KR102575506B1 - 터치 센서를 구비하는 표시장치 - Google Patents

터치 센서를 구비하는 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102575506B1
KR102575506B1 KR1020180084282A KR20180084282A KR102575506B1 KR 102575506 B1 KR102575506 B1 KR 102575506B1 KR 1020180084282 A KR1020180084282 A KR 1020180084282A KR 20180084282 A KR20180084282 A KR 20180084282A KR 102575506 B1 KR102575506 B1 KR 102575506B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
touch
disposed
layer
display panel
display device
Prior art date
Application number
KR1020180084282A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200009646A (ko
Inventor
이양식
이휘득
김재승
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020180084282A priority Critical patent/KR102575506B1/ko
Priority to US16/507,622 priority patent/US10845928B2/en
Priority to CN201910623758.3A priority patent/CN110737349B/zh
Priority to DE102019119395.8A priority patent/DE102019119395A1/de
Priority to GB1910403.3A priority patent/GB2576628A/en
Publication of KR20200009646A publication Critical patent/KR20200009646A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102575506B1 publication Critical patent/KR102575506B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545—Pens or stylus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/40—OLEDs integrated with touch screens
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04102—Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04106—Multi-sensing digitiser, i.e. digitiser using at least two different sensing technologies simultaneously or alternatively, e.g. for detecting pen and finger, for saving power or for improving position detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04112—Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 실시예에 의하면, 표시패널, 표시패널에 배치되는 터치센서부, 및 터치센서부 상에 배치되는 제1도전층을 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다. 그리고, 주변 지점의 정전용량 변화를 유도하여 터치를 정확히 인식할 수 있는 있다.

Description

터치 센서를 구비하는 표시장치{DISPLAY APPARATUS WITH TOUCH SENSOR}
본 실시예들은 터치 센서를 구비하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Device), 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 여러 가지 타입의 표시장치가 활용되고 있다.
상기의 표시장치 중 유기발광표시장치는 자발광소자이고 응답속도, 시야각, 색재현성 등이 매우 우수하고 얇게 구형할 수 있어 최근에 각광받고 있다.
또한, 표시장치는 키보드, 마우스 등의 다양한 입력장치를 통해 전달받은 입력신호에 대응하여 동작할 수 있다. 표시장치는 터치패널을 이용하여 화면을 터치하여 직관적이고 편리하게 사용자의 명령을 입력할 있다. 터치패널은 표시장치의 화면 상에 배치되고 사용자가 표시장치의 화면의 특정 지점을 터치함으로써 표시장치는 사용자의 명령을 입력받게 될 수 있다. 그리고, 터치패널을 표시장치에 내장하여 표시장치와 일체화되고 있다. 또한, 표시장치에 일체화된 터치패널을 터치센서라고 칭할 수 있다.
표시장치의 터치는 손가락 및/또는 스타일러스펜을 이용할 수 있다. 일반적으로 손가락의 경우 터치되는 면적이 크지만 스타일러스펜의 경우 터치되는 면적이 작다. 터치센서에서 터치를 감지할 때, 터치된 지점과 주변 지점의 정전용량의 변화를 인식하고 터치 위치 및/또는 터치진행방향을 인식하게 된다. 하지만, 스타일러스펜과 같이 터치 면적이 각게 되면 터치지점 이외의 주변지점의 정전용량 변화가 적어 터치 이치 및/또는 터치 진행방향의 인식이 정확하지 않게 되는 문제점이 발생하게 된다.
본 실시예들의 목적은 터치를 정확히 인식할 수 있는 터치센서를 구비하는 표시장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 실시예들의 다른 목적은 불량 발생을 억제하여 수율을 높일 수 있는 터치센서를 구비하는 표시장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 실시예들의 또 다른 목적은 두께가 얇은 터치센서를 구비하는 표시장치를 제공하는 것이다.
일측면에서 본 실시예들은, 표시패널, 표시패널에 배치되는 터치센서부, 및 터치센서부 상에 배치되는 제1도전층을 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.
다른 일측면에서 본 실시예들은, 표시패널, 표시패널 상의 복수의 지점에 각각 대응하는 복수의 노드들의 정전용량을 감지하는 터치센서부, 복수의 노드들 중 정전용량의 변화가 큰 중심노드와 중심노드 주변의 주변노드를 정전용량 변화를 감지하여 터치를 감지하는 터치제어부, 및 주변노드들의 정전용량 변화를 증가시키되, 터치센서 상부에 배치되는 도전층을 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.
본 실시예들에 의하면, 주변 지점의 정전용량 변화를 유도하여 터치를 정확히 인식할 수 있는 있는 터치센서를 구비하는 표시장치를 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 불량 발생을 줄일 수 있는 터치센서를 구비하는 표시장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 두께가 얇은 터치센서를 구비하는 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시예 따른 터치센서부를 구비하는 표시장치의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시패널의 일 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에 채용된 표시패널의 제1실시예를 나타내는 개념도이다.
도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에 채용된 표시패널의 제2실시예를 나타내는 개념도이다.
도 3c는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에 채용된 표시패널의 제3실시예를 나타내는 개념도이다.
