KR20210051358A - 터치 디스플레이 장치 및 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은 터치 디스플레이 장치 및 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 데이터 라인과 터치 라인 사이에 발생하는 크로스토크를 저감시켜서 터치 센싱의 성능을 향상시킬 수 있는 터치 디스플레이 장치 및 디스플레이 패널을 제공한다. 본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 라인과 데이터 라인이 중첩되는 영역에 실딩 패턴을 배치하는 동시에, 터치 라인 및 데이터 라인과 중첩되지 않는 영역에서 실딩 라인을 통해 실딩 신호를 인가함으로써, 터치 라인과 데이터 라인 사이에 직접적인 커패시턴스가 형성되지 않도록 한다.

Description

터치 디스플레이 장치 및 디스플레이 패널{TOUCH DISPLAY DEVICE AND DISPLAY PANEL}
본 발명의 실시예들은 터치 디스플레이 장치와 디스플레이 패널에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 유기 발광 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용되고 있다.
이러한 디스플레이 장치는 보다 다양한 기능을 제공하기 위하여, 디스플레이 패널에 대한 사용자의 터치를 인식하고, 인식된 터치를 기반으로 입력 처리를 수행하는 기능을 제공하고 있다.
[3] 이와 같이, 터치 인식이 가능한 터치 디스플레이 장치는 디스플레이 패널 상에 다수의 터치 전극을 배치하거나(온-셀 타입), 디스플레이 패널에 다수의 터치 전극을 내장함으로써(인-셀 타입) 디스플레이 패널에 대한 사용자의 터치를 센싱할 수 있다.
일 예로, 터치 디스플레이 장치는 터치 구동 회로가 터치 라인을 통해 터치 전극으로 터치 구동 신호를 인가하고, 디스플레이 패널에 대한 사용자의 터치에 의한 커패시턴스의 변화를 센싱한다. 터치 디스플레이 장치는 이러한 커패시턴스의 변화에 기초하여 디스플레이 패널에 대한 터치 유무와 터치 위치를 센싱할 수 있다.
한편, 이러한 터치 디스플레이 장치는 디스플레이 기능과 터치 센싱 기능을 함께 제공하므로, 디스플레이 패널에 디스플레이 구동을 위한 게이트 라인 및 데이터 전압을 인가하기 위한 데이터 라인 등이 배치되게 된다.
이 때, 디스플레이 구동을 위한 데이터 라인과 터치 라인 사이에 커패시턴스가 형성될 수 있으며, 이러한 커패시턴스로 인해 터치 센싱 신호에 크로스토크(crosstalk)가 유발되는 문제점이 존재한다.
본 발명의 실시예들의 목적은 데이터 라인과 터치 라인 사이에 발생하는 크로스토크를 저감시켜서 터치 센싱의 성능을 향상시킬 수 있는 터치 디스플레이 장치 및 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예들의 목적은 데이터 라인과 터치 라인 사이에 발생하는 크로스토크를 저감시킬 수 있는 구조를 가지는 터치 디스플레이 장치 및 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은 디스플레이 패널에 내장되고 서로 분리된 다수의 터치 전극과, 다수의 터치 전극에 연결되어 터치 구동 신호를 인가하기 위한 터치 라인과, 터치 라인과 중첩되도록 배치되는 데이터 라인과, 터치 라인과 데이터 라인 사이에서 데이터 라인과 중첩되도록 배치되며, 터치 라인 및 데이터 라인과 중첩되지 않는 영역에서 실딩 라인을 통해 실딩 신호가 인가되는 실딩 패턴을 포함하는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
일 측면에서, 실딩 라인은 터치 전극인 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
일 측면에서, 실딩 라인은 픽셀의 가장자리 영역에 형성된 백라이트 실딩 패턴인 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
일 측면에서, 실딩 라인은 실딩 신호를 인가하기 위한 별도의 도전성 라인인 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
일 측면에서, 실딩 라인은 픽셀의 가장자리 영역에 형성된 백라이트 실딩 패턴에 연결되어, 실딩 신호를 인가하기 위한 별도의 도전성 라인인 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
일 측면에서, 실딩 신호는 공통 전압인 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
일 측면에서, 실딩 신호는 공통 전압과 상이한 신호인 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
일 측면에서, 실딩 패턴은 컬러 필터의 상부에 위치하는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
일 측면에서, 터치 전극과 터치 라인 사이에 일정한 두께의 절연층이 형성된 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
일 측면에서, 절연층은 포토 아크릴을 포함하는 유기막 또는 질화 실리콘을 포함하는 무기막으로 이루어지는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
일 측면에서, 절연층의 두께가 터치 라인보다 높게 형성된 경우, 터치 전극이 픽셀 전극과 동일 평면에 배치되는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
일 측면에서, 절연층의 두께가 터치 라인의 높이보다 낮게 형성된 경우, 터치 전극이 터치 라인의 상부에서 단차를 가지는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은 서로 분리된 다수의 터치 전극과, 다수의 터치 전극에 연결되어 터치 구동 신호를 인가하기 위한 터치 라인과, 터치 라인과 중첩되도록 배치되는 데이터 라인과, 터치 라인과 데이터 라인 사이에서 데이터 라인과 중첩되도록 배치되며, 터치 라인 및 데이터 라인과 중첩되지 않는 영역에서 실딩 라인을 통해 실딩 신호가 인가되는 실딩 패턴을 포함하는 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 데이터 라인과 터치 라인 사이에 발생하는 크로스토크를 저감시켜서 터치 센싱의 성능을 향상시킬 수 있는 터치 디스플레이 장치 및 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 데이터 라인과 터치 라인 사이에 발생하는 크로스토크를 저감시킬 수 있는 구조를 가지는 터치 디스플레이 장치 및 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이 구동과 터치 센싱의 타이밍의 예시를 나타낸 것으로서, 시간적으로 분할된 기간에 디스플레이 구동과 터치 센싱이 수행되는 경우를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이 구동과 터치 센싱의 타이밍의 다른 예시를 나타낸 것으로서, 디스플레이 구동과 터치 센싱이 동시에 수행되는 경우를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 터치 라인(TL)과 중첩되는 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 커패시턴스를 감소시키는 구조의 개념을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 실딩 패턴이 배치되는 구조의 단면을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 실딩 패턴이 배치되는 구조의 단면을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 실딩 패턴에 실딩 신호를 인가하는 구조의 예시를 나타낸 것으로서, 실딩 패턴에 공통 전압을 인가하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 실딩 패턴에 실딩 신호를 인가하는 구조의 예시를 나타낸 것으로서, 실딩 패턴과 백라이트 실딩 패턴을 접촉시키고 실딩 신호를 인가하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 실딩 패턴에 실딩 신호를 인가하는 구조의 예시를 나타낸 것으로서, 별도의 실딩 라인을 통해 실딩 패턴에 실딩 신호를 인가하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 실딩 패턴에 실딩 신호를 인가하는 구조의 예시를 나타낸 것으로서, 별도의 실딩 라인을 통해 실딩 패턴과 백라이트 실딩 패턴을 연결하고 실딩 신호를 인가하는 경우를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 개략적인 구성을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 다수의 터치 전극(TE)과 다수의 터치 라인(TL)이 배치된 디스플레이 패널(110)과, 터치 전극(TE) 및 터치 라인(TL)을 구동하는 터치 구동 회로(120)를 포함할 수 있다.
