KR20140141445A - Display apparatus with touch input function and a method of controlling thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a display apparatus having a touch input function and a method for controlling the same. The display apparatus includes: first and second substrates spaced apart from each other; first and second electrodes formed on the first and second substrates, respectively; a display element layer interposed between the first and second electrodes and including a display element; and a driving unit to apply a display driving signal, which allows the display element layer to perform a display function, and a touch driving signal, which allows the display element layer to perform a touch sense function, to the first ad second substrates.

Description

터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치 및 그 제어 방법{Display apparatus with touch input function and a method of controlling thereof}[0001] The present invention relates to a display apparatus having a touch input function and a control method thereof,

본 발명은 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 서로 이격되게 배치되는 제1 및 제2 기판 상에 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비된 표시 소자층을 포함함으로써, 디스플레이 장치를 터치 센서로 동시에 활용 가능하여 디스플레이 장치와 별도로 터치 센서를 구비할 필요가 없기 때문에 터치 디스플레이 장치의 두께 및 부피를 최소화할 수 있으며, 해당 디스플레이 장치에 대한 디스플레이 구동 신호 인가 여부에 따라 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값을 상이하게 설정하여 터치 입력 시 터치 구동 신호를 인가함으로써 디스플레이 장치의 ON/OFF 여부에 상관없이 터치 입력 기능을 이용할 수 있고, 뿐만 아니라 다양한 형태로 형성되는 제1 전극 및 제2 전극을 통해 터치 기능의 활용도에 따라 서로 다른 전극을 이용할 수 있도록 하는 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
Disclosed is a display device having a touch input function and a method of controlling the same. The display device includes a plurality of first electrodes formed on first and second substrates spaced apart from each other, The thickness and the volume of the touch display device can be minimized since the display device can be simultaneously used as the touch sensor and thus it is unnecessary to provide the touch sensor separately from the display device. The initial capacitance value of the display element layer is set to be different according to the number of the display elements, and the touch input signal is applied at the time of touch input, so that the touch input function can be used irrespective of whether the display device is ON or OFF. According to the utilization of the touch function through the electrode and the second electrode, Having a touch input function that provides access to the other electrode a display device and to a control method thereof.

평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마 표시장치(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 편광 물질층을 사이에 두고 한 쌍의 투명 절연기판을 대면 합착시킨 구성을 갖는다.Specific examples of the flat panel display include a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), a field emission display (FED), an electroluminescent display and a luminescence display device (ELD). These devices commonly use a flat panel display panel for realizing an image. The flat panel display panel has a pair of transparent insulation layers And has a structure in which substrates are bonded together.

이 중 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 구동하기 위한 구동회로를 포함하여 구성된다.Among them, the liquid crystal display device displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal using an electric field. To this end, the image display apparatus includes a display panel having a liquid crystal cell, a backlight unit for irradiating the display panel with light, and a drive circuit for driving the liquid crystal cell.

최근 이러한 표시 장치에, 사람의 손이나 별도의 입력 수단을 통해 터치 부위를 인식하고 이에 대응하여 별도의 정보를 전달할 수 있는 터치 패널을 부가하는 요구가 늘고 있다. In recent years, there has been an increasing demand for a touch panel capable of recognizing a touch region through a human hand or a separate input means and delivering additional information in response to the touch region.

이에 따라, 터치 패널을 표시 장치의 외부 표면에 부착하여 터치 기능을 가지는 표시 장치를 제조하는 방식이 등장하였는데, 이를 온셀(On-cell) 방식이라 한다. 온셀 방식에 따르면, 터치 기능을 가지는 표시 장치를 손쉽게 제조할 수 있으나, 터치 패널과 표시 장치 사이의 점착층이 필요하고, 표시 장치와는 별도로 터치 패널의 형성 공정이 요구되므로 공정 시간 및 공정 비용이 증가되는 단점이 있다. 또한, 표시 장치 전체의 두께가 증가되어 결과적으로 해당 표시 장치를 부착한 기기의 두께 및 무게를 증가시키는 문제점이 있었다.Accordingly, a method of manufacturing a display device having a touch function by attaching the touch panel to the outer surface of the display device has appeared, which is referred to as an on-cell method. According to the on-cell method, a display device having a touch function can be easily manufactured. However, since an adhesive layer between the touch panel and the display device is required and a process for forming the touch panel is required separately from the display device, . Further, the thickness of the entire display device is increased, resulting in an increase in the thickness and weight of the device to which the display device is attached.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 터치 패널을 표시 장치의 내부에 삽입하여 터치 기능을 가지는 표시 장치를 제조하는 방식이 개발되었으며, 이러한 방식이 인셀(In-cell) 방식이다. 인셀 방식은 온셀 방식에 비해 디스플레이의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있으나, 디스플레이 내부에 터치용 산화인듐(ITO) 필름을 박막 증착하는 추가 공정이 필요하다는 단점이 있고, 디스플레이와 터치 패널이 여전히 별개로 구분되어 있어 두께를 더 줄이는 것에는 한계가 있다.In order to solve such a problem, a method of manufacturing a display device having a touch function by inserting a touch panel into a display device has been developed, and this method is an in-cell method. The in-cell method has the effect of reducing the thickness of the display as compared with the on-cell method, but it has a disadvantage in that it requires an additional step of depositing a thin film of indium oxide (ITO) film for the touch inside the display, There is a limitation in further reducing the thickness.

또한, 종래의 터치용 디스플레이 패널은 사용자가 터치하는 터치 위치를 인식하기 위하여 서로 상이한 극성을 가지는 두 개의 전극판을 서로 직교하는 축 방향으로 패터닝 시키기 때문에 만약 사용자의 터치 위치를 인식할 필요성이 없는 경우(예를 들어, 단순히 터치 여부만을 인식해야 하는 경우), 굳이 두 개의 전극판을 서로 직교하는 축 방향으로 패터닝하지 않아도 됨에도 불구하고 두 개의 전극판을 패터닝해야하기 때문에 그만큼 불필요한 공정과정이 발생한다는 문제점이 있었다.In addition, in order to recognize a touch position touched by a user, the conventional touch display panel patterns two electrode plates having mutually different polarities in an axial direction orthogonal to each other. If there is no need to recognize the touch position of the user (For example, when only touching is required), it is unnecessary to pattern the two electrode plates in the axial direction orthogonal to each other. However, since the two electrode plates must be patterned, unnecessary process steps occur .

뿐만 아니라, 종래의 터치용 디스플레이 패널은 사용자가 터치하는 상측면에 두꺼운 글라스 재질의 상판을 부착하는 경우 터치 인식율이 저하된다는 문제점과, 종래의 PDSC, SPD 등은 수십 나노미터(예를 들어, 10나노미터(μm) 등) 이상의 두께를 요하기 때문에 액정 셀에 대한 갭(Gap)에 제한이 생길 수 있다는 문제점이 있었다.In addition, the conventional touch display panel has a problem that the touch recognition rate is lowered when the upper plate of a thick glass material is attached to the upper surface of the touch panel by the user, and the conventional PDSC, SPD, Nanometer (μm) or the like) is required. Therefore, there is a problem that a gap may be limited to the liquid crystal cell.

