KR20120000467A - 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치 및 그 구동 방법과 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본원 발명은 터치 센서를 내장하여 박형 경량화가 가능한 액정 표시 장치 및 그 구동 방법과 그 제조 방법을 개시한다. 본원 발명의 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치는 상하부 기판 사이의 액정층과; 상기 하부 기판에 형성된 각 화소 영역에서, 게이트 라인 및 데이터 라인과 접속된 박막 트랜지스터를 통해 데이터 신호를 공급받는 화소 전극과, 공통 라인과 접속된 공통 전극에 의해 상기 화소 영역의 액정층에 수평 전계를 인가하는 화소와; 상기 하부 기판에 다수의 화소 사이마다 형성되고 상기 상부 기판을 터치하는 터치 물체와 정전 용량을 형성하여 터치를 감지하는 터치 센서와; 상기 터치 센서에 전원 전압을 공급하는 전원 라인과; 상기 터치 센서로부터의 센싱 신호를 출력하는 리드아웃 라인을 구비하고; 상기 터치 센서는 상기 하부 기판 상에 형성되어 상기 터치 물체와 센싱 커패시터를 형성하기 위한 센싱 전극과; 제1 및 제2 센서 게이트 라인과; 상기 제1 센서 게이트 라인의 제어에 응답하여 상기 전원 라인으로부터의 전원 전압을 상기 센싱 전극으로 공급하는 제1 센서 박막 트랜지스터와; 상기 제2 센서 게이트 라인의 제어에 응답하여 상기 센싱 전극 상의 전하를 상기 센싱 신호로 공급하는 제2 센서 박막 트랜지스터를 구비한다.

Description

터치 센서가 내장된 액정 표시 장치 및 그 구동 방법과 그 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING TOUCH SENSOR EMBEDDED THEREIN, METHOD FOR DRIVING THE SAME AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본원 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 터치 센서를 내장하여 박형 경량화가 가능한 액정 표시 장치 및 그 구동 방법과 그 제조 방법에 관한 것이다.
오늘날 각종 표시 장치의 화면상에서 터치로 정보 입력이 가능한 터치 스크린이 컴퓨터 시스템의 정보 입력 장치로 널리 적용되고 있다. 터치 스크린은 사용자가 손가락 또는 스타일러스를 통해 화면을 단순히 터치하여 표시 정보를 이동시키거나 선택하므로, 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있다.
터치 스크린은 표시 장치 화면상에서 발생된 터치 및 터치 위치를 감지하여 터치 정보를 출력하고, 컴퓨터 시스템은 터치 정보를 분석하여 명령을 수행한다. 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Dispaly Panel; PDP), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 표시 장치 등과 같은 평판 표시 장치가 주로 이용된다.
터치 스크린 기술로는 센싱 원리에 따라 저항막 방식, 정전 용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 전자기 방식 등이 존재한다. 이들 중 저항막 방식과 정전 용량 방식은 제조 비용면에서 유리하여 널리 이용되고 있다.
저항막 방식 터치 스크린은 터치압에 의해 상하부 저항막(투명 도전막)이 컨택하여 발생되는 전압 변화를 감지하여 터치를 인식한다. 그러나, 저항막 방식 터치 스크린은 터치압으로 인하여 터치 스크린이나 표시 장치가 쉽게 손상되고, 저항막 사이 공기층의 광 산란 효과로 투과율이 낮은 단점이 있다.
저항막 방식의 단점을 보완할 수 있는 정전 용량 방식의 터치 스크린은 인체나 스타일러스와 같은 도전체가 터치할 때 소량의 전하가 터치점으로 이동하여 발생되는 정전 용량 변화를 감지하여 터치를 인식한다. 정전 용량 방식 터치 스크린은 강화 유리를 사용할 수 있어 내구성이 강하고, 투과율이 높을 뿐만 아니라 터치 센싱 능력이 우수하며 멀티 터치가 가능하여 주목받고 있다.
일반적으로, 터치 스크린은 패널 형태로 제작되어서 표시 장치의 상부에 부착되어 터치 입력 기능을 수행한다. 그러나, 터치 패널이 부착된 표시 장치는 터치 패널을 표시 장치와 별도로 제작하여 표시 장치에 부착해야 하므로, 제조 비용이 높아짐과 아울러 시스템 전체의 두께 및 무게가 증가하여 이동성이 떨어지거나, 디자인상 제약이 따르는 문제점이 있다.
본원 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본원 발명이 해결하려는 과제는 터치 센서를 내장하여 박형 경량화가 가능한 액정 표시 장치 및 그 구동 방법과 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본원 발명이 해결하려는 다른 과제는 정전 용량 방식 터치 센서의 구조를 단순화시켜서 내장함과 아울러 멀티 터치 감지가 가능한 액정 표시 장치 및 그 구동 방법과 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본원 발명의 해결하려는 또 다른 과제는 액정 표시 장치의 제조 공정을 그대로 사용하여 터치 센서를 내장할 수 있는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법과 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본원 발명의 실시예에 따른 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치는 상하부 기판 사이의 액정층과; 상기 하부 기판에 형성된 각 화소 영역에서, 게이트 라인 및 데이터 라인과 접속된 박막 트랜지스터를 통해 데이터 신호를 공급받는 화소 전극과, 공통 라인과 접속된 공통 전극에 의해 상기 화소 영역의 액정층에 수평 전계를 인가하는 화소와; 상기 하부 기판에 다수의 화소 사이마다 형성되고 상기 상부 기판을 터치하는 터치 물체와 정전 용량을 형성하여 터치를 감지하는 터치 센서와; 상기 터치 센서에 전원 전압을 공급하는 전원 라인과; 상기 터치 센서로부터의 센싱 신호를 출력하는 리드아웃 라인을 구비하고; 상기 터치 센서는 상기 하부 기판 상에 형성되어 상기 터치 물체와 센싱 커패시터를 형성하기 위한 센싱 전극과; 제1 및 제2 센서 게이트 라인과; 상기 제1 센서 게이트 라인의 제어에 응답하여 상기 전원 라인으로부터의 전원 전압을 상기 센싱 전극으로 공급하는 제1 센서 박막 트랜지스터와; 상기 제2 센서 게이트 라인의 제어에 응답하여 상기 센싱 전극 상의 전하를 상기 센싱 신호로 공급하는 제2 센서 박막 트랜지스터를 구비한다.
상기 제1 및 제2 센서 게이트 라인은 순차 구동된다.
상기 센싱 신호의 크기는 상기 센싱 커패시터의 정전 용량(Cf)에 비례한다. 구체적으로, 상기 센싱 신호는 상기 센싱 커패시터의 정전 용량(Cf) 및 상기 센싱 전극의 기생 정전 용량(Cpara)의 합(Cf+Cpara)과, 상기 센싱 전극 공급된 전원 전압과 상기 리드아웃 라인에 공급된 기준 전압의 차전압(Vd-Vref)에 의해 결정된다.
상기 제1 센서 박막 트랜지스터는 상기 제1 센서 게이트 라인과 접속된 게이트 전극, 상기 전원 라인과 접속된 소스 전극, 상기 센싱 전극과 접속된 드레인 전극을 구비하고; 상기 제2 센서 박막 트랜지스터는 상기 제2 센서 게이트 라인과 접속된 게이트 전극, 상기 리드아웃 라인과 접속된 소스 전극, 상기 센싱 전극과 접속된 드레인 전극을 구비한다.