다수의 터치 전극(TE)은 디스플레이 패널(110) 상에 배치되거나, 디스플레이 패널(110)에 내장되어 배치될 수 있다.
다수의 터치 전극(TE)은 서로 분리되어 배치되고 다수의 터치 라인(TL)과 각각 연결될 수 있다. 이러한 경우 터치 전극(TE)은 터치 구동 회로(120)로부터 출력되는 터치 구동 신호가 터치 라인(TL)을 통해 전달되고, 터치 센싱 신호를 터치 라인(TL)을 통해 전달할 수 있다.
또는, 다수의 터치 전극(TE)은 터치 구동 신호가 인가되는 터치 구동 전극과, 터치 센싱 신호를 전달하는 터치 센싱 전극으로 구분될 수 있다.
또한, 터치 디스플레이 장치(100)가 액정 디스플레이 장치인 경우, 다수의 터치 전극(TE)은 디스플레이 구동 기간에 디스플레이 구동을 위한 공통 전압(Vcom)이 인가되는 공통 전극일 수 있다.
즉, 다수의 터치 전극(TE)은 디스플레이 구동 기간에 공통 전압(Vcom)을 인가받고, 터치 구동 기간에 터치 구동 신호를 인가받을 수 있다.
다수의 터치 라인(TL)은 터치 전극(TE)과 중첩되도록 배치되고, 각각의 터치 라인(TL)은 터치 컨택홀(TCH)을 통해 어느 하나의 터치 전극(TE)과 연결될 수 있다.
또는, 다수의 터치 라인(TL)은 디스플레이 패널(110)의 외곽 영역을 따라 배치되며 터치 전극(TE)과 연결될 수도 있다.
또한, 다수의 터치 전극(TE)이 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극으로 구성되는 경우, 터치 구동 전극과 연결되는 터치 구동 라인과 터치 센싱 전극과 연결되는 터치 센싱 라인으로 구분될 수 있다.
터치 구동 회로(120)는 터치 구동 기간에 터치 라인(TL)을 통해 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호를 출력하고, 터치 센싱 신호를 수신하여 디스플레이 패널(110)에 대한 사용자의 터치 유무와 터치 위치를 센싱할 수 있다.
이러한 터치 구동 회로(120)는 디스플레이 패널(110)에 대한 사용자의 터치에 의하여 발생하는 커패시턴스의 변화에 기초하여 터치를 센싱할 수 있으며, 일 예로, 자기 정전 용량 센싱 방식(Self-capacitance sensing) 또는 상호 정전 용량 센싱 방식(Mutual-capacitance sensing)을 통해 터치를 센싱할 수 있다.
자기 정전 용량 센싱 방식의 경우, 터치 구동 회로(120)는 터치 구동 기간 동안 터치 라인(TL)을 통해 각각의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호를 출력하고 터치 센싱 신호를 수신하여 사용자의 터치를 센싱한다.
상호 정전 용량 센싱 방식의 경우, 터치 구동 회로(120)는 터치 구동 기간 동안 터치 구동 전극과 연결된 터치 구동 라인을 통해 터치 구동 신호를 출력하고, 터치 센싱 전극과 연결된 터치 센싱 라인을 통해 터치 센싱 신호를 수신하여 사용자의 터치를 센싱할 수 있다.
또한, 자기 정전 용량 센싱 방식과 상호 정전 용량 센싱 방식을 시간적으로 분할하여 사용함으로써, 두 가지 센싱 방식을 모두 이용하여 사용자의 터치를 센싱할 수도 있다.
이러한 터치 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 패널(110)에는 터치 센싱을 위한 구성뿐만 아니라, 디스플레이 구동을 위한 구성이 배치될 수도 있다.
일 예로, 디스플레이 구동 기간에 디스플레이 패널(110)에 배치된 각 서브픽셀의 타이밍을 제어하는 스캔 신호가 인가되는 다수의 게이트 라인(GL)이 배치될 수 있다. 또한, 각각의 서브픽셀로 데이터 전압을 공급하는 다수의 데이터 라인(DL)이 배치될 수 있다.
