KR101641804B1 - 정전 용량 인셀 터치 패널 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예들은 정전 용량 인셀 터치 패널과 디스플레이 장치를 제공하며, 이는 새로운 막 층들을 도입하지 않고도 터치 기능을 실현할 수 있다. 정전 용량 인셀 터치 패널은 어레이 기판을 포함하고, 이 어레이 기판에는 게이트 라인(101), 데이터 라인(102) 및 공통 전극 층(103)이 배치된다. 여기서, 공통 전극 층(103)은 서로 절연되어 있는 복수의 터치 구동 전극 요소(1031) 및 복수의 터치 감지 전극 요소(1032)를 포함한다. 터치 구동 전극 요소들(1031)은 복수의 터치 구동 서브-전극(1031a)을 포함하고; 터치 감지 전극 요소들(1032)은 복수의 터치 감지 서브-전극(1032b)을 포함한다. 터치 구동 서브-전극들 또는 터치 감지 서브-전극들은 데이터 라인(102) 방향을 따라서 서로에 브릿지(bridge)되고, 터치 감지 서브-전극들(1032b) 또는 터치 구동 서브-전극들(1032a)은 게이트 라인(101) 방향을 따라서 서로 직접 연결되며; 또는, 터치 구동 서브-전극들(1031a) 또는 터치 감지 서브-전극들(1032b)은 게이트 라인(101) 방향을 따라서 서로에 브릿지 되고, 터치 감지 서브-전극들(1032b) 또는 터치 구동 서브-전극들(1031a)은 데이터 라인(102) 방향을 따라서 직접 연결된다.

Description

정전 용량 인셀 터치 패널 및 디스플레이 장치{CAPACITIVE IN-CELL TOUCH PANEL AND DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시 예들은 정전 용량 인셀 터치 패널 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
터치 패널은 사용자가 직접 손가락을 이용하거나 물체를 통해서 이미지 디스플레이와 같은 스크린에 디스플레이된 명령 콘텐츠를 선택함으로써 사용자 명령을 입력할 수 있게 해주는 입력 장치이다. 터치 패널이 직접 사용자 손가락에 의해서 또는 물체에 의해서 터치될 때, 터치 패널은 터치 포인트를 검출한 다음 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 선택된 아이콘이 나타내는 커맨드에 따라서 액정 디스플레이를 구동한다.
종래의 터치 패널은 일반적으로 액정 디스플레이 내의 터치 패널들의 배치를 기반으로 애드 온 터치 패널(add on touch panel)과 인셀 터치 패널(in-cell touch panel)로 분류된다. 상이한 2 종류의 터치 패널 중에서, 인셀 터치 패널은 액정 디스플레이의 패널 안쪽에 배치되고, 그럼으로써 액정 디스플레이 제품의 두께가 상당히 감소한다. 현재, 인셀 터치 패널 디스플레이 장치들에 대한 설계 해법이 많이 있다. 일반적으로, 터치 기능은 하나 또는 2개 층의 투명 전극을 액정 셀에 추가함으로써 실현된다. 그러나, 그러한 구성의 인셀 터치 패널들은 복잡한 공정을 거치며, 더욱이 액정 디스플레이의 투과율도 영향을 받는다.
본 발명의 실시 예들은 정전 용량 인셀 터치 패널과 디스플레이 장치를 제공하며, 이는 새로운 막 층들을 도입하지 않고도 터치 기능을 실현할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 정전 용량 인셀 터치 패널을 제공하고, 이 터치 패널은 게이트 라인, 데이터 라인 및 공통 전극 층이 배치되어 있는 어레이 기판을 포함한다. 여기서, 공통 전극 층은 서로 절연되어 있는 복수의 터치 구동 전극 요소들과 복수의 터치 감지 전극 요소들을 포함한다. 터치 구동 전극 요소들은 복수의 터치 구동 서브-전극을 포함하고; 터치 감지 전극 요소들은 복수의 터치 감지 서브-전극을 포함한다. 터치 구동 서브-전극들 또는 터치 감지 서브-전극들은 데이터 라인 방향을 따라서 서로에 브릿지(bridge)되며, 터치 감지 서브-전극들 또는 터치 구동 서브-전극들은 게이트 라인 방향을 따라서 서로 직접 연결되고; 또는, 터치 구동 서브-전극들 또는 터치 감지 서브-전극들은 게이트 라인 방향을 따라서 서로에 브릿지되고 터치 감지 서브-전극들 또는 터치 구동 서브-전극들은 데이터 라인 방향을 따라서 서로 직접 연결된다.
일례로, 적어도 하나의 게이트 라인은, 터치 구동 서브-전극들이 게이트 라인 방향을 따라서 서로 직접 연결되고 터치 감지 서브-전극들이 데이터 라인 방향을 따라서 서로에 브릿지될 때, 터치 스캔(scan) 신호를 터치 구동 전극 요소들에 인가하기 위한 터치 기간 동안 터치 스캔 라인으로서 기능을 한다.
