KR101385545B1 - 터치 일체형 액정표시장치 및 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LCD 모듈의 슬림(Slim) 및 컴팩트화를 위한 LCD 장치에 관한 것으로 특히, 제품을 구동시키는 게이트와 소스 드라이브 칩을 LCD 모듈에 일체형화하여 소비전력과 제조원가를 기존대비 낮추고 또한 기존대비 베터리 수명연장 등을 개선함과 동시에 터치패널을 LCD 모듈에 일체형화시켜서 특정 고객사에 커스트머화 하지 않고 다른 고객사측에도 함께 적용이 가능하게 하여서 여러 제품을 개발하여 프로모션하는 시간 낭비 및 개발 비용을 낮추기 위한 LCD 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 LCD 모듈의 패널과 BLU의 접촉면을 최소화하여 외관의 슬림(Slim)화 및 컴팩트(Compact)화를 이루는데 용이한 장점을 갖는다.

Description

터치 일체형 액정표시장치 및 구동방법{Touch integrated type liquid crystal display unit and driving method thereof}
본 발명은 LCD 모듈의 슬림(Slim) 및 컴팩트화를 위한 LCD 장치에 관한 것으로 특히, 제품을 구동시키는 게이트와 소스 드라이브 칩을 LCD 모듈에 일체형화하여 소비전력과 제조원가를 기존대비 낮추고 또한 기존대비 베터리 수명연장 등을 개선함과 동시에 터치패널을 LCD 모듈에 일체형화시켜서 특정 고객사에 커스트머화 하지 않고 다른 고객사측에도 함께 적용이 가능하게 하여서 여러 제품을 개발하여 프로모션하는 시간 낭비 및 개발 비용을 낮추기 위한 LCD 장치에 관한 것이다.
일반적으로 터치 패널은, 키보드 및 마우스 등과 같은 전통적인 입력 장치와 비교해서, 공간 절약 및 간단한 인간화 조작 인터페이스의 이점을 가지는 것으로 음극선관(Cathode Ray Tube), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 및 전계 발광 소자(Electro Luminescence Device) 등의 화상 표시면에 설치되어 사용자가 화면을 가압하면서 컴퓨터 등의 정보를 입력하는 입력 수단이다.
이러한 터치 패널은 동작원리에 따라 저항막식과 정전용량식으로 나뉜다. 저항막식 터치패널은 2개의 대향하는 도전막층에 전압이 인가된 상태에서 사용자가 화면을 눌러 대향하는 두 도전막층이 접촉하게 되고, 그 접촉점에서 발생하는 전압 또는 전류 변화를 검출하여 접촉점의 좌표값을 읽는 방식이다.
그리고 정전용량식 터치 패널은 1개의 투명한 도전성 필름 또는 투명 도전성 글래스에 정전 용량의 충, 방전 상태가 반복되는 가운데, 펜 형태의 입력수단인 스타일러스(stylus)와 도전성 필름 사이에 소량의 전하가 축적되고 이 전하량을 입력점으로부터 검출하여 좌표값을 환산하는 방식이다. 이러한 정전용량식 터치패널은 상기 스타일러스에 전기를 공급해 주어야 하기 때문에 최근에는 평판 표시장치 중 액정표시 패널과 일체로 구성되는 아날로그 입력방식의 저항막 방식의 터치패널이 주로 사용되고 있다.
상술한 바와 같은 터치 패널 즉, 터치-감응성(touch-sensitive) 기능을 갖춘 종래의 LCD 장치는 통상 플러그-인(plug-in) 방식으로 구성되고, 여기서 터치 패널은 LCD 패널 위에 직접 적층되어 있다.
첨부한 도 1은 주로 터치 패널(110)과 LCD 패널(120)을 포함하는 종래의 터치 패널 LCD 장치(100)의 측면 단면도이다. 일반적으로 말해서, 표시패널(120)의 표시 구역(125)에 대응하는 터치 구역(112)은 터치 패널(110)의 중앙에 배치되어 있고, 검출 회로(114)는 터치 패널(110)의 주변에 배치되어 있다.
물체가 터치 구역(112)을 접촉(터치)하면, 이에 대응해서 전기 신호가 발생되고, 이어서, 커넥터(132)를 통해서 회로판(130) 상의 기타 회로로 전송되어 추가의 처리를 진행한다. 그 밖에, 안정성을 증가시키고 진동을 저감시키기 위해서, 상기 터치 패널(110)과 LCD 패널(120) 사이에 통상 플라스틱제 완충 패드(140)를 배치시키고, 이어서, 모든 소자를 고정하기 위해 하우징(150)을 채용한다.
