KR20170051713A - 터치 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상이한 면적을 갖는 다수의 터치전극을 포함하는 터치패널과, 상기 다수의 터치전극에 터치스캔신호를 인가하고 상기 다수의 터치전극의 정전용량의 변화를 분석하여 터치입력의 위치를 감지하는 터치구동부와, 상기 터치스캔신호를 상기 다수의 터치전극에 각각 인가하고, 각각 상기 다수의 터치전극의 면적에 반비례하는 저항을 갖는 다수의 신호인가경로를 포함하는 터치 표시장치를 제공하는데, 터치전극의 정전용량에 따라 터치배선을 포함하는 신호인가경로가 상이한 저항을 갖도록 함으로써, 터치동작 및 표시동작의 오류가 방지되고 정확도 및 균일도가 개선된다.

Description

터치 표시장치 {Touch Display Device}

본 발명은 터치 표시장치에 관한 것으로, 특히 터치전극의 면적차이에 의한 터치동작 및 표시동작의 오류가 방지되는 터치 표시장치에 관한 것이다.

정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(flat panel display device: FPD)로서 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD), 플라즈마표시장치(plasma display panel device: PDP), 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode display device: OLED), 전계방출표시장치(field emission display device: FED) 등이 소개되어 기존의 브라운관(cathode ray tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.

최근에는, 이러한 표시패널(display panel) 상에 터치패널(touch panel)을 부착한 터치 표시장치(또는 터치 스크린)가 각광받고 있다.

터치 표시장치는, 영상을 표시하는 출력수단으로 사용되는 동시에, 표시된 영상의 특정부위를 터치하여 사용자의 명령을 입력 받는 입력수단으로 사용되는 것으로, 터치패널은 위치정보 검출방식에 따라 감압방식, 정전방식, 적외선방식, 초음파방식 등으로 구분될 수 있다.

즉, 사용자가 표시패널에 표시되는 영상을 보면서 터치패널을 터치하면, 터치패널은 해당 부위의 위치정보를 검출하고 검출된 위치정보를 영상의 위치정보와 비교하여 사용자의 명령을 인식할 수 있다.

터치 표시장치는 별도의 터치패널을 표시패널에 부착하는 형태로 제조될 수 있는데, 특히 최근에는 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 단말기의 슬림화를 위해 터치패널을 구성하는 전극 및 배선을 표시패널의 기판에 형성하여 일체화하는 형태의 인셀타입(In-cell type) 터치 표시장치에 대한 수요가 증가하고 있다.

이러한 인셀타입 터치 표시장치를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래의 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면으로, 특히 자기정전용량(self-capacitance) 방식의 인셀타입 터치 표시장치를 도시한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(10)는 터치패널(20)과 터치구동부(30)를 포함한다.

터치패널(20)은, 다수의 터치전극(22)과, 다수의 터치전극(22)과 터치구동부(30)를 각각 연결하는 다수의 터치배선(24)을 포함하는데, 다수의 터치전극(22)은 각각 사각형 형상을 갖는다.

터치구동부(30)는, 터치패널(20)의 다수의 터치전극(22)에 터치스캔신호를 인가하고, 인가된 터치스캔신호에 따른 다수의 터치전극(22)의 정전용량의 변화를 분석하여 터치패널(20)의 터치입력의 위치를 감지한다.

이러한 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(10)에서는, 다수의 터치전극(22) 각각의 면적을 감소시키고 다수의 터치배선(24)의 개수를 증가시켜 터치입력의 위치에 대한 정확도, 즉 해상도를 향상시킬 수 있다.

그런데, 터치패널(20)은 표시패널로도 사용되므로, 다수의 터치전극(22) 각각의 면적을 감소시키고 다수의 터치배선(24)의 개수를 증가시키는 데는 한계가 있으며, 이에 따라 터치 정확도 및 해상도가 저하되는 문제가 있다.

예를 들어, 하나의 터치전극(22) 내에서 대각선 방향으로 떨어진 2지점(A, B)은 상대적으로 먼 거리에 이격되어 있지만, 터치구동부(30)에 의하여 하나의 위치로 감지되므로, 터치동작의 오류가 발생하여 터치 정확도 및 해상도가 저하된다.

한편, 다수의 터치전극(22)은 각각 접촉지점(CP)를 통하여 다수의 터치배선(24)에 연결되는데, 도 1에서와 같이, 다수의 터치전극(22)의 하나의 수직열에 대하여 최좌측의 터치배선(24)이 최상측의 터치전극(22)에 연결되고 최우측의 터치배선(24)이 최하측의 터치전극(22)에 연결되고 그 사이에서는 좌에서 우로 갈수록 터치배선(24)이 하부의 터치전극(22)에 연결된 경우, 인접한 터치전극(22) 사이의 경계에서 저항 차이에 의한 휘도 차이가 발생하는 문제가 있다.

예를 들어, 제1 및 제2터치전극(22a, 22b)은 각각 좌측의 접촉지접(CP)을 통하여 제1 및 제2터치배선(24a, 24b)에 연결되므로, 제1터치전극(22a)의 우측경계부의 지점(C)는 접촉지점(CP)으로부터 상대적으로 먼 거리에 위치하고, 제2터치전극(22b)의 좌측경계부의 지점(D)는 접촉지점(CP)으로부터 상대적으로 가까운 거리에 위치하며, 그 결과 접촉지점(CP)으로부터 제1터치전극(22a)의 우측경계부까지의 저항은 접촉지점(CP)으로부터 제2터치전극(22b)의 좌측경계부까지의 저항보다 크게 된다.

따라서, 표시동작을 위하여 제1 및 제2터치전극(22a, 22b)에 공통전압이 인가될 경우, 저항 차이에 따른 전압강하 및 지연(delay)에 의하여 제1터치전극(22a)의 우측경계부와 제2터치전극(22b)의 좌측경계부의 공통전압은 서로 상이한 값이 되며, 이러한 공통전압의 차이는 표시동작에서 휘도 차이로 나타나서 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(10)의 표시품질이 저하된다.

본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 터치전극의 정전용량에 따라 터치배선을 포함하는 신호인가경로가 상이한 저항을 갖도록 함으로써, 터치동작 및 표시동작의 오류가 방지되고 정확도 및 균일도가 개선되는 터치 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은, 터치전극의 경계에 대하여 접촉지점을 대칭적으로 배치함으로써, 휘도 차이가 방지되어 표시품질이 개선되는 터치 표시장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 상이한 면적을 갖는 다수의 터치전극을 포함하는 터치패널과, 상기 다수의 터치전극에 터치스캔신호를 인가하고 상기 다수의 터치전극의 정전용량의 변화를 분석하여 터치입력의 위치를 감지하는 터치구동부와, 상기 터치스캔신호를 상기 다수의 터치전극에 각각 인가하고, 각각 상기 다수의 터치전극의 면적에 반비례하는 저항을 갖는 다수의 신호인가경로를 포함하는 터치 표시장치를 제공한다.

