KR20150057323A - 좁은 베젤영역을 갖는 터치센서 일체형 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화상이 표시되는 표시장치의 액티브 영역과 베젤영역의 경계부를 벤딩함으로써 발생하는 배선불량을 방지하고 신뢰성을 높일 수 있는 터치센서 일체형 표시장치에 관한 것으로, 표시소자들 및 터치소자들을 포함하는 액티브 영역; 및 상기 액티브 영역 외측에 배치되는 베젤영역을 포함하며, 상기 베젤영역은 상기 액티브 영역의 제 1 측에 형성되어 상기 표시소자들을 구동시키기 위한 구동 드라이버와, 상기 액티브 영역의 상기 제 1 측과 반대측에 위치하는 제 2 측에 형성되어 상기 터치소자들과 신호를 송수신하기 위한 터치패드들을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

좁은 베젤영역을 갖는 터치센서 일체형 표시장치{TOUCH SENSOR INTEGRATED TYPE DISPLAY DEVICE WITH NARROW BEZEL AREA}
본 발명은 터치센서 일체형 표시장치에 관한 것으로, 특히 화상이 표시되는 표시장치의 액티브 영역과 화상이 표시되지 않는 베젤영역의 경계부를 벤딩함으로써 발생하는 배선불량을 방지하고 신뢰성을 높일 수 있는 터치센서 일체형 표시장치에 관한 것이다.
최근, 키보드, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 디지타이저(digitizer) 등의 다양한 입력장치(Input Device)들이 사용자와 가전기기 또는 각종 정보통신기기 사이의 인터페이스를 구성하기 위해 사용되고 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 입력장치를 사용하는 것은 사용법을 익혀야 하고 공간을 차지하는 등의 불편을 야기하여 제품의 완성도를 높이기 어려운 면이 있었다. 따라서, 편리하면서도 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있는 입력장치에 대한 요구가 날로 증가되고 있다. 이와 같은 요구에 따라 사용자가 가전기기 또는 각종 정보통신기기의 표시장치를 보면서 손이나 펜 등으로 화면을 직접 터치하거나 근접시켜 정보를 입력하는 터치센서(touch sensor)가 제안되었다.
터치센서는 간단하고, 오작동이 적으며, 별도의 입력기기를 사용하지 않고도 입력이 가능할 뿐 아니라 사용자가 화면에 표시되는 내용을 통해 신속하고 용이하게 조작할 수 있다는 편리성 때문에 다양한 표시장치에 적용되고 있다.
터치센서는 구조에 따라서, 상판 부착형(add-on type), 상판 일체형(on-cell type), 및 터치센서 일체형(integrated type 또는 in-cell type)으로 나눌 수 있다. 상판 부착형은 표시장치와 터치센서가 형성된 터치 패널을 개별적으로 제조한 후에, 표시장치의 상판에 터치 패널을 부착하는 방식이다. 상판 일체형은 표시장치의 상부 유리 기판 표면에 터치센서를 직접 형성하는 방식이다. 터치센서 일체형은 표시장치의 내부에 터치센서를 내장하여 표시장치의 박형화를 달성하고 내구성을 높일 수 있는 방식이다.
상판 부착형은 표시장치 위에 완성된 터치 패널이 올라가 장착되는 구조로 두께가 두껍고, 표시장치의 밝기가 어두워져 시인성이 저하되는 문제가 있다.
상판 일체형은 표시장치의 상면에 별도의 터치센서가 형성된 구조로 상판 부착형 보다 두께를 줄일 수 있지만, 여전히 터치센서를 구성하는 구동전극층과 센싱전극층 및 이들을 절연시키기 위한 절연층 때문에 전체 두께가 증가하는 문제점이 있었다.
터치센서 일체형은 내구성과 박형화가 가능하다는 점에서 상판 부착형과 상판 일체형의 터치센서의 단점을 해결할 수 있다는 점에서 관심이 집중되고 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 종래의 터치센서 일체형 유기 발광다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED) 표시장치에 대해 설명하기로 한다. 도 1은 종래의 터치센서 일체형 OLED 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I'라인을 따라 취한 단면도이다.
