KR102146106B1

KR102146106B1 - Touch sensor integrated type flat panel display

Info

Publication number: KR102146106B1
Application number: KR1020130152433A
Authority: KR
Inventors: 나세환; 박영주; 김소현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2020-08-20
Also published as: KR20150066860A

Abstract

본 발명은 사용자의 터치를 인식할 수 있는 터치 센서 일체형 평판 표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 터치 센서 일체형 평판 표시장치는, 디스플레이 구현을 위한 구성 요소들 및 상기 구성 요소들을 구동하는 구동 IC를 구비하는 평판 표시 패널; 그리고 상기 평판 표시 패널의 상부에 부착되며, 터치 센싱을 위한 구성 요소들 및 상기 구동 IC의 양 측변에 배치되는 터치 패드를 구비하는 터치 센서 레이어를 포함한다.The present invention relates to a touch sensor-integrated flat panel display capable of recognizing a user's touch. A flat panel display device with integrated touch sensor according to the present invention includes: a flat panel display panel having components for implementing a display and a driving IC for driving the components; In addition, a touch sensor layer attached to the upper portion of the flat panel display panel and including components for touch sensing and touch pads disposed on both sides of the driving IC are included.

Description

Touch sensor integrated flat panel display {TOUCH SENSOR INTEGRATED TYPE FLAT PANEL DISPLAY}

본 발명은 사용자의 터치를 인식할 수 있는 터치 센서 일체형 평판 표시장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 공간적 제약으로 인해 터치 센서용 패드부의 접촉 불량을 해소할 수 있는 구조를 갖는 터치 센서 일체형 평판 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch sensor-integrated flat panel display capable of recognizing a user's touch. In particular, the present invention relates to a touch sensor-integrated flat panel display device having a structure capable of solving a contact failure of a pad portion for a touch sensor due to space constraints.

최근, 키보드, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 디지타이저(digitizer) 등의 다양한 입력장치(input device)들이 사용자와 가전기기 또는 각종 정보통신기기 사이의 인터페이스를 구성하기 위해 사용되고 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 입력장치를 사용하는 것은 사용법을 익혀야 하고 공간을 차지하는 등의 불편을 야기하는 문제점이 있었다. 따라서, 편리하면서도 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있는 입력장치에 대한 요구가 날로 증가하고 있다. 이와 같은 요구에 따라 사용자가 손가락이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치 센서(Touch Sensor)가 제안되었다. Recently, various input devices such as a keyboard, a mouse, a trackball, a joystick, and a digitizer are used to construct an interface between a user and a home appliance or various information and communication devices. However, using the input device as described above has a problem in that it is necessary to learn how to use and cause inconvenience such as occupying space. Accordingly, the demand for an input device that is convenient and simple and capable of reducing malfunctions is increasing day by day. In response to such a request, a touch sensor has been proposed in which a user directly contacts a screen with a finger or a pen to input information.

터치 센서는 간단하고, 오작동이 적으며, 별도의 입력기기를 사용하지 않고도 입력이 가능할 뿐 아니라 사용자가 화면에 표시되는 내용을 통해 신속하고 용이하게 조작할 수 있다는 편리성 때문에 다양한 표시장치에 적용되고 있다. The touch sensor is applied to a variety of display devices because it is simple, has few malfunctions, and can be input without using a separate input device, as well as the convenience that the user can quickly and easily manipulate the contents displayed on the screen. have.

터치 센서는 구조에 따라서, 상판 부착형(Add-On type), 상판 공유형(On-Cell type) 및 터치 센서 일체형(In-Cell type)으로 나눌 수 있다. 상판 부착형은 표시장치와 터치 센서가 형성된 터치 패널을 개별적으로 제조한 후에, 표시장치의 상판에 터치 패널을 부착하는 방식이다. 상판 공유형은 표시장치의 상부 유리 기판 표면에 터치 센서를 직접 형성하여 기판을 공유하는 방식이다. 터치 센서 일체형은 터치 센서의 터치 구동 전극 및/또는 터치 센싱 전극을 디스플레이 장치의 공통전극으로 겸용하여 사용하는 방식이다. Depending on the structure, the touch sensor can be divided into an add-on type, an upper plate sharing type (On-Cell type), and an integrated touch sensor type (In-Cell type). The top plate attaching type is a method of attaching the touch panel to the top plate of the display device after separately manufacturing a touch panel having a display device and a touch sensor formed thereon. The upper plate sharing type is a method of sharing the substrate by directly forming a touch sensor on the surface of the upper glass substrate of the display device. In the integrated touch sensor type, a touch driving electrode and/or a touch sensing electrode of a touch sensor are used as a common electrode of a display device.

상판 부착형은 표시장치 위에 완성된 터치 패널이 올라가 장착되는 구조로 두께가 두껍고, 표시장치의 밝기가 어두워져 시인성이 저하되는 문제가 있다. 한편, 상판 공유형의 경우, 표시장치의 상면에 별도의 터치 센서가 형성된 구조로 상판 부착형보다 두께를 줄일 수 있지만, 여전히 터치 센서를 구성하는 구동 전극층과 센싱 전극층 및 이들을 절연시키기 위한 절연층 때문에 전체 두께가 증가하는 문제점이 있었다. 반면, 터치 센서 일체형의 경우, 터치 센서의 터치 구동 전극 및/또는 터치 센싱 전극을 디스플레이 장치의 공통전극으로 겸용할 수 있기 때문에 공정수 절감과 함께 두께를 줄일 수 있는 등 많은 장점이 있기 때문에 최근 다양한 개발이 이루어지고 있다.The top plate attachment type has a structure in which a completed touch panel is mounted on a display device, and has a thick thickness, and the brightness of the display device is darkened, thereby reducing visibility. On the other hand, in the case of the upper plate sharing type, a separate touch sensor is formed on the upper surface of the display device, and the thickness can be reduced compared to the upper plate attached type, but still, due to the driving electrode layer and the sensing electrode layer constituting the touch sensor, and the insulating layer for insulating them There was a problem that the overall thickness increased. On the other hand, in the case of the integrated touch sensor, since the touch driving electrode and/or the touch sensing electrode of the touch sensor can be used as a common electrode of the display device, there are many advantages such as reducing the number of processes and reducing the thickness. Development is taking place.

