KR102033614B1 - 터치센서 일체형 표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 두께를 절감과 함께 터치 감도를 높일 수 있는 터치센서 일체형 표시장치에 관한 것으로, 서로 교차하도록 형성되는 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들; 상기 복수의 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차에 의해 정의되는 영역 내에 각각 형성되는 복수의 픽셀전극들; 상기 게이트 라인들 각각을 사이에 두고 서로 이웃하는 픽셀전극들 사이에서 상기 게이트 라인과 나란하게 형성되는 복수의 제 1 전극들; 상기 픽셀전극과 적어도 일부분이 중첩되도록 형성되고, 상기 데이터 라인과 나란하게 형성되는 복수의 제 2 전극들; 상기 복수의 제 1 전극들의 적어도 일부를 제 1 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 1 그룹의 제 1 전극들을 형성하는 복수의 제 1 라우팅 배선들; 상기 복수의 제 1 전극들의 나머지들을 제 2 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 2 그룹의 제1전극들을 형성하는 복수의 제 2 라우팅 배선들; 및 상기 복수의 제 2 전극들의 적어도 일부를 제 3 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 3 그룹의 제 2전극들을 형성하는 복수의 제 3 라우팅 배선들을 포함하며, 상기 제 1 그룹의 제 1 전극들과 상기 제 2 그룹의 제 1 전극들은 m: 1(m은 자연수)의 관계로 번갈아 배치되고, 상기 제 2 라우팅 배선은 접지되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 사용자의 터치를 인식할 수 있는 터치센서 일체형 표시장치에 관한 것으로, 특히 터치 구동전극과 터치 센싱전극 간의 상호 정전용량(mutual capacitance)을 줄임으로써 터치 센서의 감도를 높일 수 있는 터치센서 일체형 표시장치에 관한 것이다.
최근, 키보드, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 디지타이저(digitizer) 등의 다양한 입력장치(input device)들이 사용자와 가전기기 또는 각종 정보통신기기 사이의 인터페이스를 구성하기 위해 사용되고 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 입력장치를 사용하는 것은 사용법을 익혀야 하고 공간을 차지하는 등의 불편을 야기하는 문제점이 있었다. 따라서, 편리하면서도 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있는 입력장치에 대한 요구가 날로 증가되고 있다. 이와 같은 요구에 따라 사용자가 손가락이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치센서(touch sensor)가 제안되었다.
터치센서는 간단하고, 오작동이 적으며, 별도의 입력기기를 사용하지 않고도 입력이 가능할 뿐 아니라 사용자가 화면에 표시되는 내용을 통해 신속하고 용이하게 조작할 수 있다는 편리성 때문에 다양한 표시장치에 적용되고 있다.
터치센서는 구조에 따라서, 상판 부착형(add-on type)과 상판 일체형(on-cell type)으로 나눌 수 있다. 상판 부착형은 표시장치와 터치 센서가 형성된 터치 패널을 개별적으로 제조한 후에, 표시장치의 상판에 터치 패널을 부착하는 방식이다. 상판 일체형은 표시장치의 상부 유리 기판 표면에 터치센서를 직접 형성하는 방식이다.
상판 부착형은 표시장치 위에 완성된 터치 패널이 올라가 장착되는 구조로 두께가 두껍고, 표시장치의 밝기가 어두워져 시인성이 저하되는 문제가 있다.
한편, 상판 일체형의 경우, 표시장치의 상면에 별도의 터치센서가 형성된 구조로 상판 부착형 보다 두께를 줄일 수 있지만, 여전히 터치센서를 구성하는 구동전극층과 센싱전극층 및 이들을 절연시키기 위한 절연층 때문에 전체 두께가 증가하는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 종래 기술에 의한 문제점들을 해결할 수 있는 표시장치의 필요성이 대두되었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 표시장치의 터치를 인식하기 위한 터치 구동전극 및 터치 센싱전극을 표시장치 구성요소와 겸용하게 함으로써 두께를 절감하고 터치 감도를 높일 수 있는 터치센서 일체형 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이의 상호 정전용량을 줄임으로써 터치 감도의 저하와 함께 기생정전용량의 증가를 방지할 수 있는 터치센서 일체형 표시장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적 달성을 위해 본 발명의 제 1 특징에 따르는 터치센서 일체형 표시장치는, 서로 교차하도록 형성되는 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들; 상기 복수의 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차에 의해 정의되는 영역 내에 각각 형성되는 복수의 픽셀전극들; 상기 게이트 라인들 각각을 사이에 두고 서로 이웃하는 픽셀전극들 사이에서 상기 게이트 라인과 나란하게 형성되는 복수의 제 1 전극들; 상기 픽셀전극과 적어도 일부분이 중첩되도록 형성되고, 상기 데이터 라인과 나란하게 형성되는 복수의 제 2 전극들; 상기 복수의 제 1 전극들의 적어도 일부를 제 1 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 1 그룹의 제 1 전극들을 형성하는 복수의 제 1 라우팅 배선들; 상기 복수의 제 1 전극들의 나머지들을 제 2 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 2 그룹의 제1전극들을 형성하는 복수의 제 2 라우팅 배선들; 및 상기 복수의 제 2 전극들의 적어도 일부를 제 3 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 3 그룹의 제 2전극들을 형성하는 복수의 제 3 라우팅 배선들을 포함하며, 상기 제 1 그룹의 제 1 전극들과 상기 제 2 그룹의 제 1 전극들은 m: 1(m은 자연수)의 관계로 번갈아 배치되고, 상기 제 2 라우팅 배선은 접지되는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 제 2 전극들의 나머지들을 제 4 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 4 그룹의 제2전극들을 형성하는 복수의 제 4 라우팅 배선들을 더 포함하며, 상기 제 3 그룹의 제 2 전극들과 상기 제 4 그룹의 제 2 전극들은 n: 1(n은 자연수)의 관계로 번갈아 배치되고, 상기 제 4 라우팅 배선은 디스플레이 구동시에는 공통전압을 공급하는 전원부에 연결되고, 터치 구동시에는 접지된다.
상기 복수의 제 1전극들 각각에 상기 제 1전극의 방향을 따라 중첩되게 형성되고, 상기 제 1 전극의 저항을 감축시키는 적어도 하나의 제 1 저항감축 배선을 더 포함하며, 상기 제 2 그룹의 제 1 전극들은 상기 제 1 저항감축 배선을 통해 상기 제 2 라우팅 배선에 연결된다.
본 발명의 터치센서 일체형 표시장치는 상기 복수의 제 2전극들 각각에 상기 제 2전극의 방향을 따라 중첩되게 형성되고, 상기 제 2 전극의 저항을 감축시키는 적어도 하나의 제 2 저항감축 배선을 더 포함하며, 상기 제 4 그룹의 제 2 전극들은 상기 제 2 저항감축 배선을 통해 상기 제 4 라우팅 배선에 연결된다.
또한, 본 발명의 본 발명의 제 2 특징에 따르는 터치센서 일체형 표시장치는, 제 1 기판 상에 나란하게 형성되는 복수의 게이트라인들; 상기 게이트라인들을 덮도록 형성되는 게이트 절연막; 상기 게이트 절연막 상에 상기 게이트 라인들과 교차하도록 형성되는 복수의 데이터 라인들; 상기 게이트 라인들과 상기 데이터 라인들의 교차에 의해 정의되는 복수의 픽셀영역 내에 각각 형성되는 복수의 박막 트랜지스터; 상기 복수의 박막 트랜지스터들이 형성된 상기 게이트 절연막을 덮도록 형성되는 제 1 보호막; 상기 제 1 보호막 상에서 상기 복수의 픽셀영역 내에 각각 형성되는 복수의 픽셀전극들; 상기 게이트 라인을 사이에 두고 서로 이웃하는 픽셀전극들 사이에서 상기 게이트 라인과 나란하게 형성되는 복수의 제 1 전극들; 상기 복수의 제 1 전극들을을 덮도록 형성되는 제 2 보호막; 상기 제 2 보호막 상에서 상기 픽셀전극과 적어도 일부분이 중첩되도록 형성되고, 상기 데이터 라인과 나란하게 형성되는 복수의 제 2 전극들; 상기 복수의 제 1 전극들의 적어도 일부를 제 1의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제1그룹의 제 1전극들을 형성하는 복수의 제 1 라우팅 배선들; 상기 복수의 제 1 전극들의 나머지들을 제 2 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 2 그룹의 제1전극들을 형성하는 복수의 제 2 라우팅 배선들; 및 상기 복수의 제 2 전극들의 적어도 일부를 제 3 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 3 그룹의 제 2전극들을 형성하는 복수의 제 3 라우팅 배선들을 포함하며, 상기 제 1 그룹의 제 1 전극들과 상기 제 2 그룹의 제 1 전극들은 m: 1(m은 자연수)의 관계로 번갈아 배치되고, 상기 제 2 라우팅 배선은 접지되는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 제 2 전극들의 나머지들을 제 4 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 4 그룹의 제2전극들을 형성하는 복수의 제 4 라우팅 배선들을 더 포함하며, 상기 제 3 그룹의 제 2 전극들과 상기 제 4 그룹의 제 2 전극들은 n: 1(n은 자연수)의 관계로 번갈아 배치되고, 상기 제 4 라우팅 배선은 디스플레이 구동시에는 공통전압을 공급하는 전원부에 연결되고, 터치 구동시에는 접지된다. 상기 복수의 제 1전극들 각각에 상기 제 1전극의 방향을 따라 중첩되게 형성되고, 상기 제 1 전극의 저항을 감축시키는 적어도 하나의 제 1 저항감축 배선을 더 포함하며, 상기 제 2 그룹의 제 1 전극들은 상기 제 1 저항감축 배선을 통해 상기 제 2 라우팅 배선에 연결된다.
본 발명의 터치센서 일체형 표시장치는 상기 복수의 제 2전극들 각각에 상기 제 2전극의 방향을 따라 중첩되게 형성되고, 상기 제 2 전극의 저항을 감축시키는 적어도 하나의 제 2 저항감축 배선을 더 포함하며, 상기 제 4 그룹의 제 2 전극들은 상기 제 2 저항감축 배선을 통해 상기 제 4 라우팅 배선에 연결된다.
또한, 본 발명의 제 3 특징에 따르는 터치센서 일체형 표시장치는, 제 1 기판 상에 나란하게 형성되는 복수의 게이트라인들; 상기 게이트라인들을 덮도록 형성되는 게이트 절연막; 상기 게이트 절연막 상에 상기 게이트 라인들과 교차하도록 형성되는 복수의 데이터 라인들; 상기 게이트 라인들과 상기 데이터 라인들의 교차에 의해 정의되는 복수의 픽셀영역 내에 각각 형성되는 복수의 박막 트랜지스터들; 상기 복수의 박막 트랜지스터들이 형성된 상기 게이트 절연막을 덮도록 형성되는 제 1 보호막; 상기 제 1 보호막 상에서 상기 데이터 라인과 나란하게 형성되며, 상기 게이트 라인을 사이에 둔 적어도 2개의 픽셀영역 내에 형성되는 복수의 제 1 전극들; 상기 복수의 제 1 전극들을 덮도록 형성되는 제 2 보호막; 상기 제 2 보호막 상에서 상기 복수의 픽셀영역 내에 각각 형성되며, 상기 제 1 전극과 적어도 일부분이 중첩되도록 형성되는 복수의 픽셀전극들; 상기 게이트 라인을 사이에 두고 서로 이웃하는 픽셀전극들 사이에서, 상기 제 2 보호막 상에 형성되며, 상기 게이트 라인과 나란하게 형성되는 복수의 제 2 전극들; 상기 복수의 제 2 전극들의 적어도 일부를 제 1의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제1그룹의 제 2전극들을 형성하는 복수의 제 1 라우팅 배선들; 상기 복수의 제 2 전극들의 나머지들을 제 2 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 2 그룹의 제2전극들을 형성하는 복수의 제 2 라우팅 배선들; 및 상기 복수의 제 1 전극들의 적어도 일부를 제 3 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 3 그룹의 제 1전극들을 형성하는 복수의 제 3 라우팅 배선들을 포함하며, 상기 제 1 그룹의 제 2 전극들과 상기 제 2 그룹의 제 2 전극들은 m: 1(m은 자연수)의 관계로 번갈아 배치되고, 상기 제 2 라우팅 배선은 접지되는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 제 1 전극들의 나머지들을 제 4 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 4 그룹의 제1전극들을 형성하는 복수의 제 4 라우팅 배선들을 더 포함하며, 상기 제 3 그룹의 제 1 전극들과 상기 제 4 그룹의 제 1 전극들은 n: 1(n은 자연수)의 관계로 번갈아 배치되고, 상기 제 4 라우팅 배선은 디스플레이 구동시에는 공통전압을 공급하는 전원부에 연결되고, 터치 구동시에는 접지된다.
상기 복수의 제 1전극들 각각에 상기 제 1전극의 방향을 따라 중첩되게 형성되고, 상기 제 1 전극의 저항을 감축시키는 적어도 하나의 제 1 저항감축 배선을 더 포함하며, 상기 제 2 그룹의 제 2 전극들은 상기 제 1 저항감축 배선을 통해 상기 제 2 라우팅 배선에 연결된다.
상기 복수의 제 2전극들 각각에 상기 제 2전극의 방향을 따라 중첩되게 형성되고, 상기 제 2 전극의 저항을 감축시키는 적어도 하나의 제 2 저항감축 배선을 더 포함하며, 상기 제 4 그룹의 제 1 전극들은 상기 제 2 저항감축 배선을 통해 상기 제 4 라우팅 배선에 연결된다.
