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KR101819676B1 - Touch sensor integrated liquid cryctal display device - Google Patents

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KR101819676B1
KR101819676B1 KR1020110017177A KR20110017177A KR101819676B1 KR 101819676 B1 KR101819676 B1 KR 101819676B1 KR 1020110017177 A KR1020110017177 A KR 1020110017177A KR 20110017177 A KR20110017177 A KR 20110017177A KR 101819676 B1 KR101819676 B1 KR 101819676B1
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driving
liquid crystal
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김철세
이부열
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 두께 감소와 터치 인식 감도의 향상을 달성할 수 있는 터치 센서 일체형 액정 표시장치에 관한 것으로, 액정층을 사이에 두고 서로 대향 배치된 제 1 기판 및 제 2 기판; 상기 제 2 기판과 대향하는 상기 제 1 기판의 일면 상에 형성되는 복수의 화소전극들; 절연층을 사이에 두고 상기 복수의 화소전극과 중첩되도록 상기 제 1 기판의 일면 상에 형성되는 공통전극; 및 상기 제 1 기판과 대향하는 면의 반대면인 상기 제 2 기판의 일면 상에 배치되는 터치 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a touch sensor integrated liquid crystal display device capable of achieving a reduction in thickness and an improvement in touch recognition sensitivity, comprising: a first substrate and a second substrate opposing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween; A plurality of pixel electrodes formed on one surface of the first substrate facing the second substrate; A common electrode formed on one surface of the first substrate so as to overlap the plurality of pixel electrodes with an insulating layer interposed therebetween; And a touch detection unit disposed on one surface of the second substrate, which is a surface opposite to a surface facing the first substrate.

Description

터치 센서 일체형 액정 표시장치{TOUCH SENSOR INTEGRATED LIQUID CRYCTAL DISPLAY DEVICE} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a touch sensor integrated liquid crystal display (LCD)

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 터치 센서 일체형 액정표시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a display device, and more particularly to a touch sensor integrated liquid crystal display device.

터치 센서는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 전계발광 표시장치(Electroluminescence Device, EL), 전기영동 표시장치 등과 같은 화상표시장치에 설치되어 사용자가 화상표시장치를 보면서 터치 패널을 가압하여(누르거나 터치하여) 미리 정해진 정보를 입력하는 입력장치의 한 종류이다.The touch sensor includes a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an electroluminescence device (EL) And the like, and is a type of an input device that presses (presses or touches) the touch panel while the user views the image display device and inputs predetermined information.

상술한 표시장치에 사용되는 터치 센서는 그 구조에 따라 상판 부착형(add-on type), 상판 일체형(on-cell type) 및 내장형(integrated type)으로 나눌 수 있다. 상판 부착형은 표시장치와 터치 센서를 개별적으로 제조한 후에, 표시장치의 상판에 터치 센서를 부착하는 방식이다. 상판 일체형은 표시장치의 상부 유리 기판 표면에 터치 세서를 구성하는 소자들을 직접 형성하는 방식이다. 내장형은 표시장치 내부에 터치 센서를 내장하여 표시장치의 박형화를 달성하고 내구성을 높일 수 있는 방식이다.The touch sensor used in the above-described display device can be divided into an add-on type, an on-cell type, and an integrated type according to its structure. In the top plate attaching type, a touch sensor is attached to an upper plate of a display device after separately manufacturing a display device and a touch sensor. The top plate integrated type is a method of directly forming the elements constituting the touch sensor on the surface of the upper glass substrate of the display device. The built-in type has a built-in touch sensor inside the display device to achieve a thin display device and enhance durability.

그러나, 상판 부착형 터치 센서는 표시장치 위에 완성된 터치 센서가 올라가 장착되는 구조로 두께가 두껍고, 표시장치의 밝기가 어두워져 시인성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 상판 일체형 터치 센서는 표시장치의 상면에 별도의 터치 센서가 형성된 구조로서, 상판 부착형 보다 두께를 줄일 수 있지만, 여전히 터치 센서를 구성하는 구동전극층과 센싱전극층 및 이들을 절연시키기 위한 절연층 때문에 전체 두께가 증가하고 공정수가 증가하여 제조가격이 증가하는 문제점이 있었다. However, the top-plate-attached touch sensor has a structure in which the completed touch sensor is mounted on the display device and mounted thereon, resulting in a problem that the thickness of the touch sensor becomes thick and the brightness of the display device becomes dark. In addition, although the top plate integrated type touch sensor has a structure in which a separate touch sensor is formed on the top surface of the display device, the thickness of the touch sensor can be reduced compared to that of the top plate attachment type. However, the driving electrode layer and the sensing electrode layer, There is a problem that the total thickness is increased and the number of processes increases and the manufacturing cost increases.

한편, 내장형 터치 센서는 내구성 향상과 박형화가 가능하다는 점에서 상판 부착형과 상판 일체형의 터치 센서에 의해 발생하는 문제점들을 해결할 수 있는 장점이 있다. 이러한 내장형 터치 센서는 광 방식과 압력식으로 분류된다. Meanwhile, since the built-in touch sensor has improved durability and thinness, it has an advantage of solving the problems caused by the touch sensor of the top plate attachment type and the top plate integration type. These built-in touch sensors are classified into optical type and pressure type.

광방식 터치 센서는 표시장치의 박막 트랜지스터 기판 어레이에 광센싱층을 형성하고, 백라이트 유닛으로부터의 광이나 적외선 광을 이용하여 터치된 부분에 존재하는 물체를 통해 반사된 광을 인식하는 방식이다. 그러나, 광 방식 터치 센서는 주변이 어두운 경우 비교적 안정된 구동성능을 보여주지만, 주변이 밝은 경우 반사된 광보다 더 강한 광들이 노이즈로 작용하게 된다. 실제 터치에 의해 반사되는 광의 세기는 매우 약하여 외부가 조금만 밝아도 터치인식에 오류가 발생할 수 있기 때문이다. 특히, 광 방식 터치 센서는 주변환경이 태양광에 노출되는 경우 광의 세기가 워낙 강하여 아에 터치 인식이 되는 않은 경우도 발생할 수 있는 문제점이 있다.The optical touch sensor forms a light sensing layer on a thin film transistor substrate array of a display device and recognizes light reflected through an object existing in a touched portion by using light from a backlight unit or infrared light. However, the optical touch sensor exhibits relatively stable driving performance when the surroundings are dark, but stronger lights than the reflected light act as noise when the surroundings are bright. This is because the intensity of the light reflected by the actual touch is very weak, which may cause an error in touch recognition even if the outside is slightly bright. Particularly, the optical touch sensor has a problem that when the surrounding environment is exposed to sunlight, the light intensity is so strong that the touch recognition may not be performed.

