KR20200135634A - 터치 센서 및 이를 구비한 표시 장치 - Google Patents

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KR20200135634A
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김일주
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Abstract

터치 센서는, 감지 영역 및 비감지 영역을 포함한 베이스 층; 및 상기 감지 영역에 제공되며 복수의 센서 패턴들을 포함한 센서 전극을 포함할 수 있다. 상기 감지 영역은 소정의 곡률을 갖는 적어도 하나의 비정방형(non-square) 경계를 포함한 제1 영역과 상기 비정방형 경계를 포함하지 않는 제2 영역을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서 패턴들 중 상기 제1 영역에 위치하는 센서 패턴들과 상기 제2 영역에 위치하는 센서 패턴들은 서로 상이한 크기를 가질 수 있다.

Description

터치 센서 및 이를 구비한 표시 장치{TOUCH SENSOR AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 터치 센서 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.
터치 센서는 정보 입력 장치의 일종으로서, 표시 장치에 구비되어 사용될 수 있다. 일 예로, 터치 센서는 표시 패널의 일면에 부착되거나, 상기 표시 패널과 일체로 제작되어 사용될 수 있다. 사용자는 표시 장치의 화면에 표시되는 이미지를 보면서 터치 센서를 누르거나 터치하여 정보를 입력할 수 있다.
최근, 디스플레이 기술의 발전에 따라 표시 장치는 사각 형태를 벗어나 다양한 형상을 가질 수 있다. 그러나, 정형화된 센서 전극 및 센서 패턴의 형상에 의해 비정방형 경계 영역에서의 센싱 감도가 나머지 영역에서의 센싱 감도보다 낮아질 수 있다.
본 발명은, 비정방형 경계를 포함한 일 영역에 위치한 센서 전극과 상기 비정방형 경계를 포함하지 않는 타 영역에 위치한 센서 전극의 크기를 상이하게 하여 상기 일 영역에서의 센싱 감도를 향상시키는 터치 센서를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상술한 터치 센서를 구비하는 표시 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서는, 감지 영역 및 비감지 영역을 포함한 베이스 층; 및 상기 감지 영역에 위치하며 복수의 센서 패턴들을 포함한 센서 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 감지 영역은 소정의 곡률을 갖는 적어도 하나의 비정방형(non-square) 경계를 포함한 제1 영역과 상기 비정방형 경계를 포함하지 않는 제2 영역을 포함할 수 있다. 상기 센서 패턴들 중 상기 제1 영역에 위치하는 센서 패턴들과 상기 제2 영역에 위치하는 센서 패턴들은 서로 상이한 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 영역에 위치한 센서 패턴들은 상기 제2 영역에 위치한 센서 패턴들보다 작은 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서 패턴들은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 걸쳐 위치하는 적어도 하나의 중간 센서 패턴들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 중간 센서 패턴은 상기 제2 영역에 위치한 센서 패턴들 각각과 상이한 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 중간 센서 패턴은 상기 제1 영역에 대응되는 제1 서브 센서 패턴과 상기 제2 영역에 대응되는 제2 서브 센서 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 서브 센서 패턴과 상기 제2 서브 센서 패턴은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 경계 라인을 기준으로 대칭 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 중간 센서 패턴은 상기 제2 영역에 위치한 센서 패턴들보다 작은 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 서브 센서 패턴과 상기 제2 서브 센서 패턴은 상이한 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 서브 센서 패턴은 상기 제2 서브 센서 패턴의 크기보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 서브 센서 패턴과 상기 제2 서브 센서 패턴은 일 방향으로 연장된 가상의 선을 기준으로 비대칭 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서 패턴들은, 제1 센서 패턴들 및 상기 제1 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제1 브릿지 패턴들; 제2 센서 패턴들 및 상기 제2 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제2 브릿지 패턴들; 및 상기 제1 및 제2 센서 패턴들 사이에 제공된 복수의 더미 전극들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 더미 전극들 중 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 걸쳐진 더미 전극들은 상기 제1 영역으로 연장되는 부분과 상기 제2 영역으로 연장되는 부분을 연결하여 연속성을 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 더미 전극들 중 상기 제1 영역에 위치한 더미 전극들과 상기 제2 영역에 위치한 더미 전극들은 동일한 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 더미 전극들 중 상기 제1 영역에 위치한 더미 전극들과 상기 제2 영역에 위치한 더미 전극들은 상이한 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 영역에 위치한 더미 전극들은 상기 제2 영역에 위치한 더미 전극들보다 큰 폭을 갖거나 그보다 작은 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서 패턴들 중 상기 제1 영역에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들은, 상기 제1 영역에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들과 동일한 열에 제공되며 상기 제2 영역에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들보다 내측에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서 패턴들 중 상기 제1 영역에 위치하며 상기 비정방형 경계에 인접한 최외곽 센서 패턴들 중 적어도 하나의 최외곽 센서 패턴은 상기 제1 서브 센서 패턴과 상이한 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 영상을 표시하는 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 제공된 터치 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 터치 센서는, 감지 영역 및 비감지 영역을 포함한 베이스 층; 및 상기 감지 영역에 제공되며 복수의 센서 패턴들을 포함한 센서 전극을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 감지 영역은 소정의 곡률을 갖는 적어도 하나의 비정방형 경계를 포함한 제1 영역과 상기 비정방형 경계를 포함하지 않는 제2 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서 패턴들 중 상기 제1 영역에 위치하는 센서 패턴들과 상기 제2 영역에 위치하는 센서 패턴들은 서로 상이한 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은, 상기 영상을 표시하는 표시 영역 및 상기 표시 영역의 적어도 일측에 제공되는 비표시 영역을 포함한 기판; 상기 기판 상에 제공되며, 적어도 하나 이상의 트랜지스터를 포함하는 화소 회로층; 상기 화소 회로층 상에 배치되며 광을 방출하는 적어도 하나 이상의 발광 소자를 포함한 표시 소자층; 및 상기 표시 소자층 상에 배치된 봉지층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 및 이를 구비한 표시 장치는, 비정방형(non-square) 경계를 포함한 일 영역(일 예로, 라운드 영역)에 위치한 센서 전극의 크기를 작게 형성하여 상기 센서 전극에 포함된 브릿지 패턴들을 상기 비정방형 경계로부터 최대한 이격되게 배치함으로써 상기 일 영역에서의 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 일 영역에 위치한 센서 전극에 포함된 더미 전극을 터치 센서의 중앙에 위치한 센서 전극에 포함된 더미 전극과 연결하여 연속성을 유지함으로써, 상기 일 영역에서의 시인성이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 2의 표시 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 하나의 화소에 포함된 구성 요소들의 전기적 연결 관계를 나타낸 등가회로도이다.
도 5는 도 3의 표시 패널의 일부를 확대한 단면도이다.
도 6은 도 2의 터치 센서의 개략적인 단면도이다.
도 7은 도 2의 터치 센서의 개략적인 평면도이다.
도 8은 도 7의 터치 센서를 보다 상세하게 나타낸 평면도이다.
도 9는 도 8의 EA1 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다.
도 10은 도 9의 EA3 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다.
도 11a는 도 9의 Ⅰ ~ Ⅰ'선에 따른 단면도이다.
도 11b는 도 9의 제1 및 제2 센서 패턴들과 제1 및 제2 브릿지 패턴들의 배치 관계를 다른 실시예에 따라 나타낸 것으로, 도 9의 Ⅰ ~ Ⅰ'선에 대응되는 단면도이다.
도 12a는 도 8의 EA2 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다.
도 12b는 도 12a의 제1 중간 센서 패턴을 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다.
도 13a 내지 도 13c는 도 8의 EA2 부분을 다양한 실시예에 따라 나타낸 확대 평면도들이다.
도 14a 및 도 14b는 도 8의 EA2 부분을 다른 실시예에 따라 나타낸 확대 평면도들이다.
도 15는 도 7에 도시된 터치 센서를 다른 실시예에 따라 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 16은 도 15의 EA4 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다.
도 17은 도 15의 EA5 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다.
도 18a 및 도 18b는 도 15의 EA5 부분을 다른 실시예에 따라 나타낸 확대 평면도들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 아래의 설명에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수만을 포함하지 않는 한, 복수의 표현도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM) 및 윈도우(WD)를 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)는 다양한 형상으로 제공될 수 있으며, 일 예로, 서로 평행한 두 쌍의 변들을 가지는 직사각형의 판상으로 제공될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 표시 장치(DD)가 직사각형의 판상으로 제공되는 경우, 두 쌍의 변들 중 어느 한 쌍의 변이 다른 한 쌍의 변보다 길게 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서는 설명의 편의를 위해 표시 장치(DD)가 한 쌍의 장 변과 한 쌍의 단 변을 갖는 직사각 형상인 경우를 나타내었으며 상기 장 변의 연장 방향을 제2 방향(DR2), 상기 단 변의 연장 방향을 제1 방향(DR1), 상기 장 변과 상기 단 변의 연장 방향에 수직한 방향을 제3 방향(DR3)으로 표시하였다. 상술한 바와 같이, 직사각형의 판상으로 제공되는 표시 장치(DD)는 하나의 장 변과 하나의 단 변이 접하는 모서리부가 라운드 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 장치(DD)는 적어도 일부가 가요성(flexibility)을 가질 수 있으며, 상기 가요성을 가지는 부분에서 접힐 수 있다.
표시 장치(DD)는 영상을 표시하는 표시 영역(DD_DA)과 상기 표시 영역(DD_DA)의 적어도 일측에 제공되는 비표시 영역(DD_NDA)을 포함할 수 있다. 비표시 영역(DD_NDA)은 영상이 표시되지 않는 영역이다.
실시예에 따라, 표시 장치(DD)는 감지 영역(SA) 및 비감지 영역(NSA)을 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)는 감지 영역(SA)을 통해 영상을 표시할 뿐만 아니라, 전방에서 입사되는 광을 감지할 수 있다. 비감지 영역(NSA)은 감지 영역(SA)을 둘러쌀 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다. 도 1에서 감지 영역(SA)이 라운드 형상의 모서리를 포함한 형상을 가지며 표시 영역(DD_DA)에 대응되도록 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라, 표시 영역(DA)의 일부 영역이 감지 영역(SA)에 대응될 수도 있다.
상술한 표시 장치(DD)의 감지 영역(SA)의 형상, 크기, 및 배치 위치는, 후술할 센서 전극에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP)과 터치 센서(TS)를 포함할 수 있다. 터치 센서(TS)는 표시 패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, "직접 배치된다"는 것은 연속 공정에 의해 형성되는 것을 의미하며 별도의 접착층을 이용하여 부착하는 것도 의미할 수 있다. 다만, 이에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 표시 패널(DP) 및 터치 센서(TS) 사이에 접착층, 기판 등 다른 층이 개재될 수도 있다.
