KR102256917B1 - 터치 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR102256917B1
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권영성
한정우
강홍윤
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예들은 터치 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 효율적인 검사 진행을 가능하게 하고 검사 패드 개수를 저감할 수 있는 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

터치 디스플레이 장치{TOUCH DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예들은 터치 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치, 유기발광 디스플레이 장치 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용되고 있다.
또한, 디스플레이 장치 중에는 영상이나 이미지를 표시하는 기능 이외에, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력 기능을 제공하는 터치 디스플레이 장치가 있다.
터치 디스플레이 장치는, 터치 센싱을 위하여 다수의 터치 전극과, 이를 구동하고 센싱하기 위한 터치 센싱 회로를 포함하고, 다수의 터치 전극과 터치 센싱 회로를 전기적으로 연결해주는 다수의 터치 라우팅 배선도 포함할 수 있다.
터치 디스플레이 장치의 제작 공정은, 다수의 터치 전극 및 다수의 터치 라우팅 배선 등의 터치 센서 구조가 정상적으로 형성되었는지를 검사하는 공정을 포함할 수 있다.
이러한 검사 공정을 위하여, 다수의 터치 전극 및 다수의 터치 라우팅 배선 등의 터치 센서 구조뿐만 아니라, 검사를 위한 많은 개수의 검사 패드들을 패널에 함께 형성해야만 한다. 또한, 검사 패드들의 많은 개수만큼 검사용 신호 입출력을 위한 배선들의 개수도 많아질 수밖에 없고, 검사 시간도 길어질 수밖에 없다.
이러한 점들은, 터치 전극들 및 터치 라우팅 배선들의 개수가 많아질수록, 터치 센서 구조에 대한 검사 구조도 더욱더 복잡해지고, 검사 시간도 더욱 길어질 수 있다. 따라서, 터치 센서 구조에 대한 검사는 터치 디스플레이 장치의 전체 제작 시간 및 공정에도 상당한 영향을 끼치게 된다.
본 발명의 실시예들은 효율적인 검사 진행을 가능하게 하고 검사 패드 개수를 저감할 수 있는 터치 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 효율적인 검사 진행을 가능하게 하고 검사 패드 개수를 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 터치 감도도 향상시켜줄 수 있는 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 기판과, 기판 상에서 배치되는 트랜지스터와, 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 연결된 픽셀 전극과, 픽셀 전극 상에 배치된 공통 전극과, 공통 전극 상에 배치된 봉지층과, 봉지층 상에 위치하는 제1 터치 센서 메탈층에 배치되는 다수의 터치전극과, 영상이 표시되는 액티브 영역의 외곽 영역인 넌-액티브 영역 내 구동 패드 영역에 배치된 다수의 터치패드와, 다수의 터치전극과 다수의 터치패드를 전기적으로 연결해주며, 액티브 영역 내 다수의 터치전극과 연결되어 봉지층의 경사면을 따라 내려와 구동 패드 영역까지 연장되는 다수의 터치 라우팅 배선을 포함하는 터치 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, 구동 패드 영역보다 더 외곽에 배치되고, 봉지층의 경사면과 중첩되지 않고, 구동 패드 영역 내 다수의 터치패드와 전기적으로 연결된 일 단과, 전기적으로 플로팅 상태로 되어 있는 타 단을 포함하는 다수의 외곽 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 외곽 스위치 각각은, 전압 레벨이 변동되지 않는 제어 전압이 인가되는 온-오프 제어 단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 제어 전압은 턴-오프 레벨 전압일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, 다수의 외곽 스위치 각각의 온-오프 제어 단과 공통으로 연결된 하나 이상의 제어 배선을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 하나 이상의 제어 배선은 디스플레이 구동을 위한 턴 오프 레벨의 게이트 전압이 인가되는 게이트 전압 라인과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 기판과, 기판 상의 배치된 트랜지스터와, 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 연결된 픽셀 전극과, 픽셀 전극 상에 배치된 공통 전극과, 공통 전극 상에 배치된 봉지층과, 봉지층 상에 위치하되, 액티브 영역에 배치된 다수의 터치전극과, 액티브 영역의 외곽 영역인 넌-액티브 영역 내 구동 패드 영역에 배치된 다수의 터치패드와, 다수의 터치전극과 다수의 터치패드를 전기적으로 연결해주며, 액티브 영역 내 다수의 터치전극과 연결되어 봉지층의 경사면을 따라 내려와 구동 패드 영역까지 연장되는 다수의 터치 라우팅 배선을 포함하는 터치 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, 구동 패드 영역보다 더 외곽에 배치되는 다수의 외곽 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 터치전극은 K개의 검사그룹으로 그룹화되고, K는 2 이상의 자연수일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, K개의 검사그룹에 각각 대응되는 K개의 검사배선과, K개의 검사배선과 각각 전기적으로 연결되고, 구동 패드 영역보다 더 외곽에 위치하는 검사 패드 영역에 배치되는 K개의 검사패드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 터치패드는 K개의 검사그룹 중 임의의 제1 검사그룹에 포함되는 둘 이상의 터치전극과 전기적으로 연결된 둘 이상의 터치패드를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 외곽 스위치 중 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 일단은 둘 이상의 터치패드와 각각 대응되어 전기적으로 연결되고, 다수의 외곽 스위치 중 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 타 단은 K개의 검사배선 중 제1 검사그룹에 대응되는 제1 검사배선에 공통으로 전기적으로 연결되고, 다수의 외곽 스위치 중 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 온-오프 제어 단은 제어 배선에 공통으로 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, 턴-온 레벨 전압이 인가되는 검사 노드와 턴-오프 레벨 전압이 인가되는 노멀 노드 중 하나를 제어 배선과 연결해주는 검사 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 제1 검사그룹에 포함된 둘 이상의 터치전극에 대한 검사 시작 이벤트 발생 시, 검사 스위치에 의해 검사 노드와 제어 배선이 연결되고, 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 온-오프 제어 단(게이트 노드)에는 턴-온 레벨 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 제1 검사그룹에 포함된 둘 이상의 터치전극에 대한 검사 종료 이벤트 발생 시, 검사 스위치에 의해 노멀 노드와 제어 배선이 연결되고, 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 온-오프 제어 단(게이트 노드)에는 턴-오프 레벨 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 효율적인 검사 진행을 가능하게 하고 검사 패드 개수를 저감할 수 있는 터치 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 효율적인 검사 진행을 가능하게 하고 검사 패드 개수를 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 터치 감도도 향상시켜줄 수 있는 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에 대한 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 센싱 구성들을 나타낸 도면이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치전극들에 대한 검사 그룹화를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 싱글 레이어의 터치 센서 구조 하에서, 터치 터치전극들에 대한 검사 시스템을 나타낸 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 멀티 레이어의 터치 센서 구조 하에서, 터치 터치전극들에 대한 검사 시스템을 나타낸 다이어그램이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 검사 회로를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 제작 공정 중 검사 종료 후 커팅 과정에서 검사 회로의 일부를 커팅하는 라인을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 라우팅 배선들에 대한 제1 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 라우팅 배선들에 대한 제2 구조를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 라우팅 배선들에 대한 제3 구조를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 라우팅 배선들에 대한 제3 구조를 더욱 상세하게 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 라우팅 배선들에 대한 제3 구조를 활용한 듀얼 라우팅을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 라우팅 배선들에 대한 제3 구조 하에서, 링크 영역의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 라우팅 배선들에 대한 제3 구조 하에서, 터치전극 영역의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 라우팅 배선들에 대한 제3 구조 하에서, 터치 라우팅 배선의 점핑 영역의 단면도이다.
도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 듀얼 라우팅과 싱글 라우팅에 따른 터치 감도를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에 대한 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)이 배치되고, 다수의 서브픽셀(SP)이 배치되는 표시패널(110)과, 다수의 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 구동 회로(120)와, 다수의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 구동 회로(130)와, 데이터 구동 회로(120)와 게이트 구동 회로(130)를 제어하는 디스플레이 컨트롤러(140) 등을 포함할 수 있다.
데이터 구동 회로(120)는 디스플레이 컨트롤러(140)의 타이밍 제어에 따라 다수의 데이터 라인(DL)으로 영상 데이터 전압(Vdata)을 공급할 수 있다.
게이트 구동 회로(130)는 디스플레이 컨트롤러(140)의 타이밍 제어에 따라 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔신호(SCAN)를 순차적으로 공급할 수 있다.
표시패널(110)은 영상이 표시되는 액티브 영역(AA)과, 영상이 표시되지 않는 넌-액티브 영역(NA)을 포함할 수 있다. 넌-액티브 영역(NA)은 베젤(Bezel) 영역이라고도 한다. 넌-액티브 영역(NA) 또는 이를 커버하는 케이스 부분이 터치 디스플레이 장치(100)의 전면에서 보일 수도 있고 보이지 않을 수도 있다.
표시패널(110)의 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 데이터 라인(DL)은, 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA)에 위치한 구동 패드 영역(121)에 배치된 다수의 데이터 패드와 전기적으로 연결된다.
데이터 구동 회로(120)는 구동 패드 영역(121)에 배치된 다수의 데이터 패드에 전기적으로 연결될 수 있다.
데이터 구동 회로(120)는 COF(Chip On Film) 타입을 구현되어, 표시패널(110)의 구동 패드 영역(121)에 본딩된 회로필름에 실장 될 수 있다. 또는, 데이터 구동 회로(120)는 COG (Chip On Glass) 타입 또는 COP (Chip On Panel) 타입으로 구현되어, 표시패널(110)의 구동 패드 영역(121)에 직접 실장 될 수도 있다.
게이트 구동 회로(130)는 COF(Chip On Film) 타입으로 구현되어, 표시패널(110)에 전기적으로 연결된 회로필름에 실장 될 수 있다. 또는, 게이트 구동 회로(130)는 COG (Chip On Glass) 타입 또는 COP (Chip On Panel) 타입으로 구현되어, 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA) 상에 실장 될 수 있다. 이 경우, 게이트 구동 회로(130)를 COG (Chip On Glass) 타입 또는 COP (Chip On Panel) 타입이라고 한다. 또는, 게이트 구동 회로(130)는 GIP (Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA)에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 백 라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치(LCD)일 수도 있고, OLED (Organic Light Emitting Diode) 디스플레이, 퀀텀닷 (Quantum Dot) 디스플레이, 마이크로 LED (Micro Light Emitting Diode) 디스플레이 등의 자발광 디스플레이일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 자발광 디스플레이인 경우, 각 서브픽셀(SP)은 스스로 빛을 내는 발광소자(ED)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 OLED 디스플레이인 경우, 각 서브픽셀(SP)은 스스로 빛을 내는 유기발광다이오드(OLED)를 발광소자로서 포함할 수 있다. 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 퀀텀닷 디스플레이인 경우, 각 서브픽셀(SP)은 스스로 빛을 내는 반도체 결정인 퀀텀닷(Quantom Dot)으로 만들어진 발광소자를 포함할 수 있다. 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 마이크로 LED 디스플레이인 경우, 각 서브픽셀(SP)은 스스로 빛을 내고 무기물을 기반으로 만들어진 마이크로 LED(Micro Light Emitting Diode)를 발광소자로서 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서, 각 서브픽셀(SP)은, 발광소자(ED)와, 발광소자(ED)로 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터(DRT)와, 영상 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)로 전달하는 스캔 트랜지스터(SCT)와, 일정 기간 동안 전압 유지를 위한 스토리지 캐패시터(Cst) 등을 포함할 수 있다.
