KR20170000886A - 터치 센서를 갖는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시장치에 관한 것이다. 센서 배선들의 좌측에 배치되는 제1 컬러의 서브 픽셀들의 개수는 상기 센서 배선들의 우측에 배치되는 상기 제1 컬러의 서브 픽셀들의 개수와 같다. 상기 센서 배선들의 좌측에 배치되는 제2 컬러의 서브 픽셀들의 개수는 상기 센서 배선들의 우측에 배치되는 상기 제2 컬러의 서브 픽셀들의 개수와 같다. 상기 센서 배선들의 좌측에 배치되는 제3 컬러의 서브 픽셀들의 개수가 상기 센서 배선들의 우측에 배치되는 상기 제3 컬러의 서브 픽셀들의 개수와 같다. 본 발명은 컬러 각각에서 센서 배선들의 좌측에 배치되는 서브 픽셀들의 개수를 상기 센서 배선들의 우측에 배치되는 서브 픽셀들의 개수와 같게 함으로써 센서 전극의 기생 용량으로 인한 색감 저하를 방지할 수 있다.

Description

터치 센서를 갖는 표시장치{DISPLAY DEVICE HAVING TOUCH SENSOR}
본 발명은 터치 센서들이 픽셀 어레이에 내장된 표시장치에 관한 것이다.
유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 쉽게 제어할 수 있게 한다. 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.
터치 UI는 스마트 폰과 같은 휴대용 정보기기에 필수적으로 채택되고 있으며, 노트북 컴퓨터, 컴퓨터 모니터, 가전 제품 등에 확대 적용되고 있다. 최근, 터치 센서들을 표시패널의 픽셀 어레이에 내장하는 기술(이하, "인셀 터치 센서(In-cell touch sensor)"라 함)이 제안되고 있다. 인셀 터치 센서 기술은 표시패널의 두께 증가 없이 표시패널에 터치 센서들을 설치할 수 있다.
인셀 터치 센서 기술은 표시패널의 픽셀들에 연결된 전극을 터치 센서 전극(C1~C4)으로 활용한다. 예를 들어, 인셀 터치 센서 기술은 도 1과 같이 액정표시장치의 픽셀들에 공통 전압(Vcom)을 공급하기 위한 공통 전극을 분할하여 터치 센서들의 센서 전극으로 활용할 수 있다. 센서 전극들에는 센서 배선들(W)이 연결된다. 센서 배선들을 통해 공통 전극들(COM)에 공통 전압(Vcom)과 터치 구동 신호(Tdrv)가 공급된다.
센서 배선이 픽셀 어레이에 내장되면, 센서 배선이 픽셀 전극이나 신호 라인과 전기적으로 커플링(coupling)된다. 이로 인하여, 표시패널에서 재현된 이미지에서 색감 저하가 발생될 수 있다.
표시패널 내에는 스페이서(spacer)가 배치될 수 있다. 액정표시장치에서 스페이서는 상부 기판과 하부 기판 사이에 형성되어 액정층의 셀갭(cell gap)을 유지한다. 센서 배선들(W) 위에 스페이서가 배치될 수 있다. 이 경우, 센서 배선의 두께 만큼 배향막(alignement layer)가 솟아 올라 스페이서와 접촉될 수 있다. 스페이서와 배향막이 접촉되면, 스페이서와 배향막이 갈려져 이물질이 발생될 수 있다. 이는 휘점(Bright Point Defect 또는 Hot pixel)이 불규칙하게 보이는 불량을 초래한다.
본 발명은 픽셀 어레이에 내장된 터치 센서로 인한 색감 저하를 방지할 수 있는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 터치 센싱 장치는 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 스페이서, 상기 제1 기판에 배치된 픽셀 어레이, 및 상기 픽셀 어레이에 내장된 다수의 센서 전극, 및 상기 센서 전극에 연결된 다수의 센서 배선들을 포함한다.
상기 센서 배선들의 좌측에 배치되는 제1 컬러의 서브 픽셀들의 개수는 상기 센서 배선들의 우측에 배치되는 상기 제1 컬러의 서브 픽셀들의 개수와 같다. 상기 센서 배선들의 좌측에 배치되는 제2 컬러의 서브 픽셀들의 개수는 상기 센서 배선들의 우측에 배치되는 상기 제2 컬러의 서브 픽셀들의 개수와 같다. 상기 센서 배선들의 좌측에 배치되는 제3 컬러의 서브 픽셀들의 개수가 상기 센서 배선들의 우측에 배치되는 상기 제3 컬러의 서브 픽셀들의 개수와 같다.
본 발명은 컬러 각각에서 센서 배선들의 좌측에 배치되는 서브 픽셀들의 개수를 상기 센서 배선들의 우측에 배치되는 서브 픽셀들의 개수와 같게 하여 센서 전극의 기생 용량으로 인한 색감 저하를 방지할 수 있다. 나아가, 본 발명은 표시장치의 평면 상에서 볼 때 센서 배선을 스페이서 위치를 회피하는 위치에 배치함으로써 픽셀 어레이에 내장된 터치 센서로 인한 배향막 갈림 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 터치 센서들에 연결되는 센서 배선들을 보여 주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 표시장치를 개략적으로 보여 주는 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 터치 센서의 구조를 보여 주는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 픽셀들의 컬러 배치를 보여 주는 도면들이다.
도 5는 도 2에 도시된 터치 센서에 인가되는 공통 전압과 터치 구동 신호를 보여 주는 파형도이다.
도 6a 및 도 6b는 표시패널의 단면 구조를 보여 주는 단면도들이다.
도 7은 센서 배선과 연결된 기생 용량을 보여 주는 도면이다.
도 8은 크로스토크 테스트 패턴을 보여 주는 도면이다.
도 9는 센서 배선 배치가 부적절한 예를 보여 주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 배선 배치를 보여 주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 배선 배치를 보여 주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서 배선 배치를 보여 주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 센서 배선 배치를 보여 주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 센서 배선 배치를 보여 주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제6 실시예에 따른 센서 배선 배치를 보여 주는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시장치(Electrophoresis Display, EPD) 등의 평판 표시장치로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시소자의 일 예로서 액정표시장치를 중심으로 설명하지만, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명의 표시장치는 인셀 터치 센서 기술이 적용 가능한 어떠한 표시장치도 가능하다.