도 1 및 도 2 를 참조하면, 터치센서 일체형 OLED 표시장치는 플렉서블 기판(10), 플렉서블 기판(10) 상에 형성되는 박막 트랜지스터 어레이(20), 박막 트랜지스터 어레이(20)를 외부 환경으로부터 보호하기 위한 인캡슐레이터(40), 및 인캡슐레이터(40) 내측에 형성되는 터치센서(30)를 포함한다.
플렉서블 기판(10)은 플라스틱과 같은 유연성을 갖는 재질로 형성된다.
박막 트랜지스터 어레이(20)는 플렉서블 기판(10) 상에 형성되며, 서로 교차하는 게이트 라인들 및 데이터 라인들의 교차영역에 형성되는 박막 트랜지스터들과, 각각의 박막 트랜지스터에 연결되는 제 1 전극과, 제 2 전극과, 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 배치되어 빛을 출사하는 발광층을 포함하는 표시소자들을 포함한다.
터치센서(30)는 박막 트랜지스터 어레이(20)를 외부로부터 보호하기 위한 인캡슐레이터(40)의 내측 표면 상에 형성된다. 터치센서(30)는 제 1 방향으로 배열되는 터치 구동전극들(Tx)과 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 터치 센싱전극들(Rx)을 포함한다. 터치센서(30)의 터치 구동전극(Tx)과 터치 센싱전극(Rx)의 교차부에는 이들이 서로 접촉되지 않도록 절연층(도시생략)이 형성된다.
터치센서(30)는 또한 구동 라우팅 배선들을 통해 터치 구동전극들(Tx)에 각각 연결되는 터치 구동패드들과, 센싱 라우팅 배선들을 통해 터치 센싱전극들(Rx)에 각각 연결되는 터치 센싱패드들을 포함하는 터치패드들(TP)을 포함한다.
터치센서(30)는 액티브 영역(A/A)에서는 열경화성 접착제 등에 의해 박막 트랜지스터 어레이(20)에 전면 접착된다. 터치패드들(TP)은 박막 트랜지스터 어레이(20)에 형성되어 외부의 터치 프로세서(도시생략)와 신호를 송수신하기 위한 단자들에 ACF(Anisotropic Conductive Film), ACP(Anisotropic Conductive Paste) 등에 의해 접속된다.
도 1을 참조하면, 종래의 터치센서 일체형 표시장치는 화상이 표시되는 액티브 영역(A/A)과 화상이 표시되지 않는 액티브 영역(A/A) 외측의 베젤영역을 포함한다.
액티브 영역(A/A)에는 박막 트랜지스터 어레이(20)의 게이트 및 데이터 라인들과 표시소자들이 형성된다. 베젤영역에는 액티브 영역(A/A)의 표시소자들을 구동시키기 위한 구동 드라이버(DIC), 액티브 영역(A/A)으로부터 연장되어 구동 드라이버(DIC)와 연결되는 게이트 및 데이터 라인들, 구동 드라이버들과 외부로부터의 신호를 송수신하기 위한 연성 인쇄회로기판(FPCB)가 형성된다. 베젤영역에는 또한 구동 라우팅 배선들과 센싱 라우팅 배선들(도시생략) 및 터치 패드들(TP)이 형성된다.
최근 요구되는 제품 슬림화와 함께 시각적 측면에서 화면이 커 보이는 효과에 부합하기 위해서는 상술한 구성을 갖는 터치센서 일체형 OLED 표시장치에서 좌우측의 베젤영역을 줄임으로써 베젤영역을 최소화할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 터치센서 일체형 표시장치에서는 액티브 영역의 일측에 연성 인쇄회로기판(FPCB), 구동 드라이버(DIC), 및 터치패드들(TP)이 모두 형성되어 있기 때문에 액티브 영역(A/A)의 좌우측 베젤영역을 줄이기 위한 제 1 벤딩라인(bending line)(BL1)과 제 2 벤딩라인(BL2)은 터치패드(TP)를 경유하게 된다.
따라서, 터치패드(TP)가 위치한 곳을 제 1 및 제 2 벤딩라인들(BL1, BL2) 따라 구부리게 되면, 터치패드(TP)와 박막 트랜지스터 어레이(20) 상의 단자를 연결해주는 ACF나 ACP는 외부 충격에 매우 약하기 때문에, 터치패드와 단자의 연결부에 크랙(crack)이나 들뜸이 발생하여 배선 불량이 발생할 가능성이 매우 높아지는 문제가 있었다.
또한, 표시소자를 구동하기 위한 게이트 및 데이터 라인들과 구동드라이버 등과, 터치센싱을 위한 라우팅 배선들 및 터치 패드들이 서로 인접한 위치에 배치되기 때문에 디스플레이 구동시와 터치 구동시 상호 간섭을 일으키게 되어 터치성능을 저하시키는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 목적은 터치패드와 단자 간의 접속불량을 방지함으로써 베젤영역의 축소와 함게 터치 신뢰성을 높일 수 있는 터치센서 일체형 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 디스플레이 구동시와 터치 구동시 상호 간섭에 의한 노이즈를 감소시킴으로써 터치성능과 함께 표시 품위를 높일 수 있는 터치센서 일체형 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적달성을 위해 본 발명에 따르는 터치센서 일체형 표시장치는 표시소자들 및 터치소자들을 포함하는 액티브 영역; 및 상기 액티브 영역 외측에 배치되는 베젤영역을 포함하며, 상기 베젤영역은 상기 액티브 영역의 제 1 측에 형성되어 상기 표시소자들을 구동시키기 위한 구동 드라이버와, 상기 액티브 영역의 상기 제 1 측과 반대측에 위치하는 제 2 측에 형성되어 상기 터치소자들과 신호를 송수신하기 위한 터치패드들을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 베젤영역은 상기 액티브 영역의 제 3 측에 상기 액티브 영역과 인접하게 위치되는 제 1 벤딩라인과, 상기 액티브 영역의 제 3 측과 반대측에 위치되는 제 4 측에 상기 액티브 영역과 인접하게 위치되는 제 2 벤딩라인을 포함할 수 있다.
또한, 베젤영역은 상기 액티브 영역의 제 2 측에 위치하며, 상기 터치패드와 상기 액티브 영역 사이에 위치되는 제 3 벤딩라인을 더 포함할 수도 있다.
도한, 터치패드들은 상기 제 1 내지 제 3 벤딩라인들이 경유하는 영역으로부터 벗어나 형성된다.
또한, 제 1 내지 제 3 벤딩라인들은 터치센서 일체형 표시장치의 배면으로 구부러지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 의하면, 베젤영역을 줄이기 위한 벤딩라인들이 경유하는 영역에 터치패드가 존재하지 않게 되므로, 터치패드와 단자의 연결부에 발생하는 크랙이나 들뜸 현상을 방지할 수 있어 터치센서의 불량을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 터치센싱을 위한 라우팅 배선들 및 터치패드는 액티브 영역의 일측에 배치되고, 표시소자를 구동시키기 위한 구동 드라이버 등은 액티브 영역의 일측과 반대측에 있는 액티브 영역의 타측에 형성되기 때문에, 디스플레이 구동에 의한 터치구동의 간섭이나, 터치구동에 의한 디스플레이 구동의 간섭이 최소화되어 노이즈 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 터치센서 일체형 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도,
도 2는 도 1의 I-I'라인을 따라 취한 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도,
도 4는 도 3의 II-II'라인을 따라 취한 단면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 나타낸다.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따르는 터치센서 일체형 유기 발광다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED) 표시장치에 대해 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 터치센서 일체형 OLED 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 4는 도 2의 II-II'라인을 따라 취한 단면도이다.