일례로, 터치 패널은 신호 연결 라인을 더 포함하고, 터치 구동 서브-전극들이 게이트 라인 방향을 따라서 서로 직접 연결되고 터치 감지 서브-전극들이 데이터 라인 방향을 따라서 서로에 브릿지되어 있을 때, 데이터 라인 방향을 따라서 인접한 터치 감지 서브-전극들은 신호 연결 라인을 통해서 서로에 브릿지되며, 상기 신호 연결 라인은 데이터 라인과 같은 방향으로 배치된다.
일례로, 터치 패널은 신호 연결 라인을 더 포함하고, 터치 구동 서브-전극들이 데이터 라인 방향을 따라서 서로에 브릿지되어 있고 터치 감지 서브-전극들이 게이트 라인 방향을 따라서 서로 직접 연결되어 있을 때, 데이터 라인 방향을 따라서 인접한 터치 구동 서브-전극들은 신호 연결 라인을 통해서 서로에 브릿지되며, 신호 연결 라인은 데이터 라인과 같은 방향으로 배치된다.
일례로, 신호 연결 라인과 데이터 라인은 동일 층에 배치된다.
일례로, 터치 패널은 신호 연결 라인을 더 포함하고, 터치 구동 서브-전극들이 데이터 라인 방향을 따라서 서로에 직접 연결되어 있고 터치 감지 서브-전극들이 게이트 라인 방향을 따라서 서로에 브릿지되어 있을 때, 행 방향을 따라 인접한 터치 감지 서브-전극들은 신호 연결 라인을 통해서 서로에 브릿지되며, 신호 연결 라인은 게이트 라인과 같은 방향으로 배치된다.
일례로, 터치 패널은 신호 연결 라인을 더 포함하고, 터치 구동 서브-전극들이 게이트 라인 방향을 따라서 서로에 브릿지되어 있고 터치 감지 서브-전극들이 데이터 라인 방향을 따라서 서로 직접 연결되어 있을 때, 게이트 라인 방향을 따라서 인접한 터치 구동 서브-전극들은 신호 연결 라인을 통해서 서로에 브릿지되며, 신호 연결 라인은 게이트 라인과 같은 방향으로 배치된다.
일례로, 신호 연결 라인과 게이트 라인은 동일한 층에 배치된다.
본 발명의 실시 예는 위에 언급한 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
일례로, 신호 연결 라인은, 터치 패널 내의 신호 연결 라인과 데이터 라인이 동일한 방향으로 배치될 때 청색 픽셀들에 대응하는 영역에 배치된다.
본 발명의 실시 예들은 터치 패널과 디스플레이 장치를 제공한다. 터치 패널은 어레이 기판을 포함하고; 게이트 라인, 데이터 라인 및 공통 전극 층은 어레이 기판에 배치된다. 여기서, 공통 전극 층은 서로 절연되어 있는 복수의 터치 구동 전극 요소와 복수의 터치 감지 전극 요소를 포함한다. 터치 구동 전극 요소들은 복수의 터치 구동 서브-전극을 포함하고, 터치 감지 전극 요소들은 복수의 터치 감지 서브-전극을 포함한다. 터치 구동 서브-전극들 또는 터치 감지 서브-전극들은 데이터 라인 방향을 따라서 서로에 브릿지되고, 터치 감지 서브-전극들 또는 터치 구동 서브-전극들은 게이트 라인 방향을 따라서 서로 직접 연결되며; 또는, 터치 구동 서브-전극들 또는 터치 감지 서브-전극들은 게이트 라인 방향을 따라서 서로에 브릿지되고, 터치 감지 서브-전극들 또는 터치 구동 서브-전극들은 데이터 라인 방향을 따라서 서로 직접 연결된다. 터치 패널 디스플레이 장치는 공통 전극들에 대한 분할 해법(splitting solution)을 설계함으로써 새로운 막 층들을 도입하지 않고도 터치 기능을 실현한다. 즉, 터치 패널의 터치 구동 전극 요소들과 터치 감지 전극 요소들은 각각 브릿지 및 직접 연결에 의해서 형성되고, 또는 터치 패널의 터치 감지 전극 요소들과 터치 구동 전극 요소들은 각각 브릿지와 직접 연결에 의해서 형성된다. 그래서 인셀 터치 패널의 제조 공정이 단순화된다.
본 발명의 실시 예들의 기술적인 해법을 명료하게 보여주기 위해서, 이하 실시 예들에 대한 도면이 간략하게 기술되며; 기술된 도면들은 단지 본 발명의 일부 실시 예들에 관한 것이며 본 발명을 한정하는 것이 아님은 자명하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 의해 제공되는 어레이 기판의 평면도이다.
도 2는 도 1의 A1-A를 따라서 취한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의해 제공되는 공통 전극 층의 평면도를 개략적으로 보여주고 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의해서 제공되는 공통 전극의 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 의해 제공되는 어레이 기판의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 의해 제공되는 어레이 기판의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 의해 제공되는 어레이 기판의 평면도이다.
