JP2008165181A - ディスプレイ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】開口率が増加し視認性が向上したディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】本発明によるディスプレイ装置は、第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板上に形成されており、複数のサブ画素と一つのセンシング電極とを有する第１メイン画素と、前記第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板と、前記センシング電極に対向するように前記第２絶縁基板に形成されているセンシングスペーサと、前記センシングスペーサに形成されている接触電極とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明はディスプレイ装置に関する。より詳しくは、内蔵型タッチパネルを含むディスプレイ装置に関する。
一般に、タッチパネルは、液晶表示パネルのようなディスプレイパネルの画面上に示された指示内容を人の手または物体で選択できるように、ディスプレイ装置の最上側に備えられる。タッチパネルを含むディスプレイ装置は、キーボードおよびマウスのような別途の入力装置を必要としないため、需要が増大している。
一方、最近、外部接触を感知するための感圧センサがパネルの形態に別途に設けられず、ディスプレイパネルの内部に装着される内蔵型タッチパネルが開発されている。このような内蔵型タッチパネルの場合、画素が形成される部分にセンシングのための電極およびスペーサなどが形成される。
このような場合、位置情報を伝達するために特定の画素に隣接するように２点または３点のセンシング電極を形成するので、センシング電極の形成されている画素の開口率が減少し、赤色、緑色および青色の非対称が誘発されることがある。また、一点の位置情報を得るために二点以上に圧力が加えられなければならないので、センシング電極間の段差が発生する場合には位置情報が正確に伝達されないという問題点もある。
したがって、本発明の目的は、開口率が増加し視認性が向上したディスプレイ装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、位置情報が容易で正確に把握されるディスプレイ装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、発明１は、下記の構成要件を含むディスプレイ装置を提供する。
・第１絶縁基板と、
・前記第１絶縁基板上に形成されており、複数のサブ画素と一つのセンシング電極とを有する第１メイン画素と、
・前記第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板と、
・前記センシング電極に対向するように前記第２絶縁基板に形成されているセンシングスペーサと、
・前記センシングスペーサ上に形成されている接触電極。
発明２は、前記発明１において、ゲート線と、前記ゲート線と交差するデータ線と、前記ゲート線と前記データ線の交差領域に形成されている薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと電気的に接続されている画素電極と、をさらに含み、前記メイン画素は、赤色サブ画素、緑色サブ画素、および青色サブ画素を有するディスプレイ装置を提供する。
発明３は、前記発明２において、前記ゲート線に沿って形成されている第１センシング線と、前記データ線に沿って形成されている第２センシング線と、前記第２センシング線から延長されて前記センシング電極と重なる延長部とをさらに含む、ディスプレイ装置を提供する。
発明４は、前記発明３において、第２メイン画素をさらに含み、前記第１メイン画素は、前記第１センシング線と接続されている第1の前記センシング電極を備え、前記第２メイン画素は、前記第２センシング線と接続されている第２の前記センシング電極を備え、前記第１メイン画素と前記第２メイン画素とは交互に配置されている、ディスプレイ装置を提供する。
発明５は、前記発明２において、前記各サブ電極の画素電極の面積は実質的に同一であるディスプレイ装置を提供する。
発明６は、前記発明２において、前記サブ画素のうちのいずれか一つの画素電極の面積は、前記センシング電極の大きさの分他のサブ画素の画素電極の面積より小さい、ディスプレイ装置を提供する。
