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KR101352137B1 - 터치-센싱 디스플레이 장치 - Google Patents

터치-센싱 디스플레이 장치 Download PDF

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Publication number
KR101352137B1
KR101352137B1 KR1020110139339A KR20110139339A KR101352137B1 KR 101352137 B1 KR101352137 B1 KR 101352137B1 KR 1020110139339 A KR1020110139339 A KR 1020110139339A KR 20110139339 A KR20110139339 A KR 20110139339A KR 101352137 B1 KR101352137 B1 KR 101352137B1
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KR
South Korea
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sensing
touch
light
light source
display surface
Prior art date
Application number
KR1020110139339A
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KR20120071359A (ko
Inventor
유안 치-밍
랴우 센-타이
황 내-제
Original Assignee
인테그레이티드 디지털 테크놀로지스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 인테그레이티드 디지털 테크놀로지스, 인코포레이티드 filed Critical 인테그레이티드 디지털 테크놀로지스, 인코포레이티드
Publication of KR20120071359A publication Critical patent/KR20120071359A/ko
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Abstract

터치-센싱 패널 및 그 주위의 터치-센싱 광원을 포함하는 터치-센싱 디스플레이 장치가 제공된다. 터치-센싱 패널은 디스플레이 표면을 가지고, 화소 구조들을 포함하는 화소 어레이와, 상기 화소 어레이 위에 배치된 디스플레이 매체를 포함한다. 하나의 화소 구조는 주사 라인, 상기 주사 라인과 교차되는 데이터 라인, 상기 주사 라인 및 상기 데이터 라인에 전기적으로 접속되는 능동 소자, 상기 능동 소자에 전기적으로 접속되는 화소 전극, 상기 화소 전극과 전기적으로 결합되는 커패시터 전극 라인, 상기 데이터 라인에 평행한 판독 라인, 상기 주사 라인 및 판독 라인에 전기적으로 접속되고 상기 디스플레이 표면과 대면하는 센싱 표면을 가지는 센싱 소자를 포함한다. 터치-센싱 광원은 디스플레이 표면에서 균일한 명시야를 형성하기 위하여 터치-센싱 광을 제공한다. 그리고, 적어도 하나의 필터층이 센싱 소자의 상부에 제공된다.

Description

터치-센싱 디스플레이 장치{TOUCH-SENSING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 일반적으로 터치-센싱 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로, 광학 센싱 소자들을 갖는 터치-센싱 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보 및 무선 통신 기술들의 급속한 발전과 정보 기기들의 보급과 함께, 더욱 개인화된 동작 경험을 달성하기 위하여, 여러 정보 제품들의 입력 소자들이 키보드들 및 마우스들로부터 터치 패널들로 변경되었다. 현재, 터치 패널들은 저항성 터치 패널(resistive touch panel)들, 용량성 터치 패널(capacitive touch panel)들, 표면 탄성파(SAW : surface acoustic wave) 터치 패널들, 전자기 터치 패널(electromagnetic touch panel)들, 및 광학 터치 패널들 등으로 일반적으로 분류된다.
광학 터치 패널을 일례로 들면, 광학 터치 패널은 반사 센싱 모드(reflection sensing mode) 또는 그늘 센싱 모드(shadow sensing mode)에서 동작될 수 있다. 반사 센싱 모드에서는, 사용자가 자신의 손가락으로 터치 표면을 터치할 때, 광학 터치 패널 표면 위의 광은 산란되고 반사될 수 있다. 따라서, 터치 포인트 아래에 배치된 포토 센서(photo sensor)는 반사 및 산란된 광을 수신하여 센싱 신호를 생성한다. 광학 터치 패널은 센싱 신호에 따라 광학 터치 패널 상의 터치 위치를 결정할 수 있다. 그러나, 터치 위치의 반사 및 산란된 광에 부가하여, 포토 센서는 주변 광을 수신할 수도 있다. 그러므로, 이러한 광학 터치 패널은 주변 광이 너무 강렬할 때에 오동작을 일으킬 수 있다.
이와 달리, 그늘 센싱 모드에서는, 사용자가 자신의 손가락으로 터치 표면을 터치할 때, 터치 센서 상에 입사하는 광이 차폐될 수 있다. 따라서, 터치 포인트 아래에 배치된 포토 센서는 그늘(shadow)을 센싱하여 센싱 신호를 생성한다. 광학 터치 패널은 센싱 신호에 따라 광학 터치 패널 상의 터치 위치를 결정할 수 있다. 그러나, 어두운 상태에서는 터치 센서가 그늘을 정확하게 결정할 수 없으므로, 이러한 광학 터치 패널은 주변 광이 너무 약할 때에 오동작을 일으킬 수 있다.
따라서, 발명은 바람직한 터치-센싱 감도(touch-sensing sensitivity)를 갖는 터치-센싱 디스플레이 장치에 관한 것이다.
발명의 실시예에 따르면, 터치-센싱 패널 및 터치-센싱 광원을 포함하는 터치-센싱 디스플레이 장치가 제공된다. 터치-센싱 패널은 디스플레이 표면을 가지고, 화소 어레이와, 화소 어레이 위에 배치된 디스플레이 매체를 포함하고, 화소 어레이는 복수의 화소 구조들을 포함한다. 화소 구조들 중의 적어도 하나는 주사 라인, 데이터 라인, 능동 소자, 화소 전극, 커패시터 전극 라인, 판독 라인, 및 센싱 소자를 포함한다. 주사 라인 및 데이터 라인은 서로 교차된다. 능동 소자는 주사 라인 및 데이터 라인에 전기적으로 접속된다. 화소 전극은 능동 소자에 전기적으로 접속된다. 커패시터 전극 라인은 화소 전극과 전기적으로 결합된다. 판독 라인은 데이터 라인에 평행하게 배치된다. 센싱 소자는 주사 라인 및 판독 라인에 전기적으로 접속되고, 센싱 소자는 인접한 커패시터 전극 라인에 접속되고, 센싱 소자의 센싱 표면은 디스플레이 표면을 대면한다. 터치-센싱 광원은 터치-센싱 패널 주위에 배치되고, 디스플레이 표면에서 균일한 명시야(light field)를 형성하기 위하여 터치-센싱 광을 제공한다.
발명의 실시예에 따르면, 터치-센싱 디스플레이 장치는 디스플레이 표면과 대향하는 터치-센싱 패널의 후방 표면에 배치된 백라이트 유닛을 더 포함하고, 백라이트 유닛은 디스플레이 표면을 향하여 디스플레이 광을 방출한다. 일례로서, 터치-센싱 광원은 디스플레이 표면을 향하여 터치-센싱 광을 방출하기 위하여 백라이트 유닛 내에 배치된다.
발명의 실시예에 따르면, 디스플레이 광의 파장은 터치-센싱 광의 파장과 상이하다.
