KR101373953B1 - 터치센서 일체형 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치는 제1 기판 상에 서로 교차되도록 형성되는 게이트 라인 및 데이터 라인, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 복수의 화소전극들, 상기 복수의 화소전극들과 중첩되도록 형성된 공통전극으로 구성되는 복수의 터치 구동전극, 상기 복수의 터치 구동전극에 각각 접속되며, 제1 방향으로 배열되는 복수의 신호라인들, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판 및 상기 제2 기판 상에 형성되어, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 터치 센싱전극을 포함하며, 상기 복수의 터치 구동전극은 각각 상기 제1 방향으로 일체로 이루어지되, 상기 복수의 신호라인들과 각각 평행하며 서로 중첩된다.

Description

터치센서 일체형 표시장치{TOUCH SENSOR INTEGRATED DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 공정을 단순화하고 터치 성능을 향상시킬 수 있는 터치센서 일체형 표시장치에 관한 것이다.

터치센서는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 전계발광 표시장치(Electroluminescence Device, EL), 전기영동 표시장치 등과 같은 화상표시장치에 설치되어 사용자가 화상표시장치를 보면서 터치 패널을 가압하여(누르거나 터치하여) 미리 정해진 정보를 입력하는 입력장치의 한 종류이다.

전술한 표시장치에 사용되는 터치센서는 그 구조에 따라 상판 부착형(add-on type), 상판 일체형(on-cell type) 및 내장형(integrated type)으로 나눌 수 있다. 상판 부착형은 표시장치와 터치센서를 개별적으로 제조한 후에, 표시장치의 상판에 터치센서를 부착하는 방식이다. 상판 일체형은 표시장치의 상부 유리 기판 표면에 터치센서를 구성하는 소자들을 직접 형성하는 방식이다. 내장형은 표시장치 내부에 터치센서를 내장하여 표시장치의 박형화를 달성하고 내구성을 높일 수 있는 방식이다.

그러나, 상판 부착형 터치센서는 완성된 터치센서가 표시장치 위에 장착되는 구조로 두께가 두껍고, 표시장치의 밝기가 어두워져 시인성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 상판 일체형 터치센서는 표시장치의 유리기판 표면에 별도의 터치센서가 형성된 구조로서, 유리기판을 공유하고 있기 때문에 상판 부착형 보다 두께를 줄일 수 있지만, 여전히 터치센서를 구성하는 터치 구동전극층과 터치 센싱전극층 및 이들을 절연시키기 위한 절연층으로 인해 전체 두께가 증가하고 공정수가 증가하여 제조가격이 증가하는 문제점이 있었다.

내장형 터치센서는 내구성 향상과 박형화가 가능하다는 점에서 상판 부착형과 상판 일체형의 터치센서에 의해 발생하는 문제점들을 해결할 수 있는 장점이 있다. 이러한 내장형 터치센서는 광 방식, 정전용량 방식 등이 있다.

그러나, 내장형 터치센서는 박막트랜지스터 어레이 기판에 형성되기 때문에, 설계가 복잡해 공정수가 증가하고 제조가격이 증가되는 문제점이 있었다. 따라서, 이러한 종래 기술에 의한 문제점들을 해결할 수 있는 표시장치의 필요성이 대두되었다.

본 발명은 서로 다른 기판에 구동전극과 센싱전극을 구성한 터치센서를 형성함으로써, 공정을 간소화하고 터치 성능을 향상시킬 수 있는 터치센서 일체형 표시장치를 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치는 제1 기판 상에 서로 교차되도록 형성되는 게이트 라인 및 데이터 라인, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 복수의 화소전극들, 상기 복수의 화소전극들과 중첩되도록 형성된 공통전극으로 구성되는 복수의 터치 구동전극, 상기 복수의 터치 구동전극에 각각 접속되며, 제1 방향으로 배열되는 복수의 신호라인들, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판 및 상기 제2 기판 상에 형성되어, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 터치 센싱전극을 포함하며, 상기 복수의 터치 구동전극은 각각 상기 제1 방향으로 일체로 이루어지되, 상기 복수의 신호라인들과 각각 평행하며 서로 중첩된다.

상기 복수의 터치 구동전극은 상기 제2 방향으로 서로 동일한 간격으로 이격된다.

상기 복수의 센싱전극은 상기 제2 방향으로 일체로 이루어지되, 상기 제1 방향으로 서로 동일한 간격으로 이격된다.

상기 제2 기판 상에 강화유리판을 더 포함하며, 상기 복수의 센싱전극은 상기 제2 기판과 상기 강화유리판 사이에 형성된다.

상기 제2 기판 상에 센싱전극 필름을 더 포함하며, 상기 센싱전극 필름은 두 매의 기재필름 사이에 상기 센싱전극이 형성된다.

상기 복수의 터치 센싱전극 및 상기 복수의 센싱전극은 각각 둘 이상의 화소전극에 대응하는 크기를 가진다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치는 제1 기판 상에 형성되며, 각각 제1 방향으로 배열되는 게이트 라인 및 복수의 신호라인, 상기 게이트 라인 및 상기 복수의 신호라인이 형성된 제1 기판의 전면 상에 형성되는 게이트 절연막, 상기 게이트 라인과 교차하도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되는 데이터 라인, 상기 게이트 절연막 상에 형성되며 상기 데이터 라인에 접속되는 소스 전극을 구비하는 박막트랜지스터, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극에 접속되도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되며, 상기 데이터 라인과 상기 게이트 라인의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 화소전극, 상기 데이터 라인, 상기 박막트랜지스터 및 상기 화소전극이 형성된 게이트 절연막 상에 형성되는 층간 절연막, 상기 층간 절연막 상에 형성된 공통전극을 포함하되, 상기 게이트 절연막 및 상기 층간 절연막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 복수의 신호라인에 각각 접속되는 복수의 터치 구동전극, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판 및 상기 제2 기판 상에 형성되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 터치 센싱전극을 포함하며, 상기 복수의 터치 구동전극은 각각 상기 제1 방향으로 일체로 이루어지되, 상기 복수의 신호라인들과 각각 평행하며 서로 중첩된다.

