KR20070064769A - Liquid crystal display - Google Patents

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KR20070064769A
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이주형
문준희
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삼성전자주식회사
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Abstract

An LCD(Liquid Crystal Display) is provided to realize various conversion driving operations such as row conversion, column conversion, and point conversion, thereby improving the display quality, by applying a DC(Direct Curren) voltage having a uniform level as a common voltage to vary the level of data voltage during a conversion driving operation. A first display substrate(100) is disposed to face a second display substrate(200), and distanced from the second display substrate. A liquid crystal layer(3) is disposed between the first display substrate and the second display substrate. A plurality of sensing data lines(SL) are formed above the second substrate. A plurality of variable capacitors(Cv) are respectively connected to the sensing data lines and a first voltage source, wherein each of the variable capacitors has a capacitance varied by a pressure. A plurality of reference capacitors(Cp) are respectively connected to the sensing lines and the second voltage source. A plurality of sensing signal outputting parts are respectively connected to the sensing data lines. The sensing signal outputting parts generate sensing signals based on sensing data signals flowing through the sensing data lines. The first voltage source outputs a first voltage having a uniform level. The second voltage source outputs a second voltage having a first level and a second level different from the first level, and generates the sensing signals while the second level is maintained.

Description

액정 표시 장치 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY}Liquid crystal display {LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도로서, 화소 관점에서 도시한 액정 표시 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, which is a block diagram of the liquid crystal display shown in terms of a pixel.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도로서, 감지부 관점에서 도시한 액정 표시 장치의 블록도이다.3 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and is a block diagram of the liquid crystal display shown in terms of a sensing unit.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 감지부에 대한 등가 회로도이다.4 is an equivalent circuit diagram of a sensing unit of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도이다.5 is a schematic diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6a는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 감지부의 등가 회로도이다.6A is an equivalent circuit diagram of a plurality of sensing units connected to one sensing data line in a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6b는 도 6a를 간략히 도시한 등가 회로도이다.FIG. 6B is an equivalent circuit diagram schematically illustrating FIG. 6A.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 감지 동작을 위한 타이밍도이다.7 is a timing diagram for a sensing operation of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 한 실시예에 따라 접촉 감지부의 감지 신호를 읽기 위한 다양한 기준 전압과 그에 따른 감지 신호의 파형도이다.8 is a waveform diagram of various reference voltages and corresponding sensing signals for reading a sensing signal of a touch sensing unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 접촉 감지부의 감지신호를 읽기 위한 다양한 기준 전압과 그에 따른 감지 신호의 파형도이다.9 is a waveform diagram of various reference voltages and corresponding sensing signals for reading sensing signals of a touch sensing unit according to another exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device.

표시 장치 중 대표적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.Typical liquid crystal displays (LCDs) among display devices include two display panels provided with pixel electrodes and a common electrode, and a liquid crystal layer having dielectric anisotropy interposed therebetween. The pixel electrodes are arranged in a matrix and connected to switching elements such as thin film transistors (TFTs) to receive data voltages one by one in sequence. The common electrode is formed over the entire surface of the display panel and receives a common voltage. The pixel electrode, the common electrode, and the liquid crystal layer therebetween form a liquid crystal capacitor, and the liquid crystal capacitor becomes a basic unit that forms a pixel together with a switching element connected thereto.

이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상을 방지하기 위하여 프레임별로, 행별로, 또는 화소별로 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.In such a liquid crystal display, a voltage is applied to two electrodes to generate an electric field in the liquid crystal layer, and the intensity of the electric field is adjusted to adjust the transmittance of light passing through the liquid crystal layer to obtain a desired image. In this case, in order to prevent degradation caused by an electric field applied to the liquid crystal layer for a long time, the polarity of the data voltage with respect to the common voltage is inverted frame by frame, row by pixel, or pixel by pixel.

터치 스크린 패널(touch screen panel)은 화면 위에 손가락 또는 터치 펜 (touch pen, stylus) 등을 접촉해 문자나 그림을 쓰고 그리거나, 아이콘을 실행시켜 컴퓨터 등의 기계에 원하는 명령을 수행시키는 장치를 말한다. 터치 스크린 패널이 부착된 액정 표시 장치는 사용자의 손가락 또는 터치 펜 등이 화면에 접촉하였는지 여부 및 접촉 위치 정보를 알아낼 수 있다. 그런데, 이러한 액정 표시 장치는 터치 스크린 패널로 인하여 원가 상승, 터치 스크린 패널을 액정 표시판 위에 접착시키는 공정 추가로 인한 수율 감소, 액정 표시판의 휘도 저하, 제품 두께 증가 등의 문제가 있다.A touch screen panel is a device that touches a finger or a touch pen (touch pen, stylus) on the screen to write and draw characters or pictures, or execute icons to perform a desired command on a machine such as a computer. . A liquid crystal display with a touch screen panel may find out whether a user's finger or a touch pen touches the screen and contact position information. However, such a liquid crystal display device has problems such as a cost increase due to a touch screen panel, a decrease in yield due to a process of adhering the touch screen panel to a liquid crystal display panel, a decrease in luminance of the liquid crystal panel, and an increase in product thickness.

따라서 이러한 문제들을 해결하기 위하여 터치 스크린 패널 대신에 박막 트랜지스터 또는 가변 축전기로 이루어진 감지 소자를 액정 표시 장치에서 영상을 표시하는 표시 영역에 내장하는 기술이 개발되어 왔다. 감지 소자는 사용자의 손가락 등이 화면에 가한 빛 또는 압력의 변화를 감지함으로써 액정 표시 장치가 사용자의 손가락 등이 화면에 접촉하였는지 여부 및 접촉 위치 정보를 알아낼 수 있게 한다.Therefore, in order to solve these problems, a technology for embedding a sensing element made of a thin film transistor or a variable capacitor instead of a touch screen panel in a display area displaying an image in a liquid crystal display device has been developed. The sensing element detects a change in light or pressure applied to a screen by a user's finger or the like so that the liquid crystal display may determine whether the user's finger or the like has touched the screen and contact position information.

하지만 감지 소자를 내장한 액정 표시 장치의 소비 전력을 줄이기 위하여 공통 전압을 적어도 하나의 연속하는 화소행(이하 '화소행 집합'이라 함)마다 고레벨과 저레벨로 스윙(swing)시키면서 화소행 집합 단위로 데이터 전압의 극성을 반전시키는 행 반전(row inversion)이 주로 이루어지고 있다. 이로 인해, 인접한 두 화소행 집합 사이에 극성은 반대이고, 이로 인해 가로줄 무늬와 같은 화질 불량이 발생한다.However, in order to reduce power consumption of a liquid crystal display having a sensing element, a common voltage is swinged at a high level and a low level for at least one consecutive pixel row (hereinafter referred to as a 'pixel row set'), and the pixel row set unit is used. Row inversion for inverting the polarity of the data voltage is mainly performed. As a result, the polarity is opposite between two adjacent sets of pixel rows, which causes poor image quality such as horizontal stripes.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 표시 장치의 화질을 향상시키는 것이다.Another object of the present invention is to improve the image quality of a display device.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제1 표시판, 상기 제1 표시판과 마주하며 상기 제1 표시판과 떨어져 있는 제2 표시판, 상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판 사이에 놓인 액정층, 상기 제2 표시판에 형성되어 있는 복수의 감지 데이터선, 압력에 의하여 정전 용량이 변화하며, 상기 감지 데이터선과 제1 전압에 연결되어 있는 복수의 가변 축전기, 상기 감지 데이터선과 제2 전압에 연결되어 있는 복수의 기준 축전기, 그리고 상기 감지 데이터선 각각에 연결되어 있으며, 상기 감지 데이터선을 타고 흐르는 감지 데이터 신호에 기초하여 감지 신호를 생성하는 복수의 감지 신호 출력부를 포함하고, 상기 제1 전압의 크기는 일정하고, 상기 제2 전압은 제1 레벨과 상기 제1 레벨과 다른 제2 레벨을 갖고, 상기 제2 전압이 상기 제2 레벨을 유지하는 동안 상기 감지 신호가 생성된다.According to an embodiment of the present invention, a liquid crystal display device includes a first display panel, a second display panel facing the first display panel, and separated from the first display panel, the first display panel, and the second display panel. A liquid crystal layer interposed therebetween, a plurality of sensing data lines formed on the second display panel, a plurality of variable capacitors connected to the sensing data line and the first voltage, the capacitance of which is changed by pressure, and the sensing data lines and A plurality of reference capacitors connected to two voltages, and a plurality of sensing signal outputs connected to each of the sensing data lines and generating a sensing signal based on a sensing data signal flowing through the sensing data line. The magnitude of the first voltage is constant, the second voltage has a first level and a second level different from the first level, and the second voltage This is the detection signal is generated while keeping the second level.