발명의 실시예에 따르면, 터치-센싱 광은 비가시 광(invisible light)이다.
발명의 실시예에 따르면, 터치-센싱 광원은 디스플레이 표면의 전방에 배치되고, 디스플레이 표면에서 균일한 명시야를 형성하기 위하여 디스플레이 표면을 향해 터치-센싱 광을 방출한다. 일례로서, 터치-센싱 광원은 터치-센싱 패널을 둘러싸는 적어도 2개의 발광 다이오드들을 포함한다. 대안적인 예로서, 터치-센싱 광원은 레이저 광원과, 레이저 광원 전방의 렌즈를 포함할 수 있고, 터치-센싱 광원은 디스플레이 표면에 실질적으로 평행한 커튼(curtain)의 형상을 갖는 터치-센싱 광을 제공할 수 있다.
발명의 실시예에 따르면, 터치-센싱 광원은 발광 소스 및 광 가이드를 포함하고, 발광 소스는 광 가이드 옆에 위치되며 터치-센싱 광을 방출하고, 터치-센싱 광은 균일한 명시야를 형성하기 위하여 광 가이드의 내부 전반사 효과에 의해 광 가이드의 내부에서 실질적으로 투과된다.
발명의 실시예에 따르면, 터치-센싱 광원은 발광 소스 및 광 확산기를 포함하고, 발광 소스는 광 확산기 옆에 위치되며 광 확산기를 향하여 터치-센싱 광을 방출하고, 터치-센싱 광은 균일한 명시야를 형성하기 위하여 광 확산기로부터 외부를 향해 실질적으로 산란된다. 일례로서, 광 확산기는 그 내부에 분포된 복수의 확산 입자들을 가진다.
발명의 실시예에 따르면, 터치-센싱 광원은 디스플레이 매체 옆에 배치되고, 균일한 명시야를 형성하기 위하여 디스플레이 매체를 향하여 터치-센싱 광을 방출한다.
발명의 실시예에 따르면, 터치-센싱 패널은 필터층을 더 포함하고, 디스플레이 매체는 필터층 및 화소 어레이 사이에 배치된다. 구체적으로, 필터층은 화소 전극들 상부에 교대로 배열된 적색 필터, 녹색 필터, 및 청색 필터를 포함할 수 있고, 적색 필터, 녹색 필터, 및 청색 필터 중의 적어도 하나는 각각의 화소 구조의 센싱 소자의 상부에 추가적으로 위치될 수 있다. 대안적으로, 필터층은 가시 광을 차단할 수 있는 필터를 포함할 수 있다.
상기한 바를 고려하면, 터치-센싱 디스플레이 장치는 디스플레이 표면에서 균일한 명시야를 형성하기 위한 터치-센싱 광원으로 구성된다. 그러므로, 터치-센싱 디스플레이 장치가 어두운 환경 또는 밝은 환경에서 이용되더라도, 터치-센싱 패널 내에 통합된 센싱 소자는 사용자의 터치를 정확하게 센싱할 수 있고, 대응하는 센싱 신호들을 생성할 수 있다. 즉, 터치-센싱 디스플레이 장치는 양호한 터치-센싱 감도를 가진다.
첨부 도면들은 발명의 추가적인 이해를 제공하기 위하여 포함되어 있고, 이 명세서에 편입되어 그 일부를 구성한다. 도면들은 발명의 실시예들을 예시하고 있고, 그 설명과 함께, 발명의 원리들을 설명하는 기능을 한다.
도 1a는 발명의 제 1 실시예에 따른 터치-센싱 디스플레이 장치를 개략적으로 예시한 것이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 터치-센싱 디스플레이 장치의 화소 어레이(pixel array)의 개략적인 등가 회로도이다.
도 2는 발명의 제 2 실시예에 따른 터치-센싱 디스플레이 장치를 개략적으로 예시한 것이다.
도 3은 발명의 제 3 실시예에 따른 터치-센싱 디스플레이 장치를 개략적으로 예시한 것이다.
도 4는 발명의 제 4 실시예에 따른 터치-센싱 디스플레이 장치를 개략적으로 예시한 것이다.
도 5는 발명의 제 5 실시예에 따른 터치-센싱 디스플레이 장치를 개략적으로 예시한 것이다.
도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 터치-센싱 디스플레이 장치를 개략적으로 예시한 것이다.
도 7은 비정질 실리콘 채널을 갖는 박막 트랜지스터에 의해 형성된 포토 센서 소자의 흡수율을 도시한 것이다.
도 8은 발명의 제 7 실시예에 따른 터치-센싱 패널을 개략적으로 예시한 것이다.
도 9a는 적색 컬러 필터의 광 투과율(light transmittance)을 도시한 것이다.
도 9b는 적색 컬러 필터가 포토 센서 소자 위에 구성될 때의 포토 센서 소자의 흡수율을 도시한 것이다.
도 10은 발명의 제 8 실시예에 따른 터치-센싱 패널을 개략적으로 예시한 것이다.
도 11a는 적색 컬러 필터 및 청색 컬러 피러ㅌ의 적층체(stack)의 광 투과율을 도시한 것이다.
도 11b는 적색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터의 적층체가 포토 센서 소자 위에 구성될 때의 포토 센서 소자의 흡수율을 도시한 것이다.
도 12a는 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터의 적층체의 광 투과율을 도시한 것이다.
도 12b는 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터의 적층체가 포토 센서 소자 위에 구성될 때의 포토 센서 소자의 흡수율을 도시한 것이다.
도 13은 발명의 제 9 실시예에 따른 터치-센싱 패널을 개략적으로 예시한 것이다.
도 14a는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터의 적층체의 광 투과율을 도시한 것이다.
도 14b는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터의 적층체가 포토 센서 소자 위에 구성될 때의 포토 센서 소자의 흡수율을 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 참조할 것이며, 그 예들은 첨부 도면들에서 예시되어 있다. 가능하다면, 동일하거나 유사한 부분들을 지칭하기 위하여 도면들 및 설명에서 동일한 참조 번호들이 이용된다.
도 1a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치-센싱 디스플레이 장치를 개략적으로 예시한 것이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 터치-센싱 디스플레이 장치의 화소 어레이의 개략적인 등가 회로도이다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 터치-센싱 디스플레이 장치(10)는 터치-센싱 패널(100) 및 터치-센싱 광원(200)을 적어도 포함한다. 터치-센싱 패널(100)은 디스플레이 표면(S1)을 가지고, 화소 어레이(100A)와, 화소 어레이(100A) 위에 배치된 디스플레이 매체(display medium)(100B)를 포함한다. 터치-센싱 광원(200)은 터치-센싱 패널(100) 둘레에 배치되고, 터치-센싱 광(L1)을 제공하여 디스플레이 표면(S1)에서 균일화된 명시야(light field)를 형성한다. 구체적으로, 디스플레이 매체(100B)가 2개의 기판들(100C 및 100D) 사이에 끼워질 수 있고, 디스플레이 매체(100B)를 구동하기 위하여 화소 어레이(100A)가 기판(100D) 위에 배치된다.
