KR20140008107A - Liquid crystal display device having touch and three dementional display functions and method for driving the same - Google Patents

Liquid crystal display device having touch and three dementional display functions and method for driving the same Download PDF

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KR20140008107A
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Abstract

The present invention relates to a liquid crystal display device having a stereoscopic image display function and a touch function and a method for driving the same. The liquid crystal display device includes a liquid crystal panel displaying images and a touch and stereoscopic image display panel adhered to the liquid crystal panel to realize a stereoscopic image and performing a touch function, wherein the touch and stereoscopic image display panel comprises: a lower substrate in which a plurality of electrodes for realizing stereoscopic images and stereoscopic image pixels having a plurality of routing lines are formed; an upper substrate which has a plurality of scan lines configured by electrically connected to a plurality of first sensing electrodes and has a plurality of readout lines configured by electrically connected to a plurality of second sensing electrodes; and a liquid crystal layer filled between the upper and lower substrates.

Description

터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치 및 그의 구동 방법 {Liquid crystal display device having touch and three dementional display functions and method for driving the same}Liquid crystal display device having touch and three dementional display functions and method for driving the same}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 입체 영상 표시 기능과 터치 기능을 구비한 액정표시장치에서 입체 영상을 구현하기 위한 입체 영상 표시패널(3D barrier cell)내에 터치 전극을 형성하여 추가적인 터치 패널이 없이입체 영상 표시 기능과 터치 기능을 구비한 액정표시장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device. In particular, an additional touch panel is formed by forming a touch electrode in a 3D barrier cell for implementing a stereoscopic image in a liquid crystal display device having a stereoscopic image display function and a touch function. The present invention relates to a liquid crystal display device having a stereoscopic image display function and a touch function, and a driving method thereof.

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 come to a full-fledged information age, a display field for visually expressing electrical information signals has been rapidly developed. In response to this, various flat panel displays (hereinafter referred to as " Flat Display Device) has been developed to replace CRT (Cathode Ray Tube).

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) 등을 들 수 있는데, 이들은 공통적으로 화상을 구현하는 평판 표시패널을 필수적인 구성요소로 하는 바, 평판 표시패널은 고유의 발광 또는 편광물질층을 사이에 두고 한 쌍의 투명 절연기판을 대면 합착시킨 구성을 갖는다.Specific examples of such flat panel display devices include a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel (PDP), a field emission display (FED) (Electro Luminescence Display Device: ELD). In general, a flat panel display panel that realizes an image is an essential component. The flat panel display panel has a pair of light emitting or polarizing material layers interposed therebetween And a transparent insulating substrate facing each other.

이중 액정 표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 화상 표시장치는 액정셀을 가지는 표시패널과, 표시패널에 광을 조사하는 백 라이트 유닛 및 액정셀을 구동하기위한 구동회로를 포함하여 구성된다.In a liquid crystal display device, an image is displayed by adjusting the light transmittance of a liquid crystal using an electric field. To this end, the image display device includes a display panel having a liquid crystal cell, a backlight unit for irradiating light to the display panel, and a driving circuit for driving the liquid crystal cell.

상기 표시패널은 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인이 교차하여 복수의 단위 화소영역이 정의 되도록 형성된다. 이때, 각 화소영역에는 서로 대향하는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판과, 두 기판 사이에 일정한 셀갭 유지를 위해 위치하는 스페이서와, 그 셀갭에 채워진 액정을 구비한다.The display panel is formed such that a plurality of unit pixel regions are defined by crossing a plurality of gate lines and a plurality of data lines. At this time, each pixel region includes a thin film transistor array substrate and a color filter array substrate facing each other, a spacer positioned to maintain a constant cell gap between the two substrates, and a liquid crystal filled in the cell gap.

상기 박막 트랜지스터 어레이 기판은 게이트 라인들 및 데이터 라인들과, 그 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차부마다 스위치소자로 형성된 박막 트랜지스터와, 액정셀 단위로 형성되어 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극등과, 그들 위에 도포된 배향막으로 구성된다. 게이트 라인들과 데이터 라인들은 각각의 패드부를 통해 구동회로들로부터 신호를 공급받는다.The thin film transistor array substrate includes gate lines and data lines, a thin film transistor formed of a switch element at each intersection of the gate lines and data lines, a pixel electrode formed in a liquid crystal cell unit, and connected to the thin film transistor; It consists of the orientation film apply | coated on them. The gate lines and the data lines are supplied with signals from the driving circuits through respective pad portions.

박막 트랜지스터는 게이트 라인에 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터 라인에 공급되는 화소 전압신호를 화소전극에 공급한다.The thin film transistor supplies the pixel voltage signal supplied to the data line to the pixel electrode in response to the scan signal supplied to the gate line.

