KR20170079524A - 인셀 터치 방식 액정표시장치 - Google Patents

인셀 터치 방식 액정표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인셀 터치 방식에서 공통전압의 신호 변동을 피드백할 수 있는 구조를 구현하여 공통전압을 보상할 수 있는 방안을 제공하는 것에 과제가 있다.
이를 위해, 본 발명에서는 인셀 터치 방식의 액정패널에서 데이터배선과 비표시영역에서 중첩하도록 배치되어 캐패시턴스를 형성하는 피드백배선을 구성하게 된다.
이에 따라, 공통전압 리플 성분을 상쇄시키는 보상 공통전압을 액정패널의 터치블럭에 공급할 수 있게 됨으로써, 인셀 터치 방식에서 공통전압 신호 변동을 피드백할 수 있는 구조를 구현하여 공통전압을 보상할 수 있게 된다.

Description

인셀 터치 방식 액정표시장치{In-cell touch type liquid crystal display device}
본 발명은 인셀 터치 방식 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 인셀 터치 방식에서 공통전압의 신호 변동을 피드백할 수 있는 구조를 구현하여 공통전압을 보상할 수 있는 인셀 터치 방식 액정표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD : liquid crystal display device), 플라즈마표시장치(PDP : plasma display panel), 유기발광소자(OLED : organic light emitting diode)와 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.
이들 평판표시장치 중에서, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 박형화, 저전력 구동의 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다.
최근에, 스마트폰(smart phone)이나 태블릿(tablet)이 보급됨에 따라 액정표시장치에 터치 기능이 부가되고 있는 실정인데, 특히 액정표시장치의 슬림화를 위해 액정패널 내부에 터치 스크린이 내장된 인셀(in-cell) 터치 방식이 적용되고 있다.
이와 같은 인셀 터치 방식의 액정표시장치의 액정패널에는, 표시영역에 매트릭스 형태로 배치된 터치블럭이 정의되고, 터치블럭 단위로 셀프 캡(self cap) 방식의 터치전극이 배치되며, 각 터치전극에는 대응되는 센싱배선이 접속된다.
이와 같이 터치블럭 단위로 구성된 터치전극들은 서로 전기적으로 절연된 상태로서 표시구간에는 해당 센싱배선을 통해 공통전압을 인가받게 된다.
이처럼, 인셀 터치 방식의 액정패널에서는 서로 절연 상태의 터치전극들이 개별적으로 공통전압을 인가받는 구조로 구성되는바, 액정패널 내에 공통전압 신호에 대한 피드백(feedback)을 구현하는 것에 구조적인 한계가 있다.
이에 따라, 데이터전압 변동에 의해 공통전압에 리플(ripple)이 발생하더라도 리플 성분을 보상할 수 없게 되어, 공통전압 리플에 의한 수평 크로스토크(C/T)나 스미어(smear)와 같은 화질 열화를 개선할 수 없게 된다.
본 발명은 인셀 터치 방식에서 공통전압의 신호 변동을 피드백할 수 있는 구조를 구현하여 공통전압을 보상할 수 있는 방안을 제공하는 것에 과제가 있다.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 액정패널의 표시영역에 배치된 터치블럭 각각에 구성된 터치전극에 접속되고 표시구간에 공통전압을 전달하는 센싱배선과, 표시영역을 가로질러 비표시영역으로 연장된 데이터배선과, 비표시영역에서 절연막을 사이에 두고 상기 데이터배선과 교차하여 중첩되는 피드백배선과, 피드백배선에서 입력된 피드백 신호에 따라 보상 공통전압을 출력하는 보상회로를 포함하는 인셀 터치 방식 액정표시장치를 제공한다.
여기서, 피드백배선은 액정패널 내에서 터치전극과 전기적으로 절연된 상태를 가질 수 있다.
그리고, 보상회로는 피드백 신호를 입력받는 캐패시터와, 상기 캐패시터와 연결된 제1저항과, 제1저항이 연결된 반전입력단자와, 기준 공통전압이 입력되는 비반전입력단자를 갖는 연산증폭기와, 연산증폭기의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제2저항을 포함할 수 있다.
