特許 6246774 液晶表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6246774

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】液晶表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/133 20060101AFI20171204BHJP

   G09G 3/36 20060101ALI20171204BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20171204BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20171204BHJP

   G02F 1/1343 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/133 550

   G09G3/36

   G09G3/20 642P

   G09G3/20 624D

   G09G3/20 611F

   G09G3/20 680G

   G09G3/20 641C

   G09G3/20 691D

   G09G3/20 611C

   G09G3/20 621M

   G09G3/20 624E

   G09G3/20 621A

   G06F3/041 412

   G06F3/041 420

   G02F1/1343

【請求項の数】11

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-210624(P2015-210624)

(22)【出願日】2015年10月27日

(65)【公開番号】特開2016-118767(P2016-118767A)

(43)【公開日】2016年6月30日

【審査請求日】2015年10月27日

(31)【優先権主張番号】10-2014-0186117

(32)【優先日】2014年12月22日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】501426046

【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】キム， フンべ

(72)【発明者】

【氏名】キム， サンヨプ

(72)【発明者】

【氏名】リー， ソンヨブ

(72)【発明者】

【氏名】カン， ソンキュ

【審査官】 岸 智史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１２２７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１８６５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４７４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２５３８３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１０７９８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３３，

１／１３４３，

１／１３６８，

Ｇ０６Ｆ ３／０４１，

Ｇ０９Ｇ ３／２０，

３／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のデータライン、複数のフィードバックライン、前記複数のデータラインに交差する複数のゲートライン、共通電圧が供給される複数の共通電極、及び前記データラインと前記ゲートラインとの交差領域に設けられ、画素電極を含む複数の画素を含む液晶表示パネルであって、前記複数の画素の各々は、前記画素電極に供給されるデータ電圧と前記複数の共通電圧の１つに供給される共通電圧との間の電位差によって発生する電界により液晶を駆動する、液晶表示パネルと、
前記フィードバックラインの電圧変化量に応じて前記共通電圧を補償する共通電圧補償部と、を備え、
前記複数の共通電極の各々には、前記複数のフィードバックラインの少なくとも一部が重なっており、
前記液晶表示パネルは、複数の共通ラインであって、前記複数の共通電極の各々は、前記複数の共通ラインのいずれか１つに接続する、複数の共通ラインをさらに含み、
前記複数のフィードバックラインの各々は、互いに隣接する共通ラインの間に配置されている、液晶表示装置。

【請求項2】

前記複数の共通ラインの各々は、互いに隣接する２つの画素電極間に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。

【請求項3】

前記複数の共通電極の各々は、前記共通ラインを露出させるコンタクトホールを介して前記共通ラインに接続されることを特徴とする、請求項１または２に記載の液晶表示装置。

【請求項4】

前記データラインにデータ電圧を供給するデータ駆動部と、
前記ゲートラインに予め定められた順にゲート信号を供給するゲート駆動部と、
表示モードで前記共通ラインに共通電圧を供給し、タッチモードで前記共通ラインにタッチ信号を供給するタッチ駆動部と、をさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

【請求項5】

前記ゲートラインは第１の金属層に設けられ、前記データラインは、前記第１の金属層を覆うゲート絶縁膜上の第２の金属層に設けられ、前記画素電極は、前記第２の金属層を覆う平坦化膜上の第１の透明電極層に設けられ、前記共通ライン及び前記フィードバックラインは、前記第１の透明電極層を覆う第２の保護膜上の第３の金属層に設けられ、前記共通電極は、前記第３の金属層を覆う層間絶縁膜上の第２の透明電極層に設けられることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

【請求項6】

前記共通電圧補償部は、
前記フィードバックラインに接続された第１の入力端子と、
基準共通電圧が供給される第２の入力端子と、
前記第１の入力端子に入力される前記フィードバックラインの電圧変化量を第１のノードにブーストするキャパシタと、
前記第２の入力端子に入力される前記基準共通電圧レベルで、前記第１のノードに反映された前記フィードバックラインの電圧変化量を反転増幅して、補償共通電圧を出力する反転増幅部と、
補償共通電圧を、前記共通電極に接続した共通ラインに出力する出力端子と、を含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

【請求項7】

前記複数の共通電極の各々は、前記複数の画素のうちの少なくとも一部の画素電極と重なる、請求項１から６のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

【請求項8】

前記複数のフィードバックラインの各々は、互いに隣接する２つの画素電極間に設けられることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

【請求項9】

前記フィードバックラインは、前記ゲートラインと交差することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

【請求項10】

前記フィードバックラインは、いかなる電圧も印加されていないフローティングラインであることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

【請求項11】

前記複数の共通ラインと前記複数のフィードバックラインは、同一の物質で、同一の層に配置されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施例は液晶表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力駆動などの特徴により、その応用範囲がますます拡大している趨勢にある。液晶表示装置は、ノートパソコンのような携帯用コンピュータ、ＯＡ機器、オーディオ／ビデオ機器、屋内外広告表示装置などに広範囲に用いられている。液晶表示装置は、液晶層に印加される電界を制御してバックライトユニットから入射される光を変調することによって画像を表示する。

【0003】

液晶表示装置は、データラインとゲートラインに接続された画素が設けられた液晶表示パネル、データラインにデータ電圧を供給するデータ駆動部、及びゲートラインにゲート信号を供給するゲート駆動部を含む。液晶表示装置の画素のそれぞれは、ゲート信号が供給されるときに画素電極に供給されるデータラインのデータ電圧と、共通電極に供給される共通電圧との間の電界によって液晶層の液晶を駆動することによって、バックライトユニットから入射される光を変調する。

