KR20190057489A - 터치 디스플레이 패널 및 터치 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20190057489A
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Abstract

본 발명의 실시예들은 터치 디스플레이 패널 및 터치 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 터치 디스플레이 패널의 액티브 영역에 기능 모듈이 배치된 구조에서 기능 모듈의 외부 영역에 배치되는 연결 패턴 또는 기능 모듈의 베젤 영역에 배치된 센서 연결 배선을 통해 기능 모듈에 인접한 터치 센서나 터치 배선이 연결되는 구조를 제공함으로써, 액티브 영역에 기능 모듈 등과 같이 화상이 표시되지 않는 영역을 포함하는 구조에서 화상이 표시되는 모든 영역을 통해 터치 센싱 기능을 제공할 수 있도록 한다.

Description

터치 디스플레이 패널 및 터치 디스플레이 장치{TOUCH DISPLAY PAENL AND TOUCH DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예들은 터치 디스플레이 패널 및 터치 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Device), 유기발광 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용되고 있다.
이러한 디스플레이 장치는 사용자에게 보다 다양한 기능을 제공하기 위하여, 디스플레이 패널에 대한 사용자의 터치를 인식하고 인식된 터치를 기반으로 입력 처리를 수행하는 기능을 제공하고 있다.
일 예로, 디스플레이 패널에 터치 센서를 배치하고, 디스플레이 패널에 대한 사용자의 터치 시 발생하는 캐패시턴스의 변화를 센싱함으로써, 디스플레이 패널에 대한 사용자의 터치 유무와 터치 위치를 감지할 수 있다.
이러한 터치 센싱이 가능한 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널에 터치 센싱을 위한 터치 센서 등이 배치됨에 따라, 디스플레이 패널의 두께가 증가하거나 디스플레이 패널이 제공하는 디스플레이 기능에 영향을 줄 수 있는 문제점이 존재한다.
따라서, 기존 디스플레이 패널의 구조적인 특징과 기능적인 특징에 미치는 영향을 최소화하며 터치 센싱을 위한 터치 센서나 터치 배선 등을 배치할 수 있는 방안이 요구된다.
또한, 최근 디스플레이 패널에서 화상이 표시되는 영역(액티브 영역)을 확장하고자 하는 요구에 따라 기존에 화상이 표시되지 않는 영역(논-액티브 영역)에 배치되는 일부 구성이 액티브 영역에 배치될 수 있다.
이러한 경우, 액티브 영역에 새로운 구성이 배치됨에 따라 액티브 영역의 구조가 변경될 수 있으며, 액티브 영역이 확장 및 변경된 구조에서 터치 센싱을 수행할 수 있도록 터치 센서와 터치 배선을 설계할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명의 실시예들의 목적은, 디스플레이 패널의 구조적인 특징과 기능적인 특징에 영향을 주지 않으면서 터치 센싱을 위한 터치 센서와 터치 배선 등이 배치된 터치 디스플레이 패널과 터치 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 목적은, 디스플레이 패널의 액티브 영역이 확장됨에 따라 변경된 구조를 갖는 액티브 영역에서 터치 센싱이 가능하도록 하는 터치 디스플레이 패널과 터치 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 이미지가 표시되는 액티브 영역과 액티브 영역의 외부 영역인 논-액티브 영역을 포함하는 패널과, 액티브 영역에 배치된 적어도 하나의 기능 모듈과, 액티브 영역에 배치되고 일 방향으로 배치되며 각각 하나 이상의 제1 터치 센서를 포함하는 다수의 제1 터치 센서 그룹과, 액티브 영역에 배치되고 제1 터치 센서 그룹과 교차하는 방향으로 배치되며 각각 하나 이상의 제2 터치 센서를 포함하는 다수의 제2 터치 센서 그룹을 포함하며, 하나 이상의 제1 터치 센서 및 하나 이상의 제2 터치 센서는 액티브 영역에서 적어도 하나의 기능 모듈이 배치된 영역을 제외한 영역에 배치된 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 이미지가 표시되는 액티브 영역과, 액티브 영역에 배치된 적어도 하나의 기능 모듈과, 액티브 영역에 배치되고 일 방향으로 배치되며 각각 하나 이상의 제1 터치 센서를 포함하는 다수의 제1 터치 센서 그룹과, 액티브 영역에 배치되고 제1 터치 센서 그룹과 교차하는 방향으로 배치되며 각각 하나 이상의 제2 터치 센서를 포함하는 다수의 제2 터치 센서 그룹을 포함하고, 적어도 하나의 기능 모듈은, 제1 터치 센서 그룹에 포함된 두 개의 제1 터치 센서 사이에 위치하거나, 제2 터치 센서 그룹에 포함된 두 개의 제2 터치 센서 사이에 위치하거나, 제1 터치 센서 그룹에 포함된 두 개의 제1 터치 센서 사이와 제2 터치 센서 그룹에 포함된 두 개의 제2 터치 센서 사이에 위치하는 터치 디스플레이 패널을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 이미지가 표시되는 액티브 영역과, 액티브 영역의 외부 영역인 논-액티브 영역과, 액티브 영역에 배치된 적어도 하나의 기능 모듈과, 액티브 영역에 배치되고 일 방향으로 배치되며 각각 하나 이상의 제1 터치 센서를 포함하는 다수의 제1 터치 센서 그룹과, 액티브 영역에 배치되고 제1 터치 센서 그룹과 교차하는 방향으로 배치되며 각각 하나 이상의 제2 터치 센서를 포함하는 다수의 제2 터치 센서 그룹과, 논-액티브 영역에 배치되고 다수의 제1 터치 센서 그룹과 전기적으로 연결된 하나 이상의 제1 터치 배선과, 논-액티브 영역에 배치되고 다수의 제2 터치 센서 그룹과 전기적으로 연결된 하나 이상의 제2 터치 배선을 포함하고, 다수의 제1 터치 센서 그룹 중 어느 하나의 제1 터치 센서 그룹(그룹 A)에 포함된 하나 이상의 제1 터치 센서 중 일부 제1 터치 센서와 나머지 제1 터치 센서는 각각 서로 다른 제1 터치 배선과 전기적으로 연결되고, 다수의 제2 터치 센서 그룹 중 어느 하나의 제2 터치 센서 그룹(그룹 B)에 포함된 하나 이상의 제2 터치 센서 중 일부 제2 터치 센서와 나머지 제2 터치 센서는 각각 서로 다른 제2 터치 배선과 전기적으로 연결된 터치 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 패널의 액티브 영역에서 기능 모듈이 배치되는 영역을 제외한 영역에 터치 센서를 배치하고 터치 센서가 터치 배선과 연결되는 구조를 제공함으로써, 디스플레이 패널에서 화상이 표시되는 모든 영역에서 터치 센싱을 수행할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 기능 모듈의 주변에 배치된 두 개의 터치 센서가 기능 모듈의 외부 또는 내부에 배치된 연결 패턴 등을 통해 서로 연결되도록 함으로써, 기능 모듈의 주변 영역에서 터치 센싱을 수행할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치 디스플레이 장치가 유기발광 디스플레이 장치인 경우 도 1의 A-A' 부분의 단면의 예시를 나타낸 도면이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치가 유기발광 디스플레이 장치인 경우 터치 센서가 배치되는 개략적인 구조의 예시들을 나타낸 도면이다.
도 5a와 도 5b는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 패널이 기능 모듈을 포함하는 경우 기능 모듈과 터치 센서의 위치 관계의 예시들을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 패널에서 기능 모듈의 주변에 배치된 터치 센서의 연결 구조의 제1 실시예의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7a와 도 7b는 도 6에 도시된 터치 센서의 연결 구조에서 B-B' 부분의 단면의 예시들을 나타낸 도면이다.
