JP6338566B2 - 液晶表示パネル及びこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示パネルに関するものであって、特に、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶表示パネル及びこれを用いた液晶表示装置に関するものである。

タッチパネルは、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、電界発光表示装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＥＬＤ）、電気泳動表示装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＥＰＤ）などのような表示装置に設けられ、ユーザーが表示装置を見ながら指やペンなどで画面を直接に接触して情報を入力できるようにする、入力装置の一種である。

タッチパネルを有する表示装置を製造する方法には、映像を出力するパネルとタッチの有無を感知するタッチパネルが別途に製造された後に合着されるアドオン（Ａｄｄ‐Ｏｎ）方式、及びタッチパネルが映像を出力するパネルに内蔵されるインセル（ｉｎ‐ｃｅｌｌ）方式などが含まれる。

前記表示装置のうち、特に、液晶表示装置を構成する液晶表示パネルは、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード又はＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードを利用して形成されることができる。

特に、ＴＮモードを利用した液晶表示パネルでは、上部基板と下部基板の間に、ツイスト（Ｔｗｉｓｔ）できるように配列された液晶が、上部基板と下部基板に印加される垂直電界により制御されることによって、前記液晶を透過する光の量が制御される。この場合、前記液晶表示パネルの下部基板には、スイッチングトランジスタ及び画素電極が形成され、前記液晶表示パネルの上部基板には、ブラックマトリックス、カラーフィルター、オーバーコーティング層、共通電極及びカラムスペーサーが形成される。

前記インセル方式が適用され、前記ＩＰＳモードを利用する液晶表示パネルでは、前記下部基板にタッチ電極が形成される。

しかし、前記ＴＮモードを利用する液晶表示パネルでは、前記スイッチングトランジスタ及び前記画素電極が形成されている前記下部基板に、タッチ電極が形成されることが難しい。

例えば、前記下部基板にタッチ電極が形成され、前記ＴＮモードを利用した液晶表示パネルの上部基板をユーザーがタッチすると、前記下部基板に配置された前記タッチ電極に印加されたタッチ駆動信号による電界が、前記上部基板に形成された前記共通電極によって遮断される。

したがって、前記下部基板に前記タッチパネルが具備されたインセル方式を利用して、前記ＴＮモードを利用する液晶表示パネルは、具現されることが難しい。

本発明は、上述した問題点を解決するためのものであって、タッチ電極及びスイッチングトランジスタが具備されたＴＦＴ基板が外部と接するように、前記ＴＦＴ基板が、カラーフィルターが具備されたＣＦ基板の上段に配置されている、液晶表示パネル及びこれを用いた液晶表示装置を提供することを技術的課題としている。

上述した目的を達成するための本発明に係る液晶表示パネルは、タッチ電極、画素電極が具備されたサブ画素及び複数のスイッチングトランジスタが具備されたＴＦＴ基板と、前記サブ画素に対応されるカラーフィルター及び共通電極が具備されたＣＦ基板と、及び前記ＴＦＴ基板と前記ＣＦ基板の間に具備されて、液晶が注入される液晶層を含み、前記タッチ電極各々は、一つの水平ラインに具備されて互いに隣接されている、少なくとも二つ以上のサブ画素に共通的に連結されているタッチラインと、及び前記ＴＦＴ基板に具備されたデータラインと重畳するように配置されており、前記データラインに沿って隣接されている少なくとも二つ以上の前記タッチラインと電気的に連結されているタッチ電極ラインを含む。

上述した目的を達成するための本発明に係る液晶表示装置は、タッチ電極が具備された液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを駆動するパネル駆動部と、及び前記タッチ電極から受信された感知信号を利用して前記液晶表示パネルでのタッチの有無を判断するタッチ感知部を含み、前記液晶表示パネルは、前記タッチ電極、画素電極が具備されたサブ画素及び複数のスイッチングトランジスタが具備されたＴＦＴ基板と、前記サブ画素に対応されるカラーフィルター及び共通電極が具備されたＣＦ基板と、及び前記ＴＦＴ基板と前記ＣＦ基板の間に具備されて、液晶が注入される液晶層を含み、前記ＴＦＴ基板が外部と接するように、前記ＴＦＴ基板が前記ＣＦ基板の上段に配置される。

