JP2020087435A - タッチパネル及びタッチディスプレイ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】指またはペンが位置するパネルの領域に従うタッチセンシングの感度が均一になることができるようにする構造を有するタッチ電極が配置されたタッチパネルとタッチディスプレイ装置を提供する。【解決手段】タッチパネルとタッチディスプレイ装置において、ボディーとウィングを含むタッチ電極TEが互いに噛み合った構造で配置されるようにすることによって、領域と移動方向などに従うセンシング感度の偏差を減少させてタッチセンシングの均一度が改善できるようにする。また、タッチ電極のボディーとウィングが配置される位置によって長さ/幅などを可変して配置することによって、タッチ電極間の境界領域を増加させてタッチセンシング信号の強さを向上させ、センシング時間を減少させてタッチセンシングの性能が改善できるようにする。【選択図】図15

Description

本発明の実施形態は、タッチパネルとタッチディスプレイ装置に関するものである。
情報化社会が発展するにつれて、画像を表示するディスプレイ装置に対する要求が増加しており、液晶ディスプレイ装置、有機発光ディスプレイ装置などの多様な類型のディスプレイ装置が活用されている。
このようなディスプレイ装置は、ユーザに一層多様な機能を提供するために、ディスプレイパネルに対する指タッチやペンタッチを認識し、認識されたタッチに基づいて入力処理を遂行する機能を提供している。
一例では、タッチ認識可能なディスプレイ装置は、ディスプレイパネルに配置または内蔵された多数のタッチ電極を含み、このようなタッチ電極を駆動してディスプレイパネルに対するユーザのタッチ有無とタッチ座標などを検出することができる。
したがって、このようなディスプレイ装置は、タッチ認識に基づいて多様な機能を提供することができるが、ディスプレイパネルの位置によってタッチセンシングの感度が均一でないことがある問題点が存在する。
本発明の実施形態の目的は、指またはペンが位置するパネルの領域に従うタッチセンシングの感度が均一になることができるようにする構造を有するタッチ電極が配置されたタッチパネルとタッチディスプレイ装置を提供することにある。
本発明の実施形態の目的は、指またはペンが移動する方向に従うセンシング感度の偏差を減少させることができるタッチパネルとタッチディスプレイ装置を提供することにある。
一態様において、本発明の実施形態は、多数のサブピクセル、多数の第1タッチ電極及び多数の第2タッチ電極が配置されたパネルと、多数の第1タッチ電極と多数の第2タッチ電極を駆動するタッチ駆動回路を含むタッチディスプレイ装置を提供する。
このようなタッチディスプレイ装置で、多数の第1タッチ電極の各々は、第1方向に配置された第1ボディーと、第1方向と交差する第2方向に配置され、第1ボディーに連結された多数の第1ウィングを含み、多数の第2タッチ電極の各々は、第1方向に配置された第2ボディーと、第2方向に配置され、第2ボディーに連結された多数の第2ウィングを含むことができる。
そして、多数の第1タッチ電極のうち、第2方向に隣接するように配置された第1タッチ電極は、多数の第1ウィングのうち、いずれか1つの第1ウィングにより互いに直接連結され、多数の第2タッチ電極のうち、第1方向に隣接するように配置された第2タッチ電極は、第2タッチ電極とは別の層に配置された多数の第1連結パターンにより互いに電気的に連結できる。
また、第1ボディーと第2ボディーは第2方向に交互に配置され、第1ウィングと第2ウィングは第1方向に交互に配置できる。
他の態様において、本発明の実施形態は、第1方向に配置された第1ボディーと第1方向と交差する第2方向に配置され、第1ボディーに連結された多数の第1ウィングを含む多数の第1タッチ電極と、第1方向に配置された第2ボディーと第2方向に配置され、第2ボディーに連結された多数の第2ウィングを含む多数の第2タッチ電極と、多数の第1タッチ電極と多数の第2タッチ電極を駆動するタッチ駆動回路を含むタッチパネルを提供する。
このようなタッチパネルで、多数の第1タッチ電極のうち、第2方向に隣接するように配置された第1タッチ電極は、多数の第1ウィングのうち、いずれか1つの第1ウィングにより互いに直接連結され、多数の第2タッチ電極のうち、第1方向に隣接するように配置された第2タッチ電極は、第2タッチ電極とは別の層に配置された多数の第1連結パターンにより互いに電気的に連結できる。
そして、第1ボディーと第2ボディーは第2方向に交互に配置され、第1ウィングと第2ウィングは第1方向に交互に配置できる。
他の態様において、本発明の実施形態は、第1方向に配置された第1ボディーと第1方向と交差する第2方向に配置され、第1ボディーに連結された多数の第1ウィングを含む多数の第1タッチ電極と、第1方向に配置された第2ボディーと第2方向に配置され、第2ボディーに連結された多数の第2ウィングを含む多数の第2タッチ電極と、多数の第1タッチ電極と多数の第2タッチ電極を駆動するタッチ駆動回路を含み、多数の第1タッチ電極のうち、第2方向に隣接するように配置された第1タッチ電極は、第1タッチ電極とは別の層に配置された連結パターンにより互いに電気的に連結され、多数の第2タッチ電極のうち、第1方向に隣接するように配置された第2タッチ電極は、第2ボディーにより互いに直接連結され、第1ボディーと第2ボディーは第2方向に交互に配置され、第1ウィングと第2ウィングは第1方向に交互に配置されたタッチパネルを提供する。
本発明の実施形態によると、第1方向に配置されたボディーと第1方向と交差する第2方向に配置されたウィングで構成された多数のタッチ電極を互いに噛み合った構造で配置することによって、タッチ電極が配置されたパネルの位置に従うセンシング感度の偏差を減少させてセンシング性能の均一度が改善できるようにする。
また、前述したタッチ電極の構造を通じてペンの傾きや移動方向などに従うセンシング感度が均一になるようにすることで、パネルに対するペンタッチセンシングの正確度を向上させることができるようにする。
また、前述したタッチ電極の構造を通じてタッチ電極の間にキャパシタンスが形成される領域を増加させることによって、指タッチに対するセンシング感度を向上させて指タッチセンシングの正確度を向上させ、センシング時間を短縮させることができるようにする。
本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置の例示を示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置の構成を概略的に示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置のディスプレイパネルを概略的に示した図である。 本発明の実施形態に従うディスプレイパネルにタッチパネルが内蔵される構造を例示的に示した図である。 本発明の実施形態に従うディスプレイパネルに配置されたタッチ電極のタイプを例示的に示した図である。 本発明の実施形態に従うディスプレイパネルに配置されたタッチ電極のタイプを例示的に示した図である。 図6のメッシュタイプのタッチ電極を例示的に示した図である。 本発明の実施形態に従うディスプレイパネルでのタッチセンサー構造を簡略に示した図である。 図8のタッチセンサー構造の具現例示図である。 本発明の実施形態に従うディスプレイパネルの部分的な断面図であって、図9に図示したX−X’部分の断面構造の例示を示した図である。 本発明の実施形態に従うディスプレイパネルにカラーフィルタが含まれた場合の断面構造を例示的に示した図である。 本発明の実施形態に従うディスプレイパネルにカラーフィルタが含まれた場合の断面構造を例示的に示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置における位置に従うセンシング性能の差の例示を示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置における移動方向に従うセンシング性能の差の例示を示した図である。 本発明の実施形態に従うディスプレイパネルに配置されたタッチ電極のタイプの他の例示を示した図である。 図15に図示したタッチ電極の連結構造の例示を示した図である。 図15に図示したタッチ電極の連結構造の他の例示を示した図である。 図15に図示したタッチ電極がディスプレイパネルに配置された構造の例示を示した図である。 本発明の実施形態に従うディスプレイパネルに配置されたタッチ電極のタイプの更に他の例示とその連結構造の例示を示した図である。 図19に図示したタッチ電極がディスプレイパネルに配置された構造の例示を示した図である。 図19に図示したタッチ電極がディスプレイパネルに配置された構造の例示を示した図である。 本発明の実施形態に従うディスプレイパネルに配置されたタッチ電極のタイプの更に他の例示とその連結構造の例示を示した図である。 図22に図示したタッチ電極がディスプレイパネルに配置された構造の例示を示した図である。 図22に図示したタッチ電極がディスプレイパネルに配置された構造の例示を示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置における移動方向に従うセンシング性能の差の他の例示を示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置におけるタッチセンシング性能が改善された効果を示した図である。
以下、本発明の一部の実施形態を添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するに当たって、同一な構成要素に対してはたとえ他の図面上に表示されても、できる限り同一な符号を有することができる。また、本発明を説明するに当たって、関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることがあると判断される場合にはその詳細な説明は省略する。
また、本発明の構成要素を説明するに当たって、第1、第2、A、B、(a)、(b)などの用語を使用することができる。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語により当該構成要素の本質や回順序または順序などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に“連結”、“結合”、または“接続”されると記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結、または接続できるが、各構成要素の間に更に他の構成要素が“連結”、“結合”、または“接続”されることもできると理解されるべきである。同じ脈絡で、ある構成要素が他の構成要素の“上”にまたは“下”に形成されると記載された場合、その構成要素は該他の構成要素に直接または更に他の構成要素を介して間接的に形成されることを全て含むことと理解されるべきである。
図1は、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100の例示を示した図である。
図1を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100は、映像表示機能を提供するだけでなく、指やペンなどによるタッチをセンシングする機能を提供することができる。
ここで、“ペン”は信号送受信機能を有するか、タッチディスプレイ装置100と連動動作を遂行することができるか、または自体電源を含むアクティブペン(Active Pen)でありうるが、これに限定されるものではない。
本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100は、一例では、テレビ(TV)、モニターなどでありえ、タブレット、スマートフォンなどのモバイルデバイスでありうる。
本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100は、映像表示機能を提供するためのディスプレイパートとタッチセンシング機能を提供するためのタッチセンシングパートを含むことができる。
図2は、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100の概略的なシステム構成を示した図である。
図2を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100は、映像ディスプレイのための機能とタッチセンシングのための機能を全て提供することができる。
