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技術 タッチディスプレイ装置、タッチ回路及びタッチディスプレイ装置の駆動方法

出願人 エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
発明者 ウォン,クァンジョリー,フィドゥクリー,ヤンシク
出願日 2019年7月19日 (1年5ヶ月経過) 出願番号 2019-133308
公開日 2020年1月23日 (11ヶ月経過) 公開番号 2020-013576
状態 未査定
技術分野 位置入力装置
主要キーワード 最小離隔距離 センシングモード センシング値 リンクライン パルス個数 内部キャパシタ 蝕刻液 フレクサー
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

ディスプレイタッチセンシングとの間の相互悪影響を減らし、又は除去すること。

解決手段

本発明の実施例は、タッチディスプレイ装置タッチ回路及び駆動方法に関し、より詳しくは、ディスプレイの駆動時に用いられる各サブピクセル内の発光エレメント共通電極を通じてタッチ回路の一つの入力端ノイズ電圧が流入されても、タッチ回路の他の入力端を共通電極と電気的に連結することで、ノイズ電圧の流入による影響を除去し、又は低減させてタッチセンシング性能を向上させる。

概要

背景

タッチディスプレイ装置は、映像イメージを表示するディスプレイ機能以外に、ユーザが手軽く情報あるいは命令直観的で且つ便利に入力できるようにするタッチ基盤入力機能を提供することができる。タッチディスプレイ装置は、タッチ基盤の入力機能を提供するために、ユーザのタッチ有無を把握してタッチ座標を正確にセンシングするべきである。

タッチディスプレイ装置は、各種ディスプレイ駆動電極(例:データラインゲートラインピクセル電極共通電極など)を駆動させてディスプレイを行い、タッチセンサーに該当するタッチ電極をセンシングしてタッチをセンシングすることができる。

このように、タッチディスプレイ装置は、ディスプレイ駆動とタッチ駆動(タッチ電極の駆動)の相互間の影響により、ディスプレイ性能が低下されるかタッチセンシング性能が低下される問題点が発生できる。また、タッチディスプレイ装置は、複雑な電極及び配線構造を有しているので、多様な寄生キャパシタンス及びノイズが発生してタッチセンシング性能やディスプレイ性能が落ちる問題点がある。

概要

ディスプレイとタッチセンシングとの間の相互悪影響を減らし、又は除去すること。本発明の実施例は、タッチディスプレイ装置、タッチ回路及び駆動方法に関し、より詳しくは、ディスプレイの駆動時に用いられる各サブピクセル内の発光エレメントの共通電極を通じてタッチ回路の一つの入力端ノイズ電圧が流入されても、タッチ回路の他の入力端を共通電極と電気的に連結することで、ノイズ電圧の流入による影響を除去し、又は低減させてタッチセンシング性能を向上させる。

目的

タッチディスプレイ装置は、映像やイメージを表示するディスプレイ機能以外に、ユーザが手軽く情報あるいは命令を直観的で且つ便利に入力できるようにするタッチ基盤の入力機能を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

イメージディスプレイするためのアクティブ領域と、前記アクティブ領域の外郭に位置するノンアクティブ領域と、を含み、基板上に配置される多数のデータライン、多数のゲートライン、多数のタッチ電極及び多数のタッチルーティング配線を含むディスプレイパネル、及び前記多数のタッチ電極のうち一つ以上をセンシングするタッチ回路を含み、前記ディスプレイパネルは、ピクセル電極発光層及び共通電極を含む発光エレメントと、前記発光エレメントを駆動する駆動トランジスタを含む多数のサブピクセルと、前記共通電極上に配置された封止層と、を含み、前記多数のタッチ電極は、前記封止層上に配置され、前記多数のタッチルーティング配線は、前記封止層の傾斜面に沿って配置され、前記ノンアクティブ領域に配置された多数のタッチパッド電気的に連結され、前記タッチ回路は、基準電圧が入力される第1入力端と、前記多数のタッチ電極のうちセンシング対象タッチ電極と連結される第2入力端と、出力電圧が出力される出力端と、を有する演算増幅器を含み、前記共通電極に印加される共通電圧と前記演算増幅器の前記第1入力端に入力される前記基準電圧は、互いに同期化されることを特徴とする、タッチディスプレイ装置

請求項2

前記共通電極に印加される共通電圧と前記演算増幅器の前記第1入力端に入力される前記基準電圧は、電圧可変する変調信号であり、互いに対応する周波数位相を有することを特徴とする、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項3

前記共通電極に印加される共通電圧と前記演算増幅器の前記第1入力端に入力される前記基準電圧は、DC電圧で同期化されることを特徴とする、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項4

前記演算増幅器の前記第1入力端は、前記共通電極に直接連結されるか、同期化配線を通じて前記共通電極に電気的に連結されることを特徴とする、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項5

前記共通電極に前記共通電圧を供給する共通電圧ソースと、前記演算増幅器の前記第1入力端に前記基準電圧を供給する基準電圧ソースと、を含むことを特徴とする、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項6

前記共通電極及び前記演算増幅器の前記第1入力端と共通で連結される電圧ソースを含むことを特徴とする、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項7

前記タッチディスプレイ装置の動作モードがペンセンシングモードである場合、前記タッチ回路は、前記センシング対象タッチ電極を通じてペンに出力されたペン信号を検出し、前記基準電圧及び前記共通電圧は、互いに対応する周波数と位相を有する変調信号であることを特徴とする、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項8

前記駆動トランジスタに印加される駆動電圧は、前記基準電圧及び前記共通電圧と対応する周波数及び対応する位相を有する変調信号であることを特徴とする、請求項7に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項9

前記ペン信号は、前記基準電圧及び前記共通電圧と逆位相であることを特徴とする、請求項7に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項10

前記ペン信号は、前記基準電圧及び前記共通電圧と正位相であることを特徴とする、請求項7に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項11

前記多数のタッチ電極は、駆動信号が印加される第1タッチ電極と、センシング信号を検出するための第2タッチ電極と、に分類され、前記タッチディスプレイ装置の動作モードがフィンガーセンシングモードである場合、前記タッチ回路は、前記第1タッチ電極のうち一つ以上の第1タッチ電極に前記駆動信号を印加し、前記第2タッチ電極のうち前記センシング対象タッチ電極に該当する第2タッチ電極と電気的に連結された前記演算増幅器の前記第2入力端を通じて前記センシング信号を検出し、前記基準電圧及び前記共通電圧は、DC電圧であることを特徴とする、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項12

前記駆動トランジスタに印加される駆動電圧は、DC電圧であることを特徴とする、請求項11に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項13

前記駆動信号は、所定の周波数を有する変調信号であることを特徴とする、請求項11に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項14

前記タッチディスプレイ装置の動作モードがフィンガーセンシングモードである場合、前記タッチ回路は、前記多数のタッチ電極のうち前記センシング対象タッチ電極に駆動信号を印加し、前記駆動信号が印加された前記センシング対象タッチ電極と電気的に連結された前記演算増幅器の前記第2入力端を通じてセンシング信号を検出し、前記基準電圧及び前記共通電圧は、互いに対応する周波数と位相を有する変調信号であることを特徴とする、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項15

前記駆動トランジスタに印加される駆動電圧は、前記基準電圧及び前記共通電圧と対応する周波数を有する変調信号であることを特徴とする、請求項14に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項16

前記多数のデータラインは、前記共通電極と重畳され、前記多数のタッチ電極は、前記共通電極と重畳されることを特徴とする、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項17

前記ディスプレイパネルは、前記ノンアクティブ領域に配置され、前記タッチパッドと前記アクティブ領域との間に配置される一つ以上のダムをさらに含み、前記一つ以上のダムは、前記タッチパッドよりも高く形成されており、前記多数のタッチルーティング配線のうち一つ以上のタッチルーティング配線は、前記封止層の傾斜面に沿って下り、前記一つ以上のダムを経て前記タッチパッドと電気的に連結されることを特徴とする、請求項16に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項18

前記共通電極は、前記アクティブ領域内の前記多数のタッチ電極と電気的に絶縁され、前記多数のタッチ電極と電気的に連結される前記タッチ回路と電気的に連結されることを特徴とする、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項19

前記演算増幅器の前記第1入力端と前記第2入力端の極性は、反対であることを特徴とする、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項20

前記多数のタッチ電極は、それぞれオープン領域を含むメッシュタイプであり、前記オープン領域は、前記サブピクセルの発光領域と位置的に対応され、前記多数のタッチ電極のうち前記少なくとも二つのタッチ電極は、前記少なくとも二つのタッチ電極と異なるレベルの層に形成された連結ラインにより連結され、前記多数のタッチルーティング配線のうち少なくとも一つのタッチルーティング配線は、第1層と第2層を含むマルチプル層(multiplelayers)を含み、前記第1層は、前記連結ラインと同じレベルの層であり、前記第2層は、前記多数のタッチ電極と同じレベルの層であることを特徴とする、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項21

多数のデータライン及び多数のゲートラインが配置され、多数のサブピクセルが配列され、多数のタッチ電極が配置されたディスプレイパネル、及び前記多数のタッチ電極のうち一つ以上をセンシングするタッチ回路を含み、前記多数のサブピクセルは、それぞれピクセル電極、発光層及び共通電極を含む発光エレメントと、前記発光エレメントを駆動する駆動トランジスタと、を含み、前記タッチ回路は、基準電圧が入力される第1入力端と、センシング対象タッチ電極と連結される第2入力端と、出力電圧が出力される出力端と、を有する演算増幅器を含み、前記演算増幅器の前記第1入力端は、前記発光エレメントの前記共通電極と電気的に連結されることを特徴とする、タッチディスプレイ装置。

請求項22

前記ディスプレイパネルは、多数のタッチルーティング配線、イメージをディスプレイするためのアクティブ領域、前記アクティブ領域の外郭に位置するノンアクティブ領域及び前記共通電極上に配置された封止層をさらに含み、前記多数のタッチ電極は、前記封止層上に配置され、前記多数のタッチルーティング配線は、前記封止層の傾斜面に沿って下り、前記一つ以上のダムを経てタッチパッドと電気的に連結されることを特徴とする、請求項21に記載のタッチディスプレイ装置。

請求項23

タッチディスプレイ装置の駆動方法において、ディスプレイパネルに配置された多数のタッチ電極のうちセンシング対象タッチ電極からセンシング信号を検出するステップ、及び前記センシング信号に基づいてフィンガータッチ又はペンタッチをセンシングするステップを含み、前記ディスプレイパネルに配置された多数のサブピクセルは、それぞれピクセル電極、発光層及び共通電極を含む発光エレメントと、前記発光エレメントを駆動するトランジスタと、を含み、前記センシング対象タッチ電極からセンシング信号がタッチ回路に入力されるとき、前記タッチ回路に基準電圧が入力され、前記基準電圧は、前記共通電極に印加される共通電圧と同期化されることを特徴とする、タッチディスプレイ装置の駆動方法。

請求項24

前記ディスプレイパネルは、多数のタッチルーティング配線、イメージをディスプレイするためのアクティブ領域、前記アクティブ領域の外郭に位置するノンアクティブ領域及び前記共通電極上に配置された封止層をさらに含み、前記多数のタッチ電極は、前記封止層上に配置され、前記多数のタッチルーティング配線は、前記封止層の傾斜面に沿って下り、一つ以上のダムを経てタッチパッドと電気的に連結されることを特徴とする、請求項23に記載のタッチディスプレイ装置の駆動方法。

請求項25

前記共通電極に印加される共通電圧と演算増幅器の第1入力端に入力される前記基準電圧は、電圧が可変する変調信号であり、互いに対応する周波数と位相を有することを特徴とする、請求項23に記載のタッチディスプレイ装置の駆動方法。

請求項26

前記共通電極に印加される共通電圧と前記演算増幅器の前記第1入力端に入力される前記基準電圧は、DC電圧であることを特徴とする、請求項23に記載のタッチディスプレイ装置の駆動方法。

請求項27

ディスプレイパネルに配置された多数のタッチ電極のうちセンシング対象タッチ電極と電気的に連結された演算増幅器、前記演算増幅器の出力端と電気的に連結された積分器、及び前記積分器から出力された積分値デジタル値に変換するアナログデジタルコンバータを含み、前記演算増幅器は、基準電圧が入力される第1入力端と、前記センシング対象タッチ電極と連結される第2入力端と、出力電圧が出力される出力端と、を含み、前記演算増幅器の前記第1入力端に入力される前記基準電圧は、前記ディスプレイパネルに印加される共通電圧と同期化され、前記共通電圧は、前記ディスプレイパネルに配列された各サブピクセル内の発光エレメントに含まれるピクセル電極、発光層及び共通電極のうち前記共通電極に印加される電圧であることを特徴とする、タッチ回路。

請求項28

前記演算増幅器の前記第1入力端は、前記共通電極に電気的に連結されることを特徴とする、請求項27に記載のタッチ回路。

請求項29

前記多数のタッチ電極は、前記ディスプレイパネルの封止層上に配置され、多数のタッチルーティング配線は、前記封止層の傾斜面に沿って下り、一つ以上のダムを経てタッチパッドと電気的に連結されることを特徴とする、請求項27に記載のタッチ回路。

請求項30

多数のサブピクセル及び多数のタッチ電極を含み、前記多数のサブピクセルは、それぞれピクセル電極、発光層及び共通電極を含む発光エレメントと、前記発光エレメントを駆動する駆動トランジスタを含むディスプレイパネル、及び前記多数のタッチ電極のうち少なくとも一つをセンシングするためのタッチ回路を含み、前記タッチ回路は、基準電圧が入力される第1入力端と、前記多数のタッチ電極のうちセンシング対象タッチ電極と連結される第2入力端と、出力電圧が出力される出力端と、を有する演算増幅器を含み、前記共通電極に印加される共通電圧と前記演算増幅器の前記第1入力端に入力される前記基準電圧は、同一な周波数と同一な位相を有することを特徴とする、タッチディスプレイ装置。

請求項31

前記ディスプレイパネルは、多数のタッチルーティング配線、イメージをディスプレイするためのアクティブ領域、前記アクティブ領域の外郭に位置するノンアクティブ領域及び前記共通電極上に配置された封止層をさらに含み、前記多数のタッチ電極は、前記封止層上に配置され、前記多数のタッチルーティング配線は、前記封止層の傾斜面に沿って下り、前記一つ以上のダムを経てタッチパッドと電気的に連結されることを特徴とする、請求項30に記載のタッチディスプレイ装置。

技術分野

0001

本発明は、タッチディスプレイ装置タッチ回路及びタッチディスプレイ装置の駆動方法に関する。

背景技術

0002

タッチディスプレイ装置は、映像イメージを表示するディスプレイ機能以外に、ユーザが手軽く情報あるいは命令直観的で且つ便利に入力できるようにするタッチ基盤入力機能を提供することができる。タッチディスプレイ装置は、タッチ基盤の入力機能を提供するために、ユーザのタッチ有無を把握してタッチ座標を正確にセンシングするべきである。

0003

タッチディスプレイ装置は、各種ディスプレイ駆動電極(例:データラインゲートラインピクセル電極共通電極など)を駆動させてディスプレイを行い、タッチセンサーに該当するタッチ電極をセンシングしてタッチをセンシングすることができる。

0004

このように、タッチディスプレイ装置は、ディスプレイ駆動とタッチ駆動(タッチ電極の駆動)の相互間の影響により、ディスプレイ性能が低下されるかタッチセンシング性能が低下される問題点が発生できる。また、タッチディスプレイ装置は、複雑な電極及び配線構造を有しているので、多様な寄生キャパシタンス及びノイズが発生してタッチセンシング性能やディスプレイ性能が落ちる問題点がある。

