CN107015713A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种显示装置,该显示装置包括:第一基底基板,具有多个感测区域和多个像素区域,每个像素区域对应于一像素;第一电极,提供在第一基底基板上的每个像素区域中;第二电极,提供在每个感测区域中以覆盖像素区域的至少一部分;第二基底基板,与第一基底基板相对地布置;以及液晶层,提供在第一基底基板和第二基底基板之间,其中每个像素区域包括用于显示图像的显示区域和提供在显示区域的至少一侧的非显示区域,第二电极的侧边的至少一部分布置在显示区域内。
Description
技术领域
本公开涉及显示装置,更具体地,涉及包括内嵌式(in-cell)触摸传感器的显示装置。
背景技术
触摸面板是这样一种输入装置:其可以安装在诸如液晶显示器、有机发光显示装置、电泳显示器等的显示装置的内部,并且在观看显示装置的同时,允许用户在他们用其手指或笔等触摸屏幕时在屏幕上输入信息。
随着便携式终端诸如智能电话、平板计算机等在近来变得更纤薄,对集成有触摸面板的显示装置(也就是,在显示装置的面板内部嵌入有触摸面板的部件的显示装置)的需求增长。
发明内容
本公开的目的是提供一种显示装置,该显示装置包括应用高品质的电容感测技术的内嵌式触摸传感器。
根据本公开的一实施方式,一种显示装置包括:第一基底基板,具有多个感测区域和多个像素区域,每个像素区域对应于一像素;第一电极,在第一基底基板上提供在每个像素区域中;第二电极,提供在每个感测区域中以覆盖像素区域的至少一部分;第二基底基板,与第一基底基板相对地布置;以及液晶层,提供在第一基底基板和第二基底基板之间,其中每个像素区域包括用于显示图像的显示区域和提供在显示区域的至少一侧的非显示区域,第二电极的侧边的至少一部分布置在显示区域内。
根据本公开的一实施方式,像素可以实现为用于显示图像的显示模式和用于感测被用户进行的触摸的感测模式,在显示模式中,公共电压可以施加到第二电极,在感测模式中,感测电压可以被供应。这里,第二电极可以用作感测电极,感测电极的电容可以通过用户进行的触摸来改变。
根据本公开的一实施方式,第二电极可以在显示区域内具有多个狭缝。相邻的第二电极的侧边的一部分可以在平行于最接近的狭缝的方向上延伸。
根据本公开的一实施方式,当狭缝中的一些具有第一宽度并且相邻的第二电极的彼此面对的侧边之间间隔的部分被称为间隔部分时,间隔部分可以具有与第一宽度相同的宽度。
根据本公开的一实施方式,像素区域可以在第一方向上和在第二方向上布置成矩阵形式,第一方向和第二方向彼此交叉。狭缝可以在相对于第一方向倾斜的方向上延伸。
根据本公开的一实施方式,狭缝可以提供为多个,包括在相对于第一方向倾斜的第三方向上延伸的第一狭缝以及在也相对于第一方向倾斜但是不同于第三方向的第四方向上延伸的第二狭缝。
根据本公开的一实施方式,第一狭缝和第二狭缝可以在每个像素区域中在第一方向上和/或在第二方向上交替地布置。
根据本公开的一实施方式,狭缝可以包括在相对于第一方向倾斜的第三方向上延伸的第一狭缝以及每个在不同于第三方向的第四方向上从第一狭缝延伸的第二狭缝,第一狭缝和第二狭缝可以布置在每个像素区域中。
根据本公开的一实施方式,第二电极可以在第一方向上和在第二方向上布置成矩阵形式,第二电极可以用作触摸传感器的感测电极。
根据本公开的一实施方式,显示装置还可以包括提供在第一基底基板上以在第一方向上或在第二方向上延伸并连接到第二电极的参考电压线。
根据本公开的一实施方式,第二电极可以沿第一方向和第二方向中的至少一个方向布置成Z字形形式。
根据本公开的一实施方式,每个第二电极可以具有多边形形状,诸如矩形。另外,第二电极的侧边的至少一部分可以在平面图中弯曲。
根据本公开的一实施方式,显示装置还可以包括:栅线,提供在第一基底基板上,并且在第一方向上延伸;数据线,在第二方向上延伸;以及薄膜晶体管,连接到对应的栅线并且连接到对应的数据线,以施加像素电压到第一电极。
根据本公开的一实施方式,第二电极可以具有在第一方向上延伸的第一侧边和在第二方向上延伸的第二侧边,第一侧边可以沿栅线的延伸方向提供在非显示区域中。
根据本公开的一实施方式,显示装置还可以包括在第一方向和第二方向之一上延伸并连接到每个第二电极的参考电压线。参考电压线可以提供在第一基底基板上并在第一方向上延伸。
根据本公开的一实施方式,每个薄膜晶体管可以包括:栅电极,提供在第一基底基板上并连接到对应的栅线;半导体层,提供在栅电极上,使第一绝缘膜在半导体层和栅电极之间;源电极,提供在半导体层上并连接到对应的数据线;以及漏电极,提供在半导体层上并与源电极相对地布置。这里,第一电极可以连接到漏电极。
根据本公开的一实施方式,第一电极可以提供为一体式的板,第二电极可以交叠第一电极,使提供在第一绝缘膜上的第二绝缘膜在第二电极和第一电极之间。
根据本公开的一实施方式,第二电极可以穿过第一绝缘膜接触参考电压线,接触孔提供在第二绝缘膜中。
根据本公开的一实施方式,第二电极可以包括在第二方向上延伸的第一感测电极和布置在相邻的第一感测电极之间的第二感测电极,第一感测电极和第二感测电极可以在第一方向上交替地布置。这里,显示装置还可以包括提供在第一基底基板上、在第一方向上延伸并连接到第一感测电极的参考电压线。
根据本公开的一实施方式,显示装置可以是PLS模式或IPS模式的显示装置。在这种情况下,每个第一电极可以具有在显示区域内的多个第一分支,每个第二电极可以具有在显示区域内的多个第二分支,第一分支和第二分支可以交替地布置。这里,相邻的第二电极的彼此面对的侧边可以在平行于最靠近的第一分支或第二分支的方向上延伸。
根据本公开的一实施方式,一种显示装置包括:基底基板,具有布置成矩阵构造的多个像素,所述多个像素的每个包括像素电极;以及布置成矩阵构造的多个感测电极,所述多个感测电极的每个交叠至少两个像素电极;其中相邻的感测电极之间的空间设置在用于显示图像的显示区域上。
根据本公开的一实施方式,所述多个感测电极的每个可以具有在第一方向上延伸的狭缝,其中相邻的感测电极之间的空间可以在平行于第一方向的方向上延伸。
根据本公开的一实施方式,相邻的感测电极之间的空间可以设置在像素电极的中部上。
根据本公开的一实施方式,相邻的感测电极之间的空间可以具有与狭缝的宽度相同的宽度。
根据本公开的上述实施方式的显示装置避免在数据线附近布置第二电极的边缘而不使用额外的工艺,由此防止寄生电容在数据线附近发生。此外,显示装置防止光泄漏在数据线附近发生,因此不需要提供阻挡布线来阻挡光泄漏。此外,由于阻挡布线不需要沿数据线提供在非显示区域中,所以在修改像素的结构的设计上存在更多的余地。
因此,根据本公开的实施方式,提供包括高品质的内嵌式触摸传感器的显示装置。
附图说明
在下文,参照附图描述示例实施方式。然而,本系统和方法可以实施为不同的形式并且不限于在这里阐述的实施方式。更确切地,这些实施方式被提供为示例以促进本领域普通技术人员对本教导的理解。
在附图中,为了图示的清晰,图形的尺寸可以被夸大。当一元件被称为“在”两个元件“之间”时,该元件可以是存在于所述两个元件之间的唯一元件,或者也可以存在一个或更多个居间元件。同样的附图标记始终指代同样的元件。