【0004】

最近、液晶表示装置は、ユーザのタッチを認識できる多数のタッチセンサを有するタッチパネルを含み、この場合、タッチスクリーン装置として機能するようになる。最近、タッチスクリーン装置は、ナビゲーション（ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ）、産業用端末機、ノートパソコン、金融自動化機器、ゲーム機などのモニタ、スマートフォン、タブレット、携帯電話、ＭＰ３、ＰＤＡ、ＰＭＰ、ＰＳＰ、携帯用ゲーム機、ＤＭＢ受信機、タブレットＰＣなどのような携帯用端末機、及び冷蔵庫、電子レンジ、洗濯機などのような家電製品などに適用されている。また、タッチスクリーン装置は、誰でも容易に操作できるという利点によって適用がますます拡大している。

【0005】

タッチスクリーン装置は、液晶表示パネル上に多数のタッチセンサを有するタッチパネルを配置するオンセルタイプ（ｏｎ−ｃｅｌｌ ｔｙｐｅ）と、液晶表示パネル内に多数のタッチセンサを設けるインセルタイプ（ｉｎ−ｃｅｌｌ ｔｙｐｅ）とに区分できる。液晶表示装置がインセルタイプのタッチスクリーン装置として具現される場合、複数の共通電極のそれぞれは、複数の共通ラインのそれぞれによって一対一で接続されて、センシングモードでタッチ信号の供給を受け、表示モードで共通電圧の供給を受ける。これにより、複数の共通電極は、表示モードで共通電極として機能し、センシングモードではタッチ電極として機能する。

【0006】

一方、共通電圧は、液晶表示パネル内で発生する不特定のノイズ（ｎｏｉｓｅ）によって影響を受けることがあり、液晶表示装置は、ノイズによって影響を受けた共通電圧を補償する共通電圧補償回路を含むことができる。しかし、液晶表示装置がインセルタイプのタッチスクリーン装置として具現されて複数の共通電極を含む場合、複数の共通電極のそれぞれが複数の共通ラインのそれぞれに一対一で接続されるので、複数の共通電極のそれぞれの共通電圧のフィードバックを受けるためのフィードバックラインを追加的に設計する空間が不足する。したがって、複数の共通電極が影響を受けるノイズを全て反映して共通電圧を補償することが難しいという問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、複数の共通電極が影響を受けるノイズを全て反映して共通電圧を補償することができる液晶表示装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

データライン、フィードバックライン、前記データラインに交差するゲートライン、前記データラインと前記ゲートラインとの交差領域に設けられる画素、及び共通電圧が供給される複数の共通電極を含む液晶表示パネル；及び前記フィードバックラインの電圧変化量に応じて前記共通電圧を補償する共通電圧補償部を備え、前記共通電極は、前記画素のうちの一部に重なり、前記フィードバックラインは前記共通電極に重なる。

【発明の効果】

【0009】

本発明は、複数の共通電極と重なるフィードバックラインを設ける。その結果、本発明の実施例は、複数の共通電極の共通電圧がノイズによって影響を受けて変化する場合、複数の共通電極の共通電圧変化量をフィードバックラインに反映することができる。したがって、本発明の実施例は、複数の共通電極が影響を受けるノイズを全て反映して共通電圧を補償することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施例に係る液晶表示装置を示すブロック図である。

【図2】図１の液晶表示パネルのデータライン、ゲートラインと画素、ゲート駆動部、及びデータ駆動部を詳細に示す一例示図である。

【図3】図２の画素を詳細に示す一例示図である。

【図4】図１の液晶表示パネルの共通電極、共通ラインとフィードバックライン、タッチ駆動部、及び共通電圧補償部を示す一例示図である。

【図5】１フレーム期間のディスプレイ駆動期間とタッチセンシング期間の間に、共通ラインに供給される共通電圧とタッチ信号を示す波形図である。

【図6】図３の共通電圧補償部を詳細に示す回路図である。

【図7】液晶表示パネルの画素のトランジスタ、画素電極、共通電極、共通ライン、及びフィードバックラインを詳細に示す一例示図である。

【図8】図７の第ｊのデータライン、第ｊ＋１のデータライン、及び第ｋのゲートラインに接続された画素を詳細に示す拡大図である。

【図9】図８のＩ−Ｉ’の断面図である。

【図10】図８のＩＩ−ＩＩ’の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付の図面を参照して、本発明に係る好ましい実施例を詳細に説明する。明細書全体にわたって同一の参照番号は実質的に同一の構成要素を意味する。以下の説明において、本発明と関連する公知の機能あるいは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明で使用される構成要素の名称は、明細書作成の容易さを考慮して選択されたものであり、実際の製品の部品名称とは異なることがある。

【0012】

図１は、本発明の実施例に係る液晶表示装置を示すブロック図である。図２は、図１の液晶表示パネルのデータライン、ゲートラインと画素、ゲート駆動部、及びデータ駆動部を詳細に示す一例示図である。図３は、図２の画素を詳細に示す一例示図である。図４は、図１の液晶表示パネルの共通電極、共通ラインとフィードバックライン、タッチ駆動部、及び共通電圧補償部を示す一例示図である。図５は、１フレーム期間のディスプレイ駆動期間とタッチセンシング期間の間に、共通電極に供給される共通電圧とタッチ信号を示す波形図である。以下では、図１乃至図５を関連付けて本発明の実施例に係る液晶表示装置について概略的に説明する。

