KR101144721B1 - Touch input device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시장치(20)의 상부에 설치되며, 터치패널 상에 터치수단이 접촉 또는 접근되는 것을 검출하여 터치가 발생한 지점에 대응하는 입력신호를 생성하는 터치 입력장치에 관한 것으로서, 상기 터치패널 상에서 터치입력이 이루어지는 액티브영역을 복수개로 분할한 영역별로 형성되는 터치셀(50); 상기 터치패널 상에 종방향 또는 횡방향으로 배선되며, 상기 터치셀(50)에 위치검출신호를 송수신하는 복수의 신호선(15); 상기 신호선(15)에 위치검출신호를 송수신하기 위한 드라이브IC(71); 및 상기 드라이브IC(71)에서 검출된 위치검출신호로부터 입력신호를 생성하는 신호처리부(73);를 포함하며, 상기 복수의 신호선(15) 중 적어도 하나 이상의 신호선은 상기 표시장치(20)의 화면 표시를 위한 신호선(140)에 대해 사선 방향으로 배치되도록 구성되고, 상기 신호선(15)이 표시장치(20)의 신호선과 겹쳐져서 시인되지 않으므로, 관측자에 의해 모아레가 시인되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.The present invention relates to a touch input device installed on an upper portion of the display device 20 and generating an input signal corresponding to a point where a touch occurs by detecting that the touch means is touched or approached on the touch panel. A touch cell 50 formed for each region in which a plurality of active regions in which touch input is made are divided on the touch panel; A plurality of signal lines 15 wired in the longitudinal or transverse direction on the touch panel and transmitting and receiving a position detection signal to the touch cell 50; A drive IC (71) for transmitting and receiving a position detection signal to the signal line (15); And a signal processor 73 generating an input signal from the position detection signal detected by the drive IC 71, wherein at least one signal line of the plurality of signal lines 15 is formed on the screen of the display device 20. It is configured to be disposed in an oblique direction with respect to the signal line 140 for display, and since the signal line 15 is not visually overlapped with the signal line of the display device 20, the effect of preventing the moiré from being viewed by the observer. To have.

Description

터치 입력장치{Touch input device}Touch input device

본 발명은 터치 입력장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치패널의 신호선과 표시장치의 신호선(또는 차광부재)간 광학적 간섭에 의한 모아레 현상을 방지할 수 있는 터치 입력장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch input device, and more particularly, to a touch input device capable of preventing moiré phenomenon caused by optical interference between a signal line of a touch panel and a signal line (or light blocking member) of a display device.

터치 입력장치는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 표시장치 위에 부가되거나 표시장치 내에 내장 설계되는 입력장치로서, 손가락이나 터치펜 등의 물체가 스크린에 접촉될 때 이를 입력신호로 인식하는 장치이다. 터치 입력장치는 근래 휴대폰(mobile phone), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 등과 같은 모바일 기기에 많이 장착되고 있으며, 그밖에도 네비게이션, 넷북, 노트북, DID(Digital Information Device), 터치입력 지원 운영체제를 사용하는 테스크탑 컴퓨터, IPTV(Internet Protocol TV), 최첨단 전투기, 탱크, 장갑차 등 전 산업분 야에 걸쳐 이용되고 있다.The touch input device is an input device that is added to or embedded in 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), or the like. As an object, when an object such as a finger or a touch pen comes into contact with the screen, the device recognizes it as an input signal. Touch input devices are recently installed in mobile devices such as mobile phones, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), and the like. In addition, navigation, netbooks, laptops, digital information devices (DIDs), and touches are available. It is used across all industries, such as desktop computers using input-enabled operating systems, Internet Protocol TVs (IPTVs), high-tech fighters, tanks and armored vehicles.

종래 터치 입력장치는 터치입력을 검출하는 방식에 따라 다양한 유형이 개시되어 있으나, 제조공정이 간단하고 제조코스트가 저렴한 저항방식의 터치 입력장치가 가장 널리 이용되고 있다. 그러나 저항방식은 터치패널의 투과율이 낮고, 신호의 누락이 많고, 정확한 터치지점의 인식이 어려운 문제점이 있다. 특히, 저항방식은 면저항의 균일성이 요구되므로, 기판의 면적이 커질수록 면저항을 균일하게 유지하는 것이 곤란하다. 이에 따라 소형 터치스크린에서만 제한적으로 이용되고 있다. 그에 반해, 최근에는 풀 터치(full touch) 폰의 수요가 증가하고, 터치입력을 지원하는 운영체제가 출시되어 노트북이나 데스크탑 컴퓨터 등에서 터치스크린의 수요가 발생하고 있는 바와 같이, 터치스크린이 점차 대형화되고 있다.Conventional touch input devices are disclosed in various types according to a method of detecting a touch input, but a resistive touch input device having a simple manufacturing process and a low manufacturing cost is most widely used. However, the resistive method has a problem in that the transmittance of the touch panel is low, a lot of missing signals, and it is difficult to accurately recognize a touch point. In particular, since the resistance method requires uniformity of sheet resistance, it is difficult to keep the sheet resistance uniform as the area of the substrate increases. As a result, it is used only in a small touch screen. On the other hand, as the demand for full touch phones has recently increased and operating systems supporting touch input have been released, the demand for touch screens has arisen in laptops and desktop computers. .

대안으로서, 최근에는 정전용량식 및 광학식 터치 입력장치의 수요가 증가하고 있다. 정전용량식 터치 입력장치는 신체의 손가락이 터치패널에 가볍게 접촉되는 소프트 터치를 검출하는 방식으로서, 패널의 투과율을 높게 가져갈 수 있으며, 터치 감도가 좋아 신호의 누락이 적은 장점이 있다. 그러나, 정전기 등과 같은 노이즈에 의한 오작동이 야기되며, 미소 전류를 검출하기 위해 고가의 검출장치를 필요로 하며, 신호를 검출하기 위해 영점 조정이 필요하다.As an alternative, the demand for capacitive and optical touch input devices has recently increased. The capacitive touch input device is a method of detecting a soft touch in which a finger of the body is lightly touched by the touch panel. The capacitive touch input device can bring a high transmittance of the panel, and has a good touch sensitivity, so that there is little signal dropout. However, malfunctions are caused by noise such as static electricity, an expensive detection device is required to detect minute currents, and zero adjustment is required to detect a signal.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 액티브 영역을 복수개로 분할하여 터치셀을 형성하고, 각 터치셀들을 독립적으로 동작시키기 위하여 패널 상에 복수의 신호선을 배치하는 특화된 셀 구조의 터치패널을 제공하는 동시에, 터치패널의 신호선과 표시장치의 신호선(또는 차광부재)간 광학적 간섭에 의해 모아레 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 터치 입력장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above problems. The present invention provides a cell structure in which a plurality of signal lines are arranged on a panel to form a touch cell by dividing an active area into a plurality of cells, and to operate each touch cell independently. It is an object of the present invention to provide a touch input device capable of preventing moiré from occurring due to optical interference between a signal line of a touch panel and a signal line (or light blocking member) of a display device.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 입력장치는, 표시장치(20)의 상부에 설치되며, 터치패널 상에 터치수단이 접촉 또는 접근되는 것을 검출하여 터치가 발생한 지점에 대응하는 입력신호를 생성하는 터치 입력장치에 있어서, 상기 터치패널 상에서 터치입력이 이루어지는 액티브영역을 복수개로 분할한 영역별로 형성되는 터치셀(50); 상기 터치패널 상에 종방향 또는 횡방향으로 배선되며, 상기 터치셀(50)에 위치검출신호를 송수신하는 복수의 신호선(15); 상기 신호선(15)에 위치검출신호를 송수신하기 위한 드라이브IC(71); 및 상기 드라이브IC(71)에서 검출된 위치검출신호로부터 입력신호를 생성하는 신호처리부(73);를 포함하며, 상기 복수의 신호선(15) 중 적어도 하나 이상의 신호선은 상기 표시장치(20)의 화면 표시를 위한 신호선(140)에 대해 사선 방향으로 배치된다.The touch input device of the present invention for achieving the above object, is installed on the upper portion of the display device 20, detects that the touch means is contacted or approached on the touch panel to input an input signal corresponding to the point where the touch occurs A touch input device, comprising: a touch cell (50) formed for each area in which a plurality of active areas for touch input are divided on the touch panel; A plurality of signal lines 15 wired in the longitudinal or transverse direction on the touch panel and transmitting and receiving a position detection signal to the touch cell 50; A drive IC (71) for transmitting and receiving a position detection signal to the signal line (15); And a signal processor 73 generating an input signal from the position detection signal detected by the drive IC 71, wherein at least one signal line of the plurality of signal lines 15 is formed on the screen of the display device 20. It is disposed in an oblique direction with respect to the signal line 140 for display.

일실시예에 따르면, 상기 복수의 신호선(15) 중 적어도 하나 이상의 신호선은 지그재그 형태로 배치된다.According to one embodiment, at least one or more signal lines of the plurality of signal lines 15 are arranged in a zigzag form.

본 발명의 터치 입력장치에 따르면, 터치패널의 신호선을 표시장치의 신호선에 대해 사선방향으로 배치함으로써, 표시장치의 화면 표시를 위한 신호선 또는 화소전극 사이에 형성되는 차광부재(예컨대, Black Matrix)와 터치패널 상에 종횡으로 배치된 신호선이 관측자에게 겹쳐져서 시인되지 않고, 모아레 간섭 현상이 발생하지 않아 모아레에 의한 표시품질 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the touch input device of the present invention, the signal line of the touch panel is disposed in an oblique direction with respect to the signal line of the display device, thereby blocking a light blocking member (eg, a black matrix) formed between the signal line or the pixel electrode for displaying the screen of the display device. The signal lines arranged vertically and horizontally on the touch panel are not superimposed on the observer, and the moiré interference does not occur, thereby preventing the display quality from being reduced by the moiré.

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.

우선, 본 발명은 LCD, PDP, OLED, AMOLED 등의 표시장치 상면에 부가하여 설치되는 터치 입력장치에 관한 것으로서, 액티브영역을 분할하여 형성된 터치셀들이 매트릭스 형태로 배열되는 셀 방식의 터치 입력장치에 관한 것이다. 본 발명은 각 터치셀들에 위치검출신호를 송수신하기 위하여, 터치패널에 종방향 또는 횡방향으로 복수의 신호선을 배치한다. 이와 같이, 터치패널에 복수의 신호선들을 배치하는 경우, 신호선들이 표시장치의 화면 표시를 위한 신호선들(예컨대, LCD의 게이트라인 및 소스라인 등과 같은) 또는 화소전극 사이에 형성되는 차광부재(예컨대, Black Matrix)와 광간섭을 일으켜 모아레를 발생시킬 수 있는데, 본 발명은 이러한 모아레 현상을 제거하는데 특징을 갖는다.First of all, the present invention relates to a touch input device installed in addition to an upper surface of a display device such as LCD, PDP, OLED, AMOLED, etc., wherein the touch cells formed by dividing an active area are arranged in a matrix form. It is about. The present invention arranges a plurality of signal lines in a longitudinal direction or a transverse direction on a touch panel in order to transmit and receive a position detection signal to each touch cell. As such, in the case where a plurality of signal lines are disposed on the touch panel, the light blocking member (eg, formed between the signal lines (eg, a gate line and a source line of the LCD, etc.) or pixel electrode for displaying the screen of the display device, for example, Black matrix) and light interference to generate moiré, and the present invention is characterized in eliminating such moiré phenomena.

이하에서 여러 가지 실시예를 설명하는 과정에서, 각 실시예에는 터치패널 및 터치셀의 구성에 대하여 먼저 언급한 후, 모아레 현상을 제거하는 실시예에 대하여 언급하기로 한다. 언급되는 실시예는 비록 몇가지 실시예들이지만, 본 발명의 기술사상은 언급되는 실시예 뿐만 아니라 터치셀에 위치검출신호를 송수신하기 위해 터치패널 상에 종횡으로 복수의 신호선들을 배치하는 구조의 터치 입력장치 모두에 적용할 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.In the following description of the various embodiments, each embodiment will first be described with respect to the configuration of the touch panel and the touch cell, and then an embodiment for removing the moiré phenomenon will be described. Although the embodiments mentioned are some embodiments, the technical idea of the present invention is not only to the embodiments mentioned but also to a touch input having a structure in which a plurality of signal lines are arranged vertically and horizontally on a touch panel to transmit and receive a position detection signal to a touch cell. Applicability to all of the devices will be apparent to those of ordinary skill in the art.