상기 제2 레벨은 상기 제1 레벨보다 높을 수 있거나, 낮은 수 있다.The second level may be higher or lower than the first level.

상기 제1 전압은 공통 전압인 것이 좋다.The first voltage may be a common voltage.

상기 감지 데이터선 각각에 연결되어 있으며 리셋 전압을 인가 받아 상기 감지 데이터선에 공급하는 복수의 리셋 신호 입력부를 더 포함할 수 있다.And a plurality of reset signal input parts connected to each of the sensing data lines and supplied with a reset voltage to the sensing data lines.

상기 리셋 신호 입력부 각각은 해당하는 감지 데이터선에 연결되어 있고, 제1 리셋 제어 신호에 따라 동작하여 입력되는 제1 리셋 전압을 연결된 상기 감지 데 이터선에 인가하는 제1 리셋 스위칭 소자를 포함할 수 있다.Each of the reset signal input units may include a first reset switching element connected to a corresponding sensing data line and configured to apply a first reset voltage input to the sensing data line connected by operating in response to a first reset control signal. have.

상기 리셋 신호 입력부 각각은 해당하는 감지 데이터선에 연결되어 있고, 제2 리셋 제어 신호에 따라 동작하여 입력되는 제2 리셋 전압을 상기 제1 리셋 전압이 인가되는 시간과는 다른 시간에 연결된 상기 감지 데이터선에 인가하는 제2 리셋 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.Each of the reset signal input units is connected to a corresponding sensing data line, and the sensing data connected to a second reset voltage input by operating according to a second reset control signal at a time different from a time when the first reset voltage is applied. The device may further include a second reset switching element applied to the line.

상기 감지 데이터선에 연결되어 있으며, 상기 감지 데이터선을 타고 흐르는 감지 데이터 신호에 기초하여 생성된 출력 신호를 상기 감지 신호 출력부 각각에 전달하는 복수의 출력 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.The display device may further include a plurality of output transistors connected to the sensing data lines and transferring output signals generated based on the sensing data signals flowing through the sensing data lines to the sensing signal output units, respectively.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

이제 본 발명의 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 5를 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, the liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도로서, 화소 관 점에서 도시한 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다. 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도로서, 감지부 관점에서 도시한 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 감지부에 대한 등가 회로도이다. 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention, which is a block diagram of the liquid crystal display shown in terms of a pixel, and FIG. 2 is a pixel of the liquid crystal display according to an embodiment of the present invention. Equivalent circuit diagram for. 3 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, which is a block diagram of the liquid crystal display according to a sensing unit, and FIG. 4 is a sensing diagram of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention. Equivalent circuit diagram for negative. 5 is a schematic diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 영상 주사부(400), 영상 데이터 구동부(500) 및 감지 신호 처리부(800), 영상 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(550), 감지 신호 처리부(800)에 연결된 접촉 판단부(700), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.1 and 3, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention may include a liquid crystal panel assembly 300, an image scanning unit 400, an image data driver 500, and a liquid crystal panel assembly 300 connected thereto. A sensing signal processor 800, a gray voltage generator 550 connected to the image data driver 500, a contact determiner 700 connected to the sensing signal processor 800, and a signal controller 600 for controlling them. .

도 1 내지 도 4b를 참고하면, 액정 표시판 조립체(300)는 복수의 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(PX), 그리고 복수의 감지 신호선(SY1-SYN, SX1-SXM, RL)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 감지부(SU), 각 감지 신호선(SY1-SYN, SX1-SXM)의 한 단부에 연결된 복수의 초기 신호 입력부(INI), 각 감지 신호선(SY1-SYN, SX1-SXM)의 다른 단부에 연결된 복수의 감지신호 출력부(SOUT), 그리고 각 감지 신호 출력부(SOUT)에 연결된 복수의 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)을 포함한다. 1 to 4B, the liquid crystal panel assembly 300 includes a plurality of display signal lines G 1 -G n , D 1 -D m , and a plurality of pixels PX connected thereto and arranged in a substantially matrix form. ), and a plurality of sensing signal lines (SY 1 -SY N, SX 1 -SX M, RL) and is connected thereto, and a plurality are arranged in the form of a substantially matrix sensor (SU), each of the sensing signal (SY 1 -SY N , SX 1 -SX M ) A plurality of initial signal inputs (INI) connected to one end, a plurality of sensing signal outputs connected to the other end of each sensing signal line (SY 1 -SY N , SX 1 -SX M ) ( SOUT), and a plurality of output data lines (OY 1 -OY N, OX 1 -OX M) connected to each of the sensing signal output (SOUT).

반면, 도 2 및 도 5를 참고하면, 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주하는 박막 트랜지스터 표시판(100) 및 공통 전극 표시판(200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3), 그리고 두 표시판(100, 200) 사이에 간극(間隙)을 만들며 어느 정도 압축 변형되는 간격재(도시하지 않음)를 포함한다.2 and 5, the liquid crystal panel assembly 300 includes a thin film transistor array panel 100 and a common electrode panel 200 facing each other, a liquid crystal layer 3 interposed therebetween, and two display panels. Spacer (not shown) which forms a gap between 100 and 200 and which is deformed to some extent is included.

표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 영상 주사 신호를 전달하는 복수의 영상 주사선(G1-Gn)과 영상 데이터 신호를 전달하는 영상 데이터선(D1-Dm)을 포함하며, 감지 신호선(SY1-SYN, SX1-SXM, RL)은 감지 데이터 신호를 전달하는 복수의 가로 감지 데이터선(SY1-SYN) 및 복수의 세로 감지 데이터선(SX1-SXM), 그리고 고레벨과 저레벨을 갖고 일정한 주기로 고레벨과 저레벨을 스윙하는 기준 전압을 전달하는 복수의 기준 전압선(RL)을 포함한다. 기준 전압선(RL)은 필요에 따라 생략할 수 있다.The display signal lines G 1 -G n and D 1 -D m are a plurality of image scanning lines G 1 -G n for transmitting an image scanning signal and an image data line D 1 -D m for transmitting an image data signal. sensing a signal line, comprising a (SY 1 -SY N, SX 1 -SX M, RL) includes a plurality of horizontal sensing data lines for transmitting the detected data signal (SY 1 -SY N) and a plurality of vertical sensing data line (SX 1- SX M ), and a plurality of reference voltage lines RL having high and low levels and transferring a reference voltage swinging the high and low levels at regular intervals. The reference voltage line RL may be omitted as necessary.

영상 주사선(G1-Gn) 및 가로 감지 데이터선(SY1-SYN)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고, 영상 데이터선(D1-Dm) 및 세로 감지 데이터선(SX1-SXM)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다. 기준 전압선(RL)은 행 또는 열 방향으로 뻗어 있다.The image scanning lines G 1 -G n and the horizontal sensing data lines SY 1 -SY N extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the image data lines D 1 -D m and the vertical sensing data lines ( SX 1 -SX M ) extend in approximately the column direction and are substantially parallel to each other. The reference voltage line RL extends in the row or column direction.

각 화소(PX)는 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.Each pixel PX includes a switching element Q connected to the display signal lines G 1 -G n , D 1 -D m , a liquid crystal capacitor Clc, and a storage capacitor Cst connected thereto. ). Holding capacitor Cst can be omitted as needed.

스위칭 소자(Q)는 박막 트랜지스터 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜 지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 영상 주사선(G1-Gn)과 연결되어 있고, 입력 단자는 영상 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다. 이때 박막 트랜지스터는 비정질 규소(amorphous silicon) 또는 다결정 규소(poly crystalline silicon)를 포함한다.The switching element Q is a three-terminal element such as a thin film transistor, which is provided in the thin film transistor array panel 100, and a control terminal thereof is connected to an image scanning line G 1 -G n , and an input terminal is an image data line. (D 1 -D m ), and the output terminal is connected to the liquid crystal capacitor (Clc) and the holding capacitor (Cst). In this case, the thin film transistor includes amorphous silicon or poly crystalline silicon.

액정 축전기(Clc)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 화소 전극(191)과 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 공통 전극 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 박막 트랜지스터 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다. 공통 전압(Vcom)은 소정 레벨의 일정한 전압인 직류(DC) 전압이며, 대략 0V 근처의 전압을 가질 수 있다.The liquid crystal capacitor Clc has two terminals, the pixel electrode 191 of the thin film transistor array panel 100 and the common electrode 270 of the common electrode display panel 200, and the liquid crystal layer 3 between the two electrodes 191 and 270. Functions as a dielectric. The pixel electrode 191 is connected to the switching element Q, and the common electrode 270 is formed on the entire surface of the common electrode display panel 200 and receives the common voltage Vcom. Unlike in FIG. 2, the common electrode 270 may be provided in the thin film transistor array panel 100. In this case, at least one of the two electrodes 191 and 270 may be linear or rod-shaped. The common voltage Vcom is a DC voltage, which is a constant voltage of a predetermined level, and may have a voltage near about 0V.

