KR102217164B1

KR102217164B1 - 인셀 터치표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102217164B1
Application number: KR1020190041478A
Authority: KR
Inventors: 박정유
Original assignee: 셀로코아이엔티 주식회사
Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2021-02-18
Also published as: KR20200119090A

Abstract

본 발명은, M행N열의 블록으로 구분되는 다수의 화소를 포함하는 표시영역과, 상기 표시영역 외측의 비표시영역을 포함하는 기판과; 상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되는 제1전극과; 상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 사이에 배치되는 제1배선과; 상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 사이에 배치되는 제2배선과; 상기 제1전극 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되고, 상기 제1 및 제2배선을 각각 노출하는 제1 및 제2배선콘택홀을 갖는 유기물패턴과; 상기 유기물패턴 상부의 상기 M행N열의 블록에 각각 배치되고, 상기 제1 및 제2배선콘택홀을 통하여 상기 제1 및 제2배선에 연결되는 제2전극과; 상기 제1 및 제2배선에 각각 연결되는 제1 및 제2스위치와; 상기 제1스위치 및 상기 제1배선을 통하여 상기 제2전극에 전원전압을 인가하고, 상기 제2스위치 및 상기 제2배선을 통하여 상기 제2전극에 터치전압을 인가하는 구동부를 포함하고, 상기 제1배선은, 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 1:1로 연결되고, 상기 제2배선은, 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 1:1로 연결되는 인셀 터치표시장치를 제공한다.

Description

인셀 터치표시장치 및 그 제조방법 {In-cell Touch Display Device And Method Of Fabricating The Same}

본 발명은 인셀 터치표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광다이오드의 음극을 블록 별로 패터닝 하여 터치전극으로 사용하는 인셀 터치표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

평판표시장치(flat panel display: FPD) 중 하나인 유기발광다이오드(organic light emitting diode: OLED) 표시장치는, 자체 발광형이기 때문에 액정표시장치(liquid crystal display: LCD)에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하며 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다.

한편, 최근에는, 표시패널(display panel) 상에 터치패널(touch panel)을 부착한 터치 표시장치(또는 터치스크린)가 각광받고 있다.

터치표시장치는, 영상을 표시하는 출력수단으로 사용되는 동시에, 표시된 영상의 특정부위를 터치하여 사용자의 명령을 입력 받는 입력수단으로 사용되는 것으로, 터치표시장치의 터치패널은 위치정보 검출방식에 따라 감압방식, 정전방식, 적외선방식, 초음파방식 등으로 구분될 수 있다.

이러한 터치표시장치는, 별도의 터치패널을 표시패널에 부착하거나, 터치패널을 표시패널의 기판에 형성하여 일체화하는 형태로 제조될 수 있다.

그런데, 유기발광다이오드 표시패널 및 터치패널을 일체화 할 경우, 발광다이오드의 음극인 제2전극이 유기발광다이오드 표시패널의 전면에 형성되어 있으므로, 터치패널이 표시패널의 내부에 형성되는 인셀(in-cell) 타입으로 형성하기 어려운 문제가 있다.

이에 따라, 터치패널이 표시패널의 외면에 형성되는 온셀(on-cell) 타입으로 유기발광다이오드 표시패널 및 터치패널을 일체화 하는데, 표시패널 외면의 보호층(thin film encapsulation: TFE) 상부에 터치패널을 형성하여야 하므로, 플렉시블 터치표시장치를 제조하기 위해서는 고가의 전용장비와 복잡한 공정이 필요한 문제가 있다.

그리고, 뮤추얼캡(mutual cap) 방식으로 터치패널을 형성할 경우 신호잡음비(signal/noise ratio)가 낮아서 터치감도가 저하되고 오동작하는 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 블록 별로 분할되는 발광다이오드의 음극에 저전위전압 또는 터치전압을 인가함으로써, 시분할의 셀프캡(self cap) 방식으로 구동되어 터치감도가 개선되는 인셀 터치표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것으로 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은, 라인타입의 레이저빔을 스캐닝 조사하여 발광다이오드의 음극을 블록 별로 분할되도록 형성함으로써, 제조공정이 단순화 되고 제조비용이 절감되는 터치표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, M행N열의 블록으로 구분되는 다수의 화소를 포함하는 표시영역과, 상기 표시영역 외측의 비표시영역을 포함하는 기판과; 상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되는 제1전극과; 상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 사이에 배치되는 제1배선과; 상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 사이에 배치되는 제2배선과; 상기 제1전극 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되고, 상기 제1 및 제2배선을 각각 노출하는 제1 및 제2배선콘택홀을 갖는 유기물패턴과; 상기 유기물패턴 상부의 상기 M행N열의 블록에 각각 배치되고, 상기 제1 및 제2배선콘택홀을 통하여 상기 제1 및 제2배선에 연결되는 제2전극과; 상기 제1 및 제2배선에 각각 연결되는 제1 및 제2스위치와; 상기 제1스위치 및 상기 제1배선을 통하여 상기 제2전극에 전원전압을 인가하고, 상기 제2스위치 및 상기 제2배선을 통하여 상기 제2전극에 터치전압을 인가하는 구동부를 포함하고, 상기 제1배선은, 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 1:1로 연결되고, 상기 제2배선은, 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 1:1로 연결되는 인셀 터치표시장치를 제공한다.

그리고, 상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제1 및 제2스위치는 제1 및 제2스위치신호에 따라 1프레임 중 제1구간 동안 각각 턴-오프 및 턴-온 되고, 상기 터치전압은 상기 제1행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 인가되고, 상기 제1행의 N개의 블록은 영상표시를 중지하고 터치를 감지하고, 상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제1 및 제2스위치는 상기 제1 및 제2스위치신호에 따라 1프레임 중 나머지 구간 동안 각각 턴-온 및 턴-오프 되고, 상기 전원전압은 상기 제1행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 인가되고, 상기 제1행의 N개의 블록은 터치감지를 중지하고 영상을 표시할 수 있다.

또한, 상기 제1행의 N개의 블록의 상기 화소에 배치되고 상기 유기물패턴에 전압 인가를 스위칭 하는 발광 박막트랜지스터의 게이트신호는 상기 제1스위치신호에 동기 되고, 상기 제1 및 제2스위치는 각각 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 및 제2스위치신호는 반전된 형태를 갖고 상기 제1 및 제2스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터는 동일한 타입이거나, 상기 제1 및 제2스위치신호는 동기된 형태를 갖고 상기 제1 및 제2스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터는 반대되는 타입 일 수 있다.

한편, 본 발명은, M행N열의 블록으로 구분되는 다수의 화소를 포함하는 표시영역과 상기 표시영역 외측의 비표시영역을 포함하는 기판과; 상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되는 제1전극과; 상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 사이에 배치되는 제1배선과; 상기 기판 상부의 상기 비표시영역에 배치되는 제2배선과; 상기 제1전극 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되고, 상기 제1배선을 노출하는 제1배선콘택홀을 갖는 유기물패턴과; 상기 유기물패턴 상부의 상기 M행N열의 블록에 각각 배치되고, 상기 제1배선콘택홀을 통하여 상기 제1배선에 연결되는 제2전극과; 상기 제1 및 제2배선에 각각 연결되는 제1 및 제2스위치와; 상기 제1스위치 및 상기 제1배선을 통하여 상기 제2전극에 전원전압을 인가하고, 상기 제2스위치, 상기 제2배선 및 상기 제1배선을 통하여 상기 제2전극에 터치전압을 인가하는 구동부를 포함하고, 상기 제1배선은, 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 1:1로 연결되고, 상기 제2배선은, 상기 M행N열의 각 행의 상기 제1배선에 1:1로 연결되는 인셀 터치표시장치를 제공한다.

