KR101710407B1 - Liquid crystal display device with a built in touch screen and driving mehtod thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 교차되도록 형성된 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해 정의되는 영역에 형성되는 복수의 화소; 상기 복수의 화소 중 제1 화소들에 형성되는 복수의 로우 공통 전극; 상기 복수의 화소 중 상기 제1 화소들을 제외한 제2 화소들에 형성되는 복수의 컬럼 공통 전극; 상기 복수의 로우 공통 전극 및 상기 복수의 컬럼 공통 전극을 연결하는 복수의 도전성 라인; 상기 복수의 도전성 라인에 접속되는 복수의 공통 전압 스위치; 상기 공통 전압 스위치의 온-오프를 제어하는 스위칭 제어부; 및 상기 복수의 공통 전압 스위치의 입력단에 공통 전압을 공급하는 공통 전압 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A liquid crystal display device including a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of pixels formed in a region defined by a plurality of gate lines and a plurality of data lines formed so as to intersect with each other; A plurality of row common electrodes formed in first ones of the plurality of pixels; A plurality of column common electrodes formed in second pixels of the plurality of pixels except for the first pixels; A plurality of conductive lines connecting the plurality of row common electrodes and the plurality of column common electrodes; A plurality of common voltage switches connected to the plurality of conductive lines; A switching controller for controlling on / off of the common voltage switch; And a common voltage supplier for supplying a common voltage to the input terminals of the plurality of common voltage switches.
Description
본 발명은 평판 표시장치에 관한 것으로, 특히 공통전극 블록 딤(Vcom Block Dim)을 개선하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
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.As portable electronic devices such as mobile communication terminals and notebook computers are developed, there is an increasing demand for flat panel display devices applicable thereto.
평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display Device), 발광 다이오드 표시장치(Light Emitting Diode Display Device) 등이 연구되고 있다. 이러한 평판 표시장치 중에서 액정 표시장치는 양산 기술의 발전, 구동수단의 용이성, 저전력 소비, 고화질 구현 및 대화면 구현의 장점으로 적용 분야가 확대되고 있다.As a flat panel display device, a liquid crystal display device, a plasma display panel, a field emission display device, a light emitting diode display device and the like have been studied have. Of these flat panel display devices, liquid crystal display devices are being applied to the fields of development of mass production technology, ease of driving means, low power consumption, realization of high image quality and realization of a large screen.
평판 표시장치의 입력 장치로서 종래에 적용되었던 마우스나 키보드를 대체하여 사용자가 손가락이나 펜을 이용하여 스크린에 직접 정보를 입력할 수 있는 터치 스크린이 적용되고 있다.A touch screen capable of inputting information directly to a screen using a finger or a pen has been applied in place of a mouse or a keyboard that has been conventionally applied as an input device of a flat panel display device.
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 있으며, 누구나 쉽게 조작할 수 있는 장점으로 인해 적용이 확대되고 있다.The touch screen may include a monitor such as navigation, an industrial terminal, a notebook computer, a financial automation device, a game machine, and the like; A portable terminal such as a mobile phone, MP3, PDA, PMP, PSP, portable game machine, DMB receiver, tablet PC and the like; And household appliances such as refrigerators, microwave ovens, washing machines, and the like, and applications are being expanded due to their ease of operation.
액정 표시장치에 터치 스크린의 적용에 있어서, 종래에는 액정 패널 상부에 별도의 터치 패널을 배치하였으나, 최근에는 슬림(Slim)화를 위해 액정 패널에 터치 스크린이 내장된 형태로 개발이 이루어지고 있다. 그 중에서 하부 기판에 형성된 공통 전극과 같은 기존의 구성을 센싱 전극으로 활용하는 정전 용량(Projected Capacitive) 인-셀 터치(in-cell touch) 타입의 액정 표시장치가 개발되고 있다.Conventionally, a separate touch panel is disposed above the liquid crystal panel in the application of a touch screen to a liquid crystal display device. However, in recent years, a touch panel is incorporated in a liquid crystal panel for slimness. Among them, in-cell touch type liquid crystal display devices are being developed which use a conventional configuration such as a common electrode formed on a lower substrate as a sensing electrode.
도 1은 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치와 이의 구동방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a schematic view for explaining a liquid crystal display device and a method of driving the same according to the related art. Referring to FIG.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 액정층(미도시)을 사이에 두고 합착된 하부 기판(50) 및 상부 기판(60)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a liquid crystal display having a built-in touch screen according to the related art includes a
상부 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 적색, 녹색, 청색 컬러필터(64R, 64G, 64B)와 블랙 매트릭스(62)를 덮도록 형성되어 상부 기판(60)을 평탄화시키는 오버코트층(66)을 포함한다.The
하부 기판(50)은 액정층을 구동시킴과 아울러 사용자 손가락의 터치 또는 펜 터치를 검출하기 위한 복수의 화소(Pixel)를 가지는 화소 어레이(40)를 포함하여 구성된다.The
상기 복수의 화소 각각은 서로 교차하는 데이터 라인(data line)과 게이트 라인(gate line)에 의해 정의되며, 3개의 레드(red), 그린(green), 블루(blue)의 서브 화소들이 모여 하나의 화소를 구성하게 된다.Each of the plurality of pixels is defined by a data line and a gate line intersecting with each other and three red, green, and blue sub-pixels are gathered to form one Pixels.
상기 데이터 라인과 상기 게이트 라인이 교차되는 영역에 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)가 형성된다. 또한, 서브 화소 각각은 공통 전극(Vcom) 및 화소 전극(Pixel ITO)을 포함한다. 여기서, 상기 공통 전극 및 상기 화소 전극은 인듐 틴 옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전도성 물질로 형성된다.A thin film transistor (TFT) is formed in a region where the data line and the gate line cross each other. Each of the sub-pixels includes a common electrode (Vcom) and a pixel electrode (Pixel ITO). Here, the common electrode and the pixel electrode are formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO).
상기 복수의 화소 각각은 게이트 라인을 통해 인가되는 게이트 신호에 따라 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)가 스위칭 되고, 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압에 따라 전계가 형성되어 액정층이 구동된다.In each of the plurality of pixels, a thin film transistor (TFT) is switched according to a gate signal applied through a gate line, and an electric field is formed according to a data voltage applied to the data line to drive the liquid crystal layer.