표시 패널(DP)은 영상을 표시할 수 있다. 표시 패널(DP)로는 유기 발광 표시 패널(Organic Light Emitting Display panel, OLED panel)과 같은 자발광이 가능한 표시 패널이 사용될 수 있다. 또한, 표시 패널(DP)로는 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display panel, LCD panel), 전기영동 표시 패널(Electro-Phoretic Display panel, EPD panel), 및 일렉트로웨팅 표시 패널(Electro-Wetting Display panel, EWD panel)과 같은 비발광성 표시 패널이 사용될 수 있다. 비발광성 표시 패널이 표시 패널(DP)로 사용되는 경우, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP)로 광을 공급하는 백라이트 유닛을 구비할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널일 수 있다.
터치 센서(TS)는 표시 패널(DP)의 영상이 출사되는 면 상에 배치되어 사용자의 터치 입력을 수신할 수 있다. 터치 센서(TS)는 사용자의 손이나 별도의 입력 수단을 통해 표시 장치(DD)의 터치 이벤트를 인식할 수 있다. 터치 센서(TS)는 정전 용량 방식으로 터치 이벤트를 인식할 수 있다.
터치 센서(TS)는 상호 정전 용량(mutual capacitance) 방식으로 터치 입력을 감지하거나 자기 정전 용량(self capacitance) 방식으로 상기 터치 입력을 감지할 수 있다.
표시 모듈(DM) 상에는 상기 표시 모듈(DM)의 노출면을 보호하기 위한 윈도우(WD)가 제공될 수 있다. 윈도우(WD)는 외부 충격으로부터 표시 모듈(DM)을 보호하고, 사용자에게 입력면 및/또는 표시면을 제공할 수 있다. 윈도우(WD)는 광학 투명 접착 부재(OCA)를 이용하여 표시 모듈(DM)과 결합할 수 있다.
윈도우(WD)는 유리 기판, 플라스틱 필름, 플라스틱 기판으로부터 선택된 다층 구조를 가질 수 있다. 이러한 다층 구조는 연속 공정 또는 접착층을 이용한 접착 공정을 통해 형성될 수 있다. 윈도우(WD)는 전체 또는 일부가 가요성(flexibility)을 가질 수 있다.
도 3은 도 2의 표시 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 패널(DP)은 기판(SUB), 상기 기판(SUB) 상에 제공된 화소들(PXL), 상기 기판(SUB) 상에 제공되며 상기 화소들(PXL)을 구동하는 구동부, 및 상기 화소들(PXL)과 상기 구동부를 연결하는 배선부를 포함한다.
기판(SUB)은 대략적으로 직사각 형상을 갖는 하나의 영역으로 이루어질 수 있다. 그러나, 기판(SUB)에 제공되는 영역의 개수는 이와 다를 수 있으며, 상기 기판(SUB)의 형상은 상기 기판(SUB)에 제공되는 영역에 따라 다른 형상을 가질 수 있다.
기판(SUB)은 광 투과율이 우수한 유리, 수지(resin)과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(SUB)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 가요성을 갖는 재료로는 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 기판(SUB)을 구성하는 재료는 다양하게 변화될 수 있으며, 섬유 강화 플라스틱(FRP, Fiber glass Reinforced Plastic) 등으로도 이루어질 수 있다.
기판(SUB)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 화소들(PXL)이 제공되어 영상을 표시하는 영역이고, 비표시 영역(NDA)은 상기 화소들(PXL)이 제공되지 않는 영역으로 상기 영상이 표시되지 않는 영역일 수 있다.
표시 패널(DP)의 표시 영역(DA)은 표시 장치(DD)의 표시 영역(DD_DA)에 대응되고, 상기 표시 패널(DP)의 비표시 영역(NDA)은 상기 표시 장치(DD)의 비표시 영역(DD_NDA)에 대응될 수 있다.
비표시 영역(NDA)에는 화소들(PXL)을 구동하기 위한 구동부 및 상기 화소들(PXL)과 구동부를 연결하는 배선(미도시)의 일부가 제공될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 장치(DD)의 베젤 영역에 대응할 수 있다.
표시 영역(DA)은 기판(SUB)에 대응하는 형상으로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 영역(DA)은 소정의 곡률을 갖는 비정방형(non-square) 경계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 영역(DA)의 적어도 하나의 코너는 곡선으로 이루어질 수 있다. 또한, 표시 영역(DA) 자체가 원형 또는 타원형일 수 있다. 또는, 표시 영역(DA)은 오각형, 육각형, 팔각형 등의 다각형 형태일 수 있다. 즉, 표시 영역(DA)의 비정방형 경계를 갖는 코너는 둔각 또는 예각 형태를 가질 수도 있다. 또한, 실시예에 따라, 표시 영역(DA)은 트렌치(혹은 노치) 부분을 가질 수도 있다.
화소들(PXL)은 기판(SUB)의 표시 영역(DA)에 제공될 수 있다. 화소들(PXL) 각각은 영상을 표시하는 최소 단위일 수 있다. 화소들(PXL)은 백색광 및/또는 컬러 광을 출사하는 유기 발광 소자를 포함할 수 있다. 화소들(PXL) 각각은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 색을 출사할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 시안, 마젠타, 옐로우 등의 색을 출사할 수 있다.
화소들(PXL)은 제1 방향(DR1)으로 연장된 행과 상기 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 연장된 열을 따라 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 그러나, 화소들(PXL)의 배열 형태는 특별히 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 배열될 수 있다.
구동부는 배선부를 통해 화소들(PXL) 각각에 신호를 제공하며, 상기 화소들(PXL)의 구동을 제어한다. 도 3에서는 설명의 편의를 위해 배선부가 생략되었으며, 상기 배선부에 대해서는 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.
구동부는 스캔 라인을 따라 화소들(PXL) 각각에 스캔 신호를 전달하는 스캔 구동부(SDV), 발광 제어 라인을 따라 상기 화소들(PXL) 각각에 발광 제어 신호를 제공하는 발광 구동부(EDV), 및 데이터 라인을 따라 상기 화소들(PXL) 각각에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부(DDV), 및 타이밍 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 타이밍 제어부는 스캔 구동부(SDV), 발광 구동부(EDV), 및 데이터 구동부(DDV)를 제어한다.
도 4는 도 3에 도시된 하나의 화소에 포함된 구성 요소들의 전기적 연결 관계를 나타낸 등가회로도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 화소들(PXL) 각각은 발광 소자(OLED) 및 상기 발광 소자(OLED)를 구동하기 위한 화소 회로(PC)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 소자(OLED)는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)를 의미할 수 있다.
화소 회로(PC)는 해당 화소(PXL)의 스캔 라인(Si) 및 데이터 라인(Dj)에 연결될 수 있다. 일 예로, 화소(PXL)가 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA)의 i(i는 자연수)번째 행 및 j(j는 자연수)번째 열에 배치되었다고 할 때, 상기 화소(PXL)의 화소 회로(PC)는 상기 표시 영역(DA)의 i번째 스캔 라인(Si) 및 j번째 데이터 라인(Dj)에 접속될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 화소 회로(PC)는 적어도 하나의 다른 스캔 라인에 더 연결될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA)의 i번째 행에 배치된 하나의 화소(PXL)는 i-1번째 스캔 라인(Si-1) 및/또는 i+1번째 스캔 라인(Si+1)에 더 연결될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 화소 회로(PC)는 제1 및 제2 화소 전원들(ELVDD, ELVSS) 외에도 제3의 전원에 더 연결될 수 있다. 예를 들어, 화소 회로(PC)는 초기화 전원(Vint)에도 연결될 수 있다.
화소 회로(PC)는 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 ~ T7)과 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1; 구동 트랜지스터)의 일 전극, 일 예로, 소스 전극은 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 제1 화소 전원(ELVDD)이 인가되는 전원 라인에 접속될 수 있고, 다른 일 전극, 일 예로, 드레인 전극은 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 발광 소자(OLED)에 접속될 수 있다. 그리고, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속될 수 있다. 이러한 제1 트랜지스터(T1)는, 제1 노드(N1)의 전압에 대응하여, 발광 소자(OLED)를 경유하여 제1 화소 전원(ELVDD)과 제2 화소 전원(ELVSS)의 사이에 흐르는 구동 전류를 제어한다.
제2 트랜지스터(T2; 스위칭 트랜지스터)는 화소(PXL)에 연결된 j번째 데이터 라인(Dj)과 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 화소(PXL)에 연결된 i번째 스캔 라인(Si)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제2 트랜지스터(T2)는 i번째 스캔 라인(Si)으로부터 게이트-온 전압(일 예로, 로우 전압)의 스캔 신호가 공급될 때 턴-온되어 j번째 데이터 라인(Dj)을 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극에 전기적으로 연결할 수 있다. 따라서, 제2 트랜지스터(T2)가 턴-온되면, j번째 데이터 라인(Dj)으로부터 공급되는 데이터 신호가 제1 트랜지스터(T1)로 전달된다.
제3 트랜지스터(T3)는 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극과 제1 노드(N1) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 i번째 스캔 라인(Si)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제3 트랜지스터(T3)는 i번째 스캔 라인(Si)으로부터 게이트-온 전압의 스캔 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극과 제1 노드(N1)를 전기적으로 연결할 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제1 노드(N1)와 초기화 전원(Vint)이 인가되는 초기화 전원 라인 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 이전 스캔 라인, 일 예로 i-1번째 스캔 라인(Si-1)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제4 트랜지스터(T4)는 i-1번째 스캔 라인(Si-1)으로 게이트-온 전압의 스캔 신호가 공급될 때 턴-온되어 초기화 전원(Vint)의 전압을 제1 노드(N1)로 전달할 수 있다. 여기서, 초기화 전원(Vint)은 데이터 신호의 최저 전압 이하의 전압을 가질 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 제1 화소 전원(ELVDD)과 제1 트랜지스터(T1) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제5 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 대응하는 발광 제어 라인, 일 예로 i번째 발광 제어 라인(Ei)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제5 트랜지스터(T5)는 i번째 발광 제어 라인(Ei)으로 게이트-오프 전압의 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프될 수 있고, 그 외의 경우에 턴-온될 수 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 제1 트랜지스터(T1)와 발광 소자(OLED) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제6 트랜지스터(T6)의 게이트 전극은 i번째 발광 제어 라인(Ei)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제6 트랜지스터(T6)는 i번째 발광 제어 라인(Ei)으로 게이트-오프 전압의 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프될 수 있고, 그 외의 경우에 턴-온될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 발광 소자(OLED)와 초기화 전원(Vint)이 인가되는 초기화 전원 라인 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 다음 단의 스캔 라인들 중 어느 하나, 일 예로 i+1번째 스캔 라인(Si+1)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제7 트랜지스터(T7)는 i+1번째 스캔 라인(Si+1)으로 게이트-온 전압의 스캔 신호가 공급될 때 턴-온되어 초기화 전원(Vint)의 전압을 발광 소자(OLED)로 공급할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 화소 전원(ELVDD)과 제1 노드(N1) 사이에 접속될 수 있다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 각 프레임 기간에 제1 노드(N1)로 공급되는 데이터 신호 및 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압에 대응하는 전압을 저장할 수 있다.
