KR101481660B1 - Liquid Crystal Display Device And Method For Driving Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치 센서 회로의 신뢰성을 높일 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device capable of enhancing the reliability of a touch sensor circuit and a driving method thereof.
이 액정표시장치는 게이트라인들과 데이터라인들의 교차로 정의되는 다수의 화소들; 구동전압들에 의해 구동되어 외부 광을 감지한 후 광감지신호를 발생하는 다수의 터치 센서 회로들; 기수 화소행들에 공통 접속되어 상기 기수 화소행들에 형성된 터치 센서 회로들에 고전위 구동전압을 공급하는 제1 고전위 구동전압 공급라인; 우수 화소행들에 공통 접속되어 상기 우수 화소행들에 형성된 터치 센서 회로들에 상기 고전위 구동전압을 공급하는 제2 고전위 구동전압 공급라인; 및 상기 제1 및 제2 고전위 구동전압 공급라인들 각각에 상기 고전위 구동전압을 단속적으로 인가하고, 상기 고전위 구동전압을 상기 제1 및 제2 고전위 구동전압 공급라인들에 교대로 인가하는 구동전압 공급부를 구비한다.The liquid crystal display device includes a plurality of pixels defined as an intersection of gate lines and data lines; A plurality of touch sensor circuits driven by driving voltages to sense external light and generate a light sensing signal; A first high potential driving voltage supply line connected in common to the odd numbered pixel rows to supply a high potential driving voltage to the touch sensor circuits formed on the odd numbered pixel rows; A second high potential driving voltage supply line commonly connected to the excellent pixel rows to supply the high potential driving voltage to the touch sensor circuits formed on the excellent pixel rows; And intermittently applying the high potential driving voltage to each of the first and second high potential driving voltage supply lines and alternately applying the high potential driving voltage to the first and second high potential driving voltage supply lines And a driving voltage supply unit.
Description
본 발명은 터치 센서 회로를 내장하는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 터치 센서 회로의 신뢰성을 높일 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
액정표시장치는 비디오 신호에 대응하여 액정층에 인가되는 전계를 통해 액정층의 광투과율을 제어함으로써 화상을 표시한다. 이러한 액정표시장치는 소형 및 박형화와 저 소비전력의 장점을 가지는 평판 표시장치로서, 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 이용되고 있다. 이러한 구성을 가지는 액정표시장치는 박형, 저소비 전력이라는 특징에 의해, 음극선관(CRT)를 빠르게 대체하고 있다.The liquid crystal display displays an image by controlling the light transmittance of the liquid crystal layer through an electric field applied to the liquid crystal layer in accordance with a video signal. Such a liquid crystal display device is a flat panel display device having advantages of small size, thinness and low power consumption, and is used as a portable computer such as a notebook PC, office automation equipment, audio / video equipment and the like. A liquid crystal display device having such a configuration is rapidly replacing a cathode ray tube (CRT) because of its thinness and low power consumption.
특히, 액정셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 스위칭소자의 능동적인 제어가 가능하기 때문에 동영상 구현 에 유리하다. Particularly, an active matrix type liquid crystal display device in which a switching element is formed for each liquid crystal cell is capable of actively controlling a switching element, which is advantageous for a moving image.
이러한 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자로는 도 1과 같이 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 한다)가 이용되고 있다.A thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT") is mainly used as a switching element used in such an active matrix type liquid crystal display device as shown in Fig.
도 1을 참조하면, 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는, 디지털 입력 데이터를 감마기준전압을 기준으로 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터라인(DL)에 공급함과 동시에 스캔펄스를 게이트라인(GL)에 공급하여 액정셀(Clc)을 충전시킨다. 이를 위해, TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst1)의 일측 전극에 접속된다. 액정셀(Clc)의 공통전극에는 공통전압(Vcom)이 공급된다. 스토리지 캐패시터(Cst1)는 TFT가 턴-온될 때 데이터라인(DL)으로부터 인가되는 데이터전압을 충전하여 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다. 스캔펄스가 게이트라인(GL)에 인가되면 TFT는 턴-온(Turn-on)되어 소스전극과 드레인전극 사이의 채널을 형성하여 데이터라인(DL) 상의 전압을 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급한다. 이때 액정셀(Clc)의 액정분자들은 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의하여 배열이 바뀌면서 입사광을 변조하게 된다. 1, an active matrix type liquid crystal display device converts digital input data into an analog data voltage on the basis of a gamma reference voltage and supplies the analog data voltage to a data line DL and simultaneously supplies a scan pulse to a gate line GL Thereby filling the liquid crystal cell Clc. To this end, the gate electrode of the TFT is connected to the gate line GL, the source electrode thereof is connected to the data line DL, and the drain electrode of the TFT is connected to the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc and the storage capacitor Cst1 And is connected to one electrode. A common voltage Vcom is supplied to the common electrode of the liquid crystal cell Clc. The storage capacitor Cst1 functions to charge the data voltage applied from the data line DL when the TFT is turned on to maintain the voltage of the liquid crystal cell Clc constant. When a scan pulse is applied to the gate line GL, the TFT is turned on to form a channel between the source electrode and the drain electrode to apply a voltage on the data line DL to the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc Supply. At this time, the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell Clc are changed in arrangement by the electric field between the pixel electrode and the common electrode to modulate the incident light.
이와 같은 액정표시장치는 수동 발광 소자로서, 액정표시패널의 배면에 배치된 백라이트유닛을 이용하여 화면의 휘도를 조절한다.Such a liquid crystal display device is a passive light emitting device and adjusts the brightness of the screen by using a backlight unit disposed on the back surface of the liquid crystal display panel.
한편, 터치스크린 패널(Touch Screen Panel)은 일반적으로 표시장치 상에 부 착되어 손이나 펜과 접촉되는 터치지점에서 전기적인 특성이 변하여 그 터치지점을 감지하는 유저 인터페이스의 하나로써 그 응용범위가 여러 분야로 확대되고 있다. 터치 스크린 패널이 부착된 액정 표시 장치는 사용자의 손가락 또는 터치 펜(touch pen) 등이 화면에 접촉하였는지 여부 및 접촉 위치 정보를 알아내고, 이 검출 정보를 이용하여 다양한 어플리 케이션(Application)을 구현할 수 있다.On the other hand, a touch screen panel (touch screen panel) is generally mounted on a display device, and is a user interface for sensing the touch point of a touch point that touches a hand or a pen. . A liquid crystal display device with a touch screen panel can find out whether a user's finger, touch pen, or the like has come into contact with a screen and contact position information, and can implement various applications using the detected information have.
