KR20070083002A - Display device - Google Patents

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박혜상
김영구
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Abstract

A display device is provided to sense a sound wave by means of an upper substrate and to reduce the area occupied by a microphone. A display panel(300) has plural pixels and displays an image. A gate driving member(400) supplies the scan signal to the pixel. A data driving member(500) supplies the data signal to the pixel. A sensing capacitor is formed at the display panel. The capacitance of the sensing capacitor is changed along the sound wave. A sensing signal processing member(800) receives and processes the sensing signal corresponding to the change of the capacitance. The display panel comprises a lower substrate. A transistor is formed on the lower substrate. A pixel electrode is electrically connected with the transistor. A sensing electrode is separated from a pixel electrode and forms the sensing capacitor. A common electrode is located oppositely to the pixel and sensing electrodes and receives the common voltage. An upper substrate has plural color filters and is located oppositely to the lower substrate.

Description

표시 장치 {DISPLAY DEVICE}Display device {DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 감지부의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a detector according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.3 is a layout view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5는 도 3의 액정 표시 장치를 Ⅳ-Ⅳ 및 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 자른 단면도이다.4 and 5 are cross-sectional views of the liquid crystal display of FIG. 3 taken along lines IV-IV and V-V.

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

최근 퍼스널 컴퓨터나 텔레비전 등의 경량화 및 박형화에 따라 표시 장치도 경량화 및 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관(cathode ray tube, CRT)이 평판 표시 장치로 대체되고 있다.In recent years, with the reduction in weight and thickness of personal computers and televisions, display devices are also required to be lighter and thinner, and cathode ray tubes (CRTs) are being replaced by flat panel displays.

이러한 평판 표시 장치에는 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 전계 방출 표시 장치(field emission display, FED), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display), 플라스마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 등이 있다. Such flat panel displays include liquid crystal displays (LCDs), field emission displays (FEDs), organic light emitting displays, plasma display panels (PDPs), and the like. There is this.

일반적으로 액티브 매트릭스형 평판 표시 장치에서는 복수의 화소가 행렬의 형태로 배열되며, 주어진 휘도 정보에 따라 각 화소의 광 강도를 제어함으로써 화상을 표시한다. 이 중 액정 표시 장치는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성을 갖는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 액정층에 전기장을 인가하고, 이 전기장의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. In general, in an active matrix flat panel display, a plurality of pixels are arranged in a matrix form, and an image is displayed by controlling the light intensity of each pixel according to given luminance information. Among them, the liquid crystal display includes two display panels including a pixel electrode and a common electrode, and a liquid crystal layer having dielectric anisotropy interposed therebetween. The liquid crystal display device applies an electric field to the liquid crystal layer, and adjusts the intensity of the electric field to adjust the transmittance of light passing through the liquid crystal layer to obtain a desired image.

최근 이동 통신 및 멀티 미디어 기기의 수요 증가로 중형 또는 소형 액정 표시 장치의 수요가 계속 증가하고 있다. 특히, 이동 통신 기기는 사용자와 기기 간의 데이터 전달을 위해 표시 영역, 스피커, 키 패드, 마이크 등을 포함하며, 특히 넓은 표시 영역이 요구된다. Recently, the demand for medium- and small-sized liquid crystal displays is continuously increasing due to the increase in demand for mobile communication and multimedia devices. In particular, the mobile communication device includes a display area, a speaker, a keypad, a microphone, and the like for data transmission between a user and the device, and a wide display area is particularly required.

그러나 표시 영역, 마이크, 스피커, 키 패드 등은 모두 이동 통신 기기 외부에 노출되어야 하므로 이동 통신 기기의 크기 감소는 제약을 받으며, 표시 영역의 크기 역시 다른 장치의 공간에 의해 제약을 받는다. However, since the display area, the microphone, the speaker, the keypad, and the like must all be exposed to the outside of the mobile communication device, the size of the mobile communication device is limited, and the size of the display area is also limited by the space of other devices.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 표시 영역을 최대한 확보할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of maximally securing a display area.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는, 복수의 화소를 가지며, 영상을 표시하는 표시판, 상기 화소에 주사 신호를 공급하는 게이트 구동부, 상기 화소에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부, 상기 표시판에 형성되며, 음파에 따라 정전 용량이 변화하는 감지 축전기, 그리고 상기 감지 축전기의 상기 정전 용량의 변화에 상응하는 감지 신호를 공급받아 처리하는 감지 신호 처리부를 포함한다. According to an exemplary embodiment of the present invention, a display device including a plurality of pixels, a display panel displaying an image, a gate driver supplying a scan signal to the pixels, and a data supplying data signals to the pixels are provided. A driving unit, a sensing capacitor formed on the display panel, the capacitance of which changes according to sound waves, and a sensing signal processor configured to receive and process a sensing signal corresponding to the change of the capacitance of the sensing capacitor.