発明が解決しようとする課題

0005

このような背景から、本発明の実施例は、ディスプレイとタッチセンシングとの間の相互悪影響を減らし、又は除去することで、ディスプレイ性能及びタッチセンシング性能を向上させ得るタッチディスプレイ装置、タッチ回路及び駆動方法を提供することができる。

0006

本発明の実施例は、タッチ電極やタッチ回路にノイズが流入されても、高い信号対雑音比(SNR:Signal to Noise Ratio)が得られるようにしてタッチセンシングの正確度を向上させるタッチディスプレイ装置、タッチ回路及び駆動方法を提供することができる。

0007

本発明の実施例は、タッチ電極やタッチ回路にノイズが流入されても、ペンをセンシングするとき、高い信号対雑音比が得られるようにしてペンセンシングの正確度を向上させるタッチディスプレイ装置、タッチ回路及び駆動方法を提供することができる。

0008

本発明の実施例は、ディスプレイの駆動時に用いられる各サブピクセル内の発光エレメントの共通電極を通じてタッチ回路の一つの入力端ノイズ電圧が流入されても、タッチ回路の他の入力端の電圧を制御することで、ノイズ電圧の流入による影響を除去することができるタッチディスプレイ装置、タッチ回路及び駆動方法を提供することができる。

0009

本発明の実施例は、ディスプレイの駆動時に用いられる各サブピクセル内の発光エレメントの共通電極を通じてタッチ回路の一つの入力端にノイズ電圧が流入されても、タッチ回路の他の入力端を共通電極と電気的に連結することで、ノイズ電圧の流入による影響を除去することができるタッチディスプレイ装置、タッチ回路及び駆動方法を提供することができる。

0010

本発明の実施例は、ディスプレイの駆動時に用いられる各サブピクセル内の発光エレメントの共通電極に印加される共通電圧と、タッチ回路の基準電圧と、を互いに同期化させることで、ノイズに強いタッチディスプレイ装置、タッチ回路及び駆動方法を提供することができる。

課題を解決するための手段

0011

一つの側面で、本発明の実施例は、イメージをディスプレイするためのアクティブ領域と、アクティブ領域の外郭に位置するノンアクティブ領域と、を含み、基板上に配置される多数のデータライン、多数のゲートライン、多数のタッチ電極及び多数のタッチルーティング配線を含むディスプレイパネルと、多数のタッチ電極のうち一つ以上をセンシングするタッチ回路と、を含むタッチディスプレイ装置を提供することができる。

0012

ディスプレイパネルは、ピクセル電極、発光層及び共通電極を含む発光エレメントと、発光エレメントを駆動する駆動トランジスタを含む多数のサブピクセルと、を含むことができ、共通電極上に配置された封止層を含むことができる。

0013

多数のタッチ電極は、封止層上に配置され得る。

0014

多数のタッチルーティング配線は、前記封止層の傾斜面に沿って配置され、ノンアクティブ領域に配置された多数のタッチパッドと電気的に連結され得る。

0015

タッチ回路は、基準電圧が入力される第1入力端と、多数のタッチ電極のうちセンシング対象タッチ電極と連結される第2入力端と、出力電圧が出力される出力端と、を有する演算増幅器を含むことができる。

0016

共通電極に印加される共通電圧と演算増幅器の第1入力端に入力される基準電圧は、互いに同期化され得る。

0017

共通電極に印加される共通電圧と演算増幅器の第1入力端に入力される基準電圧は、電圧が可変される変調信号であり、互いに対応する周波数位相を有することができる。

0018

共通電極に印加される共通電圧と演算増幅器の第1入力端に入力される基準電圧は、DC電圧で同期化され得る。

0019

演算増幅器の第1入力端は、共通電極に直接連結されるか、同期化配線を通じて共通電極に電気的に連結され得る。

0020

共通電極に共通電圧を供給する共通電圧ソースと、演算増幅器の第1入力端に基準電圧を供給する基準電圧ソースと、を含むことができる。

0021

共通電極及び演算増幅器の第1入力端と共通で連結される電圧ソースを含むことができる。

0022

タッチディスプレイ装置の動作モードがペンセンシングモードである場合、タッチ回路は、センシング対象タッチ電極を通じてペンに出力されたペン信号を検出することができる。基準電圧及び共通電圧は、互いに対応する周波数と位相を有する変調信号であってもよい。

0023

駆動トランジスタに印加される駆動電圧は、基準電圧及び共通電圧と対応する周波数及び対応する位相を有する変調信号であってもよい。

0024

ペン信号は、基準電圧及び共通電圧と逆位相であってもよい。

0025

または、ペン信号は、基準電圧及び共通電圧と正位相であってもよい。

0026

多数のタッチ電極は、駆動信号が印加される第1タッチ電極とセンシング信号を検出するための第2タッチ電極に分類され得る。タッチディスプレイ装置の動作モードがフィンガーセンシングモードである場合、タッチ回路は、第1タッチ電極のうち一つ以上の第1タッチ電極に駆動信号を印加し、第2タッチ電極のうちセンシング対象タッチ電極に該当する第2タッチ電極と電気的に連結された演算増幅器の第2入力端を通じてセンシング信号を検出することができる。基準電圧及び共通電圧は、DC電圧であってもよい。

0027

駆動トランジスタに印加される駆動電圧は、DC電圧であってもよい。

0028

駆動信号は、所定の周波数を有する変調信号であってもよい。

0029

タッチディスプレイ装置の動作モードがフィンガーセンシングモードである場合、タッチ回路は、多数のタッチ電極のうちセンシング対象タッチ電極に駆動信号を印加し、駆動信号が印加されたセンシング対象タッチ電極と電気的に連結された演算増幅器の第2入力端を通じてセンシング信号を検出することができる。基準電圧及び共通電圧は、互いに対応する周波数と位相を有する変調信号であってもよい。

0030

駆動トランジスタに印加される駆動電圧は、基準電圧及び共通電圧と対応する周波数を有する変調信号であってもよい。

0031

多数のデータラインは、共通電極と重畳され得る。多数のタッチ電極は、共通電極と重畳され得る。

0032

ディスプレイパネルは、ノンアクティブ領域に配置され、タッチパッドとアクティブ領域との間に配置される一つ以上のダムをさらに含むことができる。一つ以上のダムは、タッチパッドよりもさらに高く形成されていてもよい。

0033

多数のタッチルーティング配線のうち一つ以上のタッチルーティング配線は、封止層の傾斜面に沿って下がり、一つ以上のダムを経てタッチパッドと電気的に連結され得る。

0034

共通電極は、アクティブ領域内の多数のタッチ電極と電気的に絶縁され得る。共通電極は、多数のタッチ電極と電気的に連結されるタッチ回路と電気的に連結され得る。

0035

演算増幅器の第1入力端と第2入力端の極性は、反対であってもよい。

0036

多数のタッチ電極は、それぞれオープン領域を含むメッシュタイプであってもよい。オープン領域は、サブピクセルの発光領域と位置的に対応できる。

0037

多数のタッチ電極のうち少なくとも二つのタッチ電極は、少なくとも二つのタッチ電極と異なるレベルの層に形成された連結ラインにより連結され得る。多数のタッチルーティング配線のうち少なくとも一つのタッチルーティング配線は、第1層と第2層を含むマルチプル層(multiple layers)を含むことができる。第1層は、連結ラインと同じレベルの層であり、第2層は、多数のタッチ電極と同じレベルの層であってもよい。

0038

他の側面で、本発明の実施例は、多数のデータライン及び多数のゲートラインが配置され、多数のサブピクセルが配列され、多数のタッチ電極が配置されたディスプレイパネルと、多数のタッチ電極のうち一つ以上をセンシングするタッチ回路を含むタッチディスプレイ装置を提供することができる。

0039

多数のサブピクセルは、それぞれピクセル電極、発光層及び共通電極を含む発光エレメントと、発光エレメントを駆動する駆動トランジスタと、を含むことができる。

0040

タッチ回路は、基準電圧が入力される第1入力端と、センシング対象タッチ電極と連結される第2入力端と、出力電圧が出力される出力端と、を有する演算増幅器を含むことができる。

0041

演算増幅器の第1入力端は、発光エレメントの共通電極と電気的に連結され得る。

0042

ディスプレイパネルは、多数のタッチルーティング配線、イメージをディスプレイするためのアクティブ領域、アクティブ領域の外郭に位置するノンアクティブ領域及び共通電極上に配置された封止層をさらに含むことができる。

0043

多数のタッチ電極は、封止層上に配置され得る。多数のタッチルーティング配線は、封止層の傾斜面に沿って下がり、一つ以上のダムを経てタッチパッドと電気的に連結され得る。

0044

また他の側面で、本発明の実施例は、ディスプレイパネルに配置された多数のタッチ電極のうちセンシング対象タッチ電極からセンシング信号を検出するステップと、センシング信号に基づいてフィンガータッチ又はペンタッチをセンシングするステップと、を含むタッチディスプレイ装置の駆動方法を提供することができる。

0045

ディスプレイパネルに配置された多数のサブピクセルは、それぞれピクセル電極、発光層及び共通電極を含む発光エレメントと、発光エレメントを駆動するトランジスタと、を含むことができる。

0046

センシング対象タッチ電極からセンシング信号がタッチ回路に入力されるとき、タッチ回路に基準電圧が入力され、基準電圧は、共通電極に印加される共通電圧と同期化され得る。

0047

ディスプレイパネルは、多数のタッチルーティング配線、イメージをディスプレイするためのアクティブ領域、アクティブ領域の外郭に位置するノンアクティブ領域及び共通電極上に配置された封止層をさらに含むことができる。

0048

多数のタッチ電極は、封止層上に配置され得る。多数のタッチルーティング配線は、封止層の傾斜面に沿って下がり、一つ以上のダムを経てタッチパッドと電気的に連結され得る。

0049

共通電極に印加される共通電圧と演算増幅器の第1入力端に入力される基準電圧は、電圧が可変される変調信号であり、互いに対応する周波数と位相を有することができる。

0050

共通電極に印加される共通電圧と演算増幅器の第1入力端に入力される基準電圧は、DC電圧であってもよい。

0051

また他の側面で、本発明の実施例は、ディスプレイパネルに配置された多数のタッチ電極のうちセンシング対象タッチ電極と電気的に連結された演算増幅器と、演算増幅器の出力端と電気的に連結された積分器と、積分器から出力された積分値デジタル値に変換するアナログデジタルコンバータと、を含むタッチディスプレイ装置を提供することができる。

0052

演算増幅器は、基準電圧が入力される第1入力端と、センシング対象タッチ電極と連結される第2入力端と、出力電圧が出力される出力端と、を含むことができる。

0053

演算増幅器の第1入力端に入力される基準電圧は、ディスプレイパネルに印加される共通電圧と同期化され得る。

0054

共通電圧は、ディスプレイパネルに配列された各サブピクセル内の発光エレメントに含まれるピクセル電極、発光層及び共通電極のうち共通電極に印加される電圧であってもよい。

0055

演算増幅器の第1入力端は、共通電極に電気的に連結され得る。

0056

多数のタッチ電極は、ディスプレイパネルの封止層上に配置され得る。多数のタッチルーティング配線は、封止層の傾斜面に沿って下がり、一つ以上のダムを経てタッチパッドと電気的に連結され得る。

0057

また他の側面で、本発明の実施例は、多数のサブピクセル及び多数のタッチ電極を含み、多数のサブピクセルは、それぞれピクセル電極、発光層及び共通電極を含む発光エレメントと、発光エレメントを駆動する駆動トランジスタを含むディスプレイパネルと、多数のタッチ電極のうち少なくとも一つをセンシングするためのタッチ回路と、を含むタッチディスプレイ装置を提供することができる。

0058

タッチ回路は、基準電圧が入力される第1入力端と、多数のタッチ電極のうちセンシング対象タッチ電極と連結される第2入力端と、出力電圧が出力される出力端と、を有する演算増幅器を含むことができる。

0059

共通電極に印加される共通電圧と演算増幅器の第1入力端に入力される基準電圧は、同一な周波数と同一な位相を有することができる。

0060

ディスプレイパネルは、多数のタッチルーティング配線、イメージをディスプレイするためのアクティブ領域、アクティブ領域の外郭に位置するノンアクティブ領域及び共通電極上に配置された封止層をさらに含むことができる。

0061

多数のタッチ電極は、封止層上に配置され得る。多数のタッチルーティング配線は、封止層の傾斜面に沿って下がり、一つ以上のダムを経てタッチパッドと電気的に連結され得る。

発明の効果

0062

以上で上述した本発明の実施例は、ディスプレイとタッチセンシングとの間の相互悪影響を減らし、又は除去することで、ディスプレイ性能及びタッチセンシング性能を向上させることができる。

0063

本発明の実施例は、タッチ電極やタッチ回路にノイズが流入されても、高い信号対雑音比が得られるようにしてタッチセンシングの正確度を向上させることができる。

0064

本発明の実施例は、タッチ電極やタッチ回路にノイズが流入されても、ペンをセンシングするとき、高い信号対雑音比が得られるようにしてペンセンシングの正確度を向上させることができる。

0065

本発明の実施例は、ディスプレイの駆動時に用いられる各サブピクセル内の発光エレメントの共通電極を通じてタッチ回路の一つの入力端にノイズ電圧が流入されても、タッチ回路の他の入力端の電圧を制御することで、ノイズ電圧の流入による影響を除去するか低減して、タッチセンシングの性能を向上させることができる。

0066

本発明の実施例は、ディスプレイの駆動時に用いられる各サブピクセル内の発光エレメントの共通電極を通じてタッチ回路の一つの入力端にノイズ電圧が流入されても、タッチ回路の他の入力端を共通電極と電気的に連結することで、ノイズ電圧の流入による影響を除去するか低減して、タッチセンシングの性能を向上させることができる。

0067

本発明の実施例は、ディスプレイの駆動時に用いられる各サブピクセル内の発光エレメントの共通電極に印加される共通電圧とタッチ回路の基準電圧を互いに同期化させることで、ノイズ電圧の流入による影響を除去するか低減して、タッチセンシングの性能を向上させることができる。

