KR20160063485A

KR20160063485A - 터치 센서를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20160063485A
Application number: KR1020140166442A
Authority: KR
Inventors: 이강원; 전병규; 이정헌; 김영식
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2016-06-07
Also published as: US20190332216A1; KR20210073501A; US9983711B2; CN110362232B; US10684717B2; US20180275808A1; KR102264760B1; TW201619789A; CN111596799A; CN105630230B; CN110362232A; CN111596799B; US10345944B2; TWI686729B; CN105630230A; US20160147346A1; KR102373330B1

Abstract

본 발명은 터치 센서를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널 위에 위치하고, 터치 센서가 위치하는 터치 감지 영역 및 그 주변의 비감지 영역을 포함하는 터치 센서부, 상기 터치 센서부 위에 위치하며 상기 터치 센서부와 합착되어 있는 편광판, 그리고 상기 편광판 위에 위치하며 상기 비감지 영역의 적어도 일부를 가리는 차광 부재를 포함하는 커버 윈도우를 포함하고, 상기 편광판의 가장자리 변과 상기 터치 센서부의 가장자리 변은 정렬되어 있다.

Description

터치 센서를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 터치 센서를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등의 표시 장치는 전기장 생성 전극과 전기 광학 활성층(electro-optical active layer)을 포함한다. 예를 들어 유기 발광 표시 장치는 전기 광학 활성층으로 유기 발광층을 포함한다. 전기장 생성 전극은 박막 트랜지스터 등의 스위칭 소자에 연결되어 데이터 신호를 인가받을 수 있고, 전기 광학 활성층은 이러한 데이터 신호를 광학 신호로 변환함으로써 영상을 표시한다.

이러한 표시 장치의 표시 패널은 무겁고 파손되기 쉬운 유리 기판을 사용하는 경우 그 휴대성 및 대화면 표시에 한계가 있다. 따라서 근래에는 중량이 가볍고 충격에 강할 뿐만 아니라 가요성(flexible)인 플라스틱 기판을 표시 패널의 기판으로 사용하는 플렉서블 표시 장치(flexible display device)가 활발히 개발되고 있다.

최근 이러한 표시 장치는 영상을 표시하는 기능 이외에 사용자와의 상호 작용이 가능한 터치 감지 기능을 포함할 수 있다. 터치 감지 기능은 사용자가 화면 위에 손가락이나 터치 펜(touch pen) 등을 접근하거나 접촉하여 문자를 쓰거나 그림을 그리는 경우 표시 장치가 화면에 가한 압력, 전하, 빛 등의 변화를 감지함으로써 물체가 화면에 접근하거나 접촉하였는지 여부 및 그 접촉 위치 등의 접촉 정보를 알아내는 것이다. 표시 장치는 이러한 접촉 정보에 기초하여 영상 신호를 입력 받고 영상을 표시할 수 있다.

이러한 터치 감지 기능은 터치 센서를 통해 구현될 수 있다. 터치 센서는 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(capacitive type), 전자기 유도형(electro-magnetic type, EM), 광 감지 방식(optical type) 등 다양한 방식에 따라 분류될 수 있다.

이중 정전 용량 방식의 터치 센서는 감지 신호를 전달할 수 있는 복수의 터치 전극을 포함한다. 터치 전극은 다른 터치 전극과 감지 축전기를 형성할 수도 있고(mutual-capacitor type), 외부 물체와 함께 감지 축전기를 형성할 수도 있다(self-capacitor type). 손가락과 같은 도전체가 터치 센서에 접근하거나 접촉하면 감지 축전기의 정전 용량(capacitance) 또는 충전 전하량에 변화가 발생하여 이를 통해 접촉 여부와 접촉 위치 등을 알아낼 수 있다.

복수의 터치 전극은 접촉이 감지될 수 있는 터치 감지 영역에 배치되어 있으며 감지 신호를 전달하는 복수의 신호 전달 배선에 연결될 수 있다. 신호 전달 배선은 터치 감지 영역 안에 위치할 수도 있고 터치 감지 영역 주변의 비감지 영역에 배치될 수도 있다. 신호 전달 배선은 터치 전극에 감지 입력 신호를 전달하거나 터치에 따라 생성된 터치 전극의 감지 출력 신호를 감지 신호 제어부에 전달할 수 있다.

터치 센서는 표시 장치에 내장되거나(in-cell type) 표시 장치의 바깥쪽 면에 직접 형성되거나(on-cell type) 별도의 터치 센서부가 표시 장치에 부착되어(add-on cell type) 사용될 수 있다. 특히 플렉서블 표시 장치의 경우 터치 센서가 형성된 필름 또는 판 형태의 별도의 터치 센서부를 형성한 후 이를 표시 패널 위에 부착(add-on cell type)하는 방법이 주로 사용된다.

터치 센서부가 감지 입력 신호를 입력받는 입력용 터치 전극과 감지 출력 신호를 전달하는 출력용 터치 전극을 각각 포함하는 상호 축전기 타입의 터치 센서인 경우, 입력용 터치 전극과 출력용 터치 전극을 각각 다른 절연 필름 위에 형성한 후 이들을 합착하여 터치 센서부를 형성할 수 있다. 이 경우 터치 센서부가 적어도 두 장의 필름을 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 표시 패널에 부착되는 터치 센서부가 두 장 이상의 필름을 포함하면 표시 장치의 전체 두께가 증가하고 투과율도 저하된다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부착 형태의 터치 센서부를 포함하는 표시 장치의 두께를 감소시키고 터치 센서부를 투과하는 빛의 투과율을 높이는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 플렉서블 표시 장치의 경우 전체적인 두께를 감소시켜 투과율 및 유연성(flexibility)을 높이는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 터치 센서부를 포함하는 표시 장치에서 터치가 감지되지 않는 주변 비감지 영역을 감소시켜 좁은 베젤을 가지도록 하고 디자인 경쟁력을 확보하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 터치 센서부와 편광판의 합착에 필요한 공차를 줄이고, 이에 따라 표시 패널의 주변 영역을 줄여 베젤을 더욱 좁히는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널 위에 위치하고, 터치 센서가 위치하는 터치 감지 영역 및 그 주변의 비감지 영역을 포함하는 터치 센서부, 상기 터치 센서부 위에 위치하며 상기 터치 센서부와 합착되어 있는 편광판, 그리고 상기 편광판 위에 위치하며 상기 비감지 영역의 적어도 일부를 가리는 차광 부재를 포함하는 커버 윈도우를 포함하고, 상기 편광판의 가장자리 변과 상기 터치 센서부의 가장자리 변이 정렬되어 있다.

상기 편광판의 가장자리 변 및 상기 터치 센서부의 가장자리 변은 상기 표시 패널의 가장자리 변의 안쪽에 위치할 수 있다.

상기 차광 부재는 상기 표시 패널의 가장자리 변을 덮을 수 있다.