또한, 데이터배선과 교차하며 상기 피드백배선과 동일물질로 동일층에 배치된 게이트배선과, 터치전극과 절연막을 사이에 두고 위치하며 상기 터치블럭 내의 각 화소영역에 배치된 화소전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서는, 인셀 터치 방식의 액정패널에서 데이터배선과 비표시영역에서 중첩하도록 배치되어 캐패시턴스를 형성하는 피드백배선을 구성하게 된다.
이에 따라, 공통전압 리플 성분을 상쇄시키는 보상 공통전압을 액정패널의 터치블럭에 공급할 수 있게 됨으로써, 인셀 터치 방식에서 공통전압 신호 변동을 피드백할 수 있는 구조를 구현하여 공통전압을 보상할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인셀 터치 방식 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 보상회로의 일예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정패널의 어레이기판의 터치블럭 내부의 화소영역 부분을 도시한 평면도.
도 4는 도 3의 절단선 IV-IV를 따라 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정패널의 어레이기판에서 데이터배선과 피드백배선이 중첩되는 비표시영역 부분을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 도 5의 절단선 VI-VI을 따라 도시한 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인셀 터치 방식 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 영상을 표시하는 액정패널(110)과 액정패널(110)을 구동하는 구동회로부(200)를 포함할 수 있다.
액정패널(110)은 셀프 캡 방식의 터치소자인 터치전극(171)이 액정패널(110) 내부에 구성된 인셀 터치 방식의 액정패널이다. 이와 같은 액정패널(110)은, 어레이기판과 어레이기판에 대향하는 대향기판으로서 예를 들면 컬러필터기판과 어레이기판과 컬러필터기판 사이에 위치하는 액정층을 포함할 수 있다.
여기서, 터치전극(171)은 공통전극으로 기능하도록 구성될 수 있으며, 이 경우에 터치전극(171) 즉 공통전극(171)은 화소전극과 함께 어레이기판에 형성되어 영상을 표시하는 표시구간 동안에는 액정층을 구동할 수 있다. 이와 같은 터치전극(171)을 구비한 액정패널(110)은, 예를 들면, IPS(In-Plane Switching) 방식이나, AH-IPS(Advanced High performance In-Plane Switching) 방식이나, 그 외 다른 방식으로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 프린지 필드(fringe field)를 발생시키는 AH-IPS 방식의 액정패널(110)이 사용되는 경우를 예로 든다.
액정패널(110)에는 영상을 표시하는 표시영역(AA)과 표시영역(AA) 주변의 비표시영역(NA)이 정의된다. 여기서, 설명의 편의를 위해, 비표시영역(NA)에 대해 표시영역(AA)을 기준으로 이의 상측,하측,좌측,우측에 위치한 부분을 제1,2,3,4비표시영역(NA1,NA2,NA3,NA4)라고 한다.
표시영역(AA)에는 화소영역(도 3의 P 참조)이 행방향과 열방향을 따라 매트릭스 형태로 배치된다. 여기서, 화소영역은 서로 교차하는 데이터배선(DL)과 게이트배선(도 3의 GL 참조)에 의해 정의되는데, 게이트배선은 제1방향인 행방향을 따라 표시영역(AA)을 가로지르도록 형성될 수 있으며, 데이터배선(DL)은 제2방향인 열방향을 따라 표시영역(AA)을 가로지르도록 형성될 수 있다. 이때, 데이터배선(DL)은 일끝단이 제1비표시영역(NA1) 내부로 연장되고, 타끝단은 제2비표시영역(NA2) 내부로 연장되도록 구성될 수 있다.
한편, 표시영역(AA)에는 다수의 터치블럭(TB)이 행방향과 열방향을 따라 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 이때, 각 터치블럭(TB)은 행방향과 열방향으로 이웃하는 다수의 화소영역을 단위 그룹으로 하여 구성된다.
액정패널(110)의 어레이기판에는 터치블럭(TB) 단위로 터치전극(171)이 형성된다. 각 터치블럭(TB)에 형성된 터치전극(171)은, 이웃하는 터치블럭(TB)의 터치전극(171)과는 분리되어 이격된 형태로 패턴되어 있다. 즉, 이웃하는 터치블럭(TB)에 구성된 터치전극(171)은 서로 전기적으로 단선되어 절연된 형태로 구성된다.
