KR101993220B1 - 터치스크린 일체형 표시장치 - Google Patents

터치스크린 일체형 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101993220B1
KR101993220B1 KR1020120120591A KR20120120591A KR101993220B1 KR 101993220 B1 KR101993220 B1 KR 101993220B1 KR 1020120120591 A KR1020120120591 A KR 1020120120591A KR 20120120591 A KR20120120591 A KR 20120120591A KR 101993220 B1 KR101993220 B1 KR 101993220B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
driving
electrode
driving electrode
wiring
receiving
Prior art date
Application number
KR1020120120591A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140054739A (ko
Inventor
김태환
박용찬
황상수
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020120120591A priority Critical patent/KR101993220B1/ko
Priority to CN201310504019.5A priority patent/CN103793118B/zh
Priority to US14/060,814 priority patent/US9524064B2/en
Publication of KR20140054739A publication Critical patent/KR20140054739A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101993220B1 publication Critical patent/KR101993220B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04184Synchronisation with the driving of the display or the backlighting unit to avoid interferences generated internally
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 특히, 터치스크린을 형성하는 구동전극을 구동IC와 연결시키기 위한 구동전극배선이, 패널의 가장자리에 형성되는 네 개의 비표시영역들 중 어느 하나의 비표시영역에만 형성되어 있으며, 상기 구동전극을 구성하는 각각의 픽셀들에는, 상기 구동전극배선과 대응되나, 상기 구동IC와는 연결되어 있지 않은, 구동더미배선이 형성되어 있는, 터치스크린 일체형 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치는, 패널 내에서 데이터라인과 평행하게 블럭 형태로 형성되는 수신전극들; 상기 패널 내에 형성되는 게이트라인과 평행한 방향으로, 상기 수신전극들 사이에 일렬로 배치되는, 구동전극들로 형성되는 구동전극부; 상기 수신전극과 연결되어 있으며, 상기 패널의 제1비표시영역에 형성되어 있는 수신전극배선; 상기 구동전극들 각각에서 상기 제1비표시영역으로 상기 데이터라인과 평행하게 연장되어 있는 구동전극배선; 상기 제1비표시영역 방향에 배치되어 있으며, 상기 수신전극배선들과, 복수의 상기 구동전극부들에 연결된 상기 구동전극배선들로, 공통전압 또는 구동펄스를 인가하기 위한 구동IC; 및 상기 구동IC와 연결되어 있지 않으며, 상기 구동전극배선과 평행한 방향으로, 상기 구동전극에 의해 커버되는 픽셀들 각각에 형성되어 있는 구동더미배선을 포함한다.

Description

터치스크린 일체형 표시장치{DISPLAY DEVICE WITH INTEGRATED TOUCH SCREEN}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 특히, 터치 스크린이 내장되어 있는 터치스크린 일체형 표시장치에 관한 것이다.
이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치 중, 액정표시장치(Liquid Crystal DISPLAY DEVICE)는 양산 기술, 구동수단의 용이성, 고화질 및 대화면 구현의 장점으로 인해 적용 분야가 확대되고 있다.
최근 들어, 액정표시장치의 입력 장치로서 종래에 적용되었던 마우스나 키보드 등의 입력 장치를 대체하여, 사용자가 손가락이나 펜을 이용하여 직접 정보를 입력할 수 있는 터치스크린이 적용되고 있다.
특히, 스마트폰과 같이 휴대용 단말기의 경우에는, 액정표시장치에 터치스크린을 적용함에 있어서, 슬림(Slim)화를 위해 액정패널 내부에 터치스크린이 내장된 터치스크린 일체형 액정표시장치가 개발되고 있다.
도 1은 종래의 터치스크린 일체형 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도로서, 특히, 스마트폰과 같은 휴대용 단말기의 구성을 나타낸 예시도이다.
종래의 터치스크린 일체형 액정표시장치 중, 특히, 휴대용 단말기에 적용되는 터치스크린 일체형 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 터치스크린이 내장되어 있는 패널(10), 외부 시스템과 연결되어 있으며 패널 내부의 게이트라인과 데이터라인을 제어하기 위한 디스플레이 드라이버 IC(DDI: Display Driver IC)(20), 패널 내부의 터치스크린을 구동하기 위한 터치스크린 드라이버 IC(이하, 간단히 '터치IC'라 함)(30), DDI와 외부 시스템을 연결시키기 위한 DDI용 FPC(Flexable Printed Circuit)(40) 및 터치스크린과 터치IC를 연결시키기 위한 터치IC용 FPC(50)를 포함하고 있다.
상기한 바와 같은 종래의 터치스크린 일체형 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 표시영역(A)에, 터치스크린을 구성하는 구동전극(31)과 수신전극(32)이 형성되어 있고, 비표시영역(B)에는 구동전극 및 수신전극과 연결되어 있는 배선들이 형성되어 있기 때문에, 액정표시장치의 베젤(Bezel) 폭이 증가한다는 문제점을 가지고 있다.
또한, 터치IC(30)가 터치IC용 FPC(50)를 통해 패널의 터치스크린과 연결되어 있기 때문에, 제조 공정이 복잡하다는 문제점을 가지고 있다.
도 2는 종래의 터치스크린 일체형 액정표시장치의 패널에 형성되어 있는 터치스크린의 구조를 세부적으로 나타낸 예시도로서, 도 1의 패널(10)을 상세히 나타낸 것이다.
종래의 터치스크린 일체형 액정표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 구동펄스(터치구동전압)을 인가하는 구동전극(transmitter)(31)과 감지신호를 수신하는 수신전극(receiver)(32)이 모두 하부기판(TFT glass)에 형성되어 있다.
수신전극(Rx)(32)은 데이터라인(미도시)과 평행하게 형성되어 패널 전체를 가로지르도록 형성되어 있다. 구동전극(Tx)(31)은 게이트라인(미도시)과 평행하게 형성되어 있으나, 수신전극에 의해 분리되어 있다.
수신전극(32)을 통해 좌우로 분리되어 있는 구동전극(31)은, 수신전극(32)과 다른 층에 형성되어 있는 구동전극연결선을 통해 수신전극(32)을 가로질러 연결되어 있다. 즉, 수신전극(32) 양쪽에 형성되어 있는 구동전극(31)은 수신전극(32)과 다른 층에 형성되어 있는 구동전극연결선과 컨택홀을 통해 서로 연결되어 있다.
따라서, 상기 게이트라인과 나란하게 상기 패널(10)에 일열로 배열되어 있으며, 상기 구동전극연결선들에 의해 연결되어 있는, 상기 구동전극(31)들은 동일한 구동펄스를 입력받는다.
상기 각각의 구동전극(31)들은, 수 개 내지 수십 개의 픽셀들에 걸쳐 형성되어 있으며, 상기 수신전극(32) 역시, 수 개 내지 수백 개의 픽셀들에 걸쳐 형성되어 있다.
상기한 바와 같은 종래의 터치스크린 일체형 액정표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 터치스크린을 구성하는 구동전극(31) 또는 수신전극(32)과 터치IC(30)를 연결시키는 배선들이 패널(10) 외부의 비표시영역(B)에 형성되어 있기 때문에, 액정표시장치의 좌우 베젤(Bezel) 폭이 증가되고 있으며, 이에 따라, 보더리스 또는 네로우 베젤의 형성을 어렵게 한다.