그런데, 이러한 액정 표시 장치는 터치 스크린 패널로 인한 원가 상승, 터치 스크린 패널을 액정표시패널 위에 접착시키는 공정 추가로 인한 수율 감소, 액정표시패널의 휘도 저하 및 두께 증가 등의 문제점을 야기한다.However, such a liquid crystal display device causes problems such as a cost increase due to a touch screen panel, a reduction in yield due to a process of adhering a touch screen panel on a liquid crystal display panel, a decrease in luminance of a liquid crystal display panel, and an increase in thickness.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 최근, 터치 스크린 패널 대신에 도 2와 같은 센서 TFT를 포함하는 터치 센서 회로를 액정표시장치의 액정셀(Clc) 내부에 형성하는 기술이 개발된 바 있다. 터치 센서 회로는 외부로부터 입사되는 광량 변화에 따라 광전류(i)를 다르게 발생하는 센서 TFT, 광전류(i)에 의한 전하들을 저장하는 스토리지 커패시터(Cst2), 및 스토리지 커패시터(Cst2)에 저장되어 있는 전하들을 출력하는 스위치 TFT를 포함하여 사용자의 손가락 등에 의한 빛의 변화를 감지하고, 이 광감지신호를 외부로 출력한다. 여기서, 센서 TFT의 게이트전극에는 자신의 문턱전압 이하의 전압으로 설정된 저전위 바이어스 전압(Vbias)이 공급된다. 액정표시장치는 이 터치 센서 회로의 광감지신호에 기반하여 사용자의 손가락 등의 접촉여부 및/또는 접촉 위치정보를 알아낼 수 있게 된다.In order to solve the problems described above, a technique has been recently developed in which a touch sensor circuit including a sensor TFT as shown in Fig. 2 is formed inside a liquid crystal cell Clc of a liquid crystal display instead of a touch screen panel. The touch sensor circuit includes a sensor TFT that generates a photocurrent i differently according to a change in the quantity of light incident from the outside, a storage capacitor Cst2 that stores charges by the photocurrent i, and a charge storage capacitor Cst2 that is stored in the storage capacitor Cst2. And a switch TFT for outputting the light detection signal to the outside. Here, a low potential bias voltage Vbias set at a voltage equal to or lower than the threshold voltage of the sensor TFT is supplied to the gate electrode of the sensor TFT. The liquid crystal display device can determine the contact state and / or the contact position information of the user's finger based on the light sensing signal of the touch sensor circuit.
그런데, 이러한 광 감지동작을 위해, 센서 TFT는 자신의 드레인전극을 통해 항상 고전위의 직류 구동전압(Vdrv)을 공급받아야 하기 때문에 장기간 구동시 쉽게 열화되는 문제점을 갖는다. 센서 TFT가 열화되면, 터치 센서 회로의 출력 특성이 변하므로 출력 감지신호에 큰 오차가 발생 될 수 있다. 다시 말해, 터치 센서 회로는 자신이 형성된 액정셀 상에 사용자의 손가락 등이 접촉해도 미접촉 감지신호를 출력할 가능성이 있으며, 반대로 자신이 형성된 액정셀 상에 사용자의 손가락 등이 접촉하지 않아도 접촉 감지신호를 출력할 가능성이 있다.However, since the sensor TFT must always be supplied with the direct-current driving voltage Vdrv at a high potential through its drain electrode for such light sensing operation, it is easily deteriorated during long-term driving. When the sensor TFT deteriorates, a large error may occur in the output detection signal because the output characteristic of the touch sensor circuit changes. In other words, the touch sensor circuit may output a non-contact sensing signal even if a user's finger touches the liquid crystal cell formed with the touch sensor circuit. In contrast, even if the user's finger or the like does not touch the liquid crystal cell, May be output.
따라서, 본 발명의 목적은 터치 센서 회로의 신뢰성을 높일 수 있도록 한 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device and a method of driving the same that can enhance the reliability of a touch sensor circuit.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 게이트라인들과 데이터라인들의 교차로 정의되는 다수의 화소들; 구동전압들에 의해 구동되어 외부 광을 감지한 후 광감지신호를 발생하는 다수의 터치 센서 회로들; 기수 화소행들에 공통 접속되어 상기 기수 화소행들에 형성된 터치 센서 회로들에 고전위 구동전압을 공급하는 제1 고전위 구동전압 공급라인; 우수 화소행들에 공통 접속되어 상기 우수 화소행들에 형성된 터치 센서 회로들에 상기 고전위 구동전압을 공급하는 제2 고전위 구동전압 공급라인; 및 상기 제1 및 제2 고전위 구동전압 공급라인들 각각에 상기 고전위 구동전압을 단속적으로 인가하고, 상기 고전 위 구동전압을 상기 제1 및 제2 고전위 구동전압 공급라인들에 교대로 인가하는 구동전압 공급부를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a plurality of pixels defined as intersections of gate lines and data lines; A plurality of touch sensor circuits driven by driving voltages to sense external light and generate a light sensing signal; A first high potential driving voltage supply line connected in common to the odd numbered pixel rows to supply a high potential driving voltage to the touch sensor circuits formed on the odd numbered pixel rows; A second high potential driving voltage supply line commonly connected to the excellent pixel rows to supply the high potential driving voltage to the touch sensor circuits formed on the excellent pixel rows; And intermittently applying the high potential driving voltage to each of the first and second high potential driving voltage supply lines and alternately applying the high potential driving voltage to the first and second high potential driving voltage supply lines And a driving voltage supply unit.
상기 고전위 구동전압이 단속적으로 인가되는 주기는 일 수직기간이다.The period in which the high potential driving voltage is intermittently applied is a vertical period.
상기 구동전압 공급부는, 상기 기수 및 우수 화소행들에 공통 접속되는 저전위 구동전압 공급라인을 통해 상기 기수 및 우수 화소행들에 형성된 터치 센서 회로들에 공통으로 저전위 구동전압을 공급한다.The driving voltage supply unit commonly supplies a low potential driving voltage to touch sensor circuits formed on the odd and even pixel rows through a low potential driving voltage supply line commonly connected to the odd and even pixel rows.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 광감지신호를 출력하기 위한 다수의 리드아웃 라인들을 더 구비한다.The liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention further includes a plurality of lead-out lines for outputting the light sensing signal.
