KR101457743B1 - Touch sensor integrated display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치 센서 일체형 표시장치에 관한 것으로, 기판 상에 서로 교차되도록 형성되는 게이트라인 및 데이터 라인; 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 복수의 화소전극들; 및 절연층을 사이에 두고 상기 복수의 화소전극들과 중첩되도록 형성되는 공통전극을 포함하며, 상기 공통전극은 적어도 2이상의 터치전극을 포함하며, 상기 터치전극의 각각은 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향 중 어느 한 방향으로 배열되는 적어도 하나의 신호라인에 접속되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a touch sensor integrated type display device, and more particularly, to a touch sensor integrated display device including a gate line and a data line formed on a substrate so as to cross each other; A plurality of pixel electrodes formed in a region defined by the intersection of the gate line and the data line; And a common electrode formed to overlap with the plurality of pixel electrodes with an insulating layer interposed therebetween, wherein the common electrode includes at least two or more touch electrodes, each of the touch electrodes includes a first direction and a first direction And a second direction intersecting with the first direction.
Description
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 터치 센서 일체형 표시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a display device, and more particularly to a touch sensor integrated display device.
터치 센서는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 전계발광 표시장치(Electroluminescence Device, EL), 전기영동 표시장치 등과 같은 화상표시장치에 설치되어 사용자가 화상표시장치를 보면서 터치 패널을 가압하여(누르거나 터치하여) 미리 정해진 정보를 입력하는 입력장치의 한 종류이다.The touch sensor includes a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an electroluminescence device (EL) And the like, and is a type of an input device that presses (presses or touches) the touch panel while the user views the image display device and inputs predetermined information.
상술한 표시장치에 사용되는 터치 센서는 그 구조에 따라 상판 부착형(add-on type), 상판 일체형(on-cell type) 및 내장형(integrated type)으로 나눌 수 있다. 상판 부착형은 표시장치와 터치 센서를 개별적으로 제조한 후에, 표시장치의 상판에 터치 센서를 부착하는 방식이다. 상판 일체형은 표시장치의 상부 유리 기판 표면에 터치 세서를 구성하는 소자들을 직접 형성하는 방식이다. 내장형은 표시장치 내부에 터치 센서를 내장하여 표시장치의 박형화를 달성하고 내구성을 높일 수 있는 방식이다.The touch sensor used in the above-described display device can be divided into an add-on type, an on-cell type, and an integrated type according to its structure. In the top plate attaching type, a touch sensor is attached to an upper plate of a display device after separately manufacturing a display device and a touch sensor. The top plate integrated type is a method of directly forming the elements constituting the touch sensor on the surface of the upper glass substrate of the display device. The built-in type has a built-in touch sensor inside the display device to achieve a thin display device and enhance durability.
그러나, 상판 부착형 터치 센서는 표시장치 위에 완성된 터치 센서가 올라가 장착되는 구조로 두께가 두껍고, 표시장치의 밝기가 어두워져 시인성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 상판 일체형 터치 센서는 표시장치의 상면에 별도의 터치 센서가 형성된 구조로서, 상판 부착형 보다 두께를 줄일 수 있지만, 여전히 터치 센서를 구성하는 구동전극층과 센싱전극층 및 이들을 절연시키기 위한 절연층 때문에 전체 두께가 증가하고 공정수가 증가하여 제조가격이 증가하는 문제점이 있었다. However, the top-plate-attached touch sensor has a structure in which the completed touch sensor is mounted on the display device and mounted thereon, resulting in a problem that the thickness of the touch sensor becomes thick and the brightness of the display device becomes dark. In addition, although the top plate integrated type touch sensor has a structure in which a separate touch sensor is formed on the top surface of the display device, the thickness of the touch sensor can be reduced compared to that of the top plate attachment type. However, the driving electrode layer and the sensing electrode layer, There is a problem that the total thickness is increased and the number of processes increases and the manufacturing cost increases.
한편, 내장형 터치 센서는 내구성 향상과 박형화가 가능하다는 점에서 상판 부착형과 상판 일체형의 터치 센서에 의해 발생하는 문제점들을 해결할 수 있는 장점이 있다. 이러한 내장형 터치 센서는 광 방식, 정전용량 방식 등이 있다.Meanwhile, since the built-in touch sensor has improved durability and thinness, it has an advantage of solving the problems caused by the touch sensor of the top plate attachment type and the top plate integration type. Such a built-in touch sensor includes an optical system and a capacitive system.
광방식 터치 센서는 표시장치의 박막 트랜지스터 기판 어레이에 광센싱층을 형성하고, 백라이트 유닛으로부터의 광이나 적외선 광을 이용하여 터치된 부분에 존재하는 물체를 통해 반사된 광을 인식하는 방식이다. 그러나, 광 방식 터치 센서는 주변이 어두운 경우 비교적 안정된 구동성능을 보여주지만, 주변이 밝은 경우 반사된 광보다 더 강한 광들이 노이즈로 작용하게 된다. 실제 터치에 의해 반사되는 광의 세기는 매우 약하여 외부가 조금만 밝아도 터치인식에 오류가 발생할 수 있기 때문이다. 특히, 광 방식 터치 센서는 주변환경이 태양광에 노출되는 경우 광의 세기가 워낙 강하여 아에 터치 인식이 되는 않은 경우도 발생할 수 있는 문제점이 있다.The optical touch sensor forms a light sensing layer on a thin film transistor substrate array of a display device and recognizes light reflected through an object existing in a touched portion by using light from a backlight unit or infrared light. However, the optical touch sensor exhibits relatively stable driving performance when the surroundings are dark, but stronger lights than the reflected light act as noise when the surroundings are bright. This is because the intensity of the light reflected by the actual touch is very weak, which may cause an error in touch recognition even if the outside is slightly bright. Particularly, the optical touch sensor has a problem that when the surrounding environment is exposed to sunlight, the light intensity is so strong that the touch recognition may not be performed.
정전용량 방식 터치센서는 자기 정전용량방식(self capacitance Type)과 상호정전용량 방식(mutual capacitance type)이 있다. 상호 정전용량방식 터치 센서는 디스플레이용 공통전극을 분할하고, 이를 구동전극 영역과 센싱전극 영역으로 나누어 구동전극 영역과 센싱전극 영역 사이에 상호 정전용량(mutual capacitance)이 형성되도록 함으로써 터치시 발생하는 상호 정전용량의 변화량을 측정하여 터치를 인식하는 방법이다. The capacitance type touch sensor has a self capacitance type and a mutual capacitance type. The mutual capacitance type touch sensor divides a common electrode for display into a driving electrode region and a sensing electrode region so that a mutual capacitance is formed between the driving electrode region and the sensing electrode region, It is a method of recognizing the touch by measuring the change amount of capacitance.
그러나, 상호 정전용량 방식 터치센서는 터치 인식시 발생하는 상호 정전용량의 크기는 매우 작은 반면, 표시장치를 구성하는 게이트 라인과 데이터 라인 사이의 기생용량(parasatic capacitance)은 매우 크기 때문에 터치위치를 정확하게 인식하기 곤란한 문제점이 있다. However, the mutual capacitance type touch sensor has a very small mutual capacitance generated when the touch recognition is performed, while the parasitic capacitance between the gate line and the data line constituting the display device is very large, There is a problem that is difficult to recognize.
