KR20110100377A - Liquid crystal display panel with a built-in touch screen, and liquid crystal display device having the same - Google Patents

Liquid crystal display panel with a built-in touch screen, and liquid crystal display device having the same Download PDF

Info

Publication number
KR20110100377A
KR20110100377A KR1020100019321A KR20100019321A KR20110100377A KR 20110100377 A KR20110100377 A KR 20110100377A KR 1020100019321 A KR1020100019321 A KR 1020100019321A KR 20100019321 A KR20100019321 A KR 20100019321A KR 20110100377 A KR20110100377 A KR 20110100377A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
touch
crystal display
common electrode
driving
Prior art date
Application number
KR1020100019321A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101633601B1 (en
Inventor
유재성
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020100019321A priority Critical patent/KR101633601B1/en
Publication of KR20110100377A publication Critical patent/KR20110100377A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101633601B1 publication Critical patent/KR101633601B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널은 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 컬러필터 및 블랙 매트릭스를 포함하는 상부기판; 게이트 라인과 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소영역에 형성되는 화소전극 및 상기 화소전극의 상부에 형성되어 사용자의 터치 검출을 위한 드라이빙 라인과 센싱 라인의 역할을 수행하는 공통전극이 구비된 하부기판;을 포함한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display panel having a touch screen includes: an upper substrate including red, green, blue color filters, and a black matrix; A lower substrate including a pixel electrode formed in a pixel region defined by an intersection of a gate line and a data line, and a common electrode formed on the pixel electrode and serving as a driving line and a sensing line for detecting a user's touch; It includes;

Description

터치 스크린이 내장된 액정 표시패널과 이를 포함하는 액정 표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL WITH A BUILT-IN TOUCH SCREEN, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}Liquid crystal display panel with built-in touch screen and liquid crystal display including the same {LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL WITH A BUILT-IN TOUCH SCREEN, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 평판표시장치에 관한 것으로, 특히 터치 스크린의 터치 센싱 감도를 향상시킴과 아울러, 제조비용을 줄일 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널과 이를 포함하는 액정 표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat panel display device, and more particularly, to a liquid crystal display panel having a touch screen embedded therein which can improve touch sensing sensitivity of a touch screen and reduce manufacturing costs.

이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.With the development of various portable electronic devices such as mobile communication terminals and notebook computers, there is an increasing demand for a flat panel display device applicable thereto.

평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display Device), 발광 다이오드 표시장치(Light Emitting Diode Display Device) 등이 활발히 연구되고 있다. 이러한 평판 표시장치 중에서 액정 표시장치는 양산 기술, 구동수단의 용이성, 고화질 및 대화면 구현의 장점으로 적용 분야가 확대되고 있다.Liquid crystal display devices, plasma display panels, field emission display devices, and light emitting diode display devices are actively researched as flat panel displays. It is becoming. Among such flat panel display devices, the liquid crystal display device has been expanded in application fields due to mass production technology, ease of driving means, high quality, and large screen.

도 1은 일반적인 액정 표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a general liquid crystal display device.

도 1을 참조하면, 일반적인 액정 표시장치는 액정층(미도시)을 사이에 두고 합착된 하부 기판(10) 및 상부 기판(20)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a general liquid crystal display includes a lower substrate 10 and an upper substrate 20 bonded together with a liquid crystal layer (not shown) therebetween.

상기 하부 기판(10)은 액정층을 구동하기 위한 복수의 화소를 가지는 화소 어레이(12)를 포함하여 구성된다.The lower substrate 10 includes a pixel array 12 having a plurality of pixels for driving the liquid crystal layer.

하부 기판(10)에 형성되는 복수의 화소 각각은 서로 교차되는 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 의해 정의된다. 게이트 라인을 통해 인가되는 게이트 신호(스캔 신호)에 따라 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)가 스위칭 되어 상기 복수의 화소 각각을 턴온(turn on) 시킨다. 데이터 라인을 통해 턴온된 화소 각각에 인가되는 데이터 전압에 따라 전계가 형성되어 상기 화소 각각의 액정층이 구동하게 된다.Each of the plurality of pixels formed in the lower substrate 10 is defined by a plurality of gate lines and a plurality of data lines that cross each other. A thin film transistor (TFT) is switched in accordance with a gate signal (scan signal) applied through a gate line to turn on each of the plurality of pixels. An electric field is formed according to the data voltage applied to each pixel turned on through the data line to drive the liquid crystal layer of each pixel.

상부 기판(20)은 복수의 화소 각각에 대응되도록 화소 영역을 정의하는 블랙 매트릭스(22); 상기 블랙 매트릭스(22)에 의해 정의된 각 화소 영역에 형성된 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 컬러필터(24R, 24G, 24B); 상기 적색, 녹색, 청색 컬러필터(24R, 24G, 24B)와 상기 블랙 매트릭스(22)를 덮도록 형성되어 상부 기판(20)을 평탄화 시키는 오버코트층(26)을 구비한다.The upper substrate 20 may include a black matrix 22 defining a pixel area so as to correspond to each of the plurality of pixels; Red, green, and blue color filters 24R, 24G, and 24B formed in each pixel region defined by the black matrix 22; An overcoat layer 26 is formed to cover the red, green, and blue color filters 24R, 24G, and 24B and the black matrix 22 to planarize the upper substrate 20.

이와 같은, 종래 기술의 일반적인 액정 표시장치는 액정층을 사이에 두고 대향되도록 합착된 하부 기판(10)과 상부 기판(20)을 포함하여 구성되며, 데이터 전압에 따라 복수의 화소 각각의 액정층을 투과하는 광의 투과율을 조절하여 영상 신호에 따른 화상을 표시하게 된다.Such a conventional liquid crystal display device includes a lower substrate 10 and an upper substrate 20 bonded to face each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. The liquid crystal layer of each of the plurality of pixels may be formed according to a data voltage. The transmittance of the transmitted light is adjusted to display an image according to an image signal.

최근에 들어, 평판 표시장치의 입력 장치로서 종래에 적용되었던 마우스나 키보드 등의 입력 장치를 대체하여 사용자가 손가락이나 펜을 이용하여 스크린에 직접 정보를 입력할 수 있는 터치 스크린이 적용되고 있다. Recently, a touch screen that allows a user to directly input information on a screen by using a finger or a pen has been applied to replace a conventional input device such as a mouse or a keyboard as an input device of a flat panel display.