이하 도면을 참조하여, 종래 기술에 의한 터치 센서 일체형 평판 표시장치에 대해 설명한다. 편의상, 평판 표시장치의 개략적인 구조와 이 위에 일체형으로 형성되는 터치 센서 레이어를 별도의 도면으로 도시하였다. 도 1은 종래 기술에 의한 평판 표시장치의 각 영역을 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시한 평판 표시장치의 표면 위에 터치 센서 레이어를 일체형으로 형성한 종래 기술에 의한 터치센서 일체형 평판 표시장치의 각 영역을 개략적으로 도시한 평면도이다.Hereinafter, a conventional flat panel display device integrated with a touch sensor will be described with reference to the drawings. For convenience, a schematic structure of a flat panel display and a touch sensor layer integrally formed thereon are illustrated as separate drawings. 1 is a plan view schematically showing each area of a flat panel display according to the prior art. FIG. 2 is a plan view schematically illustrating regions of a touch sensor-integrated flat panel display according to the prior art in which a touch sensor layer is integrally formed on the surface of the flat panel display shown in FIG. 1.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 평판 표시장치는 디스플레이를 구현하기 위한 표시 패널(DP)을 포함한다. 표시 패널(DP)은 표시 영역(AA)과, 베젤영역(BA), 및 패드 영역(PA)을 포함한다. 표시 영역(AA)은 터치 센싱 및 디스플레이를 위한 구성 요소들을 포함한다. 예를 들면, 이들 구성 요소들은 게이트 배선(GL), 데이터 배선(DL) 및 화소 전극(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a conventional flat panel display device includes a display panel DP for implementing a display. The display panel DP includes a display area AA, a bezel area BA, and a pad area PA. The display area AA includes components for touch sensing and display. For example, these components may include a gate line GL, a data line DL, and a pixel electrode (not shown).

베젤 영역(BA)은 표시 영역(AA)을 둘러싸는 외측 부분을 통칭하며, 표시 영역(AA)에 형성된 디스플레이를 위한 구성 요소들에 신호를 송수신하기 위한 게이트 연장 배선(GEL)들 및 데이터 연장 배선(DEL)들을 포함한다. 패드 영역(PA)은 베젤 영역(BA)의 어느 한쪽에 형성되며, 베젤 영역(BA) 내에 형성된 배선들과 연결되어 표시장치를 구동시키기 위한 디스플레이용 구동 IC(Integrated Chip)(DIC)를 실장하기 위한 패드부가 배치된다.The bezel area BA is collectively referred to as an outer portion surrounding the display area AA, and gate extension lines GEL and data extension lines for transmitting and receiving signals to and from components for a display formed in the display area AA. Includes (DEL). The pad area PA is formed on either side of the bezel area BA, and is connected to wirings formed in the bezel area BA to mount a display driving integrated chip (DIC) for driving the display device. A pad portion for is arranged.

구동 IC(DIC)는 게이트 연장 배선(GEL)의 끝단인 게이트 패드부(GP)와, 데이터 연장 배선(DGL)의 끝단인 데이터 패드부(DP) 위에 접촉 실장됨으로써 연결된다. 데이터 패드부(DP)의 양측부에 게이트 패드부(GP)가 나누어 배치된 형상을 가질 수 있다. 게이트 패드부(GP)와 데이터 패드부(DP)는 서로 분리되어 있을 수도 있고, 경우에 따라서는 한 몸체로 이루어질 수도 있다.The driving IC DIC is connected by contact mounting on the gate pad portion GP, which is the end of the gate extension line GEL, and the data pad portion DP, which is the end of the data extension line DGL. The gate pad portion GP may be divided and disposed on both sides of the data pad portion DP. The gate pad portion GP and the data pad portion DP may be separated from each other, or may be formed as one body in some cases.

구동 IC(DIC)의 외측으로는, 외부 장치들과 구동 IC(DIC)를 연결하기 위한, FPC(Flexible Printed Circuit, FPC)를 접촉시킬 FPC 패드(FD)가 더 형성되어 있다. FPC 패드(FD)를 통해 외부 장치들과 연결됨으로써, 각종 데이터 및 구동 신호를 인가받을 수 있다.On the outside of the driving IC (DIC), an FPC pad (FD) for contacting a flexible printed circuit (FPC) for connecting external devices and the driving IC (DIC) is further formed. By being connected to external devices through the FPC pad FD, various data and driving signals may be applied.