이에, 본 발명자는 서로 이격되게 배치되는 제1 및 제2 기판 상에 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비된 표시 소자층을 포함함으로써, 디스플레이 장치를 터치 센서로 동시에 활용 가능하여 디스플레이 장치와 별도로 터치 센서를 구비할 필요가 없기 때문에 터치 디스플레이 장치의 두께 및 부피를 최소화할 수 있으며, 해당 디스플레이 장치에 대한 디스플레이 구동 신호 인가 여부에 따라 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값을 상이하게 설정하여 터치 입력 시 터치 구동 신호를 인가함으로써 디스플레이 장치의 ON/OFF 여부에 상관없이 터치 입력 기능을 이용할 수 있고, 뿐만 아니라 다양한 형태로 형성되는 제1 전극 및 제2 전극을 통해 터치 기능의 활용도에 따라 서로 다른 전극을 이용할 수 있도록 하는 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치를 개발하기에 이르렀다.
Accordingly, the inventor of the present invention includes a display element layer provided between a first electrode and a second electrode formed on first and second substrates spaced apart from each other, so that the display device can be simultaneously used as a touch sensor It is unnecessary to provide a touch sensor separately from the display device. Therefore, the thickness and volume of the touch display device can be minimized, and the initial capacitance value of the display device layer can be set differently depending on whether the display drive signal is applied to the display device The touch input function can be used regardless of whether the display device is turned on or off by applying a touch driving signal when the touch input is performed. In addition, the first and second electrodes formed in various shapes can be used A display having a touch input function for allowing use of another electrode Leading to the development of this device.

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 서로 이격되게 배치되는 제1 및 제2 기판 상에 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비된 표시 소자층을 포함함으로써, 디스플레이 장치를 터치 센서로 동시에 활용 가능하여 디스플레이 장치와 별도로 터치 센서를 구비할 필요가 없기 때문에 터치 디스플레이 장치의 두께 및 부피를 최소화할 수 있으며, 해당 디스플레이 장치에 대한 디스플레이 구동 신호 인가 여부에 따라 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값을 상이하게 설정하여 터치 입력 시 터치 구동 신호를 인가함으로써 디스플레이 장치의 ON/OFF 여부에 상관없이 터치 입력 기능을 이용할 수 있고, 뿐만 아니라 다양한 형태로 형성되는 제1 전극 및 제2 전극을 통해 터치 기능의 활용도에 따라 서로 다른 전극을 이용할 수 있도록 하는 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a display device having a plurality of first electrodes formed on first and second substrates spaced apart from each other, The thickness and the volume of the touch display device can be minimized since it is not necessary to provide a touch sensor separately from the display device because the display device can be simultaneously used as the touch sensor and the display drive signal for the display device can be minimized The initial capacitance value of the display element layer is set to be different according to whether the display element layer is formed or not, and the touch input signal is applied when the touch input is performed, so that the touch input function can be used irrespective of whether the display device is ON or OFF. According to the utilization of the touch function through one electrode and the second electrode, The intended to provide a display device with a touch input function that allows access.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치는 서로 이격되게 배치되는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판 및 제2 기판 상에 각각 형성되는 제1 전극 및 제2 전극; 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비되는 것으로, 표시 소자를 포함하는 표시 소자층; 및 상기 제1 기판 및 제2 기판에 상기 표시 소자층이 디스플레이 기능을 수행하도록 하기 위한 디스플레이 구동 신호 및 상기 표시 소자층이 터치 감지 기능을 수행하도록 하기 위한 터치 구동 신호를 인가하는 구동부;를 포함할 수 있다.A display device having a touch input function according to an embodiment of the present invention includes a first substrate and a second substrate spaced apart from each other; A first electrode and a second electrode formed on the first substrate and the second substrate, respectively; A display element layer provided between the first electrode and the second electrode, the display element layer including a display element; And a driver for applying a display driving signal for causing the display element layer to perform a display function and a touch driving signal for allowing the display element layer to perform a touch sensing function on the first substrate and the second substrate .

일 실시예에서, 상기 구동부는 상기 터치 구동 신호가 인가된 상태에서 사용자가 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나를 터치하는 경우, 표시 소자층의 캐패시턴스 값 변화를 기반으로 하여 상기 사용자의 터치 여부를 감지할 수 있다.In one embodiment, when the user touches any one of the first and second substrates in a state in which the touch driving signal is applied, the driving unit may determine whether the touch of the user is based on a change in the capacitance value of the display element layer Can be detected.

일 실시예에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 소정의 면적을 가지는 판상(plate) 형태로 형성될 수 있다.In one embodiment, the first electrode and the second electrode may be formed in a plate shape having a predetermined area.

일 실시예에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나는 특정 방향으로 패터닝되고, 다른 하나는 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성될 수 있다.In one embodiment, any one of the first electrode and the second electrode may be patterned in a specific direction, and the other may be formed in a plate shape having a predetermined area.

일 실시예에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 서로 직교하는 축 방향으로 각각 패터닝될 수 있다.In one embodiment, the first electrode and the second electrode may be respectively patterned in an axial direction orthogonal to each other.

일 실시예에서, 상기 표시 소자층은 부유 입자(suspended particle)층, 액정(liquid crystal)층 및 폴리머 분산 액정(PDLC; polymer dispersed liquid crystal)층 중 하나 이상을 포함될 수 있다.In one embodiment, the display element layer may include at least one of a suspended particle layer, a liquid crystal layer, and a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer.

일 실시예에서, 상기 구동부는 상기 제1 기판 및 제2 기판에 대한 디스플레이 구동 신호 인가 여부에 따라 상기 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값을 상이하게 설정하여 터치 구동 신호를 인가할 수 있다.In one embodiment, the driver may apply a touch driving signal by setting initial capacitance values of the display element layers differently depending on whether a display driving signal is applied to the first substrate and the second substrate.

일 실시예에서, 상기 구동부는 상기 터치 구동 신호가 인가될 때, 상기 디스플레이 장치의 구동에 영향을 미치지 않도록 상기 디스플레이 구동 신호 또는 상기 터치 구동 신호를 제어할 수 있다.In one embodiment, the driving unit may control the display driving signal or the touch driving signal so as not to affect the driving of the display device when the touch driving signal is applied.

본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이의 제어 방법은 제1 기판 및 제2 기판을 서로 이격되게 배치시키는 단계; 상기 배치된 제1 기판 및 제2 기판 상에 각각 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계; 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 표시 소자를 포함하는 표시 소자층을 구비하는 단계; 및 구동부에서 상기 제1 기판 및 제2 기판에 상기 표시 소자층이 디스플레이 기능을 수행하도록 하기 위한 디스플레이 구동 신호 및 상기 표시 소자층이 터치 감지 기능을 수행하도록 하기 위한 터치 구동 신호를 인가하는 단계;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a display having a touch input function, including: disposing a first substrate and a second substrate apart from each other; Forming a first electrode and a second electrode on the first substrate and the second substrate, respectively; A display element layer including a display element between the first electrode and the second electrode; And applying a display driving signal for causing the display element layer to perform a display function on the first substrate and a second substrate in a driver and a touch driving signal for causing the display element layer to perform a touch sensing function, .