본 실시예에서, 화소 어레이(100A)는 복수의 화소 구조들(Pn)을 포함하고, 화소 구조들(Pn) 중의 적어도 하나는 주사 라인(SLn), 데이터 라이(DLn), 능동 소자(T1), 화소 전극(PE), 커패시터 전극 라인(CLn), 판독 라인(RLn), 및 센싱 소자(SR)를 포함한다. 주사 라인(SLn) 및 데이터 라인(DLn)은 서로 교차된다. 능동 소자(T1)는 주사 라인(SLn) 및 데이터 라인(DLn)에 전기적으로 접속된다. 화소 전극(PE)은 능동 소자(T1)에 전기적으로 접속된다. 커패시터 전극 라인(CLn)은 저장 커패시터(storage capacitor)(Ca)를 형성하기 위하여 화소 전극(PE)과 전기적으로 결합된다. 판독 라인(RLn)은 데이터 라인(DLn)에 평행하게 배치된다. 센싱 소자(SR)는 주사 라인(SLn) 및 판독 라인(RLn)에 전기적으로 접속되고, 센싱 소자(SR)는 커패시터 전극 라인(CLn)에 접속되고, 센싱 소자(SR)의 센싱 표면(도시하지 않음)은 디스플레이 표면(S1)을 실질적으로 대면한다.
더욱 구체적으로, 화소 어레이는 복수의 주사 라인들(SL1, ..., SLn -1, SLn, SLn+1...), 복수의 데이터 라인들(DL1, ..., DLn -1, DLn, DLn +1...) 및 복수의 커패시터 전극 라인들(CL1, ..., CLn -1, CLn, CLn +1...)을 포함한다. 실시예에서, 각각의 화소 구조(Pn)는 하나의 능동 소자(T1), 하나의 화소 전극(PE), 및 하나의 센싱 소자(SR)를 가진다. 그러나, 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않으며, 능동 소자(T1)의 수, 화소 전극(PE)의 수, 및 센싱 소자(SR)의 수를 한정하지 않는다. 또 다른 실시예(도시하지 않음)에 따르면, 각각의 화소 구조는 능동 소자 및 화소 전극을 가질 수 있는 반면, 센싱 소자들은 화소 구조들의 일부에만 배치된다. 즉, 모든 화소 구조가 센싱 소자들을 가지는 것은 아니므로, 센싱 소자들의 수는 화소 구조들의 수보다 작을 수 있다.
또한, 센싱 소자(SR)는 광학 센서일 수 있고, 센싱 소자(SR)는 스위치 소자(T2) 및 포토 센서 소자(T3)를 포함한다. 스위치 소자(T2)는 주사 라인(SLn +1) 및 판독 라인(RLn)에 전기적으로 접속되는 반면, 포토 센서 소자(T3)는 스위치 소자(T2)에 전기적으로 접속되고 인접한 커패시터 전극 라인(CLn)에 접속된다. 화소 구조(Pn) 내의 센싱 소자(SR)의 스위치 소자(T2)는, 화소 구조(Pn)의 화소 전극(PE)과 전기적으로 결합하는 주사 라인(SLn)에 접속되기 보다는, 인접한 주사 라인(SLn +1)에 접속된다. 그러므로, 화소 구조(Pn)의 능동 소자(T1)가 턴온(turned-on) 될 때, 센싱 소자(SR)의 스위치 소자(T2)가 상기 주사 라인(SLn)에 접속되지 않기 때문에, 화소 구조(Pn) 내의 센싱 소자(SR)는 영향을 받지 않는다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 사용자가 자신의 손가락(F)과 같은 물체를 통해 터치-센싱 패널(100)의 디스플레이 표면(S1)을 터치할 때, 터치-센싱 광(L1)은 손가락(F)에 의해 산란되고 반사된다. 손가락(F)의 터치 위치 아래의 하나의 센싱 소자(SR)의 포토 센서 소자(T3)는 반사되고 산란된 터치-센싱 광(L2)으로 인해 포토-전류(photo-current)를 생성할 것이다. 스위치 소자(T2)가 턴온되면, 포토 센서 소자(T3)에서 생성된 포토-전류가 스위치 소자(T3)를 통해 즉시 전달될 수 있고, 판독 라인(RLn)은 포토-전류를 직접 그리고 즉시 판독할 수 있다. 따라서, 센싱 소자(SR)는 간단한 센서 설계를 가능하게 하는 커패시터와 같이, 전하 저장을 위한 임의의 부품을 가지지 않는다. 또한, 동일한 주사 라인(SLn +1)에 의해 제어되는 센싱 소자들(SR)은 상이한 판독 라인(RLn, RLn +1 ...)에 각각 접속되므로, 동일한 주사 라인(SLn +1)에 의해 제어되는 센싱 소자들(SR)에 의해 생성된 센싱 신호들이 개별적으로 판독되고, 이것은 동일한 주사 라인(SLn +1)에 의해 제어되는 센싱 소자들(SR) 사이의 신호 간섭을 방지하고, 센싱 소자들(SR)의 감도를 더욱 증대시킨다.
본 실시예에서, 디스플레이 매체(100B)는 자체 발광(self luminescence) 물질이 아닌 액정들일 수 있다. 그러므로, 터치-센싱 디스플레이 장치(10)는 디스플레이 표면(S1)과 대향하는 터치-센싱 패널(100)의 후방 표면(S2)에 배치된 백라이트 유닛(backlight unit)(300)을 더 포함할 수 있고, 백라이트 유닛(300)은 디스플레이 표면(S1)을 통과하는 디스플레이 광(L3)을 방출하기에 적당하다. 또한, 본 실시예에 따른 터치-센싱 광원(200)의 수는 다수 개이고, 터치-센싱 광원들(200)은 백라이트 유닛(300) 내부에 통합된다. 예를 들어, 터치-센싱 광원들(200)은, 백라이트 유닛(300)이 직하형(direct type) 백라이트 유닛일 때, 백라이트 유닛(300) 내에 구성되고 어레이(array) 형상으로 배열되는 복수의 발광 다이오드(light emitting diode)들일 수 있지만, 발명은 그렇게 한정되지 않는다. 대안적인 실시예에서, 터치-센싱 광원들(200)은 일렬로 배열될 수 있고, 백라이트 유닛(300)이 측광형(side type) 백라이트 유닛일 때에는 백라이트 유닛(300)의 측면에 위치될 수 있다. 분명히, 터치-센싱 광원들(200)은 백라이트 유닛(300)의 광원들 사이에 배치될 수 있다.