따라서 종래의 플러그-인 터치 패널 LCD 장치는 증가된 두께와 중량으로 인해 사용자에게 불편함과 동시에 소비전력의 증가와 부피의 증대 등의 문제점을 가지고 있으며, 더욱이 경량의 신뢰성 있는 터치 패널 LCD 장치를 가지는 것이 요망되고 있다.
공개특허10-2008-0050674호
상술한 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, LCD 모듈의 슬림(Slim) 및 컴팩트화를 위한 LCD 장치에 관한 것으로 특히, 제품을 구동시키는 게이트와 소스 드라이브 칩을 LCD 모듈에 일체형화하여 소비전력과 제조원가를 기존대비 낮추고 또한 기존대비 베터리 수명연장 등을 개선함과 동시에 터치패널을 LCD 모듈에 일체형화시켜서 특정 고객사에 커스트머화 하지 않고 다른 고객사측에도 함께 적용이 가능하게 하여서 여러 제품을 개발하여 프로모션하는 시간 낭비 및 개발 비용을 낮추기 위한 LCD 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LCD 장치의 특징은, 트랜지스터 매트릭스 기판; 상기 트랜지스터 매트릭스 기판 위에 배치되어, 해당 트랜지스터 매트릭스 기판과 평행한 컬러 필터 기판; 및 상기 트랜지스터 매트릭스 기판과 상기 컬러 필터 기판 사이에 놓인 액정층을 포함하는 LCD 모듈에 있어서: 복수개의 화소 구조체를 구비한 액정 표시 영역과; 상기 액정 표시 영역의 좌측과 우측에 구비되어 상기 액정 표시 영역 내의 화소 구조체를 이루는 트랜지스터의 게이트를 구동하기 위한 게이트 구동신호를 제공하는 제1, 제2게이트 구동회로와; 상기 액정 표시 영역의 상단에 구비되어 상기 액정 표시 영역 내의 화소 구조체를 이루는 트랜지스터의 소스단자에 영상신호에 해당하는 구동신호를 걸어주기 위한 데이터 구동 회로와; 상기 액정 표시 영역과 제1, 제2게이트 구동회로 및 데이터 구동 회로가 형성되는 액정패널과; 상기 액정패널 혹은 액정 표시 영역의 상부에 평행 배치되어진 터치스크린; 및 상기 터치스크린을 통해 외부자극이 존재하는 가를 판단하기 위한 것으로서, 각 터치 유닛의 보존 전기용량 내에 보존된 전압의 값을 판독하도록 구성되어 있고, 증폭기, 아날로그-대-디지털 변환기, 잡음 여과 회로 및 기타 공지의 회로 요소를 포함하는 터치 판독 회로;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
상술한 본 발명에 따른 특징으로 인해 기대되는 효과로는, 제품을 구동시키는 게이트와 소스 드라이브 칩을 LCD 모듈에 일체형화하여 소비전력과 제조원가를 기존대비 낮추고 또한 기존대비 베터리 수명연장 등을 개선함과 동시에 터치패널을 LCD 모듈에 일체형화시켜서 특정 고객사에 커스트머화 하지 않고 다른 고객사측에도 함께 적용이 가능하게 하여서 여러 제품을 개발하여 프로모션하는 시간 낭비 및 개발 비용을 낮추게 된다.
도 1은 터치 패널과 LCD 패널을 포함하는 종래의 터치 패널 LCD 장치의 측 단면 예시도
도 2는 본 발명에 따른 일체형 터치 패널 LCD 장치의 구성 예시도
발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 본 발명에 따른 LCD 장치의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 일체형 터치 패널 LCD 장치의 구성 예시도이다.
도시되어진 바와 같이, 본 발명에 따른 일체형 터치 패널 LCD 장치(200)는, 복수개의 화소 구조체(P)를 구비한 액정 표시 영역(211)과, 상기 액정 표시 영역(211)의 좌측과 우측에 구비되어 상기 액정 표시 영역(211) 내의 화소 구조체(P)를 이루는 트랜지스터의 게이트를 구동하기 위한 게이트 구동신호를 제공하는 게이트 구동회로(220A, 220B)와, 상기 액정 표시 영역(211)의 상단에 구비되어 상기 액정 표시 영역(211) 내의 화소 구조체(P)를 이루는 트랜지스터의 소스단자에 영상신호에 해당하는 구동신호를 걸어주기 위한 데이터 구동 회로(230)와, 상기 액정 표시 영역(211)과 게이트 구동회로(220A, 220B) 및 데이터 구동 회로(230)가 형성되는 액정패널(210), 및 상기 액정패널(210) 혹은 액정 표시 영역(211)의 상부에 평행 배치되어진 터치스크린(참조번호 미부여)을 통해 외부자극이 존재하는 가를 판단하기 위한 터치 판독 회로(240)를 포함한다.