본 발명의 실시 예들의 목적, 기술적인 세부사항 및 장점이 명료해지도록 하기 위해서, 실시 예의 기술적인 해법이 본 발명의 실시 예들에 관련된 도면에 연관지어서 명료하고 완전하게 이해가능한 식으로 기술될 것이다. 기술된 실시 예들은 본 발명의 실시 예들의 일부이지 전부가 아님은 자명하다. 여기에 기술된 실시 예들을 기반으로, 이 방면에 숙련된 자들은 어떤 창의적인 연구를 하지 않더라도 다른 실시 예(들)를 구현할 수 있고, 이는 본 발명의 범위 내에 속한다.
다른 식으로 정의하지 않는다면, 여기서 이용된 모든 기술적이고 과학적인 용어들은 본 발명이 속한 방면에서 보통의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 것과 같은 의미를 지닌다. 발명에 대한 본 출원의 설명 및 특허청구범위에 이용되는 용어 "제1", "제2" 등은 어떤 순서, 량 또는 중요도를 나타내는 것이 아니라 다양한 컴포넌트들을 구별하는 것이다. 또한, "한" 등과 같은 용어는 량을 한정하는 것이 아니라 적어도 하나가 존재한다는 것을 나타낸다. 용어 "포함한다", "포함하는", "구비한다", "구비하는" 등은 이들 용어 앞에 언급된 요소 또는 객체가 이들 용어 뒤에 열거된 요소들 또는 객체들 및 균등물을 포괄한다는 것을 명시하는 것이며, 다른 요소들이나 객체들을 배제하는 것이 아니다. 구 "연결한다", "연결된" 등은 물리적 연결 또는 기계적인 연결을 정의하는 것이 아니라, 직접 또는 간접의 전기적 연결을 포함할 수 있다. "상의", "아래", "우", "좌" 등은 단지 상대적 위치 관계를 나타내는데 이용되며, 기술되어 있는 객체의 위치가 변경될 때, 상대적 위치 관계가 이에 따라서 변경될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 새로운 막 층들을 도입하지 않고도 터치 제어 기능을 구현할 수 있는 정전 용량 인셀 터치 패널 및 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명의 제1 실시 예는 정전 용량 인셀 터치 패널을 제공한다. 터치 패널은 도 1에 도시된 바와 같은 어레이 기판을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 게이트 라인(101), 데이터 라인(102) 및 공통 전극 층(103)은 기판에 배치되어 있다. 공통 전극 층(103)은 서로 절연되어 있는 복수의 터치 구동 전극 요소(1031)와 복수의 터치 감지 전극 요소(1032)를 포함한다(도 3 참조). 터치 구동 전극 요소들(1031)은 복수의 터치 구동 서브-전극(1031a)을 포함하고, 터치 감지 전극 요소들(1032)은 복수의 터치 감지 서브-전극(1032b)을 포함한다. 여기서, 터치 구동 서브-전극들(1031a)은 데이터 라인(102) 방향을 따라서 브릿지(bridge)되고 터치 감지 서브-전극들(1032b)은 게이트 라인(101) 방향을 따라서 서로 직접 연결된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 터치 패널은 신호 연결 라인(104)을 더 포함한다. 터치 구동 서브-전극들(1031a)이 데이터 라인(102) 방향을 따라서 브릿지되고 터치 감지 서브-전극들(1032b)이 게이트 라인(101) 방향을 따라서 서로 직접 연결될 때, 터치 구동 서브-전극들은 신호 연결 라인(104)을 통해서 데이터 라인(102) 방향을 따라 인접한 터치 구동 서브-전극에 브릿지되며, 신호 연결 라인(104)은 데이터 라인(102)과 같은 방향으로 배치되어 있다.
도 2는 도 1의 파선 A1-A를 따라서 취한 단면도이다. 도 2로부터 어레이 기판이, 기판(201), 금속 라인(202), 게이트 절연 층(203), 절연 층(204), 픽셀 전극(205), 패시베이션 층(206), 비아 홀(207) 및 금속 층(208)을 더 포함하는 것을 알 수 있다. 기판(201)은 유리 기판이다. 게이트 라인(101)은 기판(201) 위에 배치되어 있다. 금속 라인(202)은 게이트 라인(101)과 동일한 층에 그리고 게이트 라인(101)과 평행하게 배치되어 있다. 금속 라인(202)은 공통 전극 층(103)의 저항이 감소하도록 비아 홀(207)을 통해서 공통 전극 층(103)에 연결되어 있다.
게이트 절연 층(203)은 게이트 전극과 다른 전극 층들을 절연하기 위해서 게이트 라인(101) 및 금속 라인(202) 위에 배치되어 있다.
신호 연결 라인(104)은 데이터 라인(102)과 같은 층에 배치되어 있고 구리 및 철과 같은 금속 재료로 이루어진다.
절연 층(204)은 신호 연결 라인(104)과 픽셀 전극(205) 사이에 배치되어 있고 픽셀 전극(205)과 신호 연결 라인(104)을 절연하도록 구성되어 있다.
픽셀 전극(205)은 절연 층(204) 위에 배치되어 있고 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 투명한 전도 재료로 이루어진다.
패시베이션 층(206)은 픽셀 전극(205)과 금속 층(208) 사이에 배치되어 있고 픽셀 전극(205)과 금속 층(208)을 절연하도록 구성되어 있다.
신호 연결 라인(104)은 비아 홀(207)을 통해서 금속 층(208)에 연결된다.
금속 층(208)은 공통 전극 층(103)의 저항이 감소하도록 패시베이션 층(206)과 공통 전극 층(103) 사이에 배치되어 있고 공통 전극 층(103)에 직접 연결되어 있다.
공통 전극 층(103)은 금속 층(208) 위에 배치되어 있고 터치 구동 전극 요소(1031)와 터치 감지 전극 요소(1032)를 포함한다. 여기서, 터치 구동 전극 요소(1031)를 형성하는 복수의 터치 구동 서브-요소(1031a)는 신호 연결 라인(104)을 통해서 서로 연결되어 있다.
사용자가 손가락이나 스타일러스로 터치 패널을 터치할 때, 사용자의 손가락 또는 스타일러스는 터치 포인트에서 공통 전극 층(103)과 결합하여, 결합 정전 용량이 생성되며, 그럼으로써 터치 포인트에서 출력 전압과 출력 전류가 영향을 받는다. 터치 포인트에서 출력 전압 및/또는 출력 전류가 변하면, 이는 터치 액션이 있음을 보여준다.
더욱이, 터치 패널이 터치되었는지 여부를 판정한 후에는, 터치 패널 내의 터치 포인트의 특정 위치를 판정하는 것이 또한 필요하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 의해 제공된 어레이 기판은 게이트(105a), 소스(105b) 및 드레인(105c)을 갖고 있는 박막 트랜지스터(TFT)(105)를 더 포함한다. 게이트(105a)는 게이트 라인(101)에 전기적으로 연결되고, 소스(105b)는 데이터 라인(102)에 연결되어 있고, 드레인(105c)은 비아 홀을 통해서 픽셀 전극(205)에 전기적으로 연결된다. TFT(105)는 픽셀 전극(205) 양단의 전압과 공통 전극(103) 양단의 전압을 제어할 수 있게 구성되어 있다. 픽셀 전극(205)과 공통 전극(103) 간의 전계는 픽셀 전극(205) 양단의 전압과 공통 전극(103) 양단의 전압을 변경시킴으로써 가변하고, 그럼으로써 액정 디스플레이의 밝기가 변해서 다양한 그레이스케일의 디스플레이가 실현된다.
본 발명의 실시 예에 의해 제공되는 터치 패널에서, 공통 전극 층은 복수의 터치 구동 서브-전극이 함께 연결되어 터치 패널의 터치 구동 전극 요소를 형성할 수 있게 개선된다. 더욱이, 복수의 터치 감지 서브-전극은 함께 연결되어 터치 패널의 터치 감지 전극 요소를 형성할 수 있다. 터치 구동 전극 요소와 터치 감지 전극 요소는 서로 수직 교차하게 배열된다. 이는 터치 구동 전극 요소와 터치 감지 전극 요소에 의해 출력된 가변 전압을 갖는 행 또는 열에 따른 터치 패널의 터치 포인트의 특정 위치를 판정할 수 있다.
공통 전극 층은 금속 층(208)에 형성된다. 다음에, 패터닝 공정은 공통 전극 층을 도 3에 도시된 바와 같이 서로 수직 교차하게 배열된 터치 구동 전극 요소들(1031)과 터치 감지 전극 요소들(1032)로 분리하는데 이용된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 터치 감지 전극 요소들(1032)은 횡 방향으로 배열되어 있고, 각 횡 방향 어레이는 인접한 횡 방향 어레이와 전기적으로 분리되어 있다. 각 횡 방향 어레이는 복수의 터치 감지 서브-전극(1032b)을 포함하고, 각 횡 방향의 복수의 터치 감지 서브-전극(1032b)은 순차적으로 서로 전기적으로 연결된다. 각각의 터치 감지 서브-전극(1032b)은 다수 픽셀의 전기적으로 연결된 공통 전극들에 의해서 형성된다.
터치 구동 전극 요소들(1031)은 종 방향으로 배열되어 있고, 각 종 방향 어레이는 인접한 종 방향 어레이와 전기적으로 분리된다. 각 종 방향 어레이는 복수의 터치 구동 서브-전극(1031a)을 포함하고, 각 종 방향의 복수의 터치 구동 서브-전극(1031a)은 순차적으로 서로 전기적으로 연결된다. 각 터치 구동 서브-전극(1031a)은 다수 픽셀의 전기적으로 연결된 공통 전극들에 의해 형성된다.
전적으로 액정 디스플레이의 관점에서 볼 때, 공통 전극 층(103)은 전체 표면에서 연속적이다. 그러므로, 도 3에 도시된 바와 같이, 전체 표면에 연속인 공통 전극 층(103)에 터치 구동 전극 요소들(1031)과 터치 감지 전극 요소들(1032)을 에칭해서 형성할 때, 터치 구동 전극 요소들(1031) 내의 각 종 방향에 있는 다수의 터치 구동 서브-요소들(1031a)은, 터치 감지 전극 요소들(1032) 내의 각 횡 방향에 있는 다수의 터치 감지 서브-전극들(1032b)이 연속되게 보장하려면 불연속이 될 것이다. 추가 신호 연결 라인(104)은, 각 수직 방향의 다수의 터치 구동 서브-전극(1031a) 간의 전기적 연결이 실현될 수 있게, 각 수직 방향에 있는 다수의 터치 구동 서브-전극들(1031a)이 전기적으로 서로 연결되도록 배치되어야만 한다.
신호 연결 라인(104)은 공통 전극 층과는 다른 층에 배치되어야만 하고, 그렇지 않으면, 게이트 라인 방향을 따라서 연결된 터치 감지 서브-전극들(1032b)은 데이터 라인 방향을 따라서 연결된 터치 구동 서브-전극들(1031a)에 단락될 것이다. 즉, 터치 감지 전극 요소들(1032)과 터치 구동 전극 요소들(1031) 간에 단락이 발생할 것이다.
도 4는 도 1의 공통 전극 층의 등가 회로도이다. 도 4의 각 횡 방향 라인은 횡 방향 어레이를 나타내고, 각 종 방향 라인은 종 방향 어레이를 나타낸다. 1032i-1, 1032i 및 1032i+1은 3개의 인접한 횡 방향 어레이, 즉 터치 감지 전극 요소의 어레이들을 나타내고, 여기서 i=1, 2, 3, 4...이고; 1031j-1, 1031j 및 1031j+1은 3개의 종 방향 어레이, 즉 터치 감지 전극 요소의 어레이들을 나타내고, 여기서 j=1, 2, 3, 4...이다. 개별 횡 방향 어레이들은 각각 개별 종 방향 어레이들에 교차하여 복수의 교차 포인트가 형성된다. 예를 들어, 횡 방향 어레이(1032i)와 종 방향 어레이(1031j) 간의 교차 포인트는 B(xi yj)이다.
검출 유닛은 또한 액정 디스플레이에 배치된다. 검출 유닛은 기준 전압을 개별 픽셀 요소들의 출력 단자에 제공할 수 있다. 검출 유닛은 횡 방향 어레이들과 종 방향 어레이들을 순차적으로 스캔(scan)하며 터치가 있는지 여부를 판정하기 위해서 각각의 횡 방향 및 종 방향 어레이들의 검출된 실제 전압 값을 기준 전압에 비교한다.
다음에는, 포인트 B가 터치되었는지 여부를 판정하고 포인트 B의 좌표(x, y)를 판정하는 방법에 대한 예가 기술된다.
검출 유닛이 횡 방향 어레이(1032i-1)의 스캔 및 검출을 마쳤을 때, 다음에는 횡 방향 어레이(1032i)가 스캔된다. 횡 방향 어레이(1032i) 내의 개별 포인트들에 의해 출력된 실제 전압이 검출되고 검출된 실제 전압은 검출 유닛에 의해서 제공된 기준 전압에 비교된다. 검출된 실제 전압이 기준 전압과 동일하면, 이는 횡 방향 어레이(1032i) 내의 터치 포인트가 없음을 나타낸다. 검출된 실제 전압이 기준 전압과 다르면, 이는 횡 방향 어레이(1032i) 내의 터치 포인트가 있음을 나타내고, 그래서 터치 포인트의 y-축이 판정될 수 있다. 이때, 스캔 유닛은 모든 종 방향 어레이를 순차적으로 스캔한다. 스캔 유닛이 종 방향 어레이(1031j-1)의 스캔 및 검출을 마쳤을 때, 스캔 유닛은, 종 방향 어레이(1031j) 내의 개별 포인트들에 의해 출력된 실제 전압을 검출하고 검출된 실제 전압을 검출 유닛이 제공한 기준 전압에 비교하기 위해서, 종 방향 어레이(1031j)를 계속해서 스캔한다. 검출된 실제 전압이 기준 전압과 동일하면, 이는 종 방향 어레이(1031j) 내에 터치 포인트가 없음을 나타낸다. 검출된 실제 전압이 기준 전압과 다르면, 이는 종 방향 어레이(1031j) 내에 터치된 포인트가 있음을 나타내고, 그래서 이 터치된 포인트의 x-축이 판정될 수 있다. 횡 방향 어레이들과 종 방향 어레이들을 동시에 고려할 때, 횡 방향 어레이(1032i)에 터치 포인트가 있고 종 방향 어레이(1031j)에 터치 포인트가 있다면, 타치 포인트 B의 좌표(x, y)는 횡 방향 어레이(1032i)의 y-축과 종 방향 어레이(1031j)의 x-축에 따라서 판정될 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예는 도 5에 도시된 평면도를 갖는 다른 어레이 기판을 제공한다. 도 5에 도시된 어레이 기판은, 터치 구동 서브-전극들(1031a)이 게이트 라인(101) 방향을 따라서 서로 직접 연결되어 있고 터치 감지 서브-전극들(1032b)이 데이터 라인(102) 방향을 따라서 서로에 브릿지되어 있다는 점에서 도 1의 어레이 기판과 다르다. 터치 감지 서브-전극들(1302b)은 신호 연결 라인을 통해서 데이터 라인 방향을 따라서 인접한 터치 감지 서브-전극들에 브릿지되어 있고, 여기서 신호 연결 라인은 데이터 라인과 동일한 방향으로 배치되어 있다. 도 5에 도시된 어레이 기판의 동작 원리는 도 1의 어레이 기판의 동작 원리와 같다.
본 발명의 제3 실시 예는 도 6에 도시된 평면도를 갖는 어레이 기판을 제공한다. 도 6에 도시된 어레이 기판은, 터치 구동 서브-전극들(1031a)이 데이터 라인(102) 방향을 따라서 서로 직접 연결되어 있고 터치 감지 서브-전극들(1032b)이 게이트 라인(101) 방향을 따라서 서로에 브릿지되어 있다는 점에서 도 1의 어레이 기판과 다르다. 터치 감지 서브-전극들(1032b)은 신호 연결 라인(104)을 통해서 행 방향을 따라 인접한 터치 감지 서브-전극들에 브릿지되어 있고, 여기서 신호 연결 라인(104)은 게이트 라인(101)과 같은 방향으로 배치되어 있다. 도 6에 도시된 어레이 기판의 동작 원리는 도 1의 어레이 기판의 동작 원리와 같다.
본 발명의 제4 실시 예는 도 7에 도시된 평면도를 갖는 어레이 기판을 제공한다. 도 7에 도시된 어레이 기판은, 터치 구동 서브-전극들(1031a)이 게이트 라인 방향을 따라서 서로에 브릿지되어 있고 터치 감지 서브-전극들(1032b)이 데이터 라인(102) 방향을 따라서 서로 직접 연결되어 있다는 점에서 도 1의 어레이 기판과 다르다. 터치 구동 서브-전극들(1031a)은 신호 연결 라인을 통해서 게이트 라인 방향의 인접한 터치 구동 서브-전극들에 브릿지되어 있고, 신호 연결 라인은 게이트 라인(101)과 같은 방향으로 배치되어 있다. 도 7에 도시된 어레이 기판의 동작 원리는 도 1의 어레이 기판의 동작 원리와 같다.
본 발명의 다른 실시 예는 위의 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치를 더 제공한다.
터치 패널 내의 신호 연결 라인(104)은 터치 패널 내의 신호 연결 라인(104)과 데이터 라인(102)이 동일한 방향으로 배치될 때는 청색 픽셀에 대응하는 영역에 배치된다. 사람의 눈들은 상이한 색들에 대해서 상이한 감도를 가지며 청색에 민감하지는 않다. 그러므로, 청색 픽셀들이 일정 정도까지 감소하더라도 화상 품질은 손상을 입지 않을 것이다.
요약하면, 본 발명의 실시 예들에 의해 제공되는 정전 용량 인셀 터치 패널 및 디스플레이 장치에서는, 추가의 구동 전극과 감지 전극을 배치할 필요가 없다. 대신에 공통 전극 층이 개선되어, 액정 분자들을 구동시켜 이동하게 하는 전계가 개선된 공통 전극과 픽셀 전극 간에 형성될 수 있다. 한편, 공통 전극은 터치된 포인트에서 사용자와의 결합 캐패시터를 형성하고, 그래서 터치 패널이 터치되었는지 여부가 판정될 수 있다. 더욱이, 공통 전극 층은 서로 교차 배열된 터치 감지 전극 요소들의 어레이와 터치 구동 전극 요소들의 어레이를 갖고 있고, 터치 감지 전극 요소들의 어레이는 횡 방향으로 배치되어 있고 터치 구동 전극 요소들의 어레이는 종 방향으로 배치되어 있다. 그러므로, 횡 방향의 개별 터치 감지 전극 요소들의 어레이를 순차적으로 스캔할 수 있고 종 방향의 개별 터치 구동 전극 요소들의 어레이를 순차적으로 스캔할 수 있으며, 이후 터치된 포인트의 특정 위치를 판정할 수 있다. 추가의 터치 감지 전극과 터치 구동 전극이 필요하지 않으므로, 본 발명의 실시 예에 의해 제공되는 디스플레이 장치는 좀더 밝고 좀더 얇으며 좀더 신뢰할 수 있는 제어가 가능하다. 더욱이, 본 발명에서, 터치 구동 전극 또는 터치 감지 전극은 단일 신호 라인을 통해서 연결되며, 이는 신호 지연을 줄여줄 수 있고 신호 전송 속도를 높일 수 있다.
위에 기술된 것은 단지 공개의 예시적인 실시 예들에 관한 것이지 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니고; 본 공개의 범위는 첨부 특허청구범위에 의해서 정의된다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 게이트 라인, 데이터 라인 및 공통 전극 층이 배치되어 있는 어레이 기판을 포함하는 정전 용량 인셀 터치 패널에서,
    상기 공통 전극 층은 서로 절연되어 있는 복수의 터치 구동 전극 요소와 복수의 터치 감지 전극 요소를 포함하고;
    상기 터치 구동 전극 요소들은 복수의 터치 구동 서브-전극을 포함하고, 상기 터치 감지 전극 요소들은 복수의 터치 감지 서브-전극을 포함하고;
    상기 터치 구동 서브-전극들 또는 상기 터치 감지 서브-전극들은 데이터 라인 방향을 따라 서로에 브릿지(bridge)되고, 상기 터치 감지 서브-전극들 또는 상기 터치 구동 서브-전극들은 게이트 라인 방향을 따라 서로 직접 연결되며; 또는, 상기 터치 구동 서브-전극들 또는 상기 터치 감지 서브-전극들은 상기 게이트 라인 방향을 따라 서로에 브릿지 되고, 상기 터치 감지 서브-전극들 또는 상기 터치 구동 서브-전극들은 상기 데이터 라인 방향을 따라 직접 연결되고,
    상기 터치 패널은 신호 연결 라인을 더 포함하고, 상기 터치 구동 서브-전극들이 상기 게이트 라인 방향을 따라 서로 직접 연결되고 상기 터치 감지 서브-전극들이 상기 데이터 라인 방향을 따라 서로에 브릿지되어 있을 때, 상기 데이터 라인 방향을 따라 인접한 터치 감지 서브-전극들은 상기 신호 연결 라인을 통해서 서로에 브릿지되며, 상기 신호 연결 라인은 상기 데이터 라인과 같은 방향으로 배치되고,
    상기 터치 구동 서브-전극들이 상기 게이트 라인 방향을 따라 서로 직접 연결되고 상기 터치 감지 서브-전극들이 상기 데이터 라인 방향을 따라 서로에 브릿지되어 있을 때,
    적어도 하나의 게이트 라인은 터치 스캔 신호를 상기 터치 구동 전극 요소들에 인가하는 터치 기간 동안 터치 스캔 라인으로서 기능을 하는, 정전 용량 인셀 터치 패널.
  3. 게이트 라인, 데이터 라인 및 공통 전극 층이 배치되어 있는 어레이 기판을 포함하는 정전 용량 인셀 터치 패널에서,
    상기 공통 전극 층은 서로 절연되어 있는 복수의 터치 구동 전극 요소와 복수의 터치 감지 전극 요소를 포함하고;
    상기 터치 구동 전극 요소들은 복수의 터치 구동 서브-전극을 포함하고, 상기 터치 감지 전극 요소들은 복수의 터치 감지 서브-전극을 포함하고;
    상기 터치 구동 서브-전극들 또는 상기 터치 감지 서브-전극들은 데이터 라인 방향을 따라 서로에 브릿지(bridge)되고, 상기 터치 감지 서브-전극들 또는 상기 터치 구동 서브-전극들은 게이트 라인 방향을 따라 서로 직접 연결되며; 또는, 상기 터치 구동 서브-전극들 또는 상기 터치 감지 서브-전극들은 상기 게이트 라인 방향을 따라 서로에 브릿지 되고, 상기 터치 감지 서브-전극들 또는 상기 터치 구동 서브-전극들은 상기 데이터 라인 방향을 따라 직접 연결되고,
    상기 터치 패널은 신호 연결 라인을 더 포함하고, 상기 터치 구동 서브-전극들이 상기 게이트 라인 방향을 따라 서로 직접 연결되고 상기 터치 감지 서브-전극들이 상기 데이터 라인 방향을 따라 서로에 브릿지되어 있을 때, 상기 데이터 라인 방향을 따라 인접한 터치 감지 서브-전극들은 상기 신호 연결 라인을 통해서 서로에 브릿지되며, 상기 신호 연결 라인은 상기 데이터 라인과 같은 방향으로 배치되는, 정전 용량 인셀 터치 패널.
  4. 게이트 라인, 데이터 라인 및 공통 전극 층이 배치되어 있는 어레이 기판을 포함하는 정전 용량 인셀 터치 패널에서,
    상기 공통 전극 층은 서로 절연되어 있는 복수의 터치 구동 전극 요소와 복수의 터치 감지 전극 요소를 포함하고;
    상기 터치 구동 전극 요소들은 복수의 터치 구동 서브-전극을 포함하고, 상기 터치 감지 전극 요소들은 복수의 터치 감지 서브-전극을 포함하고;
    상기 터치 구동 서브-전극들 또는 상기 터치 감지 서브-전극들은 데이터 라인 방향을 따라 서로에 브릿지(bridge)되고, 상기 터치 감지 서브-전극들 또는 상기 터치 구동 서브-전극들은 게이트 라인 방향을 따라 서로 직접 연결되며; 또는, 상기 터치 구동 서브-전극들 또는 상기 터치 감지 서브-전극들은 상기 게이트 라인 방향을 따라 서로에 브릿지 되고, 상기 터치 감지 서브-전극들 또는 상기 터치 구동 서브-전극들은 상기 데이터 라인 방향을 따라 직접 연결되고,
    상기 터치 패널은 신호 연결 라인을 더 포함하고, 상기 터치 구동 서브-전극들이 상기 데이터 라인 방향을 따라 서로에 브릿지되어 있고 상기 터치 감지 서브-전극들이 상기 게이트 라인 방향을 따라 서로 직접 연결되어 있을 때, 상기 데이터 라인 방향을 따라 인접한 터치 구동 서브-전극들은 상기 신호 연결 라인을 통해서 서로에 브릿지되며, 상기 신호 연결 라인은 상기 데이터 라인과 같은 방향으로 배치되는, 정전 용량 인셀 터치 패널.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 신호 연결 라인과 상기 데이터 라인은 동일한 층에 배치되어 있는, 정전 용량 인셀 터치 패널.
  6. 게이트 라인, 데이터 라인 및 공통 전극 층이 배치되어 있는 어레이 기판을 포함하는 정전 용량 인셀 터치 패널에서,
    상기 공통 전극 층은 서로 절연되어 있는 복수의 터치 구동 전극 요소와 복수의 터치 감지 전극 요소를 포함하고;
    상기 터치 구동 전극 요소들은 복수의 터치 구동 서브-전극을 포함하고, 상기 터치 감지 전극 요소들은 복수의 터치 감지 서브-전극을 포함하고;
    상기 터치 구동 서브-전극들 또는 상기 터치 감지 서브-전극들은 데이터 라인 방향을 따라 서로에 브릿지(bridge)되고, 상기 터치 감지 서브-전극들 또는 상기 터치 구동 서브-전극들은 게이트 라인 방향을 따라 서로 직접 연결되며; 또는, 상기 터치 구동 서브-전극들 또는 상기 터치 감지 서브-전극들은 상기 게이트 라인 방향을 따라 서로에 브릿지 되고, 상기 터치 감지 서브-전극들 또는 상기 터치 구동 서브-전극들은 상기 데이터 라인 방향을 따라 직접 연결되고,
    상기 터치 패널은 신호 연결 라인을 더 포함하고, 상기 터치 구동 서브-전극들이 상기 데이터 라인 방향을 따라 서로에 직접 연결되어 있고 상기 터치 감지 서브-전극들이 상기 게이트 라인 방향을 따라 서로에 브릿지되어 있을 때, 행 방향을 따라 인접한 터치 감지 서브-전극들은 상기 신호 연결 라인을 통해서 서로에 브릿지되며, 상기 신호 연결 라인은 상기 게이트 라인과 같은 방향으로 배치되는, 정전 용량 인셀 터치 패널.
  7. 게이트 라인, 데이터 라인 및 공통 전극 층이 배치되어 있는 어레이 기판을 포함하는 정전 용량 인셀 터치 패널에서,
    상기 공통 전극 층은 서로 절연되어 있는 복수의 터치 구동 전극 요소와 복수의 터치 감지 전극 요소를 포함하고;
    상기 터치 구동 전극 요소들은 복수의 터치 구동 서브-전극을 포함하고, 상기 터치 감지 전극 요소들은 복수의 터치 감지 서브-전극을 포함하고;
    상기 터치 구동 서브-전극들 또는 상기 터치 감지 서브-전극들은 데이터 라인 방향을 따라 서로에 브릿지(bridge)되고, 상기 터치 감지 서브-전극들 또는 상기 터치 구동 서브-전극들은 게이트 라인 방향을 따라 서로 직접 연결되며; 또는, 상기 터치 구동 서브-전극들 또는 상기 터치 감지 서브-전극들은 상기 게이트 라인 방향을 따라 서로에 브릿지 되고, 상기 터치 감지 서브-전극들 또는 상기 터치 구동 서브-전극들은 상기 데이터 라인 방향을 따라 직접 연결되고,
    상기 터치 패널은 신호 연결 라인을 더 포함하고, 상기 터치 구동 서브-전극들이 상기 게이트 라인 방향을 따라 서로에 브릿지되어 있고 상기 터치 감지 서브-전극들이 상기 데이터 라인 방향을 따라 서로 직접 연결되어 있을 때, 상기 게이트 라인 방향을 따라 인접한 터치 구동 서브-전극들은 상기 신호 연결 라인을 통해서 서로에 브릿지되며, 상기 신호 연결 라인은 상기 게이트 라인과 같은 방향으로 배치되는, 정전 용량 인셀 터치 패널.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 신호 연결 라인과 상기 게이트 라인은 동일 층에 배치되어 있는, 정전 용량 인셀 터치 패널.
  9. 제2항에 기재된 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제3항, 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 기재된 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 터치 패널 내의 상기 신호 연결 라인과 상기 데이터 라인이 동일한 방향으로 배치될 때, 상기 신호 연결 라인은 청색 픽셀들에 대응하는 영역에 배치되는, 디스플레이 장치.
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