이하의 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께나 영역을 확대하여 나타내었다. 그리고, 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. And when a part of a layer, an area | region, a board | substrate, etc. is said to be "on" or "top" another part, this includes not only the case where another part is "right on" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

본 명세서에서 터치패널 상에 설치되는 신호선과 표시장치의 신호선이 모두 "신호선"으로 언급되지만, 양자는 그 설치되는 대상이 명확하게 다를 뿐만 아니라, 터치패널 상에 설치되는 신호선은 터치입력 검출을 위한 신호선이고 표시장치의 신호선은 화면 표시를 위한 신호선으로서 그 작용 역시 명확하게 다르다는 것이 자명하다.Although both the signal lines provided on the touch panel and the signal lines of the display device are referred to as "signal lines" in the present specification, both of them are clearly different from each other, and the signal lines provided on the touch panel are used for detecting touch input. It is obvious that the signal line is the signal line and the signal line of the display device is a signal line for screen display, and its operation is also clearly different.

명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하였다. 또한, 이하에서 설명되는 실시예들에서 스위칭소자는 "TFT"로 대체되어 설명될 수 있으며, 스위칭소자와 TFT에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.The same reference numerals are used for similar parts throughout the specification. 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.

도 1은 본 발명에 따른 압력식 터치 입력장치의 구성을 보여주는 분해사시도이다. 도시한 바와 같이 표시장치(20)의 상면에 터치패널이 설치된다. 여기서, "표시장치"라 함은 표시패널(예컨대, 액정패널 등과 같은)과, 필요한 경우 백라이트(액정패널과 같은 비발광패널에서 그러하듯이) 등을 포함한 장치를 의미한다.1 is an exploded perspective view showing the configuration of a pressure type touch input device according to the present invention. As illustrated, a touch panel is installed on the upper surface of the display device 20. Herein, the term "display device" means a device including a display panel (for example, a liquid crystal panel) and a backlight (as in a non-light emitting panel such as a liquid crystal panel) if necessary.

도 1과 같은 압력식 터치 입력장치에서 터치패널은 상호 대향 배치되는 제1기판(40) 및 제2기판(60)으로 구성된다. 제1기판(40) 또는 제2기판(60)의 에지부에는 드라이브IC(71)가 실장된다. 바람직하게는, 드라이브IC는 하부에 위치한 제1기판(40)의 상면 에지부에 실장된다. 드라이브IC(71)는 위치검출신호를 송수신하기 위한 IC이며, 기판의 에지부에 COF(Chip On Film) 또는 COG(Chip On Glass) 형태로 실장된다. 도시된 예에서는 드라이브IC(71)가 단일 IC로 구성되는 예를 도시하였으나, 이는 발신용 드라이브IC와 수신용 드라이브IC가 각각 별도로 구성될 수도 있다.In the pressure type touch input device as shown in FIG. 1, the touch panel includes a first substrate 40 and a second substrate 60 disposed to face each other. The drive IC 71 is mounted on the edge portion of the first substrate 40 or the second substrate 60. Preferably, the drive IC is mounted on the upper edge portion of the first substrate 40 located below. The drive IC 71 is an IC for transmitting and receiving a position detection signal, and is mounted in the form of a chip on film (COF) or a chip on glass (COG) at an edge portion of the substrate. In the illustrated example, an example in which the drive IC 71 is configured as a single IC is illustrated. However, the drive IC 71 may be separately configured.

제1기판(40)과 제2기판(60)은 모두 투명한 글래스, 플라스틱 또는 필름 등으로 형성된다. 물론, 광투과성이 확보된 다른 재질로 형성될 수도 있다. 바람직하게는, 제1기판(40)으로는 글래스기판이 이용되며, 글래스기판 상에는 터치셀(50) 및 신호선(15)들이 배선된다. 그리고 제2기판(60)으로는 필름기판이 이용되며, 이 필름기판이 손가락이나 스타일러스 펜 등과 같은 터치수단의 접촉에 의해 굴곡되어 제1기판(40)과 접촉된다.The first substrate 40 and the second substrate 60 are both formed of transparent glass, plastic or film. Of course, it may be formed of another material having a light transmittance. Preferably, a glass substrate is used as the first substrate 40, and the touch cell 50 and the signal lines 15 are wired on the glass substrate. A film substrate is used as the second substrate 60, and the film substrate is bent by contact with a touch means such as a finger or a stylus pen to contact the first substrate 40.

도 2는 압력식 터치셀의 회로구성을 예시한 것이다. 도 2에서 실선으로 표시된 부분은 제1기판(40) 상면에 설치되는 구성들이며, 점선으로 표시된 부분은 제2 기판(60)의 하면에 설치되는 구성들이다. 도시된 바와 같이, 제1기판(40) 상에는 실제 터치입력이 이루어지는 액티브영역(active area)을 복수개로 분할한 영역별로 터치셀(50)이 형성된다. 실질적으로 터치셀(50)은 매우 높은 해상도로 배치되겠지만, 도시된 실시예들에서는 본 발명의 이해를 돕기 위해 터치셀(50)이 3*3의 해상도로 배치된 구성을 가정하여 예시하였다.2 illustrates a circuit configuration of a pressure touch cell. In FIG. 2, parts indicated by solid lines are components installed on the upper surface of the first substrate 40, and parts indicated by dotted lines are components installed on the lower surface of the second substrate 60. As illustrated, the touch cell 50 is formed on the first substrate 40 for each area in which a plurality of active areas for actual touch input are divided. Substantially, the touch cell 50 may be disposed at a very high resolution. However, in the illustrated embodiments, the touch cell 50 is illustrated with the assumption that the touch cell 50 is disposed at a resolution of 3 * 3 to help understanding of the present invention.

각 단위 터치셀(50)은 도전패드(45)를 구비한다. 도시한 바와 같이, 도전패드(45)들은 이웃하는 터치셀(50)과 영역을 구획하도록 형성된다. 제2기판(60)의 하면에는 점선으로 도시한 바와 같이 도전층(62)이 형성된다. 도전패드(45) 및 도전층(62)은 기판 상에 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube) 등의 투명한 도전물질을 도포하여 형성된다. 도전층(62)은 제2기판(60)의 하면 전체 영역에 걸쳐 형성될 수도 있겠으나, 바람직하게는 행이나 열 방향으로 구획 형성되거나, 도 2에서와 같이 단위 터치셀(50)별로 구획하여 형성된다. 도 2에서와 같이 도전층(62)을 단위 터치셀(50)별로 구획 형성하면, 도전층(62)과 도전패드(45)가 통전될 때의 신호를 터치셀(50)별로 전기적으로 격리시킬 수 있다. 즉, 각 터치셀(50)들에 전달되는 신호만 분리해주면, 신호가 다른 터치셀(50)로 역류하는 것을 방지할 수 있고 멀티 터치입력을 인식할 수 있게 된다. 멀티 터치입력을 인식하는 예는 후술한다.Each unit touch cell 50 includes a conductive pad 45. As shown, the conductive pads 45 are formed to partition an area from the neighboring touch cell 50. A conductive layer 62 is formed on the bottom surface of the second substrate 60 as shown by the dotted lines. The conductive pad 45 and the conductive layer 62 may be formed on a substrate by using a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), antimony tin oxide (ATO), or carbon nanotube (Carbon Nano Tube). It is formed by applying. The conductive layer 62 may be formed over the entire area of the lower surface of the second substrate 60, but is preferably partitioned in a row or column direction, or divided into unit touch cells 50 as shown in FIG. 2. Is formed. As shown in FIG. 2, when the conductive layer 62 is divided into unit touch cells 50, a signal when the conductive layer 62 and the conductive pad 45 are energized may be electrically isolated from each touch cell 50. Can be. That is, by separating only the signals transmitted to the respective touch cells 50, the signal can be prevented from flowing back to the other touch cells 50 and the multi-touch input can be recognized. An example of recognizing a multi-touch input will be described later.

도시한 바와 같이, 도전층(62)과 도전패드(45) 각각에는 제1신호선(42)과 제2신호선(44)이 연결된다. 제1신호선(42)과 제2신호선(44)은 위치검출신호를 송수신하는 신호선으로서, 드라이브IC(71)에 의해 제어된다. 도시된 예에서 제1신호 선(42)은 횡방향으로 배선되고, 제2신호선(44)은 종방향으로 배선되었지만, 각 신호선의 배선방향은 도시된 예에 국한되지 않으며, 또한 반드시 상호 교차되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 제1신호선(42)과 제2신호선(44)은 사선 형태, 지그재그 형태로 배선될 수 있으며, 서로 평행하게 배선될 수도 있다.As illustrated, a first signal line 42 and a second signal line 44 are connected to each of the conductive layer 62 and the conductive pad 45. The first signal line 42 and the second signal line 44 are signal lines for transmitting and receiving the position detection signal and are controlled by the drive IC 71. In the illustrated example, the first signal line 42 is wired in the lateral direction and the second signal line 44 is wired in the longitudinal direction, but the wiring direction of each signal line is not limited to the illustrated example and must also cross each other. It is not. For example, the first signal line 42 and the second signal line 44 may be wired in an oblique shape or a zigzag shape, or may be wired in parallel with each other.

신호선들은 일 실시예로, 알루미늄과 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속, 은과 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리와 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴과 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 이루어지는 것이 바람직하다. 제1신호선(42)과 제2신호선(44), 그리고 본 실시예에서는 언급되지 않았지만 후술되는 실시예에서 언급되는 다른 신호선들은 물리적 성질이 다른 두 개의 막, 즉 하부막(도시하지 않음)과 그 위의 상부막(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 상부막은 신호지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(Resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속으로 이루어진다. 이와는 달리 하부막은 ITO나 IZO 등과의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴(Mo), 몰리브덴합금, 크롬(Cr) 등으로 이루어진다.The signal lines are, for example, aluminum-based metals such as aluminum and aluminum alloys, silver-based metals such as silver and silver alloys, copper-based metals such as copper and copper alloys, and molybdenum-based metals such as molybdenum and molybdenum alloys, chromium and titanium , Tantalum or the like is preferable. The first signal line 42 and the second signal line 44, and other signal lines not mentioned in the present embodiment but mentioned in the following embodiments, are two films having different physical properties, that is, a lower film (not shown) and the same. It may include an upper layer (not shown). The upper layer is made of a low resistivity metal such as aluminum (Al) or an aluminum alloy to reduce signal delay or voltage drop. In contrast, the lower layer is made of a material having excellent contact properties with ITO or IZO, such as molybdenum (Mo), molybdenum alloy, and chromium (Cr).

신호선들은 바람직하게는 투명도전체로 형성되어, 관측자에 의해 시인되는 것을 회피한다. 신호선들이 투명도전체로 형성되는 경우, 신호선의 저항을 감소시키기 위한 목적으로 부분적으로 금속계열의 신호선이 사용될 수 있다. 또한, 신호선들의 교차 지점에는 신호선 상호간에 발생하는 상호 커패시턴스(mutual capacitance)를 줄이기 위해 금속계열의 신호선이 사용될 수 있다. 그리고, 이종의 레이어에 형성된 신호선들은 콘택홀(59, contact hole)에 의해 다른 구성품들과 접속된다.The signal lines are preferably formed of a transparent conductor so as to avoid being viewed by the observer. When the signal lines are formed of a transparent conductor, a metal line signal line may be used in part for the purpose of reducing the resistance of the signal line. In addition, a metal line signal line may be used at the intersection of the signal lines to reduce mutual capacitance generated between the signal lines. The signal lines formed in the heterogeneous layers are connected to other components by contact holes 59.

도 3은 본 발명의 터치입력 검출장치의 시스템 구성을 예시한 블록도이고, 도 4는 도 2와 같은 실시예에서 터치입력을 인식하는 예를 보인 파형도이다. 도 3을 참조하면, 터치위치 검출부(70)는 각 터치셀(50)에 위치검출을 위한 신호들을 인가하고 터치셀(50)로부터 좌표값을 획득하여 입력신호를 생성하는 것으로서, 드라이브IC(71)와, 신호처리부(73)와, 타이밍 제어부(74), 메모리수단(75)을 포함하여 구성된다. 터치위치 검출부(70)에서 검출된 신호는 CPU(80)로 전달된다. CPU는 표시장치(20)의 CPU 혹은 컴퓨터장치의 메인 CPU이거나, 터치 입력장치 자체의 CPU일 수 있다. 도시하지 않았지만, 시스템 구성에는 터치입력 검출을 위한 신호들의 하이나 로우전압을 생성하기 위한 전원부가 더 포함된다.3 is a block diagram illustrating a system configuration of a touch input detection device of the present invention, and FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of recognizing a touch input in the embodiment as shown in FIG. 2. Referring to FIG. 3, the touch position detector 70 applies signals for position detection to each touch cell 50 and obtains a coordinate value from the touch cell 50 to generate an input signal. ), A signal processor 73, a timing controller 74, and a memory means 75. The signal detected by the touch position detector 70 is transmitted to the CPU 80. The CPU may be a CPU of the display device 20, a main CPU of a computer device, or a CPU of the touch input device itself. Although not shown, the system configuration further includes a power supply unit for generating a high or low voltage of signals for detecting a touch input.