액정 축전기(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Cst)는 박막 트랜지스터 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전극(191)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 영상 주사선과 중첩되어 이루어질 수 있다.The storage capacitor Cst, which serves as an auxiliary role of the liquid crystal capacitor Clc, is formed by overlapping a separate signal line (not shown) and the pixel electrode 191 provided in the thin film transistor array panel 100 with an insulator interposed therebetween. A predetermined voltage such as the common voltage Vcom is applied to this separate signal line. However, the storage capacitor Cst may be formed such that the pixel electrode 191 overlaps the front end image scanning line directly above the insulator.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(191)에 대응하는 공통 전극 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.On the other hand, in order to implement color display, each pixel PX uniquely displays one of the primary colors (spatial division) or each pixel PX alternately displays the primary colors over time (time division). The desired color is recognized by the spatial and temporal sum of these primary colors. Examples of the primary colors include three primary colors such as red, green, and blue. FIG. 2 illustrates that each pixel PX includes a color filter 230 representing one of the primary colors in an area of the common electrode display panel 200 corresponding to the pixel electrode 191 as an example of spatial division. . Unlike FIG. 2, the color filter 230 may be formed above or below the pixel electrode 191 of the thin film transistor array panel 100.

액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.At least one polarizer (not shown) for polarizing light is attached to an outer surface of the liquid crystal panel assembly 300.

도 4에 도시한 것처럼, 감지부(SU)는 도면 부호 SL로 나타낸 가로 또는 세로 감지 데이터선(이하 감지 데이터선이라 함)에 연결되어 있는 가변 축전기(Cv)와 감지 데이터선(SL)과 기준 전압선(RL) 사이에 연결되어 있는 기준 축전기(Cp)를 포함한다.As illustrated in FIG. 4, the sensing unit SU is connected to a variable capacitor Cv and a sensing data line SL connected to a horizontal or vertical sensing data line (hereinafter, referred to as a sensing data line) indicated by a reference numeral SL. And a reference capacitor Cp connected between the voltage lines RL.

기준 축전기(Cp)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 기준 전압선(RL)과 감지 데이터선(SL)이 절연체(도시하지 않음)를 사이에 두고 중첩되어 이루어진다.The reference capacitor Cp is formed by overlapping the reference voltage line RL and the sensing data line SL of the thin film transistor array panel 100 with an insulator (not shown) interposed therebetween.

가변 축전기(Cv)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 감지 데이터선(SL)과 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 단자 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 가변 축전기(Cv)의 정전 용량(capacitance)은 액정 표시판 조립체(300)에 가해지는 사용자의 접촉(touch) 등 외부 자극에 의하여 값이 변화한다. 이러한 외부 자극으로는 압력을 예로 들 수 있으며, 공통 전극 표시판 (200)에 압력이 가해지면 간격재가 압축 변형되어 두 단자 사이의 거리가 변화하여 가변 축전기(Cv)의 정전 용량이 바뀐다. 정전 용량이 바뀌면 정전 용량의 크기에 의존하는, 기준 축전기(Cp)와 가변 축전기(Cv) 사이의 접점 전압(Vn)의 크기가 변한다. 접점 전압(Vn)은 감지 데이터 신호로서 감지 데이터선(SL)을 통하여 흐르며, 이를 기초로 하여 접촉 여부를 판단할 수 있다. 이때 기준 축전기(Cp)의 양 단자 사이의 거리는 일정하여, 거의 일정한 정전 용량을 가지고 있다. The variable capacitor Cv has the sensing data line SL of the thin film transistor array panel 100 and the common electrode 270 of the common electrode display panel 200 as two terminals, and the liquid crystal layer 3 between the two terminals functions as a dielectric. do. The capacitance of the variable capacitor Cv is changed by an external stimulus such as a user's touch applied to the liquid crystal panel assembly 300. For example, pressure may be used as the external stimulus. When pressure is applied to the common electrode display panel 200, the spacer is compressed and deformed so that the distance between the two terminals is changed to change the capacitance of the variable capacitor Cv. When the capacitance changes, the magnitude of the contact voltage Vn between the reference capacitor Cp and the variable capacitor Cv changes, which depends on the magnitude of the capacitance. The contact voltage Vn flows through the sensing data line SL as a sensing data signal, and based on the contact voltage Vn, the contact voltage Vn may be determined. At this time, the distance between both terminals of the reference capacitor Cp is constant, and has a substantially constant capacitance.

따라서 감지 데이터 신호가 항상 일정한 범위의 전압 레벨을 가질 수 있고 이에 따라 접촉 여부 및 접촉 위치를 용이하게 판단할 수 있다.Therefore, the sensing data signal may always have a voltage range within a certain range, thereby easily determining whether or not the contact is made.

감지부(SU)는 인접한 두 화소(PX) 사이에 배치된다. 가로 및 세로 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM)에 각각 연결되어 있으며, 이들이 교차하는 영역에 인접하여 배치되어 있는 한 쌍의 감지부(SU)의 밀도는 예를 들면, 도트(dot) 밀도의 약 1/4일 수 있다. 여기서 하나의 도트는, 예를 들면 나란히 배열되어 있으며 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 표시하는 3 개의 화소(PX)를 포함하고, 하나의 색상을 표시하며, 액정 표시 장치의 해상도를 나타내는 기본 단위가 된다. 그러나 하나의 도트는 4개 이상의 화소(PX)로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 각 화소(PX)는 삼원색과 백색(white) 중 하나를 표시할 수 있다.The sensing unit SU is disposed between two adjacent pixels PX. The density of the horizontal and vertical sensing data line (SY 1 -SY N, SX 1 -SX M) of a pair of sensing unit (SU) which is connected, respectively, disposed adjacent to the region in which they cross in, for example, It may be about one quarter of the dot density. Here, one dot includes, for example, three pixels PX arranged side by side and displaying three primary colors such as red, green, and blue, displaying one color, and a basic unit representing the resolution of the liquid crystal display device. do. However, one dot may consist of four or more pixels PX, and in this case, each pixel PX may display one of three primary colors and white.

한 쌍의 감지부(SU) 밀도가 도트 밀도의 1/4인 예로는 한 쌍의 감지부(SU)의 가로 및 세로 해상도가 각각 액정 표시 장치의 가로 및 세로 해상도의 1/2인 경우를 들 수 있다. 이 경우, 감지부(SU)가 없는 화소행 및 화소열도 있을 수 있다.An example in which the density of the pair of sensing units SU is 1/4 of the dot density is one in which the horizontal and vertical resolutions of the pair of sensing units SU are 1/2 of the horizontal and vertical resolutions of the liquid crystal display device, respectively. Can be. In this case, there may be a pixel row and a pixel column without the sensing unit SU.

감지부(SU) 밀도와 도트 밀도를 이 정도로 맞추면 문자 인식과 같이 정밀도가 높은 응용 분야에도 이러한 액정 표시 장치를 적용할 수 있다. 물론 감지부(SU)의 해상도는 필요에 따라 더 높거나 낮을 수도 있다.By matching the detection unit SU density and the dot density to such an extent, the liquid crystal display device may be applied to high precision applications such as character recognition. Of course, the resolution of the sensing unit SU may be higher or lower as necessary.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 감지부(SU)에 의하면 감지부(SU)와 감지 데이터선(SL)이 차지하는 공간이 상대적으로 작으므로 화소(PX)의 개구율 감소를 최소화할 수 있다.As described above, according to the sensing unit SU according to the exemplary embodiment of the present invention, since the space occupied by the sensing unit SU and the sensing data line SL is relatively small, the reduction of the aperture ratio of the pixel PX can be minimized.

복수의 리셋 신호 입력부(INI)는 모두 동일한 구조로 이루어져 있고, 복수의 감지 신호 출력부(SOUT) 역시 모두 동일한 구조로 이루어져 있다. 이들(INI, SOUT)의 구조와 동작에 대해서는 다음에 좀더 상세하게 설명한다.The plurality of reset signal input units INI have the same structure, and the plurality of detection signal output units SOUT also have the same structure. The structure and operation of these (INI, SOUT) will be described in more detail later.