본 발명의 터치 센서는 픽셀 어레이에 내장 가능한 정전 용량 타입의 터치 센서 예를 들면, 상호 용량(mutual capacitance) 센서 또는 자기 용량(Self capacitance) 센서로 구현될 수 있다. 이하에서 터치 센서를 자기 용량 센서 중심으로 설명하지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 2 내지 도 4b는 본 발명의 표시장치를 개략적으로 보여 주는 도면들이다. 도 5는 도 2에 도시된 터치 센서(Cs)에 인가되는 공통 전압(Vcom)과 터치 구동 신호(Tdrv)를 보여 주는 파형도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 표시장치는 터치 센싱 장치를 포함한다. 터치 센싱 장치는 표시패널(100)에 내장된 터치 센서들(Cs)을 이용하여 터치 입력을 감지한다. 터치 센싱 장치는 자기 정전 용량 타입의 터치 센서(Cs)에 손가락이 접촉될 때 정전 용량이 증가하기 때문에 터치 센서(Cs)의 정전 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 감지할 수 있다.
표시패널(100)에서 두 장의 기판들 사이에는 액정층이 형성된다. 액정 분자들은 픽셀 전극(12)에 인가되는 데이터전압과, 센서 전극(13)에 인가되는 공통 전압(Vcom)의 전위차로 발생되는 전계에 의해 구동된다. 표시패널(100)의 픽셀 어레이는 데이터 라인들(S, S1~Sm, m은 양의 정수)과 게이트 라인들(G, G1~Gn, n은 양의 정수)에 의해 정의된 픽셀들, 픽셀들에 연결된 터치 센서들(Cs)을 포함한다.
터치 센서(Cs)는 센서 전극과, 센서 전극에 연결된 센서 배선(M3)을 포함한다. 센서 전극들(COM, C1~C4)은 기존의 공통 전극을 분할하는 방법으로 패터닝될 수 있다. 센서 전극들(COM, C1~C4) 각각은 다수의 픽셀들과 중첩된다. 센서 전극들(COM, C1~C4)은 센서 배선(M3)을 통해 디스플레이 구동 기간(Td) 동안 공통 전압(Vcom)을 공급 받고, 터치 센서 구동 기간(Tt) 동안 터치 구동 신호(Tdrv)를 공급 받는다. 공통 전압(Vcom)은 센서 전극들을 통해 픽셀들에 공통으로 인가된다.
센서 배선들(M3)은 스페이서(spacer)의 위치를 회피하여 서브 픽셀들 간의 경계에 배치된다. 센서 배선들(M3)은 픽셀들의 개구 영역 감소 문제가 없도록 도 6 및 도 7과 같이 절연층(PAS1, PAS2, PAS3)을 사이에 두고 데이터 라인(S1~Sm)과 중첩될 수 있다.
터치 센서들이 표시패널(100)의 픽셀 어레이에 내장되기 때문에 터치 센서들(Cs)은 기생 용량을 통해 픽셀들에 연결된다. 본 발명은 픽셀들과 터치 센서들(Cs)의 커플링(Coupling)으로 인한 상호 영향을 줄이기 위하여, 도 5와 같이 1 프레임 기간을 픽셀들을 구동하는 기간(이하, "디스플레이 구동 기간"이라 함)과 터치 센서들을 구동하는 기간(이하, "터치 센서 구동 기간"이라 함)으로 시분할하여 표시패널(100)을 구동한다. 1 프레임 기간은 하나 이상의 디스플레이 구동 기간(Td)과 하나 이상의 터치 센서 구동 기간(Tt)으로 분할될 수 있다. 디스플레이 구동 기간(Td) 동안 픽셀들에 입력 영상의 데이터가 기입된다. 터치 센서 구동 기간(Tt) 동안, 터치 센서들이 구동되어 터치 입력이 감지된다.
픽셀들 각각은 데이터 라인들(S1~Sm)과 게이트 라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성된 픽셀 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT), 픽셀 TFT를 통해 데이터전압을 공급받는 픽셀 전극, 공통 전압(Vcom)이 인가되는 공통전극, 픽셀 전극에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함한다. 도 3에서, TFT는 생략되었다.
픽셀들은 도 4a와 같이 적색 서브 픽셀(R), 녹색 서브 픽셀(G) 및 청색 서브 픽셀(B)로 나뉘어질 수 있다. 또한, 픽셀들은 도 4b와 같이 적색 서브 픽셀(R), 녹색 서브 픽셀(G), 청색 서브 픽셀(B) 및 백색 서브 픽셀(W)로 나뉘어질 수 있다.
표시패널(100)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등이 형성될 수 있다. 표시패널(100)의 하부 기판은 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현될 수 있다. 이 경우에, 컬러필터는 표시패널(100)의 하부 기판에 형성될 수 있다. 표시패널(100)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(100)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정층의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 스페이서가 형성된다.
표시패널(100)의 배면 아래에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(100)에 빛을 조사한다. 표시패널(100)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다. 유기발광 다이오드 표시장치와 같은 자발광 표시장치에서 백라이트 유닛은 필요 없다.
본 발명의 표시장치는 픽셀들에 입력 영상의 데이터를 기입하는 디스플레이 구동부(102, 104, 106), 및 터치 센서들(Cs을 구동하는 터치 센서 구동부(110)를 더 포함한다.
디스플레이 구동부(102, 104, 106)와 터치 센서 구동부(110)는 동기 신호(Tsync)에 응답하여 서로 동기된다.
