KR102461365B1 - 터치 디스플레이 패널 및 터치 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 일 방향으로 배치된 터치전극들을 전기적으로 연결해주는 터치전극 연결배선이 다른 방향으로 배치된 터치전극들을 둘러싸면서 우회하여 배치됨으로써 싱글-레이어의 터치 센서 구조를 가능하게 하고, 간단한 제작 공정, 높은 제작 수율 및 저렴한 제작 비용을 가능하게 하는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법에 관한 것이다.

Description

터치 디스플레이 패널 및 터치 디스플레이 장치{TOUCH DISPLAY PANEL AND TOUCH DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예들은 터치 디스플레이 패널과 터치 디스플레이 장치에 관한 것이다.
터치 디스플레이 장치는 영상이나 이미지를 표시하는 기능 이외에, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력 기능을 제공할 수 있다.
이러한 터치 디스플레이 장치는 터치 기반의 입력 기능을 제공하기 위해서, 사용자의 터치 유무를 파악하고 터치 좌표를 정확하게 센싱할 수 있어야 한다. 이를 위해, 터치 디스플레이 장치는 터치 센서 구조를 갖는 터치 패널을 포함한다.
터치 패널은 다수의 터치전극과, 이들을 터치 센싱 회로와 연결해주기 위한 다수의 터치 라우팅 배선 등을 포함하는 터치 센서 구조를 갖는다.
이러한 터치 패널은 복잡하거나 여러 층(Layer)을 필요로 하는 터치 센서 구조를 가지기 때문에, 터치 패널의 제작 공정이 복잡하거나, 터치 패널의 제작 수율이 나쁘거나 제작 비용이 높아지는 문제점이 발생할 수 있다.
한편, 터치 패널에는 터치 센싱 회로가 전기적으로 연결되는 다수의 터치패드가 존재하는데, 터치 패널의 사이즈 증가 등의 요인으로 인해, 터치채널 개수 또는 터치전극 개수가 증가할 수 있고, 이로 인해 터치패드 개수도 증가하게 된다. 이러한 터치패드 개수 증가는 패드 영역의 설계를 어렵게 할 수 있다.
본 발명의 실시예들의 목적은, 간단한 제작 공정, 높은 제작 수율 및 저렴한 제작 비용을 가능하게 하는 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 다른 목적은, 싱글-레이어의 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 마스크 공정 수를 줄일 수 있는 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 터치패드 수를 줄여줄 수 있는 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 터치 센서 구조에서 신호 전달 경로의 길이 편차가 존재하더라도, 이에 따른 터치 감도 저하를 방지할 수 있는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 터치 센서 구조에서 터치전극들을 서로 연결하는 패턴의 차이가 존재하더라도, 터치 감도를 균일하게 유지할 수 있는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 서브픽셀이 배치되고, 다수의 터치전극이 배치된 디스플레이 패널과, 다수의 터치전극을 구동하는 터치 센싱 회로를 포함하는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
이러한 터치 디스플레이 장치에서, 다수의 터치전극은 서로 교차하는 방향으로 배열되는 m개의 X-터치전극 라인과 n개의 Y-터치전극 라인을 구성하고, m개의 X-터치전극 라인 각각은 다수의 X-터치전극을 포함하고 다수의 X-터치전극은 인접한 X-터치전극 사이에 배치된 X-터치전극 연결배선에 의해 서로 전기적으로 연결되고, n개의 Y-터치전극 라인 각각은 다수의 Y-터치전극을 포함하고 다수의 Y-터치전극은 X-터치전극 라인의 적어도 일부분을 감싸며 배치된 Y-터치전극 연결배선에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 터치 디스플레이 장치는 제1 Y-터치전극 라인에 포함된 Y-터치전극의 면적이 제2 Y-터치전극 라인에 포함된 Y-터치전극의 면적과 상이한 구조를 가질 수 있다.
또는, 터치 디스플레이 장치는 X-터치전극 라인에 포함된 다수의 X-터치전극 중 어느 하나의 X-터치전극의 면적이 다른 X-터치전극의 면적과 상이한 구조를 가질 수도 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 X-터치전극과, 다수의 Y-터치전극과, 다수의 X-터치전극 중 동일한 X 라인 상에 배치된 둘 이상의 X-터치전극을 서로 전기적으로 연결하는 다수의 X-터치전극 연결배선과, 다수의 Y-터치전극 중 동일한 Y 라인 상에 배치된 둘 이상의 Y-터치전극을 서로 전기적으로 연결하는 다수의 Y-터치전극 연결배선을 포함하는 터치 디스플레이 패널을 제공한다.
이러한 터치 디스플레이 패널에서, X-터치전극 연결배선은 인접한 두 개의 X-터치전극 사이에 배치되고, Y-터치전극 연결배선은 인접한 X-터치전극 및 X-터치전극 연결배선의 적어도 일부분을 감싸며 배치될 수 있다.
그리고, 터치 디스플레이 패널에서, 다수의 X-터치전극 및 다수의 Y-터치전극은, 동일한 X 라인 상에 배치된 둘 이상의 X-터치전극 각각의 면적이 상이한 구조 및 동일한 X 라인 상에 배치된 둘 이상의 Y-터치전극 각각의 면적이 상이한 구조 중 적어도 하나의 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 간단한 제작 공정, 높은 제작 수율 및 저렴한 제작 비용을 가능하게 하는 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 싱글-레이어(Single Layer)의 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 마스크 공정 수를 줄일 수 있는 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 터치패드 수를 줄여줄 수 있는 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 센서 구조에서 신호 전달 경로의 길이 편차가 존재하더라도, 이에 따른 터치 감도 저하를 방지할 수 있는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 센서 구조에서 터치전극들을 서로 연결하는 패턴의 차이가 존재하더라도, 터치 감도를 균일하게 유지할 수 있는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 디스플레이 패널을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에 터치 패널이 내장되는 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에 배치된 터치전극의 타입들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 메쉬 타입의 터치전극을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에서의 터치 센서 구조를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 터치 센서 구조의 구현 예시 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널의 부분적인 단면도로서, 도 8의 X-X' 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에 컬러필터가 포함된 경우의 단면 구조를 예시적으로 나타낸 도면들이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에 멀티-레이어의 터치 센서 구조를 배치하는 공정 단계를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에 싱글-레이어의 터치 센서 구조를 배치하는 공정 단계를 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에서, 싱글-레이어의 터치 센서 구조의 제1 예시이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에서, 싱글-레이어의 터치 센서 구조의 제2 예시이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에서, 싱글-레이어의 터치 센서 구조의 제3 예시이다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에서, 터치전극 간에 형성되는 캐패시턴스의 예시를 나타낸 도면이다.
도 21과 도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널의 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서, 터치전극의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널의 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서, 터치전극의 구조의 제1 예시를 나타낸 도면이다.
도 24는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널의 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서, 터치전극의 구조의 제2 예시를 나타낸 도면이다.
도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널의 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서, 터치전극의 구조의 제3 예시를 나타낸 도면이다.
도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널의 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서, 터치전극의 구조의 제4 예시를 나타낸 도면이다.
도 27은 본 발명의 실시예들에 따른 싱글-레이어의 터치 센서 구조를 갖는 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 28은 본 발명의 실시예들에 따른 싱글-레이어의 터치 센서 구조를 갖는 디스플레이 패널에서, 빈 영역에 배치된 추가 패턴을 나타낸 도면이다.
도 29 내지 도 31은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에서, 터치전극 영역에 배치된 투명전극을 나타낸 예시들이다.
도 32는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에서, 넌-액티브 영역에 배치된 투명전극을 나타낸 예시이다.
도 33 및 도 34는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 멀티 주파수 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 35는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 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.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 영상 디스플레이를 위한 기능과 터치 센싱을 위한 기능을 모두 제공할 수 있다.
영상 디스플레이 기능을 제공하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인에 의해 정의된 다수의 서브픽셀이 배열된 디스플레이 패널(DISP)과, 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동 회로(DDC)와, 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동 회로(GDC)와, 데이터 구동 회로(DDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)의 동작을 제어하는 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 등을 포함할 수 있다.
데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC) 및 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 각각은 하나 이상의 개별 부품으로 구현될 수도 있다. 경우에 따라서, 데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC) 및 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 중 둘 이상은 하나의 부품으로 통합되어 구현될 수도 있다. 예를 들어, 데이터 구동 회로(DDC)와 디스플레이 컨트롤러(DCTR)는 하나의 집적회로 칩(IC Chip)으로 구현될 수 있다.
터치 센싱 기능을 제공하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 다수의 터치전극을 포함하는 터치 패널(TSP)과, 터치 패널(TSP)로 터치 구동 신호를 공급하고 터치 패널(TSP)로부터 터치 센싱 신호를 검출하여, 검출된 터치 센싱 신호를 토대로 터치 패널(TSP)에서의 사용자의 터치 유무 또는 터치 위치(터치 좌표)를 센싱하는 터치 센싱 회로(TSC)를 포함할 수 있다.
터치 센싱 회로(TSC)는, 일 예로, 터치 패널(TSP)로 터치 구동 신호를 공급하고 터치 패널(TSP)로부터 터치 센싱 신호를 검출하는 터치 구동 회로(TDC)와, 터치 구동 회로(TDC)에 의해 검출된 터치 센싱 신호를 토대로 터치 패널(TSP)에서의 사용자의 터치 유무 및/또는 터치 위치를 센싱하는 터치 컨트롤러(TCTR) 등을 포함할 수 있다.
터치 구동 회로(TDC)는 터치 패널(TSP)로 터치 구동 신호를 공급하는 제1 회로 파트와 터치 패널(TSP)로부터 터치 센싱 신호를 검출하는 제2 회로 파트를 포함할 수 있다.
터치 구동 회로(TDC) 및 터치 컨트롤러(TCTR)는 별도의 부품으로 구현되거나, 경우에 따라서, 하나의 부품으로 통합되어 구현될 수도 있다.
한편, 데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC) 및 터치 구동 회로(TDC) 각각은 하나 이상의 집적회로로 구현될 수 있으며, 디스플레이 패널(DISP)과의 전기적인 연결 관점에서 COG (Chip On Glass) 타입, COF (Chip On Film) 타입, 또는 TCP (Tape Carrier Package) 타입 등으로 구현될 수 있으며, 게이트 구동 회로(GDC)는 GIP (Gate In Panel) 타입으로도 구현될 수 있다.
한편, 디스플레이 구동을 위한 회로 구성들(DDC, GDC, DCTR)과 터치 센싱을 위한 회로 구성들(TDC, TCTR) 각각은 하나 이상의 개별 부품으로 구현될 수 있다. 경우에 따라서 디스플레이 구동을 위한 회로 구성들(DDC, GDC, DCTR) 중 하나 이상과 터치 센싱을 위한 회로 구성들(TDC, TCTR) 중 하나 이상은 기능적으로 통합되어 하나 이상의 부품으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 데이터 구동 회로(DDC)와 터치 구동 회로(TDC)는 하나 또는 둘 이상의 집적회로 칩에 통합 구현될 수 있다. 데이터 구동 회로(DDC)와 터치 구동 회로(TDC)가 둘 이상의 집적회로 칩에 통합 구현되는 경우, 둘 이상의 집적회로 칩 각각은 데이터 구동 기능과 터치 구동 기능을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 유기 발광 디스플레이 장치, 액정 디스플레이 장치 등의 다양한 타입일 수 있다. 아래에서는, 설명의 편의를 위해, 터치 디스플레이 장치가 유기 발광 디스플레이 장치인 것으로 예를 들어 설명한다. 즉, 디스플레이 패널(DISP)은 유기 발광 디스플레이 패널, 액정 디스플레이 패널 등의 다양한 타입일 수 있지만, 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 디스플레이 패널(DISP)이 유기 발광 디스플레이 패널인 것으로 예를 들어 설명한다.
또 한편, 후술하겠지만, 터치 패널(TSP)은 터치 구동 신호가 인가되거나 터치 센싱 신호가 검출될 수 있는 다수의 터치전극과, 이러한 다수의 터치전극을 터치 구동 회로(TDC)와 연결시켜주기 위한 다수의 터치 라우팅 배선 등을 포함할 수 있다.
터치 패널(TSP)은 디스플레이 패널(DISP)의 외부에 존재할 수도 있다. 즉 터치 패널(TSP)과 디스플레이 패널(DISP)은 별도로 제작되어 결합될 수 있다. 이러한 터치 패널(TSP)을 외장형 타입 또는 애드-온(Add-on) 타입이라고 한다.
이와 다르게, 터치 패널(TSP)은 디스플레이 패널(DISP)의 내부에 내장될 수도 있다. 즉, 디스플레이 패널(DISP)을 제작할 때, 터치 패널(TSP)을 구성하는 다수의 터치전극과 다수의 터치 라우팅 배선 등의 터치 센서 구조는 디스플레이 구동을 위한 전극들 및 신호라인들과 함께 형성될 수 있다. 이러한 터치 패널(TSP)을 내장형 타입이라고 한다. 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 터치 패널(TSP)이 내장형 타입인 경우로 예를 들어 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 디스플레이 패널(DISP)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)은 영상이 표시되는 액티브 영역(AA)과, 액티브 영역(AA)의 외곽 경계 라인(BL)의 외곽 영역인 넌-액티브 영역(NA)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)에는, 영상 디스플레이를 위한 다수의 서브픽셀이 배열되고, 디스플레이 구동을 위한 각종 전극들이나 신호라인들이 배치된다.
또한, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)에는, 터치 센싱을 위한 다수의 터치전극과 이들과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라우팅 배선 등이 배치될 수 있다. 이에 따라, 액티브 영역(AA)은 터치 센싱이 가능한 터치 센싱 영역이라고도 할 수 있다.
디스플레이 패널(DISP)의 넌-액티브 영역(NA)에는, 액티브 영역(AA)에 배치된 각종 신호라인들이 연장된 링크라인들 또는 액티브 영역(AA)에 배치된 각종 신호라인들과 전기적으로 연결된 링크라인들과, 이 링크라인들에 전기적으로 연결된 패드들이 배치될 수 있다. 넌-액티브 영역(NA)에 배치된 패드들은 디스플레이 구동 회로(DDC, GDC 등)가 본딩되거나 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(DISP)의 넌-액티브 영역(NA)에는, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 라우팅 배선이 연장된 링크라인들 또는 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 라우팅 배선과 전기적으로 연결된 링크라인들과, 이 링크라인들에 전기적으로 연결된 패드들이 배치될 수 있다. 넌-액티브 영역(NA)에 배치된 패드들은 터치 구동 회로(TDC)가 본딩되거나 전기적으로 연결될 수 있다.
넌-액티브 영역(NA)에는, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치전극 중 최 외곽 터치전극의 일부가 확장된 부분이 존재할 수도 있고, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치전극과 동일한 물질의 하나 이상의 전극(터치전극)이 더 배치될 수도 있다. 즉, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 다수의 터치전극은 액티브 영역(AA) 내에 모두 존재하거나, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 다수의 터치전극 중 일부(예: 최 외곽 터치전극)는 넌-액티브 영역(NA)에 존재하거나, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 다수의 터치전극 중 일부(예: 최 외곽 터치전극)는 액티브 영역(AA)과 넌-액티브 영역(NA)에 걸쳐 있을 수도 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 디스플레이 패널(DISP)은 액티브 영역(AA) 내 어떠한 층(Layer, 예: 유기 발광 디스플레이 패널에서의 봉지부)이 무너지는 것을 방지하기 위한 댐(Dam)이 배치되는 댐 영역(DA)을 포함할 수 있다.
댐 영역(DA)은, 액티브 영역(AA)과 넌-액티브 영역(NA)의 경계 지점이나 액티브 영역(AA)의 외곽 영역인 넌-액티브 영역(NA)의 어느 한 지점 등에 위치할 수 있다.
댐 영역(DA)에 배치되는 댐은, 액티브 영역(AA)의 모든 방향을 둘러싸면서 배치되거나, 액티브 영역(AA)의 하나 또는 둘 이상의 일부분(예: 무너지기 쉬운 층이 있는 부분)의 외곽에만 배치될 수도 있다.
댐 영역(DA)에 배치되는 댐은, 모두 연결되는 하나의 패턴일 수도 있고 단절된 둘 이상의 패턴으로 이루어질 수도 있다. 또한, 댐 영역(DA)은 1차 댐만이 배치될 수도 있고, 2개의 댐(1차 댐, 2차 댐)이 배치될 수도 있으며, 3개 이상의 댐이 배치될 수도 있다.
댐 영역(DA)에서, 어느 한 방향에서는 1차 댐만 있고, 어느 다른 한 방향에서는 1차 댐과 2차 댐이 모두 있을 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 터치 패널(TSP)이 내장되는 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)에는, 기판(SUB) 상에 다수의 서브픽셀(SP)이 배열된다.
각 서브픽셀(SP)은, 발광소자(ED)와, 발광소자(ED)를 구동하기 위한 제1 트랜지스터(T1)와, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)로 데이터 전압(VDATA)을 전달해주기 위한 제2 트랜지스터(T2)와, 한 프레임 동안 일정 전압을 유지해주기 위한 스토리지 캐패시터(Cst) 등을 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 데이터 전압이 인가될 수 있는 제1 노드(N1), 발광소자(ED)와 전기적으로 연결되는 제2 노드(N2) 및 구동 전압 라인(DVL)으로부터 구동 전압(VDD)이 인가되는 제3 노드(N3)를 포함할 수 있다. 제1 노드(N1)는 게이트 노드이고, 제2 노드(N2)는 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있고, 제3 노드(N3)는 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다. 이러한 제1 트랜지스터(T1)는 발광소자(ED)를 구동하는 구동 트랜지스터라고도 한다.
발광소자(ED)는 제1 전극(예: 애노드 전극), 발광층 및 제2 전극(예: 캐소드 전극)을 포함할 수 있다. 제1 전극은 제1 트랜지스터(T1)의 제2 노드(N2)와 전기적으로 연결되고, 제2 전극은 기저 전압(VSS)이 인가될 수 있다.
이러한 발광소자(ED)에서 발광층은 유기물을 포함하는 유기 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광소자(ED)는 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)일 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는, 게이트 라인(GL)을 통해 인가되는 스캔 신호(SCAN)에 의해 온-오프가 제어되며, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 제2 트랜지스터(T2)는 스위칭 트랜지스터라고도 한다.
제2 트랜지스터(T2)는 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-온 되면, 데이터 라인(DL)에서 공급된 데이터 전압(VDATA)을 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)에 전달한다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
각 서브픽셀(SP)은 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 트랜지스터(T1, T2)와 1개의 캐패시터(Cst)를 포함하는 2T1C 구조를 가질 수 있으며, 경우에 따라서, 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함하거나, 1개 이상의 캐패시터를 더 포함할 수도 있다.
스토리지 캐패시터(Cst)는, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 존재할 수 있는 내부 캐패시터(Internal Capacitor)인 기생 캐패시터(예: Cgs, Cgd)가 아니라, 제1 트랜지스터(T1)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 캐패시터(External Capacitor)일 수 있다.
