KR20110063044A - Touch panel integrated liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전체 무게 및 두께를 줄일 수 있는 터치패널 일체형 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch panel integrated liquid crystal display device capable of reducing overall weight and thickness.
최근, 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display)분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 평판 표시장치(Flat Display Device)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.In recent years, as the information age has entered, the display field for visually expressing electrical information signals has been rapidly developed, and various flat panel display devices having excellent performance of thinning, light weight, and low power consumption have been developed. Flat Display Device has been developed to quickly replace the existing Cathode Ray Tube (CRT).
이 같은 평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display Device: ELD) 및 전기습윤표시장치(Electro-Wetting Display: EWD) 등을 들 수 있다. 이와 같은 평판 표시장치들은, 고유의 발광 또는 편광물질층을 사이에 두고 한 쌍의 절연기판을 대면 합착한 구성을 가짐으로써 화 상을 구현하는 표시패널을 필수적으로 구비한다. 이 중 액정표시장치는 전계에 따라 조절되는 액정의 광 투과율을 이용하여 화상을 표시하는 장치로, 소형화, 박형화 및 저전력 소모의 장점을 가지고 있어, 노트북 컴퓨터, 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 널리 사용되고 있다. Specific examples of such a flat panel display device include a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel device (PDP), a field emission display device (FED), and an electroluminescent display device. Electro luminescence Display Device (ELD) and Electro-Wetting Display (EWD). Such flat panel displays essentially include a display panel that implements an image by bonding a pair of insulating substrates to each other with a unique light emitting or polarizing material layer interposed therebetween. Among them, the liquid crystal display device displays an image by using the light transmittance of the liquid crystal that is adjusted according to the electric field, and has the advantages of miniaturization, thinning, and low power consumption, and is used for notebook computers, office automation devices, and audio / video devices. It is widely used.
일반적으로, 개인용 컴퓨터, 휴대용 통신장치, 그 밖의 개인전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스, 디지타이저(Digitizer) 등의 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 사용자와의 인터페이스를 구성한다. 최근, 이동통신장비의 개발이 확대되면서, 키보드와 마우스 등과 같은 입력장치로는 제품의 완성도를 높이기 어려운 면이 있어, 더욱 간단한 방법으로 사용될 수 있고 휴대성이 높은 입력장치의 개발이 계속되고 있다. 이에, 사용자가 손이나 펜 등으로 화면을 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치패널(Touch Panel)이 제안되었다. In general, personal computers, portable communication devices, and other personal information processing devices use various input devices such as a keyboard, a mouse, and a digitizer to configure an interface with a user. In recent years, as the development of mobile communication equipment has been expanded, input devices such as a keyboard and a mouse have difficulty in increasing the completeness of a product, and thus, development of an input device having high portability, which can be used in a simpler method, continues. Accordingly, a touch panel has been proposed in which a user directly touches a screen with a hand or a pen to input information.
터치패널은 간단하고, 오작동이 적으며, 다른 입력기기를 없이 문자 입력이 가능하여 휴대가 용이하고, 사용자가 용이하게 사용방법을 인지할 수 있다는 장점이 있어 최근 다양한 정보처리장치에 적용되고 있다. 특히, 표시장치의 화면상에 표시된 아이콘 또는 키보드를 선택하면, 해당 아이콘 또는 자판이 선택되어 정보를 입력할 수 있도록, 터치패널이 부가된 평판표시장치가 개인용 컴퓨터, 휴대폰 등의 휴대용 정보처리장치에 자주 적용되고 있다. 이러한 터치패널이 부가된 평판표시장치로서, 터치패널과 액정패널이 부착되는 터치패널 부착형 액정표시장치가 제안되었다.The touch panel is simple, has less malfunctions, can be inputted without any other input device, and thus is easy to carry, and the user can easily recognize how to use it. In particular, when an icon or a keyboard displayed on the screen of the display device is selected, a flat panel display device with a touch panel is added to a portable information processing device such as a personal computer or a mobile phone so that the corresponding icon or keyboard can be selected to input information. Frequently applied. As a flat panel display device to which such a touch panel is added, a touch panel attached liquid crystal display device to which a touch panel and a liquid crystal panel are attached has been proposed.