発明７は、前記発明６において、前記青色サブ画素の画素電極の面積は、前記センシング電極の大きさの分他のサブ画素の画素電極の面積より小さいディスプレイ装置を提供する。
発明８は、前記発明１において、前記センシング電極は前記画素電極と同一層上に形成されているディスプレイ装置を提供する。
発明９は、前記発明１において、前記第２絶縁基板に形成されている共通電極をさらに含み、前記共通電極および前記接触電極には、所定レベルの共通電圧が印加されるディスプレイ装置を提供する。
発明１０は、前記発明９において、前記接触電極は前記共通電極と同一層上に形成されているディスプレイ装置を提供する。
発明１１は、前記発明９において、前記接触電極は前記共通電極と相異なる層に形成されている、のディスプレイ装置を提供する。
発明１２は、前記発明１において、前記第２絶縁基板上に形成されているセルギャップスペーサをさらに含むディスプレイ装置を提供する。
発明１３は、以下の構成要件を含むディスプレイ装置を提供する
・第１絶縁基板と、
・前記第１絶縁基板上に互いに交差して形成されているゲート線およびデータ線と、
・前記ゲート線に沿って形成されているＹセンシング線と、
・前記データ線に沿って形成されているＸセンシング線と、
・前記Ｙセンシング線に接続されており、外部刺激に対応してＹ位置信号を発生させるＹセンシング電極を有する第１画素と、
・前記Ｘセンシング線に接続されており、外部刺激に対応してＸ位置信号を発生させるＸセンシング電極を有する第２画素と、
・外部刺激に対応する位置情報のうちＹ位置信号を前記第１画素から、Ｘ位置信号を前記第２画素から受信するセンシング駆動部。
発明１４は、前記発明１３において、前記第１画素と前記第２画素は交互に配置されているディスプレイ装置を提供する。
発明１５は、前記発明１３において、前記ゲート線と前記データ線の交差領域に形成されている少なくとも一つの薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと接続されている画素電極とをさらに含むディスプレイ装置を提供する。
発明１６は、前記発明１５において、前記第１画素および前記第２画素は、それぞれ赤色サブ画素、青色サブ画素、および緑色サブ画素を有し、前記各サブ画素の画素電極の面積は実質的に同一であるディスプレイ装置を提供する。
発明１７は、前記発明１５において、前記第１画素および前記第２画素は、赤色サブ画素、青色サブ画素、および緑色サブ画素を有し、前記青色サブ画素の画素電極の面積は、前記Ｙセンシング電極または前記Ｘセンシング電極の大きさの分他のサブ画素の画素電極の面積より小さい、ディスプレイ装置を提供する。
発明１８は、前記発明１３において、前記第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板と、前記Ｙセンシング電極および前記Ｘセンシング電極に対向するように前記第２絶縁基板上に形成されているセンシングスペーサと、前記センシングスペーサ上に形成されている接触電極と、前記第２絶縁基板上に形成されている共通電極と、をさらに含む、ディスプレイ装置を提供する。
発明１９は、前記発明１８において、前記共通電極および前記接触電極には、所定レベルの共通電圧が印加される、ディスプレイ装置を提供する。
発明２０は、前記発明１９において、前記接触電極は前記Ｘセンシング電極および前記Ｙセンシング電極に対向して配置されているディスプレイ装置を提供する。
発明２１は、前記発明１８において、前記Ｙセンシング電極および前記Ｘセンシング電極の面積は、前記接触電極の面積と同一であるかもしくは前記接触電極の面積より大きい、ディスプレイ装置を提供する。
発明２２は、前記発明１９において、前記接触電極は前記共通電極と同一層上に形成されているディスプレイ装置を提供する。
発明２３は、前記発明１９において、前記接触電極は前記共通電極と相異なる層に形成されているディスプレイ装置を提供する。
発明２４は、前記発明１８において、前記第２絶縁基板上に形成されているセルギャップスペーサをさらに含むディスプレイ装置を提供する。
本発明によれば、開口率が増加し視認性が向上したディスプレイ装置が提供される。
また、位置情報が容易で正確に把握されるディスプレイ装置が提供される。
以下、添付図面を参照して本発明について説明する。