출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)은 해당 감지 신호 출력부(SOUT)를 통하여 가로 및 세로 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM)에 각각 연결되어 있는 복수의 가로 및 세로 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)을 포함한다. 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)은 감지 신호 처리부(800)에 연결되어 있으며, 감지 신호 출력부(SOUT)로부터의 출력 신호를 감지 신호 처리부(800)에 전달한다. 가로 및 세로 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.The output data lines OY 1 -OY N and OX 1 -OX M are connected to the horizontal and vertical sensing data lines SY 1 -SY N and SX 1 -SX M , respectively, through corresponding sensing signal outputs SOUT. a plurality of horizontal and vertical output data lines, which comprises (OY 1 -OY N, OX 1 -OX M). The output data lines OY 1 -OY N and OX 1 -OX M are connected to the sensing signal processing unit 800 and transmit an output signal from the sensing signal output unit SOUT to the sensing signal processing unit 800. The horizontal and vertical output data lines (OY 1 -OY N , OX 1 -OX M ) extend approximately in the column direction and are nearly parallel to each other.

다시 도 1 및 도 3을 참고하면, 계조 전압 생성부(550)는 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진 다.Referring back to FIGS. 1 and 3, the gray voltage generator 550 generates two sets of gray voltage sets (or reference gray voltage sets) related to the transmittance of the pixel. One of the two sets has a positive value for the common voltage (Vcom) and the other set has a negative value.

영상 주사부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 영상 주사선(G1-Gn)에 연결되어 스위칭 소자(Q)를 턴 온시키는 게이트 온 전압(Von)과 턴 오프시키는 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 영상 주사 신호를 영상 주사선(G1-Gn)에 인가한다.The image scanning unit 400 is connected to the image scanning lines G 1 -G n of the liquid crystal panel assembly 300 to gate-on voltage Von for turning on the switching element Q, and gate-off voltage Voff for turning off. ) Is applied to the image scanning lines G 1 -G n .

영상 데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 영상 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(550)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 영상 데이터 신호로서 영상 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(550)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 영상 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 영상 데이터 신호를 선택한다.The image data driver 500 is connected to the image data lines D 1 -D m of the liquid crystal panel assembly 300, and selects a gray voltage from the gray voltage generator 550 and uses the image data as the image data signal. Applies to lines D 1 -D m . However, when the gray voltage generator 550 provides only a predetermined number of reference gray voltages instead of providing all voltages for all grays, the image data driver 500 divides the reference gray voltages so that the grays for all grays are divided. Generates a voltage and selects an image data signal among them.

감지 신호 처리부(800)는 액정 표시판 조립체(300)의 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)에 연결되어 있는 복수의 증폭부(810) 등을 포함하며, 각 증폭부(810)를 통하여 전달되는 출력 신호를 입력받아 증폭 등의 신호 처리를 행하여 아날로그 감지 신호(Vo)를 생성한 후 아날로그-디지털 변환기(도시하지 않음) 등을 이용하여 디지털 신호로 변환하여 디지털 감지 신호(DSN)를 생성한다.The sensing signal processor 800 may include a plurality of amplifiers 810 connected to the output data lines OY 1- OY N and OX 1- OX M of the liquid crystal panel assembly 300. After receiving the output signal transmitted through 810 and performing signal processing such as amplification to generate an analog detection signal (Vo), and converts into a digital signal using an analog-to-digital converter (not shown), such as a digital detection signal ( DSN).

접촉 판단부(700)는 감지 신호 처리부(800)로부터 디지털 감지 신호(DSN)를 받아 소정 연산 처리를 하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 판단한 후 접촉 정보(INF)를 외부 장치로 내보낸다. 접촉 판단부(700)는 디지털 감지 신호(DSN)에 기초하여 감지부(SU)의 동작 상태를 감시하여 이들에 인가되는 신호를 제어할 수 있다.The touch determining unit 700 receives the digital sensing signal DSN from the sensing signal processing unit 800, performs a predetermined calculation process, determines whether the contact is made, and the contact position, and then sends the contact information INF to the external device. The touch determination unit 700 may monitor an operation state of the sensing unit SU based on the digital sensing signal DSN and control signals applied to the sensing unit SU.

신호 제어부(600)는 영상 주사부(400), 영상 데이터 구동부(500), 계조 전압 생성부(550), 그리고 감지 신호 처리부(800) 등의 동작을 제어한다.The signal controller 600 controls operations of the image scanning unit 400, the image data driver 500, the gray voltage generator 550, and the detection signal processor 800.

이러한 구동 장치(400, 500, 550, 600, 700, 800) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 550, 600, 700, 800)가 신호선(G1-Gn, D1-Dm, SY1-SYN, SX1-SXM, OY1-OYN, OX1-OXM, RL) 및 박막 트랜지스터(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다.Each of the driving devices 400, 500, 550, 600, 700, and 800 may be mounted directly on the liquid crystal panel assembly 300 in the form of at least one integrated circuit chip, or may be a flexible printed circuit film ( It may be mounted on the liquid crystal panel assembly 300 in the form of a tape carrier package (TCP) or mounted on a separate printed circuit board (not shown). Alternatively, these drive units 400, 500, 550, 600, 700, 800 are connected to signal lines G 1 -G n , D 1 -D m , SY 1 -SY N , SX 1 -SX M , OY 1 -OY N , OX 1 -OX M , RL) and the thin film transistor Q may be integrated in the liquid crystal panel assembly 300.

도 5를 참고하면, 액정 표시판 조립체(300)는 표시 영역(P1), 가장자리 영역(P2) 및 노출 영역(P3)으로 나뉘어 있다. 표시 영역(P1)에는 화소(PX), 감지부(SU) 및 신호선(G1-Gn, D1-Dm, SY1-SYN, SX1-SXM, OY1-OYN, OX1-OXM, RL)의 대부분이 위치한다. 공통 전극 표시판(200)은 블랙 매트릭스와 같은 차광부재(도시하지 않음)를 포함하며, 차광부재는 가장자리 영역(P2)의 대부분을 덮고 있어서 외부로부터의 광을 차단한다. 공통 전극 표시판(200)은 박막 트랜지스터 표시판(100)보다 크기 가 작아서 박막 트랜지스터 표시판(100)의 일부가 노출되어 노출 영역(P3)을 이루며, 노출 영역(P3)에는 단일 칩(610)이 실장되고 FPC 기판(flexible printed circuit board)(620)이 부착된다.Referring to FIG. 5, the liquid crystal panel assembly 300 is divided into a display area P1, an edge area P2, and an exposure area P3. In the display area P1, the pixel PX, the sensing unit SU, and the signal lines G 1 -G n , D 1 -D m , SY 1 -SY N , SX 1 -SX M , OY 1 -OY N , OX Most of 1- OX M , RL) are located. The common electrode panel 200 includes a light blocking member (not shown) such as a black matrix, and the light blocking member covers most of the edge region P2 to block light from the outside. The common electrode panel 200 is smaller than the thin film transistor array panel 100 so that a portion of the thin film transistor array panel 100 is exposed to form an exposed area P3, and a single chip 610 is mounted in the exposed area P3. A flexible printed circuit board 620 is attached.

단일 칩(610)은 액정 표시 장치를 구동하기 위한 구동 장치들, 즉, 영상 구동부(400), 영상 데이터 구동부(500), 계조 전압 생성부(550), 신호 제어부(600), 접촉 판단부(700), 그리고 감지 신호 처리부(800)를 포함한다. 이러한 구동 장치(400, 500, 550, 600, 700, 800)를 단일 칩(610) 안에 집적함으로써 실장 면적을 줄일 수 있으며, 소비 전력도 낮출 수 있다. 물론 필요에 따라, 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩(610) 바깥에 있을 수 있다.The single chip 610 is a driving device for driving a liquid crystal display, that is, an image driver 400, an image data driver 500, a gray voltage generator 550, a signal controller 600, and a contact determiner ( 700, and a sensing signal processor 800. By integrating the driving devices 400, 500, 550, 600, 700, and 800 in a single chip 610, the mounting area may be reduced, and power consumption may be reduced. Of course, if desired, at least one of them or at least one circuit element constituting them may be outside the single chip 610.

영상 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM)은 노출 영역(P3)에까지 연장되어 해당 구동 장치(400, 500, 800)와 연결된다.The image signal lines G 1 -G n , D 1 -D m and the sensing data lines SY 1 -SY N , SX 1 -SX M extend to the exposure area P3 so that the corresponding driving devices 400, 500, 800 ).

FPC 기판(620)은 외부 장치로부터 신호를 받아들여 단일 칩(610) 또는 액정 표시판 조립체(300)에 전달하며, 외부 장치와의 접속을 용이하게 하기 위하여 끝단은 통상 커넥터(도시하지 않음)로 이루어진다.The FPC board 620 receives a signal from an external device and transmits the signal to the single chip 610 or the liquid crystal panel assembly 300, and an end is usually formed of a connector (not shown) to facilitate connection with the external device. .

그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작 및 감지 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.Next, the display operation and the detection operation of the liquid crystal display will be described in more detail.