그리고, 상기 다수의 터치전극은, 제1면적을 갖고 상기 터치패널의 모서리부에 배치되는 제1터치전극과, 상기 제1면적보다 큰 제2면적을 갖고 상기 터치패널의 가장자리부에 배치되는 제2터치전극과, 상기 제2면적보다 큰 제3면적을 갖고 상기 터치패널의 중앙부에 배치되는 제3터치전극을 포함할 수 있다.

또한, 상기 다수의 신호인가경로는, 상기 제1터치전극에 연결되고 제1저항을 갖는 제1터치배선과, 상기 제2터치전극에 연결되고 상기 제1저항보다 작은 제2저항을 갖는 제2터치배선과, 상기 제3터치전극에 연결되고 상기 제2저항보다 작은 제3저항을 갖는 제3터치배선을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1 내지 제3터치배선은 동일한 길이를 갖고, 상기 제2터치배선의 제2폭은, 상기 제1터치배선의 제1폭보다 크고 상기 제3터치배선의 제3폭보다 작을 수 있다.

또한, 상기 제1터치배선은 제1개수의 분기선을 포함하고, 상기 제2터치배선은 상기 제1개수보다 큰 제2개수의 분기선을 포함하고, 상기 제3터치배선은 상기 제2개수보다 큰 제3개수의 분기선을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 다수의 신호인가경로는, 상기 제1터치전극에 연결되는 제1터치배선과, 상기 제1터치배선과 상기 터치구동부 사이에 연결되는 제1소자와, 상기 제2터치전극에 연결되는 제2터치배선과, 상기 제2터치배선과 상기 터치구동부 사이에 연결되는 제2소자와, 상기 제3터치전극에 연결되는 제3터치배선과, 상기 제3터치배선과 상기 터치구동부 사이에 연결되는 제3소자를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1소자는 제1W/L비를 갖는 제1트랜지스터이고, 상기 제2소자는 상기 제1W/L비보다 큰 제2W/L비를 갖는 제2트랜지스터이고, 상기 제3소자는 상기 제2W/L비보다 큰 제3W/L비를 갖는 제3트랜지스터일 수 있다.

그리고, 상기 제1소자는 제1턴-온 저항을 갖도록 제어되는 제1트랜지스터이고, 상기 제2소자는 상기 제1턴-온 저항보다 작은 제2턴-온 저항을 갖도록 제어되는 제2트랜지스터이고, 상기 제3소자는 상기 제2턴-온 저항보다 작은 제3턴-온 저항을 갖도록 제어되는 제3트랜지스터일 수 있다.

또한, 상기 다수의 신호인가경로는, 각각 다수의 접촉지점을 통하여 상기 다수의 터치전극에 연결되는 다수의 터치배선을 포함하고, 수평방향으로 인접한 상기 다수의 터치전극의 상기 다수의 접촉지점은, 상기 다수의 터치전극의 경계에 대하여 대칭적으로 배치될 수 있다.

본 발명은, 터치전극의 정전용량에 따라 터치배선을 포함하는 신호인가경로가 상이한 저항을 갖도록 함으로써, 터치동작 및 표시동작의 오류가 방지되고 정확도 및 균일도가 개선되는 효과를 갖는다.

그리고, 본 발명은, 터치전극의 경계에 대하여 접촉지점을 대칭적으로 배치함으로써, 휘도 차이가 방지되어 표시품질이 개선되는 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 터치 표시장치를 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면으로, 특히 자기정전용량(self-capacitance) 방식의 인셀타입 터치 표시장치를 도시한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(110)는 터치패널(120)과 터치구동부(130)를 포함한다.

터치패널(120)은, 기판 상부에 배치되는 다수의 터치전극(122)과, 다수의 터치전극(122)과 터치구동부(130)를 각각 연결하는 다수의 터치배선(124)을 포함하는데, 다수의 터치전극(122) 중 터치패널(120) 중앙부의 터치전극(122)은 십자가 형상을 갖고, 터치패널(120) 가장자리부의 터치전극(122)은 "T"자 형상을 갖고, 터치패널(120) 모서리부의 터치전극(122)은 "L"자 형상을 갖는다.

예를 들어, 다수의 터치전극(122)은 제1 내지 제3터치전극(122a, 122b, 122c)을 포함하고, 제1 내지 제3터치전극(122a, 122b, 122c)은 각각 "L"자 형상, "T"자 형상, 십자가 형상을 가질 수 있다.

그리고, 수평방향으로 인접한 다수의 터치전극(122)에 연결되는 다수의 터치배선(124)은 동일한 폭 및 길이를 가지며, 그 결과 다수의 터치배선(124)을 포함하는 신호인가경로는 동일한 저항을 갖는다.

예를 들어, 다수의 터치배선(124)은 제1 내지 제3터치배선(124a, 124b, 124c)을 포함하고, 제1 내지 제3터치배선(124a, 124b, 124c)은 동일한 폭 및 길이를 가지며, 각각 제1 내지 제3터치전극(122a, 122b, 122c)에 연결될 수 있다.

도시하지는 않았지만, 터치패널(120)은 서로 마주보며 이격되는 제1 및 제2기판과, 제1 및 제2기판 사이의 액정층을 포함하는 표시패널일 수 있으며, 다수의 터치전극(122)은 각각 제1 또는 제2기판의 다수의 화소에 대응되어 영역 별로 분리되는 공통전극일 수 있으며, 이때 터치패널(120)은 터치스캔신호를 이용하여 터치동작을 수행하거나, 공통전압을 이용하여 표시동작을 수행할 수 있다.

터치구동부(130)는, 터치패널(120)의 다수의 터치전극(122)에 터치스캔신호를 인가하고, 인가된 터치스캔신호에 따른 다수의 터치전극(122)의 정전용량의 변화를 분석하여 터치패널(120)의 터치입력의 위치를 감지한다.

도시하지는 않았지만, 인셀타입 터치 표시장치(110)는 표시동작을 위하여 터치패널(120)에 게이트전압, 데이터전압 및 공통전압을 공급하는 표시구동부를 더 포함할 수 있으며, 표시구동부를 터치구동부(130)에 일체화 할 수도 있다.

이러한 본 발명의 제1실시예에 따른 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(110)에서는, 다수의 터치전극(122)의 대부분을 각각 십자가 형상으로 형성함으로써, 다수의 터치전극(122)의 면적 감소 및 다수의 터치배선(124)의 개수 증가 없이 터치입력의 위치에 대한 정확도 또는 터치 해상도를 향상시키거나, 동일한 터치 해상도를 유지하면서 다수의 터치전극(122)의 면적을 증가시키고 다수의 터치배선(124)의 개수를 감소시킴으로써 설계 자유도를 개선하고 터치구동부(130)의 부하를 감소시켜 제조비용을 감소시킬 수 있다.