상기 비감지 영역에는 상기 터치 센서와 연결되어 있는 터치 배선이위치하고, 상기 비감지 영역의 안쪽 가장자리 변은 상기 차광 부재의 안쪽 가장자리 변과 정렬되어 있거나 그보다 더 안쪽에 위치할 수 있다.

상기 터치 센서부가 포함하는 터치 기판은 씨클로 올레핀 폴리머(cyclic olefin polymer, COP) 필름, 비연신 폴리카보네이트(poly carbonate, PC) 필름, 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC) 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 편광판은 원편광판을 포함할 수 있다.

상기 터치 감지 영역에는 복수의 터치 전극이 위치하고, 상기 복수의 터치 전극은 서로 분리되어 있으며 서로 중첩하지 않고 교호적으로 배치되어 있는 복수의 제1 터치 전극 및 복수의 제2 터치 전극을 포함하고, 제1 방향으로 배열된 복수의 상기 제1 터치 전극은 복수의 제1 연결부에 의해 서로 연결되고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 배열된 복수의 상기 제2 터치 전극은 복수의 제2 연결부에 의해 서로 연결될 수 있다.

상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이에 위치하며 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부를 절연하는 절연막을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 연결부는 상기 제1 터치 전극과 동일한 층에 위치하고 상기 제1 터치 전극과 일체화되어 있고, 상기 제2 연결부는 상기 제2 터치 전극과 다른 층에 위치할 수 있다.

상기 터치 배선의 끝부분은 패드부를 형성하고, 상기 편광판은 상기 패드부를 드러내는 압착부 홀을 포함할 수 있다.

상기 터치 센서부 위에 연결되어 있으며 상기 편광판의 가장자리 변과 일정 거리 이상 이격되어 있는 터치 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 터치 감지 영역에는 복수의 터치 전극이 위치하고, 상기 터치 전극은 터치 기판과 상기 편광판 사이에 위치할 수 있다.

상기 터치 감지 영역에는 복수의 터치 전극이 위치하고, 상기 터치 전극은 터치 기판과 상기 표시 패널 사이에 위치할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널 위에 위치하고, 터치 센서가 위치하는 터치 감지 영역 및 그 주변의 비감지 영역을 포함하는 터치 센서부, 상기 터치 센서부 위에 위치하며 상기 터치 센서부와 합착되어 있는 편광판, 그리고 상기 편광판 위에 위치하며 상기 비감지 영역의 적어도 일부를 가리는 차광 부재를 포함하는 커버 윈도우를 포함하고, 상기 비감지 영역에는 상기 터치 센서와 연결되어 있는 터치 배선이 위치하고, 상기 비감지 영역의 안쪽 가장자리 변은 상기 차광 부재의 안쪽 가장자리 변과 정렬되어 있거나 그보다 더 안쪽에 위치한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 터치 센서가 형성된 베이스 기판을 마련하는 단계, 베이스 편광판에 복수의 압착부 홀을 형성하는 단계, 상기 베이스 기판과 상기 베이스 편광판을 합착하는 단계, 합착된 상기 베이스 기판과 상기 베이스 편광판을 셀 단위로 절단하여 합착된 복수의 터치 센서부와 복수의 편광판을 형성하는 단계, 그리고 상기 터치 센서부 위에 상기 압착부 홀을 통해 터치 구동부를 압착하는 단계를 포함한다.

상기 터치 센서가 형성된 베이스 기판을 마련하는 단계는 모기판 위에 복수의 터치 전극 및 복수의 터치 배선을 형성하는 단계, 그리고 상기 모기판을 상기 베이스 기판 단위로 절단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 복수의 압착부 홀 중 한 방향으로 배열된 압착부 홀은 서로 연결되어 있을 수 있다.

상기 복수의 압착부 홀은 서로 이격되어 있을 수 있다.

상기 터치 구동부는 상기 편광판의 가장자리 변과 일정 거리 이상 이격되어 있을 수 있다.

상기 베이스 기판은 씨클로 올레핀 폴리머(cyclic olefin polymer, COP) 필름, 비연신 폴리카보네이트(poly carbonate, PC) 필름, 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC) 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 부착 형태의 터치 센서부를 포함하는 표시 장치의 두께를 감소시키고 터치 센서부를 투과하는 빛의 투과율을 높일 수 있으며, 특히 플렉서블 표시 장치의 경우 전체적인 두께를 감소시켜 투과율 및 유연성을 높일 수 있다.

터치 센서부를 포함하는 표시 장치에서 터치가 감지되지 않는 주변 비감지 영역을 감소시킬 수 있다. 또한 표시 패널과 터치 센서부를 합착할 때 공차를 줄이고 이에 따라 표시 패널의 주변 영역을 줄일 수 있어 표시 장치의 베젤을 좁힐 수 있고 디자인 경쟁력을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 터치 센서부를 도시한 평면도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서부가 포함하는 터치 센서의 일부의 확대도이고,
도 4는 도 3에 도시한 터치 센서를 IV-IV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이고,
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서부의 제조 공정에서 모기판 위에 도전층을 형성하는 단계를 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서부의 제조 공정에서 모기판 상 복수의 셀 영역의 배치도이고,
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서부의 제조 공정에서 터치 센서를 제조하는 중간 단계에서의 터치 센서를 나타낸 평면도이고,
도 10은 도 9에 도시한 중간 단계의 터치 센서를 IV-IV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서부의 제조 공정에서 도 9에 도시한 단계 다음의 중간 단계에서의 터치 센서를 나타낸 평면도이고,
도 12는 도 11에 도시한 중간 단계의 터치 센서를 XII-XII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서부의 제조 공정에서 도 11에 도시한 단계 다음의 중간 단계에서의 터치 센서를 나타낸 평면도이고,
도 14는 도 13에 도시한 중간 단계의 터치 센서를 XIV-XIV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서부의 제조 공정에서 도 13에 도시한 단계 다음의 중간 단계에서의 터치 센서를 나타낸 평면도이고,
도 16은 도 15에 도시한 중간 단계의 터치 센서를 XVI-XVI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 17은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서부의 제조 공정에서 터치 센서가 형성된 모기판을 복수의 베이스 기판으로 절단하는 단계를 도시한 평면도이고,
도 18은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서부의 제조 공정에서 베이스 기판 뒤에 보호 필름을 부착한 모습을 도시하고,
도 19는 본 발명의 한 실시예에 따른 베이스 편광판의 평면도이고,
도 20은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서가 형성된 베이스 기판과 베이스 편광판을 합착하는 단계를 나타내는 단면도이고,
도 21은 도 20에 도시한 단계에서 합착된 베이스 기판과 베이스 편광판을 나타낸 평면도이고,
도 22는 도 20 및 도 21에 도시한 합착된 베이스 편광판과 베이스 기판을 셀 단위로 절단한 후 터치 센서부 상에 터치 구동부를 압착하는 단계를 도시하는 단면도이고,
도 23은 도 22에 도시한 단계에서 터치 구동부가 압착된 터치 센서부의 평면도이고,
도 24는 도 22 및 도 23에 도시한 터치 센서부에 표시 패널과 커버 윈도우를 접합하는 단계를 도시한 단면도이고,
도 25는 본 발명의 한 실시예에 따른 베이스 편광판의 평면도이고,
도 26은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 제조 공정에서 터치 구동부가 압착된 터치 센서부의 평면도이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

먼저 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치(1)는 표시 패널(300), 터치 센서부(400), 편광판(500), 그리고 커버 윈도우(600)를 포함한다.