즉, 종래의 터치스크린 일체형 액정표시장치는, 구동전극(31) 또는 수신전극(32)을 터치 IC(30)에 연결시키는 배선들이 패널(10)의 좌우 비표시 영역에 형성되어 있기 때문에, 패널의 베젤(Bezel) 폭이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치스크린을 형성하는 구동전극을 구동IC와 연결시키기 위한 구동전극배선이, 패널의 가장자리에 형성되는 네 개의 비표시영역들 중 어느 하나의 비표시영역에만 형성되어 있으며, 상기 구동전극을 구성하는 각각의 픽셀들에는, 상기 구동전극배선과 대응되나, 상기 구동IC와는 연결되어 있지 않은, 구동더미배선이 형성되어 있는, 터치스크린 일체형 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치는, 패널 내에서 데이터라인과 평행하게 블럭 형태로 형성되는 수신전극들; 상기 패널 내에 형성되는 게이트라인과 평행한 방향으로, 상기 수신전극들 사이에 일렬로 배치되는, 구동전극들로 형성되는 구동전극부; 상기 수신전극과 연결되어 있으며, 상기 패널의 제1비표시영역에 형성되어 있는 수신전극배선; 상기 구동전극들 각각에서 상기 제1비표시영역으로 상기 데이터라인과 평행하게 연장되어 있는 구동전극배선; 상기 제1비표시영역 방향에 배치되어 있으며, 상기 수신전극배선들과, 복수의 상기 구동전극부들에 연결된 상기 구동전극배선들로, 공통전압 또는 구동펄스를 인가하기 위한 구동IC; 및 상기 구동IC와 연결되어 있지 않으며, 상기 구동전극배선과 평행한 방향으로, 상기 구동전극에 의해 커버되는 픽셀들 각각에 형성되어 있는 구동더미배선을 포함한다.
본 발명은 터치스크린을 형성하는 구동전극을 구동IC와 연결시키기 위한 구동전극배선이, 패널의 가장자리에 형성되는 네 개의 비표시영역들 중 어느 하나의 비표시영역에만 형성되어 있으며, 상기 구동전극을 구성하는 각각의 픽셀들에는, 상기 구동전극배선과 대응되나, 상기 구동IC와는 연결되어 있지 않은, 구동더미배선이 형성되어 있기 때문에, 상기 패널의 빛투과 영역이 상기 패널 상에 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 패널을 통해 출력되는 화질이 개선될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 표시장치에는, 구동전극배선과 동일한 형태의 구동더미배선이 형성되기 때문에, 구동전극배선만 형성되어 있는 경우와 비교할 때, 화질이 개선될 수 있다.
도 1은 종래의 터치스크린 일체형 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 종래의 터치스크린 일체형 액정표시장치의 패널에 형성되어 있는 터치스크린의 구조를 세부적으로 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치의 패널 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치의 평면을 확대한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치에 형성된 구동전극배선, 수신전극배선, 구동더미배선 및 수신더미배선을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치의 세 개의 픽셀을 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치의 단면을 개략적으로 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치를 도 6의 I-I' 방향으로 절단시킨 단면을 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치에 적용되는 디스플레이 드라이버 IC의 구성을 상세히 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다. 한편, 본 발명은 액정표시장치에 적용될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 공통전극 및 공통전압을 이용하여 영상을 표시할 수 있는 다양한 표시장치에 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치의 패널 구성을 나타낸 예시도이다.
본 발명은 터치스크린이 내장된 뮤추얼(Mutual) 방식을 이용한 정전 용량 방식의 터치스크린 일체형 표시장치에 관한 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 패널(110) 내에서, 세로 방향으로 형성된 데이터라인(미도시)과 평행하게 블럭 형태로 형성되는 수신전극(130)들, 상기 패널(110) 내에서, 상기 데이터라인과 수직하게 형성되는 게이트라인(미도시)과 평행한 방향으로, 상기 수신전극(130)들 사이에 일렬로 배치되는, 복수의 구동전극(140a)들로 형성되는 구동전극부(TX Group)(140), 상기 수신전극(130)과 연결되어 있으며, 상기 패널(110)의 제1비표시영역(B)에 형성되어 있는 수신전극배선(150), 상기 구동전극(140a)들 각각에서 상기 제1비표시영역(B)으로 상기 데이터라인과 평행하게 연장되어 있는 구동전극배선(160), 상기 제1비표시영역(B) 방향에 배치되어 있으며, 상기 수신전극배선(150)들과, 복수의 상기 구동전극부(140)들에 연결된 상기 구동전극배선(160a)들로, 공통전압 또는 구동펄스를 인가하기 위한 구동IC(120, 170), 상기 구동IC(120, 170)와 연결되어 있지 않으며, 상기 구동전극배선(160)과 대응되도록, 상기 구동전극(140a)에 의해 커버되는 픽셀들 각각에 형성되어 있는 구동더미배선 및 상기 구동IC와 연결되어 있지 않으며, 상기 수신전극배선과 대응되도록, 상기 수신전극에 의해 커버되는 픽셀들 각각에 형성되어 있는 수신더미배선을 포함한다. 여기서, 상기 구동전극부(140)들 및 상기 수신전극(130)들은 터치스크린을 구성한다.
우선, 상기 터치스크린을 구성하는 상기 수신전극(Sensing전극)(130)은 데이터라인(미도시)을 따라, 예를 들어, 도 3에서, 수직(Column)방향으로, 하나의 블럭(Block)으로 형성된다. 하나의 상기 수신전극(130)은 상기 패널(110) 상에 메트릭스 형태로 형성되어 있는 수십 내지 수백 개의 픽셀들을 커버하고 있다.
다음, 상기 구동전극(Driving전극)(140a)은 수신전극(130)을 사이에 두고 바둑판 형태로 구성된다. 구동전극(140a)들 중 상기 게이트라인을 따라, 상기 패널(110)에 일렬로 배치되어 있는 구동전극(140a)들은 하나의 구동전극부(TX Group)(140)를 구성한다. 상기 하나의 구동전극부(140)에 포함되어 있는 구동전극(140a)들에는 동일한 구동펄스가 입력된다.
다음, 수신전극배선(150)은 상기 구동IC를 구성하는 디스플레이 드라이버 IC(120)가 배치되어 있는 제1비표시영역(B)에 형성되어, 상기 수신전극(130)을, 상기 디스플레이 드라이버 IC(120) 또는 상기 구동IC를 구성하는 터치IC(170)에 연결시킨다. 상기 수신전극배선(150)들은 상기한 바와 같이 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)또는 상기 터치IC(170)에 연결될 수 있으나, 이하에서는 설명의 편의상, 상기 수신전극배선(150)들이 상기 디스플레이 드라이버 IC(DDI)(120)에 연결되어 있는 표시장치가 본 발명의 일예로서 설명된다. 이 경우, 상기 구동전극(140a)들과 연결되어 있는 상기 구동전극배선(160)들 역시, 상기 디스플레이 드라이버 IC(12)에 연결되어 있다.
즉, 제1수신전극(Rx #1)(130) 내지 제n수신전극(Rx #n) 각각과 연결되어 있는 수신전극배선(150)들은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)와 연결되어 있다. 한편, 도 3에서는 수신전극배선(150)들이 수신전극(130)의 상단으로부터 연결되어 있는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 상기 수신전극배선(150)들은 상기 수신전극(130)의 말단, 즉, 상기 제1비표시영역(B)과 인접되어 있는 부분에서, 상기 수신전극(130)과 연결된 형태로 구성될 수도 있다.
