KR20160082810A - 인셀 터치 액정 표시 장치 - Google Patents

인셀 터치 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정전기 방전(ESD: Electrostatic Discharge) 성능을 향상시킬 수 있는 인셀 터치 액정 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치는 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극을 포함한 화소 어레이가 배치된 TFT(thin film transistor) 어레이 기판 및 액정층을 사이에 두고 상기 TFT 어레이 기판과 합착된 컬러필터 어레이 기판을 포함하고, 상기 컬러필터 어레이 기판에 형성되는 정전기를 방전시키는 제1 방전 구조와 상기 TFT 어레이 기판에 유입되는 노이즈를 제거하는 제2 방전 구조가 액정 패널에 배치되어 있다.

Description

인셀 터치 액정 표시 장치{In Cell Touch Liquid Crystal Display Device}
본 발명은 정전기 방전(ESD: Electrostatic Discharge) 성능을 향상시킬 수 있는 인셀 터치 액정 표시장치에 관한 것이다.
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.
평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display Device) 등이 개발되었다.
이러한 평판 표시장치 중에서 액정 표시장치는 양산 기술의 발전, 구동수단의 용이성, 저전력 소비, 고화질 및 대화면 구현의 장점으로 적용 분야가 확대되고 있다.
일반적인 액정 표시장치는 액정층을 사이에 두고 하부기판과 상부기판이 대향되도록 합착된 표시 패널을 포함한다. 또한, 상기 표시 패널에 구동 전압 및 신호를 인가하기 위한 구동 회로를 포함한다.
이러한, 액정 표시장치는 데이터 전압에 따라 복수의 화소(cell) 각각의 액정층을 투과하는 광의 투과율을 조절하여 영상 신호에 따른 화상을 표시하게 된다.
최근에 들어, 종래의 마우스, 키보드, 키 패드 등의 입력 수단을 대체하여 사용자가 손가락이나 펜을 이용하여 스크린에 직접 정보를 입력할 수 있는 터치 스크린이 적용되고 있다.
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 있다. 터치 스크린은 누구나 쉽게 조작할 수 있는 장점으로 인해 적용이 확대되고 있다.
종래에는 액정 표시장치에 터치 스크린의 적용에 있어서, 별도로 마련된 터치 스크린(터치 패널)을 애드 온(add on) 방식으로 액정 패널 상부에 추가로 배치하였다. 최근에는 터치 스크린이 적용된 액정 표시장치의 두께를 줄이기 위해서, 액정 패널의 셀 내에 터치 스크린이 실장 된 인셀 터치 액정 표시장치가 개발되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 인셀 터치 액정 표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 인셀 터치 액정 표시장치(10)는 데이터 전압에 따라 각 화소의 액정층(미도시)을 투과하는 광의 투과율을 조절하여 영상 신호에 따른 화상을 표시한다. 또한, 사용자의 터치에 따른 정전용량(Ctc)의 변화를 감지하여 터치 위치(TS)를 검출한다. 이를 위해, 인셀 터치 액정 표시장치(10)는 액정층을 사이에 두고 합착된 TFT(thin film transistor) 어레이 기판(50) 및 컬러필터 어레이 기판(60)을 포함한다.
컬러필터 어레이 기판(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 컬러필터 어레이 기판(60)을 평탄화 시키는 오버코트층(66)을 포함한다. 컬러필터 어레이 기판(60)의 상면에는 상부 편광필름(미도시)이 배치되어 있다.
TFT 어레이 기판(50)은 액정층을 구동시킴과 아울러 사용자 손가락의 터치 또는 펜의 터치를 검출하기 위한 복수의 화소를 가지는 화소 어레이(40)를 포함하여 구성된다. TFT 어레이 기판(50)의 배면에는 하부 편광필름(미도시)이 배치되어 있다.
상기 복수의 화소 각각은 서로 교차하는 데이터 라인(미도시)과 게이트 라인(미도시)에 의해 정의된다. 각 화소에는 공통 전압이 인가되는 공통 전극(미도시) 및 데이터 전압을 화소에 공급하는 화소 전극(미도시)이 형성된다.
상기 복수의 화소 각각은 게이트 라인을 통해 인가되는 게이트 신호에 따라 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)가 스위칭 된다. 그리고, 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압에 따라 전계가 형성되어 액정층이 구동된다.