컬러필터 어레이 기판은 액정셀 단위로 형성된 컬러필터들과, 컬러필터들간의 구분 및 외부광 반사를 위한 블랙매트릭스와, 액정셀들에 공통적으로 기준전압을 공급하는 공통 전극 등과, 그들 위에 도포되는 배향막으로 구성된다.The color filter array substrate includes color filters formed in units of liquid crystal cells, a black matrix for distinguishing between color filters and reflecting external light, a common electrode for supplying a reference voltage to the liquid crystal cells in common, and an alignment layer applied thereon. It consists of.

이렇게 별도로 제작된 박막 트랜지스터 기판과 컬러필터 어레이 기판을 정렬한 후 서로 대향 합착한 다음 액정을 주입하고 봉입함으로써 완성하게 된다.The thin film transistor substrate thus manufactured and the color filter array substrate are aligned by aligning each other, then the liquid crystal is injected and sealed.

이와 같이, 형성된 액정 표시 장치에, 최근 사람의 손이나 별도의 입력 수단을 통해 터치 부위를 인식하고 이에 대응하여 별도의 데이타를 입력할 수 있는 터치 패널과, 입체 영상 표시를 위한 입체 영상 표시 패널이 부가하는 요구가 늘고 있다. 현재 이러한 터치 패널 및 입체 영상 표시 패널은 액정 표시 장치의 외부 표면에 부착하는 형태로 적용되고 있다.As described above, the formed liquid crystal display device includes a touch panel capable of recognizing a touch portion through a recent human hand or a separate input means and inputting separate data corresponding thereto, and a stereoscopic image display panel for displaying a stereoscopic image. The demand for adding is increasing. Currently, the touch panel and the stereoscopic image display panel are applied in the form of attaching to the outer surface of the liquid crystal display.

이와 같이 터치 패널 및 입체 영상 표시패널이 액정표시장치에 장착된 종래의 표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.As described above, a conventional display device having a touch panel and a stereoscopic image display panel mounted on a liquid crystal display will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 터치 패널 및 입체 영상 표시패널이 장착된 액정표시장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device equipped with a conventional touch panel and a stereoscopic image display panel.

종래의 터치 패널 및 입체 영상 표시패널이 장착된 액정표시장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 아래서부터 크게 액정 패널(50), 입체 영상 표시패널(60) 및 터치 패널(70)을 포함하여 이루어지며, 상기 액정 패널(50), 입체 영상 표시패널(60) 및 터치 패널(70)은 각각 제 1 접착층(55) 및 제 2 접착층(65)에 의해 서로 접착된다. 여기서, 상기 제 1, 제 2 접착층(55, 65)은 양면 접착제이다.As shown in FIG. 1, a conventional liquid crystal display device equipped with a touch panel and a stereoscopic image display panel includes a liquid crystal panel 50, a stereoscopic image display panel 60, and a touch panel 70. The liquid crystal panel 50, the stereoscopic image display panel 60, and the touch panel 70 are adhered to each other by the first adhesive layer 55 and the second adhesive layer 65, respectively. Here, the first and second adhesive layers 55 and 65 are double-sided adhesive.

상기 액정 패널(50)은 서로 대향된 제 1, 제 2 기판(10, 20)과, 상기 제 1, 제 2 기판(10, 20) 사이에 충진된 액정층(25)으로 구성되고, 상기 제 2 기판(20)에는 칼라 필터층(21: 21a, 21b, 21c)이 형성되고, 상기 제 1, 제 2 기판(10, 20)의 외측면에는 각각 제 1 편광판(31) 및 제 2 편광판(32)이 형성된다.The liquid crystal panel 50 includes first and second substrates 10 and 20 facing each other, and a liquid crystal layer 25 filled between the first and second substrates 10 and 20. The color filter layers 21: 21a, 21b, and 21c are formed on the second substrate 20, and the first polarizing plate 31 and the second polarizing plate 32 are formed on the outer surfaces of the first and second substrates 10 and 20, respectively. ) Is formed.

그리고, 상기 입체 영상 표시패널(60)은, 투명 물질로 박막트랜지스터(도면에는 도시되지 않음)와 전극들(46)이 형성된 제 3 기판(41)과, 블랙매트릭스층(도면에는 도시되지 않음) 및 공통 전극(44)이 형성된 제 4 기판(42)와, 상기 제 3 및 제 4 기판 사이에 채워진 액정층(45)을 포함하여 구성되고, 상기 제 4 기판(42)상에 제 3 편광판(도면에는 도시되지 않음)이 형성된다. The 3D image display panel 60 includes a third substrate 41 on which a thin film transistor (not shown) and electrodes 46 are formed of a transparent material, and a black matrix layer (not shown). And a fourth substrate 42 having the common electrode 44 formed thereon, and a liquid crystal layer 45 filled between the third and fourth substrates, wherein the third polarizing plate is formed on the fourth substrate 42. Not shown) is formed.

상기 터치 패널(70)은 터치 기판(71)과 터치 센서(72)로 구성된다. 상기 터치 패널(70)은 그 구동 방식에 따라 여러가지 형태로 내부 구성이 변경된다.The touch panel 70 includes a touch substrate 71 and a touch sensor 72. The touch panel 70 has an internal configuration changed in various forms according to its driving method.