本発明によると、ＴＮ構造を有する液晶表示パネルに、タッチパネルが内蔵されることができる。

したがって、ＴＮ構造を有する液晶表示パネルの付加価値が増加されることができる。

本発明に係る液晶表示装置の構成を示す例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルの断面を示す例示図である。 本発明に係る液晶表示装置に適用される液晶表示パネル及びタッチ感知部の構成を示す例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルの平面を示す例示図である。 図４に示された液晶表示パネルのうち、Ｘ領域を拡大した例示図である。 図５に示されたＭ‐Ｍ´ラインに沿って切断された断面を示す例示図である。 本発明に係る液晶表示装置において、タッチ駆動信号がタッチ電極に印加されるタイミングを示す例示図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る液晶表示装置の構成を示す例示図であり、図２は、本発明に係る液晶表示パネルの断面を示す例示図である。

本発明に係る液晶表示装置は、図１及び図２に示すように、タッチ電極ＴＥが具備された液晶表示パネル１００、前記液晶表示パネル１００を駆動するパネル駆動部２００、３００、４００及び前記タッチ電極ＴＥから受信された感知信号を利用して、前記液晶表示パネル１００のタッチの有無を判断するタッチ感知部６００を含む。

前記液晶表示パネル１００は、前記タッチ電極ＴＥ、画素電極が具備されたサブ画素及び複数のスイッチングトランジスタが具備されたＴＦＴ基板１２０、前記サブ画素に対応されるカラーフィルター１１２及び共通電極１１３が具備されたＣＦ基板１１０、及び前記ＴＦＴ基板１２０と前記ＣＦ基板１１０の間に具備されて、液晶が注入される液晶層１３０を含む。

前記タッチ電極ＴＥ各々は、一つの水平ラインに具備されて互いに隣接されている、少なくとも二つ以上のサブ画素に共通的に連結されているタッチライン（図示せず）及び、前記ＴＦＴ基板１２０に具備されたデータラインＤＬと重畳するように配置され、前記データラインＤＬに沿って隣接されている少なくとも二つ以上の前記タッチラインと電気的に連結されて、前記タッチ感知部６００と連結されているタッチ電極ラインＴＥＬを含む。

特に、本発明に係る液晶表示装置においては、前記ＴＦＴ基板１２０が外部と接するように、図２に示すように、前記ＴＦＴ基板１２０が前記ＣＦ基板１１０の上段に配置される。この場合、前記ＣＦ基板１１０の下段には、前記液晶表示パネル１００に光を照射するバックライトユニットが配置される。

第１に、前記タッチ電極ＴＥは、タッチパネル５００を構成する。本発明に適用される前記タッチパネル５００は、静電容量方式を利用して、前記液晶表示パネル１００を構成する前記ＴＦＴ基板１２０と一体で具備される。

前記タッチパネル５００は、ミューチュアル方式又はセルフキャップ方式から構成されることができる。

前記ミューチュアル方式を利用する前記タッチパネル５００は、タッチ駆動信号が順次供給される駆動電極及び、前記タッチ駆動信号によって生成された感知信号を前記タッチ感知部６００に転送する受信電極を含む。前記タッチ電極ＴＥは、前記駆動電極及び前記受信電極を含む。

前記セルフキャップ方式を利用する前記タッチパネル５００は、前記タッチ駆動信号を受信し、前記感知信号を前記タッチ感知部６００に転送する、前記タッチ電極ＴＥを含む。

以下では、説明の便宜上、前記セルフキャップ方式を利用するタッチパネルが、本発明の一例として説明される。前記セルフキャップ方式を利用する前記タッチ液晶表示パネル５００を構成する前記タッチ電極ＴＥの具体的な構成及び機能は、以下、図３〜図７を参照して詳細に説明する。

第２に、前記液晶表示パネル１００は映像を出力する。前記液晶表示パネル１００には、複数のサブ画素と、前記タッチパネル５００が配置される。

前記液晶表示パネル１００は、前記ＴＦＴ基板１２０と前記ＣＦ基板１１０が、液晶層１３０を介在して接合されて製造される。

前記ＴＦＴ基板１２０と前記ＣＦ基板１１０は、プラスチック（Ｐｌａｓｔｉｃ）、メタル（Ｍｅｔａｌ）、そして／又は、同類のもので構成されたベース基板１２１、１１１を含む。