상기 제2 기판 상에 배치된 강화유리판을 더 포함하며, 상기 복수의 터치 센싱전극은 상기 제2 기판과 상기 강화유리판 사이에 형성된다.

상기 제2 기판 상에 형성된 센싱전극 필름을 더 포함하며, 상기 센싱전극 필름은 두 매의 기재필름 사이에 상기 복수의 터치 센싱전극이 형성된다.

본 발명의 실시예에 의한 터치센서 일체형 표시장치에 따르면, 표시장치의 구성요소인 공통전극을 터치 구동전극으로 구성하고, 제2 기판에 터치 센싱전극을 형성하였다. 따라서, 터치 센싱전극을 형성하는 공정이 간소화되어 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 터치센서 일체형 표시장치에 따르면, 공통전극의 크기를 복수의 픽셀단위로 형성하고, 공통전극들을 적어도 하나의 공통라인을 이용하여 행 단위로 연결하고 있으므로 공통전극의 저항을 줄여 터치 감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치를 도시한 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 터치센서 일체형 표시장치의 픽셀영역과 터치인식을 위한 구동영역 및 센싱영역의 관계를 개념적으로 도시한 도면.
도 3은 터치센서 일체형 표시장치를 나타낸 단면도.
도 4a는 도 1에 도시된 A부분(픽셀영역 PA1)을 확대 도시한 터치센서 일체형 표시장치의 평면도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 I-I'선과 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 취한 단면도.
도 5a는 도 1에 도시된 B부분(픽셀영역 PA15)을 확대 도시한 터치센서 일체형 표시장치의 평면도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 Ⅲ-Ⅲ'선과 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 취한 단면도.
도 6a는 도 1에 도시된 C부분(픽셀영역 PA2)을 확대 도시한 터치센서 일체형 표시장치의 평면도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 Ⅴ-Ⅴ'선과 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 취한 단면도.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도.
도 7b는 도 7a에 도시된 Ⅶ-Ⅶ'선을 따라 취한 단면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치를 나타낸 단면도.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치를 도시한 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 터치센서 일체형 표시장치의 픽셀영역과 터치인식을 위한 구동영역 및 센싱영역의 관계를 개념적으로 도시한 도면이며, 도 3은 터치센서 일체형 표시장치를 나타낸 단면도이다.

이하의 설명에서는 터치센서 일체형 표시장치의 일례로서 액정표시장치를 들어 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 터치센서 일체형 액정표시장치(이하, 표시장치라 함)는 복수의 게이트 라인(110)과 복수의 데이터 라인(120)의 교차에 의해 정의되며, 문자, 이미지, 동영상 등의 정보를 표시하기 위한 복수의 픽셀영역(PA1~PA36)으로 이루어지는 표시부(DP)와, 표시부 외부에 형성되어 표시부를 제어하고 터치인식을 위한 각종 콘트롤러들이 구비되는 비표시부(도시생략)를 포함한다.

액정표시패널(LCP)(도 3 참조)은 액정층을 사이에 두고 형성되는 컬러필터 어레이(CFA)와 박막트랜지스터 어레이(TFTA)를 포함한다.

박막트랜지스터 어레이(TFTA)는 제1 기판(SUB1) 상에 제1 방향(예를 들면, x방향)으로 나란하게 형성된 복수의 게이트 라인들(110)과, 복수의 게이트 라인들(110)과 서로 교차하도록 제2 방향(예를 들면, y방향)으로 나란하게 형성된 데이터 라인들(120)과, 이들 게이트 라인(110)과 데이터 라인들(120)이 교차하는 영역에 형성되는 박막트랜지스터(TFT), 액정셀들에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 화소전극(P), 및 상기 복수의 화소전극들(P)과 대향하도록 배치된 공통전극(130a1, 130a2)을 포함한다.

컬러필터 어레이(CFA)는 제2 기판(SUB2) 상에 형성되는 블랙 매트릭스(BM) 및 컬러필터(CF)를 포함한다. 제2 기판(SUB2) 상에 터치 센싱전극(130b)이 데이터 라인들(120)과 나란하게 배열된다. 그리고, 액정표시패널(LCP)의 제1 기판(SUBS1)과 제2 기판(SUB2) 각각에는 편광판(POL1, POL2)이 부착되고, 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 액정표시패널(LCP)의 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에는 액정셀의 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성될 수 있다.

백라이트 유닛(도시생략)은 박막트랜지스터 어레이(TFTA)의 아래에 배치된다. 백라이트 유닛은 다수의 광원들을 포함하며, 박막트랜지스터 어레이(TFTA)와 컬러필터 어레이(CFA)에 균일하게 빛을 조사한다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛의 광원은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 중 어느 하나 또는 두 종류 이상의 광원을 포함할 수 있다.

한편, 공통전극(130a1, 130a2)은 IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서는 화소전극(P)과 함께 제1 기판(SUBS1) 상에 형성된다.

한편, 비표시부에는 호스트 콘트롤러(200), 전원부(202), 타이밍 콘트롤러(204), 게이트 드라이버(210), 데이터 드라이버(220), 터치 구동 드라이버(230), 터치 센싱 드라이버(240)가 형성된다. 본 발명에서는 호스트 콘트롤러(200)와 전원부(202)가 표시장치와 일체로 구성되는 것으로 설명하였으나 이들은 표시장치와 분리되어 독립적으로 구성될 수도 있다. 그리고, 공통전극(130a1, 130a2)은 터치 구동전극으로 작용하는 것으로, 하기에서는 공통전극이라는 용어 대신에 터치 구동전극으로 지칭하여 설명하기로 한다.