【0013】

本発明の実施例に係る液晶表示装置が、ユーザが指又はペンでタッチを行う場合にユーザのタッチを認識できるタッチスクリーン装置である場合を中心に説明した。特に、本発明の実施例に係る液晶表示装置が自己静電容量（ｓｅｌｆ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）方式でユーザのタッチを認識する場合を中心に説明した。また、本発明の実施例に係る液晶表示装置は、画像の表示及びタッチセンシングを全て行うために、図５のように、ディスプレイ駆動期間ＤＰとタッチセンシング期間ＴＰを時間的に分割して駆動する。図５では、１フレーム期間（１ ｆｒａｍｅ ｐｅｒｉｏｄ）が１つのディスプレイ駆動期間ＤＰ及び１つのタッチセンシング期間ＴＰを含む場合を例示したが、これに限定されないことに注意しなければならない。すなわち、１フレーム期間（１ ｆｒａｍｅ ｐｅｒｉｏｄ）は、複数のディスプレイ駆動期間ＤＰ及び複数のタッチセンシング期間ＴＰを含むことができる。

【0014】

本発明の実施例に係る液晶表示装置は、図１のように、液晶表示パネル１０、ゲート駆動部２０、データ駆動部３０、タイミング制御部４０、メインプロセッサ５０、タッチ駆動部６０、及び共通電圧補償部７０を含む。

【0015】

液晶表示パネル１０は、下部基板、上部基板、及び下部基板と上部基板との間に介在した液晶層を含む。液晶表示パネル１０の下部基板には、データラインＤ１〜Ｄｍ（ｍは、２以上の正の整数）、ゲートラインＧ１〜Ｇｎ（ｎは、２以上の正の整数）、共通ラインＣ１〜Ｃｐ（ｐは、２以上の正の整数）、及びフィードバックラインＦＬが形成される。データラインＤ１〜Ｄｍ、フィードバックラインＦＬ、及び共通ラインＣ１〜ＣｐはゲートラインＧ１〜Ｇｎと交差し得る。

【0016】

データラインＤ１〜ＤｍとゲートラインＧ１〜Ｇｎとの交差部には、図２のように、画素Ｐが形成され得る。画素Ｐのそれぞれはデータラインとゲートラインに接続され得る。画素Ｐのそれぞれは、図３のように、トランジスタＴ、画素電極１１、及びストレージキャパシタＣｓｔを含むことができる。トランジスタＴは、第ｋ（ｋは、１≦ｋ≦ｎを満足する正の整数）のゲートラインＧｋのゲート信号によってターンオンされ、第ｊ（ｊは、１≦ｊ≦ｍを満足する正の整数）のデータラインＤｊのデータ電圧を画素電極１１に供給する。共通電極１２は、共通ラインＣ１〜Ｃｐのいずれか１つから共通電圧が供給される。これによって、画素Ｐのそれぞれは、画素電極１１に供給されたデータ電圧と共通電極１２に供給された共通電圧との電位差によって発生する電界によって液晶層１３の液晶を駆動して、バックライトユニットから入射される光の透過量を調整することができる。その結果、画素Ｐは画像を表示することができる。また、ストレージキャパシタＣｓｔは、画素電極１１と共通電極１２との間に設けられ、画素電極１１と共通電極１２との間の電圧差を一定に維持する。

【0017】

液晶表示パネル１０には、図４のように複数の共通電極１２が形成される。共通電極１２のそれぞれは、図７のように、複数の画素と重なるように形成され得る。例えば、共通電極１２のそれぞれは、ｓ（ｓは、２以上の正の整数）個の画素と重なるように形成されてもよい。

【0018】

共通電極１２のそれぞれは、図４のように、共通ラインＣ１〜Ｃｐのいずれか１つに接続され得る。共通ラインＣ１〜Ｃｐのそれぞれは、共通電極１２のそれぞれとタッチ駆動部６０とを接続する。これによって、共通電極１２は、共通ラインＣ１〜Ｃｐを介してタッチ駆動部６０から、図５のように、ディスプレイ駆動期間ＤＰの間に、共通電圧が供給され、タッチセンシング期間ＴＰの間に、タッチ信号が供給され得る。共通ラインＣ１〜Ｃｐは、図７のように、互いに隣接する２つの画素の間に配置することができる。

【0019】

図４のように、互いに隣接する２つの共通ラインの間にはフィードバックラインＦＬを配置することができる。図４では、互いに隣接する２つの共通ラインの間に２つのフィードバックラインＦＬが配置された場合を例示したが、これに限定されないことに注意しなければならない。また、フィードバックラインＦＬのそれぞれは、図７のように、互いに隣接する２つの画素の間に配置されてもよい。フィードバックラインＦＬは、１つのラインに束ねられて共通電圧補償部７０に接続される。