図面の簡単な説明

0068

図1は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置のシステム構成図である。
図2は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置のディスプレイパネルを概略的に示した図である。
図3は、本発明の実施例によるディスプレイパネルにタッチパネルが内蔵される構造を例示的に示した図である。
図4は、本発明の実施例によるディスプレイパネルに配置されたタッチ電極のタイプを例示的に示した第1図である。
図5は、本発明の実施例によるディスプレイパネルに配置されたタッチ電極のタイプを例示的に示した第2図である。
図6は、図5のメッシュタイプのタッチ電極を例示的に示した図である。
図7は、本発明の実施例によるディスプレイパネルでのタッチセンサー構造の例示図である。
図8は、本発明の実施例によるディスプレイパネルでのタッチセンサー構造の他の例示図である。
図9は、本発明の実施例によるディスプレイパネルの部分的な断面図であって、図8のX−X’に沿って切断した断面図である。
図10は、本発明の実施例によるディスプレイパネルにカラーフィルターが含まれた場合の断面構造を例示的に示した第1図である。
図11は、本発明の実施例によるディスプレイパネルにカラーフィルターが含まれた場合の断面構造を例示的に示した第2図である。
図12は、本発明の実施例によるタッチシステムの概略的な構成図である。
図13は、本発明の実施例によるタッチシステムのタッチ回路内の第1タッチ回路及び第2タッチ回路を示した図である。
図14は、本発明の実施例によるタッチシステムのタッチ回路内の第1タッチ回路に含まれる第1センシング駆動ユニットの例示図である。
図15は、本発明の実施例によるタッチシステムのタッチ回路内の第2タッチ回路に含まれる第2センシング駆動ユニットの例示図である。
図16は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置の動作モードを示した図である。
図17は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置のセンシング動作と関連された回路を示した図である。
図18は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置の主要信号を示した図である。
図19は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、センシング動作と関連して発生する各種キャパシタンスを示した図である。
図20は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置の主要信号を示した他の図である。
図21は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、共通電極を通じてノイズ電圧が流入される現象を示した図である。
図22は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、共通電極を通じて流入されたノイズ電圧によるタッチ感度低下現象を示したグラフである。
図23は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、共通電極を通じて流入されるノイズによる影響を低減するための技法が適用された回路を示した第1図である。
図24は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、共通電極を通じて流入されるノイズによる影響を低減するための技法が適用された回路を示した第2図である。
図25は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置にノイズ影響低減技法が適用された場合の主要信号を示した図である。
図26は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置にノイズ影響低減技法が適用された場合のノイズ低減効果を示した図である。
図27は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置にノイズ影響低減技法が適用された場合のノイズ低減効果を説明するためのシミュレーション結果を示したグラフである。
図28は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、フィンガーセンシングとペンセンシングの多様なタイミングを示した図である。
図29は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、ペンをセンシングするためのペンとタッチ回路の間の両方向通信を示した第1図である。
図30は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、ペンをセンシングするためのペンとタッチ回路の間の両方向通信を示した第2図である。
図31は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置にノイズ影響低減技法が適用された場合、ペンセンシングモード時の主要信号を示した図である。
図32は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置にノイズ影響低減技法が適用された場合、相互キャパシタンス基盤のフィンガーセンシングモード時の主要信号を示した図である。
図33は、本発明の実施例によるタッチシステムのタッチ回路内の第1タッチ回路に含まれる第1センシング駆動ユニットの他の例示図である。
図34は、本発明の実施例によるタッチシステムのタッチ回路内の第2タッチ回路に含まれる第2センシング駆動ユニットの他の例示図である。
図35は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置にノイズ影響低減技法が適用された場合、セルフキャパシタンス基盤のフィンガーセンシングモード時の主要信号を示した図である。
図36は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置の駆動方法に対するフローチャートである。

実施例

0069

以下、本発明の一部の実施例を例示的な図面を参照して詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するに当たって、同一な構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されてもできる限り同一な符号を有することができる。また、本発明を説明するに当たって、関連した公知構成又は機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることがあると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。

0070

また、本発明の構成要素を説明するに当たって、第1、第2、A、B、(a)、(b)などの用語を用いることができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語により該当構成要素の本質、順番順序又は個数などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」又は「接続」されると記載された場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接的に連結、又は接続できるが、各構成要素の間に更に他の構成要素が「介在」されるか、各構成要素が他の構成要素を通じて「連結」、「結合」又は「接続」されることもできると理解されるべきである。

0071

図1は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置のシステム構成図である。

0072

図1を参照すると、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置は、映像のディスプレイのための機能とタッチのセンシングのための機能を全て提供することができる。

0073

映像ディスプレイ機能を提供するために、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置は、多数のデータライン及び多数のゲートラインが配置され、多数のデータライン及び多数のゲートラインによって定義された多数のサブピクセルが配列されたディスプレイパネルDISPと、多数のデータラインを駆動するデータ駆動回路DDCと、多数のゲートラインを駆動するゲート駆動回路GDCと、データ駆動回路DDC及びゲート駆動回路GDCの動作を制御するディスプレイコントローラCTRなどを含むことができる。

0074

データ駆動回路DDC、ゲート駆動回路GDC及びディスプレイコントローラDCTRは、それぞれ一つ以上の個別部品に具現され得る。場合に応じて、データ駆動回路DDC、ゲート駆動回路GDC及びディスプレイコントローラDCTRのうち二つ以上は一つの部品統合されて具現されてもよい。例えば、データ駆動回路DDCとディスプレイコントローラDCTRは、一つの集積回路チップ(IC Chip)に具現され得る。

0075

タッチセンシング機能を提供するために、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置は、多数のタッチ電極を含むタッチパネルTSPと、タッチパネルTSPに駆動信号を供給してタッチパネルTSPからセンシング信号を検出し、検出されたセンシング信号に基づいてタッチパネルTSでのユーザのタッチ有無又はタッチ位置(タッチ座標)をセンシングするタッチセンシング回路TSCと、を含むことができる。

0076

タッチセンシング回路TSCは、一つの例示で、タッチパネルTSPに駆動信号を供給してタッチパネルTSPからセンシング信号を検出するタッチ回路TCと、タッチ回路TCにより検出されたセンシング信号に基づいてタッチパネルTSPでのユーザのタッチ有無及び/又はタッチ位置をセンシングするタッチコントローラTCTRなどを含むことができる。

0077

タッチ回路TCは、タッチパネルTSPに駆動信号を供給する第1回路部とタッチパネルTSPからセンシング信号を検出する第2回路部と、を含むことができる。

0078

タッチ回路TC及びタッチコントローラTCTRは、別途の部品に具現されるか、場合に応じて、一つの部品に統合されて具現され得る。

0079

一方、データ駆動回路DDC、ゲート駆動回路GDC及びタッチ回路TCは、それぞれ一つ以上の集積回路に具現され得、ディスプレイパネルDISPとの電気的な連結観点から、COG(Chip On Glass)タイプ、COF(Chip On Film)タイプ又はTCP(Tape Carrier Package)タイプなどに具現され得、ゲート駆動回路GDCは、GIP(Gate In Panel)タイプでも具現され得る。

0080

一方、ディスプレイの駆動のための回路構成(DDC、GDC、DCTR)とタッチのセンシングのための回路構成(TC、TCTR)は、それぞれ一つ以上の個別部品に具現され得る。場合に応じて、ディスプレイの駆動のための回路構成(DDC、GDC、DCTR)のうち一つ以上とタッチのセンシングのための回路構成(TC、TCTR)のうち一つ以上は、機能的に統合されて一つ以上の部品に具現され得る。例えば、データ駆動回路DDCとタッチ回路TCは、一つ又は二つ以上の集積回路チップに統合具現され得る。データ駆動回路DDCとタッチ回路TCが二つ以上の集積回路チップに統合具現される場合、二つ以上の集積回路チップは、それぞれデータ駆動機能とタッチ駆動機能を有することができる。

0081

一方、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置は、有機発光ディスプレイ装置液晶ディスプレイ装置などの多様なタイプであってもよい。下では、説明の便宜のために、タッチディスプレイ装置が有機発光ディスプレイ装置である場合を例示して説明する。すなわち、ディスプレイパネルDISPは、有機発光ディスプレイパネル液晶ディスプレイパネルなどの多様なタイプであってもよいが、以下では、説明の便宜のためにディスプレイパネルDISPが有機発光ディスプレイパネルである場合を例示して説明する。

0082

また、後述するが、タッチパネルTSPは、駆動信号が印加されるかセンシング信号が検出される多数のタッチ電極と、このような多数のタッチ電極をタッチ回路TCと連結するための多数のタッチルーティング配線などを含むことができる。

0083

タッチパネルTSPは、ディスプレイパネルDISPの外部に存在してもよい。すなわち、タッチパネルTSPとディスプレイパネルDISPは、別に製作されて結合され得る。このようなタッチパネルTSPを外装タイプ又はアドオン(Add−on)タイプと言う。

0084

それと異なり、タッチパネルTSPは、ディスプレイパネルDISPの内部に内蔵してもよい。すなわち、ディスプレイパネルDISPを製作するとき、タッチパネルTSPを構成する多数のタッチ電極と多数のタッチルーティング配線などのタッチセンサー構造は、ディスプレイの駆動のための電極及び信号ラインと共に形成され得る。このようなタッチパネルTSPを内蔵タイプと言う。下では、説明の便宜のために、タッチパネルTSPが内蔵タイプである場合を例示して説明する。

0085

図2は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置のディスプレイパネルDISPを概略的に示した図である。

0086

図2を参照すると、ディスプレイパネルDISPは、映像が表示されるアクティブ領域AAと、アクティブ領域AAの外郭の境界ラインBL外郭領域であるノンアクティブ領域NAと、を含むことができる。

0087

ディスプレイパネルDISPのアクティブ領域AAには、映像のディスプレイのための多数のサブピクセルが配列され、ディスプレイの駆動のための各種電極や信号ラインが配置される。

0088

また、ディスプレイパネルDISPのアクティブ領域AAには、タッチのセンシングのための多数のタッチ電極とそれらと電気的に連結された多数のタッチルーティング配線などが配置され得る。これによって、アクティブ領域AAは、タッチのセンシングが可能なタッチセンシング領域とも言える。

0089

ディスプレイパネルDISPのノンアクティブ領域NAには、アクティブ領域AAに配置された各種信号ライン延長されたリンクライン又はアクティブ領域AAに配置された各種信号ラインと電気的に連結されたリンクラインと、このリンクラインに電気的に連結されたパッドが配置され得る。ノンアクティブ領域NAに配置されたパッドは、ディスプレイ駆動回路(DDC、GDCなど)がボンディングされるか電気的に連結され得る。

0090

また、ディスプレイパネルDISPのノンアクティブ領域NAには、アクティブ領域AAに配置された多数のタッチルーティング配線が延長されたリンクライン又はアクティブ領域AAに配置された多数のタッチルーティング配線と電気的に連結されたリンクラインと、このリンクラインに電気的に連結されたパッドが配置され得る。ノンアクティブ領域NAに配置されたパッドは、タッチ回路TCがボンディングされるか電気的に連結され得る。

0091

ノンアクティブ領域NAには、アクティブ領域AAに配置された多数のタッチ電極のうち最外郭タッチ電極の一部が拡張された部分が存在してもよく、アクティブ領域AAに配置された多数のタッチ電極と同一な物質の一つ以上の電極(タッチ電極)がさらに配置されてもよい。すなわち、ディスプレイパネルDISPに配置された多数のタッチ電極は、アクティブ領域AA内に全て存在するか、ディスプレイパネルDISPに配置された多数のタッチ電極のうち一部(例:最外郭タッチ電極)は、ノンアクティブ領域NAに存在するか、ディスプレイパネルDISPに配置された多数のタッチ電極のうち一部(例:最外郭タッチ電極)は、アクティブ領域AAとノンアクティブ領域NAにわたって存在してもよい。

0092

一方、図2を参照すると、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置のディスプレイパネルDISPは、アクティブ領域AA内のある層(Layer、例:有機発光ディスプレイパネルでの封止層)が崩れることを防止するためのダムDAMが配置されるダム領域DAを含むことができる。

0093

ダム領域DAは、アクティブ領域AAとノンアクティブ領域NAの境界地点やアクティブ領域AAの外郭領域であるノンアクティブ領域NAのいずれか一つの地点などに位置することができる。

0094

ダム領域DAに配置されるダムは、アクティブ領域AAの全ての方向を取り囲みながら配置されるか、アクティブ領域AAの一つ又は二つ以上の一部分(例:崩れやすい層がある部分)の外郭にのみ配置されてもよい。

0095

ダム領域DAに配置されるダムは、全て連結される一つのパターンであってもよく、断絶された二つ以上のパターンからなってもよい。また、ダム領域DAは、1次ダムのみが配置されてもよく、2個のダム(1次ダム、2次ダム)が配置されてもよく、3個以上のダムが配置されてもよい。

0096

ダム領域DAで、いずれか一つの方向では1次ダムのみが存在し、他の一つの方向では1次ダムと2次ダムが全て存在してもよい。

0097

図3は、本発明の実施例によるディスプレイパネルDISPにタッチパネルTSPが内蔵される構造を例示的に示した図である。

0098

図3を参照すると、ディスプレイパネルDISPのアクティブ領域AAには、基板SUB上に多数のサブピクセルSPが配列される。

0099

各サブピクセルSPは、発光エレメントEDと、発光エレメントEDを駆動するための第1トランジスタT1と、第1トランジスタT1の第1ノードN1にデータ電圧Vdataを伝達するための第2トランジスタT2と、一つのフレームの間一定電圧を維持するためのストレージキャパシタCstなどを含むことができる。

0100

第1トランジスタT1は、データ電圧が印加される第1ノードN1、発光エレメントEDと電気的に連結される第2ノードN2及び駆動電圧ラインDVLから駆動電圧VDDが印加される第3ノードN3を含むことができる。第1ノードN1は、ゲートノードであり、第2ノードN2は、ソースノード又はドレインノードであってもよく、第3ノードN3は、ドレインノード又はソースノードであってもよい。このような第1トランジスタT1は、発光エレメントEDを駆動する駆動トランジスタとも言う。

0101

発光エレメントEDは、第1電極(例:アノード電極)、発光層及び第2電極(例:カソード電極)を含むことができる。第1電極は、第1トランジスタT1の第2ノードN2と電気的に連結され、第2電極は、基底電圧SSが印加され得る。

0102

下では、発光エレメントEDの第1電極をピクセル電極(各サブピクセルに個別的に存在する電極)とも言い、発光エレメントEDの第2電極を共通電極(全てのサブピクセルに共通で存在する電極、一つの板電極であってもよく、多数個に分割された電極であってもよい)とも言う。そして、共通電極に印加される基底電圧VSSを共通電圧とも言う。

0103

このような発光エレメントEDで発光層は、有機物を含む有機発光層であってもよい。この場合、発光エレメントEDは、有機発光ダイオード(OLED:Organic Light Emitting Diode)であってもよい。

0104

第2トランジスタT2は、ゲートラインGLを通じて印加されるスキャン信号SCANによってオンオフが制御され、第1トランジスタT1の第1ノードN1とデータラインDLの間に電気的に連結され得る。このような第2トランジスタT2は、スイッチングトランジスタとも言う。

0105

第2トランジスタT2は、スキャン信号SCANによってターンオンされると、データラインDLから供給されたデータ電圧Vdataを第1トランジスタT1の第1ノードN1に伝達する。

0106

ストレージキャパシタCstは、第1トランジスタT1の第1ノードN1と第2ノードN2の間に電気的に連結され得る。

0107

各サブピクセルSPは、図3に示したように、2個のトランジスタ(T1、T2)と1個のキャパシタCstを含む2T1Cの構造を有することができ、場合に応じて、1個以上のトランジスタをさらに含むか、1個以上のキャパシタをさらに含んでいてもよい。

0108

ストレージキャパシタCstは、第1トランジスタT1の第1ノードN1と第2ノードN2の間に存在できる内部キャパシタ(Internal Capacitor)である寄生キャパシタ(例:Cgs、Cgd)ではなく、第1トランジスタT1の外部に意図的に設計した外部キャパシタ(External Capacitor)であってもよい。

0109

第1トランジスタT1及び第2トランジスタT2は、それぞれnタイプトランジスタであるかpタイプトランジスタであってもよい。

0110

一方、上述したように、ディスプレイパネルDISPには、発光エレメントED、2個以上のトランジスタT1、T2及び1個以上のキャパシタCstなどの回路素子が配置される。このような回路素子(特に、発光エレメントED)は、外部の水分や酸素などに脆弱であるため、外部の水分や酸素が回路素子(特に、発光エレメントED)に浸透することを防止するための封止層ENCAPがディスプレイパネルDISPに配置され得る。

0111

このような封止層ENCAPは、一つの層になってもよく、多数の層になってもよい。

0112

例えば、封止層ENCAPが多数の層からなった場合、封止層ENCAPは、一つ以上の無機封止層と一つ以上の有機封止層を含むことができる。具体的な例として、封止層ENCAPは、第1無機封止層、有機封止層及び第2無機封止層を含んで構成され得る。ここで、有機封止層は、第1無機封止層と第2無機封止層の間に位置することができる。