박막트랜지스터 어레이(TFTA)는 게이트 라인들(110)과 데이터 라인들(120)의 교차에 의해 정의되는 복수의 픽셀 영역들(PA1~PA36)을 포함하며, 복수의 픽셀 영역들(PA1~PA36)의 각각은 복수의 서브 픽셀영역들(SP1, SP2, SP3)을 포함한다(도 2 참조). 박막트랜지스터 어레이(TFTA)는 복수의 터치 구동전극(130a1, 130a2)을 포함한다. 복수의 터치 구동전극(130a1, 130a2)은 제1 방향(본 실시예에서는 x축 방향, 이하 동일)에서는 분리되지 않고 일체로 연속적으로 형성되며, 제2 방향(본 실시예에서는 y축 방향, 이하 동일)에서는 적어도 한번 분리되어 서로 이격되면서 나란하게 배치된다.

그리고, 컬러필터 어레이(CFA)는 터치 센싱전극(130b)이 제2 방향으로 배치되며, 상기 터치 구동전극들(130a1, 130a2)을 가로지르며 형성된다. 여기서 터치 센싱전극(130b)이 하나인 것으로 설명하였으나, 터치 센싱전극(130b)은 제2 방향으로는 일체로 연속적으로 형성되고 제1 방향으로는 서로 분리되어 이격되면서 나란하게 형성된다.

본 발명의 실시예에서는 설명의 간략화를 위해 6 X 6 = 36개의 픽셀 영역(PA1~PA36)에 대응하여 형성되는 2개의 터치 구동전극(130a1, 130a2)과 1개의 터치 센싱전극(130b)의 구성을 예로 들어 설명하기로 한다. 또한, 각각의 터치 구동전극(130a, 130a2)은 18개(3 X 6)의 픽셀영역에 대응하는 크기로 형성되며, 터치 센싱전극(130b)은 12개(2 X 6)의 픽셀 영역에 대응하는 크기로 형성되는 것으로 설명한다. 이에 따라 터치 구동전극(130a1)은 상하좌우로 서로 인접한 18개의 픽셀 영역(PA1~PA18)에 대응하는 크기로 형성되고, 터치 구동전극(130a2)은 상하좌우로 서로 인접한 18개의 픽셀 영역(PA19~PA36)에 대응하는 크기로 형성된다. 또한, 터치 센싱전극(130b)은 상하좌우로 서로 인접한 12개의 픽셀 영역(PA3, PA4, PA8, PA9, PA13, PA14, PA18, PA19, PA27, PA28, PA33, PA34)에 대응하는 크기로 형성된다.

본 발명의 실시예에서 설명한 터치 구동전극들의 크기 및 수는 단순히 설명의 편의를 위해 예시적으로 기재한 것에 지나지 않으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 제1 및 제2 방향으로 배열된 복수의 픽셀 영역을 적어도 2 이상으로 그룹화하여 형성한 픽셀 영역에 대응하는 크기로 터치 구동전극을 형성하고, 제1 및 제2 방향 중 어느 하나의 방향으로만 배열된 픽셀 영역을 하나로 그룹화하여 형성된 픽셀영역에 대응하는 크기로 터치 센싱전극을 형성하는 것을 포함한다.

따라서, 터치 구동전극의 각각의 크기 및 수는 손가락 등이 터치하는 면적 및 표시장치(MP3, PDA, PMP, 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 넷북, 대형 표시장치 등)의 크기 등을 고려하여 적절하게 변경할 수 있다. 예컨대, 현재의 표시장치에 적용되는 1픽셀 영역의 크기를 100 X 100 ㎛라고 하면 손가락으로 터치가 이루어지는 경우를 고려하여, 터치 구동전극(130a1, 130a2)의 크기를 50 X 50 픽셀의 크기(대략 5 X 5 mm)로 형성하는 것도 가능하다.

한편, 터치 센싱전극(130b)은 제2 방향으로 터치 구동전극(130a1, 130a2)에 대응하도록 배열되어, 위에서 볼때 터치 센싱전극(130b)이 터치 구동전극(130a1, 130a2)을 가로지르는 형상으로 형성된다.

이와 같이 터치 구동전극(130a1, 130a2)과 터치 센싱전극(130b)의 크기는 픽셀영역의 크기 및 터치가 수행되는 손가락 등의 터치면적 등을 고려하여 적절하게 조정될 수 있으므로 수 개에서 수 백개의 픽셀 영역에 대응하는 크기로 형성될 수 있다. 터치 구동전극(130a1, 130a2)과 터치 센싱전극(130b)의 수 또한 적용되는 표시장치의 크기에 따라 적절히 조정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동전극(130a1, 130a2)은 표시장치에 터치가 발생하였을 경우 그 터치 위치를 인식할 수 있는 기능과 함께 픽셀 전극(P)과 함께 전계를 형성하여 액정을 구동시키는 공통전극으로의 기능을 한다. 따라서, 터치 구동전극(130a1, 130a2)은 공통전극과 동일한 의미로 이해하여야 한다. 도 2에서는 참고를 위해 복수의 터치 구동전극(130a1, 130a2)과 터치 센싱전극(130b)이 형성되는 영역을 제1 및 제2 터치 구동영역(DA1, DA2)과 터치 센싱영역(SA)으로 구분하여 도시하였다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동전극(130a1, 130a2)은 액정구동을 위한 전극으로서의 기능을 하고 백라이트의 광이 투과해야 하기 때문에 투명물질로 형성되어야 한다. 그런데, 터치 구동전극(130a1, 130a2)은 ITO, IZO 등의 산화물 계열의 투명 도전성 물질로 형성되기 때문에 금속계열의 도전성 물질로 형성되는 경우에 비해 저항이 증가하게 된다. 이는 터치 신호의 손실 및 정전용량의 시정수(time constance)을 증가시켜 터치 성능을 저하시킬 수 있다. 따라서 터치 구동전극(130a1, 130a2)에 사용되는 재료로 인해 발생하는 저항을 감소시킬 필요가 있다.