예를 들어, 인접한 2개의 터치전극(122)에 각각 위치하는 2지점(E, F)은 상대적으로 가까운 거리에 이격되어 있지만, 터치구동부(130)에 의하여 상이한 위치로 감지되므로, 터치동작의 오류가 방지되어 터치 정확도 및 터치 해상도가 개선된다.

그런데, 이러한 본 발명의 제1실시예에 따른 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(110)에서는, 터치패널(120)에서의 위치에 따라 다수의 터치전극(122)은 상이한 면적을 갖고, 이러한 상이한 면적에 의하여 다수의 터치전극(122)은 상이한 정전용량(capacitance: C)을 갖게 되는데, 상이한 정전용량에 의하여 휘도 균일도가 저하되거나 터치 정확도가 저하될 수 있다.

예를 들어, "T"자 형상의 제2터치전극(122b)은 "L"자 형상의 제1터치전극(122a)의 약 2배의 면적을 가질 수 있으며, 십자가 형상의 제3터치전극(122c)은 "L"자 형상의 제1터치전극(122a)의 약 4배의 면적을 가질 수 있다.

이때, 제1 내지 제3터치배선(124a, 124b, 124c)이 실질적으로 서로 동일한 폭 및 길이를 가지므로, 제1 내지 제3터치배선(124a, 124b, 124c)이 실질적으로 서로 동일한 저항(R)을 가지며, 그 결과 제1 내지 제3터치배선(124a, 124b, 124c)을 통하여 제1 내지 제3터치전극(122a, 122b, 122c)에 인가되는 터치스캔신호 또는 공통전압은 저항(R) 및 정전용량(C)의 곱(RC)에 대응되는 상이한 지연(delay) 또는 부하(load)를 느끼게 된다.

따라서, 터치패널(120)의 표시동작 시 제1 내지 제3터치전극(122a, 122b, 122c)에 상이한 공통전압이 인가되어 휘도 불균일이 발생하고 표시품질이 저하되거나, 터치패널(120)의 터치동작 시 제1 내지 제3터치전극(122a, 122b, 122c)에 상이한 터치스캔전압이 인가되어 터치 정확도가 저하될 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 다른 실시예에서는 다수의 터치배선(122)을 포함하는 신호인가경로의 저항을 다르게 설정하여 정전용량의 차이를 보상할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면으로, 특히 자기정전용량(self-capacitance) 방식의 인셀타입 터치 표시장치를 도시하며, 제1실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(210)는 터치패널(220)과 터치구동부(230)를 포함한다.

터치패널(220)은, 기판 상부에 배치되는 다수의 터치전극(222)과, 다수의 터치전극(222)과 터치구동부(230)를 각각 연결하는 다수의 터치배선(224)을 포함하는데, 다수의 터치전극(222) 중 터치패널(220) 중앙부의 터치전극(222)은 십자가 형상을 갖고, 터치패널(220) 가장자리부(변)의 터치전극(222)은 "T"자 형상을 갖고, 터치패널(220) 모서리부의 터치전극(222)은 "L"자 형상을 갖는다.

예를 들어, 다수의 터치전극(222)은 제1 내지 제3터치전극(222a, 222b, 222c)을 포함하고, 제1 내지 제3터치전극(222a, 222b, 222c)은 각각 "L"자 형상, "T"자 형상, 십자가 형상을 가질 수 있다.

이때, "L"자 형상의 제1터치전극(222a)은 제1면적(A1)을 갖고, "T"자 형상의 제2터치전극(222b)은 제1면적(A1)의 약 2배인 제2면적(A2=2A1)을 갖고, 십자가 형상의 제3터치전극(222c)은 제1면적(A1)의 약 4배인 제3면적(A3=4A1)을 가지므로, 제1터치전극(222a)의 제1정전용량(C1)은 제3터치전극(222c)의 제3정전용량(C3)의 약 1/4이 되고(C1=C3/4), 제2터치전극(222b)의 제2정전용량(C2)은 제3터치전극(222c)의 제3정전용량(C3)의 약 1/2이 된다(C2=C3/2).

그리고, 수평방향으로 인접한 다수의 터치전극(222)에 연결되는 다수의 터치배선(224)은 동일한 폭을 갖고, 다수의 터치전극(222)의 면적에 반비례하는 상이한 길이를 가지며, 그 결과 다수의 터치배선(224)을 포함하는 신호인가경로는 다수의 터치전극(222)의 면적에 반비례하는 상이한 저항을 갖는다.

예를 들어, 다수의 터치배선(224)은 제1 내지 제3터치배선(224a, 224b, 224c)을 포함하고, 제1 내지 제3터치배선(224a, 224b, 224c)은 동일한 폭을 가지며, 각각 제1 내지 제3길이(L1, L2, L3)를 가지며 제1 내지 제3터치전극(222a, 222b, 222c)에 연결될 수 있다.

이때, 제1터치배선(224a)의 제1길이(L1)는 제3터치배선(224c)의 제3길이(L3)의 약 4배이고(L1=4L3), 제2터치배선(224b)의 제2길이(L2)는 제3터치배선(224c)의 제3길이(L3)의 약 2배 일 수 있으며(L2=2L3), 이 경우 제1 및 제2터치배선(224a, 224b)의 가로방향 성분의 길이(d)를 제3길이(L3)의 약 1/8이고(d=L3/8), 제1 및 제2터치배선(224a, 224b)이 각각 16개 및 8개의 가로방향 성분을 가질 수 있다.

즉, 제1터치배선(224a)의 제1저항(R1)은 제3터치배선(224c)의 제3저항(R3)의 약 4배가 되고(R1=4R3), 제2터치배선(224b)의 제2저항(R2)은 제3터치배선(224c)의 제3저항(R3)의 약 2배가 된다(R2=2R3).

따라서, 제1터치배선(224a)을 포함하는 제1신호인가경로를 통하여 제1터치전극(222a)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제1저항(R1)과 제1정전용량(C1)의 곱(R1C1=(4R3)*(C3/4)=R3C3)과, 제2터치배선(224b)을 포함하는 제2신호인가경로를 통하여 제2터치전극(222b)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제2저항(R2)과 제2정전용량(C2)의 곱(R2C2=(2R3)*(C3/2)=R3C3))은, 각각 제3터치배선(224c)을 포함하는 제3신호인가경로를 통하여 제3터치전극(222c)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제3저항(R3)과 제3정전용량(C3)의 곱(R3C3)과 동일하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(210)에서는, 다수의 터치배선(224)을 포함하는 신호인가경로가 다수의 터치전극(222)의 면적에 반비례하는 저항을 가짐으로써, 다수의 터치배선(224)을 포함하는 신호인가경로를 통하여 다수의 터치전극(222)에 인가되는 공통전압 또는 터치스캔신호는 저항(R) 및 정전용량(C)의 곱(RC)에 대응되는 동일한 지연(delay) 또는 부하(load)를 느끼게 되며, 그 결과 터치패널(220)의 표시동작 시 다수의 터치전극(222)에 동일한 공통전압이 인가되어 휘도 불균일이 방지되어 표시품질이 개선되고, 터치패널(220)의 터치동작 시 다수의 터치전극(222)에 동일한 터치스캔전압이 인가되어 터치 정확도가 개선된다.