0113

第1無機封止層は、発光エレメントEDと最も隣接するように第2電極(例:カソード電極)上に形成され得る。このような第1無機封止層は、一つの例示で、窒化シリコン(SiNx)、酸化シリコン(SiOx)、酸化窒化シリコン(SiON)又は酸化アルミニウム(Al2O3)などのような低温蒸着が可能な無機絶縁材質に形成され得る。これによって、第1無機封止層が低温雰囲気蒸着されるので、第1無機封止層の蒸着工程時高温雰囲気に脆弱な発光層(有機発光層)が損傷されることを防止することができる。

0114

有機封止層は、第1無機封止層より小さい面積に形成され得、第1無機封止層の両端を露出させるように形成され得る。このような有機封止層は、タッチディスプレイ装置の曲がりによる各層の間の応力緩和させる緩衝役目をし、平坦化性能を強化することができる。この有機封止層は、一つの例示で、アクリル樹脂エポキシ樹脂ポリイミドポリエチレン又はシリコンオキシカーバイド(SiOC)などのような有機絶縁材質に形成され得る。

0115

第2無機封止層は、有機封止層上に有機封止層及び第1無機封止層のそれぞれの上部面及び側面を覆うように形成され得る。これによって、第2無機封止層は、外部の水分や酸素が第1無機封止層及び有機封止層に浸透することを最小化するか遮断することができる。このような第2無機封止層は、一つの例示で、窒化シリコン(SiNx)、酸化シリコン(SiOx)、酸化窒化シリコン(SiON)又は酸化アルミニウム(Al2O3)などのような無機絶縁材質に形成され得る。

0116

一方、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置では、タッチパネルTSPが封止層ENCAP上に形成され得る。

0117

すなわち、タッチディスプレイ装置で、タッチパネルTSPを成す多数のタッチ電極TEなどのタッチセンサー構造は、封止層ENCAP上に配置され得る。

0118

タッチをセンシングするとき、タッチ電極TEには、駆動信号又はセンシング信号が印加され得る。したがって、タッチをセンシングするとき、封止層ENCAPを間に置いて配置されるタッチ電極TEとカソード電極との間には、電位差が形成されて不必要な規制キャパシタンスが形成され得る。このような寄生キャパシタンスは、タッチ感度を低下させるので、寄生キャパシタンスを低下させるために、タッチ電極TEとカソード電極との間の距離は、パネルの厚さ、パネルの製作工程及びディスプレイ性能などを考慮して一定値(例:5μm)以上になるように設計され得る。これのために、一つの例示で、封止層ENCAPの厚さは、最小5μm以上に設計され得る。

0119

図4及び図5は、本発明の実施例によるディスプレイパネルDISPに配置されたタッチ電極TEのタイプを例示的に示した図である。

0120

図4に示したように、ディスプレイパネルDISPに配置された各タッチ電極TEは、開口部がない板状の電極メタルであってもよい。この場合、各タッチ電極TEは、透明電極であってもよい。すなわち、各タッチ電極TEは、下に配置された多数のサブピクセルSPから発光した光が上側に透過できるように透明電極物質になっていてもよい。

0121

それとは異なり、図5に示したように、ディスプレイパネルDISPに配置された各タッチ電極TEは、メッシュ(Mesh)タイプでパターニングされて二つ以上の開口部OAを有する電極メタルEMであってもよい。

0122

電極メタルEMは、実質的なタッチ電極TEに該当する部分であって、駆動信号が印加されるか、センシング信号が感知される部分である。

0123

図5に示したように、各タッチ電極TEがメッシュタイプでパターニングされた電極メタルEMである場合、タッチ電極TEの領域には二つ以上の開口部OAが存在できる。

0124

各タッチ電極TEに存在する二つ以上の開口部OAは、それぞれ一つ以上のサブピクセルSPの発光領域と対応できる。すなわち、多数の開口部OAは、下に配置された多数のサブピクセルSPから発行した光が上側に通過する経路になる。下では、説明の便宜のために、各タッチ電極TEがメッシュタイプの電極メタルEMである場合を例示して説明する。

0125

各タッチ電極TEに該当する電極メタルEMは、二つ以上のサブピクセルSPの発光領域ではない領域に配置されるバンク上に位置することができる。

0126

一方、多数個のタッチ電極TEを形成する方法として、電極メタルEMをメッシュタイプで広く形成した後、電極メタルEMを決まったパターンでカッティングして電極メタルEMを電気的に分離させて多数個のタッチ電極TEを作ることができる。

0127

タッチ電極TEの外郭線の形状は、図4及び図5のように、ダイヤモンド状、菱形などの四角形であってもよく、三角形五角形又は六角形などの多様な形状であってもよい。

0128

図6は、図5のメッシュタイプのタッチ電極TEを例示的に示した図である。

0129

図6を参照すると、各タッチ電極TEの領域には、メッシュタイプの電極メタルEMと切られている一つ以上のダミーメタルDMが存在できる。

0130

電極メタルEMは、実質的なタッチ電極TEに該当する部分であって、駆動信号(フィンガーセンシング又はペンセンシングのための駆動信号)が印加されるかセンシング信号(フィンガーセンシング又はペンセンシングのためのセンシング信号)が感知(検出)される部分であるが、ダミーメタルDMは、タッチ電極TEの領域内に存在するが駆動信号が印加されないでセンシング信号も感知されない部分である。すなわち、ダミーメタルDMは、電気的にフローティング(Floating)されたメタルであってもよい。

0131

したがって、電極メタルEMは、タッチ回路TCと電気的に連結され得るが、ダミーメタルDMは、タッチ回路TCと電気的に連結されない。

0132

全てのタッチ電極TEのそれぞれの領域中には、一つ以上のダミーメタルDMが電極メタルEMと切れた状態で存在できる。

0133

それと異なり、全てのタッチ電極TEのうち一部の各タッチ電極TEの領域中にのみ一つ以上のダミーメタルDMが電極メタルEMと切れた状態で存在してもよい。すなわち、一部のタッチ電極TEの領域内にはダミーメタルDMが存在しないこともある。

0134

一方、ダミーメタルDMの役目と関連して、図5に示したように、タッチ電極TEの領域内に一つ以上のダミーメタルDMが存在せずに電極メタルEMのみメッシュタイプで存在する場合、画面上に電極メタルEMの輪郭見え視認イシューが発生できる。

0135

これに比べて、図6に示したように、タッチ電極TEの領域内に一つ以上のダミーメタルDMが存在する場合、画面上に電極メタルEMの輪郭が見える視認性イシューが防止され得る。

0136

また、各タッチ電極TE別に、ダミーメタルDMの存在有無又は個数(ダミーメタルの割合)を調節することで、各タッチ電極TE別にキャパシタンスのサイズを調節してタッチ感度を向上させてもよい。

0137

一方、1個のタッチ電極TEの領域内に形成された電極メタルEMで一部地点をカッティングすることで、カッティングされた電極メタルEMがダミーメタルDMに形成され得る。すなわち、電極メタルEMとダミーメタルDMは、同一な層に形成された同一な物質であってもよい。

0138

一方、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置は、タッチ電極TEに形成されるキャパシタンス(Capacitance)に基盤してタッチをセンシングすることができる。

0139

本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置は、キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式であって、相互キャパシタンス(Mutual−capacitance)基盤のタッチセンシング方式でタッチをセンシングしてもよく、セルフキャパシタンス(Self−capacitance)基盤のタッチセンシング方式でタッチをセンシングしてもよい。

0140

相互キャパシタンス(Mutual−capacitance)基盤のタッチセンシング方式の場合、多数のタッチ電極TEは、駆動信号が印加される駆動タッチ電極(送信タッチ電極)と、センシング信号が検出されて駆動タッチ電極とキャパシタンスを形成するセンシングタッチ電極(受信タッチ電極)と、に分類され得る。

0141

このような相互キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式の場合、タッチセンシング回路TSCは、フィンガー20、ペン10などのポインタの有無による駆動タッチ電極とセンシングタッチ電極との間のキャパシタンス(相互キャパシタンス)の変化に基づいてタッチ有無及び/又はタッチ座標などをセンシングする。

0142

セルフキャパシタンス(Self−capacitance)基盤のタッチセンシング方式の場合、各タッチ電極TEは、駆動タッチ電極とセンシングタッチ電極の役目を全て有する。すなわち、タッチセンシング回路TSCは、一つ以上のタッチ電極TEに駆動信号を印加し、駆動信号が印加されたタッチ電極TEを通じてセンシング信号を検出し、検出されたセンシング信号に基づいてフィンガー20、ペン10などのポインタとタッチ電極TEとの間のキャパシタンスの変化を把握してタッチ有無及び/又はタッチ座標などをセンシングする。セルフ−キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式では、駆動タッチ電極とセンシングタッチ電極の区分がない。

0143

このように、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置は、相互キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式でタッチをセンシングしてもよく、セルフキャパシタンス基盤のタッチセンシング方式でタッチをセンシングしてもよい。ただし、下では、説明の便宜のために、タッチディスプレイ装置は、相互キャパシタンス基盤のタッチセンシングを行い、それのためのタッチセンサー構造を有する場合を例示して説明する。

0144

図7は、本発明の実施例によるディスプレイパネルDISPでのタッチセンサー構造の例示図である。

0145

図7を参照すると、相互キャパシタンス基盤のタッチセンシングのためのタッチセンサー構造は、多数の第1タッチ電極TX−TEと多数の第2タッチ電極RX−TEを含むことができる。ここで、多数の第1タッチ電極TX−TEと多数の第2タッチ電極RX−TEは、封止層ENCAP上に位置する。

0146

多数の第1タッチ電極TX−TEは、それぞれ第1方向に配置され、多数の第2タッチ電極RX−TEは、それぞれ第1方向と異なる第2方向に配置され得る。

0147

本明細書で、第1方向及び第2方向は、相対的に相違である方向であってもよく、一つの例示で、第1方向は、x軸方向(横長方向)であり、第2方向は、y軸方向(縦長方向)であってもよい。それと反対に、第1方向は、y軸方向であり、第2方向は、x軸方向であってもよい。また、第1方向及び第2方向は、互いに直交してもよいが、直交しなくてもよい。また、本明細書で、行と列は、相対的なものであって、観点に応じて行と列は変わることができる。

0148

多数の第1タッチ電極TX−TEは、それぞれ1個のバー(Bar)形態の電極であってもよい。多数の第2タッチ電極RX−TEは、それぞれ1個のバー(Bar)形態の電極であってもよい。

0149

例えば、多数の第1タッチ電極TX−TEは、駆動信号が印加される駆動タッチ電極であり、多数の第2タッチ電極RX−TEは、信号検出(信号センシング)のためのセンシングタッチ電極であってもよい。

0150

それと反対に、多数の第1タッチ電極TX−TEは、信号検出のためのセンシングタッチ電極であり、多数の第2タッチ電極RX−TEは、駆動信号が印加される駆動タッチ電極であってもよい。

0151

また、場合に応じて、多数の第1タッチ電極TX−TEは、駆動信号が印加されて信号も検出されるタッチ電極であり、多数の第2タッチ電極RX−TEは、駆動信号が印加されて信号も検出されるタッチ電極であってもよい。

0152

タッチのセンシングのためのタッチセンサーメタルは、多数の第1タッチ電極TX−TEと多数の第2タッチ電極RX−TE以外にも、多数のタッチ電極(TX−TE、RX−TE)とタッチ回路TCとの間の電気的な連結のための多数のタッチルーティング配線TLを含むことができる。

0153

多数のタッチルーティング配線TLは、多数の第1タッチ電極TX−TEにそれぞれ連結される一つ以上の第1タッチルーティング配線TX−TLと、多数の第2タッチ電極RX−TEにそれぞれ連結される一つ以上の第2タッチルーティング配線RX−TLと、を含むことができる。

0154

図8は、本発明の実施例によるディスプレイパネルDISPでのタッチセンサー構造の他の例示図である。

0155

図8を参照すると、多数の第1タッチ電極TX−TEは、それぞれ同一な行(又は列)に配置される複数の第1分割タッチ電極TX−PTEと、これらを電気的に連結する一つ以上の第1連結配線TX−CLと、を含むことができる。ここで、隣接した2個の第1分割タッチ電極TX−PTEを連結する第1連結配線TX−CLは、隣接した2個の第1分割タッチ電極TX−PTEと一体化されたメタルであってもよく(図8の例示)、コンタクトホールを通じて隣接した2個の第1分割タッチ電極TX−PTEと連結されるメタルであってもよい。

0156

多数の第2タッチ電極RX−TEは、それぞれ同一な列(又は行)に配置される複数の第2分割タッチ電極RX−PTEと、これらを電気的に連結する一つ以上の第2連結配線RX−CLと、を含むことができる。ここで、隣接した2個の第2分割タッチ電極RX−PTEを連結する第2連結配線RX−CLは、隣接した2個の第2分割タッチ電極RX−PTEと一体化されたメタルであってもよく、コンタクトホールを通じて隣接した2個の第2分割タッチ電極RX−PTEと連結されるメタルであってもよい(図8の例示)。

0157

第1タッチ電極TX−TEと第2タッチ電極RX−TEが交差する領域(タッチ電極ライン交差領域)では、第1連結配線TX−CLと第2連結配線RX−CLが交差され得る。

0158

この場合、第1タッチ電極TX−TEと第2タッチ電極RX−TEが交差する領域(タッチ電極ライン交差領域)では、第1連結配線TX−CLと第2連結配線RX−CLが交差され得る。

0159

このように、タッチ電極ライン交差領域で、第1連結配線TX−CLと第2連結配線RX−CLが交差する場合、第1連結配線TX−CLと第2連結配線RX−CLは、相違である層に位置しなければならない。

0160

したがって、多数の第1タッチ電極TX−TEと多数の第2タッチ電極RX−TEが交差するように配置するためには、多数の第1分割タッチ電極TX−PTE、多数の第1連結配線TX−CL、多数の第2分割タッチ電極RX−PTE、多数の第2タッチ電極RX−TE、多数の第2連結配線RX−CLは、二つ以上の層に位置することができる。

0161

一方、ディスプレイパネルDISPのノンアクティブ領域NAには、多数のタッチルーティング配線(TX−TL、RX−TL)に電気的に連結される多数のタッチパッド(TX−TP、RX−TP)が配置され得る。

0162

図8を参照すると、多数の第1タッチ電極TX−TEは、それぞれ一つ以上の第1タッチルーティング配線TX−TLを通じて該当第1タッチパッドTX−TPと電気的に連結される。すなわち、一つの第1タッチ電極TX−TEに含まれた複数の第1分割タッチ電極TX−PTEのうち最外郭に配置された第1分割タッチ電極TX−PTEは、第1タッチルーティング配線TX−TLを通じて該当第1タッチパッドTX−TPと電気的に連結される。

0163

多数の第2タッチ電極RX−TEは、それぞれ一つ以上の第2タッチルーティング配線RX−TLを通じて該当第2タッチパッドRX−TPと電気的に連結される。すなわち、一つの第2タッチ電極RX−TEに含まれた複数の第2分割タッチ電極RX−PTEのうち最外郭に配置された第2分割タッチ電極RX−PTEは、第2タッチルーティング配線RX−TLを通じて該当第2タッチパッドRX−TPと電気的に連結される。