액정패널(110)의 어레이기판에는 각 터치블럭(TB)과 연결되는 센싱배선(SL)이 일방향을 따라 연장되어 형성되어 있다. 예를 들면, 센싱배선(SL)은 데이터배선(DL)의 연장방향인 열방향을 따라 형성될 수 있다. 센싱배선(SL)은 터치콘택홀(CH)을 통해 해당 터치블럭(TB)의 터치전극(171)과 연결되어 구동 신호를 전달하게 된다.
이와 관련하여, 표시구간으로서 매 프레임 동안에는, 센싱배선(SL)에 공통전압이 인가되어 대응되는 터치전극(171)에 전달된다. 이에 따라, 해당 터치블럭(TB)의 각 화소영역에는 화소전극과 터치전극(171) 사이에 전계가 발생되어 액정을 구동하게 되고, 이로 인해 영상을 표시할 수 있게 된다.
한편, 표시구간 사이의 터치센싱구간으로서 이웃하는 프레임 사이의 블랭크(blank) 구간 동안에는, 센싱배선(SL)에 펄스 파형의 터치구동신호가 인가되어 터치전극(171)에 전달된다. 또한, 터치에 따른 각 터치블럭(TB)의 터치 캐패시턴스 변화량 해당되는 센싱신호가 해당 터치전극(171)을 통해 검출되어 대응되는 센싱배선(SL)에 인가된다. 이와 같이 검출된 센싱신호를 통해 사용자의 터치 여부를 판단할 수 있게 된다.
이처럼, 터치블럭(TB)에 형성된 터치전극(171)은 전계 발생을 위한 공통전극(171)의 기능과 함께 사용자 터치를 감지하기 위한 전극으로 기능하여 얇은 두께의 인셀 터치 방식 액정표시장치(100)를 구현할 수 있게 된다.
특히, 본 실시예에 따르면, 공통전압의 신호 변동을 피드백하기 위한 피드백배선(FL)이 비표시영역(NA)에 형성된다.
이처럼, 피드백배선(FL)은 비표시영역(NA)에 형성됨으로써 표시영역(AA) 내에 배치된 터치전극(171)들과는 액정패널(110) 내에서 전기적으로 절연된 상태를 갖게 된다. 이에 따라, 인셀 터치 방식에서 피드백 구조를 효과적으로 구현할 수 있게 되는데, 이를 위해 피드백배선(FL)은 해당 비표시영역(NA) 즉 제1비표시영역(NA)에서 절연막을 사이에 두고 데이터배선(DL)과 교차하여 중첩되도록 구성된다.
다시 말하면, 열방향을 따라 연장된 데이터배선(DL)의 일끝단이 위치하는 제1비표시영역(NA)에서, 피드백배선(FL)은 해당 표시영역(AA)의 측변을 따라 행방향으로 연장되어 액정패널(110) 내의 전체 데이터배선(DL)과 중첩되도록 구성된다. 이때, 설명의 편의를 위해, 데이터배선(DL)과 교차하여 중첩되는 피드백배선(FL) 부분을 검출부(FL1)라고 한다.
이처럼, 검출부(FL1)는 데이터배선(DL)과 중첩하게 됨으로써 이들 간에는 캐패시턴스(Cd)가 형성된다. 이처럼, 검출부(FL1)와 데이터배선(DL) 간에 발생되는 캐패시턴스(Cd)에 의해, 데이터배선(DL)에 인가되는 데이터전압의 변동량이 검출될 수 있게 된다.
이와 같은 데이터전압의 변동은 액정패널(110)에 구성된 터치전극(171)들 즉 공통전극(171)들에 인가되는 공통전압의 리플을 발생시키는 인자에 해당된다. 따라서, 데이터전압의 변동량을 검출하게 되면, 액정패널(110) 내에서의 공통전압의 리플 성분을 검출할 수 있게 되고, 이 리플 성분의 피드백을 통해 액정패널(110)에 인가되는 공통전압 보상이 가능하게 된다.
이러한바, 본 실시예에서는 피드백배선(FL)을 데이터배선(DL)과 중첩시켜 이들 간에 캐패시턴스(Cd)를 구성함으로써, 데이터전압 변동에 기인한 공통전압의 리플 성분을 피드백배선(FL)을 통해 효과적으로 검출할 수 있게 된다.