상기 센싱 전극은 상기 터치 센서 단위로 독립적으로 형성되고; 상기 리드아웃 라인 및 전원 라인은 다수의 데이터 라인을 사이에 두고 상기 데이터 라인과 나란하며, 수직 방향으로 배열된 다수의 터치 센서와 접속되고; 상기 제1 및 제2 센서 게이트 라인은 상기 게이트 라인과 나란하며, 수평 방향으로 배열된 다수의 터치 센서와 접속된다.
상기 제1 및 제2 센서 게이트 라인 각각은 적어도 하나의 다른 제1 및 제2 센서 게이트 라인 각각과 공통 접속된다.
본원 발명은 상기 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버와; 상기 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버와; 상기 리드아웃 라인으로부터 출력되는 상기 센싱 신호를 이용하여 상기 터치를 감지하고, 상기 리드아웃 라인 및 상기 제1 및 제2 센서 게이트 라인의 위치 정보에 근거하여 상기 터치의 위치를 감지하는 리드아웃 회로와; 상기 제1 및 제2 센서 전원 라인을 구동하는 센서 게이트 드라이버를 추가로 구비한다.
상기 리드아웃 회로는 상기 데이터 드라이버에 내장되거나, 상기 센서 게이트 드라이버는 상기 게이트 드라이버에 내장될 수 있다.
상기 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버는 데이터 기록 기간에서 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인을 구동하고; 상기 센서 게이트 드라이버는 터치 센싱 기간에서 상기 제1 및 제2 센서 게이트 라인을 구동한다.
본원 발명은 한 프레임을 상기 데이터 기록 기간과 상기 터치 센싱 기간으로 분할 구동하거나, 한 프레임을 다수의 수평기간 단위로 분할하여 상기 데이터 기록 기간과 상기 터치 센싱 기간이 상기 다수의 수평기간마다 교번되도록 구동한다.
본원 발명에 따른 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치의 구동 방법은 데이터 기록 기간에서, 게이트 라인 및 데이터 라인을 구동하여 다수의 화소에 데이터를 저장하고 각 화소의 액정층에 상기 데이터에 따른 수평 전계를 인가하는 단계와; 터치 센싱 기간에서, 다수의 화소 사이마다 형성된 터치 센서를 구동하여 상기 액정 표시 장치의 상부 기판을 터치하는 터치 물체와 상기 터치 센서 사이에 형성된 정전 용량에 따라 터치를 감지하는 단계를 포함하고; 상기 터치 센서가 상기 터치를 감지하는 단계는, 제1 센서 박막 트랜지스터를 구동하여 상기 터치 센서의 센싱 전극에 전원 전압을 공급하는 단계와; 제2 센서 박막 트랜지스터를 구동하여 상기 센싱 전극에서 터치 감지로 발생된 상기 센싱 전극 상의 전하를 상기 센싱 신호로 리드아웃 라인으로 출력하는 단계를 포함한다.
본원 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 기판 상에 게이트 라인, 공통 라인, 센싱 전극, 제1 및 제2 센서 게이트 라인과 함께 화소 박막 트랜지스터, 제1 및 제2 센서 박막 트랜지스터 각각의 게이트 전극을 포함하는 게이트 금속 패턴을 형성하는 단계와; 상기 공통 라인과 접속된 공통 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 금속 패턴 및 공통 전극이 형성된 상기 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 상에 상기 화소 박막 트랜지스터, 상기 제1 및 제2 센서 박막 트랜지스터 각각의 반도체층을 형성하는 단계와; 상기 반도체층이 형성된 게이트 절연막 상에 데이터 라인과, 전원 라인과, 리드아웃 라인과 함께 상기 화소 박막 트랜지스터, 상기 제1 및 제1 센서 박막 트랜지스터 각각의 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 데이터 금속 패턴을 형성하는 단계와; 상기 데이터 금속 패턴을 덮는 페시베이션막을 형성하고, 다수의 컨택홀을 형성하는 단계와; 상기 페시베이션막 상에 상기 컨택홀을 통해 상기 화소 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 접속되고 상기 공통 전극과 수평 전계를 형성하기 위한 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본원 발명의 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 기판에 터치 센서를 내장함으로써 박형 경량화가 가능하고 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본원 발명의 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치는 터치 센서가 매트릭스 구조로 형성되므로 멀티 터치를 감지할 수 있다.
또한, 본원 발명의 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치는 정전 용량 방식으로 터치를 감지하는 단순 구조의 터치 센서를 다수의 화소 사이마다 형성하여 개구율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본원 발명의 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정을 그대로 이용하여 터치 센서를 형성함으로써 공정이 단순하므로 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본원 발명의 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치는 데이터 기록 기간과 터치 센싱 기간을 서로 분할하여 구동하므로 터치 센서의 간섭으로 인한 화질 저하를 방지할 수 있다.
또한, 터치를 감지한 센싱 전극으로부터 제2 센서 박막 트랜지스터를 통해 리드아웃 라인으로 출력되는 센싱 신호가, 센싱 커패시터의 정전 용량과, 기생 정전 용량(Cpara)의 합(Cf+Cpara)과, 센싱 전극 공급된 전원 전압과 리드아웃 라인에 공급된 기준 전압의 차전압(Vd-Vref)에 의해 결정되므로, 제2 센서 박막 트랜지스터 문턱 전압(Vth)과 상관없이 정확한 센싱 신호를 출력할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치의 수직 다면 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 프레임 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치의 일부 화소에 대한 등가 회로도.
도 5는 도 4에 나타낸 등가 회로의 구동 파형도.
도 6은 도 4에 나타낸 액정 표시 장치의 등가 회로에 대한 박막 트랜지스터 기판의 평면도.
도 7은 도 6에서 Ⅰ-Ⅰ' 및 Ⅱ-Ⅱ'의 절단선에 따른 박막 트랜지스터 기판의 절단면을 나타낸 단면도.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치의 수직 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 나타낸 액정 표시 장치는 상부 기판(50) 및 하부 기판(60)과, 상하부 기판(50, 60) 사이에 형성된 액정층(70)을 구비한다.
하부 기판(60)에는 다수의 화소 영역(PX)과, 다수의 터치 센서(TS)를 포함하는 박막 트랜지스터 어레이가 형성된다. 터치 센서(TS)는 다수의 화소 영역(PX) 사이마다 형성된다. 즉, 인접한 2개의 터치 센서(TS) 사이에는 다수의 화소 영역(PX)이 위치한다. 각 화소 영역(PX)은 액정층(70)에 수평 전계를 인가함으로써 액정층(70)을 인 플레인 스위칭(In Plane Switching; IPS) 모드 또는 프린지 필드 스위칭(Fringe Field Switching) 모드로 구동한다. 이를 위하여, 각 화소 영역(PX)은 게이트 라인 및 데이터 라인과 접속된 박막 트랜지스터를 통해 데이터 신호를 공급받는 화소 전극과, 공통 전압을 공급받고 상기 화소 전극과 함께 액정층(70)에 수평 전계를 인가하는 공통 전극을 구비한다. 하부 기판(60)의 각 화소 영역(PX)에서 액정층(70)에 수평 전계를 인가하므로, 상부 기판(50)에는 액정층(70)을 구동하기 위한 전극이 필요하지 않다. 상부 기판(50)에는 상기 화소 영역(PX)을 정의하는 블랙 매트릭스와, 화소 영역(PX)에 각각 대응하는 적색, 녹색, 청색 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터 어레이가 형성된다. 그리고, 액정 표시 장치는 상하부 기판(50, 60)의 외면에 부착되고 광축이 상호 직교하는 상하부 편광판과, 액정과 접촉하는 내면에 형성되어 액정의 프리틸트각을 설정하는 상하부 배향막을 더 구비한다.