도 2를 더 참조하면, 도 1에 도시한 평판 표시 패널(DP)에 터치 센서 레이어(TF)를 일체형으로 형성한 종래 기술에 의한 터치 센서 일체형 평판 표시장치는, 평판 표시 패널(DP) 위에 일체형으로 형성된 터치 센서 레이어(TF)를 포함한다. 터치 센서 레이어(TF)는 평판 표시 패널(DP)과 마찬가지로, 표시 영역(AA)과, 베젤 영역(BA), 및 패드 영역(PA)을 포함한다. 표시 영역(AA)은 터치 센싱을 위한 구성 요소들을 포함한다. 예를 들면, 이들 구성 요소들은 터치 구동 전극(RE) 및 터치 센싱 전극(TE)을 포함한다. 경우에 따라서는, 평판 표시 패널(DP)의 공통 전극이 터치 구동 전극(RE)과 터치 센싱 전극(TE)의 기능을 모두 포함하는 경우도 있다.Referring further to FIG. 2, the conventional touch sensor integrated flat panel display device in which the touch sensor layer TF is integrally formed on the flat panel display panel DP shown in FIG. 1 is integrated on the flat panel display panel DP. It includes a touch sensor layer (TF) formed of. Like the flat panel display panel DP, the touch sensor layer TF includes a display area AA, a bezel area BA, and a pad area PA. The display area AA includes components for touch sensing. For example, these components include a touch driving electrode RE and a touch sensing electrode TE. In some cases, the common electrode of the flat panel display panel DP includes both functions of the touch driving electrode RE and the touch sensing electrode TE.

베젤 영역(BA)은 표시 영역(AA)을 둘러싸는 외측 부분을 통칭하며, 표시 영역(AA)에 형성된 터치 센싱을 위한 구성 요소들에 신호를 송수신하기 위한 구동 연장 배선(REL)들 및 센싱 연장 배선(TEL)들을 포함한다.The bezel area BA is collectively referred to as an outer portion surrounding the display area AA, and driving extension wirings RELs for transmitting and receiving signals to and from components for touch sensing formed in the display area AA and sensing extension Includes wiring (TEL).

패드 영역(PA)은 베젤 영역(BA)의 어느 한쪽에 형성되며, 베젤 영역(BA) 내에 형성된 배선들과 연결되어 터치 센서를 구동시키기 위한 터치 센서용 FPC를 부착하기 위한 터치 패드(TP)를 포함한다. 예를 들어, 구동 IC(DIC)와 연결하기 위한 패드들(GP, DP)과 표시 영역(AA) 사이의 공간에서, 구동 IC(DIC) 양측부의 상부변에 각각 터치 패드(TP)들이 배치될 수 있다.The pad area PA is formed on either side of the bezel area BA, and is connected to wires formed in the bezel area BA to provide a touch pad TP for attaching a touch sensor FPC for driving the touch sensor. Include. For example, in a space between the display area AA and the pads GP and DP for connection with the driving IC DIC, touch pads TP are disposed on upper sides of both sides of the driving IC DIC. I can.

터치 패드(TP)는 터치 구동 패드(Rx)와 터치 센싱 패드(Tx)를 포함한다. 터치 구동 패드(Rx)는 구동 연장 배선(REL)의 끝단이고, 터치 센싱 패드(Tx)는 센싱 연장 배선(TEL)의 끝단이다. 터치 구동 전극(RE) 및 터치 센싱 전극(TE)은 서로 접촉하지 않고 직교하는 구조를 갖도록, 절연막을 사이에 두고 서로 다른 층에 형성된다. 따라서, 구동 연장 배선(REL)과 센싱 연장 배선(TEL) 역시 서로 다른 층에 형성된다. 하지만, 터치 구동 패드(Rx)와 터치 센싱 패드(Tx)는 동일한 층에 형성하여야 한다. 예를 들어, 터치 구동 전극(RE)이 패드부보다 하부층에 형성되었다며, 구동 연장 배선(REL)은 터치 구동 패드(Rx)와 콘택홀을 통해 전기적으로 도통하도록 연결되어야 한다. 이를 위해, 터치 패드(TP)의 사이에는 구동 연장 배선(REL)과 터치 구동 패드(Rx)를 연결하기 위한 콘택홀(CH)들이 배치될 수 있다.The touch pad TP includes a touch driving pad Rx and a touch sensing pad Tx. The touch driving pad Rx is an end of the driving extension line REL, and the touch sensing pad Tx is an end of the sensing extension line TEL. The touch driving electrode RE and the touch sensing electrode TE are formed on different layers with an insulating layer therebetween so as to have a structure that is orthogonal to each other without contacting each other. Accordingly, the driving extension wiring REL and the sensing extension wiring TEL are also formed on different layers. However, the touch driving pad Rx and the touch sensing pad Tx must be formed on the same layer. For example, it is assumed that the touch driving electrode RE is formed in a lower layer than the pad portion, and the driving extension wiring REL must be electrically connected to the touch driving pad Rx through a contact hole. To this end, contact holes CH for connecting the driving extension wiring REL and the touch driving pad Rx may be disposed between the touch pads TP.

디스플레이를 위한 구동 IC(DIC)에 신호를 주기 위한 FPC는 FPC 패드(FD)와 접촉하는 반면, 터치 센서용 FPC는 터치 패드(TP)에 접촉된다. 도 3은 도 2의 절취선 I-I'으로 자른 단면으로, 터치 센싱 패드부에서 터치 센서용 FPC가 연결되는 구조를 나타내는 단면도이다.The FPC for giving a signal to the driving IC for the display DIC contacts the FPC pad FD, while the FPC for the touch sensor contacts the touch pad TP. 3 is a cross-sectional view taken along the perforated line I-I' of FIG. 2, and is a cross-sectional view illustrating a structure in which an FPC for a touch sensor is connected to a touch sensing pad.

