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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6393486
(24)【登録日】2018年8月31日
(45)【発行日】2018年9月19日
(54)【発明の名称】ディスプレイ装置及びそれを含む充電システム
(51)【国際特許分類】
G09G 3/20 20060101AFI20180910BHJP
G09G 3/36 20060101ALI20180910BHJP
H02J 50/00 20160101ALI20180910BHJP
【ＦＩ】
G09G3/20 612A
G09G3/20 612B
G09G3/20 624C
G09G3/20 680G
G09G3/20 691D
G09G3/36
H02J50/00
【請求項の数】19
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2014-27564(P2014-27564)
(22)【出願日】2014年2月17日
(65)【公開番号】特開2014-157355(P2014-157355A)
(43)【公開日】2014年8月28日
【審査請求日】2017年2月13日
(31)【優先権主張番号】10-2013-0016591
(32)【優先日】2013年2月15日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】八田国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】鄭 明 薫
(72)【発明者】
【氏名】金 ▲てい▼ 祐
(72)【発明者】
【氏名】尹 ▲よん▼ 俊
【審査官】
武田 悟
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１２−２１３２５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−３２８２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−２４９４０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−７９７８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１２／０２１４４６２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０９Ｇ ３／００ − ３／３８
Ｈ０２Ｊ ５０／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一つの電極を含むディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルを駆動させるパネル駆動部と、
充電装置から電力を供給され、供給された電力を保存する電力保存部と、
前記パネル駆動部及び前記電力保存部のうちのいずれか一方に前記電極を連結するスイッチング部と、
前記電極と前記充電装置の充電電極との間に形成される電場の変化をセンシングするセンサーと、を備え、
前記電場が基準値を超えれば、前記スイッチング部は、前記電極を前記電力保存部に連結し、前記電場が基準値以下であれば、前記スイッチング部は、前記電極を前記パネル駆動部に連結することを特徴とするディスプレイ装置。
前記ディスプレイパネルを駆動させるパネル駆動部と、
充電装置から電力を供給され、供給された電力を保存する電力保存部と、
前記パネル駆動部及び前記電力保存部のうちのいずれか一方に前記電極を連結するスイッチング部と、
前記電極と前記充電装置の充電電極との間に形成される電場の変化をセンシングするセンサーと、を備え、
前記電場が基準値を超えれば、前記スイッチング部は、前記電極を前記電力保存部に連結し、前記電場が基準値以下であれば、前記スイッチング部は、前記電極を前記パネル駆動部に連結することを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項2】
前記電極は、前記ディスプレイパネルの電極のうち、最外部に配置される電極であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項3】
前記電極は、第１電極と、前記第１電極と離隔して配置された第２電極と、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のディスプレイ装置。
【請求項4】
前記電極は、前記ディスプレイパネルに共通電圧を印加する共通電極であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【請求項5】