다른 한편, 본 발명은, M행N열의 블록으로 구분되는 다수의 화소를 포함하는 표시영역과, 상기 표시영역 외측의 비표시영역을 포함하는 기판과; 상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되는 제1전극과; 상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 사이에 배치되는 제1배선과; 상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 사이에 배치되는 제2배선과; 상기 제1전극 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되고, 상기 제2배선을 노출하는 제2배선콘택홀을 갖는 유기물패턴과; 상기 유기물패턴 상부의 상기 M행N열의 블록에 각각 배치되고, 상기 제2배선콘택홀을 통하여 상기 제2배선에 연결되는 제2전극과; 상기 제1 및 제2배선에 각각 연결되는 제1 및 제2스위치와; 상기 M행N열의 블록에 각각 배치되고, 상기 제1배선에 연결되는 제3스위치와; 상기 제1스위치, 상기 제1배선 및 상기 제3스위치를 통하여 상기 제2전극에 전원전압을 인가하고, 상기 제2스위치 및 상기 제2배선을 통하여 상기 제2전극에 터치전압을 인가하는 구동부를 포함하고, 상기 제1배선은, 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제3스위치 모두에 연결되고, 상기 제2전극은, 상기 유기물패턴의 제1배선콘택홀을 통하여 상기 제3스위치에 연결되고, 상기 제2배선은, 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 1:1로 연결되는 인셀 터치표시장치를 제공한다.

그리고, 상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제1 및 제3스위치는 제1스위치신호에 따라 1프레임 중 제1구간 동안 턴-오프 되고, 상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제2스위치는 제2스위치신호에 따라 1프레임 중 제1구간 동안 턴-온 되고, 상기 터치전압은 상기 제1행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 인가되고, 상기 제1행의 N개의 블록은 영상표시를 중지하고 터치를 감지하고, 상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제1 및 제3스위치는 상기 제1스위치신호에 따라 1프레임 중 나머지 구간 동안 턴-온 되고, 상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제2스위치는 상기 제2스위치신호에 따라 1프레임 중 나머지 구간 동안 턴-오프 되고, 상기 전원전압은 상기 제1행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 인가되고, 상기 제1행의 N개의 블록은 터치감지를 중지하고 영상을 표시할 수 있다.

또한, 상기 제1행의 N개의 블록의 상기 화소에 배치되고 상기 유기물패턴에 전압 인가를 스위칭 하는 발광 박막트랜지스터의 게이트신호는 상기 제1스위치신호에 동기 되고, 상기 제1 내지 제3스위치는 각각 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 및 제2스위치신호는 반전된 형태를 갖고 상기 제1 및 제3스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터와 상기 제2스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터는 동일한 타입이거나, 상기 제1 및 제2스위치신호는 동기된 형태를 갖고 상기 제1 및 제3스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터와 상기 제2스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터는 반대되는 타입 일 수 있다.

본 발명은, 블록 별로 분할되는 발광다이오드의 음극에 저전위전압 또는 터치전압을 인가함으로써, 시분할의 셀프캡(self cap) 방식으로 구동되어 터치감도가 개선되는 효과를 갖는다.

그리고, 본 발명은, 라인타입의 레이저빔을 스캐닝 조사하여 발광다이오드의 음극을 블록 별로 분할되도록 형성함으로써, 제조공정이 단순화 되고 제조비용이 절감되는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 인셀 터치표시장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 인셀 터치표시장치의 제1 및 제2스위치신호를 도시한 파형도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 인셀 터치표시장치를 도시한 평면도.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 제1실시예에 따른 인셀 터치표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도 3의 절단선 IV-IV에 따른 단면도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 인셀 터치표시장치를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 인셀 터치표시장치를 도시한 도면.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인셀 터치표시장치 및 그 제조방법을 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 인셀 터치표시장치를 도시한 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 인셀 터치표시장치(110)는, 영상을 표시하고 터치를 감지하는 터치표시패널(120)과 터치표시패널(120)에 다수의 신호를 공급하는 구동부(150)를 포함한다.

터치표시패널(120)은, 제2전극(146), 제1배선(134), 제2배선(136), 제1스위치(SW1), 제2스위치(SW2), 파워배선(PL), 터치배선(TL)을 포함한다.

도시하지는 않았지만, 터치표시패널(120)은, 다수의 화소(도 3의 P)를 포함하는 기판(도 4a의 130)과, 서로 교차하여 다수의 화소(P)를 정의하는 게이트배선 및 데이터배선과, 다수의 화소(P) 각각에 배치되는 다수의 박막트랜지스터를 더 포함할 수 있다.

그리고, 터치표시패널(120)은, 다수의 박막트랜지스터 상부의 다수의 화소(P)에 각각 배치되는 제1전극(도 3의 132), 제1전극(132) 상부에 배치되는 유기물패턴(도 4e의 142)을 더 포함할 수 있다.

제2전극(146)은, 유기물패턴(142) 상부에 배치되는데, 다수의 블록(B)으로 분할되어 M행N열로 배열되며, 발광다이오드(도 4e의 E)의 음극으로 사용될 수 있다.

예를 들어, 각 블록(B)을 4mm X 4mm의 크기로 형성할 경우, 6인치 패널에 40행20열의 블록(B)을 배치할 수 있다.

제1배선(134)은, 다수의 블록(B)의 표시영역에 가로방향 또는 세로방향으로 배치되어 M행N열의 각 행 또는 각 열의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)에 1:1로 연결된다.

도 1에서는 M행 각각의 N개의 블록(B)의 제2전극(146)에 N개의 제1배선(134)이 1:1로 연결되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 N열의 M개의 블록(B)의 제2전극(146)에 M개의 제1배선(134)이 각각 연결될 수도 있다.

제2배선(136)은, 다수의 블록(B)의 표시영역에 가로방향 또는 세로방향으로 배치되어 M행N열의 각 행 또는 각 열의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)에 1:1로 연결된다.

도 1에서는 M행 각각의 N개의 블록(B)의 제2전극(146)에 N개의 제2배선(136)이 1:1로 연결되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 N열 각각의 M개의 블록(B)의 제2전극(146)에 M개의 제2배선(136)이 1:1로 연결될 수도 있다.

그리고, 도 1에서는 제1 및 제2배선(134, 136)이 각각 M행N열의 다수의 블록(B)의 양단에서 중심으로 연장되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제1 및 제2배선(134, 136)이 각각 M행N열의 다수의 블록(B)의 일단에서 타단으로 연장될 수도 있다.

제1스위치(SW1)는, 제1배선(134) 및 파워배선(PL) 사이에 연결되어 제1스위치신호(도 2의 SS1)에 따라 제1배선(134) 및 파워배선(PL)의 연결을 제어한다.

도 1에서는 제1스위치(SW1)가 제1배선(134)의 양단에 각각 연결되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제1스위치(SW1)가 제1배선(134)의 일단에 연결될 수도 있다.

그리고, 도 1에서는 하나의 제1스위치(SW1)가 하나의 제1배선(134) 및 하나의 파워배선(PL)의 연결을 제어하는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 멀티플렉서(multiplexer: MUX)을 이용하여 M행N열의 각 행 또는 각 열의 다수의 블록(B)에 1:1로 연결되는 다수의 제1배선(134)을 하나의 터치배선(TL)에 순차적으로 연결할 수도 있다.