도 1은 종래기술에 따른 터치패널 부착형 액정표시장치를 나타낸 단면도이 다. 그리고, 도 2a는 도 1에 도시된 터치패널의 일 예를 나타낸 단면도이고, 도 2b는 도 1에 도시된 터치패널의 다른 예를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a touch panel attached liquid crystal display device according to the prior art. 2A is a cross-sectional view illustrating an example of the touch panel illustrated in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating another example of the touch panel illustrated in FIG. 1.
종래기술에 따른 터치패널 부착형 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 화상을 표시하는 액정패널(10), 액정패널에 광을 조사하는 백라이트유닛(20), 터치여부를 센싱하는 터치패널(30) 및 액정패널(10)과 터치패널(30)을 합착하는 접착층(40)을 포함하여 구성된다. In the touch panel attached liquid crystal display device according to the related art, as illustrated in FIG. 1, a
액정패널(10)은 서로 대향하는 박막트랜지스터어레이기판(11, Thin Film Transistor Array Substrate, 이하, "TFT기판"으로 지칭함)과 컬러필터어레이기판(12, Color Filter Array Substrate, 이하 "CF기판"으로 지칭함), TFT기판(11)과 CF기판(12) 사이의 일정한 셀갭 유지를 위한 스페이서(미도시) 및 TFT기판(11)과 CF기판(12) 사이에 충진되어 있는 액정층(13)을 포함하여 구성되어, 복수의 화소를 형성한다. The
TFT기판(11)은 서로 교차배치되어 화소영역을 정의하는 게이트라인과 데이터라인, 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 배치되는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor) 및 화소영역에 대응되어 배치되는 화소전극을 포함하여 구성된다. 여기서, 화소전극은 화소 각각에 대응되는 화소전압이 인가되어, 복수의 화소에 대응되는 공통전압이 인가되는 공통전극과 함께, 액정층(13)에 구비되는 액정 셀의 방향을 조절하기 위한 전계를 형성한다. The
CF기판(12)은 화소영역의 외곽에 대응되도록 배치되는 블랙매트릭스층, 화소영역에 대응되어 배치되고 R, G, B 중 어느 하나에 대응되는 컬러필터층 및 컬러필 터층의 상부가 평평하도록 배치되는 오버코트층을 포함하여 구성된다.The
터치패널(30)은, 접촉된 부분을 감지하는 방식에 따라, 상판 또는 하판에 금속 전극을 형성하여 직류전압을 인가한 상태에서 접촉된 위치를 저항에 따른 전압 구배로 판단하는 저항막 방식(Resistive type), 도전막에 등전위를 형성하고 접촉에 따른 상하판의 전압 변화가 일어난 위치를 감지하는 정전용량 방식(Capacitive type), 전자펜이 도전막을 접촉함에 따라 유도되는 LC값을 읽어들여 접촉된 위치를 감지하는 전자 유도 방식(Electro Magnetic type) 등으로 마련될 수 있다. The
일 예에 따른 터치패널(30a)은, 도 2a에 도시된 바와 같이, 유리(Glass)와 같은 절연기판(31), 절연기판(31)의 배면에 배치되는 제1 전극(32), 제1 전극(32)의 배면에 배치되는 리드전극(33), 절연기판(31)의 상면에 배치되는 제2 전극(34), 제2 전극의 상면에 배치되는 전위보상전극(35)을 포함하여 이루어진다. 그리고, 외부 충격으로부터 터치패널(30a)를 보호하기 위한 보호기판(36)이 전위보상전극(35)의 상부에 배치된다. 이와 같이 구성되는 터치패널(30a)은, 전위보상전극(35)에 교류전압을 인가하여 제1 전극(32)과 제2 전극(34) 사이에 소정 전계를 형성한 상태에서, 보호기판(36) 상부에 발생되는 터치에 의해 제1 전극(32)과 제2 전극(35) 사이의 커패시턴스(capacitance)가 변동하고, 변동된 커패시턴스에 의해 제2 전극(35)의 가장자리에 도달되는 전류의 양은 터치된 위치별로 각각 달라짐을 이용하여, 제2 전극(35)의 가장자리에 도달되는 전류의 양을 인지함으로써, 터치를 센싱한다. As illustrated in FIG. 2A, the
터치패널(30b)의 다른 예로는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 유리(Glass)와 같 은 절연의 하부기판(37a), 하부기판(37a)의 상부에 제1 방향으로 배치되는 X 전극(38a), X 전극(38a)을 포함한 하부기판(37a)의 전면에 형성되는 제1 절연층(39a), 제1 절연층(39a) 상에 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 배치되는 Y 전극(38b), Y 전극(38b)을 포함한 제1 절연층(39a)의 전면에 형성되는 제2 절연층(39b)을 포함하여 이루어진다. 그리고, 외부 충격으로부터 터치패널(30a)를 보호하기 위한 상부기판(37b)이 터치패널(30b)의 상부에 배치된다. 이와 같이 구성되는 터치패널(30b)은 X 전극(38a)과 Y 전극(38b)의 사이에서 발생되는 정전용량(Capacitance)이 상부기판(37b) 상에 인가된 터치에 따라 변동함을 이용하여, 정전용량의 변동을 인지함으로써 터치된 위치를 센싱한다. As another example of the