상기 터치 센서 회로는, 상기 저전위 구동전압 공급라인에 접속되는 게이트전극, 상기 제1 및 제2 고전위 구동전압 공급라인들 중 어느 하나에 접속되는 소스전극, 및 제1 노드에 접속되는 드레인전극을 구비하여 상기 고전위 구동전압이 인가될 때, 상기 외부광에 의해 소스-드레인간 채널 전류가 흐르는 센서 TFT; 상기 저전위 구동전압 공급라인과 상기 제1 노드 사이에 접속되어 상기 채널 전류에 의한 전하를 축적하는 스토리지 커패시터; 및 상기 축적된 전하를 상기 광감지신호로서 상기 리드아웃 라인들 중 어느 하나로 출력하는 스위칭 TFT를 구비한다.The touch sensor circuit includes a gate electrode connected to the low potential driving voltage supply line, a source electrode connected to one of the first and second high potential driving voltage supply lines, and a drain electrode connected to the first node, A sensor TFT having a source-drain channel current flowing by the external light when the high-potential driving voltage is applied; A storage capacitor connected between the low potential driving voltage supply line and the first node and storing charges due to the channel current; And a switching TFT for outputting the accumulated charge as one of the lead-out lines as the photo-sensing signal.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 리드아웃 라인들에 접속되어 상기 리드아웃 라인들로부터의 광감지신호를 증폭하여 증폭된 전압을 출력하는 리드아웃 집적부를 더 구비한다.The liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention further includes a lead-out integration unit connected to the lead-out lines, for amplifying the photo-sensing signal from the lead-out lines and outputting the amplified voltage.
상기 터치 센서 회로는 상기 화소보다 큰 길이의 간격으로 형성된다.The touch sensor circuit is formed at intervals of a length larger than the pixels.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 게이트라인들과 데이터라인들 의 교차로 정의되는 다수의 화소들; 상기 화소들 중 일부에 형성되고 병렬 접속된 제1 및 제2 센서 TFT들로 각각 공급되는 고전위 구동전압들을 이용하여 외부 광을 감지하는 다수의 터치 센서 회로들; 상기 제1 센서 TFT에 고전위 구동전압을 공급하는 제1 고전위 구동전압 공급라인; 상기 제2 센서 TFT에 상기 고전위 구동전압을 공급하는 제2 고전위 구동전압 공급라인; 및 상기 제1 및 제2 고전위 구동전압 공급라인들 각각에 상기 고전위 구동전압을 단속적으로 인가하고, 상기 고전위 구동전압을 상기 제1 및 제2 고전위 구동전압 공급라인들에 교대로 인가하는 구동전압 공급부를 구비한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a plurality of pixels defined as intersections of gate lines and data lines; A plurality of touch sensor circuits for sensing external light using high potential driving voltages supplied to the first and second sensor TFTs formed in a part of the pixels and connected in parallel; A first high potential driving voltage supply line for supplying a high potential driving voltage to the first sensor TFT; A second high-potential driving voltage supply line for supplying the high-potential driving voltage to the second sensor TFT; And intermittently applying the high potential driving voltage to each of the first and second high potential driving voltage supply lines and alternately applying the high potential driving voltage to the first and second high potential driving voltage supply lines And a driving voltage supply unit.
본 발명의 일 실시예에 따라 게이트라인들과 데이터라인들의 교차로 정의되는 다수의 화소들, 구동전압들에 의해 구동되어 외부 광을 감지한 후 광감지신호를 발생하는 다수의 터치 센서 회로들을 가지는 액정표시장치의 구동방법은, 기수 화소행들에 공통 접속되는 제1 고전위 구동전압 공급라인을 통해 상기 기수 화소행들에 형성된 터치 센서 회로들에 고전위 구동전압을 공급하는 단계; 및 우수 화소행들에 공통 접속되는 제2 고전위 구동전압 공급라인을 통해 상기 우수 화소행들에 형성된 터치 센서 회로들에 상기 고전위 구동전압을 공급하는 단계를 포함하고; 상기 고전위 구동전압은 제1 및 제2 고전위 구동전압 공급라인들 각각에 단속적으로 인가됨과 아울러, 상기 제1 및 제2 고전위 구동전압 공급라인들에 교대로 인가된다.A plurality of pixels defined by the intersection of the gate lines and the data lines according to an embodiment of the present invention, a liquid crystal driving circuit having a plurality of touch sensor circuits driven by driving voltages to generate external light, A method of driving a display device includes: supplying a high potential driving voltage to touch sensor circuits formed on the odd number pixel rows through a first high potential driving voltage supply line commonly connected to odd numbered pixel rows; And supplying the high potential driving voltage to the touch sensor circuits formed on the fine pixel rows through a second high potential driving voltage supply line commonly connected to the fine pixel lines; The high potential driving voltage is intermittently applied to each of the first and second high potential driving voltage supply lines and alternately applied to the first and second high potential driving voltage supply lines.
본 발명의 다른 실시예에 따라 게이트라인들과 데이터라인들의 교차로 정의되는 다수의 화소들, 상기 화소들 중 일부에 형성되고 병렬 접속된 제1 및 제2 센 서 TFT들로 각각 공급되는 고전위 구동전압들을 이용하여 외부 광을 감지하는 다수의 터치 센서 회로들을 가지는 액정표시장치의 구동방법은, 제1 고전위 구동전압 공급라인을 통해 상기 제1 센서 TFT에 고전위 구동전압을 공급하는 단계; 및 제2 고전위 구동전압 공급라인을 통해 상기 제2 센서 TFT에 상기 고전위 구동전압을 공급하는 단계를 포함하고; 상기 고전위 구동전압은 제1 및 제2 고전위 구동전압 공급라인들 각각에 단속적으로 인가됨과 아울러, 상기 제1 및 제2 고전위 구동전압 공급라인들에 교대로 인가된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising a plurality of pixels defined by intersections of gate lines and data lines, a plurality of pixels arranged in a part of the pixels and supplied with first and second sensor TFTs connected in parallel, A method of driving a liquid crystal display having a plurality of touch sensor circuits for sensing external light using voltages includes supplying a high potential driving voltage to the first sensor TFT through a first high potential driving voltage supply line; And supplying the high potential driving voltage to the second sensor TFT through a second high potential driving voltage supply line; The high potential driving voltage is intermittently applied to each of the first and second high potential driving voltage supply lines and alternately applied to the first and second high potential driving voltage supply lines.
