KR20170078466A - 터치 일체형 표시패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 일체형 표시패널에 관한 것으로서, 데이터 구동회로(D-IC)와 연결되는 데이터 링크 배선 및 터치 링크 배선의 단자로 구성되는 패널 패드부 영역을 구성함에 있어서, 터치 링크 배선들을 가운데 배치하고 데이터 링크 배선을 2그룹으로 분할한 후 터치 링크 배선의 양측에 분할 배치하거나, 각 링크 배선들을 서로 상이한 레이어로 형성하여 교대로 반복 배치함으로써, 링크 배선의 형성 공간인 패널 패드부 영역의 크기를 감소시켜 내로우 베젤을 달성할 수 있다.

Description

터치 일체형 표시패널{Touch-Integrated Display Panel for Display Device}
본 발명은 표시장치용 표시패널에 관한 것으로서, 특히 터치 전극이 표시장치의 표시패널 내부에 위치하는 터치 일체형 표시패널에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기전계발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode Display Device)와 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 표시장치 중 액정 표시장치(LCD)는 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 상부기판과, 그 사이에 형성되는 액정물질층을 포함하여 구성되며, 화소 영역의 양 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 액정층의 배열 상태가 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.
이러한 액정 표시장치의 표시패널은 사용자에게 이미지를 제공하는 표시 영역(active area, AA)과 상기 표시영역(AA)의 주변 영역인 비표시 영역(non-active area, NA)으로 정의되며, 표시 패널은 통상 박막 트랜지스터 등이 형성되어 화소영역이 정의되는 어레이기판인 제1기판과, 블랙매트릭스 및/또는 칼라필터층 등이 형성된 상부 기판으로서의 제2기판이 합착되어 제조된다.
박막 트랜지스터가 형성되는 어레이기판 또는 제1기판은 다시, 제1방향으로 연장되는 다수의 게이트 라인(GL)과, 제1방향과 수직인 제2방향으로 연장되는 다수의 데이터 라인(DL)을 포함하며, 각각의 게이트 라인과 데이터 라인에 의하여 하나의 화소영역(Pixel; P)이 정의된다. 하나의 화소영역(P) 내에는 1 이상의 박막 트랜지스터가 형성되며, 각 박막 트랜지스터의 게이트 또는 소스 전극은 각각 게이트 라인 및 데이터 라인과 연결될 수 있다.
또한, 각 게이트 라인과 데이터 라인에 각 화소의 구동에 필요한 게이트 신호 및 데이터 신호를 제공하기 위하여 비표시영역 또는 패널 외부에 구비되는 게이트 구동부(구동회로) 또는 데이터 구동회로 등이 포함된다.
특히, 표시패널의 비표시영역에는 전압신호, 클럭신호 등의 제공을 위한 각종 신호라인과, 경우에 따라서는 패널 내부에 포함되는 게이트-인-패널(Gate-In-Panel; 이하 "GIP"라고도 함) 형태의 게이트 구동회로가 형성될 수 있다.
한편, 최근의 표시패널은 스타일러스 펜이나 사용자의 손가락 등의 터치 입력을 감지하는 터치 기능을 구비하는 것이 일반적이며, 터치 스크린을 별도로 제작하여 표시패널 상에 설치하는 타입과, 터치 인식에 필요한 터치 전극 등을 표시패널 제조시 표시패널 내부에 포함시키는 터치 일체형 표시패널 등이 개발되고 있다.
이 중에서, 터치 일체형 표시패널은 소위 "인셀 터치패널(In-Cell Touch)"로 불리기도 하며, 이러한 터치 일체형 표시패널은 보통 표시패널의 화소에 공통전압을 제공하는 공통전극(Vcom)을 특정한 형태 등으로 가공하여 터치 전극으로서 사용할 수 있다.
한편, 이러한 터치전극은 공통전극을 일정 크기를 가지는 터치 단위 센서 크기로 분할하여 형성되고, 터치 전극 연결배선을 통해서 그 터치 단위 센서들을 터치 회로부로 연결한다.
터치 회로부는 터치 단위 센서 중 일부에서 발생되는 터치 입력 신호, 예를 들면 정전용량의 변화 등을 측정함으로써, 패널 중 터치 위치를 감지하게 된다.
이 때, 터치 단위 센서는 터치 인식을 위하여 일정 면적을 가지는 터치 전극의 단위로서, 그 면적은 통상적으로 수십~수백 개의 화소(Pixel)을 포함하는 정도로 형성되며, 전체 표시영역에서 수평 및 수직 방향으로 형성되는 터치 단위 센서의 개수를 통상 터치 채널 개수로 정의할 수 있다.
한편, 터치 구동 회로는 데이터 라인을 제어하는 데이터 구동회로(D-IC)와 통합되어 구현될 수 있으며, 이러한 데이터 구동회로는 FPC(Flexible Printed Circuit)상에 COF(Chip-on-Film) 형태로 실장된 후, 본딩에 의하여 표시패널에 연결된다.
이 때, 표시패널의 비표시영역에는 데이터 라인 및 공통전극 라인(터치 구동 배선)과 데이터 구동회로의 단자를 연결하는 데이터 링크 배선 및 공통전극 링크 배선(터치 링크 배선)이 형성되며, 데이터 링크 배선 및 공통전극 링크배선(터치 링크 배선)의 단부에 형성된 패드들의 집합을 표시패널 패드부 영역으로 표현할 수 있다. 또한, 이러한 패널 패드부에 결합되는 데이터 구동회로(120)의 패드 영역을 범프(Bump) 영역으로 정의할 수 있다.
한편, 일반적인 터치 일체형 표시패널에서는 이러한 패널 패드부 영역을 구성함에 있어서, 데이터 링크 배선을 가운데에 배치하고 공통전극 링크배선(터치 링크 배선)을 그 양측에 배분하여 배치하는 바, 이런 경우 조밀한 데이터 링크 배선의 배치를 위해서 링크 배선이 배치되는 패널 패드부 영역의 크기가 커져야 한다.