도 4는 플렉서블한 표시장치가 접혀있는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 5a는 도 3a에 도시된 표시장치에서 터치 발생시에 정전용량의 변화의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5b는 도 3b에 도시된 표시장치에서 터치 발생시에 정전용량의 변화의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 터치 패널(TSP)이 내장되는 구조의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 터치전극(TE)의 타입들의 제1실시예를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 터치전극(TE)의 타입들의 제2실시예를 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 터치전극(TE)의 타입들의 제3실시예를 나타내는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 단면의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
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 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예 따른 터치센서부를 구비하는 표시장치의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(100)는 표시패널(110), 터치센서부(120), 회로부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다. 또한, 표시장치(100)는 액정표시장치, 유기발광표시장치일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
표시패널(110)은 기판 상에 복수의 게이트라인(미도시)과 복수의 데이터라인(미도시)이 교차하도록 배치되며, 복수의 게이트라인과 복수의 데이터라인이 교차하는 영역에 복수의 화소(미도시)가 배치될 수 있다. 표시장치(100)가 유기발광표시장치인 경우 표시패널(110)의 각 화소는 발광소자와 발광소자에 구동전류를 공급하는 화소회로(미도시)를 포함할 수 있다. 발광소자는 유기발광다이오드(Organic light emitting diode: OLED)일 수 있다. 발광소자는 애노드전극과 유기발광다이오드는 유기막과 유기막에 전류가 흐르게 하는 애노드전극과 캐소드전극을 포함할 수 있다. 화소회로는 전원 또는 신호를 전달하는 배선과 연결될 수 있다. 화소회로는 게이트신호를 전달하는 게이트라인과 데이터신호를 전달하는 데이터라인과 연결될 수 있다. 또한, 화소회로는 게이트신호에 대응하여 데이터신호를 전달받아 구동전류를 생성하고 유기발광다이오드에 공급할 수 있다. 또한, 화소회로는 별도의 전원선(미도시)과 연결되어 구동전류를 공급받을 수 있다. 하지만, 화소회로에 연결되는 배선은 이에 한정되는 것은 아니다. 게이트신호와 데이터신호는 디스플레이구동신호라고 칭할 수 있다. 하지만, 디스플레이 구동신호가 이에 한정되는 것은 아니다.
터치센서부(120)는 표시패널(110)을 터치하면 터치된 지점을 감지할 수 있다. 터치센서부(120)는 표시패널(110) 상에 배치되는 복수의 터치전극을 포함할 수 있다. 또한, 복수의 터치전극은 터치라인과 연결되고 터치라인에서 터치신호를 송수신할 수 있다. 터치신호는 터치구동신호와 터치감지신호일 수 있다. 여기서, 터치센서부(120)은 표시패널(110) 상에 하나의 구성요소로 도시되어 있지만 이는 개념적인 것이며 이에 한정되는 것은 아니다.
회로부(130)는 표시패널(110)과 터치센서부(120)에 디스플레이구동신호와 터치신호를 각각 전달할 수 있다. 회로부(130)는 디스플레이구동신호를 공급하는 드라이브 IC(Integrated circuit:130a)과 터치신호를 송수신하는 터치 IC(130b)를 포함할 수 있다.
드라이브 IC(130a)는 게이트신호를 출력하는 게이트드라이버와 데이터신호를 출력하는 데이터신호를 출력하는 데이터드라이버를 포함할 수 있다. 드라이브 IC(130a)는 게이트 제어신호와 데이터제어신호를 전달받아 게이트드라이버와 데이터드라이버가 동작할 수 있다. 표시패널(110)에 게이트인 패널(Gate in panel:GIP)이 배치되어 있는 경우 게이트 드라이버는 게이트인패널(GIP)을 제어하여 게이트인패널(GIP)은 게이트 드라이버로부터 제어신호를 전달받아 게이트신호를 생성하여 게이트라인으로 전달되게 할 수 있다. 게이트제어신호는 클럭, 스타트펄스, 동기신호 등일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 터치 IC(130b)는 터치제어신호를 전달받아 터치센싱부(120)와 터치신호를 송수신할 수 있다. 터치신호는 터치구동신호와 터치센싱신호를 포함할 수 있다.
여기서, 드라이브 IC(130a)와 터치 IC(130b)의 수가 각각 2개인 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 디스플레이 드라이브 회로(130a)와 터치 드라이브 회로(130b)가 교번적으로 배치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 디스플레이 드라이브 회로(130a)와 터치 드라이브 회로(130b)의 수가 동일한 것으로 도시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 회로부(130)는 FPCB(Flexible prnited circuit board:131)에 드라이브 IC(130a)와 터치 IC(130b)가 각각 배치될 수 있다. 또한, FPCB(131)는 기판과 SPCB(Source prinited circuit board: 132)에 연결되어 SPCB(132)를 통해 전달받은 구동제어신호와 터치제어신호를 각각 드라이브 IC(130a)와 터치 IC(130b)에 전달할 수 있다. 하지만, 회로부(130)의 배치가 이에 한정되는 것은 아니며, 회로부(130)는 기판 상에서 일영역에 배치될 수 있다. 기판은 플렉서블할 수 있다.