본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 구동방법은 터치 센서 회로로 공급되는 고전위 구동전압을 단속적으로 인가하여 터치 센서 회로의 열화를 방지함으로써 터치 센서 회로의 오동작을 방지하여 신뢰성을 높일 수 있다.The liquid crystal display device and the driving method thereof according to the present invention can intermittently apply a high potential driving voltage supplied to the touch sensor circuit to prevent deterioration of the touch sensor circuit, thereby preventing erroneous operation of the touch sensor circuit and improving reliability.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 3 내지 도 10을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 10. FIG.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치를 나타내는 블럭도이다.3 is a block diagram showing a liquid crystal display device according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치는 다수의 게이트라인들(G0 내지 Gn)과 다수의 데이터라인들(D1 내지 Dm) 및 다수의 구동전압 공급라인들(VL1 내지 VLn)이 교차되고 그 교차부에 터치 센서 회로를 갖는 화소(42)들이 배치되는 액정표시패널(40)과, 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 데이터전압을 공급하기 위한 데이터 구동부(20)와, 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동부(30)와, 데이터 구동부(20) 및 게이트 구동부(30)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부(10)와, 구동전압 공급라인들(VL1 내지 VLn)에 구동전압들을 공급하여 화소(42)내의 터치 센서 회로를 구동하는 구동전압 공급부(50), 액정표시패널(152)의 리드아웃라인들(read-out line)(ROL1 내지 RLOm)이 공통으로 접속된 리드아웃 집적부(60)와, 액정표시패널(40)의 배면에 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛(70)을 구비한다.3, the liquid crystal display according to the present invention includes a plurality of gate lines G0 to Gn, a plurality of data lines D1 to Dm, and a plurality of driving voltage supply lines VL1 to VLn, A liquid
액정표시패널(40)은 컬러필터를 포함하는 상부기판과, 화소 회로 및 터치 센서 회로를 포함하는 화소들(42)이 형성되는 하부기판과, 상부기판과 하부기판 사이에 개재되는 액정층을 구비한다. The liquid
이 액정표시패널(40)의 하부기판 상에는 다수의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 다수의 게이트라인들(G1 내지 Gn)이 직교되고 또한, 게이트라인들(G1 내지 Gn)과 평행한 다수의 구동전압 공급라인들(VL1 내지 VLn), 게이트라인들(G1 내지 Gn)과 구동전압 공급라인들(VL1 내지 VLn)과 직교되는 다수의 리드아웃라인들(ROL1 내지 ROLm)이 형성된다. 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 게이트라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에는 도 4와 같은 화소 회로(P1)가 형성되고, 구동전압 공급라인들(VL1 내지 VLn)과 리드아웃라인들(ROL1 내지 ROLm)의 교차부에는 도 4와 같은 터치 센서 회 로(P2)가 형성된다. 구동전압 공급라인들(VL1 내지 VLn) 각각은 터치 센서 회로(P2)에 고전위 구동전압을 공급하기 위한 고전위 구동전압 공급라인들(VL1a 내지 VLna)과, 터치 센서 회로(P2)에 저전위 구동전압을 공급하기 위한 저전위 구동전압 공급라인들(VL1b 내지 VLnb)을 포함한다. 터치 센서 회로(P2)는 자신에게 입력되는 외부광의 변화를 감지하여 광감지신호를 발생하고, 이 광감지신호를 리드아웃라인들(ROL1 내지 ROLm)을 통해 리드아웃 집적부(60)로 공급한다. 한편, 터치 센서 회로(P2)는 화소(42)마다 배치될 수도 있으나, 개구율 향상을 위해 화소보다 큰 길이의 간격으로 형성될 수도 있다.A plurality of data lines D1 to Dm and a plurality of gate lines G1 to Gn are orthogonal to one another and a plurality of gate lines G1 to Gn parallel to the gate lines G1 to Gn are formed on a lower substrate of the liquid
액정표시패널(40)의 상부기판 상에는 컬러필터들과 화소간 경계들을 가려주기 위한 블랙 매트릭스가 형성된다. 액정층을 사이에 두고 화소전극과 대향하여 공통전압이 공급되는 공통전극은 TN(Twisted Nematc) 모드, VA 모드(Vertical Alignment) 모드 등에서 상부기판에 형성되고, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS 모드(Fringe Field Switching) 모드 등에서 하부기판 상에 형성된다. On the upper substrate of the liquid
또한, 액정표시패널(40)의 상/하부기판 각각에는 선편광을 선택하기 위한 편광자와 액정분자의 프리틸트를 결정하기 위한 배향막이 형성된다. Further, polarizers for selecting linearly polarized light and alignment films for determining the pretilt of liquid crystal molecules are formed on the upper and lower substrates of the liquid
데이터 구동부(20)는 타이밍 제어부(10)로부터의 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(R,G,B)를 감마기준전압 발생부(미도시)로부터의 감마기준전압들(GMA)을 참조하여 아날로그 감마보상전압으로 변환하고, 그 아날로그 감마보상전압을 데이터전압으로써 액정표시패널(40)의 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다. The
게이트 구동부(30)는 타이밍 제어부(10)로부터의 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스를 발생하고 그 스캔펄스를 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터전압이 공급되는 액정표시패널(40)의 수평라인을 선택한다.The
타이밍 제어부(10)는 시스템(미도시)으로부터의 디지털 비디오 데이터(R,G,B)를 액정표시패널(40)에 맞게 재정렬하여 데이터 구동부(20)에 공급하고 타이밍 제어신호들(Vsync, Hsync, DCLK, DE)를 이용하여 데이터 구동부(20)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)와 게이트 구동부(30)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 생성한다. 데이터 제어신호(DDCS)에는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 신호(Source Output Enable : SOE) 및 극성신호(Polarity : POL) 등이 포함되며, 게이트 제어신호(DDC)에는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC), 게이트 출력 신호(Gate Output Enable : GOE) 등이 포함된다. The
구동전압 공급부(50)는 도 7과 같이 고전위(Vh)와 저전위(Vl) 사이에서 스윙되는 제1 고전위 구동전압(Vdrv1), 제1 고전위 구동전압(Vdrv1)과 반대 위상을 갖는 제2 고전위 구동전압(Vdrv2), 및 저전위 구동전압(Vbias)을 생성한다. 그리고, 구동전압 공급부(50)는 기수 화소행들의 터치 센서 회로들에 공통접속된 기수 고전위 구동전압 공급라인들(VL1a,VL3a,...VLn-1a)에 제1 고전위 구동전압(Vdrv)을 공급함과 아울러, 우수 화소행들의 터치 센서 회로들에 공통접속된 우수 고전위 구동전압 공급라인들(VL2a,VL4a,...VLna)에 제2 고전위 구동전압(Vdrv2)을 공급한다. 또한, 구동전압 공급부(50)는 모든 화소행들의 터치 센서 회로들에 공통접속된 저전위 구동전압 공급라인들(VL1b 내지 VLnb)에 저전위 구동전압(Vbias)을 공급한다.The driving
리드아웃 집적부(60)는 도 8과 같이 액정표시패널(40)의 리드아웃라인들(ROL1 내지 RLOm)에 각각 접속되는 다수의 회로들을 포함하며, 리드아웃라인들(ROL1 내지 RLOm)로부터의 광감지신호를 증폭하여 증폭된 전압을 출력한다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 이 리드아웃 집적부(60)로부터의 광감지신호에 기반하여 사용자의 손가락 등의 접촉여부 및/또는 접촉 위치정보를 알아낼 수 있게 된다.The lead-out integrating
백라이트 유닛(70)은 액정표시패널(40)의 하부에 액정표시패널(116)과 중첩되게 설치되는 다수의 램프들을 구비한다. 백 라이트 유닛(70)에 사용되는 램프는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent; CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Flouscent; EEFL), 열음극형광램프(Heat Cathode Fluorescent; HCFL) 중 어느 하나일 수 있다. 램프들은 인버터(미도시)의 구동에 의해 액정표시패널(40)의 배면에 광을 조사한다. 한편, 백라이트 유닛(70)은 램프들 대신에 또는 램프들과 함께 다수의 발광다이오드들을 구비할 수도 있다.The
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센서 회로가 형성된 화소(42)의 등가회로도이며, 도 5a 및 도 5b는 터치 센싱 동작 중에 있어서의 제1 노드전압의 변화를 나타내는 파형도이다.FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a
도 4를 참조하면, 화소(42)는 j 번째 게이트라인(Gj)과 j 번재 데이터라인(Dj)의 교차부에 형성되는 화소 회로(P1)와, j 번째 고전위 구동전압 공급라인(VLja) 및 j 번째 저전위 구동전압 공급라인(VLjb)과 j 번째 리드아웃라인(ROLj) 의 교차부에 형성되는 터치 센서 회로(P2)를 구비한다.4, a
화소 회로(P1)는 액정셀(Clc)과, 게이트라인(Gj)과 데이터라인(Dj)의 교차 영역에 형성되어 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 화소 TFT(TFT1)와, 액정셀(Clc)의 충전전압을 한 프레임 동안 유지시키기 위한 제1 스토리지 커패시터(Cst1)를 구비한다. The pixel circuit P1 includes a liquid crystal cell Clc and a pixel TFT TFT1 formed in a crossing region of the gate line Gj and the data line Dj for driving the liquid crystal cell Clc, And a first storage capacitor Cst1 for maintaining the charging voltage of the first storage capacitor Cst1 for one frame.