제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2) 각각은 n 타입 트랜지스터이거나 p 타입 트랜지스터일 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 디스플레이 패널(DISP)에는 발광소자(ED), 2개 이상의 트랜지스터(T1, T2) 및 1개 이상의 캐패시터(Cst) 등의 회로소자가 배치된다. 이러한 회로소자(특히, 발광소자(ED))는 외부의 수분이나 산소 등에 취약하기 때문에, 외부의 수분이나 산소가 회로소자(특히, 발광소자(ED))로 침투되는 것을 방지하기 위한 봉지부(ENCAP)이 디스플레이 패널(DISP)에 배치될 수 있다.
이러한 봉지부(ENCAP)은 하나의 층으로 되어 있을 수도 있지만, 다수의 층으로 되어 있을 수도 있다.
예를 들어, 봉지부(ENCAP)이 다수의 층으로 이루어진 경우, 봉지부(ENCAP)은 하나 이상의 무기 봉지층과 하나 이상의 유기 봉지층을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, 봉지부(ENCAP)은 제1 무기 봉지층, 유기 봉지층 및 제2 무기 봉지층을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 유기 봉지층은 제1 무기 봉지층과 제2 무기 봉지층 사이에 위치할 수 있다.
제1 무기 봉지층은 발광소자(ED)와 가장 인접하도록 제2 전극(예: 캐소드 전극) 상에 형성될 수 있다. 이러한 제1 무기 봉지층은, 일 예로, 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3) 등과 같은 저온 증착이 가능한 무기 절연 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 무기 봉지층이 저온 분위기에서 증착되므로, 제1 무기 봉지층의 증착 공정 시 고온 분위기에 취약한 발광층(유기 발광층)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
유기 봉지층은 제1 무기 봉지층보다 작은 면적으로 형성될 수 있으며, 제1 무기 봉지층의 양 끝단을 노출시키도록 형성될 수 있다. 이러한 유기 봉지층은 터치 디스플레이 장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충역할을 하며, 평탄화 성능을 강화할 수 있다. 이 유기 봉지층은, 일 예로, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC) 등과 같은 유기 절연 재질로 형성될 수 있다.
제2 무기 봉지층은 유기 봉지층 상에 유기 봉지층 및 제1 무기 봉지층 각각의 상부면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 무기 봉지층은 외부의 수분이나 산소가 제1 무기 봉지층 및 유기 봉지층으로 침투하는 것을 최소화하거나 차단할 수 있다. 이러한 제2 무기 봉지층은, 일 예로, 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3) 등과 같은 무기 절연 재질로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서는, 터치 패널(TSP)이 봉지부(ENCAP) 상에 형성될 수 있다.
즉, 터치 디스플레이 장치에서, 터치 패널(TSP)을 이루는 다수의 터치전극(TE) 등의 터치 센서 구조는 봉지부(ENCAP) 상에 배치될 수 있다.
터치 센싱 시, 터치전극(TE)에는 터치 구동 신호 또는 터치 센싱 신호가 인가될 수 있다. 따라서, 터치 센싱 시, 봉지부(ENCAP)을 사이에 두고 배치되는 터치전극(TE)과 캐소드 전극 사이에는 전위차가 형성되어 불필요한 기생 캐패시턴스가 형성될 수 있다. 이러한 기생 캐패시턴스는 터치 감도를 저하시킬 수 있기 때문에, 기생 캐패시턴스를 저하시키기 위하여, 터치전극(TE)과 캐소드 전극 간의 거리는, 패널 두께, 패널 제작 공정 및 디스플레이 성능 등을 고려하여 일정 값(예: 5㎛) 이상이 되도록 설계될 수 있다. 이를 위해, 일 예로, 봉지부(ENCAP)의 두께는 최소 5㎛ 이상으로 설계될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 터치전극(TE)의 타입들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 각 터치전극(TE)은 개구부가 없는 판 형상의 전극 메탈일 수 있다. 이 경우, 각 터치전극(TE)은 투명전극일 수 있다. 즉, 각 터치전극(TE)은 아래에 배치된 다수의 서브픽셀(SP)에서 발광된 빛들이 위로 투과될 수 있도록 투명전극 물질로 되어 있을 수 있다.
이와 다르게, 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 각 터치전극(TE)은 메쉬(Mesh) 타입으로 패터닝 되어 둘 이상의 개구부(OA)를 갖는 전극 메탈(EM)일 수 있다.
전극 메탈(EM)은 실질적인 터치전극(TE)에 해당하는 부분으로서, 터치 구동 신호가 인가되거나, 터치 센싱 신호가 감지되는 부분이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 각 터치전극(TE)이 메쉬 타입으로 패터닝 된 전극 메탈(EM)인 경우, 터치전극(TE)의 영역에는 둘 이상의 개구부(OA)가 존재할 수 있다.
각 터치전극(TE)에 존재하는 둘 이상의 개구부(OA) 각각은, 하나 이상의 서브픽셀(SP)의 발광 영역과 대응될 수 있다. 즉, 다수의 개구부(OA)는 아래에 배치된 다수의 서브픽셀(SP)에서 발광된 빛들이 위로 지나가는 경로가 된다. 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 각 터치전극(TE)이 메쉬 타입의 전극 메탈(EM)인 것을 예로 들어 설명한다.
각 터치전극(TE)에 해당하는 전극 메탈(EM)은 둘 이상의 서브픽셀(SP)의 발광 영역이 아닌 영역에 배치되는 뱅크 상에 위치할 수 있다.
한편, 여러 개의 터치전극(TE)을 형성하는 방법으로서, 전극 메탈(EM)을 메쉬 타입으로 넓게 형성한 이후, 전극 메탈(EM)을 정해진 패턴으로 커팅하여 전극 메탈(EM)을 전기적으로 분리시켜서, 여러 개의 터치전극(TE)을 만들어줄 수 있다.
터치전극(TE)의 외곽선 모양은, 도 4 및 도 5와 같이, 다이아몬드 형상, 마름모 등의 사각형일 수도 있고, 삼각형, 오각형, 또는 육각형 등의 다양한 모양일 수 있다.
도 6은 도 5의 메쉬 타입의 터치전극(TE)을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 각 터치전극(TE)의 영역에는, 메쉬 타입의 전극 메탈(EM)과 끊어져 있는 하나 이상의 더미메탈(DM)이 존재할 수 있다.
전극 메탈(EM)은 실질적인 터치전극(TE)에 해당하는 부분으로서 터치 구동 신호가 인가되거나 터치 센싱 신호가 감지되는 부분이지만, 더미 메탈(DM)은 터치전극(TE)의 영역 내에 존재하기는 하지만 터치 구동 신호가 인가되지 않고 터치 센싱 신호도 감지되지 않는 부분이다. 즉, 더미 메탈(DM)는 전기적으로 플로팅(Floating) 된 메탈일 수 있다.
따라서, 전극 메탈(EM)은 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있지만, 더미 메탈(DM)은 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결되지 않는다.
모든 터치전극(TE) 각각의 영역 안에는, 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 전극 메탈(EM)과 끊어진 상태로 존재할 수 있다.
이와 다르게, 모든 터치전극(TE) 중 일부의 각 터치전극(TE)의 영역 안에만, 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 전극 메탈(EM)과 끊어진 상태로 존재할 수도 있다. 즉, 일부의 터치전극(TE)의 영역 내에는 더미 메탈(DM)이 존재하지 않을 수도 있다.
한편, 더미 메탈(DM)의 역할과 관련하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 터치전극(TE)의 영역 내에 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 존재하지 않고 전극 메탈(EM)만 메쉬 타입으로 존재하는 경우, 화면 상에 전극 메탈(EM)의 윤곽이 보이는 시인성 이슈가 발생할 수 있다.
이에 비해, 도 6에 도시된 바와 같이, 터치전극(TE)의 영역 내에 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 존재하는 경우, 화면 상에 전극 메탈(EM)의 윤곽이 보이는 시인성 이슈가 방지될 수 있다.
또한, 각 터치전극(TE) 별로, 더미 메탈(DM)의 존재 유무 또는 개수(더미 메탈 비율)을 조절함으로써, 각 터치전극(TE) 별로 캐패시턴스의 크기를 조절하여 터치 감도를 향상시킬 수도 있다.
한편, 1개의 터치전극(TE)의 영역 내 형성된 전극 메탈(EM)에서 일부 지점들을 커팅함으로써, 커팅된 전극 메탈(EM)이 더미 메탈(DM)로 형성될 수 있다. 즉, 전극 메탈(EM)과 더미 메탈(DM)은 동일한 층에 형성된 동일한 물질일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 터치전극(TE)에 형성되는 캐패시턴스(Capacitance)에 기반하여 터치를 센싱할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로서, 뮤추얼-캐패시턴스(Mutual-capacitance) 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있고, 셀프-캐패시턴스(Self-capacitance) 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있다.
뮤추얼-캐패시턴스(Mutual-capacitance) 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 다수의 터치전극들(TE)은 터치 구동 신호가 인가되는 구동 터치전극(송신 터치전극)과, 터치 센싱 신호가 검출되고 구동 터치전극과 캐패시턴스를 형성하는 센싱 터치전극(수신 터치전극)으로 분류될 수 있다.
이러한 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 터치 센싱 회로(TSC)는 손가락, 펜 등의 포인터의 유무에 따른 구동 터치전극과 센싱 터치전극 간의 캐패시턴스(뮤추얼-캐패시턴스)의 변화를 토대로 터치 유무 및/또는 터치 좌표 등을 센싱한다.
셀프-캐패시턴스(Self-capacitance) 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 각 터치전극(TE)은 구동 터치전극과 센싱 터치전극의 역할을 모두 갖는다. 즉, 터치 센싱 회로(TSC)는 하나 이상의 터치전극(TE)으로 터치 구동 신호를 인가하고, 터치 구동 신호가 인가된 터치전극(TE)을 통해 터치 센싱 신호를 검출하여, 검출된 터치 센싱 신호에 근거하여 손가락, 펜 등의 포인터와 터치전극(TE) 간의 캐패시턴스의 변화를 파악하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표 등을 센싱한다. 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식에서는, 구동 터치전극과 센싱 터치전극의 구분이 없다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있고, 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있다. 다만, 아래에서는, 설명의 편의를 위해, 터치 디스플레이 장치는 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱을 수행하고, 이를 위한 터치 센서 구조를 갖는 것을 예로 들어 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에서의 터치센서 구조를 간략하게 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7의 터치센서 구조의 구현 예시 도면이다.
도 7을 참조하면, 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱을 위한 터치 센서 구조는, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)을 포함할 수 있다. 여기서, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)은 봉지부(ENCAP) 상에 위치한다.
다수의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각은 제1 방향으로 배치되고, 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 각각은 제1 방향과 다른 제2 방향으로 배치될 수 있다.
본 명세서에서, 제1 방향 및 제2 방향은 상대적으로 서로 다른 방향일 수 있으며, 일 예로, 제1 방향은 x축 방향이고 제2 방향은 y축 방향일 수 있다. 이와 반대로, 제1 방향은 y축 방향이고 제2 방향은 x축 방향일 수도 있다. 또한, 제1 방향 및 제2 방향은 서로 직교할 수도 있지만 직교하지 않을 수도 있다. 또한, 본 명세서에서, 행과 열은 상대적인 것으로서, 보는 관점에서 따라서 행과 열은 바뀔 수 있다.
다수의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각은 전기적으로 연결된 여러 개의 X-터치전극(X-TE)으로 구성될 수 있다. 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 각각은 전기적으로 연결된 여러 개의 Y-터치전극(Y-TE)으로 구성될 수 있다.
여기서, 다수의 X-터치전극(X-TE)과 다수의 Y-터치전극(Y-TE)은 다수의 터치전극(TE)에 포함되며 역할(기능)이 구분되는 전극들이다.
가령, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각을 구성하는 다수의 X-터치전극(X-TE)은 구동 터치전극이고, 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 각각을 구성하는 다수의 Y-터치전극(Y-TE)은 센싱 터치전극일 수 있다. 이 경우, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각은 구동 터치전극 라인에 해당하고, 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 각각은 센싱 터치전극 라인에 해당한다.
이와 반대로, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각을 구성하는 다수의 X-터치전극(X-TE)은 센싱 터치전극이고, 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 각각을 구성하는 다수의 Y-터치전극(Y-TE)은 구동 터치전극일 수 있다. 이 경우, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각은 센싱 터치전극 라인에 해당하고, 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 각각은 구동 터치전극 라인에 해당한다.
터치 센싱을 위한 터치 센서 메탈은, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 이외에도, 다수의 터치 라우팅 배선(TL)을 포함할 수 있다.
다수의 터치 라우팅 배선(TL)은, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각에 연결되는 하나 이상의 X-터치 라우팅 배선(X-TL)과, 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 각각에 연결되는 하나 이상의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)을 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각은, 동일한 행(또는 열)에 배치되는 복수의 X-터치전극(X-TE)과, 이들을 전기적으로 연결해주는 하나 이상의 X-터치전극 연결배선(X-CL)을 포함할 수 있다. 여기서, 인접한 2개의 X-터치전극(X-TE)을 연결해주는 X-터치전극 연결배선(X-CL)은, 인접한 2개의 X-터치전극(X-TE)와 일체화된 메탈일 수도 있고(도 8의 예시), 컨택홀을 통해 인접한 2개의 X-터치전극(X-TE)와 연결되는 메탈일 수도 있다.
다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 각각은, 동일한 열(또는 행)에 배치되는 복수의 Y-터치전극(Y-TE)과, 이들을 전기적으로 연결해주는 하나 이상의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)을 포함할 수 있다. 여기서, 인접한 2개의 Y-터치전극(Y-TE)을 연결해주는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)은, 인접한 2개의 Y-터치전극(Y-TE)와 일체화 된 메탈일 수도 있고, 컨택홀을 통해 인접한 2개의 Y-터치전극(Y-TE)와 연결되는 메탈일 수도 있다(도 8의 예시).
X-터치전극 라인(X-TEL)과 Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 교차되는 영역(터치전극 라인 교차 영역)에서는, X-터치전극 연결배선(X-CL)과 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)이 교차될 수 있다.
이 경우, X-터치전극 라인(X-TEL)과 Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 교차되는 영역(터치전극 라인 교차 영역)에서는, X-터치전극 연결배선(X-CL)과 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)이 교차될 수 있다.
이와 같이, 터치전극 라인 교차 영역에서, X-터치전극 연결배선(X-CL)과 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)이 교차된 경우, X-터치전극 연결배선(X-CL)과 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)은 서로 다른 층에 위치해야만 한다.
따라서, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 교차되도록 배치되기 위해서, 다수의 X-터치전극(X-TE), 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL), 다수의 Y-터치전극(Y-TE), 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL), 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)은 둘 이상의 층에 위치할 수 있다.
도 8을 참조하면, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각은 하나 이상의 X-터치 라우팅 배선(X-TL)을 통해 해당 X-터치패널(X-TP)와 전기적으로 연결된다. 즉, 하나의 X-터치전극 라인(X-TEL)에 포함된 복수의 X-터치전극(X-TE) 중 최 외곽에 배치된 X-터치전극(X-TE)은 X-터치 라우팅 배선(X-TL)을 통해 해당 X-터치패드(X-TP)와 전기적으로 연결된다.
다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 각각은 하나 이상의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)을 통해 해당 Y-터치패드(Y-TP)와 전기적으로 연결된다. 즉, 하나의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 복수의 Y-터치전극(Y-TE) 중 최 외곽에 배치된 Y-터치전극(Y-TE)은 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)을 통해 해당 Y-터치패드(Y-TP)와 전기적으로 연결된다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL) 및 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)은 봉지부(ENCAP) 상에 배치될 수 있다. 즉, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL)을 구성하는 다수의 X-터치전극(X-TE)과 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL)은, 봉지부(ENCAP) 상에 배치될 수 있다. 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)을 구성하는 다수의 Y-터치전극(Y-TE)과 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)은, 봉지부(ENCAP) 상에 배치될 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL)에 전기적으로 연결된 다수의 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 각각은 봉지부(ENCAP) 상에 배치되면서 봉지부(ENCAP)이 없는 곳까지 연장되어 다수의 X-터치패드(X-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 전기적으로 연결된 다수의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL) 각각은 봉지부(ENCAP) 상에 배치되면서 봉지부(ENCAP)가 없는 곳까지 연장되어 다수의 Y-터치패드(Y-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 봉지부(ENCAP)는 액티브 영역(AA) 내에 위치할 수 있으며, 경우에 따라서, 넌-액티브 영역(NA)까지 확장될 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 액티브 영역(AA) 내 어떠한 층(Layer, 예: 유기 발광 디스플레이 패널에서의 봉지부)이 무너지는 것을 방지하기 위하여, 액티브 영역(AA)과 넌-액티브 영역(NA)의 경계 영역 또는 액티브 영역(AA)의 외곽 영역인 넌-액티브 영역(NA)에 댐 영역(DA)이 존재할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 일 예로, 댐 영역(DA)에는 1차 댐(DAM1)과 2차 댐(DAM2)이 배치될 수 있다. 여기서, 2차 댐(DAM2)은 1차 댐(DAM1)보다 더 외곽에 위치할 수 있다.
도 8의 예시와 다르게, 댐 영역(DA)에 1차 댐(DAM1)만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서, 댐 영역(DA)에 1차 댐(DAM1)과 2차 댐(DAM2)뿐만 아니라 1개 이상의 추가적인 댐이 더 배치될 수도 있다.
한편, 도 8을 참조하면, 봉지부(ENCAP)가 1차 댐(DAM1)의 측면에 위치하거나, 봉지부(ENCAP)가 1차 댐(DAM1)의 측면은 물론 상부에도 위치할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)의 부분적인 단면도로서, 도 8의 X-X' 단면도이다. 단, 도 9에서는, 터치전극(TE)이 판 형상으로 도시되었으며, 이는 예시일 뿐, 메쉬 타입으로 되어 있을 수도 있다.
액티브 영역(AA) 내 각 서브픽셀(SP)에서의 구동 트랜지스터인 제1 트랜지스터(T1)은 기판(SUB) 상에 배치된다.
제1 트랜지스터(T1)는, 게이트 전극에 해당하는 제1 노드전극(NE1), 소스 전극 또는 드레인 전극에 해당하는 제2 노드전극(NE2), 드레인 전극 또는 소스 전극에 해당하는 제3 노드전극(NE3) 및 반도체층(SEMI) 등을 포함한다.
제1 노드전극(NE1)과 반도체층(SEMI)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 중첩될 수 있다. 제2 노드전극(NE2)은 절연층(INS) 상에 형성되어 반도체층(SEMI)의 일 측과 접촉하고, 제3 노드전극(NE3)은 절연층(INS) 상에 형성되어 반도체층(SEMI)의 타 측과 접촉할 수 있다.
발광소자(ED)는 애노드 전극(또는 캐소드 전극)에 해당하는 제1 전극(E1)과, 제1 전극(E1) 상에 형성되는 발광층(EL)과, 발광층(EL) 위에 형성된 캐소드 전극(또는 애노드 전극)에 해당하는 제2 전극(E2) 등을 포함할 수 있다.
제1 전극(E1)은 평탄화막(PLN)을 관통하는 화소 컨택홀을 통해 노출된 제1 트랜지스터(T1)의 제2 노드전극(NE2)과 전기적으로 접속된다.
발광층(EL)은 뱅크(BANK)에 의해 마련된 발광영역의 제1 전극(E1) 상에 형성된다. 발광층(EL)은 제1 전극(E1) 상에 정공 관련층, 발광층, 전자 관련층 순으로 또는 역순으로 적층되어 형성된다. 제2 전극(E2)은 발광층(EL)을 사이에 두고 제1 전극(E1)과 대향하도록 형성된다.
