JP5005057B2 - タッチスクリーンパネル一体型平板表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は平板表示装置に関し、特に、タッチスクリーンパネル一体型平板表示装置に関する。
タッチスクリーンパネルは映像表示装置などの画面に現れた指示内容を人の手又は物体で選択してユーザの命令を入力できるようにした入力装置である。
このため、タッチスクリーンパネルは映像表示装置の前面に備えられていて人の手又は物体に直接接触した接触位置を電気的信号に変換する。これにより、接触位置で選択された指示内容が入力信号として入力される。
このようなタッチスクリーンパネルはキーボード及びマウスのように映像表示装置に連結されて動作する別途の入力装置に代替できるため、その利用範囲が次第に広がる傾向にある。
タッチスクリーンパネルを実現する方式としては、抵抗膜方式、光感知方式及び静電容量方式などが知られている。そのうち、静電容量方式のタッチスクリーンパネルは、人の手又は物体が接触すると、導電性感知パターンが周辺の他の感知パターン又は接地電極などと形成する静電容量の変化を感知して接触位置を電気的信号に変換する。
このようなタッチスクリーンパネルは一般に液晶表示装置、有機電界発光表示装置のような平板表示装置の外面に付着されて構成されているが、別途に製作したタッチスクリーンパネルと平板表示装置を互いに付着して用いる場合、製品の全体的な厚さを増加させてしまい、製造コストを上昇させてしまうという問題点がある。
大韓民国特許公開第2008−0043414
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、タッチスクリーンパネルを上部基板上に直接形成した平板表示装置において、平板表示装置の上部基板と下部基板との間を封止するシーリング材と重なる位置に形成されたタッチスクリーンパネルのFPCボンディングパッド部を透明導電性物質で形成することによって、シーリング材とFPCボンディングパッド部とが重なった領域で発生していたシーリング材が剥離する問題を防止することができるタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の一態様によるタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置は、表示領域と、前記表示領域の外郭に形成された第1、2非表示領域とにそれぞれ区画された上部基板及び下部基板と、前記上部基板の表示領域上に形成された多数の感知パターンと、前記上部基板の第1非表示領域上に形成された多数の感知ラインと、前記上部基板の第2非表示領域上に形成され、前記多数の感知ラインと連結された多数のボンディングパッドを含んだFPCボンディングパッド部と、前記上部基板の第2非表示領域と前記下部基板の第2非表示領域との間に形成されたシーリング材とを含み、前記シーリング材と重なる領域にある前記ボンディングパッドを透明導電性物質で形成したことを特徴とする。
ここで、前記FPCボンディングパッド部を構成する多数のボンディングパッドは、前記シーリング材と重なる第1領域と、前記シーリング材と重ならない第2領域とに分けられ、前記領域毎に構成が異なっている。
また、前記ボンディングパッドの第1領域は、前記上部基板の第2非表示領域上に所定領域を開口して形成された第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜の開口した領域を含むように形成された透明導電性パターンと、前記透明導電性パターンが露出するように開口して形成された第2絶縁膜とを含み、前記透明導電性パターンは前記感知パターンと同じ物質で形成されている。
更に、前記ボンディングパッドの第2領域は、前記上部基板の第2非表示領域上に形成された不透明金属パターンと、前記不透明金属パターンが露出するように開口して形成された第1絶縁膜と、前記不透明金属パターンが露出した領域に重ねて形成された透明導電性パターンと、前記透明導電性パターンが露出するように開口して形成された第2絶縁膜とを含み、前記不透明金属パターンは前記感知ラインと同じ物質で形成されている。
また、前記不透明金属パターンは、前記シーリング材と所定の間隔dだけ離間して形成され、前記所定の間隔dは100umであることが好ましい。
更に、前記透明導電性パターンの下部にアイランド状の不透明金属パターン又はスリット状の不透明金属パターンを更に形成する。
また、前記感知パターンは、互いに異なるレイヤに形成されたX感知パターン及びY感知パターンを含み、前記X感知パターンは第1方向に互いに連結されるようにパターニングされ、前記Y感知パターンは前記第1方向と交差する第2方向に互いに連結されるようにパターニングされている。