또한, 터치 디스플레이 장치(100)가 액정 디스플레이 장치인 경우, 디스플레이 구동 기간에 공통 전극과 전계를 형성하기 위한 픽셀 전극이 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이 구동과 터치 센싱의 타이밍의 예시를 나타낸 것으로서, 시간적으로 분할된 기간에 디스플레이 구동과 터치 센싱이 수행되는 경우를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 구동 기간 사이의 기간(예, 블랭크 기간)에 디스플레이 패널(110)에 포함된 터치 전극(TE)을 구동하여 터치 센싱을 수행할 수 있다.
일 예로, 터치 디스플레이 장치(100)는 하나의 영상 프레임마다 존재하는 수직 블랭크 기간에 터치 센싱을 수행할 수 있다. 또는, 하나의 영상 프레임 내에 존재하는 다수의 수평 블랭크 기간 중 일부 수평 블랭크 기간에 터치 센싱을 수행할 수 있다.
디스플레이 패널(110)에 포함된 공통 전극을 터치 전극(TE)으로 이용하는 경우, 디스플레이 구동 기간에 터치 전극(TE)으로 공통 전압(Vcom)이 인가되고 터치 센싱 기간에 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호(TDS)가 인가될 수 있다.
이러한 터치 구동 신호(TDS)는 시간에 따라 전압의 크기가 변화하는 펄스 형태의 신호일 수 있다.
이 때, 터치 센싱 기간에 디스플레이 구동이 이루어지지 않으므로, 디스플레이 구동을 위한 전극, 신호 라인 등에는 전압이 인가되지 않거나 정전압 상태일 수 있다. 따라서, 터치 구동 신호(TDS)가 인가된 터치 전극(TE)과 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 사이에 기생 커패시턴스가 형성될 수 있으며, 이러한 기생 커패시턴스로 인해 터치 센싱 신호(TSS)의 검출 성능이 저하될 수 있다.
이러한 터치 전극(TE)과 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 기생 커패시턴스를 방지하기 위하여, 터치 센싱 기간에 터치 전극(TE)으로 인가되는 터치 구동 신호(TDS)와 동일한 전압과 위상을 갖는 신호를 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 등으로 공급할 수 있다.
터치 센싱 기간에 데이터 라인(DL)으로 터치 구동 신호(TDS)와 동일한 전압과 위상을 갖는 데이터 전압(Vdata)을 공급할 수 있다. 그리고, 터치 센싱 기간에 게이트 라인(GL)은 게이트 로우 전압(VGL)이 인가되므로, 터치 구동 신호(TDS)와 동일한 전압과 위상을 갖도록 게이트 로우 전압(VGL)이 공급될 수 있다.
이와 같이, 터치 센싱 기간에 터치 구동 신호(TDS)와 동일한 전압과 위상을 갖는 신호를 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL) 등으로 공급함으로써, 터치 전극(TE)과 신호 라인 사이에 기생 커패시턴스가 형성되지 않도록 하여 터치 센싱 신호(TSS)의 검출 성능을 향상시킬 수 있다.
이러한 터치 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 구동과 터치 센싱을 동시에 수행할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이 구동과 터치 센싱의 타이밍의 다른 예시를 나타낸 것으로서, 디스플레이 구동과 터치 센싱이 동시에 수행되는 경우를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 구동 기간과 동시에 터치 센싱을 수행할 수 있다.
여기에서, 터치 센싱 기간은 디스플레이 구동 기간과 동일할 수도 있고 디스플레이 구동 기간 사이의 블랭크 기간일 수도 있다. 즉, 터치 센싱은 디스플레이 구동과 관계없이 독립적으로 수행될 수 있으며, 이에 따라 디스플레이 구동과 동시에 터치 센싱이 수행될 수도 있다.
터치 센싱이 디스플레이 구동과 동시에 수행되는 경우, 터치 전극(TE)으로는 터치 구동 신호(TDS)가 인가되고, 디스플레이 구동을 위해서 데이터 전압(Vdata)이 데이터 라인(DL)으로 공급되며, 게이트 라인(GL)으로 인가되는 스캔 신호의 출력에 이용되는 게이트 하이 전압(VGH), 게이트 로우 전압(VGL) 등이 공급될 수 있다.
이 때, 디스플레이 패널(110)에 포함된 공통 전극이 터치 전극(TE)으로 이용되는 경우, 터치 전극(TE)에 터치 구동 신호(TDS)가 인가되므로 공통 전극과 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 픽셀 전극 사이에 영상 데이터에 대응하는 전압 차가 형성되지 않을 수 있다.
즉, 터치 구동 신호(TDS)는 시간에 따라 전압이 변화하므로, 터치 구동 신호(TDS)가 인가된 공통 전극과 픽셀 전극 사이에 영상 데이터에 대응하는 전압 차가 형성되지 않아 서브픽셀이 영상 데이터에 해당하는 밝기를 나타내지 못할 수 있다.
따라서, 데이터 라인(DL)으로 터치 구동 신호(TDS)에 기초하여 변조된 데이터 전압(Vdata)을 공급해줌으로써, 터치 구동 신호(TDS)가 인가된 공통 전극과 픽셀 전극 사이에 영상 데이터에 대응하는 전압 차가 형성될 수 있도록 한다.
이러한 데이터 전압(Vdata)의 변조는, 일 예로, 데이터 구동 회로에서 데이터 전압(Vdata)을 생성하기 위해 이용되는 감마 전압을 변조하는 방식을 통해 수행될 수 있다. 또는, 디스플레이 패널(110)에 배치된 그라운드 전압을 변조시켜줌으로써 변조된 데이터 전압(Vdata)이 데이터 라인(DL)으로 공급되도록 할 수도 있다.
또한, 게이트 라인(GL)으로 공급되는 스캔 신호를 생성하기 위해 이용되는 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL)을 터치 구동 신호(TDS)에 기초하여 변조함으로써, 게이트 라인(GL)으로 변조된 스캔 신호가 인가되어 게이트 라인(GL)이 정상적으로 구동되도록 할 수 있다.