봉지부(ENCAP)는 외부의 수분이나 산소에 취약한 발광소자(ED)로 외부의 수분이나 산소가 침투되는 것을 차단한다.
이러한 봉지부(ENCAP)는 하나의 층으로 되어 있을 수도 있지만, 도 9에 도시된 바와 같이 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 되어 있을 수도 있다.
예를 들어, 봉지부(ENCAP)가 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 이루어진 경우, 봉지부(ENCAP)는 하나 이상의 무기 봉지층(PAS1, PAS2)와 하나 이상의 유기 봉지층(PCL)를 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, 봉지부(ENCAP)는 제1 무기 봉지층(PAS1), 유기 봉지층(PCL) 및 제2 무기 봉지층(PAS2)가 순서대로 적층된 구조로 되어 있을 수 있다.
여기서, 유기 봉지층(PCL)는, 적어도 하나의 유기 봉지층 또는 적어도 하나의 무기 봉지층을 더 포함할 수도 있다.
제1 무기 봉지층(PAS1)는 발광 소자(ED)와 가장 인접하도록 캐소드 전극에 해당하는 제2 전극(E2)이 형성된 기판(SUB) 상에 형성된다. 이러한 제1 무기 봉지층(PAS1)는, 일 예로, 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 저온 증착이 가능한 무기 절연 재질로 형성된다. 제1 무기 봉지층(PAS1)가 저온 분위기에서 증착 되므로, 제1 무기 봉지층(PAS1)는 증착 공정 시 고온 분위기에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
유기 봉지층(PCL)는 제1 무기 봉지층(PAS1)보다 작은 면적으로 형성될 수 있으며, 이 경우, 유기 봉지층(PCL)는 제1 무기 봉지층(PAS1)의 양끝단을 노출시키도록 형성될 수 있다. 유기 봉지층(PCL)는 유기 발광 디스플레이 장치인 터치 디스플레이 장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충 역할을 하며, 평탄화 성능을 강화하는 역할을 할 수 있다. 유기 봉지층(PCL)는, 일 예로, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질로 형성될 수 있다.
한편, 유기 봉지층(PCL)가 잉크젯 방식을 통해 형성되는 경우, 넌-액티브 영역(NA) 및 액티브 영역(AA)의 경계 영역이나 넌-액티브 영역(NA) 내 일부 영역에 해당하는 댐 영역(DA)에 하나 또는 둘 이상의 댐(DAM)이 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 같이, 댐 영역(DA)은 넌-액티브 영역(NA)에서 다수의 X-터치 패드(X-TP) 및 다수의 Y-터치 패드(Y-TP)가 형성된 패드 영역과 액티브 영역(AA) 사이에 위치하며, 이러한 댐 영역(DA)에는 액티브 영역(AA)과 인접한 1차 댐(DAM1)과 패드 영역에 인접한 2차 댐(DAM2)이 존재할 수 있다.
댐 영역(DA)에 배치되는 하나 이상의 댐(DAM)은 액상 형태의 유기 봉지층(PCL)가 액티브 영역(AA)에 적하될 때, 액상 형태의 유기 봉지층(PCL)가 넌-액티브 영역(NA)의 방향으로 무너져 패드 영역을 침범하는 것을 방지할 수 있다.
이러한 효과는, 도 9에 도시된 같이, 1차 댐(DAM1) 및 2차 댐(DAM2)이 구비되는 경우 더욱 커질 수 있다.
1차 댐(DAM1) 및/또는 2차 댐(DAM2)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 1차 댐(DAM1) 및/또는 2차 댐(DAM2)은 뱅크(BANK) 및 스페이서(도시하지 않음) 등 중 적어도 어느 하나와 동일 재질로 동시에 형성될 수 있다. 이 경우, 마스크 추가 공정 및 비용 상승 없이 댐 구조를 형성할 수 있다.
또한, 1차 댐(DAM1) 및/또는 2차 댐(DAM2)은 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 무기 봉지층(PAS1) 및/또는 제2 무기 봉지층(PAS2)가 뱅크(BANK) 상에 적층된 구조로 되어 있을 수 있다.
또한, 유기물을 포함하는 유기 봉지층(PCL)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 1차 댐(DAM1)의 내 측면에만 위치할 수 있다.
이와 다르게, 유기물을 포함하는 유기 봉지층(PCL)는, 1차 댐(DAM1) 및 2차 댐(DAM2) 중 적어도 일부의 상부에도 위치할 수 있다. 일 예로, 유기 봉지층(PCL)가 1차 댐(DAM1)의 상부에 위치할 수도 있다.
제2 무기 봉지층(PAS2)는 유기 봉지층(PCL)가 형성된 기판(111) 상에 유기 봉지층(PCL) 및 제1 무기 봉지층(PAS1) 각각의 상부면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 무기 봉지층(PAS2)는 외부의 수분이나 산소가 제1 무기 봉지층(PAS1) 및 유기 봉지층(PCL)로 침투하는 것을 최소화하거나 차단한다. 이러한 제 2 무기 봉지층(PAS2)는, 일 예로, 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 무기 절연 재질로 형성된다.
이러한 봉지부(ENCAP) 상에는 터치 버퍼막(T-BUF)이 배치될 수 있다. 터치 버퍼막(T-BUF)은 X, Y-터치전극들(X-TE, Y-TE) 및 X, Y-터치전극 연결배선(X-CL, Y-CL)을 포함하는 터치센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이에 위치할 수 있다.
터치 버퍼막(T-BUF)은 터치센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이의 이격 거리가 미리 정해진 최소 이격 거리(예: 5㎛)를 유지하도록 설계될 수 있다. 이에 따라, 터치센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이에 형성되는 기생 캐패시턴스를 줄여주거나 방지해줄 수 있고, 이를 통해, 기생 캐패시턴스에 의한 터치 감도 저하를 방지해줄 수 있다.
이러한 터치 버퍼막(T-BUF) 없이, 봉지부(140) 상에 X, Y-터치전극들(X-TE, Y-TE) 및 X, Y-터치전극 연결배선(X-CL, Y-CL)을 포함하는 터치센서 메탈이 배치될 수도 있다.
또한, 터치 버퍼막(T-BUF)은 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 배치되는 터치센서 메탈의 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, 터치 버퍼막(T-BUF)은 약액 또는 수분에 취약한 발광층(EL)의 손상을 방지할 수 있다.
터치 버퍼막(T-BUF)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, 터치 버퍼막(T-BUF)은 아크릴 계열, 에폭시 계열 또는 실록산(Siloxan) 계열의 재질로 형성될 수 있다. 유기 절연 재질로 평탄화 성능을 가지는 터치 버퍼막(T-BUF)은 유기 발광 디스플레이 장치의 휘어짐에 따른 봉지부(ENCAP)를 구성하는 각각의 봉지부(PAS1, PCL, PAS2)의 손상 및 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 형성되는 터치 센서 메탈의 깨짐 현상을 방지할 수 있다.
뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센서 구조에 따르면, 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 X-터치전극 라인(X-TEL) 및 Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 배치되며, X-터치전극 라인(X-TEL) 및 Y-터치전극 라인(Y-TEL)은 교차되게 배치될 수 있다.
Y-터치전극 라인(Y-TEL)은, 다수의 Y-터치전극(Y-TE)과, 다수의 Y-터치전극(Y-TE) 사이를 전기적으로 연결해주는 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)을 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 다수의 Y-터치전극(Y-TE)과 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)은 터치 절연막(IND)을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치할 수 있다.
다수의 Y-터치전극(Y-TE)은 y축 방향을 따라 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 이러한 다수의 Y-터치전극(Y-TE) 각각은 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)을 통해 y축 방향으로 인접한 다른 Y-터치 전극(Y-TE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
Y-터치전극 연결배선(Y-CL)은 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 형성되며 터치 절연막(IND)을 관통하는 터치 컨택홀을 통해 노출되어 y축 방향으로 인접한 2개의 Y-터치전극(Y-TE)과 전기적으로 접속될 수 있다.
Y-터치전극 연결배선(Y-CL)은 뱅크(BANK)와 중첩되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, Y-터치전극 연결배선(Y-CL)에 의해 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
X-터치전극 라인(X-TEL)은, 다수의 X-터치전극(X-TE)과, 다수의 X-터치전극(X-TE) 사이를 전기적으로 연결해주는 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL)을 포함할 수 있다. 다수의 X-터치전극(X-TE)과 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL)은 터치 절연막(IND)을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치할 수 있다.
다수의 X-터치전극(X-TE)은 터치 절연막(ILD) 상에서 x축 방향을 따라 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 이러한 다수의 X-터치전극(X-TE) 각각은 X-터치전극 연결배선(X-CL)을 통해 x축 방향으로 인접한 다른 X-터치 전극(X-TE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
X-터치전극 연결배선(X-CL)은 X-터치전극(X-TE)과 동일 평면 상에 배치되어 별도의 컨택홀 없이 x축 방향으로 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)과 전기적으로 접속되거나, x축 방향으로 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)과 일체로 되어 있을 수 있다.
X-터치전극 연결배선(X-CL)은 뱅크(BANK)와 중첩되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, X-터치전극 연결배선(X-CL)에 의해 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
한편, Y-터치전극 라인(Y-TEL)은 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL) 및 Y-터치패드(Y-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 마찬가지로, X-터치전극 라인(X-TEL)은 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 X-터치패드(X-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다.
X-터치패드(X-TP) 및 Y-터치패드(Y-TP)를 덮는 패드 커버 전극이 더 배치될 수도 있다.
X-터치패드(X-TP)은 X-터치 라우팅 배선(X-TL)과 별도로 형성될 수도 있고, X-터치 라우팅 배선(X-TL)이 연장되어 형성될 수도 있다. Y-터치패드(Y-TP)은 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)과 별도로 형성될 수도 있고, Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)이 연장되어 형성될 수도 있다.
X-터치패드(X-TP)가 X-터치 라우팅 배선(X-TL)이 연장되어 형성되고, Y-터치패드(Y-TP)가 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)이 연장되어 형성된 경우, X-터치패드(X-TP), X-터치 라우팅 배선(X-TL), Y-터치패드(Y-TP) 및 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은 동일한 제1 도전 물질로 구성될 수 있다. 여기서, 제1 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, 제1 도전 물질로 된 X-터치패드(X-TP), X-터치 라우팅 배선(X-TL), Y-터치패드(Y-TP) 및 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은 Ti/Al/Ti 또는 Mo/Al/Mo와 같이 적층된 3층 구조로 형성될 수 있다.
X-터치패드(X-TP) 및 Y-터치패드(Y-TP)를 덮을 수 있는 패드 커버 전극은 제1 및 Y-터치전극(X-TE, Y-TE)과 동일 재질로 제2 도전 물질로 구성될 수 있다. 여기서, 제2 도전 물질은 내식성 및 내산성이 강한 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전물질로 형성될 수 있다. 이러한 패드 커버 전극은 터치 버퍼막(T-BUF)에 의해 노출되도록 형성됨으로써 터치 구동 회로(TDC)와 본딩되거나 또는 터치 구동 회로(TDC)가 실장된 회로 필름과 본딩될 수 있다.
여기서, 터치 버퍼막(T-BUF)은 터치 센서 메탈을 덮도록 형성되어 터치 센서 메탈이 외부의 수분 등에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있다. 일 예로, 터치 버퍼막(T-BUF)은 유기 절연 재질로 형성되거나, 원편광판 또는 에폭시 또는 아크릴 재질의 필름 형태로 형성될 수 있다. 이러한 터치 보호막(T-BUF)이 봉지부(ENCAP) 상에 없을 수도 있다. 즉, 터치 버퍼막(T-BUF)은 필수적인 구성이 아닐 수도 있다.
Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은, 터치 라우팅 배선 컨택홀을 통해 Y-터치전극(Y-TE)과 전기적으로 연결되거나, Y-터치전극(Y-TE)과 일체로 되어 있을 수 있다.
이러한 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은, 넌-액티브 영역(NA)까지 신장되어 봉지부(ENCAP)의 상부 및 측면과 댐(DAM)의 상부 및 측면을 지나서 Y-터치패드(Y-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은 Y-터치패드(Y-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다.
Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은, Y-터치전극(Y-TE)에서의 터치 센싱 신호를 터치 구동 회로(TDC)로 전달해주거나, 터치 구동 회로(TDC)로부터 터치 구동 신호를 공급받아 Y-터치전극(Y-TE)에 전달해줄 수 있다.
X-터치 라우팅 배선(X-TL)은, 터치 라우팅 배선 컨택홀을 통해 X-터치전극(X-TE)과 전기적으로 연결되거나, X-터치전극(X-TE)과 일체로 되어 있을 수 있다.
이러한 X-터치 라우팅 배선(X-TL)은 넌-액티브 영역(NA)까지 신장되어 봉지부(ENCAP)의 상부 및 측면과 댐(DAM)의 상부 및 측면을 지나서 X-터치패드(Y-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, X-터치 라우팅 배선(X-TL)은 X-터치패드(X-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다.
X-터치 라우팅 배선(X-TL)은, 터치 구동 회로(TDC)로부터 터치 구동 신호를 공급받아 X-터치전극(X-TE)에 전달할 수 있고, X-터치전극(X-TE)에서의 터치 센싱 신호를 터치 구동 회로(TDC)로 전달해줄 수도 있다.
X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)의 배치는 패널 설계사항에 따라 다양하게 변경 가능하다.
X-터치전극(X-TE) 및 Y-터치전극(Y-TE) 상에 터치 보호막(PAC)이 배치될 수 있다. 이러한 터치 보호막(PAC)은 댐(DAM)의 전 또는 후까지 확장되어 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL) 상에도 배치될 수 있다.
한편, 도 9의 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(DAM)의 높이도 도면보다 낮거나 높을 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 컬러필터(CF)가 포함된 경우의 단면 구조를 예시적으로 나타낸 도면들이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 터치 패널(TSP)이 디스플레이 패널(DISP)에 내장되고, 디스플레이 패널(DISP)이 유기 발광 디스플레이 패널로 구현되는 경우, 터치 패널(TSP)은 디스플레이 패널(DISP) 내 봉지부(ENCAP) 상에 위치할 수 있다. 다시 말해, 다수의 터치전극(TE), 다수의 터치 라우팅 배선(TL) 등의 터치 센서 메탈(Touch Sensor Metal)은, 디스플레이 패널(DISP) 내 봉지부(ENCAP) 상에 위치할 수 있다.
전술한 바와 같이, 봉지부(ENCAP) 상에 터치전극들(TE)을 형성함으로써, 디스플레이 성능 및 디스플레이 관련 층 형성에 큰 영향을 주지 않고, 터치전극들(TE)을 형성할 수 있다.
한편, 도 10 및 도 11을 참조하면, 봉지부(ENCAP) 아래에 유기발광다이오드(OLED)의 캐소드 전극일 수 있는 제2 전극(E2)이 위치할 수 있다.
봉지부(ENCAP)의 두께(T)는, 일 예로, 5 마이크로 미터 이상일 수 있다.
전술한 바와 같이, 봉지부(ENCAP)의 두께를 5 마이크로 미터 이상으로 설계함으로써, 유기발광다이오드(OLED)의 제2 전극(E2)와 터치전극들(TE) 사이에 형성되는 기생 캐패시턴스를 줄여줄 수 있다. 이에 따라, 기생 캐패시턴스에 의한 터치 감도 저하를 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 다수의 터치전극(TE) 각각은 전극메탈(EM)이 둘 이상의 개구부(OA)가 있는 메쉬 형태로 패터닝 되어 있고, 둘 이상의 개구부(OA) 각각은, 수직 방향으로 보면, 하나 이상의 서브픽셀 또는 그 발광 영역과 대응될 수 있다.
전술한 바와 같이, 평면에서 볼 때, 터치전극(TE)의 영역 내에 존재하는 둘 이상의 개구부(OA) 각각의 위치에 하나 이상의 서브픽셀의 발광 영역이 대응되어 존재하도록, 터치전극(TE)의 전극 메탈(EM)이 패터닝 됨으로써, 디스플레이 패널(DISP)의 발광 효율을 높여줄 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(DISP)에는 블랙 매트릭스(BM)가 배치될 수 있으며, 컬러필터(CF)가 더 배치될 수도 있다.
블랙 매트릭스(BM)의 위치는 터치전극(TE)의 전극 메탈(EM)의 위치와 대응될 수 있다.
다수의 컬러필터(CF)의 위치는 다수의 터치전극(TE) 또는 다수의 터치전극(TE)을 이루는 전극 메탈(EM)의 위치와 대응된다.
전술한 바와 같이, 다수의 오픈 영역들(OA)의 위치에 대응되는 위치에 다수의 컬러필터(CF)가 위치함으로써, 디스플레이 패널(DISP)의 발광 성능을 높여줄 수 있다.
다수의 컬러필터(CF)과 다수의 터치전극(TE) 간의 수직 위치 관계를 살펴보면, 다음과 같다.
도 10에 도시된 바와 같이, 다수의 컬러필터(CF)와 블랙매트릭스(BM)는 다수의 터치전극들(TE) 상에 위치할 수 있다.
이 경우, 다수의 컬러필터(CF)과 블랙매트릭스(BM)은, 다수의 터치전극(TE) 상에 배치된 오버코트 층(OC) 상에 위치할 수 있다. 여기서, 오버코트 층(OC)은 도 9의 터치 보호막(PAC)과 동일한 층일 수도 있고 다른 층일 수도 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 다수의 컬러필터(CF)와 블랙매트릭스(BM)은 다수의 터치전극들(TE)의 하부에 위치할 수 있다.
이 경우, 다수의 터치전극(TE)는 다수의 컬러필터(CF)와 블랙매트릭스(BM) 상의 오버코트 층(OC) 상에 위치할 수 있다. 여기서, 오버코트 층(OC)은 도 9의 터치 버퍼막(T-BUF) 또는 터치 절연막(ILD)와 동일한 층일 수도 있고 다른 층일 수도 있다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 멀티-레이어(Multi-layer)의 터치 센서 구조를 배치하는 공정 단계를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 내장되는 터치 센서 구조는, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)을 포함할 수 있으며, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL)과 전기적으로 연결된 다수의 X-터치 라우팅 배선(X-TL)과, 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)과 전기적으로 연결된 다수의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)을 더 포함할 수 있다.
다수의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각은 구동 터치전극 라인 또는 센싱 터치전극 라인일 수 있으며, 다수의 X-터치전극(X-TE)과 다수의 X-터치전극(X-TE) 간을 연결해주는 브리지(Bridge)에 해당하는 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL)으로 구성될 수 있다. 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 각각은 센싱 터치전극 라인 또는 구동 터치전극 라인일 수 있으며, 다수의 Y-터치전극(Y-TE)과 다수의 Y-터치전극(Y-TE) 간을 연결해주는 브리지(Bridge)에 해당하는 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)으로 구성될 수 있다.
이러한 터치 센서 구조를 구성하는 다수의 X-터치전극(X-TE), 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL), 다수의 Y-터치전극(Y-TE), 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL), 다수의 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 다수의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은 터치 센서 메탈로 이루어진다.
