KR20190107774A - 터치 센서 및 이를 구비하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고감도로 터치 입력을 검출하면서 균일하게 시인될 수 있도록 한 터치 센서에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서는, 제1 기판; 상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 동일한 층에 서로 분리되어 형성된 센서 전극들; 상기 센서 전극들과 상이한 층에 배치되며, 각각 복수의 컨택부들을 통해 어느 하나의 센서 전극에 전기적으로 연결되는 센서 배선들; 및 상기 센서 전극들 각각과 중첩되도록 배치되어 각각의 센서 전극에 대응하는 복수의 컨택부들을 서로 연결하는 분기 배선들을 포함한다.

Description

터치 센서 및 이를 구비하는 표시 장치{TOUCH SENSOR AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명의 실시예는 터치 센서 및 이를 구비하는 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 보다 편리한 입력 수단을 제공하기 위하여 터치 센서를 구비한 표시 장치가 보편적으로 보급되고 있다. 일례로, 터치 센서는 표시 패널의 일면에 부착되거나 표시 패널과 일체로 제작되어, 터치 입력을 감지한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 고감도로 터치 입력을 검출하면서 균일하게 시인될 수 있도록 한 터치 센서 및 이를 구비하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서는, 제1 기판; 상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 동일한 층에 서로 분리되어 형성된 센서 전극들; 상기 센서 전극들과 상이한 층에 배치되며, 각각 복수의 컨택부들을 통해 어느 하나의 센서 전극에 전기적으로 연결되는 센서 배선들; 및 상기 센서 전극들 각각과 중첩되도록 배치되어 각각의 센서 전극에 대응하는 복수의 컨택부들을 서로 연결하는 분기 배선들을 포함한다.
실시예에 따라, 상기 터치 센서는, 상기 컨택부들 각각의 상부에 개별적으로 배치되어 상기 각각의 센서 전극에 전기적으로 연결되는 도전 패턴들을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 분기 배선들은, 상기 각각의 센서 전극 상에 배치된 도전 패턴들과 일체로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 도전 패턴들은, 각각의 컨택부보다 넓은 면적을 가지면서 상기 컨택부의 상부면을 완전히 덮을 수 있다.
실시예에 따라, 상기 센서 전극들은 각각 제1 방향 및 제2 방향을 따라 연장 또는 나열될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 도전 패턴들은, 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향을 따라 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 도전 패턴들은, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 대하여 기울어진 사선 방향으로 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 도전 패턴들은, 각각 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 따른 제1 폭 및 제2 폭을 가지며, 상기 제1 폭과 상기 제2 폭은 서로 동일할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 분기 배선들은 각각의 센서 배선과 일체로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 분기 배선들 각각의 일 영역은, 상기 센서 전극들이 나열되는 방향에 대하여 사선 방향으로 기울어지거나, 또는 적어도 한 지점에서 꺾이거나 구부러질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 분기 배선들 각각은 복수의 서브 배선부로 구성될 수 있다. 그리고, 각각의 서브 배선부는, 상기 복수의 컨택부들 중 적어도 두 개의 컨택부들을 서로 연결하거나, 상기 복수의 컨택부들 중 어느 하나의 컨택부를 해당 센서 배선에 연결할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 터치 센서는, 상기 제1 기판과 상기 센서 전극들의 사이에 개재된 제1 절연층과, 상기 센서 전극들과 상기 센서 배선들의 사이에 개재된 제2 절연층 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 센서 배선들은 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층의 사이에 위치되고, 상기 센서 전극들은 상기 제2 절연층의 상부에 위치될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 센서 전극들은 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층의 사이에 위치되고, 상기 센서 배선들은 상기 제2 절연층의 상부에 위치될 수도 있다.
실시예에 따라, 상기 터치 센서는, 상기 센서 전극들 및 상기 센서 배선들의 상부에 위치되는 제3 절연층을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 터치 센서는, 상기 제1 기판의 다른 일면 상에 배치되는 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 사이에 위치되는 결합 부재를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 센서 전극들은, 제1 및 제2 방향을 따른 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 센서 전극들은, 제1 방향을 따라 나열되며 각각 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장된 제1 전극들과, 상기 제1 전극들의 사이에 상기 제1 전극들로부터 이격되도록 배치되며 상기 제1 전극들보다 작은 크기로 분할되어 각각 상기 제1 및 제2 방향을 따라 복수 개씩 나열된 제2 전극들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는, 표시 영역에 배치된 화소들; 상기 표시 영역과 중첩되는 감지 영역에 배치되며, 동일한 층에 서로 분리되어 형성된 센서 전극들; 상기 센서 전극들과 상이한 층에 배치되며, 각각 복수의 컨택부들을 통해 어느 하나의 센서 전극에 전기적으로 연결되는 센서 배선들; 상기 센서 전극들 각각과 중첩되도록 배치되며, 각각의 센서 전극에 대응하는 복수의 컨택부들을 전기적으로 연결하는 분기 배선들을 포함한다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는 상기 컨택부들 각각의 상부에 개별적으로 배치된 도전 패턴들을 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 도전 패턴들은 상기 화소들의 폭 방향 및 길이 방향에 대하여 기울어진 사선 방향으로 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 의한 터치 센서 및 이를 구비하는 표시 장치에 의하면, 터치 센서의 감지 영역 전반에서 균일한 감도 및 시인성을 확보할 수 있다. 또한, 센서 전극들 사이의 간격을 축소할 수 있어 보다 미세한 터치 입력도 검출할 수 있게 되며, 센서 배선들의 폭을 확장할 수 있어 노이즈의 영향성을 줄일 수 있다. 이에 따라, 고감도의 터치 센서 및 이를 구비하는 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
도 3은 도 2의 I-I'선에 따른 단면의 일 실시예를 나타낸다.
도 4는 도 2의 I-I'선에 따른 단면의 다른 실시예를 나타낸다.
도 5는 도 2의 I-I'선에 따른 단면의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면의 일 실시예를 나타낸다.
도 8은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면의 다른 실시예를 나타낸다.
도 9 내지 도 11은 도 6에 도시된 도전 패턴의 다른 실시예들을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시부를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
도 14는 도 13의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면의 일 실시예를 나타낸다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
도 18 내지 도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기에 설명하는 실시예는 그 표현 여부에 관계없이 예시적인 것에 불과하다. 즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있을 것이다. 또한, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
한편, 도면에서 본 발명의 특징과 직접적으로 관계되지 않은 일부 구성 요소는 본 발명을 명확하게 나타내기 위하여 생략되었을 수 있다. 또한, 도면 상의 일부 구성 요소는 그 크기나 비율 등이 다소 과장되어 도시되었을 수 있다. 도면 전반에서 동일 또는 유사한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조 번호 및 부호를 부여하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸다. 실시예에 따라, 도 1에서는 자가 정전용량 방식의 터치 센서를 구비한 표시 장치(1)를 도시하였으나, 본 발명에 적용될 수 있는 터치 센서의 종류가 이에 한정되지는 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(1)는, 패널부(10)와, 상기 패널부(10)를 구동하기 위한 구동 회로부(20)를 구비한다. 실시예에 따라, 패널부(10)는, 터치 입력을 감지하기 위한 센서부(일례로, 터치 스크린, 또는 터치 감지 소자)(100)와, 영상을 표시하기 위한 표시부(일례로, 표시 패널)(200)를 포함한다. 그리고, 구동 회로부(20)는, 센서부(100)를 구동하기 위한 센서 구동부(300)와, 표시부(200)를 구동하기 위한 표시 구동부(400)를 포함한다. 실시예에 따라, 센서부(100) 및 센서 구동부(300)는 감지 유닛, 예컨대 터치 센서를 구성하고, 표시부(200) 및 표시 구동부(400)는 표시 유닛을 구성할 수 있다.
실시예에 따라, 센서부(100) 및 표시부(200)는 각각 별개로 제작된 이후, 적어도 일 영역이 서로 중첩되도록 배치 및/또는 결합될 수 있다. 예컨대, 센서부(100)는 별도의 센서 기판(또는, 제1 기판)(110) 상에 형성된 이후, 라미네이션 방식 등을 통해 표시부(200)의 일면에 부착될 수 있다.
또는, 다른 실시예에서, 센서부(100) 및 표시부(200)는 일체로 제작될 수도 있다. 예컨대, 센서부(100)는 표시부(200)를 구성하는 적어도 하나의 기판(일례로, 표시 패널의 상부 및/또는 하부 기판, 또는 박막 봉지층(Thin Film Encapsulation: TFE)), 또는 이외의 다른 절연층이나 각종 기능막(일례로, 편광층을 비롯한 광학층, 또는 보호층) 상에 직접 형성될 수도 있다.