그리고, 다수의 터치전극(222)의 대부분을 각각 십자가 형상으로 형성함으로써, 다수의 터치전극(222)의 면적 감소 및 다수의 터치배선(224)의 개수 증가 없이 터치입력의 위치에 대한 정확도 또는 터치 해상도를 향상시키거나, 동일한 터치 해상도를 유지하면서 다수의 터치전극(222)의 면적을 증가시키고 다수의 터치배선(224)의 개수를 감소시킴으로써 설계 자유도를 개선하고 터치구동부(230)의 부하를 감소시켜 제조비용을 감소시킬 수 있다.

한편, 다른 실시예에서는 선폭을 변경하여 터치배선을 포함하는 신호인가경로가 상이한 저항을 갖도록 할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면으로, 특히 자기정전용량(self-capacitance) 방식의 인셀타입 터치 표시장치를 도시하며, 제1실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(310)는 터치패널(320)과 터치구동부(330)를 포함한다.

터치패널(320)은, 기판 상부에 배치되는 다수의 터치전극(322)과, 다수의 터치전극(322)과 터치구동부(330)를 각각 연결하는 다수의 터치배선(324)을 포함하는데, 다수의 터치전극(322) 중 터치패널(320) 중앙부의 터치전극(322)은 십자가 형상을 갖고, 터치패널(320) 가장자리부의 터치전극(322)은 "T"자 형상을 갖고, 터치패널(320) 모서리부의 터치전극(322)은 "L"자 형상을 갖는다.

예를 들어, 다수의 터치전극(322)은 제1 내지 제3터치전극(322a, 322b, 322c)을 포함하고, 제1 내지 제3터치전극(322a, 322b, 322c)은 각각 "L"자 형상, "T"자 형상, 십자가 형상을 가질 수 있다.

이때, "L"자 형상의 제1터치전극(322a)은 제1면적(A1)을 갖고, "T"자 형상의 제2터치전극(322b)은 제1면적(A1)의 약 2배인 제2면적(A2=2A1)을 갖고, 십자가 형상의 제3터치전극(322c)은 제1면적(A1)의 약 4배인 제3면적(A3=4A1)을 가지므로, 제1터치전극(322a)의 제1정전용량(C1)은 제3터치전극(322c)의 제3정전용량(C3)의 약 1/4이 되고(C1=C3/4), 제2터치전극(322b)의 제2정전용량(C2)은 제3터치전극(322c)의 제3정전용량(C3)의 약 1/2이 된다(C2=C3/2).

그리고, 수평방향으로 인접한 다수의 터치전극(322)에 연결되는 다수의 터치배선(324)은 동일한 길이를 갖고, 다수의 터치전극(322)의 면적에 반비례하는 상이한 폭을 가지며, 그 결과 다수의 터치배선(324)을 포함하는 신호인가경로는 다수의 터치전극(322)의 면적에 반비례하는 상이한 저항을 갖는다.

예를 들어, 다수의 터치배선(324)은 제1 내지 제3터치배선(324a, 324b, 324c)을 포함하고, 제1 내지 제3터치배선(324a, 324b, 324c)은 동일한 길이를 가지며, 각각 제1 내지 제3폭(w1, w2, w3)을 가지며 제1 내지 제3터치전극(322a, 322b, 322c)에 연결될 수 있다.

이때, 제1터치배선(324a)의 제1폭(w1)은 제3터치배선(324c)의 제3폭(w3)의 약 1/4이고(w1=w3/4), 제2터치배선(324b)의 제2폭(w2)은 제3터치배선(324c)의 제3폭(w3)의 약 1/2 일 수 있다(w2=w3/2).

즉, 제1터치배선(324a)의 제1저항(R1)은 제3터치배선(324c)의 제3저항(R3)의 약 4배가 되고(R1=4R3), 제2터치배선(324b)의 제2저항(R2)은 제3터치배선(324c)의 제3저항(R3)의 약 2배가 된다(R2=2R3).

따라서, 제1터치배선(324a)을 포함하는 제1신호인가경로를 통하여 제1터치전극(322a)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제1저항(R1)과 제1정전용량(C1)의 곱(R1C1=(4R3)*(C3/4)=R3C3)과, 제2터치배선(324b)을 포함하는 제2신호인가경로를 통하여 제2터치전극(322b)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제2저항(R2)과 제2정전용량(C2)의 곱(R2C2=(2R3)*(C3/2)=R3C3))은, 각각 제3터치배선(324c)을 포함하는 제3신호인가경로를 통하여 제3터치전극(322c)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제3저항(R3)과 제3정전용량(C3)의 곱(R3C3)과 동일하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(310)에서는, 다수의 터치배선(324)을 포함하는 신호인가경로가 다수의 터치전극(322)의 면적에 반비례하는 저항을 가짐으로써, 다수의 터치배선(324)을 포함하는 신호인가경로를 통하여 다수의 터치전극(322)에 인가되는 공통전압 또는 터치스캔신호는 저항(R) 및 정전용량(C)의 곱(RC)에 대응되는 동일한 지연(delay) 또는 부하(load)를 느끼게 되며, 그 결과 터치패널(320)의 표시동작 시 다수의 터치전극(322)에 동일한 공통전압이 인가되어 휘도 불균일이 방지되어 표시품질이 개선되고, 터치패널(320)의 터치동작 시 다수의 터치전극(322)에 동일한 터치스캔전압이 인가되어 터치 정확도가 개선된다.

그리고, 다수의 터치전극(322)의 대부분을 각각 십자가 형상으로 형성함으로써, 다수의 터치전극(322)의 면적 감소 및 다수의 터치배선(324)의 개수 증가 없이 터치입력의 위치에 대한 정확도 또는 터치 해상도를 향상시키거나, 동일한 터치 해상도를 유지하면서 다수의 터치전극(322)의 면적을 증가시키고 다수의 터치배선(324)의 개수를 감소시킴으로써 설계 자유도를 개선하고 터치구동부(330)의 부하를 감소시켜 제조비용을 감소시킬 수 있다.

한편, 다른 실시예에서는 분기선을 형성하여 터치배선을 포함하는 신호인가경로가 상이한 저항을 갖도록 할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면으로, 특히 자기정전용량(self-capacitance) 방식의 인셀타입 터치 표시장치를 도시하며, 제1실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(410)는 터치패널(420)과 터치구동부(430)를 포함한다.