이와 같이, 데이터 라인(DL)으로 인가되는 데이터 전압(Vdata)과 게이트 라인(GL)으로 인가되는 스캔 신호를 생성하기 위해 이용되는 게이트 하이 전압(VGH), 게이트 로우 전압(VGL)을 터치 구동 신호(TDS)에 기초하여 변조해줌으로써, 디스플레이 구동과 터치 센싱을 동시에 수행하도록 할 수 있다.
이 때, 터치 센싱 기간에 터치 구동 신호(TDS)가 인가되는 터치 라인(TL)과 디스플레이 구동 기간에 데이터 전압(Vdata)이 데이터 라인(DL) 사이에 커패시턴스가 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 커패시턴스는 터치 센싱 신호에 크로스토크로 작용할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 디스플레이 패널(110)에서 터치 라인(TL)과 중첩되는 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 커패시턴스를 감소시킴으로써, 터치 센싱 신호에 크로스토크가 발생하지 않도록 하는 터치 디스플레이 장치(100) 및 그 구동 방법을 제공한다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 터치 라인(TL)과 중첩되는 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 커패시턴스를 감소시키는 구조의 개념을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110)에 터치 라인(TL)이 배치되고, 터치 라인(TL)과 중첩되는 데이터 라인(DL)이 배치될 수 있다.
이러한 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 커패시턴스(Ctd)는 터치 센싱 신호에 크로스토크로 작용할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL) 사이에 형성될 수 있는 커패시턴스(Ctd)를 감소시키기 위해서 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL) 사이에 실딩 패턴(Shielding Pattern; SP)을 배치한다.
이러한 실딩 패턴(SP)은 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL)이 중첩되는 영역에 중첩되도록 배치된다. 이러한 실딩 패턴(SP)은 데이터 라인(DL) 전체와 중첩되도록 배치될 수도 있고, 데이터 라인(DL)의 일부와 중첩되도록 배치될 수도 있다. 즉, 실딩 패턴(SP)은 데이터 라인(DL)을 완전히 오버랩하여 형성될 수도 있지만, 필요에 따라 중첩되는 영역의 넓이를 적절히 변경하여 형성될 수 있다.
그 결과, 실딩 패턴(SP)은 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL) 사이에 직접적으로 커패시턴스(Ctd)가 형성되는 것을 방지할 수 있다.
이 때, 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL) 사이에 배치되는 실딩 패턴(SP)은 실딩 라인을 통해 실딩 신호가 인가될 수 있다.
예를 들어, 실딩 패턴(SP)이 실딩 라인으로서 터치 전극(TE)에 연결되는 경우에, 디스플레이 구동 기간 동안 터치 전극(TE)에 인가되는 공통 전압(Vcom)이 실딩 패턴(SP)에도 함께 인가될 수 있다.
이러한 경우, 디스플레이 구동 기간에 실딩 패턴(SP)과 데이터 라인(DL) 사이에 커패시턴스 C1가 형성될 수 있으나 그 크기가 상대적으로 감소하게 되고, 실딩 패턴(SP)과 터치 전극(TE) 사이에 형성되는 커패시턴스 C2는 실딩 패턴(SP)과 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 커패시턴스 C1보다 상대적으로 큰 값을 가지게 된다.
따라서, 실딩 패턴(SP)과 터치 전극(TE)에 의해 형성된 커패시턴스 C2가 데이터 라인(DL)에 의해 형성된 커패시턴스 C1에 비하여 상대적으로 매우 크기 때문에, 데이터 라인(DL)에 의해 형성된 커패시턴스 C1이 터치 전극(TE)에 형성된 커패시턴스 C2에 영향을 거의 줄 수 없게 된다.
그 결과, 데이터 라인(DL)에 의해 형성된 커패시턴스 C1은 터치 라인(TL)에 직접적으로 영향을 줄 수 없을 뿐만 아니라, 터치 전극(TE)을 통해 간접적으로 영향을 줄 수도 없기 때문에 데이터 라인(DL)에 의해 형성되는 커패시턴스 C1이 터치 센싱 신호에 크로스토크로 작용하는 것을 방지할 수 있도록 한다.
실딩 패턴(SP)이 연결되는 실딩 라인은 터치 전극(TE) 이외에도, 픽셀의 가장자리 영역에 형성된 백라이트 실딩 패턴(backlight shielding pattern; BLSP), 디스플레이 패널(110)의 박막 트랜지스터(TFT)를 구성하는 게이트 전극, 또는 디스플레이 패널(110)의 임의 공간에 형성된 별도의 실딩 전극이 될 수도 있다.
이와 같이, 실딩 라인으로 통해 실딩 패턴(SP)에 인가되는 실딩 신호에 의해서, 실딩 패턴(SP)과 연결되는 실딩 라인 사이의 커패시턴스를 감소시키거나 데이터 라인(DL)을 통해 전달되는 데이터 전압의 변동에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 실딩 패턴이 배치되는 구조의 단면을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 기판(101) 상에 게이트 전극(GATE)과 백라이트 실딩 패턴(BLSP)이 형성된다.
백라이트 실딩 패턴(BLSP)은 데이터 라인(DL)을 통해 전달되는 데이터 전압(Vdata)에 의하여 시야각 제어용 픽셀에 대응되는 액정층의 구동이 왜곡되어 발생하는 디스플레이 품질 저하를 방지할 수 있으며, 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GATE)과 동일 층에 동일 물질로 형성될 수 있다.
게이트 절연층(102)은 게이트 전극(GATE) 및 백라이트 실딩 패턴(BLSP)을 덮도록 형성되며, 게이트 절연층(102)의 상부에 활성층(103), 소스/드레인 전극(SD) 및 데이터 라인(DL)이 배치된다.