또한, 상호 정전용량 방식 터치센서는 멀티 터치 인식을 위해 공통전극 상에 터치 구동을 위한 다수의 터치 구동라인과 터치 센싱을 위한 다수의 터치 센싱라인을 형성시키야 하기 때문에 매우 복잡한 배선구조를 필요로 하게 되는 문제점이 있다.In addition, since the mutual capacitance type touch sensor requires a plurality of touch driving lines for touch driving and a plurality of touch sensing lines for touch sensing on the common electrode for multi-touch recognition, a very complicated wiring structure is required .
따라서, 상술한 종류의 터치센서에 의한 문제점들을 해결할 수 있는 터치 센서 일체형 표시장치의 필요성이 대두되었다.
Accordingly, there is a need for a touch sensor integrated type display device capable of solving the problems caused by the above-described kind of touch sensor.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 표시장치의 터치를 인식하기 위한 터치 센싱 소자를 표시장치의 구성요소와 겸용하게 함으로써 두께를 얇게 하고 내구성을 향상시킨 터치 센서 일체형 표시장치를 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a touch sensing device for recognizing a touch of a display device as a component of a display device so as to reduce thickness and improve durability. And to provide an integrated display device.
본 발명의 다른 목적은 게이트 라인과 데이터 라인 사이의 기생 정전용량에 의한 노이즈 문제를 개선하여 멀티 터치 인식의 정밀도를 높일 수 있는 터치 센서 일체형 표시장치를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a touch sensor integrated display device capable of improving the accuracy of multi-touch recognition by improving the noise problem due to the parasitic capacitance between the gate line and the data line.
본 발명의 다른 목적은 상호정전용량 방식에 비해 터치인식을 위한 신호라인의 수를 줄여 배선구조가 간단한 터치 센서 일체형 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
Another object of the present invention is to provide a touch sensor integrated type display device having a simplified wiring structure by reducing the number of signal lines for touch recognition as compared with the mutual capacitance type.
상기 목적달성을 위해 본 발명의 실시예에 따르는 터치 센서 일체형 표시장치는 기판 상에 서로 교차되도록 형성되는 게이트라인 및 데이터 라인; 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 복수의 화소전극들; 및 절연층을 사이에 두고 상기 복수의 화소전극들과 중첩되도록 형성되는 공통전극을 포함하며, 상기 공통전극은 적어도 2이상의 터치전극을 포함하며, 상기 터치전극의 각각은 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향 중 어느 한 방향으로 배열되는 적어도 하나의 신호라인에 접속되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a touch sensor integrated type display device including: a gate line and a data line formed on a substrate so as to intersect with each other; A plurality of pixel electrodes formed in a region defined by the intersection of the gate line and the data line; And a common electrode formed to overlap with the plurality of pixel electrodes with an insulating layer interposed therebetween, wherein the common electrode includes at least two or more touch electrodes, each of the touch electrodes includes a first direction and a first direction And a second direction intersecting with the first direction.
상기 목적 달성을 위해 본 발명의 다른 실시예에 따르는 터치 센서 일체형 표시장치는 기판 상에 형성되는 게이트라인; 상기 게이트라인과 이격되어 상기 기판 상에서 상기 게이트 라인과 평행하게 형성되는 신호라인과; 상기 게이트라인과 상기 신호라인이 형성된 기판의 전면 상에 형성되는 게이트 절연막; 상기 게이트라인과 교차하도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되는 데이터 라인; 상기 게이트 절연막 상에 형성되며 상기 데이터 라인에 접속되는 소스전극을 구비하는 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 접속되도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되는 화소전극; 상기 데이터 라인, 상기 박막트랜지스터 및 상기 화소전극이 형성된 게이트 절연막 상에 형성되며, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 층간절연막; 상기 층간절연막 상에 형성되며 상기 층간절연막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 신호라인에 접속되는 공통전극을 포함하며, 상기 공통전극은 적어도 2이상의 터치전극을 포함하며, 상기 터치전극의 각각은 상기 신호라인에 접속되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a touch sensor integrated type display device including: a gate line formed on a substrate; A signal line spaced apart from the gate line and formed on the substrate in parallel with the gate line; A gate insulating film formed on a front surface of the substrate on which the gate line and the signal line are formed; A data line formed on the gate insulating film so as to intersect the gate line; A thin film transistor formed on the gate insulating film and having a source electrode connected to the data line; A pixel electrode formed on the gate insulating film to be connected to a drain electrode of the thin film transistor; An interlayer insulating film formed on a gate insulating film on which the data line, the thin film transistor, and the pixel electrode are formed, the interlayer insulating film being formed in a region defined by the intersection of the gate line and the data line; And a common electrode formed on the interlayer insulating film and connected to the signal line through a contact hole formed in the interlayer insulating film, wherein the common electrode includes at least two or more touch electrodes, And the like.
상기 목적 달성을 위해 본 발명의 다른 실시예에 따르는 터치 센서 일체형 표시장치는 기판 상에 형성되는 게이트라인; 상기 게이트라인이 형성된 기판의 전면 상에 형성되는 게이트 절연막; 상기 게이트라인과 교차하도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되는 데이터 라인; 상기 게이트라인과 교차하도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되며 상기 데이터 라인과 이격되어 상기 데이터 라인과 평행하게 형성되는 신호라인; 상기 게이트 절연막 상에 형성되며 상기 데이터 라인에 접속되는 소스전극을 구비하는 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 접속되도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되며, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 화소전극; 상기 데이터 라인, 상기 신호라인, 상기 박막트랜지스터 및 상기 화소전극이 형성된 게이트 절연막 상에 형성되는 층간절연막; 상기 층간절연막 상에 형성되며 상기 층간절연막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 신호라인에 접속되는 공통전극을 포함하며, 상기 공통전극은 적어도 2이상의 터치전극을 포함하며, 상기 터치전극의 각각은 상기 신호라인에 접속되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a touch sensor integrated type display device including: a gate line formed on a substrate; A gate insulating layer formed on a front surface of the substrate on which the gate line is formed; A data line formed on the gate insulating film so as to intersect the gate line; A signal line formed on the gate insulating film so as to intersect the gate line and spaced apart from the data line and formed in parallel with the data line; A thin film transistor formed on the gate insulating film and having a source electrode connected to the data line; A pixel electrode formed on the gate insulating film to be connected to a drain electrode of the thin film transistor, the pixel electrode being formed in a region defined by the intersection of the gate line and the data line; An interlayer insulating film formed on the gate insulating film on which the data line, the signal line, the thin film transistor, and the pixel electrode are formed; And a common electrode formed on the interlayer insulating film and connected to the signal line through a contact hole formed in the interlayer insulating film, wherein the common electrode includes at least two or more touch electrodes, And the like.
상기 구성에서, 상기 터치전극의 각각은 적어도 2이상의 화소전극에 대응하는 크기를 갖는다.In the above configuration, each of the touch electrodes has a size corresponding to at least two or more pixel electrodes.