터치 센서 구조를 이루는 터치 센서 메탈은, 형성 위치의 관점에서, 서로 다른 층에 형성되는 제1 터치 센서 메탈(TSM1)과 제2 터치 센서 메탈(TSM2)을 포함할 수 있다.
제1 터치 센서 메탈(TSM1)은 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL) 및/또는 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)을 구성할 수 있다.
제2 터치 센서 메탈(TSM2)은 다수의 X-터치전극(X-TE) 및 다수의 Y-터치전극(Y-TE)을 구성할 수 있다.
도 12를 참조하면, 터치 버퍼막(T-BUF)이 기판(SUB) 상의 제2 전극(E2)을 덮고 있는 봉지부(ENCAP)을 덮으면서 형성된다.
이후, 제1 마스크(Mask #1)를 이용한 제1 마스크 공정을 통해, 제1 터치 센서 메탈(TSM1)이 형성될 수 있다. 여기서, 제1 터치 센서 메탈(TSM1)은 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL) 및/또는 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)에 해당할 수 있다.
이후, 제2 마스크(Mask #2)를 이용한 제2 마스크 공정을 통해, 터치 절연막(ILD)이 형성될 수 있다. 이때, 터치 버퍼막(T-BUF)이 터치 패드 영역(Touch Pad Area)에서 오픈될 수 있다.
이후, 제3 마스크(Mask #3)을 이용한 제3 마스크 공정을 통해, 제2 터치 센서 메탈(TSM2)이 형성될 수 있다. 여기서, 제2 터치 센서 메탈(TSM2)은 다수의 X-터치전극(X-TE) 및 다수의 Y-터치전극(Y-TE)에 해당할 수 있으며, 다수의 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 다수의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)에 해당할 수도 있다.
이러한 제3 마스크 공정에서, 제2 터치 센서 메탈(TSM2)은 터치 패드 영역(Touch Pad Area)까지 형성되어 다수의 X-터치패드(X-TP) 및 다수의 Y-터치패드(Y-TP)를 구성할 수도 있다.
터치 패드 영역(Touch Pad Area)에서는, 제2 터치 센서 메탈(TSM2)과 다른 메탈(예: 액티브 영역(AA)에 형성된 소스-드레인 전극과 동일 물질의 메탈일 수 있음)이 형성되고, 그 위에 제2 터치 센서 메탈(TSM2)이 형성된 이중 구조를 갖는 다수의 X-터치패드(X-TP) 및 다수의 Y-터치패드(Y-TP)가 형성될 수 있다.
이러한 제3 마스크 공정 이후, 제4 마스크(Mask #4)를 이용한 제4 마스크 공정을 통해 패시베이션(Passivation)을 위한 터치 보호막(PAC)이 형성될 수 있다.
한편, 터치 버퍼막(T-BUF) 및 터치 보호막(PAC) 중 하나 이상은 공정 방법에 따라 생략될 수도 있다.
전술한 바와 같이 터치 센서 구조를 형성하는 경우, 봉지부(ENCAP) 또는 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 제1 터치 센서 메탈(TSM1), 터치 절연막(ILD) 및 제2 터치 센서 메탈(TSM2)이 멀티-레이어(Multi-layer)로 형성되어야 한다. 따라서, 멀티-레이어의 터치 센서 구조의 경우, 터치 센서 구조의 두께가 두꺼울 뿐만 아니라, 많은 마스크 공정을 필요로 한다.
이에, 본 발명의 실시예들은, 마스크 공정 수를 줄일 수 있고 얇은 터치 센서 구조를 가능하게 하는 싱글-레이어의 터치 센서 구조를 제공할 수 있다. 아래에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 싱글-레이어의 터치 센서 구조를 설명한다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 싱글-레이어(Single-layer)의 터치 센서 구조를 배치하는 공정 단계를 나타낸 도면이다. 단, 도 12의 공정 단계와 비교하기 위하여 마스크 번호는 동일하게 기재한다.
도 13을 참조하면, 터치 버퍼막(T-BUF)이 기판(SUB) 상의 제2 전극(E2)을 덮고 있는 봉지부(ENCAP)을 덮으면서 형성된다.
이후, 제1 마스크(Mask #1)를 이용한 제1 마스크 공정을 통해, 터치 센서 메탈(TSM)이 형성될 수 있다.
여기서, 터치 센서 메탈(TSM)은, 다수의 X-터치전극(X-TE), 다수의 Y-터치전극(Y-TE), 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL), 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)에 해당할 수 있으며, 다수의 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 다수의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)에 해당할 수도 있다.
제1 마스크 공정에서, 터치 버퍼막(T-BUF)이 터치 패드 영역(Touch Pad Area)에서 오픈 될 수 있다.
이후, 제2 마스크 공정 및 제3 마스크 공정 없이, 제4 마스크(Mask #4)를 이용한 제4 마스크 공정을 통해 패시베이션(Passivation)을 위한 터치 보호막(PAC)이 형성될 수 있다.
한편, 터치 버퍼막(T-BUF) 및 터치 보호막(PAC) 중 하나 이상은 공정 방법에 따라 생략될 수도 있다.
전술한 바와 같이 터치 센서 구조를 형성하는 경우, 봉지부(ENCAP) 또는 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 다수의 X-터치전극(X-TE), 다수의 Y-터치전극(Y-TE), 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL), 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL), 다수의 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 다수의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)을 포함하는 모든 터치 센서 메탈(TSM)이 싱글-레이어(Single-layer)로 형성될 수 있다. 따라서, 싱글-레이어의 터치 센서 구조의 경우, 터치 센서 구조의 두께가 얇아질 뿐만 아니라, 마스크 공정 수를 대폭적으로 줄일 수 있다.
한편, 통상적으로, 싱글-레이어의 터치 센서 구조는 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기술에서만 가능하였고, 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기술에는 불가능하였다. 하지만, 본 발명의 실시예들에 따른 싱글-레이어의 터치 센서 구조는 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱이 가능하기 때문에, 마스크 공정 수를 대폭 줄여주어 공정을 간단하게 해주고 수율도 크게 향상시켜주고 제작 비용도 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 터치패드 수도 크게 줄일 수 있는 이점이 있다.
아래에서는, 싱글-레이어의 터치 센서 구조에 대한 다양한 예시들을 설명한다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에서, 싱글-레이어의 터치 센서 구조의 제1 예시이다.
디스플레이 패널(DISP)에 배치된 다수의 터치전극(TE)은 서로 교차하는 방향으로 배열되는 m개의 X-터치전극 라인(m=6인 경우, X-TEL-1, X-TEL-2, ?? , X-TEL-6) 및 n개의 Y-터치전극 라인(n=6인 경우, Y-TEL-1, Y-TEL-2, ?? , Y-TEL-6)을 구성할 수 있다. 여기서, m은 2 이상의 자연수로서 짝수이고, n은 2이상의 자연수로서 짝수 또는 홀수이다.
m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6)와 n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6)은 서로 전기적으로 분리된다. 그리고, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6)은 서로 전기적으로 분리되고, n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6)은 서로 전기적으로 분리된다.
m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6) 각각은 다수의 터치전극 중 제1 방향(예: X축 방향 또는 Y축 방향)으로 배열된 다수의 X-터치전극(X-TE)과, 다수의 X-터치전극(X-TE) 간을 전기적으로 연결해주는 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL)을 포함할 수 있다.
예를 들면, X-터치전극 라인 X-TEL-1은 7개의 X-터치전극(X11 ~ X17)과 이들을 연결해주는 6개의 X-터치전극 연결배선(X-CL-1)으로 이루어진다. X-터치전극 라인 X-TEL-2은 7개의 X-터치전극(X21 ~ X27)과 이들을 연결해주는 6개의 X-터치전극 연결배선(X-CL-2)으로 이루어진다. X-터치전극 라인 X-TEL-3은 7개의 X-터치전극(X31 ~ X37)과 이들을 연결해주는 6개의 X-터치전극 연결배선(X-CL-3)으로 이루어진다. X-터치전극 라인 X-TEL-4은 7개의 X-터치전극(X41 ~ X47)과 이들을 연결해주는 6개의 X-터치전극 연결배선(X-CL-4)으로 이루어진다. X-터치전극 라인 X-TEL-5은 7개의 X-터치전극(X51 ~ X57)과 이들을 연결해주는 6개의 X-터치전극 연결배선(X-CL-5)으로 이루어진다. X-터치전극 라인 X-TEL-6은 7개의 X-터치전극(X61 ~ X67)과 이들을 연결해주는 6개의 X-터치전극 연결배선(X-CL-6)으로 이루어진다.
그리고, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6) 각각에는 최 외곽에 배치된 m개의 X-터치전극(X11, X21, Y31, Y41, Y51, X61)이 존재한다. 최 외곽에 배치된 m개의 X-터치전극(X11, X21, X31, X41, X51, X61) 각각에는 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1 ~ X-TL-6)이 전기적으로 연결될 수 있다.
n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 각각은 다수의 터치전극 중 제1 방향(예: X축 방향 또는 Y축 방향)과 다른 제2 방향(예: Y축 방향 또는 X축 방향)으로 배열된 다수의 Y-터치전극(Y-TE)과, 다수의 Y-터치전극(Y-TE) 간을 전기적으로 연결해주는 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)을 포함할 수 있다.
예를 들면, Y-터치전극 라인 Y-TEL-1은 7개의 Y-터치전극(Y11 ~ Y71)과 이들을 연결해주는 6개의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)으로 이루어진다. Y-터치전극 라인 Y-TEL-2은 7개의 Y-터치전극(Y12 ~ Y72)과 이들을 연결해주는 6개의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-2)으로 이루어진다. Y-터치전극 라인 Y-TEL-3은 7개의 Y-터치전극(Y13 ~ Y73)과 이들을 연결해주는 6개의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-3)으로 이루어진다. Y-터치전극 라인 Y-TEL-4은 7개의 Y-터치전극(Y14 ~ Y74)과 이들을 연결해주는 6개의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-4)으로 이루어진다. Y-터치전극 라인 Y-TEL-5은 7개의 Y-터치전극(Y15 ~ Y75)과 이들을 연결해주는 6개의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-5)으로 이루어진다. Y-터치전극 라인 Y-TEL-6은 7개의 Y-터치전극(Y16 ~ Y76)과 이들을 연결해주는 6개의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-6)으로 이루어진다.
그리고, n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 각각에는 최 외곽에 배치된 n개의 Y-터치전극(Y71, Y72, Y73, Y74, Y75, Y76)이 존재한다. 최 외곽에 배치된 n개의 Y-터치전극(Y71, Y72, Y73, Y74, Y75, Y76) 각각에는 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL-1, Y-TL-2, ?? , Y-TL-6)이 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 도 14 및 도 15를 참조하면, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6) 중 일 측의 최 외각에 배치된 X-터치전극 라인(X-TEL-6)에 포함된 다수의 X-터치전극(X61 ~ X67) 중에서 인접한 임의의 2개의 X-터치전극(X61, X62)을 전기적으로 연결해주는 X-터치전극 연결배선(X-CL-6)은, 하나의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)의 전체 또는 일부를 둘러싸면서 배치될 수 있다.
m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6) 중 일 측의 최 외각에 배치된 X-터치전극 라인(X-TEL-6)에 인접한 X-터치전극 라인(X-TEL-5)에 포함된 다수의 X-터치전극(X51 ~ X57) 중에서 인접한 임의의 2개의 X-터치전극(X51, X52)을 전기적으로 연결해주는 X-터치전극 연결배선(X-CL-5)은, 하나의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)의 일부를 둘러싸면서 배치될 수 있다. 여기서, X-터치전극 연결배선 X-CL-5는 X-터치전극 연결배선 X-CL-6의 일부를 둘러싸면서 배치될 수 있다.
그리고, X-터치전극 연결배선 X-CL-5와 X-터치전극 연결배선 X-CL-6은 동일한 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)을 둘러싸면서 배치되되, X-터치전극 연결배선 X-CL-5가 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)을 둘러싸는 부분은, X-터치전극 연결배선 X-CL-6이 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)을 둘러싸는 부분보다 적다.
이러한 방식으로, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6)에서, 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL-1 ~ X-CL-6)이 배치됨으로써, n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6)에서 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL-1 ~ Y-TL-6)이 미 연결되고 최 외곽에 배치된 n개의 Y-터치전극(Y11 ~ Y16)은, 모든 X-터치전극 연결배선(X-CL-1 ~ X-CL-6)에 의해 둘러싸인다. n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6)에서 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL-1 ~ Y-TL-6)이 연결된 n개의 Y-터치전극(Y71 ~ Y76)을 둘러싸는 X-터치전극 연결배선은 없을 수 있다. 그리고, n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6)에서 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL-1 ~ Y-TL-6)이 연결된 n개의 Y-터치전극(Y71 ~ Y76)과 바로 인접한 n개의 Y-터치전극(Y61 ~ Y66)은 가장 적은 개수의 X-터치전극 연결배선(X-CL-6)에 의해 둘러싸인다.
한편, 하나의 Y-터치전극 라인 Y-TEL-1을 구성하는 7개의 Y-터치전극(Y11 ~ Y71)은 짧은 경로를 따라 배치되는 6개의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)에 의해 연결된다. 즉, 6개의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)은, 다른 패턴을 둘러싸면서 우회하는 것이 아니라, 짧은 경로를 따라 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL-1 ~ X-CL-6) 각각은 사이에 존재하는 해당 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6)을 둘러싸면서 배치됨으로써, 2개의 X-터치전극 사이를 곧바로 가지 않고 멀리 돌아서 가는 우회 연결 구조로 배치되지만, 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1 ~ Y-CL-6)은 2개의 Y-터치전극 사이를 곧바로 연결해주는 비 우회 연결 구조로 배치된다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에서, 싱글-레이어의 터치 센서 구조의 제2 예시이다.
도 16 및 도 17의 싱글 레이어의 터치 센서 구조는, 도 14 및 도 15과는 반대로, 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1 ~ Y-CL-6) 각각은 사이에 존재하는 해당 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6)을 둘러싸면서 배치됨으로써, 2개의 Y-터치전극 사이를 곧바로 가지 않고 멀리 돌아서 가는 우회 연결 구조로 배치되고, 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL-1 ~ X-CL-6)은 2개의 X-터치전극 사이를 곧바로 연결해주는 비 우회 연결 구조로 배치된다.
예를 들어, n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 중 일 측의 최 외각에 배치된 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 포함된 다수의 Y-터치전극(Y11 ~ Y71) 중에서 인접한 임의의 2개의 Y-터치전극(Y11, Y21)을 전기적으로 연결해주는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)은, 하나의 X-터치전극 라인(X-TEL-1)의 전체 또는 일부를 둘러싸면서 배치될 수 있다.
n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 중 일 측의 최 외각에 배치된 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)과 인접한 Y-터치전극 라인(Y-TEL-2)에 포함된 다수의 Y-터치전극(Y12 ~ Y72) 중에서 인접한 임의의 2개의 Y-터치전극(Y12, Y22)을 전기적으로 연결해주는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-2)은, 하나의 X-터치전극 라인(X-TEL-1)의 일부를 둘러싸면서 배치될 수 있다. 여기서, Y-터치전극 연결배선 Y-CL-2는 Y-터치전극 연결배선 Y-CL-1의 일부를 둘러싸면서 배치될 수 있다.
그리고, Y-터치전극 연결배선 Y-CL-2와 Y-터치전극 연결배선 Y-CL-1은 동일한 X-터치전극 라인(X-TEL-1)을 둘러싸면서 배치되되, Y-터치전극 연결배선 Y-CL-2가 X-터치전극 라인(X-TEL-1)을 둘러싸는 부분은, Y-터치전극 연결배선 Y-CL-1이 X-터치전극 라인(X-TEL-1)을 둘러싸는 부분보다 적다.
한편, 도 16을 참조하면, Y-터치전극 연결배선들(Y-CL-1 ~ Y-CL-3)은 둘러싸는 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)에 포함된 다수의 제1 X-터치전극(X11, X12, X13, X14)의 전체 또는 일부의 외곽 모양과 대응되는 궤적을 따라 배치될 수 있다.
이에 따라, 터치전극들 사이에 터치전극 연결배선들이 배치되는 영역의 크기를 최대한 줄일 수 있다.
한편, 예를 들어, 하나의 X-터치전극 라인 X-TEL-1을 구성하는 7개의 X-터치전극(X11 ~ X17)은 짧은 경로를 따라 배치되는 6개의 X-터치전극 연결배선(X-CL-1)에 의해 연결된다. 즉, 6개의 X-터치전극 연결배선(X-CL-1)은, 다른 패턴을 둘러싸면서 우회하는 것이 아니라, 짧은 경로를 따라 배치될 수 있다.
도 16을 참조하면, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6)은 다수의 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1 ~ X-TL-6)에 전기적으로 연결된다. n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6)은 다수의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL-1 ~ Y-YL-6)에 전기적으로 연결된다.
전술한 바와 같이, 도 14 및 도 15와 같이 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL-1 ~ X-CL-6)이 우회 연결 구조로 설계되거나, 도 16 및 도 17과 같이 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1 ~ Y-CL-6)이 우회 연결 구조로 설계될 수 있다.
다만, 설명의 편의를 위하여, 아래에서 설명하게 될 싱글-레이어의 터치 센서 구조는, 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1 ~ Y-CL-6)이 우회 연결 구조로 설계되는 경우인 것으로 예를 들어 설명한다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에서, 싱글-레이어의 터치 센서 구조의 제3 예시이다.
도 18 및 도 19의 싱글 레이어의 터치 센서 구조는, 도 16 및 도 17의 싱글 레이어의 터치 센서 구조와 마찬가지로, 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1 ~ Y-CL-6) 각각은 사이에 존재하는 해당 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-12)을 둘러싸면서 배치됨으로써, 2개의 Y-터치전극 사이를 곧바로 가지 않고 멀리 돌아서 가는 우회 연결 구조로 배치되고, 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL-1 ~ X-CL-12)은 2개의 X-터치전극 사이를 곧바로 연결해주는 비 우회 연결 구조로 배치된다.
다만, 도 18 및 도 19의 싱글 레이어의 터치 센서 구조는, 도 16 및 도 17의 싱글 레이어의 터치 센서 구조와 다르게, 디스플레이 패널(DISP)에서 터치 센싱 영역이 제1 방향으로 제1 영역과 제2 영역으로 분할되어, 제1 영역과 제2 영역에 m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-12)이 나누어져 배치된다. 이 경우, m은 짝수(도 18의 예시의 경우, m=12)일 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-12)은, 디스플레이 패널(DISP)을 제1 방향으로 분할된 제1 영역 및 제2 영역에 각각 배치되는 m/2개의 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6)과 m/2개의 제2 X-터치전극 라인(X-TEL-7 ~ X-TEL-12)을 포함할 수 있다.
제1 영역에 배치되는 m/2개의 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6) 각각은 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 모든 터치전극(TE) 중 제1 방향으로 배열된 다수의 제1 X-터치전극(X11, X12, X13, X14, X21, X22, X23, X24, X31, X32, X33, X34, X41, X42, X43, X44, X51, X52, X53, X54, X61, X62, X63, X64)과, 다수의 제1 X-터치전극(X11, X12, X13, X14, X21, X22, X23, X24, X31, X32, X33, X34, X41, X42, X43, X44, X51, X52, X53, X54, X61, X62, X63, X64) 간을 전기적으로 연결해주는 다수의 제1 X-터치전극 연결배선(X-CL-1 ~ X-CL-6)을 포함할 수 있다.