화소 TFT(TFT1)는 게이트라인(GLj)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 데이터라인(DLj)을 통해 공급되는 데이터전압을 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급한다. 이를 위하여 화소 TFT(TFT1)의 게이트전극은 게이트라인(GLj)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DLj)에 접속되며, 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다. 액정셀(Clc)은 데이터전압과 공통전압(Vcom)의 전위차로 충전되며, 이 전위차로 형성되는 전계에 의해 액정분자들의 배열이 바뀌면서 투과되는 빛의 광량을 조절하거나 빛을 차단하게 된다. 제1 스토리지 커패시터(Cst1)는 화소 TFT(TFT1)의 드레인전극과 저전위 구동전압 공급라인(VLjb) 사이에 접속된다.The pixel TFT TFT1 supplies a data voltage supplied through the data line DLj to the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc in response to a scan pulse from the gate line GLj. To this end, the gate electrode of the pixel TFT (TFT1) is connected to the gate line GLj, the source electrode thereof is connected to the data line DLj, and the drain electrode thereof is connected to the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc. The liquid crystal cell Clc is charged with the potential difference between the data voltage and the common voltage Vcom, and the arrangement of the liquid crystal molecules is changed by the electric field formed by this potential difference to adjust the light amount of the transmitted light or block the light. The first storage capacitor Cst1 is connected between the drain electrode of the pixel TFT (TFT1) and the low potential driving voltage supply line (VLjb).
터치 센서 회로(P2)는 외부로부터 입사되는 광량 변화에 따라 광전류(i)를 다르게 발생하는 센서 TFT(S-TFT)와, 광전류(i)에 의한 전하들을 저장하는 제2 스토리지 커패시터(Cst2), 및 제2 스토리지 커패시터(Cst2)에 저장되어 있는 전하들을 리드아웃라인(ROLj)으로 스위칭하는 스위치 TFT(TFT2)를 구비한다. The touch sensor circuit P2 includes a sensor TFT (S-TFT) which generates a photocurrent i differently according to a change in the quantity of light incident from the outside, a second storage capacitor Cst2 that stores charges by the photocurrent i, And a switch TFT (TFT2) for switching the charges stored in the second storage capacitor (Cst2) to the lead-out line (ROLj).
센서 TFT(S-TFT)의 게이트전극은 저전위 구동전압 공급라인(VLjb)에 접속되고, 소스전극은 고전위 구동전압 공급라인(VLja)에 접속되며, 드레인전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 센서 TFT(S-TFT)의 게이트전극에는 자신의 문턱전압 이하의 전압으로 설정된 저전위 구동전압(Vbias)이 공급되고, 센서 TFT(S-TFT)의 소스전극에는 도 7과 같이 고전위(Vh)와 저전위(Vl) 사이에서 스윙되되 서로 반대 위상을 갖는 제1 및 제2 고전위 구동전압들(Vdrv1,Vdrv2) 중 어느 하나가 공급된다. 센서 TFT(S-TFT)는 자신에게 공급되는 고전위 구동전압이 고전위(Vh)로 유지되는 기간 동안 광센싱 동작을 수행한다. 한편, 센서 TFT(S-TFT)는 자신에게 공급되는 고전위 구동전압이 저전위(Vl)로 유지되는 기간 동안에는 광센싱 동작을 중지하여 종래 계속적인 센싱 동작에 따른 센서 TFT(S-TFT)의 열화 문제를 해결한다. 이에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 이러한 센서 TFT(S-TFT)는 화소 TFT(TFT1) 및 스위치 TFT(TFT2)와는 달리 상부기판의 블랙 매트릭스에 의해 가려지지 않기 때문에 고전위 구동전압이 고전위(Vh)로 유지되는 기간 동안 외부로부터 입사되는 광량 변화를 감지할 수 있게 된다. 다시 말해, 센서 TFT(S-TFT)는 펜이나 사용자의 손가락 등과 같은 불투명 물질이 자신의 상부 위치에서 터치되어 백라이트 유닛으로부터의 광을 자신에게로 반사하면, 이 반사된 광에 감응하여 광전류(i)를 발생한다. 광전류(i)에 의한 전하들은 제1 노드(N1)와 저전위 구동전압 공급라인(VLjb) 사이에 접속된 제2 스토리지 커패시터(Cst2)에 저장된다.The gate electrode of the sensor TFT (S-TFT) is connected to the low potential driving voltage supply line (VLjb), the source electrode is connected to the high potential driving voltage supply line (VLja), and the drain electrode is connected to the first node Respectively. A low potential driving voltage Vbias set to a voltage equal to or lower than the threshold voltage of the sensor TFT (S-TFT) is supplied to the gate electrode of the sensor TFT (S-TFT) And the first and second high potential driving voltages Vdrv1 and Vdrv2, which are swung between the low potential V1 and the low potential V1 and have phases opposite to each other. The sensor TFT (S-TFT) performs an optical sensing operation during a period in which the high-potential driving voltage supplied thereto is maintained at the high potential (Vh). On the other hand, the sensor TFT (S-TFT) stops the optical sensing operation during a period in which the high-potential driving voltage supplied to the sensor TFT (S-TFT) is maintained at the low potential (V1) Solves the degradation problem. This will be described in detail with reference to FIG. 6 and FIG. Unlike the pixel TFT (TFT1) and the switch TFT (TFT2), this sensor TFT (S-TFT) is not covered by the black matrix of the upper substrate. It is possible to detect a change in incident light amount. In other words, when an opaque material such as a pen or a user's finger is touched at its upper position to reflect light from the backlight unit to itself, the sensor TFT (S-TFT) responds to the reflected light to generate a photocurrent i ). Charges by the photocurrent i are stored in a second storage capacitor Cst2 connected between the first node N1 and the low potential drive voltage supply line VLjb.