압력식 터치 센서는 터치되는 압력에 따라 상부 유리기판과 하부 유리기판 사이의 간격의 변화를 감지하여 터치를 인식하는 것으로, 상부 유리기판과 하부 유리기판 사이의 간격 변화에 따라 통전여부를 감지하여 터치를 인식하는 방식이다. The pressure type touch sensor senses the touch by sensing the change in the gap between the upper glass substrate and the lower glass substrate according to the pressure to be touched, .

압력식 터치 센서는 상부 유리기판을 눌러서 상부 유리기판과 하부 유리기판 사이의 간격을 변화시켜야 하지만, 소프트 터치에 의해서는 간격이 거의 변화하지 않는다는 문제점이 있다. 또한, 이러한 문제점을 해소시키기 위해 유리를 얇게 하는 경우 터치 특성은 향상되지만 내구성이 약해져 장치가 쉽게 깨지거나 변형되는 심각한 문제를 초래할 수 있다. The pressure type touch sensor must press the upper glass substrate to change the distance between the upper glass substrate and the lower glass substrate. However, there is a problem that the gap is hardly changed by the soft touch. In order to solve this problem, when the glass is thinned, the touch characteristics are improved, but the durability is weakened, and the device can easily break or deform.

따라서, 이러한 종래 기술에 의한 문제점들을 해결할 수 있는 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 필요성이 대두되었다.
Accordingly, a need has arisen for a touch sensor integrated liquid crystal display capable of solving the problems of the related art.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 표시장치의 터치를 인식하기 위한 터치 센싱 소자를 표시장치의 구성요소와 겸용하게 함으로써 두께를 얇게 하고 내구성을 향상시킨 터치 센서 일체형 액정 표시장치를 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a touch sensing device for recognizing a touch of a display device as a component of a display device so as to reduce thickness and improve durability. And to provide an integrated liquid crystal display device.

본 발명의 다른 목적은 디스플레이 구동과 터치 구동을 시분할로 구동하여, 디스플레이 구동과 터치 구동시의 신호간섭을 최소화함으로써 터치 인식 품질을 향상시킬 수 있는 터치 센서 일체형 액정표시장치를 제공하기 위한 것이다.
Another object of the present invention is to provide a touch sensor integrated type liquid crystal display device capable of improving the quality of touch recognition by minimizing signal interference during display driving and touch driving by driving the display driving and the touch driving in a time division manner.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 대향 배치된 제 1 기판 및 제 2 기판; 상기 제 2 기판과 대향하는 상기 제 1 기판의 일면 상에 형성되는 복수의 화소전극들; 절연층을 사이에 두고 상기 복수의 화소전극과 중첩되도록 상기 제 1 기판의 일면 상에 형성되는 공통전극; 및 상기 제 1 기판과 대향하는 면의 반대면인 상기 제 2 기판의 일면 상에 배치되는 터치 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a touch sensor integrated liquid crystal display comprising: a first substrate and a second substrate opposing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween; A plurality of pixel electrodes formed on one surface of the first substrate facing the second substrate; A common electrode formed on one surface of the first substrate so as to overlap the plurality of pixel electrodes with an insulating layer interposed therebetween; And a touch detection unit disposed on one surface of the second substrate, which is a surface opposite to a surface facing the first substrate.

상기 터치 검출부는 베이스 필름과, 상기 베이스 필름의 일면 상에 형성되며 제 1 방향으로 나란하게 배열되는 복수의 터치 검출전극들을 포함하며, 상기 복수의 터치 검출전극들은 상기 공통전극과 대향하여 배치되며 상기 공통전극과의 사이에 정전용량을 형성하도록 구성된다. Wherein the touch detection unit includes a base film and a plurality of touch detection electrodes formed on one surface of the base film and arranged in parallel in a first direction, the plurality of touch detection electrodes are disposed to face the common electrode, Thereby forming an electrostatic capacitance with the common electrode.

또한, 터치 센서 일체형 액정 표시장치는 상기 제 1 기판의 타면 상에 형성되는 제 1 편광판과, 상기 베이스 필름의 타면과 상기 제 2 기판의 일면 사이에 형성되는 제 2 편광판을 더 포함하도록 구성된다.The touch sensor integrated liquid crystal display further comprises a first polarizer formed on the other surface of the first substrate and a second polarizer formed between the other surface of the base film and one surface of the second substrate.

또한, 터치 센서 일체형 액정표시장치는 상기 베이스 필름의 타면과 상기 제 2 기판의 일면 사이에 형성되는 제 2 편광판을 더 포함하도록 구성된다. The touch sensor integrated liquid crystal display further includes a second polarizer formed between the other surface of the base film and one surface of the second substrate.

또한, 터치 센서 일체형 액정표시장치는 상기 제 1 기판의 타면 상에 형성되는 제 1 편광판과, 상기 베이스 필름의 타면과 상기 제 2 기판의 일면 사이에 형성되는 제 2 편광판을 더 포함하도록 구성된다.The touch sensor integrated liquid crystal display further comprises a first polarizer formed on the other surface of the first substrate and a second polarizer formed between the other surface of the base film and one surface of the second substrate.

또한, 터치 센서 일체형 액정표시장치는상기 복수의 검출전극에 부착되는 강화유리층을 더 포함하도록 구성된다. Further, the touch sensor-integrated liquid crystal display device is further configured to include a tempered glass layer attached to the plurality of detecting electrodes.

또한, 상기 공통전극은 적어도 상기 제 1 방향으로 나란하게 배열되는 복수의 제 1 터치전극들과 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 나란하게 배열되는 복수의 제 2 터치전극들로 구성되며, 상기 제 1 및 제 2 터치전극의 각각은 상기 화소전극들의 복수개의 크기에 대응하도록 구성된다.The common electrode may include a plurality of first touch electrodes arranged at least in parallel in the first direction and a plurality of second touch electrodes arranged in parallel in a second direction crossing the first direction, Each of the first and second touch electrodes corresponds to a plurality of sizes of the pixel electrodes.

또한, 터치 센서 일체형 액정표시장치는 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향으로 나란하게 배열되는 상기 제 1 및 제 2 터치전극들을 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향으로 연결하기 위한 신호구동라인들을 더 포함하도록 구성된다. The touch sensor integrated liquid crystal display further includes signal driving lines for connecting the first and second touch electrodes arranged in the first direction or the second direction in the first direction or the second direction .

