KR20160095594A - 터치패널 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

표시장치는 표시패널 및 적어도 하나의 센서 블록을 포함하는 터치패널을 포함한다. 센서 블록은 제1 방향으로 나열되며, 서로 전기적으로 연결된 k개(여기서 k는 2 이상의 자연수)의 제1 센서들을 포함한다. 센서 블록은 상기 k개의 제1 센서들 중 대응하는 제1 센서에 인접하게 배치된 j개(여기서 j는 2 이상의 자연수)의 센서 그룹들을 포함한다. j개 센서 그룹들 각각은 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 나열된 i개(여기서 i는 2 이상의 자연수)의 제2 센서들을 포함한다.

Description

터치패널 및 이를 포함하는 표시장치{TOUCH PANEL AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 터치패널 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것으로, 복수 개의 센서 블록들을 포함하는 터치패널을 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 네비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시장치들이 개발되고 있다. 표시장치들의 입력장치로써 키보드 또는 마우스 등을 포함한다. 또한, 최근에 표시장치들은 입력장치로써 터치패널을 구비한다.
본 발명의 목적은 신호라인의 배치가 단순하고, 터치 감도가 향상된 터치패널 및 이를 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 이미지를 생성하는 표시패널 및 상기 표시패널 상에 배치되고, 복수 개의 센서 블록들을 포함하는 터치패널을 포함한다. 상기 복수 개의 센서 블록들 각각은, 제1 센서들 및 j개(여기서 j는 2 이상의 자연수)의 센서 그룹들을 포함한다. 상기 j개(여기서 j는 2 이상의 자연수)의 센서 그룹들 각각은 상기 k개의 제1 센서들 중 대응하는 제1 센서에 인접하게 배치된다. 상기 j개(여기서 j는 2 이상의 자연수)의 센서 그룹들 각각은 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 나열된 i개(여기서 i는 2 이상의 자연수)의 제2 센서들을 포함한다. 상기 k개의 제1 센서들과 상기 j개의 센서 그룹들의 상기 i개의 제2 센서들 중 어느 하나의 센서들은 TX 신호들을 수신하고 다른 하나의 센서들은 Rx 신호들을 송신한다.
상기 복수 개의 센서 블록들은 상기 제2 방향을 따라 나열된 제1 센서 블록 및 제2 센서 블록을 포함한다. 상기 제1 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째(여기서 n은 1 이상이고 j 이하인 자연수) 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 m번째(여기서 m은 1 이상이고 I 이하인 자연수) 제2 센서는 상기 제2 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 i-m+1번째 제2 센서에 전기적으로 연결된다.
상기 터치패널은 상기 제1 센서 블록의 상기 k개의 제1 센서들에 각각 연결된 제1 신호라인들 및 상기 제2 센서 블록의 상기 k개의 제1 센서들에 각각 연결된 제2 신호라인들을 더 포함할 수 있다.
상기 터치패널은 상기 제1 신호라인들을 연결하는 제1 연결라인 및 상기 제2 신호라인들을 연결하는 제2 연결라인을 더 포함할 수 있다.
상기 터치패널은 상기 제1 센서 블록의 상기 n번째 센서 그룹의 상기 m번째 제2 센서와 상기 제2 센서 블록의 상기 n번째 센서 그룹의 상기 i-m+1번째 제2 센서를 전기적으로 연결하는 제3 신호라인을 더 포함할 수 있다.
상기 터치패널은 상기 제1 신호라인들의 일단에 연결된 제1 패드들을 더 포함하고, 상기 제2 신호라인들의 일단에 연결된 제2 패드들을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 패드들 및 상기 제2 패드들에 접속된 제3 패드들 및 제4 패드들을 포함하는 플렉서블 회로기판을 더 포함할 수 있다.
상기 플렉서블 회로기판 상에 배치되고, 상기 제3 패드들 및 상기 제4 패드들에 전기적으로 연결된 구동회로를 더 포함할 수 있다.
상기 플렉서블 회로기판은, 상기 제3 패드들에 연결된 제1 연결라인들, 상기 제1 연결라인들을 서로 연결하는 제2 연결라인, 및 상기 제2 연결라인과 상기 구동회로를 연결하는 제3 연결라인을 더 포함할 수 있다. 상기 제4 패드들에 연결된 제4 연결라인들, 상기 제4 연결라인들을 서로 연결하는 제5 연결라인, 및 상기 제5 연결라인과 상기 구동회로를 연결하는 제6 연결라인을 더 포함할 수 있다.
상기 구동회로는, 상기 Tx 신호들을 제공하는 스캔 구동회로 및 상기 Rx 신호들로부터 입력된 지점의 좌표정보를 산출하는 터치 검출회로를 포함할 수 있다. 상기 Tx 신호들은 서로 다른 정보를 포함할 수 있다.
상기 Rx 신호들은, 상기 k개의 제1 센서들 중 어느 하나의 제1 센서와 상기 j개(여기서 j는 2 이상의 자연수)의 센서 그룹들 중 상기 어느 하나의 제1 센서에 인접하게 배치된 센서 그룹의 i개의 제2 센서들 중 어느 하나의 제2 센서사이의 정전 결합(capacitively coupling) 정보를 포함할 수 있다.
상기 k개의 제1 센서들, 상기 j개의 센서 그룹들의 상기 i개의 제2 센서들, 상기 제1 신호라인들, 상기 제2 신호라인들, 및 상기 제3 신호라인은 동일한 층 상에 배치될 수 있다.
상기 터치패널은, 베이스부재 및 상기 베이스부재 상에 배치된 절연층을 포함할 수 있다. 상기 k개의 제1 센서들, 상기 j개의 센서 그룹들의 상기 i개의 제2 센서들, 상기 제1 신호라인들, 및 상기 제3 신호라인 중 2개 그룹들은 상기 베이스부재의 일면 상에 배치되고, 다른 2개 그룹들은 상기 절연층의 일면 상에 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 센서 블록들은 상기 제1 방향을 따라 나열된 제1 센서 블록 및 제2 센서 블록을 포함할 수 있다. 상기 제1 센서 블록의 상기 k개의 제1 센서들은 서로 전기적으로 연결되고, 상기 제2 센서 블록의 상기 k개의 제1 센서들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 센서 블록의 상기 k개의 제1 센서들과 상기 제2 센서 블록의 상기 k개의 제1 센서들은 서로 전기적으로 절연될 수 있다.
상기 제1 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째(여기서 n은 1 이상이고 j 이하이다.) 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 m번째(여기서 m은 1 이상이고 i 이하이다.) 제2 센서와 상기 제2 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 m번째 제2 센서는 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 터치패널은 상기 제1 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 상기 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 상기 m번째 제2 센서에 접속된 제1 신호라인 및 상기 제2 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 상기 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 상기 m번째 제2 센서에 접속된 제2 신호라인을 더 포함할 수 있다.
상기 터치패널은 상기 제1 신호라인에 접속된 제1 패드 및 상기 제2 신호라인에 접속된 제2 패드를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 패드 및 상기 제2 패드에 각각 접속된 제3 패드 및 제4 패드를 포함하는 플렉서블 회로기판을 더 포함할 수 있다.
상기 플렉서블 회로기판은 상기 제3 패드에 연결된 제1 연결라인, 상기 제4 패드에 연결된 제2 신호라인, 및 상기 제1 신호라인 및 상기 제2 신호라인을 연결하는 제3 신호라인을 더 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 센서 블록들은 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 센서 블록에 인접하게 배치된 제3 센서 블록을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째(여기서 n은 1 이상이고 j 미만이다.) 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 m번째(여기서 m은 1 이상이고 i 이하이다.) 제2 센서와 상기 제2 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 m번째 제2 센서는 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 j번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들과 상기 제2 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 j번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들은 전기적으로 절연된될 수 있다.
상기 제1 센서 블록의 상기 j번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들과 상기 제2 센서 블록의 상기 j번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들은 서로 다른 Tx 신호들을 수신할 수 있다.
상기 제1 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 상기 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 상기 m번째 제2 센서와 상기 제3 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 m번째 제2 센서는 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 k개의 제1 센서들과 상기 j개의 센서 그룹들은 1대1 대응한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 이미지를 생성하는 표시패널 및 상기 표시패널 상에 배치되고, 복수 개의 센서 블록들을 포함하는 터치패널을 포한다. 상기 복수 개의 센서 블록들 각각은 제1 방향으로 나열된 k개(여기서 k는 2 이상의 자연수)의 제1 센서들 및 센서 그룹들을 포함한다. 상기 제1 센서들 중 일부의 제1 센서들은 서로 전기적으로 연결되고, 나머지 일부의 제1 센서들은 서로 전기적으로 연결되며 상기 일부의 제1 센서들과 전기적으로 절연된다.
상기 센서 그룹들 각각은 상기 제1 센서들 중 대응하는 센서에 인접하게 배치되고, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 나열된 i개(여기서 i는 2 이상의 자연수)의 제2 센서들을 포함한다. 상기 제1 센서들과 상기 제2 센서는 Rx 신호들을 송신하고, 상기 센서 그룹들은 Tx 신호들을 수신한다.
상기 전기적으로 연결된 일부의 제1 센서들은 제1 종의 센서들로 정의되고, 상기 제1 종의 센서들에 전기적으로 절연된 나머지 일부의 제1 센서들은 제2 종의 센서들로 정의된다. 상기 제1 종의 센서들과 제2 종의 센서들은 상기 제1 방향을 따라 교번하게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 토치패널은 복수 개의 센서 블록들을 포함한다. 상기 복수 개의 센서 블록들 각각은 제1 방향으로 나열되며, 서로 전기적으로 연결된 k개(여기서 k는 2 이상의 자연수)의 제1 센서들 및 상기 k개의 제1 센서들 중 대응하는 제1 센서에 인접하게 배치된 j개(여기서 j는 2 이상의 자연수)의 센서 그룹들을 포함한다. 상기 j개의 센서 그룹들 각각은 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 나열된 i개(여기서 i는 2 이상의 자연수)의 제2 센서들을 포함한다. 상기 k개의 제1 센서들과 상기 j개의 센서 그룹들의 상기 i개의 제2 센서들 중 어느 하나의 센서들은 TX 신호들을 수신하고 다른 하나의 센서들은 Rx 신호들을 송신할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 제2 방향축을 따라 나열된 제1 센서 블록의 제2 센서와 제2 센서 블록의 제2 센서들이 전기적으로 연결됨으로써 신호라인들의 개수가 감소된다. 신호라인들의 개수가 감소됨으로써 제1 센서들 사이의 간격이 감소된다. 따라서, 터치 감도가 향상된다.