발광소자(ED)는 픽셀 전극(PE) 및 공통 전극(CE)과, 픽셀 전극(PE) 및 공통 전극(CE) 사이에 위치하는 발광층(EL)을 포함한다. 발광소자(ED)는 일 예로, 유기발광다이오드(OLED), 발광다이오드(LED), 퀀텀닷 발광소자 등일 수 있다.
발광소자(ED)에서, 픽셀 전극(PE)은 애노드 전극이고, 공통 전극(CE)은 캐소드 전극일 수 있다. 발광소자(ED)의 공통 전극(CE)에는 기저 전압(EVSS)이 인가될 수 있다. 여기서, 기저 전압(EVSS)은, 일 예로, 그라운드 전압이거나 그라운드 전압과 유사한 전압일 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)는 발광소자(ED)를 구동하기 위한 트랜지스터로서, 제1 노드(N1), 제2 노드(N2) 및 제3 노드(N3)을 포함한다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)는 게이트 노드에 해당하는 노드로서, 스캔 트랜지스터(SCT)의 소스 노드 또는 드레인 노드와 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)는 발광소자(ED)의 픽셀 전극(PE)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제3 노드(N3)는 구동 전압(EVDD)이 인가되는 노드로서, 구동 전압(EVDD)을 공급하는 구동라인(DVL: Driving Voltage Line)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다.
스캔 트랜지스터(SCT)는 게이트 라인(GL)에서 공급되는 스캔신호(SCAN)에 응답하여, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 해당 데이터 라인(DL) 간의 연결을 제어할 수 있다.
스캔 트랜지스터(SCT)의 드레인 노드 또는 소스 노드는 해당 데이터 라인(DL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 스캔 트랜지스터(SCT)의 소스 노드 또는 드레인 노드는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)에 전기적으로 연결될 수 있다. 스캔 트랜지스터(SCT)의 게이트 노드는 게이트 라인(GL)과 전기적으로 연결되어 스캔신호(SCAN)를 인가 받을 수 있다.
스캔 트랜지스터(SCT)는, 턴-온 레벨의 게이트 전압의 스캔신호(SCAN)에 의해 턴-온 되고, 턴-오프 레벨의 게이트 전압의 스캔신호(SCAN)에 의해 턴-오프 된다. 여기서, 스캔 트랜지스터(SCT)가 N 타입인 경우, 턴-온 레벨의 게이트 전압은 하이 레벨의 게이트 전압(VGH)이고, 턴-오프 레벨의 게이트 전압은 로우 레벨의 게이트 전압(VGL)일 수도 있다. 스캔 트랜지스터(SCT)가 P 타입인 경우, 턴-온 레벨의 게이트 전압은 로우 레벨의 게이트 전압(VGL)이고 턴-오프 레벨의 게이트 전압은 하이 레벨의 게이트 전압(VGH)일 수도 있다.
스캔 트랜지스터(SCT)는, 턴-온 레벨의 게이트 전압의 스캔신호(SCAN)에 의해 턴-온 되어, 해당 데이터 라인(DL)으로부터 공급된 영상 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)로 전달해줄 수 있다.
스토리지 캐패시터(Cst)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결되어, 영상 신호 전압에 해당하는 영상 데이터 전압(Vdata) 또는 이에 대응되는 전압을 한 프레임 시간 동안 유지해줄 수 있다.
스토리지 캐패시터(Cst)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 존재하는 내부 캐패시터(Internal Capacitor)인 기생 캐패시터(예: Cgs, Cgd)가 아니라, 구동 트랜지스터(DRT)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 캐패시터(External Capacitor)일 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT) 및 스캔 트랜지스터(SCT) 각각은, N 타입 트랜지스터이거나 P 타입 트랜지스터일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT) 및 스캔 트랜지스터(SCT)가 모두 N 타입 트랜지스터이거나 P 타입 트랜지스터일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT) 및 스캔 트랜지스터(SCT) 중 적어도 하나는 N 타입 트랜지스터(또는 P 타입 트랜지스터)이고 나머지는 P 타입 트랜지스터(또는 N 타입 트랜지스터)일 수 있다.
도 1에 예시된 서브픽셀(SP)의 구조는 설명을 위한 예시일 뿐, 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함하거나, 경우에 따라서는, 1개 이상의 캐패시터를 더 포함할 수도 있다. 또는, 다수의 서브픽셀(SP) 각각이 동일한 구조로 되어 있을 수도 있고, 다수의 서브픽셀(SP) 중 일부는 다른 구조로 되어 있을 수도 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 센싱 구성들을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 센싱을 위하여, 다수의 터치 전극(TE)과, 다수의 터치 전극(TE)을 구동하고 센싱 하는 터치 구동 회로(210)와, 터치 구동 신호(210)의 센싱 결과를 토대로 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 결정하는 터치 컨트롤러(220) 등을 포함할 수 있다.
다수의 터치 전극(TE)은 표시패널(100)에 배치될 수 있다. 다수의 터치 전극(TE)은 표시패널(110)에서 터치 센싱이 가능한 영역에 배치된다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서, 다수의 터치 전극(TE)은 표시패널(110)의 내부에 배치된다. 즉, 표시패널(110)을 제작할 때, 데이터 라인(DL), 게이트 라인(GL) 및 트랜지스터 등의 디스플레이 관련 패턴들이 형성될 때, 다수의 터치 전극(TE)도 함께 형성될 수 있다.
터치 센싱이 가능한 영역은 액티브 영역(AA)과 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 아래에서, 설명의 편의를 위하여, 터치 센싱이 가능한 영역은 액티브 영역(AA)과 동일하다고 가정한다.
액티브 영역(AA)에 배치되는 다수의 터치 전극(TE) 각각은 서로 분리되고 블록화된 전극일 수 있다. 이에 따라, 다수의 터치 전극(TE) 각각은 서로 중첩되지 않는다.
다수의 터치 전극(TE) 각각은, 하나 이상의 터치 라우팅 배선(TL)을 통해 터치 구동 회로(210)와 전기적으로 연결될 수 있다. 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA) 내 구동 패드 영역(121)에는 다수의 터치 패드가 배치될 수 있다.
터치 구동 회로(210)는 구동 패드 영역(121)에 배치된 다수의 터치 패드에 전기적으로 연결될 수 있다.
다수의 터치 라우팅 배선(TL)은 다수의 터치 전극(TE)과 다수의 터치 패드를 대응시켜 전기적으로 연결해줄 수 있다. 즉, 다수의 터치 라우팅 배선(TL) 각각에서, 일 단은 해당 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결되고, 타 단은 해당 터치 패드와 전기적으로 연결된다.
터치 라우팅 배선(TL)은 데이터 라인(DL)과 평행하거나 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 또는 터치 라우팅 배선(TL)은 게이트 라인(GL)과 평행하거나 동일한 방향으로 배치될 수 있다.
다수의 터치 전극(TE)은 동일한 열에 배치된 제1 터치 전극과 제2 터치 전극을 포함할 수 있다. 제1 터치 전극이 제2 터치 전극보다 터치 구동 회로(210)로부터 멀리 위치한다고 가정한다. 다수의 터치 라우팅 배선(TL)은 제1 터치 전극과 연결된 제1 터치 라우팅 배선과, 제2 터치 전극과 연결된 제2 터치 라우팅 배선을 포함할 수 있다.
제1 터치 전극과 연결된 제1 터치 라우팅 배선은, 제2 터치 전극과 중첩되지만 제2 터치 전극과 전기적으로 연결되지 않는다.
제1 터치 전극과 제2 터치 전극은 표시패널(100) 내에서 분리되고 물리적으로 떨어져 있다. 제1 터치 라우팅 배선과 제2 터치 라우팅 배선은 표시패널(100) 내에서 분리되고 물리적으로 떨어져 있다. 제1 터치 전극과 제2 터치 전극은, 표시패널(100) 내에서 분리되지만, 구동 상황에 따라서 터치 구동 회로(210) 내 스위칭 회로(멀티플렉서 회로)에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.
표시패널(110)은 디스플레이 구동을 위한 다수의 디스플레이 열 배선과 다수의 디스플레이 행 라인을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 열 배선은 데이터 라인(DL)이고, 디스플레이 행 배선은 게이트 라인(GL)일 수 있다. 다른 예를 들어, 디스플레이 열 배선은 게이트 라인(GL)이고, 디스플레이 행 배선은 데이터 라인(DL)일 수 있다.
다수의 터치 전극(TE)은 동일한 터치 전극 열에 배치되는 제1 터치 전극과 제2 터치 전극을 포함한다. 제1 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 디스플레이 열 배선과, 제2 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 디스플레이 열 배선은 동일할 수 있다.
제1 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 디스플레이 행 배선과, 제2 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 디스플레이 행 배선은 서로 다를 수 있다.
터치 구동 회로(210)는, 터치 전극(TE)과 터치 포인터(예: 손가락, 펜 등) 간의 셀프-캐패시턴스(Self-capacitance) 또는 그 변화에 근거하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 결정할 수 있다.
터치 구동 회로(210)는, 다수의 터치 전극(TE) 각각으로 터치 구동 신호를 공급하고, 터치 구동 신호가 인가된 터치 전극(TE)으로부터 터치 센싱 신호를 검출하여, 각 터치 전극(TE)에 대한 센싱 값을 얻어 터치 센싱 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 터치 구동 회로(210)는 전하 증폭기(Charge amplifier), 적분기 및 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 등을 포함할 수 있다.
터치 컨트롤러(220)는, 터치 센싱 데이터에 근거하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 결정할 수 있다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 단면도들이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 기판(SUB) 상에는 트랜지스터 어레이 및 각종 신호 배선이 배치된다. 각 서브픽셀(SP)에 포함되는 트랜지스터(DRT, SCT) 및 캐패시터(Cst)와, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL) 등의 신호 배선이 기판(SUB) 상에 배치된다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 다수의 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)와 대응되는 다수의 전극(EM)이 기판(SUB) 상에 배치된다.
전술한 바와 같이, 발광소자(ED)는 픽셀 전극(PE), 발광층(EL) 및 공통 전극(CE)을 포함한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 픽셀 전극(PE)은 평탄화 막(PLN)의 컨택홀을 통해 노출된 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)에 대응되는 전극(EM)과 전기적으로 연결된다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 뱅크(BANK)가 각 서브픽셀(SP)의 픽셀 전극(PE)의 일 부분이 노출되도록 오픈 된다. 픽셀 전극(PE)에서 노출된 부분은 서브픽셀(SP)의 발광 영역과 대응된다.
발광층(EL)은, 픽셀 전극(PE)에서 뱅크(BANK)에 의해 노출된 부분 상에 형성된다. 발광층(EL)은 픽셀 전극(PE) 상에 정공 관련층, 발광층, 전자 관련층 순으로 또는 역순으로 적층 되어 형성된다. 공통 전극(CE)은 발광층(EL)을 사이에 두고 픽셀 전극(PE)과 대향 하도록 형성된다.
봉지층(ENCAP)은 외부의 수분이나 산소에 취약한 발광소자(ED)로 외부의 수분이나 산소가 침투되는 것을 차단한다. 이러한 봉지층(ENCAP)은 하나의 층으로 되어 있을 수도 있지만, 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 되어 있을 수도 있다.
예를 들어, 봉지층(ENCAP)이 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 이루어진 경우, 봉지층(ENCAP)은 하나 이상의 무기 봉지층(PAS1, PAS2)과 하나 이상의 유기 봉지층(PCL)을 포함할 수 있다.