映像ディスプレイ機能を提供するために、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100は、多数のデータライン及び多数のゲートラインが配置され、多数のデータライン及び多数のゲートラインにより定義された多数のサブピクセルが配列されたディスプレイパネルDISPと、多数のデータラインを駆動するデータ駆動回路DDCと、多数のゲートラインを駆動するゲート駆動回路GDCと、データ駆動回路DDC及びゲート駆動回路GDCの動作を制御するディスプレイコントローラDCTRなどを含むことができる。
データ駆動回路DDC、ゲート駆動回路GDC、及びディスプレイコントローラDCTRの各々は1つ以上の個別部品でされることも具現できる。場合によって、データ駆動回路DDC、ゲート駆動回路GDC、及びディスプレイコントローラDCTRのうちの2つ以上は1つの部品に統合されて具現されることもできる。例えば、データ駆動回路DDCとディスプレイコントローラDCTRは1つの集積回路チップ(IC Chip)で具現できる。
タッチセンシング機能を提供するために、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100は、多数のタッチ電極を含むタッチパネルTSPと、タッチパネルTSPでタッチ駆動信号を供給し、タッチパネルTSPからタッチセンシング信号を検出して、検出されたタッチセンシング信号に基づいてタッチパネルTSPでのユーザのタッチ有無またはタッチ位置(タッチ座標)をセンシングするタッチセンシング回路TSCを含むことができる。
タッチセンシング回路TSCは、一例では、タッチパネルTSPにタッチ駆動信号を供給し、タッチパネルTSPからタッチセンシング信号を検出するタッチ駆動回路TDCと、タッチ駆動回路TDCにより検出されたタッチセンシング信号に基づいてタッチパネルTSPでのユーザのタッチ有無及び/又はタッチ位置をセンシングするタッチコントローラTCTRなどを含むことができる。
タッチ駆動回路TDCはタッチパネルTSPにタッチ駆動信号を供給する第1回路パートと、タッチパネルTSPからタッチセンシング信号を検出する第2回路パートを含むことができる。
タッチ駆動回路TDC及びタッチコントローラTCTRは別途の部品で具現されるか、場合によって、1つの部品に統合されて具現されることもできる。
一方、データ駆動回路DDC、ゲート駆動回路GDC、及びタッチ駆動回路TDCの各々は1つ以上の集積回路で具現されることができ、ディスプレイパネルDISPとの電気的な連結観点でCOG(Chip On Glass)タイプ、COF(Chip On Film)タイプ、またはTCP(Tape Carrier Package)タイプなどで具現されることができ、ゲート駆動回路GDCはGIP(Gate In Panel)タイプでも具現できる。
一方、ディスプレイ駆動のための回路構成(DDC、GDC、DCTR)とタッチセンシングのための回路構成(TDC、TCTR)の各々は1つ以上の個別部品で具現できる。場合によって、ディスプレイ駆動のための回路構成(DDC、GDC、DCTR)のうちの1つ以上と、タッチセンシングのための回路構成(TDC、TCTR)のうちの1つ以上は機能的に統合されて1つ以上の部品で具現されることもできる。
例えば、データ駆動回路DDCとタッチ駆動回路TDCは1つまたは2つ以上の集積回路チップに統合具現できる。データ駆動回路DDCとタッチ駆動回路TDCが2つ以上の集積回路チップに統合具現される場合、2つ以上の集積回路チップの各々はデータ駆動機能とタッチ駆動機能を有することができる。
一方、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100は、有機発光ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置などの多様なタイプでありうる。以下では、説明の便宜のために、タッチディスプレイ装置100が有機発光ディスプレイ装置のものとして例を挙げて説明する。即ち、ディスプレイパネルDISPは有機発光ディスプレイパネル、液晶ディスプレイパネルなどの多様なタイプでありうるが、以下では、説明の便宜のためにディスプレイパネルDISPが有機発光ディスプレイパネルのものとして例を挙げて説明する。
また一方、後述するが、タッチパネルTSPはタッチ駆動信号が印加されるか、またはタッチセンシング信号が検出できる多数のタッチ電極と、このような多数のタッチ電極をタッチ駆動回路TDCと連結させるための多数のタッチルーティング配線などを含むことができる。
タッチパネルTSPはディスプレイパネルDISPの外部に存在することもできる。即ち、タッチパネルTSPとディスプレイパネルDISPは別途に製作されて結合できる。このようなタッチパネルTSPを外装型タイプまたはアド−オン(Add-on)タイプという。
これとは異なり、タッチパネルTSPはディスプレイパネルDISPの内部に内蔵されることもできる。即ち、ディスプレイパネルDISPを製作する時、タッチパネルTSPを構成する多数のタッチ電極と多数のタッチルーティング配線などのタッチセンサー構造は、ディスプレイ駆動のための電極及び信号ラインと共に形成できる。このようなタッチパネルTSPを内蔵型タイプという。以下では、説明の便宜のために、タッチパネルTSPが内蔵型タイプの場合を例として説明する。
図3は、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100のディスプレイパネルDISPを概略的に示した図である。
図3を参照すると、ディスプレイパネルDISPは映像が表示されるアクティブ領域AAと、アクティブ領域AAの外郭境界ラインBLの外郭領域であるノン−アクティブ領域NAを含むことができる。
ディスプレイパネルDISPのアクティブ領域AAには、映像ディスプレイのための多数のサブピクセルが配列され、ディスプレイ駆動のための各種の電極や信号ラインが配置される。
また、ディスプレイパネルDISPのアクティブ領域AAには、タッチセンシングのための多数のタッチ電極と、これらと電気的に連結された多数のタッチルーティング配線などが配置できる。これによって、アクティブ領域AAはタッチセンシング可能なタッチセンシング領域ということもできる。
ディスプレイパネルDISPのノン−アクティブ領域NAには、アクティブ領域AAに配置された各種の信号ラインが延びたリンクラインまたはアクティブ領域AAに配置された各種の信号ラインと電気的に連結されたリンクラインと、このリンクラインに電気的に連結されたパッドが配置できる。ノン−アクティブ領域NAに配置されたパッドはディスプレイ駆動回路(DDC、GDCなど)がボンディングされるか、または電気的に連結できる。
また、ディスプレイパネルDISPのノン−アクティブ領域NAには、アクティブ領域AAに配置された多数のタッチルーティング配線が延びたリンクラインまたはアクティブ領域AAに配置された多数のタッチルーティング配線と電気的に連結されたリンクラインと、このリンクラインに電気的に連結されたパッドが配置できる。ノン−アクティブ領域NAに配置されたパッドは、タッチ駆動回路TDCがボンディングされるか、または電気的に連結できる。
ノン−アクティブ領域NAには、アクティブ領域AAに配置された多数のタッチ電極のうち、最外郭のタッチ電極の一部が拡張された部分が存在することもでき、アクティブ領域AAに配置された多数のタッチ電極と同一な物質の1つ以上の電極(タッチ電極)がさらに配置されることもできる。
即ち、ディスプレイパネルDISPに配置された多数のタッチ電極はアクティブ領域AA内に全て存在するか、ディスプレイパネルDISPに配置された多数のタッチ電極のうちの一部(例:最外郭のタッチ電極)はノン−アクティブ領域NAに存在するか、またはディスプレイパネルDISPに配置された多数のタッチ電極のうちの一部(例:最外郭のタッチ電極)はアクティブ領域AAとノン−アクティブ領域NAに渡っていることもできる。
一方、図3を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置のディスプレイパネルDISPは、アクティブ領域AA内の如何なる層(Layer、例:有機発光ディスプレイパネルでの封止部)が崩れることを防止するためのダム(Dam)が配置されるダム領域DAを含むことができる。
ダム領域DAは、アクティブ領域AAとノン−アクティブ領域NAの境界地点やアクティブ領域AAの外郭領域であるノン−アクティブ領域NAのどの一地点などに位置することができる。
ダム領域DAに配置されるダムは、アクティブ領域AAの全ての方向を囲みながら配置されるか、またはアクティブ領域AAの1つまたは2つ以上の一部分(例:崩れやすい層のある部分)の外郭のみに配置されることもできる。
ダム領域DAに配置されるダムは、全て連結される1つのパターンでありえ、断絶された2つ以上のパターンからなることもできる。また、ダム領域DAは1次ダムのみ配置されることもでき、2つのダム(1次ダム、2次ダム)が配置されることもでき、3個以上のダムが配置されることもできる。
ダム領域DAで、一方向では1次ダムのみあり、他の一方向では1次ダムと2次ダムが全てありうる。
図4は、本発明の実施形態に従うディスプレイパネルDISPにタッチパネルTSPが内蔵される構造を例示的に示した図である。
図4を参照すると、ディスプレイパネルDISPのアクティブ領域AAには、基板SUB上に多数のサブピクセルSPが配列される。
各サブピクセルSPは、発光素子EDと、発光素子EDを駆動するための第1トランジスタT1と、第1トランジスタT1の第1ノードN1にデータ電圧(VDATA)を伝達するための第2トランジスタT2と、1フレームの間、一定電圧を維持するためのストレージキャパシターCstなどを含むことができる。
第1トランジスタT1はデータ電圧(VDATA)が印加できる第1ノードN1、発光素子EDと電気的に連結される第2ノードN2、及び駆動電圧ラインDVLから駆動電圧(VDD)が印加される第3ノードN3を含むことができる。第1ノードN1はゲートノードであり、第2ノードN2はソースノードまたはドレインノードでありえ、第3ノードN3はドレインノードまたはソースノードでありうる。このような第1トランジスタT1は発光素子EDを駆動する駆動トランジスタともいう。
発光素子EDは、第1電極(例:アノード電極)、発光層、及び第2電極(例:カソード電極)を含むことができる。第1電極は、第1トランジスタT1の第2ノードN2と電気的に連結され、第2電極は基底電圧(VSS)が印加できる。
このような発光素子EDで発光層は有機物を含む有機発光層でありうる。この場合、発光素子EDは有機発光ダイオード(OLED:Organic Light Emitting Diode)でありうる。
第2トランジスタT2は、ゲートラインGLを通じて印加されるスキャン信号(SCAN)によりオン−オフが制御され、第1トランジスタT1の第1ノードN1とデータラインDLとの間に電気的に連結できる。このような第2トランジスタT2はスイッチングトランジスタともいう。
第2トランジスタT2はスキャン信号(SCAN)によりターン−オンされれば、データラインDLから供給されたデータ電圧(VDATA)を第1トランジスタT1の第1ノードN1に伝達する。
ストレージキャパシターCstは、第1トランジスタT1の第1ノードN1と第2ノードN2との間に電気的に連結できる。
各サブピクセルSPは、図4に図示したように、2つのトランジスタT1、T2と1つのキャパシターCstを含む2T1C構造を有することができ、場合によって、1つ以上のトランジスタをさらに含むか、または1つ以上のキャパシタをさらに含むこともできる。
ストレージキャパシタCstは、第1トランジスタT1の第1ノードN1と第2ノードN2との間に存在できる内部キャパシタ(Internal Capacitor)である寄生キャパシタ(例:Cgs、Cgd)でなく、第1トランジスタT1の外部に意図的に設計した外部キャパシタ(External Capacitor)でありうる。
第1トランジスタT1及び第2トランジスタT2の各々はnタイプトランジスタであるか、またはpタイプトランジスタでありうる。
一方、前述したように、ディスプレイパネルDISPには発光素子ED、2つ以上のトランジスタT1、T2、及び1つ以上のキャパシタCstなどの回路素子が配置される。このような回路素子(特に、発光素子ED)は外部の水分や酸素などに脆弱であるので、外部の水分や酸素が回路素子(特に、発光素子ED)に侵入することを防止するための封止部ENCAPがディスプレイパネルDISPに配置できる。
このような封止部ENCAPは1つの層からなることもできるが、多数の層からなることもできる。
一方、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100では、タッチパネルTSPが封止部ENCAP上に形成できる。