한편, 피드백배선(FL)은 검출부(FL1)를 통해 검출된 피드백 신호(FS)를 구동회로부(200)의 보상회로(CC)에 전달하기 위한 전달부(FL2)를 포함할 수 있다.
이 전달부(FL2)는 검출부(FL1)의 적어도 일끝단에서 연장된 형태로서, 제3,4비표시영역(NA3,NA4) 중 적어도 하나를 따라 연장되어 보상회로(CC)와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 전달부(FL2)가 검출부(FL1)의 양단 각각에 연결되고 제3,4비표시영역(NA3,NA4) 각각에 배치된 경우를 예로 들어 도시하였다. 한편, 구동회로부(200)가 제2비표시영역(NA2) 측에 위치하여 이 부분을 통해 구동회로부(200)에서 출력된 신호가 액정패널(110)로 입력되는 경우에, 전달부(FL2)는 제2비표시영역(NA2)까지 연장되어 구동회로부(200)와 연결되도록 구성된다.
액정패널(110)을 구동하는 구동 신호를 발생시켜 출력하는 구동회로부(200)는 공통전압을 보상하는 기능을 수행하는 보상회로(CC)와, 센싱배선(SL)에 구동 신호를 출력하는 터치구동회로(TC)를 포함할 수 있다. 더욱이, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 구동회로부(200)는 데이터배선(DL)에 데이터전압을 출력하는 데이터구동회로와, 게이트배선에 게이트전압을 출력하는 게이트구동회로를 포함할 수 있다.
보상회로(CC)는 피드백배선(FL)으로부터 검출된 신호인 피드백 신호(FS)를 입력단에서 인가받고 기준 공통전압(Vref)을 기준으로 극성이 반전된 보상 공통전압(Vcomc)을 출력단에서 출력하게 된다. 즉, 보상회로(CC)는 피드백 신호(FS)의 리플 성분이 반전된 형태의 공통전압을 보상 공통전압(Vcomc)으로 출력하게 된다.
이 보상 공통전압(Vcomc)은 터치구동회로(TC)에 전달되고, 터치구동회로(TC)는 표시구간에 보상 공통전압(Vcomc)을 각 센싱배선(SL)에 출력하여 액정패널(110) 내부의 각 터치블럭(TB)으로 전달하게 된다.
이에 따라, 액정패널(110) 내에 공통전압 리플이 발생되면, 이 리플 성분을 상쇄하는 파형을 갖는 보상 공통전압(Vcomc)이 생성되어 액정패널(110) 내부로 인가될 수 있게 된다. 따라서, 공통전압 리플은 보상 공통전압(Vcomc)에 의해 제거되어, 공통전압 리플에 의한 화질 열화가 개선될 수 있게 된다.
위와 같이 보상 공통전압(Vcomc)을 발생시키는 보상회로(CC)는 도 2에 도시한 바와 같은 연산증폭기(OP)를 사용하여 구성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
도 2에 도시한 바와 같이 구성된 보상회로(CC)와 관련하여 설명하면, 보상회로(CC)는 피드백 신호(FS)를 입력받는 캐패시터(C)와, 캐패시터(C)와 직렬연결된 입력저항인 제1저항(R1)과, 제1저항(R1)이 반전입력단자(-)에 연결되고 기준 공통전압(Vref)이 비반전입력단자(+)로 입력되는 반전 연산증폭기(OP)를 포함할 수 있다. 더욱이, 보상회로(CC)는 연산증폭기(OP)의 출력단자와 반전입력단자(-) 사이에 연결된 이득저항인 제2저항(R2)을 포함할 수 있다.
이때, 연산증폭기(OP)의 증폭비는 제1,2저항(R1,R2)의 비율(R2/R1)에 의해 결정되는데, 이 증폭비는 액정패널(110)의 특성에 부합하도록 조절된다.
이와 같이 구성된 보상회로(CC)는 캐패시터(C)를 통해 입력된 피드백 신호(FS)를 기준 공통전압(Vref)을 기준으로 반전시켜 보상 공통전압(Vcomc)을 출력하게 된다.