제2 영역에 배치되는 m/2개의 제2 X-터치전극 라인(X-TEL-7 ~ X-TEL-12) 각각은 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 모든 터치전극(TE) 제1 방향으로 배열된 다수의 제2 X-터치전극(X15, X16, X17, X18, X25, X26, X27, X28, X35, X36, X37, X38, X45, X46, X47, X48, X55, X56, X57, X58, X65, X66, X67, X68)과, 다수의 제2 X-터치전극(X15, X16, X17, X18, X25, X26, X27, X28, X35, X36, X37, X38, X45, X46, X47, X48, X55, X56, X57, X58, X65, X66, X67, X68) 간을 전기적으로 연결해주는 다수의 제2 X-터치전극 연결배선(X-CL-7 ~ X-CL-12)을 포함할 수 있다.
n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 각각은 제1 방향과 다른 제2 방향으로 배열된 다수의 Y-터치전극(Y11, Y21, Y31, Y41, Y51, Y61, Y71, Y12, Y22, Y32, Y42, Y52, Y62, Y72, Y13, Y23, Y33, Y43, Y53, Y63, Y73, Y14, Y24, Y34, Y44, Y54, Y64, Y74, Y15, Y25, Y35, Y45, Y55, Y65, Y75, Y16, Y26, Y36, Y46, Y56, Y66, Y76)과, 다수의 Y-터치전극(Y11, Y21, Y31, Y41, Y51, Y61, Y71, Y12, Y22, Y32, Y42, Y52, Y62, Y72, Y13, Y23, Y33, Y43, Y53, Y63, Y73, Y14, Y24, Y34, Y44, Y54, Y64, Y74, Y15, Y25, Y35, Y45, Y55, Y65, Y75, Y16, Y26, Y36, Y46, Y56, Y66, Y76) 간을 전기적으로 연결해주는 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1 ~ Y-CL-6)을 포함할 수 있다.
n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6)은 제1 영역과 제2 영역으로 양분되어 배치된다. 즉, n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 중 n/2개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-3)은 제1 영역에 배치되고, 나머지 n/2개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-4 ~ Y-TEL-6)은 제2 영역에 배치될 수 있다.
한편, 제1 영역에 배치되는 m/2개의 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6)과 제2 영역에 배치되는 m/2개의 제2 X-터치전극 라인(X-TEL-7 ~ X-TEL-12) 각각에 포함된 다수의 제1 X-터치전극 연결배선(X-CL-1 ~ X-CL-6)과 다수의 제2 X-터치전극 연결배선(X-CL-7 ~ X-CL-12)은 비 우회 구조를 갖는다.
예를 들어, 제1 영역에 배치된 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)에 포함된 다수의 제1 X-터치전극 연결배선(X-CL-1) 각각은 다수의 제1 X-터치전극(X11 ~ X14) 중 인접한 2개의 제1 X-터치전극 사이를 우회하지 않고 곧바로 연결해줄 수 있다.
또 예를 들어, 제2 영역에 배치된 제2 X-터치전극 라인(X-TEL-7)에 포함된 다수의 제2 X-터치전극 연결배선(X-CL-7) 각각은 다수의 제2 X-터치전극(X15 ~ X18) 중 인접한 2개의 제2 X-터치전극 사이를 우회하지 않고 곧바로 연결해줄 수 있다.
이에 비해, n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 각각에 포함된 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1 ~ Y-CL-6)은 우회 연결 구조를 갖는다.
예를 들어, n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 중 일 측의 최 외각에 배치된 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 포함된 다수의 Y-터치전극(Y11 ~ Y71) 중 인접한 제1 Y-터치전극(Y11) 및 제2 Y-터치전극(Y21)을 전기적으로 연결해주는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)은, 하나의 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)의 전체 또는 일부를 둘러싸면서 배치될 수 있다.
또 예를 들어, n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 중 타 측의 최 외각에 배치된 Y-터치전극 라인(Y-TEL-6)에 포함된 다수의 Y-터치전극(Y16 ~ Y76) 중 인접한 제3 Y-터치전극(Y16) 및 제4 Y-터치전극(Y26)을 전기적으로 연결해주는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-6)은, 하나의 제2 X-터치전극 라인(X-TEL-7)의 전체 또는 일부를 둘러싸면서 배치될 수 있다.
도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-12)이 제1 영역과 제2 영역으로 양분되어 배치되는 양분 구조 하에서, 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1 ~ Y-CL-6)이 우회 연결 구조로 설계 됨으로써, X-터치전극(X-TE)과 Y-터치전극(Y-TE) 사이에 많은 개수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1 ~ Y-CL-6)이 밀집되는 현상을 완화해줄 수 있다.
다시 말해, 도 16 및 도 17의 미 양분 구조의 예시에 따르면, X-터치전극(X-TE)과 Y-터치전극(Y-TE) 사이에 배치되는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 최대 개수는 6개이고, 도 18 및 도 19의 양분 구조의 예시에 따르면, X-터치전극(X-TE)과 Y-터치전극(Y-TE) 사이에 배치되는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 최대 개수는 3개(=6/2개)이다.
이와 같이, 양분 구조에 따라, X-터치전극(X-TE)과 Y-터치전극(Y-TE) 사이에 배치되는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 개수가 줄어들면, X-터치전극(X-TE)과 Y-터치전극(Y-TE) 사이에 형성되는 캐패시턴스(뮤추얼-캐패시턴스)에 기반한 터치 감도가 향상될 수 있다.
또한, 양분 구조에 따라, X-터치전극(X-TE)과 Y-터치전극(Y-TE) 사이에 배치되는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 개수가 줄어들면, X-터치전극(X-TE)과 Y-터치전극(Y-TE) 간의 간격이 커질 필요가 없기 때문에, X-터치전극(X-TE)과 Y-터치전극(Y-TE) 각각의 면적을 더 크게 해줄 수 있다. 이로 인해, X-터치전극(X-TE)과 Y-터치전극(Y-TE) 사이에 형성되는 캐패시턴스(뮤추얼-캐패시턴스)의 크기를 증가시킬 수 있게 되어 터치 감도를 향상시켜줄 수도 있다.
한편, 도 18을 참조하면, 도 18을 참조하면, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-12)은 다수의 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1 ~ X-TL-12)에 전기적으로 연결된다. n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6)은 다수의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL-1 ~ Y-YL-6)에 전기적으로 연결된다.
그리고, 다수의 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1 ~ X-TL-12)은 넌-액티브 영역(NA)에 배치된 다수의 X-터치패드(X-TP)와 전기적으로 연결된다. 다수의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL-1 ~ Y-TL-6)은 넌-액티브 영역(NA)에 배치된 다수의 Y-터치패드(Y-TP)와 전기적으로 연결된다.
다시 말해, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-12) 각각에서 최 외곽에 배치되는 m개의 X-터치전극(X11, X21, X31, X41, X51, X61, X18, X28, X38, X48, X58, X68)은, m개의 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1 ~ X-TL-6, X-TL-7 ~ X-TL-12)을 통해 m개의 X-터치패드(X-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다.
n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 각각에서 최 외곽에 배치되는 n개의 Y-터치전극(Y71, Y72, Y73, Y74, Y75, Y76)은 n개의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL-1 ~ Y-TL-6)을 통해 n개의 Y-터치패드(Y-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, m개의 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1 ~ X-TL-12)은, 최 외곽에 배치되는 m개의 X-터치전극(X11, X21, X31, X41, X51, X61, X18, X28, X38, X48, X58, X68)에서 연결되거나 연장되어, 봉지부(ENCAP)의 측면과 하나 이상의 댐(DAM)의 상부를 지나, 넌-액티브 영역(NA)에 위치하는 m개의 X-터치패드(X-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, n개의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL-1 ~ Y-TL-6)은, 최 외곽에 배치되는 n개의 Y-터치전극(Y71, Y72, Y73, Y74, Y75, Y76)에서 연결되거나 연장되어, 봉지부(ENCAP)의 측면과 하나 이상의 댐(DAM)의 상부를 지나, 넌-액티브 영역(NA)에 위치하는 n개의 Y-터치패드(Y-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 18 및 도 19를 참조하면, m/2개의 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6) 각각에 포함된 다수의 제1 X-터치전극 중에서 일 측의 최 외곽에 배치된 제1 X-터치전극(X11, X21, X31, X41, X51, X61)은 최 외곽에 미 배치된 제1 X-터치전극(X12, X13, X22, X23, X32, X33, X42, X43, X52, X53, X62, X63)보다 작은 면적을 가질 수 있다.
그리고, m/2개의 제2 X-터치전극 라인(X-TEL-7 ~ X-TEL-12) 각각에 포함된 다수의 제2 X-터치전극 중에서 타 측의 최 외곽에 배치된 제2 X-터치전극들(X18, X28, X38, X48, X58, X68)은, 최 외곽에 미 배치된 제2 X-터치전극들(X16, X17, X26, X27, X36, X37, X46, X47, X56, X57, X66, X67)보다 작은 면적을 가질 수 있다.
예를 들어, 다수의 제1 X-터치전극 중에서 일 측의 최 외곽에 배치된 제1 X-터치전극들(X11, X21, X31, X41, X51, X61)은 최 외곽에 미 배치된 제1 X-터치전극들(X12, X13, X22, X23, X32, X33, X42, X43, X52, X53, X62, X63)의 절반의 면적 또는 절반과 유사한 면적(절반보다 약간 크거나 작은 면적)을 가질 수 있다.
그리고, 다수의 제2 X-터치전극 중에서 타 측의 최 외곽에 배치된 제2 X-터치전극들(X18, X28, X38, X48, X58, X68)은 최 외곽에 미 배치된 제2 X-터치전극들(X16, X17, X26, X27, X36, X37, X46, X47, X56, X57, X66, X67)의 절반의 면적 또는 절반과 유사한 면적(절반보다 약간 크거나 작은 면적)을 가질 수 있다.
예를 들어, 최 외곽에 미 배치된 제1 X-터치전극들(X12, X13, X22, X23, X32, X33, X42, X43, X52, X53, X62, X63)의 모양은, 일 예로, 마름모 등의 사각형 또는 육각형 등일 수 있으며, 최 외곽에 배치된 제1 X-터치전극들(X11, X21, X31, X41, X51, X61)의 모양은, 일 예로, 사각형을 대칭적으로 나눈 삼각형 또는 사각형이거나, 육각형을 대칭적으로 나눈 사각형 또는 오각형 등일 수 있다. 이뿐만 아니라, 더욱 다양한 모양으로 설계될 수 있다.
그리고, 최 외곽에 미 배치된 제2 X-터치전극들(X16, X17, X26, X27, X36, X37, X46, X47, X56, X57, X66, X67)의 모양은, 일 예로, 마름모 등의 사각형 또는 육각형 등일 수 있으며, 최 외곽에 배치된 제2 X-터치전극들(X18, X28, X38, X48, X58, X68)의 모양은, 일 예로, 사각형을 대칭적으로 나눈 삼각형 또는 사각형이거나, 육각형을 대칭적으로 나눈 사각형 또는 오각형 등일 수 있다. 이뿐만 아니라, 더욱 다양한 모양으로 설계될 수 있다.
n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 각각은 각각에 포함된 다수의 Y-터치전극 중에서 적어도 하나의 최 외곽에 배치된 Y-터치전극(Y11, Y12, Y13, Y14, Y15, Y16, Y71, Y72, Y73, Y74, Y75, Y76)은 최 외곽에 미 배치된 Y-터치전극(Y21, Y22 등)보다 작은 면적을 가질 수 있다.
예를 들어, 최 외곽에 미 배치된 Y-터치전극(Y21, Y22 등)은, 적어도 하나의 최 외곽에 배치된 Y-터치전극(Y11, Y12, Y13, Y14, Y15, Y16, Y71, Y72, Y73, Y74, Y75, Y76)의 절반 또는 절반과 유사한 면적을 가질 수 있다.
예를 들어, 최 외곽에 미 배치된 Y-터치전극(Y21, Y22 등)의 모양은, 일 예로, 마름모 등의 사각형 또는 육각형 등일 수 있으며, 최 외곽에 배치된 Y-터치전극(Y11, Y12, Y13, Y14, Y15, Y16, Y71, Y72, Y73, Y74, Y75, Y76)의 모양은, 일 예로, 사각형을 대칭적으로 나눈 삼각형 또는 사각형이거나, 육각형을 대칭적으로 나눈 사각형 또는 오각형 등일 수 있다. 이뿐만 아니라, 더욱 다양한 모양으로 설계될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, X-터치전극(X-TE), Y-터치전극(Y-TE), X-터치전극 연결배선(X-CL) 및 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)이 동일한 층에 배치되도록 함으로써, 디스플레이 패널(DISP)에 터치 센서 구조를 용이하게 구현할 수 있도록 한다.
이때, 터치전극과 터치전극 연결배선이 동일한 층에 배치됨에 따라, X-터치전극 연결배선(X-CL)이나 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)은 다른 터치전극 라인을 우회하는 구조로 배치된다. 그리고, 각각의 터치전극 라인에 포함된 터치전극 연결배선의 길이 및 배치 구조가 상이하게 되며, 이로 인하여 각각의 터치전극 라인이 형성하는 캐패시턴스의 불균형이 발생할 수 있다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 터치전극 간에 형성되는 캐패시턴스의 예시를 나타낸 것이다.
도 20을 참조하면, 본 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에서 싱글-레이어의 터치 센서 구조를 개략적으로 나타낸 것으로서, 하나의 X-터치전극 라인(X-TEL)과 인접한 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 사이에 형성되는 캐패시턴스의 예시를 나타낸 것이다.
제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)은, 다수의 X-터치전극(X-TE)과 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL)을 포함한다. 그리고, 각각의 X-터치전극(X-TE)은 X-터치전극(X-TE) 사이에 배치되는 X-터치전극 연결배선(X-CL)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1) 내지 제6 Y-터치전극 라인(Y-TEL-6)은 각각 다수의 Y-터치전극(Y-TE)과 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)을 포함한다. 그리고, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 다수의 Y-터치전극(Y-TE)은 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)을 우회하며 배치되는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, Y-터치전극 연결배선(Y-CL)은 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)을 우회하며 배치되므로, 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)의 전체 또는 일부를 감싸는 구조로 배치될 수 있다. 그리고, Y-터치전극 연결배선(Y-CL)은 X-터치전극 라인(X-TEL)을 감싸며 배치되므로, Y-터치전극 연결배선(Y-CL)과 X-터치전극 라인(X-TEL) 사이에 캐패시턴스가 형성될 수 있다.
이때, Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 배치되는 위치에 따라 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이 및 배치 구조가 상이하게 된다. 따라서, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 X-터치전극 라인(X-TEL)과 형성하는 캐패시턴스의 편차가 발생할 수 있다.
일 예로, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 제1 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)이 가장 길게 배치되므로, 제1 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)이 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)을 감싸는 부분이 다른 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)이 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)을 감싸는 부분보다 크게 된다. 반면, 제6 Y-터치전극 라인(Y-TEL-6)에 포함된 제6 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-6)은 가장 짧게 배치되므로, 제6 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-6)이 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)을 감싸는 부분이 다른 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)이 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)을 감싸는 부분보다 작게 된다.
이에 따라, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)이 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)과 형성하는 캐패시턴스가 상대적으로 가장 크고, 제6 Y-터치전극 라인(Y-TEL-6)이 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)과 형성하는 캐패시턴스가 상대적으로 가장 작게 된다.
이러한 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 간의 캐패시턴스 편차는 디스플레이 패널(DISP)의 터치 센서 구조에서 캐패시턴스 불균형을 발생시키고, 이로 인하여 터치 성능이 저하될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는, 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서 터치전극 라인(TEL) 간의 캐패시턴스 편차를 보상할 수 있는 터치전극(TE) 구조를 적용함으로써, 터치전극 라인(TEL) 간의 캐패시턴스 불균형을 방지하고 터치 성능을 개선할 수 있도록 한다.
도 21과 도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)의 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서 터치전극(TE)의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다. 여기서, 도 21은 Y-터치전극(Y-TE)의 구조에 의해 캐패시턴스 편차를 보상하는 경우의 예시를 나타낸 것이고, 도 22는 X-터치전극(X-TE)의 구조에 의해 캐패시턴스 편차를 보상하는 경우의 예시를 나타낸 것이다.
도 21을 참조하면, 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)에 포함된 X-터치전극(X-TE)은 X-터치전극(X-TE) 사이에 배치된 X-터치전극 연결배선(X-CL)에 의해 서로 전기적으로 연결되고, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)은 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)의 적어도 일부분을 감싸며 배치되는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.
그리고, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)의 면적은 서로 다를 수 있다. 일 예로, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)인 Y11의 면적이 가장 작고, 제6 Y-터치전극 라인(Y-TEL-6)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)인 Y16의 면적이 가장 클 수 있다.
여기서, Y-터치전극(Y-TE)의 면적은 Y-터치전극(Y-TE) 자체의 면적을 의미할 수도 있고, Y-터치전극(Y-TE)이 캐패시턴스를 형성하는 부분의 크기를 의미할 수도 있다.
일 예로, Y-터치전극(Y-TE)이 투명전극이거나 불투명 메쉬 형태의 전극인 경우, Y-터치전극(Y-TE) 내의 개구된 영역의 크기를 조절하여 Y-터치전극(Y-TE)의 면적을 다르게 할 수 있다. 또는, Y-터치전극(Y-TE) 내에 더미 패턴을 배치하고 더미 패턴의 비율을 다르게 함으로써, Y-터치전극(Y-TE)이 캐패시턴스를 형성하는 부분의 크기를 다르게 할 수도 있다.
즉, 본 발명의 실시예들에서 Y-터치전극(Y-TE)의 면적은 개구된 영역의 크기나 더미 패턴의 비율에 따라 조절되는 Y-터치전극(Y-TE)이 캐패시턴스를 형성하는 부분의 크기를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들은, Y-터치전극(Y-TE)의 면적이 Y-터치전극 라인(Y-TEL)마다 상이하게 함으로써, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 의해 형성되는 캐패시턴스의 편차를 보상할 수 있다.
구체적으로, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)의 면적이 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이와 반비례하도록 할 수 있다.
즉, Y-터치전극(Y-TE)에 연결된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이가 길수록 Y-터치전극(Y-TE)의 면적이 작아질 수 있다.
일 예로, 도 21에 도시된 바와 같이, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 포함된 제1 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)의 길이가 가장 길고, 제6 Y-터치전극 라인(Y-TEL-6)에 포함된 제6 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-6)의 길이가 가장 짧을 수 있다.
이러한 경우, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)인 Y11의 면적이 가장 작고, 제6 Y-터치전극 라인(Y-TEL-6)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)인 Y16의 면적이 가장 클 수 있다. 그리고, 나머지 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)인 Y12, Y13, Y14, Y15의 면적은 각각에 연결된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이에 반비례할 수 있다.
가장 긴 제1 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)과 연결된 Y-터치전극(Y-TE) Y11의 면적은 상대적으로 작게 함으로써, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 의해 형성되는 캐패시턴스가 감소될 수 있다. 그리고, 제1 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)보다 짧은 제2 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-2)에 연결된 Y-터치전극(Y-TE) Y12의 면적은 Y-터치전극(Y-TE) Y11의 면적보다 크게 함으로써, 제2 Y-터치전극 라인(Y-TEL-2)에 의해 형성되는 캐패시턴스가 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 의해 형성되는 캐패시턴스와 유사한 크기를 갖도록 한다.