即ち、タッチディスプレイ装置100で、タッチパネルTSPをなす多数のタッチ電極TEなどのタッチセンサー構造は封止部ENCAP上に配置できる。
タッチセンシング時、タッチ電極TEにはタッチ駆動信号またはタッチセンシング信号が印加できる。したがって、タッチセンシング時、封止部ENCAPを挟んで配置されるタッチ電極TEとカソード電極との間には電位差が形成されて不必要な寄生キャパシタンスが形成されることがある。このような寄生キャパシタンスはタッチ感度を低下させることがあるので、寄生キャパシタンスを低下させるために、タッチ電極TEとカソード電極との間の距離は、パネル厚さ、パネル製作工程、及びディスプレイ性能などを考慮して一定値(例:1μm)以上になるように設計できる。このために、一例では、封止部ENCAPの厚さは最小1μm以上に設計できる。
図5及び図6は、本発明の実施形態に従うディスプレイパネルDISPに配置されたタッチ電極TEのタイプを例示的に示した図である。
図5に図示したように、ディスプレイパネルDISPに配置された各タッチ電極TEは開口部のない板形状の電極メタルでありうる。この場合、各タッチ電極TEは透明電極でありうる。即ち、各タッチ電極TEは下に配置された多数のサブピクセルSPで発光された光が上に透過できるように透明電極物質からなっていることができる。
これとは異なり、図6に図示したように、ディスプレイパネルDISPに配置された各タッチ電極TEはメッシュ(Mesh)タイプでパターニングされて2つ以上の開口部OAを有する電極メタルEMでありうる。
電極メタルEMは実質的なタッチ電極TEに該当する部分であって、タッチ駆動信号が印加されるか、またはタッチセンシング信号が感知される部分である。
図6に図示したように、各タッチ電極TEがメッシュタイプでパターニングされた電極メタルEMである場合、タッチ電極TEの領域には2つ以上の開口部OAが存在することができる。
各タッチ電極TEに存在する2つ以上の開口部OAの各々は、1つ以上のサブピクセルSPの発光領域と対応できる。即ち、多数の開口部OAは以下に配置された多数のサブピクセルSPで発光された光が上に経る経路となる。例えば、多数のタッチ電極TEの各々は開口領域(または、開口部OA)を含むメッシュタイプであり、開口領域は位置的にサブピクセルSPの発光領域に対応する。以下では、説明の便宜のために、各タッチ電極TEがメッシュタイプの電極メタルEMであることを例として説明する。
各タッチ電極TEに該当する電極メタルEMは2つ以上のサブピクセルSPの発光領域でない領域に配置されるバンク上に位置することができる。
一方、多数個のタッチ電極TEを形成する方法として、電極メタルEMをメッシュタイプで広く形成した以後、電極メタルEMを定まったパターンにカッティングして電極メタルEMを電気的に分離させて、多数個のタッチ電極TEを作ることができる。
タッチ電極TEの外郭線形態は、図5及び図6のように、ダイアモンド形状、菱形などの四角形でありえ、三角形、五角形、または六角形などの多様な形態でありうる。実施形態において、タッチ電極TEの各々は“T”形態を有するか、または“T”形態の部分を有することができる。
図7は、図6のメッシュタイプのタッチ電極TEを例示的に示した図である。
図7を参照すると、各タッチ電極TEの領域には、メッシュタイプの電極メタルEMと途切れている1つ以上のダミーメタルDMが存在することができる。
電極メタルEMは実質的なタッチ電極TEに該当する部分であって、タッチ駆動信号が印加されるか、またはタッチセンシング信号が感知される部分であるが、ダミーメタルDMはタッチ電極TEの領域内に存在するが、タッチ駆動信号が印加されず、タッチセンシング信号も感知されない部分である。即ち、ダミーメタルDMは電気的にフローティング(Floating)されたメタルでありうる。
したがって、電極メタルEMはタッチ駆動回路TDCと電気的に連結できるが、ダミーメタルDMはタッチ駆動回路TDCと電気的に連結されない。
全てのタッチ電極TEの各々の領域内には、1つ以上のダミーメタルDMが電極メタルEMと途切れた状態で存在することがある。
これとは異なり、全てのタッチ電極TEのうちの一部の各タッチ電極TEの領域内のみに、1つ以上のダミーメタルDMが電極メタルEMと途切れた状態で存在することもある。即ち、一部のタッチ電極TEの領域内にはダミーメタルDMが存在しないこともある。
一方、ダミーメタルDMの役割と関連して、図6に図示したように、タッチ電極TEの領域内に1つ以上のダミーメタルDMが存在せず、電極メタルEMのみメッシュタイプで存在する場合、画面上に電極メタルEMの輪郭が見える視認性の問題が発生することがある。
これに比べて、図7に図示したように、タッチ電極TEの領域内に1つ以上のダミーメタルDMが存在する場合、画面上に電極メタルEMの輪郭が見える視認性の問題が防止できる。
また、各タッチ電極TE別に、ダミーメタルDMの存在有無または個数(ダミーメタル比率)を調節することによって、各タッチ電極TE別にキャパシタンスのサイズを調節してタッチ感度を向上させることもできる。
一方、1つのタッチ電極TEの領域内に形成された電極メタルEMで一部の地点をカッティングすることで、カッティングされた電極メタルEMがダミーメタルDMとして形成できる。即ち、電極メタルEMとダミーメタルDMは同一な層に形成された同一な物質でありうる。
一方、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100はタッチ電極TEに形成されるキャパシタンス(Capacitance)に基づいてタッチをセンシングすることができる。
本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100はキャパシタンス基盤のタッチセンシング方式であって、ミューチュアル−キャパシタンス(Mutual-capacitance)基盤のタッチセンシング方式によりタッチをセンシングすることもでき、セルフ−キャパシタンス(Self-capacitance)基盤のタッチセンシング方式によりタッチをセンシングすることもできる。
ミューチュアル−キャパシタンス(Mutual-capacitance)基盤のタッチセンシング方式の場合、多数のタッチ電極TEはタッチ駆動信号が印加される駆動タッチ電極(送信タッチ電極またはTXタッチ電極)と、タッチセンシング信号が検出され、駆動タッチ電極とキャパシタンスを形成するセンシングタッチ電極(受信タッチ電極またはRXタッチ電極)に分類できる。
このようなミューチュアル−キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式の場合、タッチセンシング回路TSCは指、ペンなどのポインタの有無に従う駆動タッチ電極とセンシングタッチ電極との間のキャパシタンス(ミューチュアル−キャパシタンス)の変化に基づいてタッチ有無及び/又はタッチ座標などをセンシングする。
セルフ−キャパシタンス(Self-capacitance)基盤のタッチセンシング方式の場合、各タッチ電極TEは駆動タッチ電極とセンシングタッチ電極の役割を全て有する。即ち、タッチセンシング回路TSCは1つ以上のタッチ電極TEにタッチ駆動信号を印加し、タッチ駆動信号が印加されたタッチ電極TEを通じてタッチセンシング信号を検出して、検出されたタッチセンシング信号に基づいて指、ペンなどのポインタとタッチ電極TEとの間のキャパシタンスの変化を把握してタッチ有無及び/又はタッチ座標などをセンシングする。セルフ−キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式では、駆動タッチ電極とセンシングタッチ電極の区分がない。
このように、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100はミューチュアル−キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式によりタッチをセンシングすることもでき、セルフ−キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式によりタッチをセンシングすることもできる。但し、以下では、説明の便宜のために、タッチディスプレイ装置100はミューチュアル−キャパシタンス基盤のタッチセンシングを遂行し、このためのタッチセンサー構造を有することを例として説明する。
図8は本発明の実施形態に従うディスプレイパネルDISPでのタッチセンサー構造を簡略に示した図であり、図9は図8のタッチセンサー構造の具現例示図である。
図8を参照すると、ミューチュアル−キャパシタンス基盤のタッチセンシングのためのタッチセンサー構造は、多数のX−タッチ電極ラインX−TELと多数のY−タッチ電極ラインY−TELを含むことができる。ここで、多数のX−タッチ電極ラインX−TELと多数のY−タッチ電極ラインY−TELは封止部ENCAP上に位置する。
多数のX−タッチ電極ラインX−TELの各々は第2方向に配置され、多数のY−タッチ電極ラインY−TELの各々は第2方向と異なる第1方向に配置できる。
本明細書で、第1方向及び第2方向は相対的に互いに異なる方向でありえ、一例では、第1方向はy軸方向であり、第2方向はx軸方向でありうる。これと反対に、第1方向はx軸方向であり、第2方向はy軸方向でありうる。また、第1方向及び第2方向は互いに直交することもあるが、直交しないこともある。また、本明細書で、行と列は相対的なものであって、見る観点によって行と列は変わることができる。
多数のX−タッチ電極ラインX−TELの各々は電気的に連結された多数個のX−タッチ電極X−TEで構成できる。多数のY−タッチ電極ラインY−TELの各々は電気的に連結された多数個のY−タッチ電極Y−TEで構成できる。
ここで、多数のX−タッチ電極X−TEと多数のY−タッチ電極Y−TEは多数のタッチ電極TEに含まれ、役割(機能)が区分される電極である。
たとえ、多数のX−タッチ電極ラインX−TELの各々を構成する多数のX−タッチ電極X−TEは駆動タッチ電極であり、多数のY−タッチ電極ラインY−TELの各々を構成する多数のY−タッチ電極Y−TEはセンシングタッチ電極でありうる。この場合、多数のX−タッチ電極ラインX−TELの各々は駆動タッチ電極ラインに該当し、多数のY−タッチ電極ラインY−TELの各々はセンシングタッチ電極ラインに該当する。
これと反対に、多数のX−タッチ電極ラインX−TELの各々を構成する多数のX−タッチ電極X−TEはセンシングタッチ電極であり、多数のY−タッチ電極ラインY−TELの各々を構成する多数のY−タッチ電極Y−TEは駆動タッチ電極でありうる。この場合、多数のX−タッチ電極ラインX−TELの各々はセンシングタッチ電極ラインに該当し、多数のY−タッチ電極ラインY−TELの各々は駆動タッチ電極ラインに該当する。
タッチセンシングのためのタッチセンサーメタルは、多数のX−タッチ電極ラインX−TELと多数のY−タッチ電極ラインY−TELの他にも、多数のタッチルーティング配線TLを含むことができる。
多数のタッチルーティング配線TLは、多数のX−タッチ電極ラインX−TELの各々に連結される1つ以上のX−タッチルーティング配線X−TLと、多数のY−タッチ電極ラインY−TELの各々に連結される1つ以上のY−タッチルーティング配線Y−TLを含むことができる。
図9を参照すると、多数のX−タッチ電極ラインX−TELの各々は、同一な行(または、列)に配置される複数のX−タッチ電極X−TEと、これらを電気的に連結してくれる1つ以上のX−タッチ電極連結配線X−CLを含むことができる。ここで、隣接した2つのX−タッチ電極X−TEを連結してくれるX−タッチ電極連結配線X−CLは、隣接した2つのX−タッチ電極X−TEと一体化されたメタルでありえ(図9の例示)、コンタクトホールを通じて隣接した2つのX−タッチ電極X−TEと連結されるメタルでありうる。
多数のY−タッチ電極ラインY−TELの各々は、同一な列(または、行)に配置される複数のY−タッチ電極Y−TEと、これらを電気的に連結してくれる1つ以上のY−タッチ電極連結配線Y−CLを含むことができる。ここで、隣接した2つのY−タッチ電極Y−TEを連結してくれるY−タッチ電極連結配線Y−CLは、隣接した2つのY−タッチ電極Y−TEと一体化されたメタルでありえ、コンタクトホールを通じて隣接した2つのY−タッチ電極Y−TEと連結されるメタルでありうる(図9の例示)。
ここで、コンタクトホールを通じて隣接した2つのX−タッチ電極X−TEまたは隣接した2つのY−タッチ電極Y−TEと連結されるメタルを“連結パターン”ということもできる。