터치패널(420)은, 기판 상부에 배치되는 다수의 터치전극(422)과, 다수의 터치전극(422)과 터치구동부(430)를 각각 연결하는 다수의 터치배선(424)을 포함하는데, 다수의 터치전극(422) 중 터치패널(420) 중앙부의 터치전극(422)은 십자가 형상을 갖고, 터치패널(420) 가장자리부의 터치전극(422)은 "T"자 형상을 갖고, 터치패널(420) 모서리부의 터치전극(422)은 "L"자 형상을 갖는다.

예를 들어, 다수의 터치전극(422)은 제1 내지 제3터치전극(422a, 422b, 422c)을 포함하고, 제1 내지 제3터치전극(422a, 422b, 422c)은 각각 "L"자 형상, "T"자 형상, 십자가 형상을 가질 수 있다.

이때, "L"자 형상의 제1터치전극(422a)은 제1면적(A1)을 갖고, "T"자 형상의 제2터치전극(422b)은 제1면적(A1)의 약 2배인 제2면적(A2=2A1)을 갖고, 십자가 형상의 제3터치전극(422c)은 제1면적(A1)의 약 4배인 제3면적(A3=4A1)을 가지므로, 제1터치전극(422a)의 제1정전용량(C1)은 제3터치전극(422c)의 제3정전용량(C3)의 약 1/4이 되고(C1=C3/4), 제2터치전극(422b)의 제2정전용량(C2)은 제3터치전극(422c)의 제3정전용량(C3)의 약 1/2이 된다(C2=C3/2).

그리고, 수평방향으로 인접한 다수의 터치전극(422)에 연결되는 다수의 터치배선(424)은, 동일한 길이 및 동일한 폭의 분기선을 다수의 터치전극(422)의 면적에 반비례하는 개수로 가지며, 그 결과 다수의 터치배선(424)을 포함하는 신호인가경로는 다수의 터치전극(422)의 면적에 반비례하는 상이한 저항을 갖는다.

예를 들어, 다수의 터치배선(424)은 제1 내지 제3터치배선(424a, 424b, 424c)을 포함하고, 제1 내지 제3터치배선(424a, 424b, 424c)은 각각 1개(제1개수), 2개(제2개수), 4개(제3개수)의 분기선을 가지며 제1 내지 제3터치전극(422a, 422b, 422c)에 연결될 수 있다.

즉, 제1터치배선(424a)의 제1저항(R1)은 제3터치배선(424c)의 제3저항(R3)의 약 4배가 되고(R1=4R3), 제2터치배선(424b)의 제2저항(R2)은 제3터치배선(424c)의 제3저항(R3)의 약 2배가 된다(R2=2R3).

제4실시예에서는 분기선이 터치패널(420)의 다수의 터치전극(422)이 배치된 중앙부에 형성되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 분기선이 터치패널(420)의 가장자리부에 형성되어 터치구동부(430)와 마주보는 변으로부터 다수의 터치전극(422)에 연결될 수도 있다.

따라서, 제1터치배선(424a)을 포함하는 제1신호인가경로를 통하여 제1터치전극(422a)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제1저항(R1)과 제1정전용량(C1)의 곱(R1C1=(4R3)*(C3/4)=R3C3)과, 제2터치배선(424b)을 포함하는 제2신호인가경로를 통하여 제2터치전극(422b)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제2저항(R2)과 제2정전용량(C2)의 곱(R2C2=(2R3)*(C3/2)=R3C3))은, 각각 제3터치배선(424c)을 포함하는 제3신호인가경로를 통하여 제3터치전극(422c)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제3저항(R3)과 제3정전용량(C3)의 곱(R3C3)과 동일하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(410)에서는, 다수의 터치배선(424)을 포함하는 신호인가경로가 다수의 터치전극(422)의 면적에 반비례하는 저항을 가짐으로써, 다수의 터치배선(424)을 포함하는 신호인가경로를 통하여 다수의 터치전극(422)에 인가되는 공통전압 또는 터치스캔신호는 저항(R) 및 정전용량(C)의 곱(RC)에 대응되는 동일한 지연(delay) 또는 부하(load)를 느끼게 되며, 그 결과 터치패널(420)의 표시동작 시 다수의 터치전극(422)에 동일한 공통전압이 인가되어 휘도 불균일이 방지되어 표시품질이 개선되고, 터치패널(420)의 터치동작 시 다수의 터치전극(422)에 동일한 터치스캔전압이 인가되어 터치 정확도가 개선된다.

그리고, 다수의 터치전극(422)의 대부분을 각각 십자가 형상으로 형성함으로써, 다수의 터치전극(422)의 면적 감소 및 다수의 터치배선(424)의 개수 증가 없이 터치입력의 위치에 대한 정확도 또는 터치 해상도를 향상시키거나, 동일한 터치 해상도를 유지하면서 다수의 터치전극(422)의 면적을 증가시키고 다수의 터치배선(424)의 개수를 감소시킴으로써 설계 자유도를 개선하고 터치구동부(430)의 부하를 감소시켜 제조비용을 감소시킬 수 있다.

한편, 다른 실시예에서는 트랜지스터 또는 다이오드와 같은 소자를 이용하여 터치배선 및 소자를 포함하는 신호인가경로가 상이한 저항을 갖도록 할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면으로, 특히 자기정전용량(self-capacitance) 방식의 인셀타입 터치 표시장치를 도시하며, 제1실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(510)는 터치패널(520)과 터치구동부(530)를 포함한다.

터치패널(520)은, 기판 상부에 배치되는 다수의 터치전극(522)과, 다수의 터치전극(522)과 터치구동부(530)를 각각 연결하는 다수의 터치배선(524)을 포함하는데, 다수의 터치전극(522) 중 터치패널(520) 중앙부의 터치전극(522)은 십자가 형상을 갖고, 터치패널(520) 가장자리부의 터치전극(522)은 "T"자 형상을 갖고, 터치패널(520) 모서리부의 터치전극(522)은 "L"자 형상을 갖는다.

예를 들어, 다수의 터치전극(522)은 제1 내지 제3터치전극(522a, 522b, 522c)을 포함하고, 제1 내지 제3터치전극(522a, 522b, 522c)은 각각 "L"자 형상, "T"자 형상, 십자가 형상을 가질 수 있다.

이때, "L"자 형상의 제1터치전극(522a)은 제1면적(A1)을 갖고, "T"자 형상의 제2터치전극(522b)은 제1면적(A1)의 약 2배인 제2면적(A2=2A1)을 갖고, 십자가 형상의 제3터치전극(522c)은 제1면적(A1)의 약 4배인 제3면적(A3=4A1)을 가지므로, 제1터치전극(522a)의 제1정전용량(C1)은 제3터치전극(522c)의 제3정전용량(C3)의 약 1/4이 되고(C1=C3/4), 제2터치전극(522b)의 제2정전용량(C2)은 제3터치전극(522c)의 제3정전용량(C3)의 약 1/2이 된다(C2=C3/2).