일 실시예에서, 기 신호를 인가하는 단계는 상기 터치 구동 신호가 인가된 상태에서 사용자가 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나를 터치하는 경우, 상기 구동부에서 표시 소자층의 캐패시턴스 값 변화를 기반으로 하여 상기 사용자의 터치 여부를 감지하는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of applying the base signal may include a step of, when the user touches any one of the first and second substrates in a state in which the touch driving signal is applied, And detecting whether the user touches the touch panel.

일 실시예에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계는 상기 제1 전극 및 제2 전극을 소정의 면적을 가지는 판상(plate) 형태로 형성시키는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the forming of the first electrode and the second electrode may include forming the first electrode and the second electrode in a plate shape having a predetermined area.

일 실시예에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계는 상기 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나를 특정 방향으로 패터닝시키고, 다른 하나를 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성시키는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of forming the first electrode and the second electrode includes patterning one of the first electrode and the second electrode in a specific direction and forming the other in a plate shape having a predetermined area ; ≪ / RTI >

일 실시예에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계는 상기 제1 전극 및 제2 전극을 서로 직교하는 축 방향으로 각각 패터닝시키는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of forming the first electrode and the second electrode may include patterning the first electrode and the second electrode in an axial direction orthogonal to each other.

일 실시예에서, 상기 신호를 인가하는 단계는 상기 구동부에서 상기 제1 기판 및 제2 기판에 대한 디스플레이 구동 신호 인가 여부에 따라 상기 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값을 상이하게 설정하여 터치 구동 신호를 인가하는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of applying the signal may include setting the initial capacitance value of the display element layer different according to whether the display driving signal is applied to the first substrate and the second substrate by the driver, The method comprising the steps of:

일 실시예에서, 상기 신호를 인가하는 단계는 상기 구동부에서 상기 터치 구동 신호가 인가될 때, 상기 디스플레이 장치의 구동에 영향을 미치지 않도록 상기 디스플레이 구동 신호 또는 상기 터치 구동 신호를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
In one embodiment, the step of applying the signal includes controlling the display driving signal or the touch driving signal so as not to affect the driving of the display device when the driving unit applies the touch driving signal can do.

본 발명은 서로 이격되게 배치되는 제1 및 제2 기판 상에 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비된 표시 소자층을 포함함으로써, 디스플레이 장치를 터치 센서로 동시에 활용 가능하여 디스플레이 장치와 별도로 터치 센서를 구비할 필요가 없기 때문에 터치 디스플레이 장치의 두께 및 부피를 최소화할 수 있으며, 해당 디스플레이 장치에 대한 디스플레이 구동 신호 인가 여부에 따라 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값을 상이하게 설정하여 터치 입력 시 터치 구동 신호를 인가함으로써 디스플레이 장치의 ON/OFF 여부에 상관없이 터치 입력 기능을 이용할 수 있고, 뿐만 아니라 다양한 형태로 형성되는 제1 전극 및 제2 전극을 통해 터치 기능의 활용도에 따라 서로 다른 전극을 이용할 수 있도록 하여 불필요한 패널 공정 과정을 배제할 수 있는 효과를 가진다.The present invention includes a display element layer provided between a first electrode and a second electrode formed on first and second substrates spaced apart from each other, so that the display device can be simultaneously used as a touch sensor, It is possible to minimize the thickness and the volume of the touch display device and to set the initial capacitance value of the display element layer differently according to whether the display driving signal is applied to the display device, The touch input function can be used regardless of whether the display device is turned on or off by applying the touch driving signal to the first electrode and the second electrode, So that unnecessary panel process can be eliminated. It has an effect.

또한, 본 발명은 디스플레이 장치와 터치 센서를 별도로 구비할 필요가 없기 때문에 셀 갭(Gap)에 대한 제한이 없으며, 그에 따라 셀 갭의 변화 없이도 정전용량 변화를 감지할 수 있다는 장점을 가진다.
Further, since there is no need to separately provide a display device and a touch sensor, the present invention has no restriction on a cell gap, and thus it is possible to detect a capacitance change without changing a cell gap.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)를 개략적으로 도시한 분리사시도이다.
도 2 내지 5는 도 1에 도시된 제1 전극 및 제2 전극(112, 122)의 다양한 형태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)의 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)의 표시 소자층(130)의 유전율 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 디스플레이 장치에 인가될 수 있는 일반적인 디스플레이 구동 신호를 도시한 도면이다.
1 is an exploded perspective view schematically illustrating a display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 5 are views showing various forms of the first and second electrodes 112 and 122 shown in FIG.
6 is a cross-sectional view of a display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are views for explaining a change in dielectric constant of the display element layer 130 of a display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram showing a general display driving signal that can be applied to a display device.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the examples.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)를 개략적으로 도시한 분리사시도이고, 도 2 내지 5는 도 1에 도시된 제1 전극 및 제2 전극(112, 122)의 다양한 형태를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)의 단면도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view schematically illustrating a display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2 to 5 are views illustrating a first electrode and a second electrode 112 , And FIG. 6 is a cross-sectional view of a display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)는 제1 기판(111), 제2 기판(121), 제1 전극(112), 제2 전극(122), 표시 소자층(130) 및 구동부(140)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 1 내지 도 4에 도시된 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)는 일 실시예에 따른 것이며, 필요에 따라 도 1 내지 도 6에 도시된 구성요소에 일부 구성요소가 변경, 부가 또는 삭제될 수 있음은 당업자에게 자명한 사실이다.1 to 6, a display device 100 having a touch input function includes a first substrate 111, a second substrate 121, a first electrode 112, a second electrode 122, An element layer 130 and a driving unit 140. [ The display device 100 having the touch input function shown in FIGS. 1 to 4 is according to one embodiment, and if necessary, some of the components shown in FIGS. 1 to 6 may be changed, added or deleted It is obvious to those skilled in the art.

먼저, 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)는 일정한 간격을 두고 서로 이격되게 배치되어 있다. 여기서, 제1 기판(111)으로는 예를 들면, 유리 기판이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 재질의 기판이 사용될 수 있다. 그리고, 제2 기판(121)으로는 투명한 재질의 기판이 사용될 수 있다. 예를 들면, 제2 기판(121)으로는 유리 기판 또는 플라스틱 기판이 사용될 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.First, the first substrate 111 and the second substrate 121 are spaced apart from each other with a predetermined gap therebetween. Here, as the first substrate 111, for example, a glass substrate may be used, but the present invention is not limited thereto and various substrates may be used. As the second substrate 121, a transparent substrate may be used. For example, as the second substrate 121, a glass substrate or a plastic substrate can be used. However, the present invention is not limited thereto.

또한, 제1 기판(111)의 상측면에는 제1 전극(112)이 형성되어 있으며, 제2 기판(121)의 하측면에는 제2 전극(122)이 형성되어 있다. 제1 전극(112)은 도전성 물질, 예를 들면, 금속 물질이나 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 그리고, 제2 전극(122)은 투명한 도전성 물질로 이루어질 수 있다.A first electrode 112 is formed on an upper surface of the first substrate 111 and a second electrode 122 is formed on a lower surface of the second substrate 121. The first electrode 112 may be formed of a conductive material, for example, a metal material or a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide). The second electrode 122 may be made of a transparent conductive material.