いろいろな実施形態において同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付与し、同一の構成要素については第１実施形態で代表的に説明し、他の実施形態では省略する。
図１は、本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置の制御ブロック図である。本発明によるディスプレイ装置は、外部圧力に対応して形成された画像を表示できるタッチスクリーン機能を有するディスプレイ装置であって、圧力をセンシングするセンシング電極（ｓｅｎｓｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ；Ｓ．Ｅ）を表示パネル１００の内部に含んでいる内蔵型方式である。
図示されているように、本実施形態によるディスプレイ装置は、表示パネル１００、ゲート駆動部２１０、データ駆動部２２０、およびセンシング信号を処理するセンシング駆動部２３０を含む。表示パネル１００は、液晶層（図３参照）を含む液晶パネルである。
表示パネル１００は複数のメイン画素を含んでおり、メイン画素は、赤色サブ画素、青色サブ画素および緑色サブ画素を含む（図２）。一つのメイン画素は、一つのセンシング電極（Ｓ．Ｅ）を含み、各サブ画素は少なくとも一つの薄膜トランジスタ（Ｔ）を含む。薄膜トランジスタ（Ｔ）に各種信号を印加するために、表示パネル１００は所定の方向に延長されているゲート線（Ｇ．Ｌ）、ゲート線（Ｇ．Ｌ）と交差するデータ線（Ｄ．Ｌ）を含み、センシング電極（Ｓ．Ｅ）から所定の電気的信号の伝達を受けるためにゲート線（Ｇ．Ｌ）と並んで延長されているＹセンシング線（Ｙ ｓｅｎｓｉｎｇ ｌｉｎｅ；Ｙ−Ｓ．Ｌ）とデータ線（Ｄ．Ｌ）と並んで延長されているＸセンシング線（Ｘ ｓｅｎｓｉｎｇ ｌｉｎｅ；Ｘ−Ｓ．Ｌ）とを含む。
また、メイン画素は、薄膜トランジスタ（Ｔ）と共通電圧（Ｖｃｏｍ）の間に接続されている液晶容量（Ｃｌ）と薄膜トランジスタ（Ｔ）と接続されている保持容量（Ｃｓｔ）を含む。ゲート線（Ｇ．Ｌ）にゲートオン信号が印加されて薄膜トランジスタ（Ｔ）がターンオンされると、データ線に供給されたデータ電圧（Ｖｄ）は薄膜トランジスタ（Ｔ）を通じて画素電極（図示せず）に印加される。画素電極に印加される画素電圧（Ｖｐ）と共通電圧（Ｖｃｏｍ）の差に該当する電界が液晶（図１では液晶容量（Ｃｌ）と示される）に印加されて、この電界の強さに対応する透過率で光が透過される。この時、画素電圧（Ｖｐ）は一つのフレームの間に保持されなければならず、保持容量（Ｃｓｔ）は画素電極に印加された画素電圧（Ｖｐ）を保持するために補助的に使用される。
メイン画素に含まれているセンシング電極（Ｓ．Ｅ）は、圧力のような外部の刺激に対応する所定の電気的信号をセンシング線（Ｓ．Ｌ）に伝達し、Ｙセンシング線（Ｙ−Ｓ．Ｌ）に接続されてＹ位置情報に対する電気的信号を伝達するＹセンシング電極（Ｙ−Ｓ．Ｅ）とＸセンシング線（Ｘ−Ｓ．Ｌ）に接続されてＸ位置情報に対する電気的信号を伝達するＸセンシング電極（Ｘ−Ｓ．Ｅ）とを含む。本実施形態によるディスプレイ装置は、一つのメイン画素に一つのセンシング電極（Ｓ．Ｅ）を含んでいる１ポイント（１−ｐｏｉｎｔ）接触方式である。
従来の場合、一つのメイン画素、特に一つのサブ画素に位置情報のための２つ以上のセンシング電極が形成されたため、サブ画素間の非対称が誘発され視認性が低下されるという問題点があった。また、位置情報を生成するためのセンシング電極（Ｓ．Ｅ）が一つのメイン画素内に２つ以上であったので、一つの位置情報のために２つ以上のセンシング電極を同時に刺激しなければならなかった。つまり、いずれか一つのセンシング電極が刺激されない場合、位置情報が伝達されないという問題点があった。また、センシング電極間の段差が存在する場合、刺激が複数のセンシング電極に適切に加えられないという問題点が発生することがあった。
一方、本実施形態による場合、Ｙ位置情報を感知するためのＹセンシング電極（Ｙ−Ｓ．Ｅ）とＸ位置情報を感知するためのＸセンシング電極（Ｘ−Ｓ．Ｅ）は、一つのメイン画素に同時に形成されておらず、それぞれ相異なるメイン画素に形成されている。Ｙセンシング電極（Ｙ−Ｓ．Ｅ）が設けられているメイン画素を第１メイン画素、Ｘセンシング電極（Ｘ−Ｓ．Ｅ）が設けられているメイン画素を第２メイン画素という場合、第１メイン画素および第２メイン画素は表示パネル１００に均一に配置されており、第１メイン画素および第２メイン画素は交互に設けられる。メイン画素の大きさは、外部刺激に比べて非常に小さいため、センシング電極（Ｓ．Ｅ）が同一のメイン画素に形成されていなくても外部刺激に十分に反応できる。センシング電極（Ｓ．Ｅ）は、全てのメイン画素ごとに設けられることもでき、所定の間隔で離隔して形成されることもできる。
