KR20150134428A - 일체형 터치 기능 및 개선된 이미지 픽셀 어퍼처를 구비한 디스플레이 - Google Patents

일체형 터치 기능 및 개선된 이미지 픽셀 어퍼처를 구비한 디스플레이 Download PDF

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Abstract

디스플레이(10)는 일체형 터치 기능이 제공된다. 디스플레이(10)는 행들로 배열된 행 전극들(76; VCOMR) 및 각 행의 행 전극들 사이에 개재된 열 전극들(VCOMC)을 갖는 공통 전극 층을 포함한다. 행 전극들은 전도성 경로들(74)에 의해 전기적으로 결합된다. 행 및 열 전극들은 행 및 열 전극들을 사용하여 터치 이벤트들을 검출하는 터치 센서 회로(68)에 결합된다. 공통 전극 층의 각 전극은 픽셀들(52)의 어레이의 개별 부분을 덮는다. 디스플레이의 각 픽셀은 개별 어퍼처(124)를 갖는다. 공통 전극 층의 행 전극들을 전기적으로 결합하는 전도성 경로들은 일부 광을 덮거나 그렇지 않으면 그것들이 픽셀들을 통과하는 것을 차단하고, 이는 감소된 어퍼처들을 초래한다. 전도성 경로들과 연관된 감소된 어퍼처들과 매칭되도록 다른 픽셀들의 어퍼처들을 수정하는 더미 구조물들(104)이 다른 픽셀들에 제공될 수 있다.

Description

일체형 터치 기능 및 개선된 이미지 픽셀 어퍼처를 구비한 디스플레이{DISPLAYS WITH INTEGRATED TOUCH FUNCTIONALITY AND IMPROVED IMAGE PIXEL APERTURE}
본 출원은 2014년 3월 26일자로 출원된 미국 특허 출원 제14/226,710호 및 2013년 5월 1일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/818,342호에 대한 우선권을 주장하며, 그 전문이 본 명세서에 편입된다.
본 출원은 일반적으로 디스플레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정 디스플레이와 같은 디스플레이에 관한 것이다.
디스플레이는 이미지를 디스플레이하기 위한 전자 디바이스들에 널리 사용된다. 액정 디스플레이와 같은 디스플레이는 이미지 픽셀들의 어레이와 연관된 액정 재료를 제어함으로써 이미지들을 디스플레이한다. 전형적인 액정 디스플레이는 편광기 층들 사이에 형성된 컬러 필터 층 및 박막 트랜지스터 층을 갖는다. 컬러 필터 층은 각각이 상이한 컬러들의 컬러 필터 요소들을 포함하는 픽셀들의 어레이를 갖는다. 박막 트랜지스터 층은 박막 트랜지스터 회로들의 어레이를 포함한다. 박막 트랜지스터 회로는 각 픽셀에 의해 생성되는 광의 양 및 컬러를 제어하도록 조정될 수 있다. 전형적인 픽셀 어레이 내의 박막 트랜지스터 회로는 데이터 및 제어 신호들을 분배하기 위한 데이터 라인들 및 게이트 라인들을 포함한다.
액정 재료 층은 컬러 필터 층과 박막 트랜지스터 층 사이에 개재된다. 동작 동안, 박막 트랜지스터 층의 회로는 데이터 및 게이트 라인 신호들에 응답하여 박막 트랜지스터 층 내의 전극들의 어레이에 신호들을 인가한다. 이는 액정 층을 통해 각 전극으로부터 접지판의 연관 부분으로 연장되는 전계들을 생성한다. 전계들은 액정 층 내의 액정 재료의 배향을 제어하고 액정 재료가 편광된 광에 어떻게 영향을 주는지를 변화시킨다.
각 이미지 픽셀은 얼마나 많은 광이 그 이미지 픽셀을 통과할 수 있는지를 정의하는 개별 어퍼처(respective aperture)에 의해 특징지어진다. 디스플레이의 이미지 픽셀들을 가로질러 균일성을 유지하는 것은 어려울 수 있다. 예를 들면, 신호 경로들과 같은 금속 구조물들은 때때로 디스플레이를 가로질러 신호들을 라우팅(routing)하는 데 사용된다. 이러한 금속 구조물들은 일부 광이 이미지 픽셀들의 일부를 통과하는 것을 차단할 수 있고, 이는 영향을 받은 이미지 픽셀들의 어퍼처를 감소시킨다. 금속 구조물들에 의해 차단되지 않는 다른 이미지 픽셀들은 영향을 받은 이미지 픽셀들의 어퍼처들보다 큰 어퍼처들을 가질 수 있고, 이는 디스플레이를 가로질러 불균일한 밝기를 초래한다.
디스플레이 밝기 균일성을 유지하기 위하여, 흑색 매트릭스와 같은 불투명 그리드는 모든 이미지 픽셀들(예를 들면, 금속 구조물들에 의해 차단되지 않는 픽셀들 조차도)의 어퍼처를 감소시키는 데 사용될 수 있다. 그러나, 감소된 픽셀 어퍼처들로 인해, 디스플레이의 전체 밝기가 감소되고, 디스플레이는 충분한 밝기 레벨들을 보장하기 위하여 추가의 전력을 소비하는 경향이 있다. 따라서, 밝기 균일성을 갖는 개선된 디스플레이를 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
디스플레이는 일체형 터치 기능이 구비될 수 있다. 디스플레이는 행들로 배열된 행 전극(row electrode)들 및 각 행의 행 전극들 사이에 개재된 열 전극(column electrode)들을 갖는 투명 공통 전극 층을 포함할 수 있다. 행 전극들은 전도성 경로들(예를 들면, 열 전극들에 전기적으로 결합되지 않는 전도성 경로들)에 의해 전기적으로 결합될 수 있다. 행 및 열 전극들은 행 및 열 전극들을 사용하여 터치 이벤트들을 검출하는 터치 센서 회로에 결합될 수 있다. 디스플레이는 픽셀 행들 및 픽셀 열들로 배열된 픽셀들의 어레이를 포함할 수 있다. 공통 전극 층의 각 전극은 픽셀들의 어레이의 개별 부분을 덮을 수 있다.
디스플레이의 각 픽셀은 개별 어퍼처를 가질 수 있다. 어퍼처는 컬러 필터 층으로 형성된 흑색 매트릭스 구조물과 같은 불투명 그리드 또는 금속 층에 형성된 금속 그리드 내의 개구들에 의해 부분적으로 정의될 수 있다. 공통 전극 층의 행 전극들을 전기적으로 결합하는 전도성 경로들은 일부 광을 덮거나 그렇지 않으면 그것들이 픽셀들을 통과하는 것을 차단할 수 있다(예를 들면, 감소된 어퍼처들을 초래함). 전도성 경로들과 연관된 감소된 어퍼처들과 매칭되도록 다른 픽셀들의 어퍼처들을 부분적으로 정의(수정)하는 더미 구조물(dummy structure)들이 다른 픽셀들에 제공될 수 있다. 예를 들면, 전도성 경로들은 픽셀들의 제1 행의 제1 부분을 덮을 수 있는 반면, 더미 구조물들은 픽셀들의 제2 행의 제2 부분을 덮을 수 있다. 이러한 시나리오에서, 더미 구조물들은 제2 부분의 영역이 제1 부분의 영역과 실질적으로 동일하도록 크기설정될 수 있다. 더미 구조물들은 각 픽셀에 제공된 플로팅 금속 경로(floating metal path)들일 수 있거나 공통 전극 층의 개별 전극들을 가로질러 연장되고 그에 전기적으로 결합되는 더미 크로스-라인(dummy cross-line)들일 수 있다.
원한다면, 더미 구조물들은 전도성 비아 구조물들을 사용하여 공통 전극 층의 개별 전극들에 전기적으로 결합될 수 있다. 전도성 비아 구조물들은 이미지 픽셀들의 부분들을 잠재적으로 덮을 수 있다. 전도성 경로들은 디스플레이 균일성을 보장하는 것을 돕도록 전도성 비아 구조물들과 실질적으로 동일한 영역들을 갖는 더미 비아 구조물들이 제공될 수 있다.