터치-센싱 기능이 동작되는 동안, 터치-센싱 광원(200)은 터치-센싱 광(L1)을 항상 제공할 수 있으므로, 센싱 소자(SR)는 주변 광이 강렬하거나 약하더라도 정상적으로 동작할 수 있다는 것에 주목해야 한다. 또한, 바람직한 감도를 달성하기 위하여, 터치-센싱 광(L1)의 파장은 디스플레이 광(L3)의 파장과 상이할 수 있고, 센싱 소자(SR) 내의 포토 센서 소자(T3)는 터치-센싱 광(L1)에 대한 더욱 양호한 감도를 갖도록 설계될 수 있다. 대안적으로, 터치-센싱 광(L1)은 비가시 광(invisible light), 예를 들어, 적외선 광(infrared light)일 수 있다. 그러나, 터치-센싱 광(L1)의 파장은 발명의 범위에 따라 특별히 한정되어야 하는 것은 아니다.
도 2는 발명의 제 2 실시예에 따른 터치-센싱 디스플레이 장치를 개략적으로 예시한 것이다. 도 2를 참조하면, 터치-센싱 디스플레이 장치(20)의 부품들은 제 1 실시예의 터치-센싱 디스플레이 장치(10)의 부품들과 실질적으로 유사하다. 터치-센싱 디스플레이 장치(10) 및 터치-센싱 디스플레이 장치(20) 사이의 차이는 주로 터치-센싱 광원의 구성에 있고, 터치-센싱 디스플레이 장치(20)의 다른 부품들은 제 1 실시예에서 설명된 부품들로 지칭될 수 있다. 구체적으로, 본 실시예에서, 터치-센싱 디스플레이 장치(20)의 터치-센싱 광원(210)은 터치-센싱 패널(100)의 디스플레이 표면(S1)의 전방에 배치된다. 터치-센싱 광원(210)은 터치-센싱 패널(100)을 둘러싸는 2개 이상의 발광 다이오드들일 수 있다.
본 실시예에서, 터치-센싱 광원(210)은 디스플레이 표면(S1)의 전방에 위치되고, 디스플레이 표면(S1)에서 균일한 명시야(light field)(LF)를 형성하기 위하여 디스플레이 표면(S1)을 향해 터치-센싱 광(L1)을 방출한다. 사용자의 손가락(F)이 터치-센싱 디스플레이 장치(20)를 터치할 때, 터치-센싱 광(L1)은 터치 위치에서 차폐될 수 있고, 균일한 명시야(LF)가 방해받는다. 여기서, 터치-센싱 패널(100) 내에 통합된 센싱 소자(도 2에는 도시되어 있지 않지만, 도 1b에 도시된 것으로 지칭될 수 있음)는 터치 위치에서 그늘(shadow)을 센싱할 수 있고, 대응하는 터치 신호를 생성한다. 즉, 터치-센싱 디스플레이 장치(20)는 그늘 센싱 모드 터치-센싱 기능을 가질 수 있다.
도 3은 발명의 제 3 실시예에 따른 터치-센싱 디스플레이 장치를 개략적으로 예시한 것이다. 도 3을 참조하면, 터치-센싱 디스플레이 장치(30)는 제 2 실시예의 터치-센싱 디스플레이 장치(20)와 실질적으로 유사하다. 터치-센싱 디스플레이 장치(30) 및 터치-센싱 디스플레이 장치(20) 사이의 차이는 주로 터치-센싱 광원의 유형에 있고, 터치-센싱 디스플레이 장치(30)의 다른 부품들은 제 1 및 제 2 실시예들에서 설명된 부품들로 지칭될 수 있다. 구체적으로, 본 실시예에서, 터치-센싱 디스플레이 장치(30)의 터치-센싱 광원(220)은 터치-센싱 패널(100)의 디스플레이 표면(S1)의 전방에 배치되고, 터치-센싱 패널(100)의 옆에 위치된다. 여기서, 터치-센싱 광원(220)은 레이저 광원(222)과, 레이저 광원(222) 전방의 렌즈(224)를 포함한다. 대안적으로, 터치-센싱 광원(220)은 적어도 하나의 발광 다이오드(LED : light emitting diode)를 포함할 수 있다. 터치-센싱 광원(220)은 디스플레이 표면(S1)과 실질적으로 평행한 커튼(curtain)의 형상을 갖는 터치-센싱 광(L1)을 제공할 수 있다.
본 실시예에서, 사용자의 손가락(F)이 터치-센싱 디스플레이 장치(30)를 터치할 때, 터치-센싱 광(L1)은 터치 위치에서 산란되고 반사될 수 있다. 여기서, 터치-센싱 패널(100) 내에 통합된 센싱 소자(도 3에 도시되지 않았지만, 도 1b에 도시된 것으로 지칭될 수 있음)는 터치 위치에서 반사 및 산란된 터치-센싱 광(L2)을 센싱하고, 대응하는 터치 신호를 생성한다. 즉, 터치-센싱 디스플레이 장치(30)는 반사 센싱 모드 터치-센싱 기능을 가질 수 있다.
도 4는 발명의 제 4 실시예에 따른 터치-센싱 디스플레이 장치를 개략적으로 예시한 것이다. 도 4를 참조하면, 터치-센싱 디스플레이 장치(40)는 제 2 실시예의 터치-센싱 디스플레이 장치(20)와 실질적으로 유사하다. 터치-센싱 디스플레이 장치(40) 및 터치-센싱 디스플레이 장치(20) 사이의 차이는 주로 터치-센싱 광원의 구성에 있고, 터치-센싱 디스플레이 장치(40)의 다른 부품들은 제 1 및 제 2 실시예들에서 설명된 부품들로 지칭될 수 있다. 구체적으로, 본 실시예에서, 터치-센싱 디스플레이 장치(30)의 터치-센싱 광원(230)은 발광 소스(light emitting source)(232)와, 터치-센싱 패널(100)의 상부에 위치된 광 가이드(light guide)(234)를 포함한다. 발광 소스(232)는 광 가이드(234) 옆에 위치되고 터치-센싱 광(L1)을 방출하며, 터치-센싱 패널(100)의 디스플레이 표면(S1)에서 균일한 명시야를 형성하기 위하여, 광 가이드(234)의 내부 전반사(TIR : total internal reflection) 효과에 의해, 터치-센싱 광(L1)은 광 가이드(234) 내부에서 실질적으로 투과된다. 즉, 광 가이드(234)는 특수한 굴절률을 가지므로, 터치-센싱 광(L1)은 광 가이드(234)에서의 TIR 효과에 종속될 수 있다.