또한, 상기 터치 센서 일체형 표시장치는 디스플레이 구동시에는 터치 구동이 오프되고, 터치 구동시에는 디스플레이 구동이 오프되는 시분할로 구동되며, 상기 디스플레이 구동시에는 상기 신호라인을 통해 상기 2이상의 터치전극에 동일한 공통전압이 공급되고, 상기 터치 구동시에는 상기 터치 전극에 순차적으로 터치 구동전압이 공급되도록 구성된다.
In the touch sensor integrated type display device, the touch driving is turned off at the time of the display driving, and the display driving is turned off at the touch driving time, and the display driving is performed at the same time And a touch driving voltage is sequentially supplied to the touch electrodes during the touch operation.
본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치에 의하면 터치를 인식하기 위한 터치 센싱 소자를 표시장치의 구성요소와 겸용하게 함으로써 두께를 얇게 하고 내구성을 향상시킬 수 있다.According to the touch sensor integrated type display device according to the embodiment of the present invention, the touch sensing element for recognizing the touch is also used as a component of the display device, whereby the thickness can be reduced and the durability can be improved.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치에 의하면 터치 인식을 위한 터치 구동라인과 터치센싱 라인을 별도로 구성할 필요가 없기 때문에 신호라인의 수를 줄일 수 있어 간단한 배선구조로 멀티 터치를 인식할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the touch sensor integrated display device according to the embodiment of the present invention, since it is unnecessary to separately configure the touch driving line and the touch sensing line for touch recognition, the number of signal lines can be reduced, A recognizable effect can be obtained.
본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치에 의하면 상호 정전용량방식에 비해 정전용량의 레벨을 높일 수 있으므로 멀티 터치 인식의 정밀도를 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the touch sensor integrated type display device according to the embodiment of the present invention, the level of electrostatic capacity can be increased as compared with the mutual capacitance type, so that the accuracy of multi-touch recognition can be improved.
본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치에 의하면 상호정전용량 방식에 비해 터치인식을 위한 신호라인의 수를 줄일 수 있으므로 배선구조가 간단한 터치 센서 일체형 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
According to the touch sensor integrated type display device according to the embodiment of the present invention, the number of signal lines for touch recognition can be reduced as compared with the mutual capacitance type, thereby providing a touch sensor integrated type display device having a simple wiring structure.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치를 도시한 개략도,
도 2는 도 1에 도시된 표시패널을 개략적으로 보여 주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(터치전극)과 화소전극 및 배선들의 관계를 개략적으로 도시한 개략도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(터치전극)과 화소전극의 배치관계의 일례를 도시한 개략도,
도 5a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(터치전극)과 신호라인의 연결관계의 일례를 도시한 도면,
도 5b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(터치전극)과 신호라인의 연결관계의 다른 예를 도시한 도면,
도 6a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(터치전극)과 신호라인의 연결관계의 일례를 도시한 도면,
도 6b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(터치전극)과 신호라인의 연결관계의 다른 예를 도시한 도면,
도 7a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 일부분을 확대 도시한 평면도,
도 7b는 도 7a에 도시된 I-I' 라인 및 II-II'라인을 따라 취한 단면도,
도 8a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 일부분을 확대 도시한 평면도,
도 8b는 도 8a에 도시된 III-III' 라인 및 IV-IV'라인을 따라 취한 단면도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 타이밍도. 1 is a schematic view showing a touch sensor integrated type display device according to an embodiment of the present invention,
2 is a perspective view schematically showing the display panel shown in Fig.
3 is a schematic view schematically showing a relationship between a common electrode (touch electrode), a pixel electrode and wirings of a touch sensor integrated type display device according to an embodiment of the present invention,
4 is a schematic view showing an example of the arrangement relationship of the common electrode (touch electrode) and the pixel electrode in the touch sensor integrated type display apparatus according to the embodiment of the present invention,
5A is a view showing an example of a connection relationship between a common electrode (touch electrode) and a signal line in the touch sensor integrated type display apparatus according to the first embodiment of the present invention,
5B is a view showing another example of the connection relationship between the common electrode (touch electrode) and the signal line in the touch sensor integrated type display device according to the first embodiment of the present invention,
6A is a view showing an example of a connection relationship between a common electrode (touch electrode) and a signal line in a touch sensor integrated type display device according to a second embodiment of the present invention;
6B is a view showing another example of the connection relationship between the common electrode (touch electrode) and the signal line in the touch sensor integrated type display device according to the second embodiment of the present invention,
7A is a plan view showing an enlarged view of a part of the touch sensor integrated type display apparatus according to the first embodiment of the present invention,
7B is a cross-sectional view taken along line II 'and II-II' shown in FIG. 7A,
8A is a plan view showing an enlarged view of a part of a touch sensor integrated display device according to a second embodiment of the present invention,
8B is a cross-sectional view taken along lines III-III 'and IV-IV' shown in FIG. 8A,
9 is a timing chart of a touch sensor integrated display device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components.
우선, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따르는 터치 스크린 일체형 표시장치에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치를 도시한 개략도, 도 2는 도 1에 도시된 표시장치의 표시패널을 개략적으로 보여 주는 사시도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극과 화소전극 및 배선들의 관계를 개략적으로 도시한 개략도, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극과 화소전극의 배치관계의 일례를 도시한 개략도이다.First, a touch screen integrated display device according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 2 is a perspective view schematically showing a display panel of the display device shown in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a touch panel according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 4 is a schematic view showing a relationship between a common electrode and a pixel electrode of a touch sensor integrated display device according to a first embodiment of the present invention, Fig.
이하의 설명에서는 터치 센서 일체형 표시장치의 일례로서 터치 센서 일체형 액정 표시장치를 들어 구체적으로 설명하기로 한다.In the following description, the touch sensor integrated type liquid crystal display device will be specifically described as an example of the touch sensor integrated type display device.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치는 액정표시패널(LCP), 호스트 콘트롤러(100), 타이밍 콘트롤러(101), 데이터 구동부(102), 게이트 구동부(103), 전원부(105), 터치 인식 프로세서(107) 등을 포함한다.1 and 2, a touch sensor integrated type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel (LCP), a
액정 표시패널(LCP)은 액정층을 사이에 두고 형성되는 컬러필터 어레이(CFA)와 박막트랜지스터 어레이(TFTA)를 포함한다. The liquid crystal display panel (LCP) includes a color filter array (CFA) and a thin film transistor array (TFTA) formed with a liquid crystal layer interposed therebetween.
박막 트랜지스터 어레이(TFTA)는 제 1 기판(SUBS1) 상에 제 1 방향(예를 들면, x방향)으로 나란하게 형성된 복수의 게이트 라인들(G1, G2, G3, ...Gm-1, Gm)과, 복수의 게이트 라인들(G1, G2, G3, ...Gm-1, Gm)과 서로 교차하도록 제 2 방향(예를 들면, y방향)으로 나란하게 형성된 데이터 라인들(D1, D2, D3, ...Dn-1, Dn)과, 이들 게이트 라인(G1, G2, G3, ...Gm-1, Gm)과 데이터 라인들(D1, D2, D3, ...Dn-1, Dn)이 교차하는 영역에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT), 액정셀들에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 화소전극(P), 및 상기 복수의 화소전극들(P)과 대향하도록 배치된 공통전극(COM)을 포함한다. The thin film transistor array TFTA includes a plurality of gate lines G1, G2, G3, ..., Gm-1, Gm (for example, And data lines D1 and D2 formed in parallel in the second direction (e.g., y direction) so as to intersect with the plurality of gate lines G1, G2, G3, ..., Gm- Dn-1, Dn, D3, ..., Dn-1, Dn and the gate lines G1, G2, G3, A plurality of pixel electrodes P for charging a data voltage to the liquid crystal cells, and a plurality of pixel electrodes P arranged to face the plurality of pixel electrodes P, And an electrode COM.