본 발명의 추가의 특징, 그 특성 및 다양한 이점이 첨부 도면 및 바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명으로부터 더 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 균일성을 보장하도록 더미 구조물들이 제공될 수 있는 유형의 액정 디스플레이와 같은 예시적인 디스플레이의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 예시적인 디스플레이의 측단면도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이가 어떻게 이미지 픽셀 구조물들 및 터치 센서 요소들을 구비할 수 있는지를 보여주는 예시적인 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이미지 픽셀들의 행들 및 열들을 갖는 예시적인 디스플레이의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 크로스-라인들이 터치 기능을 구현하는 데 어떻게 사용될 수 있는지를 보여주는 디스플레이의 일부분의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 더미 구조물들이 디스플레이 균일성을 보장하는 것을 돕는 데 어떻게 사용될 수 있는지를 보여주는 디스플레이의 일부분의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 더미 구조물들이 디스플레이 균일성을 보장하는 것을 돕는 데 어떻게 사용될 수 있는지를 보여주는 디스플레이의 일부분의 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 더미 크로스-라인들이 디스플레이 균일성을 보장하는 것을 돕는 데 어떻게 사용될 수 있는지를 보여주는 디스플레이의 일부분의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 크로스-라인들이 디스플레이 균일성을 보장하는 것을 돕는 더미 비아 구조물들을 어떻게 구비할 수 있는지를 보여주는 디스플레이의 일부분의 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 더미 크로스-라인들이 크로스토크를 감소시키는 것을 돕도록 공통 전극에 어떻게 전기적으로 단락될 수 있는지를 보여주는 디스플레이의 일부분의 측단면도이다.
디스플레이는 전자 디바이스들에 널리 사용된다. 예를 들면, 디스플레이는 컴퓨터 모니터, 랩톱 컴퓨터, 미디어 재생기, 셀룰러 전화기와 기타 핸드헬드 디바이스, 태블릿 컴퓨터, 텔레비전, 및 기타 장비들에 사용될 수 있다. 디스플레이는 플라즈마 기술, 유기 발광 다이오드 기술, 액정 구조물 등에 기초될 수 있다.
액정 디스플레이는 인기가 많은데, 그 이유는 낮은 전력 소모 및 양호한 화질을 나타낼 수 있기 때문이다. 액정 디스플레이 구조물들은 본 명세서에 때때로 예로서 기술된다.
디스플레이를 구비한 예시적인 전자 디바이스의 사시도가 도 1에 도시된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(6)는 하우징(8)과 같은 하우징을 가질 수 있다. 하우징(8)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 금속, 섬유 복합물, 및 이러한 재료의 조합물과 같은 재료들로 형성될 수 있다. 하우징(8)은 하나 이상의 섹션을 가질 수 있다. 예를 들면, 디바이스(6)는 디스플레이 하우징 부분, 및 힌지들에 의해 결합된 베이스 하우징 부분이 제공될 수 있다. 도 1의 구성에서, 디바이스(6)는 전면 및 후면을 갖는다. 도 1의 디스플레이(10)는 하우징(8)의 전면 상에 장착된다. 원한다면, 다른 구성들이 사용될 수 있다.
디스플레이(10)는 액정 디스플레이일 수 있다. 터치 센서 어레이는 (예를 들면, 터치 스크린 디스플레이를 형성하기 위하여) 디스플레이(10)에 통합될 수 있다. 터치 센서는 음향 터치 기술, 힘 센서 기술, 저항성 센서 기술, 또는 기타 적합한 유형의 터치 센서에 기초될 수 있다. 하나의 적합한 구성에 의해, 디스플레이(10)의 터치 센서 부분은 용량성 터치 센서 배열을 사용하여 형성될 수 있다. 이러한 유형의 구성에 의해, 디스플레이(10)는 용량성 터치 센서 전극들의 행들 및 열들로 형성된 터치 센서 어레이를 포함할 수 있다.
도 1의 디스플레이(10)를 형성하는 데 사용될 수 있는 유형의 디스플레이의 일부분의 측단면도가 도 2에 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이(10)는 컬러 필터(CF) 층(12) 및 박막 트랜지스터(TFT) 층(14)을 포함할 수 있다. 컬러 필터 층(12)은 착색된 필터 요소들의 어레이를 포함할 수 있다. 전형적인 구성에서, 층(12)의 픽셀들 각각은 3개 유형의 착색된 픽셀(예컨대, 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀들)을 포함한다. 액정(LC) 층(16)은 액정 재료를 포함하고 컬러 필터 층(12)과 박막 트랜지스터 층(14) 사이에 개재된다. 박막 트랜지스터 층(14)은 박막 트랜지스터, 커패시터, 및 액정 층(16)에 인가된 전계들을 제어하기 위한 전극들을 포함할 수 있다. 광학 필름 층들(18, 20)은 컬러 필터 층(12), 액정 층(16) 및 박막 트랜지스터 층(14) 위에 그리고 아래에 형성될 수 있다. 광학 필름들(18, 20)은 1/4 파장판, 반파장판, 확산 필름, 광학 접착제, 및 복굴절 보상 층들과 같은 구조물들을 포함할 수 있다.
디스플레이(10)는 상부 및 하부 편광기 층들(22, 24)을 가질 수 있다. 백라이트(26)는 디스플레이(10)의 배면 조사를 제공할 수 있다. 백라이트(26)는 발광 다이오드들의 스트립(strip)과 같은 광원을 포함할 수 있다. 백라이트(26)는 또한 도광판 및 후면 반사기를 포함할 수 있다. 후면 반사기는 광 누설을 방지하기 위하여 도광 패널의 하부 표면 상에 위치될 수 있다. 광원으로부터의 광은 도광 패널의 에지로 주입될 수 있고 디스플레이(10)를 통해 방향(28)으로 위쪽으로 산란될 수 있다. 도 2에 도시된 디스플레이(10)의 층들을 덮고 보호하기 위하여 커버글래스 층과 같은 옵션의 커버 층이 사용될 수 있다.
터치 센서 구조물들은 디스플레이(10)의 하나 이상의 층으로 통합될 수 있다. 전형적인 터치 센서 구성에서, 용량성 터치 센서 전극들의 어레이는 인듐 주석 산화물과 같은 투명 전도성 재료의 패드들 및/또는 스트립들을 사용하여 구현될 수 있다. 원한다면 다른 터치 기술들이 사용될 수 있다(예컨대, 저항성 터치, 음향성 터치, 광학 터치 등). 인듐 주석 산화물 또는 기타 투명 전도성 재료들 또는 불투명 전도체들은 디스플레이(10) 내에 신호 라인들을 형성하는 데 또한 사용될 수 있다(예를 들면, 데이터, 전력, 제어 신호들 등을 전달하기 위한 구조물들).
흑색 및 백색 디스플레이들에서, 컬러 필터 층(12)은 생략될 수 있다. 컬러 디스플레이들에서, 컬러 필터 층(12)은 이미지 픽셀들의 어레이에 컬러들을 첨가하는 데 사용될 수 있다. 각 이미지 픽셀은, 예를 들면, 3개의 대응하는 액정 다이오드 서브픽셀을 가질 수 있다. 각 서브픽셀은 컬러 필터 어레이에 별개의 컬러 필터 요소와 연관될 수 있다. 컬러 필터 요소들은, 예를 들면, 적색(R) 컬러 필터 요소들, 청색(B) 컬러 필터 요소들 및 녹색(G) 컬러 필터 요소들을 포함할 수 있다. 이러한 요소들은 행들 및 열들로 배열될 수 있다. 예를 들면, 컬러 필터 요소들은, 각 열 내의 컬러 필터 요소들이 동일하도록(즉, 각 열이 모든 적색 요소들, 모든 청색 요소들 또는 모든 녹색 요소들을 포함하도록) 디스플레이(10)의 폭을 가로질러 스트라이프들로(예를 들면 RBG 패턴 또는 BRG 패턴과 같은 반복 패턴으로) 배열될 수 있다. 각 서브픽셀을 통해 광 전송의 양을 제어함으로써, 원하는 착색 이미지가 디스플레이될 수 있다.