【0020】

一方、共通ラインＣ１〜Ｃｐによって共通電極１２に供給される共通電圧を補償するために共通電圧がフィードバックされるフィードバックラインＦＬを設計するための空間が不足し得る。したがって、本発明の実施例は、フィードバックラインＦＬのそれぞれを共通電極１２のそれぞれに接続させずに、フィードバックラインＦＬのそれぞれを共通電極１２と重なるように形成する。フィードバックラインＦＬは、いかなる電圧も印加されないフローティングライン（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｌｉｎｅｓ）であり得る。フローティングラインにはいかなる電圧も印加されないので、フローティングラインは、それに隣接するライン又は電極の電圧変化によって影響を受けやすい。結局、フィードバックラインＦＬのそれぞれはフローティングラインであるので、液晶表示パネル１０で発生する不特定のノイズ（ｎｏｉｓｅ）によって影響を受けやすい。特に、図４のように、フィードバックラインＦＬのそれぞれが共通電極１２と重なるように形成される場合、フィードバックラインＦＬのそれぞれは共通電極１２と最も隣接するので、共通電極１２の共通電圧変化量がフィードバックラインＦＬのそれぞれに反映され得る。この場合、共通電圧補償部７０は、液晶表示パネル１０で発生した不特定のノイズ（ｎｏｉｓｅ）によって影響を受けた共通電圧変化量がフィードバックラインＦＬを介して入力され得るので、液晶表示パネル１０のノイズを反映して共通電圧を補償することができる。

【0021】

液晶表示パネル１０の上部基板には、ブラックマトリックス（ｂｌａｃｋ ｍａｔｒｉｘ）及びカラーフィルター（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ）などを形成することができる。ただし、液晶表示パネル１０がＣＯＴ（Ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ Ｏｎ ＴＦＴ）構造で形成される場合、ブラックマトリックス及びカラーフィルターは液晶表示パネル１０の下部基板に形成され得る。

【0022】

液晶表示パネル１０の上部基板と下部基板のそれぞれには、偏光板が付着され、液晶のプレチルト角（ｐｒｅ−ｔｉｌｔ ａｎｇｌｅ）を設定するための配向膜が形成される。液晶表示パネル１０の上部基板と下部基板との間には、液晶セルのセルギャップ（ｃｅｌｌ ｇａｐ）を維持するためのカラムスペーサーが形成される。

【0023】

液晶表示パネル１０の下部基板の背面の下にはバックライトユニットを配置することができる。バックライトユニットは、エッジ型（ｅｄｇｅ ｔｙｐｅ）または直下型（Ｄｉｒｅｃｔ ｔｙｐｅ）バックライトユニットとして具現されて液晶表示パネル１０に光を照射する。

【0024】

ゲート駆動部２０は、ディスプレイ駆動期間ＤＰの間に、タイミング制御部４０から入力されるゲート制御信号ＧＣＳに応じてゲート信号を生成する。ゲート駆動部２０は、ディスプレイ駆動期間ＤＰの間に、ゲート信号を予め定められた順にゲートラインＧ１〜Ｇｎに供給する。予め定められた順序は順次的な順序であり得る。

【0025】

データ駆動部３０は、ディスプレイ駆動期間ＤＰの間に、タイミング制御部４０からデジタルビデオデータＤＡＴＡ及びデータ制御信号ＤＣＳが入力される。データ駆動部３０は、ディスプレイ駆動期間ＤＰの間に、データ制御信号ＤＣＳに応じてデジタルビデオデータＤＡＴＡをアナログデータ電圧に変換する。データ駆動部３０は、ディスプレイ駆動期間ＤＰの間に、データ電圧をデータラインＤ１〜Ｄｍに供給する。

【0026】

タイミング制御部４０は、メインプロセッサ５０からデジタルビデオデータＤＡＴＡ及びタイミング信号が入力される。タイミング信号は、垂直同期信号（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）、水平同期信号（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）、データイネーブル信号（ｄａｔａ ｅｎａｂｌｅ ｓｉｇｎａｌ）、ドットクロック（ｄｏｔ ｃｌｏｃｋ）などを含むことができる。垂直同期信号は、１フレーム期間を定義する信号である。水平同期信号は、液晶表示パネル１０の１水平ラインの画素にデータ電圧を供給する１水平期間を定義する信号である。１水平ラインの画素は同一のゲートラインに接続され得る。データイネーブル信号は、有効なデジタルビデオデータが供給される期間を定義する信号である。ドットクロックは、所定の短い周期で繰り返される信号である。

【0027】

タイミング制御部４０は、液晶表示装置を表示モードとセンシングモードに区分して動作させる。タイミング制御部４０は、図５のように、１フレーム期間（１ ｆｒａｍｅ ｐｅｒｉｏｄ）のディスプレイ駆動期間ＤＰの間に、液晶表示装置を表示モードで動作させ、タッチセンシング期間ＴＰの間に、センシングモードで動作させることができる。タイミング制御部４０は、表示モードとセンシングモードを区分するためにモード信号ＭＯＤＥを生成することができる。この場合、タイミング制御部４０は、ディスプレイ駆動期間ＤＰの間に、第１のロジックレベル電圧のモード信号ＭＯＤＥを出力し、タッチセンシング期間ＴＰの間に、第２のロジックレベル電圧のモード信号ＭＯＤＥを出力することができる。

【0028】

タイミング制御部４０は、タイミング信号に基づいてゲート駆動部２０の動作タイミングを制御するためのゲート制御信号ＧＣＳ、及びデータ駆動部３０の動作タイミングを制御するためのデータ制御信号ＤＣＳを生成する。タイミング制御部４０は、タッチ駆動部６０の動作タイミングを制御するためのタッチ制御信号ＴＣＳを生成する。タイミング制御部４０は、ディスプレイ駆動期間ＤＰの間に、ゲート駆動部２０にゲート制御信号ＧＣＳを出力し、データ駆動部３０にデジタルビデオデータＤＡＴＡ及びデータタイミング制御信号ＤＣＳを出力することができる。タイミング制御部４０は、タッチ駆動部６０にタッチ制御信号ＴＣＳ及びモード信号ＭＯＤＥを出力することができる。タイミング制御部４０は、共通電圧補償部７０にモード信号ＭＯＤＥを出力することができる。

