JP7045809B2 - タッチセンサー及びこれを含む表示装置 - Google Patents

Description

本発明はタッチセンサー及びこれを含む表示装置に関し、特に、指紋及びタッチ圧力が認識できるタッチセンサー及びこれを含む表示装置に関する。

情報ディスプレイに関する関心が高まり、携帯できる情報媒体への利用ニーズが増えるに伴って、表示装置に対する研究及び商業化が重点的に行われている。

近年の表示装置は、画像表示機能に加えてユーザーのタッチ入力を受けるためのタッチセンサーを備えている。
そのため、ユーザーはタッチセンサーを介してより便利に表示装置が利用できるようになった。

しかしまた、現在、タッチセンサーを利用して、タッチ位置だけでなく、指紋及びタッチ圧力まで検出することによりユーザーに多様な機能を提供しようという課題が発生している。

米国特許第８７６６６５１号明細書

本発明は上記タッチセンサーを含む表示装置における課題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、指紋及びタッチ圧力が認識できるタッチセンサー及びこれを含む表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明によるタッチセンサーは、基板と、前記基板上に配置され、センサー走査線及び出力線と接続される複数のセンサー画素と、を有し、前記センサー画素の内、第ｉ（ｉは２以上の整数）センサー走査線及び第ｊ（ｊは自然数）出力線と接続されるセンサー画素は、センサー電極と、ゲート電極が前記センサー電極に接続され、前記第ｊ出力線を介して出力される電流を制御する第１トランジスタと、ゲート電極が前記第ｉセンサー走査線に接続され、基準電圧線と前記第１トランジスタの間に接続される第２トランジスタと、前記センサー電極との間で第１キャパシタを形成し、前記第ｉセンサー走査線に接続されるキャパシタ電極と、を含むことを特徴とする。

前記センサー画素は、ゲート電極が第（ｉ－１）センサー走査線に接続され、前記基準電圧線と前記センサー電極の間に接続される第３トランジスタをさらに含むことが好ましい。
前記基板と離隔して配置され、前記センサー電極との間で第２キャパシタを形成する補助電極をさらに有することが好ましい。
前記基板と前記補助電極の間に配置される絶縁部材をさらに有することが好ましい。
前記補助電極は、前記複数のセンサー画素に含まれたセンサー電極と重畳することが好ましい。
前記絶縁部材は、弾性力を有することが好ましい。
前記絶縁部材は、弾性層、前記弾性層と前記基板の間に配置される第１接着層、及び前記弾性層と前記補助電極の間に配置される第２接着層を含むことが好ましい。
前記第２キャパシタの静電容量は、外部から印加されるタッチ圧力に応じて変化することが好ましい。
前記センサー電極と前記補助電極との距離は、前記タッチ圧力が増加するほど減少することが好ましい。
前記第ｊ出力線を介して出力される電流は、前記タッチ圧力が増加するほど減少することが好ましい。

前記センサー走査線にセンサー走査信号を順次に供給するセンサー走査駆動部をさらに有することが好ましい。
前記出力線を介して出力される電流を利用して、指紋及びタッチ圧力のうち少なくとも１つを検出するリードアウト回路をさらに有することが好ましい。
前記センサー電極は、透明導電性物質で形成されることが好ましい。
前記センサー電極は、ユーザーの指によってタッチが発生した場合、前記指との間で第３キャパシタを形成することが好ましい。
前記タッチに応じた前記第２キャパシタの静電容量の変化を利用して、前記タッチによる圧力を検知することが好ましい。
前記タッチに応じた前記第３キャパシタの静電容量の変化を利用して、前記指の指紋を認識することが好ましい。

また、上記目的を達成するためになされた本発明によるタッチセンサーは、複数のセンサー走査線及び複数の出力線と、前記センサー走査線及び出力線と接続される複数のセンサー画素と、を有し、前記センサー画素の内、第ｉ（ｉは２以上の整数）センサー走査線及び第ｊ（ｊは自然数）出力線と接続されるセンサー画素は、前記第ｊ出力線と第１ノードの間に接続され、ゲート電極が第２ノードに接続される第１トランジスタと、基準電圧線と前記第１ノードの間に接続され、ゲート電極が前記第ｉセンサー走査線に接続される第２トランジスタと、前記第２ノードと前記第ｉセンサー走査線の間に接続される第１キャパシタと、前記第２ノードに接続される第２キャパシタを含むことを特徴とする。

前記センサー画素は、前記第２ノードと前記基準電圧線の間に接続され、ゲート電極が第（ｉ－１）センサー走査線に接続される第３トランジスタをさらに含むことが好ましい。

上記目的を達成するためになされた本発明による表示装置は、基板と、前記基板上に配置され、センサー走査線及び出力線と接続される複数のセンサー画素と、前記基板と離隔して配置され、複数の表示画素及び補助電極を含む表示パネルと、を有し、前記センサー画素の内、第ｉ（ｉは２以上の整数）センサー走査線及び第ｊ（ｊは自然数）出力線と接続されるセンサー画素は、センサー電極と、ゲート電極が前記センサー電極に接続され、前記第ｊ出力線を介して出力される電流を制御する第１トランジスタと、ゲート電極が前記第ｉセンサー走査線に接続され、基準電圧線と前記第１トランジスタの間に接続される第２トランジスタと、前記センサー電極との間で第１キャパシタを形成し、前記第ｉセンサー走査線に接続されるキャパシタ電極と、を含むことを特徴とする。

前記センサー画素は、ゲート電極が第（ｉ－１）走査線に接続され、前記基準電圧線と前記センサー電極の間に接続される第３トランジスタをさらに含むことが好ましい。
前記補助電極は、前記センサー電極との間で第２キャパシタを形成することが好ましい。
前記表示画素は、有機発光ダイオードをそれぞれ含み、前記補助電極は、前記表示画素の有機発光ダイオードに共通に含まれるカソード電極であることが好ましい。
前記補助電極は、前記複数のセンサー画素に含まれたセンサー電極と重畳することが好ましい。
前記基板と前記表示パネルの間に位置する絶縁部材をさらに有することが好ましい。
前記絶縁部材は、弾性力を有することが好ましい。
前記絶縁部材は、弾性層、前記弾性層と前記基板の間に配置される第１接着層、及び前記弾性層と前記表示パネルの間に配置される第２接着層を含むことが好ましい。
前記第２キャパシタの静電容量は、外部から印加されるタッチ圧力に応じて変化することが好ましい。
前記センサー電極と前記補助電極との距離は、前記タッチ圧力が増加するほど減少することが好ましい。
前記第ｊ出力線を介して出力される電流は、前記タッチ圧力が増加するほど減少することが好ましい。

前記センサー走査線にセンサー走査信号を順次に供給するセンサー走査駆動部をさらに有することが好ましい。
前記出力線を介して出力される電流を利用して、指紋及びタッチ圧力のうち少なくとも１つを検出するリードアウト回路をさらに有することが好ましい。
前記センサー電極は、透明導電性物質で形成されることが好ましい。
前記基板及び前記センサー画素上に位置するセンサー保護層をさらに有することが好ましい。
前記センサー電極は、ユーザーの指によってタッチが発生した場合、前記指との間で第３キャパシタを形成すること。
前記タッチに応じた前記第２キャパシタの静電容量の変化を利用して、前記タッチによる圧力を検知することが好ましい。
前記タッチに応じた前記第３キャパシタの静電容量の変化を利用して、前記指の指紋を認識することが好ましい。

本発明に係るタッチセンサー及びこれを含む表示装置によれば、センサー電極とキャパシタ電極との間で形成される第１キャパシタ、センサー電極と補助電極との間で形成する第２キャパシタ、及び、センサー電極とユーザーの指との間で形成される第３キャパシタの静電容量の変化に基づき指紋及びタッチ圧力が認識できるという効果がある。