따라서, 링크 배선의 배치 또는 패널 패드부 구성을 위한 비표시영역의 폭의 증가로 인하여 내로우 베젤에 장애가 되는 문제가 있었다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 링크 배선 및 패드가 형성되는 패널 패드부 영역을 감소시켜 내로우 베젤을 달성할 수 있는 터치형 표시패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 터치 일체형 표시패널에서 데이터 구동회로(D-IC)와 연결되는 데이터 링크 배선 및 터치 링크 배선의 배치를 최적화하여, 링크 배선의 형성공간인 패널 패드부 크기를 감소시켜 내로우 베젤을 달성할 수 있는 터치형 표시패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 터치 일체형 표시패널에서 데이터 구동회로(D-IC)와 연결되는 데이터 링크 배선 및 터치 링크 배선의 단자인 패널 패드부를 구성함에 있어서, 터치 링크 배선들을 가운데 배치하고 데이터 링크 배선을 2그룹으로 분할한 후 터치 링크 배선의 양측에 분할 배치함으로써, 링크 배선의 형성 공간인 패널 패드부의 크기를 감소시켜 내로우 베젤을 달성할 수 있는 터치형 표시패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 터치 일체형 표시패널에서 데이터 구동회로(D-IC)와 연결되는 데이터 링크 배선 및 터치 링크 배선을 배치함에 있어서, 소스/드레인 레이어의 제1 데이터 링크 배선과, 게이트 레이어의 제2데이터 링크 배선 및 터치 구동 배선 레이어(M3 레이어)의 터치 링크 배선을 교대로 배치함으로써, 링크 배선의 형성 공간인 패널 패드부의 크기를 감소시켜 내로우 베젤을 달성할 수 있는 터치형 표시패널을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는, 게이트 라인(GL)과 총 N개의 데이터 라인(DL) 및 그 교차영역에 배치되는 화소영역을 포함하며, 상기 다수의 화소영역 상부에 배치되어 디스플레이 모드에서는 상기 화소에 공통전압을 제공하고, 터치 구동 모드에서는 터치 구동 배선을 통하여 터치 구동신호를 제공하는 총 M개의 터치 전극을 포함하는 표시영역과; 상기 표시영역 외곽에 배치되고, 상기 데이터 라인으로부터 연장 배치되는 데이터 링크 배선과, 상기 터치 구동 배선으로부터 연장 배치되는 터치 링크 배선이 배치되는 패널 패드부 영역을 포함하되, 상기 패널 패드부 영역에는 M개의 터치 링크 배선이 중앙에 배치되고, N개의 데이터 링크 배선이 M개의 터치 링크 배선의 양측에 분할 배치되는 비표시 영역과; 상기 패널 패드부 영역에 연결되어 상기 터치 구동 신호 또는 데이터라인 구동신호를 인가하는 데이터 구동회로(D-IC);를 포함하는 터치 일체형 표시패널을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 게이트 라인(GL)과 총 N개의 데이터 라인(DL) 및 그 교차영역에 배치되는 화소영역을 포함하며, 상기 다수의 화소영역 상부에 배치되어 디스플레이 모드에서는 상기 화소에 공통전압을 제공하고, 터치 구동 모드에서는 터치 구동 배선을 통하여 터치 구동신호를 제공하는 총 M개의 터치 전극을 포함하는 표시영역과; 상기 표시영역 외곽에 배치되고, 상기 데이터 라인으로부터 연장 배치되는 데이터 링크 배선과, 상기 터치 구동 배선으로부터 연장 배치되는 터치 링크 배선이 배치되는 패널 패드부 영역을 포함하되, 상기 패널 패드부 영역에는 게이트 금속 레이어로 제공되는 제1데이터 링크 배선, 소스/드레인 금속 레이어로 제공되는 제2데이터 링크 배선, 상기 터치 구동 배선과 동일한 제1금속층(M3 금속층)으로 제공되는 터치 링크 배선이 순차적으로 반복 배치되는 비표시영역과; 상기 패널 패드부 영역에 연결되어 상기 터치 구동 신호 또는 데이터라인 구동신호를 인가하는 데이터 구동회로(D-IC);를 포함하는 터치 일체형 표시패널을 제공한다.
이하에 설명할 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 터치 일체형 표시패널에서 데이터 구동회로(D-IC)와 연결되는 데이터 링크 배선 및 터치 링크 배선의 배치를 최적화하여, 링크 배선 및 패드가 형성되는 패널 패드부 영역을 감소시키고 그에 따라 표시패널의 베젤 폭을 감소시킬 수 있다.
더 구체적으로는, 터치 일체형 표시패널에서 데이터 구동회로(D-IC)와 연결되는 데이터 링크 배선 및 터치 링크 배선의 단자인 패드를 포함하는 패널 패드부 영역을 구성함에 있어서, 터치 링크 배선들을 가운데 배치하고 데이터 링크 배선을 2그룹으로 분할한 후 터치 링크 배선의 양측에 분할 배치함으로써, 패널 패드부 영역의 크기를 감소시켜 표시패널의 내로우 베젤을 달성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 다른 실시예에 의하면, 터치 일체형 표시패널에서 데이터 구동회로(D-IC)와 연결되는 데이터 링크 배선 및 터치 링크 배선을 배치함에 있어서, 소스/드레인 레이어의 제1 데이터 링크 배선과, 게이트 레이어의 제2데이터 링크 배선 및 터치 구동 배선 레이어(M3 레이어)의 터치 링크 배선을 교대로 배치함으로써, 링크 배선의 형성 공간인 패널 패드부 영역의 크기를 감소시켜 표시패널의 내로우 베젤을 달성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일시예가 적용될 수 있는 터치 일체형 표시패널의 평면도 및 패널 패드부 영역에 대한 확대도이다.
도 2는 도 1의 표시패널에서의 데이터 링크 배선 및 터치 링크 배선의 배치관계를 도시한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 터치 일체형 표시패널의 평면도 및 패널 패드부 영역의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 효과를 도 2의 기존 구성과 대비하여 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 패널 패드부 영역의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 터치 일체형 표시패널의 평면도 및 패널 패드부 영역의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 의한 패널 패드부 영역의 단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일시예가 적용될 수 있는 터치 일체형 표시패널의 평면도 및 패널 패드부 영역에 대한 확대도이다.
본 발명이 적용될 수 있는 표시패널은 터치형 표시패널로서, 더 구체적으로는 터치 전극이 표시패널 내부에 포함되는 터치 일체형(In-Cell) 표시패널이다.
이러한 표시패널은 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역으로 정의되되 1 이상의 박막 트랜지스터를 포함하는 화소영역이 있는 어레이기판으로서의 제1기판과, 블랙매트릭스 및/또는 칼라필터층 등이 형성된 상부 기판으로서의 제2기판이 합착되어 제조된다.
한편, 표시패널은 표시영역내에 다수의 공통전극(Vcom)을 포함하되 이러한 공통전극은 각 화소에 공통전압을 인가하여 화소전극과의 전위차에 의하여 액정재료에 전계를 인가하도록 이용된다.
일반적인 표시패널에서는 이러한 공통전극(Vcom)은 큰 평면상으로 형성될 수 있으나, 터치 일체형 표시패널에서는 이러한 공통전극이 터치 감지를 위한 터치 전극으로도 이용되기 때문에, 터치 위치별로 터치 전극이 분리되어 있어야 하므로 도 1과 같이 공통전극이 표시영역에 다수의 터치 전극으로 분리되어 형성된다.