도 8은 제1 실시예에 따른 터치 센서의 연결 구조의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 제1 실시예에 따른 터치 센서의 연결 구조의 또 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 터치 센서의 연결 구조에서 C-C' 부분의 단면의 예시를 나타낸 도면이다.
도 11과 도 12는 제1 실시예에 따른 터치 센서의 연결 구조의 또 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 13과 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 패널에서 기능 모듈의 주변에 배치된 터치 센서의 연결 구조의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
도 15a와 도 14에 도시된 터치 센서의 연결 구조에서 D-D' 부분의 단면의 예시를 나타낸 도면이다.
도 15b는 도 14에 도시된 터치 센서의 연결 구조에서 E-E' 부분의 단면의 예시를 나타낸 도면이다.
도 16과 도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 패널에서 기능 모듈의 주변에 배치된 터치 센서의 연결 구조의 제3 실시예를 나타낸 도면이다.
도 18은 도 17에 도시된 터치 센서의 연결 구조에서 F-F' 부분의 단면의 예시를 나타낸 도면이다.
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 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 다수의 터치 센서(TS) 및 다수의 터치 배선(TL)이 배치된 터치 디스플레이 패널(110)과, 다수의 터치 센서(TS)를 구동하는 터치 구동 회로(120)를 포함할 수 있다.
또한, 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 센싱을 위한 구성 이외에 디스플레이 구동을 위한 기본적인 구성을 포함할 수 있다.
일 예로, 터치 디스플레이 패널(110)에는 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인이 배치되고 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에 다수의 서브픽셀이 배치될 수 있다. 이러한 터치 디스플레이 패널(110)은, 화상이 표시되는 액티브 영역(A/A)과 액티브 영역(A/A)의 외부 영역인 논-액티브 영역(N/A)으로 구분될 수 있다.
그리고, 터치 디스플레이 장치(100)는, 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동 회로, 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동 회로 및 게이트 구동 회로와 데이터 구동 회로를 제어하는 컨트롤러 등을 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 디스플레이를 위한 기본 구조를 갖고 디스플레이 구동을 위한 구성과 터치 센싱을 위한 구성을 포함할 수 있으며, 본 명세서에서는 터치 센싱을 위한 구성을 중심으로 설명한다.
다수의 터치 센서(TS)는, 터치 디스플레이 패널(110) 상에 별도의 터치 패널 형태로 배치되거나, 터치 디스플레이 패널(110)에 내장된 형태로 배치될 수 있다.
다수의 터치 센서(TS)가 터치 디스플레이 패널(110)에 내장된 형태로 배치되는 경우, 다수의 터치 센서(TS)는 디스플레이 구동을 위해 사용되는 전극 중 하나일 수도 있고, 터치 센싱을 위해 별도로 배치된 전극일 수도 있다.
일 예로, 터치 디스플레이 장치(100)가 액정 디스플레이 장치인 경우, 터치 디스플레이 패널(110)에 배치되는 공통 전극이 터치 센서(TS)로 이용될 수 있다. 즉, 공통 전극은 디스플레이 구동 기간에 공통 전압을 인가받고, 터치 센싱 기간에 터치 구동 신호를 인가받아 터치 센싱을 위한 터치 센서(TS)의 역할을 할 수 있다.
터치 디스플레이 장치(100)가 유기발광 디스플레이 장치인 경우, 다수의 터치 센서(TS)는 터치 디스플레이 패널(110)에서 봉지층(ENCAP) 상에 배치될 수 있다. 따라서, 유기물로 인해 금속 물질인 터치 센서(TS)를 패널 내부에 형성하기 어려운 문제점을 극복하고, 유기발광 디스플레이 장치에서 터치 센싱 기능을 제공하도록 할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)가 유기발광 디스플레이 장치인 경우를 중심으로 설명하나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 아니한다.
다수의 터치 센서(TS)는, 투명 전극 또는 메시 형태의 전극 등일 수 있다. 그리고, 터치 센싱 방식에 따라 다양한 구조로 배치될 수 있다.
일 예로, 다수의 터치 센서(TS)는 서로 분리된 형태로 터치 디스플레이 패널(110)에 배치되고, 각각의 터치 센서(TS)가 하나의 터치 배선(TL)과 연결될 수 있다. 그리고, 사용자의 터치 시 발생하는 자가 정전 용량의 변화를 센싱하여 터치를 센싱할 수 있다(셀프-캐패시턴스 센싱 방식).
또는, 다수의 터치 센서(TS)는 서로 다른 레벨의 전압이 인가되는 제1 터치 센서(TS1)와 제2 터치 센서(TS2)로 구성될 수 있다. 그리고, 사용자의 터치 시 발생하는 제1 터치 센서(TS1)와 제2 터치 센서(TS2) 사이의 상호 정전 용량의 변화를 센싱하여 터치를 센싱할 수도 있다(뮤추얼-캐패시턴스 센싱 방식).
뮤추얼-캐패시턴스 센싱 방식으로 터치를 센싱하는 경우, 다수의 제1 터치 센서(TS1)는 일 방향으로 서로 연결되며 배치될 수 있다. 그리고, 다수의 제2 터치 센서(TS2)는 제1 터치 센서(TS1)와 교차하는 방향으로 서로 연결되며 배치될 수 있다.
제1 터치 센서(TS1)는 제1 터치 배선(TL1)과 연결되고, 제2 터치 센서(TS2)는 제2 터치 배선(TL2)과 연결될 수 있다.
터치 센싱 기간에서 제1 터치 배선(TL1)과 제2 터치 배선(TL2)을 통해 서로 다른 레벨의 전압이 인가되고, 사용자의 터치 시 제1 터치 센서(TS1)와 제2 터치 센서(TS2) 사이의 캐패시턴스 변화가 발생할 수 있다.
터치 구동 회로(120)는, 터치 센싱 기간에서 제1 터치 센서(TS1)와 제2 터치 센서(TS)를 구동하고, 제1 터치 센서(TS1)와 제2 터치 센서(TS2) 사이의 캐패시턴스 변화를 센싱한다.
터치 구동 회로(120)는, 센싱된 값을 디지털 데이터로 변환하고 변환된 디지털 데이터를 터치 컨트롤러로 전송하여, 터치 컨트롤러가 디지털 데이터를 이용하여 터치 유무와 터치 위치를 감지할 수 있도록 한다.
이러한 터치 구동 회로(120)는, 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동 회로와 별도로 구성될 수도 있고, 하나의 칩 형태로 구성될 수도 잇다.
도 2는 도 1에 도시된 터치 디스플레이 장치(100)에서 A-A' 부분의 단면의 예시를 나타낸 것으로서, 터치 센서(TS)와 터치 구동 회로(120)가 연결되는 부분과 인접한 영역을 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 폴리이미드층(201) 상에 디스플레이 구동을 위한 소스/드레인 전극(S/D)이 배치된다. 그리고, 터치 배선(TL)이 연결되는 터치 패드(TP)가 배치될 수 있다. 이러한 터치 패드(TP)는 소스/드레인 전극(S/D)과 동일한 물질일 수 있다.
소스/드레인 전극(S/D) 상에 제1 평탄화층(202)이 배치되고, 제1 평탄화층(202)에서 소스/드레인 전극(S/D)과 대응하는 부분에 컨택홀이 형성된다.
제1 평탄화층(202) 상에 제1 전극층(203)이 배치되고, 제1 전극층(203)은 제1 평탄화층(202)에 형성된 컨택홀을 통해 소스/드레인 전극(S/D)과 연결될 수 있다. 여기서, 제1 전극층(203)은 애노드(Anode)일 수 있다.