상기 복수의 화소 각각은 화상을 표시하는 표시 구간에서는 인가된 영상 신호에 따른 화상을 표시한다. 그리고, 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.
여기서, 사용자의 손가락 터치에 따라 상기 컬러필터 어레이 기판(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 검출한다. 그리고, 검출된 터치 위치를 외부로 출력하게 된다.
이러한, 종래 기술에 따른 인셀 터치 액정 표시장치(10)는 사용자의 터치가 빈번하게 발생함으로, 컬러필터 어레이 기판(60) 상에 터치에 의한 정전기가 발생하게 된다. 이러한, 정전기로 인해 터치 센싱 성능이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 액정 패널의 빛을 공급하는 백라이트 유닛 및 외부 시스템의 구동으로 인한 노이즈가 TFT 어레이 기판(50)으로 유입될 수 있다. 백라이트 유닛 및 외부 시스템에서 TFT 어레이 기판(50)으로 유입된 노이즈로 인해서 터치 센싱 성능이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인셀 터치 액정 표시장치의 터치 성능을 향상시킬 수 있는 방전 구조를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치에 의해 발생한 정전기의 방전 성능을 향상시킬 수 있는 인셀 터치 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 백라이트 유닛 및 외부 시스템에서 유입되는 노이즈를 그라운드로 패스(GND pass)시켜 노이즈를 제거할 수 있는 인셀 터치 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치는 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극을 포함한 화소 어레이가 배치된 TFT(thin film transistor) 어레이 기판 및 액정층을 사이에 두고 상기 TFT 어레이 기판과 합착된 컬러필터 어레이 기판을 포함하고, 상기 컬러필터 어레이 기판에 형성되는 정전기를 방전시키는 제1 방전 구조와 상기 TFT 어레이 기판에 유입되는 노이즈를 제거하는 제2 방전 구조가 액정 패널에 배치되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치는 터치 성능을 향상시킬 수 있는 방전 구조를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치는 터치에 의해 발생한 정전기의 방전 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치는 백라이트 유닛 및 외부 시스템에서 유입되는 노이즈를 그라운드로 패스(GND pass)시켜 노이즈를 제거할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 인셀 터치 액정 표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치의 평면도로써, 컬러필터 어레이 기판의 상면에서 바라본 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치의 평면도로써, TFT 어레이 기판의 배면에서 바라본 도면이다.
도 4는 TFT 어레이 기판에 배치된 터치 전극을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치를 도 2 및 도 3의 A1-A2 선에 따라 절개하여 나타내는 단면도이다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다', '형성된다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에도 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치에 대하여 설명하기로 한다.
도면을 참조한 설명에 앞서, 본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치는 액정 패널과, 액정 패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛(Back Light Unit)과, 상기 액정 패널 및 광원을 구동시키기 위한 구동 회로부를 포함하여 구성된다.
구동 회로부는 타이밍 컨트롤러, 데이터 드라이버, 게이트 드라이버, 백라이트 구동부, 터치 드라이버 및 전원 공급부를 포함한다. 이러한, 구동 회로부의 일부 또는 전체는 COG(Chip On Glass) 방식으로 액정 패널 상에 배치되거나, 또는 COF(Chip On Flexible Printed Circuit, Chip On Film) 방식으로 액정 패널과 연결될 수 있다.
본 발명은 액정 표시장치에 정전기 및 노이즈를 제거시키는 방전 구조가 배치된 것이 주요한 사항이므로, 방전 구조와 관련이 없는 백라이트 유닛 및 구동 회로부에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치의 평면도로써, 컬러필터 어레이 기판의 상면에서 바라본 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치의 평면도로써, TFT 어레이 기판의 배면에서 바라본 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치(100)는 액정 패널과, 상기 액정 패널에 배치된 제1 방전 편광필름(132, first anti-static polarizing film), 제2 방전 편광필름(134, second anti-static polarizing film), 제1 방전 패드(140), 제1 전도성 패턴(150), 제2 방전 패드(160), 쉴드층(170), 제2 전도성 패턴(180) 및 제3 전도성 패턴(190)을 포함한다. 도면에 도시하지 않았지만 백라이트 유닛은 액정 패널의 배면 또는 측면에 배치될 수 있다.
액정 패널은 액정층(미도시)을 사이에 두고 합착된 TFT 어레이 기판(110) 및 컬러필터 어레이 기판(120)을 포함한다. TFT 어레이 기판(110)이 하부에 배치되고, TFT 어레이 기판(110) 상에 컬러필터 어레이 기판(120)이 배치된다.