본 실시예에서, 사용자의 손가락(F)이 터치-센싱 디스플레이 장치(40)를 터치할 때, 터치-센싱 광(L1)에 대한 광 가이드(234)의 TIR 효과는 방해받을 수 있고, 이에 따라, 터치-센싱 광(L1)은 터치 위치에서 광 가이드(234)로부터 외부를 향해 산란되고 방출될 수 있다. 또한, 외부로 방출된 터치-센싱 광(L1)은 손가락(F)에 의해 산란되고 반사될 수 있다. 여기서, 터치-센싱 패널(100) 내에 통합된 센싱 소자(도 4에 도시되지 않았지만, 도 1b에 도시된 것으로 지칭될 수 있음)는 터치 위치에서 산란된 터치-센싱 광(L2)을 센싱할 수 있고, 그 대응하는 터치 신호를 생성한다. 즉, 터치-센싱 디스플레이 장치(40)는 반사 센싱 모드 터치-센싱 기능을 가질 수 있다.
도 5는 발명의 제 5 실시예에 따른 터치-센싱 디스플레이 장치를 개략적으로 예시한 것이다. 도 5를 참조하면, 터치-센싱 디스플레이 장치(50)는 제 4 실시예의 터치-센싱 디스플레이 장치(40)와 실질적으로 유사하다. 터치-센싱 디스플레이 장치(50) 및 터치-센싱 디스플레이 장치(40) 사이의 차이는 주로 터치-센싱 광원의 구성에 있고, 터치-센싱 디스플레이 장치(50)의 다른 부품들은 제 1, 제 2, 및 제 4 실시예들에서 설명된 부품들로 지칭될 수 있다. 구체적으로, 본 실시예에서, 터치-센싱 디스플레이 장치(50)의 터치-센싱 광원(240)은 발광 소스(242) 및 광 확산기(light diffuser)(244)를 포함한다. 광 확산기(244)는 터치-센싱 패널(100)의 디스플레이 표면(S1)의 상부에 위치된다. 발광 소스(242)는 광 확산기(244) 옆에 위치되고 광 확산기(244)를 향해 터치-센싱 광(L1)을 방출하며, 터치-센싱 패널(100)의 디스플레이 표면(S1)에서 균일한 명시야를 형성하기 위하여, 터치-센싱 광(L1)은 광 확산기(244)로부터 외부를 향해 실질적으로 산란된다. 일례로서, 광 확산기(244)는 그 내부에 분포된 복수의 확산 입자(diffusing particle)들(246)을 가질 수 있지만, 발명은 그렇게 한정되지 않는다.
본 실시예에서, 사용자의 손가락(F)이 터치-센싱 디스플레이 장치(50)를 터치할 때, 터치-센싱 패널(100)로부터 멀어지도록 방출된 터치-센싱 광(L1)이 산란되고 반사될 수 있다. 따라서, 터치-센싱 패널(100)의 내부를 향해 방출되고 터치-센싱 패널(100) 내에 통합된 센싱 소자(도 5에 도시되지 않았지만, 도 1b에 도시된 것으로 지칭될 수 있음) 위에 조사되는 터치-센싱 광(L1)의 강도(intensity)가 증대될 수 있다. 따라서, 센싱 소자는 터치-센싱 작업을 수행하기 위하여, 수신된 터치-센싱 광(L1)의 증대된 강도에 기초하여 대응하는 터치 신호를 생성한다. 즉, 터치-센싱 디스플레이 장치(50)는 반사 센싱 모드 터치-센싱 기능을 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 터치-센싱 디스플레이 장치를 개략적으로 예시한 것이다. 도 6을 참조하면, 터치-센싱 디스플레이 장치(60)는 터치-센싱 패널(102) 및 터치-센싱 광원(250)을 포함한다. 터치-센싱 패널(102)은 2개의 기판들(102A 및 102B), 화소 어레이(102C), 디스플레이 매체(102D), 대향 전극(102E), 및 컬러 필터층(102F)을 포함한다. 디스플레이 매체(102D)는 기판들(102A 및 102B) 사이에 배치되고 액정층일 수 있지만, 그것으로 한정되지 않는다. 화소 어레이(102C)는 디스플레이 매체(102D)를 구동하기 위하여 기판(102B) 위에 배치된다. 대향 전극층(102E)은 기판(102A) 위에 배치되고 화소 어레이(102C)에 대향하는 반면, 컬러 필터층(102F)은 대향 전극층(102E) 및 기판(102A) 사이에 위치된다. 여기서, 화소 어레이(102C)는 제 1 실시예의 화소 어레이(100A)와 실질적으로 유사하고 화소 어레이(102C)의 부품들은 화소 어레이(100A)의 부품들로 지칭될 수 있지만, 도 6은 센싱 소자의 스위치 소자(T2) 및 포토 센서 소자(T3)를 단지 개략적으로 도시한 것이다.
본 실시예에서는, 터치-센싱 광원(250)이 디스플레이 매체(102D)의 옆에 위치되고, 디스플레이 매체(102D)를 향해 터치-센싱 광(L1)을 방출한다. 여기서, 복수의 부품들로 구성된 화소 어레이(102c)는 불균일한 두께를 가지므로, 터치-센싱 패널(102)의 디스플레이 표면(S1)에서 균일한 명시야를 형성하기 위하여, 디스플레이 매체(102D)에서 투과된 터치-센싱 광(L1)이 화소 어레이(102C)에 의해 반사되고 산란될 수 있다. 사용자의 손가락(F)이 디스플레이 표면(S1)을 터치하면, 터치-센싱 광(L1)은 손가락(F)에 의해 반사되고 산란될 수 있으며, 이에 따라, 터치-센싱 패널(102) 내에 통합된 센싱 소자(도 6에 도시되지 않았지만, 도 1b에 도시된 것으로 지칭될 수 있음)는 터치 위치를 결정하기 위한 반사 및 산란된 터치-센싱 광(L2)을 수신할 수 있다.
일반적으로, 반사 및 산란된 터치-센싱 광(L2)이 포토 센서 소자(T3) 위에서 조사되도록 하기 위하여, 컬러 필터(102F)는 포토 센서 소자(T3) 상부에 투과율 윈도우(W)를 가질 수 있다. 따라서, 포토 센서 소자(T3)에 의해 수신된 반사 및 산란된 터치-센싱 광(L2)의 강도를 증대시키기 위하여, 반사 및 산란된 터치-센싱 광(L2)은 기판(102A)을 직접 통과할 수 있고 포토 센서 소자(T3) 위에 조사될 수 있다. 그러나, 주변 광은 기판(102A)을 통과할 수도 있고 포토 센서 소자(T3) 위에서 조사될 수 있으며, 이것은 적어도 다음의 이유들로 인해 센싱 에러를 유발할 수 있다.