图1是示意地示出根据本公开的一实施方式的显示装置的框图;
图2A是示出显示装置的第一基板的平面图,图2B是示出图2A的像素区域和感测区域的平面图;
图3A和图3B是示出图2A中的区域P1的平面图,图3C是沿图3A和图3B中的线I-I'的截面图;
图4是示出图2A的第二电极的平面图;
图5A是显示装置中的像素的平面图,图5B是图5A的沿线II-II'的截面图;
图6是根据本公开的另一实施方式的第二电极的布置的平面图;
图7A是示出根据本公开的另一实施方式的显示装置的像素的平面图,图7B是图7A的沿线III-III'的截面图;
图8是示出根据本公开的另一实施方式的显示装置的第一基板的平面图;
图9是示出图8的第二电极的平面图;
图10、11和12是示出根据本公开的实施方式的像素的平面图;以及
图13和14是示出根据本公开的实施方式的第二电极的形状的平面图。
具体实施方式
尽管这里为了说明的目的而示出并描述了本系统和方法的仅某些实施方式,但是本领域普通技术人员将理解,所描述的实施方式可以以各种不同的方式修改,而没有脱离本系统和方法的精神或范围。因此,附图和描述在本质上是说明性的而不是限制性的。
在下文,相同的附图标记表示相同的元件。在附图中,为了清楚起见,层的厚度或尺寸可以被夸大,而不必按比例绘制。将理解,尽管这里可以使用术语第一、第二等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区别开。因此,下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分,而没有脱离本发明构思的教导。在本说明书中,单数形式可以包括复数形式,只要它在句子中没有被特别提到。
此外,在说明书中使用的“包括/包含”表示一个或更多个部件、步骤、操作和元件存在或被添加。此外,当一元件被称为“在”另一元件“上”时,它可以直接在另一元件上,或者它可以间接地在另一元件上,其间插置有一个或更多个居间元件。此外,当一层被称为“在”另一层“下面”时,它可以直接在另一层下面,或者也可以存在一个或更多个居间层。此外,当一层被称为“在”两个层“之间”时,它可以是这两个层之间的唯一层,或者还可以存在一个或更多个居间层。此外,当一元件被称为“连接到”另一元件时,它可以直接连接到另一元件,或者它可以通过一个或更多个居间元件间接地连接到另一元件。
在下文,将参照附图更详细地说明本公开的合意的实施方式。
图1是示意地示出根据本公开的一实施方式的显示装置的框图。本公开的显示装置是集成触摸传感器的显示装置。
参照图1,根据本公开的一实施方式的显示装置包括显示面板PNL、时序控制器TC、栅驱动器IC(GDV)、数据驱动器IC(DDV)、公共电压发生器CVG以及触摸IC TCH。
显示面板PNL可以是配置为显示图像并包括第一基板、第二基板以及设置在第一基板和第二基板之间的液晶层的液晶面板。显示面板PNL显示图像,并包括嵌入在其中的触摸传感器。触摸传感器感测由用户进行的触摸和该触摸的位置。根据本公开的实施方式的触摸传感器是应用电容感测技术的内嵌式触摸传感器。
显示面板PNL包括在第一方向D1(例如行方向)上延伸的多条栅线GL1~GLn(n为自然数)以及在交叉第一方向D1的第二方向D2上延伸的多条数据线DL1~DLm(m为自然数)。显示面板PNL可以包括多个像素PX。所述多个像素PX可以布置在第一方向D1上和第二方向D2上。
时序控制器TC从未示出的外部图形控制器接收图像数据RGB和控制信号。控制信号的示例包括垂直同步信号Vsync(其是用于区分帧的信号)、水平同步信号Hsync(其是用于区分行的信号)、数据使能信号DES(其仅在数据被输出的区段(section)期间处于高电平以显示数据被输入的该区段)和主时钟信号MCLK。
时序控制器TC转换图像数据RGB使得它适合数据驱动器IC的规格并输出转换后的图像数据DATA到数据驱动器IC。时序控制器TC响应于控制信号而产生栅控制信号GS1和数据控制信号DS1。时序控制器TC输出栅控制信号GS1到栅驱动器IC,并输出数据控制信号DS1到数据驱动器IC。栅控制信号GS1是用于驱动栅驱动器IC的信号,数据控制信号DS1是用于驱动数据驱动器IC的信号。
栅驱动器IC响应于栅控制信号GS1而产生栅信号,并将栅信号输出到栅线GL1~GLn。栅控制信号GS1的示例包括用于指示扫描开始的扫描开始信号、用于控制栅导通电压的输出周期的至少一个时钟信号、以及用于限制栅导通电压的持续时间的输出使能信号。
数据驱动器IC响应于数据控制信号DS1而产生根据图像数据DATA的灰度电压,并将灰度电压作为数据电压输出到数据线DL1~DLm。数据电压的示例包括相对于公共电压具有正值的正数据电压和相对于公共电压具有负值的负数据电压。数据控制信号DS1的示例包括用于通知开始向数据驱动器IC发送图像数据DATA的水平开始信号STH、用于向数据线DL1~DLm施加数据电压的加载信号、以及用于使数据电压相对于公共电压的极性反转的反转信号。
公共电压发生器CVG产生将被施加到下文将说明的第二电极的公共电压和触摸扫描信号。显示装置是与触摸传感器集成的显示装置,因此帧在时间上被划分以用于驱动显示器和用于驱动触摸传感器,使得显示装置可以以显示模式或以触摸模式驱动。当显示装置以显示模式被驱动时,第二电极作为与像素电极一起形成电场的公共电极操作,当显示装置以触摸模式被驱动时,第二电极作为从触摸IC(TCH)接收触摸扫描信号并感测触摸的位置的感测电极操作。在本公开的一实施方式中,公共电压发生器CVG中产生的公共电压可以通过触摸IC施加到第二电极,在本公开的另一实施方式中,公共电压发生器CVG中产生的公共电压可以直接施加到显示面板PNL而不经过触摸IC。
触摸IC产生触摸扫描信号,将公共电压或触摸扫描信号施加到第二电极,并从第二电极接收触摸感测信号。触摸IC使用接收到的触摸感测信号中的差异来识别是否进行了触摸。例如,当显示装置处于触摸模式时,用于感测显示面板PNL的触摸的触摸扫描信号被产生并施加到第二电极。触摸扫描信号可以是单独的触摸驱动电压,其最小值大于施加到第二电极以驱动显示装置的公共电压。触摸IC感测从第二电极接收的触摸感测信号的电容的差异,以识别是否进行了触摸。这里,所接收的触摸感测信号的差异指的是从连接到相邻导线的第二电极接收的触摸感测信号的差异。
时序控制器TC、栅驱动器IC、数据驱动器IC、公共电压产生器CVG和触摸IC可以每个以至少一个集成电路芯片直接安装到显示面板PNL,安装在柔性印刷电路板的顶部上并以带载封装TCP附接到显示面板PNL,或者安装在单独的印刷电路板的顶部上。另外,栅驱动器IC和数据驱动器IC中的至少一个可以与栅线GL1~GLn、数据线DL1~DLm和薄膜晶体管一起被集成在显示面板PNL中。另外,时序控制器TC、栅驱动器IC、数据驱动器IC、公共电压产生器CVG和触摸IC可以被集成在单一芯片中。
图2A是显示装置的第一基板的平面图。在本公开的一实施方式中,显示装置包括第一基板、第二基板以及提供在第一基板和第二基板之间的液晶层。第一基板是在其中提供用于驱动液晶层的薄膜晶体管的面板。第一基板可以替代地被称为薄膜晶体管面板。图2B是示出图2A的像素区域和感测区域的平面图。