X−タッチ電極ラインX−TELとY−タッチ電極ラインY−TELが交差する領域(タッチ電極ライン交差領域)では、X−タッチ電極連結配線X−CLとY−タッチ電極連結配線Y−CLが交差できる。
このように、タッチ電極ライン交差領域で、X−タッチ電極連結配線X−CLとY−タッチ電極連結配線Y−CLが交差した場合、X−タッチ電極連結配線X−CLとY−タッチ電極連結配線Y−CLは互いに異なる層に位置しなければならない。
したがって、多数のX−タッチ電極ラインX−TELと多数のY−タッチ電極ラインY−TELが交差するように配置されるために、多数のX−タッチ電極X−TE、多数のX−タッチ電極連結配線X−CL、多数のY−タッチ電極Y−TE、多数のY−タッチ電極ラインY−TEL、多数のY−タッチ電極連結配線Y−CLは2つ以上の層に位置することができる。
図9を参照すると、多数のX−タッチ電極ラインX−TELの各々は1つ以上のX−タッチルーティング配線X−TLを通じて該当X−タッチパッドX−TPと電気的に連結される。即ち、1つのX−タッチ電極ラインX−TELに含まれた複数のX−タッチ電極X−TEのうち、最外郭に配置されたX−タッチ電極X−TEはX−タッチルーティング配線X−TLを通じて該当X−タッチパッドX−TPと電気的に連結される。
多数のY−タッチ電極ラインY−TELの各々は1つ以上のY−タッチルーティング配線Y−TLを通じて該当Y−タッチパッドY−TPと電気的に連結される。即ち、1つのY−タッチ電極ラインY−TELに含まれた複数のY−タッチ電極Y−TEのうち、最外郭に配置されたY−タッチ電極Y−TEはY−タッチルーティング配線Y−TLを通じて該当Y−タッチパッドY−TPと電気的に連結される。
一方、図9に図示したように、多数のX−タッチ電極ラインX−TEL及び多数のY−タッチ電極ラインY−TELは封止部ENCAP上に配置できる。即ち、多数のX−タッチ電極ラインX−TELを構成する多数のX−タッチ電極X−TEと多数のX−タッチ電極連結配線X−CLは、封止部ENCAP上に配置できる。多数のY−タッチ電極ラインY−TELを構成する多数のY−タッチ電極Y−TEと多数のY−タッチ電極連結配線Y−CLは、封止部ENCAP上に配置できる。
一方、図9に図示したように、多数のX−タッチ電極ラインX−TELに電気的に連結された多数のX−タッチルーティング配線X−TLの各々は封止部ENCAP上に配置されながら封止部ENCAPのない個所まで延びて多数のX−タッチパッドX−TPと電気的に連結できる。多数のY−タッチ電極ラインY−TELに電気的に連結された多数のY−タッチルーティング配線Y−TLの各々は封止部ENCAP上に配置されながら封止部ENCAPのない個所まで延びて多数のY−タッチパッドY−TPと電気的に連結できる。ここで、封止部ENCAPはアクティブ領域AA内に位置することができ、場合によって、ノン−アクティブ領域NAまで拡張されることもできる。
一方、前述したように、アクティブ領域AA内の如何なる層(Layer、例:有機発光ディスプレイパネルでの封止部)が崩れることを防止するために、アクティブ領域AAとノン−アクティブ領域NAの境界領域またはアクティブ領域AAの外郭領域であるノン−アクティブ領域NAにダム領域DAが存在することがある。
図9に図示したように、一例では、ダム領域DAには1次ダムDAM1と2次ダムDAM2が配置できる。ここで、2次ダムDAM2は1次ダムDAM1より外郭に位置することができる。
図9の例示とは異なり、ダム領域DAに1次ダムDAM1のみ位置することもでき、場合によって、ダム領域DAに1次ダムDAM1と2次ダムDAM2だけでなく、1つ以上の追加的なダムがさらに配置されることもできる。
一方、図9を参照すると、封止部ENCAPが1次ダムDAM1の側面に位置するか、または封止部ENCAPが1次ダムDAM1の側面は勿論、上部にも位置することができる。
図10は本発明の実施形態に従うディスプレイパネルDISPの部分的な断面図であって、図9のX−X’断面図である。但し、図10では、タッチ電極TEが板形状に図示されており、これは例示であり、メッシュタイプとなっていることもできる。
アクティブ領域AA内の各サブピクセルSPでの駆動トランジスタである第1トランジスタT1は基板SUB上に配置される。
第1トランジスタT1は、ゲート電極に該当する第1ノード電極NE1、ソース電極またはドレイン電極に該当する第2ノード電極NE2、ドレイン電極またはソース電極に該当する第3ノード電極NE3及び半導体層SEMIなどを含む。
第1ノード電極NE1と半導体層SEMIはゲート絶縁膜GIを挟んで重畳できる。第2ノード電極NE2は絶縁層INS上に形成されて半導体層SEMIの一側と接触し、第3ノード電極NE3は絶縁層INS上に形成されて半導体層SEMIの他側と接触することができる。
発光素子EDはアノード電極(または、カソード電極)に該当する第1電極E1と、第1電極E1上に形成される発光層ELと、発光層ELの上に形成されたカソード電極(または、アノード電極)に該当する第2電極E2などを含むことができる。
第1電極E1は平坦化膜PLNを貫通する画素コンタクトホールを通じて露出した第1トランジスタT1の第2ノード電極NE2と電気的に接続される。
発光層ELはバンクBANKにより設けられた発光領域の第1電極E1上に形成される。発光層ELは第1電極E1上に正孔関連層、発光層、電子関連層の順に、または逆順に積層されて形成される。第2電極E2は発光層ELを挟んで第1電極E1と対向するように形成される。
封止部ENCAPは外部の水分や酸素に脆弱な発光素子EDに外部の水分や酸素が侵入することを遮断する。
このような封止部ENCAPは1つの層となっていることもあるが、図10に図示したように、多数の層(PAS1、PCL、PAS2)となっていることもある。
例えば、封止部ENCAPが多数の層(PAS1、PCL、PAS2)からなる場合、封止部ENCAPは1つ以上の無機封止層PAS1、PAS2と1つ以上の有機封止層PCLを含むことができる。具体的な例として、封止部ENCAPは第1無機封止層PAS1、有機封止層PCL、及び第2無機封止層PAS2が順に積層された構造となっていることができる。
ここで、有機封止層PCLは、少なくとも1つの有機封止層または少なくとも1つの無機封止層をさらに含むこともできる。
第1無機封止層PAS1は発光素子EDと最も隣接するようにカソード電極に該当する第2電極E2が形成された基板SUB上に形成される。このような第1無機封止層PAS1は、一例では、窒化シリコン(SiNx)、酸化シリコン(SiOx)、酸化窒化シリコン(SiON)、または酸化アルミニウム(Al)のような低温蒸着可能な無機絶縁材質で形成される。第1無機封止層PAS1が低温雰囲気で蒸着されるので、第1無機封止層PAS1は蒸着工程時、高温雰囲気に脆弱な有機物を含む発光層ELが損傷されることを防止することができる。
有機封止層PCLは第1無機封止層PAS1より小さな面積で形成されることができ、この場合、有機封止層PCLは第1無機封止層PAS1の両端部を露出させるように形成できる。有機封止層PCLは有機発光ディスプレイ装置であるタッチディスプレイ装置の撓みに伴った各層の間の応力を緩和させる緩衝役割をし、平坦化性能を強化する役割をすることができる。有機封止層PCLは、一例では、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエチレン、またはシリコンオキシカーボン(SiOC)のような有機絶縁材質で形成できる。
一方、有機封止層PCLがインクジェット方式により形成される場合、ノン−アクティブ領域NA及びアクティブ領域AAの境界領域やノン−アクティブ領域NA内の一部の領域に該当するダム領域DAに1つまたは2つ以上のダムDAMが形成できる。
例えば、図10に図示したように、ダム領域DAはノン−アクティブ領域NAで多数のX−タッチパッドX−TP及び多数のY−タッチパッドY−TPが形成されたパッド領域とアクティブ領域AAとの間に位置し、このようなダム領域DAにはアクティブ領域AAと隣接した1次ダムDAM1とパッド領域に隣接した2次ダムDAM2が存在することができる。
ダム領域DAに配置される1つ以上のダムDAMは液状形態の有機封止層PCLがアクティブ領域AAに滴下される時、液状形態の有機封止層PCLがノン−アクティブ領域NAの方向に崩れてパッド領域に侵入することを防止することができる。
このような効果は、図10に図示したように、1次ダムDAM1及び2次ダムDAM2が備えられる場合、さらに大きくなることができる。
1次ダムDAM1及び/又は2次ダムDAM2は単層または多層構造で形成できる。例えば、1次ダムDAM1及び/又は2次ダムDAM2はバンクBANK及びスペーサー(図示せず)などのうち、少なくともいずれか1つと同一材質で同時に形成できる。この場合、マスク追加工程及び費用上昇無しにダム構造を形成することができる。
また、1次ダムDAM1及び/又は2次ダムDAM2は、図10に図示したように、第1無機封止層PAS1及び/又は第2無機封止層PAS2がバンクBANK上に積層された構造となっていることができる。
また、有機物を含む有機封止層PCLは、図10に図示したように、1次ダムDAM1の内側面のみに位置することができる。
これとは異なり、有機物を含む有機封止層PCLは、1次ダムDAM1及び2次ダムDAM2のうち、少なくとも一部の上部にも位置することができる。一例では、有機封止層PCLが1次ダムDAM1の上部に位置することもできる。
第2無機封止層PAS2は有機封止層PCLが形成された基板111上に有機封止層PCL及び第1無機封止層PAS1の各々の上部面及び側面を覆うように形成できる。第2無機封止層PAS2は外部の水分や酸素が第1無機封止層PAS1及び有機封止層PCLに侵入することを最小化または遮断する。このような第2無機封止層PAS2は、一例では、窒化シリコン(SiNx)、酸化シリコン(SiOx)、酸化窒化シリコン(SiON)、または酸化アルミニウム(Al)のような無機絶縁材質で形成される。
このような封止部ENCAP上にはタッチバッファ膜T−BUFが配置できる。タッチバッファ膜T−BUFは、X、Y−タッチ電極X−TE、Y−TE及びX、Y−タッチ電極連結配線X−CL、Y−CLを含むタッチセンサーメタルと、発光素子EDの第2電極E2の間に位置することができる。
タッチバッファ膜T−BUFはタッチセンサーメタルと、発光素子EDの第2電極E2の間の離隔距離が予め定まった最小離隔距離(例:1μm)を維持するように設計できる。これによって、タッチセンサーメタルと、発光素子EDの第2電極E2の間に形成される寄生キャパシタンスを減らすか、または防止することができ、これを通じて、寄生キャパシタンスによるタッチ感度の低下を防止することができる。
このようなタッチバッファ膜T−BUF無しに、封止部ENCAP上にX、Y−タッチ電極X−TE、Y−TE、及びX、Y−タッチ電極連結配線X−CL、Y−CLを含むタッチセンサーメタルが配置されることもできる。
また、タッチバッファ膜T−BUFはタッチバッファ膜T−BUF上に配置されるタッチセンサーメタルの製造工程時に用いられる薬液(現像液またはエッチング液など)、または外部からの水分などが有機物を含む発光層ELに侵入することを遮断することができる。これによって、タッチバッファ膜T−BUFは薬液または水分に脆弱な発光層ELの損傷を防止することができる。
タッチバッファ膜T−BUFは高温に脆弱な有機物を含む発光層ELの損傷を防止するために、一定温度(例:100度(℃))以下の低温で形成可能であり、1〜3の低誘電率を有する有機絶縁材質で形成される。例えば、タッチバッファ膜T−BUFはアクリル系列、エポキシ系列、またはシロキサン(Siloxan)系列の材質で形成できる。有機絶縁材質で平坦化性能を有するタッチバッファ膜T−BUFは有機発光ディスプレイ装置の撓みに伴った封止部ENCAPを構成する各々の封止層(PAS1、PCL、PAS2)の損傷及びタッチバッファ膜T−BUF上に形成されるタッチセンサーメタルの破れ現象を防止することができる。
ミューチュアル−キャパシタンス基盤のタッチセンサー構造によれば、タッチバッファ膜T−BUF上にX−タッチ電極ラインX−TEL及びY−タッチ電極ラインY−TELが配置され、X−タッチ電極ラインX−TEL及びY−タッチ電極ラインY−TELは交差するように配置できる。
Y−タッチ電極ラインY−TELは、多数のY−タッチ電極Y−TEと、多数のY−タッチ電極Y−TEの間を電気的に連結してくれる多数のY−タッチ電極連結配線Y−CLを含むことができる。
図10に図示したように、多数のY−タッチ電極Y−TEと多数のY−タッチ電極連結配線Y−CLは、タッチ絶縁膜ILDを挟んで互いに異なる層に位置することができる。