이러한 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 화상을 표시하는 표시 기간에는 공통 전극(Vcom)에 공통 전압을 공급하여 화상을 표시한다. 그리고, 화상을 표시하지 않는 비 표시 기간에는 공통 전극(Vcom)을 터치의 검출을 위한 센싱 전극으로 구동시켜 사용자 손가락의 터치 또는 펜의 터치를 검출한다.The liquid crystal display device with the touch screen according to the related art displays a picture by supplying a common voltage to the common electrode Vcom during a display period for displaying an image. In a non-display period in which no image is displayed, the common electrode Vcom is driven as a sensing electrode for detecting a touch to detect touch of the user's finger or touch of the pen.
표시 기간에서, 게이트 라인(gate)에 공급되는 스캔 신호(scan)에 의해 TFT가 턴-온(turn-on)되면, 데이터 라인(data)에 공급된 데이터 전압(pixel data)은 컨택(CNT)을 통해 화소 전극(Pixel ITO)에 공급된다. 화소 전극(Pixel ITO)에 공급된 데이터 전압과 공통 전극(Vcom)과의 전계 차에 의해 액정이 구동되고, 액정의 구동에 따라 백라이트 유닛(미도시)로부터 공급되는 광의 투과율이 조절되어 화상을 구현하게 된다.In the display period, when the TFT is turned on by the scan signal (scan) supplied to the gate line (gate), the data voltage (pixel data) supplied to the data line (data) To the pixel electrode (Pixel ITO). The liquid crystal is driven by the difference in electric field between the data voltage supplied to the pixel electrode (Pixel ITO) and the common electrode (Vcom), and the transmittance of light supplied from the backlight unit (not shown) .
한편, 비 표시 기간에는 공통 전극(Vcom)을 센싱 전극으로 구동시켜 사용자의 터치를 검출한다. 사용자의 손가락 터치에 따라 상기 상부 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 검출하고, 검출된 터치 위치를 외부로 출력하게 된다.On the other hand, in the non-display period, the common electrode Vcom is driven by the sensing electrode to detect the user's touch. A touch capacitance Ctc is formed between the
도 2는 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 하부 기판을 나타내는 평면도이다.2 is a plan view showing a lower substrate of a liquid crystal display device having a touch screen incorporated therein according to the related art.
도 2를 참조하면, 가로 및 세로 방향으로 인접한 복수의 화소에 형성된 공통 전극(Vcom)이 모여 공통 전극 블록(42)을 형성하게 된다. 각 공통 전극 블록(42)내의 공통 전극들은 도전성 라인(44, 3rd Metal)을 통해 연결된다. Referring to FIG. 2, common electrodes Vcom formed in a plurality of pixels adjacent to each other in the horizontal and vertical directions are gathered to form the
인-셀 터치 방식의 액정 표시장치에서 각 화소에 형성된 공통 전극(Vcom)은 로우 공통 전극(Rvcom)과 컬럼 공통 전극(CVcom)으로 구성된다.The common electrode Vcom formed in each pixel in the in-cell touch type liquid crystal display device is composed of the row common electrode Rvcom and the column common electrode CVcom.
도전성 라인(44)은 게이트 라인과 동일 방향으로 형성되어 가로 방향으로 로우 공통 전극(RVcom)들을 연결한다. 또한, 도전성 라인(44)은 데이터 라인과 동일 방향으로 형성되어 세로 방향으로 컬럼 공통 전극(CVcom)들을 연결한다.The
정전 용량 인-셀 터치 방식의 액정 표시장치에서, 공통 전압은 화소 별로 패터닝되어 형성된 공통 전극을 통해 공급된다. 이때, 사용자의 터치 검출을 위해서는 X축 및 Y축의 좌표 검출이 이루어져야 함으로, In a liquid crystal display device of a cell-touch type in which capacitance is capacitance, a common voltage is supplied through a common electrode formed by patterning pixel by pixel. At this time, coordinate detection of the X-axis and the Y-axis must be performed in order to detect the touch of the user,
복수의 공통 전극 블록(42)들 중 일부에 형성된 도전성 라인(44)은 컨택을 통해 가로 방향 또는 세로 방향으로 연결되어 상기 X축 및 Y축에 상에서 서로 컨택되지 않게 된다.The
즉, 로우 공통 전극(RVcom)은 화소 내에서 가로 방향으로 형성된 도전성 라인(44)을 통해 연결되고, 컬럼 공통 전극(CVcom)은 화소 내에서 세로 방향으로 형성된 도전성 라인(44)을 통해 연결된다.That is, the row common electrode RVcom is connected through the
복수의 게이트 라인(gate(0) ~ gate(m))이 상단부로부터 하단부로 순차적으로 구동되는 액정 패널의 특성상 하나의 게이트 라인에 스캔 신호가 인가됨으로 인해 영향을 받게되는 화소의 개수가 상이하게 된다.The number of pixels affected by the application of the scan signal to one gate line differs due to the characteristics of the liquid crystal panel in which the plurality of gate lines (gate (0) to gate (m)) are sequentially driven from the upper end portion to the lower end portion .
이러한, 인-셀 터치 방식의 액정 표시장치는 로우 공통 전극(Rvcom)과 컬럼 공통 전극(CVcom)의 화소 내에서 패턴의 크기와 형태에 차이가 있어 인가된 공통 전압(Vcom)의 잔류 전압(DC)에 차이가 있다.In the in-cell touch type liquid crystal display device, the size and shape of the pattern in the pixels of the row common electrode Rvcom and the column common electrode CVcom are different, and the residual voltage DC of the applied common voltage Vcom ).
인접한 공통 전극들 간의 핑커 커패시턴스(Fringe Capacitance)의 형성으로 인해 화상을 표시하지 않는 비 구동 시, 로우 공통 전극(Rvcom)과 컬럼 공통 전극(CVcom)에 잔류하는 전압(DC)의 차이가 인접한 공통 전극에 유도된다. The difference between the voltage DC remaining on the row common electrode Rvcom and the voltage on the column common electrode CVcom during the non-driving operation of displaying no image due to the formation of fringe capacitance between adjacent common electrodes, .
이렇게 서로 다른 공통 전압의 전위는 액정 패널 내에서 모바일 차지(mobile charge)를 화소 별로 서로 다르게 유도하여 액정 패널의 초기 구동 시 공통 전압 블록 딤(Vcom Block Dim) 현상을 발생시키게 된다.The potentials of the different common voltages induce a mobile charge differently for each pixel in the liquid crystal panel, thereby causing a common voltage block dim in the initial operation of the liquid crystal panel.