상기 표시판은, 하부 기판, 상기 하부 기판 상에 형성되는 트랜지스터, 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극, 상기 화소 전극과 분리되며, 상기 감지 축전기를 형성하는 감지 전극, 상기 화소 전극 및 상기 감지 전극과 액정층을 사이로 마주보며, 공통 전압을 공급받는 공통 전극, 그리고 복수의 색필터를 가지며 상기 하부 기판과 마주보는 상부 기판을 포함할 수 있다. The display panel may include a lower substrate, a transistor formed on the lower substrate, a pixel electrode electrically connected to the transistor, and a sensing electrode separated from the pixel electrode to form the sensing capacitor, the pixel electrode, and the sensing electrode. And an upper substrate facing the liquid crystal layer, and having a common electrode supplied with a common voltage, and a plurality of color filters, facing the lower substrate.

상기 감지 전극은 상기 화소 전극과 동일한 층으로 형성될 수 있다. The sensing electrode may be formed of the same layer as the pixel electrode.

상기 상부 기판은 상기 복수의 색필터 사이에 차광 부재를 포함할 수 있다. The upper substrate may include a light blocking member between the plurality of color filters.

상기 감지 전극은 상기 차광 부재와 마주보는 영역에 형성될 수 있다. The sensing electrode may be formed in an area facing the light blocking member.

상기 감지 전극은 상기 공통 전압 및 직류 전압을 공급받을 수 있다. The sensing electrode may receive the common voltage and the DC voltage.

상기 표시판은 상기 감지 신호를 상기 감지 신호 처리부로 전달하는 저항을 포함할 수 있다. The display panel may include a resistor for transmitting the sensing signal to the sensing signal processor.

상기 저항은 능동 소자일 수 있다. The resistor may be an active device.

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 붙 였다. 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 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A display device according to an embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1 에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이와 연결된 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 감지 신호 처리부(800), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(550), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다. As shown in FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel assembly 300, a gate driver 400, a data driver 500, and a sensing signal connected thereto. The processor 800 includes a gray voltage generator 550 connected to the data driver 500, and a signal controller 600 for controlling the gray voltage generator 550.

액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)및 복수의 감지 데이터선(M1-Mk)에 연결되는 감지부(sensing units)를 포함한다. The liquid crystal panel assembly 300, when viewed as an equivalent circuit, 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 sensing units connected to the plurality of sensing data lines M 1 -M k .

표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 주사 신호를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 영상 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. The display signal lines G 1 -G n and D 1 -D m are a plurality of gate lines G 1 -G n transmitting scan signals and a plurality of image data lines D 1 -D m transferring data signals. It includes.

감지 데이터선(M1-Mk)은 액정 표시판 조립체(300)의 행 및 열 방향으로 형성되며, 표시판 상에서 망(Mesh)을 형성한다. The sensing data lines M 1 -Mk are formed in the row and column directions of the liquid crystal panel assembly 300 and form a mesh on the display panel.

게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 영상 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다. The gate lines G 1 -G n extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the image data lines D 1 -D m extend substantially in the column direction and are substantially parallel to each other.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 감지부의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a detector according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 감지부는 감지 축전기(Cm) 및 저항(R)을 포함한다.2, a sensing unit according to an embodiment of the present invention includes a sensing capacitor Cm and a resistor R.

감지 축전기(Cm)는 직류 전압(Vdc) 및 공통 전압(Vcom)을 공급 받는 감지 전극 및 공통 전압(Vcom)을 공급받는 공통 전극을 두 단자로 가지며, 두 단자 사이의 액정층은 유전체로 사용된다. 이러한 공통 전극은 음파에 민감한 물질로 만들어진 상부 기판 위에 형성되며, 음파에 따른 교류 전류를 저항(R)으로 출력한다. The sensing capacitor Cm has two terminals, a sensing electrode supplied with a direct current voltage Vdc and a common voltage Vcom, and a common electrode supplied with a common voltage Vcom, and a liquid crystal layer between the two terminals is used as a dielectric. . The common electrode is formed on an upper substrate made of a material sensitive to sound waves, and outputs an alternating current according to sound waves to the resistor R.

저항(R)은 감지 축전기(Cm)의 공통 전극과 감지 신호 처리부(800)의 증폭부(Amp) 사이에 연결되어, 감지 신호 처리부(800)의 증폭부(Amp)로 전압의 감지 신호를 전달한다. 이러한 저항(R)은 선저항일 수 있으며, 또는 능동 소자를 이용하여 별도의 저항을 형성할 수도 있다. The resistor R is connected between the common electrode of the sensing capacitor Cm and the amplifier Amp of the sensing signal processor 800 to transfer a sensing signal of voltage to the amplifier Amp of the sensing signal processor 800. do. The resistor R may be a line resistor or a separate resistor may be formed using an active element.

이러한 감지부 및 감지 신호 처리부(800)의 증폭부(Amp)는 음파를 인식하여 증폭하여 전기적 신호로 변환하는 마이크로서 동작할 수 있다. The sensing unit and the amplifying unit Amp of the sensing signal processor 800 may operate as a micro to recognize and amplify sound waves and convert them into electrical signals.