또한, 상기 터치 센서 일체형 액정 표시장치는 디스플레이 구동시에는 터치 구동이 오프되고, 터치 구동시에는 디스플레이 구동이 오프되는 시분할로 구동되며, 상기 디스플레이 구동시에는 상기 공통전극에 공통전압이 공급되고, 상기 터치 구동시에는 상기 공통전극에 터치 구동전압이 공급된다.
In the touch sensor integrated type liquid crystal display device, the touch driving is turned off at the time of the display driving and the display driving is turned off at the touch driving time. The common voltage is supplied to the common electrode during the display driving, A touch driving voltage is supplied to the common electrode at the time of touch operation.

본 발명의 실시예에 따르면, 액정 표시장치의 터치를 인식하기 위한 터치 센싱 소자를 표시장치 구성요소와 겸용하게 함으로써 두께를 얇게하고 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 시인성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다. According to the embodiment of the present invention, since the touch sensing element for recognizing the touch of the liquid crystal display device is also used as the display device component, the thickness can be reduced, durability can be improved, and visibility can be improved .

또한, 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 디스플레이 구동과 터치 구동을 시분할로 구동하여, 디스플레이 시에는 터치 구동이 오프되고, 터치 시에는 디스플레이 구동이 오프되도록 하고 있기 때문에 디스플레이 구동과 터치 구동시의 신호간섭이 최소화되어 터치 인식 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
Further, since the display driving and the touch driving of the touch sensor integrated liquid crystal display device are driven in a time division manner, the touch driving is turned off at the time of display and the display driving is turned off at the time of touch, So that the effect of improving the quality of touch recognition can be obtained.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 개략 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 공통전극을 구성하는 터치전극들과 이들의 연결관계를 도시한 개략도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 타이밍도.
1 is a schematic block diagram of a touch-sensor-integrated liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention,
2 is a cross-sectional view of a touch-sensor-integrated liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention,
3 is a cross-sectional view of a touch-sensor-integrated liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a schematic view showing touch electrodes constituting a common electrode according to an embodiment of the present invention and their connection relationship,
5 is a timing diagram of a touch sensor integrated liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 개략 블록도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 단면도, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 단면도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 공통전극을 구성하는 터치전극들과 이들의 연결관계를 도시한 개략도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 타이밍도이다. FIG. 1 is a schematic block diagram of a touch sensor integrated liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a touch sensor integrated liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a schematic view showing the touch electrodes constituting the common electrode according to the embodiment of the present invention and their connection relationship, FIG. 5 is a cross- 1 is a timing chart of an integrated liquid crystal display device.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치는 컬러필터 어레이(CFA)와 박막트랜지스터 어레이(TFTA)를 포함하는 액정표시패널, 터치 검출부(TD), 백라이트 유닛(BLU), 호스트 콘트롤러(100), 타이밍 콘트롤러(101), 데이터 구동부(102), 게이트 구동부(103), 전원부(105), 터치 인식 프로세서(107) 등을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, a touch sensor integrated type liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel including a color filter array CFA and a thin film transistor array TFTA, a touch detection unit TD, A host controller 100, a timing controller 101, a data driver 102, a gate driver 103, a power source 105, a touch recognition processor 107, and the like.

액정표시패널(LCP)은 실런트(133)에 의해 접합되는 컬러필터 어레이(CFA)와 박막트랜지스터 어레이(TFTA)를 구비하며, 이들 사이에는 액정층(130)이 형성되어 있다. The liquid crystal display panel LCP includes a color filter array CFA and a thin film transistor array TFTA which are bonded by a sealant 133 and a liquid crystal layer 130 is formed therebetween.

박막트랜지스터 어레이(TFTA)는 회로기판으로서의 제 1 기판(110)과, 제 1 기판(110)의 일면 상에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소전극들(115)과, 상기 복수의 화소전극(115)들 상에 형성되는 절연층(117)과, 상기 절연층(117) 상에 형성되며 상기 복수의 화소전극들(115)과 대향하도록 배치된 공통전극(119)을 포함한다. 여기에서 공통전극(119)은 터치 검출 동작을 수행하기 위한 터치 센서의 일부를 구성하며 터치 센서의 구동전극으로서 이용된다. The thin film transistor array TFTA includes a first substrate 110 as a circuit substrate, a plurality of pixel electrodes 115 arranged in a matrix on one surface of the first substrate 110, and a plurality of pixel electrodes 115 And a common electrode 119 formed on the insulating layer 117 and arranged to face the plurality of pixel electrodes 115. The common electrode 119 is formed on the insulating layer 117, Here, the common electrode 119 constitutes a part of a touch sensor for performing a touch detection operation and is used as a driving electrode of a touch sensor.

박막 트랜지스터 어레이(TFTA)는 또한 상기 복수의 화소전극들(115)을 구동시키기 위한 박막 트랜지스터 및 복수의 화소전극들(115)에 화소신호를 공급하기 위한 배선들을 포함하나, 이들 구성요소는 액정 표시장치의 일반적인 구성요소이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)의 제 1 기판(110)의 타면에는 제 1 편광판(113)이 접착된다. The thin film transistor array TFTA further includes thin film transistors for driving the plurality of pixel electrodes 115 and wirings for supplying pixel signals to the plurality of pixel electrodes 115, The detailed description thereof will be omitted. A first polarizing plate 113 is bonded to the other surface of the first substrate 110 of the thin film transistor array TFTA.

컬러필터 어레이(CFA)는 제 2 기판(120)의 일면에 형성되는 컬러필터와 블랙 매트릭스을 포함한다. 컬러필터 어레이(CFA)의 컬러필터 및 블랙 매트릭스 또한 액정 표시장치의 일반적인 구성요소이므로 그에 대한 상세한 설명에 대해서는 생략한다. 제 2 기판(120)의 타면에는 제 2 편광판(123)이 형성된다. The color filter array (CFA) includes a color filter and a black matrix formed on one surface of the second substrate 120. The color filter and the black matrix of the color filter array (CFA) are also general components of the liquid crystal display, so a detailed description thereof will be omitted. A second polarizing plate 123 is formed on the other surface of the second substrate 120.