복수 개의 제1 센서들이 전기적으로 연결됨으로써 구동회로의 패드 개수가 감소될 수 있다. 또한, 제1 센서 블록의 복수 개의 제2 센서들과 제2 센서 블록의 복수 개의 제2 센서들 중 일부가 서로 전기적으로 연결됨으로써 구동회로의 패드 개수가 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 I-I'에 대응하는 표시장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 확대 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 평면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 블록의 평면도이다.
도 5c는 도 5a의 센서 컬럼(sensor cloumn)의 확대된 평면도이다.
도 5d는 도 5a의 회로기판의 확대된 평면도이다.
도 5e 및 도 5f는 도 5a의 구동회로의 블록도이다
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 제1 동작모드에 따른 개념도이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 센서 로우(sensor low)의 개념도이다.
도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 제2 동작모드에 따른 개념도이다.
도 7 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 개념도이다.
도 15a 내지 도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 평면도이다.
도 17은 표시패널의 확대 단면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가회로도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 확대 단면도이다.
도 21는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 컬럼의 확대된 평면도이다.
도 22a는 도 21의 일부분을 확대한 평면도이다.
도 22b는 도 22a의 II-II'에 대응하는 단면도이다.
도 23a는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 블록의 확대된 평면도이다.
도 23b는 도 23a의 III-III'에 대응하는 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 나타내었다. 명세서 전체에 걸쳐 유사한 참조 부호는 유사한 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 어떤 층이 다른 층의 '상에' 형성된다(배치된다)는 것은, 두 층이 접해 있는 경우뿐만 아니라 두 층 사이에 다른 층이 존재하는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 어떤 층의 일면이 평평하게 도시되었지만, 반드시 평평할 것을 요구하지 않으며, 적층 공정에서 하부층의 표면 형상에 의해 상부층의 표면에 단차가 발생할 수도 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널을 포함하는 표시장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DA)의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DA)의 분해 사시도이다. 도 3은 도 1의 I-I'에 대응하는 표시장치(DA)의 단면도이다. 도 3에서 보호 프레임(200)은 미 도시되었다.
이미지(IM)가 표시되는 표시면은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면의 법선 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 제3 방향축(DR3)이 표시장치(DA)의 두께 방향을 지시한다. 각 부재들의 전면과 배면은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 방향축들(DR1, DR3, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 방향 내지 제3 방향은 상기 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR3, DR3)이 가르키는 방향으로 정의된다.
도 1은 일 실시예로써 플랫한 표시장치(DA)를 도시하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 소정의 곡률을 갖는 커브드 표시장치, 말려지는 롤러블 표시장치, 접혀지는 폴더블 표시장치일 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 본 발명의 표시장치(DA)는 텔레비전 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 네이게이션 유닛, 게임기, 휴대용 전자 기기, 손목 시계형 전자 기기, 카메라와 같은 중소형 전자장치 등에 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 표시장치(DA)는 표시면 상에서 구분되는 복수 개의 영역들을 포함한다. 표시장치(DA)는 이미지(IM)가 표시되는 표시영역(DR), 표시영역(DR)에 인접한 비표시영역(NDR)을 포함한다. 도 1은 이미지(IM)의 일 예로 인터넷 검색창을 도시하였다. 일 예로써, 표시영역(DR)은 사각형상일 수 있다. 비표시영역(NDR)은 표시영역(DR)을 에워싸는 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 비표시영역(NDR)은 표시영역(DR)의 가로측 또는 세로측에만 배치될 수도 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 표시장치(DA)는 윈도우부재(100), 보호 프레임(200), 표시패널(300), 및 터치패널(400)을 포함한다. 표시장치(DA)는 표시패널(300) 및 터치패널(400)에 각각 접속된 제1 플렉서블 회로기판(300-F) 및 제2 플렉서블 회로기판(400-F)을 포함한다. 제2 플렉서블 회로기판(400-F)에는 터치패널을 구동하는 드라이버 IC(400-IC)가 실장될 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 제1 플렉서블 회로기판(300-F)에는 표시패널(300)을 구동하는 드라이버 IC(미 도시)가 실장될 수도 있다.
윈도우부재(100), 표시패널(300), 및 터치패널(400) 각각은 평면상에서 표시장치(DA)의 표시영역(DR) 및 비표시영역(NDR)에 대응하는 영역들로 구분될 수 있다. 도 3에서 윈도우부재(100), 표시패널(300), 및 터치패널(400)의 제1 방향에 따른 너비들이 동일한 것으로 도시하였으나, 일 실시예에 불과하고 윈도우부재(100), 표시패널(300), 및 터치패널(400)의 너비들은 변경될 수 있다.
윈도우부재(100)는 베이스부재(100-BS) 및 블랙 매트리스(BM)를 포함한다. 블랙 매트리스(BM)는 베이스부재(100-BS)의 배면에 배치되어 비표시영역(NDR)을 정의한다. 베이스부재(100-BS)는 유리 기판, 사파이어 기판, 플라스틱 필름 등으로 포함할수 있다. 블랙 매트리스(BM)는 유색의 유기층으로써 예컨대, 코팅 방식으로 형성될 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 윈도우부재(100)는 베이스부재(100-BS)의 전면에 배치된 기능성 코팅층을 더 포함할 수 있다. 기능성 코팅층은 지문 방지층, 반사 방지층, 및 하드 코팅층 등을 포함할 수 있다.
보호 프레임(200)은 표시패널(300) 및 터치패널(400)을 수납하도록 윈도우부재(100)와 결합된다. 보호 프레임(200)은 복수 개의 부분들이 조립되거나, 사출 /압축/압출 성형된 하나의 바디를 포함할 수 있다. 보호 프레임(200)은 플라스틱 또는 금속을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 보호 프레임(200)은 생략될 수 있다.
표시패널(300)은 입력된 영상 데이터에 대응하는 이미지(IM)를 생성한다. 표시패널(300)은 액정표시패널 또는 유기발광 표시패널일 수 있고, 그 종류가 제한되지 않는다. 본 실시예에서 유기발광 표시패널이 예시적으로 설명된다. 유기발광 표시패널에 대한 상세한 설명은 후술한다.
터치패널(400)은 입력지점의 좌표정보를 획득한다. 본 실시예에서 터치패널(400)은 정전용량 방식 터치패널일 수 있다. 터치패널(400)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
윈도우부재(100)와 터치패널(400)은 광학용 투명 장착 필름(Optically Clear Adhesive film, OCA1)에 의해 결합될 수 있다. 또한, 터치패널(400)과 표시패널(300)은 광학용 투명 장착 필름(OCA2)에 의해 결합될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 2개의 투명 장착 필름들(OCA1, OCA2) 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 예컨대, 터치패널(400)과 표시패널(300)이 연속공정으로 제조됨으로써, 터치패널(400)은 표시패널(300) 상에 직접 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(400)의 확대 단면도이다. 도 4는 도 1의 I-I'에 대응한다. 도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(400)의 평면도이다. 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 블록(SB)의 평면도이다. 도 5c는 도 5a의 센서 컬럼들(sensor cloumn, SC1, SC2)의 확대된 평면도이다. 도 5d는 도 5a의 회로기판(400-F)의 확대된 평면도이다. 도 5e 및 도 5f는 도 5a의 구동회로(400-IC)의 블록도이다. 이하, 도 4 내지 도 5b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(400)에 대해 좀더 상세히 설명한다.
도 4를 참조하면, 터치패널(400)은 베이스부재(400-BS), 도전층(400-CL), 및 절연층(400-IL)을 포함한다. 본 실시예에서 단층형(1-layer) 정전용량식 터치패널을 예시적으로 도시하였다. 단층형 정전용량식 터치패널은 셀프캡(self capacitance) 방식 또는 뮤추얼 캡(mutual capacitance) 방식으로 터치된 지점의 좌표정보를 획득할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 터치패널(400)은 복층형(multi-layer) 정전용량식 터치패널일 수 있고, 영역들(DR, NDR)에 따라 다른 층구조를 가질 수도 있다.
도전층(400-CL)은 투명 도전층 또는 금속층을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), PEDOT, 금속 나노 와이어, 그라핀을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 도전층(400-CL)은 복수의 투명 도전층 또는 복수의 도전층을 포함할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서 도전층(400-CL)은 제3 방향축을 따라 적층된 적어도 하나의 투명 도전층과 적어도 하나의 금속층을 포함할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서 도전층(400-CL)은 메쉬구조를 가질 수 있다. 즉, 도전층(400-CL)에 복수 개의 메쉬홀들이 정의될 수 있다.
도전층(400-CL)은 베이스부재(400-BS)의 일면 상에 배치된 복수 개의 도전 패턴들을 포함한다. 복수 개의 도전 패턴들은 후술하는 것과 같이, 터치패널(400)의 터치 센서들 및 신호라인들을 구성한다. 절연층(400-IL)은 복수 개의 도전 패턴들을 보호하거나, 복수 개의 도전 패턴들 중 일부의 도전 패턴들과 다른 일부의 도전 패턴들을 서로 절연시킬 수 있다.
도 5a를 참조하면, 터치패널(400)은 복수 개의 센서 블록들(SB)을 포함한다. 복수 개의 센서 블록들(SB) 각각은 복수 개의 제1 센서들(RP) 및 복수 개의 제2 센서들(TP)을 포함한다. 도 5a에는 3개의 제1 센서들(RP)과 9개의 제2 센서들(TP)을 포함하는 센서 블록들(SB)을 예시적으로 도시하였다. 3개의 제1 센서들(RP)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 9개의 제2 센서들(TP)은 서로 전기적으로 분리, 즉 절연될 수 있다. 3개의 제1 센서들(RP) 각각의 우측에 3개의 제2 센서들(TP)이 배치될 수 있다. 제1 센서들(RP)과 제2 센서들(TP)의 배치 관계는 변경될 수 있다.