발광 소자(OLED)의 애노드 전극은 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 제1 트랜지스터(T1)에 접속되고, 상기 발광 소자(OLED)의 캐소드 전극은 제2 화소 전원(ELVSS)에 접속될 수 있다. 발광 소자(OLED)는 제1 트랜지스터(T1)로부터 공급되는 전류 량에 대응하여 소정 휘도의 광을 생성할 수 있다. 발광 소자(OLED)로 전류가 흐를 수 있도록 제1 화소 전원(ELVDD)은 제2 화소 전원(ELVSS)보다 높은 전압으로 설정될 수 있다. 제1 화소 전원(ELVDD)과 제2 화소 전원(ELVSS)의 전위 차는 화소(PXL)의 발광 기간 동안 발광 소자(OLED)의 문턱 전압 이상으로 설정될 수 있다.
도 5는 도 3의 표시 패널의 일부를 확대한 단면도이다.
도 5에 있어서는, 설명의 편의를 위하여 도 4에 도시된 제1 내지 제7 트랜지스터 중 제2 및 제6 트랜지스터들 각각에 대응하는 부분의 단면만을 도시하였다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 표시 패널(DP)은 기판(SUB), 화소 회로층(PCL), 표시 소자층(DPL), 및 박막 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
기판(SUB)은 유리, 유기 고분자, 수정 등과 같은 절연성 재료를 포함할 수 있다. 또한, 기판(SUB)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단일층 구조나 다중층 구조를 가질 수 있다.
화소 회로층(PCL)은 버퍼층(BFL), 제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6), 및 보호층(PSV)을 포함할 수 있다.
버퍼층(BFL)은 기판(SUB) 상에 제공되며, 제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6)에 불순물이 확산되는 것을 방지할 수 있다. 버퍼층(BFL)은 단일층으로 제공될 수 있으나, 적어도 2중층 이상의 다중층으로 제공될 수 있다. 버퍼층(BFL)은 기판(SUB)의 재료 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.
제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6) 각각은 반도체층(SCL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다.
제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6) 각각의 반도체층(SCL)은 버퍼층(BFL) 상에 제공될 수 있다. 반도체층(SCL)은 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)에 각각 접촉되는 소스 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 소스 영역과 드레인 영역 사이의 영역은 채널 영역일 수 있다.
반도체층(SCL)은 폴리 실리콘, 아몰퍼스 실리콘, 산화물 반도체 등으로 이루어진 반도체 패턴일 수 있다. 채널 영역은 불순물로 도핑되지 않은 진성 반도체 패턴일 수 있다. 여기서, 불순물로는 n형 불순물, p형 불순물, 기타 금속과 같은 불순물이 사용될 수 있다. 소스 및 드레인 영역은 불순물이 도핑된 반도체 패턴일 수 있다.
제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6) 각각의 게이트 전극(GE)은 게이트 절연층(GI)을 사이에 두고 대응하는 반도체층(SCL) 상에 제공될 수 있다.
제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6) 각각의 소스 전극(SE)은 층간 절연층(ILD)과 게이트 절연층(GI)을 관통하는 컨택 홀을 통해 대응하는 반도체층(SCL)의 소스 영역에 접촉될 수 있다. 일 예로, 제2 트랜지스터(T2)의 소스 전극(SE)은 층간 절연층(ILD)과 게이트 절연층(GI)을 관통하는 제1 컨택 홀(CH1)을 통해 대응하는 반도체층(SCL)의 소스 영역에 접촉되고, 제6 트랜지스터(T6)의 소스 전극(SE)은 상기 층간 절연층(ILD)과 상기 게이트 절연층(GI)을 관통하는 제3 컨택 홀(CH3)을 통해 대응하는 반도체층(SCL)의 소스 영역에 접촉될 수 있다.
제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6) 각각의 드레인 전극(DE)은 층간 절연층(ILD)과 게이트 절연층(GI)을 관통하는 컨택 홀을 통해 대응하는 반도체층(SCL)의 드레인 영역에 접촉될 수 있다. 일 예로, 제2 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(DE)은 층간 절연층(ILD)과 게이트 절연층(GI)을 관통하는 제2 컨택 홀(CH2)을 통해 대응하는 반도체층(SCL)의 드레인 영역에 접촉되고, 제6 트랜지스터(T6)의 드레인 전극(DE)은 상기 층간 절연층(ILD)과 상기 게이트 절연층(GI)을 관통하는 제4 컨택 홀(CH4)을 통해 대응하는 반도체층(SCL)의 드레인 영역에 접촉될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 층간 절연층(ILD)과 게이트 절연층(GI) 각각은 무기 재료를 포함한 무기 절연막 또는 유기 재료를 포함한 유기 절연막으로 이루어질 수 있다.
보호층(PSV)은 제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6) 상에 제공되어 상기 제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6)을 커버할 수 있다. 보호층(PSV)은 제6 트랜지스터(T6)의 드레인 전극(DE)의 일부를 외부로 노출하는 제5 컨택 홀(CH5)을 포함할 수 있다.
표시 소자층(DPL)은 보호층(PSV) 상에 제공되며 광을 방출하는 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다.
발광 소자(OLED)는 제1 및 제2 전극들(AE, CE)과, 두 전극들(AE, CE) 사이에 제공된 발광층(EML)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 전극 및 제2 전극들(AE, CE) 중 어느 하나는 애노드(anode) 전극일 수 있으며, 다른 하나는 캐소드(cathode) 전극일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(AE)이 애노드 전극일 수 있으며 제2 전극(CE)이 캐소드 전극일 수 있다. 발광 소자(OLED)가 전면 발광형 유기 발광 소자인 경우, 제1 전극(AE)이 반사형 전극이고, 제2 전극(CE)이 투과형 전극일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 발광 소자(OLED)가 전면 발광형 유기 발광 소자이며, 제1 전극(AE)이 애노드 전극인 경우를 예로서 설명한다.
제1 전극(AE)은 보호층(PSV)을 관통하는 제5 컨택 홀(CH5)을 통해 제6 트랜지스터(T6)의 드레인 전극(DE)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(AE)은 광을 반사시킬 수 있는 반사막(미도시) 및 상기 반사막의 상부 또는 하부에 배치되는 투명 도전막(미도시)을 포함할 수 있다. 투명 도전막 및 반사막 중 적어도 하나는 제6 트랜지스터(T6)의 드레인 전극(DE)에 전기적으로 연결될 수 있다.
표시 소자층(DPL)은 제1 전극(AE)의 일부, 예를 들면, 제1 전극(AE)의 상면을 노출시키는 개구부(OP)를 구비한 화소 정의막(PDL)을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)에 제공된 각 화소(PXL)는 표시 영역(DA)에 포함된 화소 영역에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 화소 영역은 발광 영역(EMA)과 상기 발광 영역(EMA)에 인접한 비발광 영역(NEMA)을 포함할 수 있다. 비발광 영역(NEMA)은 발광 영역(EMA)을 에워쌀 수 있다. 본 실시예에 있어서, 발광 영역(EMA)은 화소 정의막(PDL)의 개구부(OP)에 의해 노출된 제1 전극(AE)의 일부 영역에 대응하게 정의될 수 있다.
표시 소자층(DPL)은 정공 제어층(HCL) 및 전자 제어층(ECL)을 포함할 수 있다.
정공 제어층(HCL)은 발광 영역(EMA)과 비발광 영역(NEMA)에 공통으로 배치될 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나, 정공 제어층(HCL)과 같은 공통층은 복수 개의 화소들(PXL)에 공통으로 형성될 수 있다.
정공 제어층(HCL) 상에 발광층(EML)이 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 화소 정의막(PDL)의 개구부(OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(EML)은 복수 개의 화소들(PXL) 각각에 분리되어 제공될 수 있다. 발광층(EML)은 유기 물질 및/또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 패터닝된 발광층(EML)을 예시적으로 도시하였으나, 발광층(EML)은 실시예에 따라 화소들(PXL)에 공통적으로 제공될 수 있다. 발광층(EML)에서 생성되는 광의 색상은 적색(red), 녹색(green), 청색(blue) 및 백색(white) 중 하나일 수 있으나, 본 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 발광층(EML)에서 생성되는 광의 색상은 마젠타(magenta), 시안(cyan), 옐로(yellow) 중 하나일 수도 있다.
발광층(EML) 상에 전자 제어층(ECL)이 제공될 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 화소들(PXL)에 공통으로 형성될 수 있으며, 발광층(EML)에 전자를 주입 및/또는 수송하는 역할을 할 수 있다.
전자 제어층(ECL) 상에 제2 전극(CE)이 제공될 수 있다. 제2 전극(CE)은 화소들(PXL)에 공통으로 제공될 수 있다.
제2 전극(CE) 상에는 상기 제2 전극(CE)을 커버하는 박막 봉지층(TFE)이 제공될 수 있다.
박막 봉지층(TFE)은 단일층으로 이루어질 수 있으나, 다중층으로 이루어질 수도 있다. 박막 봉지층(TFE)은 발광 소자(OLED)를 커버하는 복수의 절연막을 포함할 수 있다. 일 예로, 박막 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다. 예를 들면, 박막 봉지층(TFE)은 무기막 및 유기막이 교번하여 적층된 구조를 가질 수 있다. 실시예에 따라, 박막 봉지층(TFE)은 발광 소자(OLED) 상에 배치되고 실런트를 통해 기판(SUB)과 합착되는 봉지 기판일 수 있다.
도 6은 도 2의 터치 센서의 개략적인 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 터치 센서(TS)는 제1 도전 패턴(CP1), 제1 절연층(INS1), 제2 도전 패턴(CP2), 및 제2 절연층(INS2)을 포함할 수 있다.
제1 도전 패턴(CP1)은 표시 패널(DP)의 박막 봉지층(TFE) 상에 직접 배치될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제1 도전 패턴(CP1)과 및 박막 봉지층(TFE) 사이에 또 다른 무기 절연막이 배치될 수 있으며, 이러한 경우, 상기 제1 도전 패턴(CP1)은 상기 무기 절연막 상에 직접 배치될 수 있다.
제1 및 제2 도전 패턴들(CP1, CP2) 각각은 단일층 구조를 갖거나, 두께 방향으로 적층된 다중층 구조를 가질 수 있다. 단일층 구조의 도전 패턴은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브텐, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등과 같은 투명한 전도성 산화물을 포함할 수 있다. 그밖에 투명 도전층은 PEDOT, 금속 나노 와이어, 그라핀을 포함할 수 있다.
다중층 구조의 도전 패턴은 다층의 금속층들을 포함할 수 있다. 다층의 금속층들은 예컨대 티타늄/알루미늄/티타늄의 3층 구조를 가질 수 있다. 다중층 구조의 도전 패턴은 단층의 금속층 및 투명 도전층을 포함할 수 있다. 다중층 구조의 도전 패턴은 다층의 금속층들 및 투명 도전층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 도전 패턴들(CP1, CP2) 각각은 센서 패턴들 및 센싱 라인들을 포함할 수 있다.
제1 절연층(INS1) 및 제2 절연층(INS2) 각각은 무기 재료를 포함한 무기 절연막 또는 유기 재료를 포함한 유기 절연막을 포함할 수 있다. 무기 절연막은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드, 또는 실리콘 나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유기 절연막은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 7은 도 2의 터치 센서의 개략적인 평면도이다.