터치 검출부(TD)는 베이스 필름(140)과, 상기 베이스 필름(140)의 일면 상에 서 미리 정해진 간격을 두고 제 1 방향으로 나란하게 배열되는 복수의 터치 검출전극들(143)을 포함한다. 복수의 검출전극들(143)은 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)의 제 1 기판(110) 상에 형성되는 공통전극(119)과 대향 배치되어 공통전극(119)과의 사이에 정전용량을 형성하도록 컬러필터 어레이(CFA)의 제 2 기판(120)의 타면 상에 형성된다. 터치 검출부(TD)와 제 2 기판(120) 사이에는 제 2 편광판(123)이 형성된다. 터치 검출부(TD)를 구성하는 터치 검출전극들(143)은 터치 검출 동작을 수행하는 터치 센서의 일부를 구성하며 센싱전극으로서 사용된다. 터치 검출부(TD)를 구성하는 베이스 필름(140)의 타면에는 외부 환경에 의해 터치 검출부(TD)가 손상되지 않도록 점착층(160)에 의해 강화유리층(150)이 부착된다. The touch detection unit TD includes a base film 140 and a plurality of touch detection electrodes 143 arranged in parallel in a first direction at predetermined intervals on one surface of the base film 140. The plurality of detection electrodes 143 are disposed opposite to the common electrode 119 formed on the first substrate 110 of the thin film transistor array TFTA to form a capacitance between the common electrode 119 and the color Is formed on the other surface of the second substrate 120 of the filter array CFA. A second polarizing plate 123 is formed between the touch detection unit TD and the second substrate 120. The touch detection electrodes 143 constituting the touch detection unit TD constitute a part of a touch sensor for performing a touch detection operation and are used as sensing electrodes. The reinforced glass layer 150 is attached to the other surface of the base film 140 constituting the touch detection part TD by the adhesive layer 160 so that the touch detection part TD is not damaged by the external environment.

백라이트 유닛(Back Light Unit)(BLU)은 액정표시패널(LCP)의 하부에 배치된다. 백라이트 유닛(BLU)은 다수의 광원들을 포함하여 액정표시패널(LCP)에 균일하게 빛을 조사한다. 백라이트 유닛(BLU)은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛의 광원은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 중 어느 하나 또는 두 종류 이상의 광원을 포함할 수 있다. A backlight unit (BLU) is disposed under the liquid crystal display panel (LCP). The backlight unit (BLU) includes a plurality of light sources to uniformly irradiate the liquid crystal display panel (LCP) with light. The backlight unit (BLU) may be implemented as a direct type backlight unit or an edge type backlight unit. The light source of the backlight unit may include at least one of a hot cathode fluorescent lamp (HCFL), a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), an external electro fluorescent lamp (EEFL), and a light emitting diode (LED).

데이터 구동부(102)는 타이밍 콘트롤러(101)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하고 래치한다. 데이터 구동부(102)는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 정극성/부극성 감마보상전압(GMA1~GMAn)으로 변환하여 데이터전압의 극성을 반전시킨다. 데이터 구동부(102)로부터 출력되는 정극성/부극성 데이터전압은 게이트 구동부(103)로부터 출력되는 게이트펄스에 동기된다. 데이터 구동부(102)의 소스 드라이브 IC(Integrated Circuit, 집적회로)들 각각은 COG(Chip On Glass) 공정이나 TAB(Tape Automated Bonding) 공정으로 액정표시패널(LCP)의 데이터라인들(DL)에 접속될 수 있다. 소스 드라이브 IC는 타이밍 콘트롤러(101) 내에 집적되어 타이밍 콘트롤러(101)와 함께 원칩 IC로 구현될 수도 있다.The data driver 102 samples and latches digital video data (RGB) under the control of the timing controller 101. The data driver 102 converts the digital video data RGB to positive / negative gamma compensation voltages GMA1 to GMAn to invert the polarity of the data voltage. The positive / negative polarity data voltage output from the data driver 102 is synchronized with the gate pulse output from the gate driver 103. Each of the source drive ICs (integrated circuits) of the data driver 102 is connected to the data lines DL of the liquid crystal display panel LCP by a COG (Chip On Glass) process or a TAB (Tape Automated Bonding) . The source drive IC may be integrated in the timing controller 101 and implemented as a one-chip IC together with the timing controller 101.

게이트 구동부(103)는 타이밍 콘트롤러(101)의 제어 하에 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 순차적으로 출력하고 그 출력의 스윙전압을 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL)으로 쉬프트시킨다. 게이트 구동부(103)로부터 출력되는 게이트펄스는 데이터 구동부(102)로부터 출력되는 데이터전압에 동기되어 게이트라인들(GL)에 순차적으록 공급된다. 게이트 하이 전압(VGH)은 박막트랜지스터의 문턱 전압 이상의 전압이고, 게이트 로우 전압(VGH)은 박막트랜지스터의 문턱 전압보다 낮은 전압이다. 게이트 구동부(103)의 게이트 드라이브 IC들은 TAP 공정을 통해 액정표시패널(LCP)의 제 1 기판(110)의 게이트라인들(GL)에 연결되거나 GIP(Gate In Panel) 공정으로 화소과 함께 액정표시패널(LCP)의 제 1 기판(110) 상에 직접 형성될 수 있다.The gate driver 103 sequentially outputs gate pulses (or scan pulses) under the control of the timing controller 101 and shifts the swing voltage of the output to the gate high voltage VGH and the gate low voltage VGL. The gate pulse output from the gate driver 103 is sequentially supplied to the gate lines GL in synchronism with the data voltage output from the data driver 102. The gate high voltage VGH is higher than the threshold voltage of the thin film transistor, and the gate low voltage VGH is lower than the threshold voltage of the thin film transistor. The gate drive ICs of the gate driver 103 are connected to the gate lines GL of the first substrate 110 of the liquid crystal display panel LCP through the TAP process or are connected to the liquid crystal display panel May be formed directly on the first substrate 110 of the LCP.

타이밍 콘트롤러(101)는 호스트 콘트롤러(100)로부터의 타이밍신호를 이용하여 데이터 구동부(102) 및 게이트 구동부(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다. 데이터 구동부(102) 및 게이트 구동부(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들은 게이트 구동부(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호와, 데이터 구동부(102)의 동작 타이밍과 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호를 포함한다. The timing controller 101 generates timing control signals for controlling the operation timings of the data driver 102 and the gate driver 103 using the timing signals from the host controller 100. [ The timing control signals for controlling the operation timings of the data driver 102 and the gate driver 103 include a gate timing control signal for controlling the operation timing of the gate driver 103 and an operation timing of the data driver 102, And a data timing control signal for controlling the polarity of the voltage.