사용자가 인체나 스타일러스와 같은 전도성 터치 물체로 상부 기판(50)의 표면을 터치하면, 터치 물체와 하부 기판(60)의 터치 센서(TS)는 상부 기판(50) 및 액정층(70)을 사이에 두고 정전 용량, 즉 센싱 커패시터(Cf)를 형성한다. 터치 센서(TS)는 센싱 커패시터(Cf)의 형성에 의한 정전 용량 변화를 감지하여 터치를 나타내는 센서 신호를 출력한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2에 나타낸 액정 표시 장치는 다수의 화소(PX)와 함께 다수의 터치 센서(TS)가 내장된 액정 패널(10)과, 액정 패널(10)의 다수의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 드라이버(12)와, 액정 패널(10)의 다수의 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 드라이버(14)와, 액정 패널(10)의 센서 게이트 라인(SGL)을 구동하는 센서 게이트 드라이버(1)와, 액정 패널(10)의 리드아웃(Readout) 라인(ROL)의 출력을 모니터링하여 터치를 감지하는 리드아웃 회로(18)를 구비한다. 도 2에서 리드아웃 회로(18)는 데이터 드라이버(14)에 내장될 수 있고, 센서 게이트 드라이버(16)도 게이트 드라이버(12)에 내장될 수 있다.
액정 패널(10)은 다수의 게이트 라인(GL)과 다수의 데이터 라인(DL)이 교차하여 정의된 다수의 화소(PX)를 구비하고, 다수의 화소(PX) 사이마다 형성된 터치 센서(TS)가 형성된다. 터치 센서(TS)는 센서 게이트 라인 쌍(SGLa, SGLb)에 의해 구동되어서 정전 용량 방식으로 터치를 감지하여 리드아웃 라인(ROL)으로 센싱 신호를 출력한다. 센서 게이트 라인 쌍(SGLa, SGLb) 중 제1 센서 게이트 라인(SGLa)이 먼저 구동되어 터치 센서(TS)에 전원 전압(Vd)이 공급되는 기간을 결정하고, 다음에 순서에 구동되는 제2 센서 게이트 라인(SGLb)은 터치 센서(TS)로부터 센싱 신호가 리드아웃 라인(ROL)으로 출력되는 기간을 결정한다.
리드아웃 라인(ROL)은 다수의 데이터 라인(DL) 사이마다 데이터 라인(DL)과 나란하게 형성되고, 수직 방향으로 배열된 다수의 터치 센서(TS)와 접속된다. 센서 게이트 라인 쌍(SGLa, SGLb)은 다수의 게이트 라인(GL) 사이마다 게이트 라인(GL)과 나란하게 형성되고, 수평 방향으로 배열된 다수의 터치 센서(TS)와 접속되어서 게이트 신호로 구동 전원을 공급한다. 다수의 센서 게이트 라인(SGL)은 라인마다 독립적으로 구동되거나, 일정수 단위로 분할되고 일정수의 제1 센서 게이트 라인(SGLa)을 공통으로 구동하고, 일정수의 제2 센서 게이트 라인(SGLb)을 공통으로 구동할 수 있다. 터치 센서(TS)가 매트릭스 형태로 배치되므로 멀티 터치도 동시에 감지할 수 있다.
액정 패널(10)은 도 3과 같이 한 프레임(1F)을 화소(PX)에 데이터를 저장하는 데이터 기록 기간(DWM)과 터치 센서(TS)를 구동하는 터치 센싱 기간(TSW)으로 분할 구동된다. 예를 들면, 도 3(A)와 같이 한 프레임(1F)은 전반부에서 다수의 게이트 라인(GL)을 스캐닝하면서 데이터 신호를 다수의 화소(PX)에 저장하는 데이터 기록 기간(DWM)과, 후반부에서 다수의 센서 게이트 라인(SGLa, SGLb)을 스캐닝하면서 터치 센서(TS)를 구동하는 터치 센싱 기간(TSW)으로 분할될 수 있다. 한편, 도 3(B)와 같이 한 프레임(1F)을 다수의 수평기간(수평라인) 단위로 분할하여 데이터 기록 기간(DWM)과 터치 센싱 기간(TSW)이 교번되게 할 수 있다.
데이터 기록 기간(DWM)에서 게이트 드라이버(12)는 데이터 기록 기간(DWM)에서 다수의 게이트 라인(GL)을 순차적으로 구동하고, 데이터 드라이버(14)는 게이트 라인(GL)이 구동될 때마다 데이터 신호를 다수의 데이터 라인(DL)으로 공급한다.
터치 센싱 기간(TSW)에서 센서 게이트 드라이버(16)는 제1 및 제2 센서 게이트 라인(SGLa, SGLb)을 순차적으로 구동하고, 리드아웃 회로(18)는 터치를 감지한 터치 센서(TS)로부터의 센싱 신호를 리드아웃 라인(ROL)을 통해 입력하여 터치 및 터치 위치를 감지한다. 리드아웃 회로(18)는 단위 시간당 리드아웃 라인(ROL)의 출력 전류를 적분하여 터치를 감지한다. 또한, 리드아웃 회로(18)는 리드아웃 라인(ROL)의 위치 정보(X 좌표)와, 구동되는 센서 게이트 라인 쌍(SGLa, SGLb)의 위치 정보(Y 좌표)에 근거하여 터치 위치(XY 좌표)도 감지한다. 리드아웃 회로(18)는 서로 다른 지점에서 동시에 발생되는 멀티 터치도 터치 센서(TS) 및 리드아웃 라인(ROL)을 통해 감지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치의 일부 화소에 대한 등가 회로를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에 나타낸 등가 회로의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 4에 나타낸 액정 표시 장치는 다수의 화소(PX)와, 다수의 화소(PX) 사이마다 형성된 정전 용량 방식의 터치 센서(TS)를 구비한다.
각 화소(PX)는 게이트 라인(GLi)과 데이터 라인(DL)이 교차하여 정의된 각 화소 영역에 형성된 화소 박막 트랜지스터(Tpx)와, 화소 박막 트랜지스터(Tpx)와 공통 라인(CLi) 사이에 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 게이트 라인(GLi)은 공통 라인(CLi)과 화소 영역(PX)을 사이에 두고 나란하게 형성된다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(Tpx)와 접속된 화소 전극과, 공통 라인(CLi)과 접속된 공통 전극과, 화소 전극과 공통 전극에 의해 수평 전계가 인가되는 액정층으로 구성된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극과 공통 전극이 절연층을 사이에 두고 중첩되어 형성된다.
화소 박막 트랜지스터(Tpx)는 도 5와 같이 데이터 기록 기간(DWM)에서 해당 게이트 라인(GLi)으로부터의 게이트 신호의 게이트 온 전압(Von)에 응답하여, 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 신호(DS)를 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)에 저장되게 한다. 액정 커패시터(Clc)에 저장된 데이터 신호에 따라 액정이 구동되고, 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)가 데이터 신호를 안정적으로 유지하게 한다.