다음, 상기 구동전극배선(160)은 상기 각 구동전극(140a)으로부터 데이터라인 또는 수신전극(130)과 평행한 방향으로 연장되어, 상기 제1비표시영역(B)까지 형성되며, 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)와 연결된다. 하나의 수평라인(ROW line)으로 배치되어, 하나의 구동전극부(140)를 형성하는 구동전극(140a)들은 전기적으로 연결이 되어야 한다.
본 발명은 상기 구동전극(140a)들을 전기적으로 연결하기 위해, 하나의 구동전극부(140)를 형성하는 구동전극(140a)들 각각과 연결되어 있는 구동전극배선(160)들을 도 3에 도시된 바와 같이, 데이터라인 또는 수신전극(130)과 평행하게 형성하고 있다. 상기한 바와 같이 형성된 상기 구동전극배선(160)들은 상기 제1비표시영역(B) 또는 디스플레이 드라이버 IC(120) 내부에서 연결된다.
부연하여 설명하면, 하나의 구동전극부(140)를 형성하는 구동전극(140a)들이 서로 연결되도록 하기 위해, 구동전극(140a)과 연결된 구동전극배선(160)은 데이터라인 또는 수신전극(130)과 평행한 방향으로 연장되어, 패널(110) 하단의 제1비표시영역(B)에 형성되어 있다. 상기 제1비표시영역(B)에 형성되어 있는 상기 구동전극배선(160)들은, 상기 제1비표시영역(B)에서 하나의 선에 연결되며, 상기 하나의 선이 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)로 입력될 수 있다. 또는, 상기 제1비표시영역(B)에 형성되어 있는 상기 구동전극배선(160)들은, 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)와 각각 연결된 후, 상기 디스플레이 드라이버 IC(120) 내부에서 하나의 선으로 연결될 수 있다.
상기한 바와 같이 하나의 구동전극부(140)를 형성하는 구동전극(140a)들에 동일한 신호가 인가되는 방법 및 이를 위한 구동전극배선(160)의 회로설계에 대하여는 도 9를 참조하여 설명된다.
다음, 상기 구동IC는 상기 수신전극배선(150)들과, 복수의 상기 구동전극부(140)들에 연결된 상기 구동전극배선(160)들로, 공통전압 또는 구동펄스를 인가하기 위한 것으로서, 상기 제1비표시영역(B)에 형성되어, 상기 구동전극(140)들과 상기 수신전극(130)들에 상기 공통전압 또는 상기 구동펄스를 인가하기 위한 디스플레이 드라이버 IC(120) 및 상기 구동펄스에 의해 상기 수신전극(130)으로부터 수신되는 감지신호를 이용하여, 상기 패널(110) 내에서의 터치여부를 감지하기 위한 터치IC(170)를 포함한다.
본 발명에 적용되는 상기 구동전극부(140) 및 상기 수신전극(130)은, 영상출력기간에는 공통전압을 인가받는 기능을 수행하고, 터치감지기간에는 구동펄스를 인가받아 감지신호를 출력하는 기능을 수행하는 것으로서, 상기한 바와 같은 공통전압, 상기 구동펄스 및 상기 감지신호의 입출력은 상기 디스플레이 드라이버 IC(120) 및 상기 터치IC(170)에 의해 제어된다.
상기 디스플레이 드라이버 IC(120) 및 상기 터치IC(170)의 구성 및 배치는 다양하게 변경될 수 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 상기 구동전극배선(160)들 및 상기 수신전극배선(150)이 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)를 통해 상기 터치IC(170)에 연결된 표시장치가 본 발명의 일예로서 설명된다. 이 경우의 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)의 구체적인 예는, 도 9를 참조하여 설명된다.
마지막으로, 상기 구동더미배선 및 상기 수신더미배선은, 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)와 연결되어 있지 않다는 점을 제외하고는, 상기 구동전극배선(160) 및 상기 수신전극배선(150)과 동일한 구조로 상기 패널(110)에 형성된다.
즉, 상기 구동전극배선은 상기 구동전극(140a)에 의해 커버되고 있는 픽셀들 중 상기 데이터라인에 나란하게 일렬로 형성되어 있는 픽셀들과 연결된 상태에서, 또 다른 구동전극배선(160)들을 통해 상기 제1비표시영역으로 연장되어 있다.
상기 구동전극(140a)이 상기 게이트라인에 평행한 방향으로 수 개 내지 수십 개의 픽셀들을 포함하고, 상기 데이터라인에 평행한 방향으로 수 개 내지 수십 개의 픽셀들을 포함한다고 가정할 때, 상기 구동전극배선(160)은 상기 구동전극(140a)에 의해 커버되는 전체 픽셀들의 일부와만 연결될 수 있다.
마찬가지로, 상기 수신전극(130)에 의해 커버되는 픽셀들 중, 상기 수신전극배선(150)이 형성되어 있는 픽셀들은, 상기 수신전극(130)에 의해 커버되는 전체 픽셀들의 극히 일부에 해당될 수 있다.
즉, 상기 구동전극배선(160)들 및 상기 수신전극배선(150)들은, 상기 패널(110)을 형성하는 픽셀들 중 일부의 픽셀들에만 형성되어 있을 수 있다.
한편, 상기 구동전극배선(160) 및 상기 수신전극배선(150)은, 데이터라인과 함께, 상기 표시영역(A) 중 블랙매트릭스에 의해 가려지는 영역에 형성된다. 그러나, 표시장치의 제조 과정에서, 상기 구동전극배선(160) 및 상기 수신전극배선(150)이 상기 블랙매트릭스와 정확히 정렬되지 않는 경우가 발생될 수 있으며, 이 경우, 상기 구동전극배선(160) 및 상기 수신전극배선(150)에 의해 빛의 투과가 차단되는 현상이 발생될 수 있다.
상기 구동전극배선(160)들 및 상기 수신전극배선(150)들이, 상기한 바와 같이, 상기 패널을 형성하는 픽셀들 중 일부의 픽셀들에만 형성되어 있다면, 상기한 바와 같이, 상기 구동전극배선(160) 및 상기 수신전극배선(150)들과 상기 블랙매트릭스가 정렬되지 않은 경우, 상기 구동전극배선(160) 및 상기 수신전극배선(150)들이 형성되어 있는 영역에서만 빛의 투과가 차단된다.
이 경우, 패널(110)의 빛 투과율이 고르지 않게 되는 불량이 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는, 상기 구동전극(140a)에 의해 커버되는 픽셀들 중, 상기 구동전극배선(160)이 통과하지 않는 픽셀들에는, 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)와 연결되어 있지 않은 구동더미배선이 형성되며, 상기 수신전극(130)에 의해 커버되는 픽셀들 중 상기 수신전극배선(150)이 통과하지 않는 픽셀들에는, 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)와 연결되어 있지 않은 수신더미배선이 형성된다.
상기 구동전극배선(160), 상기 수신전극배선(150), 상기 구동더미배선 및 상기 수신더미배선의 구조에 대해서는, 도 4 내지 도8을 참조하여 설명된다.
