KR100936369B1 - Display device having built-in touch input means - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A display device embedded with a touch input unit for reducing a manufacturing process is provided to simplify a duplex structure of signal lines by concentrally installing components on an upper substrate for the detection of the touch input. CONSTITUTION: A plurality of sensing touch cells generates position detection signal in an upper side or a lower side of an upper substrate. A touch position detector(70) transmits and receives the position detection signal through a first signal line(32) and a second signal line(33). The touch location detection unit senses the contact or the access of the touch number shift between a touch unit and a conductive pad by the capacitance.

Description

터치입력수단이 내장된 표시장치{Display device having built-in touch input means}Display device having built-in touch input means

본 발명은 터치입력수단이 내장된 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표시장치의 상부기판에 터치 구성품을 설치하여 표시장치의 두께 증가분이 발생하지 않으며, 터치 구성품을 표시장치의 구성품과 동일한 수직선상에 배치할 수 있어 투과율 저하를 방지한 새로운 구조의 터치입력수단이 내장된 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device with a built-in touch input means, and more particularly, a touch component is installed on an upper substrate of the display device so that an increase in thickness of the display device does not occur, and the touch component is the same as the component of the display device. The present invention relates to a display device in which a touch input means having a new structure that can be disposed on a line and prevents a decrease in transmittance is incorporated.

일반적으로, 터치패널은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 등의 표시장치 위에 부착되는 것으로서, 손가락이나 펜 등의 물체가 접촉될 때 해당 위치에 대응하는 신호를 발생시키는 입력장치의의 하나이다. 터치패널은 소형 휴대단말기, 산업용 단말기, DID(Digital Information Device) 등 매우 폭넓은 분야에서 이용되고 있다.In general, the touch panel is attached to a display device such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode (OLED), an active matrix organic light emitting diode (AMOLED), and a finger or a pen. It is one of the input devices to generate a signal corresponding to the position when the object of contact. Touch panels are used in a wide range of fields, such as small portable terminals, industrial terminals, and digital information devices (DIDs).

앞서 언급한 바와 같이, 종래의 터치패널은 완성된 표시장치의 상면에 부가하여 설치되는 것으로서, 표시장치와는 별도로 제조되었다. 이와 같이 터치패널을 표시장치의 상면에 부가하여 설치하는 종래의 기술은, 전체 장치의 두께 증가를 야기하여 제품경쟁력을 하락시키며, 터치패널의 부가에 의해 투과율이 저하되어 표시장치의 표시품질을 저하시키는 문제점을 발생시킨다. 또한, 표시장치와 터치패널을 각각 별도의 공정으로 제조하고, 서로 다른 두 장치를 조립하는 공정 등은 제조비용의 상승을 초래한다.As mentioned above, the conventional touch panel is installed in addition to the upper surface of the completed display device and manufactured separately from the display device. As described above, the conventional technology in which the touch panel is added to the upper surface of the display device and installed therein causes an increase in the thickness of the entire device, thereby lowering the product competitiveness. Cause problems. In addition, a process of manufacturing the display device and the touch panel in separate processes and assembling two different devices causes an increase in manufacturing cost.

한편, 최근에는 위와 같은 문제점을 불식하기 위해 표시장치 내에 터치 구성품을 내장시키는 시도가 이루어지고 있다. 예컨대, LCD의 경우에 있어서, 하부기판인 TFT기판 상에는 터치입력 검출을 위한 신호선들을 배선하고, 이 신호선에 연결되며 서로 이격 배치되는 복수의 감지전극을 형성한다. 상부기판인 칼라필터기판 상에는 하면 전체에 걸쳐 공통전극을 형성하고, 이 공통전극에 접속된 돌출부를 하향 돌출되도록 설치한다. 그리고, 상부기판에 압력이 가해질 때 돌출부가 감지전극에 접촉되는 것을 감지하여 터치입력을 검출한다. 이러한 표시장치는 TFT기판과 칼라필터기판을 이용하여 터치 구성품을 설치함으로써, 표시장치의 두께 증가분 없이 터치 구성품을 내장할 수 있으며, 하나의 제조공정으로 표시장치와 터치입력장치를 함께 제조할 수 있다.On the other hand, in recent years, attempts have been made to embed touch components in a display device in order to alleviate the above problems. For example, in the case of LCD, signal lines for detecting touch input are wired on a TFT substrate, which is a lower substrate, and a plurality of sensing electrodes connected to the signal lines and spaced apart from each other are formed. On the color filter substrate, which is the upper substrate, a common electrode is formed over the entire lower surface of the color filter substrate, and is provided so as to protrude downward from the protrusion connected to the common electrode. In addition, when a pressure is applied to the upper substrate, the protrusion is detected to contact the sensing electrode to detect a touch input. Such a display device may install touch components using a TFT substrate and a color filter substrate, thereby embedding the touch components without increasing the thickness of the display apparatus, and manufacturing the display apparatus and the touch input apparatus together in one manufacturing process. .

그런데, 통상 LCD 또는 AMOLED 등과 같은 표시장치는 하부기판인 TFT기판 상에 게이트라인 및 데이터라인이 배치되고, 화소, 화소전극, TFT 등의 구성품이 실장된다. 따라서, 위와 같이 터치 구성품을 표시장치의 하부기판에 설치하는 경우, 하부기판 상에서 구성품들이 매우 복잡한 구조를 가지게 된다. 이는 제조공정을 복잡하게 하여 수율을 크게 저하시키고, 구성품들간 절연이 불량해지는 등 여러 가지 문제점을 수반하게 된다.However, in a display device such as an LCD or an AMOLED, a gate line and a data line are disposed on a TFT substrate, which is a lower substrate, and components such as pixels, pixel electrodes, and TFTs are mounted. Therefore, when the touch components are installed on the lower substrate of the display device as described above, the components on the lower substrate have a very complicated structure. This complicates the manufacturing process, greatly lowers the yield, and comes with various problems such as poor insulation between the components.

또한, 하부기판 상에 화면 표시를 위한 구성품들과 터치입력 검출을 위한 구성품들이 함께 실장됨에 따라 패널의 투과율이 크게 저하된다. 나아가서, 상부기판의 하면 다수의 영역에 걸쳐 공통전극과 전기적으로 연결된 돌출부를 형성하는 것 역시 공정비용의 상승 및 수율 저하를 유발하는 요인이 된다.In addition, as the components for displaying the screen and the components for detecting the touch input are mounted together on the lower substrate, the transmittance of the panel is greatly reduced. Furthermore, forming protrusions electrically connected to the common electrode over a plurality of areas on the lower surface of the upper substrate also causes an increase in process cost and a decrease in yield.

또한, 표시장치의 종류에 따라서 표시장치 내에는 액정, 유기물질, 플라즈마 가스 등이 밀봉되는데, 위와 같은 표시장치는 상부기판의 굴곡을 이용하여 터치입력을 검출하기 때문에, 표시장치의 실부위에서 균열이 발생될 우려가 높고, 표시장치의 내구성이 크게 약해지며, 터치 입력발생시 화면 울렁거림 등이 유발된다.In addition, depending on the type of display device, liquid crystal, organic material, plasma gas, etc. are sealed in the display device. Since the display device detects a touch input by using the bending of the upper substrate, cracks are formed at the actual part of the display device. Is highly likely to occur, the durability of the display device is greatly weakened, and the screen flickers when a touch input occurs.

또한, 상부기판의 하면에 하향 돌출되는 돌출부를 형성함에 따라 상부기판의 제조공정 역시 복잡해진다. 그리고, 위와 같은 표시장치는 상부기판의 돌출부와 하부기판의 감지전극간 엄정한 셀 갭을 유지해야 하며, 이를 위해 하부기판 상면에 평탄화층을 형성하는 추가의 공정이 요구된다. 평탄화층의 이용에도 불구하고, 돌출부와 감지전극간 셀 갭을 엄격하게 유지하는 것은 매우 곤란하며, 수율의 저하, 수명 단축, 터치신호의 손실 등의 문제점이 유발된다.In addition, by forming a protrusion projecting downward on the lower surface of the upper substrate, the manufacturing process of the upper substrate is also complicated. In addition, the display device as described above must maintain a strict cell gap between the protrusion of the upper substrate and the sensing electrode of the lower substrate. For this purpose, an additional process of forming a planarization layer on the upper surface of the lower substrate is required. Despite the use of the planarization layer, it is very difficult to strictly maintain the cell gap between the protruding portion and the sensing electrode, causing problems such as a decrease in yield, a shortened life, and a loss of the touch signal.

본 발명은 터치입력수단을 표시장치에 내장 설계하여 하나의 제조공정으로 표시장치와 터치패널을 함께 제조할 수 있으면서 표시장치의 두께 증가분을 발생시키지 않으며, 표시장치의 상부기판을 굴곡시키지 않고 터치입력을 검출하도록 구성하여 표시장치의 내구성 저하 및 수명단축 등의 문제점을 불식시키며, 터치 구성품을 내장함에도 불구하고 투과율의 저하가 거의 발생하지 않으며 수율이 양호한 터치입력수단이 내장된 표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.According to the present invention, since the touch input means is built in the display device and the display device and the touch panel can be manufactured together in one manufacturing process, the thickness increase of the display device is not generated and the touch input is not bent without bending the upper substrate of the display device. The present invention provides a display device with a built-in touch input means, which has a low yield and has a low yield. There is a purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예는, 화소 및 화소전극으로 구성된 화소부(22)가 배치되는 하부기판(20)과, 이 하부기판(20)과 이격 배치되는 상부기판(30)을 포함하는 표시장치에 있어서, 상기 상부기판(30)의 상면 또는 하면에 배치되는 복수의 제1신호선(32), 제2신호선(33) 및 온/오프 제어신호선(34); 상기 상부기판(30)의 상면 또는 하면에서 터치가 이루어지는 액티브영역을 복수개로 분할한 영역에 형성되며, 각 분할 영역 내에서 상기 제1신호선(32)과 제2신호선(33) 사이에 설치되되 상기 온/오프 제어신호선(34)에 게이트단자가 연결되는 3단자형 제1스위칭소자(41) 및 제2스위칭소자(42)와, 상기 제1스위칭소자(41) 및 제2스위칭소자(42)의 연결점에 접속되는 도전패드(50)를 구비한 터치셀(60); 및 상기 온/오프 제어신호선(34)에 온/오프 제어신호를 인가하여 상기 제1스위칭소자(41) 및 제2스위칭소자(42)를 온/오프 제어하고, 상기 제1신호선(32) 및 제2신호선(33)을 통해 위치검출신호를 송수신하며, 상기 상부기판(30)의 외부에서 터치수 단(25)이 접촉 또는 접근될 때 상기 터치수단(25)과 도전패드(50) 사이에서 형성되는 커패시턴스에 의해 터치수단(25)의 접촉 또는 접근을 감지하여, 터치입력이 발생한 터치셀(60)의 좌표신호를 획득하는 터치위치 검출부(70);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치를 제공한다.One embodiment of the present invention for achieving the above object, the lower substrate 20, the pixel portion 22 is composed of a pixel and a pixel electrode is disposed, and the upper substrate spaced apart from the lower substrate 20 ( 30. A display device comprising: a plurality of first signal lines (32), second signal lines (33), and on / off control signal lines (34) disposed on an upper surface or a lower surface of the upper substrate (30); It is formed in a region where a plurality of active regions where a touch is made on the upper or lower surface of the upper substrate 30 is divided between the first signal line 32 and the second signal line 33 in each divided region. A three-terminal first switching element 41 and a second switching element 42 having a gate terminal connected to the on / off control signal line 34, and the first switching element 41 and the second switching element 42. A touch cell 60 having a conductive pad 50 connected to a connection point of the touch cell 60; And an on / off control signal applied to the on / off control signal line 34 to control the first switching element 41 and the second switching element 42 on / off, and the first signal line 32 and The position detection signal is transmitted and received through the second signal line 33, and the touch means 25 and the conductive pad 50 are contacted when the touch terminal 25 is touched or approached from the outside of the upper substrate 30. A touch position detection unit 70 for detecting a contact or approach of the touch means 25 by the capacitance formed, and obtaining a coordinate signal of the touch cell 60 in which the touch input has occurred; A display device with built-in means is provided.