터치 스크린은 네비게이션(navigation), 산업용 단말기, 노트북 컴퓨터, 금융 자동화기기, 게임기 등과 같은 모니터; 휴대전화기, MP3, PDA, PMP, PSP, 휴대용 게임기, DMB 수신기 등과 같은 휴대용 단말기; 및 냉장고, 전자 레인지, 세탁기 등과 같은 가전제품 등에 적용되고 있으며, 누구나 쉽게 조작할 수 있는 장점으로 인해 적용이 확대되고 있다.The touch screen may be a monitor such as navigation, industrial terminal, notebook computer, financial automation device, game machine or the like; Portable terminals such as cellular phones, MP3s, PDAs, PMPs, PSPs, portable game machines, DMB receivers, and the like; And it has been applied to home appliances such as refrigerators, microwave ovens, washing machines, etc., the application is expanding due to the advantage that anyone can easily operate.

최근에는 액정 표시장치에 터치 스크린 적용에 있어서, 슬림(Slim)화를 위해 액정 표시패널에 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치가 개발되고 있다.Recently, in applying a touch screen to a liquid crystal display, a liquid crystal display in which a touch screen is embedded in a liquid crystal display panel has been developed for slimming.

도 2 및 도 3은 일반적인 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.2 and 3 are views for schematically explaining a liquid crystal display device having a built-in touch screen.

도 2 및 도 3을 참조하면, 일반적인 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 액정층(미도시)을 사이에 두고 합착된 하부 기판(50) 및 상부 기판(60)을 포함하여 구성되며, 데이터 전압에 따라 각 화소의 액정층을 투과하는 광의 투과율을 조절하여 영상 신호에 따른 화상을 표시한다. 또한, 사용자의 터치에 따른 정전용량(Ctc)의 변화에 따라 터치 위치(TS)를 검출한다.Referring to FIGS. 2 and 3, a liquid crystal display including a general touch screen includes a lower substrate 50 and an upper substrate 60 bonded together with a liquid crystal layer (not shown) interposed therebetween. In accordance with this, the transmittance of light passing through the liquid crystal layer of each pixel is adjusted to display an image according to an image signal. Also, the touch position TS is detected according to the change of the capacitance Ctc according to the touch of the user.

상기 하부 기판(50)은 액정층을 구동함과 아울러 사용자 손가락의 터치 또는 펜의 터치를 검출하기 위한 복수의 화소를 가지는 화소 어레이(52)를 포함하여 구성된다.The lower substrate 50 includes a pixel array 52 that drives a liquid crystal layer and has a plurality of pixels for detecting a touch of a user's finger or a touch of a pen.

상기 복수의 화소 각각은 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 교차하는 데이터 라인(42)과 게이트 라인(44)에 의해 정의되며, 각 화소의 하부에는 공통 전압이 인가되는 공통전극(46)이 형성되고, 상기 공통전극 상부에 데이터 전압을 화소에 공급하는 화소전극(48)이 형성된다. 여기서, 상기 공통전극(46) 및 상기 화소전극(48)은 인듐 틴 옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전도성 물질로 형성된다.As illustrated in FIG. 3, each of the plurality of pixels is defined by a data line 42 and a gate line 44 that cross each other, and a common electrode 46 to which a common voltage is applied is formed below each pixel. A pixel electrode 48 for supplying a data voltage to the pixel is formed on the common electrode. The common electrode 46 and the pixel electrode 48 may be formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO).

상기 복수의 화소 각각은 게이트 라인을 통해 인가되는 게이트 신호에 따라 박막 트랜지스터가 스위칭 되고, 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압에 따라 전계가 형성되어 액정층이 구동된다.Each of the plurality of pixels switches the thin film transistor according to a gate signal applied through a gate line, and an electric field is formed according to a data voltage applied to the data line to drive the liquid crystal layer.

상부 기판(60)은 복수의 화소 각각에 대응되도록 화소 영역을 정의하는 블랙 매트릭스(62); 블랙 매트릭스(62)에 의해 정의된 각 화소 영역에 형성된 적색, 녹색, 및 청색 컬러필터(64R, 64G, 64B); 및 적색, 녹색, 청색 컬러필터(64R, 64G, 64B)와 블랙 매트릭스(62)를 덮도록 형성되어 상부 기판(60)을 평탄화 시키는 오버코트층(66)을 포함한다.The upper substrate 60 may include a black matrix 62 defining a pixel region so as to correspond to each of the plurality of pixels; Red, green, and blue color filters 64R, 64G, and 64B formed in each pixel region defined by the black matrix 62; And an overcoat layer 66 formed to cover the red, green, and blue color filters 64R, 64G, and 64B and the black matrix 62 to planarize the upper substrate 60.

상기 복수의 화소 각각은 화상을 표시하지 않는 비 표시 구간에 상기 공통전극(46)을 터치의 검출을 위한 센싱/드라이빙 전극으로 구동시켜 사용자 손가락의 터치 또는 펜의 터치를 검출한다. 이때, 상기 터치에 따라 각 화소의 상기 상부 기판(60)과 상기 공통전극(46) 사이에는 터치 정전용량(Ctc)이 형성된다. 이러한, 터치에 따른 터치 정전용량(Ctc)과 기준 정전용량을 비교하여 터치 위치(TS)를 검출하고, 검출된 터치 위치를 외부로 출력하게 된다.Each of the plurality of pixels detects a touch of a user finger or a touch of a pen by driving the common electrode 46 as a sensing / driving electrode for detecting a touch in a non-display period in which no image is displayed. In this case, a touch capacitance Ctc is formed between the upper substrate 60 and the common electrode 46 of each pixel according to the touch. The touch position TS is detected by comparing the touch capacitance Ctc and the reference capacitance according to the touch, and the detected touch position is output to the outside.

도 4는 일반적인 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치에서 사용자의 터치에 따른 정전용량(Ctc)의 변화를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a change in capacitance Ctc according to a user's touch in a liquid crystal display having a built-in touch screen.