センシング駆動部２３０は、一つの刺激に対する位置情報のうちのＸ位置情報は第２メイン画素を通じて受信し、Ｙ位置情報は第１メイン画素を通じて受信し、受信した位置情報を利用して表示パネル１００に印加される画像を制御する。センシング駆動部２３０は、センシング線（Ｓ．Ｌ）から伝達される電気的信号を処理できるアナログ−デジタルコンバータ（図示せず）等を含むことができる。
ゲート駆動部２１０は、スキャン駆動部（ｓｃａｎ ｄｒｉｖｅｒ）とも言い、ゲート線（Ｇ．Ｌ）に接続されてゲートオン電圧（Ｖｏｎ）とゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）の組み合わせからなるゲート信号をゲート線（Ｇ．Ｌ）に印加する。
データ駆動部２２０は、ソース駆動部（ｓｏｕｒｃｅ ｄｒｉｖｅｒ）とも言い、階調電圧生成部（図示せず）から階調電圧の印加を受け外部の制御によって階調電圧を選択してデータ線（Ｄ．Ｌ）にデータ電圧を印加する。
図２は、本実施形態によるディスプレイ装置の平面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図である。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。図２乃至４を参照して、本実施形態によるセンシング電極をより具体的に説明する。本実施形態によるディスプレイ装置は、メイン画素Ｉ、ＩＩが形成されている第１基板３００、第１基板３００に対向する第２基板４００、および両基板３００、４００の間に形成されている液晶層５００を含む。
第１基板１００には、メイン画素Ｉ、ＩＩが行列形態に配列されている。一つのメイン画素Ｉは、赤色サブ画素Ｒ、緑色サブ画素Ｇ、青色サブ画素Ｂおよび一つのセンシング電極３７２を含み、一つのメイン画素ＩＩは、赤色サブ画素Ｒ、緑色サブ画素Ｇ、青色サブ画素Ｂおよび一つのセンシング電極３７３を含む。サブ画素ＲＧＢは、通常長方形である。メイン画素Ｉ、ＩＩはＹセンシング電極３７２を含む第１メイン画素Ｉと、Ｘセンシング電極３７３を含む第２メイン画素ＩＩとで構成され、第１メイン画素Ｉと第２メイン画素ＩＩは互いに隣接するように配置されている。つまり、第１メイン画素Ｉと第２メイン画素ＩＩは交互に配置されており、一つの第１メイン画素Ｉの周辺には第２メイン画素ＩＩが配置されている。
本実施形態による場合、第１メイン画素Ｉの青色サブ画素Ｂにセンシング電極３７２が、第２メイン画素ＩＩの青色サブ画素Ｂにセンシング電極３７３が形成されていて、青色サブ画素Ｂの面積は、赤色サブ画素Ｒ及び緑色サブ画素Ｇの面積より小さい。サブ画素ＲＧＢは、それぞれ薄膜トランジスタ（Ｔ）および薄膜トランジスタ（Ｔ）に電気的に接続されている画素電極３７１を含む。
他の実施形態によれば、第１メイン画素Ｉと第２メイン画素ＩＩは交互に配列されており、所定の間隔をおいて配列されることができる。つまり、第１メイン画素Ｉと第２メイン画素ＩＩとの間に、センシング電極３７２、３７３を含まない画素をさらに含むことができる。
具体的に見てみると、第１絶縁基板３１０の上にゲート配線３２０、３２１、３２３が形成されており、ゲート配線３２０、３２１、３２３は、金属単一層または多重層であり得る。ゲート配線３２０は、図２において横長方向にのびているゲート線３２０であって、ゲート配線３２１はゲート線３２０から延長されているゲート電極３２１であって、ゲート配線３２３はゲート線３２０と並んで形成されているＹセンシング線３２３である。また、図示していないが、画素電極３７１と重なって保持容量を形成する保持電極線をさらに含むこともできる。
ゲート線３２０およびＹセンシング線３２３は、互いに平行して形成されているが、他の実施形態によれば、ジグザグ形状に変形されることもでき、互いに平行しないように形成されることもできる。
Ｙセンシング線３２３は、Ｙセンシング電極３７２の上部に圧力が加えられる場合、Ｙセンシング電極３７２を通じて電流または電圧のようなアナログ信号が伝達される通路になり、圧力が加えられたところの位置情報をセンシング駆動部２３０に提供する役割を果たす。