제어부(140)는 드라이브 IC(130a)와 터치 IC(130b)를 제어할 수 있다. 제어부(140)는 드라이빙제어신호와 터치제어신호를 출력할 수 있다. 제어부(140)는 구동제어부(140a)와 터치제어부(140b)를 포함할 수 있다. 구동제어부(140a)는 T-CON(Timing contoller)이고, 터치제어부(140b)는 MCU(Micro controll unit)일 수 있다.
터치제어부(140a)와 구동제어부(140b)는 CPCB(Control printed circuit board: 141)에 배치되고 PCB는 FFC(Flexible flat circuit: 142)를 통해 회로부(130)와 연결될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 도 1에 도시된 표시패널의 일 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 2를 참조하면, 표시패널(110)은 기판(111) 상에 표시영역(AA)과 비표시영역(NAA)이 배치될 수 있다. 기판(111)의 재질은 플라스틱 또는 유리를 포함할 수 있다. 표시영역(AA)은 기판(111)의 중앙에 배치되고 비표시영역은 기판(101)의 테두리에 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 표시영역(AA)에는 복수의 화소(P)가 배치되어 영상을 표시할 수 있다. 표시영역(AA)에는 복수의 게이트라인(GL)과 복수의 데이터라인(DL)이 배치될 수 있다. 또한, 표시영역(AA)의 상부에는 터치전극(미도시)이 배치될 수 있다. 표시패널(AA) 상부에 봉지층이 배치되고 그 상부에 터치전극이 배치될 수 있다. 비표시영역(NAA)에는 게이트인패널(GIP)가 배치되어 도 1에 도시되어 있는 회로부(130)로부터 전달받은 신호에 대응하여 게이트인패널(GIP)이 게이트신호를 화소에 전달할 수 있다. 비표시영역(NAA)에는 전원선, 클럭배선, 게이트라인, 데이터라인, 터치라인이 배치될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 비표시영역(NAA)에는 화소에 포함되는 발광층과 캐소드전극이 배치될 수 있다.
또한, 표시패널(110)의 기판(111)의 비표시영역(NAA) 하부에 패드(112)가 배치될 수 있다. 패드(112)는 도 1에 도시되어 있는 회로부(130)와 연결되어 신호를 송수신할 수 있다. 패드(112)가 배치되어 있는 영역을 패드영역이라고 칭할 수 있다. 또한, 패드(112)는 데이터라인(DL)이 연결되어 있는 것이 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 도 1에 도시된 회로부(130)와 송수신하기 위한 모든 배선들에 대응하여 복수의 패드(112)가 배치될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에 채용된 표시패널의 제1실시예를 나타내는 개념도이고, 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에 채용된 표시패널의 제2실시예를 나타내는 개념도이다. 또한, 도 3c는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에 채용된 표시패널의 제3실시예를 나타내는 개념도이다.
여기서는 표시장치(100)는 유기발광표시장치이고 도 2에 도시된 표시패널(110)의 봉지층(ENCAP) 상부에 배치되는 복수의 층들을 설명한다.
도 3a를 참조하면, 표시장치(100)는 봉지층(301), 봉지층(301) 상에 배치되는 브릿지(302), 브릿지(302) 상에 배치되는 절연막(303), 절연막(303) 상에 배치되는 터치전극층(304), 터치전극층(304) 상에 배치되는 보호층(305), 보호층(305) 상에 배치되는 편광필름(306), 편광필름(306) 상에 배치되는 접착층(307), 접착층(307) 상에 배치되는 커버글라스(308)를 포함할 수 있다. 절연막(303)은 컨텍홀(미도시)을 포함할 수 있고 컨테홀을 통해 브릿지(302)와 터치전극층(303)에 배치되어 있는 터치전극이 연결될 수 있다. 터치전극층(303)의 터치전극은 터치구동전극과 터치센싱전극을 포함할 수 있다. 그리고, 브릿지(302)는 터치구동전극들 또는 터치센싱전극들을 서로 연결할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 표시장치(100)는 봉지층(301), 봉지층(301) 상에 배치되는 브릿지(302), 브릿지(302) 상에 배치되는 절연막(303), 절연막(303) 상에 배치되는 터치전극층(304), 터치전극층(304) 상에 배치되는 보호층(305), 보호층(305) 상에 배치되는 편광필름(306), 편광필름(306) 상에 배치되는 접착층(307), 접착층(307) 상에 배치되는 커버글라스(308)를 포함할 수 있다. 또한, 커버글라스(308)와 접착층(307) 사이에 제1도전층(309a)이 배치될 수 있다. 또한, 접착층(307)과 편광필름(306) 사이에 제2도전층(309b)이 배치될 수 있다. 여기서, 제1도전층(309a) 및 제2도전층(309b)는 각각 하나의 막인 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 복수의 조각들을 포함할 수 있다. 이로 인해 제1도전층(309a)와 제2도전층(309b)에 포함되어 있는 복수의 조각들 각각은 픽셀에 대응하는 크기를 가질 수 있다. 또한, 하나의 조각이 복수의 픽셀의 면적의 합에 대응하는 크기를 가질 수 있다. 또한, 제1도전층(309a)과 제2도전층(309b)의 위치는 이에 한정되는 것은 아니며 터치전극층(304) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제1도전층(309a)과 제2도전층(309b) 중 어느 하나만 배치될 수 있다. 또한, 제1도전층(309a)과 제2도전층(309b)의 복수의 조각은 구슬 형태일 수 있다. 또한, 제1도전층(309a)과 제2도전층(309b)은 플로팅 상태일 수 있다.