본 발명에서는 터치 구동전극(130a1, 130a2)의 저항감소 및 터치기능을 위해 터치 구동전극(130a1, 130a2)은 신호라인인 공통라인(113a1, 113a2, 113b1, 113b2)을 이용하여 행 단위로 연결한다. 반면, 터치 센싱전극(130b)은 마스크 저감을 위해 ITO 등의 투명전극으로만 형성된다. 터치 센싱전극(130b)의 경우 도면에 도시되지 않았지만, 제1 방향으로 서로 이격되어 형성되지만, 제2 방향으로는 연속적으로 형성된다. 이와 같은 구조는 후술하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 방향의 첫 번째 행에 배열되는 제1 터치 구동영역(DA1)에 형성되는 터치 구동전극(130a1)은 2개의 공통라인들(113a1, 113a2)에 의해 전기적으로 연결되고, 두 번째 행에 배열되는 제2 터치 구동영역(DA2)에 형성되는 터치 구동전극(130a2)은 2개의 공통라인들(113b1, 113b2)에 의해 전기적으로 연결된다. 터치 구동전극(130a1, 130a2)에 각각 접속되는 공통라인들(113a1, 113a2, 113b1, 113b2)은 터치 구동전극(130a1, 130a2)과 나란하게 배열되며, 서로 중첩된다. 제2 방향에 배열되는 터치 센싱영역(SA)에 형성되는 터치 센싱전극은(130b)은 보조적인 라인 없이 그대로 형성된다.

이하, 공통라인(113a1, 113a2, 113b1, 113b2)과 터치 구동전극(130a1, 130a2), 및 터치 센싱전극(130b)의 관계를 도 1, 도 4a 내지 도 6b를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 4a는 도 1에 도시된 A부분(픽셀영역 PA1)을 확대 도시한 터치센서 일체형 표시장치의 평면도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 I-I'선과 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 취한 단면도이며, 도 5a는 도 1에 도시된 B부분(픽셀영역 PA15)을 확대 도시한 터치센서 일체형 표시장치의 평면도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 Ⅲ-Ⅲ'선과 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 취한 단면도이며, 도 6a는 도 1에 도시된 C부분(픽셀영역 PA2)을 확대 도시한 터치센서 일체형 표시장치의 평면도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 Ⅴ-Ⅴ'선과 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 취한 단면도이다. 특히, 상기 도 4b, 5b 및 6b의 단면도는 컬러필터 어레이(CFA)에 형성된 터치 센싱전극(130b) 및 박막트랜지스터 어레이(TFTA)에 형성된 공통라인((113a1, 113a2, 113b1, 113b2)과 공통 전극(130a1, 130a2)을 나타낸다.

공통라인(113a1, 113a2, 113b1, 113b2)은 도 1, 도 2, 도 4a, 도 4b, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 제1 방향으로 픽셀영역(PA1~PA6; PA7~PA12; PA19~PA24; PA25~PA30)을 가로 질러 연장되도록 제1 기판(SUB1)상에 형성되며, 그 상부에 순차적으로 형성되는 게이트 절연막(GI), 층간 절연막(INS)을 관통하는 제1 콘택홀(CH2a, CH2b, CH2c, CH2d, CH2e, CH2f, CH2g, CH2h, CH2i, CH2j)을 통해 층간 절연막(INS) 상부에 형성되는 공통전극들(130a1, 130a2)과 연결된다.

구체적으로, 공통라인(113a1)은 제1 터치 구동영역(DA1) 내에 있는 픽셀영역(PA1)의 서브픽셀 영역(SP3)에 형성되는 제1 콘택홀(CH2a)을 통해 공통전극(130a1)과 접속되고, 픽셀영역(PA6)의 서브픽셀 영역(SP2)에 형성되는 제1 콘택홀(CH2b)을 통해 터치 구동전극(130a1)을 전기적으로 접속시킨다. 공통라인들(113a1, 113a2)은 터치 구동라인(113a)에 접속되어 터치 구동드라이버(230)로부터 펄스전압(Vtsp)을 공급받는다.

터치 센싱전극(130b)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제2 방향으로 픽셀영역(PA3, PA9, PA15, PA21, PA27, PA33; PA4, PA10, PA16, PA22, PA28, PA34)을 가로 질러 연장된다.

보다 자세하게, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 제1 터치 구동영역(DA1) 내에 있는 픽셀영역(PA1)을 설명하면 다음과 같다.

도 4a를 참조하면, 제1 방향으로 배열되는 게이트 라인(110)과 게이트 라인(110)에 교차하여 배열되는 데이터 라인(120)에 의해 정의되는 영역에 복수의 화소전극들(P11)이 형성된다. 게이트 라인(110)으로부터 연장된 게이트 전극(G)과, 데이터 라인(120)으로부터 연장된 소스전극(S)과, 화소전극(P11)에 연결된 드레인 전극(D) 그리고, 이들 사이에 위치한 액티브층(A)은 박막트랜지스터(TFT)를 구성한다. 공통라인(113a1)은 게이트 라인(110)과 나란하며 데이터 라인(120)과 교차하여 배열된다. 공통라인(113a1)은 게이트 라인(110)과 인접하여 배치되어 개구율이 저하되는 것을 최소화한다. 공통라인(113a1)은 제1 콘택홀(CH2a)을 통해 터치 구동전극(130a1)과 접속된다.

구체적으로 도 4b를 참조하면, 제1 기판(SUB1) 상에 게이트 전극(G)과 공통라인(113a1)이 형성되고, 이들을 절연하는 게이트 절연막(GI)이 형성된다. 게이트 절연막(GI) 상에 액티브층(A)이 형성되고, 액티브층(A)에 접속되는 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)이 형성되며, 드레인 전극(D)에 접속된 화소전극(P11)이 동일층 상에 형성된다. 소스 전극(S), 드레인 전극(D) 및 화소전극(P11) 상에 층간 절연막(INS)이 형성되고, 층간 절연막(INS)에는 공통라인(113a1)을 노출시키는 제1 콘택홀(CH2a)이 형성된다. 그리고, 층간 절연막(INS) 상에 터치 구동전극(130a1)이 형성되어 공통라인(113a1)과 접속된다.

그리고, 제1 기판(SUB1)과 마주보는 제2 기판(SUB2)의 면에는 블랙 매트릭스(BM)와 컬러필터(CF)가 형성되고, 제2 기판(SUB2)의 바깥면에는 편광판(POL2)이 형성된다. 본 도 4a 및 도 4b에 나타나는 영역은 터치 센싱전극(130b)이 형성되지 않는 영역이기 때문에 도시되지 않았다.