신호 제어부(600)는 외부 장치(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.The signal controller 600 receives input image signals R, G, and B and an input control signal for controlling the display thereof from an external device (not shown). The input video signals R, G, and B contain luminance information of each pixel PX, and the luminance is a predetermined number, for example, 1024 (= 2 10 ), 256 (= 2 8 ), or 64 (= 2 6 ) It has gray. Examples of the input control signal include a vertical sync signal Vsync, a horizontal sync signal Hsync, a main clock MCLK, and a data enable signal DE.

신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300) 및 영상 데이터 구동부(500)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 영상 주사 제어 신호(CONT1), 영상 데이터 제어 신호(CONT2) 및 감지 데이터 제어 신호(CONT3) 등을 생성한 후, 영상 주사 제어 신호(CONT1)를 영상 주사부(400)로 내보내고, 영상 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 영상 데이터 구동부(500)로 내보내며, 감지 데이터 제어 신호(CONT3)를 감지 신호 처리부(800)로 내보낸다.The signal controller 600 receives the input image signals R, G, and B based on the input image signals R, G, and B and the input control signal, and generates operating conditions of the liquid crystal panel assembly 300 and the image data driver 500. Process the image scan control signal CONT1, the image data control signal CONT2, the sensing data control signal CONT3, and the like, and then output the image scan control signal CONT1 to the image scan unit 400. The image data control signal CONT2 and the processed image signal DAT are sent to the image data driver 500, and the sensing data control signal CONT3 is sent to the detection signal processor 800.

영상 주사 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력을 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 영상 주사 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.The image scan control signal CONT1 includes a scan start signal STV indicating the start of scanning and at least one clock signal controlling the output of the gate-on voltage Von. The image scan control signal CONT1 may further include an output enable signal OE that defines a duration of the gate-on voltage Von.

영상 데이터 제어 신호(CONT2)는 한 화소행의 영상 데이터(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 영상 데이터선(D1-Dm)에 영상 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 영상 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 영상 데이터 신호의 전압 극성( 이하 공통 전압에 대한 영상 데이터 신호의 전압 극성을 줄여 영상 데이터 신호의 극성이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.The image data control signal CONT2 is a load signal for applying the image data signal to the horizontal synchronization start signal STH indicating the start of transmission of the image data DAT in one pixel row and the image data lines D 1 -D m . LOAD) and data clock signal HCLK. The image data control signal CONT2 is also an inverted signal that inverts the voltage polarity of the image data signal with respect to the common voltage Vcom (hereinafter referred to as the polarity of the image data signal by reducing the voltage polarity of the image data signal with respect to the common voltage). RVS) may be further included.

신호 제어부(600)로부터의 영상 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 영상 데이터 구동부(500)는 한 화소행의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 영상 데이터 신호로 변환한 다음, 이를 해당 영상 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.In response to the image data control signal CONT2 from the signal controller 600, the image data driver 500 receives the digital image signal DAT for the pixel PX of one pixel row, and each digital image signal DAT. By converting the digital image signal DAT into an analog image data signal by selecting a gray scale voltage corresponding to), it is applied to the corresponding image data lines D 1 -D m .

영상 주사부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 영상 주사 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 영상 주사선(G1-Gn)에 인가하여 이 영상 주사선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴 온시킨다. 그러면, 영상 데이터선(D1-Dm)에 인가된 영상 데이터 신호가 턴 온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.The image scanning unit 400 applies the gate-on voltage Von to the image scanning line G 1 -G n in response to the image scanning control signal CONT1 from the signal controller 600, thereby applying the image scanning line G 1 -G. n ) turns on the switching element Q connected. Then, the image data signal applied to the image data lines D 1 -D m is applied to the pixel PX through the turned-on switching element Q.

화소(PX)에 인가된 영상 데이터 신호의 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(Clc)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며, 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 액정 표시판 조립체(300)에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타나며, 이를 통하여 원하는 영상을 표시할 수 있다.The difference between the voltage of the image data signal applied to the pixel PX and the common voltage Vcom is shown as the charging voltage of the liquid crystal capacitor Clc, that is, the pixel voltage. The arrangement of the liquid crystal molecules varies according to the magnitude of the pixel voltage, thereby changing the polarization of light passing through the liquid crystal layer 3. The change in polarization is represented as a change in the transmittance of light by the polarizer attached to the liquid crystal panel assembly 300, and thus a desired image may be displayed.

1 수평 주기[1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신 호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 영상 주사선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 영상 데이터 신호를 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.This process is repeated in units of one horizontal period (also referred to as 1H "and equal to one period of the horizontal sync signal (Hsync) and data enable signal (DE)), thereby repeating all image scanning lines (G 1 -G n). ), The gate-on voltage Von is sequentially applied to the image data signal to all the pixels PX, thereby displaying an image of one frame.

한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 영상 데이터 신호의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 영상 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 영상 데이터선을 통하여 흐르는 영상 데이터 신호의 극성이 바뀌거나(보기: 행반전, 점반전), 한 화소행에 인가되는 영상 데이터 신호의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열반전, 점반전).When one frame ends, the next frame starts and the state of the inversion signal RVS applied to the image data driver 500 is controlled so that the polarity of the image data signal applied to each pixel PX is opposite to that of the previous frame. ("Frame inversion"). In this case, the polarity of the image data signal flowing through one image data line is changed (eg, inversion of a row, inversion of a point) according to the characteristics of the inversion signal RVS within one frame, or the polarity of the image data signal applied to one pixel row. May differ from one another (eg, nirvana, point inversion).

감지 신호 처리부(800)는 감지 데이터 제어 신호(CONT3)에 따라 매 프레임마다 한번씩 프레임과 프레임 사이의 포치(porch) 구간에서 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)을 통해 인가되는 감지 데이터 신호를 읽어 들인다. 포치 구간에서는 감지 데이터 신호가 영상 주사부(400) 및 영상 데이터 구동부(500) 등으로부터의 구동 신호의 영향을 덜 받게 되므로 감지 데이터 신호의 신뢰도가 높아진다. 그러나 이러한 읽기 동작은 매 프레임마다 반드시 이루어질 필요는 없으며, 필요에 따라 복수의 프레임마다 한번씩 이루어질 수 있다. 또한 포치 구간 내에서 두 번 이상 읽기 동작이 이루어질 수 있으며, 포치 구간이 프레임 내에서도 읽기 동작이 적어도 한번 이루어질 수 있다.The sensing signal processing unit 800 is applied through the output data lines OY 1- OY N and OX 1- OX M in the porch section between the frames once every frame according to the sensing data control signal CONT3. The sensed data signal to be read. In the porch section, since the sensing data signal is less affected by the driving signals from the image scanning unit 400, the image data driver 500, and the like, the reliability of the sensing data signal is increased. However, such a read operation is not necessarily performed every frame, but may be performed once every plurality of frames as necessary. In addition, the read operation may be performed more than once in the porch section, and the read operation may be performed at least once even in the frame of the porch section.

그리고 감지 신호 처리부(800)는 읽어 들인 아날로그 감지 데이터 신호를 각 증폭부(810) 등을 이용하여 증폭 등의 신호 처리를 한 후 디지털 감지 신호(DSN)로 변환하여 접촉 판단부(700)로 내보낸다. 감지 신호 처리부(800)의 증폭부(810)의 동작에 대해서는 다음에 좀더 상세하게 설명한다.The sensing signal processor 800 converts the read analog sensing data signal into a digital sensing signal DSN by performing signal processing such as amplification using each amplifying unit 810, etc. send. The operation of the amplifier 810 of the sense signal processor 800 will be described in more detail below.

접촉 판단부(700)는 디지털 감지 신호(DSN)를 받아 적절한 연산 처리를 행하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 알아내고 이를 외부 장치로 전송하며, 외부 장치는 이에 기초한 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시 장치에 전송한다.The touch determination unit 700 receives a digital sensing signal DSN, performs appropriate arithmetic processing to find out whether a contact is made and a contact position, and transmits the same to an external device, and the external device transmits the image signals R, G, and B based thereon. Transfer to the liquid crystal display device.

다음, 도 6a 내지 도 9를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 리셋 신호 입력부(INI), 감지 신호 출력부(SOUT) 및 증폭부(810)의 구조와 동작에 대하여 설명한다.Next, the structure and operation of the reset signal input unit INI, the sense signal output unit SOUT, and the amplifier 810 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A to 9.

도 6a는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 감지부의 등가 회로도이고, 도 6b는 도 6a를 간략히 도시한 등가 회로도이며, 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 감지 동작을 위한 타이밍도이다. 또한 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따라 접촉 감지부의 감지 신호를 읽기 위한 다양한 기준 전압과 그에 따른 감지 신호의 파형도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 접촉 감지부의 감지신호를 읽기 위한 다양한 기준 전압과 그에 따른 감지 신호의 파형도이다.FIG. 6A is an equivalent circuit diagram of a plurality of sensing units connected to one sensing data line in a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 6B is an equivalent circuit diagram briefly showing FIG. 6A, and FIG. A timing diagram for a sensing operation of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment. 8 is a waveform diagram of various reference voltages and corresponding sensing signals for reading sensing signals of the touch sensing unit according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 9 illustrates sensing signals of the touch sensing unit according to another embodiment of the present invention. This is a waveform diagram of various reference voltages to read and their sense signals.