이하에서는 화소(PX) 및 감지부가 형성되는 표시판(300)에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the display panel 300 in which the pixel PX and the sensing unit are formed will be described in detail.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 4는 도 3의 액정 표시 장치를 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 5는 도 3의 액정 표시 장치를 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.3 is a layout view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display of FIG. 3 taken along line IV-IV, and FIG. 5 is a view of the liquid crystal display of FIG. 3. It is sectional drawing cut along the VV line.

투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 하부의 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121) 및 복수의 유지 전극선(storage electrode line)(131)이 형성되어 있다. A plurality of gate lines 121 and a plurality of storage electrode lines 131 are formed on a lower insulating substrate 110 made of transparent glass or plastic.

게이트선(121)은 주사 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(121)은 아래로 돌출한 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(129)을 포함한다. The gate line 121 transmits a scan signal and mainly extends in a horizontal direction. Each gate line 121 includes a plurality of gate electrodes 124 protruding downward and an end portion 129 having a large area for connection with another layer or an external driving circuit.

주사 신호를 생성하는 게이트 구동부(400)는 기판(110) 위에 직접 장착될 수 있고, 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. The gate driver 400 generating the scan signal may be directly mounted on the substrate 110 and mounted on a flexible printed circuit film (not shown) attached to the substrate 110. 110 may be integrated.

유지 전극선(131)은 소정의 전압을 인가 받으며, 게이트선(121)과 거의 나란하게 뻗은 줄기선과 이로부터 갈라진 복수 쌍의 제1 및 제2 유지 전극(133a, 133b)을 포함한다. 유지 전극선(131) 각각은 인접한 두 게이트선(121) 사이에 위치하며 줄기선은 두 게이트선(121) 중 아래쪽에 가깝다. 유지 전극(133a, 133b) 각각은 줄기선과 연결된 고정단과 그 반대쪽의 자유단을 가지고 있다. 제1 유지 전극(133a)의 고정단은 면적이 넓으며, 그 자유단은 직선 부분과 굽은 부분의 두 갈래로 갈라진다. 그러나 유지 전극선(131)의 모양 및 배치는 여러 가지로 변형될 수 있다.The storage electrode line 131 receives a predetermined voltage, and includes a stem line extending substantially in parallel with the gate line 121 and a plurality of pairs of first and second storage electrodes 133a and 133b separated therefrom. Each of the storage electrode lines 131 is positioned between two adjacent gate lines 121, and the stem line is closer to the lower side of the two gate lines 121. Each of the sustain electrodes 133a and 133b has a fixed end connected to the stem line and a free end opposite thereto. The fixed end of the first sustain electrode 133a has a large area, and its free end is divided into two parts, a straight portion and a bent portion. However, the shape and arrangement of the storage electrode line 131 may be modified in various ways.

게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 이들은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 비저항(resistivity)이 낮은 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄 등으로 만들어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막 및 알루미늄 (합금) 하부막과 몰리브덴 (합금) 상부막을 들 수 있다. 그러나 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.The gate line 121 and the storage electrode line 131 may be formed of aluminum-based metal such as aluminum (Al) or aluminum alloy, silver-based metal such as silver (Ag) or silver alloy, copper-based metal such as copper (Cu) or copper alloy, or molybdenum ( It may be made of molybdenum-based metal such as Mo) or molybdenum alloy, chromium (Cr), tantalum (Ta) and titanium (Ti). However, they may have a multilayer structure including two conductive films (not shown) having different physical properties. One of the conductive films is made of a metal having low resistivity, such as aluminum-based metal, silver-based metal, or copper-based metal, so as to reduce signal delay or voltage drop. In contrast, other conductive films are made of other materials, particularly materials having excellent physical, chemical, and electrical contact properties with indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO), such as molybdenum-based metals, chromium, tantalum, and titanium. Good examples of such a combination include a chromium bottom film, an aluminum (alloy) top film, and an aluminum (alloy) bottom film and a molybdenum (alloy) top film. However, the gate line 121 and the storage electrode line 131 may be made of various other metals or conductors.

게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30-80°인 것이 바람직하다.Side surfaces of the gate line 121 and the storage electrode line 131 are inclined with respect to the surface of the substrate 110, and the inclination angle is preferably about 30-80 °.

게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.A gate insulating layer 140 made of silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx) is formed on the gate line 121 and the storage electrode line 131.

게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 또는 다결정 규소(polysilicon) 등으로 만들어진 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세 로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나온 복수의 돌출부(projection)(154)를 포함한다. 선형 반도체(151)는 게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 부근에서 너비가 넓어져 이들을 폭넓게 덮고 있다.A plurality of linear semiconductors 151 made of hydrogenated amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) or polysilicon are formed on the gate insulating layer 140. The linear semiconductor 151 mainly extends in a vertical direction and includes a plurality of projections 154 extending toward the gate electrode 124. The linear semiconductor 151 has a wider width in the vicinity of the gate line 121 and the storage electrode line 131 and covers them widely.