그리고, 수평방향으로 인접한 다수의 터치전극(522)에 연결되는 다수의 터치배선(524)은 동일한 길이 및 동일한 폭을 갖고, 다수의 터치전극(522)의 면적에 비례하는 W/L비(W/L ratio)를 갖는 다수의 트랜지스터에 연결되며, 그 결과 다수의 트랜지스터 및 다수의 터치배선(524)을 포함하는 신호인가경로는 다수의 터치전극(522)의 면적에 반비례하는 상이한 저항을 갖는다.

예를 들어, 다수의 터치배선(524)은 제1 내지 제3터치배선(524a, 524b, 524c)을 포함하고, 제1 내지 제3터치전극(522a, 522b, 522c)에 연결되는 제1 내지 제3터치배선(524a, 524b, 524c)과 터치구동부(530) 사이에는 각각 제1 내지 제3트랜지스터(T1, T2, T3)가 연결될 수 있다.

이때, 제1트랜지스터(T1)의 제1W/L비(W1/L1)는 제3트랜지스터(T3)의 제3W/L비(W3/L3)의 약 1/4이고(W1/L1=(W3/L3)/4), 제2트랜지스터(T2)의 제2W/L비(W2/L2)는 제3트랜지스터(T3)의 제3W/L비(W3/L3)의 약 1/2 일 수 있다(W2/L2=(W3/L3)/2).

트랜지스터에서 W/L비는 턴-온(turn-on) 저항에 반비례하므로, 제1터치배선(524a) 및 제1트랜지스터(T1)의 제1저항(R1)은 제3터치배선(524c) 및 제3트랜지스터(T3)의 제3저항(R3)의 약 4배가 되고(R1=4R3), 제2터치배선(524b) 및 제2트랜지스터(T2)의 제2저항(R2)은 제3터치배선(524c) 및 제3트랜지스터(T3)의 제3저항(R3)의 약 2배가 된다(R2=2R3).

여기서는, 제1 내지 제3터치배선(524a, 524b, 524c)의 저항이 제1 내지 제3트랜지스터(T1, T2, T3)의 턴-온 저항에 비하여 무시할 수 있을 정도로 작은 것을 가정하였는데, 그렇지 않은 경우에는 제1 내지 제3트랜지스터(T1, T2, T3) W/L비를 조절하여 제1 내지 제3터치배선(524a, 524b, 524c) 각각의 저항과 제1 내지 제3트랜지스터(T1, T2, T3) 각각의 턴-온 저항의 합이 위의 관계를 만족하도록 할 수도 있다.

따라서, 제1트랜지스터(T1) 및 제1터치배선(524a)을 포함하는 제1신호인가경로를 통하여 제1터치전극(522a)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제1저항(R1)과 제1정전용량(C1)의 곱(R1C1=(4R3)*(C3/4)=R3C3)과, 제2트랜지스터(T2) 및 제2터치배선(524b)을 포함하는 제2신호인가경로를 통하여 제2터치전극(522b)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제2저항(R2)과 제2정전용량(C2)의 곱(R2C2=(2R3)*(C3/2)=R3C3))은, 각각 제3트랜지스터(T3) 및 제3터치배선(524c)을 포함하는 제3신호인가경로를 통하여 제3터치전극(522c)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제3저항(R3)과 제3정전용량(C3)의 곱(R3C3)과 동일하게 된다.

제5실시예에서는 다수의 터치배선(524)에 W/L비가 상이한 트랜지스터가 연결되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 다수의 터치배선(524)에 동일한 W/L비를 갖는 트랜지스터가 상이한 개수로 연결되거나, 트랜지스터 대신 상이한 크기 또는 상이한 개수의 다이오드가 연결될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(510)에서는, 다수의 터치배선(524)에 연결되는 다수의 트랜지스터(T)가 다수의 터치전극(522)의 면적에 비례하는 W/L비(즉, 다수의 터치전극(522)의 면적에 반비례하는 저항)을 갖도록 함으로써, 다수의 트랜지스터(T) 및 다수의 터치배선(524)을 포함하는 신호인가경로를 통하여 다수의 터치전극(522)에 인가되는 공통전압 또는 터치스캔신호는 저항(R) 및 정전용량(C)의 곱(RC)에 대응되는 동일한 지연(delay) 또는 부하(load)를 느끼게 되며, 그 결과 터치패널(520)의 표시동작 시 다수의 터치전극(522)에 동일한 공통전압이 인가되어 휘도 불균일이 방지되어 표시품질이 개선되고, 터치패널(520)의 터치동작 시 다수의 터치전극(522)에 동일한 터치스캔전압이 인가되어 터치 정확도가 개선된다.

그리고, 다수의 터치전극(522)의 대부분을 각각 십자가 형상으로 형성함으로써, 다수의 터치전극(522)의 면적 감소 및 다수의 터치배선(524)의 개수 증가 없이 터치입력의 위치에 대한 정확도 또는 터치 해상도를 향상시키거나, 동일한 터치 해상도를 유지하면서 다수의 터치전극(522)의 면적을 증가시키고 다수의 터치배선(524)의 개수를 감소시킴으로써 설계 자유도를 개선하고 터치구동부(530)의 부하를 감소시켜 제조비용을 감소시킬 수 있다.

한편, 다른 실시예에서는 트랜지스터와 같은 소자를 이용하여 터치배선 및 소자를 포함하는 신호인가경로가 상이한 저항을 갖도록 할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면으로, 특히 자기정전용량(self-capacitance) 방식의 인셀타입 터치 표시장치를 도시하며, 제1실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제6실시예에 따른 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(610)는 터치패널(620)과 터치구동부(630)를 포함한다.

터치패널(620)은, 기판 상부에 배치되는 다수의 터치전극(622)과, 다수의 터치전극(622)과 터치구동부(630)를 각각 연결하는 다수의 터치배선(624)을 포함하는데, 다수의 터치전극(622) 중 터치패널(620) 중앙부의 터치전극(622)은 십자가 형상을 갖고, 터치패널(620) 가장자리부의 터치전극(622)은 "T"자 형상을 갖고, 터치패널(620) 모서리부의 터치전극(622)은 "L"자 형상을 갖는다.

예를 들어, 다수의 터치전극(622)은 제1 내지 제3터치전극(622a, 622b, 622c)을 포함하고, 제1 내지 제3터치전극(622a, 622b, 622c)은 각각 "L"자 형상, "T"자 형상, 십자가 형상을 가질 수 있다.

이때, "L"자 형상의 제1터치전극(622a)은 제1면적(A1)을 갖고, "T"자 형상의 제2터치전극(622b)은 제1면적(A1)의 약 2배인 제2면적(A2=2A1)을 갖고, 십자가 형상의 제3터치전극(622c)은 제1면적(A1)의 약 4배인 제3면적(A3=4A1)을 가지므로, 제1터치전극(622a)의 제1정전용량(C1)은 제3터치전극(622c)의 제3정전용량(C3)의 약 1/4이 되고(C1=C3/4), 제2터치전극(622b)의 제2정전용량(C2)은 제3터치전극(622c)의 제3정전용량(C3)의 약 1/2이 된다(C2=C3/2).