이 때, 터치 전극이 분리 형성되는 단위를 "터치 단위 센서"로 표현할 수 있으며, 본 명세서에서는 편의상 각각의 터치 단위 센서를 터치 전극으로 표현한다.
도 1과 같이, 터치 일체형 표시패널은 중앙의 표시영역(AA)와 그 외곽의 비표시 영역(NA)으로 구분되어 있으며, 표시영역에는 다수의 터치 전극(110)이 배치되어 있다.
이러한 다수의 터치 전극 각각은 터치 구동배선(112)을 통해서 패널일측(도 1의 하부)에 있는 데이터 구동회로 또는 터치 구동회로(D-IC 또는 T-IC)에 연결되어 있다.
데이터 구동회로(120)는 다수의 터치 전극(110)에 특정한 신호 또는 전압을 인가한 후 터치 조작에 의한 정전용량을 감지함으로써 터치 위치를 감지하는 제어부로서의 기능을 한다.
본 명세서에서는 터치 구동회로가 데이터 구동회로(D-IC)에 통합된 형태로 설명하지만 그에 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라서 데이터 구동부와 터치 구동부는 별개로 구별될 수 있다.
또한, 이러한 터치 구동부를 이루는 D-IC 또는 T-IC는 FPCB(Flexible PCB) 형태인 COF(Chip-on-Film) 내에 실장되어, 본딩부에 의하여 표시패널에 연결될 수 있다.
편의상, 본 명세서에서는 터치 구동 기능과 데이터 구동 기능을 동시에 수행하는 제어부를 데이터 구동회로 또는 D-IC(120)로 표현한다.
한편, 표시패널은 패널 일측(도 1에서는 좌측)의 비표시 영역(NA)에 게이트 구동회로로서 표시패널에 직접 형성되는 GIP 방식의 GIP 구동부(130)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 실시예가 그에 한정되는 것은 아니다.
한편, 터치 일체형 표시패널에서의 터치 방식으로는, 터치 전극이 터치 전극(Tx)과 센싱 터치 전극(Rx)로 구분되어 그 사이의 정전용량 차이를 측정하는 상호 정전용량 방식(Mutual Cap.)과, 터치 전극들이 동일 평면상에 송수신 구분없이 격자 형태로 배치되어 자기 정전용량을 측정하는 셀프 정전용량 방식(Self Cap.) 등이 가능하다.
이러한 상호 정전용량 방식 또는 셀프 정전용량 방식 중 특히 셀프 정전용량 방식에서는 전체 터치 전극이 다수의 터치 전극(110)으로 분할 형성된다.
또한, 다수의 터치 전극(110)은 터치 구동 배선(112)에 의하여 데이터 구동회로(D-IC; 120)에 연결되어 있으며, 이러한 터치 구동 배선(112)는 M3층이라 표현되는 금속층으로 형성될 수 있다.
이러한 터치 일체형 표시패널의 구동 방식에 대하여 대략적으로 설명하면 다음과 같다.
이러한 패널이 영상을 표시하도록 동작하는 구동모드를 "디스플레이 구동모드"라고 하고, 패널이 터치스크린 패널 역할을 하는 경우를 "터치 구동모드"라고 한다.
이러한, 디스플레이 구동모드와 터치 구동 모드는 시간에 따라 구분될 수 있다.
우선, 데이터 구동회로(120)는 디스플레이 구동모드에서 복수의 데이터라인(DL)으로 디스플레이 용도의 데이터전압(Vdata)을 공급한다.
한편, 게이트 구동부(130)는, 패널의 구동모드가 디스플레이 구동모드인 경우, 복수의 게이트라인(GL)으로 디스플레이 용도의 스캔신호(Scan Signal)를 순차적으로 공급하여, 트랜지스터를 스위칭함으로써 영상을 표현한다.
물론, 디스플레이 구동모드에서는 터치 구동 배선(112)를 통해 터치 전극임과 동시에 공통전극으로도 기능하는 터치 전극(110)으로 공통전압(Vcom)을 인가한다.
한편, 터치 구동모드인 경우, 데이터 구동회로(120)는 터치 구동 배선(112)을 통해 연결된 복수의 터치 전극(110)의 전체 또는 일부로 터치구동신호(Touch Driving Signal, Vtouch_vcom)를 인가한다.
여기서, 터치구동신호(Vtouch_vcom)는, "터치 센싱 신호" 또는 "터치 센싱 전압" 또는 "터치 구동 전압(Touch Driving Voltage)"이라고 표현될 수도 있다.
한편, 데이터 구동회로(120)는 터치전극(110) 각각을 통해서 수신되는 신호를 분석하여, 각 터치 전극에 의하여 측정된 센싱 데이터(예: 캐패시턴스, 캐패시턴스의 변화량, 전압 등)를 감지함으로써, 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출할 수 있다.
이러한 터치신호 수신 및 감지부를 별도의 터치 컨트롤러(미도시)로 표현할 수도 있다.
이와 같이 터치 일체형 표시장치의 패널은 디스플레이 구동모드 및 터치 구동모드를 반복하면서 구동되는데, 이러한 디스플레이 구동모드 및 터치 구동모드의 타이밍은, 타이밍 컨트롤러 또는 터치 컨트롤러 등에서 출력된 제어 신호에 의해 제어될 수 있고, 경우에 따라서는, 타이밍 컨트롤러와 터치 컨트롤러의 연동에 의해 제어될 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)는, 터치 감지 방식으로서, 터치스크린 패널에 형성된 다수의 터치전극(예: 가로 방향 전극, 세로 방향 전극)을 통해 캐패시턴스(정전용량)의 변화를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 캐패시턴스 터치 방식을 사용할 수 있다.
이러한 캐패시턴스 터치 방식은, 일 예로, 상호 캐패시턴스(Mutual Capacitance) 터치 방식과 자체 캐패시턴스(Self Capacitance) 터치 방식 등으로 나눌 수 있다.
캐패시턴스 터치 방식의 한 종류인 상호 캐패시턴스 터치 방식은, 가로 방향 전극 및 세로 방향 전극 중 한 방향의 터치 전극이 구동 전압이 인가되는 Tx 전극(구동 전극이라고도 함)이 되고, 다른 한 방향의 전극이 구동 전압을 센싱하고 Tx 전극과 캐패시턴스를 형성하는 Rx 전극(센싱 전극이라고도 함)이 되어, 손가락, 펜 등의 포인터의 유무에 따른 Tx 전극과 Rx 전극 간의 캐패시턴스(상호 캐패시턴스)의 변화를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 터치 방식이다.