도 7은 비정질 실리콘 채널을 갖는 박막 트랜지스터에 의해 형성된 포토 센서 소자의 흡수율을 도시한다. 도 7에 따르면, 비정질 실리콘 채널을 갖는 박막 트랜지스터에 의해 형성된 포토 센서 소자는 상이한 파장에 대하여 불균일한 흡수율을 가진다. 구체적으로, 포토 센서 소자의 흡수율은 500nm 내지 700nm에 위치된 파장에서 상대적으로 중요하다. 터치-센싱 광이 적외선 광으로서 설계되는 경우, 적외선 광에 대한 포토 센서 소자의 감도는 500nm 내지 700nm에 위치된 파장을 갖는 광에 대한 포토 센서 소자의 감도보다 훨씬 열악하다. 이 상황 하에서는, 포토 센서 소자 위에 조사되는 500nm 내지 700nm에 위치된 파장을 갖는 주변 광은 포토 센서 소자 내에 광 전류(photo-current)를 유도할 수 있고, 이것은 부적절하게 터치 신호로서 결정될 수 있다. 그러므로, 센싱 에러가 발생할 수 있다. 감도를 향상시키기 위하여, 터치-센싱 패널(102)은 다음의 예들에 따라 예시적으로 설계될 수 있다. 다음의 예들은 발명의 범위를 결코 제한하지 않는다는 점에 주목해야 한다.
도 8은 발명의 제 7 실시예에 따른 터치-센싱 패널을 개략적으로 예시한 것이다. 도 8을 참조하면, 터치-센싱 패널(104)은 도 6에 도시된 바와 같은 터치-센싱 패널(102)과 실질적으로 유사하고, 동일한 부품들은 여기에서 반복되지 않는다. 본 실시예에서, 터치-센싱 패널(104)의 컬러 필터(104F)는 화소 어레이(102C) 주위에 교대로 배열된 적색 필터, 녹색 필터, 및 청색 필터를 포함하고, 적어도 하나의 컬러 필터(104F1)는 센싱 소자(SR)의 포토 센서 소자(T3) 주위에 위치된다. 즉, 도 6에 도시된 투과율 윈도우(W)는 컬러 필터(104F1)로 배치된다.
본 실시예에서, 컬러 필터(104F1)는 적색 필터일 수 있어서, 컬러 필터(104F1)의 광 투과율은 도 9a에 도시되어 있고, 적색 컬러 필터가 포토 센서 소자의 상부에 구성될 경우의 포토 센서 소자(T3)의 흡수율은 도 9b에 도시되어 있다. 포토 센서 소자(T3) 상부에 컬러 필터(104F1)를 배치한 후, 570nm보다 짧은 파장에서의 포토 센서 소자(T3)의 흡수율은 상당히 감소된다는 점에 주목해야 한다. 이와 같이, 포토 센서 소자(T3)의 감도는 증대되고, 570nm보다 짧은 파장을 갖는 주변 광에 의해 쉽게 영향받지 않는다. 따라서, 센싱 소자(SR)는 바람직한 감도를 가질 수 있다.
도 10은 발명의 제 8 실시예에 따른 터치-센싱 패널을 개략적으로 예시한 것이다. 도 10을 참조하면, 터치-센싱 패널(106)은 도 8에 도시된 바와 같은 터치-센싱 패널(104)과 실질적으로 유사하고, 동일한 부품들은 여기에서 반복되지 않는다. 본 실시예에서, 터치-센싱 패널(106)의 컬러 필터(106F)는 화소 어레이(102C) 주위에 교대로 배열된 적색 필터, 녹색 필터 및 청색 필터를 포함하고, 2개의 컬러 필터들(106F1 및 106F2)은 서로 적층되며 센싱 소자(SR)의 포토 센서 소자(T3) 상부에 위치된다.
본 실시예에서, 컬러 필터(106F1) 및 컬러 필터(106F2)는 각각 적색 필터 및 청색 컬러 필터일 수 있어서, 컬러 필터(106F1) 및 컬러 필터(106F2)의 적층체의 광 투과율은 도 11a에 도시되어 있고, 적색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터의 적층체가 포토 센서 소자의 상부에 구성될 때, 포토 센서 소자(T3)의 흡수율은 도 11b에 도시되어 있다. 컬러 필터(106F1) 및 컬러 필터(106F2)의 적층체를 포토 센서 소자(T3)의 상부에 배치한 후, 750nm보다 짧은 파장에서의 포토 센서 소자(T3)의 흡수율은 상당히 감소된다는 점에 주목해야 한다. 이와 같이, 포토 센서 소자(T3)의 감도는 증대되고, 750nm보다 짧은 파장을 갖는 주변 광에 의해 쉽게 영향받지 않는다.
대안적으로, 컬러 필터(106F1) 및 컬러 필터(106F2)가 각각 적색 필터 및 녹색 컬러 필터인 경우, 컬러 필터(106F1) 및 컬러 필터(106F2)의 적층체의 광 투과율이 도 12a에 도시되어 있고, 포토 센서 소자(T3)의 흡수율이 도 12b에 도시되어 있다. 컬러 필터(106F1) 및 컬러 필터(106F2)의 적층체를 포토 센서 소자(T3)의 상부에 배치한 후, 570nm보다 짧은 파장 및 650nm 근처의 파장에서의 포토 센서 소자(T3)의 흡수율은 상당히 감소된다. 이와 같이, 포토 센서 소자(T3)의 감도는 증대되고, 570nm보다 짧은 파장 및 650nm 근처의 파장을 갖는 주변 광에 의해 쉽게 영향받지 않는다.
도 13은 발명의 제 9 실시예에 따른 터치-센싱 패널을 개략적으로 예시한 것이다. 도 13을 참조하면, 터치-센싱 패널(108)은 도 8에 도시된 바와 같은 터치-센싱 패널(104)과 실질적으로 유사하고, 그 사이의 동일한 부품들은 여기에서 반복되지 않는다. 본 실시예에서, 터치-센싱 패널(108)의 컬러 필터(108F)는 화소 어레이(102C) 상부에 교대로 배열된 적색 필터, 녹색 필터, 및 청색 필터를 포함하고, 3개의 컬러 필터들(108F1, 108F2, 및 108F3)은 함께 적층되며 센싱 소자(SR)의 포토 센서 소자(T3)의 상부에 위치된다.
본 실시예에서, 컬러 필터들(108F1, 108F2, 및 108F3)은 각각 적색 필터, 녹색 필터, 청색 컬러 필터일 수 있어서, 컬러 필터들(108F1, 108F2, 및 108F3)의 적층체의 광 투과율은 도 14a에 도시되어 있고, 포토 센서 소자(T3)의 흡수율은 도 14b에 도시되어 있다. 컬러 필터들(108F1, 108F2, 및 108F3)의 적층체를 포토 센서 소자(T3)의 상부에 적층한 후, 750nm보다 짧은 파장에서의 포토 센서 소자(T3)의 흡수율은 상당히 감소한다는 점에 주목해야 한다. 이와 같이, 포토 센서 소자(T3)의 감도는 증대되고, 750nm보다 짧은 파장을 갖는 주변 광에 의해 쉽게 영향받지 않는다.