그러나, 이와 같은 종래의 터치 패널 및 입체 영상 표시패널이 장착된 액정표시장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the liquid crystal display device equipped with such a conventional touch panel and a stereoscopic image display panel has the following problems.

즉, 액정 표시 장치에 입체 영상 표시패널과 터치 패널이 접착제에 의해 각각 접착되므로 두께가 두꺼워 지고, 무게가 증가된다. 그리고, 각 패널들을 접착제에 의해 접착해야 하므로 공정이 복잡하고, 각 패널들이 별도의 기판을 사용하고 공정이 복잡하므로 생산 비용이 증가하게 된다.That is, since the stereoscopic image display panel and the touch panel are adhered to the liquid crystal display device by the adhesive, the thickness becomes thick and the weight increases. In addition, the process is complicated because each panel must be bonded by an adhesive, and the production cost is increased because each panel uses a separate substrate and the process is complicated.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 터치 구조를 입체 영상 표시패널내부에 형성하고, 1 프레임 구간에 디스플레이 구간과 블랭크 구간을 두어, 상기 블랭크 기간에 터치 동작을 수행하여, 최소한 터치 패널 만큼 두께를 감소시킴과 더불어 무게를 감소시키고, 접착제에 의해 터치 패널을 부착하는 공정이 필요치 않으므로 공정을 단순화 시킬 수 있는 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and a touch structure is formed inside a stereoscopic image display panel, and a display section and a blank section are provided in one frame section, and a touch operation is performed in the blank period, thereby at least a touch. The present invention provides a liquid crystal display device having a touch and stereoscopic image display function and a driving method thereof, which can reduce the thickness as much as the panel, reduce the weight, and attach the touch panel by an adhesive. There is a purpose.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치는,영상을 표시하는 액정 패널과, 상기 액정패널에 접착되어 입체 영상을 구현하고 터치 기능을 수행하는 터치 및 입체 영상 표시패널을 구비하고, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널은, 입체 영상을 구현하기 위한 복수개의 전극들과 복수개의 라우팅 라인들을 구비한 입체 영상 픽셀들이 형성된 하부 기판과, 다수의 제 1 센싱 전극들이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 스캔 라인과, 다수의 제 2 센싱 전극들이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 리드아웃 라인을 구비한 상부 기판과, 상기 상부 및 하부 기판 사이에 채워진 액정층을 포함하여 구성됨에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, a liquid crystal display device having a touch and stereoscopic image display function includes: a liquid crystal panel displaying an image, a touch bonded to the liquid crystal panel to implement a stereoscopic image, and performing a touch function; The touch and stereoscopic image display panel includes: a lower substrate on which stereoscopic image pixels including a plurality of electrodes and a plurality of routing lines for realizing a stereoscopic image, and a plurality of first sensing electrodes are provided. And an upper substrate having a plurality of scan lines configured to be electrically connected to each other, a plurality of lead-out lines configured to be electrically connected to a plurality of second sensing electrodes, and a liquid crystal layer filled between the upper and lower substrates. Has its features.

상기에서, 1 프레임이 디스플레이 구간과 블랭크 구간으로 나누어 지고, 상기 디스플레이 구간에서, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 하부 기판에 형성된 상기 복수개의 전극들에는 구형파 신호가 공급되고, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 상부 기판에 형성된 제 1, 제 2 센싱 전극들에는 공통 전압이 인가되며, 상기 블랭크 구간에서, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 하부 기판에 형성된 상기 복수개의 전극들은 플로우팅되고, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 상부 기판에 형성된 제 1, 제 2 센싱 전극들에는 터치 센싱용 구동 신호가 인가됨을 특징으로 한다.The frame is divided into a display period and a blank period, and in the display period, a square wave signal is supplied to the plurality of electrodes formed on the lower substrate of the touch and stereoscopic image display panel, and the touch and stereoscopic image display are performed. A common voltage is applied to the first and second sensing electrodes formed on the upper substrate of the panel, and in the blank period, the plurality of electrodes formed on the lower substrate of the touch and stereoscopic image display panel are floated, and the touch and The touch sensing driving signal may be applied to the first and second sensing electrodes formed on the upper substrate of the stereoscopic image display panel.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치의 구동 방법은, 입체 영상을 구현하기 위한 복수개의 전극들과 복수개의 라우팅 라인들을 갖는 입체 영상 픽셀들이 형성된 하부 기판과, 다수의 제 1 센싱 전극들이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 스캔 라인과, 다수의 제 2 센싱 전극들이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 리드아웃 라인을 갖는 상부 기판을 구비하여 입체 영상을 구현하고 터치 기능을 수행하는 터치 및 입체 영상 표시패널을 구비한 표시장치의 구동 방법에 있어서, 1 프레임을 디스플레이 구간과 블랭크 구간으로 나누어, 상기 디스플레이 구간에서, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 하부 기판에 형성된 상기 복수개의 전극들에는 구형파 신호를 공급하고, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 상부 기판에 형성된 제 1, 제 2 센싱 전극들에는 공통 전압을 인가하여 입체 영상을 구현하고, 상기 블랭크 구간에서, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 하부 기판에 형성된 상기 복수개의 전극들을 플로우팅시키고, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 상부 기판에 형성된 제 1, 제 2 센싱 전극들에는 터치 센싱용 구동 신호를 인가하여 터치를 센싱함에 그 특징이 있다.In addition, the driving method of the liquid crystal display device having a touch and stereoscopic image display function according to the present invention for achieving the above object, a stereoscopic image pixel having a plurality of electrodes and a plurality of routing lines for implementing a stereoscopic image And an upper substrate having a lower substrate formed thereon, a plurality of scan lines configured by electrically connecting a plurality of first sensing electrodes, and a plurality of lead-out lines configured by electrically connecting a plurality of second sensing electrodes. A driving method of a display device having a touch and a stereoscopic image display panel which implements a touch function and performs a touch function, the method comprising: dividing one frame into a display period and a blank period, and in the display period, a lower portion of the touch and stereoscopic image display panel. A square wave signal is supplied to the plurality of electrodes formed on the substrate, and the touch And generating a stereoscopic image by applying a common voltage to the first and second sensing electrodes formed on the upper substrate of the stereoscopic image display panel, and in the blank period, the plurality of substrates formed on the lower substrate of the touch and stereoscopic image display panel. The electrodes may be floated, and touch may be sensed by applying a touch sensing driving signal to the first and second sensing electrodes formed on the upper substrates of the touch and stereoscopic image display panels.