타이밍 제어부(74)는 수십 ms 이하의 시분할 신호를 발생시키고, 신호처리부(73)는 드라이브IC(71)를 통해 제1신호선(42) 각각에 시분할된 위치검출신호를 인가하며, 제2신호선(44)으로 입수되는 신호를 검출하여 터치입력이 발생한 지점의 좌표값을 획득한다. 바람직하게는, 신호처리부(73)는 어느 하나의 제1신호선(42)에 위치검출신호를 인가하는 순간에 다른 제1신호선(42)들을 하이 임피던스(Hi Impedance) 또는 플로팅(Floating) 상태로 유지한다. 제2신호선(44)의 종단에는 터치입력이 발생하지 않을 경우 입력신호를 그라운드 레벨로 설정하기 위해, 그라운드와 연결된 저항이 설치될 수 있다.The timing controller 74 generates a time division signal of several tens of ms or less, the signal processing unit 73 applies a time-divided position detection signal to each of the first signal lines 42 through the drive IC 71, and the second signal line ( 44) to obtain the coordinate value of the point where the touch input occurs by detecting the signal. Preferably, the signal processor 73 maintains the other first signal lines 42 in a high impedance or floating state at the moment of applying a position detection signal to any one first signal line 42. do. A resistor connected to the ground may be installed at the end of the second signal line 44 to set the input signal to the ground level when no touch input occurs.

메모리수단(75)은 획득된 좌표값을 일시 저장하기 위한 수단이다. 신호처리 부(73)는 많은 신호들을 처리하는 과정에서 "Busy" 상태에 있게 될 경우 일부 신호들을 놓칠 수 있다. 따라서, 신호처리부(73)가 입수된 신호들을 메모리수단(75)에 일시 저장하고, 전체 신호들을 1회 스캐닝한 후에 메모리수단(75)을 읽어 누락된 신호가 있는지를 판단한다. 누락된 신호가 있으면 해당 신호를 정상 입력신호로 생성하고, 다음 스캐닝 이전에 메모리수단(75)을 소거한다.The memory means 75 is a means for temporarily storing the obtained coordinate values. The signal processor 73 may miss some signals when it is in a "Busy" state in the course of processing a large number of signals. Therefore, the signal processor 73 temporarily stores the obtained signals in the memory means 75, scans the entire signals once, and reads the memory means 75 to determine whether there are any missing signals. If there is a missing signal, the signal is generated as a normal input signal, and the memory means 75 is erased before the next scanning.

도 4의 파형도를 참조하면, 위치검출신호의 펄스의 주기는 "T"이다. 만약, 도 2에서 우하단의 터치셀(50)에 터치입력이 발생한다면, t3~t4 타임에 가장 우측의 제2신호선(44)을 통해 신호 S3가 입수될 것이다. 이때, 신호처리부(73)는 해당 터치셀(50)의 좌표값 "D3, S3"에 대응하는 입력신호를 생성한다.Referring to the waveform diagram of Fig. 4, the period of the pulse of the position detection signal is "T". If a touch input is generated in the touch cell 50 at the lower right in FIG. 2, the signal S3 may be obtained through the second right signal line 44 at the rightmost time between t3 and t4 times. In this case, the signal processor 73 generates an input signal corresponding to the coordinate values "D3 and S3" of the touch cell 50.

도 5는 압력식 터치셀의 다른 실시예를 보여준다. 도 5를 참조하면, 도 2의 실시예와 대비하여 터치셀(50)을 구성하는 도전패드(45)가 쌍을 이루도록 형성되며, 신호선들은 모두 제1기판(40) 상에 배치된다. 도시된 바와 같이, 터치셀(50)은 상호 소정 간격 이격 배치되는 한 쌍의 제1도전패드(46) 및 제2도전패드(48)로 구성된다. 각 터치셀(50)에서 제1도전패드(46)는 제1신호선(42)에 접속되며, 제2도전패드(48)는 제2신호선(44)에 접속된다.5 shows another embodiment of a pressure touch cell. Referring to FIG. 5, in contrast to the embodiment of FIG. 2, the conductive pads 45 constituting the touch cell 50 are formed in pairs, and the signal lines are all disposed on the first substrate 40. As shown, the touch cell 50 is composed of a pair of first conductive pads 46 and second conductive pads 48 spaced apart from each other by a predetermined distance. In each touch cell 50, the first conductive pad 46 is connected to the first signal line 42, and the second conductive pad 48 is connected to the second signal line 44.

이러한 실시예에서는 제2기판(60)의 하면에 형성된 도전층(62)에 별도의 신호를 인가할 필요가 없다. 도전층(62)은 단지 한 쌍의 제1도전패드(46) 및 제2도전패드(48)를 통전시키는 통전체로서 역할하면 족하다. 따라서, 제2기판(60)의 구성이 매우 간소화된다. 또한, 도전층(62)을 터치셀(50)별로 구획하여 형성하면, 각 터치셀(50)에서의 신호를 전기적으로 차단시킬 수 있고, 패널의 투과율을 향상시킬 수 있다.In this embodiment, a separate signal does not need to be applied to the conductive layer 62 formed on the lower surface of the second substrate 60. The conductive layer 62 may only serve as a current collector for energizing the pair of first conductive pads 46 and the second conductive pads 48. Therefore, the configuration of the second substrate 60 is greatly simplified. In addition, when the conductive layer 62 is partitioned and formed for each touch cell 50, the signal from each touch cell 50 can be electrically blocked, and the transmittance of the panel can be improved.

도 6은 압력식 터치셀의 또 다른 회로구성을 보인 것으로서, 스위칭소자를 이용하여 각 터치셀(50)에서의 신호를 스위칭하는 예를 보인 것이다.6 shows another circuit configuration of the pressure type touch cell, and shows an example of switching a signal in each touch cell 50 using a switching element.

도 6을 참조하면, 제2도전패드(48)와 제2신호선(44) 사이에는 스위칭소자(35)가 연결된다. 스위칭소자(35)는 신호가 역류하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 다이오드의 항복전압을 이용하여 구성될 수 있다. 바람직하게는, 스위칭소자(35)는 2단자형 소자보다는 제어가 용이한 3단자형 소자이다.Referring to FIG. 6, the switching element 35 is connected between the second conductive pad 48 and the second signal line 44. The switching element 35 is to prevent the signal from flowing back and may be configured by using the breakdown voltage of the diode. Preferably, the switching element 35 is a three-terminal element that is easier to control than the two-terminal element.

3단자형의 스위칭소자(35)는 제어단자에 인가되는 신호에 따라 입출력단자의 도통을 제어하는 소자로서, 릴레이(Relay), MOS(Metal Oxide Semiconductor) 스위치, BJT(Bipolar Junction Transistor), FET(Field Effect Transistor), MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), TFT(Thin Film Transistor)일 수 있다. 릴레이(Relay)는 제어단자에 전류를 인가하면 입력단자에 인가된 전압이나 전류가 손실 없이 출력되는 소자이며, BJT는 베이스(Base)의 문턱전압(Threshold voltage)보다 높은 전압을 베이스에 인가한 상태에서 베이스단자에 전류를 흘리면, 일정량 증폭된 전류가 콜렉터 (Collector)에서 에미터(Emitter)로 흐르는 소자이다. 또한 TFT는 LCD나 AMOLED등의 표시장치를 구성하는 화소부에 사용되는 스위칭소자로서 제어단자인 게이트(Gate)단자, 입력단자인 드레인(Drain)단자 및 출력단자인 소스(Source)단자로 구성되며, 게이트단자로 소스단자에 인가된 전압보다 문턱전압 이상되는 전압을 가하면, 도통되면서 게이트단자에 인가된 전압의 크기에 종속되는 전류가 입력단자에 서 출력단자로 흐르는 소자이다. 이하의 설명에서는 스위칭소자(35)로서 LCD나 AMOLED에서 이미 신뢰성이 검증된 TFT가 이용된 것을 예시하여 설명하며, TFT에 대하여는 스위칭소자(35)와 동일한 도면부호를 부여한다.The three-terminal switching element 35 is a device for controlling the conduction of the input and output terminals according to a signal applied to the control terminal, and includes a relay, a metal oxide semiconductor (MOS) switch, a bipolar junction transistor (BJT), and a FET ( Field Effect Transistors (MOS), Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors (MOSFETs), Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBTs), and Thin Film Transistors (TFTs). Relay is a device that outputs voltage or current applied to input terminal without loss when current is applied to control terminal, and BJT is applied to base that is higher than threshold voltage of base. When current flows to the base terminal at, a certain amount of amplified current flows from the collector to the emitter. In addition, TFT is a switching element used in the pixel portion of a display device such as LCD or AMOLED. It is composed of a gate terminal as a control terminal, a drain terminal as an input terminal, and a source terminal as an output terminal. When a voltage that is more than a threshold voltage is applied to the gate terminal as a voltage applied to the gate terminal, the current flows from the input terminal to the output terminal while conducting. In the following description, a TFT having already been verified for reliability in LCD or AMOLED is used as the switching element 35, and the same reference numeral as that of the switching element 35 is given to the TFT.

도 7은 도 6의 실시예에서 단위 터치셀의 구성을 예시한 평면도이고, 도 8은 도 7에서 I-II 선을 따라 절개한 단면을 보인 단면 구성도이다. 도 7을 참조하면, 제1기판(40)의 상면에는 횡방향으로 제1신호선(42)과 게이트신호선(38)이 배치되고, 종방향으로 제2신호선(44)이 배치된다. 도시한 바와 같이 제1신호선(42)과 게이트신호선(38)을 나란하게 배치하면, 동일한 레이어를 이용하여 제1신호선(42)과 게이트신호선(38)을 배선할 수 있다.FIG. 7 is a plan view illustrating a configuration of a unit touch cell in the embodiment of FIG. 6, and FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a cross section taken along line I-II of FIG. 7. Referring to FIG. 7, the first signal line 42 and the gate signal line 38 are disposed in the horizontal direction on the upper surface of the first substrate 40, and the second signal line 44 is disposed in the longitudinal direction. As illustrated, when the first signal line 42 and the gate signal line 38 are arranged side by side, the first signal line 42 and the gate signal line 38 can be wired using the same layer.

제1도전패드(46)는 콘택홀(59)을 매개로 제1신호선(42)에 접속된다. 제2도전패드(48)와 제2신호선(44) 사이에 설치되는 TFT(35)는 다음과 같은 회로 구성을 갖는다. TFT(35)의 드레인전극(51)은 콘택홀(59)을 매개로 제2도전패드(48)에 접속된다. TFT(35)의 소스전극(52)은 제2신호선(44)과 연결되며, 게이트전극(53)은 게이트신호선(38)과 연결된다.The first conductive pad 46 is connected to the first signal line 42 via the contact hole 59. The TFT 35 provided between the second conductive pad 48 and the second signal line 44 has the following circuit configuration. The drain electrode 51 of the TFT 35 is connected to the second conductive pad 48 via the contact hole 59. The source electrode 52 of the TFT 35 is connected to the second signal line 44, and the gate electrode 53 is connected to the gate signal line 38.

도 8의 단면 층 구조를 참조하면, TFT(35)의 게이트전극(53) 위에는 질화규소(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(66)이 있으며, 게이트 절연막(66) 위에는 게이트전극(53)과 중첩되며 드레인전극(51)과 소스전극(52) 사이에 채널을 형성하기 위한 활성층(69)이 형성된다. 활성층(69)은 수소화 비정질 규소(Hydrogenated Amorphous Silicon) 또는 다결정규소(Poly Crystalline Silicon) 등으로 형성된다. 활성층(69) 위에는 드레인전극(51)과 소스전극(52)의 오믹(Ohmic) 접촉을 위한 오 믹접촉층(68)이 형성된다. 오믹접촉층(68)은 실리사이드(Silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 등의 물질로 구성된다. 드레인전극(51)과 소스전극(52) 위에는 보호막(67)이 형성되며, 보호막(67)의 상면에는 ITO, IZO, ATO, CNT 등과 같은 투명한 도전물질로 형성된 제1도전패드(46) 및 제2도전패드(48)가 위치한다.Referring to the cross-sectional layer structure of FIG. 8, a gate insulating film 66 made of silicon nitride (SiNx) or the like is formed on the gate electrode 53 of the TFT 35, and overlaps with the gate electrode 53 on the gate insulating film 66. An active layer 69 is formed between the drain electrode 51 and the source electrode 52 to form a channel. The active layer 69 is formed of hydrogenated amorphous silicon, poly crystalline silicon, or the like. An ohmic contact layer 68 for ohmic contact between the drain electrode 51 and the source electrode 52 is formed on the active layer 69. The ohmic contact layer 68 is made of a material such as silicide or n + hydrogenated amorphous silicon doped with a high concentration of n-type impurities. The passivation layer 67 is formed on the drain electrode 51 and the source electrode 52, and the first conductive pad 46 and the first conductive pad 46 formed of a transparent conductive material such as ITO, IZO, ATO, CNT, etc. are formed on the upper surface of the passivation layer 67. 2 conductive pads 48 are located.