0164

一方、図8に示したように、多数の第1タッチ電極TX−TE及び多数の第2タッチ電極RX−TEは、封止層ENCAP上に配置され得る。すなわち、多数の第1タッチ電極TX−TEを構成する多数の第1分割タッチ電極TX−PTEと多数の第1連結配線TX−CLは、封止層ENCAP上に配置され得る。多数の第2タッチ電極RX−TEを構成する多数の第2分割タッチ電極RX−PTEと多数の第2連結配線RX−CLは、封止層ENCAP上に配置され得る。

0165

一方、図8に示したように、多数の第1タッチ電極TX−TEに電気的に連結された多数の第1タッチルーティング配線TX−TLは、それぞれ封止層ENCAP上に配置されると共に封止層ENCAPがない部分まで延長されて多数の第1タッチパッドTX−TPと電気的に連結され得る。多数の第2タッチ電極RX−TEに電気的に連結された多数の第2タッチルーティング配線RX−TLは、それぞれ封止層ENCAP上に配置されると共に封止層ENCAPがない部分まで延長されて多数の第2タッチパッドRX−TPと電気的に連結され得る。ここで、封止層ENCAPは、アクティブ領域AA内に位置することができ、場合に応じて、ノンアクティブ領域NAまでも拡張され得る。

0166

一方、上述したように、アクティブ領域AA内のある層(Layer、例:有機発光ディスプレイパネルでの封止層)が崩れることを防止するために、アクティブ領域AAとノンアクティブ領域NAの境界領域又はアクティブ領域AAの外郭領域であるノンアクティブ領域NAにダム領域DAが存在できる。

0167

図8に示したように、一つの例示で、ダム領域DAには、1次ダムDAM1と2次ダムDAM2が配置され得る。ここで、2次ダムDAM2は、1次ダムDAM1よりさらに外郭に位置することができる。

0168

図8の例示とは異なり、ダム領域DAに1次ダムDAM1のみ位置してもよく、場合に応じて、ダム領域DAに1次ダムDAM1と2次ダムDAM2だけでなく、1個以上の追加的なダムがさらに配置されてもよい。

0169

一方、図8を参照すると、封止層ENCAPが1次ダムDAM1の側面に位置するか、封止層ENCAPが1次ダムDAM1の側面はもちろん上部にも位置することができる。

0170

図9は、本発明の実施例によるディスプレイパネルDISPの部分的な断面図であって、図8のX−X’に沿って切断した断面図である。ただし、図9では、タッチ電極TEが板状に示されており、これは例示に過ぎず、メッシュタイプになっていてもよい。

0171

アクティブ領域AA内の各サブピクセルSPでの駆動トランジスタである第1トランジスタT1は、基板SUB上に配置される。

0172

第1トランジスタT1は、ゲート電極に該当する第1ノード電極NE1、ソース電極又はドレイン電極に該当する第2ノード電極NE2、ドレイン電極又はソース電極に該当する第3ノード電極NE3及び半導体層EMIなどを含む。

0173

第1ノード電極NE1と半導体層SEMIは、ゲート絶縁膜GIを間に置いて重畳され得る。第2ノード電極NE2は、絶縁層INS上に形成されて半導体層SEMIの一側と接触し、第3ノード電極NE3は、絶縁層INS上に形成されて半導体層SEMIの他側と接触することができる。

0174

発光エレメントEDは、アノード電極(又はカソード電極)に該当する第1電極E1と、第1電極E1上に形成される発光層ELと、発光層EL上に形成されたカソード電極(又はアノード電極)に該当する第2電極E2などを含むことができる。

0175

発光エレメントEDの第1電極E1をピクセル電極とも言い、発光エレメントEDの第2電極E2を共通電極とも言う。そして、共通電極に印加される基底電圧VSSを共通電圧とも言う。

0176

第1電極E1は、平坦化膜PLNを貫通する画素コンタクトホールを通じて露出された第1トランジスタT1の第2ノード電極NE2と電気的に接続される。

0177

発光層ELは、バンクBANKにより用意された発光領域の第1電極E1上に形成される。発光層ELは、第1電極E1上に正孔関連層、発光層、電子関連層の順に又は逆順に積層されて形成される。第2電極E2は、発光層ELを間に置いて第1電極E1と対向するように形成される。

0178

封止層ENCAPは、外部の水分や酸素に脆弱な発光エレメントEDに外部の水分や酸素が浸透することを遮断する。

0179

このような封止層ENCAPは、一つの層になっていてもよいが、図9に示したように、多数の層(PAS1、PCL,PAS2)になっていてもよい。

0180

例えば、封止層ENCAPが多数の層(PAS1、PCL,PAS2)からなった場合、封止層ENCAPは、一つ以上の無機封止層(PAS1、PAS2)と一つ以上の有機封止層PCLを含むことができる。具体的な例として、封止層ENCAPは、第1無機封止層PAS1、有機封止層PCL及び第2無機封止層PAS2が順に積層された構造になっていてもよい。

0181

ここで、有機封止層PCLは、少なくとも一つの有機封止層又は少なくとも一つの無機封止層をさらに含んでいてもよい。

0182

第1無機封止層PAS1は、発光素子EDと最も隣接するようにカソード電極に該当する第2電極E2が形成された基板SUB上に形成される。このような第1無機封止層PAS1は、一つの例示で、窒化シリコン(SiNx)、酸化シリコン(SiOx)、酸化窒化シリコン(SiON)又は酸化アルミニウム(Al2O3)などのような低温蒸着が可能な無機絶縁材質に形成され得る。第1無機封止層PAS1が低温雰囲気で蒸着されるので、第1無機封止層PAS1は、蒸着工程時の高温雰囲気に脆弱な有機物を含む発光層ELが損傷されることを防止することができる。

0183

有機封止層PCLは、第1無機封止層PAS1より小さい面積に形成され得、この場合、有機封止層PCLは、第1無機封止層PAS1の両先端を露出させるように形成され得る。有機封止層PCLは、有機発光ディスプレイ装置であるタッチディスプレイ装置の曲がりによる各層の間の応力を緩和させる緩衝役目をし、平坦化性能を強化する役目をすることができる。有機封止層PCLは、一つの例示で、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエチレン又はシリコンオキシカーバイド(SiOC)のような有機絶縁材質に形成され得る。

0184

一方、有機封止層PCLがインクジェット方式を通じて形成される場合、ノンアクティブ領域NA及びアクティブ領域AAの境界領域やノンアクティブ領域NA内の一部領域に該当するダム領域DAに一つ又は二つ以上のダムDAMが形成され得る。

0185

例えば、図9に示したように、ダム領域DAは、ノンアクティブ領域NAで多数の第1タッチパッドTX−TP及び多数の第2タッチパッドRX−TPが形成されたパッド領域とアクティブ領域AAの間に位置し、このようなダム領域DAには、アクティブ領域AAと隣接した1次ダムDAM1とパッド領域に隣接した2次ダムDAM2が存在できる。

0186

ダム領域DAに配置される一つ以上のダムDAMは、液状の有機封止層PCLがアクティブ領域AAに滴下されるとき、液状の有機封止層PCLがノンアクティブ領域NAの方向で崩れてパッド領域を侵犯することを防止することができる。

0187

このような効果は、図9に示したように、1次ダムDAM1及び2次ダムDAM2が具備される場合に一層大きくなり得る。

0188

1次ダムDAM1及び/又は2次ダムDAM2は、単層又は多層構造に形成され得る。例えば、1次ダムDAM1及び/又は2次ダムDAM2は、バンクBANK及びスペーサ(図示せず)などのうち少なくともいずれか一つと同一材質で同時に形成され得る。この場合、マスク追加工程及び費用の上昇なしにダム構造を形成することができる。

0189

また、1次ダムDAM1及び/又は2次ダムDAM2は、図9に示したように、第1無機封止層PAS1及び/又は第2無機封止層PAS2がバンクBANK上に積層された構造になっていてもよい。

0190

また、有機物を含む有機封止層PCLは、図9に示したように、1次ダムDAM1の内側面にのみ位置することができる。

0191

それとは異なり、有機物を含む有機封止層PCLは、1次ダムDAM1及び2次ダムDAM2のうち少なくとも1次ダムDAM1の上部にも位置することができる。

0192

第2無機封止層PAS2は、有機封止層PCLが形成された基板SUB上に有機封止層PCL及び第1無機封止層PAS1のそれぞれの上部面及び側面を覆うように形成され得る。第2無機封止層PAS2は、外部の水分や酸素が第1無機封止層PAS1及び有機封止層PCLに浸透することを最小化するか遮断する。このような第2無機封止層PAS2は、一つの例示で、窒化シリコン(SiNx)、酸化シリコン(SiOx)、酸化窒化シリコン(SiON)又は酸化アルミニウム(Al2O3)などのような無機絶縁材質に形成される。

0193

このような封止層ENCAP上には、タッチバッファー膜T−BUFが配置され得る。タッチバッファー膜T−BUFは、第1、第2タッチ電極TX−TE、RX−TE及び第1、第2連結配線TX−CL、RX−CLを含むタッチセンサーメタルと、発光素子EDの第2電極E2との間に位置することができる。

0194

タッチバッファー膜T−BUFは、タッチセンサーメタルと、発光素子EDの第2電極E2との間の離隔距離が既に決まった最小離隔距離(例:5μm)を維持するように設計され得る。これによって、タッチセンサーメタルと、発光素子EDの第2電極E2との間に形成される寄生キャパシタンスを減らすか防止することができ、これを通じて、寄生キャパシタンスによるタッチ感度の低下を防止することができる。

0195

このようなタッチバッファー膜T−BUFなしに、封止層ENCAP上に第1、第2タッチ電極TX−TE、RX−TE及び第1、第2連結配線TX−CL、RX−CLを含むタッチセンサーメタルが配置されてもよい。

0196

また、タッチバッファー膜T−BUFは、タッチバッファー膜T−BUF上に配置されるタッチセンサーメタルの製造工程時に用いられる薬液現像液又は蝕刻液など)又は外部からの水分などが有機物を含む発光層ELに浸透することを遮断することができる。これによって、タッチバッファー膜T−BUFは、薬液又は水分に脆弱な発光層ELの損傷を防止することができる。

0197

タッチバッファー膜T−BUFは、高温に脆弱な有機物を含む発光層ELの損傷を防止するために、一定温度(例:100℃)以下の低温で形成が可能であり、1〜3の低誘電率を有する有機絶縁材質に形成される。例えば、タッチバッファー膜T−BUFは、アクリル系列エポキシ系列又はシロキサン(Siloxan)系列の材質に形成され得る。有機絶縁材質で平坦化性能を有するタッチバッファー膜T−BUFは、有機発光ディスプレイ装置の曲がりによる封止層ENCAP内の各封止層(PAS1、PCL、PAS2)の損傷及びタッチバッファー膜T−BUF上に形成されるタッチセンサーメタルの破れ現象を防止することができる。

0198

相互キャパシタンス基盤のタッチセンサー構造によると、タッチバッファー膜T−BUF上に第1タッチ電極TX−TE及び第2タッチ電極RX−TEが配置され、第1タッチ電極TX−TE及び第2タッチ電極RX−TEは、交差するように配置され得る。

0199

第2タッチ電極RX−TEは、多数の第2分割タッチ電極RX−PTEと、多数の第2分割タッチ電極RX−PTEの間を電気的に連結する多数の第2連結配線RX−CLと、を含むことができる。

0200

図9に示したように、多数の第2分割タッチ電極RX−PTEと多数の第2連結配線RX−CLは、タッチ絶縁膜ILDを間に置いて相違である層に位置することができる。

0201

多数の第2分割タッチ電極RX−PTEは、y軸方向に沿って一定な間隔で離隔され得る。このような多数の第2分割タッチ電極RX−PTEは、それぞれ第2連結配線RX−CLを通じてy軸方向に隣接した他の第2分割タッチ電極RX−PTEと電気的に連結され得る。

0202

第2連結配線RX−CLは、タッチバッファー膜T−BUF上に形成され、タッチ絶縁膜ILDを貫通するタッチコンタクトホールを通じて露出されてy軸方向に隣接した2個の第2分割タッチ電極RX−PTEと電気的に接続され得る。

0203

第2連結配線RX−CLは、バンクBANKと重畳するように配置され得る。これによって、第2連結配線RX−CLにより開口率が低下されることを防止することができる。

0204

第1タッチ電極TX−TEは、多数の第1分割タッチ電極TX−PTEと、多数の第1分割タッチ電極TX−PTEの間を電気的に連結する多数の第1連結配線TX−CLと、を含むことができる。多数の第1分割タッチ電極TX−PTEと多数の第1連結配線TX−CLは、タッチ絶縁膜ILDを間に置いて相違である層に位置することができる。

0205

多数の第1分割タッチ電極TX−PTEは、タッチ絶縁膜ILD上でx軸方向に沿って一定な間隔で離隔され得る。このような多数の第1分割タッチ電極TX−PTEは、それぞれ第1連結配線TX−CLを通じてx軸方向に隣接した他の第1分割タッチ電極TX−PTEと電気的に連結され得る。

0206

第1連結配線TX−CLは、第1分割タッチ電極TX−PTEと同一平面上に配置されて別のコンタクトホールなしにx軸方向で隣接した2個の第1分割タッチ電極TX−PTEと電気的に接続されるか、x軸方向に隣接した第1分割タッチ電極TX−PTEと一体されていてもよい。

0207

第1連結配線TX−CLは、バンクBANKと重畳するように配置され得る。これによって、第1連結配線TX−CLによって開口率が低下されることを防止することができる。

0208

一方、第2タッチ電極RX−TEは、第2タッチルーティング配線RX−TL及び第2タッチパッドRX−TPを通じてタッチ回路TCと電気的に連結され得る。これと同様に、第1タッチ電極TX−TEは、第1タッチルーティング配線TX−TL及び第1タッチパッドTX−TPを通じてタッチ回路TCと電気的に連結され得る。

0209

第1タッチパッドTX−TP及び第2タッチパッドRX−TPを覆うパッドカバー電極がさらに配置されていてもよい。

0210

第1タッチパッドTX−TPは、第1タッチルーティング配線TX−TLと別に形成されてもよく、第1タッチルーティング配線TX−TLが延長されて形成されてもよい。第2タッチパッドRX−TPは、第2タッチルーティング配線RX−TLと別に形成されてもよく、第2タッチルーティング配線RX−TLが延長されて形成されてもよい。

0211

第1タッチパッドTX−TPが、第1タッチルーティング配線TX−TLが延長されて形成され、第2タッチパッドRX−TPが、第2タッチルーティング配線RX−TLが延長されて形成された場合、第1タッチパッドTX−TP、第1タッチルーティング配線TX−TL、第2タッチパッドRX−TP及び第2タッチルーティング配線RX−TLは、同一な第1導電物質で構成され得る。ここで、第1導電物質は、一つの例示で、Al、Ti、Cu、Moのような耐食性及び耐酸性が強くて伝導性が良い金属を用いて単層又は多層構造に形成され得る。

0212

例えば、第1導電物質からなった第1タッチパッドTX−TP、第1タッチルーティング配線TX−TL、第2タッチパッドRX−TP及び第2タッチルーティング配線RX−TLは、Ti/Al/Ti又はMo/Al/Moのように積層された3層構造に形成され得る。

0213

第1タッチパッドTX−TP及び第2タッチパッドRX−TPを覆うことができるパッドカバー電極は、第1及び第2タッチ電極TX−TE、RX−TEと同一材質で第2導電物質に構成され得る。ここで、第2導電物質は、耐食性及び耐酸性が強いITO又はIZOのような透明導電物質に形成され得る。このようなパッドカバー電極は、タッチバッファー膜T−BUFにより露出されるように形成することで、タッチ回路TCとポンディングされるか又はタッチ回路TCが実装された回路フィルムとポンディングされ得る。