도 4를 참조하면, 일반적인 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 화소전극(48)의 하부에 형성된 공통전극(46)이 공통전압을 공급하는 전극의 역할 뿐만 아니라, 사용자의 터치 위치를 검출하기 위한 센싱 라인/드라이빙 라인(sensing line/driving line)의 역할을 함께 수행하게 된다.Referring to FIG. 4, in a liquid crystal display having a common touch screen, the common electrode 46 formed under the pixel electrode 48 serves to detect a user's touch position as well as the electrode supplying a common voltage. It serves as a sensing line / driving line.

여기서, 사용자가 상부 기판(60)을 터치하게 되면, 상부 기판(60)과 센싱 라인/드라이빙 라인의 역할을 수행하는 공통전극(46) 사이에 형성되는 터치 정전용량(Ctc)을 이용하여 사용자의 터치 위치를 검출하게 된다. 이때, 상부 기판(60)과 공통전극(46) 사이에 뿐만 아니라, 공통전극(46) 상부에 형성된 화소전극(48)과 상부 기판(60) 사이에도 기생 커패시티(Cp)가 형성된다.Here, when the user touches the upper substrate 60, the touch capacitance Ctc formed between the upper substrate 60 and the common electrode 46 serving as the sensing line / driving line may be used. The touch position is detected. At this time, the parasitic capacitance Cp is formed not only between the upper substrate 60 and the common electrode 46, but also between the pixel electrode 48 and the upper substrate 60 formed on the common electrode 46.

화소전극(48)과 상부 기판(60) 사이에 형성된 기생 커패시티(Cp)가 상부 기판(60)과 공통전극(46) 사이에 형성되는 터치 정전용량(Ctc)을 실드(shield)시키게 되어 사용자의 터치 위치의 검출을 방해하는 문제점이 발생된다.The parasitic capacitance Cp formed between the pixel electrode 48 and the upper substrate 60 shields the touch capacitance Ctc formed between the upper substrate 60 and the common electrode 46. The problem of disturbing the detection of the touch position occurs.

상술한, 화소전극(48)과 상부 기판(60) 사이에 형성된 기생 커패시티(Cp)로 인한 터치 위치 검출의 저하를 방지하기 위해서는 공통전극(46)에 고 전압을 인가해야 한다. 이로 인해, 사용자의 터치 검출에 따른 구동 전력이 증가되어 액정 표시장치의 소비전력이 증가되는 문제점이 있다.In order to prevent deterioration of the touch position detection due to the parasitic capacitance Cp formed between the pixel electrode 48 and the upper substrate 60, a high voltage should be applied to the common electrode 46. As a result, the driving power according to the user's touch detection is increased, thereby increasing the power consumption of the liquid crystal display.

또한, 공통전극(46)에 고 전압을 인가하기 위해서는 단가가 높은 구동회로를 구비하여야 함으로, 이로 인해 액정 표시장치의 제조비용이 증가되는 문제점이 있다.In addition, in order to apply a high voltage to the common electrode 46, a driving circuit having a high unit cost must be provided, thereby increasing the manufacturing cost of the liquid crystal display.

또한, 종래 기술에서는 터치 감도를 높이기 위해, 공통전극에 고 전압의 드라이빙 전압을 인가하게 되는데, 이러한 경우 고 전압의 드라이빙 전압이 화소전극에 영향을 미쳐 액정 표시패널에 표시되는 화상의 화질이 저하되는 현상이 발생될 수 있다.In addition, in the related art, a high voltage driving voltage is applied to the common electrode in order to increase the touch sensitivity. In this case, the driving voltage of the high voltage affects the pixel electrode, thereby degrading the image quality of the image displayed on the liquid crystal display panel. Phenomenon may occur.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치 스크린의 터치 센싱 감도를 향상시킬 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널과 이를 포함하는 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display panel including a touch screen and a liquid crystal display device including the same, which can improve the touch sensing sensitivity of the touch screen.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자의 터치 위치 검출을 위해 센싱 라인/드라이빙 라인의 역할을 수행하는 공통전극에 인가되는 전압을 낮춰 소비전력을 줄일 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널과 이를 포함하는 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and a liquid crystal display having a touch screen that can reduce power consumption by lowering a voltage applied to a common electrode serving as a sensing line / driving line to detect a touch position of a user. It is an object of the present invention to provide a panel and a liquid crystal display including the same.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 센싱 라인/드라이빙 라인의 역할을 수행하는 공통전극에 구동 전압을 공급하는 구동회로의 단가를 낮춰 제조비용을 줄일 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and includes a liquid crystal display having a touch screen that can reduce manufacturing costs by lowering the unit cost of a driving circuit for supplying a driving voltage to a common electrode serving as a sensing line / driving line. To provide a technical problem.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 센싱 라인/드라이빙 라인의 역할을 수행하는 공통전극에 인가되는 드라이빙(driving) 전압을 낮춰, 터치 위치 검출의 구동에 의한 화질저하를 방지할 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the above-described problem, the touch voltage that can prevent the deterioration of image quality due to the driving of the touch position detection by lowering the driving voltage applied to the common electrode serving as the sensing line / driving line It is a technical problem to provide a liquid crystal display device with a built-in screen.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널은 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 컬러필터 및 블랙 매트릭스를 포함하는 상부기판; 게이트 라인과 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소영역에 형성되는 화소전극 및 상기 화소전극의 상부에 형성되어 사용자의 터치 검출을 위한 드라이빙 라인과 센싱 라인의 역할을 수행하는 공통전극이 구비된 하부기판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display panel having a touch screen includes: an upper substrate including red, green, blue color filters, and a black matrix; A lower substrate including a pixel electrode formed in a pixel region defined by an intersection of a gate line and a data line, and a common electrode formed on the pixel electrode and serving as a driving line and a sensing line for detecting a user's touch; It characterized by including.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널은 상기 공통전극이 상기 하부기판의 최상단에 형성되는 것을 특징으로 한다.In a liquid crystal display panel having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention, the common electrode is formed at an uppermost end of the lower substrate.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널은 사용자의 터치에 따른 터치 따른 터치 정전용량이 상기 화소전극의 상부에 형성된 공통전극과 상기 상부기판 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present disclosure, a liquid crystal display panel having a touch screen may include a touch capacitance according to a touch of a user formed between a common electrode formed on an upper portion of the pixel electrode and the upper substrate.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 컬러필터 및 블랙 매트릭스를 포함하는 상부기판; 게이트 라인과 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소영역에 형성되는 화소전극 및 상기 화소전극의 상부에 형성되어 사용자의 터치 검출을 위한 드라이빙 라인과 센싱 라인의 역할을 수행하는 공통전극이 구비된 하부기판; 및 화상이 표시되는 표시 구간에 상기 액정 표시패널을 구동시키기 위한 구동 신호 및 구동전압을 공급함과 아울러, 화상이 표시되지 않는 비 표시 구간에 사용자의 터치 감지를 위한 구동전압을 상기 액정 표시패널에 공급하는 구동회로부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a liquid crystal display including a touch screen may include: an upper substrate including a red, green, blue color filter, and a black matrix; A lower substrate including a pixel electrode formed in a pixel region defined by an intersection of a gate line and a data line, and a common electrode formed on the pixel electrode and serving as a driving line and a sensing line for detecting a user's touch; ; And supplying a driving signal and a driving voltage for driving the liquid crystal display panel to a display section in which an image is displayed, and supplying a driving voltage for user's touch sensing to the liquid crystal display panel in a non-display section in which an image is not displayed. It characterized in that it comprises a; drive circuit portion.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 사용자의 터치에 따른 터치 따른 터치 정전용량이 상기 화소전극의 상부에 형성된 공통전극과 상기 상부기판 사이에 형성되고, 상기 터치 정전용량의 변화를 통해 사용자의 터치 위치를 검출하여 외부로 출력하는 것을 특징으로 한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display having a touch screen includes a touch capacitance according to a touch of a user formed between a common electrode formed on an upper portion of the pixel electrode and the upper substrate. The touch position of the user may be detected and output to the outside through the change.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널과 이를 포함하는 액정 표시장치는 터치 스크린의 터치 센싱 감도를 높여 터치 위치 검출 성능을 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display panel having a touch screen embedded therein and a liquid crystal display including the same may increase touch sensing sensitivity of the touch screen to improve touch position detection performance.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널과 이를 포함하는 액정 표시장치는 사용자의 터치 위치 검출을 위해 센싱 라인/드라이빙 라인의 역할을 수행하는 공통전극에 인가되는 전압을 낮춰 소비전력을 줄일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display panel having a built-in touch screen and a liquid crystal display device including the same reduce power applied to a common electrode serving as a sensing line / driving line to detect a touch position of a user. Can be reduced.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 센싱 라인/드라이빙 라인의 역할을 수행하는 공통전극에 구동 전압을 공급하는 구동회로의 단가를 낮춰 액정 표시장치의 제조비용을 줄일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display having a touch screen may reduce manufacturing costs of the liquid crystal display by lowering a unit cost of a driving circuit for supplying a driving voltage to a common electrode serving as a sensing line / driving line. .