앞서 살펴본 바와 같이, 서로 다른 층에 위치한 신호선들을 연결하기 위해서, 또한, 한 쌍의 도전패드(46, 48)를 다른 구성품들과 접속하기 위해 콘택홀(59)이 사용되며, 콘택홀(59)은 다각형 또는 원 모양 등 다양한 모양으로 만들어 질 수 있다.As described above, a contact hole 59 is used to connect signal lines located on different layers and to connect a pair of conductive pads 46 and 48 with other components, and the contact hole 59 is used. Can be made into various shapes such as polygons or circles.

또한, 도시되지는 않았으나, TFT(35)의 위에는 광(Light)을 차단하기 위한 광차폐층이 설치될 수 있다. 광차폐층은 TFT(35)의 드레인전극(51)이나 소스전극(52)의 제조에 사용된 소스메탈, 게이트전극(53)의 제조에 사용된 게이트메탈, 또는, 불투과성 절연막 등으로 형성될 수 있다. 불투과성 절연막은 산화막이나 질화막 또는 절연성 폴리 실리콘막 등으로 형성된다. 광차폐층은 TFT(35)가 광(Light)에 반응하여 오작동하는 것을 방지한다.In addition, although not shown, a light shielding layer for blocking light may be provided on the TFT 35. The light shielding layer may be formed of a source metal used for the manufacture of the drain electrode 51 or the source electrode 52 of the TFT 35, a gate metal used for the manufacture of the gate electrode 53, an impermeable insulating film, or the like. Can be. The impermeable insulating film is formed of an oxide film, a nitride film, an insulating polysilicon film, or the like. The light shielding layer prevents the TFT 35 from malfunctioning in response to light.

그리고, 두 기판(40, 60)을 소정 간격 이격된 상태로 유지시키기 위해서, 도시한 바와 같이 두 기판(40, 60)의 사이에는 볼 스페이서(25a) 또는 패턴 스페이서(25b) 등과 같은 스페이서(25)가 설치된다.In order to maintain the two substrates 40 and 60 at predetermined intervals, a spacer 25 such as a ball spacer 25a or a pattern spacer 25b is disposed between the two substrates 40 and 60 as shown in the figure. ) Is installed.

도 6의 실시예에서는 신호처리부(73)가 각각의 게이트신호선(38)에 게이트신호 Gn을 순차적으로 인가하여 터치입력 검출을 위한 터치셀(50)들만 선택적으로 활 성화시키고, 다른 터치셀(50)들은 비활성화시킬 수 있다. 예컨대, G1이 온 신호를 인가할 때 G2 및 G3는 오프 신호를 인가한다. G1에 의해 첫째 행의 터치셀(50)들이 활성화 된 상태에서, 좌상단의 터치셀(50)에 터치입력이 발생하면 S1 신호가 입수된다. 이때 제2신호선(44)들은 열 방향으로 배치되어 있으므로, 신호가 다른 터치셀(50)로 역류하지 않는다. 따라서, 멀티 터치입력을 검출할 수 있게 된다.In the embodiment of FIG. 6, the signal processor 73 sequentially applies the gate signal Gn to each gate signal line 38 to selectively activate only the touch cells 50 for detecting touch input, and the other touch cells 50. ) Can be disabled. For example, when G1 applies an on signal, G2 and G3 apply an off signal. In a state in which the touch cells 50 of the first row are activated by G1, when a touch input is generated in the upper left touch cell 50, the S1 signal is obtained. At this time, since the second signal lines 44 are arranged in the column direction, the signal does not flow back to the other touch cells 50. Therefore, the multi-touch input can be detected.

한편, 도 6을 참조한 실시예에서 TFT(35)의 연결관계를 언급하였지만, TFT(35)는 다른 방식으로 연결될 수도 있다. 예컨대, 제2도전패드(48)에 게이트단자가 연결될 수도 있다. 다른 예로서, 제1신호선(42)과 제1도전패드(46) 사이에 TFT(35)가 설치될 수도 있다.Meanwhile, although the connection relationship of the TFTs 35 is mentioned in the embodiment with reference to FIG. 6, the TFTs 35 may be connected in other ways. For example, a gate terminal may be connected to the second conductive pad 48. As another example, the TFT 35 may be provided between the first signal line 42 and the first conductive pad 46.

도 9는 터치셀(50)의 다른 회로구성을 보여준다. 도 9를 참조하면, 제1신호선(42)과 제1도전패드(46) 사이에 제1스위칭소자(35a)가 설치되고, 제2신호선(44)과 제2도전패드(48) 사이에 설치된 제2스위칭소자(35b)가 설치된다. 두 스위칭소자 역시 바람직하게는 TFT이다. 제2TFT(35b)의 회로 구성은 도 6과 동일하며, 제1TFT(35a)의 회로구성은 도시된 바와 같이 게이트신호선(38)에 게이트단자가 접속되는 구성이다.9 shows another circuit configuration of the touch cell 50. Referring to FIG. 9, a first switching element 35a is disposed between the first signal line 42 and the first conductive pad 46, and is provided between the second signal line 44 and the second conductive pad 48. The second switching element 35b is provided. Both switching elements are also preferably TFTs. The circuit configuration of the second TFT 35b is the same as that in FIG. 6, and the circuit configuration of the first TFT 35a is a structure in which a gate terminal is connected to the gate signal line 38 as shown.

이러한 터치셀(50)의 구성에 따르면, 터치셀(50)을 구성하는 한 쌍의 도전패드(46, 48)가 신호선과 전기적으로 완전히 격리될 수 있다. 예컨대, 게이트신호가 차단되는 경우, 터치셀(50)에서 한 쌍의 도전패드(46, 48)가 도전층(62)과 접촉되어도, 제1신호선(42)을 통해 위치검출신호가 제공되지 않으며 제2신호선(44)을 통해 위치검출신호가 입수되지도 않는다. 따라서, 제2기판(60)의 하면에서 도전 층(62)을 구획 형성하지 않아도 게이트신호에 동기하여 위치검출신호를 정확하게 인식할 수 있으며, 보다 안정적으로 멀티 터치를 인식할 수 있게 된다.According to the configuration of the touch cell 50, the pair of conductive pads 46 and 48 constituting the touch cell 50 may be completely isolated from the signal line. For example, when the gate signal is blocked, even if the pair of conductive pads 46 and 48 are in contact with the conductive layer 62 in the touch cell 50, the position detection signal is not provided through the first signal line 42. The position detection signal is not obtained through the second signal line 44. Accordingly, even if the conductive layer 62 is not formed on the bottom surface of the second substrate 60, the position detection signal can be accurately recognized in synchronization with the gate signal, and the multi-touch can be more stably recognized.

이와 같이 TFT를 이용하여 각 터치셀에서의 신호를 스위칭하는 것은 흡사 LCD(또는 Active Matrix LCD)나 AMOLED에서 화면 표시를 위해 TFT를 이용하여 화소를 구성한 방식과 흡사하다. 즉, 본 발명에서 언급되는 터치셀(50)들은 Active Matrix 방식으로 터치입력을 검출한다. 그에 따르는 기술적 장점은 터치패널의 양산성, 신뢰성 등이 양호하다는 것과, 신호의 역류를 방지하여 터치입력을 오인식하는 것을 막고 동시에 다수의 지점이 접촉되는 멀티 터치입력을 인식할 수 있다는 것이다.As described above, switching signals in each touch cell using TFTs is similar to a method in which pixels are formed using TFTs for screen display in a similar LCD (or active matrix LCD) or AMOLED. That is, the touch cells 50 mentioned in the present invention detect the touch input by the active matrix method. The technical advantages thereof are good mass productivity, reliability, and the like of the touch panel, and it is possible to prevent backflow of signals to prevent misrecognition of touch inputs and to recognize multi-touch inputs in which a plurality of points are in contact at the same time.

여기서, 본 발명과 같이 터치패널에 복수의 터치셀(50)을 구성하고, 각각의 터치셀(50)에 위치검출신호 송수신을 위한 신호선(15)을 연결한 구조에서는, 도 10에 도시한 바와 같이 터치패널의 신호선(15)이 표시장치(20)의 신호선(140) 또는 차광부재(340)와 광간섭을 일으켜 모아레 현상을 일으킬 수 있다. 도 10을 참조하여 모아레 현상이 일어나는 원리에 대하여 간략하게 설명한다.Here, in the structure in which a plurality of touch cells 50 are formed on the touch panel and the signal lines 15 for transmitting and receiving the position detection signal are connected to each touch cell 50 as shown in the present invention, as shown in FIG. As described above, the signal line 15 of the touch panel may cause light interference with the signal line 140 or the light blocking member 340 of the display device 20 to cause a moire phenomenon. Referring to Figure 10 will be briefly described the principle that the moiré phenomenon occurs.

도 10에서와 같이 관측자가 터치패널을 관찰하는 경우, 관측자의 시야에는 터치패널과 표시장치(20)가 순차적으로 시인된다. 이때, 표시장치(20)의 후방에서 방사된 광이 표시장치(20)의 차광부재(340)(예컨대, 화소들 사이에 형성되는 Black Matrix)와 터치패널의 제1기판(40)에 설치된 신호선(15)에서 부분적으로 차단될 수 있다. 이때, 어떤 영역에서는 광이 그대로 투과되어 보이지만, 다른 영역에서는 표시장치(20)의 차광부재(34) 또는 터치패널의 신호선(15) 중 어느 하나에 의해 광이 차단되며, 또 다른 영역에서는 차광부재(34) 및 신호선(15)이 겹쳐져 광을 차단시킨다. 이는 관측자에게 명암 패턴의 반복으로 시인된다.When the observer observes the touch panel as shown in FIG. 10, the touch panel and the display device 20 are visually recognized in the observer's field of view. In this case, the light emitted from the rear of the display device 20 is provided on the light blocking member 340 (eg, a black matrix formed between the pixels) of the display device 20 and the signal line provided on the first substrate 40 of the touch panel. It may be partially blocked at (15). At this time, in some regions, the light is transmitted as it is, but in another region, the light is blocked by any one of the light blocking member 34 of the display device 20 or the signal line 15 of the touch panel. 34 and the signal line 15 overlap to block light. This is admitted to the observer as a repetition of the contrast pattern.

모아레 간섭 현상은 주기성을 갖는 공간적 무늬가 겹쳐졌을 때 발생하는 간섭으로서, 관측자에게 쉽게 인지된다. 관측자에게 인지되는 모아레 간섭 현상에 의한 무늬를 통상 모아레 무늬 또는 모아레 현상이라 부른다. 모아레 무늬는 표시품질을 저하시키는 원인으로 작용한다.The moiré interference phenomenon is an interference that occurs when overlapping spatial patterns with periodicity are easily recognized by an observer. The moiré pattern perceived by the observer is called a moiré moire or moiré phenomenon. The moire fringes act as a cause of degrading the display quality.

이러한 모아레 패턴은 화소의 크기, 관측자의 위치, 터치패널과 표시장치간 거리 등에 의해 크기나 모양이 달라진다. 예를 들어, 표시장치에 있어서는 TFT기판 상에 형성된 신호선과 칼라필터기판에 형성된 BM(Black Matrix)이 동일한 수직선상에 위치하지만, TFT기판과 칼라필터기판이 수 ㎛의 간격으로 이격되어 있어, 사실상 관측자에게는 신호선과 BM이 항상 겹쳐져서 인지된다. 즉, 위에서와 같은 모아레가 발생하지 않는다.The moiré pattern varies in size and shape depending on the size of the pixel, the position of the observer, the distance between the touch panel and the display device, and the like. For example, in the display device, although the signal line formed on the TFT substrate and the BM (Black Matrix) formed on the color filter substrate are located on the same vertical line, the TFT substrate and the color filter substrate are spaced apart at intervals of several micrometers. For the observer, the signal line and BM always overlap. That is, the moiré as above does not occur.

그렇지만, 표시장치(20)의 상면에 터치패널을 부가하여 설치하는 경우에 있어서는 표시장치(20)와 터치패널이 수백 ㎛ 내지 수 ㎜의 간격으로 이격된다. 그에 따라, 도 10에 도시한 바와 같이 표시장치(20)의 차광부재(340)와 터치패널의 신호선(15)이 동일한 수직선상에 위치하게 되면, 어떤 영역에서는 차광부재(340) 또는 신호선(15) 중 어느 하나만 시인되며, 다른 영역에서는 차광부재(340)와 신호선(15)이 겹쳐져 인식되므로 모아레 무늬가 나타나게 된다.However, in the case where the touch panel is additionally installed on the upper surface of the display device 20, the display device 20 and the touch panel are spaced apart at intervals of several hundred μm to several mm. Accordingly, as shown in FIG. 10, when the light blocking member 340 of the display device 20 and the signal line 15 of the touch panel are positioned on the same vertical line, in some areas, the light blocking member 340 or the signal line 15 may be disposed. ) Is recognized only, and the moire pattern appears because the light blocking member 340 and the signal line 15 overlap each other.