제1 전극층(203) 상에 유기발광층(205)이 배치되고, 유기발광층(205)이 배치되지 않는 영역에 뱅크층(204)이 배치될 수 있다.
유기발광층(205) 상에 제2 전극층(206)이 배치된다. 제2 전극층(206)은 캐소드(Cathode)일 수 있다.
제2 전극층(206) 상에 제1 보호층(207), 제2 보호층(208) 및 제3 보호층(209)이 적층될 수 있다. 여기서, 제1 보호층(207), 제2 보호층(208) 및 제3 보호층(209) 등이 하나의 봉지층(ENCAP)을 구성하는 것으로 볼 수 있다.
이러한 봉지층(ENCAP)은 경사진 부분에서 무너지는 것을 방지하기 위해 일정한 높이를 갖는 댐(DAM)을 형성할 수 있다.
이러한 디스플레이 구동을 위한 기본적인 구조 상에 터치 센싱을 위한 구조를 형성할 수 있다.
봉지층(ENCAP) 상에 터치 버퍼층(210)이 배치되고, 터치 버퍼층(210) 상에 터치 절연층(211)이 배치된다.
터치 절연층(211) 상에 터치 센서(TS)와 터치 배선(TL) 등이 배치되고, 터치 센서(TS) 및 터치 배선(TL) 상에 제2 평탄화층(212)이 배치될 수 있다. 이러한 제2 평탄화층(212)은 오버코트층(OC)일 수 있다.
터치 센서(TS)가 뮤추얼-캐패시턴스 센싱 방식을 위한 구조로 배치되는 경우, 제1 터치 센서(TS1)가 서로 연결되는 부분과 제2 터치 센서(TS2)가 서로 연결되는 부분이 교차할 수 있다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 터치 센서(TS2)가 터치 절연층(211)의 하부에 배치되는 메탈을 통해 연결되는 구조를 가질 수 있다. 여기서, 제2 터치 센서(TS2)를 서로 연결하는 메탈을 "브릿지 메탈"이라고도 한다.
이와 같이, 유기발광 디스플레이 장치에서 봉지층(ENCAP) 상에 터치 센서(TS) 및 터치 배선(TL)이 배치되는 구조를 제공함으로써, 패널 내에 터치 센싱을 위한 구성을 용이하게 형성할 수 있도록 한다.
이러한 터치 센싱이 가능한 유기발광 디스플레이 장치는 화이트 유기발광다이오드(W-OLED)를 사용하는 경우 봉지층(ENCAP) 상에 컬러필터(CF)가 배치될 수도 있다.
도 3과 도 4는 봉지층(ENCAP) 상에 터치 센서(TS)와 컬러필터(CF)가 배치되는 단면 구조의 예시를 나타낸 것이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 캐소드(Cathode) 상에 봉지층(ENCAP)이 배치되고, 봉지층(ENCAP) 상에 터치 센서(TS)가 배치될 수 있다.
여기서, 봉지층(ENCAP)의 두께(T)를 일정한 두께 이상(예, 5㎛ 이상)으로 형성함으로써, 캐소드(Cathode)와 터치 센서(TS) 사이에 형성되는 기생 정전 용량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 기생 정전 용량에 의한 터치 센싱 감도의 저하를 방지할 수 있도록 한다.
터치 센서(TS)는 투명 전극 또는 메시 형태의 전극일 수 있으며, 터치 센서(TS)가 구멍(H)을 포함하는 메시 형태인 경우 터치 센서(TS)에 포함된 구멍(H)은 서브픽셀의 발광 영역과 대응하여 위치할 수 있다.
터치 센서(TS)에 포함된 구멍(H)이 서브픽셀의 발광 영역에 대응하도록 함으로써, 유기발광 디스플레이 장치의 발광 성능을 저하시키지 않으면서 터치 센싱이 가능하도록 할 수 있다.
컬러필터(CF)는 봉지층(ENCAP) 상에 배치되고, 컬러필터(CF)와 터치 센서(TS)의 수직적인 위치는 다양하게 설계될 수 있다.
일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 컬러필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM)는 터치 센서(TS) 상에 배치될 수 있다. 또한, 컬러필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM)는 터치 센서(TS) 상에 배치되는 오버코트층(OC) 상에 배치될 수 있다.
다른 예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 컬러필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM)는 터치 센서(TS)의 하부에 위치할 수 있다. 이때, 터치 센서(TS)는 컬러필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM) 상에 배치되는 오버코트층(OC) 상에 배치될 수 있다.
즉, 터치 센서(TS)와 컬러필터(CF)는 터치 성능과 디스플레이 성능을 고려하여, 최적의 위치 관계를 갖도록 설계될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들은, 유기발광 디스플레이 장치에서 패널 내부에 터치 센서(TS) 형성의 어려움을 극복하고 디스플레이 성능을 저하시키지 않으면서 터치 센싱이 가능하도록 할 수 있다.
한편, 이러한 터치 디스플레이 장치(100)는, 화상이 표시되는 액티브 영역(A/A)을 확장하고자 하는 요구에 따라 터치 디스플레이 패널(110)에서 논-액티브 영역(N/A)이 좁아지고 액티브 영역(A/A)이 상대적으로 넓어진 구조를 가질 수 있다.
따라서, 논-액티브 영역(N/A)에 배치되는 구성이 액티브 영역(A/A)에 위치하게 될 수 있으며, 이러한 경우, 터치 센싱을 위한 터치 센서(TS)와 터치 배선(TL)을 설계하는 데 어려움이 존재할 수 있다.
도 5a와 도 5b는 터치 디스플레이 패널(110)에서 액티브 영역(A/A)이 확장된 경우 변경되는 구조의 예시를 나타낸 것이다.
도 5a를 참조하면, 터치 디스플레이 패널(110)의 액티브 영역(A/A)에 터치 센서(TS)가 배치되고, 논-액티브 영역(N/A)에 카메라, 스피커 등과 같은 기능 모듈이 배치될 수 있다.
이러한 터치 디스플레이 패널(110)의 액티브 영역(A/A)이 확장됨에 따라 논-액티브 영역(N/A)에 배치된 기능 모듈이 액티브 영역(A/A)에 위치할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 카메라, 스피커 등과 같은 기능 모듈이 액티브 영역(A/A)에 위치함에 따라, 액티브 영역(A/A)에 배치된 터치 센서(TS)와 중첩된 영역에 위치하게 된다.
따라서, 액티브 영역(A/A)의 확장에 따라 변경된 구조를 갖는 터치 디스플레이 패널(110)에서 터치 센서(TS)와 터치 배선(TL)을 설계하는 데 어려움이 존재하며, 기능 모듈의 주변 영역에서 터치 센싱 기능을 제공하기 위하여 새로운 터치 센서(TS) 및 터치 배선(TL) 구조가 요구된다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 액티브 영역(A/A)의 확장에 따른 변경 구조에서도 터치 센싱을 수행할 수 있도록 하는 구조를 갖는 터치 디스플레이 패널(110)과 터치 디스플레이 장치(100)를 제공한다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 패널(110)에서 기능 모듈의 주변에 배치되는 터치 센서(TS)의 구조 및 터치 센서(TS)의 연결 구조의 제1 실시예의 예시를 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 제1 실시예에 따른 터치 디스플레이 패널(110)의 액티브 영역(A/A)에 다수의 터치 센서(TS)가 배치된다.
다수의 터치 센서(TS)는, X축 방향으로 연결된 다수의 제1 터치 센서(TS1)와, Y축 방향으로 연결된 다수의 제2 터치 센서(TS2)로 구성될 수 있다.