소스/드레인 전극(SD) 및 데이터 라인(DL)의 상부에는 보호층(104)이 배치되고, 보호층(104)의 상부에 색상을 표시하기 위한 컬러 필터(CF1, CF2)가 배치된다. 컬러 필터(CF)는 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 3가지 색상, 또는 레드(R), 그린(G), 블루(B), 화이트(W)의 4가지 색상으로 배열될 수 있다. 이 때, 컬러 필터(CF)는 터치 디스플레이 장치(100)의 종류에 따라 보호층(104)의 상부에 위치할 수도 있고, 픽셀 전극의 상부에 위치할 수도 있을 것이다.
컬러 필터(CF1, CF2)가 보호층(104)의 상부에 배치되는 경우에, 컬러 필터(CF1, CF2)의 상부 영역 중에서 데이터 라인(DL)과 중첩되는 영역에 실딩 패턴(SP)이 배치될 수 있다. 이 때, 실딩 패턴(SP)은 데이터 라인(DL)의 일부 영역에 중첩되도록 배치될 수도 있지만, 데이터 라인(DL)의 전체 영역에 중첩되도록 배치되는 것이 바람직하다.
실딩 패턴(SP)과 컬러 필터(CF1, CF2)의 상부에는 평탄화층(PAC)이 배치된다.
평탄화층(PAC)의 상부에는 버퍼층(105)이 형성되고, 버퍼층(105)의 상부에 터치 라인(TL)이 배치된다.
보호층(104)과 평탄화층(PAC), 버퍼층(105)은 절연 물질로 이루어질 수 있다.
터치 라인(TL)의 상부에는 픽셀 전극(PE) 또는 터치 전극(TE)과의 절연을 위하여 절연층(PAS)이 형성될 수 있다. 절연층(PAS)은 포토 아크릴과 같은 유기막으로 형성될 수도 있고, 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기막으로 형성될 수도 있다.
절연층(PAS)의 상부에는 픽셀 전극(PE) 및 터치 전극(TE)이 형성되며, 픽셀 전극(PE)은 컨택홀(CH)을 통해 소스/드레인 전극(SD)과 연결될 수 있다.
픽셀 전극(PE)과 터치 전극(TE)은 서로 다른 층에 배치될 수도 있고, 동일한 층에 배치될 수도 있는데 여기에서는 동일한 층에 배치되는 경우를 도시하였다. 여기에서, 터치 전극(TE)은 디스플레이 구동 기간에 공통 전압(Vcom)이 인가되는 공통 전극일 수 있다.
이 때, 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL)이 중첩되는 영역에 배치된 실딩 패턴(SP)은 절연 물질로 이루어진 평탄화층(PAC)에 의하여 터치 라인(TL)과 절연되며, 절연층(PAS)에 의하여 터치 전극(TE)과 절연될 수 있다.
그 결과, 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL) 사이에 배치되는 실딩 패턴(SP)에 의하여, 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 커패시턴스(Ctd)을 방지할 수 있다.
이를 통해, 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL)이 중첩되는 구조에서 터치 센싱 신호의 크로스토크를 감소시키고, 터치 센싱의 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 터치 라인(TL)의 상부에 형성되는 절연층(PAS)은 그 두께를 다양하게 조절할 수 있다.
예를 들어, 터치 라인(TL)보다 높게 절연층(PAS)을 형성하는 경우에는 평탄하게 형성된 절연층(PAS)의 상부에서 픽셀 전극(PE)과 터치 전극(TE)을 동일 평면에 배치할 수 있을 것이다.
반면에, 터치 라인(TL)보다 낮게 절연층(PAS)을 형성하는 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이, 터치 라인(TL)의 상부에 형성되는 터치 전극(TE)이 터치 라인(TL)의 형상을 따라 돌출된 형태로 이루어질 수도 있다. 이러한 경우에는 픽셀 전극(PE)과 터치 전극(TE)이 동일한 평면에 배치되지 않고, 일정한 높이의 단차를 가지게 될 것이다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL)이 중첩되는 위치에 실딩 패턴(SP)을 형성함으로써, 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL) 사이에 직접적으로 형성되는 커패시턴스(Ctd)를 차단할 뿐만 아니라, 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL)을 중첩되게 배치함으로써, 픽셀 전극(PE)에서 발광되는 빛이 외부로 전파되는 면적이 증가되어 개구율을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 실딩 패턴(SP)에 전기적으로 연결되는 실딩 라인을 통해 실딩 신호를 인가함으로써, 실딩 패턴(SP)과 데이터 라인(DL) 사이에 형성될 수 있는 커패시턴스도 차단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 실딩 패턴에 실딩 신호를 인가하는 구조의 예시를 나타낸 것으로서, 실딩 패턴에 공통 전압을 인가하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 실딩 패턴(SP)은 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL)의 사이에서 데이터 라인(DL)에 중첩되게 배치되지만, 터치 라인(TL) 및 데이터 라인(DL)과 중첩되지 않는 영역에서 컨택홀(CH1)을 통해 터치 전극(TE)과 전기적으로 접촉될 수 있다.
왜냐하면, 터치 라인(TL) 또는 데이터 라인(DL)과 중첩되지 않는 영역에서 실딩 패턴(SP)이 터치 전극(TE)에 접촉되는 경우에는 터치 전극(TE) 또는 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 기생 커패시턴스가 터치 전극(TE)에 미치는 영향이 상대적으로 감소될 수 있기 때문이다.
이와 같이, 실딩 패턴(SP)이 터치 센싱 기간에 터치 구동 신호(TDS)가 인가되는 터치 전극(TE)과 전기적으로 접촉됨에 따라, 실딩 패턴(SP)은 터치 전극(TE)과 함께 상대적으로 큰 커패시턴스를 형성하게 된다. 따라서, 실딩 패턴(SP)과 데이터 라인(DL) 사이에 기생 커패시턴스가 형성되더라도, 이러한 기생 커패시턴스가 실딩 패턴(SP)과 터치 전극(TE) 사이에 형성된 상대적으로 큰 커패시턴스에 영향을 줄 수 없게 된다.