상술한 본 발명의 실시예에 의한 터치센서 일체형 표시장치에 따르면, 픽셀 전극과 함께 표시장치의 액정을 구동시키는 전계를 형성하기 위해 사용되는 공통전극을 터치 구동전극, 또는 터치 센싱전극으로 이용할 수 있기 때문에 터치 구동전극 또는 터치 센싱전극을 별도로 형성할 필요가 없다. 따라서, 터치 구동전극 또는 터치 센싱전극을 형성하기 위해 필요한 공정수를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 그 두께만큼 표시장치의 두께를 얇게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 의하면, 터치 구동전극들의 일부나, 터치 센싱전극들의 일부, 또는 터치 구동전극들의 일부와 터치 센싱전극들의 일부를 그라운드에 접지시켜 터치 유효전극으로 사용되는 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들을 줄일 수 있다. 따라서, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이의 상호 정전용량을 줄임으로써 터치 감도의 저하와 함께 기생정전용량의 증가를 방지할 수 있게 되므로 터치 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치를 개략적으로 도시한 블록도,
도 2는 도 1에 도시된 표시장치를 개략적으로 보여 주는 일부 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서 터치 구동전극과 터치 센싱전극에 의해 형성되는 터치 유효영역의 일례를 개략적으로 도시한 평면도,
도 4a는 도 3에 도시된 터치 유효 영역과 터치 비유효영역의 일부 영역을 도시한 평면도,
도 4b는 도 4a에 도시된 I-I'라인 및 라인 II-II'를 따라 취한 단면도,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서, 터치 구동전극과 터치 센싱전극에 의해 형성되는 터치 유효영역의 다른 예를 개략적으로 도시한 평면도,
도 6a는 도 5에 도시된 터치 유효 영역과 터치 비유효영역의 일부 영역을 도시한 평면도,
도 6b는 도 6a에 도시된 I-I'라인 및 라인 II-II'를 따라 취한 단면도,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치를 개략적으로 도시한 블록도,
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서 터치 구동전극과 터치 센싱전극에 의해 형성되는 터치 유효영역의 일례를 개략적으로 도시한 평면도,
도 9a는 도 8에 도시된 터치 유효 영역과 터치 비유효영역의 일부 영역을 도시한 평면도,
도 9b는 도 9a에 도시된 I-I'라인 및 라인 II-II'를 따라 취한 단면도.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서, 터치 구동전극과 터치 센싱전극에 의해 형성되는 터치 유효영역의 다른 예를 개략적으로 도시한 평면도,
도 11a는 도 10에 도시된 터치 유효 영역과 터치 비유효영역의 일부 영역을 도시한 평면도,
도 11b는 도 11a에 도시된 I-I'라인 및 라인 II-II'를 따라 취한 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 표시장치를 개략적으로 보여 주는 일부 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서 터치 구동전극과 터치 센싱전극에 의해 형성되는 터치 유효영역의 일례를 개략적으로 도시한 평면도,
도 4a는 도 3에 도시된 터치 유효 영역과 터치 비유효영역의 일부 영역을 도시한 평면도,
도 4b는 도 4a에 도시된 I-I'라인 및 라인 II-II'를 따라 취한 단면도,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서, 터치 구동전극과 터치 센싱전극에 의해 형성되는 터치 유효영역의 다른 예를 개략적으로 도시한 평면도,
도 6a는 도 5에 도시된 터치 유효 영역과 터치 비유효영역의 일부 영역을 도시한 평면도,
도 6b는 도 6a에 도시된 I-I'라인 및 라인 II-II'를 따라 취한 단면도,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치를 개략적으로 도시한 블록도,
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서 터치 구동전극과 터치 센싱전극에 의해 형성되는 터치 유효영역의 일례를 개략적으로 도시한 평면도,
도 9a는 도 8에 도시된 터치 유효 영역과 터치 비유효영역의 일부 영역을 도시한 평면도,
도 9b는 도 9a에 도시된 I-I'라인 및 라인 II-II'를 따라 취한 단면도.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서, 터치 구동전극과 터치 센싱전극에 의해 형성되는 터치 유효영역의 다른 예를 개략적으로 도시한 평면도,
도 11a는 도 10에 도시된 터치 유효 영역과 터치 비유효영역의 일부 영역을 도시한 평면도,
도 11b는 도 11a에 도시된 I-I'라인 및 라인 II-II'를 따라 취한 단면도.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다.
우선, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 대해 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치를 개략적으로 도시한 블록도, 도 2는 도 1에 도시된 표시장치를 개략적으로 보여 주는 일부 분해 사시도이다.
이하의 설명에서는 터치센서 일체형 표시장치의 일례로서 터치센서 일체형 액정 표시장치를 들어 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치센서 일체형 액정 표시장치는 액정 표시패널(LCP), 호스트 콘트롤러(10), 타이밍 콘트롤러(11), 데이터 구동부(12), 게이트 구동부(13), 전원 공급부(15), 터치 인식 프로세서(17) 등을 포함한다.
액정 표시패널(LCP)은 액정층(도시생략 )을 사이에 두고 형성되는 컬러필터 어레이(CFA)와 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)를 포함한다.
박막 트랜지스터 어레이(TFTA)는 제 1 기판(SUB1) 상에 제 1 방향(예를 들면, x방향)으로 나란하게 형성된 복수의 게이트 라인들(G1, G2, ...Gm), 상기 복수의 게이트 라인들(G1, G2, ...Gm)과 서로 교차하도록 제 2 방향(예를 들면, y방향)으로 나란하게 형성된 데이터 라인들(D1, D2, ...Dn), 상기 게이트 라인들(G1, G2, ...Gm)과 데이터 라인들(D1, D2, ...Dn)이 교차하는 영역에 형성되는 박막 트랜지스터들(TFT), 액정셀들에 데이터전압을 충전시키기 위한 복수의 픽셀 전극들(Px), 및 상기 복수의 픽셀 전극들(Px)과 대향하도록 배치된 공통전극들(COM)을 포함한다.
컬러필터 어레이(CFA)는 제 2 기판(SUB2) 상에 형성되는 블랙매트릭스 및 컬러필터(도시생략)를 포함한다. 액정 표시패널(LCP)의 제 1 기판(SUB1)과 제 2 기판(SUB2)의 외면에는 각각 편광판(POL1, POL2)이 부착되고, 액정과 접하는 제 1 및 제 2 기판들(SUB1, SUB2)의 내면에는 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막(도시생략)이 각각 형성된다. 액정 표시패널(LCP)의 컬러필터 어레이(CFA)와 박막 트랜지스터 어레이(TFTA) 사이에는 액정셀의 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서(coluumn spacer)가 형성될 수 있다.
백라이트 유닛(도시생략)은 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)의 아래에 배치된다. 백라이트 유닛은 다수의 광원들을 포함하며, 박막 트랜지스터 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, 공통전극들(COM)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 제 2 기판(SUB2)에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서는 픽셀 전극(Px)과 함께 제 1 기판(SUB1) 상에 형성된다. 이하의 본 발명의 실시예에서는 수평전계 구동방식을 예로 들어 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서 터치 구동전극과 터치 센싱전극에 의해 형성되는 터치 유효 영역의 일례를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 4a는 도 3에 도시된 터치 유효 영역과 터치 비유효 영역의 일부 영역(R1)을 도시한 평면도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 I-I'라인 및 라인 II-II'를 따라 취한 단면도이다.
도 3, 도 4a 및 도 4b를 참고하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(COM)은 제 1 방향(예를 들면, x축 방향)과 또는 제 2 방향(예를 들면, y축 방향)으로 나란하게 분할(도 3의 실시예에서는 y축 방향으로 분할됨)된 복수의 공통전극들로 구성된다. 이들 공통전극(COM)은 터치센서를 구성하는 복수의 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3)로서의 기능을 겸한다. 제 2 방향(y축 방향)으로 배열되는 제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3)의 각각은 복수의 전극패턴들을 포함하며, 이들 복수의 전극패턴들은 적어도 하나의 연결부에 의해 일체로 연결되어 있다(도 3의 실시예에서는 3개의 연결부에 의해 서로 이웃하는 전극패턴들이 일체로 연결됨).
제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3)의 각각은 저항감축을 위한 저항감축 배선들(RxW1~RxW3, RxW4~RxW6, RxW7~RxW9)을 포함하도록 구성된다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3) 중 제 1 터치 센싱전극(Rx1)은 y축 방향으로 3개의 제 1 센싱전극 저항감축 배선들(RxW1~RxW3)과 접촉하도록 형성되고, 제 2 터치 센싱전극(Rx2)은 y축 방향으로 3개의 제 2 센싱전극 저항감축 배선들(RxW4~RxW6)과 접촉하도록 형성되며, 제 3 터치 센싱전극들(Rx3)은 y축 방향으로 3개의 제 3 센싱전극 저항감축 배선들(RxW7~RxW9)과 접촉하도록 형성된다. 이와 같이 형성된 제 1 내지 제 3 저항감축 배선들(RxW1~RxW3, RxW4~RxW6, RxW7~RxW9)은 제 1 내지 제 3 센싱 라우팅 배선들(RL1, RL2, RL3)을 통해 도 1에 도시된 전원부(15)와 터치 인식 프로세서(17)에 각각 접속된다. 제 1 내지 제 3 저항감축 배선들(RxW1~RxW3, RxW4~RxW6, RxW7~RxW9)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로 형성되는 터치 센싱전극들(Rx1~Rx3)의 저항을 감축시키기 위해 저항이 낮은 Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag, Ag 계열 합금들과 같은 금속물질로 형성된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에서, 제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3)은 도 1에 도시된 바와 같이 디스플레이 구동시에는 전원 공급부(15)를 통해 공통전압(Vcom)을 공급받아 표시장치의 공통전극으로 기능하고, 터치 구동시에는 터치 인식 프로세서(17)에 접속되어 터치 센싱전극들과 터치 구동전극들 사이의 터치 전후의 상호 정전용량의 변화량을 공급함으로써, 터치 인식 프로세서(17)가 터치여부 및 터치위치를 판단할 수 있도록 하는 터치 센싱전극으로 기능한다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치는 제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3)의 연결부 및 터치 센싱전극 저항감축 배선들(Rx1~Rx3, Rx4~Rx6, Rx7~Rx9)과 교차하도록 제 1 방향(x축 방향)으로 배열되며, 서로 분리된 제 1 내지 제 5 터치 무구동 전극들(TxGW1~TxGW5)과, 제 1 내지 제 12 터치 구동전극들(Tx1~Tx12)을 포함한다. 제 1 내지 제 5 터치 무구동 전극들(TxG1~TxG5)과 제 1 내지 제 12 터치 구동전극들(Tx1~Tx12)은 적절한 수의 비율로 번갈아 배치된다. 도 3의 예에서는 2개의 터치 무구동 전극들(TxG1~TxG2 또는 TxG3~TxG4)이 먼저 배치된 후 6개의 터치 구동전극들(Tx1~Tx6 또는 Tx7~Tx12)이 나중에 배치되는 방식으로 번갈아 배열되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 그 순서와 배치되는 개수는 필요에 따라 적절히 변경할 수 있다.
제 1 내지 제 5 터치 무구동 전극들(TxG1~TxG5)은 저항감축을 위한 제 1 내지 제 5 터치 무구동 전극 저항감축 배선들(TxGW1~TxGW5)(이하, 제 1 내지 제 5 무구동 전극 저항감축 배선이라 함)을 각각 포함하도록 구성된다. 제 1 및 제 2 터치 무구동 전극들(TxG1~TxG2)은 제 1 및 제 2 무구동 전극 저항감축 배선들(TxGW1~TxGW2)을 통해 제 1 접지배선(GND1)에 연결되고, 제 3 및 제 4 터치 무구동 전극들(TxG3~TxG4)은 제 3 및 제 4 무구동 전극 저항감축 배선들(TxGW3~TxGW4)을 통해 제 2 접지배선(GND2)에 연결되며, 제 5 터치 무구동 전극(TxGW5)은 제 5 무구동 전극 저항감축 배선(TxGW5)을 통해 제 3 접지배선(GND3)에 연결된다. 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3)은 그라운드(ground)에 접지된다.
제 1 내지 제 12 터치 구동전극들(Tx1~Tx12)은, ITO, IZO, GZO와 같은 투명 금속물질로 형성되는 경우에는, 이들의 저항감축을 위해 Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag, Ag 계열 합금들과 같은 금속물질로 형성되는 저항감축 배선들(TxW1~TxW12)(이하, 제 1 내지 제 12 구동전극 저항감축 배선이라 함)을 각각 포함하도록 구성된다. 그러나, 제 1 내지 제 12 터치 구동전극들(Tx1~Tx12)이 Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag, Ag 계열 합금들과 같은 금속물질로 형성되는 경우에는 저항감축 배선은 별도로 형성될 필요가 없다. 제 1 내지 제 3 터치 구동 전극들(Tx1~Tx3)은 제 1 내지 제 3 구동 전극 저항감축 배선들(TxW1~TxW3)을 통해 제 1 구동 라우팅 배선(TL1)에 연결되고, 제 4 내지 제 6 터치 구동 전극들(Tx4~Tx6)은 제 4 내지 제 6 구동 전극 저항감축 배선들(TxW4~TxW6)을 통해 제 2 구동 라우팅 배선(TL2)에 연결되며, 제 7 내지 제 9 터치 구동 전극들(Tx7~Tx9)은 제 7 내지 제 9 구동 전극 저항감축 배선들(TxW7~TxW9)을 통해 제 3구동 라우팅 배선(TL3)에 연결되고, 제 10 내지 제 12 터치 구동 전극들(Tx10~Tx12)은 제 10 내지 제 12 구동 전극 저항감축 배선들(TxW10~TxW12)을 통해 제 4 구동 라우팅 배선(TL4)에 연결된다. 제 1 내지 제 4 라우팅 배선들(TL1, TL2, TL3, TL4)은
본 발명의 제 1 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에서, 제 1 내지 제 3 터치 구동전극들(Tx1~Tx3), 제 4 내지 제 6 터치 구동전극들(Tx4~Tx6), 제 7 내지 제 9 터치 구동전극들(Tx7~Tx9) 및 제 10 내지 제 12 터치 구동전극들(Tx10~Tx12)은 터치 구동시에 각각 제 1 내지 제 4 구동 라우팅 배선(TL1, TL2, TL3, TL4)을 통해 도 1에 도시된 전원부(15)에 접속되어 터치 구동전압(Vtsp)을 공급받음으로써, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이에 상호 정전용량이 발생되도록 해 준다.
반면, 제 1 및 제 2 무구동 전극 저항감축 배선들(TxGW1, TxGW2)을 통해 제 1 접지배선(GND1)에 연결된 제 1 및 제 2 터치 무구동전극들(TxG1, TxG2)과, 제 3 및 제 4 무구동 전극 저항감축 배선들(TxGW3, TxGW4)을 통해 제 2 접지배선(GND2)에 연결된 제 3 및 제 4 터치 무구동전극들(TxG3, TxG4)과, 제 5 무구동 전극 저항감축 배선(TxGW5)을 통해 제 3 접지배선(GND3)에 연결된 제 5 터치 무구동전극(TxG5)은 이들 접지배선(GND1~GND3)에 의해 그라운드에 접지되므로 터치 센서로서 기능하지 못하게 된다.
도 3에 도시된 실시예에서 제 1 및 제 2 터치 무구동전극들(TxG1, TxG2)이 차지하는 영역과 그들 사이의 영역, 제 3 및 제 4 터치 무구동전극들(TxG3, TxG4)이 차지하는 영역과 그들 사이의 영역, 및 제 5 터치 무구동전극(Tx17)이 차지하는 영역은 터치 비유효 영역이 되고, 터치 비유효 영역들 사이에 형성되는 영역만이 터치 유효영역으로 된다. 도 3의 예는 제 1 터치 유효영역(TEA1)과 제 2 터치 유효영역(TEA2)으로 이루어진 터치 유효영역을 보여주고 있다.
상술한 도 3의 제 1 실시예에서는 터치 비유효 영역에 일정한 수의 터치 무구동전극과 터치 센싱전극이 존재하게 되고 이 영역에 존재하는 터치 무구동전극들은 접지되어 있기 때문에 터치 구동전압이 공급되지 않는다. 이에 따라 터치 비유효 영역에 존재하는 터치 무구동전극들과 터치 센싱전극들 사이에는 상호 정전용량이 발생하지 않게 되므로, 터치 무구동전극들과 터치 센싱전극들의 일부가 터치 센싱을 위한 유효전극으로 이용되지 못하게 된다. 이러한 터치 비유효 영역은 실제로 터치가 이루어지는 접촉 부위에 비해 매우 작게 형성되고 바로 인접하여 터치 유효영역이 형성되므로 터치 유효영역으로 이용되지 않더라도 실제의 터치 인식에는 전혀 문제가 발생하지 않는다.