한편, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 공통라인들이 형성되지 않은 제1 터치 구동영역(DA1) 내에 있는 픽셀영역(PA15)을 설명하면 다음과 같다.

도 5a를 참조하면, 제1 방향으로 배열되는 게이트 라인(110)과 게이트 라인(110)에 교차하여 배열되는 데이터 라인(120)에 의해 정의되는 영역에 복수의 화소전극들(P12)이 형성된다. 게이트 라인(110)으로부터 연장된 게이트 전극(G)과, 데이터 라인(120)으로부터 연장된 소스전극(S)과, 화소전극(P12)에 연결된 드레인 전극(D) 그리고, 이들 사이에 위치한 액티브층(A)은 박막트랜지스터(TFT)를 구성한다.

구체적으로 도 5b를 참조하면, 제1 기판(SUB1) 상에 게이트 전극(G)이 형성되고, 게이트 전극(G)을 절연하는 게이트 절연막(GI)이 형성된다. 게이트 절연막(GI) 상에 액티브층(A)이 형성되고, 액티브층(A)에 접속되는 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)이 형성되며, 드레인 전극(D)에 접속된 화소전극(P12)과, 데이터 라인(120)이 동일층 상에 형성된다. 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 화소전극(P12) 및 데이터 라인(120) 상에 층간 절연막(INS)이 형성되고, 층간 절연막(INS) 상에 터치 구동전극(130a1)이 형성된다.

그리고, 제1 기판(SUB1)과 마주보는 제2 기판(SUB2)의 면에는 블랙 매트릭스(BM)와 컬러필터(CF)가 형성되고, 제2 기판(SUB2)의 바깥면에는 터치 센싱전극(130b)이 형성된다. 그리고, 터치 센싱전극(130b) 상에 편광판(POL2)이 형성된다.

한편, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 공통라인(113a1)이 지나가는 제1 터치 구동영역(DA1) 내에 있는 픽셀영역(PA2)을 설명하면 다음과 같다.

도 6a를 참조하면, 제1 방향으로 배열되는 게이트 라인(110)과 게이트 라인(110)에 교차하여 배열되는 데이터 라인(120)에 의해 정의되는 영역에 복수의 화소전극들(P13)이 형성된다. 게이트 라인(110)으로부터 연장된 게이트 전극(G)과, 데이터 라인(120)으로부터 연장된 소스전극(S)과, 화소전극(P13)에 연결된 드레인 전극(D) 그리고, 이들 사이에 위치한 액티브층(A)은 박막트랜지스터(TFT)를 구성한다. 공통라인(130a1)은 게이트 라인(110)과 나란하며 데이터 라인(120)과 교차하여 배열된다.

구체적으로 도 6b를 참조하면, 제1 기판(SUB1) 상에 게이트 전극(G)과 공통라인(113a1)이 형성되고, 이들을 절연하는 게이트 절연막(GI)이 형성된다. 게이트 절연막(GI) 상에 액티브층(A)이 형성되고, 액티브층(A)에 접속되는 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)이 형성되며, 드레인 전극(D)에 접속된 화소전극(P13)과, 데이터 라인(120)이 동일층 상에 형성된다. 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 화소전극(P13) 및 데이터 라인(120) 상에 층간 절연막(INS)이 형성되고, 층간 절연막(INS) 상에 터치 구동전극(130a1)이 형성된다.

그리고, 제1 기판(SUB1)과 마주보는 제2 기판(SUB2)의 면에는 블랙 매트릭스(BM)와 컬러필터(CF)가 형성되고, 제2 기판(SUB2)의 바깥면에는 편광판(POL2)이 형성된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 제1 터치 구동영역(DA1)에 대하여 2개의 공통라인(113a1, 113a2)이 형성되고, 각각의 공통라인(113a1, 113a2)이 제1 터치 구동영역(DA1)에서 1개 또는 2개의 제1 콘택홀(CH2a, CH2b, CH2c, CH2d, CH2e, CH2f)을 통하여 터치 구동전극(130a1)과 접속되는 것으로 설명되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 터치 구동전극(130a1, 130a2)의 저항을 줄이기 위해 각 터치 구동영역에 배치되는 공통라인(113a1, 113a2, 113b1, 113b2)의 수와 제1 콘택홀(CH2a, CH2b, CH2c, CH2d, CH2e, CH2f,CH2g, CH2h, CH2i, CH2j)의 수를 적절히 조정할 수 있다.

한편, 터치 구동전극(130a1, 130a2)은 각각은 일정한 간격을 두고 길게 형성된 복수의 슬릿들(To)을 포함한다. 이와 같이 터치 구동전극(130a1, 130a2)에 각각 복수의 슬릿들(To)을 형성하면, 이들 슬릿(To)을 통해 화소전극(P11, P12, P13)과 터치 구동전극(130a1, 130a2) 사이에 프린지 필드(fringe field)가 형성되어 액정을 프린지 필드 스위칭 모드(fringe field switching mode)로 구동할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서는 하나의 화소전극이 R(적색), G(녹색), B(청색) 컬러필터에 대응하는 3개의 화소전극으로 구성되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 컬러필터 어레이에 형성되는 컬러필터의 종류에 따라 하나의 픽셀 전극을 구성하는 서브픽셀 전극의 수는 적절히 변경할 수 있다.

도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 7b는 도 7a에 도시된 Ⅶ-Ⅶ'선을 따라 취한 단면도이다. 도 7a 및 도 7b에서는 도 1에서 도시된 터치 구동전극과 터치 센싱전극을 개략적으로 나타내어, 터치 구동전극과 공통라인이 제1 콘택홀에 의해 접속된 구조와 터치 센싱전극의 위치를 설명한다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제1 기판(SUB1) 상에 제1 터치 구동영역(DA1)과, 제1 터치 구동영역(DA1) 상에 제1 터치 센싱영역(SA)이 위치한다. 공통라인(113a1)은 제1 방향으로 배열되어 제1 터치 구동영역(DA1)에 각각 접속되고 제1 터치 센싱영역(SA)을 가로 지르며 배열된다. 공통라인(113a1) 상에 게이트 절연막(GI)이 형성되고 층간 절연막(INS)이 형성된다.