터치 센서(TS)는 게이트 라인(GLi)과 다음단 스토리지 라인(미도시) 사이의 공간에 형성된다. 터치 센서(TS)는 터치 물체와 센싱 커패시터(Cf)를 형성하기 위한 센싱 전극(20)과, 센서 게이트 라인 쌍(SGLa, SGLb)과, 제1 센서 게이트 라인(SGLa)의 제어에 응답하여 전원 라인(PL)과 센싱 전극(20) 일측단과의 전류 패스를 형성하는 제1 센서 박막 트랜지스터(Tsw1)와, 제2 센서 게이트 라인(SGLb)의 제어에 응답하여 리드아웃 라인(ROL)과 센싱 전극(20) 타측단과의 전류 패스를 형성하는 제2 센서 박막 트랜지스터(Tsw2)를 구비한다. 터치 센서(TS)는 터치점의 크기를 고려하여 다수(n개, n은 자연수)의 화소(PX) 사이마다 형성된다. 예를 들면, 터치점의 선폭이 4mm 정도인 경우 터치 센서(TS)는 50개 정도의 화소(PX)의 사이마다 형성될 수 있다.
센서 게이트 라인 쌍(SGLa, SGLb)은 게이트 라인(GLi)과 나란하게 형성되고, 센서 게이트 라인 쌍(SGLa, SGLb) 사이에 센싱 전극(20)이 터치 센서(TS) 단위로 분리되어 형성된다. 파워 라인(PL) 및 리드아웃 라인(ROL)은 다수의 데이터 라인(DL)을 사이에 두고 데이터 라인(DL)과 나란하게 형성된다.
제1 센서 박막 트랜지스터(Tsw1)의 게이트 전극은 제1 센서 게이트 라인(SGLa)과 접속되고, 소스 전극은 파워 라인(PL)과 접속되며, 드레인 전극은 센싱 전극(20)의 일측단과 접속된다. 소스 전극과 드레인 전극은 전류 방향에 따라 서로 바뀔 수 있다. 제1 센서 박막 트랜지스터(Tsw1)은 제1 센서 게이트 라인(SGLa)에 공급되는 게이트 신호에 응답하여 파워 라인(PL)으로부터의 전원 전압(Vd)를 센싱 전극(20)로 공급한다.
제2 센서 박막 트랜지스터(Tsw2)의 게이트 전극은 제2 센서 게이트 라인(SGLb)과 접속되고, 소스 전극은 리드아웃 라인(ROL)과 접속되며, 드레인 전극의 센싱 전극(20)의 타측단과 접속된다. 소스 전극과 드레인 전극은 전류 방향에 따라 서로 바뀔 수 있다. 제2 센서 박막 트랜지스터(Tsw2)는 터치 커패시터(Cf)가 형성되면 터치 커패시터(Cf)의 크기에 비례하는 센싱 신호를 리드아웃 라인(ROL)으로 출력한다.
구체적으로, 제1 센서 박막 트랜지스터(Tsw1)가 도 5에 나타낸 터치 센싱 기간(TSM)에서 제1 센서 게이트 라인(SGLa)에 게이트 온 전압(Von)에 의해 턴-온되어서 전원 라인(PL)으로부터의 전원 전압(Vd)을 센싱 전극(20)에 공급한다. 센싱 전극(20)에 원 전압(Vd)이 공급되는 기간에 터치 물체가 액정 표시 장치의 표면을 터치하면 터치 물체와 센싱 전극(20) 사이에 센싱 커패시터(Cf)가 형성되고, 센싱 전극(Cf)에 공급되는 전하량(Q1)은 다음 수학식 1과 같이, 센싱 커패시터(Cf)의 정전 용량과, 센싱 전극(20)과 주변 배선 사이에 형성된 기생 정전 용량(Cpara)의 합(Cf+Cpara)과, 센싱 전극(20) 공급된 전원 전압(Vd)의 곱(Cf+Cpara)×Vd)으로 결정된다.
Figure pat00001
이어서, 제2 센서 박막 트랜지스터(Tsw2)가 도 5에 나타낸 터치 센싱 기간(TSM)에서 제2 센서 게이트 라인(SGLa)에 게이트 온 전압(Von)에 의해 턴-온되어서 센싱 전극(20)에서 상기 터치로 센싱 전극(20)에 유도된 전하량(Q1)에 대응하는 센싱 신호를 리드아웃 라인(ROL)으로 출력한다. 이때, 리드라웃 라인(ROL)에 리드아웃 회로로부터 기준 전압(Vref)이 공급되면 제2 센서 박막 트랜지스터(Tsw2)를 통해 센싱전극(20)으로부터 리드아웃 라인(ROL)으로 전달되는 전하량(Q2)은 다음 수학식 2와 같이, 센싱 커패시터(Cf)의 정전 용량과, 센싱 전극(20)과 주변 배선 사이에 형성된 기생 정전 용량(Cpara)의 합(Cf+Cpara)과, 센싱 전극(20) 공급된 전원 전압(Vd)과 리드아웃 라인(ROL)에 공급된 기준 전압(Vref)의 차전압(Vd-Vref)과의 곱((Cf+Cpara)×(Vd-Vref))으로 결정된다.
Figure pat00002
이에 따라, 제2 센서 박막 트랜지스터(Tsw2)로부터 리드아웃 라인(ROL)으로 출력되는 전하량(Q2)에 비례하는 센싱 신호(출력 전류)는 센싱 커패시터(Cf)의 정전 용량의 크기에 비례하여 결정된다. 리드아웃 회로는 리드아웃 라인(ROL)의 출력 전류를 적분하여 터치를 감지한다.
이와 같이, 터치를 감지한 센싱 전극(20)으로부터 제2 센서 박막 트랜지스터(Tsw2)를 통해 리드아웃 라인(ROL)으로 출력되는 센싱 신호가, 센싱 커패시터(Cf)의 정전 용량과, 센싱 전극(20)과 주변 배선 사이에 형성된 기생 정전 용량(Cpara)의 합(Cf+Cpara)과, 센싱 전극(20) 공급된 전원 전압(Vd)과 리드아웃 라인(ROL)에 공급된 기준 전압(Vref)의 차전압(Vd-Vref)에 의해서만 결정되므로, 제2 센서 박막 트랜지스터(Tsw2) 문턱 전압(Vth)이 다르더라도 그 문턱 전압(Vth)과 상관없이 정확한 센싱 신호를 출력할 수 있다.
도 6은 도 4에 나타낸 액정 표시 장치의 등가 회로에 대한 박막 트랜지스터 기판의 평면도이고, 도 7은 도 6에서 Ⅰ-Ⅰ' 및 Ⅱ-Ⅱ'의 절단선에 따른 절단면을 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 7에 나타낸 박막 트랜지스터 기판에서는 공통 라인(CLi, CLi), 게이트 라인(GLi), 센싱 전극(20), 센서 게이트 라인(SGLj)은 하부 기판(60) 상에 게이트 금속 패턴으로 나란하게 형성된다. 상기 게이트 금속 패턴과 교차하는 데이터 라인(DL) 및 리드아웃 라인(ROL)은 게이트 절연막(62) 상에 데이터 금속 패턴으로 나란하게 형성된다.
화소 박막 트랜지스터(Tpx)는 게이트 라인(GL)으로부터 돌출된 게이트 전극(22a)과, 게이트 절연막(62)을 사이에 두고 게이트 전극(22a)과 중첩한 반도체층(24a)과, 데이터 라인(DL)으로부터 돌출되고 반도체층(24a)과 중첩한 소스 전극(26a), 반도체층(24a)과의 중첩부에서 소스 전극(26a)과 마주하며 페시베이션막(64)의 컨택홀(40a)을 통해 화소 전극(32)과 접속된 드레인 전극(28a)을 구비한다. 반도체층(24a)은 소스 전극(26a)과 드레인 전극(28a) 사이에 채널을 형성하는 활성층과, 소스 전극(26a) 및 드레인 전극(28a)과의 오믹 접촉을 위하여 활성층과 소스 전극(26a) 및 드레인 전극(28a)의 중첩부에 형성된 오믹 접촉층을 구비한다.