그 결과, 실딩 패턴(SP)과 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 기생 커패시턴스가 터치 전극(TE) 또는 터치 라인(TL)에 간접적으로 영향을 줄 수 없도록 함으로써, 터치 센싱 신호에 크로스토크가 발생하는 것을 감소시킬 수 있다.
특히, 실딩 패턴(SP)은 터치 전극(TE)과 전기적으로 접촉되기 때문에, 디스플레이 구동 기간에 터치 전극(TE)에 인가되는 공통 전압(Vcom)이 실딩 패턴(SP)에 함께 인가된다. 즉, 실딩 패턴(SP)이 터치 전극(TE)에 전기적으로 접촉되는 경우에는 공통 전압(Vcom)이 실딩 패턴(SP)에 인가되는 실딩 신호의 역할을 하게 된다.
그 결과, 실딩 패턴(SP)과 터치 전극(TE)에 의해 형성된 커패시턴스가 실딩 패턴(SP)과 데이터 라인(DL)에 의해 형성된 커패시턴스에 비해서 상대적으로 매우 큰 값을 가지게 되어, 데이터 라인(DL)에 의해 형성된 커패시턴스에 의해 터치 전극(TE)에 미치는 영향을 감소시킬 수 있다.
한편, 실딩 패턴(SP)은 터치 전극(TE) 이외에도, 픽셀의 가장자리 영역에 형성된 백라이트 실딩 패턴(BLSP), 디스플레이 패널(110)의 박막 트랜지스터(TFT)를 구성하는 게이트 전극, 또는 디스플레이 패널(110)의 임의 공간에 형성된 별도의 실딩 전극에 접촉될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 실딩 패턴에 실딩 신호를 인가하는 구조의 예시를 나타낸 것으로서, 실딩 패턴과 백라이트 실딩 패턴을 접촉시키고 실딩 신호를 인가하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 실딩 패턴(SP)은 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL)의 사이에서 데이터 라인(DL)에 중첩되게 배치되지만, 터치 라인(TL) 및 데이터 라인(DL)과 중첩되지 않는 영역에서 컨택홀(CH2 및 CH3)을 통해 백라이트 실딩 패턴(BLSP)과 전기적으로 접촉될 수 있다.
실딩 패턴(SP)이 터치 라인(TL) 및 데이터 라인(DL)과 중첩되지 않는 영역에서 백라이트 실딩 패턴(BLSP)과 전기적으로 접촉되는 것은 터치 전극(TE) 또는 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 기생 커패시턴스에 의한 영향을 감소시키기 위한 것이다.
실딩 패턴(SP)이 백라이트 실딩 패턴(BLSP)과 전기적으로 접촉되는 경우에는 백라이트 실딩 패턴(BLSP)을 통해 실딩 패턴(SP)에 별도의 실딩 신호를 인가할 수 있다.
이 때, 실딩 패턴(SP)에 인가되는 실딩 신호는 터치 센싱 기간에 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 구동 신호(TDS)와 동일한 전압 및 위상을 가지는 신호이거나, 디스플레이 구동 기간에 픽셀 전극(PE)에 인가되는 공통 전압(Vcom)과 동일한 전압 및 위상을 가지는 신호일 수도 있다. 또는, 터치 구동 신호(TDS) 및 공통 전압(Vcom)과 상이한 전압이나 위상을 가지는 신호일 수도 있다.
이와 같이, 실딩 패턴(SP)은 백라이트 실딩 패턴(BLSP)에 접촉되어 실딩 신호가 인가되기 때문에 상대적으로 큰 커패시턴스를 형성하게 되고, 그에 따라, 실딩 패턴(SP)과 데이터 라인(DL) 사이에 기생 커패시턴스가 형성되더라도, 이러한 기생 커패시턴스가 실딩 패턴(SP)과 백라이트 실딩 패턴(BLSP) 사이에 형성된 상대적으로 큰 커패시턴스에 영향을 줄 수 없게 된다.
그 결과, 실딩 패턴(SP)과 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 기생 커패시턴스가 터치 전극(TE) 또는 터치 라인(TL)에 간접적으로 영향을 줄 수 없도록 함으로써, 터치 센싱 신호에 크로스토크가 발생하는 것을 감소시킬 수 있다.
또한, 실딩 패턴(SP)과 백라이트 실딩 패턴(BLSP)을 전기적으로 접촉하는 경우에는 터치 전극(TE)을 통해 실딩 패턴(SP)에 공통 전압(Vcom)을 인가하는 경우와 비교해서, 실딩 신호의 인가에 따른 부하를 감소시킬 수 있을 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 실딩 패턴에 실딩 신호를 인가하는 구조의 예시를 나타낸 것으로서, 별도의 실딩 라인을 통해 실딩 패턴에 실딩 신호를 인가하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 실딩 패턴(SP)은 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL)의 사이에서 데이터 라인(DL)에 중첩되게 배치되지만, 터치 라인(TL) 및 데이터 라인(DL)과 중첩되지 않는 영역에서 컨택홀(CH4 및 CH5)을 통해 별도의 실딩 라인(SL)과 실딩 패턴(SP)을 연결하고 실딩 라인(SL)을 통해 실딩 신호를 실딩 패턴(SP)에 인가할 수 있다.
실딩 라인(SL)은 동일한 실딩 신호를 실딩 패턴(SP)에 인가하기 위한 도전 라인으로서, 터치 전극(TE)이 형성되지 않은 픽셀의 외곽 영역을 통해 실딩 패턴(SP)에 연결될 수 있다. 여기에서는 실딩 라인(SL)이 픽셀의 상부에서 터치 전극(TE)이 형성되지 않은 영역을 통해 실딩 패턴(SP)을 연결하는 경우를 예시로 나타내었다.
