KR20160082163A

KR20160082163A - 터치 스크린 일체형 표시 장치

Info

Publication number: KR20160082163A
Application number: KR1020140195319A
Authority: KR
Inventors: 이의준; 박정권; 권상현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2016-07-08
Also published as: US9864446B2; KR102274576B1; US20160188059A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치는 제1 패드 영역 및 제2 패드 영역을 포함하는 노출 영역, 및 소자 영역을 갖는 하부 기판, 소자 영역에 대응하도록 배치되며, 하부 기판과 마주보는 상부 기판, 하부 기판의 소자 영역에 배치된 표시 소자, 소자 영역에 대응하도록, 상부 기판에 배치된 터치 감지 소자, 제1 패드 영역에 배치되며, 표시 소자와 연결된 제1 패드, 제2 패드 영역에 배치되며, 터치 감지 소자와 연결된 제2 패드, 및 제1 패드 및 제2 패드와 공통으로 연결된 연성 인쇄 회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치는 하부 기판의 노출 영역에 배치되는 패드들에 연성 인쇄 회로 기판이 공통으로 연결되어, 제조 원가 및 공정 시간을 절감할 수 있다.

Description

터치 스크린 일체형 표시 장치{TOUCH SCREEN-INTEGRATED DISPLAY DEVICE}

본 발명은 터치 스크린 일체형 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 연성 인쇄 회로 기판이 표시 소자와 연결되는 제1 패드 및 터치 감지 소자와 연결되는 제2 패드에 공통으로 연결되는 터치 스크린 일체형 표시 장치에 관한 것이다.

터치 스크린 패널은 표시 장치에 대한 화면 터치나 제스쳐(gesture) 등과 같은 사용자의 터치 입력을 감지하는 장치로서, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 휴대용 표시 장치를 비롯하여 공공 시설의 표시 장치와 스마트 TV 등의 대형 표시 장치에 널리 활용되고 있다.

일반적인 표시 장치에서는 상부 기판 상에 터치 스크린 패널을 부착하는 방식으로 터치 스크린을 구현한다. 이러한 표시 장치에서 터치 스크린 패널은 별도로 제작되어 표시 장치의 외면에 부착되기 때문에 표시 장치의 전체 두께가 증가되고, 증가된 두께로 인해 화상의 시인성이 저하될 우려가 있다는 단점이 있다.

최근에는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 터치 스크린 패널과 표시 패널을 일체화하여 제조하는 인-셀(In-Cell) 방식의 터치 스크린 일체형 표시 장치가 개발되고 있다.

도 1a는 종래의 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이며, 도 1b는 도 1a의 Ⅰb-Ⅰb`에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이며, 도 1c는 도 1a의 Ⅰc-Ⅰc`에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 종래의 터치 스크린 일체형 표시 장치(100)는 하부 기판(110), 제1 패드(111), 제2 패드(112), 상부 기판(120), 표시 소자(130), 터치 감지 소자(140), 접착층(150), 구동 집적 회로(160), 제1 연성 인쇄 회로 기판(170) 및 제2 연성 인쇄 회로 기판(190)을 포함한다.

상부 기판(120)에 의해 덮이지 않고 외부로 노출되는 하부 기판(110)의 영역에는 제1 패드 영역(PA1) 및 제2 패드 영역(PA2)이 배치된다. 제1 패드 영역(PA1)에는 표시 소자(130)와 전기적으로 연결된 제1 패드(111)가 배치되고, 제2 패드 영역(PA2)에는 터치 감지 소자(140)와 전기적으로 연결된 제2 패드(112)가 배치된다.

타이밍 컨트롤러 및 터치 집적 회로가 배치되는 외부의 인쇄 회로 기판을 제1 패드(111) 및 제2 패드(112)에 연결하기 위해서, 제1 연성 인쇄 회로 기판(170) 및 제2 연성 인쇄 회로 기판(190)이 이용된다. 구체적으로, 외부의 인쇄 회로 기판을 제1 패드(111)에 연결하기 위해서 제1 연성 인쇄 회로 기판(170)이 이용되고, 외부의 인쇄 회로 기판을 제2 패드(112)에 연결하기 위해서 제2 연성 인쇄 회로 기판(190)이 이용된다. 외부의 인쇄 회로 기판을 제1 연성 인쇄 회로 기판(170) 및 제2 연성 인쇄 회로 기판(190)에 연결하기 위해서 각각의 커넥터(175, 195)가 이용된다.