이에 따라, 피드백 신호(FS)에 리플 성분이 포함된 경우에 이 리플 성분이 반전 증폭된 파형의 보상 공통전압(Vcomc)이 발생되어 액정패널(110)에 인가됨으로써, 액정패널(110)에서의 공통전압 리플은 상쇄되어 제거될 수 있게 된다.
이하, 위와 같이 구성된 액정패널(110)의 어레이기판 구조에 대해 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정패널의 어레이기판의 터치블럭 내부의 화소영역 부분을 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 절단선 IV-IV를 따라 도시한 단면도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정패널의 어레이기판에서 데이터배선과 피드백배선이 중첩되는 비표시영역 부분을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 절단선 VI-VI을 따라 도시한 단면도이다.
먼저, 터치블럭(TB) 내부의 화소영역(P) 구조와 관련하여 도 3 및 4를 참조하여 설명한다.
액정패널(110)의 어레이기판의 표시영역(AA)에는, 기판(111) 상에 제1방향으로서 행방향을 따라 연장된 다수의 게이트배선(GL)이 형성된다. 게이트배선(GL) 상에는 게이트절연막(130)을 사이에 두고 제1방향과 교차하는 제2방향인 열방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선(DL)이 형성된다.
이와 같이 서로 교차하는 게이트배선 및 데이터배선(GL,DL)에 의해, 매트릭스(matrix) 형태로 배치된 다수의 화소영역(P)이 정의된다.
각 화소영역(P)에는, 게이트배선 및 데이터배선(GL,DL)과 연결된 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다.
박막트랜지스터(T)는, 게이트배선(GL)과 연결된 게이트전극(121)과, 게이트전극(121) 상의 게이트절연막(130) 상에 위치하는 반도체층(131)과, 반도체층(131) 상에 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극(141, 143)을 포함할 수 있다. 여기서, 소스전극(141)은 데이터배선(DL)과 연결된다.
각 화소영역(P)에는 박막트랜지스터(T)의 드레인전극(143)과 연결되는 화소전극(151)이 형성되어 있다. 한편, 화소전극(151) 하부에 드레인전극(143)을 노출하는 드레인콘택홀이 구성된 절연막이 구성될 수 있으며, 이 경우에 화소전극(151)은 드레인콘택홀을 통해 드레인전극(143)과 연결될 수 있다.
터치전극(171) 즉 공통전극(171)은 터치블럭(TB) 단위로 형성되며, 화소전극(151) 상에 적어도 하나의 절연막, 예를 들어, 제1 및 2보호막(161,162)을 사이에 두고 배치되어 프린지 필드를 형성할 수 있다. 공통전극(171)은 각 화소영역(P)에 대응하여 화소전극(151)과 마주보는 바(bar) 형상의 다수의 전극패턴(175)을 포함하고, 전극패턴(175) 사이에는 개구(176)가 형성될 수 있다.
여기서, 다수의 전극패턴(175)은 데이터배선(DL)의 연장방향을 따라 연장되는 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 다수의 전극패턴(175)은, 데이터배선(DL)에 근접하여 화소영역(P)의 최외측에 위치하는 제1전극패턴(175a)과, 제1전극패턴(175a)의 내측에 위치하는 제2전극패턴(175b)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1전극패턴(175a)은 데이터배선(DL)보다 넓은 폭을 가져 실질적으로 하부의 데이터배선(DL)을 가리는 형태로 형성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 제1전극패턴(175a)은, 데이터배선(DL)과 중첩되는 센싱배선(SL)보다 넓은 폭을 가져 실질적으로 하부의 대응되는 센싱배선(SL)을 가리는 형태로 형성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
이와 같은 형태로 제1전극패턴(175a)을 형성하게 되면, 제1전극패턴(175a)은 데이터배선(DL)과 화소전극(151) 사이의 차폐전극으로서 기능하여 이들 간의 전기적 간섭을 방지할 수 있게 되고, 마찬가지로 제1전극패턴(175a)은 센싱배선(SL)과 화소전극(151) 사이의 차폐전극으로서 기능하게 되어 이들 간의 전기적 간섭을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 내부에 위치하는 제2전극패턴(175b)은 제1전극패턴(175a)보다 작은 폭을 갖도록 형성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
한편, 공통전극(171)과 화소전극(151)의 배치 구조와 관련하여, 다른 예로서 각 터치블럭(TB)에 실질적으로 판 형상의 공통전극(171)을 형성하고, 공통전극(171) 상에 절연막을 사이에 두고 다수의 전극패턴으로 구성된 화소전극(151)을 구성할 수 있다.