다수의 제1 터치 센서(TS1)는, 동일한 행에 배치되고 X축 방향으로 서로 연결된 둘 이상의 제1 터치 센서(TS1)가 하나의 제1 터치 센서 그룹(TSG1)을 형성할 수 있다. 그리고, 다수의 제2 터치 센서(TS2)는, 동일한 열에 배치되고 Y축 방향으로 서로 연결된 둘 이상의 제2 터치 센서(TS2)가 하나의 제2 터치 센서 그룹(TSG2)을 형성할 수 있다.
터치 센싱 기간에 제1 터치 배선(TL1)을 통해 제1 터치 센서 그룹(TSG1)으로 터치 구동 신호가 인가될 수 있다. 그리고, 제1 터치 센서 그룹(TSG1)으로 인가된 터치 구동 신호와 다른 전압 레벨을 갖는 신호가 제2 터치 배선(TL2)을 통해 제2 터치 센서 그룹(TSG2)으로 인가될 수 있다.
즉, 제1 터치 센서 그룹(TSG1)과 제2 터치 센서 그룹(TSG2)이 서로 교차하며 배치되고, 제1 터치 센서 그룹(TSG1)에 포함된 제1 터치 센서(TS1)와 제2 터치 센서 그룹(TSG2)에 포함된 제2 터치 센서(TS2) 사이에 형성되는 상호 정전 용량의 변화를 센싱하여 터치를 검출할 수 있다.
이러한 터치 센서(TS)가 배치되는 액티브 영역(A/A)에 기능 모듈이 배치될 수 있다.
이러한 기능 모듈은 제1 터치 센서 그룹(TSG1)과 중첩되는 위치에 배치되거나, 제2 터치 센서 그룹(TSG2)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.
기능 모듈이 제1 터치 센서 그룹(TSG1)과 중첩되게 배치되는 경우, 제1 터치 센서 그룹(TSG1)에 포함된 제1 터치 센서(TS1) 중 기능 모듈의 양 측에 배치된 제1 터치 센서(TS1)는 기능 모듈의 형태에 따라 나머지 제1 터치 센서(TS1)와 상이한 형태로 배치된다.
일 예로, 기능 모듈이 원형인 경우, 기능 모듈의 양 측에 배치된 두 개의 제1 터치 센서(TS1)의 외곽은 기능 모듈의 외곽과 동일 또는 유사한 형태로 배치될 수 있다.
그리고, 기능 모듈이 배치됨에 따라 기능 모듈의 양 측에 배치된 두 개의 제1 터치 센서(TS1)를 연결하기 위한 연결 패턴(CP)이 배치될 수 있다.
이러한 연결 패턴(CP)은 기능 모듈의 외곽에 따라 곡선 형태를 가질 수 있으며, 기능 모듈의 외형에 따라 다양한 형태로 배치될 수 있다.
기능 모듈에 인접한 제1 터치 센서(TS1)를 연결하는 연결 패턴(CP)은 제1 터치 센서(TS1)와 동일한 층에 배치될 수도 있고, 제1 터치 센서(TS1)와 다른 층에 배치될 수도 있다.
도 7a와 도 7b는 도 6에 도시된 터치 센서(TS)의 연결 구조에서 연결 패턴(CP)이 배치되는 구조의 예시를 나타낸 것으로서, 도 6에 도시된 B-B' 부분의 단면을 나타낸 것이다.
도 7a를 참조하면, 기능 모듈에 인접한 두 개의 제1 터치 센서(TS1)를 연결하는 연결 패턴(CP)은 제1 터치 센서(TS1)와 동일한 층에 형성될 수 있다.
따라서, 제1 터치 센서(TS1)를 배치하는 공정에서 용이하게 연결 패턴(CP)을 구현할 수 있다.
또는, 제1 터치 센서(TS1)와 연결되는 연결 패턴(CP)은 제1 터치 센서(TS1)과 다른 층에 배치될 수도 있다.
도 7b를 참조하면, 기능 모듈에 인접한 두 개의 제1 터치 센서(TS1)를 연결하는 연결 패턴(CP)은 제1 터치 센서(TS1)의 하부에 위치하는 절연층(ILD)의 하부에 배치될 수 있다.
기능 모듈에 인접한 두 개의 제1 터치 센서(TS1)는 절연층(ILD)에 형성된 홀을 통해 절연층(ILD)의 하부에 배치되는 연결 패턴(CP)과 연결될 수 있다.
이러한 연결 패턴(ILD)은 제2 터치 센서(TS2)를 서로 연결하는 브릿지 메탈이 배치되는 층에 배치될 수 있다.
따라서, 제2 터치 센서(TS2)를 서로 연결하기 위한 브릿지 메탈을 형성하는 공정에서, 기능 모듈에 인접한 두 개의 제1 터치 센서(TS1)를 연결하기 위한 연결 패턴(CP)을 형성하여 별도의 공정을 거치지 않고 용이하게 연결 패턴(CP)을 형성하도록 할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예들에 의하면, 액티브 영역(A/A)에 기능 모듈이 배치되는 경우, 기능 모듈에 인접하게 배치된 터치 센서(TS)를 기능 모듈의 외형에 따라 변경된 형태로 배치한다. 또한, 기능 모듈에 인접한 터치 센서(TS)를 서로 연결하는 연결 패턴(CP)을 기능 모듈의 외부 영역에 배치함으로써, 기능 모듈의 주변 영역에서 터치를 센싱할 수 있도록 한다.
이러한 터치 센서(TS)의 변경된 구조와 기능 모듈에 인접한 터치 센서(TS)를 연결하는 연결 패턴(CP)을 통해 액티브 영역(A/A)에 기능 모듈이 배치되는 경우에도 기능 모듈이 배치되지 않은 경우와 동일한 방식으로 터치를 센싱할 수 있도록 한다.
기능 모듈에 인접한 터치 센서(TS)를 연결하는 연결 패턴(CP)의 구조는 기능 모듈이 제2 터치 센서 그룹(TSG2)와 중첩되도록 배치되는 경우에도 적용될 수 있다.
도 8은 제1 실시예에 따른 터치 센서(TS)의 연결 구조의 다른 예시를 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 액티브 영역(A/A)에 배치된 기능 모듈은 제2 터치 센서 그룹(TSG2)과 중첩되도록 배치될 수 있다.
따라서, 기능 모듈과 인접하게 배치되는 두 개의 제2 터치 센서(TS2)는 기능 모듈의 외형에 따라 변경된 형태를 가지며 배치된다. 그리고, 기능 모듈에 인접한 두 개의 제2 터치 센서(TS2)는 기능 모듈의 외부 영역에 배치되는 연결 패턴(CP)을 통해 서로 연결될 수 있다.
이러한 연결 패턴(CP)은 제2 터치 센서(TS2)와 동일한 층에 배치될 수도 있고, 제2 터치 센서(TS2)와 다른 층에 배치될 수도 있다.
연결 패턴(CP)이 제2 터치 센서(TS2)와 다른 층에 배치되는 경우, 제2 터치 센서(TS2)를 서로 연결하는 브릿지 메탈이 배치되는 층에 연결 패턴(CP)이 형성될 수 있다.
따라서, 기능 모듈이 제2 터치 센서 그룹(TSG2)과 중첩되도록 배치되는 경우에도, 기능 모듈에 인접한 제2 터치 센서(TS2)를 기능 모듈의 외형에 따라 변경된 구조로 배치한다. 그리고, 두 개의 제2 터치 센서(TS2)를 기능 모듈의 외부 영역에 위치하는 연결 패턴(CP)을 통해 연결함으로써, 기능 모듈이 배치되지 않은 구조와 동일하게 제2 터치 센서(TS2)를 구동하며 터치를 센싱할 수 있도록 한다.