参照图2A和2B,根据本公开的一实施方式的薄膜晶体管基板包括提供在基底基板上的布线部分和连接到布线部分的像素PX。
布线部分向每个像素PX提供图像信号,布线部分包括n条栅线和m条数据线。图2A示出了作为示例的第一栅线GL1至第四栅线GL4(以下称为栅线GL)、第一数据线DL1至第六数据线DL6(以下称为数据线DL)以及连接到栅线GL并且连接到数据线DL的像素。
栅线GL在第一方向D1上延伸,并在与第一方向D1交叉的第二方向D2上顺序地布置。栅线GL将扫描信号传输到薄膜晶体管TFT。
数据线DL在第二方向D2上延伸,并在第一方向D1上顺序地布置。数据线DL将数据信号传输到薄膜晶体管TFT。
栅线GL在第一方向D1上延伸意味着,栅线GL总体上沿着第一方向D1基本上纵长地延伸,因此在一些区域中,栅线GL可以在除了第一方向D1之外的方向上延伸。同样地,数据线DL在第二方向D2上延伸意味着,数据线DL总体上沿着第二方向D2基本上纵长地延伸,因此在一些区域中,数据线DL可以在除了第二方向D2之外的方向上延伸。
一个或更多个像素PX可以提供在以矩阵形式布置的像素区域的每个中。这里,说明将基于一个像素PX对应于一个像素区域PA的示范性实施方式。
每个像素PX包括连接到布线部分的薄膜晶体管TFT、连接到薄膜晶体管TFT的第一电极EL1以及与第一电极EL1一起形成电场的第二电极EL2。
薄膜晶体管TFT的栅电极连接到栅线GL当中的对应栅线GL,薄膜晶体管TFT的源电极连接到数据线DL当中的对应数据线DL。薄膜晶体管TFT的漏电极连接到第一电极EL1。
在本公开的一实施方式中,一个像素包括一个薄膜晶体管,并且这个薄膜晶体管连接到一条栅线且连接到一条数据线,但是本发明构思不限于此。例如,两条数据线和一条栅线可以连接到一个像素,或者一条数据线和两条栅线可以连接到一个像素。另外,一个像素可以包括多个薄膜晶体管,在这种情况下,每个薄膜晶体管可以连接到其对应的数据线和其对应的栅线。
第一电极EL1提供在每个像素区域PA内部。第一电极EL1在平面图中具有大体矩形形状,但是本发明构思不限于此。也就是,第一电极EL1的形状可以根据每个像素PX的形状而变化。
第二电极EL2覆盖每个像素区域PA内的第一电极EL1的至少一部分,因此,第二电极EL2在平面图中与第一电极EL1的至少一部分交叠。第二电极EL2在平面图中具有大体矩形形状,但是本发明构思不限于此。也就是,第二电极EL2的形状可以取决于实施方式而变化。
在本公开的一实施方式中,第二电极EL2用作与第一电极EL1一起形成电场的公共电极,并且还用作感测由用户进行的触摸的感测电极。当第二电极EL2被用作感测电极时,它被提供为多个。这里,当称感测区域SA为用于在感测触摸的同时识别由用户进行的触摸的位置的单位区域时,所述多个感测电极的每个被提供在每个感测区域SA的内部。
在下文,将参照图2B对像素区域PA和感测区域SA之间的关系进行说明。如图2B所示,像素区域PA以矩阵形式提供在基底基板上。m个像素区域PA沿着行提供,n个像素区域PA沿着列提供。像素区域PA是用于提供用于显示图像的像素PX的区域。
感测区域SA也以矩阵的形式布置在基底基板上。感测区域SA是用于提供感测由用户进行的触摸的感测电极的区域。感测区域SA沿着行提供为数量p(p是自然数)并沿着列提供为数量q(q是自然数)。在本公开的一实施方式中,一个感测区域SA可以大于一个像素区域PA。例如,一个感测区域S22可以覆盖P32的一部分、P42的一部分、P33的全部、P43的全部、P34的一部分和P44的一部分。
第二电极EL2可以以对应于感测区域SA的尺寸提供在每个感测区域SA中。例如,对应于S22的第二电极EL2可以覆盖P32的一部分、P42的一部分、P33的全部、P43的全部、P34的一部分和P44的一部分。
如上所述,每个感测区域SA的尺寸等于或大于每个像素PA的尺寸,因此感测区域SA的数量可以与像素区域PA的数量相同或小于像素区域PA的数量。也就是,p可以等于或小于n,q可以等于或小于m。
在每个感测区域SA覆盖两个或更多个像素区域PA的情况下,第二电极EL2可以形成为整体形式,并在那个被覆盖的区域中不分离。也就是,一个第二电极EL2可以覆盖两个或更多个第一电极EL1,并且与所述两个或更多个第一电极EL1对应的像素PX共用第二电极EL2。
图3A和图3B是示出对应于图2的P1的部分的平面图,图3C是图3A和图3B的沿线I-I'的截面图。
在下文,将参照图3A至3C对根据本公开的一实施方式的薄膜晶体管TFT基板进行说明。这里,为了便于说明,图3C仅示出基底基板BS、第一电极EL1、绝缘膜INS和第二电极EL2,同时省略了薄膜晶体管TFT。
每个像素区域PA包括用于显示图像的显示区域DP以及提供在显示区域DP的至少一侧并且不显示图像的非显示区域NDP。在本公开的一实施方式中,非显示区域NDP围绕显示区域DP。在图3A中,非显示区域NDP由半色调点表示。
显示区域DP对应于在每个像素中在该处第一电极EL1和第二电极EL2形成电场的区域。在本公开的一实施方式中,显示区域DP可以基本上对应于在该处形成第一电极EL1的区域,并且显示区域DP可以形成为小于在该处形成第一电极EL1的区域。然而,对显示区域DP的区域没有限制。也就是,显示区域DP的区域可以与在该处形成第一电极EL1的区域基本上相同。
第一电极EL1被提供为不分离并且不具有狭缝或凸起的一体式板(one-pieceplate)。
第二电极EL2具有在其中第二电极EL2的一部分被去除的多个狭缝SLT。狭缝SLT可以形成在第二电极EL2内部。在图3B中,第二电极EL2由半色调点表示。
在本公开的一实施方式中,狭缝SLT可以沿着第二方向D2纵长地延伸,并可以在第一方向D1上具有预定宽度。在每个像素中,狭缝SLT可以具有基本上相同的宽度,但是本发明构思不限于此,因此狭缝的形状可以改变,只要它们可以形成能够与第一电极EL1相关联地驱动液晶分子的电场。例如,狭缝SLT的宽度可以沿着第一方向D1和/或第二方向D2顺序地减小或增大。另外,狭缝SLT的宽度可以沿着第一方向D1和/或第二方向D2增大然后减小,或者沿着第一方向D1和/或第二方向D2减小然后增大。
狭缝SLT的两个纵向端部可以位于显示区域DP内,但是本发明构思不限于此。例如,狭缝SLT可以延伸直到非显示区域NDP,在这种情况下,狭缝SLT中的至少一些可以位于非显示区域NDP内。
狭缝SLT可以提供为各种数量。图3A和图3B示出两个至三个狭缝SLT形成在每个像素区域中的示例,但是本发明构思不限于此。也就是,更多的狭缝SLT可以提供在每个像素区域中。狭缝SLT的数量可以改变,只要它们与第一电极EL1相关联地形成电场。
在本公开的一实施方式中,第二电极EL2提供为包括彼此平行的一对第一侧边SD1和在与所述一对第一侧边SD1垂直的方向上延伸的一对第二侧边SD2的矩形形状。第一侧边SD1可以在第一方向D1上延伸,第二侧边SD2可以在第二方向D2上延伸。
第一侧边SD1可以基本上平行于栅线GL的延伸方向。第一侧边SD1可以提供在彼此相邻的栅线GL之间的非显示区域NDP中。