도 4는 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치의 평면을 확대한 예시도로서, 도 3의 C 부분을 확대한 것이다. 도 5는 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치에 형성된 구동전극배선, 수신전극배선, 구동더미배선 및 수신더미배선을 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치에는, 상기한 바와 같이, 각 구동전극(140a)과 연결되어 있는 구동전극배선(160)이 데이터라인과 평행하게 상기 제1비표시영역(B)까지 형성되어 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)와 연결되어 있고, 각 수신전극(130)과 연결되어 있는 수신전극배선(150)이 데이터라인과 평행하게 상기 제1비표시영역(B)까지 형성되어 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)와 연결되어 있고, 하나의 구동전극(140a)에 의해 커버되고 있는 모든 픽셀들에는 상기 구동전극배선(160)과 평행하게 구동더미배선(180)이 형성되어 있으며, 하나의 수신전극(130)에 의해 커버되고 있는 모든 픽셀들에는 상기 수신전극(160)과 평행하게 수신더미배선(190)이 형성되어 있다.
이하에서는, 설명의 편의상, 도 4의 좌측상단에 형성되어 있는 구동전극을 제1구동전극(140a1)이라 하고, 상기 제1구동전극(140a1)의 하단에 형성되어 있는 구동전극을 제2구동전극(140a2)이라 한다. 또한, 도 4 및 도 5의 각 픽셀에 형성되어 있는 점(●)은, 상기 구동전극배선(160), 상기 수신전극배선(150), 상기 구동더미배선(180) 및 상기 수신더미배선(190)이 상기 픽셀에 형성된 상기 구동전극(140a)과 전기적으로 연결되어 있다는 것을 말한다.
우선, 상기 제1구동전극(140a1)과 연결되는 구동전극배선(160a)은, 예를 들어, 상기 제1구동전극(140a1)에 의해 커버되는 픽셀들(이하, 간단히 '제1구동전극픽셀들'이라 함) 중 제일 좌측에 형성되어 있는 픽셀(P)들에 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1구동전극배선(160a)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1구동전극(140a1)의 제일 좌측에서 상기 데이터라인과 평행한 방향으로 형성되어 있는 모든 픽셀들(이하, 간단히 '제1열픽셀들'이라 함)과 연결될 수도 있으나, 제1열픽셀들 중 적어도 어느 하나와만 연결될 수도 있다.
상기 제1구동전극배선(160a)이, 상기 제1열픽셀들 중 일부와만 연결되어 있는 경우, 상기 제1열픽셀들 중 상기 제1구동전극배선(160a)과 연결되어 있지 않은 픽셀들은 상기 제3구동더미배선(180c)에 의해 연결될 수 있다. 이러한 상태는 도 4의 제일 오른쪽에 형성되어 있는 제3구동전극(140a3)에 도시되어 있다. 즉, 제3구동전극배선(160c)은 제3구동전극(140a3)의 제1열픽셀들 중 상단에 형성된 두 개의 픽셀들을 제외하고 나머지 픽셀들에 연결될 수 있으며, 이 경우, 상기 제1열픽셀들 중 상단에 형성된 상기 두 개의 픽셀들은 상기 제3구동전극배선(160c)과는 연결되지 않은채, 구동더미배선(180c)에 의해서만 연결될 수 있다.
상기 제1구동전극배선(160a)이, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1열픽셀들 모두에 걸쳐 형성되어 있는 경우, 상기 제1구동전극배선(160a)이 상기 제1열픽셀들에 형성된 상기 제1구동전극(140a1)에 모두 전기적으로 연결될 필요는 없다.
즉, 상기 제1구동전극배선(160a)이, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1열픽셀들 모두에 걸쳐 형성되어 있는 경우, 상기 제1열픽셀들 중 적어도 어느 하나의 픽셀들에 형성된 제1구동전극(140a)과만 전기적으로 연결될 수도 있다. 부연하여 설명하면, 상기 제1구동전극배선(160a)과 상기 픽셀에 형성된 상기 구동전극(140a)이 전기적으로 연결되어 있음을 나타내기 위해 사용되는 상기 점(●)은, 상기 제1열픽셀들 중 적어도 어느 하나에만 형성될 수도 있다.
상기 제1구동전극배선(160a)은 상기 제2구동전극(140a2)에 형성된 제1열픽셀들과는 전기적으로 연결되어 있지 않다. 즉, 상기 제1구동전극배선(160a)은 상기 제2구동전극(140a2)과는 절연되어 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1구동전극배선(160a)은 다른 구동전극(140a)들과도 전기적으로 연결되지 않은 상태에서 상기 제1비표시영역(B)까지 형성되어 있다.
한편, 상기 제1구동전극픽셀들 중 상기 제1구동전극배선(160a)이 통과하지 않는 픽셀들에는, 도 4 및 도 5에 에 도시된 바와 같이, 구동더미배선(180a, 180)들이, 상기 제1구동전극배선(160a)과 평행하게 형성되어 있다. 상기 제1구동전극픽셀들에 형성되어 있는 상기 구동더미배선(180a)들은 간단히 제1구동더미배선들이라 한다.
즉, 상기 제1구동더미배선(180a)들은 상기 제1구동전극픽셀들 중 상기 제1구동전극배선(160a)과 평행한 방향으로 형성되어 있는 픽셀들에 걸쳐 형성되어 있다.
따라서, 도 4에 도시된, 상기 제1구동전극(140a1)이, 가로 방향으로 60개의 픽셀(P)들을 커버하고, 세로 방향으로 40개의 픽셀들을 커버한다고 할 때, 상기 제1구동더미배선(180)들은 총 59개가 형성된다.
상기 제1구동더미배선(180a)이 통과하는 픽셀들에 형성된 제1구동전극 (140a)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1구동더미배선(180a)과 전기적으로 연결될 수도 있으나, 연결되지 않을 수도 있고, 적어도 어느 하나의 상기 제1구동더미배선(180a)과만 연결될 수도 있다. 또한, 상기 각각의 제1구동더미배선(180a)들은 상기 제1구동전극(140a1) 이외의 구동전극(140a)들 및 수신전극(130) 방향으로는 연장되어 있지 않다.
다음, 상기 제2구동전극배선(160b)은, 상기 제1구동전극배선(160a)과 동일한 패턴으로 형성된다. 이 경우, 상기 제2구동전극배선(160b)은 상기 제1구동전극배선(160a)과 겹치지 않도록, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2구동전극픽셀들 중 제2열픽셀들에 걸쳐 형성된다.
즉, 상기 제1구동전극배선(160a) 및 상기 제2구동전극배선(160b)은 서로 겹치지 않도록, 다양한 위치에 형성될 수 있다.
이 경우, 일반적으로, 상기 구동전극(140a)의 가로방향에 배치되는 픽셀들의 숫자가, 상기 구동전극부(140)의 숫자보다 많기 때문에, 상기 구동전극(140a)들 각각에 연결되는 구동전극배선(160)들이 겹치는 경우는 발생되지 않는다.
상기 제2구동전극(140a2)에 형성되는 제2구동더미배선(180b)들은 상기 제1구동더미배선(180a)과 동일한 방법으로 형성될 수 있다.
마지막으로, 상기 수신더미배선(190)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1구동더미배선(180a) 및 상기 제2구동더미배선(180b)과 같은 형태로, 상기 수신전극(130)에 의해 커버되는 수신전극픽셀들에 형성된다.
즉, 하나의 상기 수신전극(130)에 의해 커버되는 수신전극픽셀들에는 상기 수신전극(130)의 가로 방향으로 형성되어 있는 픽셀들의 수보다 1작은 숫자만큼의 수신더미배선(190)들이 형성된다. 나머지 하나의 픽셀열에는 상기 수신전극(130)과 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)를 연결시키기 위한 수신전극배선(150)이 형성된다.
상기 수신전극배선(150)은 상기 구동전극배선(160)과 마찬가지로, 상기 수신전극배선(150)이 통과하는 모든 픽셀들 중 적어도 어느 하나의 픽셀에 형성된 상기 수신전극(130)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 수신더미배선(190) 역시, 상기 수신더미배선(190)이 통과하는 모든 픽셀들 중 적어도 어느 하나의 픽셀에 형성된 상기 수신전극(130)과 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, 도 4 및 도 5에서는, 상기 구동더미배선(180)이 통과하는 모든 픽셀들이 상기 구동더미배선(180)에 연결되어 있는 것으로 도시되어 있고, 상기 수신더미배선(190)이 통과하는 모든 픽셀들이 상기 수신더미배선(190)에 연결되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 적어도 어느 하나의 픽셀만이 상기 구동더미배선(180) 또는 상기 수신더미배선(190)에 연결될 수 있다.
상기에서 설명되지 않은 다른 구동전극(140a)들 및 수신전극(130)들에 의해 커버되는 픽셀들에도, 상기한 바와 같은 구동전극배선(160), 수신전극배선(150), 구동더미배선(180) 및 수신더미배선(190)이 형성되어 있다.
도 6은 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치의 세 개의 픽셀을 나타낸 예시도로서, 도 4의 D 부분을 확대한 것이다. 도 7은 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치의 단면을 개략적으로 나타낸 예시도로서, 도 6에 도시된 세 개의 픽셀들에서, 소스전극과 화소전극의 연결상태, 구동전극배선과 구동전극의 연결상태 및 구동더미배선과 구동전극의 연결상태를 나타낸 것이다. 도 8은 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치를 도 6의 I-I' 방향으로 절단시킨 단면을 나타낸 예시도이다.
우선, 도 6 및 도 7을 참고하면, 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치는, 도 6에 도시된 바와 같이, 게이트 라인(108)과 게이트 라인(108)에 교차하여 배열되는 데이터 라인(107)에 의해 정의되는 영역에 복수의 화소 전극(105)이 형성된다. 게이트 라인(108)으로부터 연장된 게이트 전극(G), 데이터 라인(107)으로부터 연장된 소스 전극(S), 컨택홀(CH1)을 통해 화소 전극(105)과 연결된 드레인 전극(D) 및 이들 사이에 위치한 액티브층(AL)은 박막트랜지스터(TFT)를 구성한다. 또한, 공통전극으로 이용되는 상기 구동전극(140a)은 일정한 간격을 두고 길게 형성된 복수의 슬릿들(TO)을 포함한다.
이와 같이, 공통 전극에 각각 복수의 슬릿(TO)을 형성하면, 복수의 슬릿(TO)을 통해 화소전극(105)과 공통전극(구동전극)(140a) 사이에 프린지 필드(fringe field)가 형성되어 액정을 프린지 필드 스위칭 모드(fringe field switching mode)로 구동할 수 있게 된다. 본 발명은 정전 용량 방식의 터치스크린을 내장한 IPS 구조의 액정표시장치에 적용될 수 있으며, 상기 구동전극(140a)은 상기 액정표시장치의 공통전극으로도 이용된다. 그러나, 상기한 바와 같이, 본 발명은 다양한 형태 및 구조의 표시장치에 적용될 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 평면을 단면으로 나타내면, 도 7에 도시된 바와 같다. 도 7에서, 패널의 하부 기판은 하부 베이스 기판(101) 상에 게이트 전극(G), 액티브층(AL), 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 화소전극(105), 제2구동전극배선(160b), 제2구동전극(140a2), 제1구동전극배선(160a) 및 제2구동더미배선(180b)이 형성되어 있으며, 각각의 구성 요소들을 절연시키기 위해, 게이트 절연막(102), 버퍼 PAS(Buffer PAS)(103), PAC(104) 및 PAS(106) 등이 적층되어 있다. 또한, 공통전극으로 이용되는 제2구동전극(140a2)은 일정한 간격을 두고 길게 형성된 복수의 슬릿들(TO)을 포함한다.
여기서, 드레인 전극(D)은 버퍼 PAS(103) 및 PAC(104)에 형성된 컨택홀(CH1, CH2, CH3)을 통해 화소전극(105)과 연결되어 있다. 또한, 제2구동전극배선(160b)은 제2구동전극(140a2)과 컨택홀(CH4)을 통해 연결되어 있으며, 화소전극(105)과 동일층에 형성될 수 있다.
그러나, 도 6에 도시된 평면구조 및 도 7에 도시된 단면구조는 다양한 형태로 변경될 수 있다.
한편, 상기 제1구동전극(140a1)을 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)와 연결시키기 위한 제1구동전극배선(160a)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2구동전극픽셀들 중 제1열에 형성되어 있는 제1픽셀(X)의 데이터 라인(107)과 평행하게 형성되어 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2구동전극(140a2)과는 연결되어 있지 않다.
또한, 상기 제2구동전극(140a2)을 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)와 연결시키기 위한 제2구동전극배선(160b)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2구동전극픽셀들 중 제2열에 형성되어 있는 제2픽셀(Y)의 데이터 라인(107)과 평행하게 형성되어 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이, 컨택홀(CH4)을 통해 상기 제2구동전극(140a2)과 연결된다.
또한, 상기 제2구동전극(140a2)에 의해 커버되는 제3픽셀(Z)에 형성되는 제2구동더미배선(180b)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제구동전극픽셀들 중 제3열에 형성되어 있는 제3픽셀(Z)의 데이터라인과 평행하게 형성되어 있으며, 도 7도시된 바와 같이, 컨택홀(CH5)을 통해 상기 제2구동전극(140a2)과 연결된다. 상기 제2구동더미배선(180b)은, 상기 제2구동전극픽셀들 사이에서만 형성된다는 점을 제외하고는, 도 7에 도시된 바와 같이, 그 배치 형태 및 상기 제2구동전극(140a2)과의 연결 방법이 상기 제2구동전극배선(160b)과 동일하다.
다음, 도 8은 본 발명에 따른 터치 스크린 일체형 표시장치의 구동전극배선(160)과 구동전극(140)의 연결 관계를 설명하기 위한 것으로서, 표시장치를 도 6에 도시된 I-I' 방향으로 절단시킨 단면을 나타낸 예시도이다.
즉, 도 8은, 상기 데이터라인과 상기 제2구동전극배선(160b)이 절연층을 사이에 두고 중첩된 상태로 패널에 배치되어 있음을 설명하는 도면이다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 공통전극으로도 이용되는 제2구동전극(140a2)은 하부기판의 표면에 형성되어 있으며, 제2구동전극배선(160b)은 절연 물질인 Buffer PAS(103), PAC(104) 등을 사이에 두고, 데이터라인(107)과 평행하게 형성될 수 있다. 여기서, 제2구동전극배선(160b)은 상기 데이터라인(107) 또는 상기 제2구동전극(140a2)과 다른 종류의 금속으로 형성될 수 있다.
상기 제2구동전극(140a2)과 연결되어 있는 제2구동전극배선(160b)은 다른 구동전극의 하단을 지나갈 때에는, 도 8에 도시된 바와 같이, PAS(106) 등과 같은 절연 물질에 의해 다른 구동전극과 절연되어 있기 때문에, 다른 구동전극과는 어떠한 접촉도 발생되지 않는다.
상기 제2구동전극배선(160b)은, 도 7에 도시된 바와 같이, PAS(106)에 형성되어 있는 컨택홀(CH4)을 통해 상기 제2구동전극(140a2)과 연결될 수 있다.
상기 제1구동전극배선(160a) 및 상기 제2구동더미배선(180b)들을, 상기 I-I' 방향과 대응되는 방향으로 절단시키면, 도 8과 동일한 형태가 된다. 즉, 상기 제1구동전극배선(160a), 상기 제2구동전극배(160b) 및 상기 제2구동더미배선(180b) 모두 도 8에 도시된 바와 같이, 절연물질을 사이에 두고 상기 데이터라인과 중첩된 상태로 배치되며, 도 7에 도시된 바와 같은 형태로 제2구동전극(140a2)과 연결될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치에 적용되는 디스플레이 드라이버 IC의 구성을 상세히 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치의 패널을 형성하는 픽셀들에는, 상기에서 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명된 바와 같이, 구동전극(140a)을 디스플레이 드라이버 IC(120) 또는 터치IC(170)에 연결시키기 위한 구동전극배선(160) 및 수신전극배선(150)이 형성되어 있다. 또한, 상기 구동전극배선(160) 및 상기 수신전극배선(150)이 형성되어 있지 않은 픽셀들에는, 상기 구동더미배선(180) 및 상기 수신더미배선(190)이 형성되어 있다.
상기한 바와 같이 구성된 패널에, 영상출력기간에는 공통전압을 인가하고, 터치감지기간에는 구동펄스를 인가하는 방법은, 상기 디스플레이 드라이버 IC(120) 및 상기 터치IC(170)의 배치 형태, 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)의 내부 구조 및 상기 터치IC(170)의 내부 구조 등에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 이하에서, 도 9를 참조하여 설명되는 디스플레이 드라이버 IC는, 상기한 바와 같은 기능을 실행하기 위한 하나의 예이다.
즉, 본 발명에 따른 터치스크린 일체형 표시장치는 상기한 바와 같이, 수신전극(130), 구동전극부(140), 디스플레이 드라이버 IC(DDI: Display Driver IC)(120), 수신전극배선(150), 구동전극배선(160), 구동더미배선(180), 수신더미배선(190) 및 터치IC(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
이중, 수신전극(130), 구동전극부(140), 수신전극배선(150), 구동전극배선(160), 구동더미배선(180) 및 수신더미배선(190)은, 도 3 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명되었으므로, 이하에서는 터치IC(170)와 디스플레이 드라이버 IC(120)에 대하여만 설명하기로 한다.
우선, 상기 터치IC(170)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 구동전극부(140)로 구동전압을 인가시키기 위한 구동부(173) 및 수신전극(130)으로부터 수신되는 감지신호를 수신하기 위한 수신부(173)를 포함하고 있다.
상기 터치IC(170)는 연성인쇄회로기판(FPC : Flexable Printed Circuit)(171)을 통해 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)와 연결될 수도 있으며, 또는, 상기 디스플레이 드라이버 IC(120) 내부에 형성되어 있을 수도 있다.
즉, 본 발명에 적용되는 상기 터치IC(170)는 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)를 통해 상기 패널에 형성되어 있는 구동전극부(140) 및 수신전극(130)과 연결될 수 있다.
다음으로, 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)는 상기한 바와 같이 상기 패널에 형성된 상기 데이터라인 및 상기 게이트라인을 구동하고, 상기 구동전극과 상기 수신전극을 구동하는 한편, 상기 구동전극으로도 이용되는 공통전극을 구동시키기 위한 것으로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 공통전압생성부(121), 터치동기신호생성부(122) 및 스위칭부(123)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 외에도 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)는 게이트라인으로 스캔신호를 인가하기 위한 게이트 구동부, 데이터라인으로 영상데이터신호를 인가하기 위한 데이터구동부 및 상기 구성요소들을 제어하기 위한 제어부를 더 포함할 수 있으며, 이들 구성요소들에 대한 상세한 설명은 생략된다.
상기 공통전압생성부(121)는 상기 구동전극부(140) 또는 상기 수신전극(130)으로도 동작되고 있는 공통전극에 인가될 공통전압을 생성하는 기능을 수행한다. 즉, 본 발명은 상기 공통전극이 상기 구동전극부(140)와 상기 수신전극(130)의 기능을 수행하고 있는 것으로서, 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)는 영상출력기간과 터치감지기간을 구분하여, 상기 영상출력시간에는 상기 공통전압생성부(121)에서 생성된 공통전압을 상기 공통전극(구동전극 및 수신전극)으로 인가시며, 상기 터치감지기간에는 상기 터치IC(170)에서 전송되어온 터치구동전압(구동펄스)을 상기 구동전극부(140)를 구성하는 각각의 구동전극(140a)들로 인가시킨다.
상기 터치동기신호생성부(122)는 상기 영상출력기간과 상기 터치감지기간에 따라 상기 구동전극 및 상기 수신전극을 상기 공통전압생성부(121)와 연결시키거나 또는 상기 터치IC(170)와 연결시키기 위한 제어신호를 생성하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 터치동기신호생성부(122)는, 상기 영상출력기간에는 제1제어신호를 이용하여 상기 스위칭부(123)를 스위칭시켜, 상기 공통전극(구동전극 및 수신전극)이 상기 공통전압생성부(121)와 연결되도록 한다. 이 경우, 공통전압이 공통전극으로 인가된다. 상기 터치동기신호생성부(122)는, 상기 터치감지시간에는 제2제어신호를 이용하여 상기 스위칭부(123)를 스위칭시켜, 상기 공통전극(구동전극 및 수신전극)이 상기 터치IC(170)와 연결되도록 한다. 상기 터치동기신호생성부(122)는 상기 디스플레이 드라이버 IC(120)의 제어부가 될 수도 있으며, 상기 디스플레이 드라이버 IC의 제어부의 제어에 따라, 상기한 바와 같은 제어신호들을 생성하여 출력할 수도 있다. 또한, 상기 터치동기신호생성부(122)는 제어신호들을 이용하여 상기 스위칭부(123)를 스위칭시킬 뿐만 아니라, 제어신호들을 상기 터치IC(170)로 전송하여, 상기 터치IC의 동작을 제어할 수도 있다.
상기 스위칭부(123)는 상기 공통전극으로도 기능 하는 상기 구동전극부(140) 및 상기 수신전극(130)을, 상기한 바와 같이, 상기 공통전압생성부(121) 또는 상기 터치IC(170)에 연결시키는 기능을 수행한다. 이를 위해 상기 스위칭부(123)는 복수의 스위치(124)들로 구성되어 있다. 즉, 상기 스위칭부(123)는, 영상출력기간에는 상기 구동전극부(140)들을 구성하는 상기 구동전극(140a)들 및 상기 수신전극(130)들을, 상기 공통전압 생성부(121)와 연결시키며, 터치감지기간에는 상기 구동전극부(140)들을 구성하는 상기 구동전극(140a)들 및 상기 수신전극(130)들을, 상기 터치IC(170)에 연결시켜, 상기 터치IC(170)가 터치여부를 감지하도록 한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 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. 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.
110 : 패널 120 : 디스플레이 드라이버 IC
130 : 수신전극 140 : 구동전극부
140a : 구동전극 150 : 수신전극배선
160 : 구동전극배선 170 : 터치IC
180 : 구동더미배선 190 : 수신더미배선

Claims (10)

  1. 패널 내에서 데이터라인과 평행하게 블럭 형태로 형성되는 수신전극들;
    상기 패널 내에 형성되는 게이트라인과 평행한 방향으로, 상기 수신전극들 사이에 일렬로 배치되는, 구동전극들로 형성되는 구동전극부;
    상기 수신전극과 연결되어 있으며, 상기 패널의 제1비표시영역에 형성되어 있는 수신전극배선;
    상기 구동전극들 각각에서 상기 제1비표시영역으로 상기 데이터라인과 평행하게 연장되어 있는 구동전극배선;
    상기 수신전극배선 및 상기 구동전극배선으로, 공통전압 또는 구동펄스를 인가하기 위한 구동IC; 및
    상기 구동전극배선과 연결되어 있지 않으며, 상기 구동전극배선과 평행한 방향으로, 상기 구동전극에 의해 커버되는 픽셀들 각각에 형성되어 있는 구동더미배선들을 포함하며,
    상기 구동더미배선들 각각은 상기 구동전극에 의해 커버되는 상기 픽셀들 중 적어도 하나의 픽셀에서 상기 구동전극과 연결되는 터치스크린 일체형 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패널 내에서 인접한 구동전극부들 간은 전기적으로 절연되어 있는 것을 특징으로 하는 터치스크린 일체형 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동더미배선들은,
    상기 구동더미배선들이 형성되어 있는 픽셀로 데이터전압을 인가시키기 위한 상기 데이터라인과 절연된 상태에서 상기 데이터라인과 중첩되게 형성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 일체형 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동더미배선들 중 상기 데이터라인과 평행한 방향으로 일직선상에 형성되어 있는 구동더미배선들은 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 터치스크린 일체형 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동더미배선들은,
    상기 구동더미배선들이 통과하는 픽셀들 중 적어도 어느 하나의 픽셀을 통해 상기 구동전극과 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 터치스크린 일체형 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신전극배선과 연결되어 있지 않으며, 상기 수신전극배선과 평행한 방향으로, 상기 수신전극에 의해 커버되는 픽셀들 각각에 형성되어 있는 수신더미배선들을 더 포함하는 터치스크린 일체형 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 수신더미배선들은,
    상기 수신더미배선들이 형성되어 있는 픽셀로 데이터전압을 인가시키기 위한 상기 데이터라인과 절연된 상태에서 상기 데이터라인과 중첩되게 형성되고,
    상기 수신더미배선들 중 상기 데이터라인과 평행한 방향으로 일직선상에 형성되어 있는 수신더미배선들은 서로 연결되어 있으며,
    상기 수신더미배선들은, 상기 수신더미배선들이 통과하는 픽셀들 중 적어도 어느 하나의 픽셀을 통해 상기 수신전극과 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 터치스크린 일체형 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동IC는,
    상기 제1비표시영역에 형성되어, 상기 구동전극들과 수신전극들에 상기 공통전압 또는 상기 구동펄스를 인가하기 위한 디스플레이 드라이버 IC; 및
    상기 구동펄스에 의해 상기 수신전극으로부터 수신되는 감지신호를 이용하여, 상기 패널 내에서의 터치여부를 감지하기 위한 터치IC를 포함하는 터치스크린 일체형 표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동전극부를 구성하는 상기 구동전극들에 연결되어 있는 상기 구동전극배선들은, 상기 제1비표시영역에서 서로 연결되거나, 또는, 상기 구동IC내부에서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 일체형 표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동전극배선은, 상기 구동전극배선이 연결되어 있는 상기 구동전극을 제외한 다른 구동전극들과는 전기적으로 절연되어 있는 것을 특징으로 하는 터치스크린 일체형 표시장치.
KR1020120120591A 2012-10-29 2012-10-29 터치스크린 일체형 표시장치 KR101993220B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120120591A KR101993220B1 (ko) 2012-10-29 2012-10-29 터치스크린 일체형 표시장치
CN201310504019.5A CN103793118B (zh) 2012-10-29 2013-10-23 具有集成触摸屏的显示装置
US14/060,814 US9524064B2 (en) 2012-10-29 2013-10-23 Display device with integrated touch screen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120120591A KR101993220B1 (ko) 2012-10-29 2012-10-29 터치스크린 일체형 표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140054739A KR20140054739A (ko) 2014-05-09
KR101993220B1 true KR101993220B1 (ko) 2019-06-26

Family

ID=50546624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120120591A KR101993220B1 (ko) 2012-10-29 2012-10-29 터치스크린 일체형 표시장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9524064B2 (ko)
KR (1) KR101993220B1 (ko)
CN (1) CN103793118B (ko)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106461994A (zh) * 2014-04-28 2017-02-22 夏普株式会社 带传感器的显示装置
US9024913B1 (en) * 2014-04-28 2015-05-05 Lg Display Co., Ltd. Touch sensing device and driving method thereof
CN104049800B (zh) * 2014-05-30 2017-02-15 京东方科技集团股份有限公司 一种内嵌式触摸屏及显示装置
KR102294702B1 (ko) * 2014-06-03 2021-08-26 동우 화인켐 주식회사 터치 패널
KR101633177B1 (ko) * 2014-06-03 2016-06-24 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서 일체형 표시장치
KR101671578B1 (ko) * 2014-08-11 2016-11-02 엘지디스플레이 주식회사 터치센서 일체형 표시장치
KR101655410B1 (ko) * 2014-08-26 2016-09-07 엘지디스플레이 주식회사 인셀 터치 방식 액정표시장치
KR102295877B1 (ko) 2014-12-03 2021-08-31 엘지디스플레이 주식회사 액정표시패널 및 이를 이용한 액정표시장치
CN104461154B (zh) * 2014-12-23 2017-08-29 京东方科技集团股份有限公司 触控显示基板、触控显示面板和触控显示装置
CN104503650B (zh) * 2015-01-15 2017-10-10 京东方科技集团股份有限公司 一种内嵌式触摸屏及显示装置
CN104536637A (zh) * 2015-01-29 2015-04-22 京东方科技集团股份有限公司 内嵌式触摸屏及显示装置
CN110083262B (zh) 2015-01-30 2022-07-26 乐金显示有限公司 触摸显示设备
CN104571768B (zh) * 2015-01-30 2018-03-20 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板、内嵌式触摸屏和显示装置
KR102299421B1 (ko) * 2015-01-30 2021-09-08 엘지디스플레이 주식회사 터치패널 표시 장치, 능동형 스타일러스 펜 및 그 제어방법
US9910530B2 (en) * 2015-02-27 2018-03-06 Panasonic Liquid Crystal Display Co., Ltd. Display panel with touch detection function
US10048788B2 (en) * 2015-03-09 2018-08-14 Apple Inc. Touch screen display uniformity
US10055040B2 (en) * 2015-04-01 2018-08-21 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Array substrate, touch display panel and touch display device
CN104699357B (zh) * 2015-04-01 2018-01-09 上海天马微电子有限公司 一种电子设备、触摸显示面板以及触控显示基板
CN104699351B (zh) * 2015-04-01 2018-03-09 上海天马微电子有限公司 阵列基板、触控显示面板和触控显示装置
US10558309B2 (en) * 2015-04-01 2020-02-11 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Array substrate, touch display panel and touch display device
CN104698708B (zh) * 2015-04-01 2017-11-10 上海天马微电子有限公司 阵列基板及其制作方法、显示装置
US9939972B2 (en) * 2015-04-06 2018-04-10 Synaptics Incorporated Matrix sensor with via routing
CN104808858B (zh) * 2015-05-08 2018-07-10 厦门天马微电子有限公司 一种触控面板和触控显示装置