반도체(151) 위에는 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161, 165)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 저항성 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(151)의 돌출부(154) 위에 배치되어 있다.A plurality of linear and island ohmic contacts 161 and 165 are formed on the semiconductor 151. The ohmic contacts 161 and 165 may be made of a material such as n + hydrogenated amorphous silicon in which n-type impurities such as phosphorus are heavily doped, or may be made of silicide. The linear ohmic contact 161 has a plurality of protrusions 163, and the protrusion 163 and the island-type ohmic contact 165 are paired and disposed on the protrusion 154 of the semiconductor 151.

반도체(151)와 저항성 접촉 부재(161, 165)의 측면 역시 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 경사각은 30-80° 정도이다.Side surfaces of the semiconductor 151 and the ohmic contacts 161 and 165 are also inclined with respect to the surface of the substrate 110, and the inclination angle is about 30-80 °.

저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.A plurality of data lines 171 and a plurality of drain electrodes 175 are formed on the ohmic contacts 163 and 165 and the gate insulating layer 140.

데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 또한 유지 전극선(131)과 교차하며 인접한 유지 전극(133a, 133b) 집합 사이를 달린다. 각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(179)을 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동부(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 데이터 구동부가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.The data line 171 transmits a data signal and mainly extends in the vertical direction to cross the gate line 121. Each data line 171 also crosses the storage electrode line 131 and runs between adjacent sets of storage electrodes 133a and 133b. Each data line 171 includes a plurality of source electrodes 173 extending toward the gate electrode 124 and an end portion 179 having a large area for connection with another layer or an external driving circuit. A data driver (not shown) for generating a data signal may be mounted on a flexible printed circuit film (not shown) attached to the substrate 110, mounted directly on the substrate 110, or integrated into the substrate 110. Can be. When the data driver is integrated on the substrate 110, the data line 171 may be extended to be directly connected to the data driver 171.

드레인 전극(175)은 데이터선(171)과 분리되어 있으며 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주한다. 각 드레인 전극(175)은 넓은 한 쪽 끝 부분과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 포함한다. 넓은 끝 부분은 유지 전극선(131)과 중첩하며, 막대형 끝 부분은 구부러진 소스 전극(173)으로 일부 둘러싸여 있다.The drain electrode 175 is separated from the data line 171 and faces the source electrode 173 around the gate electrode 124. Each drain electrode 175 includes one wide end and the other end having a rod shape. The wide end portion overlaps the storage electrode line 131, and the rod-shaped end portion is partially surrounded by the bent source electrode 173.

하나의 게이트 전극(124), 하나의 소스 전극(173) 및 하나의 드레인 전극(175)은 반도체(151)의 돌출부(154)와 함께 하나의 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성된다.One gate electrode 124, one source electrode 173, and one drain electrode 175, together with the protrusion 154 of the semiconductor 151, form a thin film transistor (TFT), which is one switching element. The channel of the thin film transistor is formed in the protrusion 154 between the source electrode 173 and the drain electrode 175.

데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.The data line 171 and the drain electrode 175 are preferably made of a refractory metal such as molybdenum, chromium, tantalum, and titanium, or an alloy thereof, and include a refractory metal film (not shown) and a low resistance conductive film. It may have a multilayer structure including (not shown). Examples of the multilayer structure include a double layer of chromium or molybdenum (alloy) lower layer and an aluminum (alloy) upper layer, and a triple layer of molybdenum (alloy) lower layer and aluminum (alloy) interlayer and molybdenum (alloy) upper layer. However, the data line 171 and the drain electrode 175 may be made of various metals or conductors.

데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 30-80° 정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.The side of the data line 171 and the drain electrode 175 may also be inclined at an inclination angle of about 30 to 80 ° with respect to the surface of the substrate 110.

저항성 접촉 부재(161, 165)는 그 아래의 반도체(151)와 그 위의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다. 대부분의 곳에서는 선형 반도체(151)가 데이터선(171)보다 좁지만, 앞서 설명하였듯이 게이트선(121)과 만나는 부분에서 너비가 넓어져 표면의 프로파일을 부드럽게 함으로써 데이터선(171)이 단선되는 것을 방지한다. 반도체(151)에는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)으로 가리지 않고 노출된 부분이 있다.The ohmic contacts 161 and 165 exist only between the semiconductor 151 below and the data line 171 and the drain electrode 175 thereon, and lower the contact resistance therebetween. Although the linear semiconductor 151 is narrower than the data line 171 in most places, as described above, the width of the linear semiconductor 151 is widened at the portion where it meets the gate line 121 to smooth the profile of the surface, thereby disconnecting the data line 171. prevent. The semiconductor 151 has an exposed portion between the source electrode 173 and the drain electrode 175, and not covered by the data line 171 and the drain electrode 175.