액정 패널의 구동이 일정 시간 이루어진 후에는 화소들의 모바일 차지(mobile charge)가 액정 패널의 전체에 고르게 퍼지게 되어 공통 전압 블록 딤(Vcom Block Dim)이 완화되지만, 초기 구동 시에는 공통 전압 블록 딤으로 인해 화소들 간의 휘도 차이가 발생하게 된다.After the liquid crystal panel is driven for a predetermined time, the mobile charge of the pixels spreads evenly throughout the liquid crystal panel, thereby reducing the common voltage block dim. However, during the initial driving, A luminance difference occurs between the pixels.
특히, 로우 공통 전극(Rvcom)과 컬럼 공통 전극(CVcom)의 잔류 전압의 차이로 인해 화소들에 모바일 차지(mobile charge)가 서로 다르게 유도되면, 초기 구동 시 저 계조(low gray) 화면에서 휘도 불균일 심화된다.Particularly, when mobile charge is induced to pixels differently due to the difference in the residual voltage between the row common electrode Rvcom and the column common electrode CVcom, in a low gray screen during initial driving, Is deepened.
이러한, 공통 전압 블록 딤(Vcom Block Dim)에 의한 휘도 불균일로 인해 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 표시 품질이 떨어지는 문제점이 있다.Such a non-uniform luminance due to the common voltage block dim has a problem that the display quality of a liquid crystal display with a built-in touch screen is degraded.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 로우 공통 전극과 컬럼 공통 전극의 전압 편차를 방지할 수 있는 인-셀(In-cell) 터치 방식의 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치 및 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device in which an in-cell touch type touch screen capable of preventing a voltage deviation between a row common electrode and a column common electrode, And to provide a method of manufacturing the same.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공통 전압 블록 딤(Vcom Block Dim)을 저감시킬 수 있는 인-셀(In-cell) 터치 방식의 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치 및 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having an in-cell touch-type touch screen capable of reducing a common voltage block dim (Vcom Block Dim) The technical problem is to provide.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화소들 간의 휘도 편차를 줄여 표시품질을 향상시킬 수 있는 인-셀(In-cell) 터치 방식의 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치 및 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having an in-cell touch-type touch screen capable of improving display quality by reducing a luminance deviation between pixels, The technical problem is to provide.
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.Other features and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, or may be obvious to those skilled in the art from the description and the claims.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 교차되도록 형성된 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해 정의되는 영역에 형성되는 복수의 화소; 상기 복수의 화소 중 제1 화소들에 형성되는 복수의 로우 공통 전극; 상기 복수의 화소 중 상기 제1 화소들을 제외한 제2 화소들에 형성되는 복수의 컬럼 공통 전극; 상기 복수의 로우 공통 전극 및 상기 복수의 컬럼 공통 전극을 연결하는 복수의 도전성 라인; 상기 복수의 도전성 라인에 접속되는 복수의 공통 전압 스위치; 상기 공통 전압 스위치의 온-오프를 제어하는 스위칭 제어부; 및 상기 복수의 공통 전압 스위치의 입력단에 공통 전압을 공급하는 공통 전압 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A liquid crystal display device including a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of pixels formed in a region defined by a plurality of gate lines and a plurality of data lines formed so as to intersect with each other; A plurality of row common electrodes formed in first ones of the plurality of pixels; A plurality of column common electrodes formed in second pixels of the plurality of pixels except for the first pixels; A plurality of conductive lines connecting the plurality of row common electrodes and the plurality of column common electrodes; A plurality of common voltage switches connected to the plurality of conductive lines; A switching controller for controlling on / off of the common voltage switch; And a common voltage supplier for supplying a common voltage to the input terminals of the plurality of common voltage switches.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 상기 복수의 공통 전압 스위치는, 1 프레임 기간 중 화상을 표시하는 표시 기간에 온(On)되어 상기 복수의 로우 공통 전극 및 상기 복수의 컬럼 공통 전극에 동일 레벨의 공통 전압을 공급하는 것을 특징으로 한다.The plurality of common voltage switches of the liquid crystal display with the touch screen according to the embodiment of the present invention are turned on during a display period for displaying an image in one frame period, And a common voltage of the same level is supplied to the column common electrode.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 구동방법은 복수의 로우 공통 전극 및 복수의 컬럼 공통 전극을 포함하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 복수의 로우 공통 전극 및 상기 복수의 컬럼 공통 전극을 연결하는 복수의 도전성 라인에 접속된 공통 전압 스위치를 온시키는 단계; 상기 공통 전압 스위치의 입력 단계 공통 전압을 공급하는 단계; 및 입력된 공통 전압을 상기 도전성 라인을 경유하여 상기 복수의 로우 공통 전극 및 상기 복수의 컬럼 공통 전극에 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of driving a liquid crystal display having a touch screen according to an embodiment of the present invention is a method of driving a liquid crystal display having a touch screen including a plurality of row common electrodes and a plurality of column common electrodes, Turning on a common voltage switch connected to a row common electrode and a plurality of conductive lines connecting the plurality of column common electrodes; Supplying an input step common voltage of the common voltage switch; And supplying the input common voltage to the plurality of row common electrodes and the plurality of column common electrodes via the conductive line.
본 발명의 실시 예에 따른 스크린이 내장된 액정 표시장치 및 이의 구동방법은 로우 공통 전극과 컬럼 공통 전극의 공통 전압 편차를 방지할 수 있다.A liquid crystal display device and a driving method thereof having a built-in screen according to an embodiment of the present invention can prevent a common voltage deviation between a row common electrode and a column common electrode.
본 발명의 실시 예에 따른 스크린이 내장된 액정 표시장치 및 이의 구동방법은 공통 전압 블록 딤(Vcom Block Dim)을 저감시킬 수 있다.The liquid crystal display with the built-in screen according to the embodiment of the present invention and the driving method thereof can reduce the common voltage block dim.
본 발명의 실시 예에 따른 스크린이 내장된 액정 표시장치 및 이의 구동방법은 로우 공통 전극(RVcom) 화소와 컬럼 공통 전극(CVcom) 화소 간의 휘도 편차를 줄여 표시품질을 향상시킬 수 있다.The liquid crystal display with the built-in screen and the driving method thereof according to the embodiment of the present invention can improve the display quality by reducing the luminance deviation between the pixels of the row common electrode (RVcom) and the column common electrode (CVcom).
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악 될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present invention may be newly understood through embodiments of the present invention.
도 1은 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치와 이의 구동방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 하부 기판을 나타내는 평면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 나타내는 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 구동방법을 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view for explaining a liquid crystal display device and a method of driving the same according to a related art.