그리고, 수평방향으로 인접한 다수의 터치전극(622)에 연결되는 다수의 터치배선(624)은 동일한 길이 및 동일한 폭을 갖고, 각각 다수의 터치전극(622)의 면적에 반비례하는 턴-온 저항을 갖도록 제어되는 다수의 트랜지스터에 연결되며, 그 결과 다수의 트랜지스터 및 다수의 터치배선(624)을 포함하는 신호인가경로는 다수의 터치전극(622)의 면적에 반비례하는 상이한 저항을 갖는다.

예를 들어, 다수의 터치배선(624)은 제1 내지 제3터치배선(624a, 624b, 624c)을 포함하고, 제1 내지 제3터치전극(622a, 622b, 622c)에 연결되는 제1 내지 제3터치배선(624a, 624b, 624c)과 터치구동부(630) 사이에는 각각 제1 내지 제3트랜지스터(T1, T2, T3)가 연결될 수 있다.

이때, 제1 내지 제3트랜지스터(T1, T2, T3)의 게이트에는 각각 제1 내지 제3전압(V1, V2, V3)이 인가되어 제1 내지 제3트랜지스터(T1, T2, T3)의 채널이 각각 제1 내지 제3턴-온 저항을 갖도록 제어되는데, 제1턴-온 저항은 제3턴-온 저항의 약 4배가 되고, 제2턴-온 저항은 제3턴-온 저항의 약 2배가 되도록 제어된다.

이에 따라, 제1터치배선(624a) 및 제1트랜지스터(T1)의 제1저항(R1)은 제3터치배선(624c) 및 제3트랜지스터(T3)의 제3저항(R3)의 약 4배가 되고(R1=4R3), 제2터치배선(624b) 및 제2트랜지스터(T2)의 제2저항(R2)은 제3터치배선(624c) 및 제3트랜지스터(T3)의 제3저항(R3)의 약 2배가 된다(R2=2R3).

여기서는, 제1 내지 제3터치배선(624a, 624b, 624c)의 저항이 제1 내지 제3트랜지스터(T1, T2, T3)의 턴-온 저항에 비하여 무시할 수 있을 정도로 작은 것을 가정하였는데, 그렇지 않은 경우에는 제1 내지 제3트랜지스터(T1, T2, T3)에 인가되는 제1 내지 제3전압(V1, V2, V3)을 조절하여 제1 내지 제3터치배선(624a, 624b, 624c) 각각의 저항과 제1 내지 제3트랜지스터(T1, T2, T3) 각각의 턴-온 저항의 합이 위의 관계를 만족하도록 할 수도 있다.

따라서, 제1트랜지스터(T1) 및 제1터치배선(624a)을 포함하는 제1신호인가경로를 통하여 제1터치전극(622a)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제1저항(R1)과 제1정전용량(C1)의 곱(R1C1=(4R3)*(C3/4)=R3C3)과, 제2트랜지스터(T2) 및 제2터치배선(624b)을 포함하는 제2신호인가경로를 통하여 제2터치전극(622b)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제2저항(R2)과 제2정전용량(C2)의 곱(R2C2=(2R3)*(C3/2)=R3C3))은, 각각 제3트랜지스터(T3) 및 제3터치배선(624c)을 포함하는 제3신호인가경로를 통하여 제3터치전극(622c)에 인가되는 전압 또는 신호가 느끼는 지연(delay) 또는 부하(load)인 제3저항(R3)과 제3정전용량(C3)의 곱(R3C3)과 동일하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 제6실시예에 따른 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(610)에서는, 다수의 터치배선(624)에 연결되는 다수의 트랜지스터(T)가 다수의 터치전극(622)의 면적에 반비례하는 턴-온 저항을 갖도록 제어됨으로써, 다수의 트랜지스터(T) 및 다수의 터치배선(624)을 포함하는 신호인가경로를 통하여 다수의 터치전극(622)에 인가되는 공통전압 또는 터치스캔신호는 저항(R) 및 정전용량(C)의 곱(RC)에 대응되는 동일한 지연(delay) 또는 부하(load)를 느끼게 되며, 그 결과 터치패널(620)의 표시동작 시 다수의 터치전극(622)에 동일한 공통전압이 인가되어 휘도 불균일이 방지되어 표시품질이 개선되고, 터치패널(620)의 터치동작 시 다수의 터치전극(622)에 동일한 터치스캔전압이 인가되어 터치 정확도가 개선된다.

그리고, 다수의 터치전극(622)의 대부분을 각각 십자가 형상으로 형성함으로써, 다수의 터치전극(622)의 면적 감소 및 다수의 터치배선(624)의 개수 증가 없이 터치입력의 위치에 대한 정확도 또는 터치 해상도를 향상시키거나, 동일한 터치 해상도를 유지하면서 다수의 터치전극(622)의 면적을 증가시키고 다수의 터치배선(624)의 개수를 감소시킴으로써 설계 자유도를 개선하고 터치구동부(630)의 부하를 감소시켜 제조비용을 감소시킬 수 있다.

한편, 다른 실시예에서는 터치전극과 터치배선의 접촉지점을 터치전극의 경계에 대하여 대칭적으로 배치하여 휘도 불균일을 개선할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치를 도시한 도면으로, 특히 자기정전용량(self-capacitance) 방식의 인셀타입 터치 표시장치를 도시한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제7실시예에 따른 인셀타입 터치 표시장치(710)는 터치패널(720)과 터치구동부(730)를 포함한다.

터치패널(720)은, 기판 상부에 배치되는 다수의 터치전극(722)과, 다수의 터치전극(722)과 터치구동부(730)를 각각 연결하는 다수의 터치배선(724)을 포함하는데, 다수의 터치전극(722)은 각각 사각형 형상을 갖는다.

그리고, 수평방향으로 인접한 다수의 터치전극(722)에 연결되는 다수의 터치배선(724)은 동일한 길이 및 동일한 폭을 갖는다.

터치구동부(730)는, 터치패널(720)의 다수의 터치전극(722)에 터치스캔신호를 인가하고, 인가된 터치스캔신호에 따른 다수의 터치전극(722)의 정전용량의 변화를 분석하여 터치패널(720)의 터치입력의 위치를 감지한다.

여기서, 다수의 터치전극(722)는 각각 접촉지점(CP)을 통하여 다수의 터치배선(724)에 연결되는데, 접촉지점(CP)은 수평방향으로 인접한 터치전극(722) 사이의 경계에 대하여 대칭적으로 배치된다.

구체적으로, 다수의 터치전극(722)의 하나의 수직열에서는 최좌측의 터치배선(724)이 최상측의 터치전극(722)에 연결되고 최우측의 터치배선(724)이 최하측의 터치전극(722)에 연결되고 그 사이에서는 좌에서 우로 갈수록 터치배선(724)이 하부의 터치전극(722)에 연결되고, 수평방향으로 인접한 수직열에서는 최좌측의 터치배선(724)이 최하측의 터치전극(722)에 연결되고 최우측의 터치배선(724)이 최상측의 터치전극(722)에 연결되고 그 사이에서는 좌에서 우로 갈수록 터치배선(724)이 상부의 터치전극(722)에 연결될 수 있다.