캐패시턴스 터치 방식의 다른 한 종류인 자체 캐패시턴스 터치 방식은, 각 터치전극이 손가락, 펜 등의 포인터와 캐패시턴스(자체 캐패시턴스)를 형성하고, 손가락, 펜 등의 포인터의 유무에 따른 각 터치전극과 포인트 간의 캐패시턴스 값을 측정하여 이를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 방식이다. 이러한 자체 캐패시턴스 터치 방식은, 상호 캐패시턴스 터치 방식과는 다르게, 각 터치전극을 통해 구동 전압(터치구동신호(Vtouch_vcom))이 인가되고 동시에 센싱된다. 따라서, 자체 캐패시턴스 터치 방식에서는, Tx 전극과 Rx 전극의 구분이 없다.
본 발명이 적용될 수 있는 실시예에 따른 터치 일체형 표시장치는, 전술한 2가지의 캐패시턴스 터치 방식(상호 캐패시턴스 터치 방식, 자체 캐패시턴스 터치 방식) 중 하나를 채용할 수 있으며, 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위해, 자체 캐패시턴스 터치 방식이 채용된 것으로 가정하여 실시예를 설명한다
한편, 본 명세서에서 언급되는 복수의 터치 전극(110)은, 전술한 바와 같이, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 터치구동신호가 전체 또는 일부에 인가되는 "터치전극" 역할을 하고, 구동모드가 디스플레이 구동모드인 경우, 패널에 형성된 화소 전극(Pixel Electrode)과 액정 캐패시터를 형성하기 위한 공통 전압(Vcom)이 인가되는 "공통전극" 역할을 동시에 수행한다.
한편, 표시패널(100)에는 다수의 게이트 라인(GL)과 다수의 데이터 라인(DL)이 형성되어 있으며, 이러한 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차영역이 하나의 픽셀 또는 서브 픽셀(SP)을 구성한다.
터치 전극(110)은 수십개의 (서브) 픽셀을 커버하는 영역으로 배치되므로, 터치 전극의 개수는 데이터 라인의 개수보다 작다.
본 명세서에서는 표시패널 전체에 형성된 데이터 라인의 개수를 N으로, 표시패널 전체에 형성된 터치 전극의 개수를 M으로 표시하며, 따라서 N은 M보다 크게 된다.
한편, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 표시패널의 하부 비표시영역(NA)에는 각 데이터 라인(140)과 데이터 구동회로(D-IC; 120)를 연결하기 위한 데이터 링크 배선(144)과 데이터 링크 배선의 단부에 형성된 데이터 신호 입력 패드(146)가 형성된다.
또한, 표시패널의 하부 비표시영역(NA)에는 터치 구동 배선(112)과 데이터 구동회로(D-IC; 120)를 연결하기 위한 터치 링크 배선(114)과 터치 링크 배선(114)의 단부에 형성된 터치 신호 입력 패드(116)가 형성된다.
물론, 전술한 바와 같이, 터치 전극(110)은 공통전극으로도 동시에 사용되기 때문에, 전술한 터치 구동 배선(112), 터치 링크 배선(114) 및 터치 신호 입력 패드(116)는 각각 공통전압 인가 배선", "공통전압 링크 배선" 및 "공통전압 입력 패드"로 표현될 수도 있을 것이지만, 편의상 본 명세서에서는 터치 구동 배선(112), 터치 링크 배선(114) 및 터치 신호 입력 패드(116)로 대표하여 표현한다.
표시패널(100)의 비표시영역 중에서 전술한 데이터 링크 배선(144)과 데이터 신호 입력 패드(146) 및 터치 링크 배선(114)과 터치 신호 입력 패드(116)가 형성되는 영역을 패널 패드부 영역(170)으로 표현할 수 있다.
물론, 표시패널에 연결되는 데이터 구동 회로(D-IC; 120)의 연결부에는 전술한 데이터 신호 입력 패드(146) 및 터치 신호 입력 패드(116)와 연결되는 다수의 패드(124)가 대응되게 형성되어 있다.
도 2는 도 1의 표시패널에서의 데이터 링크 배선 및 터치 링크 배선의 배치관계를 도시한다. 편의상, 도 2에서 데이터 링크 배선은 실선으로, 터치 링크 배선은 점선으로 표시한다.
전술한 바와 같이, 표시패널에는 총 N개의 데이터 라인이 있으므로 패널 패드부 영역의 데이터 링크 배선(144) 또는 데이터 신호 입력 패드(146) 역시 N개가 형성되어야 하고, 표시패널에는 총 M개의 터치 전극이 있으므로 패널 패드부 영역의 터치 링크 배선(114) 또는 터치 신호 입력 패드(116) 역시 M개가 형성되어야 한다.
이를 위하여, 표시패널의 패드부 영역에는 이러한 N개의 데이터 링크 배선(또는 데이터 신호 입력패드)와 M개의 터치 링크 배선(또는 터치 신호 입력 패드)를 일정한 규칙에 따라 배치하여야 하며, 그러한 규칙을 패널 패드부 구성이라 표현할 수 있다. 또한, 이러한 표시패널에 연결되는 데이터 구동회로(D-IC; 120)의 연결부에도 패널 패드부와 대응되는 연결 단자 영역이 형성되어 있으며, 이 영역을 범프(Bump) 영역으로 표현할 수 있다.
일반적인 패널 패드부 구성 방법으로는, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 가운데 부분에 N개의 데이터 링크 배선(또는 데이터 신호 입력패드)을 배치하고, M개의 터치 링크 배선(또는 터치 신호 입력 패드)를 2그룹으로 분할한 후 양쪽에 나누어 배치하는 방식을 사용할 수 있다.
즉, 패널 패드부 영역(170)의 일측으로부터 M/2개의 터치 링크 배선 114(또는 터치 신호 입력 패드; 116), N개의 데이터 링크 배선 144(또는 데이터 신호 입력패드; 146), M/2개의 터치 링크 배선 114(또는 터치 신호 입력 패드; 116)가 배치되는 형태이다.
이러한 패널 패드부 구조에서는, 도 4의 (a)와 같이, 맨 가장자리에 배치된 데이터 링크 배선(144)은 표시패널의 일측 단부에 있는 데이터 라인으로 연장되어야 하므로 많이 절곡되어야 한다.
즉, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 데이터 라인에 평행한 방향을 기준으로, 맨 가장자리에 배치된 데이터 링크 배선(144)의 제1굴절각(θ1)이 커야 한다.