복수 개의 센서 블록들(SB)은 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 매트릭스 형태로 배열된 복수 개의 센서 블록들(SB)은 복수 개의 센서 컬럼들(SC1 내지 SC3)과 복수 개의 센서 로우들(SL1 내지 SL4)을 정의할 수 있다. 도 5a에는 3개의 센서 컬럼들(SC1 내지 SC3)과 4개의 센서 로우들(SL1 내지 SL4)을 포함하는 터치패널(400)을 예시적으로 도시하였다.
제2 플렉서블 회로기판(400-F)은 터치패널(400)의 비표시영역(NDR)에 실장된다. 구체적으로 도시되지 않았으나, 터치패널(400)의 패드들과 제2 플렉서블 회로기판(400-F)의 패드들은 도전성 접착 필름에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 도전성 접착 필름은 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film: ACF)일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 솔더 범프가 도전성 접착 필름을 대체할 수도 있다.
터치패널을 구동하는 드라이버 IC(400-IC)가 제2 플렉서블 회로기판(400-F)에 실장된다. 드라이버 IC(400-IC)는 터치패널(400) 구동을 위한 Tx 신호들(transmission signals)을 생성한다. Tx 신호들은 송신신호로써 센서들에 인가되는 교류 신호들일 수 있다. 또한, 드라이버 IC(400-IC)는 터치패널(400)로부터 수신한 Rx 신호들(receive signals)로부터 입력된 지점의 좌표정보를 산출한다. Rx 신호들은 수신신호로써, Tx 신호들(transmission signals)이 외부입력에 의해 변화된 교류신호들일 수 있다.
도 5b를 참조하여 센서 블록(SB-R)에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다. 도 5b에 도시된 센서 블록(SB-R)은 도 5a에 도시된 센서 블록들(SB)의 일예에 해당한다. 센서 블록(SB-R)은 제1 방향축(DR1)으로 나열된 k 개의 제1 센서들(RP-1 내지 RP-k)을 포함한다. 여기서, k은 2 이상의 자연수일 수 있다.
센서 블록(SB-R)은 j개의 센서 그룹들(TP-G1 내지 TP-Gj)로 구분될 수 있다. 여기서, j는 2 이상의 자연수일 수 있다. 1번째 내지 j번째 센서 그룹들(TP-G1 내지 TP-Gj)은 제1 방향축(DR1)을 따라 나열된다. 본 실시예에서 k 개의 제1 센서들(RP-1 내지 RP-k)에 1 대 1 대응하는 j개의 센서 그룹들(TP-G1 내지 TP-Gj)을 예시적으로 도시하였다. 1번째 내지 j번째 센서 그룹들(TP-G1 내지 TP-Gj) 각각은 i개의 제2 센서들(TP-1 내지 TP-i)을 포함할 수 있다.
도 5c에는 일 실시예에 따른 터치패널(400)을 좀 더 구체적으로 도시하였다. 2개의 센서 컬럼들(SC1, SC2)과 4개의 센서 로우들(SL1 내지 SL4)을 포함하는 터치패널(400)을 예시적으로 도시하였다. 이하에서 설명되는 제1 센서 컬럼(SC1)과 신호라인들의 연결관계는 다른 센서 컬럼들에도 동일하게 적용될 수 있다.
제2 방향축(DR2)을 따라 나열된 4개의 센서 블록들(SB1 내지 SB4)을 각각 포함하는 제1 센서 컬럼(SC1)을 예시적으로 도시하였다. 3개의 제1 센서들(RP-1 내지 RP-3)과 3개의 센서 그룹들(TP-G1 내지 TP-G3)을 포함하는 4개의 센서 블록들(SB1 내지 SB4)을 예시적으로 도시하였다. 3개의 제2 센서들을 포함하는 3개의 센서 그룹들(TP-G1 내지 TP-G3)을 예시적으로 도시하였다.
센서 컬럼들(SC1, SC2) 각각은 복수 개의 서브 컬럼들(S-1, S-2, S-3)로 구분될 수 있다. 서브 컬럼들(S-1, S-2, S-3) 각각은 4개의 센서 블록들(SB1 내지 SB4) 각각의 1개의 제1 센서와 1개의 센서 그룹을 포함할 수 있다. 센서 블록의 제1 센서 컬럼(SC1)은 제1 내지 제3 서브 컬럼들(S-1, S-2, S-3)로 구분될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 도면부호 "SL1-1 내지 SL1-4"는 제1 서브 컬럼들(S-1)에만 기입되었다. 센서 컬럼들(SC1, SC2) 사이의 서브 컬럼 개수는 동일하거나 서로 다를 수 있다. 4개의 센서 블록들(SB1 내지 SB4)에 연결하는 신호라인들이 표시영역(DR)에 배치된다. 제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-4)은 4개의 센서 블록들(SB1 내지 SB4)의 복수 개의 제1 센서들(RP-1, RP-2, RP-3)에 연결된다.
제1 센서들(RP-1, RP-2, RP-3)은 센서 블록들(SB1 내지 SB4) 단위로 서로 전기적으로 분리된다. 예컨대, 제1 센서 블록(SB1)의 제1 센서들(RP-1, RP-2, RP-3)과 제2 센서 블록(SB2)의 제1 센서들(RP-1, RP-2, RP-3)은 서로 다른 신호를 수신 또는 송신할 수 있다. 이때, 제1 센서 블록(SB1)의 제1 센서들(RP-1, RP-2, RP-3)은 서로 동일한 신호를 수신 또는 송신하고, 제2 센서 블록(SB2)의 제1 센서들(RP-1, RP-2, RP-3)은 서로 동일한 신호를 수신 또는 송신할 수 있다.
제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-4) 중 제1 종의 라인들(SL1-1)이 제1 센서 블록(SB1)의 제1 센서들(RP-1 내지 RP-3)에 연결된다. 제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-4) 중 제2 종의 라인들(SL1-2), 제3 종의 라인들(SL1-3), 및 제4 종의 라인들(SL1-4)이 제2 센서 블록(SB2)의 제1 센서들(RP-1 내지 RP-3), 제3 센서 블록(SB3)의 제1 센서들(RP-1 내지 RP-3), 및 제4 센서 블록(SB4)의 제1 센서들(RP-1 내지 RP-3)에 각각 연결된다.
제1 내지 제3 서브 컬럼들(S-1, S-2, S-3) 각각에 배치된 제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-4)의 일단에는 패드들(PD1-1 내지 PD1-4 이하, 제1 패드들)이 각각 연결된다. 제1 패드들(PD1-1 내지 PD1-4)은 비표시영역(NAR)에 배치될 수 있다.
제1 내지 제4 센서 블록들(SB1 내지 SB4)의 제2 센서들은 서로 대응하는 센서들끼리 전기적으로 연결된다. 이하, 서로 다른 센서 블록들에 포함된 대응하는 제2 센서들의 연결관계를 좀더 상세히 설명한다. 제1 내지 제4 센서 블록들(SB1 내지 SB4) 중 연속하여 배치된 2개의 센서 블록들의 대응하는 제2 센서들은 아래와 같은 연결관계를 갖는다.
2개의 센서 블록들 중 어느 하나의 센서 블록의 j개의 센서 그룹들 중 n번째 센서 그룹의 i개의 제2 센서들 중 m번째 제2 센서는 2개의 센서 블록들 중 나머지 하나의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 i-m+1번째 제2 센서에 전기적으로 연결된다. 여기서 n은 1 이상이고 j 이하의 자연수이다. 여기서 m은 1 이상이고 i 이하의 자연수이다. 예컨대, 제2 센서 블록(SB2)의 3개의 센서 그룹들 중 1번째 센서 그룹의 3개의 제2 센서들 중 1번째 제2 센서는 제3 센서 블록(SB3)의 상기 3개의 센서 그룹들 중 1번째 센서 그룹의 상기 3개의 제2 센서들 중 3번째 제2 센서에 전기적으로 연결된다.
제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)이 서로 다른 센서 블록들의 대응하는 제2 센서들을 연결한다. 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)은 2개의 센서 블록들 중 어느 하나의 센서 블록의 상기 n번째 센서 그룹의 상기 m번째 제2 센서와 2개의 센서 블록들 중 나머지 하나의 상기 n번째 센서 그룹의 상기 i-m+1번째 제2 센서를 전기적으로 연결한다.
제1 센서 컬럼(SC1)의 제1 내지 제3 서브 컬럼들(S-1, S-2, S-3) 중 제1 서브 컬럼(S-1)에 배치된 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)을 참조하여 제2 센서들의 연결관계를 설명한다. 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3) 중 제1 종의 라인(SL2-1)은 제1 센서 블록(SB1)의 1번째 센서 그룹(TP-G1)의 1번째 제2 센서, 제2 센서 블록(SB2)의 1번째 센서 그룹(TP-G1)의 3번째 제2 센서, 제3 센서 블록(SB3)의 1번째 센서 그룹(TP-G1)의 1번째 제2 센서, 제4 센서 블록(SB4)의 1번째 센서 그룹(TP-G1)의 3번째 제2 센서를 연결한다. 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3) 중 제2 종의 라인들(SL2-2)은 제1 내지 제4 센서 블록(SB1 내지 SB4)의 1번째 센서 그룹들(TP-G1)의 2번째 제2 센서들을 연결한다. 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3) 중 제3 종의 라인(SL2-3)은 제1 센서 블록(SB1)의 1번째 센서 그룹(TP-G1)의 3번째 제2 센서, 제2 센서 블록(SB2)의 1번째 센서 그룹(TP-G1)의 1번째 제2 센서, 제3 센서 블록(SB3)의 1번째 센서 그룹(TP-G1)의 3번째 제2 센서, 제4 센서 블록(SB4)의 1번째 센서 그룹(TP-G1)의 1번째 제2 센서를 연결한다.
제1 내지 제3 서브 컬럼들(S-1, S-2, S-3) 각각에 배치된 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)의 일단에는 패드들(PD2-1 내지 PD2-3 이하, 제2 패드들)이 각각 연결된다. 제2 패드들(PD2-1 내지 PD2-3)은 비표시영역(NAR)에 배치될 수 있다.
제1 센서들(RP-1, RP-2, RP-3), 센서 그룹들(TP-G1 내지 TP-G3)의 제2 센서들, 제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-4), 및 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)은 동일한 층 상에 배치될 수 있다. 제1 센서들(RP-1, RP-2, RP-3), 센서 그룹들(TP-G1 내지 TP-G3)의 제2 센서들, 제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-4), 및 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)은 동일한 공정상에서 형성된 도전층을 패터닝함으로써 형성될 수 있다.
