KR100349904B1 - A one body type liquid crystal display with input device - Google Patents

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Abstract

목적 : 액정표시소자의 표시패널 상에 터치패널이나 태블릿 등의 입력 패널을 별도로 부착하지 않는 슬림형의 구조로 된 입력장치 일체형 액정표시소자를 제공한다.PURPOSE: To provide an input device-integrated liquid crystal display device having a slim structure that does not separately attach an input panel such as a touch panel or a tablet to a display panel of a liquid crystal display device.

구성 : 액정층을 사이에 두고 평행 배치되는 상부 기판과 하부 기판의 대향면 각각에 x,y축 방향으로 투명전극이 직교되게 패터닝되는 구조의 액정표시소자에 있어서, 상기 x,y 투명전극의 패턴이 없는 상하부 기판 상의 블랭크에 각각 x,y 입력 전극의 패턴을 형성하여서, 상부 기판 위로 압입되는 터치 조작시에 상기 x,y 입력 전극 간의 셀 갭 변화에 의한 용량 변화를 유도하도록 구성된다.Composition: A liquid crystal display device having a structure in which transparent electrodes are patterned orthogonally in the x and y axis directions on opposite surfaces of upper and lower substrates arranged in parallel with a liquid crystal layer interposed therebetween, wherein the pattern of the x and y transparent electrodes Patterns of x and y input electrodes are formed on the blanks on the upper and lower substrates, respectively, so as to induce a change in capacitance due to a cell gap change between the x and y input electrodes during a touch operation pressed onto the upper substrate.

효과 : 상하 기판의 대향면에 설치된 입력 전극의 셀 갭 변화를 이용하여 사용자 조작을 신호로서 입력하는 것이므로, 액정표시소자의 표시패널 상에 입력장치를 부가하기 위한 별도의 입력 패널을 부착할 필요가 없다. 따라서, 종래의 입력장치 겸용 액정표시소자에 비해, 표시품질을 향상시킬 수 있고 표시패널 두께를 슬림화할 수 있으며 패널 조립공정을 줄여 생산성을 향상할 수 있다.Effect: Since a user operation is input as a signal by using a cell gap change of an input electrode provided on opposite surfaces of the upper and lower substrates, it is necessary to attach a separate input panel for adding an input device on the display panel of the liquid crystal display element. none. Therefore, the display quality can be improved, the display panel thickness can be reduced, and the panel assembly process can be reduced, compared to the conventional liquid crystal display device combined with an input device, thereby improving productivity.

Description

입력장치 일체형 액정표시소자{A one body type liquid crystal display with input device}Liquid crystal display device with integrated input device {A one body type liquid crystal display with input device}

본 발명은 입력장치 일체형 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 액정표시소자의 표시패널 상에 터치패널이나 태블릿 등의 입력 패널을 별도로 부착하지 않는 슬림형의 구조이면서도 입력장치의 기능을 구현할 수 있는 입력장치 일체형 액정표시소자에 관한 것이다.The present invention relates to an input device-integrated liquid crystal display device, and more particularly, to an input device-integrated type that can implement a function of the input device while having a slim structure that does not separately attach an input panel such as a touch panel or a tablet to the display panel of the liquid crystal display device. It relates to a liquid crystal display device.

입력장치로서의 터치패널은 사용자의 입력조작을 좌표값으로 읽어 정보를 입력하는 장치로, 액정표시소자(LCD) 등의 디스플레이 패널 위에 적층 접합하여 사용하는 것이 일반적이다.A touch panel as an input device is a device that inputs information by reading a user's input operation as a coordinate value, and is commonly used by laminating and bonding on a display panel such as a liquid crystal display (LCD).

터치패널과 같은 입력장치가 LCD에 일체화되어 구성된 종래의 입력장치 일체형 액정표시소자는 LCD 패널의 상부에 터치패널을 적층함으로 인해 LCD에서 도출되는 빛의 시차로 인한 화상표시의 부유감이 심해지는 단점이 있다.Conventional input device-integrated liquid crystal display device, in which an input device such as a touch panel is integrated with an LCD, has a disadvantage in that image display floating due to parallax of light derived from the LCD is increased by stacking the touch panel on top of the LCD panel. have.

이러한 표시품질의 문제점을 최소화하기 위한 방안으로서, LCD의 상부 기판에 터치 패널을 겸하는 플라스틱 기판을 채용하고 하부 기판에 글래스 기판을 채용한 혼합형 패널 구조가 공지되어 있으나, 이러한 혼합형 패널 구조에 있어서도 전술한 시차 문제를 만족할 정도로 해소하지는 못하고 있다.As a method for minimizing the problem of the display quality, a mixed panel structure using a plastic substrate serving as a touch panel and a glass substrate as a lower substrate is known as the upper substrate of the LCD. It is not solved enough to satisfy the parallax problem.