이때, 도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)은 소정의 면적을 가지는 판상(plate) 형태(혹은 통전극 형태)로 형성될 수 있으며, 이렇게 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)이 통전극 형태로 형성되는 경우 사용자가 터치하는 터치 위치는 인식할 수 없고 터치 여부만 인식할 수 있다.2, the first electrode 112 and the second electrode 122 may have a plate shape (or a tubular electrode shape) having a predetermined area, When the first electrode 112 and the second electrode 122 are formed in the shape of a tubular electrode, the touch position to be touched by the user can not be recognized, and only the touch can be recognized.

따라서, 만약 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)를 터치 여부만 인식하는 모듈에 적용하는 경우에는, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)를 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성하여 적용시킬 수 있다.Therefore, if the display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention is applied to a module that recognizes only the touch, the first electrode 112 and the second electrode 122 are connected to a predetermined Like shape having an area of 30 mu m.

도 3 및 4를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 중 어느 하나는 특정 방향(예를 들어, X축 방향, Y축 방향 또는 무작위 방향)으로 패터닝될 수 있고(예를 들어, 블라인드(Blind) 패터닝), 다른 하나는 도 2에 기재된 바와 같이 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성될 수 있다.3 and 4, any one of the first electrode 112 and the second electrode 122 according to an embodiment of the present invention may have a predetermined direction (for example, an X-axis direction, a Y-axis direction, or a random direction) (For example, blind patterning), and the other may be formed in a plate shape having a predetermined area as shown in Fig.

이렇게 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 중 어느 하나는 특정 방향으로 패터닝시키고 다른 하나는 판상 형태로 형성하는 경우에는 하나의 전극만 패터닝 되기 때문에, 사용자가 패터닝된 위치를 터치하는 경우에는 터치 위치를 인식할 수 있지만, 패터닝되지 않은 위치를 터치하는 경우에는 터치 위치를 인식할 수 없다.When one of the first electrode 112 and the second electrode 122 is patterned in a specific direction and the other is formed in a plate shape, only one electrode is patterned. Therefore, when the user touches the patterned position The touch position can be recognized. However, when touching the non-patterned position, the touch position can not be recognized.

따라서, 만약 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)를 특정 위치만 터치를 인식하도록 하는 모듈에 적용하는 경우에는, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 중 어느 하나에 패터닝 되는 전극의 형태를 다양하게 변화시켜 적용할 수 있다.Therefore, if the display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention is applied to a module for recognizing only a specific position, the first electrode 112 and the second electrode 122 ) May be applied to various types of electrodes to be patterned.

도 5를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)는 서로 직교하는 축 방향으로 각각 패터닝(매트릭스(Matrix) 패터닝)되어 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the first electrode 112 and the second electrode 122 according to an embodiment of the present invention may be patterned (matrix patterned) in an axial direction orthogonal to each other.

예를 들어, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)은 X축 방향으로 스트라이프(stripe) 형태로 패터닝될 수 있고, 제2 전극(122)은 Y축 방향으로 스트라이프 형태로 패터닝될 수 있다. 그에 따라, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)이 서로 직교하는 축으로 패터닝됨으로써, 터치 입력 시 사용자가 터치하는 위치를 정확하게 인식할 수 있다.For example, the first electrode 112 and the second electrode 122 may be patterned in a stripe pattern in the X-axis direction and the second electrode 122 may be patterned in a stripe pattern in the Y-axis direction have. Accordingly, the first electrode 112 and the second electrode 122 are patterned with axes orthogonal to each other, thereby allowing the user to precisely recognize the position touched by the user during the touch input.

따라서, 만약 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)를 정확한 터치 위치를 인식하도록 하는 모듈에 적용하는 경우에는, 사용자가 터치하는 위치에 따른 문자, 도형 등을 다양하고 정확하게 인식할 수 있다.Therefore, if the display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention is applied to a module for recognizing an accurate touch position, various types of characters, And can accurately recognize.

일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)는 PM(passive matrix) 구동 방식의 디스플레이 장치일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)는 부유 입자 표시장치(Suspended Particle Device; SPD), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD) 및 폴리머 분산 액정(PDLC; Polymer Dispersed Liquid Crystal) 표시장치 중 하나 이상일 수 있다. 여기서 PDLC는 PNLC(Polymer Network Liquid Crystal)이나 PSLC(Polymer Stabilized Liquid Crystal) 등을 포함하는 상위 개념으로, 액정과 고분자로 이루어진 표시장치를 모두 포함할 수 있다. 상기 예로 든 디스플레이 장치들은 일 실시예에 따른 것이며, 구동 신호 인가 여부에 따라 표시 소자들의 배열 상태가 변경되는 디스플레이 장치라면, 어떠한 표시 장치라도 본 발명이 적용될 수 있음은 당업자에게 자명한 사실이다.In one embodiment, the display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention may be a PM (passive matrix) driven display device. For example, a display device 100 having a touch input function according to an exemplary embodiment of the present invention includes a suspended particle device (SPD), a liquid crystal display (LCD) And a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) display device. Here, the PDLC is an upper concept including a polymer network liquid crystal (PNLC) or a polymer stabilized liquid crystal (PSLC), and may include both liquid crystal and high-molecular display devices. It is obvious to a person skilled in the art that the above-mentioned display devices are according to one embodiment and that the present invention can be applied to any display device if the display device is changed in accordance with whether or not a drive signal is applied.

제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 사이에는 표시 소자층(130)이 구비된다.A display element layer 130 is provided between the first electrode 112 and the second electrode 122.

일 실시예에서, 표시 소자층(130)은 부유 입자(suspended particle)층, 액정(liquid crystal)층 및 폴리머 분산 액정(PDLC)층 중 하나 이상일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)가 SPD일 경우, 표시 소자층(130)은 부유 입자층이고, LCD일 경우, 표시 소자층(130)은 액정층이며, PDLC 표시 장치일 경우, 표시 소자층(130)은 PDLC층이 된다.In one embodiment, the display element layer 130 may be one or more of a suspended particle layer, a liquid crystal layer, and a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer. That is, when the display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention is an SPD, the display element layer 130 is a floating particle layer. In the case of an LCD, the display element layer 130 is a liquid crystal layer And in the case of a PDLC display device, the display device layer 130 becomes a PDLC layer.

여기서, 표시 소자층(130)이 PDLC층일 경우, 표시 소자층(130)에는 폴리머(131) 및 액정(132)이 포함되어 있을 수 있다. 폴리머(131) 및 액정(132)을 포함하는 표시 소자층(130)은 액정과 모노머(monomer)가 균일하게 혼합된 상태에서 광중합 반응 등과 같은 하나 이상의 경화 과정을 통해 형성될 수 있다.Here, when the display element layer 130 is a PDLC layer, the display element layer 130 may include a polymer 131 and a liquid crystal 132. The display element layer 130 including the polymer 131 and the liquid crystal 132 may be formed through one or more curing processes such as a photopolymerization reaction in a state where the liquid crystal and the monomer are uniformly mixed.