데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(151) 부분 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어지며 표면이 평탄할 수 있다. 무기 절연물의 예로는 질화규소와 산화규소를 들 수 있다. 유기 절연물은 감광성(photosensitivity)을 가질 수 있으며 그 유전 상수(dielectric constant)는 약 4.0 이하인 것이 바람직하다. 그러나 보호막(180)은 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(151) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.A passivation layer 180 is formed on the data line 171, the drain electrode 175, and the exposed semiconductor 151. The passivation layer 180 may be made of an inorganic insulator or an organic insulator, and may have a flat surface. Examples of the inorganic insulator include silicon nitride and silicon oxide. The organic insulator may have photosensitivity and the dielectric constant is preferably about 4.0 or less. However, the passivation layer 180 may have a double layer structure of the lower inorganic layer and the upper organic layer so as not to damage the exposed portion of the semiconductor 151 while maintaining excellent insulating properties of the organic layer.

보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 드레인 전극(175)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(182, 185)이 형성되어 있으며, 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 제1 유지 전극(133a) 고정단 부근의 유지 전극선(131) 일부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(183a), 그리고 제1 유지 전극(133a) 자유단의 돌출부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(183b)이 형성되어 있고, 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.In the passivation layer 180, a plurality of contact holes 182 and 185 exposing the end portion 179 and the drain electrode 175 of the data line 171 are formed, respectively, and the passivation layer 180 and the gate insulating layer are formed. A plurality of contact holes 183a exposing a part of the storage electrode lines 131 near the fixed end of the first storage electrode 133a and a plurality of contact holes exposing protrusions of the free ends of the first storage electrode 133a (140). 183b is formed, and a plurality of contact holes 181 exposing the end portion 129 of the gate line 121 are formed.

보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191), 복수의 감지 전극(196), 복수의 연결 다리(overpass)(84) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(82)가 형성되어 있다. 이들은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있으며, 또는 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수도 있다.A plurality of pixel electrodes 191, a plurality of sensing electrodes 196, a plurality of overpasses 84, and a plurality of contact assistants 82 are formed on the passivation layer 180. It is. These may be made of a transparent conductive material such as ITO or IZO, or may be made of a reflective metal such as aluminum, silver, chromium or an alloy thereof.

화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 다른 표시판(200)의 공통 전극(common electrode)(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)의 액정 분자(도시하지 않음)의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 달라진다. The pixel electrode 191 is physically and electrically connected to the drain electrode 175 through the contact hole 185 and receives a data voltage from the drain electrode 175. The pixel electrode 191 to which the data voltage is applied is generated between the two electrodes 191 and 270 by generating an electric field together with the common electrode 270 of the other display panel 200 to which the common voltage is applied. The direction of liquid crystal molecules (not shown) of the liquid crystal layer 3 is determined. The polarization of light passing through the liquid crystal layer 3 varies according to the direction of the liquid crystal molecules determined as described above.

감지 전극(196)은 화소 전극(19)과 분리되며, 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 중첩하여 망을 이루며 형성된다. The sensing electrode 196 is separated from the pixel electrode 19, and overlaps with the gate line 121 and the data line 171 to form a network.

화소 전극(191)과 공통 전극(270)은 축전기[이하 "액정 축전기(liquid crystal capacitor)"라 함]를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.The pixel electrode 191 and the common electrode 270 form a capacitor (hereinafter, referred to as a "liquid crystal capacitor") to maintain an applied voltage even after the thin film transistor is turned off.

화소 전극(191)은 유지 전극(133a, 133b)을 비롯한 유지 전극선(131)과 중첩한다. 화소 전극(191) 및 이와 전기적으로 연결된 드레인 전극(175)이 유지 전극선(131)과 중첩하여 이루는 축전기를 "유지 축전기(storage capacitor)"라 하며, 유지 축전기는 액정 축전기의 전압 유지 능력을 강화한다.The pixel electrode 191 overlaps the storage electrode line 131 including the storage electrodes 133a and 133b. A capacitor in which the pixel electrode 191 and the drain electrode 175 electrically connected thereto overlap with the storage electrode line 131 is called a "storage capacitor", and the storage capacitor enhances the voltage holding capability of the liquid crystal capacitor. .