또, 전술한 혼합형 패널 구조는 상부 플라스틱 기판과 하부 글래스 기판의 열팽창률 차이로 인해 패널 접합 공정이 용이하지 못한 제조공정 상의 문제점이 있다.In addition, the above-described mixed panel structure has a problem in the manufacturing process that the panel bonding process is not easy due to the difference in thermal expansion coefficient between the upper plastic substrate and the lower glass substrate.

도 5 는 종래 공지된 입력장치 일체형 액정표시소자의 구조를 예시한 측면도로서, 입력장치로서 ITO(Indium Thin Oxide)로 된 투명전극들이 상하 서로 직교되게 패터닝된 투광제의 상,하부 기판(2a,2b)으로 구성된 터치패널(2)이 표시소자인 LCD 패널(4)의 상부에 적층 접합되는 구조로 되어 있다.FIG. 5 is a side view illustrating a structure of a liquid crystal display device in which a conventionally known input device is integrated. The upper and lower substrates 2a of the light-transmitting agent in which transparent electrodes made of indium thin oxide (ITO) are patterned perpendicularly to each other vertically as an input device are shown in FIG. The touch panel 2 constituted by 2b) is laminated on the LCD panel 4 as a display element.

이와 같이 구성되는 종래의 입력장치 일체형 액정표시소자는 LCD 패널(4) 상에 재현된 화상의 표시광이 터치패널(2)을 투과하는 과정에서 발생하는 빛의 시차에 의해 표시의 부유감이 심하게 되어 결국 양호한 콘트라스트의 화상을 제공할 수 없었다.In the conventional input device-integrated liquid crystal display device configured as described above, the floating feeling of the display becomes severe due to the parallax of the light generated in the process where the display light of the image reproduced on the LCD panel 4 passes through the touch panel 2. As a result, an image of good contrast could not be provided.

또, 종래의 입력장치 일체형 액정표시소자는 두 패널(2,4)의 접합 공정을 필요로 하기 때문에 공정수가 늘게 되어, 제작에 많은 시간이 소요되고 제조비용이 상승하게 된다.In addition, the conventional input device-integrated liquid crystal display device requires a bonding process of the two panels 2 and 4, so that the number of processes is increased, which takes a lot of time to manufacture and increases the manufacturing cost.

한편, 전술한 구조로 된 종래의 입력장치 일체형 액정표시소자는 슬림형의 것인 경우에도 터치패널(2)의 전체 두께가 1.5mm, LCD의 전체 두께가 2mm 정도가 되는 바, 빛이 투과되는 과정에서 시차 발생 문제를 줄이기 위해 터치패널의 두께를 줄이는 경우, 펜 등에 의한 터치 입력시 터치패널에 형성된 전극이 쉽게 파손되므로 슬림화를 실현하기에 어려움이 따른다.Meanwhile, the conventional input device-integrated liquid crystal display device having the above-described structure has a total thickness of 1.5 mm and a total thickness of the LCD of about 2 mm even when the LCD is slim. In the case of reducing the thickness of the touch panel in order to reduce the problem of parallax, the electrode formed on the touch panel is easily broken when a touch input by a pen or the like is difficult to realize slimming.

전술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명은 별도의 추가 공정 없이 구현할 수 있는 터치패널과 액정표시소자를 일체화시킨 구조이면서, 전체적인 패널 두께의 증가 없이 터치 입력시의 전극 파손에 대한 우려를 해소하고 재현되는 화상 품질을 향상시킬 수 있도록 된 터치패널 일체형 액정표시장치를 제공하고자 한다.The present invention devised to solve the above-mentioned problems of the prior art is a structure in which a touch panel and a liquid crystal display device which can be implemented without any additional process are integrated, and there is a concern about electrode breakage during touch input without increasing the overall panel thickness. It is an object of the present invention to provide a touch panel integrated liquid crystal display device capable of eliminating the problem and improving image quality reproduced.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 액정층을 사이에 두고 평행 배치되는 상부 기판과 하부 기판의 대향면 각각에 x,y축 방향으로 투명전극이 직교되게 패터닝되는 구조의 액정표시소자에 있어서, 상기 x,y 투명전극의 패턴이 없는 상하부 기판 상의 블랭크에 각각 x,y 입력 전극의 패턴을 형성하여서, 상부 기판 위로 압입되는 터치 조작시에 상기 x,y 입력 전극 간의 셀 갭 변화에 의한 용량 변화를 유도하도록 구성된 것을 특징으로 하는 입력장치 일체형 액정표시소자가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device having a structure in which transparent electrodes are orthogonally patterned in the x and y axis directions on opposing surfaces of an upper substrate and a lower substrate disposed in parallel with a liquid crystal layer interposed therebetween. Patterns of the x and y input electrodes are formed on the blanks on the upper and lower substrates without the pattern of the x and y transparent electrodes, respectively, so that the capacitance change due to the change of the cell gap between the x and y input electrodes is applied during the touch operation pressed onto the upper substrate. There is provided an input device-integrated liquid crystal display device which is configured to induce.