구동부(140)는 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 표시 소자층(130)이 디스플레이기능을 수행하도록 하기 위한 디스플레이 구동 신호 및 표시 소자층(130)이 터치 감지 기능을 수행하도록 하기 위한 터치 구동 신호를 인가하는 역할 및 디스플레이 구동 신호 및 터치 구동 신호를 제어하는 역할을 수행할 수 있다.The driving unit 140 may apply a display driving signal for causing the display element layer 130 to perform a display function on the first and second substrates 111 and 121 and a display element layer 130 to perform a touch sensing function And to control the display driving signal and the touch driving signal.

또한, 구동부(140)는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)를 구동하기 위한 구동 회로의 형태일 수 있다.The driving unit 140 may be a driving circuit for driving the display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention.

그리고 구동부(140)는 터치 구동 신호가 인가된 상태에서 사용자가 제1 기판(111) 및 제2 기판(121) 중 어느 하나를 터치하는 경우에는, 표시 소자층(140)의 캐패시턴스 값 변화를 기반으로 하여 사용자의 터치 여부를 감지할 수 있다.When the user touches either the first substrate 111 or the second substrate 121 in a state in which the touch driving signal is applied, the driver 140 changes the capacitance value of the display element layer 140 based on And it is possible to detect whether or not the user touches it.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)는 상기 기술한 바와 같이 제1 전극(112)과 제2 전극(122) 사이에 유전체에 해당하는 표시 소자층(130)을 구비하므로, 정전식 터치 센서와 유사한 구조를 가진다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 기능뿐만 아니라 터치 감지 기능을 수행할 수 있게 된다.Accordingly, a display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention includes a display element layer (not shown) corresponding to a dielectric material between the first electrode 112 and the second electrode 122 130), it has a structure similar to that of the electrostatic touch sensor. Accordingly, the display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention can perform a touch sensing function as well as a display function.

본 발명의 일 실시예에서 이용되는 표시 소자층(130)의 표시 소자는 일반적인 유전체와는 달리 유전율 이방성의 물질로서, 상하 전극에 전압의 인가 여부에 따라 표시 소자의 배열 상태가 변화되며 이에 따라 유전율이 변하게 된다. 예를 들어, 표시 소자층(130)에서 상하 전극에 전압이 인가되지 않으면 표시 소자가 기판에 평행하게 배열될 수 있고, 상하 전극에 전압이 인가되면 표시 소자가 기판에 수직하게 배열될 수 있다. 이 때, 표시 소자가 기판에 평행하게 배열된 상태의 유전율과 표시 소자가 기판에 수직하게 배열된 상태의 유전율이 서로 상이하다. 또는, 이 경우와 반대로, 표시 소자층(130)에서 상하 전극에 전압이 인가되지 않으면 표시 소자가 기판에 수직하게 배열될 수 있고, 상하 전극에 전압이 인가되면 표시 소자가 기판에 평행하게 배열될 수 있다. 또는, 상하 전극에 전압이 인가되지 않으면 표시 소자가 기판에 무작위 상태로 배열되어 있다가, 상하 전극에 전압이 인가되면 표시 소자가 기판에 수직하게 또는 평행하게 배열될 수 있다.The display element of the display element layer 130 used in one embodiment of the present invention is a material having an anisotropy of dielectric constant unlike a general dielectric, and the arrangement state of display elements is changed depending on whether a voltage is applied to the upper and lower electrodes. . For example, if no voltage is applied to the upper and lower electrodes in the display element layer 130, the display elements may be arranged in parallel to the substrate, and if voltage is applied to the upper and lower electrodes, the display elements may be arranged perpendicular to the substrate. At this time, the dielectric constant in a state in which the display elements are arranged parallel to the substrate and the dielectric constant in a state in which the display elements are arranged perpendicular to the substrate are different from each other. Alternatively, as opposed to this case, if no voltage is applied to the upper and lower electrodes in the display element layer 130, the display elements can be arranged perpendicular to the substrate, and when voltage is applied to the upper and lower electrodes, the display elements are arranged parallel to the substrate . Alternatively, if no voltage is applied to the upper and lower electrodes, the display elements are arranged in a random pattern on the substrate, and if voltage is applied to the upper and lower electrodes, the display elements may be arranged perpendicularly or parallel to the substrate.

이처럼, 표시 소자층(130)의 표시 소자는 전압의 인가 여부에 따라 표시 소자의 배열 상태가 변화되고 배열 상태가 변함에 따라 유전율이 변하게 된다.As described above, in the display element of the display element layer 130, the arrangement state of the display element changes depending on whether a voltage is applied or not, and the dielectric constant changes as the arrangement state changes.

따라서, 표시 소자층(130)이 터치 감지 기능을 구현하기 위해서는 초기 캐패시턴스 값이 상이하게 고려되어야 하는데 이하 도 7 및 도 8을 참조하여 이를 설명하도록 한다.
Therefore, in order for the display element layer 130 to realize the touch sensing function, the initial capacitance value should be considered differently. This will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)의 표시 소자층(130)의 유전율 변화를 설명하기 위한 도면이다.7 and 8 are views for explaining a change in dielectric constant of the display element layer 130 of a display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서는, 표시 소자층(130)이 폴리머(131) 및 액정(132)을 포함하는 PDLC층인 경우를 예를 들어 설명하도록 한다. 폴리머(131) 및 액정(132)을 포함하는 PDLC층은 액정과 모노머(monomer)가 균일하게 혼합된 상태에서 광중합 반응 등과 같은 하나 이상의 경화 과정을 통해 형성될 수 있다.7 and 8, the case where the display element layer 130 is a PDLC layer including the polymer 131 and the liquid crystal 132 will be described as an example. The PDLC layer including the polymer 131 and the liquid crystal 132 may be formed through one or more curing processes such as a photopolymerization reaction in a state where the liquid crystal and the monomer are uniformly mixed.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)에서 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 디스플레이 구동 신호가 인가되지 않은 상태를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a state in which a display driving signal is not applied to the first substrate 111 and the second substrate 121 in the display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention .

도 7에 도시된 바와 같이, 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 디스플레이 구동 신호가 인가되지 않아서, 제1 전극(121) 및 제2 전극(122) 사이에 전압이 인가되지 않은 상태에서는 표시 소자층(130) 내에서 액정 분자들(132)이 제1 및 제2 기판(111, 121)에 평행하게 배열되어 있다. 이렇게 액정 분자들(132)이 평행하게 배열된 상태에서는 하부의 빛이 상부로 투과될 수 없어서 디스플레이 기능이 동작하지 않게 되어, OFF 상태가 된다. 이 때, 표시 소자층(130)의 유전율은 다음과 같은 수학식 1로 표현될 수 있다.7, when no display driving signal is applied to the first substrate 111 and the second substrate 121, and no voltage is applied between the first electrode 121 and the second electrode 122 The liquid crystal molecules 132 are arranged in parallel with the first and second substrates 111 and 121 in the display element layer 130. [ In a state in which the liquid crystal molecules 132 are arranged in parallel, the lower light can not be transmitted to the upper side, so that the display function does not operate and the liquid crystal molecules are turned off. At this time, the dielectric constant of the display element layer 130 can be expressed by the following equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서,

Figure pat00002
는 디스플레이 OFF 상태의 표시 소자층(130)의 유전율,
Figure pat00003
는 제1 및 제2 기판(111, 121)에 평행하게 배열된 상태의 액정(132)의 유전율,
Figure pat00004
는 폴리머(131)의 유전율이다.here,
Figure pat00002
The dielectric constant of the display element layer 130 in the display OFF state,
Figure pat00003
The dielectric constant of the liquid crystal 132 arranged in parallel to the first and second substrates 111 and 121,
Figure pat00004
Is the dielectric constant of the polymer (131).