다른 실시예에 따르면, 상기 표시장치는 LCD, PDP, OLED, AMOLED 중 어느 하나이다.According to another embodiment, the display device is any one of LCD, PDP, OLED, AMOLED.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 하부기판(20)은 단위 화소별로 TFT가 배치되고, 이 TFT에 온/오프 제어신호와 데이터신호를 인가하기 위한 게이트라인과 데이터라인이 배치되는 TFT기판이다.According to another embodiment, the lower substrate 20 is a TFT substrate in which TFTs are disposed for each unit pixel, and gate lines and data lines for applying on / off control signals and data signals are disposed on the TFTs.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1스위칭소자(41) 및 제2스위칭소자(42)는 TFT이다.According to yet another embodiment, the first switching element 41 and the second switching element 42 are TFTs.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1스위칭소자(41)는 동일한 온/오프 제어신호에 의해 제2스위칭소자(42)와 온과 오프 동작이 반대로 실행되는 이형 제1스위칭소자(41a)이고, 이 이형 제1스위칭소자(41a)는 입력단자와 출력단자가 제1신호선(32)과 도전패드(50) 사이에 연결되고 상기 온/오프 제어신호선(34)에 게이트단자가 연결되며, 상기 제2스위칭소자(42)는 입력단자와 출력단자가 도전패드(50)와 제2신호선(33) 사이에 연결되고 상기 온/오프 제어신호선(34)에 게이트단자가 연결되며, 상기 터치위치 검출부(70)는 상기 온/오프 제어신호선(34) 각각에 순차적으로 스캔펄스를 인가한다.According to another embodiment, the first switching device 41 is a release first switching device 41a in which on and off operations are reversed with the second switching device 42 by the same on / off control signal. In this heterogeneous first switching element 41a, an input terminal and an output terminal are connected between the first signal line 32 and the conductive pad 50, and a gate terminal is connected to the on / off control signal line 34. The switching element 42 has an input terminal and an output terminal connected between the conductive pad 50 and the second signal line 33, and a gate terminal connected to the on / off control signal line 34. The scan pulse is sequentially applied to each of the on / off control signal lines 34.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1스위칭소자(41)는 동일한 온/오프 제어신호에 의해 제2스위칭소자(42)와 온과 오프 동작이 동일하게 실행되는 동형 제1스위칭소자(41b)이고, 상기 온/오프 제어신호선(34)은 제1 온/오프 제어신호선(34a)과 제2 온/오프 제어신호선(34b)이 각기 별도로 제공되며, 상기 동형 제1스위칭소자(41b)는 입력단자와 출력단자가 제1신호선(32)과 도전패드(50) 사이에 연결되고 상기 제1 온/오프 제어신호선(34a)에 게이트단자가 연결되고, 상기 제2스위칭소자(42)는 입력단자와 출력단자가 도전패드(50)와 제2신호선(33) 사이에 연결되고 상기 제2 온/오프 제어신호선(34b)에 게이트단자가 연결되며, 상기 터치위치 검출부(70)는 상기 제1 온/오프 제어신호선(34a) 및 제2 온/오프 제어신호선(34b) 각각에 순차적으로 스캔펄스를 인가한다.According to another embodiment, the first switching element 41 is the same first switching element 41b in which on and off operations are performed in the same manner as the second switching element 42 by the same on / off control signal. The on / off control signal line 34 is provided with a first on / off control signal line 34a and a second on / off control signal line 34b, respectively, and the same type of first switching element 41b has an input terminal. And an output terminal are connected between the first signal line 32 and the conductive pad 50, a gate terminal is connected to the first on / off control signal line 34a, and the second switching element 42 is an input terminal and an output terminal. It is connected between the self-conductive pad 50 and the second signal line 33, the gate terminal is connected to the second on / off control signal line 34b, the touch position detector 70 is the first on / off control Scan pulses are sequentially applied to each of the signal line 34a and the second on / off control signal line 34b.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 도전패드(50)와 제2 온/오프 제어신호선(34b) 사이에 커패시터(55)가 접속된다.According to another embodiment, a capacitor 55 is connected between the conductive pad 50 and the second on / off control signal line 34b.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 상부기판(30)의 일면에는 복수의 보조신호선(36)이 더 배치되고, 상기 도전패드(50)와 보조신호선(36) 사이에 커패시터(55) 가 접속된다.According to another embodiment, a plurality of auxiliary signal lines 36 are further disposed on one surface of the upper substrate 30, and a capacitor 55 is connected between the conductive pad 50 and the auxiliary signal lines 36.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 상부기판(30)의 상면 또는 하면에는 제2신호선(33)으로 출력되는 위치검출신호와 비교하기 위한 기준신호 측정을 위해 복수의 센싱터치셀(61)이 더 형성된다.According to another embodiment, a plurality of sensing touch cells 61 are further formed on the upper or lower surface of the upper substrate 30 to measure the reference signal for comparison with the position detection signal output to the second signal line 33. do.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 센싱터치셀(61)은 도전패드(50)가 제거된 상태로 상기 터치셀(60)과 동일하게 형성된다.According to another embodiment, the sensing touch cell 61 is formed in the same manner as the touch cell 60 with the conductive pad 50 removed.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 센싱터치셀(61)은 상부기판(30)을 복수개로 구획한 영역별로 설치되고, 각각의 영역 내에서 센싱터치셀(61)로부터 측정된 기준신호는 당해 영역의 위치검출신호를 비교하기 위한 기준신호로 사용된다.According to a further embodiment, the sensing touch cell 61 is provided for each area divided into a plurality of upper substrates 30, and the reference signal measured from the sensing touch cell 61 in each area is the It is used as a reference signal for comparing the position detection signals.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1스위칭소자(41) 및 제2스위칭소자(42)의 상부에는 광(light)을 차단하기 위한 광차단층이 형성된다.According to another embodiment, a light blocking layer for blocking light is formed on the first switching element 41 and the second switching element 42.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 상부기판(30)의 상면 또는 하면에는 상기 터치셀(60)을 보호하는 투명절연막이 코팅된다.According to another embodiment, a transparent insulating film for protecting the touch cell 60 is coated on the upper or lower surface of the upper substrate 30.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치위치 검출부(70)는 제2신호선(33)으로 입수되는 위치검출신호를 디지털 방식으로 검출한다.According to another embodiment, the touch position detector 70 digitally detects the position detection signal received through the second signal line 33.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치위치 검출부(70)는 터치위치 검출이 완료된 터치셀(60)에 온/오프 제어신호 또는 위치검출신호의 인가를 차단하여 해당 터치셀(60)을 리셋시킨다.According to another embodiment, the touch position detector 70 resets the touch cell 60 by blocking the application of the on / off control signal or the position detection signal to the touch cell 60 where the touch position detection is completed.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치셀(60)들 간에 제2스위칭소자(42)들의 연결을 전기적으로 구획시키거나 제2스위칭소자(42)에 인가되는 신호를 시분할하여, 멀티 터치입력을 인식한다.According to yet another embodiment, the touch switch 60 electrically partitions the connection of the second switching elements 42 or time-divisions a signal applied to the second switching elements 42 to recognize the multi-touch input. do.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 터치위치 검출부(70)는 상기 터치셀(60)의 좌표값에 대응하는 주소들을 갖는 메모리수단(75)을 더 포함하며, 제2신호선(33)으로부터 위치검출신호를 수신하면 대응 터치셀(60)의 좌표값을 메모리수단(75)의 대응 주소에 저장한다.According to another embodiment, the touch position detection unit 70 further includes a memory means 75 having addresses corresponding to the coordinate values of the touch cell 60, and the position detection signal from the second signal line 33. When receiving the data stored in the corresponding address of the memory means 75, the coordinate value of the corresponding touch cell 60.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 하부기판(20)에는 단위 화소들이 매트릭스 형태로 배치되며, 상기 상부기판(30)의 터치셀(60)은 상기 단위 화소에 비해 실수 배율을 갖는 분해능으로 배치된다.According to another embodiment, the unit pixels are arranged in a matrix form on the lower substrate 20, and the touch cell 60 of the upper substrate 30 is disposed at a resolution having a real magnification compared to the unit pixels.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 상부기판(30)에 배치되는 터치입력 검출을 위한 신호선들 중 적어도 하나 이상의 신호선은 상기 하부기판(20)에 배치되는 화면표시를 위한 신호선들 중 적어도 어느 하나의 신호선과 동일한 수직선상에 배치된다.According to another embodiment, at least one signal line among the signal lines for detecting touch input disposed on the upper substrate 30 may be at least one signal line among the signal lines for screen display disposed on the lower substrate 20. Is disposed on the same vertical line as.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 상부기판(30)에 배치되는 터치입력 검출을 위한 신호선들 중 적어도 하나 이상의 신호선은 상기 하부기판(20)에 배치되는 화면표시를 위한 신호선들 중 적어도 어느 하나의 신호선에 대해 사선 방향으로 배치된다.According to another embodiment, at least one signal line among the signal lines for detecting touch input disposed on the upper substrate 30 may be at least one signal line among the signal lines for screen display disposed on the lower substrate 20. Is arranged in an oblique direction with respect to.

본 발명의 터치입력수단이 내장된 표시장치는 표시장치를 구성하는 두 기판 중 상부기판에 비접촉 터치입력을 검출할 수 있는 터치 구성품을 실장하고, 터치셀을 구성하는 도전패드와 터치수단 사이에 형성되는 가상의 커패시턴스를 이용하여 터치입력을 검출하도록 구성된다. 이러한 본 발명은 표시장치의 두께 증가분이 거의 발생하지 않으며, 하나의 제조공정으로 표시장치와 터치패널을 함게 제조할 수 있다. 또한, 상부기판에 실장되는 터치 구성품은 하부기판의 TFT 제조공정과 유사하므로, 이미 신뢰성과 양산성이 검증된 하부기판(TFT기판)의 제조공정을 부분적으로 차용할 수 있어 제조공정을 간소화할 수 있고 제조코스트를 크게 절감할 수 있다. 또한, 화면표시를 위한 구성품들은 하부기판에 집중적으로 설치하고, 터치입력 검출을 위한 구성품들은 상부기판에 집중적으로 설치함으로써, 신호선들의 복층 구 조를 간소화하며, 투과율을 매우 양호하게 할 수 있으며, 설계 자유도를 높이고, 제품 수율의 개선을 기대할 수 있다. 또한, 기판의 굴곡 없이 터치입력을 검출함으로써, 화면 표시를 위해 두 기판 내에 봉입되는 액정이나 유기물질 등을 안전하게 보호하고, 내구성을 증진할 수 있으며, 터치입력수단의 내장에도 불구하고 수명 단축이 거의 발생하지 않는 효과가 있다.The display device with a built-in touch input means includes a touch component capable of detecting a non-contact touch input on an upper substrate of two substrates constituting the display device, and is formed between the conductive pad and the touch means that constitute the touch cell. And use the virtual capacitance to detect the touch input. In the present invention, the thickness increase of the display device is hardly generated, and the display device and the touch panel may be manufactured together in one manufacturing process. In addition, since touch components mounted on the upper substrate are similar to the TFT manufacturing process of the lower substrate, the manufacturing process of the lower substrate (TFT substrate), which has already been proven to be reliable and mass-produced, can be partially borrowed to simplify the manufacturing process. And the manufacturing cost can be greatly reduced. In addition, the components for screen display are concentrated on the lower substrate, and the components for touch input detection are concentrated on the upper substrate, thereby simplifying the multilayer structure of the signal lines and making the transmittance very good. It is possible to increase the degree of freedom and improve product yield. In addition, by detecting the touch input without bending the substrate, it is possible to safely protect the liquid crystal or organic substances encapsulated in the two substrates for screen display, and to increase the durability, and even shorten the life despite the built-in touch input means. There is an effect that does not occur.

또한, 본 발명에서 제공되는 다양한 실시예들은 신호처리를 보다 안정적으로 하고, 멀티 터치입력을 인식하는 효과가 있다.In addition, various embodiments provided in the present invention have the effect of more stable signal processing and multi-touch input recognition.

또한, 본 발명은 각 터치셀 내에 적절한 용량의 커패시터를 추가함으로써, 추가된 커패시터와 가상의 커패시터간 Charge Sharing 효과에 의한 용량식 터치셀의 출력파형 하강기울기를 조정할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of adjusting the output slope of the capacitive touch cell by the charge sharing effect between the added capacitor and the virtual capacitor by adding a capacitor of the appropriate capacitance in each touch cell.

또한, 본 발명은 터치입력 검출시 기준신호를 발생시키는 센싱터치셀을 설치함으로써, 온도 변화에 따른 보상 및 터치신호의 측정오차를 줄이고 신호의 검출 정확도를 높이는 효과가 있다.In addition, the present invention provides a sensing touch cell for generating a reference signal when detecting a touch input, thereby reducing compensation due to temperature change and measuring error of the touch signal and increasing signal detection accuracy.

또한, 본 발명은 센싱터치셀을 복수의 영역별로 구획하여 설치하고, 센싱터치셀에서 수신된 신호를 당해 영역의 기준신호로 사용함으로써, 신호선의 배선저항에 기인한 측정오차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is provided by dividing the sensing touch cell into a plurality of regions, and using the signal received from the sensing touch cell as a reference signal of the region, thereby minimizing the measurement error caused by the wiring resistance of the signal line. There is.

또한, 본 발명은 스위칭소자 상부에 광차폐층을 형성하여, 스위칭소자가 외부의 광에 반응하여 오작동하는 것을 방지하는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of forming a light shielding layer on the switching element, preventing the switching element from malfunctioning in response to external light.

또한, 본 발명은 터치셀을 보호하는 투명절연막을 형성하여, 도전패드 등의 구성품이 손상되는 것을 방지하고, 터치수단과 도전패드 사이에 커패시턴스 형성을 위한 안정적인 간격 확보가 용이하게 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of forming a transparent insulating film to protect the touch cell, to prevent damage to components such as conductive pads, and to secure a stable gap for capacitance formation between the touch means and the conductive pad.

또한, 본 발명은 제2신호선으로 수신되는 위치검출신호를 디지털 방식으로 검출함으로써, 신호의 처리가 빠르고, 증폭기나 신호변환기 등의 구성품을 필요로 하지 않아 장치를 슬림하게 하고 제조코스트를 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can digitally detect the position detection signal received by the second signal line, so that the signal processing is fast, and the components are not required, such as amplifiers or signal converters, so that the device can be made slimmer and manufacturing cost can be reduced. It has an effect.

또한, 본 발명은 위치검출신호를 메모리수단에 일시 저장하여, CPU에서의 신호 처리량이 많아 실시간으로 수신되는 위치검출신호를 인식하지 못할 경우, 메모리수단에 저장된 신호를 호출하여 처리할 수 있으므로, 신호의 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention temporarily stores the position detection signal in the memory means, and if the amount of signal processing in the CPU is not recognized in real time, the position detection signal received in real time, the signal stored in the memory means can be called and processed, There is an effect that can prevent the loss of.

또한, 본 발명은 상부기판에 배치되는 "터치입력 검출을 위한 신호선"을 하부기판에 배치되는 "화면표시를 위한 신호선"과 동일한 수직선 상에 배치함으로써, 화면 표시를 위한 신호와 터치입력 검출을 위한 신호간 간섭에 의한 모아레 현상을 방지하는 효과가 있다.In addition, the present invention by placing the "signal line for detecting touch input" on the upper substrate on the same vertical line as the "signal line for screen display" disposed on the lower substrate, the signal for screen display and the touch input detection There is an effect of preventing the moiré phenomenon caused by the interference between signals.

또한, 본 발명은 상부기판에 배치되는 "터치입력 검출을 위한 신호선"을 하부기판에 배치되는 "화면표시를 위한 신호선"에 대해 사선 방향으로 배치함으로써, 화면 표시를 위한 신호와 터치입력 검출을 위한 신호간 간섭에 의한 모아레 현상을 방지하는 효과가 있다.Further, the present invention arranges the "signal line for detecting touch input" disposed on the upper substrate in a diagonal direction with respect to the "signal line for displaying the screen" disposed on the lower substrate, thereby to detect the signal for the screen display and the touch input detection. There is an effect of preventing the moiré phenomenon caused by the interference between signals.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments.

이하의 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께나 영역을 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하였다. 층, 영역, 기판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상면" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, thicknesses or regions are enlarged in order to clearly express various layers and regions. The same reference numerals are used for similar parts throughout the specification. When a portion of a layer, region, substrate, etc. is said to be "on" or "top" another portion, this includes not only the case where the other portion is "directly above" but also another portion in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

또한, 이하의 설명에서는 표시장치에 기본적으로 설치되는 신호선(예컨대, LCD나 AMOLED의 경우에는 게이트라인과 데이터라인)들을 통칭할 때는 "화면표시를 위한 신호선"이라 칭하고, 본 발명의 실시예에 의해 터치입력을 검출하기 위해 추가되는 신호선(예컨대, 제1신호선, 제2신호선 등과 같은)들을 통칭할 때는 "터치입력 검출을 위한 신호선"이라 칭하기로 한다. 만약, 단지 "신호선"이라고만 언급하면, 이는 화면표시를 위한 신호선과 터치입력 검출을 위한 신호선을 통칭하는 것으로 이해할 수 있을 것이다.In addition, in the following description, signal lines (for example, gate lines and data lines in the case of LCD or AMOLED), which are basically provided in the display device, are collectively referred to as "signal lines for screen display". When signal lines (for example, first signal lines, second signal lines, etc.) added for detecting a touch input are collectively referred to as "signal lines for detecting touch input". If only referring to the "signal line", it may be understood that the signal line for the screen display and the signal line for the touch input detection.

또한, 이하에서 설명되는 실시예들에서 스위칭소자는 "TFT"로 대체되어 설명될 수 있으며, 스위칭소자와 TFT에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.In addition, in the embodiments described below, the switching element may be replaced with "TFT", and the same reference numerals will be used for the switching element and the TFT.

우선, 본 발명은 LCD, PDP, OLED, AMOLED 등의 표시장치에 관한 것으로서, 표시장치 내에 터치입력수단이 내장된 형태의 표시장치에 관한 것이다. 본 발명에서 표시장치의 일반적인 구성은 통상 알려진 표시장치와 다름없으며, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 구성들에 대하여는 상세한 설명을 생략하기로 한다.First, the present invention relates to a display device such as an LCD, a PDP, an OLED, an AMOLED, and the like, and a display device having a touch input means built in the display device. The general configuration of the display device in the present invention is no different from the known display device, and detailed descriptions thereof will be omitted for those configurations that are obvious to those skilled in the art.

본 발명에서 터치입력수단을 구성하는 구성품들은 표시장치의 상부기판에 설치된다. 본 발명의 터치입력수단은 종래 2장의 기판이 터치 압력에 의해 굴곡되어 상호 맞닿을 때 터치신호를 획득하던 방식과 달리, 단일 기판 상에 TFT(Thin Film Transistor)와 같은 3단자형 스위칭소자와 도전패드로 구성된 터치셀을 형성하여, 손가락과 같은 신체의 일부, 철제필기구, 소정 전기적신호를 발생시키는 전자펜, 또는 기타 이와 유사한 터치수단이 도전패드에 비접촉 방식으로 접근할 때, 터치수단과 도전패드 사이에 형성되는 가상의 커패시터에 축적된 전하를 검출하여 터치신호를 획득한다.In the present invention, the components constituting the touch input means are installed on the upper substrate of the display device. Unlike the conventional method of acquiring a touch signal when two substrates are bent and touched by touch pressure, the touch input means of the present invention conducts a three-terminal switching element such as TFT (Thin Film Transistor) on a single substrate. The touch means and the conductive pad are formed when a part of a body such as a finger, an iron writing instrument, an electronic pen for generating a predetermined electrical signal, or other similar touch means is approached to the conductive pad in a non-contact manner by forming a touch cell composed of a pad. The touch signal is acquired by detecting the charge accumulated in the virtual capacitor formed therebetween.