0214

ここで、タッチバッファー膜T−BUFは、タッチセンサーメタルを覆うように形成されてタッチセンサーメタルが外部の水分などにより腐食されることを防止することができる。一つの例示、タッチバッファー膜T−BUFは、有機絶縁材質に形成されるか、円偏光板又はエポキシ又はアクリル材質のフィルム形態に形成され得る。このようなタッチバッファー膜T−BUFが封止層ENCAP上に位置しないこともある。すなわち、タッチバッファー膜T−BUFは、必須的な構成ではないこともある。

0215

第2タッチルーティング配線RX−TLは、タッチルーティング配線コンタクトホールを通じて第2分割タッチ電極RX−PTEと電気的に連結されるか、第2分割タッチ電極RX−PTEと一体になっていてもよい。

0216

このような第2タッチルーティング配線RX−TLは、ノンアクティブ領域NAまで伸長されて封止層ENCAPの上部及び側面とダムDAMの上部及び側面を経てノンアクティブ領域NAに位置する第2タッチパッドRX−TPと電気的に連結され得る。これによって、第2タッチルーティング配線RX−TLは、第2タッチパッドRX−TPを通じてタッチ回路TCと電気的に連結され得る。

0217

第2タッチルーティング配線RX−TLは、第2分割タッチ電極RX−PTEでのセンシング信号をタッチ回路TCに伝達するか、タッチ回路TCから駆動信号の供給を受けて第2分割タッチ電極RX−PTEに伝達することができる。

0218

第1タッチルーティング配線TX−TLは、タッチルーティング配線コンタクトホールを通じて第1分割タッチ電極TX−PTEと電気的に連結されるか、第1分割タッチ電極TX−PTEと一体になっていてもよい。

0219

このような第1タッチルーティング配線TX−TLは、ノンアクティブ領域NAまで伸長されて封止層ENCAPの上部及び側面とダムDAMの上部及び側面を経てノンアクティブ領域NAに位置する第2タッチパッドRX−TPと電気的に連結され得る。これによって、第1タッチルーティング配線TX−TLは、第1タッチパッドTX−TPを通じてタッチ回路TCと電気的に連結され得る。

0220

第1タッチルーティング配線TX−TLは、タッチ回路TCから駆動信号の供給を受けて第1分割タッチ電極TX−PTEに伝達するか、第1分割タッチ電極TX−PTEでのセンシング信号をタッチ回路TCに伝達することができる。

0221

第1タッチルーティング配線TX−TL及び第2タッチルーティング配線RX−TLの配置は、パネル設計事項によって多様に変更可能である。

0222

第1分割タッチ電極TX−PTE及び第2分割タッチ電極RX−PTE上にタッチ保護膜PACが配置され得る。このようなタッチ保護膜PACは、ダムDAMの前又は後まで拡張されて第1タッチルーティング配線TX−TL及び第2タッチルーティング配線RX−TL上にも配置され得る。

0223

一方、図9の断面図は、概念的に構造を示したものであって、見る方向や位置などによって各パターン(各種層や各種電極)の位置、厚さ又は幅が変わることができ、各種パターン連結構造も変更されることができ、図示された多くの層以外にも追加的な層がさらに存在してもよく、図示された多くの層のうち一部は省略されるか統合されていてもよい。例えば、バンクBANKの幅は、図面に比べて狭いものであってもよく、ダムDAMの高さも図面より低いか高いものであってもよい。

0224

図8に示したように、多数の第1タッチ電極TX−TEがそれぞれ複数の第1分割タッチ電極TX−PTEが電気的に連結されて構成され、多数の第2タッチ電極RX−TEがそれぞれ複数の第2分割タッチ電極RX−PTEが電気的に連結されて構成される場合、下では、複数の第1分割タッチ電極TX−PTEをそれぞれ第1タッチ電極TX−TE又はタッチ電極TEとも言う。複数の第2分割タッチ電極RX−PTEをそれぞれ第2タッチ電極RX−TE又はタッチ電極TEとも言う。

0225

図9を参照すると、ディスプレイパネルDISPは、ノンアクティブ領域NAに配置され、タッチパッド(TX−TP、RX−TP)とアクティブ領域AAとの間に配置される一つ以上のダム(DAM1、DAM2)をさらに含むことができる。一つ以上のダム(DAM1、DAM2)は、タッチパッド(TX−TP、RX−TP)よりさらに高く形成されていてもよい。

0226

図9を参照すると、多数のタッチルーティング配線(TX−TL、RX−TL)のうち一つ以上のタッチルーティング配線RX−TLは、封止層ENCAPの傾斜面に沿って下り、一つ以上のダム(DAM1、DAM2)を経てタッチパッドRX−TPと電気的に連結され得る。

0227

図9を参照すると、多数のタッチ電極TEのうち少なくとも二つのタッチ電極RX−PTEは、少なくとも二つのタッチ電極RX−PTEと異なるレベルの層に形成された連結ラインRX−CLにより連結され得る。多数のタッチルーティング配線のうち少なくとも一つのタッチルーティング配線は、第1層と第2層を含むマルチプル層(Multiple layers)を含むことができる。第1層は、連結ラインと同じレベルの層であり、第2層は、多数のタッチ電極と同じレベルの層であってもよい。

0228

図10及び図11は、本発明の実施例によるディスプレイパネルDISPにカラーフィルターCFが含まれた場合の断面構造を例示的に示した図である。

0229

図10及び図11を参照すると、タッチパネルTSPがディスプレイパネルDISPに内蔵され、ディスプレイパネルDISPが有機発光ディスプレイパネルに具現される場合、タッチパネルTSPは、ディスプレイパネルDISP内の封止層ENCAP上に位置することができる。言い換えると、多数のタッチ電極TE、多数のタッチルーティング配線TLなどのタッチセンサーメタル(Touch Sensor Metal)は、ディスプレイパネルDISP内の封止層ENCAP上に位置することができる。

0230

上述したように、封止層ENCAP上にタッチ電極TEを形成することで、ディスプレイ性能及びディスプレイ関連層の形成に大きい影響を与えずにタッチ電極TEを形成することができる。

0231

一方、図10及び図11を参照すると、封止層ENCAPの下に有機発光ダイオード(OLED)のカソード電極である第2電極E2が位置することができる。

0232

封止層ENCAPの厚さTは、一つの例示、5μm以上であってもよい。

0233

上述したように、封止層ENCAPの厚さを5μm上に設計することで、有機発光ダイオード(OLED)の第2電極E2とタッチ電極TEとの間に形成される寄生キャパシタンスを減らすことができる。これによって、寄生キャパシタンスによるタッチ感度の低下を防止することができる。

0234

上述したように、多数のタッチ電極TEは、それぞれ電極メタルEMが二つ以上の開口部OAがあるメッシュ形態でパターニングされており、二つ以上の開口部OAは、それぞれ垂直方向から見ると、一つ以上のサブピクセル又はその発光領域と対応することができる。

0235

上述したように、平面から見るとき、タッチ電極TEの領域内に存在する二つ以上の開口部OAのそれぞれの位置に一つ以上のサブピクセルの発光領域が対応して存在するように、タッチ電極TEの電極メタルEMがパターニングされることで、ディスプレイパネルDISPの発光効果を高めることができる。

0236

図10及び図11に示したように、ディスプレイパネルDISPには、ブラックマトリックスBMが配置され得、カラーフィルターCFがさらに配置され得る。

0237

ブラックマトリックスBMの位置は、タッチ電極TEの電極メタルEMの位置と対応できる。

0238

多数のカラーフィルターCFの位置は、多数のタッチ電極TE又は多数のタッチ電極TEを成す電極メタルEMの位置と対応する。

0239

上述したように、多数のオープン領域OAの位置に対応する位置に多数のカラーフィルターCFが位置することで、ディスプレイパネルDISPの発光性能を高めることができる。

0240

多数のカラーフィルターCFと多数のタッチ電極TEとの間の垂直位置関係を説明すると、次の通りである。

0241

図10に示したように、多数のカラーフィルターCFとブラックマトリックスBMは、多数のタッチ電極TE上に位置することができる。

0242

この場合、多数のカラーフィルターCFとブラックマトリックスBMは、多数のタッチ電極TE上に配置されたオーバーコート層OC上に位置することができる。ここで、オーバーコート層OCは、図9のタッチ保護膜PACと同一な層であってもよく、異なる層であってもよい。

0243

図11に示したように、多数のカラーフィルターCFとブラックマトリックスBMは、多数のタッチ電極TEの下部に位置することができる。

0244

この場合、多数のタッチ電極TEは、多数のカラーフィルターCFとブラックマトリックスBM上のオーバーコート層OC上に位置することができる。ここで、オーバーコート層OCは、図9のタッチバッファー膜T−BUF又はタッチ絶縁膜ILDと同一な層であってもよく、異なる層であってもよい。

0245

図12は、本発明の実施例によるタッチシステムの概略的な構成図である。

0246

図12を参照すると、本発明の実施例によるタッチシステムは、タッチパネルTSPと、タッチパネルTSPを駆動してセンシングするタッチ回路TCと、タッチ回路TCがタッチパネルTSPをセンシングした結果を用いてタッチをセンシングするタッチコントローラTCTRなどを含むことができる。

0247

図12を参照すると、タッチパネルTSPには、多数のタッチ電極(TX−TE、RX−TE)が配置され得る。多数のタッチ電極(TX−TE、RX−TE)は、フィンガータッチ及び/又はペンタッチをセンシングするための一種センサーに該当する。

0248

図12を参照すると、多数のタッチ電極(TX−TE、RX−TE)は、多数の第1タッチ電極TX−TEと多数の第2タッチ電極RX−TEを含むことができる。

0249

図12を参照すると、多数の第1タッチ電極TX−TEは、それぞれ第1方向に配置され、多数の第2タッチ電極RX−TEは、それぞれ第2方向に配置されてもよく、それと反対であってもよい。

0250

図12を参照すると、多数の第1タッチ電極TX−TEは、それぞれ図7のように、バー形態の電極であるか、図8のように、多数個に分割された電極の集合体であってもよい。同様に、多数の第2タッチ電極RX−TEは、それぞれ図7のように、バー形態の電極であるか、図8のように、多数個に分割された電極の集合体であってもよい。

0251

図12を参照すると、多数の第1タッチ電極TX−TEは、それぞれ第1方向に配置され、多数の第2タッチ電極RX−TEは、それぞれ第2方向に配置されてもよく、それと反対であってもよい。

0252

第1タッチ電極TX−TE及び第2タッチ電極RX−TEは、相違である層に位置してもよく、同一な層に位置してもよい。

0253

第1タッチ電極TX−TE及び第2タッチ電極RX−TEは、オープン領域がない板状の電極であるか、オープン領域があるメッシュ状の電極であってもよい。ここで、一つのタッチ電極内に存在するオープン領域は、それぞれ一つ以上のサブピクセル又はその発光領域と位置的に対応することができる。

0254

タッチ回路TCは、多数の第1タッチ電極TX−TEと電気的に連結された第1タッチ回路TC1と、多数の第2タッチ電極RX−TEと電気的に連結された第2タッチ回路TC2などを含むことができる。

0255

多数の第1タッチ電極TX−TEは、駆動タッチ電極であり、多数の第2タッチ電極RX−TEは、センシングタッチ電極であってもよい。反対に、多数の第1タッチ電極TX−TEは、センシングタッチ電極であり、多数の第2タッチ電極RX−TEは、駆動タッチ電極であってもよい。また、多数の第1タッチ電極TX−TEは、駆動タッチ電極とセンシングタッチ電極の役目を同時に行い、多数の第2タッチ電極RX−TEは、駆動タッチ電極とセンシングタッチ電極の役目を同時に行うことができる。

0256

以下で、説明の便宜のために、図13図15では、多数の第1タッチ電極TX−TEが駆動タッチ電極であり、多数の第2タッチ電極RX−TEがセンシングタッチ電極である場合を仮定して説明する。

0257

図13は、本発明の実施例によるタッチシステムのタッチ回路TC内の第1タッチ回路TC1及び第2タッチ回路TC2を示した図である。

0258

図13を参照すると、タッチ回路TCは、多数の第1タッチ電極TX−TEと電気的に連結された第1タッチ回路TC1と、多数の第2タッチ電極RX−TEと電気的に連結された第2タッチ回路TC2などを含むことができる。

0259

本発明の実施例によるタッチシステムは、相互キャパシタンスに基盤してタッチ(フィンガータッチ、ペンタッチ)をセンシングしてもよく、セルフキャパシタンスに基盤してタッチ(フィンガータッチ、ペンタッチ)をセンシングしてもよく、相互キャパシタンス及びセルフキャパシタンスの両方に基盤してタッチをセンシングしてもよい。

0260

もし、本発明の実施例によるタッチシステムが相互キャパシタンスに基盤してタッチをセンシングする場合、第1タッチ回路TC1及び第2タッチ回路TC2のうち一つは駆動回路であり、残り一つセンシング回路であってもよい。

0261

これによって、本発明の実施例によるタッチシステムは、多様な動作ケースと多様なセンシングモードを提供することができる。下で、5種のケースを説明する。

0262

Case 1は、相互キャパシタンスのセンシングモードで動作する場合であって、第1タッチ回路TC1が相互キャパシタンスのセンシングのための駆動回路で動作し、第2タッチ回路TC2が相互キャパシタンスのセンシングのためのセンシング回路で動作する場合である。

0263

この場合、第1タッチ回路TC1は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)の全体又は一部を駆動することができる。第2タッチ回路TC2は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)の全体又は一部をセンシングすることができる。

0264

すなわち、第1タッチ回路TC1は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)の全体又は一部に駆動信号を同時に又は順次に供給することができる。第2タッチ回路TC2は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)の全体又は一部からセンシング信号を同時に又は順次に検出することができる。

0265

ここで、センシング信号は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)がそれぞれ多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)と形成する相互キャパシタンス(Mutual Capacitance)を反映する信号であってもよい。

0266

Case 2は、相互キャパシタンスのセンシングモードで動作する場合であって、第1タッチ回路TC1が相互キャパシタンスのセンシングのためのセンシング回路で動作し、第2タッチ回路TC2が相互キャパシタンスのセンシングのための駆動回路で動作する場合である。

0267

第2タッチ回路TC2は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)の全体又は一部を駆動することができる。第1タッチ回路TC1は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)の全体又は一部をセンシングすることができる。

0268

すなわち、第2タッチ回路TC2は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)の全体又は一部に駆動信号を同時に又は順次に供給することができる。第1タッチ回路TC1は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)の全体又は一部からセンシング信号を同時に又は順次に検出することができる。

0269

ここで、センシング信号は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)がそれぞれ多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)と形成する相互キャパシタンス(Mutual Capacitance)を反映する信号であってもよい。

0270

Case 3は、混合センシングモード(相互キャパシタンスのセンシングモード、セルフキャパシタンスのセンシングモード)で動作する場合であって、第1タッチ回路TC1が相互キャパシタンスのセンシングのための駆動回路で動作し、第2タッチ回路TC2が相互キャパシタンスのセンシングのためのセンシング回路で動作する場合であり、第2タッチ回路TC2は、セルフキャパシタンスのセンシングのための駆動回路及びセンシング回路で動作する場合である。

0271

この場合、第1タッチ回路TC1は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)の全体又は一部を駆動することができる。第2タッチ回路TC2は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)の全体又は一部を駆動してセンシングすることができる。

0272

すなわち、第1タッチ回路TC1は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)の全体又は一部に駆動信号(相互キャパシタンスをセンシングするための駆動信号)を同時に又は順次に供給することができる。第2タッチ回路TC2は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)の全体又は一部に駆動信号(セルフキャパシタンスをセンシングするための駆動信号)を同時に又は順次に供給することができる。