상기와 같은 특징을 갖는 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치 및 그의 구동 방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.The liquid crystal display device having a touch and stereoscopic image display function as described above and a driving method thereof have the following effects.

즉, 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치는 입체 영상 표시패널의 상부 기판에 공통 전극을 형성하지 않고 대신에 터치 전극을 형성하고, 1 프레임 구간에 디스플레이 구간과 블랭크 구간을 두어, 상기 디스플레이 구간에서, 상기 상부 기판에 형성된 터치 전극들에 공통 전압을 인가하여 입체 영상을 구현하고, 상기 블랭크 구간에서, 입체 영상을 구현하기 위한 복수개의 전극들을 플로우팅시켜 터치 센싱을 구현한다.That is, the liquid crystal display device having a touch and stereoscopic image display function according to the present invention does not form a common electrode on the upper substrate of the stereoscopic image display panel, but instead forms a touch electrode, and displays the display period and the blank period in one frame period. In addition, in the display period, a 3D image is realized by applying a common voltage to the touch electrodes formed on the upper substrate, and in the blank period, touch sensing is implemented by floating a plurality of electrodes for implementing the 3D image. .

따라서, 최소한 터치 패널 만큼 두께를 감소시킴과 더불어 무게를 감소시키고, 접착제에 의해 터치 패널을 부착하는 공정이 필요치 않으므로 공정을 단순화 시킬 수 있다.Therefore, at least the thickness is reduced by the touch panel, the weight is reduced, and the process of attaching the touch panel by the adhesive is not necessary, thereby simplifying the process.

도 1은 종래의 터치 패널 및 입체 영상 표시패널이 장착된 액정표시장치의 단면도
도 2는 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치의 구성 단면도
도 3은 도 2의 터치 및 입체 영상 표시패널(80)의 하부 기판(81)의 평면도
도 4는 도 2의 터치 및 입체 영상 표시패널(80)의 상부 기판(82)의 평면도
도 5는 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치의 구동 방법을 설명하기 위한 1 프레임 기간의 구성도
도 6은 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치의 터치 전극이 무투얼(Mutual) 구동 방식으로 구동될 경우의 회로적 설명도
도 7a는 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치의 터치 전극이 셀프(self) 구동 방식으로 구동될 경우의 회로적 설명도
도 7b는 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치의 터치 전극이 셀프(self) 구동 방식으로 구동될 경우의 그래프1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device equipped with a conventional touch panel and a stereoscopic image display panel.
2 is a cross-sectional view of a configuration of a liquid crystal display device having a touch and stereoscopic image display function according to the present invention.
3 is a plan view of a lower substrate 81 of the touch and stereoscopic image display panel 80 of FIG. 2.
4 is a plan view of an upper substrate 82 of the touch and stereoscopic image display panel 80 of FIG.
5 is a configuration diagram of one frame period for explaining a method of driving a liquid crystal display device having a touch and stereoscopic image display function according to the present invention;
FIG. 6 is a circuit explanatory diagram when a touch electrode of a liquid crystal display having a touch and stereoscopic image display function is driven by a mulit driving method according to the present invention; FIG.
FIG. 7A is a circuit explanatory diagram when a touch electrode of a liquid crystal display having a touch and stereoscopic image display function is driven in a self driving manner according to the present invention; FIG.
7B is a graph when a touch electrode of a liquid crystal display having a touch and stereoscopic image display function according to the present invention is driven in a self driving manner;