포토 센서 소자(T3)의 상부에 위치된 상기한 컬러 필터는 단지 하나의 예를 든 것이고, 발명의 범위를 한정하도록 의도된 것은 아니라는 점에 주목해야 한다. 하나의 실시예에서, 포토 센서 소자(T3)의 상부에 위치된 필터는 터치-센싱 광원에 의해 방출된 터치-센싱 광의 파장과는 상이한 파장을 갖는 광을 차단할 수 있는 물질에 의해 형성될 수 있다. 또 다른 예에서, 터치-센싱 패널은 센싱 소자(T3)의 센싱 표면 상부에 위치된 블랙 매트릭스(black matrix)를 포함할 수 있고, 블랙 매트릭스는 근적외선(near infra-red)만이 통과할 수 있도록 할 수 있다. 즉, 포토 센서 소자(T3)의 상부에 위치된 필터는 컬러 필터에 의해 제한되지 않는다.
상기한 바를 고려하면, 터치-센싱 광원은 요구되는 터치-센싱 광을 제공하기 위하여 터치-센싱 패널 주위에 구성되므로, 센싱 소자에 의해 수신된 광은 주변 광에 의해 영향받는 것이 방지된다. 즉, 주변 광이 강렬하거나 약하더라도, 센싱 소자는 바람직한 감도를 가질 수 있다. 또한, 터치-센싱 패널은 센싱 소자의 감도를 더욱 증대시키기 위하여 센싱 소자의 상부에 구성된 특정한 필터를 가질 수 있으며, 이것은 센싱 에러를 방지하기에 유익하다.
발명의 범위 또는 취지로부터 벗어나지 않으면서 본 발명의 구조에 대해 다양한 변경들 및 변형들이 행해질 수 있다는 점은 당업자들에게 명백할 것이다. 상기한 바를 고려하면, 본 발명의 변경들 및 변형들이 다음의 청구항들 및 그 등가물들의 범위 내에 속할 경우, 본 발명은 이 발명의 변경들 및 변형들을 포괄한다는 것을 의도한 것이다.

Claims (18)

  1. 디스플레이 표면을 가지며, 화소 어레이와, 상기 화소 어레이 위에 배치된 디스플레이 매체를 포함하는 터치-센싱 패널로서, 상기 화소 어레이는 복수의 화소 구조들을 포함하는, 상기 터치-센싱 패널; 및
    상기 터치-센싱 패널 주위에 배치되고, 상기 디스플레이 표면에서 균일한 명시야(light field)를 형성하기 위하여 터치-센싱 광을 제공하는 적어도 하나의 터치-센싱 광원을 포함하고,
    상기 화소 구조들 중의 적어도 하나는,
    서로 교차되는 주사 라인 및 데이터 라인;
    상기 주사 라인 및 상기 데이터 라인에 전기적으로 접속되는 능동 소자;
    상기 능동 소자에 전기적으로 접속되는 화소 전극;
    상기 화소 전극과 전기적으로 결합하는 커패시터 전극 라인;
    상기 데이터 라인과 평행하게 배치되는 판독 라인;
    상기 주사 라인 및 상기 판독 라인에 전기적으로 접속되는 센싱 소자로서, 상기 센싱 소자는 상기 커패시터 전극 라인에 접속되고, 상기 센싱 소자의 센싱 표면은 상기 디스플레이 표면을 대면하는, 상기 센싱 소자를 포함하는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이 표면에 대향하는 상기 터치-센싱 패널의 후방 표면에 배치되고, 상기 디스플레이 표면을 향해 디스플레이 광을 방출하는 백라이트 유닛을 더 포함하는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 터치-센싱 광원은 상기 디스플레이 표면을 향해 상기 터치-센싱 광을 방출하기 위하여 백라이트 유닛 내에 배치되는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이 광의 파장은 상기 터치-센싱 광의 파장과 상이한, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치-센싱 광은 비가시 광(invisible light)인, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치-센싱 광원은 상기 디스플레이 표면의 전방에 배치되고, 상기 디스플레이 표면에서 균일한 명시야를 형성하기 위하여 상기 디스플레이 표면을 향해 상기 터치-센싱 광을 방출하는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 터치-센싱 광원은 상기 터치-센싱 패널을 둘러싸는 적어도 2개의 발광 다이오드들을 포함하는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 터치-센싱 광원은 레이저 광원과, 상기 레이저 광원 전방의 렌즈를 포함하고, 상기 터치-센싱 광원은 상기 디스플레이 표면과 실질적으로 평행한 커튼의 형상을 갖는 터치-센싱 광을 제공할 수 있는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치-센싱 광원은 발광 소스(light emitting source) 및 광 가이드(light guide)를 포함하고, 상기 발광 소스는 상기 광 가이드의 옆에 위치되며 상기 터치-센싱 광을 방출하고, 상기 터치-센싱 광은 균일한 명시야를 형성하기 위하여 상기 광 가이드의 내부 전반사 효과에 의해 상기 광 가이드 내부에 실질적으로 투과되는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치-센싱 광원은 발광 소스 및 광 확산기(light diffuser)를 포함하고, 상기 발광 소스는 상기 광 확산기 옆에 위치되며 상기 광 확산기를 향해 상기 터치-센싱 광을 방출하고, 상기 터치-센싱 광은 균일한 명시야를 형성하기 위하여 상기 광 확산기로부터 외부를 향해 실질적으로 산란되는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 광 확산기는 그 내부에 분포된 복수의 확산 입자들을 가지는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치-센싱 광원은 상기 디스플레이 매체 옆에 배치되고, 균일한 명시야를 형성하기 위하여 상기 디스플레이 매체를 향해 상기 터치-센싱 광을 방출하는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치-센싱 패널은 필터층을 더 포함하고, 상기 디스플레이 매체는 상기 필터층 및 상기 화소 어레이 사이에 배치되는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 필터층은 상기 화소 어레이 상부에 교대로 배열된 적색 필터, 녹색 필터, 및 청색 필터를 포함하는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 적색 필터, 상기 녹색 필터, 및 상기 청색 필터 중의 적어도 하나는 상기 센싱 소자의 상부에 추가적으로 위치되는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 필터층은 상기 센싱 소자의 상기 센싱 표면 상부에 위치된 가시 광을 차단할 수 있는 필터를 포함하는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치-센싱 패널은 상기 센싱 소자의 상기 센싱 표면 상부에 위치된 블랙 매트릭스를 더 포함하는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스는 근적외선만 통과하도록 할 수 있는, 터치-센싱 디스플레이 장치.