소형 표시장치의 경우 패널 패드부 영역(170)의 중간에는 총 2160개(N=2160)의 데이터 링크 배선(또는 데이터 신호 입력 패드)가 배치되고, 그 양측에 각각 195개로 총 390개(M=390)개의 터치 링크 배선(또는 터치 신호 입력 패드)가 분할 배치될 수 있다. 물론, 이러한 데이터 링크 배선 및 터치 링크 배선의 개수는 표시장치의 크기(인치) 또는 해상도에 따라 다른 값을 가질 수 있다.
한편, 데이터 링크 배선의 제1굴절각(θ1)이 일정 이상으로 커지면 링크 배선의 배선간 간격인 피치(Pitch)를 줄여야 하므로 공정상 어려움이 발생한다.
이와 같이 N이 큰 값이기 때문에 데이터 링크 배선(144)의 간격은 매우 좁을 수 밖에 없으며, 따라서 데이터 링크 배선의 제1굴절각을 일정 범위로 유지하기 위해서는 패널 패드부 영역의 폭(W1)이 커져야 한다.
실제 실험결과 총 2160개(N=2160)의 데이터 링크 배선을 총 390개(M=390)개의 터치 링크 배선과 함께 형성하기 위해서는, 패널 패드부 영역의 폭(W1)이 약2.56mm 이상으로 커져야 함을 확인하였다.
특히, 도 1 및 2의 패널 패드부 구조에서는 모든 데이터 링크 배선이 데이터 라인과 동일한 레이어인 소스/드레인 금속 레이어로 형성되므로, 데이터 링크 배선 사이의 간격을 유지하기 위한 공간이 더 필요하다.
이상과 같이, 도 1 및 도 2와 같은 패널 패드부 구조에서는 데이터 링크 배선 및 터치 링크 배선이 배치되는 패널 패드부 영역의 폭이 커져서 표시패널의 베젤 크기를 감소시키는데 장애가 된다.
이에 본 발명의 실시예에서는, 터치 일체형 표시패널의 패널 패드부 영역 및 그에 연결되는 데이터 구동회로(D-IC)의 범프 구조를 개선하여, 패널 패드부 영역의 폭을 감소시켜 내로우 베젤에 유리한 구성을 제안하고자 한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 터치 일체형 표시패널의 평면도 및 패널 패드부 영역의 확대도이다.
본 발명의 제1실시예에 의한 터치 일체형 표시패널은 표시영역(A/A)과 패널 패드부 영역(370)을 포함하는 비표시영역(N/A)과, 비표시영역의 패널패드부 영역에 연결되는 연결부를 가지는 데이터 구동회로(D-IC; 330)을 포함하여 구성된다.
표시영역(A/A)에는 게이트 라인(GL)과 총 N개의 데이터 라인(DL; 340)이 형성되며, 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 배치되는 화소영역(픽셀 또는 서브픽셀)을 포함하며, 다수의 화소영역 상부에 배치되어 디스플레이 모드에서는 화소에 공통전압을 제공하고, 터치 구동 모드에서는 터치 구동 배선(312)을 통하여 터치 구동신호를 제공하는 총 M개의 터치 전극(310)을 포함한다.
비표시영역(N/A)은 표시영역 외곽에 배치되고, 데이터 라인(340)으로부터 연장 형성되는 데이터 링크 배선(344)과, 터치 구동 배선(312)으로부터 연장 형성되는 터치 링크 배선(314)이 배치되는 패널 패드부 영역(370)을 포함하며, 패널 패드부 영역(370)에는 가운데 M개의 터치 링크 배선(314)이 배치되고, N개의 데이터 링크 배선이 M개의 터치 링크 배선의 양측에 분할 배치된다.
더 구체적으로, 패널 패드부 영역(370)에는 M개의 터치 링크 배선이 패널 패드부 영역의 가운데 배치(318)되고, N개의 데이터 링크 배선은 N/2개로 균일 분할되어 M개의 터치 링크 배선 좌우에 배치될 수 있다. 즉, N/2개의 데이터 링크 배선(348)이 M개의 터치 링크 배선의 일측(좌측)에 배치되고, 나머지 N/2개의 데이터 링크 배선(348')이 M개의 터치 링크 배선의 타측(우측)에 배치될 수 있다. 물론, 본 발명의 실시예는 도 3과 같이 데이터 링크 배선이 N/2로 균등 분할되어 배치되는 구성에 한정되는 것은 아니며, 데이터 링크 배선이 비대칭으로 분할되어 M개의 터치 링크 배선의 양측에 배치될 수도 있다.
위와 같이 패널 패드부 영역(370)을 구성하면, 도 4에서 설명할 바와 같이, 데이터 링크 배선의 제2굴절각이 도 2와 같은 패널 패드부 구조에서의 제1굴절각보다 감소하거나, 동일한 굴절각을 가지는 경우 패널 패드부 영역의 폭(W2)이 감소되어 베젤 폭을 작게 할 수 있는 장점이 있다.
특히, 데이터 링크 배선을 동일한 개수의 2개 그룹으로 나누어 패널 패드부 영역의 양측에 분할 배치함으로써, 패널 패드부 영역의 대칭성을 더 확보할 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 효과를 도 2의 기존 구성과 대비하여 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 제1실시예에 의하면 표시패널의 맨 가장자리 데이터 라인으로 연결되는 데이터 링크 배선(344)의 제2굴절각(β1)이 도 2의 패널 패드부 구조에서의 데이터 링크 배선(144)의 제1굴절각(θ1)보다 감소한다.
즉, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 도 2와 같은 패널 패드부 구성에서는 데이터 링크 배선 및 데이터 신호 입력 패드가 패널 패드부 영역의 가운데 배치되기 때문에, 표시패널의 최외곽 데이터 라인으로 연결되는 데이터 링크 배선의 제1굴절각(θ1)이 커지고, 따라서 배선의 신뢰성을 확보하기 위하여 일정 이하의 굴절각을 유지하여야 하는 조건을 만족시키기 위해서는 패널 패드부 영역의 폭 W1을 일정 이상으로 확보하여야 한다.
한편, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 패널 패드부 구성에서는, 데이터 링크 배선이 터치 링크 배선의 좌우 양측으로 분할 배치됨으로써, 동일한 베젤 폭 또는 패널 패드부 영역의 폭을 가정할 때, 표시패널의 맨 가장자리 데이터 라인으로 연결되는 데이터 링크 배선(344)의 제2굴절각(β1)이 도 2의 구조에서의 데이터 링크 배선(144)의 제1굴절각(θ1)보다 감소할 수 있다.
또한, 굴절각 및 데이터 링크 배선 사이의 간격을 기존과 동일하게 가정하는 경우, 패널 패드부 영역의 폭(W2)이 도 2의 구성의 패널 패드부 영역의 폭(W1)보다 작아질 수 있다.