도 5d에는 도 5c에 도시된 터치패널(400)에 접속되는 제2 플렉서블 회로기판(400-F)을 예시적으로 도시하였다. 터치패널(400)의 구성에 따라 제2 플렉서블 회로기판(400-F)의 구성은 변경될 수 있다.
도 5d를 참조하면, 제2 플렉서블 회로기판(400-F)은 복수 개의 패드들과 복수 개의 신호라인들을 포함한다. 이하, 도 5c에 도시된 제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-4), 및 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)과 구분하여 설명하기 위해, 제2 플렉서블 회로기판(400-F)에 배치된 신호라인들은 연결라인들로 지칭된다.
제2 플렉서블 회로기판(400-F)은 복수 개의 절연층과 절연층들 사이에 배치된 복수 개의 도전층들을 포함한다. 도전층들 각각은 연결라인들을 포함할 수 있다. 도전층들 중 일부의 도전층은 패드들을 포함한다. 서로 다른 층 상에 배치된 연결라인들은 절연층을 관통하는 콘택홀들을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
복수 개의 패드들은 도 5c에 도시된 제1 패드들(PD1-1 내지 PD1-4)에 대응하는 패드들(PD3-1 내지 PD3-4 이하, 제3 패드들) 제2 패드들(PD2-1 내지 PD2-3)에 대응하는 패드들(PD4-1 내지 PD4-3 이하, 제4 패드들)을 포함할 수 있다.
제1 신호라인 그룹들(SL-F1)의 연결라인들 및 제2 신호라인 그룹들(SL-F2)의 연결라인들은 제3 패드들(PD3-1 내지 PD3-4) 및 제4 패드들(PD4-1 내지 PD4-3)에 각각 연결된다. 제1 신호라인 그룹들(SL-F1) 및 제2 신호라인 그룹들(SL-F2) 각각은 도 5c를 참조하여 설명한 제1 내지 제3 서브 컬럼들(S-1, S-2, S-3)에 대응하게 그룹들을 이루며 그룹 단위로 이격되어 배치된다.
제3 신호라인 그룹(SL-F3)의 연결라인들은 제1 센서 컬럼(SC1)과 연관된 제1 신호라인 그룹들(SL-F1)의 연결라인들에 각각 연결된다. 예컨대, 제3 신호라인 그룹(SL-F3)의 연결라인 중 1번째 연결라인은 제1 센서 컬럼(SC1)에 대응하는 제3 패드들(PD3-1)에 연결된 제1 신호라인 그룹들(SL-F1)의 연결라인들을 연결한다. 상기 제3 패드들(PD3-1)은 제1 센서 컬럼(SC1)의 제1 내지 제3 서브 컬럼(S-1, S-2, S-3)의 제1 패드들(PD1-1, 도 5c 참조)에 전기적으로 접속된다. 결과적으로 제1 센서 컬럼(SC1)의 제1 센서 블록(SB1)의 제1 센서들(RP-1, RP-2, RP-3)은 서로 전기적으로 연결된다.
제4 신호라인 그룹(SL-F4)의 연결라인들은 제2 센서 컬럼(SC2)과 연관된 제1 신호라인 그룹들(SL-F1)의 연결라인들을 연결한다. 예컨대, 제4 신호라인 그룹(SL-F4)의 연결라인 중 1번째 연결라인은 제2 센서 컬럼(SC2)에 대응하는 제3 패드들(PD3-1)에 연결된 제1 신호라인 그룹들(SL-F1)의 연결라인들을 연결한다. 상기 제3 패드들(PD3-1)은 제2 센서 컬럼(SC2)의 제1 내지 제3 서브 컬럼(S-1, S-2, S-3)의 제1 패드들(PD1-1, 도 5c 참조)에 전기적으로 접속된다. 결과적으로 제2 센서 컬럼(SC2)의 제1 센서 블록(SB1)의 제1 센서들(RP-1, RP-2, RP-3)은 서로 전기적으로 연결된다.
제5 신호라인 그룹(SL-F5)의 신호라인들은 제2 신호라인 그룹들(SL-F2)의 연결라인들을 연결한다. 예컨대, 제5 신호라인 그룹(SL-F5)의 연결라인 중 1번째 연결라인은 제1 센서 컬럼(SC1) 및 제2 센서 컬럼(SC2)에 대응하는 제4 패드들(PD4-1)에 연결된 제2 신호라인 그룹들(SL-F2)의 연결라인들을 연결한다. 상기 제4 패드들(PD4-1)은 제1 센서 컬럼(SC1) 및 제2 센서 컬럼(SC2)의 제2 패드들(PD2-1, 도 5c 참조)에 전기적으로 접속된다. 결과적으로 제1 센서 컬럼(SC1)의 제1 서브 컬럼(S-1)의 제2 신호라인(SL2-3)에 연결된 제2 센서들과 제2 센서 컬럼(SC2)의 제1 서브 컬럼(S-1)의 제2 신호라인(SL2-3)에 연결된 제2 센서들은 서로 전기적으로 연결된다.
제6 신호라인 그룹(SL-F6)의 연결라인들은 제3 신호라인 그룹(SL-F3)의 연결라인들을 드라이버 IC(400-IC)에 연결한다. 제7 신호라인 그룹(SL-F7)의 연결라인들은 제4 신호라인 그룹(SL-F4)의 연결라인들을 드라이버 IC(400-IC)에 연결한다. 제8 신호라인 그룹(SL-F8)의 연결라인들은 제5 신호라인 그룹(SL-F5)의 연결라인들을 드라이버 IC(400-IC)에 연결한다. 제6 신호라인 그룹(SL-F6), 제7 신호라인 그룹(SL-F7), 및 제8 신호라인 그룹(SL-F8)을 통해서 제3 패드들(PD3-1 내지 PD3-4) 및 제4 패드들(PD4-1 내지 PD4-3)이 드라이버 IC(400-IC)에 연결됨으로써, 제3 패드들(PD3-1 내지 PD3-4) 및 제4 패드들(PD4-1 내지 PD4-3)의 개수 대비 드라이버 IC(400-IC)의 패드 개수가 감소될 수 있다.
그밖에, 각각의 일단이 드라이버 IC(400-IC)에 연결된 제9 신호라인 그룹(SL-F9)의 연결라인들이 제2 플렉서블 회로기판(400-F)에 배치될 수 있다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 제9 신호라인 그룹(SL-F9)의 연결라인들의 일단들은 드라이버 IC(400-IC)의 패드들에 각각 연결된다. 제9 신호라인 그룹(SL-F9)의 연결라인들의 타단들은 제5 패드들(PD5)에 각각 연결될 수 있다. 제5 패드들(PD5)을 통해 또 다른 회로기판, 커낵터와 같은 전자부품에 제2 플렉서블 회로기판(400-F)이 전기적으로 연결될 수 있다. 또 다른 회로기판에 배치된 중앙 제어회로로부터 터치패널(400)의 구동을 위한 제어신호들을 제5 패드들(PD5)을 통해 수신할 수 있다. 터치패널(400)의 구동을 위한 제어신호들은 도 5e 및 도 5f를 참조하여 후술하는 스캔 구동회로(410), 터치 검출회로(420), 및 스위칭 회로(430)를 제어하기 위한 신호일 수 있다.
도 5e에 도시된 것과 같이, 일 실시예에 따른 드라이버 IC(400-IC)는 Tx 신호들(Tx-S)을 제공하는 스캔 구동회로(410) 및 Rx 신호들(Rx-S)로부터 입력된 지점의 좌표정보를 산출하는 터치 검출회로(420)을 포함할 수 있다. Tx 신호들(Tx-S)은 제2 플렉서블 회로기판(400-F)의 연결라인들을 통해 복수 개의 제1 센서들(RP, 도 5a 참조)과 복수 개의 제2 센서들(TP, 도 5a 참조) 중 어느 하나의 센서들에 제공될 수 있다. Rx 신호들(Rx-S)은 복수 개의 제1 센서들(RP)과 복수 개의 제2 센서들(TP) 중 다른 하나의 센서들로부터 제2 플렉서블 회로기판(400-F)의 연결라인들을 통해 터치 검출회로(420)에 제공될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 뮤추얼 캡(mutual capacitance) 방식으로 입력지점의 좌표정보를 획득할 수 있다.
이하, Tx 신호들(Tx-S)은 제2 센서들(TP)에 제공되는 것을 예시적으로 설명한다. 스캔 구동회로(410)는 서로 다른 정보를 갖는 Tx 신호들(Tx-S)을 제2 센서들(TP)에 제공한다. Tx 신호들(Tx-S)은 교류신호이다. 여기서, "Tx 신호들(Tx-S)이 서로 다른 정보를 갖는다"는 것은 Tx 신호들(Tx-S)이 서로 다른 시간정보, 주파수정보, 코드정보를 갖는다는 것을 의미한다. 시간분할방식(time division multiple access)으로 변조된 Tx 신호들(Tx-S)은 서로 다른 구간에서 활성화될 수 있다. 즉, Tx 신호들(Tx-S)의 하이 레벨을 갖는 구간이 서로 다를 수 있다. 주파수분할방식(frequency division multiple access)으로 변조된 Tx 신호들(Tx-S)은 서로 다른 주파수를 가질 수 있다. 코드분할방식(code division multiple access)으로 변조된 Tx 신호들(Tx-S)은 서로 다른 코드정보를 가질 수 있다.
제2 센서들(TP, 도 5a 참조)에 인가된 Tx 신호들(Tx-S)에 의해 서로 인접한 제1 센서(RP)와 제2 센서(TP)는 정전 결합(capacitively coupling) 된다. 입력 수단이 정전 결합된 제1 센서(RP)와 제2 센서(TP) 상에 배치되면, 제1 센서(RP)와 제2 센서(TP) 사이의 정전용량(capacity)이 변화된다. 터치 검출회로(420)는 변화된 정전용량을 검출하여 입력 수단의 좌표정보를 산출한다.