多数のY−タッチ電極Y−TEはy軸方向に沿って一定の間隔で離隔できる。このような多数のY−タッチ電極Y−TEの各々はY−タッチ電極連結配線Y−CLを通じてy軸方向に隣接した異なるY−タッチ電極Y−TEと電気的に連結できる。
Y−タッチ電極連結配線Y−CLはタッチバッファ膜T−BUF上に形成され、タッチ絶縁膜ILDを貫通するタッチコンタクトホールを通じて露出してy軸方向に隣接した2つのY−タッチ電極Y−TEと電気的に接続できる。
Y−タッチ電極連結配線Y−CLはバンクBANKと重畳するように配置できる。これによって、Y−タッチ電極連結配線Y−CLにより開口率が低下することを防止することができる。
X−タッチ電極ラインX−TELは、多数のX−タッチ電極X−TEと、多数のX−タッチ電極X−TEの間を電気的に連結してくれる多数のX−タッチ電極連結配線X−CLを含むことができる。多数のX−タッチ電極X−TEと多数のX−タッチ電極連結配線X−CLはタッチ絶縁膜ILDを挟んで互いに異なる層に位置することができる。
多数のX−タッチ電極X−TEはタッチ絶縁膜ILD上でx軸方向に沿って一定の間隔で離隔できる。このような多数のX−タッチ電極X−TEの各々はX−タッチ電極連結配線X−CLを通じてx軸方向に隣接した異なるX−タッチ電極X−TEと電気的に連結できる。
X−タッチ電極連結配線X−CLはX−タッチ電極X−TEと同一平面上に配置されて別途のコンタクトホール無しでx軸方向に隣接した2つのX−タッチ電極X−TEと電気的に接続されるか、またはx軸方向に隣接した2つのX−タッチ電極X−TEと一体となっていることができる。
X−タッチ電極連結配線X−CLはバンクBANKと重畳するように配置できる。これによって、X−タッチ電極連結配線X−CLにより開口率が低下することを防止することができる。
一方、Y−タッチ電極ラインY−TELはY−タッチルーティング配線Y−TL及びY−タッチパッドY−TPを通じてタッチ駆動回路TDCと電気的に連結できる。これと同様に、X−タッチ電極ラインX−TELはX−タッチルーティング配線X−TL及びX−タッチパッドX−TPを通じてタッチ駆動回路TDCと電気的に連結できる。
X−タッチパッドX−TP及びY−タッチパッドY−TPを覆うパッドカバー電極がさらに配置されることもできる。
X−タッチパッドX−TPはX−タッチルーティング配線X−TLと別途に形成されることもでき、X−タッチルーティング配線X−TLが延びて形成されることもできる。Y−タッチパッドY−TPはY−タッチルーティング配線Y−TLと別途に形成されることもでき、Y−タッチルーティング配線Y−TLが延びて形成されることもできる。
X−タッチパッドX−TPがX−タッチルーティング配線X−TLが延びて形成され、Y−タッチパッドY−TPがY−タッチルーティング配線Y−TLが延びて形成された場合、X−タッチパッドX−TP、X−タッチルーティング配線X−TL、Y−タッチパッドY−TP、及びY−タッチルーティング配線Y−TLは、同一な第1導電物質で構成できる。ここで、第1導電物質は、一例では、Al、Ti、Cu、Moのような耐食性及び耐酸性が強く、伝導性の良い金属を用いて単層または多層構造で形成できる。
例えば、第1導電物質からなるX−タッチパッドX−TP、X−タッチルーティング配線X−TL、Y−タッチパッドY−TP、及びY−タッチルーティング配線Y−TLは、Ti/Al/TiまたはMo/Al/Moのように積層された3層構造で形成できる。
X−タッチパッドX−TP及びY−タッチパッドY−TPを覆うことができるパッドカバー電極は、第X及びY−タッチ電極X−TE、Y−TEと同一材質で第2導電物質で構成できる。ここで、第2導電物質は耐食性及び耐酸性の強いITOまたはIZOのような透明導電物質で形成できる。このようなパッドカバー電極はタッチバッファ膜T−BUFにより露出するように形成されることによって、タッチ駆動回路TDCとボンディングされるか、またはタッチ駆動回路TDCが実装された回路フィルムとボンディングできる。
ここで、タッチバッファ膜T−BUFはタッチセンサーメタルを覆うように形成されてタッチセンサーメタルが外部の水分などにより腐食されることを防止することができる。一例では、タッチバッファ膜T−BUFは有機絶縁材質で形成されるか、円偏光板またはエポキシまたはアクリル材質のフィルム形態に形成できる。このようなタッチ保護膜T−BUFが封止部ENCAP上にないこともある。即ち、タッチバッファ膜T−BUFは必須な構成でないこともある。
Y−タッチルーティング配線Y−TLは、タッチルーティング配線コンタクトホールを通じてY−タッチ電極Y−TEと電気的に連結されるか、またはY−タッチ電極Y−TEと一体となっていることができる。
このようなY−タッチルーティング配線Y−TLは、ノン−アクティブ領域NAまで延びて封止部ENCAPの上部及び側面とダムDAMの上部及び側面を経てY−タッチパッドY−TPと電気的に連結できる。これによって、Y−タッチルーティング配線Y−TLはY−タッチパッドY−TPを通じてタッチ駆動回路TDCと電気的に連結できる。
Y−タッチルーティング配線Y−TLは、Y−タッチ電極Y−TEでのタッチセンシング信号をタッチ駆動回路TDCに伝達するか、またはタッチ駆動回路TDCからタッチ駆動信号の供給を受けてY−タッチ電極Y−TEに伝達することができる。
X−タッチルーティング配線X−TLは、タッチルーティング配線コンタクトホールを通じてX−タッチ電極X−TEと電気的に連結されるか、またはX−タッチ電極X−TEと一体となっていることができる。
このようなX−タッチルーティング配線X−TLはノン−アクティブ領域NAまで延びて封止部ENCAPの上部及び側面とダムDAMの上部及び側面を経てX−タッチパッドX−TPと電気的に連結できる。これによって、X−タッチルーティング配線X−TLはX−タッチパッドX−TPを通じてタッチ駆動回路TDCと電気的に連結できる。
X−タッチルーティング配線X−TLは、タッチ駆動回路TDCからタッチ駆動信号の供給を受けてX−タッチ電極X−TEに伝達することができ、X−タッチ電極X−TEでのタッチセンシング信号をタッチ駆動回路TDCに伝達することもできる。
X−タッチルーティング配線X−TL及びY−タッチルーティング配線Y−TLの配置はパネル設計によって多様に変更可能である。
X−タッチ電極X−TE及びY−タッチ電極Y−TE上にタッチ保護膜PACが配置できる。このようなタッチ保護膜PACはダムDAMの前または後まで拡張されてX−タッチルーティング配線X−TL及びY−タッチルーティング配線Y−TL上にも配置できる。
一方、図10の断面図は概念的に構造を図示したものであって、見る方向や位置などによって各パターン(各種の層や各種の電極)の位置、厚さ、または幅が変わることもでき、各種のパターンの連結構造も変更されることができ、図示されたいろいろな層の以外にも追加的な層がさらに存在することもでき、図示されたいろいろな層のうちの一部は省略または統合されていることもできる。例えば、バンクBANKの幅は図面に比べて狭いこともあり、ダムDAMの高さも図面より低いか高いことがある。
図11及び図12は、本発明の実施形態に従うディスプレイパネルDISPにカラーフィルタCFが含まれた場合の断面構造を例示的に示した図である。
図11及び図12を参照すると、タッチパネルTSPがディスプレイパネルDISPに内蔵され、ディスプレイパネルDISPが有機発光ディスプレイパネルで具現される場合、タッチパネルTSPはディスプレイパネルDISP内の封止部ENCAP上に位置することができる。言い換えると、多数のタッチ電極TE、多数のタッチルーティング配線TLなどのタッチセンサーメタル(Touch Sensor Metal)は、ディスプレイパネルDISP内の封止部ENCAP上に位置することができる。
前述したように、封止部ENCAP上にタッチ電極TEを形成することによって、ディスプレイ性能及びディスプレイ関連層の形成に大きい影響を与えず、タッチ電極TEを形成することができる。
一方、図11及び図12を参照すると、封止部ENCAPの下に有機発光ダイオード(OLED)のカソード電極でありうる第2電極E2が位置することができる。
封止部ENCAPの厚さ(T)は、一例では、1マイクロメートル以上でありうる。
前述したように、封止部ENCAPの厚さを1マイクロメートル以上に設計することによって、有機発光ダイオード(OLED)の第2電極E2とタッチ電極TEとの間に形成される寄生キャパシタンスを減らすことができる。これによって、寄生キャパシタンスによるタッチ感度の低下を防止することができる。
前述したように、多数のタッチ電極TEの各々は電極メタルEMが2つ以上の開口部OAのあるメッシュ形態にパターニングされており、2つ以上の開口部OAの各々は、垂直方向から見ると、1つ以上のサブピクセルまたはその発光領域と対応できる。
前述したように、平面から見る時、タッチ電極TEの領域内に存在する2つ以上の開口部OAの各々の位置に1つ以上のサブピクセルの発光領域が対応して存在するように、タッチ電極TEの電極メタルEMがパターニングされることで、ディスプレイパネルDISPの発光効率を高めることができる。
図11及び図12に図示したように、ディスプレイパネルDISPにはブラックマトリックスBMが配置されることができ、カラーフィルタCFがさらに配置されることもできる。
ブラックマトリックスBMの位置はタッチ電極TEの電極メタルEMの位置と対応できる。
多数のカラーフィルタCFの位置は多数のタッチ電極TEまたは多数のタッチ電極TEをなす電極メタルEMの位置と対応する。
前述したように、多数のオープン領域OAの位置に対応する位置に多数のカラーフィルタCFが位置することによって、ディスプレイパネルDISPの発光性能を高めることができる。
多数のカラーフィルタCFと多数のタッチ電極TEとの間の垂直位置関係を見ると、次の通りである。
図11に図示したように、多数のカラーフィルタCFとブラックマトリックスBMは多数のタッチ電極TE上に位置することができる。
この場合、多数のカラーフィルタCFとブラックマトリックスBMは、多数のタッチ電極TE上に配置されたオーバーコート層OC上に位置することができる。ここで、オーバーコート層OCは図10のタッチ保護膜PACと同一な層でありえ、異なる層でありうる。
図12に図示したように、多数のカラーフィルタCFとブラックマトリックスBMは多数のタッチ電極TEの下部に位置することができる。
この場合、多数のタッチ電極TEは多数のカラーフィルタCFとブラックマトリックスBM上のオーバーコート層OC上に位置することができる。ここで、オーバーコート層OCは図10のタッチバッファ膜T−BUFまたはタッチ絶縁膜ILDと同一な層でありえ、異なる層でありうる。
このように、封止部ENCAP上にタッチ電極TEを配置することによって、タッチディスプレイ装置100のディスプレイ駆動のための構成に及ぼす影響を最小化してタッチ機能を具現することができる。
この際、ディスプレイパネルDISPの領域に従うセンシング感度または指/ペンの移動方向に従うセンシング感度の偏差が発生することがある。そして、このようなセンシング偏差によってセンシングの正確度が落ちることがある。
図13は、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100における位置に従うセンシング性能の差の例示を示した図である。
図13を参照すると、封止部ENCAP上に多数のX−タッチ電極ラインX−TELとY−タッチ電極ラインY−TELが配置される。そして、多数のX−タッチ電極ラインX−TELの各々と連結された多数のX−タッチルーティング配線X−TLと、多数のY−タッチ電極ラインY−TELの各々と連結された多数のY−タッチルーティング配線Y−TLが配置できる。
Y−タッチ電極ラインY−TELがセンシングタッチ電極ラインに駆動され、ペンタッチをセンシングする場合を例示にすれば、ペンがY−タッチ電極Y−TE上に位置する場合にセンシング感度が最もよく、ペンがX−タッチ電極X−TE上に位置する場合にセンシング感度が最もよくないことがある。
また、ペンがA−A’ライン上に位置する場合、ペンと電界を形成するY−タッチ電極ラインY−TELの面積が小さいので信号感度が小さいことがある。そして、ペンがB−B’ライン上に位置する場合、ペンと電界を形成するY−タッチ電極ラインY−TELの面積が大きいので信号感度が高いことがある。
したがって、このようなペンの位置に従う信号感度の偏差によってペンの傾きセンシングまたはホバーセンシングの正確度が低下することがある。
図14は、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100における移動方向に従うセンシング性能の差の例示を示した図である。
図14を参照すると、封止部ENCAP上に配置されたX−タッチ電極ラインX−TELがセンシングタッチ電極ラインに駆動される場合を例示として示す。