도 3c를 참조하면, 표시장치(100)는 봉지층(301), 봉지층(301) 상에 배치되는 브릿지(302), 브릿지(302) 상에 배치되는 절연막(303), 절연막(303) 상에 배치되는 터치전극층(304), 터치전극층(304) 상에 배치되는 보호층(305), 보호층(305) 상에 배치되는 접착층(307), 접착층(307) 상에 배치되는 편광필름(306)을 포함할 수 있다. 또한, 편광필름(306)과 접착층(307) 사이에 제1도전층(309a)이 배치될 수 있고 접착층(309b)과 보호층(305) 사이에 제2도전층(309b)이 배치될 수 있다. 이 경우, 표시장치(100)는 도 3b에 도시되어 있는 것과 다르게 커버글라스를 포함하지 않아 표시장치(100)의 두께가 얇아질 수 있다. 또한, 표시장치(100)는 접히는 성질을 가질 수 있다. 표시장치(100)이 커버글라스를 포함하지 않고 표시패널의 기판이 플렉서블한 기판인 경우 표시장치는 도 4에 도시된 것과 같이 접혀질 수 있다.
도 5a는 도 3a에 도시된 표시장치에서 터치 발생시에 정전용량의 변화의 일 실시예를 나타내는 도면이고, 도 5b는 도 3b에 도시된 표시장치에서 터치 발생시에 정전용량의 변화의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
표시장치를 상면을 복수의 노드로 구분할 수 있다. 각 노드는 터치지점으로 산출되는 단위를 의미할 수 있다. 즉, 터치가 발생하면 터치지점을 중심노드(A1,A2)라고 하고 터치지점 주변을 주변노드(B1,B2)라고 칭할 수 있다. 여기서는 중심노드(A1,A2)과 주변노드(B1,B2)에는 원표시가 되어 있다. 또한, 표시장치에 터치가 발생하게 되면 하나의 중심노드(A1,A2)와 8개의 주변노드(B1,B2)를 이용하여 터치지점을 판단하도록 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 스타일러스펜을 이용하여 터치를 발생시킬 수 있다. 스타일러스펜의 경우 터치되는 팁의 면적이 작기 때문에 스타일러스펜에 의한 터치가 발생하게 되면 터치면적이 작아 스타일러스펜에서 주변 노드에 미치는 영향이 작다. 이로 인해, 중심노드(A1,A2)에는 감지되는 정전용량의 크기가 클 수 있지만 주변노드(B1,B2)는 정전용량이 감지되는 정전용량의 크기가 크지 않을 수 있다. 터치지점에 대한 인식은 터치를 통해 발생된 정전용량을 감지하고 정전용량의 변화가 상대적으로 큰 중심노드와 정전용량의 변화가 상대적으로 작은 주변노드를 파악하고 중심노드와 주변노드를 이용하여 터치지점을 산출하게 된다.
도 5a를 참조하면, 표시장치에 터치가 발생되면 중심노드(A1)에서 발생되는 정전용량의 크기는 180 pF이고 주변노드(A1)에서 발생되는 정전용량의 크기는 40 pF일 수 있다. 하지만, 도 5b를 참조하면, 표시장치에 터치가 발생하면 중심노드(A2)에서 발생되는 정전용량의 크기는 100pF이고 주변노드(B2)에서 발생되는 정전용량의 크기는 50pF일 수 있다. 즉, 도 5a의 경우 중심노드(A1)와 주변노드(B1) 간의 정전용량의 차이는 140 pF이지만, 도 5b의 경우 중심노드(A2)와 주변노드(B2) 간의 정전용량의 차이는 50 pF 이다.
도 5b의 경우에 정전용량의 차이가 도 5a보다 더 작게 발생하는 이유는 터치전극과 스타일러스펜이 접촉하는 커버 글라스 사이에 제1도전층(309a) 및/또는 제2도전층(309b)이 배치되어 있기 때문이다. 여기서는 설명을 보다 간단하게 하기 위해 커버글라스(308)와 터치전극층(304) 사이에 제1도전층(309a)만이 배치되어 있는 것을 한정하여 설명한다.
커버글라스와 터치전극 사이에 제1도전층(309a) 이 배치되어 있으면, 제1도전층(309a)과 스타일러스펜 간에 캐패시터가 형성되어 스타일러스펜이 터치를 한 경우 중심노드(A2)에 발생된 터치가 제1도전층(309a)을 따라 주변노드(B2)에 영향을 미치게 된다. 따라서, 중심노드(A2)의 정전용량은 도 5a에 도시되어 있는 중심노드(A1)보다 감소하게 되지만 주변노드(B2)의 정전용량은 주변노드(B1)보다 증가 하게 된다.