이상과 같이, 종래기술에 따른 터치패널 부착형 액정표시장치는, 액정패널(10)과 터치패널(30)을 별도로 마련하고, 접착층(40)을 통해 액정패널(10)과 터치패널(30)을 합착함으로써, 제조된다. 이와 같이, 액정패널(10)과 터치패널(30)이 각각의 절연기판을 포함하여 마련되므로, 터치패널 부착형 액정표시장치의 전체 두께와 무게가 감소되는 데에는 한계가 있다. 그리고, 액정패널(10)과 터치패널(30)의 합착을 위한 별도의 구성(접착층(40))이 반드시 구비되어, 베젤이 감소되는 데에 한계가 있으므로, 슬림하게 디자인되기 어렵다.As described above, in the touch panel type liquid crystal display device according to the related art, the
이에 따라, 본 발명은, 터치패널을 부가하더라도, 장치의 전체 두께 및 무게를 최소화할 수 있어 슬림하게 디자인될 수 있는 터치패널 일체형 액정표시장치를 제공한다.Accordingly, the present invention provides a touch panel integrated liquid crystal display device that can be designed slim because the overall thickness and weight of the device can be minimized even if a touch panel is added.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 서로 대향하는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판; 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판 사이의 간격이 유지되도록, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판 사이에 배치되는 복수의 스페이서; 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판 사이에 충진되는 액정층; 소정 간격으로 이격되어, 상기 복수의 스페이서 중 대응하는 적어도 하나의 스페이서를 포함한 상기 컬러필터 어레이 기판 배면의 일부에 각각 배치되는 복수의 제1 리드전극; 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판의 상면에, 상기 복수의 제1 리드전극에 각각 접촉되도록 배치되는 복수의 제2 리드전극; 및 상기 컬러필터 어레이 기판의 상면에 배치되어 교류전압이 인가되는 보상전극을 포함함을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치를 제공한다.In order to solve such a problem, the present invention, the thin film transistor array substrate and the color filter array substrate facing each other; A plurality of spacers disposed between the thin film transistor array substrate and the color filter array substrate such that a gap between the thin film transistor array substrate and the color filter array substrate is maintained; A liquid crystal layer filled between the thin film transistor array substrate and the color filter array substrate; A plurality of first lead electrodes spaced at predetermined intervals and disposed on a portion of a rear surface of the color filter array substrate including at least one corresponding spacer among the plurality of spacers; A plurality of second lead electrodes disposed on an upper surface of the thin film transistor array substrate to be in contact with the plurality of first lead electrodes, respectively; And a compensation electrode disposed on an upper surface of the color filter array substrate and configured to apply an alternating voltage to the touch panel.