指/ペンが丸1のような方向に移動する場合、第1のX−タッチ電極ラインX−TEL1でセンシングされる信号は低く表れて、第2のX−タッチ電極ラインX−TEL2でセンシングされる信号は第2のX−タッチ電極ラインX−TEL2上の指/ペンの位置によって偏差が大きく表れる。
そして、指/ペンが丸2のような方向に移動する場合、指/ペンの移動によって第1のX−タッチ電極ラインX−TEL1でセンシングされる信号は急激に小さくなり、第2のX−タッチ電極ラインX−TEL2でセンシングされる信号は急激に大きくなることがある。
即ち、タッチ電極TEが前述した例示のように、ダイアモンド形態に配置された場合、指/ペンの位置に従うセンシング感度の偏差が発生することがあり、これはX−タッチ電極X−TEまたはY−タッチ電極Y−TEがセンシングタッチ電極で駆動される場合に全て発生できる。
したがって、本発明の実施形態は、指/ペンの位置に従う信号感度を均一にし、かつ信号感度を向上させることができるタッチ電極TEの構造と、このようなタッチ電極TEが配置されたタッチパネルTSP、タッチディスプレイ装置100を提供する。
図15は、本発明の実施形態に従うディスプレイパネルDISPに配置されたタッチ電極TEのタイプの他の例示を示した図である。
図15を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ電極TEは、第1方向に配置されたボディーBODYと、第1方向と交差する第2方向に配置され、ボディーBODYに連結された少なくとも1つのウィングWINGを含むことができる。
場合によっては、タッチ電極TEのボディーBODYが第2方向に配置され、ウィングWINGが第1方向に配置されることもできる。
タッチ電極TEのボディーBODYの幅はウィングWINGの幅より狭いことがあるが、場合によっては、ボディーBODYの幅がウィングWINGの幅より広いこともある。または、ボディーBODYの幅とウィングWINGの幅が同一でありうる。
タッチ電極TEのボディーBODYの両側には少なくとも1つのウィングWINGが連結されることができ、一例では、ボディーBODYの両側に6個のウィングWINGが連結できる。または、場合によって、2個、4個、8個のウィングWINGがボディーBODYに連結されることもでき、タッチ電極TEが配置される位置によってボディーBODYに連結されたウィングWINGの個数が相異するか、またはボディーBODYの一側のみにウィングWINGが連結されることもできる。
そして、図15に図示した例示は、タッチ電極TEが開口部のない透明電極である場合を例示として示すが、前述したように、メッシュタイプのタッチ電極TEでありうる。
このようなボディーBODYとウィングWINGとから構成されたタッチ電極TEは、隣接したタッチ電極TEと連結される構造によって、ディスプレイパネルDISPでX−タッチ電極ラインX−TELまたはY−タッチ電極ラインY−TELを構成することができる。
そして、X−タッチ電極ラインX−TELに含まれたX−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極ラインY−TELに含まれたY−タッチ電極Y−TEはウィングWINGが互いに噛み合う構造で配置できる。
図16は、図15に図示したタッチ電極TEの連結構造の例示を示した図である。
図16を参照すると、ボディーBODYと少なくとも1つのウィングWINGを含むタッチ電極TEがX−タッチ電極ラインX−TELとY−タッチ電極ラインY−TELを構成した例示を示したものであって、6個のX−タッチ電極X−TEと6個のY−タッチ電極Y−TEが各々2つのX−タッチ電極ラインX−TELと2つのY−タッチ電極ラインY−TELを構成した場合を示したものである。
X−タッチ電極ラインX−TELを構成するX−タッチ電極X−TEのうち、中央に配置されたX−タッチ電極X−TEはボディーBODYの両側に連結された6個のウィングWINGを含むことができる。そして、X−タッチ電極ラインX−TELを構成するX−タッチ電極X−TEのうち、外側に配置されたX−タッチ電極X−TEはボディーBODYの一側に連結された3個のウィングWINGを含むことができる。
そして、第2方向に隣接するように配置されたX−タッチ電極X−TEはボディーBODYに連結されたウィングWINGのうち、いずれか1つのウィングWINGにより互いに直接連結できる。
一例では、図16に図示した例示のように、X−タッチ電極X−TEのボディーBODYに連結されたウィングWINGのうち、中央に位置するウィングWINGにより隣接したX−タッチ電極X−TEが直接連結できる。
この際、隣接したX−タッチ電極X−TEのウィングWINGが互いに直接連結されると見ることもでき、隣接したX−タッチ電極X−TEの中央に位置するウィングWINGの間の部分をX−タッチ電極連結配線X−CLと見ることもできる。
Y−タッチ電極ラインY−TELを構成するY−タッチ電極Y−TEのうち、中央に配置されたY−タッチ電極Y−TEはボディーBODYの両側に連結された6個のウィングWINGを含むことができる。そして、Y−タッチ電極ラインY−TELを構成するY−タッチ電極Y−TEのうち、上側と下側に配置されたY−タッチ電極Y−TEはボディーBODYの両側に連結された4個のウィングWINGを含むことができる。
即ち、本発明の実施形態に従うタッチ電極TEはボディーBODYとボディーBODYに連結されたウィングWINGを含む構造に基づいて、タッチ電極TEが配置される位置によって多様な構造を有することができる。
第1方向に隣接するように配置されたY−タッチ電極Y−TEはY−タッチ電極Y−TEとは別の層に配置された少なくとも1つの連結パターンにより互いに電気的に連結できる。即ち、Y−タッチ電極Y−TEとは別の層に配置され、隣接したY−タッチ電極Y−TEを互いに連結する連結パターンを、Y−タッチ電極連結配線Y−CLと見ることができる。
このようなX−タッチ電極ラインX−TELとY−タッチ電極ラインY−TELが配置された構造で、X−タッチ電極X−TEのボディーBODYとY−タッチ電極Y−TEのボディーBODYは第2方向に交互に配置できる。
また、X−タッチ電極X−TEのウィングWINGとY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGは第1方向に交互に配置できる。
即ち、X−タッチ電極X−TEは第2方向に連結され、Y−タッチ電極Y−TEは第1方向に連結された構造で、X−タッチ電極X−TEのウィングWINGとY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGが互いに噛み合う構造で配置できる。
したがって、ディスプレイパネルDISPでX−タッチ電極X−TEの間の間隔、Y−タッチ電極Y−TEの間の間隔が減少するようにすることで、タッチが発生する位置に従うセンシング感度の偏差を減少させることができる。
図17は、図15に図示したタッチ電極TEの連結構造の他の例示を示した図である。
図17を参照すると、X−タッチ電極ラインX−TELを構成するX−タッチ電極X−TEは、第2方向に隣接するように配置されたX−タッチ電極X−TE同士X−タッチ電極X−TEとは別の層に配置された少なくとも1つの連結パターンにより互いに電気的に連結できる。
このようなX−タッチ電極X−TEを連結する連結パターンは、X−タッチ電極連結配線X−CLと見ることができる。
そして、Y−タッチ電極ラインY−TELを構成するY−タッチ電極Y−TEは、第1方向に隣接するように配置されたY−タッチ電極Y−TE同士Y−タッチ電極Y−TEのボディーBODYにより互いに直接連結できる。
または、隣接するように配置されたY−タッチ電極Y−TEのボディーBODYとボディーBODYとの間の部分をY−タッチ電極連結配線Y−CLと見ることもできる。
このような配置構造でも、X−タッチ電極X−TEのボディーBODYとY−タッチ電極Y−TEのボディーBODYは第2方向に交互に配置され、X−タッチ電極X−TEのウィングWINGとY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGは第1方向に交互に配置できる。
このように、ボディーBODYとウィングWINGを含むX−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEは、ウィングWINGが互いに噛み合う構造で配置され、隣接したタッチ電極TEの間の連結は多様な形態になされることができる。
図18は、図15に図示したタッチ電極TEがディスプレイパネルDISPに配置された構造の例示を示した図である。
図18を参照すると、封止部ENCAP上に多数のX−タッチ電極ラインX−TELと多数のY−タッチ電極ラインY−TELが配置される。また、封止部ENCAP上に多数のX−タッチ電極ラインX−TELの各々と連結される多数のX−タッチルーティング配線X−TLと、多数のY−タッチ電極ラインY−TELの各々と連結される多数のY−タッチルーティング配線Y−TLが配置できる。
そして、多数のX−タッチ電極X−TEと多数のY−タッチ電極Y−TEは、各々ボディーBODYと少なくとも1つのウィングWINGを含む形態でありうる。
また、X−タッチ電極X−TEのボディーBODYとY−タッチ電極Y−TEのボディーBODYは第2方向に交互に配置され、X−タッチ電極X−TEのウィングWINGとY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGは第1方向に交互に配置できる。
即ち、X−タッチ電極X−TEのウィングWINGとY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGが互いに噛み合う構造で配置できる。
ここで、Y−タッチ電極ラインY−TELがセンシングタッチ電極ラインに駆動され、ペンタッチをセンシングする場合、ペンがY−タッチ電極Y−TE上に位置する場合とX−タッチ電極X−TE上に位置する場合を比較すると、ペンがY−タッチ電極Y−TE上に位置する場合がセンシング感度の面で有利な場合であると見ることができる。
この際、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEが互いに噛み合う構造で配置されるので、ペンがどの領域に位置してもY−タッチ電極Y−TEとの距離が近くなってペンの位置に従うセンシング感度の差が減少できる。
一例では、ペンがA−A’ライン上に位置する場合、ペンはX−タッチ電極X−TE上に位置するが、Y−タッチ電極Y−TEのウィングWINGがA−A’ラインと隣接するように位置するので、ペンとY−タッチ電極Y−TEとの間に形成される電界は充分に大きいことがある。
そして、ペンがB−B’ライン上に位置する場合、ペンがY−タッチ電極Y−TE上に位置するので、ペンとY−タッチ電極Y−TEとの間に充分の電界が形成できる。
したがって、ペンがX−タッチ電極X−TE上に位置する場合のセンシング感度を向上させ、Y−タッチ電極Y−TE上に位置する場合のセンシング感度との差を減少させることによって、ディスプレイパネルDISPの位置に従うセンシング感度の偏差を減少させることができるようにする。
そして、センシング感度の向上と領域に従うセンシング感度偏差の減少を通じてディスプレイパネルDISPに対するタッチセンシングの正確度を改善することができる。
また、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEとの間の境界領域、即ち、キャパシタンスを形成する領域が増加するので、タッチセンシング時、センシング信号の感度を増加させてタッチセンシングの性能を改善し、センシング時間を減少させることができるようにする。
一方、ボディーBODYとウィングWINGとから構成されたタッチ電極TEで、ボディーBODYに連結されたウィングWINGの長さと幅は一定であることもあるが、タッチセンシング感度をより向上させるためにウィングWINGの長さ及び幅のうち、少なくとも1つは一定でないこともある。
図19は、本発明の実施形態に従うディスプレイパネルDISPに配置されたタッチ電極TEのタイプの更に他の例示とその連結構造の例示を示した図である。
図19を参照すると、ボディーBODYと少なくとも1つのウィングWINGを含むX−タッチ電極X−TEは第2方向に隣接するように配置されたX−タッチ電極X−TEといずれか1つのウィングWINGにより直接連結できる。または、隣接したX−タッチ電極X−TEのウィングWINGとウィングWINGとの間に配置されたX−タッチ電極連結配線X−CLにより連結されたと見ることもできる。