前記パネル駆動部は、前記共通電極に共通電圧を印加する電圧発生部を備えることを特徴とする請求項４に記載のディスプレイ装置。
【請求項6】
前記ディスプレイパネルがタッチスクリーンである場合、前記電極は、タッチを感知するためのタッチ電極であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【請求項7】
前記パネル駆動部は、前記タッチ電極の電圧変化を感知する感知部を備えることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイ装置。
【請求項8】
前記電極が前記電力保存部と連結された場合、前記電力保存部は、電界結合方式によって、前記充電装置から電力を供給されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【請求項9】
前記充電装置から電力を供給される時、前記電極は、前記充電装置の充電電極と共にキャパシタを形成することを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ装置。
【請求項10】
バッテリーをさらに含み、
前記バッテリーの電圧値が基準値を超えれば、前記スイッチング部は、前記電極を前記パネル駆動部に連結することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
前記バッテリーの電圧値が基準値を超えれば、前記スイッチング部は、前記電極を前記パネル駆動部に連結することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【請求項11】
前記ディスプレイ装置が第１位置にセットされた後、一定時間の間、前記充電装置から電力が供給されなければ、前記スイッチング部は、前記電極を前記パネル駆動部に連結することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【請求項12】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のディスプレイ装置と、
前記ディスプレイ装置に電力を供給する充電装置と、を備えることを特徴とする充電システム。
前記ディスプレイ装置に電力を供給する充電装置と、を備えることを特徴とする充電システム。
【請求項13】
前記充電装置は、前記電極と共にキャパシタを形成する充電電極を含むことを特徴とする請求項１２に記載の充電システム。
【請求項14】
前記充電電極は、薄膜型の電極であることを特徴とする請求項１３に記載の充電システム。
【請求項15】
前記充電電極の断面積は、前記電極の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項１３または１４に記載の充電システム。
【請求項16】
前記充電装置は、キャパシタを通じた電力供給による抵抗を補償する第１補償回路をさらに含むことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の充電システム。
【請求項17】
前記第１補償回路は、インダクターを備えることを特徴とする請求項１６に記載の充電システム。
【請求項18】
前記ディスプレイ装置は、前記充電装置と前記ディスプレイ装置とのインピーダンス整合のための第２補償回路をさらに含むことを特徴とする請求項１６または１７に記載の充電システム。
【請求項19】
前記第２補償回路は、インダクター及びキャパシタのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１８に記載の充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディスプレイパネルを利用して無線充電するディスプレイ装置及びそれを含む充電システムに関する。
【背景技術】
【0002】
個人が携帯する電子機器の種類が多様化し、携帯用機器の性能が進化するに連れて、このような電子機器に電力を供給するバッテリーの充電が日常化している。電子機器の充電に利便性を提供する技術として、無線充電方式がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１０／０３１５３８９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、ディスプレイパネルの電極を利用して、外部機器から無線充電を行うディスプレイ装置及びそれを含む充電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記課題を達成するために、本発明の一類型によるディスプレイ装置は、少なくとも一つの電極を含むディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルを駆動させるパネル駆動部と、外部機器から電力を供給され、供給された電力を保存する電力保存部と、前記パネル駆動部及び前記電力保存部のうちのいずれか一方に前記電極を連結するスイッチング部と、を備える。