예컨대, 터치 검출회로(420)는 증폭기, 노이즈 필터, 및 아날로그-디지털 컨버터 등을 포함할 수 있다. 증폭기는 수신된 Rx 신호들(Rx-S)을 증폭시킨다. 노이즈 필터는 증폭된 Rx 신호들(Rx-S)의 노이즈를 제거한다. 아날로그-디지털 컨버터는 노이즈가 제거된 Rx 신호들(Rx-S)를 디지털 신호로 변환한다. 디지털 신호들로부터 입력지점의 좌표정보를 산출할 수 있다.
도 5f에 도시된 것과같이, 일 실시예에 따른 드라이버 IC(400-IC10)는 스캔 구동회로(410), 터치 검출회로(420), 및 스위칭 회로(430)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 셀프캡(self capacitance) 방식 또는 뮤추얼 캡(mutual capacitance) 방식으로 입력지점의 좌표정보를 획득할 수 있다.
스위칭 회로(430)는 스캔 구동회로(410)와 터치 검출회로(420)를 제3 패드들(PD3-1 내지 PD3-4, 도 5d 참조) 및 제4 패드들(PD4-1 내지 PD4-3, 도 5d 참조)에 선택적으로 연결한다. Tx 신호들(Tx-S)을 제1 센서들(RP, 도 5a 참조)과 제2 센서들(TP, 도 5a 참조)에 선택적으로 제공하기 위함이다.
스위칭 회로(430)는 제3 패드들(PD3-1 내지 PD3-4)을 스캔 구동회로(410)와 터치 검출회로(420)에 선택적으로 접속하는 제1 스위치(SE1) 및 제4 패드들(PD4-1 내지 PD4-3)을 스캔 구동회로(410)와 터치 검출회로(420)에 선택적으로 접속하는 제2 스위치(SE2)를 포함할 수 있다. 1개의 제1 스위치(SE1)와 제2 스위치(SE2)를 각각 포함하는 스위칭 회로(430)를 예시적으로 도시하였으나, 센서 컬럼, 서브 컬럼, 센서 로우의 개수에 따라 제1 스위치(SE1)와 제2 스위치(SE2)의 개수는 결정될 수 있다.
뮤추얼 캡(mutual capacitance) 방식으로 입력지점의 좌표정보를 획득하는 방식은 도 5e를 참조하여 설명한 것과 실질적으로 동일할 수 있다. 셀프캡(self capacitance) 방식으로 입력지점의 좌표정보를 획득하기 위해, 제1 센서들(RP)과 제2 센서들(TP) 각각에 Tx 신호들(Tx-S)을 제공할 수도 있다. Tx 신호들(Tx-S)가 제공된 센서에서 발생한 정전용량의 변화를 해당 센서로부터 검출하여 입력지점의 좌표정보를 획득할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(400)의 제1 동작모드에 따른 개념도이다. 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(400)의 센서 로우(SL1)의 개념도이다. 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(400)의 제2 동작모드에 따른 개념도이다. 이하, 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 터치패널(400)의 동작에 대해 설명한다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명한 터치패널(400)은 도 6a에 도시된 것과 같이 간략화될 수 있다. 제1 센서들(RP)에 표시된 괄호내 부호들은 전기적 연결성을 나타낸다. 제1 센서 로우(SL1)를 참조하면, 제1 센서들(RP)의 괄호에 표시된 기호들(A1, B1, C1)이 동일하다는 것은 해당 센서들이 서로 전기적으로 연결되었다는 것을 의미한다. 예컨대, A1 부호가 표시된 제1 센서들(RP)은 제1 신호라인들(SL1-1), 제1 패드들(PD1-1, 도 5c참조), 제3 패드들(PD3-1), 제1 신호라인 그룹들(SL-F1)의 연결라인들, 및 제3 신호라인 그룹(SL-F3)의 연결라인을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 센서 로우(SL1)의 제1 센서들(RP)의 괄호에 표시된 기호들(A1, B1, C1)과 제2 센서 로우(SL2)의 제1 센서들(RP)의 괄호에 표시된 기호들(A2, B2, C2)이 서로 다르다는 것은 해당 센서들이 서로 전기적으로 절연되었다는 것을 의미한다.
제2 센서들(TP)에 표시된 괄호 내 부호 (X, Y) 중 X 값은 스캔 신호의 정보를 나타내고, Y값은 제2 센서들(TP) 사이의 전기적 연결성을 나타낸다. 하나의 센서 블록을 참조하면, X값으로 표시된 1 내지 9는 9개의 제2 센서들(TP)이 9개의 서로 다른 스캔신호들을 수신하는 것을 나타낸다. 제1 센서 컬럼(SC1)의 센서 블록들(SB)을 참조하면, 센서 로우들(SL1 내지 SL4)의 X값이 3인 4개의 제2 센서들(TP)은 동일한 스캔 신호를 수신하는 것을 나타낸다. 도 5c에 도시된 제1 센서 컬럼(SC1)의 제1 서브 컬럼(S-1)의 제2 신호라인(SL2-3)에 의해 X값이 3인 4개의 제2 센서들(TP)이 동일한 스캔 신호를 수신할 수 있다.제1 센서 컬럼(SC1)을 참조하면, Y값으로 표시된 1 내지 3은 해당 서브 컬럼 내에서 서로 다른 센서 블록에 배치된 제2 센서들(TP)의 전기적 연결성을 나타낸다. 예컨대, Y값이 1로 표시된 제2 센서들은 제2 신호라인(SL2-1, 도 5c 참조)에 의해 서로 연결될 수 있다. Y에 대응하게 2로 표시된 제2 센서들은 제2 신호라인(SL2-2, 도 5c 참조)에 의해 서로 연결될 수 있다.
서로 다른 센서 컬럼들(SC1, SC2)에 배치된 제2 센서들이라도 동일한 스캔 신호를 수신할 수 있다. 제1 센서 컬럼(SC1)의 제1 서브 컬럼(S-1)에 배치된 X 값이 3인 4개의 제2 센서들(TP)과 제2 센서 컬럼(SC2)의 제1 서브 컬럼(S-1)에 배치된 X 값이 3인 4개의 제2 센서들(TP)은 동일한 스캔 신호를 수신할 수 있다. 상기 서로 다른 센서 컬럼들(SC1, SC2)에 배치된 제2 센서들은 도 5c 및 도 5d를 참조하여 설명한 것과 같이, 제1 센서 컬럼(SC1) 및 제2 센서 컬럼(SC2)의 제2 신호라인들(SL2-3), 제2 패드들(PD2-1, 도 5c참조), 제4 패드들(PD4-1), 제2 신호라인 그룹들(SL-F2)의 연결라인들, 및, 제5 신호라인 그룹(SL-F5)의 일부의 연결라인들을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 제1 센서 로우(SL1)에 발생한 2개의 외부입력(OP1, OP2)을 예시적으로 도시하였다. 본 실시예에 따르면, 뮤추얼 캡(mutual capacitance) 방식으로 제1 외부입력(OP1)과 제2 외부입력(OP2)을 독립적으로 검출할 수 있다.
제1 외부입력(OP1)이 발생하면, 2개의 제1 센서들(RP(A1))과 1개의 제2 센서(TP(1,2)) 사이의 정전용량이 변화된다. 제1 센서들(RP(A1))로부터 수신된 Rx 신호로부터 입력된 지점의 좌표정보를 획득할 수 있다. 제2 외부입력(OP2)이 발생하면, 2개의 제1 센서들(RP(A1), RP(B1))과 1개의 제2 센서(TP(3,2)) 사이의 정전용량이 변화된다. 제1 센서(RP(A1))로부터 수신된 Rx 신호와 제1 센서(RP(B1))로부터 수신된 Rx 신호로부터 제2 외부입력(OP2)의 좌표정보를 산출한다. 도 5e에 도시된 터치 검출회로(420)는 제1 센서(RP(A1))로부터 수신된 Rx 신호와 제1 센서(RP(B1))로부터 수신된 Rx 신호를 가산하여 센서 블록들 사이의 경계에서 발생한 외부입력을 검출할 수 있다.
도 6c를 참조하면, 제1 센서들(RP)을 이용하여 셀프캡(self capacitance) 방식으로 동작하는 터치패널(400)을 간략화하여 도시하였다. 도 6a에 도시된 복수 개의 센서 블록들(SB) 각각은 해당 센서 블럭들 내의 제1 센서들(RP)에 동일한 Tx 신호가 인가됨으로써, 호버링 상태의 입력수단을 감지하는 터치 센서들(HP1-1 내지 HP4-3)에 대응한다. 해당 센서 블럭들 내의 제2 센서들(TP)에 해당 센서 블럭들 내의 제1 센서들(RP)에 인가된 Tx 신호와 동일한 파형의 신호가 인가되거나, 역상 파형의 신호가 인가되거나, 바이어스 전압이 인가될 수 있다. 입력수단과 터치 센서들(HP1-1 내지 HP4-3)의 정전 결합에 의해 발생한 용량 변화를 감자하여 호버링 상태의 입력수단을 감지할 수 있다.
도 7 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(400-1 내지 400-8)의 개념도이다. 이하, 도 7 내지 도 14를 참조하여 일 실시예에 따른 터치패널(400-1 내지 400-8)을 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 6c를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7에는 터치패널(400-1)의 3개의 센서 컬럼들(SC1 내지 SC3)이 예시적으로 도시되었다. 제1 센서 컬럼(SC1)의 센서 블록(SB)의 제2 센서들(TP(1,1) 내지 TP(9,3))은 홀수번째 센서 컬럼의 제2 센서들을 대표하고, 제2 센서 컬럼(SC2) 센서 블록(SB-1)의 제2 센서들(TP(1,1) 내지 TP(6,3), TP(10,1) 내지 TP(12,3))은 짝수번째 센서 컬럼의 제2 센서들을 대표할 수 있다.