이상과 같이, 본 발명에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는, 터치패널과 일체로 마련된 액정패널을 포함하여, 터치패널을 구비하면서도, 전체 두께 및 무게 를 최소화할 수 있다. 이에 따라 슬림하게 디자인될 수 있으므로, 휴대성이 향상된다. As described above, the touch panel integrated liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal panel provided integrally with the touch panel, and may minimize the overall thickness and weight while having the touch panel. Accordingly, it can be designed to be slim, thereby improving portability.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a touch panel integrated liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 박막트랜지스터어레이기판의 하나의 화소에 대응되는 평면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 컬러필터어레이기판을 나타낸 평면도이다. 도 6은 도 5에 도시된 A-A'의 단면도이고, 도 7은 도 5에 도시된 B-B'의 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a touch panel integrated liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view corresponding to one pixel of the thin film transistor array substrate shown in FIG. 3, and FIG. 5 is shown in FIG. 3. Is a plan view of the color filter array substrate. 6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 5.
본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 액정 셀의 방향으로 광투과율을 조절하여 화상을 표시하고, 터치를 감지하는 액정패널(100), 액정패널(100)의 하부에 배치되어 액정패널(100)에 광을 조사하는 백라이트유닛(200), 액정패널(100)의 상부에 배치되고 교류전압이 인가되는 보상전극(300) 및 보상전극(300)의 상부에 배치되어 외부의 충격으로부터 액정패널(100) 및 보상전극(300)을 보호하는 보호기판(400)을 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 3, the touch panel integrated liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention displays an image by adjusting light transmittance in the direction of the liquid crystal cell, and detects touch. The
액정패널(100)은, 서로 대향하는 박막 트랜지스터 어레이 기판(110, Thin Film Transistor Array Substrate, 이하 "TFT기판"으로 지칭함)과 컬러필터 어레이 기판(120, Color Filter Array Substrate, 이하 "CF기판"으로 지칭함), CF기판(120)과 TFT기판(110) 사이에 충진되는 액정층(130), CF기판(120)과 TFT기 판(110) 사이의 간격을 유지하기 위하여, CF기판(120)과 TFT기판(110) 사이에 배치되는 복수의 스페이서(140), 소정 간격으로 이격되어 복수의 스페이서(140) 중 대응하는 적어도 하나의 스페이서를 포함한 CF기판(120)의 배면 일부에 각각 배치되는 복수의 제1 리드전극(150), TFT기판(110)의 상면에 복수의 제1 리드전극(150)과 각각 접촉되도록 배치되는 복수의 제2 리드전극(160)을 포함하여 구성된다. The
백라이트유닛(200)은 복수의 LED(Light Emitting Diode) 또는 적어도 하나의 램프(Lamp)로 마련되는 광원, 광원의 하부에 배치되어 광원에서 발생된 광을 액정패널(100) 측으로 반사시키는 반사판, 광원의 상부에 배치되어 광을 산란 또는 확산하는 복수의 광확쉬트를 포함하여, 광원에서 발생된 광을 액정층(130) 측으로 공급한다.The