【0006】
そして、前記電極は、前記ディスプレイパネルの電極のうち、最外部に配置される電極である。
【0007】
また、前記電極は、第１電極及び前記第１電極と離隔して配置された第２電極を含む。
【0008】
そして、前記電極は、前記ディスプレイパネルに共通電圧を印加する共通電極である。
【0009】
また、前記パネル駆動部は、前記共通電極に共通電圧を印加する電圧発生部を備える。
【0010】
そして、前記ディスプレイパネルがタッチスクリーンである場合、前記電極は、タッチを感知するためのタッチ電極である。
【0011】
また、前記パネル駆動部は、前記タッチ電極の電圧変化を感知する感知部を備える。
【0012】
そして、前記電極が前記電力保存部と連結された場合、前記電力保存部は、電界結合方式によって、前記外部機器から電力を供給される。
【0013】
また、前記外部機器から電力を供給される時、前記電極は、前記外部機器の充電電極と共にキャパシタを形成する。
【0014】
そして、前記ディスプレイ装置は、前記電極周辺の電場の変化をセンシングするセンサーをさらに含み、前記電場が基準値を超えれば、前記スイッチング部は、前記電極を前記電力保存部に連結する。
【0015】
また、前記ディスプレイ装置は、バッテリーをさらに含み、前記バッテリーの電圧値が基準値を超えれば、前記スイッチング部は、前記電極を前記パネル駆動部に連結する。
【0016】
そして、前記ディスプレイ装置が第１位置にセットされた後、一定時間の間、前記外部機器から電力が供給されなければ、前記スイッチング部は、前記電極を前記パネル駆動部に連結する。
【0017】
一方、本発明の一類型による充電システムは、上述したディスプレイ装置と、前記ディスプレイ装置に電力を供給する充電装置と、を備える。
【0018】
そして、前記充電装置は、前記電極と共にキャパシタを形成する充電電極を含む。
【0019】
また、前記充電電極は、薄膜型の電極である。
【0020】
そして、前記充電電極の断面積は、前記電極の断面積よりも大きい。
【0021】
また、前記充電装置は、キャパシタを通じた電力供給による抵抗を補償する第１補償回路をさらに含む。
【0022】
そして、前記第１補償回路は、インダクターを備える。
【0023】
また、前記ディスプレイ装置は、前記充電装置と前記ディスプレイ装置とのインピーダンス整合（マッチング）のための第２補償回路をさらに含む。
【0024】
そして、前記第２補償回路は、インダクター及びキャパシタのうちの少なくとも一つを含む。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、ディスプレイパネルの電極を利用して無線充電を行うため、無線充電のための別途の構成要素が不要である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の一実施形態に係る無線充電システムを示すブロック図である。
【図5A】本発明の一実施形態に係るディスプレイパネルの概略的な断面図である。
【図6A】本発明の一実施形態に係るタッチスクリーンパネルの概略的な断面図である。
【図7】本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置が無線充電される時の概略的な等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の一実施形態に係る無線充電システムを、添付した図面を参照して説明する。添付図面に示された層や領域の幅及び厚さは、明細書の明確性のために、多少誇張して示される。詳細な説明全体において、同じ参照番号は、同じ構成要素を表す。
【0028】
図１は、本発明の一実施形態に係る無線充電システムを示すブロック図である。
【0029】
図１を参照すれば、無線充電システム１００は、充電装置２００と、充電装置２００から電力を供給されて、装着された電力保存装置（例：バッテリー）を充電するディスプレイ装置３００と、を備える。充電を行う一例として、充電装置２００の充電電極と、ディスプレイ装置３００の電極とを接近させて、電極間に発生する電界を利用する。このような電界結合方式または容量結合方式の充電のために、ディスプレイ装置３００のディスプレイパネルに含まれた電極を、充電のための電極として利用する。そして、本実施形態に適用されるディスプレイ装置３００は、バッテリーの電力を利用して駆動する装置であって、携帯電話、スマートフォン（Ｓｍａｒｔ Ｐｈｏｎｅ）、ノート型パソコン（Ｎｏｔｅｂｏｏｋ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、デジタル放送用端末、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ＰＭＰ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ）、ナビゲーションなどの携帯端末である。