特に、本発明に係る液晶表示パネルは、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードを利用している。したがって、前記ＴＦＴ基板１２０に具備されている画素電極と、前記ＣＦ基板１１０に具備されている共通電極によって、前記液晶層１３０に注入された液晶が駆動されて、前記液晶での透過率の変化によって映像が出力されることができる。

先ず、前記ＴＦＴ基板１２０を構成するベース基板１２１には、データライン（ＤＬ１ ｔｏ ＤＬｄ）、前記データライン（ＤＬ１ ｔｏ ＤＬｄ）と交差されるゲートライン（ＧＬ１ ｔｏ ＧＬｇ）及び前記サブ画素が具備される。

前記サブ画素各々には、前記ゲートラインと前記データラインに連結されているスイッチングトランジスタ及び前記スイッチングトランジスタと連結されて、前記データラインから前記スイッチングトランジスタを通じてデータ電圧の供給を受ける画素電極が具備される。

特に、前記ＴＦＴ基板１２０には、前記タッチパネル５００を構成する前記タッチ電極ＴＥが具備される。

また、本発明に係る液晶表示装置においては、前記ＴＦＴ基板１２０が外部と接するように、図２に示すように、前記ＴＦＴ基板１２０が前記ＣＦ基板１１０の上段に配置される。

この場合、前記タッチ電極ＴＥが、前記共通電極１１３の上段に配置されるため、前記タッチ電極ＴＥで印加されたタッチ駆動信号による電界が、前記共通電極１１３によって遮断されない。したがって、前記タッチ電極ＴＥを利用して、タッチが感知されることができる。

前記サブ画素の大きさは、一つの前記タッチ電極ＴＥの大きさより小さい。一般的に、タッチ感知に利用される指またはペンなどの面積が、前記サブ画素の大きさより非常に大きいため、一つの前記タッチ電極ＴＥは、少なくとも二つ以上の前記サブ画素にわたって形成される。前記タッチ電極ＴＥが形成される前記サブ画素の数は、多様に変更されることができる。

前記ＴＦＴ基板１２０の上段面には、上部偏光フィルム（２Ｐ）が付着されることができる。

次に、前記ＣＦ基板１１０を構成するベース基板１１１にはレッドカラーフィルター、グリーンカラーフィルター、ブルーカラーフィルターのような多様な色のカラーフィルター１１２が具備される。

前記カラーフィルター１１２上段には、前記共通電極１１３が具備される。

前記ＣＦ基板１１０の下段面には、下部偏光フィルム（１Ｐ）が付着されることができる。

第３、前記パネル駆動部は、制御部４００、ゲートドライバー２００及びデータドライバー３００を含む。

先ず、前記制御部４００は、外部システム（図示せず）から供給される垂直同期信号、水平同期信号及びクロックを利用して、前記ゲートドライバー２００を制御するためのゲート制御信号ＧＣＳと、前記データドライバー３００を制御するためのデータ制御信号ＤＣＳを出力する。

また、前記制御部４００は、前記外部システムから入力される入力映像データをサンプリングした後にこれを再整列し、再整列されたデジタル映像データを前記データドライバー３００に供給する。

また、前記制御部４００は、前記タッチ感知部６００を制御するためのタッチ制御信号を生成して、前記タッチ感知部６００に転送することができる。

次に、前記データドライバー３００は、前記制御部４００から入力された前記映像データを前記データ電圧に変換して、前記ゲートラインに前記スキャンパルスが供給される１水平期間ごとに１水平ライン分のデータ電圧を前記データラインに供給する。例えば、前記データドライバー３００は、ガンマ電圧発生部（図示せず）から供給されるガンマ電圧を利用して、前記映像データをデータ電圧に変換した後、前記データ電圧を前記データラインに出力させる。

最後に、前記ゲートドライバー２００は、前記制御部４００から入力される前記ゲート制御信号に応答して、前記液晶表示パネル１００の前記ゲートライン（ＧＬ１ ｔｏ ＧＬｇ）にゲートパルスを順次的に供給する。これによって前記ゲートパルスが入力される各々のサブ画素に形成されているスイッチングトランジスタがターンオンされ、各サブ画素に映像が出力されることができる。