2 is a plan view showing a lower substrate of a liquid crystal display device having a touch screen according to a related art.
3 is a view illustrating a liquid crystal display device having a built-in touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 and 5 are views illustrating a method of driving a liquid crystal display having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치와 이의 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a liquid crystal display (LCD) device having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention and a driving method thereof will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 어떤 구조물(전극, 라인, 배선, 레이어, 컨택)이 다른 구조물 "상에 또는 상부에" 및 "하부에 또는 아래에" 형성된다고 기재된 경우, 이러한 기재는 이 구조물들이 서로 접촉되어 있는 경우는 물론이고 이들 구조물들 사이에 제3의 구조물이 개재되어 있는 경우까지 포함하는 것으로 해석되어야 한다.In describing an embodiment of the present invention, when it is described that a structure (electrode, line, wiring, layer, contact) is formed on "or above" and "below or below" another structure, It should be interpreted as including the case where the third structure is interposed between these structures as well as when they are in contact with each other.
액정 표시장치는 액정층의 배열을 조절하는 방식에 따라 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 다양하게 개발되어 있다.The liquid crystal display has been developed in various ways such as TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertical Alignment) mode, IPS (In Plane Switching) mode and FFS (Fringe Field Switching) mode according to a method of controlling the arrangement of liquid crystal layers.
그 중에서, IPS 모드와 FFS 모드는 하부 기판 상에 화소 전극(Pixel ITO)과 공통 전극(Vcom)을 배치하여, 화소 전극과 공통 전극 사이의 전계에 의해 액정층의 배열을 조절하는 방식이다.In the IPS mode and the FFS mode, a pixel electrode (Pixel ITO) and a common electrode (Vcom) are disposed on a lower substrate, and the arrangement of liquid crystal layers is adjusted by an electric field between the pixel electrode and the common electrode.
IPS 모드는 상기 화소 전극과 공통 전극을 평행하게 교대로 배열함으로써 양 전극 사이에서 횡전계를 일으켜 액정층의 배열을 조절하는 방식이다. 이와 같은 IPS 모드는 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 상측 부분에서 액정층의 배열이 조절되지 않아 그 영역에서 광의 투과도가 저하되는 단점이 있다.In the IPS mode, the pixel electrode and the common electrode are alternately arranged in parallel to each other to generate a transverse electric field between both electrodes to adjust the alignment of the liquid crystal layer. In such an IPS mode, the alignment of the liquid crystal layer in the upper portion of the pixel electrode and the common electrode is not adjusted, and the transmittance of light is reduced in the region.
이와 같은 IPS 모드의 단점을 해결하기 위해 고안된 것이 상기 FFS 모드이다. 상기 FFS 모드는 상기 화소 전극과 상기 공통 전극을 절연층을 사이에 두고 이격되도록 형성시킨다. 이때, 하나의 전극은 판(plate) 형상 또는 패턴으로 구성하고 다른 하나의 전극은 핑거(finger) 형상으로 구성하여 양 전극 사이에서 발생되는 프린지 필드(Fringe Field)를 통해 액정층의 배열을 조절하는 방식이다.The FFS mode is designed to overcome the shortcomings of the IPS mode. In the FFS mode, the pixel electrode and the common electrode are formed to be spaced apart with an insulating layer therebetween. At this time, one electrode is formed in a plate shape or a pattern and the other electrode is formed in a finger shape, and the arrangement of the liquid crystal layer is controlled through a fringe field generated between the electrodes Method.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 FFS 모드의 구조를 가지며, 사용자의 터치 위치를 검출하는 터치 스크린이 내장된 인-셀 터치(in-cell touch) 타입의 액정 패널과, 상기 액정 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛(Back Light Unit) 및 구동 회로부를 포함하여 구성된다.The liquid crystal display with the built-in touch screen according to the embodiment of the present invention includes an in-cell touch type liquid crystal panel having a structure of FFS mode and having a touch screen for detecting a touch position of a user, A backlight unit for supplying light to the liquid crystal panel, and a driving circuit.
상기 구동 회로부는 타이밍 컨트롤러(T-con), 데이터 드라이버(D-IC), 게이트 드라이버(G-IC), 터치 센싱 드라이버, 백라이트 구동부, 구동 회로들에 구동 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함한다.The driving circuit unit includes a power supply unit for supplying driving power to a timing controller (T-con), a data driver (D-IC), a gate driver (G-IC), a touch sensing driver, a backlight driver and driving circuits.
여기서, 상기 구동 회로부의 전체 또는 일부는 COG(Chip On Glass) 또는 COF(Chip On Flexible Printed Circuit, Chip On Film) 방식으로 액정 패널 상에 형성될 수 있다.Here, all or a part of the driving circuit portion may be formed on a liquid crystal panel by a COG (Chip On Glass) or a COF (Chip On Flexible Printed Circuit) method.
상기 액정 패널은 액정층을 사이에 두고 합착된 상부 기판과 하부 기판을 포함하며, 복수의 화소(Clc, 액정셀)가 매트릭스 형태로 배열된다.The liquid crystal panel includes an upper substrate and a lower substrate bonded together with a liquid crystal layer sandwiched therebetween, and a plurality of pixels (Clc, liquid crystal cells) are arranged in a matrix form.
상기 액정 패널은 데이터 전압에 따라 각 화소의 액정층을 투과하는 광의 투과율을 조절하여 영상 신호에 따른 화상을 표시한다. 또한, 상기 하부 기판에 형성된 공통 전극을 센싱 전극으로 구동시킨다.The liquid crystal panel controls the transmittance of light passing through the liquid crystal layer of each pixel according to the data voltage to display an image according to the image signal. Further, a common electrode formed on the lower substrate is driven to a sensing electrode.
상기 터치 센싱 드라이버는 사용자의 터치에 따른 정전용량의 변화를 감지하고, 이를 통해 사용자의 터치 위치를 검출한다.The touch sensing driver senses a change in capacitance due to a user's touch and detects a touch position of the user.
상기 상부 기판은 복수의 화소 각각에 대응되도록 화소 영역을 정의하는 블랙 매트릭스(BM); 상기 블랙 매트릭스에 의해 정의된 각 화소 영역에 형성된 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 컬러필터; 및 상기 적색, 녹색, 청색 컬러필터와 상기 블랙 매트릭스를 덮도록 형성되어 상부 기판을 평탄화시키는 오버코트층을 포함한다.The upper substrate may include a black matrix BM defining a pixel region to correspond to each of the plurality of pixels; A red, a green, and a blue color filter formed in each pixel region defined by the black matrix; And an overcoat layer formed to cover the red, green, and blue color filters and the black matrix to planarize the upper substrate.