디스플레이 구동부(102, 104, 106)는 디스플레이 구동 기간(Td) 동안 픽셀들에 데이터를 기입한다. 픽셀들은 터치 센서 구동 기간(Tt) 동안 TFT가 오프 상태이기 때문에 앞선 디스플레이 구동 기간(Td)에 충전하였던 데이터 전압을 유지(hold)한다. 디스플레이 구동부(102, 104, 106)는 터치 센서 구동 기간(Tt) 동안 터치 센서들(Cs)과, 픽셀들에 연결된 신호 라인들 사이의 기생 용량을 최소화하기 위하여, 터치 센서들(Cs)에 인가되는 터치 구동 신호(Tdrv)와 같은 위상의 교류 신호를 신호 라인들(S1~Sm, G1~Gn)에 공급할 수 있다. 여기서, 픽셀들에 연결된 신호 라인들은 데이터 라인 라인들(S1~Sm)과 게이트 라인들(G1~Gn)이다.
디스플레이 구동부(102, 104, 106)는 데이터 구동부(102), 게이트 구동부(104) 및 타이밍 콘트롤러(106)를 포함한다.
데이터 구동부(102)는 디스플레이 구동 기간(Td) 동안 타이밍 콘트롤러(106)로부터 수신되는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB, RGBW)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력한다. 데이터 구동부(102)로부터 출력된 데이터전압은 데이터 라인들(S1~Sm)에 공급된다. 데이터 구동부(102)는 터치 센서 구동 기간(Tt) 동안 터치 센서들에 인가되는 터치 구동 신호(Tdrv)와 같은 위상의 교류 신호를 데이터 라인들(S1~Sm)에 인가할 수 있다. 이는 기생 용량의 양단 전압이 동시에 변하고 그 전압 차이가 작을 수록 기생 용량에 충전되는 전하 양이 작아지기 때문이다.
게이트 구동부(104)는 디스플레이 구동 기간(Td) 동안, 데이터전압에 동기되는 게이트 펄스(또는 스캔펄스)를 게이트 라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(100)의 라인을 선택한다. 게이트 펄스는 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL) 사이에서 스윙한다. 게이트 펄스는 게이트 라인들(G1~Gn)을 통해 픽셀 TFT들의 게이트에 인가된다. 게이트 하이 전압(VGL)은 픽셀 TFT의 문턱 전압 보다 높은 전압으로 설정되어 픽셀 TFT를 턴온(turn-on)시킨다. 게이트 로우 전압(VGL)은 픽셀 TFT의 문턱 전압 보다 낮은 전압이다. 게이트 구동부(104)는 터치 센서 구동 기간(Tt) 동안 터치 센서들에 인가되는 터치 구동 신호(Tdrv)와 같은 위상의 교류 신호를 게이트 라인들(G1~Gn)에 인가할 수 있다.
타이밍 콘트롤러(106)는 호스트 시스템(108)으로부터 입력되는 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 메인 클럭 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동부(102), 게이트 구동부(104) 및 터치 센서 구동부(110)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 스캔 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다.
타이밍 콘트롤러(106)는 호스트 시스템(108)으로부터의 입력 영상 데이터(RGB)를 데이터 구동부(102)로 전송한다. 타이밍 콘트롤러(106)는 공지된 화이트 게인 산출 알고리즘을 이용하여 RGB 데이터를 RGBW 데이터로 변환하여 데이터 구동부(102)로 전송할 수 있다.
호스트 시스템(108)은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(108)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 표시패널(100)의 해상도에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(108)은 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB, RGBW)와 함께 타이밍 신호들을 타이밍 콘트롤러(106)로 전송한다. 또한, 호스트 시스템(108)은 터치 센서 구동부(110)로부터 입력되는 터치 입력의 좌표 정보(XY)와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.
타이밍 콘트롤러(106) 또는 호스트 시스템(108)은 디스플레이 구동부(102, 104, 106)와 터치 센서 구동부(110)를 동기시키기 위한 동기 신호(Tsync)를 발생할 수 있다.
터치 센서 구동부(110)는 터치 센서 구동 기간(Tt) 동안 터치 구동 신호(Tdrv)를 발생한다. 터치 구동 신호(Tdrv)는 센서 배선(M3)을 통해 센서 전극들(13, C1~C4)에 공급된다. 터치 센서 구동부(110)는 터치 센서(Cs)의 정전 용량 변화를 측정하여 터치 위치와 터치 면적을 감지할 수 있다. 터치 센서 구동부(110)는 터치 입력의 좌표 정보(XY)를 계산하여 호스트 시스템(108)으로 전송한다.
데이터 구동 회로(12)와 터치 센서 구동부(110)는 하나의 IC(Integrated Circuit) 내에 집적될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 표시패널(10)의 단면 구조를 보여 주는 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 표시패널(10)의 하판은 하부 기판(SUBS1) 상에 TFT 어레이를 포함한다. 표시패널(10)의 상판은 상부 기판(SUBS2) 상에 컬러필터 어레이를 포함한다. 표시패널(10)의 상판과 하판 사이에는 액정층(LC)이 형성된다.
하부 기판(SUBS1) 상에 버퍼 절연막(BUF), 반도체 패턴(ACT) 및 게이트 절연막(GI)이 형성된다. 게이트 절연막(GI) 위에 제1 금속 패턴이 형성된다. 게이트 금속 패턴은 TFT의 게이트(GE)와, 그 게이트(GE)와 연결된 게이트 라인(G1~Gn)을 포함한다. 층간 절연막(INT)은 제2 금속 패턴을 덮는다. 소스-드레인 금속 패턴은 층간 절연막(INT) 상에 형성된다 제2 금속 패턴은 데이터 라인(S1~Sm)과, TFT의 소스(SE) 및 드레인(DE)을 포함한다. 드레인(DE)은 데이터 라인(S1~Sm)과 연결된다. TFT의 소스(SE) 및 드레인(DE)은 층간 절연막(INT)을 관통하는 콘택홀(contact hole)을 통해 TFT의 반도체 패턴(ACT)에 접촉된다.