한편, 이러한 기능 모듈은 터치 센서(TS)의 형태에 따라 X축 방향으로 연결되는 제1 터치 센서 그룹(TSG1)과 Y축 방향으로 연결되는 제2 터치 센서 그룹(TSG2)과 모두 중첩되도록 배치될 수도 있다.
도 9는 제1 실시예에 따른 터치 센서(TS)의 연결 구조의 또 다른 예시를 나타낸 것이다.
도 9를 참조하면, 터치 디스플레이 패널(110)의 액티브 영역(A/A)에 일 방향으로 제1 터치 센서 그룹(TSG1)이 배치되고, 제1 터치 센서 그룹(TSG1)과 교차하는 방향으로 제2 터치 센서 그룹(TSG2)이 배치된다.
제1 터치 센서 그룹(TSG1)은 X축 방향으로 서로 연결된 다수의 제1 터치 센서(TS1)를 포함할 수 있다. 그리고, 제2 터치 센서 그룹(TSG2)은 Y축 방향으로 서로 연결된 다수의 제2 터치 센서(TS2)를 포함할 수 있다.
이러한 제1 터치 센서 그룹(TSG1)과 제2 터치 센서 그룹(TSG2)이 교차하는 영역에 기능 모듈이 배치될 수 있다.
따라서, 기능 모듈에 인접하게 배치되는 제1 터치 센서(TS1)와 제2 터치 센서(TS2)는 기능 모듈의 외형에 따라 변경된 구조로 배치되게 된다.
그리고, 기능 모듈에 인접하게 배치된 두 개의 제1 터치 센서(TS1)는 기능 모듈의 외부 영역에 위치하는 제1 연결 패턴(CP1)을 통해 연결된다. 또한, 기능 모듈에 인접하게 배치된 두 개의 제2 터치 센서(TS2)는 기능 모듈의 외부 영역에 위치하는 제2 연결 패턴(CP2)을 통해 연결된다.
여기서, 기능 모듈의 외부 영역에 배치되는 제1 연결 패턴(CP1)과 제2 연결 패턴(CP2)은 서로 교차하게 된다. 따라서, 제1 연결 패턴(CP1)과 제2 연결 패턴(CP2)을 서로 다른 층에 배치함으로써, 기능 모듈에 인접한 터치 센서(TS)가 연결될 수 있도록 한다.
일 예로, 제1 터치 센서 그룹(TS1)에 포함되고 기능 모듈에 인접한 두 개의 제1 터치 센서(TS1)는 제1 터치 센서(TS1)와 동일한 층에 배치된 제1 연결 패턴(CP1)을 통해 연결된 구조일 수 있다.
그리고, 제2 터치 센서 그룹(TSG2)에 포함되고 기능 모듈에 인접한 두 개의 제2 터치 센서(TS2)는 제2 터치 센서(TS2)와 다른 층에 배치된 제2 연결 패턴(CP2)을 통해 연결된 구조일 수 있다.
도 10은 도 9에 도시된 터치 센서(TS)의 연결 구조에서 C-C' 부분의 단면의 예시를 나타낸 것이다.
도 10을 참조하면, 기능 모듈에 인접한 두 개의 제1 터치 센서(TS1)를 서로 연결하는 제1 연결 패턴(CP1)은 터치 센서(TS)가 배치되는 층에 배치되며 제1 터치 센서(TS1)와 연결된다.
기능 모듈에 인접한 두 개의 제2 터치 센서(TS2)를 서로 연결하는 제2 연결 패턴(CP2)은 제2 터치 센서(TS2)의 하부에 위치하는 절연층(ILD)의 하부에 배치될 수 있다. 그리고, 기능 모듈에 인접한 두 개의 제2 터치 센서(TS2)는 절연층(ILD)에 형성된 홀을 통해 제2 연결 패턴(CP2)과 연결될 수 있다.
따라서, 기능 모듈과 인접한 영역에서 제1 연결 패턴(CP1)과 제2 연결 패턴(CP2)은 서로 중첩된 구조를 가질 수 있다.
그리고, 각각 기능 모듈과 인접한 두 개의 제1 터치 센서(TS1) 또는 두 개의 제2 터치 센서(TS2)가 연결되도록 함으로써, 기능 모듈이 배치된 영역의 주변 영역에서 터치 센싱이 수행될 수 있도록 한다.
여기서, 제1 터치 센서(TS1) 및 제2 터치 센서(TS2)와 동일한 층에 배치되는 제1 연결 패턴(CP1)은 제2 터치 센서(TS2)와 이격되어 배치된다.
즉, 제1 터치 센서(TS1)와 연결된 제1 연결 패턴(CP1)은 제2 터치 센서(TS2)와 이격되어 배치되고 제2 연결 패턴(CP2)은 제1 터치 센서(TS1)와 이격되어 배치되도록 함으로써, 제1 터치 센서(TS1)와 제2 터치 센서(TS2) 사이의 상호 정전 용량의 변화를 이용하여 터치를 센싱하는 데 영향을 미치지 않도록 한다.
이러한 터치 센서(TS)를 서로 연결하는 연결 패턴(CP)의 구조는 기능 모듈이 터치 센서(TS)와 터치 배선(TL)이 연결되는 영역에 배치되는 구조에서도 적용될 수 있다.
도 11과 도 12는 제1 실시예에 따른 터치 센서(TS)의 연결 구조의 또 다른 예시를 나타낸 것이다.
도 11을 참조하면, 터치 디스플레이 패널(110)의 액티브 영역(A/A)에 다수의 제1 터치 센서(TS1)를 포함하는 제1 터치 센서 그룹(TSG1)과 다수의 제2 터치 센서(TS2)를 포함하는 제2 터치 센서 그룹(TSG2)이 서로 교차하며 배치될 수 있다.
그리고, 액티브 영역(A/A)에서 터치 센서(TS)와 중첩하는 영역에 기능 모듈이 배치될 수 있다.
이러한 기능 모듈은 터치 센서(TS)와 터치 배선(TL)이 연결되는 지점과 중첩하는 영역에 배치될 수 있다.
일 예로, 제2 터치 센서 그룹(TSG2)의 가장 외측에 위치하는 제2 터치 센서(TS2)와 제2 터치 배선(TL2)이 연결되는 지점과 중첩되는 영역에 기능 모듈이 배치될 수 있다.
이러한 경우, 기능 모듈의 외부 영역에 기능 모듈의 외형을 따라 일정한 형태를 갖는 연결 패턴(CP)이 배치될 수 있다. 그리고, 연결 패턴(CP)은 기능 모듈과 인접한 제2 터치 센서(TS2)와 제2 터치 배선(TL2)을 서로 연결할 수 있다.
그리고, 제2 터치 센서(TS2)와 제2 터치 배선(TL2)을 서로 연결하는 연결 패턴(CP)은 제2 터치 센서(TS2)와 동일한 층에 배치될 수도 있고, 제2 터치 센서(TS2)와 다른 층에 배치될 수도 있다.
따라서, 기능 모듈이 액티브 영역(A/A)의 외곽과 인접하게 위치하는 구조에서 액티브 영역(A/A)에 배치된 터치 센서(TS)와 논-액티브 영역(N/A)에 배치된 터치 배선(TL)이 연결 패턴(CP)을 통해 서로 연결될 수 있는 구조를 제공한다.
이러한 연결 패턴(CP)을 이용한 터치 센서(TS) 간의 연결 구조, 또는 터치 센서(TS)와 터치 배선(TL)의 연결 구조는 기능 모듈의 형태가 원형 이외의 형태인 경우에도 적용될 수 있다.
도 12는 액티브 영역(A/A)에 배치된 기능 모듈이 타원형을 갖는 경우 터치 센서(TS)와 터치 배선(TL)이 연결되는 구조의 예시를 나타낸 것이다.
도 12를 참조하면, 액티브 영역(A/A)에 타원형의 기능 모듈이 둘 이상의 제2 터치 센서 그룹(TSG2)과 중첩되는 영역에 배치될 수 있다.
도 12는 기능 모듈이 3개의 제2 터치 센서 그룹(TSG2)과 중첩되는 영역에 배치되는 경우를 예시로 나타낸 것으로서, 기능 모듈에 의해 3개의 제2 터치 센서 그룹(TSG2) 중 중앙에 위치한 제2 터치 센서 그룹(TSG2)이 제2 터치 배선(TL2)과 연결되기 어려운 구조가 된다.
여기서, 기능 모듈의 외부 영역에 연결 패턴(CP)을 배치하고, 연결 패턴(CP)이 중앙에 위치한 제2 터치 센서 그룹(TSG2)과 제2 터치 배선(TL2)이 서로 연결되도록 한다.
이러한 기능 모듈이 다양한 형태를 갖는 경우 적용되는 연결 패턴(CP)의 구조는 기능 모듈이 터치 센서(TS)와 터치 배선(TL)이 연결되는 지점에 위치하는 경우뿐만 아니라, 두 개의 터치 센서(TS) 사이에 배치되는 구조에서도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서(TS)와 연결 패턴(CP)의 구조는 액티브 영역(A/A)에 기능 모듈이 배치되는 구조를 예시로 설명하고 있으나, 기능 모듈이 아닌 액티브 영역(A/A) 내에 화상이 표시되지 않는 영역이 존재하거나 액티브 영역(A/A)의 형태가 이형인 경우에도 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들은, 기능 모듈의 외부 영역에 배치되는 연결 패턴(CP)을 통해 터치 센서(TS), 터치 배선(TL) 등이 연결되는 구조를 제공할 수도 있으나, 기능 모듈에서 신호 배선이 배치되는 영역을 이용하여 터치 센서(TS), 터치 배선(TL) 등이 연결되도록 할 수도 있다.
도 13과 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 패널(110)에서 기능 모듈의 주면에 배치된 터치 센서(TS)의 연결 구조의 제2 실시예를 나타낸 것이다.
도 13을 참조하면, 액티브 영역(A/A)에 배치된 기능 모듈은 기능 모듈의 기능을 수행하는 기능 수행 영역(FPA, Function Performing Area)과 기능 모듈의 구동을 위한 신호 등이 인가되는 신호 배선 등이 배치되는 신호 배선 영역(SLA, Signal Line Area)으로 구분될 수 있다.
기능 수행 영역(FPA)은 카메라의 경우 렌즈가 배치되는 영역일 수 있고, 스피커의 경우 소리가 출력되는 영역일 수 있다. 그리고, 신호 배선 영역(SLA)은 "베젤 영역"이라고도 한다.
기능 모듈의 신호 배선 영역(SLA)에는 기능 모듈의 구동을 위해 필요한 신호가 인가되는 신호 배선이 배치될 수 있으며, 신호 배선이 배치되는 공간 이외에 여유 공간이 존재할 수 있다.
이러한 여유 공간에 터치 센서(TS)나 터치 배선(TL)과 연결되는 센서 연결 배선(SCL)을 배치하여, 기능 모듈에 인접한 터치 센서(TS)나 터치 배선(TL)이 연결되도록 할 수 있다.
신호 배선 영역(SLA)의 단면을 살펴보면, 신호 배선 영역(SLA)에 기능 모듈의 구동을 위한 신호 배선이 배치되는 모듈 배선층(1301)이 배치되고, 모듈 배선층(1301) 상에 제1 절연층(1302), 전극층(1303)이 배치될 수 있다.
그리고, 전극층(1303) 상에 제1 커버층(1304), 제2 커버층(1305), 제3 커버층(1306)이 배치되며, 기능 모듈의 구동을 위해 배치된 신호 배선 등을 보호한다.
제3 커버층(1306) 상에 제2 절연층(1307)과 제3 절연층(1308)이 배치될 수 있다.
따라서, 신호 배선 영역(SLA)에서 기능 모듈의 구동을 위한 신호 배선이 배치되지 않으면서 신호 배선에 영향을 주지 않는 공간에 터치 센서(TS)나 터치 배선(TL)을 위한 센서 연결 배선(SCL)이 배치될 수 있다.
일 예로, 제3 커버층(1306) 상에 센서 연결 배선(SCL)이 배치될 수 있다.
그리고, 이러한 센서 연결 배선(SCL)을 통해 기능 모듈과 인접하게 배치된 터치 센서(TS)나 터치 배선(TL)이 연결되는 구조를 제공할 수 있다.
도 14를 참조하면, 액티브 영역(A/A)에 제1 터치 센서 그룹(TSG1)과 제2 터치 센서 그룹(TSG2)이 교차하며 배치된다. 그리고, 액티브 영역(A/A)에서 기능 모듈이 제1 터치 센서 그룹(TSG1)과 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 기능 모듈은 제2 터치 센서 그룹(TSG2)과 제2 터치 배선(TL2)이 연결되는 지점과 중첩되어 배치될 수도 있다.
이러한 구조에서, 기능 모듈의 신호 배선 영역(SLA)에 배치된 제1 센서 연결 배선(SCL1)을 통해 기능 모듈에 인접한 두 개의 제1 터치 센서(TS1)가 서로 연결될 수 있다.
그리고, 기능 모듈의 신호 배선 영역(SLA)에 배치된 제2 센서 연결 배선(SCL2)을 통해 기능 모듈에 인접한 제2 터치 센서(TS2)와 제2 터치 배선(TL2)이 연결될 수 있다.
따라서, 기능 모듈에 인접하게 배치된 터치 센서(TS)와 터치 배선(TL)이 기능 모듈의 신호 배선 영역(SLA)에 배치된 센서 연결 배선(SCL)을 통해 연결되도록 함으로써, 기능 모듈의 외부 영역에 배치되는 연결 패턴(CP)으로 인해 터치 센서(TS)가 배치되는 영역이 감소하지 않도록 할 수 있다.
도 15a와 도 15b는 도 14에 도시된 신호 배선 영역(SLA)의 단면의 예시를 나타낸 것으로서, 도 15a는 D-D' 부분의 단면을 나타낸 것이고, 도 15b는 E-E' 부분의 단면을 나타낸 것이다.
도 15a를 참조하면, 제1 센서 연결 배선(SCL1)과 제2 센서 연결 배선(SCL2)은 서로 교차하지 않으면서 배치된다.
따라서, 제1 센서 연결 배선(SCL1)과 제2 센서 연결 배선(SCL2)은 동일한 층에 배치될 수 있다.
도 15b를 참조하면, 제1 센서 연결 배선(SCL1)과 제2 센서 연결 배선(SCL2)은 서로 교차하면서 배치될 수 있다.
즉, 제1 센서 연결 배선(SCL1)과 제2 센서 연결 배선(SCL2)은 각각 서로 교차하는 제1 터치 센서 그룹(TSG1) 또는 제2 터치 센서 그룹(TSG2)과 연결되므로, 기능 모듈의 신호 배선 영역(SLA)에서 적어도 하나 이상의 지점에서 서로 교차할 수 있다.
제1 센서 연결 배선(SCL1)과 제2 센서 연결 배선(SCL2)이 교차하는 지점에서 어느 하나의 센서 연결 배선(SCL)이 다른 층에 배치될 수 있다.
일 예로, 제1 센서 연결 배선(SCL1)과 제2 센서 연결 배선(SCL2)이 교차하는 지점에서 제1 센서 연결 배선(SCL1)이 절연층(ILD)의 하부에 위치하는 연결 패턴(CP)을 통해 연결될 수 있다.
기능 모듈의 신호 배선 영역(SLA)에 절연층(ILD)이 적층된 부분이 존재하므로, 어느 하나의 센서 연결 배선(SCL)이 절연층(ILD)의 상부 또는 하부에 배치되는 구조를 통해 제1 센서 연결 배선(SCL1)과 제2 센서 연결 배선(SCL2)이 서로 교차하며 터치 센서(TS)나 터치 배선(TL)을 연결할 수 있도록 한다.
이와 같이, 기능 모듈의 외부 영역에 배치되는 연결 패턴(CP) 또는 기능 모듈의 신호 배선 영역(SLA)에 배치되는 센서 연결 배선(SCL)을 통해 기능 모듈에 인접한 터치 센서(TS)나 터치 배선(TL)이 연결되도록 할 수도 있으나, 하나의 터치 센서 그룹(TSG)과 연결되는 터치 배선(TL)을 조정하여 기능 모듈의 주변 영역에서 터치 센싱이 가능하도록 할 수도 있다.
도 16과 도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 패널(110)에서 터치 센서(TS)의 연결 구조의 제3 실시예를 나타낸 것이다.
도 16을 참조하면, 액티브 영역(A/A)에 X축 방향으로 서로 연결된 다수의 제1 터치 센서(TS1)를 포함하는 제1 터치 센서 그룹(TSG1)이 배치된다. 그리고, 기능 모듈이 제1 터치 센서 그룹(TSG1)과 중첩되는 영역에 배치될 수 있다.
여기서, 기능 모듈에 인접한 두 개의 제1 터치 센서(TS1)가 서로 다른 제1 터치 배선(TL1)에 연결될 수 있다.
일 예로, 기능 모듈의 좌측에 위치한 제1 터치 센서 그룹(TSG1)은 액티브 영역(A/A)의 좌측에 배치된 제1 터치 배선(TL1)과 연결된다. 그리고, 기능 모듈의 우측에 위치한 제1 터치 센서 그룹(TSG1)은 액티브 영역(A/A)의 좌측과 상측에 배치되는 제1 터치 배선(TL1)과 연결될 수 있다.
기능 모듈에 인접한 두 개의 제1 터치 센서 그룹(TSG1)이 각각 다른 제1 터치 배선(TL1)과 연결되도록 함으로써, 기능 모듈에 인접한 제1 터치 센서(TS1)를 서로 연결하기 위한 연결 패턴(CP) 등이 배치되지 않도록 할 수 있다.
그리고, 제1 터치 센서 그룹(TSG1)에 포함된 다수의 제1 터치 센서(TS1)가 두 개의 그룹으로 분리됨으로써, 저항이 감소되도록 하여 터치 센싱의 감도를 향상시킬 수도 있다.
이때, 제1 터치 배선(TL1)이 액티브 영역(A/A)의 상측에 배치됨에 따라 액티브 영역(A/A)의 상측에 배치되는 제2 터치 배선(TL2)과 교차할 수 있다.
도 17을 참조하면, 기능 모듈에 인접한 제1 터치 센서 그룹(TSG1)은 두 개의 그룹으로 분리되어 서로 다른 제1 터치 배선(TL1)과 연결된다. 그리고, 기능 모듈과 중첩되는 영역 또는 중첩되지 않는 영역에 배치된 제2 터치 센서 그룹(TSG2)과 연결되는 제2 터치 배선(TL2)이 액티브 영역(A/A)의 상측에 배치될 수 있다.
따라서, 액티브 영역(A/A)의 상측에서 제1 터치 배선(TL1)과 제2 터치 배선(TL2)이 교차할 수 있다.
이러한 제1 터치 배선(TL1)과 제2 터치 배선(TL2)이 교차하는 지점에서 어느 하나의 터치 배선(TL)이 다른 층에 배치되도록 할 수 있다.
도 18은 도 17에 도시된 터치 센서의 연결 구조에서 제1 터치 배선(TL1)과 제2 터치 배선(TL2)이 교차하는 F-F' 부분의 단면을 나타낸 것이다.
도 18을 참조하면, 제1 터치 배선(TL1)과 제2 터치 배선(TL2)이 교차하는 지점에서 제2 터치 배선(TL)이 절연층(ILD)의 하부에 위치하는 연결 패턴(CP)을 통해 연결될 수 있다.
따라서, 액티브 영역(A/A)의 상측에서 제1 터치 배선(TL1)과 제2 터치 배선(TL2)이 교차하며 배치될 수 있도록 함으로써, 기능 모듈에 인접한 터치 센서 그룹(TSG)이 두 개의 그룹으로 분리되어 서로 다른 터치 배선(TL)과 연결될 수 있도록 한다.
또한, 전술한 바와 같이, 저항의 감소를 위해 동일한 행 또는 동일한 열에 배치된 터치 센서 그룹(TSG)이 두 개의 그룹으로 분리되어 서로 다른 터치 배선(TL)과 연결될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 패널(110)에서 터치 센서 그룹(TSG)은 하나의 터치 배선(TL)과 연결될 수도 있고, 저항 감소를 위해 두 개의 그룹으로 분리되어 서로 다른 터치 배선(TL)과 연결될 수도 있으며, 기능 모듈과 중첩되는 영역에서 두 개의 그룹으로 분리되어 서로 다른 터치 배선(TL)과 연결될 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 액티브 영역(A/A)에 기능 모듈이 배치되는 영역과 같이 화상이 표시되지 않는 영역이 포함된 구조에서, 해당 영역의 외부 영역에 배치된 연결 패턴(CP)을 통해 터치 센서(TS)가 연결될 수 있도록 함으로써 해당 영역의 주변에서 터치를 센싱할 수 있도록 한다.
또한, 기능 모듈이 액티브 영역(A/A)에 배치된 경우, 기능 모듈의 구동을 위한 신호 배선이 배치되는 신호 배선 영역의 일부 공간에 센서 연결 배선(SCL)을 배치함으로써, 연결 패턴(CP)의 배치로 인해 터치 센서(TS)가 배치되는 영역이 감소하는 것을 방지하며 터치 센싱 기능을 제공할 수도 있다.
또한, 기능 모듈에 인접한 터치 센서(TS)를 서로 다른 터치 배선(TL)과 연결되는 구조를 통해 터치 센싱 감도를 향상시키며 기능 모듈의 주변 영역에서 터치 센싱을 수행하도록 할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 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 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 터치 디스플레이 장치 110: 터치 디스플레이 패널
120: 터치 구동 회로 201: 폴리이미드층
202: 제1 평탄화층 203: 제1 전극층
204: 뱅크층 205: 유기발광층
206: 제2 전극층 207: 제1 보호층
208: 제2 보호층 209: 제3 보호층
210: 터치 버퍼층 211: 터치 절연층
212: 제2 평탄화층 1301: 모듈 배선층
1302: 제1 절연층 1303: 전극층
1304: 제1 커버층 1305: 제2 커버층
1306: 제3 커버층 1307: 제2 절연층
1308: 제3 절연층

Claims (15)

  1. 이미지가 표시되는 액티브 영역과 상기 액티브 영역의 외부 영역인 논-액티브 영역을 포함하는 패널;
    상기 액티브 영역에 배치된 적어도 하나의 기능 모듈;
    상기 액티브 영역에 배치되고 일 방향으로 배치되며 각각 하나 이상의 제1 터치 센서를 포함하는 다수의 제1 터치 센서 그룹; 및
    상기 액티브 영역에 배치되고 상기 제1 터치 센서 그룹과 교차하는 방향으로 배치되며 각각 하나 이상의 제2 터치 센서를 포함하는 다수의 제2 터치 센서 그룹을 포함하며,
    상기 하나 이상의 제1 터치 센서 및 상기 하나 이상의 제2 터치 센서는,
    상기 액티브 영역에서 상기 적어도 하나의 기능 모듈이 배치된 영역을 제외한 영역에 배치된 터치 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기능 모듈은 상기 제1 터치 센서 그룹에 포함된 두 개의 제1 터치 센서 사이에 위치하고,
    상기 기능 모듈의 외부 영역에서 상기 제1 터치 센서가 위치하는 층과 동일한 층에 배치되고 상기 두 개의 제1 터치 센서를 서로 연결하는 적어도 하나의 제1 연결 패턴을 더 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기능 모듈은 상기 제2 터치 센서 그룹에 포함된 두 개의 제2 터치 센서 사이에 위치하고,
    상기 기능 모듈의 외부 영역에서 상기 제2 터치 센서가 위치하는 층과 다른 층에 배치되고 상기 두 개의 제2 터치 센서를 서로 연결하는 적어도 하나의 제2 연결 패턴을 더 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기능 모듈은 상기 제1 터치 센서 그룹에 포함된 두 개의 제1 터치 센서 사이와 상기 제2 터치 센서 그룹에 포함된 두 개의 제2 터치 센서 사이에 위치하고,
    상기 기능 모듈의 외부 영역에서 상기 제1 터치 센서가 위치하는 층과 동일한 층에 배치되고 상기 두 개의 제1 터치 센서를 서로 연결하는 적어도 하나의 제1 연결 패턴과,
    상기 기능 모듈의 외부 영역에서 상기 제2 터치 센서가 위치하는 층과 다른 층에 배치되고 상기 두 개의 제2 터치 센서를 서로 연결하는 적어도 하나의 제2 연결 패턴을 더 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 연결 패턴의 적어도 일부는 상기 제2 연결 패턴의 적어도 일부와 중첩하는 터치 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 연결 패턴과 상기 제2 터치 센서는 서로 이격되어 배치된 터치 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 논-액티브 영역에 배치되고 상기 다수의 제1 터치 센서 그룹과 전기적으로 연결된 하나 이상의 제1 터치 배선;
    상기 논-액티브 영역에 배치되고 상기 다수의 제2 터치 센서 그룹과 전기적으로 연결된 하나 이상의 제2 터치 배선; 및
    상기 기능 모듈의 외부 영역에 배치되고, 상기 제1 터치 배선과 상기 제1 터치 센서 그룹을 연결하거나 상기 제2 터치 배선과 상기 제2 터치 센서 그룹을 연결하는 제3 연결 패턴을 더 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기능 모듈은,
    내측에 위치하는 기능 수행 영역과, 상기 기능 수행 영역의 외측에 위치하는 신호 배선 영역을 포함하고,
    상기 신호 배선 영역에 배치되고 상기 기능 모듈의 양 측에 배치된 두 개의 제1 터치 센서를 서로 연결하는 적어도 하나의 제1 센서 연결 배선을 더 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 신호 배선 영역에 배치되고 상기 기능 모듈의 양 측에 배치된 두 개의 제2 터치 센서를 서로 연결하는 적어도 하나의 제2 센서 연결 배선; 및
    상기 제1 센서 연결 배선 및 상기 제2 센서 연결 배선의 하부에 위치하는 절연층을 더 포함하고,
    상기 제1 센서 연결 배선과 상기 제2 센서 연결 배선 중 어느 하나는 서로 교차하는 영역에서 상기 절연층의 하부에 위치하는 터치 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 논-액티브 영역에 배치되고 상기 다수의 제1 터치 센서 그룹과 전기적으로 연결된 하나 이상의 제1 터치 배선; 및
    상기 논-액티브 영역에 배치되고 상기 다수의 제2 터치 센서 그룹과 전기적으로 연결된 하나 이상의 제2 터치 배선을 더 포함하고,
    상기 기능 모듈의 양 측에 배치된 두 개의 제1 터치 센서는 서로 다른 두 개의 제1 터치 배선과 전기적으로 연결되고,
    상기 두 개의 제1 터치 배선 중 적어도 하나는 상기 제2 터치 배선과 중첩되는 터치 디스플레이 장치.
  11. 이미지가 표시되는 액티브 영역;
    상기 액티브 영역에 배치된 적어도 하나의 기능 모듈;
    상기 액티브 영역에 배치되고 일 방향으로 배치되며 각각 하나 이상의 제1 터치 센서를 포함하는 다수의 제1 터치 센서 그룹; 및
    상기 액티브 영역에 배치되고 상기 제1 터치 센서 그룹과 교차하는 방향으로 배치되며 각각 하나 이상의 제2 터치 센서를 포함하는 다수의 제2 터치 센서 그룹을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 기능 모듈은,
    상기 제1 터치 센서 그룹에 포함된 두 개의 제1 터치 센서 사이에 위치하거나,
    상기 제2 터치 센서 그룹에 포함된 두 개의 제2 터치 센서 사이에 위치하거나,
    상기 제1 터치 센서 그룹에 포함된 두 개의 제1 터치 센서 사이와 상기 제2 터치 센서 그룹에 포함된 두 개의 제2 터치 센서 사이에 위치하는 터치 디스플레이 패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기능 모듈의 외부 영역에 배치되고,
    상기 기능 모듈의 양 측에 배치된 두 개의 제1 터치 센서를 서로 연결하거나, 상기 기능 모듈의 양 측에 배치된 두 개의 제2 터치 센서를 서로 연결하는 하나 이상의 연결 패턴을 더 포함하는 터치 디스플레이 패널.
  13. 이미지가 표시되는 액티브 영역;
    상기 액티브 영역의 외부 영역인 논-액티브 영역;
    상기 액티브 영역에 배치된 적어도 하나의 기능 모듈;
    상기 액티브 영역에 배치되고 일 방향으로 배치되며 각각 하나 이상의 제1 터치 센서를 포함하는 다수의 제1 터치 센서 그룹;
    상기 액티브 영역에 배치되고 상기 제1 터치 센서 그룹과 교차하는 방향으로 배치되며 각각 하나 이상의 제2 터치 센서를 포함하는 다수의 제2 터치 센서 그룹;
    상기 논-액티브 영역에 배치되고 상기 다수의 제1 터치 센서 그룹과 전기적으로 연결된 하나 이상의 제1 터치 배선; 및
    상기 논-액티브 영역에 배치되고 상기 다수의 제2 터치 센서 그룹과 전기적으로 연결된 하나 이상의 제2 터치 배선을 포함하고,
    상기 다수의 제1 터치 센서 그룹 중 어느 하나의 제1 터치 센서 그룹(그룹 A)에 포함된 상기 하나 이상의 제1 터치 센서 중 일부 제1 터치 센서와 나머지 제1 터치 센서는 각각 서로 다른 상기 제1 터치 배선과 전기적으로 연결되고,
    상기 다수의 제2 터치 센서 그룹 중 어느 하나의 제2 터치 센서 그룹(그룹 B)에 포함된 상기 하나 이상의 제2 터치 센서 중 일부 제2 터치 센서와 나머지 제2 터치 센서는 각각 서로 다른 상기 제2 터치 배선과 전기적으로 연결된 터치 디스플레이 패널.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기능 모듈은,
    상기 그룹 A와 상기 그룹 B가 교차하는 지점을 포함하는 영역에 위치하는 터치 디스플레이 패널.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 그룹 A에 연결된 둘 이상의 제1 터치 배선 중 적어도 하나는 상기 그룹 B에 연결된 둘 이상의 제2 터치 배선 중 적어도 하나와 교차하는 터치 디스플레이 패널.
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