第１絶縁基板３１０の上には、ゲート配線３２０、３２１、３２３を覆ってシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）等からなるゲート絶縁膜３３０が形成されている。
ゲート電極３２１のゲート絶縁膜３３０の上部には、非晶質シリコンなどの半導体からなる半導体層３４１が形成されており、半導体層３４１の上部にはシリサイドまたはｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ＋水素化非晶質シリコンなどの物質からなる抵抗接触層３４２が形成されている。
抵抗接触層３４２およびゲート絶縁膜３３０の上部には、データ配線３５０、３５１、３５２、３５３、３５４が形成されている。データ配線は、金属層からなる単一層または多重層であり得る。データ配線は、縦長方向に形成されてゲート線３２０と交差して画素を形成するデータ線３５０、ソース電極３５１、ドレイン電極３５２、データ線３５０と並んで形成されてＹセンシング線３２３と交差するＸセンシング線３５３、Ｙセンシング電極３７２およびＸセンシング電極３７３が設けられる位置に形成されている延長部３５４を含む。
ソース電極３５１はデータ線３５０から分枝されており、ドレイン電極３５２は接触孔１０を通じて画素電極３７１と接続されている。
Ｘセンシング線３５３は、Ｘセンシング電極３７３に圧力が加えられる場合、Ｘセンシング電極３７３で発生した電気的信号が伝達される通路になり、圧力が加えられたところの位置情報をセンシング駆動部２３０に伝達する。
延長部３５４は、Ｘセンシング線３５３から延長されて各センシング電極３７２、３７３の下部に設けられる。Ｙセンシング電極３７２の下部に設けられている延長部３５４は、Ｙセンシング電極３７２と第２基板４００の接触電極４６１との間隔およびＸセンシング電極３７３と接触電極４６１との間隔を同一に保持する役割を果たす（図３）。このように、Ｙセンシング電極３７２と第２基板４００の接触電極４６１との間隔およびＸセンシング電極３７３と接触電極４６１との間隔が一定に保持されると、Ｘセンシング電極３７３とＹセンシング電極３７２に特定の圧力が同時に加えられた時、センシング電極３７２、３７３間の段差がないため圧力に対する反応率が向上する。延長部３５４が形成されているＹセンシング電極３７２の上部にセンシングスペーサ４５１が設けられる。
Ｙセンシング電極３７２は、Ｙセンシング線３２３と接触孔２０を通じて接続されるため、Ｙセンシング電極３７２の下部に形成されている延長部３５４は省略できる構成要素である。
図４のように、Ｘセンシング電極３７３の下部に位置する延長部３５４は、接触孔３０を通じてＸセンシング電極３７３と接触されており、Ｘセンシング電極３７３で発生した電気的信号をＸセンシング線３５３に伝達する。
本実施形態による延長部３５４は、青色サブ画素Ｂが形成される画素領域に形成されているため、青色サブ画素Ｂの開口領域は赤色および緑色サブ画素Ｒ、Ｇに比べて小さい。これは青色が赤色や緑色より視認感度が低いため、青色サブ画素Ｂの開口率が他のサブ画素Ｒ、Ｇより小さい場合にも使用者は青色の不足をよく視認できない。したがって、本実施形態のようにサブ画素ＲＧＢのうちのいずれか一つの開口率を減少させてセンシング電極３７２、３７３を形成する場合、センシング電極３７２、３７３は青色サブ画素Ｂが形成される画素領域に形成し、他のサブ画素Ｒ、Ｇの開口率は保持できる。
データ配線３５０、３５１、３５２、３５３、３５４の上部およびこれらが覆っていない半導体層３４１の上部には、保護膜３６０が形成されている。保護膜３６０には、ドレイン電極３５２、Ｙセンシング線３２３および延長部２７４を露出させる接触孔１０、２０、３０が形成されている。
保護膜３６０の上部には、画素電極３７１、Ｙセンシング電極３７２およびＸセンシング電極３７３が形成されている。画素電極３７１は、通常ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）などの透明な導電物質からなり、センシング電極３７２、３７３は、画素電極３７１と同一の層に透明導電物質で形成される。センシング電極３７２、３７３が形成されているため、青色サブ画素Ｇの画素電極３７１の面積は他のサブ画素Ｒ、Ｇの画素電極３７１の面積より小さい。
