KR102377905B1 - 평판표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시영역의 외곽에 형성된 제1, 2 비표시 영역으로 각각 구획되는 상부기판 및 하부기판, 상기 하부기판과 대면하는 상부기판의 표시영역에 형성된 복수의 센싱 패턴, 상기 상부기판의 제1 비표시영역에 형성되고 상기 센싱 패턴과 각각 연결되는 감지라인, 상기 상부기판의 제2 비표시영역에 형성되고 상기 감지라인과 연결되는 감지 패드를 포함하는 감지 패드부, 상기 상부기판의 제1 비표시영역에 형성되고 상기 센싱 패턴 중 적어도 일부와 연결되는 저항 감소 라인, 상기 상부기판의 제2 비표시영역에 형성되고 상기 저항 감소 라인과 연결되는 저항 감소 패드를 포함하는 저항 감소 패드부, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판의 제2 비표시영역 사이에 형성되는 실링 부재, 상기 실링 부재 외곽으로서, 상기 감지 패드부 및 상기 저항 감소 패드부와 중첩되는 하부기판의 제2 비표시 영역에 형성되는 금속 패턴, 및 상기 감지 패드 및 상기 저항 감소 패드와 상기 하부기판의 금속 패턴 사이에 도전볼을 포함하는 도전볼 영역을 포함하는 평판표시장치를 제공한다.

Description

평판표시장치{FLAT PANEL DISPLAY}
본 발명은 평판표시장치에 관한 것으로, 구체적으로 터치 스크린 패널을 일체형으로 구비한 평판표시장치에 관한 것이다.
터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력 장치이다. 이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉 위치에서 선택된 지시 내용이 입력 신호로 받아들여진다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상 표시 장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력 장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전 용량 방식 등이 알려져 있으며, 이와 같은 터치 스크린 패널은 일반적으로 별도로 제작하여 평판표시장치의 표시패널 외면에 부착되어 구성된다.
그러나, 이와 같이 별도로 제작된 터치 스크린 패널을 평판표시장치의 표시패널 외면에 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.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 표시패널의 상부기판을 터치 스크린 패널의 기판으로 활용하여 두께를 저감하고 영상의 시인성을 향상시키며, 터치 감지 패드에 저항 감소 패드를 추가로 형성하여 배선의 저항이 감소된 평판표시장치를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따르면, 표시영역의 외곽에 형성된 제1, 2 비표시 영역으로 각각 구획되는 상부기판 및 하부기판, 상기 하부기판과 대면하는 상부기판의 표시영역에 형성된 복수의 센싱 패턴, 상기 상부기판의 제1 비표시영역에 형성되고 상기 센싱 패턴과 각각 연결되는 감지라인, 상기 상부기판의 제2 비표시영역에 형성되고 상기 감지라인과 연결되는 감지 패드를 포함하는 감지 패드부, 상기 상부기판의 제1 비표시영역에 형성되고 상기 센싱 패턴 중 적어도 일부와 연결되는 저항 감소 라인, 상기 상부기판의 제2 비표시영역에 형성되고 상기 저항 감소 라인과 연결되는 저항 감소 패드를 포함하는 저항 감소 패드부, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판의 제2 비표시영역 사이에 형성되는 실링 부재, 상기 실링 부재 외곽으로서, 상기 감지 패드부 및 상기 저항 감소 패드부와 중첩되는 하부기판의 제2 비표시 영역에 형성되는 금속 패턴, 및 상기 감지 패드 및 상기 저항 감소 패드와 상기 하부기판의 금속 패턴 사이에 도전볼을 포함하는 도전볼 영역을 포함하는 평판표시장치를 제공한다.
상기 감지 패드는 상기 감지라인과 연결되는 제1 연결패턴 및 상기 하부기판의 금속 패턴과 전기적으로 연결되는 제2 연결패턴을 포함하고, 상기 저항 감소 패드는 상기 저항 감소라인과 연결되는 제3 연결패턴 및 상기 하부기판의 금속 패턴과 전기적으로 연결되는 제4 연결패턴을 포함할 수 있다.
상기 감지 패드 및 저항 감소 패드는 병렬로 연결될 수 있다.
상기 감지 패드부 및 상기 저항 감소 패드부는 상기 도전볼을 통해 상기 하부기판의 상기 금속 패턴과 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 도전볼 영역은 페이스트가 충진되어 있고, 상기 페이스트 내부에 상기 복수의 도전볼이 랜덤하게 분산되어 있을 수 있다.
상기 복수의 도전볼은 금(Au)으로 형성될 수 있다.