또 다른 예로서, 공통전극(171)과 화소전극(151) 각각을 전극패턴을 갖도록 형성하고, 이들을 동일층에 배치하거나 절연막을 사이에 두고 배치할 수 있다.
공통전극(171)과 화소전극(151)은 ITO,IZO,ITZO 등의 투명도전성물질로 형성된다.
한편, 센싱배선(SL)은 데이터배선(DL)의 연장 방향을 따라 연장되고, 데이터배선(DL)과 중첩되도록 구성될 수 있다. 이처럼, 센싱배선(SL)을 비표시요소인 데이터배선(DL)과 중첩되게 배치하게 되면, 센싱배선(SL)에 의해 개구율이 저하되는 것을 방지하고 또한 센싱배선(SL)의 폭을 최대한 증가시켜 저항을 감소시킬 수 있다. 이와 같은 센싱배선(SL)과 데이터배선(DL)은 적어도 하나의 절연막, 예를 들어, 제1보호막(161)을 사이에 두고 배치될 수 있다.
센싱배선(SL)은 공통전극(171)과 절연막, 예를 들어, 제2보호막(162)을 사이에 두고 배치될 수 있으며, 이들 전극은 제2보호막(162)에 형성된 터치콘택홀(CH)을 통해 접촉하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 데이터배선(DL)과 피드백배선(FL)이 중첩되는 비표시영역(NA) 부분의 구조와 관련하여 도 5 및 6을 참조하여 설명한다.
액정패널(110)의 어레이기판의 비표시영역(NA) 즉 제1비표시영역(NA1)에는 공통전압의 신호 변동을 피드백하기 위한 피드백배선(FL)이 비표시영역(NA)에 형성된다. 이때, 피드백배선(FL)은 게이트배선(GL)과 동일한 공정에서 형성되어 동일물질로 동일층에 위치할 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 이때, 게이트배선(GL)은 저저항물질로 형성되는바, 신호 전달의 측면에서 게이트배선(GL)과 동일물질로 피드백배선(FL)을 형성하는 것이 바람직하다.
이처럼, 피드백배선(FL)은 비표시영역(NA)에 형성됨으로써 표시영역(AA) 내에 배치된 터치전극(171)들과는 액정패널(110) 내에서 전기적으로 절연된 상태를 갖게 된다. 이에 따라, 인셀 터치 방식에서 피드백 구조를 효과적으로 구현할 수 있게 되는데, 이를 위해 피드백배선(FL)은 해당 비표시영역(NA)인 제1비표시영역(NA)에서 절연막, 예를 들어, 게이트절연막(130)을 사이에 두고 데이터배선(DL)과 교차하여 중첩되도록 구성될 수 있다.
즉, 제1비표시영역(NA1)에서, 해당 표시영역(AA)의 측변을 따라 행방향으로 연장된 피드백배선(FL)의 검출부(FL1)는 실질적으로 어레이기판 내에 배치된 전체 데이터배선(DL)과 중첩되도록 구성된다.
이처럼, 검출부(FL1)는 데이터배선(DL)과 중첩하게 됨으로써 이들 간에는 캐패시턴스(Cd)가 형성된다. 이처럼, 검출부(FL1)와 데이터배선(DL) 간에 발생되는 캐패시턴스(Cd)에 의해, 데이터배선(DL)에 인가되는 데이터전압의 변동량이 검출될 수 있게 된다.
이와 같은 데이터전압 변동에 의해 액정패널(110) 내에 인가된 공통전압 리플이 발생된다. 따라서, 데이터전압의 변동량을 검출하게 되면, 액정패널(110) 내에서의 공통전압의 리플 성분을 검출할 수 있게 되고, 이 리플 성분의 피드백을 통해 액정패널(110)에 인가되는 공통전압에 대한 보상이 가능하게 된다.
이러한바, 피드백배선(FL)을 데이터배선(DL)과 중첩시켜 이들 간에 캐패시턴스(Cd)를 구성함으로써, 데이터전압 변동에 기인한 공통전압의 리플 성분을 피드백배선(FL)을 통해 효과적으로 검출할 수 있게 된다.