外部の刺激が発生すると、接触電極４６１は、Ｙセンシング電極３７２およびＸセンシング電極３７３に接触される。この時、Ｙセンシング電極３７２およびＸセンシング電極３７３は、接触電極４６１が容易に接触されるように十分な面積を有するのが好ましい。したがって、Ｙセンシング電極３７２およびＸセンシング電極３７３の面積は、上部の接触電極４６１の面積より少なくとも同一であるか大きく形成されることができ、開口率に影響が及ばない範囲で広いことが好ましい。
Ｙセンシング電極３７２およびＸセンシング電極３７３の面積は相違していることもでき、互いに同一であることもできる。Ｙセンシング電極３７２およびＸセンシング電極３７３の間の面積比は、接触電極４６１および画素電極３７１の面積によって可変的に調節できる値である。
以下、第２基板４００について説明する。
第２絶縁基板４１０の上には、ブラックマトリックス４２０が形成されている。ブラックマトリックス４２０は、一般に赤色、緑色および青色フィルターの間を区分し、第１基板３００に位置する薄膜トランジスタへの直接的な光照射を遮断する役割を果たす。ブラックマトリックス４２０は、通常黒色顔料が添加された感光性有機物質からなる。前記黒色顔料としては、カーボンブラックやチタニウムオキシドなどを使用する。また、ブラックマトリックス４２０はクロムオキシドなどの金属物質を含むこともできる。
画素電極３７１が形成されている第２絶縁基板４１０の上部には、カラーフィルター層４３１が形成されている。カラーフィルター層４３１は、ブラックマトリックス４２０を境界にして赤色、緑色および青色フィルターが繰り返されて形成される。カラーフィルター層４３１は、バックライトユニット（図示せず）から照射されて液晶層５００を通過した光に色を付与する役割を果たす。カラーフィルター層４３１は、通常感光性有機物質からなる。カラーフィルター層４３１は、第２基板４００でなく第１基板３００の上に形成されることもでき、バックライトユニットの駆動形態によって省略されることもできる。
カラーフィルター層４３１およびカラーフィルター層４３１が覆っていないブラックマトリックス４２０の上部には、オーバーコート膜４４０が形成されている。オーバーコート膜４４０は、カラーフィルター層４３１を平坦化し保護する役割を果たし、通常アクリル系エポキシ材料が多く使用される。
オーバーコート膜４４０の上部には、センシング刺激を伝達するセンシングスペーサ４５１およびセルギャップを形成するためのセルギャップスペーサ４５２が形成されている。センシングスペーサ４５１は、センシング電極３７２、３７３の上部に形成されており、セルギャップスペーサ４５２は薄膜トランジスタ（Ｔ）の上部に形成されている。セルギャップスペーサ４５２は、第１基板３００と第２基板４００が一定の離隔距離を保持するようにし、両基板３００、４００が離隔された空間に液晶が注入される。センシングスペーサ４５１は、使用者が第２基板４００の上部に所定の刺激を加える場合、これを第１基板３００に伝達する。
オーバーコート膜４４０の上部には共通電極４６０が形成されており、センシングスペーサ４５１の上部には接触電極４６１が形成されている。共通電極４６０と接触電極４６１は同一の層に形成され、所定レベルの共通電圧が印加される。共通電極４６０は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）などの透明な導電物質からなる。同一の層に形成される共通電極４６０と接触電極４６１とは、第２絶縁基板４１０の前面に導電物質を蒸着した後、セルギャップスペーサ４５２の上部の導電物質を除去する一つの工程によって形成される。共通電極４５１は第１基板３００の画素電極３７１と共に液晶層５００に直接電圧を印加する。
センシング電極３７２、３７３の上部に外部刺激が発生すると、共通電圧が印加されている接触電極４６１がセンシング電極３７２、３７３と接触され、共通電圧はセンシング電極３７２、３７３およびセンシング線３２３、３５３を通じてセンシング駆動部２３０に入力される。センシング駆動部２３０は、どの位置にあるメイン画素Ｉ、ＩＩから電気的信号が伝達されたかを確認して、外部刺激が加えられた位置を把握する。接触電極４６１と、Ｙセンシング電極３７２またはＸセンシング電極３７３との接触が容易なように、接触電極４６１はＹセンシング電極３７２およびＸセンシング電極３７３の中心部に設けられるのが好ましい。
他の実施形態によれば、共通電極４６０の上部にセンシングスペーサ４５１およびセルギャップスペーサ４５２が設けられることもできる。つまり、共通電極４６０と接触電極４６１は相異なる層に形成されることができ、この場合、接触電極４６１は共通電極４６０と異なる工程によって形成される。