마찬가지로, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이에 반비례하도록 Y-터치전극(Y-TE)의 면적을 조정함으로써, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 의해 형성되는 캐패시턴스 간의 편차를 감소시켜줄 수 있다.
그리고, 가장 짧은 길이를 갖는 제6 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-6)과 연결되는 Y-터치전극(Y-TE) Y16의 면적을 상대적으로 가장 크게 하여, 제6 Y-터치전극 라인(Y-TEL-6)에 의해 형성되는 캐패시턴스가 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)이나 다른 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 의해 형성되는 캐패시턴스와 유사한 범위에 포함되도록 할 수 있다.
여기서, 제6 Y-터치전극 라인(Y-TEL-6)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE) Y16은 상대적으로 가장 큰 면적을 갖도록 할 수도 있고, Y-터치전극(Y-TE) 내에 개구된 영역이 없도록 하거나(투명전극인 경우), Y-터치전극(Y-TE) 내에 더미 패턴이 배치되지 않도록 할 수도 있다(불투명 메쉬 형태인 경우). 즉, 캐패시턴스 편차를 보상하기 위해 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)의 면적이 상이하도록 Y-터치전극(Y-TE)을 배치하되, 캐패시턴스가 상대적으로 가장 작게 형성되는 Y-터치전극(Y-TE)의 면적을 최대화함으로써 터치 감도가 저하되는 것을 방지할 수 있도록 한다.
이러한 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 차이로 인한 캐패시턴스 편차 보상은 Y-터치전극(Y-TE)의 면적을 상이하게 하여 이루어질 수도 있으나, X-터치전극(X-TE)의 면적을 상이하게 함으로써 이루어질 수도 있다.
도 22를 참조하면, 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)에 포함된 X-터치전극(X-TE)은 X-터치전극(X-TE) 사이에 배치된 X-터치전극 연결배선(X-CL)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 그리고, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)은 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)의 적어도 일부분을 감싸며 배치되는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.
따라서, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이와 배치 구조가 상이하여, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)과 형성하는 캐패시턴스가 서로 다를 수 있다.
이와 같은 Y-터치전극 라인(Y-TEL)의 캐패시턴스 편차를 보상하기 위하여, 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)에 포함된 X-터치전극(X-TE)의 면적이 상이하도록 할 수 있다.
일 예로, Y-터치전극 라인(Y-TEL) 중 상대적으로 가장 큰 캐패시턴스를 형성하는 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)과 인접하게 배치되는 X-터치전극(X-TE)인 X11의 면적을 가장 작게 할 수 있다. 그리고, Y-터치전극 라인(Y-TEL) 중 상대적으로 가장 작은 캐패시턴스를 형성하는 제6 Y-터치전극 라인(Y-TEL-6)과 인접하게 배치되는 X-터치전극(X-TE) X16의 면적을 가장 크게 할 수 있다.
마찬가지로, 나머지 X-터치전극(X-TE) X12, X13, X14, X15도 인접한 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 의해 형성되는 캐패시턴스의 크기가 커질수록 그 면적이 점차적으로 작아지도록 할 수 있다.
이는 X-터치전극(X-TE)에 인접하게 배치되는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 수가 적을수록 X-터치전극(X-TE)의 면적이 작아지는 것으로 볼 수도 있다.
여기서, X-터치전극(X-TE)의 면적은 도 21의 예시에서 설명한 바와 같이, X-터치전극(X-TE) 자체의 크기나, 내측에 형성되는 개구된 영역의 크기 또는 내부에 배치되는 더미 패턴의 비율 등에 의해 조정될 수 있다.
이와 같이, X-터치전극(X-TE)에 인접하게 배치되는 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 의해 형성되는 캐패시턴스의 크기가 상대적으로 클수록 X-터치전극(X-TE)의 면적을 감소시켜줌으로써, Y-터치전극 라인(Y-TEL)과 X-터치전극(X-TE)에 의해 형성되는 캐패시턴스를 감소시켜줄 수 있다. 따라서, Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이 및 배치 구조에 따른 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 간의 캐패시턴스 편차를 보상할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)의 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서, Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이 및 배치 구조에 따른 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 간의 캐패시턴스 편차를 Y-터치전극(Y-TE)이나 X-터치전극(X-TE)의 면적의 조정을 통해 보상하고 터치 성능을 개선할 수 있다.
또한, Y-터치전극(Y-TE)과 X-터치전극(X-TE)의 면적을 같이 조정하며 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 간의 캐패시턴스 편차를 보상할 수도 있다.
그리고, 도 21과 도 22는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)이 X-터치전극 라인(X-TEL)을 우회하는 구조인 경우를 예시로 나타내고 있으나, X-터치전극 연결배선(X-CL)이 Y-터치전극 라인(Y-TEL)을 우회하는 구조인 경우에도 전술한 터치전극(TE)의 구조가 적용될 수 있다.
도 23 내지 도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)의 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서, 터치전극(TE) 구조의 구체적인 예시들을 나타낸 것이다.
도 23은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)의 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서, 터치전극(TE)의 구조의 제1 예시를 나타낸 것으로서, 터치전극(TE)의 면적에 대한 조정이 이루어지지 않은 구조의 예시를 나타낸 것이다.
도 23을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에서 동일한 층에 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 서로 교차하며 배치될 수 있다.
다수의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각은 다수의 X-터치전극(X-TE)과 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL)을 포함하고, 다수의 X-터치전극(X-TE) 각각은 X-터치전극(X-TE) 사이에 배치된 X-터치전극 연결배선(X-CL)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 즉, X-터치전극 라인(X-TEL)에 포함된 X-터치전극(X-TE)은 제1 방향(예: X축 방향 또는 X 라인)을 따라 서로 연결된 구조일 수 있다.
다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 각각은 다수의 Y-터치전극(Y-TE)과 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)을 포함한다. 그리고, 다수의 Y-터치전극(Y-TE) 각각은 X-터치전극 라인(X-TEL)의 적어도 일부분을 감싸며 배치되는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 즉, Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)은 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예: Y축 방향 또는 Y 라인)을 따라 서로 연결된 구조일 수 있다.
따라서, X-터치전극(X-TE)과 Y-터치전극(Y-TE) 사이의 영역에 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)이 배치될 수 있다. 그리고, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)이 X-터치전극 라인(X-TEL)을 감싸는 부분이 다르므로, X-터치전극(X-TE)과 Y-터치전극(Y-TE) 사이에 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)이 배치되지 않는 빈 영역이 존재할 수 있다. 이러한 빈 영역에는 X-터치전극(X-TE), Y-터치전극(Y-TE), X-터치전극 연결배선(X-CL) 및 Y-터치전극 연결배선(Y-CL) 중 적어도 하나의 형태를 따라 배치되는 추가 패턴(AP)이 존재할 수 있다. 이러한 추가 패턴(AP)에 대해서는 도 28과 관련된 설명 부분에서 후술한다.
이러한 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)은 디스플레이 패널(DISP)의 제1 영역과 제2 영역에 나누어져 배치될 수 있다. 그리고, 제1 영역에 배치된 X-터치전극 라인(X-TEL)과 Y-터치전극 라인(Y-TEL)은 각각 제2 영역에 배치된 X-터치전극 라인(X-TEL)과 Y-터치전극 라인(Y-TEL)과 전기적으로 연결되지 않은 구조일 수 있다.
도 23에서는 동일한 X 라인 상에 배치된 X-터치전극 라인(X-TEL)이 분리되어 배치된 구조를 예시로 나타내나, 디스플레이 패널(DISP)의 제1 영역과 제2 영역이 구분되는 구조에 따라 동일한 Y 라인 상에 배치된 Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 분리되어 배치될 수도 있다.
이러한 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서, Y-터치전극 연결배선(Y-CL)이 X-터치전극 라인(X-TEL)의 적어도 일부분을 감싸는 구조로 배치됨에 따라 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)과 X-터치전극 라인(X-TEL) 사이에 캐패시턴스가 형성될 수 있다. 그리고, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이 및 위치 등이 상이하므로, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 의해 형성되는 캐패시턴스에 편차가 존재할 수 있다.
이러한 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이 및 위치의 차이로 인한 캐패시턴스 편차를 최소화하기 위하여, Y-터치전극 연결배선(Y-CL)이 X-터치전극 라인(X-TEL)을 감싸는 부분을 최소화하는 구조로 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)을 배치할 수 있다.
일 예로, 제8 Y-터치전극 라인(Y-TEL-8)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE) Y28을 살펴보면, 제8 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-8)이 Y-터치전극(Y-TE) Y28의 좌측 끝단에 연결된다. 따라서, 제8 Y-터치전극 라인(Y-TEL-8)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)을 서로 전기적으로 연결하는 제8 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-8)의 길이를 최소화할 수 있다.
이와 같이, X-터치전극 라인(X-TEL)을 감싸는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이를 최소함으로써, Y-터치전극 연결배선(Y-CL)과 X-터치전극 라인(X-TEL) 사이에 형성되는 캐패시턴스를 최소화하여 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 간의 캐패시턴스 편차를 감소시킬 수 있다.
그러나, Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이를 최소화하더라도 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)은 X-터치전극 라인(X-TEL)을 감싸는 구조로 배치되며, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이 편차가 존재하므로, Y-터치전극 라인(Y-TEL) 간의 캐패시턴스 편차가 존재할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 싱글-레이어의 터치 센서 구조는, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이를 고려하여 Y-터치전극(Y-TE)이나 X-터치전극(X-TE)의 면적을 조정함으로써, Y-터치전극 라인(Y-TEL) 간의 캐패시턴스 편차를 보상하는 구조를 제공한다.
도 24는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)의 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서, 터치전극(TE)의 구조의 제2 예시를 나타낸 것으로서, Y-터치전극(Y-TE)의 면적을 조정한 구조의 예시를 나타낸 것이다.
도 24를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 싱글-레이어의 터치 센서 구조는, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 동일한 층에서 서로 교차하며 배치된다.
다수의 X-터치전극 라인(X-TEL)은 다수의 X-터치전극(X-TE)과 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL)을 포함하고, 다수의 X-터치전극(X-TE) 각각은 X-터치전극(X-TE) 사이에 배치된 X-터치전극 연결배선(X-CL)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 여기서, X-터치전극 라인(X-TEL)에 포함된 X-터치전극(X-TE)은 최 외곽에 배치되는 X-터치전극(X-TE)을 제외하고 모두 동일한 면적을 가질 수 있다.
다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)은 다수의 Y-터치전극(Y-TE)과 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)을 포함한다. 그리고, 다수의 Y-터치전극(Y-TE)은 X-터치전극 라인(X-TEL)의 적어도 일부분을 감싸며 배치되는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이를 서로 다를 수 있다.
일 예로, 제1 영역에 배치된 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 중에서, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)을 서로 연결하는 제1 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)이 가장 길고, 제4 Y-터치전극 라인(Y-TEL-4)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)을 서로 연결하는 제4 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-4)의 길이가 가장 짧을 수 있다.
따라서, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 포함되는 Y-터치전극(Y-TE)에 의해 형성되는 캐패시턴스는 제1 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)이 X-터치전극 라인(X-TEL)과 형성하는 캐패시턴스의 영향에 의해 상대적으로 클 수 있다. 그리고, 제4 Y-터치전극 라인(Y-TEL-4)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)에 의해 형성되는 캐패시턴스는 제4 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-4)이 X-터치전극 라인(X-TEL)과 형성하는 캐패시턴스가 상대적으로 작으므로, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)에 의해 형성되는 캐패시턴스보다 작을 수 있다.
이러한 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)과 제4 Y-터치전극 라인(Y-TEL-4) 사이의 캐패시턴스 편차를 보상하기 위하여, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)의 면적이 제4 Y-터치전극 라인(Y-TEL-4)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)의 면적보다 작게 되도록 Y-터치전극(Y-TE)을 배치할 수 있다.
마찬가지로, 제2 Y-터치전극 라인(Y-TEL-2), 제3 Y-터치전극 라인(Y-TEL-3) 각각에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)의 면적은 각각의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)에 의한 캐패시턴스 영향을 고려하여 다를 수 있다.
즉, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)의 면적이 가장 작고, 제2 Y-터치전극 라인(Y-TEL-2) 내지 제4 Y-터치전극 라인(Y-TEL-4)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)의 면적이 점차적으로 증가하여, 제4 Y-터치전극 라인(Y-TEL-4)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)의 면적이 가장 크도록 Y-터치전극(Y-TE)을 배치할 수 있다.
이러한 Y-터치전극(Y-TE)의 면적은, 전술한 바와 같이, 터치전극(TE) 자체의 크기를 조정하거나, 터치전극(TE) 내에 개구된 영역 또는 더미 패턴의 비율 등을 조정함으로써, 조정될 수 있다.
이와 같이, 각각의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)에 의한 캐패시턴스 영향을 고려하여, Y-터치전극(Y-TE)의 면적을 다르게 배치함으로써, Y-터치전극 라인(Y-TEL) 간의 캐패시턴스 편차를 보상하고 터치 성능을 개선할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예들에 따른 싱글-레이어의 터치 센서 구조는, X-터치전극 라인(X-TEL)과 Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 동일한 층에 배치될 수 있도록 하면서, 터치전극(TE)을 우회하는 구조로 배치되는 연결배선에 의한 캐패시턴스 영향을 보상하는 터치전극(TE) 구조를 통해 터치 성능을 개선할 수 있다.
도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)의 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서, 터치전극(TE)의 구조의 제3 예시를 나타낸 것으로서, X-터치전극(TE)의 면적을 조정한 구조의 예시를 나타낸 것이다.
도 25를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 싱글-레이어 터치 센서 구조에서, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 서로 교차하며 배치된다.
여기서, 다수의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 각각에 포함되는 Y-터치전극(Y-TE)은 최 외곽에 배치되는 Y-터치전극(Y-TE)을 제외하고 서로 동일한 면적을 가질 수 있다.
그리고, 다수의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각에 포함되는 X-터치전극(X-TE)은 인접하게 배치되는 Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 따라 그 면적이 상이하게 배치될 수 있다.
일 예로, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)과 제2 Y-터치전극 라인(Y-TEL-2) 사이에 배치되는 X-터치전극(X-TE)인 X12, X22, X32, X42, X52, X62, X72는 제2 Y-터치전극 라인(Y-TEL-2)과 제3 Y-터치전극 라인(Y-TEL-3) 사이에 배치되는 X-터치전극(X-TE)인 X13, X23, X33, X43, X53, X63, X73보다 작은 면적을 가질 수 있다.
즉, 가장 긴 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)을 포함하는 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)과 인접하게 배치되는 X-터치전극(X-TE)이 다른 X-터치전극(X-TE)보다 작은 면적을 갖도록 함으로써, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 의해 형성되는 캐패시턴스가 감소되도록 할 수 있다.
그리고, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 의해 형성되는 캐패시턴스를 감소시켜줌으로써, 나머지 Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 형성하는 캐패시턴스와의 편차를 보상할 수 있다.
여기서, X-터치전극(X-TE)의 면적은, 전술한 바와 같이, X-터치전극(X-TE) 자체의 크기를 조정하거나, X-터치전극(X-TE) 내측의 개구된 영역 또는 더미 패턴의 비율을 조정함으로써, 조정될 수 있다.
이와 같이, X-터치전극(X-TE)에 인접하게 배치된 Y-터치전극 라인(Y-TEL)이 형성하는 캐패시턴스의 크기를 고려하여 X-터치전극(TE)의 면적을 다르게 배치함으로써, Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이 및 배치 구조로 인한 Y-터치전극 라인(Y-TEL)의 캐패시턴스 편차를 보상할 수 있다.
한편, 전술한 예시들은, X-터치전극(X-TE) 또는 Y-터치전극(Y-TE)의 면적을 조정함으로써, Y-터치전극 라인(Y-TEL) 간의 캐패시턴스 편차를 보상하는 구조를 나타내고 있으나, 경우에 따라서는, X-터치전극(X-TE)과 Y-터치전극(Y-TE)의 면적을 모두 조정하여 배치함으로써 캐패시턴스 편차를 보상하는 구조를 제공할 수도 있다.
도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)의 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서, 터치전극(TE)의 구조의 제4 예시를 나타낸 것이다.
도 26을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서, Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이 및 배치 구조에 따른 캐패시턴스 영향에 의해 발생하는 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 간의 캐패시턴스 편차를 보상할 수 있도록 X-터치전극(X-TE)과 Y-터치전극(Y-TE)의 면적이 위치에 따라 다를 수 있다.
일 예로, 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)에 포함된 다수의 X-터치전극(X-TE) 중 X12, X13, X14는 X12의 면적이 가장 작고, X14의 면적이 가장 크도록 배치될 수 있다.
그리고, 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)의 면적은 제2 Y-터치전극 라인(Y-TEL-2)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)의 면적보다 작고, 제2 Y-터치전극 라인(Y-TEL-2)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)의 면적은 제3 Y-터치전극 라인(Y-TEL-3)에 포함된 Y-터치전극(Y-TE)의 면적보다 작을 수 있다.
즉, 가장 긴 제1 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)을 포함하는 제1 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 의해 형성되는 캐패시턴스를 감소시킬 수 있도록 Y-터치전극(Y-TE)과 X-터치전극(X-TE)의 면적을 조정함으로써, Y-터치전극 라인(Y-TEL)에 포함된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL)의 길이 및 배치 구조에 따른 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 간의 캐패시턴스 편차를 보상할 수 있도록 한다.
또한, X-터치전극(TE)의 면적과 Y-터치전극(Y-TE)의 면적을 함께 조정해줌으로써, 특정 터치전극(TE)의 면적 감소로 인해 특정 위치에서 터치 감도가 과도히 저하되는 것을 방지하며 터치전극(TE)을 배치할 수 있도록 한다.
도 27은 본 발명의 실시예들에 따른 싱글-레이어의 터치 센서 구조를 갖는 디스플레이 패널(DISP)의 단면도로서, 도 18의 Y-Y' 절취 단면도이다. 단, 도 27에서는, 터치전극(Y63, Y73)이 메쉬 타입으로 도시되었으며, 이는 예시일 뿐, 판 형상으로 되어 있을 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)은 다수의 서브픽셀(SP)에 각각에 포함된 발광 소자(ED) 상에 배치되는 봉지부(ENCAP)를 포함한다.
싱글-레이어의 터치 센서 구조는, 멀티-레이어의 터치 센서 구조와 마찬가지로, 봉지부(ENCAP) 상에 위치한다. 즉, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-12)과 n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6)은 봉지부(ENCAP) 상에 위치하는 싱글-레이어(Single Layer)에 배치된다.
도 27의 예시에 따르면, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-12) 중 X-터치전극 라인 X-TEL-6에 포함된 X-터치전극 연결배선 X-CL-6과, 개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 중 Y-터치전극 라인 Y-TEL-3에 포함된 Y-터치전극들(Y73, Y63)과 그 사이에 위치하는 Y-터치전극 연결배선들(Y-CL-1, Y-CL-2, Y-CL-2)은 봉지부(ENCAP) 상의 동일한 층에 위치할 수 있다.