각 서브픽셀을 통해 전송된 광의 양은 디스플레이 제어 회로 및 전극들을 사용하여 제어될 수 있다. 각 서브픽셀은, 예를 들면, 투명 인듐 주석 산화물 전극이 제공될 수 있다. 액정 층의 연관 부분을 통해 전계를 조정하고 이에 의해 서브픽셀에 대한 광 전송을 제어하는 서브픽셀 전극 상의 신호는, 박막 트랜지스터를 사용하여 인가될 수 있다. 박막 트랜지스터는 데이터 라인들로부터 데이터 신호들을 수신할 수 있고, 연관 게이트 라인에 의해 턴온되는 경우, 박막 트랜지스터와 연관된 전극에 데이터 라인 신호들을 인가할 수 있다.
예시적인 디스플레이의 평면도가 도 3에 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이(10)는 이미지 픽셀(52)의 어레이를 포함할 수 있다. 각 이미지 픽셀은 연관 트랜지스터로부터 데이터 라인 신호를 수신하는 전극 및 공통 전극을 가질 수 있다. 디스플레이(10)의 공통 전극들은 패턴화된 인듐 주석 산화물의 층 또는 다른 전도성 평면 구조물들로 형성될 수 있다. 패턴화된 인듐 주석 산화물 구조물 또는 이미지 픽셀들(52)에 대한 공통 평면을 형성하는 데 사용되는 다른 전도성 구조물이 용량성 터치 센서 요소들(62)을 형성하는 데 또한 사용될 수 있다.
도 3의 터치 센서 요소들(62)에 의해 예시되는 바와 같이, 터치 센서 요소들(전극들)은 터치 센서 회로(68)에 결합될 수 있다. 터치 센서 요소들(62)은 전도성 재료의 직사각형 패드, 전도성 재료의 수직 및/또는 수평 스트립, 및 기타 전도성 구조물들을 포함할 수 있다. 요소들(62)로부터의 신호들은 플렉스 회로 케이블(66) 또는 다른 적합한 통신 경로 라인들 상의 트레이스들(64)을 통해 터치 센서 처리 회로(68)로 라우팅될 수 있다.
전형적인 구성에서, 터치 센서 해상도보다 양호한 이미지 해상도를 제공하기 위한 일반적인 바람에 기인하여, 이미지 픽셀들(52)이 있는 것 보다 디스플레이(10) 내에 더 적은 커패시터 전극들(62)이 있다. 예를 들면, 디스플레이(10) 내에 수백 또는 수천 개의 픽셀들(52)의 행 및/또는 열이 있을 수 있고, 단지 수십 또는 수백 개의 커패시터 전극들(62)의 행 및/또는 열이 있을 수 있다.
디스플레이(10)는 디스플레이 드라이버 회로(38)를 포함할 수 있다. 디스플레이 드라이버 회로(38)는 경로(72) 내에 전도성 라인들(70)을 사용하여 디바이스(6) 내의 처리 회로로부터 이미지 데이터를 수신할 수 있다. 경로(72)는, 예를 들면, 플렉스 회로 케이블, 또는 (예로서) 디바이스(6) 내의 다른 곳에서 인쇄 회로 기판 상의 집적회로에 디스플레이 드라이버 회로(38)를 결합하는 다른 통신 경로일 수 있다.
디스플레이 드라이버 회로(38)는 회로(38-1) 및 회로(38-2)를 포함할 수 있다. 회로(38-1)는 하나 이상의 집적회로(예컨대, 하나 이상의 디스플레이 드라이버 집적회로)를 사용하여 구현될 수 있다. 회로(38-2)(때때로 게이트 라인 및 Vcom 드라이버 회로로 지칭됨)는 회로(38-1)로 통합될 수 있거나 층(14) 상의 박막 트랜지스터들을 사용하여 구현될 수 있다(도 2). 경로들(60)과 같은 경로들은 디스플레이 드라이버 회로(38-1, 38-2)를 상호접속시키는 데 사용될 수 있다. 원한다면, 디스플레이 드라이버 회로(38)는 또한 외부 회로들 또는 다른 회로의 조합들을 사용하여 구현될 수 있다.
디스플레이 드라이버 회로(38)는 데이터 라인(48), 게이트 라인(46) 및 Vcom 라인(경로)(44)과 같은 신호 라인들의 그리드를 사용하여 디스플레이(10)의 동작을 제어할 수 있다. 라인들(48, 46, 44)은 디스플레이(10)에 서브픽셀들(52)과 같은 이미지 서브픽셀들의 어레이를 제어하는 신호들에 대한 전도성 경로들을 형성할 수 있다. 서브픽셀들(52)(때때로 픽셀들로 지칭됨)은 전계를 발생시키는 전극들, 및 전계에 의해 제어되는 액정 층(16)(도 2)의 일부분으로 각각 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이(10)의 픽셀들(52)은 도 2의 액정 층(16)의 부분(36)과 같은 일부분과 각각 연관될 수 있다. 픽셀들(52)을 통한 전송을 제어함으로써, 이미지들은 디스플레이(10) 상에 디스플레이될 수 있다.
데이터 라인들(48)은 상이한 컬러들(즉, 상이한 컬러들의 컬러 필터 요소들과 연관된 픽셀들)의 픽셀들을 어드레싱하기 위한 라인들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 데이터 라인들(48)은 청색 데이터 라인 신호들을 전달하는 청색 데이터 라인들(BDL), 적색 데이터 라인 신호들을 전달하는 적색 데이터 라인들(RDL), 및 녹색 데이터 라인 신호들을 전달하는 녹색 데이터 라인들(GDL)을 포함할 수 있다. 신호들(BDL, RDL, GDL)은 (예로서) -5 볼트 내지 5 볼트의 범위에 있는 전압들을 갖는 아날로그 신호들일 수 있다.
디스플레이(10)의 픽셀 어레이의 각 행에서, 라인들(44) 중 주어진 하나는 그 행에서 전극들(42)의 세트에 전압(Vcom)(때때로 기준 전압, 전원판 전압 또는 접지 전압으로 지칭됨)을 제공하는 데 사용될 수 있다. 디지털 게이트 라인 제어 신호들(GL0...GLN)은 드라이버 회로(38-2)에 의해 개별 게이트 라인들(46) 상에서 생성될 수 있다. 각 게이트 라인은 그 게이트 라인과 동일한 행에서 제어 트랜지스터들(50) 중 연관된 제어 트랜지스터의 게이트에 결합될 수 있다. 제어 트랜지스터들(50)의 행이 주어진 게이트 라인 제어 신호를 표명함으로써 턴온되는 경우, 그 행 내의 제어 트랜지스터들은 그것들의 연관된 데이터 라인 상의 전압을 그것들의 연관된 전극(40)으로 각각 라우팅할 것이다. 각 전극(40)과 그 연관된 전극(42) 사이의 전압차는 연관된 액정 부분(36)(즉, 도 2의 층(16)의 일부분)에서 액정 재료의 상태를 제어하는 데 사용되는 전계를 유발한다.