도 3을 참조하면, 터치 센서용 FPC(TF)에 형성된 각 패드들(FPAD)이 터치 구동 패드(Rx)와 터치 센싱 패드(Tx)들과 일대일 대응으로 접촉하면서 연결된다. 특히, 터치 구동 패드(Rx)와 터치 센싱 패드(Tx)들이 양 측변에 나누어 배치되고, 중앙부에는 구동 연장 배선(REL)과 터치 구동 패드(Rx)를 연결하기 위한 콘택홀(CH)에 형성된 연결점인 은점(Ag)들이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the pads FPAD formed on the touch sensor FPC TF are connected while contacting the touch driving pad Rx and the touch sensing pads Tx in a one-to-one correspondence. In particular, the touch driving pad (Rx) and the touch sensing pad (Tx) are divided on both sides, and a connection point formed in the contact hole (CH) for connecting the driving extension wire (REL) and the touch driving pad (Rx) in the center. Phosphorus silver dots (Ag) may be formed.

일반적으로, 이 은점(Ag)들은 접촉 저항을 낮추어야 하므로, 상당히 두껍고 큰 크기를 갖고 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 중앙부가 양측부에 비해서 상당히 두꺼울 수 있고, 이 두께로 인해, 양측부의 터치 패드(TP)에 형성된 터치 구동 패드(Rx)와 터치 센싱 패드(Tx)들이 터치 센서용 FPC(TF)에 형성된 각 패드들(FPAD)과 정상적으로 접촉이 이루어지지 않을 수 있다.In general, since these silver points (Ag) need to lower the contact resistance, it is desirable to form them with a fairly thick and large size. Therefore, the central portion may be considerably thicker than both sides, and due to this thickness, the touch driving pad Rx and the touch sensing pad Tx formed on the touch pad TP on both sides are formed on the FPC (TF) for the touch sensor. Normal contact with each of the pads FPAD may not be made.

이와 같이, 평판 표시 패널과 일체형으로 터치 센서를 형성할 경우, 공간적 제한으로 인해, 패드부의 접촉 불량이 발생할 수 있다. 이는 최종 제품의 작동에 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 패드부의 정상적인 접촉을 확보할 수 있는 구조적 개선이 필요하다.In this way, when the touch sensor is integrally formed with the flat panel display, a contact failure of the pad may occur due to space limitations. This can cause problems in the operation of the final product. Therefore, there is a need for structural improvement to ensure normal contact of the pad portion.

본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 공간적 제한으로 인한 패드부의 접촉 불량을 해소한 새로운 구조를 갖는 터치 센서 일체형 평판 표시장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은 공간적 제한을 극복하여 좁은 베젤 영역 내에 패드부와 컨택홀을 2열로 구비하고, 셀 점등 시험을 위한 쓰루 홀을 구비한 터치 센서 일체형 평판 표시장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to provide a touch sensor-integrated flat panel display device having a new structure in which contact failure of a pad portion due to a space limitation is eliminated. Another object of the present invention is to provide a touch sensor-integrated flat panel display device having two rows of pads and contact holes in a narrow bezel area, and having a through hole for a cell lighting test by overcoming spatial limitations.

상기 목적 달성을 위해, 본 발명에 의한 터치 센서 일체형 평판 표시장치는, 디스플레이 구현을 위한 구성 요소들 및 상기 구성 요소들을 구동하는 구동 IC를 구비하는 평판 표시 패널; 그리고 상기 평판 표시 패널의 상부에 부착되며, 터치 센싱을 위한 구성 요소들 및 상기 구동 IC의 양 측변에 배치되는 터치 패드를 구비하는 터치 센서 레이어를 포함한다.In order to achieve the above object, the touch sensor integrated flat panel display device according to the present invention includes: a flat panel display panel having components for implementing a display and a driving IC for driving the components; In addition, a touch sensor layer attached to the upper portion of the flat panel display panel and including components for touch sensing and touch pads disposed on both sides of the driving IC are included.

상기 평판 표시 패널은, 표시 영역, 상기 표시 영역의 주변을 둘러싸는 베젤 영역, 상기 베젤 영역 중 상기 구동 IC가 배치되는 패드 영역을 포함하고; 상기 터치 센서 레이어는, 상기 표시 영역에 대응하는 표시부, 상기 베젤 영역에 대응하는 베젤부, 상기 패드 영역에 대응하는 패드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The flat panel display panel includes a display area, a bezel area surrounding the display area, and a pad area in which the driving IC is disposed among the bezel areas; The touch sensor layer may include a display portion corresponding to the display area, a bezel portion corresponding to the bezel area, and a pad portion corresponding to the pad area.

상기 표시 영역에는, 게이트 배선, 데이터 배선 및 화소 전극이 배치되고; 상기 베젤 영역에는, 상기 게이트 배선에서 연장되는 게이트 연장 배선 및 상기 데이터 배선에서 연장되는 데이터 연장 배선이 배치되고; 상기 패드 영역에는, 상기 게이트 연장 배선에 연결된 게이트 패드 및 상기 데이터 연장 배선에 연결된 데이터 패드가 배치되는 것을 특징으로 한다.A gate wiring, a data wiring, and a pixel electrode are arranged in the display area; A gate extension line extending from the gate line and a data extension line extending from the data line are disposed in the bezel region; In the pad region, a gate pad connected to the gate extension line and a data pad connected to the data extension line are disposed.

상기 표시부에는, 터치 센싱 전극 및 터치 구동 전극이 배치되고; 상기 베젤부에는, 상기 터치 센싱 전극에서 연장되는 센싱 연장 배선 및 상기 터치 구동 전극에서 연장되는 구동 연장 배선이 배치되고; 상기 패드부에는, 상기 센싱 연장 배선에 연결된 터치 센싱 패드 및 상기 구동 연장 배선에 연결된 터치 구동 패드를 포함하는 상기 터치 패드가 배치되는 것을 특징으로 한다.A touch sensing electrode and a touch driving electrode are disposed on the display unit; A sensing extension wire extending from the touch sensing electrode and a driving extension wire extending from the touch driving electrode are disposed on the bezel part; In the pad unit, the touch pad including a touch sensing pad connected to the sensing extension line and a touch driving pad connected to the driving extension line is disposed.