여기서, 상부기판에 설치되는 터치셀은 TFT와 도전패드를 구비하며, 매트릭스 형태로 배열되는 것으로서, 이러한 터치셀의 설계형태는 표시장치의 하부기판, 즉, TFT기판에서 단위 화소별로 TFT를 설치하는 설계형태와 유사함을 알 수 있다. 즉, 상부기판에 터치 구성품을 설치하는 공정은 이미 제품 신뢰성 및 양산성이 검증된 표시장치의 제조공정 중 TFT기판의 제조공정을 부분적으로 차용할 수 있다. 따라서, 표시장치 내에 터치입력수단을 내장함에 있어 보다 안정적인 제조공정 및 제품 신뢰성을 기대할 수 있다. 물론, 표시장치 내에서 하부기판에 설치되는 TFT와 화소전극 등 화면표시를 위한 구성품들과, 상부기판에 설치되는 TFT와 도전패드 등 터치입력 검출을 위한 구성품들은 외형적으로 유사할 뿐 실제 기능 및 작용은 서로 다르다.Here, the touch cell installed on the upper substrate includes a TFT and a conductive pad, and is arranged in a matrix form. The design of the touch cell is to install TFTs for each unit pixel in the lower substrate of the display device, that is, the TFT substrate. It is similar to the design form. That is, the process of installing the touch component on the upper substrate may partially borrow the manufacturing process of the TFT substrate from the manufacturing process of the display device, in which product reliability and mass production have already been verified. Therefore, more reliable manufacturing process and product reliability can be expected in embedding the touch input means in the display device. Of course, the components for screen display such as TFT and pixel electrodes installed on the lower substrate and the components for detecting touch input such as TFT and conductive pads installed on the upper substrate are similar in appearance, but the actual functions and The action is different.

본 발명에서 상부기판의 상면 또는 하면에 형성되는 터치셀은, 터치입력이 이루어지는 액티브영역을 복수개로 분할한 영역별로 형성되며, 분할된 각각의 영역 에서 한 쌍의 3단자형 스위칭소자와 스위칭소자들의 연결점에 접속되는 도전패드를 구비한다. 터치위치 검출부는 온/오프 제어신호선을 통해 두 스위칭소자의 게이트단자에 온/오프 제어신호를 인가한다. 또한, 터치위치 검출부는 제1신호선 및 제2신호선을 통해 위치검출신호를 송수신한다. 위치검출신호는 적어도 어느 하나의 스위칭소자의 소스단자(또는 "입력단자"라 칭함)로 입력되고, 다른 스위칭소자의 드레인단자(또는 "출력단자"라 칭함)로 출력된다. 만약, 신체 또는 이와 유사한 터치수단이 도전패드에 접근했을 때 도전패드에 전압이 인가된 상태라면, 도전패드와 터치수단 사이에 형성되는 가상의 커패시터에 의해 전하가 축적되며, 어느 하나의 스위칭소자가 턴 온 또는 오프되면서 터치신호를 획득하게 된다. 예컨대, 터치위치 검출부는 터치수단과 도전패드 사이에서의 정전용량에 의해 전류의 크기나 흐르는 시간이 변화되는 것을 아날로그 방식으로 검출할 수 있다. 바람직하게는, 터치위치 검출부는 스위칭소자에서 출력되는 전압이나 전류신호의 하이/로우레벨을 디지털 방식으로 검출할 수 있다. 이하의 설명에서는 후자의 디지털 검출 방식에 대하여 설명한다.In the present invention, the touch cell formed on the upper or lower surface of the upper substrate is formed by a plurality of divided regions of the active region in which the touch input is made, and in each divided region, a pair of three-terminal switching elements and switching elements A conductive pad is connected to the connection point. The touch position detector applies the on / off control signal to the gate terminals of the two switching elements through the on / off control signal line. In addition, the touch position detector transmits and receives a position detection signal through the first signal line and the second signal line. The position detection signal is input to the source terminal (or "input terminal") of at least one switching element and output to the drain terminal (or "output terminal") of the other switching element. If a voltage is applied to the conductive pad when the body or a similar touch means approaches the conductive pad, charges are accumulated by a virtual capacitor formed between the conductive pad and the touch means. The touch signal is acquired while being turned on or off. For example, the touch position detector may detect, in an analog manner, that the magnitude of the current or the flowing time is changed by the capacitance between the touch means and the conductive pad. Preferably, the touch position detector may digitally detect the high / low level of the voltage or current signal output from the switching element. In the following description, the latter digital detection method will be described.

비록 본 실시예들에서 언급되지는 않아도, 매트릭스 형태로 배열되는 터치셀 각각이 적어도 2개의 스위칭소자와 도전패드를 구비하고, 온/오프 제어신호선을 이용하여 스위칭소자들을 온/오프 제어하며, 적어도 두 개의 신호선을 이용하여 위치검출을 위한 신호를 송수신하여 터치수단과 도전패드 사이에 형성되는 정전용량에 의해 터치신호를 획득한다면, 이는 본 발명의 기술사상에 포함된다고 할 것이다.Although not mentioned in the present embodiments, each of the touch cells arranged in a matrix form has at least two switching elements and conductive pads, and controls the switching elements on / off using an on / off control signal line, and at least If two signals are used to transmit and receive a signal for position detection and obtain a touch signal by a capacitance formed between the touch means and the conductive pad, this will be considered to be included in the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 외관구조를 보인 분해사시도로서, 표시장 치의 일반적인 구성을 개략적으로 묘사한 것이다. 이를 참조하면, 본 발명의 표시장치는 일반적인 표시장치와 마찬가지로 크게 두 장의 기판으로 구성된다. LCD의 경우에 있어, 하부기판(20)은 상면에 화소 및 화소전극이 배치되고, 단위 화소별로 TFT가 배치되고, 게이트라인 및 데이터라인이 배치되는 TFT기판이며, 상부기판(30)은 칼라필터가 인쇄되는 칼라필터기판이며, 하부기판(20)과 상부기판(30)의 사이에 액정이 봉입되어 액정층을 형성한다. AMOLED의 경우에 있어, 하부기판(20)은 LCD와 유사하게 구성되는 TFT기판이며, 상부기판(30)은 유기물질의 봉지를 위한 봉지기판이다. 하부기판(20)과 상부기판(30)은 글래스나 플라스틱 또는 필름 등 광투과성 재료로 구성된다. 하부기판(20)과 상부기판(30)은 각각 단일의 기판이 아닌 복층의 구조를 가진 기판으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 터치셀(60)을 포함한 터치 구성품들을 필름 상에 실장하고, 이 필름을 글래스나 플라스틱 기판과 접합하여 상부기판(30)을 구성할 수도 있다.1 is an exploded perspective view showing an external structure of a display device according to the present invention, and schematically illustrates a general configuration of a display device. Referring to this, the display device of the present invention is largely composed of two substrates as in the general display device. In the case of an LCD, the lower substrate 20 is a TFT substrate on which pixels and pixel electrodes are disposed on an upper surface, TFTs are disposed on a unit pixel, and gate lines and data lines are disposed, and the upper substrate 30 is a color filter. Is a color filter substrate on which the liquid crystal is sealed between the lower substrate 20 and the upper substrate 30 to form a liquid crystal layer. In the case of AMOLED, the lower substrate 20 is a TFT substrate similar to an LCD, and the upper substrate 30 is an encapsulation substrate for encapsulation of an organic material. The lower substrate 20 and the upper substrate 30 are made of a light transmissive material such as glass, plastic, or film. The lower substrate 20 and the upper substrate 30 may be formed of a substrate having a multi-layered structure instead of a single substrate. For example, the upper substrate 30 may be configured by mounting touch components including the touch cell 60 on a film and bonding the film to a glass or plastic substrate.

도시된 바와 같이, 하부기판(20)의 에지부에는 게이트IC(26) 및 소스IC(28)가 실장된다. 게이트IC(26)는 단위 화소별로 설치되는 TFT에 게이트신호를 인가하며, 소스IC(28)는 각 TFT에 데이터신호를 인가한다. 게이트IC(26)와 소스IC(28)는 화면표시를 위한 신호들을 제어하기 위한 드라이브IC로서, 하부기판(20)의 에지부에 COF(Chip On Film) 또는 COG(Chip On Glass) 형태로 실장된다.As shown, the gate IC 26 and the source IC 28 are mounted on the edge portion of the lower substrate 20. The gate IC 26 applies a gate signal to a TFT provided for each unit pixel, and the source IC 28 applies a data signal to each TFT. The gate IC 26 and the source IC 28 are drive ICs for controlling signals for screen display, and are mounted in the form of a chip on film (COF) or a chip on glass (COG) at the edge of the lower substrate 20. do.

위와 같은 구성은 통상의 표시장치의 일반적인 구성과 동일하다. 이때, 본 발명의 표시장치는 도시한 바와 같이, 터치입력 검출을 위한 신호들을 제어하기 위해서, 위치검출신호를 송수신하는 신호수발신IC(71) 및 스위칭소자의 게이트단자에 온/오프 제어신호를 인가하는 온/오프 제어IC(72)가 더 설치된다. 신호수발신IC(71) 및 온/오프 제어IC(72)는 도시한 바와 같이, 상부기판(30)의 에지부에 COF 또는 COG 형태로 실장된다. 도시된 실시예들에서는 신호수발신IC(71)와 온/오프 제어IC(72)가 각각 별도의 IC로 제시되었지만, 두 IC(71, 72)는 단일의 IC로 통합되어 실장될 수도 있다. 또한, 신호수발신IC(71) 및 온/오프 제어IC(72)는 하부기판(20)의 에지부에 실장되거나, 하부기판(20)의 게이트IC(26) 또는 소스IC(28)에 통합하여 설치될 수도 있다. 이 경우에는, FPC(Flexible Printed Circuit) 등과 같은 신호전달 매개체를 이용하여, 하부기판(20)의 신호수발신IC(71) 및 온/오프 제어IC(72)를 상부기판(30)으로 연결한다.The above configuration is the same as the general configuration of a conventional display device. In this case, the display device of the present invention applies an on / off control signal to the signal receiving and receiving IC 71 for transmitting and receiving the position detection signal and the gate terminal of the switching element in order to control signals for detecting a touch input, as shown. On / off control IC 72 is further provided. As illustrated, the signal receiving / receiving IC 71 and the on / off control IC 72 are mounted in an edge portion of the upper substrate 30 in the form of COF or COG. Although the signal receiving and receiving IC 71 and the on / off control IC 72 are shown as separate ICs in the illustrated embodiments, the two ICs 71 and 72 may be integrated and mounted as a single IC. In addition, the signal receiving / receiving IC 71 and the on / off control IC 72 may be mounted at the edge portion of the lower substrate 20 or may be integrated with the gate IC 26 or the source IC 28 of the lower substrate 20. It may be installed. In this case, the signal transmission and reception IC 71 and the on / off control IC 72 of the lower substrate 20 are connected to the upper substrate 30 by using a signal transmission medium such as a flexible printed circuit (FPC).

도 2는 본 발명의 실시예가 능동형 유기발광 디스플레이장치(AMOLED)에 적용된 예를 보여준다. AMOLED는 하부기판(20)이 TFT기판이고, 이 TFT기판 상면에 화소 및 화소전극이 배치되어 화소부(22)를 형성한다. 그리고, 상부기판(30)은 하부기판(20)의 상면에 증착되는 유기물질을 봉지하기 위한 봉지기판으로서, 도시한 바와 같이 하부기판(20)과 상부기판(30)은 실런트(24)(Sealant)에 의해 봉지된다. 도시하지는 않았지만, 화소부(22)는 복수의 단위 화소들이 매트릭스 형태로 배치되는 것이며, 각 단위 화소에는 영상신호의 스위칭을 위한 TFT가 설치된다. 그리고, 하부기판(20)의 상면에는 복수의 게이트라인과 데이터라인이 서로 절연되어 교차하고, 데이터라인과 평행하게 공통전원라인이 배치된다. 이러한 AMOLED의 구조에 있어서, 봉지기판인 상부기판(30)에는 후술하는 실시예들과 같은 터치 구성품들이 설치된다. 한편, AMOLED는 자체 발광소자로서 별도의 광원을 필요로 하지 않지만, 본 발명이 LCD에 적용되는 경우에는 하부기판(20)의 후방에 BLU(Back Light Unit)이 설치될 것이다. 또한, 본 발명은 LCD나 AMOLED에 국한되어 적용되는 것이 아니라, 적어도 두 장의 기판을 이격하여 배치하는 구조의 다양한 표시장치에 적용 가능하다.2 shows an example in which an embodiment of the present invention is applied to an active organic light emitting display device (AMOLED). In the AMOLED, the lower substrate 20 is a TFT substrate, and pixels and pixel electrodes are disposed on the upper surface of the TFT substrate to form the pixel portion 22. In addition, the upper substrate 30 is an encapsulation substrate for encapsulating the organic material deposited on the upper surface of the lower substrate 20. As shown in the drawing, the lower substrate 20 and the upper substrate 30 are sealants 24 (Sealant). It is sealed by). Although not shown, the pixel unit 22 includes a plurality of unit pixels arranged in a matrix, and TFTs for switching image signals are provided in each unit pixel. In addition, a plurality of gate lines and data lines are insulated from each other and intersect each other on the upper surface of the lower substrate 20, and a common power line is disposed in parallel with the data lines. In the structure of the AMOLED, the upper substrate 30, which is an encapsulation substrate, is provided with touch components as in the following embodiments. On the other hand, AMOLED does not require a separate light source as a self-light emitting device, but when the present invention is applied to the LCD, a BLU (Back Light Unit) will be installed behind the lower substrate 20. In addition, the present invention is not limited to LCD or AMOLED, but is applicable to various display devices having a structure in which at least two substrates are spaced apart from each other.

본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하기에 앞서, 본 발명에서 비접촉 터치입력을 검출하는 원리에 대하여 간략하게 설명한다. 도 3은 본 발명에서 도전패드에 손가락이 접근했을 때 도전패드와 신체 사이에 가상의 커패시터가 형성되는 예를 보여준다. 도 3에서 터치수단(25)은 신체의 손가락이다. 도 3을 참조하면, 손가락이 도전패드(50)에 접근할 때, 손가락과 도전패드(50)가 d의 간격을 가지며 A라는 면적으로 대향한다면, 도 3의 우측 등가회로 및 수식에서 보여지듯이 손가락과 도전패드(50) 사이에는 정전용량 C가 형성된다. 이때, 대지는 신체에 대해 가상의 접지(Ground) 역할을 한다. 따라서, 도전패드(50)에 전압이 인가되면 손가락과 도전패드(50) 사이에 형성된 정전용량 C에 전하가 축적될 수 있다. 이하에서 정전용량 C는 가상의 커패시터로 명기한다.Prior to describing a specific embodiment of the present invention, the principle of detecting a non-contact touch input in the present invention will be briefly described. 3 shows an example in which a virtual capacitor is formed between the conductive pad and the body when a finger approaches the conductive pad in the present invention. In FIG. 3, the touch means 25 is a finger of the body. Referring to FIG. 3, when the finger approaches the conductive pad 50, if the finger and the conductive pad 50 face each other with an area A with a distance of d, the finger as shown in the right equivalent circuit and equation of FIG. 3. The capacitance C is formed between the conductive pad 50 and the conductive pad 50. At this time, the ground serves as a virtual ground (Ground) to the body. Therefore, when a voltage is applied to the conductive pad 50, electric charges may accumulate in the capacitance C formed between the finger and the conductive pad 50. In the following, the capacitance C is designated as a virtual capacitor.

일실시예로서, 신체가 도전패드(50)에 접촉할 때, 10~20pF의 정전용량이 형성되며, 신체가 도전패드(50)에 비접촉 상태로 접근할 경우 도전패드(50)와 신체 사이의 유전율 e인 물체의 유전율에 따라 2~5pF의 정전용량이 형성될 수 있다. 본 실시예는 이와 같은 도전패드(50)와 신체 사이에 형성되는 정전용량특성을 이용하여 신체 또는 이와 유사한 도전특성을 갖는 터치수단(25)이 도전패드(50)에 가볍게 접촉하거나 접근하는 터치를 인식한다.In one embodiment, when the body contacts the conductive pad 50, a capacitance of 10 to 20 pF is formed, and when the body approaches the conductive pad 50 in a non-contact state, the conductive pad 50 and the body between the conductive pad 50 and the conductive pad 50 are in contact with each other. A capacitance of 2 to 5 pF may be formed according to the dielectric constant of the object having the dielectric constant e. In the present embodiment, the touch pad 25 having a body or similar conductive properties may be touched or lightly touched by the conductive pad 50 by using the capacitance characteristic formed between the conductive pad 50 and the body. Recognize.