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 센싱 라인/드라이빙 라인의 역할을 수행하는 공통전극에 인가되는 드라이빙(driving) 전압을 낮춰, 터치 위치 검출의 구동에 의한 화질저하를 방지할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display having a touch screen lowers a driving voltage applied to a common electrode serving as a sensing line / driving line, thereby preventing deterioration of image quality due to driving of touch position detection. can do.

도 1은 일반적인 액정 표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 2 및 도 3은 일반적인 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 4는 일반적인 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치에서 사용자의 터치에 따른 터치 정전용량(Ctc)을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널을 포함하는 액정 표시장치를 개략 적으로 설명하기 위한 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널을 개략 적으로 나타내는 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널에서 사용자의 터치에 따른 터치 정전용량(Ctc)을 이용한 터치 위치 검출 방법을 나타내는 도면.1 is a view for schematically explaining a general liquid crystal display device.
2 and 3 are views for schematically explaining a liquid crystal display device having a built-in touch screen.
FIG. 4 is a diagram illustrating a touch capacitance Ctc according to a user's touch in a liquid crystal display including a general touch screen.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a liquid crystal display device including a liquid crystal display panel having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
6 and 7 schematically illustrate a liquid crystal display panel with a built-in touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention.
8 and 9 are views illustrating a touch position detection method using a touch capacitance Ctc according to a user's touch in a liquid crystal display panel having a touch screen according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널과 이를 포함하는 액정 표시장치에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a liquid crystal display panel with a built-in touch screen and a liquid crystal display including the same will be described with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널을 포함하는 액정 표시장치를 개략 적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널을 개략 적으로 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a liquid crystal display including a liquid crystal display panel having a touch screen according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 illustrate a touch screen according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows schematically the built-in liquid crystal display panel.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치(100)는 액정 표시모듈과, 액정 표시모듈을 구동시키기 위한 구동 회로부를 포함하여 구성된다.5 to 7, the liquid crystal display 100 having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal display module and a driving circuit unit for driving the liquid crystal display module.

상기 액정 표시모듈은 사용자의 터치 위치를 검출하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널(110)과, 상기 액정 표시패널(110)에 광을 공급하는 백라이트 유닛(Back Light Unit)을 포함한다.The liquid crystal display module includes a liquid crystal display panel 110 in which a touch screen for detecting a touch position of a user is embedded, and a backlight unit for supplying light to the liquid crystal display panel 110.

상기 구동 회로부는 외부로부터의 영상 신호를 프레임 단위로 정렬하여 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 생성함과 아울러, 데이터 드라이버 및 게이트 드라이버의 구동 제어신호(DCS, GCS)를 생성하는 타이밍 컨트롤러; 상기 액정 표시패널(110)에 영상 신호에 따른 데이터 전압 및 공통 전압(VGL, VGH)을 공급하는 데이터 드라이버; 상기 액정 표시패널(110)에 스캔 신호를 공급하는 게이트 드라이버; 상기 액정 표시패널(110)에 광을 공급하는 백라이트를 구동시키는 백라이트 구동부; 및 구동 전원을 공급하는 전원 공급부(미도시);를 포함한다.The driving circuit unit generates digital image data R, G, and B by arranging image signals from the outside in units of frames, and generates driving control signals DCS and GCS of the data driver and the gate driver. ; A data driver supplying a data voltage and a common voltage VGL and VGH according to an image signal to the liquid crystal display panel 110; A gate driver supplying a scan signal to the liquid crystal display panel 110; A backlight driver for driving a backlight for supplying light to the liquid crystal display panel 110; And a power supply unit (not shown) for supplying driving power.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널(110)은 액정층(미도시)을 사이에 두고 합착된 상부 기판(120)과 하부 기판(150)을 포함하며, 복수의 화소(Clc, 액정셀)가 매트릭스 형태로 배열된다.The liquid crystal display panel 110 having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention includes an upper substrate 120 and a lower substrate 150 bonded together with a liquid crystal layer (not shown) therebetween, and includes a plurality of pixels ( Clc, liquid crystal cell) are arranged in a matrix form.