하부 기판은 액정층을 구동시킴과 아울러, 사용자의 터치에 따른 정전용량을 이용하여 터치 위치를 검출하기 위한 복수의 화소를 가지는 화소 어레이를 포함한다.The lower substrate includes a pixel array having a plurality of pixels for driving a liquid crystal layer and for detecting a touch position using a capacitance according to a touch of a user.
하부 기판에는 상호 직교하도록 게이트 라인과 데이터 라인(data)이 배열되고, 상기 게이트 라인(gate)과 데이터 라인의 교차에 의해 복수의 화소가 정의된다.A gate line and a data line are arranged on the lower substrate so as to be orthogonal to each other, and a plurality of pixels are defined by the intersection of the gate line and the data line.
여기서, 복수의 화소 각각은 적색, 녹색, 청색 컬러필터와 대응되는 3개의 서브 화소(레드(red), 그린(green), 블루(blue))로 구성될 수 있으며, 각 서브 화소에는 스위칭 소자로서 TFT, 화소 전극, 공통 전극 및 인접한 화소의 공통 전극을 연결하는 도전성 라인(3rd Metal)을 포함하다.Here, each of the plurality of pixels may be composed of three sub-pixels (red, green, and blue) corresponding to the red, green, and blue color filters, and each sub- And a conductive line (3 rd Metal) connecting the TFT, the pixel electrode, the common electrode, and the common electrode of the adjacent pixel.
TFT는 게이트 전극, 액티브(active), 절연층 및 데이터 전극(소스/드레인)을 포함하여 이루어진다. 여기서, TFT는 게이트 전극이 액티브층 아래에 위치하는 바텀 게이트(bottom gate) 구조로 이루어질 수도 있고, 게이트 전극이 액티브층 위에 위치하는 탑 게이트(top gate) 구조로 이루어질 수도 있다.The TFT includes a gate electrode, an active layer, an insulating layer, and a data electrode (source / drain). Here, the TFT may have a bottom gate structure in which the gate electrode is located below the active layer, or a top gate structure in which the gate electrode is located on the active layer.
화소 전극(Pixel ITO)은 컨택을 통해 TFT의 소스 전극과 전기적으로 연결되어, 화소에 영상 신호에 따른 화소 전압을 서브 화소에 공급한다.The pixel electrode (Pixel ITO) is electrically connected to the source electrode of the TFT through the contact, and supplies a pixel voltage according to the video signal to the pixel to the sub-pixel.
여기서, 화소 전극은 서브 화소 별로 형성되고, 공통 전극은 화소 별로 형성될 수 있다. 상부 기판과 하부 기판은 실재(sealant)를 통해 합착되며, 액정 패널의 표시 영역(액티브 영역)은 상기 실재에 의해 외부와 차폐된다.Here, the pixel electrode may be formed for each sub-pixel, and the common electrode may be formed for each pixel. The upper substrate and the lower substrate are bonded together through a sealant, and a display region (active region) of the liquid crystal panel is shielded from the outside by the presence of the liquid crystal panel.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 공통 전극과 연결되어 화소에 공통 전압을 공급하는 도전성 라인의 공통 전압 공급을 스위칭 하는 공통 전압 스위칭부를 포함한다.The liquid crystal display device including the touch screen according to the embodiment of the present invention includes a common voltage switching unit connected to the common electrode to switch the common voltage supply of the conductive line supplying the common voltage to the pixels.
상기 공통 전압 스위칭부를 이용하여 화상을 표시하는 표시 기간에는 전체 화소의 공통 전극에 동일 레벨의 공통 전압을 공급하여 화소들 간의 공통 전압 블록 딤을 개선한다.In the display period in which an image is displayed using the common voltage switching unit, a common voltage of the same level is supplied to the common electrodes of all the pixels to improve the common voltage block dim between the pixels.
그리고, 화상을 표시하지 않는 비 표시 기간에는 전체 화소의 공통 전극에 공통 전압이 공급되는 것을 차단하고, 공통 전극을 이용하여 사용자의 터치를 센싱할 수 있도록 한다.In the non-display period in which no image is displayed, the supply of the common voltage to the common electrodes of all the pixels is blocked, and the touch of the user can be sensed by using the common electrode.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 나타내는 도면이다. 상기 도 3에서는 하부 기판 상의 화소 영역 및 비 화소 영역을 도시하고 있다.3 is a view illustrating a liquid crystal display device having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a pixel region and a non-pixel region on a lower substrate.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치(100)는 화상이 표시되는 표시 영역(110)과 화상이 표시되지 않는 비 표시 영역(120)을 포함한다.Referring to FIG. 3, a liquid
표시 영역(110)은 복수의 화소를 포함하며, 복수의 화소에는 공통 전압을 공급하는 공통 전극(Vcom)이 형성되고, 일정 개수의 공통 전극이 모여 공통 전극 블록(112)을 구성한다.The
여기서, 복수의 공통 전극은 로우 공통 전극(RVcom)과 컬럼 공통 전극(CVcom)으로 구성된다. 즉, 복수의 화소는 로우 공통 전극 화소와 컬럼 공통 전극 화소를 구성된다. 이때, 각 화소에 형성된 공통 전극(Vcom)은 도전성 라인(3rd Metal)에 의해 연결된다.Here, the plurality of common electrodes are composed of the row common electrode RVcom and the column common electrode CVcom. That is, the plurality of pixels constitute the row common electrode pixel and the column common electrode pixel. At this time, the common electrode (Vcom) formed in each pixel is connected by a conductive line (3 rd Metal).
도전성 라인은 로우 공통 전극(Rvcom)을 연결하는 제1 도전성 라인(114)과 컬럼 공통 전극(CVcom)을 연결하는 제2 도전성 라인(116)으로 구성된다.The conductive line is composed of a first
여기서, 제1 도전성 라인(114)은 상기 게이트 라인과 동일 방향으로 형성되어 상기 복수의 화소를 가로 방향으로 가로지르도록 형성될 수 있다. 그리고, 제2 도전성 라인(116)은 상기 데이터 라인과 동일 방향으로 형성되어 상기 복수의 화소를 세로 방향으로 가로지르도록 형성될 수 있다.Here, the first
도전성 라인은 1 프레임 기간 중 화상을 표시하는 표시 기간에는 로우 공통 전극(RVcom)과 컬럼 공통 전극(CVcom)에 공통 전압을 공급하고, 화상을 표시하지 않는 비 표시 기간 즉, 터치 센싱 기간에는 공통 전극(Vcom)이 사용자의 터치 검출을 위한 센싱 전극으로 구동될 수 있도록 컨택 배선의 역할을 한다.The conductive line supplies a common voltage to the row common electrode RVcom and the column common electrode CVcom in the display period in which an image is displayed in one frame period, and in the non-display period in which no image is displayed, (Vcom) serves as a contact wiring so that it can be driven as a sensing electrode for touch detection of the user.