이때, 상기 액정패널(210)은 트랜지스터 매트릭스 기판과, 상기 트랜지스터 매트릭스 기판 위에 배치되어 해당 트랜지스터 매트릭스 기판과 평행한 컬러 필터 기판, 및 상기 트랜지스터 매트릭스 기판과 상기 컬러 필터 기판 사이에 놓인 액정층으로 이루어지며, 화소 구조체(P)는 상기 트랜지스터 매트릭스 기판을 이루는 트랜지스터를 칭하는 것이다.
또한, 상기 터치 판독 회로(240)는 각 터치 유닛의 보존 전기용량 내에 보존된 전압의 값을 판독하도록 구성되어 있고, 증폭기, 아날로그-대-디지털 변환기, 잡음 여과 회로 및 기타 공지의 회로 요소를 포함 할 수 있다.
또한, 통상적으로 LCD 액정 패널은 전체 영역에 대해 대다수(통상 95%~97%)의 영역이 표시영역이고 나머지 3% 내지 5%의 영역은 LCD패널의 제조특성상 표시영역의 안정성을 위해 케이스 하우징내에 잔존하게 되는데, 본 발명에서는 해당 영역에 게이트 드라이버와 소스 드라이버 즉, 첨부한 도 2에서 참조번호 220A과 220B으로 지칭되는 게이트 구동회로와 참조번호 230으로 지칭되는 데이터 구동 회로가 실장되어 일체로 구현됨에 따라 LCD 장치가 기존의 장치에 비해 박형으로 구현되며, 회로자체가 반도체 기법에 의해 만들어짐에 따라 소비전력이 매우 감소하게 된다.
또한, 본 발명에서 게이트 구동회로는 상기 액정 표시 영역(211)의 좌측과 우측에 각각 구비되어짐에 따라서 상기 액정 표시 영역(211) 내의 화소 구조체(P)를 이루는 트랜지스터의 게이트를 구동하기 위한 게이트 구동신호를 좌측과 우측에서 각각 연동하여 제공함에 따라 제1게이트 구동회로(220A)와 제2게이트 구동회로(220B)는 각각 상기 액정 표시 영역(211)의 절반에 해당하는 영역에 게이트 구동신호를 제공하면 되기 때문에 신호의 감쇄를 감안하여 신호의 세기를 강하게 제공하지 않더라고 상기 액정 표시 영역(211) 전체에 안정적인 신호를 공급할 수 있어 소비전력이 매우 감소하게 된다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
200 : LCD 장치
P : 화소 구조체
210 : 액정패널
211 : 액정 표시 영역
220A, 220B : 게이트 구동회로
230 : 데이터 구동 회로
240 : 터치 판독 회로

Claims (3)

  1. 트랜지스터 매트릭스 기판; 상기 트랜지스터 매트릭스 기판 위에 배치되어, 해당 트랜지스터 매트릭스 기판과 평행한 컬러 필터 기판; 및 상기 트랜지스터 매트릭스 기판과 상기 컬러 필터 기판 사이에 놓인 액정층을 포함하는 LCD 모듈에 있어서:
    복수개의 화소 구조체를 구비한 액정 표시 영역과;
    상기 액정 표시 영역의 좌측과 우측에 구비되어 상기 액정 표시 영역 내의 화소 구조체를 이루는 트랜지스터의 게이트를 구동하기 위한 게이트 구동신호를 제공하는 제1, 제2게이트 구동회로와;
    상기 액정 표시 영역의 상단에 구비되어 상기 액정 표시 영역 내의 화소 구조체를 이루는 트랜지스터의 소스단자에 영상신호에 해당하는 구동신호를 걸어주기 위한 데이터 구동 회로와;
    상기 액정 표시 영역과 제1, 제2게이트 구동회로 및 데이터 구동 회로가 형성되는 액정패널과;
    상기 액정패널 혹은 액정 표시 영역의 상부에 평행 배치되어진 터치스크린; 및
    상기 터치스크린을 통해 외부자극이 존재하는 가를 판단하기 위한 것으로서, 각 터치 유닛의 보존 전기용량 내에 보존된 전압의 값을 판독하도록 구성되어 있고, 증폭기, 아날로그-대-디지털 변환기, 잡음 여과 회로 및 기타 공지의 회로 요소를 포함하는 터치 판독 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 모듈.
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