구체적인 예로서, 도 3a, 도 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 봉지층(ENCAP)은 제1 무기 봉지층(PAS1), 유기 봉지층(PCL) 및 제2 무기 봉지층(PAS2)이 순서대로 적층된 구조로 되어 있을 있다. 여기서, 유기 봉지층(PCL)은, 적어도 하나의 유기 봉지층 또는 적어도 하나의 무기 봉지층을 더 포함할 수도 있다.
제1 무기 봉지층(PAS1)은 발광 소자(ED)와 가장 인접하도록 공통 전극(CE)이 형성된 기판(SUB) 상에 형성된다. 이러한 제1 무기 봉지층(PAS1)은, 일 예로, 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3) 등과 같은 저온 증착이 가능한 무기 절연 재질로 형성된다. 제1 무기 봉지층(PAS1)이 저온 분위기에서 증착 되므로, 제1 무기 봉지층(PAS1)은 증착 공정 시 고온 분위기에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
유기 봉지층(PCL)은 제1 무기 봉지층(PAS1)보다 작은 면적으로 형성될 수 있으며, 이 경우, 유기 봉지층(PCL)은 제1 무기 봉지층(PAS1)의 양끝단을 노출시키도록 형성될 수 있다. 유기 봉지층(PCL)은 유기발광표시장치인 터치표시장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충 역할을 하며, 평탄화 성능을 강화하는 역할을 할 수 있다. 유기 봉지층(PCL)은, 일 예로, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 유기 봉지층(PCL)이 잉크젯 방식을 통해 형성될 수도 있다.
표시패널(100)에는, 봉지층(ENCAP)이 무너지는 것을 차단하기 위한 하나 이상의 댐(DAM1, DMA2)이 형성되어 있을 수 있다.
하나 이상의 댐(DAM1, DMA2)은 액티브 영역(AA)과 넌-액티브 영역(NA)의 경계지점에 존재하거나, 경계지점의 근방에 존재할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 댐(DAM1, DMA2)은 외곽에서 안쪽으로 들어가다가 갑자기 높아지는 지점의 영역일 수 있다. 또는, 하나 이상의 댐(DAM1, DMA2)은 봉지층(ENCAP)의 경사면(900)을 따라 내려오다가 봉지층(ENCAP)의 경사가 갑자기 완만해지거나 다시 높아지는 방향으로 변하는 지점의 영역을 의미할 수도 있다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 댐(DAM1, DMA2)은 액티브 영역(AA)과 구동 패드 영역(121) 사이에 배치될 수 있다.
하나 이상의 댐(DAM1, DMA2)은 넌-액티브 영역(NA)에만 위치할 수도 있고, 넌-액티브 영역(NA)에 대부분이 존재하지만, 일부는 액티브 영역(AA)에 걸쳐있을 수도 있다.
하나 이상의 댐(DAM1, DMA2)은 액상 형태의 유기 봉지층(PCL)이 액티브 영역(AA)에 적하될 때, 액상 형태의 유기 봉지층(PCL)이 넌-액티브 영역(NA)의 방향으로 무너져 구동 패드 영역(121)의 터치 패드(TP) 등을 침범하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 효과는 2개 이상의 댐(DAM1, DAM2)이 형성된 경우, 더욱 커질 수 있다.
액티브 영역(AA)과 가장 인접한 1차 댐(DAM1)과, 액티브 영역(AA)과 다음으로 인접한 2차 댐(DAM2) 중 하나 이상은, 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 1차 댐(DAM1) 및/또는 2차 댐(DAM2)은 기본적으로 댐 형성 패턴(DFP)으로 만들어질 수 있다. 댐 형성 패턴(DFP)은 구동 패드 영역(121)에 배치된 터치 패드(TP)보다 높은 높이를 가질 수 있다.
댐 형성 패턴(DFP)은 액티브 영역(AA)에서 서브픽셀들(SP)을 분리하기 위한 뱅크(BANK)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 경우에 따라서, 댐 형성 패턴(DFP)은 층간 간격을 유지하기 위한 스페이서 등과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 댐 형성 패턴(DFP)은 뱅크(BANK) 또는 스페이서 등과 동시에 형성될 수 있고, 이에 따라, 마스크 추가 공정 및 비용 상승 없이 댐 구조를 형성할 수 있다.
1차 댐(DAM1) 및/또는 2차 댐(DAM2)은 제1 무기 봉지층(PAS1), 제2 무기 봉지층(PAS2) 및 유기 봉지층(PCL) 중 하나 이상이 댐 형성 패턴(DFP) 상에 적층 된 다층 구조로 되어 있을 수 있다.
유기물을 포함하는 유기 봉지층(PCL)은 가장 안쪽에 있는 1차 댐(DAM1)의 내 측면에만 위치할 수 있다. 이와 다르게, 유기물을 포함하는 유기 봉지층(PCL)은 1차 댐(DAM1) 및 2차 댐(DAM2) 중 적어도 1차 댐(DAM1)의 상부에 위치할 수 있다.
제2 무기 봉지층(PAS2)은 유기 봉지층(PCL)이 형성된 기판(SUB) 상에 유기 봉지층(PCL) 및 제1 무기 봉지층(PAS1) 각각의 상부면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 무기 봉지층(PAS2)은 외부의 수분이나 산소가 제1 무기 봉지층(PAS1) 및 유기 봉지층(PCL)으로 침투하는 것을 최소화하거나 차단한다. 이러한 제2 무기 봉지층(PAS2)은, 일 예로, 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3) 등과 같은 무기 절연 재질로 형성된다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 터치 전극(TE), 터치 라우팅 배선(TL) 터치 센서 구조는 봉지층(ENCAP) 상에 배치된다. 터치 센서 구조는 다수의 터치 전극(TE) 및 다수의 터치 라우팅 배선(TL) 등을 포함할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 멀티 레이어의 터치 센서 구조를 나타낸 것으로서, 멀티 레이어의 터치 센서 구조에 따르면, 다수의 터치 전극(TE) 및 다수의 터치 라우팅 배선(TL)이 서로 다른 층에 배치된다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 멀티 레이어의 터치 센서 구조는, 제1 터치 센서 메탈이 배치되는 제1 터치 센서 메탈층(TSM1)과, 제2 터치 센서 메탈이 배치되는 제2 터치 센서 메탈층(TSM2)과, 제1 터치 센서 메탈층(TSM1)과 제2 터치 센서 메탈층(TSM2) 사이에 배치되는 제1 터치 버퍼층(T-BUF1)을 포함할 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 터치 전극(TE)은 제1 터치 센서 메탈층(TSM1)에 위치할 수 있다. 터치 라우팅 배선(TL)은 제1 터치 센서 메탈층(TSM1) 및 제2 터치 센서 메탈층(TSM2) 중 하나 이상에 위치할 수 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 봉지층(ENCAP)과 제2 터치 센서 메탈층(TSM2) 사이에 터치 버퍼층이 존재하지 않을 수도 있다. 이와 다르게, 봉지층(ENCAP)과 제2 터치 센서 메탈층(TSM2) 사이에 사이에 터치 버퍼층이 추가로 더 존재할 수도 있다.
봉지층(ENCAP)과 제2 터치 센서 메탈층(TSM2) 사이에 위치하는 터치 버퍼층이 추가로 존재하는 경우, 이 추가 터치 버퍼층은 터치 전극(TE)과 발광 소자(ED)의 공통 전극(CE) 사이의 이격 거리가 미리 정해진 최소 이격 거리(예: 5㎛)를 유지하도록 설계될 수 있다. 이에 따라, 터치 전극(TE)과 공통 전극(CE) 간의 기생 캐패시턴스를 줄여주거나 방지해줄 수 있고, 이를 통해, 기생 캐패시턴스에 의한 터치 감도 저하를 방지해줄 수 있다.
봉지층(ENCAP)과 제2 터치 센서 메탈층(TSM2) 사이에 위치하는 추가 터치 버퍼층은, 추가 터치 버퍼층 상에 배치되는 제1 및 제2 터치 센서 메탈(TSM1, TSM2)의 제조 공정 시 이용되는 약액(현상액 또는 식각액 등등) 또는 외부로부터의 수분 등이 유기물을 포함하는 발광층(EL)으로 침투되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 추가 터치 버퍼층은 약액 또는 수분에 취약한 발광층(EL)의 손상을 방지할 수 있다.
봉지층(ENCAP)과 제2 터치 센서 메탈층(TSM2) 사이에 위치하는 추가 터치 버퍼층은, 고온에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)의 손상을 방지하기 위해 일정 온도(예: 100도(℃)) 이하의 저온에서 형성 가능하고 1~3의 저유전율을 가지는 유기 절연 재질로 형성된다. 예를 들어, 터치 버퍼층(T-BUF)은 아크릴 계열, 에폭시 계열 또는 실록산(Siloxan) 계열의 재질로 형성될 수 있다. 유기 절연 재질로 평탄화 성능을 가지는 터치 버퍼층(T-BUF)은 유기발광표시장치의 휘어짐에 따른 봉지층(ENCAP) 내의 각 봉지층(PAS1, PCL, PAS2)의 손상 및 추가 터치 버퍼층 상에 형성되는 제1 및 제2 터치 센서 메탈(TSM1, TSM2)의 깨짐 현상을 방지할 수 있다.
도 3c는 싱글 레이어의 터치 센서 구조를 나타낸 것으로서, 멀티 레이어의 터치 센서 구조에 따르면, 다수의 터치 전극(TE) 및 다수의 터치 라우팅 배선(TL)이 동일한 층에 배치된다.
도 3c를 참조하면, 싱글 레이어의 터치 센서 구조는, 봉지층(ENCAP) 상에 위치하는 제2 터치 버퍼층(T-BUF2)과, 제2 터치 버퍼층(T-BUF2) 상에 위치하며 제1 터치 센서 메탈이 배치되는 제1 터치 센서 메탈층(TSM1)을 포함할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 터치 전극(TE) 및 터치 라우팅 배선(TL)은 제1 터치 센서 메탈층(TSM1)에 위치할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 제1 터치 센서 메탈층(TSM1) 상에 터치 버퍼층이 존재하지 않지만, 제1 터치 센서 메탈층(TSM1) 상에 터치 버퍼층이 추가로 더 배치될 수도 있다.
도 3c를 참조하면, 봉지층(ENCAP)과 제1 터치 센서 메탈층(TSM1) 사이에 제2 터치 버퍼층(T-BUF2)이 존재한다. 하지만, 봉지층(ENCAP)과 제1 터치 센서 메탈층(TSM1) 사이에 제2 터치 버퍼층(T-BUF2)이 존재하지 않을 수도 있다.
도 3c를 참조하면, 봉지층(ENCAP)과 제1 터치 센서 메탈층(TSM1) 사이에 위치하는 제2 터치 버퍼층(T-BUF2)은 터치 전극(TE)과 발광 소자(ED)의 공통 전극(CE) 사이의 이격 거리가 미리 정해진 최소 이격 거리(예: 5㎛)를 유지하도록 설계될 수 있다. 이에 따라, 터치 전극(TE)과 공통 전극(CE) 간의 기생 캐패시턴스를 줄여주거나 방지해줄 수 있고, 이를 통해, 기생 캐패시턴스에 의한 터치 감도 저하를 방지해줄 수 있다.
봉지층(ENCAP)과 제1 터치 센서 메탈층(TSM1) 사이에 위치하는 제2 터치 버퍼층(T-BUF2)은 제2 터치 버퍼층(T-BUF2) 상에 배치되는 제1 터치 센서 메탈(TSM1)의 제조 공정 시 이용되는 약액(현상액 또는 식각액 등등) 또는 외부로부터의 수분 등이 유기물을 포함하는 발광층(EL)으로 침투되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 제2 터치 버퍼층(T-BUF2)은 약액 또는 수분에 취약한 발광층(EL)의 손상을 방지할 수 있다.
봉지층(ENCAP)과 제1 터치 센서 메탈층(TSM1) 사이에 위치하는 제2 터치 버퍼층(T-BUF2)은 고온에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)의 손상을 방지하기 위해 일정 온도(예: 100도(℃)) 이하의 저온에서 형성 가능하고 1~3의 저유전율을 가지는 유기 절연 재질로 형성된다. 예를 들어, 제2 터치 버퍼층(T-BUF2)은 아크릴 계열, 에폭시 계열 또는 실록산(Siloxan) 계열의 재질로 형성될 수 있다. 유기 절연 재질로 평탄화 성능을 가지는 터치 버퍼층(T-BUF)은 유기발광표시장치의 휘어짐에 따른 봉지층(ENCAP) 내의 각 봉지층(PAS1, PCL, PAS2)의 손상 및 제2 터치 버퍼층(T-BUF2) 상에 형성되는 제1 터치 센서 메탈(TSM1)의 깨짐 현상을 방지할 수 있다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 제1 터치 센서 메탈층(TSM1) 상에 패시베이션 층(T-PAC)이 배치될 수 있다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 터치 라우팅 배선(TL)은 봉지층(ENCAP)의 경사면(ENCAP_SLOPE)을 따라 내려와 넌-액티브 영역(NA)에서의 구동 패드 영역(121)에 배치된 터치 패드(TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 패드(TP)는 터치 구동 회로(210)와 전기적으로 연결될 수 있다.
터치 패드(TP)는 터치 라우팅 배선(TL)과 별도로 형성될 수도 있고, 터치 라우팅 배선(TL)이 연장되어 형성될 수도 있다.
터치 패드(TP)가 터치 라우팅 배선(TL)이 연장되어 형성된 경우, 터치 패드(TP) 및 터치 라우팅 배선(TL)은 동일한 도전 물질로 구성될 수 있다. 이러한 도전 물질은, 일 예로, Al, Ti, Cu, Mo와 같은 내식성 및 내산성이 강하고 전도성이 좋은 금속을 이용하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
예를 들어, 터치 패드(TP) 및 터치 라우팅 배선(TL)은 Ti/Al/Ti 또는 Mo/Al/Mo와 같이 적층 된 3층 구조로 형성될 수 있다.
터치 패드(TP)를 덮을 수 있는 패드 커버 전극은 터치 전극(TE)과 동일 재질로 도전 물질(제1 터치 센서 메탈)로 구성될 수 있다. 이러한 도전 물질은 내식성 및 내산성이 강한 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전물질로 형성될 수 있다. 이러한 패드 커버 전극은 터치 버퍼층에 의해 노출되도록 형성됨으로써 터치 구동 회로(210)와 본딩 되거나 또는 터치 구동 회로(210)가 실장된 회로 필름과 본딩될 수 있다.
여기서, 터치 버퍼층은 터치 센서 메탈을 덮도록 형성되어 터치 센서 메탈이 외부의 수분 등에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있다. 일 예로, 터치 버퍼층은 유기 절연 재질로 형성되거나, 원편광판 또는 에폭시 또는 아크릴 재질의 필름 형태로 형성될 수 있다. 이러한 터치 보호층이 봉지층(ENCAP) 상에 없을 수도 있다. 즉, 터치 버퍼층은 필수적인 구성이 아닐 수도 있다.
터치 라우팅 배선(TL)은, 컨택홀을 통해 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결되거나, 터치 전극(TE)과 일체로 되어 있을 수 있다.
한편, 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 단면도는 개념적으로 구조를 도시한 것으로서, 보는 방향이나 위치 등에 따라 각 패턴들(각종 층들이나 각종 전극들)의 위치, 두께, 또는 폭이 달라질 수도 있고, 각종 패턴들의 연결 구조도 변경될 수 있으며, 도시된 여러 층들 이외에도 추가적인 층이 더 존재할 수도 있고, 도시된 여러 층들 중 일부는 생략되거나 통합되어 있을 수도 있다. 예를 들어, 뱅크(BANK)의 폭은 도면에 비해 좁을 수도 있고, 댐(DAM1, DAM2)의 높이도 도면보다 낮거나 높을 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 표시패널(110)은 영상이 표시되는 액티브 영역(AA)과, 액티브 영역(AA)의 외곽 영역인 넌-액티브 영역(NA)을 포함할 수 있다.
표시패널(110)에서 넌-액티브 영역(NA)은 액티브 영역(AA)의 상측 외곽에 위치하는 구동 패드 영역(121)을 포함할 수 있다. 표시패널(110)에서 넌-액티브 영역(NA)은 액티브 영역(AA)과 구동 패드 영역(121) 사이에 위치하는 링크 영역(LKA)을 포함할 수 있다.
표시패널(110)에서 넌-액티브 영역(NA)은 액티브 영역(AA)의 좌측 외곽 및/또는 우측 외곽에 위치하는 회로 영역을 더 포함할 수도 있다. 이러한 회로 영역에는 GIP 타입의 게이트 구동 회로(130)가 배치될 수 있다. 또는, 이러한 회로 영역에는 다수의 터치 라우팅 배선(TL)이 배치될 수도 있다.
각종 신호 배선들(예: 데이터 라인, 데이터 링크 배선, 터치 라우팅 배선 등)은 링크 영역(LKA)을 지나 구동 패드 영역(121)까지 연장될 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA)은, 표시패널(110)의 제작 과정에서 다수의 터치 전극(TE) 및 다수의 터치 라우팅 배선(TL)을 포함하는 터치 센서 구조가 잘 형성되었는지를 검사하기 위한 검사 과정이 진행될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 센서 구조에 대한 검사를 위하여, 검사 회로(400) 및 검사 패드 영역(410)을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 검사 회로(400) 및 검사 패드 영역(410)는 구동 패드 영역(121)보다 더 외곽에 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 검사 회로(400) 및 검사 패드 영역(410)를 이용하여 검사가 종료되면, 커팅 공정이 진행되어, 최종 제품을 위한 표시패널(110)의 제작이 완료된다. 커팅 공정 시, 검사 회로(400) 및 검사 패드 영역(410) 사이가 커팅(Cutting) 될 수 있다. 또는, 커팅 공정 시, 검사 회로(400) 내 제1 영역과 제2 영역 사이가 커팅(Cutting) 될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 링크 영역(LKA)과 구동 패드 영역(121) 사이에 표시패널(110)이 벤딩 되는 영역이 존재할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 전극(TE)들에 대한 검사 그룹화를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 다수의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5)을 개별적으로 검사하지 않고, 다수의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5)을 몇 개의 검사 그룹(GR_A, GR_B, GR_C, GR_D)으로 그룹화 하여 검사를 진행할 수 있다.
예를 들어, 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5)는 4개의 검사 그룹(GR_A, GR_B, GR_C, GR_D)으로 그룹화될 수 있다.
제1 검사 그룹(GR_A)에 포함된 5개의 터치 전극(A1~A5)은 전기적으로 단락 되어 검사가 동시에 진행될 수 있다. 제1 검사 그룹(GR_A)에 포함된 5개의 터치 전극(A1~A5)은 이웃하여 배치될 수도 있지만, 도 5와 같이 서로 분사되어 배치될 수도 있다.
제2 검사 그룹(GR_B)에 포함된 5개의 터치 전극(B1~B5)은 전기적으로 단락 되어 검사가 동시에 진행될 수 있다. 제2 검사 그룹(GR_B)에 포함된 5개의 터치 전극(B1~B5)은 이웃하여 배치될 수도 있지만, 도 5와 같이 서로 분사되어 배치될 수도 있다.
제3 검사 그룹(GR_C)에 포함된 5개의 터치 전극(C1~C5)은 전기적으로 단락 되어 검사가 동시에 진행될 수 있다. 제3 검사 그룹(GR_C)에 포함된 5개의 터치 전극(C1~C5)은 이웃하여 배치될 수도 있지만, 도 5와 같이 서로 분사되어 배치될 수도 있다.
제4 검사 그룹(GR_D)에 포함된 5개의 터치 전극(D1~D5)은 전기적으로 단락 되어 검사가 동시에 진행될 수 있다. 제4 검사 그룹(GR_D)에 포함된 5개의 터치 전극(D1~D5)은 이웃하여 배치될 수도 있지만, 도 5와 같이 서로 분사되어 배치될 수도 있다.
이러한 그룹 검사 방식을 이용하면 검사 패드 개수를 매우 줄일 수 있는 이점이 있다. 도 5와 같은 그룹 방식에 따르면, 검사 패드 개수를 20개에서 4개로 줄일 수 있다. 터치 전극 개수가 많아질수록 검사 패드 개수의 저감 효과는 더욱더 커질 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 싱글 레이어의 터치 센서 구조 하에서, 터치 터치 전극(TE)들에 대한 검사 시스템을 나타낸 다이어그램이다. 단, 도 6은 검사 종료 후 커팅 공정이 완료된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 싱글 레이어의 터치 센서 구조를 갖는 경우(도 3c 참조), 20개의 터치 라우팅 배선(TL; La1~La5, Lb1~Lb5, Lc1~Lc5, Ld1~Ld5)과 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5)은 동일한 층(제1 터치 센서 메탈층(TSM1))에 배치될 수 있다.
이 경우, 20개의 터치 라우팅 배선(TL; La1~La5, Lb1~Lb5, Lc1~Lc5, Ld1~Ld5)은 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5)과 동일한 제1 터치 센서 메탈층(TSM1)에 배치되기 위하여, 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5) 사이 공간으로 지나가야 한다.
도 6을 참조하면, 20개의 터치 라우팅 배선(TL; La1~La5, Lb1~Lb5, Lc1~Lc5, Ld1~Ld5)의 배치 공간을 확보하고, 터치 감도를 높여주기 위하여 터치 전극 크기를 확장하고자 하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5) 각각이 차지하는 면적은 서로 다를 수 있다.
도 6을 참조하면, 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5) 각각이 차지하는 면적은 구동 패드 영역(121)과 인접해질수록 작아질 수 있다.
20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5) 각각이 차지하는 면적은 대응되는 터치 라우팅 배선의 짧아질수록 작아질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 싱글 레이어의 터치 센서 구조를 갖는 경우(도 3c 참조), 20개의 터치 라우팅 배선(TL; La1~La5, Lb1~Lb5, Lc1~Lc5, Ld1~Ld5)은 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5)과 함께, 제1 터치 센서 메탈층(TSM1)에 배치될 수 있다.
이 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 도 3C에 도시된 바와 같이, 봉지층(ENCAP)과 제1 터치 센서 메탈층(TSM1) 사이에 위치하는 제2 터치 버퍼층(T-BUF2)을 더 포함할 수 있다. 제2 터치 버퍼층(T-BUF2)은 없을 수도 있다.
도 6을 참조하면, 20개의 터치 라우팅 배선(TL; La1~La5, Lb1~Lb5, Lc1~Lc5, Ld1~Ld5)은 구동 패드 영역(121) 내 20개의 터치 패드(TP)에 전기적으로 연결된다.
20개의 터치 패드(TP) 각각은 검사 회로(400)와 전기적으로 연결된다.
검사 회로(400)는 20개의 외곽 스위치(SW)를 포함할 수 있다.
20개의 외곽 스위치(SW)의 일단은 20개의 터치 패드(TP)와 대응되어 전기적으로 연결되다.
20개의 외곽 스위치(SW)의 타 단은 플로팅(Floating) 상태일 수 있다. 여기서, 플로팅 상태란 오픈(Open) 상태라고도 할 수 있으며, 20개의 외곽 스위치(SW)의 타 단이 커팅 공정 시 끊어진 상태이다.
검사 종료 후, 20개의 외곽 스위치(SW)는 오프(Off) 상태이다.
20개의 외곽 스위치(SW) 각각은 트랜지스터 형태로 구현될 수 있다.
20개의 외곽 스위치(SW) 각각의 일단은 트랜지스터의 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있고, 20개의 외곽 스위치(SW) 각각의 타단은 트랜지스터의 소스 노드 도는 드레인 노드일 수 있다. 20개의 외곽 스위치(SW) 각각의 온-오프 제어 단은 트랜지스터의 게이트 노드일 수 있다.
20개의 외곽 스위치(SW) 각각의 온-오프 제어 단은 하나 이상의 제어 배선(600)에 공통으로 연결될 수 있다.
20개의 외곽 스위치(SW) 각각의 온-오프 제어 단은 하나의 제어 배선(600)에 공통으로 연결될 수 있다. 또는, 20개의 외곽 스위치(SW) 각각의 온-오프 제어 단은 검사 그룹 별로 제어 배선(600)에 공통으로 연결될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 멀티 레이어의 터치 센서 구조 하에서, 터치 터치 전극(TE)들에 대한 검사 시스템을 나타낸 다이어그램이다. 단, 도 7은 검사 종료 후 커팅 공정이 완료된 상태를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 멀티 레이어의 터치 센서 구조를 갖는 경우(도 3a, 도 3b 참조), 20개의 터치 라우팅 배선(TL; La1~La5, Lb1~Lb5, Lc1~Lc5, Ld1~Ld5)과 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5)은 서로 다른 층에 배치될 수 있다.
20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5)은 제1 터치 센서 메탈층(TSM1)에 배치될 수 있다.
20개의 터치 라우팅 배선(TL; La1~La5, Lb1~Lb5, Lc1~Lc5, Ld1~Ld5)은 제2 터치 센서 메탈층(TSM2)에 배치될 수 있다.
경우에 따라, 20개의 터치 라우팅 배선(TL; La1~La5, Lb1~Lb5, Lc1~Lc5, Ld1~Ld5) 각각의 일부는 제2 터치 센서 메탈층(TSM2)에 배치되고 다른 일부는 제1 터치 센서 메탈층(TSM1)에 배치될 수도 있다.
20개의 터치 라우팅 배선(TL; La1~La5, Lb1~Lb5, Lc1~Lc5, Ld1~Ld5)과 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5)은 서로 중첩되어 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5) 각각이 차지하는 면적은 서로 대응되거나 서로 동일할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 멀티 레이어의 터치 센서 구조를 갖는 경우(도 3a, 도 3b 참조), 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 봉지층(ENCAP) 상에 위치하는 제2 터치 센서 메탈층(TSM2)과, 제2 터치 센서 메탈층(TSM2) 상에 위치하는 제1 터치 버퍼층(T-BUF)과, 제1 터치 버퍼층(T-BUF) 상에 위치하는 제1 터치 센서 메탈층(TSM1)을 더 포함할 수 있다.
이 경우, 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5)은 제1 터치 센서 메탈층(TSM1)에 배치될 수 있다. 20개의 터치 라우팅 배선(TL; La1~La5, Lb1~Lb5, Lc1~Lc5, Ld1~Ld5)은 제2 터치 센서 메탈층(TSM2)에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 봉지층(ENCAP)과 제2 터치 센서 메탈층(TSM2) 사이에 위치하는 추가 터치 버퍼층를 더 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 20개의 터치 라우팅 배선(TL; La1~La5, Lb1~Lb5, Lc1~Lc5, Ld1~Ld5)은 구동 패드 영역(121) 내 20개의 터치 패드(TP)에 전기적으로 연결된다.
20개의 터치 패드(TP) 각각은 검사 회로(400)와 전기적으로 연결된다.
검사 회로(400)는 20개의 외곽 스위치(SW)를 포함할 수 있다.
20개의 외곽 스위치(SW)의 일단은 20개의 터치 패드(TP)와 대응되어 전기적으로 연결되다.
20개의 외곽 스위치(SW)의 타 단은 플로팅(Floating) 상태일 수 있다. 여기서, 플로팅 상태란 오픈(Open) 상태라고도 할 수 있으며, 20개의 외곽 스위치(SW)의 타 단이 커팅 공정 시 끊어진 상태이다.
검사 종료 후, 20개의 외곽 스위치(SW)는 오프(Off) 상태이다.
20개의 외곽 스위치(SW) 각각은 트랜지스터 형태로 구현될 수 있다.
20개의 외곽 스위치(SW) 각각의 일단은 트랜지스터의 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있고, 20개의 외곽 스위치(SW) 각각의 타단은 트랜지스터의 소스 노드 도는 드레인 노드일 수 있다. 20개의 외곽 스위치(SW) 각각의 온-오프 제어 단은 트랜지스터의 게이트 노드일 수 있다.
20개의 외곽 스위치(SW) 각각의 온-오프 제어 단은 하나 이상의 제어 배선(600)에 공통으로 연결될 수 있다.
20개의 외곽 스위치(SW) 각각의 온-오프 제어 단은 하나의 제어 배선(600)에 공통으로 연결될 수 있다. 또는, 20개의 외곽 스위치(SW) 각각의 온-오프 제어 단은 검사 그룹 별로 제어 배선(600)에 공통으로 연결될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 검사 전 상태의 검사 회로(400)를 나타낸 도면이다. 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 제작 공정 중 검사 종료 후 커팅 과정에서 검사 회로(400)의 일부를 커팅하는 라인을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 도 6 또는 도 8의 검사 구조를 포함하는 경우, 기판(SUB)과, 기판(SUB) 상에 배치되는 트랜지스터(DRT)와, 트랜지스터(DRT)의 소스 전극 또는 드레인 전극과 연결된 픽셀 전극(PE)과, 픽셀 전극(PE) 상에 배치된 공통 전극(CE)과, 공통 전극(CE) 상에 배치된 봉지층(ENCAP)과, 봉지층(ENCAP) 상에 위치하며, 제1 터치 센서 메탈층(TSM1)에 배치되는 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5)과, 영상이 표시되는 액티브 영역(AA)의 외곽 영역인 넌-액티브 영역(NA) 내 구동 패드 영역(121)에 배치된 다수의 터치 패드(TP)와, 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5)과 다수의 터치 패드(TP)를 전기적으로 연결해주며, 액티브 영역(AA) 내 20개의 터치 전극(TE; A1~A5, B1~B5, C1~C5, D1~D5)과 연결되어 봉지층(ENCAP)의 경사면을 따라 내려와 구동 패드 영역(121)까지 연장되는 20개의 터치 라우팅 배선(TL; La1~La5, Lb1~Lb5, Lc1~Lc5, Ld1~Ld5)을 포함할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 검사 회로(400)를 더 포함할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100의 검사 회로(400)는, 다수의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5)와, 복수의 검사 그룹(GR_A, GR_B, GR_C, GR_D)에 대응되는 복수의 검사 라인(810A, 810B, 810C, 810D)과, 복수의 검사 라인(810A, 810B, 810C, 810D)이 연결된 복수의 검사 패드(AP_PAD_GR_A, AP_PAD_GR_B, AP_PAD_GR_C, AP_PAD_GR_D) 등을 포함할 수 있다.
복수의 검사 패드(AP_PAD_GR_A, AP_PAD_GR_B, AP_PAD_GR_C, AP_PAD_GR_D)는 검사 패드 영역(410)에 배치될 수 있다.
검사 패드 영역(410)은 구동 패드 영역(121)보다 더 외곽에 배치될 수 있다.
검사 패드 영역(410)은 제작이 완료된 표시패널(110)에 남아 있을 수도 있고, 도 9과 같은 커팅 라인에 의해 커팅되어 표시패널(110)에 남아 있지 않을 수도 있다.
다수의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5)의 개수는, 표시패널(110)에 배치된 모든 터치 전극(TE)의 개수와 동일할 수 있다(싱글 라우팅 구조의 경우).
이와 다르게, 다수의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5)의 개수는, 표시패널(110)에 배치된 모든 터치 전극(TE)의 개수의 2배와 동일할 수 있다(듀얼 라우팅 구조의 경우). 이 경우, 다수의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5)의 개수는, 표시패널(110)에 배치된 모든 터치 라우팅 배선(TL)의 개수와 동일할 수 있다(듀얼 라우팅 구조의 경우).
도 8 및 도 9에서는, 다수의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5)의 개수는, 표시패널(110)에 배치된 모든 터치 전극(TE)의 개수와 동일한 경우를 예로 든다.
복수의 검사 라인(810A, 810B, 810C, 810D)의 개수와 복수의 검사 패드(AP_PAD_GR_A, AP_PAD_GR_B, AP_PAD_GR_C, AP_PAD_GR_D)의 개수는 검사 그룹 개수와 동일하다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 20개의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5) 각각은, 봉지층(ENCAP)의 경사면과 중첩되지 않고, 구동 패드 영역(121)보다 더 외곽에 배치될 수 있다.
도 9를 참조하면, 검사 종료 후, 최종 제품에서는, 20개의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5) 각각은, 구동 패드 영역(121) 내 다수의 터치 패드(TP)와 전기적으로 연결된 일 단과, 전기적으로 플로팅(Floating) 상태로 되어 있는 타 단을 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 20개의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5) 각각의 타 단이 플로팅 상태라는 것은, 전기적으로 오픈(Open) 상태인 것으로서, 20개의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5) 각각의 타 단이 커팅 공정 시 끊어진 상태를 의미한다.
도 8을 참조하면, 20개의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5) 각각은 제어 배선(600)과 전기적으로 연결되는 온-오프 제어 단을 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 20개의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5) 각각의 온-오프 제어 단 모두는, 하나의 제어 배선(600)과 연결될 수 있다.
도 8을 참조하면, 검사 회로(400)는 턴-온 레벨 전압이 인가되는 검사 노드와 턴-오프 레벨 전압이 인가되는 노멀(Normal) 노드 중 하나를 제어 배선(600)과 연결해주는 검사 스위치(SW_AP)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 턴-온 레벨 전압이 인가되는 검사 노드는 검사 동작을 인에이블 시키는 인에이블 신호(EN)가 인가되는 노드일 수 있다. 인에이블 신호(EN)는 20개의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5)를 턴-온 시킬 수 있는 턴-온 레벨 전압을 가질 수 있다.
턴-오프 레벨 전압이 인가되는 노멀 노드는 검사 동작을 디스에이블 시키고 터치 구동 동작이 정상적으로 진행될 수 있도록 하는 제어 전압이 인가되는 노드일 수 있다. 제어 전압은 20개의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5)를 턴-오프 시킬 수 있는 턴-오프 레벨 전압을 가질 수 있다.
20개의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5)가 N 타입인 경우, 인에이블 신호(EN)는 턴-온 레벨 전압으로서 하이 레벨 전압이고, 제어 전압은 턴-오프 레벨 전압으로서 로우 레벨 전압일 수 있다.
20개의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5)가 P 타입인 경우, 인에이블 신호(EN)는 턴-온 레벨 전압으로서 로우 레벨 전압이고, 제어 전압은 턴-오프 레벨 전압으로서 하이 레벨 전압일 수 있다.
도 8 및 도 9는 20개의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5)가 N 타입인 경우를 예로 든 것이다.
검사 진행, 검사 스위치(SW_AP)에 의해 제어 배선(600)에는 턴-온 레벨 전압의 인에이블 신호(EN)가 인가된다. 이에 따라, 20개의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5)는 턴-온 될 수 있다.
검사 구동 회로(미도시)는, 5개의 검사 패드(AP_PAD_GR_A, AP_PAD_GR_B, AP_PAD_GR_C, AP_PAD_GR_D)로 검사용 신호를 동시에 또는 순차적으로 출력하고, 이후, 5개의 검사 패드(AP_PAD_GR_A, AP_PAD_GR_B, AP_PAD_GR_C, AP_PAD_GR_D)의 전기적인 상태를 확인하여 터치 센서 구조의 불량(예: 단락, 오픈 등)을 검출할 수 있다.
예를 들어, 제1 검사그룹(GR_A)에 포함된 둘 이상의 터치전극(A1~A5)에 대한 검사 시작 이벤트 발생 시, 검사 스위치(SW_AP)에 의해 턴-온 레벨 전압인 인에이블 신호(EN)가 인가된 검사 노드와 제어 배선(600)이 연결되고, 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 온-오프 제어 단에는 턴-온 레벨 전압이 인가될 수 있다.
검사 구동 회로는, 5개의 검사 패드(AP_PAD_GR_A, AP_PAD_GR_B, AP_PAD_GR_C, AP_PAD_GR_D) 중 제1 검사 패드(AP_PAD_GR_A) 에만 제1 레벨 전압(예: 하이 레벨 전압)을 갖는 검사용 신호를 출력하고 나머지 검사 패드(AP_PAD_GR_B, AP_PAD_GR_C, AP_PAD_GR_D)에는 검사용 신호를 출력하지 않거나 제1 레벨 전압과 다른 제2 레벨 전압을 갖는 검사용 신호를 출력한다.
검사 구동 회로는, 제1 검사 그룹(GR_A)에 대한 터치 센서 구조가 정상적인 경우, 제1 검사 패드(AP_PAD_GR_A)를 통해, 인가했던 제1 레벨 전압을 검출할 수 있다. 여기서, 제1 검사 그룹(GR_A)에 대한 터치 센서 구조가 정상적인 경우는, 액티브 영역(AA) 내에서 제1 검사 그룹(GR_A)에 포함된 5개의 터치 전극(A1~A5)이 전기적으로 잘 분리되어 있고, 액티브 영역(AA) 내에서 제1 검사 그룹(GR_A)에 포함된 5개의 터치 전극(A1~A5) 모두가 다른 검사 그룹(GR_B, GR_C, GR_D)에 포함된 터치 전극들과 전기적으로 잘 분리되어 있고, 제1 검사 그룹(GR_A)에 포함된 5개의 터치 전극(A1~A5)과 5개의 터치 라우팅 배선(La1~La5)이 서로 정확하게 대응되어 전기적으로 연결된 것을 의미할 수 있다.
제1 검사 그룹(GR_A)에 포함된 5개의 터치 전극(A1~A5) 중 적어도 하나가 다른 검사 그룹(GR_B, GR_C, GR_D)에 포함된 터치 전극들 중 적어도 하나와 단락(Short)이 된 불량이 있다면, 검사 구동 회로는, 제1 검사 패드(AP_PAD_GR_A)를 통해 제1 레벨 전압과 다른 전압을 검출하게 된다.
제1 검사 그룹(GR_A)에 포함된 5개의 터치 전극(A1~A5) 중 적어도 하나가 대응된 터치 라우팅 배선과 연결이 끊어진 오픈 상태인 불량이 있다면, 검사 구동 회로는, 제1 검사 패드(AP_PAD_GR_A)를 통해 제1 레벨 전압과 다른 전압을 검출하게 된다.
모드 검사 그룹(GA_A~GR_D)에 대한 검사 종료 이벤트 발생 시, 그리고, 표시패널(110)이 정상적으로 디스플레이 구동 및 터치 구동이 수행되는 경우, 검사 스위치(SW_AP)에 의해 턴-오프 레벨 전압이 인가되는 노멀 노드와 제어 배선(600)이 연결되고, 20개의 외곽 스위치(SW; SWa1~SWa5, SWb1~SWb5, SWc1~SWc5, SWd1~SWd5) 각각의 온-오프 제어 단에는 턴-오프 레벨 전압의 제어 전압이 인가될 수 있다.
검사가 종료되고, 표시패널(110)이 정상적으로 디스플레이 구동 및 터치 구동이 수행되는 경우, 다수의 외곽 스위치(SW) 각각의 온-오프 제어 단은, 전압 레벨이 변동되지 않는 제어 전압이 인가될 수 있다.
예를 들어, 제어 전압은 턴-오프 레벨 전압으로서 디스플레이 구동을 위한 턴-오프 레벨의 게이트 전압(VGL)일 수 있다.
이 경우, 제품 출하 후, 디스플레이 구동 및 터치 구동이 정상적으로 수행될 때, 제어 스위치(SW_AP)는 제어 배선(600)을 디스플레이 구동을 위한 턴-오프 레벨의 게이트 전압(VGL)이 인가되는 게이트 전압 라인(VGLL)과 전기적으로 연결해주는 상태로 고정되어 있을 수 있다.
즉, 제품 출하 후, 디스플레이 구동 및 터치 구동이 정상적으로 수행될 때, 다수의 외곽 스위치(SW) 각각의 온-오프 제어 단과 공통으로 연결된 하나 이상의 제어 배선(600)은 디스플레이 구동을 위한 턴-오프 레벨의 게이트 전압(VGL)이 인가되는 게이트 전압 라인(VGLL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
아래에서는, 전술한 검사 구조 및 이를 이용한 검사 방법의 검사 대상이 되는 터치 센서 구조에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제1 및 제2 구조를 나타낸 도면들이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 멀티 레이어의 터치 센서 구조를 갖는 경우, 다수의 터치 라우팅 배선(TL)과 다수의 터치 전극(TE)은 서로 다른 층에 배치될 수 있다.
이 경우, 다수의 터치 라우팅 배선(TL) 각각은 다수의 터치 전극(TE) 중 적어도 하나와 중첩될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 다수의 터치 라우팅 배선(TL) 각각은 열 방향 또는 행 방향으로 배치될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 다수의 터치 라우팅 배선(TL) 각각은 열 방향으로 배치될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 다수의 터치 라우팅 배선(TL) 각각은 행 방향으로 배치될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 다수의 터치 라우팅 배선(TL) 각각이 행 방향으로 배치되는 경우, 다수의 터치 라우팅 배선(TL)은, 넌-액티브 영역(NA)에서 액티브 영역(AA)의 좌측 외곽 또는 우측 외곽에 위치하는 좌측 라우팅 영역(RA_LEFT)(RA_LEFT) 또는 우측 라우팅 영역(RA_RIGHT)(RA_RIGHT)을 우회하여, 넌-액티브 영역(NA)에서 액티브 영역(AA)의 상측 외곽에 위치하는 링크 영역(LKA)을 지나 링크 영역(LKA)의 상단에 위치한 구동 패드 영역(121)까지 연장될 수 있다.
액티브 영역(AA)의 4개의 코너에 위치하는 4개의 터치 전극(TE_C1, TE_C2, TE_C3, TE_C4)은 비 코너에 위치하는 터치 전극과 동일한 모양일 수도 있고, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 코너 부분이 라운드 진 모양일 수도 있다.
도 12 내지 도 17을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제3 구조를 설명한다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제3 구조를 나타낸 도면이다. 도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제3 구조를 더욱 상세하게 나타낸 도면이다. 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제3 구조를 활용한 듀얼 라우팅(Dual Routing)을 설명하기 위한 도면이다. 도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제3 구조 하에서, 중첩 영역(X)의 단면도이다. 도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제3 구조 하에서, 컨택 영역(Y)의 단면도이다. 도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제3 구조 하에서, 터치 라우팅 배선(TL)의 점핑 영역(Z)의 단면도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제3 구조를 갖는 경우, 표시패널(110)은 액티브 영역(AA)의 외곽 영역인 넌-액티브 영역(NA)은, 액티브 영역(AA)의 상측 외곽에 위치하는 링크 영역(LKA)과, 액티브 영역(AA)의 좌측 외곽에 위치하는 좌측 라우팅 영역(RA_LEFT)과, 액티브 영역(AA)의 우측 외곽에 위치하는 우측 라우팅 영역(RA_RIGHT)과, 액티브 영역(AA)의 하측 외곽에 위치하는 하측 라우팅 영역(RA_DOWN)을 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제3 구조를 갖는 경우, 듀얼 경로(프런트 배선(TL1_F), 백 배선(TL1_B))를 통해 터치 구동 신호(TDS)가 하나의 터치 전극(TE)에 중복으로 공급될 수 있다.
다시 말해, 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제3 구조를 갖는 경우, 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 구동 회로(210)는 듀얼 경로(프런트 배선(TL1_F), 백 배선(TL1_B))를 통해 터치 구동 신호(TDS)를 하나의 터치 전극(TE)에 중복으로 공급할 수 있다.
또한, 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제3 구조를 갖는 경우, 듀얼 경로(프런트 배선(TL1_F), 백 배선(TL1_B))를 통해 하나의 터치 전극(TE)이 센싱될 수 있다.
다시 말해, 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제3 구조를 갖는 경우, 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 구동 회로(210)는 듀얼 경로(프런트 배선(TL1_F), 백 배선(TL1_B))를 통해 하나의 터치 전극(TE)에 중복으로 센싱할 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 터치 라우팅 배선(TL)들에 대한 제3 구조를 갖는 경우, 터치 구동 회로(210)는 듀얼 경로(프런트 배선(TL1_F), 백 배선(TL1_B))를 통해, 하나의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호(TDS)를 듀얼 공급하고, 하나의 터치 전극(TE)을 듀얼 센싱할 수 있다. 이를 위한 터치 라우팅 배선(TL)의 제3 구조를 듀얼 라우팅(Dual Routing) 구조라고 한다.
이러한 듀얼 라우팅 구조를 이용하면, 터치 감도를 향상시켜줄 수 있고, 듀얼 경로(프런트 배선(TL1_F), 백 배선(TL1_B)) 중 하나에 문제(예: 단락 등)가 발생한 경우, 나머지 경로를 통해 구동 및 센싱이 가능하여 정상적인 터치 센싱이 가능할 수 있다.
도 12 내지 도 17을 참조하면, 다수의 터치 라우팅 배선(TL)은 다수의 터치 전극(TE) 중 임의의 제1 터치 전극(TE1)과 전기적으로 연결되는 제1 터치 라우팅 배선(TL1)을 포함할 수 있다.
도 12 내지 도 17을 참조하면, 제1 터치 라우팅 배선(TL1)은 제1 터치 패드(TP)에서 분기된 프런트 배선(TL1_F)과 백 배선(TL1_B)을 포함할 수 있다.
도 12 내지 도 17을 참조하면, 제1 터치 라우팅 배선(TL1)의 프런트 배선(TL1_F)은, 액티브 영역(AA)의 좌측 외곽 또는 우측 외곽에 위치하는 좌측 라우팅 영역(RA_LEFT) 또는 우측 라우팅 영역(RA_RIGHT)을 우회하지 않고, 액티브 영역(AA)의 상측 외곽에 위치하는 링크 영역(LKA)을 지나 액티브 영역(AA) 내로 바로 연장되고, 컨택 영역(Y)에서 제1 터치 전극(TE1)과 프런트 컨택홀(CNT_F)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
도 12 내지 도 17을 참조하면, 백 배선(TL1_B)은, 좌측 라우팅 영역(RA_LEFT) 또는 우측 라우팅 영역(RA_RIGHT)을 우회하여, 액티브 영역(AA)의 하측 외곽에 위치하는 하측 라우팅 영역(RA_DOWN)을 지나, 액티브 영역(AA) 내로 연장되어, 컨택 영역(Y)에서 제1 터치 전극(TE1)과 백 컨택홀(CNT_B)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
도 14 내지 도 17을 참조하면, 제1 터치 라우팅 배선(TL1)의 백 배선(TL1_B)은 제1 메탈과 포함하는 제1 백 배선(TL1_B1)과 제2 메탈을 포함하는 제2 백 배선(TL1_B2)을 포함할 수 있다.
도 14 내지 도 17을 참조하면, 제1 터치 라우팅 배선(TL1)의 프런트 배선(TL1_F)은 제2 메탈을 포함할 수 있다.
제1 메탈과 제2 메탈은 서로 다른 메탈일 수 있다. 제1 메탈은 제1 터치 전극(TE1)과 동일 메탈일 수 있다. 제2 메탈은 제1 터치 전극과 다른 메탈일 수 있다.
제1 터치 전극(TE1) 및 제1 백 배선(TL1_B1)은 제1 터치 센서 메탈층(TSM1)에 배치될 수 있다. 프런트 배선(TL1_F) 및 제2 백 배선(TL1_B2)은 제2 터치 센서 메탈층(TSM2)에 배치될 수 있다.
도 14 및 도 17을 참조하면, 제1 백 배선(TL1_B1)과 제2 백 배선(TL1_B2)은 터치 버퍼층(T-BUF)에 의해 분리될 수 있다.
도 14 및 도 17을 참조하면, 점핑 영역(Z)에서, 제1 백 배선(TL1_B1)과 제2 백 배선(TL1_B2)은 넌-액티브 영역(NA)에서 터치 버퍼층(T-BUF)의 컨택홀을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
도 14 및 도 17을 참조하면, 링크 영역(LKA) 내 배선 중첩 영역(Z)에서, 백 배선(TL1_B)의 일 부분으로서 제1 메탈을 포함하는 제1 백 배선(TL1_B1)은, 제2 메탈을 포함하는 프런트 배선(TL1_F)과 중첩될 수 있다.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 트랜지스터 어레이(TFT) 상에 봉지층(ENCAP)이 배치되고, 봉지층(ENCAP) 상에 패시베이션층(PAS)이 배치될 수 있으며, 패시베이션 층(PAS) 상에 터치 센서 구조가 형성될 수 있다.
도 15 내지 도 17에서 터치 버퍼층(T-BUF)은 도 3a 및 도 3b의 제1 터치 버퍼층(T-BUF1)과 대응될 수 있다.
도 14를 참조하면, 터치 구동 회로(210)는, 제1 터치패드(TP)를 통해, 제1 터치 라우팅 배선(TL1)의 프런트 배선(TL1_F)으로 프런트 터치 구동 신호(TDS_F)를 공급하고, 제1 터치 라우팅 배선(TL1)의 백 배선(TL1_B)으로 백 터치 구동 신호(TDS_B)를 공급할 수 있다.
도 14를 참조하면, 프런트 터치 구동 신호(TDS_F)와 백 터치 구동 신호(TDS_B)는 터치 구동 회로(210)에 의해 제1 터치 패드(TP)에 인가된 터치 구동 신호(TDS)가 분기된 신호들이다.
도 14를 참조하면, 프런트 터치 구동 신호(TDS_F)와 백 터치 구동 신호(TDS_B)는 주파수, 진폭 및 위상 등이 대응되거나 동일할 수 있다.
액티브 영역(AA)의 4개의 코너에 위치하는 4개의 터치 전극(TE_C1, TE_C2, TE_C3, TE_C4)은 비 코너에 위치하는 터치 전극과 동일한 모양일 수도 있고, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 코너 부분이 라운드 진 모양일 수도 있다.
도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 듀얼 라우팅(Dual Routing)과 싱글 라우팅(Single Routing)에 따른 터치 감도를 나타낸 그래프이다.
도 18의 그래프에서 x 축은 터치 패드가 있는 곳에서 없는 곳까지의 위치를 나타내고, y축은 터치 감도를 나타낸다.
도 18을 참조하면, 전술한 2개의 경로(듀얼 경로; 프런트 배선, 백 배선)를 통해 신호 공급 및 센싱이 되는 듀얼 라우팅을 이용하면, 1개의 경로(싱글 경로; 프런트 배선)를 통해 신호 공급 및 센싱이 되는 싱글 라우팅을 이용하는 경우에 비해서, 터치 감도가 대부분의 위치에서 향상되는 것을 확인할 수 있다
특히, 터치 패드로부터 멀리 위치하는 터치 전극(TE)에 대한 터치 감도가 매우 향상됨을 알 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 기판과, 기판 상에서 배치되는 트랜지스터와, 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 연결된 픽셀 전극과, 픽셀 전극 상에 배치된 공통 전극과, 공통 전극 상에 배치된 봉지층과, 봉지층 상에 위치하는 제1 터치 센서 메탈층에 배치되는 다수의 터치전극과, 영상이 표시되는 액티브 영역의 외곽 영역인 넌-액티브 영역 내 구동 패드 영역에 배치된 다수의 터치패드와, 다수의 터치전극과 다수의 터치패드를 전기적으로 연결해주며, 액티브 영역 내 다수의 터치전극과 연결되어 봉지층의 경사면을 따라 내려와 구동 패드 영역까지 연장되는 다수의 터치 라우팅 배선을 포함하는 터치 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, 구동 패드 영역보다 더 외곽에 배치되고, 봉지층의 경사면과 중첩되지 않고, 구동 패드 영역 내 다수의 터치패드와 전기적으로 연결된 일 단과, 전기적으로 플로팅 상태로 되어 있는 타 단을 포함하는 다수의 외곽 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 외곽 스위치 각각은, 전압 레벨이 변동되지 않는 제어 전압이 인가되는 온-오프 제어 단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 제어 전압은 턴-오프 레벨 전압일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, 다수의 외곽 스위치 각각의 온-오프 제어 단과 공통으로 연결된 하나 이상의 제어 배선을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 하나 이상의 제어 배선은 디스플레이 구동을 위한 턴 오프 레벨의 게이트 전압이 인가되는 게이트 전압 라인과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 터치전극 각각이 차지하는 면적은 서로 대응될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, 봉지층 상에 위치하는 제2 터치 센서 메탈층과, 제2 터치 센서 메탈층 상에 위치하는 제1 터치 버퍼층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 제1 터치 센서 메탈층은 제1 터치 버퍼층 상에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 터치 라우팅 배선은 제2 터치 센서 메탈층에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 봉지층과 제2 터치 센서 메탈층 사이에 위치하는 추가 터치 버퍼층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 터치전극 각각이 차지하는 면적은 서로 다를 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 터치전극 각각이 차지하는 면적은 구동 패드 영역과 인접해질수록 작아질 수 있다. 다수의 터치전극 각각이 차지하는 면적은 대응되는 터치 라우팅 배선의 짧아질수록 작아질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 터치 라우팅 배선은 다수의 터치전극과 함께 제1 터치 센서 메탈층에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, 봉지층과 제1 터치 센서 메탈층 사이에 위치하는 제2 터치 버퍼층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, 디스플레이 구동을 위한 다수의 디스플레이 열 배선과 다수의 디스플레이 행 라인을 더 포함할 수 있다.
다수의 터치전극은 동일한 터치전극 열에 배치되는 제1 터치전극과 제2 터치전극을 포함할 수 있다.
제1 터치전극과 중첩되는 둘 이상의 디스플레이 열 배선과, 제2 터치전극과 중첩되는 둘 이상의 디스플레이 열 배선은 동일할 수 있다.
제1 터치전극과 중첩되는 둘 이상의 디스플레이 행 배선과, 제2 터치전극과 중첩되는 둘 이상의 디스플레이 행 배선은 서로 다를 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 터치 라우팅 배선 각각은 다수의 터치전극 중 적어도 하나와 중첩되고, 다수의 터치 라우팅 배선 각각은 열 방향 또는 행 방향으로 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 터치 라우팅 배선 각각이 행 방향으로 배치되는 경우, 다수의 터치 라우팅 배선은, 넌-액티브 영역에서 액티브 영역의 좌측 외곽 또는 우측 외곽에 위치하는 좌측 라우팅 영역 또는 우측 라우팅 영역을 우회하여, 넌-액티브 영역에서 액티브 영역의 상측 외곽에 위치하는 링크 영역을 지나 링크 영역의 상단에 위치한 구동 패드 영역까지 연장될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 터치 라우팅 배선은 다수의 터치 전극 중 임의의 제1 터치 전극과 전기적으로 연결되는 제1 터치 라우팅 배선을 포함하고, 제1 터치 라우팅 배선은 제1 터치 패드에서 분기된 프런트 배선과 백 배선을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서,프런트 배선은, 액티브 영역의 좌측 외곽 또는 우측 외곽에 위치하는 좌측 라우팅 영역 또는 우측 라우팅 영역을 우회하지 않고, 액티브 영역의 상측 외곽에 위치하는 링크 영역을 지나 액티브 영역 내로 바로 연장되어, 제1 터치 전극과 프런트 컨택홀을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 백 배선은, 좌측 라우팅 영역 또는 우측 라우팅 영역을 우회하여, 액티브 영역의 하측 외곽에 위치하는 하측 라우팅 영역을 지나, 액티브 영역 내로 연장되어, 제1 터치 전극과 백 컨택홀을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 백 배선은 제1 메탈과 포함하는 제1 백 배선과 제2 메탈을 포함하는 제2 백 배선을 포함하고, 프런트 배선은 제2 메탈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 제1 메탈은 제1 터치 전극과 동일 메탈이고, 제2 메탈은 제1 터치 전극과 다른 메탈일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 제1 백 배선과 제2 백 배선은 터치 버퍼층에 의해 분리되고, 제1 백 배선과 제2 백 배선은 넌-액티브 영역에서 터치 버퍼층의 컨택홀을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, 다수의 터치 전극을 구동하는 터치 구동 회로를 더 포함할 수 있다. 터치 구동 회로는, 제1 터치패드를 통해, 제1 터치 라우팅 배선의 프런트 배선으로 프런트 터치 구동 신호를 공급하고, 제1 터치 라우팅 배선의 백 배선으로 백 터치 구동 신호를 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 프런트 터치 구동 신호와 백 터치 구동 신호는 주파수, 진폭 및 위상이 대응될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 기판과, 기판 상의 배치된 트랜지스터와, 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 연결된 픽셀 전극과, 픽셀 전극 상에 배치된 공통 전극과, 공통 전극 상에 배치된 봉지층과, 봉지층 상에 위치하되, 액티브 영역에 배치된 다수의 터치전극과, 액티브 영역의 외곽 영역인 넌-액티브 영역 내 구동 패드 영역에 배치된 다수의 터치패드와, 다수의 터치전극과 다수의 터치패드를 전기적으로 연결해주며, 액티브 영역 내 다수의 터치전극과 연결되어 봉지층의 경사면을 따라 내려와 구동 패드 영역까지 연장되는 다수의 터치 라우팅 배선을 포함하는 터치 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, 구동 패드 영역보다 더 외곽에 배치되는 다수의 외곽 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 터치전극은 K개의 검사그룹으로 그룹화되고, K는 2 이상의 자연수일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, K개의 검사그룹에 각각 대응되는 K개의 검사배선과, K개의 검사배선과 각각 전기적으로 연결되고, 구동 패드 영역보다 더 외곽에 위치하는 검사 패드 영역에 배치되는 K개의 검사패드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 터치패드는 K개의 검사그룹 중 임의의 제1 검사그룹에 포함되는 둘 이상의 터치전극과 전기적으로 연결된 둘 이상의 터치패드를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 외곽 스위치 중 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 일단은 둘 이상의 터치패드와 각각 대응되어 전기적으로 연결되고, 다수의 외곽 스위치 중 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 타 단은 K개의 검사배선 중 제1 검사그룹에 대응되는 제1 검사배선에 공통으로 전기적으로 연결되고, 다수의 외곽 스위치 중 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 온-오프 제어 단은 제어 배선에 공통으로 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, 턴-온 레벨 전압이 인가되는 검사 노드와 턴-오프 레벨 전압이 인가되는 노멀 노드 중 하나를 제어 배선과 연결해주는 검사 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 제1 검사그룹에 포함된 둘 이상의 터치전극에 대한 검사 시작 이벤트 발생 시, 검사 스위치에 의해 검사 노드와 제어 배선이 연결되고, 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 게이트 노드에는 턴-온 레벨 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 제1 검사그룹에 포함된 둘 이상의 터치전극에 대한 검사 종료 이벤트 발생 시, 검사 스위치에 의해 노멀 노드와 제어 배선이 연결되고, 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 게이트 노드에는 턴-오프 레벨 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 효율적인 검사 진행을 가능하게 하고 검사 패드 개수를 저감할 수 있는 터치 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 효율적인 검사 진행을 가능하게 하고 검사 패드 개수를 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 터치 감도도 향상시켜줄 수 있는 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (22)

  1. 기판;
    상기 기판 상에서 배치되는 트랜지스터;
    상기 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 연결된 픽셀 전극;
    상기 픽셀 전극 상에 배치된 공통 전극;
    상기 공통 전극 상에 배치된 봉지층;
    상기 봉지층 상에 위치하는 제1 터치 센서 메탈층에 배치되는 다수의 터치전극;
    영상이 표시되는 액티브 영역의 외곽 영역인 넌-액티브 영역 내 구동 패드 영역에 배치된 다수의 터치패드;
    상기 다수의 터치전극과 상기 다수의 터치패드를 전기적으로 연결해주며, 상기 액티브 영역 내 상기 다수의 터치전극과 연결되어 상기 봉지층의 경사면을 따라 내려와 상기 구동 패드 영역까지 연장되는 다수의 터치 라우팅 배선; 및
    상기 구동 패드 영역보다 더 외곽에 배치되고, 상기 봉지층의 경사면과 중첩되지 않고, 상기 구동 패드 영역 내 상기 다수의 터치패드와 전기적으로 연결된 일 단과, 전기적으로 플로팅 상태로 되어 있는 타 단을 포함하는 다수의 외곽 스위치를 포함하고,
    상기 다수의 터치 라우팅 배선은 다수의 터치 전극 중 임의의 제1 터치 전극과 전기적으로 연결되는 제1 터치 라우팅 배선을 포함하고,
    상기 제1 터치 라우팅 배선은 제1 터치 패드에서 분기된 프런트 배선과 백 배선을 포함하고,
    상기 프런트 배선은, 상기 액티브 영역의 좌측 외곽 또는 우측 외곽에 위치하는 좌측 라우팅 영역 또는 우측 라우팅 영역을 우회하지 않고, 상기 액티브 영역의 상측 외곽에 위치하는 링크 영역을 지나 상기 액티브 영역 내로 바로 연장되어, 상기 제1 터치 전극과 프런트 컨택홀을 통해 전기적으로 연결되고,
    상기 백 배선은, 상기 좌측 라우팅 영역 또는 상기 우측 라우팅 영역을 우회하여, 상기 액티브 영역의 하측 외곽에 위치하는 하측 라우팅 영역을 지나, 상기 액티브 영역 내로 연장되어, 상기 제1 터치 전극과 백 컨택홀을 통해 전기적으로 연결되는 터치 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 외곽 스위치 각각은,
    전압 레벨이 변동되지 않는 제어 전압이 인가되는 온-오프 제어 단을 더 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 전압은 턴-오프 레벨 전압인 터치 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다수의 외곽 스위치 각각의 온-오프 제어 단과 공통으로 연결된 하나 이상의 제어 배선을 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 제어 배선은 디스플레이 구동을 위한 턴 오프 레벨의 게이트 전압이 인가되는 게이트 전압 라인과 전기적으로 연결되는 터치 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 터치전극 각각이 차지하는 면적은 서로 동일한 터치 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 봉지층 상에 위치하는 제2 터치 센서 메탈층과,
    상기 제2 터치 센서 메탈층 상에 위치하는 제1 터치 버퍼층을 더 포함하고,
    상기 제1 터치 센서 메탈층은 상기 제1 터치 버퍼층 상에 위치하고,
    상기 다수의 터치 라우팅 배선은 상기 제2 터치 센서 메탈층에 배치되는 터치 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 봉지층과 상기 제2 터치 센서 메탈층 사이에 위치하는 추가 터치 버퍼층을 더 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 터치전극 각각이 차지하는 면적은 서로 다른 터치 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 다수의 터치전극 중 외곽에 배치되는 터치전극들 각각이 차지하는 면적은 대응되는 터치 라우팅 배선의 짧아질수록 작아지는 터치 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 다수의 터치 라우팅 배선은 상기 다수의 터치전극과 함께 상기 제1 터치 센서 메탈층에 배치되는 터치 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 봉지층과 상기 제1 터치 센서 메탈층 사이에 위치하는 제2 터치 버퍼층을 더 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    디스플레이 구동을 위한 다수의 디스플레이 열 배선과 다수의 디스플레이 행 라인을 더 포함하고,
    상기 다수의 터치전극은 동일한 터치전극 열에 배치되는 제1 터치전극과 제2 터치전극을 포함하고,
    상기 제1 터치전극은 둘 이상의 디스플레이 열 배선과 중첩하며, 상기 제1 터치 전극과 중첩되는 상기 둘 이상의 디스플레이 열 배선은 상기 제2 터치전극과도 중첩되고,
    상기 제1 터치전극은 둘 이상의 디스플레이 행 배선과 중첩하며, 상기 제2 터치전극은 상기 제1 터치전극과 중첩하는 상기 둘 이상의 디스플레이 행 배선과는 다른 둘 이상의 디스플레이 행 배선과 중첩하는 터치 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 다수의 터치 라우팅 배선 각각은 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나와 중첩되고,
    상기 다수의 터치 라우팅 배선 각각은 열 방향 또는 행 방향으로 배치되는 터치 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 터치 라우팅 배선 각각이 행 방향으로 배치되는 경우,
    상기 다수의 터치 라우팅 배선은,
    상기 넌-액티브 영역에서 상기 액티브 영역의 좌측 외곽 또는 우측 외곽에 위치하는 좌측 라우팅 영역 또는 우측 라우팅 영역을 우회하여,
    상기 넌-액티브 영역에서 상기 액티브 영역의 상측 외곽에 위치하는 링크 영역을 지나 상기 링크 영역의 상단에 위치한 상기 구동 패드 영역까지 연장되는 터치 디스플레이 장치.
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서,
    상기 백 배선은 제1 메탈과 포함하는 제1 백 배선과 제2 메탈을 포함하는 제2 백 배선을 포함하고,
    상기 프런트 배선은 상기 제2 메탈을 포함하고,
    상기 제1 메탈은 상기 제1 터치 전극과 동일 메탈이고,
    상기 제2 메탈은 상기 제1 터치 전극과 다른 메탈인 터치 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 백 배선과 상기 제2 백 배선은 터치 버퍼층에 의해 분리되고,
    상기 제1 백 배선과 상기 제2 백 배선은 상기 넌-액티브 영역에서 상기 터치 버퍼층의 컨택홀을 통해 전기적으로 연결되는 터치 디스플레이 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 터치 전극을 구동하는 터치 구동 회로를 더 포함하고,
    상기 터치 구동 회로는,
    상기 제1 터치패드를 통해, 상기 제1 터치 라우팅 배선의 상기 프런트 배선으로 프런트 터치 구동 신호를 공급하고, 상기 제1 터치 라우팅 배선의 상기 백 배선으로 백 터치 구동 신호를 공급하고,
    상기 프런트 터치 구동 신호와 상기 백 터치 구동 신호는 주파수, 진폭 및 위상이 대응되는 터치 디스플레이 장치.
  19. 기판;
    상기 기판 상의 배치된 트랜지스터;
    상기 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 연결된 픽셀 전극;
    상기 픽셀 전극 상에 배치된 공통 전극;
    상기 공통 전극 상에 배치된 봉지층;
    상기 봉지층 상에 위치하되, 액티브 영역에 배치된 다수의 터치전극;
    상기 액티브 영역의 외곽 영역인 넌-액티브 영역 내 구동 패드 영역에 배치된 다수의 터치패드;
    상기 다수의 터치전극과 상기 다수의 터치패드를 전기적으로 연결해주며, 상기 액티브 영역 내 상기 다수의 터치전극과 연결되어 상기 봉지층의 경사면을 따라 내려와 상기 구동 패드 영역까지 연장되는 다수의 터치 라우팅 배선; 및
    상기 구동 패드 영역보다 더 외곽에 배치되는 다수의 외곽 스위치를 포함하고,
    상기 다수의 터치전극은 K개의 검사그룹으로 그룹화되고, 상기 K는 2 이상의 자연수이고,
    상기 K개의 검사그룹에 각각 대응되는 K개의 검사배선과,
    상기 K개의 검사배선과 각각 전기적으로 연결되고, 상기 구동 패드 영역보다 더 외곽에 위치하는 검사 패드 영역에 배치되는 K개의 검사패드를 더 포함하고,
    상기 다수의 터치패드는 상기 K개의 검사그룹 중 임의의 제1 검사그룹에 포함되는 둘 이상의 터치전극과 전기적으로 연결된 둘 이상의 터치패드를 포함하고,
    상기 다수의 외곽 스위치 중 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 일단은 상기 둘 이상의 터치패드와 각각 대응되어 전기적으로 연결되고,
    상기 다수의 외곽 스위치 중 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 타 단은 상기 K개의 검사배선 중 상기 제1 검사그룹에 대응되는 제1 검사배선에 공통으로 전기적으로 연결되고,
    상기 다수의 외곽 스위치 중 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 온-오프 제어 단은 제어 배선에 공통으로 전기적으로 연결되는 터치 디스플레이 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    턴-온 레벨 전압이 인가되는 검사 노드와 턴-오프 레벨 전압이 인가되는 노멀 노드 중 하나를 상기 제어 배선과 연결해주는 검사 스위치를 더 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 검사그룹에 포함된 둘 이상의 터치전극에 대한 검사 시작 이벤트 발생 시, 상기 검사 스위치에 의해 상기 검사 노드와 상기 제어 배선이 연결되고, 상기 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 게이트 노드에는 상기 턴-온 레벨 전압이 인가되는 터치 디스플레이 장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제1 검사그룹에 포함된 둘 이상의 터치전극에 대한 검사 종료 이벤트 발생 시, 상기 검사 스위치에 의해 상기 노멀 노드와 상기 제어 배선이 연결되고, 상기 둘 이상의 외곽 스위치 각각의 게이트 노드에는 상기 턴-오프 레벨 전압이 인가되는 터치 디스플레이 장치.
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