종래의 표시 장치에서와 같이 터치 스크린 패널과 표시 패널이 분리되어 있는 경우에는, 터치 스크린 패널 및 표시 패널 각각을 외부의 인쇄 회로 기판에 연결하기 위해, 터치 스크린 패널 및 표시 패널 각각과 연결되는 개별적인 연성 인쇄 회로 기판이 필요한 것이 사실이었다. 그러나, 제조 라인을 그대로 이용할 수 있다는 이점 때문에, 도 1에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 패널과 표시 패널이 일체화된 터치 스크린 일체형 표시 장치(100)에까지, 개별적인 연성 인쇄 회로 기판(170, 190)을 사용하는 모듈화 공정이 답습되고 있다.

터치 스크린 일체형 표시 장치(100)에까지 두 개의 연성 인쇄 회로 기판(175, 190)을 이용하는 것은 제조 원가의 상승 및 모듈화 공정의 복잡화를 야기하기 때문에, 터치 스크린 일체형 표시 장치(100)에 적합하게 이용될 수 있는 새로운 연성 인쇄 회로 기판에 관한 기술이 요구되고 있는 실정이다.

[관련기술문헌]

1. 연성인쇄회로 부착장치 및 이를 이용한 터치스크린 모듈의 제조방법 (한국특허출원번호 제10-2010-0099848호)

본 발명의 발명자들은 하나의 연성 인쇄 회로 기판을 하부 기판의 제1 패드 및 제2 패드에 공통으로 연결시키는 경우, 상술한 바와 같은 종래의 터치 스크린 일체형 표시 장치에서 발생하는 문제점들, 즉 터치 스크린 일체형 표시 장치의 제조 원가가 상승되고 모듈화 공정이 복잡하게 되는 문제점들이 해결될 수 있음을 알아내었다.