공통 라인(CLi) 및 게이트 라인(GLi)과 데이터 라인(DL)의 교차로 정의된 각 화소 영역에는 공통 라인(CLi)과 접속된 투명한 공통 전극(30)이 형성된다. 투명한 공통 전극(30)은 게이트 절연막(62)이 형성되기 이전에 공통 라인(CLi)이 형성된 기판(60) 상에 공통 라인(CLi)과 일부 중첩되게 형성된다. 투명한 화소 전극(34)은 페시베이션막(64) 위에 공통 전극(30)과 중첩되게 형성되고, 상하로 대칭된 다수의 경사 슬릿(34)을 구비하여 공통 전극(30)과 함께 수평 전계를 형성하여 액정층을 구동한다. 화소 전극(34)과 공통 전극(30)의 중첩으로 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다.
게이트 라인(GLi)과 다음단 공통 라인(미도시) 사이의 공간에 제1 및 제2 센서 게이트 라인(SGLa, SGLb), 센싱 전극(20), 제1 및 제2 센서 박막 트랜지스터(Tsw1, Tsw2)를 포함하는 터치 센서가 형성된다.
제1 및 제2 센서 게이트 라인(SGLa, SGLb), 센싱 전극(20)은 상기 게이트 라인(GLi) 및 공통 라인(CLi)과 함께 게이트 금속으로 형성되고, 전원 라인(PL) 및 리드아웃 라인(ROL)은 데이터 라인(DL)과 함께 데이터 금속으로 형성된다.
제1 센서 박막 트랜지스터(Tsw1)는 제1 센서 게이트 라인(SGLa)으로부터 돌출된 게이트 전극(22d)과, 게이트 절연막(62)을 사이에 두고 게이트 전극(22d)과 중첩한 반도체층(24d)과, 전원 라인(PL)으로부터 돌출되고 반도체층(24d)과 중첩한 소스 전극(26d), 반도체층(24d)과의 중첩부에서 소스 전극(26d)과 마주하며 센싱 전극(20)과 접속된 드레인 전극(28d)을 구비한다. 드레인 전극(28d)는 센싱 전극(20)의 일측단과 중첩되고 페시베이션막(64) 및 게이트 절연막(62)을 관통하는 컨택홀(40f)과, 페시베이션막(64) 위에 형성되고 컨택홀(40f)을 경유하는 컨택 전극(38d)을 통해 센싱 전극(20)의 일측단과 접속된다.
제2 센서 박막 트랜지스터(Tsw2)는 제2 센서 게이트 라인(SGLb)으로부터 돌출된 게이트 전극(22b)과, 게이트 절연막(62)을 사이에 두고 게이트 전극(22b)과 중첩한 반도체층(24b)과, 리드아웃 라인(ROL)으로부터 돌출되고 반도체층(24b)과 중첩한 소스 전극(26b), 반도체층(24b)과의 중첩부에서 소스 전극(26b)과 마주하며 센싱 전극(20)과 접속된 드레인 전극(28b)을 구비한다. 드레인 전극(28b)는 센싱 전극(20)의 타측단과 중첩되고 페시베이션막(64) 및 게이트 절연막(62)을 관통하는 컨택홀(40g)과, 페시베이션막(64) 위에 형성되고 컨택홀(40g)을 경유하는 컨택 전극(38e)을 통해 센싱 전극(20)의 타측단과 접속된다.
도 6 및 도 7에 나타낸 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법은 다음과 같다.
기판(60) 상에, 게이트 라인(GLi), 공통 라인(CLi), 센싱 전극(20), 제1 및 제2 센싱 게이트 라인(SGLa, SGLb), 화소 박막 트랜지스터(Tpx)의 게이트 전극(22a), 제1 및 제2 센서 박막 트랜지스터(Tsw1, Tsw2)의 게이트 전극(22d, 22b)를 포함하는 게이트 금속 패턴이 형성된다.
공통 라인(CLi)과 접속된 투명한 공통 전극(30)이 각 화소 영역에 형성된다.
공통 전극(30)이 형성된 기판(60) 상에 게이트 절연막(62)이 형성된 다음, 그 게이트 절연막(62) 상에 화소 박막 트랜지스터(Tpx)의 반도체층(24a), 제1 및 제2 센서 박막 트랜지스터(Tsw1, Tsw2)의 반도체층(24d, 24b)의 반도체층(24c)을 포함하는 반도체 패턴이 형성된다.
반도체 패턴이 형성된 게이트 절연막(62) 상에 데이터 라인(DL), 리드아웃 라인(ROL), 전원 라인(PL), 화소 박막 트랜지스터(Tpx)의 소스 전극(26a) 및 드레인 전극(28a), 제1 센서 박막 트랜지스터(Tsw1)의 소스 전극(26d) 및 드레인 전극(28d), 제2 센서 박막 트랜지스터(Tsw2)의 소스 전극(26b) 및 드레인 전극(28b)을 포함하는 데이터 금속 패턴이 형성된다.
데이터 금속 패턴이 형성된 게이트 절연막(62) 상에 페시베이션막(64)이 형성됨과 아울러, 페시베이션막(64)을 관통하는 컨택홀(40a)과, 페시베이션막(64) 및 게이트 절연막(62)을 관통하는 컨택홀(40f, 40g)이 형성된다.
페시베이션막(64) 위에 화소 전극(32), 컨택 전극(38d, 38e)을 포함하는 투명 도전 패턴이 형성된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정을 그대로 사용하여 터치 센서를 내장할 수 있다.