CF기판(120) 상부에 배치되는 보상전극(300)은 교류전압(AC)이 인가되어, CF기판(120)의 배면에 배치되는 복수의 제1 리드전극(150) 사이에 제1 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst1)가 발생되도록 한다. 이러한 제1 스토리지 커패시터(Cst1)에 저장되는 터치전압(Vtouch)은 터치에 따라 변동되어, 터치전압(Vtouch)이 변동되는 제1 스토리지 커패시터에 대응되는 위치를 추적함으로써, 터치 센싱이 수행될 수 있다.An alternating voltage (AC) is applied to the
다음, 액정패널(100)을 이어서 설명한다.Next, the
액정패널(100)에 구비되는 TFT기판(110)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 화소영역(P)이 정의되도록 서로 교차하여 배치되는 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL), 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)의 교차부분에 배치되는 표시트랜지스터(Td), 표 시트랜지스터(Td)와 연결되고 화소영역(P)에 대응되어 배치되는 화소전극(미도시), 데이터라인(DL)에 평행하고, 게이트라인(GL)에 교차하여 배치되는 리드아웃라인(RL) 및 게이트라인(GL)과 리드아웃라인(RL)의 교차부분에 배치되고, 제2 리드전극(LD, 160)과 연결되는 스위치트랜지스터(Ts)를 포함하여 구성된다. 이때, 액정패널(100)이 액정층(130)에 구비된 액정 셀의 방향을 횡전계로 조절하는 횡전계모드로 구동되는 경우, TFT기판(110)은 화소영역(P)에 대응되도록 화소전극(미도시)과 교번하여 배치되어, 복수의 화소에 대응되는 공통전압이 인가되는 공통전극(미도시)을 더 포함한다. As illustrated in FIG. 4, the
표시트랜지스터(Td)는 게이트라인(GL)을 통해 인가된 게이트신호에 따라 턴온-턴오프하고, 턴온하면 데이터라인(DL)을 통해 인가된 데이터신호를 화소전극(미도시)으로 출력한다. 그리고, 스위치트랜지스터(Ts)는 게이트라인(GL)을 통해 인가된 게이트신호에 따라 턴온-턴오프하고, 턴온하면 제2 리드전극(LD, 160)에 전압을 리드아웃라인(RL)으로 출력한다.The display transistor Td is turned on and off according to the gate signal applied through the gate line GL, and when turned on, the display transistor Td outputs the data signal applied through the data line DL to the pixel electrode (not shown). The switch transistor Ts is turned on and off in response to a gate signal applied through the gate line GL, and when turned on, the switch transistor Ts outputs a voltage to the second lead electrode LD and 160 as a readout line RL. .
다음, CF기판(120)은, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 절연기판(121), 제1 기판(121)의 배면에 화소영역(P)의 외곽에 대응되도록 배치되는 블랙매트릭스층(122), 화소영역(P)에 대응되고 블랙매트릭스층(122)과 적어도 일부가 중첩되도록 배치되며, R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 하나에 대응되는 컬러필터층(123) 및 컬러필터층(123)의 배면에 평평하게 배치되는 오버코트층(124)을 포함하여 구성된다. 이때, 액정패널(110)이, 액정층(130)에 구비된 액정셀의 방향이 트위스트된 상태에서 조절되는, 트위스트네마틱 방식으로 구동될 경우, CF기 판(120)은 복수의 화소의 화소영역(P)을 포함한 오버코트층(124)의 배면에 배치되는 공통전극(125)을 더 포함한다. Next, as illustrated in FIGS. 5 to 7, the