제2스위치(SW2)는, 제2배선(136) 및 터치배선(TL) 사이에 연결되어 제2스위치신호(도 2의 SS2)에 따라 제2배선(136) 및 터치배선(TL)의 연결을 제어한다.

도 1에서는 제2스위치(SW2)가 제2배선(136)의 양단에 각각 연결되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제2스위치(SW2)가 제2배선(136)의 일단에 연결될 수도 있다.

그리고, 도 1에서는 하나의 제2스위치(SW2)가 하나의 제2배선(136) 및 하나의 터치배선(TL)의 연결을 제어하는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 멀티플렉서(multiplexer: MUX)을 이용하여 M행N열의 각 행 또는 각 열의 다수의 블록(B)에 1:1로 연결되는 다수의 제2배선(136)을 하나의 터치배선(TL)에 순차적으로 연결할 수도 있다.

제1 및 제2스위치(SW1, SW2)는 각각 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있으며, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)의 적어도 하나의 트랜지스터는 각 화소(P)의 다수의 박막트랜지스터와 동일한 공정으로 형성될 수 있다.

파워배선(PL)은 구동부(150)의 전원전압을 제2전극(146)으로 전달하고, 터치배선(TL)은 구동부(150)의 터치전압을 제2전극(146)으로 전달한다.

구동부(150)는 영상표시를 위한 전원전압과 터치감지를 위한 터치전압을 공급한다.

예를 들어, 제2전극(146)이 음극인 경우 전원전압은 저전위전압(VSS)일 수 있고, 제2전극(146)이 양극인 경우 전원전압은 고전위전압(VDD)일 수 있다.

그리고, 구동부(150)는, 터치전압을 제2전극(146)에 인가한 후, 인가된 터치전압의 변화로부터 셀프캡의 변동을 검출하여 터치를 감지할 수 있다.

이러한 인셀 터치표시장치(110)는, 시분할로 영상을 표시하고 터치를 감지할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 인셀 터치표시장치의 제1 및 제2스위치신호를 도시한 파형도로서, 도 1을 함께 참조하여 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, M행N열 중 제1행의 다수의 블록(B)에 대응되는 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)에 인가되는 제1 및 제2스위치신호(SS1(1), SS2(1))는, 영상을 표시하는 단위시간인 1프레임(F) 중 제1구간(TP1) 동안 각각 로우레벨 및 하이레벨을 갖고, 나머지 구간 동안 각각 하이레벨 및 로우레벨을 갖는다. 즉, 제1 및 제2스위치신호(SS1(1), SS2(1))는 서로 반전된 형태를 갖는다.

도 2에서는 제1 및 제2스위치신호(SS1(1), SS2(1))가 서로 반전된 형태를 갖고 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)의 적어도 하나의 트랜지스터가 동일한 타입(제1 및 제2스위치(SW1, SW2)는 각각 N타입, 또는 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)는 각각 P타입)을 갖는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제1 및 제2스위치신호(SS1(1), SS2(1))가 동기된 형태를 갖고 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)의 적어도 하나의 트랜지스터가 반대되는 타입(제1스위치(SW1)는 N타입이고 제2스위치(SW2)는 P타입, 또는 제1스위치(SW1)는 P타입이고 제2스위치(SW2)는 N타입)을 가질 수 있다.

이에 따라, 제1구간(TP1) 동안, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 각각 턴-오프(turn-off) 및 턴-온(turn-on) 되어, 저전위전압(VSS)은 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)에 인가되지 않고 제1행의 다수의 블록(B)은 영상표시를 중지하고, 터치전압은 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)에 순차적으로 인가되고 제1행의 다수의 블록(B)은 터치를 감지한다.

이때, 도시하지는 않았지만, 제1행의 다수의 블록(B)의 각 화소(P)의 발광 박막트랜지스터를 턴-오프 하여 발광다이오드의 발광을 중지하는데, 발광 박막트랜지스터의 게이트신호는 제1스위치신호(SS1(1)) 및 제2스위치신호(SS2(1))의 반전신호에 동기 될 수 있다.

또한, 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)은 제1배선(134)에 1:1로 연결되고 제1스위치(SW1)는 턴-오프 되므로, 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)은 제1구간(TP1) 동안 제1배선(134)을 통하여 서로 전기적으로 연결되지는 않는다.

그리고, 제1구간(TP1) 이외의 구간 동안, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 각각 턴-온 및 턴-오프 되어, 저전위전압(VSS)은 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)에 동시에 인가되고 제1행의 다수의 블록(B)은 영상을 표시하고, 터치전압은 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)에 인가되지 않고 제1행의 다수의 블록(B)은 터치감지를 중지한다.

이와 유사하게, M행N열 중 제2행의 다수의 블록(B)에 대응되는 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)에 인가되는 제1 및 제2스위치신호(SS1(2), SS2(2))는, 영상을 표시하는 단위시간인 1프레임(F) 중 제1구간(TP1)과 이격되는 제2구간(TP2) 동안 각각 로우레벨 및 하이레벨을 갖고, 나머지 구간 동안 각각 하이레벨 및 로우레벨을 갖는다.

이에 따라, 제2구간(TP2) 동안, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 각각 턴-오프(turn-off) 및 턴-온(turn-on) 되어, 저전위전압(VSS)은 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)에 인가되지 않고 제2행의 다수의 블록(B)은 영상표시를 중지하고, 터치전압은 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)에 순차적으로 인가되고 제2행의 다수의 블록(B)은 터치를 감지한다.

이때, 도시하지는 않았지만, 제2행의 다수의 블록(B)의 각 화소(P)의 발광 박막트랜지스터를 턴-오프 하여 발광다이오드(E)의 발광을 중지하는데, 발광 박막트랜지스터의 게이트신호는 제1스위치신호(SS1(2)) 및 제2스위치신호(SS2(2))의 반전신호에 동기 될 수 있다.

또한, 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)은 제1배선(134)에 1:1로 연결되고 제1스위치(SW1)는 턴-오프 되므로, 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)은 제2구간(TP2) 동안 제1배선(134)을 통하여 전기적으로 연결되지는 않는다.

그리고, 제2구간(TP2) 이외의 구간 동안, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 각각 턴-온 및 턴-오프 되어, 저전위전압(VSS)은 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)에 동시에 인가되고 제2행의 다수의 블록(B)은 영상을 표시하고, 터치전압은 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(146)에 인가되지 않고 제2행의 다수의 블록(B)은 터치감지를 중지한다.

이와 같은 방식으로, M행의 다수의 블록(B)은 시분할로 영상을 표시하고 터치를 감지할 수 있다.

이와 같은 인셀 터치표시장치(110)의 제2전극(146)은 레이저 패터닝 장치를 이용하여 다수의 블록(B)으로 분할 형성할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 인셀 터치표시장치를 도시한 평면도이고, 도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 제1실시예에 따른 인셀 터치표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도 3의 절단선 IV-IV에 따른 단면도로서, 도 1을 함께 참조하여 설명한다.

도 3 및 도 4a에 도시한 바와 같이, 기판(130)은 다수의 화소(P)를 포함하고, 다수의 화소(P)는 다수의 블록(B)으로 구분된다.

즉, 하나의 블록(B)은 수십 내지 수백개의 화소(P)에 대응되는데, 예를 들어 6인치 FHD(full high definition: 1920X1080) 패널의 경우 하나의 블록(B)이 54 X 54의 화소(P)에 대응될 수 있다.

이후, 기판(130) 상부에 제1전극(132), 제1배선(134) 및 제2배선(136)을 형성한다.

도시하지는 않았지만, 기판(130) 상부에는 파워배선(PL) 및 터치배선(TL)이 형성될 수 있다.

제1전극(132)은 각 화소(P)에 배치되고, 제1 및 제2배선(134, 136)은 화소(P) 사이에 배치되고, 파워배선(PL) 및 터치배선(TL)은 기판(130) 가장자리부에 배치될 수 있다.

제1전극(132)은 하부의 구동 박막트랜지스터에 연결되어 데이터전압에 대응되는 전류를 공급받을 수 있고, 제1배선(134)은 저전위전압(VSS)을 전달하고, 제2배선(136)은 터치전압을 전달할 수 있다.

이후, 제1전극(132), 제1배선(134) 및 제2배선(136) 상부에 뱅크층(138)을 형성한다.

뱅크층(138)은, 제1전극(132)의 가장자리부를 덮고 제1전극(132)의 중앙부를 노출하는 제1뱅크개구부(138a)와, 제1배선(134)의 가장자리부를 덮고 제1배선(134)의 중앙부를 노출하는 제2뱅크개구부(138b)와, 제2배선(136)의 가장자리부를 덮고 제2배선(136)의 중앙부를 노출하는 제3뱅크개구부(138c)와, 인접 블록(B) 사이의 경계부의 기판(130)을 노출하여 블록(B)을 구분하는 제4뱅크개구부(138d)를 갖는다.

이후, 뱅크층(138) 상부의 기판(130) 전면에 유기물층(140)을 형성한다.

유기물층(140)은 뱅크층(138) 상부와 뱅크층(138)을 통하여 노출되는 제1전극(132), 제1배선(134), 제2배선(136) 및 경계부의 기판(130) 상부에 형성된다.

유기물층(140)은 정공주입층, 정공수송층, 발광물질층, 전자수송층, 전자주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있는데, 실시예에서는 유기물층(140)이 발광물질층을 포함하는 것으로 예로 들어 설명한다.

도 4b에 도시한 바와 같이, 광원부(160), 제1광학마스크(162) 및 흡입부(164)를 포함하는 레이저 패터닝 장치를 이용하여 유기물층(140)을 패터닝 한다.

여기서, 광원부(160) 및 흡입부(164)를 주사방향(S)으로 이동하면서 광원부(160)의 레이저빔(LB)을 제1광학마스크(162) 및 흡입부(164)를 통하여 유기물층(140)에 조사할 수 있다.

레이저빔(LB)은 차단부(미도시), 반투과부(미도시) 및 투과부(미도시)를 갖는 제1광학마스크(162)를 선택적으로 통과하는데, 레이저빔(LB)은, 제1광학마스크(162)의 차단부에 완전히 흡수되고 제1광학마스크(162)의 투과부를 그대로 통과할 수 있으며, 제1광학마스크(162)의 반투과부를 부분적으로 통과할 수 있다.

이에 따라, 제1광학마스크(162)의 반투과부와 투과부에 대응되는 유기물층(140)이 레이저빔(LB)에 의하여 승화 또는 증발되어 선택적으로 제거될 수 있다.

이때, 제거된 유기물질(166)은 흡입부(164)를 통하여 배기되어 제거되므로, 제거된 유기물질(166)에 의한 기판(130) 및 챔버의 오염이 방지된다,

도 4c에 도시한 바와 같이, 레이저빔(LB)에 의하여 제1배선(134) 및 제2배선(136)에 대응되는 유기물층(140)을 선택적으로 제거하여, 제1배선(134) 및 제2배선(136)을 각각 노출하는 제1배선콘택홀(140a) 및 제2배선콘택홀(140b)을 갖는 유기물패턴(142)을 제1전극(132) 상부의 각 화소(P)에 형성한다.

이후, 유기물패턴(142) 상부의 기판(130) 전면에 제2전극층(144)을 형성하는데, 제2전극층(144)은 유기물패턴(142)의 제1배선콘택홀(140a) 및 제2배선콘택홀(140b)을 통하여 제1배선(134) 및 제2배선(136)에 접촉된다.

도 4d에 도시한 바와 같이, 광원부(160), 제2광학마스크(168) 및 흡입부(164)를 포함하는 레이저 패터닝 장치를 이용하여 제2전극층(144)을 패터닝 한다.

여기서, 광원부(160) 및 흡입부(164)를 주사방향(S)으로 이동하면서 광원부(160)의 레이저빔(LB)을 제2광학마스크(168) 및 흡입부(164)를 통하여 제2전극층(144)에 조사할 수 있다.

레이저빔(LB)은 차단부(미도시), 반투과부(미도시) 및 투과부(미도시)를 갖는 제2광학마스크(168)를 선택적으로 통과하는데, 레이저빔(LB)은, 제2광학마스크(168)의 차단부에 완전히 흡수되고 제2광학마스크(168)의 투과부를 그대로 통과할 수 있으며, 제2광학마스크(168)의 반투과부를 부분적으로 통과할 수 있다.

이에 따라, 제2광학마스크(168)의 반투과부와 투과부에 대응되는 제2전극층(144)이 레이저빔(LB)에 의하여 승화 또는 증발되어 선택적으로 제거될 수 있다.

이때, 제거된 전극물질(170)은 흡입부(164)를 통하여 배기되어 제거되므로, 제거된 전극물질(170)에 의한 기판(130) 및 챔버의 오염이 방지된다.

그리고, 제거될 제2전극층(144)에 대응되어 뱅크층(138)이 미리 제거되어 제4뱅크개구부(138d)가 형성되어 있으므로, 제2전극층(144)을 용이하게 제거할 수 있다.

도 4e에 도시한 바와 같이, 레이저빔(LB)에 의하여 뱅크층(138)의 제4뱅크개구부(138d)에 대응되는 제2전극층(144)을 선택적으로 제거하여, 인접 블록(B) 사이의 경계부의 기판(130)을 각각 노출하는 전극개구부(144a)를 갖는 제2전극(146)을 유기물패턴(142) 상부의 각 블록(B)에 형성한다.

제1전극(132), 유기물패턴(142) 및 제2전극(146)은 각 화소(P)의 발광다이오드(E)를 구성할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 인셀 터치표시장치(110)에서는, 발광다이오드의 제2전극을 다수의 화소에 대응되는 블록 별로 분할하고 블록 별로 분할되는 발광다이오드의 제2전극에 저전위전압 또는 터치전압을 인가함으로써, 터치패널을 표시패널 내부에 형성하고 시분할의 셀프캡 방식으로 터치를 감지하여 터치감도가 개선된다.

그리고, 라인타입의 레이저빔을 스캐닝 조사하여 발광다이오드의 유기물패턴 및 제2전극을 패터닝 함으로써, 제조공정이 단순화되고 제조비용이 절감된다.

또한, 광원부(160)의 라인타입의 레이저빔(LB)을 광학마스크(162, 164) 및 흡입부(164)를 통하여 유기물질층(140) 및 제2전극층(144)에 스캐닝 조사함으로써, 섀도우 마스크 사용을 생략하고 생산성 및 정밀도를 향상시킬 수 있다.

그리고, 광원부(160) 및 흡입부(164)를 동기된 속도로 이동시키면서 레이저빔(LB)을 유기물질층(140) 및 제2전극층(144)에 조사함으로써, 제거된 유기물질에 의한 오염 및 불량을 방지할 수 있다.

한편, 다른 실시예에서는 표시영역 및 비표시영역에 각각 제1 및 제2배선을 배치하고 제1 및 제2스위치와 제2배선을 통하여 파워배선 및 터치배선을 제1배선에 선택적으로 연결할 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 인셀 터치표시장치를 도시한 도면으로, 제1실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 인셀 터치표시장치(210)는, 영상을 표시하고 터치를 감지하는 터치표시패널(220)과 터치표시패널(220)에 다수의 신호를 공급하는 구동부(250)를 포함한다.

터치표시패널(220)은, 제2전극(246), 제1배선(234), 제2배선(236), 제1스위치(SW1), 제2스위치(SW2), 파워배선(PL), 터치배선(TL)을 포함한다.

도시하지는 않았지만, 터치표시패널(220)은, 다수의 화소(도 3의 P)를 포함하는 기판(도 4a의 130)과, 서로 교차하여 다수의 화소(P)를 정의하는 게이트배선 및 데이터배선과, 다수의 화소(P) 각각에 배치되는 다수의 박막트랜지스터를 더 포함할 수 있다.

그리고, 터치표시패널(220)은, 다수의 박막트랜지스터 상부의 다수의 화소(P)에 각각 배치되는 제1전극(도 3의 132), 제1전극(132) 상부에 배치되는 유기물패턴(도 4e의 142)을 더 포함할 수 있다.

제2전극(246)은, 유기물패턴(142) 상부에 배치되는데, 다수의 블록(B)으로 분할되어 M행N열로 배열되며, 발광다이오드(도 4e의 E)의 음극으로 사용될 수 있다.

제1배선(234)은, 다수의 블록(B)의 표시영역에 가로방향 또는 세로방향으로 배치되어 M행N열의 각 행 또는 각 열의 다수의 블록(B)의 제2전극(246)에 1:1로 연결된다.

도 5에서는 M행 각각의 N개의 블록(B)의 제2전극(246)에 N개의 제1배선(234)이 1:1로 연결되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 N열의 M개의 블록(B)의 제2전극(246)에 M개의 제1배선(234)이 각각 연결될 수도 있다.

제2배선(236)은, 다수의 블록(B)의 표시영역 외측의 비표시영역에 배치되어 M행N열의 각 행 또는 각 열의 다수의 블록(B)의 제1배선(234)에 1:1로 연결된다.

도 5에서는 M행 각각의 N개의 블록(B)의 제1배선(234)에 N개의 제2배선(236)이 1:1로 연결되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 N열 각각의 M개의 블록(B)의 제1배선(234)에 M개의 제2배선(236)이 1:1로 연결될 수도 있다.

그리고, 도 5에서는 제1배선(234)이 각각 M행N열의 다수의 블록(B)의 양단에서 중심으로 연장되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제1배선(234)이 각각 M행N열의 다수의 블록(B)의 일단에서 타단으로 연장될 수도 있다.

도시하지는 않았지만, 제2실시예에 따른 인셀 터치표시장치(210)에서는, 제1전극(132) 상부에 배치되는 유기물패턴(도 4e의 142)은 표시영역에 배치되는 제1배선(234)을 노출하는 제1배선콘택홀을 갖지만, 비표시영역에 배치되는 제2배선(236)을 노출하는 제2배선콘택홀은 생략될 수 있다.

제1스위치(SW1)는, 제1배선(234) 및 파워배선(PL) 사이에 연결되어 제1스위치신호(도 2의 SS1)에 따라 제1배선(234) 및 파워배선(PL)의 연결을 제어한다.

도 5에서는 제1스위치(SW1)가 제1배선(234)의 양단에 각각 연결되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제1스위치(SW1)가 제1배선(234)의 일단에 연결될 수도 있다.

그리고, 도 5에서는 하나의 제1스위치(SW1)가 하나의 제1배선(234) 및 하나의 파워배선(PL)의 연결을 제어하는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 멀티플렉서(multiplexer: MUX)을 이용하여 M행N열의 각 행 또는 각 열의 다수의 블록(B)에 1:1로 연결되는 다수의 제1배선(234)을 하나의 터치배선(TL)에 순차적으로 연결할 수도 있다.

제2스위치(SW2)는, 제2배선(236) 및 터치배선(TL) 사이에 연결되어 제2스위치신호(도 2의 SS2)에 따라 제2배선(236) 및 터치배선(TL)의 연결을 제어한다.

도 5에서는 제2스위치(SW2)가 제2배선(236)의 양단에 각각 연결되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제2스위치(SW2)가 제2배선(236)의 일단에 연결될 수도 있다.

그리고, 도 5에서는 하나의 제2스위치(SW2)가 하나의 제2배선(236) 및 하나의 터치배선(TL)의 연결을 제어하는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 멀티플렉서(multiplexer: MUX)을 이용하여 M행N열의 각 행 또는 각 열의 다수의 블록(B)에 1:1로 연결되는 다수의 제2배선(236)을 하나의 터치배선(TL)에 순차적으로 연결할 수도 있다.

파워배선(PL)은 구동부(250)의 전원전압을 제2전극(246)으로 전달하고, 터치배선(TL)은 구동부(250)의 터치전압을 제2전극(246)으로 전달한다.

구동부(250)는 영상표시를 위한 전원전압과 터치감지를 위한 터치전압을 공급한다.

예를 들어, 제2전극(246)이 음극인 경우 전원전압은 저전위전압(VSS)일 수 있고, 제2전극(246)이 양극인 경우 전원전압은 고전위전압(VDD)일 수 있다.

그리고, 구동부(250)는, 터치전압을 제2전극(246)에 인가한 후, 인가된 터치전압의 변화로부터 셀프캡의 변동을 검출하여 터치를 감지할 수 있다.

이러한 인셀 터치표시장치(210)는, 시분할로 영상을 표시하고 터치를 감지할 수 있다.

즉, M행N열 중 제1행의 다수의 블록(B)에 대응되는 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)에 인가되는 제1 및 제2스위치신호(도 2의 SS1(1), SS2(1))는, 영상을 표시하는 단위시간인 1프레임(F) 중 제1구간(TP1) 동안 각각 로우레벨 및 하이레벨을 갖고, 나머지 구간 동안 각각 하이레벨 및 로우레벨을 갖는다. 즉, 제1 및 제2스위치신호(SS1(1), SS2(1))는 서로 반전된 형태를 갖는다.

제2실시예에서는 제1 및 제2스위치신호(SS1(1), SS2(1))가 서로 반전된 형태를 갖고 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)의 적어도 하나의 트랜지스터가 동일한 타입(제1 및 제2스위치(SW1, SW2)는 각각 N타입, 또는 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)는 각각 P타입)을 갖는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제1 및 제2스위치신호(SS1(1), SS2(1))가 동기된 형태를 갖고 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)의 적어도 하나의 트랜지스터가 반대되는 타입(제1스위치(SW1)는 N타입이고 제2스위치(SW2)는 P타입, 또는 제1스위치(SW1)는 P타입이고 제2스위치(SW2)는 N타입)을 가질 수 있다.

이에 따라, 제1구간(TP1) 동안, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 각각 턴-오프(turn-off) 및 턴-온(turn-on) 되어, 저전위전압(VSS)은 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(142)에 인가되지 않고 제1행의 다수의 블록(B)은 영상표시를 중지하고, 터치전압은 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(246)에 순차적으로 인가되고 제1행의 다수의 블록(B)은 터치를 감지한다.

또한, 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(246)은 제1배선(234)에 1:1로 연결되고 제1스위치(SW1)는 턴-오프 되므로, 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(246)은 제1구간(TP1) 동안 제1배선(234)을 통하여 서로 전기적으로 연결되지는 않는다.

그리고, 제1구간(TP1) 이외의 구간 동안, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 각각 턴-온 및 턴-오프 되어, 저전위전압(VSS)은 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(246)에 동시에 인가되고 제1행의 다수의 블록(B)은 영상을 표시하고, 터치전압은 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(246)에 인가되지 않고 제1행의 다수의 블록(B)은 터치감지를 중지한다.

이와 유사하게, M행N열 중 제2행의 다수의 블록(B)에 대응되는 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)에 인가되는 제1 및 제2스위치신호(도 2의 SS1(2), SS2(2))는, 영상을 표시하는 단위시간인 1프레임(F) 중 제1구간(TP1)과 이격되는 제2구간(TP2) 동안 각각 로우레벨 및 하이레벨을 갖고, 나머지 구간 동안 각각 하이레벨 및 로우레벨을 갖는다.

이에 따라, 제2구간(TP2) 동안, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 각각 턴-오프(turn-off) 및 턴-온(turn-on) 되어, 저전위전압(VSS)은 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(246)에 인가되지 않고 제2행의 다수의 블록(B)은 영상표시를 중지하고, 터치전압은 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(246)에 순차적으로 인가되고 제2행의 다수의 블록(B)은 터치를 감지한다.

또한, 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(246)은 제1배선(234)에 1:1로 연결되고 제1스위치(SW1)는 턴-오프 되므로, 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(246)은 제2구간(TP2) 동안 제1배선(234)을 통하여 전기적으로 연결되지는 않는다.

그리고, 제2구간(TP2) 이외의 구간 동안, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 각각 턴-온 및 턴-오프 되어, 저전위전압(VSS)은 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(246)에 동시에 인가되고 제2행의 다수의 블록(B)은 영상을 표시하고, 터치전압은 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(246)에 인가되지 않고 제2행의 다수의 블록(B)은 터치감지를 중지한다.

이와 같은 인셀 터치표시장치(210)의 제2전극(246)은 레이저 패터닝 장치를 이용하여 다수의 블록(B)으로 분할 형성할 수 있다.

한편, 다른 실시예에서는 표시영역에 제1 및 제2배선을 배치하고 제1 내지 제3스위치를 통하여 파워배선 및 터치배선을 각각 제1 및 제2배선에 선택적으로 연결할 수도 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 인셀 터치표시장치를 도시한 도면으로, 제1 및 제2실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 인셀 터치표시장치(310)는, 영상을 표시하고 터치를 감지하는 터치표시패널(320)과 터치표시패널(320)에 다수의 신호를 공급하는 구동부(350)를 포함한다.

터치표시패널(320)은, 제2전극(346), 제1배선(334), 제2배선(336), 제1스위치(SW1), 제2스위치(SW2), 제3스위치(SW3), 파워배선(PL), 터치배선(TL)을 포함한다.

도시하지는 않았지만, 터치표시패널(320)은, 다수의 화소(도 3의 P)를 포함하는 기판(도 4a의 130)과, 서로 교차하여 다수의 화소(P)를 정의하는 게이트배선 및 데이터배선과, 다수의 화소(P) 각각에 배치되는 다수의 박막트랜지스터를 더 포함할 수 있다.

그리고, 터치표시패널(320)은, 다수의 박막트랜지스터 상부의 다수의 화소(P)에 각각 배치되는 제1전극(도 3의 132), 제1전극(132) 상부에 배치되는 유기물패턴(도 4e의 142)을 더 포함할 수 있다.

제2전극(346)은, 유기물패턴(142) 상부에 배치되는데, 다수의 블록(B)으로 분할되어 M행N열로 배열되며, 발광다이오드(도 4e의 E)의 음극으로 사용될 수 있다.

제1배선(334)은, 다수의 블록(B)의 표시영역에 가로방향 또는 세로방향으로 배치되어 M행N열의 각 행 또는 각 열의 다수의 블록(B)의 제3스위치(SW3) 모두에 연결된다.

도 6에서는 M행 각각의 N개의 블록(B)의 제2전극(346)에 M개의 제1배선(334)이 각각 연결되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 N열의 M개의 블록(B)의 제2전극(346)에 N개의 제1배선(334)이 각각 연결될 수도 있다.

제2배선(336)은, 다수의 블록(B)의 표시영역에 가로방향 또는 세로방향으로 배치되어 M행N열의 각 행 또는 각 열의 다수의 블록(B)의 제2전극(346)에 1:1로 연결된다.

도 6에서는 M행 각각의 N개의 블록(B)의 제2전극(346)에 N개의 제2배선(336)이 1:1로 연결되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 N열 각각의 M개의 블록(B)의 제2전극(346)에 M개의 제2배선(336)이 1:1로 연결될 수도 있다.

그리고, 도 6에서는 제1배선(334)이 각각 M행N열의 다수의 블록(B)의 양단에서 중심으로 연장되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제1배선(334)이 각각 M행N열의 다수의 블록(B)의 일단에서 타단으로 연장될 수도 있다.

도시하지는 않았지만, 제3실시예에 따른 인셀 터치표시장치(310)에서는, 제1전극(132) 상부에 배치되는 유기물패턴(도 4e의 142)은, 표시영역에 배치되고 제1배선(334)에 연결되는 제3스위치(SW3)를 노출하는 제1배선콘택홀과, 표시영역에 배치되는 제2배선(336)을 노출하는 제2배선콘택홀을 포함할 수 있다.

제1스위치(SW1)는, 제1배선(334) 및 파워배선(PL) 사이에 연결되어 제1스위치신호(도 2의 SS1)에 따라 제1배선(334) 및 파워배선(PL)의 연결을 제어한다.

도 6에서는 제1스위치(SW1)가 제1배선(334)의 양단에 각각 연결되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제1스위치(SW1)가 제1배선(334)의 일단에 연결될 수도 있다.

그리고, 도 6에서는 하나의 제1스위치(SW1)가 하나의 제1배선(334) 및 하나의 파워배선(PL)의 연결을 제어하는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 멀티플렉서(multiplexer: MUX)을 이용하여 M행N열의 각 행 또는 각 열의 다수의 블록(B)에 1:1로 연결되는 다수의 제1배선(334)을 하나의 터치배선(TL)에 순차적으로 연결할 수도 있다.

제2스위치(SW2)는, 제2배선(336) 및 터치배선(TL) 사이에 연결되어 제2스위치신호(도 2의 SS2)에 따라 제2배선(336) 및 터치배선(TL)의 연결을 제어한다.

도 6에서는 제2스위치(SW2)가 제2배선(336)의 양단에 각각 연결되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제2스위치(SW2)가 제2배선(336)의 일단에 연결될 수도 있다.

그리고, 도 6에서는 하나의 제2스위치(SW2)가 하나의 제2배선(336) 및 하나의 터치배선(TL)의 연결을 제어하는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 멀티플렉서(multiplexer: MUX)을 이용하여 M행N열의 각 행 또는 각 열의 다수의 블록(B)에 1:1로 연결되는 다수의 제2배선(336)을 하나의 터치배선(TL)에 순차적으로 연결할 수도 있다.

제3스위치(SW3)는, 다수의 블록(B) 각각에서 제1배선(334)과 제2전극(346) 사이에 연결되어 제1스위치신호(SS1)에 따라 제1배선(334)과 제2전극(346)의 연결을 제어한다.

제1 내지 제3스위치(SW1, SW2, SW3)는 각각 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있으며, 제1 내지 제3스위치(SW1, SW2, SW3)의 적어도 하나의 트랜지스터는 각 화소(P)의 다수의 박막트랜지스터와 동일한 공정으로 형성될 수 있다.

파워배선(PL)은 구동부(350)의 전원전압을 제2전극(346)으로 전달하고, 터치배선(TL)은 구동부(350)의 터치전압을 제2전극(346)으로 전달한다.

예를 들어, 제2전극(346)이 음극인 경우 전원전압은 저전위전압(VSS)일 수 있고, 제2전극(346)이 양극인 경우 전원전압은 고전위전압(VDD)일 수 있다.

그리고, 구동부(350)는, 터치전압을 제2전극(346)에 인가한 후, 인가된 터치전압의 변화로부터 셀프캡의 변동을 검출하여 터치를 감지할 수 있다.

이러한 인셀 터치표시장치(310)는, 시분할로 영상을 표시하고 터치를 감지할 수 있다.

즉, M행N열 중 제1행의 다수의 블록(B)에 대응되는 제1 내지 제3스위치(SW1, SW2, SW3)에 인가되는 제1 및 제2스위치신호(도 2의 SS1(1), SS2(1))는, 영상을 표시하는 단위시간인 1프레임(F) 중 제1구간(TP1) 동안 각각 로우레벨 및 하이레벨을 갖고, 나머지 구간 동안 각각 하이레벨 및 로우레벨을 갖는다. 즉, 제1 및 제2스위치신호(SS1(1), SS2(1))는 서로 반전된 형태를 갖는다.

제3실시예에서는 제1 및 제2스위치신호(SS1(1), SS2(1))가 서로 반전된 형태를 갖고 제1 내지 제3스위치(SW1, SW2, SW3)의 적어도 하나의 트랜지스터가 동일한 타입(제1 내지 제3스위치(SW1, SW2, SW3)는 각각 N타입, 또는 제1 내지 제3스위치(SW1, SW2, SW3)는 각각 P타입)을 갖는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제1 및 제2스위치신호(SS1(1), SS2(1))가 동기된 형태를 갖고 제1 내지 제3스위치(SW1, SW2, SW3)의 적어도 하나의 트랜지스터가 반대되는 타입(제1 및 제3스위치(SW1, SW3)는 N타입이고 제2스위치(SW2)는 P타입, 또는 제1 및 제3스위치(SW1, SW3)는 P타입이고 제2스위치(SW2)는 N타입)을 가질 수 있다.

이에 따라, 제1구간(TP1) 동안, 제1 및 제3스위치(SW1, SW3)가 턴-오프(turn-off) 되고 제2스위치(SW2)가 턴-온(turn-on) 되어, 저전위전압(VSS)은 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(346)에 인가되지 않고 제1행의 다수의 블록(B)은 영상표시를 중지하고, 터치전압은 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(346)에 순차적으로 인가되고 제1행의 다수의 블록(B)은 터치를 감지한다.

또한, 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(346)은 제1배선(334)에 제3스위치(SW1)를 통하여 연결되고 제3스위치(SW3)는 턴-오프 되므로, 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(346)은 제1구간(TP1) 동안 제1배선(334)을 통하여 서로 전기적으로 연결되지는 않는다.

그리고, 제1구간(TP1) 이외의 구간 동안, 제1 및 제3스위치(SW1, SW3)가 턴-온 되고, 제2스위치(SW2)가 턴-오프 되어, 저전위전압(VSS)은 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(346)에 동시에 인가되고 제1행의 다수의 블록(B)은 영상을 표시하고, 터치전압은 제1행의 다수의 블록(B)의 제2전극(346)에 인가되지 않고 제1행의 다수의 블록(B)은 터치감지를 중지한다.

이와 유사하게, M행N열 중 제2행의 다수의 블록(B)에 대응되는 제1 내지 제3스위치(SW1, SW2, SW3)에 인가되는 제1 및 제2스위치신호(도 2의 SS1(2), SS2(2))는, 영상을 표시하는 단위시간인 1프레임(F) 중 제1구간(TP1)과 이격되는 제2구간(TP2) 동안 각각 로우레벨 및 하이레벨을 갖고, 나머지 구간 동안 각각 하이레벨 및 로우레벨을 갖는다.

이에 따라, 제2구간(TP2) 동안, 제1 및 제3스위치(SW1, SW3)가 각각 턴-오프(turn-off) 되고, 제2스위치(SW2)가 턴-온(turn-on) 되어, 저전위전압(VSS)은 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(346)에 인가되지 않고 제2행의 다수의 블록(B)은 영상표시를 중지하고, 터치전압은 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(346)에 순차적으로 인가되고 제2행의 다수의 블록(B)은 터치를 감지한다.

또한, 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(346)은 제1배선(334)에 제3스위치(SW3)를 통하여 연결되고 제3스위치(SW3)는 턴-오프 되므로, 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(346)은 제2구간(TP2) 동안 제1배선(334)을 통하여 전기적으로 연결되지는 않는다.

그리고, 제2구간(TP2) 이외의 구간 동안, 제1 및 제3스위치(SW1, SW3)가 턴-온 되고, 제2스위치(SW2)가 턴-오프 되어, 저전위전압(VSS)은 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(346)에 동시에 인가되고 제2행의 다수의 블록(B)은 영상을 표시하고, 터치전압은 제2행의 다수의 블록(B)의 제2전극(346)에 인가되지 않고 제2행의 다수의 블록(B)은 터치감지를 중지한다.

이와 같은 인셀 터치표시장치(310)의 제2전극(346)은 레이저 패터닝 장치를 이용하여 다수의 블록(B)으로 분할 형성할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110: 인셀 터치표시장치 120: 터치표시패널
130: 기판 132: 제1전극
142: 유기물패턴 146: 제2전극
134: 제1배선 136: 제2배선
SW1, SW2: 제1 및 제2스위치 150: 구동부

Claims

M행N열의 블록으로 구분되는 다수의 화소를 포함하는 표시영역과, 상기 표시영역 외측의 비표시영역을 포함하는 기판과;
상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되는 제1전극과;
상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 사이에 배치되는 제1배선과;
상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 사이에 배치되는 제2배선과;
상기 제1전극 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되고, 상기 제1 및 제2배선을 각각 노출하는 제1 및 제2배선콘택홀을 갖는 유기물패턴과;
상기 유기물패턴 상부의 상기 M행N열의 블록에 각각 배치되고, 상기 제1 및 제2배선콘택홀을 통하여 상기 제1 및 제2배선에 연결되는 제2전극과;
상기 제1 및 제2배선에 각각 연결되는 제1 및 제2스위치와;
상기 제1스위치 및 상기 제1배선을 통하여 상기 제2전극에 전원전압을 인가하고, 상기 제2스위치 및 상기 제2배선을 통하여 상기 제2전극에 터치전압을 인가하는 구동부
를 포함하고,
상기 제1배선은, 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 1:1로 연결되고,
상기 제2배선은, 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 1:1로 연결되고,
상기 구동부는, 상기 제1스위치를 통하여 상기 제1배선에 각각 연결되고, 상기 제2스위치를 통하여 상기 제2배선에 각각 연결되고,
상기 제2스위치가 턴-온 되어 상기 구동부가 상기 제2스위치 및 상기 제2배선을 통하여 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 각각 상기 터치전압을 인가하는 동안, 상기 제1스위치가 턴-오프 되어 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극은 상기 제1배선을 통하여 서로 전기적으로 연결되지는 않는 인셀 터치표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제1 및 제2스위치는 제1 및 제2스위치신호에 따라 1프레임 중 제1구간 동안 각각 턴-오프 및 턴-온 되고, 상기 터치전압은 상기 제1행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 인가되고, 상기 제1행의 N개의 블록은 영상표시를 중지하고 터치를 감지하고,
상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제1 및 제2스위치는 상기 제1 및 제2스위치신호에 따라 1프레임 중 나머지 구간 동안 각각 턴-온 및 턴-오프 되고, 상기 전원전압은 상기 제1행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 인가되고, 상기 제1행의 N개의 블록은 터치감지를 중지하고 영상을 표시하는 인셀 터치표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1행의 N개의 블록의 상기 화소에 배치되고 상기 유기물패턴에 전압 인가를 스위칭 하는 발광 박막트랜지스터의 게이트신호는 상기 제1스위치신호에 동기 되고,
상기 제1 및 제2스위치는 각각 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하고,
상기 제1 및 제2스위치신호는 반전된 형태를 갖고 상기 제1 및 제2스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터는 동일한 타입이거나, 상기 제1 및 제2스위치신호는 동기된 형태를 갖고 상기 제1 및 제2스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터는 반대되는 타입인 인셀 터치표시장치.
M행N열의 블록으로 구분되는 다수의 화소를 포함하는 표시영역과 상기 표시영역 외측의 비표시영역을 포함하는 기판과;
상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되는 제1전극과;
상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 사이에 배치되는 제1배선과;
상기 기판 상부의 상기 비표시영역에 배치되는 제2배선과;
상기 제1전극 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되고, 상기 제1배선을 노출하는 제1배선콘택홀을 갖는 유기물패턴과;
상기 유기물패턴 상부의 상기 M행N열의 블록에 각각 배치되고, 상기 제1배선콘택홀을 통하여 상기 제1배선에 연결되는 제2전극과;
상기 제1 및 제2배선에 각각 연결되는 제1 및 제2스위치와;
상기 제1스위치 및 상기 제1배선을 통하여 상기 제2전극에 전원전압을 인가하고, 상기 제2스위치, 상기 제2배선 및 상기 제1배선을 통하여 상기 제2전극에 터치전압을 인가하는 구동부
를 포함하고,
상기 제1배선은, 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 1:1로 연결되고,
상기 제2배선은, 상기 M행N열의 각 행의 상기 제1배선에 1:1로 연결되고,
상기 구동부는, 상기 제1스위치를 통하여 상기 제1배선에 각각 연결되고, 상기 제2스위치를 통하여 상기 제2배선에 각각 연결되고,
상기 제2스위치가 턴-온 되어 상기 구동부가 상기 제2스위치, 상기 제2배선 및 상기 제1배선을 통하여 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 각각 상기 터치전압을 인가하는 동안, 상기 제1스위치가 턴-오프 되어 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극은 상기 제1배선을 통하여 서로 전기적으로 연결되지는 않는 인셀 터치표시장치.
제 4 항에 있어서,
상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제1 및 제2스위치는 제1 및 제2스위치신호에 따라 1프레임 중 제1구간 동안 각각 턴-오프 및 턴-온 되고, 상기 터치전압은 상기 제1행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 인가되고, 상기 제1행의 N개의 블록은 영상표시를 중지하고 터치를 감지하고,
상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제1 및 제2스위치는 상기 제1 및 제2스위치신호에 따라 1프레임 중 나머지 구간 동안 각각 턴-온 및 턴-오프 되고, 상기 전원전압은 상기 제1행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 인가되고, 상기 제1행의 N개의 블록은 터치감지를 중지하고 영상을 표시하는 인셀 터치표시장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제1행의 N개의 블록의 상기 화소에 배치되고 상기 유기물패턴에 전압 인가를 스위칭 하는 발광 박막트랜지스터의 게이트신호는 상기 제1스위치신호에 동기 되고,
상기 제1 및 제2스위치는 각각 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하고,
상기 제1 및 제2스위치신호는 반전된 형태를 갖고 상기 제1 및 제2스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터는 동일한 타입이거나, 상기 제1 및 제2스위치신호는 동기된 형태를 갖고 상기 제1 및 제2스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터는 반대되는 타입인 인셀 터치표시장치.
M행N열의 블록으로 구분되는 다수의 화소를 포함하는 표시영역과, 상기 표시영역 외측의 비표시영역을 포함하는 기판과;
상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되는 제1전극과;
상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 사이에 배치되는 제1배선과;
상기 기판 상부의 상기 다수의 화소 사이에 배치되는 제2배선과;
상기 제1전극 상부의 상기 다수의 화소 각각에 배치되고, 상기 제2배선을 노출하는 제2배선콘택홀을 갖는 유기물패턴과;
상기 유기물패턴 상부의 상기 M행N열의 블록에 각각 배치되고, 상기 제2배선콘택홀을 통하여 상기 제2배선에 연결되는 제2전극과;
상기 제1 및 제2배선에 각각 연결되는 제1 및 제2스위치와;
상기 M행N열의 블록에 각각 배치되고, 상기 제1배선에 연결되는 제3스위치와;
상기 제1스위치, 상기 제1배선 및 상기 제3스위치를 통하여 상기 제2전극에 전원전압을 인가하고, 상기 제2스위치 및 상기 제2배선을 통하여 상기 제2전극에 터치전압을 인가하는 구동부
를 포함하고,
상기 제1배선은, 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제3스위치 모두에 연결되고,
상기 제2전극은, 상기 유기물패턴의 제1배선콘택홀을 통하여 상기 제3스위치에 연결되고,
상기 제2배선은, 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 1:1로 연결되고,
상기 구동부는, 상기 제1스위치를 통하여 상기 제1배선에 연결되고, 상기 제2스위치를 통하여 상기 제2배선에 각각 연결되고,
상기 제2스위치가 턴-온 되어 상기 구동부가 상기 제2스위치 및 상기 제2배선을 통하여 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 각각 상기 터치전압을 인가하는 동안, 상기 제1 및 제3스위치가 턴-오프 되어 상기 M행N열의 각 행의 N개의 블록의 상기 제2전극은 상기 제1배선을 통하여 서로 전기적으로 연결되지는 않는 인셀 터치표시장치.
제 7 항에 있어서,
상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제1 및 제3스위치는 제1스위치신호에 따라 1프레임 중 제1구간 동안 턴-오프 되고, 상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제2스위치는 제2스위치신호에 따라 1프레임 중 제1구간 동안 턴-온 되고, 상기 터치전압은 상기 제1행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 인가되고, 상기 제1행의 N개의 블록은 영상표시를 중지하고 터치를 감지하고,
상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제1 및 제3스위치는 상기 제1스위치신호에 따라 1프레임 중 나머지 구간 동안 턴-온 되고, 상기 M행N열 중 제1행의 N개의 블록에 대응되는 상기 제2스위치는 상기 제2스위치신호에 따라 1프레임 중 나머지 구간 동안 턴-오프 되고, 상기 전원전압은 상기 제1행의 N개의 블록의 상기 제2전극에 인가되고, 상기 제1행의 N개의 블록은 터치감지를 중지하고 영상을 표시하는 인셀 터치표시장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제1행의 N개의 블록의 상기 화소에 배치되고 상기 유기물패턴에 전압 인가를 스위칭 하는 발광 박막트랜지스터의 게이트신호는 상기 제1스위치신호에 동기 되고,
상기 제1 내지 제3스위치는 각각 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하고,
상기 제1 및 제2스위치신호는 반전된 형태를 갖고 상기 제1 및 제3스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터와 상기 제2스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터는 동일한 타입이거나, 상기 제1 및 제2스위치신호는 동기된 형태를 갖고 상기 제1 및 제3스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터와 상기 제2스위치의 상기 적어도 하나의 트랜지스터는 반대되는 타입인 인셀 터치표시장치.