본 발명의 실시예에서, 도전패드(50)와 신체사이에는 일정한 거리가 유지되어야 한다. 즉, 터치수단(25)과 도전패드(50)는 비접촉 상태이므로, 터치수단(25)과 도전패드(50)에 대해서는 "접근"이라는 용어를 사용하였다. 만약, 터치셀(60)이 상부기판(30)의 하면에 설치된다면, 상부기판(30) 상면에 터치수단(25)이 접촉되는 경우 터치수단(25)은 도전패드(50)로부터 이격된 상태를 유지한다. 이 경우 터치수단(25)은 도전패드(50)와는 이격되나 상부기판(30)에 대하여는 접촉되고 있으므로 "접촉"이라는 용어도 동시에 사용하였다. 본 명세서에서 "접촉"과 "접근"은 위에서와 같은 의미로 통용된다.In an embodiment of the present invention, a certain distance must be maintained between the conductive pad 50 and the body. That is, since the touch means 25 and the conductive pad 50 are in a non-contact state, the term “access” is used for the touch means 25 and the conductive pad 50. If the touch cell 60 is installed on the lower surface of the upper substrate 30, when the touch means 25 is in contact with the upper surface of the upper substrate 30, the touch means 25 is spaced apart from the conductive pad 50. Keep it. In this case, since the touch means 25 is spaced apart from the conductive pad 50 but is in contact with the upper substrate 30, the term “contact” is also used at the same time. In this specification, "contact" and "access" are commonly used as the meaning above.

도 4는 본 발명에서 상부기판의 일실시예를 개략적으로 보여주는 구성도이다. 이를 참조하면, 상부기판(30)의 상면 또는 하면에는 정전용량을 형성하기 위해 위치검출신호를 인가하는 복수의 제1신호선(32) 및 위치검출신호 출력을 위한 복수의 제2신호선(33), 그리고 스위칭소자의 온/오프 제어를 위한 복수의 온/오프 제어신호선(34)이 배치된다. 제1신호선(32)은 터치셀(60)에 제1신호(D1-D3)인 위치검출신호를 인가하여 도전패드(50)와 터치수단(25) 사이에 정전용량을 형성하기 위한 라인이며, 제2신호선(33)은 위치검출신호(S1-S3)를 수신하기 위한 라인이며, 온/오프 제어신호선(34)은 단위 터치셀(60)을 구성하는 두 스위칭소자(41, 42)의 게이트단자에 온/오프 제어신호(SW1-SW3)를 인가하기 위한 라인이다. 위치검출신호인 제1신호(D1-D3)는 일실시예로 전압이다.Figure 4 is a schematic view showing an embodiment of an upper substrate in the present invention. Referring to this, a plurality of first signal lines 32 for applying a position detection signal and a plurality of second signal lines 33 for outputting a position detection signal are formed on an upper surface or a lower surface of the upper substrate 30. A plurality of on / off control signal lines 34 for on / off control of the switching element are arranged. The first signal line 32 is a line for forming a capacitance between the conductive pad 50 and the touch means 25 by applying the position detection signal of the first signal (D1-D3) to the touch cell 60, The second signal line 33 is a line for receiving the position detection signals S1-S3, and the on / off control signal line 34 is a gate of two switching elements 41 and 42 constituting the unit touch cell 60. It is a line for applying the on / off control signal SW1-SW3 to the terminal. The first signals D1-D3, which are position detection signals, are voltages in one embodiment.

도시된 실시예에서는, 제1신호선(32)과 온/오프 제어신호선(34)이 평행하게 배선되었으며 온/오프 제어신호선(34)과 제2신호선(33)이 교차 배선된 것을 예시하 였지만, 이는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위해 도시한 것일 뿐이며, 각 신호선(32, 33, 34)들은 나란하게 배선될 수도 있으며 교차 배선될 수도 있고, 사선 형태로 배선될 수도 있다.In the illustrated embodiment, although the first signal line 32 and the on / off control signal line 34 are wired in parallel, the on / off control signal line 34 and the second signal line 33 are cross-wired. This is merely shown to help the understanding of the present invention, and each of the signal lines 32, 33, and 34 may be wired side by side, cross wired, or wired in diagonal lines.

도시된 바와 같이, 제1신호선(32)과 제2신호선(33) 사이에는 제1스위칭소자(41) 및 제2스위칭소자(42)가 설치되고, 제1스위칭소자(41) 및 제2스위칭소자(42)의 연결점에 도전패드(50)가 접속되어 단위 터치셀(60)을 형성한다. 본 발명에서 제1스위칭소자(41)는 제2스위칭소자(42)와 이형의 스위칭소자이거나 동형의 스위칭소자일 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서는 제1스위칭소자(41)가 이형 제1스위칭소자(41a)로 도시되어 있으며, 후술하는 다른 실시예에서는 제1스위칭소자(41)가 동형 제1스위칭소자(41b)로 구성된다. 이하 도 4를 참조한 설명에서는 제1스위칭소자(41)로 이형 제1스위칭소자(41a)가 사용된 실시예를 설명하기로 한다.As shown, a first switching element 41 and a second switching element 42 are provided between the first signal line 32 and the second signal line 33, and the first switching element 41 and the second switching element are provided. The conductive pad 50 is connected to the connection point of the element 42 to form the unit touch cell 60. In the present invention, the first switching device 41 may be a switching device of the heterogeneous type or the switching device of the same type as the second switching device 42. In the embodiment shown in Fig. 4, the first switching element 41 is shown as a heteromorphous first switching element 41a. In another embodiment described later, the first switching element 41 is the same type of first switching element 41b. It is composed of In the following description with reference to FIG. 4, an embodiment in which a heterogeneous first switching element 41a is used as the first switching element 41 will be described.

단위 터치셀(60)을 구성하는 두 개의 3단자형 스위칭소자는 바람직하게는 TFT로서, 도 4의 실시예는 P형 TFT인 이형 제1TFT(41a)와 N형 TFT인 제2TFT(42)가 단위 터치셀(60)을 구성한다. P형 TFT는 게이트단자에 인가되는 온/오프 제어신호가 하이(High) 레벨이면 스위칭상태가 오프(Off)되며 로우(Low) 레벨이면 온(On)된다. N형 TFT는 게이트단자에 인가되는 온/오프 제어신호가 하이 레벨이면 스위칭상태가 온되며 로우 레벨이면 오프되는 것으로서, P형 TFT와 동작상태가 반대이다. 도 4의 실시예는 비록 이형 제1TFT(41a)가 P형이고 제2TFT(42)가 N형인 것을 예시하였지만, 이는 단지 일실시예에며, 이형 제1TFT(41a)가 N형이고 제2TFT(42)가 P형으로 구성될 수도 있다.The two three-terminal switching elements constituting the unit touch cell 60 are preferably TFTs. In the embodiment of FIG. 4, the first TFT 41a, which is a P-type TFT, and the second TFT 42, which is an N-type TFT, The unit touch cell 60 is configured. The P-type TFT is turned off when the on / off control signal applied to the gate terminal is at a high level, and is turned on when it is at a low level. The N-type TFT is switched on when the on / off control signal applied to the gate terminal is at a high level, and is turned off when it is at a low level, and the operating state is opposite to that of the P-type TFT. Although the embodiment of FIG. 4 illustrates that the release first TFT 41a is P-type and the second TFT 42 is N-type, this is only one embodiment, and the release first TFT 41a is N-type and the second TFT ( 42 may be configured as a P type.

도시된 바와 같이, 이형 제1TFT(41a)의 입력단자는 제1신호선(32)에 연결되고 출력단자는 도전패드(50)에 연결되며, 제2TFT(42)의 입력단자는 도전패드(50)에 연결되며 출력단자는 제2신호선(33)에 연결된다. 그리고 이형 제1TFT(41a) 및 제2TFT(42)의 게이트단자는 공통으로 온/오프 제어신호선(34)이 연결된다. 물론, 온/오프 제어신호선(34)은 신호성분이 다른 두 개의 신호선으로 분리되고, 이형 제1TFT(41a) 및 제2TFT(42)에 각각 개별의 온/오프 신호를 인가할 수도 있다.As shown, the input terminal of the first release TFT 41a is connected to the first signal line 32, the output terminal is connected to the conductive pad 50, and the input terminal of the second TFT 42 is connected to the conductive pad 50. The output terminal is connected to the second signal line 33. The on / off control signal line 34 is commonly connected to the gate terminals of the first and second TFTs 41a and 42. Of course, the on / off control signal line 34 may be divided into two signal lines having different signal components, and may apply separate on / off signals to the first and second TFTs 41a and 42, respectively.

도 4 실시예에서, 온/오프 제어신호선(34)의 전압이 로우 레벨일 때, 이형 제1TFT(41a)는 온 상태이고 제2TFT(42)는 오프 상태가 된다. 그리고, 이형 제1TFT(41a)는 제1신호선(32)으로 인가되는 위치검출신호를 도전패드(50)에 전달한다. 따라서, 터치수단(25)이 도전패드(50)에 인접하는 비접촉 터치입력이 발생할 때 도전패드(50)와 터치수단(25) 사이에 정전용량이 형성된다. 이어서, 온/오프 제어신호선(34)의 전압이 하이 레벨로 변환되면, 이형 제1TFT(41a)는 오프 상태가 되어 도전패드(50)에 인가되는 전압을 차단한다. 그리고, 제2TFT(42)는 온 상태가 되며, 도전패드(50)와 터치수단(25) 사이에 축적된 정전용량에 의해 형성된 위치검출신호(전압 또는 전류 같은 전기적 신호)를 제2신호선(33)을 통해 터치위치 검출부(70)로 전달한다.In the embodiment of Fig. 4, when the voltage of the on / off control signal line 34 is at the low level, the release first TFT 41a is on and the second TFT 42 is off. In addition, the release first TFT 41a transmits a position detection signal applied to the first signal line 32 to the conductive pad 50. Therefore, a capacitance is formed between the conductive pad 50 and the touch means 25 when the touch means 25 generates a non-contact touch input adjacent to the conductive pad 50. Subsequently, when the voltage of the on / off control signal line 34 is converted to the high level, the release first TFT 41a is turned off to cut off the voltage applied to the conductive pad 50. Then, the second TFT 42 is turned on, and the second signal line 33 receives a position detection signal (electric signal such as voltage or current) formed by the capacitance accumulated between the conductive pad 50 and the touch means 25. Transfer to the touch position detection unit 70 through).

도 5는 상부기판의 다른 실시예를 보인 구성도이다. 앞서 설명한 도 4의 실시예는 1개의 온/오프 제어신호선(34)이 2개의 스위칭소자(41a, 42)에 공통 접속되며 제1TFT(41)가 제2TFT(42)와 동작상태가 서로 반대인 이형 제1TFT(41a)로 구성된 것을 예시하였으나, 도 5의 실시예는 제1TFT(41)가 제2TFT(42)와 동형인 동형 제 1TFT(41b)이고 두 스위칭소자(41b, 42)의 게이트단자는 각기 서로 다른 온/오프 제어신호선(34a, 34b)에 접속된 실시예이다. 도 5의 실시예에서는 서로 다른 온/오프 제어신호선(34a, 34b)이 각각 동형 제1TFT(41b) 및 제2TFT(42)에 접속되어, 동형 제1TFT(41b) 및 제2TFT(42)의 온/오프를 개별적으로 제어할 수 있으며, 더욱 효과적으로 터치 신호를 입수할 수 있다. 이하의 실시예에서는 동형 제1TFT(41b) 및 제2TFT(42)가 공히 N형 TFT를 사용하는 경우를 예시하여 설명하겠으나, 동형 제1TFT(41b) 및 제2TFT(42)는 공히 P형 TFT를 사용할 수도 있다.5 is a configuration diagram showing another embodiment of the upper substrate. In the above-described embodiment of FIG. 4, one on / off control signal line 34 is commonly connected to two switching elements 41a and 42, and the first TFT 41 is opposite to the second TFT 42 in an operating state. Although it is illustrated that the first TFT 41a is formed, the embodiment of FIG. 5 illustrates that the first TFT 41 is the same type of first TFT 41b as the second TFT 42 and is the gate terminal of the two switching elements 41b and 42. Is an embodiment connected to different on / off control signal lines 34a and 34b, respectively. In the embodiment of Fig. 5, different on / off control signal lines 34a and 34b are connected to the same first TFT 41b and the second TFT 42, respectively, so that the same first TFT 41b and the second TFT 42 are turned on. The on / off can be controlled individually, and the touch signal can be obtained more effectively. In the following embodiment, a case in which the same type first TFT 41b and the second TFT 42 both use the N type TFT will be described by way of example, but the same type first TFT 41b and the second TFT 42 both use the P type TFT. Can also be used.

도 5를 참조하면, 도 4의 온/오프 제어신호선(34)은 제1 온/오프 제어신호선(34a) 및 제2 온/오프 제어신호선(34a)로 분리되어 서로 다른 신호성분을 가지며, 제1 온/오프 제어신호선(34a)은 동형 제1TFT(41b)의 게이트단자에 접속되고 제2 온/오프 제어신호선(34b)은 제2TFT(42)의 게이트단자에 접속된다.Referring to FIG. 5, the on / off control signal line 34 of FIG. 4 is divided into a first on / off control signal line 34a and a second on / off control signal line 34a to have different signal components. The first on / off control signal line 34a is connected to the gate terminal of the same first TFT 41b and the second on / off control signal line 34b is connected to the gate terminal of the second TFT 42.

각 터치셀(60)에 동형의 TFT를 사용하고 온/오프 제어신호선(34)의 접속을 분리하면, 기판의 제조 및 신호의 처리가 더욱 용이하여 품질향상 및 안정적으로 터치 위치를 검출할 수 있다. 본 실시예에서 터치위치 검출부(70)는 각각의 온/오프 제어신호선(34a, 34b)에 순차적으로 스캔 펄스를 인가하여 동형 제1TFT(41b) 및 제2TFT(42)를 순차적으로 도통시키며, 제2TFT(42)가 통전할 때 터치위치를 확인한다. 또는, 모든 동형 제1TFT(41b)를 동시에 턴(Turn) 온(On)하고 모든 제1신호선(32)에 동시에 제1신호(D1-D3)를 인가하여 신체와의 충전을 유도한 후, 제2신호선(33)에 순차적으로 위치검출신호를 인가하여 터치위치를 확인할 수도 있다.If the same type TFT is used for each touch cell 60 and the connection of the on / off control signal line 34 is disconnected, the manufacturing of the substrate and the processing of the signal can be made easier and the quality can be improved and the touch position can be stably detected. . In the present exemplary embodiment, the touch position detector 70 sequentially applies scan pulses to the on / off control signal lines 34a and 34b to sequentially conduct the first TFT 41b and the second TFT 42. 2 Check the touch position when the TFT 42 is energized. Alternatively, all the same first TFTs 41b are turned on at the same time, and the first signals D1 to D3 are simultaneously applied to all the first signal lines 32 to induce charge with the body. The touch position may be confirmed by sequentially applying the position detection signal to the two signal lines 33.

도 6은 도 5의 실시예에서 단위 터치셀(60)의 구성예를 보인 평면도이다. 이 를 참조하면, 기판(30)의 종방향으로 제1신호선(32)과 제2신호선(33)이 배선되며, 횡방향으로는 제1 온/오프 제어신호선(34a) 및 제2 온/오프 제어신호선(34b)이 배선된다. 터치셀(60) 내에는 도전패드(50)가 형성된다.FIG. 6 is a plan view illustrating a configuration example of the unit touch cell 60 in the embodiment of FIG. 5. Referring to this, the first signal line 32 and the second signal line 33 are wired in the longitudinal direction of the substrate 30, and the first on / off control signal line 34a and the second on / off in the transverse direction. The control signal line 34b is wired. The conductive pad 50 is formed in the touch cell 60.

여기서, 도전패드(50)는 상부기판(30)의 일면에 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube) 등의 투명한 도전물질을 도포하여 형성된다. 도전패드(50)는 터치셀(60)의 국부 영역에만 설치될 수도 있겠으나, 도 6에 도시된 바와 같이 터치셀(60) 내에서 의 가능한 넓은 면적을 갖도록 설치된다. 도전패드(50)의 면적이 넓을수록, 터치수단(25)과 도전패드(50) 사이에서 형성되는 가상의 커패시턴스가 커져서 보다 안정적으로 터치신호를 획득할 수 있다.Here, the conductive pad 50 is a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), antimony tin oxide (ATO), carbon nanotube (Carbon Nano Tube) on one surface of the upper substrate 30. It is formed by applying. The conductive pad 50 may be installed only in the local area of the touch cell 60, but as shown in FIG. 6, the conductive pad 50 may be installed to have the largest area possible in the touch cell 60. As the area of the conductive pad 50 is wider, the virtual capacitance formed between the touch means 25 and the conductive pad 50 increases, so that a touch signal can be more stably obtained.

도시하지는 않았지만, 도전패드(50)를 포함한 터치셀(60) 위에는 투명절연막이 형성될 수 있다. 만약, 터치셀(60)이 상부기판(30)의 상면에 형성된다면, 터치셀(60)의 보호를 위해 투명절연막이 형성된다. 투명절연막은 터치셀(60)의 내구성을 향상시킨다. 무엇보다도, 투명절연막은 터치수단(25)이 도전패드(50)에 더욱 근접할 수 있도록 하며, 이로써 터치수단(25)과 도전패드(50)가 매우 작은 간격으로 대향될 수 있게 된다. 따라서, 터치수단(25)과 도전패드(50) 사이에서 가상의 커패시턴스가 형성될 때, 분모의 거리항목이 작아져 가상의 커패시턴스 값을 크게 해주고 보다 안정적으로 터치신호를 획득하게 한다.Although not shown, a transparent insulating film may be formed on the touch cell 60 including the conductive pad 50. If the touch cell 60 is formed on the upper surface of the upper substrate 30, a transparent insulating film is formed to protect the touch cell 60. The transparent insulating film improves durability of the touch cell 60. First of all, the transparent insulating film allows the touch means 25 to be closer to the conductive pad 50 so that the touch means 25 and the conductive pad 50 can be opposed at very small intervals. Therefore, when the virtual capacitance is formed between the touch means 25 and the conductive pad 50, the distance item of the denominator is reduced to increase the virtual capacitance value and to more stably acquire the touch signal.

도 6을 참조하면, 상기 동형 제1TFT(41b)의 게이트단자(45)는 제1 온/오프 제어신호선(34a)에 접속되며, 소스단자(43)는 제1신호선(32)에 접속되고, 드레인단 자(44)는 도전패드(50)에 접속된다. 제2TFT(42)의 게이트단자(45)는 제2 온/오프 제어신호선(34b)에 접속되며, 소스단자(43)는 도전패드(50)에 접속되고, 드레인단자(44)는 제2신호선(33)에 접속된다. 기판(30) 상에서 각 신호선들은 계층별로 소스메탈이나 게이트메탈로 형성된다. 그리고, 각 TFT(41b,42)들의 단자들은 게이트메탈 및 소스메탈 그리고 비정질규소(Amorphous Silicon) 또는 다결정규소(Poly Crystalline Silicon) 등이 절연층에 의해 절연되는 다층 구조로 형성된다. 도전패드(50)를 동형 제1TFT(41b)의 드레인단자(44) 및 제2TFT(42)의 소스단자에 접속하기 위해서, 또한, 제2TFT(42)의 게이트단자를 제2 온/오프 제어신호선(34b)에 접속하기 위해서, ITO등 투명도전체를 이용한 콘택홀(Contact Hole, 46) 공정의 접속점이 사용된다.Referring to FIG. 6, the gate terminal 45 of the same type first TFT 41b is connected to the first on / off control signal line 34a, and the source terminal 43 is connected to the first signal line 32. The drain terminal 44 is connected to the conductive pad 50. The gate terminal 45 of the second TFT 42 is connected to the second on / off control signal line 34b, the source terminal 43 is connected to the conductive pad 50, and the drain terminal 44 is connected to the second signal line. (33). Each signal line on the substrate 30 is formed of a source metal or a gate metal for each layer. The terminals of each of the TFTs 41b and 42 are formed in a multilayer structure in which a gate metal, a source metal, and amorphous silicon or polycrystalline silicon are insulated by an insulating layer. In order to connect the conductive pad 50 to the drain terminal 44 of the same first TFT 41b and the source terminal of the second TFT 42, the gate terminal of the second TFT 42 is further connected to the second on / off control signal line. In order to connect to 34b, a connection point of a contact hole 46 process using a transparent conductor such as ITO is used.

한편, 도시하지 않았지만, 각 TFT(41, 42)의 상면에는 광(Light)을 차단하기 위한 광차단층이 설치될 수 있다. 이는 각 TFT(41, 42)가 외부의 광에 반응하여 오작동하는 것을 방지하기 위함이다.On the other hand, although not shown, a light blocking layer for blocking light may be provided on the upper surfaces of the TFTs 41 and 42. This is to prevent the respective TFTs 41 and 42 from malfunctioning in response to external light.

도 4 및 5의 실시예를 참조하면, 터치셀(60)이 3x3의 분해능으로 도시되어 있음을 알수 있다. 실제로는 터치셀(60)이 매우 높은 분해능으로 배치될 것임에도 불구하고, 도 4에서 3X3의 분해능으로 터치셀(60)을 도시한 것은 본 발명의 이해를 돕기 위해 가정하여 예시한 것에 불과하다. 후술되는 실시예들도 터치셀(60)이 3X3의 분해능으로 배열되는 것을 예시하여 설명하기로 한다.4 and 5, it can be seen that the touch cell 60 is shown at a resolution of 3 × 3. Although the touch cell 60 is actually disposed at a very high resolution, the touch cell 60 is shown at a resolution of 3 × 3 in FIG. 4 only for the purpose of understanding the present invention. Embodiments to be described later will be described by illustrating that the touch cells 60 are arranged at a resolution of 3 × 3.

도 7은 본 발명의 시스템 구성을 예시한 블록도이다. 이를 참조하면, 상부기판(30) 또는 하부기판(20)의 일측 에지부 또는 외부에는 터치위치 검출부(70)가 설 치된다. 도시한 바와 같이, 터치위치 검출부(70)에는 신호수발신IC(71)와, 온/오프 제어IC(72)와, 타이밍제어부(73)와, 신호처리부(74)와, 메모리수단(75)으로 구성된다. 또한, TFT의 온(On)과 오프(Off) 및 위치검출신호(D1-D3) 등의 전원을 생성하기 위해 터치위치검출부(70)는 전원단(76)을 포함할 수 있다. 전원단(76)은 터치위치검출부(70)의 외부에 위치할 수도 있다. 터치위치 검출부(70)에서 획득한 터치 신호는 CPU(80)로 전달되어 해당 좌표에 대응하는 입력신호를 생성한다.7 is a block diagram illustrating a system configuration of the present invention. Referring to this, the touch position detector 70 is installed at one edge portion or the outside of the upper substrate 30 or the lower substrate 20. As shown, the touch position detecting unit 70 includes a signal receiving and receiving IC 71, an on / off control IC 72, a timing controller 73, a signal processor 74, and a memory means 75. It is composed. In addition, the touch position detection unit 70 may include a power supply terminal 76 to generate power such as on and off of the TFT and position detection signals D1-D3. The power terminal 76 may be located outside the touch position detector 70. The touch signal acquired by the touch position detector 70 is transmitted to the CPU 80 to generate an input signal corresponding to the coordinate.

상기 신호수발신IC(71)는 제1신호선(32)으로 제1신호(D1-D3)인 전압을 인가하여 터치수단(25)과 도전패드(50) 사이에 정전용량을 형성하게 하며, 제2신호선(33)으로부터 위치검출신호(S1-S3)를 수신한다. 또한, 온/오프 제어IC(72)는 온/오프 제어신호선(34) 및 후술되는 실시예에서 언급되는 보조신호선(36)에 각각 온/오프 제어신호(SW1-SW3) 및 보조신호(AUX1-AUX3)를 인가한다. 도시되지는 않았으나, 신호수발신IC(71) 내부의 제2신호선(33) 종단에는 그라운드(Ground)와 접속된 풀다운(Pull Down) 저항이 추가될 수 있으며, 신호수발신IC(71)는 풀다운 저항의 그라운드와 접속되지 않은 지점에서 제2신호(S1-S3)를 입수한다. 터치위치 검출부(70)는 터치위치를 검출하기위해 제2신호선(33)으로 출력되는 전압 또는 전류를 이용한다.The signal receiving and receiving IC 71 applies a voltage, which is the first signal D1-D3, to the first signal line 32 to form a capacitance between the touch means 25 and the conductive pad 50. The position detection signals S1-S3 are received from the signal line 33. In addition, the on / off control IC 72 has an on / off control signal SW1-SW3 and an auxiliary signal AUX1- to the on / off control signal line 34 and the auxiliary signal line 36 mentioned in the embodiments described later. AUX3) is applied. Although not shown, a pull-down resistor connected to ground may be added to the end of the second signal line 33 inside the signal-receiving IC 71, and the signal-receiving IC 71 may include a pull-down resistor. The second signals S1-S3 are obtained at points not connected to the ground. The touch position detector 70 uses a voltage or current output to the second signal line 33 to detect the touch position.

일실시예로서 전압이 검출수단인 경우, 터치위치 검출부(70)는 제2 온/오프 제어신호선(34b)에 하이 신호를 인가하여 제2TFT(42)를 턴 온 시키고, 제2신호선(33)을 통해 전압이 출력되면 이를 검출하여 검출된 전압의 하이(High) 또는 로우(Low)로 터치유무를 판별할 수 있다. 예컨대, 제1신호(D1-D3)에 5V를 인가하고 터치가 발생하여 터치수단(25)과 도전패드(50) 사이에 정전용량이 형성되었을 경우, 제2TFT(42)를 통해 제2신호선(33)으로 출력되는 전압의 크기도 5V와 유사하며, 터치가 형성되지 않았을 경우는 전압이 검출되지 않거나 상기의 풀다운 저항에 의해 그라운드 전압이 검출된다. 터치위치 검출부(70)는 제2신호선(33)을 통해 검출된 전압(S1-S3)이, 일정 레벨의 기준전압보다 하이(High) 레벨이면 터치가 발생한 것으로 판단하며, 기준전압보다 로우(Low) 레벨이면 터치가 발생하지 않은 것으로 판단한다. In one embodiment, when the voltage is the detection means, the touch position detection unit 70 turns on the second TFT 42 by applying a high signal to the second on / off control signal line 34b and the second signal line 33. When the voltage is output through the signal, it is detected to determine whether the touch is high or low of the detected voltage. For example, when 5V is applied to the first signals D1-D3 and a touch is generated to form a capacitance between the touch means 25 and the conductive pad 50, the second signal line (eg, through the second TFT 42) is applied. The voltage output to 33) is similar to that of 5V, and when no touch is formed, no voltage is detected or the ground voltage is detected by the pull-down resistor. The touch position detector 70 determines that a touch has occurred when the voltages S1-S3 detected through the second signal line 33 are higher than a reference voltage of a predetermined level, and is lower than the reference voltage. ), It is determined that no touch occurs.

터치위치 검출을 위한 또 다른 일실시예로, 터치위치 검출부(70)는 제2TFT(42) 및 제2신호선(33)으로 출력되는 전류를 이용할 수 있다. 터치가 발생하여 도전패드(50)와 터치수단(25) 사이에 정전용량이 형성된다는 것은, 도전패드(50)와 터치수단(25) 사이에 형성된 가상의 커패시터에 전하가 축적되었다는 의미이며, 터치위치 검출부(70)는 제2TFT(42)가 턴 온 되어 제2신호선(33)을 통하여 전류가 흐를 때 이를 센싱하여 터치위치를 검출할 수 있다.In another embodiment for detecting the touch position, the touch position detector 70 may use a current output to the second TFT 42 and the second signal line 33. When the touch occurs and the capacitance is formed between the conductive pad 50 and the touch means 25, it means that the charge accumulated in the virtual capacitor formed between the conductive pad 50 and the touch means 25, the touch When the second TFT 42 is turned on and the current flows through the second signal line 33, the position detector 70 may detect the touch position by sensing the current.

타이밍제어부(73)는 일예로서 수십ms 이하의 시분할 신호를 발생시키며, 신호처리부(74)는 타이밍제어부(73)에서 제공되는 클록에 따라 도 8에 도시된 바와 같은 파형을 신호 수발신IC(71)나 온/오프 제어IC(72)측으로 제공한다.As an example, the timing controller 73 generates a time division signal of several tens of ms or less, and the signal processor 74 generates a waveform as shown in FIG. 8 according to a clock provided by the timing controller 73. To the on / off control IC 72 side.

도 8은 도 5의 실시예에서 터치 신호를 획득하는 예를 보인 파형도이다. 이를 참조하면, 터치위치 검출부(70)는 제1 온/오프 제어신호선(34a) 및 제2 온/오프 제어신호선(34b)에 순차적으로 스캔펄스를 제공한다. 터치위치 검출부(70)에 의해 제공되는 제1 온/오프 제어신호(SWm-1)(m=1,2,3) 및 제2 온/오프 제어신호(SWm- 2)(m=1,2,3)는, 하이 영역에서 동형 제1TFT(41b) 및 제2TFT(42)의 게이트를 활성영역에 진입할 수 있도록 충분한 크기의 전압레벨을 갖는다. 예컨대, 제1 온/오프 제어신호(SWm-1))는 제1신호선(32)을 통해 인가되는 제1신호(D1-D3)에 비해 동형 제1TFT(41b)의 문턱(Threshold) 전압보다 크게 설정되는 것이 좋다. 바람직한 실시예로, 제1신호(D1-D3)의 하이 전압 레벨은 5V이고 로우 전압 레벨은 영(zero)V이며, 제1 온/오프 제어신호(SWm-1) 및 제2 온/오프 제어신호(SWm-2)의 하이 전압 레벨은 15V이며, 동형 제1TFT(41b) 및 제2TFT(42)를 안정적으로 턴 오프 시키기 로우 전압 레벨은 -5~-7V로 설정된다. 8 is a waveform diagram illustrating an example of obtaining a touch signal in the embodiment of FIG. 5. Referring to this, the touch position detector 70 sequentially provides scan pulses to the first on / off control signal line 34a and the second on / off control signal line 34b. First on / off control signal SWm-1 (m = 1, 2, 3) and second on / off control signal SWm-2 (m = 1, 2) provided by the touch position detector 70 3 has a voltage level large enough to allow the gates of the first TFT 41b and the second TFT 42 to enter the active region in the high region. For example, the first on / off control signal SWm-1 is greater than the threshold voltage of the first TFT 41b of the same type as compared to the first signals D1-D3 applied through the first signal line 32. It is good to be set. In a preferred embodiment, the high voltage level of the first signals D1-D3 is 5V, the low voltage level is zero V, the first on / off control signal SWm-1 and the second on / off control. The high voltage level of the signal SWm-2 is 15V, and the low voltage level is set to -5 to -7V to stably turn off the same first TFT 41b and the second TFT 42.

각 입력신호 사이에는 신호의 안정화를 위한 휴지기가 존재할 수 있다.Between each input signal there may be a pause for stabilization of the signal.

임의의 제2 온/오프 제어신호선(34b)에 접속된 제2TFT(42)가 통전되고, 통전된 제2TFT(42)가 포함된 터치셀(60)들의 위치검출신호를 인식하여, 다음 라인의 제1 온/오프 제어신호선(34a)에 연결된 각 터치셀(60)에 제1신호(D1-D3)를 송신하기 전에, 터치위치 검출부(70)는 리셋(Reset)신호를 인가하여 위치검출이 완료된 터치셀(60)을 리셋 시킨다. 이는 도 8에서, "Reset"으로 명기된 구간의 파형으로서, 제1 온/오프 제어신호(SW1-1) 및 제2 온/오프 제어신호(SW1-2)가 하이 레벨이므로 동형 제1TFT(41b) 및 제2TFT(42)는 온 상태이며, 인가된 로우 레벨의 제1신호 D1은 검출이 완료된 터치셀(60)에 포함된 도전패드(50) 및 제2신호선(33)의 전위를 로우 상태로 만든다. 이는, 터치가 발생하여 위치검출이 완료된 터치셀(60)의 다음번 위치검출 과정에서, 터치가 발생하지 않았음에도 불구하고 그 전 터치신호로 인해 제2신호선(33)에 접속된 기생커패시터에 전하가 축적되고 이로 인한 전압이 검출되어 터치위치가 오검출되는 것을 방지하기 위한 수단이다.The second TFT 42 connected to an arbitrary second on / off control signal line 34b is energized, recognizes the position detection signals of the touch cells 60 including the energized second TFT 42, Before transmitting the first signals D1-D3 to each touch cell 60 connected to the first on / off control signal line 34a, the touch position detector 70 applies a reset signal to detect the position. The completed touch cell 60 is reset. This is a waveform of a section designated as "Reset" in FIG. 8, and is the same type of first TFT 41b since the first on / off control signal SW1-1 and the second on / off control signal SW1-2 are at a high level. ) And the second TFT 42 are in an on state, and the applied low level first signal D1 sets the potential of the conductive pad 50 and the second signal line 33 included in the touch cell 60 in which the detection is completed to a low state. Make it. In the next position detection process of the touch cell 60 in which the touch is detected and the position is completed, the charge is applied to the parasitic capacitor connected to the second signal line 33 due to the previous touch signal even though the touch is not generated. It is a means for preventing the touch position from being misdetected due to the accumulation and the resulting voltage being detected.

제2신호선(33)을 통해 입수되는 파형 및 이를 통해 터치신호를 획득하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 본 실시예는 디지털방식으로 전압을 검출하는 경우이며, 전류가 검출수단으로 사용될 수 있음은 전술한 바와 같다.A waveform obtained through the second signal line 33 and a process of obtaining a touch signal through the same will be described below. This embodiment is a case of detecting a voltage in a digital manner, and as described above, a current can be used as the detection means.

만약, 온/오프 제어신호 SW1-1, SW1-2 및 SW2-1, SW2-2가 순차적으로 인가되고 제1신호 D1 및 D2가 순차적으로 인가 될 때 터치가 발생하지 않았다면, 제2신호선(33)을 통해 입수되는 신호 S1,S2,S3는 도시된 파형을 갖는다. 제1 온/오프 제어신호 SW3-1 및 제2 온/오프 제어신호 SW3-2의 신호구간에서, 도 5의 우측 하단의 터치셀(60)에서 터치가 발생하였다고 가정하면, 제1 온/오프 제어신호 SW3-1의 하이전압이 인가될 때 동형 제1TFT(41b)가 도통되고 제1신호 D1이 도전패드(50)에 인가된다. 그리고, 도전패드(50)와 터치수단(25) 사이에 정전용량이 형성되어 도전패드(50)는 D1과 유사한 전압을 갖게 된다. 제2 온/오프 제어신호 SW3-2는 아직 로우 레벨이고 제2TFT(42)는 오프 상태이므로 위치검출신호(S1-S3)는 제2신호선(33)으로 출력되지 못할 뿐만 아니라 터치위치 검출부(70)는 위치검출신호(S1-S3)를 판별하지 않는다. 이후, 제1 온/오프 제어신호 SW3-1은 로우상태가 되어 동형 제1TFT(41b)는 오프 상태가 된다. 이어서 제2 온/오프 제어신호인 SW3-2를 하이 레벨로 전환하면, 이는 제2TFT(42)를 온 상태로 만들고 도전패드(50)와 터치수단 사이에 충전된 터치위치 검출신호는 제2신호선(33)을 통하여 출력된다. 그리고, S3의 파형에서 보여지듯이 고유의 출력특성을 보이며 터치위치 검출부(70)는 이를 검출해 터치 위치를 인식하게 된다.If the touch is not generated when the on / off control signals SW1-1, SW1-2 and SW2-1, SW2-2 are sequentially applied and the first signals D1 and D2 are sequentially applied, the second signal line 33 The signals S1, S2, S3, obtained through N, have the waveform shown. In the signal sections of the first on / off control signal SW3-1 and the second on / off control signal SW3-2, assuming that touch has occurred in the touch cell 60 at the lower right of FIG. When the high voltage of the control signal SW3-1 is applied, the same first TFT 41b is conducted and the first signal D1 is applied to the conductive pad 50. In addition, a capacitance is formed between the conductive pad 50 and the touch means 25 so that the conductive pad 50 has a voltage similar to that of D1. Since the second on / off control signal SW3-2 is still at a low level and the second TFT 42 is in an off state, the position detection signals S1-S3 may not be output to the second signal line 33 as well as the touch position detection unit 70. Does not determine the position detection signals S1-S3. Thereafter, the first on / off control signal SW3-1 goes low and the same first TFT 41b goes off. Subsequently, when the second on / off control signal SW3-2 is switched to the high level, this turns the second TFT 42 on and the touch position detection signal charged between the conductive pad 50 and the touch means is the second signal line. It is output through 33. And, as shown in the waveform of S3 exhibits an inherent output characteristic and the touch position detector 70 detects this to recognize the touch position.

본 예시에서 제1신호 D3에 의해 위치검출신호 S3 가 입수되었으므로, 이는 "D3, S3" 좌표에서 터치가 이루어 졌음을 의미한다.  In this example, since the position detection signal S3 is obtained by the first signal D3, this means that a touch is made at the coordinates "D3 and S3".

도 8의 실시예는 터치를 획득하기 위한 일 실시예이며, 이와 다른 방법으로도 터지지점을 획득하는 것이 가능하다. 예를 들어, 모든 제1 온/오프제어신호(SWm-1)에 하이레벨의 전압을 인가하고 모든 동형 제1TFT(41b)를 동시에 턴 온하여, 터치발생시 터치수단과 도전패드(50)간에 형성된 가상의 커패시터에 충전을 유도한다. 이후, 모든 동형 제1TFT(41b)를 턴 오프 시키고, 제2TFT(42)에 순차적으로 신호를 인가하여 제2신호선(33)을 통해 출력되는 파형을 관측하는 방법이다. The embodiment of FIG. 8 is an embodiment for acquiring a touch, and it is also possible to acquire a popping point in another method. For example, a high level voltage is applied to all of the first on / off control signals SWm-1, and all the same type first TFTs 41b are turned on at the same time, so that a touch is formed between the touch means and the conductive pad 50 when a touch occurs. Induce charge on the virtual capacitor. Subsequently, all of the homogeneous first TFTs 41b are turned off, and a signal is sequentially applied to the second TFTs 42 to observe the waveform output through the second signal line 33.

본 발명의 기술사상에 따라 터치 신호를 획득하는 방법을 여러 가지로 구사할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various methods of acquiring a touch signal may be used according to the technical idea of the present invention.

한편, 많은 신호들을 처리하는 과정에서, CPU(80)가 “Busy” 상태일 경우, 위치검출신호를 인식하지 못하는 경우가 발생될 수 있다. 이미 인식하지 못한 터치 신호는 재생할 수 없으므로, 이는 신호를 잃어버리는 결과를 초래하여 터치 패널의 신뢰성 저하를 불러올 수 있다.On the other hand, in the process of processing a large number of signals, when the CPU 80 is in the "Busy" state, a case where the position detection signal may not be recognized. Since a touch signal that is not already recognized cannot be reproduced, this may result in the loss of the signal, leading to a decrease in reliability of the touch panel.

이를 방지하기 위하여, 터치위치 검출부(70)는 터치셀(60)의 개수 이상의 비트를 갖는 메모리수단(75)을 구비한다. 바람직하게는, 메모리수단(75)은 도 9에 도시된 바와 같이, 터치셀(60)의 좌표값에 대응하는 절대주소를 갖는다. 본 실시예에서, 메모리수단(75)은 적어도 9비트의 용량을 가지며, 터치위치 검출부(70)가 수신한 위치검출신호는 좌표값 “D3, S3”로서, “m9” 주소에 저장된다. 이렇게 저장된 신호들은 신호처리부(74)에 의해 호출되어 이용될 수 있다. 만약, 터치셀(60)의 분해능이 1366X768인 경우, 메모리수단(74)은 적어도 1049088비트 이상의 용량이 필요하며, 약 132k바이트의 용량을 확보해야 한다.In order to prevent this, the touch position detector 70 includes a memory means 75 having a bit or more than the number of touch cells 60. Preferably, the memory means 75 has an absolute address corresponding to the coordinate value of the touch cell 60, as shown in FIG. In this embodiment, the memory means 75 has a capacity of at least 9 bits, and the position detection signal received by the touch position detection unit 70 is stored at the address "m9" as coordinate values "D3, S3". The signals thus stored may be called and used by the signal processor 74. If the resolution of the touch cell 60 is 1366x768, the memory means 74 needs a capacity of at least 1049088 bits or more, and secures a capacity of about 132k bytes.

본 발명에서 각 터치셀(60)에 3단자형 스위칭소자인 TFT를 설치함에 따른 가장 큰 장점은, 각 터치셀(60)에서 제2신호선(33)으로 출력되는 위치검출신호들을 제2TFT(42)를 이용하여 공간 및 시간적으로 구획시킴으로써, 멀티 터치에 대한 인식을 가능하게 한다는 점이다. 즉, 스캔되고 있는 제2 온/오프 제어신호(SWm-2)중 하나의 라인만이 하이 레벨이며, 제2 온/오프 제어신호(SWm-2)의 하이 레벨 전압에 의해 턴 온 된 제2TFT(42)가 포함된 터치셀(60)들만이 온 상태이므로, 종방향의 제2신호선(33)들을 통해 온 상태에 있는 터치셀(60)에 관한 위치검출신호를 검출할 수 있다. 따라서, 공간적으로 분리된 각 터치셀(60) 및 시분할되어 스캔되는 제2 온/오프 제어신호(SWm-2)에 의해 멀티 터치 인식이 가능하게 된다.In the present invention, the biggest advantage of installing a three-terminal switching element TFT in each touch cell 60, the position detection signals output from each touch cell 60 to the second signal line 33, the second TFT 42 By partitioning spatially and temporally using), multi-touch recognition is possible. That is, the second TFT of which only one line of the second on / off control signal SWm-2 being scanned has a high level and is turned on by the high level voltage of the second on / off control signal SWm-2. Since only the touch cells 60 including 42 are in an on state, the position detection signal with respect to the touch cell 60 in an on state may be detected through the second signal lines 33 in the longitudinal direction. Accordingly, multi-touch recognition is possible by the spatially separated touch cells 60 and the time-division-scanned second on / off control signal SWm-2.

본 발명의 표시장치에서 상부기판(30)에 설치되는 터치셀(60)은 하부기판(20)에 설치되는 화소부(22)와 유사하게 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 이러한 매트릭스 배열 구조에 따르면, 터치셀(60)은 화소부(22)의 단위 화소와 유사한 규칙으로 설계될 수 있으며, 이는 많은 기술적 장점을 가져온다.In the display device of the present invention, the touch cells 60 installed on the upper substrate 30 may be arranged in a matrix form similarly to the pixel portion 22 provided on the lower substrate 20. According to the matrix arrangement structure, the touch cell 60 may be designed with a rule similar to that of the unit pixel of the pixel unit 22, which brings many technical advantages.

바람직한 실시예로서, 터치셀(60)은 하부기판(20)에 설치되는 단위 화소에 비해 실수 배율을 갖는 분해능으로 배치된다. 이와 같이 터치셀(60)의 분해능이 단위 화소가 갖는 분해능과 실수 배율을 갖도록 배치되면, 하부기판(20)의 신호선들과 상부기판(30)의 신호선들이 규칙적으로 배열되어, 상하 신호선들이 광간섭을 일으키는 모아레 현상을 피할수 있다. 따라서, 상부기판(30)에 터치입력 검출을 위한 신호선들을 배치하여도 표시장치의 표시품질이 저하되지 않는다.In a preferred embodiment, the touch cell 60 is disposed at a resolution having a real magnification compared to the unit pixels installed on the lower substrate 20. As such, when the resolution of the touch cell 60 is arranged to have the resolution and the real magnification of the unit pixel, the signal lines of the lower substrate 20 and the signal lines of the upper substrate 30 are regularly arranged so that the upper and lower signal lines are optical interference. Moiré phenomenon that causes can be avoided. Therefore, even if the signal lines for detecting touch input are arranged on the upper substrate 30, the display quality of the display device does not deteriorate.

또한, 상부기판(30)에 배치되는 터치입력 검출을 위한 신호선들을 하부기판(20) 상에 배치되는 화면표시를 위한 신호선들(예컨대, 하부기판(20) 상에 배치되는 게이트라인과 데이터라인)과 동일한 수직선상에 배치할 수 있게 된다. 이러한 신호선의 배치는 패널의 투과율 저하를 방지하여 표시장치의 표시품질을 향상시킴은 물론, 화면표시를 위한 신호들과 터치입력 검출을 위한 신호들간 간섭에 의해 물결무늬가 나타나는 모아레 현상을 방지할 수 있게 한다.In addition, signal lines for detecting a touch input disposed on the upper substrate 30 and signal lines for displaying a screen disposed on the lower substrate 20 (eg, gate lines and data lines disposed on the lower substrate 20). It can be placed on the same vertical line as. This arrangement of the signal lines prevents a decrease in the transmittance of the panel to improve the display quality of the display device and to prevent moiré phenomenon in which a wave pattern appears due to interference between signals for screen display and signals for detecting touch input. To be.

도 10은 모아레 현상을 방지하기 위한 다른 실시예를 보여준다. 도 10을 참조하면, 점선으로 부가된 배선은 하부기판(20)의 상면에 배치되는 화면표시를 위한 신호선이며, 통상 상호 교차하는 횡 방향과 종 방향으로 배선된다. 이는 단지 본 실시예를 설명하기 위하여 하부기판(20) 상면의 게이트라인 및 데리터라인을 예로 든 것에 불과하며, 실제로 하부기판(20) 상면에는 공통전극라인 등 다수의 신호선들이 종방향과 횡방향으로 존재한다.10 shows another embodiment for preventing the moiré phenomenon. Referring to FIG. 10, the wires added by dotted lines are signal lines for screen display disposed on the upper surface of the lower substrate 20, and are usually wired in the horizontal direction and the vertical direction that cross each other. This is merely an example of a gate line and a deterter line on the upper surface of the lower substrate 20 to explain the present embodiment, and in fact, a plurality of signal lines such as a common electrode line are disposed on the upper surface of the lower substrate 20 in the longitudinal direction and the transverse direction. Exists as.

도 10을 참조하면, 상부기판(30)에 배치되는 신호선(32, 33, 34)들, 즉, 터치입력 검출을 위한 신호선들은 하부기판(20)의 화면표시를 위한 신호선에 대해 소정의 각도를 갖는 사선 방향으로 배치된다. 이와 같은 신호선의 배선에 따르면, 서로 다른 기판 상에 배치되는 화면표시를 위한 신호선과 터치입력 검출을 위한 신호선이 서로 어긋나도록 배치됨으로써, 신호선간 광학적 간섭을 크게 줄일 수 있으며, 신호선들의 광학적 간섭에 의해 발생하는 모아레 현상을 방지할 수 있다. 도 10의 실시예는 하부기판(20)의 화면표시를 위한 신호선들을 지그재그 형태의 사선 방향으로 배치하고, 상부기판(30)의 터치입력 검출을 위한 신호선들을 직선방향으로 배치하는 것으로 대체될 수도 있을 것이다.Referring to FIG. 10, the signal lines 32, 33, and 34 disposed on the upper substrate 30, that is, the signal lines for detecting the touch input may have a predetermined angle with respect to the signal line for displaying the screen of the lower substrate 20. It is arranged in the diagonal direction. According to the wiring of the signal lines, the signal line for screen display and the signal line for touch input detection are arranged to be displaced from each other, so that the optical interference between the signal lines can be greatly reduced. Moiré phenomenon can be prevented from occurring. 10 may be replaced by arranging signal lines for displaying the screen of the lower substrate 20 in a zigzag diagonal direction and arranging signal lines for detecting a touch input of the upper substrate 30 in a linear direction. will be.

도 11은 터치셀(60)에 실제 커패시터(55)가 부가된 경우의 실시예를 예시한 구성도이다. 본 실시예는 부가된 실제 커패시터(55)를 충전시킨 후, 터치셀(60)에 터치수단(25)이 근접하여 도전패드(50)와 정전용량이 형성될 때, 실제 커패시터(55)와 가상의 커패시터가 전하공유(Charge Sharing)를 하여 실제 커패시터(55)의 전위를 낮추게 되고, 이의 크기를 검출하여 터치위치를 확인한다. 또는, 제1신호(D1-D3)가 인가되지 않은 시점에서 터치수단(25)이 먼저 도전패드(50)에 인접하고, 그 이후에 제1신호(D1-D3)가 인가된다면, 실제의 커패시터(55)에 터치수단(25)으로 인한 가상의 커패시터가 부가되었으므로, 터치가 발생하지 않은 터치셀(60)의 도전패드(50)에 비해 터치가 발생한 도전패드(50)에 제1신호(D1-D3)가 형성되기 위한 충전시간을 더 길게 만드는데, 이를 검출하여 터치위치를 확인한다. 또는, 한정된 시간 내에서, 터치가 발생하지 않은 터치셀(60)의 도전패드(50)에 접속된 커패시터(55)에 충전된 전압과 비교하여, 터치가 발생한 터치셀(60)의 도전패드(50)에 접속된 커패시터(55)에 충전된 전압은 낮게 형성되는데, 이를 검출하여 터치위치를 확인한다. 터치 위치 검출부(70)는 이와 같이 충전시간의 차이나 충전된 전압의 크기 차이를 검출하여 터치위치를 획득하게 된다. 11 is a configuration diagram illustrating an embodiment in which the actual capacitor 55 is added to the touch cell 60. In the present embodiment, after the charged real capacitor 55 is added, the touch pad 25 is in close proximity to the touch cell 60 and the conductive pad 50 and the capacitance are formed. The capacitor of the charge sharing (Charge Sharing) to lower the potential of the actual capacitor 55, by detecting its size to confirm the touch position. Alternatively, if the touch means 25 is first adjacent to the conductive pad 50 at the time when the first signals D1-D3 are not applied, and then the first signals D1-D3 are applied thereafter, the actual capacitor Since the virtual capacitor due to the touch means 25 is added to the 55, the first signal D1 is applied to the conductive pad 50 where the touch occurs compared to the conductive pad 50 of the touch cell 60 where the touch does not occur. -D3) makes the charging time longer to form, and detects this and confirms the touch position. Alternatively, the conductive pad of the touch cell 60 in which the touch is generated may be compared with the voltage charged in the capacitor 55 connected to the conductive pad 50 of the touch cell 60 in which the touch is not generated within a limited time. The voltage charged in the capacitor 55 connected to 50 is formed to be low, and the touch position is detected by detecting this. The touch position detector 70 detects the difference in the charging time or the magnitude difference of the charged voltage in this way to obtain the touch position.

도 12는 도 11의 또 다른 실시예로서, 도 11에서는 커패시터(55)의 일측이 제2 온/오프 제어신호선(34b)에 접속되었으나 도 12에서는 커패시터(55)의 일측이 추가로 제공된 보조신호선(36)에 접속된다. 이러한 실시예는 제2TFT(42)에서 도전 패드(50)에 연결된 소스단자(43)와 게이트단자(45)의 전위를 개별적으로 설정할 수 있도록 하여, 제2TFT(42)의 동작을 보다 원활하게 한다. 보조신호선(36)은 도 12에서와 같이 터치위치 검출부(70)에서 제공될 수도 있으며, 터치위치 검출부(70)의 외측에서 제공될 수도 있다. 보조신호선(36)의 전위(AUX1-AUX3)는 각각 개별적으로 설정될 수 있으며, 바람직한 실시예로는 모두 0(zero)V이다. 12 is another embodiment of FIG. 11, in FIG. 11, one side of the capacitor 55 is connected to the second on / off control signal line 34b, but in FIG. 12, an auxiliary signal line in which one side of the capacitor 55 is additionally provided. It is connected to 36. This embodiment allows the potential of the source terminal 43 and the gate terminal 45 connected to the conductive pad 50 to be individually set in the second TFT 42, thereby making the operation of the second TFT 42 smoother. . The auxiliary signal line 36 may be provided by the touch position detector 70 as shown in FIG. 12 or may be provided outside the touch position detector 70. The potentials AUX1-AUX3 of the auxiliary signal line 36 can be set individually, respectively, and all are zero (zero) V in the preferred embodiment.

도 11 및 12의 실시예는 커패시터(55)의 정전용량을 다양하게 선택하여, 도전패드(50)와 신체 사이에 형성된 가상의 커패시터와 전하공유(Charge Sharing)가 이루어진 이후의 전압의 크기를 조절하거나, 충전되는 시간을 조절하여 터치 유무를 판단할 수 있다. 즉, 커패시터(55)를 부가함으로써, 터치검출위치 신호의 전압레벨 선택의 폭이 넓어지며 전하공유법등의 다양한 실시를 통하여 터치신호를 안정적으로 획득할 수 있게 된다.11 and 12 variously select the capacitance of the capacitor 55 to adjust the magnitude of the voltage after the charge sharing with the virtual capacitor formed between the conductive pad 50 and the body. Alternatively, the presence or absence of a touch can be determined by adjusting the charging time. That is, by adding the capacitor 55, the range of voltage level selection of the touch detection position signal becomes wider, and the touch signal can be stably obtained through various implementations such as the charge sharing method.

한편, 도 11 및 12와 같은 실시예에 있어서, 커패시터(55)에 형성된 전압의 하이나 로우를 판별하여 터치위치를 검출하기 위한 다양한 방법이 제공될 수 있다. 일실시예로, 표시장치 제조자는 터치가 발생하지 않았을 때의 커패시터(55)의 전압범위 및 터치가 발생했을 때의 커패시터(55)의 전압범위를 제2신호선(33)을 통해 측정하고 이를 터치위치 검출부(70)에 입력하며, 터치위치 검출부(70)는 입력된 두 개의 측정값을 터치여부 판별 시의 기준 데이터로 활용하는 것이다. 이를 위해 터치위치 검출부(70)는 도시되지 않은 비교기를 구비하며, 표시장치 제조자에 의해 입력된 전압을 비교기의 기준전압으로 하여, 제2신호선(33)을 통해 입수된 전압의 크기를 판별하고 터치 유무를 확인할 수 있다. 또한, 터치위치 검출부(70)는 도시 되지 않은 타이머를 내장하여, 타이머에 의해 충전시간의 차이를 판별하여 터치 유무를 판별할 수 있다.11 and 12, various methods for detecting the touch position by determining the high or low of the voltage formed in the capacitor 55 may be provided. In one embodiment, the display device manufacturer measures the voltage range of the capacitor 55 when no touch occurs and the voltage range of the capacitor 55 when the touch occurs through the second signal line 33 and touches it. Input to the position detection unit 70, the touch position detection unit 70 is to use the two input measured values as reference data when determining whether the touch. To this end, the touch position detector 70 includes a comparator (not shown), and determines the magnitude of the voltage received through the second signal line 33 by using the voltage input by the display device manufacturer as a reference voltage of the comparator. You can check the presence or absence. In addition, the touch position detector 70 may include a timer (not shown), and determine whether there is a touch by determining a difference in charging time by the timer.

또 다른 일실시예로, 도 11 및 12에 도시된 바와 같이 상부기판(30)에 센싱터치셀(61)을 설치하고, 이 센싱터치셀(61)을 이용하여 기준신호를 측정할 수 있다. 센싱터치셀(61)은 다양한 형태로 설치될 수 있다. 예컨대, 센싱터치셀(61)은 1개 또는 복수개의 TFT를 구비하여 전류의 크기를 측정할 수 있다. 바람직하게는, 센싱터치셀(61)은 도시된 바와 같이 터치셀(60)과 동일한 회로구성을 가지되, 도전패드(50)가 제거된 형태를 갖는다. 센싱터치셀(61)은 도전패드(50)를 구비하지 않으므로 손가락과의 사이에서 정전용량을 형성하지 않는다. 즉, 센싱터치셀(61)로부터 출력되는 신호(Sr)는 터치가 발생하지 않은 터치셀(60)로부터 출력되는 신호(S1-S3)와 유사하다.In another embodiment, as illustrated in FIGS. 11 and 12, the sensing touch cell 61 may be installed on the upper substrate 30, and the reference signal may be measured using the sensing touch cell 61. The sensing touch cell 61 may be installed in various forms. For example, the sensing touch cell 61 may include one or a plurality of TFTs to measure the magnitude of the current. Preferably, the sensing touch cell 61 has the same circuit configuration as the touch cell 60 as shown, but has a form in which the conductive pad 50 is removed. Since the sensing touch cell 61 does not include the conductive pad 50, it does not form a capacitance between the finger and the finger. That is, the signal Sr output from the sensing touch cell 61 is similar to the signals S1-S3 output from the touch cell 60 in which no touch occurs.

이때, 터치위치 검출부(70)는 센싱터치셀(61)로부터 측정된 신호(Sr)를 상기 비교기의 기준전압으로 하고, 제2신호선(34)에서 검출된 위치검출신호(S1-S3) 중 기준전압보다 낮은 신호에 대하여 터치가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이러한 방식에 따르면, 표시장치 제조자가 비교기의 기준전압을 별도로 측정하여 입력하는 공정을 배제할 수 있으므로 생산효율이 향상될 것이다.At this time, the touch position detector 70 sets the signal Sr measured from the sensing touch cell 61 as a reference voltage of the comparator, and among the position detection signals S1-S3 detected by the second signal line 34. It may be determined that a touch has occurred for a signal lower than the voltage. According to this method, since the display device manufacturer can exclude the process of separately measuring and inputting the reference voltage of the comparator, the production efficiency will be improved.

한편, 상부기판(30)에 위치한 터치셀(60)의 위치별로 제1신호선(32) 및 제2신호선(33)의 길이가 다르므로, 표시장치가 대형화 되는 경우, 신호선(32, 33)의 길이에 따른 배선저항의 차이는 무시할 수 없는 수준이 된다. 이는 터치셀(60)에 접속된 커패시터(55)에 충전되는 전압이나 방전되는 전압의 충방전 시상수를 변경 시키므로 측정전압의 차이나 측정시간의 차이를 유발하여 정확한 터치신호를 측정하기에 어려운 문제점이 있다. Meanwhile, since the lengths of the first signal line 32 and the second signal line 33 are different for each position of the touch cell 60 positioned on the upper substrate 30, when the display device is enlarged, the signal lines 32 and 33 The difference in wiring resistance with the length becomes insignificant. This changes the charging / discharging time constant of the voltage charged or discharged in the capacitor 55 connected to the touch cell 60, causing a difference in measurement voltage or a difference in measurement time, which makes it difficult to accurately measure the touch signal. .

도 13은 이러한 배선저항의 차이로 인한 측정문제를 해결하는 실시예를 예시한 구성도로서, 도 13에 따르면, 상부기판(30)에서 터치입력이 이루어지는 액티브영역(30a)을 복수개로 구획하여 구획된 영역마다 센싱터치셀(61)을 설치한다. 센싱터치셀(61)에 접속된 커패시터(55)에서 측정된 전압은, 센싱터치셀(61)이 설치된 당해 영역에서 위치검출신호의 측정을 위한 비교기의 기준전압이 된다.FIG. 13 is a block diagram illustrating an embodiment of solving a measurement problem caused by a difference in wiring resistance. Referring to FIG. 13, a plurality of active regions 30a in which a touch input is made on the upper substrate 30 are divided into a plurality of sections. The sensing touch cell 61 is provided for each area. The voltage measured by the capacitor 55 connected to the sensing touch cell 61 becomes the reference voltage of the comparator for measuring the position detection signal in the region where the sensing touch cell 61 is installed.

즉, 도 13의 영역A에서는 61a인 센싱터치셀(61)의 커패시터(55)에서 검출된 전압(Sr1)이 영역A에서 발생한 터치입력의 검출을 위한 비교기의 기준 전압이 되며, 영역B에서는 61b인 센싱터치셀(61)의 커패시터(55)에서 검출된 전압(Sr2)이 영역B에서 발생한 터치입력의 검출을 위한 비교기의 기준 전압이 된다. 이에 따라, 구획된 영역 내에서 터치셀(60)의 터치 유무를 판단하기 위해, 동일 구획영역 내의 유사한 신호선(32, 33)의 길이를 갖는 센싱터치셀(61)에서 측정된 전압이 기준이 되므로 상기 신호선(32, 33)의 배선저항에 의한 측정오차를 최소화 할 수 있다.That is, in the region A of FIG. 13, the voltage Sr1 detected by the capacitor 55 of the sensing touch cell 61, which is 61a, becomes the reference voltage of the comparator for detecting the touch input generated in the region A, and in the region B, 61b. The voltage Sr2 detected by the capacitor 55 of the sensing touch cell 61 becomes a reference voltage of the comparator for detecting the touch input generated in the region B. Accordingly, in order to determine whether the touch cell 60 is touched in the partitioned region, the voltage measured by the sensing touch cell 61 having the length of similar signal lines 32 and 33 in the same partitioned region becomes a reference. The measurement error due to the wiring resistance of the signal lines 32 and 33 can be minimized.

도 13에서 센싱터치셀(61)은 상부기판(30)의 액티브영역(30a)에 설치된 것을 예시하였다. 하지만, 센싱터치셀(61)은 상부기판(30)에서 터치입력이 이루어지지 않는 비동작영역(30b)에 설치될 수도 있으며, 이 경우에는 센싱터치셀(61)의 설치에도 불구하고 상부기판(30)의 투과율이 저하되지 않는다. 또한, 센싱터치셀(61)에서 측정된 전압을 기준전압으로 이용하는 방법을 예시하였으나, 센싱터치셀(61)로부터 전류를 측정하여 기준신호로 이용할 수도 있다.In FIG. 13, the sensing touch cell 61 is illustrated in the active region 30a of the upper substrate 30. However, the sensing touch cell 61 may be installed in the non-operation area 30b in which the touch input is not made on the upper substrate 30. In this case, the sensing touch cell 61 may be installed despite the installation of the sensing touch cell 61. The transmittance of 30) does not decrease. In addition, although the method using the voltage measured by the sensing touch cell 61 is illustrated as a reference voltage, the current may be measured from the sensing touch cell 61 and used as a reference signal.

전술한 실시예는 터치수단(25)으로서 신체의 손가락을 예시하여 언급하였지만, 터치수단(25)은 철제필기구, 전기적 신호를 발생시키는 전자펜 등 다른 수단으로 대체될 수도 있다. 예컨대, 터치수단(25)으로서 -Vs의 전압을 발생시키는 전자펜이 이용되는 경우, 전자펜과 도전패드(50) 사이에 정전용량이 형성되어 도전패드(50)에는 Vs라는 전압이 형성될 수 있다. 이는 외부에서 전압을 인가하는 형태이므로 제1TFT(41) 및 제1신호선(32)를 통한 검출 전압 인가는 불필요하다. 도전패드(50)에 형성된 전압 Vs는 제2TFT(42)을 순차적으로 통전하여 터치위치를 검출하는 것은 전술한 방법과 동일하다. 이와 같은 실시예를 선택하는 경우, 터치셀(60)의 회로구성은 보다 간소화될 수 있을 것이다.Although the above-described embodiment has mentioned the finger of the body as the touch means 25 by way of example, the touch means 25 may be replaced with other means such as an iron writing instrument, an electronic pen for generating an electrical signal. For example, when an electronic pen generating a voltage of −Vs is used as the touch means 25, a capacitance may be formed between the electronic pen and the conductive pad 50 so that a voltage of Vs may be formed in the conductive pad 50. have. Since the voltage is applied from the outside, it is not necessary to apply the detection voltage through the first TFT 41 and the first signal line 32. The voltage Vs formed on the conductive pad 50 sequentially energizes the second TFT 42 to detect the touch position in the same manner as described above. In the case of selecting such an embodiment, the circuit configuration of the touch cell 60 may be further simplified.