컬러필터 어레이(CFA)는 제 2 기판(SUBS2) 상에 형성되는 블랙매트릭스 및 컬러필터를 포함한다. 액정표시패널(LCP)의 상부 유리기판(SUBS1)과 하부 유리기판(SUBS2) 각각에는 편광판(POL1, POL2)이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 액정 표시패널(LCP)의 제 1 기판(SUBS1)과 제 2 기판(SUBS2) 사이에는 액정셀의 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성될 수 있다. The color filter array CFA includes a black matrix and a color filter formed on the second substrate SUBS2. Polarizing plates POL1 and POL2 are attached to the upper glass substrate SUBS1 and the lower glass substrate SUBS2 of the liquid crystal display panel LCP and an alignment film for setting the pretilt angle of the liquid crystal is formed on the inner surface in contact with the liquid crystal. A column spacer for maintaining a cell gap of the liquid crystal cell may be formed between the first substrate SUBS1 and the second substrate SUBS2 of the liquid crystal display panel LCP.
공통전극(COM)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 제 1 기판에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서는 화소전극(P)과 함께 제 1 기판(SUBS1) 상에 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 수평전계 구동방식을 예로 설명하기로 한다. The common electrode COM is formed on the first substrate in a vertical electric field driving method such as a TN (Twisted Nematic) mode and VA (Vertical Alignment) mode. The common electrode COM is formed in the IPS (In Plane Switching) mode and the FFS And is formed on the first substrate SUBS1 together with the pixel electrode P in the horizontal field driving method. In the embodiment of the present invention, the horizontal electric field driving method will be described as an example.
본 발명의 실시예에 따른 공통전극(COM)은 수개 또는 수십개 이상의 화소전극의 크기에 대응하는 크기를 갖도록 분할되는 복수의 터치전극들로 구성된다. 화소전극(P)은 게이트 라인들(G1~Gm)과 데이터 라인들(D1~Dn)의 교차에 의해 정의되는 영역에 할당된다. 설명의 편의를 위해 도 3 및 도 4에서는 공통전극(COM)이 가로 3개, 세로 3개, 총9개의 터치전극들(C11, C12, C13, C21, C22, C23, C31, C32, C33)로 분할되고, 이들 터치 전극 각각은 가로 2개, 세로 2개, 총 4개의 화소전극(P11, P12, P21, P22; P13, P14, P23, P24; P15, P16, P25, P26; P31, P32, P41, P42; P33, P34, P43, P44; P35, P36, P45, P46; P51, P52, P61, P62; P53, P54, P63, P64; P55, P56, P65, P66)의 크기에 대응하는 크기를 갖는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예에 불과할 뿐 그 개수는 필요에 따라 얼마든지 변경될 수 있다. The common electrode COM according to the embodiment of the present invention is composed of a plurality of touch electrodes divided so as to have a size corresponding to the size of several or several tens of pixel electrodes. The pixel electrode P is allocated to an area defined by the intersection of the gate lines G1 to Gm and the data lines D1 to Dn. 3 and 4, the common electrodes COM are arranged in a matrix of nine (3) in the horizontal direction and three (3) in the vertical direction, and a total of nine touch electrodes C11, C12, C13, C21, C22, C23, C31, C32, P12, P21, P22; P13, P14, P23, P24; P15, P16, P25, P26; P31, P32 , P41, P42, P33, P34, P43, P44, P35, P36, P45, P46; P51, P52, P61, P62; P53, P54, P63, P64; P55, P56, P65, Size, but this is only an example, and the number can be changed as needed.
공통전극(COM)을 구성하는 분할된 터치 전극들(C11, C12, C13, C21, C22, C23, C31, C32, C33)은 복수의 신호라인(TX11, TX12, TX13, TX21, TX22, TX23, TX31, TX32, TX33)에 의해 행단위 또는 열단위로 접속되며, 표시장치의 디스플레이를 구현하기 위한 구성요소 및 터치인식을 위한 터치센서의 구성요소로서의 기능을 동시에 수행한다. The divided touch electrodes C11, C12, C13, C21, C22, C23, C31, C32 and C33 constituting the common electrode COM are connected to the plurality of signal lines TX11, TX12, TX13, TX21, TX22, TX23, TX31, TX32, and TX33, which are connected in a row unit or a column unit, and perform functions as a component for implementing display of a display device and a component function of a touch sensor for touch recognition.
도 5a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(터치전극)과 신호라인의 연결관계의 일례를 도시한 도면, 도 5b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(터치전극)과 신호라인의 연결관계의 다른 예를 도시한 도면이다. FIG. 5A is a diagram showing an example of a connection relationship between a common electrode (touch electrode) and a signal line in the touch sensor integrated type display device according to the first embodiment of the present invention. FIG. (Touch electrode) of a sensor integrated type display device and a signal line.
도 5a를 참조하면, 제 1 행에는 3개의 터치전극(C11, C12, C13)이 배열되고, 이들 3개의 터치전극의 각각은 제 1 행을 따라 배열된 제 1 내지 제 3 신호라인(TX11, TX12, TX13)의 각각에 접속되어 있다. 제 2 행에는 3개의 터치전극(C21, C22, C23)이 배열되고, 이들 3개의 터치전극의 각각은 제 2 행을 따라 배열된 제 4 내지 제 6 신호라인(TX21, TX22, TX23)의 각각에 접속되어 있다. 제 3 행에는 3개의 터치전극(C31, C32, C33)이 배열되고, 이들 3개의 터치전극의 각각은 제 3 행을 따라 배열된 제 1 내지 제 3 신호라인(TX31, TX32, TX33)의 각각에 접속되어 있다. 이와 같이 행방향을 따라 배열된 각각의 터치전극은 행 방향을 따라 배열된 하나의 신호라인에 연결되어 있으므로, 표시장치에 멀티 터치가 이루어지더라도 터치가 이루어진 위치를 정확하게 감지할 수 있다. Referring to FIG. 5A, three touch electrodes C11, C12 and C13 are arranged in a first row, and each of the three touch electrodes is connected to first to third signal lines TX11, TX12, and TX13, respectively. Three touch electrodes C21, C22 and C23 are arranged in the second row, and each of these three touch electrodes is connected to each of the fourth to sixth signal lines TX21, TX22, TX23 arranged along the second row Respectively. Three touch electrodes C31, C32 and C33 are arranged in the third row and each of the three touch electrodes is connected to each of the first to third signal lines TX31, TX32 and TX33 arranged along the third row Respectively. Since each of the touch electrodes arranged in the row direction is connected to one signal line arranged in the row direction, the position where the touch is made can be accurately detected even if the display device is multi-touched.