상기 실링 부재 및 상기 도전볼 영역은 이격된 형태로 형성될 수 있다.
상기 센싱 패턴은 상기 상부기판의 가로방향을 따라 각 행 라인 별로 연결되도록 형성된 제1 센싱셀들과 상기 제1 센싱셀들을 연결하는 제1 연결라인, 상기 상부기판의 세로방향을 따라 각 열 라인 별로 연결되도록 형성된 제2 센싱셀들과 상기 제2 센싱셀들을 연결하는 제2 연결라인을 포함할 수 있다.
상기 감지라인은 상기 제1 연결 라인과 연결되는 제1 감지 라인 및 상기 제2 연결 라인과 연결되는 제2 감지 라인을 포함하고, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 중 선택된 1종 이상의 물질로 형성될 수 있다.
상기 제1 감지 라인 및 상기 제2 감지 라인은 상기 상부 기판의 다른 위치에 분리되어 형성될 수 있다.
상기 제1 감지 라인에는 상기 제2 감지 라인과 동일한 배선이 더 적층되어 있고, 상기 제2 감지 라인에는 상기 제1 감지 라인과 동일한 배선이 더 적층될 수 있다.
상기 저항 감소 패드부는 상기 상부기판의 적어도 일측변 이상에 형성될 수 있다.
상기 하부기판의 제2 비표시영역 끝단부에는 상기 금속 패턴과 전기적으로 연결되는 연성 인쇄회로기판이 부착되어 있을 수 있다.
상기 금속 패턴은 상기 연성 인쇄회로기판에 실장되어 있는 구동 IC에 연결될 수 있다.
상기 하부기판의 표시영역에는 복수의 화소가 형성되고, 상기 하부기판의 제1 비표시영역에는 상기 복수의 화소와 제2 비표시영역에 형성된 상기 금속 패턴을 전기적으로 연결하는 신호선이 형성될 수 있다.
상기 신호선은 주사선 및 데이터선을 포함할 수 있다.
상기 상부기판의 상기 제1 비표시영역 및 상기 제2 비표시영역에는 상기 표시영역의 테두리에 배치되도록 블랙 매트릭스가 더 형성될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 표시패널의 상부기판의 하부에 터치 스크린 패널을 일체로 구비함으로서 평판표시장치의 두께를 저감하고 영상의 시인성을 향상시키면서, 터치 감지 패드에 저항 감소 패드를 추가로 형성함으로서 터치 스크린 패널 배선의 저항이 감소할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 평판표시장치의 상부기판의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 평판표시장치에서 도 1의 II-II 단면선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 감지 패드부의 확대 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 저항 감소 패드부의 확대 평면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 평판표시장치의 상부기판 및 하부기판에 대한 분리 평면도이다.
도 6은 도 5a 및 도 5b가 결합된 평판표시장치에서의 VI-VI 및 VII-VII 단면선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 5a 및 도 5b의 결합된 평판표시장치에서의 패드부를 포함하는 Y축 방향의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판표시장치의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 패널을 일체형으로 구비한 평판표시장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 평판 표시 장치에 대해서 상사하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 평판표시장치의 상부기판의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 평판표시장치에서 도 1의 II-II 단면선에 따른 단면도이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 평판표시 장치의 상부기판 내측면에 대한 평면도로서, 본 발명의 일실시예에 따른 평판표시장치는 터치 스크린 패널이 평판표시장치의 상부기판(200)의 일면에 직접 형성된다. 즉, 터치 스크린 패널이 형성되는 상부기판(200)의 일면은 상부기판과 대응되는 하부 기판에 면접되는 면으로서, 상부기판의 내측면에 해당한다.
평판표시장치는 유기 발광 표시장치 또는 액정표시장치가 될 수 있으며, 본 발명의 일실시예에서는 유기 발광 표시장치를 예로 들어서 설명하고, 이에 따라 상부기판(200)은 유기 발광 표시장치의 봉지 기판에 해당하고, 이는 투명한 재질로 구현될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치 스크린 패널은 도 1에 도시된 바와 같이 상부기판(200)의 배면에 형성된 센싱 패턴(220)들과, 센싱 패턴(220)들을 감지 패드부(20)를 통해 외부의 구동회로(미도시)와 연결하기 위한 감지라인(220a2, 220b2)들 및 저항 감소 패드부(40)를 통해 터치 스크린 패널의 배선 저항을 감소시키기 위한 저항 감소 라인(330)을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 평판표시장치의 상부기판(200)의 배면에 형성된 센싱 패턴(220)들은 다양한 형태로 형성될 수 있다.