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130027188A (ko) * 2011-09-07 2013-03-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
WO2013102997A1 (ja) * 2012-01-04 2013-07-11 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 ディスプレイ装置
US9052414B2 (en) 2012-02-07 2015-06-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Virtual image device
US9354748B2 (en) 2012-02-13 2016-05-31 Microsoft Technology Licensing, Llc Optical stylus interaction
US8749529B2 (en) * 2012-03-01 2014-06-10 Microsoft Corporation Sensor-in-pixel display system with near infrared filter
US8873227B2 (en) 2012-03-02 2014-10-28 Microsoft Corporation Flexible hinge support layer
US9075566B2 (en) 2012-03-02 2015-07-07 Microsoft Technoogy Licensing, LLC Flexible hinge spine
US9870066B2 (en) 2012-03-02 2018-01-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Method of manufacturing an input device
US9158383B2 (en) 2012-03-02 2015-10-13 Microsoft Technology Licensing, Llc Force concentrator
US20130300590A1 (en) 2012-05-14 2013-11-14 Paul Henry Dietz Audio Feedback
US10031556B2 (en) 2012-06-08 2018-07-24 Microsoft Technology Licensing, Llc User experience adaptation
US9019615B2 (en) 2012-06-12 2015-04-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Wide field-of-view virtual image projector
US9355345B2 (en) 2012-07-23 2016-05-31 Microsoft Technology Licensing, Llc Transparent tags with encoded data
TWI454757B (zh) * 2012-08-15 2014-10-01 Au Optronics Corp 光學觸控顯示裝置及其彩色濾光片
US8964379B2 (en) 2012-08-20 2015-02-24 Microsoft Corporation Switchable magnetic lock
US9152173B2 (en) 2012-10-09 2015-10-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Transparent display device
US9513748B2 (en) 2012-12-13 2016-12-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Combined display panel circuit
CN103033980A (zh) * 2012-12-18 2013-04-10 福建华映显示科技有限公司 滤光片基板、内嵌光学式触控面板及红外线滤光层的材料
KR20140100788A (ko) * 2013-02-07 2014-08-18 삼성전자주식회사 터치 감지가 가능한 디스플레이 패널 및 이를 가지는 디스플레이장치
US9638835B2 (en) 2013-03-05 2017-05-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Asymmetric aberration correcting lens
CN103294283B (zh) * 2013-05-17 2017-05-03 京东方科技集团股份有限公司 一种光学传感式内嵌触摸屏及显示装置
JP6149554B2 (ja) * 2013-07-05 2017-06-21 凸版印刷株式会社 液晶表示装置
US9671903B1 (en) * 2013-12-23 2017-06-06 Sensing Electromagnetic Plus Corp. Modular optical touch panel structures
US10120420B2 (en) 2014-03-21 2018-11-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Lockable display and techniques enabling use of lockable displays
US10324733B2 (en) 2014-07-30 2019-06-18 Microsoft Technology Licensing, Llc Shutdown notifications
TWI711951B (zh) * 2016-09-08 2020-12-01 仟融科技股份有限公司 觸控感測單元及具有該觸控感測單元的指紋觸控裝置
US10915726B2 (en) * 2017-08-03 2021-02-09 Himax Technologies Limited Display device and biometric detection method thereof
TWI680397B (zh) * 2018-04-03 2019-12-21 薛英家 感測板及具有感測板的顯示器
US11137861B2 (en) * 2018-09-05 2021-10-05 Apple Inc. Fabric-covered electronic device with touch sensor
TWI772621B (zh) * 2019-03-08 2022-08-01 聚積科技股份有限公司 屏下式感測控制方法
CN111956236B (zh) * 2020-08-28 2023-04-21 业成科技（成都）有限公司 显示装置
KR102669803B1 (ko) * 2022-01-13 2024-05-27 경북대학교 산학협력단 랜덤 패턴과 멀티 터치가 가능한 비전 기반 촉각 센서

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008021208A (ja) 2006-07-14 2008-01-31 Epson Imaging Devices Corp 電気光学装置およびこれを備える電子機器
JP2009064074A (ja) 2007-09-04 2009-03-26 Mitsubishi Electric Corp 入力装置
KR20090111559A (ko) * 2008-04-22 2009-10-27 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 액정 표시 장치
KR100975871B1 (ko) 2008-10-17 2010-08-13 삼성모바일디스플레이주식회사 광 센싱 회로, 이를 포함하는 터치 패널, 및 광 센싱 회로의 구동 방법

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55145481A (en) * 1979-04-28 1980-11-13 Canon Inc Mos image sensor
AU2002336341A1 (en) * 2002-02-20 2003-09-09 Planar Systems, Inc. Light sensitive display
KR100983524B1 (ko) * 2003-12-01 2010-09-24 삼성전자주식회사 광감지 패널과, 이를 갖는 광감지 장치 및 이의 구동 방법
US7705835B2 (en) * 2005-03-28 2010-04-27 Adam Eikman Photonic touch screen apparatus and method of use
JP4765473B2 (ja) * 2005-08-15 2011-09-07 ソニー株式会社 表示装置及び入出力パネルの制御装置
TWI354962B (en) * 2006-09-01 2011-12-21 Au Optronics Corp Liquid crystal display with a liquid crystal touch
US7924272B2 (en) * 2006-11-27 2011-04-12 Microsoft Corporation Infrared sensor integrated in a touch panel
US8094129B2 (en) * 2006-11-27 2012-01-10 Microsoft Corporation Touch sensing using shadow and reflective modes
US8269746B2 (en) * 2006-11-27 2012-09-18 Microsoft Corporation Communication with a touch screen
JP2009111559A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Tokai Denpa:Kk ワンセグ映像表示方法及びワンセグ映像表示装置
CN101911159A (zh) * 2008-03-03 2010-12-08 夏普株式会社 带光传感器的显示装置
US20100207909A1 (en) * 2009-02-13 2010-08-19 Ming-Cho Wu Detection module and an optical detection device comprising the same
TWI421751B (zh) * 2009-08-25 2014-01-01 Au Optronics Corp 觸控裝置、顯示器基板、液晶顯示器以及光感測器之操作方法
TW201133299A (en) * 2010-03-25 2011-10-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd Touch position identification method
TWI400641B (zh) * 2010-04-23 2013-07-01 Waltop Int Corp 光學式觸控裝置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008021208A (ja) 2006-07-14 2008-01-31 Epson Imaging Devices Corp 電気光学装置およびこれを備える電子機器
JP2009064074A (ja) 2007-09-04 2009-03-26 Mitsubishi Electric Corp 入力装置
KR20090111559A (ko) * 2008-04-22 2009-10-27 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 액정 표시 장치
KR100975871B1 (ko) 2008-10-17 2010-08-13 삼성모바일디스플레이주식회사 광 센싱 회로, 이를 포함하는 터치 패널, 및 광 센싱 회로의 구동 방법

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