상기 x,y 입력 전극은 흑색 계통의 도전막으로 형성하여서, 칼라필터 사이에 통상적으로 개재되는 블랙 매트릭스의 역할을 대신하도록 함이 바람직하다. 또한, 상기 x,y 입력 전극은 상기 x,y 투명전극과 동일 재료로 형성하여 구성할 수도 있다.The x, y input electrode may be formed of a conductive film of black color, so as to replace the role of the black matrix normally interposed between the color filters. The x, y input electrode may be formed of the same material as the x, y transparent electrode.

상기 투명전극과 상기 입력 전극은 동일 기판 상에서 서로 상반되는 방향으로 소정 길이 만큼 패턴 길이가 더 연장되어서, 상기 상부 및 하부 투명전극을 로우 및 컬럼구동부와 연결하기 위한 각각의 패드가 상기 상부 및 하부 기판의 외곽 일측에 배치되고, 아울러 상기 x,y 입력 전극을 좌표스캔부와 연결하기 위한 각각의 패드가 상기 상부 및 하부 기판의 외곽 타측에 배치될 수 있도록 한 것이 특징이다.The transparent electrode and the input electrode further extend the pattern length by a predetermined length in a direction opposite to each other on the same substrate, so that respective pads for connecting the upper and lower transparent electrodes with the row and column drivers are provided on the upper and lower substrates. It is disposed on the outer side of the, and also characterized in that each pad for connecting the x, y input electrode with the coordinate scan unit can be disposed on the outer side of the upper and lower substrates.

도 1 은 본 발명에 의한 입력장치 일체형 액정표시소자의 개략적 구조를 전방 개방해서 보인 분해 사시도1 is an exploded perspective view showing the schematic structure of an input device-integrated liquid crystal display device according to the present invention in an open front;

도 2 는 본 발명에 의한 입력장치 일체형 액정표시소자의 층상 구조를 보인 측단면도2 is a side cross-sectional view showing a layer structure of an input device-integrated liquid crystal display device according to the present invention;

도 3 은 본 발명에 의한 입력장치 일체형 액정표시소자의 평면도3 is a plan view of an input device-integrated liquid crystal display device according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 의한 입력장치 일체형 액정표시소자의 회로 접속을 예시해서 보인 구성도4 is a configuration diagram showing a circuit connection of an input device-integrated liquid crystal display device according to the present invention.

도 5 는 종래의 입력장치 일체형 액정표시소자의 구조를 보인 사시도5 is a perspective view showing the structure of a conventional liquid crystal display device integrated with an input device;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

2 - 터치패널 2a,2b - 터치패널의 상, 하부 기판2-touch panel 2a, 2b-upper and lower substrates of touch panel

4 - LCD 패널 14a,14b - 상, 하부 기판4-LCD Panel 14a, 14b-Upper, Lower Board

16a,16b - 편광판 18 - 액정층16a, 16b-polarizer 18-liquid crystal layer

142a,142b - 투명전극 144a,144b - 입력 전극142a, 142b-transparent electrode 144a, 144b-input electrode

152 - 콘트롤러 154 - 로우 구동부152-Controller 154-Row Drive

156 - 컬럼 구동부 158 - 좌표스캔부156-Column Drive Unit 158-Coordinate Scan Unit

Pd1∼Pd4 - 패드Pd1-Pd4- Pad

이상에서 설명된 본 발명의 특징에 따르면, LCD 패널과 터치패널을 별도로 제작하여 상호 접합하던 종래 기술과는 달리, 터치패널을 별도 제작하지 않고 LCD 패널 내에 함께 구현된다.According to the features of the present invention described above, unlike the prior art that separately manufactured by bonding the LCD panel and the touch panel, it is implemented together in the LCD panel without making a separate touch panel.

이러한 본 발명의 특징을 도면을 의거한 실시예로 상세히 설명하면 다음과 같다.The features of the present invention will be described in detail with reference to the embodiments based on the drawings.