【0029】

メインプロセッサ５０は、ナビゲーションシステム、セットトップボックス、ＤＶＤプレーヤー、ブルーレイプレーヤー、個人用コンピュータ（ＰＣ）、ノートパソコン、ホームシアターシステム、放送受信機、スマートフォン、タブレット、移動端末機のいずれか１つの中央処理装置（ＣＰＵ）、ホストプロセッサ（ｈｏｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、アプリケーションプロセッサ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、またはグラフィック処理装置（ＧＰＵ）で具現されてもよい。メインプロセッサ５０は、デジタルビデオデータＤＡＴＡを液晶表示パネル１０に表示するのに適したフォーマットに変換してタイミング制御部４０に伝送する。

【0030】

また、メインプロセッサ５０は、タッチ駆動部６０からタッチ座標データ（ＣＤ）が入力され得る。メインプロセッサ５０は、タッチ座標データ（ＣＤ）に応じて、ユーザによってタッチが発生した座標と関連付けられた応用プログラムまたはアプリケーションプログラムを実行することができる。メインプロセッサ５０は、実行プログラムによるデジタルビデオデータＤＡＴＡ及びタイミング信号をタイミング制御部４０に伝送することができる。

【0031】

タッチ駆動部６０は、タイミング制御部４０からタッチ制御信号ＴＣＳ及びモード信号ＭＯＤＥが入力される。タッチ駆動部６０は、共通電圧補償部７０から共通電圧Ｖｃｏｍが入力される。

【0032】

タッチ駆動部６０は、モード信号ＭＯＤＥに応じて、ディスプレイ駆動期間ＤＰとタッチセンシング期間ＴＰに区分されて動作することができる。タッチ駆動部６０は、図５のように、ディスプレイ駆動期間ＤＰの間に、共通電圧Ｖｃｏｍを共通ラインＣ１〜Ｃｐを介して共通電極１２に供給する。タッチ駆動部６０は、タッチセンシング期間ＴＰの間に、タッチ制御信号ＴＣＳに応じてタッチ信号ＴＳ１〜ＴＳｐを生成する。タッチ駆動部６０は、図５のように、タッチセンシング期間ＴＰの間に、タッチ信号ＴＳ１〜ＴＳｐを共通ラインＣ１〜Ｃｐを介して共通電極１２に供給する。

【0033】

タッチ駆動部６０は、タッチ信号ＴＳ１〜ＴＳｐを予め定められた順に共通ラインＣ１〜Ｃｐに供給することができる。予め定められた順序が順次的な順序である場合、タッチ駆動部６０は、第１〜第ｐの共通ラインＣ１〜Ｃｐに第１〜第ｐのタッチ信号ＴＳ１〜ＴＳｐを順次供給することができる。

【0034】

タッチ信号ＴＳ１〜ＴＳｐは複数個のパルスを含むことができる。図５では、タッチ信号ＴＳ１〜ＴＳｐが共通電圧Ｖｃｏｍよりも高いレベルの電圧を有する場合を中心に説明したが、これに限定されないことに注意しなければならない。

【0035】

タッチ駆動部６０は、共通電極１２から、タッチ信号ＴＳ１〜ＴＳｐによるタッチセンシング信号を受信する。タッチ駆動部６０は、タッチセンシング信号を所定のアルゴリズムを用いて演算してタッチ座標を算出することができる。タッチ駆動部６０は、タッチ座標を含むタッチ座標データＣＤをメインプロセッサ５０に供給する。この場合、メインプロセッサ５０は、タッチ座標データＣＤに応じて、ユーザによってタッチが発生した座標と関連付けられた応用プログラムまたはアプリケーションプログラムを実行し、実行プログラムによるデジタルビデオデータＤＡＴＡ及びタイミング信号をタイミング制御部４０に伝送する。

【0036】

共通電圧補償部７０は、基準共通電圧ラインＶｃｏｍ＿ＲＥＦを介して電源供給源から基準共通電圧が入力され、タイミング制御部４０からモード信号ＭＯＤＥが入力され、フィードバックラインＦＬから共通電極１２の共通電圧変化量が入力される。共通電圧補償部７０は、モード信号ＭＯＤＥに応じて、ディスプレイ駆動期間ＤＰとタッチセンシング期間ＴＰとに区分されて動作する。タッチセンシング期間ＴＰの間には、共通電極１２にタッチ信号が供給されるので、共通電圧補償部７０は、ディスプレイ駆動期間ＤＰの間にのみフィードバックラインＦＬの電圧変化量に応じて共通電圧を補償する。具体的に、共通電圧補償部７０は、基準共通電圧（Ｖｃｏｍ＿ＲＥＦ）レベルで、フィードバックラインＦＬに反映された共通電圧変化量を反転増幅することによって、液晶表示パネル１０で発生した不特定のノイズ（ｎｏｉｓｅ）によって影響を受けた共通電圧変化量を補償した共通電圧を出力することができる。共通電圧補償部７０についての詳細な説明は、図６に関連付けて後述する。

【0037】

図６は、図３の共通電圧補償部の一例を詳細に示す回路図である。本発明の実施例に係る共通電圧補償部７０は、図６に示されたものに限定されないことに注意しなければならない。すなわち、共通電圧補償部７０は、公知の他の共通電圧補償回路を用いて共通電圧を補償することができる。