본 발명의 도 3에 따른 제 1 실시예에서, 터치 센싱전극(공통전극)은 표시장치의 픽셀전극과 1:1의 관계 또는 픽셀전극 수개 내지 수십개 당 하나의 관계로 형성될 수 있다.
일반적으로, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들이 모두 유효전극으로 사용되게 되면, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이의 거리가 매우 가깝게 될 뿐만 아니라 터치 구동전극들과 모든 터치 센싱전극들의 교차점 또한 증가하게 된다. 일반적인 정전용량식 터치 센서의 경우 단위 터치 유효 블록(터치를 인식하기 위한 기본 단위)이 수십개 내지 수백개 이상의 픽셀전극 크기에 대응하도록 형성되기 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이에 발생하는 상호 정전용량은 일반적인 정전용량식 터치 센서에 비해 수십배 이상으로 증가한다. 이와 같은 상호 정전용량의 급격한 증가는 터치 감도를 저하시키고 기생정전용량을 증가시키기 때문에 터치 성능을 저하시킬 수 있다.
그러나, 본 발명의 도 3의 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 있어서는, 상술한 바와 같이 터치 무구동전극들을 그라운드에 접지시켜 터치 유효전극으로 사용되는 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들을 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이의 상호 정전용량을 줄임으로써 터치 감도의 저하와 함께 기생정전용량의 증가를 방지할 수 있게 되므로 터치 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 터치 센싱전극이나 터치 구동전극을 구동 라우팅 배선과 센싱 라우팅 배선을 이용하여 적절한 수로 그룹화할 수 있으므로 터치를 인식할 수 있는 터치 인식 기본단위를 필요에 따라 적절히 조정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
비록 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에서는 터치 무구동전극들의 수, 무구동 전극 저항감축 배선들의 수, 터치 구동전극들의 수, 구동 전극 저항감축 배선들의 수, 터치 센싱전극들의 수, 및 센싱전극 저항감축 배선들의 수가 구체적으로 나타나 있으나, 이는 예시적인 사항에 지나지 않으며, 당해 기술분야에 속하는 통상의 기술자는 이들 수를 필요에 따라 적절히 변경할 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 이는 본 발명의 상세한 설명에 기재된 다른 실시예들의 경우에도 동일하게 적용된다.
다음으로, 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 터치센서 일체형 표시장치의 구조에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치는 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)의 기판(SUB1) 상에 서로 교차되도록 형성되는 게이트 라인들(GL) 및 데이터 라인들(DL)과, 상기 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)의 교차 영역에 형성되는 박막 트랜지스터들(TFT)과, 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 픽셀전극들(Px)과, 상기 픽셀전극들(Px)과 대향하는 공통전극들(COM)을 포함한다. 본 발명의 제 1 실시예에서는 공통전극(COM)이 터치 센싱전극(Rx1)의 기능을 겸하므로, 이하의 설명에서는 필요에 따라 이들을 공통전극(COM), 터치 센싱전극(Rx1), 공통전극 겸용 터치 센싱전극(Rx1), 또는 터치 센싱전극 겸용 공통전극(COM)이라 칭하기로 한다.
도 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터 연장되는 게이트 전극(G)과, 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(G)을 커버하는 게이트 절연층(GI) 상에서 게이트 전극(G)과 대응하는 영역에 형성되는 활성층(A)과, 활성층(A)을 커버하는 제 1 보호막(PAS1) 상에 형성되는 데이터 라인(DL) 으로부터 연장되는 소스 전극(S)과, 이 소스 전극(S)과 대향하도록 형성되는 드레인 전극(D)을 포함한다. 이와 같이 형성된 박막 트랜지스터(TFT)는 제 1 보호막(PAS1)으로 덮여 있으며, 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(D)의 일부분은 제 1 보호막(PAS1)에 형성된 콘택홀(CH)을 통해 노출되도록 되어 있다.
게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)의 교차에 의해 정의되는 제 1 보호막(PAS1) 상의 픽셀영역들에는 픽셀전극들(Px)이 형성되며, 게이트 라인(GL)을 사이에 두고 이웃하는 픽셀전극들(Px) 사이에는 게이트 라인(GL)과 나란하게 터치 무구동 전극(TxG)과 터치 구동전극(Tx1)이 형성된다. 터치 무구동 전극(TxG)과 터치 구동전극(Tx1)의 각각은 게이트 라인(GL)과 적어도 일부분이 중첩되거나 중첩되지 않게 형성될 수도 있다. 각각의 픽셀전극(Px)은 제 1 보호막(PAS1)을 통해 노출된 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(D)과 연결된다.
터치 비유효 영역의 터치 무구동전극(Tx2)에는 저항감축을 위한 비구동 전극 저항감축 배선(TxGW2)이 형성되고, 터치 유효영역(TEA1)의 터치 구동전극(Tx1)에도 저항감축을 위한 구동전극 저항감축 배선(TxW1)이 형성된다. 터치 비구동 전극들과 터치 구동전극들은 무구동 전극 저항감축 배선들과 구동전극 저항감축 배선들을 이용하여 미리 정해진 단위로 접지배선들과 제 1 내지 제 4 구동 라우팅 배선들(TL1~TL4)에 연결함으로써 용이하게 그룹화할 수 있다.
터치 무구동전극(TxG2), 무구동전극 저항감축 배선들(TxGW2), 터치 구동전극(Tx1), 구동 전극 저항감축 배선(TxW1) 및 픽셀전극들(Px)이 형성된 기판(SUB1)의 전면 상에는 제 2 보호막(PAS2)이 형성되고, 제 2 보호막(PAS2) 상에는 데이터 라인(DL)과 나란하게 센싱전극 저항감축 배선(RxW1)이 형성된다.
센싱전극 저항감축 배선(RxW1)이 형성된 제 2 보호막(PAS2) 상에는 픽셀전극(Px)과 중첩되고 센싱전극 저항감축 배선(RxW1)과 접촉하도록 공통전극 겸용 터치 센싱전극(Rx1)이 y축 방향으로 형성된다. 본 발명의 제 1 실시예에서는 각각의 공통전극 겸용 터치 센싱전극(Rx1, Rx2, Rx3)은 픽셀전극(Px)과 중첩되도록 형성되며, 데이터 라인(DL)이 배열되는 방향으로 서로 연결되어 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 센싱 전극라인을 형성한다. 또한, 각각의 공통전극 겸용 터치 센싱전극(Rx1, Rx2, Rx3)은 복수의 슬릿(SL)을 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치에서는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 제 1 보호층(PAS1) 상에 형성되는 픽셀전극(Px)은 슬릿이 없도록 형성되고, 제 2 보호층(PAS2) 상에 형성되는 공통전극 겸용 터치 센싱전극(Rx1)은 슬릿(SL)을 갖도록 형성된다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 터치 센싱전극(Rx1)과 픽셀전극(Px)의 어느 하나가 슬롯이 있는 형상이면 다른 하나는 슬롯이 없는 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
다음으로, 도 5를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서 터치 구동전극과 터치 센싱전극에 의해 형성되는 터치 인식 영역의 다른 예(변형예)에 대해 설명하기로 한다.
도 5의 변형예가 도 3의 제 1 실시예와 다른 점은 도 3의 실시예에서는 터치 무구동전극들(TxG1~TxG2, TxG3~TxG4, 2TxG5)만 무구동전극 저항감축 배선들(TxGW1~TxGW2, TxGW1~TxGW2, TxGW5)을 통해 접지배선들(GND1, GND2, GND3)에 각각 접속되지만, 도 5의 실시예에서는 터치 무구동전극들과 함께 터치 무센싱전극들도 접지배선에 의해 그라운드에 접지된다는 점에서 차이가 있다.
도5, 도 6a 및 도 6b를 참고하면, 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(COM)은 제 1 방향(예를 들면, x축 방향) 또는 제 2 방향(예를 들면, y축 방향)으로 분할된(도 5의 변형예에서는 y축 방향으로 분할됨) 복수의 공통전극들로 구성된다. 이들 복수의 공통전극들(COM) 중 일부는 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3)로서의 기능을 겸하고, 일부는 무센싱 전극들(RxG1~RxG3)로서의 기능을 겸한다.
제 2 방향(y축 방향)으로 배열되는 제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3)의 각각은 복수의 전극패턴들을 포함하며, 이들 복수의 전극패턴들은 적어도 하나의 연결부에 의해 일체로 연결되어 있다(도 5의 실시예에서는 2개의 연결부에 의해 서로 이웃하는 전극패턴들이 일체로 연결됨).
제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3)은 저항감축을 위한 제 1 내지 제 3 센싱전극 저항감축 배선들(RxW1~RxW2, RxW3~RxW4, RxW5~RxW6)을 포함하도록 구성된다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3) 중 제 1 터치 센싱전극 (Rx1)은 2개의 제 1 센싱전극 저항감축 배선들(RxW1, RxW2)과 접촉하도록 형성되고, 제 2 터치 센싱전극들(Rx2)은 2개의 제 2 센싱전극 저항감축 배선들(RxW3, RxW4)과 접촉하도록 형성되며, 제 3 터치 센싱전극 (Rx3)은 2개의 제 3 센싱전극 저항감축 배선들(RxW5 RxW6)과 서로 접촉하도록 형성된다. 이와 같이 형성된 제 1 내지 제 3 센싱전극 저항감축 배선들(RxW2~RxW3, RxW5~RxW6, RxW8~RxW9)은 제 1 내지 제 3 센싱 라우팅 배선들(RL1, RL2, RL3)을 통해 전원부(15)와 터치 인식 프로세서(17)에 각각 접속된다.
한편, y축 방향으로 배열되는 제 1 내지 제 3 터치 무센싱 전극들(RxG1~RxG3)은 제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1~Rx3)과 번갈아 배치된다. 도 5의 제 1 실시예의 변형예에서는 제 1 내지 제 3 터치 무센싱 전극들과 제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들이 번갈아 배치되고, 그 크기가 서로 다른 것으로 도시되어 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 그 크기와, 라우팅 배선 또는 접지배선에 연결되는 터치 센싱전극 및 터치 무세싱 전극의 수는 필요에 따라 적절히 변경할 수 있다.
제 1 내지 제 3 무센싱전극들(RxG1, RxG2, RxG3)의 각각은 저항감축을 위한 저항감축 배선들을 포함하도록 구성된다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 제 1 내지 제 3 무센싱전극들(RxG1, RxG2, RxG3) 중 제 1 무센싱전극 (RxG1)은 제 1 무센싱전극 저항감축 배선 (RxGW1)과 서로 접촉하도록 형성되고, 제 2 무센싱전극 (RxG2)은 제 2 무센싱전극 저항감축 배선(RxW4)과 서로 접촉하도록 형성되며, 제 3 무센싱전극(RxG3)은 제 3 무센싱전극 저항감축 배선(RxW7)과 서로 접촉하도록 형성된다. 이와 같이 형성된 제 1 내지 제 3 무센싱전극 저항감축 배선들(RxGW1, RxGW2, RxGW3)은 각각 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1, GND2, GND3)을 통해 그라운드에 접지된다.
상기 실시예에서는 제 1 내지 제 3 무센싱전극 저항감축 배선들(RxGW1, RxGW2, RxGW3)을 통해 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3) 각각에 접속되는 터치 무센싱 전극들(RxG1~RxG3)이 각각 1열로 형성되는 경우를 보여주고 있지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 2열 이상의 터치 무센싱전극들이 각각의 접지배선에 접속되도록 구성할 수도 있다.
본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에서, 제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3)은 디스플레이 구동시에는 도 1에 도시된 전원 공급부(15)를 통해 공통전압(Vcom)을 공급받고, 터치 구동시에는 터치 인식 프로세서(17)에 접속되어 터치 센싱전극들과 터치 구동전극들 사이의 터치 전후의 상호 정전용량의 변화량을 공급함으로써, 터치 인식 프로세서(17)가 터치여부 및 터치위치를 판단할 수 있도록 해 준다. 그러나, 제 1 내지 제 3 터치 무센싱 전극들(RxG1, RxG2, RxG3)은 디스플레이 구동시에는 제 1 내지 제 3 공통배선들(COMW1, COMW2, COMW3)을 통해 도 1에 도시된 전원 공급부(15)를 통해 공통전압(Vcom)을 공급받지만, 터치 구동시에는 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3)을 통해 그라운드에 접지된다. 제 1 내지 제 3 공통배선들(COMW1, COMW2, COMW3)과 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3)은 기능상 명칭을 달리할 뿐이며, 동일한 배선을 이용하고 스위칭 소자를 이용하여 디스플레이 구동시와 터치 구동시 선택적으로 공통전압을 공급하거나 접지시킬 수 있다. 물론 제 1 내지 제 3 공통배선들(COMW1, COMW2, COMW3)과 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3)을 별도로 형성하여 디스플레이 구동시에는 제 1 내지 제 3 공통배선들(COMW1, COMW2, COMW3)을 통해 전원부(15)와 접속되고, 터치 구동시에는 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3)을 통해 그라운드에 접속되도록 할 수도 있다.상술한 바와 같이 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1, GND2, GND3)과 연결된 제 1 내지 제 3 터치 무센싱전극들(Rx1G, Rx2G, Rx3G)은 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1, GND2, GND3)에 의해 그라운드에 접지되므로 터치 구동시 터치 센서로서 기능하지 못하게 된다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치는 제 1 내지 제 3 터치 무센싱전극들(RxG1, RxG2, RxG3)의 연결부들, 터치 무센싱전극 저항감축 배선들(RxGW1~RxGW3), 제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3)의 연결부들, 터치 센싱전극 저항감축 배선들(RxW1~RxW3)과 교차하도록 제 1 방향(x축 방향)으로 배열되며, 서로 분리된 제 1 내지 제 5 터치 무구동 전극들(TxGW1~TxGW5)과, 제 1 내지 제 12 터치 구동전극들(Tx1~Tx12)을 포함한다. 제 1 내지 제 5 터치 무구동 전극들(TxGW1~TxGW5)과 제 1 내지 제 12 터치 구동전극들(Tx1~Tx12)은 적절한 수의 비율로 번갈아 배치된다. 도 5의 변형예에서는 2개의 터치 무구동 전극들(TxG1~TxG2 또는 TxG3~TxG4)이 먼저 배치된 후 6개의 터치 구동전극들(Tx1~Tx6 또는 Tx7~Tx12)이 나중에 배치되는 방식으로 번갈아 배열되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 그 순서와 배치되는 갯수는 필요에 따라 적절히 변경할 수 있다.
제 1 내지 제 5 터치 무구동 전극들(TxG1~TxG5)은 저항감축을 위한 제 1 내지 제 5 터치 무구동 전극 저항감축 배선들(TxGW1~TxGW5)(이하, 제 1 내지 제 5 무구동 전극 저항감축 배선이라 함)을 각각 포함하도록 구성된다. 제 1 및 제 2 터치 무구동 전극들(TxG1~TxG2)은 제 1 및 제 2 무구동 전극 저항감축 배선들(TxGW1~TxGW2)을 통해 제 1 접지배선(GND1)에 연결되고, 제 3 및 제 4 터치 무구동 전극들(TxG3~TxG4)은 제 3 및 제 4 무구동 전극 저항감축 배선들(TxGW3~TxGW4)을 통해 제 2 접지배선(GND2)에 연결되며, 제 5 터치 무구동 전극(TxGW5)은 제 5 무구동 전극 저항감축 배선(TxGW5)을 통해 제 3 접지배선(GND3)에 연결된다. 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3)은 그라운드(ground)에 접지된다.
제 1 내지 제 12 터치 구동전극들(Tx1~Tx12)은 ITO, IZO, GZO와 같은 투명 금속물질로 형성되는 경우에는 저항감축을 위해 Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag, Ag 계열 합금들과 같은 금속물질로 형성되는 저항감축 배선들(TxW1~TxW12)(이하, 제 1 내지 제 12 구동전극 저항감축 배선이라 함)을 각각 포함하도록 구성된다. 그러나, 제 1 내지 제 12 터치 구동전극들(Tx1~Tx12)이 Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag, Ag 계열 합금들과 같은 금속물질로 형성되는 경우에는 저항감축 배선은 별도로 형성될 필요가 없다. 제 1 내지 제 3 터치 구동 전극들(Tx1~Tx3)은 제 1 내지 제 3 구동 전극 저항감축 배선들(TxW1~TxW3)을 통해 제 1 구동 라우팅 배선(TL1)에 연결되고, 제 4 내지 제 6 터치 구동 전극들(Tx4~Tx6)은 제 4 내지 제 6 구동 전극 저항감축 배선들(TxW4~TxW6)을 통해 제 2 구동 라우팅 배선(TL2)에 연결되며, 제 7 내지 제 9 터치 구동 전극들(Tx7~Tx9)은 제 7 내지 제 9 구동 전극 저항감축 배선들(TxW7~TxW9)을 통해 제 3구동 라우팅 배선(TL3)에 연결되고, 제 10 내지 제 12 터치 구동 전극들(Tx10~Tx12)은 제 10 내지 제 12 구동 전극 저항감축 배선들(TxW10~TxW12)을 통해 제 4 구동 라우팅 배선(TL4)에 연결된다.
본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에서, 제 1 내지 제 3 터치 구동전극들(Tx1~Tx3), 제 4 내지 제 6 터치 구동전극들(Tx4~Tx6), 및 제 7 내지 제 9 터치 구동전극들(Tx7~Tx9) 및 제 10 내지 제 12 터치 구동전극들(Tx10~Tx12)은 터치 구동시에 각각 제 1 내지 제 4 구동 라우팅 배선(TL1, TL2, TL3, TL4)을 통해 도 1에 도시된 전원부(15)에 접속되어 터치 구동전압(Vtsp)을 공급함으로써, 이들 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이에 상호 정전용량이 발생시키도록 해 준다.
반면, 제 1 및 제 2 무구동 전극 저항감축 배선들(TxGW1, TxGW2)을 통해 제 4 접지배선(GND4)에 연결된 제 1 및 제 2 터치 무구동전극들(TxG1, TxG2)과, 제 3 및 제 4 무구동 전극 저항감축 배선들(TxGW3, TxGW4)을 통해 제 5 접지배선(GND5)에 연결된 제 3 및 제 4 터치 무구동전극들(TxG3, TxG4)과, 제 5 무구동 전극 저항감축 배선(TxGW5)을 통해 제 6 접지배선(GND6)에 연결된 제 5 터치 무구동전극(Tx5)은 제 4 내지 제 6 접지배선들(GND4~GND6)에 의해 그라운드에 접지되므로 터치 센서로서 기능하지 못하게 된다.
도 5에 도시된 제 1 실시예의 변형예에서는, 제 1 내지 제 3 터치 무센싱전극들(RxG1, RxG2, RxG3)이 차지하는 영역, 제 1 및 제 2 터치 무구동전극들(TxG1, TxG2)이 차지하는 영역과 그들 사이의 영역, 제 3 및 제 4 터치 무구동전극들(TxG3, TxG4)이 차지하는 영역과 그들 사이의 영역, 제 5 터치 무구동전극(TxG5)이 차지하는 영역은 터치 비유효영역이 되고, 이들 터치 비유효영역 외의 나머지 영역이 터치 유효영역으로 된다. 도 5의 변형예는 제 1 내지 제 제 6 터치 유효영역(TEA1~TEA6)으로 이루어진 터치 유효영역을 보여주고 있다.
상술한 도 5의 실시예에서는 터치 비유효영역에 일정한 수의 터치 무구동전극과 터치 무센싱전극이 존재하게 되고 이 영역에 존재하는 터치 무구동전극들과 터치 무센싱전극들은 접지되어 있다. 이에 따라 터치 비유효영역에 존재하는 터치 무구동전극들과 터치 무센싱전극들 사이에는 상호 정전용량이 발생하지 않게 되므로, 터치 무구동전극들과 터치 무센싱전극들이 터치 센싱을 위한 유효전극으로 이용되지 못하게 된다. 이러한 터치 비유효 영역은 제 1 실시예와 마찬가지로 실제로 터치가 이루어지는 접촉 부위에 비해 매우 작게 형성되고 바로 인접하여 터치 유효영역이 형성되므로 터치 유효영역으로 이용되지 않더라도 실제의 터치 인식에는 전혀 문제가 발생하지 않는다.
본 발명의 도 5에 따른 변형 실시예 또한 터치 센싱전극(공통전극)은 표시장치의 픽셀전극과 1:1의 관계로 또는 픽셀전극 수개 내지 수십개 당 하나의 관계로 형성될 수 있다.
일반적으로, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들이 모두 유효전극으로 사용되게 되면, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이의 거리가 매우 가깝게 될 뿐만 아니라 터치 구동전극들과 모든 터치 센싱전극들의 교차점 또한 증가하게 된다. 일반적인 정전용량식 터치 센서의 경우 단위 터치 유효블록(터치를 인식하기 위한 기본 단위)이 수십개 내지 수백개 이상의 픽셀전극에 대응하도록 형성되기 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이에 발생하는 상호 정전용량은 일반적인 정전용량식 터치 센서에 비해 수십배 이상으로 증가한다. 이와 같은 상호 정전용량의 급격한 증가는 터치 감도를 저하시키고 기생정전용량을 증가시키기 때문에 터치 성능을 저하시킬 수 있다.
그러나, 본 발명의 도 5의 제 1 실시예의 변형예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 있어서는, 상술한 바와 같이 터치 무구동전극들과 터치 무센싱전극들을 그라운드에 접지시켜 터치 유효전극으로 사용되는 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들을 제 1 실시예보다 더욱 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이의 상호 정전용량을 줄임으로써 터치 감도의 저하와 함께 기생정전용량의 증가를 방지할 수 있게 되므로 터치 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
제 1 실시예의 변형예에 있어서도, 터치 센싱전극이나 터치 구동전극을 구동 라우팅 배선과 센싱 라우팅 배선을 이용하여 적절한 수로 그룹화할 수 있으므로 터치를 인식할 수 있는 터치 인식 기본단위를 필요에 따라 적절히 조정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
비록 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에서는 접지배선에 접속되는 터치 무구동전극들의 수, 무구동 전극 저항감축 배선들의 수, 터치 센싱전극들의 수, 센싱전극 저항감축 배선들의 수, 터치 무센싱 전극들의 수, 무센싱 전극 저항감축 배선들의 수가 구체적으로 나타나 있으나, 이는 예시적인 사항에 지나지 않으며, 당해 기술분야에 속하는 통상의 기술자는 이들 수를 필요에 따라 적절히 변경할 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 이는 본 발명의 상세한 설명에 기재된 다른 실시예들의 경우에도 동일하게 적용된다.도 5의 제 1 실시예의 변형예에 따른 터치센서 일체형 표시장치의 구조는 제 1 내지 제 3 터치 무센싱전극들(Rx1G, Rx2G, Rx3G)이 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1, GND2, GND3) 또는 제 1 내지 제 3 공통배선들(COMW1, COMW2, COMW3)에 각각 연결되는 점을 제외하고는 도 3에 도시된 구조와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다시, 도 1, 도 3, 및 도 5를 참조하면, 게이트 구동부(13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에 디스플레이 모드에서 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 순차적으로 출력하고 그 출력의 스윙전압을 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL)으로 쉬프트시킨다. 게이트 구동부(13)로부터 출력되는 게이트 펄스는 데이터 구동부(12)로부터 출력되는 데이터 전압에 동기되어 게이트 라인들(G1~Gm)에 순차적으로 공급된다. 게이트 하이 전압(VGH)은 박막 트랜지스터(TFT)의 문턱 전압 이상의 전압이고, 게이트 로우 전압(VGL)은 박막 트랜지스터(TFT)의 문턱 전압보다 낮은 전압이다. 게이트 구동부(13)의 게이트 구동 IC(Integrated Circuit)들은 TAP(Tape Automated Bonding) 공정을 통해 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)의 제 1 기판(SUB1) 상에 형성된 게이트 라인들(G1~Gm)에 연결되거나 GIP(Gate In Panel) 공정으로 픽셀과 함께 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)의 제 1 기판(SUB1) 상에 직접 형성될 수 있다.
데이터 구동부(12)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하고 래치한다. 데이터 구동부(12)는 전원 공급부(15)로부터 공급되는 정극성/부극성 감마보상전압(GMA1~GMAn)에 기초하여 디지털 비디오 데이터(RGB)의 데이터 전압의 극성을 반전시켜 정극성/부극성 데이터 전압을 출력한다. 데이터 구동부(12)로부터 출력되는 정극성/부극성 데이터전압은 게이트 구동부(13)로부터 출력되는 게이트 펄스에 동기된다. 데이터 구동부(12)의 소스 구동 IC(Integrated Circuit)들 각각은 COG(Chip On Glass) 공정이나 TAB(Tape Automated Bonding) 공정으로 디스플레이부의 데이터 라인들(D1~Dn)에 접속될 수 있다. 소스 구동 IC는 타이밍 콘트롤러(11) 내에 집적되어 타이밍 콘트롤러(11)와 함께 원칩 IC(one chip IC)로 구현될 수도 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 외부의 호스트 콘트롤러(10)로부터 공급되는 표시장치의 구동을 위해 필요한 타이밍 신호들을 이용하여 게이트 구동부(13) 및 데이터 구동부(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다. 게이트 구동부(13) 및 데이터 구동부(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들은 게이트 구동부(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호와, 데이터 구동부(12)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 인에이블 신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동부(13)로부터 매 프레임기간마다 가장 먼저 게이트 펄스를 출력하는 첫 번째 게이트 구동 IC에 인가되어 그 게이트 구동 IC의 쉬프트 시작 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 구동부(13)의 게이트 구동 IC들에 공통으로 입력되어 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 게이트 구동부(13)의 게이트 구동 IC들의 출력 타이밍을 제어한다.
데이터 타이밍 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성 제어신호(Polarity : POL), 및 소스 출력 인에이블 신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(12)에서 가장 먼저 데이터를 샘플링하는 첫 번째 소스 구동 IC에 인가되어 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 소스 구동 IC들 내에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 극성제어신호(POL)는 소스 구동 IC들로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 제어한다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 소스 구동 IC들의 출력 타이밍을 제어한다. mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스를 통해 데이터 구동부(12)에 디지털 비디오 데이터(RGB)가 입력된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다.
전원 공급부(15)는 PWM(Pulse Width Modulation) 변조회로, 부스트 컨버터(boost converter), 레귤레이터(regulator), 차지펌프(charge pump), 분압회로, 연산 증폭기(Operation Amplifier) 등을 포함한 DC-DC 컨버터(DC-DC Converter)로 구현된다. 전원 공급부(15)는 호스트 콘트롤러(10)로부터의 입력전압을 조정하여 액정 표시패널(LCP), 데이터 구동부(12), 게이트 구동부(13), 타이밍 콘트롤러(11), 백라이트 유닛(도시생략)의 구동에 필요한 전원을 발생시킨다.
전원 공급부(15)로부터 출력되는 전원들은 고전위 전원전압(VDD), 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL), 공통전압(Vcom), 정극성/부극성 감마기준전압들(VGMA1∼VGMAn), 터치 구동전압(Vtsp) 등을 포함한다. 이들 전압 중 공통전압(Vcom)은 디스플레이 구동시 호스트 콘트롤러(10)의 제어하에 모든 공통전극들(COM)에 공급된다. 공통전압(Vcom)은 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에 모든 공통전극(COM)에 공급되도록 구성할 수도 있다. 한편, 터치 구동전압(Vtsp)은 터치 구동시 호스트 콘트롤러(10)의 제어하에 터치 구동전극들(Tx1~Tx3, Tx4~Tx6, Tx7~Tx9, TX10~TX12)에 각각 공급된다. 터치 구동전압(Vtsp)은 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에 터치 구동전극들(Tx1~Tx3, Tx4~Tx6, Tx7~Tx9, TX10~TX12)에 공급되도록 구성할 수도 있다. 또한, 본 발명의 도 1의 실시예에서는 터치 구동전압(Vtsp)이 전원 공급부(15)를 통해 터치 구동전극들(Tx1~Tx3, Tx4~Tx6, Tx7~Tx9, TX10~TX12)에 공급되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 터치 구동전압(Vtsp)은 호스트 콘트롤러(10) 또는 타이밍 콘트롤러(11)에 의해 제어되는 터치 인식프로세서(17)를 통해 터치 구동전극들(Tx1~Tx3, Tx4~Tx6, Tx7~Tx9, TX10~TX12)에 공급될 수도 있다.
호스트 콘트롤러(10)는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)와, 디스플레이 구동에 필요한 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 LVDS 인터페이스(Low Voltage Difference Signalling), TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 타이밍 콘트롤러(11)에 전송한다. 호스트 콘트롤러(10)는 또한 액정 표시장치의 화면에 화상을 표시하기 위한 디스플레이 구동시에는 다수로 분할된 공통전극들(COM)에 동일한 공통전압(Vcom)이 공급될 수 있도록 제어신호(Vin)를 전원 공급부(15)에 공급하고, 터치 인식을 위한 터치 구동시에는 터치 구동전극들(Tx1~Tx3, Tx4~Tx6, Tx7~Tx9, TX10~TX12)에 터치 구동전압(Vtsp)이 공급될 수 있도록 제어신호(Vin)를 전원 공급부(15)에 공급한다.
터치 인식 프로세서(17)는 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3) 각각의 초기 정전용량의 전압과 터치 후의 터치 정전용량의 전압을 차동 증폭하고 그 결과를 디지털 데이터로 변환한다. 그리고, 터치 인식 프로세서(17)는 터치 인식 알고리즘을 이용하여 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3) 각각의 초기 정전용량과 터치 후에 측정된 정전용량의 차이를 바탕으로 터치가 이루어진 터치 위치를 판단하고, 그 터치 위치를 지시하는 터치 좌표 데이터를 호스트 콘트롤러(10)에 출력한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1, Rx2, Rx3)은 y축 방향으로 터치 센싱라인을 형성하고, 터치 구동전극들(Tx1~Tx3, Tx4~Tx6, Tx7~Tx9, TX10~TX12)은 x축 방향으로 터치 센싱라인을 형성하므로, 서로 교차되는 구성을 갖게 된다. 따라서, 표시장치에 터치가 행해졌을 경우 터치 센싱라인과 터치 구동라인 사이에 상호 정전용량의 변화가 발생하게 되고, 이를 측정하여 상호 정전용량의 변화가 발생한 위치를 검출할 수 있게 된다.
다음으로, 도 7을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 터치 센서 일체형 표시장치에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치센서 일체형 액정 표시장치는 액정 표시패널(LCP), 호스트 콘트롤러(10), 타이밍 콘트롤러(11), 데이터 구동부(12), 게이트 구동부(13), 전원 공급부(15), 터치 인식 프로세서(17) 등을 포함한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치센서 일체형 액정 표시장치에 있어서, 액정 표시패널(LCP)에 대한 일반적인 사항은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치센서 일체형 액정 표시장치의 액정 표시패널과 동일하므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서 터치 구동전극과 터치 센싱전극에 의해 형성되는 터치 유효영역의 일례를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 9a는 도 8에 도시된 터치 유효 영역과 터치 비유효영역의 일부 영역(R1)을 도시한 평면도이고, 도 9b는 도 9a에 도시된 I-I'라인 및 라인 II-II'를 따라 취한 단면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(COM)은 제 1 방향(예를 들면, x축 방향) 또는 제 2 방향(예를 들면, y축 방향)으로 분할된(도 8의 실시예에서는 y축 방향으로 분할됨 복수의 공통전극들로 구성된다. 이들 공통전극(COM)은 터치센서를 구성하는 복수의 터치 구동전극들(Tx1, Tx2, Tx3)로서의 기능을 겸한다.
제 2 방향(y축 방향)으로 배열되는 복수의 전극패턴들을 포함하며, 이들 복수의 전극패턴들은 적어도 하나의 연결부에 의해 일체로 연결되어 있다(도 8 실시예에서는 3개의 연결부에 의해 서로 이웃하는 전극패턴들이 일체로 연결됨)
제 1 내지 제 3 의 터치 구동전극들(Tx1, Tx2, Tx3)의 각각은 저항감축을 위한 저항감축 배선들(TxW1~TxW3, TxW4~TxW6, TxW7~TxW9)을 포함하도록 구성된다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 제 1 내지 제 3 터치 구동전극들(Tx1, Tx2, Tx3) 중 제 1 터치 구동전극(Tx1)은 y축 방향으로 3개의 제 1 구동전극 저항감축 배선들(TxW1~TxW3)과 접촉하도록 형성되고, 제 2 터치 구동전극 (Tx2)은 y축 방향으로 3개의 제 2 구동전극 저항감축 배선들(TxW4~TxW6)과 접촉하도록 형성되며, 제 3 터치 구동전극(Tx3)은 y축 방향으로 3개의 제 3 구동전극 저항감축 배선들(TxW7~TxW9)과 접촉하도록 형성된다. 이와 같이 형성된 제 1 내지 제 3 구동전극 저항감축 배선들(TxW1~TxW3, TxW4~TxW6, TxW7~TxW9)은 제 1 내지 제 3 구동 라우팅 배선들(TL1, TL2, TL3)을 통해 도 7에 도시된 전원부(15)에 접속된다. 제 1 내지 제 3 구동전극 저항감축 배선들(TxW1~TxW3, TxW4~TxW6, TxW7~TxW9)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로 형성되는 터치 센싱전극들(Rx1~Rx3)의 저항을 감축시키기 위해 저항이 낮은 Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag, Ag 계열 합금들과 같은 금속물질로 형성된다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에서, 제 1 내지 제 3 터치 구동전극들(Tx1, Tx2, Tx3)은 도 7에 도시된 바와 같이 디스플레이 구동시에는 전원 공급부(15)를 통해 공통전압(Vcom)을 공급받고, 터치 구동시에는 전원 공급부(15)를 통해 터치 구동전압(Vtsp)을 공급받는다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치는 제 1 내지 제 3 터치 구동전극들(Tx1, Tx2, Tx3)의 연결부 및 터치 구동전극 저항감축 배선들(Tx1~Tx3, Tx4~Tx6, Tx7~Tx9)과 교차하도록 제 1 방향(x축 방향)으로 배열되며, 서로 분리된 제 1 내지 제 5 터치 무센싱 전극들(RxGW1~RxGW5)과, 제 1 내지 제 12 터치 센싱전극들(Rx1~Rx12)을 포함한다. 제 1 내지 제 5 터치 무센싱 전극들(RxG1~RxG5)과 제 1 내지 제 12 터치 센싱전극들(Rx1~Rx12)은 적절한 수의 비율로 번갈아 배치된다. 도 8의 예에서는 2개의 터치 무센싱 전극들(RxG1~RxG2 또는 RxG3~RxG4)이 먼저 배치된 후 6개의 터치 센싱전극들(Rx1~Rx6 또는 Rx7~Rx12)이 나중에 배치되는 방식으로 번갈아 배열되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 그 순서와 배치되는 개수는 필요에 따라 적절히 변경할 수 있다.
제 1 내지 제 5 터치 무센싱 전극들(RxG1~RxG5)은 저항감축을 위한 제 1 내지 제 5 터치 무센싱 전극 저항감축 배선들(RxGW1~RxGW5)(이하, 제 1 내지 제 5 무센싱 전극 저항감축 배선이라 함)을 각각 포함하도록 구성된다. 제 1 및 제 2 터치 무센싱 전극들(RxG1~RxG2)은 제 1 및 제 2 무센싱 전극 저항감축 배선들(RxGW1~RxGW2)을 통해 제 1 접지배선(GND1)에 연결되고, 제 3 및 제 4 터치 무센싱 전극들(RxG3~RxG4)은 제 3 및 제 4 무센싱 전극 저항감축 배선들(RxGW3~RxGW4)을 통해 제 2 접지배선(GND2)에 연결되며, 제 5 터치 무센싱 전극(RxGW5)은 제 5 무센싱 전극 저항감축 배선(RxGW5)을 통해 제 3 접지배선(GND3)에 연결된다. 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3)은 그라운드(ground)에 접지된다.
제 1 내지 제 12 터치 센싱전극들(Rx1~Rx12)은, ITO, IZO, GZO와 같은 투명 금속물질로 형성되는 경우에는, 이들의 저항감축을 위해 Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag, Ag 계열 합금들과 같은 금속물질로 형성되는 저항감축 배선들(RxW1~RxW12)(이하, 제 1 내지 제 12 센싱전극 저항감축 배선이라 함)을 각각 포함하도록 구성된다. 그러나, 제 1 내지 제 12 터치 센싱전극들(Rx1~Rx12)이 Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag, Ag 계열 합금들과 같은 금속물질로 형성되는 경우에는 저항감축 배선은 별도로 형성될 필요가 없다.
제 1 내지 제 3 터치 센싱 전극들(Rx1~Rx3)은 제 1 내지 제 3 센싱 전극 저항감축 배선들(RxW1~RxW3)을 통해 제 1 센싱 라우팅 배선(RL1)에 연결되고, 제 4 내지 제 6 터치 센싱 전극들(Rx4~Rx6)은 제 4 내지 제 6 센싱 전극 저항감축 배선들(RxW4~RxW6)을 통해 제 2 센싱 라우팅 배선(RL2)에 연결되며, 제 7 내지 제 9 터치 센싱 전극들(Rx7~Rx9)은 제 7 내지 제 9 센싱 전극 저항감축 배선들(RxW7~RxW9)을 통해 제 3 센싱 라우팅 배선(RL3)에 연결되고, 제 10 내지 제 12 터치 센싱 전극들(Rx10~Rx12)은 제 10 내지 제 12 센싱 전극 저항감축 배선들(RxW10~RxW12)을 통해 제 4 센싱 라우팅 배선(RL4)에 연결된다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에서, 제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1~Rx3), 제 4 내지 제 6 터치 센싱전극들(Rx4~Rx6), 제 7 내지 제 9 터치 센싱전극들(Rx7~Rx9) 및 제 11 내지 제 12 터치 센싱전극들(Rx10~Rx12)은 터치 구동시에 도 7에 도시된 터치 인식 프로세서(17)에 접속되어 터치 센싱전극들과 터치 구동전극들 사이의 터치 전후의 상호 정전용량의 변화량을 공급함으로써, 터치 인식 프로세서(17)가 터치여부 및 터치위치를 판단할 수 있도록 해 준다.
반면, 제 1 및 제 2 무센싱 전극 저항감축 배선들(RxGW1~RxGW2)을 통해 제 1 접지배선(GND1)과 연결된 제 1 및 제 2 터치 무센싱전극들(RxG1, RxG2)과, 제 3 및 제 4 무센싱 전극 저항감축 배선들(RxGW3, RxGW4)을 통해 제 2 접지배선(GND2)에 연결된 제 3 및 제 4 터치 무센싱전극들(RxG3, RxG4)과, 제 5 무센싱 전극 저항감축 배선(RxGW5)을 통해 제 3 접지배선(GND3)에 연결된 제 5 터치 무센싱전극(RxG5)은 이들 접지배선들(GND1~GND3)에 의해 그라운드에 접지되므로 터치 센서로서 기능하지 못하게 된다.
도 7에 도시된 예에서 제 1 및 제 2 터치 무센싱전극들(RxG1, RxG2)이 차지하는 영역과 그들 사이의 영역, 제 3 및 제 4 터치 무센싱전극들(RxG3, RxG4)이 차지하는 영역과 그들 사이의 영역, 및 제 5 터치 무센싱전극(RxG5)이 차지하는 영역은 터치 비유효영역이 되고, 인접한 터치 비유효영역과 터치 비유효영역 사이에 형성되는 영역만이 터치 유효영역으로 된다. 도 8의 예는 제 1 터치 유효영역(TEA1)과 제 2 터치 유효영역(TEA2)으로 이루어진 터치 유효영역을 보여주고 있다.
상술한 도 8의 실시예에서는 터치 비유효영역에 일정한 수의 터치 구동전극과 터치 무센싱전극이 존재하게 되고 이 영역에 존재하는 터치 센싱전극들은 접지되어 있기 때문에 터치 비유효영역에 존재하는 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이에는 상호 정전용량이 발생하지 않게 된다. 따라서, 터치 구동전극들과 터치 무센싱전극들의 일부가 터치 센싱을 위한 유효전극으로 이용되지 못하게 된다. 이러한 터치 비유효 영역은 실제로 터치가 이루어지는 접촉 부위에 비해 매우 작게 형성되고 바로 인접하여 터치 유효영역이 형성되므로 터치 유효영역으로 이용되지 않더라도 실제의 터치 인식에는 전혀 문제가 발생하지 않는다.
본 발명의 도 8에 따른 제 2 실시예에서는 터치 구동전극(공통전극)은 표시장치의 픽셀전극과 1:1의 관계로 또는 픽셀전극 수개 내지 수십개 당 하나의 관계로 형성될 수 있다.
일반적으로, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들이 모두 유효전극으로 사용되게 되면, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이의 거리가 매우 가깝게 될 뿐만 아니라 터치 구동전극들과 모든 터치 센싱전극들의 교차점 또한 증가하게 된다. 일반적인 정전용량식 터치 센서의 경우 단위 터치 유효블록(터치를 인식하기 위한 기본 단위)이 수십개 내지 수백개 이상의 픽셀전극에 대응하도록 형성되기 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이에 발생하는 상호 정전용량은 일반적인 정전용량식 터치 센서에 비해 수십배 이상으로 증가한다. 이와 같은 상호 정전용량의 급격한 증가는 터치 감도를 저하시키고 기생정전용량을 증가시키기 때문에 터치 성능을 저하시킬 수 있다.
그러나, 본 발명의 도 8의 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 있어서는, 상술한 바와 같이 터치 무센싱전극을 그라운드에 접지시켜 터치 유효전극으로 사용되는 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들을 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이의 상호 정전용량을 줄임으로써 터치 감도의 저하와 함께 기생정전용량의 증가를 방지할 수 있게 되므로 터치 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 터치 센싱전극이나 터치 구동전극을 구동 라우팅 배선과 센싱 라우팅 배선을 이용하여 적절한 수로 그룹화할 수 있으므로 터치를 인식할 수 있는 터치 인식 기본단위를 필요에 따라 적절히 조정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
비록 도 8에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에서는 터치 무센싱전극들의 수, 무센싱전극 저항감축 배선들의 수, 터치 센싱전극들의 수, 터치 센싱전극 저항감축 배선들의 수, 터치 구동전극들의 수, 및 구동전극 저항감축 배선들의 수가 구체적으로 나타나 있으나, 이는 예시적인 사항에 지나지 않으며, 당해 기술분야에 속하는 통상의 기술자는 이들 수를 필요에 따라 적절히 변경할 수 있는 것으로 이해하여야 한다.
다음으로, 도 8, 도 9a 및 도 9b를 참조하여 터치센서 일체형 표시장치의 구조에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 8, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치는 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)의 기판(SUB1) 상에 서로 교차되도록 형성되는 게이트 라인들(GL) 및 데이터 라인들(DL)과, 상기 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)의 교차 영역에 형성되는 박막 트랜지스터들(TFT)과, 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)의 교차에 의해 정의되는 영역에 형성되는 픽셀전극들(Px)과, 상기 픽셀전극들(Px)과 대향하는 공통전극들(COM)을 포함한다. 본 발명의 제 2 실시예에서는 공통전극(COM)이 터치 구동전극(Tx1)의 기능을 겸하므로, 이하의 설명에서는 필요에 따라 이들을 공통전극(COM), 터치 구동전극(Tx1), 공통전극 겸용 터치 구동전극(Tx1), 또는 터치 구동전극 겸용 공통전극(COM)이라 칭하기로 한다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터 연장되는 게이트 전극(G)과, 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(G)을 커버하는 게이트 절연층(GI) 상에서 게이트 전극(G)과 대응하는 영역에 형성되는 활성층(A)과, 활성층(A)을 커버하는 제 1 보호막(PAS1) 상에 형성되는 데이터 라인(DL)으로부터 연장되는 소스 전극(S)과, 이 소스 전극(S)과 대향하도록 형성되는 드레인 전극(D)을 포함한다. 이와 같이 형성된 박막 트랜지스터(TFT)는 제 1 보호막(PAS1)으로 덮여 있으며, 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(D)의 일부분은 제 1 보호막(PAS1)에 형성된 콘택홀(CH)을 통해 노출되도록 되어 있다.
박막 트랜지스터(TFT)와 데이터 라인(DL)을 커버하는 제 1 보호막(PAS1) 상에는 터치 구동전극(Tx1)의 기능을 겸하는 공통전극(COM)이 형성된다.
터치 구동전극(Tx) 상에는 구동전극 저항감축 배선(TxW1)이 데이터 라인(DL)의 방향으로 형성되어 터치 구동전극들(Tx1)의 저항을 감축시킨다.
구동전극 연결배선들(TxW1)과 터치 구동전극들(Tx1)이 형성된 기판(SUB1)의 전면 상에는 제 2 보호막(PAS2)이 형성되며, 드레인 전극(D)의 일부분이 노출되도록 제 1 보호막(PAS1)과 제 2 보호막(PAS2)을 관통하는 제 1 및 제 2 콘택홀(CH1, CH2)이 형성된다.
제 1 및 제 2 콘택홀(CH1, CH2)이 형성된 제 2 보호막(PAS) 상의 터치 비유효영역에는 터치 무센싱전극(RxG2)의 저항감축을 위한 무센싱전극 저항감축 배선(RxGW2)이 게이트 라인(GL)을 따라 형성되고, 터치 유효영역(TEA1)에는 터치 센싱전극(Rx3)의 저항감축을 위한 센싱전극 저항감축 배선(RxW1)이 게이트 라인(GL)을 따라 형성된다.