한편, 피드백배선(FL)에는 검출부(FL1)를 통해 검출된 피드백 신호(FS)를 구동회로부(도 1의 200 참조)의 보상회로(도 1의 CC 참조)에 전달하기 위한 전달부(FL2)가 구성될 수 있다.
이 전달부(FL2)는 검출부(FL1)의 적어도 일끝단에서 연장된 형태로서, 제3,4비표시영역(NA3,NA4) 중 적어도 하나를 따라 연장되어 보상회로(CC)와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
이처럼, 피드백배선(FL)를 통해 검출된 피드백 신호(FS)가 보상회로에 전달됨으로써, 이에 응답하여 보상회로는 기준 공통전압(Vref)을 기준으로 피드백 신호(FS)가 반전된 보상 공통전압(Vcomc)을 발생시켜 출력하게 된다.
이에 따라, 보상 공통전압(Vcomc)은 터치구동회로(도 1의 TC 참조)에 전달되고 센싱배선(SL)에 인가되어 액정패널(110) 내부의 각 터치블럭(TB)으로 전달된다.
이에 따라, 액정패널(110) 내의 공통전압의 리플 성분은 보상 공통전압(Vcomc)에 의해 상쇄되어, 공통전압 리플에 의한 화질 열화가 개선될 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 인셀 터치 방식의 액정패널에서 데이터배선과 비표시영역에서 중첩하도록 배치되어 캐패시턴스를 형성하는 피드백배선을 구성하게 된다.
이에 따라, 공통전압 리플 성분을 상쇄시키는 보상 공통전압을 액정패널의 터치블럭에 공급할 수 있게 됨으로써, 인셀 터치 방식에서 공통전압 신호 변동을 피드백할 수 있는 구조를 구현하여 공통전압을 보상할 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
100: 액정표시장치 110: 액정패널
111: 기판 121: 게이트전극
130: 게이트절연막 131: 반도체층
141: 소스전극 143: 드레인전극
151: 화소전극 161: 제1보호막
162: 제2보호막
171: 터치전극(공통전극)
175,175a,175b: 전극패턴,제1전극패턴,제2전극패턴
176: 개구 200: 구동회로부
GL: 게이트배선
DL: 데이터배선
T: 박막트랜지스터
SL: 센싱배선
FL,FL1,FL2: 피드백배선,검출부,전달부
Cd: 캐패시턴스
TB: 터치블럭,제1터치블럭,제2터치블럭
CH: 터치콘택홀
AA,NA: 표시영역,비표시영역
P: 화소영역
CC: 보상회로
C: 커패시터
R1,R2: 제1,2저항
OP: 연산증폭기
TC: 터치구동회로

Claims (4)

  1. 액정패널의 표시영역에 배치된 터치블럭 각각에 구성된 터치전극과;
    상기 터치전극에 접속되고 표시구간에 공통전압을 전달하는 센싱배선과;
    상기 표시영역을 가로질러 비표시영역으로 연장된 데이터배선과;
    상기 비표시영역에서 절연막을 사이에 두고 상기 데이터배선과 교차하여 중첩되는 피드백배선과;
    상기 피드백배선에서 입력된 피드백 신호에 따라 보상 공통전압을 출력하는 보상회로
    를 포함하는 인셀 터치 방식 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드백배선은 상기 액정패널 내에서 터치전극과 전기적으로 절연된 상태인
    인셀 터치 방식 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상회로는,
    상기 피드백 신호를 입력받는 캐패시터와;
    상기 캐패시터와 연결된 제1저항과;
    상기 제1저항이 연결된 반전입력단자와, 기준 공통전압이 입력되는 비반전입력단자를 갖는 연산증폭기와;
    상기 연산증폭기의 출력단자와 상기 반전입력단자 사이에 연결된 제2저항을 포함하는
    인셀 터치 방식 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터배선과 교차하며 상기 피드백배선과 동일물질로 동일층에 배치된 게이트배선과;
    상기 터치전극과 절연막을 사이에 두고 위치하며 상기 터치블럭 내의 각 화소영역에 배치된 화소전극
    을 더 포함하는 인셀 터치 방식 액정표시장치.
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