제1 보호막(PAS1)은 제2 금속 패턴을 덮는다. 제1 보호막(PAS1) 위에 제2 보호막(PAS2)이 형성된다. 제2 보호막(PAS2)에는 TFT의 소스(SE)를 노출하는 콘택홀이 형성된다. 제2 보호막(PAS2) 상에 제3 보호막(PAS2)이 형성되고, 제3 보호막(PAS3) 상에 제3 금속 패턴이 형성된다. 제3 금속 패턴은 센서 배선(M3)을 포함한다. 제4 보호막(PAS4)은 제3 금속 패턴을 덮도록 제3 보호막(PAS3) 상에 형성된다. 제4 보호막(PAS4) 상에 제4 금속 패턴이 형성된다. 제4 금속 패턴은 ITO(Indium-Tin Oxide)와 같은 투명 전극 재료로 형성된 센서 전극(13, COM)을 포함한다. 제5 보호막(PAS5)은 제4 금속 패턴을 덮도록 제4 보호막(PAS4) 상에 형성된다. 제1, 제3, 제4 및 제5 보호막(PAS1, PAS3, PAS4, PAS5)은 SiOx 또는 SiNx 등의 무기 절연물질로 형성될 수 있다. 제2 보호막(PAS2)은 포토 아크릴(Photo-acryl)과 같은 유기 절연 물질로 형성될 수 있다.
제3, 제4 및 제5 보호막(PAS1, PAS3, PAS4, PAS5)은 패터닝되어 TFT의 소스(SE)를 노출하는 콘택홀을 포함한다. 제5 보호막(PAS5) 상에 제5 금속 패턴이 형성된다. 제5 금속 패턴은 ITO와 같은 투명 전극 재료로 형성된 픽셀 전극(12, PXL)을 포함한다. 배향막(ALM)은 제5 금속 패턴을 덮도록 제5 보호막(PAS5) 상에 형성된다.
상부 기판(SUBS2) 상에 블랙 매트릭스(BM)와 컬러 필터(CF)가 형성되고, 그 위에 평탄화막(OC)과 스페이서(CS)가 형성된다. 평탄화막(OC)과 스페이서(CS)는 유기 절연물질로 형성될 수 있다.
스페이서(CS)가 도 6a와 같이 센서 배선(M3) 위에 배치되면, 배향막(ALM)이 스페이서(space, CS)에 의해 갈려질 수 있다. 액정표시장치에서 스페이서(CS)는 상부 기판과 하부 기판 사이에 형성되어 액정층의 셀갭(cell gap)을 유지한다. 센서 배선들(M3) 위에 스페이서(CS)가 배치되면, 그 센서 배선(M3)의 두께 만큼 배향막(ALM)이 솟아 올라 스페이서(CS)와 접촉될 수 있다. 표시장치의 물류 과장에서 표시장치가 진동되거나 표시장치의 구동 중에 구동 회로가 진동될 수 있다. 이러한 표시장치의 진동이 발생되면 센서 배선(M3) 위로 솟아 오른 배향막(ALM)이 마찰로 스페이서(CS)에 의해 갈려져 배향막 물질과 스페이서 물질로부터 이물질이 발생될 수 있다. 이는 휘점(Bright Point Defect 또는 Hot pixel)이 불규칙하게 보이는 불량을 초래한다. 본 발명은 센서 배선(M3)을 피하여 스페이서(CS)를 배치함으로써 스페이서(CS)로 인한 배향막 갈림 현상을 방지한다. 따라서, 본 발명의 액정표시장치에서 센서 배선(M3)은 도 6b와 같이 스페이서(CS)와 중첩되지 않는다. 이를 위하여, 센서 배선(M3)은 도 10 내지 도 12와 같이 표시패널의 평면 상에서 볼 때 스페이서(CS)를 회피하는 위치에 배치된다.
센서 배선(M3)은 픽셀 어레이에 내장되기 때문에 픽셀의 전극(12, 13)이나 신호 라인(S1~Sm, G1~Gn)과 전기적으로 커플링(coupling)된다. 이로 인하여, 표시패널(10)에서 재현된 이미지에서 색감 차이가 발생될 수 있다. 이를 도 4, 도 7 및 도 8을 결부하여 설명하기로 한다
도 7은 센서 배선(M3)과 연결된 기생 용량(Cdm, Cm)을 보여 주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 센서 배선(M3)과 데이터 라인(S1, S2, S3) 사이에 기생 용량(Cdm)이 형성된다. 그리고 센서 배선(M3)과 픽셀 전극(12) 사이에도 기생 용량(Cm)이 형성된다. 센서 배선(M3)은 센서 전극(13)과 연결된다. "Rmc"는 센서 배선(M3)과 센서 전극(13) 사이의 저항을 나타낸다.
표시패널(10)에 공급되는 데이터 전압의 극성은 도 4a 및 도 4b와 같이 컬럼 인버젼(column inversion)으로 반전될 수 있다. 이 경우에, 데이터 라인(S1, S2, S3)을 사이에 두고 이웃하는 좌우측 픽셀들에 인가되는 데이터 전압의 극성이 서로 반대다. 데이터 전압의 극성은 다음 프레임 기간에 반전된다. 센서 배선(M3)과 픽셀 전극(12) 사이의 기생 용량(Cm)으로 인하여, 데이터 라인(S1, S2, S3)을 사이에 두고 이웃하는 좌우측 픽셀들의 전압이 변할 수 있다. 예를 들어, 도 4a에서 녹색 서브 픽셀(G)은 정극성 녹색 데이터 전압이 연속으로 공급되므로 프리 차지(pre charge) 효과로 충전양이 더 상승한다. 반면에, 부극성 데이터 전압으로 충전된 청색 서브 픽셀(B)은 정극성 녹색 데이터 전압에 의해 충전양이 낮아진다. 이로 인하여, 녹색 밝기가 상승하고 청색 밝기가 낮아져 색감 차이가 발생된다.
크로스토크 테스트(crosstalk test)는 도 8과 같이, 표시패널(10)의 모든 픽셀들에 중간 계조(계조 127)의 데이터를 기입한 후에 화면 중앙부에 피크 화이트 계조(계조 255)의 데이터를 기입한다. 이러한 크로스토크 테스트에서, 화면 상단에서 녹색이 밝게 보이고 청색이 어둡게 보인다. 화면 하단의 픽셀들은 이전 프레임의 데이터 전압과는 반대 극성의 전압을 충전한다. 이 때문에 화면 하단에서 녹색이 어둡게 보이고 청색이 밝게 보인다.
센서 배선(M3)은 픽셀들의 개구 영역 감소 문제가 없도록 데이터 라인(S1~Sm)과 중첩된다.
전술한 바와 같이 센서 배선 배치에 따라 배향막의 갈림 불량이나 색감 차이가 발생될 수 있다. 센서 배선(M3)이 도 9와 같이 스페이서(CS)와 중첩되면 배향막 갈림 불량이 발생된다.
센서 배선(M3)의 좌측에 배치된 서브 픽셀의 컬러가 동일하고, 센서 배선(M3)의 우측에 배치된 서브 픽셀의 컬러가 동일하면 색감 차이가 보일 수 있다.
도 9의 (A)는 RGB 타입의 픽셀 구조에서 세 개의 서브 픽셀 당 한 개의 센서 배선(M3)이 배치되는 예이다. 이 예에서, 녹색 서브 픽셀(G)이 센서 배선(M3)의 좌측에 배치되고, 적색 서브 픽셀(R)이 센서 배선(M3)의 우측에 배치되기 때문에 녹색 휘도가 높아지고 적색 휘도가 낮아져 색감 차이가 발생된다.
도 9의 (B)는 RGB 타입의 픽셀 구조에서 세 개의 서브 픽셀 당 두 개의 센서 배선(M3)이 배치되는 예이다. 두 개의 센서 배선(M3) 사이에 배치된 서브 픽셀의 휘도는 센서 배선의 좌측 기생 용량으로 인한 휘도 상승분과 센서 배선의 우측 기생 용량으로 인한 휘도 감소분이 더해져 휘도 변화가 없다. 그러나 적색 서브 픽셀(R)은 센서 배선(M3)의 좌측에만 배치되고, 녹색 서브 픽셀(G)이 센서 배선(M3)의 우측에 배치되기 때문에 적색 휘도가 높아지고 녹색 휘도가 낮아져 색감 차이가 발생된다.
도 9의 (C)는 RGBW 타입의 픽셀 구조에서 두 개의 서브 픽셀 당 한 개의 센서 배선(M3)이 배치되는 예이다. 이 예에서, 녹색 서브 픽셀(G)과 백색 서브 픽셀(W)은 센서 배선(M3)의 좌측에만 배치되고, 청색 서브 픽셀(B)과 적색 서브 픽셀(R)이 센서 배선(M3)의 우측에 배치되기 때문에 녹색 및 백색 휘도가 높아지고 청색 및 적색 휘도가 낮아져 색감 차이가 발생된다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 배선 배치를 보여 주는 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명은 센서 배선(M3)을 스페이서(CS)를 피하는 위치에 배치하여 배향막 갈림 불량을 방지한다. 센서 배선(M3)은 스페이서(CS)와 중첩되지 않는다. (A)는 RGB 타입의 픽셀 구조에서 세 개의 서브 픽셀 당 한 개의 센서 배선(M3)이 배치되는 예이다. (B) 및 (C)는 RGB 타입의 픽셀 구조에서 세 개의 서브 픽셀 당 두 개의 센서 배선(M3)이 배치되는 예이다. 그런데 도 10이 예에서, 센서 배선(M3)의 좌측에 배치된 제1 컬러의 서브 픽셀 휘도가 높아지고, 센서 배선(M3)의 우측에 배치된 제2 컬러의 서브 픽셀 휘도가 낮아져 색감 차이가 보일 수 있다. 제1 컬러는 (A) 및 (B)에서 적색이고 (C)에서 녹색이다. 제2 컬러는 (A) 및 (C)에서 청색이고 (B)에서 녹색이다.
본 발명은 도 11 내지 도 15와 같이 센서 배선 배치를 최적화하여 배향막 갈림 불량과 색감 차이를 방지한다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 배선 배치를 보여 주는 도면이다.
도 11을 참조하면, RGB 타입의 픽셀 구조에서 이웃한 두 개의 서브 픽셀 당 한 개의 센서 배선(M3)이 배치된다. 1 라인에 배치된 서브 픽셀들의 개수가 N(N은 2 이상의 양의 정수) 개일 때 센서 배선들(M3)의 개수는 N/2 개이다. 색감 차이를 방지하기 위하여, 센서 배선(M3)의 좌측에 배치되는 서브 픽셀들의 컬러와, 다른 센서 배선(M3)의 우측에 배치되는 서브 픽셀들의 컬러를 같게 한다. 따라서, 센서 배선(M3)의 기생 용량으로 인하여 휘도가 높아지는 컬러와, 센서 배선(M3)의 기생 용량으로 인하여 휘도가 낮아지는 컬러가 동일하여 상승분과 감소분이 상쇄하기 때문에 그 컬러의 휘도 변화가 없다.
도 11의 (A)에서, 픽셀 어레이의 1 라인에서 제1 컬러, 제2 컬러 및 제3 컬러 순서로 서브 픽셀들이 배치된다. 제1 센서 배선(M31)의 좌측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제1 센서 배선(M31)의 우측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제2 센서 배선(M32)의 좌측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제2 센서 배선(M32)의 우측에 다른 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)의 좌측에 다른 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제3 센서 배선(M33)의 우측에 다른 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 도 11의 (A)에서, 제1 컬러의 서브 픽셀은 녹색 서브 픽셀(G)이고, 제2 컬러의 서브 픽셀은 적색 서브 픽셀(R)이다. 제3 컬러의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀(B)이다.
도 11의 (B)에서, 제1 센서 배선(M31)의 우측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제2 센서 배선(M32)의 좌측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제3 센서 배선(M33)의 우측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제2 및 제3 센서 배선들(M32, M33) 사이에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)과 제4 센서 배선(M34) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀, 제3 컬러의 서브 픽셀 및 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제4 및 제5 센서 배선들(M34, M35) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제4 센서 배선(M34)의 좌측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제5 센서 배선(M35)의 우측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제5 센서 배선(M35)과 제6 센서 배선(M36) 사이에 제3 컬러의 서브 픽셀, 제1 컬러의 서브 픽셀 및 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제6 센서 배선(M36)의 좌측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 도 11의 (B)에서, 제1 컬러의 서브 픽셀은 녹색 서브 픽셀(G)이고, 제2 컬러의 서브 픽셀은 적색 서브 픽셀(R)이다. 제3 컬러의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀(B)이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서 배선 배치를 보여 주는 도면이다.
도 12를 참조하면, RGB 타입의 픽셀 구조에서 이웃한 다섯 개의 서브 픽셀 당 두 개의 센서 배선(M3)이 배치된다. 1 라인에 배치된 서브 픽셀들의 개수가 N 개일 때 센서 배선들(M3)의 개수는 2N/5 개이다.
도 12의 (A)에서, 픽셀 어레이의 1 라인에서 제1 컬러, 제2 컬러 및 제3 컬러 순서로 서브 픽셀들이 배치된다. 제1 센서 배선(M31)과 제2 센서 배선(M32) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀, 제3 컬러의 서브 픽셀 및 제1 컬러의 서브 픽셀의 순서로 3 개의 서브 픽셀이 배치된다. 제1 및 제2 센서 배선(M31, M32)의 좌측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제1 센서 배선(M31)의 우측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제2 센서 배선(M32)과 제3 센서 배선(M33) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀과 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)의 좌측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제3 센서 배선(M33)의 우측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)과 제4 센서 배선(M34) 사이에 제1 컬러의 서브 픽셀, 제2 컬러의 서브 픽셀 및 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제4 센서 배선(M34)의 좌측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제4 센서 배선(M34)의 우측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제4 센서 배선(M34)과 제5 센서 배선(M35) 사이에 제1 컬러의 서브 픽셀과 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제5 센서 배선(M35)의 좌측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제5 센서 배선(M35)의 우측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제5 센서 배선(M35)과 제6 센서 배선(M36) 사이에 제3 컬러의 서브 픽셀, 제1 컬러의 서브 픽셀 및 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제6 센서 배선(M34)의 좌측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제6 센서 배선(M36)의 우측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 도 12의 (A)에서, 제1 컬러의 서브 픽셀은 녹색 서브 픽셀(G)이고, 제2 컬러의 서브 픽셀은 적색 서브 픽셀(R)이다. 제3 컬러의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀(B)이다.
도 12의 (B)에서, 제1 센서 배선(M31)과 제2 센서 배선(M32) 사이에 제1 컬러의 서브 픽셀, 제2 컬러의 서브 픽셀, 제3 컬러의 서브 픽셀 및 제1 컬러의 서브 픽셀의 순서로 4 개의 서브 픽셀이 배치된다. 제1 센서 배선(M31)의 우측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제2 센서 배선(M32)의 좌측에 다른 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제2 센서 배선(M32)과 제3 센서 배선(M33) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)의 우측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)과 제4 센서 배선(M34) 사이에 제3 컬러의 서브 픽셀, 제1 컬러의 서브 픽셀, 제2 컬러의 서브 픽셀 및 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제4 센서 배선(M34)과 제5 센서 배선(M35) 사이에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제4 센서 배선(M34)의 좌측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제5 센서 배선(M35)의 좌측에 다른 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제5 센서 배선(M35)과 제6 센서 배선(M36) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀, 제3 컬러의 서브 픽셀, 제1 컬러의 서브 픽셀 및 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제6 센서 배선(M36)의 좌측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 센서 배선 배치를 보여 주는 도면이다.
도 13을 참조하면, RGBW 타입의 픽셀 구조에서 이웃한 세개의 서브 픽셀 당 한 개의 센서 배선(M3)이 배치된다. 1 라인에 배치된 서브 픽셀들의 개수가 N 개일 때 센서 배선들(M3)의 개수는 N/3 개이다.
도 13의 (A)에서, 픽셀 어레이의 1 라인에서 제1 컬러, 제2 컬러, 제3 컬러 및 제4 컬러 순서로 서브 픽셀들이 배치된다. 제1 센서 배선(M31)과 제2 센서 배선(M32) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제1 센서 배선(M31)의 좌측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제2 센서 배선(M32)의 우측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제2 센서 배선(M32)과 제3 센서 배선(M33) 사이에 제3 컬러의 서브 픽셀, 제4 컬러의 서브 픽셀, 제1 컬러의 서브 픽셀, 제2 컬러의 서브 픽셀 및 제3 컬러의 서브 픽셀의 순서로 5 개의 서브 픽셀들이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)과 제4 센서 배선(M34) 사이에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)의 좌측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제4 센서 배선(M34)의 우측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 도 13의 (A)에서, 제1 컬러의 서브 픽셀은 적색 서브 픽셀(R)이고, 제2 컬러의 서브 픽셀은 녹색 서브 픽셀(G)이다. 제3 컬러의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀(B)이고, 제4 컬러의 서브 픽셀은 백색 서브 픽셀(W)이다.
도 13의 (B)에서, 제1 센서 배선(M31)의 좌측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제1 센서 배선(M31)의 우측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제1 센서 배선(M31)과 제2 센서 배선(M32) 사이에 제4 컬러의 서브 픽셀, 제1 컬러의 서브 픽셀, 및 제2 컬러의 서브 픽셀 순서로 3 개의 서브 픽셀이 배치된다. 제2 센서 배선(M32)의 좌측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제2 센서 배선(M32)의 우측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제2 센서 배선(M32)과 제3 센서 배선(M33) 사이에 제3 컬러의 서브 픽셀, 제4 컬러의 서브 픽셀, 및 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)의 좌측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제3 센서 배선(M33)의 우측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)과 제4 센서 배선(M34) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀, 제3 컬러의 서브 픽셀, 및 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제4 센서 배선(M34)의 좌측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제4 센서 배선(M34)의 우측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 도 13의 (B)에서, 제1 컬러의 서브 픽셀은 적색 서브 픽셀(R)이고, 제2 컬러의 서브 픽셀은 녹색 서브 픽셀(G)이다. 제3 컬러의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀(B)이고, 제4 컬러의 서브 픽셀은 백색 서브 픽셀(W)이다.
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 센서 배선 배치를 보여 주는 도면이다.
도 14를 참조하면, RGBW 타입의 픽셀 구조에서 이웃한 세개의 서브 픽셀 당 두 개의 센서 배선(M3)이 배치된다. 1 라인에 배치된 서브 픽셀들의 개수가 N 개일 때 센서 배선들(M3)의 개수는 2N/3 개이다. 픽셀 어레이의 1 라인에서 제1 컬러, 제2 컬러, 제3 컬러 및 제4 컬러의 순서로 서브 픽셀들이 배치된다. 제1 센서 배선(M31)과 제2 센서 배선(M32) 사이에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제1 센서 배선(M31)의 좌측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제2 센서 배선(M32)의 우측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제2 센서 배선(M32)과 제3 센서 배선(M33) 사이에 제4 컬러의 서브 픽셀과 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)과 제4 센서 배선(M34) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)의 좌측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제4 센서 배선(M34)의 우측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제4 센서 배선(M34)과 제5 센서 배선(M35) 사이에 제3 컬러의 서브 픽셀과 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제5 센서 배선(M35)과 제6 센서 배선(M36) 사이에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제5 센서 배선(M33)의 좌측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제6 센서 배선(M36)의 우측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제6 센서 배선(M36)과 제7 센서 배선(M37) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀과 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제7 센서 배선(M37)과 제8 센서 배선(M38) 사이에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제7 센서 배선(M33)의 좌측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제8 센서 배선(M38)의 우측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 도 14의 (A)에서, 제1 컬러의 서브 픽셀은 적색 서브 픽셀(R)이고, 제2 컬러의 서브 픽셀은 녹색 서브 픽셀(G)이다. 제3 컬러의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀(B)이고, 제4 컬러의 서브 픽셀은 백색 서브 픽셀(W)이다.
도 15는 본 발명의 제6 실시예에 따른 센서 배선 배치를 보여 주는 도면이다.
도 15를 참조하면, RGBW 타입의 픽셀 구조에서 이웃한 다섯 개의 서브 픽셀 당 두 개의 센서 배선(M3)이 배치된다. 1 라인에 배치된 서브 픽셀들의 개수가 N 개일 때 센서 배선들(M3)의 개수는 2N/5 개이다.
도 15의 (A)에서, 제1 센서 배선(M31)과 제2 센서 배선(M32) 사이에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제1 센서 배선(M31)의 좌측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제2 센서 배선(M32)의 우측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제2 센서 배선(M32)과 제3 센서 배선(M33) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀, 제3 컬러의 서브 픽셀, 제4 컬러의 서브 픽셀 및 제1 컬러의 서브 픽셀 순서로 4 개의 서브 픽셀들이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)과 제4 센서 배선(M34) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)의 좌측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제4 센서 배선(M34)의 우측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제4 센서 배선(M34)과 제5 센서 배선(M35) 사이에 제3 컬러의 서브 픽셀, 제4 컬러의 서브 픽셀, 제1 컬러의 서브 픽셀 및 제2 컬러의 서브 픽셀 순서로 4 개의 서브 픽셀들이 배치된다. 제5 센서 배선(M35)과 제6 센서 배선(M36) 사이에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제5 센서 배선(M35)의 좌측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제6 센서 배선(M36)의 우측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제6 센서 배선(M36)과 제7 센서 배선(M37) 사이에 제4 컬러의 서브 픽셀, 제1 컬러의 서브 픽셀, 제2 컬러의 서브 픽셀 및 제3 컬러의 서브 픽셀 순서로 4 개의 서브 픽셀들이 배치된다. 제7 센서 배선(M37)과 제8 센서 배선(M38) 사이에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제7 센서 배선(M37)의 좌측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제8 센서 배선(M38)의 우측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 도 15의 (A)에서, 제1 컬러의 서브 픽셀은 적색 서브 픽셀(R)이고, 제2 컬러의 서브 픽셀은 녹색 서브 픽셀(G)이다. 제3 컬러의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀(B)이고, 제4 컬러의 서브 픽셀은 백색 서브 픽셀(W)이다.
도 15의 (B)에서, 제1 센서 배선(M31)과 제2 센서 배선(M32) 사이에 제4 컬러의 서브 픽셀과 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제1 센서 배선(M31)의 좌측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제1 센서 배선(M31)의 우측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제2 센서 배선(M31)의 좌측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제2 센서 배선(M32)의 우측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제2 센서 배선(M32)과 제3 센서 배선(M33) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀, 제3 컬러의 서브 픽셀, 및 제4 컬러의 서브 픽셀 순서로 3 개의 서브 픽셀들이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)과 제4 센서 배선(M34) 사이에 제1 컬러의 서브 픽셀과 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)의 좌측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제3 센서 배선(M33)의 우측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제4 센서 배선(M34)의 좌측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제4 센서 배선(M34)의 우측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제4 센서 배선(M34)과 제5 센서 배선(M35) 사이에 제3 컬러의 서브 픽셀, 제4 컬러의 서브 픽셀 및 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제5 센서 배선(M35)과 제6 센서 배선(M36) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀과 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제5 센서 배선(M35)의 좌측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제5 센서 배선(M35)의 우측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제6 센서 배선(M35)의 좌측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제6 센서 배선(M36)의 우측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제6 센서 배선(M36)과 제7 센서 배선(M37) 사이에 제4 컬러의 서브 픽셀, 제1 컬러의 서브 픽셀 및 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제7 센서 배선(M37)과 제8 센서 배선(M38) 사이에 제3 컬러의 서브 픽셀과 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제7 센서 배선(M37)의 좌측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제7 센서 배선(M37)의 우측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제8 센서 배선(M38)의 좌측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제8 센서 배선(M38)의 우측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 도 15의 (B)에서, 제1 컬러의 서브 픽셀은 적색 서브 픽셀(R)이고, 제2 컬러의 서브 픽셀은 녹색 서브 픽셀(G)이다. 제3 컬러의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀(B)이고, 제4 컬러의 서브 픽셀은 백색 서브 픽셀(W)이다.