접촉 보조 부재(82)는 각각 접촉 구멍(182)을 통하여 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 연결된다. 접촉 보조 부재(82)는 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다. 연결 다리(84)는 게이트선(121)을 가로지르며, 게이트선(121)을 사이에 두고 반대쪽에 위치하는 접촉 구멍(183a, 183b)을 통하여 유지 전극선(131)의 노출된 부분과 유지 전극(133b) 자유단의 노출된 끝 부분에 연결되어 있다. 유지 전극(133a, 133b)을 비롯한 유지 전극선(131)은 연결 다리(84)와 함께 게이트선(121)이나 데이터선(171) 또는 박막 트랜지스터의 결함을 수리하는 데 사용할 수 있다.The contact auxiliary members 82 are connected to the end portions 179 of the data lines 171 through the contact holes 182, respectively. The contact assisting member 82 compensates for and protects the adhesion between the end portion 179 of the data line 171 and the external device. The connection leg 84 crosses the gate line 121 and exposes the exposed portion of the storage electrode line 131 and the storage electrode through contact holes 183a and 183b positioned opposite to each other with the gate line 121 interposed therebetween. 133b) is connected to the exposed end of the free end. The sustain electrode lines 131 including the sustain electrodes 133a and 133b may be used together with the connecting legs 84 to repair defects in the gate line 121, the data line 171, or the thin film transistor.

다음, 색필터 표시판(200)에 대하여 설명한다. Next, the color filter display panel 200 will be described.

투명한 유리, 플라스틱 등으로 이루어진 절연 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 이러한 절연 기판(210)은 음파에 민감하여, 쉽게 진동하는 특성을 가진 물질일 수 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다. 차광 부재(220)는 감지 전극(196)과 마주보고, 화소 전극(191)과 거의 동일한 모양을 가지는 복수의 개구부를 가지고 있으며, 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막는다. 그러나 차광 부재(220)는 게이트선(121) 및 데이터선(171)에 대응하는 부분과 박막 트랜지스터 에 대응하는 부분으로 이루어질 수 있다.A light blocking member 220 is formed on an insulating substrate 210 made of transparent glass, plastic, or the like. The insulating substrate 210 may be a material that is sensitive to sound waves and easily vibrates. The light blocking member 220 is also called a black matrix and prevents light leakage. The light blocking member 220 faces the sensing electrode 196, has a plurality of openings having substantially the same shape as the pixel electrode 191, and blocks light leakage between the pixel electrodes 191. However, the light blocking member 220 may include a portion corresponding to the gate line 121 and the data line 171 and a portion corresponding to the thin film transistor.

기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 차광 부재(220)로 둘러싸인 영역 내에 대부분 존재하며, 화소 전극(191) 열을 따라서 세로 방향으로 길게 뻗을 수 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다.A plurality of color filters 230 is also formed on the substrate 210. The color filter 230 is mostly present in an area surrounded by the light blocking member 220, and may extend in the vertical direction along the column of the pixel electrodes 191. Each color filter 230 may display one of primary colors such as three primary colors of red, green, and blue.

색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.An overcoat 250 is formed on the color filter 230 and the light blocking member 220. The overcoat 250 may be made of an (organic) insulator, which prevents the color filter 230 from being exposed and provides a flat surface. The overcoat 250 may be omitted.

덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 만들어질 수 있다. The common electrode 270 is formed on the overcoat 250. The common electrode 270 may be made of a transparent conductor such as ITO or IZO.

액정층(3)을 유전체로 감지 전극(960)과 공통 전극(270)이 중첩하여 감지 축전기(Cm)를 형성한다. The sensing electrode 960 and the common electrode 270 overlap the liquid crystal layer 3 with a dielectric to form the sensing capacitor Cm.

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 3은 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(191)에 대응하는 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 3과는 달리 색 필터(230)는 하부 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. 3 illustrates that each pixel PX includes a color filter 230 representing one of the primary colors in an area of the upper panel 200 corresponding to the pixel electrode 191 as an example of spatial division. Unlike in FIG. 3, the color filter 230 may be formed above or below the pixel electrode 191 of the lower panel 100.

다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(550)는 화소(PX)의 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 가진다. Referring back to FIG. 1, the gray voltage generator 550 generates two gray voltage sets (or reference gray voltage sets) related to the transmittance of the pixel PX. One of the two sets has a positive value for the common voltage Vcom and the other set has a negative value.

게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 스위칭 소자를 턴 온시키는 고전압(Von)과 턴 오프시키는 저전압(Voff)의 조합으로 이루어진 주사 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다. The gate driver 400 is connected to the gate lines G 1 -G n of the liquid crystal panel assembly 300 to scan signals formed by a combination of a high voltage Von for turning on the switching element and a low voltage Voff for turning off the switching element. It is applied to the gate lines G 1 -G n .

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 데이터 신호로서 영상 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. The 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 line as a data signal. D 1 -D m ).

감지 신호 처리부(800)는 증폭부(Amp)를 포함하며, 저항(R)과 연결된 감지 신호선(M1-Mk)으로부터 감지 신호를 공급받아 증폭 및 아날로그-디지털 변환 등의 신호 처리한다. The sensing signal processor 800 includes an amplifier Amp and receives a sensing signal from the sensing signal lines M 1 -M k connected to the resistor R to process signals such as amplification and analog-digital conversion.

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 감지 신호 처리부(800) 등을 제어한다. The signal controller 600 controls the gate driver 400, the data driver 500, the sensing signal processor 800, and the like.