도 1에 도시되어 있는 터치제어부(140b)는 정전용량의 변화에 대응하여 표시패널(110) 상의 중심노드과 주변노드를 파악하고 중심노드과 주변노드에 대응하여 터치지점을 산출하기 때문에 도 5a와 같이 정전용량의 차이가 크고 주변 노드의 정전용량의 크기가 작으면 주변 노드에 대해 인식을 하지 못하게 되어 터치지점을 정확히 산출하지 못하게 된다. 하지만, 도 5b와 같이 정전용량의 차이가 작게 되면 주변 노드에 대해 인식을 하게 되어 터치지점을 산출할 수 있다.
표시장치가 도 3c와 같이 커버글라스를 포함하지 않는 경우 표시장치의 두께가 얇게 된다. 그리고, 두께가 얇아 터치를 한 경우 스타일러스펜과 터치전극 간의 거리가 짧다. 스타일러스펜에서 터치전극에 미치는 전계의 폭은 거리에 따라 커지는데, 이 경우, 제1도전층(309a) 및/또는 제2도전층(309b)이 배치되어 있지 않도록 제조된 상태이면 스타일러스펜으로 터치를 하게 되면 도 5a와 마찬가지로 중심노드에서 정전용량이 크게 나타나고 주변노드에서 정전용량이 작게 나타나 터치지점을 정확히 산출하지 못하게 될 수 있다. 따라서, 제1도전층(309a) 및/또는 제2도전층(309b)을 배치하여 스타일러스펜의 터치가 제1도전층(309a) 및/또는 제2도전층(309b)에 의해 주변노드의 정전용량에 미치도록 할 수 있다.
여기서, 터치는 스타일러스펜이 표시장치를 직접 터치하는 것이외에 일정 거리 내에서 호버(hover)를 하는 것을 포함할 수 있다.
제1도전층(309a)와 제2도전층(309b) 없이 스타일러스펜의 터치를 주변노드에 영향을 미치게 하려면 터치전극이 특정 패턴을 갖도록 설계하여야 한다. 주변 노드에 영향을 미치게 하기 위한 터치전극 패턴의 경우 하나의 터치전극 패턴이 중심노드에 발생되는 정전용량의 변화가 주변 노드에 전달되도록 하는 보상구조를 가져야 하기 때문에 터치전극 패턴이 복잡해질 수 있다. 이로 인해, 표시장치의 제조 중 또는 사용 중에 터치전극 패턴에 단선 또는 쇼트가 발생될 수 있어 수율이 낮아지거나 고장나게 되는 문제가 있다. 하지만, 상기와 같이 제1도전층 및/또는 제2도전층을 이용하여 스타일러스펜의 터치가 주변노드에 영향이 미치게 하도록 하게 되면, 일반적인 터치전극의 패턴을 이용할 수 있어 상기의 문제점을 해결할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 터치 패널(TSP)이 내장되는 구조의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 6을 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 칭할 수 있다.
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. 또한, 발광소자(ED)에서 발광층은 복수의 층을 포함할 수 있다. 또한, 발광층은 유기물을 포함하는 유기 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광소자(ED)는 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)일 수 있다.
제2트랜지스터(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 칭할 수 있다. 제2트랜지스터(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 6에 도시된 바와 같이 2개의 트랜지스터(T1, T2)와 1개의 캐패시터(Cst)를 포함하는 2T1C 구조를 가질 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 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 봉지부와 하나 이상의 유기 봉지부를 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, 봉지부(ENCAP)은 제1 무기 봉지부, 유기 봉지부 및 제2 무기 봉지부를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 유기 봉지부는 제1 무기 봉지부와 제2 무기 봉지부 사이에 위치할 수 있다.
제1 무기 봉지부는 발광소자(ED)와 가장 인접하도록 제2 전극(예: 캐소드 전극) 상에 형성될 수 있다. 이러한 제1 무기 봉지부는, 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 봉지부가 저온 분위기에서 증착되므로, 제1 무기 봉지부의 증착 공정 시 고온 분위기에 취약한 발광층(유기 발광층)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
유기 봉지부는 제1 무기 봉지부보다 작은 면적으로 형성될 수 있으며, 제1 무기 봉지부의 양 끝단을 노출시키도록 형성될 수 있다. 이러한 유기 봉지부는 터치 디스플레이 장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충역할을 하며, 평탄화 성능을 강화할 수 있다. 이 유기 봉지부는, 일 예로, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC) 등과 같은 유기 절연 재질로 형성될 수 있다.
제 2 무기 봉지부는 유기 봉지부 상에 유기 봉지부 및 제1 무기 봉지부 각각의 상부면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 무기 봉지부는 외부의 수분이나 산소가 제1 무기 봉지부 및 유기 봉지부로 침투하는 것을 최소화하거나 차단할 수 있다. 이러한 제2 무기 봉지부는, 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 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 터치전극(TE)의 타입들의 제1실시예를 나타낸 평면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 터치전극(TE)의 타입들의 제2실시예를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 터치전극(TE)의 타입들의 제3실시예를 나타내는 평면도이다.