컬러필터 어레이 기판(120)에는 복수의 화소 각각에 대응되도록 화소 영역을 정의하는 블랙 매트릭스, 블랙 매트릭스에 의해 정의된 각 화소 영역에 형성된 적색, 녹색, 및 청색 컬러필터 및 컬러필터와 블랙 매트릭스를 덮도록 형성되어 컬러필터 어레이 기판을 평탄화 시키는 오버코트층이 배치되어 있다. 이러한, 컬러필터 어레이 기판(120)의 상면 중에서 표시 영역에 대응하도록 제1 방전 편광필름(132)이 배치되어 있다. 이러한, 제1 방전 편광필름(132)은 전도성 물질이 포함되어 있어 빛을 편광시킴과 아울러, 전하가 전도되는 특징이 있다.
TFT 어레이 기판(110)에는 복수의 화소가 정의되어 있으며, 복수의 화소에 데이터 전압을 공급하기 위한 화소 전극 및 공통 전압을 공급하기 위한 공통 전극이 배치되어 있다.
여기서, 공통 전극은 표시 기간에 화소에 공통 전압을 공급하는 용도뿐만 아니라, 비 표시 기간에 터치 전극으로 기능한다. 이러한, TFT 어레이 기판(110)의 하측에는 표시 영역에 대응하도록 제2 방전 편광필름(134)이 배치되어 있다. 이러한, 제2 방전 편광필름(134)은 전도성 물질이 포함되어 있어 빛을 편광시킴과 아울러, 전하가 전도되는 특징이 있다.
도 4는 TFT 어레이 기판에 배치된 터치 전극을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치는 각 화소에 인가되는 데이터 전압에 따라 액정층을 투과하는 광의 투과율을 조절하여 영상 신호에 따른 화상을 표시한다. 또한, 상기 화소 어레이에 배치된 터치 전극을 통해 사용자의 터치에 따른 정전용량의 변화를 감지하여 사용자의 터치 위치를 검출한다. 이를 위해서, 공통 전극(112)으로 터치 구동 전극(112b)과 터치 센싱 전극(112a)을 구성한다.
복수의 터치 구동 전극(112b)은 일정 면적을 가지도록 패터닝되어 있고, 동일 수평 라인에 배치된 복수의 터치 구동 전극(112b)이 연결된다. 복수의 터치 구동 전극(112b)은 터치구동 신호라인(116)에 접속되어 있다. 터치 드라이버로부터의 터치 구동 신호가 복수의 터치 구동 전극(112b)에 공급된다.
복수의 터치 센싱 전극(112a)은 액정 패널의 상측에서부터 하측까지 긴 바(bar) 형태로 패터닝되어 통 배선 형태로 형성되어 있다. 복수의 터치 센싱 전극(112a)은 터치센싱 신호라인(114)에 접속되어 터치 센싱 전극(112a)의 형성된 정전용량을 터치 드라이버가 센싱할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치는 화상의 표시와 터치 센싱을 시간 분할하여 구동한다. 표시 기간에는 데이터 드라이버에서 공통 전극(112)에 공통 전압이 공급되어 화상을 표시한다. 그리고, 비 표시 기간에는 터치 드라이버에서 복수의 터치 구동 전극(112b)에 터치 구동 신호를 공급하고, 터치 드라이버가 복수의 터치 센싱 전극(112a)에 형성된 정전용량을 센싱하여 터치 유무 및 위치를 검출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치를 도 2 및 도 3의 A1-A2 선에 따라 절개하여 나타내는 단면도이다.
도 2, 도 3 및 도 5를 결부하여 설명하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치는 터치에 의해 컬러필터 어레이 기판(120)의 상면에 형성된 정전기를 방전시키기 위한 제1 방전 구조 및 백라이트 유닛과 외부 시스템에서 TFT 어레이 기판(110)으로 유입되는 노이즈를 제거하기 위한 제2 방전 구조를 포함한다.
여기서, 제1 방전 구조는 제1 방전 편광필름(132), 제1 방전 패드(140) 및 제1 전도성 패턴(150)으로 구성된다. 그리고, 제2 방전 구조는 제2 방전 편광필름(134), 제2 방전 패드(160), 쉴드층(170), 제2 전도성 패턴(180) 및 제3 전도성 패턴(190)으로 구성된다.