제1 센서 컬럼(SC1)의 제1 센서 로우(SL1)과 제2 센서 컬럼(SC2)의 제1 센서 로우(SL1)를 참조하면, 제1 센서 컬럼(SC1)의 일부의 센서들(TP(1,1) 내지 TP(6,3))과 제2 센서 컬럼(SC2)의 일부의 센서들(TP(1,1) 내지 TP(6,3)) 중 대응하는 센서들은 서로 전기적으로 연결된다. 제1 센서 컬럼(SC1)의 일부의 센서들(TP(7,1) 내지 TP(9,3))과 제2 센서 컬럼(SC2)의 일부의 센서들은 서로 전기적으로 절연될 수 있다, 즉 서로 다른 Tx신호들을 수신할 수 있다. 제1 센서 컬럼(SC1)의 3번째 센서 그룹의 제2 센서들(TP(7,1) 내지 TP(9,3))과 제2 센서 컬럼(SC2)의 3번째 센서 그룹의 제2 센서들(TP(10,1) 내지 TP(12,3))는 서로 다른 Tx신호들을 수신할 수 있다. 동일한 센서 로우에 배치된 센서 블록들에 있어서, 어느 하나의 센서 컬럼의 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 j번째 센서 그룹의 i개의 제2 센서들과 어느 하나의 센서 컬럼에 연속하는 다른 센서 컬럼의 센서 블록의 j개의 센서 그룹들 중 j번째 센서 그룹의 i개의 제2 센서들은 전기적으로 절연된다.도 7에 도시된 2개의 외부입력(OP10, OP20)이 동시에 터치되더라도, 서로 다른 Tx 신호들(Tx-S)에 의해 멀티터치를 식별할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 터치패널(400)에 비해 세밀한 터치 식별이 가능하다.
도 8에 도시된 터치패널(400-2)과 같이, 제3 센서 컬럼(SC3)의 센서 블록(SB-2)은 1번째 센서 컬럼(SC1)의 센서 블록(SB)보다 많은 제1 센서들(RP)을 포함할 수 있다. 제3 센서 컬럼(SC3)의 제3 서브 컬럼(S-3)에 배치된 제2 센서(TP)는 2개의 제1 센서들(RP)과 정전결합된다. 그에 따라 제3 센서 컬럼(SC3)의 제3 서브 컬럼(S-3)에 배치된 제2 센서(TP)에 인접한 2개의 제1 센서들(RP)에서 발생한 Rx 신호들로부터 제3 서브 컬럼(S-3)에 배치된 제2 센서(TP)에 인접한 외부입력을 검출할 수 있다. 제3 센서 컬럼(SC3)의 제3 서브 컬럼(S-3)에 배치된 제2 센서(TP)에 인접한 2개의 제1 센서들(RP)로부터 수신된 Rx 신호들을 가산하여 터치패널(400-2)의 테두리에서 발생한 외부입력을 검출할 수 있다.
본 실시예에서 3개의 센서 컬럼들(SC1, SC2, SC3)을 포함하는 터치패널(400-2)이 예시적으로 설명되었으며, s개(여기서 s는 4 이상의 자연수)의 센서 컬럼을 포함하는 터치패널에 있어서, s 번째 센서 컬럼은 나머비 센서 컬럼들에 비해 더 많은 개수의 제1 센서(RP)를 포함할 수 있다.제3 센서 컬럼(SC3)
도 9에 도시된 터치패널(400-3)과 같이, 센서 블록들(SB, SB-3)에 따라 서로 다른 개수의 제2 센서들(TP)을 가질 수 있다. 센서 블록 내의 제1 센서들(RP-1 내지 RP-k, 도 5b 참조)과 센서 그룹들(TP-G1 내지 TP-Gj, 도 5b 참조)은 서로 1 대 1 대응하지 않을 수 있다. 1번째 센서 컬럼(SC1)의 제1 서브 컬럼(S-10)은 하나의 제1 센서(RP)에 대응하여 2개의 센서 그룹들을 포함할 수 있다.
도 10에 도시된 터치패널(400-4)과 같이, 센서 컬럼들(SC1, SC2, SC3) 각각은 2개의 서브 컬럼들(S-1, S-2)을 포함할 수 있다. 센서 블록들(SB-4, SB-5, SB-6) 각각은 2개의 제1 센서(RP)와 2개의 센서 그룹들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 센서 블록들 각각은 4개 이상의 제1 센서(RP)와 그에 대응하는 센서 그룹들을 포함할 수 있다.
일부의 센서 블록들(SB-4, SB-6)의 제2 센서들(TP)은 서로 동일한 Tx 신호들을 수신할 수 있고, 일부의 센서 블록들(SB-4, SB-6)의 제2 센서들(TP)과 나머지 센서 블록(SB-5)의 제2 센서들(TP)은 부분적으로 다른 Tx 신호들을 수신할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 7을 참조하여 설명한 바 상세한 설명은 생략한다.
도 11a에 도시된 터치패널(400-5)과 같이, 복수 개의 제1 센서들(RP) 중에서 서로 전기적으로 연결된 복수 개의 제1 센서들(RP)이 연속적으로 배치되지 않을 수 있다. 다시 말해 센서 블록들(SB-7, SB-8, SB-9) 중 일부의 센서 블록들(SB-7, SB-8)은 전기적 연결관계에 따라 구별되는 제1 종의 센서과 제2 종의 센서를 포함한다. 적어도 제1 종의 센서는 복수 개 제공된다. 제2 종의 센서는 1개 이상 제공될 수 있다. 제1 종의 센서들은 서로 전기적으로 연결되고, 제2 종의 센서들은 서로 전기적으로 연결된다. 상기 제1 종의 센서들과 상기 제2 종의 센서들은 서로 전기적으로 절연된다.
도 11a에 도시된 터치패널(400-5)은 도 7에 도시된 터치패널(400-1)에 대비하여 제1 및 제2 센서 컬럼들(SC1, SC2)의 제3 서브 컬럼들(S-3)의 위치가 서로 바뀐 것과 같다. 도 5d에 도시된 연결라인들(SL-F1 내지 SL-F8)의 접속관계를 도 11b에 도시된 것과 같이 변경하여 복수 개의 제1 센서들(RP) 중 연속하여 배치되지 않은 일부의 제1 센서들을 전기적으로 연결할 수 있다.
도 12a에 도시된 터치패널(400-6)은 도 7에 도시된 터치패널(400-5)에 대비하여 전기적으로 연결된 제1 터치센서들(RP)이 서로 다른 센서 로우에 배치될 수 있다. 센서 블록들(SB-10, SB-11, SB-12)은 2개의 제1 종의 센서들과 1개의 제2 종의 센서를 포함할 수 있다. 도 5b에 도시된 연결라인들(SL-F1 내지 SL-F8)의 접속관계를 도 12b에 도시된 것과 같이 변경하여 복수 개의 제1 센서들(RP) 중 서로 다른 센서 로우에 배치된 일부의 제1 센서들을 전기적으로 연결할 수 있다.
도 13a에 도시된 터치패널(400-7)은 센서 컬럼들(SC10, SC20) 각각이 4개의 서브 컬럼들(S-1 내지 S-4)을 포함한다. 센서 블록들(SB-13, SB-14)은 4개의 제1 센서들(RP)을 각각 포함한다. 센서 블록들(SB-13, SB-14)은 센서 컬럼들(SC10, SC20)이 나열된 방향을 따라 교번하게 배치된 제1 종의 센서들과 제2 종의 센서들을 포함한다.
제1 센서 로우(SL1) 및 제1 센서 컬럼(SC10)에 배치된 센서 블록(SB-13)을 참조하면, 2개의 제1 종의 제1 센서들(RP(A1))과 2개의 제2 종의 제1 센서들(RP(B1))이 센서 블록 내에 배치된다. 도 5d에 도시된 연결라인들(SL-F1 내지 SL-F8)의 접속관계를 도 11b 및 도 12b를 참조하여 설명한 것과 같이 변경하면 하나의 센서 블록 내에 전기적으로 절연된 제1 센서들과 전기적으로 연결된 제1 센서들을 동시에 배치할 수 있다.
도 13b는 도 6a에 도시된 센서 블록(SB)의 센싱 유닛(SU1)과 도 13a에 도시된 센서 블록(SB-13)의 센싱 유닛(SU2)을 비교 도시하였다. 센싱 유닛(SU1, SU2)은 서로 구별되는 외부 입력에 해당한다. 동일한 면적에서 도 6a에 도시된 센서 블록(SB)은 9개의 센싱 유닛(SU1)이 정의되고, 도 13a에 도시된 센서 블록(SB-13)은 15개의 센싱 유닛(SU2)이 정의된다. 따라서, 도 13a에 도시된 센서 블록(SB-13) 도 6a에 도시된 센서 블록(SB) 대비 정밀한 터치 감지가 가능하다.
도 14에 도시된 터치패널(400-8)은 센서 컬럼(SC100, SC200)이 4개의 서브 컬럼들(S-1 내지 S-4)을 포함한다. 센서 블록들(SB-15, SB-16)은 4개의 제1 센서들(RP)을 각각 포함한다. 센서 블록들(SB-15, SB-16)은 서로 전기적으로 절연된 제1 센서들을 포함할 수 있다. 도 5d에 도시된 연결라인들(SL-F1 내지 SL-F8)의 접속관계를 도 11b 및 도 12b를 참조하여 설명한 것과 같이 변경하면 하나의 센서 블록 내에 전기적으로 절연된 제1 센서들을 배치할 수 있다.
도 15a 내지 도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 평면도이다. 이하, 도 15a 내지 도 16b를 참조하여 일 실시예에 따른 터치패널(400-9, 400-10)을 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 15a 및 도 15b에 도시된 것과 같이, 드라이버 IC(400-IC)가 터치패널(400-9)의 비표시영역(NDR)에 실장될 수 있다. 터치패널(400-9)은 표시영역(DR)과 비표시영역(NDR)에 따라 다른 층구조를 가질 수 있다. 예컨대 표시영역(DR)은 단층의 도전층이 배치될 수 있고, 비표시영역(NDR)에는 복층의 도전층들과 복층의 절연층들이 배치될 수 있다.
표시영역(DR)에 배치된 제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-4) 및 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)은 서로 교차하지 않기 때문에 단층의 도전층으로 형성할 수 있다. 단층의 도전층을 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝하여 복수 개의 신호라인들을 형성할 수 있다.