게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동부(103)로부터 매 프레임기간마다 가장 먼저 게이트 펄스를 출력하는 첫 번째 게이트 드라이브 IC에 인가되어 그 게이트 드라이브 IC의 쉬프트 시작 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 구동부(103)의 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되어 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 구동부(103)의 게이트 드라이브 IC들의 출력 타이밍을 제어한다.The gate timing control signal includes a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), a gate output enable signal (GOE), and the like. The gate start pulse GSP is applied from the gate driver 103 to the first gate driver IC which outputs the first gate pulse every frame period to control the shift start timing of the gate driver IC. The gate shift clock GSC is a clock signal commonly input to the gate drive ICs of the gate driver 103 to shift the gate start pulse GSP. The gate output enable signal GOE controls the output timing of the gate drive ICs of the gate driver 103. [

데이터 타이밍 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity : POL), 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(102)에서 가장 먼저 데이터를 샘플링하는 첫 번째 소스 드라이브 IC에 인가되어 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 소스 드라이브 IC들 내에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 극성제어신호(POL)는 소스 드라이브 IC들로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 제어한다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 소스 드라이브 IC들의 출력 타이밍을 제어한다. mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스를 통해 데이터 구동부(102)에 디지털 비디오 데이터(RGB)가 입력된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다.The data timing control signal includes a source start pulse (SSP), a source sampling clock (SSC), a polarity control signal (POL), and a source output enable signal (SOE) . The source start pulse SSP is applied to the first source drive IC which samples the data first in the data driver 102 to control the data sampling start timing. The source sampling clock SSC is a clock signal that controls the sampling timing of data in the source drive ICs based on the rising or falling edge. The polarity control signal POL controls the polarity of the data voltage output from the source drive ICs. The source output enable signal SOE controls the output timing of the source drive ICs. the source start pulse SSP and the source sampling clock SSC may be omitted if digital video data RGB is input to the data driver 102 through the mini LVDS interface.

전원 공급부(105)는 PWM(Pulse Width Modulation) 변조회로, 부스트 컨버터(boost converter), 레귤레이터(regulater), 차지펌프(charge pump), 분압회로, 연산 증폭기(Operation Amplifier) 등을 포함한 DC-DC 컨버터(DC-DC Convertor)로 구현된다. 전원 공급부(105)는 호스트 콘트롤러(100)로부터의 입력전압을 조정하여 액정표시패널(LCP), 데이터 구동부(102), 게이트 구동부(103), 타이밍 콘트롤러(101), 백라이트 유닛(BLU)의 구동에 필요한 전원을 발생시킨다. The power supply unit 105 is a DC-DC converter including a PWM (Pulse Width Modulation) modulation circuit, a boost converter, a regulator, a charge pump, a voltage divider circuit, an operational amplifier, (DC-DC Converter). The power supply unit 105 adjusts an input voltage from the host controller 100 and drives the liquid crystal display panel LCP, the data driver 102, the gate driver 103, the timing controller 101, and the backlight unit BLU Thereby generating the necessary power for the power supply.

전원 공급부(105)로부터 출원되는 전원들은 고전위 전원전압(VDD), 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL), 공통전압(Vcom), 정극성/부극성 감마기준전압들(VGMA1∼VGMAn), 터치 구동전압(Vtsp) 등을 포함한다. 이들 전압 중 공통전압(Vcom)과 터치 구동전압(Vtsp)은 호스트 콘트롤러(100)의 제어하에 공통전극(119)에 선택적으로 공급된다. The power supplies supplied from the power supply unit 105 are connected to the high voltage source VDD and the gate high voltage VGH, the gate low voltage VGL, the common voltage Vcom, the positive / negative gamma reference voltages VGMA1- VGMAn, a touch driving voltage Vtsp, and the like. The common voltage Vcom and the touch driving voltage Vtsp are selectively supplied to the common electrode 119 under the control of the host controller 100. [

호스트 콘트롤러(100)는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)와, 디스플레이 구동에 필요한 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 LVDS 인터페이스(Low Voltage Difference Signalling), TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 타이밍 콘트롤러(101)에 전송한다. 호스트 콘트롤러(100)는 또한 액정 표시장치의 화면에 화상을 표시하기 위한 디스플레이 구동시에는 공통전극(119)에 공통전압(Vcom)이 공급되고, 터치 인식을 위한 터치 구동시에는 공통전극(119)에 터치 구동전압(Vtsp)이 공급될 수 있도록 전원 공급부(105)를 제어하는 제어신호(Vin)를 전원 공급부(105)에 공급한다.The host controller 100 converts the digital video data RGB of the input image and the timing signals Vsync, Hsync, DE and MCLK necessary for driving the display into an LVDS interface (Low Voltage Difference Signaling), a Transition Minimized Differential Signaling (TMDS) To the timing controller 101 through an interface such as an interface. The common voltage Vcom is supplied to the common electrode 119 at the time of the display driving to display an image on the screen of the liquid crystal display device and the common electrode 119 is supplied at the touch operation for touch recognition, To the power supply unit 105, a control signal Vin for controlling the power supply unit 105 so that the touch driving voltage Vtsp may be supplied to the power supply unit 105. [

터치 인식 프로세서(107)는 터치 검출부(TD)의 복수의 터치 검출전극들(143)에 접속되어 이들 터치 검출전극들의 각각의 초기 정전용량의 전압과 터치 후의 터치 정전용량의 전압을 차동 증폭하고 그 결과를 디지털 데이터로 변환한다. 그리고 터치 인식 프로세서(107)는 터치 인식 알고리즘을 이용하여 초기 정전용량과 터치 정전용량의 차이를 바탕으로 터치가 이루어진 터치 위치를 판단하고, 그 터치 위치를 지시하는 터치 좌표 데이터를 호스트 콘트롤러(100)에 출력한다. The touch recognition processor 107 is connected to the plurality of touch detection electrodes 143 of the touch detection unit TD to differentially amplify the voltage of the initial capacitance of each touch detection electrode and the voltage of the touch capacitance after touch, And converts the result into digital data. The touch recognition processor 107 determines the touch position where the touch is made based on the difference between the initial capacitance and the touch capacitance using the touch recognition algorithm and transmits the touch coordinate data indicating the touch position to the host controller 100, .

도 3은 본 발명의 다른 실시에에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a touch sensor-integrated liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.

도 3에서 터치 검출부(TD)가 부착되는 위치를 제외하고는 도 2의 실시예와 실질적으로 동일하므로 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.3 except for the position where the touch detection part TD is attached, the description of the overlapping parts will be omitted.

도 3에서, 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)를 구성하는 부호 210은 제 1 기판, 215는 제 1 기판(210)의 일면 상에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소전극들, 217은 상기 복수의 화소전극(215)들 상에 형성되는 절연층, 219는 상기 절연층(217) 상에 형성되며 상기 복수의 화소전극(215)들과 대향하도록 배치된 공통전극이다. 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)의 제 1 기판(210)의 타면에는 제 1 편광판(213)이 접착된다. 또한, 도 2의 실시예와 마찬가지로 공통전극(219)은 터치 검출 동작을 수행하기 위한 터치 센서의 일부를 구성하며, 터치 센서의 구동전극으로서 사용된다. Referring to FIG. 3, reference numeral 210 denotes a first substrate, reference numeral 215 denotes a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix on one surface of the first substrate 210, reference numeral 217 denotes a plurality of pixel electrodes An insulating layer 219 formed on the insulating layer 217 and a common electrode 219 disposed on the insulating layer 217 so as to face the plurality of pixel electrodes 215. A first polarizing plate 213 is bonded to the other surface of the first substrate 210 of the thin film transistor array TFTA. 2, the common electrode 219 constitutes a part of a touch sensor for performing a touch detection operation and is used as a driving electrode of a touch sensor.

또한 컬러필터 어레이(CFA)는 제 2 기판(220)의 일면에 형성되는 컬러필터(도시생략) 및 블랙 매트릭스(도시생략)와, 제 2 기판(220)의 타면에 형성되는 제 2 편광판(223)을 포함한다.The color filter array CFA includes a color filter (not shown) and a black matrix (not shown) formed on one surface of the second substrate 220 and a second polarizer 223 (not shown) formed on the other surface of the second substrate 220 ).

터치 검출부(TD)는 베이스 필름(240)과, 상기 베이스 필름(240)의 일면 상에 서 미리 정해진 간격을 두고 제 1 방향으로 나란하게 배열되는 복수의 터치 검출전극들(243)을 포함한다. 또한, 터치 검출부(TD)를 구성하는 복수의 터치 검출전극들(243) 상에는 외부 환경에 의해 터치 검출부가 손상되지 않도록 강화유리층(250)이 형성된다. 도 2의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치와 도 3의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 구성을 비교해 보면, 도 3의 터치 검출부(TD)는 베이스 필름(240)이 점착층(260)에 의해 제 2 편광판(223) 상에 부착되나, 도 2의 터치 검출부(TD)는 복수의 검출전극들(143)이 직접 제 2 편광판(123)에 부착된다는 점에서 서로 다르다. The touch detection unit TD includes a base film 240 and a plurality of touch detection electrodes 243 arranged on the one surface of the base film 240 at regular intervals and in parallel in the first direction. The reinforced glass layer 250 is formed on the plurality of touch detection electrodes 243 constituting the touch detection unit TD so that the touch detection unit is not damaged by the external environment. 3, the touch detection unit TD shown in FIG. 3 has a structure in which the base film 240 is adhered to the adhesive layer 240, The touch detection part TD of FIG. 2 is different from the touch detection part TD of FIG. 2 in that a plurality of detection electrodes 143 are directly attached to the second polarizing plate 123. The touch detection part TD of FIG.

그러나, 도 3의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정표시장치의 터치 검출부(TD)를 구성하는 복수의 검출전극들(243)은 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)의 제 1 기판(210) 상에 형성되는 공통전극(219)과 대향 배치되어 공통전극(219)과의 사이에 정전용량을 형성하고 있으며, 터치 검출부(TD)를 구성하는 터치 검출전극들(243)은 터치 검출 동작을 수행하는 터치 센서의 일부를 구성하며 센싱전극으로서 사용된다는 점에서 도 2의 실시예에 따른 터치 센서 일체형 액정표시장치의 터치 검출부(TD)를 구성하는 복수의 검출전극들(143)와 동일한 기능을 한다. However, the plurality of detection electrodes 243 constituting the touch detection part TD of the touch sensor integrated type liquid crystal display device according to the embodiment of FIG. 3 are formed on the first substrate 210 of the thin film transistor array TFTA The touch sensing electrodes 243 are disposed opposite to the common electrode 219 so as to form an electrostatic capacitance between the common electrode 219 and the common electrode 219. The touch sensing electrodes 243 constituting the touch sensing unit And is used as a sensing electrode, it has the same function as the plurality of detection electrodes 143 constituting the touch detection part TD of the touch sensor integrated liquid crystal display device according to the embodiment of FIG.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 공통전극(119, 219)은 적어도 수개 또는 수십개의 화소전극의 크기에 대응하는 크기를 갖도록 분할되는 복수의 터치전극들로 구성되며, 이들 터치전극들은 검출전극들(143, 243)이 배열된 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열된 복수의 구동신호라인들에 의해 서로 연결된다. The common electrodes 119 and 219 according to the exemplary embodiment of the present invention include a plurality of touch electrodes divided to have a size corresponding to a size of at least several or several tens of pixel electrodes, Are connected to each other by a plurality of driving signal lines arranged in a second direction intersecting the first direction in which the first and second driving signal lines (143, 243) are arranged.

도 4는 공통전극(119, 219))을 구성하는 터치전극들이 가로방향과 세로방향으로 각각 3개씩 형성된 예를 도시한 도면으로서, 터치전극들(TE11, TE12, TE13, TE21, TE22, TE23, TE31, TE32, TE33)이 검출전극들(143)이 배열된 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 구동신호라인들(DSL1, DSL2, DSL3)에 의해 각각 연결된 예를 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 터치전극들(TE11, TE12, TE13, TE21, TE22, TE23, TE31, TE32, TE33)은 구동신호라인들(DSL1, DSL2, DSL3)에 의해 제 2 방향으로 연결되어 있으므로 터치 센서의 구동전극으로서의 기능을 하며, 구동신호라인들(DSL1, DSL2, DSL3)은 공통전압(Vcom)과 터치 구동전압(Vtsp)을 상기 터치전극들(TE11, TE12, TE13, TE21, TE22, TE23, TE31, TE32, TE33)에 선택적으로 공급하기 위한 신호라인으로서의 기능을 한다. The touch electrodes TE11, TE12, TE13, TE21, TE22, TE23, TE23, TE23, TE23, TE23, TE23, TE31, TE32, and TE33 are connected by the driving signal lines DSL1, DSL2, DSL3 in a second direction that intersects with the first direction in which the detection electrodes 143 are arranged. Since the touch electrodes TE11, TE12, TE13, TE21, TE22, TE23, TE31, TE32 and TE33 shown in FIG. 4 are connected in the second direction by the drive signal lines DSL1, DSL2, DSL3, And the driving signal lines DSL1, DSL2 and DSL3 function as the driving electrodes of the touch electrodes TE11, TE12, TE13, TE21, TE22, TE23, TE31, TE32, and TE33, respectively.