본 발명의 실시예에서는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와같이, 서로 마주보는 상부 기판(14a)과 하부 기판(14b)의 대향면 각각에 x,y축 방향으로 ITO(Indium Thin Oxide)로 된 투명전극(142a,142b)이 각각 패터닝되어, 상기 상부 기판(14a)과 하부 기판(14b)을 액정층(18)을 사이에 두고 겹친 경우, 상부에서 볼 때에 상기 상하부 기판(14a,14b)의 투명전극(142a,142b)들이 격자상의 배열을 이루게 되는 통상적인 LCD의 구조이되, 이에 부가하여 상기 투명전극(142a,142b)들의 패턴이 없는 상하부 기판(14a,14b) 상의 블랭크에 x,y축 방향의 입력 전극(144a,144b)이 패터닝된 구조이다.In the exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, indium thin oxide (ITO) is formed in the x and y-axis directions on opposite surfaces of the upper substrate 14a and the lower substrate 14b facing each other. When the transparent electrodes 142a and 142b are patterned, respectively, and the upper substrate 14a and the lower substrate 14b overlap with the liquid crystal layer 18 interposed therebetween, the upper and lower substrates 14a and 14b are viewed from the top. In the LCD structure, the transparent electrodes 142a and 142b form a lattice arrangement, in addition to the x and y axes of a blank on the upper and lower substrates 14a and 14b without the pattern of the transparent electrodes 142a and 142b. The input electrodes 144a and 144b in the directions are patterned.

이러한 실시예의 구조는 상부 기판(14a) 위로 압입력이 가해지는 터치 조작시, 터치 포인트의 저부에 위치한 입력 전극(144a,144b)의 x,y 좌표점의 상하 셀 갭 변화에 기인하는 정전용량의 변화를 검출할 수 있도록 한 것이다. 즉, 상부 기판(14a)의 x 입력 전극(144a)과 하부 기판(14b)의 y 입력 전극(144b)은 중간에 개재된 액정층(18)을 유전체로 포함하여서 결국 용량체(capacitor)를 형성하게 되는 것이다.The structure of this embodiment is based on the capacitance caused by the change of the upper and lower cell gaps of the x and y coordinate points of the input electrodes 144a and 144b located at the bottom of the touch point during the touch operation in which the pressing force is applied to the upper substrate 14a. The change can be detected. That is, the x input electrode 144a of the upper substrate 14a and the y input electrode 144b of the lower substrate 14b include a liquid crystal layer 18 interposed therebetween as a dielectric to eventually form a capacitor. Will be done.

상기 x,y 입력 전극(144a,144b)은 흑색 계통의 도전막으로 형성하여 블랙 매트릭스를 겸하도록 한다. 이를 위하여, 상기 입력 전극(144a,144b)은 도시안된 칼라필터에 대응하여 정확한 얼라인이 이루어져야 하며, 이는 통상적으로 칼라필터와 투명전극(142a,142b)이 얼라인되어 형성되기 때문에 이에 추종하여 자연이 실현된다. 상기 x,y 입력 전극(144a,144b)은 상기 x,y 투명전극(142a,142b)과 동일 재료인 ITO 막으로 형성할 수도 있다.The x and y input electrodes 144a and 144b are formed of a black conductive film to serve as a black matrix. To this end, the input electrodes 144a and 144b should be aligned precisely in correspondence with a color filter, which is not shown. Since the color filters and the transparent electrodes 142a and 142b are normally aligned, they are naturally followed. This is realized. The x, y input electrodes 144a and 144b may be formed of an ITO film made of the same material as the x and y transparent electrodes 142a and 142b.

그리고, 상기 상부 및 하부 기판(14a,14b)에는 각각 편광판(16a,16b)이 부착되는데, 반사형 LCD 인 경우 상기 하부 기판(14b)에 편광판(16b) 대신 반사판이 부착된다.In addition, polarizing plates 16a and 16b are attached to the upper and lower substrates 14a and 14b, respectively. In the case of a reflective LCD, a reflecting plate is attached to the lower substrate 14b instead of the polarizing plate 16b.

또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 상부 기판(14a)의 상면에는 일축성 또는 이축성의 굴절률 비등방성을 가진 보상판을 포함하여 구성할 수 있다.Although not shown in the drawings, the upper surface of the upper substrate 14a may include a compensation plate having uniaxial or biaxial refractive index anisotropy.