第二侧边SD2可以基本上平行于数据线DL的延伸方向。第二侧边SD2提供在彼此相邻的数据线DL之间,使得它们穿过显示区域DP。也就是,第二侧边SD2的至少一部分可以布置在显示区域DP中。
在本公开中,第二电极EL2的第二侧边SD2可以在平行于最靠近的狭缝SLT的方向上延伸。例如,在形成于感测区域S12中的第二电极EL2和形成于感测区域S13中的第二电极EL2中,彼此面对的侧边在与最接近的狭缝SLT平行的方向上延伸。
这里,第二电极EL2的彼此面对的侧边之间的间隔部分SP可以设置于与在该处没有提供第二电极EL2的侧边的像素中的狭缝SLT的其中之一对应的区域中。例如,在该处提供第二电极EL2的彼此面对的侧边的像素区域P34在第一方向D1上顺序地具有第一狭缝SLT1、间隔部分SP和第三狭缝SLT3,在该处没有提供第二电极EL2的彼此面对的侧边的像素区域P35可以在第一方向D1上顺序地具有第一狭缝SLT1'、第二狭缝SLT2'和第三狭缝SLT3'。像素区域P34的第一狭缝SLT1、间隔部分SP和第三狭缝SLT3均分别对应于像素区域P35的第一狭缝SLT1'、第二狭缝SLT2'和第三狭缝SLT3'。也就是,间隔部分SP对应于像素区域P35的第二狭缝SLT2'。因此,当假设像素区域P34的第一狭缝SLT1、间隔部分SP和第三狭缝SLT3分别具有第一宽度W1、第二宽度W2和第三宽度W3时,像素区域P35的第一狭缝SLT1'、第二狭缝SLT2'和第三狭缝SLT3'也可以分别具有第一宽度W1、第二宽度W2和第三宽度W3。
此外,在另一实施方式中,狭缝SLT和间隔部分SP可以都具有相同的宽度,但是本发明构思不限于此。也就是,它们的宽度可以变化,只要它们与第一电极EL1相关联地形成电场。
在上述实施方式中,第二电极EL2的间隔部分SP的至少一部分提供在显示区域DP中,并且第一侧边SD1提供在彼此相邻的栅线GL之间的非显示区域NDP中,但是本发明构思不限于此。例如,尽管未示出,但是在本公开的另一实施方式中,狭缝可以在不同于第二方向的一方向上延伸,例如在平行于第一方向的方向上延伸。在第二电极中的狭缝不在第二方向上而是在第一方向上延伸的这样的情况下,第二电极的彼此面对的第一侧边之间的空间变为间隔部分。间隔部分在第一方向上延伸,并且间隔部分的至少一部分布置在显示区域内。第二电极的第二侧边可以在第二方向上延伸,在这种情况下,第二侧边提供在除了显示区域之外(即,在非显示区域上)的在第二方向上的部分中。
如上所述,由于第一电极EL1可以提供为一体式板并且第二电极EL2可以提供为具有多个狭缝SLT,所以显示装置可以以PLS(平面至线切换)模式驱动。然而,对第一电极EL1和第二电极EL2的形状或驱动模式没有限制。
例如,在每个像素中,多个狭缝也可以形成在第一电极中。当形成狭缝时,除了狭缝之外的部分提供为分支的形状。当称提供为分支形状的部分为分支单元时,多个分支单元可以形成在第一电极中。此外,多个分支单元可以以相同的方式形成在第二电极中。这里,第一电极的分支单元和第二电极的分支单元可以交替地布置在平面上,在这种情况下,可以以IPS(平面内切换)模式进行操作。显示装置的结构当然可以以除了PLS模式或IPS模式之外的模式驱动,只要它在本公开的构思内。
图4是图2的第二电极的平面图。图4示出在第二电极用作感测电极的情况下的布线的连接关系。这里,第二电极被示出为以与感测区域相同的尺寸形成在每个感测区域中。
参照图4,设置在与感测区域S11、S12、S13、S21、S22和S23对应的区域中的第二电极EL2可以用作自电容触摸传感器的感测电极。
在本公开的一实施方式中,第二电极EL2提供在每个感测区域SA中。参考电压线RVL连接到每个第二电极EL2,将第二电极EL2连接到触摸IC,见图1。在每个感测区域SA中提供一条参考电压线RVL。例如,参考电压线R11连接到提供在感测区域S11中的第二电极EL2,参考电压线R12连接到提供在感测区域S12中的第二电极EL2,参考电压线R13连接到提供在感测区域S13中的第二电极EL2。以相同的方式,参考电压线R21连接到提供在感测区域S21中的第二电极EL2,参考电压线R22连接到提供在感测区域S22中的第二电极EL2,参考电压线R23连接到提供在感测区域R23中的第二电极EL2。
参考电压线RVL可以在第一方向D1上延伸。当第二电极EL2处于显示模式时,第二电极EL2从公共电压发生器CVG接收公共电压;见图1,当第二电极EL2处于触摸模式时,第二电极EL2从触摸IC接收触摸扫描信号,并将触摸感测信号提供给触摸IC。因此,可以获得用户是否进行了触摸以及触摸的位置。
在本公开的一实施方式中,能够实现前述实施方式的每个像素可以提供为各种形状。图5A是示出图4所示的显示装置的一个像素的平面图,图5B是图5A的沿着线II-II'的截面图。图5A和图5B示出第一基板、第二基板以及提供在第一基板和第二基板之间的液晶层。
参照图4、图5A和图5B,像素提供在沿第一方向D1顺序布置的数据线DL之间以及在彼此相邻的栅线GL之间。在本实施方式中,图5A和5B示出多个像素中的一个作为代表。其余的像素具有与所示的结构基本上相同的结构,因此省略了另外的图示。此外,在本发明中,为了便于说明,栅线GL指的是一个像素连接到的栅线,数据线DL指的是该像素连接到的数据线。
显示装置包括第一基板SUB1、面对第一基板SUB1的第二基板SUB2以及形成在第一基板SUB1和第二基板SUB2之间的液晶层LC。
第一基板SUB1包括提供在第一基底基板BS1上的布线部分和连接到布线部分的像素。像素包括连接到布线部分的薄膜晶体管TFT、连接到薄膜晶体管TFT的第一电极EL1以及通过绝缘膜而与第一电极EL1绝缘的第二电极EL2。
第一基底基板BS1具有由透明绝缘材料制成的大体方形形状。
布线部分包括栅线GL、参考电压线RVL和数据线DL。
栅线GL在第一基底基板BS1上沿第一方向D1延伸。
参考电压线RVL在第一基底基板BS1上沿第一方向D1延伸。
在该处形成了栅线GL和参考电压线RVL的第一基底基板BS1上,提供第一绝缘膜INS1。第一绝缘膜INS1由绝缘材料例如硅氮化物或硅氧化物制成。
数据线DL在与第一方向D1交叉的第二方向D2上延伸,使第一绝缘膜INS1在数据线DL和栅线GL之间。
薄膜晶体管TFT连接到栅线GL并且连接到数据线DL。参照图1,在全部像素中,栅线GL、数据线DL和薄膜晶体管TFT提供为多个,因此每个薄膜晶体管TFT连接到所述多条栅线GL中的相应一条并连接到所述多条数据线DL中的相应一条。薄膜晶体管TFT包括栅电极GE、半导体图案SM、源电极SE和漏电极DE。
栅电极GE从栅线GL突出,或者栅线GL的一部分形成栅电极GE。
栅电极GE可以由金属制成。栅电极GE可以由镍、铬、钼、铝、钛、铜、钨或其合金制成。栅电极GE可以由单层金属膜或多层金属膜制成。例如,栅电极GE可以是钼、铝和钼顺序层叠的三层膜,或者钛和铜顺序层叠的双层膜。另外,栅电极GE可以是由钛和铜的合金制成的单层膜。
半导体图案SM提供在第一绝缘膜INS1上。半导体图案SM提供在栅电极GE上,使第一绝缘膜INS1设置在其间。半导体图案SM的一部分交叠栅电极GE。半导体图案SM可以由非晶硅薄膜或氧化物半导体薄膜制成。