이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 외부의 인쇄 회로 기판과 제1 패드 및 제2 패드가 간단하게 연결될 수 있는 터치 스크린 일체형 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 외부의 인쇄 회로 기판에 연성 인쇄 회로 기판이 신속하게 체결될 수 있는 터치 스크린 일체형 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 제조 원가가 절감되고 제조 시간이 단축된 터치 스크린 일체형 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치는 제1 패드 영역 및 제2 패드 영역을 포함하는 노출 영역, 및 소자 영역을 갖는 하부 기판, 소자 영역에 대응하도록 배치되며, 하부 기판과 마주보는 상부 기판, 하부 기판의 소자 영역에 배치된 표시 소자, 소자 영역에 대응하도록, 상부 기판에 배치된 터치 감지 소자, 제1 패드 영역에 배치되며, 표시 소자와 연결된 제1 패드, 제2 패드 영역에 배치되며, 터치 감지 소자와 연결된 제2 패드, 및 제1 패드와 연결된 제1 패드 연결부 및 제2 패드와 연결된 제2 패드 연결부가 일 측에 배치된 연성 인쇄 회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치는 하부 기판의 노출 영역에 배치되는 패드들에 연성 인쇄 회로 기판이 공통으로 연결되어, 제조 원가 및 공정 시간을 절감할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 표시 소자에 신호를 전달하는 구동 집적 회로, 및 터치 감지 소자에 신호를 전달하는 터치 집적 회로를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 구동 집적 회로는 하부 기판의 노출 영역에 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 터치 집적 회로는 연성 인쇄 회로 기판 상에 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 연성 인쇄 회로 기판은 폴리이미드(Polyimide)로 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 연성 인쇄 회로 기판은 외부 회로 기판과 연결되는 커넥터를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 연성 인쇄 회로 기판 하나에 커넥터는 하나가 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하부 기판의 노출 영역은 하나의 제1 패드 영역, 및 두 개의 제2 패드 영역을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하나의 제1 패드 영역은 두 개의 제2 패드 영역 사이에 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 두 개의 제2 패드 영역 중 하나에 배치된 제2 패드에는 터치 감지 소자를 구동시키는 구동 신호가 전달되며, 두 개의 제2 패드 영역 중 나머지에 배치된 제2 패드에는 터치 감지 소자로부터의 감지 신호가 전달될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 연성 인쇄 회로 기판은, 연성 인쇄 회로 기판의 일 측에 배치된 복수의 볼록 부분 및 복수의 오목 부분을 더 포함하며, 복수의 블록 부분 각각에 제1 패드 연결부 또는 제2 패드 연결부 각각이 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 볼록 부분 각각은 얼라인 마크를 포함할 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명은 외부의 인쇄 회로 기판과 하부 기판의 노출된 영역의 패드들을 신속하고 용이하게 연결시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 터치 스크린 일체형 표시 장치를 제조할 때에 연성 인쇄 회로 기판에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 터치 스크린 일체형 표시 장치에 적합한 연성 인쇄 회로 기판을 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1a는 종래의 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 Ⅰb-Ⅰb`에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 1c는 도 1a의 Ⅰc-Ⅰc`에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 Ⅱb-Ⅱb`에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2c는 도 2a의 Ⅱc-Ⅱc`에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 기판을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 기판을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2f는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 인쇄 회로 기판을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성 인쇄 회로 기판을 설명하기 위한 평면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이며, 도 2b는 도 2a의 Ⅱb-Ⅱb`에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이며, 도 2c는 도 2a의 Ⅱc-Ⅱc`에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치(200)는 하부 기판(210), 제1 패드(211), 제2 패드(212), 상부 기판(220), 표시 소자(230), 터치 감지 소자(240), 접착층(250), 구동 집적 회로(260), 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB; 270) 및 터치 집적 회로(280)를 포함한다.

하부 기판(210)은 터치 스크린 일체형 표시 장치(200)의 다양한 구성요소들을 지지하고, 절연 물질로 형성된다. 하부 기판(210)은 플렉서빌리티를 갖는 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 폴리이미드 등과 같은 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 하부 기판(210)이 플렉서빌리티를 갖는 물질로 형성됨에 따라, 하부 기판(210)을 지지하기 위한 백 플레이트가 사용될 수도 있다.

도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 기판을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 2d에서는 하부 기판(210)에 배치되는 구성요소들 중 제1 패드(211), 제2 패드(212), 제1 배선(213), 제2 배선(214), 하부 연결 패드(215), 표시 소자(230) 및 구동 집적 회로(260)만이 도시된다.

도 2a, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 하부 기판(210)은 소자 영역(DA) 및 노출 영역(EA)을 갖는다. 소자 영역(DA)은 터치 스크린 일체형 표시 장치(200)에서 영상이 표시되는 영역으로서, 표시 소자(230) 및 터치 감지 소자(240)가 배치되는 영역을 의미한다. 노출 영역(EA)은 소자 영역(DA)의 일 측에서 연장되는 영역으로서, 하부 기판(210)과 상부 기판(220)이 합착된 상태에서 상부 기판(220)에 의해 덮이지 않고 외부로 노출되는 영역을 의미한다. 노출 영역(EA)은 제1 패드(211)가 배치되는 제1 패드 영역(PA1), 및 제2 패드(212)가 배치되는 제2 패드 영역(PA2)을 포함한다. 하나의 터치 스크린 일체형 표시 장치(200)에서, 패드 영역(PA1)은 하나일 수 있으며, 제2 패드 영역(PA2)은 두 개일 수 있다. 도 2a 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 두 개의 제2 패드 영역(PA2)이 하부 기판(210)의 코너에 배치된 상태에서, 두 개의 제2 패드 영역(PA2) 사이에 제1 패드 영역(PA1)이 배치될 수 있다.