また、ボディーBODYと少なくとも1つのウィングWINGを含むY−タッチ電極Y−TEは第1方向に隣接するように配置されたY−タッチ電極Y−TEとは別の層に配置された連結パターンにより互いに電気的に連結できる。即ち、Y−タッチ電極Y−TEとは別の層に配置されたY−タッチ電極連結配線Y−CLにより互いに電気的に連結できる。
この際、Y−タッチ電極Y−TEのボディーBODYに連結されたウィングWINGのうち、少なくとも一部の長さは残りの長さより長いことがある。
一例では、Y−タッチ電極Y−TEのウィングWINGのうち、第1方向に隣接するように配置されたX−タッチ電極X−TEの間に配置されたウィングWINGの長さはL1でありうる。そして、Y−タッチ電極Y−TEのウィングWINGのうち、X−タッチ電極X−TEのウィングWINGの間に配置されたウィングWINGの長さはL1より小さいL2でありうる。
即ち、X−タッチ電極X−TEのウィングWINGの間に配置されるY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGよりX−タッチ電極X−TEの間に配置されるY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGが長いことがある。
したがって、第1方向に隣接するように配置されたX−タッチ電極X−TEの間の空の領域にY−タッチ電極Y−TEの長さの長いウィングWINGが配置されるようになるので、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEとの間にキャパシタンスが形成される領域が増加してタッチセンシングの感度が向上できる。
ここで、第2方向に隣接したX−タッチ電極X−TEのウィングWINGが互いに直接連結される構造と見る場合、隣接したX−タッチ電極X−TEを互いに連結するウィングWINGの長さが異なるウィングWINGの長さより長いと見ることもできる。
即ち、Y−タッチ電極Y−TEだけでなく、X−タッチ電極X−TEのウィングWINGの長さも一定でなく、隣接したX−タッチ電極X−TEを連結するウィングWINGが長く配置されたと見ることもできる。
また、前述した図17のタッチ電極TE構造で、Y−タッチ電極Y−TEのウィングWINGのうち、第1方向に隣接したX−タッチ電極X−TEの間に配置されたY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGの長さがX−タッチ電極X−TEのウィングWINGの間に配置されたY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGの長さより長いこともある。
この際、X−タッチ電極X−TEのウィングWINGの長さは一定であり、Y−タッチ電極Y−TEのウィングWINGの長さは一定でないことがある。
このように、ボディーBODYとウィングWINGを含むX−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEが互いに噛み合った構造で配置された場合、一部ウィングWINGを長く配置することによって、センシング領域を広げてセンシング感度と正確度を向上させることができる。
図20及び図21は、図19に図示したタッチ電極TEがディスプレイパネルDISPに配置された構造の例示を示した図である。
図20を参照すると、封止部ENCAP上にX−タッチ電極ラインX−TEL、Y−タッチ電極ラインY−TELと、X−タッチルーティング配線X−TL、Y−タッチルーティング配線Y−TLなどが配置できる。
X−タッチ電極ラインX−TELを構成するX−タッチ電極X−TEは、第2方向に隣接するように配置されたX−タッチ電極X−TEといずれか1つのウィングWINGにより直接連結されるか、またはウィングWINGの間に配置されたX−タッチ電極連結配線X−CLにより連結できる。
Y−タッチ電極ラインY−TELを構成するY−タッチ電極Y−TEは、第1方向に隣接するように配置されたY−タッチ電極Y−TEとは別の層に配置されたY−タッチ電極連結配線Y−CLにより互いに電気的に連結できる。
この際、Y−タッチ電極Y−TEのボディーBODYに連結されたウィングWINGのうち、少なくとも一部は残りより長く配置できる。
即ち、図20に図示した例示のように、Y−タッチ電極Y−TEのウィングWINGのうち、第1方向に隣接したX−タッチ電極X−TEの間に配置されたY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGの長さがX−タッチ電極X−TEのウィングWINGの間に配置されたY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGの長さより長いことがある。
したがって、ディスプレイパネルDISPでタッチ電極TEが配置された領域と、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEの間にキャパシタンスが形成される領域を増加させることによって、ディスプレイパネルDISPの領域に従うセンシング性能をより改善することができる。
また、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEがボディーBODYとウィングWINGとから構成されることによって、他の層に配置される連結パターンを追加で配置してタッチ電極TEを連結する配線の抵抗を減少させることもできる。
図21を参照すると、前述した図20の配置構造で、Y−タッチ電極Y−TEとは別の層に配置され、Y−タッチ電極Y−TEのウィングWINGを互いに連結する多数の連結パターンが配置できる。
一例では、第1方向に隣接したY−タッチ電極Y−TEを互いに連結する多数の連結パターンが配置できる。このような連結パターンを“第1連結パターン”といい、これはY−タッチ電極連結配線Y−CLと見ることができる。
そして、1つのY−タッチ電極Y−TEがボディーBODYに連結されたいずれか1つのウィングWINGと他のウィングWINGを互いに連結する多数の連結パターンが配置できる。このような連結パターンを“第2連結パターン”といい、これはY−タッチ電極連結パターンY−CPと見ることができる。
即ち、互いに異なるボディーBODYを連結するか、または互いに異なるボディーBODYに連結されたウィングWINGを連結するパターンを第1連結パターンまたはY−タッチ電極連結配線Y−CLということができる。そして、同一なボディーBODYに連結されたウィングWINGを連結するパターンを第2連結パターンまたはY−タッチ電極連結パターン(Y−CP)ということができる。
また、場合によって、X−タッチ電極X−TEを互いに連結するか、またはX−タッチ電極X−TEのウィングWINGを互いに連結する多数の連結パターンが追加的に配置されることもできる。
タッチ電極TEがボディーBODYとウィングWINGとから構成されることによって、連結パターンが配置されても他のタッチ電極TEと重畳する面積が減少することがある。
したがって、連結パターンを追加で配置しても増加するノードが小さいので、隣接したY−タッチ電極Y−TEを互いに連結するか、またはY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGを互いに連結する多数の連結パターンを配置することによって、Y−タッチ電極Y−TEを連結する配線の抵抗を減少させることができる。
一方、前述したように、タッチ電極TEのボディーBODYに連結されるウィングWINGの幅を一定でなく配置して、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEの間にキャパシタンスが形成される領域をより増加させることもできる。
図22は、本発明の実施形態に従うディスプレイパネルDISPに配置されたタッチ電極TEのタイプの更に他の例示とその連結構造の例示を示した図である。
図22を参照すると、X−タッチ電極X−TEは第2方向に隣接したX−タッチ電極X−TEといずれか1つのウィングWINGにより連結され、Y−タッチ電極Y−TEは第1方向に隣接したY−タッチ電極Y−TEとは別の層に配置された連結パターンにより連結できる。
そして、X−タッチ電極X−TEのウィングWINGは端部の幅(W1)がウィングWINGの残り部分の幅(W2)より広いことがある。
また、Y−タッチ電極Y−TEのウィングWINGの端部の幅(W3)はウィングWINGの残り部分の幅(W4)より広いことがある。
ここで、X−タッチ電極X−TEのウィングWINGで幅が広い部分とY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGで幅の広い部分はジグザグに配置できる。
X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGの端部と残り部分の幅を異なるようにすることによって、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEとの間の境界領域が増加できる。
したがって、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEとの間にキャパシタンスを形成する領域が増加して、タッチセンシング信号の強さ増加によってタッチセンシングの感度が向上できる。
また、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEのうちの少なくとも1つは、ボディーBODYが最外側に連結されたウィングWINGの外側に突出した形態でありうる。
即ち、図22に図示した例示のように、X−タッチ電極X−TEのボディーBODYがX−タッチ電極X−TEのウィングWINGのうち、最外側に位置したウィングWINGの外側に突出できる。また、Y−タッチ電極Y−TEのボディーBODYがY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGのうち、最外側に位置したウィングWINGの外側に突出できる。
したがって、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEの境界領域をより増加させて、センシング感度を向上させることができる。
図23及び図24は、図22に図示したタッチ電極TEがディスプレイパネルDISPに配置された構造の例示を示した図である。
図23を参照すると、封止部ENCAP上にX−タッチ電極ラインX−TEL、Y−タッチ電極ラインY−TEL、X−タッチルーティング配線X−TL、及びY−タッチルーティング配線Y−TLが配置できる。そして、X−タッチ電極X−TEは第2方向に直接連結され、Y−タッチ電極Y−TEは第1方向に連結パターンにより連結できる。
この際、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEの各々のウィングWINGは相対的に幅の広い部分と相対的に幅の狭い部分を含むことができる。そして、ウィングWINGで幅の広い部分がウィングWINGの端部に位置するが、場合によってウィングWINGの中間部分など、他の部分に位置することもできる。
そして、X−タッチ電極X−TEのウィングWINGの幅の広い部分とY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGの幅の広い部分は互いにジグザグに配置できる。
したがって、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEとの境界領域の増加によってタッチセンシングの性能が改善できるようにする。
ここで、最外側に配置されたY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGも端部の幅が残り部分の幅より広いことがある。
この際、Y−タッチ電極Y−TEのウィングWINGで幅の狭い部分の外側境界がアクティブ領域AAの境界と一致することができる。
このような場合、アクティブ領域AAの外側、即ち、ノン−アクティブ領域NAに配置されるY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGの一部は、場合によって、Y−タッチ電極Y−TEとY−タッチルーティング配線Y−TLの間を連結するコンタクトパッドなどに利用できる。
または、最外側に配置されたY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGのうち、最外側に配置されたウィングWINGは幅の狭い部分を基準にカッティングされた形態でありうる。即ち、ウィングWINGの端部の幅が残り部分の幅より広い、かつ外側境界は直線上に位置することができる。
