KR20170102188A - Liquid crystal display device with a built-in touch screen - Google Patents

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Abstract

A liquid crystal display device with built-in touch screen according to another aspect of the present invention includes a lower substrate including a pixel array including lines for defining a plurality of pixels and electrodes for detecting touches; a ground pad formed outside an active area on the lower substrate; an upper substrate bonded to the lower substrate with a liquid crystal layer interposed therebetween; a polarizing film disposed on the upper substrate to polarize emitted light; a conductive adhesive layer made of a conductive adhesive material on the upper substrate and adhering the polarizing film to the upper substrate; a contact electrode electrically connected to the conductive adhesive layer on the upper substrate; and a conductive layer electrically connected to the contact electrode and the ground pad. It is possible to improve the touch detection performance of a user.

Description

터치 스크린이 내장된 액정 표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE WITH A BUILT-IN TOUCH SCREEN}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a liquid crystal display (LCD)

본 발명은 평판 표시장치에 관한 것으로, 특히 정전기 방지(ESD: Electrostatic Discharge) 및 터치 검출 성능을 향상시킬 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat panel display, and more particularly, to a liquid crystal display having a built-in touch screen capable of improving electrostatic discharge (ESD) and touch detection performance.

이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 증대되고 있다.As portable electronic devices such as mobile communication terminals and notebook computers are developed, there is an increasing demand for flat panel display devices applicable thereto.

평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display Device), 발광 다이오드 표시장치(Light Emitting Diode Display Device) 등이 연구되고 있다.As a flat panel display device, a liquid crystal display device, a plasma display panel, a field emission display device, a light emitting diode display device and the like have been studied have.

이러한 평판 표시장치 중에서 액정 표시장치는 양산 기술의 발전, 구동수단의 용이성, 저전력 소비, 고화질 및 대화면 구현의 장점으로 적용 분야가 확대되고 있다.Of these flat panel display devices, liquid crystal display devices are being applied to the fields of development of mass production technology, ease of driving means, low power consumption, high image quality and large screen realization.

일반적인 액정 표시장치는 액정층을 사이에 두고 하부기판과 상부기판이 대향되도록 합착된 표시 패널과, 상기 표시 패널에 구동 전압 및 신호를 인가하기 위한 구동 회로를 포함하여 구성된다. 액정 표시장치는 데이터 전압에 따라 복수의 화소(cell) 각각의 액정층을 투과하는 광의 투과율을 조절하여 영상 신호에 따른 화상을 표시하게 된다.A general liquid crystal display device includes a display panel in which a lower substrate and an upper substrate are opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and a driving circuit for applying a driving voltage and a signal to the display panel. The liquid crystal display displays an image according to a video signal by adjusting the transmittance of light passing through each liquid crystal layer of each of a plurality of pixels according to a data voltage.

최근에 들어, 평판 표시장치의 입력 장치로서 종래에 적용되었던 마우스나 키보드와 같은 입력 수단 또는 휴대용 전자 기기의 입력 장치로 적용되었던 키 패드 등의 입력 수단을 대체하여 사용자가 손가락이나 펜을 이용하여 스크린에 직접 정보를 입력할 수 있는 터치 스크린이 적용되고 있다.In recent years, as an input device of a flat panel display device, a conventional input device such as a mouse or a keyboard or an input device such as a keypad, which has been applied to an input device of a portable electronic device, A touch screen capable of inputting information directly is being applied.

이러한, 터치 스크린은 네비게이션(navigation), 산업용 단말기, 노트북 컴퓨터, 금융 자동화기기, 게임기 등과 같은 모니터; 휴대전화기, MP3, PDA, PMP, PSP, 휴대용 게임기, DMB 수신기, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 단말기; 및 냉장고, 전자 레인지, 세탁기 등과 같은 가전제품; 등에 적용되고 있으며, 누구나 쉽게 조작할 수 있는 장점으로 인해 적용이 확대되고 있다.Such a touch screen may include a monitor such as navigation, an industrial terminal, a notebook computer, a financial automation device, a game machine, or the like; A portable terminal such as a mobile phone, MP3, PDA, PMP, PSP, portable game machine, DMB receiver, tablet PC and the like; And household appliances such as refrigerators, microwave ovens, washing machines and the like; And the application is being expanded due to the advantage that anyone can easily operate it.

종래에는 액정 표시장치에 터치 스크린의 적용에 있어서, 별도로 마련된 터치 스크린(터치 패널)을 액정 패널 상부에 추가로 배치하였으나, 최근에는 슬림(Slim)화를 위해 액정 패널 내에 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치가 개발되고 있다.Conventionally, in the application of a touch screen to a liquid crystal display device, a separate touch screen (touch panel) is disposed above the liquid crystal panel. In recent years, however, a liquid crystal display Devices are being developed.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 A-A' 선을 따라 절개하여 나타내는 단면도이다.FIGS. 1 to 3 are views for schematically explaining a liquid crystal display device having a touch screen according to a related art. FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display with the touch screen shown in FIG. 2 taken along line A-A '.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치(10)는 데이터 전압에 따라 각 화소의 액정층을 투과하는 광의 투과율을 조절하여 영상 신호에 따른 화상을 표시한다. 또한, 사용자의 터치에 따른 정전용량(Ctc)의 변화를 이용하여 터치 위치(TS)를 검출한다.1 to 3, a liquid crystal display device 10 incorporating a touch screen according to the related art displays an image according to a video signal by adjusting a transmittance of light transmitted through a liquid crystal layer of each pixel according to a data voltage . Further, the touch position (TS) is detected by using the change of the capacitance Ctc in accordance with the touch of the user.