결과적으로, 데이터 구동회로가 연결되는 측의 베젤의 폭을 감소시켜 내로우 베젤(Narrow Bezel) 구현에 유리해진다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 의하면 터치 링크 배선 및 터치 신호 입력 패드가 패널 패드부 영역의 가운데 배치되기 때문에, 최외곽 터치 링크 배선(314)의 굴절각 β2가 도 2의 최외곽 터치 링크 배선(114)의 굴절각 θ2보다 커진다.
그러나, 터치 링크 배선의 개수(M)가 데이터 링크 배선의 개수(N)보다 훨씬 작고, 따라서 터치 링크 배선 사이의 간격을 크게 할 수 있기 때문에, 전술한 바와 같이 터치 링크 배선의 굴절각이 증가하더라도 M개의 터치 링크 배선을 배치하는 데에는 큰 어려움이 없다.
결과적으로 본 발명의 제1실시예를 이용하면, 패널 패드부 영역을 구성함에 있어서, 터치 링크 배선(터치 신호 입력 패드)를 패널 패드부 영역의 가운데 배치하고, 데이터 링크 배선(데이터 신호 입력 패드)를 그 양측에 분할 배치함으로써, 패널 패드부 영역의 폭을 감소시켜 내로우 베젤 구현에 유리해 진다는 효과를 가진다.
특히, 본 발명의 제1실시예에서, 터치 링크 배선 양측에 분할 배치되는 데이터 링크 배선은 게이트 금속 레이어로 형성되는 제1데이터 링크 배선과, 소스/드레인 금속 레이어로 형성되는 제2 데이터 링크 배선이 교대로 형성될 수 있다.
도 5를 참고로, 이러한 구조에 대하여 더 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 패널 패드부 영역의 단면도로서, 도 5의 (a) 및 (b)는 각각 도 3의 I-I', II-II' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
이해를 돕기 위하여, 도 5의 (a) 및 (b)의 단면도의 좌측영역에는, 본 발명에 의한 표시패널의 화소영역의 단면 구조를 함께 도시한다.
도 5의 (a)는 표시영역과 비표시영역의 패널 패드부 영역을 함께 도시한 단면도로서, 표시영역 가장자리의 터치 전극(310)과, 패널 패드부 영역에 배치되는 데이터 링크 배선(344, 344')가 도시되며, 도 5의 (b)에서는 패널 패드부 영역에 배치되는 터치 링크 배선(314)가 도시되어 있다.
본 명세서에서는 편의상 어레이 기판의 게이트 전극이 형성된 측을 하부로, 공통전극이 형성된 쪽을 상부로 표시한다.
즉, 표시패널의 컬러필터 기판측을 상부, 어레이 기판측을 하부로 정의한다.
본 발명의 일 실시예가 적용되는 터치 일체형 표시패널 중 터치 전극(310)이 형성되는 화소영역의 구조를 먼저 설명하면 다음과 같다.
우선, 화소영역의 어레이 기판 부분에는 제1 기판 상에 형성되는 게이트 라인 및 게이트 라인으로부터 연장되는 게이트 전극(510)을 포함하며, 게이트 전극 상부의 표시영역 및 비표시 영역을 포함하는 전체 영역에 형성되는 게이트 절연막(512)과, 게이트 전극(510)의 일부와 중첩되도록 게이트 절연막(512) 상에 형성되는 반도체 패턴(513)을 포함할 수 있다.
반도체 패턴(513)은 박막 트랜지스터(TFT)의 활성영역을 구성하며, 반도체 패턴(513)의 재료로서 비정질 실리콘(a-Si)나, 징크 옥사이드(ZnO) 계열의 산화물 예를들면 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), ZIO(Zinc Indium Oxide) 등과 같은 산화물 반도체로 형성될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
또한, 게이트 절연막(GI; 512)을 사이에 두고 게이트 라인과 교차되는 데이터 라인과, 그 데이터 라인으로부터 연장된 소스 전극(514), 소스 전극(514)과 대향하는 드레인 전극(515)을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함할 수 있고, 게이트 라인과 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소영역 전체에 형성되며, 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극과 접촉되는 화소전극(516)을 포함한다.
또한, 데이터 라인과 트랜지스터(TFT)가 형성된 게이트 절연막(GI; 512)의 상부에 층간 절연층이자 보호층으로 기능하는 유기 보호층(PAC; 517)이 형성된다.
유기 보호층(PAC; 517)은 포토-아크릴(Photo-Acryl), 아크릴레이트(Acrylate), 폴리아미드(Pilyamide), 벤조사이클로부텐(BCB) 등과 같은 재료로 형성될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
유기 보호층(PAC; 517) 상에는 데이터 라인과 중첩되되 데이터 금속층과는 상이한 재료 및 레이어로 형성되는 터치 구동배선(312)가 형성되며, 투명 금속재료로 형성되는 화소전극(516)이 형성된다.
여기서 터치 구동 배선(312)은 알루미늄(Al), 알루미늄-네오디뮴(AlNd), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴-티타늄(MoTi), 크롬(Cr) 등의 저저항 금속 또는 합금으로 형성될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
이러한 터치 구동 배선(312)를 형성하는 금속 레이어를 제1금속층 또는 M3 금속층으로 표현할 수 있다.
다음으로, 터치 구동 배선(312) 및 화소전극(516)이 형성된 상부에 층간 절연층이자 추가 보호층으로 기능하는 무기 보호층(PAS; 518)이 형성된다.
이러한 무기 보호층(PAS; 518)은 질화실리콘(SiNx) 또는 산화실리콘(SiO2) 등과 같은 무기 절연재료로 형성될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
무기 보호층(PAS; 518) 상부에는 본 실시예에 의한 터치 전극(310)이 형성된다. 이러한 터치 전극(310)은 공통 전압(Vcom)을 인가하는 전극으로의 기능도 가지므로, 공통전극으로 부를 수도 있을 것이다.
한편, 터치 전극(공통전극; 310)은 무기 보호층(PAS; 518)을 관통하는 컨택홀을 통해 터치 구동 배선(312)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이 때, 게이트 라인 또는 게이트 전극의 게이트 금속층 또는 소스/드레인 금속층은 저저항 특성을 가지는 금속재료로서 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo) 및 몰리브덴 합금(MoTi) 중 하나 또는 둘 이상의 물질일 수 있다.
또한, 본 실시예에서 터치 전극(310) 또는 공통전극은 투명 전극일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 투명 도전성 물질, 예를 들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)과 같은 금속 산화물, ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합으로 이루어질 수 있다.