센싱 패턴(220)들이 형성된 영역은 화상이 표시되어 터치 위치를 검출하는 표시영역(500)이며, 센싱 패턴(220)들과 전기적으로 연결되는 감지라인(220a2, 220b2)과 감지 패드부(20), 저항 감소 라인(330)과 저항 감소 패드부(40)가 형성된 영역은 표시영역(500) 외곽에 구비되는 비표시 영역(510)이다.
감지 라인(220a2, 220b2)은 제1 감지 라인(220a2) 및 제2 감지 라인(220b2)이 각각 다른 위치에 분리되어 형성되어 있을 수 있다. 즉, 도 1에서 나타난 일례로서 제1 감지 라인(220a2)은 비표시 영역(510)의 좌측 및 우측에 형성될 수 있고, 제2 감지 라인(220b2)은 비표시 영역(510)의 아래에 형성될 수 있다.
또한, 비표시 영역(510)은 감지라인(220a2, 220b2)들이 형성된 제1 비표시영역(510a)과 제1 비표시영역(510a) 외곽부에 위치하여, 각각의 감지라인(220a2, 220b2)들과 연결되는 복수의 감지 패드(21)로 구성되는 감지 패드부(20) 및 각각의 저항 감소 라인(330)과 연결되는 복수의 저항 감소 패드(41)로 구성되는 저항 감소 패드부(40)가 형성된 제2 비표시영역(510b)으로 나뉜다.
또한, 제2 비표시영역(510b)은 표시장치의 상부기판(200)과 하부기판(100)을 합착하기 위해 상부기판(200)과 하부기판(100) 사이에 형성된 실링 부재(400)가 도포되는 영역으로서, 제2 비표시영역(510b)에 레이저가 조사되어 실링 부재(400)가 경화됨을 통해 상부기판(200)과 하부기판(100)이 합착된다.
각각의 감지 패드(21)는 감지라인(220a2, 220b2)과 연결되는 제1 연결패턴(21a) 및 하부기판(100) 상에 형성된 금속 패턴(도시하지 않음)과 도전볼 영역(402)을 통해 전기적으로 연결되는 제2 연결패턴(21b)으로 구성된다.
각각의 저항 감소 패드(41)는 저항 감소라인(330)과 연결되는 제3 연결패턴(41a) 및 하부기판 상에 형성된 금속 패턴(도시하지 않음)과 도전볼 영역(402)을 통해 전기적으로 연결되는 제4 연결패턴(41b)으로 구성된다.
이 때, 실링 부재(400)가 형성된 부분의 바깥쪽으로서, 제2 연결패턴(21b) 및 제4 연결패턴(41b) 부분에는 도전볼(도시하지 않음)이 랜덤하게 분산되어 있는 도전볼 영역(402)이 형성되어 있다. 즉, 제2 연결패턴(21b) 및 제4 연결패턴(41b)은 도전볼 영역(402) 상에 위치한다.
도전볼 영역(402)은 상부기판(200)에 형성되어 있는 감지 패드부(20) 및 저항 감소 패드부(40)를 하부기판(100) 상에 형성된 금속 패턴과 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 전도성이 있는 금속 재질의 도전볼을 복수 포함할 수 있으며, 도전볼은 금(Au) 재질일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도전볼은 기판 상부 기판(200) 및 하부 기판(100) 사이의 갭(gap)에 준하는 크기를 가지나, 기판 사이의 갭보다 조금 작거나 클 수 있다.
감지 패드부(20)는 하부기판(100)의 끝단에 부착되는 연성 인쇄회로기판(FPCB)(도시하지 않음)과 전기적으로 연결되는데, 연성 인쇄회로기판은 하부기판(100)의 화소 영역에 구비된 복수의 화소(도시하지 않음)를 구동하는 구동 IC(도시하지 않음)와도 전기적으로 연결될 수 있다.
저항 감소 패드부(40)도 하부기판(100)의 끝단에 부착되는 연성 인쇄기판(FPCB)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 연성 인쇄회로기판은 구동 IC 또는 전원 IC 등과도 전기적으로 연결될 수 있다.
구동 IC에는 터치 스크린 패널을 구동시키는 터치 패널 구동 회로가 집적될 수도 있으며, 구동 IC는 도시하지 않았지만, 하부기판(100)의 제2 비표시영역에 직접 실장되거나, 연성 인쇄회로기판에 실장될 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 평판표시장치의 경우 상부기판(200) 상에 형성된 감지 패드(21) 및 저항 감소 패드(41)이 하부기판(100)에 부착되는 연성 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되기 위해, 감지 패드(21)의 제2 연결 패턴(21b)들 및 저항 감소 패드(41)의 제4 연결패턴(41b)들이 이와 대응하는 하부기판(100) 상에 형성된 금속 패턴(도시하지 않음)과 도전볼 영역(402)을 통해 전기적으로 연결된다.