층간 절연막(INS) 상에 터치 구동전극(130a1)이 형성된다. 터치 구동전극(130a1)은 제1 터치 구동영역(DA1)에 형성된다. 제1 터치 구동영역(DA1)의 층간 절연막(INS)에는 복수의 제1 콘택홀들(CH2a, CH2b)이 형성되어, 터치 구동전극(130a1)과 공통라인(113a1)이 전기적으로 접속된다. 그리고, 제1 기판(SUB1)과 대향하는 제2 기판(SUB2) 상에는 센싱 전극(130b)이 형성되어, 전술한 터치 구동전극(130a1)과 터치 센싱의 기능을 수행하게 된다.

한편, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치는 제2 기판(SUB2) 상에 터치 센싱전극(130b)이 형성된 것을 예로 설명하였다. 보다 구체적으로 본 발명의 터치 센싱전극(130b)은 제2 기판(SUB2) 상에 직접 증착하여 형성되거나, 강화유리판에 형성된 후 부착될 수도 있고, 필름 형태로 터치 센싱전극(130b)이 형성된 후 부착될 수도 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치를 나타낸 단면도이다. 하기에서는 도 7b에서 설명한 제1 기판(SUB1)의 구조를 예로 설명하기로 한다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 터치센서 일체형 표시장치는 제2 기판(SUB2) 상에 강화 유리판(300)을 더 포함하며, 터치 센싱전극(130b)은 제2 기판(SUB2)과 강화 유리판(300) 사이에 형성될 수 있다. 이때, 터치 센싱전극(130b)은 강화 유리판(300)의 일면에 ITO를 증착하여 형성되고, 터치 센싱전극(130b)이 형성된 면과 제2 기판(SUB2)을 마주보도록 합착하여 형성한다. 따라서, 제1 기판(SUB1)에 형성되어 터치 구동전극으로 작용하는 터치 구동전극(130a1)과 터치 센싱전극(130b)이 터치센서로 구동된다.

반면, 도 9를 참조하면, 본 발명의 터치센서 일체형 표시장치는 제2 기판(SUB2) 상에 터치 센싱전극(130b)을 포함하는 센싱전극 필름(320)이 부착될 수 있다. 이때, 센싱전극(130b)은 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 등의 플라스틱으로 이루어진 적어도 두 매의 기재필름(610) 사이에 형성된다. 센싱전극 필름(320)은 제2 기판(SUB2)의 상면에 부착되어, 제1 기판(SUB1)에 형성되어 터치 구동전극으로 작용하는 터치 구동전극(130a1)과 터치 센싱전극(130b)이 터치센서로 구동된다.

상기와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 터치센서 일체형 표시장치는 제1 기판에 터치 구동전극이 형성되고, 제2 기판에 터치 센싱전극을 형성함으로써, 터치 구동전극과 터치 센싱전극이 동일 평면 상에 위치한 경우 터치 구동전극들의 사이에 위치한 터치 센싱전극으로 인해 터치 구동전극이 넓게 이격되는 영역을 제거하고, 터치 구동전극으로 작용할 수 있도록 최소한의 이격 간격으로 형성된다. 이로 인해, 터치 센싱전극에 의해 터치 구동전극들이 이격된 간격에서 데이터 라인과 화소전극 간의 커플링 캡(coupling cap)이 생기는 것을 방지하여, 커플링 캡에 의해 액정이 영향을 받아 구동 시 빛샘이 발생하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 터치 구동전극과 터치 센싱전극이 동일 평면 상에 위치한 경우, 터치 구동전극과 터치 센싱전극의 사이즈가 다르기 때문에 동일한 전압을 인가하여도 실질적으로 터치 구동전극과 터치 센싱전극에 작용하는 전압이 달라질 수 있다. 이에 따라, 터치 구동전극과 터치 센싱전극이 공통전극으로 작용하는 복수의 픽셀영역에서 터치 구동전극 영역에서 화상이 밝게 나타나고 터치 센싱전극 영역에서 화상이 어둡게 나타나거나, 또는 터치 구동전극 영역에서 화상이 어둡게 나타나고 터치 센싱전극 영역에서 화상이 밝게 나타나는 블록 딤(block dim) 현상이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 터치 구동전극과 터치 센싱전극을 서로 다른 기판에 형성함으로써, 동일한 사이즈의 터치 구동전극들만이 공통전극으로 작용하기 때문에 블록 딤 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

이하, 앞선 도 1을 참조하여, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치의 구동방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 게이트 드라이버(210)는 타이밍 콘트롤러(204)의 제어 하에 디스플레이 모드에서 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 순차적으로 출력하고 그 출력의 스윙전압을 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL)으로 쉬프트시킨다. 게이트 드라이버(210)로부터 출력되는 게이트펄스는 데이터 드라이버(220)로부터 출력되는 데이터전압에 동기되어 게이트 라인들(110)에 순차적으록 공급된다. 게이트 하이 전압(VGH)은 박막트랜지스터(T)의 문턱 전압 이상의 전압이고, 게이트 로우 전압(VGH)은 박막트랜지스터(T)의 문턱 전압보다 낮은 전압이다. 게이트 드라이버(210)의 게이트 드라이브 IC들은 TAP(Tape Automated Bonding) 공정을 통해 박막트랜지스터 어레이(TFTA)의 기판 상에 형성된 게이트 라인들(110)에 연결되거나 GIP(Gate In Panel) 공정으로 픽셀과 함께 박막트랜지스터 어레이(TFTA)의 기판 상에 직접 형성될 수 있다.