【0031】
充電電極２１０は、厚さが薄く、かつ断面積が大きい薄膜型の電極である。充電電極２１０は、ディスプレイ装置３００のディスプレイパネルに含まれた電極よりも大きい。充電装置２００の充電電極２１０が、ディスプレイ装置３００内のディスプレイパネルの電極よりも大きければ、充電装置２００の充電可能領域を拡大することができるためである。充電電極２１０は、ディスプレイ装置３００のディスプレイパネルとカップリングされるように、充電装置２００の外郭に配置され、充電電極２１０の上には、絶縁フィルムが塗布される。充電電極２１０は、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｗ、またはＣｕのような金属；ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ２（Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはＩｎ２Ｏ３等の金属酸化物；グラフェン、または炭素ナノチューブなどの炭素構造がある。充電装置２００に含まれた充電電極２１０は、一つ以上である。充電電極２１０が複数個である場合、複数の充電電極２１０は、ディスプレイ装置３００と並列連結されるように、並んで離隔して配置される。
【0032】
発振器２２０は、外部アダプタまたは充電装置２００にあるバッテリーの電圧を印加されて、交流電圧を生成し、前記交流電圧を充電電極２１０に印加する。
【0033】
第１制御部２３０は、充電装置２００の全般的な動作を行う。例えば、第１制御部２３０は、充電装置２００と連結されるディスプレイ装置３００のバッテリー充電の処理及び制御を行い、ディスプレイ装置３００に無線で充電を行うための一連の処理を行う。
【0034】
図３は、図１のディスプレイ装置３００を示すブロック図である。図３を参照すれば、ディスプレイ装置３００は、ディスプレイパネル３１０、パネル駆動部３２０、電力保存部３３０、スイッチング部３４０、第２制御部３５０、センサー３６０、及びユーザインタフェース３７０を備える。
【0035】
ディスプレイ装置３００に適用されるディスプレイパネル３１０は、一般的なディスプレイパネルやタッチ機能を有するタッチスクリーンパネルであり、ディスプレイ装置３００の動作に関する多様な情報を表示する。
【0036】
パネル駆動部３２０は、ディスプレイパネル３１０の固有な機能である表示機能を行うために、ディスプレイパネル３１０を駆動させる。パネル駆動部３２０は、ディスプレイパネル３１０を駆動させるために、ディスプレイパネル３１０に含まれた電極に、電圧を印加する。例えば、パネル駆動部３２０は、ディスプレイパネル３１０の共通電極またはタッチ電極に、電圧を印加する電圧発生部（図示せず）を含む。
【0037】
電力保存部３３０は、外部機器から電力を供給されて保存した後、ディスプレイ装置３００の負荷３８０の駆動に必要な電圧を生成し、生成した電圧を負荷３８０に印加する。
【0038】
スイッチング部３４０は、第２制御部３５０の制御下において、ディスプレイパネル３１０をパネル駆動部３２０または電力保存部３３０に選択的にスイッチングする。
【0039】
一方、第２制御部３５０は、ディスプレイ装置３００の全般的な動作を行う。例えば、第２制御部３５０は、センサー３６０からのセンシング結果に基づいて、ディスプレイパネル３１０がパネル駆動部３２０または電力保存部３３０に連結されるように、スイッチング部３４０を制御する。センサー３６０は、ディスプレイパネル３１０の上側での電場の変化をセンシングする電場センサーである。
【0040】
ディスプレイパネル３１０が充電装置２００の充電電極２１０に近接すれば（例えば、ディスプレイパネル３１０が充電電極２１０に対向するように、充電電極２１０の上側に位置すれば）、充電電極２１０とディスプレイパネル３１０の最外郭の電極との間に、電場が形成される。センサー３６０は、ディスプレイパネル３１０の上側での電場の変化率または電場の強度が基準値を超えれば、その結果を第２制御部３５０に適用する。それにより、第２制御部３５０は、ディスプレイパネル３１０と電力保存部３３０とが連結されるように、スイッチング部３４０を制御する。
【0041】
または、ディスプレイパネル３１０と充電電極２１０とが所定距離以上に離隔されれば、充電電極２１０とディスプレイパネル３１０の最外郭の電極との間に、電場の変化率または電場の強度は、基準値以下となる。センサー３６０は、ディスプレイパネル３１０の上側での電場の変化率または電場の強度が基準値以下であることを感知すれば、その結果を第２制御部３５０に適用する。それにより、第２制御部３５０は、ディスプレイパネル３１０とパネル駆動部３２０とが連結されるように、スイッチング部３４０を制御する。