디스플레이(10)에 대한 도 4의 Vcom 경로들(44)을 구현하는 데 사용될 수 있는 예시적인 레이아웃이 도 5에 도시된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이(10)는 Vcom 행들(Vcomr로 칭함)을 형성하기 위하여 전도성 Vcom 경로들(74)을 사용하여 상호접속되는 사각형 Vcom 패드들(76)과 같은 Vcom 전도체 구조물들(44)을 포함할 수 있다. Vcom 경로들(74)은 때때로 점퍼(jumper)들 또는 크로스-라인들로 지칭될 수 있는데, 그 이유는 경로들(74)이 Vcom 열들에 전기적으로 결합하지 않으면서 개별 Vcom 행들을 가로질러 다수의 전극들을 전기적으로 결합하기 때문이다. 수직 Vcom 전도체들(Vcomc로 칭함)은 패드들(76)이 산재되어 있을 수 있다. 도 5의 Vcomr 및 Vcomc 전도체들은 인듐 주석 산화물 또는 기타 투명 전도성 재료로 형성될 수 있고 디스플레이 및 디스플레이(10) 내의 터치 기능 둘 모두를 지원하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 시분할 다중화 스킴은 Vcom 전도성 구조물들로 하여금 픽셀들(52)에 대한 접지 평면 구조물들로서(디스플레이 모드 동작들 동안) 그리고 터치 센서 전극들로서(터치 센서 모드 동작들 동안) 사용되게 하는 데 사용될 수 있다.
디스플레이(10)의 픽셀들(52)이 디스플레이(10) 상에 이미지를 디스플레이하는 데 사용되고 있는 경우, 디스플레이 드라이버 회로(38)(도 3)는, 예를 들면, 0 볼트와 같은 접지 전압 또는 다른 적합한 전압(예컨대, 고정 기준 전압)에 Vcomc 및 Vcomr 둘다를 단락시킬 수 있다. 이러한 구성에서, Vcomr 및 Vcomc 전도체들은 디스플레이(10)를 위한 공통 접지 평면(전도성 평면)의 일부로서 기능하도록 협력할 수 있다. 이러한 방식으로 이미지들을 디스플레이하는 경우 Vcomc 및 Vcomr가 함께 단락되기 때문에, 어떠한 위치-종속 터치 데이터도 수집되지 않는다.
반복적인 시간 간격들에서, 디스플레이(10)의 이미지 디스플레이 기능들은 터치 데이터가 수집될 수 있도록 일시적으로 정지될 수 있다. 터치 센서 모드에서 동작하는 경우, Vcomc 및 Vcomr 전도체들은 독립적으로 동작될 수 있어, 터치 이벤트의 위치가 차원들(X, Y)에서 검출되게 할 수 있다. 다수의 Vcom 행들(Vcomr)이 있을 수 있는데, 이는 차원(Y)에 관하여 터치 위치의 차이를 허용한다. 다수의 Vcom 열들(Vcomc)이 또한 있을 수 있는데, 이는 터치 위치가 차원(X)으로 결정되게 한다. 도 5의 Vcomc 및 Vcomr 전도체들은 도 3의 터치 센서 전극들(62)로서 개략적으로 예시된다.
해상도 요구들은 터치 위치에서 확인하는 것보다 이미지들을 디스플레이하기 위해 전형적으로 더 크다. 결과로서, 각 이미지 픽셀에 의해 소모되는 영역보다 큰 패드들(76)을 위한 크기를 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, (예로서) 각 터치 센서 패드(76)에 의해 점유된 크기의 영역과 연관된 대략 60 × 64 이미지 픽셀들의 블록이 있을 수 있다.
Vcom 패드들(76)을 접속하여 Vcom 행들을 형성하는 Vcom 크로스-라인들(74)은 2 이상의 Vcom 패드들(76)을 가로질러 연장될 수 있다. Vcom 크로스-라인들(74)은, 예를 들면, 밑에 있는 디스플레이 층(예컨대, 패턴화된 금속 층) 상에 전도성 상호접속 경로들로 형성될 수 있다. 전도성 상호접속 경로들은 비아(75)에 의해 Vcom 패드들(76)에 전기적으로 결합될 수 있다. 각 Vcom 패드(76)는 하나 이상의 비아(75)에 의해 밑에 있는 전도성 상호접속 경로들에 결합될 수 있다.
이미지 픽셀들은 얼마나 많은 광이 이미지 픽셀을 통과할 수 있는지를 정의하는 연관된 어퍼처에 의해 각각 특정지어질 수 있다. 예를 들면, 이미지 픽셀의 어퍼처는 밑에 있는 백라이트로부터 얼마나 많은 광이 이미지 픽셀을 통과하는지를 결정한다. 이미지 픽셀의 어퍼처는 (예를 들면, 불투명 트랜지스터 구조물들, 금속 라인들 등과 연관된 불투명 영역의 양에 대한) 이미지 픽셀의 투명 영역의 양에 의해 정의될 수 있다. 디스플레이(10)에 일체형 터치 기능이 제공되는 도 5와 같은 시나리오들에서, 크로스-라인들(74)과 같은 금속 경로들은 금속 경로들에 의해 덮이는 이미지 픽셀들의 어퍼처를 감소시킬 수 있다.
도 6은 이미지 픽셀들(52)의 어레이를 포함하는 디스플레이의 예시적인 평면도이다. 이미지 픽셀들(52)은 도 5의 Vcomr 또는 Vcomc와 같은 Vcom 패드의 일부분을 덮을 수 있다. 이미지 픽셀들(52)의 어퍼처는 픽셀 어레이로 오버레이된 불투명 그리드(102)에 의해 실질적으로 정의될 수 있다. 픽셀 어레이는 불투명 그리드(102)에 의해 덮이는 게이트 라인(46) 및 데이터 라인(48)과 같은 구조물들을 포함할 수 있다. 각 이미지 픽셀(52)의 어퍼처는 광이 통과하게 하는 불투명 그리드(102) 내의 개구들의 높이(H) 및 폭(W)에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 불투명 그리드(102)는 트랜지스터 구조물들과 같은 박막 구조물들, 게이트 라인들, 데이터 라인들 등을 덮는 임의의 원하는 디스플레이 층에 형성될 수 있다. 예를 들면, 불투명 그리드(102)는 컬러 필터 층(12)(도 2)에서 흑색 매트릭스 구조물들로서 구현될 수 있거나 TFT 층(14)(도 2)의 금속 층에 패턴화된 금속 그리드로서 구현될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 크로스-라인(74)은 행(R)의 이미지 픽셀들(52)의 부분들을 덮는다. 크로스-라인(74)은 불투명 그리드(102) 내의 개구들의 일부분들을 차단하고, 이는 행(R)의 이미지 픽셀들의 이용 가능한 투명 영역을 감소시킴으로써 이미지 픽셀들의 어퍼처를 감소시킨다. 행(R) 내의 각 이미지 픽셀(52)의 어퍼처는 크로스-라인(74)의 경로 두께(T) X 이미지 픽셀의 폭(W)의 영역만큼 감소시킬 수 있다.
일반적으로, 크로스-라인(74)과 같은 점퍼들은 단지 이미지 픽셀들의 서브세트의 어퍼처를 감소시킬 수 있다. 도 6의 예에서, 행(R)은 크로스-라인(74)의 존재에 영향을 받을 수 있는 반면, 다른 남은 행들은 영향을 받지 않을 수 있다. 불균일한 이미지 픽셀 어퍼처 특성들과 연관된 시각적 아티팩트들을 감소시키는 것을 돕기 위하여, 남은 행들은 더미 라인들(104)과 같은 불투명 더미 구조들이 제공될 수 있다. 더미 구조들은 데이터 또는 제어 신호들과 같은 디스플레이 신호들을 전달하는 데 사용되지 않는다. 각 더미 라인(104)은 폭(T)을 갖고 실질적으로 모든 대응하는 이미지 픽셀(52)을 가로질러 연장될 수 있다(예를 들면, 더미 라인들(104)은 대략 W의 폭을 각각 가질 수 있다). 각 더미 라인(104)은 행(R)의 이미지 픽셀들(52) 내에서 크로스-라인(74)의 위치에 가까운 대응하는 이미지 픽셀(52) 내의 위치에서 형성될 수 있다. 예를 들면, 더미 라인(104)은 인접한 게이트 라인(46)으로부터 거리(D)에서 형성될 수 있다. 더미 라인들(104)은 행(R)에서 이미지 픽셀들(52)의 어퍼처와 매칭되도록 각 이미지 픽셀(52)의 어퍼처를 조정하도록 기능할 수 있으므로, 디스플레이(10) 내의 이미지 픽셀들의 이미지 특성들(예컨대, 밝기)이 균일하거나 일관됨을 보장하는 것을 돕는다. 다시 말하면, 더미 라인들(104)은 대응하는 이미지 픽셀들(52)의 어퍼처를 부분적으로 정의한다.