本発明の一実施形態によるタッチセンサーを示すブロック回路図である。 図１に示したタッチセンサーの一部断面を示す断面図である。 本発明の他の実施形態によるタッチセンサーの一部断面を示す断面図である。 本発明の他の実施形態によるタッチセンサーの一部断面を示す断面図である。 本発明の他の実施形態によるタッチセンサーの一部断面を示す断面図である。 本発明の一実施形態によるセンサー画素の平面図である。 図４に示したセンサー画素の概略部分断面図である。 図４に示したセンサー画素の概略部分断面図である。 タッチ圧力に応じて第２キャパシタの静電容量が変化することを説明するための概略部分断面図である。 図４に示したセンサー画素の等価回路図である。 図７に示したセンサー画素の動作を説明するための波形図である。 様々なタッチ状態でのセンサー画素の出力電流を示すグラフである。 本発明の一実施形態による表示装置の概略を示す断面図である。 本発明の一実施形態による表示パネルを示すブロック回路図である。 図１１に示した表示画素の実施例を示す回路図である。 図１１に示した表示画素の実施例を示す回路図である。 本発明の一実施形態による表示パネルの一部を示す断面図である。 本発明の一実施形態による偏光板を含む表示パネルの一部を示す断面図である。

次に、本発明に係るタッチセンサー及びこれを含む表示装置を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。

本発明の利点及び特徴並びにこれらを達成する方法は、添付の図面とともに詳細に後述する実施形態を参照すれば明確になるであろう。しかし、本発明は、以下に開示する実施形態に限定されるものではなく、異なる多様な形態に実現されてもよい。
以下の説明において、ある部分が他の部分と接続されているというときは、直接接続されている場合だけでなく、その中間に他の素子を介して電気的に接続されている場合も含む。
また、図面において本発明と関係のない部分は、本発明の説明を明確にするために省略しており、明細書の全体において類似する部分には同じ図面符号を付した。

図１は、本発明の一実施形態によるタッチセンサーを示すブロック回路図であり、図２は図１に示したタッチセンサーの一部断面を示す断面図である。
本発明の一実施形態によるタッチセンサー１００は、ユーザーによるタッチを認識することができる。
例えば、タッチセンサー１００によって実現可能な認識動作は、タッチが発生した位置の識別、タッチした指の指紋認識、及びタッチ圧力の検知の内の少なくとも何れか１つを含み得る。

図１及び図２を参照すると、本発明の実施形態によるタッチセンサー１００は、基板１１０、複数のセンサー画素ＳＰ、補助電極１２０、絶縁部材１３０を含む。
基板１１０は、ガラス、樹脂（ｒｅｓｉｎ）などの絶縁性材料からなってもよい。
また、基板１１０は、曲げたり折ることができるように可撓性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を有する材料からなってもよく、単層構造または多層構造であってもよい。

例えば、基板１１０は、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）、ポリメチルメタクリレート（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリエーテルスルホン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリエーテルイミド（ ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリフェニレンスルファイド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ）、ポリアリレート（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、トリアセテートセルロース（ｔｒｉａｃｅｔａｔｅ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、セルロースアセテートプロピオネート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｅｔａｔｅ ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ）の内の少なくとも何れか１つを含んでもよい。

但し、基板１１０を構成する材料は多様に変更してもよく、ガラス繊維強化プラスチック（Ｆｉｂｅｒ ｇｌａｓｓ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ：ＦＲＰ）などからなってもよい。
センサー画素ＳＰは、基板１１０上に配置される。
また、センサー画素ＳＰは、センサー走査線（ＳＳ０～ＳＳｎ）及び出力線（Ｏ１～Ｏｍ）と接続される。

センサー画素ＳＰは、センサー走査線（ＳＳ０～ＳＳｎ）を介してセンサー走査信号の入力を受けることができ、センサー画素ＳＰは、タッチ状態に対応する所定の電流をセンサー走査信号の供給期間の間、出力線（Ｏ１～Ｏｍ）に出力することができる。
センサー走査線（ＳＳ０～ＳＳｎ）は、基板１１０上に配置してもよく、第１方向（例えば、Ｘ軸方向）に長く延長されてライン単位でセンサー画素ＳＰと接続される。
出力線（Ｏ１～Ｏｍ）は、基板１１０上に配置してもよく、第２方向（例えば、Ｙ軸両方向）に長く延長されてライン単位でセンサー画素ＳＰと接続される。

また、センサー画素ＳＰは、基準電圧線（Ｐ１～Ｐｍ）と接続され、これを介して基準電圧Ｖｃｏｍの供給を受ける。
基準電圧線（Ｐ１～Ｐｍ）は、第２方向（例えば、Ｙ軸両方向）に長く延長されてライン単位でセンサー画素ＳＰと接続される。
例えば、基準電圧線（Ｐ１～Ｐｍ）は、出力線（Ｏ１～Ｏｍ）と平行に配置され得る。
但し、基準電圧線（Ｐ１～Ｐｍ）の配置方向は多様に変更してもよく、例えば、センサー走査線（ＳＳ０～ＳＳｎ）と平行に配置されてもよい。
基準電圧線（Ｐ１～Ｐｍ）は、互いに同じ電位を保持するために相互に電気的に接続される。
例えば、基準電圧線（Ｐ１～Ｐｍ）は、基板１１０の外郭部で別途の配線Ｐａを介して相互に電気的に接続され得る。

一方、本発明の一実施形態によるタッチセンサー１００は、タッチセンサー１００の駆動のためのセンサー走査駆動部１５０、リードアウト（ｒｅａｄ－ｏｕｔ）回路１６０、及び電源供給部１７０をさらに含んでもよい。
センサー走査駆動部１５０は、センサー走査線（ＳＳ０～ＳＳｎ）を介してセンサー画素ＳＰにセンサー走査信号を供給する。
例えば、センサー走査駆動部１５０は、センサー走査信号を順次にセンサー走査線（ＳＳ０～ＳＳｎ）に出力する。
センサー走査信号は、センサー走査信号の供給を受けるトランジスタをターンオンさせることができる電圧レベルを有する。

センサー走査線（ＳＳ０～ＳＳｎ）との接続のため、センサー走査駆動部１５０は、基板１１０上に直接実装されるか、フレキシブル回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）などの別途の構成要素を介して基板１１０と接続されてもよい。
リードアウト回路１６０は、出力線（Ｏ１～Ｏｍ）を介してセンサー画素ＳＰから出力される信号（例えば、電流）の入力を受ける。

例えば、センサー走査駆動部１５０が順次にセンサー走査信号を供給する場合、センサー画素ＳＰはライン単位で選択され、リードアウト回路１６０はライン単位のセンサー画素ＳＰから出力される電流の入力を順次に受ける。
このとき、リードアウト回路１６０は、電流の変化量をセンシングすることで、現在のタッチ情報を認識することができる。
例えば、タッチ情報は、タッチセンサー１００に発生したタッチの位置、タッチにより印加された圧力、及び指の指紋に含まれる溝（ｖａｌｌｅｙ）と隆線（ｒｉｄｇｅ）のうち少なくとも１つを含み得る。

出力線（Ｏ１～Ｏｍ）との接続のため、リードアウト回路１６０は、基板１１０上に直接実装されるか、フレキシブル回路基板などの別途の構成要素を介して基板１１０と接続されてもよい。
電源供給部１７０は、基準電圧線（Ｐ１～Ｐｍ）を介してセンサー画素ＳＰに基準電圧Ｖｃｏｍを供給する。
基準電圧線（Ｐ１～Ｐｍ）との接続のため、電源供給部１７０は、基板１１０上に直接実装されるか、フレキシブル回路基板などの別途の構成要素を介して基板１１０と接続されてもよい。

図１では、センサー走査駆動部１５０、リードアウト回路１６０、及び電源供給部１７０を個別的に示したが、構成要素の少なくとも一部は必要に応じて統合されてもよい。
また、センサー走査駆動部１５０、リードアウト回路１６０、及び電源供給部１７０は、チップオンガラス（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）、チップオンプラスチック（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｐｌａｓｔｉｃ）、テープキャリアパッケージ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）、チップオンフィルム（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）などの様々な方法によって搭載されてもよい。