표시 패널(300)은 영상을 표시할 수 있는 영역인 표시 영역(display area)(VA), 그리고 표시 영역(VA) 주변에 위치하는 주변 영역(peripheral area)(PA)을 포함한다. 도 1에 도시한 실시예에서 표시 패널(300)은 위쪽 방향으로 영상을 표시할 수 있다.

표시 영역(VA)에는 복수의 화소(PX) 및 화소(PX)와 연결되어 구동 신호를 전달하는 복수의 표시 신호선(도시하지 않음)이 위치한다.

표시 신호선은 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트 신호선(도시하지 않음) 및 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(도시하지 않음)을 포함한다. 게이트 신호선과 데이터선은 서로 교차하며 뻗을 수 있다. 표시 신호선은 주변 영역(PA)으로 연장되어 패드부(도시하지 않음)를 형성할 수 있다.

복수의 화소(PX)는 대략 행렬 형태로 배열되어 있을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 각 화소(PX)는 게이트선 및 데이터선과 연결된 적어도 하나의 스위칭 소자(도시하지 않음) 및 이에 연결된 적어도 하나의 화소 전극(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 스위칭 소자는 표시 패널(300)에 집적되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자일 수 있다. 스위칭 소자는 게이트선이 전달하는 게이트 신호에 따라 턴온 또는 턴오프되어 데이터선이 전달하는 데이터 신호를 화소 전극에 전달할 수 있다. 화소(PX)는 화소 전극과 대향하는 대향 전극(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 대향 전극은 공통 전압을 전달할 수 있다. 화소(PX)는 화소 전극에 인가된 데이터 전압에 따라 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 있다.

유기 발광 표시 장치의 경우 화소 전극과 대향 전극 사이에는 발광층이 위치하여 발광 소자를 형성할 수 있다.

색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)는 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있으며, 이들 기본색의 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등의 삼원색 또는 사원색을 들 수 있다. 각 화소(PX)는 각 화소 전극에 대응하는 곳에 위치하며 기본색 중 하나를 나타내는 색필터를 더 포함할 수도 있고, 발광 소자가 포함하는 발광층이 유색의 빛을 발광할 수도 있다.

표시 패널(300) 위에는 터치 센서부(400)가 위치한다.

터치 센서부(400)는 OCA(optical clear adhesive), OCR(optical clear resin), PSA(pressure sensitivity adhesive) 등의 점착제(10a)를 통해 표시 패널(300) 위에 부착되어 있을 수 있다.

터치 센서부(400)는 외부 물체에 의한 접촉을 감지할 수 있다. 여기서 접촉이란 사용자의 손과 같은 외부 물체가 표시 장치(1)의 윗면에 직접적으로 닿는 경우뿐만 아니라 외부 물체가 표시 장치(1)에 접근하거나 접근한 상태에서 움직이는(hovering) 경우도 포함한다.

터치 센서부(400)는 터치 기판(404)과 그 위에 형성되어 있는 적어도 하나의 터치 전극층을 포함한다.

터치 센서부(400)는 평면상 외부 물체에 의한 접촉을 감지할 수 있는 영역인 터치 감지 영역(TA)과 그 바깥쪽의 비감지 영역(DA)을 포함한다. 비감지 영역(DA)은 데드 스페이스(dead space)라고도 한다.

터치 기판(404)은 플렉서블 필름 형태일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 유리, 플라스틱 등을 포함하는 견고한(rigid) 기판일 수도 있다. 터치 기판(404)은 등방성 기판으로서 위상 지연값은 실질적으로 0이거나 매우 낮을 수 있다. 터치 기판(404)은 예를 들어 등방성 필름인 씨클로 올레핀 폴리머(cyclic olefin polymer, COP) 필름, 비연신 폴리카보네이트(poly carbonate, PC) 필름, 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC) 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

터치 전극층은 복수의 터치 전극(410, 420) 및 이에 연결되어 있는 복수의 터치 배선(411, 421)을 포함한다. 복수의 터치 전극(410, 420)은 터치 감지 영역(TA)에 주로 위치하고, 터치 배선(411, 421)은 터치 감지 영역(TA)에 위치할 수도 있고 비감지 영역(DA)에 위치할 수도 있다.

터치 전극(410, 420)은 표시 패널(300)로부터의 빛이 투과될 수 있도록 소정의 투과도 이상을 가질 수 있다. 예를 들어 터치 전극(410, 420)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), 금속 나노와이어(metal nanowire), PEDOT 등의 도전성 폴리머(conductive polymer), 메탈메쉬(metal mesh), 탄소 나노 튜브(CNT), 얇은 금속층 등의 투명한 도전 물질을 적어도 하나 포함할 수 있다.

터치 배선(411, 421)은 터치 전극(410, 420)이 포함하는 투명한 도전 물질 및/또는 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 물질을 포함할 수 있다.

터치 배선(411, 412)은 터치 전극(410, 420)과 동일한 층에 위치하는 부분을 포함할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.

터치 전극(410, 420)은 다양한 방식으로 접촉을 감지할 수 있는 터치 센서를 형성한다. 터치 센서는 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(capacitive type), 전자기 유도형(electro-magnetic type, EM), 광 감지 방식(optical type) 등 다양한 방식의 터치 센서일 수 있다. 본 실시예에서는 정전 용량 방식의 터치 센서를 예를 들어 설명하기로 하나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

정전 용량 방식의 터치 센서는 터치 전극(410, 420) 중 하나가 터치 구동부로부터 감지 입력 신호를 입력받고 외부 물체의 접촉에 따라 변화하는 감지 출력 신호를 생성하여 터치 구동부로 내보낼 수 있다.

터치 전극(410, 420)이 외부 물체와 자가 감지 축전기(self-sensing capacitor)를 형성하는 경우, 터치 전극(410, 420)은 감지 입력 신호를 입력 받은 후 소정 전하량으로 충전된 후 손가락 등의 외부 물체에 의한 접촉이 있으면 자가 감지 축전기의 충전 전하량에 변화가 생겨 입력된 감지 입력 신호와 다른 감지 출력 신호가 출력될 수 있다. 이와 같은 감지 출력 신호의 변화를 통해 접촉 여부, 접촉 위치 등의 접촉 정보를 알아낼 수 있다.

서로 인접한 터치 전극(410, 420)끼리 상호 감지 축전기(mutual-sensing capacitor)를 형성하는 경우, 두 터치 전극(410, 420) 중 하나가 터치 구동부로부터 감지 입력 신호를 입력받아 상호 감지 축전기가 소정 전하량으로 충전된다. 이후 손가락 등의 외부 물체에 의한 접촉이 있으면 상호 감지 축전기의 충전 전하량에 변화가 생기고 변화된 전하량은 나머지 터치 전극(410, 420)을 통해 감지 출력 신호로서 출력될 수 있다. 이와 같은 감지 출력 신호를 통해 접촉 여부, 접촉 위치 등의 접촉 정보를 알아낼 수 있다.

본 실시예에서는 상호 감지 축전기를 형성하는 터치 센서를 예로 들어 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서의 터치 전극(410, 420)은 복수의 제1 터치 전극(410) 및 복수의 제2 터치 전극(420)을 포함할 수 있다. 제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)은 서로 분리되어 있다.

제1 터치 전극(410) 및 제2 터치 전극(420)은 터치 감지 영역(TA)에서 서로 중첩되지 않도록 교호적으로 분산되어 배치될 수 있다. 복수의 제1 터치 전극(410)은 열 방향 및 행 방향을 따라 각각 복수 개씩 배치되고, 복수의 제2 터치 전극(420)도 열 방향 및 행 방향을 따라 각각 복수 개씩 배치될 수 있다.

제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)은 서로 동일한 층에 위치할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)은 서로 다른 층에 위치할 수도 있다. 제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)이 서로 다른 층에 위치하는 경우 제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)은 터치 기판(404)의 서로 다른 면에 위치할 수도 있고 터치 기판(404)의 동일한 면 위의 서로 다른 층에 위치할 수도 있다.

제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420) 각각은 사각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 터치 센서의 감도 향상을 위해 돌출부를 가지는 등 다양한 형태를 가질 수 있다.

동일한 행 또는 열에 배열된 복수의 제1 터치 전극(410)은 터치 감지 영역(TA) 내부 또는 외부에서 서로 연결되어 있을 수도 있고 분리되어 있을 수도 있다. 마찬가지로 동일한 열 또는 행에 배열된 복수의 제2 터치 전극(420)의 적어도 일부는 터치 감지 영역(TA) 내부 또는 외부에서 서로 연결되어 있을 수도 있고 분리되어 있을 수도 있다. 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이 동일한 행에 배치된 복수의 제1 터치 전극(410)이 터치 감지 영역(TA) 내부에서 서로 연결되어 있는 경우 동일한 열에 배치된 복수의 제2 터치 전극(420)이 터치 감지 영역(TA) 내부에서 서로 연결되어 있을 수 있다. 더 구체적으로, 각 행에 위치하는 복수의 제1 터치 전극(410)은 제1 연결부(412)를 통해 서로 연결되어 있고, 각 열에 위치하는 복수의 제2 터치 전극(420)은 제2 연결부(422)를 통해 서로 연결되어 있을 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 서로 이웃한 제1 터치 전극(410) 사이를 연결하는 제1 연결부(412)는 제1 터치 전극(410)과 동일한 층에 위치하고 제1 터치 전극(410)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 제1 터치 전극(410)과 제1 연결부(412)는 서로 일체화되어 있을 수 있으며 동시에 패터닝될 수 있다.

서로 이웃한 제2 터치 전극(420) 사이를 연결하는 제2 연결부(422)는 제2 터치 전극(420)과 다른 층에 위치할 수 있다. 즉, 제2 터치 전극(420)과 제1 연결부(412)는 서로 분리되어 있을 수 있으며 별도로 패터닝될 수 있다. 제2 터치 전극(420)과 제2 연결부(422)는 직접적인 접촉을 통해 서로 연결될 수 있다.

제1 연결부(412)와 제2 연결부(422) 사이에는 절연막(430)이 위치하여 제1 연결부(412)와 제2 연결부(422)를 서로 절연시킨다. 절연막(430)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 제1 연결부(412)와 제2 연결부(422)의 교차부마다 배치된 복수의 독립된 섬형의 절연체일 수 있다. 절연막(430)은 제2 연결부(422)가 제2 터치 전극(420)과 연결될 수 있도록 제2 터치 전극(420)의 적어도 일부를 드러낼 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 절연막(430)은 터치 기판(404) 위에 전면적으로 형성되고, 열 방향으로 이웃한 제2 터치 전극(420)의 연결을 위해 제2 터치 전극(420)의 일부 위에 위치하는 절연막(430)이 제거되어 있을 수도 있다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 달리, 서로 이웃한 제2 터치 전극(420) 사이를 연결하는 제2 연결부(422)가 제1 터치 전극(410)과 동일한 층에 위치하며 제1 터치 전극(410)과 일체화되어 있고, 서로 이웃한 제1 터치 전극(410) 사이를 연결하는 제1 연결부(412)는 제1 터치 전극(410)과 다른 층에 위치할 수도 있다.

도 2를 참조하면, 각 행의 서로 연결된 제1 터치 전극(410)은 제1 터치 배선(411)을 통해 터치 구동부(도시하지 않음)와 연결되고, 각 열의 서로 연결된 제2 터치 전극(420)은 제2 터치 배선(421)을 통해 터치 구동부와 연결될 수 있다. 제1 터치 배선(411)과 제2 터치 배선(421)은 비감지 영역(DA)에 위치할 수 있으나, 이와 달리 터치 감지 영역(TA)에 위치할 수도 있다.

제1 터치 배선(411)과 제2 터치 배선(421)의 끝부분은 터치 센서부(400)의 비감지 영역(DA)에서 패드부(450)를 형성할 수 있다.

제1 터치 배선(411)은 감지 입력 신호를 제1 터치 전극(410)에 입력하거나 감지 출력 신호를 패드부(450)를 통해 터치 구동부로 출력할 수 있다. 제2 터치 배선(421)은 감지 입력 신호를 제2 터치 전극(420)에 입력하거나 감지 출력 신호를 패드부(450)를 통해 터치 구동부로 출력할 수 있다.

터치 구동부는 터치 센서의 동작을 제어한다. 터치 구동부는 터치 센서에 감지 입력 신호를 전달하거나 감지 출력 신호를 입력받아 처리할 수 있다. 터치 구동부는 감지 출력 신호를 처리하여 터치 여부 및 터치 위치 등의 터치 정보를 생성할 수 있다.

터치 구동부는 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 터치 센서부(400) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(printed circuit film, FPC) 또는 인쇄 회로판 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 터치 센서부(400)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로판 위에 장착되어 패드부(450)와 연결될 수 있다. 이와 달리 터치 구동부는 터치 센서부(400) 위에 집적될 수도 있다.

서로 이웃하는 제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)은 터치 센서로서 기능하는 상호 감지 축전기(mutual sensing capacitor)를 형성할 수 있다. 상호 감지 축전기는 제1 터치 전극(410) 및 제2 터치 전극(420) 중 하나를 통해 감지 입력 신호를 입력 받고 외부 물체의 접촉에 의한 전하량 변화를 감지 출력 신호로서 나머지 터치 전극을 통해 출력할 수 있다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 달리 복수의 제1 터치 전극(410)과 복수의 제2 터치 전극(420)은 서로 분리되어 각각 터치 배선(도시하지 않음)을 통해 터치 구동부와 연결될 수도 있다. 이 경우 각 터치 전극(410, 420)은 터치 센서로서 자가 감지 축전기(self sensing capacitance)를 형성할 수 있다. 자가 감지 축전기는 감지 입력 신호를 입력 받아 소정 전하량으로 충전될 수 있고, 손가락 등의 외부 물체의 접촉이 있으면 충전 전하량에 변화가 생겨 입력된 감지 입력 신호와 다른 감지 출력 신호를 출력할 수 있다.

이와 같이 하나의 터치 기판(404) 상에 동일한 층에 위치하는 터치 전극(410, 420)을 형성하므로 터치 센서부(400)의 두께를 종래보다 줄일 수 있고, 터치 센서부(400)를 포함하는 표시 장치(1)의 두께도 함께 줄일 수 있다. 이에 따라 접히거나 구부리거나 말 수 있는 플렉서블 표시 장치(1)의 유연성을 더욱 높일 수 있고, 터치 센서부(400)의 두께가 얇아지므로 터치 센서를 포함하는 표시 장치(1)가 표시하는 영상의 투과율 등 광학 특성을 개선할 수 있다. 또한 표시 장치(1)의 유연성을 높일 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 터치 센서부(400)의 터치 감지 영역(TA)과 비감지 영역(DA)의 경계는 표시 패널(300)의 주변 영역(PA)에 대응하여 위치하거나 주변 영역(PA)과 표시 영역(VA) 사이의 경계에 대응하여 위치할 수 있다. 즉, 터치 감지 영역(TA)의 가장자리 변이 표시 영역(VA)의 가장자리 변과 정렬되어 있거나 그 바깥쪽에 위치할 수 있다. 비감지 영역(DA)의 바깥쪽 가장자리 변은 표시 패널(300)의 주변 영역(PA)의 바깥쪽 가장자리 변보다 바깥쪽에 있을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

터치 센서부(400)의 비감지 영역(DA)에 위치하는 터치 배선(411, 421) 중 터치 감지 영역(TA)에 가장 인접한 터치 배선(411, 421)은 터치 전극(410, 420) 중 어느 하나와 전기적, 물리적으로 연결되어 있을 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면 터치 감지 영역(TA)에 바로 인접한 터치 배선(411, 421)의 안쪽 가장자리 변은 터치 감지 영역(TA)과 비감지 영역(DA) 사이의 경계에 대응할 수 있다.

터치 센서부(400) 위에는 편광판(500)이 위치한다. 편광판(500)은 OCA, OCR, PSA 등의 점착제(도시하지 않음)를 통해 터치 센서부(400) 위에 부착되어 있을 수 있다. 이에 따라 터치 센서부(400)의 터치 전극층은 편광판(500)과 터치 기판(404) 사이에 위치할 수 있다.

편광판(500)은 플렉서블 필름 형태일 수 있다. 편광판(500)은 PVA(polyvinyl alcohol)를 포함할 수 있고, 그 양측에는 적어도 하나의 지지체가 부착되어 있을 수 있다. 지지체는 TAC(tri acetate cellulose), CAP(cellulous acetate propionate), WV-TAC(wide view-TAC) 등을 포함할 수 있다. 편광판(500)의 한쪽 면에는 점착제가 형성되어 있을 수 있다.

편광판(500)은 그 하부에 위치하는 표시 패널(300), 터치 센서부(400) 등이 포함하는 여러 전극 또는 배선에서 반사되는 외부광이 시인되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 외부로부터 표시 장치(1) 내부로 입사되어 편광판(500)을 지나고 그 아래의 전극 또는 배선에서 반사되어 다시 편광판(500)으로 입사된 광은 외부로부터 편광판(500)에 막 입사한 광과 상쇄 간섭을 일으켜 외부에서 시인되지 않을 수 있다.

편광판(500)은 원편광판일 수 있으며, 이 경우 선형 편광자와 사분파장판을 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예와 같이 외부 관찰자 쪽에 편광자(500)가 위치하고 그 아래에 터치 센서부(400)가 부착되어 있으므로 터치 센서부(400)의 터치 전극, 터치 배선 등의 패턴에서 반사되는 빛이 외부 관찰자에게 시인되지 않는다.

편광판(500)은 터치 센서부(400)의 패드부(450)를 드러내는 압착부 홀(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.

편광판(500) 위에는 커버 윈도우(600)가 더 위치할 수 있다. 커버 윈도우(600)는 플라스틱 또는 유리 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 커버 윈도우(600)는 플렉서블하거나 단단할 수 있다. 커버 윈도우(600)의 표면은 외부 물체가 접촉할 수 있는 표시 장치(1)의 터치면일 수 있다.

커버 윈도우(600)는 OCA, OCR, PSA 등의 점착제(10b)를 통해 편광판(500) 위에 부착될 수 있다.

커버 윈도우(600)의 아래쪽 면의 가장자리에는 차광 부재(601)가 위치할 수 있다. 차광 부재(601)는 표시 패널(300)의 표시 영역(VA) 또는 터치 감지 영역(TA)을 드러내고, 주변 영역(PA)의 적어도 일부 및 비감지 영역(DA)의 적어도 일부는 외부에서 시인되지 않게 가릴 수 있다.

도 1을 참조하면, 차광 부재(601)가 형성된 차광 영역(BA)의 안쪽 가장자리 변은 터치 센서부(400)의 비감지 영역(DA)과 터치 감지 영역(TA) 사이의 경계와 정렬되어 있으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 차광 영역(BA)의 안쪽 가장자리 변은 비감지 영역(DA)의 안쪽 가장자리 변보다 더 안쪽에 위치할 수 있다. 이 경우 차광 영역(BA)의 안쪽 가장자리 변은 터치 감지 영역(TA)에 위치할 수 있다.

특히 본 발명의 한 실시예와 같이 외부 관찰자 쪽에 편광자(500)가 위치하고 그 아래에 터치 센서부(400)가 부착되어 있어 터치 센서부(400)의 터치 전극, 터치 배선 등의 패턴이 외부 관찰자에게 시인되지 않으므로 종래와 같이 차광 부재(601)가 터치 센서부(400)의 터치 배선(411, 412)을 모두 가릴 필요가 없다. 특히 종래에는 터치 배선(411, 412)을 측면에서 봤을 때 시인되는 것을 막기 위해 차광 부재(601)가 터치 배선(411, 412)의 안쪽 가장자리 변보다 더 안쪽까지 형성되었어야 했으나, 본 발명의 실시예에 따르면 터치 배선(411, 412)이 차광 부재(601)에 의해 가려지지 않아도 외부에서 시인되지 않으므로 차광 부재(601)의 폭을 더욱 줄일 수 있고, 터치 배선(411, 412)이 형성되어 있지 않으면서 차광 부재(601)로 가려지는 비감지 영역(DA)을 없앨 수 있어 그만큼 비감지 영역(DA)의 폭을 더 줄일 수 있다.

또한 터치 배선(411, 412)이 형성된 영역의 위치에 제한이 없어져 설계에 자유도가 높아질 수 있다. 즉, 터치 배선(411, 412)이 형성된 영역의 안쪽 가장자리 변이 차광 영역(BA)을 벗어나 표시 영역(VA) 쪽에 더 근접하도록 형성될 수도 있다. 이에 따라 표시 장치(1)의 베젤을 더욱 좁게 형성할 수 있어 디자인 경쟁력을 확보할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 터치 센서부(400)의 가장자리 변(edge)과 편광판(500)의 가장자리 면(edge)이 서로 정렬되어 일치하여 1:1 매칭된다. 이는 터치 센서부(400)와 편광판(500)을 합착 후 함께 절단하여 형성하였기 때문이다. 이에 따라 터치 센서부(400)와 편광판(500)의 합착에 필요한 공차를 위한 마진이 필요 없다.

도 1에 도시한 실시예에서는 합착된 터치 센서부(400)와 편광판(500)의 가장자리 변이 표시 패널(300)의 가장자리 변보다 바깥쪽에 위치하고 있으나 이에 한정되지 않고, 터치 센서부(400)와 편광판(500)의 합착에 필요한 공차가 없어지므로 터치 센서부(400)의 비감지 영역(DA)의 면적을 줄일 수 있고, 터치 센서부(400)와 편광판(500)의 가장자리 변이 표시 패널(300)의 가장자리 변보다 내부에 위치하도록 할 수 있다. 즉, 표시 패널(300)의 가장자리 변 안쪽에 터치 센서부(400)와 편광판(500)이 위치할 수 있다. 이에 따라 커버 윈도우(600)의 차광 영역(BA)을 더욱 줄일 수 있어 표시 장치(1)의 베젤을 더욱 줄일 수 있다.

차광 부재(601)는 표시 패널(300)의 가장자리 변을 덮을 수 있다.

다음, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 5를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치(1)는 앞에서 설명한 도 1 내지 도 4에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 터치 배선(411, 412)이 형성된 영역이 차광 부재(601)에 의해 가려지지 않고 차광 영역(BA)을 벗어나 형성된 부분(A)을 포함할 수 있다. 즉, 비감지 영역(DA)의 일부는 차광 영역(BA)을 벗어나 형성될 수 있다.

도 5는 또한 표시 패널(300)의 가장자리 변 안쪽에 터치 센서부(400)와 편광판(500)이 위치하는 예를 도시한다. 이는 앞에서 설명한 바와 같이 표시 장치(1)의 제조 공정에서 터치 센서부(400)와 편광판(500)을 합착 후 함께 절단하여 형성하면 터치 센서부(400)와 편광판(500)의 합착에 필요한 공차가 필요 없어지고, 이에 따라 터치 배선(411, 412)이 형성된 영역 자체를 줄일 수 있기 때문이다. 또한 앞에서 설명한 실시예와 비교하여 터치 배선(411, 412)을 보다 미세한 패턴으로 형성하면 비감지 영역(DA)의 면적을 더욱 줄일 수 있다.

이에 따라 커버 윈도우(600)의 차광 영역(BA)을 더욱 줄일 수 있어 표시 장치(1)의 베젤을 더욱 줄일 수 있다.

다음, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 6을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치(1)는 앞에서 설명한 도 1 내지 도 4에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 터치 센서부(400)의 구조가 다를 수 있다. 구체적으로 터치 센서부(400)의 터치 기판(404)의 아래쪽에 터치 전극(410, 420)을 포함하는 터치 전극층이 위치할 수 있다. 이에 따라 터치 센서부(400)의 터치 전극층은 표시 패널(300)과 터치 기판(404) 사이에 위치할 수 있다.

본 실시예에 따르면 앞에서 설명한 실시예에 비해 터치 전극층이 포함하는 터치 전극(410, 420)의 위치를 표시 패널(300) 쪽으로 가까이 위치시킬 수 있고, 표시 장치(1)의 중립면(neutral plane)이 터치 기판(404)을 기준으로 아래쪽에 있을 때 터치 전극(410, 420)의 위치를 중립면에 가깝게 위치시킬 수 있다. 여기서 중립면이란 변형율(strain)이 실질적으로 영(zero)이 되는 위치를 의미할 수 있다. 이에 따라 플렉서블 표시 장치(1)의 벤딩(bending) 또는 폴딩(folding)시 터치 전극(410, 420)에 가해지는 변형력을 줄일 수 있어 터치 전극(410, 420)가 끊어지는 등의 불량이 발생하는 것을 줄일 수 있다.

그러면 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 7 내지 도 24를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센서를 포함하는 표시 장치(1)의 제조 방법에 대해 설명한다.

먼저 도 7을 참조하면, 씨클로 올레핀 폴리머(cyclic olefin polymer, COP) 필름, 비연신 폴리카보네이트(poly carbonate, PC) 필름, 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC) 필름 등의 모기판(401) 위에 도전층을 형성한다. 도전층은 차례대로 적층된 제1 도전층(41)과 제2 도전층(43)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이 경우 제1 도전층(41)은 ITO, IZO 등의 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있고, 제2 도전층(43)은 알루미늄(Al)과 같은 금속 물질을 포함할 수 있다.

도 8을 참조하면, 도전층이 형성된 모기판(401)은 복수의 셀(cell)을 포함할 수 있다. 각 셀(cell)은 후에 하나의 표시 장치(1)에 포함될 터치 센서부(400)가 형성되는 영역이다. 모기판(401) 상에서 이웃한 셀(cell) 사이의 거리는 대략 2mm 내지 3mm일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

다음 도 9 및 도 10을 참조하면, 제1 도전층(41)과 제2 도전층(43)을 패터닝하여 제1 중간 패턴(410P)과 제2 중간 패턴(420P), 제2 연결 패턴(422P), 그리고 제1 중간 패턴(410P) 및 제2 중간 패턴(420P)과 연결되어 있는 제1 터치 배선(411) 및 제2 터치 배선(421)을 형성한다. 제1 중간 패턴(410P)과 제2 중간 패턴(420P)의 형태는 각각 앞에서 설명한 제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)과 동일할 수 있다.