이어서, 도 2를 참고하면, 상부기판(200)의 표시영역(500) 상에 형성된 센싱패턴(220)은 상부기판(200)의 가로 방향을 따라 각 행 라인 별로 연결되도록 형성된 복수의 제1 센싱셀(220a) 과, 제1 센싱셀(220a)을 가로 방향을 따라 연결하는 제1 연결라인(220a1)들 및 세로 방향을 따라 각 열라인 별로 연결되도록 형성된 제2 센싱셀(220b)들과, 제2 센싱셀(220b)들을 세로 방향을 따라 연결하는 제2 연결라인(220b1)들을 포함한다.
센싱셀(220a, 220b)의 형태는 다이아몬드, 삼각형, 원형, 사각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
센싱셀(220a, 220b)들은 상호 중첩되지 않도록 배치될 수 있고, 제1 연결라인(220a1)들과 제2 연결라인(220b1)들은 서로 교차될 수 있으며, 제1 연결라인(220a1)들과 제2 연결라인(220b1)들 사이에는 절연막(240)이 형성될 수 있다.
각 센싱셀(220a, 220b)들은 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명 전극 물질을 이용하여 각각 제1 연결라인(220a1) 및 제2 연결라인(220b1)과 일체로 형성되거나, 별도로 형성되어 전기적으로 연결될 수 있다.
이 때, 제1 연결라인(220a1)은 제1 센싱셀(220a)의 상부, 또는 하부에서 제1 센싱셀(220a)과 직접적으로 접촉되어 전기적으로 연결되거나, 혹은 컨택홀(contact hole) 등을 통해 제1 센싱셀(220a)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 제1 연결라인(220a1)은 ITO와 같은 투명 전극 물질을 이용하여 형성되거나, 혹은 불투명한 저저항 물질을 이용하여 형성되되 패턴의 시인화가 방지되도록 그 폭 등이 조절되어 형성될 수 있다.
제1 연결라인(220a1) 및 제2 연결라인(220b1)은 각각 행 라인 단위 및 열 라인 단위의 제1 센싱셀(220a) 및 제2 센싱셀(220b)과 전기적으로 연결되며, 이들은 다시 센싱 패턴(220)의 가장자리의 제1 감지라인(220a2) 및 제2 감지라인(220b2)와 연결되어 상부 기판(200)의 일 단부, 즉 상측 또는 하측으로 모이도록 형성하여 감지 패드부(20)를 통해 위치 검출 회로와 같은 외부의 구동회로(도시하지 않음)와 연결한다.
이러한 감지 라인(220a2, 220b2)은 영상이 표시되는 표시 영역 외곽부에 위치한 제1 비표시영역(510a)에 배치되는 것으로, 재료 선택의 폭이 넓어 센싱 패턴(220)의 형성에 이용되는 투명 전극 물질 외에도 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴/ 알루미늄/ 몰리브덴(Mo/ Al/ Mo) 등의 저저항 물질로 형성될 수 있다.
저항 감소 라인(330)은 각각 행 라인 단위 및 열 라인 단위의 제1 센싱셀(220a) 및/ 또는 제2 센싱셀(220b)에 전기적으로 연결될 수 있고, 센싱셀(220a, 220b) 모두에 연결될 수도 있고, 일부에 연결될 수도 있으며, 이들을 저항 감소 패드부(40)를 통해 외부의 구동회로(도시하지 않음) 또는 전원회로(도시하지 않음) 등의 회로에 연결할 수 있다.
이러한 저항 감소 라인(330) 역시 앞서 설명한 감지 라인(220a2, 220b2)과 마찬가지로, 영상이 표시되는 표시 영역 외곽부에 위치한 제1 비표시영역(510a)에 배치되는 것으로, 재료 선택의 폭이 넓어 센싱 패턴(220)의 형성에 이용되는 투명 전극 물질 외에도 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴/ 알루미늄/ 몰리브덴(Mo/ Al/ Mo) 등의 저저항 물질로 형성될 수 있다.
이러한 터치 스크린 패널은 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널로, 사람의 손 또는 스타일러스 펜 등과 같은 접촉 물체가 접촉되면, 센싱 패턴(220)으로부터 연결 라인(220a1, 220b1), 감지 라인(220a2, 220b2) 및 감지 패드부(20)를 경유하여 구동회로 측으로 접촉 위치에 따른 정전 용량의 변화가 전달되고, 입력처리회로(도시하지 않음) 등에 의해 정전 용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉 위치가 파악될 수 있다.