비 표시 영역에는 상기 타이밍 컨트롤러(미도시), 데이터 드라이버(미도시), 게이트 드라이버(미도시), 터치 센싱 드라이버(미도시), 스위칭 제어부(130), 공통 전압 공급부(140) 및 공통 전압 스위칭부(150)가 형성된다.(Not shown), a gate driver (not shown), a touch sensing driver (not shown), a switching
타이밍 컨트롤러는 외부로부터의 영상 신호를 정렬하여 프레임 단위의 디지털 영상 데이터(R, G, B)로 변환하고, 프레임 단위로 정렬된 디지털 영상 데이터를 데이터 드라이버에 공급한다.The timing controller aligns the video signal from the outside and converts it into digital video data (R, G, B) on a frame-by-frame basis, and supplies digital video data aligned on a frame-by-frame basis to the data driver.
입력된 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync) 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 게이트 드라이버의 제어를 위한 게이트 제어신호(GCS)와, 데이터 드라이버의 제어를 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. 생성된 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 드라이버에 공급되고, 데이터 제어신호(DCS)는 데이터 드라이버에 공급된다.A gate control signal GCS for controlling the gate driver and a data control signal DCS for controlling the data driver are generated using the input vertical synchronization signal Vsync, horizontal synchronization signal Hsync and clock signal CLK, . The generated gate control signal GCS is supplied to the gate driver, and the data control signal DCS is supplied to the data driver.
여기서, 상기 데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블(SOE: Source Output Enable) 및 극성 제어신호(POL: Polarity) 등을 포함할 수 있다.The data control signal DCS includes a source start pulse SSP, a source sampling clock SSC, a source output enable SOE, and a polarity control signal POL, Polarity) and the like.
상기 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있다.The gate control signal GCS may include a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), and a gate output enable (GOE).
또한, 타이밍 컨트롤러는 1 프레임 기간 중 화상을 표시하는 표시 기간과 화상을 표시하지 않는 비 표시 기간 즉, 터치 센싱 기간을 지시하는 타이밍 동기신호(TS)를 생성하고, 생성된 타이밍 동기신호(TS)를 스위칭 제어부(130) 및 공통 전압 공급부(140)에 공급한다.In addition, the timing controller generates a timing synchronization signal (TS) indicating a display period for displaying an image during one frame period and a non-display period for not displaying an image, i.e., a touch sensing period, To the switching control unit (130) and the common voltage supply unit (140).
게이트 드라이버는 타이밍 컨트롤러로부터의 게이트 제어신호(GCS: Gate Control Signal)에 기초하여 복수의 화소 각각에 형성된 TFT를 구동시키기 위한 스캔 신호(scan signal, 게이트 구동 신호)를 생성한다. 생성된 스캔 신호는 한 프레임 기간 중 액정 패널에 형성된 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급되고, 상기 스캔 신호에 의해 각 화소에 형성된 TFT가 구동되어 화소의 스위칭이 이루어진다.The gate driver generates a scan signal (gate drive signal) for driving the TFT formed in each of the plurality of pixels based on a gate control signal (GCS) from the timing controller. The generated scan signal is sequentially supplied to a plurality of gate lines formed in the liquid crystal panel during one frame period, and the TFT formed in each pixel is driven by the scan signal to switch pixels.
데이터 드라이버는 타이밍 컨트롤러로부터 공급되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 영상 데이터 신호 즉, 데이터 전압으로 변환한다. 그리고, 타이밍 컨트롤러로부터의 데이터 제어신호(DCS: Data Control Signal)에 기초하여 각 화소의 TFT가 턴-온되는 시점에 맞춰 변환된 아날로그 데이터 신호를 액정 패널에 형성된 복수의 데이터 라인에 공급한다.The data driver converts the digital image data (R, G, B) supplied from the timing controller into an analog image data signal, that is, a data voltage. Then, based on the data control signal (DCS: Data Control Signal) from the timing controller, the converted analog data signal is supplied to the plurality of data lines formed in the liquid crystal panel in accordance with the time when the TFT of each pixel is turned on.
터치 센싱 드라이버는 상기 표시 영역(110)으로부터 연장되어 형성된 로우 공통 전극(Rvcom)을 연결하는 제1 도전성 라인(114) 및 컬럼 공통 전극(CVcom)을 연결하는 제2 도전성 라인(116)과 접속되어 상용자의 터치 위치를 검출하고, 검출된 터치 위치에 대한 정보를 외부로 출력 한다.The touch sensing driver is connected to the first
스위칭 제어부(130)는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 공급되는 타이밍 동기신호(TS)에 기초하여 복수의 공통 전압 스위치(152)의 구동을 제어한다.The switching
스위칭 제어부(130)는 화상이 표시되는 표시 기간에는 스위칭 신호(gate signal)를 복수의 공통 전압 스위치(152)에 공급하지 않는다. 한편, 화상이 표시되지 않는 비 표시 기간 즉, 터치 센싱 기간에는 스위칭 신호를 복수의 공통 전압 스위치(152)에 공급한다.The switching
공통 전압 공급부(140)는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 공급되는 타이밍 동기신호(TS)에 기초하여, 화상을 표시하는 표시 기간에 화상이 표시되도록 공통 전압 스위칭부(150)에 공통 전압(Vcom)을 공급한다.The common
공통 전압 스위칭부(150)는 복수의 공통 전압 스위치(152)로 구성된다. 여기서, 복수의 공통 전압 스위치(152)는 MOSFET으로 구현될 수 있다. 상기 MOSFET는 노멀 상태에서 소스와 드레인(source-drain) 간에 채널이 형성되는 Depletion mode MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)가 적용될 수 있다.The common
Depletion mode MOSFET는 노멀 상태에서 소스와 드레인 간에 채널이 형성(On)된 것으로, 게이트(gate)에 전압이 인가되면 소스와 드레인 간에 채널이 차단(Off) 된다.The depletion mode MOSFET is a channel formed between the source and the drain in the normal state. When a voltage is applied to the gate, the channel between the source and the drain is turned off.