도 7을 참조하면, 터치 센서(TS)는 터치 입력을 감지할 수 있는 감지 영역(SA) 및 상기 감지 영역(SA)의 적어도 일부를 둘러싸는 비감지 영역(NSA)을 포함한 베이스 층(BSL)을 포함할 수 있다.
베이스 층(BSL)은 강화 글라스(Glass), 투명 플라스틱, 또는 투명 필름 등으로 이루어질 수 있다.
감지 영역(SA)은 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA)에 중첩되도록 베이스 층(BSL)의 중앙 영역에 마련될 수 있다. 감지 영역(SA)은 표시 영역(DA)의 형상과 실질적으로 동일한 형상으로 제공될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 감지 영역(SA)에는 터치 입력을 감지하기 위한 센서 전극(미도시)이 제공 및/또는 형성된다.
비감지 영역(NSA)은 표시 패널(DP)의 비표시 영역(NDA)에 중첩되도록 베이스 층(BSL)의 가장 자리에 마련될 수 있다. 비감지 영역(NSA)에는 센서 전극과 전기적으로 연결되어 터치 감지 신호를 수신 및 전달하는 센싱 라인들(미도시)이 제공 및/또는 형성된다. 또한, 비감지 영역(NSA)에는 센싱 라인들에 연결되어 감지 영역(SA)의 센서 전극과 전기적으로 연결되는 패드부(PDA)가 배치된다. 패드부(PDA)는 복수의 패드들(PD)을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 감지 영역(SA)은 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)으로 구분될 수 있다.
제1 감지 영역(A1)은 감지 영역(SA) 내에서 소정의 곡률을 갖는 곡선(CUR, 비정방형 경계)을 포함한 영역이고, 제2 감지 영역(A2)은 상기 감지 영역(SA) 내에서 상기 제1 감지 영역(A1)을 제외한 영역일 수 있다. 즉, 제2 감지 영역(A2)은 곡선(CUR, 비정방형 경계)을 포함하지 않는 영역일 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 감지 영역(A1)은 소정의 곡률을 갖는 곡선(CUR, 비정방형 경계)으로 둘러싸인 적어도 하나의 모서리부일 수 있다.
제1 감지 영역(A1)은, 곡선(CUR), 상기 곡선(CUR)의 일 끝단(PO1, 제2 감지 영역(A2)을 이루는 한 쌍의 장 변 중 하나의 장 변에 접하는 제1 접점)에 접하는 접선에 수직을 이루는 제1 법선(NL1), 및 상기 곡선(CUR)의 다른 끝단(PO2, 제2 감지 영역(A2)을 이루는 한 쌍의 단 변 중 하나의 단 변에 접하는 제2 접점)에 접하는 접선에 수직을 이루는 제2 법선(NL2)에 둘러싸인 영역일 수 있다.
도 8은 도 7의 터치 센서를 보다 상세하게 나타낸 평면도이고, 도 9는 도 8의 EA1 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이고, 도 10은 도 9의 EA3 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이고, 도 11a는 도 9의 Ⅰ ~ Ⅰ'선에 따른 단면도이며, 도 11b는 도 9의 제1 및 제2 센서 패턴들과 제1 및 제2 브릿지 패턴들의 배치 관계를 다른 실시예에 따라 나타낸 것으로, 도 9의 Ⅰ ~ Ⅰ'선에 대응되는 단면도이다.
도 1 내지 도 11b를 참조하면, 터치 센서(TS)는 감지 영역(SA) 및 비감지 영역(NSA)을 포함한 베이스 층(BSL)을 포함할 수 있다.
감지 영역(SA)은 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)을 포함할 수 있다. 제1 감지 영역(A1)은 소정의 곡률을 갖는 곡선(CUR)을 포함한 영역이며, 제2 감지 영역(A2)은 상기 제1 감지 영역(A1)을 제외한 영역일 수 있다. 즉, 제2 감지 영역(A2)은 곡선(CUR)을 포함하지 않는 영역일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 곡선(CUR)은, 터치 센서(TS)의 형상 변경을 위한 절단 공정 등에서 베이스 층(BSL)의 일부가 절단되어 형성될 수 있다. 즉, 곡선(CUR)은 감지 영역(SA)의 형상 변경을 위해 베이스 층(BSL)의 일부를 절단하기 위해 형성된 컷팅 라인에 대응되며, 정형화되지 않은 비정방형(Non-square) 경계일 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 곡선(CUR)은 감지 영역(SA)의 적어도 하나의 모서리부에 위치할 수 있다. 이에 따라, 감지 영역(SA)의 적어도 하나의 모서리부가 곡선(CUR)을 포함한 제1 감지 영역(A1)이 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 감지 영역(A1)은 곡선(CUR), 제1 법선(NL1), 및 제2 법선(NL2)에 둘러싸인 영역으로 정의(혹은 구획)될 수 있다.
감지 영역(SA)에는 센서 전극이 제공 및/또는 형성되고, 비감지 영역(NSA)에는 상기 센서 전극을 패드부(PDA)에 연결하는 복수의 센싱 라인들(SL)이 제공 및/또는 형성될 수 있다. 패드부(PDA)는 복수의 패드들(PD)을 포함할 수 있다. 패드부(PDA)는 센싱 라인들(SL)을 통해 감지 영역(SA)의 센서 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
센서 전극은 복수의 센서 패턴들(SP)과 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)을 포함할 수 있다.
센서 패턴들(SP)은 복수의 제1 센서 패턴들(SP1) 및 상기 제1 센서 패턴들(SP1)에 전기적으로 절연된 복수의 제2 센서 패턴들(SP2)을 포함할 수 있다.
제1 센서 패턴들(SP1)은 제1 방향(DR1)으로 배열되고, 제1 브릿지 패턴(BRP1)을 통해 인접한 제1 센서 패턴들(SP1)과 전기적으로 연결되어 적어도 하나의 센서 행(SER)을 구성할 수 있다. 제2 센서 패턴들(SP2)은 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 배열되고, 제2 브릿지 패턴(BRP2)을 통해 인접한 제2 센서 패턴들(SP2)과 전기적으로 연결되어 적어도 하나의 센서 열(SEC)을 구성할 수 있다.
제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2) 각각은 대응하는 센싱 라인(SL)을 통하여 하나의 패드(PD)에 전기적으로 연결될 수 있다.
센싱 라인들(SL)은 제1 센서 패턴들(SP1)에 연결된 복수의 제1 센싱 라인들(SL1)과 제2 센서 패턴들(SP2)에 연결된 복수의 제2 센싱 라인들(SL2)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 센서 패턴들(SP1) 각각은 대응하는 제1 센싱 라인(SL1)을 통해 터치 감지를 위한 구동 신호를 인가받고, 제2 센서 패턴들(SP2) 각각은 대응하는 제2 센싱 라인(SL2)을 통해 터치 감지 신호를 전달할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 그 반대의 경우도 가능할 수 있다. 일 예로, 제2 센서 패턴들(SP2) 각각이 대응하는 제2 센싱 라인(SL2)을 통해 터치 감지를 위한 구동 신호를 인가받고, 제1 센서 패턴들(SP1) 각각이 대응하는 제1 센싱 라인(SL1)을 통해 터치 감지 신호를 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 터치 센서(TS)는 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2) 사이에 형성되는 정전 용량(mutual capacitance)의 변화량을 감지하여 사용자의 터치를 인식할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 각각의 제2 센서 패턴(SP2)은 도 10에 도시된 바와 같이 복수의 도전성 세선들(CFL1, CFL2)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 센서 패턴들(SP2)은 제1 방향(DR1)으로 연장되고 서로 평행한 복수의 제1 도전성 세선들(CFL1) 및 제2 방향(DR2)으로 연장되고 서로 평행한 복수의 제2 도전성 세선들(CFL2)을 포함할 수 있다. 제1 도전성 세선들(CFL1) 및 제2 도전성 세선들(CFL2)로 인해, 제2 센서 패턴들(SP2) 각각은 메쉬(mesh) 구조를 가질 수 있다. 메쉬 구조는 복수의 개구부들, 일 예로, 제1 도전성 세선들(CFL1) 및 제2 도전성 세선들(CFL2)이 교차하여 형성되는 영역들을 포함할 수 있다.
도면 상에서, 제2 센서 패턴들(SP2) 각각이 메쉬 구조를 가지는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 센서 패턴들(SP1), 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)도 제1 및 제2 도전성 세선들(CFL1, CFL2)을 포함하여 메쉬 구조로 이루어질 수 있다.
제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)이 메쉬 구조를 갖는 경우, 상기 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)이 표시 패널(DP)과 중첩하는 면적이 개구부들에 의해 감소될 수 있다. 이러한 경우, 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)과 표시 패널(DP) 사이의 전자기 간섭이 방지될 수 있다.
제1 브릿지 패턴들(BRP1) 각각은 제1 방향(DR1)을 따라 나란하게 배열된 제1 센서 패턴들(SP1)을 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 각각의 제1 브릿지 패턴(BRP1) 역시 상기 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 형태로 제공될 수 있다. 제1 브릿지 패턴들(BRP1) 각각은 제1-1 브릿지 패턴(BRP1_1) 및 제1-2 브릿지 패턴(BRP1_2)을 포함할 수 있다.
제2 브릿지 패턴들(BRP2) 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 나란하게 배열된 제2 센서 패턴들(SP2)을 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 각각의 제2 브릿지 패턴(BRP2) 역시 상기 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 형태로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 각각의 제2 브릿지 패턴(BRP2)은 제2 센서 패턴들(SP2)과 일체로 제공될 수 있다. 각각의 제2 브릿지 패턴(BRP2)이 제2 센서 패턴들(SP2)과 일체로 제공되는 경우, 제2 브릿지 패턴들(BRP2)은 상기 제2 센서 패턴들(SP2)의 일 영역일 수 있다.
터치 센서(TS)는 베이스 층(BSL) 상에 제공된 제1 도전 패턴(도 6의 CP1 참고), 상기 제1 도전 패턴(CP1) 상에 제공된 제1 절연층(INS1), 상기 제1 절연층(INS1) 상에 제공된 제2 도전 패턴(도 6의 CP2 참고), 및 상기 제2 도전 패턴(CP2) 상에 제공된 제2 절연층(INS2)을 포함할 수 있다.
베이스 층(BSL)은 표시 패널(DP)의 박막 봉지층(TFE) 상에 제공될 수 있다. 베이스 층(BSL)은 유기 재료를 포함한 유기 절연막 또는 무기 재료를 포함한 무기 절연막을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 베이스 층(BSL)은 휘거나 접힘이 가능하도록 유연성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단일층 구조 또는 다중층 구조를 가질 수 있다. 터치 스크린 기능을 구현하기 위하여, 터치 센서(TS)는 이미지를 표시하는 표시 패널(DP)과 결합될 수 있다. 이에, 터치 센서(TS)는 광을 투과할 수 있는 투명성(transparency)을 가질 수 있다.
실시예에 따라, 베이스 층(BSL)은 표시 패널(DP)의 박막 봉지층(TFE)의 최상층일 수 있다. 예를 들어, 베이스 층(BSL)은 박막 봉지층(TFE)의 최상층인 무기 절연막(또는 무기층)일 수 있다. 실시예에 따라, 베이스 층(BSL)은 박막 봉지층(TFE) 상에 추가적으로 배치되는 무기 절연막(무기 버퍼층)일 수 있다. 예를 들어, 베이스 층(BSL)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다.
제1 도전 패턴(CP1)은 베이스 층(BSL) 상에 직접 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 도전 패턴(CP1)은 화소 정의막(PDL)에 중첩하여 배치될 수 있다.
제1 도전 패턴(CP1)은 도 11a에 도시된 바와 같이, 제1 센서 패턴들(SP1), 제2 센서 패턴들(SP2), 및 제2 브릿지 패턴들(BRP2)을 포함할 수 있다.
제1 도전 패턴(CP1)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 도전성 물질은 투명 도전성 산화물, 또는 금속 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제1 도전 패턴(CP1)은 적층된 복수의 금속층들을 포함할 수 있다. 투명 도전성 산화물로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), SnO2(Tin Oxide) 등을 들 수 있다. 금속 물질로는 구리, 은, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 주석, 알루미늄, 코발트, 로듐, 이리듐, 철, 루테늄, 오스뮴, 망간, 몰리브덴, 텅스텐, 니오브, 탄탈, 타이타늄, 비스머스, 안티몬, 납 등을 들 수 있다. 제1 도전 패턴(CP1)은 단일층 구조를 갖거나 다중층 구조를 가질 수 있다.
제1 절연층(INS1)은 제1 도전 패턴(CP1) 상에 제공될 수 있다. 제1 절연층(INS1)은 베이스 층(BSL)과 동일한 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 절연층(INS1)은 유기 재료를 포함한 유기 절연막 또는 무기 재료를 포함한 무기 절연막을 포함할 수 있다.
제2 도전 패턴(CP2)은 제1 도전 패턴(CP1)과 같이 단일의 도전성 물질층을 포함하거나, 적층된 복수의 도전성 물질층을 포함할 수 있다. 제2 도전 패턴(CP2)은 도 11a에 도시된 바와 같이 제1 절연층(INS1) 상에 제공된 제1 브릿지 패턴들(BRP1)을 포함할 수 있다. 제1 브릿지 패턴들(BRP1)은 제1 절연층(INS1)을 관통하는 컨택 홀(CNT)을 통해 제1 센서 패턴들(SP1)에 연결될 수 있다.
제2 절연층(INS2)은 제2 도전 패턴(CP2)이 제공된 제1 절연층(INS1) 상에 제공될 수 있다. 제2 절연층(INS2)은 제2 도전 패턴(CP2)이 외부로 노출되는 것을 방지하여, 상기 제2 도전 패턴(CP2)의 부식을 방지할 수 있다. 제2 절연층(INS2)은 유기 재료로 구성된 유기 절연막으로 이루어질 수 있다. 유기 재료는 아크릴(acryl), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리아미드(PA, polyamide) 및 벤조시클로부텐(BCB, benzocyclobutene) 중 하나를 포함할 수 있다. 유기 절연막으로 이루어진 제2 절연막(INS2)은 투명하고, 유동성이 있어 하부 구조의 굴곡을 완화시켜 평탄화시킬 수 있다. 실시예에 따라, 제2 절연층(INS2)은 무기 재료를 포함한 무기 절연막으로 이루어질 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 브릿지 패턴들(BRP2), 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)이 제1 도전 패턴(CP1)에 포함되고, 제1 브릿지 패턴들(BRP1)이 제2 도전 패턴(CP2)에 포함됨을 예로서 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 도 11b에 도시된 바와 같이, 제1 브릿지 패턴들(BRP1)이 제1 도전 패턴(CP1)에 포함되고, 제2 브릿지 패턴들(BRP2), 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)이 제2 도전 패턴(CP2)에 포함될 수도 있다. 즉, 제1 브릿지 패턴들(BRP1)이 베이스 층(BSL) 상에 형성 및/또는 배치되고, 제2 브릿지 패턴들(BRP2), 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)이 제1 절연층(INS1) 상에 형성 및/또는 배치될 수 있다. 이러한 경우, 각각의 제1 센서 패턴(SP1)은 제1 절연층(INS1)을 관통하는 컨택 홀(CNT)을 통해 대응하는 제1 브릿지 패턴들(BRP1)에 연결되어 제1 방향(DR1)으로 인접하게 배치된 제1 센서 패턴들(SP1)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 도전 패턴(CP1)이 베이스 층(BSL) 상에 제공되고, 제2 도전 패턴(CP2)이 제1 절연층(INS1) 상에 제공됨을 예로서 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제1 도전 패턴(CP1)이 제1 절연층(INS1) 상에 제공되고, 제2 도전 패턴(CP2)이 베이스 층(BSL) 상에 제공될 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)이 동일한 층 상에 제공됨을 예로서 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제1 센서 패턴들(SP1)과 제2 센서 패턴들(SP2)은 서로 상이한 층에 제공될 수 있다.
상술한 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2) 및 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)은 ITO, IZO, ZnO와 같은 투광성 도전층으로 형성될 수 있다.
감지 영역(SA)에 제공 및/또는 형성되는 센서 전극은 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2) 사이에 이격하여 배치되는 더미 전극들(DME)을 포함할 수 있다. 더미 전극들(DME)은 제1 센서 패턴들(SP1) 및 제2 센서 패턴들(SP2)과 동일한 공정을 통해 형성됨으로써, 동일한 재료를 포함하며, 동일한 적층 구조를 가질 수 있다. 더미 전극들(DME)은 플로팅 전극으로 제1 센서 패턴들(SP1) 및 제2 센서 패턴들(SP2)과 전기적으로 연결되지 않는다. 감지 영역(SA) 내에 더미 전극들(DME)이 배치됨으로써 제1 센서 패턴들(SP1)과 제2 센서 패턴들(SP2) 사이의 경계 영역이 시인되지 않을 수 있다. 또한, 더미 전극들(DME)의 폭 및 두께 조절을 통해 제1 센서 패턴들(SP1)과 제2 센서 패턴들(SP2) 사이의 프린지 효과(fringe effect)가 제어될 수 있으며, 상기 제1 센서 패턴들(SP1)과 상기 제2 센서 패턴들(SP2) 사이의 커패시턴스가 최적화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 센서 패턴들(SP1), 제2 센서 패턴들(SP2), 및 더미 전극들(DME) 각각의 경계는 지그재그 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA)과 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)이 중첩되어 배치되더라도 상기 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)이 표시되는 영상의 시인성에 미치는 영향을 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 지그재그 형상은 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)의 일정한 패턴 반복에 의한 모아레 현상을 방지할 수 있다.
한편, 감지 영역(SA)의 제2 영역(A2)에서, 센서 행(SER)에 포함된 제1 센서 패턴들(SP1) 중 상기 센서 행(SER)의 양 단에 배치된 2개의 제1 센서 패턴들(SP1)은 상기 제2 영역(A2)의 중앙에 배치된 제1 센서 패턴들(SP1)보다 작은 크기, 예컨대 절반의 크기를 가질 수 있다. 또한, 감지 영역(SA)의 제2 영역(A2)에서 센서 열(SEC)에 포함된 제2 센서 패턴들(SP2) 중 상기 센서 열(SEC)의 양 단에 배치된 2개의 제2 센서 패턴들(SP2)은 상기 제2 영역(A2)의 중앙에 배치된 제2 센서 패턴들(SP2)보다 작은 크기, 예컨대 절반의 크기를 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 감지 영역(A1)에는 곡선(CUR, 비정방형 경계)에 인접한 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)이 위치할 수 있다. 이하의 실시예에 있어서, 편의를 위하여, 제1 감지 영역(A1)에 위치한 센서 패턴들(SP) 중 곡선(CUR, 비정방형 경계)에 인접한 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)을 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2)로 지칭한다. 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2)의 형태는 곡선(CUR, 비정방형 경계)의 곡률에 따라 임의로 선택될 수 있다.
일반적으로, 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2)은 감지 영역(SA)의 형상에 따라 잘려진 형태로 제공될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2)의 면적이 감소하여 제1 감지 영역(A1)에서 정전 용량이 감소되고 센싱 감도가 저하될 수 있다. 제1 감지 영역(A1)에서, 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2) 각각에 연결된 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)은 곡선(CUR, 비정방형 경계)의 곡률 정도에 따라 그 일부가 잘리거나 상기 곡선(CUR, 비정방형 경계)에 인접하게 위치할 수도 있다. 특히, 이러한 경우 외부로부터 유입된 정전기 또는 외부로부터 가해진 충격에 의해 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)이 단선되는 불량이 증가하여 제1 감지 영역(A1)에서의 정전 용량이 감소되고 센싱 감도가 저하될 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서(TS)는 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)에 걸쳐 위치한 센서 패턴들(SP)의 크기(혹은 면적)를 상기 제2 감지 영역(A2)에 위치한 센서 패턴들(SP)의 크기와 상이하게 형성하여 상기 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)을 보다 내측 방향(일 예로, 제2 감지 영역(A2))으로 향하게 한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서(TS)는 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)을 곡선(CUR, 비정방형 경계)으로부터 최대한 이격되게 배치할 수 있다. 이러한 경우, 감지 영역(SA)의 형상 변경 시, 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)의 손상을 최소화하여 상기 제1 감지 영역(A1)에서 충분한 정전 용량이 확보될 수 있다. 따라서, 제1 감지 영역(A1)에서의 센싱 감도가 개선될 수 있다. 터치 센서(TS)의 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)에 걸쳐 위치한 센서 패턴들(SP)이 상기 제2 감지 영역(A2)에 위치한 센서 패턴들(SP)과 상이한 크기를 갖는 실시예에 대해서는 도 12a 및 도 12b를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 12a는 도 8의 EA2 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이며, 도 12b는 도 12a의 제1 중간 센서 패턴을 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다.
도 1 내지 도 12b를 참조하면, 터치 센서(TS)의 감지 영역(SA)은 곡선(CUR, 비정방형 경계)을 포함한 제1 감지 영역(A1) 및 상기 제1 감지 영역(A1)을 제외한 제2 감지 영역(A2)을 포함할 수 있다. 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2) 각각에는 센서 전극이 제공 및/또는 형성될 수 있다.
제1 감지 영역(A1)에는 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2), 상기 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2)에 연결된 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)이 위치할 수 있다.
또한, 제1 감지 영역(A1)에는 상기 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)에 걸친 제1 센서 패턴(SP1)의 일부 및 제2 센서 패턴(SP2)의 일부가 위치할 수 있다. 이하의 실시예에 있어서, 편의를 위하여 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)에 걸쳐서 위치한 제1 센서 패턴(SP1)을 제1 중간 센서 패턴(SP1')으로, 상기 제1 감지 영역(A1)과 상기 제2 감지 영역(A2)에 걸쳐서 위치한 제2 센서 패턴(SP2)을 제2 중간 센서 패턴(SP2')으로 지칭한다.
제1 중간 센서 패턴(SP1')은 제1a 및 제1b 서브 센서 패턴들(SP1a, SP1b)을 포함할 수 있다. 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)은 제1 감지 영역(A1)에 위치하며, 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)은 제2 감지 영역(A2)에 위치할 수 있다.