도 7에 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 8에 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 8에 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, 다이아몬드 형상, 마름모 등의 사각형일 수도 있고, 삼각형, 오각형, 또는 육각형 등의 다양한 모양일 수 있다.
도 9을 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 터치구동신호가 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 6에 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 9에 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 10은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 단면의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 10을 참조하면, 기판(1100)을 표시영역(1000)과 패드영역(2000)으로 구분하고, 표시영역(1000) 상에 박막트랜지스터(미도시), 박막트렌지스터에 게이트신호를 인가하는 게이트라인(미도시), 박막트랜지스터에 데이터신호를 인가하는 데이터라인(미도시)을 형성할 수 있다. 기판(1100)은 폴리아미드(polyamide)를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 기판(1100) 상에 데이터라인을 형성할 때, 박막트랜지스터의 소스전극(미도시)과 드레인전극(111b)이 형성될 수 있고 데이터라인을 형성할 때 패드영역(2000)에서 표시영역(1000)으로 연장되는 신호배선(1110a)이 형성될 수 있다. 신호배선(1110a)은 패드영역(2000)에서 노출되어 외부기기와 연결되는 패드(1010)가 될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 패드(1010)와 연결되는 외부기기는 데이터드라이버, 게이트드라이버일 수 있다. 또한, 패드(1010)와 연결되는 외부기기는 데이터드라이버와 게이트드라이버가 실장된 PCB(printed circuit board)일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 드레인전극(1110b) 상에 평탄화막(1120)이 형성되고 평탄화막(112)을 패터닝하고 애노드전극(1130)을 드레인전극(1110b)과 연결되도록 형성할 수 있다. 애노드전극(1130) 상에는 뱅크(1140b)가 형성되고 뱅크(1140b)에 형성되어 있는 캐버티에 유기발광막(1140a)이 형성되게 할 수 있다. 그리고, 유기발광막(1140a)이 형성되어 있는 뱅크(1140b) 상에 캐소드전극(1150)을 형성할 수 있다. 유기발광막(1140a)이 형성되어 있는 뱅크(1140b)를 발광층이라고 칭할 수 있다. 캐소드전극(1150)은 공통전극일 수 있다. 그리고, 캐소드전극(1150) 상에 제1무기막(1160)을 형성할 수 있다. 제1무기막(1160)을 형성할 때, 패드영역(2000)과 표시영역(1000)이 인접한 부분에 댐(1120a)을 형성할 수 있다. 댐(1120a)은 평탄화막(1120)을 형성할 때 형성될 수 있다. 또한, 댐(1120a)은 이중구조일 수 있다. 또한, 제1무기막(1160)을 형성할 때 마스크를 이용하여 제1무기막(1160)을 패터닝하여 제1무기막(1160)이 패드영역(2000)을 덮지 않도록 형성할 수 있다. 제1무기막(1160)은 댐(1120a)의 상부를 덮을 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 댐(1120a)를 기준으로 기판(1100) 상에서 표시영역(1000)과 패드영역(2000)을 구분할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 패드영역(2000)은 그 상부에 배치되어 있는 신호배선(1120a)이 노출되어 있거나 신호배선(1120a) 상에 배치되어 있는 도전체가 노출되어 있는 영역일 수 있다. 신호배선(1120a) 상에 배치되어 있는 도전체는 하기에 도시되어 있는 제2터치전극(1230)일 수 있다.
그리고, 제1무기막(1160)의 상부에 제1유기막(1170)을 형성하고 제1유기막(1170)을 형성할 수 있다. 유기발광막(1140a)을 보호하기 위해서 유기발광막(1140a) 상에 두꺼운 층을 배치하여 수분 등의 이물에 유기발광막(1140a)에 침투하는 것을 방지할 수 있다. 하지만, 제1무기막(1160)은 두께를 크게 하는데 일정한 제약이 있다. 따라서, 유기발광막(1140a)을 보호하기 위해서는 두께를 두껍게 할 수 있는 제1유기막(1170)을 제1무기막(1160)의 상부에 배치할 수 있다. 그리고, 댐(1120a)에 의해 제1유기막(1170)이 패드영역(2000)으로 침투되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 제1유기막(1170) 상부에 제2무기막(1180)이 형성될 수 있다. 제2무기막(1180)은 제1무기막(1160)에 의해 형성된 댐(1120a)의 상부를 덮을 수 있다. 그리고, 적층된 제1무기막(1160), 제1유기막(1170), 제2무기막(1180)을 실링기판이라고 할 수 있다.
그리고, 제2무기막(1180)의 상부에 터치버퍼층(1190)이 형성될 수 있다. 실링기판 상에 터치센서부가 실장되어 있는 것은 실링기판 상에 터치전극이 패터닝하여 형성되어 있는 것일 수 있다. 터치전극을 실링기판 상에 형성하는 과정에서 실링기판에 손상이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 실링기판 상에 터치버퍼층(1190)이 혀엉될 수 있다. 터치버퍼층(1190)은 무기막으로 형성될 수 있다. 터치버퍼층(1190)은 터치전극을 형성하는 과정에서 발생하는 손상을 방지하는 것에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 터치버퍼층(1190) 상에 제1터치전극(1210)과 제2터치전극(1230)이 형성될 수 있다. 제1터치전극(1210)은 도 3a 내지 도 3c에 도시되어 있는 브릿지(302)일 수 있고 제2터치전극(1230)은 도 3a 내지 도 3c에 도시되어 있는 복수의 터치전극일 수 있다. 그리고, 터치전극(1230) 하부에는 터치절연막(1220)이 배치될 수 있다. 터치절연막(1220)에는 컨텍홀이 형성될 수 있다. 제2터치전극(1230) 컨텍홀을 통해 제1터치전극(1210)과 연결될 수 있다. 그리고, 제2터치전극(1230) 상에 보호층(1240)이 형성될 수 있다. 보호층(124)는 유기막 또는 무기막일 수 있다.
터치버퍼층(1190)과 제2무기막(1180)은 제1터치전극(1210)이 형성될 때 패터닝되어 형성될 수 있다. 이때, 패드영역(2000)에 형성되는 제2무기막(1180)과 터치버퍼층(1190)이 제거되도록 함으로써 신호배선이 노출될 수 있다. 신호배선이 노출된 부분을 패드(1010)이라고 칭할 수 있다. 이로 인해, 기판(1100) 상의 표시영역의 면적을 넓히고 패드영역의 면적을 줄일 수 있다. 이로써, 베젤 영역을 더 작게 구현할 수 있다.
그리고, 제1터치전극(1210)을 패터닝한 후 터치절연막(1220)을 증착하고 터치절연막(1220)을 증착한 후 터치절연막(122) 상에 제2터치전극(123)을 패터닝하여 형성할 수 있다. 이때, 제2터치전극(123)은 패드영역(2000)에 노출되어 있는 신호배선(111a) 상에 제2터치전극(1230)이 형성될 수 있다. 또한, 신호배선(1110a)은 제2터치전극(1230)과 접촉할 수 있다. 이로 인해 신호배선(1110a)을 통해 제2터치전극(1230)으로 신호가 전달될 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 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 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시장치
110: 표시패널
111: 기판
120: 터치센서부
130: 회로부
130a: 드라이브 IC
130b: 터치 IC
131: FPCB
132: SPCB
140: 제어부
140a: 구동제어부
140b: 터치제어부
141: CPCB
142: FFC

Claims (13)

  1. 표시패널;
    상기 표시패널에 배치되는 터치센서부;
    상기 터치센서부에 의한 터치를 감지하는 터치제어부;
    상기　터치센서부　상에　배치되는 보호층;　및
    상기 보호층 상에 배치되는 제1도전층을 포함하고,
    상기 제1 도전층은 상기 보호층의 전면에 걸쳐 배치되는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터치센서부는 복수의 터치구동전극과 복수의 터치센싱전극을 포함하며, 상기 복수의 터치구동전극은 제1방향으로 연장되도록 배치되고, 상기 복수의 터치센싱전극은 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되도록 배치되는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 터치센서부는 상기 복수의 터치구동전극 또는 상기 복수의 터치센싱전극을 서로 연결하는 복수의 브릿지를 포함하되,
    상기 복수의 터치구동전극은 상기 복수의 터치센싱전극과 동일한 레이어에 형성되고 상기 복수의 브릿지은 상기 복수의 터치센싱전극과 다른 레이어에 형성되는 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널은 발광층과 상기 발광층을 봉지하는 봉지층을 포함하되, 상기 터치센서부는 상기 봉지층 상에 배치되는 표시장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전층 상에 절연막이 배치되고 상기 절연막 상에 제2도전층이 배치되고,
    상기 제2 도전층은 상기 절연막의 전면에 걸쳐 배치되는　표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 터치제어부는 상기 터치센서부의 정전용량의 변화에 대응하여 상기 표시패널 상에서 터치가 발생된 지점에 대응하는 중심노드와 주변노드를 파악하고 상기 중심노드과 주변노드의 정전용량에 대응하여 터치지점을 산출하는 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1도전층은 상기 중심노드의 정전용량을 낮추고 상기 주변 노드의 정전용량을 증가시키는 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널이 접힐 수 있는 성질을 갖는 표시장치.
  10. 표시패널;
    상기 표시패널 상의 복수의 지점에 각각 대응하는 복수의 노드들의 정전용량을 감지하는 터치센서부;
    상기 복수의 노드들 중 정전용량의 변화가 큰 중심노드와 상기 중심노드 주변의 주변노드 사이의 정전용량 변화를 감지하여 터치를 감지하는 터치제어부; 및
    상기 주변노드들의 정전용량 변화를 증가시키되, 상기 터치센서부 상부에 배치되는 도전층을 포함하는 표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 터치센서부는 복수의 터치구동전극과 복수의 터치센싱전극을 포함하며, 상기 복수의 터치구동전극은 제1방향으로 연장되도록 배치되고, 상기 복수의 터치센싱전극은 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되도록 배치되는 표시장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 표시패널은 발광층과 상기 발광층을 봉지하는 봉지층을 포함하되, 상기 터치센서부는 상기 봉지층 상에 배치되는 표시장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 표시패널이 접힐 수 있는 성질을 갖는 표시장치.