상기 패드부에는, 상기 센싱 연장 배선과 터치 센싱 패드를 연결하는 콘택홀 및 상기 구동 연장 배선과 상기 터치 구동 패드를 연결하는 콘택홀 중 어느 하나가 더 형성된 것을 특징으로 한다.In the pad part, any one of a contact hole connecting the sensing extension line and the touch sensing pad, and a contact hole connecting the driving extension line and the touch driving pad may be further formed in the pad part.

상기 터치 패드의 상측변 및 하측변 중 적어도 어느 한쪽 변에 배치된 콘택홀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a contact hole disposed on at least one of an upper side and a lower side of the touch pad.

상기 구동 IC의 상측변이며, 상기 터치 패드들 사이 공간에 형성되어 상기 평판 표시 패널의 셀 점등 시험을 위한 패드를 노출하는 관통 홀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it further comprises a through hole that is an upper side of the driving IC and is formed in a space between the touch pads to expose a pad for a cell lighting test of the flat panel display panel.

본 발명에 의한 터치 센서 일체형 평판 표시장치는, 평판 표시 패널의 구동 IC의 양측변으로 연장된, 일체형으로 형성되는 터치 센서 레이어 상에 터치 센싱 패드 및 터치 구동 패드를 배치한 새로운 구조를 갖는다. 또한, 터치 센서 레이어에서 서로 다른 층에 배치되는 구동 연장 배선과 터치 구동 패드를 연결하는 콘택홀을 터치 패드의 상측변 혹은 하측변으로 배치한 새로운 구조를 갖는다. 이로써, 콘택홀과 터치 패드 사이의 높이 차이로 인해 발생할 수 있는 터치 패드와 FPC의 패드 사이의 접촉 불량 문제를 근본적으로 해소할 수 있다. 또한, 구동 IC와 터치 패드 및 콘택홀을 동일 행에 배치함으로써, 패드부가 차지하는 면적을 더 줄일 수 있다.The touch sensor integrated flat panel display device according to the present invention has a new structure in which a touch sensing pad and a touch driving pad are disposed on an integrally formed touch sensor layer extending to both sides of a driving IC of the flat panel display panel. In addition, the touch sensor layer has a new structure in which a contact hole connecting a driving extension wire disposed at different layers and a touch driving pad is disposed on the upper side or the lower side of the touch pad. Accordingly, a problem of poor contact between the touch pad and the pad of the FPC, which may occur due to a height difference between the contact hole and the touch pad, can be fundamentally solved. Further, by arranging the driving IC, the touch pad, and the contact hole in the same row, the area occupied by the pad unit can be further reduced.

도 1은 종래 기술에 의한 평판 표시 패널의 각 영역을 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 도 1에 도시한 평판 표시 패널의 표면 위에 터치 센서 레이어를 일체형으로 형성한 종래 기술에 의한 터치 센서 일체형 평판 표시장치의 각 영역을 개략적으로 도시한 평면도.
도 3은 도 2의 절취선 I-I'으로 자른 단면으로, 터치 센싱 패드부에서 터치 센서용 FPC가 연결되는 구조를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 터치 센서 일체형 평판 표시장치의 각 영역을 개략적으로 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 터치 센서 일체형 평판 표시장치의 각 영역을 개략적으로 도시한 평면도.1 is a plan view schematically showing each area of a flat panel display according to the prior art.
FIG. 2 is a plan view schematically illustrating regions of a touch sensor-integrated flat panel display according to the prior art in which a touch sensor layer is integrally formed on the surface of the flat panel display shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 2 and illustrating a structure in which an FPC for a touch sensor is connected to a touch sensing pad.
4 is a plan view schematically showing each area of the flat panel display device integrated with a touch sensor according to the first embodiment of the present invention.
5 is a plan view schematically showing each area of the flat panel display device with integrated touch sensor according to the second embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals throughout the specification mean substantially the same constituent elements. In the following description, when it is determined that a detailed description of a known technology or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, the component names used in the following description may be selected in consideration of ease of preparation of the specification, and may be different from the names of parts of an actual product.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 터치 센서 일체형 평판 표시장치의 각 영역을 개략적으로 도시한 평면도이다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4. 4 is a plan view schematically illustrating each area of the flat panel display device with integrated touch sensor according to the first embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 터치 센서 일체형 평판 표시장치는, 디스플레이를 구현하기 위한 요소들이 형성된 평판 표시 패널의 기판(SUB)과 그 위에 일체형으로 형성된 터치 센서 레이어(TF)를 포함한다. 여기서, 터치 센서 레이어(TF)는 필름 형태로 형성하여 라미네이팅(laminating) 하거나 합착할 수 있다. 다른 방법으로 필름 형태가 아닌 박막 형태로 박막 트랜지스터 기판 위에 혹은 내부에 직접 증착하여 형성할 수도 있다. 예를 들어, 상판 공유형(On-Cell type)의 경우에는 필름 형태로 형성할 수 있다. 또한, 터치 센서 일체형(In-Cell type)의 경우에는 박막 형태로 형성할 수 있다. 평판 표시패널(DP)은 종래의 기술에 의한 모든 평판 표시 패널들과 차이가 없으므로 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 4, in the flat panel display device integrated with a touch sensor according to a first embodiment of the present invention, a substrate SUB of a flat panel display panel on which elements for implementing a display are formed and a touch sensor layer TF integrally formed thereon ). Here, the touch sensor layer TF may be formed in the form of a film and laminated or bonded. Alternatively, it may be formed by depositing directly on or inside the thin film transistor substrate in the form of a thin film rather than a film form. For example, in the case of the top plate sharing type (On-Cell type), it can be formed in the form of a film. In addition, in the case of an integrated touch sensor (In-Cell type), it may be formed in the form of a thin film. Since the flat panel display panel DP is not different from all of the conventional flat panel display panels, detailed descriptions are omitted.