【0042】
それだけでなく、第２制御部３５０は、ユーザインタフェース３７０からユーザの命令を入力されて、スイッチング部３４０を制御してもよい。例えば、ディスプレイパネル３１０の表示機能をアクティブにしようとする表示モードが、ユーザインタフェース３７０から設定されれば、第２制御部３５０は、ディスプレイパネル３１０とパネル駆動部３２０とが連結されるように、スイッチング部３４０を制御する。または、充電モードがユーザインタフェース３７０から設定されれば、第２制御部３５０は、ディスプレイパネル３１０と電力保存部３３０とが連結されるように、スイッチング部３４０を制御してもよい。
【0043】
それ以外にも、ディスプレイパネル３１０が充電装置２００と近接している状態でも、バッテリー４３０の電圧値が基準値以上である場合、第２制御部３５０は、ディスプレイパネル３１０がパネル駆動部３２０と連結されるように、スイッチング部３４０を制御する。また、ディスプレイ装置３００が所定位置にセットされた後、一定時間の間、充電装置２００から電力が供給されなければ、第２制御部３５０は、ディスプレイパネル３１０がパネル駆動部３２０と連結されるように、スイッチング部３４０を制御する。
【0045】
整流部４１０は、バッテリー４３０に電力を充電するために、充電装置２００から受信された交流電圧から直流電圧を生成する。そして、充電部４２０は、整流部４１０で生成された直流電圧でバッテリー４３０を充電してもよく、前記直流電圧を電源部４４０に印加してもよい。
【0046】
電源部４４０は、バッテリー４３０または充電部４２０から印加された直流電圧を使用して、パネル駆動部３２０、第２制御部３５０、センサー３６０など、ディスプレイ装置３００の負荷３８０の駆動に必要な電圧を生成し、生成した電圧を負荷３８０に印加する。
【0047】
ディスプレイ装置３００に設けられたバッテリー４３０は、反復的に充電及び放電を行う電池である。バッテリー４３０は、整流部４１０から生成された直流電圧が供給されることによって充電され、電源部４４０を通じて、バッテリー４３０に充電された電力が負荷３８０に供給されることによって、放電される。
【0048】
一方、ディスプレイパネル３１０には、表示機能を行うための多数の層が積層されている。ディスプレイパネル３１０がパネル駆動部３２０と連結されれば、ディスプレイパネル３１０内の層は、印加された電圧によって、固有の機能を行う。一方、ディスプレイパネル３１０が電力保存部３３０と連結されれば、ディスプレイパネル３１０の電極は、充電のための電極として利用される。ディスプレイパネル３１０の電極のうち最外郭（最外部）に配置された電極が、充電のための電極として利用される。
【0049】
図５Ａは、本発明の一実施形態に係るディスプレイパネルの概略的な断面図であり、図５Ｂは、図５Ａのディスプレイパネル内の共通電極の平面図であり、図５Ｃは、図５Ａのディスプレイパネルの電極を利用したディスプレイまたは充電に関連したブロック図であり、図５Ｄは、図５Ａのディスプレイパネルが充電装置と結合されたところを概略的に示した図である。
【0050】
図５Ａに示したように、ディスプレイパネル５００は、アレイ基板５１０、液晶層５２０、及び対向基板５３０を備える。アレイ基板５１０は、ソース配線ＤＬ、ゲート配線ＧＬ、及び画素電極ＰＥが形成された第１基板５１１と、第１基板５１１の下部に配置された第１光学フィルム５１２と、を含む。そして、対向基板５３０は、共通電極５３１及びカラーフィルタ５３２が形成された第２基板５３３と、第２光学フィルム５３４と、を含む。
【0051】
共通電極５３１は、第２基板５３３の全体において、一層に形成されてもよく、複数の画素電極ＰＥをグルーピングして、グルーピングされた画素電極ＰＥ毎に１個の電極に形成されてもよく、画素電極ＰＥ毎に１個の電極に形成されてもよい。また、図５Ｂに示したように、共通電極５３１は２個に形成される。共通電極５３１が２個である場合、充電効率が高い。
【0052】
そして、パネル駆動部３２０ａは、図５Ｃに示したように、電圧発生部６１０、ゲート駆動部６２０、及びソース駆動部６３０を備える。
【0053】
電圧発生部６１０は、電源部４４０から電源を供給されて、駆動電圧を生成する。駆動電圧は、ゲート駆動部６２０に提供されるゲートオン／オフ電圧ＶＳＳ，ＶＤＤと、ソース駆動部６３０に提供される基準電圧ＶＲＥＦと、共通電極に提供される共通電圧ＶＣＯＭを含む。
【0054】
スイッチング部３４０が共通電極５３１をパネル駆動部３２０ａの電圧発生部６１０に連結させれば、ゲート駆動部６２０は、第２制御部３５０から提供されるゲート制御信号によって、ゲートオン電圧ＶＳＳまたはゲートオフ電圧ＶＤＤを、ゲート配線ＧＬに出力する。ゲート制御信号は、垂直開始信号ＳＴＶを含む。ソース駆動部６３０は、基準電圧ＶＲＥＦに基づいて、データ信号をソース配線ＤＬに出力する。そして、電圧発生部６１０は、共通電極５３１に共通電圧ＶＣＯＭを出力する。