도 15의 (C)에서, 제1 센서 배선(M31)과 제2 센서 배선(M32) 사이에 제3 컬러의 서브 픽셀, 제4 컬러의 서브 픽셀 및 제1 컬러의 서브 픽셀 순서로 3 개의 서브 픽셀들이 배치된다. 제2 센서 배선(M32)과 제3 센서 배선(M33) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀과 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제1 센서 배선(M31)의 좌측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제1 센서 배선(M31)의 우측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제2 센서 배선(M31)의 좌측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제2 센서 배선(M32)의 우측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)과 제4 센서 배선(M34) 사이에 제1 컬러의 서브 픽셀, 제2 컬러의 서브 픽셀 및 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제4 센서 배선(M34)과 제5 센서 배선(M35) 사이에 제3 컬러의 서브 픽셀과 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제3 센서 배선(M33)의 좌측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제3 센서 배선(M33)의 우측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제4 센서 배선(M34)의 좌측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제4 센서 배선(M34)의 우측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제5 센서 배선(M35)과 제6 센서 배선(M36) 사이에 제1 컬러의 서브 픽셀, 제2 컬러의 서브 픽셀 및 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제6 센서 배선(M36)과 제7 센서 배선(M37) 사이에 제4 컬러의 서브 픽셀과 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제5 센서 배선(M35)의 좌측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제5 센서 배선(M35)의 우측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제6 센서 배선(M35)의 좌측에 제3 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제6 센서 배선(M36)의 우측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제7 센서 배선(M37)과 제8 센서 배선(M38) 사이에 제2 컬러의 서브 픽셀, 제3 컬러의 서브 픽셀 및 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제7 센서 배선(M37)의 좌측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제7 센서 배선(M37)의 우측에 제2 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 제8 센서 배선(M38)의 좌측에 제4 컬러의 서브 픽셀이 배치되고, 제8 센서 배선(M38)의 우측에 제1 컬러의 서브 픽셀이 배치된다. 도 15의 (C)에서, 제1 컬러의 서브 픽셀은 적색 서브 픽셀(R)이고, 제2 컬러의 서브 픽셀은 녹색 서브 픽셀(G)이다. 제3 컬러의 서브 픽셀은 청색 서브 픽셀(B)이고, 제4 컬러의 서브 픽셀은 백색 서브 픽셀(W)이다.
도 11 내지 도 15에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 각 컬러에서 센서 배선들(M3)의 좌측에 배치되는 서브 픽셀들의 개수와, 센서 배선들(M3)의 우측에 배치되는 서브 픽셀들의 개수를 같게 한다. 센서 배선들(M3)의 좌측에 배치되는 제1 컬러의 서브 픽셀들의 개수는 센서 배선들(M3)의 우측에 배치되는 제1 컬러의 서브 픽셀들의 개수가 같다. 센서 배선들(M3)의 좌측에 배치되는 제2 컬러의 서브 픽셀들의 개수는 센서 배선들(M3)의 우측에 배치되는 제2 컬러의 서브 픽셀들의 개수가 같다. 센서 배선들(M3)의 좌측에 배치되는 제3 컬러의 서브 픽셀들의 개수는 센서 배선들(M3)의 우측에 배치되는 제3 컬러의 서브 픽셀들의 개수가 같다. 센서 배선들(M3)의 좌측에 배치되는 제4 컬러의 서브 픽셀들의 개수는 센서 배선들(M3)의 우측에 배치되는 제4 컬러의 서브 픽셀들의 개수가 같다. 그 결과, 각 컬러에서 휘도가 상승하는 서브 픽셀들의 개수와 휘도가 감소하는 서브 픽셀들의 개수가 같기 때문에 휘도 상승양과 휘도 감소양이 상쇄하여 휘도 변화가 없다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
12, PXL : 픽셀 전극 13, COM, C1~C4 : 센서 전극
M3 : 센서 배선 100 : 표시패널
102 : 데이터 구동회로 104 : 게이트 구동회로
106 : 타이밍 콘트롤러 108 : 호스트 시스템
110 : 터치 센서 구동부

Claims (8)

  1. 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 스페이서;
    상기 제1 기판에 배치된 픽셀 어레이; 및
    상기 픽셀 어레이에 내장된 다수의 센서 전극, 및 상기 센서 전극에 연결된 다수의 센서 배선들을 포함하고,
    상기 센서 배선들의 좌측에 배치되는 제1 컬러의 서브 픽셀들의 개수는 상기 센서 배선들의 우측에 배치되는 상기 제1 컬러의 서브 픽셀들의 개수와 같고,
    상기 센서 배선들의 좌측에 배치되는 제2 컬러의 서브 픽셀들의 개수는 상기 센서 배선들의 우측에 배치되는 상기 제2 컬러의 서브 픽셀들의 개수와 같고,
    상기 센서 배선들의 좌측에 배치되는 제3 컬러의 서브 픽셀들의 개수가 상기 센서 배선들의 우측에 배치되는 상기 제3 컬러의 서브 픽셀들의 개수와 같은 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    이웃한 두 개의 상기 서브 픽셀들에 한 개의 상기 센서 배선들이 배치되는 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    이웃한 다섯 개의 상기 서브 픽셀들에 두 개의 상기 센서 배선들이 배치되는 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 배선들의 좌측에 배치되는 제4 컬러의 서브 픽셀들의 개수가 상기 센서 배선들의 우측에 배치되는 상기 제4 컬러의 서브 픽셀들의 개수와 같은 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    이웃한 세 개의 상기 서브 픽셀들에 한 개의 상기 센서 배선들이 배치되는 표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    이웃한 세 개의 상기 서브 픽셀들에 두 개의 상기 센서 배선들이 배치되는 표시장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    이웃한 다섯 개의 상기 서브 픽셀들에 두 개의 상기 센서 배선들이 배치되는 표시장치.
  8. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 센서 배선들이 상기 표시장치의 평면 상에서 볼 때 상기 스페이서의 위치를 회피하는 위치에서 이웃한 서브 픽셀들의 간의 경계에 배치되는 표시장치.
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