0273

第2タッチ回路TC2は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)の全体又は一部からセンシング信号を同時に又は順次に検出することができる。

0274

ここで、センシング信号は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)がそれぞれ多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)と形成する相互キャパシタンス(Mutual Capacitance)と、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)にそれぞれ形成されたセルフキャパシタンス(Self Capacitance)を全て反映する信号であってもよい。

0275

Case 4は、混合センシングモード(相互キャパシタンスのセンシングモード、セルキャパシタンスのセンシングモード)で動作する場合でああって、第2タッチ回路TC2が相互キャパシタンスのセンシングのための駆動回路で動作し、第1タッチ回路TC1が相互キャパシタンスのセンシングのためのセンシング回路で動作する場合であり、第1タッチ回路TC1は、セルフキャパシタンスのセンシングのための駆動回路及びセンシング回路で動作する場合である。

0276

この場合、第2タッチ回路TC2は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)の全体又は一部を駆動することができる。第1タッチ回路TC1は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)の全体又は一部を駆動してセンシングすることができる。

0277

すなわち、第2タッチ回路TC2は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)の全体又は一部に駆動信号(相互キャパシタンスをセンシングするための駆動信号)を同時に又は順次に供給することができる。第1タッチ回路TC1は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)の全体又は一部に駆動信号(セルフキャパシタンスをセンシングするための駆動信号)を同時に又は順次に供給することができる。

0278

第1タッチ回路TC1は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)の全体又は一部からセンシング信号を同時に又は順次に検出することができる。

0279

ここで、センシング信号は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)がそれぞれ多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)と形成する相互キャパシタンス(Mutual Capacitance)と、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)にそれぞれ形成されたセルフキャパシタンス(Self Capacitance)を全て反映する信号であってもよい。

0280

Case 5は、セルフキャパシタンスのセンシングモードで動作する場合であって、第1タッチ回路TC1がセルフキャパシタンスのセンシングのための駆動回路とセンシング回路で動作し、第2タッチ回路TC2もセルフキャパシタンスのセンシングのための駆動回路とセンシング回路で動作する場合である。

0281

第1タッチ回路TC1は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)の全体又は一部に駆動信号を供給して多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)の全体又は一部からセンシング信号を同時に又は順次に検出することができる。

0282

ここで、センシング信号は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)のそれぞれのセルフキャパシタンス(Self Capacitance)を反映する信号であってもよい。

0283

これと同様に、第2タッチ回路TC2は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)の全体又は一部に駆動信号を供給して多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)の全体又は一部からセンシング信号を同時に又は順次に検出することができる。

0284

ここで、センシング信号は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)のそれぞれのセルフキャパシタンス(Self Capacitance)を反映する信号であってもよい。

0285

図13を参照すると、第1タッチ回路TC1は、多数の第1タッチ電極(TX−TE(1)、TX−TE(2)、TX−TE(3)、TX−TE(4)、・・・)と電気的に連結された多数の第1センシング駆動ユニットSDU_Dを含むことができる。第2タッチ回路TC2は、多数の第2タッチ電極(RX−TE(1)、RX−TE(2)、RX−TE(3)、RX−TE(4)、・・・)と電気的に連結された多数の第2センシング駆動ユニットSDU_Sを含むことができる。

0286

本発明の実施例によるタッチシステムが5種のケースのうちどのケースで動作するかによって第1センシング駆動ユニットSDU_D及び第2センシング駆動ユニットSDU_Sのそれぞれの動作が変わることができる。

0287

また、本発明の実施例によるタッチシステムが5種のケースのうちどのケースで動作が可能であるかによって、第1センシング駆動ユニットSDU_D及び第2センシング駆動ユニットSDU_Sのそれぞれの内部構成が変わることができる。

0288

下では、説明の便宜のために、5種のケースのうちCase 1を主として説明する。

0289

図14は、本発明の実施例によるタッチシステムのタッチ回路TC内の第1タッチ回路TC1に含まれた第1センシング駆動ユニットSDU_Dの例示図である。

0290

図14を参照すると、第1タッチ回路TC1に含まれた多数の第1センシング駆動ユニットSDU_Dは、それぞれ第1タッチ電極TX−TEに駆動信号を出力する駆動増幅器DR−AMPを含むことができる。

0291

駆動増幅器DR−AMPは、駆動信号VTXが入力される入力端miと、増幅された駆動信号VTXが出力される出力端moと、を含むことができる。

0292

このような駆動増幅器DR−AMPは、大きい振幅の駆動信号VTXを出力することができ、これを通じて、第1タッチ電極TX−TEに対する一層効果的な駆動が可能になる。

0293

図15は、本発明の実施例によるタッチシステムのタッチ回路TC内の第2タッチ回路TC2に含まれた第2センシング駆動ユニットSDU_Sの例示図である。

0294

第2タッチ回路TC2に含まれた多数の第2センシング駆動ユニットSDU_Sは、それぞれ第2タッチ電極RX−TEと電気的に連結される演算増幅器OP−AMPと、演算増幅器OP−AMPの出力端Noと電気的に連結された積分器INTGなどを含むことができる。積分器INTGの出力端は、アナログデジタルコンバータADCと連結され得る。

0295

演算増幅器OP−AMPは、基準電圧VREFの入力を受ける第1入力端Ni1と、対応する第2タッチ電極RX−TEと電気的に連結される第2入力端Ni2と、出力信号を出力する出力端Noと、を含むことができる。演算増幅器OP−AMPの第1入力端Ni1と第2入力端Ni2の極性は、反対であってもよい。

0296

演算増幅器OP−AMPの第2入力端Ni2と出力端Noとの間には、フィードバックキャパシタCfbが連結され得る。演算増幅器OP−AMPの第2入力端Ni2と出力端Noとの間には、抵抗などがさらに連結され得る。

0297

演算増幅器OP−AMPとフィードバックキャパシタCfbを含んで電荷増幅器又は前置増幅器とも言う。

0298

図16は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置の動作モードを示した図である。

0299

図16を参照すると、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置の動作モードは、ディスプレイモード、フィンガーセンシングモード及びペンセンシングモードを含むことができる。

0300

ディスプレイモード、フィンガーセンシングモード及びペンセンシングモードは、相違である時間帯に進行され得る。それと異なり、ディスプレイモード、フィンガーセンシングモード及びペンセンシングモードは、独立的に進行されて、同時に進行されるか、相違である時間帯に進行されてもよい。

0301

例えば、ディスプレイモードが進行される間(すなわち、映像がディスプレイされる間)、フィンガーセンシングモード及び/又はペンセンシングモードが進行され得る。

0302

図17は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置のセンシング動作と関連した回路を示した図であり、図18は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、センシング動作時に用いられるか関連された主要信号(VREF、VTX、VPENなど)を示した図である。

0303

図17を参照すると、タッチ回路TCの演算増幅器OP−AMPで、第1入力端Ni1は、基準電圧VREFが入力され、第2入力端Ni2は、センシングタッチ電極である第2タッチ電極RX−TEが電気的に連結され得る。演算増幅器OP−AMPで、出力電圧Voutが出力される出力端Noと第2タッチ電極RX−TEが電気的に連結された第2入力端Ni2との間には、フィードバックキャパシタCfbが電気的に連結され得る。

0304

図17を参照すると、駆動信号ソースSCR_TXで生成された駆動信号VTXが駆動増幅器DR−AMPを通じて増幅されて第1タッチ電極TX−TEに印加され、ペン10から出力されたペン信号VPENが第2タッチ電極RX−TEに印加され得る。このとき、ディスプレイパネルDISPには、各種キャパシタンス(Cm、Cp_TX、Cp_RX、Cpen)が形成され得る。

0305

駆動タッチ電極である第1タッチ電極TX−TEとセンシングタッチ電極である第2タッチ電極RX−TEとの間には、相互キャパシタンスCmが形成され得る。このような相互キャパシタンスCmは、フィンガーセンシングのためのものであって、フィンガーの位置によってそのサイズが変わることができる。

0306

ペン信号VPENが出力されたペン10のペン先とセンシングタッチ電極である第2タッチ電極RX−TEとの間には、ペンのセンシングのために感知されるペンキャパシタンスCpenが形成され得る。

0307

一方、図17を参照すると、ディスプレイパネルDISPに配置されてディスプレイの駆動のために必要な共通電極E2と駆動タッチ電極である第1タッチ電極TX−TEとの間には、寄生キャパシタンスCp_TXが形成され得る。

0308

ディスプレイパネルDISPに配置されてディスプレイの駆動のために必要な共通電極E2とセンシングタッチ電極である第2タッチ電極RX−TEとの間には、寄生キャパシタンスCp_RXが形成され得る。

0309

動作モードによって、駆動信号VTXは、DC電圧であってもよく、変調信号であってもよい。例えば、ペンセンシングモードの場合、駆動信号VTXは、DC電圧であってもよく、フィンガーセンシングモードの場合、駆動信号VTXは、電圧が可変される変調信号(AC信号)であってもよい。

0310

図18を参照すると、ペンセンシングモードの場合、ペン10から出力されるペン信号VPENは、電圧が可変される信号であってもよい。この場合、ペン信号VPENの信号波形は、正弦波であってもよく、それだけではなく、球形波又は三角波などであってもよい。

0311

ペン信号VPENは、ある期間の間には、電圧がハイレベルローレベルとの間で規則的にスイングする信号であってもよい。すなわち、ペン信号VPENは、一定な周波数を有する信号であってもよい。

0312

他の期間の間には、ペン信号VPENは、電圧がハイレベルとローレベルとの間で非規則的にスイングする信号であってもよい。すなわち、ペン信号VPENは、一定な周波数を有しない信号であってもよい。

0313

ペンセンシングモードの場合、演算増幅器OP−AMPの第1入力端Ni1に印加される基準電圧VREFと、第1タッチ電極TX−TEに印加される駆動信号VTXは、DC電圧であってもよい。

0314

図19は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、センシング動作と関連して発生する各種キャパシタンス(Cair、Cpen、Cp_TX、Cp_RX、CDC)を示した図である。

0315

ディスプレイパネルDISPで、封止層ENCAPは、ピクセル電極E1、発光層EL及び共通電極E2を含む発光エレメントED上に配置され得る。タッチパネルTSPを成す第1タッチ電極TX−TE及び第2タッチ電極RX−TEは、封止層ENCAP上に位置することができる。多数のデータラインDL、多数のゲートラインGL及び駆動トランジスタT1などは、封止層ENCAPの下に位置することができる。

0316

図19を参照すると、データラインDL上に共通電極E2が配置され、共通電極E2上に第1タッチ電極TX−TE及び第2タッチ電極RX−TEが配置され、第1タッチ電極TX−TE及び第2タッチ電極RX−TE上にカバーガラスC/Gが位置することができる。

0317

このようなステック構造で、ペン10のペン先がカバーガラスC/Gに接触してペンタッチが発生する場合、ペン10と第2タッチ電極RX−TEとの間にペンキャパシタンスCpenが形成され得る。

0318

もし、ペン10のペン先がカバーガラスC/Gに接触しないでカバーガラスC/Gと一定な距離(例:10mm程度)離れて、ホバー(Hover)タイプのペンタッチが発生する場合、ペン10と第2タッチ電極RX−TEとの間に、エアキャパシタンスCairとペンキャパシタンスCpenに分けられて形成され得る。すなわち、ペン10とカバーガラスC/Gとの間にエアキャパシタンスCairが形成され、カバーガラスC/Gと第2タッチ電極RX−TEとの間にペンキャパシタンスCpenが形成され得る。

0319

上述したように、第1タッチ電極TX−TEと共通電極E2との間に寄生キャパシタンスCp_TXが形成され、第2タッチ電極RX−TEと共通電極E2との間に寄生キャパシタンスCp_RXが形成され得る。

0320

一方、データ電圧Vdataが印加されるデータラインDLと共通電圧VSSが印加される共通電極E2との間に、寄生キャパシタンスCDCが形成され得る。

0321

図19を参照すると、本来データ電圧Vdataは、映像の表示のために電圧レベルが変動される映像信号である。データラインDLは、データ電圧Vdataの印加によって電圧変動が発生できる。

0322

データラインDLでの電圧変動は、寄生キャパシタンスCDCを通じてデータラインDLとカップリングされた共通電極E2での電圧状態を変化させ得る。

0323

より具体的に、データ電圧Vdataの電圧レベルが変わるタイミングに、寄生キャパシタンスCDCを通じてデータラインDLとカップリングされた共通電極E2は、データ電圧Vdataの電圧レベルの変化によるピーク電圧が発生できる。

0324

すなわち、共通電極E2は、印加されたDC電圧形態の共通電圧VSSが一定に維持されるものではなく、データラインDLの電圧変動によってピーク電圧が発生できる。

0325

上述したように、データラインDLでの電圧変動によって、寄生キャパシタンスCDCを通じてデータラインDLとカップリングされた共通電極E2での所望しない電圧状態の変化は、ディスプレイは勿論、タッチセンシング(ペンセンシング、タッチセンシング)に悪影響を及ぼすノイズであってもよい。すなわち、共通電極E2から発生するピーク電圧は、ディスプレイ性能及びタッチ性能を落とすことができるノイズ電圧Vnoiseに該当する。

0326

図20は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、センシング動作時に用いられるか関連された主要信号(VREF、VTX、VPEN、VSS)を示した図である。

0327

図20を参照すると、図18でも言及したように、ペン10から出力されるペン信号VPENは、電圧が可変する信号(正弦波、球形波など)などであってもよい。演算増幅器OP−AMPの第1入力端Ni1に印加される基準電圧VREFと、第1タッチ電極TX−TEに印加される駆動信号VTXは、DC電圧であってもよい。

0328

図20を参照すると、共通電極E2に印加される共通電圧VSSは、DC電圧であってもよく、場合によっては、電圧レベルが可変する信号であってもよい。

0329

図21は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、共通電極E2を通じてノイズ電圧Vnoiseが流入される現象を示した図であり、図22は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、共通電極E2を通じて流入されたノイズ電圧Vnoiseによるタッチ感度の低下現象を示したグラフである。

0330

図21を参照すると、ペン10に出力されたペン信号VPENは、第2タッチ電極RX−TEに印加される。第2タッチ電極RX−TEに印加されたペン信号VPENは、第2タッチ電極RX−TEと連結された演算増幅器OP−AMPの第2入力端Ni2に入力される。

0331

演算増幅器OP−AMPの第2入力端Ni2に入力されたペン信号VPENによってフィードバックキャパシタCfbが充電され、これによって、演算増幅器OP−AMPの出力端Noに出力電圧Voutが出力される。

0332

このような出力電圧Voutは、積分器INTGに入力される。積分器INTGから出力される積分値は、アナログデジタルコンバータADCに入力される。アナログデジタルコンバータADCは、入力された積分値をデジタル値に該当するセンシング値に変換する。タッチコントローラTCTRは、センシング値に基づいてペンのセンシングを行うことができ、その結果、ペン10の有無、位置、チルト筆圧又は各種付加情報などを認識することができる。

0333

一方、図21を参照すると、データラインDLでの電圧変動によって、寄生キャパシタンスCDCを通じてデータラインDLとカップリングされた共通電極E2でノイズが発生し、発生されたノイズに該当するノイズ電圧Vnoiseは、寄生キャパシタンスCp_RXを通じて共通電極E2とカップリングされた第2タッチ電極RX−TEにも流入され得る。