이러한, 액정 표시패널(110)은 데이터 전압에 따라 각 화소의 액정층을 투과하는 광의 투과율을 조절하여 영상 신호에 따른 화상을 표시한다. 또한, 사용자의 터치에 따른 정전용량(ΔCm)의 변화에 따라 터치 위치(TS)를 검출한다.The liquid crystal display panel 110 displays an image according to an image signal by adjusting a transmittance of light passing through the liquid crystal layer of each pixel according to the data voltage. In addition, the touch position TS is detected according to the change of the capacitance ΔCm according to the user's touch.

상부 기판(120)은 복수의 화소 각각에 대응되도록 화소 영역을 정의하는 블랙 매트릭스(122); 블랙 매트릭스(122)에 의해 정의된 각 화소 영역에 형성된 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 컬러필터(124R, 124G, 124B); 및 상기 적색, 녹색, 청색 컬러필터(124R, 124G, 124B)와 상기 블랙 매트릭스(122)를 덮도록 형성되어 상부 기판(120)을 평탄화 시키는 오버코트층(126)을 포함한다.The upper substrate 120 may include a black matrix 122 defining a pixel area to correspond to each of the plurality of pixels; Red, green, and blue color filters 124R, 124G, and 124B formed in each pixel region defined by the black matrix 122; And an overcoat layer 126 formed to cover the red, green, and blue color filters 124R, 124G, and 124B and the black matrix 122 to planarize the upper substrate 120.

하부 기판(150)은 액정층을 구동시킴과 아울러, 사용자의 터치에 따른 정전용량(ΔCm)을 이용하여 터치를 검출하기 위한 복수의 화소를 가지는 화소 어레이(140)를 포함하여 구성된다.The lower substrate 150 includes a pixel array 140 which drives a liquid crystal layer and has a plurality of pixels for detecting a touch using a capacitance ΔCm according to a user's touch.

하부 기판(150)은 n개의 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 m개의 데이터 라인(D1 내지 Dm)을 포함하고, 상기 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성되는 복수의 화소(Clc)를 포함한다. 상기 복수의 화소 각각은 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.The lower substrate 150 includes n gate lines G1 to Gn and m data lines D1 to Dm, and is defined by the intersection of the gate lines G1 to Gn and the data lines D1 to Dm. A plurality of pixels Clc is formed for each region to be formed. Each of the plurality of pixels includes a thin film transistor TFT and a storage capacitor Cst formed at an intersection of the gate lines G1 to Gn and the data lines D1 to Dm.

상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)으로부터 공급되는 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(D1 내지 Dm)으로부터 공급되는 데이터 전압을 화소(Clc)로 공급한다.The thin film transistor TFT supplies a data voltage supplied from the data lines D1 to Dm to the pixel Clc in response to a scan signal supplied from the gate lines G1 to Gn.

즉, 상기 복수의 화소 각각은 도 7에 도시된 바와 같이, 서로 교차하는 데이터 라인(142)과 게이트 라인(144)에 의해 정의되며, 게이트 라인(144)을 통해 인가되는 게이트 신호(스캔 신호)에 따라 박막 트랜지스터(TFT)가 스위칭 되어 상기 복수의 화소 각각이 턴온(turn on) 된다. 턴온된 화소 각각은 데이터 라인(142)을 통해 인가되는 데이터 전압에 따라 전계를 형성하여 액정층이 구동하게 된다.That is, as illustrated in FIG. 7, each of the plurality of pixels is defined by a data line 142 and a gate line 144 that cross each other, and a gate signal (scan signal) applied through the gate line 144. As a result, the thin film transistor TFT is switched so that each of the plurality of pixels is turned on. Each of the turned-on pixels forms an electric field according to the data voltage applied through the data line 142 to drive the liquid crystal layer.

이를 위해, 상기 복수의 화소 각각에는 영상 신호에 따른 데이터 전압을 화소에 공급하는 화소전극(148, Pixel ITO)과, 공통 전압이 인가되는 공통전극(146, Vcom)이 형성된다. 여기서, 상기 공통전극(146) 및 상기 화소전극(148)은 인듐 틴 옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전도성 물질로 형성되며, 상기 공통전극(146)은 상기 화소전극(148)의 상부에 형성된다.To this end, each of the plurality of pixels is formed with a pixel electrode 148 (Pixel ITO) for supplying a data voltage corresponding to an image signal to the pixel, and a common electrode 146 (Vcom) to which a common voltage is applied. The common electrode 146 and the pixel electrode 148 are formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), and the common electrode 146 is formed on the upper portion of the pixel electrode 148. Is formed.

상기 공통전극(146)은 상기 화소전극(148)의 상부에 형성되며, 화상이 표시되는 표시 구간에는 공통전압을 공급하는 전극의 역할을 수행한다. 또한, 화상이 표시되지 않는 비 표시 구간에는 사용자의 터치 위치를 검출하기 위한 센싱 라인/드라이빙 라인(sensing/driving line)의 역할을 수행하게 된다.The common electrode 146 is formed on the pixel electrode 148, and serves as an electrode for supplying a common voltage in a display section in which an image is displayed. In addition, the non-display section in which no image is displayed serves as a sensing line / driving line for detecting a user's touch position.

즉, 상기 공통전극(146)은 화상을 표시하기 위해 공통전압을 인가하는 전극의 역할과 터치 위치의 검출을 위한 센싱 라인/드라이빙 라인의 역할을 함께 수행한다.That is, the common electrode 146 plays a role of an electrode applying a common voltage to display an image and a sensing line / driving line for detecting a touch position.

여기서, 상기 공통전극(146)의 드라이빙 라인과 센싱 라인을 분리하기 위한 브리지부(미도시, bridge unit)를 구비하며, 상기 브리지부는 화소전극(148)과 동일 평면상에 위치한 메탈배선(미도시, metal line)을 사용할 수 있다.Here, a bridge unit (not shown) is provided to separate the driving line and the sensing line of the common electrode 146, and the bridge unit is disposed on the same plane as the pixel electrode 148 (not shown). , metal lines) can be used.

또한, 상기 브리지부와 상기 공통전극(146)의 드라이빙 라인과 센싱 라인 적어도 하나의 컨택홀을 통해 연결시킬 수 있다. 여기서, 상기 브리지부는 상부 기판(120)의 블랙 매트릭스(122) 하부에 중첩되도록 형성되어, 액정 표시패널(110)의 개구율이 감소되는 것을 방지한다.In addition, the bridge unit and the driving line and the sensing line of the common electrode 146 may be connected through at least one contact hole. Here, the bridge portion is formed to overlap the lower portion of the black matrix 122 of the upper substrate 120, thereby preventing the aperture ratio of the liquid crystal display panel 110 from decreasing.

상부 기판(120)과 센싱 라인/드라이빙 라인의 역할을 수행하는 공통전극(146) 사이에 형성되는 터치 정전용량(ΔCm)을 이용하여 사용자의 터치 위치를 검출하게 된다.The touch position of the user is detected using the touch capacitance ΔCm formed between the upper substrate 120 and the common electrode 146 serving as the sensing line / driving line.

여기서, 사용자가 상부 기판(120)의 특정 위치를 손가락이나 펜으로 터치하면 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 각 화소는 손가락 터치 또는 펜 터치에 따라 상기 상부 기판(160)과 상기 공통전극(146) 사이에 형성되는 터치 정전용량(ΔCm)이 변화하게 된다. 이러한, 상기 터치 정전용량(ΔCm)과 기준 정전용량(Ct)을 비교하여 터치 위치(TS)를 검출하고, 검출된 터치 위치를 외부로 출력하게 된다.Here, when a user touches a specific position of the upper substrate 120 with a finger or a pen, as illustrated in FIGS. 7 and 8, each pixel may correspond to the upper substrate 160 and the common electrode according to a finger touch or a pen touch. The touch capacitance ΔCm formed between 146 is changed. The touch capacitance TS is detected by comparing the touch capacitance ΔCm with the reference capacitance Ct, and the detected touch position is output to the outside.

예를 들어, 적어도 한 프레임 단위로 각 화소의 비 표시 구간(예를 들어, 블랭킹 구간)마다 화소 어레이(140)에 형성된 공통전극(146)을 터치 검출을 위한 센싱 라인/드라이빙 라인으로 사용하여, 사용자의 터치에 따른 터치 정전용량(ΔCm)의 변화에 따라 터치 위치(TS)를 검출할 수 있다.For example, by using the common electrode 146 formed in the pixel array 140 in each non-display period (eg, blanking period) of each pixel in at least one frame unit, as a sensing line / driving line for touch detection, The touch position TS may be detected according to the change of the touch capacitance ΔCm according to the touch of the user.

도 9를 참조하면, 비 표시 구간에 센싱 라인/드라이빙 라인의 역할을 수항하는 공통전극(146)에 드라이빙 전압(V1)이 인가되고, 사용자가 상부 기판(120)의 특정 위치를 터치하면 상부 기판(120)과 공통전극(146) 사이에 형성되는 커패시터의 터치 정전용량이 변화하게 된다. 이때, 아래의 수학식 1과 같이, 터치 정전용량의 변화량(ΔCm)과 기준 정전용량(Ct)에 의해 센싱 전압(V2)이 변화를 감지하여 사용자의 터치를 감지할 수 있다. 상기 도 9에서, CL1은 드라이빙 라인에 형성되는 로드를 나타내고, CL2는 센싱 라인에 형성되는 로드를 나타낸다.Referring to FIG. 9, when a driving voltage V1 is applied to the common electrode 146 serving as a sensing line / driving line in a non-display period, and a user touches a specific position of the upper substrate 120, the upper substrate The touch capacitance of the capacitor formed between the 120 and the common electrode 146 is changed. In this case, as shown in Equation 1 below, the sensing voltage V2 may be sensed by the change amount ΔCm of the touch capacitance and the reference capacitance Ct to sense the user's touch. In FIG. 9, CL1 represents a rod formed in the driving line, and CL2 represents a rod formed in the sensing line.

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 수학식 1에서, V1은 터치의 센싱을 위한 드라이빙 전압, V2는 센싱 전압, Cm은 터치 정전용량, Ct는 기준 정전용량을 의미한다.In Equation 1, V1 denotes a driving voltage for sensing a touch, V2 denotes a sensing voltage, Cm denotes a touch capacitance, and Ct denotes a reference capacitance.

상기 도 9 및 수학식 1을 통해 알 수 있듯이, 사용자의 터치는 V2의 변화(ΔV2)를 통해 인지될 수 있고, 상기 V2의 변동은 터치 정전용량의 변화(ΔCm)에 의해 유발되게 된다. 즉, 상부 기판(120)과 공통전극(146) 사이에 형성되는 터치 정전용량의 변화(ΔCm)가 증가될수록 V2의 변동이 증가되고, 이에 따라 사용자의 터치 감도가 향상되게 된다.As can be seen from FIG. 9 and Equation 1, the user's touch can be recognized through the change ΔV2 of V2, and the change of V2 is caused by the change of touch capacitance ΔCm. That is, as the change ΔCm of the touch capacitance formed between the upper substrate 120 and the common electrode 146 increases, the variation of V2 increases, thereby improving the user's touch sensitivity.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널과 이를 포함하는 액정 표시장치는 공통전극(146)을 화소전극(148)의 상부에 형성하여, 공통전극(146)을 하부기판(150)의 최상부에 배치한다. 이를 통해, 화소전극(148)에 의한 정전용량이 실드되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 터치 정전용량의 변화(ΔCm)를 증가시켜, 터치 스크린의 터치 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display panel having a touch screen embedded therein and a liquid crystal display device including the same include forming a common electrode 146 on the pixel electrode 148 to form the common electrode 146 on the lower substrate 150. ) Is placed on top. Through this, the phenomenon that the capacitance by the pixel electrode 148 is shielded can be prevented. In addition, the change in touch capacitance ΔCm may be increased to improve touch sensing sensitivity of the touch screen.

종래 기술에서는 터치 감도를 높이기 위해, 공통전극에 고 전압의 드라이빙 전압을 인가하게 되는데, 이러한 경우 고 전압의 드라이빙 전압이 화소전극에 영향을 미쳐 액정 표시패널에 표시되는 화상의 화질이 저하되는 현상이 발생될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 센싱 라인/드라이빙 라인의 역할을 수행하는 공통전극에 인가되는 드라이빙(driving) 전압을 낮춰, 터치 위치 검출의 구동에 의한 화질저하를 방지할 수 있다.In the prior art, a high voltage driving voltage is applied to the common electrode in order to increase the touch sensitivity. In this case, the driving voltage of the high voltage affects the pixel electrode, thereby degrading the image quality of the image displayed on the liquid crystal display panel. Can be generated. According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display having a touch screen lowers a driving voltage applied to a common electrode serving as a sensing line / driving line, thereby preventing deterioration of image quality due to driving of touch position detection. can do.

또한, 터치 정전용량의 변화(ΔCm)를 증가시켜, 사용자의 터치 위치 검출을 위해 센싱 라인/드라이빙 라인의 역할을 수행하는 공통전극(146)에 인가되는 드라이빙 전압을 낮춰 소비전력을 줄일 수 있다.In addition, by increasing the change in touch capacitance ΔCm, the driving voltage applied to the common electrode 146 serving as the sensing line / driving line to detect the touch position of the user may be reduced to reduce power consumption.

또한, 종래 기술 대비 낮은 드라이빙 전압으로도 사용자의 터치를 감지할 수 있어, 드라이빙 전압을 공급하는 구동회로의 단가를 낮춰 액정 표시장치의 제조비용을 줄일 수 있다.In addition, since the user's touch can be sensed even with a lower driving voltage than the prior art, the manufacturing cost of the liquid crystal display can be reduced by lowering the unit cost of the driving circuit for supplying the driving voltage.

본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100: 액정 표시장치 110: 액정 표시패널
120: 상부 기판 122: 블랙 매트릭스
140: 화소 어레이 142: 데이터 라인
144: 게이트 라인 146: 공통전극
148: 화소전극 150: 하부 기판100: liquid crystal display 110: liquid crystal display panel
120: upper substrate 122: black matrix
140: pixel array 142: data line
144: gate line 146: common electrode
148: pixel electrode 150: lower substrate

Claims (8)

적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 컬러필터 및 블랙 매트릭스를 포함하는 상부기판;
게이트 라인과 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소영역에 형성되는 화소전극 및 상기 화소전극의 상부에 형성되어 사용자의 터치 검출을 위한 드라이빙 라인과 센싱 라인의 역할을 수행하는 공통전극이 구비된 하부기판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널.An upper substrate including a red, green, blue color filter and a black matrix;
A lower substrate including a pixel electrode formed in a pixel region defined by an intersection of a gate line and a data line, and a common electrode formed on the pixel electrode and serving as a driving line and a sensing line for detecting a user's touch; Liquid crystal display panel with a touch screen, characterized in that it comprises a. 제 1 항에 있어서,
상기 공통전극은 상기 하부기판의 최상단에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널.The method of claim 1,
The common electrode is a liquid crystal display panel with a touch screen, characterized in that formed on the top of the lower substrate. 제 1 항에 있어서,
사용자의 터치에 따른 터치 정전용량이 상기 화소전극의 상부에 형성된 공통전극과 상기 상부기판 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널.The method of claim 1,
And a touch capacitance according to a user's touch is formed between the common electrode formed on the pixel electrode and the upper substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 공통전극의 드라이빙 라인과 센싱 라인을 분리하기 위한 브리지부를 더 포함하고,
상기 브리지부는 상기 화소전극과 동일 평면상에 위치한 메탈배선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널.The method of claim 1,
Further comprising a bridge for separating the driving line and the sensing line of the common electrode,
And the bridge part is formed of a metal wire disposed on the same plane as the pixel electrode. 제 4 항에 있어서,
상기 브리지부와 상기 공통전극은 적어도 하나의 컨택홀을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널.The method of claim 4, wherein
And the bridge portion and the common electrode are connected through at least one contact hole. 제 4 항에 있어서,
상기 브리지부는 상부 기판의 블랙 매트릭스 하부에 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시패널.The method of claim 4, wherein
And the bridge portion is formed to overlap a lower portion of the black matrix of the upper substrate. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 액정 표시패널;
화상이 표시되는 표시 구간에 상기 액정 표시패널을 구동시키기 위한 구동 신호 및 구동전압을 공급함과 아울러, 화상이 표시되지 않는 비 표시 구간에 사용자의 터치 감지를 위한 구동전압을 상기 액정 표시패널에 공급하는 구동회로부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.A liquid crystal display panel according to any one of claims 1 to 6;
A driving signal and a driving voltage for driving the liquid crystal display panel are supplied to a display section in which an image is displayed, and a driving voltage for detecting a user's touch is supplied to the liquid crystal display panel in a non-display section in which an image is not displayed. A driving circuit unit; and a liquid crystal display device with a built-in touch screen. 제 7 항에 있어서,
사용자의 터치에 따른 터치 따른 터치 정전용량이 상기 화소전극의 상부에 형성된 공통전극과 상기 상부기판 사이에 형성되고, 상기 터치 정전용량의 변화를 통해 사용자의 터치 위치를 검출하여 외부로 출력하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.The method of claim 7, wherein
A touch capacitance according to a touch according to a user's touch is formed between the common electrode formed on the pixel electrode and the upper substrate, and the touch position of the user is detected and output to the outside through the change of the touch capacitance. LCD with built-in touch screen.
KR1020100019321A 2010-03-04 2010-03-04 Liquid crystal display panel with a built-in touch screen, and liquid crystal display device having the same KR101633601B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100019321A KR101633601B1 (en) 2010-03-04 2010-03-04 Liquid crystal display panel with a built-in touch screen, and liquid crystal display device having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100019321A KR101633601B1 (en) 2010-03-04 2010-03-04 Liquid crystal display panel with a built-in touch screen, and liquid crystal display device having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110100377A true KR20110100377A (en) 2011-09-14
KR101633601B1 KR101633601B1 (en) 2016-06-27