터치 센서 레이어(TF)는 평판 표시 패널(DP)의 표시 영역(AA)에 대응하는 표시부(AA'), 베젤 영역(BA)에 대응하는 베젤부(BA'), 그리고 패드 영역(PA)에 대응하는 패드부(PA')을 포함한다. 표시부(AA')는 터치 센싱을 위한 구성 요소들을 포함한다. 예를 들면, 이들 구성 요소들은 터치 구동 전극(RE) 및 터치 센싱 전극(TE)을 포함한다. 경우에 따라서는, 특히 인셀 형의 경우, 평판 표시 패널(DP)의 공통 전극이 터치 구동 전극(RE)과 터치 센싱 전극(TE)의 기능을 모두 포함하는 경우도 있다.The touch sensor layer TF is formed in the display area AA' corresponding to the display area AA of the flat panel display panel DP, the bezel area BA' corresponding to the bezel area BA, and the pad area PA. It includes a corresponding pad part PA'. The display unit AA' includes components for touch sensing. For example, these components include a touch driving electrode RE and a touch sensing electrode TE. In some cases, especially in the case of an in-cell type, the common electrode of the flat panel display panel DP includes both functions of the touch driving electrode RE and the touch sensing electrode TE.

터치 센서 레이어(TF)의 표시부(AA')는 평판 표시 패널(DP)의 표시 영역(AA)과 동일할 수도 있고, 약간 작거나 큰 크기를 가질 수도 있다. 터치 센서 레이어(TF)의 베젤부(BA')도 평판 표시 패널(DP)의 베젤 영역(BA)과 동일할 수도 있고, 약간 작거나 큰 크기를 가질 수도 있다. 또한, 터치 센서 레이어(TF)의 패드부(PA') 역시 평판 표시 패널(DP)의 패드 영역(PA)과 동일할 수도 있고, 약간 작은 크기를 가질 수도 있다. 본 발명의 실시 예 및 도면에서는 편의상 터치 센서 레이어(TF)의 구성 요소들이 평판 표시 패널(DP)의 구성 요소들보다 약간 작은 것으로 설명한다.The display unit AA' of the touch sensor layer TF may be the same as the display area AA of the flat panel display panel DP, or may have a slightly smaller or larger size. The bezel part BA' of the touch sensor layer TF may also be the same as the bezel area BA of the flat panel display panel DP, or may have a slightly smaller or larger size. Also, the pad part PA' of the touch sensor layer TF may be the same as the pad area PA of the flat panel display panel DP, or may have a slightly smaller size. In the exemplary embodiments and drawings of the present invention, for convenience, the components of the touch sensor layer TF are described as being slightly smaller than the components of the flat panel display panel DP.

터치 구동 전극(RE)은 터치 센서 레이어(TF)의 세로 방향으로, 즉 표시 장치의 데이터 배선(DL)과 평행하게 배열될 수 있다. 터치 센싱 전극(TE)은 터치 센서 레이어(TF)의 가로 방향으로, 즉 표시 장치의 게이트 배선(GL)과 평행하게 배열될 수 있다. 터치 구동 전극(RE)과 터치 센싱 전극(TE)은 서로 직접 접촉되지 않아야 하며, 교차되어 중첩되는 부분에서 정전용량을 형성해야 하므로, 절연층을 사이에 두고 서로 다른 층에 형성하는 것이 바람직하다.The touch driving electrode RE may be arranged in the vertical direction of the touch sensor layer TF, that is, parallel to the data line DL of the display device. The touch sensing electrode TE may be arranged in the horizontal direction of the touch sensor layer TF, that is, parallel to the gate line GL of the display device. Since the touch driving electrode RE and the touch sensing electrode TE should not be in direct contact with each other and should form a capacitance at a portion where they cross and overlap, it is preferable to form a different layer with an insulating layer therebetween.

베젤부(BA')는 표시부(AA')를 둘러싸는 외측 부분을 통칭하며, 표시부(AA')에 형성된 터치 센싱을 위한 구성 요소들에 신호를 송수신하기 위한 구동 연장 배선(REL)들 및 센싱 연장 배선(TEL)들을 포함한다. 예를 들어, 구동 연장 배선(REL)들은 터치 구동 전극(RE)의 하부 끝단에서 세로 방향으로 그대로 연장되어 배치된다. 센싱 연장 배선(TEL)들은 터치 센싱 전극(TE)의 일측 끝단에서 터치 센서 레이어(TF)의 세로 방향으로 꺾여 하부 방향으로 연장된다. 홀수번째 터치 센싱 전극(TE)들에서 연장되는 센싱 연장 배선(TEL)들은 터치 센서 레이어(TF)의 좌측 베젤 영역(BA) 쪽에서 하부 방향으로 연장될 수 있다. 반면에 짝수번째 터치 센싱 전극(TE)들에서 연장되는 센싱 연장 배선(TEL)들은 터치 센서 레이어(TF)의 우측 베젤 영역(BA) 쪽에서 하부 방향으로 연장될 수 있다.The bezel part BA' is collectively referred to as an outer part surrounding the display part AA', and driving extension wires REL for transmitting and receiving signals to and from components for touch sensing formed on the display part AA' and sensing It includes extension wires (TELs). For example, the driving extension wirings REL are disposed to extend in the vertical direction from the lower end of the touch driving electrode RE. The sensing extension wires TEL are bent in the vertical direction of the touch sensor layer TF at one end of the touch sensing electrode TE and extend downward. The sensing extension lines TEL extending from the odd-numbered touch sensing electrodes TE may extend downward from the left bezel area BA of the touch sensor layer TF. On the other hand, sensing extension lines TEL extending from the even-numbered touch sensing electrodes TE may extend downward from the right bezel area BA of the touch sensor layer TF.