도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 액정 표시판 조립체(300)는 도 3을 참고로 하여 이미 설명한 것처럼, 복수의 감지 데이터선(SL)(도 3에서는 SY1-SYN, SX1-SXM)과 각 감지 데이터선(SL)에 연결되어 있는 복수의 감지부(SU), 각 감지 데이터선(SL)의 한 쪽에 연결된 리셋 신호 입력부(INI), 각 감지 데이터선(SL)의 다른 쪽과 각 출력 데이터선(OL)(도 3에서는 OY1-OYN, OX1-OXM) 사이에 연결된 복수의 감지 신호 출력부(SOUT)를 포함한다. 또한, 도 3을 참고로 하여 이미 설명한 것처럼, 감지 신호 처리부(800)는 각 출력 데이터선(OL)에 연결되어 있는 복수의 증폭부(810)를 포함한다.As shown in FIGS. 6A and 6B, the liquid crystal panel assembly 300 of the present embodiment has a plurality of sensing data lines SL (SY 1 -SY N , SX in FIG. 3), as described above with reference to FIG. 3. 1- SX M ) and a plurality of sensing units SU connected to each sensing data line SL, a reset signal input unit INI connected to one side of each sensing data line SL, and each sensing data line SL. And a plurality of sensing signal outputs SOUT connected between the other side of the circuit and each output data line OL (OY 1- OY N , OX 1- OX M in FIG. 3). In addition, as described above with reference to FIG. 3, the sensing signal processor 800 includes a plurality of amplifiers 810 connected to each output data line OL.

즉, 하나의 감지 데이터선(SL)에는 가변 축전기(Cv)와 기준 축전기(Cp)로 이루어진 복수의 감지부(SU)가 연결되어 있으며, 감지 데이터선(SL)의 서로 다른 끝에는 각각 리셋 신호 입력부(INI)와 감지 신호 출력부(SOUT)가 연결되어 있다. 가변 축전기(Cv)는 공통 전압(Vcom)에 연결되어 있고 기준 축전기(Cp)는 기준 전압(Vp)에 연결되어 있다. That is, a plurality of sensing units SU including a variable capacitor Cv and a reference capacitor Cp are connected to one sensing data line SL, and reset signals input units are respectively provided at different ends of the sensing data line SL. (INI) and sense signal output (SOUT) are connected. The variable capacitor Cv is connected to the common voltage Vcom and the reference capacitor Cp is connected to the reference voltage Vp.

공통 전압(Vcom)은, 도 7에 도시한 것처럼, 소정 크기의 레벨을 일정하게 유지하고, 예를 들어 0V 근처의 전압 크기를 가질 수 있다. 기준 전압(Vp)은 고레벨과 저레벨을 가지며 일정한 주기로 고레벨과 저레벨을 스윙하며, 약 -7V 내지 +7V 사이에서 스윙할 수 있다. 고레벨과 저레벨 사이의 스윙 폭이 클수록 감지부(SU)의 감도는 증가한다. 기준 전압(Vp)은 감지 신호의 읽기 주기에 동기하여 레벨이 바뀐다.As shown in FIG. 7, the common voltage Vcom maintains a constant level of a predetermined magnitude, and may have a voltage magnitude near 0V, for example. The reference voltage Vp has a high level and a low level, and swings the high level and the low level at regular intervals, and may swing between about -7V and + 7V. As the swing width between the high level and the low level increases, the sensitivity of the sensing unit SU increases. The reference voltage Vp changes level in synchronization with the read period of the sense signal.

앞서 설명한 것처럼, 복수의 가변 축전기(Cv)는 감지 데이터선(SL)과 공통 전극(270)을 두 단자로 하여 이루어지므로 복수의 가변 축전기(Cv)는 도 6b에 도시한 하나의 가변 축전기(Cv')로 대표될 수 있으며, 실제로 가변 축전기(Cv')의 정전 용량은 한 감지 데이터선(SL)을 따라 실질적으로 균일하게 분포되어 있다. 또한 도 6b에 도시한 바와 같이 가변 축전기(Cv')에 대응하여 복수의 기준 축전기(Cp)도 하나의 기준 축전기(Cp')로 대표될 수 있다.As described above, since the plurality of variable capacitors Cv are formed using the sensing data line SL and the common electrode 270 as two terminals, the plurality of variable capacitors Cv include one variable capacitor Cv shown in FIG. 6B. In practice, the capacitance of the variable capacitor Cv 'is substantially uniformly distributed along one sensing data line SL. In addition, as illustrated in FIG. 6B, the plurality of reference capacitors Cp may also be represented by one reference capacitor Cp ′ corresponding to the variable capacitor Cv ′.

각 리셋 신호 입력부(INI)는 제1 및 제2 리셋 트랜지스터(Qr1, Qr2)를 포함한다. 제1 및 제2 리셋 트랜지스터(Qr1, Qr2)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서 그 제어 단자는 제1 및 제2 리셋 제어 신호(RST1, RST2)와 각각 연결되어 있고, 그 입력 단자는 제1 및 제2 리셋 전압(Vr1, Vr2)과 각각 연결되어 있으며, 출력 단자는 감지 데이터선(SL)과 연결되어 있다.Each reset signal input unit INI includes first and second reset transistors Qr1 and Qr2. The first and second reset transistors Qr1 and Qr2 are three-terminal elements such as thin film transistors, and control terminals thereof are connected to the first and second reset control signals RST1 and RST2, respectively, and the input terminals thereof are the first terminal. And second reset voltages Vr1 and Vr2, respectively, and an output terminal is connected to the sensing data line SL.

제1 및 제2 리셋 트랜지스터(Qr1, Qr2)는 화소가 배치되어 있지 않은 액정 표시판 조립체(300)의 가장자리 영역(P2)에 위치하며 제1 및 제2 리셋 제어 신호(RST1, RST2)에 따라 제1 및 제2 리셋 전압(Vr1, Vr2)을 감지 데이터선(SL)에 공급한다.The first and second reset transistors Qr1 and Qr2 are positioned in the edge region P2 of the liquid crystal panel assembly 300 in which no pixels are disposed, and according to the first and second reset control signals RST1 and RST2. The first and second reset voltages Vr1 and Vr2 are supplied to the sensing data line SL.

각 감지 신호 출력부(SOUT)는 출력 트랜지스터(Qs)를 포함한다. 출력 트랜지스터(Qs)도 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서 그 제어 단자는 감지 데이터선(SL)과 연결되어 있고, 그 입력 단자는 입력 전압(Vs)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 출력 데이터선(OL)과 연결되어 있다. 출력 트랜지스터(Qs)도 액정 표시판 조립체(300)의 가장자리 영역(P2)에 위치하며 감지 데이터선(SL)을 통하여 흐르는 감지 데이터 신호에 기초하여 출력 신호를 생성한다. 출력 신호로서 출력 전류를 들 수 있다. 이와 달리 출력 트랜지스터(Qs)가 출력 신호로서 전압을 생성할 수도 있다.Each sensing signal output unit SOUT includes an output transistor Qs. The output transistor Qs is also a three-terminal element such as a thin film transistor, the control terminal of which is connected to the sensing data line SL, the input terminal of which is connected to the input voltage Vs, and the output terminal of the output data line ( OL). The output transistor Qs is also positioned in the edge region P2 of the liquid crystal panel assembly 300 and generates an output signal based on the sensing data signal flowing through the sensing data line SL. An output current is mentioned as an output signal. Alternatively, the output transistor Qs may generate a voltage as an output signal.

각 증폭부(810)는 증폭기(AP), 축전기(Cf) 및 스위치(SW)를 포함한다.Each amplifier 810 includes an amplifier AP, a capacitor Cf, and a switch SW.

증폭기(AP)는 반전 단자(-)와 비반전 단자(+) 및 출력 단자를 가지며, 반전 단자(-)는 출력 데이터선(OL)에 연결되어 있고, 반전 단자(-)와 출력 단자 사이에는 축전기(Cf) 및 스위치(SW)가 연결되어 있으며, 비반전 단자(+)는 기준 전압(Va)에 연결되어 있다. 증폭기(AP) 및 축전기(Cf)는 전류 적분기로서 출력 트랜지스터(Qs)로부터의 출력 전류를 소정 시간 적분을 하여 감지 신호(Vo)를 생성한다.The amplifier AP has an inverting terminal (-), a non-inverting terminal (+) and an output terminal, the inverting terminal (-) is connected to the output data line OL, and between the inverting terminal (-) and the output terminal The capacitor Cf and the switch SW are connected, and the non-inverting terminal + is connected to the reference voltage Va. The amplifier AP and the capacitor Cf generate a sense signal Vo by integrating the output current from the output transistor Qs for a predetermined time as a current integrator.