전술한 바와 같이, 봉지부(ENCAP) 상에 터치 센서 구조를 싱글-레이어에 형성함으로써, 마스크 공정 수를 줄일 수 있어 제작이 간단하고, 보다 얇은 구조의 설계가 가능할 수 있다.
아래에서, 싱글-레이어의 터치 센서 구조의 단면을 더욱 상세하게 설명한다.
도 27을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 싱글-레이어의 터치 센서 구조를 갖는 디스플레이 패널(DISP)의 경우, 도 9의 단면도와 비교할 때, 기판(SUB)에서부터 터치 버퍼막(T-BUF)까지는 동일하게 형성될 수 있다.
도 9와 같이 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 터치 절연막(ILD)이 배치될 수도 있고, 도 31과 같이 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 터치 절연막(ILD)이 배치되지 않을 수도 있다.
도 27의 예시를 참조하면, 터치 버퍼막(T-BUF) 상에, 개구부가 있는 메쉬 타입의 2개의 Y-터치전극들(Y63, Y73)과, 2개의 Y-터치전극들(Y63, Y73)을 전기적으로 연결해주는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-3)과, 그 주변의 Y-터치전극 연결배선들(Y-CL-1, Y-CL-2)이 동일한 층에 위치하며, 평면 상에서 2개의 Y-터치전극들(Y63, Y73) 사이에 위치하는 2개의 X-터치전극(X63, X64)을 전기적으로 연결해주는 X-터치전극 연결배선(X-CL-6)도 동일한 층에 위치할 수 있으며, 2개의 Y-터치전극들(Y63, Y73) 중 최 외곽에 배치된 Y-터치전극(Y73)과 연결된 Y-터치라인(Y-TL-3)도 동일한 층에 위치할 수 있다.
이와 같이, 모든 터치 센서 메탈(TSM)은 동일한 층에 위치하여 싱글-레이어의 터치 센서 구조가 만들어질 수 있다.
도 27의 예시를 참조하면, Y-터치라인(Y-TL-3)은 터치 버퍼막(T-BUF)을 따라 댐(DAM)의 상부를 지나서 Y-터치패드(Y-TP)와 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다.
도 27을 참조하면, 터치 센서 메탈(TSM)이 형성되는 층 상에 터치 보호막(PAC)이 형성될 수 있다. 경우에 따라서, 터치 보호막(PAC)은 생략될 수도 있다.
한편, 도 18 및 도 27을 함께 참조하면, m개의 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1 ~ X-TL-12)은, 최 외곽에 배치되는 m개의 X-터치전극(X11, X21, X31, X41, X51, X61, X18, X28, X38, X48, X58, X68)과 연결되어 봉지부(ENCAP)의 측면과 하나 이상의 댐(DAM1, DAM2)의 상부를 지나 넌-액티브 영역(NA)에 위치하는 m개의 X-터치패드(X-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, n개의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL-1 ~ Y-TL-6)은, 최 외곽에 배치되는 n개의 Y-터치전극(Y71, Y72, Y73, Y74, Y75, Y76)과 연결되어 봉지부(ENCAP)의 측면과 하나 이상의 댐(DAM1, DAM2)의 상부를 지나 넌-액티브 영역(NA)에 위치하는 n개의 Y-터치패드(Y-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 27을 참조하면, 봉지부(ENCAP)는, 둘 이상의 무기 봉지층(PAS1, PAS2)과, 둘 이상의 무기 봉지층(PAS1, PAS2) 사이에 위치하는 하나 이상의 유기 봉지층(PCL) 등을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
봉지부(ENCAP)에 포함된 하나 이상의 유기 봉지층(PCL)는, 하나 이상의 댐(DMA)의 일 측에 위치하거나 하나 이상의 댐(DAM)의 일 측과 상 측에 위치할 수 있다.
이러한 구조에 따라, 봉지부(ENCAP)와 그 유기 봉지층(PCL)가 무너지는 것이 하나 이상의 댐(DAM)에 의해 방지될 수 있다.
한편, 도 31의 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(DAM)의 높이도 도면보다 낮거나 높을 수 있다.
도 28은 본 발명의 실시예들에 따른 싱글-레이어의 터치 센서 구조를 갖는 디스플레이 패널(DISP)에서, 빈 영역에 배치된 추가 패턴(AP)을 나타낸 도면이다.
도 28은 도 16 등의 모든 싱글-레이어의 터치 센서 구조에서 4개의 X-터치전극(X11, X12, X13, X14)과 6개의 Y-터치전극(Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23)이 배치된 영역을 나타낸 도면이다.
도 28을 참조하면, 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)에 포함된 4개의 X-터치전극(X11, X12, X13, X14)은 X-터치전극 연결배선(X-CL-1)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
도 28을 참조하면, 1번째 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 포함된 Y-터치전극들(Y11, Y21)은 1번째 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 2번째 Y-터치전극 라인(Y-TEL-2)에 포함된 Y-터치전극들(Y12, Y22)은 2번째 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-2)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 3번째 Y-터치전극 라인(Y-TEL-3)에 포함된 Y-터치전극들(Y13, Y23)은 3번째 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-3)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
도 28을 참조하면, 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)에 포함된 4개의 X-터치전극(X11, X12, X13, X14) 각각의 주변 영역에는 하나 이상의 Y-터치전극 연결배선이 미 배치되는 빈 영역이 존재할 수 있다. 이러한 빈 영역에는 하나 이상의 추가 패턴(AP)이 배치될 수 있다.
이러한 추가 패턴(AP)은 다른 주변의 터치전극 연결배선(Y-CL-1, Y-CL-2, Y-CL-3)이 형성될 때, 함께 형성된 잔재일 수 있다.
이와 같이, 빈 영역에 추가 패턴(AP)을 형성해두고, 추가 패턴(AP)에 다양한 전압 상태를 만들어 주어 터치 센싱 성능을 향상시켜줄 수 있다. 예를 들어, 추가 패턴(AP)의 구동을 통해, 노이즈가 터치전극에 끼치는 영향을 저감시키거나, 모든 터치전극들의 주변 전기적인 환경을 동일하게 해줄 수 있다.
도 28을 참조하면, 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)에 포함된 4개의 X-터치전극(X11, X12, X13, X14) 각각마다 주변에 배치되는 Y-터치전극 연결배선의 개수가 상이하다.
예를 들어, X-터치전극 X11의 주변에는 Y-터치전극 연결배선이 배치되지 않는다. X-터치전극 X12의 주변에는 1개의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)이 배치된다. X-터치전극 X13의 주변에는 2개의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1, Y-CL-2)이 배치된다. X-터치전극 X14의 주변에는 3개의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1, Y-CL-2, Y-CL-3)이 배치된다.
이와 같이, 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)에 포함된 4개의 X-터치전극(X11, X12, X13, X14) 각각마다 주변에 배치되는 Y-터치전극 연결배선의 상이한 개수에 따라, 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1)에 포함된 4개의 X-터치전극(X11, X12, X13, X14) 각각의 주변 영역에서의 빈 영역에 배치되는 추가 패턴(AP)의 개수가 서로 다를 수 있다.
예를 들어, X-터치전극 X11의 주변에는 3개의 추가 패턴(AP)이 배치될 수 있다. X-터치전극 X12의 주변에는 2개의 추가 패턴(AP)이 배치될 수 있다. X-터치전극 X13의 주변에는 1개의 추가 패턴(AP)이 배치될 수 있다. X-터치전극 X14의 주변에는 추가 패턴(AP)이 배치되지 않을 수 있다.
이에 따라, 각 X-터치전극(X11, X12, X13, X14)의 주변 환경을 동일하게 만들어줄 수 있다.
한편, 하나 이상의 추가 패턴(AP)은, 터치 구동 신호 또는 터치 센싱 신호와 대응되는 전압 상태를 갖거나, 그라운드 전압 또는 특정 전압이 인가된 전압 상태를 갖거나, 플로팅 전압 상태를 가질 수 있으며, 이외에도, 터치 센싱 성능을 향상시키기 위한 다양한 전기적 상태를 가질 수 있다.
일 예로, 하나 이상의 추가 패턴(AP)은, 터치 구동 신호 또는 터치 센싱 신호와 대응되는 전압 상태를 갖도록, 주변에 배치된 Y-터치전극 연결배선 또는 X-터치전극 연결배선과 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 추가 패턴(AP)의 전기적 상태 제어를 통해 터치 센싱 성능을 향상시켜줄 수 있다. 예를 들어, 추가 패턴(AP)의 구동을 통해, 노이즈가 터치전극에 끼치는 영향을 저감시키거나, 모든 터치전극들의 주변 전기적인 환경을 동일하게 해줄 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 각 터치전극(X11, X12, X13, X14, Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23)은, 메쉬 타입의 터치전극(TE)이거나 판 형상의 터치전극(TE)일 수 있다.
각 터치전극(X11, X12, X13, X14, Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23)은, 메쉬 타입의 터치전극(TE)인 경우, 메쉬 타입으로 패터닝 되어 둘 이상의 개구부(OA)를 갖는 전극 메탈(EM)일 수 있다.
둘 이상의 개구부(OA) 각각은 하나 이상의 서브픽셀(SP)의 발광 영역과 대응될 수 있다.
각 터치전극(X11, X12, X13, X14, Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23)에 해당하는 전극 메탈(EM)은 둘 이상의 서브픽셀(SP)의 발광 영역이 아닌 영역에 배치되는 뱅크(BANK) 상에 위치할 수 있다.
각 터치전극(X11, X12, X13, X14, Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23)은, 판 형상의 터치전극(TE)인 경우, 투명전극일 수 있다.
이 경우, 각 터치전극(X11, X12, X13, X14, Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23)은 서브픽셀(SP)의 발광영역 상에 위치할 수 있고, 뱅크(BANK) 상에도 위치할 수 있다.
한편, 다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1 ~ Y-CL-3)은 다수의 서브픽셀(SP)의 발광 영역이 아닌 영역에 배치되는 뱅크(BANK) 상에 위치할 수 있다.
다수의 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1 ~ Y-CL-3) 뿐만 아니라, X-터치전극들(X-TE) 간의 연결을 위한 다수의 제1 X-터치전극 연결배선 및 다수의 제2 X-터치전극 연결배선도 뱅크(BANK) 상에 위치할 수 있다.
이에 따라, X-터치전극들(X-TE) 간의 연결을 위한 X-터치전극 연결배선들과, Y-터치전극들(Y-TE) 간의 연결을 위한 Y-터치전극 연결배선들은, 액티브 영역(AA) 내에 배치되더라도, 뱅크(BANK) 상에 위치하기 때문에, 디스플레이 패널(DSIP)의 발광 성능을 저하시키지 않는다.
한편, X-터치전극들(X-TE) 간의 연결을 위한 X-터치전극 연결배선들과, Y-터치전극들(Y-TE) 간의 연결을 위한 Y-터치전극 연결배선들은, 뱅크(BANK)의 모양에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 뱅크(BANK)가 톱니 모양으로 배치되는 경우, X-터치전극들(X-TE) 간의 연결을 위한 X-터치전극 연결배선들과, Y-터치전극들(Y-TE) 간의 연결을 위한 Y-터치전극 연결배선들도 톱니 모양으로 배치될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 제2 방향으로 배열되는 다수의 Y-터치전극(Y11, Y21) 간을 전기적으로 연결해주는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)은, 제1 방향으로 배열되는 다수의 X-터치전극(X11, X12, X13, X14) 간을 전기적으로 연결해주는 다수의 X-터치전극 연결배선(X-CL-1)과 동일한 층에 위치할 수 있다.
제2 방향으로 배열되는 다수의 Y-터치전극(Y11, Y21) 간을 전기적으로 연결해주는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)은, 다수의 X-터치전극 연결배선((X-CL-1))과 평행하게 배치되는 부분(A, E)과, 제1 방향으로 배열되는 다수의 X-터치전극(X11, X12, X13, X14)의 외곽 선과 평행하게 배치되는 부분(B, C, D)을 포함할 수 있다.
이러한 구조에 따라, 싱글-레이어로 터치 센서 구조를 설계할 수 있을 뿐만 아니라, 평면상으로 최적화된 공간 활용도를 갖는 터치 센서 구조를 설계할 수 있다.
도 29 내지 도 31은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에서, 터치전극 영역에 배치된 투명전극(ITO)을 나타낸 예시들이다.
도 29는 2개의 X-터치전극(X-TE)과 2개의 Y-터치전극(Y-TE)이 교차하는 영역을 나타낸 도면이다.
도 29에 예시된 2개의 X-터치전극(X-TE)과 2개의 Y-터치전극(Y-TE) 각각은 메쉬 타입으로 패터닝 된 전극 메탈(EM)로서, 내부 영역에 더미 메탈(DM)이 존재하는 경우이다. 단, 도 29에서는 더미 메탈(DM)은 생략하고, 더미 메탈(DM)이 생략된 영역을 더미 메탈 영역(DMA)으로 표기하였다.
도 29를 참조하면, X-터치전극(X-TE) 및 Y-터치전극(Y-TE)이 배치되는 터치전극 영역의 전 영역에 투명전극(ITO)가 형성될 수 있다.
도 30을 참조하면, X-터치전극(X-TE) 및 Y-터치전극(Y-TE)이 배치되는 터치전극 영역의 전 영역이 아닌 일부 영역에만 투명전극(ITO)이 아일랜드(Island) 형태로 형성될 수도 있다.
도 31을 참조하면, X-터치전극(X-TE) 및 Y-터치전극(Y-TE)이 배치되는 터치전극 영역에서 전극 메탈(EM)을 따라 메쉬 형태로 투명전극(ITO)이 형성될 수도 있다.
다시 말해, 도 29 내지 도 31을 참조하면, 다수의 터치전극(X-TE, Y-TE) 각각은 다층 구조이고, 전극 메탈(EM)의 위 또는 아래에 투명전극(ITO)이 다양한 형태로 패터닝 되어 있을 수 있다.
이에 따라, 뮤추얼-캐패시턴스를 형성하는 X-터치전극(X-TE) 및 Y-터치전극(Y-TE)의 유효 면적을 넓혀줄 수 있게 되어, 뮤추얼-캐패시턴스 및 그 변화를 증가시켜 터치 감도를 향상시켜줄 수 있다.
도 32는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에서, 넌-액티브 영역(NA)에 배치된 투명전극(ITO)을 나타낸 예시이다.
도 32를 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)의 외곽 영역인 넌-액티브 영역(NA)에서, 터치패드(TP)가 형성된 패드 영역(PA)에 투명전극(ITO)이 형성되어 있을 수 있다.
투명전극(ITO)은 패드 영역(PA)의 전 영역에 배치될 수도 있고, 패드 영역(PA) 내 터치 패드(TP) 상에만 배치될 수 있다.
이상에서 전술한 싱글-레이어의 터치 센서 구조에 포함된 m개의 X-터치전극 라인(X-TEL)은 터치 구동 신호가 인가되는 구동 터치전극 라인이고, n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)은 터치 센싱 신호가 검출되는 센싱 터치전극 라인일 수 있다.
이와 반대로, n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)은 터치 구동 신호가 인가되는 구동 터치전극 라인이고, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL)은 터치 센싱 신호가 검출되는 센싱 터치전극 라인일 수 있다.
이에 따라, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL)과 n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 중 한가지를 구동하고 나머지를 센싱함으로써, 뮤추얼-캐패시턴스에 기반하여 터치를 센싱할 수 있다.
한편, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL)과 n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 중 한가지에 인가되는 터치 구동 신호는, 전압 레벨이 일정한 신호일 수도 있고, 전압 레벨이 가변 되는 신호일 수 있다.
터치 구동 신호가 전압 레벨이 가변 되는 신호인 경우, 터치 구동 신호는, 일 예로, 구형파(Square wave), 사인파(Sine wave), 삼각파(Triangular wave, Chopping wave) 등의 다양한 파형일 수 있다.
이러한 터치 구동 신호는 소정의 주파수를 가질 수 있다.
터치 구동 신호의 주파수는 항상 일정할 수도 있고 가변 될 수도 있다.
만약, 터치 구동 신호의 주파수가 가변 되는 경우, 구동 터치전극 라인에 해당하는 X-터치전극 라인들 또는 Y-터치전극 라인들로 공급하는 터치 구동 신호의 주파수는, 랜덤하게 변경될 수도 있고, 정해진 규칙에 따라 변경될 수도 있다.
터치 구동 신호의 주파수가 랜덤하게 변경되는 경우, 정해진 주파수 범위(예: 200KHz 이상) 내에서 주파수가 변경될 수 있다.
그리고, 터치 구동 신호의 주파수는 정해진 규칙에 따라 변경되는 경우, 전술한 바와 같이, 각 구동 터치전극 라인을 포함하는 신호 전달 경로의 시정수(예: RC 지연)를 고려하여 주파수가 가변될 수도 있다.
이러한 터치 구동 신호의 주파수 가변 기법에 따르면, 신호 전달 경로의 길이 편차에 따른 터치 감도의 저하를 방지할 수 있고, 터치 디스플레이 장치에서의 노이즈를 회피하여 터치 구동을 할 수 있는 효과도 있다. 아래에서는 터치 구동 신호의 주파수를 시정수를 고려하여 소정의 규칙에 따라 가변하는 방법을 설명한다. 터치 구동 신호(또는 터치 센싱 신호)가 터치 센싱 회로(TSC)와 해당 터치전극(TE) 사이에서 전달되는 신호 전달 경로의 길이는, X-터치전극 라인(X-TEL)과 X-터치 라우팅 배선(X-TL)을 합한 길이에 대응될 수 있다.
여기서, 하나의 X-터치전극 라인(X-TEL)은 여러 개의 X-터치전극들(X-TE)과 이들을 연결해주는 여러 개의 X-터치전극 연결배선들(X-CL)로 구성된다. 따라서, 하나의 X-터치전극 라인(X-TEL)의 길이는, 여러 개의 X-터치전극들(X-TE)과 이들을 연결해주는 여러 개의 X-터치전극 연결배선들(X-CL)에 대한 모든 길이 합을 합한 값에 대응될 수 있다.
또는, 터치 구동 신호(또는 터치 센싱 신호)가 터치 센싱 회로(TSC)와 해당 터치전극(TE) 사이에서 전달되는 신호 전달 경로의 길이는, Y-터치전극 라인(Y-TEL)과 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)을 합한 길이에 대응될 수 있다. 여기서, 하나의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)은 여러 개의 Y-터치전극들(Y-TE)과 이들을 연결해주는 여러 개의 Y-터치전극 연결배선들(Y-CL)로 구성된다. 따라서, 하나의 Y-터치전극 라인(Y-TEL)의 길이는, 여러 개의 Y-터치전극들(Y-TE)과 이들을 연결해주는 여러 개의 Y-터치전극 연결배선들(Y-CL)에 대한 모든 길이 합을 합한 값에 대응될 수 있다.
한편, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각에 대응되는 신호 전달 경로의 길이는 그 위치에 따라 서로 다를 수 있다. 따라서, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL) 각각에 대응되는 신호 전달 경로는, 서로 다른 시정수(time constant)를 가질 수 있다. 여기서, 시정수는, 일 예로, RC 지연(Resistive-capacitive delay)일 수 있다. 이러한 각 신호 전달 경로 간의 시정수 편차는, 각 신호 전달 경로 간의 터치 감도 편차를 발생시켜 터치 센싱 성능이 저하될 수 있다.