補助電極１２０は、基板１１０と離隔して配置され、センサー画素ＳＰとの間でキャパシタを形成する。これについては後に詳細に説明する。
また、補助電極１２０は広い板状であってもよく、このため、全体のセンサー画素ＳＰと重畳し得る。

絶縁部材１３０は、基板１１０と補助電極１２０の間に配置される。
このとき、絶縁部材１３０は弾性力を有することができる。また、絶縁部材１３０は弾性力だけでなく、接着性と透明性を有する物質で形成されてもよい。
例えば、絶縁部材１３０は、弾性力を有するように多孔性高分子からなってもよい。
また、絶縁部材１３０は、スポンジのように発泡体の形態であってもよい。

例えば、絶縁部材１３０は、熱可塑性エラストマー（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ポリオレフィン（ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ）、ポリウレタン熱可塑性エラストマー（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ）、合成ゴム（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒｕｂｂｅｒｓ）、ポリジメチルシロキサン（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）、ポリブタジエン（ｐｏｌｙｂｕｔａｄｉｅｎｅ）、ポリイソブチレン（ｐｏｌｙｉｓｏｂｕｔｙｌｅｎｅ）、ポリ（スチレン－ブタジエン－スチレン）［ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅ－ｂｕｔａｄｉｅｎｅ－ｓｔｙｒｅｎｅ）］、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ）、ポリクロロプレン（ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｏｐｒｅｎｅ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）など、及びこれらの組み合わせを含むことができるが、これらに限定されない。

図３ａ～図３ｃは、本発明の他の実施形態によるタッチセンサーの一部断面を示す断面図である。
図３ａを参照すると、本発明の一実施形態によるタッチセンサー１００は、センサー保護層２１０をさらに含む。

これはセンサー画素ＳＰを保護するためのもので、基板１１０の上側に形成され得る。
センサー保護層２１０はユーザーのタッチ入力を受ける面に設定されてもよく、単層構造又は多層構造であってもよい。
例えば、センサー保護層２１０は、ガラス、樹脂（ｒｅｓｉｎ）などの絶縁性材料からなってもよい。
また、センサー保護層２１０は、曲げたり折ることができるように可撓性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を有する材料からなってもよい。
例えば、センサー保護層２１０は上述した基板１１０を構成することができる材料から選択された物質を含んでもよい。

図３ｂを参照すると、本発明の一実施形態によるタッチセンサー１００は、センサー保護層２１０と接着層２２０をさらに含んでもよい。
この場合、センサー保護層２１０は、接着層２２０を介して基板１１０に付着される。
例えば、接着層２２０は、光学的透明樹脂（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｃｌｅａｒ ｒｅｓｉｎ：ＯＣＲ）または光学的透明接着剤（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｃｌｅａｒ ａｄｈｅｓｉｖｅ：ＯＣＡ）を含んでもよい。
また、誘電率を上げるために、接着層２２０は不導体成分のナノパーティクルを含んでもよい。

図３ｃを参照すると、本発明の一実施形態による絶縁部材１３０は、弾性層１３１、第１接着層１３２、及び第２接着層１３３を含む。
弾性層１３１は、基板１１０と補助電極１２０の間に配置される。
このとき、第１接着層１３２は基板１１０と弾性層１３１の間に配置され、第２接着層１３３は弾性層１３１と補助電極１２０の間に配置される。
弾性層１３１が弾性力と接着力とを共に有する場合、接着層１３２、１３３は省略してもよい。

図４は、本発明の一実施形態によるセンサー画素の平面図である。
特に、図４では、説明の便宜上、第ｉセンサー走査線ＳＳｉ及び第ｊ出力線Ｏｊと接続された画素を図示する。（ここで、ｉは２以上の整数で、ｊは自然数である。）
図４を参照すると、本発明の実施形態によるセンサー画素ＳＰは、センサー電極３００、第１トランジスタＴ１、第２トランジスタＴ２、第３トランジスタＴ３、及びキャパシタ電極３５０を含む。

第１トランジスタＴ１は、第ｊ出力線Ｏｊに流れる電流を制御する。
このため、第１トランジスタＴ１は、第ｊ出力線Ｏｊと第２トランジスタＴ２の間に接続される。
例えば、第１トランジスタＴ１は、第２トランジスタＴ２の第２電極３２３と接続される第１電極３１２、第ｊ出力線Ｏｊと接続される第２電極３１３、センサー電極３００と接続されるゲート電極３１４、及び第１電極３１２と第２電極３１３との間に接続される半導体層３１１を含む。

また、第１トランジスタＴ１のゲート電極３１４、第１電極３１２、及び第２電極３１３は、それぞれコンタクトホール（ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３）を介して他の構成要素と接続され得る。
したがって、第１トランジスタＴ１は、センサー電極３００の電位に応じて第ｊ出力線Ｏｊに出力される電流Ｉｏを制御することができる。

第２トランジスタＴ２は、第ｊ基準電圧線Ｐｊと第１トランジスタＴ１の間に接続される。
例えば、第２トランジスタＴ２は、第ｊ基準電圧線Ｐｊと接続される第１電極３２２、第１トランジスタＴ１の第１電極３１２と接続される第２電極３２３、第ｉセンサー走査線ＳＳｉと接続されるゲート電極３２４、及び第１電極３２２と第２電極３２３との間に接続される半導体層３２１を含む。

また、第２トランジスタＴ２の第１電極３２２及び第２電極３２３は、それぞれコンタクトホール（ＣＨ４、ＣＨ５）を介して他の構成要素と接続され得る。
したがって、第２トランジスタＴ２は、第ｉセンサー走査線ＳＳｉにセンサー走査信号が供給される場合、ターンオンする。
第２トランジスタＴ２がターンオンすると、第１トランジスタＴ１の第１電極３１２には基準電圧Ｖｃｏｍが印加される。

第３トランジスタＴ３は、第ｊ基準電圧線Ｐｊとセンサー電極３００の間に接続される。
例えば、第３トランジスタＴ３は、第ｊ基準電圧線Ｐｊに接続される第１電極３３２、センサー電極３００に接続される第２電極３３３、第（ｉ－１）センサー走査線ＳＳ（ｉ－１）に接続されるゲート電極３３４、及び第１電極３３２と第２電極３３３の間に接続される半導体層３３１を含む。

また、第３トランジスタＴ３の第１電極３３２及び第２電極３３３は、それぞれコンタクトホール（ＣＨ６、ＣＨ７）を介して他の構成要素と接続されてもよい。
したがって、第３トランジスタＴ３は、第（ｉ－１）センサー走査線ＳＳ（ｉ－１）にセンサー走査信号が供給される場合、ターンオンする。
第３トランジスタＴ３がターンオンすると、センサー電極３００の電圧は基準電圧Ｖｃｏｍに初期化される。

キャパシタ電極３５０は、センサー電極３００と重畳して配置され、これにより、センサー電極３００とともにキャパシタを形成する。
また、キャパシタ電極３５０は、第ｉセンサー走査線ＳＳｉと接続される。
例えば、キャパシタ電極３５０は、第２トランジスタＴ２のゲート電極３２４を介して第ｉセンサー走査線ＳＳｉと接続される。
このとき、キャパシタ電極３５０と第２トランジスタＴ２のゲート電極３２４は、第ｉセンサー走査線ＳＳｉと同じ物質で形成されてもよい。

センサー電極３００は、キャパシタ電極３５０、補助電極１２０、及びユーザーの指などとキャパシタを形成し得る。
また、センサー電極３００は、導電性材料を含んでもよい。
例えば、導電性材料としては金属、前記金属の合金、導電性高分子、透明導電性物質などを用いてもよい。

上記金属としては、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、スズ、アルミニウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンタル、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛などが挙げられる。
また、上記導電性高分子としては、ポリチオフェン系、ポリピロール系、ポリアニリン系、ポリアセチレン系、ポリフェニレン系化合物、及びこれらの混合物などが挙げられるが、特にポリチオフェン系の中でもＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ化合物を使用することができる。