이미지 픽셀들에 더미 라인들(104)을 제공함으로써, 불투명 그리드(102)에 의해 덮이는 영역이 감소될 수 있는데, 그 이유는 각 이미지 픽셀(52)이 실질적으로 유사한 어퍼처 특성들을 갖는다는 것을 보장하면서 크로스-라인(74)과 같은 크로스-라인들을 덮을 필요가 없다. 따라서, 그리드(102)의 에지들은 크로스-라인(74) 및 더미 라인들(104)로부터 떨어져 이동될 수 있고, 이는 이미지 픽셀들(52)의 투명 영역을 증가시키고 크로스-라인(74) 및 더미 라인들(104)과 연관된 투명 영역의 감소를 적어도 부분적으로 상쇄하는 것을 돕는다. 이 예는 단지 예시적이다. 원한다면, 그리드(102)는 크로스-라인(74) 및 더미 라인들(104) 중 일부 또는 모두를 원한다면 덮을 수 있다.
도 7은 도 6의 축(Y)을 따르는 디스플레이(10)의 예시적인 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 디스플레이(10)의 TFT 층(14)은 패시베이션 층들(예컨대, 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물의 층들), 유기 층들(예컨대, 아크릴 재료들의 층들)과 같은 하나 이상의 디스플레이 층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 층들(156, 154, 153)은 패시베이션 층들일 수 있는 반면, 디스플레이 층(152)은 유기 층일 수 있다. 금속 또는 금속 합금과 같은 전도성 재료들은 디스플레이 층들 각각에 침착되고 패턴화되어 상호접속부들 및 트랜지스터 구조물들과 같은 구조물들을 형성할 수 있다. 그 내에 전도성 경로들이 형성되는 층들은 때때로 금속 층들로 지칭될 수 있다. 예를 들면, 층(156)은 제1 금속 층(M1)으로 지칭될 수 있는 반면, 층(154)은 제2 금속 층(M2)으로 지칭될 수 있다. 원한다면, 추가 금속 층들이 형성될 수 있다. 예를 들면, 금속 층(155)(M3)과 같은 옵션의 금속 층들은 밑에 있는 금속 층들 위에 형성될 수 있다.
각 이미지 픽셀은 TFT 층(14)에 형성된 트랜지스터 구조물들(112)을 포함할 수 있다. 트랜지스터 구조물들은 소스-드레인 구조물들(114), 게이트 구조물들(46) 및 채널 구조물들(116)을 포함할 수 있다. 채널 구조물들(116)은 디스플레이 기판(120) 상에 침착된 비정질 실리콘, 인듐 갈륨 아연 산화물 또는 폴리실리콘과 같은 반도체 재료로 형성될 수 있다. 트랜지스터 구조물들은 디스플레이 층들을 통해(예컨대, 패시베이션 및/또는 유기 층들을 통해) 연장되는 비아(118)에 의해 픽셀 전극들(119)에 전기적으로 결합될 수 있다.
픽셀 전극들(119)은 액정 층(16)을 제어하는 데 사용되는 트랜지스터 구조물들(112)에 의한 픽셀 데이터 신호들이 제공될 수 있다. 트랜지스터 구조물들(112)을 포함하는 이미지 픽셀들(52)의 영역들(122)은 불투명 그리드(102)에 의해 덮이고 따라서 광(126)(예컨대, 밑에 있는 백라이트 구조물들에 의해 제공된 광)이 통과하는 것을 방지한다. 불투명 그리드(102)는 광(126)이 통과하게 하는 영역들(124) 위에 개구들을 포함한다. 크로스-라인(74)은 대응하는 영역(124)의 일부분을 차단하고, 이는 그 영역(124)을 통과하는 광의 양을 감소시키고 대응하는 픽셀(52)의 어퍼처를 감소시킨다. 더미 라인들(104)은 대응하는 영역(124)에서 광(126)의 일부분을 유사하게 차단함으로써, 실질적으로 유사하게 되도록 디스플레이(10)의 각 픽셀(52)의 어퍼처를 조정한다. 이미지 픽셀 어퍼처의 감소는 적어도 부분적으로 완화될 수 있는데, 그 이유는 불투명 그리드(102)의 영역은 단지 트랜지스터 구조물들(112)을 덮도록 감소될 수 있고(크로스-라인(104)이 아님), 이는 불투명 그리드(102)의 에지들과 더미 라인들(104) 및 크로스-라인들(74) 사이의 간극들(128)을 생성한다. 간극들(128)은 광(126)이 통과하게 하고, 따라서 이미지 픽셀 어퍼처를 증가시킨다.
도 7의 예에서, 불투명 그리드(102)는 컬러 필터 층(12) 내에 불투명 그리드로서 형성되고 때때로 흑색 매트릭스 또는 흑색 매트릭스 그리드로 지칭될 수 있다. 그러나, 이는 단지 예시적인 것이다. 원한다면, 불투명 그리드(102)는 TFT 층(14) 내에 디스플레이 층들 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 불투명 그리드(102)는 디스플레이 기판(120) 위에 패시베이션 층 상에 패턴화된 금속 층으로서 형성될 수 있다(예를 들면, 불투명 그리드(102)는 금속 층(155) 내에 형성될 수 있다).
크로스-라인(74) 및 더미 라인들(104)이 게이트 라인들(46)과 동일한 평면에 형성되는(예컨대, 동일 평면에 있는) 도 7의 예는 단지 예시적인 것이다. 원한다면, 더미 라인들(104)은 다른 금속 층들과 같은 임의의 원하는 디스플레이 층 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 더미 라인들(104)은 게이트 라인들(46) 위에 또는 아래에 패시베이션 층 상에 침착된 전도성 재료를 패터닝함으로써 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7의 예들에서, 더미 라인들(104)은 임의의 신호 라인들에 접속되지 않는다. 더미 라인들(104)은 때때로 플로팅 노드들 또는 플로팅 전압 노드들로 지칭될 수 있고, 그 이유는 더미 라인들(104)은 플로팅 전위에 있다. 원한다면, 더미 라인들은 도 8에 도시된 바와 같이 다수의 이미지 픽셀들을 연장하는 크로스-라인들을 형성하도록 연장될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 디스플레이(10)는 크로스-라인들(74) 및 크로스-라인들(132)을 포함할 수 있다. 크로스-라인들(74)은 Vcom 열 및 행 영역들과 같은 다수의 Vcom 영역들을 횡단할 수 있고 때때로 영역간 크로스-라인(inter-region cross-line)들로서 본 명세서에서 지칭될 수 있다. 각 Vcom 영역은 픽셀 어레이의 개별 부분을 덮는 행 또는 열 전극과 같은 Vcom 전극을 포함할 수 있다. 크로스-라인들(132)은 개별 Vcom 영역들의 이미지 픽셀들을 횡단할 수 있다. 크로스-라인들(132)은 때때로 영역내 크로스-라인(intra-region cross-line)들로서 본 명세서에서 지칭될 수 있는데, 그 이유는 각 크로스-라인(132)은 개별 Vcom 영역내의 이미지 픽셀들만을 횡단하기 때문이다.
Vcom 열들은 다수의 부분들로 분할될 수 있다. 도 8의 예에서, Vcom 열 Vcomc는 주변 부분들(영역들)(134) 및 중앙 부분(영역)(136)으로 분할된다. 주변 부분들(134) 및 중앙 부분(136)은 터치 동작들 동안 서로 전기적으로 절연될 수 있다(예를 들면, 주변 부분(134) 및 중앙 부분(136)은 간극들(138)에 의해 분리될 수 있다). 주변 부분들(134)은 패드 Vcomr 상의 행 터치 신호들과 Vcomc의 부분(136) 상의 열 터치 신호들 사이의 용량성 결합 등과 같은 기생 결합을 방지하는 것을 도울 수 있다. 따라서, 주변 부분들(134)은 때때로 Vcomc의 가드 구조물들(guard structures) 또는 가드 부분들로 지칭될 수 있다. 가드 부분들(134)은 공통 전압으로 공급될 수 있다(예를 들면, 가드 부분들(134)은 공통 공급 단자에 단락될 수 있다).
영역간 크로스-라인들(74)은 Vcom 행들을 전기적으로 결합하는 데 사용되고 비아 구조물들(142)에 의해 Vcomr 전도체들에 결합된다. 각 Vcom 행은 Vcom 행을 가로질러 연장되는 하나 이상의 영역간 크로스-라인들(74)의 세트가 제공된다. 각 영역간 크로스-라인(74)은 이미지 픽셀들(52)의 어퍼처를 감소시킨다. 영역간 크로스-라인들(74)에 의해 영향을 받지 않는 이미지 픽셀들(52)의 어퍼처(예를 들면, 덮이지 않음)는 영역내 크로스-라인들(132)에 의해 조정될 수 있다. 각 Vcom 부분은 그 Vcom 부분을 가로질러 크로스-라인들(74)과 평행하게 연장되는 영역내 크로스-라인들(132)이 제공될 수 있다. 각 영역내 크로스-라인(132)은 각 이미지 픽셀(52)의 어퍼처가 실질적으로 유사하다는 것을 보장하는 것을 돕기 위하여 영역간 크로스-라인들(74)에 의해 덮이지 않는 이미지 픽셀들(52)의 개별 행을 부분적으로 덮을 수 있다.
각 Vcom 영역은 대응하는 영역내 크로스-라인들(132)의 세트가 제공될 수 있다(예컨대, 더미 크로스-라인들의 세트). 예를 들면, 영역내 더미 크로스-라인(132)은 영역간 크로스-라인들(74)에 의해 덮이지 않는 주어진 Vcom 영역 내의 이미지 픽셀들의 각 행에 제공될 수 있다. 도 8의 예에서, Vcom 행 영역(144)은 영역내 크로스-라인들(132-1)이 제공되고, Vcom 열 주변 영역들(134)은 영역내 크로스-라인들(132-1, 132-2)의 개별 세트들이 제공되고, Vcom 중앙 영역(136)은 영역내 크로스-라인들(132-3)이 제공되며, Vcom 행 영역(146)은 영역내 크로스-라인들(132-5)이 제공된다. 이 예는 단지 예시적이다. Vcom 영역들은 디스플레이(10)를 가로지르는 일관된 픽셀 특성들을 보장하는 것을 돕도록 이미지 픽셀들의 어퍼처 특성들을 조정하기 위하여 임의의 원하는 수의 영역내 크로스-라인들(132)이 제공될 수 있다.
더미 크로스-라인들(132) 및 크로스-라인들(74)은 비아 구조물들(142)에 의해 Vcom 전도체들에 전기적으로 결합될 수 있다. 영역간 크로스-라인들(74)은 Vcom 행 전도체들을 결합하는 데 사용되고, 단지 Vcom 행 영역들 내에서 비아 구조물들(142)이 제공된다. 예를 들면, 행 영역들(144, 146) 내의 Vcom 전극들은 비아 구조물들(142)에 의해 영역간 크로스-라인들(74)에 전기적으로 결합될 수 있는 반면, 비아 구조물들(142)은 열 영역들(134, 136) 내에서 생략될 수 있다(예를 들면, 열 전도체들(Vcomc)은 영역간 크로스-라인들(74)에 전기적으로 단락되지 않는다).
각 영역의 영역내 크로스-라인들(132)은 비아 구조물들(142)에 의해 그 영역에 전기적으로 결합될 수 있다. 예를 들면, 영역내 크로스-라인들(132-1)은 Vcom 행 영역(144)에 결합될 수 있고, 영역내 크로스-라인들(132-2, 132-4)은 개별 Vcom 열 주변 영역들(134)에 결합될 수 있고, 영역내 크로스-라인들(132-3)은 Vcom 열 중앙 영역(136)에 결합될 수 있고, 영역내 크로스-라인들(132-5)은 Vcom 행 영역(146)에 결합될 수 있다. 영역내 크로스-라인들(132)을 대응하는 Vcom 전극들에 전기적으로 결합함으로써, 데이터 또는 게이트 경로들과 같은 신호 경로들 사이에 영역내 크로스-라인들(132)을 통한 기생 결합이 감소될 수 있다(예를 들면, 기생 결합을 통해 더미 크로스-라인들(132) 상에 결합된 임의의 신호들이 공통 공급 노드에 단락되기 때문이다).
비아 구조물들(142)은 이미지 픽셀들(52)의 부분들을 덮고 덮이는 이미지 픽셀들의 어퍼처를 잠재적으로 감소시킬 수 있다. 그러나, Vcom 열 영역들은 영역내 크로스-라인들(132)을 위한 비아 구조물들(142)을 포함하지만, 영역간 크로스-라인들(74)에 대한 비아 구조물들(142)을 포함하지 않는다. 디스플레이 밝기 균일성을 보장하는 것을 돕기 위하여, 영역간 크로스-라인들(74)은 Vcom 열 영역들 내에 더미 비아 구조물들(148)이 제공될 수 있다.
더미 비아 구조물들(148)은 영역간 크로스-라인들(74)을 Vcom 전도체들에 전기적으로 결합하지 않으면서 비아 구조물들(142)과 동일하거나 실질적으로 유사한 영역을 덮을 수 있다. 더미 비아 구조물들(148)은 부분적으로 형성된 비아 구조물들일 수 있다. 예를 들면, 더미 비아 구조물들(148)은 임의의 관통홀 구조물들에 전기적으로 결합되지 않는 크로스-라인들(74)을 위한 콘택들만을 포함할 수 있다. 콘택들은 크로스-라인들(74)로서 동일한 금속 층 내에 형성될 수 있거나 임의의 원하는 금속 층 내에 형성될 수 있다.
도 9는 X 축을 따라 도 8의 영역간 크로스-라인(74)을 가로질러 취한 디스플레이(10)의 예시적인 단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 패시베이션 층(156) 상에 형성된 영역간 크로스-라인(74)은 다수의 Vcom 영역들(예를 들면, 영역들(144, 134, 136, 146)을 연장할 수 있다. 영역간 크로스-라인(74)은 비아 구조물들(142)에 의해 Vcom 행 영역들(144, 146)에 전기적으로 결합된다. 비아 구조물들(142)은 패시베이션 또는 유기 층들과 같은 하나 이상의 디스플레이 층들을 연장할 수 있다. 예를 들면, 층(152)은 아크릴과 같은 유기 재료의 층일 수 있는 반면, 층(154)은 패시베이션 층일 수 있다. 비아 구조물들(142)과 실질적으로 동일한 양의, 디스플레이(10) 상의 영역(X-Y 영역)을 덮는 더미 비아 구조물들(148)이 영역간 크로스-라인들(74) 내에 형성될 수 있다. 더미 비아 구조물들(148)은 축(Y)을 따라 페이지의 안으로 또는 밖으로 연장될 수 있다.
도 10은 X 축을 따라 도 8의 영역내 더미 크로스-라인을 가로질러 취한 디스플레이(10)의 예시적인 단면도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 영역내 크로스-라인들(132)은 하나 이상의 디스플레이 층들을 통해 연장되는 전도성 비아 구조물들(142)에 의해 개별 Vcom 영역들에 각각 전기적으로 결합된다(예를 들면, 크로스-라인(132-1)은 영역(144)의 전도체들에 결합될 수 있고, 크로스-라인(132-2)은 영역(134)의 전도체들에 결합될 수 있다. 등등). 비아 구조물들(142)은 신호 경로들 사이에 크로스토크를 감소시키는 것을 도울 수 있다. 예를 들면, 비아 구조물들(142)은 Vcom 영역들에 더미 크로스-라인들을 전기적으로 단락하고, 이는 데이터 및 게이트 신호 경로들과 같은 신호 경로들 사이에 더미 크로스-라인들(132)을 통해 기생 결합을 방지하는 것을 돕는다.
일 실시예에 따르면, 적어도 제1 및 제2 픽셀들, 제1 픽셀의 제1 부분을 덮는 전도성 경로, 및 제2 픽셀의 제2 부분을 덮는 더미 구조물을 포함하는 디스플레이가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 전도성 경로에 결합되는 공통 전극 층을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 공통 전극 층은 행들로 배열된 복수의 행 전극 및 각 행의 행 전극들 사이에 개재된 복수의 열 전극을 포함하며, 전도성 경로는 행 전극들에 전기적으로 결합한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 복수의 행 전극 및 복수의 열 전극에 결합된 터치 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 픽셀 행들 및 픽셀 열들로 배열된 픽셀들의 어레이를 포함하며, 제1 픽셀은 픽셀들의 어레이의 제1 픽셀 행에 포함되고, 제2 픽셀은 픽셀들의 어레이의 제2 픽셀 행에 포함된다.
다른 실시예에 따르면, 복수의 행 전극의 각 행 전극 및 복수의 열 전극의 각 열 전극은 픽셀들의 어레이의 개별 부분을 덮는다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 백라이트, 및 백라이트로부터의 광이 그를 통과하는 픽셀들의 어레이의 개별 픽셀들에 대한 개구들을 갖는 불투명 그리드를 포함하고, 전도성 경로에 의해 덮이는 제1 픽셀의 제1 부분은 제1 픽셀에 대한 불투명 그리드의 개구 내에 있으며, 더미 구조물에 의해 덮이는 제2 픽셀의 제2 부분은 제2 픽셀에 대한 불투명 그리드의 개구 내에 있다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 컬러 필터 층을 포함하며, 불투명 그리드는 컬러 필터 층 내에 흑색 매트릭스 구조물을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 디스플레이 기판을 포함하며, 픽셀들의 어레이의 각 픽셀은 디스플레이 기판 상의 박막 트랜지스터 구조물들, 및 디스플레이 기판 위의 금속 층을 포함하고, 불투명 그리드는 금속 층 내에 패턴화된 금속을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 픽셀들의 어레이의 각 픽셀의 박막 트랜지스터 구조물들은 채널 구조물, 게이트 구조물 및 소스-드레인 구조물들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제2 픽셀의 더미 구조물은 제2 픽셀의 게이트 구조물과 동일 평면에 있는 플로팅 금속 경로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제1 픽셀은 공통 전극 층의 주어진 행 전극에 의해 덮이고, 더미 구조물은 주어진 행 전극에 의해 덮이는 제1 픽셀 행의 각 픽셀을 가로질러 연장되는 금속 경로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 금속 경로를 주어진 행 전극에 전기적으로 결합하는 비아 구조물을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제1 어퍼처에 의해 특징지어지는 제1 이미지 픽셀, 제2 어퍼처에 의해 특징지어지는 제2 이미지 픽셀, 및 제1 어퍼처와 매칭되도록 제2 어퍼처를 적어도 부분적으로 정의하는 더미 구조물을 포함하는 디스플레이가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 백라이트를 포함하고, 제1 및 제2 이미지 픽셀들은 백라이트로부터 광을 수신하고, 제1 이미지 픽셀은 제1 어퍼처에 대응하는 수신된 광의 제1 부분을 통과하며, 제2 이미지 픽셀은 제2 어퍼처에 대응하는 수신된 광의 제2 부분을 통과한다.
다른 실시예에 따르면, 더미 구조물은 제2 이미지 픽셀에 의해 수신된 광의 적어도 일부분이 제2 이미지 픽셀을 통과하는 것을 방지한다.
다른 실시예에 따르면, 제1 영역을 갖는 제1 이미지 픽셀의 일부분은 불투명 신호 경로에 의해 덮이고, 더미 구조물은 제2 이미지 픽셀을 부분적으로 덮는 플로팅 금속 경로를 포함하며, 플로팅 금속 경로는 제1 영역과 실질적으로 동일한 제2 영역을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 행들 및 열들로 배열된 복수의 이미지 픽셀을 갖는 픽셀 어레이 - 제1 이미지 픽셀은 픽셀 어레이의 제1 행에 있고 제2 이미지 픽셀은 픽셀 어레이의 제2 행에 있음 -, 각각이 픽셀 어레이의 개별 부분을 덮는 복수의 공통 전극 - 더미 구조물은 이미지 픽셀들의 제2 행 중 적어도 2개의 픽셀을 덮는 금속 경로를 포함함 -, 및 금속 경로를 복수의 공통 전극 중 주어진 공통 전극에 전기적으로 결합하는 비아 구조물을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 행들로 배열된 행 전극들 및 각 행의 행 전극들 사이에 개재된 열 전극들을 갖는 공통 전극 층, 행 및 열 전극들에 결합된 터치 센서 회로, 주어진 행의 행 전극들을 전기적으로 결합하는 크로스-라인, 및 주어진 행의 주어진 행 전극을 가로질러 연장되는 더미 크로스-라인을 포함하는 터치 스크린 디스플레이가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 터치 스크린 디스플레이는 개별 픽셀 어퍼처들에 의해 특징지어지는 픽셀들의 어레이를 포함하고, 공통 전극 층의 각 전극은 픽셀들의 어레이의 개별 부분을 덮고, 주어진 행 전극에 의해 덮이는 픽셀들의 제1 부분의 어퍼처들은 크로스-라인에 의해 적어도 부분적으로 정의되며, 주어진 행 전극에 의해 덮이는 픽셀들의 제2 부분의 어퍼처들은 더미 크로스-라인에 의해 적어도 부분적으로 정의된다.
다른 실시예에 따르면, 더미 크로스-라인은 크로스-라인과 평행인 주어진 행 전극을 가로질러 연장되는 복수의 더미 크로스-라인 중 하나를 포함하며, 복수의 더미 크로스-라인 중 각 더미 크로스-라인은 개별 비아 구조물에 의해 주어진 행 전극에 전기적으로 결합된다.
다른 실시예에 따르면, 크로스-라인은 개별 비아 구조물에 의해 주어진 행의 각 행 전극에 전기적으로 결합되고, 터치 스크린 디스플레이는, 주어진 행의 행 전극들 사이에 개재된 각 열 전극에 대한 더미 크로스-라인들의 세트를 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 터치 스크린 디스플레이는 더미 크로스-라인의 세트를 주어진 행의 행 전극들 사이에 개재된 열 전극들에 전기적으로 결합하는 비아 구조물들 - 각 비아 구조물은 제1 영역을 가짐 -, 열 전극들에 의해 덮이는 크로스-라인의 부분들에 결합되는 더미 비아 구조물들을 포함하며, 각 더미 비아 구조물들은 제1 영역과 실질적으로 동일한 제2 영역을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 더미 비아 구조물들은 더미 비아 콘택 패드를 포함한다.
전술한 내용은 단지 본 발명의 원리에 대한 예시이며, 다양한 변형들이 본 발명의 범주 및 기술사상을 벗어남이 없이 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이루어질 수 있다. 상기 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 적어도 제1 및 제2 픽셀들;
    상기 제1 픽셀의 제1 부분을 덮는 전도성 경로; 및
    상기 제2 픽셀의 제2 부분을 덮는 더미 구조물(dummy structure)
    을 포함하는, 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 경로에 결합되는 공통 전극 층을 더 포함하고, 상기 공통 전극 층은,
    행들로 배열된 복수의 행 전극(row electrode); 및
    각 행의 상기 행 전극들 사이에 개재된 복수의 열 전극(column electrode)을 포함하며, 상기 전도성 경로는 상기 행 전극들에 전기적으로 결합하는, 디스플레이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 행 전극 및 복수의 열 전극에 결합된 터치 회로를 더 포함하는, 디스플레이.
  4. 제2항에 있어서,
    픽셀 행들 및 픽셀 열들로 배열된 픽셀들의 어레이를 더 포함하며, 제1 픽셀은 상기 픽셀들의 어레이의 제1 픽셀 행에 포함되고, 상기 제2 픽셀은 상기 픽셀들의 어레이의 제2 픽셀 행에 포함되며, 상기 복수의 행 전극의 각 행 전극 및 상기 복수의 열 전극의 각 열 전극은 상기 픽셀들의 어레이의 개별 부분을 덮는, 디스플레이.
  5. 제4항에 있어서,
    백라이트; 및
    상기 백라이트로부터의 광이 그를 통과하는 상기 픽셀들의 어레이의 개별 픽셀들에 대한 개구들을 갖는 불투명 그리드
    를 더 포함하고, 상기 전도성 경로에 의해 덮이는 상기 제1 픽셀의 제1 부분은 상기 제1 픽셀에 대한 상기 불투명 그리드의 상기 개구 내에 있으며, 상기 더미 구조물에 의해 덮이는 상기 제2 픽셀의 제2 부분은 상기 제2 픽셀에 대한 상기 불투명 그리드의 상기 개구 내에 있는, 디스플레이.
  6. 제5항에 있어서,
    컬러 필터 층을 더 포함하며, 상기 불투명 그리드는 상기 컬러 필터 층 내에 흑색 매트릭스 구조물을 포함하는, 디스플레이.
  7. 제5항에 있어서,
    디스플레이 기판 - 상기 픽셀들의 어레이의 각 픽셀은 상기 디스플레이 기판 상에 박막 트랜지스터 구조물들을 포함함 -; 및
    상기 디스플레이 기판 위의 금속 층 - 상기 불투명 그리드는 상기 금속 층 내에 패턴화된 금속을 포함함 ―
    을 더 포함하는, 디스플레이.
  8. 제7항에 있어서, 상기 픽셀들의 어레이의 각 픽셀의 상기 박막 트랜지스터 구조물들은,
    채널 구조물;
    게이트 구조물; 및
    소스-드레인 구조물들
    을 포함하는, 디스플레이.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 픽셀의 상기 더미 구조물은 상기 제2 픽셀의 상기 게이트 구조물과 동일 평면에 있는 플로팅 금속 경로(floating metal path)를 포함하는, 디스플레이.
  10. 제4항에 있어서, 상기 제1 픽셀은 상기 공통 전극 층의 주어진 행 전극에 의해 덮이고, 상기 더미 구조물은 상기 주어진 행 전극에 의해 덮이는 상기 제1 픽셀 행의 각 픽셀을 가로질러 연장되는 금속 경로를 포함하며, 상기 디스플레이는,
    상기 금속 경로를 상기 주어진 행 전극에 전기적으로 결합하는 비아 구조물을 더 포함하는, 디스플레이.
  11. 제1 어퍼처에 의해 특징지어지는 제1 이미지 픽셀;
    제2 어퍼처에 의해 특징지어지는 제2 이미지 픽셀; 및
    상기 제1 어퍼처와 매칭되도록 상기 제2 어퍼처를 적어도 부분적으로 정의하는 더미 구조물
    을 포함하는, 디스플레이.
  12. 제11항에 있어서,
    백라이트를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 이미지 픽셀들은 상기 백라이트로부터 광을 수신하고, 상기 제1 이미지 픽셀은 상기 제1 어퍼처에 대응하는 상기 수신된 광의 제1 부분을 통과하며, 상기 제2 이미지 픽셀은 상기 제2 어퍼처에 대응하는 상기 수신된 광의 제2 부분을 통과하는, 디스플레이.
  13. 제12항에 있어서, 상기 더미 구조물은 상기 제2 이미지 픽셀에 의해 수신된 상기 광의 적어도 일부분이 상기 제2 이미지 픽셀을 통과하는 것을 방지하는, 디스플레이.
  14. 제12항에 있어서, 제1 영역을 갖는 상기 제1 이미지 픽셀의 일부분은 불투명 신호 경로에 의해 덮이고, 상기 더미 구조물은 상기 제2 이미지 픽셀을 부분적으로 덮는 플로팅 금속 경로를 포함하며, 상기 플로팅 금속 경로는 상기 제1 영역과 실질적으로 동일한 제2 영역을 갖는, 디스플레이.
  15. 제13항에 있어서,
    행들 및 열들로 배열된 복수의 이미지 픽셀을 갖는 픽셀 어레이 - 상기 제1 이미지 픽셀은 상기 픽셀 어레이의 제1 행에 있고 상기 제2 이미지 픽셀은 상기 픽셀 어레이의 제2 행에 있음 -;
    각각이 상기 픽셀 어레이의 개별 부분을 덮는 복수의 공통 전극 - 상기 더미 구조물은 상기 이미지 픽셀들의 제2 행 중 적어도 2개의 픽셀을 덮는 금속 경로를 포함함 -; 및
    상기 금속 경로를 상기 복수의 공통 전극 중 주어진 공통 전극에 전기적으로 결합하는 비아 구조물
    을 더 포함하는, 디스플레이.
  16. 행들로 배열된 행 전극들 및 각 행의 상기 행 전극들 사이에 개재된 열 전극들을 갖는 공통 전극 층;
    상기 행 및 열 전극들에 결합된 터치 센서 회로;
    주어진 행의 상기 행 전극들을 전기적으로 결합하는 크로스-라인(cross-line); 및
    상기 주어진 행의 주어진 행 전극을 가로질러 연장되는 더미 크로스-라인
    을 포함하는, 터치 스크린 디스플레이.
  17. 제16항에 있어서,
    개별 픽셀 어퍼처들에 의해 특징지어지는 픽셀들의 어레이를 더 포함하고, 상기 공통 전극 층의 각 전극은 상기 픽셀들의 어레이의 개별 부분을 덮고, 상기 주어진 행 전극에 의해 덮이는 상기 픽셀들의 제1 부분의 상기 어퍼처들은 상기 크로스-라인에 의해 적어도 부분적으로 정의되며, 상기 주어진 행 전극에 의해 덮이는 상기 픽셀들의 제2 부분의 상기 어퍼처는 상기 더미 크로스-라인에 의해 적어도 부분적으로 정의되는, 터치 스크린 디스플레이.
  18. 제17항에 있어서, 상기 더미 크로스-라인은 상기 크로스-라인과 평행인 상기 주어진 행 전극을 가로질러 연장되는 복수의 더미 크로스-라인 중 하나를 포함하며, 상기 복수의 더미 크로스-라인의 각 더미 크로스-라인은 개별 비아 구조물에 의해 상기 주어진 행 전극에 전기적으로 결합되는, 터치 스크린 디스플레이.
  19. 제17항에 있어서, 상기 크로스-라인은 개별 비아 구조물에 의해 상기 주어진 행의 각 행 전극에 전기적으로 결합되고, 상기 터치 스크린 디스플레이는,
    상기 주어진 행의 상기 행 전극들 사이에 개재된 각 열 전극에 대한 더미 크로스-라인들의 세트를 더 포함하는, 터치 스크린 디스플레이.
  20. 제22항에 있어서,
    상기 더미 크로스-라인들의 세트를 상기 주어진 행의 상기 행 전극들 사이에 개재된 상기 열 전극들에 전기적으로 결합하는 비아 구조물들 - 각 비아 구조물은 제1 영역을 가짐 -; 및
    상기 열 전극들에 의해 덮이는 상기 크로스-라인의 부분들에 결합되는 더미 비아 구조물들
    을 더 포함하며, 각 더미 비아 구조물은 상기 제1 영역과 실질적으로 동일한 제2 영역을 갖고 더미 비아 콘택 패드를 포함하는, 터치 스크린 디스플레이.
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