제2 스토리지 커패시터(Cst2)에 저장되는 전하들에 의해 제1 노드의 전압(VN1)은 도 5a와 같이 스위치 TFT(TFT2)가 턴 온 될 때까지 점점 증가하게 된다. 한편, 고전위 구동전압이 고전위(Vh)로 유지되더라도 불투명 물질이 센서 TFT(S-TFT)에 터치되지 아니하면, 제1 노드의 전압(VN1)은 도 5b와 같이 초기값으로 일정하게 유지된다. The voltage VN1 of the first node is gradually increased by the charges stored in the second storage capacitor Cst2 until the switch TFT TFT2 is turned on as shown in Fig. On the other hand, if the opaque material is not touched by the sensor TFT (S-TFT) even if the high-potential driving voltage is maintained at the high potential Vh, the voltage VN1 of the first node is kept constant at the initial value do.
스위치 TFT(TFT2)는 제2 스토리지 커패시터(Cst2)에 저장되어 있는 전하들을 리드아웃라인(ROLj)으로 스위칭하여 광감지신호를 출력한다. 이를 위해, 스위치 TFT(TFT2)의 게이트전극은 j-1 번째 게이트라인(Gj-1)에 접속되고, 소스전극은 제1 노드(N1)에 접속되며, 드레인전극은 리드아웃라인(ROLj)에 접속된다. 스위치 TFT(TFT2)는 도 5a 및 도 5b와 같이 j-1 번째 게이트라인(Gj-1)에 공급되는 스캔펄스(SPj-1)에 응답하여 턴 온 됨으로써 1 프레임 기간(1V) 동안의 제1 노드전압(VN1)을 광감지신호로써 리드아웃라인(ROLj)으로 출력한다.The switch TFT (TFT2) switches the charges stored in the second storage capacitor (Cst2) to the lead-out line (ROLj) and outputs a photo-sensing signal. To this end, the gate electrode of the switch TFT (TFT2) is connected to the (j-1) th gate line Gj-1, the source electrode thereof is connected to the first node N1 and the drain electrode thereof is connected to the lead out line ROLj Respectively. The switch TFT TFT2 is turned on in response to the scan pulse SPj-1 supplied to the (j-1) th gate line Gj-1 as shown in Figs. 5A and 5B, And outputs the node voltage VN1 as a light sensing signal to the lead-out line ROLj.
도 6은 기수/우수 라인 단위로 교차 구동하기 위한 터치 센서 회로들의 접속구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 교차 구동시 공급되는 제1 및 제2 고전위 구동전압들의 파형도이다.FIG. 6 is a view for explaining a connection structure of touch sensor circuits for cross driving in odd / even line units, and FIG. 7 is a waveform diagram of first and second high potential driving voltages supplied in the cross driving.
도 6 및 도 7을 참조하면, 기수 화소행들에 형성되는 터치 센서 회로들(P2(odd))은 각각 기수 고전위 구동전압 공급라인들(VL1a,VL3a,...VLn-1a)에 접속되어 구동전압 공급부(50)에서 발생된 제1 고전위 구동전압(Vdrv1)을 공통으로 공급받는다. 제1 고전위 구동전압(Vdrv1)은 고전위(Vh)와 저전위(Vl) 사이에서 스윙되되, 1 프레임 기간(1v)을 주기로 그 전위 레벨이 반전된다. 기수 화소행들에 형성되는 터치 센서 회로들(P2(odd))은 고전위(Vh)로 공급되는 제1 고전위 구동전압(Vdrv1)에 응답하여 터치 센싱 동작을 수행하며, 저전위(Vl)로 공급되는 제1 고전위 구동전압(Vdrv1)에 응답하여 터치 센싱 동작을 중지한다.6 and 7, touch sensor circuits P2 (odd) formed on odd numbered pixel rows are connected to odd high potential driving voltage supply lines VL1a, VL3a, ... VLn-1a, respectively. And is commonly supplied with the first high potential driving voltage Vdrv1 generated in the driving
우수 화소행들에 형성되는 터치 센서 회로들(P2(even))은 각각 우수 고전위 구동전압 공급라인들(VL2a,VL4a,...VLna)에 접속되어 구동전압 공급부(50)에서 발 생된 제2 고전위 구동전압(Vdrv2)을 공통으로 공급받는다. 제2 고전위 구동전압(Vdrv2)은 제1 고전위 구동전압(Vdrv1)과 반대 위상을 가지며, 고전위(Vh)와 저전위(Vl) 사이에서 스윙되되, 1 프레임 기간(1v)을 주기로 그 전위 레벨이 반전된다. 우수 화소행들에 형성되는 터치 센서 회로들(P2(even))은 고전위(Vh)로 공급되는 제2 고전위 구동전압(Vdrv2)에 응답하여 터치 센싱 동작을 수행하며, 저전위(Vl)로 공급되는 제2 고전위 구동전압(Vdrv2)에 응답하여 터치 센싱 동작을 중지한다.The touch sensor circuits P2 (even) formed on the excellent pixel rows are connected to the high-potential driving voltage supply lines VL2a, VL4a, ... VLna, respectively, 2 high potential driving voltage (Vdrv2). The second high potential driving voltage Vdrv2 has a phase opposite to the first high potential driving voltage Vdrv1 and is swung between the high potential Vh and the low potential Vl. The potential level is inverted. The touch sensor circuits P2 (even) formed on the excellent pixel rows perform a touch sensing operation in response to a second high potential driving voltage Vdrv2 supplied at a high potential Vh, And stops the touch sensing operation in response to the second high potential driving voltage Vdrv2.
결과적으로, 기수 화소행들에 형성되는 터치 센서 회로들(P2(odd))이 터치 센싱 동작을 수행하는 기간 동안에는 우수 화소행들에 형성되는 터치 센서 회로들(P2(even))은 터치 센싱 동작을 중지하고, 반대로 기수 화소행들에 형성되는 터치 센서 회로들(P2(odd))이 터치 센싱 동작을 중지하는 기간 동안에는 우수 화소행들에 형성되는 터치 센서 회로들(P2(even))은 터치 센싱 동작을 수행한다. 이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센서 회로를 갖는 액정표시장치는 액정표시패널의 하부 기판에 형성되는 터치 센서 회로들(P2)을 기수행/우수행으로 나누어 교번적으로 구동시킴으로써 터치 센서 회로들(P2)의 열화를 방지한다.As a result, the touch sensor circuits P2 (even) formed on the excellent pixel rows during the period in which the touch sensor circuits P2 (odd) formed on the odd number pixel rows perform the touch sensing operation, The touch sensor circuits P2 (even) formed on the excellent pixel rows during the period in which the touch sensor circuits P2 (odd) formed on the odd number pixel rows stop the touch sensing operation, And performs a sensing operation. As described above, in the liquid crystal display device having the touch sensor circuit according to the first embodiment of the present invention, the touch sensor circuits P2 formed on the lower substrate of the liquid crystal display panel are alternately driven Thereby preventing deterioration of the touch sensor circuits P2.
