KR101178914B1 - 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치는, 표시영역과, 상기 표시영역 외곽에 형성된 제 1, 2비표시영역으로 각각 구획되는 상부기판 및 하부기판과; 상기 상부기판의 표시영역에 형성된 다수의 센싱패턴들과; 상기 상부기판의 제 1비표시영역에 형성되며 상기 센싱패턴들과 각각 연결되는 다수의 감지라인들과; 상기 상부기판 및 하부기판의 제 2비표시영역 사이에 형성되는 실링재가 포함되며, 상기 상부기판은 평판표시장치에 구비되는 기판들 중 최상부에 위치되는 윈도우 기판으로 설정된다.

Description

터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치{flat panel display integrated touch screen panel}
본 발명은 평판표시장치에 관한 것으로, 특히 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치에 관한 것이다.
터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.
이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있으며, 이 중 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지패턴이 주변의 다른 감지패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 일반적으로 별도로 제작하여 액정표시장치, 유기전계 발광 표시장치와 같은 평판표시장치의 표시패널 외면에 부착되어 구성되며, 기구 강도 향상을 위해 터치 스크린 패널의 상부면에 윈도우(Window)가 추가로 구비된다.
그러나, 이와 같이 별도로 제작된 터치 스크린 패널 및 윈도우를 평판표시장치의 표시패널 외면에 적층하여 부착할 경우, 평판표시장치의 전체 두께가 증가됨과 아울러 제조 원가가 상승되고, 터치 스크린 패널과 표시패널 사이에 존재하는 갭(gap)에 의해 영상의 시인성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 이 경우 표시패널용 구동 IC와 터치 스크린 패널용 구동 IC가 별도로 구비되어야 하므로 제품간 호환이 용이하지 않고, 각각 별도의 연성 인쇄회로기판(FPCB)에 연결되어야 하므로 제조 공정이 복잡하고, 제품 단가가 증가하는 단점이 있다.
본 발명은 표시패널의 상부기판을 강화 처리된 투명기판으로 사용하여 윈도우로서의 역할을 수행함과 함께 터치 스크린 패널의 기판으로 활용하여 두께를 저감하고 영상의 시인성을 향상시키며, 터치 스크린 패널과 표시패널이 하나의 연성회로기판에 연결되도록 함으로써, 제조 공정을 단순화하고 제품 단가를 저감한 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치는, 표시영역과, 상기 표시영역 외곽에 형성된 제 1, 2비표시영역으로 각각 구획되는 상부기판 및 하부기판과; 상기 상부기판의 표시영역에 형성된 다수의 센싱패턴들과; 상기 상부기판의 제 1비표시영역에 형성되며 상기 센싱패턴들과 각각 연결되는 다수의 감지라인들과; 상기 상부기판 및 하부기판의 제 2비표시영역 사이에 형성되는 실링재가 포함되며, 상기 상부기판은 평판표시장치에 구비되는 기판들 중 최상부에 위치되는 윈도우 기판으로 설정됨을 특징으로 한다.
이 때, 상기 상부기판은 표면이 강화 처리된 유리 기판으로 구현될 수 있다.
또한, 상기 상부기판의 제 2비표시영역에 형성되며, 상기 다수의 감지라인들과 연결되는 다수의 제 1본딩 패드들을 포함하는 제 1본딩 패드부와; 상기 실링재와 중첩되는 하부기판의 제 2비표시영역에 형성되는 복수의 패드들과; 상기 제 1본딩 패드부와 인접한 상부기판의 제 2비표시영역에 형성되며, 상기 복수의 패드들과 전기적으로 연결되는 제 2본딩 패드들을 포함하는 제 2본딩 패드부가 포함된다.
또한, 상기 복수의 패드들과 각각 중첩되는 실링재 내측에는 상기 복수의 패드들과 각각 전기적으로 접속되는 복수의 도전부재가 구비되며, 상기 복수의 도전부재는 도전볼로 구현될 수 있다.
또한, 상기 상부기판의 제 2비표시영역에는 상기 복수의 도전부재와 상기 제 2본딩 패드들을 각각 전기적으로 연결하는 복수의 금속 패턴들이 형성된되며, 상기 상부기판의 제 2비표시영역 끝단부에는 상기 제 1 및 제 2본딩 패드들과 전기적으로 연결되는 연성 인쇄회로기판이 부착된다.