데이터 드라이버(220)는 타이밍 콘트롤러(204)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하고 래치한다. 데이터 드라이버(220)는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 정극성/부극성 감마보상전압(GMA1~GMAn)으로 변환하여 데이터전압의 극성을 반전시킨다. 데이터 드라이버(220)로부터 출력되는 정극성/부극성 데이터전압은 게이트 드라이버(210)로부터 출력되는 게이트 펄스에 동기된다. 데이터 드라이버(220)의 소스 드라이브 IC(Integrated Circuit)들 각각은 COG(Chip On Glass) 공정이나 TAB(Tape Automated Bonding) 공정으로 표시부의 데이터 라인들(120)에 접속될 수 있다. 소스 드라이브 IC는 타이밍 콘트롤러(204) 내에 집적되어 타이밍 콘트롤러(204)와 함께 원칩 IC로 구현될 수도 있다.

타이밍 콘트롤러(204)는 외부의 호스트 콘트롤러(200)로부터 공급되며 표시장치의 구동을 위해 필요한 타이밍 신호들을 이용하여 게이트 드라이버(210) 및 데이터 드라이버(220)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다. 게이트 드라이버(210) 및 데이터 드라이버(220)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들은 게이트 드라이버(210)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호와, 데이터 드라이버(220)의 동작 타이밍과 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호를 포함한다.

게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 드라이버(210)로부터 매 프레임기간마다 가장 먼저 게이트펄스를 출력하는 첫 번째 게이트 드라이브 IC에 인가되어 그 게이트 드라이브 IC의 쉬프트 시작 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이버(210)의 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되어 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 드라이버(210)의 게이트 드라이브 IC들의 출력 타이밍을 제어한다.

데이터 타이밍 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity : POL), 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 드라이버(220)에서 가장 먼저 데이터를 샘플링하는 첫 번째 소스 드라이브 IC에 인가되어 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 소스 드라이브 IC들 내에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 극성제어신호(POL)는 소스 드라이브 IC들로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 제어한다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 소스 드라이브 IC들의 출력 타이밍을 제어한다. mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스를 통해 데이터 드라이버(220)에 디지털 비디오 데이터(RGB)가 입력된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다.

전원부(202)는 PWM(Pulse Width Modulation) 변조회로, 부스트 컨버터(boost converter), 레귤레이터(regulater), 차지펌프(charge pump), 분압회로, 연산 증폭기(Operation Amplifier) 등을 포함한 DC-DC 컨버터(DC-DC Convertor)로 구현된다. 전원부(202)는 호스트 콘트롤러(200)로부터의 입력전압을 조정하여 표시부(DP), 게이트 드라이버(210), 데이터 드라이버(220), 타이밍 콘트롤러(204), 백라이트 유닛(도시생략)의 구동에 필요한 전원을 발생하다. 전원부(202)로부터 출력되는 전원들은 고전위 전원전압(VDD), 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL), 공통전압(Vcom), 정극성/부극성 감마기준전압들(VGMA1∼VGMAn), 펄스전압(Vtsp) 등을 포함한다. 여기에서 공통전압(Vcom)은 공통전극으로 작용하는 터치 구동전극(130a1, 130a2)에 공급되어 픽셀 전극과의 사이에 프린지 필드 전계를 형성한다. 또한, 터치 구동전극(130a1, 130a2)에는 공통전압(Vcom)이 공급되지 않는 기간에 펄스전압(Vtsp)이 공급되어 터치 인식을 위한 터치 구동전극으로서의 기능을 한다. 이러한 공통전압(Vocm)과 펄스전압(Vtsp)의 공급 타이밍은 호스트 콘트롤러(200)에 의해 제어되거나 타이밍 콘트롤러(204)에 의해 제어되도록 구성할 수 있다.

호스트 콘트롤러(200)는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)와, 디스플레이 구동에 필요한 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 LVDS 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 타이밍 콘트롤러(204)에 전송한다.

터치 구동드라이버(230)는 전원부(202)에서 발생된 펄스전압(Vtsp)을 터치 구동라인들(113a, 113b)과 공통라인들(113a1, 113a2, 113b1, 113b2)을 통해 터치 구동전극(130a1, 130a2)에 공급한다. 터치 구동전극(130a1, 130a2)에 공급되는 펄스전압(Vtsp)은 행 단위로 순차적으로 공급된다. 즉, 펄스전압(Vtsp)은 터치 구동라인(113a)과 공통라인들(113a1, 113a2) 및 제1 콘택홀들(CH2a, CH2b, CH2c, CH2d)을 통해 첫번째 행에 배치된 터치 구동전극(130a1)에 공급되고, 이어서, 터치 구동라인(113b)과 공통라인들(113b1, 113b2) 및 제1 콘택홀들(CH2e, CH2f, CH2g, CH2h, CH2i, CH2j)을 통해 두번째 행에 배치된 터치 구동전극(130a2)에 공급된다.

터치 구동드라이버(230)는 현재 펄스전압(Vtsp)이 인가되는 행의 터치 구동전극 이외의 다른 행에 배치된 터치 구동전극에는 펄스전압이 인가되지 않는다. 예를 들어, 제1 행에 배치된 터치 구동전극(130a1)에 펄스전압이 인가된다면, 제2 행에 배치된 터치 구동전극(130a2)에는 펄스전압이 인가되지 않으며, 플로팅 상태에서는 터치 구동드라이버(230)와 터치 구동전극(130a2) 사이의 전류경로(current path)는 개방된다. 반면, 제2 행에 배치된 터치 구동전극들(130a2)에 펄스전압이 인가된다면, 제1 행에 배치된 터치 구동전극(130a1)에는 펄스전압이 인가되지 않으며, 펄스전압이 인가되지 않은 상태에서는 터치 구동드라이버(230)와 터치 구동전극(130a1) 사이의 전류경로는 개방된다.

터치 센싱드라이버(240)는 터치 센싱전극(130b)에 직접 연결되며, 터치가 있었을 경우 터치 구동전극(130a1, 130a2)과 터치 센싱전극(130b) 사이에 발생하는 정전용량의 변화를 감지하여 터치가 이루어진 위치의 x좌표 및 y좌표를 결정한다.