제1 중간 센서 패턴(SP1')의 가운데에는 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 제2 가상의 선(VL2)이 제공될 수 있다. 제2 가상의 선(VL2)은 곡선(CUR, 비정방형 경계)의 제2 접점(PO2)으로부터 수직 방향, 일 예로, 제2 방향(DR2)을 따라 연장되며, 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)을 구분하는 경계 선일 수 있다. 즉, 제1 감지 영역(A1)을 이루는 제2 법선(NL2)이 제2 가상의 선(VL2)의 일부일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)은 제2 가상의 선(VL2)을 기준으로 상이한 크기(혹은 면적)를 가질 수 있다. 일 예로, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)은 제2 가상의 선(VL2)을 기준으로 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)의 크기(혹은 면적)보다 작은 크기(혹은 면적)를 가질 수 있다. 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)은 도 12b에 도시된 바와 같이 제2 가상의 선(VL2)을 기준으로 가장 긴 길이(L1, 이하 '제1 길이'라 함)를 가질 수 있다. 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)은 제2 가상의 선(VL2)을 기준으로 가장 긴 길이(L2, 이하 '제2 길이'라 함)를 가질 수 있다. 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)의 제1 길이(L1)는 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)의 제2 길이(L2)의 0.9를 곱한 값보다 작을 수 있다.
제2 중간 센서 패턴(SP2')은 제2a 서브 센서 패턴(SP2a) 및 제2b 서브 센서 패턴(SP2b)을 포함할 수 있다. 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)은 제1 감지 영역(A1)에 위치하며, 제2b 서브 센서 패턴(SP2b)은 제2 감지 영역(A2)에 위치할 수 있다.
제2 중간 센서 패턴(SP2')의 가운데에는 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 제1 가상의 선(VL1)이 제공될 수 있다. 제1 가상의 선(VL1)은 곡선(CUR, 비정방형 경계)의 제1 접점(PO1)으로부터 수평 방향, 일 예로, 제1 방향(DR1)을 따라 연장되며, 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)을 구분하는 경계 선일 수 있다. 즉, 제1 감지 영역(A1)을 이루는 제1 법선(NL1)이 제1 가상의 선(VL1)의 일부일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)과 제2b 서브 센서 패턴(SP2b)은 제1 가상의 선(VL1)을 기준으로 상이한 크기(혹은 면적)를 가질 수 있다. 일 예로, 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)은 제1 가상의 선(VL1)을 기준으로 제2b 서브 센서 패턴(SP2b)의 크기(혹은 면적)보다 작은 크기(혹은 면적)를 가질 수 있다. 특히, 제2a 및 제2b 서브 센서 패턴들(SP2a, SP2b) 각각은 제1 가상의 선(VL1)을 기준으로 가장 긴 길이를 가질 수 있다. 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)의 가장 긴 길이는 제2b 서브 센서 패턴(SP2b)의 가장 긴 길이의 0.9를 곱한 값보다 작을 수 있다.
만일, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)이 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)과 동일한 크기를 갖고, 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)이 제2b 서브 센서 패턴(SP2b)과 동일한 크기를 갖는 경우, 감지 영역(SA)의 형상 변경 시 형성되는 곡선(CUR, 비정방형 경계)에 의해 상기 제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a) 각각에 연결된 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)이 잘려 손상될 수 있다.
제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a) 각각의 크기를 상대적으로 작게 형성할 경우, 상기 제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a)에 연결된 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)이 제1 감지 영역(A1) 내에서 곡선(CUR, 비정방형 경계)으로부터 최대한 이격되게 배치될 수 있다. 즉, 상술한 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2) 각각은 제1 감지 영역(A1) 내에서 제2 감지 영역(A2)에 더욱 인접하게 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1 감지 영역(A1)의 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)은, 도 12a에 도시된 바와 같이, 동일한 센서 열(SEC)에 포함되어 제2 감지 영역(A2)에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)보다 내측 방향에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 최외곽 센서 패턴(MOSP1)은 감지 영역(SA)의 형상 변경 전, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 동일한 크기 및 형상을 갖도록 설계될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제1 최외곽 센서 패턴(MOSP1)은 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 상이한 크기 및 형상을 갖도록 설계될 수도 있다. 또한, 제2 최외곽 센서 패턴(MOSP2)은 감지 영역(SA)의 형상 변경 전, 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)과 동일한 크기 및 형상을 갖도록 설계될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제2 최외곽 센서 패턴(MOSP2)은 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)과 상이한 크기 및 형상을 갖도록 설계될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOS2P)과 제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a)은 제2 감지 영역(A2)에 위치한 센서 패턴들(SP)과는 별개의 크기 및 형상을 갖도록 설계될 수 있다. 즉, 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOS2P)과 제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a)은 제2 감지 영역(A2)에 위치한 센서 패턴들(SP)로부터 독립적으로 설계될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2) 사이 및 제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a) 사이에는 각각 더미 전극들(DME)이 위치할 수 있다.
제1 감지 영역(A1)에 위치한 더미 전극들(DME)은 제2 감지 영역(A2)에 위치한 더미 전극들(DME)과 동일한 형상을 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제1 감지 영역(A1)에 위치한 더미 전극들(DME)은 제2 감지 영역(A2)에 위치한 더미 전극들(DME)과 상이한 형상을 가질 수도 있다.
또한, 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)에 걸쳐진 더미 전극들(DME)은 끊기지 않게 연결되어 연속성이 유지될 수 있다. 특히, 제1 감지 영역(A1)에서 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제2a 서브 센서 패턴(SP2a) 사이에 위치한 더미 전극들(DME)은 제2 감지 영역(A2)에 위치한 더미 전극들(DME)과 끊기지 않게 연결되어 연속성을 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 최외곽 센서 패턴(MOSP1)은 동일한 센서 행(SER)에 위치하며 제1 방향(DR1)으로 인접한 제1 센서 패턴(SP1), 일 예로, 제1 중간 센서 패턴(SP1')과의 패턴 연속성이 유지되는 형태로 잘려질 수 있다. 또한, 제2 최외곽 센서 패턴(MOSP2)은 동일한 센서 열(SEC)에 위치하며 제2 방향(DR2)으로 인접한 제2 센서 패턴(SP2), 일 예로, 제2 중간 센서 패턴(SP2')과의 패턴 연속성이 유지되는 형태로 잘려질 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)을 상대적으로 내측 방향, 일 예로, 제2 감지 영역(A2)에 더욱 인접하게 배치함으로써, 감지 영역(SA)의 형상 변경 시 상기 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)의 손상이 방지될 수 있다. 이에 따라, 제1 감지 영역(A1)에서의 충분한 정전 용량을 확보하여 상기 제1 감지 영역(A1)에서의 센싱 감도가 개선될 수 있다.
도 13a 내지 도 13c는 도 8의 EA2 부분을 다양한 실시예에 따라 나타낸 확대 평면도들이다.
도 13a 내지 도 13c의 실시예들에 있어서, 중복된 설명을 피하기 위하여 상술한 일 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다. 도 13a 내지 도 13c의 실시예들에서 특별히 설명하지 않는 부분은 상술한 일 실시예에 따르며, 동일한 번호는 동일한 구성 요소를, 유사한 번호는 유사한 구성 요소를 나타낸다.
도 1 내지 도 11b, 도 13a 내지 도 13c를 참조하면, 터치 센서(TS)는 감지 영역(SA) 및 비감지 영역(NSA)을 포함한 베이스 층(BSL)을 포함할 수 있다. 감지 영역(SA)은 곡선(CUR, 비정방형 경계)을 포함한 제1 감지 영역(A1) 및 상기 제1 감지 영역(A1)을 제외한 제2 감지 영역(A2)을 포함할 수 있다.
제1 감지 영역(A1)에는 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2), 제1a 서브 센서 패턴(SP1a), 제2a 서브 센서 패턴(SP2a), 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2), 더미 전극들(DME)이 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 감지 영역(A1)의 더미 전극들(DME)은 제2 감지 영역(A2)의 더미 전극들(DME)과 끊기지 않고 연결되어 연속성이 유지될 수 있다.
제1 감지 영역(A1)의 더미 전극들(DME)은 제2 감지 영역(A2)의 더미 전극들(DME)과 연결되되, 상기 제2 감지 영역(A2)의 더미 전극들(DME)과 크기(혹은 면적)가 상이하도록 설계될 수 있다. 일 예로, 제1 감지 영역(A1)의 더미 전극들(DME)은 도 13a에 도시된 바와 같이, 제2 감지 영역(A2)의 더미 전극들(DME)의 폭보다 작은 폭을 갖도록 설계되어 상기 제2 감지 영역(A2)의 더미 전극들(DME)보다 작은 크기(혹은 면적)를 가질 수 있다. 이때, 제1 감지 영역(A1)에서 더미 전극들(DME)이 위치하는 영역, 일 예로, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제2a 서브 센서 패턴(SP2a) 사이 영역 및 제1 최외곽 센서 패턴(MOSP1)과 제2 최외곽 센서 패턴(MOSP2) 사이 영역은 제2 감지 영역(A2)에서 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2) 사이 영역과 동일한 폭을 가질 수 있다.
실시예에 따라, 제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a) 사이 영역 및 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2) 사이 영역은, 제2 영역(A2)의 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2) 사이 영역과 상이한 폭을 가질 수도 있다. 일 예로, 도 13b에 도시된 바와 같이, 제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a) 각각이 대응하는 제1b 및 제2b 서브 센서 패턴들(SP1b, SP2b) 각각보다 상대적으로 훨씬 작은 크기(혹은 면적)를 갖는 경우, 상기 제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a) 사이 영역은 제2 감지 영역(A2)의 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2) 사이 영역보다 큰 폭을 가질 수도 있다. 구체적으로, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)이 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)보다 상대적으로 훨씬 작은 크기(혹은 면적)을 갖고, 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)이 제2b 서브 센서 패턴(SP2b)보다 상대적으로 훨씬 작은 크기(혹은 면적)을 갖게 되면 상기 제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a)의 줄어든 크기(혹은 면적)만큼 그 사이 영역이 넓어질 수 있다. 이러한 경우, 제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a) 사이 영역에 위치한 더미 전극들(DME)의 폭을 크게 하여 상기 더미 전극들(DME)의 크기를 제2 감지 영역(A2)의 더미 전극들(DME)에 비하여 크게 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 감지 영역(A1)에 위치한 더미 전극들(DME)이 제2 감지 영역(A2)에 위치한 더미 전극들(DME)의 폭과 상이한 폭을 갖는 경우, 상기 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a)과 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2) 사이의 프린지 효과가 제어될 수 있다. 이에 따라, 제1 감지 영역(A1)의 제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a)과 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2) 사이의 정전 용량이 최적화되어 상기 제1 감지 영역(A1)에서의 센싱 감도가 향상될 수 있다.
