KR101286543B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 크로스 토크 및 시그널 노이즈를 감소시켜 센싱 소자의 인식율과 정확도를 향상시킬 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 액정표시장치는 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들이 교차하여 화소영역이 형성된 액정패널과; 상기 게이트 라인에 스캔 신호를 공급하는 게이트 구동회로와; 상기 데이터 라인에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동회로와; 상기 게이트 구동회로 및 데이터 구동회로의 제어신호를 출력하고, 상기 액정패널 터치시 제 1 전압레벨의 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 출력을 조절하는 타이밍 컨트롤러와; 상기 액정패널 터치시 상기 제 1 전압레벨의 소스 출력 인에이블 신호의 출력 기간 동안 상기 데이터 구동회로와 상기 데이터 라인 사이의 연결을 스위칭하는 스위칭부와; 적어도 하나의 상기 화소영역에 형성되어 상기 조절된 제 1 전압레벨의 소스 출력 인에이블(SOE) 신호 구간에 터치를 감지하도록 형성된 적어도 하나 이상의 센서부와; 상기 센서부에서 감지된 터치 신호를 처리하는 센서 처리부를 포함하여 구성된다.
이러한 구성에 의하여 본 발명은 액정패널의 터치시 센싱 소자가 센싱한 센싱 신호를 소스 출력 인에이블(SOE) 신호를 제 1 전압레벨을 유지하고, 이어, 센서 처리부의 레퍼런스 전압(Reference Voltage)과 동일한 전압레벨의 신호를 데이터 라인에 인가하고, 이어, 박막 트랜지스터의 게이트 단자에 게이트 신호를 인가하여 리드 아웃 라인에 센싱 신호를 출력하게 함으로써, 센싱 신호를 출력하는 리드 아웃 라인과 데이터 라인 사이의 전압차에 의해 발생하는 기생 캐패시턴스를 방지하여 센싱 소자의 인식율 및 정확도를 향상시킬 수 있다.
터치 센서, 인식율, 크로스 토크, 노이즈

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 크로스 토크 및 시그널 노이즈를 감소시켜 센싱 소자의 인식율과 정확도를 향상시킬 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근, 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display)분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비 전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 평판 표시장치(Flat Display Device)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이 같은 평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display Device : ELD) 등을 들 수 있는데, 이들은 공통적으로 화상을 구현하는 평판 표시패널을 필수적인 구성요소로 하는 바, 평판 표시패널은 고유의 발광 또는 편광물질층을 사이에 두고 한 쌍의 투명 절연기판을 대면 합착시킨 구성을 갖는다.
이중 액정 표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 화상 표시장치는 액정셀을 가지는 표시패널과, 표시패널에 광을 조사하는 백 라이트 유닛 및 액정셀을 구동하기 위한 구동회로를 포함하여 구성된다.
표시패널은 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인이 교차하여 복수의 단위 화소영역이 정의 되도록 형성된다. 이때, 각 화소영역에는 서로 대향하는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판과, 두 기판 사이에 일정한 셀갭 유지를 위해 위치하는 스페이서와, 그 셀갭에 채워진 액정을 구비한다.
박막 트랜지스터 어레이 기판은 게이트 라인들 및 데이터 라인들과, 그 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차부마다 스위치소자로 형성된 박막 트랜지스터와, 액정셀 단위로 형성되어 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극 등과, 그들 위에 도포된 배향막으로 구성된다. 게이트 라인들과 데이터 라인들은 각각의 패드부를 통해 구동회로들로부터 신호를 공급받는다.
박막 트랜지스터는 게이트 라인에 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터 라인에 공급되는 화소 전압신호를 화소 전극에 공급한다.
컬러필터 어레이 기판은 액정셀 단위로 형성된 컬러필터들과, 컬러필터들간의 구분 및 외부광 반사를 위한 블랙 매트릭스와, 액정셀들에 공통적으로 기준전압을 공급하는 공통 전극 등과, 그들 위에 도포되는 배향막으로 구성된다.