블랙매트릭스층(122)은 광을 흡수 또는 차단하는 색의 물질로 마련되어, 화소영역(P) 외곽의 빛샘현상을 방지한다. 이때, 블랙매트릭스층(122)이 도전물질로 마련되면, 보상전극(300)에 인가되는 교류전압(AC)에 영향을 받아 제1 스토리지 커패시터(Cst)에 저장되는 터치전압(Vtouch)이 변동될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여, 블랙매트릭스층(122)은 절연의 아크릴 또는 폴리머 계열의 물질로 마련된다. The
컬러필터층(123)은 복수의 화소 각각에서, 화소영역(P)에 대응하여 배치되고 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 하나에 대응되는 염료를 포함하여, 액정층(130)을 투과한 광에서 대응되는 R(Red), G(Green), B(Blue) 파장대의 광만을 분리하여 방출한다. 이때, 컬러필터층(123)는 R(Red), G(Green), B(Blue)외의 다른 색의 염료를 포함할 수도 있다. The
오버코트층(124)은 컬러필터층(123) 배면의 전면에 형성되어, 액정층과 마주하는 컬러필터층(123)의 표면이 평평해지도록 함으로써, 컬러필터층(123)의 형성여부에 관계없이 CF기판(120)과 TFT기판(110)과의 간격이 일정해지도록 한다.The
다음, 복수의 스페이서(140)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 화소영역(P)의 외곽에 대응되는 오버코트층(124)의 배면 중 일부에 배치된다. 이때, TFT기판(110)과 CF기판(120) 사이의 간격이 균일하게 유지될 수 있도록, 복수의 스페이서(140)은 가로방향과 세로방향 각각을 따라 소정 간격으로 이격되는 매트릭스 형태로 배치된 다.Next, as illustrated in FIG. 7, the
복수의 제1 리드전극(150)은 소정간격으로 이격되고, 복수의 스페이서(140) 중 대응하는 적어도 하나의 스페이서(140)를 포함한 오버코트층(124)의 배면 일부에 각각 배치된다. 즉, 하나의 제1 리드전극(150)은 적어도 하나의 스페이서(140)을 덮는 형태로 오버코트층(124)의 배면 일부에 형성된다. 제1 리드전극(150)은 터치를 센싱하기 위한 제1 스토리지 커패시터(Cst1)을 형성하기 위한 것으로, 많은 개수로 마련될수록 보다 정확한 센싱이 수행될 수 있는 반면, 복수의 제1 리드전극(150)의 개수와 함께, 복수의 제2 리드전극(160), 스위치트랜지스터(Ts) 및 리드아웃라인(RL)의 개수가 증가되어, 제조비용이 상승하게 된다. 이에 따라, 복수의 제1 리드전극(150)과 대응되는 스페이서(140)의 개수는, 센싱의 정확도와 제조비용을 고려하여 결정될 수 있다. The plurality of first
그리고, 복수의 제1 리드전극(150)은 화소영역(P) 외곽에 배치되므로 박막 형태의 메탈(Metal)과 같은 도전물질이라면 어느 것으로든 마련될 수 있으나, ITO(Indium-Tin Oxide)와 같은 투명도전물질로 공통전극(125)와 함께 오버코트층(124)의 배면에 형성될 수 있다. 또한, 복수의 제2 리드전극(160)은 ITO(Indium-Tin Oxide)와 같은 투명도전물질로 화소전극(미도시)와 함께 TFT기판(110)에 형성될 수 있다.In addition, since the plurality of first
이와 같이 구성되는 액정패널(100)은, 복수의 화소를 형성하여 화상을 표시하고, 보상전극(300)과 복수의 제1 리드전극(150) 사이에 발생되는 복수의 제1 스토리지 커패시터(Cst1) 중 터치에 의해 변동한 제1 스토리지 커패시터(Cst1)에 대 응되는 좌표값을 검출함으로써, 터치된 위치를 센싱한다. The
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정패널의 터치센싱 원리를 간략하게 나타낸 회로도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액정패널을 간략하게 나타낸 회로도이다.8 is a circuit diagram briefly illustrating a touch sensing principle of a liquid crystal panel according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a circuit diagram briefly showing a liquid crystal panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 보호기판(400) 상부의 터치가 발생되는 부분과 교류전압(AC)이 인가되는 보상전극(300) 사이에 대응되는 보호기판(400)에서 터치커패시터(Ctouch)가 발생되고, 교류전압이 인가되는 보상전극(300)과 제1 리드전극(150) 사이에 대응되는 CF기판(120)에서 터치전압(Vtouch)을 저장하는 제1 스토리지 커패시터(Cst1)가 발생된다. 여기서, 터치전압(Vtouch)은 보상전극(300)에 인가되는 교류전압(AC)에 의해 소정의 초기값을 갖는다.According to the exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, the