도 5b를 참조하면, 도 5a와 마찬가지로 제 1 행에는 3개의 터치전극들(C11, C12, C13)이 배열되고, 이들 3개의 터치전극의 각각은 제 1 행을 따라 배열된 제 1 내지 제 3 신호라인(TX11, TX12, TX13)의 각각에 접속되어 있다. 다만, 도 5b의 실시예서는 제 1 내지 제 3 신호라인들(TX11, TX12, TX13)의 각각이 3개로 분지되어 각 신호라인을 구성하는 3개의 분지 신호라인이 하나의 터치전극에 접속되도록 구성된다는 점에서 도 5a와 다르다. 제 2 행의 터치전극(C21, C22, C23)과 제 3 내지 제 6 신호라인(TX21, TX22, TX23)의 접속관계 및 제 3 행의 터치전극(C31, C32, C33)과 제 3 신호라인(TX31, TX32, TX33)의 접속관계 또한 제 1 행의 터치전극과 제 1 내지 제 3 신호라인의 접속관계와 동일하므로 이에 대해서는 설명을 생략한다. 5B, three touch electrodes C11, C12, and C13 are arranged in a first row, and each of the three touch electrodes has first to third And is connected to each of the signal lines TX11, TX12, and TX13. However, in the embodiment of FIG. 5B, each of the first to third signal lines TX11, TX12 and TX13 is branched into three, and three branch signal lines constituting each signal line are connected to one touch electrode Which is different from FIG. 5A. The connection relationship between the touch electrodes C21, C22 and C23 of the second row and the third to sixth signal lines TX21, TX22 and TX23 and the connection relationship between the touch electrodes C31, C32 and C33 of the third row, (TX31, TX32, and TX33) are also the same as the connection relationship between the touch electrode of the first row and the first to third signal lines, and thus description thereof will be omitted.
도 6a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(터치전극)과 신호라인의 연결관계의 일례를 도시한 도면, 6b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(터치전극)과 신호라인의 연결관계의 다른 예를 도시한 도면이다.6A is a view showing an example of a connection relationship between a common electrode (touch electrode) and a signal line in a touch sensor integrated type display device according to a second embodiment of the present invention, (Touch electrode) of the integrated type display device and the signal line. Fig.
도 6a 및 도 6b의 실시예는 터치전극들이 열 단위로 신호라인에 접속된다는 점에서 터치전극들이 행 단위로 신호라인에 접속되는 도 5a 및 도 5b의 실시예와 다르다. The embodiment of Figs. 6A and 6B differs from the embodiment of Figs. 5A and 5B in that the touch electrodes are connected to the signal lines row by row in that the touch electrodes are connected to the signal lines in column units.
도 6a를 참조하면, 제 1 열에는 3개의 터치전극(C11, C21, C31)이 배열되고, 이들 3개의 터치전극의 각각은 제 1 열을 따라 배열된 제 1 내지 제 3 신호라인(TY11, TY12, TY13)의 각각에 접속되어 있다. 제 2 열에는 3개의 터치전극(C12, C22, C32)이 배열되고, 이들 3개의 터치전극의 각각은 제 2 열을 따라 배열된 제 4 내지 제 6 신호라인(TY21, TY22, TY23)의 각각에 접속되어 있다. 제 3 열에는 3개의 터치전극(C13, C23, C33)이 배열되고, 이들 3개의 터치전극의 각각은 제 3열을 따라 배열된 제 1 내지 제 3 신호라인(TY31, TY32, TY33)의 각각에 접속되어 있다. 이와 같이 열 방향으로 배열된 각각의 터치전극은 열 방향을 따라 배열된 하나의 신호라인에 연결되어 있으므로, 표시장치에 멀티 터치가 이루어지더라도 터치가 이루어진 위치를 정확하게 감지할 수 있다.Referring to FIG. 6A, three touch electrodes C11, C21 and C31 are arranged in a first column, and each of the three touch electrodes includes first to third signal lines TY11, TY12, and TY13, respectively. Three touch electrodes C12, C22 and C32 are arranged in the second column, and each of the three touch electrodes is connected to each of the fourth to sixth signal lines TY21, TY22 and TY23 arranged along the second column Respectively. Three touch electrodes C13, C23, and C33 are arranged in the third column, and each of the three touch electrodes is connected to each of the first to third signal lines TY31, TY32, and TY33 arranged along the third column Respectively. Since each of the touch electrodes arranged in the column direction is connected to one signal line arranged in the column direction in this way, even when the display device is multi-touched, the position where the touch is made can be accurately detected.
도 6b를 참조하면, 도 5a와 마찬가지로 제 1 열에는 3개의 터치전극들(C11, C21, C31)이 배열되고, 이들 3개의 터치전극의 각각은 제 1 열을 따라 배열된 제 1 내지 제 3 신호라인(TY11, TY12, TY13)의 각각에 접속되어 있다. 다만, 도 5b의 실시예서는 제 1 내지 제 3 신호라인들(TY11, TY12, TY13)의 각각이 3개로 분지되어 각 신호라인을 구성하는 3개의 분지 신호라인이 하나의 터치전극에 접속되도록 구성된다는 점에서 도 6a와 다르다. 제 2 열의 터치전극(C12, C22, C32)과 제 3 내지 제 6 신호라인(TY21, TY22, TY23)의 접속관계 및 제 3 열의 터치전극(C13, C23, C33)과 제 3 신호라인(TY31, TY32, TY33)의 접속관계 또한 제 1 열의 터치전극과 제 1 내지 제 3 신호라인의 접속관계와 동일하므로 이에 대해서는 설명을 생략한다. Referring to FIG. 6B, similarly to FIG. 5A, three touch electrodes C11, C21, and C31 are arranged in a first column, and each of the three touch electrodes has first to third And is connected to each of the signal lines TY11, TY12, and TY13. However, in the embodiment of FIG. 5B, each of the first to third signal lines TY11, TY12, and TY13 is branched into three, and three branch signal lines constituting each signal line are connected to one touch electrode Which is different from FIG. 6A. The connection relationship between the second row of touch electrodes C12, C22 and C32 and the third to sixth signal lines TY21, TY22 and TY23 and the connection relationship between the third row of touch electrodes C13, C23 and C33 and the third signal line TY31 , TY32, and TY33 are also the same as the connection relationship between the touch electrode of the first row and the first to third signal lines, and thus the description thereof will be omitted.
이상 설명한 도 5a, 도 5b, 도 6a 및 도 6b의 실시예에서는 3행 3열로 이루어진 터치전극 구성에 대해 설명하고 있지만 이는 예시적인 사항에 지나지 않으며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 터치전극의 수와 터치전극에 접속되는 신호라인의 수는 터치전극의 크기 등 필요에 따라 적절히 조절할 수 있다. 또한, 각 터치 전극에는 적어도 하나의 신호라인이 접속될 수 있으며, 하나의 터치전극에 여러 개의 신호라인이 접속되도록 구성할 경우, 각 터치전극에 동일한 신호가 입출력되도록 이들 신호라인의 단부는 하나로 통합처리되는 것이 바람직하다.In the embodiments of FIGS. 5A, 5B, 6A and 6B described above, the structure of the touch electrode composed of three rows and three columns is described, but the present invention is not limited thereto. For example, the number of touch electrodes and the number of signal lines connected to the touch electrodes can be appropriately adjusted according to needs, such as the size of the touch electrodes. When at least one signal line is connected to each touch electrode and a plurality of signal lines are connected to one touch electrode, the ends of the signal lines are integrated .