【0038】

図６を参照すると、共通電圧補償部７０は、第１及び第２の入力端子ＩＮ１，ＩＮ２、出力端子ＯＵＴ、キャパシタＣ、及び反転増幅部６００を含むことができる。

【0039】

第１の入力端子ＩＮ１は、フィードバックラインＦＬが束ねられた１つのラインに接続される。すなわち、第１の入力端子ＩＮ１には、フィードバックラインＦＬに反映された共通電極１２の共通電圧変化量が入力される。

【0040】

第２の入力端子ＩＮ２は、基準共通電圧が供給される基準共通電圧ラインＶｃｏｍ＿ＲＥＦに接続される。すなわち、第２の入力端子ＩＮ２には基準共通電圧が供給され得る。基準共通電圧は、電源供給源から入力される直流電圧である。

【0041】

出力端子ＯＵＴはタッチ駆動部６０に接続される。すなわち、出力端子ＯＵＴに出力される共通電圧はタッチ駆動部６０に入力される。

【0042】

キャパシタＣは、第１の入力端子ＩＮ１と反転増幅部６００との間に設けられる。キャパシタＣは、第１の入力端子ＩＮ１に入力される共通電圧変化量を反転増幅部６００のＯＰ−ＡＭＰ（ＯＰ）の反転入力端子（−）に供給する。

【0043】

反転増幅部６００は、ＯＰ−ＡＭＰ（ＯＰ）、第１の抵抗Ｒ１及び第２の抵抗Ｒ２を含むことができる。ＯＰ−ＡＭＰ（ＯＰ）は、第２の入力端子ＩＮ２に接続され、直流電源電圧である基準共通電圧が入力される非反転入力端子（＋）と、第１の入力端子ＩＮ１に接続され、フィードバック電圧が入力される反転入力端子（−）と、出力端子Ｏとを含む。第１の抵抗Ｒ１は、ＯＰ−ＡＭＰ（ＯＰ）の反転入力端子（−）と第１の入力端子ＩＮ１との間に接続される。第２の抵抗Ｒ２は、ＯＰ−ＡＭＰ（ＯＰ）の反転入力端子（−）と出力端子との間に接続される。反転増幅部６００は、第１及び第２の抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗比に応じて、ＯＰ−ＡＭＰ（ＯＰ）の非反転入力端子（＋）に入力される基準共通電圧のレベルで、反転入力端子（−）に入力される共通電圧変化量を反転補償して、出力端子ＯＵＴに出力する。

【0044】

以上で説明したように、本発明の実施例に係る共通電圧補償部７０には、フィードバックラインＦＬに反映された共通電極１２の共通電圧変化量が入力されるので、共通電極１２が影響を受けるノイズを全て反映して共通電圧Ｖｃｏｍを補償することができる。

【0045】

図７は、液晶表示パネルの画素のトランジスタ、画素電極、共通電極、共通ライン、及びフィードバックラインを詳細に示す一例示図である。図７では、説明の便宜のため、第ｊ〜第ｊ＋５のデータラインＤｊ〜Ｄｊ＋５、第ｋ〜第ｋ＋１のゲートラインＧｋ，Ｇｋ＋１、及びこれらの交差領域に設けられたトランジスタＴと画素電極ＲＰ，ＧＰ，ＢＰのみを例示した。また、図７では、画素電極が、赤色画素の画素電極ＲＰ、緑色画素の画素電極ＧＰ及び青色画素の画素電極ＢＰのいずれか１つであることを例示したが、これに限定されないことに注意しなければならない。一方、赤色画素の画素電極ＲＰ、緑色画素の画素電極ＧＰ及び青色画素の画素電極ＢＰは、図７のように、水平方向（ｘ軸方向）に順次繰り返されて設けられてもよい。

【0046】

図７を参照すると、画素のそれぞれは、トランジスタＴ及び画素電極ＲＰ，ＧＰ，ＢＰを含む。トランジスタＴは、ゲートラインに供給されるゲート信号によってターンオンされてデータラインのデータ電圧を画素電極ＲＰ，ＧＰ，ＢＰに供給する。トランジスタＴのゲート電極はゲートラインに接続され、ソース電極はデータラインに接続され、ドレイン電極は画素電極ＲＰ，ＧＰ，ＢＰに接続され得る。画素電極ＲＰ，ＧＰ，ＢＰは、トランジスタＴを介してデータ電圧が供給される。画素電極ＲＰ，ＧＰ，ＢＰのデータ電圧と共通電極１２の共通電圧との電位差によって発生する電界によって液晶層１３の液晶を駆動して、バックライトユニットから入射される光の透過量を調整することができる。

【0047】

共通電極１２は、ｓ個の画素と重なってもよい。図７では、共通電極１２が１２個の画素と重なったことを例示したが、これに限定されないことに注意しなければならない。共通電極１２は、図７のように、第１のコンタクトホールＣＮＴ１を介して第ｑの共通ラインＣｑに接続され得る。第１のコンタクトホールＣＮＴ１は、図９のように、第２の保護膜ＰＡＳ２を貫通して第ｑの共通ラインＣｑを露出させるホールである。共通電極１２に接続されない他の共通ラインＣｑ＋１は共通電極１２に重なり得る。