제1 스토리지 커패시터(Cst1)가 초기값의 터치전압(Vtouch)을 저장하고 있는 상태에서, 보호기판(400) 상부가 터치되면, 터치의 영향을 받은 터치커패시터(Ctouch)가 가변하고, 터치커패시터(Ctouch)의 가변에 따라, 터치전압(Vtouch)도 가변하게 된다. 이에 따라, 초기값과 다른 값을 가지는 터치전압(Vtouch)을 저장하고 있는 제1 스토리지 커패시터(Cst1)에 대응되는 제1 리드전극(150)의 위치를 검출하는 방법으로, 터치된 위치를 검출하는 터치센싱이 수행될 수 있다. When the upper portion of the
즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 스위치트랜지스터(Ts)는 게이트라인(GL)에 게이트(gate)가 연결되고, 제2 리드전극(LD, 160)에 소스(source)가 연결되며, 리드아웃라인(RL)에 드레인(drain)이 연결된다. 이러한 스위치트랜지스터(Ts)는 게이트 라인(GL)을 통해 인가된 게이트신호에 따라 턴온-턴오프하고, 턴온하면 제2 리드전극(LD, 160)을 통해 인가되는 제1 스토리지커패시터(Cst1)에 저장된 터치전압(Vtouch)을 리드아웃라인(RL)으로 출력한다. That is, as illustrated in FIG. 9, a gate is connected to the gate line GL, a source is connected to the second lead electrode LD, and the readout of the switch transistor Ts. A drain is connected to the line RL. The switch transistor Ts is turned on-off according to a gate signal applied through the gate line GL, and when turned on, the switch transistor Ts is stored in the first storage capacitor Cst1 applied through the second lead electrode LD. The touch voltage Vtouch is output to the readout line RL.
리드아웃라인(RL)은 리드아웃구동회로(미도시)에 연결되고, 리드아웃구동회로(미도시)는 리드아웃라인(RL)에 인가된 터치전압(Vtouch)을 인지하여, 터치에 의한 변동여부를 감지한다.The lead-out line RL is connected to a lead-out driver circuit (not shown), and the lead-out driver circuit (not shown) recognizes the touch voltage Vtouch applied to the lead-out line RL and changes by touch. Detect whether or not.
그리고, 도 9에 도시된 표시트랜지스터(Td)는 게이트라인(GL)에 게이트(gate)가 연결되고 데이터라인(DL)에 소스(source)가 연결된다. 이러한 표시트랜지스터(Td)는 게이트라인(GL)을 통해 인가된 게이트신호에 따라 턴온-턴오프하고, 턴온하면 데이터라인(DL)을 통해 인가된 데이터신호를 화소전극(미도시)로 출력한다. In the display transistor Td illustrated in FIG. 9, a gate is connected to the gate line GL, and a source is connected to the data line DL. The display transistor Td is turned on and off according to the gate signal applied through the gate line GL, and when turned on, the display transistor Td outputs the applied data signal to the pixel electrode (not shown) through the data line DL.