그리고 이러한 유전율을 이용하여 디스플레이 OFF 상태의 초기 캐패시턴스 값은 다음과 같은 수학식 2로 나타낼 수 있다.Using this dielectric constant, the initial capacitance value in the OFF state of the display can be expressed by the following equation (2).

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서,

Figure pat00006
는 디스플레이 OFF 상태의 초기 캐패시턴스 값, A는 제1 및 제2 전극(112, 122)의 면적, t는 제1 및 제2 전극(112, 122) 간의 거리이다.here,
Figure pat00006
A is the area of the first and second electrodes 112 and 122, and t is the distance between the first and second electrodes 112 and 122.

이에 따라, 디스플레이 OFF 상태에서, 사용자에 의해 터치되기 전의 터치 구동 신호 즉, 터치 센서 캐패시턴스,

Figure pat00007
는 구동부(140)에 의해 다음의 수학식 3과 같이 설정될 수 있다.Accordingly, in the display OFF state, the touch driving signal before being touched by the user, that is, the touch sensor capacitance,
Figure pat00007
Can be set by the driving unit 140 as shown in the following Equation (3).

Figure pat00008
Figure pat00008

그리고, 디스플레이 OFF 상태에서, 사용자에 의해 터치된 후의 터치 구동 신호 즉, 터치 센서 캐패시턴스,

Figure pat00009
는 구동부(140)에 의해 다음의 수학식 4와 같이 설정될 수 있다.Then, in the display OFF state, the touch drive signal after being touched by the user, that is, the touch sensor capacitance,
Figure pat00009
Can be set by the driving unit 140 as shown in Equation (4).

Figure pat00010
Figure pat00010

여기서,

Figure pat00011
는 손으로 접촉하였을 때, 병렬로 형성되는 캐패시턴스이다.
here,
Figure pat00011
Are capacitances formed in parallel when they are in contact with each other by hand.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)에서 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 디스플레이 구동 신호가 인가된 상태를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a state in which a display driving signal is applied to a first substrate 111 and a second substrate 121 in a display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 디스플레이 구동 신호가 인가되어, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 사이에 전압이 인가된 상태에서는 표시 소자층(130) 내에서 액정 분자들(132)이 제1 및 제2 기판(111, 121)에 수직하게 배열되어 있다. 이렇게 액정 분자들(132)이 수직하게 배열된 상태에서는 하부의 빛이 상부로 투과될 수 있어서 디스플레이 기능이 동작하게 되어, ON 상태가 된다. 이 때, 표시 소자층(130)의 유전율은 다음과 같은 수학식 5로 표현될 수 있다.8, when a display driving signal is applied to the first substrate 111 and the second substrate 121 and a voltage is applied between the first electrode 112 and the second electrode 122, The liquid crystal molecules 132 are arranged in the display element layer 130 perpendicularly to the first and second substrates 111 and 121. In a state where the liquid crystal molecules 132 are arranged vertically, the lower light can be transmitted to the upper side, so that the display function is activated and the liquid crystal molecules are turned ON. At this time, the dielectric constant of the display element layer 130 can be expressed by the following equation (5).

Figure pat00012
Figure pat00012

여기서,

Figure pat00013
은 디스플레이 ON 상태의 표시 소자층(130)의 유전율,
Figure pat00014
는 제1 및 제2 기판(111, 121)에 수직하게 배열된 상태의 액정(132)의 유전율,
Figure pat00015
는 폴리머(131)의 유전율이다.here,
Figure pat00013
The dielectric constant of the display element layer 130 in the display ON state,
Figure pat00014
The dielectric constant of the liquid crystal 132 in a state of being vertically arranged on the first and second substrates 111 and 121,
Figure pat00015
Is the dielectric constant of the polymer (131).

그리고 이러한 유전율을 이용하여 디스플레이 ON 상태의 초기 캐패시턴스 값은 다음과 같은 수학식 6으로 나타낼 수 있다.Using this dielectric constant, the initial capacitance value of the display ON state can be expressed by the following Equation (6).

Figure pat00016
Figure pat00016

여기서,

Figure pat00017
은 디스플레이 ON 상태의 초기 캐패시턴스 값, A는 제1 및 제2 전극(112, 122)의 면적, t는 제1 및 제2 전극(112, 122) 간의 거리이다.here,
Figure pat00017
A is the area of the first and second electrodes 112 and 122, and t is the distance between the first and second electrodes 112 and 122.

이에 따라, 디스플레이 ON 상태에서, 사용자에 의해 터치되기 전의 터치 구동 신호 즉, 터치 센서 캐패시턴스,

Figure pat00018
는 구동부(140)에 의해 다음의 수학식 7과 같이 설정될 수 있다.Accordingly, in the display ON state, the touch driving signal before being touched by the user, that is, the touch sensor capacitance,
Figure pat00018
Can be set by the driving unit 140 as shown in Equation (7).

Figure pat00019
Figure pat00019

그리고, 디스플레이 ON 상태에서, 사용자에 의해 터치된 후의 터치 구동 신호 즉, 터치 센서 캐패시턴스,

Figure pat00020
은 구동부(140)에 의해 다음의 수학식 8과 같이 설정될 수 있다.In the display ON state, the touch drive signal after being touched by the user, that is, the touch sensor capacitance,
Figure pat00020
Can be set by the driving unit 140 as shown in Equation (8).

Figure pat00021
Figure pat00021

여기서,

Figure pat00022
는 손으로 접촉하였을 때, 병렬로 형성되는 캐패시턴스이다.here,
Figure pat00022
Are capacitances formed in parallel when they are in contact with each other by hand.

도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)의 표시 소자층(130)은 디스플레이 구동 신호의 인가 여부에 따라 상이한 유전율을 가지므로, 구동부(140)는 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 대한 디스플레이 구동 신호 인가 여부에 따라 표시 소자층(130)의 초기 캐패시턴스 값을 상이하게 설정하여 터치 구동 신호를 인가할 수 있다.7 and 8, the display element layer 130 of the display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention may have a different permittivity depending on whether a display driving signal is applied or not The driving unit 140 sets the initial capacitance value of the display element layer 130 differently according to whether the display driving signal is applied to the first substrate 111 and the second substrate 121, can do.