이렇게 별도로 제작된 박막 트랜지스터 기판과 컬러필터 어레이 기판을 정렬 한 후 서로 대향 합착한 다음 액정을 주입하고 봉입함으로써 완성하게 된다.
이와 같이 형성된 액정 표시장치는 최근 들어 광센서를 표시패널 내부에 형성하여 외부광의 밝기에 따라 백라이트 유닛을 제어하고, 표시패널의 외부에 부착함으로써 부피가 증가하게 했었던 터치 패널을 표시패널의 내부에 형성하려는 노력이 증가하고 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치에 실장된 센서부를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래의 액정표시장치에 공급되는 파형도를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2 를 참조하면, 종래의 액정표시장치에 실장된 센서부는 액정패널의 터치를 센싱하는 센싱 소자(Tph)와, 센싱 소자(Tph)에 구동전압을 공급하는 센서 구동전압 공급라인(Vsto)과, 센싱 소자(Tph)에 바이어스 전압을 공급하는 센서 바이어스 전압 공급라인(Vbias)과, 센싱 소자(Tph)에서 센싱된 센싱 신호를 저장하는 커패시터(Cst)와, 전단 게이트 라인의 게이트 펄스에 따라 커패시터(Cst)에 저장된 센싱 신호를 출력하는 박막 트랜지스터(Tsw) 및 박막 트랜지스터를 통해 센서 처리부(미도시)에 센싱 신호를 공급하는 리드 아웃 라인(RO line)을 포함하여 구성된다.
이와 같이, 구성된 종래의 센서부는, 도 2에 도시된 바와 같이, SOE 신호가 제 2 레벨전압으로 변화되어 데이터 라인(DL)에 데이터 전압이 출력되는 기간에 전단 게이트 라인(Gate(n-1))에 신호가 인가됨으로써, 커패시터(Cst)에 저장된 센싱 신호가 리드 아웃 라인(RO line)을 통해 출력된다. 이때, 리드 아웃 라인(RO line)에 출력되는 센싱 신호와 데이터 라인(DL)에 출력되는 데이터 전압 사이에는 기생 캐패시턴스(Cp)가 형성되어 데이터 전압과 센싱 신호에 영향을 미치게 된다.
따라서, 서로 다른 데이터 전압이 공급되는 각 데이터 라인의 데이터 전압에 영향을 받은 센싱 신호는 크로스 토크 및 시그널 노이즈가 증가하여 센싱 소자(Tph)의 인식율과 정확도를 떨어트리는 문제점이 발생하게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 센싱 소자의 센싱 신호를 출력하는 박막 트랜지스터를 제어하는 제어신호 공급라인을 추가로 형성하여 제어함으로써 센싱 소자의 인식율 및 정확도를 향상시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들이 교차하여 화소영역이 형성된 액정패널과; 상기 게이트 라인에 스캔 신호를 공급하는 게이트 구동회로와; 상기 데이터 라인에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동회로와; 상기 게이트 구동회로 및 데이터 구동회로의 제어신호를 출력하고, 상기 액정패널 터치시 제 1 전압레벨의 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 출력을 조절하는 타이밍 컨트롤러와; 상기 액정패널 터치시 상기 조절된 제 1 전압레벨의 소스 출력 인에이블 신호의 출력 기간 동안 상기 데이터 라인을 스위칭하여 스위칭 전압을 공급하는 스위칭부와; 적어도 하나의 상기 화소영역에 형성되어 상기 조절된 제 1 전압레벨의 제 1 전압레벨의 소스 출력 인에이블(SOE) 신호 구간에 터치를 감지하도록 형성된 적어도 하나 이상의 센서부; 및 상기 센서부에서 감지된 터치 신호를 처리하는 센서 처리부를 포함하여 구성된다.