센싱전극 저항감축 배선(RxW1)이 형성된 제 2 보호막(PAS2) 상에는 센싱전극 저항감축 배선(RxW1~RxW3)을 커버하도록 터치 센싱전극(Rx1~Rx3)과 픽셀전극(Px)이 형성된다. 터치 센싱전극(Rx1)은 게이트 라인(GL)을 사이에 두고 서로 인접한 픽셀전극들(Px) 사이에 형성되며, 게이트 라인(GL)을 따라 형성된다. 픽셀전극(Px)은 게이트 라인과 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역 내에 형성되며, 제 1 및 제 2 콘택홀들(CH1, CH2)을 통해 노출되는 박막 트랜지스터의 드레인 전극(D)에 연결된다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치에서는 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 제 1 보호층(PAS1) 상에 형성되는 터치 구동전극(Tx3)은 슬릿이 없도록 형성되고, 제 2 보호층(PAS2) 상에 형성되는 픽셀전극(Px)은 슬릿(SL)을 갖도록 형성된다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 터치 구동전극(Tx3)과 픽셀전극(Px)의 어느 하나가 슬롯이 있는 형상이면 다른 하나는 슬롯이 없는 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
다음으로, 도 10을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서, 터치 구동전극과 터치 센싱전극에 의해 형성되는 터치 유효영역의 다른 예(변형예)에 대해 설명하기로 한다.
도 10의 변형예가 도 8의 제 2 실시예와 다른 점은 도 8의 제 2 실시예에서는 터치 무센싱전극들 (RxG1~RxG2, RxG3~RxG4, RxG5)만 무구동전극 저항감축 배선들(RxGW1~RxGW2, RxGW3~RxW4, RxGW5)을 통해 접지배선들(GND1, GND2, GND3)에 접속되지만, 도 10의 실시예에서는 터치 센싱전극들의 일부(Rx1~Rx2, Rx9~Rx10, Rx17)와 함께 터치 무구동전극들(Tx1G, Tx2G, Tx3G)도 접지배선에 그라운드에 접지된다는 점에서 차이가 있다.
도 10, 도 11a 및 도 11b를 참고하면, 본 발명의 제 2 실시예의 변형예에 따른 터치 센서 일체형 표시장치의 공통전극(COM)은 제 1 방향(예를 들면, x축 방향) 또는 제 2 방향(예를 들면, y축 방향)으로 분할된(도 10의 변형예에서는 y축 방향으로 분할됨) 복수의 공통전극들로 구성된다. 이들 복수의 공통전극들(COM) 중 일부는 터치 구동전극들(Tx1, Tx2, Tx3)로서의 기능을 겸하고, 일부는 무구동 전극들(TxG1, TxG2, TxG3)로서의 기능을 겸한다.
제 2 방향(y축 방향)으로 배열되는 제 1 내지 제 3 터치 구동전극들(Tx1, Tx2, Tx3)의 각각은 복수의 전극패턴들을 포함하며, 이들 복수의 전극패턴들은 적어도 하나의 연결부에 의해 일체로 연결되어 있다(도 10의 실시예에서는 2개의 연결부에 의해 서로 이웃하는 전극패턴들이 일체로 연결됨).
제 1 내지 제 3 터치 구동전극들(Tx1, Tx2, Tx3)의 각각은 저항감축을 위한 제 1 내지 제 3 구동전극 저항감축 배선들(TxW1~TxW2, TxW3~TxW4, TxW5~TxW6)을 포함하도록 구성된다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 제 1 내지 제 3 터치 구동전극들(Tx1, Tx2, Tx3) 중 제 1 터치 구동전극(Tx1)은 2개의 제 1 구동전극 저항감축 배선들(TxW1~TxW2)과 서로 접촉하도록 형성되고, 제 2 터치 구동전극(Tx2)은 2개의 제 2 구동전극 저항감축 배선들(TxW3~TxW4)과 서로 접촉하도록 형성되며, 제 3 터치 구동전극(Tx3)은 2개의 제 3 구동전극 저항감축 배선들(TxW5~TxW6)과 서로 접촉하도록 형성된다. 이와 같이 형성된 제 1 내지 제 3 구동전극 저항감축 배선들(TxW1~TxW2, TxW3~TxW4, TxW5~TxW6)은 제 1 내지 제 3 구동 라우팅 배선들(TL1, TL2, TL3)을 통해 전원부(15)에 각각 접속된다.
한편, y축 방향으로 배열되는 제 1 내지 제 3 터치 무구동 전극들(TxG1~TxG3)은 제 1 내지 제 3 터치 구동전극들(Tx1~Tx3)과 번갈아 배치된다. 도 10의 제 2 실시예의 변형예에서는 제 1 내지 제 3 터치 무구동 전극들과 제 1 내지 제 3 터치 구동전극들이 번갈아 배치되고, 그 크기가 서로 다른 것으로 도시되어 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 그 크기와, 라우팅 배선 또는 접지배선에 연결되는 터치 센싱전극 및 터치 무세싱 전극의 수는 필요에 따라 적절히 변경할 수 있다. 제 1 내지 제 3 무구동전극들(Tx1G, Tx2G, Tx3G)은 각각은 저항감축을 위한 저항감축 배선들을 포함하도록 구성된다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 제 1 내지 제 3 무구동전극들(Tx1G, Tx2G, Tx3G) 중 제 1 무구동전극들(TxG1)은 하나의 제 1 무구동전극 저항감축 배선 (TxW1)과 서로 접촉하도록 형성되고, 제 2 무구동전극들(TxG2)은 하나의 제 2 무구동전극 저항감축 배선(TxW4)과 서로 접촉하도록 형성되며, 제 3 무구동전극들(TxG3)은 하나의 제 3 무구동전극 저항감축 배선(TxW7)과 서로 접촉하도록 형성된다. 이와 같이 형성된 제 1 내지 제 3 무구동전극 저항감축 배선들(TxW1, TxW4, TxW7)은 각각 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1, GND2, GND3)을 통해 그라운드에 접지된다.
제 1 내지 제 3 무구동전극들(TxG1, TxG2, TxG3)의 각각은 저항감축을 위한 저항감축 배선들을 포함하도록 구성된다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 제 1 내지 제 3 무구동전극들(TxG1, TxG2, TxG3) 중 제 1 무구동전극 (TxG1)은 제 1 무구동전극 저항감축 배선 (TxGW1)과 서로 접촉하도록 형성되고, 제 2 무구동전극 (RxG2)은 제 2 무구동전극 저항감축 배선(TxW4)과 서로 접촉하도록 형성되며, 제 3 무구동전극(TxG3)은 제 3 무구동전극 저항감축 배선(TxW7)과 서로 접촉하도록 형성된다. 이와 같이 형성된 제 1 내지 제 3 무구동전극 저항감축 배선들(TxGW1, TxGW2, TxGW3)은 각각 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1, GND2, GND3)을 통해 그라운드에 접지된다.
상기 실시예에서는 제 1 내지 제 3 무구동전극 저항감축 배선들(TxGW1, TxGW2, TxGW3)을 통해 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3) 각각에 접속되는 터치 무구동 전극들(TxG1, TxG2, TxG3)이 1열로 형성되는 경우를 보여주고 있지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 2열 이상의 무구동전극이 각각의 접지배선에 접속되도록 구성할 수도 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르는 변형예의 터치센서 일체형 표시장치에서, 제 1 내지 제 3 터치 구동전극들(Tx1, Tx2, Tx3)은 디스플레이 구동시에는 도 6에 도시된 전원 공급부(15)를 통해 공통전압(Vcom)을 공급받고, 터치 구동시에는 전원 공급부(15)를 통해 공통전압(Vcom)을 공급받는다. 그러나, 제 1 내지 제 3 터치 무구동 전극들(TxG1, TxG2, TxG3)은 디스플레이 구동시에는 제 1 내지 제 3 공통배선들(COMW1, COMW2, COMW3)을 통해 도 7에 도시된 전원 공급부(15)를 통해 공통전압(Vcom)을 공급받지만, 터치 구동시에는 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3)을 통해 그라운드에 접지된다. 제 1 내지 제 3 공통배선들(COMW1, COMW2, COMW3)과 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3)은 기능상 명칭을 달리할 뿐이며, 동일한 배선을 이용하고 스위칭 소자를 이용하여 디스플레이 구동시와 터치 구동시 선택적으로 공통전압을 공급하거나 접지시킬 수 있다. 물론 제 1 내지 제 3 공통배선들(COMW1, COMW2, COMW3)과 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3)을 별도로 형성하여 디스플레이 구동시에는 제 1 내지 제 3 공통배선들(COMW1, COMW2, COMW3)을 통해 전원부(15)와 접속되고, 터치 구동시에는 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3)을 통해 그라운드에 접속되도록 할 수도 있다.
상술한 바와 같이 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1~GND3)과 연결된 제 1 내지 제 3 터치 무구동 전극들 (TxG1~TxG3) 은 제 1 내지 제 3 접지배선(GND1~GND3)에 의해 그라운드에 접지되므로 터치 구동시 터치 센서로서 기능하지 못하게 된다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예의 변형예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치는 제 1 내지 제 3 터치 무구동전극들(TxG1, TxG2, TxG3)의 연결부들, 터치 무구동전극 저항감축 배선들(TxGW1~TxGW3), 제 1 내지 제 3 터치 구동전극들(Tx1, Tx2, Tx3)의 연결부들, 터치 구동전극 저항감축 배선들(TxW1~TxW3)과 교차하도록 제 1 방향(x축 방향)으로 배열되며, 서로 분리된 제 1 내지 제 5 터치 무센싱 전극들(RxGW1~RxGW5)과, 제 1 내지 제 12 터치 센싱전극들(Rx1~Rx12)을 포함한다. 제 1 내지 제 5 터치 무센싱 전극들(RxGW1~RxGW5)과 제 1 내지 제 12 터치 센싱전극들(Rx1~Rx12)은 적절한 수의 비율로 번갈아 배치된다. 도 10의 변형예에서는 2개의 터치 무센싱 전극들(RxG1~RxG2 또는 RxG3~RxG4)이 먼저 배치된 후 6개의 터치 센싱전극들(Rx1~Rx6 또는 Rx7~Rx12)이 나중에 배치되는 방식으로 번갈아 배열되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 그 순서와 배치되는 갯수는 필요에 따라 적절히 변경할 수 있다.
제 1 내지 제 5 터치 무센싱 전극들(RxG1~RxG5)은 저항감축을 위한 제 1 내지 제 5 터치 무센싱 전극 저항감축 배선들(RxGW1~RxGW5)(이하, 제 1 내지 제 5 무센싱 전극 저항감축 배선이라 함)을 각각 포함하도록 구성된다. 제 1 및 제 2 터치 무센싱 전극들(RxG1~RxG2)은 제 1 및 제 2 무센싱 전극 저항감축 배선들(RxGW1~RxGW2)을 통해 제 4 접지배선(GND4)에 연결되고, 제 3 및 제 4 터치 무센싱 전극들(RxG3~RxG4)은 제 3 및 제 4 무센싱 전극 저항감축 배선들(RxGW3~RxGW4)을 통해 제 5 접지배선(GND5)에 연결되며, 제 5 터치 무센싱 전극(RxGW5)은 제 5 무센싱 전극 저항감축 배선(RxGW5)을 통해 제 6접지배선(GND6)에 연결된다. 제 4 내지 제 6 접지배선들(GND4~GND6)은 그라운드(ground)에 접지된다.
제 1 내지 제 12 터치 센싱전극들(Rx1~Rx12)은 ITO, IZO, GZO와 같은 투명 금속물질로 형성되는 경우에는 저항감축을 위해 Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag, Ag 계열 합금들과 같은 금속물질로 형성되는 저항감축 배선들(RxW1~RxW12)(이하, 제 1 내지 제 12 센싱전극 저항감축 배선이라 함)을 각각 포함하도록 구성된다. 그러나, 제 1 내지 제 12 터치 센싱전극들(Rx1~Rx12)이 Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag, Ag 계열 합금들과 같은 금속물질로 형성되는 경우에는 저항감축 배선은 별도로 형성될 필요가 없다. 제 1 내지 제 3 터치 센싱 전극들(Rx1~Rx3)은 제 1 내지 제 3 센싱 전극 저항감축 배선들(RxW1~RxW3)을 통해 제 1 센싱 라우팅 배선(RL1)에 연결되고, 제 4 내지 제 6 터치 센싱 전극들(Rx4~Rx6)은 제 4 내지 제 6 센싱 전극 저항감축 배선들(RxW4~RxW6)을 통해 제 2 센싱 라우팅 배선(RL2)에 연결되며, 제 7 내지 제 9 터치 센싱 전극들(Rx7~Rx9)은 제 7 내지 제 9 센싱 전극 저항감축 배선들(RxW7~RxW9)을 통해 제 3 센싱 라우팅 배선(RL3)에 연결되고, 제 10 내지 제 12 터치 센싱 전극들(Rx10~Rx12)은 제 10 내지 제 12 센싱 전극 저항감축 배선들(RxW10~RxW12)을 통해 제 4 센싱 라우팅 배선(RL4)에 연결된다.
본 발명의 제 2 실시예의 변형예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에서, 제 1 내지 제 3 터치 센싱전극들(Rx1~Rx3), 제 4 내지 제 6 터치 센싱전극들(Rx4~Rx6), 및 제 7 내지 제 9 터치 센싱전극들(Rx7~Rx9) 및 제 10 내지 제 12 터치 센싱전극들(Rx10~Rx12)은 터치 구동시에 각각 제 1 내지 제 4 센싱 라우팅 배선(RL1, RL2, RL3, RL4)을 통해 도 7에 도시된 터치 인식 프로세서(17)에 접속되어 터치 센싱전극들과 터치 구동전극들 사이의 터치 전후의 상호 정전용량의 변화량을 공급함으로써, 터치 인식 프로세서(17)가 터치여부 및 터치위치를 판단할 수 있도록 해 준다.
반면, 제 1 및 제 2 무센싱 전극 저항감축 배선들(RxGW1, RxGW2)을 통해 제 4 접지배선(GND4)에 연결된 제 1 및 제 2 터치 무센싱 전극들(RxG1, RxG2)과, 제 3 및 제 4 무센싱 전극 저항감축 배선들(RxGW3, RxGW4)을 통해 제 5 접지배선(GND5)에 연결된 제 3 및 제 4 터치 무센싱 전극들(RxG3, RxG4)과, 제 5 무센싱 전극 저항감축 배선(RxGW5)을 통해 제 6 접지배선(GND6)에 연결된 제 5 터치 무센싱 전극(Rx5)은 제 4 내지 제 6 접지배선들(GND4~GND6)에 의해 그라운드에 접지되므로 터치 센서로서 기능하지 못하게 된다.