한편, 도 6 및 도 7에서는 투명한 공통 전극(30)과, 다수의 경사 슬릿(34)을 갖고 공통 전극(30)과 절연되게 중첩된 투명한 화소 전극(32)을 이용하여 수평 전계를 형성하는 경우만을 예로 들어 설명하였으나, 공통 전극과 화소 전극을 핑거 형상으로 형성하여 공통 전극의 핑거부와 화소 전극의 핑거부의 교번 구조에 의해 수평 전계를 형성하는 화소 구조도 적용될 수 있다. 이 경우, 핑거 형상의 공통 전극이나 화소 전극은 불투명 금속으로 형성될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본원 발명의 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 기판에 터치 센서를 내장함으로써 박형 경량화가 가능하고 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 터치 센서가 매트릭스 구조로 형성되므로 멀티 터치를 감지할 수 있다. 또한, 정전 용량 방식으로 터치를 감지하는 단순 구조의 터치 센서를 다수의 화소 사이마다 형성하여 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정을 그대로 이용하여 터치 센서를 형성함으로써 공정이 단순하므로 제조 비용을 더욱 절감할 수 있다. 또한, 데이터 기록 기간과 터치 센싱 기간을 서로 분할하여 구동하므로 터치 센서의 간섭으로 인한 화질 저하를 방지할 수 있다. 또한, 터치를 감지한 센싱 전극으로부터 제2 센서 박막 트랜지스터를 통해 리드아웃 라인으로 출력되는 센싱 신호가, 센싱 커패시터의 정전 용량과, 기생 정전 용량(Cpara)의 합(Cf+Cpara)과, 센싱 전극 공급된 전원 전압과 리드아웃 라인에 공급된 기준 전압의 차전압(Vd-Vref)에 의해서만 결정되므로, 제2 센서 박막 트랜지스터 문턱 전압(Vth)이 다르더라도 그 문턱 전압(Vth)과 상관없이 정확한 센싱 신호를 출력할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10: 액정 패널 12: 게이트 드라이버
14: 데이터 드라이버 16: 센서 게이트 드라이버
18: 리드아웃 회로 20: 센싱 전극
22a, 22b, 22d: 게이트 전극 24a, 24b, 24d: 반도체층
26a, 26b, 26d: 소스 전극 28a, 28b, 28d: 드레인 전극
30: 공통 전극 32: 화소 전극
34: 경사 슬릿 Cf: 센싱 커패시터
38a, 38d, 38e: 컨택 전극 40a, 40f, 40g: 컨택홀
50: 상부 기판 60: 하부 기판
62: 게이트 절연막 64: 페시베이션막
70: 액정층 GLi: 게이트 라인
DL: 데이터 라인 CLi: 공통 라인
SGLa, SGLb: 센서 게이트 라인 Tpx: 화소 박막 트랜지스터
Tsw1, Tsw2: 센서 박막 트랜지스터

Claims (19)

  1. 상하부 기판 사이의 액정층과;
    상기 하부 기판에 형성된 각 화소 영역에서, 게이트 라인 및 데이터 라인과 접속된 박막 트랜지스터를 통해 데이터 신호를 공급받는 화소 전극과, 공통 라인과 접속된 공통 전극에 의해 상기 화소 영역의 액정층에 수평 전계를 인가하는 화소와;
    상기 하부 기판에 다수의 화소 사이마다 형성되고 상기 상부 기판을 터치하는 터치 물체와 정전 용량을 형성하여 터치를 감지하는 터치 센서와;
    상기 터치 센서에 전원 전압을 공급하는 전원 라인과;
    상기 터치 센서로부터의 센싱 신호를 출력하는 리드아웃 라인을 구비하고;
    상기 터치 센서는
    상기 하부 기판 상에 형성되어 상기 터치 물체와 센싱 커패시터를 형성하기 위한 센싱 전극과;
    제1 및 제2 센서 게이트 라인과;
    상기 제1 센서 게이트 라인의 제어에 응답하여 상기 전원 라인으로부터의 전원 전압을 상기 센싱 전극으로 공급하는 제1 센서 박막 트랜지스터와;
    상기 제2 센서 게이트 라인의 제어에 응답하여 상기 센싱 전극 상의 전하를 상기 센싱 신호로 공급하는 제2 센서 박막 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 센서 게이트 라인은 순차 구동되는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 센싱 신호의 크기는 상기 센싱 커패시터의 정전 용량(Cf)에 비례하는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 센싱 신호는
    상기 센싱 커패시터의 정전 용량(Cf) 및 상기 센싱 전극의 기생 정전 용량(Cpara)의 합(Cf+Cpara)과, 상기 센싱 전극 공급된 전원 전압과 상기 리드아웃 라인에 공급된 기준 전압의 차전압(Vd-Vref)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 센싱 전극 및 상기 제1 및 제2 센서 게이트 라인은 상기 게이트 라인과 동일한 게이트 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 센서 박막 트랜지스터는 상기 제1 센서 게이트 라인과 접속된 게이트 전극, 상기 전원 라인과 접속된 소스 전극, 상기 센싱 전극과 접속된 드레인 전극을 구비하고;
    상기 제2 센서 박막 트랜지스터는 상기 제2 센서 게이트 라인과 접속된 게이트 전극, 상기 리드아웃 라인과 접속된 소스 전극, 상기 센싱 전극과 접속된 드레인 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 센싱 전극은 상기 터치 센서 단위로 독립적으로 형성되고;
    상기 리드아웃 라인 및 전원 라인은 다수의 데이터 라인을 사이에 두고 상기 데이터 라인과 나란하며, 수직 방향으로 배열된 다수의 터치 센서와 접속되고;
    상기 제1 및 제2 센서 게이트 라인은 상기 게이트 라인과 나란하며, 수평 방향으로 배열된 다수의 터치 센서와 접속되는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 및 제2 센서 게이트 라인 각각은 적어도 하나의 다른 제1 및 제2 센서 게이트 라인 각각과 공통 접속되는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버와;
    상기 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버와;
    상기 리드아웃 라인으로부터 출력되는 상기 센싱 신호를 이용하여 상기 터치를 감지하고, 상기 리드아웃 라인 및 상기 제1 및 제2 센서 게이트 라인의 위치 정보에 근거하여 상기 터치의 위치를 감지하는 리드아웃 회로와;
    상기 제1 및 제2 센서 전원 라인을 구동하는 센서 게이트 드라이버를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 리드아웃 회로는 상기 데이터 드라이버에 내장되거나, 상기 센서 게이트 드라이버는 상기 게이트 드라이버에 내장되는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버는 데이터 기록 기간에서 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인을 구동하고;
    상기 센서 게이트 드라이버는 터치 센싱 기간에서 상기 제1 및 제2 센서 게이트 라인을 구동하는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    한 프레임을 상기 데이터 기록 기간과 상기 터치 센싱 기간으로 분할 구동하는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    한 프레임을 다수의 수평기간 단위로 분할하여 상기 데이터 기록 기간과 상기 터치 센싱 기간이 상기 다수의 수평기간마다 교번되도록 구동하는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치.
  14. 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    데이터 기록 기간에서, 게이트 라인 및 데이터 라인을 구동하여 다수의 화소에 데이터를 저장하고 각 화소의 액정층에 상기 데이터에 따른 수평 전계를 인가하는 단계와;
    터치 센싱 기간에서, 다수의 화소 사이마다 형성된 터치 센서를 구동하여 상기 액정 표시 장치의 상부 기판을 터치하는 터치 물체와 상기 터치 센서 사이에 형성된 정전 용량에 따라 터치를 감지하는 단계를 포함하고;
    상기 터치 센서가 상기 터치를 감지하는 단계는
    제1 센서 박막 트랜지스터를 구동하여 상기 터치 센서의 센싱 전극에 전원 전압을 공급하는 단계와;
    제2 센서 박막 트랜지스터를 구동하여 상기 센싱 전극에서 터치 감지로 발생된 상기 센싱 전극 상의 전하를 상기 센싱 신호로 리드아웃 라인으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치의 구동 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    한 프레임을 상기 데이터 기록 기간과 상기 터치 센싱 기간으로 분할 구동하는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치의 구동 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    한 프레임을 다수의 수평기간 단위로 분할하여 상기 데이터 기록 기간과 상기 터치 센싱 기간이 상기 다수의 수평기간마다 교번되도록 구동하는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치의 구동 방법.