상기 센서부는 상기 액정패널의 터치를 센싱하는 센싱 소자와; 상기 센싱 소자에 구동전압을 공급하는 센서 구동전압 공급라인과; 상기 센싱 소자에 바이어스 전압을 공급하는 센서 바이어스 전압 공급라인과; 상기 센싱 소자에서 센싱된 센싱 신호를 저장하는 제 1 스토리지 커패시터와; 상기 제 1 스토리지 커패시터에 저장된 센싱 신호를 출력하는 박막 트랜지스터와; 상기 게이트 라인과 평행하고, 상기 박막 트랜지스터를 제어하는 제어신호 공급라인과; 및 상기 제어신호 공급라인의 제어신호에 따라 상기 박막 트랜지스터를 통해 상기 센서 처리부에 센싱 신호를 공급하는 리드 아웃 라인을 포함하여 구성된다.
상기 제어신호 공급라인의 제어신호는 상기 게이트 라인에 공급되는 스캔 펄스보다 터치시 상기 제 1 전압레벨의 조절된 소스 출력 인에이블 기간에 한번 더 출력되는 것을 특징으로 한다.
상기 센서 처리부는 상기 리드 아웃 라인을 통해 공급된 센싱 신호와 레퍼런스 전압을 비교하여 출력하는 증폭기와; 상기 증폭기에서 출력되는 센싱 신호의 증폭율을 조절하는 적어도 하나의 피드백 커패시터와; 상기 피드백 커패시터를 초기화하기 위한 리셋 단자와; 증폭된 상기 센싱 신호를 출력하는 적어도 하나의 센싱 신호 출력단자를 포함하여 구성된다.
상기 센서 처리부는 상기 센싱 신호 출력단자에서 출력된 센싱 신호에 변화를 비교하여 디지털 신호로 출력하기 위한 아날로그 디지털 변환부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 스위칭부는 상기 액정패널 터치시 상기 데이터 구동회로에 연결된 상기 데이터 라인이 스위칭되어 공급되는 스위칭 전압과 상기 레퍼런스 전압은 동일한 전압이 공급되는 것을 특징으로 한다.
터치시 상기 리드 아웃 전압 라인과 데이터 라인에 공급되는 전압은 동일한 전압인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널의 터치시 센싱 소자가 센싱한 센싱 신호를 소스 출력 인에이블(SOE) 신호를 제 1 전압레벨을 유지하고, 이어, 센서 처리부의 레퍼런스 전압(Reference Voltage)과 동일한 전압레벨의 신호를 데이터 라인에 인가하고, 이어, 박막 트랜지스터의 게이트 단자에 게이트 신호를 인가하여 리드 아웃 라인에 센싱 신호를 출력하게 함으로써, 센싱 신호를 출력하는 리드 아웃 라인과 데이터 라인 사이의 전압차에 의해 발생하는 기생 캐패시턴스를 방지하여 센싱 소자의 인식율 및 정확도를 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 복수의 게이트 라인들(GL)과 복수의 데이터 라인들(DL)이 교차하여 화소영역(P)이 형성된 액정패널(102)과, 게이트 라인(GL)에 스캔 펄스를 공급하는 게이트 구동회로(108)와, 데 이터 라인에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동회로(106)와, 게이트 구동회로 및 데이터 구동회로(106, 108)의 제어신호를 출력하고, 액정패널(102) 터치시 제 1 전압레벨의 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 조절하여 출력하는 타이밍 컨트롤러(104)와, 액정패널(102) 터치시 소스 출력 인에이블(SOE) 신호의 출력 기간 동안 데이터 구동회로(106)와 데이터 라인(DL) 사이의 연결을 스위칭하는 스위칭부(114)와, 적어도 하나의 화소영역(P)에 형성되어 조절된 제 1 전압레벨의 소스 출력 인에이블(SOE) 신호 구간에 터치를 감지하도록 형성된 적어도 하나 이상의 센서부(112)와, 센서부(112)에서 감지된 터치 신호를 처리하는 센서 처리부를 포함하여 구성된다.
액정패널(102)은 화상을 표시하는 매 프레임을 제 1 구동 주파수로 표시하고, 서로 대향하여 합착된 하부기판 및 상부기판으로 이루어진다. 이때, 하부기판 및 상부기판 사이에는 이들의 간격을 일정하게 유지시키는 스페이서(미도시) 및 액정층(미도시)을 포함하여 구성된다.