源电极SE形成为从数据线DL分支。源电极SE形成在半导体图案SM上,并且源电极SE的一部分交叠栅电极GE。
漏电极DE形成为与源电极SE间隔开,在漏电极DE和源电极SE之间具有半导体图案SM。漏电极DE形成在半导体图案SM上,漏电极DE的一部分交叠栅电极GE。
源电极SE和漏电极DE可以由镍、铬、钼、铝、钛、铜、钨或其合金制成。源电极SE和漏电极DE可以由上述金属的单层膜或多层膜制成。例如,源电极SE和漏电极DE可以是钛和铜顺序层叠的双层膜。另外,源电极SE和漏电极DE可以是由钛和铜的合金制成的单层膜。
源电极SE和漏电极DE彼此间隔开,因此暴露在源电极SE和漏电极DE之间的半导体图案SM的顶表面。在源电极SE和漏电极DE之间的半导体图案SM中,取决于电压是否施加到栅电极GE,导电沟道可以形成在源电极SE和漏电极DE之间或不形成在源电极SE和漏电极DE之间。
在源电极SE和漏电极DE上,提供第二绝缘膜INS2。第二绝缘膜INS2由绝缘材料诸如硅氮化物、硅氧化物、有机聚合物等制成。
在第二绝缘膜INS2中,提供暴露漏电极DE的顶表面的一部分的第一接触孔CH1。
第一电极EL1提供在第二绝缘膜INS2上,并且第一电极EL1通过第一接触孔CH1连接到漏电极DE。第一电极EL1由一体式板制成。
在其上形成了第一电极EL1的第二绝缘膜INS2上,提供第三绝缘膜INS3。第三绝缘膜INS3可以由绝缘材料诸如硅氮化物、硅氧化物、有机聚合物等制成。
第二电极EL2提供在第三绝缘膜INS3上。第二电极EL2交叠第一电极EL1,第二电极EL2可以具有多个狭缝SLT。在本公开的一实施方式中,形成四个狭缝SLT,并且除了所述四个狭缝SLT之外,存在提供于彼此相邻的两个第二电极EL2之间的间隔部分SP。
在第一绝缘膜INS1至第三绝缘膜INS3中,形成暴露参考电压线RVL的顶表面的一部分的第二接触孔CH2。第二电极EL2通过第二接触孔CH2连接到参考电压线RVL。参考电压线RVL提供在非显示区域上。这里,根据本公开的一实施方式,存在将第二电极EL2连接到一个像素区域PA的一条参考电压线RVL,但是本发明构思不限于此。多条参考电压线RVL可以提供在一个像素区域PA中。也就是,可以提供多条参考电压线RVL以连接一个像素区域PA中的同一行中的至少一些第二电极EL2。然而,每个第二电极EL2覆盖多行的像素区域PA,因此一个像素区域PA不需要提供有连接同一行中的所有第二电极EL2的参考电压线RVL,并且参考电压线RVL可以分配到多行的像素区域PA。
这里,第二电极EL2、第一电极EL1和第三绝缘膜INS3形成每个像素的存储电容器。
第一电极EL1和第二电极EL2由透明导电材料制成。第一电极EL1和第二电极EL2可以由透明导电氧化物制成。透明导电氧化物的示例包括ITO铟锡氧化物、IZO铟锌氧化物和ITZO铟锡锌氧化物等。
第二基板SUB2布置成与第一基板SUB1相对。第二基板SUB2可以包括第二基底基板BS2、滤色器CF和黑矩阵BM。
滤色器CF可以表现红色、绿色或蓝色,但是本发明构思不限于此,因此滤色器CF可以表现各种颜色,诸如白色、黄色、青色、品红色等。
黑矩阵BM形成在滤色器CF之间以阻挡穿过液晶层LC的光。在本公开的一实施方式中,示出滤色器CF提供在第二基板SUB2上,但是本发明构思不限于此。然而,在另一实施方式中,滤色器CF可以提供在第一基板SUB1上。
液晶层LC包括具有有折射率的各向异性和介电各向异性的特性的液晶分子的液晶组合物。
在本公开的一实施方式中,在显示模式中,薄膜晶体管TFT响应于经由栅线GL提供的栅信号而导通,并且经由数据线DL提供的数据电压经由导通的薄膜晶体管TFT提供到第一电极EL1。因此,在被施加数据电压的第一电极EL1和被施加公共电压的第二电极EL2之间形成电场。液晶层LC的液晶分子被电场驱动,结果,图像根据穿过液晶层LC的光的量来显示。
在本实施方式中,像素电极是一体式的板,公共电极具有狭缝,并且显示装置可以以平面至线切换(PLS)模式驱动。然而,对像素电极、公共电极的形状或其驱动模式没有限制。例如,多个分支也可以形成在像素电极中。在这种情况下,像素电极的分支可以布置在与公共电极的分支交替的平面上,并可以以平面内切换(IPS)模式操作。此外,显示装置的结构可以具有除了PLS模式和IPS模式之外的另一模式,只要它不违背本公开的构思。
在上述实施方式中,参考电压线RVL在与栅线相同的方向上延伸,但是本发明构思不限于此。也就是,参考电压线可以在另一方向上延伸。图6是示出根据本公开的另一实施方式的第二电极的布置的平面图,其中示出当第二电极用作感测电极时与布线的连接关系。在下文,在说明本公开的实施方式时,主要关注点将在与上述实施方式不同的部分上,以避免重复。对于未说明的部分,将适用对上述的说明。相同的附图标记表示相同的部件。
参照图6,第二电极EL2可以用作自电容触摸传感器的感测电极。在本公开的一实施方式中,第二电极EL2提供在每个感测区域SA中。每条将第二电极EL2连接到触摸IC的参考电压线RVL(见图1)连接到每个第二电极EL2。在每个感测区域中提供一条参考电压线RVL。
在本公开的另一实施方式中,参考电压线RVL可以在第二方向D2上(即,与数据线DL的延伸方向平行地)延伸。在显示模式中,第二电极EL2从公共电压发生器CVG接收公共电压,见图1,并且在触摸模式中,第二电极EL2从触摸IC接收触摸扫描信号并提供触摸感测信号到触摸IC。
图7A是示出图6中的像素的平面图,图7B是图7A的沿着线III-III'的截面图。在图7A和图7B中,示出第一基板、第二基板以及设置在第一基板和第二基板之间的液晶层。
参照图6、图7A和图7B,像素提供在沿第一方向D1顺序布置的数据线DL之间并在彼此相邻的栅线GL之间。
显示装置包括第一基板SUB1、与第一基板SUB1相对布置的第二基板SUB2、以及形成在第一基板SUB1和第二基板SUB2之间的液晶层LC。
第一基板SUB1包括第一基底基板BS1、提供在第一基底基板BS1上的布线部分、以及连接到布线部分的像素。像素包括连接到布线部分的薄膜晶体管TFT、连接到薄膜晶体管TFT的第一电极EL1以及与第一电极EL1绝缘并间隔开的第二电极EL2。
布线部分包括栅线GL、参考电压线RVL'和数据线DL。
栅线GL形成在第一基底基板BS1上以在第一方向D1上延伸。
在其上形成了栅线GL的第一基底基板BS1上,提供第一绝缘膜INS1。
数据线DL被提供为在与第一方向D1交叉的第二方向D2延伸,使第一绝缘膜INS1在数据线DL和栅线GL之间。
参考电压线RVL'也被提供为在第二方向D2上延伸,使第一绝缘膜INS1在参考电压线RVL'和栅线GL之间。
薄膜晶体管TFT连接到栅线GL并且连接到数据线DL。参照图1,在全部像素PX中,栅线GL、数据线DL和薄膜晶体管TFT提供为多个,因此每个薄膜晶体管TFT连接到所述多条栅线GL中的相应一条和所述多条数据线DL中的相应一条。薄膜晶体管TFT包括栅电极GE、半导体图案SM、源电极SE和漏电极DE。栅电极GE从栅线GL突出,或者栅线GL的一部分形成栅电极GE。半导体图案SM提供在第一绝缘膜INS1上。源电极SE被提供为从数据线DL分支。源电极SE形成在半导体图案SM上,并且源电极SE的一部分交叠栅电极GE。