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치 및 그의 구동 방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.A liquid crystal display and a driving method thereof having a touch and stereoscopic image display function according to the present invention having the above characteristics will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치의 구성 단면도이고, 도 3은 도 2의 터치 및 입체 영상 표시패널(80)의 하부 기판(81)의 평면도이고, 도 4는 도 2의 터치 및 입체 영상 표시패널(80)의 상부 기판(82)의 평면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device having a touch and stereoscopic image display function according to the present invention. FIG. 3 is a plan view of the lower substrate 81 of the touch and stereoscopic image display panel 80 of FIG. FIG. 2 is a plan view of the upper substrate 82 of the touch and stereoscopic image display panel 80 of FIG. 2.

먼저, 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치는, 도 2에 도시한 바와 같이, 아래서부터 크게 액정 패널(50)와, 터치 및 입체 영상 표시패널(80)을 포함하여 이루어지며, 상기 액정 패널(50)과 상기 터치 및 입체 영상 표시패널(80)은 접착층(55)에 의해 서로 접착된다. 여기서, 상기 접착층(55)은 양면 접착제이다.First, as shown in FIG. 2, a liquid crystal display having a touch and stereoscopic image display function according to the present invention includes a liquid crystal panel 50 and a touch and stereoscopic image display panel 80 from below. The liquid crystal panel 50 and the touch and stereoscopic image display panel 80 are adhered to each other by an adhesive layer 55. Here, the adhesive layer 55 is a double-sided adhesive.

상기 액정 패널(50)은, 서로 대향된 제 1, 제 2 기판(10, 20)과, 상기 제 1, 제 2 기판(10, 20) 사이에 충진된 액정층(도 2에는 도시되지 않음)으로 구성되고, 상기 제 1, 제 2 기판(10, 20)의 외측면에는 각각 제 1 편광판(31) 및 제 2 편광판(32)이 형성된다.The liquid crystal panel 50 includes a liquid crystal layer filled between the first and second substrates 10 and 20 facing each other and the first and second substrates 10 and 20 (not shown in FIG. 2). The first polarizing plate 31 and the second polarizing plate 32 are formed on the outer surfaces of the first and second substrates 10 and 20, respectively.

그리고, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널(80)은, 상기 입체 영상을 구현하기 위해 투명 물질로 전극(46)들이 형성된 하부 기판(81)과, 터치를 센싱하기 위해 투명 물질로 터치 전극(47)이 형성된 상부 기판(82)과, 상기 상부 및 하부 기판 사이에 채워진 액정층(45)과, 상기 상부 기판(82)의 외부 표면에 형성된 편광판(33)을 포함하여 구성된다. The touch and stereoscopic image display panel 80 includes a lower substrate 81 having electrodes 46 formed of a transparent material to realize the stereoscopic image, and a touch electrode 47 of a transparent material to sense a touch. The upper substrate 82 is formed, a liquid crystal layer 45 filled between the upper and lower substrates, and a polarizing plate 33 formed on an outer surface of the upper substrate 82.

여기서, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널(80)의 상부 기판(81)에는 상기 입체 영상을 구현하기 위해 공통 전압이 인가되는 공통 전극이 형성되지 않는다.The common electrode to which the common voltage is applied is not formed on the upper substrate 81 of the touch and stereoscopic image display panel 80 to implement the stereoscopic image.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널(80)의 하부 기판(81)에는 상기 입체 영상을 구현하기 위한 복수개의 라우팅 라인(85a, 85b, 85c, 85d)이 형성되고, 상기 라우팅 라인 중 하나의 라우팅 라인(85a)에 연결되는 복수개의 오드(odd) 전극들(86a)과 다른 하나의 라우팅 라인(85b)에 연결되는 복수개의 이븐(even) 전극들(86b)을 구비하여 구성된다. As illustrated in FIG. 3, a plurality of routing lines 85a, 85b, 85c, and 85d are formed on the lower substrate 81 of the touch and stereoscopic image display panel 80 to implement the stereoscopic image. A plurality of odd electrodes 86a connected to one of the routing lines 85a and a plurality of even electrodes 86b connected to the other routing line 85b. It is composed.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널(80)의 상부 기판(82)에는, 터치 전극(47)이 형성된다. 4, a touch electrode 47 is formed on the upper substrate 82 of the touch and stereoscopic image display panel 80.

상기 터치 전극(47)은 인체나 스타일러스와 같은 도전체가 터치할 때 소량의 전하가 터치점으로 이동하여 발생되는 커패시턴스의 변화를 감지하여 터치를 인식하는 커패시티브 타입의 터치 센서를 주로 이용한다. The touch electrode 47 mainly uses a capacitive touch sensor that senses a touch by detecting a change in capacitance generated when a small amount of charge moves to a touch point when a human body or a conductor such as a stylus touches the touch point.