  17. 기판 상에 게이트 라인, 공통 라인, 센싱 전극, 제1 및 제2 센서 게이트 라인과 함께 화소 박막 트랜지스터, 제1 및 제2 센서 박막 트랜지스터 각각의 게이트 전극을 포함하는 게이트 금속 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 공통 라인과 접속된 공통 전극을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 금속 패턴 및 공통 전극이 형성된 상기 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 절연막 상에 상기 화소 박막 트랜지스터, 상기 제1 및 제2 센서 박막 트랜지스터 각각의 반도체층을 형성하는 단계와;
    상기 반도체층이 형성된 게이트 절연막 상에 데이터 라인과, 전원 라인과, 리드아웃 라인과 함께 상기 화소 박막 트랜지스터, 상기 제1 및 제1 센서 박막 트랜지스터 각각의 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 데이터 금속 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 데이터 금속 패턴을 덮는 페시베이션막을 형성하고, 다수의 컨택홀을 형성하는 단계와;
    상기 페시베이션막 상에 상기 컨택홀을 통해 상기 화소 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 접속되고 상기 공통 전극과 수평 전계를 형성하기 위한 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치의 제조 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 센서 박막 트랜지스터의 게이트 전극은 상기 제1 센서 게이트 라인과 접속되고, 소스 전극은 상기 전원 라인과 접속되며, 드레인 전극은 상기 센싱 전극의 일측단과 접속되고;
    상기 제2 센서 박막 트랜지스터의 게이트 전극은 상기 제2 센서 게이트 라인과 접속되고, 소스 전극은 상기 리드아웃 라인과 접속되며, 드레인 전극은 상기 센싱 전극의 타측단과 접속되는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치의 제조 방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 센싱 전극은 터치 센서별로 독립적으로 형성되고;
    상기 리드아웃 라인과 상기 전원 라인은 다수의 데이터 라인을 사이에 두고 상기 데이터 라인과 나란하며, 수직 방향으로 배열된 다수의 터치 센서와 접속되고;
    상기 제1 및 제2 센서 게이트 라인은 상기 게이트 라인과 나란하며, 수평 방향으로 배열된 다수의 터치 센서와 접속되는 것을 특징으로 하는 터치 센서가 내장된 액정 표시 장치의 제조 방법.
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US12/980,855 US8749515B2 (en) 2010-06-25 2010-12-29 Liquid crystal display device having touch sensor embedded therein, method of driving the same and method of fabricating the same
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101361707B1 (ko) * 2012-05-07 2014-02-11 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 구동 방법
KR20170014135A (ko) * 2015-07-29 2017-02-08 엘지디스플레이 주식회사 박막트랜지스터를 포함하는 기판 및 그를 가지는 표시 패널
KR20170026030A (ko) * 2015-08-31 2017-03-08 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치와 이의 구동 방법 및 디스플레이 패널
KR20200011129A (ko) * 2018-07-24 2020-02-03 엘지디스플레이 주식회사 표시장치

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101165456B1 (ko) * 2011-03-07 2012-07-12 이성호 전압변동을 이용한 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치
US8791916B2 (en) * 2011-04-13 2014-07-29 Japan Display West, Inc. Display panel with touch detection function, method of driving the same, driving circuit, and electronic unit
US9141247B2 (en) 2011-04-13 2015-09-22 Japan Display Inc. Display panel with touch detection function, method of driving the same, driving circuit, and electronic unit
KR101641805B1 (ko) * 2011-09-30 2016-07-21 시웅-쾅 차이 시각적 인터페이스 시스템의 구동 방법
TWI474092B (zh) * 2011-11-07 2015-02-21 畫素結構及其製造方法
KR101908501B1 (ko) * 2011-12-07 2018-10-17 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN106249942A (zh) * 2011-12-22 2016-12-21 深圳市汇顶科技股份有限公司 部分地与lcd显示器集成的电容式触摸感应器
CN103208259B (zh) * 2012-01-16 2016-03-09 群康科技(深圳)有限公司 显示面板
JP5789528B2 (ja) * 2012-01-19 2015-10-07 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR20130115621A (ko) * 2012-04-12 2013-10-22 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR101981529B1 (ko) * 2012-05-25 2019-05-24 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 장치와 그 구동 방법
KR101349665B1 (ko) * 2012-06-14 2014-01-10 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 표시장치
KR101424331B1 (ko) * 2012-06-21 2014-07-31 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 장치와 그 구동 방법
US10095358B2 (en) * 2012-08-14 2018-10-09 Synaptics Incorporated Method for driving touch sensor to achieve faster sensor settling
CN102841716B (zh) * 2012-08-21 2015-08-05 北京京东方光电科技有限公司 一种电容式内嵌触摸屏及显示装置
KR101349915B1 (ko) * 2012-09-07 2014-01-15 실리콘 디스플레이 (주) 정전용량 터치 센서를 내장한 박막 트랜지스터 액정 디스플레이
CN103713413B (zh) * 2012-10-08 2017-01-25 群康科技(深圳)有限公司 内嵌式触控显示器及电子装置
TWI495927B (zh) * 2012-10-08 2015-08-11 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd 內嵌式觸控顯示器及其電子裝置
CN102937852B (zh) * 2012-10-19 2015-08-05 北京京东方光电科技有限公司 一种电容式内嵌触摸屏、其驱动方法及显示装置
KR102029437B1 (ko) * 2012-12-17 2019-10-07 엘지디스플레이 주식회사 터치센서 일체형 표시장치
CN103885223B (zh) * 2012-12-21 2017-04-19 上海天马微电子有限公司 一种触控显示面板、触控显示装置
KR101472080B1 (ko) * 2012-12-27 2014-12-17 (주)멜파스 터치 센싱 장치 및 방법
JP2014149816A (ja) * 2013-01-10 2014-08-21 Japan Display Inc タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器
KR101675256B1 (ko) * 2013-01-30 2016-11-11 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 디스플레이 장치와 이의 구동방법
TWI518567B (zh) * 2013-05-14 2016-01-21 友達光電股份有限公司 觸控顯示器及其驅動方法
KR102089607B1 (ko) * 2013-05-28 2020-03-17 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
KR102104628B1 (ko) * 2013-08-12 2020-04-27 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 표시 장치
US9626046B2 (en) * 2013-09-24 2017-04-18 Apple Inc. Devices and methods for reduction of display to touch crosstalk
US9459367B2 (en) 2013-10-02 2016-10-04 Synaptics Incorporated Capacitive sensor driving technique that enables hybrid sensing or equalization
CN103676388A (zh) * 2013-12-30 2014-03-26 合肥京东方光电科技有限公司 阵列基板、显示面板及其显示方法、显示装置
JP2015187852A (ja) * 2014-03-13 2015-10-29 株式会社半導体エネルギー研究所 タッチパネル
JP6601803B2 (ja) * 2014-04-28 2019-11-06 積水ポリマテック株式会社 タッチセンサおよびブレスレット型デバイス
WO2015166899A1 (ja) * 2014-04-28 2015-11-05 シャープ株式会社 センサ付き表示装置
JP6596224B2 (ja) 2014-05-02 2019-10-23 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置及び入出力装置
US9690397B2 (en) * 2014-05-20 2017-06-27 Synaptics Incorporated System and method for detecting an active pen with a matrix sensor
TWM493114U (zh) * 2014-08-06 2015-01-01 Superc Touch Corp 具有多重連接選擇的感應電極之生物辨識裝置
US10739882B2 (en) * 2014-08-06 2020-08-11 Apple Inc. Electronic device display with array of discrete light-emitting diodes
CN105468184B (zh) * 2014-09-12 2020-06-26 东友精细化工有限公司 透明电极层压体和包括该透明电极层压体的触摸屏面板
US9823771B2 (en) * 2014-11-12 2017-11-21 Crucialtec Co., Ltd. Display apparatus capable of image scanning and driving method thereof
US9910530B2 (en) * 2015-02-27 2018-03-06 Panasonic Liquid Crystal Display Co., Ltd. Display panel with touch detection function
JP6363039B2 (ja) 2015-03-06 2018-07-25 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR102325384B1 (ko) * 2015-04-09 2021-11-10 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 및 이의 제조방법