또한, 저항 감소 라인(330) 및 저항 감소 패드부(40)를 통해 감지 라인(220a2, 220b2)에 발생할 수 있는 배선 저항을 감소 시킬 수 있다.
이렇게 저항 감소 라인(330) 및 저항 감소 패드부(40)를 추가로 생성하는 것은 일반적으로 배선의 저항을 감소시키기 위해서 금속(metal) 배선을 적층하는 형식으로 배선의 두께를 증가시키는 방법을 사용하는 반면에, 본 발명의 일실시예에 따른 터치 스크린 패널의 경우는 감지 패드부(20)에 저항 감소를 위한 저항 감소 패드부(40)를 추가적으로 병렬 연결하는 방식으로 저항을 감소시킬 수 있기 때문이다.
표시 영역(500)의 외곽에 위치한 상부기판(200)의 비표시영역(510)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(black matrix)(210)가 형성되어 있으며, 블랙 매트릭스(210)와 중첩되는 제1 비표시영역(510a)에 대해 센싱 패턴(220)들과 전기적으로 연결되는 제1 감지 라인(220a2) 또는 제2 감지 라인(220b2)이 각각 형성되며, 제2 비표시영역(510b)에는 하부기판(100)과의 합착을 위해 실링 부재(400)가 형성된다.
여기서, 블랙 매트릭스(210)는 비표시영역(510)에 형성되는 감지 라인(220a2, 220b2) 등의 패턴이 가시화되는 것을 방지하면서 표시영역의 테두리를 형성하는 역할을 한다.
그러면, 이하에서는 도 3 내지 도 4를 참고하여 도 1에 도시된 감지 패드부 및 저항 감소 패드부에 대해서 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 감지 패드부의 확대 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 저항 감소 패드부의 확대 평면도이다.
우선, 도 3을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 의한 감지 패드부(20)는 복수의 감지 패드(21)로 구성되며, 감지 패드(21)은 하부에 도전볼 영역(402)과 중첩되는 제1 영역(300)과 도전볼 영역(402)과 중첩되지 않는 제2 영역(310)으로 나뉜다.
복수의 감지 패드(21)는 앞서 도 1을 통해 설명한 바와 같이 상부기판(200)의 제2 비표시영역(510b) 상에 형성되며, 제2 비표시영역(510b) 하부의 일영역으로서 감지 패드(21)의 안쪽으로 실링 부재(400)가 형성되고, 감지 패드(21)와 중첩되는 영역에 도전볼 영역(402)이 형성된다.
복수의 감지 패드(21)는 각각의 감지 라인(220a2, 220b2)들과 연결되는 제1 연결패턴(21a)과 하부기판(100)에 형성되는 각각의 금속 패턴 (도시하지 않음)과 전기적으로 연결되는 제2 연결패턴(21b)으로 구성되며, 이를 통해 센싱패턴(220)으로부터 감지된 정전 용량의 변화를 연성 인쇄회로기판(도시하지 않음)에 실장된 구동회로(도시하지 않음) 측으로 전달된다.
이 때, 감지 패드(21)과 중첩되는 영역으로서, 제2 연결패턴(21b)과 중첩되는 영역의 하부에는 하부기판(100)에 형성되는 각각의 금속 패턴과 전기적으로 연결하기 위한 도전볼이 랜덤하게 분산되어 있는 도전볼 영역(402)이 형성되어 있다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 의한 저항 감소 패드부(40)는 복수의 저항 감소 패드(41)로 구성되며, 저항 감소 패드(41)은 도 3의 감지 패드(21)과 마찬가지로, 하부에 도전볼 영역(402)과 중첩되는 제1 영역(300)과 도전볼 영역(402)과 중첩되지 않는 제2 영역(310)으로 나뉜다.
복수의 저항 감소 패드(41) 역시 상부기판(200)의 제2 비표시영역(510b) 상에 형성되며, 제2 비표시영역(510b) 하부의 일영역으로서 저항 감소 패드(41)의 안쪽으로 실링 부재(400)가 형성되고, 저항 감소 패드(41)와 중첩되는 영역에 도전볼 영역(402)이 형성된다.
복수의 저항 감소 패드(41)는 각각의 저항 감소 라인(330)과 연결되는 제3 연결패턴(41a)과 하부기판(100)에 형성되는 각각의 금속 패턴 (도시하지 않음)과 전기적으로 연결되는 제4 연결패턴(41b)으로 구성되며, 이를 통해 터치 스크린 패널의 감지 라인(220a2, 220b2)과 같은 배선에서 발생하는 배선 저항을 감소시킨다.