도 11 및 도 12는 본 발명에 따라 모아레 현상을 제거하는 실시예를 보여준다. 본 발명의 터치 입력장치는 도 11에서와 같이 터치패널과 표시장치(20)의 사이 에 확산시트(90)가 설치된다. 확산시트(90)는 광을 확산(또는 분산)시키는 시트로서, 표시장치(20)에서 방사되는 광의 경로를 분산시켜 모아레 간섭 현상을 억제한다. 일예로서, 확산시트(90)는 확산필름과 BEF(Brightness Enhancing Film)로 구성되며, 두 필름을 2겹 이상으로 겹쳐서 형성할 수도 있다.11 and 12 show an embodiment of removing the moiré phenomenon according to the present invention. In the touch input device of the present invention, as illustrated in FIG. 11, a diffusion sheet 90 is installed between the touch panel and the display device 20. The diffusion sheet 90 is a sheet for diffusing (or dispersing) light and dispersing a path of light emitted from the display device 20 to suppress moiré interference. As one example, the diffusion sheet 90 is composed of a diffusion film and a Brightness Enhancing Film (BEF), it may be formed by overlapping two films in two or more layers.

도 12의 단면도를 참조하여, 표시장치(20)와 터치패널의 적층 구조에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 도시된 표시장치(20)는 액정표시장치이다. 도시한 바와 같이, 표시장치(20)는 도시 안된 백라이트, 하부편광판(400), 하부기판(100), 액정층(200), 상부기판(300), 상부편광판(410)이 순차로 적층된 구조를 갖는다.Referring to the cross-sectional view of FIG. 12, the stacked structure of the display device 20 and the touch panel will be described in more detail. The illustrated display device 20 is a liquid crystal display device. As shown, the display device 20 has a structure in which a backlight, a lower polarizer 400, a lower substrate 100, a liquid crystal layer 200, an upper substrate 300, and an upper polarizer 410 are sequentially stacked. Has

상,하부편광판(400, 410)은 각 화소의 TFT가 턴 온/오프되면서 액정의 배열이 변화될 때 백라이트 광의 투과 및 차단을 결정하여 칼라필터를 통한 다양한 색상 구현을 가능하게 한다.The upper and lower polarizers 400 and 410 determine the transmission and blocking of the backlight light when the TFT of each pixel is turned on / off to change the arrangement of the liquid crystal, thereby enabling various colors to be realized through the color filter.

하부기판(100)은 TFT기판 또는 어레이기판으로서, 절연기판(110) 상면에 박막소자(120)와, 화소전극(130)과, 화소전극(130)에 영상신호를 공급하기 위한 신호선(140)이 설치된 구성을 갖는다. 박막소자(120)는 화소전극(130)을 스위칭하기 위한 TFT와, TFT에 접속된 커패시터를 포함한다. 신호선(140)은 통상의 LCD에서와 같이 TFT의 게이트에 온/오프 제어신호를 인가하는 게이트라인 및 영상신호 공급을 위한 소스라인이다.The lower substrate 100 is a TFT substrate or an array substrate. The lower substrate 100 is a thin film element 120, a pixel electrode 130, and a signal line 140 for supplying an image signal to the pixel electrode 130 on an upper surface of the insulating substrate 110. It has an installed configuration. The thin film device 120 includes a TFT for switching the pixel electrode 130 and a capacitor connected to the TFT. The signal line 140 is a gate line for applying an on / off control signal to the gate of the TFT and a source line for supplying an image signal as in a conventional LCD.

상부기판(300)은 칼라필터기판으로서, 절연기판(350)의 하면에 차광부재(340)와 칼라필터(330)가 형성되고, 그 위에 덮개막(320) 및 공통전극(310)이 형성된 구성을 갖는다. 공통전극(310)은 액정의 동특성을 결정하는 Vcom 전압을 제공 하는 전극이다. 칼라필터(330)는 각 화소에 대응하여 R, G, B 색상을 부여하며, 이 칼라필터(330)를 보호하기 위하여 덮개막(32)이 이용된다. 차광부재(340)는 각 화소 사이의 경계부가 시인되는 것을 차단하는 부재로서, 검정 잉크 등이 도포되어 형성되는 블랙 매트릭스(Black Matrix)이다.The upper substrate 300 is a color filter substrate, and the light blocking member 340 and the color filter 330 are formed on the lower surface of the insulating substrate 350, and the overcoat 320 and the common electrode 310 are formed thereon. Has The common electrode 310 is an electrode that provides a Vcom voltage for determining dynamic characteristics of the liquid crystal. The color filter 330 provides R, G, and B colors corresponding to each pixel, and an overcoat 32 is used to protect the color filter 330. The light blocking member 340 is a member that blocks the boundary between each pixel from being recognized, and is a black matrix formed by applying black ink or the like.

그리고, 도시한 바와 같이, 하부기판(100)과 상부기판(300)의 사이에는 액정이 봉입되어 액정층(200)을 형성한다.As illustrated, the liquid crystal is sealed between the lower substrate 100 and the upper substrate 300 to form the liquid crystal layer 200.

이와 같은 표시장치(20)의 상면에 본 발명의 터치패널이 설치되는 경우, 표시장치(20)와 터치패널 사이에는 도시한 바와 같이 확산시트(90)가 개재된다. 확산시트(90)는 차광부재(340)의 상부에서 광을 확산시킴으로써, 차광부재(340)와 터치패널의 신호선(15)이 상호 광간섭을 일으키지 않도록 한다.When the touch panel of the present invention is installed on the upper surface of the display device 20 as described above, the diffusion sheet 90 is interposed between the display device 20 and the touch panel as shown. The diffusion sheet 90 diffuses light from the upper portion of the light blocking member 340 so that the light blocking member 340 and the signal line 15 of the touch panel do not cause mutual interference.

나아가서, 도 12에서와 같이 터치패널의 상부에 확산시트(95)가 더 설치될 수 있다. 이와 같은 구조에서는, 표시장치(20)와 터치패널 사이의 확산시트(90)가 차광부재(340)의 상부에서 광을 확산시키고, 터치패널 상부의 확산시트(95)가 터치패널의 신호선(15) 상부에서 광을 확산시킴으로써, 모아레를 보다 확실하게 억제할 수 있다.Furthermore, as shown in FIG. 12, a diffusion sheet 95 may be further installed on the touch panel. In such a structure, the diffusion sheet 90 between the display device 20 and the touch panel diffuses the light on the light blocking member 340, and the diffusion sheet 95 on the touch panel is the signal line 15 of the touch panel. By spreading light in the upper part, moiré can be suppressed more reliably.

도 12의 실시예는 또한 모아레를 제거하기 위한 신호선의 배선구조를 보여주며, 도 13은 터치패널의 신호선(15) 배선에 의해 모아레를 회피하는 예를 보여준다. 비록 도 13에서는 본 발명의 이해를 돕기 위해 신호선(15)의 폭을 과장되게 표시하였으나, 실제 신호선(15)은 수 ㎛ 내지 수십 ㎛의 폭을 갖는다. 또한, 터치패널의 신호선(15)이 표시장치(20)의 차광부재(340)와 같은 피치로 배선된 것을 예시 하였으나, 실제로는 표시장치(20)의 차광부재(340)가 화소단위의 피치로 형성되어 있는데 반해 터치패널의 신호선(15)은 그보다는 넓은 피치로 배선될 것이다.The embodiment of FIG. 12 also shows the wiring structure of the signal line for removing moiré, and FIG. 13 shows an example of avoiding moiré by wiring the signal line 15 of the touch panel. Although the width of the signal line 15 is exaggerated in FIG. 13 to facilitate understanding of the present invention, the actual signal line 15 has a width of several micrometers to several tens of micrometers. In addition, although the signal line 15 of the touch panel is illustrated to be wired at the same pitch as the light blocking member 340 of the display device 20, the light blocking member 340 of the display device 20 is actually pitched in pixel units. While formed, the signal lines 15 of the touch panel may be wired with a wider pitch.

도시한 바와 같이, 터치패널의 신호선(15)은 표시장치(20)의 차광부재(340)와 서로 다른 수직선상에 배치된다. 이와 같이, 터치패널의 신호선(15)을 차광부재(340)와 수직선상으로 어긋나게 배치하면, 도 13에서와 같이 관측자에 의해 터치패널이 신호선(15)과 차광부재(340)가 겹쳐져서 시인되는 것을 회피할 수 있다. 왜냐하면, 신호선(15)과 차광부재(340)는 매우 좁은 폭으로 형성되기 때문이다.As illustrated, the signal line 15 of the touch panel is disposed on a vertical line different from the light blocking member 340 of the display device 20. As such, when the signal line 15 of the touch panel is disposed to be perpendicular to the light blocking member 340, as illustrated in FIG. 13, the touch panel overlaps the signal line 15 and the light blocking member 340 and is viewed by an observer. Can be avoided. This is because the signal line 15 and the light blocking member 340 are formed to have a very narrow width.

따라서, 확산시트(90)를 설치하는 것에 추가로 터치패널의 신호선(15) 중 적어도 일부를 표시장치(20)의 차광부재(340) 혹은 신호선(140)과 서로 다른 수직선상에 배치하는 것으로 모아레를 보다 확실하게 억제할 수 있다.Therefore, in addition to providing the diffusion sheet 90, at least some of the signal lines 15 of the touch panel are arranged on a vertical line different from the light blocking member 340 or the signal line 140 of the display device 20. Can be suppressed more reliably.

이상에서 압력식으로 터치셀(50)을 구성하는 터치 입력장치에서 모아레를 회피하는 예를 살펴보았다. 다음에서는 용량식으로 터치셀(50)을 구성하는 터치 입력장치를 예시하고, 용량식 터치입력장치에서 모아레를 회피하는 예를 설명한다.In the above, the example of avoiding moiré in the touch input device configuring the touch cell 50 by the pressure type has been described. Next, a touch input device constituting the touch cell 50 in a capacitive manner will be described, and an example of avoiding moiré in the capacitive touch input device will be described.

용량식 터치 입력장치는 손가락과 같은 신체의 일부, 철제필기구, 소정 전기적신호를 발생시키는 전자펜, 또는 기타 이와 유사한 터치수단이 터치패드에 비접촉 방식으로 접근할 때(기판에 대해서는 접촉 상태일 수 있음), 터치수단과 터치패드 사이에 형성되는 가상의 커패시터에 축적된 전하를 다양한 방식으로 검출하여 터치신호를 획득한다.The capacitive touch input device may be a contactless 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 in a non-contact manner (the substrate may be in contact with the substrate). ), The charge accumulated in the virtual capacitor formed between the touch means and the touch pad is detected in various ways to obtain a touch signal.

일실시예로서, 터치수단과 터치패드 사이에서 형성되는 가상의 커패시터에 의해 스위칭소자를 온/오프시켜 터치신호를 획득한다. 또한, 스위칭소자의 온/오프 제어신호를 별도로 인가하고, 터치수단과 도전패드 사이에 형성되는 가상의 커패시터에 축적된 전하를 검출하여 터치신호를 획득할 수도 있다. 또한, 소정 전기적 신호를 방출하는 전자펜이 도전패드에 접근할 때, 가상의 커패시터가 충전되거나 방전되는 것을 검출하여 터치신호를 획득할 수도 있다. 이하에서는 터치패드의 전위를 이용하여 스위칭소자를 온/오프시키는 방식에 대하여 언급한다. 이하에서 설명되는 실시예에서도 스위칭소자는 바람직하게는 TFT이며, 동일한 도면부호를 사용한다.In one embodiment, the switching element is turned on / off by a virtual capacitor formed between the touch means and the touch pad to obtain a touch signal. In addition, the on / off control signal of the switching element may be separately applied, and the touch signal may be obtained by detecting the charge accumulated in the virtual capacitor formed between the touch means and the conductive pad. In addition, when the electronic pen emitting a predetermined electrical signal approaches the conductive pad, the touch signal may be acquired by detecting that the virtual capacitor is charged or discharged. Hereinafter, a method of turning on / off the switching element by using the potential of the touch pad will be described. In the embodiments described below, the switching element is preferably a TFT, and the same reference numerals are used.