다음으로 본 발명의 실시예에 따르는 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 동작에 대해 설명하기로 한다. 이하의 설명에서는 60Hz 시분할 구동의 예를 들어 설명하기로 한다. Next, the operation of the touch-sensor-integrated liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention will be described. In the following description, an example of 60 Hz time division driving will be described.

본 발명의 실시예에 따르는 터치 센서 일체형 액정 표시장치는 시분할로 구동된다. 또한, 시분할 구동의 1주기는 도 5에 도시된 바와 같이 디스플레이 구간과 터치 구간으로 구성되어 있으며, 디스플레이 시에는 터치 구동이 오프되고, 터치 시에는 디스플레이 구동이 오프되어 상호 간의 신호간섭이 최소화되도록 되어 있다. 일례로 60Hz 시분할 구동에서는 16.7ms가 1주기가 되며, 이를 디스플레이 구동 구간(약 10ms)과 터치 구동 구간(약 6.7ms)으로 나누어 사용하게 된다. The touch sensor integrated liquid crystal display according to the embodiment of the present invention is driven by time division. As shown in FIG. 5, one cycle of the time division driving is constituted by a display period and a touch period, and the touch driving is turned off at the time of display and the display driving is turned off at the time of touch, have. For example, in 60 Hz time division driving, 16.7 ms is one cycle, which is divided into a display driving period (about 10 ms) and a touch driving period (about 6.7 ms).

디스플레이 구간에서 호스트 콘트롤러(100)는 전원 공급부(105)를 제어하여 예를 들면 구동신호라인(DSL1, DSL2, DSL3)(도 4 참조)을 통해 터치전극들(TE11, TE12, TE13, TE21, TE22, TE23, TE31, TE32, TE33)로 구성되는 공통전극(119, 219)에 공통전압(Vcom)을 공급하고, 데이터 구동부(102)는 게이트 구동부(103)로부터 출력되는 게이트 펄스(Gate)에 동기되어 데이터 라인(DL)을 통해 화소전극(115, 215)에 디지털 비디오 데이터에 대응하는 화소전압(Data)을 공급한다. 이와 같이 화소전극(115, 215)과 공통전극(119, 219)에 각각 인가되는 공통전압(Vcom)과 화소전압(Data)에 의해 액정층(130, 230)에 전계가 형성되므로, 이 전계에 의해 액정 상태가 변화되어 디스플레이 동작이 수행된다. 이 때 복수의 터치 검출전극들(143, 243)에 접속된 터치 인식 프로세서(107)는 터치 검출전극들(143, 243)의 각각의 초기 정전용량의 전압값을 측정하여 저장한다. In the display period, the host controller 100 controls the power supply unit 105 so that the touch electrodes TE11, TE12, TE13, TE21, and TE22 (see FIG. 4) are driven through the driving signal lines DSL1, DSL2, DSL3 The data driver 102 supplies the common voltage Vcom to the common electrodes 119 and 219 composed of the TE 23, TE 31, TE 32, and TE 33. The data driver 102 applies the common voltage Vcom to the common electrodes 119 and 219 synchronized with the gate pulse Gate output from the gate driver 103 And supplies the pixel voltage Data corresponding to the digital video data to the pixel electrodes 115 and 215 through the data line DL. Since an electric field is formed in the liquid crystal layers 130 and 230 by the common voltage Vcom and the pixel voltage Data applied to the pixel electrodes 115 and 215 and the common electrodes 119 and 219 in this manner, The liquid crystal state is changed and the display operation is performed. At this time, the touch recognition processor 107 connected to the plurality of touch detection electrodes 143 and 243 measures and stores the voltage value of the initial capacitance of each of the touch detection electrodes 143 and 243.

다음으로, 터치 구동 구간에서 호스트 콘트롤러(100)는 전원 공급부(105)를 제어하여, 예를 들면 구동신호라인(DSL1, DSL2, DSL3)(도 4 참조)을 통해 공통전극(119)을 구성하는 터치전극들(TE11, TE12, TE13, TE21, TE22, TE23, TE31, TE32, TE33)에 터치 구동전압(Vtsp)을 공급하고, 복수의 터치 검출전극들(143, 243)에 접속된 터치 인식 프로세서(107)는 저장된 터치 검출전극들(143, 243)의 각각의 초기 정전용량의 전압과 터치 구동구간에서 측정된 정전용량의 전압(Vd)을 차동 증폭하고 그 결과를 디지털 데이터로 변환한다. 터치 인식 프로세서(107)는 터치 인식 알고리즘을 이용하여 초기 정전용량과 터치 정전용량의 차이를 바탕으로 터치가 이루어진 터치 위치를 판단하고, 그 터치 위치를 지시하는 터치 좌표 데이터를 출력한다. Next, in the touch driving section, the host controller 100 controls the power supply unit 105 so as to constitute the common electrode 119 through the driving signal lines DSL1, DSL2, DSL3 (see FIG. 4) A touch driving voltage Vtsp is supplied to the touch electrodes TE11, TE12, TE13, TE21, TE22, TE23, TE31, TE32, TE33, (107) differentially amplifies the voltage of the initial capacitance of each of the stored touch sensing electrodes (143, 243) and the capacitance (Vd) of the capacitance measured in the touch driving interval and converts the result to digital data. The touch recognition processor 107 determines the touch position where the touch is made based on the difference between the initial capacitance and the touch capacitance using the touch recognition algorithm and outputs touch coordinate data indicating the touch position.

상기 터치 센서 일체형 액정 표시장치는 디스플레이 구동시에는 터치 구동이 오프되어 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 신호공급이 중단되고, 터치 구동시에는 디스플레이 구동이 오프되어, 공통전압(Vcom)이 공급되지 않는 시분할 구동으로 구동된다.In the touch-sensor-integrated liquid crystal display device, the touch driving is turned off at the time of driving the display, the supply of the signals to the gate line GL and the data line DL is stopped, Is driven by the time-divisional drive which is not supplied.

상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 액정 표시장치의 터치를 인식하기 위한 터치 센싱 소자를 표시장치 구성요소와 겸용하게 함으로써 두께를 얇게하고 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 시인성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the embodiment of the present invention, a touch sensing element for recognizing a touch of a liquid crystal display device is also used as a component of a display device, thereby reducing thickness and improving durability as well as improving visibility Can be obtained.