在源电极SE和漏电极DE上,提供第二绝缘膜INS2。在第二绝缘膜INS2中,提供暴露漏电极DE的顶表面的一部分的第一接触孔CH1。
第一电极EL1提供在第二绝缘膜INS2上,并且第一电极EL1通过第一接触孔CH1连接到漏电极DE。第一电极EL1由一体式的板制成。
在其上形成了第一电极EL1的第二绝缘膜INS2上,形成第三绝缘膜INS3。
第二电极EL2提供在第三绝缘膜INS3上。在第二绝缘膜INS2至第三绝缘膜INS3中,形成暴露参考电压线RVL'的顶表面的一部分的第三接触孔CH3。第二电极EL2通过第三接触孔CH3连接到参考电压线RVL'。
参考电压线RVL'沿第二方向D2提供在彼此相邻的像素之间的非显示区域上。在本公开的一实施方式中,存在将第二电极EL2连接到一个像素区域PA的一条参考电压线RVL',但是本发明构思不限于此。因此,多条参考电压线RVL'可以提供在一个像素区域PA中。也就是,可以提供多条参考电压线RVL',其连接一个像素区域中的同一列中的至少一些第二电极EL2。然而,每个第二电极EL2覆盖多个列的像素区域PA,因此一个像素区域PA不需要提供有连接同一列的所有第二电极EL2的参考电压线RVL',并且参考电压线RVL'可以分配到多个列的像素区域PA。
第二基板SUB2布置为与第一基板SUB1相对。第二基板SUB2可以包括第二基底基板BS2、滤色器CF和黑矩阵BM。
液晶层LC包括具有有折射率各向异性和介电各向异性的特性的液晶分子的液晶组合物。
在上述实施方式中,第二电极用作自电容触摸传感器的感测电极,但是本发明构思不限于此。在本公开的另一实施方式中,第二电极可以用作互电容触摸传感器的感测电极。
图8是示出当本公开的显示装置用作互电容触摸传感器时根据本公开另一实施方式的显示装置的第一基板的平面图。图9是示出图8中的第二电极的平面图。图9示出当第二电极用作感测电极时与布线的连接关系。
参照图8和图9,在基底基板上,提供感测区域SA。在感测区域SA上,提供基本上与该感测区域SA相同尺寸的第二电极EL2。感测区域SA平行于数据线DL在第二方向D2上纵长地延伸,感测区域SA包括沿第一方向D1布置的多个接收区域以及布置在其间的驱动区域。在图8和图9中,为了便于说明,示出仅一些接收区域SRx1和SRx2以及仅一些驱动区域STx11、STx12、STx21和STx22。
驱动区域STx11、STx12、STx21和STx22提供在第一方向D1上的相邻接收区域之间。在第一方向D1上布置在同一行中的驱动区域STx11、STx12、STx21和STx22每个电连接到相同的参考电压线RVL。例如,提供在第一行中的驱动区域STx11、STx12、……连接到第一行中的第一参考电压线RL1,并且提供在第二行中的驱动区域STx21、STx22、……连接到第二行中的第二参考电压线RL2。
当称提供在接收区域中的第二电极EL2为第一感测电极并称提供在驱动区域中的第二电极EL2为第二感测电极时,第一感测电极和第二感测电极在第一方向D1上交替地布置。这里,驱动区域的数量和接收区域的数量可以取决于触摸传感器和显示装置的尺寸和形状而变化。
连接到驱动区域的参考电压线RVL将布置在同一行中的驱动区域电连接到触摸IC。触摸IC(见图1)将触摸扫描信号施加到布置在同一行中的驱动区域,并在触摸扫描信号被顺序地施加到第二感测电极时通过第一感测电极接收触摸感测信号。触摸IC分析接收到的触摸感测信号,并获得用户是否进行了触摸和触摸的位置。
采用互电容触摸传感器的显示装置的每个像素可以以类似于图5A和图5B所示的形式实现。再次参照图5A和图5B,由于对应于接收区域的第二电极EL2在第一方向D1上纵长地延伸而没有分离,所以在与像素区域交叠的区域中,不需要用于接收触摸感测信号的额外布线。然而,由于与同一行的驱动区域相对应的第二电极EL2分离,所以每个第二电极可以通过在第一方向D1上延伸的参考电压线RVL连接。与同一行中的驱动区域相对应的第二电极EL2可以通过参考电压线RVL连接。
在本公开的实施方式中,第一电极EL1和第二电极EL2的形状可以改变,只要它们在本公开的构思内。特别地,形成在第二电极EL2内的狭缝SLT的形状可以变化。
图10至12是示出根据本公开的实施方式的像素的平面图。图10至12示出与图2中的P1相对应的部分。
参照图10,布置在每个像素区域中的第一电极EL1可以提供为平行四边形的形状。相邻行中的第一电极EL1可以具有不同的倾斜方向。
参照图10,当称第一方向D1为右方向、称第一方向D1的相反方向为左方向、称第二方向D2为下方向并且称第二方向的相反方向D2为上方向时,与偶数行对应的像素区域P23、P24、P25的第一电极EL1可以具有向左倾斜的上拐角的平行四边形。与奇数行对应的像素区域P33、P34、P35的第二电极EL2可以具有向右倾斜的上拐角的平行四边形。换句话说,与偶数行对应的第一电极EL1可以包括与第一方向D1平行的一对第一侧边a1和与第三方向D3平行的一对第二侧边a2,第三方向D3相对于第二方向D2倾斜。与奇数行对应的第一电极EL1可以包括与第一方向D1平行的一对第三侧边al'以及与第四方向D4平行的一对第四侧边a2',第四方向D4相对于第二方向D2倾斜。这里,第三方向D3和第四方向D4是彼此交叉并关于第二方向D2彼此对称地倾斜的方向。
布置在每个像素区域中的第二电极EL2可以具有狭缝SL,该狭缝SL具有与提供为平行四边形的形状的第一电极EL1相对应的形状。例如,偶数行中的第二电极EL2可以包括平行于第二侧边的方向(即,第三方向D3)的第一狭缝SLT1。与奇数行对应的第二电极EL2可以包括与第四侧边的方向(即,第四方向D4)平行的第二狭缝SLT2。
这里,相邻的第二电极EL2的彼此面对的两侧之间的间隔部分(即,间隔部分SP)可以提供为平行于狭缝SLT。也就是,与偶数行对应的间隔部分SP可以平行于第一狭缝SLT1的方向(第三方向D3)。与奇数行对应的间隔部分SP可以平行于第二狭缝SLT2的延伸方向(第四方向D4)。
在本实施方式中,与偶数行和奇数行对应的第一电极EL1的形状和第二电极EL2的形状可以彼此互换。例如,第二电极EL2可以包括在与偶数行对应的像素区域中平行于第四方向D4的第二狭缝SLT2以及在与奇数行对应的像素区域中平行于第三方向D3的第一狭缝SLT1。
在本实施方式中,第二电极EL2的第一狭缝SLT1和第二狭缝SLT2在列方向(第二方向D2)上交替地布置。然而,对第一狭缝SLT1和第二狭缝SLT2的这样的布置没有限制。尽管未示出,但在本公开的另一实施方式中,第一狭缝SLT1和第二狭缝SLT2可以在行方向(第一方向D1)上交替地布置。此外,在本公开的另一实施方式中,第一狭缝SLT1和第二狭缝SLT2可以既在行方向(第一方向D1)上又在列方向(第二方向D2)上交替地布置。间隔部分SP形成为对应于狭缝SLT的延伸方向。
参照图11,布置在每个像素区域中的第一电极EL1可以提供为弯曲的平行四边形的形状。例如,每个第一电极EL1可以具有共用沿第一方向D1延伸的虚拟线作为对称线的V形形状。因此,第一电极EL1可以包括平行于第一方向D1的一对第一侧边c1、平行于第三方向D3的一对第二侧边c2和平行于第四方向D4的一对第三侧边c3。