제1 감지 영역(A1)에서, 제1 브릿지 패턴(BRP1)은 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제1 최외곽 센서 패턴(MOSP1)을 전기적으로 연결하고, 제2 브릿지 패턴(BRP2)은 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)과 제2 최외곽 센서 패턴(MOSP2)을 전기적으로 연결할 수 있다. 제2 브릿지 패턴(BRP2)은 제2 최외곽 센서 패턴(MOSP2)과 일체로 제공되어, 상기 제2 최외곽 센서 패턴(MOSP2)의 일 영역으로 간주될 수 있다.
제1 브릿지 패턴(BRP1)은 제1-1 브릿지 패턴(BRP1_1)과 제1-2 브릿지 패턴(BRP1_2)을 포함할 수 있다. 제1-1 브릿지 패턴(BRP1_1)과 제1-2 브릿지 패턴(BRP1_2) 각각은 제1 방향(DR1)을 따라 나란하게 배열된 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제1 최외곽 센서 패턴(MOSP1)을 전기적으로 연결하기 위하여 상기 제1 방향(DR1)으로 연장된 형태로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 감지 영역(A1)의 제1 브릿지 패턴(BRP1)은 제2 감지 영역(A2)에 위치한 각각의 제1 브릿지 패턴(BRP1)과 동일한 크기(혹은 면적)을 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제1 감지 영역(A1)의 제1 브릿지 패턴(BRP1)은 제2 감지 영역(A2)에 위치한 각각의 제1 브릿지 패턴(BRP1)과 상이한 크기(혹은 면적)을 가질 수도 있다. 일 예로, 제1 감지 영역(A1)의 제1 브릿지 패턴(BRP1)은 도 13c에 도시된 바와 같이, 제2 감지 영역(A2)에 위치한 각각의 제1 브릿지 패턴(BRP1)보다 상대적으로 큰 폭을 가질 수 있다. 이러한 경우, 제1 감지 영역(A1)에 위치한 센서 패턴들 사이의 정전 용량이 상이해져서 상기 제1 감지 영역(A1)의 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2)의 면적 감소로 인한 정전 용량 감소를 보상할 수 있다. 이에 따라, 제1 감지 영역(A1)에서의 센싱 감도가 향상될 수 있다.
도 14a 및 도 14b는 도 8의 EA2 부분을 다른 실시예에 따라 나타낸 확대 평면도들이다.
도 14a 및 도 14b에서는, 설명의 편의를 위하여 감지 영역에서 센싱 패턴들 사이 영역에 위치한 더미 전극에 대한 도시를 생략하였다. 추가적으로, 도 14a 및 도 14b 각각에서는, 편의를 위하여 제1 방향으로 인접한 제1 센서 패턴들을 전기적으로 연결하는 제1 브릿지 패턴들을 개략적으로 도시하였다.
도 14a 및 도 14b 각각의 실시예에 있어서, 중복된 설명을 피하기 위하여 상술한 일 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다. 도 14a 및 도 14b 각각의 실시예에서 특별히 설명하지 않는 부분은 상술한 일 실시예에 따르며, 동일한 번호는 동일한 구성 요소를, 유사한 번호는 유사한 구성 요소를 나타낸다.
우선, 도 1 내지 도 11b, 및 도 14a를 참조하면, 터치 센서(TS)의 감지 영역(SA)은 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)을 포함할 수 있다.
제1 감지 영역(A1)은 감지 영역(SA)의 형상 변경으로 형성된 곡선(CUR, 비정방형 경계)을 포함한 영역으로, 터치 센서(TS)의 적어도 하나의 모서리부일 수 있다.
곡선(CUR, 비정방형 경계)의 곡률에 따라 제1 감지 영역(A1)에는 적어도 하나 이상의 최외곽 센서 패턴들, 적어도 하나 이상의 중간 센서 패턴들이 위치할 수 있다. 일 예로, 곡선(CUR, 비정방형 경계)의 곡률이 클수록 제1 감지 영역(A1)의 외곽(혹은 테두리)이 상대적으로 심하게 휘어져 상기 제1 감지 영역(A1)에는 잘려진 형태로 제공된 복수 개의 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2)이 위치할 수 있다.
잘려진 형태로 제공되어 그 크기(혹은 면적)가 감소한 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2)이 제1 감지 영역(A1)에 복수 개로 존재할 경우, 상기 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2)에 연결된 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)이 상기 제1 감지 영역(A1)에 복수 개로 위치할 수 있다. 제1 감지 영역(A1)에 위치한 복수 개의 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)은 감지 영역(SA)의 형상 변경 시 형성되는 곡선(CUR, 비정방형 경계)에 의해 잘리거나 상기 곡선(CUR, 비정방형 경계)에 매우 인접하게 위치할 수 있다. 이로 인하여, 외부로부터 유입되는 정전기 또는 외부로부터 가해지는 충격에 의해 제1 감지 영역(A1)에 위치한 복수 개의 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)이 손상되어 상기 제1 감지 영역(A1)에서의 센싱 감도가 감소할 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서(TS)는, 제1 감지 영역(A1)에 위치하며 제1 브릿지 패턴들(BRP1)에 연결된 제1a 서브 센서 패턴들(SP1a)과 상기 제1 감지 영역(A1)에 위치하며 제2 브릿지 패턴들(BRP2)에 연결된 제2a 경계 서브 패턴들(SP2a)의 크기(혹은 면적)를 상대적으로 작게 형성하여 상기 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)을 내측 방향(일 예로, 제2 감지 영역(A2))으로 향하게 한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서(TS)는 제1 감지 영역(A1)에 위치한 복수 개의 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2) 모두를 곡선(CUR, 비정방형 경계)으로부터 최대한 이격되게 배치한다. 이에, 제1 감지 영역(A1)에서 충분한 정전 용량이 확보되어 상기 제1 감지 영역(A1)에서 센싱 감도가 향상될 수 있다.
다음으로, 도 1 내지 도 11b, 및 도 14b를 참조하면, 터치 센서(TS)의 감지 영역(SA)은 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)을 포함할 수 있다. 제1 감지 영역(A1)은 감지 영역(SA)의 형상 변경으로 형성된 곡선(CUR)을 포함한 영역으로, 터치 센서(TS)의 적어도 하나의 모서리부일 수 있다.
제1 감지 영역(A1)에는 잘려진 형태의 복수 개의 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2)이 위치할 수 있다. 또한, 제1 감지 영역(A1)에는 제2 감지 영역(A2)에 위치한 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2) 보다 크기(혹은 면적)가 상대적으로 작은 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)이 위치할 수 있다. 즉, 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)은 제2 감지 영역(A2)에 위치한 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)보다 상대적으로 작은 크기를 갖도록 설계될 수 있다. 이러한 경우, 많은 개수의 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)이 제1 감지 영역(A1)에 위치할 수 있다.
제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2) 각각의 크기(혹은 면적)가 상대적으로 작으면, 상기 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)이 상기 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)에 걸쳐서 위치하지 않을 수도 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)의 일부, 일 예로, 제1 센서 패턴들(SP1)이 상기 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)에 걸쳐서 위치할 수도 있다.
제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)에 걸쳐서 위치한 제1 센서 패턴들(SP1)은 중간 센서 패턴일 수 있으며, 이러한 중간 센서 패턴은 상기 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 상기 제2 감지 영역(A2)에 위치한 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)을 포함할 수 있다. 이때, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)은 서로 동일한 크기를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)은 제2 가상의 선(VL2)을 기준으로 대칭 구조를 가질 수 있다.
제1 감지 영역(A1)에 위치한 센서 패턴들(SP)의 크기(혹은 면적)가 제2 감지 영역(A2)에 위치한 센서 패턴들(SP)보다 상대적으로 작은 경우, 상기 제1 감지 영역(A1)에 위치할 수 있는 상기 센서 패턴들(SP)의 개수가 많아질 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 감지 영역(A1)에서 충분한 정전 용량이 확보되어 상기 제1 감지 영역(A1)에서 센싱 감도가 향상될 수 있다.
도 15는 도 7에 도시된 터치 센서를 다른 실시예에 따라 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 16은 도 15의 EA4 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이며, 도 17은 도 15의 EA5 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다.
도 15 내지 도 17에 도시된 터치 센서는, 센서 패턴들의 모양이 마름모 형상으로 이루어진 점을 제외하고는 도 8 내지 도 12a에 도시된 터치 센서와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.
이에, 도 15 내지 도 17의 터치 센서와 관련하여, 중복된 설명을 피하기 위하여 상술한 일 실시예와 상이한 점을 위주로 설명한다. 본 실시예에서 특별히 설명하지 않은 부분은 상술한 일 실시예에 따르며, 동일한 번호는 동일한 구성 요소를, 유사한 번호는 유사한 구성 요소를 나타낸다.
도 1 내지 도 7, 도 15 내지 도 17을 참조하면, 터치 센서(TS)는 감지 영역(SA) 및 비감지 영역(NSA)을 포함한 베이스 층(BSL)을 포함할 수 있다.
감지 영역(SA)은 센서 전극이 배치되어 터치 입력을 감지하는 영역이며, 비감지 영역(NSA)은 상기 감지 영역(SA)의 적어도 일 영역을 둘러싸는 영역일 수 있다.
센서 전극은 복수의 제1 센서 패턴들(SP1), 복수의 제2 센서 패턴들(SP2), 복수의 제1 브릿지 패턴들(BRP1), 복수의 제2 브릿지 패턴들(BRP2), 복수의 더미 전극들(DME)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)은 마름모 형상으로 도시되어 있으나, 상기 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)은 또 다른 다각 형상을 가질 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 감지 영역(SA)은 소정의 곡률을 갖는 곡선(CUR, 비정방형 경계)을 포함한 제1 감지 영역(A1) 및 상기 제1 감지 영역(A1)을 제외한 제2 감지 영역(A2)을 포함할 수 있다.
제1 감지 영역(A1)에는 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2), 상기 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2)에 연결된 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)이 위치할 수 있다. 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴들(MOSP1, MOSP2)은 감지 영역(SA)의 형상 변경에 따라 형성된 곡선(CUR, 비정방형 경계)에 의해 잘려진 형태로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)의 경계 영역에는 상기 제1 감지 영역(A1)과 상기 제2 감지 영역(A2)에 걸친 제1 및 제2 중간 센서 패턴들(SP1', SP2')이 위치할 수 있다.
제1 중간 센서 패턴(SP1')은 제1 감지 영역(A1)에 위치하는 제1a 서브 센서 패턴(SP1a) 및 제2 감지 영역(A2)에 위치하는 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)을 포함할 수 있다. 제2 중간 센서 패턴(SP2')은 제1 감지 영역(A1)에 위치하는 제2a 서브 센서 패턴(SP2a) 및 제2 감지 영역(A2)에 위치하는 제2b 서브 센서 패턴(SP2b)을 포함할 수 있다.
제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)은 동일한 형상을 가지거나 실질적으로 유사한 형상을 가질 수 있다.