前記ゲートドライバー２００は、前記液晶表示パネル１００と独立されるように形成され、多様な方式で前記液晶表示パネル１００と電気的に連結されることができる形態に構成されることができるが、前記液晶表示パネル１００内に実装されるゲートインパネル（Ｇａｔｅ Ｉｎ Ｐａｎｅｌ：ＧＩＰ）方式で構成されることもできる。

前記の説明では、前記データドライバー３００、前記ゲートドライバー２００及び前記制御部４００が独立的に構成されたものとして説明されたが、前記データドライバー３００又は前記ゲートドライバー２００のうち、少なくともいずれか一つは、前記制御部４００に構成されることもできる。

。
第４、前記タッチ感知部６００は、前記タッチパネル５００から受信される感知信号を利用して、前記タッチパネル５００でのタッチの有無及びタッチ位置を感知する。

例えば、前記タッチ感知部６００は、前記タッチパネル５００に形成されている前記タッチ電極ＴＥに順次的に前記タッチ駆動信号を供給した後、前記タッチ電極ＴＥを通じて受信される前記感知信号を利用して、前記タッチパネル５００でのタッチの有無及びタッチ座標を判断することができる。

前記タッチパネル５００が上述したように、セルフキャップ方式を利用して構成されているため、前記タッチ感知部６００も前記セルフキャップ方式を利用して構成される。

前記タッチ感知部６００は、図１に示されたように、前記タッチ電極ライン（１‐１ＴＥＬ ｔｏ ｐ‐ｇＴＥＬ）を通じて前記タッチ電極ＴＥと連結される。

図３は、本発明に係る液晶表示装置に適用される液晶表示パネル及びタッチ感知部の構成を示す例示図である。

セルフキャップ（Ｓｅｌｆ Ｃａｐ）方式を利用している本発明に係る液晶表示装置では、図３に示されたように、各々のタッチ電極ＴＥ５１０と連結されているタッチ電極ラインＴＥＬ５２０が前記タッチ感知部６００と連結されている。したがって、前記タッチ電極ラインＴＥＬ５２０の数は、前記タッチパネル５００の横方向に配置されているタッチ電極ＴＥ５１０の数（ｑ）及び前記タッチパネル５００の縦方向に配置されているタッチ電極ＴＥ５１０の数（ｐ）の積（＝ｐｘｑ）に対応される。

複数の前記タッチ電極ＴＥ５１０各々は、前記液晶表示パネル１００に形成された複数のサブ画素にわたって形成されることができる。

複数の前記タッチ電極ラインＴＥＬ５２０各々は、前記タッチ電極ＴＥ５１０と１対１で連結されており、その端は、前記タッチ感知部６００と連結されている。

本発明に適用される前記タッチパネル５００を構成する前記タッチ電極ＴＥ５１０は、上述されたように、静電容量方式を利用するものであって、前記液晶表示パネル１００に内蔵されている。

前記タッチ感知部６００は、前記タッチ感知モードにおいて、前記タッチ駆動信号を前記タッチ電極５１０に供給し、前記タッチ電極５１０から受信されたアナログ感知信号をデジタル信号に変換して、タッチの有無及びタッチ位置を判断する。

しかし、前記タッチ感知部６００は、前記タッチ電極５１０から受信されたアナログ感知信号をデジタル信号に変換する機能だけ奏することもできる。この場合、前記タッチの有無及び前記タッチ位置は、前記制御部４００又は別途の構成要素で判断されることができる。

前記タッチ感知部６００は、現在、セルフキャップ方式を利用する表示装置に適用されるタッチ感知部と同じく構成されることができる。

図４は、本発明に係る液晶表示パネルの平面を示す例示図であり、図５は、図４に示された液晶表示パネルのうち、Ｘ領域を拡大した例示図であり、図６は、図５に示されたＭ‐Ｍ´ラインに沿って切断された断面を示す例示図である。

本発明に係る液晶表示パネルは、図２〜図６に示されたように、タッチ電極（１‐１ＴＥ ｔｏ ｐ‐ｑＴＥ）、画素電極ＰＸが具備されたサブ画素ＳＰＸ、及び複数のスイッチングトランジスタＴｓｗが具備されたＴＦＴ基板１２０、前記サブ画素ＳＰＸに対応されるカラーフィルター１１２及び共通電極１１３が具備されたＣＦ基板１１０、及び前記ＴＦＴ基板１２０と前記ＣＦ基板１１０の間に具備されて、液晶が注入される液晶層１３０を含む。