도 10에 도시된 제 2 실시예의 변형예에서는, 제 1 내지 제 3 터치 무구동 전극들(TxG1, TxG2, TxG3)이 차지하는 영역, 제 1 및 제 2 터치 무센싱전극들(RxG1, RxG2)이 차지하는 영역과 그들 사이의 영역, 제 3및 제 4 터치 무센싱 전극들(RxG3, RxG4)이 차지하는 영역과 그들 사이의 영역, 제 5 터치 센싱전극(RxG5)이 차지하는 영역은 터치 비유효영역이 되고, 이들 터치 비유효영역 외의 나머지 영역이 터치 유효영역으로 된다. 도 10의 예는 제 1 내지 제 6 터치 유효영역(TEA1~TEA6)으로 이루어진 터치 유효영역을 보여주고 있다.
상술한 도 10의 실시예에서는 터치 비유효영역에 일정한 수의 터치 무구동전극과 터치 무센싱전극이 존재하게 되고 이 영역에 존재하는 터치 무구동전극들과 터치 무센싱전극들은 접지되어 있다. 이에 따라 터치 비유효영역에 존재하는 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이에는 상호 정전용량이 발생하지 않게 되므로, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들의 일부가 터치 센싱을 위한 유효전극으로 이용되지 못하게 된다. 이러한 터치 비유효 영역은 제 1 실시예와 마찬가지로 실제로 터치가 이루어지는 접촉 부위에 비해 매우 작게 형성되고 바로 인접하여 터치 유효영역이 형성되므로 터치 유효영역으로 이용되지 않더라도 실제의 터치 인식에는 전혀 문제가 발생하지 않는다.
본 발명의 도 10에 따른 제 2 실시예의 변형예 또한 터치 구동전극(공통전극)이 표시장치의 픽셀전극과 1:1의 관계로 또는 픽셀전극 수개 내지 수십개 당 하나의 관계로 형성될 수 있다
일반적으로, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들이 모두 유효전극으로 사용되게 되면, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이의 거리가 매우 가깝게 될 뿐만 아니라 터치 구동전극들과 모든 터치 센싱전극들의 교차점 또한 증가하게 된다. 일반적인 정전용량식 터치 센서의 경우 단위 터치 유효블록(터치를 인식하기 위한 기본 단위)이 수십개 내지 수백개 이상의 픽셀전극에 대응하도록 형성되기 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치에 있어서 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이에 발생하는 상호 정전용량은 일반적인 정전용량식 터치 센서에 비해 수십배 이상으로 증가한다. 이와 같은 상호 정전용량의 급격한 증가는 터치 감도를 저하시키고 기생정전용량을 증가시키기 때문에 터치 성능을 저하시킬 수 있다.
그러나, 본 발명의 도 10의 제 2 실시예의 변형예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 있어서는, 상술한 바와 같이 터치 무구동전극들과 터치 무센싱전극들을 그라운드에 접지시켜 터치 유효전극으로 사용되는 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들을 제 2 실시예보다 더욱 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이의 상호 정전용량을 줄임으로써 터치 감도의 저하와 함께 기생정전용량의 증가를 방지할 수 있게 되므로 터치 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
제 2 실시예의 변형예에 있어서도, 터치 센싱전극이나 터치 구동전극을 구동 라우팅 배선과 센싱 라우팅 배선을 이용하여 적절한 수로 그룹화할 수 있으므로 터치를 인식할 수 있는 터치 인식 기본단위를 필요에 따라 적절히 조정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
비록 도 10에 도시된 본 발명의 제 2 실시예의 변형예에서는 접지배선에 접속되는 터치 무구동전극들의 수, 무구동 전극 저항감축 배선들의 수, 터치 센싱전극들의 수, 센싱전극 저항감축 배선들의 수, 터치 무센싱 전극들의 수, 무센싱 전극 저항감축 배선들의 수가 구체적으로 나타나 있으나, 이는 예시적인 사항에 지나지 않으며, 당해 기술분야에 속하는 통상의 기술자는 이들 수를 필요에 따라 적절히 변경할 수 있는 것으로 이해하여야 한다.
도 10의 제 1 실시예의 변형예에 따른 터치센서 일체형 표시장치의 구조는 제 1 내지 제 3 터치 무센싱전극들(Rx1G, Rx2G, Rx3G)이 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1, GND2, GND3) 또는 제 1 내지 제 3 공통배선들(COMW1, COMW2, COMW3)에 각각 연결되는 점을 제외하고는 도 8에 도시된 구조와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다시, 도 7, 도 8, 및 도 10을 참조하면, 게이트 구동부(13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에 디스플레이 모드에서 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 순차적으로 출력하고 그 출력의 스윙전압을 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL)으로 쉬프트시킨다. 게이트 구동부(13)로부터 출력되는 게이트 펄스는 데이터 구동부(12)로부터 출력되는 데이터 전압에 동기되어 게이트 라인들(G1~Gm)에 순차적으로 공급된다. 게이트 하이 전압(VGH)은 박막 트랜지스터(TFT)의 문턱 전압 이상의 전압이고, 게이트 로우 전압(VGL)은 박막 트랜지스터(TFT)의 문턱 전압보다 낮은 전압이다. 게이트 구동부(13)의 게이트 구동 IC(Integrated Circuit)들은 TAP(Tape Automated Bonding) 공정을 통해 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)의 제 1 기판(SUB1) 상에 형성된 게이트 라인들(G1~Gm)에 연결되거나 GIP(Gate In Panel) 공정으로 픽셀과 함께 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)의 제 1 기판(SUB1) 상에 직접 형성될 수 있다.
데이터 구동부(12)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하고 래치한다. 데이터 구동부(12)는 전원 공급부(15)로부터 공급되는 정극성/부극성 감마보상전압(GMA1~GMAn)에 기초하여 디지털 비디오 데이터(RGB)의 데이터 전압의 극성을 반전시켜 정극성/부극성 데이터 전압을 출력한다. 데이터 구동부(12)로부터 출력되는 정극성/부극성 데이터전압은 게이트 구동부(13)로부터 출력되는 게이트 펄스에 동기된다. 데이터 구동부(12)의 소스 구동 IC(Integrated Circuit)들 각각은 COG(Chip On Glass) 공정이나 TAB(Tape Automated Bonding) 공정으로 디스플레이부의 데이터 라인들(D1~Dn)에 접속될 수 있다. 소스 구동 IC는 타이밍 콘트롤러(11) 내에 집적되어 타이밍 콘트롤러(11)와 함께 원칩 IC(one chip IC)로 구현될 수도 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 외부의 호스트 콘트롤러(10)로부터 공급되는 표시장치의 구동을 위해 필요한 타이밍 신호들을 이용하여 게이트 구동부(13) 및 데이터 구동부(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다. 게이트 구동부(13) 및 데이터 구동부(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들은 게이트 구동부(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호와, 데이터 구동부(12)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 인에이블 신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동부(13)로부터 매 프레임기간마다 가장 먼저 게이트 펄스를 출력하는 첫 번째 게이트 구동 IC에 인가되어 그 게이트 구동 IC의 쉬프트 시작 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 구동부(13)의 게이트 구동 IC들에 공통으로 입력되어 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 게이트 구동부(13)의 게이트 구동 IC들의 출력 타이밍을 제어한다.
데이터 타이밍 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성 제어신호(Polarity : POL), 및 소스 출력 인에이블 신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(12)에서 가장 먼저 데이터를 샘플링하는 첫 번째 소스 구동 IC에 인가되어 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 소스 구동 IC들 내에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 극성제어신호(POL)는 소스 구동 IC들로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 제어한다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 소스 구동 IC들의 출력 타이밍을 제어한다. mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스를 통해 데이터 구동부(12)에 디지털 비디오 데이터(RGB)가 입력된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다.
전원 공급부(15)는 PWM(Pulse Width Modulation) 변조회로, 부스트 컨버터(boost converter), 레귤레이터(regulator), 차지펌프(charge pump), 분압회로, 연산 증폭기(Operation Amplifier) 등을 포함한 DC-DC 컨버터(DC-DC Converter)로 구현된다. 전원 공급부(15)는 호스트 콘트롤러(10)로부터의 입력전압을 조정하여 액정 표시패널(LCP), 데이터 구동부(12), 게이트 구동부(13), 타이밍 콘트롤러(11), 백라이트 유닛(도시생략)의 구동에 필요한 전원을 발생시킨다.
전원 공급부(15)로부터 출력되는 전원들은 고전위 전원전압(VDD), 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL), 공통전압(Vcom), 정극성/부극성 감마기준전압들(VGMA1∼VGMAn), 터치 구동전압(Vtsp) 등을 포함한다. 이들 전압 중 공통전압(Vcom)은 디스플레이 구동시 호스트 콘트롤러(10)의 제어하에 모든 공통전극들(COM)에 공급된다. 공통전압(Vcom)은 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에 모든 공통전극(COM)에 공급되도록 구성할 수도 있다. 한편, 터치 구동전압(Vtsp)은 터치 구동시 호스트 콘트롤러(10)의 제어하에 터치 구동전극들(Tx1~Tx3)에 각각 공급된다. 터치 구동전압(Vtsp)은 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에 터치 구동전극들(Tx1~Tx3)에 공급되도록 구성할 수도 있다. 또한, 본 발명의 도 7의 제 2 실시예에서는 터치 구동전압(Vtsp)이 전원 공급부(15)를 통해 터치 구동전극들(Tx1~Tx3)에 공급되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 터치 구동전압(Vtsp)은 호스트 콘트롤러(10) 또는 타이밍 콘트롤러(11)에 의해 제어되는 터치 인식프로세서(17)를 통해 터치 구동전극들(Tx1~Tx3)에 공급될 수도 있다.
호스트 콘트롤러(10)는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)와, 디스플레이 구동에 필요한 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 LVDS 인터페이스(Low Voltage Difference Signalling), TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 타이밍 콘트롤러(11)에 전송한다. 호스트 콘트롤러(10)는 또한 액정 표시장치의 화면에 화상을 표시하기 위한 디스플레이 구동시에는 다수로 분할된 공통전극들(COM)에 동일한 공통전압(Vcom)이 공급될 수 있도록 제어신호(Vin)를 전원 공급부(15)에 공급하고, 터치 인식을 위한 터치 구동시에는 터치 구동전극들(Tx1~Tx3)에 터치 구동전압(Vtsp)이 공급될 수 있도록 제어신호(Vin)를 전원 공급부(15)에 공급한다.
터치 인식 프로세서(17)는 터치 센싱전극들(Rx1~Rx3, Rx4~Rx6, Rx7~Rx9, Rx10~Rx12) 각각의 초기 정전용량의 전압과 터치 후의 터치 정전용량의 전압을 차동 증폭하고 그 결과를 디지털 데이터로 변환한다. 그리고, 터치 인식 프로세서(17)는 터치 인식 알고리즘을 이용하여 터치 센싱전극들(Rx1~Rx3, Rx4~Rx6, Rx7~Rx9, Rx10~Rx12) 각각의 초기 정전용량과 터치 후에 측정된 정전용량의 차이를 바탕으로 터치가 이루어진 터치 위치를 판단하고, 그 터치 위치를 지시하는 터치 좌표 데이터를 호스트 콘트롤러(10)에 출력한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 1 내지 제 3 터치 구동전극들(Tx1, Tx2, Tx3)은 y축 방향으로 터치 구동라인을 형성하고, 터치 센싱전극들(Rx1~Rx3, Rx4~Rx6, Rx7~Rx9, Rx10~Rx12)은 x축 방향으로 터치 센싱라인을 형성하므로, 서로 교차되는 구성을 갖게 된다. 따라서, 표시장치에 터치가 행해졌을 경우 터치 센싱라인과 터치 구동라인 사이에 상호 정전용량의 변화가 발생하게 되고, 이를 측정하여 상호 정전용량의 변화가 발생한 위치를 검출할 수 있게 된다.