도 7a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 일부분을 확대 도시한 평면도, 도 7b는 도 7a에 도시된 I-I' 라인 및 II-II'라인을 따라 취한 단면도이다. 도 7a 및 도 7b는 도 3에 도시된 공통전극(COM)의 터치 전극(C11) 중 화소전극(P11, P12)에 대응하는 영역을 예로 들어 도시한 평면도 및 단면도로서, 신호라인이 행방향으로 터치전극에 접속되는 경우의 예를 도시한 도면이다.FIG. 7A is an enlarged plan view of a part of the touch sensor integrated display device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line I-I 'and II-II' shown in FIG. 7A. 7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view illustrating, as an example, a region corresponding to the pixel electrodes P11 and P12 among the touch electrodes C11 of the common electrode COM shown in FIG. 3, And is connected to a touch electrode.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 터치 센서 일체형 표시장치는 제 1 기판(SUBS1) 상에 형성되는 게이트 라인(G1) 및 게이트 라인(G1)으로부터 연장되는 게이트 전극(G)과, 게이트 라인(G1)과 이격되어 평행하게 배치되는 제 1 신호라인(TX11)을 포함한다. 7A and 7B, the touch sensor integrated display device according to the first embodiment of the present invention includes a gate line G1 formed on a first substrate SUBS1 and a gate electrode G2 extending from a gate line G1. (G), and a first signal line (TX11) arranged in parallel and spaced apart from the gate line (G1).
또한, 상기 터치 센서 일체형 표시장치는 게이트 전극(G)을 구비하는 게이트 라인(G1) 및 제 1 신호라인(TX11)이 형성된 기판(SUBS1)상에 형성되는 게이트 절연막(GI)과, 게이트 전극(G)의 일부와 중첩되도록 게이트 절연막(GI) 상에 형성되는 반도체 패턴(A)을 포함한다. 반도체 패턴(A)은 후술하는 박막 트랜지스터(TFT)의 활성영역을 구성한다.The touch sensor integrated type display device includes a gate insulating layer GI formed on a substrate SUBS1 having a gate line G1 having a gate electrode G and a first signal line TX11, And a semiconductor pattern (A) formed on the gate insulating film (GI) so as to overlap with a part of the gate electrode (G). The semiconductor pattern A constitutes an active region of a thin film transistor (TFT) to be described later.
또한, 상기 터치 센서 일체형 표시장치는 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 게이트 라인(G1)과 교차되는 데이터 라인(D1, D2), 데이터 라인(D1, D2)으로부터 연장된 소스 전극(S), 소스 전극(S)과 대향하는 드레인 전극(D)을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT), 및 게이트 라인(G1)과 데이터 라인(D1)의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되며, 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극과 접속되는 화소전극(P11, P12)을 포함한다.The touch sensor integrated type display device further includes data lines D1 and D2 intersecting the gate line G1 with a gate insulating film GI therebetween, a source electrode S extending from the data lines D1 and D2, A thin film transistor TFT including a drain electrode D opposed to the source electrode S and a thin film transistor TFT formed in a region defined by the intersection of the gate line G1 and the data line D1, And pixel electrodes P11 and P12 connected to the drain electrode of the pixel electrode P11.
또한, 상기 터치 센서 일체형 표시장치는 데이터 라인(D1, D2)과 트랜지스터(TFT) 및 화소전극(P11, P12)이 형성된 게이트 절연막(GI)의 전면 상에 형성된 층간 절연막(INS)과, 층간 절연막(INS) 상에 형성되는 공통전극(터치전극)(C11)을 포함한다. 공통전극(터치전극)(C11)은 게이트 절연막과 층간절연막을 관통하는 콘택홀(CH)을 통해 제 1 신호라인(TX11)과 연결된다. The touch sensor integrated type display device includes an interlayer insulating film INS formed on a front surface of a gate insulating film GI on which data lines D1 and D2, a transistor TFT and pixel electrodes P11 and P12 are formed, (Touch electrode) C11 formed on the data line INS. The common electrode (touch electrode) C11 is connected to the first signal line TX11 through the contact hole CH that penetrates the gate insulating film and the interlayer insulating film.
도 8a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 일부분을 확대 도시한 평면도, 도 8b는 도 8a에 도시된 III-III' 라인 및 IV-IV'라인을 따라 취한 단면도이다. 도 8a 및 도 8b는 도 3에 도시된 공통전극(COM)의 터치 전극(C11) 중 화소전극(P11, P12)에 대응하는 영역을 예로 들어 도시한 평면도 및 단면도로서, 신호라인이 열방향으로 터치전극에 접속되는 경우의 예를 도시한 도면이다.FIG. 8A is an enlarged plan view of a part of the touch sensor integrated type display apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a sectional view taken along line III-III 'and line IV-IV' shown in FIG. 8A. 8A and 8B are a plan view and a cross-sectional view illustrating, as an example, a region corresponding to the pixel electrodes P11 and P12 among the touch electrodes C11 of the common electrode COM shown in FIG. 3, And is connected to a touch electrode.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 터치 센서 일체형 표시장치는 제 1 기판(SUBS1) 상에 형성되는 게이트 라인(G1) 및 게이트 라인(G1)으로부터 연장되는 게이트 전극(G)을 포함한다. 8A and 8B, the touch sensor integrated display device according to the second embodiment of the present invention includes a gate line G1 formed on a first substrate SUBS1 and a gate line G2 extending from a gate line G1, (G).
또한, 상기 터치 센서 일체형 표시장치는 게이트 전극(G)을 구비하는 게이트 라인(G1)이 형성된 기판(SUBS1)상에 형성되는 게이트 절연막(GI)과, 게이트 전극(G)의 일부와 중첩되도록 게이트 절연막(GI) 상에 형성되는 반도체 패턴(A)을 포함한다. 반도체 패턴(A)은 후술하는 박막 트랜지스터(TFT)의 활성영역을 구성한다.The touch sensor integrated type display device includes a gate insulating film GI formed on a substrate SUBS1 having a gate line G1 having a gate electrode G formed thereon, And a semiconductor pattern (A) formed on the insulating film (GI). The semiconductor pattern A constitutes an active region of a thin film transistor (TFT) to be described later.
또한, 상기 터치 센서 일체형 표시장치는 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 게이트 라인(G1)과 교차되는 데이터 라인(D1, D2), 데이터 라인(D1, D2)으로부터 연장된 소스 전극(S), 소스 전극(S)과 대향하는 드레인 전극(D)을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT), 상기 데이터 라인(D1, D2)으로부터 이격되어 데이터 라인(D1, D2)과 평행하게 형성되는 제 1 신호라인(TY11) 및 제 2 신호라인(TY12), 게이트 라인(G1)과 데이터 라인(D1)의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되며, 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극과 접속되는 화소전극(P11, P12)을 포함한다.The touch sensor integrated type display device further includes data lines D1 and D2 intersecting the gate line G1 with a gate insulating film GI therebetween, a source electrode S extending from the data lines D1 and D2, A thin film transistor TFT including a source electrode S and a drain electrode D opposed to the source electrode S; a first signal line (TFT) formed parallel to the data lines D1 and D2 from the data lines D1 and D2 The pixel electrodes P11 and P12 which are formed in the region defined by the intersection of the first signal line TY11 and the second signal line TY12 and the gate line G1 and the data line D1 and are connected to the drain electrode of the thin film transistor TFT, ).