복수의 공통 전압 스위치(152) 각각의 게이트(gate)는 게이트 배선(132)에 의해 스위칭 제어부(130)에 접속되고, 입력단(source)은 공통 전압 배선(142)에 의해 공통 전압 공급부(140)에 접속된다. 그리고, 출력단(drain)은 표시 영역에 형성된 로우 공통 전극(RVcom) 및 컬럼 공통 전극(CVcom)에 연결되는 도전성 라인(114, 116)들 각각에 접속된다.The gate of each of the plurality of
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 구동방법을 나타내는 도면이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 복수의 공통 전압 스위치(152)는 스위칭 제어부(130)로부터 공급되는 스위칭 신호에 따라 구동된다.4 and 5 are views illustrating a method of driving a liquid crystal display device having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention. 4 and 5, a plurality of
도 4에 도시된 바와 같이, 화상이 표시되는 표시 기간에는 복수의 공통 전압 스위치(152)에 스위칭 신호가 공급되지 않는다.As shown in Fig. 4, no switching signal is supplied to the plurality of
복수의 공통 전압 스위치(152)는 노멀 상태에서 소스와 드레인 간에 채널이 형성(On)되므로, 화상이 표시되는 표시 기간에는 공통 전압 배선(142)을 경유하여 공통 전압 공급부(150)로부터의 공급되는 공통 전압(Vcom)을 전체 공통 전극에 공급한다.Since the channels are formed (On) between the source and the drain in the normal state, the plurality of
여기서, 전체 공통 전극에는 동일 레벨을 공통 전압(Vcom)이 공급되어 로우 공통 전극(Rvcom)과 컬럼 공통 전극(CVcom)의 잔류 전압에 의한 모바일 차지(mobile charge)가 전체 화소에 동일하게 유도되도록 한다.Here, a common voltage Vcom is supplied to all the common electrodes at the same level so that a mobile charge due to the residual voltage of the row common electrode Rvcom and the column common electrode CVcom is induced to all pixels equally .
이를 통해, 로우 공통 전극 화소와 컬럼 공통 전극 화소 간의 공통 전압 블록 딤(Vcom Block Dim)에 의한 휘도 불균일이 발생되는 것을 방지하여 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent the luminance unevenness due to the common voltage block dim between the row common electrode pixel and the column common electrode pixel from being generated, thereby improving the display quality of the liquid crystal display device having the touch screen incorporated therein.
한편, 화상이 표시되지 않는 비 표시 기간 즉, 터치 센싱 기간에는 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 공통 전압 스위치(152)에 게이트 배선(132)을 경유하여 스위칭 제어부(130)로부터 스위칭 신호가 공급된다.On the other hand, in the non-display period in which no image is displayed, that is, in the touch sensing period, a switching signal is supplied from the switching
복수의 공통 전압 스위치(152)에 공급된 스위칭 신호에 의해 소스와 드레인 간의 채널이 오프(Off)되어 전체 공통 전극에 공통 전압(Vcom)이 공급되지 않도록 한다. 이를 통해, 화상을 표시하지 않는 비 표시 기간에는 공통 전극을 이용하여 사용자의 터치를 센싱할 수 있도록 한다.The channel between the source and the drain is turned off by the switching signal supplied to the plurality of
상술한 설명에서는 공통 전압 스위치(152)로서 Depletion mode MOSFET가 적용되는 것으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 하나의 실시 예를 나타낸 것이다. 본 발명의 다른 실시 예로서 상기 공통 전압 스위치(152)는 Enhancement mode MOSFET가 적용될 수도 있다. 이때 공통 전압 스위치(152)는 화소 영역에 형성되는 TFT의 타입에 맞춰 n 타입 또는 p 타입으로 형성될 수 있다.In the above description, a depletion mode MOSFET is used as the
공통 전압 스위치(152)로서 Enhancement mode MOSFET가 적용되는 경우에는 화상이 표시되는 표시 기간에 게이트 신호를 인가하여 전체 공통 전극에 동일한 공통 전압(Vcom)이 인가되도록 한다. 그리고, 화상이 표시되지 않는 비 표시 기간 즉, 터치 센싱 기간에는 게이트 신호를 인가하지 않고, 공통 전극을 터치 센싱 전극으로 이용하게 된다.When the enhancement mode MOSFET is applied as the
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치와 이의 구동방법은 공통 전압 스위치(152)를 이용하여 표시 기간에는 동일 레벨의 공통 전압이 로우 공통 전극과 컬럼 공통 전극에 공급되도록 한다.The liquid crystal display with the touch screen and the driving method thereof according to the embodiment of the present invention are arranged so that the
이를 통해, 표시 기간에 로우 공통 전극과 컬럼 공통 전극이 등전위가 되도록 하여 전체 화소의 모바일 차지(Mobile Charge)가 균일하게 분산되도록 한다. 로우 공통 전극과 컬럼 공통 전극의 잔류 전압(DC) 성분 차이에 의한 공통 전압 블록 딤(Vcom Block Dim)의 발생을 방지하여 두 영역(로우 공통 전극 화소와 컬럼 공통 전극 화소) 간의 휘도 편차의 발생을 방지할 수 있다.Accordingly, the low common electrode and the column common electrode are made equal in the display period so that the mobile charge of all the pixels is uniformly dispersed. Generation of the common voltage block dim due to the difference in the residual voltage (DC) component between the row common electrode and the column common electrode is prevented so that the occurrence of the luminance deviation between the two regions (the row common electrode pixel and the column common electrode pixel) .
한편, 터치 구동 시에는 터치 전극 역할을 하는 각각의 로우 공통 전극과 컬럼 공통 전극에 서로 독립적으로 신호가 인가 또는 신호를 수신할 수 있도록 하여 사용자의 터치를 검출할 수 있도록 한다.On the other hand, at the time of touch driving, signals can be applied or signals can be independently applied to each row common electrode and a column common electrode serving as a touch electrode, so that a user's touch can be detected.
상술한 설명에서는 공통 전압 공급부(140)가 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치에서 별도의 구성인 것으로 도시하고 설명하였으나, 공통 전압 공급부(140)는 상기 데이터 드라이버 내에 내장되어 구현될 수도 있다.In the above description, the common
또한, 상술한 설명에서는 스위칭 제어부(130)가 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치에서 별도의 구성인 것으로 도시하고 설명하였으나, 스위칭 제어부(130)는 상기 타이밍 컨트롤러 내에 내장되어 구현될 수도 있다.In the above description, the switching
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 본 발명의 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments of the invention described above are illustrative and not restrictive in every respect.