도 10의 제 2 실시예의 변형예에 따른 터치센서 일체형 표시장치의 구조는 터치 구동전극들(Tx1G, Tx2G, Tx3G)이 제 1 내지 제 3 접지배선들(GND1, GND2, GND3)에 각각 연결되는 점을 제외하고는 도 6에 도시된 구조와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 본 발명의 실시예에 의한 터치센서 일체형 표시장치 및 그 제조방법에 따르면, 픽셀 전극과 함께 표시장치의 액정을 구동시키는 전계를 형성하기 위해 사용되는 공통전극을 터치 구동전극 또는 터치 센싱전극으로 이용할 수 있기 때문에 터치 구동전극 또는 터치 센싱전극을 형성하기 위해 필요한 공정수를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 그 두께만큼 표시장치의 두께를 얇게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 의하면, 터치 구동전극들의 일부나, 터치 센싱전극들의 일부, 또는 터치 구동전극들의 일부와 터치 센싱전극들의 일부를 그라운드에 접지시켜 터치 유효전극으로 사용되는 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들을 줄일 수 있다. 따라서, 터치 구동전극들과 터치 센싱전극들 사이의 상호 정전용량을 줄임으로써 터치 감도의 저하와 함께 기생정전용량의 증가를 방지할 수 있게 되므로 터치 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 발명의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10 : 호스트 콘트롤러 11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 데이터 구동부 13 : 게이트 구동부
15 : 전원 공급부 17 : 터치 인식 프로세서
SUB1, SUB12 : 기판 GL, G1~Gm : 게이트 라인
DL, D1~Dn: 데이터 라인 PAS1, PAS2 : 보호막
TL1~TL3: 구동 라우팅 배선 Tx1~Tx12 : 터치 구동전극
TxW1~TxW12: 구동전극 저항감축 배선
TxG1~TxGW5: 터치 무구동 전극
TxGW1~TxGW5: 무구동 전극 저항감축 배선
TxW1~TxW12: 구동전극 저항감축 배선
TxGW1~TxGW5: 무구동전극 저항감축 배선
RL1~RL3 : 센싱 라우팅 배선
Rx1~Rx12 : 터치 센싱전극
RxW1~RxW12: 센싱전극 저항감축 배선
RxG1~RxGW3: 터치 무센싱 전극
RxGW1~RxGW3: 무센싱 전극 저항감축 배선
RxG1~RxGW5: 터치 무센싱 전극
RxGW1~RxGW5: 무센싱 전극 저항감축 배선
GND1~GND6 : 접지배선
12 : 데이터 구동부 13 : 게이트 구동부
15 : 전원 공급부 17 : 터치 인식 프로세서
SUB1, SUB12 : 기판 GL, G1~Gm : 게이트 라인
DL, D1~Dn: 데이터 라인 PAS1, PAS2 : 보호막
TL1~TL3: 구동 라우팅 배선 Tx1~Tx12 : 터치 구동전극
TxW1~TxW12: 구동전극 저항감축 배선
TxG1~TxGW5: 터치 무구동 전극
TxGW1~TxGW5: 무구동 전극 저항감축 배선
TxW1~TxW12: 구동전극 저항감축 배선
TxGW1~TxGW5: 무구동전극 저항감축 배선
RL1~RL3 : 센싱 라우팅 배선
Rx1~Rx12 : 터치 센싱전극
RxW1~RxW12: 센싱전극 저항감축 배선
RxG1~RxGW3: 터치 무센싱 전극
RxGW1~RxGW3: 무센싱 전극 저항감축 배선
RxG1~RxGW5: 터치 무센싱 전극
RxGW1~RxGW5: 무센싱 전극 저항감축 배선
GND1~GND6 : 접지배선
Claims (12)
- 서로 교차하도록 형성되는 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들;
상기 복수의 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차에 의해 정의되는 영역 내에 각각 형성되는 복수의 픽셀전극들;
상기 게이트 라인들 각각을 사이에 두고 서로 이웃하는 픽셀전극들 사이에서 상기 게이트 라인과 나란하게 형성되는 복수의 제 1 전극들;
상기 픽셀전극과 적어도 일부분이 중첩되도록 형성되고, 상기 데이터 라인과 나란하게 형성되는 복수의 제 2 전극들;
상기 복수의 제 1 전극들의 적어도 일부를 제 1 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 1 그룹의 제 1 전극들을 형성하는 복수의 제 1 라우팅 배선들;
상기 복수의 제 1 전극들의 나머지들을 제 2 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 2 그룹의 제1전극들을 형성하는 복수의 제 2 라우팅 배선들; 및
상기 복수의 제 2 전극들의 적어도 일부를 제 3 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 3 그룹의 제 2전극들을 형성하는 복수의 제 3 라우팅 배선들을 포함하며,
상기 제 1 그룹의 제 1 전극들과 상기 제 2 그룹의 제 1 전극들은 m: 1(m은 자연수)의 관계로 번갈아 배치되고, 상기 제 2 라우팅 배선은 항상 접지되어 있는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 제 2 전극들의 나머지들을 제 4 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 4 그룹의 제2전극들을 형성하는 복수의 제 4 라우팅 배선들을 더 포함하며,
상기 제 3 그룹의 제 2 전극들과 상기 제 4 그룹의 제 2 전극들은 n: 1(n은 자연수)의 관계로 번갈아 배치되고, 상기 제 4 라우팅 배선은 디스플레이 구동시에는 공통전압을 공급하는 전원부에 연결되고, 터치 구동시에는 접지되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 제 1전극들 각각에 상기 제 1전극의 방향을 따라 중첩되게 형성되고, 상기 제 1 전극의 저항을 감축시키는 적어도 하나의 제 1 저항감축 배선을 더 포함하며, 상기 제 2 그룹의 제 1 전극들은 상기 제 1 저항감축 배선을 통해 상기 제 2 라우팅 배선에 연결되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 복수의 제 2전극들 각각에 상기 제 2전극의 방향을 따라 중첩되게 형성되고, 상기 제 2 전극의 저항을 감축시키는 적어도 하나의 제 2 저항감축 배선을 더 포함하며,
상기 제 4 그룹의 제 2 전극들은 상기 제 2 저항감축 배선을 통해 상기 제 4 라우팅 배선에 연결되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
- 제 1 기판 상에 나란하게 형성되는 복수의 게이트라인들;
상기 게이트라인들을 덮도록 형성되는 게이트 절연막;
상기 게이트 절연막 상에 상기 게이트 라인들과 교차하도록 형성되는 복수의 데이터 라인들;
상기 게이트 라인들과 상기 데이터 라인들의 교차에 의해 정의되는 복수의 픽셀영역 내에 각각 형성되는 복수의 박막 트랜지스터;
상기 복수의 박막 트랜지스터들이 형성된 상기 게이트 절연막을 덮도록 형성되는 제 1 보호막;
상기 제 1 보호막 상에서 상기 복수의 픽셀영역 내에 각각 형성되는 복수의 픽셀전극들;
상기 게이트 라인을 사이에 두고 서로 이웃하는 픽셀전극들 사이에서 상기 게이트 라인과 나란하게 형성되는 복수의 제 1 전극들;
상기 복수의 제 1 전극들을을 덮도록 형성되는 제 2 보호막;
상기 제 2 보호막 상에서 상기 픽셀전극과 적어도 일부분이 중첩되도록 형성되고, 상기 데이터 라인과 나란하게 형성되는 복수의 제 2 전극들;
상기 복수의 제 1 전극들의 적어도 일부를 제 1의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제1그룹의 제 1전극들을 형성하는 복수의 제 1 라우팅 배선들;
상기 복수의 제 1 전극들의 나머지들을 제 2 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 2 그룹의 제1전극들을 형성하는 복수의 제 2 라우팅 배선들; 및
상기 복수의 제 2 전극들의 적어도 일부를 제 3 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 3 그룹의 제 2전극들을 형성하는 복수의 제 3 라우팅 배선들을 포함하며,
상기 제 1 그룹의 제 1 전극들과 상기 제 2 그룹의 제 1 전극들은 m: 1(m은 자연수)의 관계로 번갈아 배치되고, 상기 제 2 라우팅 배선은 접지되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
- 제 5 항에 있어서,
상기 복수의 제 2 전극들의 나머지들을 제 4 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 4 그룹의 제2전극들을 형성하는 복수의 제 4 라우팅 배선들을 더 포함하며,
상기 제 3 그룹의 제 2 전극들과 상기 제 4 그룹의 제 2 전극들은 n: 1(n은 자연수)의 관계로 번갈아 배치되고, 상기 제 4 라우팅 배선은 디스플레이 구동시에는 공통전압을 공급하는 전원부에 연결되고, 터치 구동시에는 접지되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
- 제 6 항에 있어서,
상기 복수의 제 1전극들 각각에 상기 제 1전극의 방향을 따라 중첩되게 형성되고, 상기 제 1 전극의 저항을 감축시키는 적어도 하나의 제 1 저항감축 배선을 더 포함하며, 상기 제 2 그룹의 제 1 전극들은 상기 제 1 저항감축 배선을 통해 상기 제 2 라우팅 배선에 연결되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
- 제 7 항에 있어서,
상기 복수의 제 2전극들 각각에 상기 제 2전극의 방향을 따라 중첩되게 형성되고, 상기 제 2 전극의 저항을 감축시키는 적어도 하나의 제 2 저항감축 배선을 더 포함하며,
상기 제 4 그룹의 제 2 전극들은 상기 제 2 저항감축 배선을 통해 상기 제 4 라우팅 배선에 연결되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
- 제 1 기판 상에 나란하게 형성되는 복수의 게이트라인들;
상기 게이트라인들을 덮도록 형성되는 게이트 절연막;
상기 게이트 절연막 상에 상기 게이트 라인들과 교차하도록 형성되는 복수의 데이터 라인들;
상기 게이트 라인들과 상기 데이터 라인들의 교차에 의해 정의되는 복수의 픽셀영역 내에 각각 형성되는 복수의 박막 트랜지스터들;
상기 복수의 박막 트랜지스터들이 형성된 상기 게이트 절연막을 덮도록 형성되는 제 1 보호막;
상기 제 1 보호막 상에서 상기 데이터 라인과 나란하게 형성되며, 상기 게이트 라인을 사이에 둔 적어도 2개의 픽셀영역 내에 형성되는 복수의 제 1 전극들;
상기 복수의 제 1 전극들을 덮도록 형성되는 제 2 보호막;
상기 제 2 보호막 상에서 상기 복수의 픽셀영역 내에 각각 형성되며, 상기 제 1 전극과 적어도 일부분이 중첩되도록 형성되는 복수의 픽셀전극들;
상기 게이트 라인을 사이에 두고 서로 이웃하는 픽셀전극들 사이에서, 상기 제 2 보호막 상에 형성되며, 상기 게이트 라인과 나란하게 형성되는 복수의 제 2 전극들;
상기 복수의 제 2 전극들의 적어도 일부를 제 1의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제1그룹의 제 2전극들을 형성하는 복수의 제 1 라우팅 배선들;
상기 복수의 제 2 전극들의 나머지들을 제 2 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 2 그룹의 제2전극들을 형성하는 복수의 제 2 라우팅 배선들; 및
상기 복수의 제 1 전극들의 적어도 일부를 제 3 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 3 그룹의 제 1전극들을 형성하는 복수의 제 3 라우팅 배선들을 포함하며,
상기 제 1 그룹의 제 2 전극들과 상기 제 2 그룹의 제 2 전극들은 m: 1(m은 자연수)의 관계로 번갈아 배치되고, 상기 제 2 라우팅 배선은 접지되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 복수의 제 1 전극들의 나머지들을 제 4 의 미리 정해진 수의 단위로 연결하여 상기 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 4 그룹의 제1전극들을 형성하는 복수의 제 4 라우팅 배선들을 더 포함하며,
상기 제 3 그룹의 제 1 전극들과 상기 제 4 그룹의 제 1 전극들은 n: 1(n은 자연수)의 관계로 번갈아 배치되고, 상기 제 4 라우팅 배선은 디스플레이 구동시에는 공통전압을 공급하는 전원부에 연결되고, 터치 구동시에는 접지되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
- 제 10 항에 있어서,
상기 복수의 제 1전극들 각각에 상기 제 1전극의 방향을 따라 중첩되게 형성되고, 상기 제 1 전극의 저항을 감축시키는 적어도 하나의 제 1 저항감축 배선을 더 포함하며,
상기 제 2 그룹의 제 2 전극들은 상기 제 1 저항감축 배선을 통해 상기 제 2 라우팅 배선에 연결되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
- 제 11 항에 있어서,
상기 복수의 제 2전극들 각각에 상기 제 2전극의 방향을 따라 중첩되게 형성되고, 상기 제 2 전극의 저항을 감축시키는 적어도 하나의 제 2 저항감축 배선을 더 포함하며,
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Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9501184B2 (en) * | 2013-12-20 | 2016-11-22 | Synaptics Incorporated | Transcapacitive sensor having gate lines used for both display updating and capacitive sensing |
| CN104216561A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-12-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控显示装置及其驱动方法 |
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| KR101678590B1 (ko) * | 2014-12-26 | 2016-11-23 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시패널 및 이를 이용한 액정표시장치 |
| KR101667163B1 (ko) * | 2014-12-26 | 2016-10-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치센서 일체형 표시장치 |
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| CN107710316B (zh) * | 2015-06-04 | 2021-09-21 | 硅工厂股份有限公司 | 用于驱动面板的技术 |
| CN105093616B (zh) * | 2015-08-04 | 2018-10-26 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Va型内嵌式触控显示面板结构 |
| KR101731172B1 (ko) * | 2015-08-31 | 2017-04-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치센서 일체형 표시장치 |
| US9704012B2 (en) * | 2015-09-10 | 2017-07-11 | Cypress Semiconductor Corporation | Fingerprint sensor pattern |
| KR102387632B1 (ko) | 2015-09-24 | 2022-04-15 | 엘지디스플레이 주식회사 | 표시패널 및 이를 이용한 표시장치 |
| US9760213B2 (en) | 2015-10-13 | 2017-09-12 | Lg Display., Ltd. | Touch sensitive display device with modulated ground voltage, driving circuit, control circuit, and operating method of the touch sensitive display device |
| KR102446751B1 (ko) * | 2015-12-01 | 2022-09-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 표시장치와 그 구동회로 및 구동방법 |
| KR102401354B1 (ko) * | 2015-12-31 | 2022-05-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치 센서 내장형 표시장치 |
| CN105489181B (zh) * | 2016-01-04 | 2019-03-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 开启电压供应电路、方法、不良分析方法和显示装置 |
| CN105739779B (zh) * | 2016-02-01 | 2019-04-05 | 昆山龙腾光电有限公司 | 触控显示装置 |
| JPWO2018123974A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2019-06-27 | 株式会社フジクラ | 配線体、配線基板、及びタッチセンサ |
| KR102090509B1 (ko) * | 2016-12-30 | 2020-03-19 | 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 | 터치 디바이스 및 터치 디스플레이 시스템 |
| TWI623869B (zh) * | 2017-08-21 | 2018-05-11 | 友達光電股份有限公司 | 觸控顯示裝置及其觸控訊號處理方法 |
| CN108563373B (zh) * | 2018-04-04 | 2021-02-23 | 华勤技术股份有限公司 | 互电容触控传感器及触控终端 |
| US10976876B2 (en) * | 2018-06-18 | 2021-04-13 | Synaptics Incorporated | Conductive guides for proximity sensing devices |
| WO2020140699A1 (zh) * | 2019-01-02 | 2020-07-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板、内嵌式触摸屏及显示装置 |
| CN113970984A (zh) | 2019-11-15 | 2022-01-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控基板及其制作方法、触控显示基板以及触控显示装置 |
| CN112394843B (zh) * | 2020-11-27 | 2022-08-16 | 上海中航光电子有限公司 | 显示面板及显示装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080062140A1 (en) | 2006-06-09 | 2008-03-13 | Apple Inc. | Touch screen liquid crystal display |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2766494A1 (en) * | 2008-06-23 | 2010-01-21 | Philip J. Schaaf | Integrating media display into computer peripherals and computing systems: the media mouse, media keyboard, media monitor, media mate, media screen and mediabook |
| US8217913B2 (en) | 2009-02-02 | 2012-07-10 | Apple Inc. | Integrated touch screen |
| US9495042B2 (en) | 2009-04-14 | 2016-11-15 | Atmel Corporation | Two-dimensional position sensor |
| US8390582B2 (en) | 2009-08-25 | 2013-03-05 | Apple Inc. | Integrated touch screen |
| KR101323412B1 (ko) * | 2009-12-30 | 2013-10-29 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치 및 그 제조 방법 |
| KR101188983B1 (ko) * | 2010-09-30 | 2012-10-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 터치 스크린 패널 내장형 입체 영상 평판표시장치 |
| CN102650916B (zh) * | 2011-02-25 | 2014-11-26 | 乐金显示有限公司 | 集成触摸传感器的显示设备 |
| KR101773613B1 (ko) * | 2011-02-25 | 2017-09-01 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치 일체형 표시장치 |
| KR101457743B1 (ko) * | 2011-02-25 | 2014-11-04 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치 센서 일체형 표시장치 |
| KR101503103B1 (ko) | 2011-03-25 | 2015-03-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치 센서 내장형 표시장치와 그 구동 방법 |
| TWI537778B (zh) * | 2011-04-06 | 2016-06-11 | Sitronix Technology Corp | Touch panel sensing structure |
| US9110545B2 (en) * | 2012-08-16 | 2015-08-18 | Nokia Technologies Oy | Apparatus and associated methods |
| CN102937853B (zh) * | 2012-10-19 | 2015-10-14 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种电容式内嵌触摸屏、其驱动方法及显示装置 |
| KR101318448B1 (ko) * | 2012-12-11 | 2013-10-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치센서 일체형 표시장치 및 그 제조방법 |
-
2012
- 2012-12-13 KR KR1020120145331A patent/KR102033614B1/ko active IP Right Grant
-
2013
- 2013-11-15 DE DE102013112603.0A patent/DE102013112603B4/de active Active
- 2013-11-21 GB GB1320587.7A patent/GB2510231B/en active Active
- 2013-12-04 US US14/096,222 patent/US9304620B2/en active Active
- 2013-12-13 CN CN201310684842.9A patent/CN103870084B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080062140A1 (en) | 2006-06-09 | 2008-03-13 | Apple Inc. | Touch screen liquid crystal display |
Also Published As
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|---|---|
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| US9304620B2 (en) | 2016-04-05 |
| CN103870084B (zh) | 2017-03-01 |
| US20140168149A1 (en) | 2014-06-19 |
| CN103870084A (zh) | 2014-06-18 |
| GB2510231B (en) | 2014-12-10 |
| GB2510231A (en) | 2014-07-30 |
| KR20140076841A (ko) | 2014-06-23 |
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