이 때, 저항 감소 패드(41)과 중첩되는 영역으로서, 제4 연결패턴(41b)과 중첩되는 영역의 하부에는 하부기판(100)에 형성되는 각각의 금속 패턴과 전기적으로 연결하기 위한 도전볼이 랜덤하게 분산되어 있는 도전볼 영역(402)이 형성되어 있다.
그러면, 도 5 내지 도 7을 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 터치 스크린 패널이 일체형으로 형성된 평판표시장치의 상부기판과 하부기판이 합쳐진 결합 상태에 대해서 상세하게 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 평판표시장치의 상부기판 및 하부기판에 대한 분리 평면도이며, 도 6은 도 5a의 VI-VI 및 VII-VII 단면선에 따른 단면도이고, 도 7은 도 5a의 패드부를 포함하는 Y축 방향의 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 평판표시장치는 하부기판(100)의 표시영역(500)에 형성된 복수의 화소(112)에 대하여 화소(112)를 밀봉하는 상부기판(200)의 내측면에 터치스크린 패널을 구현하는 센싱패턴(220) 및 연결 라인(220a1, 220b1)들이 형성될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 평판표시장치는 각 화소(112)에 유기 발광 소자, 박막트랜지스터, 캐패시터가 구비된 유기 발광 표시장치를 예시로 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상부기판(200)의 저면에 형성된 연결 라인(220a1, 220b1) 및 감지 라인(220a2, 220b2)들은 감지 패드(21)을 통해 하부기판(100) 상에 형성된 금속 패턴(118)에 전기적으로 연결되면서 하부기판(100)을 경유하여 연성 인쇄회로기판(300)에 연결된다.
감지 패드(21)은 금속패턴(118) 및 연성 인쇄회로기판(300)을 경유하여 구동 IC(120)에도 연결될 수 있는데, 구동 IC(120)는 표시패널을 구동하기 위한 제어회로 외에도 터치 스크린 패널을 구동하기 위한 제어회로나 위치검출회로 등을 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 각각의 감지 패드(21)은 감지 라인(220a2, 220b2)들과 연결되는 제1 연결패턴(21a), 하부기판(100) 상에 형성된 금속 패턴(118)과 도전볼 영역(402)을 통해 전기적으로 연결되는 제2 연결패턴(21b)으로 구성되며, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 감지 패드(21)의 제2 연결패턴(21b)은 도전볼 영역(402)에 랜덤하게 분산되어 있는 도전볼(600)을 매개로 하여 하부기판(100)의 상부면에 형성된 금속패턴(118)들에 의해 하부기판(100)과 전기적으로 연결된다.
여기서, 도전볼(600)은 전도성이 있는 금속 재질의 도전볼을 복수 포함할 수 있으며, 도전볼은 금(Au) 재질일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도전볼 영역(402)은 페이스트 내부에 도전볼(600)이 충전되어 있는 형태로 형성되어 있을 수 있다.
도전볼은 기판 상부 기판(200) 및 하부 기판(100) 사이의 갭(gap)에 준하는 크기를 가지나, 기판 사이의 갭보다 조금 작거나 클 수 있다.
이에 의해, 터치 스크린 패널과 표시패널이 연성인쇄회로기판(300)에 연결되어 공유될 수 있게 된다.
또한, 각각의 저항 감소 패드(41)은 저항 감소 라인(330)과 연결되는 제3 연결패턴(41a) 및 하부기판 상에 형성된 금속 패턴(도시하지 않음)과 도전볼 영역(402)을 통해 전기적으로 연결되는 제4 연결패턴(41b)으로 구성되며, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 저항 감소 패드(41)의 제4 연결패턴(41b)은 도전볼 영역(402)에 랜덤하게 분산되어 있는 도전볼(600)을 매개로 하여 하부기판(100)의 상부면에 형성된 금속패턴(118)들에 의해 하부기판(100)과 전기적으로 연결된다.
여기서, 도전볼(600)은 전도성이 있는 금속 재질의 도전볼을 복수 포함할 수 있으며, 도전볼은 금(Au) 재질일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도전볼은 기판 상부 기판(200) 및 하부 기판(100) 사이의 갭(gap)에 준하는 크기를 가지나, 기판 사이의 갭보다 조금 작거나 클 수 있다.
도전볼 영역(402)은 페이스트 내부에 도전볼(600)이 충전되어 있는 형태로 형성되어 있을 수 있다.
이에 의해, 터치 스크린 패널의 저항 감소 패드(41)과 표시패널이 연성인쇄회로기판(300)에 연결되어 배선의 저항을 감소시킬 수 있게 된다.
연성 인쇄회로기판(300)은 표시패널의 신호선들로서 주사선들(114) 및 데이터선들(116)과 전기적으로 연결되도록 하부기판(100)의 일단에 연결되어 표시패널을 제어하기 위한 제어 신호를 공급함과 아울러, 금속 패드(119) 및 이와 연결된 금속 패턴(118)을 경유하여 감지 패드(21)과 연결되어 터치 스크린 패널을 제어하기 위한 제어신호를 공급하고, 저항 감소 패드(41)과 연결되어 배선의 저항을 감소시킬 수 있다.
이 경우, 연성 인쇄회로기판(300)은 표시패널 구동용 연성 인쇄회로기판과 터치 스크린 패널 구동용 연성 인쇄 회로기판이 통합된 형태로 구현된다.
표시패널의 하부기판(100)에는 액정표시장치의 화소 전극이나 유기 발광 표시장치의 유기발광소자 등과 이들을 구동하기 위한 박막 트랜지스터 등을 포함하는 복수의 화소가 형성된 표시영역(500)이 구현될 수 있고, 경우에 따라서는 하부기판(100)의 일측에 표시 영역(500)에서 표시되는 영상을 제어하기 위한 구동 IC(120)가 실장될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 평판표시장치의 저항 감소 패드부(40)는 감지 패드부(20) 옆에 위치하는 것을 일례로 설명하고 있으나, 저항 감소 패드부(40)는 감지 패드부(20) 옆이 아닌 평판 표시 장치의 옆변이나 평판표시장치의 윗변 또는 아랫변 어디에도 형성될 수 있다.
도 8을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판표시장치의 터치 스크린 패널에 대해서 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판표시장치의 단면도이다.
도 8에 나타난 본 발명의 다른 실시예는 도 1 내지 도 7에 도시된 실시예와 비교하여 감지 라인(220a2, 220b2)에 형성된 제1 감지 라인(220a2) 및 제2 감지 라인(220b2)만을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 감지 라인(220a2, 220b2)에는 제1 감지 라인(220a2) 및 제2 감지 라인(220b2)이 각각 다른 위치에 형성되어 있던 것과는 다르게, 제1 감지 라인(220a2)에 제2 감지 라인(220b2)가 추가로 적층되어 있다.
또한, 도시하지는 않았지만, 제2 감지 라인(220b2)이 형성되어 있는 위치에도 역시 제2 감지 라인(220b2)에 제1 감지 라인(220a2)이 추가로 적층되어 있을 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 일반적으로 배선 저항을 감소시키기 위해서 금속 배선을 적층시키는 방법을 사용하는데 이를 응용하여, 터치 스크린 패널의 제1 감지 라인(220a2)과 제2 감지 라인(220b2)을 제조 시 추가로 감지 라인(220a2, 220b2) 부에 각각 더 형성하여 적층시킴으로서 터치 스크린 패널의 배선 저항을 감소시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일실시예에 따른 평판표시장치는 표시패널의 상부기판의 하부에 터치 스크린 패널을 일체로 구비함으로서 평판표시장치의 두께를 저감하고 영상의 시인성을 향상시키면서, 터치 감지 패드에 저항 감소 패드를 추가로 형성함으로서 터치 스크린 패널 배선의 저항이 감소할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 하부기판 200: 상부기판
220: 센싱 패턴 220a1, 220b1: 연결 라인
220a2, 220b2: 감지 라인 120: 구동 IC
300: 연성 인쇄회로기판 400: 실링 부재
402: 도전볼 영역 500: 표시영역
510: 비표시영역 600: 도전볼
330: 저항 감소 라인 40: 저항 감소 패드부
41: 저항 감소 패드 20: 감지 패드부
21: 감지 패드 240: 절연막
210: 블랙 매트릭스 112: 화소
114: 주사선 116: 데이터선
118: 금속 패턴 119: 금속 패드

Claims (17)

  1. 표시영역 및 상기 표시영역 외곽의 제1, 2 비표시영역으로 각각 구획되는 상부기판 및 하부기판,
    상기 하부기판과 대면하는 상부기판의 표시영역에 형성된 복수의 센싱 패턴,
    상기 상부기판의 제1 비표시영역에 형성되고 상기 센싱 패턴과 각각 연결되는 감지라인,
    상기 상부기판의 제2 비표시영역에 형성되고 상기 감지라인과 연결되는 감지 패드를 포함하는 감지 패드부,
    상기 상부기판의 제1 비표시영역에 형성되고 상기 센싱 패턴 중 적어도 일부와 연결되는 저항 감소 라인,
    상기 상부기판의 제2 비표시영역에 형성되고 상기 저항 감소 라인과 연결되는 저항 감소 패드를 포함하는 저항 감소 패드부,
    상기 상부기판 및 상기 하부기판의 제2 비표시영역 사이에 형성되는 실링 부재,
    상기 실링 부재 외곽에서 상기 감지 패드부 및 상기 저항 감소 패드부와 중첩되는 하부기판의 제2 비표시 영역에 형성되는 금속 패턴, 및
    상기 실링 부재 외곽에서 상기 감지 패드 및 상기 저항 감소 패드와 상기 하부기판의 금속 패턴 사이에 상기 실링 부재와 떨어져 위치하며 도전볼을 포함하는 도전볼 영역을 포함하는 평판표시장치.
  2. 제1항에서,
    상기 감지 패드는 상기 감지라인과 연결되는 제1 연결패턴 및 상기 하부기판의 금속 패턴과 전기적으로 연결되는 제2 연결패턴을 포함하고,
    상기 저항 감소 패드는 상기 저항 감소라인과 연결되는 제3 연결패턴 및 상기 하부기판의 금속 패턴과 전기적으로 연결되는 제4 연결패턴을 포함하는 평판표시장치.
  3. 제2항에서,
    상기 감지 패드 및 저항 감소 패드는 병렬로 연결되어 있는 평판표시장치.
  4. 제2항에서,
    상기 감지 패드부 및 상기 저항 감소 패드부는 상기 도전볼을 통해 상기 하부기판의 상기 금속 패턴과 각각 전기적으로 연결되는 평판표시장치.
  5. 제4항에서,
    상기 도전볼 영역은 페이스트가 충진되어 있고, 상기 페이스트 내부에 상기 복수의 도전볼이 랜덤하게 분산되어 있는 평판표시장치.
  6. 제5항에서,
    상기 복수의 도전볼은 금(Au)으로 형성되어 있는 평판표시장치.
  7. 제4항에서,
    상기 실링 부재 및 상기 도전볼 영역은 이격된 형태로 형성되는 평판표시장치.
  8. 제1항에서,
    상기 센싱 패턴은 상기 상부기판의 가로방향을 따라 각 행 라인 별로 연결되도록 형성된 제1 센싱셀들과 상기 제1 센싱셀들을 연결하는 제1 연결라인,
    상기 상부기판의 세로방향을 따라 각 열 라인 별로 연결되도록 형성된 제2 센싱셀들과 상기 제2 센싱셀들을 연결하는 제2 연결라인을 포함하는 평판표시장치.
  9. 제8항에서,
    상기 감지라인은 상기 제1 연결 라인과 연결되는 제1 감지 라인 및 상기 제2 연결 라인과 연결되는 제2 감지 라인을 포함하고,
    몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 중 선택된 1종 이상의 물질로 형성된 평판표시장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제1 감지 라인 및 상기 제2 감지 라인은 상기 상부 기판의 다른 위치에 분리되어 형성되어 있는 평판표시장치.
  11. 제9항에서,
    상기 제1 감지 라인에는 상기 제2 감지 라인과 동일한 배선이 더 적층되어 있고,
    상기 제2 감지 라인에는 상기 제1 감지 라인과 동일한 배선이 더 적층되어 있는 평판표시장치.
  12. 제1항에서,
    상기 저항 감소 패드부는 상기 상부기판의 적어도 일측변 이상에 형성되어 있는 평판표시장치.
  13. 제1항에서,
    상기 하부기판의 제2 비표시영역 끝단부에는 상기 금속 패턴과 전기적으로 연결되는 연성 인쇄회로기판이 부착되어 있는 평판표시장치.
  14. 제13항에서,
    상기 금속 패턴은 상기 연성 인쇄회로기판에 실장되어 있는 구동 IC에 연결되어 있는 평판표시장치.
  15. 제13항에서,
    상기 하부기판의 표시영역에는 복수의 화소가 형성되고,
    상기 하부기판의 제1 비표시영역에는 상기 복수의 화소와 제2 비표시영역에 형성된 상기 금속 패턴을 전기적으로 연결하는 신호선이 형성되어 있는 평판표시장치.
  16. 제15항에서,
    상기 신호선은 주사선 및 데이터선을 포함하는 평판표시장치.
  17. 제8항에서,
    상기 상부기판의 상기 제1 비표시영역 및 상기 제2 비표시영역에는 상기 표시영역의 테두리에 배치되도록 블랙 매트릭스가 더 형성되어 있는 평판표시장치.
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