하부 기판(210)의 제1 패드 영역(PA1)에는 제1 패드(211)가 배치된다. 제1 패드(211)는 제1 배선(213)을 통해 표시 소자(230)와 전기적으로 연결되며, 연성 인쇄 회로 기판(270)의 제1 패드 연결부(273)와도 전기적으로 연결된다. 제1 패드(211)는 영상을 표시하기 위한 신호를 표시 소자(230)로 전달하는 역할을 한다. 제1 패드(211)는 전도성이 우수한 물질, 예를 들어, 알루미늄(Al), 알루미늄(Al) 합금, 구리(Cu), 구리(Cu) 합금, 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr)과 같은 금속으로 구성될 수 있다.

하부 기판(210)의 제2 패드 영역(PA2)에는 제2 패드(212)가 배치된다. 제2 패드(212)는 제2 배선(214), 하부 연결 패드(215) 및 상부 연결 패드(225)를 통해 터치 감지 소자(240)와 전기적으로 연결되며, 연성 인쇄 회로 기판(270)의 제2 패드 연결부(274)와도 전기적으로 연결된다. 제2 패드(212)는 터치를 감지하기 위한 신호를 터치 감지 소자(240)로 전달하는 역할을 한다. 도 2a, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 하부 기판(210)의 노출 영역(EA)에 두 개의 제2 패드 영역(PA2)이 배치되는 경우, 두 개의 제2 패드 영역(PA2) 중 하나의 제2 패드 영역(PA2)에 배치된 제2 패드(212)에는 터치 감지 소자(240)를 구동시키는 구동 신호(Tx 신호)가 전달되며, 나머지 제2 패드 영역(PA2)에 배치된 제2 패드(212)에는 터치 감지 소자(240)로부터의 감지 신호(Rx 신호)가 전달될 수 있다. 제2 패드(212) 역시 전도성이 우수한 물질로 구성될 수 있고, 제1 패드(211)와 동일한 물질로 구성될 수 있다.

상부 기판(220)은 하부 기판(210)과 마주보도록 배치되어, 터치 스크린 일체형 표시 장치(200)의 다양한 구성요소들을 지지한다. 상부 기판(220)은 하부 기판(210)의 소자 영역(DA)에 대응하도록 배치된다. 즉, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상부 기판(220)은 하부 기판(210)의 노출 영역(EA)을 제외한 나머지 영역과 대향하도록 배치된다. 이에 따라, 상부 기판(220)의 크기는 하부 기판(210)에서 노출 영역(EA)을 제외한 영역의 크기와 동일할 수 있다. 상부 기판(220)은 플렉서빌리티를 갖는 물질로 구성될 수 있고, 하부 기판(210)과 동일한 물질로 구성될 수 있다.

도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 기판을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 2e에서는 상부 기판(220)에 배치되는 구성요소들 중 상부 연결 패드(225), 제3 배선(226) 및 터치 감지 소자(240)만이 도시된다.

상부 연결 패드(225)는 하부 연결 패드(215)와 수직으로 중첩되도록 배치되며, ACF(Anisotropic Conductive Film), ACA(Anisotropic Conductive Adhesive) 및 ACP(Anisotropic Conductive Paste) 등과 같은 전도성 접착 물질을 통해 하부 연결 패드(215)와 전기적으로 연결된다.

하부 기판(210)의 소자 영역(DA)에 표시 소자(230)가 배치된다. 표시 소자(230)는 제1 배선(213)을 통해 구동 집적 회로(260), 제1 패드(211) 및 연성 인쇄 회로 기판(270)과 전기적으로 연결된다. 표시 소자(230)는 터치 스크린 일체형 표시 장치(200) 외부로 영상을 표시하는 역할을 한다. 표시 소자(230)는 외부에서 영상을 인식할 수 있도록 광을 출사시키는 소자, 예를 들어, 액정 소자 또는 유기 발광 소자일 수 있다.

상부 기판(220)에 터치 감지 소자(240)가 배치된다. 터치 감지 소자(240)는 하부 기판(210)의 소자 영역(DA)에 대응하도록 배치된다. 터치 감지 소자(240)는 제3 배선(226)을 통해 상부 연결 패드(225) 및 하부 연결 패드(215)와 전기적으로 연결되며, 제2 배선(214)을 통해 제2 패드(212), 연성 인쇄 회로 기판(270) 및 터치 집적 회로(280)와 전기적으로 연결된다. 터치 감지 소자(240)는 사용자로부터의 터치를 인식하는 역할을 하며, 복수의 터치 구동 전극(Tx) 및 복수의 터치 감지 전극(Rx)을 포함할 수 있다.

하부 기판(210)과 상부 기판(220) 사이에 접착층(250)이 배치된다. 접착층(250)은 하부 기판(210)과 상부 기판(220) 사이에 개재되어, 하부 기판(210)과 상부 기판(220)을 면 접착시키는 역할을 한다. 접착층(250)으로는 다양한 물질이 사용될 수 있고, 예를 들어, OCA(Optical Clear Adhesive), OCR(Optical Clear Resin) 등과 같은 접착 물질이 사용될 수 있다.

하부 기판(210)의 노출 영역(EA)에 구동 집적 회로(260)가 배치된다. 구동 집적 회로(260)는 표시 소자(230)에 영상을 표시하기 위한 신호를 전달하는 역할을 한다. 구체적으로, 구동 집적 회로(260)는 외부의 인쇄 회로 기판(PCB; Printed Circuit Board)으로부터 전달된 다수의 제어 신호 및 RGB 신호를 이용하여 게이트 신호 및 데이터 신호 등의 구동 신호를 생성하여 표시 소자(230)에 전달하는 역할을 한다. 구동 집적 회로(260)가 하부 기판(210) 상에 직접 배치되는 경우, 구동 집적 회로(260)가 더 미세한 피치를 가질 수 있게 되며, 터치 스크린 일체형 표시 장치(200)의 두께가 감소될 수 있게 된다. 구동 집적 회로(260)는 ACF(Anisotropic Conductive Film) 등의 전도성 접착 물질을 이용하여 하부 기판(210)에 실장될 수 있다.

하부 기판(210)의 제1 패드(211) 및 제2 패드(212)에 공통으로 연성 인쇄 회로 기판(270)이 연결된다. 연성 인쇄 회로 기판(270)은 타이밍 컨트롤러가 배치된 외부의 인쇄 회로 기판과 제1 패드(211) 및 제2 패드(212)를 전기적으로 연결시키는 역할을 한다. 연성 인쇄 회로 기판(270)은 플렉서빌리티를 갖는 물질로 구성되며, 예를 들어, 폴리이미드 등과 같은 플라스틱으로 구성될 수 있다. 연성 인쇄 회로 기판(270)은 하부 기판(210)의 노출 영역(EA) 상에 배치된 상태에서 압력 및 열을 인가 받아, 하부 기판(210)의 제1 패드(211) 및 제2 패드(212)에 부착될 수 있다.

도 2f는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 인쇄 회로 기판을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 2f의 (a)는 연성 인쇄 회로 기판(270)의 상면을 도시하며, 도 2f의 (b)는 연성 인쇄 회로 기판(270)의 후면을 도시한다.

도 2f를 참조하면, 연성 인쇄 회로 기판(270)은 제1 패드 연결부(273), 제2 패드 연결부(274), 커넥터(275) 및 얼라인 마크(276)를 포함한다.

제1 패드 연결부(273)와 제1 패드(211)가 전기적으로 연결되며, 제2 패드 연결부(274)와 제2 패드(212)가 전기적으로 연결된다. 제1 패드 연결부(273)는 제1 패드(211)와 마주보도록 배치되며, 제2 패드 연결부(274)는 제2 패드(212)와 마주보도록 배치된다. 이에 따라, 두 개의 제2 패드 연결부(274)가 연성 인쇄 회로 기판(270)의 코너에 배치되고, 하나의 제1 패드 연결부(273)가 두 개의 제2 패드 연결부(274) 사이에 배치된다.

커넥터(275)는 연성 인쇄 회로 기판(270)의 일단에 배치되어, 타이밍 컨트롤러가 배치된 외부의 인쇄 회로 기판과 연성 인쇄 회로 기판(270)을 연결시키는 역할을 한다. 도 2f에 도시된 바와 같이, 하나의 연성 인쇄 회로 기판(270)에 하나의 커넥터(275)가 배치될 수 있다.

얼라인 마크(276)는 연성 인쇄 회로 기판(270)을 하부 기판(210) 상에 배치하는 기준으로서의 역할을 한다. 공정 수행자는 얼라인 마크(276)가 미리 결정된 위치에 배치되었는지 여부를 기준으로, 연성 인쇄 회로 기판(270)이 하부 기판(210) 상에 정확하게 배치되었는지 여부를 판단할 수 있다. 도 2a 및 도 2f에 도시된 바와 같이, 노출 영역(EA)과 소자 영역(DA) 사이의 경계선에 인접한 연성 인쇄 회로 기판(270)의 일 측이 직선 형태인 경우, 두 개의 얼라인 마크(276)가 연성 인쇄 회로 기판(270)의 양 코너에 배치될 수 있다.

터치 집적 회로(280)가 연성 인쇄 회로 기판(270) 상에 배치된다. 터치 집적 회로(280)는 터치 감지 소자(240)에 구동 신호를 전송하고, 터치 감지 소자(240)로부터의 감지 신호를 이용하여 터치 여부 또는 터치 위치를 판단하는 역할을 한다. 터치 집적 회로(280) 역시 ACF(Anisotropic Conductive Film) 등의 전도성 접착 물질을 이용하여 연성 인쇄 회로 기판(270)에 실장될 수 있다.

종래의 표시 장치는 영상을 표시 하기 위한 표시 패널과 터치를 감지하기 위한 터치 스크린 패널이 별도로 존재하였다. 이에 따라, 종래에는 연성 인쇄 회로 기판을 표시 패널에 연결시키고, 또 다른 연성 인쇄 회로 기판을 터치 스크린 패널에 연결시키는 방식으로 표시 장치의 모듈화 공정을 수행하였다. 그러나, 터치 스크린 패널과 표시 패널이 일체화된 터치 스크린 일체형 표시 장치가 새로이 등장함에 따라, 터치 스크린 패널 및 표시 패널 각각에 상이한 연성 인쇄 회로 기판을 연결시키는 방식에서 벗어나, 모듈화 공정을 단순하게 그리고 비용을 절감하면서 진행할 수 있는 새로운 기술이 요구되고 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치(200)에서는, 하나의 연성 인쇄 회로 기판(270)이 표시 소자(230)와 연결되는 제1 패드(211) 및 터치 감지 소자(240)와 연결되는 제2 패드(212)에 공통으로 부착된다. 이에 따라, 하나의 연성 인쇄 회로 기판(270)만을 이용하여 외부의 인쇄 회로 기판을 하부 기판(210)에 연결할 수 있게 되므로, 두 개의 연성 인쇄 회로 기판(270)을 이용하는 종래의 터치 스크린 일체형 표시 장치에 비해 제조 원가를 절감할 수 있게 된다. 그리고, 하나의 연성 인쇄 회로 기판(270)만을 하부 기판(210)에 부착하는 방식으로 모듈화 공정이 진행되므로, 두 개의 연성 인쇄 회로 기판(270)을 이용하는 종래의 터치 스크린 일체형 표시 장치에 비해, 연성 인쇄 회로 기판(270)을 하부 기판(210)에 부착하는 모듈화 공정이 단순화될 수 있다.

더욱이, 종래의 터치 스크린 표시 장치에서는 연성 인쇄 회로 기판(270)이 복수로 존재하였으므로, 외부의 인쇄 회로 기판과 연결되는 커넥터(275) 역시 복수로 존재하였다. 이에 따라, 외부의 인쇄 회로 기판을 하부 기판(210)에 연결하기 위해서, 복수의 커넥터(275)를 외부의 인쇄 회로 기판에 개별적으로 연결하여야 하는 번거로움이 있었다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치(200)에서는, 외부의 인쇄 회로 기판을 하부 기판(210)에 연결하기 위해서, 연성 인쇄 회로 기판(270)에 배치된 하나의 커넥터(275)만을 외부의 인쇄 회로 기판에 연결하면 되므로, 커넥터(275)의 체결 공정이 보다 단순하게 진행될 수 있게 된다.

도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치를 설명하기 위한 사시도이다. 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성 인쇄 회로 기판을 설명하기 위한 평면도이다.

도 3a의 터치 스크린 일체형 표시 장치(300)는 도 2a의 터치 스크린 일체형 표시 장치(200)와 연성 인쇄 회로 기판(370)이 복수의 볼록 부분(371) 및 복수의 오목 부분(372)을 포함하는 구성, 복수의 볼록 부분(371) 각각에 제1 패드 연결부(273) 또는 제2 패드 연결부(274) 각각이 배치되는 구성, 및 복수의 볼록 부분(371) 각각에 얼라인 마크(376)가 배치되는 구성만이 상이하고 나머지 구성은 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 연성 인쇄 회로 기판(370)은 복수의 볼록 부분(371) 및 복수의 오목 부분(372)을 포함한다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 볼록 부분(371)은 상대적으로 돌출된 부분을 지칭하며, 오목 부분(372)은 상대적으로 돌출되지 않은 부분을 지칭한다. 볼록 부분(371) 및 오목 부분(372)은 노출 영역(EA)과 소자 영역(DA) 사이의 경계선에 인접한 연성 인쇄 회로 기판(370)의 일 측에 형성된다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 복수의 볼록 부분(371) 각각에 제1 패드 연결부(273) 또는 제2 패드 연결부(274) 각각이 배치된다. 이에 따라, 하부 기판(210) 상에서는 제1 패드 연결부(273)와 제2 패드 연결부(274)가 분리되어 배치된다.

볼록 부분(371) 각각에 얼라인 마크(376)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 볼록 부분(371) 각각의 양 코너에 얼라인 마크(376)가 배치될 수 있다. 공정 수행자는 볼록 부분(371) 각각에 배치된 얼라인 마크(376)를 참조하여, 제1 패드 연결부(273)와 제2 패드 연결부(274)의 정렬 상태를 개별적으로 확인할 수 있다.

일반적으로는, 연성 인쇄 회로 기판의 제1 패드 연결부 및 제2 패드 연결부 각각과 제1 패드 및 제2 패드 각각이 정렬된 상태에서, 제1 패드 연결부, 제2 패드 연결부, 제1 패드 및 제2 패드에 압력 및 열을 인가하여, 연성 인쇄 회로 기판을 하부 기판에 부착시킨다. 이렇게 열을 인가하는 과정에서, 연성 인쇄 회로 기판이 열 팽창되어, 제1 패드 연결부 및 제2 패드 연결부 각각과 제1 패드 및 제2 패드 각각 사이의 정렬 상태에 이상이 발생할 수 있다.

그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치(300)에서는 연성 인쇄 회로 기판(370)의 일 측에 형성된 복수의 볼록 부분(371) 각각에 제1 패드 연결부(273) 또는 제2 패드 연결부(274) 각각이 배치되기 때문에, 연성 인쇄 회로 기판(370)의 부착을 위한 열 인가 과정에서 볼록 부분(371)이 개별적으로 팽창하게 된다. 따라서, 제1 패드 연결부(273) 및 제2 패드 연결부(274) 각각과 제1 패드(211) 및 제2 패드(212) 각각 사이의 정렬 상태에 이상이 발생하는 것이 최소화될 수 있다. 더욱이, 복수의 볼록 부분(371) 각각에, 제1 패드 연결부(273) 또는 제2 패드 연결부(274) 각각이 배치되면서, 별도의 얼라인 마크(376)가 함께 배치되기 때문에, 공정 수행자가 연성 인쇄 회로 기판(370)을 하부 기판(210)에 부착하는 과정에서 제1 패드 연결부(273) 및 제2 패드 연결부(274)의 정렬 상태를 개별적으로 용이하게 조정할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 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.

110, 210: 하부 기판
111, 211: 제1 패드
112, 212: 제2 패드
120, 220: 상부 기판
130, 230: 표시 소자
140, 240: 터치 감지 소자
150, 250: 접착층
160, 260: 구동 집적 회로
170: 제1 연성 인쇄 회로 기판
175, 195, 275: 커넥터
190: 제2 연성 인쇄 회로 기판
213: 제1 배선
214: 제2 배선
215: 하부 연결 패드
225: 상부 연결 패드
226: 제3 배선
270, 370: 연성 인쇄 회로 기판
273: 제1 패드 연결부
274: 제2 패드 연결부
276, 376: 얼라인 마크
280: 터치 집적 회로
371: 볼록 부분
372: 오목 부분
DA: 소자 영역
EA: 노출 영역
PA1: 제1 패드 영역
PA2: 제2 패드 영역

Claims

제1 패드 영역 및 제2 패드 영역을 포함하는 노출 영역, 및 소자 영역을 갖는 하부 기판;
상기 소자 영역에 대응하도록 배치되며, 상기 하부 기판과 마주보는 상부 기판;
상기 하부 기판의 상기 소자 영역에 배치된 표시 소자;
상기 소자 영역에 대응하도록, 상기 상부 기판에 배치된 터치 감지 소자;
상기 제1 패드 영역에 배치되며, 상기 표시 소자와 연결된 제1 패드;
상기 제2 패드 영역에 배치되며, 상기 터치 감지 소자와 연결된 제2 패드; 및
상기 제1 패드와 연결된 제1 패드 연결부 및 상기 제2 패드와 연결된 제2 패드 연결부가 일 측에 배치된 연성 인쇄 회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린 일체형 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 표시 소자에 신호를 전달하는 구동 집적 회로; 및
상기 터치 감지 소자에 신호를 전달하는 터치 집적 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린 일체형 표시 장치.
제2 항에 있어서,
상기 구동 집적 회로는 상기 하부 기판의 노출 영역에 배치된 것을 특징으로 하는, 터치 스크린 일체형 표시 장치.
제2 항에 있어서,
상기 터치 집적 회로는 상기 연성 인쇄 회로 기판 상에 배치된 것을 특징으로 하는, 터치 스크린 일체형 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 연성 인쇄 회로 기판은 폴리이미드(Polyimide)로 구성된 것을 특징으로 하는, 터치 스크린 일체형 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 연성 인쇄 회로 기판은 외부 회로 기판과 연결되는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린 일체형 표시 장치.
제6 항에 있어서,
상기 연성 인쇄 회로 기판 하나에 상기 커넥터는 하나가 배치된 것을 특징으로 하는, 터치 스크린 일체형 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 하부 기판의 노출 영역은 하나의 제1 패드 영역, 및 두 개의 제2 패드 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린 일체형 표시 장치.
제8 항에 있어서,
상기 하나의 제1 패드 영역은 상기 두 개의 제2 패드 영역 사이에 배치된 것을 특징으로 하는, 터치 스크린 일체형 표시 장치.
제8 항에 있어서,
상기 두 개의 제2 패드 영역 중 하나에 배치된 제2 패드에는 상기 터치 감지 소자를 구동시키는 구동 신호가 전달되며,
상기 두 개의 제2 패드 영역 중 나머지에 배치된 제2 패드에는 상기 터치 감지 소자로부터의 감지 신호가 전달되는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린 일체형 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 연성 인쇄 회로 기판은, 상기 연성 인쇄 회로 기판의 일 측에 배치된 복수의 볼록 부분 및 복수의 오목 부분을 더 포함하며,
상기 복수의 블록 부분 각각에 상기 제1 패드 연결부 또는 상기 제2 패드 연결부 각각이 배치된 것을 특징으로 하는, 터치 스크린 일체형 표시 장치.
제11 항에 있어서,
상기 복수의 볼록 부분 각각은 얼라인 마크를 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린 일체형 표시 장치.