하부기판은 서로 교차하도록 형성된 복수의 데이터 라인(DL)과 복수의 게이트 라인(GL)과, 데이터 라인들(DL)과 게이트 라인들(GL)이 교차되어 정의되는 액정셀 영역마다 형성된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 박막 트랜지스터(TFT)에 접속된 액정셀(Clc)의 화소전극을 포함하여 구성된다. 이때, 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터의 게이트 펄스에 응답하여 데이터 라인(DL)으로부터의 화상신호를 액정셀(Clc)로 공급한다.
액정셀(CLc)은 액정층을 사이에 두고 대면하는 공통전극(Vcom)과 박막 트랜 지스터(TFT)에 접속된 화소전극으로 구성되므로 등가적으로 액정 커패시터로 표현될 수 있다. 또한, 액정셀은 액정 커패시터에 충전된 화상신호를 다음 화상신호가 충전될 때까지 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
상부기판은 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 적어도 3개의 컬러필터, 각 컬러필터의 분리함과 아울러 화소셀을 정의하는 블랙 매트릭스 및 공통전압이 공급되는 공통전극(Vcom) 등을 포함하여 구성된다. 여기서, 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 액정패널(102)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 상에는 광축이 직교하는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.
게이트 구동회로(108)는 타이밍 컨트롤러(104)로부터 공급되는 게이트구동 제어신호(GOE, GSP, GSC)에 응답하여 스캔펄스 즉, 게이트펄스를 순차적으로 발생하여 복수의 게이트 라인(GL)에 공급한다. 이때, 게이트 구동회로(108)에는 전원공급부에서 전원전압(Vdd)이 공급된다. 이에 따라, 게이트 구동회로(108)는 전원전압(Vdd)을 이용하여 게이트 하이 전압(VGH) 및 게이트 로우 전압(VGL)을 생성한다.
게이트 구동회로(108)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 박막 트랜지스터(TFT) 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터 및 레벨 쉬프터와 게이트라인(GL) 사이에 접속되는 출력 버퍼를 각각 포함하여 구성된다. 이러한, 게이트 구동회로(108)는 스캔펄스들을 순차적으로 출력한다. 이때, 게이트 구동회로(108)는 COF 또는 TCP에 실장되어 ACF(anisotropic conductive film)로 액정패널(102)의 하부기판에 형성된 게이트 패드들에 접속된다.
또한, 게이트 구동회로(108)는 게이트 인 패널(Gate In Panel) 공정을 이용하여 화소 어레이에 형성된 복수의 데이터 라인(DL), 게이트 라인(GL) 및 박막 트랜지스터(TFT)들과 동시에 액정패널(102)의 하부 유리기판 상에 직접 형성될 수 있다. 또한, 게이트 구동회로(108)는 칩온글래스(Ghip On Galss) 방식으로 액정패널(102)의 하부 유리기판 상에 직접 접착될 수도 있다.
데이터 구동회로(106)는 타이밍 컨트롤러(104)로부터 공급되는 데이터 제어신호(DCS)에 따라 타이밍 컨트롤러(104)로부터 공급되는 데이터 신호(Data)를 아날로그 비디오 신호로 변환하고, 게이트 라인(GL)에 스캔신호가 공급되는 1수평 주기마다 1수평 라인분의 아날로그 비디오 신호를 데이터 라인들(DL)에 공급한다. 즉, 데이터 구동회로(106)는 데이터 신호(Data)의 계조 값에 따라 소정 레벨을 가지는 감마전압을 선택하고, 선택된 감마전압을 데이터 라인들(DL)로 공급한다. 이때, 데이터 구동회로(106)는 극성 제어신호(POL)에 응답하여 데이터 라인들(DL)에 공급되는 아날로그 비디오 신호의 극성을 반전시키게 된다.