또한, 터치 센서 일체형 액정 표시장치의 디스플레이 구동과 터치 구동을 시분할로 구동하여, 디스플레이 시에는 터치 구동이 오프되고, 터치 시에는 디스플레이 구동이 오프되도록 하고 있기 때문에 디스플레이 구동과 터치 구동시의 신호간섭이 최소화되어 터치 인식 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다. Further, since the display driving and the touch driving of the touch sensor integrated liquid crystal display device are driven in a time division manner, the touch driving is turned off at the time of display and the display driving is turned off at the time of touch, So that the effect of improving the quality of touch recognition can be obtained.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

100 : 호스트 콘트롤러 101 : 타이밍 콘트롤러
102 : 데이터 구동부 103 : 게이트 구동부
105 : 전원 공급부 107 : 터치 센싱 프로세서
110, 210 : 제 1 기판 113, 213 : 제 1 편광판
115, 215 : 화소전극 117, 217 : 절연층
119, 219 : 공통전극 120, 220 : 제 2 기판
123, 223 : 제 2 편광판 130, 230 : 액정층
133, 233 : 실런트 140, 240 : 베이스 필름
143, 243 : 검출전극 150, 250 : 강화유리층
160, 260 : 점착층 CFA : 컬러필터 어레이
TD : 터치 검출부 TFTA : 박막 트랜지스터 어레이
Vcom : 공통전압 Vtsp : 터치 구동전압
TE11, TE12, TE13, TE21, TE22, TE23, TE31, TE32, TE33 : 터치전극
DSL1, DSL2, DSL3 : 구동 신호라인
100: Host controller 101: Timing controller
102: Data driver 103: Gate driver
105: power supply unit 107: touch sensing processor
110, 210: first substrate 113, 213: first polarizer
115, 215: pixel electrode 117, 217: insulating layer
119, 219: common electrode 120, 220: second substrate
123, 223: second polarizer 130, 230: liquid crystal layer
133, 233: sealant 140, 240: base film
143, 243: detecting electrode 150, 250: tempered glass layer
160, 260: Adhesive layer CFA: Color filter array
TD: Touch detection part TFTA: Thin film transistor array
Vcom: common voltage Vtsp: touch driving voltage
TE11, TE12, TE13, TE21, TE22, TE23, TE31, TE32, TE33:
DSL1, DSL2, DSL3: drive signal line

Claims (11)

액정층을 사이에 두고 서로 대향 배치된 제 1 기판 및 제 2 기판;
상기 제 2 기판과 대향하는 상기 제 1 기판의 일면 상에 형성되는 복수의 화소전극들;
절연층을 사이에 두고 상기 복수의 화소전극과 중첩되도록 상기 제 1 기판의 일면 상에 형성되며, 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 1 전극패턴들과, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 2 전극패턴들을 구비하는 공통전극;
상기 제 1 기판과 대향하는 면의 반대면인 상기 제 2 기판의 일면 상에 배치되며, 상기 제 1 방향으로 연장되는 복수의 터치 검출전극들을 구비하는 터치 검출부; 및
상기 터치 검출전극의 연장방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열된 동일 라인상의 전극패턴들을 서로 연결시키는 구동신호라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 일체형 액정 표시장치.
A first substrate and a second substrate opposing each other with a liquid crystal layer therebetween;
A plurality of pixel electrodes formed on one surface of the first substrate facing the second substrate;
A plurality of first electrode patterns formed on one surface of the first substrate so as to overlap with the plurality of pixel electrodes with an insulating layer interposed therebetween and arranged in a first direction and a plurality of first electrode patterns arranged in a second direction crossing the first direction A plurality of second electrode patterns arranged in a first direction;
A touch detection unit disposed on one surface of the second substrate which is opposite to a surface facing the first substrate and having a plurality of touch detection electrodes extending in the first direction; And
And a driving signal line connecting the electrode patterns on the same line arranged in a second direction intersecting the extending direction of the touch detection electrode with each other.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 검출부는 베이스 필름과, 상기 베이스 필름의 일면 상에 형성되는 상기 복수의 터치 검출전극들을 포함하며,
상기 복수의 터치 검출전극들은 상기 공통전극과 대향하여 배치되며 상기 공통전극과의 사이에 정전용량을 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 일체형 액정 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the touch detection unit includes a base film and the plurality of touch detection electrodes formed on one surface of the base film,
Wherein the plurality of touch detection electrodes are disposed opposite to the common electrode and form an electrostatic capacitance between the touch electrode and the common electrode.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 기판의 타면 상에 형성되는 제 1 편광판과, 상기 복수의 터치 검출전극들과 상기 제 2 기판의 일면 사이에 형성되는 제 2 편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 일체형 액정 표시장치.
3. The method of claim 2,
A first polarizing plate formed on the other surface of the first substrate and a second polarizing plate formed between one surface of the plurality of touch detecting electrodes and the second substrate; .
제 3 항에 있어서,
상기 베이스 필름의 타면 상에 점착층에 의해 부착되는 강화유리층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 일체형 액정 표시장치.
The method of claim 3,
And a toughened glass layer adhered to the other surface of the base film by an adhesive layer.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 기판의 타면 상에 형성되는 제 1 편광판과, 상기 베이스 필름의 타면과 상기 제 2 기판의 일면 사이에 형성되는 제 2 편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 일체형 액정 표시장치.
3. The method of claim 2,
A first polarizing plate formed on the other surface of the first substrate, and a second polarizing plate formed between the other surface of the base film and one surface of the second substrate.
제 5 항에 있어서,
상기 복수의 터치 검출전극에 부착되는 강화유리층을 더 포함하는 특징으로 하는 터치 센서 일체형 액정 표시장치.
6. The method of claim 5,
And a toughened glass layer attached to the plurality of touch detection electrodes.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 전극패턴들의 각각은 상기 화소전극들의 복수개의 크기에 대응하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 일체형 액정 표시장치.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein each of the first and second electrode patterns corresponds to a plurality of sizes of the pixel electrodes.
삭제delete 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 터치 센서 일체형 액정 표시장치는 디스플레이 구동시에는 터치 구동이 오프되고, 터치 구동시에는 디스플레이 구동이 오프되는 시분할로 구동되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 일체형 액정 표시장치.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the touch sensor integrated type liquid crystal display device is driven in a time division manner in which the touch driving is turned off at the time of display driving and the display driving is turned off at the time of touch driving.
제 9 항에 있어서,
상기 디스플레이 구동시에는 상기 공통전극에 공통전압이 공급되고, 상기 터치 구동시에는 상기 공통전극에 터치 구동전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 일체형 액정 표시장치.
10. The method of claim 9,
Wherein a common voltage is supplied to the common electrode during the display driving and a touch driving voltage is supplied to the common electrode during the touch operation.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동신호라인은 상기 동일 라인상의 전극패턴들과 중첩되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 일체형 액정 표시장치.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the driving signal lines are arranged to overlap the electrode patterns on the same line.
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