한편, 도 1에서는 센서부(100)가 표시부(200)의 전면(예컨대, 영상이 표시되는 상부면) 측에 배치되는 것으로 도시하였으나, 센서부(100)의 위치가 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서는, 센서부(100)가 표시부(200)의 배면 또는 양면 측에 배치될 수도 있다. 또 다른 실시예에서는, 센서부(100)가 표시부(200)의 적어도 일측 가장자리 영역에 배치될 수도 있다.
센서부(100)는 센서 기판(110) 및 상기 센서 기판(110)의 일면(예컨대, 상부면) 상에 배치된 다수의 센서 전극들(120)을 포함한다. 이러한 센서 전극들(120) 각각은 적어도 하나의 센서 배선(130)과 연결된다.
센서 기판(110)은 센서부(100)의 각종 구성 요소들(예컨대, 센서 패턴들)을 형성하기 위한 기재가 되는 것으로서, 적어도 하나의 기판 부재로 구성될 수 있다. 일례로, 센서 기판(110)은 단일의 제1 기판으로 구성될 수 있다.
이러한 센서 기판(110) 상에 감지 영역(SA) 및 주변 영역(NSA)이 규정된다. 감지 영역(SA)은 터치 입력을 감지할 수 있는 영역으로 설정되고, 주변 영역(NSA)은 감지 영역(SA)을 제외한 나머지 영역으로서 일례로 감지 영역(SA)을 둘러싸는 외곽 영역으로 설정될 수 있다.
실시예에 따라, 감지 영역(SA)은 표시 영역(DA)의 적어도 일 영역과 중첩되도록 배치될 수 있다. 일례로, 감지 영역(SA)은 표시 영역(DA)에 대응하는 영역(예컨대, 표시 영역(DA)과 중첩되는 영역)으로 설정되고, 주변 영역(NSA)은 비표시 영역(NDA)에 대응하는 영역(예컨대, 비표시 영역(NDA)과 중첩되는 영역)으로 설정될 수 있다. 이 경우, 표시 영역(DA) 상에 터치 입력이 제공될 때, 센서부(100)를 통해 상기 터치 입력을 검출할 수 있게 된다.
센서 기판(110)은 경성 기판(rigid substrate) 또는 연성 기판(flexible substrate)일 수 있으며, 적어도 한 층의 절연층으로 구성될 수 있다. 또한, 센서 기판(110)은 투명 또는 반투명의 투광성 기판일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 본 발명에서 센서 기판(110)의 재료 및 그 물성이 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 센서 기판(110)은 유리 또는 강화 유리로 구성된 경성 기판, 또는 플라스틱 또는 금속 재질의 박막 필름으로 구성된 연성 기판일 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는 표시부(200)를 구성하는 적어도 하나의 기판(예컨대, 표시 기판(210), 봉지 기판 및/또는 박막 봉지층), 또는 표시부(200)의 내부 및/또는 외면에 배치되는 적어도 한 층의 절연막이나 기능막 등이 센서 기판(110)으로 이용될 수도 있다. 또한, 센서 기판(110)은 단일 기판이거나, 또는 복수의 기판을 조립 및/또는 결합한 다중 기판일 수 있다.
감지 영역(SA)은 터치 입력에 반응할 수 있는 영역(즉, 터치 센서의 활성 영역)으로 설정된다. 이를 위해, 감지 영역(SA)에는 터치 입력을 감지하기 위한 센서 전극들(120)이 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 센서 전극들(120)은 사용자나 사용환경의 변화에 의해 발생한 터치 신호(예컨대, 터치 구동 신호 및/또는 터치 감지 신호)의 특성 변화를 감지하기 위한 요소로서, 센서 기판(110) 상의 감지 영역(SA)에 배치된다. 예컨대, 센서 전극들(120)은 센서 기판(110) 상의 동일한 층에 서로 분리되어 개별적으로(또는 별개로) 형성 및/또는 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 센서 전극들(120)은 감지 영역(SA) 내에 균일하게 분포될 수 있다. 다른 실시예에서, 센서 전극들(120)은 감지 영역(SA) 내에 불균일하게 분포되거나, 또는 감지 영역(SA)을 구성하는 각각의 구획영역별로 상이한 밀도 및/또는 크기로 분포될 수도 있다.
일례로, 터치 센서가 도트형 자가 정전용량 방식의 터치 센서일 때, 센서 전극들(120)은 제1 방향(예컨대, X 방향) 및 제2 방향(예컨대, Y 방향)을 따른 각각의 좌표 지점에 균일하게 분산될 수 있다. 다만, 센서 전극들(120)의 크기, 형상, 배열방식, 및/또는 분포형태가 특별히 한정되지는 않으며, 이는 현재 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있다.
실시예에 따라, 센서 전극들(120) 각각은, 금속 물질, 투명 도전성 물질 및 그 외 다양한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써 도전성을 가질 수 있다. 일례로, 센서 전극들(120)은, 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 타이타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 구리(Cu), 백금(Pt) 등을 비롯한 다양한 금속 물질 중 적어도 하나, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 또한, 센서 전극들(120)은, 은나노와이어(AgNW), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), SnO2(Tin Oxide), 카본나노튜브(Carbon Nano Tube), 그래핀(graphene) 등을 비롯한 다양한 투명 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 외에도 센서 전극들(120)은, 다양한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써, 도전성을 가질 수 있다. 실시예에 따라, 센서 전극들(120)은 소정의 전극 재료(즉, 도전성 재료)를 이용한 증착 또는 에칭 등의 공정을 통해 형성될 수 있다.
또한, 센서 전극들(120)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 그 단면 구조가 특별히 한정되지는 않는다. 일례로, 센서 전극들(120) 각각은, 소정 범위의 투과율을 만족하는 한 층 이상의 투명 또는 반투명의 판형 또는 메쉬형 전극층으로 구성되거나, 또는 판형 전극층과 메쉬형 전극층이 적층된 다층 구조로 구성될 수 있다. 또한, 센서 전극들(120) 각각은, 소정 범위의 투과율을 만족하는 반투명 도전성 물질로 형성되거나, 또는 불투명 도전성 물질을 얇은 두께로 형성함에 의해 소정 범위의 투과율을 가지는 도전막으로 구현될 수도 있다. 또는, 또 다른 실시예에서, 센서 전극들(120) 각각은 불투명하게 구현되거나, 또는 불투명한 도전성 물질을 메쉬 형태 등으로 개구한 형태로 구현될 수도 있다.
이러한 센서 전극들(120) 각각은, 적어도 하나의 센서 배선(130)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 각각의 센서 배선(130)은 해당 센서 전극(120)과 패드(152)의 사이에서, 상기 센서 전극(120) 및 패드(152)를 서로 전기적으로 연결한다.
실시예에 따라, 센서 배선들(130) 각각은, 금속 물질, 투명 도전성 물질 및 그 외 다양한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써 도전성을 가질 수 있다. 또한, 센서 배선들(130) 각각은, 소정 범위의 투과율을 만족하는 반투명 도전성 물질로 형성되거나, 또는 불투명 도전성 물질을 얇은 두께로 형성함에 의해 소정 범위의 투과율을 가지는 도전막으로 구현될 수도 있다. 또는, 또 다른 실시예에서, 센서 배선들(130) 각각은 불투명하게 구현되거나, 또는 불투명한 도전성 물질을 메쉬 형태 등으로 개구한 형태로 구현될 수도 있다. 실시예에 따라, 센서 배선들(130)은 소정의 전극 재료(즉, 도전성 재료)를 이용한 증착 또는 에칭 등의 공정을 통해 형성될 수 있다.
이러한 센서 배선들(130)은 적어도 하나의 절연막을 사이에 개재하고 센서 전극들(120)과 상이한 층에 배치될 수 있다. 그리고, 서로 대응하는 한 쌍의 센서 전극(120) 및 센서 배선(130)은 상기 절연막에 형성된 적어도 하나의 컨택홀을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 의해, 본 발명의 실시예에서는 주변 영역(NSA)의 크기를 최소화할 수 있으며, 감지 영역(SA) 내에서도 센서 배선들(130)로 인한 데드 존(dead zone)을 최소화하고 센서 전극들(120)을 보다 조밀하게 배치할 수 있다. 센서부(100)의 구조에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
표시 기판(210)과, 상기 표시 기판(210) 상에 배치된 다수의 화소들(220)을 포함한다. 상기 화소들(220)은 표시 기판(210) 상의 표시 영역(DA)에 분산될 수 있다.
표시 기판(210)은, 영상이 표시되는 표시 영역(DA)과, 상기 표시 영역(DA)의 주변에 배치되는 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 실시예에 따라, 표시 영역(DA)은 표시부(200)의 중앙 영역에 배치되고, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 표시부(200)의 가장자리 영역에 배치될 수 있으나, 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)의 위치가 이에 한정되지는 않는다.
표시 기판(210)은 경성 기판 또는 연성 기판일 수 있으며, 그 재료나 물성이 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 표시 기판(210)은 유리 또는 강화 유리로 구성된 경성 기판, 또는 플라스틱 또는 금속 재질의 박막 필름으로 구성된 연성 기판일 수 있으며, 그 외에 적어도 한 층의 절연층으로 구성될 수 있다.
표시 영역(DA)에는 주사선들(SL) 및 데이터선들(DL)과, 상기 주사선들(SL) 및 데이터선들(DL)에 접속되는 화소들(220)이 배치된다. 실시예에 따라, 화소들(220)은 표시 영역(DA)에 균일하게 분산될 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 화소들(220)은 표시 영역(DA) 내에 구획된 영역별로 서로 다른 밀도 및/또는 크기로 분포될 수도 있다.
일례로, 화소들(220)은 제1 방향(예컨대, X 방향) 및 제2 방향(예컨대, Y 방향)을 따른 매트릭스 형태로 표시 영역(DA)에 균일하게 분산되도록 배치될 수 있다. 또한, 화소들(220)은 스트라이프 형태나 펜타일 형태 등을 비롯한 다양한 배열방식으로 표시 영역(DA)에 분산될 수 있다. 즉, 본 발명에서 화소들(220)의 크기, 형상, 배열방식, 및/또는 해상도 등이 특별히 한정되지는 않는다.
이러한 화소들(220)은 주사선들(SL)로부터 공급되는 주사 신호에 의해 선택되어 데이터선들(DL)로부터 데이터 신호를 공급받고, 상기 데이터 신호에 대응하는 휘도의 빛을 방출한다. 이에 의해, 표시 영역(DA)에서 데이터 신호에 대응하는 영상이 표시된다. 본 발명에서 화소들(220)의 구조나 구동 방식 등이 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 화소들(220) 각각은 현재 공지된 다양한 구조 및/또는 구동 방식의 화소로 구현될 수 있다. 일례로, 화소들(220)은 각각 적어도 하나의 유기 발광 다이오드(OLED)를 구비한 자발광 타입의 화소일 수 있다. 또는, 다른 실시예에서 화소들(220)은 액정층 등을 이용해 외부의 광원으로부터 입사된 광의 방출량을 제어하는 비발광 타입의 화소일 수 있다.
비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)의 화소들(220)에 연결되는 각종 배선들 및/또는 내장 회로부가 배치될 수 있다. 일례로, 비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)으로 각종 구동 전원 및 구동 신호를 공급하기 위한 다수의 배선들이 배치될 수 있으며, 이외에도 주사 구동 회로 등이 더 배치될 수도 있다.
본 발명에서, 표시부(200)의 종류가 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 표시부(200)는 유기 발광 표시 패널(Organic Light Emitting Display panel: OLED panel) 등과 같은 자발광 타입의 표시 패널로 구현될 수 있다. 또는, 표시부(200)는 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display panel: LCD panel) 등과 같은 비발광 타입의 표시 패널로 구현될 수도 있다. 표시부(200)가 비발광 타입으로 구현되는 경우, 표시 장치(1)는 백라이트 유닛(Backlight Unit: BLU)과 같은 광원을 추가적으로 구비할 수 있다.
구동 회로부(20)는, 센서부(100)를 구동하기 위한 센서 구동부(300)와, 표시부(200)를 구동하기 위한 표시 구동부(400)를 포함한다. 실시예에 따라, 센서 구동부(300) 및 표시 구동부(400)는 서로 분리되어 구성되거나, 또는 이들의 적어도 일부분이 하나의 구동 IC(driver IC) 내에 함께 집적될 수 있다.
센서 구동부(300)는 센서부(100)에 전기적으로 연결되어 상기 센서부(100)를 구동한다. 일례로, 센서 구동부(300)는 터치 센서가 활성화되는 기간(예컨대, 터치 감지 기간) 중 제1 기간 동안 센서 전극들(120)로 구동 신호(또는 프리차지 전압)를 공급하고, 상기 제1 기간에 후속되는 제2 기간 동안 센서 전극들(120) 각각의 전압을 감지하여 터치 입력을 검출할 수 있다. 한편, 다른 실시예에서, 터치 센서가 상호 정전용량 방식의 터치 센서로 구현되고, 센서 전극들(120) 중 일부는 구동 전극들로, 나머지는 감지 전극들로 나뉠 수도 있다. 이 경우, 센서 구동부(300)는 구동 전극들로 터치 구동 신호를 공급하면서, 감지 전극들로부터 상기 터치 구동 신호에 대응하는 감지 신호를 수신하여 터치 입력을 검출할 수 있다.
표시 구동부(400)는 표시부(200)에 전기적으로 연결되어 화소들(220)을 구동한다. 이를 위해, 표시 구동부(400)는 주사선들(SL)로 주사 신호를 공급하기 위한 주사 구동부, 데이터선들(DL)로 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터 구동부, 상기 주사 구동부 및 데이터 구동부를 제어하기 위한 타이밍 제어부를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 주사 구동부, 데이터 구동부 및/또는 타이밍 제어부는 하나의 표시 IC(D-IC)의 내부에 집적될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서, 주사 구동부, 데이터 구동부 및/또는 타이밍 제어부는 표시부(200)에 내장될 수도 있다.
상술한 표시 장치(1)는 센서부(100) 및 센서 구동부(300)를 포함한 터치 센서를 구비한다. 이에 의해, 표시 장치(1)를 보다 편리하게 사용할 수 있다. 예컨대, 사용자는 표시 영역(DA)에서 표시되는 영상을 보면서 화면을 터치하여 손쉽게 표시 장치(1)를 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 구체적으로, 도 2는 터치 센서의 센서부(100A)에 대한 일 실시예를 나타낸다. 도 2의 실시예에 의한 터치 센서는 도 1의 표시 장치(1)를 비롯한 다양한 전자 장치의 내부에 구성될 수 있을 것이다. 도 2의 실시예를 설명함에 있어, 도 1의 실시예와 유사 또는 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 센서부(100A)는 센서 기판(110)의 일면 상에 배치된 다수의 센서 전극들(120)을 포함한다. 실시예에 따라, 센서 전극들(120)은 실질적으로 동일한 크기를 가지며, 감지 영역(SA) 내에 균일하게 분산될 수 있다. 여기서, "실질적으로 동일"이라 함은, 완전히 동일한 경우를 포함함은 물론, 허용 가능한 오차 범위 내에서 서로 유사함을 포괄적으로 의미할 수 있다.
예컨대, 센서 전극들(120)은 소정의 오차 범위(예컨대, 공정 마진) 내에서 동일한 크기를 가지며, 제1 방향(예컨대, X 방향) 및 제2 방향(예컨대, Y 방향)을 따른 매트릭스 형태로 감지 영역(SA) 상에 배열될 수 있다. 일례로, 센서 전극들(120)은 센서 기판(110)의 감지 영역(SA) 상에 정의된 각 좌표 지점에 배치될 수 있으며, 감지 영역(SA)의 각 수평 라인 및 수직 라인에는 각각 복수 개의 센서 전극들(120)이 균일한 간격으로 배열될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 센서 전극들(120)은 동일한 층에 서로 분리되어 형성 및/또는 배치될 수 있다.
각각의 센서 전극(120)은 적어도 하나의 센서 배선(130)과 전기적으로 연결되며, 상기 센서 배선(130)을 통해 적어도 하나의 패드(152)에 전기적으로 연결된다. 실시예에 따라, 각각의 센서 전극(120)은 해당 센서 배선(130)과 상이한 층에 배치되어, 적어도 하나의 컨택부(CNT)를 통해 해당 센서 배선(130)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서, 센서 전극들(120)과 센서 배선들(130)은 서로 상이한 층에 배치되어 각각의 컨택부(CNT)를 통해 연결된다.
센서부(100A)의 일 영역, 예컨대 센서부(100A) 하단의 주변 영역(NSA)에는 패드부(150)가 배치된다. 한편, 실시예에 따라서는 주변 영역(NSA)의 적어도 일 영역에 쉴드 배선(또는, 그라운드 배선)(140) 등이 추가적으로 배치될 수도 있다. 일례로, 감지 영역(SA)의 외곽을 둘러싸도록 쉴드 배선(140) 등이 배치될 수 있다. 다만, 이러한 추가 배선은 센서부(100A)에 선택적으로 구비될 수 있는 것으로서, 실시예에 따라서는 생략될 수 있다.
패드부(150)는 각각의 센서 배선(130) 또는 쉴드 배선(140) 등과 연결되는 복수의 패드들(152)을 구비한다. 이러한 패드부(150)를 통해 센서부(100A)가 센서 구동부(300) 등과 전기적으로 연결될 수 있다.
각각의 패드(152)는, 금속 물질을 비롯한 다양한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써 도전성을 가질 수 있다. 예컨대, 각각의 패드(152)는 투명, 반투명 또는 불투명한 한 가지 이상의 전극 재료(즉, 도전성 재료)로 이루어질 수 있다. 실시예에 따라, 패드들(152)은 소정의 전극 재료를 이용한 증착 또는 에칭 등의 공정을 통해 형성될 수 있다.
상술한 실시예에 의하면, 센서 전극들(120)이 배치되는 층과 센서 배선들(130)이 배치되는 층을 분리한다. 이에 따라, 센서 전극들(120)과 센서 배선들(130)을 서로 중첩하여 배치할 수 있게 된다. 이러한 실시예에 의하면, 센서 배선들(130)이 차지하는 배선 영역으로 인한 데드 존(dead zone)을 제거 또는 저감하고, 센서 전극들(120)을 감지 영역(SA)에 보다 조밀하게 배치할 수 있게 된다.
일례로, 본 발명의 실시예에 의하면, 센서 배선들(130)이 차지하는 면적과 무관하게 센서 전극들(120)을 배치할 수 있게 된다. 이에 따라, 감지 영역(SA)의 전반에 걸쳐 센서 전극들(120)을 균일한 크기로 형성할 수 있게 된다. 예컨대, 상대적으로 많은 개수의 센서 배선들(130)이 지나는 하단 영역(예컨대, 감지 영역(SA)의 마지막 수평 라인)에서도, 상대적으로 적은 개수의 센서 배선들(130)이 지나는 상단 영역(예컨대, 감지 영역(SA)의 첫 번째 수평 라인)과 실질적으로 동일한 크기로 센서 전극들(120)을 형성할 수 있게 된다. 또한, 센서 배선들(130)이 차지하는 면적과 무관하게, 인접한 센서 전극들(120) 사이의 전기적 안정성을 확보할 수 있는 정도의 간격으로 센서 전극들(120)을 배열할 수 있게 되므로, 센서 전극들(120) 사이의 이격 거리를 줄일 수 있다. 이에 따라, 터치 감지를 위해 필요한 최소 터치 면적을 줄여 보다 미세한 터치 입력도 검출할 수 있게 된다. 또한, 감지 영역(SA)의 전반에서 균일하고 높은 감도로 터치 입력을 검출할 수 있게 된다.
즉, 상술한 실시예에 의하면, 센서부(100A)에서 센서 전극들(120)이 실제로 배치되는 영역의 비율을 높이고, 인접한 센서 전극들(120) 사이의 간격을 좁힐 수 있게 된다. 또한, 센서 전극들(120)을 균일한 크기(예컨대, 균일한 형상 및 면적)로 구현할 수 있게 된다. 이에 따라, 감지 영역(SA)의 전반에 걸쳐 균일한 감도 및 시인성을 확보할 수 있게 되며, 또한 보다 높은 터치 감도를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 실시예에 의하면, 센서 배선들(130)을 인접한 센서 전극들(120)의 사이에 배치하는 비교 실시예에서 센서 배선들(130)이 배치되는 영역으로 인해 발생할 수 있는, 터치 입력을 감지하기 어려운 데드 존을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는, 센서 배선들(130)이 차지하는 면적 등에 대한 제약이 완화되며, 상기 비교 실시예 대비 센서 배선들(130) 각각의 폭을 넓게 형성할 수 있게 된다. 일례로, 센서 전극들(120) 각각의 폭이 대략 4mm이고 각 열에 38개의 센서 전극들(120)을 배치한다고 가정할 때, 비교 실시예에서는 데드 존 축소를 위해 센서 배선들(130)의 L/S(line/space)(각 센서 배선(130)의 폭, 및 이웃한 센서 배선(130)과의 사이에 필요한 이격 거리의 합)를 대략 30㎛ 이내로 설계할 수 있을 것이다. 반면, 본 발명의 실시예에서는 센서 배선들(130)로 인한 데드 존을 실질적으로 제거할 수 있기 때문에, 센서 배선들(130)의 L/S를 일례로 100㎛까지 확장할 수 있게 된다. 이에 따라, 센서 배선들(130)에서 발생하는 RC 딜레이를 저감할 수 있다. 또한, 이 경우 구동 주파수에 대한 제약이 완화되므로, 구동 주파수 대역을 확장할 수 있다. 이에 따라, 전자파 간섭(EMI)을 줄이고 전자파 환경의 양립성(EMC)을 확보함으로써, 노이즈의 영향성을 최소화하고 보다 높은 터치 감도를 확보할 수 있게 된다.
이와 유사한 이유로, 본 발명의 실시예에서는, 센서 전극들(120)의 크기 및/또는 개수에 대한 제약이 완화된다. 이에 따라, 센서부(100A) 설계에 대한 선택의 폭을 넓힐 수 있다. 일례로, 센서 전극들(120) 각각의 폭이 대략 4mm이고 센서 배선들(130)의 L/S가 대략 30㎛라고 가정할 때, 센서부(100A)의 각 열에는 최대 133개의 센서 전극들(120) 및/또는 센서 배선들(130)을 배치할 수 있게 된다.
또한, 상술한 실시예에 의하면, 센서 배선들(130)이 감지 영역(SA) 양측(예컨대, 좌측 및 우측)의 주변 영역(NSA)을 경유하도록 라우팅하는 대신, 상기 센서 배선들(130)을 패드부(150)가 배치된 주변 영역(NSA)의 일단(예컨대, 하단) 측으로 바로 라우팅할 수 있다. 이에 따라, 감지 영역(SA) 양측의 주변 영역(NSA)(예컨대, 좌우 베젤 영역)의 폭을 최소화하고, 감지 영역(SA)을 확장할 수 있다. 이에 의해, 화면 확장 효과를 얻을 수 있다.
도 3은 도 2의 I-I'선에 따른 단면의 일 실시예를 나타내고, 도 4는 도 2의 I-I'선에 따른 단면의 다른 실시예를 나타낸다. 구체적으로, 도 3 및 도 4는 도 2의 센서 전극들(120) 및 센서 배선들(130)의 층별 위치에 대한 서로 다른 실시예를 나타낸다. 도 3 및 도 4의 실시예를 설명함에 있어, 도 2에서 설명한 구성 요소들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
우선, 도 2 및 도 3을 참조하면, 센서 전극들(120)은 센서 배선들(130)의 상부에 배치될 수 있다. 일례로, 센서부(100A)는, 센서 기판(110)의 일면 상에 순차적으로 배치된 제1 절연층(INS1), 센서 배선들(130), 제2 절연층(INS2), 센서 전극들(120) 및 제3 절연층(INS3)을 포함할 수 있다. 또한, 센서부(100A)는 제1 절연층(INS1)의 일 영역 상에 형성된 패드들(152)을 포함할 수 있다.
제1 절연층(INS1)은 센서 기판(110)과 센서 패턴들(즉, 센서 전극들(120) 및 센서 배선들(130))의 사이에 개재되고, 제2 절연층(INS2)은 센서 전극들(120)과 센서 배선들(130)의 사이에 개재될 수 있다. 그리고, 제3 절연층(INS3)은 센서 패턴들의 상부에 배치될 수 있다.
일례로, 센서 배선들(130)은 제1 절연층(INS1)과 제2 절연층(INS2)의 사이에 위치되고, 센서 전극들(120)은 제2 절연층(INS2)의 상부에 위치될 수 있다. 그리고, 센서 전극들(120) 및 센서 배선들(130)의 상부에는 제3 절연층(INS3)이 위치될 수 있으며, 상기 제3 절연층(INS3)은 적어도 감지 영역(SA)에서 센서 패턴들을 덮을 수 있다.
실시예에 따라, 제1 절연층(INS1)은 버퍼층으로 기능할 수 있으며, 제2 절연층(INS2)은 컨택부(CNT)를 제외한 나머지 영역에서 센서 전극들(120)과 센서 배선들(130)이 단락되는 것을 방지하는 층간 절연층으로 기능할 수 있다. 이러한 제2 절연층(INS2)의 두께 및/또는 유전율(예컨대, 구성물질) 등을 조절함에 의해 센서 전극들(120)과 센서 배선들(130)의 사이에 형성되는 기생용량의 크기를 제어할 수 있다. 제3 절연층(INS3)은 외부 충격이나 불순물 등으로부터 센서 패턴들을 보호하고, 센서 패턴들의 물리적 및/또는 전기적 안정성을 확보하는 보호층으로 기능할 수 있다.
또한, 제1 내지 제3 절연층(INS1, INS2, INS3) 각각은, 절연 기능과 더불어 광학 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제3 절연층(INS1, INS2, INS3)은 센서 패턴들로 인해 발생할 수 있는 감지 영역(SA)의 불균일한 시인 특성을 완화하여, 감지 영역(SA)이 전반적으로 균일하게 시인되도록 할 수 있다. 일례로, 제1 내지 제3 절연층(INS1, INS2, INS3) 각각의 두께 및/또는 구성 물질은, 센서 전극들(120)에 의한 반사광과 센서 배선들(130)에 의한 반사광의 상쇄 효과를 높이거나, 굴절률 매칭을 통해 센서 전극들(120)이 배치되는 영역과 상기 센서 전극들(120) 사이의 영역 간의 반사율 편차를 저감하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 센서 패턴들의 패턴 비침을 방지하여 감지 영역(SA)의 전반에서 균일한 시인 특성을 확보할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 내지 제3 절연층(INS1, INS2, INS3) 각각은, 적어도 하나의 절연성 물질을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다. 일례로, 제1 내지 제3 절연층(INS1, INS2, INS3) 각각은, 산화실리콘(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 불소화리튬(LiF), 불화칼슘(CaF2), 불화마그네슘(MaF2), 질화실리콘(SiNx), 산화탄탈륨(Ta2O5), 산화나이오븀(Nb2O5), 실리콘카본나이트라이드(SiCN), 산화몰리브덴(MoOx), 산화철(FeOx) 및 산화크롬(CrOx) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이외에 다른 절연성 물질로 구성될 수도 있다.
제1 내지 제3 절연층(INS1, INS2, INS3) 각각은, 현재 공지된 다양한 절연층 형성 공정을 통해 형성될 수 있다. 일례로, 제1 내지 제3 절연층(INS1, INS2, INS3) 각각은, 라미네이션 필름과 같은 연성 재료를 이용한 라미네이션 공정이나, 용액 형태의 절연성 재료를 이용한 스핀 코팅 또는 슬릿 다이 코팅 공정 등을 통해 형성될 수 있다.
실시예에 따라, 제1 절연층(INS1)은 센서 기판(110)의 일면 상에 전면적으로 형성되고, 제2 및 제3 절연층(INS2, INS3)은 상기 센서 기판(110)의 일면 상에 부분적으로 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 및 제3 절연층(INS2, INS3)은 감지 영역(SA)에서 센서 패턴들을 덮되, 주변 영역(NSA)의 적어도 일 영역, 특히 패드 영역(PA)에서는 제거됨으로써, 패드들(152)을 노출할 수 있다.
한편, 실시예에 따라서는, 제1 내지 제3 절연층(INS1, INS2, INS3) 중 적어도 하나가 구비되지 않을 수도 있다. 일례로, 제1 및/또는 제3 절연층(INS1, INS3)은 생략될 수도 있다.
실시예에 따라, 센서 배선들(130)은 감지 영역(SA)으로부터 패드 영역(PA)까지 연장될 수 있다. 일례로, 패드 영역(PA)으로 연장된 센서 배선들(130) 각각의 일단(152a)은, 그의 상부 및/또는 하부에 배치된 적어도 한 층의 도전층(152b)와 함께 다중층의 패드(152)를 구성할 수 있다. 또한, 다른 실시예에서는, 각각의 패드(152)가 각각의 센서 배선(130)과 일체형 또는 비일체형으로 연결된 단일의 도전층으로 구현될 수도 있다. 이외에도 각각의 패드(152)는 현재 공지된 다양한 구조 및/또는 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서, 각각의 센서 전극(120)과 이에 대응하는 센서 배선(130)은 서로 다른 층에 배치되며, 적어도 하나의 컨택부(CNT)를 통해 서로 전기적으로 연결된다. 실시예에 따라, 각각의 컨택부(CNT)는 제2 절연층(INS2)에 형성된 컨택홀(CH)과, 상기 컨택홀(CH)에 매립된 도전 부재(CM)로 구성될 수 있다.
구체적으로, 제2 절연층(INS2)에는 각각의 센서 전극(120)에 대응하는 적어도 하나의 컨택홀(CH)이 형성된다. 즉, 제2 절연층(INS2)에는 센서 전극들(120)과 센서 배선들(130) 사이의 전기적 연결을 위한 다수의 컨택홀들(CH)이 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 컨택홀들(CH)은 에칭 공정 등을 통해 형성될 수 있다.
이러한 컨택홀(CH)의 내부에는 도전 부재(CM)가 매립된다. 실시예에 따라, 도전 부재(CM)는 적어도 하나의 센서 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 센서 패턴과 일체로 형성될 수 있다. 일례로, 도전 부재(CM)는 센서 전극들(120)을 형성하는 공정에서, 각각의 센서 전극(120)과 일체로 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 센서 전극들(120)과 센서 배선들(130)의 위치는 변경될 수 있다. 예컨대, 센서 배선들(130)이 센서 전극들(120)의 상부에 배치될 수 있다.
일례로, 센서 전극들(120)은 제1 절연층(INS1)과 제2 절연층(INS2)의 사이에 위치되고, 센서 배선들(130) 및 패드들(152)은 제2 절연층(INS2)의 상부에 위치될 수 있다. 그리고, 센서 전극들(120) 및 센서 배선들(130)을 포함한 센서 패턴들의 상부에는 제3 절연층(INS3)이 위치될 수 있다.
도 4의 실시예에서, 도전 부재(CM)는, 센서 배선들(130)을 형성하는 공정에서 각각의 센서 배선(130)과 일체로 형성될 수 있다. 일례로, 제2 절연막(INS2) 및 이를 관통하는 컨택홀들(CH)을 형성한 이후, 상기 제2 절연막(INS2)의 상부에 센서 배선(130)을 형성하는 단계에서 각각의 컨택홀(CH)을 각각의 센서 배선(130)과 일체로 연결되는 도전 부재(CM)로 채울 수 있다.
이와 같이, 센서 배선들(130) 및 패드들(152)을 제2 절연층(INS2)의 상부에 배치하게 되면, 상기 센서 배선들(130) 및 패드들(152)을 형성하기 위한 공정에서, 온도 제약 등이 완화될 수 있다. 예컨대, 도 3의 실시예와 비교할 때, 센서 배선들(130) 및 패드들(152)과 센서 기판(110) 사이의 거리를 충분히 확보할 수 있기 때문에, 센서 배선들(130) 및/또는 패드들(152)의 형성을 위한 도전막을 성막하는 단계에서, 증착 온도를 높여 성막 품질을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 센서 배선들(130) 및/또는 패드들(152)의 물리적 특성(품질)을 향상시킬 수 있다.
도 3 및 도 4의 실시예들에 의하면, 도 2에서 설명한 바와 같이 센서 전극들(120)이 배치되는 층과 센서 배선들(130)이 배치되는 층을 분리할 수 있다. 이에 따라, 감지 영역(SA)의 전반에 걸쳐 균일한 감도 및 시인성을 확보할 수 있게 되며, 보다 높은 터치 감도를 얻을 수 있다.
또한, 제1 내지 제3 절연층(INS1, INS2, INS3)의 구성물질 및/또는 두께 등을 조절함에 의해, 감지 영역(SA)이 전반적으로 균일하게 시인되도록 하는 광학보상 효과를 얻을 수 있다.
도 5는 도 2의 I-I'선에 따른 단면의 또 다른 실시예를 나타낸다. 구체적으로, 도 5는 도 2의 센서 기판(110)에 대한 다른 실시예를 나타낸다. 도 5에서, 앞서 설명한 실시예들과 유사 또는 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 센서 기판(110')은 복수의 기판을 조립 및/또는 결합한 다중 기판일 수 있다. 일례로, 센서 기판(110')은, 일면 상에 센서 전극들(120) 및 센서 배선들(130)이 배치되는 제1 기판(112)과, 상기 제1 기판(112)의 다른 일면 상에 배치되는 제2 기판(116)과, 상기 제1 및 제2 기판(112, 116)의 사이에 위치되는 결합 부재(114)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 기판(112, 116)은 결합 부재(114)를 통해 조립 및/또는 결합될 수 있다. 일례로, 라미네이션 공정을 통해 제1 및 제2 기판(112, 116)을 결합할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 및 제2 기판(112, 116) 각각은 앞선 실시예에서 센서 기판(110)의 구성 물질로 언급한 재료로 이루어질 수 있고, 경성 기판이거나 연성 기판일 수 있다. 일례로, 제1 및/또는 제2 기판(112, 116)은 라미네이션 필름으로 구성될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 기판(112, 116) 각각은 투광성 또는 불투명 기판일 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 제1 및 제2 기판(112, 116) 중 적어도 하나는 표시 패널 및/또는 터치 센서를 구성하는 어느 하나의 기판 부재이거나, 또는 표시 패널 자체일 수 있다. 일례로, 제1 기판(112)은 센서 전극들(120) 및 센서 배선들(130)을 비롯한 센서 패턴들을 형성하기 위한 기판 부재일 수 있고, 제2 기판(116)은 별도의 터치 센서 기판이거나, 표시 패널 또는 상기 표시 패널의 내부 및/또는 외부에 구비되는 각종 기능층, 일례로, 편광층, 광학층, 또는 보호층일 수 있다.
결합 부재(114)는 제1 및 제2 기판(112, 116)을 결합하기 위한 매개체일 수 있다. 실시예에 따라, 결합 부재(114)는 일례로, 제1 기판(112)의 일면 상에 직접 형성되거나, 또는 별도의 라미네이션 공정 등을 통해 제1 및 제2 기판(112, 116)의 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 결합 부재(114)는 OCA나 OCR 등과 같은 투명 접착제일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
즉, 본 발명에서, 센서 기판(110, 110')의 종류, 구조, 위치 및/또는 구성 물질 등은 다양하게 변경될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 그리고, 도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면의 일 실시예를 나타내고, 도 8은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면의 다른 실시예를 나타낸다.
편의상, 도 6에서는 어느 하나의 센서 전극(120)을 중심으로 센서부(100B)의 구조를 간략하게 도시하기로 하며, 상기 센서부(100B)에 배치되는 센서 전극들(120)은 실질적으로 동일하거나 유사한 구조를 가질 수 있다. 도 6 내지 도 8에서, 앞서 설명한 실시예와 유사 또는 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 의한 센서부(100B)는 각각의 센서 전극(120) 상에 배치되는 적어도 하나의 도전 패턴(160)을 더 포함한다. 즉, 센서부(100B)는 다수의 센서 전극들(120) 상에 각각 하나 이상 형성되는 다수의 도전 패턴들(160)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 도전 패턴들(160)은 각각의 컨택부(CNT')의 상부에 국부적으로 배치될 수 있다. 일례로, 각각의 도전 패턴(160)은 섬(island) 타입의 패턴으로 구현되어, 해당 컨택부(CNT')의 상부에 개별적으로 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 각각의 도전 패턴(160)은 소정의 마진을 가지고 각각의 컨택부(CNT')보다 넓은 면적을 가지도록 형성되어, 해당 컨택부(CNT')의 상부면을 완전히 덮을 수 있다. 또한, 각각의 도전 패턴(160)은 다양한 형상 및/또는 크기를 가질 수 있다. 일례로, 각각의 도전 패턴(160)은 원형 또는 타원형의 형상을 가질 수 있고, 적어도 컨택부(CNT')를 완전히 덮을 수 있는 크기로 형성될 수 있다.
실시예에 따라, 도전 패턴들(160)은 금속 물질, 투명 도전성 물질 및 그 외 다양한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써 도전성을 가질 수 있다. 또한, 도전 패턴들(160)은 센서 전극들(120) 및/또는 센서 배선들(130)과 동일한 도전성 물질로 이루어지거나, 또는 이들과 상이한 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 일례로, 도전 패턴들(160) 및 센서 전극들(120)은 동일한 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 도전 패턴들(160)은 불투명한 금속 물질로 이루어지고, 센서 전극들(120)은 투명 도전성 물질로 이루어질 수도 있다.
이러한 도전 패턴들(160)은 각각의 센서 전극(120)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일례로, 도 7에 도시된 바와 같이 각각의 도전 패턴(160)은 해당 컨택부(CNT')의 도전 부재(CM')와 일체로 형성될 수 있다. 이를 위해, 제2 절연막(INS2) 및 각각의 센서 전극(120)을 관통하는 적어도 하나의 컨택홀(CH)을 형성한 이후, 도전 패턴들(160)을 형성하는 단계에서 각각의 컨택홀(CH)을 채움으로써, 각각의 도전 패턴(160)과 이에 대응하는 도전 부재(CM')를 일체로 형성할 수 있다.
또는, 도 8에 도시된 바와 같이 센서 전극들(120)을 형성하는 단계에서, 각각의 컨택홀(CH)을 일차적으로 채운 이후, 도전 패턴들(160)을 형성하는 단계에서 미처 채워지지 않은 컨택홀(CH)의 내부 및/또는 이에 의해 발생한 센서 전극(120)의 홈을 채울 수도 있다. 또는, 도 4의 실시예에서와 같이 센서 배선들(130)이 센서 전극들(120)의 상부에 배치될 경우에는, 센서 배선들(130)을 형성하는 단계에서 컨택홀(CH)의 적어도 일부를 채울 수도 있을 것이다.
이 경우, 각각의 도전 부재(CM')는 하나 이상의 도전성 물질을 포함할 수 있을 것이다. 또한, 상기 도전 부재(CM')는 해당 센서 전극(120), 센서 배선(130) 및/또는 도전 패턴(160)과 일체로 형성될 수 있을 것이다.
상술한 실시예들에 의하면, 도전 패턴들(160)을 추가적으로 형성함에 의해, 각 컨택부(CNT')의 저항을 낮출 수 있다. 예컨대, 컨택홀(CH)의 내부가 완전히 채워지지 않거나 이물이 유입되어 컨택 저항이 높아지는 경우에도, 컨택부들(CNT')의 상부에 도전 패턴들(160)을 추가적으로 형성함으로써, 컨택 저항을 낮출 수 있다. 이에 따라, 센서부(100B)의 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 9 내지 도 11은 도 6에 도시된 도전 패턴의 다른 실시예들을 나타낸다. 도 9 내지 도 11에서, 앞서 설명한 실시예와 유사 또는 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시부를 나타낸다.
우선, 도 9 내지 도 11을 참조하면, 각각의 도전 패턴(160)의 형상, 크기 및/또는 배치 방향 등은 다양하게 변경될 수 있다. 일례로, 도 9에 도시된 바와 같이, 각각의 도전 패턴(160)은 정사각형, 또는 정사각형의 각 코너부만 곡선으로 변형된 정방형 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 도전 패턴(160)은 센서 전극들(120)이 나열되는 제1 및 제2 방향, 예컨대, 각각 X 및 Y 방향에 대하여 동일한 폭을 가질 수 있다. 일례로, 제1 방향에 따른 도전 패턴(160)의 폭(이하, 제1폭)(W1)은, 제2 방향에 따른 도전 패턴(160)의 폭(이하, 제2폭)(W2폭)과 실질적으로 동일할 수 있다.
다른 실시예에서, 각각의 도전 패턴(160)은 장방형 구조 또는 타원 구조 등을 가질 수 있다. 일례로, 도 10에 도시된 바와 같이, 각각의 도전 패턴(160)은 직사각형, 또는 직사각형의 각 코너부만 곡선으로 변형된 장방형 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 도전 패턴(160)은 센서 전극들(120)이 나열되는 제1 및 제2 방향, 예컨대, 각각 X 및 Y 방향에 대하여 서로 다른 폭을 가질 수 있다. 일례로, 도전 패턴(160)의 제1 폭(W1)은 제2 폭(W2)보다 좁을 수 있다. 즉, 실시예에 따라, 각각의 도전 패턴(160)은 제1 또는 제2 방향을 따라 배치되어, 상기 제1 또는 제2 방향으로의 연장되는 길이 방향을 가질 수 있다.
또 다른 실시예에서, 각각의 도전 패턴(160)은 센서 전극들(120)이 나열되는 제1 및 제2 방향에 대하여 기울어질 수 있다. 일례로, 도 11에 도시된 바와 같이, 각각의 도전 패턴(160)은 제1 및 제2 방향에 대하여 기울어진 사선 방향으로 배치될 수 있다. 도 11의 실시예에서와 같이 도전 패턴들(160)을 기울어지게 형성할 경우, 센서 패턴들 및/또는 화소들(220)로 인해 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
예컨대, 도 12에 도시된 바와 같이, 화소들(220)이 각각 제1 및 제2 방향을 따라 폭 및 길이를 가지면서 표시부(200) 상에 규칙적으로 배열된다고 할 때, 도전 패턴들(160)은 화소들(220)의 폭 방향 및 길이 방향(즉, 제1 및 제2 방향)에 대하여 기울어진 사선 방향으로 연장 및/또는 배치될 수 있다. 이 경우, 도전 패턴들(160)을 포함한 센서 패턴들 및/또는 화소들(220)이 부각되어 시인되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 도전 패턴들(160)은 사선 방향으로 연장된 장방형 구조를 가질 수 있을 것이며, 도전 패턴들(160)이 기울어지는 각도는 화소 배열 구조나 공정 조건 등을 고려하여 다양하게 변경될 수 있을 것이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 그리고, 도 14는 도 13의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면의 일 실시예를 나타낸다. 도 13 및 도 14에서, 앞서 설명한 실시예, 일례로 도 2 및 도 3의 실시예와 유사 또는 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 각각의 센서 전극(120) 및 이에 대응하는 센서 배선(130)은 복수의 컨택부들(예컨대, 적어도 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2))을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 본 실시예에 의한 터치 센서에서, 센서부(100C)에 구비되는 센서 전극들(120) 및 센서 배선들(130)은 서로 다른 층에 배치되되, 서로 대응하는 한 쌍의 센서 전극(120) 및 센서 배선(130)은 복수의 컨택부들을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 일례로, 각각의 센서 전극(120)은 제1 컨택부(CNT1) 및 제2 컨택부(CNT2)를 통해 어느 하나의 센서 배선(130)에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 제1 컨택부(CNT1)는 제1 컨택홀(CH1) 및 상기 제1 컨택홀(CH1)에 매립된 제1 도전 부재(CM1)로 구성되고, 제2 컨택부(CNT2)는 제2 컨택홀(CH2) 및 상기 제2 컨택홀(CH2)에 매립된 제2 도전 부재(CM2)로 구성될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2)는 실질적으로 동일한 크기, 형상 및/또는 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2)는 해당 센서 전극(120)이 배치되는 영역 내에서, 일정 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2)는 일직선 상에 배치될 수 있다. 일례로, 해당 센서 전극(120)이 배치되는 영역 내에서, 해당 센서 배선(130)과 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2)는 일직선 상에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2)의 분포 형태는 다양하게 변경될 수 있다.
상술한 실시예에 의하면, 복수의 컨택부들을 통해 각각의 센서 전극(120) 및 센서 배선(130)을 전기적으로 연결함으로써, 상기 센서 전극(120) 및 센서 배선(130) 사이의 컨택 저항을 줄일 수 있다. 또한, 상술한 실시예의 구조는 구부리거나 접을 수 있는 플렉서블 표시 장치 등에 유용하게 적용될 수 있다. 일례로, 센서부(100C)의 일 영역을 변형할 때, 변형이 발생하는 영역 또는 그 주변에서 어느 하나의 컨택부(예컨대, 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2) 중 어느 하나)에서 연결이 끊어지거나 컨택 저항이 증가하게 되더라도, 나머지 컨택부(예컨대, 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2) 중 다른 하나)를 통해 해당 센서 전극(120) 및 센서 배선(130) 사이의 연결을 유지할 수 있다. 이에 따라, 센서부(100C)의 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 도 15 내지 도 17에서, 앞서 설명한 실시예, 일례로 도 13의 실시예와 유사 또는 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 15를 참조하면, 각각의 센서 전극(120)에 대응하는 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2)는, 해당 센서 전극(120)이 배치되는 영역 상에서 임의의 위치에 배치될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2)는 분기 배선(132)을 통해 서로 물리적 및/또는 전기적으로 연결될 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 의한 센서부(100D)는, 각각의 센서 전극(120)과 중첩되도록 배치되는 분기 배선(132)을 더 포함할 수 있다. 즉, 센서부(100D)는 다수의 센서 전극들(120) 각각과 중첩되는 다수의 분기 배선들(132)을 포함할 수 있다.
이러한 분기 배선들(132)은, 해당 센서 전극(120)에 대응하는 복수의 컨택부들, 예컨대 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2)를 서로 연결한다. 따라서, 분기 배선들(132)을 추가적으로 구비함에 의해, 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2)의 위치 선정에 대한 제약이 완화되어 설계의 자유도가 확보된다. 또한, 상술한 실시예에서는 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2)를 센서 배선(130)과 일직선 상에 배치할 필요가 없어지기 때문에, 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2)를 비롯한 복수의 컨택부들을 임의의 위치에 분산시킬 수 있다. 이 경우, 분기 배선들(132) 각각의 일 영역은 센서 전극들(120)이 나열되는 제1 및 제2 방향에 대하여 사선 방향으로 기울어지거나, 또는 적어도 한 지점에서 꺾이거나 구부러질 수 있다.
실시예에 따라, 분기 배선들(132) 각각은 금속 물질, 투명 도전성 물질 및 그 외 다양한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써 도전성을 가질 수 있다. 또한, 분기 배선들(132) 각각은 투광성 또는 불투명 배선일 수 있다.
실시예에 따라, 분기 배선들(132)은 센서 배선들(130)을 형성하는 단계에서, 센서 배선들(130)과 함께 형성될 수 있다. 일례로, 분기 배선들(132)은 각각의 센서 배선(130)과 일체로 연결될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 예컨대 다른 실시예에서는 센서 배선들(130)과 분기 배선들(132)을 별개로 형성되되, 적어도 하나의 컨택홀 등을 통해 서로 대응하는 한 쌍의 센서 배선(130) 및 분기 배선(132)을 전기적으로 연결할 수도 있을 것이다.
도 16을 참조하면, 각각의 센서 전극(120) 및 이에 대응하는 센서 배선(130)은 세 개 이상의 컨택부들을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 일례로, 각각의 센서 전극(120)이 배치되는 영역 상에는 적어도 제1 내지 제3 컨택부(CNT1, CNT2, CNT3)가 분산될 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 분기 배선들(132) 각각은, 적어도 두 개의 서브 배선부로 구성될 수 있다. 일례로, 각각의 분기 배선(132)은, 해당 센서 배선(130)을 각각 제1, 제2 및 제3 컨택부(CNT1, CNT2, CNT3)와 연결하는 제1, 제2 및 제3 서브 배선부(132a, 132b, 132c)를 포함할 수 있다. 즉, 실시예에 따라, 제1 내지 제3 서브 배선부(132a, 132b, 132c) 각각은, 제1 내지 제3 컨택부(CNT1, CNT2, CNT3) 중 어느 하나를 해당 센서 배선(130)에 연결할 수 있다.
도 17을 참조하면, 분기 배선들(132) 각각은 적어도 두 개의 서브 배선부로 구성되고, 각각의 서브 배선부는 적어도 두 개의 컨택부들을 서로 연결할 수 있다. 일례로, 각각의 센서 전극(120)이 배치되는 영역에는, 해당 센서 배선(130)에 연결되는 제1 컨택부(CNT1)와, 상기 제1 컨택부(CNT1)를 중심으로 방사형으로 배치되는 제2 내지 제5 컨택부(CNT2 내지 CNT5)가 구비될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 각각의 분기 배선(132)은, 제1 내지 제3 컨택부(CNT1 내지 CNT3)를 연결하는 제1 서브 배선부(132a)와, 제1, 제4 및 제5 컨택부(CNT1, CNT4, CNT5)를 연결하는 제2 서브 배선부(132b)를 포함할 수 있다.
상술한 실시예들에서와 같이, 적어도 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2)를 포함한 복수의 컨택부들 및 분기 배선들(132)의 형상, 구조 및/또는 위치 등은 다양하게 변경될 수 있다.
도 18 내지 도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 도 18 내지 도 21에서, 앞서 설명한 실시예, 일례로 도 6 내지 도 17의 실시예와 유사 또는 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 18 내지 도 21을 참조하면, 본 실시예에 의한 센서부(100E)에는, 도 13 내지 도 17의 실시예에서 설명한 다중 컨택 구조와, 도 6 내지 도 12의 실시예에서 설명한 컨택 보강 구조가 함께 적용될 수 있다. 예컨대, 각각의 센서 전극(120)이 배치되는 영역에는, 제1 및 제2 컨택부(CNT1, CNT2)를 포함한 복수의 컨택부들이 배치될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 상기 복수의 컨택부들은 각각의 분기 배선(132)을 통해 연결될 수 있다. 추가적으로, 각각의 센서 전극(120)이 배치되는 영역에는, 상기 컨택부들 각각의 상부에 개별적으로 위치되는 도전 패턴들(160)이 더 구비될 수 있다.
도 18 내지 도 21의 실시예에서, 분기 배선들(132)은 각각의 센서 전극(120) 상에 배치된 도전 패턴들(160)과 일체로 연결되거나, 각각의 센서 배선(130)과 일체로 연결될 수 있다.
상술한 실시예에 의하면, 각각의 센서 전극(120) 및 센서 배선(130) 사이의 컨택 저항을 효과적으로 저감함과 아울러, 상기 센서 전극(120) 및 센서 배선(130)을 안정적으로 연결할 수 있다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 구체적으로, 도 22는 센서 전극들(120)의 배열 구조와 관련한 다른 실시예를 나타낸다. 도 22에서, 앞서 설명한 실시예들과 유사 또는 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 22를 참조하면, 본 실시예에 의한 센서부(100F)는 상호 정전용량 방식의 센서부로 구현될 수 있다. 이러한 센서부(100F)는 서로 중첩되지 않도록 감지 영역(SA)에 분산된 제1 전극들(122) 및 제2 전극들(124)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 센서 전극들(120)은, 제1 방향(예컨대, X 방향)을 따라 나열되며 각각 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예컨대, Y 방향)을 따라 연장된 다수의 제1 전극들(122)과, 상기 제1 전극들(122)의 사이에 상기 제1 전극들(122)로부터 이격되도록 배치되며 각각 제1 방향 및 제2 방향을 따라 복수 개씩 나열된 다수의 제2 전극들(124)을 포함할 수 있다. 이를 위해, 제2 전극들(124)은 제1 전극들(122)보다 작은 크기로 분할될 수 있다. 예컨대, 각각의 제2 전극(124)은, 각각의 제1 전극(122)보다 작은 크기를 가질 수 있다.
제1 전극들(122) 및 제2 전극들(124) 중 어느 한 그룹의 전극들은 구동 전극들일 수 있고, 나머지 그룹의 전극들은 감지 전극들일 수 있다. 일례로, 제1 전극들(122)이 구동 전극들이면, 제2 전극들(124)은 감지 전극들일 수 있다. 또는, 제1 전극들(122)이 감지 전극들이면, 제2 전극들(124)은 구동 전극들일 수 있다.
실시예에 따라, 제1 전극들(122)에 의해 X 좌표가 규정되고, 제2 전극들(124)에 의해 Y 좌표가 규정될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 제2 전극들(124)은 각각이 서로 다른 감지 채널(또는, 구동 채널)에 연결되거나, 또는 동일한 수평 라인에 배치된 제2 전극들(124)은 동일한 감지 채널(또는, 구동 채널)에 연결될 수 있다.
상술한 실시예에 의한 터치 센서에서도, 앞서 설명한 실시예들 중 적어도 하나에 의한 컨택 구조가 적용될 수 있다. 일례로, 본 실시예에 의한 센서부(100F)는, 각각 복수의 컨택홀들(CNT) 및 분기 배선들(132)을 이용한 다중 컨택 구조와, 상기 컨택홀들(CNT) 각각의 상부를 덮는 도전 패턴들(160)을 이용한 컨택 보강 구조를 포함할 수 있다. 즉, 앞서 설명한 본 발명의 실시예들은, 다양한 구조 및/또는 구동 방식의 터치 센서에 폭 넓게 적용될 수 있을 것이다.
본 발명의 기술 사상은 전술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다. 또한, 특허 청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 표시 장치 10: 패널부
20: 구동 회로부 100: 센서부
110, 110': 센서 기판 120: 센서 전극
130: 센서 배선 132: 분기 배선
152: 패드 160: 도전 패턴
200: 표시부 210: 표시 기판
220: 화소 CNT, CNT': 컨택부

Claims (20)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 동일한 층에 서로 분리되어 형성된 센서 전극들;
    상기 센서 전극들과 상이한 층에 배치되며, 각각 복수의 컨택부들을 통해 어느 하나의 센서 전극에 전기적으로 연결되는 센서 배선들; 및
    상기 센서 전극들 각각과 중첩되도록 배치되어 각각의 센서 전극에 대응하는 복수의 컨택부들을 서로 연결하는 분기 배선들을 포함하는 터치 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨택부들 각각의 상부에 개별적으로 배치되어 상기 각각의 센서 전극에 전기적으로 연결되는 도전 패턴들을 더 포함하는 터치 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 분기 배선들은, 상기 각각의 센서 전극 상에 배치된 도전 패턴들과 일체로 연결되는 터치 센서.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 도전 패턴들은, 각각의 컨택부보다 넓은 면적을 가지면서 상기 컨택부의 상부면을 완전히 덮는 터치 센서.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 센서 전극들은 각각 제1 방향 및 제2 방향을 따라 연장 또는 나열되는 터치 센서.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 도전 패턴들은, 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향을 따라 배치되는 터치 센서.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 도전 패턴들은, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 대하여 기울어진 사선 방향으로 배치되는 터치 센서.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 도전 패턴들은, 각각 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 따른 제1 폭 및 제2 폭을 가지며, 상기 제1 폭과 상기 제2 폭은 서로 동일한 터치 센서.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 분기 배선들은, 각각의 센서 배선과 일체로 연결되는 터치 센서.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 분기 배선들 각각의 일 영역은, 상기 센서 전극들이 나열되는 방향에 대하여 사선 방향으로 기울어지거나, 또는 적어도 한 지점에서 꺾이거나 구부러진 터치 센서.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 분기 배선들 각각은 복수의 서브 배선부로 구성되며,
    각각의 서브 배선부는, 상기 복수의 컨택부들 중 적어도 두 개의 컨택부들을 서로 연결하거나, 상기 복수의 컨택부들 중 어느 하나의 컨택부를 해당 센서 배선에 연결하는 터치 센서.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 센서 전극들의 사이에 개재된 제1 절연층; 및
    상기 센서 전극들과 상기 센서 배선들의 사이에 개재된 제2 절연층 중 적어도 하나를 더 포함하는 터치 센서.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 센서 배선들은 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층의 사이에 위치되고,
    상기 센서 전극들은 상기 제2 절연층의 상부에 위치되는 터치 센서.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 센서 전극들은 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층의 사이에 위치되고,
    상기 센서 배선들은 상기 제2 절연층의 상부에 위치되는 터치 센서.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 센서 전극들 및 상기 센서 배선들의 상부에 위치되는 제3 절연층을 더 포함하는 터치 센서.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판의 다른 일면 상에 배치되는 제2 기판; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 사이에 위치되는 결합 부재를 더 포함하는 터치 센서.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 센서 전극들은, 제1 및 제2 방향을 따른 매트릭스 형태로 배열된 터치 센서.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 센서 전극들은,
    제1 방향을 따라 나열되며, 각각 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장된 제1 전극들; 및
    상기 제1 전극들의 사이에 상기 제1 전극들로부터 이격되도록 배치되며, 상기 제1 전극들보다 작은 크기로 분할되어 각각 상기 제1 및 제2 방향을 따라 복수 개씩 나열된 제2 전극들을 포함하는 터치 센서.
  19. 표시 영역에 배치된 화소들;
    상기 표시 영역과 중첩되는 감지 영역에 배치되며, 동일한 층에 서로 분리되어 형성된 센서 전극들;
    상기 센서 전극들과 상이한 층에 배치되며, 각각 복수의 컨택부들을 통해 어느 하나의 센서 전극에 전기적으로 연결되는 센서 배선들; 및
    상기 센서 전극들 각각과 중첩되도록 배치되며, 각각의 센서 전극에 대응하는 복수의 컨택부들을 전기적으로 연결하는 분기 배선들을 포함하는 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 컨택부들 각각의 상부에 개별적으로 배치된 도전 패턴들을 더 포함하며,
    상기 도전 패턴들은 상기 화소들의 폭 방향 및 길이 방향에 대하여 기울어진 사선 방향으로 배치되는 표시 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240057077A (ko) * 2022-10-24 2024-05-02 주식회사 지2터치 터치 검출 성능이 향상된 터치 검출 패널

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102256917B1 (ko) * 2019-12-11 2021-05-27 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치
CN110968221B (zh) * 2019-12-19 2023-07-25 京东方科技集团股份有限公司 触控面板和显示装置
KR102675080B1 (ko) * 2020-03-10 2024-06-12 동우 화인켐 주식회사 터치센서
CN113050840B (zh) * 2021-03-31 2024-05-17 京东方科技集团股份有限公司 触控基板、触控模组与显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140076845A (ko) * 2012-12-13 2014-06-23 엘지디스플레이 주식회사 터치센서 일체형 표시장치
KR20160094257A (ko) * 2015-01-30 2016-08-09 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7663607B2 (en) 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
KR101455314B1 (ko) 2012-11-19 2014-10-27 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 일체형 표시장치
KR102047922B1 (ko) 2013-02-07 2019-11-25 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 기판, 플렉서블 기판의 제조 방법, 플렉서블 표시 장치, 및 플렉서블 표시 장치 제조 방법
KR20150019130A (ko) 2013-08-12 2015-02-25 삼성디스플레이 주식회사 터치스크린 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
KR101681806B1 (ko) * 2014-08-11 2016-12-02 엘지디스플레이 주식회사 터치센서 일체형 표시장치
KR101719397B1 (ko) * 2014-08-14 2017-03-24 엘지디스플레이 주식회사 터치센서 내장형 액정 표시장치
KR102240828B1 (ko) * 2014-08-28 2021-04-15 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 및 이의 구동 장치
US20160170549A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-16 Samsung Display Co., Ltd. Touch sensor device and display device including the same
KR102301502B1 (ko) * 2015-01-07 2021-09-24 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서를 포함하는 터치 스크린 패널
KR102367450B1 (ko) 2015-04-10 2022-02-28 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US20170017328A1 (en) 2015-07-17 2017-01-19 Innolux Corporation Touch display panel and fabrication thereof
CN109426389B (zh) * 2017-09-05 2021-03-02 京东方科技集团股份有限公司 触控基板及其制备方法、显示面板

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140076845A (ko) * 2012-12-13 2014-06-23 엘지디스플레이 주식회사 터치센서 일체형 표시장치
KR20160094257A (ko) * 2015-01-30 2016-08-09 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240057077A (ko) * 2022-10-24 2024-05-02 주식회사 지2터치 터치 검출 성능이 향상된 터치 검출 패널

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Publication number Publication date
CN110262680A (zh) 2019-09-20
US10572051B2 (en) 2020-02-25
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