【0055】
ゲート信号によって選択された画素の画素電極ＰＥと共通電極５３１との間に、それぞれデータ信号及び共通電圧が印加されて、所定の電界が形成される。そして、電界によって変化した液晶の配列角によって、光の透過度が調節されて、画像が表示される。この時、共通電極５３１は、表示用電極の役割を果たす。
【0056】
一方、スイッチング部３４０が共通電極５３１を整流部４１０に連結させれば、共通電極５３１を基準として、ディスプレイパネル５００の上側には、カラーフィルタ５３２、第２基板５３３、及び第２光学フィルム５３４が配置されているため、共通電極５３１は、充電装置２００の充電電極２１０とキャパシタを形成する。
【0057】
例えば、図５Ｄに示したように、ディスプレイパネル５００を充電装置２００の充電電極２１２，２１４上に配置すれば、第１充電電極２１２及び第２充電電極２１４は、ディスプレイパネル５００の第１共通電極５３１ａ及び第２共通電極５３１ｂに並列的に連結されて、二つのキャパシタＣｍ１，Ｃｍ２を形成する。二つのキャパシタＣｍ１，Ｃｍ２を通じて、電界結合方式で、充電装置２００からディスプレイ装置３００に電力が供給される。そして、共通電極５３１は、充電用電極として活用される。
【0058】
図６Ａは、本発明の一実施形態に係るタッチスクリーンパネルの概略的な断面図であり、図６Ｂは、図６Ａのタッチスクリーンパネルのタッチ電極の平面図である。図６Ｃは、図６Ａのタッチスクリーンパネルの駆動または充電に関連したブロック図であり、図６Ｄは、図６Ａのディスプレイパネルが充電装置と結合されたところを概略的に示した図である。
【0059】
図６Ａ及び図６Ｂに示したように、タッチスクリーンパネル６００は、ディスプレイパネル５００上にタッチパネル５４０をさらに含む。タッチパネル５４０は、第３基板５４１及びタッチ電極５４２を含む。タッチ電極５４２は、タッチパネル５４０表面へのタッチを感知する。
【0060】
タッチ電極５４２は、第１方向、例えば、行方向に沿って、各行ライン別に形成された多数の第１電極セル５４２ａと、第１電極セル５４２ａと重畳されないように交互に配置されるが、第１方向と交差する第２方向、例えば、列方向に沿って各列ライン別に形成された多数の第２電極セル５４２ｂと、を含む。第１電極セル５４２ａは、少なくとも二つがグルーピングされて電気的に連結されており、第２電極セル５４２ｂも、少なくとも二つがグルーピングされて電気的に連結される。しかし、第１電極セル５４２ａと第２電極セル５４２ｂは、相互電気的に連結されていない。
【0061】
このような電極セル５４２ａ，５４２ｂは、タッチパネルの下部に配置される表示パネル（図示せず）からの光が透過するように、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）のような透明な導電性物質で形成される。
【0062】
パネル駆動部３２０ｂは、図６Ｃに示したように、ディスプレイパネル５００を駆動させるディスプレイパネル駆動部７１０、及びタッチパネル５３０を駆動させるタッチパネル駆動部７２０を含む。また、パネル駆動部３２０ｂは、タッチ電極５４２の電圧変化を感知する感知部（図示せず）を含む。スイッチング部３４０は、タッチ電極５４２をパネル駆動部３２０ｂのタッチパネル駆動部７２０、または電力保存部３３０の整流部４１０に選択的に連結させる。タッチスクリーンパネル６００の最外郭電極は、タッチ電極５４２であるため、タッチ電極５４２を充電用電極として活用する。このような場合、タッチスクリーンパネル６００内の共通電極は、表示用電極だけとして活用する。さらに説明すれば、タッチスクリーンパネル６００は、共通電極が、ディスプレイパネル駆動部７１０の電圧発生部（図示せず）と連結されるだけであり、スイッチング部３４０と連結されない。
【0063】
スイッチング部３４０がタッチ電極５４２をタッチパネル駆動部７２０に連結させれば、タッチパネル駆動部７２０は、タッチパネル５４０を駆動させる。例えば、タッチパネル駆動部７２０は、タッチパネル５４０上のタッチ位置を検出して、タッチ情報をディスプレイパネル駆動部７１０に伝達する。ディスプレイパネル駆動部７１０は、タッチ情報を反映して、ディスプレイパネル５００を駆動する。タッチ位置は、電極セル５４２ａ，５４２ｂの電圧変化に基づいて検出される。
【0064】