상기 수학식 1 내지 수학식 8에서 설명한 캐패시턴스의 변화는 개념적인 내용을 설명하기 위한 것이며, 실제로 상하 전극에 전압을 인가하기 전후의 캐패시턴스를 측정할 경우, 상기 수학식에 의해 도출된 캐패시턴스와 상이할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)의 구동부(140)는 상하 전극에 전압을 인가하기 전후에 측정된 캐패시턴스 값을 이용하여 초기 캐패시턴스 값을 설정할 수 있다.The change in capacitance described in Equations (1) to (8) is for the purpose of explaining conceptual contents. When the capacitance before and after applying the voltage to the upper and lower electrodes is measured, the capacitance derived from the equation . Accordingly, the driving unit 140 of the display device 100 having the touch input function according to the embodiment of the present invention can set the initial capacitance value using the capacitance values measured before and after the voltage is applied to the upper and lower electrodes .

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)가 터치 입력 기능을 수행하기 위해서는 터치 구동 신호가 인가될 때, 디스플레이 장치의 구동에 영향을 미치지 않아야 한다. 이를 위해서, 구동부(140)는 터치 구동 신호가 인가될 때, 디스플레이 장치의 구동에 영향을 미치지 않도록 디스플레이 구동 신호 또는 터치 구동 신호를 제어할 수 있다. 이하 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)에서 구동부(140)가 디스플레이 구동 신호 또는 터치 구동 신호를 제어할 필요성에 대해서 설명하도록 한다.Meanwhile, in order for the display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention to perform a touch input function, it should not affect the operation of the display device when the touch drive signal is applied. To this end, the driving unit 140 may control the display driving signal or the touch driving signal so as not to affect the driving of the display device when the touch driving signal is applied. 9, the need for the driver 140 to control a display driving signal or a touch driving signal in a display device 100 having a touch input function according to an embodiment of the present invention will be described.

도 9는 디스플레이 장치에 인가될 수 있는 일반적인 디스플레이 구동 신호를 도시한 도면이다.9 is a diagram showing a general display driving signal that can be applied to a display device.

도 9에서는 3 X 3 매트릭스 형태의 디스플레이 장치를 예로 들어 설명한다. 이 때, 구동 주파수는 60Hz이고, 구동 전압은 20V로 가정한다.In Fig. 9, a 3x3 matrix display device is taken as an example. At this time, it is assumed that the driving frequency is 60 Hz and the driving voltage is 20V.

도 9를 참조하면, 일반적인 디스플레이 장치(100)에는 스캔 라인(20) 및 데이터 라인(30)을 통하여 디스플레이 구동 신호가 입력되게 된다. 디스플레이 구동 신호는 구형파(square wave)의 형태를 가진다. 디스플레이 장치(10)는 스캔 라인(20)이 순차적으로 선택될 때, 데이터 라인(30)의 신호에 따라 선택된 픽셀(pixel)이 순간적으로 발광하여 디스플레이 기능을 수행하게 된다.Referring to FIG. 9, a display driving signal is input to a general display device 100 through a scan line 20 and a data line 30. The display driving signal has a form of a square wave. When the scan line 20 is sequentially selected, the display device 10 emits light momentarily according to a signal of the data line 30 to perform a display function.

구동부(140)는 이러한 일반적인 디스플레이 구동 신호를 보내는 방식과는 달리 디스플레이 구동 신호 및 터치 구동 신호를 함께 보내야 하기 때문에, 디스플레이 구동 신호 또는 터치 구동 신호를 적절히 제어할 필요가 있다.Since the driving unit 140 sends a display driving signal and a touch driving signal together, unlike the general display driving signal sending method, it is necessary to appropriately control the display driving signal or the touch driving signal.

일 실시예에서, 구동부(140)는 터치 구동 신호가 디스플레이 구동 신호와 동일하도록 제어할 수 있다. 이 때, 터치 구동 신호는 디스플레이 구동 신호와 동일한 신호를 사용하게 되므로, 디스플레이 구동 신호에 영향을 미치지 않게 된다.In one embodiment, the driver 140 may control the touch driving signal to be the same as the display driving signal. At this time, since the touch driving signal uses the same signal as the display driving signal, the touch driving signal does not affect the display driving signal.

이 밖에도, 구동부(140)는 종래에 공지된 방식이나 추후 개발될 방식 등 다양한 방식을 이용하여 디스플레이 구동 신호 또는 터치 구동 신호를 제어할 수 있음은 당업자에게 자명한 사실이다.
It is obvious to those skilled in the art that the driving unit 140 can control a display driving signal or a touch driving signal by using various methods such as a known method or a method to be developed in the future.

다음은, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a method of controlling a display device having a touch input function according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 제1 및 제2 기판(111, 121)을 서로 이격되게 배치시키고, 그 다음 배치된 제1 및 제2 기판(111, 121) 상에 각각 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)을 형성시킨다. 이때, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)은 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성되거나, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 중 어느 하나는 특정 방향으로 패터닝되고 다른 하나는 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성되거나, 혹은 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)이 서로 직교하는 축 방향으로 각각 패터닝될 수 있다.First and second substrates 111 and 121 are disposed apart from each other and a first electrode 112 and a second electrode 122 are formed on first and second substrates 111 and 121, ). At this time, the first electrode 112 and the second electrode 122 may be formed in a plate shape having a predetermined area, or one of the first electrode 112 and the second electrode 122 may be patterned in a specific direction, One may be formed in a plate shape having a predetermined area or may be patterned in an axial direction in which the first electrode 112 and the second electrode 122 are orthogonal to each other.

그 다음, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 사이에 표시 소자를 포함하는 표시 소자층(130)이 구비된다.Next, a display element layer 130 including a display element is provided between the first electrode 112 and the second electrode 122.

그 다음, 구동부(140)에서 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 표시 소자층(130)이 디스플레이 기능을 수행하도록 하기 위한 디스플레이 구동 신호 및 터치 감지 기능을 수행하도록 하기 위한 터치 구동 신호를 인가할 수 있다.Next, a display driving signal for causing the display element layer 130 to perform a display function on the first substrate 111 and the second substrate 121 in the driver 140, A signal can be applied.

이때, 구동부(140)는 터치 구동 신호가 인가된 상태에서 사용자가 제1 기판(111) 및 제2 기판(121) 중 어느 하나를 터치하는 경우, 표시 소자층(130)의 캐패시턴스 값 변화를 기반으로 하여 사용자의 터치 여부 및 터치 위치 중 어느 하나 이상을 감지할 수 있다. At this time, if the user touches either the first substrate 111 or the second substrate 121 in a state in which the touch driving signal is applied, the driving unit 140 may change the capacitance value of the display element layer 130 It is possible to detect at least one of whether or not the user touches the touch point and the touch position.

또한, 이때 구동부(140)는 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 대한 디스플레이 구동 신호 인가 여부에 따라 표시 소자층(130)의 초기 캐패시턴스 값을 상이하게 설정하여 터치 구동 신호를 인가할 수 있다.At this time, the driving unit 140 sets the initial capacitance value of the display element layer 130 differently according to whether the display driving signal is applied to the first substrate 111 and the second substrate 121, can do.