第１基板３００と第２基板４００の間には、液晶分子を含む液晶層５００が位置する。
図５は、本発明の第２実施形態によるディスプレイ装置の平面図である。
本実施形態による各サブ画素ＲＧＢは、実質的に同一の面積の画素電極３７４を含む。Ｙセンシング線３２４は、ゲート線３２０と離隔して形成されており、サブ画素ＲＧＢが形成されている画素領域を横切る。薄膜トランジスタのドレイン電極３５２と延長部３５４とは、Ｙセンシング線３２４の下部に形成されている。
延長部３５４が形成されていない赤色サブ画素Ｒおよび緑色サブ画素Ｇの画素電極３７４は、青色サブ画素Ｂの画素電極３７４と同一の形状を有しているため、本実施形態による場合、各色に対するサブ画素ＲＧＢの開口率および透過率は均等である。これはサブ画素ＲＧＢの画素電極３７４の大きさの差によって発生するキックバック電圧差を減らし、サブ画素ＲＧＢ間の電気的特性を均一にする長所がある。
各サブ画素ＲＧＢの画素電極３７４の大きさが同一なので、延長部３５４はサブ画素ＲＧＢの画素領域のうちのいずれか一つに設けられることができる。
本発明によって一つのメイン画素Ｉ、ＩＩにそれぞれ一つのセンシング電極３７２、３７３を形成することによって、従来の２乃至３ポイント接触方式より開口率が向上し、特定画素電極の面積が著しく減少することを防止できる。また、１ポイント接触方式によって外部刺激に対する位置情報の伝達が容易であるので、刺激が発生した位置をより正確に把握できる。
本発明のいくつかの実施形態が図示されて説明されたが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する当業者であれば、本発明の原則や精神から外れずに本実施形態を変形できることが分かる。本発明の範囲は添付された請求項とその均等物によって決められる。
本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置の制御ブロック図である。 本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置の平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。 本発明の第２実施形態によるディスプレイ装置の平面図である。
符号の説明
１００ 液晶パネル
２１０ ゲート駆動部
２２０ データ駆動部
２３０ センシング駆動部
３００ 第１基板
３２３ Ｙセンシング線
３５３ Ｘセンシング線
３７２ Ｙセンシング電極
３７３ Ｘセンシング電極
４００ 第２基板
４５１ センシングスペーサ
４６１ 接触電極
５００ 液晶層

Claims (24)

  1. ディスプレイ装置であって、
    第１絶縁基板と、
    前記第１絶縁基板上に形成されており、複数のサブ画素と一つのセンシング電極とを有する第１メイン画素と、
    前記第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板と、
    前記センシング電極に対向するように前記第２絶縁基板に形成されているセンシングスペーサと、
    前記センシングスペーサ上に形成されている接触電極と、
    を含むディスプレイ装置。
  2. ゲート線と、
    前記ゲート線と交差するデータ線と、
    前記ゲート線と前記データ線の交差領域に形成されている薄膜トランジスタと、
    前記薄膜トランジスタと電気的に接続されている画素電極と、をさらに含み、
    前記メイン画素は、赤色サブ画素、緑色サブ画素、および青色サブ画素を有する、請求項１に記載のディスプレイ装置。
  3. 前記ゲート線に沿って形成されている第１センシング線と、
    前記データ線に沿って形成されている第２センシング線と、
    前記第２センシング線から延長されて前記センシング電極と重なる延長部とをさらに含む、請求項２に記載のディスプレイ装置。
  4. 第２メイン画素をさらに含み、
    前記第１メイン画素は、前記第１センシング線と接続されている第1の前記センシング電極を備え、
    前記第２メイン画素は、前記第２センシング線と接続されている第２の前記センシング電極を備え、
    前記第１メイン画素と前記第２メイン画素とは交互に配置されている、請求項３に記載のディスプレイ装置。