도 3및 도 4 를 참조하면, 터치센서 일체형 OLED 표시장치는 플렉서블 기판(10), 플렉서블 기판(100) 상에 형성되는 박막 트랜지스터 어레이(120), 박막 트랜지스터 어레이(120)를 외부 환경으로부터 보호하기 위한 인캡슐레이터(140), 및 인캡슐레이터(140) 내측에 형성되는 터치센서(130)를 포함한다.
플렉서블 기판(100)은 폴리에틸렌 나프탈레이트(Poly ethylene naphthalate; PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Ploy ethylene terephthalate; PET), 폴리에틸렌에테르프탈레이트(poly ethylene ether phthalate), 폴리카보네이트(poly carbonate; PC), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰산(polyether sulfonate), 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리아크릴레이트(polyacrylate)와 같은 물질로부터 선택된 유연성을 갖는 재질로 형성된다.
박막 트랜지스터 어레이(120)는 플렉서블 기판(100) 상에 형성되며, 서로 교차하는 게이트 라인들 및 데이터 라인들의 교차영역에 형성되는 박막 트랜지스터들과, 각각의 박막 트랜지스터에 연결되는 제 1 전극과, 제 2 전극과, 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 배치되어 빛을 출사하는 발광층을 포함하는 표시소자들을 포함한다.
터치센서(130)는 박막 트랜지스터 어레이(120)를 외부로부터 보호하기 위한 인캡슐레이터(140)의 내측 표면 상에 형성된다. 터치센서(130)는 제 1 방향으로 배열되는 터치 구동전극들(Tx)과 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 터치 센싱전극들(Rx)을 포함한다. 터치센서(130)의 터치 구동전극(Tx)과 터치 센싱전극(Rx)의 교차부에는 이들이 서로 접촉되지 않도록 절연층(도시생략)이 형성된다.
터치센서(130)는 또한 구동 라우팅 배선들을 통해 터치 구동전극들(Tx)에 각각 연결되는 터치 구동패드들과, 센싱 라우팅 배선들을 통해 터치 센싱전극들(Rx)에 각각 연결되는 터치 센싱패드들을 포함하는 터치패드들(TP)을 포함한다.
터치센서(130)는 액티브 영역(A/A)에서는 열경화성 접착제(AD) 등에 의해 박막 트랜지스터 어레이(120)에 전체적으로 접착된다. 터치패드들(TP)은 박막 트랜지스터 어레이(120)에 형성되어 외부의 터치 프로세서(도시생략)와 신호를 송수신하기 위한 단자들에 ACF(Anisotropic Conductive Film), ACP(Anisotropic Conductive Paste) 등에 의해 접속된다.
도 3을 참조하면, 종래의 터치센서 일체형 표시장치는 화상이 표시되는 액티브 영역(A/A)과 화상이 표시되지 않는 액티브 영역(A/A) 외측의 베젤영역을 포함한다.
액티브 영역(A/A)에는 박막 트랜지스터 어레이(120)의 게이트 및 데이터 라인들과 표시소자들이 형성된다.
액티브 영역(A/A)의 제 1 측에 위치한 베젤영역에는 액티브 영역(A/A)의 표시소자들을 구동시키기 위한 구동 드라이버(DIC), 액티브 영역(A/A)으로부터 연장되어 구동 드라이버(DIC)와 연결되는 게이트 및 데이터 라인들, 구동 드라이버(DIC)와 외부로부터의 신호를 송수신하기 위한 연성 인쇄회로기판(FPCB)이 형성된다. 액티브 영역(A/A)의 제 1 측과 반대쪽의 제 2 측에 위치한 베젤영역에는 구동 라우팅 배선들(TW)과 센싱 라우팅 배선들(TW)을 통해 터치 구동전극들(Tx) 및 터치 센싱전극(Rx)들에 각각 연결되는 터치 패드들(TP)이 형성된다.
베젤영역은 또한 액티브 영역(A/A)의 제 3 측에서 상기 액티브 영역과 인접하게 위치되는 제 1 벤딩라인(BL1)과, 액티브 영역(A/A)의 제 3 측과 반대쪽의 제 4 측에서 상기 액티브 영역과 인접하게 위치되는 제 2 벤딩라인(BL2)과, 액티브 영역(A/A)의 제 2 측에서 터치패드들(TP)과 액티브 영역(A/A) 사이에 위치되는 제 3 벤딩라인(BL3)을 포함한다.
상술한 본 발명의 실시예에 따르는 터치센서 일체형 OLED 표시장치에서는 터치 패드(TP)가 표시장치의 구동을 위한 구동회로(DIC) 및 연성 인쇄회로기판(FPCB)이 배치된 베젤영역의 반대쪽 베젤영역에 배치되어 있다.
상술한 구성에 따르면 액티브 영역(A/A)의 좌우측 베젤영역을 줄이기 위해 도 1 및 도 2에 도시된 제 1 및 제 2 벤딩라인(BL1, BL2)를 구부리더라도 제 1 및 제 2 벤딩라인(BL1, BL2)이 경유하는 터치패드가 존재하지 않게 된다. 또한, 액티브 영역(A/A)의 타측에 형성된 터치패드(TP)에 의해 연장되는 부분은 제 3 벤딩라인(BL3)을 통해 구부릴 수 있으므로, 액티브 영역(A/A)의 제 2 측의 베젤영역 역시 증가되지 않게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르는 터치센서 일체형 OLED 표시장치에 의하면, 베젤영역을 줄이기 위한 제 1 내지 제 3 벤딩라인들(BL1~BL3)이 경유하는 영역에 터치패드가 존재하지 않게 되므로, 터치패드와 단자의 연결부에 발생하는 크랙이나 들뜸 현상을 방지할 수 있어 터치센서의 불량을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 터치센싱을 위한 라우팅 배선들(TW) 및 터치패드(TP)는 액티브 영역(A/A)의 일측에 배치되고, 표시소자를 구동시키기 위한 구동 드라이버(DIC) 등은 액티브 영역(A/A)의 일측과 반대측에 있는 액티브 영역(A/A)의 타측에 형성되기 때문에, 디스플레이 구동에 의한 터치구동의 간섭이나, 터치구동에 의한 디스플레이 구동의 간섭이 최소화되어 노이즈 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치가 OLED 표시장치인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel, PDP), 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 및 전기영동 표시장치 등을 포함하는 다른 표시장치에도 적용될 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
A/A : 액티브 영역 BL1, BL2, BL3 : 벤딩라인
DIC : 구동 드라이버 FPCB : 연성 인쇄회로기판
Rx : 터치 센싱전극 TP : 터치 패드
Tx : 터치 구동전극 TW : 라우팅 배선
100 : 플렉서블 기판 120 : 박막 트랜지스터 어레이
130 : 터치센서 140 : 인캡슐레이터

Claims (5)

  1. 표시소자들 및 터치소자들을 포함하는 액티브 영역; 및
    상기 액티브 영역 외측에 배치되는 베젤영역을 포함하며,
    상기 베젤영역은 상기 액티브 영역의 제 1 측에 형성되어 상기 표시소자들을 구동시키기 위한 구동 드라이버와, 상기 액티브 영역의 상기 제 1 측과 반대측에 위치하는 제 2 측에 형성되어 상기 터치소자들과 신호를 송수신하기 위한 터치패드들을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베젤영역은 상기 액티브 영역의 제 3 측에 상기 액티브 영역과 인접하게 위치되는 제 1 벤딩라인과, 상기 액티브 영역의 제 3 측과 반대측에 위치되는 제 4 측에 상기 액티브 영역과 인접하게 위치되는 제 2 벤딩라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 베젤영역은 상기 액티브 영역의 제 2 측에 위치하며, 상기 터치패드와 상기 액티브 영역 사이에 위치되는 제 3 벤딩라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 터치패드들은 상기 제 1 내지 제 3 벤딩라인들이 경유하는 영역으로부터 벗어나 형성되는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    제 1 내지 제 3 벤딩라인들은 상기 터치센서 일체형 표시장치의 배면으로 구부러지는 것을 특징으로 하는 터치센서 일체형 표시장치.
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