또한, 상기 터치 센서 일체형 표시장치는 데이터 라인(D1, D2)과 트랜지스터(TFT) 및 화소전극(P11, P12)이 형성된 게이트 절연막(GI)의 전면 상에 형성된 층간 절연막(INS)과, 층간 절연막(INS) 상에 형성되는 공통전극(터치전극)(C11)을 포함한다. 공통전극(터치전극)(C11)은 층간절연막(INS)을 관통하는 콘택홀(CH)을 통해 제 2 신호라인(TY12)과 연결된다.The touch sensor integrated type display device includes an interlayer insulating film INS formed on a front surface of a gate insulating film GI on which data lines D1 and D2, a transistor TFT and pixel electrodes P11 and P12 are formed, (Touch electrode) C11 formed on the data line INS. The common electrode (touch electrode) C11 is connected to the second signal line TY12 through the contact hole CH penetrating the interlayer insulating film INS.
다음으로 본 발명의 실시예에 따르는 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 동작에 대해 설명하기로 한다. 이하의 설명에서는 60Hz 시분할 구동의 예를 들어 설명하기로 한다. Next, the operation of the touch-sensor-integrated liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention will be described. In the following description, an example of 60 Hz time division driving will be described.
본 발명의 실시예에 따르는 터치 센서 일체형 액정 표시장치는 시분할로 구동된다. 또한, 시분할 구동의 1주기는 도 9에 도시된 바와 같이 디스플레이 구간과 터치 구간으로 구성되어 있으며, 디스플레이 시에는 터치 구동이 오프되고, 터치 시에는 디스플레이 구동이 오프되어 상호 간의 신호간섭이 최소화되도록 되어 있다. 일례로 60Hz 시분할 구동에서는 16.7ms가 1주기가 되며, 이를 디스플레이 구동 구간(약 10ms)과 터치 구동 구간(약 6.7ms)으로 나누어 사용하게 된다. The touch sensor integrated liquid crystal display according to the embodiment of the present invention is driven by time division. In addition, one cycle of time division driving is constituted by a display period and a touch period as shown in FIG. 9, and the touch driving is turned off at the time of display and the display driving is turned off at the time of touch, have. For example, in 60 Hz time division driving, 16.7 ms is one cycle, which is divided into a display driving period (about 10 ms) and a touch driving period (about 6.7 ms).
디스플레이 구간에서 호스트 콘트롤러(100)는 전원 공급부(105)를 제어하여 예를 들면 터치전극들(C11~C33)로 구성되는 공통전극(COM)에 예를 들면 도 5a의 신호라인들(TX11~TX33) 또는 도 6a의 신호라인들(TY11~TY33)을 통해 공통전압(Vcom)을 동시에 공급하고, 데이터 구동부(102)는 게이트 구동부(103)로부터 순차적으로 출력되는 게이트 펄스(Gate)에 동기되어 데이터 라인(D1~Dn)을 통해 화소전극(P11~P66)에 디지털 비디오 데이터에 대응하는 화소전압(Data)을 공급한다. 이와 같이 화소전극(P11~P66)과 공통전극(COM)에 각각 인가되는 공통전압(Vcom)과 화소전압(Data)에 의해 액정층에 전계가 형성되므로, 이 전계에 의해 액정 상태가 변화되어 디스플레이 동작이 수행된다. 이 때 각각의 신호라인(TX11~TX33)에 의해 복수의 터치전극(C11~C33)에 접속된 터치 인식 프로세서(107)는 터치전극들(C11~C33) 각각의 초기 정전용량의 전압값을 측정하여 저장한다. In the display period, the
다음으로, 터치 구동 구간에서 호스트 콘트롤러(100)는 전원 공급부(105)를 제어하여, 예를 들면 도 5a 및 도 5b의 신호라인들(TX11~TX33) 또는 도 6a 및 도 6b의 신호라인들(TY11~TY33)을 통해 공통전극(COM)을 구성하는 터치전극들(C11~C33)에 터치 구동전압(Vtsp)을 순차적으로 공급하도록 한다. 복수의 터치전극들(C11~C33)에 접속된 터치 인식 프로세서(107)는 저장된 터치전극들(C11~C33)의 각각의 초기 정전용량의 전압과 터치 구동구간에서 측정된 정전용량의 전압(Vd)을 차동 증폭하고 그 결과를 디지털 데이터로 변환한다. 또한, 터치 인식 프로세서(107)는 터치 인식 알고리즘을 이용하여 초기 정전용량과 터치 정전용량의 차이를 바탕으로 터치가 이루어진 터치 위치를 판단하고, 그 터치 위치를 지시하는 터치 좌표 데이터를 출력한다. Next, in the touch-driving period, the
상기 터치 센서 일체형 액정 표시장치는 디스플레이 구동시에는 터치 구동이 오프되어 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 신호공급이 중단되고, 터치 구동시에는 디스플레이 구동이 오프되어, 공통전압(Vcom)이 공급되지 않는 시분할 구동으로 구동된다. In the touch-sensor-integrated liquid crystal display device, the touch driving is turned off at the time of driving the display, the supply of the signals to the gate line GL and the data line DL is stopped, Is driven by the time-divisional drive which is not supplied.
상술한 본 발명의 실시예에 의한 터치 센서 일체형 표시장치에 따르면, 터치를 인식하기 위한 터치 센서를 표시장치의 구성요소와 겸용할 수 있게 되므로 표시장치의 두께를 얇게 하는 동시에 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the touch sensor integrated type display device according to the embodiment of the present invention, since the touch sensor for recognizing the touch can also be used as a component of the display device, the thickness of the display device can be reduced and durability can be improved Effect can be obtained.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 터치 센서 일체형 표시장치에 따르면, 터치 인식을 위한 터치 구동라인과 터치센싱 라인을 별도로 구성할 필요가 없기 때문에 신호라인의 수를 줄일 수 있어 간단한 배선구조로 멀티 터치를 인식할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the touch sensor integrated display device according to the embodiment of the present invention, since it is not necessary to separately configure the touch driving line and the touch sensing line for touch recognition, the number of signal lines can be reduced, Can be recognized.
본 발명의 실시예에 의한 터치 센서 일체형 표시장치에 따르면 기생 정전용량에 의한 노이즈 문제를 해소시킬 수 있으므로 상호 정전용량방식에 비해 정전용량의 레벨을 높일 수 있어 멀티 터치 인식의 정밀도를 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the touch sensor integrated display device according to the embodiment of the present invention, since the noise problem due to the parasitic capacitance can be solved, the level of electrostatic capacitance can be increased compared to the mutual capacitance method, Can be obtained.