예를 들어, 제1 및 제2터치전극(722a, 722b)은 각각 좌측 및 우측의 접촉지점(CP)을 통하여 제1 및 제2터치배선(724a, 724b)에 연결되므로, 제1터치전극(722a)의 우측경계부의 지점(G)과 제2터치전극(722b)의 좌측경계부의 지점(H)은 각각 접촉지점(CP)으로부터 상대적으로 먼 거리에 위치하며, 그 결과 접촉지점(CP)으로부터 제1터치전극(722a)의 우측경계부까지의 저항 및 접촉지점(CP)으로부터 제2터치전극(722b)의 좌측경계부까지의 저항은 실질적으로 동일하게 된다.

또한, 제3 및 제4터치전극(722c, 722d)은 각각 우측 및 좌측의 접촉지점(CP)을 통하여 제3 및 제4터치배선(724c, 724d)에 연결되므로, 제3터치전극(722c)의 우측경계부의 지점(I)과 제4터치전극(722d)의 좌측경계부의 지점(J)은 각각 접촉지점(CP)으로부터 상대적으로 가까운 거리에 위치하며, 그 결과 접촉지점(CP)으로부터 제3터치전극(722c)의 우측경계부까지의 저항 및 접촉지점(CP)으로부터 제4터치전극(722d)의 좌측경계부까지의 저항은 실질적으로 동일하게 된다.

따라서, 표시동작을 위하여 제1 및 제2터치전극(722a, 722b)과 제3 및 제4터치전극(722c, 722d)에 공통전압이 인가될 경우, 저항 차이에 따른 전압강하 및 지연(delay)에 의하여 제1터치전극(722a)의 우측경계부와 제2터치전극(722b)의 좌측경계부의 공통전압은 서로 동일한 값이 되고, 제3터치전극(722c)의 우측경계부와 제4터치전극(722d)의 좌측경계부의 공통전압은 서로 동일한 값이 되며, 그 결과 표시동작에서 휘도 불균일이 방지되어 자기정전용량 방식의 인셀타입 터치 표시장치(710)의 표시품질이 개선된다.

제7실시예에서는 사각형 형상의 터치전극(722)을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 "L"자 형상, "T"자 형상 및 십자가 형상의 터치전극에도 터치전극 경계에 대하여 대칭적으로 배치되는 접촉지점을 적용할 수 있다.

이상의 실시예에서는 인셀타입 터치 표시장치를 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 표시패널과 별도로 형성되는 터치패널에 터치전극의 면적에 반비례하는 저항을 갖는 신호인가경로를 적용하거나, 표시패널과 별도로 형성되는 터치패널에 접촉지점의 대칭적 배치를 적용할 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

210: 터치 표시장치 220: 터치패널
222: 터치전극 224: 터치배선
230: 터치구동부

Claims (10)

1. 상이한 면적을 갖는 다수의 터치전극을 포함하는 터치패널과;
   상기 다수의 터치전극에 터치스캔신호를 인가하고 상기 다수의 터치전극의 정전용량의 변화를 분석하여 터치입력의 위치를 감지하는 터치구동부와;
   상기 터치스캔신호를 상기 다수의 터치전극에 각각 인가하고, 각각 상기 다수의 터치전극의 면적에 반비례하는 저항을 갖는 다수의 신호인가경로
   를 포함하는 터치 표시장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 다수의 터치전극은,
   제1면적을 갖고 상기 터치패널의 모서리부에 배치되는 제1터치전극과;
   상기 제1면적보다 큰 제2면적을 갖고 상기 터치패널의 가장자리부에 배치되는 제2터치전극과;
   상기 제2면적보다 큰 제3면적을 갖고 상기 터치패널의 중앙부에 배치되는 제3터치전극
   을 포함하는 터치 표시장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 다수의 신호인가경로는,
   상기 제1터치전극에 연결되고 제1저항을 갖는 제1터치배선과;
   상기 제2터치전극에 연결되고 상기 제1저항보다 작은 제2저항을 갖는 제2터치배선과;
   상기 제3터치전극에 연결되고 상기 제2저항보다 작은 제3저항을 갖는 제3터치배선
   을 포함하는 터치 표시장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 내지 제3터치배선은 동일한 폭을 갖고,
   상기 제2터치배선의 제2길이는, 상기 제1터치배선의 제1길이보다 작고 상기 제3터치배선의 제3길이보다 큰 터치 표시장치.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 내지 제3터치배선은 동일한 길이를 갖고,
   상기 제2터치배선의 제2폭은, 상기 제1터치배선의 제1폭보다 크고 상기 제3터치배선의 제3폭보다 작은 터치 표시장치.
   
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1터치배선은 제1개수의 분기선을 포함하고,
   상기 제2터치배선은 상기 제1개수보다 큰 제2개수의 분기선을 포함하고,
   상기 제3터치배선은 상기 제2개수보다 큰 제3개수의 분기선을 포함하는 터치 표시장치.
   
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 다수의 신호인가경로는,
   상기 제1터치전극에 연결되는 제1터치배선과, 상기 제1터치배선과 상기 터치구동부 사이에 연결되는 제1소자와;
   상기 제2터치전극에 연결되는 제2터치배선과, 상기 제2터치배선과 상기 터치구동부 사이에 연결되는 제2소자와;
   상기 제3터치전극에 연결되는 제3터치배선과, 상기 제3터치배선과 상기 터치구동부 사이에 연결되는 제3소자
   를 포함하는 터치 표시장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제1소자는 제1W/L비를 갖는 제1트랜지스터이고,
   상기 제2소자는 상기 제1W/L비보다 큰 제2W/L비를 갖는 제2트랜지스터이고,
   상기 제3소자는 상기 제2W/L비보다 큰 제3W/L비를 갖는 제3트랜지스터인 터치 표시장치.
   
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 제1소자는 제1턴-온 저항을 갖도록 제어되는 제1트랜지스터이고,
   상기 제2소자는 상기 제1턴-온 저항보다 작은 제2턴-온 저항을 갖도록 제어되는 제2트랜지스터이고,
   상기 제3소자는 상기 제2턴-온 저항보다 작은 제3턴-온 저항을 갖도록 제어되는 제3트랜지스터인 터치 표시장치.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 신호인가경로는, 각각 다수의 접촉지점을 통하여 상기 다수의 터치전극에 연결되는 다수의 터치배선을 포함하고,
    수평방향으로 인접한 상기 다수의 터치전극의 상기 다수의 접촉지점은, 상기 다수의 터치전극의 경계에 대하여 대칭적으로 배치되는 터치 표시장치.

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