도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 앞서 설명한 것처럼 프레임과 프레임 사이의 포치 구간에서 감지 동작을 수행하며, 특히 수직 동기 신호(Vsync)보다 앞선 프론트 포치(front porch) 구간에서 감지 동작을 수행하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 7, the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment performs a sensing operation in a porch section between frames as described above, and particularly, in a front porch section ahead of the vertical sync signal Vsync. It is desirable to perform the operation.

도 7에 도시한 것처럼, 제1 및 제2 리셋 제어 신호(RST1, RST2)는 제1 및 제2 리셋 트랜지스터(Qr1, Qr2)를 각각 턴 온시키는 턴온 전압(Ton)과 턴 오프시키는 턴오프 전압(Toff)을 가지며, 턴온 전압(Ton)은 게이트 온 전압(Von)을 사용할 수 있고 턴오프 전압(Toff)은 게이트 오프 전압(Voff)을 사용할 수 있다.As shown in FIG. 7, the first and second reset control signals RST1 and RST2 have a turn-on voltage Ton for turning on the first and second reset transistors Qr1 and Qr2, and a turn-off voltage for turning off the first and second reset transistors Qr1 and Qr2, respectively. Toff, the turn-on voltage Ton may use the gate-on voltage Von, and the turn-off voltage Toff may use the gate-off voltage Voff.

먼저, 증폭부(810)에서 출력되는 감지 신호(Vo)를 읽기 전, 감지 데이터선(SL)의 초기화 동작을 살펴본다.First, the initialization operation of the sensing data line SL is described before reading the sensing signal Vo output from the amplifier 810.

제1 리셋 트랜지스터(Qr1)에 턴온 전압(Ton)이 인가되면, 제1 리셋 트랜지스터(Qr1)가 턴온되어 입력 단자로 인가되는 제1 리셋 전압(Vr1)을 감지 데이터선(SL)에 인가하여 제1 리셋 전압(Vr1)으로 감지 데이터선(SL)을 초기화한다.When the turn-on voltage Ton is applied to the first reset transistor Qr1, the first reset transistor Qr1 is turned on to apply the first reset voltage Vr1, which is applied to the input terminal, to the sensing data line SL. 1 The sensing data line SL is initialized with the reset voltage Vr1.

한편, 동작이 시작되어 증폭부(810)로 기준 전압(Va)이 인가되면, 증폭부 (810)의 축전기(Cf)는 이 기준 전압(Va)으로 충전되므로, 증폭기(AP)의 출력 전압(Vo)의 크기는 기준 전압(Va)과 같다.On the other hand, when the operation is started and the reference voltage Va is applied to the amplifier 810, the capacitor Cf of the amplifier 810 is charged to the reference voltage Va, so that the output voltage of the amplifier AP ( The magnitude of Vo is equal to the reference voltage Va.

이처럼, 감지 데이터선(SL)의 초기화 동작이 끝나면 감지 신호(Vo)를 읽기 위한 동작이 이루어진다.As such, when the initialization operation of the sensing data line SL is completed, an operation for reading the sensing signal Vo is performed.

따라서 초기화 동작이 끝나 제1 리셋 제어 신호(RST1)가 턴오프 전압(Toff)이 되면 감지 데이터선(SL)은 플로팅 상태가 되고, 도 7에 도시한 것처럼, 기준 전압(Vp)의 레벨은 저레벨에서 고레벨로 바뀐다. 출력 트랜지스터(Qs)의 제어 단자에 인가되는 전압(Vg)은 다음의 [수학식 1]처럼 구해진다.Therefore, when the first reset control signal RST1 becomes the turn-off voltage Toff after the initialization operation, the sensing data line SL is in a floating state. As shown in FIG. 7, the level of the reference voltage Vp is at a low level. To a higher level. The voltage Vg applied to the control terminal of the output transistor Qs is obtained as shown in Equation 1 below.

Figure 112005074098614-PAT00001
Figure 112005074098614-PAT00001

(여기서, VpH는 고레벨의 기준 전압값이고, VpL은 저레벨의 기준 전압값이며, Cp'는 기준 축전기의 정전 용량이고, Cv'는 가변 축전기의 정전용량이다.)(VpH is the high level reference voltage value, VpL is the low level reference voltage value, Cp 'is the capacitance of the reference capacitor, and Cv' is the capacitance of the variable capacitor.)

[수학식 1]에 도시한 것처럼, 출력 트랜지스터(Qs)의 제어 단자에 인가되는 전압(Vg)은 축전기(Cp', Cv')의 용량 변화에 기준 전압(Vp)의 변화량에 기초한다. 따라서 사용자에 의해 감지부(SU)가 접촉되면, 두 표시판(100, 200) 사이의 거리가 가까워져 가변 축전기(Cv')의 정전 용량이 바뀌고, 기준 전압(Vp)의 레벨이 변하므로, 해당하는 양의 전류가 출력 트랜지스터(Qs)를 통해 출력 데이터선(OL)으로 흐른다.As shown in [Equation 1], the voltage Vg applied to the control terminal of the output transistor Qs is based on the change amount of the reference voltage Vp to the capacitance change of the capacitors Cp 'and Cv'. Therefore, when the sensing unit SU is contacted by the user, the distance between the two display panels 100 and 200 is close, so that the capacitance of the variable capacitor Cv 'is changed and the level of the reference voltage Vp is changed. Positive current flows through the output transistor Qs to the output data line OL.

그런 다음, 증폭부(810)에서 출력되는 감지 신호(Vo)를 읽기 위해, 고레벨의 스위칭 신호(Vsw)를 스위치(SW)에 인가하여 읽기 동작이 이루어지기 이전에 축전기(Cf)에 충전되어 있는 전압을 방전시킨다. 그런 후 소정 시간이 경과하면 감지 신호 처리부(800)는 감지 신호(Vo)를 읽는다. 이미 설명한 것처럼, 감지 신호(Vo)의 읽기 동작은 기준 전압(Vp)이 고레벨을 유지하는 동안 이루어진다.Then, in order to read the sensing signal Vo output from the amplifier 810, a high level switching signal Vsw is applied to the switch SW, which is charged in the capacitor Cf before the read operation is performed. Discharge voltage. Then, when a predetermined time elapses, the sensing signal processor 800 reads the sensing signal Vo. As described above, the read operation of the sensing signal Vo is performed while the reference voltage Vp is maintained at the high level.

감지 데이터 신호가 제1 리셋 전압(Vr1)을 기준으로 변동되므로 감지 데이터 신호가 항상 일정한 범위의 전압 레벨을 가질 수 있고 이에 따라 접촉 여부 및 접촉 위치를 용이하게 판단할 수 있다.Since the sensing data signal is changed based on the first reset voltage Vr1, the sensing data signal may always have a voltage range within a predetermined range, thereby easily determining whether or not the contact is made.

감지 신호 처리부(800)가 감지 신호(Vo)를 읽은 후 제2 리셋 제어 신호(RST2)는 턴온 전압(Ton)이 되어 제2 리셋 트랜지스터(Qr2)를 턴 온시킨다. 그러면 제2 리셋 전압(Vr2)이 감지 데이터선(SL)에 인가되고, 이때, 제2 리셋 전압(Vr2)은 접지 전압이므로 감지 데이터선(SL)은 접지 전압으로 리셋된다. 제2 리셋 전압(Vr2)은 다음 제1 리셋 전압(Vr2)이 감지 데이터선(SL)에 인가될 때까지 유지된다. 이로 인해, 다음 제1 리셋 전압(Vr2)이 인가될 때까지 출력 트랜지스터(Qs)는 턴오프 상태가 유지되어 불필요한 동작으로 인한 전력 소모를 줄인다.After the sensing signal processor 800 reads the sensing signal Vo, the second reset control signal RST2 becomes the turn-on voltage Ton, thereby turning on the second reset transistor Qr2. Then, the second reset voltage Vr2 is applied to the sensing data line SL. At this time, since the second reset voltage Vr2 is the ground voltage, the sensing data line SL is reset to the ground voltage. The second reset voltage Vr2 is maintained until the next first reset voltage Vr2 is applied to the sensing data line SL. As a result, the output transistor Qs is turned off until the next first reset voltage Vr2 is applied, thereby reducing power consumption due to unnecessary operation.

기준 전압(Vp)은 감지부(SU)의 초기화 동작 후 감지 신호(Vo)의 읽기 동작이 이루어질 경우, 기준 전압(Vp)은 고레벨에서 저레벨로 바뀌어 읽기 동작이 이루어지는 동안 저레벨을 유지할 수 있다.When the reference voltage Vp is read from the sensing signal Vo after the initialization operation of the sensing unit SU, the reference voltage Vp is changed from a high level to a low level to maintain the low level during the read operation.