更に、前記シーリング材はレーザの照射によって溶融し、溶融したシーリング材が硬化することによって、前記上部基板及び前記下部基板が貼り合わされる。
このような本発明によれば、平板表示装置の上部基板上に直接形成されたタッチスクリーンパネルのFPCボンディングパッド部が、レーザを透過する透明導電性物質で形成されているので、FPCボンディングパッド部と重なる領域に形成されたシーリング材をレーザ照射によって十分に硬化させることができ、FPCボンディングパッド部とシーリング材とが重なる領域で発生していたシーリング材の剥離を防止することができるという効果を奏する。
本発明の実施形態に係る平板表示装置の上部基板の構成を示す平面図である。 図1に示す平板表示装置の下部基板の構成を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る平板表示装置の一部領域における断面図である。 本発明の実施形態に係るFPCボンディングパッド部の構成を示す拡大平面図である。 図4Aの特定部分(I-I’、II-II’)における断面図である。 本発明の他の実施形態に係るFPCボンディングパッド部の構成を示す拡大平面図である。 本発明の他の実施形態に係るFPCボンディングパッド部の構成を示す拡大平面図である。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を更に詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る平板表示装置の上部基板の構成を示す平面図であり、図2は、図1に示す平板表示装置の下部基板の構成を示す平面図であり、図3は、本発明の実施形態に係る平板表示装置の一部領域における断面図である。
まず、図1を参照すれば、本発明の実施形態に係るタッチスクリーンパネルは、平板表示装置の上部基板10上に直接形成されていることを特徴とする。
ここで、平板表示装置は有機電界発光表示装置又は液晶表示装置からなることができ、本実施形態では有機電界発光表示装置をその一例として説明する。これにより、上部基板10は有機電界発光表示装置の封止基板であり、これは透明材質で実現することが好ましい。
本発明の実施形態に係るタッチスクリーンパネルは、上部基板、即ち、封止基板上に形成された多数の感知パターン12、14と、感知パターン12、14と電気的に連結された金属パッド15と、感知ライン16とを含んでいる。
このとき、多数の感知パターン12、14が形成された領域は画像が表示されてタッチ位置を検出する表示領域20であり、感知パターン12、14と電気的に連結された金属パッド15と感知ライン16が形成された領域は表示領域20の外郭に備えられた非表示領域30である。
また、本発明の実施形態の場合、非表示領域30は金属パッド15及び感知ライン16が形成された第1非表示領域30’と、第1非表示領域30’の外郭部に位置して、それぞれの感知ライン16と連結された複数のボンディングパッド42で構成されたFPCボンディングパッド部40が形成された第2非表示領域30''とに分けられる。
ここで、第2非表示領域30''は、有機電界発光表示装置の上部基板と下部基板を貼り合わせるために上部基板と下部基板との間に形成されたシーリング材(図示せず)が塗布される領域であって、第2非表示領域30''にレーザを照射してシーリング材を硬化させることによって、上部基板と下部基板が貼り合わされている。
図1に示すように、表示領域20内に形成された多数の感知パターン12、14は互いに交互に配置され、X座標が同一の1つの列又はY座標が同一の1つの行を単位として互いに連結されるように形成されたX感知パターン12及びY感知パターン14を含んでいる。
例えば、X感知パターン12は第1方向(列方向)に沿ってX座標が同一の1つの列に配置された感知パターン同士で互いに連結するように形成された多数のXパターンで構成することができる。そして、Y感知パターン14は第2方向(行方向)に沿ってY座標が同一の1つの行に配置された感知パターン同士で互いに連結するように形成された多数のYパターンで構成することができる。
このようなX及びY感知パターン12、14は図示していない別途の絶縁層を間に挟み、互いに異なるレイヤに形成され得る。
この場合、パターニング段階からX感知パターン12を第1方向に互いに連結するようにパターニングし、Y感知パターン14を第2方向に互いに連結するようにパターニングすることができる。これにより、別途のコンタクトホール及び連結パターンを形成する過程を省略することができ、マスク数を低減し、工程を単純化することができる。
但し、これは本発明で提示する1つの実施形態であって、本発明をこれに限定するものではない。
例えば、X及びY感知パターン12、14は同一のレイヤ、即ち、ガラス基板10上に形成することができる。この場合、X及びY感知パターン12、14のうち、いずれか1つの種類の感知パターンはパターニング段階で第1又は第2方向に連結するように形成し、残りの感知パターンはコンタクトホール及び連結パターンの形成段階で第1又は第2方向に連結することができる。
また、金属パッド15は、X及びY感知パターン12、14が形成された表示領域の縁部領域、即ち、第1非表示領域30’の端部に配置され、X及びY感知パターン12、14を第1非表示領域30’上に形成された多数の感知ライン16と連結する。
より具体的に説明すると、金属パッド15は、1つの列又は行単位のX及びY感知パターン12、14をそれぞれの感知ライン16と電気的に連結してタッチスクリーンパネルを駆動する駆動回路に接触感知信号を供給するようにする。
例えば、金属パッド15は、1つの列単位の第1感知パターン12をそれぞれの感知ライン16と電気的に連結すると共に、1つの行単位の第2感知パターン14をそれぞれの感知ライン16と電気的に連結することができる。感知ライン16は、金属パッド15を介して第1、第2感知パターン12、14と連結されて、これらを駆動回路(図示せず)と連結する。
また、金属パッド15及び感知ライン16は低抵抗の不透明金属物質で実現することが好ましい。
即ち、タッチスクリーンパネルは、FPCボンディングパッド部40を介して外部の駆動回路(図示せず)が実装されたFPC(図示せず)と連結され、感知ライン16はFPCボンディングパッド部40と感知パターン12、14との間を連結する。
このようなタッチスクリーンパネルは静電容量性タッチスクリーンパネルであって、人の手又はタッチスティックなどのような接触物体が接触すれば、感知パターン12、14から金属パッド15及び感知ライン16を経由して駆動回路側に接触位置における静電容量の変化が伝達される。そして、X及びY入力処理回路(図示せず)などによって静電容量の変化が電気的信号に変換されて接触位置が把握される。
図2を参照すれば、上部基板に対応した下部基板100は、多数の第1電極、有機層及び第2電極で構成された有機発光素子を少なくとも備えたそれぞれの画素112が形成された表示領域110と、表示領域110の外郭に形成された非表示領域120とを含んでいる。
このとき、表示領域110は、有機発光素子から放出される光によって所定の画像を表示する領域である。非表示領域120は、表示領域110上に形成された多数の画素112を駆動するための駆動回路、即ちデータ駆動回路132、走査駆動回路130などが形成された第1非表示領域120’と、第1非表示領域120’の外郭に位置して下部基板100と上部基板10を貼り合わせるシーリング材140が形成された第2非表示領域120''とに区分される。
即ち、下部基板100の表示領域110、第1、2非表示領域120'、120''は前述した図1に示す上部基板10の表示領域20、第1、2非表示領域30'、30''とそれぞれ重なるように対応し、これは図3に示す通りである。
表示領域110は、行方向に配列された複数の走査線S1〜Sn及び列方向に配列された複数のデータ線D1〜Dmを含み、走査線S1〜Smとデータ線D1〜Dmに対応して有機発光素子を駆動するための駆動回路130、132から信号の印加を受ける複数の画素112が形成されている。
また、第1非表示領域120’には、有機発光素子を駆動するための駆動回路130、132と、表示領域110の走査線S1〜Sm及びデータ線D1〜Dmと電気的にそれぞれ連結される金属配線が形成されている。本実施形態において、駆動回路はデータ駆動回路132と走査駆動回路130を含んでいる。
更に、第2非表示領域120''にはシーリング材140が形成され、シーリング材140は上部基板10と下部基板100との間に形成されて外気が侵入しないように表示領域110を封止する役割を果たしている。
但し、シーリング材140としては固体状態のフリットを用いることができる。このとき、使用するフリットを製造するためにガラス材料に加えられた熱を急激に下げると、ガラス粉末状のフリットが生成されるが、一般にフリットはガラス粉末に酸化物粉末を含んで用いる。そして、酸化物粉末を含んだフリットに有機物を添加してゲル状態のペーストにし、それを300℃〜500℃の範囲で焼成する。フリットを焼成すれば、有機物は空気中に消滅し、ゲル状態のペーストは硬化して固体状態のフリットとして存在する。
図3に示すように、シーリング材140としてのフリットを上部基板10の第2非表示領域30''と下部基板100の第2非表示領域120''に塗布した後、これにレーザを照射すれば、シーリング材140は溶融し、溶融状態のシーリング材140が硬化することで、上部基板10と下部基板100が貼り合わされる。
このとき、シーリング材140を溶融及び硬化させるためにはレーザ照射を行わなければならないが、この場合、シーリング材140と重なる位置に形成された上部基板10の第2非表示領域30''上のFPCボンディングパッド部40が感知ライン16のような不透明金属で実現されていると、レーザが透過できなくなり、FPCボンディングパッド部40と重なった領域に位置するシーリング材140は溶融及び硬化が行われない。
即ち、FPCボンディングパッド部40と重なった領域ではシーリング材が完全に硬化できず、この領域ではその後にシーリング材の剥離問題が発生し得る。
これにより、本発明の実施形態ではFPCボンディングパッド部40について、シーリング材140と重なる領域に対応したボンディングパッドを透明導電性物質で実現することにより、シーリング材140とFPCボンディングパッド部40とが重なった領域で発生するシーリング材が剥離する問題を克服できるようにする。
以下、本発明の実施形態に係るFPCボンディングパッド部の構成について更に詳細に説明する。
図4Aは、本発明の実施形態に係るFPCボンディングパッド部40の構成を示す拡大平面図であり、図4Bは、図4Aの特定部分(I-I’、II-II’)における断面図である。
図4Aを参照すれば、本発明の実施形態に係るFPCボンディングパッド部40は多数のボンディングパッド42で構成されている。各ボンディングパッド42は、下部でシーリング材140と重なる第1領域300と、シーリング材140と重ならない第2領域310とに分けられ、これらの領域別に構成が異なっている。
多数のボンディングパッド42は、前述した図1を通じて説明したように、上部基板10の第2非表示領域30''上に形成され、第2非表示領域30''の下部の一領域にシーリング材140が形成されている。
即ち、ボンディングパッド42は、シーリング材140と重なる第1領域300と、シーリング材140と重ならない第2領域310とに分けられ、図4Aに示す実施形態の場合では、シーリング材140と重なる第1領域300には図1に示す感知ライン16のような不透明金属パターン420が形成されておらず、X、Y感知パターン12、14のような透明導電性パターン410で実現される。これにより、シーリング材140を溶融及び硬化させるためのレーザを透過させることができるので、シーリング材140とFPCボンディングパッド部40とが重なった領域で発生するシーリング材の剥離問題を克服できることになる。
但し、第2領域310には透明導電性パターン410の下部に低抵抗の不透明金属パターン420を形成することにより、高低抗の透明導電性物質で実現されるボンディングパッド42の抵抗値を下げるようにする。
このとき、不透明金属パターン420は、図1を通じて説明した感知ライン16と連結され、これによって感知パターン12、14で感知した静電容量の変化をFPC(図示せず)に実装された駆動回路(図示せず)側に伝達する。
また、第2領域310に位置する不透明金属パターン420は、シーリング材140と重ならないように所定の間隔dだけ離間して形成するが、所定の間隔dは100um程度が好ましい。これは製造工程時のアラインマージンを確保するためである。
図4Bは、図4Aの特定部分、即ち、第1領域(I-I’)におけるボンディングパッドの断面図及び第2領域(II-II’)におけるボンディングパッドの断面図である。
図4Bを参照すれば、前述したように、シーリング材140と重なる第1領域300では不透明金属パターン420を除いた透明導電性パターン410でボンディングパッドを実現し、第2領域310では透明導電性パターン410の下部に低抵抗の不透明金属パターン420を形成することを確認できる。
即ち、第2領域(II-II’)の断面図を参照すれば、上部基板10上に不透明金属パターン420を形成し、その上部に第1絶縁膜402が形成される。
このとき、不透明金属パターン420は、図1で説明した感知ライン16と同じ材質であって、これと同一のレイヤ上に同じ工程を通じて形成することができる。
但し、第1絶縁膜402は、不透明金属パターン420が露出するように、不透明金属パターン420と重なる領域は開口されている。
また、露出した不透明金属パターン420と重なる領域には透明導電性パターン410が形成され、その上部に第2絶縁膜404が形成される。
このとき、透明導電性パターン410は、図1で説明したX、Y感知パターン12、14と同じ材質であって、これと同一のレイヤ上に同じ工程を通じて形成することができる。
但し、この場合にも第2絶縁膜404は透明導電性パターン410が露出するように、透明導電性パターン410と重なる領域は開口され、開口された透明導電性パターン410は以後外部の駆動回路(図示せず)が実装されたFPC(図示せず)と電気的に接触する。
一方で、第1領域(I-I’)の断面図を参照すれば、第2領域(II-II’)の断面図と比較して上部基板10上に形成された不透明金属パターン420が除去された状態で形成されていることを特徴とする。
即ち、上部基板10上に所定領域を開口した第1絶縁膜402が形成され、開口した領域を含むように透明導電性パターン410を形成し、その上部に第2絶縁膜404を形成する。
このとき、透明導電性パターン410は、図1で説明したX、Y感知パターン12、14と同じ材質であって、これと同一のレイヤ上に同じ工程を通じて形成することができる。
但し、第2絶縁膜404は透明導電性パターン410が露出するように、透明導電性パターン410と重なる領域は開口され、開口された透明導電性パターン410は以後外部の駆動回路(図示せず)が実装されたFPC(図示せず)と電気的に接触する。
このような本発明の実施形態に係るFPCボンディングパッド部40によれば、平板表示装置の上部基板10の上面にタッチスクリーンパネルを一体型に形成する場合に、シーリング材140とFPCボンディングパッド部40のボンディングパッド42とが重なる領域が発生せざるを得ないが、このような場合でも重なった部分のボンディングパッド42を透明導電性パターン410で実現するので、シーリング材140を溶融及び硬化させるレーザを透過させることができ、これによってシーリング材140とFPCボンディングパッド部40が重なった領域でもシーリング材の剥離問題を基本的に克服することができる。
また、第2領域310には透明導電性パターン410の下部に低抵抗の不透明金属パターン420を形成するので、高低抗の透明導電性物質で実現されたボンディングパッド42の抵抗値を下げることができる。
図5A及び図5Bは、本発明の他の実施形態に係るFPCボンディングパッド部の構成を示す拡大平面図である。
但し、図4Aに示す実施形態と比較すると、第1領域300において透明導電性パターン410の下部にアイランド状(図5A)の不透明金属パターン422又はスリット状(図5B)の不透明金属パターン424を形成した点が相違しており、その他の構成要素は同一である。従って、同じ構成要素については同じ図面符号を付して詳細な説明は省略する。
図5A及び図5Bの実施形態は、シーリング材140と重なる第1領域300において透明導電性パターン410の下部に多数のアイランド状(図5A)の不透明金属パターン422又はスリット状(図5B)の不透明金属パターン424を形成したものであるが、これはシーリング材140とFPCボンディングパッド部40が重なった領域でレーザを透過させると共に、抵抗値を更に下げるためである。
即ち、低抵抗物質で実現された不透明金属パターン422、424を多数備えることによって、ボンディングパッド42の抵抗値全体を下げると同時に、シーリング材140と重なった第1領域300におけるレーザの透過を確保することができ、第1領域300ではレーザが透過して、この領域の下部に形成されたシーリング材140を溶融及び硬化させることができる。
図5A及び図5Bでは、第1領域300に形成された不透明金属パターン422、424がアイランド状及びスリット状であることを一例として示したが、これは単なる実施形態に過ぎず、その他にもレーザを透過させることができる形態で多様に実現できることは当業者には自明である。
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者によって様々な変形や変更が可能であることはもちろんであり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
10 上部基板
12、14 感知パターン
15 金属パッド
16 感知ライン
20、110 表示領域
30、120 非表示領域
30’、120’ 第1非表示領域
30''、120'' 第2非表示領域
42 ボンディングパッド
100 下部基板
112 画素
130 走査駆動回路
132 データ駆動回路
140 シーリング材
300 第1領域
310 第2領域
410 透明導電性パターン
420 不透明金属パターン
422、424 不透明金属パターン

Claims (13)

  1. 表示領域と、前記表示領域の外郭に形成された第1、2非表示領域とにそれぞれ区画された上部基板及び下部基板と、
    前記上部基板の表示領域上に形成された多数の感知パターンと、
    前記上部基板の第1非表示領域上に形成された多数の感知ラインと、
    前記上部基板の第2非表示領域上に形成され、前記多数の感知ラインと連結された多数のボンディングパッドを含んだFPCボンディングパッド部と、
    前記上部基板の第2非表示領域と前記下部基板の第2非表示領域との間に形成されたシーリング材とを含み、
    前記シーリング材と重なる領域にある前記ボンディングパッドを透明導電性物質で形成したことを特徴とするタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
  2. 前記FPCボンディングパッド部を構成する多数のボンディングパッドは、前記シーリング材と重なる第1領域と、前記シーリング材と重ならない第2領域とに分けられ、前記領域毎に構成が異なることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
  3. 前記ボンディングパッドの第1領域は、
    前記上部基板の第2非表示領域上に所定領域を開口して形成された第1絶縁膜と、
    前記第1絶縁膜の開口した領域を含むように形成された透明導電性パターンと、
    前記透明導電性パターンが露出するように開口して形成された第2絶縁膜と
    を含むことを特徴とする請求項2に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
  4. 前記透明導電性パターンは、前記感知パターンと同じ物質で形成されていることを特徴とする請求項3に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
  5. 前記ボンディングパッドの第2領域は、
    前記上部基板の第2非表示領域上に形成された不透明金属パターンと、
    前記不透明金属パターンが露出するように開口して形成された第1絶縁膜と、
    前記不透明金属パターンが露出した領域に重ねて形成された透明導電性パターンと、
    前記透明導電性パターンが露出するように開口して形成された第2絶縁膜と
    を含むことを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
  6. 前記不透明金属パターンは、前記感知ラインと同じ物質で形成されていることを特徴とする請求項5に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
  7. 前記不透明金属パターンは、前記シーリング材と所定の間隔dだけ離間して形成されていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
  8. 前記所定の間隔dは100umであることを特徴とする請求項7に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
  9. 前記透明導電性パターンの下部にアイランド状の不透明金属パターンを更に形成することを特徴とする請求項3に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
  10. 前記透明導電性パターンの下部にスリット状の不透明金属パターンを更に形成することを特徴とする請求項3に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
  11. 前記感知パターンは、互いに異なるレイヤに形成されたX感知パターン及びY感知パターンを含むことを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
  12. 前記X感知パターンは第1方向に互いに連結されるようにパターニングされ、前記Y感知パターンは前記第1方向と交差する第2方向に互いに連結されるようにパターニングされることを特徴とする請求項11に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
  13. 前記シーリング材はレーザの照射によって溶融し、溶融したシーリング材が硬化することによって、前記上部基板及び前記下部基板が貼り合わされることを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
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