TFT 어레이 기판(110)의 패드 영역의 상면 좌측 및 우측 가장자리 부분에는 제1 방전 패드(140)가 배치되어 있다. 그리고, TFT 어레이 기판(110)의 패드 영역의 상면 좌측 및 우측 끝단에 제2 방전 패드(160)가 배치되어 있다. 제2 방전 패드(160)의 일부분은 TFT 어레이 기판(110) 상에 배치되어 있고, 나머지 일부분은 TFT 어레이 기판(110) 밖으로 돌출되어 있다.
컬러필터 어레이 기판(120)의 상측에서 바라보았을 때, 패드 영역의 가장자리 부분에 제1 방전 패드(140)에 배치되어 있고, 제1 방전 패드(140)의 위쪽에 제2 방전 패드(160)가 배치되어 있다.
TFT 어레이 기판(110)의 하측에서 바라보았을 때, TFT 어레이 기판(110) 밖으로 돌출된 제2 방전 패드(160)의 일부분이 노출되어 있다.
이러한, 제1 방전 패드(140)는 TFT 어레이 기판(110)에 배치된 그라운드 단자와 접속된다. 그리고, 제2 방전 패드(160)는 FPC를 통해 시스템 구동부의 그라운드 단자와 접속된다.
제1 전도성 패턴(150)은 제1 방전 편광필름(132)과 제1 방전 패드(140)을 전기적으로 접속시킨다. 제1 전도성 패턴(150)의 제1 측은 컬러필터 어레이 기판(120) 상에 배치된 제1 방전 편광필름(132)의 가장자리 부분에 중첩되어 있다. 즉, 제1 전도성 패턴(150)의 제1 측과 제1 방전 편광필름(132)의 가장자리 부분이 접촉되도록 배치되어 있다. 그리고, 제1 전도성 패턴(150)의 제2 측은 TFT 어레이 기판에 배치된 제1 방전 패드(140)와 중첩되어 있다. 즉, 제1 전도성 패턴(150)의 제2 측과 제1 방전 패드(140)가 접촉되도록 배치되어 있다. 제1 전도성 패턴(150)은 전기 전도성이 우수한 금속 물질, 예를 들면, 은(Ag; silver)으로 형성된다. 제1 전도성 패턴(150) 바(bar) 형태로 배치될 수 있다.
이러한, 제1 방전 구조를 통해 컬러필터 어레이 기판(120) 상에 형성된 정전기를 제1 방전 패드(140)로 패스(pass)시킬 수 있다. 즉, 상술한 제1 방전 구조를 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치(100)는 정전기에 의해 액정 패널에 형성된 전하가 제1 방전 패드(140)를 통해 그라운드(GND)로 빠져나가게 된다. 이를 통해, 터치에 의해 발생된 정전기로 인해 터치 센싱 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 제2 방전 구조를 구성하는 제2 방전 패드(160)는 TFT 어레이 기판(110)의 패드 영역이 상면 끝단에 배치되어 있다.
TFT 어레이 기판(110)의 하면에는 쉴드층(170)이 배치되어 있다. 쉴드층(170)은 ITO와 같은 투명한 전도성 물질로 형성되며, 표시 영역뿐만 아니라 패드 영역에 대응하도록 배치되어 있다.
앞의 설명에서는 쉴드층(170)이 ITO로 형성될 수 있다고 설명했으나, 이에 한정되지 않는다. 쉴드층(170)은 IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), 또는 ATO(Antimony Tin Oxide) 중 어느 하나의 투명 전도성 물질로도 형성될 수 있다.
쉴드층(170)의 아래에는 제2 방전 편광필름(134)이 배치되어 있다. 제2 방전 편광필름(134)은 표시 영역에 대응하도록 배치되어 있다.
제2 전도성 패턴(180)의 제1 측은 쉴드층(170)의 가장자리 및 제2 방전 편광필름(134)의 가장자리와 중첩되어 있다. 즉, 제2 전도성 패턴(180)의 제1 측과 쉴드층(170)의 가장자리 및 제2 방전 편광필름(134)의 가장자리가 접촉되도록 배치되어 있다. 제2 전도성 패턴(180)의 제2 측은 제3 전도성 패턴(190)과 중첩되어 있다. 즉, 제2 전도성 패턴(180)의 제2 측과 제3 전도성 패턴(190)이 접촉되도록 배치되어 있다.