また、このような構造で、Y−タッチ電極Y−TEを連結する連結パターンの抵抗を減少させるための追加的な連結パターンが配置されることもできる。
図24を参照すると、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEの各々はウィングWINGの端部の幅が残り部分の幅より広いことがある。
そして、第1方向に隣接したY−タッチ電極Y−TEは他の層に配置された多数の第1連結パターン、即ち、多数のY−タッチ電極連結配線Y−CLにより互いに連結できる。
また、Y−タッチ電極Y−TEのボディーBODYに連結されたウィングWINGとウィングWINGを互いに連結する多数の第2連結パターン、即ち、Y−タッチ電極連結パターン(Y−CP)が配置できる。
この際、多数のY−タッチ電極連結パターン(Y−CP)は、Y−タッチ電極連結パターン(Y−CP)が交差するX−タッチ電極X−TEのウィングWINGでウィングWINGの幅の狭い部分と交差するように配置できる。
即ち、Y−タッチ電極連結パターン(Y−CP)は、X−タッチ電極X−TEと重畳する領域を最小化して配置されることができ、Y−タッチ電極Y−TEを互いに連結するY−タッチ電極連結配線Y−CLの抵抗を減少させることができる。
図25は、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100における移動方向に従うセンシング性能の差の他の例示を示した図である。
図25を参照すると、前述したボディーBODYとウィングWINGを含むX−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEが互いに噛み合う構造で配置された場合、指またはペンの移動方向に従うセンシング感度を示したものであって、X−タッチ電極ラインX−TELがセンシングタッチ電極ラインに駆動される場合を例示として示す。
指/ペンが丸1のような方向に移動する場合、第2のX−タッチ電極ライン(X−TEL2)のウィングWING領域を移動するので、第2のX−タッチ電極ライン(X−TEL2)でセンシングされる信号が一定の水準以上に均一に表れる。
そして、第1のX−タッチ電極ライン(X−TEL1)のウィングWING領域が第2のX−タッチ電極ライン(X−TEL2)に隣接するように位置するので、第1のX−タッチ電極ライン(X−TEL1)でセンシングされる信号が第2のX−タッチ電極ライン(X−TEL2)でセンシングされる信号と差が小さく、かつ均一に表れる。
指/ペンが丸2のような方向に移動する場合、X−タッチ電極X−TEのボディーBODY、ウィングWINGとY−タッチ電極Y−TEのボディーBODY、ウィングWINGを交互に移動するようになる。
したがって、第1のX−タッチ電極ライン(X−TEL1)でセンシングされる信号は徐々に減少し、第2のX−タッチ電極ライン(X−TEL2)でセンシングされる信号は徐々に増加するようになる。
したがって、指/ペンの位置または移動方向に従うセンシングの均一度が改善できる。
図26は、本発明の実施形態に従うタッチディスプレイ装置100におけるタッチセンシング性能が改善された効果を示した図である。
図26を参照すると、ボディーBODYとウィングWINGを含み、ボディーBODYとウィングWINGが互いに交互に配置される構造を通じて、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEの境界領域が増加することによってタッチセンシング信号を通じて検出されるキャパシタンスの変化量が増加できる。
したがって、タッチ認識のための基準値であるVthに到達するために必要なセンシングデータの数が減少することがあり、これによってセンシング期間を減少させ、タッチセンシングの性能を改善することができる。
前述した本発明の実施形態によれば、第1方向に配置されたボディーBODYと、第2方向に配置され、ボディーBODYに連結された少なくとも1つのウィングWINGを含むX−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEとが互いに噛み合った構造で配置されるようにすることで、X−タッチ電極X−TEの間の間隔、Y−タッチ電極Y−TEの間の間隔を減少させて領域に従うセンシング感度が均一になるようにする。
また、X−タッチ電極X−TEのボディーBODYとY−タッチ電極Y−TEのボディーBODYが交互し、X−タッチ電極X−TEのウィングWINGとY−タッチ電極Y−TEのウィングWINGが交互するようにすることで、指/ペンの移動に従うセンシング感度の偏差が減少できるようにする。
また、タッチ電極TEのボディーBODYに連結されたウィングWINGの長さ及び幅のうちの少なくとも1つを一定でなく配置することによって、X−タッチ電極X−TEとY−タッチ電極Y−TEとの間の境界領域を増加させてセンシング信号の強さを増加させることができるようにする。
また、センシング信号の強さ増加によってセンシング時間を減少させ、タッチセンシングの性能が改善できるようにする。
パネルは、パネルのノン−アクティブ領域に配置され、多数のタッチパッドのうち、タッチパッドとパネルのアクティブ領域との間に配置された1つ以上のダムを含むことができる。1つ以上のダムはタッチパッドより高く形成できる。そして、多数のタッチルーティング配線のうち、タッチルーティング配線は封止層の傾斜面に沿って下ることができ、1つ以上のダム上に通り過ぎて、タッチパッドに電気的に連結できる。
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で多様な修正及び変形が可能である。また、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであるので、このような実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるのではない。本発明の保護範囲は請求範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されるべきである。

Claims (18)

  1. 複数のサブピクセル、複数の第1タッチ電極、及び複数の第2タッチ電極が配置されたパネルと、
    前記複数の第1タッチ電極と前記複数の第2タッチ電極を駆動するタッチ駆動回路を含み、
    前記複数の第1タッチ電極の各々は、
    第1方向に配置された第1ボディーと、前記第1方向と交差する第2方向に配置され、前記第1ボディーに連結された複数の第1ウィングを含み、
    前記複数の第2タッチ電極の各々は、
    前記第1方向に配置された第2ボディーと、前記第2方向に配置され、前記第2ボディーに連結された複数の第2ウィングを含み、
    前記複数の第1タッチ電極のうち、隣接するように配置された2つの第1タッチ電極は互いに直接連結され、
    前記複数の第2タッチ電極のうち、隣接するように配置された2つの第2タッチ電極は、前記第2タッチ電極とは別の層に配置された少なくとも1つの第1連結パターンにより互いに電気的に連結され、
    前記第1ボディーと前記第2ボディーは前記第2方向に交互に配置され、前記第1ウィングと前記第2ウィングは前記第1方向に交互に配置された、タッチディスプレイ装置。
  2. 前記2つの第1タッチ電極は前記第2方向に互いに隣接するように配置され、前記複数の第1ウィングのうち、いずれか1つの第1ウィングにより直接連結され、
    前記2つの第2タッチ電極は前記第1方向に互いに隣接するように配置された、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。
  3. 前記2つの第1タッチ電極のうち1つの第1タッチ電極の前記複数の第1ウィングのうち、前記第1方向に隣接するように配置された前記2つの第2タッチ電極の間に配置された第1ウィングの長さが、前記第2タッチ電極の前記第2ウィングの間に配置された第1ウィングの長さより長い、請求項2に記載のタッチディスプレイ装置。
  4. 前記第2タッチ電極の前記複数の第2ウィングのうち、前記第1方向に隣接するように配置された前記2つの第1タッチ電極の間に配置された第2ウィングの長さが、前記第1タッチ電極の前記第1ウィングの間に配置された第2ウィングの長さより長い、請求項2に記載のタッチディスプレイ装置。
  5. 前記第1タッチ電極の前記第1ウィングの端部の幅は前記第1ウィングの他の部分の幅より広く、前記第2タッチ電極の前記第2ウィングの端部の幅は前記第2ウィングの他の部分の幅より広い、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。
  6. 前記第1ウィングで幅の広い部分と前記第2ウィングで幅の広い部分はジグザグに配置された、請求項5に記載のタッチディスプレイ装置。
  7. 前記第1ボディーは前記第1タッチ電極の最外側に配置された前記第1ウィングの外側に突出し、前記第2ボディーは前記第2タッチ電極の最外側に配置された前記第2ウィングの外側に突出した、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。
  8. 前記第2タッチ電極の前記複数の第2ウィングのうちの少なくとも一部は、前記第2タッチ電極とは別の層に配置された少なくとも1つの第2連結パターンにより互いに電気的に連結された、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。
  9. 前記複数の第1タッチ電極のうち、互いに隣接するように配置された前記2つの第1タッチ電極は、前記2つの第1タッチ電極の前記第1ボディーにより前記第1方向に互いに直接連結され、
    前記複数の第2タッチ電極のうち、互いに隣接するように配置された前記2つの第2タッチ電極は、前記第2方向に互いに電気的に連結された、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。
  10. 前記複数のサブピクセル上に配置された封止層をさらに含み、
    前記複数の第1タッチ電極と前記複数の第2タッチ電極は前記封止層上で同一な層に配置された、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。
  11. 前記複数の第1タッチ電極及び前記複数の第2タッチ電極に連結され、前記封止層の傾斜面に沿って配置され、前記パネルのノン−アクティブ領域に配置された複数のタッチパッドに電気的に連結された複数のタッチルーティング配線をさらに含む、請求項10に記載のタッチディスプレイ装置。
  12. 前記ノン−アクティブ領域に配置され、前記複数のタッチパッドのうち、タッチパッドとアクティブ領域との間に配置される1つ以上のダムをさらに含み、
    前記1つ以上のダムは前記タッチパッドより高く形成され、
    前記複数のタッチルーティング配線のうち、タッチルーティング配線は前記封止層の前記傾斜面に沿って下り、前記1つ以上のダム上を通り過ぎて、前記タッチパッドに電気的に連結される、請求項11に記載のタッチディスプレイ装置。
  13. 前記複数の第1ウィングと前記複数の第2ウィングは前記第1方向に互いに噛み合う、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。
  14. 前記複数の第1タッチ電極及び前記複数の第2タッチ電極のうち、少なくとも1つは“T”形態を有する、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。
  15. 前記複数の第1タッチ電極及び前記複数の第2タッチ電極のうち、少なくとも1つは開口部を含むメッシュタイプであり、前記開口部は位置的に前記複数のサブピクセルの発光領域に対応する、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。
  16. 前記封止層と前記少なくとも1つの第1連結パターンとの間に配置されたタッチバッファ膜をさらに含む、請求項10に記載のタッチディスプレイ装置。
  17. 前記複数の第1タッチ電極によりペンから感知された第1信号と前記複数の第1タッチ電極に隣接した前記複数の第2タッチ電極により前記ペンから感知された第2信号は同一である、請求項1に記載のタッチディスプレイ装置。
  18. 前記複数の第1タッチ電極の前記第1信号と前記複数の第2タッチ電極の前記第2信号は前記ペンの傾斜または移動方向の情報を提供する、請求項17に記載のタッチディスプレイ装置。
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