비표시영역(NDR)에는 도 5d를 참조하여 설명한 제1 신호라인 그룹들(SL-F1), 제2 신호라인 그룹들(SL-F2), 제3 신호라인 그룹(SL-F3), 제4 신호라인 그룹(SL-F4), 제5 신호라인 그룹(SL-F5), 제6 신호라인 그룹(SL-F6), 제7 신호라인 그룹(SL-F7), 제8 신호라인 그룹(SL-F8), 제9 신호라인 그룹(SL-F9)이 배치될 수 있다. 제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-4)과 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)이 제3 신호라인 그룹(SL-F3) 및 제5 신호라인 그룹(SL-F5)에 직접 연결되었으므로 제1 신호라인 그룹들(SL-F1)과 제2 신호라인 그룹들(SL-F2)은 생략되었다. 제2 센서 컬럼(SC2)과 연관된 제4 신호라인 그룹(SL-F4) 및 제7 신호라인 그룹(SL-F7)은 도 15b에 미도시되었다.
제2 플렉서블 회로기판(400-F10)은 제5 패드들(PD5)와 연결된 패드들 및 패드들에 연결된 신호라인들을 포함할 수 있다. 제2 플렉서블 회로기판(400-F10)은 또 다른 회로기판, 커낵터와 같은 전자부품에 연결될 수 있다.
도 16a 및 16b에 도시된 것과 같이, 드라이버 IC(400-IC)가 또 다른 회로기판(400-M)에 배치될 수 있다. 터치패널(400-10)은 도 15a 및 도 15b를 참조하여 설명한 터치패널(400-9)과 실질적으로 동일할 수 있다. 도 5d를 참조하여 설명한 제3 신호라인 그룹(SL-F3), 제4 신호라인 그룹(SL-F4), 제5 신호라인 그룹(SL-F5), 제6 신호라인 그룹(SL-F6), 제7 신호라인 그룹(SL-F7), 및 제8 신호라인 그룹(SL-F8)은 비표시영역(NDR)에 배치될 수 있다. 제6 신호라인 그룹(SL-F6) 및 제8 신호라인 그룹(SL-F8)의 말단에 패드들이 배치된다.
제2 플렉서블 회로기판(400-F20)은 제6 신호라인 그룹(SL-F6) 및 제8 신호라인 그룹(SL-F8)과 회로기판(400-M)에 배치되는 신호라인들을 연결하는 연결라인들을 포함한다.
본 발명의 일 실시에에서 터치패널(400-10)은 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 설명한 터치패널(400)과 실질적으로 동일할 수 있다. 도 5d를 참조하여 설명한 제1 신호라인 그룹(SL-F1), 제2 신호라인 그룹(SL-F2) 제3 신호라인 그룹(SL-F3), 제4 신호라인 그룹(SL-F4), 제5 신호라인 그룹(SL-F5), 제6 신호라인 그룹(SL-F6), 제7 신호라인 그룹(SL-F7), 및 제8 신호라인 그룹(SL-F8)은 제2 플렉서블 회로기판(400-F20)에 배치될 수 있다. 제2 플렉서블 회로기판(400-F20)은 터치패널(400)의 제1 패드들(PD1-1 내지 PD1-4) 및 제2 패드들(PD2-1 내지 PD2-3)과 회로기판(400-M)에 배치되는 신호라인들을 연결할 수도 있다.
도 17은 표시패널(300)의 확대 단면도이다. 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(300)의 평면도이다. 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PX)의 등가회로도이다. 이하, 도 17 내지 도 19을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(300)을 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 16b를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 17에 도시한 바와 같이, 표시패널(300)은 베이스부재(300-BS), 회로층(300-CL), 소자층(300-EL), 및 봉지층(300-ECL)을 포함할 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 표시패널(300)은 봉지층(300-ECL) 상에 배치된 광학부재 예컨대, 위상지연판 및 편광판을 더 포함할 수 있다.
베이스부재(300-BS)는 적어도 하나의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 베이스부재(300-BS)는 2개의 플라스틱 필름들 및 그 사이에 배치된 무기막들, 실리콘 나이트라이드막 및/또는 실리콘옥사이드막을 포함할 수 있다. 베이스부재(300-BS)는 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(Polyethersulphone, PES), 유리섬유강화플라스틱(Fiber reinforced plastics, FRP) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
회로층(300-CL)은 표시패널(300)에 구비된 복수 개의 신호라인들(SGL) 및 전자소자들을 포함한다. 또한, 회로층(300-CL)은 신호라인들(SGL)과 전자소자들의 구성들을 절연시키는 복수 개의 절연층들을 포함한다.
도 18 및 도 19에 도시된 것과 같이, 회로층(300-CL)은 복수 개의 신호라인들(SGL)을 포함할 수 있다. 복수 개의 신호라인들(SGL)은 제2 방향축(DR2)을 따라 나열된 게이트 라인들(GL)과 제1 방향축(DR1)을 따라 나열된 데이터 라인들(DL)을 포함한다. 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)은 복수 개의 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 각각 연결된다. 회로층(300-CL)은 화소(PX)의 회로들 예컨대, 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2) 및 적어도 하나의 커패시터(Cap)를 포함할 수 있다. 회로층(300-CL)은 비표시영역(NDR)의 일측에 배치된 게이트 구동회로(DCV)를 더 포함할 수 있다.
게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)은 비표시영역(NDR)에 배치된 게이트 패드부(GL-P)와 데이터 패드부들(DL-P)를 각각 포함할 수 있다. 게이트 패드부(GL-P)와 데이터 패드부들(DL-P)은 제1 플렉서블 회로기판(300-F)이 접속될 수 있다. 제1 플렉서블 회로기판(300-F)을 통해 표시패널(300)은 메인 구동회로에 연결될 수 있다.
소자층(300-EL)은 표시소자들을 포함한다. 도 18 및 도 19에 도시된 것과 같이, 소자층(300-EL)은 화소(PX)의 유기발광 다이오드(OLED)을 포함한다. 소자층(300-EL)은 유기발광 다이오드를 보조하는 전자소자들을 더 포함할 수 있다.
봉지층(300-ECL)은 소자층(300-EL)을 밀봉한다. 소자층(300-EL)은 TFE(Thin Film Encapsulation layer), 즉 복수 개의 무기 박막들 및 복수 개의 유기 박막들을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 봉지층(300-ECL)은 봉지기판으로 대체될 수 있다. 봉지기판은 소자층(300-EL)을 사이에 두고 베이스부재(300-BS)와 이격되어 배치된다. 봉지기판과 베이스부재(300-BS)의 테두리를 따라 실링제가 소정의 공간을 형성한다.
터치패널(400)의 베이스부재(400-BS, 도 4 참조)는 봉지층(300-ECL) 또는 봉지기판 상에 배치된다. 본 발명의 일 실시예에서, 터치패널(400)의 도전층(400-CL, 도 4 참조)은 봉지층(300-ECL) 또는 봉지기판에 직접 배치될 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(400-11)의 확대 단면도이다. 도 21는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 컬럼(SC1)의 확대된 평면도이다. 도 22a는 도 21의 일부분을 확대한 평면도이다. 도 22b는 도 22a의 II-II'에 대응하는 단면도이다. 도 23a는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 블록(SB)의 확대된 평면도이다. 도 23b는 도 23a의 III-III'에 대응하는 단면도이다.
이하, 도 20 내지 도 23b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(400-11)을 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 19를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 20을 참조하면, 터치패널(400-11)은 베이스부재(400-BS), 제1 도전층(400-CL1), 제1 절연층(400-IL1), 제2 도전층(400-CL2), 및 제2 절연층(400-IL2)을 포함한다. 제1 및 제2 도전층(400-CL1, 400-CL2) 각각은 도 4를 참조하여 설명한 도전층(400-CL)과 실질적으로 동일할 수 있으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제1 도전층(400-CL1)은 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 설명한 복수 개의 제1 센서들(RP), 복수 개의 제2 센서들(TP), 복수 개의 제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-4), 및 복수 개의 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3) 중 2개의 그룹들을 포함하고, 제2 도전층(400-CL2)은 다른 2개의 그룹들을 포함할 수 있다.
도 21를 참조하면, 일 실시예에 따른 제1 센서 컬럼(SC1)의 일부가 예시적으로 도시되었다. 도 21에 도시된 것과 같이, 제1 도전층(400-CL1)은 복수 개의 제1 센서들(RP-1, RP-2, RP-3) 및 센서 로우들(SL1, SL2, SL3)마다 배치된 복수 개의 제2 센서들(TP1-1, TP1-2, TP1-3)을 포함할 수 있다. 복수 개의 제1 센서들(RP-1, RP-2, RP-3)은 복수 개의 개구부들(OP-RP)을 포함할 수 있다. 개구부들(OP-RP)에 제2 센서들(TP1-1, TP1-2, TP1-3)이 각각 배치된다.
제2 도전층(400-CL2)은 복수 개의 제1 신호라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3) 및 복수 개의 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3)을 포함할 수 있다. 복수 개의 제1 신호라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3)은 복수 개의 제1 센서들(RP-1, RP-2, RP-3)에 각각 접속된다. 복수 개의 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-3) 각각은 센서 로우들(SL1, SL2, SL3)의 대응하는 제2 센서들을 연결한다
도 22a 및 도 22b에 도시된 것과 같이, 베이스부재(400-BS)의 일면 상에 제1 센서(RP-1) 및 제2 센서(TP1-3)가 배치된다. 베이스부재(400-BS)의 일면 상에 제1 센서(RP-1) 및 제2 센서(TP1-3)를 커버하는 제1 절연층(400-IL1)이 배치된다. 제1 절연층(400-IL1)의 일면 상에 제2 신호라인(SL2-1)이 배치된다. 제2 신호라인(SL2-1)은 제1 절연층(400-IL1)을 관통하는 컨택홀(CH)을 통해 제2 센서(TP1-3)에 접속된다. 제1 절연층(400-IL1)의 일면 상에 제2 신호라인(SL2-1)을 커버하는 제2 절연층(400-IL2)이 배치된다.
도 23a는 일 실시예에 따른 센서 블록(SB)이 예시적으로 도시되었다. 제1 도전층(400-CL1)은 제1 센서(RP-1) 및 제1 신호라인(SL1-1)을 포함할 수 있다. 제2 도전층(400-CL2)은 제2 센서들(TP1-1, TP1-2, TP1-3) 및 제2 신호라인들(SL2-1, SL2-2, SL2-3)을 포함할 수 있다.