  5. 前記各サブ電極の画素電極の面積は実質的に同一である、請求項２に記載のディスプレイ装置。
  6. 前記サブ画素のうちのいずれか一つの画素電極の面積は、前記センシング電極の大きさの分他のサブ画素の画素電極の面積より小さい、請求項２に記載のディスプレイ装置。
  7. 前記青色サブ画素の画素電極の面積は、前記センシング電極の大きさの分他のサブ画素の画素電極の面積より小さい、請求項６に記載のディスプレイ装置。
  8. 前記センシング電極は前記画素電極と同一層上に形成されている、請求項１に記載のディスプレイ装置。
  9. 前記第２絶縁基板に形成されている共通電極をさらに含み、
    前記共通電極および前記接触電極には、所定レベルの共通電圧が印加される、請求項１に記載のディスプレイ装置。
  10. 前記接触電極は前記共通電極と同一層上に形成されている、請求項９に記載のディスプレイ装置。
  11. 前記接触電極は前記共通電極と相異なる層に形成されている、請求項９に記載のディスプレイ装置。
  12. 前記第２絶縁基板上に形成されているセルギャップスペーサをさらに含む、請求項１に記載のディスプレイ装置。
  13. ディスプレイ装置であって、
    第１絶縁基板と、
    前記第１絶縁基板上に互いに交差して形成されているゲート線およびデータ線と、
    前記ゲート線に沿って形成されているＹセンシング線と、
    前記データ線に沿って形成されているＸセンシング線と、
    前記Ｙセンシング線に接続されており、外部刺激に対応してＹ位置信号を発生させるＹセンシング電極を有する第１画素と、
    前記Ｘセンシング線に接続されており、外部刺激に対応してＸ位置信号を発生させるＸセンシング電極を有する第２画素と、
    外部刺激に対応する位置情報のうちＹ位置信号を前記第１画素から、Ｘ位置信号を前記第２画素から受信するセンシング駆動部と、
    を含むディスプレイ装置。
  14. 前記第１画素と前記第２画素は交互に配置されている、請求項１３に記載のディスプレイ装置。
  15. 前記ゲート線と前記データ線の交差領域に形成されている少なくとも一つの薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと接続されている画素電極とをさらに含む、請求項１３に記載のディスプレイ装置。
  16. 前記第１画素および前記第２画素は、それぞれ赤色サブ画素、青色サブ画素、および緑色サブ画素を有し、
    前記各サブ画素の画素電極の面積は実質的に同一である、請求項１５に記載のディスプレイ装置。
  17. 前記第１画素および前記第２画素は、赤色サブ画素、青色サブ画素、および緑色サブ画素を有し、
    前記青色サブ画素の画素電極の面積は、前記Ｙセンシング電極または前記Ｘセンシング電極の大きさの分他のサブ画素の画素電極の面積より小さい、請求項１５に記載のディスプレイ装置。
  18. 前記第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板と、
    前記Ｙセンシング電極および前記Ｘセンシング電極に対向するように前記第２絶縁基板上に形成されているセンシングスペーサと、
    前記センシングスペーサ上に形成されている接触電極と、
    前記第２絶縁基板上に形成されている共通電極と、
    をさらに含む、請求項１３に記載のディスプレイ装置。
  19. 前記共通電極および前記接触電極には、所定レベルの共通電圧が印加される、請求項１８に記載のディスプレイ装置。
  20. 前記接触電極は前記Ｘセンシング電極および前記Ｙセンシング電極に対向して配置されている、請求項１９に記載のディスプレイ装置。
  21. 前記Ｙセンシング電極および前記Ｘセンシング電極の面積は、前記接触電極の面積と同一であるかもしくは前記接触電極の面積より大きい、請求項１８に記載のディスプレイ装置。
  22. 前記接触電極は前記共通電極と同一層上に形成されている、請求項１９に記載のディスプレイ装置。
  23. 前記接触電極は前記共通電極と相異なる層に形成されている、請求項１９に記載のディスプレイ装置。
  24. 前記第２絶縁基板上に形成されているセルギャップスペーサをさらに含む、請求項１８に記載のディスプレイ装置。
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