【0048】

共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１のそれぞれは、互いに隣接する２つの画素電極ＲＰ，ＧＰ，ＢＰの間に配置され得る。例えば、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１のそれぞれは、図７のように、赤色画素の画素電極ＲＰと緑色画素の画素電極ＧＰとの間に配置されてもよい。しかし、本発明の実施例はこれに限定されず、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の配置は、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の個数によって変わり得る。共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の個数は共通電極１２の個数に依存する。すなわち、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の個数が多いので、赤色画素の画素電極ＲＰと緑色画素の画素電極ＧＰとの間毎に共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１を配置しても、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１を全て配置できない場合、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１は、緑色画素の画素電極ＧＰと青色画素の画素電極ＢＰとの間、又は、青色画素の画素電極ＢＰと赤色画素の画素電極ＲＰとの間に配置されてもよい。また、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の個数が少ない場合、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１は、赤色画素の画素電極ＲＰと緑色画素の画素電極ＧＰとの間のうちの一部にのみ配置されてもよい。

【0049】

フィードバックラインＦＬは、互いに隣接する２つの共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の間に配置され得る。例えば、２つのフィードバックラインＦＬが、図７のように、第ｑ及び第ｑ＋１の共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の間に配置されてもよい。しかし、本発明の実施例はこれに限定されず、フィードバックラインＦＬの配置は、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の個数とフィードバックラインＦＬの個数によって変わり得る。これは、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の個数が多いほど、フィードバックラインＦＬを設計するための空間が不足するためである。例えば、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の個数がフィードバックラインＦＬの個数よりも多い場合、互いに隣接する２つの共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の間には１つのフィードバックラインＦＬが配置されてもよい。また、フィードバックラインＦＬの個数が共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の個数よりも多い場合、互いに隣接する２つの共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の間には２つ以上のフィードバックラインＦＬが配置されてもよい。

【0050】

フィードバックラインＦＬのそれぞれは、互いに隣接する２つの画素電極ＲＰ，ＧＰ，ＢＰの間に配置され得る。例えば、フィードバックラインＦＬは、図７のように、緑色画素の画素電極ＧＰと青色画素の画素電極ＢＰとの間、及び青色画素の画素電極ＢＰと赤色画素の画素電極ＲＰとの間に配置されてもよい。しかし、本発明の実施例はこれに限定されず、フィードバックラインＦＬの配置は、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の個数とフィードバックラインＦＬの個数によって変わり得る。これは、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の個数が多いほど、フィードバックラインＦＬを設計するための空間が不足するためである。例えば、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の個数がフィードバックラインＦＬの個数よりも多い場合、フィードバックラインＦＬのそれぞれは、緑色画素の画素電極ＧＰと青色画素の画素電極ＢＰとの間、及び青色画素の画素電極ＢＰと赤色画素の画素電極ＲＰとの間に配置されてもよい。また、フィードバックラインＦＬの個数が共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の個数よりも多い場合、フィードバックラインＦＬのそれぞれは、緑色画素の画素電極ＧＰと青色画素の画素電極ＢＰとの間、又は、青色画素の画素電極ＢＰと赤色画素の画素電極ＲＰとの間にのみ配置されてもよい。

【0051】

フィードバックラインＦＬのそれぞれは、共通電極１２と重なるように形成される。また、フィードバックラインＦＬは、いかなる電圧も印加されないフローティングライン（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｌｉｎｅｓ）であり得る。これによって、フィードバックラインＦＬは、共通電極１２の共通電圧が変化する場合、共通電圧変化量が反映され得る。特に、図７のように、フィードバックラインＦＬのそれぞれが共通電極１２と重なるように形成される場合、フィードバックラインＦＬは、共通電極１２に最も隣接するので、共通電極１２の共通電圧変化量がフィードバックラインＦＬに反映され得る。

【0052】

また、フィードバックラインＦＬは、ゲートラインＧｋ，Ｇｋ＋１と交差することが好ましい。ゲートラインＧｋ，Ｇｋ＋１にゲート信号が予め定められた順に供給されるので、ゲート信号が印加されるゲートラインと重なる共通電極１２が、ゲート信号又は画素電極に供給されるデータ電圧によって影響を受ける可能性が高い。したがって、フィードバックラインをゲートラインＧｋ，Ｇｋ＋１と交差するように設計する場合、ゲート信号が印加されるとき、共通電極１２の共通電圧変化量がフィードバックラインＦＬに反映され得る。したがって、共通電圧補償部７０は、フィードバックラインＦＬに反映された共通電圧変化量を補償した共通電圧Ｖｃｏｍを出力することができる。

【0053】

以上で説明したように、共通ラインＣｑ，Ｃｑ＋１の個数が多いほど、フィードバックラインＦＬを設計するための空間が不足するため、本発明の実施例は、フィードバックラインＦＬのそれぞれを共通電極１２のそれぞれに接続させずに、フィードバックラインＦＬのそれぞれを共通電極１２と重なるように形成する。これによって、共通電極１２とフィードバックラインＦＬとの間の寄生容量によって、共通電極１２の共通電圧変化量がフィードバックラインＦＬに反映され得る。

【0054】

図８は、図７の第ｊのデータライン、第ｊ＋１のデータライン、及び第ｋのゲートラインに接続された画素を詳細に示す拡大図である。図９は、図８のＩ−Ｉ’の断面図である。図１０は、図８のＩＩ−ＩＩ’の断面図である。図８乃至図１０では、本発明の実施例に係る液晶表示パネル１０がＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードまたはＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードのような水平電界駆動方式で具現された場合を中心に説明したが、これに限定されないことに注意しなければならない。以下では、図８乃至図１０を関連付けて、本発明の実施例に係る第ｑの共通ラインＣｑと共通電極１２との接続、フィードバックラインＦＬについて詳細に説明する。