도 23b에 도시된 것과 같이, 베이스부재(400-BS)의 일면 상에 제1 센서(RP-1) 및 제1 신호라인(SL1-1)이 배치된다. 베이스부재(400-BS)의 일면 상에 제1 센서(RP-1) 및 제1 신호라인(SL1-1)을 커버하는 제1 절연층(400-IL1)이 배치된다. 제1 절연층(400-IL1)의 일면 상에 제2 센서(TP1-2) 및 제2 신호라인(SL2-2)이 배치된다. 제1 절연층(400-IL1)의 일면 상에 제2 센서(TP1-2) 및 제2 신호라인(SL2-2)을 커버하는 제2 절연층(400-IL2)이 배치된다. 도 21 내지 도 22b에 도시된 실시예와 달리 본 실시예에 따른 터치패널은 컨택홀(CH)을 생략할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DA: 표시장치 DR: 표시영역
NDR: 비표시영역 100: 윈도우부재
200: 보호 프레임 300: 표시패널
400: 터치패널

Claims (26)

  1. 이미지를 생성하는 표시패널; 및
    상기 표시패널 상에 배치되고, 복수 개의 센서 블록들을 포함하는 터치패널을 포함하고,
    상기 복수 개의 센서 블록들 각각은,
    제1 방향으로 나열되며, 서로 전기적으로 연결된 k개(여기서 k는 2 이상의 자연수)의 제1 센서들; 및
    각각의 센서 그룹들은 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 나열된 i개(여기서 i는 2 이상의 자연수)의 제2 센서들을 포함하고, 상기 k개의 제1 센서들 중 대응하는 제1 센서에 인접하게 배치된 j개(여기서 j는 2 이상의 자연수)의 센서 그룹들을 포함하고,
    상기 k개의 제1 센서들과 상기 j개의 센서 그룹들의 상기 i개의 제2 센서들 중 어느 하나의 센서들은 TX 신호들을 수신하고 다른 하나의 센서들은 Rx 신호들을 송신하는 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 센서 블록들은 상기 제2 방향을 따라 나열된 제1 센서 블록 및 제2 센서 블록을 포함하고,
    상기 제1 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째(여기서 n은 1 이상이고 j 이하인 자연수) 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 m번째(여기서 m은 1 이상이고 I 이하인 자연수) 제2 센서는 상기 제2 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 i-m+1번째 제2 센서에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 터치패널은 상기 제1 센서 블록의 상기 k개의 제1 센서들에 각각 연결된 제1 신호라인들 및 상기 제2 센서 블록의 상기 k개의 제1 센서들에 각각 연결된 제2 신호라인들을 더 포함하는 표시장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 터치패널은 상기 제1 신호라인들을 연결하는 제1 연결라인 및 상기 제2 신호라인들을 연결하는 제2 연결라인을 더 포함하는 표시장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 터치패널은 상기 제1 센서 블록의 상기 n번째 센서 그룹의 상기 m번째 제2 센서와 상기 제2 센서 블록의 상기 n번째 센서 그룹의 상기 i-m+1번째 제2 센서를 전기적으로 연결하는 제3 신호라인을 더 포함하는 표시장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 터치패널은 상기 제1 신호라인들의 일단에 연결된 제1 패드들을 더 포함하고, 상기 제2 신호라인들의 일단에 연결된 제2 패드들을 더 포함하고,
    상기 제1 패드들 및 상기 제2 패드들에 접속된 제3 패드들 및 제4 패드들을 포함하는 플렉서블 회로기판을 더 포함하는 표시장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 플렉서블 회로기판 상에 배치되고, 상기 제3 패드들 및 상기 제4 패드들에 전기적으로 연결된 구동회로를 더 포함하는 표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 플렉서블 회로기판은,
    상기 제3 패드들에 연결된 제1 연결라인들, 상기 제1 연결라인들을 서로 연결하는 제2 연결라인, 및 상기 제2 연결라인과 상기 구동회로를 연결하는 제3 연결라인을 더 포함하고,
    상기 제4 패드들에 연결된 제4 연결라인들, 상기 제4 연결라인들을 서로 연결하는 제5 연결라인, 및 상기 제5 연결라인과 상기 구동회로를 연결하는 제6 연결라인을 더 포함하는 표시장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 구동회로는,
    상기 Tx 신호들을 제공하는 스캔 구동회로; 및
    상기 Rx 신호들로부터 입력된 지점의 좌표정보를 산출하는 터치 검출회로를 포함하는 표시장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 Tx 신호들은 서로 다른 정보를 포함하는 표시장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 Rx 신호들은,
    상기 k개의 제1 센서들 중 어느 하나의 제1 센서와 상기 j개(여기서 j는 2 이상의 자연수)의 센서 그룹들 중 상기 어느 하나의 제1 센서에 인접하게 배치된 센서 그룹의 i개의 제2 센서들 중 어느 하나의 제2 센서사이의 정전 결합(capacitively coupling) 정보를 포함하는 표시장치.
  12. 제5 항에 있어서,
    상기 k개의 제1 센서들, 상기 j개의 센서 그룹들의 상기 i개의 제2 센서들, 상기 제1 신호라인들, 상기 제2 신호라인들, 및 상기 제3 신호라인은 동일한 층 상에 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제5 항에 있어서,
    상기 터치패널은,
    베이스부재; 및
    상기 베이스부재 상에 배치된 절연층을 포함하고,
    상기 k개의 제1 센서들, 상기 j개의 센서 그룹들의 상기 i개의 제2 센서들, 상기 제1 신호라인들, 및 상기 제3 신호라인 중 2개 그룹들은 상기 베이스부재의 일면 상에 배치되고, 다른 2개 그룹들은 상기 절연층의 일면 상에 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 센서 블록들은 상기 제1 방향을 따라 나열된 제1 센서 블록 및 제2 센서 블록을 포함하고,
    상기 제1 센서 블록의 상기 k개의 제1 센서들은 서로 전기적으로 연결되고, 상기 제2 센서 블록의 상기 k개의 제1 센서들은 서로 전기적으로 연결되며,
    상기 제1 센서 블록의 상기 k개의 제1 센서들과 상기 제2 센서 블록의 상기 k개의 제1 센서들은 서로 전기적으로 절연된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째(여기서 n은 1 이상이고 j 이하이다.) 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 m번째(여기서 m은 1 이상이고 i 이하이다.) 제2 센서와 상기 제2 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 m번째 제2 센서는 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 터치패널은 상기 제1 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 상기 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 상기 m번째 제2 센서에 접속된 제1 신호라인 및 상기 제2 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 상기 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 상기 m번째 제2 센서에 접속된 제2 신호라인을 더 포함하는 표시장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 터치패널은 상기 제1 신호라인에 접속된 제1 패드 및 상기 제2 신호라인에 접속된 제2 패드를 더 포함하고,
    상기 제1 패드 및 상기 제2 패드에 각각 접속된 제3 패드 및 제4 패드를 포함하는 플렉서블 회로기판을 더 포함하는 표시장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 플렉서블 회로기판은 상기 제3 패드에 연결된 제1 연결라인, 상기 제4 패드에 연결된 제2 신호라인, 및 상기 제1 신호라인 및 상기 제2 신호라인을 연결하는 제3 신호라인을 더 포함하는 표시장치.
  19. 제14 항에 있어서,
    상기 복수 개의 센서 블록들은 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 센서 블록에 인접하게 배치된 제3 센서 블록을 더 포함하는 표시장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째(여기서 n은 1 이상이고 j 미만이다.) 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 m번째(여기서 m은 1 이상이고 i 이하이다.) 제2 센서와 상기 제2 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 m번째 제2 센서는 전기적으로 연결되고,
    상기 제1 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 j번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들과 상기 제2 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 j번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들은 전기적으로 절연된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 센서 블록의 상기 j번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들과 상기 제2 센서 블록의 상기 j번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들은 서로 다른 Tx 신호들을 수신하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  22. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 상기 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 상기 m번째 제2 센서와 상기 제3 센서 블록의 상기 j개의 센서 그룹들 중 n번째 센서 그룹의 상기 i개의 제2 센서들 중 m번째 제2 센서는 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  23. 제1 항에 있어서,
    상기 k개의 제1 센서들과 상기 j개의 센서 그룹들은 1대1 대응하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  24. 이미지를 생성하는 표시패널; 및
    상기 표시패널 상에 배치되고, 복수 개의 센서 블록들을 포함하는 터치패널을 포함하고,
    상기 복수 개의 센서 블록들 각각은,
    일부의 제1 센서들은 서로 전기적으로 연결되고, 나머지 일부의 제1 센서들은 서로 전기적으로 연결되며 상기 일부의 제1 센서들과 전기적으로 절연되며, 제1 방향으로 나열된 k개(여기서 k는 2 이상의 자연수)의 제1 센서들;
    각각이 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 나열된 i개(여기서 i는 2 이상의 자연수)의 제2 센서들을 포함하고, 각각의 센서 그룹들은 상기 제1 센서들 중 대응하는 센서에 인접하게 배치된 센서 그룹들을 포함하고,
    상기 제1 센서들과 상기 제2 센서는 Rx 신호들을 송신하고, 상기 센서 그룹들은 Tx 신호들을 수신하는 표시장치.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 전기적으로 연결된 일부의 제1 센서들은 제1 종의 센서들로 정의되고, 상기 제1 종의 센서들에 전기적으로 절연된 나머지 일부의 제1 센서들은 제2 종의 센서들로 정의되며,
    상기 제1 종의 센서들과 제2 종의 센서들은 상기 제1 방향을 따라 교번하게 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  26. 복수 개의 센서 블록들을 포함하는 터치패널에 있어서, 상기 복수 개의 센서 블록들 각각은,
    제1 방향으로 나열되며, 서로 전기적으로 연결된 k개(여기서 k는 2 이상의 자연수)의 제1 센서들; 및
    각각의 센서 그룹들은 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 나열된 i개(여기서 i는 2 이상의 자연수)의 제2 센서들을 포함하고, 각각의 센서 그룹들은 상기 k개의 제1 센서들 중 대응하는 제1 센서에 인접하게 배치된 j개(여기서 j는 2 이상의 자연수)의 센서 그룹들을 포함하고,
    상기 k개의 제1 센서들과 상기 j개의 센서 그룹들의 상기 i개의 제2 센서들 중 어느 하나의 센서들은 TX 신호들을 수신하고 다른 하나의 센서들은 Rx 신호들을 송신하는 터치패널.
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