전술한 본 발명의 실시예에 의한 터치센서 일체형 표시장치에 따르면, 표시장치의 구성요소인 공통전극을 터치 구동전극으로 구성하고, 제2 기판에 터치 센싱전극을 형성하였다. 따라서, 터치 센싱전극을 형성하는 공정이 간소화되어 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 터치센서 일체형 표시장치에 따르면, 공통전극의 크기를 복수의 픽셀단위로 형성하고, 공통전극들을 적어도 하나의 공통라인을 이용하여 행 단위로 연결하고 있으므로 공통전극의 저항을 줄여 터치 감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 설명하고 있는 x축 방향이나 y축 방향은 서로 반대되는 방향으로 변경하는 것이 가능하고, 공통전극을 구성하는 터치 구동전극과 터치 센싱전극의 크기 및 수와 형상, 각각의 터치전극과 접속되는 터치 구동라인이나 터치 센싱라인의 위치는 임의로 적절히 변경할 수 있는 사항이며, 본 발명의 실시예에 기재된 것으로 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 발명의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

110 : 게이트 라인
113a1, 113a2, 113b1, 113b2 : 공통라인
120 : 데이터 라인 130a1, 130a2 : 공통전극
200 : 호스트 콘트롤러 202 : 전원부
204 : 타이밍 콘트롤러 210 : 게이트 드라이버
220 : 데이터 드라이버 230 : 터치 구동드라이버
240 : 터치 센싱드라이버 D : 드레인 전극
DA1, DA2 : 구동 전극 G : 게이트 전극
PA1~PA36 : 픽셀 영역 S : 소스 전극
SA1~SA2 : 센싱 전극 SP1, SP2, SP3 : 서브픽셀 영역
T : 박막 트랜지스터 TFTA : 박막 트랜지스터 어레이
CFA : 컬러필터 어레이

Claims (10)

1. 제1 기판 상에 서로 교차되도록 형성되는 게이트 라인 및 데이터 라인;
   상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 복수의 화소전극들;
   상기 복수의 화소전극들과 중첩되도록 형성된 공통전극으로 구성되는 복수의 터치 구동전극;
   상기 복수의 터치 구동전극에 각각 접속되며, 제1 방향으로 배열되는 복수의 신호라인들;
   상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판; 및
   상기 제2 기판 상에 형성되어, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 터치 센싱전극을 포함하며,
   상기 복수의 터치 구동전극은 각각 상기 제1 방향으로 일체로 이루어지되, 상기 복수의 신호라인들과 각각 평행하며 서로 중첩되고,
   상기 복수의 터치 구동전극은 복수의 픽셀 영역을 적어도 2 이상으로 그룹화하여 형성한 픽셀 영역에 대응하여 적어도 2 이상으로 분할하여 형성되는 터치센서 일체형 표시장치.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 복수의 터치 구동전극은 상기 제2 방향으로 서로 동일한 간격으로 이격되는 터치센서 일체형 표시장치.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 복수의 터치 센싱전극은 상기 제2 방향으로 일체로 이루어지되, 상기 제1 방향으로 서로 동일한 간격으로 이격되는 터치센서 일체형 표시장치.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 복수의 신호라인들은 상기 게이트 라인과 동일층에 형성되는 터치센서 일체형 표시장치.
   
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 기판 상에 강화유리판을 더 포함하며,
   상기 복수의 터치 센싱전극은 상기 제2 기판과 상기 강화유리판 사이에 형성된 터치센서 일체형 표시장치.
   
6. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 기판 상에 센싱전극 필름을 더 포함하며,
   상기 센싱전극 필름은 두 매의 기재필름 사이에 상기 센싱전극이 형성된 터치센서 일체형 표시장치.
   
7. 제1 항에 있어서,
   상기 복수의 터치 센싱전극 및 상기 복수의 터치 센싱전극은 각각 둘 이상의 화소전극에 대응하는 크기를 갖는 터치센서 일체형 표시장치.
   
8. 제1 기판 상에 형성되며, 각각 제1 방향으로 배열되는 게이트 라인 및 복수의 신호라인;
   상기 게이트 라인 및 상기 복수의 신호라인이 형성된 제1 기판의 전면 상에 형성되는 게이트 절연막;
   상기 게이트 라인과 교차하도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되는 데이터 라인;
   상기 게이트 절연막 상에 형성되며 상기 데이터 라인에 접속되는 소스 전극을 구비하는 박막트랜지스터;
   상기 박막트랜지스터의 드레인 전극에 접속되도록 상기 게이트 절연막 상에 형성되며, 상기 데이터 라인과 상기 게이트 라인의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 화소전극;
   상기 데이터 라인, 상기 박막트랜지스터 및 상기 화소전극이 형성된 게이트 절연막 상에 형성되는 층간 절연막;
   상기 층간 절연막 상에 형성된 공통전극을 포함하되, 상기 게이트 절연막 및 상기 층간 절연막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 복수의 신호라인에 각각 접속되는 복수의 터치 구동전극;
   상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판; 및
   상기 제2 기판 상에 형성되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 터치 센싱전극을 포함하며,
   상기 복수의 터치 구동전극은 각각 상기 제1 방향으로 일체로 이루어지되, 상기 복수의 신호라인들과 각각 평행하며 서로 중첩되고,
   상기 복수의 터치 구동전극은 복수의 픽셀 영역을 적어도 2 이상으로 그룹화하여 형성한 픽셀 영역에 대응하여 적어도 2 이상으로 분할하여 형성되는 터치센서 일체형 표시장치.
   
9. 제8 항에 있어서,
   상기 제2 기판 상에 배치된 강화유리판을 더 포함하며,
   상기 복수의 터치 센싱전극은 상기 제2 기판과 상기 강화유리판 사이에 형성된 터치센서 일체형 표시장치.
   
10. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 기판 상에 형성된 센싱전극 필름을 더 포함하며,
    상기 센싱전극 필름은 두 매의 기재필름 사이에 상기 복수의 터치 센싱전극이 형성된 터치센서 일체형 표시장치.

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