한편, 상기 입력 전극(144a,144b)의 패턴은 포토 공정에서 사용되는 마스크에 투명전극(142a,142b)의 패턴과 함께 인쇄하여 줌으로써 투명전극(142a,142b)을 형성하기 위한 노광시에 입력 전극(144a,144b)의 패턴도 기판(14a,14b) 상에 동시에 전사될 수 있도록 한다.Meanwhile, the patterns of the input electrodes 144a and 144b are printed on the mask used in the photo process together with the patterns of the transparent electrodes 142a and 142b to form the transparent electrodes 142a and 142b during exposure. The patterns of 144a and 144b can also be simultaneously transferred onto the substrates 14a and 14b.

이와 같이 입력 전극(144a,144b)을 형성하기 위한 마스크 패턴을 디자인 함에 있어서, 상기 투명전극(142a,142b)의 선폭은 고해상도 화면으로 갈수록 작아지기 때문에, 이러한 미세화 투명전극(142a,142b) 패턴이 없는 블랭크마다 모두 입력 전극(144a,144b)의 패턴을 형성한다면, 그만큼 터치 조작된 입력 좌표를 스캐닝하는 행렬 수도 많아지게 되고, 이에 따라 입력 인터페이스 보드(입력 데이터의 병렬전송인 경우) 혹은 프로세스 보드에 많은 수의 데이터 비트를 할당해서 구성하여야 하는 바, 이러한 점을 해결하는 방안으로 본 발명의 실시예는 다음과 같은 두가지 방법을 채택할 수 있다.In designing a mask pattern for forming the input electrodes 144a and 144b as described above, since the line widths of the transparent electrodes 142a and 142b become smaller toward the high resolution screen, the pattern of the miniaturized transparent electrodes 142a and 142b is reduced. If all of the blanks form a pattern of the input electrodes 144a and 144b, the number of matrices for scanning the touch-manipulated input coordinates increases, so that the input interface board (in case of parallel transmission of input data) or process board Since a large number of data bits should be allocated and configured, the present invention can adopt the following two methods to solve this problem.

그 하나는, 상기 입력 전극(144a,144b)의 패턴을 투명전극(142a,142b)의 사이의 블랭크마다 모두 형성할 필요는 없고 터치입력 조작을 판별할 수 있는 적정 간격 별로 형성하여 비트 수를 줄일 수 있도록 하는 것이고, 다른 하나는 모든 투명전극(142a,142b)의 사이의 블랭크에 입력 전극(144a,144b)의 패턴을 모두 형성한 상태에서 입력 전극(144a,144b)을 소정 구역 별 공통 연결하여 비트 수를 줄일 수 있도록 하는 것이다.One is that it is not necessary to form the patterns of the input electrodes 144a and 144b for each blank between the transparent electrodes 142a and 142b, and to form the bits at appropriate intervals for determining the touch input operation to reduce the number of bits. The other is to connect the input electrodes 144a and 144b in a predetermined region in a state where all the patterns of the input electrodes 144a and 144b are formed on the blanks between all the transparent electrodes 142a and 142b. This is to reduce the number of bits.

또한, 상기 투명전극(142a,142b)과 입력 전극(144a,144b)의 패턴을 형성함에 있어서, 도 1의 도시와 같이 상기 투명전극(142a,142b)과 입력 전극(144a,144b)의 패턴은 동일 기판 상에서 서로 상반되는 방향으로 패턴 길이가 적당히 더 연장되게 형성하여서, 도 3에 도시된 바와 같이 상부 기판(14a)과 하부 기판(14b)을 겹친 경우, 투명전극(142a,142b)의 노드가 상기 상하부 기판(14a,14b)의 일측으로, 입력 전극(144a,144b)의 노드가 상기 상하부 기판(14a,14b)의 타측으로 노출되게 한다.In addition, in forming the patterns of the transparent electrodes 142a and 142b and the input electrodes 144a and 144b, the patterns of the transparent electrodes 142a and 142b and the input electrodes 144a and 144b are illustrated in FIG. 1. When the length of the pattern is formed to further extend in a direction opposite to each other on the same substrate, as shown in FIG. 3, when the upper substrate 14a and the lower substrate 14b overlap, the nodes of the transparent electrodes 142a and 142b To one side of the upper and lower substrates 14a and 14b, a node of the input electrodes 144a and 144b is exposed to the other side of the upper and lower substrates 14a and 14b.