패드부(PA')는 베젤부(BA')들 중 어느 한쪽변에 해당한다. 예를 들어, 터치 센서 레이어(TF)의 하변부에 형성될 수 있다. 패드부(PA')에는 베젤부(BA')를 차지하며 연장된 연장 배선들(REL, TEL)과 연결되어, 터치 센서를 구동시키기 위한 터치 센서용 FPC를 부착하기 위한 터치 패드(TP)가 형성된다. 특히, 본 발명에서는, 구동 IC(DIC)와 연결하기 위한 패드부들(GP, DP)의 양측변에 각각 터치 패드(TP)들이 배치될 수 있다.The pad part PA' corresponds to one side of the bezel parts BA'. For example, it may be formed on the lower side of the touch sensor layer TF. The pad part PA' occupies the bezel part BA' and is connected to the extended extension wires REL and TEL, and the touch pad TP for attaching the touch sensor FPC for driving the touch sensor is provided. Is formed. In particular, in the present invention, the touch pads TP may be disposed on both sides of the pad units GP and DP for connection with the driving IC DIC.

터치 패드(TP)는 터치 구동 패드(Rx)와 터치 센싱 패드(Tx)를 포함한다. 터치 구동 패드(Rx)는 구동 연장 배선(REL)의 끝단이고, 터치 센싱 패드(Tx)는 센싱 연장 배선(TEL)의 끝단이다. 터치 구동 전극(RE) 및 터치 센싱 전극(TE)은 서로 접촉하지 않고 직교하는 구조를 갖도록, 절연막을 사이에 두고 서로 다른 층에 형성된다. 따라서, 구동 연장 배선(REL)과 센싱 연장 배선(TEL) 역시 서로 다른 층에 형성된다. 하지만, 터치 구동 패드(Rx)와 터치 센싱 패드(Tx)는 동일한 층에 형성하여야 한다. 예를 들어, 터치 구동 전극(RE)이 패드부보다 하부층에 형성되었다면, 구동 연장 배선(REL)은 터치 구동 패드(Rx)와 콘택홀을 통해 전기적으로 도통하도록 연결되어야 한다. 특히, 본 발명에서는, 터치 패드(TP)의 아래 영역에 구동 연장 배선(REL)과 터치 구동 패드(Rx)를 연결하기 위한 콘택홀(CH)들이 배치된다.The touch pad TP includes a touch driving pad Rx and a touch sensing pad Tx. The touch driving pad Rx is an end of the driving extension line REL, and the touch sensing pad Tx is an end of the sensing extension line TEL. The touch driving electrode RE and the touch sensing electrode TE are formed on different layers with an insulating layer therebetween so as to have a structure that is orthogonal to each other without contacting each other. Accordingly, the driving extension wiring REL and the sensing extension wiring TEL are also formed on different layers. However, the touch driving pad Rx and the touch sensing pad Tx must be formed on the same layer. For example, if the touch driving electrode RE is formed in a lower layer than the pad part, the driving extension wiring REL should be electrically connected to the touch driving pad Rx through a contact hole. In particular, in the present invention, contact holes CH for connecting the driving extension wiring REL and the touch driving pad Rx are disposed in an area under the touch pad TP.

본 발명의 핵심 특징인 터치 패드(TP) 및 콘택홀(CH)의 배치 구조에 대해서 좀 더 상세히 살펴본다. 도 2에 도시된 종래 기술에 의한 터치 센서 레이어(TF)는 사각형의 모양으로 형성되어 표시 패널에 합착 혹은 도포된다. 반면에, 도 4에 도시된, 본 발명에 의한 터치 센서 레이어(TF)는, 특히 패드부(PA')인 하변이 ∩자 형상으로 형성된 모양을 갖는다. 다르게 표현하면, 구동 IC(DIC)가 배치되는 부분은 배제하고, 그 양측변 영역에 터치 센서 레이어(TF)가 연장된 모양을 갖는다. 그리고, 이 연장된 양측변 영역에 터치 패드(TP)가 배치된다.The arrangement structure of the touch pad TP and the contact hole CH, which are key features of the present invention, will be described in more detail. The touch sensor layer TF according to the prior art illustrated in FIG. 2 is formed in a rectangular shape and adhered or applied to the display panel. On the other hand, the touch sensor layer TF according to the present invention illustrated in FIG. 4 has a shape in which the lower side, which is the pad part PA', is particularly formed in a ∩ shape. In other words, a portion in which the driver IC DIC is disposed is excluded, and the touch sensor layer TF extends in both side regions thereof. In addition, the touch pads TP are disposed in the extended side areas.

더욱이, 이 연장된 양측변 영역에서 터치 패드(TP)의 아래 부분에 콘택홀(CH)들이 배치된다. 하지만, 도면으로 도시하지 않았지만, 경우에 따라서는, 터치 패드(TP)의 윗 부분에 콘택홀(CH)들을 배치할 수도 있다. 즉, 콘택홀(CH)을 터치 패드(TP)와 표시부(AA') 사이의 공간의 패드부(PA')에 형성할 수도 있다.Furthermore, contact holes CH are disposed under the touch pad TP in the extended side areas. However, although not shown in the drawing, in some cases, contact holes CH may be disposed on the upper portion of the touch pad TP. That is, the contact hole CH may be formed in the pad portion PA' of the space between the touch pad TP and the display portion AA'.