따라서, 실딩 라인(SL)은 실딩 패턴(SP)과 동일한 층에 동일한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GATE)과 동일한 층에 동일 물질로 형성될 수 있다.
터치 라인(TL) 및 데이터 라인(DL)과 중첩되지 않는 영역에서 실딩 라인(SL)을 통해 실딩 패턴(SP)에 실딩 신호를 인가하는 것은 터치 전극(TE) 또는 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 기생 커패시턴스에 의한 영향을 감소시키기 위한 것이다.
이 경우, 실딩 패턴(SP)은 실딩 라인(SL)을 통해 연결되므로 실딩 라인(SL)을 통해 실딩 패턴(SP)에 실딩 신호를 인가할 수 있게 된다.
이 때, 실딩 패턴(SP)에 인가되는 실딩 신호는 터치 센싱 기간에 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 구동 신호(TDS)와 동일한 전압 및 위상을 가지는 신호이거나, 디스플레이 구동 기간에 픽셀 전극(PE)에 인가되는 공통 전압(Vcom)과 동일한 전압 및 위상을 가지는 신호일 수도 있다. 또는, 터치 구동 신호(TDS) 및 공통 전압(Vcom)과 상이한 전압이나 위상을 가지는 신호일 수 있다.
이와 같이, 실딩 패턴(SP)은 실딩 라인(SL)을 통해 실딩 신호가 인가되기 때문에 실딩 패턴(SP)과 데이터 라인(DL) 사이에 기생 커패시턴스가 형성되더라도, 실딩 라인(SL)을 통해 실딩 패턴(SP)에 형성되는 상대적으로 큰 커패시턴스에 의해 영향을 감소시킬 수 있게 된다.
그 결과, 실딩 패턴(SP)과 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 기생 커패시턴스가 터치 전극(TE) 또는 터치 라인(TL)에 간접적으로 영향을 줄 수 없도록 함으로써, 터치 센싱 신호에 크로스토크가 발생하는 것을 감소시킬 수 있다.
이 경우에도, 실딩 라인(SL)을 통해 실딩 패턴(SP)에 실딩 신호를 인가하기 때문에, 터치 전극(TE)을 통해 실딩 패턴(SP)에 공통 전압(Vcom)을 인가하는 경우와 비교해서, 실딩 신호의 인가에 따른 부하를 감소시킬 수 있을 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 실딩 패턴에 실딩 신호를 인가하는 구조의 예시를 나타낸 것으로서, 별도의 실딩 라인을 통해 실딩 패턴과 백라이트 실딩 패턴을 연결하고 실딩 신호를 인가하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 실딩 패턴(SP)은 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL)의 사이에서 데이터 라인(DL)에 중첩되게 배치되지만, 터치 라인(TL) 및 데이터 라인(DL)과 중첩되지 않는 영역에서 컨택홀(CH6 및 CH7)을 통해 실딩 패턴(SP)과 백라이트 실딩 패턴(BLSP)을 별도의 실딩 라인(SL)으로 연결하고 실딩 라인(SL)을 통해 실딩 신호를 실딩 패턴(SP)에 인가할 수 있다.
이 때, 실딩 라인(SL)은 동일한 실딩 신호를 실딩 패턴(SP)에 인가하기 위한 도전 라인으로서, 터치 전극(TE)이 형성되지 않은 픽셀의 외곽 영역을 통해 실딩 패턴(SP)에 연결될 수 있다. 여기에서는 실딩 라인(SL)이 픽셀의 상부에서 터치 전극(TE)이 형성되지 않은 영역을 통해 실딩 패턴(SP)을 연결하되 백라이트 실딩 패턴(BLSP)에 함께 연결된 경우를 예시로 나타내었다.
따라서, 실딩 라인(SL)은 실딩 패턴(SP)과 동일한 층에 동일한 재질로 형성되면서, 백라이트 실딩 패턴(BLSP)와 동일한 층에 동일한 재질로 형성될 수 있다. 이 경우에는, 실딩 패턴(SP)과 실딩 라인(SL), 백라이트 실딩 패턴(BLSP)이 모두 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GATE)과 동일한 층에 동일 물질로 형성될 수 있을 것이다.
실딩 패턴(SP)이 터치 라인(TL) 및 데이터 라인(DL)과 중첩되지 않는 영역에서 백라이트 실딩 패턴(BLSP)과 전기적으로 접촉하고, 실딩 라인(SL)을 통해 실딩 신호를 인가하는 것은 터치 전극(TE) 또는 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 기생 커패시턴스에 의한 영향을 감소시키기 위한 것이다.
이 경우, 실딩 패턴(SP)은 실딩 라인(SL)을 통해 백라이트 실딩 패턴(SLSP)에 연결되므로 실딩 라인(SL)을 통해 실딩 패턴(SP)과 백라이트 실딩 패턴(BLSP)에 실딩 신호를 함께 인가할 수 있게 된다.
이 때, 실딩 패턴(SP)과 백라이트 실딩 패턴(BLSP)에 인가되는 실딩 신호는 터치 센싱 기간에 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 구동 신호(TDS)와 동일한 전압 및 위상을 가지는 신호이거나, 디스플레이 구동 기간에 픽셀 전극(PE)에 인가되는 공통 전압(Vcom)과 동일한 전압 및 위상을 가지는 신호일 수도 있다. 또는, 터치 구동 신호(TDS) 및 공통 전압(Vcom)과 상이한 전압이나 위상을 가지는 신호일 수 있다.