타이밍 컨트롤러(104)는 외부로부터 공급되는 소스 데이터(R, G, B)를 액정패널(102)의 구동에 알맞은 데이터 신호(Data)로 정렬하고, 정렬된 데이터 신호(Data)를 데이터 구동회로(106)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(104)는 외부로부터 입력되는 메인클럭(DCLK), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 및 수직 동기신 호(Hsync, Vsync)를 이용하여 데이터 제어신호(DCS)와 게이트 제어신호(GCS)를 생성하여 데이터 구동회로(106)와 게이트 구동회로(108) 각각의 구동 타이밍을 제어한다. 이때, 데이터 제어신호(DSC)는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭(SSC), 소스 출력 인에이블(SOE) 등을 포함하고, 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable : GOE) 및 복수의 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC)을 포함한다.
여기서, 타이밍 컨트롤러(104)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 터치시 소스 출력 인에이브(SOE) 신호의 한 주기(1H) 내에서 데이터 드라이버(106)가 데이터 라인(DL)에 데이터(Data) 전압을 출력할 수 있도록 제 2 전압레벨을 유지한 후 소스 출력 인에이블(SOE) 신호를 제 1 전압레벨로 유지시켜 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압을 차단하도록 조절된 소스 출력 인에이블(SOE) 신호를 공급한다.
스위칭부(114)는 액정패널(102)과 데이터 구동회로(106) 사이에 연결된다. 여기서, 스위칭부(114)는 도시되지 않은 전원공급부(미도시)를 통해 공급받은 스위칭 전압(SW)을 터치시 조절된 소스 출력 인에이블(SOE) 신호에 의해 차단된 데이터 전압을 대신하여 센서 처리부(110)의 비교부(200)에 레퍼런스 전압(Vref)과 동일한 전압을 데이터 라인(DL)에 공급한다.
센서부(112)는 액정패널(102)의 터치를 감지하여 센서 처리부(110)에 공급한다. 이때, 센서부(112)는 액정패널(102)의 터치를 센싱하는 센싱 소자(Tph)와, 센싱 소자(Tph)에 구동전압을 공급하는 센서 구동전압 공급라인(Vsto)과, 센싱 소 자(Tph)에 바이어스(Bias) 전압을 공급하는 센서 바이어스 전압 공급라인(Vbias)과, 센싱 소자(Tph)에서 센싱된 센싱 신호를 저장하는 제 1 스토리지 커패시터(Cst)와, 제 1 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 센싱 신호를 출력하는 박막 트랜지스터(Tsw)와, 게이트 라인(GL)과 평행하고, 박막 트랜지스터(Tsw)를 제어하는 제어신호 공급라인(VROIC)과 및 제어신호 공급라인(VROIC)의 제어신호에 따라 박막 트랜지스터(Tsw)를 통해 센서 처리부(110)에 센싱 신호를 공급하는 리드 아웃 라인(RO line)을 포함하여 구성된다.
센싱 소자(Tph)는 액정패널(102)의 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하는 화소영역(P)의 적어도 하나에 형성된다. 이러한, 센싱 소자(Tph)는 게이트 전극이 센서 구동전압 공급라인(Vsto)와 연결되고 소스 및 드레인 전극이 Vst노드와 센서 바이어스 전압 공급라인(Vbias)에 각각 연결된다. 이때, 센싱 소자(Tph)는 액정패널(102) 터치시 물체에서 반사된 광을 감지하여 바이어스 전압 공급라인(Vbias)을 통해 공급된 바이어스 전압을 Vst노드에 공급한다.
제 1 스토리지 커패시터(Cst)는 Vst노드와 센서 구동전압 공급라인 사이에서 바이어스 전압을 저장한다. 여기서, 제 1 스토리지 커패시터(Cst)는 터치시 물체에서 반사된 광에 의해 센싱 소자(Tph)에 누설전류가 흘러 바이어스 전압 공급라인(Vbias)에 공급되는 바이어스 전압이 저장된다.
박막 트랜지스터(Tsw)는 소스 전극과 드레인 전극이 각각 Vst노드와 리드 아웃 라인(Read out line)(RO line)에 연결되고, 게이트 전극이 제어신호 공급라 인(VROIC)과 연결된다. 여기서, 박막 트랜지스터(Tsw)는 제어신호 공급라인(VROIC)의 제어신호 인가시 제 1 스토리지 커패시터(Cst)에 저장되었던 전압을 외부로 출력시켜 센싱 소자(Tph)를 리셋(Reset)시킨다.