터치 전극(47)는, 도 4와 같이, 가로 방향으로 배치된 다수의 제 1 센싱 전극들(47a)이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 스캔 라인 (또는 송신 라인)(TX1~TXn)과, 세로 방향으로 배치된 다수의 제 2 센싱 전극들(47b)이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 리드아웃 라인 (또는 수신 라인)(RX1~RXm)을 구비한다. 상기 제 1 및 제 2 센싱 전극(47a, 47b) 각각은 주로 마름모형으로 형성되며, 다른 여러 모양으로 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 센싱 전극(47a, 47b)은 터치 컨트롤러(도면에는 도시되지 않음)에 의해 구동되어 프린지 전계(Fringe Field)에 의해 커패시턴스를 형성하고, 터치 전극(47)을 터치하는 전도성 터치 물체와의 커패시터를 형성하여 커패시턴스를 변화시킴으로써 터치 여부를 나타내는 리드아웃 신호를 터치 컨트롤러로 출력한다. As illustrated in FIG. 4, the touch electrode 47 includes a plurality of scan lines (or transmission lines) TX1 to TXn formed by electrically connecting a plurality of first sensing electrodes 47a arranged in a horizontal direction, and vertically. The plurality of second sensing electrodes 47b disposed in the direction are electrically connected to each other and include a plurality of lead-out lines (or receiving lines) RX1 to RXm. Each of the first and second sensing electrodes 47a and 47b is mainly formed in a rhombus shape and may be formed in various other shapes. The first and second sensing electrodes 47a and 47b are driven by a touch controller (not shown) to form capacitance by a fringe field, and the conductive touch object to touch the touch electrode 47. By forming a capacitor with and changing the capacitance, a readout signal indicating whether or not the touch is output to the touch controller.

즉, 상기 터치 컨트롤러는 터치 전극(47)의 스캔 라인(TX1~TXN)에 구동 신호를 공급함과 아울러 상기 터치 전극(47)의 리드아웃 라인(RX1~RXm)으로부터 출력되는 리드아웃 신호를 이용하여 터치 노드별로 터치 여부를 판단하고, 그 결과에 따라 터치 수 및 터치 좌표를 산출한다.That is, the touch controller supplies driving signals to the scan lines TX1 to TXN of the touch electrodes 47 and uses the readout signals output from the readout lines RX1 to RXm of the touch electrodes 47. A touch is determined for each touch node, and the number of touches and the touch coordinates are calculated according to the result.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치의 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.The driving method of the liquid crystal display device having the touch and stereoscopic image display functions according to the present invention configured as described above is as follows.

도 5는 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치의 구동 방법을 설명하기 위한 1 프레임 기간의 구성도이고 도 6은 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치의 터치 전극이 무투얼(Mutual) 구동 방식으로 구동될 경우의 회로적 설명도이며, 도 7a은 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치의 터치 전극이 셀프(self) 구동 방식으로 구동될 경우의 회로적 설명도이고, 도 7b는 본 발명에 따른 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치의 터치 전극이 셀프(self) 구동 방식으로 구동될 경우의 그래프이다.5 is a configuration diagram of one frame period for explaining a method of driving a liquid crystal display device having a touch and stereoscopic image display function according to the present invention, and FIG. 6 is a liquid crystal display having a touch and stereoscopic image display function according to the present invention. Is a schematic diagram illustrating a case where a touch electrode is driven by a mutual driving method, and FIG. 7A illustrates a self driving method of a touch electrode of a liquid crystal display device having a touch and stereoscopic image display function according to the present invention. FIG. 7B is a graph illustrating a case where a touch electrode of a liquid crystal display having a touch and stereoscopic image display function is driven by a self driving method according to the present invention.

1 프레임 구간을 디스플레이 구간과 블랭크 구간으로 나눈다.One frame section is divided into a display section and a blank section.

상기 디스플레이 구간(display period)에서는, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널(80)의 하부 기판(81)에 형성된 상기 복수개의 오드(odd) 전극들(86a)과 복수개의 이븐(even) 전극들(86b)에 구형파 신호를 공급하고, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널(80)의 상부 기판(82)에 형성된 터치 전극들(47, 47a, 47b)에 공통 전압을 인가하여 입체 영상을 표시한다. In the display period, the plurality of odd electrodes 86a and the plurality of even electrodes 86b formed on the lower substrate 81 of the touch and stereoscopic image display panel 80. ) And a common voltage is applied to the touch electrodes 47, 47a, and 47b formed on the upper substrate 82 of the touch and stereoscopic image display panel 80 to display a stereoscopic image.