이에 따라, 실딩 패턴(SP)에는 실딩 라인(SL)을 통해 실딩 신호가 인가되기 때문에 실딩 패턴(SP)과 데이터 라인(DL) 사이에 기생 커패시턴스가 형성되더라도, 실딩 라인(SL)을 통해 실딩 패턴(SP)에 형성되는 상대적으로 큰 커패시턴스에 의해 영향을 감소시킬 수 있게 된다.
그 결과, 실딩 패턴(SP)과 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 기생 커패시턴스가 터치 전극(TE) 또는 터치 라인(TL)에 간접적으로 영향을 줄 수 없도록 함으로써, 터치 센싱 신호에 크로스토크가 발생하는 것을 감소시킬 수 있다.
이 경우, 실딩 패턴(SP)과 백라이트 실딩 패턴(BLSP)이 전기적으로 접촉되기 때문에 터치 전극(TE)을 통해 실딩 패턴(SP)에 공통 전압(Vcom)을 인가하는 경우와 비교해서, 실딩 신호의 인가에 따른 부하가 감소될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL)이 중첩되는 영역에 실딩 패턴(SP)을 배치하는 동시에, 터치 라인(TL) 및 데이터 라인(DL)과 중첩되지 않는 영역에서 실딩 라인(SL)을 통해 실딩 신호를 인가함으로써, 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL) 사이에 직접적인 커패시턴스가 형성되지 않도록 한다.
또한, 실딩 라인(SL)을 통해 실딩 패턴(SP)에 실딩 신호를 인가함으로써 실딩 패턴(SP)과 데이터 라인(DL) 사이에 형성되는 커패시턴스가 터치 라인(TL)을 통해 전달되는 터치 센싱 신호에 영향을 주지 않도록 한다.
따라서, 터치 라인(TL)과 데이터 라인(DL)을 중첩시키더라도 데이터 라인(DL)에 의한 커패시턴스가 터치 센싱 신호에 크로스토크로 작용하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 터치 센싱의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 개구율도 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 터치 디스플레이 장치 110: 디스플레이 패널
120: 터치 구동 회로 101: 기판
102: 게이트 절연층 103: 활성층
104: 보호층 105: 버퍼층

Claims (22)

  1. 디스플레이 패널에 내장되고 서로 분리된 다수의 터치 전극;
    상기 다수의 터치 전극에 연결되어 터치 구동 신호를 인가하기 위한 터치 라인;
    상기 터치 라인과 중첩되도록 배치되는 데이터 라인; 및
    상기 터치 라인과 상기 데이터 라인 사이에서 상기 데이터 라인과 중첩되도록 배치되며, 상기 터치 라인 및 상기 데이터 라인과 중첩되지 않는 영역에서 실딩 라인을 통해 실딩 신호가 인가되는 실딩 패턴
    을 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실딩 라인은 상기 터치 전극인 터치 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실딩 라인은 픽셀의 가장자리 영역에 형성된 백라이트 실딩 패턴인 터치 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실딩 라인은 상기 실딩 신호를 인가하기 위한 별도의 도전성 라인인 터치 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실딩 라인은 픽셀의 가장자리 영역에 형성된 백라이트 실딩 패턴에 연결되어, 상기 실딩 신호를 인가하기 위한 별도의 도전성 라인인 터치 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 실딩 신호는 공통 전압인 터치 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 실딩 신호는 공통 전압과 상이한 신호인 터치 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 실딩 패턴은 컬러 필터의 상부에 위치하는 터치 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 터치 전극과 상기 터치 라인 사이에 일정한 두께의 절연층이 형성된 터치 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 절연층은
    포토 아크릴을 포함하는 유기막 또는 질화 실리콘을 포함하는 무기막으로 이루어지는 터치 디스플레이 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 절연층의 두께가 상기 터치 라인보다 높게 형성된 경우, 상기 터치 전극이 픽셀 전극과 동일 평면에 배치되는 터치 디스플레이 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 절연층의 두께가 상기 터치 라인보다 낮게 형성된 경우, 상기 터치 전극이 상기 터치 라인의 상부에서 단차를 가지는 터치 디스플레이 장치.
  13. 서로 분리된 다수의 터치 전극;
    상기 다수의 터치 전극에 연결되어 터치 구동 신호를 인가하기 위한 터치 라인;
    상기 터치 라인과 중첩되도록 배치되는 데이터 라인; 및
    상기 터치 라인과 상기 데이터 라인 사이에서 상기 데이터 라인과 중첩되도록 배치되며, 상기 터치 라인 및 상기 데이터 라인과 중첩되지 않는 영역에서 실딩 라인을 통해 실딩 신호가 인가되는 실딩 패턴
    을 포함하는 디스플레이 패널.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 실딩 라인은 상기 터치 전극인 디스플레이 패널.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 실딩 라인은 픽셀의 가장자리 영역에 형성된 백라이트 실딩 패턴인 디스플레이 패널.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 실딩 라인은 상기 실딩 신호를 인가하기 위한 별도의 도전성 라인인 디스플레이 패널.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 실딩 라인은 픽셀의 가장자리 영역에 형성된 백라이트 실딩 패턴에 연결되어, 상기 실딩 신호를 인가하기 위한 별도의 도전성 라인인 디스플레이 패널.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 실딩 패턴은 컬러 필터의 상부에 위치하는 디스플레이 패널.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 터치 전극과 상기 터치 라인 사이에 일정한 두께의 절연층이 형성된 디스플레이 패널.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 절연층은
    포토 아크릴을 포함하는 유기막 또는 질화 실리콘을 포함하는 무기막으로 이루어지는 디스플레이 패널.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 절연층의 두께가 상기 터치 라인보다 높게 형성된 경우, 상기 터치 전극이 픽셀 전극과 동일 평면에 배치되는 디스플레이 패널.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 절연층의 두께가 상기 터치 라인보다 낮게 형성된 경우, 상기 터치 전극이 상기 터치 라인의 상부에서 단차를 가지는 디스플레이 패널.
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