ここで、前記タッチ電極（１‐１ＴＥ ｔｏ ｐ‐ｑＴＥ）各々は、一つの水平ラインに具備されて互いに隣接されている、少なくとも二つ以上のサブ画素ＳＰＸに共通的に連結されているタッチラインＴＬ及び前記ＴＦＴ基板１２０に具備されたデータラインＤＬと重畳するように配置されており、前記データラインＤＬに沿って隣接されている、少なくとも二つ以上の前記タッチラインＴＬと電気的に連結されているタッチ電極ラインＴＥＬを含む。

第１に、図３に示されたように、前記タッチパネル５００の横方向に配置されているタッチ電極ＴＥ５１０の数がｑで、前記タッチパネル５００の縦方向に配置されているタッチ電極ＴＥ５１０の数がｐである場合、前記タッチパネル５００には、ｐｘｑ個のタッチ電極（１‐１ＴＥ ｔｏ ｐ‐ｑＴＥ）が具備される。

この場合、図４に示された前記液晶表示パネル１００において、左側上段に配置されるタッチ電極は、第１‐１タッチ電極（１‐１ＴＥ）とし、右側下段に配置されるタッチ電極は、第ｐ‐ｑタッチ電極（ｐ‐ｑＴＥ）とする。図４に示されたタッチ電極の総個数は、ｐｘｑ個である。

第２に、前記ＴＦＴ基板１２０には前記タッチパネルが具備され、前記ＴＦＴ基板１２０には前記サブ画素ＳＰが配置され、前記サブ画素ＳＰＸ各々には前記画素電極ＰＸが具備される。前記画素電極ＰＸ各々にはスイッチングトランジスタＴｓｗが具備される。

第３に、前記ＣＦ基板１１０には、前記カラーフィルター１１２及び前記共通電極１１３が具備される。前記共通電極１１３は、一つの板で構成されることができる。

第４に、前記タッチ電極（１‐１ＴＥ ｔｏ ｐ‐ｑＴＥ）各々は、前記タッチラインＴＬ及び前記タッチ電極ラインＴＥＬを含む。

この場合、前記タッチラインＴＬは、一つの水平ラインに具備されて互いに隣接されている、少なくとも二つ以上のサブ画素ＳＰＸに共通的に連結されている。前記水平ラインは、図４及び図５において、ゲートラインＧＬと並んだラインを意味する。

互いに異なるタッチ電極ＴＥに具備されるタッチラインＴＬは、互いに分離されている。

また、同一のタッチ電極ＴＥに具備されるタッチラインＴＬは、前記タッチ電極ラインＴＥＬを通じて、電気的に互いに連結される。

前記タッチ電極ラインＴＥＬは、前記ＴＦＴ基板１２０に具備された前記データラインＤＬと重畳するように配置され、前記データラインＤＬに沿って隣接されている、少なくとも二つ以上の前記タッチラインＴＬと電気的に連結される。

例えば、図４において、一つの前記タッチ電極は、一つの水平ラインに隣接されている６個のサブ画素に具備される。また、図４において、一つの前記タッチ電極は、二つの水平ラインに形成されている二つの前記タッチラインＴＬを含む。二つの前記タッチラインＴＬは、前記データラインＤＬに重畳するように配置される前記タッチ電極ラインＴＥＬを通じて、電気的に互いに連結される。

前記タッチ電極ラインＴＥＬは、前記データラインＤＬと重畳するように配置されることができる。特に、前記タッチ電極ラインＴＥＬは、前記タッチ電極が具備されたサブ画素のうち、いずれか一つのレッドサブ画素Ｒに連結されるデータラインと重畳するように配置されることができる。

例えば、前記第１‐１タッチ電極（１‐１ＴＥ）は、第１‐１タッチ電極ライン（１‐１ＴＥＬ）及び二つの前記タッチラインＴＬを含む。

前記第１‐１タッチ電極ライン（１‐１ＴＥＬ）は、図５に示されたように、二つの前記タッチラインＴＬと、第１‐１タッチ電極コンタクトホール（１‐１ＴＥ＿ＣＴＨ）を通じて電気的に連結されている。