그리고, 상기 블랭크 구간(blank period)에서는, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널(80)의 하부 기판(81)에 형성된 상기 복수개의 오드(odd) 전극들(86a)과 복수개의 이븐(even) 전극들(86b)을 플로우팅(floating) 시키고, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널(80)의 상부 기판(82)에 형성된 터치 전극(47)의 스캔 라인(TX1~TXN)에 구동 신호를 공급함과 아울러 상기 터치 전극(47)의 리드아웃 라인(RX1~RXm)으로부터 출력되는 리드아웃 신호를 이용하여 터치 노드별로 터치 여부를 판단하고, 그 결과에 따라 터치 수 및 터치 좌표를 산출한다.In addition, in the blank period, the plurality of odd electrodes 86a and the plurality of even electrodes formed on the lower substrate 81 of the touch and stereoscopic image display panel 80. Floating 86b and supplying a driving signal to scan lines TX1 to TXN of the touch electrodes 47 formed on the upper substrate 82 of the touch and stereoscopic image display panel 80. The touch-out signal output from the readout lines RX1 to RXm of the touch electrode 47 is used to determine whether the touch is performed for each touch node, and the number of touches and the touch coordinates are calculated according to the result.

즉, 무투얼 구동 방식일 경우, 도 6과 같이, 블랭크 구간에서, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널(80)의 하부 기판(81)에 형성된 상기 복수개의 오드(odd) 전극들(86a)과 복수개의 이븐(even) 전극들(86b)을 플로우팅(floating) 시키므로, 상기 복수개의 오드/이븐 전극들(86a, 86b)과 상기 터치 전극을(47, 47a, 47b)과의 사이에 걸리는 기생 커패시턴스(parasitic capacitance) 성분이 터치 신호의 타임 딜레이(RC)에 영향을 미치지 않으므로 터치 동작이 가능하게 된다. That is, in the case of the muteless driving method, as shown in FIG. 6, in the blank period, the plurality of odd electrodes 86a and the plurality of odd electrodes 86a formed on the lower substrate 81 of the touch and stereoscopic image display panel 80 are provided. Since the seven even electrodes 86b are floating, a parasitic capacitance applied between the plurality of odd / even electrodes 86a and 86b and the touch electrodes 47, 47a and 47b Since the parasitic capacitance does not affect the time delay RC of the touch signal, the touch operation is possible.

한편, 셀프 구동 방식은, 도 7a 내지 7b에 도시한 바와 같이, 터치 전극이 초기 커패시턴스를 갖고 있고, 사용자의 손가락이 터치 패널에 접속되면 손가락의 커패시턴스에 의해 상기 터치 전극의 초기 커패시턴스가 변화하게 된다. 이와 같이 초기 커패시턴스가 변화하면 인가 전압의 타임 딜레이(RC)가 발생하고 이와같은 타임 딜레이 차이를 검출하여 터치 위치를 인식한다.On the other hand, in the self-drive method, as shown in FIGS. 7A to 7B, when the touch electrode has an initial capacitance, and the user's finger is connected to the touch panel, the initial capacitance of the touch electrode is changed by the capacitance of the finger. . As described above, when the initial capacitance changes, a time delay RC of an applied voltage occurs, and the touch delay is recognized by detecting such a time delay difference.

상기 초기 커패시턴스의 영향은 터치 동작을 위한 인가 전압의 펄스 폭과 연관된다. 그런데, 블랭크 구간에서 상기 터치 및 입체 영상 표시패널(80)의 하부 기판(81)에 형성된 상기 복수개의 오드(odd) 전극들(86a)과 복수개의 이븐(even) 전극들(86b)을 플로우팅(floating) 시키므로, 초기 커패시턴스가 감소하므로, 본 발명에서는 셀프 구동 방식으로도 터치 동작이 가능하게 한다.The effect of the initial capacitance is associated with the pulse width of the applied voltage for the touch operation. However, in the blank period, the plurality of odd electrodes 86a and the plurality of even electrodes 86b formed on the lower substrate 81 of the touch and stereoscopic image display panel 80 are floating. Since the initial capacitance is reduced because of the floating, the present invention enables a touch operation even in a self-driving manner.

따라서, 본 발명은 무투얼 구동 방식과 셀프 구동 방식의 터치 동작에 모두 적용할 수 있다.Therefore, the present invention can be applied to both a mute driving method and a self driving method.

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 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents. Will be clear to those who have knowledge of.

10, 20: 기판 31, 32, 33: 편광판
45: 액정층 46: 전극
47: 터치 전극 47a, 47b: 센싱 전극
50: 액정 패널 55: 접착층
80: 터치 및 입체 영상 표시패널 81, 82: 기판
85a, 85b, 85c, 85d: 라우팅 라인 86a: 오드(odd) 전극
86b: 이븐(even) 전극10, 20: substrate 31, 32, 33: polarizing plate
45: liquid crystal layer 46: electrode
47: touch electrode 47a, 47b: sensing electrode
50: liquid crystal panel 55: adhesive layer
80: touch and stereoscopic image display panels 81, 82: substrate
85a, 85b, 85c, 85d: routing line 86a: odd electrode
86b: even electrode

Claims (4)