이를 위해, 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치(10)는 액정층(미도시)을 사이에 두고 합착된 하부기판(50) 및 상부기판(60)을 포함한다.To this end, a liquid crystal display device 10 incorporating a touch screen according to the related art includes a lower substrate 50 and an upper substrate 60 which are bonded together with a liquid crystal layer (not shown) therebetween.

상기 상부기판(60)은 복수의 화소 각각에 대응되도록 화소 영역을 정의하는 블랙 매트릭스(62); 블랙 매트릭스(62)에 의해 정의된 각 화소 영역에 형성된 적색, 녹색, 및 청색 컬러필터(64R, 64G, 64B); 및 컬러필터(64R, 64G, 64B)와 블랙 매트릭스(62)를 덮도록 형성되어 상부기판(60)을 평탄화 시키는 오버코트층(66)을 포함한다.The upper substrate 60 includes a black matrix 62 defining a pixel region corresponding to each of the plurality of pixels; Red, green, and blue color filters (64R, 64G, and 64B) formed in each pixel region defined by the black matrix 62; And an overcoat layer 66 formed to cover the color filters 64R, 64G and 64B and the black matrix 62 to planarize the upper substrate 60. [

상기 하부기판(50)은 액정층을 구동시킴과 아울러 사용자 손가락의 터치 또는 펜의 터치를 검출하기 위한 복수의 화소를 가지는 화소 어레이(40)를 포함하여 구성된다.The lower substrate 50 includes a pixel array 40 having a plurality of pixels for driving a liquid crystal layer and detecting a touch of a user's finger or a touch of a pen.

상기 복수의 화소 각각은 서로 교차하는 데이터 라인(미도시)과 게이트 라인(미도시)에 의해 정의되며, 각 화소에는 공통 전압이 인가되는 공통 전극(미도시) 및 데이터 전압을 화소에 공급하는 화소 전극(미도시)이 형성된다. 여기서, 상기 공통 전극 및 상기 화소 전극은 인듐 틴 옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전도성 물질로 형성된다.Each of the plurality of pixels is defined by a data line (not shown) and a gate line (not shown) intersecting with each other. A common electrode (not shown) to which a common voltage is applied to each pixel and a common electrode An electrode (not shown) is formed. Here, the common electrode and the pixel electrode are formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO).

상기 복수의 화소 각각은 게이트 라인을 통해 인가되는 게이트 신호에 따라 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)가 스위칭 되고, 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압에 따라 전계가 형성되어 액정층이 구동된다.In each of the plurality of pixels, a thin film transistor (TFT) is switched according to a gate signal applied through a gate line, and an electric field is formed according to a data voltage applied to the data line to drive the liquid crystal layer.

상기 복수의 화소 각각은 화상을 표시하는 표시 구간에서는 인가된 영상 신호에 따른 화상을 표시하고, 화상을 표시하지 않는 비 표시 구간에서는 상기 화소 어레이(40)에 형성된 공통 전극을 터치의 검출을 위한 센싱/드라이빙 전극으로 구동시켜 사용자 손가락의 터치 또는 펜의 터치를 검출한다.Each of the plurality of pixels displays an image in accordance with an applied video signal in a display period in which an image is displayed and a common electrode formed in the pixel array 40 in a non-display period in which no image is displayed, / Driving with the driving electrode to detect the touch of the user's finger or the touch of the pen.

여기서, 사용자의 손가락 터치에 따라 상기 상부기판(60)과 상기 공통 전극 사이에는 터치 정전용량(Ctc)이 형성된다. 이러한, 터치에 따른 터치 정전용량(Ctc)과 기준 정전용량을 비교하여 터치 위치(TS)를 검출하고, 검출된 터치 위치를 외부로 출력하게 된다.Here, a touch capacitance Ctc is formed between the upper substrate 60 and the common electrode in accordance with a user's finger touch. The touch capacitance (Ctc) according to the touch is compared with the reference capacitance to detect the touch position (TS), and the detected touch position is output to the outside.

상술한 구성을 포함하는 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치(10)의 상부기판(60) 상부에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 정전기 방지(ESD: Electrostatic Discharge)를 위해 배면전극(20)이 증착 된다. 여기서, 상기 배면전극(20) 상에는 패널에서 출사되는 광을 편광시키기 위한 편광필름(68)이 배치된다.As shown in FIGS. 2 and 3, on the upper substrate 60 of the liquid crystal display device 10 having the touch screen built in according to the related art, the liquid crystal display device 10 having the above-described configuration is provided with an electrostatic discharge (ESD) The back electrode 20 is deposited. Here, a polarizing film 68 for polarizing the light emitted from the panel is disposed on the back electrode 20.