또한, 게이트 절연막(GI; 512), 무기 보호층(PAS; 518)은 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx) 등과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니며, 전기적으로 절연된 기타 다른 재료로 형성될 수도 있을 것이다.
한편, 위와 같은 화소영역 구조와 관련하여, 본 실시예에 의한 패널 패드부 영역의 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 패널 패드부 영역에 배치되는 터치 링크 배선은 게이트 금속 레이어로 형성되는 제1데이터 링크 배선(344)과, 소스/드레인 금속 레이어로 형성되는 제2 데이터 링크 배선(344')를 포함할 수 있으며, 이러한 제1데이터 링크 배선(344')와 제2 데이터 링크 배선(344')이 교대로 형성될 수 있다.
즉, 게이트 전극 및 게이트 라인을 패터닝하는 공정에서 패널 패드부 영역에 다수의 제1데이터 링크 배선(344)을 형성하고, 소스/드레인 전극 및 데이터 라인을 패터닝하는 공정에서 제1 데이터 링크 배선(344) 사이에 제2 데이터 링크 배선(344')을 형성함으로써, 도 5의 (a)와 같이 제1 데이터 링크 배선(344)과 제2데이터 링크 배선(344')가 교호적으로 배치될 수 있도록 한다.
이와 같이 서로 상이한 레이어의 제1 데이터 링크 배선과 제2데이터 링크 배선을 교호적으로 배치함으로써, 단선의 우려 없이 데이터 링크 배선들을 조밀하게 배치할 수 있고, 결과적으로 패널 패드부 영역의 크기 및 베젤 크기를 감소시킬 수 있을 것이다.
즉, 도 5의 (a)와 같이 데이터 링크 배선을 배치하면, 바로 인접하는 데이터 링크 배선들이 서로 상이한 금속층에 형성되어 있으므로, 전기적 단선 등의 우려가 감소되고, 필요한 경우 위에서 봤을 때 인접하는 2개의 데이터 링크 배선의 간격을 더 줄일 수 있다.
한편, 도 5의 (b)와 같이, 터치 구동 배선(312)를 제1금속층(M3금속층)으로 패터닝하는 공정과 동시에, 패널 패드부 영역의 중앙 부분에 M깨의 터치 링크 배선(314) 및 터치 신호 입력 패드(316)을 형성한다.
이상에서는 설명의 편의상 본 발명의 다양한 실시예에 따른 터치형 표시장치가 액정표시장치인 것으로 일례를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 전계 방출 표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널, 전계발광 표시장치, 유기발광 표시장치, 전기영동 표시장치 등 다양한 표시장치에 적용될 수 있다.
또한, 도 5 등에서는 편의상 공통 전극 및 터치 전극의 기능을 수행하는 전극이 화소 전극과 함께 패널의 하부 기판 상에 형성된 것으로 IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평 전계 구동 방식을 예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같이 터치 전극이 상부 기판에 형성되는 다양한 구조에도 적용할 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 터치 일체형 표시패널의 평면도 및 패널 패드부 영역의 확대도이고, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 의한 패널 패드부 영역의 단면도이다.
본 발명의 제2실시예에 의한 터치 일체형 표시패널은 제1실시예와 유사한 구조를 가지되, 패널 패드부 영역의 링크 배선들의 배치에 있어서만 상이하다.
더 구체적으로, 본 발명의 제2실시예에 의한 터치 일체형 표시패널은 게이트 라인(GL)과 총 N개의 데이터 라인(DL) 및 그 교차영역에 배치되는 화소영역을 포함하며, 다수의 화소영역 상부에 배치되어 디스플레이 모드에서는 상기 화소에 공통전압을 제공하고, 터치 구동 모드에서는 터치 구동 배선(612)을 통하여 터치 구동신호를 제공하는 총 M개의 터치 전극(610)을 포함하는 표시영역(A/A)와, 표시영역 일측의 패널 패드부 영역(670)을 포함하는 비표시영역(N/A)와, 패널 패드부 영역에 연결되어 터치 구동 신호 또는 데이터라인 구동신호를 인가하는 데이터 구동회로(D-IC; 미도시)를 포함하는 점에서는 제1실시예와 대응된다.
그러나, 제2실시예에 의하면, 데이터 라인으로부터 연장 배치되는 데이터 링크 배선과, 터치 구동 배선으로부터 연장 배치되는 터치 링크 배선을 포함하는 패널 패드부 영역을 구성함에 있어서, 패널 패드부 영역에는 게이트 금속 레이어로 제공되는 제1데이터 링크 배선(644)과, 소스/드레인 금속 레이어로 제공되는 제2데이터 링크 배선(644'), 터치 구동 배선과 동일한 제1금속층(M3 금속층)으로 제공되는 터치 링크 배선(614)이 순차적으로 반복 배치되도록 형성된다.
즉, 패널 패드부 영역의 일측으로부터 제1데이터 링크 배선(644), 제2데이터 링크 배선(644'), 터치 링크 배선(614)의 순서로 반복 형성될 수 있다.
물론, 위 반복되는 단위 그룹 배선들의 배치 순서는 변경될 수 있으며, 예를 들면, 제2데이터 링크 배선, 제1데이터 링크 배선, 터치 링크 배선의 순서도 가능하고, 터치 링크 배선, 제1데이터 링크 배선, 제2데이터 링크 배선의 순서도 가능하다.
데이터 링크 배선(644, 646') 및 터치 링크 배선(614)의 단부에는 각각 데이터 신호 입력 패드(646, 646')와 터치 신호 입력 패드(616)가 연장 형성되어 있다.
또한, 도시하지는 않았지만, 본 실시예에 의한 터치 일체형 표시패널에 연결되는 데이터 구동 회로(D-IC)는 전술한 패널 패드부 영역(670)의 데이터 신호 입력 패드(646) 및 터치 신호 입력 패드(616)에 연결되는 다수의 패드로 구성된 연결부를 포함하며, 이러한 연결부가 범프 영역이 된다.
위와 같은 구성을 이용하면, 데이터 구동회로(D-IC)의 범프 영역과 표시패널의 패널 패드부 영역을 결합함으로써, 데이터 구동회로(D-IC)가 표시패널에 장착되어 데이터 라인 입력신호 및 터치 구동 신호를 표시패널 내부로 제공할 수 있게 된다.
나머지 구성은 제1실시예와 대응되므로, 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략한다.