제어신호 공급라인(VROIC)은 게이트 라인(GL)과 평행하게 형성된다. 여기서, 제어신호 공급라인(VROIC)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 한 주기(1H) 내에서 센싱 신호를 출력하기 위해 제 1 전압레벨을 유지하는 소스 출력 인에이블(SOE) 신호 출력 구간에 박막 트랜지스터(Tsw)를 온 시킬 수 있도록 전단 게이트(Gate(n-1))에서 출력되는 게이트 펄스보다 한번 더 출력될 수 있도록 한다.
센서 처리부(110)는 리드 아웃 라인(RO line)을 통해 공급된 센싱 신호와 레퍼런스 전압(Vref)을 비교하여 출력하는 증폭기(200)와, 증폭기(200)에서 출력되는 센싱 신호의 증폭율을 조절하는 적어도 하나의 커패시터(C1)와, 적어도 하나의 커패시터(C1)를 초기화하기 위한 리셋 단자(S0)와, 증폭된 센싱 신호를 출력하는 적어도 하나의 센싱 신호 출력단자(SH0, SH1) 및 센싱 신호 출력단자(SH0, SH1)에서 출력된 센싱 신호의 변화를 비교하여 디지털 신호로 출력하는 위한 아날로그 디지털 변환부(ADC)를 포함하여 구성된다.
증폭기(200)는 일반적으로 오피 엠프(op-amp)로 구성되며, 입력 단자의 (-)단자에는 리드 아웃 라인(RO line)과 연결되고, 입력 단자의 (+)단자에는 레퍼런스전압이 입력된다. 이러한, 증폭기(200)는 외부로부터 입력된 레퍼런스 전압과 터치시 리드 아웃 라인(Ro line)을 통해 센싱 소자(Tph)에서 출력되는 센싱 신호를 공 급받아 이둘 사이의 전압값을 비교하여 출력한다. 이때, 증폭기(200)에 공급되는 레퍼런스 전압(reference voltage)은 스위칭부(114)에 의해 스위칭되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압과 동일한 전압레벨을 갖는다.
적어도 하나의 피드백 커패시터(C1)는 증폭기(200)통해 공급되는 전압을 피드벡하여 저장한다. 이때, 적어도 하나의 피드백 커패시터(C1)은 박막 트랜지스터(Tsw)의 게이트 단자에 게이트 온 전압이 인가되면 제 1 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압이 피드백 커패시터(C1)로 공급된다.
리셋 단자(S0)는 평상시에 제 2 전압레벨 상태를 유지하여 피드백 커패시터(C1)를 초기화시키고, 터치시 전압레벨 상태를 제 1 전압레벨 상태로 변경하여 센싱 신호 출력단자(SH0, SH1)에서 출력전압의 변화를 감지할 수 있도록 한다.
제 1 및 제 2 센싱 신호 출력단자(SH0, SH1)는 평상시에 제 2 전압레벨 상태를 유지하여 동안 제 2 커패시터(C2)와 제 3 커패시터(C3)에 동일한 전압레벨의 전압을 충전시킨다. 이후 터치시, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 센싱 신호 출력단자(SH0)가 제 1 전압레벨 상태로 변경되었을 때 평상시 충전된 제 2 커패시터(C2)에 전압을 아날로그 디지털 변환부(ADC)에 공급하고, 이후, 리셋 단자(So)가 제 1 전압레벨 상태로 변경되는 구간에 제 2 센싱 신호 출력단자(SH0)가 제 1 전압레벨 상태로 변경되었을 때 제3 커패시터(C3)에 충전된 전압을 아날로그 디지털 변환부(ADC)에 공급한다.
아날로그 디지털 변환부(ADC)는 제 1 및 제 2 센싱 신호 출력단자(SH0, SH1)의 신호에 따라 출력된 제 2 및 제 3 커패시터(C2, C3)에 전압을 처리하여 타이밍 컨트롤러(104)에 공급한다.