KR1020180084282A 2018-07-19 2018-07-19 터치 센서를 구비하는 표시장치 KR102575506B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180084282A KR102575506B1 (ko) 2018-07-19 2018-07-19 터치 센서를 구비하는 표시장치
US16/507,622 US10845928B2 (en) 2018-07-19 2019-07-10 Display apparatus with touch sensor
CN201910623758.3A CN110737349B (zh) 2018-07-19 2019-07-11 具有触摸传感器的显示设备
DE102019119395.8A DE102019119395A1 (de) 2018-07-19 2019-07-17 Anzeigevorrichtung mit Berührungssensor
GB1910403.3A GB2576628A (en) 2018-07-19 2019-07-19 Display apparatus with touch sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180084282A KR102575506B1 (ko) 2018-07-19 2018-07-19 터치 센서를 구비하는 표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200009646A KR20200009646A (ko) 2020-01-30
KR102575506B1 true KR102575506B1 (ko) 2023-09-05

Family

ID=67839852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180084282A KR102575506B1 (ko) 2018-07-19 2018-07-19 터치 센서를 구비하는 표시장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10845928B2 (ko)
KR (1) KR102575506B1 (ko)
CN (1) CN110737349B (ko)
DE (1) DE102019119395A1 (ko)
GB (1) GB2576628A (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11243624B2 (en) * 2018-09-12 2022-02-08 Samsung Display Co., Ltd. Input sensing unit and display apparatus including the same
CN111768693A (zh) * 2020-06-24 2020-10-13 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板
CN114341786B (zh) 2020-08-06 2024-03-01 京东方科技集团股份有限公司 触控结构、显示面板及显示设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6100588B2 (ja) 2012-04-27 2017-03-22 三菱鉛筆株式会社 タッチパネル用フィルム、及びそのフィルムと共に用いるスタイラスペン
US9853092B2 (en) * 2012-11-30 2017-12-26 Lg Display Co., Ltd. OLED display device having touch sensor and method of manufacturing the same
JP2015090520A (ja) 2013-11-05 2015-05-11 株式会社ジャパンディスプレイ 触覚機能付表示装置
CN204166504U (zh) 2014-09-28 2015-02-18 宁夏艾依星网信息技术有限公司 一种触控模组
US9684407B2 (en) * 2015-04-22 2017-06-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for determining shape and orientation of a touch object on handheld devices
KR102489956B1 (ko) * 2015-12-30 2023-01-17 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법
KR101913394B1 (ko) * 2016-07-29 2018-10-31 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102007435B1 (ko) * 2016-08-02 2019-08-06 삼성디스플레이 주식회사 유기발광 표시모듈 및 이를 포함하는 유기발광 표시장치
CN106125993B (zh) 2016-08-25 2019-05-10 京东方科技集团股份有限公司 触控屏的制作方法以及导电可剥胶
KR20180033360A (ko) * 2016-09-23 2018-04-03 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 내장형 유기발광표시패널 및 유기발광표시장치
KR20180042512A (ko) 2016-10-17 2018-04-26 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20180065735A (ko) * 2016-12-08 2018-06-18 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 표시장치와 그의 제조방법
KR102207296B1 (ko) 2017-01-16 2021-01-26 주식회사 엘지화학 형상유지 부재를 포함하는 파우치형 전지셀
US10452201B1 (en) * 2018-03-30 2019-10-22 Sharp Kabushiki Kaisha Touch sensor for display with shield

Also Published As

Publication number Publication date
CN110737349B (zh) 2023-10-20
US10845928B2 (en) 2020-11-24
US20200026376A1 (en) 2020-01-23
DE102019119395A1 (de) 2020-01-23
KR20200009646A (ko) 2020-01-30
GB201910403D0 (en) 2019-09-04
GB2576628A (en) 2020-02-26
CN110737349A (zh) 2020-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102630171B1 (ko) 터치 센서를 구비하는 표시장치
EP3657308B1 (en) Touch display panel and touch display device
CN112578930A (zh) 触摸显示装置
CN110737348B (zh) 具有触摸传感器的显示设备
KR102553530B1 (ko) 터치 디스플레이 패널, 터치 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
KR102656848B1 (ko) 터치센서를 포함하는 표시장치 및 그의 제조방법
US10372278B2 (en) Display device and detection device
KR102553542B1 (ko) 터치 디스플레이 패널, 터치 디스플레이 장치
CN110737349B (zh) 具有触摸传感器的显示设备
KR20210026451A (ko) 터치 디스플레이 장치
CN110737350B (zh) 具有触摸传感器的显示设备
US20230157054A1 (en) Display device
CN111221431B (en) Touch display panel and touch display device
US20230205375A1 (en) Touch display device and display panel
KR20220073538A (ko) 터치 디스플레이 장치
CN115586843A (zh) 触摸显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant