KR20200033374A - 터치 감지 유닛과 그를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

터치 감지 유닛과 그를 포함하는 표시 장치가 제공된다. 터치 감지 유닛은 터치 센서 영역에 배치된 제1 터치 전극과 제2 터치 전극, 터치 센서 영역의 주변에 해당하는 터치 주변 영역에 배치되며, 제1 터치 전극에 전기적으로 연결되는 제1 터치 라인, 및 터치 주변 영역에 배치되며, 제2 터치 전극에 전기적으로 연결되는 제2 터치 라인을 구비하고, 터치 주변 영역은 제1 영역과 제2 영역을 포함하며, 제1 영역에서 제1 터치 라인의 폭은 제2 터치 라인의 폭보다 작으며, 제2 영역에서 제1 터치 라인의 폭은 제2 터치 라인의 폭과 동일하다.

Description

터치 감지 유닛과 그를 포함하는 표시 장치{TOUCH SENSING UNIT AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 터치 감지 유닛과 그를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 텔레비전(TV) 등의 전자기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하여 표시하는 표시 패널 및 다양한 입력 장치를 포함한다.
최근에는 스마트 폰이나 태블릿 PC를 중심으로 터치 입력을 인식하는 터치 패널이 표시 장치의 입력 장치로 많이 적용되고 있다. 터치 패널은 사용자의 터치 입력 여부를 판단하고, 해당 위치를 터치 입력 좌표로 산출한다.
터치 패널은 복수의 터치 전극들과 복수의 터치 전극들에 연결되는 복수의 터치 라인들을 포함한다. 복수의 터치 라인들의 길이들은 서로 다르기 때문에, 복수의 터치 라인들의 저항들에 차이가 발생할 수 있다. 이로 인해, 복수의 터치 전극들의 터치 감도들에 차이가 발생할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 터치 전극들의 저항들 사이의 차이를 최소화할 수 있는 터치 감지 유닛과 그를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 터치 감지 유닛은 터치 센서 영역에 배치된 제1 터치 전극과 제2 터치 전극, 상기 터치 센서 영역의 주변에 해당하는 터치 주변 영역에 배치되며, 상기 제1 터치 전극에 전기적으로 연결되는 제1 터치 라인, 및 상기 터치 주변 영역에 배치되며, 상기 제2 터치 전극에 전기적으로 연결되는 제2 터치 라인을 구비하고, 상기 터치 주변 영역은 제1 영역과 제2 영역을 포함하며, 상기 제1 영역에서 상기 제1 터치 라인의 폭은 상기 제2 터치 라인의 폭보다 작으며, 상기 제2 영역에서 상기 제1 터치 라인의 폭은 상기 제2 터치 라인의 폭과 동일하다.
상기 제2 터치 라인의 길이는 상기 제1 터치 라인의 길이보다 길다.
상기 제1 터치 라인은 상기 제2 터치 라인보다 상기 터치 센서 영역에 가까이 배치된다.
상기 제1 터치 라인과 상기 제2 터치 라인은 상기 터치 주변 영역에 배치되는 제1 터치 패드들과 접속되며, 상기 제1 영역은 상기 제2 영역보다 상기 제1 터치 패드들에 가까이 배치된다.
상기 제2 영역 내에서 상기 제1 터치 라인의 폭과 상기 제2 터치 라인의 폭은 상기 제1 터치 라인의 길이 방향과 상기 제2 터치 라인의 길이 방향에 따라 변화한다.
상기 제1 터치 패드들로부터 멀어질수록 상기 제1 터치 라인과 상기 제2 터치 라인의 폭은 증가한다.
상기 터치 주변 영역은 상기 제2 영역보다 상기 제1 터치 패드들에 멀리 배치되는 제3 영역을 더 포함하고, 상기 제3 영역에서 상기 제1 터치 라인의 폭은 상기 제2 터치 라인의 폭과 동일하다.
상기 터치 센서 영역에 배치된 제3 터치 전극, 및 상기 터치 주변 영역에 배치되며, 상기 제3 터치 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 터치 라인과 상기 제2 터치 라인 사이에 배치되는 제3 터치 라인을 더 구비한다.
상기 제1 영역에서 상기 제3 터치 라인의 폭은 상기 제1 터치 라인의 폭 보다 넓고 상기 제2 터치 라인의 폭보다 좁으며, 상기 제2 영역에서 상기 제1 터치 라인의 폭, 상기 제2 터치 라인의 폭, 및 상기 제3 터치 라인의 폭은 동일하다.
상기 제1 영역에서 상기 제3 터치 라인의 폭은 상기 제1 터치 라인의 폭과 동일하며, 상기 제2 영역에서 상기 제1 터치 라인의 폭, 상기 제2 터치 라인의 폭, 및 상기 제3 터치 라인의 폭은 동일하다.
상기 터치 센서 영역에 배치된 제4 터치 전극, 및 상기 터치 주변 영역에 배치되며, 상기 제4 터치 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 터치 라인과 상기 제2 터치 라인보다 상기 터치 센서 영역에 가까이 배치되는 제4 터치 라인을 포함한다.
상기 제4 터치 라인은 상기 제1 영역에 배치되고, 상기 제2 영역에 배치되지 않는다.
상기 제1 영역에서 상기 제4 터치 라인의 폭은 상기 제1 터치 라인의 폭보다 작다.
상기 제4 터치 라인은 저항 보상 패턴을 포함한다.
상기 저항 보상 패턴의 두께는 상기 저항 보상 패턴을 제외한 상기 제4 터치 라인의 두께보다 얇다.
상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 터치 센서 영역의 일 측 바깥쪽에 배치된다.
상기 터치 센서 영역의 타 측 바깥쪽에 배치된 제4 영역에서 상기 제1 터치 라인의 폭과 상기 제2 터치 라인의 폭은 동일하다.
상기 제1 영역은 상기 터치 센서 영역의 일 측 바깥쪽에 배치되며, 상기 제2 영역은 상기 터치 센서 영역의 타 측 바깥쪽에 배치된다.
상기 터치 주변 영역에 배치되는 제1 가드 라인을 더 구비하고, 상기 제2 터치 라인은 상기 제1 가드 라인보다 상기 터치 센서 영역에 가깝게 배치된다.
상기 제1 영역과 상기 제2 영역에서 상기 제1 가드 라인의 폭과 상기 제2 터치 라인의 폭은 동일하다.
상기 터치 주변 영역에 배치되는 제1 접지 라인을 더 구비하고, 상기 제1 가드 라인은 상기 제1 접지 라인보다 상기 터치 센서 영역에 가깝게 배치된다.
제1 구동 모드에서 상기 제1 가드 라인과 상기 제1 접지 라인에는 접지 전압이 인가되고, 상기 제1 터치 라인과 상기 제2 터치 라인에는 복수의 구동 펄스들을 갖는 구동 신호가 인가된다.
제2 구동 모드에서 상기 제1 접지 라인에는 접지 전압이 인가되고, 상기 제1 가드 라인, 상기 제1 터치 라인, 및 상기 제2 터치 라인에는 복수의 구동 펄스들을 갖는 구동 신호가 인가된다.
상기 제1 가드 라인에 인가되는 구동 전압은 상기 제2 터치 라인에 인가되는 구동 전압과 동일하다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 유기 발광 소자들을 포함하는 발광 소자층, 상기 발광 소자층 상에 배치되는 박막 봉지층, 및 상기 박막 봉지층 상에 배치되는 터치 센서층을 구비하고, 상기 터치 센서층은 터치 센서 영역에 배치된 감지 전극들, 및 상기 터치 센서 영역의 주변에 해당하는 터치 주변 영역에 배치되며 상기 감지 전극들에 전기적으로 연결되는 감지 라인들을 포함하며, 상기 감지 라인들의 폭은 상기 터치 센서 영역에서 멀어질수록 증가하고, 제1 행에 배치된 감지 라인들의 폭은 제2 행에 배치된 감지 라인들의 폭보다 작다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 터치 감지 유닛과 이를 포함하는 표시 장치에 의하면, 제1 영역에서 터치 라인들을 차등 선폭 확장 방식으로 설계하고, 제2 영역과 제3 영역에서 터치 라인들을 동일 선폭 확장 방식으로 설계하는 경우, 터치 라인의 길이에 비례하여 터치 라인의 배선 폭을 늘릴 수 있으므로, 제1 내지 제3 영역들에서 터치 라인들을 동일 선폭 확장 방식으로 설계할 때에 비해, 터치 라인들의 저항들을 균일하게 할 수 있다. 그러므로, 구동 신호에 의해 터치 전극들의 상호 정전 용량들이 충전되는 속도의 차이를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 상호 정전 용량들의 차지 변화량들의 측정 값에 차이가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 터치 감지 유닛과 이를 포함하는 표시 장치에 의하면, 저항 보상 패턴들을 이용하여 터치 라인들 중에서 가장 안쪽에 배치된 복수의 터치 라인들의 저항을 높임으로써, 터치 라인들의 저항 균일도를 높일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 터치 감지 유닛과 이를 포함하는 표시 장치에 의하면, 터치 전극들이 메쉬 형태의 전극들로 형성될 뿐만 아니라, 화소 정의막과 중첩하게 배치된다. 이로 인해, 서브 화소들의 개구 영역이 줄어드는 것을 방지할 수 있다. 또한, 터치 전극들과 제2 전극 간의 기생 정전 용량을 줄일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 터치 감지 유닛과 이를 포함하는 표시 장치에 의하면, 터치 전극들이 제1 금속층과 제2 금속층을 포함함으로써, 터치 전극들의 두께를 높일 수 있다. 이로 인해, 터치 전극들의 저항을 낮출 수 있다. 따라서, 구동 신호의 주파수를 낮추지 않고도 구동 신호에 의해 상호 정전 용량을 충전하는 속도를 높일 수 있으므로, 터치 감도를 높일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 터치 감지 유닛과 이를 포함하는 표시 장치에 의하면, 터치 전극들이 봉지막 상에 바로 형성되므로, 터치 전극들을 포함하는 별도의 터치 패널을 봉지막 상에 부착할 때보다 표시 장치의 두께를 줄일 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 일 측면도들이다.
도 4는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ’의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 표시 유닛의 일 예를 상세히 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 4의 터치 감지 유닛의 일 예를 상세히 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 6의 A 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 8은 도 7의 B 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 9는 도 8의 Ⅱ-Ⅱ’의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 10은 도 6의 C 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 11은 도 10의 C-1 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 12는 도 10의 C-2 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 13은 도 10의 C-3 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 제1 내지 제37 감지 라인들의 저항 값들을 보여주는 그래프이다.
도 15는 도 10의 C-1 영역의 다른 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 16은 도 6의 D 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 17은 도 16의 D-1 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 18은 도 16의 D-2 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 19는 도 16의 D-3 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 20은 도 16의 D-1 영역의 다른 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 21은 도 6의 E 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 22는 도 6의 F 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 23은 도 4의 터치 감지 유닛의 또 다른 예를 상세히 보여주는 평면도이다.
도 24는 도 23의 G 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 25는 도 24의 Ⅲ-Ⅲ’와 Ⅳ-Ⅳ’의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 26은 다른 실시예에 따른 제1 내지 제37 감지 라인들의 저항 값들을 보여주는 그래프이다.
도 27은 도 4의 터치 감지 유닛의 또 다른 예를 상세히 보여주는 평면도이다.
도 28은 도 27의 H 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 평면도이다. 도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 일 측면도들이다.
본 명세서에서, “상부”, “탑”, “상면”은 표시 패널(100)을 기준으로 상부 방향, 즉 Z축 방향을 가리키고, “하부”, “바텀”, “하면”은 표시 패널(100)을 기준으로 하부 방향, 즉 Z축 방향의 반대 방향을 가리킨다. 또한, “좌”, “우”, “상”, “하”는 표시 패널(100)을 평면에서 바라보았을 때의 방향을 가리킨다. 예를 들어, “좌”는 X축 방향의 반대 방향, “우”는 X축 방향, “상”은 Y축 방향, “하”는 Y축 방향의 반대 방향을 가리킨다.
도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 표시 장치(10)는 동영상이나 정지영상을 표시하는 장치로서, 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 및 스마트 워치(smart watch), 워치 폰(watch phone), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기 뿐만 아니라, 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷(internet of things, IOT) 등의 다양한 제품의 표시 화면으로 사용될 수 있다. 표시 장치(10) 는 유기 발광 표시 장치, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 전계방출 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 전기 습윤 표시 장치, 양자점 발광 표시 장치, 및 마이크로 LED 표시 장치 중 어느 하나일 수 있다. 이하에서는, 표시 장치(10)가 유기 발광 표시 장치인 것을 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 표시 패널(100), 표시 구동 회로(200), 회로 보드(300), 및 터치 구동 회로(400)를 포함한다.
표시 패널(100)은 메인 영역(MA)과 메인 영역(MA)의 일 측으로부터 돌출된 돌출 영역(PA)을 포함할 수 있다.
메인 영역(MA)은 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제1 방향(X축 방향)과 교차하는 제2 방향(Y축 방향)의 장변을 갖는 직사각형 형태의 평면으로 형성될 수 있다. 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제2 방향(Y축 방향)의 장변이 만나는 코너(corner)는 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 형성되거나 직각으로 형성될 수 있다. 표시 장치(10)의 평면 형태는 사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다.
메인 영역(MA)은 평탄하게 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 좌우측 끝단에 형성된 곡면부를 포함할 수 있다. 이 경우, 곡면부는 일정한 곡률을 갖거나 변화하는 곡률을 가질 수 있다.
메인 영역(MA)은 화소들이 형성되어 영상을 표시하는 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)의 주변 영역인 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)에는 화소들 뿐만 아니라, 화소들에 접속되는 스캔 라인들, 데이터 라인들, 및 전원 라인이 배치될 수 있다. 메인 영역(MA)이 곡면부를 포함하는 경우, 표시 영역(DA)은 곡면부에 배치될 수 있다. 이 경우, 곡면부에서도 표시 패널(100)의 영상이 보일 수 있다.
비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 바깥쪽에서부터 표시 패널(100)의 가장자리까지의 영역으로 정의될 수 있다. 비표시 영역(NDA)에는 스캔 라인들에 스캔 신호들을 인가하기 위한 스캔 구동부, 및 데이터 라인들과 표시 구동 회로(200)를 연결하는 링크 라인들이 배치될 수 있다.
돌출 영역(PA)은 메인 영역(MA)의 일 측으로부터 돌출될 수 있다. 예를 들어, 돌출 영역(PA)은 도 2와 같이 메인 영역(MA)의 하 측으로부터 돌출될 수 있다. 돌출 영역(PA)의 제1 방향(X축 방향)의 길이는 메인 영역(MA)의 제1 방향(X축 방향)의 길이보다 작을 수 있다.
돌출 영역(PA)은 벤딩 영역(BA)과 패드 영역(PDA)을 포함할 수 있다. 이 경우, 패드 영역(PDA)은 벤딩 영역(BA)의 일 측에 배치되고, 메인 영역(MA)은 벤딩 영역(BA)의 타 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 패드 영역(PDA)은 벤딩 영역(BA)의 하 측에 배치되고, 메인 영역(MA)은 벤딩 영역(BA)의 상 측에 배치될 수 있다.
표시 패널(100)은 구부러지거나, 휘어지거나, 벤딩되거나, 접히거나, 말릴 수 있도록 유연하게 형성될 수 있다. 그러므로, 표시 패널(100)은 벤딩 영역(BA)에서 두께 방향(Z축 방향)으로 벤딩될 수 있다. 이 경우, 도 3a와 같이 표시 패널(100)이 벤딩되기 전에 표시 패널(100)의 패드 영역(PDA)의 일면은 상부를 향하고 있으나, 도 3b와 같이 표시 패널(100)이 벤딩된 후에는 표시 패널(100)의 패드 영역(PDA)의 일면은 하부로 향하게 된다. 이로 인해, 패드 영역(PDA)은 도 3b와 같이 메인 영역(MA)의 하부에 배치되므로, 메인 영역(MA)과 중첩될 수 있다.
표시 패널(100)은 메인 영역(MA)에서 도 4와 같이 박막 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 및 박막 봉지층(TFEL)을 갖는 표시 유닛(DU)과, 터치 센서층(TSL)을 갖는 터치 감지 유닛(TDU)을 포함할 수 있다. 도 4에서는 터치 센서층(TSL)을 갖는 터치 감지 유닛(TDU)이 표시 패널(100)에 포함되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 터치 감지 유닛(TDU)은 별도의 터치 패널로 형성될 수 있으며, 이 경우 별도의 터치 패널은 표시 패널(100) 상에 부착될 수 있다.
표시 패널(100)의 패드 영역(PDA)에는 표시 구동 회로(200)와 회로 보드(300)와 전기적으로 연결되는 패드들이 배치될 수 있다.
표시 구동 회로(200)는 표시 패널(100)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력한다. 예를 들어, 표시 구동 회로(200)는 데이터 라인들에 데이터 전압들을 공급할 수 있다. 또한, 표시 구동 회로(200)는 전원 라인에 전원 전압을 공급하며, 스캔 구동부에 스캔 제어 신호들을 공급할 수 있다. 표시 구동 회로(200)는 집적회로(integrated circuit, IC)로 형성되어 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 패드 영역(PDA)에서 표시 패널(100) 상에 장착될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 구동 회로(200)는 회로 보드(300) 상에 장착될 수 있다.
패드들은 표시 구동 회로(200)에 전기적으로 연결되는 표시 패드들과 터치 라인들에 전기적으로 연결되는 터치 패드들을 포함할 수 있다.
회로 보드(300)는 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 패드들 상에 부착될 수 있다. 이로 인해, 회로 보드(300)의 리드 라인들은 패드들에 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 보드(300)는 연성 인쇄 회로 보드(flexible prinited circuit board), 인쇄 회로 보드(printed circuit board) 또는 칩온 필름(chip on film)과 같은 연성 필름(flexible film)일 수 있다.
터치 구동 회로(400)는 표시 패널(100)의 터치 센서층(TSL)의 터치 전극들에 연결될 수 있다. 터치 구동 회로(400)는 터치 센서층(TSL)의 터치 전극들에 구동 신호들을 인가하고 터치 전극들의 정전 용량 값들을 측정한다. 구동 신호는 복수의 구동 펄스들을 갖는 신호일 수 있다. 터치 구동 회로(400)는 정전 용량 값들에 따라 터치 입력 여부를 판단할 수 있을 뿐만 아니라, 터치가 입력된 터치 좌표들을 산출할 수 있다.
터치 구동 회로(400)는 회로 보드(300) 상에 배치될 수 있다. 터치 구동 회로(400)는 집적회로(IC)로 형성되어 회로 보드(300) 상에 장착될 수 있다.
도 4는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ’의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 표시 패널(100)은 기판(SUB), 기판(SUB) 상에 배치된 박막 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 및 박막 봉지층(TFEL)을 갖는 표시 유닛(DU)과, 터치 센서층(TSL)을 갖는 터치 감지 유닛(TDU)을 포함할 수 있다.
기판(SUB)은 유리, 석영, 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 고분자 물질의 예로는 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene napthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethylene terepthalate: PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(cellulose triacetate: CAT), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 또는, 기판(SUB)은 금속 재질의 물질을 포함할 수도 있다.
기판(SUB)은 리지드(rigid) 기판이거나 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉시블(flexible) 기판일 수 있다. 기판(SUB)이 플렉시블 기판인 경우, 폴리이미드(PI)로 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
박막 트랜지스터층(TFTL)은 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)에는 화소들 각각의 박막 트랜지스터들 뿐만 아니라, 스캔 라인들, 데이터 라인들, 전원 라인들, 스캔 제어 라인들, 및 패드들과 데이터 라인들을 연결하는 링크 라인들 등이 형성될 수 있다. 박막 트랜지스터들 각각은 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함할 수 있다. 스캔 구동부(110)가 도 5와 같이 표시 패널(100)의 비표시 영역(NDA)에 형성되는 경우, 스캔 구동부(110)는 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
박막 트랜지스터층(TFTL)은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 박막 트랜지스터층(TFTL)의 화소들 각각의 박막 트랜지스터들, 스캔 라인들, 데이터 라인들, 및 전원 라인들은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)의 스캔 제어 라인들과 링크 라인들은 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다.
박막 트랜지스터층(TFTL) 상에는 발광 소자층(EML)이 배치될 수 있다. 발광 소자층(EML)은 제1 전극, 발광층, 및 제2 전극을 포함하는 화소들과 화소들을 정의하는 화소 정의막을 포함할 수 있다. 발광층은 유기 물질을 포함하는 유기 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광층은 정공 수송층(hole transporting layer), 유기 발광층(organic light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)의 박막 트랜지스터를 통해 제1 전극에 소정의 전압이 인가되고, 제2 전극에 캐소드 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 유기 발광층으로 이동되며, 유기 발광층에서 서로 결합하여 발광하게 된다. 발광 소자층(EML)의 화소들은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다.
발광 소자층(EML) 상에는 박막 봉지층(TFEL)이 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFEL)은 발광 소자층(EML)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 박막 봉지층(TFEL)은 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 박막 봉지층(TFEL)은 먼지와 같은 이물질로부터 발광 소자층(EML)을 보호하는 역할을 한다. 이를 위해, 박막 봉지층(TFEL)은 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다. 유기막은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
박막 봉지층(TFEL)은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA) 모두에 배치될 수 있다. 구체적으로, 박막 봉지층(TFEL)은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)의 발광 소자층(EML)을 덮으며, 비표시 영역(NDA)의 박막 트랜지스터층(TFTL)을 덮도록 배치될 수 있다.
박막 봉지층(TFEL) 상에는 터치 센서층(TSL)이 배치될 수 있다. 터치 센서층(TSL)이 박막 봉지층(TFEL) 상에 바로 배치됨으로써, 터치 센서층(TSL)을 포함하는 별도의 터치 패널이 박막 봉지층(TFEL) 상에 부착되는 경우보다 표시 장치(10)의 두께를 줄일 수 있는 장점이 있다.
터치 센서층(TSL)은 정전 용량 방식으로 사용자의 터치를 감지하기 위한 터치 전극들과 패드들과 터치 전극들을 연결하는 터치 라인들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 센서층(TSL)은 자기 정전 용량(self-capacitance) 방식 또는 상호 정전 용량(mutual capacitance) 방식으로 사용자의 터치를 감지할 수 있다.
터치 센서층(TSL)의 터치 전극들은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 터치 센서층(TSL)의 터치 라인들은 비표시 영역(NDA)에서 배치될 수 있다.
터치 센서층(TSL) 상에는 커버 윈도우가 추가로 배치될 수 있으며, 이 경우 터치 센서층(TSL)과 커버 윈도우는 투명 접착 부재에 의해 부착될 수 있다.
도 5는 도 4의 표시 유닛의 일 예를 상세히 보여주는 평면도이다. 도 5에서는 설명의 편의를 위해 표시 유닛(DU)의 화소(P)들, 스캔 라인(SL)들, 데이터 라인(DL)들, 전원 라인(PL), 스캔 제어 라인(SCL)들, 스캔 구동부(110), 표시 구동 회로(200), 및 표시 패드들(DP) 만을 도시하였다.
도 5를 참조하면, 스캔 라인(SL)들, 데이터 라인(DL)들, 전원 라인(PL), 및 화소(P)들은 표시 영역(DA)에 배치된다. 스캔 라인(SL)들은 제1 방향(X축 방향)으로 나란하게 형성되고, 데이터 라인(DL)들은 제1 방향(X축 방향)과 교차하는 제2 방향(Y축 방향)으로 나란하게 형성될 수 있다. 전원 라인(PL)은 제2 방향(Y축 방향)으로 데이터 라인(DL)들과 나란하게 형성된 적어도 하나의 라인과 상기 적어도 하나의 라인으로부터 제1 방향(X축 방향)으로 분지된 복수의 라인들을 포함할 수 있다.
화소(P)들 각각은 스캔 라인(SL)들 중 적어도 어느 하나, 데이터 라인(DL)들 중 어느 하나, 및 전원 라인(PL)에 접속될 수 있다. 화소(P)들 각각은 구동 트랜지스터와 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터들, 유기 발광 다이오드, 및 커패시터를 포함할 수 있다. 화소(P)들 각각은 스캔 라인(SL)으로부터 스캔 신호가 인가되는 경우 데이터 라인(DL)의 데이터 전압을 인가 받으며, 게이트 전극에 인가된 데이터 전압에 따라 유기 발광 다이오드에 구동 전류를 공급함으로써 발광할 수 있다.
스캔 구동부(110)는 적어도 하나의 스캔 제어 라인(SCL)을 통해 표시 구동 회로(200)에 연결된다. 그러므로, 스캔 구동부(110)는 표시 구동 회로(200)의 스캔 제어 신호를 입력 받을 수 있다. 스캔 구동부(110)는 스캔 제어 신호에 따라 스캔 신호들을 생성하여 스캔 라인(SL)들에 공급한다.
도 5에서는 스캔 구동부(110)가 표시 영역(DA)의 좌측 바깥쪽의 비표시 영역(NDA)에 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 스캔 구동부(110)는 표시 영역(DA)의 좌측 바깥쪽과 우측 바깥쪽의 비표시 영역(NDA)에 형성될 수 있다.
표시 구동 회로(200)는 표시 패드들(DP)에 접속되어 디지털 비디오 데이터와 타이밍 신호들을 입력 받는다. 표시 구동 회로(200)는 디지털 비디오 데이터를 아날로그 정극성/부극성 데이터 전압들로 변환하여 링크 라인(LL)들을 통해 데이터 라인(DL)들에 공급한다. 또한, 표시 구동 회로(200)는 스캔 제어 라인(SCL)을 통해 스캔 구동부(110)를 제어하기 위한 스캔 제어 신호를 생성하여 공급한다. 스캔 구동부(110)의 스캔 신호들에 의해 데이터 전압들이 공급될 화소(P)들이 선택되며, 선택된 화소(P)들에 데이터 전압들이 공급된다. 표시 구동 회로(200)는 집적회로(IC)로 형성되어 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 기판(SUB) 상에 부착될 수 있다.
도 6은 도 4의 터치 감지 유닛의 일 예를 상세히 보여주는 평면도이다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해 터치 전극들(TE, RE), 터치 라인들(TL, RL), 및 터치 패드(TP)들 만을 도시하였다.
도 6을 참조하면, 터치 감지 유닛(TDU)은 사용자의 터치를 감지하기 위한 터치 센서 영역(TSA)과 터치 센서 영역(TSA)의 주변에 배치되는 터치 주변 영역(TPA)을 포함한다. 터치 센서 영역(TSA)은 표시 유닛(DU)의 표시 영역(DA)과 중첩하고, 터치 주변 영역(TPA)은 표시 유닛(DU)의 비표시 영역(NDA)에 중첩할 수 있다.
터치 전극들(TE, RE)은 터치 센서 영역(TSA)에 배치될 수 있다. 터치 전극들(TE, RE)은 제1 방향(X축 방향)으로 전기적으로 연결되는 감지 전극(RE)들과 제1 방향(X축 방향)과 교차하는 제2 방향(Y축 방향)으로 전기적으로 연결되는 구동 전극(TE)들을 포함할 수 있다. 또한, 도 6에서는 감지 전극(RE)들과 구동 전극(TE)들이 다이아몬드 형태의 평면 형태로 형성되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다.
감지 전극(RE)들과 구동 전극(TE)들이 그들의 교차 영역들에서 서로 단락되는 것을 방지하기 위해, 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 인접한 구동 전극(TE)들은 연결 전극(BE)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들은 하나의 층에 배치되고, 연결 전극(BE)은 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들과 다른 층에 배치될 수 있다. 또한, 제1 방향(X축 방향)으로 전기적으로 연결된 감지 전극(RE)들과 제2 방향(Y축 방향)으로 전기적으로 연결된 구동 전극(TE)들은 서로 전기적으로 절연된다.
터치 라인들(TL, RL)은 터치 주변 영역(TPA)에 배치될 수 있다. 터치 라인들(TL, RL)은 감지 전극(RE)들에 연결되는 감지 라인들(RL)과 구동 전극(TE)들에 연결되는 제1 구동 라인들(TL1)과 제2 구동 라인들(TL2)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 방향(x축 방향)으로 전기적으로 연결된 감지 전극(RE)들 중 일 측 끝에 배치된 감지 전극들은 감지 라인들(RL)에 연결될 수 있다. 감지 라인들(RL)은 제1 터치 패드들(TP1)에 연결될 수 있다. 제2 방향(Y축 방향)으로 전기적으로 연결된 구동 전극(TE)들 중 일 측 끝에 배치된 구동 전극(TE)들은 제1 구동 라인들(TL1)에 연결되며, 타 측 끝에 배치된 구동 전극(TE)들은 제2 구동 라인들(TL2)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 라인들(TL1)은 터치 센서 영역(TSA)의 하측에서 구동 전극(TE)들에 연결되고, 제2 구동 라인들(TL2)은 터치 센서 영역(TSA)의 상측에서 구동 전극(TE)들에 연결될 수 있다. 이 경우, 제2 구동 라인들(TL2)은 터치 센서 영역(TSA)의 우측 바깥쪽을 경유하여 터치 센서 영역(TSA)의 상측에서 구동 전극(TE)들에 연결될 수 있다. 제1 구동 라인들(TL1)과 제2 구동 라인들(TL2)은 제2 구동 패드들(TP2)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 터치 구동 회로(400)는 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들에 전기적으로 연결될 수 있다.
터치 전극들(TE, RE)은 상호 정전 용량 방식 또는 자기 정전 용량 방식으로 구동될 수 있다. 먼저, 터치 전극들(TE, RE)이 상호 정전 용량 방식으로 구동되는 경우, 제1 구동 라인들(TL1)과 제2 구동 라인들(TL2)을 통해 구동 전극(TE)들에 구동 신호들을 공급하여, 감지 전극(RE)들과 구동 전극(TE)들의 교차 영역들에 형성된 상호 정전 용량들을 충전한다. 그리고 나서, 감지 라인들(RL)을 통해 감지 전극(RE)들의 차지 변화량들을 측정하며, 감지 전극(RE)들의 차지 변화량들에 따라 터치 입력 여부를 판단한다. 구동 신호는 복수의 구동 펄스들을 갖는 신호일 수 있다.
두 번째로, 터치 전극들(TE, RE)이 자기 정전 용량 방식으로 구동되는 경우, 제1 구동 라인들(TL1), 제2 구동 라인들(TL2), 및 감지 라인들(RL)을 통해 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 모두에 구동 신호들을 공급하여, 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들의 자기 정전 용량들을 충전한다. 그리고 나서, 제1 구동 라인들(TL1), 제2 구동 라인들(TL2), 및 감지 라인들(RL)을 통해 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들의 자기 정전 용량들의 차지 변화량들을 측정하며, 자기 정전 용량들의 차지 변화량들에 따라 터치 입력 여부를 판단한다.
구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들은 도 7과 같이 메쉬 형태의 전극으로 형성될 수 있다. 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들을 포함하는 터치 센서층(TSL)이 도 4와 같이 박막 봉지막(TFEL) 상에 바로 형성되는 경우, 발광 소자층(EML)의 제2 전극과 터치 센서층(TSL)의 구동 전극(TE)들 또는 감지 전극(RE)들 사이의 거리가 가깝기 때문에, 발광 소자층(EML)의 제2 전극과 터치 센서층(TSL)의 구동 전극(TE) 또는 감지 전극(RE) 사이에 기생 정전 용량(parasitic capacitance)이 매우 크게 형성될 수 있다. 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들은 상기 기생 정전 용량을 줄이기 위해 ITO 또는 IZO와 같은 투명 산화물 도전층의 통 전극으로 형성되는 것보다 도 6과 같이 메쉬 형태의 전극으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 도 7과 같이 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들로부터 이격되도록 플로팅 전극(FLE)이 배치될 수 있다. 플로팅 전극(FLE)들은 구동 전극(TE)과 감지 전극(RE) 사이에 배치되거나, 구동 전극(TE)에 의해 둘러싸이거나 감지 전극(RE)에 의해 둘러싸이도록 배치될 수 있다. 플로팅 전극(FLE)들은 메쉬 형태의 전극으로 형성될 수 있다. 플로팅 전극(FLE)들에는 어떠한 전압도 인가되지 않는다. 플로팅 전극(FLE)들의 면적이 넓을수록 발광 소자층(EML)의 제2 전극과 터치 센서층(TSL)의 구동 전극(TE)들 또는 감지 전극(RE)들 사이에 기생 정전 용량이 작아지나, 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 사이에 상호 정전 용량 역시 작아질 수 있다. 기생 정전 용량이 작아지는 경우 상호 정전 용량이 충전되는 충전 속도를 높일 수 있는 장점이 있으나, 상호 정전 용량이 작아지는 경우 터치 노이즈의 영향력이 커질 수 있다. 따라서, 플로팅 전극(FLE)들의 면적은 상기 기생 정전 용량과 상기 상호 정전 용량을 고려하여 적절하게 설정되는 것이 바람직하다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 제j(j는 양의 정수)에서 제1 방향(X축 방향)으로 배치되는 감지 전극(RE)들을 제j 행의 감지 전극들(REj), 제j 행의 감지 전극들(REj)에 연결된 감지 라인을 제j 감지 라인(RLj)으로 정의하기로 한다. 이 경우, 제1 행의 감지 전극들(RE1)에 연결되는 감지 라인은 제1 감지 라인(RL1), 제2 행의 감지 전극들(RE2)에 연결되는 감지 라인은 제2 감지 라인(RL2), 제36 행의 감지 전극들(RE36)에 연결되는 감지 라인은 제36 감지 라인(RL36), 제37 행의 감지 전극들(RE37)에 연결되는 감지 라인은 제37 감지 라인(RL37)일 수 있다. 여기서, 제1 행은 가장 하측에 배치된 열이고, 제37 행은 가장 상측에 배치된 행일 수 있다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해 감지 전극(RE)들이 37 개의 행으로 배치되는 것을 예시하였으나, 감지 전극(RE)들이 배치되는 행의 개수는 37 개로 한정되지 않는다. 감지 라인들(RL) 중에서 제1 감지 라인(RL1)은 터치 센서 영역(TSA)에 가장 가깝게 배치되고 제37 감지 라인(RL37)은 터치 센서 영역(TSA)으로부터 가장 멀리 배치될 수 있다.
한편, 감지 전극(RE)들 중에서 제37 행의 감지 전극들(RE37)이 제1 터치 패드들(TP1)로부터 가장 멀리 떨어져 배치되고 제1 행의 감지 전극들(RE1)이 제1 터치 패드들(TP1)로부터 가장 가깝게 배치된다. 따라서, 감지 라인들(RL) 중에 제37 감지 라인(RL37)의 길이가 가장 길고, 제1 감지 라인(RL1)의 길이가 가장 짧다.
또한, 설명의 편의를 위해 제k(k는 양의 정수) 열에서 제2 방향(Y축 방향)으로 배치되는 구동 전극(TE)들을 제k 열의 구동 전극들(TEk), 제k 열의 구동 전극들(TEk)의 일 측에 연결된 구동 라인을 제1-k 구동 라인(TL1k), 제k 열의 구동 전극들(TEk)의 타 측에 연결된 구동 라인을 제2-k 구동 라인(TL2k)으로 정의하기로 한다. 이 경우, 제1 구동 전극들(TE1)의 일 측에 연결되는 구동 라인은 제1-1 구동 라인(TL11), 제1 구동 전극들(TE1)의 타 측에 연결되는 구동 라인은 제2-1 구동 라인(TL21), 제2 구동 전극들(TE2)의 일 측에 연결되는 구동 라인은 제1-2 구동 라인(TL12), 제2 구동 전극들(TE2)의 타 측에 연결되는 구동 라인은 제2-2 구동 라인(TL22), 제15 구동 전극들(TE15)의 일 측에 연결되는 구동 라인은 제1-15 구동 라인(TL115), 제15 구동 전극들(TE15)의 타 측에 연결되는 구동 라인은 제2-15 구동 라인(TL215), 제16 구동 전극들(TE16)의 일 측에 연결되는 구동 라인은 제1-16 구동 라인(TL116), 제16 구동 전극들(TE16)의 타 측에 연결되는 구동 라인은 제2-16 구동 라인(TL216)일 수 있다. 여기서, 제1 열은 가장 좌측에 배치된 열이고, 제16 열은 가장 우측에 배치된 열일 수 있다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해 구동 전극(TE)들이 16 개의 열로 배치되는 것을 예시하였으나, 구동 전극(TE)들이 배치되는 열의 개수는 16 개로 한정되지 않는다. 제2 구동 라인들(TL2) 중에서 제2-1 구동 라인(TL21)은 터치 센서 영역(TSA)에 가장 가깝게 배치되고 제2-16 감지 라인(RL216)은 터치 센서 영역(TSA)으로부터 가장 멀리 배치될 수 있다.
한편, 구동 전극(TE)들 중에서 제16 구동 전극들(TE16)의 상측이 제2 터치 패드들(TP2)로부터 가장 멀리 떨어져 배치되고 제1 구동 전극들(TE1)의 상측이 제2 터치 패드들(TP2)로부터 가장 가깝게 배치된다. 따라서, 구동 라인(TL)들 중에 제2-16 구동 라인(TL216)의 길이가 가장 길고, 제2-1 구동 라인(TL21)의 길이가 가장 짧다.
감지 라인들(RL) 중 가장 외곽에 배치된 제37 감지 라인(RL37)의 바깥쪽에는 제1 가드 라인(GL1)이 배치될 수 있다. 또한, 제1 가드 라인(GL1)의 바깥쪽에는 제1 접지 라인(GRL1)이 배치될 수 있다. 즉, 제37 감지 라인(RL37)이 감지 라인들(RL) 중 우측 끝에 배치되므로, 제37 감지 라인(RL37)의 우측에는 제1 가드 라인(GL1)이 배치되고, 제1 가드 라인(GL1)의 우측에는 제1 접지 라인(GRL1)이 배치될 수 있다.
감지 라인들(RL) 중 가장 안쪽에 배치된 제1 감지 라인(RL1)과 제1-16 구동 라인(TL116) 사이에는 제2 가드 라인(GL2)이 배치될 수 있다. 또한, 제2 가드 라인(GL2)은 제1-16 구동 라인(TL116)과 제2 접지 라인(GRL2) 사이에 배치될 수 있다. 나아가, 제3 가드 라인(GL3)은 제1 감지 라인(RL1)과 제2 접지 라인(GRL2) 사이에 배치될 수 있다. 제2 접지 라인(GRL2)은 제1 터치 패드들(TP1) 중 가장 안쪽에 배치된 제1 터치 패드와 제2 터치 패드들(TP2) 중에 가장 안쪽에 배치된 제2 터치 패드에 연결될 수 있다.
제2 구동 라인들(TL2) 중 가장 외곽에 배치된 제2-16 구동 라인(TL216)의 바깥쪽에는 제4 가드 라인(GL4)이 배치될 수 있다. 또한, 제4 가드 라인(GL4)의 바깥쪽에는 제3 접지 라인(GRL3)이 배치될 수 있다. 즉, 제2-16 구동 라인(TL216)이 제2 구동 라인들(TL2) 중 좌측과 상측 끝에 배치되므로, 제2-16 구동 라인(TL216)의 좌측과 상측에는 제4 가드 라인(GL4)이 배치되고, 제4 가드 라인(GL4)의 좌측과 상측에는 제3 접지 라인(GRL3)이 배치될 수 있다.
제2 구동 라인들(TL2) 중에 가장 안쪽에 배치된 제2-1 구동 라인(TL21)의 안쪽에는 제5 가드 라인(GL5)이 배치될 수 있다. 즉, 제5 가드 라인(GL5)은 제2-1 구동 라인(TL21)과 터치 전극들(TE, RE) 사이에 배치될 수 있다.
도 6에 도시된 실시예에 의하면, 제1 접지 라인(GRL1), 제2 접지 라인(GRL2), 및 제3 접지 라인(GRL3)은 표시 패널(100)의 상측, 좌측, 및 우측에서 가장 외곽에 배치된다. 제1 접지 라인(GRL1), 제2 접지 라인(GRL2), 및 제3 접지 라인(GRL3)에는 접지 전압이 인가된다. 이로 인해, 외부로부터 정전기가 인가되는 경우, 정전기는 제1 접지 라인(GRL1), 제2 접지 라인(GRL2), 및 제3 접지 라인(GRL3)으로 방전될 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 실시예에 의하면, 제1 가드 라인(GL1)은 가장 외곽에 배치되는 감지 라인, 즉 제37 감지 라인(RL37)과 제1 접지 라인(GRL1) 사이에 배치되므로, 제37 감지 라인(RL37)이 제1 접지 라인(GRL1)의 전압 변화에 의해 영향을 받는 것을 최소화하는 역할을 할 수 있다. 제2 가드 라인(GL2)은 가장 안쪽에 배치되는 감지 라인과 가장 외곽에 배치되는 제1 구동 라인, 즉 제1 감지 라인(RL1)과 제1-16 구동 라인(TL116) 사이에 배치된다. 이로 인해, 제2 가드 라인(GL2)은 제1 감지 라인(RL1)과 제1-16 구동 라인(TL116)이 서로 영향을 받는 것을 최소화하는 역할을 할 수 있다. 제3 가드 라인(GL3)은 가장 안쪽에 배치되는 감지 라인, 즉 제1 감지 라인(RL1)과 제2 접지 라인(GRL2) 사이에 배치되므로, 제1 감지 라인(RL1)이 제2 접지 라인(GRL2)의 전압 변화에 의해 영향을 받는 것을 최소화하는 역할을 할 수 있다. 제4 가드 라인(GL4)은 가장 외곽에 배치되는 제2 구동 라인, 즉 제2-16 구동 라인(TL216)과 제3 접지 라인(GRL3) 사이에 배치되므로, 제2-16 구동 라인(TL216)이 제3 접지 라인(GRL3)의 전압 변화에 의해 영향을 받는 것을 최소화하는 역할을 할 수 있다. 제5 가드 라인(GL5)은 가장 안쪽에 배치되는 제2 구동 라인, 즉 제2-1 구동 라인(TL21)과 터치 전극들(TE, RE) 사이에 배치되므로, 제2-1 구동 라인(TL21)과 터치 전극들(TE, RE)이 서로 영향을 받는 것을 최소화하는 역할을 할 수 있다.
이를 위해, 터치 전극들(TE, RE)이 상호 정전 용량 방식으로 구동되는 경우, 제1 가드 라인(GL1), 제2 가드 라인(GL2), 제3 가드 라인(GL3), 제4 가드 라인(GL4), 및 제5 가드 라인(GL5)에는 접지 전압이 인가될 수 있다. 또한, 터치 전극들(TE, RE)이 자기 정전 용량 방식으로 구동되는 경우, 제1 가드 라인(GL1), 제2 가드 라인(GL2), 제3 가드 라인(GL3), 제4 가드 라인(GL4), 및 제5 가드 라인(GL5)에는 제1 구동 라인들(TL1), 제2 구동 라인들(TL2), 및 감지 라인들(RL)에 인가되는 구동 신호들과 동일한 구동 신호들이 인가될 수 있다.
도 8은 도 7의 B 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다. 도 9는 도 8의 Ⅱ-Ⅱ’의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 기판(SUB) 상에는 박막 트랜지스터층(TFTL)이 형성된다. 박막 트랜지스터층(TFTL)은 박막 트랜지스터(120)들, 게이트 절연막(130), 층간 절연막(140), 보호막(150), 및 평탄화막(160)을 포함한다.
기판(SUB)의 일면 상에는 버퍼막(BF)이 형성될 수 있다. 버퍼막(BF)은 투습에 취약한 기판(SUB)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터(120)들과 발광 소자층(EML)의 유기 발광층(172)을 보호하기 위해 기판(SUB)의 일면 상에 형성될 수 있다. 버퍼막(BF)은 교번하여 적층된 복수의 무기막들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 버퍼막(BF)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 및 알루미늄옥사이드층 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 버퍼막(BF)은 생략될 수 있다.
버퍼막(BF) 상에는 박막 트랜지스터(120)가 형성된다. 박막 트랜지스터(120)는 액티브층(121), 게이트 전극(122), 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)을 포함한다. 도 9에서는 박막 트랜지스터(120)가 게이트 전극(122)이 액티브층(121)의 상부에 위치하는 상부 게이트(탑 게이트, top gate) 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 즉, 박막 트랜지스터(210)들은 게이트 전극(122)이 액티브층(121)의 하부에 위치하는 하부 게이트(보텀 게이트, bottom gate) 방식 또는 게이트 전극(122)이 액티브층(121)의 상부와 하부에 모두 위치하는 더블 게이트(double gate) 방식으로 형성될 수 있다.
버퍼막 상에는 액티브층(121)이 형성된다. 액티브층(121)은 다결정 실리콘, 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 또는 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 산화물 반도체는 인듐, 아연, 갈륨, 주석, 티타늄, 알루미늄, 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg) 등을 함유하는 이성분계 화합물(ABx), 삼성분계 화합물(ABxCy), 사성분계 화합물(ABxCyDz)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액티브층(121)은 ITZO(인듐, 주석, 티타늄을 포함하는 산화물)나 IGZO(인듐, 갈륨, 주석을 포함하는 산화물)를 포함할 수 있다. 버퍼막과 액티브층(121) 사이에는 액티브층(121)으로 입사되는 외부광을 차단하기 위한 차광층이 형성될 수 있다.
액티브층(121) 상에는 게이트 절연막(130)이 형성될 수 있다. 게이트 절연막(130)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(130) 상에는 게이트 전극(122)과 게이트 라인이 형성될 수 있다. 게이트 전극(122)과 게이트 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
게이트 전극(122)과 게이트 라인 상에는 층간 절연막(140)이 형성될 수 있다. 층간 절연막(140)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.
층간 절연막(140) 상에는 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)이 형성될 수 있다. 소스 전극(123)과 드레인 전극(124) 각각은 게이트 절연막(130)과 층간 절연막(140)을 관통하는 콘택홀을 통해 액티브층(121)에 접속될 수 있다. 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
소스 전극(213)과 드레인 전극(124) 상에는 박막 트랜지스터(120)를 절연하기 위한 보호막(150)이 형성될 수 있다. 보호막(150)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.
보호막(150) 상에는 박막 트랜지스터(120)로 인한 단차를 평탄하게 하기 위한 평탄화막(160)이 형성될 수 있다. 평탄화막(160)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터층(TFTL) 상에는 발광 소자층(EML)이 형성된다. 발광 소자층(EML)은 발광 소자(170)들과 화소 정의막(180)을 포함한다.
발광 소자(170)들과 화소 정의막(180)은 평탄화막(160) 상에 형성된다. 발광 소자(170)들 각각은 제1 전극(171), 유기 발광층(172), 및 제2 전극(173)을 포함할 수 있다.
제1 전극(171)은 평탄화막(160) 상에 형성될 수 있다. 제1 전극(171)은 보호막(150)과 평탄화막(160)을 관통하는 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터(120)의 소스 전극(123)에 접속된다.
유기 발광층(172)을 기준으로 제2 전극(173) 방향으로 발광하는 상부 발광(top emission) 구조에서 제1 전극(171)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다.
유기 발광층(172)을 기준으로 제1 전극(171) 방향으로 발광하는 하부 발광(bottom) 구조에서 제1 전극(171)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 전극(171)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 마이크로 캐비티(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
화소 정의막(180)은 서브 화소들(R, G, B)을 정의하는 화소 정의막으로 역할을 하기 위해 평탄화막(250) 상에서 제1 전극(171)을 구획하도록 형성될 수 있다. 화소 정의막(180)은 제1 전극(171)의 가장자리를 덮도록 형성될 수 있다. 화소 정의막(180)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
서브 화소들(R, G, B) 각각은 제1 전극(171), 유기 발광층(172), 및 제2 전극(173)이 순차적으로 적층되어 제1 전극(171)으로부터의 정공과 제2 전극(173)으로부터의 전자가 유기 발광층(172)에서 서로 결합되어 발광하는 영역을 나타낸다.
한편, 도 8과 같이 하나의 적색 서브 화소(R), 하나의 청색 서브 화소(B), 및 두 개의 녹색 서브 화소(G)들은 하나의 화소(P)로 정의될 수 있다. 청색 서브 화소(B)의 면적이 적색 서브 화소(R)의 면적보다 크고, 적색 서브 화소(R)의 면적이 녹색 서브 화소(G)의 면적보다 클 수 있다. 또한, 도 8에서는 적색 서브 화소(R), 녹색 서브 화소(G), 및 청색 서브 화소(B)는 팔각형의 평면 형태를 갖는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 적색 서브 화소(R), 녹색 서브 화소(G), 및 청색 서브 화소(B)는 팔각형 이외에 다른 다각형, 원형 또는 타원형의 평면 형태를 가질 수 있다.
제1 전극(171)과 화소 정의막(180) 상에는 유기 발광층(172)이 형성된다. 유기 발광층(172)은 유기 물질을 포함하여 소정의 색을 발광할 수 있다. 예를 들어, 유기 발광층(172)은 정공 수송층(hole transporting layer), 유기 물질층, 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 이 경우, 적색 서브 화소(R)의 유기 발광층(172)은 적색 광을 발광하고, 녹색 서브 화소(G)의 유기 발광층(172)은 녹색 광을 발광하며, 청색 서브 화소(B)의 유기 발광층(172)은 청색 광을 발광할 수 있다. 또는, 서브 화소들(R, G, B)의 유기 발광층(172)들은 백색 광을 발광할 수 있으며, 이 경우 적색 서브 화소(R)는 적색 컬러필터층을 더 포함하고, 녹색 서브 화소(G)는 녹색 컬러필터층을 더 포함하며, 청색 서브 화소(B)는 청색 컬러필터층을 더 포함할 수 있다.
제2 전극(173)은 유기 발광층(172) 상에 형성된다. 제2 전극(173)은 유기 발광층(172)을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 전극(173)은 화소(P)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다. 제2 전극(173) 상에는 캡핑층(capping layer)이 형성될 수 있다.
상부 발광 구조에서 제2 전극(173)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 제2 전극(173)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 마이크로 캐비티(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
하부 발광 구조에서 제2 전극(173)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다.
발광 소자층(EML) 상에는 박막 봉지층(TFEL)이 형성된다. 박막 봉지층(TFEL)은 봉지막(190)을 포함한다.
봉지막(190)은 제2 전극(173) 상에 배치된다. 봉지막(190)은 유기 발광층(172)과 제2 전극(173)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하기 위해 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 또한, 봉지막(190)은 먼지와 같은 이물질로부터 발광 소자층(EML)을 보호하기 위해 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 봉지막(190)은 제2 전극(173) 상에 배치된 제1 무기막, 제1 무기막 상에 배치된 유기막, 유기막 상에 배치된 제2 무기막을 포함할 수 있다. 제1 무기막과 제2 무기막은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 유기막은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
박막 봉지층(TFEL) 상에는 터치 센서층(TSL)이 형성된다. 터치 센서층(TSL)은 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 연결 전극(BE)들, 제1 구동 라인들(TL1), 제2 구동 라인들(TL2), 감지 라인들(RL), 가드 라인들(GL1, GL2, GL3, GL4, GL5), 및 접지 라인들(GRL1, GRL2, GRL3)을 포함한다. 도 8 및 도 9에서는 설명의 편의를 위해 터치 센서층(TSL)의 구동 전극(TE)만을 예시하였다.
봉지막(190) 상에는 구동 전극(TE)들이 형성된다. 또한, 봉지막(190) 상에는 구동 전극(TE)들 이외에 감지 전극(RE)들, 제1 구동 라인들(TL1), 제2 구동 라인들(TL2), 감지 라인들(RL), 가드 라인들(GL1, GL2, GL3, GL4, GL5), 및 접지 라인들(GRL1, GRL2, GRL3)이 배치될 수 있다. 즉, 연결 전극(BE)들을 제외한 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 제1 구동 라인들(TL1), 제2 구동 라인들(TL2), 감지 라인들(RL), 가드 라인들(GL1, GL2, GL3, GL4, GL5), 및 접지 라인들(GRL1, GRL2, GRL3)은 동일한 층에 배치되며, 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
구동 전극(TE)들 각각은 제1 금속층(ML1)과 제2 금속층(ML2)을 포함할 수 있다. 제1 금속층(ML1)들은 봉지막(190) 상에 형성된다. 제1 금속층(ML1)들은 화소 정의막(180)과 중첩하게 배치되며, 적색 서브 화소(R), 녹색 서브 화소(G), 및 청색 서브 화소(B)와 중첩하지 않는다. 제1 금속층(ML1)들은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 금속층(ML1)들 상에는 제1 절연막(INS1)이 형성된다. 제1 절연막(INS1)에는 제1 절연막(INS1)을 관통하여 제1 금속층(ML1)들을 노출하는 제1 콘택홀(CT1)들이 형성될 수 있다.
제1 절연막(INS1) 상에는 제2 금속층(ML2)들이 형성된다. 제2 금속층(ML2)들은 화소 정의막(180)과 중첩하게 배치되며, 적색 서브 화소(R), 녹색 서브 화소(G), 및 청색 서브 화소(B)와 중첩하지 않는다. 제2 금속층(ML2)은 제1 콘택홀(CT1)을 통해 제1 금속층(ML1)에 접속될 수 있다. 제2 금속층(ML2)은 제1 금속층(ML1)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 금속층(ML2)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 금속층(ML2) 상에는 제2 절연막(INS2)이 형성된다. 제2 절연막(INS2)에는 제2 절연막(INS2)을 관통하여 제2 금속층(ML2)을 노출하는 제2 콘택홀(CT2)들이 형성될 수 있다.
제2 절연막(INS2) 상에는 연결 전극(BE)들이 형성된다. 연결 전극(BE)들은 화소 정의막(180)과 중첩하게 배치되며, 적색 서브 화소(R), 녹색 서브 화소(G), 및 청색 서브 화소(B)와 중첩하지 않는다. 연결 전극(BE)은 제2 콘택홀(CT2)을 통해 제2 금속층(ML2)에 접속될 수 있다. 연결 전극(BE)들은 구동 전극(TE)들과 동일하게 복수의 금속층들을 포함하거나, 하나의 금속층만을 포함할 수 있다. 복수의 금속층들 각각 또는 하나의 금속층은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도 9에서는 연결 전극(BE)들이 하나의 금속층만을 포함하는 것을 예시하였다.
연결 전극(BE)들 상에는 제3 절연막(INS3)이 형성된다. 제1 절연막(INS1), 제2 절연막(INS2), 및 제3 절연막(INS3)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 실시예에 의하면, 터치 전극들(TE, RE)이 봉지막(190) 상에 바로 형성되므로, 터치 전극들(TE, RE)을 포함하는 별도의 터치 패널을 봉지막(190) 상에 부착할 때보다 표시 장치(10)의 두께를 줄일 수 있다.
또한, 도 8 및 도 9에 도시된 실시예에 의하면, 터치 전극들(TE, RE)이 메쉬 형태의 전극들로 형성될 뿐만 아니라, 화소 정의막(180)과 중첩하게 배치된다. 이로 인해, 서브 화소들(R, G, B)의 개구 영역이 줄어드는 것을 방지할 수 있다. 또한, 터치 전극들(TE, RE)과 제2 전극(173) 간의 기생 정전 용량을 줄일 수 있다.
또한, 도 8 및 도 9에 도시된 실시예에 의하면, 터치 전극들(TE, RE)이 제1 금속층(ML1)과 제2 금속층(ML2)을 포함함으로써, 터치 전극들(TE, RE)의 두께를 높일 수 있다. 이로 인해, 터치 전극들(TE, RE)의 저항을 낮출 수 있다. 따라서, 구동 신호의 주파수를 낮추지 않고도 구동 신호에 의해 상호 정전 용량을 충전하는 속도를 높일 수 있으므로, 터치 감도를 높일 수 있다.
도 10은 도 6의 C 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다. 도 11은 도 10의 C-1 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다. 도 12는 도 10의 C-2 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다. 도 13은 도 10의 C-3 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다. 도 10 내지 도 13에는 터치 센서 영역(TSA)의 좌측 바깥쪽에 배치된 터치 주변 영역(TPA)의 제1 내지 제3 감지 라인들(RL1~RL3), 제p 내지 제p+2 감지 라인들(RLp~RLp+2, p는 4≤p≤33을 만족하는 정수), 제36 및 제37 감지 라인들(RL36, RL37), 제1 가드 라인(GL1), 및 제1 접지 라인(GRL1)이 상세히 도시되어 있다. 도 10에서는 설명의 편의를 위해 각 행의 감지 전극들 중 가장 우측에 배치된 감지 전극만을 예시하였다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 제1 감지 라인(RL2)은 제1 행의 감지 전극들(RE1)에 연결되고, 제2 감지 라인(RL2)은 제2 행의 감지 전극들(RE2)에 연결되며, 제3 감지 라인(RL3)은 제3 행의 감지 전극들(RE3)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 감지 라인(RL1)은 제1 행의 감지 전극들(RE1) 중 가장 우측에 배치된 감지 전극에 연결되고, 제2 감지 라인(RL2)은 제2 행의 감지 전극들(RE2) 중 가장 우측에 배치된 감지 전극에 연결되며, 제3 감지 라인(RL3)은 제3 행의 감지 전극들(RE3) 중 가장 우측에 배치된 감지 전극에 연결될 수 있다.
제p 감지 라인(RLp)은 제p 행의 감지 전극들(REp)에 연결되고, 제p+1 감지 라인(RLp+1)은 제p+1 행의 감지 전극들(REp+1)에 연결되며, 제p+2 감지 라인(RLp+2)은 제p+2 행의 감지 전극들(REp+2)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제p 감지 라인(RLp)은 제p 행의 감지 전극들(REp) 중 가장 우측에 배치된 감지 전극에 연결되고, 제p+1 감지 라인(RLp+1)은 제p+1 행의 감지 전극들(REp+1) 중 가장 우측에 배치된 감지 전극에 연결되며, 제3 감지 라인(RLp+2)은 제p+2 행의 감지 전극들(REp+2) 중 가장 우측에 배치된 감지 전극에 연결될 수 있다.
제36 감지 라인(RL36)은 제36 행의 감지 전극들(RE36)에 연결되고, 제37 감지 라인(RL37)은 제37 행의 감지 전극들(RE37)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제36 감지 라인(RL36)은 제36 행의 감지 전극들(RE36) 중 가장 우측에 배치된 감지 전극에 연결되고, 제37 감지 라인(RL37)은 제37 행의 감지 전극들(RE37) 중 가장 우측에 배치된 감지 전극에 연결될 수 있다.
제1 행의 감지 전극들(RE1)이 터치 센서 영역(TSA)의 하측에 배치되므로, 제1 터치 패드들(TP1)로부터 가장 근접하게 배치되고 제37 행의 감지 전극들(RE37)이 터치 센서 영역(TSA)의 상측에 배치되므로, 제1 터치 패드들(TP1)로부터 가장 멀리 배치된다. 즉, 제1 행의 감지 전극들(RE1)로부터 제37 행의 감지 전극들(RE37)로 갈수록 제1 터치 패드들(TP1)로부터의 거리가 멀어지므로, 제1 감지 라인(RL1)으로부터 제37 감지 라인(RL37)으로 갈수록 라인의 길이가 길어지므로, 제1 감지 라인(RL1)과 제37 감지 라인(RL37) 사이에 배선 저항의 차이가 증가하게 된다. 이 경우, 구동 신호에 의해 터치 전극들(TE, RE)의 상호 정전 용량들이 충전되는 속도가 상이할 뿐만 아니라, 상호 정전 용량들의 차지 변화량들의 측정 값이 상이할 수 있다. 즉, 제1 감지 라인(RL1)이 연결된 제1 행의 감지 전극들(RE1)의 터치 감도와 제37 감지 라인(RL37)이 연결된 제37 행의 감지 전극들(RE37)의 터치 감도에 차이가 발생할 수 있다. 제1 행의 감지 전극들(RE1)의 터치 감도와 제37 행의 감지 전극들(RE37)의 터치 감도의 차이가 커질수록 정확한 터치 좌표의 산출이 어렵다. 이를 개선하기 위해, 터치 주변 영역(TPA)의 터치 라인들(TL1, TL2, RL)을 차등 선폭 확장 방식과 동일 선폭 확장 방식을 적용하여 설계할 수 있다.
먼저, 터치 주변 영역(TPA)의 제1 영역에서 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37)을 차등 선폭 확장 방식으로 설계할 수 있다. 즉, 터치 주변 영역(TPA)의 제1 영역에서 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37)의 배선 폭들을 차등 설계할 수 있다. 또한, 감지 라인의 개수가 줄어듦에 따라 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37)의 배선 폭들을 확장하여 설계할 수 있다. 이로 인해, 제1 영역에서 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37)의 배선 폭들은 감지 라인의 길이 방향에서 변화할 수 있다. 도 10에서 제1 영역은 C-1 영역이고, 제2 영역은 C-3 영역이며, 제3 영역은 C-2 영역일 수 있다.
구체적으로, 도 11과 같이 C-1 영역에서 감지 라인의 길이가 길수록 감지 라인의 배선 폭을 크게 형성할 수 있다. 이로 인해, 제1 행에서 제1 감지 라인(RL1)의 폭이 가장 작고, 제37 감지 라인(RL37)의 폭이 가장 크다. 제1 행에서 가장 안쪽에 배치된 제1 감지 라인(RL1)으로부터 가장 외곽에 배치된 제37 감지 라인(RL37)으로 갈수록 배선 폭이 커질 수 있다. 또한, 제2 행에서 제2 감지 라인(RL2)의 폭이 가장 작고, 제37 감지 라인(RL37)의 폭이 가장 크다. 제2 행에서 제2 감지 라인(RL2)으로부터 제37 감지 라인(RL37)으로 갈수록 배선 폭이 커질 수 있다. 제1 행은 제1 감지 라인(RL1)이 제1 행의 감지 전극들(RE1)에 접속되는 행을 가리키고, 제2 행은 제2 감지 라인(RL2)이 제2 행의 감지 전극들(RE2)에 접속되는 행을 가리킨다.
이때, 제1 감지 라인(RL1)은 제1 행까지 배치되므로, 제2 행에 배치되는 감지 라인의 개수는 제1 행에 배치되는 감지 라인의 개수보다 적다. 이로 인해, 제2 행에 배치된 제2 감지 라인(RL2), 제p+1 감지 라인(RLp+1), 제p+2 감지 라인(RLp+2), 제36 감지 라인(RL36), 및 제37 감지 라인(RL37)은 제1 행에 배치된 제1 감지 라인(RL1), 제2 감지 라인(RL2), 제p 감지 라인(RLp), 제p+1 감지 라인(RLp+1), 제p+2 감지 라인(RLp+2), 제36 감지 라인(RL36), 및 제37 감지 라인(RL37)보다 넓은 폭을 가질 수 있다.
두 번째로, 터치 주변 영역(TPA)의 제2 영역과 제3 영역에서 감지 라인들(RLp~RLp+2, RL36, RL37)을 동일 선폭 확장 방식으로 설계할 수 있다. 즉, 터치 주변 영역(TPA)의 제2 영역과 제3 영역에서 감지 라인들(RLp~RLp+2, RL36, RL37)의 배선 폭을 동일하게 설계할 수 있다. 또한, 제1 터치 패드들(TP1)로부터 멀어질수록 감지 라인의 개수가 줄어듦에 따라 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37)의 배선 폭들을 확장하여 설계할 수 있다. 이로 인해, 제2 영역과 제3 영역에서 감지 라인들의 배선 폭들은 감지 라인의 길이 방향에서 변화할 수 있다. 제2 영역과 제3 영역은 제1 영역보다 제1 터치 패드들(TP1)로부터 멀리 배치되며, 제2 영역은 제3 영역보다 제1 터치 패드들(TP1)로부터 멀리 배치될 수 있다.
구체적으로, 도 13과 같이 C-2 영역의 제p 행에서 제p 감지 라인(RLp), 제p+1 감지 라인(RLp+1), 제p+2 감지 라인(RLp+2), 제36 감지 라인(RL36), 및 제37 감지 라인(RL37)은 동일한 폭으로 형성될 수 있다. 또한, 제p+1 행에서 제p+1 감지 라인(RLp+1), 제p+2 감지 라인(RLp+2), 제36 감지 라인(RL36), 및 제37 감지 라인(RL37)은 동일한 폭으로 형성될 수 있다. 또한, 제p+2 행에서 제p+2 감지 라인(RLp+2), 제36 감지 라인(RL36), 및 제37 감지 라인(RL37)은 동일한 폭으로 형성될 수 있다. 또한, 제36 행에서 제36 감지 라인(RL36)과 제37 감지 라인(RL37)은 동일한 폭으로 형성될 수 있다. 제p 행은 제p 감지 라인이 제p 행의 감지 전극들(REp)에 접속되는 행을 가리키고, 제p+1 행은 제p+1 감지 라인(RLp+1)이 제p+1 행의 감지 전극들(REp+1)에 접속되는 행을 가리키며, 제p+2 행은 제p+2 감지 라인이 제p+2 행의 감지 전극들(REp+2)에 접속되는 행을 가리킨다. 제36 행은 제36 감지 라인(RL36)이 제36 행의 감지 전극들(RE36)에 접속되는 행을 가리키며, 제37 행은 제37 감지 라인(RL37)이 제37 행의 감지 전극들(RE37)에 접속되는 행을 가리킨다.
이때, 제p 감지 라인(RLp)은 C-2 영역의 제p 행까지 배치되므로, 제p+1 행에 배치되는 감지 라인의 개수는 제p 행에 배치되는 감지 라인의 개수보다 적다. 이로 인해, 제p+1 행에 배치된 제p+1 감지 라인(RLp+1), 제p+2 감지 라인(RLp+2), 제36 감지 라인(RL36), 및 제37 감지 라인(RL37)은 제p 행에 배치된 제p 감지 라인(RLp), 제p+1 감지 라인(RLp+1), 제p+2 감지 라인(RLp+2), 제36 감지 라인(RL36), 및 제37 감지 라인(RL37)보다 넓은 폭을 가질 수 있다.
또한, 제p+1 감지 라인(RLp+1)은 C-2 영역의 제p+1 행까지 배치되므로, 제p+2 행에 배치되는 감지 라인의 개수는 제p+1 행에 배치되는 감지 라인의 개수보다 적다. 이로 인해, 제p+2 행에 배치된 제p+2 감지 라인(RLp+2), 제36 감지 라인(RL36), 및 제37 감지 라인(RL37)은 제p+1 행에 배치된 제p+1 감지 라인(RLp+1), 제p+2 감지 라인(RLp+2), 제36 감지 라인(RL36), 및 제37 감지 라인(RL37)보다 넓은 폭을 가질 수 있다.
나아가, 제36 감지 라인(RL36)은 C-3 영역의 제36 행까지 배치되므로, 제37 행에 배치되는 감지 라인의 개수는 제36 행에 배치되는 감지 라인의 개수보다 적다. 이로 인해, 제37 행에 배치된 제37 감지 라인(RL37)은 제36 행에 배치된 제36 감지 라인(RL36)과 제37 감지 라인(RL37)보다 넓은 폭을 가질 수 있다.
또한, 제1 가드 라인(GL1)의 폭은 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37) 중 가장 외곽에 배치된 감지 라인, 즉 제37 감지 라인(RL37)의 폭과 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 제1 접지 라인(GRL1)의 폭은 C 영역에서 동일하며, C-3 영역에서 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37) 중 가장 외곽에 배치된 감지 라인, 즉 제37 감지 라인(RL37)의 폭과 제1 가드 라인(GL1)의 폭은 제1 접지 라인(GRL1)의 폭보다 클 수 있다.
도 10 내지 도 13에 도시된 실시예와 같이, 제1 영역에서 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37)을 차등 선폭 확장 방식으로 설계하고, 제2 영역과 제3 영역에서 감지 라인들(RLp~RLp+2, RL36, RL37)을 동일 선폭 확장 방식으로 설계하는 경우, 감지 라인의 길이에 비례하여 감지 라인의 배선 폭을 늘릴 수 있으므로, 도 14와 같이 제1 내지 제3 영역들에서 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37)을 동일 선폭 확장 방식으로 설계할 때에 비해, 감지 라인들의 저항들을 균일하게 할 수 있다. 그러므로, 구동 신호에 의해 터치 전극들(TE, RE)의 상호 정전 용량들이 충전되는 속도의 차이를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 상호 정전 용량들의 차지 변화량들의 측정 값에 차이가 발생하는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 제1 감지 라인(RL1)이 연결된 제1 행의 감지 전극들(RE1)의 터치 감도와 제37 감지 라인(RL37)이 연결된 제37 행의 감지 전극들(RE37)의 터치 감도 간의 차이를 줄일 수 있다.
한편, 제1 영역의 면적이 넓어질수록 차등 선폭 확장 방식으로 설계하는 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37)의 면적이 넓어지므로, 도 14에서 제10 내지 제20 감지 라인들(RL10~RL20)의 저항들이 제21 내지 제37 감지 라인들(RL20~RL37)의 저항들보다 높아질 수 있다. 따라서, 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37)을 차등 선폭 방식으로 설계하는 제1 영역의 면적은 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37)의 저항들을 고려하여 설정될 수 있다.
도 15는 도 10의 C-1 영역의 다른 예를 보여주는 확대 평면도이다. 도 15에는 차등 선폭 확장 방식의 다른 예가 나타나 있다.
도 15를 참조하면, C-1 영역에서 감지 라인들은 소정의 그룹 단위로 배선 폭이 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 감지 라인들(RL1~RL3)은 동일한 배선 폭을 가질 수 있으며, 제p 내지 제p+2 감지 라인들(RLp~RLp+2)은 동일한 배선 폭을 가질 수 있고, 제36 및 제37 감지 라인들(RL36, RL37)은 동일한 배선 폭을 가질 수 있다. 이때, 제1 내지 제3 감지 라인들(RL1~RL3)의 배선 폭들은 제p 내지 제p+2 감지 라인들(RLp~RLp+2)의 배선 폭들에 비해 작고, 제p 내지 제p+2 감지 라인들(RLp~RLp+2)의 배선 폭들은 제36 및 제37 감지 라인들(RL36, RL37)의 배선 폭들에 비해 작을 수 있다.
도 15와 같이 제1 영역에서 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37)을 차등 선폭 확장 방식으로 설계하고, 도 12 및 도 13과 같이 제2 영역과 제3 영역에서 감지 라인들(RLp~RLp+2, RL36, RL37)을 동일 선폭 확장 방식으로 설계하는 경우, 감지 라인의 길이에 비례하여 감지 라인의 배선 폭을 늘릴 수 있으므로, 제1 내지 제3 영역들에서 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37)을 동일 선폭 확장 방식으로 설계할 때에 비해, 감지 라인들의 저항들을 균일하게 할 수 있다.
도 16은 도 6의 D 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다. 도 17은 도 16의 D-1 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다. 도 18은 도 16의 D-2 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다. 도 19는 도 16의 D-3 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 16 내지 도 19에는 터치 센서 영역(TSA)의 상측 바깥쪽에 배치된 터치 주변 영역(TPA)의 제2-1 내지 제2-3 구동 라인들(TL21~TL23), 제2-q 내지 제2-(q+2) 구동 라인들(TL2q~TL2(q+2), p는 4≤p≤33을 만족하는 정수), 제15 및 제16 구동 라인들(TL215, TL216), 제4 가드 라인(GL4), 및 제3 접지 라인(GRL3)이 상세히 도시되어 있다. 도 16에서는 설명의 편의를 위해 각 열의 구동 전극들 중 가장 상측에 배치된 구동 전극만을 예시하였다.
도 16 내지 도 19에 도시된 실시예는 감지 라인들 대신에 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)을 제1 영역에서 차등 선폭 확장 방식으로 설계하고, 제2 영역과 제3 영역에서 동일 선폭 확장 방식으로 설계하는 것에서 도 10 내지 도 13에 도시된 실시예와 차이가 있을 뿐이다. 그러므로, 도 16 내지 도 19에 도시된 실시예에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 16 내지 도 19에 도시된 실시예에 의하면, 구동 라인의 길이에 비례하여 구동 라인의 배선 폭을 늘릴 수 있으므로, 제1 내지 제3 영역들에서 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)을 동일 선폭 확장 방식으로 설계할 때에 비해, 구동 라인의 저항들을 균일하게 할 수 있다. 그러므로, 구동 신호에 의해 터치 전극들(TE, RE)의 상호 정전 용량들이 충전되는 속도의 차이를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 상호 정전 용량들의 차지 변화량들의 측정 값에 차이가 발생하는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 제2-1 구동 라인(TL21)이 연결된 제1 열의 구동 전극들(TE1)의 터치 감도와 제2-2 구동 라인(TL22)이 연결된 제16 열의 구동 전극들(TE16)의 터치 감도 간의 차이를 줄일 수 있다. 도 16 내지 도 19에서 제1 영역은 D-1 영역이고, 제2 영역은 D-3 영역이며, 제3 영역은 D-2 영역일 수 있다.
도 20은 도 16의 D-1 영역의 다른 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 20에 도시된 실시예는 제1 영역에서 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)을 차등 선폭 확장 방식이 아닌 동일 선폭 확장 방식으로 설계하는 것에서 도 17에 도시된 실시예와 차이가 있다.
도 20을 참조하면, 터치 주변 영역(TPA)의 제1 영역에서 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)의 배선 폭을 동일하게 설계할 수 있다. 또한, 구동 라인의 개수가 줄어듦에 따라 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)의 배선 폭들을 확장하여 설계할 수 있다. 이로 인해, 제1 영역에서 구동 라인들의 배선 폭들은 구동 라인의 길이 방향에서 변화할 수 있다.
구체적으로, 도 20과 같이 D-1 영역의 제1 열에서 제2-1 구동 라인(TL21), 제2-2 구동 라인(TL22), 제2-3 구동 라인(TL23), 제2-q 구동 라인(TLq), 제2-(q+1) 구동 라인(TL2(q+1)), 제2-(q+2) 구동 라인(TL2(q+2)), 제2-15 구동 라인(TL215), 및 제2-16 구동 라인(RL216)은 동일한 폭으로 형성될 수 있다. 또한, 제2 열에서 제2-2 구동 라인(TL22), 제2-3 구동 라인(TL23), 제2-q 구동 라인(TLq), 제2-(q+1) 구동 라인(TL2(q+1)), 제2-(q+2) 구동 라인(TL2(q+2)), 제2-15 구동 라인(TL215), 및 제2-16 구동 라인(RL216)은 동일한 폭으로 형성될 수 있다. 제1 열은 제2-1 구동 라인(TL21)이 제1 열의 구동 전극들(TE1)에 접속되는 열을 가리키고, 제2 열은 제2-2 구동 라인(TL22)이 제2 열의 구동 전극들(TE2)에 접속되는 열을 가리킨다.
이때, 제2-1 구동 라인(TL21)은 D-1 영역의 제1 열까지 배치되므로, 제2 열에 배치되는 구동 라인의 개수는 제1 행에 배치되는 구동 라인의 개수보다 적다. 이로 인해, 제2 열에 배치된 제2-2 구동 라인(TL22), 제2-3 구동 라인(TL23), 제2-q 구동 라인(TLq), 제2-(q+1) 구동 라인(TL2(q+1)), 제2-(q+2) 구동 라인(TL2(q+2)), 제2-15 구동 라인(TL215), 및 제2-16 구동 라인(RL216)은 제1 열에 배치된 제2-1 구동 라인(TL21), 제2-2 구동 라인(TL22), 제2-3 구동 라인(TL23), 제2-q 구동 라인(TLq), 제2-(q+1) 구동 라인(TL2(q+1)), 제2-(q+2) 구동 라인(TL2(q+2)), 제2-15 구동 라인(TL215), 및 제2-16 구동 라인(RL216)보다 넓은 폭을 가질 수 있다.
도 20과 같이 D-1 영역에서 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)을 차등 선폭 확장 방식이 아닌 동일 선폭 확장 방식으로 설계하는 경우, 제2 구동 라인들(TL2) 중에서 길이가 가장 짧은 제2-1 구동 라인(TL21)과 길이가 가장 긴 제2-16 구동 라인(TL216) 간의 배선 저항의 차이가 클 수 있다. 따라서, 도 21 및 도 22와 같이 D-1 영역이 아닌 다른 영역에서 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)의 배선 폭들을 차등 설계할 수 있다.
도 21은 도 6의 E 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 21에는 터치 센서 영역(TSA)의 좌측 바깥쪽에 배치된 터치 주변 영역(TPA)의 제2-1 내지 제2-3 구동 라인들(TL21~TL23), 제2-q 내지 제2-(q+2) 구동 라인들(TL2q~TL2(q+2), q는 4≤q≤12을 만족하는 정수), 제15 및 제16 구동 라인들(TL215, TL216), 제4 가드 라인(GL4), 및 제3 접지 라인(GRL3)이 상세히 도시되어 있다.
도 21을 참조하면, 터치 센서 영역(TSA)의 좌측 바깥쪽에 배치된 터치 주변 영역(TPA)에서 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)의 배선 폭은 서로 상이할 수 있다. 구체적으로, E 영역에서 제2-1 구동 라인(TL21)의 폭이 가장 작고, 제2-16 구동 라인(TL216)의 폭이 가장 클 수 있다. E 영역에서 가장 안쪽에 배치된 제2-1 구동 라인(TL21)으로부터 가장 외곽에 배치된 제2-2 구동 라인(TL21)으로 갈수록 배선 폭이 커질 수 있다.
도 21에 도시된 실시예에 의하면, 도 20과 같이 D-1 영역에서 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)을 동일 선폭 확장 방식으로 설계하더라도, E 영역에서 차등 선폭 방식으로 설계할 수 있다. 이 경우, E 영역에서 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)을 동일 선폭 방식으로 설계할 때에 비해, 구동 라인들의 저항을 균일하게 할 수 있다. 그러므로, 구동 신호에 의해 터치 전극들(TE, RE)의 상호 정전 용량들이 충전되는 속도의 차이를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 상호 정전 용량들의 차지 변화량들의 측정 값에 차이가 발생하는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 제2-1 구동 라인(TL21)이 연결된 제1 열의 구동 전극들(TE1)의 터치 감도와 제2-2 구동 라인(TL22)이 연결된 제16 열의 구동 전극들(TE16)의 터치 감도 간의 차이를 줄일 수 있다.
한편, 터치 센서 영역(TSA)의 좌측 바깥쪽에 배치된 터치 주변 영역(TPA)에서 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)을 차등 선폭 방식으로 설계하는 영역의 면적이 넓어질수록 제2-1 및 제2-2 구동 라인들(TL21, TL22)의 저항들이 제2-15 및 제2-16 구동 라인들(TL215, TL216)의 저항들보다 높아질 수 있다. 따라서, 터치 센서 영역(TSA)의 좌측 바깥쪽에 배치된 터치 주변 영역(TPA)에서 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)을 차등 선폭 방식으로 설계하는 영역의 면적은 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)의 저항들을 고려하여 설정될 수 있다.
도 22는 도 6의 F 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 22에는 터치 센서 영역(TSA)의 하좌측 바깥쪽에 배치된 터치 주변 영역(TPA)의 제2-1 내지 제2-3 구동 라인들(TL21~TL23), 제2-q 내지 제2-(q+2) 구동 라인들(TL2q~TL2(q+2), q는 4≤q≤12을 만족하는 정수), 제15 및 제16 구동 라인들(TL215, TL216), 제4 가드 라인(GL4), 및 제3 접지 라인(GRL3)이 상세히 도시되어 있다.
도 22를 참조하면, 터치 센서 영역(TSA)의 좌측 바깥쪽에 배치된 터치 주변 영역(TPA)에서 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)의 배선 폭은 서로 상이할 수 있다. 구체적으로, F 영역에서 제2-1 구동 라인(TL21)의 폭이 가장 작고, 제2-16 구동 라인(TL216)의 폭이 가장 클 수 있다. F 영역에서 가장 안쪽에 배치된 제2-1 구동 라인(TL21)으로부터 가장 외곽에 배치된 제2-2 구동 라인(TL21)으로 갈수록 배선 폭이 커질 수 있다.
도 22에 도시된 실시예에 의하면, 도 20과 같이 D-1 영역에서 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)을 동일 선폭 확장 방식으로 설계하더라도, F 영역에서 차등 선폭 방식으로 설계할 수 있다. 이 경우, F 영역에서 구동 라인들(TL21~TL23, TL2q~TL2(q+2), TL215, TL216)을 동일 선폭 방식으로 설계할 때에 비해, 구동 라인들의 저항을 균일하게 할 수 있다. 그러므로, 구동 신호에 의해 터치 전극들(TE, RE)의 상호 정전 용량들이 충전되는 속도의 차이를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 상호 정전 용량들의 차지 변화량들의 측정 값에 차이가 발생하는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 제2-1 구동 라인(TL21)이 연결된 제1 열의 구동 전극들(TE1)의 터치 감도와 제2-2 구동 라인(TL22)이 연결된 제16 열의 구동 전극들(TE16)의 터치 감도 간의 차이를 줄일 수 있다.
도 23은 도 4의 터치 감지 유닛의 또 다른 예를 상세히 보여주는 평면도이다. 도 24는 도 23의 G 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 23 및 도 24에 도시된 실시예는 제1 감지 라인(RL1)이 제1 저항 보상 패턴(RCP1)을 포함하고, 제2 감지 라인(RL2)이 제2 저항 보상 패턴(RCP2)을 포함하며, 제3 감지 라인(RL3)이 제3 저항 보상 패턴(RCP3)을 포함하는 것에서 도 6에 도시된 실시예와 차이가 있다. 따라서, 도 23 및 도 24에 도시된 실시예에서는 도 6에 도시된 실시예와 중복된 설명은 생략한다.
도 6에 도시된 실시예는 도 14와 같이 제1 내지 제9 감지 라인들(RL1~RL9)의 저항이 제10 내지 제37 감지 라인들(RL10~RL37)의 저항에 비해 낮다. 그러므로, 감지 라인들(RL)의 저항을 균일하게 하기 위해서는 제1 내지 제9 감지 라인들(RL1~RL9)의 저항을 높일 필요가 있다.
도 23 및 도 24를 참조하면, 감지 라인들(RL) 중에서 가장 안쪽에 배치된 복수의 감지 라인들, 예를 들어 제1 감지 라인(RL1), 제2 감지 라인(RL2), 및 제3 감지 라인(RL3)의 길이가 짧기 때문에, C-1 영역에서 감지 라인들(RL1~RL3, RLp~RLp+2, RL36, RL37)을 차등 선폭 확장 방식으로 형성하더라도, 도 14와 같이 제1 내지 제9 감지 라인들(RL1~RL9)의 저항이 제10 내지 제37 감지 라인들(RL10~RL37)의 저항에 비해 낮다. 따라서, 저항 보상 패턴을 이용하여 제1 내지 제9 감지 라인들(RL1~RL9)의 저항을 높임으로써 도 26과 같이 감지 라인들(RL)의 저항을 균일하게 할 수 있다. 도 23 및 도 24에서는 설명의 편의를 위해 제1 내지 제3 감지 라인들(RL1~RL3)만이 각각 저항 보상 패턴을 포함하는 것을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 저항 보상 패턴(RCP1), 제2 저항 보상 패턴(RCP2), 및 제3 저항 보상 패턴(RCP3)은 구불구불한 패턴(winding pattern)으로 형성될 수 있다. 감지 라인의 저항 보상 패턴의 길이는 저항 보상 패턴을 제외한 감지 라인의 길이에 반비례할 수 있다. 즉, 제1 저항 보상 패턴(RCP1)을 제외한 제1 감지 라인(RL1)의 길이가 가장 짧으므로, 제1 저항 보상 패턴(RCP1)의 길이가 가장 길다. 또한, 제3 저항 보상 패턴(RCP3)을 제외한 제3 감지 라인(RL3)의 길이가 가장 길기 때문에, 제3 저항 보상 패턴(RCP3)의 길이가 가장 짧다. 정리하면, 제1 저항 보상 패턴(RCP1)으로부터 제3 저항 보상 패턴(RCP3)으로 갈수록 길이가 짧아진다.
제1 저항 보상 패턴(RCP1), 제2 저항 보상 패턴(RCP2), 및 제3 저항 보상 패턴(RCP3)은 제3 가드 라인(GL3)과 제1 감지 라인(RL1) 사이의 공간에 배치될 수 있다. 제1 저항 보상 패턴(RCP1)은 제2 저항 보상 패턴(RCP2)을 둘러싸도록 배치되고, 제2 저항 보상 패턴(RCP2)은 제3 저항 보상 패턴(RCP3)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
제1 저항 보상 패턴(RCP1)으로 인한 저항 보상 효과를 높이기 위해, 제1 저항 보상 패턴(RCP1)의 두께는 제1 저항 보상 패턴(RCP1)을 제외한 제1 감지 라인(RL1)의 두께보다 얇을 수 있다. 예를 들어, 도 25와 같이 제1 저항 보상 패턴(RCP1)은 제1 금속층(ML1)만을 포함하는데 비해, 제1 저항 보상 패턴(RCP1)을 제외한 제1 감지 라인(RL1)은 제1 금속층(ML1)과 제2 금속층(ML2)을 포함할 수 있다. 제1 금속층(ML1)과 제2 금속층(ML2) 각각은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 23 및 도 24에 도시된 실시예에 의하면, 저항 보상 패턴들(RCP1, RCP2, RCP3)을 이용하여 감지 라인들(RL1~RL37) 중에서 가장 안쪽에 배치된 복수의 감지 라인들의 저항을 높임으로써, 감지 라인들(RL1~RL37)의 저항 균일도를 높일 수 있다.
도 27은 도 4의 터치 감지 유닛의 또 다른 예를 상세히 보여주는 평면도이다. 도 28은 도 27의 H 영역의 일 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 27 및 도 28에 도시된 실시예는 저항 보상 패턴들(RCP1, RCP2, RCP3) 각각이 구불구불한 패턴(winding pattern)이 아닌 것에서 도 23 및 도 24에 도시된 실시예와 차이가 있다.
구체적으로, 도 23 및 도 24와 같이 저항 보상 패턴들(RCP1, RCP2, RCP3)을 구불구불한 패턴(winding pattern)으로 형성하기 때문에, 저항 보상 패턴들(RCP1, RCP2, RCP3)이 배치된 영역에서 금속층의 밀도가 그 이외의 영역에서 금속층의 밀도보다 높다. 이로 인해, 외부광이 그 이외의 영역보다 저항 보상 패턴들(RCP1, RCP2, RCP3)이 배치된 영역에서 더 많이 반사된다. 그러므로, 저항 보상 패턴들(RCP1, RCP2, RCP3)이 배치된 영역이 다른 영역보다 사용자에게 밝게 보여질 수 있다.
이를 개선하기 위해, 도 27 및 도 28에 도시된 실시예에서는 저항 보상 패턴들(RCP1, RCP2, RCP3)을 구불구불한 패턴(winding pattern)으로 형성하지 않는다. 예를 들어, 제1 저항 보상 패턴(RCP1), 제2 저항 보상 패턴(RCP2), 및 제3 저항 보상 패턴(RCP3)은 도 27 및 도 28과 같이 제2 가드 라인(GL2)와 제1 감지 라인(RL1)에 의해 정의되는 공간에서 배치될 수 있다. 이때, 제1 저항 보상 패턴(RCP1)은 제2 가드 라인(GL2)과 제1 감지 라인(RL1)에 의해 둘러싸이도록 배치될 수 있다. 제2 저항 보상 패턴(RCP2)은 제1 저항 보상 패턴(RCP1)에 의해 둘러싸이도록 배치될 수 있다. 제3 저항 보상 패턴(RCP3)은 제2 저항 보상 패턴(RCP2)에 의해 둘러싸이도록 배치될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치 100: 표시 패널
200: 표시 구동 회로 300: 회로 보드
400: 터치 회로 보드
RL: 감지 라인들 RL1: 제1 감지 라인
RL2: 제2 감지 라인 RLp: 제p 감지 라인
RLp+1: 제p+1 감지 라인 RLp+2: 제p+2 감지 라인
RL36: 제36 감지 라인 RL37: 제37 감지 라인
TL1: 제1 구동 라인들 TL11: 제1-1 구동 라인
TL115: 제1-15 구동 라인 TL116: 제1-16 구동 라인
TL2: 제2 구동 라인들 TL21: 제2-1 구동 라인
TL2q: 제2q 구동 라인 TL2(q+1): 제2-(q+1) 구동 라인
TL2(q+2): 제2-(q+2) 구동 라인 TL215: 제2-15 구동 라인
TL216: 제2-16 구동 라인 GL1: 제1 가드 라인
GL2: 제2 가드 라인 GL3: 제3 가드 라인
GL4: 제4 가드 라인 GL5: 제5 가드 라인
GRL1: 제1 접지 라인 GRL2: 제2 접지 라인
GRL3: 제3 접지 라인

Claims (25)

  1. 터치 센서 영역에 배치된 제1 터치 전극과 제2 터치 전극;
    상기 터치 센서 영역의 주변에 해당하는 터치 주변 영역에 배치되며, 상기 제1 터치 전극에 전기적으로 연결되는 제1 터치 라인; 및
    상기 터치 주변 영역에 배치되며, 상기 제2 터치 전극에 전기적으로 연결되는 제2 터치 라인을 구비하고,
    상기 터치 주변 영역은 제1 영역과 제2 영역을 포함하며,
    상기 제1 영역에서 상기 제1 터치 라인의 폭은 상기 제2 터치 라인의 폭보다 작으며, 상기 제2 영역에서 상기 제1 터치 라인의 폭은 상기 제2 터치 라인의 폭과 동일한 터치 감지 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 터치 라인의 길이는 상기 제1 터치 라인의 길이보다 긴 터치 감지 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 터치 라인은 상기 제2 터치 라인보다 상기 터치 센서 영역에 가까이 배치되는 터치 감지 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 터치 라인과 상기 제2 터치 라인은 상기 터치 주변 영역에 배치되는 제1 터치 패드들과 접속되며,
    상기 제1 영역은 상기 제2 영역보다 상기 제1 터치 패드들에 가까이 배치되는 터치 감지 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 영역 내에서 상기 제1 터치 라인의 폭과 상기 제2 터치 라인의 폭은 상기 제1 터치 라인의 길이 방향과 상기 제2 터치 라인의 길이 방향에 따라 변화하는 터치 감지 유닛.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 터치 패드들로부터 멀어질수록 상기 제1 터치 라인과 상기 제2 터치 라인의 폭은 증가하는 터치 감지 유닛.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 터치 주변 영역은 상기 제2 영역보다 상기 제1 터치 패드들에 멀리 배치되는 제3 영역을 더 포함하고,
    상기 제3 영역에서 상기 제1 터치 라인의 폭은 상기 제2 터치 라인의 폭과 동일한 터치 감지 유닛.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센서 영역에 배치된 제3 터치 전극; 및
    상기 터치 주변 영역에 배치되며, 상기 제3 터치 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 터치 라인과 상기 제2 터치 라인 사이에 배치되는 제3 터치 라인을 더 구비하는 터치 감지 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 영역에서 상기 제3 터치 라인의 폭은 상기 제1 터치 라인의 폭 보다 넓고 상기 제2 터치 라인의 폭보다 좁으며,
    상기 제2 영역에서 상기 제1 터치 라인의 폭, 상기 제2 터치 라인의 폭, 및 상기 제3 터치 라인의 폭은 동일한 터치 감지 유닛.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 영역에서 상기 제3 터치 라인의 폭은 상기 제1 터치 라인의 폭과 동일하며,
    상기 제2 영역에서 상기 제1 터치 라인의 폭, 상기 제2 터치 라인의 폭, 및 상기 제3 터치 라인의 폭은 동일한 터치 감지 유닛.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센서 영역에 배치된 제4 터치 전극; 및
    상기 터치 주변 영역에 배치되며, 상기 제4 터치 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 터치 라인과 상기 제2 터치 라인보다 상기 터치 센서 영역에 가까이 배치되는 제4 터치 라인을 포함하는 터치 감지 유닛.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제4 터치 라인은 상기 제1 영역에 배치되고, 상기 제2 영역에 배치되지 않는 터치 감지 유닛.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 영역에서 상기 제4 터치 라인의 폭은 상기 제1 터치 라인의 폭보다 작은 터치 감지 유닛.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제4 터치 라인은 저항 보상 패턴을 포함하는 터치 감지 유닛.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 저항 보상 패턴의 두께는 상기 저항 보상 패턴을 제외한 상기 제4 터치 라인의 두께보다 얇은 터치 감지 유닛.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 터치 센서 영역의 일 측 바깥쪽에 배치되는 터치 감지 유닛.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 터치 센서 영역의 타 측 바깥쪽에 배치된 제4 영역에서 상기 제1 터치 라인의 폭과 상기 제2 터치 라인의 폭은 동일한 터치 감지 유닛.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 터치 센서 영역의 일 측 바깥쪽에 배치되며, 상기 제2 영역은 상기 터치 센서 영역의 타 측 바깥쪽에 배치되는 터치 감지 유닛.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 주변 영역에 배치되는 제1 가드 라인을 더 구비하고,
    상기 제2 터치 라인은 상기 제1 가드 라인보다 상기 터치 센서 영역에 가깝게 배치되는 터치 감지 유닛.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역에서 상기 제1 가드 라인의 폭과 상기 제2 터치 라인의 폭은 동일한 터치 감지 유닛.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 터치 주변 영역에 배치되는 제1 접지 라인을 더 구비하고,
    상기 제1 가드 라인은 상기 제1 접지 라인보다 상기 터치 센서 영역에 가깝게 배치되는 터치 감지 유닛.
  22. 제 21 항에 있어서,
    제1 구동 모드에서 상기 제1 가드 라인과 상기 제1 접지 라인에는 접지 전압이 인가되고, 상기 제1 터치 라인과 상기 제2 터치 라인에는 복수의 구동 펄스들을 갖는 구동 신호가 인가되는 터치 감지 유닛.
  23. 제 21 항에 있어서,
    제2 구동 모드에서 상기 제1 접지 라인에는 접지 전압이 인가되고, 상기 제1 가드 라인, 상기 제1 터치 라인, 및 상기 제2 터치 라인에는 복수의 구동 펄스들을 갖는 구동 신호가 인가되는 터치 감지 유닛.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제1 가드 라인에 인가되는 구동 전압은 상기 제2 터치 라인에 인가되는 구동 전압과 동일한 터치 감지 유닛.
  25. 기판;
    상기 기판 상에 배치되며, 유기 발광 소자들을 포함하는 발광 소자층;
    상기 발광 소자층 상에 배치되는 박막 봉지층; 및
    상기 박막 봉지층 상에 배치되는 터치 센서층을 구비하고,
    상기 터치 센서층은,
    터치 센서 영역에 배치된 감지 전극들; 및
    상기 터치 센서 영역의 주변에 해당하는 터치 주변 영역에 배치되며, 상기 감지 전극들에 전기적으로 연결되는 감지 라인들을 포함하며,
    상기 감지 라인들의 폭은 상기 터치 센서 영역에서 멀어질수록 증가하고, 제1 행에 배치된 감지 라인들의 폭은 제2 행에 배치된 감지 라인들의 폭보다 작은 표시 장치.
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