CN105096833B (zh) * 2015-08-26 2017-06-06 京东方科技集团股份有限公司 生成发光控制信号的电路和方法以及像素电路驱动方法
JP6503275B2 (ja) * 2015-10-09 2019-04-17 株式会社ジャパンディスプレイ センサ及びセンサ付き表示装置
TWI581149B (zh) * 2015-11-02 2017-05-01 友達光電股份有限公司 觸控顯示面板
KR102148491B1 (ko) 2015-12-14 2020-08-26 엘지디스플레이 주식회사 박막트랜지스터 기판
CN108363516B (zh) * 2016-01-29 2021-04-02 上海中航光电子有限公司 触控显示面板
CN105677126B (zh) 2016-02-04 2020-03-27 上海天马微电子有限公司 一种显示面板和显示装置
CN106125975B (zh) * 2016-06-20 2019-01-15 京东方科技集团股份有限公司 一种触控面板及其制作方法、触控装置
KR102612734B1 (ko) * 2016-07-29 2023-12-13 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
KR102576541B1 (ko) 2016-10-13 2023-09-11 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치 및 그 구동 방법과, 구동 회로, 데이터 구동 회로 및 게이트 구동 회로
KR102668610B1 (ko) * 2016-10-21 2024-05-24 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102565306B1 (ko) * 2016-11-23 2023-08-10 엘지디스플레이 주식회사 표시패널 및 터치표시장치
TW201820003A (zh) * 2016-11-24 2018-06-01 鴻海精密工業股份有限公司 Tft基板及應用其的觸控顯示面板
KR20180087523A (ko) * 2017-01-24 2018-08-02 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
US20180284924A1 (en) * 2017-03-29 2018-10-04 Japan Display Inc. Display device
KR102355515B1 (ko) * 2017-05-24 2022-01-26 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102421678B1 (ko) * 2017-07-20 2022-07-19 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 구비한 표시 장치
TWI671578B (zh) * 2018-03-30 2019-09-11 友達光電股份有限公司 畫素結構及觸控面板
US10802636B2 (en) * 2018-06-15 2020-10-13 Lg Display Co., Ltd. Touch display device, data driver circuit, and method of driving controller
KR102554262B1 (ko) * 2018-12-28 2023-07-11 엘지디스플레이 주식회사 구동 회로, 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치
CN109407896B (zh) * 2018-12-30 2022-04-22 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板和显示装置
JP7272191B2 (ja) * 2019-09-05 2023-05-12 株式会社Ｊｖｃケンウッド 液晶デバイス、波長選択光スイッチ装置、及び、液晶デバイスの画素検査方法
CN110619859B (zh) * 2019-10-30 2022-10-04 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其驱动方法、显示装置
TWI750700B (zh) * 2020-06-18 2021-12-21 友達光電股份有限公司 觸控顯示裝置
CN111900129B (zh) * 2020-09-14 2022-06-10 武汉华星光电技术有限公司 一种显示面板、阵列基板及其制备方法
CN115437187B (zh) 2022-11-09 2023-03-24 惠科股份有限公司 阵列基板和显示面板

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5392058A (en) * 1991-05-15 1995-02-21 Sharp Kabushiki Kaisha Display-integrated type tablet device
JP2814161B2 (ja) * 1992-04-28 1998-10-22 株式会社半導体エネルギー研究所 アクティブマトリクス表示装置およびその駆動方法
US6011531A (en) * 1996-10-21 2000-01-04 Xerox Corporation Methods and applications of combining pixels to the gate and data lines for 2-D imaging and display arrays
JP2001075074A (ja) * 1999-08-18 2001-03-23 Internatl Business Mach Corp <Ibm> タッチセンサ一体型液晶表示素子
JP2001251557A (ja) * 1999-12-27 2001-09-14 Canon Inc エリアセンサ、該エリアセンサを有する画像入力装置および該エリアセンサの駆動方法
US7030551B2 (en) * 2000-08-10 2006-04-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Area sensor and display apparatus provided with an area sensor
GB2398916A (en) * 2003-02-28 2004-09-01 Sharp Kk Display and sensor apparatus
TWI363206B (en) * 2003-02-28 2012-05-01 Samsung Electronics Co Ltd Liquid crystal display device
KR101188601B1 (ko) * 2005-04-13 2012-10-08 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR100552451B1 (ko) * 2005-07-27 2006-02-21 실리콘 디스플레이 (주) 문턱전압이 보상되는 요철 검출장치 및 그 방법
TWI312495B (en) * 2005-12-02 2009-07-21 Innolux Display Corp Liquid crystal display device and driving circuit and driving method of the same
TWI331237B (en) * 2006-09-04 2010-10-01 Au Optronics Corp Liquid crystal display panels and realted display devices
KR101281830B1 (ko) * 2006-09-26 2013-07-03 엘지디스플레이 주식회사 멀티 터치 감지기능을 갖는 액정표시장치와 그 구동방법
JP4567028B2 (ja) * 2006-09-26 2010-10-20 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド マルチタッチ感知機能を有する液晶表示装置とその駆動方法
US20100134457A1 (en) * 2007-04-09 2010-06-03 Hiromi Katoh Display device
JP5298461B2 (ja) * 2007-05-29 2013-09-25 セイコーエプソン株式会社 液晶装置及び電子機器
US8040326B2 (en) * 2007-06-13 2011-10-18 Apple Inc. Integrated in-plane switching display and touch sensor
KR101382557B1 (ko) * 2007-06-28 2014-04-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US7924350B2 (en) * 2007-10-12 2011-04-12 Au Optronics Corporation Capacitance type touch panel
US20090115741A1 (en) * 2007-11-06 2009-05-07 Wintek Corporation Touch sensor and touch screen panel
US20090115735A1 (en) * 2007-11-06 2009-05-07 Himax Technologies Limited Sensor with pressure-induced varied capacitance
KR101478045B1 (ko) * 2007-11-26 2014-12-31 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린
US7754542B2 (en) * 2007-12-19 2010-07-13 Palo Alto Research Center Incorporated Printed TFT array
JP4682279B2 (ja) * 2008-03-21 2011-05-11 奇美電子股▲ふん▼有限公司 液晶表示装置
JP4816668B2 (ja) * 2008-03-28 2011-11-16 ソニー株式会社 タッチセンサ付き表示装置
TWI390283B (zh) * 2008-05-09 2013-03-21 Au Optronics Corp 觸控式面板
KR101483626B1 (ko) * 2008-06-09 2015-01-16 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 표시 장치
KR101319340B1 (ko) * 2008-08-04 2013-10-16 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR101564332B1 (ko) * 2008-10-28 2015-10-30 삼성전자주식회사 액정 표시 장치에 일체화된 터치 스크린 패널과 그 제조 방법 및 터치 센싱 방법
WO2010061494A1 (ja) * 2008-11-25 2010-06-03 シャープ株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
KR101513440B1 (ko) * 2008-12-01 2015-04-22 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 표시 장치 및 그 제조 방법
JP5484891B2 (ja) * 2009-03-04 2014-05-07 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR101082224B1 (ko) * 2009-09-08 2011-11-09 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 내장형 액정표시장치
KR101113538B1 (ko) * 2009-11-03 2012-03-02 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 내장형 평판표시장치 및 그 구동방법
JP5489114B2 (ja) * 2009-11-12 2014-05-14 株式会社ジャパンディスプレイ 撮像機能付き表示装置、駆動方法および電子機器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101361707B1 (ko) * 2012-05-07 2014-02-11 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 구동 방법
KR20170014135A (ko) * 2015-07-29 2017-02-08 엘지디스플레이 주식회사 박막트랜지스터를 포함하는 기판 및 그를 가지는 표시 패널
KR20170026030A (ko) * 2015-08-31 2017-03-08 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치와 이의 구동 방법 및 디스플레이 패널
KR20200011129A (ko) * 2018-07-24 2020-02-03 엘지디스플레이 주식회사 표시장치

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