본 발명의 실시예에 의한 터치 센서 일체형 표시장치에 따르면 상호정전용량 방식에 비해 터치인식을 위한 신호라인의 수를 줄일 수 있으므로 배선구조를 간단히 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the touch sensor integrated type display device according to the embodiment of the present invention, the number of signal lines for touch recognition can be reduced compared to the mutual capacitance type, so that the wiring structure can be simplified.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 설명하고 있는 제 1 방향이나 제 2 방향은 서로 반대되는 방향으로 변경하는 것이 가능하고, 공통전극의 크기 및 수와 형상, 공통전극을 구성하는 터치전극의 크기 및 수와 형상, 각각의 터치전극과 접속되는 신호라인의 수는 임의로 적절히 변경할 수 있는 사항이며, 본 발명의 실시예에 기재된 것으로 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 발명의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. For example, the first direction and the second direction described in the embodiment of the present invention can be changed in directions opposite to each other, and the size and number and shape of the common electrode, the size of the touch electrode constituting the common electrode And the number, shape, and number of signal lines connected to the respective touch electrodes can be appropriately changed, and are not limited to those described in the embodiments of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the invention but should be defined by the claims.
100 : 호스트 콘트롤러 101 : 타이밍 콘트롤러
102 : 데이터 구동부 103 : 게이트 구동부
105 : 전원 공급부 107 : 터치 인식 프로세서
CFA : 컬러필터 어레이 TFTA : 박막 트랜지스터 어레이
Vcom : 공통전압 Vtsp : 터치 구동전압100: Host controller 101: Timing controller
102: Data driver 103: Gate driver
105: power supply unit 107: touch recognition processor
CFA: color filter array TFTA: thin film transistor array
Vcom: common voltage Vtsp: touch driving voltage
Claims (6)
상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 복수의 화소전극들; 및
절연층을 사이에 두고 상기 복수의 화소전극들과 중첩되도록 형성되는 공통전극을 포함하며,
상기 공통전극은 적어도 2이상의 터치전극을 포함하며,
상기 터치전극의 각각은 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향 중 어느 한 방향으로만 배열되는 적어도 하나의 신호라인에 접속되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
A gate line and a data line formed on the substrate so as to intersect with each other;
A plurality of pixel electrodes formed in a region defined by the intersection of the gate line and the data line; And
And a common electrode formed to overlap the plurality of pixel electrodes with an insulating layer interposed therebetween,
Wherein the common electrode includes at least two or more touch electrodes,
Wherein each of the touch electrodes is connected to at least one signal line arranged in only one of a first direction and a second direction intersecting the first direction.
상기 게이트라인과 이격되어 상기 기판 상에서 상기 게이트 라인과 평행하게 1방향으로만 형성되는 신호라인과;
상기 게이트라인과 상기 신호라인이 형성된 기판의 전면 상에 형성되는 게이트 절연막;
상기 게이트라인과 교차하도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되는 데이터 라인;
상기 게이트 절연막 상에 형성되며 상기 데이터 라인에 접속되는 소스전극을 구비하는 박막 트랜지스터;
상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 접속되도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되는 화소전극;
상기 데이터 라인, 상기 박막트랜지스터 및 상기 화소전극이 형성된 게이트 절연막 상에 형성되며, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 층간절연막;
상기 층간절연막 상에 형성되며 상기 층간절연막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 신호라인에 접속되는 공통전극을 포함하며,
상기 공통전극은 적어도 2이상의 터치전극을 포함하며, 상기 터치전극의 각각은 상기 1방향으로만 형성된 상기 신호라인에 접속되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
A gate line formed on the substrate;
A signal line spaced apart from the gate line and formed only in one direction parallel to the gate line on the substrate;
A gate insulating film formed on a front surface of the substrate on which the gate line and the signal line are formed;
A data line formed on the gate insulating film so as to intersect the gate line;
A thin film transistor formed on the gate insulating film and having a source electrode connected to the data line;
A pixel electrode formed on the gate insulating film to be connected to a drain electrode of the thin film transistor;
An interlayer insulating film formed on a gate insulating film on which the data line, the thin film transistor, and the pixel electrode are formed, the interlayer insulating film being formed in a region defined by the intersection of the gate line and the data line;
And a common electrode formed on the interlayer insulating film and connected to the signal line through a contact hole formed in the interlayer insulating film,
Wherein the common electrode includes at least two or more touch electrodes, and each of the touch electrodes is connected to the signal line formed only in the one direction.
상기 게이트라인이 형성된 기판의 전면 상에 형성되는 게이트 절연막;
상기 게이트라인과 교차하도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되는 데이터 라인;
상기 게이트라인과 교차하도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되며 상기 데이터 라인과 이격되어 상기 데이터 라인과 평행하게 1방향으로만 형성되는 신호라인;
상기 게이트 절연막 상에 형성되며 상기 데이터 라인에 접속되는 소스전극을 구비하는 박막 트랜지스터;
상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 접속되도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되며, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 화소전극;
상기 데이터 라인, 상기 신호라인, 상기 박막트랜지스터 및 상기 화소전극이 형성된 게이트 절연막 상에 형성되는 층간절연막;
상기 층간절연막 상에 형성되며 상기 층간절연막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 신호라인에 접속되는 공통전극을 포함하며,
상기 공통전극은 적어도 2이상의 터치전극을 포함하며, 상기 터치전극의 각각은 상기 1 방향으로만 형성된 상기 신호라인에 접속되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
A gate line formed on the substrate;
A gate insulating layer formed on a front surface of the substrate on which the gate line is formed;
A data line formed on the gate insulating film so as to intersect the gate line;
A signal line formed on the gate insulating film so as to intersect the gate line, the signal line being spaced apart from the data line and being formed only in one direction in parallel with the data line;
A thin film transistor formed on the gate insulating film and having a source electrode connected to the data line;
A pixel electrode formed on the gate insulating film to be connected to a drain electrode of the thin film transistor, the pixel electrode being formed in a region defined by the intersection of the gate line and the data line;
An interlayer insulating film formed on the gate insulating film on which the data line, the signal line, the thin film transistor, and the pixel electrode are formed;
And a common electrode formed on the interlayer insulating film and connected to the signal line through a contact hole formed in the interlayer insulating film,
Wherein the common electrode includes at least two or more touch electrodes, and each of the touch electrodes is connected to the signal line formed only in the one direction.
상기 터치전극의 각각은 적어도 2이상의 화소전극에 대응하는 크기를 갖는 것을 특징으로 터치센서 일체형 표시장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein each of the touch electrodes has a size corresponding to at least two or more pixel electrodes.
상기 터치 센서 일체형 표시장치는 디스플레이 구동시에는 터치 구동이 오프되고, 터치 구동시에는 디스플레이 구동이 오프되는 시분할로 구동되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 일체형 표시장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the touch sensor integrated type display device is driven in a time division manner in which the touch driving is turned off at the time of display driving and the display driving is turned off at the time of touch driving.
상기 디스플레이 구동시에는 상기 신호라인을 통해 상기 2이상의 터치전극에 동일한 공통전압이 공급되고, 상기 터치 구동시에는 상기 터치 전극에 순차적으로 터치 구동전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 일체형 표시장치.6. The method of claim 5,
Wherein the same common voltage is supplied to the at least two touch electrodes through the signal line during the display driving, and the touch driving voltage is sequentially supplied to the at least one touch electrode during the touch operation.
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- 2011-02-25 KR KR1020110017181A patent/KR101457743B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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| US11907473B2 (en) | 2021-10-05 | 2024-02-20 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device and method of driving the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR20120097765A (en) | 2012-09-05 |
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