一方、スイッチング部３４０は、タッチ電極５４２を整流部４１０に連結させる。タッチ電極５４２は、第１電極セル５４２ａ及び第２電極セル５４２ｂを含んでいるため、スイッチング部３４０は、第１電極セル５４２ａ及び第２電極セル５４２ｂのうちいずれか一方を整流部４１０に連結させる。例えば、第１電極セル５４２ａを整流部４１０に連結させる。そして、第１電極セル５４２ａは、第１及び第２サブ電極にグルーピングされており、第１及び第２サブ電極は、相互離隔して配置されて、電気的に連結されておらず、第１及び第２サブ電極のそれぞれに含まれた電極セルは、互いに電気的に連結される。タッチ電極５４２を基準として、タッチパネル５４０の上側には、第３基板５４１が配置されているため、タッチ電極５４２は、充電装置２００の充電電極２１０とキャパシタを形成する。
【0065】
例えば、図６Ｄに示したように、タッチスクリーンパネル６００を充電装置２００の充電電極２１０上に配置すれば、第１充電電極２１２及び第２充電電極２１４は、タッチパネル５４０の第１サブ電極５４２ｃ及び第２サブ電極５４２ｄに並列的に連結されて、二つのキャパシタを形成する。二つのキャパシタを通じて、電界結合方式で、充電装置２００からディスプレイ装置３００に電力が供給される。そして、タッチ電極５４１は、充電用電極として活用される。
【0066】
図７は、本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置３００が無線充電される時の概略的な等価回路図である。
【0067】
回路の左側は、充電装置２００に相当し、回路の右側は、電力保存部３３０に相当する。一方、充電装置２００が電力保存部３３０に電力を供給する時、電力伝達過程で、キャパシタＣｍ１，Ｃｍ２で抵抗が発生する。そして、充電装置２００には、前記抵抗を補償する第１補償回路８１０が含まれる。第１補償回路８１０は、インダクターＬ１で構成され、発振器２２０と直列に連結される。
【0068】
また、充電装置２００と電力保存部３３０とのインピーダンスをマッチングさせるために、電力保存部３３０には、第２補償回路８２０がさらに含まれる。第２補償回路８２０は、インダクターＬ２及びキャパシタＣｐで構成される。第２補償回路８２０は、電力保存部３３０のロード抵抗ＲＬと並列に連結される。インダクターＬ２のインダクタンス及びキャパシタＣｐのキャパシタンスは、いずれも可変であり、第２補償回路８２０は、インダクターＬ２及びキャパシタＣｐのうちのいずれか一つだけで構成され得る。それにより、電力保存部３３０は、充電装置２００のインピーダンスに関係なく、充電装置２００から無線充電される。
【0069】
ディスプレイパネル５００，６００は、説明の便宜のための例に過ぎない。ディスプレイパネル５００，６００と異なる構造を有するディスプレイパネルにも、前述した原理が適用される。付け加えれば、すなわち、ディスプレイパネルのうち最外郭に配置された電極が、充電のための電極として機能する。
【0070】
本実施形態において、ディスプレイパネルは、液晶ディスプレイパネルを例示したが、それに限定されない。プラズマパネルディスプレイ（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機電界発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイパネル、電界効果ディスプレイパネル（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）にも適用される。
【0071】
無線充電を具現するために、既存のアンテナと別途に充電用電極を電子機器に内蔵する必要があった。しかし、充電用電極を電子機器に内蔵させれば、電子機器のサイズが大きくなり、電子機器内の他の電極との関係で寄生キャパシタが発生するなどの問題が生じる。前述したように、ディスプレイ装置に既内蔵の電極のうち最外郭電極を充電用電極として活用することによって、充電のための追加的な電極を配置しなくてもよい。
【0072】
本発明は、ディスプレイパネルの電極を利用して無線充電を行うため、無線充電のための別途の構成要素が不要である。
【0073】
また、以上では、本発明の望ましい実施形態について図示して説明したが、本発明は、前述した特定の実施形態に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を離脱せず、当業者によって多様な実施形態が可能である。また、このような多様な実施形態は、本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならないであろう。
【産業上の利用可能性】
【0074】
本発明は、携帯電話、スマートフォン、ノート型パソコン、デジタル放送用端末、ＰＤＡ、ＰＭＰ、ナビゲーションなどの携帯端末関連の技術分野に好適に適用可能である。
【符号の説明】
【0075】
１００ 無線充電システム、２００ 充電装置、
２１０ 充電電極、
２２０ 発振器、
２３０ 第１制御部、
３００ ディスプレイ装置、
３１０ ディスプレイパネル、
３２０ パネル駆動部、
３３０ 電力保存部、
３４０ スイッチング部、
３５０ 第２制御部、
３６０ センサー、
３７０ ユーザインタフェース、
３８０ 負荷。