도 14에 도시된 바와 같이, 용량식 터치 입력장치는 단일 기판으로 터치패널을 구성할 수 있다. 도 14를 참조하면, 표시장치(20)는 앞서 언급한 표시장치와 동일하며, 이 표시장치(20)의 상면에는 단일 기판(30)의 터치패널이 설치된다. 도시한 바와 같이, 기판(30)의 에지부에는 드라이브IC(71)가 실장되며, 드라이브IC(71) 및 터치입력 검출을 위한 시스템 구성은 도 3의 블록도를 참조하여 설명한다.As shown in FIG. 14, the capacitive touch input device may configure a touch panel using a single substrate. Referring to FIG. 14, the display device 20 is the same as the display device described above, and the touch panel of the single substrate 30 is provided on the upper surface of the display device 20. As shown, the drive IC 71 is mounted on the edge portion of the substrate 30, and the system configuration for detecting the drive IC 71 and the touch input will be described with reference to the block diagram of FIG.

먼저, 도 15를 참조하여 용량식으로 비접촉 터치입력을 검출하는 원리에 대하여 간략하게 설명한다. 도 15를 참조하면, 터치패드(55)에 손가락(29, 또는 이와 유사한 도전성의 터치수단)이 접근했을 때 터치패드(55)와 손가락(29)이 "d"의 간격으로 이격되며, "A"라는 대향면적을 갖는다고 가정하자. 그러면, 도 15의 우측 등가회로 및 수식에서 보여지듯이 손가락(29)과 터치패드(55) 사이에는 정전용량 "C"가 형성된다. 정전용량 "C"를 가지는 터치패드(55)에 전압이나 전류의 신호를 공급하여 전하량 "Q"의 크기를 갖는 전하가 축적되면, V=Q/C라는 전압관계식이 형성된다. 이때 신체는 대지에 대하여 가상으로 접지된다.First, the principle of detecting a non-contact touch input in a capacitive manner will be briefly described with reference to FIG. 15. Referring to FIG. 15, when the finger 29 (or similar conductive touch means) approaches the touch pad 55, the touch pad 55 and the finger 29 are spaced at an interval of “d”, and “A”. Suppose you have an opposing area. Then, the capacitance “C” is formed between the finger 29 and the touch pad 55 as shown in the right equivalent circuit and the equation of FIG. 15. When a charge having a magnitude of charge amount "Q" is accumulated by supplying a signal of voltage or current to touch pad 55 having capacitance "C", a voltage relation equation of V = Q / C is formed. At this time, the body is virtually grounded with respect to the earth.

만약 손가락(29)이 터치패드(55)와 d의 간격으로 대향된 상태에서 터치패드(55)에 신호를 인가한다면, 터치패드(55)와 손가락(29) 사이에 형성된 정전용량 C에는 전하가 충전된다. 이때, 도시한 바와 같이 터치패드(55)에는 TFT(35)의 게이트단자가 접속되어 있으므로, 터치패드(55)에 전하가 충전되는 시간 및 정전용량 C에 축적된 신호가 방전되는 임의의 시간동안 TFT(35)가 턴 온 된다. 방전된 신호의 크기는 시간이 경과함에 따라 점차 작아지며, 어느 정도 방전이 이루어지면 TFT(35)는 턴 오프 된다. 이하에서 설명되는 용량식 터치 입력장치의 실시예는 이와 같이 터치수단과 터치패드(55) 사이의 정전용량에 의해 TFT(35)의 게이트단 전위가 변동되는 것을 이용하여 비접촉 터치입력을 검출한다.If the finger 29 applies a signal to the touch pad 55 in a state where the finger 29 faces the touch pad 55 at an interval of d, the charge C is formed between the touch pad 55 and the finger 29. Is charged. At this time, since the gate terminal of the TFT 35 is connected to the touch pad 55 as shown in the drawing, during the time when the charge is charged on the touch pad 55 and the time when the signal accumulated in the capacitance C is discharged. TFT 35 is turned on. The magnitude of the discharged signal gradually decreases with time, and when discharged to some extent, the TFT 35 is turned off. The embodiment of the capacitive touch input device described below detects the non-contact touch input by using the variation of the gate terminal potential of the TFT 35 by the capacitance between the touch means and the touch pad 55 as described above.

도 16은 용량식 터치셀의 일실시예를 보인 회로구성도이다. 이를 참조하면, 기판(30)의 상면 또는 하면에는 복수의 터치셀(50)들이 매트릭스 형태로 배열된다. 또한, 기판(30)에는 복수의 제1신호선(42), 제2신호선(44) 및 보조신호선(37)이 배치된다. 제1신호선(42) 및 제2신호선(44)은 위치검출신호를 송수신하기 위한 라인이며, 보조신호선(37)은 관측용 보조신호를 인가하기 위한 라인이다.16 is a circuit diagram illustrating one embodiment of a capacitive touch cell. Referring to this, a plurality of touch cells 50 are arranged in a matrix form on the top or bottom surface of the substrate 30. In addition, a plurality of first signal lines 42, second signal lines 44, and auxiliary signal lines 37 are disposed on the substrate 30. The first signal line 42 and the second signal line 44 are lines for transmitting and receiving the position detection signal, and the auxiliary signal line 37 is a line for applying the observation auxiliary signal.

도 16에서와 같이, 단위 터치셀(50)에서 터치패드(55)들은 구획 형성되며, 터치패드(55)에 TFT(35)의 게이트단자가 접속된다. 그리고, 터치패드(55)에 충전신호를 인가하기 위해서, 터치패드(55)는 제1신호선(42)과도 접속된다. TFT(35)의 입력단자인 드레인단자는 보조선호선(37)에 접속되며, 출력단자인 소스단자는 제2신호선(44)에 접속된다.As shown in FIG. 16, the touch pads 55 are partitioned in the unit touch cell 50, and the gate terminal of the TFT 35 is connected to the touch pad 55. In addition, in order to apply a charging signal to the touch pad 55, the touch pad 55 is also connected to the first signal line 42. A drain terminal, which is an input terminal of the TFT 35, is connected to the auxiliary preferred line 37, and a source terminal, which is an output terminal, is connected to the second signal line 44.

드라이브IC(71)는 제1신호선(42)에 시분할된 위치검출신호를 인가한다. 위치 검출신호가 인가될 때 터치셀(50)에 손가락(29)이 접근하면, 손가락(50)과 터치패드(55) 사이에 전하가 축적되면서 가상의 커패시터가 충전된다. 이후, 해당 터치셀(50)에 위치검출신호의 인가가 종료되면, 터치패드(55)는 방전을 개시한다. 이때, 터치입력이 발생하지 않을 때에 비하여 방전 전류는 완만하게 하강한다. 따라서, TFT(35)의 턴 오프가 지연된다. 즉, 신호처리부(73)는 제2신호선(44)으로 입수되는 신호가 지연된다면, 이를 검출하여 입력신호를 생성한다.The drive IC 71 applies the time-detected position detection signal to the first signal line 42. When the finger 29 approaches the touch cell 50 when the position detection signal is applied, the virtual capacitor is charged while electric charge is accumulated between the finger 50 and the touch pad 55. Thereafter, when the application of the position detection signal to the touch cell 50 is completed, the touch pad 55 starts discharging. At this time, the discharge current is gently lowered compared to when the touch input does not occur. Therefore, the turn-off of the TFT 35 is delayed. That is, the signal processor 73 detects the delayed signal from the second signal line 44 and generates an input signal.

도 17은 용량식 터치셀의 다른 실시예를 보인 회로구성도이다. 도 17을 참조하면, 기판(30)의 일면에는 제1신호선(42), 제2신호선(44), 게이트신호선(38) 및 보조신호선(37)이 배치된다. 각각의 터치셀(50)은 터치패드(55) 및 제1TFT(35a)와 제2TFT(35b)로 구성된다. 제1TFT(35a)의 게이트단자는 게이트신호선(38)에 연결되며, 입력단자는 제1신호선(42)에 연결되고 출력단자는 터치패드(55)에 접속된다. 제2TFT(35b)의 게이트단자는 터치패드(55)에 접속되며, 입력단자는 보조신호선(37)에 연결되고 출력단자는 제2신호선(44)에 연결된다.17 is a circuit diagram illustrating another embodiment of the capacitive touch cell. Referring to FIG. 17, a first signal line 42, a second signal line 44, a gate signal line 38, and an auxiliary signal line 37 are disposed on one surface of the substrate 30. Each touch cell 50 includes a touch pad 55, a first TFT 35a, and a second TFT 35b. The gate terminal of the first TFT 35a is connected to the gate signal line 38, the input terminal is connected to the first signal line 42, and the output terminal is connected to the touch pad 55. The gate terminal of the second TFT 35b is connected to the touch pad 55, the input terminal is connected to the auxiliary signal line 37, and the output terminal is connected to the second signal line 44.

본 실시예에서 터치입력 검출부(70)는 각각의 게이트신호선(38)에 순차적으로 스캔펄스를 인가하여 제1TFT(35a)들을 순차적으로 도통시킨다. 또는, 게이트신호 Gn(n=1,2,3)을 동시에 턴 온하여 신체와의 충전을 유도한 후 보조신호선(37)에 관측용 보조신호를 인가하여 터치입력이 발생한 위치를 검출할 수도 있다.In the present exemplary embodiment, the touch input detector 70 sequentially applies scan pulses to the gate signal lines 38 to sequentially conduct the first TFTs 35a. Alternatively, the gate signal Gn (n = 1, 2, 3) may be simultaneously turned on to induce charging with the body, and then the observation auxiliary signal may be applied to the auxiliary signal line 37 to detect a location where a touch input occurs. .

도 18은 도 17의 실시예에서 터치신호를 획득하는 예를 보인 파형도이다. 이를 참조하면, 터치입력 검출부(70)는 각 게이트신호선(38)에 순차적으로 스캔펄스를 제공한다. 터치입력 검출부(70)에 의해 제공되는 게이트신호 Gn은 제1TFT(35a) 의 게이트를 활성영역에 진입할 수 있도록 충분한 크기의 전압레벨을 갖는다. 예컨대, 게이트신호 Gn은 제1신호선(42)을 통해 송신되는 위치검출신호 Dn에 비해 3V 이상 크게 설정되는 것이 좋다. 바람직한 실시예로는 Dn의 Hi 전압레벨은 13V이며, Gn의 Hi 전압레벨은 18V이다. 또한, 제1TFT(35a)를 안정적으로 턴 오프시키기 위하여 게이트 OFF 전압은 -5~-7V로 설정된다.18 is a waveform diagram illustrating an example of obtaining a touch signal in the embodiment of FIG. 17. Referring to this, the touch input detector 70 sequentially provides scan pulses to the gate signal lines 38. The gate signal Gn provided by the touch input detector 70 has a voltage level large enough to allow the gate of the first TFT 35a to enter the active region. For example, the gate signal Gn is preferably set to be 3V or more larger than the position detection signal Dn transmitted through the first signal line 42. In a preferred embodiment, the Hi voltage level of Dn is 13V and the Hi voltage level of Gn is 18V. In addition, in order to stably turn off the first TFT 35a, the gate OFF voltage is set to -5 to -7V.

게이트신호 Gn은 각 신호들 사이에 충분한 관측시간을 갖는다. 이는 신체의 손가락(29)과 터치패드(55)가 형성하는 가상의 커패시터가 충분한 방전시간을 갖도록 하기 위함이다. 도시된 바와 같이, G1과 G2 사이에는 충분한 관측시간1의 휴지기가 주어진다. 제1신호선(42)을 통해 인가되는 위치검출신호 Dn은 어느 하나의 Gn이 Hi인 경우 반드시 Hi를 유지하도록 제공되며, 바람직하게는 Gn이 휴지기를 가질 때 역시 약간의 휴지기를 갖는다.The gate signal Gn has sufficient observation time between each signal. This is for the virtual capacitor formed by the finger 29 and the touch pad 55 of the body to have a sufficient discharge time. As shown, a sufficient period of observation time 1 is given between G1 and G2. The position detection signal Dn applied through the first signal line 42 is provided to necessarily maintain Hi when any one of Gn is Hi, and preferably also has a slight rest when Gn has a rest period.

터치입력 검출부(70)는 보조신호선(37)을 통해 관측 전압을 제공한다. 보조신호 Auxn은 Hi 레벨에서 Dn에 의해 터치패드(55)에 충전되는 전압인 13V에 비해 3V 이상 낮은 관측전압을 제공한다. 예를 들어, Auxn의 관측전압은 5V 정도로 족하다.The touch input detector 70 provides an observation voltage through the auxiliary signal line 37. The auxiliary signal Auxn provides an observation voltage lower than 3V compared to 13V, which is a voltage charged to the touch pad 55 by Dn at the Hi level. For example, the observed voltage of Auxn is about 5V.

도 18을 참조하여 제2신호선(44)을 통해 입수되는 파형 및 이를 통해 터치신호를 획득하는 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 18, a waveform obtained through the second signal line 44 and a process of obtaining a touch signal through the same will be described below.