도 8은 리드아웃 집적부의 일부에 대한 등가회로도이고, 도 9는 도 8의 동작을 설명하기 위한 파형도이다. 도 9에서 Sreset,S1,S2는 타이밍 제어부에서 생성되는 스위치 제어신호들이고, SPj-1은 j-1 번째 게이트라인에 공급되는 스캔펄스이다.FIG. 8 is an equivalent circuit diagram for a part of the lead-out integration section, and FIG. 9 is a waveform diagram for explaining the operation of FIG. 9, Sreset, S1 and S2 are switch control signals generated by the timing control unit, and SPj-1 is a scan pulse supplied to the (j-1) th gate line.
도 8 및 도 9를 참조하면, 리드아웃 집적부는 j 번째 리드아웃라인(ROLj)에 접속되는 반전단자(-)와 리셋전압(Vreset) 공급라인에 접속되는 비반전단자(+)를 갖는 오피 앰프(62)와, 오피 앰프(62)의 반전 입력 노드(Ni)와 출력 노드(No) 사이에 접속되는 커패시터(Cfb)와, 오피 앰프(62)의 반전 입력 노드(Ni)와 출력 노드(No) 사이에서 커패시터(Cfb)와 병렬로 접속되는 리셋 스위치(Sreset)와, 출력 노드(No)와 제1 출력 라인(Lo1) 사이에 접속되는 제1 스위치(S1)와, 출력 노드(No)와 제2 출력 라인(Lo2) 사이에 접속되는 제2 스위치(S2)를 구비한다. 8 and 9, the lead-out integration section includes an operational amplifier (not shown) having an inverting terminal (-) connected to the j-th lead-out line ROLj and a non-inverting terminal (+) connected to the reset voltage A capacitor Cfb connected between the inverting input node Ni and the output node No of the
리셋 스위치(Sreset) 제어신호가 하이 논리 상태로 유지되는 A 기간 동안, 오피 앰프(62)는 버퍼로 작용하여 비반전 단자(+)에 공급되는 리셋 전압(Vreset)을 출력 노드(No)로 출력한다. 이 리셋 전압(Vreset)은 B 기간 동안 커패시터(Cfb)에 저장된 후 제1 스위치(S1)가 턴 온 되는 C 기간 동안 제1 출력 라인(Lo1)을 통해 제1 출력전압(Vo1)으로 출력된다. 여기서, 리셋 전압(Vreset)의 크기는 도 5b와 같이 초기값과 동일하게 설정됨이 바람직하다. 이어서, D 기간 동안 스캔펄스(SPj-1)의 공급과 동기되어 터치 센서 회로의 제1 노드 전압(VN1)이 리드아웃라인(ROLj)과 입력 노드(Ni)를 경유하여 커패시터(Cfb)에 저장된다. 이 제1 노드 전압(VN1)은 제2 스위치(S2)가 턴 온 되는 E 기간 동안 제2 출력 라인(Lo2)을 통해 제2 출력전압(Vo2)으로 출력된다. 제2 출력전압(Vo2)은 제1 노드 전압(VN1)에 의존하는 값으로써 터치 센서 회로 상부에 불투명 물질의 터치 여부 및 터치 센서 회로로 공급되는 구동전압의 전위 레벨에 따라 그 값이 달라진다. 즉, 구동전압이 저전위로 공급되거나, 구동전압이 고전위로 공급되더라도 터치 센서 회로 상부에 불투명 물질이 터치되지 아니하면 제2 출력전압(Vo2)은 제1 출력전압(Vo1)과 동일 한 값으로 출력된다. 반면에, 구동전압이 고전위로 공급되는 기간 동안 터치 센서 회로 상부에 불투명 물질이 터치되면 제2 출력전압(Vo2)의 값은 제1 출력전압(Vo1)과 다른 값으로 출력된다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 이러한 제1 및 제2 출력전압들(Vo1,Vo2)의 차이를 도시하지 않은 아날로그-디지털 변환기를 통해 디지털 신호로 처리한 후, 이 디지털 신호와 터치 센서 회로가 포함되는 화소의 위치 정보를 이용하여 현재 터치되고 있는 지점의 정확한 위치를 파악하여 다양한 어플리 케이션에 적용할 수 있게 된다.During the period A during which the reset signal Sreset control signal is kept in the high logic state, the
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센서 회로의 등가회로도이다.10 is an equivalent circuit diagram of a touch sensor circuit according to a second embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센서 회로는 하나의 터치 센서 회로내에 두 개의 센서 TFT(S-TFT1,S-TFT2)를 구비한다.Referring to Fig. 10, the touch sensor circuit according to the second embodiment of the present invention includes two sensor TFTs (S-TFT1, S-TFT2) in one touch sensor circuit.
제1 및 제2 센서 TFT(S-TFT1,S-TFT2)의 게이트전극들에는 저전위 구동전압(Vbias)이 공통으로 인가되며, 제1 및 제2 센서 TFT(S-TFT1,S-TFT2)의 드레인전극들은 제1 노드(N1) 공통 접속된다. 제1 노드(N1)와 센서 TFT들의 게이트전극들 사이에는 제2 스토리지 커패시터(Cst2)가 접속된다. 제1 노드(N1)와 리드아웃라인(ROL) 사이에는 전단 게이트라인으로부터의 스캔펄스(SP)에 응답하여 제1 노드전압(VN1)을 광감지신호로써 리드아웃라인(ROL)으로 출력하는 스위치 TFT(TFT2)가 접속된다. The low-potential driving voltage Vbias is commonly applied to the gate electrodes of the first and second sensor TFTs S-TFT1 and S-TFT2, and the first and second sensor TFTs S-TFT1 and S- Are commonly connected to the first node N1. A second storage capacitor Cst2 is connected between the first node N1 and the gate electrodes of the sensor TFTs. A switch for outputting the first node voltage VN1 as a light sense signal to the lead out line ROL in response to the scan pulse SP from the previous gate line is provided between the first node N1 and the lead out line ROL. And a TFT (TFT2) is connected.