KR102263876B1 (ko) * 2015-05-29 2021-06-14 엘지디스플레이 주식회사 인셀 터치 액정 디스플레이 장치와 그 제조방법
US9841833B2 (en) * 2015-06-30 2017-12-12 Lg Display Co., Ltd. Touch sensor integrated display device
KR102510915B1 (ko) * 2015-09-16 2023-03-17 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR102410726B1 (ko) 2015-09-30 2022-06-20 엘지디스플레이 주식회사 인셀 터치 방식 표시장치
KR102424049B1 (ko) * 2015-12-02 2022-07-21 엘지디스플레이 주식회사 인셀타입 표시패널 및 이를 이용한 인셀타입 표시장치
US10120473B2 (en) * 2015-12-03 2018-11-06 Lg Display Co., Ltd. Touch sensor integrated type display device
CN105677076B (zh) * 2015-12-28 2018-09-25 上海天马微电子有限公司 触控显示装置、触控显示面板及阵列基板
US10067587B2 (en) * 2015-12-29 2018-09-04 Synaptics Incorporated Routing conductors in an integrated display device and sensing device
KR20170080851A (ko) * 2015-12-30 2017-07-11 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
CN105955522B (zh) * 2016-04-20 2018-12-07 厦门天马微电子有限公司 触控显示装置及其驱动方法
KR102463226B1 (ko) * 2016-05-31 2022-11-07 엘지디스플레이 주식회사 광 밸브 패널과 이를 이용한 액정표시장치
CN105974639A (zh) 2016-07-26 2016-09-28 京东方科技集团股份有限公司 内嵌式触控基板及其驱动方法、显示面板
US10955947B2 (en) * 2016-07-29 2021-03-23 Apple Inc. RC tuning of touch electrode connections on a touch sensor panel
CN106249977B (zh) * 2016-08-23 2020-01-07 厦门天马微电子有限公司 一种触控显示面板及电子设备
CN106200077A (zh) * 2016-08-31 2016-12-07 深圳市华星光电技术有限公司 一种触控面板及其制作方法
CN106155420A (zh) * 2016-08-31 2016-11-23 深圳市华星光电技术有限公司 一种触控面板及其制作方法
KR102596176B1 (ko) 2016-11-25 2023-10-31 엘지디스플레이 주식회사 액정표시패널
KR102349699B1 (ko) 2017-05-31 2022-01-10 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 표시장치와 그의 제조방법
CN107122081A (zh) * 2017-05-31 2017-09-01 京东方科技集团股份有限公司 一种触控显示面板及其驱动方法
US10775890B2 (en) * 2017-09-27 2020-09-15 Apple Inc. Electronic device having a piezoelectric body for friction haptics
KR102407758B1 (ko) 2017-10-27 2022-06-10 엘지디스플레이 주식회사 터치표시장치 및 표시패널
CN107861658B (zh) * 2017-11-29 2021-05-14 上海中航光电子有限公司 显示面板和显示装置
KR102493681B1 (ko) * 2018-03-30 2023-01-31 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법
KR102463812B1 (ko) * 2018-04-03 2022-11-03 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법
KR102461365B1 (ko) * 2018-04-04 2022-10-31 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 패널 및 터치 디스플레이 장치
US10838277B2 (en) * 2018-09-12 2020-11-17 Sharp Kabushiki Kaisha Image display device with frame region transistor control line including stacked line layers
KR102594317B1 (ko) * 2018-12-28 2023-10-26 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 패널
KR20210010733A (ko) 2019-07-18 2021-01-28 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US11822196B2 (en) * 2019-07-25 2023-11-21 Beijing Boe Technology Development Co., Ltd. Array substrate having uniform electric field and liquid crystal display
JP2021043419A (ja) * 2019-09-13 2021-03-18 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN110955077B (zh) * 2019-12-30 2023-01-06 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板及显示装置
KR102651801B1 (ko) 2019-12-31 2024-03-28 엘지디스플레이 주식회사 표시 패널 및 그 제조 방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101362959B1 (ko) 2007-03-30 2014-02-13 엘지디스플레이 주식회사 센싱기능을 가지는 액정표시장치 및 그의 제조방법
US8922521B2 (en) * 2009-02-02 2014-12-30 Apple Inc. Switching circuitry for touch sensitive display
US8217913B2 (en) * 2009-02-02 2012-07-10 Apple Inc. Integrated touch screen
US8507811B2 (en) * 2009-02-02 2013-08-13 Apple Inc. Touch sensor panels with reduced static capacitance
US8531432B2 (en) * 2009-02-18 2013-09-10 Sharp Kabushiki Kaisha Touch panel with built-in display device
KR101790977B1 (ko) * 2010-10-08 2017-10-26 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR101793677B1 (ko) * 2011-01-18 2017-11-06 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널
EP2492784B1 (en) * 2011-02-25 2021-02-24 LG Display Co., Ltd. Touch sensor integrated display device
KR101819678B1 (ko) 2011-04-07 2018-01-17 엘지디스플레이 주식회사 터치센서를 가지는 표시장치와 그 구동방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20140118277A1 (en) 2014-05-01
CN103793118A (zh) 2014-05-14
CN103793118B (zh) 2017-04-12
KR20140054739A (ko) 2014-05-09
US9524064B2 (en) 2016-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101993220B1 (ko) 터치스크린 일체형 표시장치
JP5583187B2 (ja) タッチスクリーン一体型表示装置
US9841834B2 (en) In-cell touch liquid crystal panels and the array substrates thereof
US10268304B2 (en) Touch display panel, manufacturing method for the same, driving method for the same, and display device
US9886115B2 (en) Touch display substrate
US10042490B2 (en) Array substrate, display device and driving method
KR101520546B1 (ko) 정전식 인셀 터치 패널 및 표시 장치
US10185170B2 (en) Display device
KR101360782B1 (ko) 터치 스크린 일체형 표시장치
JP6097676B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器
KR102068588B1 (ko) 터치 스크린 일체형 디스플레이 장치
US10031626B2 (en) Display device with integrated touch screen
CN110515496B (zh) 触控显示面板及其工作方法、触控显示装置
CN106527820B (zh) 内嵌触摸结构的阵列基板以及显示面板
KR101546049B1 (ko) 터치 디스플레이 패널 및 그 구동 방법
US9798402B2 (en) Touch control display screen and electronic device
US9989797B2 (en) Touch recognition enabled display panel with asymmetric black matrix pattern
EP3236342B1 (en) Touch display panel and driving method therefor, and touch display device
JP6268313B2 (ja) 表示装置
KR101984189B1 (ko) 터치스크린 내장형 액정표시장치 및 그 구동 방법
CN205427379U (zh) 一种阵列基板及显示装置
KR20200002116A (ko) 표시장치, 구동장치 및 그 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant