JP5583187B2 - タッチスクリーン一体型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に係り、より具体的に、タッチスクリーン一体型表示装置に関する。

タッチスクリーンは、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、電界発光表示装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＥＬＤ）、電気泳動表示装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＥＰＤ）などのような表示装置に設置され、使用者が表示装置を見ながら指やペンなどで画面と直接接触して情報を入力する入力装置の一種である。

特に、最近ではスマートフォン、タブレットＰＣなどのような携帯用端末機のスリム化のために、表示装置の内部にタッチスクリーンを構成する素子を内蔵するパネル内蔵型（Ｉｎ−ｃｅｌｌ ｔｙｐｅ）のタッチスクリーン一体型表示装置に対する需要が増加しつつある。

このようなタッチスクリーン一体型表示装置は、センシング方式によって光学方式、抵抗方式、静電容量方式などに分類することができ、特に、最近では画面の鮮明度及びタッチ精度を増大させるために静電容量方式が主に用いられている。

一方、静電容量方式のタッチスクリーン一体型表示装置に関する技術として、米国登録特許ＵＳ７,８５９,５２１などが知られている。特に、米国登録特許ＵＳ７,８５９,５２１は主に相互静電容量方式（ｍｕｔｕａｌ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ ｔｙｐｅ）のタッチスクリーン一体型表示装置に関する内容を開示している。

米国登録特許ＵＳ７,８５９,５２１に開示された従来のタッチスクリーン一体型表示装置は、ディスプレイ用共通電極を複数のタッチ駆動領域と複数のタッチセンシング領域とに分割して、タッチ駆動領域とタッチセンシング領域との間に相互静電容量（ｍｕｔｕａｌ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）が生じるようにすることで、タッチ時に発生する相互静電容量の変化量を測定して、タッチの有無を認識する。

そのため、同一層に形成された共通電極が複数のタッチ領域に分割され、それぞれのタッチ領域はタッチ駆動電極とタッチセンシング電極の機能を行う。このように、タッチ駆動電極とタッチセンシング電極の機能を行う共通電極が同一層に形成されるため、同一の機能を行うタッチ領域の共通電極が、パネルの表示領域内で、駆動電極配線及びセンシング電極配線で接続されている。また、タッチ駆動電極とタッチセンシング電極の機能を行う共通電極が互いに接触しないようにするため、一つのタッチ駆動電極の機能を行う共通電極は、パネル内で、コンタクトホールと駆動電極接続線を通じて互いに接続されている。

しかし、上述したように、従来のタッチスクリーン一体型表示装置は、パネルの表示領域内で駆動電極配線、センシング電極配線及び駆動電極接続線を形成する場合、パネルの開口率が低下するという問題点がある。

なお、従来のタッチスクリーン一体型表示装置がディスプレイ機能及びタッチ機能を同時に行うために、共通電極は、ディスプレイドライバＩＣ及びタッチＩＣとそれぞれ接続されなければならない。また、タッチＩＣは、パネルがディスプレイ駆動時に、共通電圧を共通電極に印加し、パネルがタッチ駆動時に、タッチに必要な信号を共通電極に印加するスイッチング機能を行わなければならない。

したがって、従来のタッチスクリーン一体型表示装置は、共通電極とディスプレイドライバＩＣ（Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｒｉｖｅｒ ＩＣ：ＤＤＩ）とを接続するためのＤＤＩ用ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）とタッチＩＣ用ＦＰＣを別途に具備しなければならず、共通電圧をスイッチングする機能を行うタッチＩＣを別途に設けなければならないため、製造工程が複雑で費用が増加するという問題点がある。

また、従来のタッチスクリーン一体型表示装置は、タッチ駆動電極の機能を行う共通電極と、タッチＩＣを接続する駆動電極配線がパネルの左右の非表示領域に形成されるため、パネルのベゼル（Ｂｅｚｅｌ）の幅が増加するという問題点がある。

米国登録特許ＵＳ７,８５９,５２１

本発明は、上述した問題点を解決するためのもので、タッチ駆動電極をパネルの非表示領域で電気的に接続することによって、パネルの開口率を高めることができるタッチスクリーン一体型表示装置を提供することをその技術的課題とする。

本発明は、上述した問題点を解決するためのもので、共通電圧をスイッチングする機能をディスプレイドライバＩＣに内蔵することによって、タッチＩＣを別途に作成する必要がないタッチスクリーン一体型表示装置を提供することを他の技術的課題とする。

本発明は、上述した問題点を解決するためのもので、タッチ駆動電極とディスプレイドライバＩＣとを接続する配線（Ｒｏｕｔｉｎｇ）を、ディスプレイドライバＩＣが位置するパネルの上端部または下端部の非表示領域に延長することによって、パネルの左右のベゼルの幅の増加を防止できるタッチスクリーン一体型表示装置を提供することを更に他の技術的課題とする。

上述した目的を達成するための本発明の一側面によるタッチスクリーン一体型表示装置は、パネルの非表示領域での電気的接続によって一つの駆動電極を構成する複数のサブ駆動電極を含み、前記パネルのゲートライン方向に並んで形成される複数の駆動電極と、前記複数のサブ駆動電極の間に位置し、前記パネルのデータライン方向に並んで形成される複数のセンシング電極とを含むタッチスクリーンと、前記パネルの駆動モードに応じて共通電圧を前記タッチスクリーンに印加したり、またはタッチ駆動電圧を前記タッチスクリーンに印加し、前記タッチスクリーンからセンシング信号を受信するディスプレイドライバＩＣと、前記タッチ駆動電圧を生成して前記ディスプレイドライバＩＣに印加し、前記ディスプレイドライバＩＣから前記センシング信号を受信して、前記パネルの表示領域でのタッチの有無を感知するタッチＩＣと、を含む。

本発明によれば、パネル内部で複数のサブ駆動電極を電気的に接続して一つの駆動電極を形成せずに、パネルの非表示領域で電気的に接続することによって、パネルの開口率を高めることができる効果がある。

また、本発明によれば、共通電圧のスイッチング機能をディスプレイドライバＩＣに内蔵することによって別途のタッチＩＣを作製せずに、既存のタッチＩＣを使用できるので、製造費用を削減することができる効果がある。

また、本発明によれば、駆動電極配線をパネルの左右側に接続するのではなく、パネルの複数のサブ駆動電極のそれぞれから接続された駆動電極配線を、ディスプレイドライバＩＣが位置するパネルの上端部または下端部に延長することによって、パネルの左右のベゼルの幅の増加を防止できる。

本発明の一実施形態に係るタッチスクリーン一体型表示装置の構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るディスプレイドライバＩＣの構成を概略的に示す図である。 本発明の他の実施形態に係るタッチスクリーン一体型表示装置の構成を概略的に示す図である。 本発明の他の実施形態に係るディスプレイドライバＩＣの構成を概略的に示す図である。 本発明の多様な実施形態に係るタッチスクリーン一体型表示装置の単位画素領域と駆動電極及びセンシング電極の関係を概念的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るタッチスクリーン一体型表示装置の駆動電極配線とサブ駆動電極との接続関係を説明するための単位画素の平面図である。 本発明の一実施形態に係るタッチスクリーン一体型表示装置の駆動電極配線とサブ駆動電極との接続関係を説明するためのサブ画素領域の断面図である。 図６に示すＩ−Ｉ’線に沿う断面図である。 図６に示すII−II’線に沿う断面図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の各実施形態について詳細に説明する。

一方、以下では、説明の便宜上、本発明の実施形態によるタッチスクリーン一体型表示装置が液晶表示装置であるものとして説明するが、本発明はこれに限定されず、電界放出表示装置、プラズマディスプレイパネル、電界発光表示装置、有機発光表示装置、電気泳動表示装置などの多様な表示装置に適用されうる。また、液晶表示装置の一般的な構成に関する説明は省略する。

また、本発明は、説明の便宜上、共通電極の機能を行う駆動電極及びセンシング電極が画素電極と共にパネルの下部基板上に形成されたもので、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードとＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードのような水平電界駆動方式を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されず、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードとＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードのような垂直電界駆動方式では、駆動電極及びセンシング電極が上部基板に形成されるなど様々な構造に変更可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係るタッチスクリーン一体型表示装置の構成を概略的に示す図で、図２は、本発明の一実施形態に係るディスプレイドライバＩＣの構成を概略的に示す図である。図３は、本発明の他の実施形態に係るタッチスクリーン一体型表示装置の構成を概略的に示す図で、図４は、本発明の他の実施形態に係るディスプレイドライバＩＣの構成を概略的に示す図である。

図１及び図３に示すように、タッチスクリーン一体型表示装置は、タッチスクリーン１１０、ディスプレイドライバＩＣ１２０及びタッチＩＣ１３０を含む。

まず、タッチスクリーン１１０は、パネル１００において画面がディスプレイされる表示領域内に内蔵されており、複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４を含む。

ここで、複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４は、タッチスクリーン一体型表示装置がディスプレイモードで駆動する時には共通電極として機能し、タッチモードで駆動する時にはそれぞれタッチ駆動電極及びタッチセンシング電極として機能する。すなわち、本発明の実施形態に係るタッチスクリーン一体型表示装置の駆動電極及びセンシング電極は、ディスプレイ機能のみならずタッチ機能も併せて有するものである。

例えば、図１及び図３に示すように、複数の駆動電極１１２は、第１の駆動電極（ＴＸ Ｇｒｏｕｐ ＃１）乃至第ｍの駆動電極（ＴＸ Ｇｒｏｕｐ ＃ｍ）からなり、それぞれの駆動電極は、（ｎ＋１）個のサブ駆動電極１１２０を含む。また、複数のセンシング電極１１４は、第１のセンシング電極（ＲＸ ＃１）乃至第ｎのセンシング電極（ＲＸ ＃ｎ）を含み得る。

ここで、タッチスクリーン１１０は、理解を助けるために図１乃至図４に図示されているが、実際にはパネル１００に内蔵されており、タッチスクリーン１１０の領域がパネルの表示領域に該当する。

複数の駆動電極１１２は、非表示領域Ａでの電気的接続によって一つの駆動電極を構成する複数のサブ駆動電極１１２０を含む。ここで、非表示領域Ａは、ディスプレイドライバＩＣ１２０が位置する領域であるパネル１００の上端部または下端部であってもよい。

例えば、複数のサブ駆動電極１１２０は、一つの駆動電極を構成するために、複数の駆動電極配線１１２２が、図１に示すように、ディスプレイドライバＩＣ１２０の外部の非表示領域Ａで電気的に接続されてもよく、図４に示すように、ディスプレイドライバＩＣ１２０の内部で電気的に接続されてもよい。

すなわち、本発明の実施例に係るタッチスクリーン一体型表示装置は、図１に示すように、駆動電極配線１１２２がディスプレイドライバＩＣ１２０の外部の非表示領域Ａで電気的に接続された後、ディスプレイドライバＩＣ１２０と接続され、または図３に示すように、駆動電極配線１１２２がディスプレイドライバＩＣ１２０と直接接続されることができる。

したがって、本発明の実施形態に係るタッチスクリーン一体型表示装置は、パネル内部で複数のサブ駆動電極を電気的に接続して一つの駆動電極を形成せずに、パネルの非表示領域で電気的に接続することによって、パネルの開口率を高めることができる。

また、複数の駆動電極１１２は、パネルのゲートライン（図示せず）方向である横方向に並んで形成され、複数のセンシング電極１１４は、複数のサブ駆動電極１１２０の間に位置し、パネルのデータライン（図示せず）方向である縦方向に並んで形成されることができる。

したがって、本発明の実施形態に係るタッチスクリーン一体型表示装置は、駆動電極配線をパネルの左右側に接続せずに、パネルの複数のサブ駆動電極のそれぞれから延長された駆動電極配線を、ディスプレイドライバＩＣが位置する領域であるパネルの上端部または下端部に延長することによって、パネルの左右のベゼルの幅の増加を防止できる。

そして、複数の駆動電極１１２のそれぞれは、複数の単位画素領域と重畳するように形成された複数のブロック状の共通電極で形成されることができ、複数のセンシング電極１１４のそれぞれは、複数の単位画素領域と重畳するように形成された一つのブロック状の共通電極で形成されることができる。

すなわち、本発明における複数のサブ駆動電極１１２０及び複数のセンシング電極１１４は、複数の単位画素グループが一つの共通電極で形成されて、既に電気的には接続されている状態にある。

また、複数の駆動電極及び複数のセンシング電極は、液晶駆動のための共通電極としての機能を行わなければならないので、ＩＴＯ電極のような透明物質で形成されなければならない。

以下では、図５を参照して、駆動電極及びセンシング電極の形態について具体的に説明する。

図５は、本発明の実施形態に係るタッチスクリーン一体型表示装置の単位画素領域と駆動電極及びセンシング電極の関係を概念的に示す図で、図１及び図３に示すＢ領域を拡大した図である。

例えば、図５に示すように、複数の駆動電極（ＴＸ Ｇｒｏｕｐ ＃１、ＴＸ Ｇｒｏｕｐ ＃２）のそれぞれは複数のサブ駆動電極１１２０を含んでおり、複数のサブ駆動電極１１２０のそれぞれは６個の単位画素領域ＰＡと重畳されている。また、センシング電極（ＲＸ ＃１）は１２個の単位画素領域と重畳される。また、単位画素領域ＰＡは３個のサブピクセル領域ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３に区分されることができる。ここで、電極（ＲＸ ＃１）は１個の単位画素領域と重畳されるように一部のみ図示されているが、実際にはそれ以上の単位画素領域と重畳されている。

また、駆動電極及びセンシング電極の大きさは、単位画素領域の大きさ、及びタッチが行われる指などのタッチ面積などを考慮して適切に調整できるので、駆動電極及びセンシング電極に含まれる単位画素の個数も調整可能である。

また、図１乃至図４を参照すると、ディスプレイドライバＩＣ１２０は、パネル１００の非表示領域Ａに形成されており、パネルの駆動モードに応じて、共通電圧をタッチスクリーン１１０に印加したり、またはタッチ駆動電圧をタッチスクリーン１１０に印加し、タッチスクリーンからセンシング信号を受信する。

例えば、ディスプレイドライバＩＣ１２０は、パネルがディスプレイ駆動モードで動作する時には、駆動電極及びセンシング電極が液晶を駆動するための共通電極の機能を行うように、共通電圧を駆動電極及びセンシング電極に印加し、タッチ駆動モードで動作する時には、駆動電極とセンシング電極との間に相互静電容量を形成するために、駆動電極にはパルス状のタッチ駆動電圧を印加し、ＤＣ電圧が印加されているセンシング電極からタッチ時に発生する相互静電容量の変化量に対するセンシング信号を受信する。

ここで、ディスプレイドライバＩＣ１２０は、タッチスクリーン１１０に含まれた複数のサブ駆動電極１１２０のそれぞれからデータラインと平行に延長された複数の駆動電極配線１１２２を通じて複数の駆動電極１１２と接続され、複数のセンシング電極１１４から延長された複数のセンシング電極配線１１４２を通じて複数のセンシング電極１１４と接続される。

例えば、図１及び図３に示すように、複数の駆動電極配線１１２２は、複数のサブ駆動電極のそれぞれから延長されてデータライン（図示せず）と平行に延長されることができる。

一方、複数のセンシング電極配線１１４２は、図１及び図３に示すように、複数のセンシング電極１１４の末端で接続されて延長されているが、他の実施形態において、複数のセンシング電極配線１１４２は、複数のセンシング電極１１４の上端で接続されて延長されてもよい。

また、複数の駆動電極配線１１２２は、パネル１００の表示領域において複数のサブ駆動電極１１２０とコンタクトホールを通じて接続された金属層で形成され、絶縁層を介してデータライン（図示せず）の上部にデータライン（図示せず）と平行に形成されることができる。

以下では、図６乃至図９を参照して、駆動電極配線とサブ駆動電極との接続関係を具体的に説明する。

図６は、本発明の一実施形態に係るタッチスクリーン一体型表示装置の駆動電極配線とサブ駆動電極との接続関係を説明するための単位画素の平面図で、図５に示された単位画素領域Ｃを拡大した図である。

図６を参照すると、ゲートライン１０８と、ゲートライン１０８に交差して配列されるデータライン１０７とによって定義される領域に複数の画素電極１０５が形成される。ゲートライン１０８から延長されたゲート電極Ｇと、データライン１０７から延長されたソース電極Ｓと、コンタクトホールＣＨ１を通じて画素電極１０５と接続されたドレイン電極Ｄ、及びこれらの間に位置したアクティブ層ＡＬは薄膜トランジスタＴＦＴを構成する。また、共通電極であるサブ駆動電極１１２０は一定の間隔を置いて長く形成された複数のスリットＴＯを含む。

このように、共通電極にそれぞれ複数のスリットＴＯを形成すると、該複数のスリットＴＯを通じて画素電極１０５と共通電極との間にフリンジフィールド（ｆｒｉｎｇｅ ｆｉｅｌｄ）が形成され、液晶をフリンジフィールドスイッチングモード（ｆｒｉｎｇｅ ｆｉｅｌｄ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｍｏｄｅ）で駆動することができるようになる。

一方、図６に示すように、複数の駆動電極配線１１２２ａ、１１２２ｂはデータライン１０７と平行に形成されており、コンタクトホールＣＨ２を通じて駆動電極配線１１２２ｂとサブ駆動電極１１２０が接続されることができる。

また、駆動電極配線１１２２ａは、図５に示された第１の駆動電極（ＴＸ Ｇｒｏｕｐ ＃１）に含まれたサブ駆動電極と接続され、駆動電極配線１１２２ｂは、図５に示された第２の駆動電極（ＴＸ Ｇｒｏｕｐ ＃２）に含まれたサブ駆動電極と接続されたもので、それぞれの駆動電極に含まれたサブ駆動電極と接続された駆動電極配線は、他の駆動電極配線に含まれたサブ駆動電極とは電気的に接続されない。

一方、図６には、駆動電極配線１１２２ｂがデータライン１０７に沿って全て形成されたものと示したが、他の実施例において、サブ駆動電極と接続される地点から駆動電極配線が形成されてもよい。即ち、サブ駆動電極と駆動電極配線とが接続されたコンタクトホールＣＨ２から駆動電極配線が形成されてもよい。

ここで、本発明の単位画素の構造は駆動電極に含まれた単位画素を例に挙げて説明したが、センシング電極に含まれた単位画素も、図６のような構造で形成されることができる。したがって、センシング電極とセンシング電極配線とが接続される箇所は、図６に示された駆動電極が駆動電極配線と接続される方法と同様に、コンタクトホールＣＨ２を通じてセンシング電極とセンシング電極配線とを接続することができる。

図７は、本発明の一実施例に係るタッチスクリーン一体型表示装置の駆動電極配線とサブ駆動電極との接続関係を説明するためのサブ画素領域の断面図である。

例えば、図７に示すように、パネルの下部基板には、下部ベース基板１０１上にゲート電極Ｇ、アクティブ層ＡＬ、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ、画素電極１０５、駆動電極配線１１２２及びサブ駆動電極（共通電極）１１２０が形成されており、それぞれの構成要素を絶縁させるために、ゲート絶縁膜１０２、バッファＰＡＳ（Ｂｕｆｆｅｒ ＰＡＳ）１０３、ＰＡＣ１０４及びＰＡＳ１０６などが積層されている。また、共通電極であるサブ駆動電極１１２０は一定の間隔を隔てて長く形成された複数のスリットＴＯを含む。

ここで、ドレイン電極Ｄは、バッファＰＡＳ１０３及びＰＡＣ１０４に形成されたコンタクトホールＣＨ１を通じて画素電極１０５と接続されている。また、駆動電極配線１１２２は、サブ駆動電極１１２０とコンタクトホールＣＨ２を通じて接続された金属層 で形成され、画素電極１０５と同層に形成されることができる。

図８は、図６に示されたＩ−Ｉ’線に沿う断面図で、駆動電極配線１１２２がサブ駆動電極１１２０と接続されない箇所を示す。図９は、図６に示されたII−II’線に沿う断面図で、駆動電極配線１１２２がサブ駆動電極１１２０と接続される箇所を示す。

例えば、図８及び図９に示すように、共通電極としても用いられるサブ駆動電極１１２０は、パネルの下部基板の表面に形成されており、駆動電極配線１１２２は、絶縁物質であるバッファＰＡＳ１０３、ＰＡＣ１０４を介してデータライン１０７と平行に形成されている。ここで、駆動電極配線１１２２は、データライン１０７またはサブ駆動電極１１２０と異なる種類の金属で形成されてもよい。

また、一つの駆動電極に含まれたサブ駆動電極１１２０と接続されている駆動電極配線１１２２が、他の駆動電極に含まれたサブ駆動電極の下端を通るときには、図８に示すように、ＰＡＳ１０６などのような絶縁物質によって他の駆動電極配線及び他のサブ駆動電極と絶縁されているので、他の駆動電極配線及び他のサブ駆動電極とはいかなる接触も発生しない。

また、サブ駆動電極１１２０が駆動電極配線１１２２と接続されるために、図９に示すように、ＰＡＳ１０６に形成されているコンタクトホールＣＨ２を通じてサブ駆動電極１１２０が駆動電極配線１１２２と接続されることができる。

また、図１乃至図４を参照すると、パネルの駆動モードに応じて共通電圧をタッチスクリーン１１０に印加したり、またはタッチ駆動電圧をタッチスクリーン１１０に印加し、タッチスクリーン１１０からセンシング信号を受信するために、ディスプレイドライバＩＣ１２０は共通電圧生成部１２２、スイッチング部１２４及び同期信号生成部１２６を含むことができる。

また、ディスプレイドライバＩＣ１２０は、ゲートラインにスキャン信号を印加するゲート駆動部、データラインに映像データ信号を印加するデータ駆動部、及び前記構成要素を制御する制御部をさらに含むことができ、これらの構成要素は、ディスプレイドライバＩＣに含まれた一般的は構成要素であるので、これに対する詳細な説明は省略する。

共通電圧生成部１２２は、タッチスクリーン１１０に含まれた複数の駆動電極１１２、または複数のセンシング電極１１４に印加される共通電圧を生成する。

すなわち、本発明の実施形態に係る複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４は共通電極の機能も実現する必要があるので、共通電圧生成部１２２は、パネル１００がディスプレイ駆動モードで動作する際に液晶を駆動するための共通電圧を生成する。

スイッチング部１２４は、駆動モードを指示する同期信号によって複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４が共通電圧生成部１２２またはタッチＩＣ１３０と接続されるようにスイッチングする。

例えば、スイッチング部１２４に、パネルの駆動モードがディスプレイ駆動モードを指示する第１の同期信号が入力されると、複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４が共通電圧生成部１２２と接続され、共通電圧生成部１２２から生成された共通電圧が複数の駆動電極配線１１２２及び複数のセンシング電極配線１１４２を通じて複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４に印加される。また、スイッチング部１２４に、パネルの駆動モードがタッチ駆動モードを指示する第２の同期信号が入力されると、複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４がタッチＩＣ１３０と接続され、タッチ駆動電圧を複数の駆動電極配線１１２２を通じて複数の駆動電極１１２に印加し、タッチセンシング信号を複数のセンシング電極配線１１４２を通じて複数のセンシング電極１１４から受信する。

したがって、従来のディスプレイドライバＩＣは共通電圧をタッチＩＣに印加し、タッチＩＣは、ディスプレイドライバＩＣから印加された共通電圧をスイッチングして駆動電極及びセンシング電極に印加するために、該タッチＩＣ内部にそのようなスイッチング機能を内蔵しなければならない。このため、共通電圧が負の電圧である場合には、これを収容するために既存のタッチＩＣの製造工程及び設計を修正しなければならないという問題点がある。本発明は、上述した共通電圧のスイッチング機能をディスプレイドライバＩＣに内蔵することによって上述した問題点を解決すると共に、別途のタッチＩＣを用いずに、既存のタッチＩＣを使用するので製造費用を削減することができる。

ここで、スイッチング部１２４は、複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４と接続された複数のスイッチ１２４０を含み、複数のスイッチ１２４０のそれぞれは、複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４と対応するように接続されることができる。

例えば、スイッチング部１２４に含まれたスイッチの個数は、パネルに形成されている全ての駆動電極１１２及び全てのセンシング電極１１４の個数と対応することができる。

すなわち、第１の駆動電極（ＴＸ Ｇｒｏｕｐ ＃１）１１２に含まれたサブ駆動電極（＃（１，１）、＃（１，２）、…、＃（１，ｎ＋１））１１２０と接続された複数の駆動電極配線１１２２のそれぞれは、パネル１００の表示領域内ではデータライン（図示せず）またはセンシング電極１１４と平行に形成されており、ディスプレイドライバＩＣ１２０の外部の非表示領域Ａで電気的に接続されたり、またはディスプレイドライバＩＣ１２０の内部で電気的に接続されており、一つの駆動電極配線１１２２のみがスイッチング部１２４の一つのスイッチ１２４０と接続されている。

同様に、第２の駆動電極（ＴＸ Ｇｒｏｕｐ ＃２）１１２に含まれたサブ駆動電極（＃（２，１）、＃（２，２）、…、＃（２，ｎ＋１））１１２０と接続された複数の駆動電極配線１１２２のそれぞれは、パネル１００の表示領域内ではデータライン（図示せず）またはセンシング電極１１４と平行に形成されており、ディスプレイドライバＩＣ１２０の外部の非表示領域Ａで電気的に接続されたり、またはディスプレイドライバＩＣ１２０の内部で電気的に接続されており、一つの駆動電極配線１１２２のみがスイッチング部１２４の一つのスイッチ１２４０と接続されている。

また、複数のセンシング電極１１４と接続されている複数のセンシング電極配線１１４２のそれぞれは、スイッチング部１２４の一つのスイッチ１２４０と個別的に接続されている。

したがって、本発明での複数の駆動電極及び複数のセンシング電極は、駆動電極の個数及びセンシング電極の個数と対応するそれぞれのスイッチ１２４０と個別的に接続されている。

一方、同期信号生成部１２６は、上述したように、パネルの駆動モードを指示する同期信号を生成する。

例えば、同期信号生成部１２６は、パネルがディスプレイ駆動モードで動作する映像出力時間には、複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４が共通電圧生成部１２２と接続されるようにする第１の同期信号を生成し、パネルがタッチ駆動モードで動作するタッチセンシング時間には、複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４がタッチＩＣ１３０と接続されるように第２の同期信号を生成する。

すなわち、同期信号生成部１２６は、映像出力時間には、第１の同期信号をスイッチング部１２４に出力して、複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４が共通電圧生成部１２２と接続されるようにする。この時、共通電圧が複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４に印加されることによって、複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４は共通電圧として機能する。

また、同期信号生成部１２６は、タッチセンシング時間には、第２の同期信号をスイッチング部１２４に出力して、複数の駆動電極１１２及び複数のセンシング電極１１４がタッチＩＣ１３０と接続されるようにする。

このような同期信号生成部１２６は、ディスプレイドライバＩＣ１２０の制御部になってもよく、ディスプレイドライバＩＣの制御部の制御によって、上述した同期信号を生成して出力してもよい。

また、同期信号生成部１２６は、上述した同期信号をタッチＩＣ１３０に伝送して、タッチＩＣ２３０の動作を制御することもできる。

そして、本発明の実施形態に係るタッチスクリーン一体型表示装置は、ディスプレイドライバＩＣ１２０の内部の同期信号生成部１２６によって同期信号が生成されるものと説明しているが、他の実施形態において、同期信号はディスプレイドライバＩＣの外部から入力されてもよい。

すなわち、同期信号がディスプレイドライバＩＣ１２０の外部で生成され、ディスプレイドライバＩＣ１２０の内部のスイッチング部１２４に入力されてもよい。

次に、タッチＩＣ１３０は、タッチ駆動電圧を生成してディスプレイドライバＩＣ１２０に印加し、ディスプレイドライバＩＣ１２０からセンシング信号を受信して、パネル１００の表示領域でのタッチの有無を感知する。

ここで、タッチＩＣ１３０は、図１及び図３に示すように、フレキシブル印刷回路基板１２１を通じてディスプレイドライバＩＣ１２０と接続されることができる。他の実施例において、タッチＩＣ１３０はディスプレイドライバＩＣ１２０の内部に形成されてもよい。

また、ディスプレイドライバＩＣ１２０の内部で、複数の駆動電極配線１１２２と接続されている複数のスイッチ１２４０は、タッチＩＣ１３０の駆動部１３２と接続されており、センシング電極配線１１４２と接続されているスイッチは、タッチＩＣ１３０のセンシング部１３４と接続されている。

したがって、上述した第２の同期信号によってスイッチング部１２４がスイッチングされると、タッチＩＣ１３０の駆動部１３２から生成された駆動電圧が複数のスイッチ１２４０と接続されている複数の駆動電極配線１１２２を通じて複数の駆動電極１１２に印加され、複数の駆動電極１１２に印加された駆動電圧によって複数のセンシング電極１１４から発生するセンシング信号が、複数のスイッチ１２４０と接続されている複数のセンシング電極配線１１４２を通じてタッチＩＣ１３０のセンシング部１３４に印加される。

本発明の属する技術分野における当業者は、上述した本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せずに他の具体的な形態で実施できるということを理解できる。

したがって、上述した実施形態は、すべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。本発明の範囲は、上記の詳細な説明よりは、後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその等価概念から導かれるすべての変更又は変形された形態が本発明の範囲に属するものと解釈しなければならない。

１００ パネル
１１０ タッチスクリーン
１１２ 駆動電極
１１２０ サブ駆動電極
１１２２ 駆動電極配線
１１４ センシング電極
１１４２ センシング電極配線
１２０ ディスプレイドライバＩＣ
１２１ フレキシブル回路基板
１３０ タッチＩＣ
１３２ 駆動部
１３４ センシング部

Claims (13)

1. パネルの非表示領域での電気的接続によって一つの駆動電極を構成する複数のサブ駆動電極を含み、前記パネルのゲートライン方向に並んで形成される複数の駆動電極と、前記複数のサブ駆動電極の間に位置し、前記パネルのデータライン方向に並んで形成される複数のセンシング電極とを含むタッチスクリーンと、
   前記パネルの駆動モードに応じて共通電圧を前記タッチスクリーンに印加し、またはタッチ駆動電圧を前記タッチスクリーンに印加し、前記タッチスクリーンからセンシング信号を受信するディスプレイドライバＩＣと、
   前記タッチ駆動電圧を生成して前記ディスプレイドライバＩＣに印加し、前記ディスプレイドライバＩＣから前記センシング信号を受信して、前記パネルの表示領域でのタッチの有無を感知するタッチＩＣと、を含み、
   ディスプレイモードでは前記ディスプレイドライバＩＣは前記共通電圧を前記タッチスクリーンに印加し、タッチモードでは前記ディスプレイドライバＩＣは前記タッチスクリーンから前記センシング信号を受信して前記センシング信号を前記タッチＩＣに転送することを特徴とするタッチスクリーン一体型表示装置。
2. 前記ディスプレイドライバＩＣは、
   前記複数のサブ駆動電極のそれぞれから前記データラインと平行に延びた複数の駆動電極配線を通じて前記複数の駆動電極と接続され、前記複数のセンシング電極から延びた複数のセンシング電極配線を通じて複数のセンシング電極と接続されることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーン一体型表示装置。
3. 前記複数の駆動電極配線は、
   前記表示領域において前記複数のサブ駆動電極とコンタクトホールを通じて接続された金属層で形成され、絶縁層を介して前記データラインの上部に前記データラインと平行に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載のタッチスクリーン一体型表示装置。
4. 前記複数の駆動電極配線のうち、前記一つの駆動電極を構成する前記複数のサブ駆動電極と接続された駆動電極配線は、
   前記ディスプレイドライバＩＣの内部で電気的に接続されたり、または前記ディスプレイドライバＩＣの外部の前記非表示領域で電気的に接続されることを特徴とする、請求項２に記載のタッチスクリーン一体型表示装置。
5. 前記パネルの非表示領域は、
   前記ディスプレイドライバＩＣが位置する領域であることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーン一体型表示装置。
6. 前記複数の駆動電極のそれぞれは、
   複数の単位画素領域と重畳するように形成された複数のブロック状の共通電極であり、
   前記複数のセンシング電極のそれぞれは、
   複数の単位画素領域と重畳するように形成された一つのブロック状の共通電極であることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーン一体型表示装置。
7. 前記ディスプレイドライバＩＣは、
   前記共通電圧を生成する共通電圧生成部と、
   前記駆動モードを指示する同期信号によって、前記複数の駆動電極及び前記複数のセンシング電極が前記共通電圧生成部または前記タッチＩＣと接続されるようにスイッチングするスイッチング部と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーン一体型表示装置。
8. 前記スイッチング部は、
   前記複数の駆動電極及び前記複数のセンシング電極と接続されている複数のスイッチを含み、
   前記複数のスイッチのそれぞれは、
   前記複数の駆動電極及び前記複数のセンシング電極と対応するように接続されていることを特徴とする、請求項７に記載のタッチスクリーン一体型表示装置。
9. 前記スイッチング部は、
   前記同期信号が、前記パネルのディスプレイ駆動モードを指示する第１の同期信号であれば、前記複数の駆動電極及び前記複数のセンシング電極を前記共通電圧生成部と接続させ、
   前記同期信号が、前記パネルのタッチ駆動モードを指示する第２の同期信号であれば、前記複数の駆動電極及び前記複数のセンシング電極を前記タッチＩＣと接続させることを特徴とする、請求項７に記載のタッチスクリーン一体型表示装置。
10. 前記ディスプレイドライバＩＣは、
    前記同期信号を生成する同期信号生成部をさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載のタッチスクリーン一体型表示装置。
11. 前記同期信号生成部は、
    前記パネルが前記ディスプレイ駆動モードで動作する時には、前記第１の同期信号を前記スイッチング部に出力し、前記パネルが前記タッチ駆動モードで動作する時には、前記第２の同期信号を前記スイッチング部に出力することを特徴とする、請求項１０に記載のタッチスクリーン一体型表示装置。
12. 前記同期信号は、
    前記ディスプレイドライバＩＣの外部から入力されることを特徴とする、請求項９に記載のタッチスクリーン一体型表示装置。
13. 前記タッチＩＣは、
    前記ディスプレイドライバＩＣの内部に位置したり、またはフレキシブル印刷回路基板（ＦＰＣ）を通じて前記ディスプレイドライバＩＣと接続されることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーン一体型表示装置。

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