이러한 구동 장치(400, 500, 550, 600, 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, 800)가 신호선(G1-Gn, D1-Dm, M1-Mk) 및 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 550, 600, 800)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다. Each of the driving devices 400, 500, 550, 600, 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 (not shown). 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). In contrast, these driving devices 400, 500, 550, 600, and 800 have a liquid crystal panel assembly with signal lines G 1 -G n , D 1 -D m , M 1 -M k , and switching elements Q. It may be integrated at 300. In addition, the driving devices 400, 500, 550, 600, and 800 may be integrated into a single chip, in which case at least one of them or at least one circuit element constituting them may be outside the single chip.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다. Next, the operation of the liquid crystal display will be described in detail.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 제어 신호는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 포함한다. 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 graphic controller (not shown). The input control signal includes a vertical sync signal Vsync, a horizontal sync signal Hsync, a main clock MCLK, a data enable signal DE, and the like.

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 데이터 구동부(500)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 감지 데이터 제어 신호(CONT3) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고, 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다. 또한 감지 제어 신호(CONT3)를 감지 신호 처리부(800)에 각각 내보낸다. The signal controller 600 applies the input image signals R, G, and B to the operating conditions of the liquid crystal panel assembly 300 and the data driver 500 based on the input image signals R, G, and B and the input control signal. After the processing is performed properly, the gate control signal CONT1, the data control signal CONT2, the sensing data control signal CONT3, and the like are generated, the gate control signal CONT1 is sent to the gate driver 400, and the data control signal ( CONT2) and the processed image signal DAT are sent to the data driver 500. In addition, the sensing control signal CONT3 is sent to the sensing signal processing unit 800, respectively.

게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 고 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 제1 고전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다. The gate control signal CONT1 includes a scan start signal STV indicating a scan start and at least one clock signal controlling an output period of the high voltage Von. The gate control signal CONT1 may also further include an output enable signal OE that defines the duration of the first high voltage Von.

데이터 제어 신호(CONT2)는 일군의 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. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 영상 데이터 신호의 전압 극성(이하 "공통 전압에 대한 영상 데이터 신호의 전압 극성"을 줄여 "영상 데이터 신호의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다. The data control signal CONT2 is a load signal LOAD for applying a video data signal to the horizontal synchronization start signal STH and the video data lines D 1 -D m indicating the start of the transmission of the group of video data DAT. The data clock signal HCLK is included. The data control signal CONT2 also inverts the voltage polarity of the image data signal relative to the common voltage Vcom (hereinafter referred to as "polarity of the image data signal" by reducing the "voltage polarity of the image data signal with respect to the common voltage"). It may further include an inversion signal RVS.

신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 일군의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 신호로 변환한 다음, 이를 해당 영상 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. According to the data control signal CONT2 from the signal controller 600, the data driver 500 receives the digital image signal DAT for the group of pixels PX, and converts the digital image signal DAT into an analog data signal. After conversion to, apply it to the corresponding image data line D 1 -D m .

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 제1 고전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자를 턴 온시킨다. 그러면, 영상 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 신호가 턴 온된 스위칭 소자를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다. The gate driver 400 applies the first high voltage Von to the gate lines G 1 -G n in response to the gate control signal CONT1 from the signal controller 600, thereby applying the gate lines G 1 -G n . Turn on the switching element connected to. Then, the data signal applied to the image data lines D 1 -D m is applied to the pixel PX through the turned-on switching element.

화소(PX)에 인가된 데이터 신호의 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(Clc)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압 의 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 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 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 주사선(G1-Gn)에 대하여 차례로 제1 고전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 영상 데이터 신호를 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다. Repeat this process in units of one horizontal period (also referred to as "1H" and equal to one period of the horizontal sync signal Hsync and the data enable signal DE) to thereby repeat all scan lines G 1 -G n . The first high voltage Von is sequentially applied to, and the image data signal is applied to all the pixels PX to display 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 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 신호의 극성이 바뀌거나(보기: 행반전, 점반전), 한 화소행에 인가되는 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 data driver 500 is controlled such that the polarity of the image data signal applied to each pixel PX is opposite to the polarity of the previous frame. (“Invert frame”). In this case, the polarity of the data signal flowing through one data line is changed according to the characteristics of the inversion signal (RVS) (eg, inverted row and inverted point) within one frame, or the polarity of the data signal applied to one pixel row is also different from each other. (Eg: nirvana, point inversion).

그러면, 액정 표시 장치의 음파 감지 동작에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the sound wave detection operation of the liquid crystal display will be described in detail.