0334

第2タッチ電極RX−TEに流入されたノイズ電圧Vnoiseは、第2タッチ電極RX−TEと電気的に連結されたタッチ回路TCにも流入され得る。すなわち、第2タッチ電極RX−TEに流入されたノイズ電圧Vnoiseは、第2タッチ電極RX−TEと電気的に連結された演算増幅器OP−AMPの第2入力端Ni2に流入され得る。

0335

これによって、演算増幅器OP−AMPの第2入力端Ni2には、第2タッチ電極RX−TEに印加されたペン信号VPENに、第2タッチ電極RX−TEに流入されたノイズ電圧Vnoiseが合されて入力され得る。

0336

このような現象によって、図22を参照すると、積分器INTGの積分(Integration)実行結果による積分値は、ペン信号VPENにノイズ電圧Vnoiseが合された信号の積分値に該当する。これにより、ペンセンシング(Pen Sensing)の性能が落ちるしかない。

0337

図21及び図22は、ペンセンシングを基準として説明したが、フィンガーセンシング時にも同一な現象が発生できる。

0338

言い換えると、フィンガーセンシングのとき、フィンガーの有無によって変化する第1タッチ電極TX−TEと第2タッチ電極RX−TEとの間の相互キャパシタンスCmにより第2タッチ電極RX−TEから発生した信号は、演算増幅器OP−AMPの第2入力端Ni2に入力される。

0339

これと共に、共通電極E2から発生して共通電極E2とカップリングされた第2タッチ電極RX−TEに流入されたノイズ電圧Vnoiseは、演算増幅器OP−AMPの第2入力端Ni2に流入され得る。すなわち、演算増幅器OP−AMPの第2入力端Ni2には、相互キャパシタンスCmと対応してフィンガーセンシングのために必要な信号と、共通電極E2から第2タッチ電極RX−TEに流入されたノイズ電圧Vnoiseとが全て入力され得る。したがって、フィンガーセンシング(Finger Sensing)の性能が落ちるしかない。

0340

図23及び図24は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、共通電極E2を通じて流入されるノイズ電圧Vnoiseによる影響を低減させるための技法(ノイズ影響低減技法)が適用された回路を示した図である。

0341

図15を参照して上述したように、タッチ回路TCは、ディスプレイパネルDISPに配置された多数のタッチ電極TEのうちセンシング対象タッチ電極TEと電気的に連結された演算増幅器OP−AMPと、演算増幅器OP−AMPの出力端Noと電気的に連結された積分器INTGと、積分器INTGから出力された積分値をデジタル値に変換するアナログデジタルコンバータADCなどを含むことができる。

0342

図23を参照すると、演算増幅器OP−AMPは、基準電圧VREFが入力される第1入力端Ni1と、センシング対象タッチ電極TX−TEと連結される第2入力端Ni2と、出力電圧Voutが出力される出力端Noと、を含むことができる。

0343

図23を参照すると、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置では、共通電極E2を通じて流入されるノイズ電圧Vnoiseの影響を低減するために、共通電極E2に印加される共通電圧VSSと演算増幅器OP−AMPの第1入力端Ni1に入力される基準電圧VREFは、互いに同期化され得る。

0344

図23を参照すると、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、共通電極E2を通じて流入されるノイズ電圧Vnoiseの影響を低減するために、共通電圧VSSが印加された共通電極E2と、基準電圧VREFが印加される演算増幅器OP−AMPの第1入力端Ni1は、電気的に連結され得る。

0345

これのために、演算増幅器OP−AMPの第1入力端Ni1は、共通電極E2に直接連結されるか、同期化配線SYNLを通じて共通電極E2に電気的に連結され得る。

0346

同期化配線SYNLは、ディスプレイパネルDISPに電気的に連結された印刷回路と、ディスプレイパネルDISPと、タッチ回路TCのうち少なくとも一つに配置され得る。

0347

図24を参照すると、同期化配線SYNLは、配線抵抗R1を有することができる。配線抵抗R1は、同期化配線SYNLが有する抵抗成分であってもよく、意図的に設計されて連結された抵抗素子であってもよい。

0348

図24を参照すると、共通電圧VSSは、ディスプレイパネルDISPに配列された各サブピクセルSP内の発光エレメントEDに含まれるピクセル電極E1、発光層EL及び共通電極E2のうち共通電極E2に印加される電圧である。

0349

演算増幅器OP−AMPの第1入力端Ni1と共通電極E2を電気的に連結する同期化配線SYNLと同様に、共通電極E2にも抵抗成分R2が存在できる。

0350

図24を参照すると、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置は、共通電極E2に共通電圧VSSを供給する共通電圧ソースSRC_VSSと、演算増幅器OP−AMPの第1入力端Ni1に基準電圧VREFを供給する基準電圧ソースSRC_VREFと、を含むことができる。

0351

共通電圧VSSと基準電圧VREFとの間の同期化のために、共通電圧ソースSRC_VSSの出力端と基準電圧ソースSRC_VREFの出力端は、同期化配線SYNLにより連結され得る。

0352

共通電圧ソースSRC_VSSと基準電圧ソースSRC_VREFのうち1個のみを用いてもよい。例えば、基準電圧ソースSRC_VREFなしに、共通電圧ソースSRC_VSSのみを用いて基準電圧VREF及び共通電圧VSSを供給することができる。共通電圧ソースSRC_VSSなしに、基準電圧ソースSRC_VREFのみを用いて基準電圧VREF及び共通電圧VSSを供給することができる。

0353

すなわち、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置は、共通電極E2及び演算増幅器OP−AMPの第1入力端Ni1と共通で連結される電圧ソースを含むことができる。

0354

図24を参照すると、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置は、駆動トランジスタである第1トランジスタT1のドレインノード又はソースノードに印加される駆動電圧VDDを供給するピクセル駆動電圧ソースSRC_VDDを含むことができる。

0355

共通電極E2は、アクティブ領域AA内の多数のタッチ電極TEと電気的に絶縁され得る。

0356

共通電極E2は、タッチ回路TC内の演算増幅器OP−AMPの第1入力端Ni1と電気的に連結され得る。これによって、共通電極E2は、多数のタッチ電極TEと電気的に連結されるタッチ回路TCと電気的に連結され得る。

0357

図25は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置にノイズ影響低減技法が適用された場合、主要信号(VSS、VREF、VTX、VPEN)を示した図であり、図26は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置にノイズ影響低減技法が適用された場合、ノイズ低減効果を示した図であり、図27は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置にノイズ影響低減技法が適用された場合、ノイズ低減効果を説明するためのシミュレーション結果のグラフである。

0358

図25を参照すると、共通電極E2に印加される共通電圧VSSと演算増幅器OP−AMPの第1入力端Ni1に入力される基準電圧VREFは、互いに同期化される信号である。

0359

共通電圧VSSと基準電圧VREFは、電圧が可変する変調信号であってもよく、DC電圧であってもよい。例えば、ペンセンシングモード期間の間、共通電圧VSSと基準電圧VREFは、電圧が可変する変調信号であってもよい。相互キャパシタンス基盤のフィンガーセンシングモード期間の間、共通電圧VSSと基準電圧VREFは、DC電圧であってもよい。

0360

図25のように、ノイズの影響を低減のために、共通電圧VSSと基準電圧VREFは、互いに対応する周波数と位相を有することで同期化された変調信号であってもよい。

0361

共通電圧VSSの振幅と基準電圧VREFの振幅は、互いに同一であってもよい。場合に応じて、共通電圧VSSの振幅と基準電圧VREFの振幅は、抵抗R1、R2により互いに変わることができる。

0362

一方、ペン信号VPENは、共通電圧VSS及び基準電圧VREFと同一な位相を有する正位相信号であってもよい。それと異なり、ペン信号VPENは、共通電圧VSS及び基準電圧VREFと相違である位相を有する逆位相信号であってもよい。このようなペン信号VPENは、ペン10の位置及び/又はチルトをセンシングするために必要なペン信号であってもよい。

0363

図23を参照すると、上述したノイズ影響低減技法によると、ノイズ電圧Vnoiseは、共通電極E2とカップリングされた第2タッチ電極RX−TEを通じて演算増幅器の第2入力端Ni2に入力されるだけでなく(PATH1)、共通電圧VSSと基準電圧VREFの同期化によって演算増幅器の第1入力端Ni1にも入力され得る(PATH2)。すなわち、演算増幅器OP−AMPの第2入力端Ni2には、ペン信号VPENとノイズ電圧Vnoiseが入力され、演算増幅器OP−AMPの第1入力端Ni1には、基準電圧VREFとノイズ電圧Vnoiseが入力される。

0364

したがって、演算増幅器OP−AMPの第1入力端Ni1と第2入力端Ni2との間の電圧差では、ノイズ電圧Vnoiseが除去されるか小さくなることができる。したがって、第1入力端Ni1と第2入力端Ni2との間の電圧差によって決定される演算増幅器OP−AMPの出力電圧Voutは、ノイズ電圧Vnoiseが除去されるか減少された電圧になり得る。

0365

したがって、図26に示したように、積分器INTGから出力される積分値は、ノイズ電圧Vnoiseに該当する成分が小さくなるか除去されて、ペン信号VPENによって絶対的に決まる積分値であってもよい。これによって、ノイズ電圧Vnoiseによる影響が減るか除去されて、タッチセンシング性能が大きく向上され得る。

0366

図27のシミュレーション結果を参照すると、ノイズ電圧Vnoiseの電圧レベルは、基準電圧VREFと類似になり得る。すなわち、ノイズ電圧Vnoiseは、基準電圧VREFである正弦波(Sine Wave)に同位相収斂されるので、ノイズ電圧Vnoiseの電圧レベルは、ますます0に近くなり得る。

0367

演算増幅器OP−AMPの第2入力端Ni2に入力された信号(VPEN+Vnoise)は、基準電圧VREFである正弦波(Sine Wave)に逆位相で遠くなるので、ますます増幅され得る。これによって、ノイズ影響低減技法を用いると、SNR(Signal to Noise Ratio)が大きくなり得る。また、ノイズがディスプレイ画質に及ぼす影響も除去できる。

0368

図28は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、フィンガーセンシング(F/S:Finger Sensing)とペンセンシング(P/S:Pen Sensing)の多様なタイミングを示した図である。

0369

本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置は、フィンガーセンシングF/SとペンセンシングP/Sを多様なタイミングで進行することができる。

0370

例えば、i番目のフレームでのように、一つのフレーム間、フィンガーセンシングF/S及びペンセンシングP/Sなしにディスプレイのためのディスプレイ駆動のみが進行されてもよい。

0371

また、j番目のフレームでのように、一つのフレーム間、フィンガーセンシングF/Sが一つのフレーム時間内に必要な一部時間区間の間のみ進行されてもよい。また、一つのフレーム間、ペンセンシングP/Sが一つのフレーム時間内に必要な一部時間区間の間のみ進行されてもよい。また、一つのフレーム間、フィンガーセンシングF/S及びペンセンシングP/Sが一つのフレーム時間内に重畳しない一部時間区間で進行されてもよい。

0372

また、k番目のフレームでのように、一つのフレーム間、フィンガーセンシングF/S及びペンセンシングP/Sが重畳された時間区間の間進行されてもよい。この場合、フィンガーセンシングF/S及びペンセンシングp/Sのそれぞれのセンシング結果は、タッチコントローラTCTRなどにより決まったアルゴリズムセンシング位置による信号分析を通じて区分され得る。

0373

このような例示だけではなく、ディスプレイとタッチセンシング(フィンガーセンシング及び/又はペンセンシング)は、時間的に分離されるか独立的に多様なタイミングに進行され得る。

0374

図29及び図30は、本発明の実施例によるタッチディスプレイ装置で、ペンのセンシングのためにペン10とタッチ回路TCとの間の両方向通信を示した図である。

0375

図29を参照すると、本発明の実施例によるタッチシステムは、ディスプレイパネルDISP及びタッチセンシング回路TSCを含むタッチディスプレイ装置と、タッチディスプレイ装置と連動する一つ以上のペン10と、を含むことができる。

0376

タッチセンシング回路TSCは、ディスプレイパネルDISPに配置された多数のタッチ電極TEと電気的に連結されたタッチ回路TCと、タッチ回路TCの動作を制御するか、タッチ回路TCから受信されたセンシングデータに基づいてフィンガータッチの有無や座標を算出するか、ペンタッチの有無、座標、傾き、筆圧、又は各種情報を認識するタッチコントローラTCTRと、を含むことができる。

0377

本発明の実施例によるタッチシステムは、ディスプレイパネルDISPに接触するか近接しているペン10をセンシングするために、タッチ回路TCとペン10との間の両方向通信を提供することができる。

0378

ディスプレイパネルDISPは、タッチ回路TCとペン10との間の両方向通信のための伝送媒体になり得る。すなわち、ディスプレイパネルDISPに配置されたタッチ電極TEは、タッチ回路TCとペン10との間の両方向通信のための伝送媒体の役目をすることができる。

0379

タッチ回路TCとペン10との間の両方向通信は、タッチ回路TCがディスプレイパネルDISPを通じてペン10に信号を伝送するアップリンク通信(Uplink communication)と、ペン10がディスプレイパネルDISPを通じてタッチ回路TCに信号を伝送するダウンリンク通信(Downlink communication)と、を含むことができる。

0380

タッチ回路TCがディスプレイパネルDISPを通じてペン10に伝送する信号をアップリンク信号(Uplink signal)とも言う。ペン10がディスプレイパネルDISPを通じてタッチ回路TCに伝送する信号をダウンリンク信号(Downlink signal)とも言う。

0381

ペンのセンシングのためのタッチ駆動時、タッチ回路TCは、ディスプレイパネルDISPに配置された多数のタッチ電極TEの全体又は一部にアップリンク信号を供給することができる。

0382

これによって、ディスプレイパネルDISPに接触するか隣接したペン10は、自分のペン先を通じてディスプレイパネルDISPに含まれた一つ以上のタッチ電極TEに印加されたアップリンク信号を受信することができる。

0383

ペン10は、アップリンク信号に回答して、タッチ回路TCがペン10の位置、ペン10のチルト(傾き)又はペン10の各種付加情報などをセンシングするようにダウンリンク信号(以下、ペン信号とも言う)を出力することができる(放射できる)。

0384

ペン10から出力されたダウンリンク信号は、ディスプレイパネルDISPに配置された一つ以上のタッチ電極TEに印加され得る。

0385

タッチ回路TCは、ペン10から出力されて一つ以上のタッチ電極TEに印加されたダウンリンク信号を受信することができる。タッチコントローラTCTRは、タッチ回路TCにより受信されたダウンリンク信号に基づいてペン10の存在有無を認識し、ペン10の位置、チルト又は各種ペン付加情報などを認識することができる。

0386

タッチ回路TCは、マルチフレクサー回路、多数のアナログフロントエンドAFE)及びアナログデジタルコンバータADCなどを含むことができる。各アナログフロントエンド(AFE)は、タッチ電極TEと電気的に連結される演算増幅器OP−AMPと、演算増幅器OP−AMPの出力値を積分して積分値を出力する積分器INTGなどを含むことができる。

0387

場合に応じて、タッチ回路TCは、各種電圧及び信号の供給又は生成などを担当するタッチパワー回路を含むことができる。

0388

図30を参照すると、例えば、アップリンク信号は、ビーコン信号(BCON:Beacon signal)を含むことができる。ビーコン信号BCONは、ペンのセンシングのためにタッチディスプレイ装置がペン10の駆動を制御するか、ペンのセンシングのために必要な各種情報をペン10に知らせるための信号であってもよい。ビーコン信号BCONに含まれる情報は、ペンのセンシングのための情報である。下で、説明の便宜のために、ビーコン信号BCONに含まれる情報は、ペン駆動制御情報とも言う。

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