액정커패시터(Clc)는 화소전극(미도시)과 공통전극(미도시) 사이의 액정층(130)에서 발생되는 커패시터를 의미한다. 이러한 액정커패시터(Clc)는, 데이터 신호에 대응되는 화소전압과 공통전극(미도시)에 인가된 공통전압(Vcom)에 의해 소정의 전압으로 충전되는데, 이때 형성되는 액정층(130)의 전계에 의해 액정층(130)에 구비된 액정셀의 방향이 조절되어, 광투과율이 조절된다.The liquid crystal capacitor Clc refers to a capacitor generated in the
제2 스토리지커패시터(Cst2)는, 표시트랜지스터(Td)가 턴오프된 이후에도, 액정층에 형성된 전계가 소정 기간동안 계속해서 유지될 수 있도록 마련된다.The second storage capacitor Cst2 is provided so that the electric field formed in the liquid crystal layer can be maintained for a predetermined period even after the display transistor Td is turned off.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정패널(100)은 CF기판(120)의 상부와 하부에 각각 배치되는 보상전극(300)과 복수의 제1 리드전극(150), 복수의 제2 리드전극(160) 및 TFT 기판(110)에 배치되는 스위치트랜지스터(Ts)와 리드아웃라인(RL)을 포함하여, 터치패널과 일체로 마련된다. 이와 같이, 터치패널과 일체로 마련된 액정패널(100)은, 터치패널이 부가되면서도 터치패널과 액정패널을 합착하기 위한 접착층을 배제할 수 있으므로, 접착층에 의한 불량을 방지할 수 있다. 또한, 액정패널과 터치패널이 일체로 마련되어, 전체 두께 및 무게를 최소화할 수 있으므로, 슬림한 디자인으로 휴대성이 향상될 수 있다. 이뿐만 아니라, 제1 리드전극(150)은 공통전극(125)과 동시에 형성가능하고, 제2 리드전극(160)은 화소전극(미도시)과 동시에 형성가능하여, 제조공정이 단순화되므로, 수율을 향상시킬 수 있다.As described above, the
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes may be made without departing from the technical spirit of the present invention.
도 1은 종래기술에 따른 터치패널 부착형 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a touch panel attached liquid crystal display device according to the related art.
도 2a는 도 1에 도시된 터치패널의 일 예를 나타낸 단면도이다.2A is a cross-sectional view illustrating an example of the touch panel illustrated in FIG. 1.
도 2b는 도 1에 도시된 터치패널의 다른 예를 나타낸 단면도이다.2B is a cross-sectional view illustrating another example of the touch panel illustrated in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 나타낸 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating a touch panel integrated liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 박막트랜지스터어레이기판의 하나의 화소에 대응되는 평면도이다. FIG. 4 is a plan view corresponding to one pixel of the thin film transistor array substrate shown in FIG. 3.
도 5는 도 3에 도시된 컬러필터어레이기판을 나타낸 평면도이다. FIG. 5 is a plan view illustrating the color filter array substrate illustrated in FIG. 3.
도 6은 도 5에 도시된 A-A'의 단면도이다. 6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 5.
도 7은 도 5에 도시된 B-B'의 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB ′ shown in FIG. 5.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정패널의 터치센싱 원리를 간략하게 나타낸 회로도이다.8 is a circuit diagram briefly illustrating a touch sensing principle of a liquid crystal panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액정패널을 간략하게 나타낸 회로도이다.9 is a circuit diagram schematically illustrating a liquid crystal panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 식별번호 설명><Description of identification numbers for the main parts of the drawings>
100: 액정패널 110: 박막트랜지스터어레이기판(TFT기판)100: liquid crystal panel 110: thin film transistor array substrate (TFT substrate)
120: 컬러필터어레이기판(CF기판) 130: 액정층120: color filter array substrate (CF substrate) 130: liquid crystal layer
140: 스페이서 150: 제1 리드전극140: spacer 150: first lead electrode
160: 제2 리드전극 300: 보상전극160: second lead electrode 300: compensation electrode
Claims (9)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020090119975A KR20110063044A (en) | 2009-12-04 | 2009-12-04 | Touch panel integrated liquid crystal display |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105319779A (en) * | 2014-07-29 | 2016-02-10 | 乐金显示有限公司 | Touch screen liquid crystal display device |
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2009
- 2009-12-04 KR KR1020090119975A patent/KR20110063044A/en not_active Application Discontinuation
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