제2 전도성 패턴(180)에 의해서 쉴드층(170), 제2 방전 편광필름(134) 및 제3 전도성 패턴(190)이 전기적으로 접속되어 있다. 제2 전도성 패턴(180)은 전도성이 우수한 금속 물질, 예를 들면, 은(Ag; silver)으로 형성된다. 제2 전도성 패턴(180) 바(bar) 형태로 배치될 수 있다.
이와 같이, 제2 방전 패드(160)는 TFT 어레이 기판(110)의 상면에 배치되어 있다. 그리고, 쉴드층(170), 제2 방전 편광필름(134) 및 제2 전도성 패턴(180)은 TFT 어레이 기판(110)의 하면에 배치되어 있다.
TFT 어레이 기판(110)의 상면에 배치된 제2 방전 패드(160)와 TFT 어레이 기판(110)의 하면에 배치된 쉴드층(170) 및 제2 전도성 패턴(180)을 전직적으로 접속시키기 위해 제3 전도성 패턴(190)이 배치되어 있다.
제3 전도성 패턴(190)의 제1 측은 제2 방전 패드(160)의 하면과 접촉되도록 배치되고, 제3 전도성 패턴(190)의 제2 측은 쉴드층(170) 및 제2 전도성 패턴(180)과 접촉되도록 배치되어 있다. 제3 전도성 패턴(190)은 전도성이 우수한 금속 물질, 예를 들면, 은(Ag; silver)으로 형성된다. 제3 전도성 패턴(190)은 도트(dot) 형태로 배치될 수 있다.
즉, 제2 전도성 패턴(180) 및 제3 전도성 패턴(190)은 쉴드층(170) 및 제2 방전 편광필름(134)을 제2 방전 패드(160)로 접속시키는 브리지 역할을 한다.
이러한, 제2 방전 구조를 통해 백라이트 유닛 및 외부 시스템에서 TFT 어레이 기판(110)으로 유입되는 노이즈를 그라운드로 패스(pass)시킬 수 있다. 즉, 상술한 제2 방전 구조를 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치는 백라이트 유닛 및 외부 시스템에서 유입되는 노이즈가 제2 방전 패드(160)를 통해 그라운드(GND)로 빠져나가게 된다. 이를 통해, 백라이트 유닛 및 외부 시스템에서 유입되는 노이즈로 인해 터치 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치의 상기 제1 방전 구조는, 상기 컬러필터 어레이 기판의 상면에 배치된 제1 방전 편광필름, 상기 TFT 어레이 기판의 패드 영역에 배치된 제1 방전 패드 및 상기 제1 방전 편광필름과 상기 제1 방전 패드를 전기적으로 접속시키는 제1 전도성 패턴을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치의 상기 제2 방전 구조는, 상기 TFT 어레이 기판의 패드 영역에 배치된 제2 방전 패드, 상기 TFT 어레이 기판의 하면에 배치된 쉴드층, 상기 쉴드층 하면에 배치된 제2 방전 편광필름, 상기 쉴드층 및 상기 제2 방전 편광필름과 전기적으로 접속된 제2 전도성 패턴 및 상기 제2 전도성 패턴과 상기 제2 방전 패드를 전기적으로 접속시키는 제3 전도성 패턴을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치의 상기 제1 전도성 패턴은 바(bar) 형태로 배치되고, 상기 제1 전도성 패턴의 제1 측은 상기 제1 방전 편광필름과 접촉되고, 제2 측은 상기 제1 방전 패드와 접촉되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치의 상기 제1 방전 패드 및 상기 제2 방전 패드가 상기 TFT 어레이 기판의 상면 패드 영역 가장자리에 배치되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치의 상기 제2 방전 패드의 일부분은 상기 TFT 어레이 기판의 상면에 배치되고, 나머지 일부분은 TFT 어레이 기판 밖으로 돌출되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치의 상기 제3 전도성 패턴은 도트 형태로 배치되고, 상기 제3 전도성 패턴의 제1 측은 상기 제2 방전 패드의 하면과 접촉되고, 제2 측은 상기 제2 측은 상기 제2 전도성 패턴과 접촉되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치의 상기 제2 전도성 패턴은 바(bar) 형태로 배치되고, 상기 제2 전도성 패턴의 제1 측은 상기 쉴드층 및 상기 제2 방전 편광필름과 접촉되고, 제2 측은 상기 제3 전도성 패턴과 접촉되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치의 상기 제1 방전 패드는 상기 TFT 어레이 기판에 배치된 그라운드 단자와 접속되고, 상기 제2 방전 패드는 액정 표시장치의 셋트 PCB에 배치된 시스템 그라운드 단자와 접속되어 있다. 상기 TFT 어레이 기판에 배치된 그라운드 단자도 액정 표시장치의 셋트 PCB에 배치된 시스템 그라운드 단자와 접속될 수 있다.
앞에서 설명한 구성들을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 인셀 터치 액정 표시장치(100)는 종래 기술에서 컬러필터 어레이 기판의 상면에 적용되었던 쉴드 전극 없이도 컬러필터 어레이 기판 상에 형성된 정전기를 제거할 수 있다
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.
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.
100: 액정 표시장치
110: TFT 어레이 기판
112: 공통 전극
112a: 터치 수신 전극
112b: 터치 구동 전극
114: 터치센싱 신호라인
116: 터치구동 신호라인
120: 컬러필터 어레이 기판
132: 제1 방전 편광필름
134: 제2 방전 편광필름
140: 제1 방전 패드
150: 제1 전도성 패턴
160: 제2 방전 패드
170: 쉴드층
180: 제2 전도성 패턴
190: 제3 전도성 패턴

Claims (9)

  1. 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극을 포함한 화소 어레이가 배치된 TFT(thin film transistor) 어레이 기판;
    액정층을 사이에 두고 상기 TFT 어레이 기판과 합착된 컬러필터 어레이 기판;
    상기 컬러필터 어레이 기판에 형성되는 정전기를 방전시키는 제1 방전 구조; 및
    상기 TFT 어레이 기판에 유입되는 노이즈를 제거하는 제2 방전 구조;를 포함하는 인셀 터치 액정 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 방전 구조는,
    상기 컬러필터 어레이 기판의 상면에 배치된 제1 방전 편광필름;
    상기 TFT 어레이 기판의 패드 영역에 배치된 제1 방전 패드; 및
    상기 제1 방전 편광필름과 상기 제1 방전 패드를 전기적으로 접속시키는 제1 전도성 패턴;을 포함하는 인셀 터치 액정 표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 방전 구조는,
    상기 TFT 어레이 기판의 패드 영역에 배치된 제2 방전 패드;
    상기 TFT 어레이 기판의 하면에 배치된 쉴드층;
    상기 쉴드층 하면에 배치된 제2 방전 편광필름;
    상기 쉴드층 및 상기 제2 방전 편광필름과 전기적으로 접속된 제2 전도성 패턴; 및
    상기 제2 전도성 패턴과 상기 제2 방전 패드를 전기적으로 접속시키는 제3 전도성 패턴;을 포함하는 인셀 터치 액정 표시장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 전도성 패턴은 바(bar) 형태로 배치되고,
    상기 제1 전도성 패턴의 제1 측은 상기 제1 방전 편광필름과 접촉되고, 제2 측은 상기 제1 방전 패드와 접촉된 인셀 터치 액정 표시장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 방전 패드 및 상기 제2 방전 패드가 상기 TFT 어레이 기판의 상면 패드 영역 가장자리에 배치된 인셀 터치 액정 표시장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 방전 패드의 일부분은 상기 TFT 어레이 기판의 상면에 배치되고, 나머지 일부분은 TFT 어레이 기판 밖으로 돌출된 인셀 터치 액정 표시장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제3 전도성 패턴은 도트 형태로 배치되고,
    상기 제3 전도성 패턴의 제1 측은 상기 제2 방전 패드의 하면과 접촉되고, 제2 측은 상기 제2 측은 상기 제2 전도성 패턴과 접촉된 인셀 터치 액정 표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 전도성 패턴은 바(bar) 형태로 배치되고,
    상기 제2 전도성 패턴의 제1 측은 상기 쉴드층 및 상기 제2 방전 편광필름과 접촉되고, 제2 측은 상기 제3 전도성 패턴과 접촉된 인셀 터치 액정 표시장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 방전 패드는 상기 TFT 어레이 기판에 배치된 그라운드 단자와 접속되고,
    상기 제2 방전 패드는 시스템 그라운드 단자와 접속된 인셀 터치 액정 표시장치.
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