마찬가지로, n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 각각 에 대응되는 신호 전달 경로의 길이 편차로 인해, 터치 센싱 성능이 저하될 수 있다.
따라서, 터치 구동 신호에 대한 신호 전달 경로의 길이에 따라, m개의 X-터치전극 라인(X-TEL) 중 적어도 하나에 인가되는 터치 구동 신호의 주파수가 서로 다를 수 있다. 또는 n개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL) 중 적어도 하나에 인가되는 터치 구동 신호의 주파수가 서로 다를 수 있다.
이에 따라, 주파수 가변을 통해, 신호 전달 경로의 길이 편차에 의한 터치 감도 편차를 보상해주어 터치 센싱 성능을 향상시켜줄 수 있다.
이와 같이, 터치 구동 신호의 주파수가 가변 되는 멀티 주파수 구동 방식에 대하여 설명한다.
도 33 및 도 34는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 멀티 주파수 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 33은 12개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-12)은 터치 구동 신호(TDS1 ~ TDS12)가 인가되는 구동 터치전극 라인이고, 6개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6)은 터치 센싱 신호가 검출되는 센싱 터치전극 라인인 경우에 대한 멀티 주파수 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 33을 참조하면, 12개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-12)은 제1 영역에 배치된 6개의 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6)와 제2 영역에 배치된 6개의 제2 X-터치전극 라인(X-TEL-7 ~ X-TEL-12)를 포함한다.
제1 영역에 배치된 6개의 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6)와 제2 영역에 배치된 6개의 제2 X-터치전극 라인(X-TEL-7 ~ X-TEL-12)은 신호 전달 길이가 모두 동일하거나 유사하다.
제1 영역에 배치된 6개의 제1 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-6)은 6개의 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1 ~ X-TL-6)와 대응되어 연결된다. 제2 영역에 배치된 6개의 제2 X-터치전극 라인(X-TEL-7 ~ X-TEL-12)은 6개의 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL-7 ~ X-TL-12)와 대응되어 연결된다.
6개의 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1 ~ X-TL-6)은 서로 길이가 다르다. 6개의 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL-7 ~ X-TL-12)도 서로 길이가 다르다.
따라서, 6개의 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1 ~ X-TL-6)은 RC 지연과 같은 시정수가 서로 다르다. 6개의 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL-7 ~ X-TL-12)도 RC 지연과 같은 시정수가 서로 다르다.
제1 영역과 관련하여, 6개의 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1 ~ X-TL-6) 중 길이가 가장 긴 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1)의 시정수가 가장 클 수 있고, 길이가 가장 짧은 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL-6)의 시정수가 가장 작을 수 있다.
이에 따라, 터치 센싱 회로(TSC)는, 6개의 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1 ~ X-TL-6) 중 가장 큰 시정수를 갖는 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL-1)으로 가장 낮은 주파수를 갖는 터치 구동 신호(TDS1)를 공급할 수 있고, 가장 작은 시정수를 갖는 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL-6)으로 가장 높은 주파수를 갖는 터치 구동 신호(TDS6)를 공급할 수 있다.
제2 영역과 관련하여, 6개의 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL-7 ~ X-TL-12) 중 길이가 가장 긴 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL-7)의 시정수가 가장 클 수 있고, 길이가 가장 짧은 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL-12)의 시정수가 가장 작을 수 있다.
이에 따라, 터치 센싱 회로(TSC)는, 6개의 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL-7 ~ X-TL-12) 중 가장 큰 시정수를 갖는 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL-7)으로 가장 낮은 주파수를 갖는 터치 구동 신호(TDS7)를 공급할 수 있고, 가장 작은 시정수를 갖는 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL-12)으로 가장 높은 주파수를 갖는 터치 구동 신호(TDS12)를 공급할 수 있다.
다시 말해, 12개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-12) 각각에 대하여, X-터치전극 연결배선들의 길이가 길거나 터치 센싱 회로(TSC)를 연결해주는 X-터치 라우팅 배선의 길이가 긴 X-터치전극 라인일수록, 터치 구동 신호의 주파수는 낮을 수 있다. 여기서, 신호 전달 경로의 길이는 X-터치전극들과 X-터치전극 연결배선들의 길이와, X-터치 라우팅 배선의 길이를 모두 합한 값에 대응될 수 있다.
도 34는 6개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6)은 터치 구동 신호(TDS1 ~ TDS6)가 인가되는 구동 터치전극 라인이고, 12개의 X-터치전극 라인(X-TEL-1 ~ X-TEL-12)은 터치 센싱 신호가 검출되는 센싱 터치전극 라인인 경우에 대한 멀티 주파수 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
6개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 각각은 7개의 Y-터치전극과 이들을 연결해주는 Y-터치전극 연결배선들을 포함한다.
제1 영역에 배치된 3개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1, Y-TEL-2, Y-TEL-3)에 포함된 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1, Y-CL-2, Y-CL-3) 중에서, 최 외곽에 있는 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)에 포함된 7개의 Y-터치전극들(Y11, Y21, Y31, Y41, Y51, Y61, Y71)을 연결해주는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)이 가장 길다. 그리고, 제2 영역과 가장 가까운 Y-터치전극 라인(Y-TEL-3)에 포함된 7개의 Y-터치전극들(Y13, Y23, Y33, Y43, Y53, Y63, Y73)을 연결해주는 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-3)이 가장 짧다.
따라서, 이러한 Y-터치전극 연결배선들(Y-CL-1, Y-CL-2, Y-CL-3)의 길이 편차에 따라, 제1 영역에 배치된 3개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1, Y-TEL-2, Y-TEL-3)은 RC 지연과 같은 시정수가 서로 다르다.
이와 마찬가지로, 제2 영역에 배치된 3개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-4, Y-TEL-5, Y-TEL-6)은 RC 지연과 같은 시정수가 서로 다르다.
제1 영역에 배치된 3개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1, Y-TEL-2, Y-TEL-3) 중에서, 길이가 가장 긴 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-1)을 포함하는 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)의 시정수가 가장 클 수 있고, 길이가 가장 짧은 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-3)을 포함하는 Y-터치전극 라인(Y-TEL-3)의 시정수가 가장 작을 수 있다.
이에 따라, 터치 센싱 회로(TSC)는, 제1 영역에 배치된 3개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1, Y-TEL-2, Y-TEL-3) 중 가장 큰 시정수를 갖는 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1)으로 가장 낮은 주파수를 갖는 터치 구동 신호(TDS1)를 공급할 수 있고, 가장 작은 시정수를 갖는 Y-터치전극 라인(Y-TEL-3)으로 가장 높은 주파수를 갖는 터치 구동 신호(TDS3)를 공급할 수 있다.
제2 영역에 배치된 3개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-4, Y-TEL-5, Y-TEL-6) 중에서, 길이가 가장 긴 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-6)을 포함하는 Y-터치전극 라인(Y-TEL-6)의 시정수가 가장 클 수 있고, 길이가 가장 짧은 Y-터치전극 연결배선(Y-CL-4)을 포함하는 Y-터치전극 라인(Y-TEL-4)의 시정수가 가장 작을 수 있다.
이에 따라, 터치 센싱 회로(TSC)는, 제2 영역에 배치된 3개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-4, Y-TEL-5, Y-TEL-6) 중 가장 큰 시정수를 갖는 Y-터치전극 라인(Y-TEL-6)으로 가장 낮은 주파수를 갖는 터치 구동 신호(TDS6)를 공급할 수 있고, 가장 작은 시정수를 갖는 Y-터치전극 라인(Y-TEL-4)으로 가장 높은 주파수를 갖는 터치 구동 신호(TDS4)를 공급할 수 있다.
다시 말해, 6개의 Y-터치전극 라인(Y-TEL-1 ~ Y-TEL-6) 각각에 대하여, Y-터치전극 연결배선들의 길이가 길거나 터치 센싱 회로(TSC)를 연결해주는 Y-터치 라우팅 배선의 길이가 긴 Y-터치전극 라인일수록, 터치 구동 신호의 주파수는 낮을 수 있다. 여기서, 신호 전달 경로의 길이는 Y-터치전극들과 Y-터치전극 연결배선들의 길이와, Y-터치 라우팅 배선의 길이를 모두 합한 값에 대응될 수 있다.
도 35는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 방법의 흐름도이다.
도 35를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 방법은, 터치 센싱 회로(TSC)가 다수의 구동 터치전극으로 터치 구동 신호를 공급하는 단계(S3510)와, 터치 센싱 회로(TSC)가 다수의 센싱 터치전극으로부터 터치 센싱 신호를 검출하는 단계(S3520)와, 터치 센싱 회로(TSC)가 터치 센싱 신호를 토대로 터치 유무 또는 터치 위치를 센싱하는 단계(S3530)를 포함할 수 있다.
터치 센싱 회로(TSC)에서 다수의 구동 터치전극 중 제1 구동 터치전극으로 터치 구동 신호가 전달되는 경로의 길이와, 터치 센싱 회로(TSC)에서 다수의 구동 터치전극 중 제2 구동 터치전극으로 터치 구동 신호가 전달되는 경로의 길이는 서로 다를 수 있다.
제1 구동 터치전극에 공급되는 터치 구동 신호와, 제2 구동 터치전극에 공급되는 터치 구동 신호는 서로 다른 주파수를 가질 수 있다.
터치 센싱 회로(TSC)에서 다수의 구동 터치전극 중 제1 구동 터치전극으로 터치 구동 신호가 전달되는 경로의 길이가 터치 센싱 회로(TSC)에서 다수의 구동 터치전극 중 제2 구동 터치전극으로 터치 구동 신호가 전달되는 경로의 길이보다 긴 경우, 제1 구동 터치전극에 공급되는 터치 구동 신호는 제2 구동 터치전극에 공급되는 터치 구동 신호보다 낮은 주파수를 가질 수 있다.
제1 구동 터치전극(예: Y71)으로 터치 구동 신호가 전달되는 경로의 길이는, 제2 구동 터치전극(예: Y72)으로 터치 구동 신호가 전달되는 경로의 길이보다 길수 있다. 이 경우, 제1 구동 터치전극(예: Y71)에 공급되는 터치 구동 신호는 제2 구동 터치전극(예: Y72)에 공급되는 터치 구동 신호보다 낮은 주파수를 가질 수 있다.
제1 구동 터치전극(예: Y71)에 인가된 터치 구동 신호는, 제1 구동 터치전극 연결배선(Y-CL-1)을 통해, 센싱 터치전극들(예: X62, X63, X64)을 둘러싸면서 우회하여 다른 제1 구동 터치전극(예: Y61)에 인가될 수 있다.
제2 구동 터치전극(예: Y72)에 인가된 터치 구동 신호는, 제2 구동 터치전극 연결배선(Y-CL-2)을 통해, 센싱 터치전극들(예: X63, X64)을 둘러싸면서 우회하여 다른 제2 구동 터치전극(예: Y62)에 인가될 수 있다.
전술한 바와 같이, 터치 구동 신호의 주파수를 가변하는 멀티 주파수 구동 방식을 이용하면, 싱글-레이어의 터치 센서 구조에 따른 신호 전달 경로의 길이 편차에 의한 터치 감도 저하를 방지해줄 수 있다.
이상에서 전술한 본 발명의 실시예들에 의하면, 간단한 제작 공정, 높은 제작 수율 및 저렴한 제작 비용을 가능하게 하는 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 싱글-레이어(Single Layer)의 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 마스크 공정 수를 줄일 수 있는 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 터치패드 수를 줄여줄 수 있는 터치 센서 구조를 갖는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 센서 구조에서 신호 전달 경로의 길이 편차가 존재하더라도, 이에 따른 터치 감도 저하를 방지할 수 있는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 센서 구조에서 터치전극들을 서로 연결하는 패턴이 상이하더라도, 터치 감도를 균일하게 유지할 수 있는 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법을 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.
DISP: 디스플레이 패널
TSP: 터치 패널
DDC: 데이터 구동 회로
GDC: 게이트 구동 회로
DCTR: 디스플레이 컨트롤러
TSC: 터치 센싱 회로
TDC: 터치 구동 회로
TCTR: 터치 컨트롤러

Claims (18)

  1. 다수의 서브픽셀이 배치되고, 다수의 터치전극이 배치된 디스플레이 패널; 및
    상기 다수의 터치전극을 구동하는 터치 센싱 회로를 포함하고,
    상기 다수의 터치전극은 서로 교차하는 방향으로 배열되는 m개의 X-터치전극 라인과 n개의 Y-터치전극 라인을 구성하고,
    상기 m개의 X-터치전극 라인 각각은 x축 방향으로 배열되는 다수의 X-터치전극을 포함하고, 상기 다수의 X-터치전극은 인접한 X-터치전극 사이에 배치된 X-터치전극 연결배선에 의해 서로 전기적으로 연결되고,
    상기 n개의 Y-터치전극 라인 각각은 상기 x축 방향과 수직인 y축 방향으로 배열되는 다수의 Y-터치전극을 포함하고, 상기 다수의 Y-터치전극은 상기 X-터치전극 라인의 적어도 일부분을 감싸며 배치된 Y-터치전극 연결배선에 의해 서로 전기적으로 연결되며,
    제1 Y-터치전극 라인에서 상기 y축 방향으로 인접한 두 개의 Y-터치전극을 서로 전기적으로 연결하는 Y-터치전극 연결배선은 제2 Y-터치전극 라인에서 상기 y축 방향으로 인접한 두 개의 Y-터치전극을 서로 전기적으로 연결하는 Y-터치전극 연결배선보다 길고,
    상기 제1 Y-터치전극 라인에 포함된 Y-터치전극의 면적은 상기 제2 Y-터치전극 라인에 포함된 Y-터치전극의 면적보다 작은 터치 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    제3 Y-터치전극 라인에 포함된 Y-터치전극의 면적은 상기 제2 Y-터치전극 라인에 포함된 Y-터치전극의 면적보다 크고,
    상기 X-터치전극 라인에 포함된 다수의 X-터치전극 중 상기 제1 Y-터치전극 라인과 상기 제2 Y-터치전극 라인 사이에 배치된 X-터치전극의 면적은 상기 제2 Y-터치전극 라인과 상기 제3 Y-터치전극 라인 사이에 배치된 X-터치전극의 면적보다 작은 터치 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 X-터치전극 라인에 포함된 다수의 X-터치전극 중 어느 하나의 X-터치전극의 면적은 다른 X-터치전극의 면적과 상이한 터치 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 X-터치전극 라인에 포함된 다수의 X-터치전극 중 어느 하나의 X-터치전극에 포함된 더미 패턴의 비율은 다른 X-터치전극에 포함된 더미 패턴의 비율과 상이한 터치 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 Y-터치전극 라인에 포함된 Y-터치전극에 포함된 더미 패턴의 비율은 상기 제2 Y-터치전극 라인에 포함된 Y-터치전극에 포함된 더미 패턴의 비율과 상이한 터치 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 Y-터치전극 라인에 포함된 다수의 Y-터치전극을 서로 전기적으로 연결하는 상기 Y-터치전극 연결배선은 동일한 방향으로 우회하는 터치 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 X-터치전극과 상기 Y-터치전극 사이의 영역에 배치되고, 상기 X-터치전극, 상기 Y-터치전극, 상기 X-터치전극 연결배선 및 상기 Y-터치전극 연결배선 중 적어도 하나의 형태를 따라 배치된 하나 이상의 추가 패턴을 더 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 추가 패턴은,
    상기 X-터치전극 라인 또는 상기 Y-터치전극 라인에 인가되는 신호와 대응하는 전압 상태를 갖거나, 그라운드 전압 또는 특정 전압이 인가된 전압 상태를 갖거나, 플로팅 전압 상태를 갖는 터치 디스플레이 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 추가 패턴은,
    상기 X-터치전극 연결배선 또는 상기 Y-터치전극 연결배선과 전기적으로 연결된 터치 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 터치 센싱 회로는,
    상기 m개의 X-터치전극 라인 중 어느 하나의 X-터치전극 라인으로 다른 X-터치전극 라인으로 출력하는 신호의 주파수와 다른 주파수의 신호를 출력하거나,
    상기 n개의 Y-터치전극 라인 중 어느 하나의 Y-터치전극 라인으로 다른 Y-터치전극 라인으로 출력하는 신호의 주파수와 다른 주파수의 신호를 출력하는 터치 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 제1 영역과 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역에 배치된 X-터치전극 라인과 상기 제2 영역에 배치된 X-터치전극 라인은 서로 절연되고,
    상기 제1 영역에 배치된 Y-터치전극 라인과 상기 제2 영역에 배치된 Y-터치전극 라인은 서로 절연된 터치 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    상기 다수의 서브픽셀 각각에 포함된 발광 소자 상에 배치되는 봉지부를 더 포함하고,
    상기 X-터치전극 라인 및 상기 Y-터치전극 라인은 상기 봉지부 상에서 동일한 층에 배치된 터치 디스플레이 장치.
  14. 다수의 X-터치전극;
    다수의 Y-터치전극;
    상기 다수의 X-터치전극 중 동일한 X 라인 상에 배치된 둘 이상의 X-터치전극을 서로 전기적으로 연결하는 다수의 X-터치전극 연결배선; 및
    상기 다수의 Y-터치전극 중 동일한 Y 라인 상에 배치된 둘 이상의 Y-터치전극을 서로 전기적으로 연결하는 다수의 Y-터치전극 연결배선을 포함하고,
    상기 X-터치전극 연결배선은 x축 방향으로 인접한 두 개의 X-터치전극 사이에 배치되고,
    상기 Y-터치전극 연결배선은 상기 x축 방향으로 인접한 상기 X-터치전극 및 상기 X-터치전극 연결배선의 적어도 일부분을 감싸며 배치되며,
    상기 Y-터치전극이 상기 Y-터치전극에 연결된 상기 Y-터치전극 연결배선의 길이가 길수록 면적이 작아지는 구조 및 상기 X-터치전극이 상기 X-터치전극에 인접한 상기 Y-터치전극 연결배선의 수가 적을수록 면적이 작아지는 구조 중 적어도 하나의 구조를 갖는 터치 디스플레이 패널.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 다수의 서브픽셀이 배치되고, 다수의 터치전극이 배치된 디스플레이 패널; 및
    상기 다수의 터치전극을 구동하는 터치 센싱 회로를 포함하고,
    상기 다수의 터치전극은 서로 교차하는 방향으로 배열되는 m개의 X-터치전극 라인과 n개의 Y-터치전극 라인을 구성하고,
    상기 m개의 X-터치전극 라인 각각은 x축 방향으로 배열되는 다수의 X-터치전극을 포함하고, 상기 다수의 X-터치전극은 인접한 X-터치전극 사이에 배치된 X-터치전극 연결배선에 의해 서로 전기적으로 연결되고,
    상기 n개의 Y-터치전극 라인 각각은 상기 x축 방향과 수직인 y축 방향으로 배열되는 다수의 Y-터치전극을 포함하고, 상기 다수의 Y-터치전극은 상기 X-터치전극 라인의 적어도 일부분을 감싸며 배치된 Y-터치전극 연결배선에 의해 서로 전기적으로 연결되며,
    상기 X-터치전극 라인에 포함된 다수의 X-터치전극 각각의 면적은 상기 X-터치전극에 인접하게 배치된 상기 Y-터치전극 연결배선의 수가 적을수록 작아지는 터치 디스플레이 장치.
  18. 삭제
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