【0055】

図８乃至図１０を参照すると、下部基板１１０上に、トランジスタＴのゲート電極ＧＥを含むゲート金属層が形成される。ゲート金属層はモリブデン（Ｍｏ）で形成されてもよい。ゲート金属層は、下部基板１１０のバッファ層（図示せず）上に形成されてもよい。ゲート金属層は、第１の金属層として定義できる。

【0056】

第１の金属層上にはゲート絶縁膜ＧＩが形成される。ゲート絶縁膜ＧＩはシリコンナイトライド（ＳｉＮｘ）で形成されてもよい。

【0057】

ゲート絶縁膜ＧＩ上にはトランジスタＴの半導体層ＡＣＴが形成される。半導体層ＡＣＴは、ゲート電極ＧＥに重なるように形成される。半導体層ＡＣＴは、ａ−Ｓｉ、酸化物半導体、ポリシリコンのいずれか１つで形成されてもよい。第１の金属層と半導体層ＡＣＴは、ゲート絶縁膜ＧＩによって絶縁される。

【0058】

半導体層ＡＣＴ上には、第ｊ及び第ｊ＋１のデータラインＤｊ，Ｄｊ＋１、トランジスタＴのソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥを含むソース／ドレイン金属層が形成される。ソース／ドレイン金属層は、チタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）／チタン（Ｔｉ）の３層構造で形成されてもよい。ソース／ドレイン金属層は、第２の金属層として定義できる。

【0059】

半導体層ＡＣＴと第２の金属層上には、第１の保護膜ＰＡＳ１と平坦化膜ＰＡＣを順次形成することができる。第１の保護膜ＰＡＳ１はシリコンナイトライド（ＳｉＮｘ）で形成されてもよい。平坦化膜ＰＡＣはフォトアクリル（ｐｈｏｔｏ ａｃｒｙｌ）で形成することができる。

【0060】

平坦化膜ＰＡＣ上には、画素電極ＰＥを含む第１の透明電極層が形成される。第１の透明電極層は、ＩＴＯ、ＩＺＯのいずれか１つで形成されてもよい。第１の透明電極層と第２の金属層は、第１の保護膜ＰＡＳ１と平坦化膜ＰＡＣによって絶縁される。ただし、画素電極ＰＥとトランジスタＴのドレイン電極ＤＥは、第２のコンタクトホールＣＮＴ２を介して接続される。第２のコンタクトホールＣＮＴ２は、第１の保護膜ＰＡＳ１と平坦化膜ＰＡＣを貫通してトランジスタＴのドレイン電極ＤＥを露出させる。

【0061】

第１の透明電極層上には第２の保護膜ＰＡＳ２が形成される。第２の保護膜ＰＡＳ２はシリコンナイトライド（ＳｉＮｘ）で形成されてもよい。

【0062】

第２の保護膜ＰＡＳ２上には、第ｑの共通ラインＣｑ及びフィードバックラインＦＬを含む第３の金属層を形成することができる。第１の透明電極層と第３の金属層は、第２の保護膜ＰＡＳ２によって絶縁される。

【0063】

第３の金属層上には層間絶縁膜ＩＬＤを形成することができる。層間絶縁膜ＩＬＤは、シリコンナイトライド（ＳｉＮｘ）で形成されてもよい。

【0064】

層間絶縁膜ＩＬＤ上には、共通電極１２を含む第２の透明電極層が形成される。第２の透明電極層は、ＩＴＯ、ＩＺＯのいずれか１つで形成されてもよい。第１の透明電極層と第３の金属層は、層間絶縁膜ＩＬＤによって絶縁される。共通電極１２と第ｑの共通ラインＣｑは、互いに異なる金属層に設けられるので、共通電極１２と第ｑの共通ラインＣｑは、第１のコンタクトホールＣＮＴ１を介して接続される。第１のコンタクトホールＣＮＴ１は、層間絶縁膜ＩＬＤを貫通して第ｑの共通ラインＣｑを露出させる。共通電極１２は、画素電極ＰＥと重なるように形成され、画素電極ＰＥと水平電界を形成するために画素電極ＰＥを露出させる所定のホールを含むことができる。

【0065】

一方、フィードバックラインＦＬは、図１０のように、他の電極またはラインに接続されないので、フローティング（ｆｌｏａｔｉｎｇ）される。また、フィードバックラインＦＬは、図１０のように共通電極１２と重なるので、フィードバックラインＦＬと共通電極１２との間には寄生容量Ｃｐが存在し得る。これによって、共通電極１２の共通電圧が、液晶表示パネル１０内で発生する不特定のノイズ（ｎｏｉｓｅ）によって影響を受けて変化する場合、共通電極１２の共通電圧は、寄生容量ＣｐによってフィードバックラインＦＬに反映され得る。特に、本発明の実施例は、フィードバックラインＦＬを共通電極１２の全てに重なるように形成するので、共通電極１２が影響を受けるノイズを全て反映して共通電圧を補償することができる。

【0066】

以上で説明した内容を通じて、当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で様々な変更及び修正が可能であるということを理解できるであろう。したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められるべきである。

【符号の説明】

【0067】

１０ 液晶表示パネル
１１、ＰＥ 画素電極
１２ 共通電極
１３ 液晶層
２０ ゲート駆動部
３０ データ駆動部
４０ タイミング制御部
５０ メインプロセッサ
６０ タッチ駆動部
７０ 共通電圧補償部
ＦＬ フィードバックライン
Ｃ１〜Ｃｐ 共通ライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】