이렇게 노출된 투명전극(142a,142b)과 입력 전극(144a,144b)의 패턴은 도 4 에 도시된 바와 같이 콘트롤러(152)의 제어에 따라 LCD의 구동에 필요한 구동신호를 발생하는 로우 및 컬럼 구동부(154,156), 및 상기 입력 전극(144a,144b)들을 스캔하여 터치입력의 x,y 좌표점을 검출하는 좌표스캔부(158)와 연결하기 위한 배치 구조를 이루게 된다.As shown in FIG. 4, the exposed patterns of the transparent electrodes 142a and 142b and the input electrodes 144a and 144b are row and column drivers for generating driving signals required for driving the LCD under the control of the controller 152. 154 and 156, and the input electrodes 144a and 144b are scanned to form an arrangement structure for connecting to the coordinate scan unit 158 which detects x, y coordinate points of the touch input.

즉, 상기 투명전극(142a,142b)의 노드는 패드(Pd1,Pd2)를 통해 로우 및 컬럼구동부(154,156)로 연결되고, 상기 입력 전극(144a,144b)의 노드는 패드(Pd3,Pd4)를 통해 좌표스캔부(158)로 연결되며, 이에 따라 상기 투명전극(142a,142b)의 노드에 부착되는 패드(Pd1,Pd2)와, 상기 입력 전극(144a,144b)의 노드에 부착되는 패드(Pd3,Pd4)는 각각 기판(14a,14b) 상에서 서로 상반되는 위치로 배치된다.That is, the nodes of the transparent electrodes 142a and 142b are connected to the row and column driving units 154 and 156 through the pads Pd1 and Pd2, and the nodes of the input electrodes 144a and 144b connect the pads Pd3 and Pd4. The pads Pd1 and Pd2 attached to the nodes of the transparent electrodes 142a and 142b and the pads Pd3 attached to the nodes of the input electrodes 144a and 144b. And Pd4 are disposed at positions opposite to each other on the substrates 14a and 14b, respectively.

한편, 상기 좌표스캔부(158)는 정전용량의 변화를 읽기 위해 상기 x,y 방향으로 배열된 입력 전극(144a,144b)으로 소정의 교류신호를 인가한다. 이때, 상기 좌표스캔부(158)에서 상기 x,y 입력 전극(144a,144b)으로 인가되는 교류신호의 전압은 액정층(18)의 액정분자들이 전이되는 스레숄드 전압 미만으로 설정되어야 LCD의 화상표시에 지장을 주지 않게 된다.Meanwhile, the coordinate scan unit 158 applies a predetermined AC signal to the input electrodes 144a and 144b arranged in the x and y directions to read the change in capacitance. At this time, the voltage of the AC signal applied from the coordinate scan unit 158 to the x, y input electrodes 144a and 144b should be set to be less than the threshold voltage at which the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 18 are transferred. Will not interfere with.

본 발명을 실시예로 구현함에 있어서, 더욱 바람직하게는 상기 로우 및 컬럼 구동부(154,156)에서 상하부 기판(14a,14b)의 투명전극(142a,142b)으로 인가되는 구동전압도 액정분자를 전이시키는데 필요한 바이어스 전압을 종전보다 높게 설정해 주는 등의 보상이 강구되어야 한다.In the embodiment of the present invention, more preferably, the driving voltage applied from the row and column drivers 154 and 156 to the transparent electrodes 142a and 142b of the upper and lower substrates 14a and 14b is also required to transfer liquid crystal molecules. Compensation, such as setting the bias voltage higher than before, should be taken.

이와 같이 LCD의 표시품질에 관여하는 부분은 이론 상의 계산에 의해 획득할수도 있으나 계산치를 바탕으로 하는 다수회의 실험을 통해 획득하는 것이 바람직하다.As described above, the part related to the display quality of the LCD may be obtained by theoretical calculation, but it is preferable to obtain it through a plurality of experiments based on the calculated value.

이와 같이 구성되는 본 발명은 상하부 기판(14a,14b)에 다수 형성된 투명전극(142a,142b)의 사이의 블랭크에 입력 전극(144a,144b)을 형성하여 줌으로써 다음과 같은 작용 효과를 갖게 된다.According to the present invention configured as described above, the input electrodes 144a and 144b are formed on the blanks between the transparent electrodes 142a and 142b formed on the upper and lower substrates 14a and 14b to have the following effects.

상하부 기판(14a,14b)에 횡렬로 배열된 x,y 입력 전극(144a,144b)과 패드(Pd3,Pd4)를 통해 연결되는 좌표스캔부(158)는 상기 입력 전극(144a,144b)으로 소정의 교류신호 전압을 인가하게 된다. 이렇게 입력 전극(144a,144b)으로 교류전압이 인가되면 상기 입력 전극(144a,144b)이 겹치는 매트릭스 각 포인트마다 액정층(18)을 사이에 두고 상하 배치된 입력 전극(144a,144b) 간에 소정의 정전용량이 발생하게 된다.The coordinate scan unit 158 connected to the upper and lower substrates 14a and 14b through the pads Pd3 and Pd4 and the x and y input electrodes 144a and 144b arranged in a row is predetermined as the input electrodes 144a and 144b. AC signal voltage is applied. When an AC voltage is applied to the input electrodes 144a and 144b as described above, a predetermined gap between the input electrodes 144a and 144b disposed up and down with the liquid crystal layer 18 therebetween at each point of the matrix where the input electrodes 144a and 144b overlap. Capacitance is generated.

이때, 사용자의 터치 조작에 따라 상부 기판(14a)의 임의 위치에 압입력이 가해지면, 이 압입력이 가해진 해당 좌표점의 상하 x,y 입력 전극(144a,144b) 간의 거리, 즉 셀 갭은 변화하게 되고, 이로 인해 좌표점의 상하 x,y 입력 전극(144a,144b) 간에 축적되는 정전용량이 변화되어 나타나게 된다. 이러한 정전용량의 변화는 입력 전극(144a,144b)의 x,y 좌표를 스캔하는 좌표스캔부(158)에 의해 검출된다.At this time, if a pressing force is applied to an arbitrary position of the upper substrate 14a according to a user's touch operation, the distance between the upper and lower x, y input electrodes 144a and 144b of the corresponding coordinate point to which the pressing force is applied, that is, the cell gap is As a result, the capacitance accumulated between the upper and lower x, y input electrodes 144a and 144b of the coordinate point is changed. The change in capacitance is detected by the coordinate scan unit 158 which scans the x and y coordinates of the input electrodes 144a and 144b.

이렇게 검출된 터치 입력의 좌표값은 미도시된 입력 인터페이스 회로를 통해 좌표값에 대응하는 입력 데이터로 변환되어지므로, 사용자는 본 발명의 입력장치 일체형 액정표시소자를 통해 다량의 정보를 입력할 수 있게 되는 것이다.The detected coordinate input value of the touch input is converted into input data corresponding to the coordinate value through an input interface circuit (not shown), so that a user can input a large amount of information through the liquid crystal display device integrated with the input device of the present invention. Will be.

이와 같이 본 발명은 투명전극(142a,142b)과 동일층 상에 입력장치를 구성하는 입력 전극(144a,144b)을 형성하는 것이므로, 별도의 터치패널을 구성하여 LCD 패널 상부에 부착하던 종래와 같이 패널의 두께가 증가되는 것을 배제할 수 있다.As such, since the present invention forms the input electrodes 144a and 144b constituting the input device on the same layer as the transparent electrodes 142a and 142b, a separate touch panel is formed and attached to the upper portion of the LCD panel. It can be excluded that the thickness of the panel is increased.

또한, 전술한 바와같이 본 발명에 의해 제공되는 입력 전극(144a,144b)은 마스크의 디자인시에 상기 입력 전극(144a,144b)의 패턴도 함께 마스킹하여 주면 되므로, LCD 제작시에 비해 별도로 추가되는 공정이 없게 된다.In addition, as described above, the input electrodes 144a and 144b provided by the present invention may be masked together with the patterns of the input electrodes 144a and 144b at the time of designing the mask. There is no process.

따라서, 제조공정 및 제조비용의 증가 없이 LCD에 일체로 입력장치를 포함시켜 구성할 수 있는 것이다.Therefore, the LCD may be configured to include an input device integrally without increasing the manufacturing process and manufacturing cost.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 상하부 기판의 투명전극의 사이의 블랭크에 입력 전극을 형성하여 준 입력장치 일체형 액정표시소자를 제공함으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있게 된다.As described above, the present invention provides an input device-integrated liquid crystal display device in which an input electrode is formed on a blank between transparent electrodes of upper and lower substrates, thereby obtaining the following effects.

종래의 입력장치 일체형 액정표시소자에 비해 전체적인 패널의 두께가 감소된다.Compared to the conventional input device integrated liquid crystal display device, the overall panel thickness is reduced.

종래에 박형으로 제작된 터치 패널에서 흔히 나타나던 터치 압력에 의한 전극 파손의 문제점을 배제할 수 있어 제품의 장수명화가 가능하게 된다.The problem of electrode breakdown due to touch pressure, which is commonly seen in a conventionally manufactured thin touch panel, can be eliminated, thereby increasing the life of the product.

종래 액정표시소자의 상부에 적층되던 터치 패널로 인한 표시화상의 부유감을 해소할 수 있어 화질 향상을 도모한다.The floating feeling of the display image due to the touch panel laminated on the upper part of the conventional liquid crystal display device can be eliminated, thereby improving the image quality.

