KR102668839B1 - Display device - Google Patents
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Abstract
전자 디바이스의 디스플레이는, 터치 인식과 같은 하나 이상의 보조 특징들을 제공하도록 구성된 복수의 분리된 투명 전극 블록을 포함한다. 투명 전극 블록들과 보조 특징을 위한 드라이버 사이의 신호 경로들은 하나 이상의 평탄화층들 아래에 배열된 복수의 도전 라인으로 구현된다. 신호 경로들을 구현하는 도전 라인들은 디스플레이 영역에 걸쳐, 바로 구동-집적 회로들이 위치된 비-디스플레이 영역을 향해 라우팅된다.A display of an electronic device includes a plurality of separate transparent electrode blocks configured to provide one or more auxiliary features, such as touch recognition. Signal paths between transparent electrode blocks and drivers for auxiliary features are implemented with a plurality of conductive lines arranged beneath one or more planarization layers. Conductive lines implementing the signal paths are routed across the display area, directly towards the non-display area where the drive-integrated circuits are located.
Description
본 개시는 일반적으로 전자 디바이스들에 관한 것이고, 보다 구체적으로 디스플레이들을 갖는 전자 디바이스들 및 이의 제조 방법들에 관한 것이다.This disclosure relates generally to electronic devices, and more specifically to electronic devices having displays and methods of manufacturing the same.
전자 디바이스들은 종종 디스플레이들을 포함한다. 예를 들어, 모바일 전화기들 및 휴대용 컴퓨터들은 사용자에게 정보를 제공하기 위한 디스플레이들을 포함한다. 정보를 디스플레이하는 것에 더하여, 디스플레이들은 다양한 보조 특징들을 지원할 수도 있다. 예를 들어, 터치 스크린은 단순히 스크린 상에 디스플레이된 그래픽 인터페이스를 손가락, 스타일러스(펜) 또는 다른 물체로 터치함으로써, 사용자로 하여금 디스플레이와 상호작용하게 한다. 사용의 용이성 및 동작의 융통성을 갖는 터치 스크린은 LCD(liquid crystal displays) 및 OLED(organic light emitting diode)와 같은 다양한 평판 디스플레이들에 사용된 가장 보편적인 사용자 상호작용 메커니즘 중 하나이다. Electronic devices often include displays. For example, mobile phones and portable computers include displays for providing information to a user. In addition to displaying information, displays may support various auxiliary features. For example, a touch screen allows a user to interact with a display by simply touching a graphical interface displayed on the screen with a finger, stylus (pen), or other object. Touch screens, with their ease of use and flexibility of operation, are one of the most common user interaction mechanisms used in various flat panel displays such as liquid crystal displays (LCD) and organic light emitting diodes (OLED).
통상적으로, 터치 패널로 지칭될 수도 있는, 터치-구동 라인들 및 터치-센싱 라인들의 매트릭스가 제공된 별도의 기판이, 터치-센싱 기능을 제공하도록 디스플레이 패널 상에 씌워진다(overlaid or covered). 그러나, 디스플레이 패널 상에 별도의 터치 패널을 배치하는 것은 디스플레이 패널의 두께 및 무게를 증가시킨다. 이러한 보조(auxiliary) 특징들, 예를 들어 촉각적 피드백 또는 압력 센싱 기능을 위한 별도의 컴포넌트들 또는 기판들을 디스플레이들에 추가하는 것으로부터 유사한 문제들이 발생할 수 있다. 이와 같이, 디스플레이 패널을 형성하는 층들의 스택들 내에 이러한 보조 특징들과 관련된 컴포넌트들을 통합하려는 시도가 이루어졌다. Typically, a separate substrate provided with a matrix of touch-driving lines and touch-sensing lines, which may be referred to as a touch panel, is overlaid or covered on the display panel to provide a touch-sensing function. However, placing a separate touch panel on the display panel increases the thickness and weight of the display panel. Similar problems may arise from adding separate components or substrates to displays for these auxiliary features, such as tactile feedback or pressure sensing functionality. As such, attempts have been made to integrate components associated with these auxiliary features within the stacks of layers that form the display panel.
그러나, 보조 특징들에 관련된 컴포넌트들(예를 들어, 터치 센서, 터치 압력 센서, 촉각적 피드백 센서)을 디스플레이 패널 내에 통합하는 것은 디스플레이 패널의 동작을 복잡하게 만들고, 심지어 디스플레이 품질에 악영향을 줄 수도 있다. 예를 들어, 터치-센싱, 터치-압력 센싱 또는 촉각적 피드백 메커니즘의 구현을 위해 디스플레이 패널 내의 디스플레이 영역들로부터 그리고 디스플레이 영역들로 신호들을 송신하는 도전 라인들은 디스플레이 패널의 다른 컴포넌트들과 원치 않는 기생 커패시턴스를 생성할 수도 있고, 이는 시각적 결점들(예를 들어, 액정 분자들의 고르지 않은 틸팅(tilting) 각도, 라인 디밍(line dimming), 모아레 현상(moire effects), 등)을 발생시킬 수도 있다.However, integrating components related to auxiliary features (e.g., touch sensor, touch pressure sensor, tactile feedback sensor) into the display panel complicates the operation of the display panel and may even adversely affect display quality. there is. Conductive lines that transmit signals to and from display areas within the display panel, for example for the implementation of touch-sensing, touch-pressure sensing or tactile feedback mechanisms, are subject to unwanted parasitics with other components of the display panel. Capacitance may be created, which may cause visual artifacts (e.g., uneven tilting angles of liquid crystal molecules, line dimming, moire effects, etc.).
본 개시는 일반적으로 터치-센싱 기능, 터치 압력 센싱 기능 및 촉각적 피드백 기능과 같은 보조 기능들이 제공된 디스플레이 패널들에 관한 것이고, 보다 구체적으로, 이러한 보조 기능들을 위해 디스플레이 패널의 디스플레이 영역 위에 배열된 세그먼트화된(segmented) 전극 블록들의 구성에 관한 것이다. The present disclosure generally relates to display panels provided with auxiliary functions such as touch-sensing function, touch pressure sensing function and tactile feedback function, and more specifically, to a segment arranged over the display area of the display panel for such auxiliary functions. It relates to the configuration of segmented electrode blocks.
디스플레이 패널에서, 디스플레이 기능과 관련하여 사용되는 일부 엘리먼트들은 스크린 상의 터치 입력들을 인식하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 게이트 드라이버, 데이터 드라이버 및 터치 드라이버와 같은 일부 드라이버들은 디스플레이 픽셀들을 동작시키고 스크린 상에서 이루어진 터치 입력들을 인식하기 위한 신호들을 제공하도록 구성될 수도 있다. 또한, 디스플레이 패널 상에 이미지를 디스플레이하기 위해 사용되는 디스플레이 픽셀들의 일부 전극들 및/또는 도전 층들은 터치 센서의 일부로서 역할을 할 수 있다. In the display panel, some elements used in connection with display functions may be configured to recognize touch inputs on the screen. For example, some drivers, such as gate drivers, data drivers, and touch drivers, may be configured to operate display pixels and provide signals to recognize touch inputs made on the screen. Additionally, some electrodes and/or conductive layers of the display pixels used to display images on the display panel may serve as part of a touch sensor.
이러한 방식으로, 디스플레이 패널은 보다 가벼운 중량, 보다 얇은 프로파일로 제공될 수 있고, 보다 적은 제조 단계들로 보다 적은 부품들을 사용하여 제조될 수 있다. In this way, the display panel can be provided with lower weight, thinner profile, and manufactured using fewer components in fewer manufacturing steps.
디스플레이 패널 내에 터치 센서를 구현할 때, 터치-센싱 기능 및 디스플레이 기능 양자의 미세-튜닝은 어려운 태스크일 수 있다. 다양한 타입들의 LCD 디스플레이 패널들 중에서, 액정 분자들의 배향을 제어하는 전계들을 생성하기 위한 전극들이 액정 층과 동일한 측면 상에 제공되므로, 두 기능들을 위한 컴포넌트들의 배열은 IPS(in-plane-switching)타입 및 FFS(fringe-field-switching)타입 LCD 디스플레이 패널들에 특히 어려울 수 있다. When implementing a touch sensor within a display panel, fine-tuning of both the touch-sensing function and the display function can be a difficult task. Among various types of LCD display panels, electrodes for generating electric fields that control the orientation of liquid crystal molecules are provided on the same side as the liquid crystal layer, so the arrangement of components for both functions is of the in-plane-switching (IPS) type. and fringe-field-switching (FFS) type LCD display panels.
따라서, 디스플레이 패널의 디스플레이 영역 위에 제공된 복수의 투명 전극 블록들(즉, 부분들)이 디스플레이 패널에 제공되고, 투명 전극 블록 각각은 적어도 하나의 공통 신호 라인들로 형성된 신호 경로를 통해 터치 드라이버와 통신하도록 구성된다. 공통 신호 라인들은 기판 상에 배치되고, 공통 신호 라인들은 하부 평탄화 층으로 커버된다. 하부 평탄화 층은 공통 신호 라인들 위에 평탄한 표면을 제공하기에 충분한 두께로 복수의 공통 신호 라인들 위에 제공된다. 복수의 게이트 라인들, 복수의 데이터 라인들 및 복수의 TFT들(thin-film-transistors)은 하부 평탄화 층에 의해 제공된 평탄한 표면 상에 제공되고, 이들은 디스플레이 영역 내에 픽셀 회로들의 어레이를 형성한다. 즉, 게이트 라인들 및 데이터 라인들은 픽셀 영역들의 매트릭스를 정의하고, 픽셀 영역 각각에 하나 이상의 TFT들을 갖는 픽셀 회로가 제공된다. 따라서, TFT들의 어레이가 제공된 기판은 디스플레이 패널의 TFT 기판 또는 TFT 백플레인으로 지칭될 수 있다. Accordingly, a plurality of transparent electrode blocks (i.e., portions) provided on the display area of the display panel are provided in the display panel, and each transparent electrode block communicates with the touch driver through a signal path formed by at least one common signal line. It is configured to do so. Common signal lines are placed on the substrate and the common signal lines are covered with a lower planarization layer. A lower planarization layer is provided over the plurality of common signal lines with a thickness sufficient to provide a planar surface over the common signal lines. A plurality of gate lines, a plurality of data lines and a plurality of thin-film-transistors (TFTs) are provided on the flat surface provided by the lower planarization layer, and they form an array of pixel circuits within the display area. That is, the gate lines and data lines define a matrix of pixel regions, and a pixel circuit is provided with one or more TFTs in each pixel region. Accordingly, the substrate provided with the array of TFTs may be referred to as the TFT substrate or TFT backplane of the display panel.
하부 평탄화 층은 공통 신호 라인들 위에 평탄한 표면을 유지할 수 있는 재료로 형성되어야 하고, 그 상부에 컴포넌트들을 형성하는 것과 관련된 다양한 프로세스들을 견뎌야 한다. 예를 들어, 하부 평탄화 층이 어닐링 프로세스들, 플라즈마 처리들 및 TFT 어레이, 전극들 및 하부 평탄화 층 상에 위치된 다양한 다른 컴포넌트들의 형성 동안 수행된 다른 프로세스들을 견딜 수 있도록, 하부 평탄화 층은 포토레지스트 스트립퍼들/현상기들에 대한 충분한 열적 안정성, 기계적 안정성, 화학적 내구성 및 저항성을 가져야 한다. 이를 위해, 하부 평탄화 층은 Si-O 모노머 및 폴리머에 기초하여 유기실록산 하이브리드 층으로 형성된 SOG 층을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 하부 평탄화 층은 하이브리드 폴리실록산 폴리머 층을 포함할 수도 있고, 하이브리드 폴리머는 알킬기 및 아릴기를 포함하는 유기물 성분들을 함유한다.The lower planarization layer must be formed of a material capable of maintaining a flat surface over the common signal lines and withstand the various processes associated with forming components thereon. For example, the lower planarization layer can be made of photoresist so that the lower planarization layer can withstand annealing processes, plasma treatments and other processes performed during the formation of the TFT array, electrodes and various other components positioned on the lower planarization layer. It must have sufficient thermal stability, mechanical stability, chemical durability and resistance to strippers/developers. For this purpose, the lower planarization layer may comprise a SOG layer formed from an organosiloxane hybrid layer based on Si-O monomers and polymers. More specifically, the lower planarization layer may include a hybrid polysiloxane polymer layer, and the hybrid polymer contains organic components including alkyl groups and aryl groups.
상부 평탄화 층은 게이트 라인들, 데이터 라인들 및 TFT들의 어레이 위에 제공된다. 복수의 투명 전극 블록들(예를 들어, 공통 전극의 세그먼트화된 부분들) 및 복수의 픽셀 전극들은 상부 평탄화 층 상에 제공된다. 픽셀 전극들은 픽셀 기반으로 제공되지만, 투명 전극 블록들 각각은 픽셀들의 그룹에 의해 공유된다. A top planarization layer is provided over the array of gate lines, data lines and TFTs. A plurality of transparent electrode blocks (eg, segmented portions of a common electrode) and a plurality of pixel electrodes are provided on the top planarization layer. Pixel electrodes are provided on a pixel basis, but each transparent electrode block is shared by a group of pixels.
투명 전극 블록들 각각은, 하나 이상의 공통 신호 라인들로 구현된 신호 경로를 통해 터치 드라이버와 통신하도록 구성된다. 일부 투명 전극 블록들은 다른 투명 전극 블록들보다 터치 드라이버로부터 더 멀리 이격되기 때문에, 일부 투명 전극 블록들에 대한 신호 경로는 복수의 공통 신호 라인들의 세트로 구현된, 병렬-연결 신호 경로일 수도 있다.Each of the transparent electrode blocks is configured to communicate with the touch driver through a signal path implemented with one or more common signal lines. Because some transparent electrode blocks are spaced farther from the touch driver than other transparent electrode blocks, the signal path for some transparent electrode blocks may be a parallel-connected signal path, implemented as a set of a plurality of common signal lines.
일부 실시예들에서, 투명 전극 블록들 각각을 터치 드라이버에 연결하기 위한 신호 경로들은 복수의 병렬-연결 신호 경로들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널에 제 1 병렬-연결 신호 경로 및 제 2 병렬-연결 신호 경로가 제공될 수도 있다. 제 1 병렬-연결 신호 경로는 제 1 세트의 복수의 공통 신호 라인들로 구현된다. 제 2 병렬-연결 신호 경로는 제 1 세트의 공통 신호 라인들과 구별되는, 제 2 세트의 복수의 공통 신호 라인들로 구현된다.In some embodiments, signal paths for connecting each of the transparent electrode blocks to the touch driver may include a plurality of parallel-connected signal paths. For example, a first parallel-connected signal path and a second parallel-connected signal path may be provided in the display panel. The first parallel-connected signal path is implemented with a first set of a plurality of common signal lines. The second parallel-connected signal path is implemented with a second set of a plurality of common signal lines, distinct from the first set of common signal lines.
일부 실시예들에서, 제 1 병렬-연결 신호 경로 및 제 2 병렬-연결 신호 경로 중 하나의 신호 경로는는 다른 신호 경로보다 적은 수의 공통 신호 라인들로 구현될 수도 있다. 보다 적은 수의 공통 신호 라인들로 구현된 신호 경로에 연결된 투명 전극 블록은 보다 많은 수의 공통 신호 라인들로 구현된 신호 경로에 연결된 투명 전극 블록보다 터치 드라이버에 보다 가깝게 위치될 수도 있다. 예를 들어, 제 2 병렬-연결 신호 경로를 구현하는 제 2 세트의 공통 신호 라인들은 제 1 병렬-연결 신호 경로를 구현하는 제 1 세트의 공통 신호 라인들에 포함된 공통 신호 라인들의 총 수보다 적은 수의 공통 신호 라인들을 포함할 수도 있다. 제 2 병렬-연결 신호 경로에 연결된 투명 전극 블록은 제 1 병렬-연결 신호 경로에 연결된 투명 전극 블록보다 터치 드라이버에 보다 가깝게 위치될 수도 있다. In some embodiments, one of the first parallel-connected signal path and the second parallel-connected signal path may be implemented with fewer common signal lines than the other signal path. A transparent electrode block connected to a signal path implemented with a smaller number of common signal lines may be located closer to the touch driver than a transparent electrode block connected to a signal path implemented with a larger number of common signal lines. For example, the second set of common signal lines implementing the second parallel-connected signal path may have more common signal lines than the total number of common signal lines included in the first set of common signal lines implementing the first parallel-connected signal path. It may also include a small number of common signal lines. The transparent electrode block connected to the second parallel-connected signal path may be located closer to the touch driver than the transparent electrode block connected to the first parallel-connected signal path.
일부 실시예들에서, 제 1 세트의 공통 신호 라인들의 공통 신호 라인들은 하부 평탄화 층 아래에 제공된 상호연결 라인에 의해 서로 병렬로 상호연결된다. 유사하게, 제 2 세트의 공통 신호 라인들의 공통 신호 라인들은 하부 평탄화 층 아래에 제공된 상호연결 라인에 의해 서로 병렬로 상호연결된다. In some embodiments, the common signal lines of the first set of common signal lines are interconnected in parallel with each other by an interconnection line provided below the lower planarization layer. Similarly, the common signal lines of the second set of common signal lines are interconnected in parallel with each other by interconnection lines provided below the lower planarization layer.
일부 실시예들에서, 제 1 병렬-연결 신호 경로 및 제 2 병렬-연결 신호 경로 중 적어도 하나는 메인부 및 테일부를 포함한다. 신호 경로의 테일부는 신호 경로의 메인부를 구현하는 공통 신호 라인들의 수보다 적은 수의 공통 신호 라인들로 구현된다. 즉, 신호 경로의 메인부는 공통 신호 라인들의 세트 전체로 구현될 수 있고, 신호 경로의 테일부는 신호 경로를 구현하는 공통 신호 라인들의 세트로부터 공통 신호 라인들의 서브세트로 구현될 수 있다.In some embodiments, at least one of the first parallel-connected signal path and the second parallel-connected signal path includes a main portion and a tail portion. The tail portion of the signal path is implemented with fewer common signal lines than the number of common signal lines implementing the main portion of the signal path. That is, the main part of the signal path may be implemented as an entire set of common signal lines, and the tail part of the signal path may be implemented as a subset of common signal lines from the set of common signal lines that implement the signal path.
일부 실시예들에서, 제 1 병렬-연결 신호 경로의 테일부 또는 제 2 병렬-연결 신호 경로의 테일부는 메인부의 단부에 제공된 독립된 병렬-연결 신호 경로로서 구성될 수 있다. 이 경우, 신호 경로는 메인 병렬-연결부 및 테일 병렬-연결부를 포함한다. In some embodiments, the tail portion of the first parallel-connected signal path or the tail portion of the second parallel-connected signal path may be configured as an independent parallel-connected signal path provided at an end of the main portion. In this case, the signal path includes a main parallel-connection and a tail parallel-connection.
일부 실시예들에서, 제 1 병렬-연결 신호 경로 및 제 2 병렬-연결 신호 경로 중 적어도 하나는 메인부 및 테일부를 포함하고, 테일부는 데이터 라인들 중 하나 아래에 놓인 제 1 섹션 및 데이터 라인들 중 다른 하나 아래에 놓인 제 2 섹션을 포함한다. 테일부의 제 1 섹션 및 제 2 섹션이 직렬로 연결될 수도 있다. 이 경우, 신호 경로는 메인 병렬-연결부 및 테일 직렬-연결부를 포함한다.In some embodiments, at least one of the first parallel-connected signal path and the second parallel-connected signal path includes a main section and a tail section, the tail section having a first section underlying one of the data lines and the data lines. Includes a second section placed one below the other. The first section and the second section of the tail portion may be connected in series. In this case, the signal path includes a main parallel-connection and a tail series-connection.
일부 실시예들에서, 투명 전극 블록들은 디스플레이 패널에서 자기-커패시턴스(self-capacitance) 터치 인식 시스템을 구현하도록 구성될 수도 있다. 이 구성에서, 투명 전극 블록들 중 하나에 연결된 신호 경로를 형성하는 공통 신호 라인들은, 투명 전극 블록 각각이 터치 드라이버에 의해 개별적으로 제어되도록 다른 투명 전극 블록들 아래 및 다른 투명 전극 블록들을 가로질러 라우팅된다.In some embodiments, transparent electrode blocks may be configured to implement a self-capacitance touch recognition system in a display panel. In this configuration, common signal lines forming a signal path connected to one of the transparent electrode blocks are routed under and across the other transparent electrode blocks such that each transparent electrode block is individually controlled by a touch driver. do.
일부 다른 실시예들에서, 투명 전극 블록들은 디스플레이 패널 내에서 상호-커패시턴스(mutual-capacitance) 터치 인식 시스템을 구현하도록 구성될 수 있다. 이 구성에서, 투명 전극 블록들 중 하나로의 신호 경로를 형성하는 하나 이상의 공통 신호 라인들은 다른 투명 전극 블록들 아래에서 다른 투명 전극 블록들을 가로질러 라우팅된다. 신호 경로들은 투명 전극 블록들의 선택적인 그룹들을 제어하도록 선택적으로 함께 그룹화될 수 있고, 선택적인 그룹들 중 일부는 터치-구동 영역으로서 역할을 하고 선택적인 그룹들 중 일부는 상호-커패시턴스 터치 인식 시스템의 터치-센싱 영역으로서 역할을 한다. In some other embodiments, transparent electrode blocks can be configured to implement a mutual-capacitance touch recognition system within a display panel. In this configuration, one or more common signal lines forming a signal path to one of the transparent electrode blocks are routed below and across the other transparent electrode blocks. The signal paths can optionally be grouped together to control optional groups of transparent electrode blocks, some of the optional groups serving as touch-actuating regions and some of the optional groups serving as inter-capacitance touch recognition systems. It serves as a touch-sensing area.
일부 실시예들에서, 신호 경로와 투명 전극 블록 사이의 연결은 바이패스 라인을 통해 이루어진다. 신호 경로를 형성하는 공통 신호 라인들은 제 1 금속 층으로 형성되고, 제 1 금속 층은 기판 상에 증착된다. 바이패스 라인들은 게이트 라인들을 형성하는 제 2 금속 층(M2)에 의해 제공될 수도 있다. 데이터 라인들 및 TFT들의 소스/드레인에 제 3 금속 층(M3)이 제공될 수도 있다. 이러한 설정에서, 바이패스 라인들은 하부 평탄화 층과 상부 평탄화 층 사이에 제공된다. 따라서, 바이패스 라인은 하부 평탄화 층을 통해 하부 컨택 홀을 통해 공통 신호 라인에 연결되고, 상부 평탄화 층을 통해 상부 컨택 홀을 통해 투명 전극 블록에 연결된다.In some embodiments, the connection between the signal path and the transparent electrode block is through a bypass line. Common signal lines forming the signal path are formed from a first metal layer, which is deposited on the substrate. Bypass lines may be provided by the second metal layer M2 forming gate lines. A third metal layer M3 may be provided at the source/drain of the data lines and TFTs. In this setup, bypass lines are provided between the lower and upper planarization layers. Accordingly, the bypass line is connected to the common signal line through the lower contact hole through the lower planarization layer, and to the transparent electrode block through the upper contact hole through the upper planarization layer.
일부 실시예들에서, 공통 신호 라인들은 데이터 라인들과 동일한 방향(예를 들어, Y-축)으로 배열될 수도 있다. 이러한 실시예들에서, 공통 신호 라인들 각각은 대응하는 데이터 라인들 중 하나 밑에 배열될 수도 있다. 바이패스 라인들은 게이트 라인들과 동일한 방향(예를 들어, X-축)으로 배열될 수도 있다.In some embodiments, common signal lines may be arranged in the same direction (eg, Y-axis) as the data lines. In these embodiments, each of the common signal lines may be arranged beneath one of the corresponding data lines. Bypass lines may be arranged in the same direction (eg, X-axis) as the gate lines.
일부 실시예들에서, 디스플레이 패널은 복수의 더미 라인들을 더 포함할 수도 있다. 더미 라인들은 공통 신호 라인들과 동일한 금속 층으로 형성되고, 하부 평탄화 층 아래에 커버된다. 더미 라인들은 공통 신호 라인들과 동일한 방향으로 배열된다. 즉, 더미 라인들은 데이터 라인들을 따라 놓인다. 이 경우, 더미 라인 각각은 데이터 라인들 중 하나와 적어도 부분적으로 중첩하도록 배열될 수도 있다.In some embodiments, the display panel may further include a plurality of dummy lines. The dummy lines are formed from the same metal layer as the common signal lines and are covered below the lower planarization layer. The dummy lines are arranged in the same direction as the common signal lines. That is, dummy lines are placed along the data lines. In this case, each dummy line may be arranged to at least partially overlap one of the data lines.
일 양태에서, 터치 스크린 디바이스가 제공된다. 일 실시예에서, 터치 스크린 디바이스는 픽셀 전극 및 공통 전극에 의해 동작되는 복수의 픽셀들을 포함한다. 공통 전극은 공통 전극 블록들의 복수의 별도의 부분들로 분할된다. 공통 전극 블록들 각각은 픽셀들의 그룹에 의해 공유된다. 터치 스크린 디바이스는 복수의 픽셀들에 커플링된 복수의 TFT들을 더 포함한다. TFT들은 하부 평탄화 층 상에 위치된다. 터치 스크린 디바이스는 또한 터치 드라이버를 포함한다. 하부 평탄화 층 아래에 배치된 복수의 공통 신호 라인들이 또한 터치 스크린 디바이스에 포함된다.In one aspect, a touch screen device is provided. In one embodiment, a touch screen device includes a plurality of pixels operated by a pixel electrode and a common electrode. The common electrode is divided into a plurality of separate parts of common electrode blocks. Each of the common electrode blocks is shared by a group of pixels. The touch screen device further includes a plurality of TFTs coupled to a plurality of pixels. TFTs are located on the lower planarization layer. A touch screen device also includes a touch driver. Also included in the touch screen device are a plurality of common signal lines disposed beneath the lower planarization layer.
복수의 공통 전극 블록들은 제 1 그룹의 공통 전극 블록들 및 제 2 그룹의 공통 전극 블록들을 포함한다. 제 1 그룹의 공통 전극 블록들 각각 및 모두에 대한 신호 경로들은 동일한 개수의 공통 신호 라인(들)로 구현된다. 유사하게, 제 2 그룹의 공통 전극 블록들 각각 및 모두에 대한 신호 경로들은 동일한 개수의 공통 신호 라인(들)로 구현된다. 그러나, 제 1 그룹의 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로를 구현하기 위해 사용된 공통 신호 라인들의 개수는 제 2 그룹의 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로를 구현하기 위해 사용된 공통 신호 라인들의 개수와 상이하다. 즉, 제 1 그룹의 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로 각각은 제 1 개수의 공통 신호 라인들의 세트로 형성될 수도 있고, 제 2 그룹의 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로 각각은 제 2 개수의 공통 신호 라인들의 세트로 형성될 수도 있다. The plurality of common electrode blocks include a first group of common electrode blocks and a second group of common electrode blocks. The signal paths for each and all of the common electrode blocks of the first group are implemented with the same number of common signal line(s). Similarly, the signal paths for each and all of the common electrode blocks of the second group are implemented with the same number of common signal line(s). However, the number of common signal lines used to implement the signal path for the common electrode blocks of the first group is equal to the number of common signal lines used to implement the signal path for the common electrode blocks of the second group Different. That is, each of the signal paths for the first group of common electrode blocks may be formed of a first number of common signal lines, and each of the signal paths for the second group of common electrode blocks may be formed of a second number of common signal lines. It may also be formed as a set of signal lines.
일부 실시예들에서, 제 1 그룹의 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로들 중 적어도 일부는 메인 병렬-연결부 및 테일부를 포함할 수도 있다. 메인 병렬-연결부는 신호 경로를 형성하는 제 1 개수의 공통 신호 라인들의 세트 전체로 구현되는 반면, 테일부는 제 1 개수의 공통 신호 라인들의 세트로부터의 공통 신호 라인들의 서브세트로 구현된다. In some embodiments, at least some of the signal paths for the first group of common electrode blocks may include a main parallel-connection and a tail. The main parallel-connection is implemented as an entire set of common signal lines of the first number forming the signal path, while the tail part is implemented as a subset of common signal lines from the set of first number of common signal lines.
일부 실시예들에서, 제 2 그룹의 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로들 중 적어도 일부는 메인 병렬-연결부 및 테일부를 포함할 수도 있다. 메인 병렬-연결부는 신호 경로를 형성하는 제 2 개수의 공통 신호 라인들의 세트 전체로 구현되는 반면, 테일부는 제 2 개수의 공통 신호 라인들의 세트로부터의 공통 신호 라인들의 서브세트로 구현된다. In some embodiments, at least some of the signal paths for the second group of common electrode blocks may include a main parallel-connection and a tail. The main parallel-connection is implemented as an entire set of common signal lines of the second number forming the signal path, while the tail part is implemented as a subset of common signal lines from the set of the second number of common signal lines.
제 1 개수의 공통 신호 라인들의 세트의 공통 신호 라인들 중에서, 각각의 신호 경로의 테일부를 구현하는데 사용되는, 공통 신호 라인들의 서브세트는 제 1 개수의 공통 신호 라인들의 세트의 공통 신호 라인들의 나머지보다 길다. 유사하게, 제 2 개수의 공통 신호 라인들의 세트의 공통 신호 라인들 중에서, 각각의 신호 경로의 테일부를 구현하는데 사용되는, 공통 신호 라인들의 서브세트는 제 2 개수의 공통 신호 라인들의 세트의 공통 신호 라인들의 나머지보다 길다.Among the common signal lines of the first number of set of common signal lines, the subset of common signal lines used to implement the tail portion of each signal path is the remainder of the common signal lines of the first number of set of common signal lines. longer than Similarly, among the common signal lines of the second number of sets of common signal lines, the subset of common signal lines used to implement the tail portion of each signal path is the common signal of the second number of sets of common signal lines. longer than the rest of the lines.
다른 양태에서, 디스플레이를 갖는 전자 디바이스가 제공된다. 일 실시예에서, 전자 디바이스는 복수의 픽셀들이 제공된 디스플레이 영역을 갖는다. 박막 트랜지스터(TFT) 어레이 층이 복수의 픽셀들을 제어하기 위해 디스플레이 영역 내에 배열된다. TFT 어레이 층의 상단부에서, 복수의 개별 투명 전극 블록들 디스플레이 영역 내의 복수의 복수의 픽셀들과 중첩하도록 배열된다. 전자 디바이스는 또한, 복수의 개별 투명 전극 블록들로 그리고 복수의 개별 투명 전극 블록들로부터 신호들을 송신하도록 구성된, 드라이버를 포함한다. TFT 어레이 층의 아래에 위치된 복수의 공통 신호 라인들이 전자 디바이스 내에 더 포함된다. 복수의 공통 신호 라인들은 복수의 투명 전극 블록들 각각과 드라이버 사이에 복수의 신호 경로들을 구현한다. 복수의 신호 경로들 중에서, 복수의 공통 신호 라인들의 세트로 구현된 메인 병렬-연결부 및 복수의 공통 신호 라인들의 세트로부터의 공통 신호 라인들의 서브세트로 구현된 테일부가 하나 이상의 신호 경로들에 제공된다.In another aspect, an electronic device having a display is provided. In one embodiment, the electronic device has a display area provided with a plurality of pixels. A thin film transistor (TFT) array layer is arranged within the display area to control a plurality of pixels. At the top of the TFT array layer, a plurality of individual transparent electrode blocks are arranged to overlap a plurality of pixels in the display area. The electronic device also includes a driver configured to transmit signals to and from the plurality of individual transparent electrode blocks. A plurality of common signal lines located below the TFT array layer are further included in the electronic device. A plurality of common signal lines implement a plurality of signal paths between each of the plurality of transparent electrode blocks and the driver. Among the plurality of signal paths, one or more signal paths are provided with a main parallel-connection implemented as a set of a plurality of common signal lines and a tail part implemented as a subset of common signal lines from the set of the plurality of common signal lines. .
본 발명의 추가 특징들, 이의 특성 및 다양한 장점들은 첨부된 도면들 및 이하의 바람직한 실시예들의 상세한 기술로부터 보다 명백해질 것이다.Additional features of the present invention, its characteristics and various advantages will become more apparent from the accompanying drawings and the detailed description of the preferred embodiments below.
도 1a 및 도 1b는 본 개시의 실시예에 따른, 디스플레이를 갖는 랩탑 컴퓨터 및 디스플레이를 갖는 소형 전자 디바이스와 같은 예시적인 전자 디바이스들의 사시도들이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른, 디스플레이를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 개략도이다.
도 3a는 본 개시의 실시예에 따른, 투명 전극 블록들 각각이 공통 신호 라인에 연결되고 자기-커패시턴스 터치 센서에서 동작하도록 구성된, 복수의 투명 전극 블록들을 갖는 예시적인 디스플레이 패널의 개략적인 예시도이다.
도 3b는 본 개시의 실시예에 따른, 투명 전극 블록들 각각이 공통 신호 라인에 연결되고 상호-커패시턴스 터치 센서에서 동작하도록 구성된, 복수의 투명 전극 블록들을 갖는 예시적인 디스플레이 패널의 개략적인 예시도이다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른, 디스플레이 구간들 동안 그리고 터치 센싱 구간 동안 픽셀들의 픽셀 전극들 및 투명 전극 블록들에 인가된 신호들의 예시적인 타이밍을 도시하는 타이밍 다이어그램이다.
도 5a는 본 개시의 실시예에 따른, 단일 프레임 내의 복수의 터치 스캐닝 구간들을 제공하기 위해 사용된 신호의 예시적인 타이밍을 도시하는 타이밍 다이어그램이다.
도 5b는 본 개시의 실시예에 따른, 단일 프레임의 총 지속 구간이 어떻게 복수의 디스플레이 구간들 및 복수의 터치 스캐닝 구간들을 수용하도록 분할되고 할당될 수 있는지를 예시하는 도면이다.
도 6a는 본 개시의 실시예에 따른, 디스플레이 패널들에서 공통 신호 라인들과 바이패스 라인들의 예시적인 구성을 도시하는 개략적인 예시도이다.
도 6b는 본 개시의 실시예에 따른, 바이패스 라인을 통해 투명 전극 블록으로 공통 신호 라인을 연결하기 위한 예시적인 구성을 도시하는 단면도이다.
도 6c는 본 개시의 실시예에 따른, 금속 층들이 공통 신호 라인들, 바이패스 라인들, TFT의 게이트 라인들, 데이터 라인들 및 소스/드레인을 형성하는 순서를 도시하는 개략적인 예시도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 실시예에 따른, 제조 단계들 동안 디스플레이 패널의 단면도를 예시한다.
도 8a는 적어도 일부의 공통 신호 라인들이 SL-VCOM 컨택 영역에서 상부 평탄화 층 및 하부 평탄화 층을 통해 이루어진 컨택 홀을 통해 공통 전극 블록들과 직접적으로 접촉하는 예시적인 실시예의 단면도이다.
도 8b는 본 개시의 실시예에 따른, 제조 단계들 동안 도 8a에 도시된 SL-VCOM 컨택 영역의 단면도를 예시한다.
도 9a는 본 개시의 실시예에 따른, 코플래너 구조 TFT 아래에 제공된 공통 신호 라인의 예시적인 구성을 예시하는 상면도 및 측단면도이다.
도 9b는 본 개시의 실시예에 따른, 공통 신호 라인, 바이패스 라인 및 투명 전극 블록들의 예시적인 구성의 측단면도이다.
도 10a는 본 개시의 실시예에 따른, 디스플레이 패널의 비-디스플레이 영역에서 금속 라인 트레이스들의 예시적인 구성의 상면도이다.
도 10b는 본 개시의 실시예에 따른, 디스플레이 패널의 비-디스플레이 영역에서 금속 라인 트레이스들의 예시적인 구성의 측단면도이다.
도 11a는 본 개시의 실시예에 따른, 디스플레이를 위한 게이트 드라이버 회로의 예시적인 스테이지의 회로도이다.
도 11b는 본 개시의 실시예에 따른, 도 11a의 스테이지에 제공된 커패시터의 상면도 및 단면도이다.
도 12a는 본 개시의 실시예에 따른, 인트라-프레임 정지 구동 스킴(intra-frame pause driving scheme)로 구성된 실시예들에 제공될 수도 있는 예시적인 보상 회로의 회로도이다.
도 12b는 본 개시의 실시예에 따른, 도 12a의 보상 회로가 제공된 게이트 드라이버의 예시적인 동작의 타이밍 다이어그램이다.
도 13은 본 개시의 실시예에 따른, 공통 신호 라인들 및 이들의 투명 전극 블록들로의 연결들의 예시적인 구성을 도시하는 개략도이다.
도 14a 내지 도 14f는 각각 본 개시의 실시예들에 따른, 공통 전극 블록들과 드라이버 사이에 신호 경로들을 구현하기 위한 공통 신호 라인들의 예시적인 구성을 예시한다.
도 15a는 우회 섹션에서 공통 신호 라인들의 예시적인 구성을 예시한다.
도 15b는 우회 섹션에서 공통 신호 라인들의 다른 예시적인 구성을 예시한다.
도 16은 본 개시의 실시예에 따른, 마스킹 층의 예시적인 구성을 도시하는 개략적인 예시도이다.
도 17a 내지 도 17e는 본 개시의 실시예들에 따른, 마스킹 층의 다양한 예시적인 구성들을 예시한다.
도 18a 내지 도 18c는 본 개시의 실시예에 따른, 광 차폐부를 갖는 공통 신호 라인들의 예시적인 구성을 예시한다.
도 19a는 본 개시의 실시예들에 따른, BL-VCOM 컨택 영역에서 바이패스 라인 및 투명 전극 블록의 연결을 위한 예시적인 구성을 예시한다.
도 19b는 본 개시의 실시예에 따른, 제조 동안 BL-VCOM 컨택 영역에서의 개략적인 단면도를 예시한다.
도 20a는 복수의 공통 신호 라인들(또는 더미 라인들)을 공통 전극 블록에 연결하기 위한 바이패스 라인들의 세트의 예시적인 구성을 예시한다.
도 20b는 복수의 공통 신호 라인들(또는 더미 라인들)을 공통 전극 블록에 연결하기 위한 바이패스 라인들의 세트의 예시적인 구성을 예시한다.
도 20c는 바이패스 라인들 중 하나가 공통 신호 라인(또는 더미 라인)의 제 1 측을 향해 연장하고 바이패스 라인들 중 다른 하나가 공통 신호 라인(또는 더미 라인)의 제 2 측을 향해 연장하는, 공통 전극 블록을 위한 바이패스 라인들의 세트의 예시적인 구성을 예시한다.
도 20d는 공통 신호 라인에 복수의 컨택부들이 제공되고, 컨택부 각각은 상이한 픽셀 영역들로 라우팅되는, 공통 전극 블록을 위한 바이패스 라인들의 세트의 예시적인 구성을 예시한다.
도 21a 및 도 21b는 2개의 인접한 투명 전극 블록들 사이의 영역에서 디스플레이 패널의 예시적인 구성을 예시한다. 1A and 1B are perspective views of example electronic devices, such as a laptop computer with a display and a small electronic device with a display, according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a schematic diagram of an example electronic device with a display, according to an embodiment of the present disclosure.
3A is a schematic illustration of an example display panel having a plurality of transparent electrode blocks, where each of the transparent electrode blocks is connected to a common signal line and configured to operate in a self-capacitance touch sensor, according to an embodiment of the present disclosure. .
3B is a schematic illustration of an example display panel having a plurality of transparent electrode blocks, where each of the transparent electrode blocks is connected to a common signal line and configured to operate in a mutual-capacitance touch sensor, according to an embodiment of the present disclosure. .
4 is a timing diagram showing example timing of signals applied to pixel electrodes and transparent electrode blocks of pixels during display periods and during touch sensing periods, according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 5A is a timing diagram illustrating example timing of a signal used to provide multiple touch scanning intervals within a single frame, according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 5B is a diagram illustrating how the total duration of a single frame can be divided and allocated to accommodate multiple display sections and multiple touch scanning sections, according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 6A is a schematic diagram illustrating an example configuration of common signal lines and bypass lines in display panels, according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 6B is a cross-sectional view illustrating an example configuration for connecting a common signal line to a transparent electrode block through a bypass line, according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 6C is a schematic illustration showing the order in which metal layers form common signal lines, bypass lines, gate lines of a TFT, data lines, and source/drain, according to an embodiment of the present disclosure.
7A and 7B illustrate cross-sectional views of a display panel during manufacturing steps, according to an embodiment of the present disclosure.
8A is a cross-sectional view of an example embodiment in which at least some common signal lines are in direct contact with common electrode blocks through contact holes made through the upper planarization layer and the lower planarization layer in the SL-VCOM contact area.
FIG. 8B illustrates a cross-sectional view of the SL-VCOM contact area shown in FIG. 8A during manufacturing steps, according to an embodiment of the present disclosure.
9A is a top view and cross-sectional side view illustrating an exemplary configuration of a common signal line provided below a coplanar structure TFT, according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 9B is a cross-sectional side view of an example configuration of common signal line, bypass line, and transparent electrode blocks, according to an embodiment of the present disclosure.
10A is a top view of an example configuration of metal line traces in a non-display area of a display panel, according to an embodiment of the present disclosure.
10B is a cross-sectional side view of an example configuration of metal line traces in a non-display area of a display panel, according to an embodiment of the present disclosure.
11A is a circuit diagram of an example stage of a gate driver circuit for a display, according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 11B is a top and cross-sectional view of a capacitor provided in the stage of FIG. 11A, according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 12A is a circuit diagram of an example compensation circuit that may be provided in embodiments configured with an intra-frame pause driving scheme, according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 12B is a timing diagram of an example operation of a gate driver provided with the compensation circuit of FIG. 12A, according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 13 is a schematic diagram showing an example configuration of common signal lines and their connections to transparent electrode blocks, according to an embodiment of the present disclosure.
14A to 14F respectively illustrate example configurations of common signal lines for implementing signal paths between common electrode blocks and a driver, according to embodiments of the present disclosure.
15A illustrates an example configuration of common signal lines in a bypass section.
15B illustrates another example configuration of common signal lines in a bypass section.
Figure 16 is a schematic illustration showing an example configuration of a masking layer, according to an embodiment of the present disclosure.
17A-17E illustrate various example configurations of a masking layer, according to embodiments of the present disclosure.
18A-18C illustrate example configurations of common signal lines with light shielding, according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 19A illustrates an example configuration for connection of a bypass line and a transparent electrode block in a BL-VCOM contact area, according to embodiments of the present disclosure.
19B illustrates a schematic cross-sectional view in the BL-VCOM contact area during manufacturing, according to an embodiment of the present disclosure.
20A illustrates an example configuration of a set of bypass lines for connecting a plurality of common signal lines (or dummy lines) to a common electrode block.
20B illustrates an example configuration of a set of bypass lines for connecting a plurality of common signal lines (or dummy lines) to a common electrode block.
20C shows one of the bypass lines extending toward the first side of the common signal line (or dummy line) and the other of the bypass lines extending toward the second side of the common signal line (or dummy line). , illustrates an example configuration of a set of bypass lines for a common electrode block.
FIG. 20D illustrates an example configuration of a set of bypass lines for a common electrode block, where a common signal line is provided with a plurality of contacts, each of which is routed to different pixel regions.
21A and 21B illustrate an example configuration of a display panel in the area between two adjacent transparent electrode blocks.
이제 본 발명의 예시적인 실시예들에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이고, 이의 예들은 첨부된 도면들에 예시된다. 가능하다면, 동일한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 부분들을 참조하도록 도면들 전체에서 사용될 것이다.Reference will now be made in detail to exemplary embodiments of the invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Where possible, the same reference numbers will be used throughout the drawings to refer to the same or similar parts.
예시적인 실시예들은 x-방향 및 y-방향이 각각 수평(행)방향 및 수직(열)방향과 동일시 될 수 있는, 직교 좌표 시스템을 참조하여 본 명세서에 기술될 수도 있다. 그러나, 당업자는 특정한 좌표 시스템에 대한 참조는 단순히 명확성을 목적으로 하고, 구조들의 방향을 특정한 방향 또는 특정한 좌표 시스템으로 제한하지 않는다는 것을 이해할 것이다. Exemplary embodiments may be described herein with reference to a Cartesian coordinate system, where the x-direction and y-direction can be equated to the horizontal (row) direction and the vertical (column) direction, respectively. However, those skilled in the art will understand that references to specific coordinate systems are merely for clarity purposes and do not limit the orientation of the structures to a specific direction or specific coordinate system.
[디스플레이를 갖는 예시적인 전자 디바이스들][Example Electronic Devices with Display]
전자 디바이스들은 사용자에게 이미지들을 디스플레이하기 위해 사용되는 디스플레이들을 포함할 수도 있다. 디스플레이들이 제공된 예시적인 전자 디바이스들이 도 1a 및 도 1b에 도시된다.Electronic devices may include displays used to display images to a user. Exemplary electronic devices provided with displays are shown in FIGS. 1A and 1B.
도 1a는 전자 디바이스(10)가 어떻게 상부 하우징(UH) 및 하부 하우징(LH)을 갖는 랩탑 컴퓨터의 형상을 가질 수도 있는지를 도시한다. 키보드(INP1) 및 터치 패드(INP2)와 같은 컴포넌트들이 전자 디바이스(10)에 제공될 수도 있다. 전자 디바이스(10)는 상부 하우징(UH)으로 하여금 하부 하우징(LH)과 관련된 회전 축(AX)을 중심으로 방향을 회전하게 하는 힌지 구조(HNG)를 가질 수도 있다. 디스플레이 패널(PNL)은 상부 하우징(UH) 내, 하부 하우징(LH) 내 또는 상부 하우징(UH)과 하부 하우징(LH) 양자 내에 장착될 수도 있다. 때때로 디스플레이 하우징 또는 리드(lid)로 지칭될 수도 있는, 상부 하우징(UH)은 상부 하우징(UH)을 회전 축(AX)을 중심으로 하부 하우징(LH)을 향해 회전시킴으로써 닫힌 위치에 배치될 수도 있다. 디스플레이 패널(PNL)이 상부 하우징(UH)으로부터 하부 하우징(LH)에 걸쳐 장착될 때, 디스플레이 패널(PNL)은 폴더블 디스플레이(foldable display)일 수도 있다. 또한, 상부 하우징(UH) 및 하부 하우징(LH)은 각각 별도의 디스플레이 패널(PNL)을 포함할 수도 있다. 1A shows how the
도 1b는 모바일 전화기, 음악 플레이어, 게이밍 디바이스, 자동차의 제어 콘솔 유닛, 또는 다른 소형 디바이스와 같이 소형 디바이스의 형태로 제공된 전자 디바이스(10)를 도시한다. 이러한 타입의 전자 디바이스(10)를 위한 구성에서, 하우징(12)은 반대되는 전면 및 후면을 가질 수도 있다. 디스플레이 패널(PNL)은 하우징(HS)의 전면 상에 장착될 수도 있다. 디스플레이 패널(PNL)은, 경우에 따라, 버튼(BT), 스피커들(SPK) 및 카메라(CMR)와 같은 컴포넌트들을 위한 개구부들을 포함하는 디스플레이 커버층 또는 다른 외부층을 가질 수도 있다. Figure 1b shows the
도 1a 및 도 1b에 도시된 전자 디바이스(10)를 위한 구성은 단지 예시적이다. 일반적으로, 전자 디바이스(10)는 랩탑 컴퓨터, 임베딩된 컴퓨터를 포함하는 컴퓨터 모니터, 태블릿 컴퓨터, 휴대 전화, 미디어 플레이어, 또는 다른 휴대용 또는 소형 전자 디바이스, 손목-시계 디바이스와 같은 보다 소형의 디바이스, 펜던트 디바이스, 또는 다른 웨어러블 또는 미니어처 디바이스, 텔레비전, 임베딩된 컴퓨터를 제외한 컴퓨터 디스플레이, 게이밍 디바이스, 내비게이션 디바이스, 디스플레이를 갖는 전자 장비가 키오스크(kiosk) 또는 자동차에 장착된 시스템과 같은 임베딩된 시스템(예를 들어, 대시보드(dashboard), 중앙 콘솔 및 제어 패널), 또는 다른 전자 장비일 수도 있다. The configuration for
디스플레이 패널(PNL)은 터치 센서로서 역할을 하는 투명 전극 블록들의 어레이를 갖는 층을 포함하는 터치 감지 디스플레이를 포함할 수도 있다. 디스플레이 패널(PNL)은 터치 입력들의 압력을 측정할 수 있는 터치 센서로서 역할을 하는 투명 전극 블록들의 어레이를 갖는 층을 포함하는 터치 감지 디스플레이일 수도 있다. 디스플레이 패널(PNL)은 터치 입력들에 응답하여 촉각적 피드백을 제공하는 투명 전극 블록들의 어레이를 갖는층을 포함하는 터치 감지 디스플레이일 수도 있다.The display panel (PNL) may include a touch-sensitive display that includes a layer with an array of transparent electrode blocks that serve as a touch sensor. The display panel PNL may be a touch-sensitive display comprising a layer with an array of transparent electrode blocks that act as a touch sensor capable of measuring the pressure of touch inputs. The display panel (PNL) may be a touch-sensitive display that includes a layer having an array of transparent electrode blocks that provide tactile feedback in response to touch inputs.
전자 디바이스(10)를 위한 디스플레이들은, 일반적으로, LEDs(light-emitting diodes), OLEDs(organic LEDs), 플라즈마 셀들, 전기습윤 픽셀들, 전기영동 픽셀들, LCD(liquid crystal display) 컴포넌트들로부터 형성된 이미지 픽셀들, 또는 다른 적합한 이미지 픽셀 구조들로부터 형성된 이미지 픽셀들을 포함할 수도 있다. Displays for
본 개시의 실시예들은 LCD, 특히, 액정층을 둘러싸는 기판들 중 하나 상에 배열된 공통 전극들 및 픽셀 전극들을 갖는, IPS(In-Plane-Switching) 모드 LCD 및 FFS(Fringe-Field-Switching) 모드 LCD의 맥락에서 기술된다. 그러나, 본 명세서에 기술된 특징들은, 디스플레이가 디스플레이 디바이스의 드라이버로부터의 신호들을 전달하고, TFT들의 어레이 아래 및/또는 위에 위치된 투명 전극 블록들의 어레이에 연결된 복수의 도전 라인들을 구비하는 기술적 유사성이 있다면, 이러한 특징을 포함하는 다양한 다른 종류의 디스플레이들에도 적용 가능한 기술로 이해 되어야 마땅하다. 즉, 본 개시에 기술된 특징들은 또한 LCD 디스플레이 이외의 디스플레이 기술들, 예컨대 OLED(organic-light-emitting-diode) 디스플레이, 전자 발광식(electro-luminescent) 표시장치, 등에 채택될 수 있다.Embodiments of the present disclosure relate to LCDs, particularly in-plane-switching (IPS) mode LCDs and fringe-field-switching (FFS) mode LCDs, with common electrodes and pixel electrodes arranged on one of the substrates surrounding the liquid crystal layer. ) mode is described in the context of LCD. However, the features described herein have technical similarities in that the display carries signals from the driver of the display device and has a plurality of conductive lines connected to an array of transparent electrode blocks located below and/or above the array of TFTs. If so, it should be understood as a technology that can be applied to various other types of displays that include these features. That is, the features described in this disclosure can also be adopted in display technologies other than LCD displays, such as organic-light-emitting-diode (OLED) displays, electro-luminescent displays, etc.
예를 들어, OLED 디스플레이에서, 복수의 도전 라인들은 TFT 어레이의 일 측에 위치될 수도 있고, 도전 라인들은 TFT 어레이의 타 측에 제공된 투명 전극 블록들의 어레이에 연결될 수도 있다. TFT 어레이의 타 측에 제공된 투명 전극 블록들은 터치 인식 기능성을 제공하기 위해 터치 센서로서 역할을 할 수도 있다. 상기 언급된 바와 같이, TFT 어레이 위에 제공된 투명 전극 블록들의 어레이의 기능은 터치 센싱으로 제한되지 않고, 터치-압력 센싱 기능, 촉각적 피드백 기능 등과 같은 다양한 다른 기능들을 위해 사용될 수도 있다. 이와 같이, 용어 “투명 전극 블록들” 및 “공통 전극 블록들”은 본 개시에서 상호교환가능하게 사용된다는 것을 주의해야 한다.For example, in an OLED display, a plurality of conductive lines may be located on one side of the TFT array, and the conductive lines may be connected to an array of transparent electrode blocks provided on the other side of the TFT array. Transparent electrode blocks provided on the other side of the TFT array may serve as touch sensors to provide touch recognition functionality. As mentioned above, the function of the array of transparent electrode blocks provided on the TFT array is not limited to touch sensing, and may be used for various other functions such as touch-pressure sensing function, tactile feedback function, etc. As such, it should be noted that the terms “transparent electrode blocks” and “common electrode blocks” are used interchangeably in this disclosure.
[예시적인 디스플레이 패널][Example display panel]
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 패널(PNL)의 구성을 개략적으로 예시한다. 도 2를 참조하면, 디스플레이 패널(PNL)은 복수의 데이터 라인들(DL) 및 복수의 게이트 라인들(GL)에 연결된 복수의 디스플레이 픽셀들(P)을 포함한다. 데이터 드라이버(DD) 및 게이트 드라이버(GD)는 비액티브 영역(즉, 비-디스플레이 영역)으로 지칭될 수도 있는, 디스플레이 영역 외부의 영역에 제공된다. 데이터 드라이버(DD) 및 게이트 드라이버(GD)는 디스플레이 영역의 디스플레이 픽셀들(P)을 구동시키기 위해, 데이터 라인들(DL) 및 게이트 라인들(GL)에 각각 데이터 신호들 및 게이트 신호들을 제공하도록 구성된다.Figure 2 schematically illustrates the configuration of a display panel (PNL) according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , the display panel PNL includes a plurality of display pixels P connected to a plurality of data lines DL and a plurality of gate lines GL. The data driver (DD) and gate driver (GD) are provided in an area outside the display area, which may be referred to as a non-active area (i.e., non-display area). The data driver (DD) and gate driver (GD) provide data signals and gate signals to the data lines (DL) and gate lines (GL), respectively, in order to drive the display pixels (P) of the display area. It is composed.
전극들 또는 다른 정전 용량성 엘리먼트들을 포함하는 픽셀들은 디스플레이 기능 및 터치-센싱 기능을 위해 사용될 수도 있다. LCD에서, 예를 들어, 액정 분자들의 층(즉, 액정층)은 2개의 기판들 사이에 개재되고, 액정 분자들의 층을 통과하는 광량을 제어하기 위한 전계들을 생성하도록, 2개의 기판들 중 하나에 제공된 픽셀 전극 및 공통 전극에는 각각 데이터 전압 및 공통 전압이 제공된다. 액정층을 통과한 광은 또한 스크린 상에 이미지들을 표현하기 위해 기판들 중 하나 상에 제공된 컬러 필터들 및 블랙 매트릭스를 통과한다. 도 2에 도시된 디스플레이 패널(PNL)에서, 공통 전극(VCOM)은 복수의 공통 전극 블록들(B1 내지 B12로 표기됨)로 세분된다. 보다 간략한 설명을 위해, B1 내지 B9만이 도 2에 도시된다. 그러나, 공통 전극(VCOM)에 보다 많은 수의 분리된 공통 전극 블록들의 부분들이 제공될 수 있다. Pixels containing electrodes or other capacitive elements may be used for display functions and touch-sensing functions. In an LCD, for example, a layer of liquid crystal molecules (i.e., a liquid crystal layer) is sandwiched between two substrates, and one of the two substrates generates electric fields to control the amount of light passing through the layer of liquid crystal molecules. The pixel electrode and the common electrode provided in are provided with a data voltage and a common voltage, respectively. Light passing through the liquid crystal layer also passes through color filters and a black matrix provided on one of the substrates to represent images on the screen. In the display panel PNL shown in FIG. 2, the common electrode VCOM is subdivided into a plurality of common electrode blocks (marked B1 to B12). For simpler explanation, only B1 to B9 are shown in Figure 2. However, the common electrode VCOM may be provided with a larger number of separate parts of common electrode blocks.
디스플레이 픽셀들(P) 각각은 게이트, 소스 및 드레인을 갖는 TFT를 포함한다. 디스플레이 픽셀(P) 각각은 픽셀 전극(PXL) 및 공통 전극(VCOM)으로 형성된 커패시터를 포함한다. TFT의 게이트는 게이트 라인(GL)에 연결되고, TFT의 소스는 데이터 라인(DL)에 연결되고 TFT의 드레인은 각각의 픽셀의 픽셀 전극(PXL)에 연결된다. Each of the display pixels P includes a TFT having a gate, source, and drain. Each display pixel (P) includes a capacitor formed of a pixel electrode (PXL) and a common electrode (VCOM). The gate of the TFT is connected to the gate line (GL), the source of the TFT is connected to the data line (DL), and the drain of the TFT is connected to the pixel electrode (PXL) of each pixel.
터치 드라이버(TD)는 디스플레이 패널(PNL) 상의 터치 입력들을 센싱할 때 공통 전극 블록들을 사용하기 위해 복수의 공통 신호 라인들(SL)을 통해 공통 전극 블록들 각각으로 그리고 각각으로부터 터치-센싱 관련 신호들을 전송 및 수신하도록 구성된다. 공통 전극(VCOM) 이외의 디스플레이 패널(PNL) 내에 제공된 투명 전극은 복수의 세그먼트화된 블록들로 세분화될 수도 있고, 복수의 공통 신호 라인들(SL)을 통해 터치 드라이버(TD)로 그리고 터치 드라이버(TD)로부터 터치-센싱 관련 신호들을 전송 및 수신하도록 구성될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. The touch driver (TD) transmits touch-sensing related signals to and from each of the common electrode blocks through a plurality of common signal lines (SL) in order to use the common electrode blocks when sensing touch inputs on the display panel (PNL). It is configured to transmit and receive messages. Transparent electrodes provided in the display panel (PNL) other than the common electrode (VCOM) may be subdivided into a plurality of segmented blocks, and to the touch driver (TD) via a plurality of common signal lines (SL) and the touch driver. It should be understood that it may be configured to transmit and receive touch-sensing related signals from (TD).
OLED 디스플레이 패널에서, OLED 디스플레이 패널의 디스플레이 영역에 걸쳐 배열된 복수의 분리된 투명 전극 블록들은 또한 공통 신호 라인들(SL)을 통해 터치 드라이버(TD)와 통신하도록 구성될 수 있다.In an OLED display panel, a plurality of separate transparent electrode blocks arranged across the display area of the OLED display panel may also be configured to communicate with a touch driver (TD) via common signal lines (SL).
일부 실시예들에서, 데이터 드라이버(DD), 게이트 드라이버(GD) 및 터치 드라이버(TD) 모두는 디스플레이 패널(PNL)의 기판 상에 제공될 수도 있다. 일부 다른 실시예들에서, 이들 드라이버들 중 일부는, 적합한 인터페이스 연결 수단(예를 들어, 패드들, 핀들, 커넥터 등)을 통해 디스플레이 패널(PNL)의 기판에 커플링된 별도의 인쇄 회로 기판 상에 제공될 수도 있다. 데이터 드라이버(DD), 게이트 드라이버(GD) 및 터치 드라이버(TD) 각각은 도 2에서 개별 컴포넌트로 예시되지만, 이들 드라이버들 중 일부 또는 전부는 단일 컴포넌트로 서로 통합될 수도 있다. 예를 들어, 터치 드라이버(TD)는 데이터 드라이버(DD)의 일부로서 제공될 수도 있다. 이러한 경우들에서, 터치 드라이버(TD)와 복수의 공통 전극 블록들 사이에서 통신된 터치 센싱 기능 관련 신호들 중 일부는 데이터 드라이버(DD)를 통해 송신될 수도 있다. 또한, 데이터 드라이버(DD) 및 터치 드라이버(TD)는 디스플레이 패널(PNL)의 기판 상에 제공된 공통 신호 라인들(SL) 및 데이터 라인들(DL)에 연결된, 동일한 인쇄 회로 기판 상에 제공될 수도 있다.In some embodiments, the data driver (DD), gate driver (GD), and touch driver (TD) may all be provided on the substrate of the display panel (PNL). In some other embodiments, some of these drivers are on a separate printed circuit board coupled to the substrate of the display panel (PNL) via suitable interface connection means (e.g., pads, pins, connectors, etc.). may be provided. Although the data driver (DD), gate driver (GD), and touch driver (TD) are each illustrated as separate components in Figure 2, some or all of these drivers may be integrated together into a single component. For example, the touch driver (TD) may be provided as part of the data driver (DD). In these cases, some of the signals related to the touch sensing function communicated between the touch driver (TD) and the plurality of common electrode blocks may be transmitted through the data driver (DD). Additionally, the data driver (DD) and the touch driver (TD) may be provided on the same printed circuit board, connected to common signal lines (SL) and data lines (DL) provided on the board of the display panel (PNL). there is.
도 3a 및 도 3b는 디스플레이 패널(PNL) 내에서 터치 센서를 구현하기 위한 투명 전극 블록들(즉, 공통 전극 블록들)과 투명 전극 블록들을 위한 라인들의 예시적인 구성들을 예시한다. 특히, 도 3a는 자기-커패시턴스(self-capacitance) 터치 인식 시스템을 위한 공통 전극 블록들(B1 내지 B9) 및 공통 신호 라인들(SL)의 예시적인 구성을 예시한다. 자기-커패시턴스 터치 인식 시스템에서, 공통 전극 블록들(B1 내지 B9) 각각은 고유 좌표를 갖는 터치 센싱 전극으로 기능하고, 따라서 공통 전극 블록들 각각으로부터 판독된 커패시턴스의 변화는 디스플레이 패널(PNL) 상의 터치 입력들의 위치를 검출하도록 사용될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 공통 전극 블록 각각에 공통 신호 라인(SL)으로 구현된 터치 드라이버(TD)로의 개별 신호 경로가 제공된다. 즉, 공통 신호 라인(SL) 각각은 단 하나의 공통 전극 블록에 연결되지만, 공통 전극 블록 각각은 공통 전극 블록과 터치 드라이버(TD) 사이에 신호 경로를 형성하는 복수의 공통 신호 라인들(SL)과 연결될 수도 있다.3A and 3B illustrate example configurations of transparent electrode blocks (ie, common electrode blocks) and lines for transparent electrode blocks for implementing a touch sensor within the display panel (PNL). In particular, FIG. 3A illustrates an example configuration of common electrode blocks B1 to B9 and common signal lines SL for a self-capacitance touch recognition system. In the self-capacitance touch recognition system, each of the common electrode blocks B1 to B9 functions as a touch sensing electrode with unique coordinates, and therefore the change in capacitance read from each of the common electrode blocks corresponds to the touch on the display panel PNL. It can be used to detect the location of inputs. To achieve this, each common electrode block is provided with an individual signal path to the touch driver (TD) implemented as a common signal line (SL). That is, each common signal line (SL) is connected to only one common electrode block, but each common electrode block is connected to a plurality of common signal lines (SL) forming a signal path between the common electrode block and the touch driver (TD). It may be connected to .
도 3b는 디스플레이 패널(PNL) 내의 상호-커패시턴스(mutual-capacitance) 터치 인식 시스템을 위한 공통 전극 블록들(B1 내지 B9) 및 공통 신호 라인들(SL)의 예시적인 구성을 예시한다. 자기-커패시턴스 터치 인식 시스템과 달리, 상호-커패시턴스 터치 인식 시스템은 디스플레이 패널(PNL) 상의 터치 입력들의 위치를 검출하기 위해 터치-구동 전극과 터치-센싱 전극의 쌍 사이의 커패시턴스 변화에 따른다. 따라서, 상호-커패시턴스 터치 인식 시스템에서, 공통 전극 블록들은 공통 전극 블록들의 일부 그룹들이 터치-구동 전극들로서 역할을 하고 공통 전극 블록들의 일부 다른 그룹들이 터치-센싱 전극들로서 역할을 하도록 함께 선택적으로 그룹화된다. 이를 위해, 공통 신호 라인들(SL)은 일 방향(예를 들어, X-방향)으로 배열된 공통 전극 블록들의 그룹들이 터치-구동 전극들(예를 들어, TX1 내지 TX3)을 집합적으로 형성하고, 다른 방향(예를 들어, Y-방향)으로 배열된 공통 전극 블록들의 그룹들이 집합적으로 터치-센싱 전극들(예를 들어, RX1)을 형성하도록 함께 그룹화될 수 있다.FIG. 3B illustrates an example configuration of common electrode blocks B1 to B9 and common signal lines SL for a mutual-capacitance touch recognition system in the display panel PNL. Unlike self-capacitance touch recognition systems, mutual-capacitance touch recognition systems rely on changes in capacitance between a pair of touch-actuating electrodes and touch-sensing electrodes to detect the location of touch inputs on the display panel (PNL). Accordingly, in a mutual-capacitance touch recognition system, common electrode blocks are selectively grouped together such that some groups of common electrode blocks serve as touch-actuating electrodes and some other groups of common electrode blocks serve as touch-sensing electrodes. . To this end, the common signal lines SL are formed by groups of common electrode blocks arranged in one direction (e.g., X-direction) collectively forming touch-driving electrodes (e.g., TX1 to TX3). And, groups of common electrode blocks arranged in different directions (eg, Y-direction) may be grouped together to collectively form touch-sensing electrodes (eg, RX1).
대응하는 공통 전극 블록들에 연결된 공통 신호 라인들(SL)은, 디스플레이 패널(PNL)의 액티브 영역(즉, 디스플레이 영역)에 통해 바로 라우팅되고, TX 라인들 또는 RX 라인들을 형성하도록 액티브 영역의 외부에서 함께 그룹화된다. 예로서, 공통 전극 블록들(B1 및 B3)로부터의 공통 신호 라인들(SL)은, 제 1 터치 구동 라인(TX1)이 X-방향으로 형성되도록, 도 3b에 예시된 바와 같이 함께 그룹화된다. 유사하게, 공통 전극 블록들(B4 및 B6), 및 공통 전극 블록들(B7 및 B9)로부터의 공통 신호 라인들(SL)은 각각, 터치-구동 라인들(TX2 및 TX3)을 형성하도록 함께 그룹화된다. 터치-센싱 라인(RX)은 공통 전극 블록들(B2, B5 및 B8)로부터 공통 신호 라인들(SL)을 그룹화함으로써 Y-방향으로 형성된다. TX 라인들(TX1-TX3)은 게이트 라인들(GL)(예를 들어, X-방향)과 동일한 방향으로 배치될 수도 있고, 터치-센싱 라인(RX)은 데이터 라인들(DL)(Y-방향)과 동일한 방향으로 배치될 수도 있다. 이 방식으로, 상호 커패시턴스가 TX 라인들과 Rx 라인 사이의 교차점에 형성된다.Common signal lines (SL) connected to the corresponding common electrode blocks are routed directly through the active area (i.e. display area) of the display panel (PNL) and outside the active area to form TX lines or RX lines. are grouped together in As an example, the common signal lines SL from the common electrode blocks B1 and B3 are grouped together as illustrated in FIG. 3B such that the first touch drive line TX1 is formed in the X-direction. Similarly, common electrode blocks B4 and B6, and common signal lines SL from common electrode blocks B7 and B9 are grouped together to form touch-drive lines TX2 and TX3, respectively. do. The touch-sensing line RX is formed in the Y-direction by grouping the common signal lines SL from the common electrode blocks B2, B5, and B8. The TX lines TX1-TX3 may be arranged in the same direction as the gate lines GL (e.g., X-direction), and the touch-sensing line RX is aligned with the data lines DL (Y-direction). direction) may be arranged in the same direction. In this way, a mutual capacitance is formed at the intersection between the TX lines and the Rx lines.
도 3a 및 도 3b에서, 보다 단순한 설명을 위해 9개의 공통 전극 블록들만이 도시된다. 그러나, 디스플레이 패널(PNL)에 제공된 공통 전극 블록들의 수는 이렇게 제한되지 않고, 디스플레이 패널(PNL)의 공통 전극은 공통 전극 블록들의 추가적인 부분들일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 비한정적인 예로서, 디스플레이 패널(PNL)은 36 x 48개의 공통 전극 블록들을 포함할 수도 있다. 또한, 개별 디스플레이 픽셀의 사이즈는 디스플레이 패널(PNL) 내에 제공될 터치 센싱 영역의 개별 유닛의 사이즈보다 훨씬 작을 수도 있다는 것을 주의해야 한다. 즉, 공통 전극 블록 각각의 사이즈는 개별 디스플레이 픽셀의 사이즈보다 클 수 있다. 따라서, 픽셀들의 그룹은 단일 공통 전극 블록을 공유할 수 있지만, 이들 픽셀들 각각에 개별 픽셀 전극이 제공된다. 비한정적인 예에서, 단일 공통 전극 블록은 45 행 x 45 열(픽셀 각각은 적색, 녹색, 청색 서브-픽셀을 포함)로 배열된 픽셀들에 의해 공유될 수도 있다.In FIGS. 3A and 3B, only nine common electrode blocks are shown for simpler explanation. However, it should be understood that the number of common electrode blocks provided in the display panel PNL is not so limited, and the common electrode of the display panel PNL may be additional parts of the common electrode blocks. As a non-limiting example, the display panel (PNL) may include 36 x 48 common electrode blocks. Additionally, it should be noted that the size of individual display pixels may be much smaller than the size of individual units of the touch sensing area to be provided within the display panel (PNL). That is, the size of each common electrode block may be larger than the size of an individual display pixel. Thus, a group of pixels may share a single common electrode block, but each of these pixels is provided with an individual pixel electrode. In a non-limiting example, a single common electrode block may be shared by pixels arranged in 45 rows by 45 columns (each pixel containing red, green, and blue sub-pixels).
[터치 스캔 동작][Touch scan operation]
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 구간 동안 및 터치-센싱 구간 동안 공통 신호 라인들(SL)을 통해 공통 전극 블록들로 인가된 예시적인 신호들을 도시한다. 공통 전극 블록들은 또한 터치 전극으로서 사용되기 때문에, 특정한 구간 동안 디스플레이 기능과 관련된 신호들을 송신하고 특정한 구간 동안 터치 센싱 관련 신호들을 제공받는다. 즉, 수직 동기화(sync) 신호에 의해 정의된 일 프레임 구간은 디스플레이 구간 및 터치-센싱 구간을 포함한다.FIG. 4 illustrates example signals applied to common electrode blocks through common signal lines SL during a display period and a touch-sensing period according to an embodiment of the present disclosure. Since the common electrode blocks are also used as touch electrodes, they transmit signals related to display functions during a specific period and receive signals related to touch sensing during a specific period. That is, one frame section defined by a vertical synchronization (sync) signal includes a display section and a touch-sensing section.
디스플레이 구간은 단지 일 프레임 구간의 일부일 수도 있다. 디스플레이 구간에서, 게이트 신호들 및 데이터 신호들은 새로운 이미지 데이터를 픽셀들에 충전하기 위해 각각, 게이트 라인들(GL) 및 데이터 라인들(DL)에 제공된다. 나머지 프레임 구간은 다음 이미지 데이터를 수신하도록 픽셀들을 준비하기 위해서뿐만 아니라 스크린 상의 터치 입력들을 식별하기 위해 공통 전극 블록들을 스캐닝하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 프레임 각각은 디스플레이 패널이 초 당 60 프레임들의 주파수로 동작하도록 구성될 때 16.6 ms이다. 16.6 ms 내에서, 약 12 ms는 디스플레이 구간으로 전용될 수 있다. 나머지는 터치-센싱 기능을 수행하기 위해 그리고 이미지 데이터의 새로운 프레임을 수신하도록 픽셀들을 준비하기 위해 사용될 수 있다. A display period may be just a portion of one frame period. In the display period, gate signals and data signals are provided to the gate lines GL and data lines DL, respectively, to charge new image data to the pixels. The remaining frame intervals can be used to scan common electrode blocks to identify touch inputs on the screen as well as to prepare pixels to receive the next image data. For example, each frame is 16.6 ms when the display panel is configured to operate at a frequency of 60 frames per second. Within 16.6 ms, approximately 12 ms can be dedicated to the display period. The remainder can be used to perform touch-sensing functions and to prepare the pixels to receive new frames of image data.
따라서, 디스플레이 구간 동안 공통 전압 신호는 데이터 드라이버(DD)로부터 공통 전극 블록들로 송신된다. 터치 스캔 구간 동안, 터치-구동 신호는 터치 드라이버(TD)로부터 공통 신호 라인들(SL)을 통해 공통 전극 블록들로 송신된다.Accordingly, during the display period, the common voltage signal is transmitted from the data driver DD to the common electrode blocks. During the touch scan period, a touch-driving signal is transmitted from the touch driver (TD) to the common electrode blocks through the common signal lines (SL).
일부 실시예들에서, 공통 전압 신호는 LCD 반전을 수행하기 위해 양의 전압과 음의 전압 사이에서 스윙하는 펄스 신호의 형태일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 공통 전압 신호는 공통 신호 라인들(SL)을 통해 공통 전극 블록들로 공급된다. 대안적으로, 일부 다른 실시예들에서, 공통 전압 신호는 공통 신호 라인(SL)이 아닌 전용 공통 전압 신호 라인(SL)을 통해 공통 전극 블록들로 공급될 수도 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 공통 신호 라인들(SL)은 공통 전압 신호를 공통 전극 블록들로 공급하기 위해 전용된 신호 라인들에 부가하여, 공통 전압 신호를 공통 전극 블록들로 공급하기 위한 보조 수단으로서 역할을 할 수도 있다.In some embodiments, the common voltage signal may be in the form of a pulse signal that swings between positive and negative voltages to perform LCD inversion. In some embodiments, the common voltage signal is supplied to the common electrode blocks through common signal lines SL. Alternatively, in some other embodiments, the common voltage signal may be supplied to the common electrode blocks through a dedicated common voltage signal line (SL) rather than the common signal line (SL). Additionally, in some embodiments, the common signal lines SL may be auxiliary for supplying the common voltage signal to the common electrode blocks, in addition to signal lines dedicated to supplying the common voltage signal to the common electrode blocks. It can also serve as a means.
[인트라-프레임 정지(Intra-Frame Pause)터치 스캐닝 스킴(scheme)][Intra-Frame Pause touch scanning scheme]
일부 실시예들에서, 디스플레이 패널(PNL)은 단일 프레임 내에서 적어도 2회 터치 스캔 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 즉, 프레임 내의 디스플레이 구간은 적어도 2개의 별도의 디스플레이 구간들로 분할될 수 있고, 중간 터치 스캔 구간은 동일한 프레임의 2개의 별도의 디스플레이 구간들 사이에 위치될 수 있다. 도 5a는 본 개시의 디스플레이 패널(PNL)의 실시예들에서 사용될 수도 있는, 예시적인 IFP(Intra Frame Pause) 구동 스킴을 예시한다. 따라서, 인트라-프레임 터치 스캔 동작은 동일한 프레임의 2개의 별도의 디스플레이 구간들 사이에 적어도 1회, 그리고 다음 프레임이 시작되기 전 블랭킹 구간(blanking period)동안 적어도 한번 더 수행된다. 2개의 별도의 디스플레이 구간들 사이에 위치된 중간 터치 스캔 구간 동안, 스캔 신호는 게이트 라인들(GL) 상에 제공되지 않는다. 이러한 게이트 구동 스킴은 IFP “intra-frame pause” 구동으로 지칭될 수도 있다. In some embodiments, the display panel PNL may be configured to perform a touch scan operation at least twice within a single frame. That is, the display section within the frame may be divided into at least two separate display sections, and the middle touch scan section may be located between the two separate display sections of the same frame. 5A illustrates an example Intra Frame Pause (IFP) driving scheme, which may be used in embodiments of a display panel (PNL) of the present disclosure. Accordingly, the intra-frame touch scan operation is performed at least once between two separate display periods of the same frame and at least once more during a blanking period before the next frame begins. During the intermediate touch scan period located between two separate display periods, the scan signal is not provided on the gate lines GL. This gate driving scheme may also be referred to as IFP “intra-frame pause” driving.
도 5a를 참조하면, 프레임은 IFP 터치 스캔 구간에 의해 분리된 제 1 디스플레이 구간과 제 2 디스플레이 구간을 포함한다. 블랭킹 구간은 제 2 디스플레이 구간에 이어진다. 제 1 디스플레이 구간 동안, 스캔 신호가 게이트 라인들(GL1 내지 GL(m))에 순차적으로 제공된다. 스캔 신호가 게이트 라인(GL(m))에 공급된 후, 인트라-프레임 터치 스캔 동작이 디스플레이 패널(PNL) 상에서 시작된다. 게이트 라인들(GL(m+1) 내지 GL(end))에 스캔 신호를 공급하는 것은 인트라-프레임 터치 스캔 동작의 완료 후 재시작된다. 일단 스캔 신호가 모든 게이트 라인들(GL)에 공급되면, 블랭킹 구간 동안 다른 터치 스캔 동작이 수행된다. 경우에 따라, 부가적인 디스플레이 구간 및 부가적인 인트라-프레임 터치 스캔 구간이 디스플레이 패널(PNL)의 터치 스캔 해상도를 상승시키기 위해 단일 프레임 내에 제공될 수 있다. Referring to FIG. 5A, the frame includes a first display section and a second display section separated by an IFP touch scan section. The blanking section follows the second display section. During the first display period, scan signals are sequentially provided to the gate lines GL1 to GL(m). After the scan signal is supplied to the gate line GL(m), an intra-frame touch scan operation starts on the display panel PNL. Supplying the scan signal to the gate lines (GL(m+1) to GL(end)) is restarted after completion of the intra-frame touch scan operation. Once the scan signal is supplied to all gate lines GL, another touch scan operation is performed during the blanking period. In some cases, an additional display section and an additional intra-frame touch scan section may be provided within a single frame to increase the touch scan resolution of the display panel (PNL).
도 5b에 도시된 예에서, 2048개의 게이트 라인들(GL)을 갖는 디스플레이 패널은 120Hz(초 당 120 개의 프레임들)로 구동될 수도 있다. 2048개의 게이트 라인들을 가짐으로써, 단일 프레임은, 각각 1024H 길이의 제 1 디스플레이 구간과 제 2 디스플레이 구간을 포함할 수 있다. 제 1 디스플레이 구간과 제 2 디스플레이 구간 사이의 IFP 터치 스캔 구간은 182H 길이일 수 있고, 제 2 디스플레이 구간에 이어지는 블랭킹 구간은 800H 길이일 수 있다. In the example shown in FIG. 5B, a display panel with 2048 gate lines GL may be driven at 120 Hz (120 frames per second). By having 2048 gate lines, a single frame can include a first display period and a second display period each of which is 1024H long. The IFP touch scan section between the first display section and the second display section may be 182H long, and the blanking section following the second display section may be 800H long.
이 예에서, 제 1 디스플레이 구간의 길이 및 제 2 디스플레이 구간의 길이는 동일하다. 그러나, 제 1 디스플레이 구간의 길이 및 제 2 디스플레이 구간의 길이는 서로 상이할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다르게 말하면, 제 1 디스플레이 구간 동안 스캔 신호가 제공되는 게이트 라인들의 수는 제 2 디스플레이 구간 동안 스캔 신호가 제공되는 게이트 라인들의 수와 상이할 수도 있다.In this example, the length of the first display period and the length of the second display period are the same. However, it should be understood that the length of the first display section and the length of the second display section may be different from each other. In other words, the number of gate lines to which scan signals are provided during the first display period may be different from the number of gate lines to which scan signals are provided during the second display period.
이하에 더 상세히 기술될 바와 같이, 매 프레임 마다 동일한 게이트 라인 상에서 스캔 신호 출력을 일시적으로 정지하는 것은 게이트 드라이버(GD)의 특정한 부분(예를 들어, 시프트 레지스터의 특정한 스테이지, 특정한 트랜지스터(들), 등)의 열화를 가속화시킬 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 제 1 디스플레이 구간의 길이 및 제 2 디스플레이 구간의 길이는 2개의 상이한 프레임들 사이에서 변화할 수 있다. 예로서, 제 1 프레임 동안 제 1 디스플레이 구간은 제 2 디스플레이 구간보다 길 수도 있다(즉, 제 2 디스플레이 구간 동안 스캔 신호가 공급되는 게이트 라인들의 수보다 제 1 디스플레이 구간 동안 보다 많은 수의 게이트 라인들에 스캔 신호가 공급됨). 제 2 프레임에서, 제 1 디스플레이 구간은 제 2 디스플레이 구간보다 짧을 수도 있다(즉, 제 2 디스플레이 구간 동안 스캔 신호가 공급되는 게이트 라인들의 수보다 제 1 디스플레이 구간 동안 보다 적은 수의 게이트 라인들에 스캔 신호가 공급됨). As will be described in more detail below, temporarily stopping the scan signal output on the same gate line every frame requires specific parts of the gate driver (GD) (e.g., specific stages of the shift register, specific transistor(s), etc.) may accelerate the deterioration. Accordingly, in some embodiments, the length of the first display period and the length of the second display period may vary between two different frames. As an example, the first display period during the first frame may be longer than the second display period (i.e., a greater number of gate lines during the first display period than the number of gate lines to which the scan signal is supplied during the second display period. scan signal is supplied to). In the second frame, the first display period may be shorter than the second display period (i.e., fewer gate lines are scanned during the first display period than the number of gate lines to which the scan signal is supplied during the second display period. signal supplied).
공통 전극 블록들이 자기-커패시턴스 터치 인식 시스템으로 구성되는 경우, 공통 전극 블록들 각각에 터치-구동 펄스들이 제공되고, 공통 전극 블록들 각각으로부터의 신호들은 터치 입력이 특정한 공통 전극 블록에 등록되는지 여부를 결정하기 위해 분석된다. 보다 구체적으로, 자기-커패시턴스 터치 인식 시스템에서, 공통 전극 블록들에 터치-구동 펄스를 충전하거나 방전시키는 것은 공통 전극 블록들 상의 터치 입력들을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 터치 입력 시 커패시턴스 값의 변화는 공통 전극 블록 상에서 전압이 하강되는 시간을 변화시킨다. 공통 전극 블록들 각각 상에서의 이러한 변화는 디스플레이 패널(PNL) 상에서의 터치 입력의 위치를 결정하기 위해 분석될 수 있다.When the common electrode blocks are configured as a self-capacitance touch recognition system, touch-drive pulses are provided to each of the common electrode blocks, and signals from each of the common electrode blocks determine whether a touch input is registered to a particular common electrode block. analyzed to make a decision. More specifically, in a self-capacitance touch recognition system, charging or discharging touch-drive pulses on common electrode blocks can be used to determine touch inputs on the common electrode blocks. For example, a change in capacitance value during a touch input changes the time for the voltage to drop on the common electrode block. These changes on each of the common electrode blocks can be analyzed to determine the location of the touch input on the display panel (PNL).
공통 전극 블록들이 상호-커패시턴스 터치 인식 시스템으로서 구성되는 경우, 터치-구동 라인들(TX)로 구성된 공통 전극 블록들의 그룹들에는 터치-구동 펄스들이 제공되고, 터치-센싱 라인들(RX)로 구성된 공통 전극 블록들의 그룹들에는 터치 기준 전압 신호가 제공된다. 디스플레이 패널(PNL) 상에서 이루어진 터치 입력은 터치-구동 라인(TX)과 터치-센싱 라인(RX)의 교차점에서의 정전 용량성 커플링을 변화시키고, 터치-센싱 라인(RX)에 의해 전달된 전류를 변화시킨다. 가공되지 않은, 즉, 로(raw) 정보 또는 일부 프로세싱된 형태의 정보는 디스플레이 패널(PNL) 상에서의 터치 입력들의 위치들을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 터치 드라이버(TD)는 멀티포인트 센싱을 제공하기 위해 TX 라인들과 RX 라인들의 교차점 각각에 대해 고속으로 이러한 동작을 수행한다.When the common electrode blocks are configured as a mutual-capacitance touch recognition system, groups of common electrode blocks consisting of touch-driving lines (TX) are provided with touch-driving pulses, and groups of common electrode blocks consisting of touch-sensing lines (RX) are provided. Groups of common electrode blocks are provided with a touch reference voltage signal. A touch input made on the display panel (PNL) changes the capacitive coupling at the intersection of the touch-driving line (TX) and the touch-sensing line (RX), and the current carried by the touch-sensing line (RX) changes. Raw information or information in partially processed form may be used to determine the positions of touch inputs on the display panel (PNL). The touch driver (TD) performs this operation at high speed for each intersection of the TX and RX lines to provide multipoint sensing.
도 3b에 도시된 예에서, TX 라인들 각각은 행(X-방향)으로 배열된 공통 전극 블록들의 그룹에 의해 정의되고, RX 라인들 각각은 열(Y-방향)로 배열된 공통 전극 블록들의 그룹으로 정의된다. 디스플레이 패널(PNL) 내에서 TX 라인들 및 RX 라인들의 수는 액티브 영역 내에서 공통 전극 블록들의 배열 및 사이즈들에 따라 조정될 수 있다.In the example shown in FIG. 3B, each of the TX lines is defined by a group of common electrode blocks arranged in a row (X-direction), and each of the RX lines is defined by a group of common electrode blocks arranged in a column (Y-direction). Defined as a group. The number of TX lines and RX lines within the display panel (PNL) may be adjusted according to the arrangement and sizes of common electrode blocks within the active area.
공통 전극 블록들의 배열은 도 3b에 도시된 바와 같이 제한되지 않고, 디스플레이 패널(PNL)의 TX 라인들 및 RX 라인들의 목표된 레이아웃에 따라 다양한 다른 방식들로 배열될 수도 있다. 단일 행에 배열된 공통 전극 블록들로 구현된 TX 라인들의 수뿐만 아니라 단일 열에 배열된 공통 전극 블록들로 구현된 RX 라인들의 수는 다양한 인자들에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, 터치 스캐닝 주파수 및 정확도뿐만 아니라 디스플레이 패널(PNL)의 사이즈에 기초하여, 단일 행에 배열된 공통 전극 블록들은 복수의 TX 라인들을 제공하도록 사용될 수 있고, 단일 열로 배열된 공통 전극 블록들은 복수의 RX 라인들을 제공하도록 사용될 수 있다.The arrangement of the common electrode blocks is not limited as shown in FIG. 3B and may be arranged in various other ways depending on the desired layout of the TX lines and RX lines of the display panel (PNL). The number of TX lines implemented with common electrode blocks arranged in a single row as well as the number of RX lines implemented with common electrode blocks arranged in a single column may vary depending on various factors. For example, based on the size of the display panel (PNL) as well as the touch scanning frequency and accuracy, common electrode blocks arranged in a single row can be used to provide a plurality of TX lines, and common electrode blocks arranged in a single column can be used to provide multiple TX lines. Can be used to provide multiple RX lines.
또한, 상호-커패시턴스 터치 인식 시스템의 RX 라인은 TX 라인들을 형성하는 공통 전극 블록보다 큰 공통 전극 블록들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 열 방향으로 배열된 복수의 공통 전극 블록들을 사용하여 RX 라인을 형성하는 대신, 열 방향(즉, Y-방향)으로 액티브 영역에 걸쳐 연장하는 단일의 대형 공통 전극 블록이 RX 라인으로서 사용될 수 있다. Additionally, the RX line of the mutual-capacitance touch recognition system may be formed of common electrode blocks that are larger than the common electrode blocks that form the TX lines. For example, instead of using a plurality of common electrode blocks arranged in the column direction to form the RX line, a single large common electrode block extending across the active area in the column direction (i.e., Y-direction) serves as the RX line. can be used
디스플레이 패널(PNL)의 에지(edge)들에서 터치-센싱 정확도를 개선하기 위해, 액티브 영역의 최외곽 단부들 각각(즉, 좌측 단부 및 우측 단부)에 위치된 공통 전극 블록들로부터의 공통 신호 라인들(SL)은, RX 라인들이 액티브 영역의 최외곽 단부들에서 형성되도록 함께 그룹화될 수 있다. 이러한 방식으로, 손가락의 통상적인 사이즈보다 매우 보다 작은 터치 포인트(예를 들어, 2.5Φ)를 갖는 물체들로 행해진 터치 입력들이 디스플레이 패널(PNL)의 에지들에서 인식될 수 있다.To improve touch-sensing accuracy at the edges of the display panel (PNL), a common signal line from common electrode blocks located at each of the outermost ends of the active area (i.e., left end and right end) The lines SL may be grouped together such that RX lines are formed at the outermost ends of the active area. In this way, touch inputs made with objects having a touch point much smaller than the typical size of a finger (eg, 2.5Φ) can be recognized at the edges of the display panel PNL.
터치-센싱 능력의 성능을 더 개선하기 위해, 디스플레이 패널(PNL)의 최외곽 단부에서 RX 라인들로서 역할을 하는 공통 전극 블록들의 폭은 디스플레이 패널(PNL)의 다른 영역들의 다른 터치-센싱 블록들의 폭과 상이할 수도 있다. 디스플레이 패널(PNL)의 최외곽 단부들에서 공통 전극 블록들을 RX 라인으로서 구성하는 것은 액티브 영역의 매우 끝 부분들로부터도 보다 정확한 터치 입력 인식을 가능하게 한다. 그러나, 이는 TX 라인으로서 역할을 하는 공통 전극 블록들의 위치가 에지들에서 RX 라인으로서 역할을 하는 공통 전극 블록들의 폭만큼 에지들로부터 시프트될 것이라는 것을 의미한다. 또한, TX 라인 각각은 에지들에 위치된 RX 라인들에 걸쳐 완전히 연장하지 않는다. 따라서, 에지들에서 공통 전극 블록들의 폭은 액티브 영역의 다른 영역들에서의 공통 전극 블록들의 폭보다 좁을 수도 있다. 예를 들어, X-방향으로 측정된 공통 전극 블록들의 폭은 다른 곳에 위치된 공통 전극 블록들의 1/2일 수도 있다.To further improve the performance of the touch-sensing capability, the width of the common electrode blocks serving as RX lines at the outermost end of the display panel (PNL) is changed to the width of other touch-sensing blocks in different areas of the display panel (PNL). It may be different from . Configuring common electrode blocks as RX lines at the outermost ends of the display panel (PNL) enables more accurate touch input recognition even from the very ends of the active area. However, this means that the positions of the common electrode blocks serving as TX lines will be shifted from the edges by the width of the common electrode blocks serving as RX lines. Additionally, each TX line does not extend completely across the RX lines located at the edges. Accordingly, the width of the common electrode blocks at the edges may be narrower than the width of the common electrode blocks in other areas of the active area. For example, the width of the common electrode blocks measured in the X-direction may be half that of the common electrode blocks located elsewhere.
디스플레이 패널(PNL)의 상부 에지 및 하부 에지에서 터치-센싱 정확도를 개선하기 위해, 디스플레이 패널(PNL)의 상부 에지 및 하부 에지에서 공통 전극 블록들은 디스플레이 패널(PNL)의 상이한 영역들에서 다른 공통 전극 블록들과 비교하여, Y-방향에서 측정될 때 감소된 폭을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 보다 좁은 TX 라인들이 디스플레이 패널(PNL)의 상단 에지 및 하단 에지에 제공될 수 있다.To improve touch-sensing accuracy at the top edge and bottom edge of the display panel (PNL), the common electrode blocks at the top edge and bottom edge of the display panel (PNL) have other common electrodes in different areas of the display panel (PNL). Compared to blocks, they may have a reduced width when measured in the Y-direction. In this way, narrower TX lines can be provided at the top and bottom edges of the display panel (PNL).
디스플레이 패널(PNL)에서 구현되는 터치 인식 시스템의 타입과 무관하게, 공통 전극 블록들 각각은 적어도 하나의 공통 신호 라인(SL)과 연결된다. 공통 신호 라인들(SL)은 서로 평행하게 연장하고, 데이터 라인들(DL)과 동일한 방향으로 액티브 영역 외부로 라우팅된다. 공통 신호 라인들(SL)을 서로 평행하게 배열하고 드라이버들을 향해 액티브 영역을 가로질러 라우팅되게 하는 것은 공통 신호 라인들(SL)을 라우팅하기 위해 디스플레이 패널의 비-디스플레이 영역의 공간에 대한 필요들을 제거하게 하고, 따라서 베젤의 사이즈를 감소시킨다.Regardless of the type of touch recognition system implemented in the display panel (PNL), each of the common electrode blocks is connected to at least one common signal line (SL). The common signal lines SL extend parallel to each other and are routed out of the active area in the same direction as the data lines DL. Arranging the common signal lines (SL) parallel to each other and routed across the active area toward the drivers eliminates the need for space in the non-display area of the display panel to route the common signal lines (SL). and thus reduce the size of the bezel.
대응하는 공통 전극 블록에 연결된 공통 신호 라인(SL) 각각은, 비-디스플레이 영역을 향해 디스플레이 패널(PNL)의 액티브 영역을 가로질러 진행하고 다른 공통 신호 라인들을 연결하는 공통 전극 블록들을 바이패스(bypass)한다. 예를 들어, 드라이버들이 루트에서 공통 전극 블록들(B4 및 B7)과 접촉하지 않고 위치된 비-디스플레이 영역에 도달하기 위해, 공통 전극 블록(B1)에 연결된 공통 신호 라인(SL)은 공통 전극 블록들(B4 및 B7) 아래에 걸쳐 라우팅된다.Each of the common signal lines (SL) connected to the corresponding common electrode block proceeds across the active area of the display panel (PNL) toward the non-display area and bypasses the common electrode blocks connecting other common signal lines. )do. For example, in order to reach a non-display area where the drivers are located without contacting the common electrode blocks B4 and B7 at the root, the common signal line SL connected to the common electrode block B1 is connected to the common electrode block B1. fields (B4 and B7) are routed across below.
공통 신호 라인들(SL)은 공통 전극 블록들의 표면 바로 위에 위치될 수 없다. 공통 신호 라인들(SL)이 공통 전극 블록들의 표면 상에서 라우팅된다면, 공통 신호 라인들(SL)은 비-디스플레이 영역으로의 경로를 따라 복수의 공통 전극 블록들과 접촉할 것이다. 이는, 자기-커패시턴스 터치 인식 시스템의 공통 전극 블록들의 고유 좌표를 교란시키거나 상호-커패시턴스 터치 인식 시스템에서 TX/RX 라인들의 형성을 붕괴할 것이다.The common signal lines SL cannot be located directly above the surface of the common electrode blocks. If the common signal lines SL are routed on the surface of the common electrode blocks, the common signal lines SL will contact a plurality of common electrode blocks along the path to the non-display area. This will disturb the intrinsic coordinates of the common electrode blocks of the self-capacitance touch recognition system or disrupt the formation of TX/RX lines in the mutual-capacitance touch recognition system.
또한, 공통 신호 라인들(SL)이 픽셀 전극(PXL)으로서 동일한 층 내에 위치될 때, 공통 신호 라인들(SL)과 픽셀 전극(PXL) 사이에 생성된 커플링은 공통 신호 라인들(SL)이 터치-센싱 구간 동안 공통 전극 블록들을 조절하도록 사용될 때, 다양한 디스플레이 결함들을 유발할 수도 있다. 따라서, 공통 신호 라인들(SL)을 픽셀 전극들(PXL)로서 동일한 층 내에 위치시키는 것은 공통 전극 블록들과 픽셀 전극(PXL) 사이의 공간을 감소시키는 것을 어렵게 하고, 보다 낮은 저장 커패시턴스를 발생시킨다. 또한, 공통 신호 라인들(SL)이 공통 전극층 또는 픽셀 전극층에 위치될 때 원치 않는 프린지 필드(fringe field)가 생성될 수도 있다. 이러한 프린지 필드는 액정 분자들에 영향을 줄 수 있고 원치 않는 광 누설을 야기할 수 있다. 따라서, 디스플레이 패널(PNL)의 액티브 영역에 걸쳐 공통 신호 라인들(SL)을 라우팅하기 위해, 공통 신호 라인들(SL)의 평면 레벨은 픽셀 전극 및 공통 전극 블록들의 플레인 레벨들과 상이해야 한다.Additionally, when the common signal lines SL are located in the same layer as the pixel electrode PXL, the coupling created between the common signal lines SL and the pixel electrode PXL is When used to adjust common electrode blocks during this touch-sensing period, it may cause various display defects. Therefore, locating the common signal lines SL in the same layer as the pixel electrodes PXL makes it difficult to reduce the space between the common electrode blocks and the pixel electrode PXL, resulting in lower storage capacitance. . Additionally, an unwanted fringe field may be generated when the common signal lines SL are located in the common electrode layer or the pixel electrode layer. These fringe fields can affect liquid crystal molecules and cause unwanted light leakage. Accordingly, in order to route the common signal lines SL across the active area of the display panel PNL, the plane level of the common signal lines SL must be different from the plane levels of the pixel electrode and the common electrode blocks.
픽셀 전극의 층과 공통 전극 블록들의 층 사이에 공통 신호 라인들(SL)을 위치시키는 것은 유사한 문제들을 제기한다. 이러한 구성에서, 절연층은 공통 전극 블록들의 층과 공통 신호 라인들(SL)의 층 사이에 제공되어야 한다. 픽셀 전극과 공통 전극 블록들 사이에 개재된 절연층의 두께는 IPS 모드 LCD 디바이스 또는 FFS 모드 LCD 디바이스에서 제한되고, 이는 픽셀 전극들의 층과 공통 전극 블록들의 층 사이의 절연층의 두께보다 클 수 없기 때문에 공통 신호 라인들(SL)의 두께를 제한한다.Placing common signal lines (SL) between a layer of pixel electrodes and a layer of common electrode blocks poses similar problems. In this configuration, an insulating layer must be provided between the layer of common electrode blocks and the layer of common signal lines (SL). The thickness of the insulating layer interposed between the pixel electrodes and the common electrode blocks is limited in IPS mode LCD devices or FFS mode LCD devices, as it cannot be greater than the thickness of the insulating layer between the layer of pixel electrodes and the layer of common electrode blocks. Therefore, the thickness of the common signal lines SL is limited.
예를 들어, 픽셀 전극과 공통 전극 블록들 사이에 개재된 절연층의 두께가 약 3000 Å일 때, 공통 신호 라인들(SL)이 공통 전극 블록들과 픽셀 전극 사이에 위치되면 공통 신호 라인들(SL)의 두께는 약 2500 Å으로 제한된다. 두께는 공통 신호 라인들(SL)의 라인 저항(line resistance)에 영향을 주는 인자들 중 하나이기 때문에, 공통 신호 라인들(SL)의 두께에 대한 제한은, 드라이버와 공통 전극 블록들 간의 신호들의 송신 시, 특히 디바이스에서 디스플레이 영역의 사이즈가 보다 대형화될 때, 공통 신호 라인들(SL)의 성능을 상당히 제한한다.For example, when the thickness of the insulating layer interposed between the pixel electrode and the common electrode blocks is about 3000 Å, when the common signal lines SL are located between the common electrode blocks and the pixel electrode, the common signal lines (SL) The thickness of SL) is limited to approximately 2500 Å. Since thickness is one of the factors that affect the line resistance of the common signal lines (SL), the limit on the thickness of the common signal lines (SL) is the limit of the signals between the driver and the common electrode blocks. During transmission, this significantly limits the performance of the common signal lines (SL), especially when the size of the display area in the device becomes larger.
상기 언급된 이유에 의해, 공통 신호 라인들(SL)은, TFT들의 어레이 위에 제공된 픽셀 전극과 공통 전극 블록들로부터 충분히 이격되도록, TFT들의 어레이 아래에 위치된다. 이러한 설정은 공통 신호 라인들(SL)의 폭 및 두께를 증가시킬 때 보다 많은 자유를 제공한다. 이를 위해, 하나 이상의 평탄화층이 공통 신호 라인들(SL)과 공통 전극 블록들 사이에 제공되고, 공통 신호 라인들(SL)은 평탄화층을 통해 컨택 홀들을 통해 대응하는 공통 전극 블록들에 연결된다. 이러한 설정들에서, 공통 전극 블록에 연결된 공통 신호 라인들(SL) 각각은 자신의 루트를 따라 위치된 다른 공통 전극 블록들과 접촉하지 않고 액티브 영역에 걸쳐 라우팅될 수 있다. 공통 신호 라인들(SL)은 액티브 영역 내의 터치 드라이버(TD)로의 경로를 따라 공통 전극 블록들은 단순히 바이패스할 수 있다.For the reasons mentioned above, the common signal lines SL are located below the array of TFTs so that they are sufficiently spaced apart from the pixel electrode and common electrode blocks provided above the array of TFTs. This setting provides more freedom when increasing the width and thickness of the common signal lines (SL). For this purpose, one or more planarization layers are provided between the common signal lines SL and the common electrode blocks, and the common signal lines SL are connected through the planarization layer to the corresponding common electrode blocks through contact holes. . In these settings, each of the common signal lines (SL) connected to the common electrode block can be routed across the active area without contacting other common electrode blocks located along its route. The common signal lines SL may simply bypass the common electrode blocks along the path to the touch driver TD in the active area.
[바이패스 라인들][Bypass lines]
일부 실시예들에서, 공통 신호 라인들(SL)은, 평탄화층들의 컨택 홀들을 통해, 공통 신호 라인들(SL) 및 공통 전극 블록들 양자에 연결된 바이패스 라인들을 통해 대응하는 공통 전극 블록들에 연결된다.In some embodiments, the common signal lines SL are connected to corresponding common electrode blocks through bypass lines connected to both the common signal lines SL and the common electrode blocks through contact holes in the planarization layers. connected.
도 6a는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널(PNL) 내의 픽셀 영역들의 매트릭스 내의 공통 신호 라인들(SL) 및 바이패스 라인들(BL)의 예시적인 구성의 상면도이다. 도 6a를 참조하면, 데이터 라인들(DL) 및 게이트 라인들(GL)은 서로 교차하도록 배열되어, 디스플레이 패널(PNL)의 디스플레이 영역의 픽셀 영역들의 매트릭스를 정의한다. 공통 신호 라인들(SL)은 데이터 라인들(DL)로서 동일한 방향으로 연장하도록 배열된다. 공통 신호 라인(SL) 각각은, 공통 신호 라인들(SL)에 의한 픽셀 영역들의 개구율의 감소를 최소화하도록 데이터 라인(DL)과 적어도 부분적으로 중첩하도록 위치된다. 이하에 기술될 바와 같이, 더미 라인(DML)은 공통 신호 라인(SL) 대신 일부 데이터 라인들(DL) 밑에 위치될 수도 있다. FIG. 6A is a top view of an example configuration of common signal lines (SL) and bypass lines (BL) in a matrix of pixel areas in the display panel (PNL) according to an embodiment of the present disclosure. Referring to FIG. 6A , the data lines DL and the gate lines GL are arranged to intersect each other, defining a matrix of pixel areas of the display area of the display panel PNL. The common signal lines SL are arranged to extend in the same direction as the data lines DL. Each of the common signal lines SL is positioned to at least partially overlap the data line DL to minimize reduction of the aperture ratio of the pixel areas due to the common signal lines SL. As will be described below, the dummy line (DML) may be located under some data lines (DL) instead of the common signal line (SL).
픽셀 영역 각각에 TFT가 제공된다. TFT는 반도체층(SEM)의 반대되는 측면 상에 제공된 소스 및 드레인을 갖는 바텀 게이트 구조로 형성될 수도 있다. 이러한 TFT 구조는 때때로 인버티드 스태거형 구조 또는 백-채널 에칭된 구조로 지칭된다. TFT의 소스 전극은 데이터 라인(DL)으로부터 연장하거나 그렇지 않으면 데이터 라인(DL)에 연결되고, 드레인은 대응하는 픽셀 영역에 제공된 픽셀 전극(PXL)(도 6a에는 미도시)에 연결된다. 픽셀 전극(PXL)에는 중첩하는 공통 전극 블록(미도시)과 함께 전계를 생성하도록 복수의 슬릿들이 제공된다. A TFT is provided in each pixel area. The TFT may be formed with a bottom gate structure with the source and drain provided on opposite sides of the semiconductor layer (SEM). This TFT structure is sometimes referred to as an inverted staggered structure or a back-channel etched structure. The source electrode of the TFT extends from or is otherwise connected to the data line DL, and the drain is connected to the pixel electrode PXL (not shown in Figure 6A) provided in the corresponding pixel area. The pixel electrode PXL is provided with a plurality of slits to generate an electric field together with an overlapping common electrode block (not shown).
공통 신호 라인들(SL)은 픽셀들의 TFT들 아래에 위치되고, 공통 전극 블록들 각각은 TFT들 위에 형성된 평탄화층들을 통해 컨택 홀들(즉, 하부 컨택 홀: CTL; 상부 컨택 홀: CTU)을 통해 대응하는 공통 신호 라인들(SL) 중 하나에 연결된다. 이 구성에서, 공통 신호 라인(SL) 각각은, 대응하는 공통 전극 블록에 연결된 적어도 하나의 바이패스 라인(BL)에 연결된다. Common signal lines SL are located below the TFTs of the pixels, and each of the common electrode blocks is connected through contact holes (i.e., lower contact hole: CTL; upper contact hole: CTU) through planarization layers formed on the TFTs. It is connected to one of the corresponding common signal lines (SL). In this configuration, each common signal line (SL) is connected to at least one bypass line (BL) connected to a corresponding common electrode block.
바이패스 라인(BL)은, 바이패스 라인(BL)이 일 픽셀 영역으로부터 동일한 열의 다른 픽셀 영역으로 연장하도록, 게이트 라인(GL)과 동일한 방향으로 배열된다. 즉, 바이패스 라인(BL)과 공통 신호 라인(SL)간의 연결은 일 픽셀 영역에 제공된 컨택 홀을 통해 이루어질 수 있고, 바이패스 라인(BL)과 공통 전극 블록 간의 연결부는 다른 픽셀 영역에 제공된 컨택 홀을 통해 이루어질 수 있다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 픽셀 영역들에서 유용한 개구율은 바이패스 라인들(BL) 및 공통 신호 라인들(SL) 및 공통 전극 블록들을 바이패스 라인들(BL)에 연결하기 위한 컨택 홀들(CTL, CTU)에 영향을 받는다.The bypass line BL is arranged in the same direction as the gate line GL such that the bypass line BL extends from one pixel area to another pixel area in the same column. That is, the connection between the bypass line (BL) and the common signal line (SL) may be made through a contact hole provided in one pixel area, and the connection between the bypass line (BL) and the common electrode block may be made through a contact provided in another pixel area. This can be done through a hole. As shown in FIG. 6A, the useful aperture ratio in the pixel areas is the bypass lines (BL) and the common signal lines (SL) and contact holes (CTL) for connecting the common electrode blocks to the bypass lines (BL). , CTU).
도 6b는 바이패스 라인(BL)을 통해 공통 신호 라인을 공통 전극 블록에 연결하기 위한 예시적인 구성을 도시하는 단면도이다. 도 6c는 디스플레이 패널(PNL)의 공통 신호 라인들(SL), 바이패스 라인들(BL), 게이트 라인들(GL), 데이터 라인들(DL) 및 TFT의 소스/드레인을 형성하기 위해 금속층들이 서로의 위에 배치된 순서를 예시한다. 본 개시에서, 금속층은 금속층들 각각이 기판 상에 위치된 순서에 따라 참조된다. 6B is a cross-sectional view showing an example configuration for connecting a common signal line to a common electrode block through a bypass line BL. FIG. 6C shows metal layers to form the common signal lines (SL), bypass lines (BL), gate lines (GL), data lines (DL) of the display panel (PNL), and the source/drain of the TFT. Illustrates the order in which they are placed on top of each other. In this disclosure, metal layers are referenced according to the order in which each of the metal layers is located on the substrate.
도 6b 및 도 6c를 참조하면, 공통 신호 라인들(SL)은 기판 상의 제 1 금속층을 사용하여 형성된다. 공통 신호 라인들(SL)을 형성하는데 사용된 금속층은 기판 상에 배치된 첫번째 금속층이기 때문에 제 1 금속층(M1)으로 지칭되고, 설명의 편의를 위해, 제 1 금속층(M1) 상의 다른 금속층은 제 1 금속층(M1)으로부터의 순서로 제 2 금속층(M2), 제 3 금속층(M3)등으로 지칭된다. 제 2 금속층(M2)은 게이트 금속층으로 지칭될 수도 있고 제 3 금속층(M3)은 소스/드레인 금속층으로 지칭될 수도 있다. Referring to FIGS. 6B and 6C, the common signal lines SL are formed using the first metal layer on the substrate. The metal layer used to form the common signal lines SL is referred to as the first metal layer M1 because it is the first metal layer disposed on the substrate, and for convenience of explanation, the other metal layer on the first metal layer M1 is the first metal layer M1. In order from the first metal layer (M1), they are referred to as the second metal layer (M2), the third metal layer (M3), etc. The second metal layer M2 may be referred to as a gate metal layer and the third metal layer M3 may be referred to as a source/drain metal layer.
용어 “제 1 금속층”은 단일 금속층으로 구성된층을 의미할 필요는 없다는 것을 주의해야 한다. 대신, 용어 “제 1 금속층”은 표면 상에 형성될 수 있고 절연층에 의해 금속층의 다른층 또는 금속층들의 다른 스택으로부터 절연된 금속층 또는 금속층들의 스택을 지칭한다. 제 1 금속층(M1)과 유사하게, 본 개시의 실시예들에서 다른 후속하는 금속층들(예를 들어, 제 2 금속층(M2), 제 3 금속층(M3))은 상이한 금속들의 복수의 층들로 형성될 수도 있다.It should be noted that the term “first metal layer” need not mean a layer consisting of a single metal layer. Instead, the term “first metal layer” refers to a metal layer or stack of metal layers that may be formed on a surface and that is insulated from another layer of metal layer or stack of metal layers by an insulating layer. Similar to the first metal layer M1, other subsequent metal layers (e.g., second metal layer M2, third metal layer M3) in embodiments of the present disclosure are formed from a plurality of layers of different metals. It could be.
공통 신호 라인들(SL), 게이트 라인들(GL), 바이패스 라인들(BL), 및 데이터 라인들(DL)을 형성하는 금속층들은 구리, 몰리브덴, 티타늄, 알루미늄, 및 이들의 조합과 같은 금속층들의 스택으로 형성될 수도 있다. 적합한 실시예에서, 제 1 금속층(M1)은 구리층(Cu) 및 몰리브덴-티타늄 합금층(MoTi)의 스택의 형태일 수도 있다. 제 2 금속층(M2)은 또한 구리층(Cu) 및 몰리브덴-티타늄 합금층(MoTi)의 스택일 수도 있다. 제 3 금속층(M3)은 몰리브덴-티타늄 합금층(MoTi), 구리층(Cu) 및 다른 몰리브덴-티타늄 합금층(MoTi)의 스택일 수도 있다. 구리층은 금속층들 각각의 몰리브덴-티타늄 합금층보다 두꺼울 수도 있다. The metal layers forming the common signal lines (SL), gate lines (GL), bypass lines (BL), and data lines (DL) are metal layers such as copper, molybdenum, titanium, aluminum, and combinations thereof. It may be formed as a stack of In a suitable embodiment, the first metal layer (M1) may be in the form of a stack of a copper layer (Cu) and a molybdenum-titanium alloy layer (MoTi). The second metal layer (M2) may also be a stack of a copper layer (Cu) and a molybdenum-titanium alloy layer (MoTi). The third metal layer (M3) may be a stack of a molybdenum-titanium alloy layer (MoTi), a copper layer (Cu), and another molybdenum-titanium alloy layer (MoTi). The copper layer may be thicker than the molybdenum-titanium alloy layer of each of the metal layers.
[하부 평탄화층][Lower flattening layer]
공통 신호 라인들(SL) 상에 TFT들의 어레이를 제공하기 위해, 하부 평탄화층(PLN-L)은 공통 신호 라인들(SL) 위에 제공된다. 하부 평탄화층(PLN-L)의 두께는 공통 신호 라인들(SL)의 두께에 따라 가변할 수도 있다. 예를 들어, 공통 신호 라인들(SL)의 두께는 약 2500 Å 내지 약 7500 Å, 보다 바람직하게 약 3500 Å 내지 약 6500 Å, 보다 바람직하게 약 4500 Å 내지 약 5500 Å의 범위일 수도 있다. 특정한 일 예에서, 공통 신호 라인들(SL)은 구리층(Cu) 및 몰리브덴-티타늄 합금층(MoTi)의 스택의 형태의 제 1 금속층(M1)으로부터 형성되고, 구리층의 두께는 약 4500 Å 내지 약 5500 Å이고 몰리브덴-티타늄 합금층(MoTi)의 두께는 약 100 Å 내지 약 500 Å의 범위일 수 있다. To provide an array of TFTs on the common signal lines SL, a lower planarization layer PLN-L is provided on the common signal lines SL. The thickness of the lower planarization layer (PLN-L) may vary depending on the thickness of the common signal lines (SL). For example, the thickness of the common signal lines SL may range from about 2500 Å to about 7500 Å, more preferably from about 3500 Å to about 6500 Å, and more preferably from about 4500 Å to about 5500 Å. In a specific example, the common signal lines SL are formed from a first metal layer M1 in the form of a stack of a copper layer (Cu) and a molybdenum-titanium alloy layer (MoTi), the thickness of the copper layer being about 4500 Å. to about 5500 Å, and the thickness of the molybdenum-titanium alloy layer (MoTi) may range from about 100 Å to about 500 Å.
공통 신호 라인들(SL)을 커버하는 하부 평탄화층(PLN-L)의 두께는 약 0.5㎛ 내지 4㎛, 보다 바람직하게 약 0.5㎛ 내지 3㎛, 보다 바람직하게 약 0.5㎛ 내지 2㎛의 범위일 수도 있다. 공통 신호 라인들(SL)을 커버하는 평탄화층의 두께는 다양한 인자들, 예컨대, 유전체 속성, 재료, 제조 프로세스, 등에 기초하여 가변할 수 있다. The thickness of the lower planarization layer (PLN-L) covering the common signal lines (SL) ranges from about 0.5 μm to 4 μm, more preferably from about 0.5 μm to 3 μm, and more preferably from about 0.5 μm to 2 μm. It may be possible. The thickness of the planarization layer covering the common signal lines SL may vary based on various factors, such as dielectric properties, materials, manufacturing processes, etc.
TFT들의 어레이는 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 제조된다. TFT들의 제조는 고온 프로세스들 및 화학적 처리들을 수반한다는 것을 주의해야 한다. TFT 상에 배치된 상부 평탄화층(PLN-U)은 TFT들의 제조에 수반된 프로세스들 및 처리들에 의해 직접적인 영향을 받지 않는다. 한편, TFT들 아래에 제공된 하부 평탄화층(PLN-L)은, TFT들, 하부 평탄화층(PLN-L)의 전극 및 다른 컴포넌트들의 제조 동안 수행된 프로세스들 및 처리들에 의해 직접적인 영향을 받는다. An array of TFTs is fabricated on the lower planarization layer (PLN-L). It should be noted that the fabrication of TFTs involves high temperature processes and chemical treatments. The top planarization layer (PLN-U) disposed on the TFT is not directly affected by the processes and treatments involved in the manufacture of TFTs. Meanwhile, the lower planarization layer (PLN-L) provided below the TFTs is directly affected by the processes and treatments performed during the manufacturing of the TFTs, the electrodes of the lower planarization layer (PLN-L) and other components.
따라서, 하부 평탄화층(PLN-L)은, 하부 평탄화층이 TFT들의 어레이, 전극들 및 픽셀 회로를 구현하는 다양한 다른 컴포넌트들의 형성 시 수행된 프로세스들 및 처리들을 견딜 수 있도록 포토레지스트 스트립퍼들/현상기들에 대한 충분한 열적 안정성, 기계적 안정성, 화학적 내구성 및 내성을 가져야 한다.Accordingly, the lower planarization layer (PLN-L) is provided with photoresist strippers/developer so that the lower planarization layer can withstand the processes and treatments performed in the formation of the array of TFTs, electrodes and various other components implementing the pixel circuit. It must have sufficient thermal stability, mechanical stability, chemical durability and resistance to various substances.
예를 들어, IGZO(indium-Gallium-Zinc-Oxide)와 같은 산화물 반도체층을 갖는 TFT를 제조하는 동안 일부 프로세스들은 약 350 ℃ 이상에서 수행될 수도 있다. 폴리-실리콘 반도체층을 갖는 TFT들의 제조는 훨씬 보다 높은 온도에서 수행된 프로세스를 필요로 할 수도 있다. 이와 같이, 하부 평탄화층(PLN-L)은, 일반적으로 TFT들을 커버하는 평탄화층으로서 사용되는 포토-아크릴로 형성될 수 없다. 대신, 하부 평탄화층(PLN-L)은, 디스플레이 패널(PNL)에 사용될 광학적 특성 및 물리적 구조를 유지하면서, 공통 신호 라인들(SL)을 커버하기 위해 그리고 평탄화층 상에 제조될 TFT들에 평탄한 표면을 제공하기 위해, 충분한 열적 안정성을 나타내는 재료로 형성될 수도 있다. For example, while manufacturing a TFT with an oxide semiconductor layer such as indium-gallium-zinc-oxide (IGZO), some processes may be performed above about 350°C. Fabrication of TFTs with a poly-silicon semiconductor layer may require processes performed at much higher temperatures. As such, the lower planarization layer (PLN-L) cannot be formed of photo-acrylic, which is generally used as a planarization layer covering TFTs. Instead, the lower planarization layer (PLN-L) is used to cover the common signal lines (SL) and to provide a flat surface to the TFTs to be fabricated on the planarization layer, while maintaining the optical properties and physical structure to be used in the display panel (PNL). To provide a surface, it may be formed of a material that exhibits sufficient thermal stability.
특히, 하부 평탄화층(PLN-L)은 350 ℃ 이상의 온도에서 공통 신호 라인들(SL) 위에 평탄한 표면을 유지해야 한다. 보다 바람직하게, 하부 평탄화층(PLN-L)은 380 ℃ 이상의 온도에서 공통 신호 라인들(SL) 위에 평탄한 표면을 유지할 수도 있다. 다르게 말하면, 하부 평탄화층(PLN-L)은 350 ℃에서 30분 동안 1 % 미만의 TGA(thermal gravimetric analysis; 등온)를 나타내는 재료를 포함할 수도 있다(350 ℃/30min 에서 중량 % 손실). 보다 바람직하게, 하부 평탄화층(PLN-L)은 380 ℃에서 30분 동안 0.1 % 미만의 TGA를 나타내는 재료를 포함할 수도 있다. In particular, the lower planarization layer (PLN-L) must maintain a flat surface on the common signal lines (SL) at a temperature of 350° C. or higher. More preferably, the lower planarization layer (PLN-L) may maintain a flat surface on the common signal lines (SL) at a temperature of 380° C. or higher. Stated differently, the lower planarization layer (PLN-L) may include a material that exhibits a thermal gravimetric analysis (TGA) of less than 1% for 30 minutes at 350°C (% weight loss at 350°C/30min). More preferably, the lower planarization layer (PLN-L) may comprise a material exhibiting a TGA of less than 0.1% at 380° C. for 30 minutes.
하부 평탄화층(PLN-L)은 TFT들의 제조 동안 수반된 프로세스들 및 처리들 후에도 적합한 광학적 속성들을 나타내야 한다. 이는 광원으로부터 방출된 광이 하부 평탄화층(PLN-L)을 통과하기 때문에 LCD 패널에 대해 특히 요구되는 속성들이다. 이와 관련하여, 하부 평탄화층(PLN-L)의 평균 광 투과율은 70 % 보다 크고, 보다 바람직하게 80 % 보다 크고, 보다 바람직하게 90 % 보다 크다(배어 유리 상의 400 내지 800 nm 두께에 대해 측정된 %). 또한, 하부 평탄화층(PLN-L)을 형성하기 위한 재료의 굴절률은 1.4 내지 1.6의 범위의 굴절률을 가질 수도 있다. 특정한 예에서, 하부 평탄화층(PLN-L)으로 코팅된, 400 nm 두께의 배어 유리는 380 ℃에서 30분 동안 위치된 후에도, 약 91.24 % 내지 91.25 %의 평균 광 투과율을 나타낸다. 또한, 하부 평탄화층(PLN-L)은 633 nm 두께에서, 1.49의 굴절률을 나타낸다. The lower planarization layer (PLN-L) must exhibit suitable optical properties even after the processes and treatments involved during the fabrication of TFTs. These are particularly desired properties for LCD panels because the light emitted from the light source passes through the lower planarization layer (PLN-L). In this regard, the average light transmittance of the lower planarization layer (PLN-L) is greater than 70%, more preferably greater than 80%, more preferably greater than 90% (measured for a thickness of 400 to 800 nm on soaked glass). %). Additionally, the refractive index of the material for forming the lower planarization layer (PLN-L) may be in the range of 1.4 to 1.6. In a specific example, a 400 nm thick soaked glass coated with a bottom planarization layer (PLN-L) exhibits an average light transmittance of about 91.24% to 91.25% even after being placed at 380° C. for 30 minutes. Additionally, the lower planarization layer (PLN-L) exhibits a refractive index of 1.49 at a thickness of 633 nm.
하부 평탄화층(PLN-L)은 또한 하부 평탄화층(PLN-L) 상의 TFT들, 전극들 및 다른 컴포넌트들의 제조 동안 화학적 처리들을 견디도록 충분한 화학적 내구성을 나타내야 한다. 예를 들어, 하부 평탄화층(PLN-L)은 탈이온수(DI), 이소프로필 알코올(IPA), PGMEA(propylene glycol methyl ether acetate)등에 대하여 충분한 화학적 내구성을 나타내야 한다. 특정한 예에서, 하부 평탄화층(PLN-L)의 두께(예를 들어, 1.3 ㎛)는 DI 수 또는 IPA(70 ℃/10min)로 처리될 때 10 Å 미만으로 변할 수도 있고, PGMEA(RT/10min)로 처리될 때 20 Å 미만으로 변할 수도 있다.The lower planarization layer (PLN-L) must also exhibit sufficient chemical durability to withstand chemical treatments during the fabrication of TFTs, electrodes and other components on the lower planarization layer (PLN-L). For example, the lower planarization layer (PLN-L) must exhibit sufficient chemical durability against deionized water (DI), isopropyl alcohol (IPA), and propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA). In a specific example, the thickness of the lower planarization layer (PLN-L) (e.g., 1.3 μm) may vary by less than 10 Å when treated with DI water or IPA (70 °C/10 min) and PGMEA (RT/10 min). ) may change to less than 20 Å when processed.
하부 평탄화층(PLN-L)은 또한 하부 평탄화층(PLN-L) 상의 TFT들, 전극들 및 다른 컴포넌트들의 제조에 사용된 포토레지스트 스트립퍼들/현상기들에 대해 충분한 내성을 가져야 한다. 특정한 예에서, 하부 평탄화층(PLN-L)의 두께(예를 들어, 1.3 ㎛)는 NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone)(70 ℃/10min)로 처리될 때, 10 Å 미만으로 변할 수도 있고, 2.38 % TMAH(tetra-methyl-ammonium hydroxide)(RT/10min)로 처리될 때 20 Å 미만으로 변할 수도 있다.The lower planarization layer (PLN-L) must also have sufficient resistance to photoresist strippers/developers used in the fabrication of the TFTs, electrodes and other components on the lower planarization layer (PLN-L). In certain instances, the thickness of the lower planarization layer (PLN-L) (e.g., 1.3 μm) may vary by less than 10 Å when treated with N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP) (70 °C/10 min). and may change to less than 20 Å when treated with 2.38% tetra-methyl-ammonium hydroxide (TMAH) (RT/10min).
일부 실시예들에서, 하부 평탄화층(PLN-L)은 Si-O 모노머 및 폴리머에 기초하여 유기실록산 하이브리드층으로 형성된다. 본 개시에서, 하이브리드 폴리실록산 폴리머층은 간단히 SOG층으로 지칭될 수도 있다.In some embodiments, the lower planarization layer (PLN-L) is formed of an organosiloxane hybrid layer based on Si-O monomer and polymer. In this disclosure, the hybrid polysiloxane polymer layer may simply be referred to as a SOG layer.
하부 평탄화층(PLN-L)이 SOG층으로 형성되는 실시예들에서, 하부 평탄화층은 하이브리드 폴리실록산 폴리머층을 포함할 수도 있고, 하이브리드 폴리머는, 이하의 화학식 1로 표현된, 알킬기 및 아릴기를 포함하는, 유기물 성분을 포함한다.In embodiments in which the lower planarization layer (PLN-L) is formed of a SOG layer, the lower planarization layer may include a hybrid polysiloxane polymer layer, and the hybrid polymer includes an alkyl group and an aryl group, expressed in
[화학식 1](n 및 m은 반복 단위들의 수를 지칭)[Formula 1] (n and m refer to the number of repeating units)
하부 평탄화층(PLN-L)을 형성하기 위한 재료(예를 들어, SOG층)는 또한, 공통 신호 라인들(SL)을 커버하고 공통 신호 라인들(SL) 상에 평탄한 표면을 제공하기 위해 스핀-온-글래스 방법, 슬릿 코팅 방법, 슬롯-다이 코팅 방법 또는 다른 적합한 코팅 방법들에 적합해야 한다. 일부 실시예들에서, 하부 평탄화층(PLN-L)을 형성하는 재료의 점도 프로파일은 25 ℃에서 2.5 cps 내지 3 cps의 범위이고, 보다 바람직하게 25 ℃에서 2.5 cps 내지 2.7 cps의 범위이다. 하부 평탄화층(PLN-L)을 형성하는 재료의 밀도는 25 ℃에서 약 1.0 g/ml일 수도 있다. 경화 프로세스는 하부 평탄화층(PLN-L)이 공통 신호 라인들(SL) 위에 코팅될 때 수행될 수도 있다.The material (e.g., SOG layer) for forming the lower planarization layer (PLN-L) is also spun to cover the common signal lines (SL) and provide a planar surface on the common signal lines (SL). - Must be suitable for on-glass method, slit coating method, slot-die coating method or other suitable coating methods. In some embodiments, the viscosity profile of the material forming the lower planarization layer (PLN-L) ranges from 2.5 cps to 3 cps at 25°C, and more preferably ranges from 2.5 cps to 2.7 cps at 25°C. The density of the material forming the lower planarization layer (PLN-L) may be about 1.0 g/ml at 25°C. The curing process may be performed when the lower planarization layer (PLN-L) is coated over the common signal lines (SL).
공통 신호 라인들(SL)을 형성하는 제 1 금속층(M1)으로부터의 금속성 이온들은 하부 평탄화층(PLN-L)의 경화 프로세스 및/또는 TFT 제조에 수반된 어닐링 프로세스들로부터의 열에 의해 하부 평탄화층(PLN-L) 내로 확산될 수도 있다. 유사하게, 게이트 라인들(GL) 및 바이패스 라인들(BL)을 형성하는 제 2 금속층(M2)으로부터의 금속성 이온들은 또한 경화/어닐링 프로세스들 동안 수반된 열에 의해 하부 평탄화층(PLN-L) 내로 확산될 수도 있다. 예를 들어, 하부 평탄화층 내로의 구리(Cu)의 확산은 제 1 금속층(M1) 또는 제 2 금속층(M2)이 구리(Cu)를 포함할 때 일어날 수 있다. 게다가, 금속성 이온 불순물들 및/또는 유리 기판으로부터의 수분이 또한 하부 평탄화층(PLN-L) 내로 확산될 수도 있다. 하부 평탄화층(PLN-L) 내로 확산된 이러한 금속성 이온들 및 다른 불순물들은 하부 평탄화층(PLN-L)의 유전율을 상승시킬 수 있고, 결국 디스플레이 패널(PNL)의 터치-센싱 성능을 방해하는 RC(저항-커패시턴스) 지연 시간을 상승시킨다. Metallic ions from the first metal layer (M1) forming the common signal lines (SL) are removed from the lower planarization layer (PLN-L) by heat from the curing process of the lower planarization layer (PLN-L) and/or the annealing processes involved in TFT manufacturing. It may spread within (PLN-L). Similarly, metallic ions from the second metal layer (M2) forming the gate lines (GL) and bypass lines (BL) also form the lower planarization layer (PLN-L) due to the heat involved during the curing/annealing processes. It may spread internally. For example, diffusion of copper (Cu) into the lower planarization layer may occur when the first metal layer (M1) or the second metal layer (M2) includes copper (Cu). Additionally, metallic ionic impurities and/or moisture from the glass substrate may also diffuse into the lower planarization layer (PLN-L). These metallic ions and other impurities diffused into the lower planarization layer (PLN-L) can increase the dielectric constant of the lower planarization layer (PLN-L), which ultimately interferes with the touch-sensing performance of the display panel (PNL). (Resistance-Capacitance) Increases delay time.
따라서, 일부 실시예들에서, 캡핑층으로서 역할을 하는 패시베이션층(PAS1)이 하부 평탄화층(PLN-L) 아래에 제공된다. 이러한 실시예들에서, 패시베이션층(PAS1)은 공통 신호 라인들(SL) 및 기판의 표면을 커버한다. 패시베이션층(PAS1)은 공통 신호 라인들(SL) 및 기판으로부터의 금속성 이온들 및 다른 불순물들을 차단할 뿐만 아니라, 기판에 대한 하부 평탄화층(PLN-L)의 접착력을 개선한다. 또한, 일부 실시예들에서, 패시베이션층(PAS2)은 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 제공될 수도 있다. 이 경우, 패시베이션층(PAS2)은, 제 2 금속층(M2)으로부터의 확산을 억제하기 위해 하부 평탄화층(PLN-L)과 제 2 금속층(M2)(예를 들어, 게이트 라인들(GL), 바이패스 라인들(BL)) 사이에 개재된다.Accordingly, in some embodiments, a passivation layer (PAS1) serving as a capping layer is provided below the lower planarization layer (PLN-L). In these embodiments, the passivation layer (PAS1) covers the common signal lines (SL) and the surface of the substrate. The passivation layer (PAS1) not only blocks metallic ions and other impurities from the common signal lines (SL) and the substrate, but also improves the adhesion of the lower planarization layer (PLN-L) to the substrate. Additionally, in some embodiments, the passivation layer (PAS2) may be provided on the lower planarization layer (PLN-L). In this case, the passivation layer PAS2 includes the lower planarization layer PLN-L and the second metal layer M2 (e.g., gate lines GL, It is interposed between bypass lines (BL)).
패시베이션층(PAS1 및 PAS2)은 질화 실리콘층, 산화 실리콘층, 또는 이들층들의 스택들일 수도 있다. 일부 적합한 실시예들에서, 하부 평탄화층(PLN-L) 아래의 패시베이션층(PAS1) 및 하부 평탄화층(PLN-L) 상의 패시베이션층(PAS2)은 실질적으로 동일한 두께로 제공될 수도 있고, 동일한 유기 재료로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 패시베이션층(PAS1) 및 패시베이션층(PAS2) 양자는 약 1000 Å 내지 약 3000 Å의 두께의 질화 실리콘층일 수도 있다. 일부 적합한 실시예들에서, 17,000 Å 두께를 갖는 하부 평탄화층(PLN-L)에, 각각 2000 Å의 두께의 패시베이션층(PAS1) 및 패시베이션층(PAS2)이 제공될 수 있다.The passivation layers (PAS1 and PAS2) may be a silicon nitride layer, a silicon oxide layer, or stacks of these layers. In some suitable embodiments, the passivation layer (PAS1) below the lower planarization layer (PLN-L) and the passivation layer (PAS2) on the lower planarization layer (PLN-L) may be provided with substantially the same thickness and may be provided with the same organic layer. It may also be formed from a material. For example, both the passivation layer PAS1 and the passivation layer PAS2 may be silicon nitride layers with a thickness of about 1000 Å to about 3000 Å. In some suitable embodiments, the lower planarization layer (PLN-L) having a thickness of 17,000 Å may be provided with a passivation layer (PAS1) and a passivation layer (PAS2) each having a thickness of 2000 Å.
패시베이션층(PAS2)은 캡핑층으로서 역할을 할 뿐만 아니라, 또한 하부 평탄화층(PLN-L)으로부터의 원치 않는 증발 기체/연기/가스(fumes)(예를 들어, 수소 가스)로부터 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 위치된 컴포넌트들에 대한 보호를 제공할 수 있다. 이와 같이, 하부 평탄화층(PLN-L)과 TFT의 어레이 사이의 패시베이션층(PAS2)의 재료 및 구성은 하부 평탄화층(PLN-L) 상의 TFT들의 반도체층(즉, 액티브층)에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 패시베이션층(PAS2)은, 그 위의 TFT들이 산화 금속 반도체(예를 들어, IGZO)를 사용할 때 질화 실리콘층으로 형성될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 패시베이션층(PAS2)은 하부 평탄화층(PLN-L)과 제 2 금속층(M2)의 도전 라인들, 예를 들어 게이트 라인들(GL) 및 바이패스 라인들(BL) 사이에 제공될 수도 있다는 것을 주의해야 한다.The passivation layer (PAS2) not only acts as a capping layer, but also protects the lower planarization layer (PLN-L) from unwanted evaporating gases/smoke/fumes (e.g. hydrogen gas) from the lower planarization layer (PLN-L). It can provide protection for components located on PLN-L). In this way, the material and composition of the passivation layer (PAS2) between the lower planarization layer (PLN-L) and the array of TFTs may vary depending on the semiconductor layer (i.e., active layer) of the TFTs on the lower planarization layer (PLN-L). You can. For example, in some embodiments, the passivation layer PAS2 may be formed of a silicon nitride layer when the TFTs thereon use a metal oxide semiconductor (eg, IGZO). In some embodiments, the passivation layer PAS2 is between the lower planarization layer PLN-L and the conductive lines of the second metal layer M2, for example, the gate lines GL and the bypass lines BL. Please note that it may be provided to .
공통 신호 라인들(SL)은 하부 평탄화층(PLN-L) 아래에 배치되고, 게이트 라인들(GL) 및 TFT들의 게이트들(G)은 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 제 2 금속층(M2)으로 형성된다. 바이패스 라인들(BL)은 또한 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 제공된 제 2 금속층(M2)으로 형성된다. 반도체층(예를 들어, 산화물, LTPS, a-Si)은 TFT의 채널(ACT)를 제공하도록 게이트 절연층(GI) 상에 형성된다. TFT의 소스(S)에 연결된 데이터 라인(DL)은 제 3 금속층(M3)으로 형성된다.The common signal lines (SL) are disposed under the lower planarization layer (PLN-L), and the gate lines (GL) and the gates (G) of the TFTs are disposed on the lower planarization layer (PLN-L) with a second metal layer ( It is formed as M2). The bypass lines BL are also formed from the second metal layer M2 provided on the lower planarization layer PLN-L. A semiconductor layer (eg, oxide, LTPS, a-Si) is formed on the gate insulating layer (GI) to provide a channel (ACT) for the TFT. The data line DL connected to the source S of the TFT is formed of the third metal layer M3.
공통 전극 블록들을 위치시킬 평탄한 표면을 제공하기 위해, 상부 평탄화층(PLN-U)이 TFT들 및 바이패스 라인들(BL) 위에 제공된다. TFT의 드레인(D)은 상부 평탄화층(PLN-U) 내의 컨택 홀을 통해 픽셀 전극(PXL)과 접촉한다. 도시된 바와 같이, SiNx 및/또는 SiOx 와 같은 무기 재료로 형성된 패시베이션층(PAS3)이 상부 평탄화층(PLN-U)과 제 3 금속층(M3) 사이에 개재될 수도 있다. 다른 패시베이션층(PAS4)이 상부 평탄화층(PLN-U) 상에 제공된 공통 전극 블록들과 픽셀 전극들(PXL) 사이에 개재된다.To provide a flat surface on which to place the common electrode blocks, a top planarization layer (PLN-U) is provided over the TFTs and bypass lines (BL). The drain (D) of the TFT contacts the pixel electrode (PXL) through a contact hole in the upper planarization layer (PLN-U). As shown, a passivation layer (PAS3) formed of an inorganic material such as SiNx and/or SiOx may be interposed between the upper planarization layer (PLN-U) and the third metal layer (M3). Another passivation layer (PAS4) is interposed between the pixel electrodes (PXL) and the common electrode blocks provided on the upper planarization layer (PLN-U).
컨택 브리지는 바이패스 라인(BL)과 대응하는 공통 전극 블록을 연결하기 위해 상부 컨택 홀(CTU)에 존재할 수도 있다. 보다 구체적으로, 컨택 브리지는 바이패스 라인(BL)의 컨택 영역(즉, BL-VCOM 컨택 영역) 상의 제 3 금속층(M3)으로 형성되고, 상부 평탄화층(PLN-U) 내에서 상부 컨택 홀(CTU)을 통해 노출된다. A contact bridge may be present in the upper contact hole (CTU) to connect the bypass line (BL) and the corresponding common electrode block. More specifically, the contact bridge is formed of the third metal layer (M3) on the contact area of the bypass line (BL) (i.e., BL-VCOM contact area), and the upper contact hole ( CTU).
공통 신호 라인들(SL) 각각은 하나 이상의 바이패스 라인들(BL)에 의해 공통 전극 블록들 중 하나에 연결된다. 이와 관련하여, 바이패스 라인(BL)의 일 단부는 SL-BL 컨택 영역에서 하부 평탄화층(PLN-L)을 통해 하부 컨택 홀(CTL)을 통해 공통 신호 라인(SL)에 연결된다. 바이패스 라인(BL)의 다른 단부는 BL-VCOM 컨택 영역에서 상부 평탄화층(PLN-U)을 통해 상부 컨택 홀(CTU)을 통해 공통 전극 블록에 연결된다. 도 6b에 도시된 바와 같이, TFT의 소스/드레인 금속과 동일한 금속층(즉, 제 3 금속층(M3))으로 형성된 컨택 브리지는 바이패스 라인(BL)과 공통 전극 블록 사이에 개재될 수도 있다. 공통 전극 블록은 공통 전극 블록과 바이패스 라인(BL)을 전기적으로 연결하도록 상부 컨택 홀(CTU)을 통해 컨택 브리지와 컨택하게 될 수 있다. 그러나, 컨택 브리지가 바이패스 라인(BL)과 공통 전극 블록 사이에 연결을 제공할 필요는 없다는 것을 주의해야 한다. 이와 같이, 일부 다른 실시예들에서, 바이패스 라인(BL)은 상호연결하는 컨택 브리지 없이 하부 컨택 홀(CTL)을 통해 공통 신호 라인(SL)과 바로 컨택할 수도 있다. Each of the common signal lines SL is connected to one of the common electrode blocks by one or more bypass lines BL. In this regard, one end of the bypass line (BL) is connected to the common signal line (SL) through the lower contact hole (CTL) through the lower planarization layer (PLN-L) in the SL-BL contact area. The other end of the bypass line (BL) is connected to the common electrode block through the top contact hole (CTU) through the top planarization layer (PLN-U) in the BL-VCOM contact area. As shown in FIG. 6B, a contact bridge formed of the same metal layer as the source/drain metal of the TFT (i.e., the third metal layer M3) may be interposed between the bypass line BL and the common electrode block. The common electrode block may be in contact with the contact bridge through the upper contact hole (CTU) to electrically connect the common electrode block and the bypass line (BL). However, it should be noted that the contact bridge need not provide a connection between the bypass line (BL) and the common electrode block. Likewise, in some other embodiments, the bypass line BL may directly contact the common signal line SL through the lower contact hole CTL without an interconnecting contact bridge.
공통 신호 라인(SL) 각각은 데이터 라인(DL) 아래에서 연장하는 라우팅부 및 라우팅부로부터 하부 컨택 홀(CTL)을 향해 돌출하는 컨택부를 포함한다. SL-BL 컨택 영역에서 컨택부의 단부는 하부 컨택 홀(CTL)을 통한 컨택 영역 사이즈를 보장하기 위해 확대될 수도 있다. 유사하게, SL-BL 컨택 영역 및 BL-VCOM 컨택 영역에 대응하는 바이패스 라인(BL)의 단부들은 바이패스 라인(BL)의 인터림 섹션보다 넓을 수도 있다. 단 하나의 공통 신호 라인(SL)만이 도 6c에서 컨택부로 도시되지만, 다른 공통 신호 라인들(SL)의 컨택부들이 상이한 행들의 픽셀부들 내에 위치될 수도 있다.Each of the common signal lines SL includes a routing portion extending below the data line DL and a contact portion protruding from the routing portion toward the lower contact hole CTL. The ends of the contact portion in the SL-BL contact area may be enlarged to ensure the contact area size through the lower contact hole (CTL). Similarly, the ends of the bypass line (BL) corresponding to the SL-BL contact area and the BL-VCOM contact area may be wider than the interrim section of the bypass line (BL). Although only one common signal line (SL) is shown as a contact in FIG. 6C, contacts of other common signal lines (SL) may be located in different rows of pixel portions.
[예시적인 제조 단계들/마스크들][Example Manufacturing Steps/Masks]
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널(PNL)의 TFT 기판을 제조하는 예시적인 방법을 예시한다. 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 단계 1에서, 제 1 금속층(M1)이 하부 기판 상에 배치되고 하부 기판 상에 공통 신호 라인들(SL)을 형성된다. 도면에 도시되지 않았지만, 제 1 금속층(M1)은, 경우에 따라, 디스플레이 패널(PNL)의 비-디스플레이 영역에 도전 라인들 및/또는 패드들을 형성될 수도 있다. 7A and 7B illustrate an example method of manufacturing a TFT substrate of a display panel (PNL) according to an embodiment of the present disclosure. Referring to FIGS. 7A and 7B , in
단계 2에서, 하부 평탄화층(PLN-L)은 공통 신호 라인들(SL) 상에 배치된다. 도시된 바와 같이, 패시베이션층(PAS1)은 공통 신호 라인들(SL) 상 및 하부 기판의 표면 상에 제공될 수도 있다. 하부 컨택 홀(CTL)은 공통 신호 라인(SL)과 바이패스 라인(BL) 간의 연결이 이루어지는 SL-BL 컨택 영역에서 형성된다. 이와 같이, 공통 신호 라인(SL)의 연결부는 SL-BL 컨택 영역에서 하부 컨택 홀(CTL)을 통해 노출된다.In
경우에 따라, 비-디스플레이 영역 내의 하부 기판의 일부 부분은 하부 평탄화층(PLN-L)에 의해 커버되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 드라이버들(예를 들어, 게이트 드라이버(GD), 데이터 드라이버(DD), 터치 드라이버(TD)), 비-디스플레이 영역에서 FPCB(flexible printed circuit boards)를 연결하기 위한 금속 트레이스들(예를 들어, 금속 라인들 및 패드들)은 하부 평탄화층(PLN-L) 아래에서 커버되지 않는 하부 기판 상에 위치될 수도 있다.In some cases, some portions of the lower substrate within the non-display area may not be covered by the lower planarization layer (PLN-L). For example, in some embodiments, drivers (e.g., gate driver (GD), data driver (DD), touch driver (TD)) connect flexible printed circuit boards (FPCBs) in non-display areas. Metal traces (eg, metal lines and pads) for processing may be located on the lower substrate that is not covered under the lower planarization layer (PLN-L).
경화 프로세스는 일단 하부 평탄화층(PLN-L)이 공통 신호 라인들(SL) 위에 코팅되면 수행될 수도 있다. 경화 온도가 상승함에 따라, 하부 평탄화층(PLN-L)(예를 들어, SOG층)에 대한 CTE(coefficient of thermal expansion)는 감소한다. 하부 평탄화층(PLN-L)은 Si-O 결합의 해리를 유발하는 온도에서 경화될 때 열화될 수도 있다. 또한, 하부 평탄화층(PLN-L)의 경도 및 모듈러스(modulus)는 경화 온도가 상승함에 따라 증가하고, 이는 하부 평탄화층(PLN-L)에 크랙이 생기기 쉽게 할 수 있다. 이와 같이, 적합한 실시예들에서, 경화 온도는 350 ℃ 내지 400 ℃의 범위일 수도 있다. 그러나, 경화 온도는 이에 제한되지 않고, 하부 평탄화층(PLN-L)의 재료에 따라 가변할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.The curing process may be performed once the lower planarization layer (PLN-L) is coated over the common signal lines (SL). As the curing temperature increases, the coefficient of thermal expansion (CTE) for the lower planarization layer (PLN-L) (eg, SOG layer) decreases. The lower planarization layer (PLN-L) may deteriorate when cured at temperatures that cause dissociation of Si-O bonds. Additionally, the hardness and modulus of the lower planarization layer (PLN-L) increase as the curing temperature increases, which may make it easier for cracks to occur in the lower planarization layer (PLN-L). As such, in suitable embodiments, the curing temperature may range from 350°C to 400°C. However, it should be understood that the curing temperature is not limited thereto and may vary depending on the material of the lower planarization layer (PLN-L).
단계 3에서, 제 2 금속층(M2)은, 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 게이트 라인들(GL) 및 바이패스 라인들(BL)을 형성) 상한다. 제 1 금속층(M1)과 유사하게, 제 2 금속층(M2)은 또한 비-디스플레이 영역 내에 금속 트레이스들을 형성할 수도 있고, 금속 트레이스는 제 1 금속층(M1)으로 형성된 금속 트레이스들과 접촉하도록 배열될 수도 있다. 하부 평탄화층(PLN-L)이 제 1 금속층(M1) 및 제 2 금속층(M2)의 금속 트레이스들 사이의 비-디스플레이 영역 내에 존재한다면, 금속 트레이스들은 하부 평탄화층(PLN-L)을 통해 컨택 홀들을 통해 접촉하게 될 수도 있다.In
상기 언급된 바와 같이, 패시베이션층(PAS2)은 게이트 라인들(GL) 및 바이패스 라인들(BL)을 배치하기 전에 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 제공될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 공통 신호 라인들(SL)과 바이패스 라인들(BL)을 연결하기 위한 하부 컨택 홀들(CTL)은 패시베이션층(PAS2)이 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 위치된 후 형성될 수도 있다.As mentioned above, the passivation layer PAS2 may be provided on the lower planarization layer PLN-L before disposing the gate lines GL and bypass lines BL. In some embodiments, the lower contact holes (CTL) for connecting the common signal lines (SL) and the bypass lines (BL) are formed when the passivation layer (PAS2) is located on the lower planarization layer (PLN-L). It may be formed later.
대안적으로, 일부 다른 실시예들에서, SL-BL 컨택 영역들의 하부 컨택 홀들(CTL)은, 하부 평탄화층(PLN-L)으로부터의 수소 흄(H+)에 대한 향상된 보호를 위해 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 패시베이션층(PAS2)을 형성하기 전에 형성될 수도 있다. 보다 구체적으로, 하부 컨택 홀들(CTL)은 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 패시베이션층(PAS2)을 위치시키기 전에 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 패시베이션층(PAS2)은 이미 내부에 컨택 홀이 형성된 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 위치되고, 따라서 하부 컨택 홀들(CTL) 내의 측벽 표면은 패시베이션층(PAS2)으로 커버될 수 있다.Alternatively, in some other embodiments, the lower contact holes (CTL) of the SL-BL contact regions have a lower planarization layer (PLN-L) for improved protection against hydrogen fume (H+) from the lower planarization layer (PLN-L). It may be formed before forming the passivation layer (PAS2) on the PLN-L). More specifically, the lower contact holes (CTL) may be formed before positioning the passivation layer (PAS2) on the lower planarization layer (PLN-L). In this way, the passivation layer PAS2 is positioned on the lower planarization layer PLN-L, which already has contact holes formed therein, so that the side wall surfaces in the lower contact holes CTL can be covered with the passivation layer PAS2. there is.
패시베이션층(PAS2)(예를 들어, Si3N4) 내에 자유/결합되지 않은 수소(H) 종이 있을 수도 있다는 것을 또한 주의해야 한다. 이러한 수소 종은, 특히, 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 위치될 TFT가 산화 금속 반도체(예를 들어, IGZO)를 포함한다면 TFT 성능을 방해할 수도 있다. 이와 같이, 패시베이션층(PAS2)이 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 존재하는 실시예들에서, 경화 프로세스는 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 패시베이션층(PAS2)을 형성한 후 수행될 수도 있다. 이러한 방식으로, 패시베이션층(PAS2) 내의 자유/결합되지 않은 수소(H) 종은 경화 프로세스 동안 환원될 수 있다. It should also be noted that there may be free/unbound hydrogen (H) species within the passivation layer (PAS2) (eg Si3N4). These hydrogen species may interfere with TFT performance, especially if the TFT to be placed on the lower planarization layer (PLN-L) includes a metal oxide semiconductor (eg, IGZO). As such, in embodiments in which the passivation layer (PAS2) is present on the lower planarization layer (PLN-L), the curing process may be performed after forming the passivation layer (PAS2) on the lower planarization layer (PLN-L). It may be possible. In this way, free/unbound hydrogen (H) species in the passivation layer (PAS2) can be reduced during the curing process.
단계 4에서, 게이트 절연층(GI)이 게이트 라인들(GL) 및 바이패스 라인들(BL) 상에 제공된다. 게이트 절연층(GI) 상단에, 반도체층(SEM)(예를 들어, IGZO)이 배치된다. 이어서, BL-VCOM 컨택 영역에서 바이패스 라인(BL)의 일부를 노출시키도록 컨택 홀이 게이트 절연층(GI) 및 반도체층(SEM)을 관통하게 형성된다.In
단계 5에서, 제 3 금속층(M3)은 반도체층(SEM) 위에 배치되고, 데이터 라인들(DL) 및 TFT들의 소스/드레인을 형성하도록 반도체층(SEM)과 마찬가지로 형성된다. 따라서, TFT들의 소스/드레인 아래뿐만 아니라 데이터 라인들(DL) 아래의 반도체층(SEM)은 제 3 금속층(M3)의 형성 후에도 손상되지 않고 남는다. In
BL-VCOM 컨택 영역에서 바이패스 라인(BL)은 제 3 금속층(M3)의 형성 동안 손상될 수 있다. The bypass line BL in the BL-VCOM contact area may be damaged during formation of the third metal layer M3.
포토레지스트는, 제 3 금속층(M3)의 형성 동안, BL-VCOM 컨택 영역 상을 덮을 수도 있다. 그 결과, BL-VCOM 컨택 영역에서 포토레지스트 아래의 제 3 금속층(M3)은 도 7a에 도시된 바와 같이 바이패스 라인(BL) 상에서 손상되지 않고 남는다. 이 경우, 바이패스 라인(BL)과 공통 전극 블록 간의 전기적 연결은 본 개시에서 컨택 브리지라고 지칭되는, BL-VCOM 컨택 영역에 남아 있는 제 3 금속층(M3)의 일부분을 통해 이루어진다.Photoresist may cover the BL-VCOM contact area during formation of the third metal layer M3. As a result, the third metal layer M3 under the photoresist in the BL-VCOM contact area remains intact on the bypass line BL, as shown in FIG. 7A. In this case, the electrical connection between the bypass line BL and the common electrode block is made through a portion of the third metal layer M3 remaining in the BL-VCOM contact area, referred to in the present disclosure as a contact bridge.
단계 6에서, 다른 패시베이션층(PAS3)이 TFT들의 소스/드레인 및 데이터 라인들(DL) 상에 형성된다. 이어서, 상부 평탄화층(PLN-U)이 TFT들 및 데이터 라인들(DL) 위에 평탄한 표면을 제공하기 위해 패시베이션층(PAS3) 상에 제공된다. 상부 평탄화층(PLN-U)이 TFT들 및 데이터 라인들(DL) 상단에 제공되기 때문에, 상부 평탄화층(PLN-U)을 형성하는 재료의 열적 안정성은 하부 평탄화층(PLN-L)의 재료만큼 클 필요가 없다. 따라서, 상부 평탄화층(PLN-U)은 포토-아크릴로 형성될 수도 있다. 상부 컨택 홀들(CTU)은 TFT들의 드레인 영역 및 BL-VCOM 컨택 영역에서 패시베이션층(PAS3)을 노출하는, 상부 평탄화층(PLN-U)을 관통하게 형성된다.In
단계 7에서, BL-VCOM 컨택 영역에서 컨택 브리지를 노출시키도록 BL-VCOM 컨택 영역에서 패시베이션층(PAS3)이 제거된다. 이 때, TFT의 SD-PXL 컨택 영역의 패시베이션층(PAS3)은 상부 컨택 홀(CTU) 내에 남을 수도 있다.In
단계 8에서, ITO(indium-tin-oxide)층과 같은 투과 도전층은 디스플레이 패널(PNL)의 공통 전극(VCOM)으로서 역할을 하도록 상부 평탄화층(PLN-U) 상에 형성된다. 상술한 바와 같이, 공통 전극(VCOM)은 복수의 분리된 부분들, 즉, 공통 전극 블록들 내로 패터닝된다. In
단계 9에서, 다른 패시베이션층(PAS4)이 공통 전극 블록들 및 상부 평탄화층(PLN-U) 상에 제공된다. 패시베이션층(PAS4)은 또한 컨택 홀들 내부의 표면들을 커버할 수도 있다. 예를 들어, 패시베이션층(PAS4)은 SD-PXL 컨택 영역에서 상부 컨택 홀(CTU) 아래의 노출된 패시베이션층(PAS3), BL-VCOM 컨택 영역에서 상부 컨택 홀(CTU) 내의 공통 전극 블록의 일부뿐만 아니라 비-디스플레이 영역의 도전 라인들/패드들을 커버할 수도 있다. 그 후, 패시베이션층(PAS4)은 그 아래의 표면을 노출시키기 위해 선택적은 영역들에서 에칭될 수 있다. 도시된 바와 같이, 패시베이션층(PAS4)은 TFT의 드레인을 노출시키도록 SD-PXL 컨택 영역에서 상부 컨택 홀(CTU) 내부의 패시베이션층(PAS3)과 함께 에칭될 수 있다.In step 9, another passivation layer (PAS4) is provided on the common electrode blocks and the top planarization layer (PLN-U). Passivation layer PAS4 may also cover surfaces inside the contact holes. For example, the passivation layer (PAS4) is the exposed passivation layer (PAS3) below the top contact hole (CTU) in the SD-PXL contact area, and part of the common electrode block within the top contact hole (CTU) in the BL-VCOM contact area. It can also cover conductive lines/pads in non-display areas. Passivation layer PAS4 may then be etched in selective areas to expose the surface underneath. As shown, the passivation layer (PAS4) may be etched together with the passivation layer (PAS3) inside the upper contact hole (CTU) in the SD-PXL contact area to expose the drain of the TFT.
단계 10에서, 다른 투과 도전층(예를 들어, ITO)이 패시베이션층(PAS4) 상에 배치되고, 픽셀 전극들(PXL)을 형성한다. TFT의 SD-PXL 컨택 영역이 노출됨에 따라, 투과 도전층은 TFT의 드레인과 접촉하게 된다. 경우에 따라, 투과 도전층은 또한 비-디스플레이 영역 내에 위치된 도전 라인들/패드들 상에서 노출될 수 있다. In
일부 실시예들에서, 공통 신호 라인들(SL)은 대응하는 공통 전극 블록들과 직접 접촉할 수도 있다. 공통 신호 라인(SL)은 바이패스 라인(BL)을 사용하지 않고, 대응하는 공통 전극 블록에 바로 연결되기 때문에, 바이패스 라인(BL)을 사용하는 것으로부터 발생할 수도 있는 어떠한 부작용들(예를 들어, 픽셀들에서의 개구율 손실)도 해결될 수 있다.In some embodiments, the common signal lines SL may directly contact corresponding common electrode blocks. Since the common signal line (SL) is directly connected to the corresponding common electrode block without using the bypass line (BL), any side effects that may arise from using the bypass line (BL) (e.g. , loss of aperture ratio in pixels) can also be solved.
[공통 신호 라인-투명 전극 블록 직접 접촉][Common signal line-transparent electrode block direct contact]
도 8a는 상부 평탄화층(PLN-U) 및 하부 평탄화층(PLN-L)을 관통하여 서로 직접적으로 접촉하는 공통 신호 라인(SL) 및 공통 전극 블록의 예시적인 구성을 예시한다. 공통 전극 블록(예를 들어, ITO)의 단차 커버리지를 고려하면, 컨택 홀(CT)은 절연되지 않고 공통 전극 블록과 공통 신호 라인(SL)이전기적으로 연결될 수 있도록 공통 신호 라인(SL)을 향해 상단부로부터 하단부로 보다 좁아진다. 보다 구체적으로, 상부 평탄화층(PLN-U)에서 컨택 홀(CT)의 상부 부분(U)은 패시베이션층(PAS3) 및 게이트 절연층(GI)에서 컨택 홀(CT)의 중간 부분(M)보다 넓을 수 있다. 또한, 패시베이션층(PAS3) 및 게이트 절연층(GI)에서 컨택 홀(CT)의 중간 부분(M)은 하부 평탄화층(PLN-L)에서 컨택 홀(CT)의 하부 부분(L)보다 넓을 수 있다. 일부 실시예들에서, 게이트 절연층(GI)에서 컨택 홀의 부분은 또한 패시베이션층(PAS3)에서 컨택 홀의 부분보다 넓을 수도 있다. 적합한 실시예들에서, 게이트 절연층(GI) 및 패시베이션층(PAS3)에서 컨택 홀(CT)의 폭(D2)은 하부 평탄화층(PLN-L)에서 컨택 홀(CT)의 폭(D3)보다 적어도 2 ㎛ 이상 보다 넓을 수도 있다. FIG. 8A illustrates an example configuration of a common signal line (SL) and a common electrode block that penetrate the upper planarization layer (PLN-U) and the lower planarization layer (PLN-L) and directly contact each other. Considering the step coverage of the common electrode block (e.g., ITO), the contact hole (CT) is not insulated and faces the common signal line (SL) so that the common electrode block and the common signal line (SL) can be electrically connected. It becomes narrower from the top to the bottom. More specifically, the upper portion (U) of the contact hole (CT) in the upper planarization layer (PLN-U) is larger than the middle portion (M) of the contact hole (CT) in the passivation layer (PAS3) and the gate insulating layer (GI). It can be wide. In addition, the middle portion (M) of the contact hole (CT) in the passivation layer (PAS3) and the gate insulating layer (GI) may be wider than the lower portion (L) of the contact hole (CT) in the lower planarization layer (PLN-L). there is. In some embodiments, a portion of the contact hole in the gate insulating layer GI may also be wider than a portion of the contact hole in the passivation layer PAS3. In suitable embodiments, the width D2 of the contact hole CT in the gate insulating layer GI and the passivation layer PAS3 is greater than the width D3 of the contact hole CT in the lower planarization layer PLN-L. It may be wider than at least 2 ㎛.
또한, 게이트 절연층은 컨택 홀(CT) 내에 레지(ledge:처마)와 같은 돌출부를 가질 수도 있다. 레지는, 게이트 절연층(GI)의 일부분이 에칭 프로세스의 제 1 라운드에서 에칭되고 게이트 절연층의 다른 부분이 에칭 프로세스의 제 1 라운드와 상이한 에칭 프로세스의 제 2 라운드에서 에칭될 때 컨택 홀(CT) 내에 형성된다. 에칭 프로세스의 제 1 라운드는 패시베이션층(PAS3) 및 게이트 절연층(GI)의 일부만을 통해, 여전히 하부 평탄화층(PLN-L)을 커버하는 게이트 절연층(GI)을 컨택 홀 내에 남기면서 컨택 홀을 형성할 수 있다. 이어서, 에칭 프로세스의 다른 라운드는 완전히 게이트 절연층(GI)을 통하여 컨택 홀을 형성하도록 수행되고, 이는 컨택 홀(CT) 내에 게이트 절연층의 레지를 남길 것이다.Additionally, the gate insulating layer may have a protrusion such as a ledge within the contact hole CT. The ledge creates a contact hole (CT) when a portion of the gate insulating layer (GI) is etched in a first round of the etching process and another portion of the gate insulating layer is etched in a second round of the etching process that is different from the first round of the etching process. ) is formed within. The first round of the etching process passes through only a portion of the passivation layer (PAS3) and the gate insulating layer (GI), leaving the gate insulating layer (GI) within the contact hole still covering the lower planarization layer (PLN-L). can be formed. Then, another round of the etching process is performed to form a contact hole completely through the gate insulating layer (GI), which will leave a ledge of the gate insulating layer within the contact hole (CT).
제조 방법은 다음과 같다. 단계 1에서, 복수의 공통 신호 라인들(SL)은 제 1 금속층(M1)으로 형성된다. 단계 2에서, 공통 신호 라인들(SL)은 하부 평탄화층(PLN-L)으로 커버되고, 이어서 하부 평탄화층(PLN-L)이 경화된다. 바이패스 라인(BL)을 사용하는 이전의 예와 유사하게, 패시베이션층(PAS1 및 PAS2)은 각각 하부 평탄화층(PLN-L)의 상부 표면 및 하부 표면 상에 제공될 수도 있다. 단계 3에서, 제 2 금속층(M2)은 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 게이트 라인들(GL) 및 게이트 전극을 형성하고, 이어서 게이트 절연층(GI)이 증착된다. 단계 4에서, 반도체층(SEM)이 게이트 절연층(GI) 상에 증착되고, 어닐링 프로세스가 수행된다. 이어서, 반도체층(SEM)이 형성된다. 단계 5에서, 제 3 금속층(M3)은 TFT의 소스/드레인 전극들 및 데이터 라인들(DL)을 형성한다. 단계 6에서, 다른 패시베이션층(PAS3)이 소스/드레인 전극 및 데이터 라인들(DL) 상에 제공되고, 이어서 다른 어닐링 프로세스가 수행된다. 단계 7에서, TFT들 위에 평탄한 표면을 제공하도록 상부 평탄화층(PLN-U)이 증착되고, 컨택 홀(CT)은 SL-VCOM 컨택 영역을 개방하기 위해 상부 평탄화층(PLN-U)을 관통하도록 형성된다.The manufacturing method is as follows. In
도 8b는 공통 신호 라인들(SL) 및 공통 전극 블록들이 서로 직접적으로 접촉하는 디스플레이 패널(PNL)의 예시적인 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 예시들이다. 도 8b를 참조하면, 도 8b의(A)에 도시된 바와 같이 포토레지스트(PR)가 상부 평탄화층(PLN-U) 위에 제공될 수 있다. 이어서, 패시베이션층(PAS3) 및 게이트 절연층(GI)을 통해 컨택 홀을 생성하도록 포토/현상 프로세스가 수행된다. 게이트 절연층(GI)은, 제조 동안 적어도 일시적으로 디스플레이 패널(PNL)의 일부 부분에 제공되어야 할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 게이트 절연층(GI)은 디스플레이 패널(PNL)의 비-디스플레이 영역의 금속 트레이스 라인들에 대한 일시적인 보호를 제공할 수도 있다. 이러한 경우들에서, 게이트 절연층(GI)은 SL-VCOM 컨택 영역 상에 남을 수도 있다. 예를 들어, 패시베이션층(PAS3)은 오버에칭될 수도 있지만, 도 8b의(B)에 도시된 바와 같이, 하부 평탄화층(PLN-L)의 표면은 노출시키지 않는다.FIG. 8B is a schematic illustration to explain an exemplary manufacturing method of the display panel (PNL) in which the common signal lines (SL) and the common electrode blocks are in direct contact with each other. Referring to FIG. 8B, photoresist PR may be provided on the upper planarization layer PLN-U, as shown in (A) of FIG. 8B. Next, a photo/development process is performed to create contact holes through the passivation layer (PAS3) and the gate insulating layer (GI). It should be understood that a gate insulating layer (GI) may need to be provided on some parts of the display panel (PNL) at least temporarily during manufacturing. For example, the gate insulating layer GI may provide temporary protection for metal trace lines in a non-display area of the display panel PNL. In these cases, the gate insulation layer (GI) may remain on the SL-VCOM contact area. For example, the passivation layer PAS3 may be overetched, but the surface of the lower planarization layer PLN-L is not exposed, as shown in (B) of FIG. 8B.
패시베이션층(PAS3) 및 게이트 절연층(GI)을 통해 컨택 홀을 형성한 후, 다른 포토레지스트 증착 및 현상 프로세스가 수행될 수 있고, SL-VCOM 컨택 영역에서 하부 평탄화층(PLN-L)은 도 8b의(C)에 도시된 바와 같이 공통 신호 라인(SL)을 노출시키도록 에칭될 수 있다. 도 8b의(D)에 도시된 바와 같이, 포토레지스트를 스트립핑한 후, 투명 전극층(예를 들어, ITO)이 상부 평탄화층(PLN-U) 및 하부 평탄화층(PLN-L)을 통해 만들어진 컨택 홀을 통해 공통 신호 라인(SL)과 직접적으로 접촉하도록 증착될 수 있다. After forming a contact hole through the passivation layer (PAS3) and the gate insulating layer (GI), another photoresist deposition and development process can be performed, and the lower planarization layer (PLN-L) in the SL-VCOM contact area is As shown in (C) of 8b, it may be etched to expose the common signal line (SL). As shown in (D) of FIG. 8B, after stripping the photoresist, a transparent electrode layer (e.g., ITO) is created through the upper planarization layer (PLN-U) and the lower planarization layer (PLN-L). It can be deposited to directly contact the common signal line (SL) through a contact hole.
이 예시적인 방법에서, 하부 평탄화층(PLN-L)을 통한 컨택 홀(CT)의 형성은 어닐링 프로세스들 후에 수행된다. 즉, 하부 평탄화층(PLN-L)의 모든 열 팽창은 컨택 홀(CT)이 하부 평탄화층(PLN-L)을 통해 형성될 때 발생되었다. 따라서, 바이패스 라인(BL)을 사용하지 않더라도, 공통 신호 라인(SL)과 공통 전극 블록 간의 안정한 연결이 가능하다.In this exemplary method, formation of a contact hole (CT) through the lower planarization layer (PLN-L) is performed after annealing processes. That is, all thermal expansion of the lower planarization layer (PLN-L) occurred when the contact hole (CT) was formed through the lower planarization layer (PLN-L). Therefore, even if the bypass line BL is not used, a stable connection between the common signal line SL and the common electrode block is possible.
[코플래너 구조 TFT] [Co-planner structure TFT]
일부 실시예들에서, 하부 평탄화층 상의 TFT들은 게이트, 소스 및 드레인이 반도체층(SEM)의 동일한 측면 상에 제공되는, 코플래너 구조를 가질 수도 있다. 도 9a는 본 개시의 예시적인 실시예로 제공될 수도 있는, 코플래너 TFT의 평면 및 단면도를 예시한다. 도 9b는 본 개시의 실시예에 따른 공통 신호 라인(SL)과 공통 전극 블록 간의 연결을 예시하기 위한 단면도이다. In some embodiments, the TFTs on the lower planarization layer may have a coplanar structure, where the gate, source, and drain are provided on the same side of the semiconductor layer (SEM). 9A illustrates a top and cross-sectional view of a coplanar TFT, which may serve as an example embodiment of the present disclosure. FIG. 9B is a cross-sectional view illustrating the connection between the common signal line SL and the common electrode block according to an embodiment of the present disclosure.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 공통 신호 라인(SL)은 제 1 금속층(M1)으로 형성되고, 하부 평탄화층(PLN-L) 아래에 커버된다. 도 6b에 도시된 인버티드 스태거형 구조의 TFT들을 갖는 디스플레이 패널(PNL)과 유사하게, 패시베이션층들(PAS1 및 PAS2)은 하부 평탄화층(PLN-L)의 하부 표면 및 상부 표면 상에 제공될 수도 있다. 하부 컨택 홀(CTL)은 공통 신호 라인(SL)의 컨택부의 일부를 개방하도록 하부 평탄화층(PLN-L)을 관통하도록 형성된다.Referring to FIGS. 9A and 9B , the common signal line SL is formed of the first metal layer M1 and is covered under the lower planarization layer PLN-L. Similar to the display panel (PNL) with the inverted staggered structure TFTs shown in FIG. 6B, passivation layers (PAS1 and PAS2) are provided on the lower and upper surfaces of the lower planarization layer (PLN-L) It could be. The lower contact hole (CTL) is formed to penetrate the lower planarization layer (PLN-L) to open a portion of the contact portion of the common signal line (SL).
반도체층(SEM)(예를 들어, IGZO, 폴리-실리콘)은 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 제공된다. 광 차폐부(LS)가 TFT의 광 유도된 문턱 전압 시프트를 억제하기 위해 제공될 수도 있다. 이와 관련하여, 광 차폐부(LS)는 하부 평탄화층(PLN-L) 아래에 제 1 금속층(M1)으로 형성될 수도 있다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 공통 신호 라인(SL)의 일부는 광 차폐부(LS)로서 역할을 하도록 TFT의 액티브 영역을 향해 돌출될 수도 있다(평면도 참조). 이러한 방식으로, 공통 신호 라인들(SL) 및 광 차폐부들(LS) 양자는 단일 금속층으로부터 제공될 수 있어서, 디스플레이 패널(PNL)의 제조 시간 및 비용을 감소시킨다.A semiconductor layer (SEM) (eg IGZO, poly-silicon) is provided on the lower planarization layer (PLN-L). A light shield (LS) may be provided to suppress light-induced threshold voltage shift of the TFT. In this regard, the light shielding portion LS may be formed of the first metal layer M1 below the lower planarization layer PLN-L. As shown in FIG. 9A, a portion of the common signal line (SL) may protrude toward the active area of the TFT to serve as a light shield (LS) (see plan view). In this way, both the common signal lines (SL) and the light shields (LS) can be provided from a single metal layer, reducing the manufacturing time and cost of the display panel (PNL).
경우에 따라, 버퍼층(BUF)은 반도체층(SEM)과 하부 평탄화층(PLN-L) 사이에 제공될 수 있다. 이와 관련하여, 버퍼층(BUF)은 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 제공된 패시베이션층(미도시)에 부가하여 제공될 수도 있다. 하부 평탄화층(PLN-L) 아래 및 위의 패시베이션층들과 유사하게, 버퍼층(BUF)은 질화 실리콘층, 산화 실리콘층 및 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 버퍼층(BUF) 상에 제공될 반도체층(SEM)이 IGZO와 같은 산화 금속 반도체라면, 산화 실리콘층은 버퍼층(BUF)의 최외곽층(즉, 반도체층과 인터페이싱하는층)으로 구성될 수 있다. 상술한 구성에 따르면, 반도체층 아래에 존재하는 임의의 질화 실리콘층으로부터의 자유/결합되지 않은 수소로부터 반도체층(SEM)을 차폐할 수 있다. 예를 들어, 질화 실리콘층으로 형성된 패시베이션층은 하부 평탄화층(PLN-L) 위 또는 아래에 제공될 수도 있고, 산화 실리콘층으로 형성된 버퍼층(BUF)은 패시베이션층 상에 제공될 수 있다. In some cases, the buffer layer (BUF) may be provided between the semiconductor layer (SEM) and the lower planarization layer (PLN-L). In this regard, the buffer layer BUF may be provided in addition to a passivation layer (not shown) provided on the lower planarization layer PLN-L. Similar to the passivation layers below and above the lower planarization layer (PLN-L), the buffer layer (BUF) may be formed of a silicon nitride layer, a silicon oxide layer, or a combination thereof. If the semiconductor layer (SEM) to be provided on the buffer layer (BUF) is a metal oxide semiconductor such as IGZO, the silicon oxide layer may be composed of the outermost layer (that is, a layer interfacing with the semiconductor layer) of the buffer layer (BUF). According to the above-described configuration, it is possible to shield the semiconductor layer (SEM) from free/unbound hydrogen from any silicon nitride layer present beneath the semiconductor layer. For example, a passivation layer formed of a silicon nitride layer may be provided above or below the lower planarization layer (PLN-L), and a buffer layer (BUF) formed of a silicon oxide layer may be provided on the passivation layer.
게이트 절연층(GI)이 반도체층 상에 제공된다. 이어서, 제 2 금속층(M2)이 게이트 절연층(GI) 상에 TFT들의 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극을 형성한다. 어닐링 프로세스 및/또는 플라즈마 처리가 반도체층 상에서 수행된다. 또한, 제 3 금속층(M3)이 데이터 라인들(DL) 및 TFT들의 소스/드레인 전극들을 형성한다. 층간 유전체층(ILD)이 소스/드레인 전극들과 게이트 전극을 서로 절연시키도록 제공된다. 상부 평탄화층(PLN-U)은 상술한 코플래너 형 TFT들 상에 배치되고, 복수의 투명 전극 블록들은 상부 평탄화층(PLN-U) 상에 제공된다. 복수의 투명 전극 블록들 각각은 디스플레이 패널(PNL)의 동작 동안 공통 전극(VCOM)으로서 역할을 할 수도 있다. 복수의 투명 전극 블록들은 또한 디스플레이 패널(PNL)의 동작 동안 터치 센서로서 역할을 할 수도 있다.A gate insulating layer (GI) is provided on the semiconductor layer. Subsequently, the second metal layer M2 forms the gate line GL and the gate electrode of the TFTs on the gate insulating layer GI. An annealing process and/or plasma treatment is performed on the semiconductor layer. Additionally, the third metal layer M3 forms the data lines DL and source/drain electrodes of the TFTs. An interlayer dielectric layer (ILD) is provided to insulate the source/drain electrodes and the gate electrode from each other. The upper planarization layer (PLN-U) is disposed on the above-described coplanar type TFTs, and a plurality of transparent electrode blocks are provided on the upper planarization layer (PLN-U). Each of the plurality of transparent electrode blocks may serve as a common electrode (VCOM) during operation of the display panel (PNL). The plurality of transparent electrode blocks may also serve as a touch sensor during operation of the display panel (PNL).
투명 전극 블록들 각각은 하부 평탄화층 아래의 적어도 하나의 공통 신호 라인(SL)에 연결된다. 코플래너 형 TFT들이 제공되는 일부 실시예들에서, 바이패스 라인들(BL)은 하부 평탄화층(PLN-L) 아래의 공통 신호 라인들(BL)과 상부 평탄화층(PLN-U) 상의 공통 전극 블록들을 연결하도록 사용될 수도 있다. 바이패스 라인들(BL)은 제 2 금속층(M2)으로 형성될 수도 있다. 대안적으로, 일부 다른 실시예들에서, 바이패스 라인들(BL)은 제 3 금속층(M3)으로 형성될 수도 있다.Each of the transparent electrode blocks is connected to at least one common signal line (SL) below the lower planarization layer. In some embodiments in which coplanar type TFTs are provided, the bypass lines (BL) are connected to the common signal lines (BL) below the lower planarization layer (PLN-L) and the common electrode on the upper planarization layer (PLN-U). It can also be used to connect blocks. The bypass lines BL may be formed of the second metal layer M2. Alternatively, in some other embodiments, the bypass lines BL may be formed of the third metal layer M3.
또한, 반도체층(SEM)이 IGZO와 같은 산화 금속층으로 형성되는 실시예들에서, 하부 컨택 홀(CTL) 및 상부 컨택 홀(CTU)로부터 형성된 산화 금속 패턴은 바이패스 라인(BL)으로 역할을 하도록 도전 라인이 될 수도 있다. 즉, 바이패스 라인들(BL)은, 이로 제한되는 것은 아니지만, PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition), 수소 플라즈마 처리, 아르곤 플라즈마 처리 등을 포함하는, 적합한 도핑 프로세스에 의해 도전 경로(즉., signal/conductive path)가 되는, 산화 금속층으로 형성될 수 있다. Additionally, in embodiments in which the semiconductor layer (SEM) is formed of a metal oxide layer such as IGZO, the metal oxide pattern formed from the lower contact hole (CTL) and the upper contact hole (CTU) serves as a bypass line (BL). It could be a challenging line. That is, the bypass lines BL are formed into a conductive path (i.e., signal) by a suitable doping process, including, but not limited to, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), hydrogen plasma treatment, argon plasma treatment, etc. /conductive path), it can be formed as a metal oxide layer.
이러한 고농도로 도핑된 산화 금속 경로들은 디스플레이 패널(PNL)의 다양한 다른 부분들에 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 디스플레이 패널(PNL)의 비-디스플레이 영역의 도전 라인들은 도핑된 산화 금속 패턴들로부터 형성될 수도 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 디스플레이 패널(PNL)의 게이트 드라이버(GD)는 디스플레이 패널(PNL)의 비-디스플레이 영역에 바로 형성된 복수의 TFT들을 사용하여 구현된, GIP(gate-in-panel)형태로 제공될 수도 있다. GIP 형(type) 게이트 드라이버(GD)가 제공된 실시예들에서, GIP의 회로 내의 일부 노드들은 고도로 도핑된 산화 금속 패턴들로 형성될 수도 있다.It should be understood that these heavily doped metal oxide paths may be provided in various other parts of the display panel (PNL). For example, conductive lines in the non-display area of the display panel PNL may be formed from doped metal oxide patterns. Additionally, in some embodiments, the gate driver (GD) of the display panel (PNL) is a gate-in-panel (GIP) implemented using a plurality of TFTs formed directly in a non-display area of the display panel (PNL). It may also be provided in the form In embodiments where a GIP type gate driver (GD) is provided, some nodes within the circuitry of the GIP may be formed with highly doped metal oxide patterns.
GIP 회로를 구현하는 TFT들은 산화물 TFT들로만 제한되지 않고, GIP 회로는 LTPS TFT들을 사용하여 구현될 수도 있다는 것을 주의해야 한다. 즉, 산화물 TFT들 및 LTPS TFT들 양자가 디스플레이 패널(PNL)의 TFT 기판 상에 제공될 수도 있다. 예로서, 디스플레이 패널(PNL)의 디스플레이 영역의 픽셀 회로들은 산화물 TFT들로 구현될 수도 있고, 비-디스플레이 영역 내의 구동 회로들(예를 들어, 버퍼, 시프트 레지스터, 멀티플렉서, GIP, 등)은 LTPS TFT들로 구현될 수도 있다. 산화물 TFT들로 구현된 픽셀 회로는 LTPS TFT보다 높은 전압 홀딩 비를 제공할 것이고, 이는 고 프레임 레이트(즉, 초 당 프레임들)를 필요로 하지 않는 애플리케이션들에서 디스플레이가 사용되는 동안 전력을 보존하기 위해 디스플레이의 프레임 레이트를 일시적으로 감소시킬 때 유리할 것이다. LTPS TFT들로 구현된 구동 회로들은 터치 드라이버와 같은 다양한 컴포넌트들의 고주파수 구동, 특히, IFP 터치 스캐닝 스킴이 사용될 때 유리할 것이다. It should be noted that the TFTs implementing the GIP circuit are not limited to oxide TFTs, and the GIP circuit may also be implemented using LTPS TFTs. That is, both oxide TFTs and LTPS TFTs may be provided on the TFT substrate of the display panel PNL. As an example, pixel circuits in the display area of the display panel (PNL) may be implemented with oxide TFTs, and driving circuits in the non-display area (e.g., buffer, shift register, multiplexer, GIP, etc.) may be implemented with LTPS. It can also be implemented with TFTs. A pixel circuit implemented with oxide TFTs will provide a higher voltage holding ratio than LTPS TFTs, which helps conserve power while the display is used in applications that do not require high frame rates (i.e., frames per second). This may be advantageous when temporarily reducing the frame rate of the display. Driving circuits implemented with LTPS TFTs will be advantageous for high-frequency driving of various components such as touch drivers, especially when the IFP touch scanning scheme is used.
또한, 산화물 TFT들 및 LTPS TFT들 양자의 조합이 픽셀 회로들 및/또는 구동 회로들을 구현하도록 사용될 수도 있다. 예를 들어, LTPS TFT들이 GIP 회로의 나머지를 구현하도록 사용되는 동안, 산화물 TFT들은(이하에 상세히 기술될)IFP 보상 회로를 제조하도록 사용될 수도 있다. 저장 커패시터가 픽셀 회로 및/또는 구동 회로 내에 사용되면, LTPS TFT들이 회로의 다른 부분들에 사용되더라도, 이러한 저장 커패시터들의 단자들에 연결된 트랜지스터들은 산화물 TFT들일 수도 있다. 이하에 보다 상세히 기술될 바와 같이, IFP 보상 회로는 저장 커패시터를 포함하고, LTPS TFT들이 GIP 회로의 다른 부분들에 사용되는 동안 저장 커패시터의 단자들에 연결된 트랜지스터들은 산화물 TFT일 수도 있다. Additionally, a combination of both oxide TFTs and LTPS TFTs may be used to implement pixel circuits and/or driver circuits. For example, while LTPS TFTs are used to implement the remainder of the GIP circuit, oxide TFTs may be used to fabricate the IFP compensation circuit (described in detail below). If storage capacitors are used within the pixel circuit and/or drive circuit, the transistors connected to the terminals of these storage capacitors may be oxide TFTs, although LTPS TFTs are used in other parts of the circuit. As will be described in more detail below, the IFP compensation circuit includes a storage capacitor, and the transistors connected to the terminals of the storage capacitor may be oxide TFTs while LTPS TFTs are used in other parts of the GIP circuit.
공통 신호 라인들이 라우팅되지 않는 비-디스플레이 영역에서, 산화물 TFT들 및 LTPS TFT들은 서로 상이한 층 내에 제공될 수 있다. 예를 들어, LTPS TFT들은 하부 평탄화층(PLN-L) 아래에 제공될 수도 있고 산화물 TFT들은 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 제공될 수도 있고, 반대로도 된다. 따라서, 산화물 TFT들 및 LTPS TFT들 양자가 제공되는 실시예들에서, 디스플레이 패널(PNL)의 픽셀 회로들 및/또는 구동 회로들은 도핑된 산화 금속 패턴으로 형성된 노드 및/또는 전극(즉, 산화 금속 반도체층으로 형성된 도전 라인)을 포함할 수도 있다. 산화물 TFT들 및 LTPS TFT들의 조합이 TFT 기판(TFT 백플레인) 상에 제공되는 실시예들에서, TFT들은 임의의 코플래너 구조 및 인버티드 스태거형 구조 내에 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 산화물 TFT들 또는 LTPS TFT들이 코플래너 구조 내에 구현될 수도 있고, 다른 TFT들이 인버티드 스태거형 구조에 제공될 수도 있다. In non-display areas where common signal lines are not routed, oxide TFTs and LTPS TFTs may be provided in different layers from each other. For example, LTPS TFTs may be provided under the lower planarization layer (PLN-L) and oxide TFTs may be provided on the lower planarization layer (PLN-L), or vice versa. Accordingly, in embodiments where both oxide TFTs and LTPS TFTs are provided, the pixel circuits and/or driving circuits of the display panel (PNL) have nodes and/or electrodes formed with a doped metal oxide pattern (i.e., metal oxide TFTs). It may also include a conductive line formed of a semiconductor layer. In embodiments where a combination of oxide TFTs and LTPS TFTs are provided on a TFT substrate (TFT backplane), the TFTs can be provided in any coplanar structure and inverted staggered structure. In some cases, oxide TFTs or LTPS TFTs may be implemented in a coplanar structure, while other TFTs may be provided in an inverted staggered structure.
또한, 코플래너 형 TFT들이 제공된 일부 실시예들에서, 공통 신호 라인들(SL)은 상부 평탄화층(PLN-U) 및 하부 평탄화층(PLN-L)을 통해 컨택 홀을 통해 공통 전극 블록들과 직접 접촉할 수도 있다. Additionally, in some embodiments where coplanar type TFTs are provided, the common signal lines SL are connected to the common electrode blocks through a contact hole through the upper planarization layer (PLN-U) and the lower planarization layer (PLN-L). You can also contact them directly.
[비-디스플레이 영역: SOG 개방 영역][Non-display area: SOG open area]
일부 실시예들에서, 구동 IC(D-IC) 및/또는 드라이버를 갖는 FPCB는 디스플레이 패널(PNL)의 비-디스플레이 영역 내에 제공된 인터페이스에 연결될 수 있다. 도 10a 및 도 10b 각각은 디스플레이 패널(PNL)의 비-디스플레이 영역의 드라이버를 위한 인터페이스의 예시적인 구성의 개략적인 예시를 예시한다.In some embodiments, an FPCB with a driver IC (D-IC) and/or driver may be connected to an interface provided within a non-display area of the display panel (PNL). 10A and 10B each illustrate a schematic illustration of an exemplary configuration of an interface for a driver of a non-display area of the display panel (PNL).
도 10a를 참조하면, 비-디스플레이 영역의 일부 부분에 하부 평탄화층(PLN-L)이 제공되고 비-디스플레이 영역의 다른 일부 부분은 하부 평탄화층(PLN-L)이 없다. 보다 단순한 설명을 위해, 하부 평탄화층(PLN-L)이 제공되는 비-디스플레이 영역의 일부는 “SOG 영역”으로 지칭될 수도 있고, 하부 평탄화층(PLN-L)이 없는 비-디스플레이 영역의 일부는 “SOG 개방 영역”으로 지칭될 수도 있다.Referring to FIG. 10A, some parts of the non-display area are provided with the lower planarization layer (PLN-L) and other parts of the non-display area do not have the lower planarization layer (PLN-L). For simpler explanation, the part of the non-display area provided with the lower planarization layer (PLN-L) may be referred to as the “SOG area”, and the part of the non-display area without the lower planarization layer (PLN-L) may also be referred to as “SOG open area.”
하부 평탄화층(PLN-L) 상에 인터페이스가 제공되면, 하부 평탄화층(PLN-L)은 D-IC를 부착하거나 보수를 위해 D-IC를 탈착할 때 손상될 수도 있다. 이와 같이, D-IC를 위한 인터페이스가 비-디스플레이 영역의 SOG 개방 영역에 위치되는 것이 바람직하다. If an interface is provided on the lower planarization layer (PLN-L), the lower planarization layer (PLN-L) may be damaged when attaching the D-IC or removing the D-IC for repair. As such, it is desirable for the interface for the D-IC to be located in the SOG open area in the non-display area.
SOG 개방 영역에 인터페이스를 제공하기 위해 , 복수의 금속 라인 트레이스들이 SOG 영역으로부터 SOG 개방 영역으로 라우팅된다. 도시된 바와 같이, SOG 개방 영역으로 라우팅된 금속 라인 트레이스들은 제 1 금속층(M1)으로 형성된 금속 라인 트레이스들일 수도 있다. SOG 개방 영역에서 노출된 금속 라인 트레이스들 각각은, 인터페이스의 일부인 범프(예를 들어, 패드)로서 구성된 부분을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 범프들은 복수의 금속층들로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제 2 금속층(M2)은 제 1 금속층(M1)으로 형성된 금속 라인 트레이스들의 범프 부분들 상에 배치될 수도 있다. 물론, 부가적인 금속층들이 아래에 놓인 금속층의 범프 부분들의 상단 상에 제공될 수 있다. 적합한 실시예들에서, SOG 영역으로부터 SOG 개방 영역으로 라우팅된 금속 라인 트레이스들은 공통 신호 라인(SL)일 수도 있고, 터치 구동 IC 또는 터치 드라이버가 제공된 FPCB는 SOG 개방 영역 내에 제공된 범프들에 부착된다.To provide an interface to the SOG open area, a plurality of metal line traces are routed from the SOG area to the SOG open area. As shown, the metal line traces routed to the SOG open area may be metal line traces formed from the first metal layer M1. Each of the metal line traces exposed in the SOG open area may include a portion configured as a bump (eg, pad) that is part of the interface. In some embodiments, the bumps may be formed from multiple metal layers. For example, the second metal layer M2 may be disposed on bump portions of the metal line traces formed with the first metal layer M1. Of course, additional metal layers may be provided on top of the bump portions of the underlying metal layer. In suitable embodiments, the metal line traces routed from the SOG area to the SOG open area may be a common signal line (SL), and the touch drive IC or FPCB provided with the touch driver is attached to the bumps provided in the SOG open area.
도 10b를 참조하면, 일부 실시예들에서, SOG 영역으로부터 SOG 개방 영역으로 라우팅된 금속 라인 트레이스들은 제 2 금속층(M2)으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 공통 신호 라인들(SL)은 비-디스플레이 영역의 SOG 영역으로 라우팅될 수 있고, 제 2 금속층(M2)으로 형성된 금속 라인 트레이스들은 SOG 영역으로부터 SOG 개방 영역으로 라우팅될 수 있다. SOG 영역의 공통 신호 라인들(SL)은 SOG 영역에 제공된 하부 컨택 홀들(CTL)을 통해 제 2 금속층(M2)으로 형성된 금속 라인 트레이스들과 접촉할 수 있다. SOG 개방 영역의 제 2 금속층(M2)의 금속 라인 트레이스들은 터치 구동 IC 및/또는 터치 드라이버를 갖는 FPCB를 연결하기 위한 범프들로서 구성된 부분들을 포함할 수도 있다. 이러한 구성은 컨택 홀들(즉, 점핑 홀들)이 비-디스플레이 영역 내에 형성될 것을 필요로 하지만, 공통 신호 라인들(SL)은 제 2 금속층(M2)의 형성 동안 손상되지 않을 것이다. 일부 적합한 실시예들에서, 데이터 드라이버(DD)로부터 팬 아웃(fan out)되는, 즉, 펼쳐지는 데이터 링크 라인들은 도 10b에 도시된 바와 같이 SOG 개방 영역으로부터 SOG 영역으로 라우팅될 수도 있다. 여기서, 데이터 링크 라인들은 제 2 금속층(M2) 또는 제 3 금속층(M3)으로 형성될 수도 있고, 단순히 SOG 영역 내의 하부 평탄화층(PLN-L) 상에서 라우팅될 수 있다. 비-디스플레이 영역 내에서 하부 컨택 홀(CTL)을 통해 공통 신호 라인들(SL)에 연결된, 금속 라인 트레이스들은 터치 구동 IC에 연결된 터치 링크 라인일 수도 있다. 이러한 설정에서, 데이터 드라이버(DD)에 연결된 데이터 링크 라인들은 하부 평탄화층(PLN-L) 아래에 위치된 공통 신호 라인들(SL)을 가로질러 팬 아웃(fan out)될 수도 있고, 이는 디스플레이 패널(PNL)을 구비한 디바이스의 감소된 베젤 설계를 가능하게 한다.Referring to FIG. 10B , in some embodiments, metal line traces routed from the SOG area to the SOG open area may be formed of the second metal layer M2. In this case, the common signal lines SL may be routed to the SOG area of the non-display area, and the metal line traces formed in the second metal layer M2 may be routed from the SOG area to the SOG open area. The common signal lines SL in the SOG area may contact metal line traces formed of the second metal layer M2 through lower contact holes CTL provided in the SOG area. The metal line traces of the second metal layer M2 of the SOG open area may include portions configured as bumps for connecting a touch drive IC and/or an FPCB with a touch driver. This configuration requires that contact holes (i.e., jumping holes) be formed in the non-display area, but the common signal lines SL will not be damaged during formation of the second metal layer M2. In some suitable embodiments, the data link lines that are fanned out, i.e. spread out, from the data driver DD may be routed from the SOG open area to the SOG area as shown in FIG. 10B. Here, the data link lines may be formed of the second metal layer (M2) or the third metal layer (M3), or may simply be routed on the lower planarization layer (PLN-L) in the SOG area. The metal line traces, connected to the common signal lines (SL) through the bottom contact hole (CTL) in the non-display area, may be a touch link line connected to the touch driver IC. In this setup, the data link lines connected to the data driver (DD) may be fanned out across the common signal lines (SL) located below the lower planarization layer (PLN-L), which (PNL) enables reduced bezel design of devices.
[Gate-In-Panel: GIP][Gate-In-Panel: GIP]
디스플레이 패널(PNL)의 게이트 드라이버(GD)는, 디스플레이 패널(PNL)의 비-디스플레이 영역에 바로 형성된 복수의 TFT들로 구현된 GIP(gate-in-panel)형으로 제공될 수도 있다. 일부 실시예들에서, GIP 회로의 TFT들은, 디스플레이 패널(PNL)의 디스플레이 영역의 TFT들의 어레이와 유사하게, 하부 평탄화층 상에 형성될 수도 있다. 이러한 실시예들에서, GIP 회로에 외부 신호들을 공급하기 위한 도전 라인들이 하부 평탄화층(PLN-L)밑에 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 외부 신호 라인들은 또한, 디스플레이 패널의 디스플레이 영역에 걸쳐 공통 신호 라인들(SL)을 제공하기 위해 기판 상에 제 1 금속층(M1)을 형성할 때 디스플레이 패널(PNL)의 비-디스플레이 영역 내에 형성될 수 있다. The gate driver (GD) of the display panel (PNL) may be provided in a gate-in-panel (GIP) type implemented with a plurality of TFTs formed directly in a non-display area of the display panel (PNL). In some embodiments, the TFTs of the GIP circuit may be formed on the lower planarization layer, similar to the array of TFTs in the display area of the display panel PNL. In these embodiments, conductive lines for supplying external signals to the GIP circuit may be provided beneath the lower planarization layer (PLN-L). For example, the plurality of external signal lines may also be connected to the ratio of the display panel (PNL) when forming the first metal layer (M1) on the substrate to provide common signal lines (SL) across the display area of the display panel. -Can be formed within the display area.
도 11a는 디스플레이 패널(PNL) 내에 제공될 수도 있는, 예시적인 GIP 회로의 스테이지의 예시적인 구성을 예시한다. 도 11a에 도시된 바와 같이, GIP 회로로 제공된 외부 신호 라인들은 다양한 클록 신호 라인들, 전력 신호 라인들(예를 들어, VSS, VDD), 리셋 신호 라인들 등을 포함할 수도 있다. 이러한 외부 신호 라인들은 디스플레이 패널(PNL)의 비-디스플레이 영역 내에서 라우팅된다. 보다 구체적으로, 외부 신호 라인들은 제 1 금속층(M1)으로 형성될 수도 있고 하부 평탄화층(PLN-L) 아래에 제공될 수도 있다. 이러한 방식으로, 외부 신호 라인들은 GIP 회로의 시프트 레지스터를 구현하는 비-디스플레이 영역 내의 복수의 TFT들 아래로 라우팅될 수도 있다. 외부 신호 라인들은 하부 평탄화층(PLN-L)을 통해 컨택 홀들을 통해 GIP 회로의 각각의 노드들에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 공통 전압 신호를 송신하기 위한 신호 라인은 GIP 회로 아래의 비-디스플레이 영역 내에서 라우팅될 수도 있다. GIP 회로 바로 아래로 외부 신호 라인들 중 적어도 일부를 라우팅하는 것은 베젤 사이즈를 훨씬 더 감소시키게 한다.FIG. 11A illustrates an example configuration of a stage of an example GIP circuit, which may be provided within a display panel (PNL). As shown in FIG. 11A, external signal lines provided to the GIP circuit may include various clock signal lines, power signal lines (eg, VSS, VDD), reset signal lines, etc. These external signal lines are routed within the non-display area of the display panel (PNL). More specifically, the external signal lines may be formed of the first metal layer (M1) or may be provided below the lower planarization layer (PLN-L). In this way, external signal lines may be routed down a plurality of TFTs in the non-display area that implement the shift register of the GIP circuit. External signal lines may be connected to each node of the GIP circuit through contact holes through the lower planarization layer (PLN-L). In some embodiments, a signal line for transmitting a common voltage signal may be routed within a non-display area beneath the GIP circuit. Routing at least some of the external signal lines directly below the GIP circuitry reduces the bezel size even further.
[예시적인 커패시터 구성][Example Capacitor Configuration]
일부 실시예들에서, GIP 회로들 내에 포함된 커패시터들은 하부 평탄화층(PLN-L) 아래에 금속층으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, GIP 회로의 시프트 레지스터의 스테이지 각각은, 출력 단자(Vgout(N))에 스캔 신호를 출력하도록 구성된 풀-업 TFT(T6)를 포함한다. 풀-업 TFT(T6)는 Q-노드에 연결된 게이트, 전압 소스(CLK)에 연결된 제 1 단자 및 각각의 스테이지의 출력 단자(Vgout(N))에 연결된 제 2 단자를 갖는다. 따라서, 풀-업 TFT(T6)는 Q-노드 상의 전압에 의해 제어된다.In some embodiments, capacitors included in the GIP circuits may be implemented as a metal layer beneath the lower planarization layer (PLN-L). For example, each stage of the shift register of the GIP circuit includes a pull-up TFT (T6) configured to output a scan signal to the output terminal (Vgout(N)). The pull-up TFT (T6) has a gate connected to the Q-node, a first terminal connected to a voltage source (CLK), and a second terminal connected to the output terminal (Vgout(N)) of each stage. Therefore, the pull-up TFT (T6) is controlled by the voltage on the Q-node.
커패시터(CAP)는 풀-업 TFT(T6)의 게이트와 제 2 단자 사이에 연결될 수도 있다. 시프트 레지스터의 동작 동안, Q-노드의 전압은 Q-노드와 출력 단자 사이에 연결된 커패시터(CAP)의 부트스트랩핑에 의해 보다 높은 전압으로 상승되고, 따라서 풀-업 TFT(T6)를 완전히 턴 온 한다.A capacitor (CAP) may be connected between the gate and the second terminal of the pull-up TFT (T6). During the operation of the shift register, the voltage at the Q-node is raised to a higher voltage by bootstrapping of the capacitor (CAP) connected between the Q-node and the output terminal, thus fully turning on the pull-up TFT (T6). do.
커패시터(CAP)는, 각각 제 2 금속층(M2) 및 제 3 금속층(M3)으로 형성된, 풀-업 TFT(T6)의 게이트와 소스 사이의 중첩 영역에 형성된 기생 커패시터로서 구성될 수도 있다. GIP 회로 내에서 커패시터(CAP)의 치수는 상당히 클 수도 있다. 따라서, 커패시터(CAP)의 치수는 디스플레이 패널(PNL)의 비-디스플레이 영역에서 GIP 회로의 사이즈를 감소시키기 위해 감소될 수도 있다.The capacitor CAP may be configured as a parasitic capacitor formed in an overlapping area between the gate and source of the pull-up TFT T6, each formed of the second metal layer M2 and the third metal layer M3. The dimensions of the capacitor (CAP) within the GIP circuit may be quite large. Accordingly, the dimensions of the capacitor CAP may be reduced to reduce the size of the GIP circuit in the non-display area of the display panel PNL.
이를 위해, 제 1 금속층(M1)은 커패시터(CAP)를 구현하기 위해 하부 평탄화층(PLN-L) 아래에 부가적인 금속층을 형성할 수 있다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 커패시터(CAP)는, 제 1 커패시터 플레이트(CP1) 및 제 3 커패시터 플레이트(CP3)가 서로 전기적으로 연결되는, 제 1 금속층(M1)으로 형성된 제 1 커패시터 플레이트(CP1), 제 2 금속층(M2)으로 형성된 제 2 커패시터 플레이트(CP2), 및 제 3 금속층(M3)으로 형성된 제 3 커패시터 플레이트(CP3) 사이의 중첩하는 영역 내에 형성될 수 있다. 제 3 커패시터 플레이트(CP3)는 하부 평탄화층(PLN-L)을 통해 컨택 홀(CTL)을 통해 제 1 커패시터 플레이트(CP1)에 연결될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 2 금속층(M2)으로부터 형성된 컨택 브리지는 제 1 커패시터 플레이트(CP1)와 제 3 커패시터 플레이트(CP3)를 전기적으로 연결하도록 제공될 수도 있다. 물론, 제 2 금속층(M2)으로부터 형성된 컨택 브리지는 제 2 커패시터 플레이트(CP2)로부터 절연된다. 3개의 금속 플레이트들을 스택함으로써, 총 전하 저장 또는 저항-커패시턴스를 희생시키지 않고 보다 컴팩트한 사이즈의 커패시터가 제공될 수 있다. 이는 결국 보다 컴팩트한 사이즈의 GIP 회로들을 촉진한다.To this end, the first metal layer M1 may form an additional metal layer under the lower planarization layer PLN-L to implement the capacitor CAP. As shown in FIG. 11B, the capacitor CAP is a first capacitor plate CP1 formed of a first metal layer M1, in which the first capacitor plate CP1 and the third capacitor plate CP3 are electrically connected to each other. ), the second capacitor plate CP2 formed of the second metal layer M2, and the third capacitor plate CP3 formed of the third metal layer M3. The third capacitor plate CP3 may be connected to the first capacitor plate CP1 through the lower planarization layer PLN-L and the contact hole CTL. As shown, a contact bridge formed from the second metal layer M2 may be provided to electrically connect the first capacitor plate CP1 and the third capacitor plate CP3. Of course, the contact bridge formed from the second metal layer (M2) is insulated from the second capacitor plate (CP2). By stacking three metal plates, a more compact size capacitor can be provided without sacrificing total charge storage or resistance-capacitance. This ultimately promotes GIP circuits of more compact size.
일부 실시예들에서, 제 1 금속 플레이트(CP1)와 제 2 금속 플레이트(CP2) 사이에 개재된 하부 평탄화층(PLN-L)의 두께는 커패시터(CAP) 내에 저장될 수 있는 커패시턴스의 양을 더 증가시키기 위해 감소될 수 있다. 이를 위해, 하부 평탄화층(PLN-L)을 통해 하부 컨택 홀(CTL)을 형성할 때 하프-톤 마스크(half-tone mask)가 사용될 수도 있다. 보다 구체적으로, 하부 컨택 홀(CTL)을 형성할 때, 포토레지스트는 하부 평탄화층(PLN-L) 위에 위치될 수 있고, 포토레지스트는 하프-톤 마스크를 사용함으로써 현상될 수 있다. 제 1 금속 플레이트(CP1)에서 하부 평탄화층(PLN-L) 위의 포토레지스트는 감소된 두께를 가질 수 있다. 따라서, 커패시터(CAP)에서 하부 평탄화층(PLN-L)의 두께는 또한 하부 컨택 홀(CT)을 생성하기 위한 건식-에칭 프로세스가 수행될 때 감소될 수 있다. 유사한 프로세스가 본 개시에 기술된 다양한 다른 커패시터들을 형성하는데 사용될 수 있다. In some embodiments, the thickness of the lower planarization layer (PLN-L) interposed between the first metal plate (CP1) and the second metal plate (CP2) increases the amount of capacitance that can be stored in the capacitor (CAP). It can be decreased to increase. To this end, a half-tone mask may be used when forming the lower contact hole (CTL) through the lower planarization layer (PLN-L). More specifically, when forming the lower contact hole (CTL), photoresist may be placed on the lower planarization layer (PLN-L), and the photoresist may be developed by using a half-tone mask. The photoresist on the lower planarization layer (PLN-L) in the first metal plate (CP1) may have a reduced thickness. Accordingly, the thickness of the lower planarization layer (PLN-L) in the capacitor (CAP) can also be reduced when a dry-etching process to create the lower contact hole (CT) is performed. A similar process can be used to form various other capacitors described in this disclosure.
GIP 회로의 시프트 레지스터는 상술한 것 이외의 커패시터들을 포함할 수도 있다는 것을 주의해야 한다. 스테이지의 Q-노드와 출력 단자(Vgout(N)) 사이에 연결된 커패시터(CAP)와 유사하게, 다른 커패시터들이 또한 제 1 커패시터 플레이트(CP1), 제 2 커패시터 플레이트(CP2) 및 제 3 커패시터 플레이트(CP3)의 스택의 형태일 수도 있다. It should be noted that the shift register of the GIP circuit may include capacitors other than those described above. Similar to the capacitor (CAP) connected between the Q-node of the stage and the output terminal (Vgout (N)), other capacitors are also connected to the first capacitor plate (CP1), the second capacitor plate (CP2) and the third capacitor plate ( It may be in the form of a stack of CP3).
[IFP 보상 회로][IFP compensation circuit]
상술한 바와 같이, 일부 실시예들에서, 디스플레이 패널(PNL)은 향상된 터치 스캔 해상도를 제공하기 위해 IFP(intra-frame-pause)터치 스캔 스킴으로 동작하도록 구성될 수 있다. As described above, in some embodiments, the display panel (PNL) may be configured to operate with an intra-frame-pause (IFP) touch scan scheme to provide improved touch scan resolution.
GIP 회로에서, 시프트 레지스트의 스테이지 각각은, 스테이지의 출력 단자에 연결된 게이트 라인(GL) 상에 스캔 신호를 출력한다. 또한, 일 스테이지로부터의 스캔 신호는, 시작 신호를 수신하는 스테이지가 연결된 게이트 라인(GL) 상에 스캔 신호를 출력하기 위해 동작하도록 시작 신호로서 시프트 레지스터의 다른 스테이지에 공급된다. 따라서, 스캔 신호는 프레임 각각 당 순차적인 순서로 모든 게이트 라인들(GL) 상에 공급된다.In the GIP circuit, each stage of the shift resist outputs a scan signal on a gate line (GL) connected to the output terminal of the stage. Additionally, the scan signal from one stage is supplied as a start signal to another stage of the shift register so that the stage receiving the start signal operates to output the scan signal on the connected gate line GL. Accordingly, the scan signal is supplied on all gate lines GL in sequential order for each frame.
그러나, IFP 스킴이 사용되면, 게이트 라인들(GL) 상의 스캔 신호의 순차적인 출력은, 터치 스캔 동작이 수행되는 동안 일시적으로 정지(pause)된다. 즉, 시프트 레지스터의 일 스테이지는 인트라 프레임 터치 스캔 동작이 완료될 때까지 스캔 신호를 출력하는 것이 방지된다. 스캔 신호가 제공된 마지막 게이트 라인(GL)으로부터 스캔 신호를 출력하는 것을 재시작하기 위해, Q-노드는 하이-상태로 충전되어야 한다. 시프트 레지스터의 동작을 재시작하는 일 방식은 IFP 터치 스캔 동작이 수행되는 동안 Q-노드를 하이 상태로 유지하는 것이다. 즉, 이전 스테이지로부터 시작 신호를 수신한 스테이지의 Q-노드는 단순히 하이 상태로 남아 있을 수도 있다. 그러나, 이 경우, 구간을 연장하기 위해 하이 상태 Q-노드에 연결된 풀-업 TFT는 GIP 회로들의 다른 TFT들보다 고속으로 열화될 수도 있다.However, when the IFP scheme is used, the sequential output of the scan signal on the gate lines GL is temporarily paused while the touch scan operation is performed. That is, one stage of the shift register is prevented from outputting a scan signal until the intra-frame touch scan operation is completed. In order to resume outputting the scan signal from the last gate line (GL) to which the scan signal was provided, the Q-node must be charged to a high state. One way to restart operation of the shift register is to hold the Q-node high while the IFP touch scan operation is performed. That is, the Q-node of the stage that received the start signal from the previous stage may simply remain in the high state. However, in this case, the pull-up TFT connected to the high state Q-node to extend the interval may deteriorate faster than other TFTs in the GIP circuits.
따라서, 일부 실시예들에서, 디스플레이 패널(PNL)은 IFP 구동 스킴을 위해 구성된 보상 회로를 갖는 GIP 회로를 포함할 수도 있다. IFP 스캔 동작 동안 저장 커패시터에 Q-노드의 전압을 저장하고 IFP 터치 스캔 동작 후에 저장된 전압으로 Q-노드를 재충전함으로써, IFP 터치 스캔 동작이 수행되는 동안, 보상 회로는 Q-노드로 하여금 방전되게 한다.Accordingly, in some embodiments, the display panel PNL may include a GIP circuit with a compensation circuit configured for an IFP driving scheme. By storing the voltage of the Q-node in the storage capacitor during the IFP scan operation and recharging the Q-node with the stored voltage after the IFP touch scan operation, the compensation circuit causes the Q-node to discharge while the IFP touch scan operation is performed. .
도 12a는 GIP 회로의 하나 이상의 스테이지들에 제공될 수 있는 보상 회로의 예시적인 구성을 도시하는 개략적인 회로도이다. 도 12a에 도시된 보상 회로는 단지 스테이지의 일부이고, 따라서 스테이지의 회로는 풀-업 트랜지스터로 제한되지 않지만, 풀-업 트랜지스터를 포함하는 다양한 다른 트랜지스터들을 포함할 것이라는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 도 12a의 보상 회로는 도 11a에 도시된 스테이지의 회로에 부가될 수 있다.FIG. 12A is a schematic circuit diagram illustrating an example configuration of a compensation circuit that may be provided in one or more stages of a GIP circuit. It should be noted that the compensation circuit shown in Figure 12A is only part of the stage, and therefore the circuitry of the stage is not limited to pull-up transistors, but will include a variety of other transistors, including pull-up transistors. For example, the compensation circuit of Figure 12A can be added to the circuitry of the stage shown in Figure 11A.
도 12a를 참조하면, 보상 회로는 제 1 트랜지스터(TIFP1), 제 2 트랜지스터(TIFP2), 제 3 트랜지스터(TIFP3) 및 제 4 트랜지스터(TIFP4)를 포함한다. 제 1 트랜지스터(TIFP1)는 Q-노드와 저전압 라인(VSS) 사이에 연결되고, 제 1 트랜지스터(TIFP1)의 게이트는 IFP 신호가 공급되는, 노드에 연결된다. 제 2 트랜지스터(TIFP2)는 고전압 라인(VDD)과 제 4 트랜지스터(TIFP4)의 게이트 사이에 연결되고, 제 2 트랜지스터(TIFP2)의 게이트는 또한 고전압 라인(VDD)에 연결된다. 제 3 트랜지스터(TIFP3)는 제 4 트랜지스터(TIFP4)의 게이트와 저전압 라인(VSS) 사이에 연결되고, 제 3 트랜지스터(TIFP3)의 게이트는 IFP 신호가 공급되는, 노드에 연결된다. 제 2 트랜지스터(TIFP2) 및 제 3 트랜지스터(TIFP3)는 고전압 라인(VDD)과 저전압 라인(VSS) 사이에 직렬로 연결되고, 제 4 트랜지스터(TIFP4)를 제어하는 보상 회로의 인버터로서 작동한다. Referring to FIG. 12A, the compensation circuit includes a first transistor (TIFP1), a second transistor (TIFP2), a third transistor (TIFP3), and a fourth transistor (TIFP4). The first transistor TIFP1 is connected between the Q-node and the low voltage line VSS, and the gate of the first transistor TIFP1 is connected to the node to which the IFP signal is supplied. The second transistor TIFP2 is connected between the high voltage line VDD and the gate of the fourth transistor TIFP4, and the gate of the second transistor TIFP2 is also connected to the high voltage line VDD. The third transistor TIFP3 is connected between the gate of the fourth transistor TIFP4 and the low voltage line VSS, and the gate of the third transistor TIFP3 is connected to the node to which the IFP signal is supplied. The second transistor (TIFP2) and the third transistor (TIFP3) are connected in series between the high voltage line (VDD) and the low voltage line (VSS), and operate as an inverter of the compensation circuit that controls the fourth transistor (TIFP4).
제 4 트랜지스터(TIFP4)는 저장 커패시터(CIFP)에 연결된 제 1 단자(TM1), Q-노드에 연결된 제 2 단자(TM2), 및 고전압 라인(VDD)과 저전압 라인(VSS) 사이에 직렬로 연결된 제 2 트랜지스터(TIFP2)와 제 3 트랜지스터(TIFP3) 사이의 노드에 연결된 게이트를 갖는다. 보상 회로는 제 4 트랜지스터(TIFP4)의 제 1 단자(TM1)와 저전압 라인(VSS) 사이에 연결된 저장 커패시터(CIFP)를 포함한다.The fourth transistor (TIFP4) has a first terminal (TM1) connected to the storage capacitor (CIFP), a second terminal (TM2) connected to the Q-node, and connected in series between the high voltage line (VDD) and the low voltage line (VSS). It has a gate connected to the node between the second transistor (TIFP2) and the third transistor (TIFP3). The compensation circuit includes a storage capacitor (CIFP) connected between the first terminal (TM1) of the fourth transistor (TIFP4) and the low voltage line (VSS).
동작 시, 일 스테이지의 Q-노드는 이전 스테이지로부터(또는 외부 시작 신호 라인을 통해)시작 신호에 응답하여 충전된다. 언급된 바와 같이, 스테이지에 보상 회로가 제공된다. 따라서, IFP 터치 스캔 동작의 시작 및 끝을 나타내는, IFP 신호가 이 스테이지에 공급된다. 저 레벨 IFP 신호에 응답하여, Q-노드의 전압은 저장 커패시터(CIFP) 내에 저장된다. 도 12b에 도시된 바와 같이, Q-노드는 고 레벨 IFP 신호에 응답하여 방전된다. IFP 신호가 저 레벨로 다시 스위칭될 때, 이 스테이지의 Q-노드는 저장 커패시터(CIFP)에 저장된 전압으로 충전되고, 스캔 신호를 출력한다. 이러한 방식으로, Q-노드는 IFP 터치 스캔 동작을 수행하기 위한 구간 동안 방전될 수 있어서, 풀-업 트랜지스터의 열화를 최소화한다. In operation, the Q-nodes of one stage are charged in response to a start signal from the previous stage (or via an external start signal line). As mentioned, the stage is provided with a compensation circuit. Accordingly, IFP signals are supplied to this stage, indicating the start and end of the IFP touch scan operation. In response to the low level IFP signal, the voltage of the Q-node is stored in the storage capacitor (CIFP). As shown in Figure 12b, the Q-node discharges in response to a high level IFP signal. When the IFP signal switches back to a low level, the Q-node of this stage is charged with the voltage stored in the storage capacitor (CIFP) and outputs a scan signal. In this way, the Q-node can be discharged during the period for performing the IFP touch scan operation, minimizing degradation of the pull-up transistor.
일부 실시예들에서, 프레임 내에서 IFP 터치 스캔 동작의 시작 타이밍은 고정될 수도 있다는 것을 주의해야 한다. 즉, 디스플레이 패널(PNL)은 스캔 신호가 프레임 내의 사전-명시된 수의 게이트 라인들(GL) 각각에 공급된 후 IFP 터치 스캔 동작을 시작하도록 구성될 수도 있다. 즉, 시프트 레지스터의 사전-명시된 스테이지들 중 하나 이상은 IFP 터치 스캔 동작과 동기화하기 위해 정지되도록 구성될 수도 있다. 이러한 실시예들에서, 보상 회로는 IFP 터치 스캔 동작 동안 정지되도록 구성된 사전-명시된 스테이지들의 회로에 부가될 수도 있다.It should be noted that in some embodiments, the start timing of an IFP touch scan operation within a frame may be fixed. That is, the display panel (PNL) may be configured to start the IFP touch scan operation after the scan signal is supplied to each of the pre-specified number of gate lines (GL) in the frame. That is, one or more of the pre-specified stages of the shift register may be configured to be stopped to synchronize with the IFP touch scan operation. In these embodiments, compensation circuitry may be added to the circuitry of pre-specified stages configured to be stationary during an IFP touch scan operation.
일부 다른 실시예들에서, 프레임 내에서 IFP 터치 스캔 동작의 시작 타이밍은 가변할 수도 있다. 예를 들어, 고 스테이지를 치는(hit)IFP 신호의 타이밍은 단일 프레임 내의 임의의 2개의 디스플레이 구간들 사이에서 가변할 수도 있다. IFP 신호의 타이밍이 가변하기 때문에, IFP 터치 스캔 동작 동안 정지되는 스테이지는 또한 가변한다. 이와 같이, IFP 터치 스캔 동작 동안 정지될 스테이지는 사전-명시된 스테이지들(즉, 사전-명시된 범위의 복수의 스테이지들)중 하나일 수 있다. 디스플레이 패널(PNL)은, 고 레벨 IFP 신호의 타이밍이 프레임 각각에 대해 가변하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우들에서, 고 레벨 IFP 신호는 고 레벨 IFP 신호를 수신하도록 사전-명시된 스테이지들의 세트의 상이한 스테이지에 공급될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 고 레벨 IFP 신호를 수신할 수도 있는, 사전-명시된 스테이지들의 세트의 모든 스테이지들에 보상 회로가 제공될 수 있다. In some other embodiments, the start timing of the IFP touch scan operation within a frame may vary. For example, the timing of the IFP signal hitting the high stage may vary between any two display periods within a single frame. Because the timing of the IFP signal varies, the stage that is stopped during the IFP touch scan operation also varies. As such, the stage to be stopped during an IFP touch scan operation may be one of pre-specified stages (ie, a plurality of stages in a pre-specified range). The display panel (PNL) may be configured such that the timing of the high level IFP signal varies for each frame. In these cases, the high level IFP signal may be supplied to a different stage of the set of stages pre-specified to receive the high level IFP signal. In these embodiments, compensation circuitry may be provided on all stages of a pre-specified set of stages that may receive a high level IFP signal.
도 11a를 참조하여 논의된 부트스트랩핑 커패시터(예를 들어, CAP)와 유사하게, 보상 회로의 저장 커패시터(CIFP)는 제 1 금속층(M1)으로 형성된 제 1 금속 플레이트(CP1), 제 2 금속층(M2)으로 형성된 제 2 금속 플레이트(CP2) 및 제 3 금속층(M3)으로 형성된 제 3 금속 플레이트(CP3)로 구현될 수도 있다. 상기 언급된 바와 같이, 제 2 금속 플레이트(CP2)는 제 1 금속 플레이트(CP1)와 제 3 금속 플레이트(CP3) 사이에 개재되고, 제 1 금속 플레이트(CP1)에 연결된다. 이러한 설정에서, IFP 터치 스캔 동작의 종료시, Q-노드가 도 12b에 도시된 바와 같이 IFP 터치 스캔 동작이 시작되기 전에 Q-노드의 초기 고 전압으로 적절하게 재로딩될 수 있도록, 증가된 양의 전하가 저장 커패시터(CIFP)에 저장될 수 있다.Similar to the bootstrapping capacitor (e.g., CAP) discussed with reference to FIG. 11A, the storage capacitor (CIFP) of the compensation circuit includes a first metal plate (CP1) formed of a first metal layer (M1), a second metal layer It may also be implemented as a second metal plate (CP2) formed of (M2) and a third metal plate (CP3) formed of a third metal layer (M3). As mentioned above, the second metal plate CP2 is interposed between the first metal plate CP1 and the third metal plate CP3 and is connected to the first metal plate CP1. In this setup, at the end of the IFP touch scan operation, an increased amount of Charge may be stored in a storage capacitor (CIFP).
[더미 라인 구성][Dummy line configuration]
투명 전극들의 세그먼트화된 부분들(예를 들어, 공통 전극의 세그먼트화된 부분들)을 사용함으로써, 디스플레이 패널(PNL) 내에서 터치 센서를 구현하기 위해, 개별 부분들 각각은 적어도 하나의 공통 신호 라인(SL)에 연결되어야 한다. 따라서, 디스플레이 패널에 필요한 공통 신호 라인들(SL)의 최소 수는 공통 전극 블록들의 수와 동일할 것이다. 그러나, 디스플레이 패널(PNL)에, 디스플레이 패널(PNL) 내에서 최소로 요구되는 것보다 훨씬 보다 큰 수의 공통 신호 라인들(SL)이 제공될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 추가의 공통 신호 라인들(SL)이 디스플레이 패널(PNL)에 제공되어, 복수의 공통 신호 라인들(SL)이 공통 전극 블록과 드라이버 간의 저 저항성 연결을 제공하도록 단일 공통 전극 블록에 연결될 수 있다. To implement a touch sensor within the display panel (PNL) by using segmented portions of transparent electrodes (e.g., segmented portions of a common electrode), each of the individual portions having at least one common signal. It must be connected to the line (SL). Accordingly, the minimum number of common signal lines SL required for the display panel will be equal to the number of common electrode blocks. However, it should be understood that the display panel PNL may be provided with a much larger number of common signal lines SL than is minimally required within the display panel PNL. Additional common signal lines (SL) are provided in the display panel (PNL) so that a plurality of common signal lines (SL) can be connected to a single common electrode block to provide a low-resistance connection between the common electrode block and the driver.
경우에 따라, 공통 신호 라인(SL)은 모든 데이터 라인들(DL) 각각의 아래에 제공될 수 있고, 디스플레이 패널(PNL) 내에서 자기-커패시턴스 터치 센서 시스템, 상호-커패시턴스 터치 센서 시스템을 구현하거나 다양한 다른 기능들(예를 들어, 터치 압력 센서 시스템, 국부화된 촉각적 피드백 시스템, 등)을 제공하도록 공통 전극 블록들에 연결될 수도 있다.In some cases, a common signal line (SL) may be provided below each of all data lines (DL) to implement a self-capacitance touch sensor system, a mutual-capacitance touch sensor system, or It may also be connected to common electrode blocks to provide various other functions (eg, touch pressure sensor system, localized tactile feedback system, etc.).
모든 데이터 라인들(DL) 아래에 위치되는 공통 신호 라인(SL)을 사용하여, 디스플레이 패널(PNL)전체에서 데이터 라인(DL)과 공통 신호 라인(SL)간의 커패시턴스의 균일성이 달성될 수도 있다. 그러나, 특정한 공통 신호 라인(SL)에 연결되지 않은 공통 전극 블록들 아래로 라우팅된 공통 신호 라인(SL)의 일부는 이들 공통 전극 블록들에서 원치 않은 캐패시턴스를 증가시킨다. 이와 같이, 터치 드라이버(TD)에 바로 연결되지 않은 더미 라인들(DML)은 공통 신호 라인들(SL)의 불필요한 부분들 대신 제공될 수 있다. 즉, 데이터 라인들(DL)이 균일한 데이터 라인 캐패시턴스를 갖기 위해, 도 6a에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널의 모든 데이터 라인들(DL)이 공통 신호 라인(SL) 또는 더미 라인(DML)과 중첩하도록, 더미 라인들(DML)이 디스플레이 패널(PNL) 내에 제공될 수도 있다. 더미 라인들(DML)은 공통 전극 블록들에 연결될 필요가 없기 때문에, 디스플레이 패널(PNL)에 필요한 총 바이패스 라인들(BL)의 수는 크게 감소될 수 있고, 이는 디스플레이 패널(PNL) 내 픽셀들의 개구율을 개선할 것이다.By using the common signal line (SL) located below all data lines (DL), uniformity of capacitance between the data line (DL) and the common signal line (SL) across the display panel (PNL) may be achieved. . However, portions of the common signal line (SL) routed under common electrode blocks that are not connected to a specific common signal line (SL) increase unwanted capacitance in these common electrode blocks. In this way, dummy lines (DML) that are not directly connected to the touch driver (TD) may be provided in place of unnecessary parts of the common signal lines (SL). That is, in order for the data lines DL to have uniform data line capacitance, as shown in FIG. 6A, all data lines DL of the display panel are connected to the common signal line SL or the dummy line DML. To overlap, dummy lines DML may be provided in the display panel PNL. Since the dummy lines (DML) do not need to be connected to the common electrode blocks, the total number of bypass lines (BL) required in the display panel (PNL) can be greatly reduced, which means that the pixels in the display panel (PNL) will improve their opening rate.
공통 신호 라인(SL) 및 더미 라인(DML) 모두가 단일 데이터 라인(DL) 아래에 놓일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 다르게 말하면, 데이터 라인들(DL) 아래를 따라 라우팅된, 제 1 금속층(M1)으로 형성된 도전 라인은 복수의 절연된 부분들로 분리될 수도 있고, 일 부분은 터치 드라이버(TD)에 연결된 공통 신호 라인(SL)으로서 역할을 하고, 다른 부분은 더미 라인(DML)으로서 역할을 한다. 예를 들어, 공통 신호 라인(SL)은 데이터 라인(DL) 아래로 연장할 수도 있고 공통 전극 블록에 연결될 수도 있다. 공통 신호 라인(SL)은 공통 전극 블록에 연결된 지점에서 종결될 것이다. 그로부터, 공통 신호 라인(SL)으로부터 절연된 도전 라인은 더미 라인(DML)으로서 데이터 라인(DL) 아래로 연장될 수 있다. It should be understood that both a common signal line (SL) and a dummy line (DML) may lie beneath a single data line (DL). In other words, the conductive line formed from the first metal layer M1, routed along the data lines DL, may be separated into a plurality of insulated portions, one portion having a common signal connected to the touch driver TD. It acts as a line (SL), and the other part acts as a dummy line (DML). For example, the common signal line (SL) may extend below the data line (DL) and may be connected to the common electrode block. The common signal line (SL) will terminate at a point connected to the common electrode block. From there, a conductive line insulated from the common signal line (SL) may extend below the data line (DL) as a dummy line (DML).
플로팅(floating) 상태의 더미 라인들(DML)은 디스플레이 패널(PNL)의 제조 동안 정전기를 유발할 수도 있다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 더미 라인들(DML)은 전압 소스, 예컨대 공통 전압 소스, DC 전압 소스 또는 접지 전압 소스에 연결될 수도 있다. 동일한 데이터 라인(DL) 아래에서 복수의 부분들로 분할된 공통 신호 라인(SL)은, 디스플레이 영역 외부에 위치된 전압 소스로 연장할 수 없는 절연된 더미 라인(DML)부분들을 포함할 수도 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 일부 더미 라인들(DML)은 바이패스 라인들(BL)을 통해 공통 전극 블록들에 연결될 수도 있다. 이러한 경우들에서, 더미 라인(DML)은 공통 신호 라인들(SL)의 세트 또는 개별적으로 하나의 공통 신호 라인들(SL)을 통해 터치 드라이버(TD)와 개별적으로 통신하는 복수의 공통 전극 블록들을 상호연결하지 않아야 한다. 공통 신호 라인들(SL)에 의해 정의된 특정한 특징을 구현하기 위해 공통 전극 블록들로의 연결이 공통 전극 블록들의 전기적 연결 맵을 변경하지 않는 한, 더미 라인들(DML)은 공통 전극 블록들에 연결될 수 있다.Floating dummy lines (DML) may cause static electricity during manufacturing of the display panel (PNL). As such, in some embodiments, the dummy lines DML may be connected to a voltage source, such as a common voltage source, a DC voltage source, or a ground voltage source. The common signal line (SL) divided into a plurality of parts under the same data line (DL) may include insulated dummy line (DML) parts that cannot extend to a voltage source located outside the display area. Accordingly, in some embodiments, some dummy lines DML may be connected to common electrode blocks through bypass lines BL. In these cases, the dummy line (DML) represents a set of common signal lines (SL) or a plurality of common electrode blocks that individually communicate with the touch driver (TD) through one common signal line (SL). There should be no interconnection. Dummy lines (DML) are connected to common electrode blocks in order to implement specific features defined by common signal lines (SL), unless the connection to the common electrode blocks changes the electrical connection map of the common electrode blocks. can be connected
도 13은 복수의 절연된 더미 라인들(DML)이 제공된 디스플레이 패널(PNL)의 예시적인 구성을 예시하고, 더미 라인들(DML)은 공통 전극 블록들 중 대응하는 공통 전극 블록들에 선택적으로 연결된다. 더미 라인들(DML)과 공통 전극 블록 간의 연결은 공통 신호 라인들(SL)과 동일한 방식으로 바이패스 라인(BL)을 통해 이루어질 수 있다. 도시된 바와 같이, 공통 전극 블록들에 연결될 때, 더미 라인들(DML)은 플로팅 상태가 아니다. 그러나, 절연된 더미 라인들(DML)은 상이한 공통 전극 블록들을 상호연결하지 않는다. 더미 라인들(DML)이 각각의 상부의 터치 드라이버(TD)와 직접적으로 연결되지 않더라도, 더미 라인들(DML)은 단일 공통 전극 블록 내에서 신호를 릴레이하는 전류 경로로서 역할을 할 수 있다.13 illustrates an example configuration of a display panel (PNL) provided with a plurality of insulated dummy lines (DML), wherein the dummy lines (DML) are selectively connected to corresponding common electrode blocks among the common electrode blocks. do. Connection between the dummy lines (DML) and the common electrode block may be made through the bypass line (BL) in the same manner as the common signal lines (SL). As shown, when connected to common electrode blocks, the dummy lines DML are not floating. However, the insulated dummy lines (DML) do not interconnect different common electrode blocks. Even if the dummy lines DML are not directly connected to each upper touch driver TD, the dummy lines DML may serve as a current path to relay signals within a single common electrode block.
도 13에 도시된 예에서, 더미 라인들(DML) 각각은 상이한 공통 전극 블록의 위치들에 위치된 복수의 바이패스 라인들(BL)을 통해 공통 전극 블록에 연결된다. 공통 신호 라인들(SL)은 또한 동일한 대응하는 공통 전극 블록의 상이한 위치들에 연결된 복수의 바이패스 라인들(BL)에 연결될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.In the example shown in FIG. 13 , each of the dummy lines DML is connected to the common electrode block through a plurality of bypass lines BL located at different positions of the common electrode block. It should be understood that the common signal lines SL may also be connected to a plurality of bypass lines BL connected to different positions of the same corresponding common electrode block.
도 6a 내지 도 6c에 도시된 예를 다시 참조하면, 공통 신호 라인(SL)의 컨택부는 공통 신호 라인(SL)의 라우팅부에 바로 인접한 픽셀 영역 내로 연장하는 것으로 도시된다. 그러나, 컨택부의 구성은 이렇게 제한되지 않고, 컨택부는 다른 픽셀 영역들 내로 연장될 수도 있다. 더미 라인들(DML)이 디스플레이 패널(PNL) 내에 배치되면, 데이터 라인(DL) 각각의 아래의 더미 라인들(DML)은, 더미 라인들(DML)에 걸쳐 연장하기 위해 공통 신호 라인(SL)의 컨택부에 대한 통로를 제공하도록 분할된 부분들 내에 제공될 수도 있다. Referring again to the example shown in FIGS. 6A to 6C, the contact portion of the common signal line SL is shown extending into a pixel area immediately adjacent to the routing portion of the common signal line SL. However, the configuration of the contact portion is not limited to this, and the contact portion may extend into other pixel areas. When the dummy lines (DML) are disposed in the display panel (PNL), the dummy lines (DML) below each of the data lines (DL) have a common signal line (SL) to extend across the dummy lines (DML). It may also be provided in divided parts to provide a passage for the contact portion of.
도 13에 도시된 바와 같이 일부 데이터 라인들(DL) 아래의 더미 라인들(DML)이 위에 위치된 공통 전극 블록들에 연결되는 실시예들에서, 더미 라인들(DML)은 데이터 라인들(DL)에 평행하게 연장하는 라우팅부 및 바이패스 라인(BL)에 연결되도록 라우팅부로부터 돌출하는 컨택부를 또한 포함한다. 더미 라인들(DML)의 컨택부들은 또한 복수의 픽셀 영역들에 걸쳐 가로로 연장할 수도 있다. 이 경우, 데이터 라인들(DL) 아래의 다른 더미 라인들(DML)은 더미 라인(DML)의 컨택부가 횡단하는 통로를 제공하도록 분할된 부분들 내에 제공될 수도 있다. 더미 라인(DML)의 컨택부는 다른 더미 라인들(DML)이 상이한 공통 전극 블록에 연결되지 않는 방식을 따라 이들 다른 더미 라인들(DML)과 접촉할 수 있다는 것을 주의해야 한다.As shown in FIG. 13, in embodiments in which dummy lines DML below some data lines DL are connected to common electrode blocks located above, the dummy lines DML are connected to the data lines DL. ) and a contact portion protruding from the routing portion to be connected to the bypass line BL. Contact portions of the dummy lines DML may also extend horizontally across a plurality of pixel areas. In this case, other dummy lines DML below the data lines DL may be provided in divided portions to provide a passage through which the contact portion of the dummy line DML traverses. It should be noted that the contact portion of the dummy line DML may contact these other dummy lines DML in such a way that the other dummy lines DML are not connected to a different common electrode block.
[저항-커패시턴스 보상][Resistance-Capacitance Compensation]
일부 공통 전극 블록들은 드라이버(예를 들어, 터치 드라이버(TD))로부터 다른 공통 전극 블록들보다 멀리 위치되고, 터치 드라이버(TD)와 통신하기 위해 보다 긴 통신 경로를 필요로 한다. 공통 전극 블록들이 터치 드라이버(TD)와 통신하도록 구성된 실시예들에서, 신호 경로를 형성하는 공통 신호 라인들(SL)의 길이 차는 공통 전극 블록들 간의 저항-커패시턴스 지연(RC delay)차로 변환되고, 이는 터치 입력들의 인식을 어렵게 할 것이다. 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로들 간의 저항 차들을 보상하기 위해, 일부 신호 경로들은 다른 것들보다 많은 수의 공통 신호 라인들(SL)로 구현될 수 있다. Some common electrode blocks are located farther from the driver (eg, touch driver (TD)) than other common electrode blocks and require a longer communication path to communicate with the touch driver (TD). In embodiments where the common electrode blocks are configured to communicate with the touch driver (TD), the length difference of the common signal lines (SL) forming the signal path is converted into a resistance-capacitance delay (RC delay) difference between the common electrode blocks, This will make it difficult to recognize touch inputs. To compensate for resistance differences between signal paths for common electrode blocks, some signal paths may be implemented with a larger number of common signal lines (SL) than others.
따라서, 일부 공통 전극 블록들은 공통 신호 라인들(SL)의 세트로 구성된 신호 경로를 통해 터치 드라이버(TD)와 통신하도록 구성될 수 있다. 공통 신호 라인들의 세트는 서로 병렬로 연결될 수도 있다. 즉, 적어도 2개의 공통 신호 라인들(SL)로 구현된 병렬-연결 신호 경로가 적어도 일부의 공통 전극 블록들을 위해 제공될 수 있다.Accordingly, some common electrode blocks may be configured to communicate with the touch driver (TD) through a signal path consisting of a set of common signal lines (SL). A set of common signal lines may be connected in parallel with each other. That is, a parallel-connected signal path implemented with at least two common signal lines SL may be provided for at least some of the common electrode blocks.
병렬-연결 신호 경로를 형성하기 위해 병렬로 공통 신호 라인들(SL)의 세트를 연결하는 것은 다양한 방식들로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 공통 신호 라인들(SL)의 세트의 병렬 접속은 단순히 제 1 위치에서 공통 신호 라인들(SL)의 형성 동안 제 1 금속층(M1)으로 상호연결 라인을 형성함으로써 달성될 수 있다. 즉, 금속 라인은 공통 신호 라인들(SL)의 세트의 선택적인 위치에 걸쳐 연장하고, 병렬-연결 신호 경로를 형성하기 위해 상호연결하도록 제 1 금속층(M1)으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 상호연결 라인은, 상호연결 라인이 픽셀 영역들의 개구율에 줄 수도 있는 영향을 최소화하도록 게이트 라인(GL)과 적어도 부분적으로 중첩하도록 배열될 수도 있다. 병렬-연결된 공통 신호 라인들(SL)의 세트로 구현된 병렬-연결 신호 경로는 본 개시에 기술된 구성들 중 어느 하나를 사용하여 공통 전극 블록에 연결될 수 있다.Connecting a set of common signal lines (SL) in parallel to form a parallel-connected signal path can be accomplished in a variety of ways. In some embodiments, parallel connection of the set of common signal lines (SL) can be achieved by simply forming the interconnection line with the first metal layer (M1) during the formation of the common signal lines (SL) at the first location. there is. That is, a metal line may be formed from the first metal layer M1 to extend over selective locations of the set of common signal lines SL and interconnect to form a parallel-connected signal path. In this case, the interconnection line may be arranged to at least partially overlap the gate line GL to minimize the impact the interconnection line may have on the aperture ratio of the pixel regions. A parallel-connected signal path implemented as a set of parallel-connected common signal lines (SL) may be connected to the common electrode block using any of the configurations described in this disclosure.
일부 다른 실시예들에서, 공통 신호 라인들(SL)의 세트 사이에서 공통으로 공유된 바이패스 라인(BL)은 공통 신호 라인들(SL)의 세트를 위한 병렬-연결을 생성하기 위한 수단으로서 역할을 할 수 있다. 다른 실시예에서, 세트의 공통 신호 라인(SL) 각각은 동일한 공통 전극 블록에 개별적으로 연결될 수도 있고, 이 경우, 공통 전극 블록 스스로 공통 신호 라인들(SL)의 세트 간의 병렬 연결을 생성할 것이다. In some other embodiments, a commonly shared bypass line (BL) between the sets of common signal lines (SL) serves as a means for creating a parallel-connection for the set of common signal lines (SL). can do. In another embodiment, each of the set of common signal lines (SL) may be individually connected to the same common electrode block, in which case the common electrode block itself will create a parallel connection between the set of common signal lines (SL).
병렬 연결 신호 경로에 공통 신호 라인들(SL)이 보다 많을수록, 신호 경로의 저항은 보다 낮아진다. 따라서, 일부 병렬-연결 신호 경로는 다른 신호 경로들보다 많은 수의 공통 신호 라인들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 터치 드라이버(TD)로부터 더 멀리 위치된 공통 전극 블록을 위한 병렬-연결 신호 경로를 형성하는 공통 신호 라인들(SL)의 세트는 터치 드라이버(TD)에 보다 가깝게 위치된 공통 전극 블록들을 위한 병렬-연결 신호 경로를 형성하는 공통 신호 라인들(SL)의 세트보다 부가적인 수의 공통 신호 라인들(SL)로 구현될 수 있다. 즉, 공통 전극 블록을 위한 제 1 병렬-연결 신호 경로는 N개의 공통 신호 라인들(SL)로 구현될 수 있고, 다른 공통 전극 블록을 위한 제 2 병렬-연결 신호 경로는 M개의 공통 신호 라인들로 구현될 수 있다. 제 1 병렬-연결 신호 경로와 연결된 공통 전극 블록이 제 2 병렬-연결 신호 경로와 연결된 공통 전극 블록보다 터치 드라이버(TD)로부터 더 멀리 위치될 때, N은 M보다 클 수도 있다.The more common signal lines (SL) there are in a parallel connected signal path, the lower the resistance of the signal path. Accordingly, some parallel-connected signal paths may include a greater number of common signal lines than other signal paths. For example, a set of common signal lines (SL) forming a parallel-connected signal path for a common electrode block located farther from the touch driver (TD) may be a set of common signal lines (SL) that form a parallel-connected signal path for a common electrode block located closer to the touch driver (TD). may be implemented with an additional number of common signal lines (SL) than the set of common signal lines (SL) that form a parallel-connected signal path for the signals. That is, the first parallel-connected signal path for the common electrode block can be implemented with N common signal lines (SL), and the second parallel-connected signal path for the other common electrode block can be implemented with M common signal lines. It can be implemented as: N may be greater than M when the common electrode block connected to the first parallel-connected signal path is located farther from the touch driver (TD) than the common electrode block connected to the second parallel-connected signal path.
도 14a는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널(PNL)의 공통 전극 블록들 사이의 저항 차를 정규화하기 위한 공통 신호 라인들(SL)의 예시적인 구성을 예시한다. 디스플레이 패널(PNL)에서, 공통 전극 블록들은 “X” 개의 행들 및 “Y” 개의 열들, 예를 들어 48 행 x 36 열로 배열될 수도 있다. 또한, 픽셀들은 “I” 개의 행 x “J” 개의 열, 예를 들어 45 행 x 45 열로 배열될 수도 있다. 픽셀 각각은 3개의 서브-픽셀들(RGB)을 포함할 수도 있다. 그러나, 상술한 공통 전극 블록들 및 픽셀들의 배열들은 단순히 예라는 것이 이해되어야 한다. 공통 전극 블록들의 수, 픽셀들의 수, 서브-픽셀들의 수뿐만 아니라 이들의 컬러들은 본 개시의 다른 실시예들에서 가변할 수도 있다. FIG. 14A illustrates an example configuration of common signal lines SL for normalizing the resistance difference between common electrode blocks of the display panel PNL according to an embodiment of the present disclosure. In the display panel PNL, the common electrode blocks may be arranged in “X” rows and “Y” columns, for example, 48 rows x 36 columns. Additionally, the pixels may be arranged in “I” rows x “J” columns, for example, 45 rows x 45 columns. Each pixel may include three sub-pixels (RGB). However, it should be understood that the above-described arrangements of common electrode blocks and pixels are merely examples. The number of common electrode blocks, the number of pixels, the number of sub-pixels as well as their colors may vary in different embodiments of the present disclosure.
언급된 바와 같이, 적어도 일부 공통 전극 블록들에 대해, 터치 드라이버(TD)로부터 각각의 공통 전극 블록으로의 신호 경로는, 병렬로 연결된 복수의 공통 신호 라인들(SL)로 구현될 수 있다. 도 14a에 도시된 예에서, 1 내지 37로 번호가 붙여진 열의 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로들 각각은 적어도 2개의 병렬-연결된 공통 신호 라인들(SL)로 구현된다. 일부 경우들에서, 터치 드라이버(TD)에 상대적으로 가깝게 위치된 공통 전극 블록들에는 이러한 병렬 연결 신호 경로들이 제공되지 않을 수도 있다. 이와 같이, 같은 열의 38 내지 48로 번호가 붙여진 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로들은 단일 공통 신호 라인(SL)으로 형성된 신호 경로로 구현된다. As mentioned, for at least some of the common electrode blocks, a signal path from the touch driver (TD) to each common electrode block may be implemented as a plurality of common signal lines (SL) connected in parallel. In the example shown in FIG. 14A, each of the signal paths for the common electrode blocks in the rows numbered 1 to 37 is implemented with at least two parallel-connected common signal lines SL. In some cases, such parallel connected signal paths may not be provided to common electrode blocks located relatively close to the touch driver (TD). In this way, the signal paths for the common electrode blocks numbered 38 to 48 in the same row are implemented as a signal path formed by a single common signal line (SL).
상기 언급된 바와 같이, 일부 병렬 연결 신호 경로들은 증가된 수의 병렬-연결된 공통 신호 라인들(SL)로 구현될 수 있다. 그러나, 공통 전극 블록 각각의 아래에 위치될 수 있는 공통 신호 라인들(SL)의 총 수는 제한될 수도 있다는 것을 주의해야 한다. 따라서, 이 열의 공통 전극 블록들을 위한 모든 병렬-연결 신호 경로들 각각의 공통 신호 라인들(SL)의 수를 증가시키는 것은 실현가능하지 않을 수도 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 일부 공통 전극 블록들이 다른 공통 전극 블록들보다 터치 드라이버(TD)에 보다 가깝게 위치되더라도, 다른 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로와 동일한 수의 공통 신호 라인들(SL)로 구현된 신호 경로가 일부 공통 전극 블록들에 제공될 수도 있다. 이러한 실시예들에서, 열 각각에 배열된 공통 전극들 블록들은 복수의 공통 전극 블록들의 그룹들로 분할될 수도 있고, 그룹들은 터치 드라이버(TD)와 공통 전극 블록들 간의 거리에 기초하여 정의된다. 여기서, 동일한 그룹의 모든 공통 전극 블록에 대한 신호 경로는 동일한 수의 공통 신호 라인(SL)으로 구현될 수도 있다. As mentioned above, some parallel connected signal paths may be implemented with an increased number of parallel-connected common signal lines (SL). However, it should be noted that the total number of common signal lines (SL) that can be located under each common electrode block may be limited. Accordingly, it may not be feasible to increase the number of common signal lines (SL) of each of all parallel-connected signal paths for the common electrode blocks of this row. Accordingly, in some embodiments, the same number of common signal lines (SL) as the signal path for other common electrode blocks, even though some common electrode blocks are located closer to the touch driver (TD) than other common electrode blocks. A signal path implemented as may be provided to some common electrode blocks. In these embodiments, the blocks of common electrodes arranged in each row may be divided into a plurality of groups of common electrode blocks, and the groups are defined based on the distance between the touch driver (TD) and the common electrode blocks. Here, signal paths for all common electrode blocks of the same group may be implemented with the same number of common signal lines (SL).
도 14a에 도시된 예에서, 단일 열의 공통 전극 블록들은 5개의 그룹들(N1, N2, N3, N4 및 N5)을 포함한다. 제 1 그룹(N1)의 공통 전극 블록들은 다른 그룹들의 공통 전극 블록들에 보다 가깝게 위치된다. 제 2 그룹(N2)의 공통 전극 블록들은 제 1 그룹(N1)의 공통 전극 블록들보다 터치 드라이버(TD)로부터 더 멀리 위치되지만, 제 3 그룹(N3)의 공통 전극 블록들보다 멀지는 않다. 제 4 그룹(N4)공통 전극 블록들은 제 3 그룹(N3)의 공통 전극 블록들보다 터치 드라이버(TD)로부터 더 멀리 위치되지만, 제 5 그룹(N5)의 공통 전극 블록들보다 멀지는 않다. In the example shown in FIG. 14A, a single row of common electrode blocks includes five groups (N1, N2, N3, N4, and N5). The common electrode blocks of the first group N1 are located closer to the common electrode blocks of other groups. The common electrode blocks of the second group (N2) are located farther from the touch driver (TD) than the common electrode blocks of the first group (N1), but are not farther away than the common electrode blocks of the third group (N3). The common electrode blocks of the fourth group (N4) are located farther from the touch driver (TD) than the common electrode blocks of the third group (N3), but are not farther away than the common electrode blocks of the fifth group (N5).
이러한 설정에서, 터치 드라이버(TD)로부터 공통 전극 블록들로의 신호 경로들의 저항 차는 이들 신호 경로들을 생성하는 공통 신호 라인(SL)의 수를 조정함으로써 보상된다. 이와 같이, 이 열의 제 1 그룹(N1), 제 2 그룹(N2), 제 3 그룹(N3), 제 4 그룹(N4) 및 제 5 그룹(N5)은 각각 #38 부터 #48, #27 부터 #37, #18 부터 #26, #8 부터 #17 및 #1 부터 #7의 공통 전극 블록들을 포함한다. 제 1 그룹(N1)이 터치 드라이버(TD)에 가장 가깝기 때문에, 제 1 그룹(N1)의 공통 전극 블록들 각각에 대한 신호 경로는 단일 공통 신호 라인(SL)으로 구현된 신호 경로로 구성된다. 제 2 그룹(N2)에 대해, 공통 전극 블록들 각각에 대한 병렬 연결 신호 경로는 2개의 병렬-연결된 공통 신호 라인들(SL)로 구성된다. 제 3 그룹(N3)에 대해, 공통 전극 블록들 각각에 대한 병렬 연결 신호 경로는 3개의 병렬-연결된 공통 신호 라인들(SL)로 구성된다. 또한, 제 4 그룹(N4)에 대해, 공통 전극 블록들 각각에 대한 병렬 연결 신호 경로는 4개의 병렬-연결된 공통 신호 라인들(SL)로 구성된다. 마지막으로, 제 5 그룹(N5)의 공통 전극 블록들 각각에 대해, 병렬 연결 신호 경로는 5개의 병렬-연결된 공통 신호 라인들(SL)로 구성된다.In this setup, the difference in resistance of the signal paths from the touch driver (TD) to the common electrode blocks is compensated by adjusting the number of common signal lines (SL) that generate these signal paths. Likewise, the first group (N1), second group (N2), third group (N3), fourth group (N4) and fifth group (N5) of this row are from #38 to #48 and #27, respectively. It includes common electrode blocks #37, #18 to #26, #8 to #17, and #1 to #7. Since the first group N1 is closest to the touch driver TD, the signal path for each of the common electrode blocks of the first group N1 consists of a signal path implemented with a single common signal line SL. For the second group N2, the parallel connected signal path for each of the common electrode blocks consists of two parallel-connected common signal lines SL. For the third group N3, the parallel connected signal path for each of the common electrode blocks consists of three parallel-connected common signal lines SL. Additionally, for the fourth group N4, the parallel connection signal path for each of the common electrode blocks consists of four parallel-connected common signal lines SL. Finally, for each of the common electrode blocks of the fifth group N5, the parallel connection signal path consists of five parallel-connected common signal lines SL.
도 14a의 예에서, 신호 경로들 간의 저항 차는 이 열의 공통 전극 블록들의 그룹들 사이에서 보상된다. 그러나, 동일한 그룹 내의 공통 전극 블록들 사이에 여전히 저항 차가 존재한다. 그룹 각각에 포함된 공통 전극 블록들의 수가 증가할 때, 동일한 그룹의 공통 전극 블록들 사이의 신호 경로에 대한 저항 차는 무시할 수 없을 수도 있다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 터치 드라이버(TD)와 공통 전극 블록 사이의 신호 경로는 신호 경로의 저항의 2차 조정을 위해 테일(tail)부를 포함할 수도 있다. 신호 경로의 테일부는 동일한 그룹의 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로들의 저항을 더 정규화하도록 조정될 수 있다.In the example of Figure 14A, the resistance difference between signal paths is compensated between groups of common electrode blocks in this row. However, there is still a resistance difference between common electrode blocks within the same group. When the number of common electrode blocks included in each group increases, the difference in resistance for the signal path between common electrode blocks of the same group may not be negligible. As such, in some embodiments, the signal path between the touch driver (TD) and the common electrode block may include a tail portion for secondary adjustment of the resistance of the signal path. The tail of the signal path can be adjusted to further normalize the resistance of the signal paths for common electrode blocks of the same group.
도 14b는 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로들 사이의 저항 차의 2차 조정을 위한 테일부들의 예시적인 구성이다. 신호 경로 #1는 공통 전극 블록 #1에 연결된 신호 경로일 수도 있고 신호 경로 #7는 공통 전극 블록 #7에 연결된 신호 경로일 수도 있다. 도시된 바와 같이, 신호 경로들 #1 및 #7은 메인부(M) 및 테일부(T)를 포함한다. 테일부(T)는 메인부(M)의 병렬 연결 신호 경로의 단부에 형성된 다른 병렬 연결 신호 경로일 수도 있고, 테일부(T)의 이 병렬 연결 신호 경로만이 메인부(M)의 병렬 연결 신호 경로보다 적은 수의 공통 신호 라인들(SL)로 구현된다. FIG. 14B is an exemplary configuration of tail portions for secondary adjustment of the resistance difference between signal paths for common electrode blocks.
도 14b에 도시된 예에서, 테일부(T)의 병렬 연결 신호 경로는 n-1 개의 공통 신호 라인들(SL)로 형성되고, “n”은 메인부(M)의 병렬 연결 신호 경로를 형성하는데 사용된 공통 신호 라인들(SL)의 총 수를 나타낸다. 그러나, 테일부(T)의 병렬 연결 신호 경로를 형성하기 위한 공통 신호 라인들(SL)의 수는 n-1로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 테일부의 신호 경로는 n-2개, n-3개 등으로 구현될 수 있다. 일부 경우들에서, 병렬 연결 신호 경로에 단일 공통 신호 라인(SL)으로 형성된 테일부(T)가 제공될 수도 있다. 예를 들어, 공통 전극 블록들 #27 및 #37에 연결된 신호 경로들 #27 및 #37은 2개의 병렬-연결된 공통 신호 라인들(SL)로 형성된, 병렬 연결 메인부(M) 및 단일 공통 신호 라인(SL)로 형성된 테일부(T)를 포함한다.In the example shown in FIG. 14B, the parallel connection signal path of the tail part (T) is formed by n-1 common signal lines (SL), and “n” forms the parallel connection signal path of the main part (M). Indicates the total number of common signal lines (SL) used to However, it should be understood that the number of common signal lines (SL) to form the parallel connection signal path of the tail portion (T) is not limited to n-1. As such, in some embodiments, the signal paths of the tail unit may be implemented as n-2, n-3, etc. In some cases, a parallel connection signal path may be provided with a tail portion (T) formed of a single common signal line (SL). For example,
도 14b에 도시된 예에서, 동일한 그룹의 공통 전극 블록들에 대한 모든 신호 경로들은 테일부(T)를 포함한다. 이들 신호 경로들의 테일부들(T)은 동일한 수의 공통 신호 라인들(SL)로 구현된다. 예를 들어, 신호 경로들 #1 내지 #7의 테일부들(T)은 n-1(즉, 이 경우 4)개의 공통 신호 라인들(SL)로 구현된다. 보다 정밀한 조정을 위해, 신호 경로들 중 일부의 테일부들(T)은 다른 신호 경로들의 테일부들(T)과 상이하게 구성될 수 있다. 상이한 테일부(T)를 사용하는 것은, 신호 경로 각각이 서로 동일한 수의 공통 신호 라인들(SL)로 구현된 메인부(M)를 갖는 동일한 그룹의 공통 전극 블록들의 신호 경로들에 대해 특히 유용할 수도 있다. 동일한 그룹의 공통 전극 블록들의 신호 경로들에 대해, 테일부(T)는, 모든 신호 경로들에 서로 정확하게 동일한 방식으로 구성된 테일부(T)가 제공된다면, 저항 차를 보상하는데 크게 사용되지 않을 수도 있다. In the example shown in FIG. 14B, all signal paths for the same group of common electrode blocks include a tail T. The tail portions (T) of these signal paths are implemented with the same number of common signal lines (SL). For example, the tail portions (T) of
따라서, 일부 실시예들에서, 신호 경로들의 테일부(T)는 상이한 수의 공통 신호 라인들(SL)로 구현될 수도 있어도, 이들 신호 경로들은 서로 동일한 수의 공통 신호 라인들(SL)로 구현된 메인부들(M)을 포함한다. 도 14c는 동일한 메인부들(M)을 갖지만 상이한 테일부들(T)이 제공되는 신호 경로들의 예시적인 구성을 예시한다. 도 14c에 도시된 예에서, 신호 경로들 #1 내지 #7은 n 개(도 14c의 예에서 5)의 공통 신호 라인들(SL)로 구현된 메인부(M)를 가질 수도 있다. 그러나, 신호 경로 #1의 테일부(T)는 n-1(예를 들어, 4)개의 공통 신호 라인들(SL)로 구현될 수도 있고 신호 경로 #7의 테일부(T)는 n-2(예를 들어, 3)개의 공통 신호 라인들(SL)로 구현될 수도 있다.Accordingly, in some embodiments, these signal paths are implemented with the same number of common signal lines (SL) even though the tail portion (T) of the signal paths may be implemented with a different number of common signal lines (SL). It includes main parts (M). Figure 14c illustrates an example configuration of signal paths with identical main portions (M) but provided with different tail portions (T). In the example shown in FIG. 14C,
도 14d는 동일한 그룹의 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로들의 예시적인 구성을 예시한다. 일부 실시예들에서, 동일한 수의 공통 신호 라인들(SL)로 구현된 신호 경로들 중에서, 일부 신호 경로들에만 테일부(T)가 제공될 수도 있다. 예를 들어, 신호 경로 #1에는 테일부(T)가 제공되지 않을 수 있어도, 신호 경로 #1 및 신호 경로 #7 양자에 대한 메인부(M)는 동일한 수의 공통 신호 라인들(SL)로 구현된다.14D illustrates an example configuration of signal paths for the same group of common electrode blocks. In some embodiments, among signal paths implemented with the same number of common signal lines SL, a tail portion T may be provided only to some signal paths. For example, although
또한, 일부 실시예들에서, 테일부(T)의 길이는 신호 경로들의 저항 차를 보상하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 신호 경로 #1의 테일부(T) 및 신호 경로 #7의 테일부(T)는 도 14e에 도시된 바와 같이 상이한 길이로 제공될 수도 있다.Additionally, in some embodiments, the length of the tail portion T may be adjusted to compensate for differences in resistance of signal paths. For example, the tail portion (T) of
단일 공통 신호 라인(SL)으로 구현된 테일부를 사용하여 신호 경로의 저항을 조정하는 것을 어려울 수도 있다. 예를 들어, 테일부를 구현하기 위한 단일 공통 신호 라인(SL)의 길이는, 테일부가 연결되어야 하는 공통 전극 블록 아래에 피트(fit)되지 않을 수도 있다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 직렬 구성으로 연결된 적어도 2개의 공통 신호 라인들(SL)로 구현된 테일부(T)가 일부 신호 경로들에 제공될 수도 있다.It may be difficult to adjust the resistance of the signal path using a tail implemented as a single common signal line (SL). For example, the length of a single common signal line (SL) for implementing the tail portion may not fit under the common electrode block to which the tail portion is to be connected. As such, in some embodiments, a tail portion T implemented with at least two common signal lines SL connected in a series configuration may be provided in some signal paths.
도 14f는 직렬-연결 테일부를 사용하여 신호 경로를 구현하기 위한 공통 신호 라인들(SL)의 예시적인 구성을 예시한다. 도 14f를 참조하면, 신호 경로는 병렬 연결 메인부(M) 및 직렬-연결 테일부(T)를 포함한다. 직렬-연결 테일부(T)는, 제 1 금속층(M1)으로 형성되고 상이한 데이터 라인들(DL) 아래에 위치된 도전 라인들인 적어도 2개의 부분들(1 및 2로 표기됨)로 구현된다. 상호연결 라인은 이 두 부분들을 직렬 연결하도록 사용될 수 있어, 직렬 연결 테일부(T)를 구현한다. 이와 관련하여, 직렬 연결 테일부의 총 길이는 각 부분들(1 및 2로 표기됨)의 길이를 조정함으로써 조정될 수 있다. 이러한 직렬-연결 테일부는 또한 3개 이상의 공통 신호 라인들(SL)로 구현된 병렬 메인부를 갖는 신호 경로들에 제공될 수도 있다는 것을 주의해야 한다.14F illustrates an example configuration of common signal lines (SL) for implementing a signal path using a series-connected tail. Referring to FIG. 14F, the signal path includes a parallel connected main section (M) and a series-connected tail section (T). The series-connected tail part T is implemented with at least two parts (labeled 1 and 2) which are formed from the first metal layer M1 and are conductive lines located below the different data lines DL. An interconnection line can be used to connect these two parts in series, creating a series-connected tail (T). In this regard, the total length of the series connected tail portion can be adjusted by adjusting the length of the respective parts (labeled 1 and 2). It should be noted that this series-connected tail section may also be provided for signal paths with a parallel main section implemented with three or more common signal lines (SL).
이전의 예들에서, 터치 드라이버(TD)에 가장 가까운 그룹인, 제 1 그룹(N1)의 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로들 각각은 단일 공통 신호 라인(SL)으로 구현되었다. 단일 공통 신호 라인(SL)을 사용하면, 신호 경로의 저항은 공통 신호 라인(SL)의 길이에 매우 크게 의존한다. 따라서, 전체 신호 경로가 단일 공통 신호 라인(SL)으로 구현될 때 신호 경로들의 저항을 정규화하는 것은 어려울 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 디스플레이 패널(PNL)의 공통 전극 블록들에 대한 모든 신호 경로들은 병렬로 연결된 적어도 2개의 공통 신호 라인들(SL)로 구현될 수도 있다. 이러한 실시예들에서, 공통 전극 블록과 터치 드라이버(TD)간의 모든 신호 경로들 각각은 적어도 하나의 병렬 연결부를 포함할 수도 있다. 일부 신호 경로들은 테일부를 포함할 수도 있고 일부는 포함하지 않을 수도 있다. 테일부(T)를 포함하는 이들 신호 경로들에 대해, 테일부(T)는 단일 공통 신호 라인(SL), 직렬 구성으로 연결된 복수의 공통 신호 라인들(SL) 또는 병렬로 연결된 복수의 공통 신호 라인들(SL)로 구현될 수 있다. In the previous examples, each of the signal paths for the common electrode blocks of the first group N1, the group closest to the touch driver TD, was implemented with a single common signal line SL. With a single common signal line (SL), the resistance of the signal path is very dependent on the length of the common signal line (SL). Therefore, it may be difficult to normalize the resistance of the signal paths when the entire signal path is implemented with a single common signal line (SL). Accordingly, in some embodiments, all signal paths for common electrode blocks of the display panel PNL may be implemented with at least two common signal lines SL connected in parallel. In these embodiments, each of all signal paths between the common electrode block and the touch driver (TD) may include at least one parallel connection. Some signal paths may include a tail and some may not. For these signal paths including a tail portion (T), the tail portion (T) may be a single common signal line (SL), a plurality of common signal lines (SL) connected in a series configuration, or a plurality of common signals connected in parallel. It can be implemented with lines (SL).
상기 논의된 바와 같이, 공통 신호 라인들(SL)로부터 절연된 더미 라인들(DML)은 데이터 라인들(DL) 아래에 배열될 수 있다. 도 14b 내지 도 14e에 도시된 바와 같이, 데이터 라인들(DL) 아래의 더미 라인들(DML)은 상술한 병렬 연결 신호 경로들로부터 절연될 수도 있다. 또한, 병렬 연결 신호 경로를 구현하는 일부 공통 신호 라인들(SL)은 디스플레이 영역에 걸쳐 계속해서 연장할 수도 있다.As discussed above, dummy lines (DML) insulated from the common signal lines (SL) may be arranged below the data lines (DL). As shown in FIGS. 14B to 14E, dummy lines DML below the data lines DL may be insulated from the above-described parallel connection signal paths. Additionally, some common signal lines (SL) implementing parallel connected signal paths may continue to extend throughout the display area.
공통 전극 블록들의 다른 열들의 공통 전극 블록들에 대한 신호 경로들은 또한 상술한 방식과 유사하게 구성될 수도 있다. 그러나, 공통 전극 블록들의 열에 대한 신호 경로들의 구성은 모든 공통 전극 블록들의 열에 대해 동일할 필요는 없다는 것을 주의해야 한다. 공통 전극 블록들의 일부 열들은 공통 전극들의 다른 열의 신호 경로들의 구성과 상이한 신호 경로 구성을 가질 수도 있다.The signal paths for the common electrode blocks of other rows of common electrode blocks may also be configured similarly to the manner described above. However, it should be noted that the configuration of the signal paths for a row of common electrode blocks need not be the same for all rows of common electrode blocks. Some rows of common electrode blocks may have a signal path configuration that is different from the configuration of signal paths of other rows of common electrodes.
[컨택 홀 위치] [Contact hole location]
언급된 바와 같이, 공통 신호 라인들(SL)은 데이터 라인들(DL)을 따라 디스플레이 패널(PNL)의 디스플레이 영역을 가로질러 라우팅된다. 이는 공통 신호 라인(SL)의 라우팅부로 하여금 그 위에 제공된 데이터 라인(DL)과 적어도 부분적으로 중첩하게 한다. 그러나, 공통 신호 라인(SL)의 라우팅부로부터 가로로 돌출된 컨택부는 데이터 라인(DL) 아래로 커버되지 않을 수도 있다.As mentioned, the common signal lines SL are routed across the display area of the display panel PNL along the data lines DL. This causes the routing portion of the common signal line (SL) to at least partially overlap with the data line (DL) provided thereon. However, the contact portion that protrudes horizontally from the routing portion of the common signal line (SL) may not be covered below the data line (DL).
또한, 바이패스 라인들(BL)은, 바이패스 라인들(BL)이 게이트 라인들(GL)의 비투과 금속층 및 TFT들의 게이트 전극과 동일한 제 2 금속층(M2)으로 형성되기 때문에, 게이트 라인들(GL)과 중첩하도록 위치될 수 없다. LCD 디바이스들에서, 바이패스 라인들(BL)은 광원(예를 들어, 백라이트)으로부터 광이 통과하는 것을 차단하고, 이는 픽셀들의 개구부(aperture)를 감소시킬 것이다. OLED 디스플레이와 같은 자기-발광 디스플레이에 대해서도, 바이패스 라인들(BL)은 외부 광을 반사할 수 있고 스크린 상의 이미지들을 보기 어렵게 한다. 따라서, 공통 신호 라인(SL)의 컨택부뿐만 아니라 바이패스 라인들(BL)은, 게이트 라인들(GL) 및 데이터 라인들(DL)이 마스킹층(예: BM-블랙매트릭스) 아래에서 감춰지는 것과 유사한 방식으로 마스킹층(BM) 아래에서 감춰진다. 동일하게 더미 라인들(DML)을 대응하는 공통 전극 블록들에 연결하는 더미 라인들(DML)과 바이패스 라인들(BL)의 컨택부에 적용된다. In addition, the bypass lines BL are formed of the second metal layer M2, which is the same as the non-transparent metal layer of the gate lines GL and the gate electrode of the TFTs. GL) cannot be positioned to overlap. In LCD devices, bypass lines BL block light from passing from a light source (eg, backlight), which will reduce the aperture of the pixels. Even for self-emissive displays such as OLED displays, bypass lines (BL) can reflect external light and make images on the screen difficult to see. Accordingly, the contact portion of the common signal line (SL) as well as the bypass lines (BL), the gate lines (GL) and the data lines (DL) are hidden under a masking layer (e.g., BM-black matrix). It is hidden under the masking layer (BM) in a similar way. The same is applied to the contact portion of the dummy lines (DML) and bypass lines (BL) connecting the dummy lines (DML) to the corresponding common electrode blocks.
마스킹층(BM)은 픽셀들의 개구율을 정의하기 때문에, 바이패스 라인들(BL)을 커버하는 것은 바이패스 라인들(BL)이 배열된 픽셀들의 개구율의 감소를 발생시킨다. 공통 신호 라인(SL)을 공통 전극 블록에 연결하기 위해 적어도 하나의 바이패스 라인(BL)이 필요하기 때문에, 공통 전극 블록을 공유하는 픽셀 그룹 각각은 상이한 개구율을 갖는 픽셀들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하부 컨택 홀(CTL)을 갖는 픽셀 영역의 최대 개구율은 상부 컨택 홀(CTU)을 갖는 픽셀 영역의 최대 개구율과 상이할 수도 있다. 또한, 바이패스 라인(BL)의 중간 섹션이 가로 놓여 있는 픽셀 영역들의 최대 개구율은 하부 또는 상부 컨택 홀들을 수용하는 픽셀 영역들의 최대 개구율과 상이할 수도 있다. 또한, 일부 픽셀들은 컨택 홀들 또는 바이패스 라인(BL)중 어느 하나를 수용하지 않을 수도 있고, 다른 픽셀들의 최대 개구율보다 큰 최대 개구율을 갖게 될 수도 있다. 본 명세서에서, 컨택 홀들 또는 바이패스 라인들(BL)로 인해 감소된 최대 개구율을 갖는 픽셀들은 "바이패스 픽셀들”로서 지칭될 수도 있다. 최대 개구율이 컨택 홀들 또는 바이패스 라인들(BL)에 의해 감소되지 않는 픽셀들은 “일반 픽셀들”로 지칭될 수도 있다. Since the masking layer BM defines the aperture ratio of the pixels, covering the bypass lines BL causes a decrease in the aperture ratio of the pixels in which the bypass lines BL are arranged. Since at least one bypass line BL is required to connect the common signal line SL to the common electrode block, each pixel group sharing the common electrode block may include pixels having different aperture ratios. For example, the maximum aperture ratio of the pixel area having the lower contact hole (CTL) may be different from the maximum aperture ratio of the pixel area having the upper contact hole (CTU). Additionally, the maximum aperture ratio of the pixel regions across which the middle section of the bypass line BL lies may be different from the maximum aperture ratio of the pixel regions that accommodate the lower or upper contact holes. Additionally, some pixels may not accommodate either the contact holes or the bypass line (BL) and may have a maximum aperture ratio greater than that of other pixels. In this specification, pixels that have a reduced maximum aperture due to contact holes or bypass lines (BL) may be referred to as “bypass pixels.” The maximum aperture ratio is reduced by contact holes or bypass lines (BL). Pixels that are not reduced may be referred to as “normal pixels.”
도 6a를 다시 참조하면, 공통 신호 라인(SL)을 바이패스 라인(BL)에 연결하기 위한 하부 컨택 홀(CTL)은 픽셀 영역 중 하나에 제공되고, 바이패스 라인(BL)을 공통 전극 블록에 연결하기 위한 상부 컨택 홀(CTU)은 다른 픽셀 영역에 제공된다. 하부 컨택 홀(CTL) 및 상부 컨택 홀(CTU)은 마스킹층(BM)으로 커버되어야 한다. 따라서, 하부 컨택 홀(CTL) 및 상부 컨택 홀(CTU)을 수용하는 픽셀들은 이들 두 픽셀들 사이의 픽셀들보다 감소된 최대 개구율을 갖는다. Referring again to FIG. 6A, a lower contact hole (CTL) for connecting the common signal line (SL) to the bypass line (BL) is provided in one of the pixel areas, and the bypass line (BL) is connected to the common electrode block. Top contact holes (CTU) for connection are provided in different pixel areas. The lower contact hole (CTL) and upper contact hole (CTU) must be covered with a masking layer (BM). Accordingly, the pixels housing the lower contact hole (CTL) and the upper contact hole (CTU) have a reduced maximum aperture ratio than the pixels between these two pixels.
효율성을 개선하기 위해, 하부 컨택 홀(CTL) 및 상부 컨택 홀(CTU)은 특정한 선택된 픽셀들에 제공될 수도 있다. 예를 들어, 하부 컨택 홀(CTL) 및 상부 컨택 홀(CTU)은 청색 픽셀 영역들에 제공될 수도 있다. 청색 픽셀들의 휘도는, 같은 사이즈로 제공되더라도, 녹색 또는 적색 픽셀들의 휘도보다 낮은 경향이 있다. 낮은 휘도/사이즈 비를 갖는 경우, 컨택 홀들을 위치시킴으로써 감소되는 휘도의 실제 양은 적색 및 녹색 픽셀 영역들에 컨택 홀들을 위치시키는 것과 비교하여 청색 픽셀 영역들에서 보다 작다. 따라서, 일부 실시예들에서, 바이패스 라인들(BL)의 반대되는 단부들 상의 하부 컨택 홀(CTL) 및 상부 컨택 홀(CTU)은 청색 픽셀 영역들 내에 배열될 수도 있다.To improve efficiency, lower contact holes (CTL) and upper contact holes (CTU) may be provided on certain selected pixels. For example, a bottom contact hole (CTL) and a top contact hole (CTU) may be provided in blue pixel areas. The luminance of blue pixels tends to be lower than that of green or red pixels, even if they are provided in the same size. With a low brightness/size ratio, the actual amount of brightness reduced by placing contact holes is less in blue pixel areas compared to placing contact holes in red and green pixel areas. Accordingly, in some embodiments, the lower contact hole (CTL) and upper contact hole (CTU) on opposite ends of the bypass lines (BL) may be arranged within the blue pixel areas.
도 6a의 예들에 도시된 바와 같이, 바이패스 라인(BL)을 연결하기 위해 하부 컨택 홀(CTL) 및 상부 컨택 홀(CTU)을 수용하기 위한 청색 픽셀 영역들은 동일한 행의 픽셀들일 수도 있다. 동일한 행에서 하부 컨택 홀(CTL)을 갖는 청색 픽셀 영역과 상부 컨택 홀(CTU)을 갖는 청색 픽셀 영역 사이의 중간 픽셀 영역들은 다른 컬러들의 픽셀 영역들, 예컨대 적색 픽셀 영역, 녹색 픽셀 영역 및/또는 백색 픽셀 영역을 포함한다. As shown in the examples of FIG. 6A, the blue pixel areas for accommodating the lower contact hole (CTL) and upper contact hole (CTU) to connect the bypass line (BL) may be pixels in the same row. Intermediate pixel areas between the blue pixel area with the bottom contact hole (CTL) and the blue pixel area with the top contact hole (CTU) in the same row are pixel areas of different colors, such as a red pixel area, a green pixel area and/or Contains a white pixel area.
컨택 홀을 갖지 않는 청색 픽셀 영역은 또한 컨택 홀들을 수용하는 2개의 청색 픽셀들 사이의 중간 픽셀 영역들 중에 포함될 수도 있다. 즉, 하부 컨택 홀(CTL)을 갖는 청색 픽셀 영역과 상부 컨택 홀(CTU)을 갖는 청색 픽셀 영역 사이의 바이패스 라인(BL)의 중간 섹션은, 하부 컨택 홀(CTL) 또는 상부 컨택 홀(CTU)어느 것도 수용하지 않는 청색 픽셀 영역들 중 하나 이상에 걸쳐 놓일 수도 있다. A blue pixel area without contact holes may also be included among the intermediate pixel areas between two blue pixels containing contact holes. That is, the middle section of the bypass line (BL) between the blue pixel area with the lower contact hole (CTL) and the blue pixel area with the upper contact hole (CTU) is the lower contact hole (CTL) or the upper contact hole (CTU). ) may lie across one or more of the blue pixel areas that do not accommodate any.
바이패스 라인(BL) 및 게이트 라인들(GL)은 동일한 플레인 내에 제공되어, 서로 중첩하도록 배열되지 않는다는 것을 상기해야 한다. 이와 같이, 중간 픽셀 영역들의 개구율은 또한 하부 컨택 홀(CTL)과 상부 컨택 홀(CTU) 사이에서 연장하는 바이패스 라인들(BL)에 의해 감소된다. 바이패스 픽셀 영역들, 즉, 바이패스 라인(BL)으로 인해 개구율이 감소되는 픽셀 영역들의 수를 최소화하기 위해, 바이패스 라인들(BL)의 길이는 최소로 유지되어야 한다. 이러한 이유로, 바이패스 라인들(BL) 각각에 대한 하부 컨택 홀(CTL) 및 상부 컨택 홀(CTU)은 동일한 행에서 2개의 가장 가까운 청색 픽셀 영역들에 제공될 수도 있다. 즉, 상부 컨택 홀(CTU)이 형성되는 청색 픽셀 영역은 동일한 행에서 제 1 청색 픽셀 영역일 수도 있고, 하부 컨택 홀(CTL)을 갖는 청색 픽셀 영역에 이어진다.It should be recalled that the bypass line BL and the gate lines GL are provided in the same plane and are not arranged to overlap each other. Likewise, the aperture ratio of the middle pixel regions is also reduced by the bypass lines BL extending between the lower contact hole CTL and the upper contact hole CTU. In order to minimize the number of bypass pixel areas, that is, pixel areas whose aperture ratio is reduced due to the bypass line BL, the length of the bypass line BL must be kept to a minimum. For this reason, the lower contact hole (CTL) and upper contact hole (CTU) for each of the bypass lines BL may be provided in the two closest blue pixel areas in the same row. That is, the blue pixel area where the upper contact hole (CTU) is formed may be the first blue pixel area in the same row, and is connected to the blue pixel area where the lower contact hole (CTL) is formed.
[공통 신호 라인 우회] [Bypass common signal line]
SL-BL 컨택 영역 및 BL-VCOM 영역을 청색 픽셀 영역들 내에 위치시키기 위해, 하나의 데이터 라인(DL) 아래의 공통 신호 라인(SL)은 다른 데이터 라인(DL) 아래로 부분적으로 우회되어야 할 수도 있다. 예를 들어, 공통 전극 블록의 오른쪽 단부에서 하나 이상의 공통 신호 라인들(SL)이 BL-VCOM 컨택 영역을 수용하기 위해 청색 픽셀 영역을 벗어날 수도 있다.To locate the SL-BL contact area and BL-VCOM area within the blue pixel areas, the common signal line (SL) down one data line (DL) may have to be partially bypassed down the other data line (DL). there is. For example, one or more common signal lines SL at the right end of the common electrode block may extend beyond the blue pixel area to accommodate the BL-VCOM contact area.
도 15a는 본 개시의 실시예에 따른, 우회 섹션(DT)이 제공된 공통 신호 라인들(SL)의 개략적인 예시이다. 도 15a를 참조하면, 데이터 라인(DL1) 아래로 라우팅된 공통 신호 라인(SL1)에 데이터 라인(DL2)을 향해 스큐되는(skewed: 치우쳐진) 우회 섹션이 제공된다. 이와 같이, 공통 신호 라인(SL1)의 우회 섹션(DT)은 데이터 라인(DL2) 아래로 진행한다. 도 15a의 예에서, 공통 신호 라인(SL1)의 우회 섹션(DT)은 단일 픽셀 길이이다. 즉, 공통 신호 라인(SL1)의 우회 섹션(DT)은 단일 픽셀에 대해 데이터 라인(DL2) 아래에서 Y-방향으로 연장하고, 이어서 데이터 라인(DL1) 아래로 돌아간다. 그러나, 우회 섹션(DT)의 길이는 이렇게 제한되지 않는다. 경우에 따라, 우회 섹션(DT)은 복수의 픽셀들에 대해 계속될 수도 있다. 그러나, 이러한 경우들에서, 인접한 공통 신호 라인들(SL2, SL3, 등)의 우회 섹션(DT)이 또한 더 연장될 것이다. Figure 15a is a schematic illustration of common signal lines SL provided with a bypass section DT, according to an embodiment of the present disclosure. Referring to FIG. 15A, the common signal line (SL1) routed below the data line (DL1) is provided with a bypass section that is skewed toward the data line (DL2). In this way, the bypass section (DT) of the common signal line (SL1) runs down the data line (DL2). In the example of Figure 15A, the bypass section DT of common signal line SL1 is a single pixel long. That is, the bypass section DT of the common signal line SL1 extends in the Y-direction under the data line DL2 for a single pixel and then returns under the data line DL1. However, the length of the bypass section DT is not so limited. In some cases, the bypass section DT may continue for multiple pixels. However, in these cases the bypass section DT of the adjacent common signal lines SL2, SL3, etc. will also be extended further.
2개의 데이터 인들(DL) 사이의 레인에서의 시프트는 게이트 라인(GL) 아래에서 교차하는 공통 신호 라인(SL)의 일부에서 이루어진다. 이와 관련하여, 공통 신호 라인(SL)의 슬랜팅부(slanting portion)는 게이트 라인(GL) 아래에 커버될 수도 있다. 공통 신호 라인(SL)은 터치 스캐닝 구간 동안 변조 펄스 신호를 전달하기 때문에, 따라서 픽셀 전극(PXL) 상의 신호는 공통 신호 라인(SL) 상의 신호에 의해 영향을 받을 수 있고 스크린 상에 원치 않는 시각적 아티팩트들을 유발할 수 있다. 도 15b를 참조하면, 공통 신호 라인(SL)의 슬랜팅부는, 슬랜팅부가 TFT의 게이트 라인(GL)에 의해 커버되지 않은 드레인(D) 아래로 가지 않도록 기울어져서 라우팅될 수도 있다. 또한, 공통 신호 라인(SL)의 일부 부분은 게이트 라인(GL) 아래에 커버되도록 게이트 라인(GL)을 따라 X-방향으로 라우팅될 수도 있다. 또한, 공통 신호 라인(SL)의 슬랜팅부는, 공통 신호 라인들(SL)의 두 우회 섹션들 사이에 충분한 마진이 제공되도록 기울어져야 한다. 적합한 실시예들에서, 공통 신호 라인들(SL)의 임의의 2개의 우회 섹션들은 5㎛ 이상, 보다 바람직하게 6㎛ 이상 서로 이격될 수도 있다.The shift in the lane between the two data ins (DL) occurs on a portion of the common signal line (SL) that intersects below the gate line (GL). In this regard, a slanting portion of the common signal line SL may be covered below the gate line GL. Since the common signal line (SL) carries the modulating pulse signal during the touch scanning period, the signal on the pixel electrode (PXL) may therefore be affected by the signal on the common signal line (SL) and cause unwanted visual artifacts on the screen. can cause them. Referring to FIG. 15B, the slanting portion of the common signal line (SL) may be routed at an angle so that the slanting portion does not go below the drain (D) that is not covered by the gate line (GL) of the TFT. Additionally, some portions of the common signal line SL may be routed in the X-direction along the gate line GL to cover below the gate line GL. Additionally, the slanting portion of the common signal line (SL) must be inclined to provide sufficient margin between the two bypass sections of the common signal lines (SL). In suitable embodiments, any two bypass sections of the common signal lines SL may be spaced apart from each other by more than 5 μm, more preferably by more than 6 μm.
[개구율 보상] [Aperture rate compensation]
사이즈 및 위치에 따라, 바이패스 픽셀들과 일반 픽셀들 사이에 최대 개구율의 상당한 차가 발생할 수 있다. 바이패스 라인(BL)을 공통 신호 라인(SL) 그리고 공통 전극 블록에 연결하기 위한 컨택 홀들에 대응하는 바이패스 라인(BL)의 부분은 바이패스 라인(BL)의 다른 부분들보다 클 수도 있다. 이와 같이, 공통 신호 라인(SL)을 바이패스 라인(BL)에 연결하기 위한 하부 평탄화층(PLN-L)의 컨택 홀들 및 공통 전극 블록을 바이패스 라인(BL)에 연결하기 위한 상부 평탄화층(PLN-U)의 컨택 홀들의 픽셀들은 두 평탄화층 사이의 다른 바이패스 픽셀들보다 훨씬 보다 작은 최대 개구율을 가질 수도 있다. 픽셀들의 개구율의 차들은, 예를 들어, 모아레 패턴(moire pattern) 또는 디밍(dimming) 라인과 같이, 특히 상이한 개구율의 픽셀들이 단순한 반복된 패턴으로 배열될 때, 육안으로 시각적으로 두드러질 수도 있다.Depending on size and location, there may be a significant difference in maximum aperture ratio between bypass pixels and regular pixels. A portion of the bypass line BL corresponding to contact holes for connecting the bypass line BL to the common signal line SL and the common electrode block may be larger than other portions of the bypass line BL. In this way, the contact holes of the lower planarization layer (PLN-L) for connecting the common signal line (SL) to the bypass line (BL) and the upper planarization layer (PLN-L) for connecting the common electrode block to the bypass line (BL) The pixels of the contact holes of the PLN-U) may have a maximum aperture ratio that is much smaller than that of the other bypass pixels between the two planarization layers. Differences in aperture ratios of pixels may be visually noticeable to the human eye, especially when pixels of different aperture ratios are arranged in a simple repeated pattern, for example as a moire pattern or dimming line.
픽셀들의 개구율의 차가 시각적으로 두드러진 패턴이 되기 때문에, 픽셀들의 개구율의 차를 줄이는 것은 패턴이 보다 덜 두드러지게 할 것이다. 따라서, 일부 실시예들에서, 마스킹층(BM)은 바이패스 픽셀들의 개구율의 손실을 보상하도록 구성될 수도 있다.Because differences in aperture ratios of pixels create a visually striking pattern, reducing the difference in aperture ratios of pixels will make the pattern less noticeable. Accordingly, in some embodiments, the masking layer BM may be configured to compensate for the loss of aperture ratio of the bypass pixels.
도 16을 참조하면, 마스킹층(BM)은 데이터 라인들(DL) 및 게이트 라인들(GL)을 커버하는 복수의 스트립들을 포함한다. 본 개시에서, 데이터 라인들(DL)을 커버하는 세로 방향으로 배열된 스트립들은 데이터 BM 스트립으로 지칭될 수도 있다. 게이트 라인들(GL) 및 바이패스 라인들(BL)을 커버하는 가로 방향으로 배열된 스트립들은 게이트 BM 스트립으로 지칭될 수도 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 게이트 BM 스트립 각각 및 데이터 BM 스트립 각각의 부분은 각각 게이트 BM 섹션 및 데이터 BM 섹션으로 지칭된다. 즉, 단일 게이트 BM 스트립은 복수의 게이트 BM 섹션들을 포함한다. 유사하게, 단일 데이터 BM 스트립은 복수의 데이터 BM 섹션들을 포함한다. 이들 BM 스트립들 및 BM 스트립들의 BM 섹션들은 픽셀 영역들의 개구율을 설정하도록 서로 교차하도록 배열되어, 이들은 일반적으로 블랙 매트릭스 패턴이라고 지칭된다 Referring to FIG. 16 , the masking layer BM includes a plurality of strips covering the data lines DL and gate lines GL. In the present disclosure, strips arranged in the vertical direction covering the data lines DL may be referred to as data BM strips. Strips arranged in the horizontal direction covering the gate lines GL and bypass lines BL may be referred to as gate BM strips. Additionally, the portion of each gate BM strip and each data BM strip corresponding to a pixel is referred to as a gate BM section and a data BM section, respectively. That is, a single gate BM strip includes multiple gate BM sections. Similarly, a single data BM strip includes multiple data BM sections. These BM strips and BM sections of BM strips are arranged to intersect each other to set the aperture ratio of the pixel areas, so they are commonly referred to as black matrix patterns.
[간단한 BM 패턴][Simple BM pattern]
일부 실시예들에서, 모든 픽셀들의 개구율은 도 16에 도시된 바와 동일하게 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 게이트 BM 스트립들의 폭은 가장 작은 최대 개구율을 갖는 픽셀 영역에 대한 게이트 BM 스트립의 폭으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 모든 픽셀 영역들에 대한 게이트 BM 스트립은 상부 컨택 홀(CTU) 및 하부 컨택 홀(CTL)을 커버하기에 충분한 폭으로 제공될 수도 있다. 이러한 방식으로, 모든 픽셀들의 전체 개구부가 픽셀들의 가장 작은 개구부로 감소될 것이지만, 바이패스 픽셀들과 일반 픽셀들 사이의 개구율 불일치가 없을 것이다.In some embodiments, the aperture ratio of all pixels may be formed the same as shown in FIG. 16. In this regard, the width of the gate BM strips may be set to the width of the gate BM strip for the pixel area with the smallest maximum aperture ratio. For example, gate BM strips for all pixel areas may be provided with sufficient width to cover the top contact hole (CTU) and bottom contact hole (CTL). In this way, the total aperture of all pixels will be reduced to the smallest aperture of the pixels, but there will be no aperture ratio mismatch between bypass pixels and normal pixels.
일부 경우들에서, 컨택 홀들을 수용하는 픽셀들과 일반 픽셀들 사이의 개구율 불일치를 감소시키는 것만으로 시각적으로 두드러진 패턴들을 특정한 레벨로 제거하는데 충분할 수도 있다. 이와 같이, 제한된 수의 픽셀들에 스트립 내의 폭/배향 조정된 섹션이 계속해서 스팬(span)하게 하는 것이 또한 가능하다. 예를 들어, 하부 컨택 홀(CTL)을 갖는 픽셀로부터 상부 컨택 홀(CTU)을 갖는 픽셀까지 스팬하는 게이트 BM 스트립의 연속적인 섹션은, 이 특정한 섹션의 일부 픽셀들의 최대 개구율이 이 섹션의 일부 다른 픽셀들의 최대 개구율보다 클 수도 있지만, 단일 폭을 가질 수도 있고 동일한 방식으로 배향된다.In some cases, simply reducing the aperture ratio mismatch between pixels housing contact holes and normal pixels may be sufficient to remove visually striking patterns to a certain level. In this way, it is also possible to have the width/orientation adjusted section within the strip span continuously over a limited number of pixels. For example, a continuous section of a gated BM strip spanning from a pixel with a bottom contact hole (CTL) to a pixel with a top contact hole (CTU) means that the maximum aperture ratio of some pixels in this particular section is greater than that of some other pixels in this section. It may be larger than the maximum aperture of the pixels, but may also have a single width and be oriented in the same way.
일부 실시예들에서, 게이트 BM 섹션들의 폭은 픽셀 영역들 간의 개구부 불일치를 감소시키도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 일반 픽셀들에 대응하는 게이트 BM 섹션들의 폭들은, 하부 컨택 홀 또는 상부 컨택 홀을 수용하는 바이패스 픽셀들에 대응하는 게이트 BM 섹션들의 폭보다 넓을 수도 있다. 또한, 중간 바이패스 픽셀들에 대응하는 게이트 BM 섹션들의 폭들은, 하부 컨택 홀 또는 상부 컨택 홀을 수용하는 바이패스 픽셀들에 대응하는 게이트 BM 섹션들의 폭보다 넓을 수도 있다. 또한, 상부 컨택 홀을 수용하는 바이패스 픽셀들에 대응하는 게이트 BM 섹션들의 폭들은 하부 컨택 홀을 수용하는 바이패스 픽셀들에 대응하는 게이트 BM 섹션들의 폭보다 넓을 수도 있다. 이러한 설정에서, 게이트 BM 섹션들의 폭들은 하부 컨택 홀 및 상부 컨택 홀을 수용하는 바이패스 픽셀들의 개구부를 최대화하도록 조정되고, 이어서 다른 픽셀들에 대응하는 게이트 BM 섹션들의 폭들은, 상기 내부에 컨택 홀들을 갖는 바이패스 픽셀들의 개구부를 참조하여 조정된다. 이 설정은 이전의 실시예들보다 높은 전체 개구율을 제공할 수도 있다. 그러나, 픽셀 각각에 대한 개구부의 위치는 서로 스큐(skew)될 수 있고, 이는 일부 경우들에서 바람직하지 않을 수도 있다.In some embodiments, the width of the gate BM sections can be adjusted to reduce aperture mismatch between pixel regions. For example, the widths of the gate BM sections corresponding to normal pixels may be wider than the widths of the gate BM sections corresponding to bypass pixels that accommodate a bottom contact hole or an upper contact hole. Additionally, the widths of the gate BM sections corresponding to the middle bypass pixels may be wider than the widths of the gate BM sections corresponding to the bypass pixels that accommodate the bottom contact hole or the top contact hole. Additionally, the widths of the gate BM sections corresponding to the bypass pixels accommodating the upper contact hole may be wider than the widths of the gate BM sections corresponding to the bypass pixels accommodating the lower contact hole. In this setup, the widths of the gate BM sections are adjusted to maximize the openings of the bypass pixels that accommodate the bottom and top contact holes, and then the widths of the gate BM sections corresponding to the other pixels are adjusted to maximize the openings of the gate BM sections that accommodate the bottom contact hole and the top contact hole. It is adjusted with reference to the openings of the bypass pixels having . This setup may provide a higher overall aperture ratio than previous embodiments. However, the positions of the openings for each pixel may be skewed from each other, which may be undesirable in some cases.
게이트 BM 스트립들의 상이한 섹션들 간의 폭 차는 픽셀들의 개구율을 정확히 동일하게 하도록 커질 필요는 없다는 것을 주의해야 한다. 도 16에 도시된 예에서, 바이패스 픽셀들 및 일반 픽셀들의 개구부 균일도는 픽셀들의 전체 개구부에 부담을 줄 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 바이패스 픽셀들의 개구부는 일반 픽셀의 개구부의 80 % 내지 95 %일 수도 있다. 보다 바람직하게 바이패스 픽셀들의 개구부는 일반 픽셀의 개구부의 85 % 내지 95 %일 수도 있다. 이러한 레벨에서의 개구부 불일치는, 특히 본 개시에 기술된 몇몇 다른 특징들과 커플링될 때, 육안에 시각적으로 두드러지지 않을 수도 있다.It should be noted that the width difference between different sections of the gate BM strips need not be large to make the aperture ratios of the pixels exactly the same. In the example shown in Figure 16, the aperture uniformity of the bypass pixels and normal pixels may strain the overall aperture of the pixels. Accordingly, in some embodiments, the aperture of the bypass pixels may be 80% to 95% of the aperture of a normal pixel. More preferably, the opening of the bypass pixels may be 85% to 95% of the opening of the normal pixel. Aperture mismatches at these levels may not be visually noticeable to the human eye, especially when coupled with some of the other features described in this disclosure.
[비대칭 BM 패턴] [Asymmetric BM pattern]
그러나, 이러한 설정들에서, 디스플레이 패널(PNL)의 전체 휘도는 어느 정도 악화된다. 따라서, 일부 다른 실시예들에서, 바이패스 픽셀들의 픽셀 영역들 옆의 마스킹층(BM)의 선택적인 섹션들은, 바이패스 픽셀들과 일반 픽셀들 간의 개구율 불일치가 감소될 수 있도록, 마스킹층(BM)의 다른 섹션들보다 좁게 제공될 수 있다. 또한, 바이패스 픽셀들의 픽셀 영역들에 인접한 마스킹층(BM)의 선택적인 섹션들은 일반 픽셀들에 인접한 섹션들로부터 멀리 이격되거나 스큐될 수 있다. 이러한 방식으로, 바이패스 픽셀들의 개구율은 일반 픽셀들의 개구율을 감소시키거나 유지하는 동안 증가될 수 있다. 따라서, 바이패스 픽셀들 및 일반 픽셀들의 개구율의 차는, 디스플레이 패널(PNL)의 전체 휘도 레벨을 유지하는 동안, 감소될 수 있다. However, in these settings, the overall luminance of the display panel PNL deteriorates to some extent. Accordingly, in some other embodiments, selective sections of the masking layer BM next to pixel regions of the bypass pixels may be configured to reduce the aperture ratio mismatch between the bypass pixels and normal pixels. ) may be presented more narrowly than other sections of the section. Additionally, selective sections of masking layer BM adjacent to pixel regions of bypass pixels may be spaced or skewed away from sections adjacent to normal pixels. In this way, the aperture ratio of the bypass pixels can be increased while reducing or maintaining the aperture ratio of the regular pixels. Accordingly, the difference between the aperture ratios of the bypass pixels and the normal pixels can be reduced while maintaining the overall luminance level of the display panel PNL.
예를 들어, 데이터 BM 스트립들 및/또는 게이트 BM 스트립들의 섹션들의 폭 및/또는 배향은 바이패스 픽셀들과 일반 픽셀들 간의 개구율 차의 양을 보상하도록 조정될 수 있다. BM 스트립들 및/또는 게이트 BM 스트립들에서, 이러한 조정들은 픽셀 상에서 픽셀 단위로 이루어질 수도 있다. 즉, 스트립들의 폭/배향은 하부 컨택 홀(CTL)을 갖는 픽셀, 상부 컨택 홀(CTU)을 갖는 픽셀, 중간 픽셀들 및 일반 픽셀들 사이에서 상이할 수도 있다.For example, the width and/or orientation of sections of data BM strips and/or gate BM strips can be adjusted to compensate for the amount of aperture difference between bypass pixels and normal pixels. In BM strips and/or gated BM strips, these adjustments may be made pixel by pixel. That is, the width/orientation of the strips may be different between pixels with lower contact holes (CTL), pixels with upper contact holes (CTU), intermediate pixels, and normal pixels.
픽셀들 간의 개구율 불일치를 감소시키기 위해, 데이터 BM 스트립 내의 일부 섹션들은 동일한 데이터 BM 스트립의 다른 섹션들로부터 비대칭으로 배열될 수 있다. 기본 레벨에서, 바이패스 픽셀들에 접하는 데이터 BM 스트립들의 섹션들은 일반 픽셀들에만 접하는 섹션들보다 좁을 수 있다. 이러한 구성들에서, 2개의 일반 픽셀들 사이에 배치된 데이터 BM 스트립들의 섹션들은 데이터 BM 스트립의 다른 섹션들보다 넓게 구성될 수도 있다. 즉, 이 섹션의 좌측 및 우측의 픽셀들 중 어느 하나가 바이패스 픽셀이면, 이 섹션에서 데이터 BM 스트립의 폭은 2개의 일반 픽셀들 사이의 섹션들보다 좁을 수도 있다. 이러한 방식으로, 바이패스 라인들(BL)로 인한 바이패스 픽셀들의 개구율의 감소는 어느 정도 보상될 수 있다. To reduce aperture mismatch between pixels, some sections within a data BM strip may be arranged asymmetrically from other sections of the same data BM strip. At a basic level, the sections of data BM strips that border bypass pixels may be narrower than those that border only regular pixels. In these configurations, sections of the data BM strips disposed between two regular pixels may be configured to be wider than other sections of the data BM strip. That is, if either of the pixels to the left or right of this section is a bypass pixel, the width of the data BM strip in this section may be narrower than the sections between the two normal pixels. In this way, the reduction in the aperture ratio of the bypass pixels due to the bypass lines BL can be compensated to some extent.
도 17a에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 2개의 바로 인접한 일반 픽셀들 간의 데이터 BM 스트립의 섹션들(예를 들어, 섹션 A)은 폭 “W”으로 제공될 수도 있고, 이 폭은 하부 컨택 홀(CTL)을 갖는 제 1 바이패스 픽셀, 상부 컨택 홀(CTU)을 갖는 제 2 바이패스 픽셀, 및 제 1 바이패스 픽셀과 제 2 바이패스 픽셀 간의 임의의 중간 바이패스 픽셀들 옆의 데이터 BM 스트립의 섹션들의 폭보다 크다. 즉, 데이터 BM 스트립들 각각에서, 제 1 바이패스 픽셀(예를 들어, 섹션 C), 제 2 바이패스 픽셀, 또는 제 1 바이패스 픽셀과 제 2 바이패스 픽셀 간의 임의의 중간 바이패스 픽셀들(예를 들어, 섹션 B) 옆에 위치된 데이터 BM 섹션들은 2개의 바로 인접한 일반 픽셀들(예를 들어, 섹션 A) 사이에 위치된 다른 데이터 BM 섹션들보다 좁을 수도 있다. As shown in FIG. 17A, in some embodiments, sections of the data BM strip between two immediately adjacent regular pixels (e.g., section A) may be provided with a width “W,” which width is next to a first bypass pixel with a bottom contact hole (CTL), a second bypass pixel with a top contact hole (CTU), and any intermediate bypass pixels between the first and second bypass pixels. larger than the width of the sections of the data BM strip. That is, in each of the data BM strips, a first bypass pixel (e.g., section C), a second bypass pixel, or any intermediate bypass pixels between the first and second bypass pixels ( For example, data BM sections located next to section B) may be narrower than other data BM sections located between two immediately adjacent regular pixels (e.g., section A).
또한, 일부 실시예들에서, 제 1 바이패스 픽셀, 제 2 바이패스 픽셀, 또는 제 1 바이패스 픽셀과 제 2 바이패스 픽셀 간의 임의의 중간 픽셀들에 이웃하는 데이터 BM 섹션들은 실질적으로 동일한 폭을 가질 수도 있고, 이 폭은 2개의 바로 인접한 일반 픽셀들 사이에 위치된 데이터 BM 섹션들의 폭보다 좁다. 따라서, 마스킹층(BM)의 폭의 차들은 바이패스 라인들(BL)의 배치로 인한 개구율 불일치를 보상할 수 있다. 그러나, 데이터 BM 스트립들의 상이한 섹션들 간의 폭 차들은 픽셀들의 개구율을 정확하게 동일하게 하도록 클 필요가 없다는 것을 주의해야 한다. 상술한 바와 같이, 일부 실시예들에서, 바이패스 픽셀들의 개구부는 일반 픽셀의 개구부의 80 % 내지 95 %일 수도 있다. 보다 바람직하게, 바이패스 픽셀들의 개구부는 일반 픽셀의 개구부의 85 % 내지 95 %일 수도 있다. 이러한 레벨의 개구부 불일치는, 특히 본 개시에 기술된 몇몇 다른 특징들과 커플링될 때, 육안에 시각적으로 두드러지지 않을 수도 있다.Additionally, in some embodiments, data BM sections neighboring the first bypass pixel, the second bypass pixel, or any intermediate pixels between the first and second bypass pixels have substantially the same width. may have, this width being narrower than the width of the data BM sections located between two immediately adjacent normal pixels. Accordingly, the differences in the width of the masking layer BM can compensate for the aperture ratio mismatch due to the arrangement of the bypass lines BL. However, it should be noted that the width differences between different sections of the data BM strips need not be large to ensure that the aperture ratios of the pixels are exactly the same. As mentioned above, in some embodiments, the aperture of the bypass pixels may be 80% to 95% of the aperture of a normal pixel. More preferably, the opening of the bypass pixels may be 85% to 95% of the opening of the normal pixel. This level of aperture mismatch may not be visually noticeable to the human eye, especially when coupled with some of the other features described in this disclosure.
예로서, 바이패스 픽셀들에 이웃하는 데이터 BM 스트립의 섹션들의 폭은 약 5 내지 6 ㎛일 수도 있고, 한편 일반 픽셀들 간의 섹션들의 폭은 약 7 내지 8 ㎛일 수도 있다. 데이터 라인의 폭 및 공통 신호 라인(SL)의 폭은 데이터 BM 스트립의 임의의 주어진 섹션들의 폭과 같거나 보다 작아야 한다. 즉, 데이터 라인(DL)의 폭과 그 아래에 위치된 공통 신호 라인(SL)의 폭은 바이패스 픽셀들 옆의 데이터 BM 섹션의 가장 좁은 폭으로 설정될 수도 있다.As an example, the width of the sections of the data BM strip neighboring the bypass pixels may be about 5 to 6 μm, while the width of the sections between normal pixels may be about 7 to 8 μm. The width of the data lines and the width of the common signal line (SL) should be equal to or less than the width of any given section of the data BM strip. That is, the width of the data line DL and the width of the common signal line SL located below it may be set to the narrowest width of the data BM section next to the bypass pixels.
상기 언급된 바와 같이, 컨택 홀들을 수용하는 픽셀 영역들은 바이패스 라인(BL)에 의해 개구율이 최대로 악화될 수도 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 하부 컨택 홀(CTL)을 갖는 픽셀 영역들 및 상부 컨택 홀(CTU)을 갖는 픽셀 영역들 옆에 위치된 데이터 BM 스트립들의 섹션들은 이들 픽셀들에 개구율의 최대 보상을 제공하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 도 17b의 섹션들 “A”, “B” 및 “C”에 도시된 바와 같이, 일부 데이터 BM 섹션들은 아래에 위치된 데이터 라인(DL)의 중심에 대해 중심이 비껴나도록 구성될 수도 있다. As mentioned above, pixel areas that accommodate contact holes may have their aperture ratios maximally deteriorated by the bypass line BL. Accordingly, in some embodiments, sections of data BM strips located next to pixel regions with lower contact holes (CTL) and pixel regions with upper contact holes (CTU) provide maximum compensation of aperture ratio to these pixels. It can be configured to provide. As such, in some embodiments, as shown in sections “A”, “B”, and “C” of FIG. 17B, some data BM sections are centered about the center of the data line DL located below. It may be configured to avoid this.
도 17b에서, 컨택 홀을 갖는 픽셀과 일반 픽셀 사이의 데이터 BM 섹션들은 데이터 BM 스트립의 다른 섹션들로부터 비대칭으로 구성될 수도 있다. 도 17c 내지 도 17e는 각각 도 17b의 섹션들 “A”, “B” 및 “C”의 단면도이다. 도 17c를 참조하면, 일반 픽셀들 간의 데이터 BM 섹션들의 폭(즉, 데이터 BM 스트립들의 보다 넓은 부분들)은 데이터 라인(DL) 및 아래의 공통 신호 라인(SL)의 폭 보다 클 수도 있다. 따라서, 데이터 BM 섹션의 추가 폭은 데이터 라인(DL) 상의 양 측면들 상에서 동일하게 분배될 수도 있다. 예로서, 2개의 일반 픽셀들 사이의 데이터 BM 섹션이 3 ㎛의 추가 폭을 갖는다면, 1.5 ㎛의 데이터 BM 섹션이 데이터 라인(DL) 및/또는 공통 신호 라인(SL)의 측면 각각 상에 돌출할 수 있다.In FIG. 17B, the data BM sections between a pixel with a contact hole and a normal pixel may be configured asymmetrically from other sections of the data BM strip. Figures 17C-17E are cross-sectional views of sections “A”, “B” and “C” of Figure 17B, respectively. Referring to FIG. 17C, the width of the data BM sections between normal pixels (i.e., wider portions of the data BM strips) may be larger than the width of the data line DL and the common signal line SL below. Accordingly, the additional width of the data BM section may be distributed equally on both sides on the data line DL. As an example, if the data BM section between two regular pixels has an additional width of 3 μm, then a data BM section of 1.5 μm protrudes on each side of the data line (DL) and/or common signal line (SL). can do.
상술한 바와 같이, 컨택 홀을 갖는 픽셀에 이웃하는 데이터 BM 섹션은 데이터 BM 스트립들의 다른 섹션들에 대해 비대칭으로 구성된다. 이와 관련하여, 데이터 BM 섹션이 데이터 라인(DL)의 에지를 넘어 일반 픽셀을 향해 돌출하는 길이는 컨택 홀을 갖는 픽셀을 향해 돌출하는 데이터 BM 섹션의 길이보다 클 수도 있다. 도 17d 및 도 17e에 도시된 바와 같이, 컨택 홀을 갖는 픽셀을 향하는 데이터 BM 섹션의 에지 및 데이터 라인(DL)의 에지는 컨택 홀을 갖는 픽셀들에 대해 최대 개구율로 정확하게 배열될 수 있고 그렇지 않으면 서로 수직으로 배향될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 컨택 홀을 갖는 픽셀을 향해, 아래의 데이터 라인(DL)의 에지를 넘어 돌출하는 데이터 BM 섹션의 길이는 중간 바이패스 픽셀을 향해 돌출하는 각각의 데이터 BM 섹션보다 짧다.As described above, the data BM section neighboring the pixel with the contact hole is configured asymmetrically with respect to the other sections of the data BM strips. In this regard, the length that the data BM section protrudes toward a normal pixel beyond the edge of the data line DL may be greater than the length of the data BM section that protrudes toward a pixel with a contact hole. As shown in Figures 17D and 17E, the edge of the data BM section and the edge of the data line DL towards the pixel with the contact hole can be aligned accurately with the maximum aperture ratio for the pixel with the contact hole, otherwise They may be oriented perpendicular to each other. Additionally, in some embodiments, the length of the data BM section that protrudes beyond the edge of the underlying data line DL toward the pixel with the contact hole is shorter than the length of each data BM section that protrudes toward the intermediate bypass pixel. .
BM 섹션은 아래의 데이터 라인(DL) 및 공통 신호 라인(SL) 양자를 커버해야 하고, 따라서, 데이터 BM 섹션의 에지 및 공통 신호 라인(SL)의 에지는 서로 컨택 홀을 갖는 픽셀을 향해 배향될 수도 있다는 것을 주의한다. 즉, 데이터 BM 섹션의 에지는 데이터 라인(DL)의 에지(edge) 또는 공통 신호 라인(SL)의 에지 중 컨택 홀을 갖는 픽셀에 보다 가까운 에지와 함께 배향될 수 있다.The BM section should cover both the data line (DL) and the common signal line (SL) below, so that the edges of the data BM section and the edges of the common signal line (SL) will be oriented towards the pixels having contact holes with each other. Be careful that it may happen. That is, the edge of the data BM section may be oriented with the edge of the data line DL or the edge of the common signal line SL, whichever is closer to the pixel having the contact hole.
광원으로부터의 광은 픽셀 영역 각각으로부터의 발광의 광을 설정할, 컬러 필터층을 통과할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 컬러 필터층 및 마스킹층(BM)은, TFT의 어레이가 위치된 제 1 기판과 상이한 제 2 기판 상에 제공될 수도 있다. 여기서, 컬러 필터층은, 마스킹층(BM)이 컬러 필터층보다 제 1 기판으로부터 더 멀리 제공되도록 배열될 수도 있다. 대안적으로, 컬러 필터층 및 마스킹층(BM)은 제 2 기판 상에 제공될 수도 있고, 마스킹층(BM)이 컬러 필터층보다 TFT들의 어레이가 제공된 제 1 기판에 보다 가깝게 제공되도록 배열될 수도 있다. 디스플레이로부터의 광은 제 1 기판으로부터 돌출될 수 있고 제 2 기판을 향해 추출될 수 있고, 컬러 필터층보다 제 1 기판에 보다 가깝게 위치된 마스킹층(BM)은 인접한 픽셀로 누설되는 일 픽셀로의 광을 억제하는 것을 도울 수 있다. Light from the light source may pass through a color filter layer, which sets the light emission from each pixel area. In some embodiments, the color filter layer and masking layer BM may be provided on a second substrate different from the first substrate on which the array of TFTs is located. Here, the color filter layer may be arranged so that the masking layer BM is provided farther from the first substrate than the color filter layer. Alternatively, the color filter layer and the masking layer BM may be provided on the second substrate, and may be arranged such that the masking layer BM is provided closer to the first substrate on which the array of TFTs is provided than the color filter layer. Light from the display can protrude from the first substrate and be extracted toward the second substrate, and a masking layer (BM) located closer to the first substrate than the color filter layer prevents light from one pixel from leaking to adjacent pixels. can help suppress.
일부 실시예들에서, 마스킹층(BM)은 컬러 필터층보다 광원에 보다 가깝게 제공될 수도 있다. 마스킹층(BM)을 광원에 보다 가깝게 제공하는 것은 광원으로부터 컬러 필터층으로의 광의 각도를 보다 정확하게 제어하게 하고, 이는 결국, 감소된 폭의 마스킹층에서 광 누설 및/또는 컬러 워시아웃 문제들을 억제하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 일반 픽셀과 바이패스 픽셀들 사이의 개구율의 불일치는 보다 낮은 위험도의 이러한 광 누설 또는 컬러 워시 아웃 문제들을 갖는 비대칭 BM 스트립들로 처리될 수 있다.In some embodiments, the masking layer BM may be provided closer to the light source than the color filter layer. Providing the masking layer (BM) closer to the light source allows more precise control of the angle of light from the light source to the color filter layer, which in turn suppresses light leakage and/or color washout problems in the reduced width masking layer. makes it possible. Therefore, a mismatch in aperture ratio between regular and bypass pixels can be addressed with asymmetric BM strips having a lower risk of these light leakage or color wash out problems.
[파상(wavy) 바이패스 라인] [wavy bypass line]
일부 실시예들에서, 바이패스 라인(BL)의 위치 및 형상은 바이패스 픽셀들의 개구율을 최대화하도록 조정될 수 있다. 게이트 라인(GL)의 형상에 따라, 바이패스 라인(BL)의 일부 부분들은, 게이트 라인(GL)으로부터 최소 마진을 유지하면서 게이트 라인(GL)을 향해 아치(arch) 모양이 될 수 있다. 게이트 라인(GL)과 바이패스 라인(BL) 사이에서 낭비되는 공간을 제거함으로써, 마스킹층(BM)에 의해 커버되어야 하는 영역은 바이패스 픽셀들에 대해 감소될 수 있다.In some embodiments, the position and shape of the bypass line BL may be adjusted to maximize the aperture ratio of the bypass pixels. Depending on the shape of the gate line GL, some portions of the bypass line BL may be arched toward the gate line GL while maintaining a minimum margin from the gate line GL. By eliminating the wasted space between the gate line (GL) and the bypass line (BL), the area that must be covered by the masking layer (BM) can be reduced for bypass pixels.
도 18a 및 도 18b는 보다 큰 개구율의 바이패스 픽셀들을 위해 디스플레이 패널(PNL) 내에 제공될 수도 있는, 바이패스 라인(BL)의 예시적인 구성을 예시한다. 제 2 금속층(M2)으로부터 형성되는 게이트 라인(GL) 및 바이패스 라인(BL) 양자를 사용하면, 이들은 최소 마진(margin: G2G로 표기됨)만큼 서로 이격되어야 한다. 비한정적인 예로서, 게이트 라인(GL)과 바이패스 라인(BL) 간의 최소 마진(G2G)은 약 5 ㎛일 수도 있다. 도시된 바와 같이, 게이트 라인(GL)은 게이트 라인(GL)의 메인 라우팅부로부터 TFT들의 액티브 채널을 향해 돌출되는 복수의 게이트 전극들을 포함한다. 2개의 인접한 게이트 전극들마다 TFT의 드레인과 픽셀 전극(PXL)을 연결하기 위해 들어간(indented) 형상의 개방 영역이 있다. 이와 같이, 들어간 개방 영역 옆의 바이패스 라인(BL)의 부분은 최소 마진에 도달할 때까지 들어간 개방 영역을 향해 밖으로 아치가 될 수 있다. 18A and 18B illustrate an example configuration of bypass line BL, which may be provided in display panel PNL for larger aperture ratio bypass pixels. When using both the gate line (GL) and the bypass line (BL) formed from the second metal layer (M2), they must be spaced apart from each other by a minimum margin (marked as G2G). As a non-limiting example, the minimum margin (G2G) between the gate line (GL) and the bypass line (BL) may be about 5 μm. As shown, the gate line GL includes a plurality of gate electrodes protruding from the main routing portion of the gate line GL toward the active channels of the TFTs. In each of the two adjacent gate electrodes, there is an indented open area to connect the drain of the TFT and the pixel electrode (PXL). In this way, the portion of the bypass line BL next to the entered open area may be arched out toward the entered open area until a minimum margin is reached.
따라서, 바이패스 라인(BL)은 바이패스 라인(BL)의 부분들이 안팎으로 커브되는 사인파형(sine wave)을 갖는다. 보다 구체적으로, 바이패스 라인(BL)의 부분들은 2개의 게이트 전극들 사이의 들어간 개방 영역을 향해 아치가 되고, 바이패스 라인(BL)의 부분들은 게이트 라인(GL)의 게이트 전극부에 반대되는 방향으로 아치가 된다. 도 18a 및 도 18b에 도시된 예에서, SL-BL 컨택 영역 및 BL-VCOM 컨택 영역 양자는 청색 픽셀 영역들에 제공된다. 2개의 이들 청색 픽셀 영역들 사이에 놓인 바이패스 라인(BL)은 3개의 아치-인 부분들 및 3개의 아치-아웃 부분들을 포함한다. 또한, 바이패스 라인(BL)에 가장 가깝게 위치된 게이트 라인(GL)은 가장 가까운 바이패스 라인(BL)을 향하는 개구부를 갖는 복수의 들어간 개방 영역을 갖는다. 아치-인(arch-in) 부분 각각은 2개의 바로 인접한 데이터 라인들(DL) 사이에 제공된다. 아치-아웃(arch-out) 부분 각각은 2개의 바로 인접한 픽셀 영역들 사이에 제공된다. 따라서, 바이패스 라인(BL)의 아치-아웃 부분 각각은 바이패스 라인의 2개의 아치-인 부분들 사이에 제공된다. 바이패스 라인(BL)에 이러한 사인파형이 제공되지만, 바이패스 라인(BL)의 모든 부분들은 적어도 최소 마진(G2G)만큼 가장 가까운 게이트 라인(GL)으로부터 이격된다.Accordingly, the bypass line BL has a sine wave in which portions of the bypass line BL curve in and out. More specifically, portions of the bypass line (BL) are arched toward the recessed open area between the two gate electrodes, and portions of the bypass line (BL) are arched against the gate electrode portion of the gate line (GL). It arches in one direction. In the example shown in Figures 18A and 18B, both the SL-BL contact area and the BL-VCOM contact area are provided in the blue pixel areas. The bypass line BL lying between two of these blue pixel areas includes three arch-in portions and three arch-out portions. Additionally, the gate line GL located closest to the bypass line BL has a plurality of recessed open areas with openings facing the nearest bypass line BL. Each arch-in portion is provided between two immediately adjacent data lines DL. Each arch-out portion is provided between two immediately adjacent pixel regions. Accordingly, each arch-out portion of the bypass line BL is provided between two arch-in portions of the bypass line. Although this sinusoidal waveform is provided on the bypass line BL, all portions of the bypass line BL are spaced from the nearest gate line GL by at least the minimum margin G2G.
[광 차폐부를 갖는 공통 신호 라인] [Common signal line with light shielding]
상기 논의된 게이트 라인(GL)과 바이패스 라인(BL) 간의 최소 마진(G2G)을 고려하면, 게이트 전극의 사이즈를 감소시킴으로써 보다 큰 개구율이 달성될 수 있다. 디스플레이 패널(PNL)의 TFT들이 바텀 게이트 인버티드 스태거형 TFT들인 실시예들에서, 게이트 전극은 TFT의 액티브 채널을 위한 광 차폐부(LS)로서 역할을 한다. 광 차폐부(LS)로서 역할을 하도록, 게이트 전극은 TFT의 온/오프 상태를 간단히 제어하기 위해 필요한 것보다 큰 치수로 제공되어야 할 수도 있다. 광 차폐 목적들을 위한 TFT의 액티브의 에지 외부의 게이트 전극의 추가 길이는 게이트 쉴드(GS)로서 지칭될 수도 있다. 그러나, 게이트 전극의 치수, 특히 게이트 쉴드(GS)의 사이즈는 TFT의 액티브가 다른 구조의 광으로부터 차폐될 수 있다면 감소될 수 있다.Considering the minimum margin (G2G) between the gate line (GL) and bypass line (BL) discussed above, a larger aperture ratio can be achieved by reducing the size of the gate electrode. In embodiments where the TFTs of the display panel (PNL) are bottom gate inverted staggered TFTs, the gate electrode serves as a light shield (LS) for the active channel of the TFT. To act as a light shield (LS), the gate electrode may have to be provided with dimensions larger than those required to simply control the on/off state of the TFT. The additional length of the gate electrode outside the active edge of the TFT for light shielding purposes may be referred to as the gate shield (GS). However, the dimensions of the gate electrode, especially the size of the gate shield GS, can be reduced if the active of the TFT can be shielded from light in other structures.
따라서, 일부 실시예들에서, 일부 공통 신호 라인들(SL)에 광 차폐부(LS)가 제공될 수도 있다. 보다 구체적으로, 광 차폐부(LS)는 공통 신호 라인(SL)의 라우팅부로부터 돌출될 수도 있다. 광 차폐부(LS)는 바이패스 라인(BL)과 대면하는 게이트 전극의 단부에서 돌출된다. 광 차폐부(LS)가 제공된 픽셀들에서, 게이트 쉴드(GS)의 폭이 감소될 수 있다. 즉, 제 1 금속층(M1)으로 형성된 광 차폐부(LS)는 게이트 쉴드(GS)의 감소된 폭을 보상하도록 제공된다. 게이트 쉴드(GS)의 폭이 감소될 때, 바이패스 라인(BL)은 보다 더 게이트 라인(GL)을 향해 위치될 수 있고, 이는 바이패스 픽셀들에서 보다 얇은 게이트 BM이 가능하게 한다.Accordingly, in some embodiments, a light shielding unit LS may be provided on some common signal lines SL. More specifically, the light shielding portion LS may protrude from the routing portion of the common signal line SL. The light shielding portion LS protrudes from an end of the gate electrode facing the bypass line BL. In pixels provided with the light shield LS, the width of the gate shield GS may be reduced. That is, the light shielding portion LS formed of the first metal layer M1 is provided to compensate for the reduced width of the gate shield GS. When the width of the gate shield GS is reduced, the bypass line BL can be positioned further toward the gate line GL, which allows for a thinner gate BM in the bypass pixels.
도 18a에 도시된 바와 같이, 일반 픽셀은 광 차폐부(LS)가 없이도 가장 큰 개구율을 갖기 때문에 일반 픽셀에는 광 차폐부(LS)가 필요하지 않을 수도 있다. 이러한 경우들에서, 게이트 전극에 충분한 폭의 게이트 쉴드(GS)가 제공된다. 예를 들어, Y-방향의 게이트 쉴드(GS)의 폭은 4 ㎛ 이상일 수도 있다. As shown in FIG. 18A, since a general pixel has the largest aperture ratio even without a light shielding unit LS, a general pixel may not need a light shielding unit LS. In these cases, the gate electrode is provided with a gate shield GS of sufficient width. For example, the width of the gate shield GS in the Y-direction may be 4 μm or more.
일반 픽셀과 제 1 청색 픽셀 사이의 공통 신호 라인(SL)에 광 차폐부(LS)가 제공된다. 공통 신호 라인(SL)은 라우팅부로부터 돌출하는 연결부를 포함한다. 이러한 경우들에서, 도 15a에 도시된 바와 같이 연결부는 확대될 수 있고, 동시에 광 차폐부(LS)로서 역할을 할 수 있다.A light shielding portion (LS) is provided on the common signal line (SL) between the normal pixel and the first blue pixel. The common signal line SL includes a connection portion protruding from the routing portion. In these cases, the connection can be enlarged, as shown in Figure 15a, and at the same time serve as a light shield LS.
제 1 바이패스 픽셀과 마지막 바이패스 픽셀 사이에 위치된 공통 신호 라인들(SL) 각각에 또한 광 차폐부(LS)가 제공된다. 이들 공통 신호 라인들(SL)은 연결부를 갖지 않기 때문에, 이들 공통 신호 라인들(SL)의 광 차폐부(LS)는 제 1 바이패스 픽셀의 광 차폐부만큼 크지 않다.A light shielding portion LS is also provided on each of the common signal lines SL located between the first bypass pixel and the last bypass pixel. Since these common signal lines SL do not have a connection, the light shielding portion LS of these common signal lines SL is not as large as the light shielding portion of the first bypass pixel.
도 18b는 광 차폐부(LS)를 갖는 공통 신호 라인들(SL)의 예시적인 구성을 도시하는 확대도이다. 도시된 바와 같이, 광 차폐부(LS)는 바이패스 라인(BL) 측의 게이트 쉴드(GS) 옆에 위치될 수 있다. 바이패스 픽셀들의 게이트 전극들은 여전히 게이트 쉴드들(GS)을 포함하지만, 일반 픽셀의 게이트 쉴드(GS)보다 훨씬 좁은 폭이다. 상술한 바와 같이, 바이패스 픽셀들의 게이트 쉴드(GS)의 감소된 폭은 게이트 라인(GL)과 바이패스 라인(BL) 사이에서 최소 마진(G2G)의 경계를 시프트하고, 따라서 바이패스 라인(BL)은 또한 게이트 라인(GL)으로부터 최소 마진(G2G)을 침해하지 않고 게이트 라인(GL)을 향해 시프트될 수 있다.FIG. 18B is an enlarged view showing an example configuration of common signal lines SL with a light shielding portion LS. As shown, the light shielding unit LS may be located next to the gate shield GS on the bypass line BL. The gate electrodes of bypass pixels still include gate shields (GS), but are much narrower than the gate shields (GS) of regular pixels. As described above, the reduced width of the gate shield GS of the bypass pixels shifts the boundary of the minimum margin G2G between the gate line GL and the bypass line BL, and thus the bypass line BL. ) can also be shifted from the gate line GL toward the gate line GL without violating the minimum margin G2G.
도시된 바와 같이, 광 차폐부(LS)의 폭은 일반 픽셀에 제공된 게이트 쉴드(GS)의 폭보다 클 수 있다. 이와 같이, 광 차폐부(LS)는 바이패스 픽셀들에서 게이트 쉴드(GS)의 감소된 폭을 보상한다. 이와 관련하여, 바이패스 픽셀 내의 광 차폐부(LS)는 일반 픽셀의 게이트 쉴드(GS)보다 훨씬 큰 커버리지를 제공하도록 구성될 수도 있다. 즉, TFT의 액티브의 에지와 바이패스 라인(BL)측 상의 광 차폐부(LS)의 에지 사이의 거리는 게이트 쉴드(GS)의 에지와 TFT의 액티브의 에지 사이의 거리보다 클 수도 있다. 또한, 바이패스 픽셀들 내의 광 차폐부(LS)는, 외부 광이 TFT의 액티브에 도달하지 않는다는 것을 보장하도록 게이트 쉴드(GS)와 적어도 부분적으로 중첩하도록 배열될 수도 있다. 일부 경우들에서, 광 차폐부(LS)의 일부는 TFT의 액티브와 부분적으로 중첩하도록 위치될 수 있다. As shown, the width of the light shielding portion LS may be larger than the width of the gate shield GS provided in a general pixel. In this way, the light shielding unit LS compensates for the reduced width of the gate shield GS in the bypass pixels. In this regard, the light shield (LS) within the bypass pixel may be configured to provide much greater coverage than the gate shield (GS) of a normal pixel. That is, the distance between the active edge of the TFT and the edge of the light shielding portion LS on the bypass line BL side may be greater than the distance between the edge of the gate shield GS and the active edge of the TFT. Additionally, the light shield LS in the bypass pixels may be arranged to at least partially overlap the gate shield GS to ensure that external light does not reach the active side of the TFT. In some cases, a portion of the light shield LS may be positioned to partially overlap the active of the TFT.
도 18b에 도시된 예에서, 광 차폐부(LS)는 게이트 전극의 폭을 감소시키고, 바이패스 픽셀들의 보다 큰 개구율에 대해 바이패스 라인(BL)을 시프트하도록 구성된다. 광 차폐부(LS)는 수직 방향(즉, Y-방향)의 게이트 쉴드를 감소시키도록 배열된다. 그러나, 일부 실시예들에서, 광 차폐부(LS)는 또한 수평 방향(즉, X-방향)의 게이트 쉴드(GS)를 감소시키도록 구성될 수도 있다. 도 18c에 도시된 바와 같이, 광 차폐부(LS)는 들어간 개방 영역에서 드레인-픽셀 컨택 홀을 향해 게이트 쉴드(GS) 아래로 연장될 수 있다. 이러한 설정에서, 광 차폐부(LS)는 픽셀들의 개구율에 많이 기여하지 않을 수도 있다. 그러나, 드레인-픽셀 컨택 홀을 향해 감소된 게이트 쉴드(GS)는 TFT의 Cgs 및 ΔVp(kick back voltage)을 더 감소시키는 것을 도울 수 있다.In the example shown in FIG. 18B, the light shield LS is configured to reduce the width of the gate electrode and shift the bypass line BL for a larger aperture ratio of the bypass pixels. The light shield LS is arranged to reduce the gate shield in the vertical direction (i.e. Y-direction). However, in some embodiments, light shield LS may also be configured to reduce gate shield GS in the horizontal direction (ie, X-direction). As shown in FIG. 18C, the light shield LS may extend below the gate shield GS toward the drain-pixel contact hole in the recessed open area. In this setting, the light shield LS may not contribute much to the aperture ratio of the pixels. However, a reduced gate shield (GS) toward the drain-pixel contact hole can help further reduce the TFT's Cgs and kick back voltage (ΔVp).
[컨택 브리지][Contact Bridge]
상술한 바와 같이, 일부 실시예들에서, 제 3 금속층(M3)으로 형성된 컨택 브리지는 BL-VCOM 컨택 영역에 위치될 수도 있다. 이러한 실시예들에서, 제 3 금속층(M3)으로 형성된 컨택 브리지 및 다른 금속 구조체들 간의 최소 마진이 고려되어야 한다. 예를 들어, 컨택 브리지와 TFT의 드레인 전극 사이의 최소 마진은(D2D로 표기됨) 유지되어야 한다. 또한, 최소 마진(D2D)은 컨택 브리지와 데이터 라인(DL) 사이에서 유지되어야 한다. 제 3 금속층(M3)으로 형성된 금속 구조체들 사이에서 유지되어야 하는 최소 마진(D2D)은 게이트 라인(GL)과 바이패스 라인(BL) 사이에서 유지되어야 하는 최소 마진(G2G) 보다 클 수도 있다. 이와 같이, 게이트 쉴드(GS)의 폭을 감소시키기 위해 공통 신호 라인(SL)에 광 차폐부(LS)가 제공될 때에도, BL-VCOM 컨택 영역에서 게이트 BM의 폭을 감소시키는 것은 어렵다, 또한, 데이터 라인들(DL)로부터의 최소 마진(D2D)으로 인해, 바이패스 픽셀 내에서 상부 컨택 홀(CTU)의 위치는 제한될 수도 있다. As described above, in some embodiments, a contact bridge formed of the third metal layer M3 may be located in the BL-VCOM contact area. In these embodiments, the minimum margin between the contact bridge formed by the third metal layer M3 and other metal structures must be considered. For example, a minimum margin (denoted D2D) between the contact bridge and the drain electrode of the TFT must be maintained. Additionally, a minimum margin (D2D) must be maintained between the contact bridge and the data line (DL). The minimum margin D2D that must be maintained between the metal structures formed of the third metal layer M3 may be greater than the minimum margin G2G that must be maintained between the gate line GL and the bypass line BL. Likewise, even when a light shield (LS) is provided on the common signal line (SL) to reduce the width of the gate shield (GS), it is difficult to reduce the width of the gate BM in the BL-VCOM contact area. Due to the minimum margin (D2D) from the data lines (DL), the position of the top contact hole (CTU) within the bypass pixel may be limited.
따라서, 일부 실시예들에서, BL-VCOM 컨택 영역에서 바이패스 라인(BL)과 공통 전극 블록 간의 컨택은 컨택 브리지 없이 이루어진다. 도 19a는 컨택 브리지를 사용하는 BL-VCOM 컨택 영역 및 컨택 브리지를 사용하지 않는 BL-VCOM 컨택 영역의 구성들을 예시한다. 컨택 브리지를 사용하지 않고 상부 컨택 홀(CTU)을 통해 바이패스 라인(BL) 및 공통 전극 블록을 연결하는 것은 디스플레이 패널(PNL)의 제조 동안 컨택 홀들이 형성되는 순서를 조정함으로써 달성될 수도 있다.Accordingly, in some embodiments, contact between the bypass line (BL) and the common electrode block in the BL-VCOM contact area is made without a contact bridge. FIG. 19A illustrates configurations of a BL-VCOM contact area using a contact bridge and a BL-VCOM contact area without a contact bridge. Connecting the bypass line (BL) and the common electrode block through the top contact hole (CTU) without using a contact bridge may be achieved by adjusting the order in which the contact holes are formed during manufacturing of the display panel (PNL).
도 19b는 본 개시의 실시예에 따른 컨택 브리지를 사용하지 않는 디스플레이 패널(PNL)의 예시적인 제조 단계들이다. 간략하게, 방법은 을 하부 평탄화층(PLN-L) 상에 제 2 금속층(M2)을 형성하는 단계로부터 설명된다. 단계 1에서, 제 2 금속층(M2)이 형성게이트 라인들(GL) 및 바이패스 라인(BL)을 형성한다. 단계 2에서, 게이트 절연층(GI) 및 반도체층(SEM)은 게이트 라인들(GL) 상에 제공된다. 도 7a 및 도 7b를 참조하여 기술된 이전의 예와 달리, 이 경우, 바이패스 라인(BL)을 노출하기 위한 반도체층(SEM) 및 게이트 절연부(GI)를 통한 컨택 홀 형성은 연기된다. 제 3 금속층(M3)은 데이터 라인들(DL) 및 TFT의 소스/드레인을 제공하도록 형성될 수 있다. 그러나, 이 실시예에서, 도 7a 및 도 7b에 도시된 컨택 브리지는 BL-VCOM 컨택 영역 내에 형성되지 않는다. 반도체층(SEM)의 형성은 제 3 금속층(M3)의 형성과 함께 이루어질 수 있고, 또는 제 3 금속층(M3)의 형성에 앞서 개별적으로 이루어질 수도 있다.19B shows exemplary manufacturing steps of a display panel (PNL) without a contact bridge according to an embodiment of the present disclosure. Briefly, the method is described starting with forming the second metal layer (M2) on the lower planarization layer (PLN-L). In
이 경우, BL-VCOM 컨택 영역의 컨택 브리지는 BL-VCOM 컨택 영역의 바이패스 라인(GL)이 게이트 절연층(GI) 아래에 커버되기 때문에 더 이상 필요하지 않다. 단계 3에서, 패시베이션층(PAS3)이 제공된다. 도 19b에 도시된 바와 같이, 패시베이션층(PAS3)이 BL-VCOM 컨택 영역에서 게이트 절연층(GI) 상에 있다. 단계 4에서, 데이터 라인들(DL) 및 TFT들의 소스/드레인이 상부 평탄화층(PLN-U) 아래에 커버되도록 상부 평탄화층(PLN-U)이 제공된다. 이어서, 컨택 홀이 상부 평탄화층(PLN-U)을 관통하도록 형성된다. 상부 컨택 홀(CTU)은 BL-VCOM 컨택 영역을 노출하도록 형성된다. 이 스테이지에서, 패시베이션층(PAS3) 및 게이트 절연층(GI)은 여전히 BL-VCOM 컨택 영역에서 바이패스 라인(BL) 위에 남는다. 유사하게, 컨택 홀은 TFT의 드레인 영역을 노출하도록 상부 평탄화층(PLN-U)을 통해 형성될 수 있다. 상부 평탄화층(PLN-U)의 컨택 홀을 통해 노출되는 드레인 영역이 또한 패시베이션층(PAS3) 및 게이트 절연층(GI)에 의해 커버될 수도 있다.In this case, the contact bridge in the BL-VCOM contact area is no longer needed because the bypass line (GL) in the BL-VCOM contact area is covered under the gate insulation layer (GI). In
상부 평탄화층(PLN-U)을 통한 컨택 홀의 형성 후에, 단계 5에서, TFT의 드레인 영역 및 BL-VCOM 컨택 영역에서 패시베이션층(PAS3) 및 게이트 절연층(GI)은 바이패스 라인(BL)을 노출하도록 동시에 에칭될 수 있다. 일단 바이패스 라인이 노출되면, 단계 6에서, 투명 전극층(예를 들어, ITO)은 상부 컨택 홀(CTU)을 통해 바이패스 라인(BL)과 접촉하도록 증착될 수 있다. 이러한 방식으로, 바이패스 라인(BL)과 공통 전극 블록 간의 직접적인 컨택은 제 3 금속층(M3)으로부터 형성된 컨택 브리지를 사용하지 않고 이루어질 수 있다.After the formation of a contact hole through the upper planarization layer (PLN-U), in
BL-VCOM 컨택 영역에서 컨택 브리지를 사용하지 않고, 바이패스 라인(BL)은 바이패스 라인(BL)과 게이트 라인(GL) 간의 최소 마진이 유지되는 한 게이트 라인(GL)에 보다 가깝게 위치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 게이트 쉴드(GS)의 폭은 제 1 금속층(M1)으로 형성되고 게이트 BM의 폭을 감소시키는, 광 차폐부(LS)를 제공함으로써 감소될 수 있다. 또한, BL-VCOM 컨택 영역에서 바이패스 라인(BL)의 컨택부는 데이터 라인들(DL)을 향해 좌측 또는 우측으로 시프트될 수 있고, 이는 픽셀 영역 내에 바이패스 라인(BL)의 효율적인 배치를 가능하게 한다.Without using a contact bridge in the BL-VCOM contact area, the bypass line (BL) can be positioned closer to the gate line (GL) as long as a minimum margin between the bypass line (BL) and the gate line (GL) is maintained. there is. As described above, the width of the gate shield GS can be reduced by providing a light shielding portion LS, which is formed from the first metal layer M1 and reduces the width of the gate BM. Additionally, the contact portion of the bypass line (BL) in the BL-VCOM contact area can be shifted left or right toward the data lines (DL), which enables efficient placement of the bypass line (BL) within the pixel area. do.
[바이패스 라인 시프팅][Bypass Line Shifting]
픽셀들 간의 개구율 불일치가 시각적 아티팩트들의 근본 원인이지만, 시각적 아티팩트들을 육안에 두드러지고 눈에 띄게 하는, 이러한 픽셀들의 반복된 배열이다. 바이패스 픽셀들의 단일의 절연된 세트의 상대적으로 낮은 휘도를 감지하는 것은 어려울 것이다. 그러나, 반복된 패턴으로 배열된 바이패스 픽셀들의 복수의 세트들은, 육안에 훨씬 보다 감지가능한, 매트릭스 내에 저 휘도 영역 및 고 휘도 영역을 형성한다. 일부 패턴은 매트릭스 내의 바이패스 라인들의 배열에서 불가피하지만, 패턴이 충분히 복잡해질 때 보다 덜 두드러지게 될 수 있다. Although aperture mismatch between pixels is the root cause of visual artifacts, it is the repeated arrangement of these pixels that makes visual artifacts prominent and noticeable to the human eye. It would be difficult to detect the relatively low brightness of a single isolated set of bypass pixels. However, multiple sets of bypass pixels arranged in a repeated pattern form low and high brightness areas within the matrix that are much more perceptible to the human eye. Some patterns are inevitable in the arrangement of bypass lines within the matrix, but may become less noticeable when the patterns become sufficiently complex.
여기서, 기본적인 아이디어는, 수직 방향 또는 수평 방향으로 단순히 선형 순서로 바이패스 라인들(BL)을 배치하기 보다 픽셀 영역들의 매트릭스에서 바이패스 라인들(BL)의 배열에 변형을 제공하는 것이다. 따라서, 일부 실시예들에서, 공통 전극 블록에 연결된 바이패스 라인들(BL)의 세트는 동일한 세트의 적어도 하나의 다른 바이패스 라인(BL)으로부터 변위된 바이패스 라인들(BL)의 세트로부터의 바이패스 라인(BL)을 포함한다. 보다 구체적으로, 바이패스 라인들(BL)의 세트의 바이패스 라인(BL)에 대한 하부 컨택 홀(CTL)을 수용하는 픽셀 영역은 동일한 세트의 적어도 하나의 다른 바이패스 라인(BL)에 대한 하부 컨택 홀(CTL)을 수용하는 픽셀 영역으로부터 상이한 행 및 상이한 열에 배치된다.Here, the basic idea is to provide variation in the arrangement of the bypass lines BL in the matrix of pixel areas rather than simply arranging the bypass lines BL in a linear order in the vertical or horizontal direction. Accordingly, in some embodiments, a set of bypass lines (BL) connected to a common electrode block is a set of bypass lines (BL) that are displaced from at least one other bypass line (BL) of the same set. Includes bypass line (BL). More specifically, the pixel area receiving the bottom contact hole (CTL) for a bypass line (BL) of a set of bypass lines (BL) is the bottom contact hole (CTL) for at least one other bypass line (BL) of the same set. They are arranged in different rows and different columns from the pixel area receiving the contact hole (CTL).
상술한 바와 같이, 공통 전극 블록은 각각 복수의 공통 신호 라인들(SL)뿐만 아니라 더미 라인들(DML)에 연결될 수도 있다. 또한, 단일 공통 신호 라인 또는 단일 더미 라인(DML)은 복수의 바이패스 라인들(BL)을 사용함으로써 공통 전극 블록에 연결될 수도 있다. 이와 같이, 공통 전극 블록에 연결된 바이패스 라인들(BL)의 세트는 단일 공통 신호 라인(SL), 복수의 공통 신호 라인들(SL), 단일 더미 라인(DML), 복수의 더미 라인들(DML) 또는 이들의 조합에 연결된 바이패스 라인들(BL)일 수도 있다. As described above, each common electrode block may be connected to a plurality of common signal lines SL as well as dummy lines DML. Additionally, a single common signal line or a single dummy line (DML) may be connected to the common electrode block by using a plurality of bypass lines (BL). In this way, the set of bypass lines (BL) connected to the common electrode block includes a single common signal line (SL), a plurality of common signal lines (SL), a single dummy line (DML), and a plurality of dummy lines (DML). ) or may be bypass lines (BL) connected to a combination thereof.
도 20a는 전극 블록에 대한 바이패스 라인들의 세트의 예시적인 구성을 도시한다. 이 예에서, SL#1은 2개의 바이패스 라인들(BL 1-1 및 BL 1-2)을 통해 공통 전극 블록에 연결된다. 바이패스 라인들(BL 1-1 및 BL 1-2) 각각에 대한 하부 컨택 홀들(CTL)은 동일한 열의 픽셀 영역들에 제공된다. 유사하게, SL#2는 2개의 바이패스 라인들(BL 2-1 및 BL 2-2)을 통해 공통 전극 블록에 연결되고, 바이패스 라인(BL 2-1 및 BL 2-2) 각각에 대한 하부 컨택 홀들(CTL)은 서로 동일한 열의 픽셀 영역들 내에 제공된다. SL#1 및 SL#2는 각각 공통 신호 라인(SL)이거나 더미 라인(DML)일 수도 있다.Figure 20A shows an example configuration of a set of bypass lines for an electrode block. In this example,
도시된 바와 같이, SL#1에 연결된 바이패스 라인들(BL)에 대한 하부 컨택 홀들(CTL)을 갖는 픽셀 영역들 및 SL#2에 연결된 바이패스 라인들(BL)에 대한 하부 컨택 홀들(CTL)을 갖는 픽셀 영역들은 상이한 행들에 제공된다. 바이패스 라인들(BL)에 대한 컨택 홀들의 배치를 적어도 서로 다른 행들로 스큐하는 것은, 무아레 효과와 같은, 시각적으로 두드러진 패턴을 억제하는 것을 도울 수 있다.As shown, pixel areas having lower contact holes (CTL) for bypass lines (BL) connected to
상기 언급된 바와 같이, 하부 컨택 홀들(CTL) 및 상부 컨택 홀들(CTU)은 청색 픽셀 영역들 내에 제공될 수도 있다. 바이패스 라인들(BL)에 대한 상부 컨택 홀들(CTU) 각각은, 또한 각각의 바이패스 라인(BL)에 대한 하부 컨택 홀(CTL)을 수용하는 청색 픽셀과 동일한 행일 수 있는, 청색 픽셀 영역에 위치될 수도 있다. 컨택 홀들을 수용하는 픽셀들을 포함하는 픽셀 영역들의 열은 전체 청색 픽셀 영역들에 형성될 필요는 없다는 것을 주의해야 한다. 대신, 컨택 홀들을 수용하는 청색 픽셀 영역들을 포함하는 많은 상이한 컬러들을 갖는 픽셀 영역들로 형성될 수도 있다. As mentioned above, bottom contact holes (CTL) and top contact holes (CTU) may be provided within the blue pixel areas. Each of the upper contact holes (CTU) for the bypass lines (BL) is located in a blue pixel area, which may also be in the same row as the blue pixel housing the lower contact hole (CTL) for the respective bypass line (BL). It may be located. It should be noted that the row of pixel areas containing pixels receiving contact holes need not be formed in the entire blue pixel areas. Instead, it may be formed of pixel regions with many different colors, including blue pixel regions that accommodate contact holes.
도 20b는 공통 전극 블록에 연결된 바이패스 라인들(BL)의 세트의 다른 예시적인 구성을 예시한다. 이전의 예와 유사하게, SL#1 및 SL#2는 하나 이상의 바이패스 라인들(BL)을 통해 동일한 공통 전극에 연결된다. 그러나, 이 특정한 예에서, 일부 바이패스 라인들(BL)은 좌측으로 연장하는 반면, 일부 다른 바이패스 라인들(BL)은 이들이 연결된 아래에 놓인 라인들의 우측으로 연장한다. 20B illustrates another example configuration of a set of bypass lines BL connected to a common electrode block. Similar to the previous example,
예로서, SL#1에 연결된 바이패스 라인(BL 1-1)은 하부 컨택 홀(CTL)로부터 바이패스 라인(BL 1-1)에 대한 하부 컨택 홀(CTL)의 우측 상에 더 제공되는, 상부 컨택 홀(CTU)로 연장한다. SL#2에 연결된 바이패스 라인(BL 2-1)은 하부 컨택 홀(CTL)로부터 바이패스 라인(BL 2-1)에 대한 하부 컨택 홀(CTL)의 측면에 제공된, 상부 컨택 홀(CTU)로 연장한다. 도 20b에는 도시되지 않지만, SL#1 및 SL#2에 연결된 다른 바이패스 라인들이 또한 바이패스 라인(BL 1-1) 및 바이패스 라인(BL 2-1)과 유사한 방식으로 구성될 수도 있다.As an example, the bypass line (BL 1-1) connected to
또한, 동일한 공통 신호 라인(SL)에 연결된 바이패스 라인들 중에서, 일부 바이패스 라인들은 공통 신호 라인(SL)의 일 측면을 향해 연장하도록 배열될 수 있지만 다른 바이패스 라인들 중 일부는 다른 측면을 향해 연장하도록 배열된다. 예를 들어, 도 20c에 도시된 바와 같이, 바이패스 라인(BL 1-1)은 SL#1의 우측을 향해 연장할 수도 있지만, 바이패스 라인(BL 1-2)은 SL#1의 좌측을 향해 연장한다. 즉, 바이패스 라인(BL 1-1)에 대한 하부 컨택 홀(CTL) 및 바이패스 라인(BL 1-2)에 대한 하부 컨택 홀(CTL)은 동일한 열의 픽셀 영역에 제공된다. 한편, 바이패스 라인(BL 1-1) 및 바이패스 라인(BL 1-2)에 대한 상부 컨택 홀들(CTU)은 SL#1의 서로 반대되는 측면들에 제공된다. 바이패스 라인들은 제 2 금속층(M2)(예를 들어, 게이트 금속층) 내에 형성되기 때문에, 바이패스 라인들은 SL#1(즉, 제 1 금속층(M1))을 가로질러 가로로 연장할 수 있고, 그 상부에 데이터 라인(DL)(즉, 제 3 금속층(M3))이 위치된다.Additionally, among the bypass lines connected to the same common signal line (SL), some of the bypass lines may be arranged to extend toward one side of the common signal line (SL) while some of the other bypass lines extend toward the other side. arranged to extend towards For example, as shown in FIG. 20C, bypass line BL 1-1 may extend toward the right side of
바이패스 라인들(BL)에 대한 하부 컨택 홀들(CTL)이 동일한 열의 픽셀 영역들에 제공되는 것으로 도시되지만, 일부 다른 실시예들에서, 바이패스 라인들(BL) 각각에 대한 하부 컨택 홀(CTL)은, 이들이 동일한 공통 신호 라인(SL)(또는 동일한 더미 라인(DML))에 연결될 때에도, 상이한 열들의 픽셀 영역들 내에 위치될 수 있다. Although the bottom contact holes (CTL) for the bypass lines (BL) are shown as being provided in pixel areas of the same column, in some other embodiments, the bottom contact holes (CTL) for each of the bypass lines (BL) are shown. ) can be located in pixel areas of different rows, even when they are connected to the same common signal line (SL) (or the same dummy line (DML)).
도 20d는 동일한 공통 전극 블록에 연결된 바이패스 라인들(BL)의 다른 예시적인 구성을 예시한다. 이전의 예와 유사하게, SL#1은 복수의 바이패스 라인들(BL)을 통해 공통 전극 블록에 연결된다. 그러나, 이전의 예들과 달리, 일부 바이패스 라인들(BL)에 대한 하부 컨택 홀들(CTL)은 공통 신호 라인(SL)(또는 더미 라인(DML))으로부터 이격된 픽셀 영역에 제공된다.20D illustrates another example configuration of bypass lines BL connected to the same common electrode block. Similar to the previous example,
도 20d를 참조하면, 바이패스 라인(BL 1-1)을 SL#1에 연결하기 위한 하부 컨택 홀(CTL)은 열 A의 픽셀 영역에 제공된다. 바이패스 라인(BL 1-2)을 SL#1에 연결하기 위한 하부 컨택 홀(CTL)은 열 B의 픽셀 영역에 제공된다. 또한, 바이패스 라인(BL 1-3)을 SL#1에 연결하기 위한 하부 컨택 홀(CTL)은 열 C의 픽셀 영역에 제공된다. 이를 위해, SL#1에 SL#1의 라우팅부로부터 돌출된 복수의 컨택부들이 제공되고, 컨택부들은, 대응하는 바이패스 라인들과 컨택이 이루어지는 상이한 열들의 픽셀 영역들로 연장한다. 다르게 말하면, SL#1의 일부 컨택부들은 다른 컨택부들과 상이한 길이를 가질 수도 있다. 상술한 바와 같이, 더미 라인(DML)은 하부 컨택 홀(CTL)이 위치된 픽셀 영역들을 횡단하고 픽셀 영역들에 도달하도록 컨택부들에 대한 통로를 제공하도록 복수의 부분들로 분할될 수 있다. 이 구성에서, 일부 컨택부들은 다른 컨택부들보다 많거나 보다 적은 더미 라인들(DML)을 횡단할 것이다.Referring to FIG. 20D, a lower contact hole (CTL) for connecting the bypass line (BL 1-1) to
도 20d에서, SL#1에 연결된 모든 바이패스 라인들(BL)에 대한 하부 컨택 홀들(CTL)은 상이한 열들의 픽셀 영역들에 제공된다. 그러나, 바이패스 라인들(BL)에 대한 모든 하부 컨택 홀들(CTL)이 상이한 열들의 픽셀 영역들 내에 제공되어야 하는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다. 즉, 바이패스 라인들(BL)에 대한 하부 컨택 홀(CTL)중 일부는 여전히 다른 바이패스 라인들(BL)에 대한 하부 컨택 홀들(CTL)과 동일한 열에 제공될 수도 있다.In FIG. 20D, bottom contact holes (CTL) for all bypass lines (BL) connected to
또한, SL#1의 컨택부들은 X-방향뿐만 아니라 Y-방향으로도 배열될 수 있다. 이러한 경우들에서, Y-방향으로 배열되는 컨택부의 일부는 공통 신호 라인(SL)의 라우팅부 상에 위치된 데이터 라인(DL)과 상이한 데이터 라인 아래로 연장할 수 있다.Additionally, the contact portions of
도 20d에 도시된 예를 참조하면, SL#1의 라우팅부는 데이터 라인 밑에서 연장한다. 컨택부들은 X-방향의 라우팅부로부터 돌출한다. 바이패스 라인(BL 1-3)과 접촉하는 컨택부의 일부는 데이터 라인 밑의 Y-방향으로 연장하고, 이어서 하부 컨택 홀(CTL)이 위치된 픽셀 영역에 도달한다. 바이패스 라인(BL 1-3)과 접촉하는 컨택부는 게이트 라인(GL)을 가로질러 연장할 것이다. 물론, 컨택부가 교차하는 게이트 라인들(GL)의 수는 컨택부의 일부가 Y-방향으로 연장하는 길이만큼 가변한다. 따라서, 일부 하부 컨택 홀들(CTL)은, 컨택부들이 상이한 길이들로 제공되더라도, 동일한 열의 픽셀 영역들에 제공될 수 있다.Referring to the example shown in FIG. 20D, the routing unit of
도 20d에서, SL#1의 컨택부들은 라우팅부의 우측으로 돌출한다. 그러나, 일부 공통 신호 라인들(SL) 또는 더미 라인들(DML)은 동일한 라인의 다른 컨택부와 상이한 방향으로 돌출하는 컨택부들을 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.In Figure 20d, the contact parts of
도 20a 내지 도 20d에서, 바이패스 라인들(BL)의 구성은 단일 공통 전극 블록만을 참조하여 기술되었다. 그러나, 디스플레이 패널(PNL)의 공통 전극 블록들은 서로 동일한 방식으로 구성될 필요는 없다는 것을 주의해야 한다. 즉, 일 공통 전극 블록에서 공통 신호 라인들(SL) 및 바이패스 라인들(BL)의 구성은 다른 공통 전극 블록에서의 구성과 상이할 수도 있다. 이러한 방식으로, 바이패스 라인들(BL)에 의해 유발된 개구율 차를 사용자가 시각적으로 인식하기 어렵게 되도록 보다 복잡한 바이패스 라인(BL)패턴 전체가 디스플레이 패널(PNL)에 제공될 수 있다.20A to 20D, the configuration of the bypass lines BL is described with reference to only a single common electrode block. However, it should be noted that the common electrode blocks of the display panel (PNL) do not need to be configured in the same way. That is, the configuration of the common signal lines SL and bypass lines BL in one common electrode block may be different from the configuration in another common electrode block. In this way, an entire more complex bypass line (BL) pattern can be provided on the display panel (PNL) so that it is difficult for the user to visually perceive the difference in aperture ratio caused by the bypass lines (BL).
[차폐 ITO][Shielded ITO]
도 21a 및 도 21b는 2개의 인접한 공통 전극 블록들 사이의 영역에서 디스플레이 패널(PNL)의 예시적인 구성을 예시한다. 공통 전극(VCOM)이 몇몇의 공통 전극 블록들로 분할되기 때문에, 공간(도 21a 및 도 21b에서 COMM.Space로 표기됨)이 2개의 인접한 공통 전극 블록들 사이에 존재한다. 이 공간에서, 공통 전극 블록의 결여로 인해 액정 분자들을 제어하기 위한 전계가 중단될 수도 있고, 다양한 시각적 결점들을 발생시킬 수도 있다. 이와 같이, 픽셀 전극들(PXL)과 마찬가지로 형성된 투명 전극의 일부가 “COMM. Space”에 제공된다. 이러한 투명 전극은 본 개시에서 “차폐 ITO” 또는 “차폐 전극”으로 지칭된다. 21A and 21B illustrate an example configuration of the display panel (PNL) in the area between two adjacent common electrode blocks. Because the common electrode VCOM is divided into several common electrode blocks, a space (denoted COMM.Space in FIGS. 21A and 21B) exists between two adjacent common electrode blocks. In this space, the electric field to control the liquid crystal molecules may be disrupted due to the lack of a common electrode block, resulting in various visual defects. In this way, a portion of the transparent electrode formed similarly to the pixel electrodes (PXL) is “COMM.” Space”. This transparent electrode is referred to as “shielded ITO” or “shielded electrode” in this disclosure.
도 21a 및 도 21b를 참조하면, 차폐 전극(즉, ITO 차폐부 또는 차폐 ITO)은 공통 전극 블록 #1 과 공통 전극 블록 #2 사이에서 COMM. Space를 따라 연장한다. 공통 전극 블록 #1 과 공통 전극 블록 #2를 서로 분리된 채로 유지하기 위해, 차폐 전극은 픽셀 전극(PXL)의 투명 전극층으로부터 형성된다. 따라서, 패시베이션층(PAS4)은 차폐 전극과 공통 전극 블록 #1 및 공통 전극 블록 #2 사이에 개재된다. 그러나, 차폐 전극은, COMM.Space에서 액정 분자들을 제어하기 위한 전계를 생성하기 위해, 공통 전극 블록 #1 및 공통 전극 블록 #2 중 어느 하나에 연결되어야 한다. 따라서, 차폐 전극은 공통 전극 블록 #1 및 공통 전극 블록 #2 중 하나 상에서 연장되는, 차폐 전극 컨택부를 구비한다. 도 21a 및 도 21b에 도시된 실시예에서, 차폐 전극 컨택부는 차폐 전극(즉, ITO 차폐부) 컨택 영역에서 패시베이션층(PAS4)을 통해 컨택 홀(차폐 컨택 홀)을 통해 공통 전극 블록 #1과 컨택한다. 물론, 차폐 전극의 구성은 반전될 수 있고 차폐 전극은 공통 전극 블록 #2에 연결될 수 있다.Referring to FIGS. 21A and 21B, the shielding electrode (i.e., ITO shield or shielding ITO) is connected to the COMM between common
차폐 전극 컨택부 및 차폐 컨택 홀을 배치하는 것은 픽셀 영역의 최대 개구율에 영향을 줄 수도 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 차폐 컨택 홀을 수용하는 픽셀은 차폐 전극 컨택 영역에 의해 영향을 받는 개구율(AR)을 보상하도록 도 21a에 도시된 바와 같은 빗 형상 픽셀 전극(PXL)을 구비할 수 있다. 즉, 차폐 전극 컨택부의 적어도 일부 부분을 갖는 픽셀은 빗 형상을 갖는 픽셀 전극(PXL)을 구비할 수 있다. 이 경우, 빗 형상 픽셀 전극(PXL)의 하나 이상의 빗살은 다음 차폐 컨택부로 라우팅되고 도 21a에 도시된 바와 같이 픽셀들의 인접한 행의 게이트 라인(GL)을 향해 보다 가깝게 연장할 수 있다. 도 21a에 도시된 예에서, 빗 형상 픽셀 전극(PXL)의 다른 빗살보다 긴 빗살(EXT) 중 하나는 차폐 전극의 차폐 전극 컨택부를 통과하고 게이트 라인(GL)을 향해 연장한다. 픽셀 전극(PXL)의 추가 길이는 픽셀 영역 내에서 보다 큰 영역에 전계를 생성하게 한다. 일부 실시예들에서, 차폐 전극 컨택부를 통과하는 픽셀 전극(PXL)의 빗살은 도 21a에 도시된 바와 같이 게이트 라인(GL)과 적어도 부분적으로 중첩할 수도 있다. 이러한 설정에서, 픽셀 전극(PXL)의 연장된 빗살은 그 아래에 제공된 공통 전극 블록 #1과 함께 전계를 생성할 수 있고, 이는 게이트 BM의 폭을 최소화하는데 기여한다. 경우에 따라, 빗 형상 픽셀 전극들(PXL)은 차폐 전극 컨택부를 수용하지 않는 다른 픽셀들에 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 차폐 전극 컨택부는 도 21a에 도시된 바와 같이 게이트 라인(GL)과 적어도 부분적으로 중첩하도록 위치될 수도 있다. 이러한 설정은 픽셀 전극(PXL)으로 하여금 픽셀 영역 내의 보다 큰 영역을 커버하게 하여, 게이트 BM에 의해 감춰질 필요가 없는 전계를 생성하는데 사용가능한 영역의 사이즈를 더 증가시킨다.Placing the shield electrode contact portion and the shield contact hole may affect the maximum aperture ratio of the pixel area. Accordingly, in some embodiments, the pixel housing the shield contact hole may be equipped with a comb-shaped pixel electrode (PXL) as shown in FIG. 21A to compensate for the aperture ratio (AR) affected by the shield electrode contact area. there is. That is, a pixel having at least a portion of the shielding electrode contact portion may have a pixel electrode PXL having a comb shape. In this case, one or more comb teeth of the comb-shaped pixel electrode (PXL) may be routed to the next shield contact and extend closer toward the gate line (GL) of an adjacent row of pixels, as shown in FIG. 21A. In the example shown in FIG. 21A , one of the comb teeth EXT that is longer than the other comb teeth of the comb-shaped pixel electrode PXL passes through the shield electrode contact portion of the shield electrode and extends toward the gate line GL. The additional length of the pixel electrode (PXL) allows the electric field to be generated over a larger area within the pixel area. In some embodiments, the comb teeth of the pixel electrode PXL passing through the shielding electrode contact portion may at least partially overlap the gate line GL as shown in FIG. 21A. In this setting, the extended comb teeth of the pixel electrode PXL can generate an electric field together with the common
실시예들은 대응하는 데이터 라인들(DL) 아래를 따라 연장된 공통 신호 라인들(SL)을 사용하여 기술되었다. 그러나, 본 명세서에 기술된 특징들은 공통 신호 라인들(SL)이 게이트 라인들(GL) 아래를 따라 연장하도록 배열될 때에도 사용될 수 있다. 또한, 실시예들은 픽셀-탑 구조를 갖는 LCD 디스플레이 패널의 맥락에서 기술되었다. 그러나, 본 개시에 기술된 특징들은 공통 전극 블록들의 층 및 픽셀 전극들의 층이 본 개시의 도면들에 도시된 예들과 역순으로 위치된 VCOM-탑 구조를 갖는 디스플레이 패널에 동일하게 적용될 수 있다. VCOM-탑 구조를 갖는 실시예들에서, BL-VCOM 컨택 영역에서 또는 SL-VCOM 컨택 영역에서 컨택 홀은 패시베이션층(PAS4)을 통해 공통 전극 블록을 바이패스 라인에 또는 바로 공통 신호 라인들(SL)에 각각 연결하도록 형성된다. Embodiments have been described using common signal lines (SL) extending along below corresponding data lines (DL). However, the features described herein can also be used when the common signal lines SL are arranged to extend along below the gate lines GL. Additionally, embodiments have been described in the context of an LCD display panel with a pixel-top structure. However, the features described in this disclosure can be equally applied to a display panel with a VCOM-top structure in which the layer of common electrode blocks and the layer of pixel electrodes are located in the reverse order to the examples shown in the drawings of this disclosure. In embodiments with a VCOM-top structure, a contact hole in the BL-VCOM contact area or in the SL-VCOM contact area connects the common electrode block to the bypass line or directly to the common signal lines (SL) through the passivation layer (PAS4). ) is formed to connect to each.
이 개시에서, 많은 특징들이 공통 신호 라인(SL) 및 공통 전극 블록이 바이패스 라인(BL)을 통해 연결된 실시예를 참조하여 기술되었다. 그러나, 특정한 특징이 바이패스 라인들을 사용하는 실시예들에 배타적인 것으로 기술되지 않는 한, 특징들은 공통 신호 라인(SL) 및 공통 전극 블록이 상부 평탄화층(PLN-U) 및 하부 평탄화층(PLN-L)을 통해 컨택 홀을 통해 서로 직접 접촉하는 실시예에 적용가능할 수도 있다.In this disclosure, many features have been described with reference to an embodiment where a common signal line (SL) and a common electrode block are connected through a bypass line (BL). However, unless a particular feature is described as being exclusive to embodiments that use bypass lines, the features are those in which the common signal line (SL) and the common electrode block are connected to the upper planarization layer (PLN-U) and the lower planarization layer (PLN-U). -L) may be applicable to embodiments in which they are in direct contact with each other through a contact hole.
본 개시에서, 모든 실시예들은 서로 중첩하도록 위치된 공통 신호 라인들(SL) 및 데이터 라인들을 갖는 것으로 기술되었다. 공통 신호 라인들(SL)의 폭은 데이터 라인들(DL)의 폭과 동일할 수 있다. 그러나, 공통 신호 라인들(SL)의 폭 및 데이터 라인들(DL)의 폭은 서로 상이할 수 있다는 것을 주의해야 한다. 복수의 공통 전극 블록들에 제공되는 공통 전극을 사용하여, 2개의 인접한 공통 전극 블록들 사이의 영역의 필드는 공통 전극 블록 상의 다른 영역들로부터 상이할 수 있다. 이와 같이, 이러한 영역들에 걸쳐 액정 분자들을 제어하는 것은 어려울 수도 있고, 백라이트로부터의 광은 이러한 영역들 근방의 픽셀들로 누설될 수 있다. In this disclosure, all embodiments are described as having common signal lines (SL) and data lines positioned to overlap each other. The width of the common signal lines SL may be the same as the width of the data lines DL. However, it should be noted that the widths of the common signal lines SL and the widths of the data lines DL may be different from each other. Using a common electrode provided in a plurality of common electrode blocks, the field of the area between two adjacent common electrode blocks may be different from other areas on the common electrode block. As such, controlling the liquid crystal molecules over these areas may be difficult, and light from the backlight may leak into pixels near these areas.
따라서, 데이터 라인(DL) 및 공통 신호 라인(SL)은 2개의 인접한 공통 전극 블록들 사이의 영역에 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 데이터 라인(DL) 및 공통 신호 라인(SL)은 백라이트로부터의 광을 차단하도록 사용될 수 있다. 데이터 라인들(DL)의 폭 및 공통 신호 라인들(SL)의 폭은 2개의 인접한 블록들 사이의 거리에 따라 조정될 수 있다. 이와 관련하여, 공통 신호 라인들(SL)의 폭을 증가시키는 것은 공통 신호 라인들(SL) 상의 저항을 감소시키고 RC 지연을 하강시키는 것을 도울 수 있다. 데이터 라인들(DL) 아래에 배치된 공통 신호 라인들(SL)을 사용하는 실시예들에서, 공통 신호 라인들(SL)의 폭은 데이터 라인들(DL)의 폭보다 클 수 있다. 공통 신호 라인들(SL)은 데이터 라인들(DL)보다 공통 전극 블록들 및 픽셀 전극들로부터 보다 멀리 위치되기 때문에, 커플링 커패시턴스를 관리하는 것은 데이터 라인들(DL)보다 공통 신호 라인들(SL)에 대해 용이할 수도 있다.Accordingly, the data line DL and the common signal line SL may be located in an area between two adjacent common electrode blocks. In this way, the data line (DL) and common signal line (SL) can be used to block light from the backlight. The width of the data lines DL and the width of the common signal lines SL may be adjusted according to the distance between two adjacent blocks. In this regard, increasing the width of the common signal lines (SL) can help reduce the resistance on the common signal lines (SL) and lower the RC delay. In embodiments that use common signal lines SL disposed below the data lines DL, the width of the common signal lines SL may be larger than the width of the data lines DL. Because the common signal lines (SL) are located farther from the common electrode blocks and pixel electrodes than the data lines (DL), managing the coupling capacitance is more important than the data lines (DL). ) may be easy for.
본 개시에 기술된 실시예들에서, 공통 신호 라인들(SL)은 데이터 라인들(DL) 아래(또는 게이트 라인들(GL) 아래)에 배열되고 투명 전극 블록으로부터 디스플레이 영역과 바로 교차하는 비-디스플레이 영역에서 드라이버(예를 들어, 터치 드라이버(TD))로 라우팅된다. 공통 신호 라인들(SL)이 디스플레이 영역에 바로 교차하여 라우팅함으로써, 패널의 측면에서 디스플레이 영역의 사이즈는 감소될 수 있다. 또한, 픽셀 전극(PXL)과 공통 전극 블록들 사이의 패시베이션층의 두께는 픽셀의 커패시턴스를 상승시키도록 최소로 유지될 수 있다. 공통 신호 라인들(SL)은 공통 전극 블록들로부터 보다 더 이격될 수 있기 때문에, 터치-센싱 구간 동안 RC 지연들을 감소시키도록 목표된 두께로 제공될 수 있다. 부가적으로, 공통 전극 블록들이 공통 신호 라인들(SL) 위에 위치되기 때문에 공통 전극 블록들과 공통 신호 라인들(SL) 사이에 프린지 필드가 생성되지 않는다. 이는 픽셀 전극(PXL)과 동일한 층 내에 공통 신호 라인들(SL)을 가짐으로써 유발된 광 누설 문제를 효과적으로 해결한다. In embodiments described in this disclosure, the common signal lines SL are arranged below the data lines DL (or below the gate lines GL) and directly intersect the display area from the transparent electrode block. It is routed from the display area to a driver (e.g., touch driver (TD)). By routing the common signal lines SL directly across the display area, the size of the display area in terms of the panel can be reduced. Additionally, the thickness of the passivation layer between the pixel electrode PXL and the common electrode blocks may be kept to a minimum to increase the capacitance of the pixel. Because the common signal lines SL can be spaced further apart from the common electrode blocks, they can be provided with a targeted thickness to reduce RC delays during the touch-sensing period. Additionally, because the common electrode blocks are located above the common signal lines SL, a fringe field is not created between the common electrode blocks and the common signal lines SL. This effectively solves the light leakage problem caused by having the common signal lines (SL) in the same layer as the pixel electrode (PXL).
본 개시의 실시예들에서, 투명 전극 및 공통 신호 라인들(SL)은 터치 인식 가능 LCD 디바이스를 참조하여 기술되었다. 그러나, 투명 전극(예를 들어, 공통 전극 블록) 및 공통 신호 라인(SL)의 사용은 패널로부터 이미지들을 디스플레이하고 터치 입력들의 위치를 식별하는 것으로 제한되지 않는다. 다른 구간들 동안 투명 전극 및 공통 신호 라인들(SL)의 기능들은 상술한 바와 같이 픽셀들(예를 들어, LCD 픽셀)을 활성화하는 것으로 제한되지 않는다. 터치-센싱 기능에 부가하여, 공통 전극 블록들 및 공통 신호 라인들(SL)은 스크린 상의 터치 압력량을 측정하거나, 스크린 상에 진동을 생성하거나, 패널 내의 전기-활성 재료들을 액추에이팅하는데 사용될 수도 있다.In embodiments of the present disclosure, the transparent electrode and common signal lines (SL) have been described with reference to a touch recognition capable LCD device. However, the use of the transparent electrode (eg, common electrode block) and common signal line (SL) is not limited to displaying images from the panel and identifying the location of touch inputs. The functions of the transparent electrode and common signal lines SL during different periods are not limited to activating pixels (eg, LCD pixels) as described above. In addition to the touch-sensing function, the common electrode blocks and common signal lines (SL) can be used to measure the amount of touch pressure on the screen, generate vibration on the screen, or actuate electro-active materials in the panel. It may be possible.
예를 들어, 디스플레이 패널(PNL)의 일부 실시예들은 변형가능 재료의 층을 포함할 수도 있다. 공통 전극 블록들은 변형가능 재료 근방에 위치되거나 인터페이싱할 수도 있고, 변형가능 재료의 변형에 의해 유발된 전기적 변화들을 측정하기 위해 전압 신호들을 사용하여 로딩될 수도 있다. 이러한 경우들에서, 공통 전극 블록들은 터치 입력들의 위치에 부가하여, 디스플레이 패널(PNL) 상의 압력량을 측정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 변형가능 재료는 전기-활성 재료들일 수도 있고, 재료의 진폭 및/또는 재료의 주파수는 전기 신호들 및/또는 전계에 의해 제어될 수 있다. 이러한 변형가능 재료들의 예들은 압전 세라믹, 전기-활성-폴리머 등을 포함한다. 이러한 실시예들에서, 공통 전극 블록들은 목표된 방향들로 변경가능 재료를 벤딩(bending) 하도록 및/또는 목표된 주파수들로 진동하도록 사용될 수 있어서, 디스플레이 패널(PNL)에 촉각적 및/또는 감촉 피드백을 제공한다.For example, some embodiments of the display panel (PNL) may include a layer of deformable material. Common electrode blocks may be positioned near or interfacing with the deformable material and loaded using voltage signals to measure electrical changes caused by deformation of the deformable material. In these cases, the common electrode blocks can measure the amount of pressure on the display panel (PNL) in addition to the location of touch inputs. In some embodiments, the deformable material may be electro-active materials, and the amplitude of the material and/or the frequency of the material may be controlled by electrical signals and/or electric fields. Examples of such deformable materials include piezoelectric ceramics, electro-active-polymers, etc. In these embodiments, the common electrode blocks can be used to bend the changeable material in targeted directions and/or vibrate at targeted frequencies, thereby providing a tactile and/or tactile effect on the display panel (PNL). Provide feedback.
다양한 실시예들이 디스플레이 픽셀들에 대하여 기술되지만, 당업자는 디스플레이 픽셀들이 서브-픽셀들로 분할되는 실시예들에서 용어 디스플레이 픽셀들이 용어 디스플레이 서브-픽셀들과 상호교환가능하게 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, RGB 디스플레이로 지향된 일부 실시예들은 적색, 녹색, 및 청색 서브-픽셀들로 분할된 디스플레이 픽셀들을 포함할 수 있다. 즉, 일부 실시예들에서, 서브-픽셀 각각은, 하나의 컬러 디스플레이 픽셀을 형성하는 모든 3개의 R, G 및 B 서브-픽셀들의 조합의, 적색(R), 녹색(G), 또는 청색(B) 서브-픽셀일 수 있다.Although various embodiments are described in terms of display pixels, those skilled in the art will understand that the term display pixels may be used interchangeably with the term display sub-pixels in embodiments where the display pixels are divided into sub-pixels. For example, some embodiments directed to RGB displays may include display pixels divided into red, green, and blue sub-pixels. That is, in some embodiments, each sub-pixel displays a red (R), green (G), or blue color (of the combination of all three R, G, and B sub-pixels forming one color display pixel). B) Can be sub-pixel.
본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 수정들 및 변화들이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 개시는 첨부된 청구항들 및 이들의 등가물의 범위 내로 제공된 본 발명의 수정들 및 변화들을 커버하도록 의도된다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes may be made in the present invention without departing from its scope. Accordingly, this disclosure is intended to cover modifications and variations of the invention provided within the scope of the appended claims and their equivalents.
Claims (81)
터치 드라이버;
상기 하부 평탄화층 아래의 복수의 공통 신호 라인으로서, 상기 복수의 공통 신호 라인은 상기 터치 드라이버에 연결되는, 상기 복수의 공통 신호 라인;
상기 하부 평탄화층과 상기 상부 평탄화층 사이의 복수의 바이패스 라인으로서, 바이패스 라인 각각은 상기 하부 평탄화층을 통해 하부 컨택 홀을 통해 상기 복수의 공통 신호 라인 중 적어도 하나에 직접 접촉하는, 상기 복수의 바이패스 라인;
상기 상부 평탄화층 상의 공통 전극층으로서, 상기 공통 전극층은 공통 전극 블록들의 분리된 부분들을 포함하고, 상기 공통 전극 블록들 각각에서 상기 상부 평탄화층을 통해 상부 컨택 홀을 통해 상기 복수의 바이패스 라인 중 적어도 하나에 연결되는, 상기 공통 전극층; 및
데이터 라인들을 커버하기 위한 복수의 데이터 블랙 매트릭스 스트립 및 게이트 라인을 커버하기 위한 게이트 블랙 매트릭스 스트립들을 포함하는 마스킹층으로서, 상기 복수의 바이패스 라인은 상기 게이트 블랙 매트릭스 스트립들 아래에 감춰지는, 상기 마스킹층을 포함하는, 터치 센서를 갖는 액정 디스플레이 디바이스. a plurality of pixels, each pixel including a thin film transistor and a pixel electrode, the thin film transistor being interposed between a lower planarization layer and an upper planarization layer, and the pixel electrode being on the upper planarization layer;
touch driver;
a plurality of common signal lines under the lower planarization layer, the plurality of common signal lines connected to the touch driver;
A plurality of bypass lines between the lower planarization layer and the upper planarization layer, each bypass line directly contacting at least one of the plurality of common signal lines through the lower planarization layer and through a lower contact hole. bypass line of;
A common electrode layer on the upper planarization layer, the common electrode layer comprising separated portions of common electrode blocks, and at least one of the plurality of bypass lines through an upper contact hole in each of the common electrode blocks through the upper planarization layer. the common electrode layer connected to one; and
A masking layer comprising a plurality of data black matrix strips to cover data lines and gate black matrix strips to cover gate lines, wherein the plurality of bypass lines are hidden beneath the gate black matrix strips. A liquid crystal display device having a touch sensor, comprising a layer.
상기 복수의 바이패스 라인 각각은 하부 컨택 홀을 수용하는 제 1 바이패스 픽셀과 상부 컨택 홀을 수용하는 제 2 바이패스 픽셀 사이에서 연장하는, 터치 센서를 갖는 액정 디스플레이 디바이스.According to claim 1,
wherein each of the plurality of bypass lines extends between a first bypass pixel receiving a lower contact hole and a second bypass pixel receiving an upper contact hole.
상기 복수의 공통 신호 라인 각각은 라우팅부 및 상기 복수의 공통 신호 라인 중 하나와 접촉하는 컨택부를 포함하고,
상기 라우팅부는 상기 데이터 라인들 중 하나와 적어도 부분적으로 중첩하도록 배열되고,
상기 컨택부는 상기 라우팅부로부터 상기 공통 신호 라인의 상기 라우팅부와 적어도 부분적으로 중첩하는 상기 데이터 라인에 인접하게 배열된 상기 복수의 픽셀 중 하나를 향해 돌출되고, 상기 복수의 바이패스 라인 각각은 상기 복수의 공통 신호 라인 중 하나의 상기 컨택부와 접촉하는, 터치 센서를 갖는 액정 디스플레이 디바이스.According to claim 1,
Each of the plurality of common signal lines includes a routing portion and a contact portion contacting one of the plurality of common signal lines,
the routing portion is arranged to at least partially overlap one of the data lines,
The contact portion protrudes from the routing portion toward one of the plurality of pixels arranged adjacent to the data line that at least partially overlaps the routing portion of the common signal line, and each of the plurality of bypass lines is connected to the plurality of pixels. A liquid crystal display device having a touch sensor, which is in contact with the contact portion of one of the common signal lines.
상기 복수의 공통 신호 라인 중 일부는 제 1 방향으로 돌출하는 상기 컨택부를 갖고, 다른 일부는 상기 제 1 방향에 반대되는 제 2 방향으로 돌출하는 상기 컨택부를 갖는, 터치 센서를 갖는 액정 디스플레이 디바이스.According to claim 4,
Some of the plurality of common signal lines have the contact portion protruding in a first direction, and other portions have the contact portion protruding in a second direction opposite to the first direction.
상기 게이트 블랙 매트릭스 스트립들 중 적어도 일부는, 동일한 각각의 게이트 블랙 매트릭스 스트립의 다른 게이트 블랙 매트릭스 섹션에 비대칭으로 배열되는 하나 이상의 게이트 블랙 매트릭스 섹션을 포함하는, 터치 센서를 갖는 액정 디스플레이 디바이스.According to claim 1,
At least some of the gate black matrix strips include one or more gate black matrix sections arranged asymmetrically to other gate black matrix sections of the same respective gate black matrix strip.
상기 게이트 블랙 매트릭스 스트립들 중 적어도 일부는, 동일한 각각의 게이트 블랙 매트릭스 스트립의 다른 게이트 블랙 매트릭스 섹션의 폭과 상이한 폭을 갖는 하나 이상의 게이트 블랙 매트릭스 섹션을 포함하는, 터치 센서를 갖는 액정 디스플레이 디바이스.According to claim 1,
At least some of the gate black matrix strips include one or more gate black matrix sections having a width different from the width of another gate black matrix section of the same respective gate black matrix strip.
상기 복수의 데이터 블랙 매트릭스 스트립 중 적어도 일부는, 동일한 각각의 데이터 블랙 매트릭스 스트립의 다른 데이터 블랙 매트릭스 섹션에 비대칭으로 배열되는 하나 이상의 데이터 블랙 매트릭스 섹션을 포함하는, 터치 센서를 갖는 액정 디스플레이 디바이스.According to claim 1,
At least some of the plurality of data black matrix strips include one or more data black matrix sections arranged asymmetrically to other data black matrix sections of the same respective data black matrix strips.
상기 복수의 데이터 블랙 매트릭스 스트립 중 적어도 일부는, 동일한 각각의 데이터 블랙 매트릭스 스트립의 다른 데이터 블랙 매트릭스 섹션과 상이한 폭을 갖는 하나 이상의 데이터 블랙 매트릭스 섹션을 포함하는, 터치 센서를 갖는 액정 디스플레이 디바이스.According to claim 1,
At least some of the plurality of data black matrix strips include one or more data black matrix sections having a different width than other data black matrix sections of the same respective data black matrix strip.
상기 데이터 블랙 매트릭스 섹션은, 상기 하부 컨택 홀 또는 상기 상부 컨택 홀 모두를 갖지 않는 2개의 바로 인접한 일반 픽셀들 사이에 개재되고, 상기 하부 컨택 홀 또는 상기 상부 컨택 홀을 갖는 바이패스 픽셀 옆에 위치된 상기 데이터 블랙 매트릭스 섹션의 폭보다 큰 폭을 갖는, 터치 센서를 갖는 액정 디스플레이 디바이스.According to claim 8,
The data black matrix section is sandwiched between two immediately adjacent normal pixels that do not have either the bottom contact hole or the top contact hole, and is located next to a bypass pixel that has either the bottom contact hole or the top contact hole. A liquid crystal display device with a touch sensor having a width greater than the width of the data black matrix section.
상기 마스킹층 및 컬러 필터층은 상기 복수의 공통 신호 라인이 배치된 제 2 기판의 내측 표면과 대면하는 제 1 기판의 내측 표면 상에 배치되고,
상기 마스킹층이 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중 아래의 기판에 상기 컬러 필터층보다 가깝게 위치되도록, 상기 마스킹층은 상기 컬러 필터층 상에 배치되는, 터치 센서를 갖는 액정 디스플레이 디바이스.According to claim 1,
the masking layer and the color filter layer are disposed on an inner surface of the first substrate facing an inner surface of the second substrate on which the plurality of common signal lines are disposed;
The masking layer is disposed on the color filter layer such that the masking layer is located closer to the lower one of the first substrate and the second substrate than the color filter layer.
상기 제 1 바이패스 픽셀의 개구부 및 상기 제 2 바이패스 픽셀의 개구부는 상기 하부 컨택 홀 및 상기 상부 컨택 홀 모두를 수용하지 않는 일반 픽셀의 개구부의 80 % 내지 95 % 범위인, 터치 센서를 갖는 액정 디스플레이 디바이스.According to claim 2,
The opening of the first bypass pixel and the opening of the second bypass pixel are in a range of 80% to 95% of the opening of a normal pixel that does not accommodate both the lower contact hole and the upper contact hole. Display device.
상기 박막 트랜지스터 어레이 상의 상부 평탄화층;
상기 상부 평탄화층 상의 복수의 분리된 투명 전극 블록;
드라이버;
상기 박막 트랜지스터 어레이 아래의 하부 평탄화층;
상기 하부 평탄화층 아래에 배치되고 복수의 신호 경로를 형성하도록 구성된 복수의 공통 신호 라인으로서, 상기 복수의 신호 경로 각각은 상기 복수의 분리된 투명 전극 블록 각각을 상기 상부 평탄화층과 상기 하부 평탄화층 사이에 개재된 바이패스 라인을 통해 상기 드라이버에 연결하는, 상기 복수의 공통 신호 라인; 및
컬러 필터층 및 디스플레이 영역내에 복수의 픽셀 영역을 정의하기 위해 상기 복수의 데이터 라인을 커버하도록 구성된 복수의 데이터 블랙 매트릭스 스트립 및 상기 복수의 게이트 라인을 커버하도록 구성된 복수의 게이트 블랙 매트릭스 스트립을 포함하는 마스킹층을 구비한 제 2 기판을 포함하고,
상기 바이패스 라인은 상기 복수의 게이트 블랙 매트릭스 스트립 아래에 커버되는, 디스플레이를 갖는 전자 디바이스.a thin film transistor array coupled to a plurality of data lines and a plurality of gate lines provided on a first substrate;
an upper planarization layer on the thin film transistor array;
a plurality of separated transparent electrode blocks on the upper planarization layer;
driver;
a lower planarization layer below the thin film transistor array;
A plurality of common signal lines disposed below the lower planarization layer and configured to form a plurality of signal paths, each of the plurality of signal paths connecting each of the plurality of separate transparent electrode blocks between the upper planarization layer and the lower planarization layer. the plurality of common signal lines connected to the driver through a bypass line interposed therein; and
a color filter layer and a masking layer comprising a plurality of data black matrix strips configured to cover the plurality of data lines and a plurality of gate black matrix strips configured to cover the plurality of gate lines to define a plurality of pixel regions within a display area. It includes a second substrate having,
wherein the bypass line is covered beneath the plurality of gate black matrix strips.
상기 복수의 공통 신호 라인을 커버하는 하부 평탄화층;
상기 하부 평탄화층 상의 박막 트랜지스터들의 어레이로서, 상기 박막 트랜지스터들의 어레이는 상기 하부 평탄화층 상의 복수의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인에 연결되는, 상기 박막 트랜지스터들의 어레이;
상기 박막 트랜지스터들의 어레이를 커버하는 상부 평탄화층; 및
상기 상부 평탄화층 상의 복수의 투명 전극 블록으로서, 상기 복수의 투명 전극 블록 각각은 상기 복수의 공통 신호 라인 중 적어도 하나로 구현된 신호 경로를 통해 터치 드라이버와 통신하도록 구성되는, 상기 복수의 투명 전극 블록을 포함하고,
상기 복수의 투명 전극 블록 중 적어도 하나를 위한 상기 신호 경로는 공통 신호 라인들의 세트로 구현된 병렬-연결 신호 경로인, 디스플레이 패널.a plurality of common signal lines on a substrate;
a lower planarization layer covering the plurality of common signal lines;
an array of thin film transistors on the lower planarization layer, the array of thin film transistors connected to a plurality of gate lines and a plurality of data lines on the lower planarization layer;
an upper planarization layer covering the array of thin film transistors; and
A plurality of transparent electrode blocks on the upper planarization layer, each of the plurality of transparent electrode blocks configured to communicate with a touch driver through a signal path implemented by at least one of the plurality of common signal lines. Contains,
The display panel of claim 1, wherein the signal path for at least one of the plurality of transparent electrode blocks is a parallel-connected signal path implemented as a set of common signal lines.
상기 복수의 투명 전극 블록 중 적어도 하나를 위한 상기 신호 경로는 제 1 세트의 공통 신호 라인들로 구현된 제 1 병렬-연결 신호 경로이고, 상기 복수의 투명 전극 블록 중 다른 하나를 위한 신호 경로는 상기 제 1 세트의 공통 신호 라인들과 구별되는 제 2 세트의 공통 신호 라인들로 구현된 제 2 병렬-연결 신호 경로인, 디스플레이 패널.According to claim 21,
The signal path for at least one of the plurality of transparent electrode blocks is a first parallel-connected signal path implemented with a first set of common signal lines, and the signal path for another one of the plurality of transparent electrode blocks is the first parallel-connected signal path. A display panel, wherein a second parallel-connected signal path is implemented with a second set of common signal lines distinct from the first set of common signal lines.
상기 제 2 병렬-연결 신호 경로를 구현하는 상기 제 2 세트의 공통 신호 라인들은, 상기 제 1 병렬-연결 신호 경로를 구현하는 상기 제 1 세트의 공통 신호 라인들의 공통 신호 라인들의 총 수보다 적은 수의 공통 신호 라인들을 포함하는, 디스플레이 패널.According to claim 22,
The second set of common signal lines implementing the second parallel-connected signal path is less than the total number of common signal lines of the first set of common signal lines implementing the first parallel-connected signal path. A display panel comprising common signal lines.
상기 제 2 병렬-연결 신호 경로에 연결된 투명 전극 블록은, 상기 제 1 병렬-연결 신호 경로에 연결된 투명 전극 블록보다 터치 드라이버에 가깝게 위치되는, 디스플레이 패널.According to claim 23,
The display panel of claim 1, wherein the transparent electrode block connected to the second parallel-connected signal path is located closer to the touch driver than the transparent electrode block connected to the first parallel-connected signal path.
상기 제 1 세트의 공통 신호 라인들은 상기 하부 평탄화층 아래에 제공된 상호연결 라인에 의해 서로 병렬로 상호연결되고, 상기 제 2 세트의 공통 신호 라인들은 상기 하부 평탄화층 아래에 제공된 다른 상호연결 라인에 의해 서로 병렬로 상호연결되는, 디스플레이 패널.According to claim 23,
The first set of common signal lines are interconnected in parallel with each other by an interconnection line provided below the lower planarization layer, and the second set of common signal lines are interconnected in parallel by another interconnection line provided below the lower planarization layer. Display panels, interconnected in parallel with each other.
복수의 바이패스 라인을 더 포함하고,
상기 신호 경로는 상기 복수의 바이패스 라인 중 적어도 하나를 통해 대응하는 상기 복수의 투명 전극 블록에 연결되는, 디스플레이 패널.According to claim 23,
Further comprising a plurality of bypass lines,
The display panel of claim 1, wherein the signal path is connected to the corresponding plurality of transparent electrode blocks through at least one of the plurality of bypass lines.
상기 제 1 병렬-연결 신호 경로 및 상기 제 2 병렬-연결 신호 경로 각각은 상기 디스플레이 패널의 전체 디스플레이 영역에 걸쳐 라우팅되는 적어도 하나의 공통 신호 라인을 포함하는, 디스플레이 패널.According to claim 24,
The first parallel-connected signal path and the second parallel-connected signal path each include at least one common signal line routed across an entire display area of the display panel.
상기 복수의 바이패스 라인 각각은 상기 하부 평탄화층을 통해 하부 컨택 홀을 통해 상기 신호 경로에 연결되고, 상기 상부 평탄화층을 통해 상부 컨택 홀을 통해 상기 투명 전극 블록에 연결되는, 디스플레이 패널.According to claim 26,
Each of the plurality of bypass lines is connected to the signal path through a lower contact hole through the lower planarization layer, and is connected to the transparent electrode block through an upper contact hole through the upper planarization layer.
상기 하부 평탄화층 아래에 배열된 복수의 더미 라인을 더 포함하고,
상기 복수의 더미 라인 각각은 상기 복수의 데이터 라인 중 하나의 아래에서 연장하도록 구성되고,
상기 복수의 더미 라인 중 적어도 하나는 전압 소스에 전기적으로 접속되는, 디스플레이 패널.According to claim 21,
Further comprising a plurality of dummy lines arranged below the lower planarization layer,
Each of the plurality of dummy lines is configured to extend below one of the plurality of data lines,
A display panel, wherein at least one of the plurality of dummy lines is electrically connected to a voltage source.
상기 하부 평탄화층 아래에 배열된 복수의 더미 라인을 더 포함하고,
상기 복수의 더미 라인은 제 1 더미 라인 및 제 2 더미 라인을 포함하고,
상기 제 1 더미 라인은 상기 제 1 세트의 공통 신호 라인들에 포함된 공통 신호 라인들 중 적어도 하나와 중첩하는 상기 복수의 데이터 라인 중 하나의 아래에서 연장하고,
상기 제 2 더미 라인은 상기 제 2 세트의 공통 신호 라인들에 포함된 공통 신호 라인들 중 적어도 하나와 중첩하는 상기 복수의 데이터 라인 중 하나의 아래에서 연장하는, 디스플레이 패널.According to claim 22,
Further comprising a plurality of dummy lines arranged below the lower planarization layer,
The plurality of dummy lines include a first dummy line and a second dummy line,
the first dummy line extends below one of the plurality of data lines overlapping at least one of the common signal lines included in the first set of common signal lines,
The second dummy line extends under one of the plurality of data lines overlapping at least one of the common signal lines included in the second set of common signal lines.
상기 제 1 병렬-연결 신호 경로 및 상기 제 2 병렬-연결 신호 경로 중 적어도 하나는 메인부(main portion) 및 테일부(tail portion)를 포함하고,
상기 테일부는 상기 메인부보다 적은 수의 공통 신호 라인으로 구현되는, 디스플레이 패널.According to claim 22,
At least one of the first parallel-connected signal path and the second parallel-connected signal path includes a main portion and a tail portion,
A display panel wherein the tail portion is implemented with fewer common signal lines than the main portion.
상기 테일부는 상기 메인부의 일 단부에 제공된 독립된 병렬-연결 신호 경로로서 구성되는, 디스플레이 패널.According to claim 32,
The display panel, wherein the tail portion is configured as an independent parallel-connected signal path provided at one end of the main portion.
상기 제 1 병렬-연결 신호 경로 및 상기 제 2 병렬-연결 신호 경로 중 적어도 하나는 메인부와 테일부를 포함하고,
상기 테일부는 상기 복수의 데이터 라인 중 하나 아래의 제 1 섹션 및 상기 복수의 데이터 라인 중 다른 하나 아래의 제 2 섹션을 포함하고,
상기 제 1 섹션 및 상기 제 2 섹션은 서로 직렬로 연결되는, 디스플레이 패널.According to claim 22,
At least one of the first parallel-connected signal path and the second parallel-connected signal path includes a main portion and a tail portion,
the tail portion includes a first section below one of the plurality of data lines and a second section below another one of the plurality of data lines,
The first section and the second section are connected in series to each other.
상기 복수의 픽셀에 커플링되고, 하부 평탄화층 상에 배치된 복수의 박막 트랜지스터;
터치 드라이버; 및
상기 하부 평탄화층 아래에 배치된 복수의 공통 신호 라인을 포함하고,
제 1 그룹의 상기 공통 전극 블록들의 공통 전극 블록 각각은 제 1 개수의 공통 신호 라인들의 세트로 구현된 신호 경로를 통해 상기 터치 드라이버와 통신하도록 구성되고,
제 2 그룹의 상기 공통 전극 블록들의 공통 전극 블록 각각은 제 2 개수의 공통 신호 라인들의 세트로 구현된 신호 경로를 통해 상기 터치 드라이버와 통신하도록 구성되는, 터치 스크린 디바이스.A plurality of pixels operated by a pixel electrode and a common electrode, wherein the common electrode includes a plurality of separated common electrode blocks, each of the plurality of common electrode blocks being used to operate one or more of the plurality of pixels. the plurality of pixels;
a plurality of thin film transistors coupled to the plurality of pixels and disposed on a lower planarization layer;
touch driver; and
Includes a plurality of common signal lines disposed below the lower planarization layer,
each common electrode block of the first group of common electrode blocks is configured to communicate with the touch driver via a signal path implemented with a first number of sets of common signal lines,
A touch screen device, wherein each common electrode block of the second group of common electrode blocks is configured to communicate with the touch driver via a signal path implemented with a second number of sets of common signal lines.
복수의 픽셀을 갖는 디스플레이 영역;
상기 디스플레이 영역 내에 배치된 박막 트랜지스터 어레이의 층;
상기 박막 트랜지스터 어레이의 층 위에 배치되고, 상기 디스플레이 영역 내의 상기 복수의 픽셀과 중첩하도록 배열된 복수의 분리된 투명 전극 블록;
터치 드라이버; 및
상기 박막 트랜지스터 어레이의 층 아래에 배치되고, 복수의 신호 경로를 형성하도록 구성된 복수의 공통 신호 라인을 포함하고,
상기 복수의 신호 경로 각각은 상기 복수의 분리된 투명 전극 블록 각각을 상기 터치 드라이버에 연결하고,
상기 복수의 신호 경로 중 하나 이상의 신호 경로는 복수의 공통 신호 라인의 세트로 구현된 메인 병렬-연결부 및 상기 복수의 공통 신호 라인의 세트로부터의 공통 신호 라인들의 서브세트로 구현된 테일부를 포함하는, 전자 디바이스.In an electronic device having a display,
A display area having a plurality of pixels;
a layer of thin film transistor array disposed within the display area;
a plurality of separate transparent electrode blocks disposed on the layer of the thin film transistor array and arranged to overlap the plurality of pixels in the display area;
touch driver; and
disposed beneath a layer of the thin film transistor array, comprising a plurality of common signal lines configured to form a plurality of signal paths;
Each of the plurality of signal paths connects each of the plurality of separate transparent electrode blocks to the touch driver,
wherein at least one signal path of the plurality of signal paths includes a main parallel-connection implemented as a set of a plurality of common signal lines and a tail part implemented as a subset of common signal lines from the set of the plurality of common signal lines. Electronic devices.
상기 터치 드라이버에 연결되는, 기판 상의 복수의 공통 신호 라인;
상기 복수의 공통 신호 라인을 커버하는, 상기 기판 상의 하부 평탄화층;
상기 하부 평탄화층 상에 배치된 복수의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인으로서, 상기 복수의 게이트 라인 각각 및 상기 복수의 데이터 라인 각각은 상기 하부 평탄화층 상의 복수의 박막 트랜지스터 중 하나에 연결되는, 상기 복수의 게이트 라인 및 상기 복수의 데이터 라인;
상기 복수의 박막 트랜지스터 상에 배치된 상부 평탄화층;
상기 상부 평탄화층 상의 복수의 픽셀 전극 및 공통 전극으로서, 상기 공통 전극은 다른 복수의 공통 전극 블록으로부터 공간적으로 분리된 복수의 공통 전극 블록을 포함하고, 상기 복수의 공통 전극 블록 각각은 상기 복수의 공통 신호 라인 중 적어도 하나에 연결되는, 상기 복수의 픽셀 전극 및 상기 공통 전극;
상기 공통 전극과 상기 복수의 픽셀 전극 사이에 개재된 패시베이션층; 및
2개의 바로 인접한 공통 전극 블록 사이의 공간과 적어도 부분적으로 중첩하는 차폐 전극으로서, 상기 차폐 전극은 상기 패시베이션층을 통해 차폐 컨택 홀을 통해 상기 2개의 바로 인접한 공통 전극 블록과 접촉하는, 상기 차폐 전극을 포함하는, 터치 센서를 갖는 액정 디스플레이 디바이스. touch driver;
a plurality of common signal lines on a substrate connected to the touch driver;
a lower planarization layer on the substrate covering the plurality of common signal lines;
A plurality of gate lines and a plurality of data lines disposed on the lower planarization layer, wherein each of the plurality of gate lines and each of the plurality of data lines is connected to one of a plurality of thin film transistors on the lower planarization layer. gate line and the plurality of data lines;
an upper planarization layer disposed on the plurality of thin film transistors;
A plurality of pixel electrodes and a common electrode on the upper planarization layer, wherein the common electrode includes a plurality of common electrode blocks spatially separated from the other plurality of common electrode blocks, and each of the plurality of common electrode blocks is connected to the plurality of common electrode blocks. the plurality of pixel electrodes and the common electrode connected to at least one of the signal lines;
a passivation layer interposed between the common electrode and the plurality of pixel electrodes; and
a shielding electrode at least partially overlapping the space between two immediately adjacent common electrode blocks, wherein the shielding electrode contacts the two immediately adjacent common electrode blocks through the passivation layer and through a shield contact hole. A liquid crystal display device having a touch sensor, comprising:
상기 제 1 금속층 상에 제공된 하부 평탄화층;
복수의 게이트 라인 및 복수의 바이패스 라인을 포함하는, 상기 하부 평탄화층 상의 제 2 금속층;
상기 제 2 금속층 상의 반도체 층;
복수의 데이터 라인을 포함하는, 상기 반도체 층 상의 제 3 금속층;
복수의 박막 트랜지스터로서, 박막 트랜지스터 각각은 상기 복수의 게이트 라인 중 하나 및 복수의 상기 데이터 라인 중 하나에 연결되는, 상기 복수의 박막 트랜지스터;
상기 복수의 박막 트랜지스터를 커버하는 상부 평탄화층;
상기 상부 평탄화층 상의 복수의 공통 전극 블록으로서, 상기 복수의 공통 전극 블록 각각은 다른 공통 전극 블록으로부터 공간적으로 분리되는, 상기 복수의 공통 전극 블록;
상기 상부 평탄화층 상의 복수의 픽셀 전극으로서, 상기 복수의 픽셀 전극 각각은 상기 복수의 박막 트랜지스터 중 하나에 연결되는, 상기 복수의 픽셀 전극;
상기 복수의 공통 전극 블록과 상기 복수의 픽셀 전극 사이에 개재된 패시베이션층; 및
상기 복수의 공통 전극 블록 중 서로 바로 인접한 제 1 공통 전극 블록 및 제 2 공통 전극 블록 중 하나에 각각 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 공통 전극 블록과 상기 제 2 공통 전극 블록 사이의 공간과 적어도 부분적으로 중첩하는 복수의 차폐 전극들을 포함하고,
상기 복수의 공통 전극 블록 각각은 상기 바이패스 라인 중 적어도 하나를 통해 상기 복수의 공통 신호 라인 중 적어도 하나에 연결되는, 디스플레이 패널.a first metal layer including a plurality of common signal lines connected to a touch driver;
a lower planarization layer provided on the first metal layer;
a second metal layer on the lower planarization layer including a plurality of gate lines and a plurality of bypass lines;
a semiconductor layer on the second metal layer;
a third metal layer on the semiconductor layer including a plurality of data lines;
a plurality of thin film transistors, each of which is connected to one of the plurality of gate lines and one of the plurality of data lines;
an upper planarization layer covering the plurality of thin film transistors;
a plurality of common electrode blocks on the upper planarization layer, each of the plurality of common electrode blocks being spatially separated from other common electrode blocks;
a plurality of pixel electrodes on the upper planarization layer, each of the plurality of pixel electrodes being connected to one of the plurality of thin film transistors;
a passivation layer interposed between the plurality of common electrode blocks and the plurality of pixel electrodes; and
Each of the plurality of common electrode blocks is electrically connected to one of a first common electrode block and a second common electrode block immediately adjacent to each other, and is at least partially connected to the space between the first common electrode block and the second common electrode block. Comprising a plurality of overlapping shielding electrodes,
Each of the plurality of common electrode blocks is connected to at least one of the plurality of common signal lines through at least one of the bypass lines.
상기 복수의 공통 신호 라인 중 하나 및 상기 복수의 데이터 라인 중 하나는 상기 제 1 공통 전극 블록과 상기 제 2 공통 전극 블록 사이의 공간을 따라 연장하도록 구성되고,
상기 복수의 공통 신호 라인 중 상기 하나 및 상기 복수의 데이터 라인 중 상기 하나는 상기 제 1 공통 전극 블록과 상기 제 2 공통 전극 블록 사이에 연장된 상기 차폐 전극과 적어도 부분적으로 중첩하도록 배열되는, 디스플레이 패널.According to claim 50,
One of the plurality of common signal lines and one of the plurality of data lines are configured to extend along a space between the first common electrode block and the second common electrode block,
The display panel, wherein the one of the plurality of common signal lines and the one of the plurality of data lines are arranged to at least partially overlap the shielding electrode extending between the first common electrode block and the second common electrode block. .
상기 차폐 전극은 상기 패시베이션층의 차폐 컨택 홀을 통해 상기 제 1 공통 전극 블록 및 상기 제 2 공통 전극 블록 중 하나에 연결된 차폐 전극 컨택부를 포함하는, 디스플레이 패널.According to claim 51,
The display panel, wherein the shielding electrode includes a shielding electrode contact portion connected to one of the first common electrode block and the second common electrode block through a shielding contact hole in the passivation layer.
상기 차폐 전극 컨택부를 수용하는 픽셀은 빗 형상 픽셀 전극을 갖는, 디스플레이 패널.According to claim 52,
A display panel, wherein the pixel receiving the shielding electrode contact portion has a comb-shaped pixel electrode.
상기 빗 형상 픽셀 전극은 상기 빗 형상 픽셀 전극의 다른 빗살보다 긴 적어도 하나의 빗살을 포함하는, 디스플레이 패널.According to claim 53,
The display panel, wherein the comb-shaped pixel electrode includes at least one comb tooth that is longer than other comb teeth of the comb-shaped pixel electrode.
상기 빗 형상 픽셀 전극의 다른 빗살보다 긴 상기 적어도 하나의 빗살은 상기 차폐 전극의 상기 차폐 전극 컨택부 옆에서 라우팅되는, 디스플레이 패널.According to claim 53,
The display panel, wherein the at least one comb tooth that is longer than the other comb teeth of the comb-shaped pixel electrode is routed next to the shield electrode contact portion of the shield electrode.
상기 빗 형상 픽셀 전극의 다른 빗살보다 긴 상기 적어도 하나의 빗살은 인접한 행의 픽셀들의 상기 복수의 게이트 라인 상으로 연장하는, 디스플레이 패널.According to claim 53,
The display panel, wherein the at least one comb tooth that is longer than other comb teeth of the comb-shaped pixel electrode extends onto the plurality of gate lines of pixels in an adjacent row.
상기 차폐 전극 컨택부는 상기 복수의 게이트 라인 중 하나와 적어도 부분적으로 중첩하도록 배열되는, 디스플레이 패널.According to claim 53,
The display panel, wherein the shielding electrode contact portion is arranged to at least partially overlap one of the plurality of gate lines.
상기 복수의 공통 전극 블록은 상기 상부 평탄화층 상에 위치되고,
상기 패시베이션층은 상기 복수의 공통 전극 블록 상에 배치되고,
상기 복수의 픽셀 전극 및 상기 복수의 차폐 전극은 상기 패시베이션층 상에 배치되는, 디스플레이 패널.According to claim 50,
The plurality of common electrode blocks are located on the upper planarization layer,
The passivation layer is disposed on the plurality of common electrode blocks,
The display panel, wherein the plurality of pixel electrodes and the plurality of shielding electrodes are disposed on the passivation layer.
상기 복수의 픽셀 전극 및 상기 복수의 차폐 전극은 상기 상부 평탄화층 상에 제공되고,
상기 패시베이션층은 상기 복수의 픽셀 전극 및 상기 복수의 차폐 전극 상에 제공되고,
상기 복수의 공통 전극 블록은 상기 패시베이션층 상에 위치되는, 디스플레이 패널.According to claim 50,
The plurality of pixel electrodes and the plurality of shielding electrodes are provided on the upper planarization layer,
The passivation layer is provided on the plurality of pixel electrodes and the plurality of shielding electrodes,
The display panel, wherein the plurality of common electrode blocks are located on the passivation layer.
상기 복수의 공통 전극 블록이 자기-커패시턴스 터치 센서로서 역할을 하도록, 상기 복수의 공통 전극 블록 각각은 하나 이상의 상기 복수의 공통 신호 라인을 포함하는 전용 신호 경로를 통해 상기 터치 드라이버와 연통하도록 구성되는, 디스플레이 패널.According to claim 50,
Each of the plurality of common electrode blocks is configured to communicate with the touch driver through a dedicated signal path including one or more common signal lines, such that the plurality of common electrode blocks serve as self-capacitance touch sensors. Display panel.
상기 복수의 공통 전극 블록에 연결된 상기 복수의 공통 신호 라인은 복수의 터치-구동 전극 및 상호-커패시턴스 터치 센서로서 역할을 하는 복수의 터치-센싱 전극을 구현하도록 함께 선택적으로 링크되도록 연결되는, 디스플레이 패널.According to claim 50,
The plurality of common signal lines connected to the plurality of common electrode blocks are connected to be selectively linked together to implement a plurality of touch-driving electrodes and a plurality of touch-sensing electrodes that serve as mutual-capacitance touch sensors. .
상기 복수의 공통 신호 라인 상의 하부 평탄화층;
질화 실리콘층 및 산화 실리콘층 중 적어도 하나를 포함하는 상기 하부 평탄화층 상의 버퍼층;
코플래너 구조를 갖는 상기 버퍼층 상의 복수의 박막 트랜지스터;
상기 복수의 박막 트랜지스터 상의 상부 평탄화층; 및
상기 상부 평탄화층 상의 복수의 투명 전극 블록으로서, 상기 복수의 투명 전극 블록 각각은 상기 하부 평탄화층과 상기 상부 평탄화층 사이에 개재된 복수의 바이패스 라인 중 적어도 하나를 통해 상기 복수의 공통 신호 라인 중 적어도 하나에 연결되고, 상기 복수의 공통 신호 라인 각각은 복수의 광 차폐부들을 갖고, 상기 복수의 광 차폐부 각각은 상기 복수의 박막 트랜지스터 중 하나의 액티브 채널 영역 아래에 배치되는, 상기 복수의 투명 전극 블록을 포함하는, 디스플레이 패널.a plurality of common signal lines on the substrate configured to transmit signals to and from the touch driver;
a lower planarization layer on the plurality of common signal lines;
a buffer layer on the lower planarization layer including at least one of a silicon nitride layer and a silicon oxide layer;
a plurality of thin film transistors on the buffer layer having a coplanar structure;
an upper planarization layer on the plurality of thin film transistors; and
A plurality of transparent electrode blocks on the upper planarization layer, each of the plurality of transparent electrode blocks being connected to one of the plurality of common signal lines through at least one of a plurality of bypass lines interposed between the lower planarization layer and the upper planarization layer. connected to at least one of the plurality of common signal lines, each of the plurality of common signal lines having a plurality of light shielding portions, each of the plurality of light shielding portions being disposed below an active channel region of one of the plurality of thin film transistors. A display panel comprising an electrode block.
상기 복수의 광 차폐부 각각은 복수의 데이터 라인을 따라 연장하는 상기 복수의 공통 신호 라인 각각의 라우팅부로부터 돌출하고,
상기 복수의 광 차폐부 각각은 복수의 게이트 라인 중 하나와 적어도 부분적으로 중첩하는, 디스플레이 패널.According to clause 62,
Each of the plurality of light shielding parts protrudes from a routing part of each of the plurality of common signal lines extending along the plurality of data lines,
A display panel, wherein each of the plurality of light shielding units at least partially overlaps one of the plurality of gate lines.
상기 복수의 박막 트랜지스터는 산화 금속 반도체 층을 포함하는, 디스플레이 패널.According to clause 62,
A display panel, wherein the plurality of thin film transistors include a metal oxide semiconductor layer.
상기 복수의 박막 트랜지스터 각각은 상기 복수의 게이트 라인 중 하나로부터 돌출된 게이트 전극을 포함하고, 상기 복수의 광 차폐부 각각의 적어도 일부는 상기 복수의 박막 트랜지스터 각각의 상기 게이트 전극의 외측 에지 외부에서 돌출하는, 디스플레이 패널.According to clause 64,
Each of the plurality of thin film transistors includes a gate electrode protruding from one of the plurality of gate lines, and at least a portion of each of the plurality of light shielding parts protrudes outside an outer edge of the gate electrode of each of the plurality of thin film transistors. A display panel.
상기 복수의 광 차폐부 중 적어도 일부는 상기 하부 평탄화층의 하부 컨택 홀을 통해 상기 복수의 바이패스 라인 중 하나와 접촉하는, 디스플레이 패널.According to clause 62,
At least some of the plurality of light shielding units contact one of the plurality of bypass lines through a lower contact hole of the lower planarization layer.
상기 하부 평탄화층은 Si-O 모노머 및 폴리머를 포함하는 유기실록산 하이브리드 층을 포함하는, 디스플레이 패널.According to clause 62,
The display panel wherein the lower planarization layer includes an organosiloxane hybrid layer including a Si-O monomer and a polymer.
상기 하부 평탄화층 아래에 배치된 하나 이상의 패시베이션층을 더 포함하고,
상기 패시베이션층 중 적어도 하나는 상기 복수의 공통 신호 라인 상에 배치되는, 디스플레이 패널.According to clause 62,
Further comprising one or more passivation layers disposed below the lower planarization layer,
A display panel, wherein at least one of the passivation layers is disposed on the plurality of common signal lines.
상기 복수의 공통 신호 라인은 구리층을 포함하는 복수의 금속층의 스택으로 형성되는, 디스플레이 패널.According to clause 68,
A display panel, wherein the plurality of common signal lines are formed from a stack of a plurality of metal layers including a copper layer.
상기 터치 드라이버는 상기 복수의 투명 전극 블록 상의 커패시턴스 변화를 측정하도록 구성되는, 디스플레이 패널.According to clause 62,
The display panel, wherein the touch driver is configured to measure a change in capacitance on the plurality of transparent electrode blocks.
상기 복수의 투명 전극 블록은 자기-커패시턴스 터치 센서 또는 상호-커패시턴스 터치 센서로서 기능하도록 구성되는, 디스플레이 패널.According to claim 71,
The display panel, wherein the plurality of transparent electrode blocks are configured to function as a self-capacitance touch sensor or a mutual-capacitance touch sensor.
OLED(organic-light emitting diode) 엘리먼트를 더 포함하고,
상기 OLED 엘리먼트 각각은 상기 복수의 박막 트랜지스터 중 적어도 하나에 연결되는, 디스플레이 패널.According to claim 71,
Further comprising an organic-light emitting diode (OLED) element,
A display panel, wherein each of the OLED elements is connected to at least one of the plurality of thin film transistors.
컬러 필터 기판 및 상기 기판과 상기 컬러 필터 기판 사이에 개재된 액정 분자층을 더 포함하고,
상기 디스플레이 패널의 각각의 픽셀에서 액정 분자를 제어하도록, 상기 각각의 픽셀은 상기 복수의 투명 전극 블록 중 하나와 함께 전계를 생성하도록 구성된 픽셀 전극을 구비하는, 디스플레이 패널.According to claim 71,
It further includes a color filter substrate and a liquid crystal molecule layer interposed between the substrate and the color filter substrate,
A display panel, wherein each pixel has a pixel electrode configured to generate an electric field with one of the plurality of transparent electrode blocks to control liquid crystal molecules in each pixel of the display panel.
기판 상의 복수의 공통 신호 라인으로서, 상기 복수의 공통 신호 라인 각각은 라우팅부 및 광 차폐부를 갖는, 상기 복수의 공통 신호 라인;
상기 복수의 공통 신호 라인 상의 하부 평탄화층;
상기 하부 평탄화층 위에 배치된 복수의 박막 트랜지스터로서, 상기 복수의 박막 트랜지스터 각각은 모두 반도체 층 상에 배치된 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는, 상기 복수의 박막 트랜지스터;
상기 복수의 박막 트랜지스터 상의 상부 평탄화층;
상기 상부 평탄화층 상에 배열된, 분리된 투명 전극 블록들의 층으로서, 상기 투명 전극 블록들 각각은 신호 경로를 통해 터치 드라이버에 전기적으로 연결되고, 상기 신호 경로는 상기 하부 평탄화층 아래에 배치된 복수의 공통 신호 라인 중 적어도 하를 포함하고, 상기 복수의 공통 신호 라인 각각의 상기 광 차폐부는 상기 복수의 박막 트랜지스터 중 하나의 상기 반도체 층과 중첩하도록 위치되는, 상기 투명 전극 블록들의 층을 포함하는, 전자 디바이스.In an electronic device having a touch sensor integrated display panel,
a plurality of common signal lines on a substrate, each of the plurality of common signal lines having a routing portion and an optical shielding portion;
a lower planarization layer on the plurality of common signal lines;
a plurality of thin film transistors disposed on the lower planarization layer, each of the plurality of thin film transistors including a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode all disposed on a semiconductor layer;
an upper planarization layer on the plurality of thin film transistors;
A layer of separate transparent electrode blocks arranged on the upper planarization layer, each of the transparent electrode blocks being electrically connected to a touch driver through a signal path, the signal path being a plurality of transparent electrode blocks disposed below the lower planarization layer. At least one of the common signal lines, wherein the light shielding portion of each of the plurality of common signal lines includes a layer of transparent electrode blocks positioned to overlap the semiconductor layer of one of the plurality of thin film transistors, Electronic devices.
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