Family

ID=44952816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100019321A KR101633601B1 (en) 2010-03-04 2010-03-04 Liquid crystal display panel with a built-in touch screen, and liquid crystal display device having the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101633601B1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130069087A (en) * 2011-12-16 2013-06-26 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device with interred touch screen and method for driving the same
CN103364983A (en) * 2012-03-29 2013-10-23 乐金显示有限公司 Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
WO2014003518A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 Touch display device
US9092103B2 (en) 2012-09-04 2015-07-28 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus
US9202949B2 (en) 2012-06-21 2015-12-01 Samsung Display Co., Ltd. Sensor substrate and sensing display panel having the same
US9256097B2 (en) 2013-04-19 2016-02-09 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatuses
US9377906B2 (en) 2012-02-20 2016-06-28 Lg Display Co., Ltd. Display device with integrated touch screen and method for driving the same
CN105988649A (en) * 2014-10-17 2016-10-05 晨星半导体股份有限公司 Touch display device and driving method thereof
US9477353B2 (en) 2012-06-14 2016-10-25 Samsung Display Co., Ltd. Display device including touch sensor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040001324A (en) * 2002-06-27 2004-01-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Position sensitive liquid crystal display device
KR20090000484A (en) * 2007-06-28 2009-01-07 삼성전자주식회사 Display apparatus and method of driving the same
KR20090108352A (en) * 2008-04-11 2009-10-15 삼성전자주식회사 Display panel assembly and display device having the same
JP2009244958A (en) * 2008-03-28 2009-10-22 Sony Corp Display device with touch sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040001324A (en) * 2002-06-27 2004-01-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Position sensitive liquid crystal display device
KR20090000484A (en) * 2007-06-28 2009-01-07 삼성전자주식회사 Display apparatus and method of driving the same
JP2009244958A (en) * 2008-03-28 2009-10-22 Sony Corp Display device with touch sensor
KR20090108352A (en) * 2008-04-11 2009-10-15 삼성전자주식회사 Display panel assembly and display device having the same

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130069087A (en) * 2011-12-16 2013-06-26 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device with interred touch screen and method for driving the same
US9377906B2 (en) 2012-02-20 2016-06-28 Lg Display Co., Ltd. Display device with integrated touch screen and method for driving the same
US10423288B2 (en) 2012-02-20 2019-09-24 Lg Display Co., Ltd. Display device with integrated touch screen and method for driving the same
US10209842B2 (en) 2012-02-20 2019-02-19 Lg Display Co., Ltd. Display device with integrated touch screen and method for driving the same
US9910549B2 (en) 2012-02-20 2018-03-06 Lg Display Co., Ltd. Display device with integrated touch screen and method for driving the same
US11054939B2 (en) 2012-02-20 2021-07-06 Lg Display Co., Ltd. Display device with integrated touch screen and method for driving the same
US9098134B2 (en) 2012-03-29 2015-08-04 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
CN103364983B (en) * 2012-03-29 2015-12-09 乐金显示有限公司 Liquid crystal disply device and its preparation method
USRE49402E1 (en) 2012-03-29 2023-01-31 Lg Display Co., Ltd. Display device
CN103364983A (en) * 2012-03-29 2013-10-23 乐金显示有限公司 Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
USRE47839E1 (en) 2012-03-29 2020-02-04 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US9477353B2 (en) 2012-06-14 2016-10-25 Samsung Display Co., Ltd. Display device including touch sensor
US9202949B2 (en) 2012-06-21 2015-12-01 Samsung Display Co., Ltd. Sensor substrate and sensing display panel having the same
US9933871B2 (en) 2012-06-21 2018-04-03 Samsung Display Co., Ltd. Sensor substrate and sensing display panel having the same
US11009977B2 (en) 2012-06-21 2021-05-18 Samsung Display Co., Ltd. Sensor substrate and sensing display panel having the same
WO2014003518A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 Touch display device
US9335857B2 (en) 2012-09-04 2016-05-10 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus
US9092103B2 (en) 2012-09-04 2015-07-28 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus
US9256097B2 (en) 2013-04-19 2016-02-09 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatuses
CN105988649A (en) * 2014-10-17 2016-10-05 晨星半导体股份有限公司 Touch display device and driving method thereof
CN105988649B (en) * 2014-10-17 2019-03-19 奕力科技股份有限公司 Touch control display apparatus and its driving method

Also Published As

Publication number Publication date
KR101633601B1 (en) 2016-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101633601B1 (en) Liquid crystal display panel with a built-in touch screen, and liquid crystal display device having the same
US8427448B2 (en) Liquid crystal display
US8717508B2 (en) Liquid crystal display device with interred touch screen
KR101710407B1 (en) Liquid crystal display device with a built in touch screen and driving mehtod thereof
KR102240828B1 (en) Touch panel and apparatus for driving thereof
KR101721611B1 (en) Touch screen display divice, data driver, and the method for driving the touch screen display divice
AU2012101248B4 (en) In-cell or on-cell touch sensor with color filter on array
TWI461976B (en) Liquid crystal display device with built-in touch screen
KR101447740B1 (en) Display Device With Integrated Touch Screen and Method for Driving The Same
KR102332089B1 (en) Display device having touch sensor
KR102045808B1 (en) Touch sensor integrated type display device
KR101843462B1 (en) Liquid crystal display apparatus comprising a touch screen
KR20140083633A (en) Touch Screen With Integrated Display Device And Method for Testing of Touch Panel
KR20160002565A (en) DISPLAY DEVICE WITH INTEGRATED TOUCH SCREEN AND Method for Manufacturing
KR20120106214A (en) Liquid crystal display device with a built in touch screen and driving mehtod thereof
KR101691885B1 (en) Liquid crystal display device with a built-in touch screen and method for manufacturing the same
KR101637168B1 (en) Liquid crystal display device with a built-in touch screen and method for lighting test
KR101825686B1 (en) Liquid crystal display device with a built-in touch screen
KR101897974B1 (en) Liquid crystal display device with a built-in touch screen
US20190196240A1 (en) Touch Panel Liquid Crystal Display Device and Method of Driving the Same
KR20160082810A (en) In Cell Touch Liquid Crystal Display Device
KR101812942B1 (en) Liquid crystal display device with a built-in touch sensor
KR20110102705A (en) Liquid crystal display device with a built-in touch screen
KR101790344B1 (en) Display Device
KR20140097886A (en) Touch Screen Integrated Display Device and Method for Driving The Same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190515

Year of fee payment: 4