上記透明導電性物質としては、銀ナノワイヤー（ＡｇＮＷ）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、及びＳｎＯ２（ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、カーボンナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）などが挙げられる。

図５ａ及び図５ｂは、図４に示したセンサー画素の概略部分断面図である。
特に、図５ａ及び図５ｂには、図４のＡ－Ｂ線を基準としたセンサー画素ＳＰの断面を示した。
また、図５ａにはセンサー画素ＳＰ上に指４００の指紋の隆線４１０が位置した場合を、図５ｂにはセンサー画素ＳＰ上に指４００の指紋の溝４２０が位置した場合を示した。

センサー電極３００上には、前述したセンサー保護層２１０が配置されてもよく、センサー保護層２１０は、ユーザーのタッチ入力を受ける面として用いられてもよい。
センサー電極３００とキャパシタ電極３５０とで、第１キャパシタＣ１を形成する。
センサー電極３００とキャパシタ電極３５０は、互いに離隔して配置され、その間には少なくとも１つの絶縁層３７０が配置される。

センサー電極３００と補助電極１２０とで、第２キャパシタＣ２を形成する。
このとき、補助電極１２０は、全体の画素ＳＰに含まれたセンサー電極３００と重畳してもよい。
補助電極１２０は、導電性材料を含んでもよい。
例えば、導電性材料としては、金属、前記金属の合金、導電性高分子、透明導電性物質などを用いてもよい。
例えば、補助電極１２０は、上述したセンサー電極３００を構成することができる材料から選択された物質を含んでもよい。

センサー電極３００とユーザーの指４００とで、第３キャパシタＣ３を形成する。
第３キャパシタＣ３の静電容量は、センサー電極３００と指４００との距離に応じて変化する。
このため、指４００によるタッチが発生した状態での第３キャパシタＣ３の静電容量とタッチが発生しない状態での第３キャパシタＣ３の静電容量とには差が生じる。

また、図５ａに示したように、指４００の指紋の隆線４１０がセンサー電極３００上に位置した場合の第３キャパシタＣ３の静電容量と、図５ｂに示したように、指４００の指紋の溝４２０がセンサー電極３００上に位置した場合の第３キャパシタＣ３の静電容量とには差が生じる。
第３キャパシタＣ３の静電容量の変化は、センサー画素ＳＰの出力電流Ｉｏにも影響を及ぼすため、リードアウト回路１６０は出力電流Ｉｏの変化量を検知してタッチの発生有無及びユーザーの指紋を認識することができる。

図６は、タッチ圧力に応じて第２キャパシタの静電容量が変化することを説明するための概略部分断面図である。
指４００によるタッチとともに圧力Ｐｒが加わる場合、弾性力を有する絶縁部材１３０は厚さが減少し得る。
例えば、外部から加わる圧力Ｐｒが増加するほど、絶縁部材１３０の厚さは減少し得る。
絶縁部材１３０の厚さが減少することにより、センサー電極３００と補助電極１２０との距離が減少し、第２キャパシタＣ２の静電容量は増加する。

例えば、外部から加わる圧力Ｐｒが増加するほど、第２キャパシタＣ２の静電容量は増加する。
但し、絶縁部材１３０の厚さの減少量には限界があるため、外部からの圧力Ｐｒが一定の臨界値を超える場合、第２キャパシタＣ２の静電容量はそれ以上増加しない。
第２キャパシタＣ２の静電容量の変化は、センサー画素ＳＰの出力電流Ｉｏにも影響を及ぼすため、リードアウト回路１６０は出力電流Ｉｏの変化量を検知してタッチ圧力Ｐｒの大きさを認識することができる。

図７は、図４に示したセンサー画素の等価回路図であり、図８は図７に示したセンサー画素の動作を説明するための波形図である。
特に、図８には、第（ｉ－１）センサー走査線ＳＳ（ｉ－１）に供給されるセンサー走査信号と第ｉセンサー走査線ＳＳｉに供給されるセンサー走査信号を示した。

図７を参照すると、第１トランジスタＴ１は、第ｊ出力線Ｏｊと第１ノードＮ１の間に接続される。
例えば、第１トランジスタＴ１の第１電極は第１ノードＮ１に接続され、第１トランジスタＴ１の第２電極は第ｊ出力線Ｏｊに接続され、第１トランジスタＴ１のゲート電極は第２ノードＮ２に接続される。

第２トランジスタＴ２は、第ｊ基準電圧線Ｐｊと第１ノードＮ１の間に接続される。
例えば、第２トランジスタＴ２の第１電極は第ｊ基準電圧線Ｐｊに接続され、第２トランジスタＴ２の第２電極は第１ノードＮ１に接続され、第２トランジスタＴ２のゲート電極は第ｉセンサー走査線ＳＳｉに接続される。

第３トランジスタＴ３は、第２ノードＮ２と第ｊ基準電圧線Ｐｊの間に接続される。
例えば、第３トランジスタＴ３の第１電極は第ｊ基準電圧線Ｐｊに接続され、第３トランジスタＴ３の第２電極は第２ノードＮ２に接続され、第３トランジスタＴ３のゲート電極は第（ｉ－１）センサー走査線ＳＳ（ｉ－１）に接続される。

ここで、トランジスタ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）の第１電極は、ソース電極及びドレイン電極のいずれか１つに設定され、トランジスタ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）の第２電極は、第１電極とは異なる電極に設定されてもよい。
例えば、第１電極がソース電極に設定されると、第２電極はドレイン電極に設定され得る。
また、図７には、例示的にトランジスタ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）がＰＭＯＳトランジスタであるものが示しているが、他の実施形態では、トランジスタ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）がＮＭＯＳトランジスタで実現されてもよい。

第１キャパシタＣ１は、第２ノードＮ２と第ｉセンサー走査線ＳＳｉの間に接続される。
上述したように、第１キャパシタＣ１はセンサー電極３００とキャパシタ電極３５０とで構成される。
第２キャパシタＣ２は、第２ノードＮ２に接続される。
例えば、第２キャパシタＣ２は第２ノードＮ２と所定の電源（例えば、接地電源）との間に接続される。
上述したように、第２キャパシタＣ２はセンサー電極３００と補助電極１２０とで構成される。
第３キャパシタＣ３は、第２ノードＮ２に接続される。
第３キャパシタＣ３は、上述したように、タッチセンサー１００に近接した指４００とセンサー電極３００とにより形成される。

このとき、第１ノードＮ１は、第１トランジスタＴ１の第１電極と第２トランジスタＴ２の第２電極が共通に接続される地点であり、第２ノードＮ２は、第１トランジスタＴ１のゲート電極、第３トランジスタＴ３の第２電極、第１キャパシタＣ１、第２キャパシタＣ２、及び第３キャパシタＣ３が共通に接続される地点である。

図８を参照すると、第１期間Ｐ１の間、第（ｉ－１）センサー走査線ＳＳ（ｉ－１）にセンサー走査信号が供給される。
したがって、第１期間Ｐ１では、第３トランジスタＴ３がオン状態を保持することができ、第１ノードＮ１は、第ｊ基準電圧線Ｐｊから印加される基準電圧Ｖｃｏｍに初期化される。
その後、第２期間Ｐ２の間、第ｉセンサー走査線ＳＳｉにセンサー走査信号が供給される。
したがって、第２期間Ｐ２では、第２トランジスタＴ２がオン状態を保持することができ、第ｊ基準電圧線Ｐｊから第２トランジスタＴ２と第１トランジスタＴ１を介して第ｊ出力線Ｏｊに電流Ｉｏが流れる。

このとき、第１トランジスタＴ１は、ゲート電圧（第１ノードＮ１の電圧）に応じて出力電流Ｉｏの量を制御する。
例えば、出力電流Ｉｏは、第１トランジスタＴ１のゲート電圧Ｖｇに応じて変化し、第１トランジスタＴ１のゲート電圧Ｖｇは、下記に示すような数式によって決まる。

Ｖｇ＝Ｖｃｏｍ＋｛Ｖｃ１／（Ｖｃ１＋Ｖｃ２＋Ｖｃ３）｝＊Ｖｓ

（Ｖｃｏｍは基準電圧、Ｖｃ１は第１キャパシタＣ１の静電容量、Ｖｃ２は第２キャパシタＣ２の静電容量、Ｖｃ３は第３キャパシタＣ３の静電容量、Ｖｓは第ｉセンサー走査線ＳＳｉに供給されたセンサー走査信号の電圧変化量である。）

図９は、様々なタッチ状態でのセンサー画素の出力電流を示すグラフである。
第１出力電流Ｉｏ１は、タッチが発生しない状態での出力電流である。
第２出力電流Ｉｏ２は、センサー画素ＳＰ上に指４００の指紋の溝４２０が位置した場合（図５ｂ参照）の出力電流であり、第３出力電流Ｉｏ３は、センサー画素ＳＰ上に指４００の指紋の隆線４１０が位置した場合（図５ａ参照）の出力電流である。

特に、第２出力電流Ｉｏ２と第３出力電流Ｉｏ３は、指４００によるタッチのみがあり、圧力が発生しないか、極めて小さい場合の出力電流である。
指４００によるタッチが発生した場合、第３キャパシタＣ３の静電容量が増加するため、第１トランジスタＴ１から出力される第２及び３出力電流Ｉｏ２、Ｉｏ３の大きさは、第１出力電流Ｉｏ１より小さい。

したがって、リードアウト回路１６０は、第２及び３出力電流Ｉｏ２、Ｉｏ３を介してセンサー画素ＳＰにタッチが発生したことを認識することができる。
また、指４００の指紋の溝４２０によるタッチと指４００の指紋の隆線４１０によるタッチによって出力電流Ｉｏ２、Ｉｏ３の大きさが異なるため、リードアウト回路１６０は第１出力電流Ｉｏ１に対する第２及び３出力電流Ｉｏ２、Ｉｏ３の電流変化量を検知することで、指４００の指紋の溝４２０と隆線４１０を認識することができる。

第４出力電流Ｉｏ４は、センサー画素ＳＰ上に指４００の指紋の溝４２０が位置するとともに所定の圧力が印加された場合の出力電流であり、第５出力電流Ｉｏ５は、センサー画素ＳＰ上に指４００の指紋の隆線４１０が位置するとともに所定の圧力が印加された場合（図６参照）の出力電流である。
指４００による圧力が発生した場合、第２キャパシタＣ２の静電容量が増加するため、第４出力電流Ｉｏ４と第５出力電流Ｉｏ５の大きさは、それぞれ第２出力電流Ｉｏ２と第３出力電流Ｉｏ３より小さい。
したがって、リードアウト回路１６０は、第２出力電流Ｉｏ２に対する第４出力電流Ｉｏ４の電流変化量を検知することで、圧力の強さを認識することができる。
また、リードアウト回路１６０は、第３出力電流Ｉｏ３に対する第５出力電流Ｉｏ５の電流変化量を検知することで、圧力の強さを認識することができる。

図１０は、本発明の一実施形態による表示装置の概略を示す断面図である。
図１０を参照すると、本発明の一実施形態による表示装置５００は、タッチセンサー１００’と表示パネル６００とを含む。

表示パネル６００は、ユーザーに画像を提供するための装置であって、複数の表示画素を介して画像を表示することができる。このとき、表示パネル６００は、表示画素に駆動電圧を供給するための補助電極６１０を含む。
タッチセンサー１００’は、基板１１０、複数のセンサー画素ＳＰ、補助電極６１０、及び絶縁部材１３０を含む。
これは上述したタッチセンサー１００と同じであるが、本発明の一実施形態によるタッチセンサー１００’は、表示パネル６００に含まれた補助電極６１０を上述した補助電極１２０として活用する。
表示パネル６００が存在することにより、絶縁部材１３０は、基板１１０と表示パネル６００の間に配置され得る。

本発明の一実施形態によるタッチセンサー１００’は、上述したようにセンサー保護層２１０をさらに備えてもよく（図３ａ参照）、また、センサー保護層２１０と基板１１０の接着のための別途の接着層２２０をさらに備えてもよい（図３ｂ参照）。
また、タッチセンサー１００’において、絶縁部材１３０は、上述したように弾性層１３１、第１接着層１３２、及び第２接着層１３３を含んでもよい（図３ｃ参照）。
この場合、弾性層１３１は、基板１１０と表示パネル６００との間に配置される。
このとき、第１接着層１３２は基板１１０と弾性層１３１との間に配置され、第２接着層１３３は弾性層１３１と表示パネル６００との間に配置される。
本発明の一実施形態によるタッチセンサー１００’は、上述したタッチセンサー１００と同じ機能を行うため、これに対する詳細な説明は省略する。

図１１は、本発明の一実施形態による表示パネルを示すブロック回路図である。
図１１を参照すると、本発明の一実施形態による表示パネル６００は、基板６２０及び複数の表示画素ＤＰを含む。

基板６２０は、ガラス、樹脂（ｒｅｓｉｎ）などの絶縁性材料からなってもよい。
また、基板６２０は、曲げたり折ることができるように可撓性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を有する材料からなってもよく、単層構造または多層構造であってもよい。

例えば、基板６２０は、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）、ポリメチルメタクリレート（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリエーテルスルホン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリエーテルイミド（ ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリフェニレンスルファイド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ）、ポリアリレート（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、トリアセテートセルロース（ｔｒｉａｃｅｔａｔｅ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、セルロースアセテートプロピオネート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｅｔａｔｅ ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ）の内の少なくともいずれか１つを含んでもよい。

但し、基板６２０を構成する材料は多様に変更してもよく、ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ、Ｆｉｂｅｒ ｇｌａｓｓ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ）などからなってもよい。

表示画素ＤＰは、データ線（Ｄ１～Ｄｑ）及び表示走査線（ＤＳ１～ＤＳｐ）と接続される。
例えば、表示画素ＤＰは、データ線（Ｄ１～Ｄｑ）と表示走査線（ＤＳ１～ＤＳｐ）の交差領域にマトリックス状に配置される。
また、各表示画素ＤＰは、データ線（Ｄ１～Ｄｑ）及び表示走査線（ＤＳ１～ＤＳｐ）を介してデータ信号及び走査信号の供給を受ける。
表示画素ＤＰは、発光素子（例えば、有機発光ダイオード）を含んでもよく、第１電源ＥＬＶＤＤから発光素子を経由して第２電源ＥＬＶＳＳに流れる電流により、データ信号に応じた光を生成することができる。

本発明の一実施形態による表示装置５００は、表示パネル６００を駆動するための表示駆動部７００をさらに含み得る。
表示駆動部７００は、走査駆動部７１０、データ駆動部７２０、及びタイミング制御部７５０を含む。

走査駆動部７１０は、走査駆動部制御信号ＳＣＳに応答して表示走査線（ＤＳ１～ＤＳｐ）に走査信号を供給する。
例えば、走査駆動部７１０は、表示走査線（ＤＳ１～ＤＳｐ）に走査信号を順次に供給する。
表示走査線（ＤＳ１～ＤＳｐ）との接続のため、走査駆動部７１０は、基板６２０上に直接実装されるか、フレキシブル回路基板などの別途の構成要素を介して基板６２０と接続されてもよい。

データ駆動部７２０は、タイミング制御部７５０からデータ駆動部制御信号ＤＣＳと画像データＤＡＴＡの入力を受けて、データ信号を生成する。
データ駆動部７２０は、生成されたデータ信号をデータ線（Ｄ１～Ｄｑ）に供給する。
データ線（Ｄ１～Ｄｑ）との接続のため、データ駆動部７２０は、基板６２０上に直接実装されるか、フレキシブル回路基板などの別途の構成要素を介して基板６２０と接続されてもよい。

特定の表示走査線に走査信号が供給されると、特定の表示走査線と接続された一部の表示画素ＤＰは、データ線（Ｄ１～Ｄｑ）から伝達されるデータ信号の供給を受け、上記一部の表示画素ＤＰは、供給を受けたデータ信号に応じた輝度で発光する。

タイミング制御部７５０は、走査駆動部７１０とデータ駆動部７２０を制御するための制御信号を生成する。
例えば、制御信号は、走査駆動部７１０を制御するための走査駆動部制御信号ＳＣＳと、データ駆動部７２０を制御するためのデータ駆動部制御信号ＤＣＳと、を含み得る。
また、タイミング制御部７５０は、走査駆動部制御信号ＳＣＳを走査駆動部７１０に供給し、データ駆動部制御信号ＤＣＳをデータ駆動部７２０に供給する。
タイミング制御部７５０は、データ駆動部７２０の仕様に合わせて画像データＤＡＴＡを変換し、データ駆動部７２０に供給する。

図１１には、走査駆動部７１０、データ駆動部７２０、及びタイミング制御部７５０を個別的に示したが、上記構成要素の少なくとも一部は、必要に応じて統合されてもよい。
また、走査駆動部７１０、データ駆動部７２０、及びタイミング制御部７５０は、チップオンガラス（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）、チップオンプラスチック（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｐｌａｓｔｉｃ）、テープキャリアパッケージ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）、チップオンフィルム（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）などの様々な方法によって搭載されてもよい。

図１２ａ及び図１２ｂは、図１１に示した表示画素の実施例を示す回路図である。
特に、図１２ａ及び図１２ｂは、説明の便宜上、第ｐ表示走査線ＤＳｐ及び第ｑデータ線Ｄｑと接続された表示画素ＤＰ、ＤＰ’を示す。

まず、図１２ａを参照すると、表示画素ＤＰは、有機発光ダイオードＯＬＥＤと、第ｑデータ線Ｄｑ及び第ｐ表示走査線ＤＳｐに接続されて有機発光ダイオードＯＬＥＤを制御するための画素回路ＰＣと、を含む。
有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極は画素回路ＰＣに接続され、カソード電極は第２電源ＥＬＶＳＳに接続される。
このような有機発光ダイオードＯＬＥＤは、画素回路ＰＣから供給される電流に応じて所定輝度の光を生成することができる。

画素回路ＰＣは、第ｐ表示走査線ＤＳｐに表示走査信号が供給されるとき、第ｑデータ線Ｄｑに供給されるデータ信号を保存することができ、上記保存されたデータ信号に応じて有機発光ダイオードＯＬＥＤに供給される電流量を制御する。
例えば、画素回路ＰＣは、第１トランジスタＭ１、第２トランジスタＭ２、及びストレージキャパシタＣｓｔを含む。
第１トランジスタＭ１は、第ｑデータ線Ｄｑと第２トランジスタＭ２の間に接続される。

例えば、第１トランジスタＭ１は、ゲート電極が第ｐ表示走査線ＤＳｐに接続され、第１電極は第ｑデータ線Ｄｑに接続され、第２電極は第２トランジスタＭ２のゲート電極に接続される。
第１トランジスタＭ１は、第ｐ表示走査線ＤＳｐから表示走査信号が供給されるときターンオンされて、第ｑデータ線Ｄｑからのデータ信号をストレージキャパシタＣｓｔに供給する。
このとき、ストレージキャパシタＣｓｔは、データ信号に応じた電圧を充電する。

第２トランジスタＭ２は、第１電源ＥＬＶＤＤと有機発光ダイオードＯＬＥＤの間に接続される。
例えば、第２トランジスタＭ２は、ゲート電極がストレージキャパシタＣｓｔの第１電極及び第１トランジスタＭ１の第２電極に接続され、第１電極はストレージキャパシタＣｓｔの第２電極及び第１電源ＥＬＶＤＤに接続され、第２電極は有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に接続される。
この第２トランジスタＭ２は駆動トランジスタであって、ストレージキャパシタＣｓｔに保存された電圧値に応じて、第１電源ＥＬＶＤＤから有機発光ダイオードＯＬＥＤを経由して第２電源ＥＬＶＳＳに流れる電流量を制御する。
このとき、有機発光ダイオードＯＬＥＤは、第２トランジスタＭ２から供給される電流量に応じた光を生成することができる。

ここで、トランジスタＭ１、Ｍ２の第１電極は、ソース電極及びドレイン電極のいずれか１つに設定され、トランジスタＭ１、Ｍ２の第２電極は、第１電極とは異なる電極に設定されてもよい。
例えば、第１電極がソース電極に設定されると、第２電極はドレイン電極に設定されることができる。
また、図１２ａには、例示的にトランジスタＭ１、Ｍ２がＰＭＯＳトランジスタであるものを示しているが、他の実施形態では、トランジスタＭ１、Ｍ２がＮＭＯＳトランジスタで実現されてもよい。

一方、図１２ｂを参照すると、本発明の他の実施形態による表示画素ＤＰ’は、有機発光ダイオードＯＬＥＤ、第１トランジスタＭ１～第７トランジスタＭ７、及びストレージキャパシタＣｓｔを含む。
有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極は、第６トランジスタＭ６を経由して第１トランジスタＭ１に接続され、カソード電極は第２電源ＥＬＶＳＳに接続される。
この有機発光ダイオードＯＬＥＤは、第１トランジスタＭ１から供給される電流量に応じて所定輝度の光を生成することができる。
有機発光ダイオードＯＬＥＤに電流が流れるように、第１電源ＥＬＶＤＤは第２電源ＥＬＶＳＳより高い電圧に設定される。

第７トランジスタＭ７は、初期化電源Ｖｉｎｔと有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極との間に接続される。
また、第７トランジスタＭ７のゲート電極は、第（ｐ＋１）表示走査線ＤＳ（ｐ＋１）に接続される。
この第７トランジスタＭ７は、第（ｐ＋１）表示走査線ＤＳ（ｐ＋１）に表示走査信号が供給されるときターンオンされて、初期化電源Ｖｉｎｔの電圧を有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に供給する。ここで、初期化電源Ｖｉｎｔは、データ信号より低い電圧に設定される。

第６トランジスタＭ６は、第１トランジスタＭ１と有機発光ダイオードＯＬＥＤの間に接続される。
また、第６トランジスタＭ６のゲート電極は、第ｐ発光制御線Ｅｐに接続される。
この第６トランジスタＭ６は、第ｐ発光制御線Ｅｐに発光制御信号が供給されるときターンオフされ、それ以外はターンオンしている。

第５トランジスタＭ５は、第１電源ＥＬＶＤＤと第１トランジスタＭ１の間に接続される。
また、第５トランジスタＭ５のゲート電極は、第ｐ発光制御線Ｅｐに接続される。
この第５トランジスタＭ５は、第ｐ発光制御線Ｅｐに発光制御信号が供給されるときターンオフされ、それ以外はターンオンしている。

第１トランジスタ（駆動トランジスタ）Ｍ１の第１電極は、第５トランジスタＭ５を経由して第１電源ＥＬＶＤＤに接続され、第２電極は、第６トランジスタＭ６を経由して有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に接続される。
また、第１トランジスタＭ１のゲート電極は、第１ノードＮ１に接続される。
この第１トランジスタＭ１は、第１ノードＮ１の電圧に応じて第１電源ＥＬＶＤＤから有機発光ダイオードＯＬＥＤを経由して第２電源ＥＬＶＳＳに流れる電流量を制御する。

第３トランジスタＭ３は、第１トランジスタＭ１の第２電極と第１ノードＮ１の間に接続される。
また、第３トランジスタＭ３のゲート電極は、第ｐ表示走査線ＤＳｐに接続される。
この第３トランジスタＭ３は、第ｐ表示走査線ＤＳｐに表示走査信号が供給されるときターンオンされて、第１トランジスタＭ１の第２電極と第１ノードＮ１とを電気的に接続させる。
したがって、第３トランジスタＭ３がターンオンするとき、第１トランジスタＭ１はダイオード状に接続される。

第４トランジスタＭ４は、第１ノードＮ１と初期化電源Ｖｉｎｔの間に接続される。
また、第４トランジスタＭ４のゲート電極は、第（ｐ－１）表示走査線ＤＳ（ｐ－１）に接続される。
この第４トランジスタＭ４は、第（ｐ－１）表示走査線ＤＳ（ｐ－１）に表示走査信号が供給されるときターンオンされて、第１ノードＮ１に初期化電源Ｖｉｎｔの電圧を供給する。

第２トランジスタＭ２は、第ｑデータ線Ｄｑと第１トランジスタＭ１の第１電極との間に接続される。
また、第２トランジスタＭ２のゲート電極は、第ｐ表示走査線ＤＳｐに接続される。
この第２トランジスタＭ２は、第ｐ表示走査線ＤＳｐに表示走査信号が供給されるときターンオンされて、第ｑデータ線Ｄｑと第１トランジスタＭ１の第１電極を電気的に接続させる。

ストレージキャパシタＣｓｔは、第１電源ＥＬＶＤＤと第１ノードＮ１の間に接続される。
このストレージキャパシタＣｓｔは、データ信号及び第１トランジスタＭ１のしきい値電圧に対応する電圧を保存する。

ここで、トランジスタ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７）の第１電極は、ソース電極及びドレイン電極のいずれか１つに設定され、トランジスタ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７）の第２電極は、第１電極とは異なる電極に設定される。
例えば、第１電極がソース電極に設定されると、第２電極はドレイン電極に設定される。
また、図１２ｂには、例示的にトランジスタ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７）がＰＭＯＳトランジスタであるものを示しているが、他の実施形態では、トランジスタ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７）がＮＭＯＳトランジスタで実現されてもよい。

上述した図１２ａ及び図１２ｂの画素構造は本発明の一実施形態に過ぎず、本発明の表示画素ＤＰ、ＤＰ’は画素構造に限定されるものではない。
実際、表示画素ＤＰ、ＤＰ’は、有機発光ダイオードＯＬＥＤに電流を供給することができる回路構造を有し、現在公知の多様な構造のいずれか１つを選択してもよい。

第１電源ＥＬＶＤＤは高電位電源であり、第２電源ＥＬＶＳＳは低電位電源であってもよい。
例えば、第１電源ＥＬＶＤＤは正電圧に設定され、第２電源ＥＬＶＳＳは負電圧又は接地電圧に設定してもよい。

図１３は、本発明の一実施形態による表示パネルの一部を示す断面図である。
図１３を参照すると、有機発光ダイオードＯＬＥＤは、アノード電極９３０、発光層９２０、及びカソード電極９１０を含む。
発光層９２０は、アノード電極９３０とカソード電極９１０の間に配置される。
例えば、発光層９２０は、自発光のための有機発光層（ｏｒｇａｎｉｃ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｌａｙｅｒ）を含むことが好ましい。

このとき、発光層９２０は、正孔輸送層（ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、有機発光層、電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）が積層された構造で形成してもよく、正孔注入層（ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）と電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）をさらに含んでもよい。
上述した構造により、アノード電極９３０から注入された正孔とカソード電極９１０から注入された電子が有機発光層で結合して励起子を生成し、生成された励起子からのエネルギーによって特定の波長の光が各発光層９２０から発生するようになる。

特に、カソード電極９１０は、第２電源ＥＬＶＳＳと接続してもよく、上述した補助電極６１０として活用してもよい。
即ち、カソード電極９１０は、タッチセンサー１００’のセンサー電極３００と重畳するため、タッチセンサー１００’の補助電極６１０として活用できる。
この場合、表示パネル６００のカソード電極６１０とタッチセンサー１００’の接地電極（不図示）は、同じ電位を有するように設定される。

カソード電極９１０は導電性材料を含んでもよい。
例えば、導電性材料としては金属、前記金属の合金、導電性高分子、透明導電性物質などを用いてもよい。
例えば、カソード電極９１０は、上述したセンサー電極３００を構成することができる材料から選択された物質を含んでもよい。

基板６２０上には、複数の表示画素ＤＰが配置される。
このとき、表示画素ＤＰは、駆動トランジスタＴｒを含む画素回路（不図示）と有機発光ダイオードＯＬＥＤで構成され得る。
図１３では、説明の便宜上、有機発光ダイオードＯＬＥＤと直接かかわる駆動トランジスタＴｒのみを示したが、画素回路（不図示）は、有機発光ダイオードＯＬＥＤの発光を制御するために、駆動トランジスタＴｒの他に他のトランジスタ及びキャパシタなどをさらに備えてもよい。

駆動トランジスタＴｒは、基板６２０上に形成され、各有機発光ダイオードＯＬＥＤに対応して設置される。
駆動トランジスタＴｒは、ゲート電極８１０、ゲート絶縁膜８２０、半導体層８３０、ソース／ドレイン電極８４０ａ、８４０ｂを含む。

ゲート電極８１０は、基板６２０上に形成され得る。
ゲート絶縁膜８２０は、ゲート電極８１０上に形成される。
例えば、ゲート絶縁膜８２０は、シリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）やシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）などの絶縁材料で形成してもよい。
半導体層８３０は、ゲート絶縁膜８２０上に形成される。
例えば、非晶質シリコン（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）をレーザーなどを利用して結晶化したポリシリコン（ｐｏｌｙ ｓｉｌｉｃｏｎ）で形成することができる。
また、半導体層８３０は、ポリシリコンの他にも非晶質シリコン、酸化物半導体（ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などで形成してもよい。
ソース／ドレイン電極８４０ａ、８４０ｂは、半導体層８３０の両側に配置される。

保護層８５０は、駆動トランジスタＴｒ上に配置され、ソース電極８４０ａ又はドレイン電極８４０ｂを露出させるコンタクトホール８６０を備える。
図１３では、ドレイン電極８４０ｂがコンタクトホール８６０により露出された場合を一例として示した。
ゲート電極８１０及びソース／ドレイン電極８４０ａ、８４０ｂは、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属、又はこれらの金属の合金や積層構造で形成してもよいが、これらに限定されない。

保護層８５０の上部にはアノード電極９３０が形成され、アノード電極９３０はコンタクトホール８６０を介してソース電極８４０ａ又はドレイン電極８４０ｂと接続される。
図１３では、アノード電極９３０がコンタクトホール８６０を介してドレイン電極８４０ｂと接続された場合を一例として示した。
例えば、保護層８５０は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの絶縁材料で形成してもよい。

画素定義膜８７０は、保護層８５０上に配置され、また、画素定義膜８７０は、アノード電極９３０の少なくとも一部領域を露出させ得る。
例えば、画素定義膜８７０は、アクリル系有機化合物、ポリアミド、ポリイミドなどの有機絶縁物質の内の１つからなってもよいが、これらに限定されず、多様な材質の絶縁材料で形成してもよい。

薄膜封止層（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）８８０は、有機発光ダイオードＯＬＥＤ上に配置される。
具体的には、カソード電極９１０上に配置される。
また、薄膜封止層８８０は、複数の膜が積層された構造からなってもよい。
例えば、薄膜封止層８８０は、少なくとも１つの有機膜８８１と少なくとも１つの無機膜８８２を含んでもよい。
図１３では、薄膜封止層８８０が、それぞれ１つの有機膜８８１と無機膜８８２を含む場合を示したが、薄膜封止層８８０は、複数の有機膜８８１と複数の無機膜８８２を含んでもよく、この場合、有機膜８８１と無機膜８８２は交互に積層されてもよい。

絶縁部材１３０は、薄膜封止層８８０上に配置される。

図１４は、本発明の一実施形態による偏光板を含む表示パネルの一部を示す断面図である。
図１４を参照すると、本発明の一実施形態による表示パネル６００は、偏光板８９０をさらに含む。
偏光板８９０は、薄膜封止層８８０上に配置され、絶縁部材１３０は偏光板８９０上に配置される。

尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。

１００、１００’ タッチセンサー
１１０、６２０ 基板
１２０ 補助電極
１３０ 絶縁部材
１３１ 弾性層
１３２ 第１接着層
１３３ 第２接着層
１５０ センサー走査駆動部
１６０ リードアウト回路
１７０ 電源供給部
２１０ センサー保護層
２２０ 接着層
３００ センサー電極
３１１、３２１、３３１ 半導体層
３１２、３２２、３３２ 第１電極
３１３、３２３、３３３ 第２電極
３１４、３２４、３３４ ゲート電極
３５０ キャパシタ電極
３７０ 絶縁層
４００ 指
４１０ 指紋の隆線
４２０ 指紋の溝
５００ 表示装置
６００ 表示パネル
６１０ 補助電極
７００ 表示駆動部
７１０ 走査駆動部
７２０ データ駆動部
７５０ タイミング制御部
ＳＰ センサー画素
ＤＰ 表示画素

Claims (36)

1. 基板と、
   前記基板上に配置され、センサー走査線及び出力線と接続される複数のセンサー画素と、を有し、
   前記センサー画素の内、第ｉ（ｉは２以上の整数）センサー走査線及び第ｊ（ｊは自然数）出力線と接続されるセンサー画素は、センサー電極と、
   ゲート電極が前記センサー電極に接続され、前記第ｊ出力線を介して出力される電流を制御する第１トランジスタと、
   ゲート電極が前記第ｉセンサー走査線に接続され、基準電圧線と前記第１トランジスタの間に接続される第２トランジスタと、
   前記センサー電極との間で第１キャパシタを形成し、前記第ｉセンサー走査線に接続されるキャパシタ電極と、を含むことを特徴とするタッチセンサー。
2. 前記センサー画素は、ゲート電極が第（ｉ－１）センサー走査線に接続され、前記基準電圧線と前記センサー電極の間に接続される第３トランジスタをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサー。
3. 前記基板と離隔して配置され、前記センサー電極との間で第２キャパシタを形成する補助電極をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサー。
4. 前記基板と前記補助電極の間に配置される絶縁部材をさらに有することを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサー。
5. 前記補助電極は、前記複数のセンサー画素に含まれたセンサー電極と重畳することを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサー。
6. 前記絶縁部材は、弾性力を有することを特徴とする請求項４に記載のタッチセンサー。
7. 前記絶縁部材は、弾性層、前記弾性層と前記基板の間に配置される第１接着層、及び前記弾性層と前記補助電極の間に配置される第２接着層を含むことを特徴とする請求項４に記載のタッチセンサー。
8. 前記第２キャパシタの静電容量は、外部から印加されるタッチ圧力に応じて変化することを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサー。
9. 前記センサー電極と前記補助電極との距離は、前記タッチ圧力が増加するほど減少することを特徴とする請求項８に記載のタッチセンサー。
10. 前記第ｊ出力線を介して出力される電流は、前記タッチ圧力が増加するほど減少することを特徴とする請求項９に記載のタッチセンサー。
11. 前記センサー走査線にセンサー走査信号を順次に供給するセンサー走査駆動部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサー。
12. 前記出力線を介して出力される電流を利用して、指紋及びタッチ圧力のうち少なくとも１つを検出するリードアウト回路をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載のタッチセンサー。
13. 前記センサー電極は、透明導電性物質で形成されることを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサー。
14. 前記センサー電極は、ユーザーの指によってタッチが発生した場合、前記指との間で第３キャパシタを形成することを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサー。
15. 前記タッチに応じた前記第２キャパシタの静電容量の変化を利用して、前記タッチによる圧力を検知することを特徴とする請求項１４に記載のタッチセンサー。
16. 前記タッチに応じた前記第３キャパシタの静電容量の変化を利用して、前記指の指紋を認識することを特徴とする請求項１５に記載のタッチセンサー。
17. 複数のセンサー走査線及び複数の出力線と、
    前記センサー走査線及び出力線と接続される複数のセンサー画素と、を有し、
    前記センサー画素の内、第ｉ（ｉは２以上の整数）センサー走査線及び第ｊ（ｊは自然数）出力線と接続されるセンサー画素は、前記第ｊ出力線と第１ノードの間に接続され、ゲート電極が第２ノードに接続される第１トランジスタと、
    基準電圧線と前記第１ノードの間に接続され、ゲート電極が前記第ｉセンサー走査線に接続される第２トランジスタと、
    前記第２ノードと前記第ｉセンサー走査線の間に接続される第１キャパシタと、
    前記第２ノードに接続される第２キャパシタを含むことを特徴とするタッチセンサー。
18. 前記センサー画素は、前記第２ノードと前記基準電圧線の間に接続され、ゲート電極が第（ｉ－１）センサー走査線に接続される第３トランジスタをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のタッチセンサー。
19. 基板と、
    前記基板上に配置され、センサー走査線及び出力線と接続される複数のセンサー画素と、
    前記基板と離隔して配置され、複数の表示画素及び補助電極を含む表示パネルと、を有し、
    前記センサー画素の内、第ｉ（ｉは２以上の整数）センサー走査線及び第ｊ（ｊは自然数）出力線と接続されるセンサー画素は、センサー電極と、
    ゲート電極が前記センサー電極に接続され、前記第ｊ出力線を介して出力される電流を制御する第１トランジスタと、
    ゲート電極が前記第ｉセンサー走査線に接続され、基準電圧線と前記第１トランジスタの間に接続される第２トランジスタと、
    前記センサー電極との間で第１キャパシタを形成し、前記第ｉセンサー走査線に接続されるキャパシタ電極と、を含むことを特徴とする表示装置。
20. 前記センサー画素は、ゲート電極が第（ｉ－１）走査線に接続され、前記基準電圧線と前記センサー電極の間に接続される第３トランジスタをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
21. 前記補助電極は、前記センサー電極との間で第２キャパシタを形成することを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
22. 前記表示画素は、有機発光ダイオードをそれぞれ含み、
    前記補助電極は、前記表示画素の有機発光ダイオードに共通に含まれるカソード電極であることを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
23. 前記補助電極は、前記複数のセンサー画素に含まれたセンサー電極と重畳することを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
24. 前記基板と前記表示パネルの間に位置する絶縁部材をさらに有することを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
25. 前記絶縁部材は、弾性力を有することを特徴とする請求項２４に記載の表示装置。
26. 前記絶縁部材は、弾性層、前記弾性層と前記基板の間に配置される第１接着層、及び前記弾性層と前記表示パネルの間に配置される第２接着層を含むことを特徴とする請求項２４に記載の表示装置。
27. 前記第２キャパシタの静電容量は、外部から印加されるタッチ圧力に応じて変化することを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
28. 前記センサー電極と前記補助電極との距離は、前記タッチ圧力が増加するほど減少することを特徴とする請求項２７に記載の表示装置。
29. 前記第ｊ出力線を介して出力される電流は、前記タッチ圧力が増加するほど減少することを特徴とする請求項２８に記載の表示装置。
30. 前記センサー走査線にセンサー走査信号を順次に供給するセンサー走査駆動部をさらに有することを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
31. 前記出力線を介して出力される電流を利用して、指紋及びタッチ圧力のうち少なくとも１つを検出するリードアウト回路をさらに有することを特徴とする請求項３０に記載の表示装置。
32. 前記センサー電極は、透明導電性物質で形成されることを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
33. 前記基板及び前記センサー画素上に位置するセンサー保護層をさらに有することを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
34. 前記センサー電極は、ユーザーの指によってタッチが発生した場合、前記指との間で第３キャパシタを形成することを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
35. 前記タッチに応じた前記第２キャパシタの静電容量の変化を利用して、前記タッチによる圧力を検知することを特徴とする請求項３４に記載の表示装置。
36. 前記タッチに応じた前記第３キャパシタの静電容量の変化を利用して、前記指の指紋を認識することを特徴とする請求項３５に記載の表示装置。

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