사용자가 액정 표시 장치를 향하여 음성 등의 음파를 전달하면, 음파에 민감한 상부 기판(210)은 이러한 음파에 따라 쉽게 진동한다. 이에 따라 절연 기판(210)에 형성된 공통 전극(270)도 진동하며, 감지 축전기(Cm)의 양 전극인 공통 전극(270)과 감지 전극(196) 사이의 거리가 변화하여, 감지 축전기(Cm)의 정전 용량이 변화한다. 이러한 감지 축전기(Cm)의 정전 용량의 변화에 따라 감지 축전기 (Cm)의 전하의 변화에 따른 교류 전류가 저항(R)으로 흐른다. When the user transmits sound waves such as voice toward the liquid crystal display, the upper substrate 210 sensitive to sound waves vibrates easily according to the sound waves. Accordingly, the common electrode 270 formed on the insulating substrate 210 also vibrates, and the distance between the common electrode 270 that is both electrodes of the sensing capacitor Cm and the sensing electrode 196 is changed, so that the sensing capacitor Cm Capacitance changes. As the capacitance of the sensing capacitor Cm changes, an alternating current flows through the resistance R according to the change of the charge of the sensing capacitor Cm.

이에 따라 저항(R)의 양단에는 교류 전류에 따른 교류 전압이 설정되며, 이러한 교류 전압을 감지 신호로 출력한다. 감지 신호 처리부(800)는 직류 전압(Vdc)에 대하여 변동된 교류 전압을 증폭 등의 신호 처리를 한다. 이러한 감지 축전기(Cm)는 콘덴서 마이크(Condenser Mike)의 축전기로써 동작할 수 있으므로 마이크가 내장된 액정 표시 장치를 구현할 수 있다. Accordingly, an AC voltage corresponding to an AC current is set at both ends of the resistor R, and the AC voltage is output as a detection signal. The detection signal processor 800 performs signal processing such as amplifying the alternating AC voltage with respect to the DC voltage Vdc. Since the sensing capacitor Cm may operate as a capacitor of a condenser microphone, a liquid crystal display having a microphone may be implemented.

이와 같이, 본 발명에 의하면 음파에 민감한 상부 기판을 이용하여 음파를 감지하여 증폭함으로써, 마이크를 포함하는 액정 표시 장치의 경우 마이크가 차지하는 영역을 줄여, 표시 영역을 확보할 수 있다. As described above, according to the present invention, by sensing and amplifying sound waves using an upper substrate sensitive to sound waves, the liquid crystal display including the microphone can reduce the area occupied by the microphone, thereby securing the display area.

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)

복수의 화소를 가지며, 영상을 표시하는 표시판,A display panel having a plurality of pixels and displaying an image, 상기 화소에 주사 신호를 공급하는 게이트 구동부,A gate driver supplying a scan signal to the pixel; 상기 화소에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부,A data driver supplying a data signal to the pixel; 상기 표시판에 형성되며, 음파에 따라 정전 용량이 변화하는 감지 축전기, 그리고A sensing capacitor formed on the display panel, the capacitance of which changes according to sound waves, and 상기 감지 축전기의 상기 정전 용량의 변화에 상응하는 감지 신호를 공급받아 처리하는 감지 신호 처리부A sensing signal processor configured to receive and process a sensing signal corresponding to a change in the capacitance of the sensing capacitor 를 포함하는 표시 장치.Display device comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 표시판은,The display panel, 하부 기판,Bottom substrate, 상기 하부 기판 상에 형성되는 트랜지스터,A transistor formed on the lower substrate, 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극,A pixel electrode electrically connected to the transistor, 상기 화소 전극과 분리되며, 상기 감지 축전기를 형성하는 감지 전극,A sensing electrode which is separated from the pixel electrode and forms the sensing capacitor, 상기 화소 전극 및 상기 감지 전극과 액정층을 사이로 마주보며, 공통 전압을 공급받는 공통 전극, 그리고A common electrode facing the pixel electrode, the sensing electrode, and a liquid crystal layer, and receiving a common voltage; and 복수의 색필터를 가지며 상기 하부 기판과 마주보는 상부 기판An upper substrate having a plurality of color filters and facing the lower substrate 을 포함하는 표시 장치.Display device comprising a. 제2항에서,In claim 2, 상기 감지 전극은 상기 화소 전극과 동일한 층으로 형성되는 표시 장치.And the sensing electrode is formed of the same layer as the pixel electrode. 제3항에서,In claim 3, 상기 상부 기판은 상기 복수의 색필터 사이에 차광 부재를 포함하는 표시 장치.The upper substrate includes a light blocking member between the plurality of color filters. 제4항에서,In claim 4, 상기 감지 전극은 상기 차광 부재와 마주보는 영역에 형성되는 표시 장치.The sensing electrode is formed in an area facing the light blocking member. 제5항에서,In claim 5, 상기 감지 전극은 상기 공통 전압 및 직류 전압을 공급받는 표시 장치.The sensing electrode receives the common voltage and the DC voltage. 제6항에서,In claim 6, 상기 표시판은 상기 감지 신호를 상기 감지 신호 처리부로 전달하는 저항을 포함하는 표시 장치.The display panel includes a resistor for transmitting the sensing signal to the sensing signal processor. 제7항에서,In claim 7, 상기 저항은 능동 소자인 표시 장치.And the resistor is an active element.
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