布置在每个像素区域中的第二电极EL2可以具有对应于第一电极EL1的形状的狭缝SLT。也就是,每个狭缝SLT包括在第三方向D3上延伸的第一狭缝SLT1和在第四方向D4上延伸的第二狭缝SLT2,并且第一狭缝SLT1的上端连接到第二狭缝SLT2的下端。这些狭缝SLT也可以具有共用所述虚拟线作为对称线的V形形状。
这里,相邻的第二电极EL2的彼此面对的两侧之间的间隔部分(即,间隔部分SP)可以提供为平行于狭缝SLT。也就是,间隔部分SP也具有共用所述虚拟线作为对称线的V形形状,并包括沿第三方向D3延伸的第一间隔部分SP1和沿第四方向D4延伸的第二间隔部分SP2,并且第一间隔部分SP1的上端连接到第二间隔部分SP2的下端。由于像素在每行重复,所以在列方向上彼此相邻的间隔部分SP可以彼此连接。例如,预定行的第一间隔部分SP1可以连接到前一行的第二间隔部分SP2,并且预定行的第二间隔部分SP2可以连接到下一行的第一间隔部分SP1。
参照图12,布置在每个像素区域中的第一电极EL1可以具有V形形状。
在本实施方式中,偶数行中的第一电极EL1可以包括与第一方向D1平行的一对第一侧边c1、与第三方向D3平行的一对第二侧边c2、以及平行于第四方向D4的一对第三侧边c3,并且第二侧边c2的上端连接到第三侧边c3的下端。奇数行中的第一电极EL1包括与第一方向D1平行的一对第一侧边c1'、与第三方向D3平行的一对第二侧边c2'以及与第四方向D4平行的一对第三侧边c3',但是第三侧边c3'的上端连接到第二侧边c2'的下端。因此,偶数行中的第一电极EL1和奇数行中的第一电极EL1可以为具有180°作为旋转对称角度的旋转对称。
布置在每个像素区域中的第二电极EL2可以具有狭缝SLT,该狭缝SLT具有对应于第一电极EL1的V形形状。也就是,偶数行中的每个狭缝SLT包括在第三方向D3上延伸的第一狭缝SLT1和在第四方向D4上延伸的第二狭缝SLT2,并且第一狭缝SLT1的上端连接到第二狭缝SLT2的下端。奇数行的每个狭缝SLT包括在第三方向D3上延伸的第一狭缝SLT1'和在第四方向D4上延伸的第二狭缝SLT2',但是第一狭缝SLT1'的下端连接到第二狭缝SLT2'的上端。
这里,相邻的第二电极EL2的彼此面对的两侧之间的间隔部分(即,间隔部分SP)可以提供为平行于狭缝SLT。间隔部分SP还包括在第三方向D3上延伸的第一间隔部分SP1和在第四方向D4上延伸的第二间隔部分SP2,并且在偶数行中的每个间隔部分SP中,第一间隔部分SP1的上端连接到第二间隔部分SP2的下端,并且在奇数行中的每个间隔部分SP中,第一间隔部分SP1的下端连接到第二间隔部分SP1的上端。
然而,对第一电极EL1、第一狭缝SLT1、第二狭缝SLT2和间隔部分SP的第二侧边和第三侧边的布置没有限制。例如,具有V形形状的第一电极EL1和与具有V形形状的第一电极EL1具有180°旋转对称的第一电极EL1可以在行方向上或在行方向和列方向两者上交替地布置。相应地,第一狭缝SLT1和第二狭缝SLT2可以在行方向上以相同的方式交替地布置,或者可以在行方向和列方向两者上布置。间隔部分SP形成为对应于狭缝SLT的布置。
此外,在上述实施方式中,第二电极EL2具有的狭缝SLT以对应于第一电极EL1的形式布置。然而,对狭缝SLT的布置没有限制,因此狭缝SLT可以以除了第一电极EL1的布置之外的形式布置。例如,每个第一电极EL1可以提供为具有平行于第一方向D1以及平行于第二方向D2的侧边的矩形形状,并且形成在第二电极EL2中的狭缝SLT可以沿第三方向D3或沿第四方向D4延伸。
在上述实施方式中,通过提供各种形状的狭缝,可以加宽视角并提高显示装置的识别度(recognition degree)。
在本公开的实施方式中,第二电极的形状可以改变,只要它在本公开的构思的范围内。图13和图14是示出根据本公开的实施方式的第二电极的形状的平面图。
参照图13,第二电极EL2可以每个在平面图中提供为矩形形状。在本公开的一实施方式中,第二电极EL2可以沿着一个方向布置为Z字形形式,因此如图13所示,第二电极EL2可以在第二方向D2上以Z字形形式布置。然而,在本公开的另一实施方式中,第二电极EL2可以在第一方向D1上布置为Z字形形式。在本公开的另一实施方式中,第二电极EL2可以在第一方向D1和第二方向D2两者上布置为Z字形形式。因此,在彼此相邻的第二电极EL2之间,存在在第一方向D1上延伸的间隔部分SP和在第二方向上延伸的间隔部分SP,并且在第一方向D1上延伸的间隔部分SP可以沿第一方向D1提供在非显示区域上,沿第二方向D2延伸的间隔部分SP可以至少部分地提供在显示区域中。
参照图14,第二电极EL2可以在平面图中提供为多边形形状。在本实施方式中,第二电极EL2可以每个具有八边形形状。由于第二电极EL2具有八边形形状,在彼此相邻的第二电极D2之间,沿第一方向D1延伸的间隔部分SP和沿第二方向D2延伸的间隔部分SP可以以各种方式布置。这里,沿第一方向D1延伸的间隔部分SP可以在第一方向D1上提供在非显示区域中,并且沿第二方向D2延伸的间隔部分SP可以部分地提供在显示区域中。
尽管未示出,但是第二电极EL2可以具有其至少一侧弯曲的形状。在这样的情况下,实质上在第一方向D1上延伸的间隔部分SP可以沿第一方向D1提供在非显示区域中,并且实质上在第二方向D2上延伸的间隔部分可以部分地提供在显示区域。
在上述实施方式中,由于第二电极以各种形状提供,所以可以更精确地识别用户的触摸。
根据本公开的上述实施方式的显示装置提供以下效果。
在常规的显示装置中,间隔部分在相邻的第二电极的彼此面对的两侧之间,也就是,间隔部分或者交叠数据线,或者提供在沿数据延伸的非显示区域上。因此,在数据线与邻近于该数据线的两个电极之间,会形成不期望的寄生电容器,并且由寄生电容器引起的寄生电容劣化显示品质。
此外,数据信号施加到数据线,公共电压和触摸驱动电压施加到与数据线相邻的两个第二电极中的每个,因此,通过与数据线相邻的两个第二电极,会产生异常的电场。数据线附近的液晶分子会受到异常电场的影响,从而导致光泄漏。为了防止这种光泄漏,需要能够阻挡电场的部件,例如阻挡线,这是问题。
然而,在根据本公开的一实施方式的显示装置中,间隔部分的平行于第二方向D2的部分提供在显示区域内,并与狭缝和第一电极一起形成电场,而没有间隔部分的任何部分交叠数据线或者提供在沿着数据线延伸的非显示区域内。这防止寄生电容器形成在一条数据线与邻近于该数据线的两个第二电极之间。此外,由于没有彼此相邻的两个第二电极的形成电场的部分,所以没有由光泄漏引起的缺陷,并且也不需要阻挡线。此外,由于阻挡布线没有提供在沿着数据线设置的非显示区域中,所以存在更多的余地来改变像素的结构设计。
此外,根据本公开的一实施方式,可以形成第二电极的狭缝,同时形成与狭缝起相同功能的间隔部分,因此可以制造高质量的显示装置,无不用额外的掩模或图案化工艺。
这里公开了示例实施方式。至本申请提交时为止,本领域普通技术人员将理解,结合特定实施方式描述的特征、特性和/或元件可以单独地使用或与结合其它实施方式描述的特征、特性和/或元件组合地使用,除非另外特定地指示。本领域普通技术人员还将理解,可以在形式和细节上进行各种改变,而没有脱离本系统和方法的精神和范围。
本申请要求于2016年1月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0007729号的优先权和权益,其全部内容通过引用整体结合于此。
Claims (37)
1.一种显示装置,包括:
第一基底基板,具有多个感测区域和多个像素区域,每个像素区域对应于一像素;
第一电极,提供在所述第一基底基板上的每个像素区域中;
第二电极,提供在每个感测区域中以覆盖所述像素区域的至少一部分;
第二基底基板,与所述第一基底基板相对;和
液晶层,提供在所述第一基底基板和所述第二基底基板之间,
其中每个像素区域包括用于显示图像的显示区域和提供在所述显示区域的至少一侧的非显示区域,并且所述第二电极的侧边的至少一部分布置在所述显示区域内。
2.如权利要求1所述的显示装置,
其中所述第二电极具有在所述显示区域内的多个狭缝。
3.如权利要求2所述的显示装置,
其中相邻的第二电极的侧边的一部分在平行于最接近的狭缝的方向上延伸。
4.如权利要求3所述的显示装置,
其中当所述狭缝的一部分具有第一宽度并且相邻的第二电极的彼此相对的侧边之间隔开的部分被称为间隔部分时,所述间隔部分具有与所述第一宽度相同的宽度。
5.如权利要求3所述的显示装置,
其中所述像素区域在彼此交叉的第一方向和第二方向上布置为矩阵形式。
6.如权利要求5所述的显示装置,
其中所述狭缝在相对于所述第一方向倾斜的方向上延伸。
7.如权利要求5所述的显示装置,
其中所述狭缝提供有多个,所述多个狭缝包括在相对于所述第一方向倾斜的第三方向上延伸的第一狭缝以及在相对于所述第一方向倾斜但是与所述第三方向不同的第四方向上延伸的第二狭缝。
8.如权利要求7所述的显示装置,
其中在每个像素区域中的所述第一狭缝和所述第二狭缝在所述第一方向上或在所述第二方向上交替地布置。
9.如权利要求7所述的显示装置,
其中在每个像素区域中的所述第一狭缝和所述第二狭缝在所述第一方向上且在所述第二方向上交替地布置。
10.如权利要求7所述的显示装置,
其中所述狭缝包括在相对于所述第一方向倾斜的所述第三方向上延伸的第一狭缝以及每个在不同于所述第三方向的所述第四方向上从所述第一狭缝延伸的第二狭缝,
所述第一狭缝和所述第二狭缝布置在每个像素区域中。
11.如权利要求3所述的显示装置,还包括:
栅线,提供在所述第一基底基板上,并在第一方向上延伸;
数据线,在第二方向上延伸;和
薄膜晶体管,连接到所述栅线中的对应栅线和所述数据线中的对应数据线,并被配置为向所述第一电极施加像素电压。
12.如权利要求11所述的显示装置,
其中所述第二电极具有在所述第一方向上延伸的第一侧边和在所述第二方向上延伸的第二侧边,并且所述第一侧边沿着所述栅线的延伸方向提供在所述非显示区域中。
13.如权利要求12所述的显示装置,
还包括在所述第一方向和所述第二方向中的一个方向上延伸并且连接到每个所述第二电极的参考电压线。
14.如权利要求13所述的显示装置,
其中所述参考电压线提供在所述第一基底基板上并在所述第一方向上延伸。
15.如权利要求13所述的显示装置,
其中所述参考电压线提供在与所述栅线或所述数据线相同的层上。
16.如权利要求13所述的显示装置,
其中每个薄膜晶体管包括:
栅电极,提供在所述第一基底基板上并连接到所述对应栅线;
半导体层,提供在所述栅电极上,使第一绝缘膜在所述半导体层和所述栅电极之间;
源电极,提供在所述半导体层上并连接到所述对应数据线;和
漏电极,提供在所述半导体层上并与所述源电极相对地布置。
17.如权利要求16所述的显示装置,
其中所述第一电极连接到所述漏电极。
18.如权利要求17所述的显示装置,
其中所述第一电极提供为一体式的板。
19.如权利要求18所述的显示装置,
其中所述第二电极与所述第一电极交叠,使提供在所述第一绝缘膜上的第二绝缘膜在两者之间。
20.如权利要求19所述的显示装置,
其中所述第二电极通过提供在所述第一绝缘膜和所述第二绝缘膜中的接触孔接触所述参考电压线。
21.如权利要求1所述的显示装置,
其中所述第二电极在第一方向上和第二方向上布置为矩阵形式。
22.如权利要求21所述的显示装置,
还包括提供在所述第一基底基板上以在所述第一方向上或在所述第二方向上延伸并连接到所述第二电极的参考电压线。
23.如权利要求22所述的显示装置,
其中所述第二电极沿着所述第一方向和所述第二方向中的至少一个方向布置为Z字形形式。
24.如权利要求21所述的显示装置,
其中每个所述第二电极具有多边形形状。
25.如权利要求24所述的显示装置,
其中每个所述第二电极具有矩形形状。
26.如权利要求21所述的显示装置,
其中所述第二电极的所述侧边的至少一部分在平面图中是弯曲的。
27.如权利要求1所述的显示装置,
其中所述第二电极包括在第二方向上延伸的第一感测电极和布置在相邻的第一感测电极之间的第二感测电极,并且所述第一感测电极和所述第二感测电极在第一方向上交替地布置。
28.如权利要求27所述的显示装置,
还包括提供在所述第一基底基板上、在所述第一方向上延伸并连接到所述第一感测电极的参考电压线。
29.如权利要求1所述的显示装置,
其中每个第一电极具有在所述显示区域内的多个第一分支,
每个第二电极具有在所述显示区域内的多个第二分支,以及
所述第一分支和所述第二分支交替地布置。
30.如权利要求29所述的显示装置,
其中相邻的第二电极的彼此面对的侧边在平行于最接近的第一分支或第二分支的方向上延伸。
31.如权利要求1所述的显示装置,
其中所述像素被实现为用于显示图像的显示模式和用于感测触摸的感测模式,并且在所述显示模式中,公共电压被施加到所述第二电极,在所述感测模式中,感测电压被提供到所述第二电极。
32.如权利要求1所述的显示装置,
其中所述第二电极用作感测电极,并且所述感测电极的电容通过触摸而改变。
33.一种薄膜晶体管基板,包括:
基底基板,具有多个感测区域和多个像素区域,每个像素区域对应于一像素;
第一电极,提供在所述基底基板上的每个像素区域中;和
第二电极,提供在每个感测区域中以覆盖所述像素区域的至少一部分;
其中每个像素区域包括用于显示图像的显示区域和提供在所述显示区域的至少一侧的非显示区域,并且所述第二电极的侧边的至少一部分布置在所述显示区域内。
34.一种显示装置,包括:
基底基板,具有以矩阵构造布置的多个像素,所述多个像素的每个包括像素电极;和
多个感测电极,以矩阵构造布置,所述多个感测电极的每个交叠至少两个像素电极;
其中相邻的感测电极之间的空间设置在用于显示图像的显示区域上。
35.如权利要求34所述的显示装置,其中所述多个感测电极的每个具有沿第一方向延伸的狭缝,以及
其中相邻的感测电极之间的空间在平行于所述第一方向的方向上延伸。
36.如权利要求35所述的显示装置,其中相邻的感测电极之间的空间设置在所述像素电极的中部上。
37.如权利要求36所述的显示装置,其中相邻的感测电极之间的空间具有与所述狭缝的宽度相同的宽度。
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