Low Temperature Poly-Silicon TFTs 기반의 Touch Panel용 광센서 및 검출회로 설계

Abstract

TFT-LCD 기술은 더 얇고, 가볍고, 가격 경쟁력이 있으며, 다양한 기능을 가진 디스플레이를 만들기 위해 발전해 왔다. 그 중 터치 패널 디스플레이는 휴대용 기기에서 많은 관심 속에 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 기존 LTPS 공정을 이용하여 터치 패널 기능을 내장할 수 있는 새로운 화소 구조를 제안하였다. 제안한 구조는 패널에 집적하기 위하여 기존의 방법과 달리 수동 소자나 터치 패널 시트를 사용하지 않고, 광 센서의 photo-sensitivity만을 이용하여 터치 패널 기능을 수행한다. 따라서 공정이 간단해지고 제조 단가를 낮출 수 있다. 빛에 대한 특성을 포함한 상용화된 TFT모델은 존재하지 않으므로, 측정한 값을 바탕으로 모델을 작성하였다. 또한, 이 모델을 이용하여 Hspice 모의 실험을 수행하였다. 본 논문에서는 센서 신호를 화소마다 읽어내지 않고, row line과 column line으로 한 라인씩 읽어 내는 구동 방식을 제안하여 검출 회로를 간단히 하였으며, 이를 통해 디스플레이 기능과 터치 패널 기능을 함께 수행하는 새로운 회로를 제안하였다.; TFT-LCD technology has made progress in the thin, light, cost effective, and multi-functional display. The touch panel display is an important interest on mobile applications. So, in this paper, we propose the pixel circuit of photo-sensor for touch panel applications. This pixel circuit is composed of LTPS TFTs in order to be integrated on panel, and it can be realized using photo-sensitivity of PIN diode without touch panel sheet. For the photo-sensitive TFT modeling, UTMOST tools on the basis of measurement results are used because of no existence of commercialized sensor TFT spice library. In this paper, we propose the new driving method that readouts the signal as line by line. One sensor circuit is inserted between two adjacent vertical display pixel column arrays. For the functional verification, test patterns of a proposed pixel is fabricated and measured. The measurement results are 45% aperture ratio and 20 dB photosensitivities in each pixel when the brightness is from 0 lx to 10000 lx. As the result, it is expected that the proposed circuit is applicable to various functional display applications.