본 발명에 의한 터치 센서 레이어(TF)를 구비한 일체형 평판 표시장치에서는, 터치 센서 레이어(TF)의 터치 패드(TP)와 표시 패널(DP)의 구동 IC(DIC)가 패드부(PA') 내에서 같은 행에 배치된다. 따라서, 터치 패드(TP)와 구동 IC(DIC)가 차지하는 패드부(PA')의 폭을 좁게 형성할 수도 있다. 즉, 베젤 영역을 좁은 폭을 갖는 협 베젤(Narrow Bezel) 구조로 형성할 수 있다.
In the integrated flat panel display device having the touch sensor layer TF according to the present invention, the touch pad TP of the touch sensor layer TF and the driving IC DIC of the display panel DP are the pad portion PA' Are placed on the same line within. Accordingly, the width of the pad portion PA' occupied by the touch pad TP and the driver IC DIC may be formed to be narrow. That is, the bezel region may be formed in a narrow bezel structure having a narrow width.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 터치 센서 일체형 평판 표시장치의 각 영역을 개략적으로 도시한 평면도이다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5. 5 is a plan view schematically illustrating each area of a flat panel display device with integrated touch sensors according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 터치 센서 일체형 평판 표시장치는 제1 실시 예에 의한 것과 거의 동일하다. 따라서, 동일한 부분에 대한 상세한 설명은 생략한다. 차이가 있다면, 구동 IC(DIC)의 상부 영역 즉, 좌우로 나누어 배치된 터치 패드(TP)들의 사이에 형성된 셀 점등 쓰루 홀(TESTH)을 더 형성할 수 있다.Referring to FIG. 5, the touch sensor integrated flat panel display according to the second embodiment of the present invention is almost the same as that of the first embodiment. Therefore, detailed description of the same part will be omitted. If there is a difference, a cell lighting through hole TESTH formed between the upper region of the driving IC DIC, that is, the touch pads TP disposed in left and right portions, may be further formed.

셀 점등 쓰루 홀(TESTH)은 평판 표시 패널에 형성된 셀 점등 시험용 패드를 노출하기 위한 관통 홀(Through Hole)이다. 점등 시험용 지그 핀(Jig Pin)을 셀 점등 쓰루 홀(TESTH)을 통해 노출된 셀 점등 패드와 접촉함으로써 점등 시험을 실시할 수 있다.
The cell lighting through hole (TESTH) is a through hole for exposing the cell lighting test pad formed on the flat panel display panel. The lighting test can be performed by contacting the jig pin for the lighting test with the exposed cell lighting pad through the cell lighting through hole (TESTH).

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.It will be appreciated by those skilled in the art through the above description that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, the present invention should not be limited to the content described in the detailed description, but should be defined by the claims.

AA: 표시 영역 BA: 베젤 영역
PA: 패드 영역 DP: 표시 패널
DIC: 구동 IC FD: FPC 패드
TP: 터치 패드 CH: 콘택홀
Rx: 터치 구동 패드 Tx: 터치 센싱 패드
REL: 구동 연장 배선 TEL: 센싱 연장 배선
RE: 터치 구동 전극 TE: 터치 센싱 전극
TESTH: 셀 점등 쓰루 홀 TF: 터치 센서 레이어AA: display area BA: bezel area
PA: Pad area DP: Display panel
DIC: driver IC FD: FPC pad
TP: Touch pad CH: Contact hole
Rx: Touch drive pad Tx: Touch sensing pad
REL: Drive extension wiring TEL: Sensing extension wiring
RE: Touch drive electrode TE: Touch sensing electrode
TESTH: Cell lighting through-hole TF: Touch sensor layer

Claims

A flat panel display panel having components for implementing a display and a driving IC for driving the components; And
Including a touch sensor layer attached to the upper portion of the flat panel display,
The touch sensor layer includes components for touch sensing and a touch pad,
The touch sensor layer includes regions extending on both sides of the region where the driver IC is disposed,
The touch pad is disposed in the extended area and disposed on both sides of the driving IC.

The method of claim 1,
The flat panel display panel,
A display area, a bezel area surrounding the display area, and a pad area in which the driving IC is disposed among the bezel areas;
The touch sensor layer,
And a display part corresponding to the display area, a bezel part corresponding to the bezel area, and a pad part corresponding to the pad area.

The method of claim 2,
A gate wiring, a data wiring, and a pixel electrode are arranged in the display area;
A gate extension line extending from the gate line and a data extension line extending from the data line are disposed in the bezel region;
And a gate pad connected to the gate extension line and a data pad connected to the data extension line in the pad area.

The method of claim 2,
A touch sensing electrode and a touch driving electrode are disposed on the display unit;
A sensing extension wire extending from the touch sensing electrode and a driving extension wire extending from the touch driving electrode are disposed on the bezel part;
And the touch pad including a touch sensing pad connected to the sensing extension line and a touch driving pad connected to the driving extension line is disposed on the pad unit.

The method of claim 4,
And a contact hole connecting the extended sensing wire and the touch sensing pad, and a contact hole connecting the extended driving wire and the touch driving pad in the pad part.

The method of claim 1,
And a contact hole disposed on at least one of an upper side and a lower side of the touch pad.

The method of claim 1,
And a through hole that is an upper side of the driving IC and is formed in a space between the touch pads to expose a pad for a cell lighting test of the flat panel display panel.