또한, 상기 표면의 강화 처리는 유리 기판의 표면에 존재하는 나트륨(Na) 성분이 칼륨(K) 성분으로 치환되어 구현된다.
또한, 상기 상부기판의 길이는 상기 하부기판의 길이보다 길게 구현되며, 상기 상부기판의 제 1, 2비표시영역에는 상기 표시영역의 테두리에 배치되도록 블랙 매트릭스가 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 센싱패턴들은, 제 1방향을 따라 각 행라인 별로 연결되도록 형성된 제1 센싱셀들과; 상기 제1 센싱셀들을 상기 제 1방향을 따라 연결하는 제1 연결라인들과; 제 2방향을 따라 각 열라인 별로 연결되도록 형성된 제2 센싱셀들과; 상기 제2 센싱셀들을 상기 제 2방향을 따라 연결하는 제2 연결라인들을 포함한다.
이 때, 상기 센싱패턴들은 동일 레이어 상에 형성될 수 있으며, 상기 제2 센싱셀들은 상기 제2 연결라인들과 일체로 형성되고, 상기 제1 연결라인들과 상기 제2 연결라인들의 교차부에 개재되는 절연막을 더 포함한다.
또한, 상기 센싱패턴들은 상기 하부기판과 대면하는 상부기판의 내측면에 형성되거나, 상기 센싱패턴들은 상기 상부기판의 외측면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 센싱셀들 및 제2 센싱셀들은 서로 다른 레이어 상에 형성될 수도 있으며, 이때, 상기 제1 센싱셀들 및 제1 연결라인들은 상기 상부기판의 내측면에 형성되고, 상기 제2 센싱셀들 및 제2 연결라인들은 상기 상부기판의 외측면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부기판의 표시영역에는 복수의 화소들이 형성되며, 상기 하부기판의 제 1비표시영역에는 상기 복수의 화소들과 제 2비표시영역에 형성된 패드들을 전기적으로 연결하는 복수의 신호선들이 형성된다.
여기서, 상기 복수의 신호선들은 복수의 주사선들 및 데이터선들을 포함한다.
또한, 상기 상부기판과 하부기판의 사이 영역에 실리콘 화합물이 충진되거나, 상부기판과 하부기판의 사이 영역에 서로 다른 굴절율을 갖는 복수의 고분자 절연막이 적층되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부기판의 비표시영역에 형성되어 상기 상부기판의 제 1비표시영역에 형성된 다수의 감지라인들과 전기적으로 연결되는 다수의 금속 패턴들과; 각각 대응되는 상기 금속패턴들 및 감지라인들 사이에 구비되어 이를 연결하는 도전부재들이 더 포함될 수 있다.
이 때, 상기 도전부재는 상기 하부기판의 제 1비표시영역 내에 형성되고, 이는 도전 스페이서 형태로 구현될 수 있다.
또한, 이 경우 상기 하부기판의 제 2비표시영역 끝단부에는 상기 금속 패턴들과 전기적으로 연결되는 연성 인쇄회로기판이 부착될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면 평판표시장치의 상부기판을 윈도우 및 터치 스크린 패널의 기판으로 활용함으로써, 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치의 두께를 최소화하며, 기판의 수를 줄임으로써 투과율를 향상시킬 수 있다.
또한, 터치 스크린 패널의 센싱 패턴들을 표시패널의 상부기판 내측면에 배치함으로써, 영상의 시인성 향상과, 터치 스크린 패널의 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 터치 스크린 패널과 표시패널이 하나의 연성 인쇄회로기판에 연결되도록 하여 제조공정을 단순화하고 제품 단가를 저감시킬 수 있으며, 상기 연성 인쇄회로기판을 상부기판의 비표시영역에 위치시켜 표시패널의 화상 표시영역을 극대화하여 데드 스페이스(Dead Space)를 최소화할 수 있다.
또한, 표시패널의 상부기판과, 하부기판의 사이 영역을 실리콘 화합물로 충진하거나, 고분자 절연막층을 적층하여 채움으로써, 투습을 방지하고, 굴절율 매칭을 통한 투과율 향상 및 절연체로서 기생 캐패시턴스에 의한 노이즈 발생을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 평판표시장치의 상부기판에 대한 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 센싱패턴의 일례를 도시한 요부 확대도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 평판표시장치의 일부 영역(I-I')에 대한 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치를 도시한 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 상부기판 및 하부기판에 대한 분리 평면도.
도 6a는 도 5의 제 1본딩 패드부를 포함하는 영역에 대한 일부 단면도.
도 6b는 도 5의 제 2본딩 패드부를 포함하는 영역에 대한 일부 단면도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치의 일 영역에 대한 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치의 일 영역에 대한 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 평판표시장치의 상부기판에 대한 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 센싱패턴의 일례를 도시한 요부 확대도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 평판표시장치의 일부 영역(I-I')에 대한 단면도이다.
본 발명은 터치 스크린 패널이 일체화된 평판표시장치를 그 대상으로 하는 것으로, 도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널이 평판표시장치의 상부 기판(200)의 일면에 직접 형성됨을 특징으로 한다.
이 때, 상기 상부 기판(200)의 일면은 상기 상부 기판과 대응되는 하부 기판에 면접되는 면으로서, 상부 기판의 내측면에 해당된다. 즉, 도 1은 본 발명의 실시예에 의한 평판표시장치의 상부 기판 내측면에 대한 평면도이다.
단, 이는 본 발명에 의한 평판표시장치의 일 실시예로서, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 상기 터치 스크린 패널이 상기 상부기판의 외측면에 형성되거나, 터치 스크린 패널의 감지패턴들을 구현하는 제 1감지셀들은 상부기판의 내측면에 형성되고, 상기 제 1감지셀들과 중첩되지 않도록 교호적으로 배치되는 제 2감지셀들은 상부기판의 외측면에 형성될 수도 있다.
또한, 상기 평판표시장치는 유기전계 발광 표시장치 또는 액정표시장치가 될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 유기전계 발광 표시장치를 그 예로 설명하도록 하고, 이에 따라 상기 상부 기판(200)은 유기전계 발광 표시장치의 봉지 기판이며, 이는 투명 재질로 구현됨이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 상부 기판(200)이 봉지 기판으로서의 역할을 수행할 뿐 아니라, 평판표시장치의 기구 강도 향상을 위해 구비되는 윈도우(Window)로서의 역할을 수행함을 특징으로 한다.
즉, 상기 상부 기판(200)은 평판표시장치에 구비되는 기판들 중 최상부에 위치되는 윈도우 기판으로 설정되며, 이를 위해 상기 상부 기판(200)은 강화 처리된 유리기판으로 구현됨이 바람직하다.
상기 강화 처리된 유리기판은 일 예로, 상기 유리기판을 KNO3 용액에 담근 뒤 400도 내지 450도의 온도로 15 내지 18시간 정도 가열하는 공정에 의해 수행될 수 있는 것으로, 이러한 공정을 통해 유리기판의 표면에 존재하는 나트륨(Na) 성분을 칼륨(K) 성분으로 치환함으로써 유리기판 표면의 강도를 향상시킬 수 있다.
즉, 강화처리가 수행된 상기 유리기판(200)의 표면(202)은 상기 표면에 존재하는 나트륨(Na) 성분이 칼륨(K) 성분으로 치환되어 그 강도가 향상된다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 상부기판(200) 즉, 윈도우 및 봉지기판의 역할을 수행하는 투명 기판의 배면에 형성된 센싱패턴들(220)과, 상기 센싱패턴들(220)을 제 1본딩 패드부(20a)를 통해 외부의 구동회로(미도시)와 연결하기 위한 감지라인들(230)을 포함한다.
이 때, 상기 다수의 센싱패턴들(220)이 형성된 영역은 화상이 표시되어 터치 위치를 검출하는 표시영역(500)이며, 상기 센싱패턴들(220)과 전기적으로 연결되는 감지라인들(230) 및 제 1본딩 패드부(20a)가 형성된 영역은 상기 표시영역(500) 외곽에 구비되는 비표시 영역(510)이다.
또한, 본 발명의 실시예의 경우 상기 비표시 영역(510)은 상기 감지라인들(230)이 형성된 제 1비표시영역(510a)과, 상기 제 1비표시영역(510a) 외곽부에 위치하여, 상기 각각의 감지라인들(230)과 연결되는 복수의 제 1본딩 패드들(21)로 구성되는 제 1본딩 패드부(20a)가 형성된 제 2비표시영역(510b)으로 나뉜다.
여기서, 상기 제 2비표시영역(510b)은 상기 유기전계 발광 표시장치의 상부기판(200)과 하부기판(100)을 합착하기 위해 상기 상부기판(200)과 하부기판(100) 사이에 형성된 실링재(400)가 도포되는 영역으로서, 상기 제 2비표시영역(510b)에 레이저가 조사되어 상기 실링재(400)가 경화됨을 통해 상기 상부기판(200)과 하부기판(100)이 합착된다.
또한, 상기 제 2비표시영역(510b)에는 도시된 바와 같이 제 1본딩 패드부(20a)에 인접하여 제 2본딩 패드부(20b)가 더 구비되며, 상기 제 2본딩 패드부(20b)에 구비된 복수의 제 2본딩 패드들(22)은 각각의 금속 패턴들(232)과 접속되며, 상기 금속 패턴들(232)은 상기 하부기판(100) 상에 배열된 복수의 신호선들(데이터선 및 주사선들)(미도시)과 상기 실링재(400) 내에 구비된 복수의 도전매체들(미도시)을 통해 전기적으로 접속된다. 단, 이에 대해서는 하기되는 도 4 내지 6을 통해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
상기 제 1본딩 패드부(20a) 및 제 2본딩 패드부(20b)는 상기 상부기판(200)의 내측 끝단에 부착되는 연성 인쇄회로기판(FPCB)(300)과 전기적으로 연결된다.
이 때, 상기 연성 인쇄회로기판(300)은 상기 하부기판(100)의 화소영역에 구비된 복수의 화소들(미도시)을 구동하는 구동 IC(미도시)와도 전기적으로 연결되며, 이를 통해 본 발명의 실시예는 터치 스크린 패널과 평판표시장치의 표시패널이 하나의 연성 인쇄회로기판을 사용함을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동 IC(미도시)에는 상기 터치 스크린 패널을 구동시키는 터치패널 구동회로가 집적될 수도 있으며, 상기 구동 IC는 도시되지 않았지만, 상기 상부기판(200)의 제 2비표시영역(510b)에 직접 실장되거나, 상기 연성 인쇄회로기판(300) 상에 실장될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 구조를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 센싱패턴들(220)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1방향(X축 방향)을 따라 각 행 라인 별로 연결되도록 형성된 다수의 제1 센싱셀들(220a)과, 제1 센싱셀들(220a)을 제 1방향을 따라 연결하는 제1 연결라인들(220a1) 및 제 2방향(Y축 방향)을 따라 각 열라인 별로 연결되도록 형성된 제2 센싱셀들(220b)과, 제2 센싱셀들(220b)을 제 2방향을 따라 연결하는 제2 연결라인들(220b1)을 포함한다.
이러한 제1 센싱셀들(220a) 및 제2 센싱셀들(220b)은 서로 중첩되지 않도록 교호적으로 배치되고, 제1 연결라인들(220a1)과 제2 연결라인들(220b1)은 서로 교차된다. 이때, 제1 연결라인들(220a1)과 제2 연결라인들(220b1) 사이에는 안정성 확보를 위한 절연막(미도시)이 개재된다.
한편, 제1 센싱셀들(220a) 및 제2 센싱셀들(220b)은 인듐-틴-옥사이드(이하, ITO)와 같은 투명전극물질을 이용하여 각각 제1 연결라인들(220a1) 및 제2 연결라인들(220b1)과 일체로 형성되거나, 혹은 이들과 별도로 형성되어 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 제2 센싱셀들(220b)은 제2 연결라인들(220b1)과 일체로 제 2방향으로 패터닝되어 형성되고, 제1 센싱셀들(220a)은 제2 센싱셀들(220b)의 사이에 각각이 독립된 패턴을 갖도록 패터닝되되 그 상부 또는 하부에 위치되는 제1 연결라인들(220a1)에 의해 제 1방향을 따라 연결될 수 있다.
이때, 제1 연결라인들(220a1)은 제1 센싱셀들(220a)의 상부, 또는 하부에서 제1 센싱셀들(220a)과 직접적으로 접촉되어 전기적으로 연결되거나, 혹은 컨택홀 등을 통해 제1 센싱셀들(220a)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 제1 연결라인들(220a1)은 ITO와 같은 투명전극물질을 이용하여 형성되거나, 혹은 불투명한 저저항 물질을 이용하여 형성되되 패턴의 가시화가 방지되도록 그 폭 등이 조절되어 형성될 수 있다.
감지라인들(금속전극)(230)은, 각각 행 라인 단위 및 열 라인 단위의 제1 및 제2 센싱셀들(220a, 220b)과 전기적으로 연결되어, 이들을 제 1본딩 패드부(20a)를 통해 위치검출회로와 같은 외부의 구동회로(미도시)와 연결한다.
이러한 감지라인들(금속전극)(230)은 영상이 표시되는 표시 영역 외곽부에 위치한 제 1비표시영역(510a)에 배치되는 것으로, 재료 선택의 폭이 넓어 센싱패턴(220)의 형성에 이용되는 투명전극물질 외에도 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 물질로 형성될 수 있다.
전술한 바와 같은 터치패널은 정전용량 방식의 터치패널로, 사람의 손 또는 스타일러스 펜 등과 같은 접촉물체가 접촉되면, 센싱패턴(220)으로부터 감지라인들(금속전극)(230) 및 제 1본딩 패드부(20a)를 경유하여 구동회로(미도시) 측으로 접촉위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그러면, X 및 Y 입력처리회로(미도시) 등에 의해 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉위치가 파악된다.
또한, 도 3은 도 1의 일부 영역(I-I')에 대한 단면도로서, 이를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이 상부기판의 표시영역(500) 상에 형성된 센싱패턴들(220)은, 제 1방향을 따라 각 행 라인 별로 연결되도록 형성된 제1 센싱셀들(220a)과, 제1 센싱셀들(220a)을 행 방향을 따라 연결하는 제1 연결라인들(220a1) 및 열 방향을 따라 각 열라인 별로 연결되도록 형성된 제2 센싱셀들(220b)과, 제2 센싱셀들(220b)을 열방향을 따라 연결하는 제2 연결라인들(220b1)을 포함하며, 상기 제1 연결라인들(220a1)과 상기 제2 연결라인들(220b1)의 교차부에는 절연막(240)이 개재된다.
또한, 상기 표시영역(500) 외곽에 위치한 상부기판(200)의 비표시영역(510)에는 도시된 바와 같이 블랙 매트릭스(210)가 형성되어 있으며, 상기 블랙 매트릭스와 중첩되는 제 1비표시영역(510a)에 대해 상기 센싱패턴들(220)과 전기적으로 연결되는 감지라인들(230)이 형성되며, 제 2비표시영역(510b)에는 하부기판(100)과의 합착을 위해 실링재(400)가 형성된다.
이 때, 상기 블랙 매트릭스(210)는 비표시영역(510)에 형성되는 감지라인 등의 패턴이 가시화되는 것을 방지하면서 표시영역의 테두리를 형성하는 역할을 수행한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 상부기판 및 하부기판에 대한 분리 평면도이다.
또한, 도 6a는 도 5의 제 1본딩 패드부를 포함하는 영역에 대한 일부 단면도이고, 도 6b는 도 5의 제 2본딩 패드부를 포함하는 영역에 대한 일부 단면도이다.
단, 도 5, 6에서는 영상을 표시하는 표시패널의 표시영역(110)에 구비되는 구성요소들에 대한 상세한 도시는 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예는 하부기판(100)의 표시영역(500)에 형성된 복수의 화소들(112)에 대하여 상기 화소들을 밀봉하는 상부기판(200)의 내측면에 터치 스크린 패널을 구현하는 센싱패턴들(220) 및 감지라인들(230)이 형성된 터치 패널 일체형 평판표시장치이다.
여기서, 본 발명의 실시예에 의한 평판표시장치는 상기 각 화소(112)에 유기발광 소자(미도시), 박막트랜지스터(미도시), 캐패시터(미도시)가 구비된 유기전계 발광 표시장치를 그 대상으로 하나, 본 발명의 실시예가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 의한 터치패널 일체형 평판표시장치는, 서로 마주보는 하부기판(100) 및 상부기판(200)을 포함하는 표시패널과, 상기 상부기판(200)의 상기 하부기판(100)을 향하는 배면에 형성된 센싱패턴들(220) 및 감지 라인들(230)을 포함한 터치 스크린 패널을 포함한다.
이 때, 상기 표시패널을 구현하기 위해 상기 하부기판(100)은 복수의 화소들(112)가 형성된 표시영역(500)과, 상기 표시영역 외곽부에 구비되는 비표시영역(510)으로 나뉘어 지며, 이 때 상기 하부기판(100)의 표시영역 및 비표시영역은 상부기판(200)의 표시영역 및 비표시영역과 각각 중첩된다.
즉, 상기 하부기판(100)의 비표시영역(510) 역시 도 6b에 도시된 바와 같이 신호선들(114, 116)이 형성된 제 1비표시영역(510a)과, 상기 신호선들과 접속되는 패드들(118)이 형성된 제 2비표시영역(510b)로 나뉘어 진다.
또한, 본 발명의 실시예는 상기 하부기판(100)의 표시영역(110)에 형성된 복수의 화소들(112)에 소정의 신호를 인가하는 신호선들 즉, 주사선들(114) 및 데이터선들(116)이 상기 하부기판(100)의 제 2비표시영역(510b)에 위치한 각각의 패드들(118)과 연결되고, 상기 패드들(118)이 실링재(400) 내에 구비된 복수의 도전매체들 일 예로 도 6b에 도시된 바와 같은 도전볼(410)을 통해 상기 상부기판(200)의 제 2비표시영역(510b)에 위치한 금속 패턴들(232) 및 제 2본딩 패드들(22)들과 각각 전기적으로 연결됨을 특징으로 한다.
또한, 도 5 및 6a를 참조하면, 상부기판(200)의 배면에 형성된 복수의 감지라인들(230)은 상기 제 2본딩 패드들(22)과 인접하여 제 2비표시영역(510b)에 위치한 제 1본딩 패드들(21)과 전기적으로 연결된다.
이와 같은 상기 제 1본딩 패드들(21)과 제 2본딩 패드들(22)이 각각 형성된 제 1본딩 패드부(20a) 및 제 2본딩 패드부(20b)는 상기 상부기판(200)의 내측 끝단에 부착되는 연성 인쇄회로기판(FPCB)(300)과 전기적으로 연결되며, 이를 통해 본 발명의 실시예는 터치 스크린 패널과 평판표시장치의 표시패널이 하나의 연성 인쇄회로기판(300)을 공유할 수 있게 된다.
즉, 상기 연성 인쇄회로기판(300)은 터치 스크린 패널의 감지라인들(230)과 연결되어 상기 터치 스크린 패널을 제어하기 위한 제어신호를 공급함과 아울러, 금속 패턴들(232) 및 실링재 내부의 도전부재(410)를 통해 표시패널의 신호선들(114, 116)에 표시패널을 제어하기 위한 제어신호를 공급할 수 있다.
이 경우, 연성회로기판(300)은 표시패널 구동용 연성 인쇄회로기판과 터치 스크린 패널 구동용 연성 인쇄회로기판이 통합된 형태로 구현될 수 있으며, 터치 스크린 패널 및 표시패널을 각각 구동하기 위한 연성 인쇄회로기판을 따로 구비하는 경우에 비해 연성 인쇄회로기판의 본딩 공정 및 검사 단계가 간소화되어 제조가 용이해지고 제품 단가가 저감된다.
또한, 본 발명의 실시예의 경우 상기 연성 인쇄회로기판(300)이 상기 상부기판(200)의 일측 끝단에 합착되므로, 도 4, 5에 도시된 바와 같이 상기 상부기판(200)의 길이(d1)이 하부기판의 길이(d2)보다 길게 구현됨을 특징으로 한다.
이와 같이 상기 연성 인쇄회로기판(300)이 하부기판(100)이 아닌 상부기판(200)의 일측 끝단에 합착됨을 통해, 기존의 평판표시장치와 비교할 때 하부기판 상에 구현되는 표시패널의 화상 표시영역을 극대화하여 데드 스페이스(Dead Space)를 최소화할 수 있게 된다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치의 일 영역에 대한 단면도이다.
단, 도 7a 및 도 7b는 도 6a, 6b와 동일한 영역에 대한 단면도이며, 이에 따라 도 6a, 6b와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 7a에 도시된 실시예에서는 도시된 바와 같이 상부기판(200)과 하부기판(100) 사이의 영역에 실리콘 화합물(600)이 충진됨을 특징으로 한다.
이와 같이 상기 실리콘 화합물(600)이 충진됨을 통해 실링재(400) 내측으로 습기 등이 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 실리콘 화합물(600)의 고 유전율 특성에 따라 상부기판(200) 내측면에 형성된 센싱패턴들(220)과 하부기판(100)의 표시영역(110) 내에 형성된 화소들(112) 간의 기생 캐패시턴스에 따른 노이즈를 저감시킬 수 있게 된다.
또한, 도 7b에 도시된 실시예에서는 상기 상부기판(200)과 하부기판(100) 사이에 서로 다른 굴절율을 갖는 복수의 고분자 절연막(610)을 적층하여 형성함을 특징으로 한다.
이는 앞서 도 7a에 도시된 실리콘 화합물(600)과 같이 투습 방지 및 기생 캐패시턴스에 의한 노이즈 저감 효과를 구현함과 아울러, 서로 다른 굴절율을 갖는 복수의 고분자 절연막(610)을 적층함에 따라 굴절율 매칭을 통한 투과율 향상의 효과도 얻을 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치의 일 영역에 대한 단면도이다.
도 8은 도 6a에 도시된 단면도와 동일한 영역에 대한 단면도이며, 이에 도 6a와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 8에 도시된 실시예는 앞서 설명한 실시예와 비교할 때, 상기 연성 인쇄회로기판(300)이 상부기판(200')이 아닌 하부기판(100')의 일측 끝단에 합착되는 점에서 그 차이가 있다.
즉, 도 8에 도시된 실시예에서는 상기 하부기판(100')의 비표시영역(510) 상부면에 금속 패턴들(132)이 형성되며, 이는 도전부재들(134)을 통해 상기 상부기판(200')에 형성된 감지라인들(230)과 각각 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 금속 패턴들(132)은 도시된 바와 같이 하부기판(100')의 일측 끝단에 합착된 연성 인쇄회로기판(300)과 전기적으로 연결되며, 이를 통해 상부기판(200')에 형성된 터치 스크린 패널과 하부기판에 형성된 표시패널이 하나의 연성 인쇄회로기판(300)을 공유하게 되는 것이다.
이 때, 상기 도전부재(134)는 상기 제 1비표시영역(510a) 내에 형성되며, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로 상기 도전부재는 도전 스페이서 형태로 구현될 수 있다.
일반적으로 상기 상부기판(200')에 형성되는 터치 스크린 패널의 감지패턴들(220) 및 감지라인들(230)은 하부기판(100')에 형성되는 표시패널의 화소들 및 데이터라인, 게이트 라인들보다 적은 수로 구현되므로, 도 8에 도시된 실시예에 의할 경우, 상기 도전부재(134)의 수도 줄일 수 있어 공정 수율 측면에서 효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 도 8에서는 상기 터치 스크린 패널을 구성하는 감지패턴들(220)이 상부기판(200')의 내측면에 형성되는 것이 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예가 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 감지패턴들(220)은 상부기판(200')의 외측면에 형성되거나, 또는 상기 감지패턴들(220)을 구현하는 제 1감지셀들(도 2의 220a)은 상부기판(200')의 내측면에 형성되고, 상기 제 1감지셀들과 중첩되지 않도록 교호적으로 배치되는 제 2감지셀들(도 2의 220b)은 상부기판(200')의 외측면에 형성될 수도 있다.
100: 하부 기판 200: 상부기판
220: 센싱패턴들 230: 감지라인들
300: 연성 인쇄회로기판 400: 실링재
500: 표시영역 510: 비표시영역

Claims (26)

  1. 표시영역과, 상기 표시영역 외곽에 형성된 제 1, 2비표시영역으로 각각 구획되는 상부기판 및 하부기판과;
    상기 상부기판의 표시영역에 형성된 다수의 센싱패턴들과;
    상기 상부기판의 제 1비표시영역에 형성되며 상기 센싱패턴들과 각각 연결되는 다수의 감지라인들과;
    상기 상부기판 및 하부기판의 제 2비표시영역 사이에 형성되는 실링재가 포함되며,
    상기 상부기판은 평판표시장치에 구비되는 기판들 중 최상부에 위치되는 윈도우 기판으로 설정되고,
    상기 상부기판의 제 2비표시영역에 형성되며, 상기 다수의 감지라인들과 연결되는 다수의 제 1본딩 패드들을 포함하는 제 1본딩 패드부와;
    상기 실링재와 중첩되는 하부기판의 제 2비표시영역에 형성되는 복수의 패드들과;
    상기 제 1본딩 패드부와 인접한 상부기판의 제 2비표시영역에 형성되며, 상기 복수의 패드들과 전기적으로 연결되는 제 2본딩 패드들을 포함하는 제 2본딩 패드부가 포함되고,
    상기 복수의 패드들과 각각 중첩되는 실링재 내측에는 상기 복수의 패드들과 각각 전기적으로 접속되는 복수의 도전부재가 구비됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 상부기판은 표면이 강화 처리된 유리 기판으로 구현됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 도전부재는 도전볼로 구현됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 상부기판의 제 2비표시영역에는 상기 복수의 도전부재와 상기 제 2본딩 패드들을 각각 전기적으로 연결하는 복수의 금속 패턴들이 형성됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 상부기판의 제 2비표시영역 끝단부에는 상기 제 1 및 제 2본딩 패드들과 전기적으로 연결되는 연성 인쇄회로기판이 부착됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 표면의 강화 처리는 유리 기판의 표면에 존재하는 나트륨(Na) 성분이 칼륨(K) 성분으로 치환되어 구현됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 상부기판의 길이는 상기 하부기판의 길이보다 길게 구현됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 상부기판의 제 1, 2비표시영역에는 상기 표시영역의 테두리에 배치되도록 블랙 매트릭스가 더 형성됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 센싱패턴들은,
    제 1방향을 따라 각 행라인 별로 연결되도록 형성된 제1 센싱셀들과;
    상기 제1 센싱셀들을 상기 제 1방향을 따라 연결하는 제1 연결라인들과;
    제 2방향을 따라 각 열라인 별로 연결되도록 형성된 제2 센싱셀들과;
    상기 제2 센싱셀들을 상기 제 2방향을 따라 연결하는 제2 연결라인들을 포함함을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 센싱패턴들은 동일 레이어 상에 형성됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제2 센싱셀들은 상기 제2 연결라인들과 일체로 형성됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제1 연결라인들과 상기 제2 연결라인들의 교차부에 개재되는 절연막을 더 포함하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 센싱패턴들은 상기 하부기판과 대면하는 상부기판의 내측면에 형성됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 센싱패턴들은 상기 상부기판의 외측면에 형성됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 센싱셀들 및 제2 센싱셀들은 서로 다른 레이어 상에 형성됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 센싱셀들 및 제1 연결라인들은 상기 상부기판의 내측면에 형성되고, 상기 제2 센싱셀들 및 제2 연결라인들은 상기 상부기판의 외측면에 형성됨을 특징으로 하는 터치 스크린 일체형 평판표시장치.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 하부기판의 표시영역에는 복수의 화소들이 형성되며, 상기 하부기판의 제 1비표시영역에는 상기 복수의 화소들과 제 2비표시영역에 형성된 패드들을 전기적으로 연결하는 복수의 신호선들이 형성됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 복수의 신호선들은 복수의 주사선들 및 데이터선들을 포함함을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  21. 제 1항에 있어서,
    상기 상부기판과 하부기판의 사이 영역에 실리콘 화합물이 충진됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
  22. 제 1항에 있어서,
    상기 상부기판과 하부기판의 사이 영역에 서로 다른 굴절율을 갖는 복수의 고분자 절연막이 적층되어 형성됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 일체형 평판표시장치.
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