정전기에 의해 유도되어 배면전극(20)에 형성된 전하는 하부기판(50)에 형성된 그라운드 패드(30)를 통해 그라운드(GND)로 빠져나가게 된다. 이를 위해, 상기 배면전극(20) 및 그라운드 패드(30)는 도전층(70)을 통해 전기적으로 접속된다.The electric charge generated in the back electrode 20 is guided to the ground GND through the ground pad 30 formed on the lower substrate 50. [ For this purpose, the back electrode 20 and the ground pad 30 are electrically connected through the conductive layer 70.

이러한, 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치(10)는 정전기 방지(ESD)를 위해 상부기판(60)이 컬러필터 상에 ITO와 같은 투명 전도성 물질로 배면전극(20)을 형성한다.The liquid crystal display 10 having the touch screen according to the related art forms the back electrode 20 with a transparent conductive material such as ITO on the color filter for the electrostatic discharge (ESD) .

그러나, 터치 스크린이 내재화된 패널(projected cap Type touch in-cell)이 적용되는 액정 표시장치는 ITO와 같이 투명 전도성 물질로 배면전극(20)을 형성하게 되는데, 배면전극(20)으로 인해 사용자의 터치 검출 성능 및 광 투과율이 저하되는 단점이 있다.However, a liquid crystal display device using a projected cap type touch in-cell has a backside electrode 20 formed of a transparent conductive material such as ITO. Due to the backside electrode 20, The touch detection performance and the light transmittance are deteriorated.

배면전극(20)의 저항이 낮은 경우, 낮은 저항의 배면전극(20)이 사용자 손가락의 영향을 쉴드(shield)시켜 터치 검출 성능이 크게 낮아지는 문제점이 발생된다. 한편, 배면전극(20)이 두꺼운 경우, 광 투과율이 낮아지는 문제점이 있다. 또한, 상부기판(60)의 전면에 배면전극(20)을 형성함으로 인해 제조효율이 저하되고, 제조비용이 증가되는 문제점이 있다.When the resistance of the back electrode 20 is low, the back electrode 20 of low resistance shields the influence of the user's finger, thereby causing a problem that the touch detection performance is greatly lowered. On the other hand, when the back electrode 20 is thick, there is a problem that the light transmittance is lowered. Further, since the back electrode 20 is formed on the entire surface of the upper substrate 60, the manufacturing efficiency is lowered and the manufacturing cost is increased.

배면전극(20)이 고저항을 가지도록 형성하고 패널에 광을 공급하는 광원의 개수를 증가시켜 터치 검출 성능 및 휘도 저하의 문제점을 개설시킬 수 있으나, 광원의 증가로 인해 제조비용이 증가되는 다른 문제점이 발생된다. 아울러, 증가된 광원에 비례하여 구동에 따른 소비전력이 증가되는 문제점도 발생된다.It is possible to increase the number of light sources that supply light to the panel by forming the back electrode 20 to have a high resistance and to open the problems of the touch detection performance and the luminance lowering. However, Problems arise. In addition, there is a problem that power consumption due to driving increases in proportion to an increased light source.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자의 터치 검출 성능을 향상시킬 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a touch screen capable of improving touch detection performance of a user.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광 투과율을 높여 휘도 특성을 향상시킬 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device with a built-in touch screen capable of improving light transmittance and luminance characteristics.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제조효율을 향상시킬 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device with a built-in touch screen capable of improving manufacturing efficiency.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 정전기 방지(ESD shielding) 성능을 향상시킬 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device with a built-in touch screen capable of improving ESD shielding performance.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제조비용과 구동에 따른 소비전력의 증가 없이 사용자의 터치 검출 성능 및 광 투과율을 향상시킬 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a touch screen capable of improving a touch detection performance and a light transmittance of a user without increasing manufacturing cost and power consumption depending on driving. .

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 복수의 화소를 정의하는 배선들 및 터치 검출을 위한 전극이 형성된 화소 어레이를 포함하는 하부기판; 상기 하부기판 상의 액티브 영역(active area) 외곽에 형성되는 그라운드 패드; 액정층을 사이에 두고 상기 하부기판과 합착되는 상부기판; 상기 상부기판 상에 배치되어 출사되는 광을 편광시키는 편광필름; 상기 상부기판 상에 전도성의 접착물질로 형성되어 상기 편광필름을 상기 상부기판에 접착시키는 전도성 접착층; 상기 상부기판 상에서 상기 전도성 접착층과 전기적으로 접속되도록 형성된 컨택 전극; 및 상기 컨택 전극 및 상기 그라운드 패드와 전기적으로 접속되는 도전층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including a touch screen, including: a lower substrate including a pixel array including wirings defining a plurality of pixels and electrodes for touch detection; A ground pad formed outside an active area on the lower substrate; An upper substrate bonded to the lower substrate with a liquid crystal layer interposed therebetween; A polarizing film disposed on the upper substrate for polarizing light emitted; A conductive adhesive layer formed of a conductive adhesive material on the upper substrate to adhere the polarizing film to the upper substrate; A contact electrode formed on the upper substrate to be electrically connected to the conductive adhesive layer; And a conductive layer electrically connected to the contact electrode and the ground pad.

실시 예에 따른 본 발명은 사용자의 터치 검출 성능을 향상시킬 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 제공할 수 있다.The embodiments of the present invention can provide a liquid crystal display with a built-in touch screen capable of improving the touch detection performance of a user.

실시 예에 따른 본 발명은 광 투과율을 높여 휘도 특성을 향상시킬 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a liquid crystal display device with a built-in touch screen capable of improving light transmittance and luminance characteristics.

실시 예에 따른 본 발명은 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 제조효율을 향상시킬 수 있다.The present invention can improve manufacturing efficiency of a liquid crystal display device having a touch screen.

실시 예에 따른 본 발명은 정전기 방지(ESD shielding) 성능을 향상시킬 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a liquid crystal display device with a built-in touch screen capable of improving ESD shielding performance.

실시 예에 따른 본 발명은 제조비용과 구동에 따른 소비전력의 증가 없이 사용자의 터치 검출 성능 및 광 투과율을 향상시킬 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a liquid crystal display device having a touch screen capable of improving the touch detection performance and light transmittance of a user without increasing manufacturing cost and power consumption depending on driving.

실시 예에 따른 본 발명은 정전기 방지를 위한 수단을 액정 패널에 내재화시켜 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 두께를 줄일 수 있다.The present invention can reduce the thickness of a liquid crystal display device having a touch screen by internalizing the means for preventing static electricity in the liquid crystal panel.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 나타내는 평면도.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 B-B' 선을 따라 절개하여 나타내는 단면도.
도 6은 도 4에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 C-C' 선을 따라 절개하여 나타내는 단면도.
도 7은 도 4에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 D-D' 선을 따라 절개하여 나타내는 단면도.1 to 3 are views for schematically explaining a liquid crystal display device having a touch screen according to a related art.
4 is a plan view of a liquid crystal display device having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display with a built-in touch screen according to an embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device having a touch screen incorporated therein according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 4 along the line CC '.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device with a built-in touch screen according to an embodiment of the present invention shown in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치와 이의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a liquid crystal display (LCD) device having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described with reference to the accompanying drawings.

도면을 참조한 설명에 앞서, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 액정 표시모듈과, 상기 액정 표시모듈을 구동시키기 위한 구동 회로부를 포함하여 구성된다.Prior to the description with reference to the drawings, a liquid crystal display device having a built-in touch screen according to an embodiment of the present invention includes a liquid crystal display module and a driving circuit unit for driving the liquid crystal display module.

상기 액정 표시모듈은 사용자의 터치 위치를 검출하는 터치 스크린이 내장된 액정 패널(IPS(In Plane Switching) 방식)과, 상기 액정 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛(Back Light Unit)을 포함한다.The liquid crystal display module includes a liquid crystal panel (IPS (In Plane Switching) method) having a touch screen for detecting a touch position of a user, and a back light unit for supplying light to the liquid crystal panel.

상기 구동 회로부는 외부로부터의 영상 신호를 프레임 단위로 정렬하여 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 생성함과 아울러, 데이터 드라이버 및 게이트 드라이버의 구동 제어신호(DCS, GCS)를 생성하는 타이밍 컨트롤러; 상기 액정 패널의 각 화소에 영상 신호에 따른 데이터 신호(전압)을 공급하는 데이터 드라이버; 상기 액정 패널의 각 화소에 스캔 신호를 공급하는 게이트 드라이버; 사용자의 터치에 따른 정전 용량의 변화를 검출하는 센싱 드라이버; 상기 백라이트 유닛의 광원을 구동시키는 백라이트 구동부; 상기 액정 패널의 공통 전극에 공통 전압(Vcom)을 공급하는 공통 전압 공급부; 및 구동 전원을 공급하는 전원 공급부;를 포함할 수 있다.The driving circuit unit generates digital image data (R, G, B) by arranging the video signals from the outside frame by frame, and generates a driving control signal (DCS, GCS) ; A data driver for supplying a data signal (voltage) according to a video signal to each pixel of the liquid crystal panel; A gate driver for supplying a scan signal to each pixel of the liquid crystal panel; A sensing driver for detecting a change in capacitance due to a user's touch; A backlight driver for driving a light source of the backlight unit; A common voltage supply unit for supplying a common voltage Vcom to the common electrode of the liquid crystal panel; And a power supply unit for supplying driving power.

여기서, 상기 구동 회로부는 일 예로서 액정 패널의 외부에 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 구동 회로부는 COG(Chip On Glass) 또는 COF(Chip On Flexible Printed Circuit, Chip On Film) 방식으로 액정 패널 상에 형성될 수도 있다.Here, the driving circuit unit may be formed outside the liquid crystal panel as an example. As another example, the driving circuit portion may be formed on a liquid crystal panel by a COG (Chip On Glass) or a COF (Chip On Flexible Printed Circuit) method.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 나타내는 도면이다.4 to 7 are views illustrating a liquid crystal display device having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치(100)는 액정층(liquid crystal layer)을 사이에 두고 실재(sealant, 미도시)에 의해 합착된 상부기판(160)과 하부기판(150)을 포함한다. 상기 상부기판(160)과 하부기판(150)은 실재에 의해 합착되어 화상이 표시되는 표시 영역이 외부와 차폐된다.4 to 7, a liquid crystal display 100 having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal layer interposed therebetween by a sealant (not shown) And includes an upper substrate 160 and a lower substrate 150. The upper substrate 160 and the lower substrate 150 are bonded together by a substance, and a display region where an image is displayed is shielded from the outside.

여기서, 상기 하부기판(150)은 복수의 화소(Clc, 액정셀) 및 사용자의 터치 검출을 위한 센싱/드라이빙 전극이 매트릭스 형태로 형성된 화소 어레이(140)를 포함한다.Here, the lower substrate 150 includes a pixel array 140 in which a plurality of pixels (Clc, liquid crystal cells) and sensing / driving electrodes for touch detection of a user are formed in a matrix form.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치(100)는 각 화소에 인가되는 데이터 전압에 따라 각 화소의 액정층을 투과하는 광의 투과율을 조절하여 영상 신호에 따른 화상을 표시한다. 또한, 상기 화소 어레이(140)를 통해 사용자의 터치에 따른 정전용량의 변화를 감지하여 사용자의 터치 위치를 검출한다.The liquid crystal display device 100 having a touch screen according to an embodiment of the present invention displays an image according to a video signal by adjusting a transmittance of light transmitted through a liquid crystal layer of each pixel according to a data voltage applied to each pixel. In addition, a change in capacitance due to a user's touch is sensed through the pixel array 140 to detect a touch position of the user.

상기 하부기판(150)은 액정층을 구동시킴과 아울러, 사용자의 터치에 따른 정전용량을 이용하여 터치를 검출하기 위한 복수의 화소를 가지는 화소 어레이(140)를 포함한다.The lower substrate 150 includes a pixel array 140 having a plurality of pixels for driving a liquid crystal layer and for detecting a touch using a capacitance according to a user's touch.

상기 하부기판(150)의 화소 어레이(140)는 화상을 표시함과 아울러, 사용자의 터치를 검출하기 위한 복수의 라인들(게이트 라인, 데이터 라인, 공통전압 라인(센싱/드라이빙 라인))을 포함한다. 또한, 상기 하부기판(150)은 상기 복수의 라인들에 구동 신호(전압)을 공급하는 복수의 메탈 배선을 포함한다.The pixel array 140 of the lower substrate 150 includes a plurality of lines (a gate line, a data line, a common voltage line (sensing / driving line)) for displaying an image and detecting a user's touch do. In addition, the lower substrate 150 includes a plurality of metal wirings for supplying driving signals (voltages) to the plurality of lines.

구체적으로, 하부기판(150)은 m개의 데이터 라인들과, n개의 게이트 라인들을 포함하고, 상기 데이터 라인들과 게이트 라인들의 교차에 의해 화상이 표시되는 복수의 화소(Clc)가 정의된다.Specifically, the lower substrate 150 includes m data lines and n gate lines, and a plurality of pixels (Clc) in which an image is displayed by intersection of the data lines and the gate lines are defined.

상기 복수의 화소 각각은 데이터 라인들과 게이트 라인들의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.Each of the plurality of pixels includes a thin film transistor (TFT) and a storage capacitor (Cst) formed at intersections of data lines and gate lines.

상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인을 통해 공급되는 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인들을 통해 공급되는 데이터 전압을 화소(Clc)로 공급한다.The thin film transistor TFT supplies a data voltage supplied through data lines to a pixel Clc in response to a scan signal supplied through a gate line.

상기 복수의 화소 각각은 게이트 라인을 통해 인가되는 스캔 신호(게이트 구동 신호)에 따라 박막 트랜지스터(TFT)가 스위칭 되어 턴온(turn on) 된다. 턴온된 화소 각각은 데이터 라인들을 통해 인가되는 데이터 전압과 공통 전압에 따라 전계를 형성하여 액정층이 구동하게 된다.Each of the plurality of pixels is turned on by switching a thin film transistor (TFT) according to a scan signal (gate driving signal) applied through a gate line. Each turned-on pixel forms an electric field according to a data voltage and a common voltage applied through the data lines, thereby driving the liquid crystal layer.

이를 위해, 상기 복수의 화소 각각에는 영상 신호에 따른 데이터 전압을 화소에 공급하는 화소 전극(Pixel ITO)과, 공통 전압(Vcom) 이 인가되는 공통 전극(Vcom ITO)이 형성된다. 여기서, 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극은 인듐 틴 옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다.To this end, a pixel electrode (Pixel ITO) for supplying a data voltage according to a video signal to a pixel and a common electrode (Vcom ITO) to which a common voltage Vcom is applied are formed in each of the plurality of pixels. Here, the pixel electrode and the common electrode may be formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO).

상기 복수의 화소 각각은 화상을 표시하지 않는 비 표시 구간에 사용자의 터치를 검출하기 위해 화소 어레이(140) 내에 센싱/드라이빙 전극을 포함한다. 여기서, 상기 센싱/드라이빙 전극은 화상을 표시하는 표시 구간에서 공통 전압(Vcom)을 공급하는 공통 전극의 역할을 수행할 수 있다.Each of the plurality of pixels includes a sensing / driving electrode in the pixel array 140 to detect a user's touch in a non-display period in which no image is displayed. Here, the sensing / driving electrode may serve as a common electrode for supplying a common voltage Vcom in a display period for displaying an image.

사용자의 터치에 따라 각 화소의 상부기판과 상기 센싱/드라이빙 전극 사이에는 터치 정전용량(Ctc)이 형성된다. 이러한, 터치에 따른 터치 정전용량(Ctc)과 기준 정전용량을 비교하여 터치 위치를 검출하고, 검출된 터치 위치를 외부로 출력하게 된다.A touch capacitance Ctc is formed between the upper substrate of each pixel and the sensing / driving electrode according to a user's touch. The touch capacitance according to the touch is compared with the reference capacitance to detect the touch position, and the detected touch position is output to the outside.

또한, 상기 하부기판(150)에는 표시 패널 상에서 정전기에 의해 형성된 전하를 그라운드(GND) 시키기 위한 그라운드 패드(130)가 형성된다. 여기서, 상기 그라운드 패드(130)는 상기 하부기판(150)이 액티브 영역(active area) 외곽에 형성되고, 도전층(170)에 의해 후술되는 컨택 전극(120)과 전기적으로 접속된다.The lower substrate 150 is formed with a ground pad 130 for grounding the charges formed by the static electricity on the display panel. The ground pad 130 is formed on the outside of the active area of the lower substrate 150 and is electrically connected to the contact electrode 120 described later by the conductive layer 170.

상기 상부기판(160)은 광을 투과시키는 투명 재질 일 예로서, 유리 기판으로 형성되며, 불투명 전도성 물질로 형성되어 복수의 화소를 정의하는 광 차단층(162, BM); 상기 광 차단층(162)에 의해 정의된 각 화소에 형성된 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 컬러필터(164); 상기 광 차단층(162)과 컬러필터(164)를 덮도록 형성되어 상부기판(160)을 평탄화 시키는 오버코트층(166)을 포함한다.The upper substrate 160 includes a light blocking layer 162 formed of a glass substrate and defining a plurality of pixels, the blocking layer 162 being formed of an opaque conductive material. A red, green, and blue color filter 164 formed on each pixel defined by the light blocking layer 162; And an overcoat layer 166 covering the light blocking layer 162 and the color filter 164 to planarize the upper substrate 160.

여기서, 상기 상부기판(160) 상에는 패널에서 출사되는 광을 편광시키기 위한 편광필름(168)이 배치되는데, 상기 편광필름(168)은 상부기판(160)의 전면에 형성된 전도성 접착층(180)에 의해 상부기판(160)에 접착된다. 여기서, 상기 전도성 접착층(180)은 후술되는 컨택 전극(120)과 전기적으로 접속된다.A polarizing film 168 for polarizing the light emitted from the panel is disposed on the upper substrate 160. The polarizing film 168 is disposed on the upper substrate 160 by a conductive adhesive layer 180 And is adhered to the upper substrate 160. Here, the conductive adhesive layer 180 is electrically connected to the contact electrode 120 to be described later.

상기 전도성 접착층(180)은 광학적으로는 액정 패널에서 출사되는 광을 투과시키기 위해 투명 재질이며, 전기적으로는 패널 상에서 정전기에 의해 형성된 전하를 하부기판(150)에 형성된 그라운드 패드(130)로 그라운드(GND) 시키기 위해 도전성을 가지는 전도성 재질로 형성된다. 여기서, 상기 전도성 접착층은 사용자의 터치 검출 성능을 향상시키기 위해 고 저항(일 예로서, 50MΩ/sqr ~ 5GΩ/sqr)을 가지도록 형성된다.The conductive adhesive layer 180 is a transparent material for optically transmitting light emitted from the liquid crystal panel, and electrically charges generated by static electricity on the panel are electrically connected to ground (ground) through the ground pad 130 formed on the lower substrate 150 GND). Here, the conductive adhesive layer is formed to have a high resistance (for example, 50 MΩ / sqr to 5 GΩ / sqr) in order to improve the touch detection performance of the user.

상기 컨택 전극(120)은 상기 편광필름(168)을 상부기판(160) 상에 접착시키기 위해 형성된 전도성 접착층(180)과 전기적으로 접속된다. 또한, 상기 컨택 전극(120)은 하부기판(150)에 형성된 그라운드 패드(130)와 전기적으로 접속된 도전층(170)과 전기적으로 접속된다.The contact electrode 120 is electrically connected to the conductive adhesive layer 180 formed to adhere the polarizing film 168 on the upper substrate 160. The contact electrode 120 is electrically connected to the conductive layer 170 electrically connected to the ground pad 130 formed on the lower substrate 150.

이를 위해, 상기 컨택 전극(120)은 화상이 표시되는 상기 상부기판(160)의 액티브 영역(active area) 외곽에서 일 측면의 소정 영역에 형성되며, 편광필름(168)을 상부기판(160) 상에 접착시키기 위해 형성된 상기 전도성 접착층(180)의 일 측면과 소정 영역이 중첩되도록 형성된다.The contact electrode 120 is formed on a predetermined area on one side of the active area of the upper substrate 160 on which the image is displayed and the polarizing film 168 is formed on the upper substrate 160 The conductive adhesive layer 180 is formed to overlap with a predetermined region on one side of the conductive adhesive layer 180.

이를 통해, 상기 전도성 접착층(180)과 컨택 전극(120)은 전기적으로 접속된다. 이때, 상기 컨택 전극(120)은 정전기에 의해 액정 패널 상에 형성된 전하가 그라운드로 쉽게 빠질 수 있도록 상기 전도성 접착층(180) 보다 낮은 저항 값을 가지도록 형성된다.Accordingly, the conductive adhesive layer 180 and the contact electrode 120 are electrically connected. At this time, the contact electrode 120 is formed to have a resistance value lower than that of the conductive adhesive layer 180 so that the charge formed on the liquid crystal panel by the static electricity can easily fall into the ground.

여기서, 상기 컨택 전극(120)은 인듐틴옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide), 인듐징크옥사이드(IZO: Indium Zinc Oxide), ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), 및 ATO(Antimony Tin Oxide) 중 어느 하나의 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다.The contact electrode 120 may be formed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), zinc oxide (ZnO) Tin Zinc Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide), and ATO (Antimony Tin Oxide).

도전층(170)은 전도성 물질인 Ag(argentums)을 포함하는 접착제(paste) 또는 도전 테이프(tape)로 형성되며, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상부기판(160)에 형성된 상기 컨택 전극(120) 및 하부기판(150)에 형성된 그라운드 패드(130)와 전기적으로 접속된다.6 and 7, the conductive layer 170 is formed of a paste or conductive tape containing Ag (argentums), which is a conductive material, And is electrically connected to the ground pad 130 formed on the electrode 120 and the lower substrate 150.

상술한 구성을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치(100)는 정전기에 의해 액정 패널에 형성된 전하가 전기적으로 접속된 전도성 접착층(180), 컨택 전극(120), 도전층(170), 그라운드 패드(130)를 통해 그라운드(GND)로 빠져나가게 된다. 여기서, 상기 전도성 접착층(180)과 상기 컨택 전극(120)은 상부기판(160)의 일 측면 상에서 소정 영역이 면 접촉하도록 형성되어 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 정전기 방지(ESD shielding) 성능을 향상시킬 수 있다.The liquid crystal display 100 including the touch screen according to the embodiment of the present invention includes the conductive adhesive layer 180 electrically connected to the liquid crystal panel by the static electricity, the contact electrode 120, The conductive layer 170 and the ground pad 130 to the ground GND. Here, the conductive adhesive layer 180 and the contact electrode 120 are formed so as to be in surface contact with a predetermined region on one side of the upper substrate 160, so that the ESD shielding performance of the liquid crystal display with the touch screen built- Can be improved.

상기 전도성 접착층(180)은 상술한 바와 같이, 50MΩ/sqr ~ 5GΩ/sqr 의 저항 값을 가지는 고 저항 물질로 형성되어 사용자 손가락의 영향을 쉴드(shield)시키는 현상을 방지하여 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 터치 검출 성능을 향상시킬 수 있다.As described above, the conductive adhesive layer 180 is formed of a high-resistance material having a resistance value of 50 M? / Sqr to 5 G? / Sqr to prevent the effect of shielding the influence of the user's finger, The touch detection performance of the display device can be improved.

상기 컨택 전극(120)은 상기 상부기판(160)의 일 측면 상에서 소정 영역에만 형성되므로, 제조공정 중 쉐도우 마스크(shadow mask)의 설계를 간소화 시킬 수 있고, 제조공정의 마진(margin)을 높일 수 있는 장점이 있다.Since the contact electrode 120 is formed only on a predetermined region on one side of the upper substrate 160, it is possible to simplify the design of the shadow mask during the manufacturing process and to increase the margin of the manufacturing process There is an advantage.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치(100)는 종래 기술에서 적용되었던 배면전극 없이도 정전기 방지(ESD)를 구현할 수 있으므로, 광 투과율을 높여 휘도 특성을 향상시킬 수 있다. 아울러, 휘도 특성의 향상으로 인해 광원의 추가 배치에 따른 제조비용을 절감시키고, 구동에 따른 소비전력의 증가를 방지할 수 있다.In addition, the liquid crystal display device 100 having a built-in touch screen according to the embodiment of the present invention can realize ESD without the back electrode, which has been applied in the related art, so that the light transmittance can be increased to improve the luminance characteristic . In addition, due to the improvement of the luminance characteristic, it is possible to reduce the manufacturing cost due to the additional arrangement of the light sources and to prevent the power consumption from increasing due to the driving.