동일한 열에 위치하는 제2 중간 패턴(420P)은 제2 중간 패턴(420P)과 동일한 층에 위치하며 함께 패터닝되는 제2 연결 패턴(422P)을 통해 서로 연결되어 있을 수 있다. 이와 달리 동일한 행에 위치하는 제1 중간 패턴(410P)이 별도의 제1 연결 패턴(도시하지 않음)을 통해 서로 연결되어 있을 수도 있다.

다음 도 11 및 도 12를 참조하면, 제1 중간 패턴(410P)과 제2 중간 패턴(420P), 그리고 제2 연결 패턴(422P)의 상부층인 제2 도전층(43)을 식각 등의 방법으로 제거하여 투명한 복수의 제1 터치 전극(410), 복수의 제2 터치 전극(420), 그리고 복수의 제2 연결부(422)를 형성한다. 이와 달리 동일한 열에 배열된 제1 터치 전극(410)이 동일한 층에 위치하는 제1 연결부(412)로 연결된 경우 본 단계에서 제2 연결부(422) 대신 제1 연결부(412)를 형성할 수도 있다.

제1 터치 배선(411) 및 제2 터치 배선(421)은 여전히 제1 도전층(41) 및 제2 도전층(43)을 모두 포함하여 저저항 배선을 이룰 수 있다.

다음 도 13 및 도 14를 참조하면, 제1 터치 전극(410), 제2 터치 전극(420), 제2 연결부(422) 및 터치 배선 위에 절연 물질을 적층하고 패터닝하여 제2 연결부(422) 위에 위치하며 제2 연결부(422)를 덮는 절연막(430)을 형성한다.

다음 도 15 및 도 16을 참조하면, 절연막(430) 위에 도전성 물질을 적층하고 패터닝하여 제2 연결부(422)와 절연되어 교차하며 한 행에서 서로 이웃하는 제1 터치 전극(410)을 연결하는 제1 연결부(412)를 형성한다. 이로써 제1 터치 전극(410) 및 제2 터치 전극(420)으로 구성되는 복수의 터치 센서를 각각 포함하는 복수의 셀(cell)이 모기판(401) 위에 완성된다.

다음 도 17을 참조하면, 복수의 터치 센서가 형성된 모기판(401)을 복수의 베이스 기판으로 절단(cutting)할 수 있다. 하나의 모기판(401)에서 만들어지는 복수의 베이스 기판의 수는 대략 4개일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 절단시 공차는 ㅁ0.3mm일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 절단된 각 베이스 기판은 복수의 셀(cell)을 포함할 수 있다. 본 실시예와 달리 이러한 모기판(401)의 절단은 나중에 부착될 베이스 편광판의 사이즈에 따라 생략될 수도 있다.

다음 도 18을 참조하면, 절단된 베이스 기판(402)의 뒷면에 보호 필름(42)을 부착할 수 있다.

다음 도 19를 참조하면, PVA 및 적어도 하나의 TAC 등의 지지체를 포함하는 베이스 편광판(502)을 마련한 후, 적어도 하나의 압착부 홀(52)을 형성할 수 있다. 후에 가요성 인쇄 회로막 등의 형태로 된 터치 구동부를 압착부 홀(52)을 통해 압착할 수 있다. 압착부 홀(52)의 상하 폭(d1)은 대략 1mm보다 클 수 있다. 가로 방향으로 배열된 각 셀(cell)에 대응하는 압착부 홀(52)은 서로 연결되어 있을 수 있다.

다음 도 20 및 도 21을 참조하면, 터치 센서가 형성된 베이스 기판(402)과 베이스 편광판(502)을 합착한다. 이때 베이스 편광판(502)의 아래쪽 면에 형성된 점착제를 통해 베이스 편광판(502)과 베이스 기판(402)을 접합할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이 베이스 편광판(502)의 사이즈가 모기판(401)에 대응할 경우 터치 센서가 형성된 모기판(401)과 베이스 편광판(502)을 합착할 수도 있다.

베이스 편광판(502)과 베이스 기판(402) 사이에 터치 전극, 터치 배선 등의 터치 전극층이 위치할 수 있다. 그러나 이와 달리 터치 전극층은 베이스 편광판(502)과 베이스 기판(402) 사이가 아닌 베이스 기판(402)의 아래쪽 면 위에 위치할 수도 있다.

베이스 편광판(502)의 압착부 홀(52)은 터치 배선(411, 421)의 끝부분, 즉 패드부를 드러낼 수 있다.

이어서 합착된 베이스 기판(402)과 베이스 편광판(502)을 각 셀(cell)로 절단하여 셀(cell) 단위로 합착된 터치 센서부(400)와 편광판(500)를 완성한다. 이와 같이 터치 센서부(400)와 편광판(500)은 합착된 상태에서 1:1로 함께 절단되므로 종래와 같은 접합 공차가 필요 없다. 따라서 앞에서 설명한 바와 같이 터치 센서부(400)의 비감지 영역(DA)의 면적을 더욱 줄일 수 있고, 나아가 표시 장치(1)의 베젤 영역을 더욱 줄일 수 있다.

각 셀(cell)의 터치 센서부(400)의 한쪽 가장자리는 도 23에 도시한 바와 같이 편광판(500)의 압착부 홀(52)에 의해 드러날 수 있다.

다음 도 22 및 도 23을 참조하면, 터치 센서를 구동하기 위한 터치 구동부(700)를 압착부 홀(52)을 통해 터치 센서부(400) 위에 압착한다. 터치 구동부(700)의 압착 시 열에 의해 베이스 편광판(502)이 손상되는 것을 막기 위해 터치 구동부(700)의 압착 위치는 베이스 편광판(502)의 끝단으로부터 대략 1mm 내지 1.5mm의 이격 거리를 둘 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이를 위해 베이스 편광판(502)의 압착부 홀(52)의 상하 폭(d1)은 이러한 이격 거리보다 크다.

터치 구동부(700)는 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 터치 센서부(400) 위에 압착되거나 가요성 인쇄 회로막(FPC) 위에 장착되어 TCP의 형태로 터치 센서부(400)에 압착될 수 있다. 이와 달리 터치 구동부(700)는 별도의 인쇄 회로판 위에 장착되어 인쇄 회로판이 압착부 홀(52)을 통해 터치 센서부(400) 위에 연결될 수도 있다.

다음 도 24를 참조하면, 터치 센서부(400)의 하부에 표시 패널(300)을 접합하고, 편광판(500) 상부에 커버 윈도우(600)를 접합하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치(1)를 완성할 수 있다.

이제 앞에서 설명한 도 7 내지 도 24와 함께 도 25 및 도 26을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 동일한 설명은 생략한다.

도 25 및 도 26을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 도 7 내지 도 23에 도시한 실시예에 따른 제조 방법과 대부분 동일하나, 베이스 편광판(502)의 모양이 다를 수 있다.

도 25를 참조하면, 각 셀(cell)에 대응하여 형성된 압착부 홀(53)은 서로 연결되어 있지 않고 서로 분리되어서 이격되어 있을 수 있다. 압착부 홀(53)의 상하 폭(d2)은 대략 1mm보다 클 수 있다.

도 26을 참조하면, 각 셀(cell) 단위로 형성된 터치 센서부(400)와 편광판(500)의 합착 상태에서 압착부 홀(52)을 통해 터치 구동부(700)를 터치 센서부(400) 위에 압착하여 연결할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10a, 10b: 점착제
52, 53: 압착부 홀
300: 표시 패널
400: 터치 센서부
401: 모기판
402: 베이스 기판
410, 420: 터치 전극
411, 421: 터치 배선
500: 편광판
600: 커버 윈도우
601: 차광 부재
700: 터치 구동부

Claims

복수의 화소를 포함하는 표시 패널,
상기 표시 패널 위에 위치하고, 터치 센서가 위치하는 터치 감지 영역 및 그 주변의 비감지 영역을 포함하는 터치 센서부,
상기 터치 센서부 위에 위치하며 상기 터치 센서부와 합착되어 있는 편광판, 그리고
상기 편광판 위에 위치하며 상기 비감지 영역의 적어도 일부를 가리는 차광 부재를 포함하는 커버 윈도우
를 포함하고,
상기 편광판의 가장자리 변과 상기 터치 센서부의 가장자리 변이 정렬되어 있는
표시 장치.
제1항에서,
상기 편광판의 가장자리 변 및 상기 터치 센서부의 가장자리 변은 상기 표시 패널의 가장자리 변의 안쪽에 위치하는 표시 장치.
제2항에서,
상기 차광 부재는 상기 표시 패널의 가장자리를 덮는 표시 장치.
제1항에서,
상기 비감지 영역에는 상기 터치 센서와 연결되어 있는 터치 배선이 위치하고,
상기 비감지 영역의 안쪽 가장자리는 상기 차광 부재의 안쪽 가장자리와 정렬되어 있거나 그보다 더 안쪽에 위치하는
표시 장치.
제4항에서,
상기 터치 센서부가 포함하는 터치 기판은 씨클로 올레핀 폴리머(cyclic olefin polymer, COP) 필름, 비연신 폴리카보네이트(poly carbonate, PC) 필름, 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC) 필름 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
제4항에서,
상기 편광판은 원편광판을 포함하는 표시 장치.
제4항에서,
상기 터치 배선의 끝부분은 패드부를 형성하고,
상기 편광판은 상기 패드부를 드러내는 압착부 홀을 포함하는
표시 장치.
제7항에서,
상기 터치 센서부 위에 연결되어 있으며 상기 편광판의 가장자리 변과 일정 거리 이상 이격되어 있는 터치 구동부를 더 포함하는 표시 장치.
제1항에서,
상기 터치 감지 영역에는 복수의 터치 전극이 위치하고,
상기 복수의 터치 전극은 서로 분리되어 있으며 서로 중첩하지 않고 교호적으로 배치되어 있는 복수의 제1 터치 전극 및 복수의 제2 터치 전극을 포함하고,
제1 방향으로 배열된 복수의 상기 제1 터치 전극은 복수의 제1 연결부에 의해 서로 연결되고,
상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 배열된 복수의 상기 제2 터치 전극은 복수의 제2 연결부에 의해 서로 연결되는
표시 장치.
제9항에서,
상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이에 위치하며 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부를 절연하는 절연막을 더 포함하는 표시 장치.
제10항에서,
상기 제1 연결부는 상기 제1 터치 전극과 동일한 층에 위치하고 상기 제1 터치 전극과 일체화되어 있고,
상기 제2 연결부는 상기 제2 터치 전극과 다른 층에 위치하는
표시 장치.
제1항에서,
상기 터치 감지 영역에는 복수의 터치 전극이 위치하고,
상기 터치 전극은 터치 기판과 상기 편광판 사이에 위치하는
표시 장치.
제1항에서,
상기 터치 감지 영역에는 복수의 터치 전극이 위치하고,
상기 터치 전극은 터치 기판과 상기 표시 패널 사이에 위치하는
표시 장치.
복수의 화소를 포함하는 표시 패널,
상기 표시 패널 위에 위치하고, 터치 센서가 위치하는 터치 감지 영역 및 그 주변의 비감지 영역을 포함하는 터치 센서부,
상기 터치 센서부 위에 위치하며 상기 터치 센서부와 합착되어 있는 편광판, 그리고
상기 편광판 위에 위치하며 상기 비감지 영역의 적어도 일부를 가리는 차광 부재를 포함하는 커버 윈도우
를 포함하고,
상기 비감지 영역에는 상기 터치 센서와 연결되어 있는 터치 배선이 위치하고,
상기 비감지 영역의 안쪽 가장자리 변은 상기 차광 부재의 안쪽 가장자리 변과 정렬되어 있거나 그보다 더 안쪽에 위치하는
표시 장치.
제14항에서,
상기 편광판의 가장자리 변 및 상기 터치 센서부의 가장자리 변은 상기 표시 패널의 가장자리 변의 안쪽에 위치하는 표시 장치.
제14항에서,
상기 터치 센서부가 포함하는 터치 기판은 씨클로 올레핀 폴리머(cyclic olefin polymer, COP) 필름, 비연신 폴리카보네이트(poly carbonate, PC) 필름, 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC) 필름 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
제14항에서,
상기 편광판은 원편광판을 포함하는 표시 장치.
터치 센서가 형성된 베이스 기판을 마련하는 단계,
베이스 편광판에 복수의 압착부 홀을 형성하는 단계,
상기 베이스 기판과 상기 베이스 편광판을 합착하는 단계,
합착된 상기 베이스 기판과 상기 베이스 편광판을 셀 단위로 절단하여 합착된 복수의 터치 센서부와 복수의 편광판을 형성하는 단계, 그리고
상기 터치 센서부 위에 상기 압착부 홀을 통해 터치 구동부를 압착하는 단계
를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제18항에서,
상기 터치 센서가 형성된 베이스 기판을 마련하는 단계는
모기판 위에 복수의 터치 전극 및 복수의 터치 배선을 형성하는 단계, 그리고
상기 모기판을 상기 베이스 기판 단위로 절단하는 단계
를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제18항에서,
상기 복수의 압착부 홀 중 한 방향으로 배열된 압착부 홀은 서로 연결되어 있는 표시 장치의 제조 방법.
제18항에서,
상기 복수의 압착부 홀은 서로 이격되어 있는 표시 장치의 제조 방법.
제18항에서,
상기 터치 구동부는 상기 편광판의 가장자리 변과 일정 거리 이상 이격되어 있는 표시 장치의 제조 방법.
제18항에서,
상기 베이스 기판은 씨클로 올레핀 폴리머(cyclic olefin polymer, COP) 필름, 비연신 폴리카보네이트(poly carbonate, PC) 필름, 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC) 필름 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제18항에서,
상기 편광판은 원편광판을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.