만약, 게이트신호 G1 및 G2가 인가되는 경우에서처럼, 게이트신호가 인가되고 그 후의 관측시간이 지났는데도 손가락(29)의 접근이 이루어지지 않는다면, 제2신호선(44)을 통해 입수되는 신호 Sn은 도시된 바와 같은 파형을 갖는다. 이는 신 체의 접근이 이루어지지 않아 터치패드(55)에서 정전용량이 형성되지 않기 때문이다. 여기서, Sn의 파형이 Hi 레벨로 상승하는 구간 및 Low 레벨로 하강하는 구간에서 곡선을 갖는 것은 제2신호선(44)의 배선저항과 기생 정전용량이 존재하기 때문이다. 도시된 바와 같이, Gn의 관측시간에서 신호 Sn이 완전히 Low 레벨로 하강하기까지의 시간을 "T1"이라 하자. 단 본 파형도에서 입력신호 Dn에 비해 출력신호 Sn에서 발생되는 시간지연은 무시하였다.If, as in the case where the gate signals G1 and G2 are applied, if the gate signal is applied and the finger 29 is not accessible even after the observation time has passed, the signal Sn obtained through the second signal line 44 is shown. Has a waveform as shown. This is because the capacitance is not formed in the touch pad 55 because the body is not accessible. The reason why the waveform of Sn has a curve in a section rising to the Hi level and a section falling to the Low level is because the wiring resistance and the parasitic capacitance of the second signal line 44 exist. As shown, the time from the observation time of Gn to the time when the signal Sn falls to the low level completely is "T1". However, the time delay generated in the output signal Sn is ignored in comparison with the input signal Dn in the waveform diagram.

만약, 어느 시점에서 도 17에서의 우하단 터치셀(50)에 손가락(29)의 접근이 이루어진다면, 해당 터치셀(50)의 터치패드(55)와 손가락(29) 사이에서 정전용량이 형성될 것이다. 도 18의 파형도에서 보여지듯이 G3가 Hi 레벨인 구간에서 터치가 발생하였다면, S3의 파형이 터치 발생시점에서 왜곡되듯이, 충전 초기에 충전전압의 변동이 있을 수 있다. 하지만, 곧 충전이 완료되면서 S3는 Hi 레벨로 상승한다.If the finger 29 approaches the lower right touch cell 50 of FIG. 17 at some point, a capacitance is formed between the touch pad 55 and the finger 29 of the touch cell 50. Will be. As shown in the waveform diagram of FIG. 18, if a touch occurs in a section where G3 is at a Hi level, there may be a change in the charging voltage at the initial stage of charging as the waveform of S3 is distorted at the point of touch generation. However, as soon as charging is complete, S3 rises to the Hi level.

그런데, G3 신호가 관측시간으로 모드가 변경되는 경우, 즉, G3가 OFF되는 경우, 가상의 커패시터에 충전된 전압이 방전되면서 제2TFT(35b)의 게이트측 전압은 서서히 하강되며, 제2TFT(35b)를 통해 흐르는 전류의 출력파형은 S3의 파형에서 보여지듯 고유의 출력특성을 보인다. 이때, Sn의 파형이 50% 이하로 저하되는데 걸리는 시간을 "T2"라 하자.However, when the mode is changed to the observation time of the G3 signal, that is, when the G3 is turned off, the voltage of the second TFT 35b is gradually decreased while the voltage charged in the virtual capacitor is discharged, and the second TFT 35b is gradually decreased. The output waveform of the current flowing through) shows inherent output characteristics as shown in the waveform of S3. At this time, suppose that the time taken for the waveform of Sn to fall below 50% is "T2".

도 18의 파형도를 참조하면, T1과 T2는 상당한 시간 차이를 보임을 알 수 있다. 터치입력 검출부(70)는 위와 같이 Gn의 OFF 이후 관측시간에서 신호 Sn의 파형이 하강하는 데 걸리는 시간 또는 일정시점에서 하강된 전압이나 전류의 크기를 판독하여, 터치신호를 획득할 수 있다. 본 예시에서 터치신호는 게이트신호 G3의 OFF 이후 관측시간에서 S3가 획득되었으므로, 획득된 터치신호는 "D3, S3"에 해당하는 좌표값이다.Referring to the waveform diagram of FIG. 18, it can be seen that T1 and T2 show a significant time difference. The touch input detection unit 70 may obtain a touch signal by reading the time taken for the waveform of the signal Sn to fall or the magnitude of the voltage or current dropped at a certain point in time after the Gn is turned off. In this example, since the touch signal S3 is acquired at the observation time after the gate signal G3 is OFF, the obtained touch signal is a coordinate value corresponding to "D3, S3".

도 16 및 17은 각 터치셀(50)들이 TFT에 의해 다른 터치셀(50)들과 전기적으로 차단될 수 있는 실시예로서, 이에 따라 멀티 터치입력을 인식할 수 있다. 예를 들어, 터치위치 검출부(70)는 행 방향으로 Gn을 순차적으로 스캐닝하며, 제2신호선(44)은 열 방향으로 각 터치셀(50)로부터 검출신호를 수신한다. Gn의 1회 스캐닝 타임은 대략 수십 ㎲ 내지 수십 ms이다. 따라서, 동시에 수십개의 터치셀(50)들이 터치되는 경우에도, 행 방향으로 Gn이 스캐닝되고 열 방향으로 Sn이 입수되므로, 수십 ms 이내에 모든 터치지점들을 인식할 수 있다.16 and 17 illustrate embodiments in which each touch cell 50 may be electrically disconnected from the other touch cells 50 by the TFT. Accordingly, multi-touch inputs may be recognized. For example, the touch position detector 70 sequentially scans Gn in the row direction, and the second signal line 44 receives a detection signal from each touch cell 50 in the column direction. One scanning time of Gn is approximately tens of microseconds to several tens of ms. Therefore, even when several tens of touch cells 50 are touched at the same time, since Gn is scanned in the row direction and Sn is obtained in the column direction, all touch points can be recognized within tens of ms.

이상에서 설명한 용량식 터치 입력장치에서 모아레를 회피하는 방법은 앞서 압력식 터치 입력장치에서 모아레를 회피하는 방법과 실질적으로 동일하다. 도 19는 용량식 터치 입력장치에서 확산시트(90)가 설치된 예를 보여준다. 도시된 바와 같이, 표시장치(20)와 터치패널의 기판(30) 사이에는 확산시트(90)가 설치된다. 도시하지 않았지만, 용량식 터치 입력장치에서도 터치패널의 기판(30) 상면에 확산시트(90)가 더 설치될 수도 있다. 또한, 도 13에서와 같이 터치패널의 신호선(15) 중 적어도 일부는 표시장치(20)의 차광부재(340)와 다른 수직선상에 위치한다.The method of avoiding moiré in the capacitive touch input device described above is substantially the same as the method of avoiding moiré in the pressure type touch input device. 19 shows an example in which the diffusion sheet 90 is installed in the capacitive touch input device. As shown, a diffusion sheet 90 is disposed between the display device 20 and the substrate 30 of the touch panel. Although not shown, in the capacitive touch input device, the diffusion sheet 90 may be further installed on the upper surface of the substrate 30 of the touch panel. In addition, as shown in FIG. 13, at least some of the signal lines 15 of the touch panel are positioned on a vertical line different from the light blocking member 340 of the display device 20.

전술한 모아레 회피 구조는 압력식 및 용량식 터치 입력장치에 적용된 것을 예시하였지만, 본 발명의 기술사상은 터치패널 상에 신호선이 배선된 구조라면 언급되지 않은 다른 터치 입력장치에도 적용될 수 있다. 또한, 압력식 및 용량식 터 치 입력장치는 전술한 실시예와 다른 구조로 터치셀(50)을 구성할 수도 있다.Although the above described moiré avoidance structure is applied to pressure and capacitive touch input devices, the technical idea of the present invention may be applied to other touch input devices that are not mentioned as long as the signal lines are wired on the touch panel. In addition, the pressure and capacitive touch input devices may configure the touch cell 50 in a structure different from the above-described embodiment.

도 20은 서로 다른 터치셀(81, 82)이 복합적으로 구성된 복합식 터치 입력장치를 예시한 것이다. 단위 터치셀(50)은 4개의 압력식 터치셀(81)과 하나의 용량식 터치셀(82)이 복합적으로 형성된 구성을 갖는다. 각각의 압력식 터치셀(81)은 도 5에 도시된 실시예와 마찬가지로 한 쌍의 도전패드(46, 48)로 구성되며, 각 도전패드(46, 48)에는 압력식 제1신호선(83)과 압력식 제2신호선(84)이 연결된다. 각각의 용량식 터치셀(82)은 도 16에 도시된 실시예와 마찬가지로 터치패드(55)와 TFT(35)로 구성되며, 터치패드(55)는 TFT(35)의 게이트단자에 접속되고 용량식 제1신호선(86)으로부터 충전신호를 인가받는다. TFT(35)의 입력단자는 관측용 보조신호를 인가하는 용량식 제2신호선(87)에 접속되고, 출력단자는 터치패드(55)의 방전신호를 전송하기 위한 용량식 제3신호선(88)에 접속된다. 앞선 실시예들에서 각각의 동작에 대하여 설명하였으므로, 그에 대한 설명은 생략한다.FIG. 20 illustrates a complex touch input device in which different touch cells 81 and 82 are combined. The unit touch cell 50 has a configuration in which four pressure-type touch cells 81 and one capacitive touch cell 82 are formed in combination. Each pressure touch cell 81 is composed of a pair of conductive pads 46 and 48 as in the embodiment shown in FIG. 5, and each of the conductive pads 46 and 48 has a pressure-type first signal line 83. And a pressure-type second signal line 84 are connected. Each capacitive touch cell 82 is composed of a touch pad 55 and a TFT 35 as in the embodiment shown in FIG. 16, and the touch pad 55 is connected to the gate terminal of the TFT 35 and is capacitive. The charging signal is applied from the first signal line 86. The input terminal of the TFT 35 is connected to the capacitive second signal line 87 for applying an auxiliary signal for observation, and the output terminal is connected to the capacitive third signal line 88 for transmitting the discharge signal of the touch pad 55. Connected. Since each operation has been described in the above embodiments, a description thereof will be omitted.

각각의 압력식 터치셀(81) 및 용량식 터치셀(82)은 전술한 다른 실시예들로 대체될 수 있으며, 언급되지 않은 회로 구성을 가질 수도 있다. 또한, 터치셀(50)의 구성은 하나의 압력식 터치셀(81)과 하나의 용량식 터치셀(82)이 중복된 영역에 형성되도록 구성될 수도 있으며, 압력식 터치셀(81)과 용량식 터치셀(82)이 서로 다른 영역에 형성될 수도 있다. 또한, 광학식이나 기타 다른 유형의 터치셀들이 복합적으로 구성될 수도 있다.Each pressure touch cell 81 and capacitive touch cell 82 may be replaced with the other embodiments described above, and may have a circuit configuration not mentioned. In addition, the configuration of the touch cell 50 may be configured such that one pressure type touch cell 81 and one capacitive touch cell 82 are formed in an overlapping area, and the pressure type touch cell 81 and the capacitance. The touch cell 82 may be formed in different regions. In addition, optical or other types of touch cells may be combined.

이와 같은 복합식 터치 입력장치는 다양한 터치수단의 다양한 터치 입력을 검출할 수 있으며, GUI(Graphic User Interface) 상에서 터치로 아이콘을 클릭하는 등의 입력과, 터치로 문자를 기록하거나 이미지를 그리는 등의 필기입력을 구분하 여 검출하는 등에 매우 효과적이다.Such a composite touch input device can detect various touch inputs of various touch means, input such as clicking an icon with a touch on a GUI (Graphic User Interface), and handwriting such as writing a character or drawing an image with a touch. It is very effective in classifying and detecting inputs.

여기서, 도 20의 복합식 터치 입력장치가 앞선 실시예들과 동일한 점은 터치패널 상에 신호선(15)들이 배선된다는 점이다. 따라서, 도 20과 같은 복합식 터치 입력장치에서도 도 10 내지 도 13에서와 같은 방법으로 터치패널의 신호선(15)과 표시장치(20)의 차광부재(340)간 광간섭에 의한 모아레를 방지할 수 있다.Here, the same thing as the composite touch input device of FIG. 20 is that the signal lines 15 are wired on the touch panel. Therefore, even in the complex touch input device of FIG. 20, moiré due to optical interference between the signal line 15 of the touch panel and the light blocking member 340 of the display device 20 can be prevented in the same manner as in FIGS. 10 to 13. have.

도 21은 모아레를 회피하기 위한 또 다른 예를 보여준다. 여기서, 도 21의 실시예는 앞서 언급된 용량식 터치 입력장치와는 다른 구조의 용량식 터치셀(50)을 갖는다.21 shows another example for avoiding moiré. Here, the embodiment of FIG. 21 has a capacitive touch cell 50 having a structure different from that of the capacitive touch input device mentioned above.

도 21을 참조하면, 각각의 터치셀(50)은 터치패드(55)와 TFT(35)로 구성된다. 그리고, 터치패널에는 복수의 제1신호선(42)과 제2신호선(44)이 배선된다. 각 터치셀(50)의 TFT(35)는 게이트단자가 제1신호선(42)에 접속되고, 입출력단자는 각각 제2신호선(44)과 터치패드(55)에 접속된다. 제1신호선(42)은 TFT(35)의 게이트단자에 온/오프 제어신호를 인가한다. 제2신호선(44)은 각 터치셀(50)에 위치검출신호를 송수신한다.Referring to FIG. 21, each touch cell 50 includes a touch pad 55 and a TFT 35. A plurality of first signal lines 42 and second signal lines 44 are wired to the touch panel. The TFT 35 of each touch cell 50 has a gate terminal connected to the first signal line 42, and an input / output terminal connected to the second signal line 44 and the touch pad 55, respectively. The first signal line 42 applies an on / off control signal to the gate terminal of the TFT 35. The second signal line 44 transmits and receives a position detection signal to each touch cell 50.

이러한 구조에서의 동작은 다음과 같이 이루어진다. 우선 드라이브IC(71)는 SWn을 순차로 인가하여 각 터치셀(50)들을 활성화시킨다. 바람직하게는, 드라이브IC(71)는 온/오프 제어신호 SWn을 위치검출신호 입력구간과 출력구간을 구분하여 인가한다. 위치검출신호 입력구간에서는 제2신호선(44)을 통해 위치검출신호가 인가되고 TFT가 턴 온 되어, 터치패드(55)에 충전신호를 제공한다. 만약, 이때 소프트 터치입력이 발생하거나 발생중이라면, 터치패드(55)는 위치검출신호에 의해 소 정 전하가 충전된다. 위치검출신호 입력구간 이후 짧은 휴지기를 갖고 나서 위치검출신호 출력구간에 해당하는 SWn이 인가된다. 위치검출신호 출력구간에서는 터치패드(55)에 충전된 전하기 제2신호선(44)을 통해 방전되고, 드라이브IC는 제2신호선(44)을 통해 수신되는 신호를 입수한다. 신호처리부(73)는 입수되는 신호의 지연시간 혹은 전압이나 전류 레벨을 판독하여 입력신호를 생성한다.The operation in this structure is as follows. First, the drive IC 71 sequentially applies SWn to activate each touch cell 50. Preferably, the drive IC 71 applies the on / off control signal SWn separately from the position detection signal input section and the output section. In the position detection signal input section, the position detection signal is applied through the second signal line 44 and the TFT is turned on to provide the charging signal to the touch pad 55. If the soft touch input occurs or is being generated, the touch pad 55 is charged with a predetermined charge by the position detection signal. After a short period of rest after the position detection signal input section, SWn corresponding to the position detection signal output section is applied. In the position detection signal output section, the electric charge charged in the touch pad 55 is discharged through the second signal line 44, and the drive IC receives a signal received through the second signal line 44. The signal processor 73 generates an input signal by reading a delay time or a voltage or current level of the obtained signal.

여기서, 도 21에 도시된 바와 같이, 각 신호선(42, 44)은 은선으로 표시된 표시장치(20)의 화면 표시를 위한 신호선(140)에 대해 사선 방향으로 배선된다. 바람직하게는 각 신호선(42, 44)은 표시장치(20)의 신호선(140)에 대해 교호로 어긋나는 지그재그 형태로 배선된다.Here, as shown in FIG. 21, each signal line 42, 44 is wired in an oblique direction with respect to the signal line 140 for screen display of the display device 20 indicated by a hidden line. Preferably, each of the signal lines 42 and 44 is wired in a zigzag form alternately shifted with respect to the signal line 140 of the display device 20.

이와 같은 신호선의 배선구조에 따르면, 터치패널의 신호선(15)과 표시장치(20)의 신호선(140)이 겹쳐지는 영역이 거의 발생하지 않는다. 따라서, 관찰자의 시야에는 터치패널의 신호선(15)과 표시장치(20)의 차광부재(340)가 겹쳐져서 보이지 않으며, 이에 따라 모아레를 회피할 수 있다.According to the wiring structure of the signal line, an area in which the signal line 15 of the touch panel overlaps with the signal line 140 of the display device 20 hardly occurs. Therefore, the signal line 15 of the touch panel and the light blocking member 340 of the display device 20 do not overlap each other and the moiré can be avoided.

한편, 도 21과 같은 신호선(15)의 배선 구조는 비단 도 21의 실시예에 국한되는 것이 아니라, 전술한 다른 실시예들에도 적용 가능하며, 터치패널에 신호선이 배선된 구조라면 언급되지 않은 다른 터치셀 회로에도 적용될 수 있다.Meanwhile, the wiring structure of the signal line 15 as shown in FIG. 21 is not limited to the embodiment of FIG. 21, but may be applied to other embodiments described above. It can be applied to a touch cell circuit.

이상 설명한 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.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments 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 압력식 터치 입력장치의 일예를 보인 분해사시도1 is an exploded perspective view showing an example of a pressure touch input device

도 2는 압력식 터치셀의 일실시예를 보인 회로구성도2 is a circuit diagram showing an embodiment of a pressure type touch cell

도 3은 본 발명에 따른 터치 입력장치의 시스템 구성을 예시한 블록도3 is a block diagram illustrating a system configuration of a touch input device according to the present invention.

도 4는 터치입력을 인식하는 예를 보인 파형도4 is a waveform diagram illustrating an example of recognizing a touch input.

도 5는 압력식 터치셀의 다른 실시예를 보인 회로구성도5 is a circuit diagram showing another embodiment of the pressure type touch cell

도 6은 압력식 터치셀의 또 다른 실시예를 보인 회로구성도6 is a circuit diagram showing another embodiment of the pressure type touch cell

도 7은 도 6의 실시예에서 터치셀의 구조를 보인 평면도7 is a plan view showing the structure of a touch cell in the embodiment of FIG.

도 8은 도 7에서 I-II 선을 따라 절단한 단면 구성을 보인 단면도8 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration cut along the line I-II in FIG.

도 9는 압력식 터치셀의 또 다른 실시예를 보인 회로구성도9 is a circuit diagram showing another embodiment of the pressure type touch cell

도 10은 모아레 현상의 예를 개념적으로 묘사한 도면10 conceptually depicts an example of the moiré phenomenon.

도 11은 본 발명에 따라 확산시트가 설치된 예를 보인 분해사시도Figure 11 is an exploded perspective view showing an example in which the diffusion sheet is installed in accordance with the present invention

도 12는 액정표시장치에 본 발명이 적용된 예를 보인 단면도12 is a cross-sectional view showing an example in which the present invention is applied to a liquid crystal display device.

도 13은 본 발명에 따라 모아레 현상이 해결된 예를 개념적으로 묘사한 도면Figure 13 conceptually depicts an example in which the moiré phenomenon is solved according to the present invention.

도 14는 용량식 터치 입력장치의 일예를 보인 분해사시도14 is an exploded perspective view showing an example of a capacitive touch input device;

도 15는 신체와 터치패드간에 정전용량이 형성되는 예를 보인 도면15 illustrates an example in which a capacitance is formed between the body and the touch pad.

도 16은 용량식 터치셀의 일실시예를 보인 회로구성도16 is a circuit diagram showing an embodiment of a capacitive touch cell;

도 17은 용량식 터치셀의 다른 실시예를 보인 회로구성도17 is a circuit diagram illustrating another embodiment of the capacitive touch cell.

도 18은 터치입력을 인식하는 예를 보인 파형도18 is a waveform diagram illustrating an example of recognizing a touch input.

도 19는 본 발명에 따라 확산시트가 설치된 예를 보인 분해사시도19 is an exploded perspective view showing an example in which the diffusion sheet is installed in accordance with the present invention;

도 20은 복합식 터치셀 구조를 예시한 회로구성도20 is a circuit diagram illustrating a complex touch cell structure.

도 21은 본 발명에 따른 신호선의 배선 예를 보인 회로구성도21 is a circuit diagram showing an example of wiring of a signal line according to the present invention;

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

10 : 박막소자 15 : 신호선10 thin film element 15 signal line

20 : 표시장치 25 : 스페이서20: display device 25: spacer

29 : 손가락 30 : 기판29: finger 30: substrate

35 : 스위칭소자 35a : 제1스위칭소자35 switching element 35a first switching element

35b : 제2스위칭소자 37 : 보조신호선35b: second switching element 37: auxiliary signal line

38 : 게이트신호선 40 : 제1기판38: gate signal line 40: first substrate

42 : 제1신호선 44 : 제2신호선42: first signal line 44: second signal line

45 : 도전패드 46 : 제1도전패드45: conductive pad 46: first conductive pad

48 : 제2도전패드 50 : 터치셀48: second conductive pad 50: touch cell

51 : 드레인전극 52 : 소스전극51 drain electrode 52 source electrode

53 : 게이트전극 55 : 터치패드53: gate electrode 55: touch pad

59 : 콘택홀 60 : 제2기판59: contact hole 60: second substrate

62 : 도전층 66 : 게이트 절연막62 conductive layer 66 gate insulating film

67 : 보호막 68 : 오믹접촉층67: protective film 68: ohmic contact layer

69 : 활성층 70 : 터치위치 검출부69: active layer 70: touch position detection unit

71 : 드라이브IC 73 : 신호처리부71: drive IC 73: signal processor

74 : 타이밍 제어부 75 : 메모리수단74: timing controller 75: memory means

80 : CPU 81 : 압력식 터치셀80: CPU 81: pressure touch cell

82 : 용량식 터치셀 83 : 압력식 제1신호선82 capacitive touch cell 83 first pressure signal line

84 : 압력식 제2신호선 86 : 용량식 제1신호선84: pressure-type second signal line 86: capacitance-type first signal line

87 : 용량식 제2신호선 88 : 용량식 제3신호선87: capacitive second signal line 88: capacitive third signal line

90 : 확산시트 95 : 확산시트90: diffusion sheet 95: diffusion sheet

100 : 하부기판 110 : 절연기판100: lower substrate 110: insulating substrate

120 : 박막소자 130 : 화소전극120 thin film element 130 pixel electrode

140 : 신호선 200 : 액정층140: signal line 200: liquid crystal layer

300 : 상부기판 310 : 공통전극300: upper substrate 310: common electrode

320 : 덮개막 330 : 칼라필터320: overcoat 330: color filter

340 : 차광부재 350 : 절연기판340: light blocking member 350: insulating substrate

400 : 하부편광판 410 : 상부편광판400: lower polarizing plate 410: upper polarizing plate

Claims (2)

표시장치(20)의 상부에 설치되며, 터치패널 상에 터치수단이 접촉 또는 접근되는 것을 검출하여 터치가 발생한 지점에 대응하는 입력신호를 생성하는 터치 입력장치에 있어서,In the touch input device is installed on the display device 20, the touch input device for detecting the contact or approach of the touch means on the touch panel to generate an input signal corresponding to the point where the touch occurs, 상기 터치패널 상에서 터치입력이 이루어지는 액티브영역을 복수개로 분할한 영역별로 형성되는 터치셀(50);A touch cell 50 formed for each area in which a plurality of active areas in which touch input is made on the touch panel is divided; 상기 터치패널 상에 종방향 또는 횡방향으로 배선되며, 상기 터치셀(50)에 위치검출신호를 송수신하는 복수의 신호선(15);A plurality of signal lines 15 wired in the longitudinal or transverse direction on the touch panel and transmitting and receiving a position detection signal to the touch cell 50; 상기 신호선(15)에 위치검출신호를 송수신하기 위한 드라이브IC(71); 및A drive IC (71) for transmitting and receiving a position detection signal to the signal line (15); And 상기 드라이브IC(71)에서 검출된 위치검출신호로부터 입력신호를 생성하는 신호처리부(73);를 포함하며,And a signal processor 73 for generating an input signal from the position detection signal detected by the drive IC 71. 상기 터치셀(50)은 단위 터치셀 별로 터치 입력을 인심하에 의해 멀티 터치 검출이 가능하며,The touch cell 50 can detect a multi-touch by touching a touch input for each touch cell, 상기 복수의 신호선(15) 중 적어도 하나 이상의 신호선은 상기 표시장치(20)의 화면 표시를 위한 신호선(140)과의 광간섭을 방지하도록 사선 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 입력장치.At least one signal line of the plurality of signal lines (15) is a touch input device, characterized in that arranged in an oblique direction to prevent optical interference with the signal line (140) for screen display of the display device (20). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 신호선(15) 중 적어도 하나 이상의 신호선은 지그재그 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 입력장치.At least one signal line of the plurality of signal lines (15) is a touch input device, characterized in that arranged in a zigzag form.
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