이와 같이 본 발명은 전술한 실시에에 한정되지 않고, 다양한 실시태양으로 구현될 수 있다. 즉, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.As such, the present invention is not limited to the above-described embodiment and may be implemented in various embodiments. That is, the present invention is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the technical field of the present invention without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.

도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 외관구조를 보인 분해사시도1 is an exploded perspective view showing the external structure of a display device according to the present invention;

도 2는 AMOLED의 일 예를 개념적으로 묘사한 단면도2 is a cross-sectional view conceptually illustrating an example of an AMOLED.

도 3은 신체의 도전패드간 정전용량 형성 예를 개념적으로 묘사한 도면3 is a conceptual diagram illustrating an example of capacitance formation between conductive pads of a body

도 4는 상부기판의 일실시예를 보인 구성도4 is a configuration diagram showing an embodiment of an upper substrate

도 5는 상부기판의 다른 실시예를 보인 구성도5 is a configuration diagram showing another embodiment of the upper substrate

도 6은 도 5의 실시예에서 단위 터치셀의 구성예를 보인 평면도6 is a plan view illustrating a configuration example of a unit touch cell in the embodiment of FIG. 5;

도 7은 본 발명의 시스템 구성을 예시한 블록도7 is a block diagram illustrating a system configuration of the present invention.

도 8은 도 5의 실시예에서 터치 신호를 획득하는 예를 보인 파형도8 is a waveform diagram illustrating an example of obtaining a touch signal in the embodiment of FIG. 5;

도 9는 메모리수단의 일실시예를 개념적으로 보인 블록도9 is a block diagram conceptually showing one embodiment of a memory means;

도 10은 모아레 현상을 제거하기 위한 신호선의 배선예를 보인 구성도10 is a configuration diagram showing an example of wiring of signal lines for removing moiré phenomenon

도 11은 상부기판의 또 다른 실시예를 보인 구성도11 is a configuration diagram showing another embodiment of the upper substrate

도 12는 도 11의 또 다른 실시예를 예시한 구성도12 is a configuration diagram illustrating another embodiment of FIG.

도 13은 배선저항의 차이로 인한 측정오류를 해결하는 실시예를 개념적으로 묘사한 구성도FIG. 13 is a configuration diagram conceptually illustrating an embodiment of solving a measurement error due to a difference in wiring resistance

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

20 : 하부기판 22 : 화소부20: lower substrate 22: pixel portion

24 : 실런트 25 : 터치수단24: sealant 25: touch means

26 : 게이트IC 28 : 소스IC26: gate IC 28: source IC

30 : 상부기판 30a : 액티브영역30: upper substrate 30a: active area

30b : 비동작영역 32 : 제1신호선30b: non-operation area 32: first signal line

33 : 제2신호선 34 : 온/오프 제어신호선33: second signal line 34: on / off control signal line

34a : 제1 온/오프 제어신호선 34b : 제2 온/오프 제어신호선34a: first on / off control signal line 34b: second on / off control signal line

36 : 보조신호선 41 : 제1스위칭소자36: auxiliary signal line 41: first switching element

41a : 이형 제1스위칭소자 41b : 동형 제1스위칭소자41a: first release switching element 41b: first switching element

42 : 제2스위칭소자 43 : 소스단자(또는 입력단자)42: second switching element 43: source terminal (or input terminal)

44 : 드레인단자(또는 출력단자) 45 : 게이트단자44: drain terminal (or output terminal) 45: gate terminal

46 : 콘택홀 50 : 도전패드46: contact hole 50: conductive pad

55 : 커패시터 60 : 터치셀55 capacitor 60 touch cell

61 : 센싱터치셀 70 : 터치위치 검출부61: sensing touch cell 70: touch position detector

71 : 신호수발신IC 72 : 온/오프 제어IC71: signal receiving IC 72: on / off control IC

73 : 타이밍제어부 74 : 신호처리부73: timing controller 74: signal processor

75 : 메모리수단 76 : 전원단75: memory means 76: power stage

80 : CPU80: CPU

Claims (20)

화소 및 화소전극으로 구성된 화소부(22)가 배치되는 하부기판(20)과, 이 하부기판(20)과 이격 배치되는 상부기판(30)을 포함하는 표시장치에 있어서,A display device comprising a lower substrate 20 on which a pixel portion 22 composed of pixels and pixel electrodes is disposed, and an upper substrate 30 spaced apart from the lower substrate 20. 상기 상부기판(30)의 상면 또는 하면에 배치되며 위치검출신호 송수신을 위한 복수의 제1신호선(32) 및 제2신호선(33)과, 온/오프 제어신호를 인가하기 위한 온/오프 제어신호선(34);A plurality of first signal lines 32 and second signal lines 33 disposed on an upper surface or a lower surface of the upper substrate 30 for transmitting and receiving a position detection signal, and an on / off control signal line for applying an on / off control signal; (34); 상기 상부기판(30)의 상면 또는 하면에서 터치가 이루어지는 액티브영역을 복수개로 분할한 영역에 형성되며, 각 분할 영역 내에서 상기 제1신호선(32)과 제2신호선(33) 사이에 설치되되 상기 온/오프 제어신호선(34)에 게이트단자가 연결되는 3단자형 제1스위칭소자(41) 및 제2스위칭소자(42)와, 상기 제1스위칭소자(41) 및 제2스위칭소자(42)의 연결점에 접속되는 도전패드(50)를 구비한 터치셀(60);It is formed in a region where a plurality of active regions where a touch is made on the upper or lower surface of the upper substrate 30 is divided between the first signal line 32 and the second signal line 33 in each divided region. A three-terminal first switching element 41 and a second switching element 42 having a gate terminal connected to the on / off control signal line 34, and the first switching element 41 and the second switching element 42. A touch cell 60 having a conductive pad 50 connected to a connection point of the touch cell 60; 상기 상부기판(30)의 상면 또는 하면에 형성되며, 상기 제2신호선(33)으로 출력되는 위치검출신호와 비교 측정을 위한 기준신호를 생성하는 복수의 센싱터치셀(61); 및A plurality of sensing touch cells 61 formed on an upper surface or a lower surface of the upper substrate 30 to generate a position detection signal output to the second signal line 33 and a reference signal for comparison measurement; And 상기 온/오프 제어신호선(34)에 온/오프 제어신호를 인가하여 상기 제1스위칭소자(41) 및 제2스위칭소자(42)를 온/오프 제어하고, 상기 제1신호선(32) 및 제2신호선(33)을 통해 위치검출신호를 송수신하며, 상기 상부기판(30)의 외부에서 터치수단(25)이 접촉 또는 접근될 때 상기 터치수단(25)과 도전패드(50) 사이에서 형성되는 커패시턴스에 의해 터치수단(25)의 접촉 또는 접근을 감지하여, 터치입력이 발생한 터치셀(60)의 좌표신호를 획득하는 터치위치 검출부(70);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.An on / off control signal is applied to the on / off control signal line 34 to control on / off of the first switching element 41 and the second switching element 42, and the first signal line 32 and the first The position detection signal is transmitted and received through the two signal lines 33, and is formed between the touch means 25 and the conductive pad 50 when the touch means 25 is contacted or approached from the outside of the upper substrate 30. The touch input means characterized in that it comprises a; touch position detection unit 70 for detecting the contact or approach of the touch means 25 by the capacitance, to obtain the coordinate signal of the touch cell 60 in which the touch input occurred Built-in display. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 표시장치는 LCD, PDP, OLED, AMOLED 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.The display device is a display device with a built-in touch input means, characterized in that any one of LCD, PDP, OLED, AMOLED. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부기판(20)은 단위 화소별로 TFT가 배치되고, 이 TFT에 온/오프 제어신호와 데이터신호를 인가하기 위한 게이트라인과 데이터라인이 배치되는 TFT기판인 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.The lower substrate 20 includes a TFT substrate in which TFTs are disposed for each unit pixel, and a TFT substrate having gate lines and data lines for applying on / off control signals and data signals to the TFTs. Display. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1스위칭소자(41) 및 제2스위칭소자(42)는 TFT인 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.And the first switching element (41) and the second switching element (42) are TFTs. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1스위칭소자(41)는 동일한 온/오프 제어신호에 의해 제2스위칭소자(42)와 온과 오프 동작이 반대로 실행되는 이형 제1스위칭소자(41a)이고, 이 이형 제1스위칭소자(41a)는 입력단자와 출력단자가 제1신호선(32)과 도전패드(50) 사 이에 연결되고 상기 온/오프 제어신호선(34)에 게이트단자가 연결되며, 상기 제2스위칭소자(42)는 입력단자와 출력단자가 도전패드(50)와 제2신호선(33) 사이에 연결되고 상기 온/오프 제어신호선(34)에 게이트단자가 연결되며, 상기 터치위치 검출부(70)는 상기 온/오프 제어신호선(34) 각각에 순차적으로 스캔펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.The first switching element 41 is a release first switching element 41a in which on and off operations are performed in reverse with the second switching element 42 by the same on / off control signal. 41a), an input terminal and an output terminal are connected between the first signal line 32 and the conductive pad 50, a gate terminal is connected to the on / off control signal line 34, and the second switching element 42 is input. A terminal and an output terminal are connected between the conductive pad 50 and the second signal line 33, a gate terminal is connected to the on / off control signal line 34, and the touch position detector 70 is connected to the on / off control signal line. (34) A display device with a built-in touch input means, characterized by sequentially applying a scan pulse to each. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1스위칭소자(41)는 동일한 온/오프 제어신호에 의해 제2스위칭소자(42)와 온과 오프 동작이 동일하게 실행되는 동형 제1스위칭소자(41b)이고, 상기 온/오프 제어신호선(34)은 제1 온/오프 제어신호선(34a)과 제2 온/오프 제어신호선(34b)이 각기 별도로 제공되며, 상기 동형 제1스위칭소자(41b)는 입력단자와 출력단자가 제1신호선(32)과 도전패드(50) 사이에 연결되고 상기 제1 온/오프 제어신호선(34a)에 게이트단자가 연결되고, 상기 제2스위칭소자(42)는 입력단자와 출력단자가 도전패드(50)와 제2신호선(33) 사이에 연결되고 상기 제2 온/오프 제어신호선(34b)에 게이트단자가 연결되며, 상기 터치위치 검출부(70)는 상기 제1 온/오프 제어신호선(34a) 및 제2 온/오프 제어신호선(34b) 각각에 순차적으로 스캔펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.The first switching element 41 is the same first switching element 41b in which on and off operations are performed in the same manner as the second switching element 42 by the same on / off control signal, and the on / off control signal line 34, a first on / off control signal line 34a and a second on / off control signal line 34b are provided separately, and the same type of first switching element 41b has an input terminal and an output terminal having a first signal line ( 32 is connected between the conductive pad 50 and a gate terminal connected to the first on / off control signal line 34a, and the second switching element 42 has an input terminal and an output terminal connected to the conductive pad 50. It is connected between the second signal line 33 and the gate terminal is connected to the second on / off control signal line 34b, the touch position detection unit 70 is the first on / off control signal line 34a and the second Built-in touch input means characterized by sequentially applying scan pulses to each of the on / off control signal lines 34b. Display. 제 6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 도전패드(50)와 제2 온/오프 제어신호선(34b) 사이에 커패시터(55)가 접속되는 것을 특징으로 터치입력수단이 내장된 표시장치.And a capacitor (55) connected between the conductive pad (50) and the second on / off control signal line (34b). 제 6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 상부기판(30)의 일면에는 복수의 보조신호선(36)이 더 배치되고, 상기 도전패드(50)와 보조신호선(36) 사이에 커패시터(55)가 접속되는 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.A plurality of auxiliary signal lines 36 are further disposed on one surface of the upper substrate 30, and the touch input means may be connected between the conductive pad 50 and the auxiliary signal lines 36. Built-in display. 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센싱터치셀(61)은 도전패드(50)가 제거된 상태로 상기 터치셀(60)과 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.The sensing touch cell 61 is a display device with a built-in touch input means, characterized in that formed in the same manner as the touch cell 60 with the conductive pad (50) removed. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센싱터치셀(61)은 상부기판(30)을 복수개로 구획한 영역별로 설치되고, 각각의 영역 내에서 센싱터치셀(61)로부터 측정된 기준신호는 당해 영역의 위치검출신호를 비교하기 위한 기준신호로 사용되는 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.The sensing touch cell 61 is provided for each region in which the upper substrate 30 is divided into a plurality of regions, and the reference signal measured from the sensing touch cell 61 in each region is used for comparing the position detection signal of the region. Display device with a built-in touch input means, characterized in that used as a reference signal. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 상기 제1스위칭소자(41) 및 제2스위칭소자(42)의 상부에는 광(light)을 차단하기 위한 광차단층이 형성되는 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.And a light blocking layer for blocking light is formed on the first switching element (41) and the second switching element (42). 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 상기 상부기판(30)의 상면 또는 하면에는 상기 터치셀(60)을 보호하는 투명절연막이 코팅된 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.Display device with a built-in touch input means, characterized in that the upper surface or the lower surface of the upper substrate 30 is coated with a transparent insulating film for protecting the touch cell (60). 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 상기 터치위치 검출부(70)는 제2신호선(33)으로 입수되는 위치검출신호를 디지털 방식으로 검출하는 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.The touch position detecting unit (70) is a display device with a built-in touch input means, characterized in that for detecting the position detection signal received by the second signal line (33) in a digital manner. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 상기 터치위치 검출부(70)는 터치위치 검출이 완료된 터치셀(60)에 온/오프 제어신호 또는 위치검출신호의 인가를 차단하여 해당 터치셀(60)을 리셋시키는 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.The touch position detecting unit 70 blocks the application of the on / off control signal or the position detection signal to the touch cell 60 where the touch position detection is completed, and resets the corresponding touch cell 60. Built-in display. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 상기 터치셀(60)들 간에 제2스위칭소자(42)들의 연결을 전기적으로 구획시키거나 제2스위칭소자(42)에 인가되는 신호를 시분할하여, 멀티 터치입력을 인식하는 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.Touch input, characterized in that to electrically divide the connection of the second switching elements 42 between the touch cells 60 or time-division a signal applied to the second switching element 42, to recognize the multi-touch input Display with built-in means. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 상기 터치위치 검출부(70)는 상기 터치셀(60)의 좌표값에 대응하는 주소들을 갖는 메모리수단(75)을 더 포함하며, 제2신호선(33)으로부터 위치검출신호를 수신 하면 대응 터치셀(60)의 좌표값을 메모리수단(75)의 대응 주소에 저장하는 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.The touch position detector 70 further includes a memory means 75 having addresses corresponding to the coordinate values of the touch cell 60. When the touch position detector 70 receives the position detection signal from the second signal line 33, the corresponding touch cell ( 60. A display device with a built-in touch input means, characterized in that for storing the coordinate value of 60 in a corresponding address of the memory means (75). 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 상기 하부기판(20)에는 단위 화소들이 매트릭스 형태로 배치되며, 상기 상부기판(30)의 터치셀(60)은 상기 단위 화소에 비해 실수 배율을 갖는 분해능으로 배치되는 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.Unit pixels are arranged on the lower substrate 20 in a matrix form, and the touch cell 60 of the upper substrate 30 is disposed at a resolution having a real magnification compared to the unit pixels. Built-in display. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 상부기판(30)에 배치되는 터치입력 검출을 위한 신호선들 중 적어도 하나 이상의 신호선은 상기 하부기판(20)에 배치되는 화면표시를 위한 신호선들 중 적어도 어느 하나의 신호선과 동일한 수직선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.At least one signal line among the signal lines for detecting touch input disposed on the upper substrate 30 is disposed on the same vertical line as at least one signal line among the signal lines for screen display disposed on the lower substrate 20. Display device with a built-in touch input means, characterized in that. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 상기 상부기판(30)에 배치되는 터치입력 검출을 위한 신호선들 중 적어도 하나 이상의 신호선은 상기 하부기판(20)에 배치되는 화면표시를 위한 신호선들 중 적어도 어느 하나의 신호선에 대해 사선 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 터치입력수단이 내장된 표시장치.At least one signal line among the signal lines for detecting touch input disposed on the upper substrate 30 is disposed in an oblique direction with respect to at least one signal line among the signal lines for screen display disposed on the lower substrate 20. Display device with a built-in touch input means, characterized in that.
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