제1 센서 TFT(S-TFT1)의 소스전극에는 제1 고전위 구동전압(Vdrv1)이 공급되는 반면, 제2 센서 TFT(S-TFT2)의 소스전극에는 제2 고전위 구동전압(Vdrv2)이 공급된다. The first high potential driving voltage Vdrv1 is supplied to the source electrode of the first sensor TFT S-TFT1 while the second high potential driving voltage Vdrv2 is supplied to the source electrode of the second sensor TFT S- .
제1 고전위 구동전압(Vdrv1)은 도 7과 같이 고전위(Vh)와 저전위(Vl) 사이에서 스윙되되, 1 프레임 기간(1v)을 주기로 그 전위 레벨이 반전된다. 제2 고전위 구동전압(Vdrv2)은 도 7과 같이 제1 고전위 구동전압(Vdrv1)과 반대 위상을 가지며, 고전위(Vh)와 저전위(Vl) 사이에서 스윙되되, 1 프레임 기간(1v)을 주기로 그 전위 레벨이 반전된다. 따라서, 제1 센서 TFT(S-TFT1)는 고전위(Vh)로 공급되는 제1 고전위 구동전압(Vdrv1)에 응답하여 터치 센싱 동작을 수행하며, 저전위(Vl)로 공급되는 제1 고전위 구동전압(Vdrv1)에 응답하여 터치 센싱 동작을 중지한다. 제2 센서 TFT(S-TFT2)는 고전위(Vh)로 공급되는 제2 고전위 구동전압(Vdrv2)에 응답하여 터치 센싱 동작을 수행하며, 저전위(Vl)로 공급되는 제2 고전위 구동전압(Vdrv2)에 응답하여 터치 센싱 동작을 중지한다. The first high potential driving voltage Vdrv1 is swung between the high potential Vh and the low potential Vl as shown in FIG. 7, and the potential level is inverted in one frame period 1v. The second high potential driving voltage Vdrv2 has a phase opposite to the first high potential driving voltage Vdrv1 and swings between the high potential Vh and the low potential Vl as shown in FIG. ), The potential level is inverted. Therefore, the first sensor TFT (S-TFT1) performs a touch sensing operation in response to the first high potential driving voltage (Vdrv1) supplied at a high potential (Vh) The touch sensing operation is stopped in response to the above driving voltage Vdrv1. The second sensor TFT (S-TFT2) performs a touch sensing operation in response to a second high potential driving voltage (Vdrv2) supplied at a high potential (Vh), and a second high potential driving And stops the touch sensing operation in response to the voltage Vdrv2.
결과적으로, 모든 터치 센서 회로들에서 공통으로 제1 센서 TFT(S-TFT1)들이 터치 센싱 동작을 수행하는 기간 동안에는 모든 터치 센서 회로들의 제2 센서 TFT(S-TFT2)들은 터치 센싱 동작을 중지한다. 반면에, 모든 터치 센서 회로들에서 공통으로 제2 센서 TFT(S-TFT2)들이 터치 센싱 동작을 수행하는 기간 동안에는 모든 터치 센서 회로들의 제1 센서 TFT(S-TFT1)들은 터치 센싱 동작을 중지한다. 이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센서 회로를 갖는 액정표시장치는 터치 센서 회로들 내에 각각 두 개의 센서 TFT들을 배치하고, 이 센서 TFT들을 교차 구동함으로써 터치 센서 회로의 열화를 방지한다.As a result, during the period in which all the first sensor TFTs (S-TFT1) perform a touch sensing operation in all the touch sensor circuits, the second sensor TFTs (S-TFT2) of all the touch sensor circuits stop the touch sensing operation . On the other hand, during the period in which all the second sensor TFTs (S-TFT2) perform a touch sensing operation in common to all the touch sensor circuits, the first sensor TFTs (S-TFT1) of all the touch sensor circuits stop the touch sensing operation . As described above, in the liquid crystal display device having the touch sensor circuit according to the second embodiment of the present invention, two sensor TFTs are disposed in each of the touch sensor circuits, and the sensor TFTs are cross-driven to prevent deterioration of the touch sensor circuit .
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 구동방법은 액정표시패널의 하부 기판에 형성되는 터치 센서 회로들을 기수행/우수행으로 나누어 교번 적으로 구동시켜 터치 센서 회로들의 열화를 방지함으로써 터치 센서 회로들의 오동작을 방지하여 신뢰성을 높일 수 있다.As described above, in the liquid crystal display device and the driving method thereof according to the present invention, the touch sensor circuits formed on the lower substrate of the liquid crystal display panel are alternately driven by the priming / right priming to prevent deterioration of the touch sensor circuits Malfunction of the touch sensor circuits can be prevented and reliability can be improved.
나아가, 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 구동방법은 터치 센서 회로들 내에 각각 두 개의 센서 TFT들을 배치하고, 이 센서 TFT들을 교차 구동시켜 터치 센서 회로의 열화를 방지함으로써 터치 센서 회로들의 오동작을 방지하여 신뢰성을 높일 수 있다.Further, in the liquid crystal display device and the driving method thereof according to the present invention, two sensor TFTs are disposed in each of the touch sensor circuits, and the sensor TFTs are cross-driven to prevent deterioration of the touch sensor circuit, thereby preventing malfunction of the touch sensor circuits So that the reliability can be enhanced.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 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. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
제 1 도는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치의 등가회로도.1 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal display device of an active matrix type.
제 2 도는 터치 센서 회로의 동작 설명을 위한 도면.2 is a diagram for explaining the operation of the touch sensor circuit;
제 3 도는 본 발명에 따른 액정표시장치를 나타내는 블럭도.FIG. 3 is a block diagram showing a liquid crystal display device according to the present invention. FIG.
제 4 도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센서 회로가 형성된 화소의 등가회로도.FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a pixel in which a touch sensor circuit according to a first embodiment of the present invention is formed; FIG.
제 5a 및 5b 도는 터치 센싱 동작 중에 있어서의 제1 노드전압의 변화를 나타내는 파형도.5A and 5B are waveform diagrams showing changes in the first node voltage during the touch sensing operation;
제 6 도는 기수/우수 라인 단위로 교차 구동하기 위한 터치 센서 회로들의 접속구조를 설명하기 위한 도면.6 is a diagram for explaining a connection structure of touch sensor circuits for cross driving in odd / even line units;
제 7 도는 교차 구동시 공급되는 제1 및 제2 고전위 구동전압들의 파형도.7 is a waveform diagram of first and second high potential driving voltages supplied during the cross driving;
제 8 도는 리드아웃 집적부의 일부에 대한 등가회로도.Figure 8 is an equivalent circuit diagram for a portion of the lead-out integration section.
제 9 도는 제 8 도의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.FIG. 9 is a waveform diagram for explaining the operation of FIG. 8; FIG.
제 10 도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센서 회로의 등가회로도. FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of a touch sensor circuit according to a second embodiment of the present invention; FIG.
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