뿐만 아니라, 이때 구동부(140)는 터치 구동 신호가 인가될 때, 디스플레이 장치의 구동에 영향을 미치지 않도록 디스플레이 구동 신호 또는 터치 구동 신호를 제어할 수 있다.
In addition, at this time, when the touch driving signal is applied, the driving unit 140 may control the display driving signal or the touch driving signal so as not to affect the driving of the display device.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 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 present invention as defined by the following claims It can be understood that

100 : 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치
111 : 제1 기판
112 : 제1 전극
121 : 제2 기판
122 : 제2 전극
130 : 표시 소자층
131 : 폴리머
132 : 액정
140 : 구동부
100: a display device having a touch input function
111: first substrate
112: first electrode
121: second substrate
122: second electrode
130: display element layer
131: polymer
132: liquid crystal
140:

Claims (15)

서로 이격되게 배치되는 제1 기판 및 제2 기판;
상기 제1 기판 및 제2 기판 상에 각각 형성되는 제1 전극 및 제2 전극;
상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비되는 것으로, 표시 소자를 포함하는 표시 소자층; 및
상기 제1 기판 및 제2 기판에 상기 표시 소자층이 디스플레이 기능을 수행하도록 하기 위한 디스플레이 구동 신호 및 상기 표시 소자층이 터치 감지 기능을 수행하도록 하기 위한 터치 구동 신호를 인가하는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
A first substrate and a second substrate arranged to be spaced apart from each other;
A first electrode and a second electrode formed on the first substrate and the second substrate, respectively;
A display element layer provided between the first electrode and the second electrode, the display element layer including a display element; And
And a driver for applying a display driving signal for causing the display element layer to perform a display function and a touch driving signal for allowing the display element layer to perform a touch sensing function on the first substrate and the second substrate Features,
A display device having a touch input function.
제1항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 터치 구동 신호가 인가된 상태에서 사용자가 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나를 터치하는 경우, 표시 소자층의 캐패시턴스 값 변화를 기반으로 하여 상기 사용자의 터치 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
The driving unit includes:
Wherein when the user touches any one of the first and second substrates in a state in which the touch driving signal is applied, whether or not the user touches the touch panel is detected based on a capacitance value change of the display device layer.
A display device having a touch input function.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 및 제2 전극은,
소정의 면적을 가지는 판상(plate) 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
The first electrode and the second electrode are electrically connected to each other,
Wherein the substrate is formed in a plate shape having a predetermined area.
A display device having a touch input function.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나는,
특정 방향으로 패터닝되고, 다른 하나는 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
Wherein one of the first electrode and the second electrode comprises a first electrode,
And the other one is formed in a plate shape having a predetermined area.
A display device having a touch input function.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 및 제2 전극은,
서로 직교하는 축 방향으로 각각 패터닝되는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
The first electrode and the second electrode are electrically connected to each other,
Are patterned in an axial direction orthogonal to each other.
A display device having a touch input function.
제1항에 있어서,
상기 표시 소자층은,
부유 입자(suspended particle)층, 액정(liquid crystal)층 및 폴리머 분산 액정(PDLC; polymer dispersed liquid crystal)층 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the display element layer
Characterized in that it comprises at least one of a suspended particle layer, a liquid crystal layer and a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer.
A display device having a touch input function.
제1항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 제1 기판 및 제2 기판에 대한 디스플레이 구동 신호 인가 여부에 따라 상기 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값을 상이하게 설정하여 터치 구동 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
The driving unit includes:
Wherein the initial capacitance value of the display element layer is set differently according to whether a display driving signal is applied to the first substrate and the second substrate to apply the touch driving signal.
A display device having a touch input function.
제1항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 터치 구동 신호가 인가될 때, 상기 디스플레이 장치의 구동에 영향을 미치지 않도록 상기 디스플레이 구동 신호 또는 상기 터치 구동 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
The driving unit includes:
Wherein the display driving signal or the touch driving signal is controlled so as not to affect the driving of the display device when the touch driving signal is applied.
A display device having a touch input function.
제1 기판 및 제2 기판을 서로 이격되게 배치시키는 단계;
상기 배치된 제1 기판 및 제2 기판 상에 각각 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계;
상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 표시 소자를 포함하는 표시 소자층을 구비하는 단계; 및
구동부에서 상기 제1 기판 및 제2 기판에 상기 표시 소자층이 디스플레이 기능을 수행하도록 하기 위한 디스플레이 구동 신호 및 상기 표시 소자층이 터치 감지 기능을 수행하도록 하기 위한 터치 구동 신호를 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법.
Disposing the first substrate and the second substrate apart from each other;
Forming a first electrode and a second electrode on the first substrate and the second substrate, respectively;
A display element layer including a display element between the first electrode and the second electrode; And
And applying a display driving signal for causing the display element layer to perform a display function and a touch driving signal for causing the display element layer to perform a touch sensing function on the first substrate and the second substrate in the driving unit Lt; RTI ID = 0.0 >
A method of controlling a display device having a touch input function.
제9항에 있어서,
상기 신호를 인가하는 단계는,
상기 터치 구동 신호가 인가된 상태에서 사용자가 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나를 터치하는 경우, 상기 구동부에서 표시 소자층의 캐패시턴스 값 변화를 기반으로 하여 상기 사용자의 터치 여부를 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein applying the signal comprises:
Sensing whether the user touches the touch panel based on a change in the capacitance value of the display element layer in the driving unit when the user touches either the first or second substrate in a state in which the touch driving signal is applied; ≪ / RTI >
A method of controlling a display device having a touch input function.
제9항에 있어서,
상기 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계는,
상기 제1 전극 및 제2 전극을 소정의 면적을 가지는 판상(plate) 형태로 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein forming the first electrode and the second electrode comprises:
And forming the first electrode and the second electrode in the form of a plate having a predetermined area.
A method of controlling a display device having a touch input function.
제9항에 있어서,
상기 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계는,
상기 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나를 특정 방향으로 패터닝시키고, 다른 하나를 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein forming the first electrode and the second electrode comprises:
Patterning one of the first electrode and the second electrode in a specific direction and forming the other in a plate shape having a predetermined area.
A method of controlling a display device having a touch input function.
제9항에 있어서,
상기 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계는,
상기 제1 전극 및 제2 전극을 서로 직교하는 축 방향으로 각각 패터닝시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein forming the first electrode and the second electrode comprises:
And patterning the first electrode and the second electrode in an axial direction orthogonal to each other.
A method of controlling a display device having a touch input function.
제9항에 있어서,
상기 신호를 인가하는 단계는,
상기 구동부에서 상기 제1 기판 및 제2 기판에 대한 디스플레이 구동 신호 인가 여부에 따라 상기 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값을 상이하게 설정하여 터치 구동 신호를 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein applying the signal comprises:
And applying a touch driving signal by setting an initial capacitance value of the display element layer differently depending on whether a display driving signal is applied to the first substrate and the second substrate by the driving unit.
A method of controlling a display device having a touch input function.
제9항에 있어서,
상기 신호를 인가하는 단계는,
상기 구동부에서 상기 터치 구동 신호가 인가될 때, 상기 디스플레이 장치의 구동에 영향을 미치지 않도록 상기 디스플레이 구동 신호 또는 상기 터치 구동 신호를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein applying the signal comprises:
And controlling the display driving signal or the touch driving signal so as not to affect the driving of the display device when the touch driving signal is applied to the driving unit.
A method of controlling a display device having a touch input function.
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