이때, 감지 신호(Vo)의 읽기 동작은, 포치 구간 내에서, 소정 개수의 수평 주기 동안 이루어진다. At this time, the read operation of the sensing signal Vo is performed for a predetermined number of horizontal periods in the porch section.

예를 들어, 도 8의 (a) 내지 (c)에 도시한 것처럼, 1H, 2H 또는 3H 동안 기 준 전압(Vp)이 고레벨을 유지하면, 이 전압(Vp)이 고레벨을 유지하는 동안 증폭부(810)의 적분 동작이 이루어져 적분 결과에 대한 전압을 감지 신호(Vo)로서 출력한다. 이처럼, 감지 신호(Vo)의 읽기 시간이 늘어날수록 적분 시간이 증가하여, 접촉 감지부(SU)가 동작될 때의 목표 크기에 도달하는 시간이 증가하므로 노이즈로 감지 신호(Vo)의 악영향이 줄어든다. For example, as shown in Figs. 8A to 8C, when the reference voltage Vp maintains a high level for 1H, 2H, or 3H, the amplification unit maintains the high level. An integration operation of 810 is performed to output a voltage for the integration result as a sensing signal Vo. As such, as the read time of the sensing signal Vo increases, the integration time increases, and thus the time to reach the target size when the touch sensing unit SU is operated increases, thereby reducing the adverse effect of the sensing signal Vo with noise. .

또한 도 9에 도시한 것처럼, 1H, 2H 또는 3H 동안 기준 전압(Vp)이 저레벨을 유지하여 감지 신호(Vo)를 판독할 수 있다. 이 경우 감지 신호(Vo)의 감지 동작이 이루어지지 않을 때 기준 전압(Vp)은 저레벨을 유지하고 공통 전압(Vcom)은 약 0V 근처의 전압을 일정하게 유지한다. 이 경우에, 도 8과 같이, 기준 전압(Vp)이 저레벨을 유지하는 시간이 증가할수록 증폭부(810)의 적분 시간이 증가하여 노이즈로 인한 감지 신호(Vo)의 악영향이 줄어든다. In addition, as shown in FIG. 9, the reference voltage Vp is kept at a low level for 1H, 2H, or 3H, so that the detection signal Vo can be read. In this case, when the sensing operation of the sensing signal Vo is not performed, the reference voltage Vp maintains a low level and the common voltage Vcom maintains a voltage near about 0V. In this case, as shown in FIG. 8, as the time for maintaining the low level of the reference voltage Vp increases, the integration time of the amplifier 810 increases, thereby reducing the adverse effect of the sensing signal Vo due to noise.

더욱이, 공통 전압(Vcom)이 소정 레벨을 일정하게 유지하는 DC 전압이므로, 데이터 전압의 레벨을 공통 전압(Vcom)보다 높은 고레벨과 공통 전압(Vcom)보다 낮은 저레벨로 스윙시켜 반전을 구현할 수 있다. 화소행뿐만 아니라 화소열 또는 화소단위마다 데이터 전압의 레벨을 변경할 수 있으므로 행 반전뿐만 아니라 열반전 또는 점반전도 구현할 수 있다.Furthermore, since the common voltage Vcom maintains a predetermined level, the inversion may be implemented by swinging the level of the data voltage to a high level higher than the common voltage Vcom and a low level lower than the common voltage Vcom. Since the level of the data voltage can be changed for each pixel column or pixel unit as well as the pixel row, not only row inversion but also column inversion or point inversion can be realized.

또한 공통 전압(Vcom)이 일정하게 유지되므로, 잦은 공통 전압(Vcom)의 레벨 변화로 인한 악영향이 줄어든다.In addition, since the common voltage Vcom is kept constant, adverse effects due to frequent changes in the level of the common voltage Vcom are reduced.

본 발명에 의하면, 공통 전압을 소정 레벨을 갖는 일정한 DC 전압으로 인가 하여, 데이터 전압의 레벨을 변화시켜 반전 구동이 이루어진다. 이로 인해, 행 반전뿐만 아니라 열 반전 또는 점 반전을 구현할 수 있다. 이로 인해, 다양한 반전이 이루어질 수 있으므로 화질 불량이 줄어든다.According to the present invention, inversion driving is performed by applying a common voltage to a constant DC voltage having a predetermined level, changing the level of the data voltage. As a result, not only row inversion but also column inversion or point inversion can be realized. As a result, various inversions can be made, so that image quality defects are reduced.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (8)

제1 표시판,First display panel, 상기 제1 표시판과 마주하며 상기 제1 표시판과 떨어져 있는 제2 표시판,A second display panel facing the first display panel and spaced apart from the first display panel, 상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판 사이에 놓인 액정층,A liquid crystal layer interposed between the first display panel and the second display panel, 상기 제2 표시판에 형성되어 있는 복수의 감지 데이터선,A plurality of sensing data lines formed on the second display panel; 압력에 의하여 정전 용량이 변화하며, 상기 감지 데이터선과 제1 전압에 연결되어 있는 복수의 가변 축전기,A plurality of variable capacitors, each of which changes capacitance due to pressure and is connected to the sensing data line and a first voltage; 상기 감지 데이터선과 제2 전압에 연결되어 있는 복수의 기준 축전기, 그리고A plurality of reference capacitors connected to the sense data line and a second voltage, and 상기 감지 데이터선 각각에 연결되어 있으며, 상기 감지 데이터선을 타고 흐르는 감지 데이터 신호에 기초하여 감지 신호를 생성하는 복수의 감지 신호 출력부A plurality of sensing signal output units connected to each of the sensing data lines and generating sensing signals based on sensing data signals flowing through the sensing data lines. 를 포함하고,Including, 상기 제1 전압의 크기는 일정하고,The magnitude of the first voltage is constant, 상기 제2 전압은 제1 레벨과 상기 제1 레벨과 다른 제2 레벨을 갖고, 상기 제2 레벨을 유지하는 동안 상기 감지 신호가 생성되는 The second voltage has a first level and a second level different from the first level, and the sensing signal is generated while maintaining the second level. 액정 표시 장치.Liquid crystal display. 제1항에서,In claim 1, 상기 제2 레벨은 상기 제1 레벨보다 높은 액정 표시 장치.And the second level is higher than the first level. 제1항에서,In claim 1, 상기 제2 레벨은 상기 제1 레벨보다 낮은 액정 표시 장치.And the second level is lower than the first level. 제1항에서,In claim 1, 상기 제1 전압은 공통 전압인 액정 표시 장치.The first voltage is a common voltage. 제1항에서,In claim 1, 상기 감지 데이터선 각각에 연결되어 있으며 리셋 전압을 인가 받아 상기 감지 데이터선에 공급하는 복수의 리셋 신호 입력부를 더 포함하는 액정 표시 장치.And a plurality of reset signal input parts connected to each of the sensing data lines and supplied with a reset voltage to the sensing data lines. 제5항에서,In claim 5, 상기 리셋 신호 입력부 각각은 해당하는 감지 데이터선에 연결되어 있고, 제1 리셋 제어 신호에 따라 동작하여 입력되는 제1 리셋 전압을 연결된 상기 감지 데이터선에 인가하는 제1 리셋 스위칭 소자를 포함하는 액정 표시 장치.Each of the reset signal input units is connected to a corresponding sensing data line, and includes a first reset switching element configured to apply a first reset voltage to the sensing data line, the first reset voltage being operated according to a first reset control signal. Device. 제6항에서,In claim 6, 상기 리셋 신호 입력부 각각은 해당하는 감지 데이터선에 연결되어 있고, 제2 리셋 제어 신호에 따라 동작하여 입력되는 제2 리셋 전압을 상기 제1 리셋 전압이 인가되는 시간과는 다른 시간에 연결된 상기 감지 데이터선에 인가하는 제2 리 셋 스위칭 소자를 더 포함하는 액정 표시 장치.Each of the reset signal input units is connected to a corresponding sensing data line, and the sensing data connected to a second reset voltage input by operating according to a second reset control signal at a time different from a time when the first reset voltage is applied. And a second reset switching element applied to the line. 제1항에서,In claim 1, 상기 감지 데이터선에 연결되어 있으며, 상기 감지 데이터선을 타고 흐르는 감지 데이터 신호에 기초하여 생성된 출력 신호를 상기 감지 신호 출력부 각각에 전달하는 복수의 출력 트랜지스터를 더 포함하는 액정 표시 장치.And a plurality of output transistors connected to the sensing data lines and transferring output signals generated based on the sensing data signals flowing through the sensing data lines to the sensing signal output units, respectively.
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