前記第１‐１タッチ電極ライン（１‐１ＴＥＬ）は、図５及び図６に示されたように、第１データライン（ＤＬ１）と重畳するように前記ＴＦＴ基板１２０に配置される。

第５に、互いに隣接されている、少なくとも二つ以上の前記サブ画素各々に具備された前記タッチラインＴＬは、隣接されているサブ画素ＳＰＸに延長されているメインタッチラインＭＴＬ及び前記メインタッチラインＭＴＬから分岐された単位タッチラインＵＴＬを含む。この場合、互いに異なるタッチ電極が形成されており、互いに隣接されているサブ画素各々に具備されている前記メインタッチラインＭＴＬは、互いに連結されない。

前記単位タッチラインＵＴＬは、前記サブ画素ＳＰＸ各々に具備された前記画素電極ＰＸの外郭に沿って具備される。

更に説明すると、互いに隣接されている、少なくとも二つ以上の前記サブ画素ＳＰＸ各々に具備された前記タッチラインＴＬは、前記タッチラインＴＬに具備されたサブ画素ＳＰＸに配置されている画素電極ＰＸの外郭に沿って四角形形状で配置される。

例えば、図５に示されたように、前記第１‐１タッチ電極ライン（１‐１ＴＥＬ）と連結されているタッチラインＴＬのうち、レッドサブ画素Ｒに具備されたタッチラインは、隣接されたサブ画素ＳＰＸに延長されているメインタッチラインＭＴＬ及び前記メインタッチラインＭＴＬから分岐された単位タッチラインＵＴＬを含む。

この場合、前記単位タッチラインＵＴＬは、前記画素電極ＰＸの外郭に沿って四角形形状で前記単位画素ＳＰＸに配置される。

上述されたように構成されることによって、前記タッチ電極ＴＥは、前記画素電極の駆動に影響を及ぼさないことができ、また、前記画素電極の周辺に光が漏れることを防止することができる。

第６に、前記ＴＦＴ基板１２０の構成を、図６を参照して説明すると、次の通りである。

前記ＴＦＴ基板１２０は、ベース基板１２１、前記ベース基板１２１に具備された前記タッチ電極ラインＴＥＬ、前記タッチ電極ラインＴＥＬ上段に具備される第１保護膜１２２、前記第１保護膜１２２上段に具備される前記タッチラインＴＬ、前記タッチラインＴＬ上段に具備されるゲート絶縁膜１２３、前記ゲート絶縁膜１２３上段に具備されて、前記タッチ電極ラインＴＥＬと重畳するように具備されるデータラインＤＬ、前記データラインＤＬ上段に具備される第２保護膜１２４及び前記第２保護膜１２４上段に具備される前記画素電極ＰＸを含む。

ここで、前記タッチラインＴＬは、前記第１保護膜１２２に形成された前記タッチ電極コンタクトホール（ＴＥ＿ＣＴＨ）を通じて前記タッチ電極ラインＴＥＬと電気的に連結される。

例えば、図６には、前記第１‐１タッチ電極ライン（１‐１ＴＥＬ）が前記第１‐１タッチ電極コンタクトホール（１‐１ＴＥ＿ＣＴＨ）を通じて前記タッチ電極ＴＬと連結されており、前記第１‐１タッチ電極ライン（１‐１ＴＥＬ）が、第１データライン（ＤＬ１）と重畳している。

前記第１保護膜１２２、前記ゲート絶縁膜１２３、前記第２保護膜１２４は、多様な種類の無機物質または有機物質で構成されることができる。

以下では、図７を参照して、本発明に係る液晶表示装置の基本的な動作方法が説明される。

図７は、本発明に係る液晶表示装置において、タッチ駆動信号がタッチ電極に印加されるタイミングを示す例示図である。

セルフキャップ（Ｓｅｌｆ Ｃａｐ）方式及びＴＮモードを利用している本発明に係る液晶表示装置は、図３に示されたように、各々のタッチ電極５１０と連結されているタッチ電極ライン５２０が前記タッチ感知部６００と連結されている。

横方向のタッチ電極５１０の数がｑで、縦方向のタッチ電極５１０の数がｐである場合、総ｐｘｑ個の前記タッチ電極ラインが、前記タッチ感知部６００と連結されている。

本発明に係る液晶表示装置では、前記タッチ駆動信号が供給される前記タッチ電極５１０が、前記液晶表示パネル１００の内部に内蔵されているため、映像出力とタッチ感知が同時に駆動されることができない。したがって、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）によって決められる１フレーム期間は、図７に示されたように、映像出力期間（ｄｉｓｐｌａｙ）と、タッチ感知期間（Ｔｏｕｃｈ）に区分される。前記液晶表示パネルを通じて映像が出力される期間が前記映像出力期間であり、タッチが感知される期間が前記タッチ感知期間である。

しかし、１フレーム期間に、複数の映像出力期間と複数のタッチ感知期間が少なくとも二回以上ずつ反復されることもできる。

前記映像出力期間（ｄｉｓｐｌａｙ）に、前記共通電極１１３には共通電圧が供給され、前記画素電極ＰＸには前記データラインを通じてデータ電圧が供給される。

この場合、前記タッチ電極ＴＥには、共通電圧が供給されることもできる。このために、前記タッチ感知部６００には、前記タッチ感知期間には前記タッチ駆動信号を前記タッチ電極に供給し、前記映像出力期間には前記共通電圧を前記タッチ電極に供給するスイッチがさらに具備されることができる。

前記タッチ電極ＴＥは、前記ＣＦ基板１１０の下段に具備され、前記液晶表示パネル１００に光を照射する前記バックライトユニットから転送される光を遮断する機能を奏する。

例えば、前記タッチ電極ＴＥは、図５及び図６に示されたように、前記データライン及び前記ゲートラインと並んだ方向に配置される。この場合、前記データライン及び前記ゲートラインは、未図示されたブラックマトリックスと重畳し、したがって、前記データライン及び前記ゲートラインに照射された光を前記ＴＦＴ基板１２０を通じて外部に放出されない。

しかし、前記データライン、前記ゲートライン及び前記ブラックマトリックスによって、光が完全に遮断されることはない。この場合、前記データライン及び前記ゲートラインと並んで具備される前記タッチ電極ＴＥにより、追加的に光が遮断されることができる。

上述した本発明を整理すると次の通りである。

前記インセル技術が、ＴＮ構造を有する液晶表示パネルに適用されるためには、先ず、共通電極によってタッチ駆動信号による電界が遮断される問題が補完されなければならない。

このために、本発明に係る液晶表示装置では、カラーフィルターが具備されたＣＦ基板１１０と、トランジスタが具備されたＴＦＴ基板１２０の位置が変更される。例えば、本発明に係る液晶表示装置では、前記ＴＦＴ基板１２０が液晶表示装置の外部面と接するように、前記ＴＦＴ基板１２０が前記ＣＦ基板１１０の上段に配置される。上述したような構造によると、前記ＴＦＴ基板１２０に具備された前記タッチ電極ＴＥから発生された信号が、前記ＣＦ基板１１０に具備された共通電極によって遮断されない。

したがって、インセル方式を利用し、ＴＮ構造を有する液晶表示パネルでも、正常的にタッチが感知されることができる。

また、本発明では、映像出力期間とタッチ感知期間が順次的に反復されて、前記タッチ感知期間に、前記ＴＦＴ基板に具備されたタッチ電極がセルフキャップ方式を利用して駆動されることによって、タッチが感知されることができる。

本発明の属する技術の分野における当業者には、本発明がその技術的思想や必須特徴を変更せず他の具体的な形態に実施できるということが理解されるであろう。したがって、上述した実施例は、すべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。本発明の範囲は、上記の詳細な説明よりは、後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその等価概念から導かれるすべての変更又は変形された形態が本発明の範囲に属するものと解釈しなければならない。

１００ パネル
２００ ゲートドライバー
３００ データドライバー
４００ 制御部
５００ タッチパネル
６００ タッチ感知部
ＵＴＬ 単位タッチライン
ＭＴＬ メインタッチライン

Claims (5)

1. 複数のタッチ電極、複数の画素電極が具備された複数のサブ画素及び、複数のスイッチングトランジスタが具備された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板と、
   前記複数のサブ画素に対応される複数のカラーフィルター及び、共通電極が具備されたカラーフィルター（ＣＦ）基板と、
   前記ＴＦＴ基板と前記ＣＦ基板の間に具備されて、液晶が注入される液晶層を含み、
   前記複数のタッチ電極各々は、
   一つの水平ラインに具備されて互いに隣接されている、二つ以上のサブ画素に共通的に連結されているタッチラインと、
   前記ＴＦＴ基板に具備されたデータラインと重畳するように配置されており、前記データラインに沿って隣接されている、二つ以上の前記タッチラインと電気的に連結されているタッチ電極ラインと、を含み
   前記ＴＦＴ基板の、水平方向に配置されたタッチ電極の数はｑ個であり、前記ＴＦＴ基板の、垂直方向に配置されたタッチ電極の数はｐ個であるとき、前記ＴＦＴ基板はｐ×ｑ個のタッチ電極を含み、
   互いに隣接されている、二つ以上の前記サブ画素各々に具備された前記タッチラインは、隣接されているサブ画素に延長されているメインタッチライン及び、前記メインタッチラインから分岐された単位タッチラインを含み、前記単位タッチラインは、前記複数のサブ画素各々に具備された前記画素電極の外郭に沿って具備され、
   二以上の隣接するサブ画素の各々の前記メインタッチライン及び前記単位タッチラインは、それぞれ、前記二以上の隣接するサブ画素と重なる取り囲んだ長方形のリングを形成する、液晶表示パネル。
2. 互いに隣接されている、二つ以上の前記サブ画素各々に具備された前記タッチラインは、前記タッチラインが具備されたサブ画素に配置されている画素電極の外郭に沿って、四角形形状で配置された単位タッチラインを含む、請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 前記ＴＦＴ基板は、
   ベース基板と、
   前記ベース基板に具備された前記複数のタッチ電極ラインと、
   前記複数のタッチ電極ライン上段に具備される第１保護膜と、
   前記第１保護膜上段に具備される前記複数のタッチラインと、
   前記複数のタッチライン上段に具備されるゲート絶縁膜と、
   前記ゲート絶縁膜上段に具備されて、前記複数のタッチ電極ラインと重畳するように具備される複数のデータラインと、
   前記データライン上段に具備される第２保護膜と、
   前記第２保護膜上段に具備される前記複数の画素電極と、を含む請求項１に記載の液晶表示パネル。
4. 前記複数のタッチラインは、前記第１保護膜に形成されたタッチ電極コンタクトホールを通じて、それぞれの前記タッチ電極ラインと電気的に連結される、請求項３に記載の液晶表示パネル。
5. 複数のタッチ電極が具備された液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルを駆動するパネル駆動部と、
   前記複数のタッチ電極から受信された複数の感知信号を利用して、前記液晶表示パネルでのタッチの有無を判断するタッチ感知部を含み、
   前記液晶表示パネルは、
   前記複数のタッチ電極、複数の画素電極が具備された複数のサブ画素及び、複数のスイッチングトランジスタが具備された薄型トランジスタ（ＴＦＴ）基板と、
   前記複数のサブ画素に対応される複数のカラーフィルター（ＣＦ）及び、共通電極が具備されたＣＦ基板と、
   前記ＴＦＴ基板と前記ＣＦ基板の間に具備されて、液晶が注入される液晶層を含み、
   前記ＴＦＴ基板が外部と接するように、前記ＴＦＴ基板が前記ＣＦ基板の上段に配置され、
   前記液晶表示パネルの、水平方向に配置されたタッチ電極の数はｑ個であり、前記液晶表示パネルの、垂直方向に配置されたタッチ電極の数はｐ個であるとき、前記ＴＦＴ基板はｐ×ｑ個のタッチ電極を含み、
   前記複数のタッチ電極各々は、
   一つの水平ラインに具備されて互いに隣接されている、二つ以上のサブ画素に共通的に連結されているタッチラインと、
   前記ＴＦＴ基板に具備されたデータラインと重畳するように配置されており、前記データラインに沿って隣接されている、二つ以上の前記タッチラインと電気的に連結されているタッチ電極ラインと、を含み、
   互いに隣接されている、二つ以上の前記サブ画素各々に具備された前記タッチラインは、隣接されているサブ画素に延長されているメインタッチライン及び、前記メインタッチラインから分岐された単位タッチラインを含み、前記単位タッチラインは、前記複数のサブ画素各々に具備された前記画素電極の外郭に沿って具備され、
   二以上の隣接するサブ画素の各々の前記メインタッチライン及び前記単位タッチラインは、それぞれ、前記二以上の隣接するサブ画素と重なる取り囲んだ長方形のリングを形成する、液晶表示（ＬＣＤ）装置。

Images