본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

120: 컨택 전극 130: 그라운드 패드
140: 화소 어레이 150: 하부기판
160: 상부기판 162: 광 차단층
164: 컬러필터 166: 오버코트층
168: 편광필름 170: 도전층
180: 전도성 접착층120: contact electrode 130: ground pad
140: pixel array 150: lower substrate
160: upper substrate 162: light blocking layer
164: Color filter 166: Overcoat layer
168: polarizing film 170: conductive layer
180: Conductive adhesive layer

Claims (6)

복수의 화소를 정의하는 배선들 및 화상을 표시하지 않는 비 표시 구간에 사용자의 터치에 따른 정전용량을 이용하여 터치를 검출하기 위한 센싱/드라이빙 전극이 매트릭스 형태로 형성된 화소 어레이를 포함하는 하부기판;
상기 하부기판 상의 액티브 영역(active area) 외곽에 형성되는 그라운드 패드;
액정층을 사이에 두고 상기 하부기판과 합착되는 상부기판;
상기 상부기판 상에 배치되어 출사되는 광을 편광시키는 편광필름;
상기 상부기판 상에 전도성의 접착물질로 형성되어 상기 편광필름을 상기 상부기판에 접착시키는 전도성 접착층;
상기 상부기판 상에서 상기 전도성 접착층과 전기적으로 접속되도록 형성된 컨택 전극; 및
상기 컨택 전극 및 상기 그라운드 패드와 전기적으로 접속되는 도전층을 포함하며,
상기 컨택 전극은,
상기 상부기판의 액티브 영역 외곽에서 일 측면의 소정 영역에 형성되며, 상기 전도성 접착층의 일 측면과 소정 영역이 중첩되도록 형성되며, 상기 편광필름의 측면과 접촉하며, 상기 도전층보다 낮은 저항 값을 가지는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.A lower substrate including a pixel array in which sensing / driving electrodes for sensing a touch are formed in a matrix form using wirings defining a plurality of pixels and a non-display period in which no image is displayed using capacitances of the user's touch;
A ground pad formed outside an active area on the lower substrate;
An upper substrate bonded to the lower substrate with a liquid crystal layer interposed therebetween;
A polarizing film disposed on the upper substrate for polarizing light emitted;
A conductive adhesive layer formed of a conductive adhesive material on the upper substrate to adhere the polarizing film to the upper substrate;
A contact electrode formed on the upper substrate to be electrically connected to the conductive adhesive layer; And
And a conductive layer electrically connected to the contact electrode and the ground pad,
The contact electrode
A conductive film formed on a predetermined region of one side of the upper substrate outside the active region and formed to overlap with a predetermined region on one side of the conductive adhesive layer and being in contact with a side surface of the polarizing film, And a liquid crystal display device including the touch screen. 제 1 항에 있어서, 상기 전도성 접착층은
50MΩ/sqr ~ 5GΩ/sqr의 저항 값을 가지는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.The method according to claim 1, wherein the conductive adhesive layer
And a resistance value of 50 M? / Sqr to 5 G? / Sqr. 제 1 항에 있어서, 상기 전도성 접착층은
상기 컨택 전극보다 높은 저항 값을 가지는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.The method according to claim 1, wherein the conductive adhesive layer
And has a resistance value higher than that of the contact electrode. 제 1 항에 있어서, 상기 컨택 전극은
상기 전도성 접착층의 소정 영역과 전기적으로 접속되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.2. The device of claim 1, wherein the contact electrode
Wherein the conductive adhesive layer is formed to be electrically connected to a predetermined region of the conductive adhesive layer. 제 1 항에 있어서, 상기 컨택 전극은
인듐틴옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide), 인듐징크옥사이드(IZO: Indium Zinc Oxide), ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), 및 ATO(Antimony Tin Oxide) 중 어느 하나의 투명 전도성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.2. The device of claim 1, wherein the contact electrode
Indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, SnO2, SnO2: F, ITZO (Indium Tin Zinc Oxide) Wherein the transparent conductive material is one of a transparent conductive material selected from the group consisting of tin oxide (ITO), and antimony tin oxide (ATO). 제 1 항에 있어서,
상기 전도성 접착층, 컨택 전극, 도전층 및 그라운드 패드는 전기적으로 접속되어, 액정 패널 상에서 정전기에 의해 발생된 전하를 그라운드(GND) 시키는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the conductive adhesive layer, the contact electrode, the conductive layer, and the ground pad are electrically connected to cause electric charges generated by static electricity on the liquid crystal panel to be grounded (GND).
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