영상을 표시하는 액정 패널과, 상기 액정패널에 접착되어 입체 영상을 구현하고 터치 기능을 수행하는 터치 및 입체 영상 표시패널을 구비하고,
상기 터치 및 입체 영상 표시패널은,
입체 영상을 구현하기 위한 복수개의 전극들과 복수개의 라우팅 라인들을 구비한 입체 영상 픽셀들이 형성된 하부 기판과,
다수의 제 1 센싱 전극들이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 스캔 라인과, 다수의 제 2 센싱 전극들이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 리드아웃 라인을 구비한 상부 기판과,
상기 상부 및 하부 기판 사이에 채워진 액정층을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치.A liquid crystal panel displaying an image, a touch and a stereoscopic image display panel bonded to the liquid crystal panel to implement a stereoscopic image and performing a touch function,
The touch and stereoscopic image display panel,
A lower substrate on which stereoscopic image pixels having a plurality of electrodes and a plurality of routing lines for realizing a stereoscopic image are formed;
An upper substrate having a plurality of scan lines configured by electrically connecting a plurality of first sensing electrodes, a plurality of lead-out lines configured by electrically connecting a plurality of second sensing electrodes,
And a liquid crystal layer filled between the upper and lower substrates. 제 1 항에 있어서,
1 프레임이 디스플레이 구간과 블랭크 구간으로 나누어 지고,
상기 디스플레이 구간에서, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 하부 기판에 형성된 상기 복수개의 전극들에는 구형파 신호가 공급되고, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 상부 기판에 형성된 제 1, 제 2 센싱 전극들에는 공통 전압이 인가됨을 특징으로 하는 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치.The method of claim 1,
1 frame is divided into a display section and a blank section,
In the display period, a square wave signal is supplied to the plurality of electrodes formed on the lower substrate of the touch and stereoscopic image display panel, and the first and second sensing electrodes formed on the upper substrate of the touch and stereoscopic image display panel are provided. A liquid crystal display device having a touch and stereoscopic image display function, characterized in that a common voltage is applied. 제 1 항에 있어서,
1 프레임이 디스플레이 구간과 블랭크 구간으로 나누어 지고,
상기 블랭크 구간에서, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 하부 기판에 형성된 상기 복수개의 전극들은 플로우팅되고, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 상부 기판에 형성된 제 1, 제 2 센싱 전극들에는 터치 센싱용 구동 신호가 인가됨을 특징으로 하는 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치.The method of claim 1,
1 frame is divided into a display section and a blank section,
In the blank period, the plurality of electrodes formed on the lower substrate of the touch and stereoscopic image display panel are floating, and the first and second sensing electrodes formed on the upper substrate of the touch and stereoscopic image display panel are used for touch sensing. A liquid crystal display device having a touch and stereoscopic image display function, characterized in that a drive signal is applied. 입체 영상을 구현하기 위한 복수개의 전극들과 복수개의 라우팅 라인들을 갖는 입체 영상 픽셀들이 형성된 하부 기판과, 다수의 제 1 센싱 전극들이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 스캔 라인과, 다수의 제 2 센싱 전극들이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 리드아웃 라인을 갖는 상부 기판을 구비하여 입체 영상을 구현하고 터치 기능을 수행하는 터치 및 입체 영상 표시패널을 구비한 표시장치의 구동 방법에 있어서,
1 프레임을 디스플레이 구간과 블랭크 구간으로 나누어, 상기 디스플레이 구간에서, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 하부 기판에 형성된 상기 복수개의 전극들에는 구형파 신호를 공급하고, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 상부 기판에 형성된 제 1, 제 2 센싱 전극들에는 공통 전압을 인가하여 입체 영상을 구현하고,
상기 블랭크 구간에서, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 하부 기판에 형성된 상기 복수개의 전극들을 플로우팅시키고, 상기 터치 및 입체 영상 표시패널의 상부 기판에 형성된 제 1, 제 2 센싱 전극들에는 터치 센싱용 구동 신호를 인가하여 터치를 센싱함을 특징으로 하는 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치의 구동 방법.A lower substrate on which stereoscopic image pixels having a plurality of electrodes and a plurality of routing lines are formed, a plurality of scan lines configured by electrically connecting a plurality of first sensing electrodes, and a plurality of second sensing electrodes A method of driving a display device having a touch and a stereoscopic image display panel including a top substrate having a plurality of lead-out lines electrically connected to each other to implement a stereoscopic image and perform a touch function,
One frame is divided into a display period and a blank period, and in the display period, a square wave signal is supplied to the plurality of electrodes formed on the lower substrate of the touch and stereoscopic image display panel, and the upper substrate of the touch and stereoscopic image display panel is provided. A common voltage is applied to the first and second sensing electrodes formed on the display to implement a stereoscopic image.
In the blank period, the plurality of electrodes formed on the lower substrate of the touch and stereoscopic image display panel are floated, and the first and second sensing electrodes formed on the upper substrate of the touch and stereoscopic image display panel are used for touch sensing. A method of driving a liquid crystal display device having a touch and a stereoscopic image display function by sensing a touch by applying a driving signal.
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