도 7은 도 6의 III-III' 라인을 절단한 단면도로서, 패널 패드부 영역(670)에는 게이트 전극 및 게이트 라인을 패터닝하는 공정에서 패널 패드부 영역에 다수의 제1데이터 링크 배선(644)을 형성하고, 소스/드레인 전극 및 데이터 라인을 패터닝하는 공정에서 제1 데이터 링크 배선들(644) 사이에 제2 데이터 링크 배선(644')을 형성하며, 제1금속층(M3금속층)으로 터치 구동 배선(612)을 패터닝하는 공정에서 제2데이터 링크 배선(644')와 제1데이터 링크 배선(644) 사이에 터치 링크 배선(614)를 형성한다.
이와 같이 서로 상이한 레이어의 제1 데이터 링크 배선, 제2데이터 링크 배선, 터치 링크 배선을 반복하여 교대로 배치함으로써, 단선의 우려 없이 링크 배선들을 조밀하게 배치할 수 있고, 결과적으로 패널 패드부 영역의 크기 및 베젤 크기를 감소시킬 수 있을 것이다.
즉, 도 7과 같이 바로 인접하는 데이터 링크 배선 또는 터치 링크 배선들이 서로 상이한 금속층에 형성되어 있으므로, 전기적 단선 등의 우려가 감소되고, 필요한 경우 위에서 봤을 때 인접하는 링크 배선들의 간격을 더 줄일 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 일실시예를 이용하면, 데이터 링크 배선 및 터치 링크 배선의 단자로 구성되는 패널 패드부 영역을 구성함에 있어서, 터치 링크 배선들을 가운데 배치하고 데이터 링크 배선을 2그룹으로 분할한 후 터치 링크 배선의 양측에 분할 배치함으로써, 링크 배선의 형성 공간을 감소시켜 표시패널의 내로우 베젤을 달성할 수 있는 효과가 있다.
특히, 서로 상이한 레이어의 제1 데이터 링크 배선과 제2데이터 링크 배선을 교호적으로 배치함으로써, 단선의 우려 없이 데이터 링크 배선들을 조밀하게 배치할 수 있고, 결과적으로 패널 패드부 영역의 크기 및 베젤 크기를 감소시킬 수 있는 효과도 가진다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 패널 패드부 영역을 구성함에 있어서, 서로 상이한 레이어의 제1 데이터 링크 배선(Gate Layer), 제2데이터 링크 배선(S/D layer), 터치 링크 배선(M3 Layer)을 반복하여 교대로 배치함으로써, 단선의 우려 없이 링크 배선들을 조밀하게 배치할 수 있고, 결과적으로 패널 패드부 영역의 크기 및 베젤 크기를 감소시킬 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
310, 610 : 터치 전극(공통전극) 312, 612 : 터치 구동 배선
370, 670: 패널 패드부 영역 340, 640 : 데이터 라인(DL)
344, 644 : 제1데이터 링크 배선 344', 644': 제2데이터 링크 배선
314, 614 : 터치 링크 배선 346, 646 : 데이터 신호 입력 패드
316, 616 : 터치 신호 입력 패드

Claims (7)

  1. 게이트 라인(GL)과 총 N개의 데이터 라인(DL) 및 그 교차영역에 배치되는 화소영역을 포함하며, 상기 다수의 화소영역 상부에 배치되어 디스플레이 모드에서는 상기 화소에 공통전압을 제공하고, 터치 구동 모드에서는 터치 구동 배선을 통하여 터치 구동신호를 제공하는 총 M개의 터치 전극을 포함하는 표시영역;
    상기 표시영역 외곽에 배치되고, 상기 데이터 라인으로부터 연장 배치되는 데이터 링크 배선과, 상기 터치 구동 배선으로부터 연장 배치되는 터치 링크 배선이 배치되는 패널 패드부 영역을 포함하되, 상기 패널 패드부 영역에는 M개의 터치 링크 배선이 중앙에 배치되고, N개의 데이터 링크 배선이 M개의 터치 링크 배선의 양측에 분할 배치되는 비표시 영역;
    상기 패널 패드부 영역에 연결되어 상기 터치 구동 신호 또는 데이터라인 구동신호를 인가하는 데이터 구동회로(D-IC);
    를 포함하는 터치 일체형 표시패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패널 패드부 영역에는, N/2개의 데이터 링크 배선이 M개의 터치 링크 배선의 일측에 배치되고, 나머지 N/2개의 데이터 링크 배선이 M개의 터치 링크 배선의 타측에 배치되는 터치 일체형 표시패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 패널 패드부 영역은, 상기 데이터 링크 배선의 단부에 연결되는 데이터 신호 입력 패드와, 상기 터치 링크 배선의 단부에 연결되는 터치 신호 입력 패드를 더 포함하는 터치 일체형 표시패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 링크 배선은 상기 게이트 라인을 구성하는 게이트 금속 레이어로 제공되는 제1데이터 링크 배선과, 상기 데이터 라인을 구성하는 소스/드레인 금속 레이어로 제공되는 제2데이터 링크 배선을 포함하며, 상기 제1데이터 링크 배선과 상기 제2데이터 링크 배선이 교대로 배치되는 터치 일체형 표시패널.
  5. 게이트 라인(GL)과 총 N개의 데이터 라인(DL) 및 그 교차영역에 배치되는 화소영역을 포함하며, 상기 다수의 화소영역 상부에 배치되어 디스플레이 모드에서는 상기 화소에 공통전압을 제공하고, 터치 구동 모드에서는 터치 구동 배선을 통하여 터치 구동신호를 제공하는 총 M개의 터치 전극을 포함하는 표시영역;
    상기 표시영역 외곽에 배치되고, 상기 데이터 라인으로부터 연장 배치되는 데이터 링크 배선과, 상기 터치 구동 배선으로부터 연장 배치되는 터치 링크 배선이 배치되는 패널 패드부 영역을 포함하되, 상기 패널 패드부 영역에는 게이트 금속 레이어로 제공되는 제1데이터 링크 배선, 소스/드레인 금속 레이어로 제공되는 제2데이터 링크 배선, 상기 터치 구동 배선과 동일한 제1금속층(M3 금속층)으로 제공되는 터치 링크 배선이 순차적으로 반복 배치되는 비표시영역;
    상기 패널 패드부 영역에 연결되어 상기 터치 구동 신호 또는 데이터라인 구동신호를 인가하는 데이터 구동회로(D-IC);
    를 포함하는 터치 일체형 표시패널.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 패널 패드부 영역은, 상기 데이터 링크 배선의 단부에 연결되는 데이터 신호 입력 패드와, 상기 터치 링크 배선의 단부에 연결되는 터치 신호 입력 패드를 더 포함하는 터치 일체형 표시패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 데이터 구동회로는 상기 표시패널의 패널 패드부 영역에 대응되는 연결부인 범프 영역을 포함하는 터치 일체형 표시패널.
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