본 발명을 구현하는 입력 전극은 동일 공정에서 투명전극과 함께 동일층 상에 형성되는 것이어서 별도의 추가 공정없이 형성할 수 있으므로, 터치 패널과 LCD를 별도 제작하여 부착하던 종래에 비해 공정 수가 감축되어 생산성을 향상시킬 수 있고 생산비용을 절감할 수 있다.Since the input electrode embodying the present invention is formed on the same layer together with the transparent electrode in the same process and can be formed without an additional process, the number of processes is reduced compared to the conventional manufacturing and attaching the touch panel and LCD separately. Can improve the production cost and reduce the production cost.

Claims (4)

액정층을 사이에 두고 평행하게 배치된 상부기판 및 하부기판과, 상기 상부기판의 하부기판에 대향된 면에 x축 방향으로 패터닝된 복수개의 x 투명전극들과, 상기 하부기판의 상부기판에 대향된 면에 상기 x 투명전극들과 직교되도록 y축 방향으로 패터닝된 복수개의 y 투명전극들을 구비한 액정표시소자에 있어서,An upper substrate and a lower substrate arranged in parallel with the liquid crystal layer interposed therebetween, a plurality of x transparent electrodes patterned in the x-axis direction on a surface opposite to the lower substrate of the upper substrate, and opposed to the upper substrate of the lower substrate; A liquid crystal display device having a plurality of y transparent electrodes patterned in a y-axis direction so as to be orthogonal to the x transparent electrodes on one surface. 상기 x 투명전극들 사이의 블랭크에 x축 방향으로 패터닝된 복수개의 x 입력전극들과;A plurality of x input electrodes patterned in the x-axis direction on a blank between the x transparent electrodes; 상기 y 투명전극들 사이의 블랭크에 y축 방향으로 패터닝된 복수개의 y 입력전극들을 구비하며;A plurality of y input electrodes patterned in the y-axis direction on a blank between the y transparent electrodes; 상기 x,y 입력전극들은 상기 상부기판 위에 압입되는 터치 조작시에 상기 x,y 입력전극간의 셀 갭 변화에 의한 용량 변화를 유도하는 것을; 특징으로 하는 입력장치 일체형 액정표시소자.The x and y input electrodes inducing a change in capacitance due to a cell gap change between the x and y input electrodes during a touch operation pressed onto the upper substrate; An input device integrated liquid crystal display device. 제 1 항에 있어서, 상기 x,y 입력전극은 흑색 계통의 도전막으로 형성하여서, 칼라필터 사이에 통상적으로 개재되는 블랙 매트릭스의 역할을 대신하도록 한 것을 특징으로 하는 입력장치 일체형 액정표시소자.The liquid crystal display device of claim 1, wherein the x and y input electrodes are formed of a black conductive film so as to substitute for a black matrix interposed between the color filters. 제 1 항에 있어서, 상기 x,y 입력전극은 상기 x,y 투명전극과 동일 재료로 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 입력장치 일체형 액정표시소자.The liquid crystal display of claim 1, wherein the x, y input electrode is formed of the same material as the x, y transparent electrode. 제 1 항에 있어서, 상기 투명전극과 상기 입력전극의 패턴 길이는 동일 기판상에서 서로 상반되는 방향으로 더 연장되고;The pattern length of the transparent electrode and the input electrode further extends in directions opposite to each other on the same substrate; 상기 상부 및 하부기판상의 더 연장된 투명전극의 패턴 길이 부분들은 그 더 연장된 길이 부분들이 로우 및 컬럼구동부와 연결되도록 하기 위하여 상기 상부 및 하부기판의 각 일측면 외곽에 배치된 패드에 부착되며;Pattern length portions of the more extended transparent electrodes on the upper and lower substrates are attached to pads disposed at each outer side of the upper and lower substrates so that the extended length portions are connected to the row and column drivers; 상기 상부 및 하부기판상의 더 연장된 입력전극의 패턴 길이 부분들은 그 더 연장된 길이 부분들이 좌표스캔부와 연결되도록 하기 위하여 상기 상부 및 하부 기판의 각 일측면 외곽에 배치된 다른 패드에 부착된 것을; 특징으로 하는 입력장치 일체형 액정표시소자.The pattern length portions of the more extended input electrodes on the upper and lower substrates are attached to different pads arranged on the outer side of each side of the upper and lower substrates so that the extended length portions are connected to the coordinate scan unit. ; An input device integrated liquid crystal display device.
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