이러한, 액정표시장치는 액정패널의 터치시 센싱 소자가 센싱한 센싱 신호를 소스 출력 인에이블(SOE) 신호를 제 1 전압레벨을 유지하고, 이어, 센서 처리부의 레퍼런스 전압(Reference Voltage)과 동일한 전압레벨의 신호를 데이터 라인에 인가하고, 이어, 박막 트랜지스터의 게이트 단자에 게이트 신호를 인가하여 리드 아웃 라인에 센싱 신호를 출력하게 함으로써, 센싱 신호를 출력하는 리드 아웃 라인과 데이터 라인 사이의 전압차에 의해 발생하는 기생 캐패시턴스를 방지하여 센싱 소자의 인식율 및 정확도를 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 센서부를 나타낸 도면.
도 2는 종래의 액정표시장치에 공급되는 파형도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 센서부를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치에 공급되는 파형도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
102 : 액정패널 104 : 타이밍 컨트롤러
106 : 데이터 구동회로 108 : 게이트 구동회로
110 : 센서 처리부 112 : 센서부
114 : 스위칭부

Claims (7)

  1. 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들이 교차하여 화소영역이 형성된 액정패널과;
    상기 게이트 라인에 스캔 신호를 공급하는 게이트 구동회로와;
    상기 데이터 라인에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동회로와;
    상기 게이트 구동회로 및 데이터 구동회로의 제어신호를 출력하고, 상기 액정패널 터치시 제 1 전압레벨의 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 출력을 조절하는 타이밍 컨트롤러와;
    상기 액정패널 터치시 상기 조절된 제 1 전압레벨의 소스 출력 인에이블 신호의 출력 기간 동안 상기 데이터 라인을 스위칭하여 스위칭 전압을 공급하는 스위칭부와;
    적어도 하나의 상기 화소영역에 형성되어 상기 조절된 제 1 전압레벨의 소스 출력 인에이블(SOE) 신호 구간에 터치를 감지하도록 형성된 적어도 하나 이상의 센서부; 및
    상기 센서부에서 감지된 터치 신호를 처리하는 센서 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 액정패널의 터치를 센싱하는 센싱 소자와;
    상기 센싱 소자에 구동전압을 공급하는 센서 구동전압 공급라인과;
    상기 센싱 소자에 바이어스 전압을 공급하는 센서 바이어스 전압 공급라인과;
    상기 센싱 소자에서 센싱된 센싱 신호를 저장하는 제 1 스토리지 커패시터와;
    상기 제 1 스토리지 커패시터에 저장된 센싱 신호를 출력하는 박막 트랜지스터와;
    상기 게이트 라인과 평행하고, 상기 박막 트랜지스터를 제어하는 제어신호 공급라인과; 및
    상기 제어신호 공급라인의 제어신호에 따라 상기 박막 트랜지스터를 통해 상기 센서 처리부에 센싱 신호를 공급하는 리드 아웃 라인을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 2 항 있어서,
    상기 제어신호 공급라인의 제어신호는 상기 게이트 라인에 공급되는 스캔 펄스보다 터치시 상기 조절된 제 1 전압레벨의 소스 출력 인에이블 기간에 한번 더 출력되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 센서 처리부는,
    상기 리드 아웃 라인을 통해 공급된 센싱 신호와 레퍼런스 전압을 비교하여 출력하는 증폭기와;
    상기 증폭기에서 출력되는 센싱 신호의 증폭율을 조절하는 적어도 하나의 피드백 커패시터와;
    상기 피드백 커패시터를 초기화하기 위한 리셋 단자와;
    증폭된 상기 센싱 신호를 출력하는 적어도 하나의 센싱 신호 출력단자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 센서 처리부는,
    상기 센싱 신호 출력단자에서 출력된 센싱 신호에 변화를 비교하여 디지털 신호로 출력하기 위한 아날로그 디지털 변환부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 스위칭부는,
    상기 액정패널 터치시 상기 액정패널의 데이터 라인이 스위칭되어 상기 레퍼런스 전압과 동일한 스위칭 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    터치시 상기 리드 아웃 전압 라인과 데이터 라인에 공급되는 스위칭 전압은 동일한 전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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