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.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
110: 표시 영역 112: 공통 전극 블록
114, 116: 도전성 라인 120: 비 표시 영역
130: 스위칭 제어부 132: 게이트 배선
140: 공통 전압 공급부 142: 공통 전압 배선
150: 공통 전압 스위칭부 152: 공통 전압 스위치110: display area 112: common electrode block
114, 116: conductive line 120: non-display area
130: switching control section 132: gate wiring
140: common voltage supply unit 142: common voltage wiring
150: common voltage switching unit 152: common voltage switch
Claims (10)
상기 복수의 화소 중 제1 화소들에 형성되는 복수의 로우 공통 전극;
상기 복수의 화소 중 상기 제1 화소들을 제외한 제2 화소들에 형성되는 복수의 컬럼 공통 전극;
상기 복수의 로우 공통 전극 및 상기 복수의 컬럼 공통 전극을 연결하는 복수의 도전성 라인;
상기 복수의 도전성 라인에 접속되는 복수의 공통 전압 스위치;
상기 공통 전압 스위치의 온-오프를 제어하는 스위칭 제어부; 및
상기 복수의 공통 전압 스위치의 입력단에 공통 전압을 공급하는 공통 전압 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.A plurality of pixels formed in a region defined by a plurality of gate lines and a plurality of data lines formed so as to intersect;
A plurality of row common electrodes formed in first ones of the plurality of pixels;
A plurality of column common electrodes formed in second pixels of the plurality of pixels except for the first pixels;
A plurality of conductive lines connecting the plurality of row common electrodes and the plurality of column common electrodes;
A plurality of common voltage switches connected to the plurality of conductive lines;
A switching controller for controlling on / off of the common voltage switch; And
And a common voltage supplier for supplying a common voltage to the input terminals of the plurality of common voltage switches.
상기 복수의 공통 전압 스위치는,
1 프레임 기간 중 화상을 표시하는 표시 기간에 온(On)되어 상기 복수의 로우 공통 전극 및 상기 복수의 컬럼 공통 전극에 동일 레벨의 공통 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of common voltage switches comprise:
And a common voltage of the same level is supplied to the plurality of row common electrodes and the plurality of column common electrodes during a display period for displaying an image during one frame period. .
상기 복수의 공통 전압 스위치는,
1 프레임 기간 중 화상을 표시하지 않는 비 표시 기간에 오프(Off)되어 상기 복수의 로우 공통 전극 및 상기 복수의 컬럼 공통 전극에 공통 전압의 공급을 차단시키는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of common voltage switches comprise:
Wherein the liquid crystal display device is turned off during a non-display period in which no image is displayed during one frame period to interrupt supply of the common voltage to the plurality of row common electrodes and the plurality of column common electrodes. Device.
상기 복수의 공통 전압 스위치는,
게이트에 구동 신호가 인가되는 않는 노멀 상태에서 소스와 드레인간에 채널이 형성되는 Depletion mode MOSFET인 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of common voltage switches comprise:
And a depletion mode MOSFET in which a channel is formed in the source and drain in a normal state in which no driving signal is applied to the gate.
상기 복수의 도전성 라인은,
상기 게이트 라인과 동일 방향으로 형성되어 상기 복수의 로우 공통 전극을 연결하는 제1 도전성 라인 및 상기 데이터 라인과 동일 방향으로 형성되어 상기 복수의 컬럼 공통 전극을 연결하는 제2 도전성 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of conductive lines comprise:
A first conductive line formed in the same direction as the gate line and connecting the plurality of row common electrodes, and a second conductive line formed in the same direction as the data line and connecting the plurality of column common electrodes. A liquid crystal display device having a touch screen incorporated therein.
상기 복수의 로우 공통 전극 및 상기 복수의 컬럼 공통 전극을 연결하는 복수의 도전성 라인에 접속된 공통 전압 스위치를 온시키는 단계;
상기 공통 전압 스위치의 입력 단계 공통 전압을 공급하는 단계; 및
입력된 공통 전압을 상기 도전성 라인을 경유하여 상기 복수의 로우 공통 전극 및 상기 복수의 컬럼 공통 전극에 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 구동방법.A driving method of a liquid crystal display device having a touch screen including a plurality of row common electrodes and a plurality of column common electrodes,
Turning on a common voltage switch connected to a plurality of conductive lines connecting the plurality of row common electrodes and the plurality of column common electrodes;
Supplying an input step common voltage of the common voltage switch; And
And supplying the input common voltage to the plurality of row common electrodes and the plurality of column common electrodes via the conductive line.
1 프레임 기간 중 화상을 표시하는 표시 기간에, 동일 레벨을 공통 전압을 상기 복수의 로우 공통 전극 및 상기 복수의 컬럼 공통 전극에 공급하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 구동방법.The method according to claim 6,
Wherein a common voltage is supplied to said plurality of row common electrodes and said plurality of column common electrodes at the same level in a display period for displaying an image during one frame period.
상기 1 프레임 기간 중 화상을 표시하지 않는 비 표시 기간에는 상기 공통 전압 스위치를 오프(Off)시켜, 상기 복수의 로우 공통 전극 및 상기 복수의 컬럼 공통 전극에 공통 전압의 공급을 차단시키는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 구동방법.8. The method of claim 7,
And the common voltage switch is turned off in a non-display period in which no image is displayed during the one frame period to interrupt supply of the common voltage to the plurality of row common electrodes and the plurality of column common electrodes A driving method of a liquid crystal display device having a built-in touch screen.
상기 1 프레임 기간 중 화상을 표시하지 않는 비 표시 기간에, 복수의 로우 공통 전극 및 복수의 컬럼 공통 전극을 터치 전극으로 구동시켜 사용자의 터치를 검출하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 구동방법.9. The method of claim 8,
And a plurality of row common electrodes and a plurality of column common electrodes are driven by a touch electrode in a non-display period in which no image is displayed during the one frame period to detect a touch of a user. .
상기 복수의 공통 전압 스위치는,
게이트에 구동 신호가 인가되는 않는 노멀 상태에서 소스와 드레인간에 채널이 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 구동방법.9. The method of claim 8,
Wherein the plurality of common voltage switches comprise:
Wherein a channel is formed in the source and the drain in a normal state in which no driving signal is applied to the gate of the liquid crystal display device.
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