또한, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)은 상이한 크기(혹은 면적)를 가질 수 있다. 일 예로, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)은 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 제2 가상의 선(VL2)을 기준으로 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)보다 작은 크기(혹은 면적)를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)은 제2 가상의 선(VL2)을 기준으로 비대칭 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)의 경계를 이루는 변들의 길이를 짧게 하거나 상기 제1a 서브 센서 패턴들(SP1a)의 경계를 이루는 변들이 접하는 부분의 각도를 조절함으로써, 제2 가상의 선(VL2)을 기준으로 상기 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)이 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)과 비대칭 구조를 이루게 할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)은 제2 가상의 선(VL2)을 기준으로 대칭 구조를 가질 수도 있다.
제2a 서브 센서 패턴(SP2a)과 제2b 서브 센서 패턴(SP2b)은 동일한 형상을 가지거나 실질적으로 유사한 형상을 가질 수 있다.
또한, 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)과 제2b 서브 센서 패턴(SP2b)은 서로 상이한 크기(혹은 면적)를 가질 수도 있다. 일 예로, 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)은 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 제1 가상의 선(VL1)을 기준으로 제2b 서브 센서 패턴(SP2b)보다 작거나 혹은 큰 크기(혹은 면적)를 가질 수 있다. 이에 따라, 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)과 제2b 서브 센서 패턴(SP2b)은 제1 가상의 선(VL1)을 기준으로 비대칭 구조를 가질 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라, 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)과 제2b 서브 센서 패턴(SP2b)은 제1 가상의 선(VL1)을 기준으로 대칭 구조를 가질 수도 있다.
제1a 및 제2a 서브 센서 패턴들(SP1a, SP2a) 각각의 크기(혹은 면적)를 상대적으로 작게 형성할 경우, 상기 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제1 최외곽 센서 패턴(MOSP1)를 연결하는 제1 브릿지 패턴(BRP1)과 상기 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)과 제2 최외곽 센서 패턴(MOSP2)을 연결하는 제2 브릿지 패턴(BRP2)은 제1 감지 영역(A1) 내에서 곡선(CUR, 비정방형 경계)으로부터 최대한 이격되게 배치될 수 있다. 즉, 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)은 제2 감지 영역(A2)에 인접하게 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1 감지 영역(A1)의 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)은, 도 17에 도시된 바와 같이, 동일한 센서 열(SEC)에 포함되어 제2 감지 영역(A2)에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)보다 상대적으로 내측 방향에 위치할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)을 상대적으로 내측 방향, 일 예로, 제2 감지 영역(A2)에 더욱 인접하게 배치함으로써, 감지 영역(SA)의 형상 변경 시 상기 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)의 손상이 방지될 수 있다. 이에 따라, 제1 감지 영역(A1)에서의 충분한 정전 용량을 확보되어 상기 제1 감지 영역(A1)에서의 센싱 감도가 개선될 수 있다.
제1 감지 영역(A1)에 위치한 더미 전극들(DME)과 제2 감지 영역(A2)에 위치한 더미 전극들(DME)은 동일한 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)에 걸쳐진 더미 전극(DME)은 상기 제1 감지 영역(A1)으로 연장되는 부분과 상기 제2 감지 영역(A2)으로 연장되는 부분을 연결하여 끊기지 않게 함으로써 연속성을 유지할 수 있다.
도 18a 및 도 18b는 도 15의 EA5 부분을 다른 실시예에 따라 나타낸 확대 평면도들이다.
도 18a 및 도 18b의 실시예들에 있어서, 중복된 설명을 피하기 위하여 상술한 일 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다. 도 18a 및 도 18b의 실시예들에서 특별히 설명하지 않는 부분은 상술한 일 실시예에 따르며, 동일한 번호는 동일한 구성 요소를, 유사한 번호는 유사한 구성 요소를 나타낸다.
도 1 내지 도 7, 도 15, 도 18a, 및 도 18b를 참조하면, 터치 센서(TS)는 감지 영역(SA) 및 비감지 영역(NSA)을 포함한 베이스 층(BSL)을 포함할 수 있다. 감지 영역(SA)은 곡선(CUR, 비정방형 경계)을 포함한 제1 감지 영역(A1) 및 상기 제1 감지 영역(A1)을 제외한 제2 감지 영역(A2)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)에 걸쳐진 제1 및 제2 중간 센서 패턴들(SP1', SP2')은 제2 감지 영역(A2)에 위치한 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)과 상이한 크기(혹은 면적)를 가질 수 있다. 일 예로, 제1 중간 센서 패턴(SP1')은 제2 감지 영역(A2)에 위치한 각각의 제1 센서 패턴(SP1)보다 상대적으로 작은 크기(혹은 면적)를 갖고, 제2 중간 센서 패턴(SP2')은 상기 제2 감지 영역(A2)에 위치한 각각의 제2 센서 패턴(SP2)보다 상대적으로 작은 크기(혹은 면적)를 가질 수 있다.
제1 중간 센서 패턴(SP1')은 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제2 감지 영역(A2)에 위치한 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)을 포함할 수 있다. 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)은 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이, 제2 방향(DR2)을 따라 제1 중간 센서 패턴(SP1')의 중앙(혹은 가운데)을 가로지르는 경계선(제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)의 경계 라인)을 기준으로 대칭 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제1b 서브 센서 패턴(SP1b)은 동일한 크기(혹은 면적)를 가질 수 있다. 제1a 및 제1b 서브 센서 패턴들(SP1a, SP1b)이 동일한 크기(혹은 면적)을 가지더라도 제1 중간 센서 패턴(SP1')이 제2 감지 영역(A2)에 위치한 각각의 제1 센서 패턴(SP1)보다 상대적으로 작은 크기(혹은 면적)를 가짐에 따라, 상기 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)에 연결된 제1 브릿지 패턴(BRP1)은 곡선(CUR, 비정방형 경계)으로부터 최대한 이격되게 배치될 수 있다.
제1 감지 영역(A1)에서, 제1 최외곽 센서 패턴(MOSP1)과 제2 최외곽 센서 패턴(MOSP2) 사이 및 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제2a 서브 센서 패턴(SP2a) 사이에 각각 더미 전극들(DME)이 위치할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 감지 영역(A1)과 제2 감지 영역(A2)에 걸쳐진 더미 전극(DME)은 상기 제1 감지 영역(A1)으로 연장되는 부분과 상기 제2 감지 영역(A2)으로 연장되는 부분을 연결하여 끊기지 않게 함으로써 연속성을 유지할 수 있다.
제1 감지 영역(A1)에 위치한 더미 전극들(DME)은, 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)의 경계 및 제2a 서브 센서 패턴(SP2a)의 경계에 각각 대응되도록 바(Bar) 형상을 가질 수 있다. 제1 감지 영역(A1)에 위치한 더미 전극들(DME)은 도 18a에 도시된 바와 같이, 제2 감지 영역(A2)에 위치한 더미 전극들(DME)과 동일한 형상을 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제1 감지 영역(A1)에 위치한 더미 전극들(DME)은 도 18b에 도시된 바와 같이 지그재그 형상을 가질 수도 있다. 제1 감지 영역(A1)에 위치한 더미 전극들(DME)이 지그재그 형상을 갖는 경우, 상기 제1 감지 영역(A1)에 위치한 제1a 서브 센서 패턴(SP1a)과 제2a 서브 센서 패턴(SP2a) 사이의 경계 영역 및 제1 최외곽 센서 패턴(MOSP1)과 제2 최외곽 센서 패턴(MOSP2) 사이의 경계 영역이 시인되지 않을 수 있다.
제1 감지 영역(A1)에 위치한 더미 전극들(DME)의 형상은 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며 다양한 형상으로 변경될 수 있음은 물론이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
PXL: 화소 TS: 터치 센서
WD: 윈도우 SUB: 기판
PCL: 화소 회로층 DPL: 표시 소자층
OLED: 발광 소자 CP1, CP2: 제1 및 제2 도전 패턴
SA: 감지 영역 NSA: 비감지 영역
A1, A2: 제1 및 제2 영역 NL1, NL2: 제1 및 제2 법선
PO1, PO2: 제1 및 제2 접점 CUR: 곡선
SP: 센서 패턴 SP1, SP2: 제1 및 제2 센서 패턴
SP1', SP2': 제1 및 제2 중간 센서 패턴
MOSP1, MOSP2: 제1 및 제2 최외곽 센서 패턴
BRP1, BRP2: 제1 및 제2 브릿지 패턴
DME: 더미 전극
VL1, VL2: 제1 및 제2 가상의 선

Claims (24)

  1. 감지 영역 및 비감지 영역을 포함한 베이스 층; 및
    상기 감지 영역에 위치하며 복수의 센서 패턴들을 포함한 센서 전극을 포함하고,
    상기 감지 영역은 소정의 곡률을 갖는 적어도 하나의 비정방형(non-square) 경계를 포함한 제1 영역과 상기 비정방형 경계를 포함하지 않는 제2 영역을 포함하고,
    상기 센서 패턴들 중 상기 제1 영역에 위치하는 센서 패턴들과 상기 제2 영역에 위치하는 센서 패턴들은 서로 상이한 크기를 갖는, 터치 센서.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 영역에 위치한 센서 패턴들은 상기 제2 영역에 위치한 센서 패턴들보다 작은 크기를 갖는, 터치 센서.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 센서 패턴들은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 걸쳐 위치하는 적어도 하나의 중간 센서 패턴을 포함하는, 터치 센서.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 중간 센서 패턴은 상기 제2 영역에 위치한 센서 패턴들 각각과 상이한 크기를 갖는, 터치 센서.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 중간 센서 패턴은 상기 제1 영역에 대응되는 제1 서브 센서 패턴과 상기 제2 영역에 대응되는 제2 서브 센서 패턴을 포함하는, 터치 센서.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 서브 센서 패턴과 상기 제2 서브 센서 패턴은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 경계 라인을 기준으로 대칭 구조를 갖는, 터치 센서.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 중간 센서 패턴은 상기 제2 영역에 위치한 센서 패턴들보다 작은 크기를 갖는, 터치 센서.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 서브 센서 패턴과 상기 제2 서브 센서 패턴은 상이한 크기를 갖는, 터치 센서.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 서브 센서 패턴은 상기 제2 서브 센서 패턴의 크기보다 작은, 터치 센서.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 서브 센서 패턴과 상기 제2 서브 센서 패턴은 일 방향으로 연장된 가상의 선을 기준으로 비대칭 구조를 갖는, 터치 센서.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 센서 패턴들은,
    제1 센서 패턴들 및 상기 제1 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제1 브릿지 패턴들;
    제2 센서 패턴들 및 상기 제2 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제2 브릿지 패턴들; 및
    상기 제1 및 제2 센서 패턴들 사이에 제공된 복수의 더미 전극들을 포함하는, 터치 센서.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 더미 전극들 중 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 걸쳐진 더미 전극들은 상기 제1 영역으로 연장되는 부분과 상기 제2 영역으로 연장되는 부분을 연결하여 연속성을 유지하는, 터치 센서.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 더미 전극들 중 상기 제1 영역에 위치한 더미 전극들과 상기 제2 영역에 위치한 더미 전극들은 동일한 형상을 갖는, 터치 센서.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 더미 전극들 중 상기 제1 영역에 위치한 더미 전극들과 상기 제2 영역에 위치한 더미 전극들은 상이한 형상을 갖는, 터치 센서.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 영역에 위치한 더미 전극들은 상기 제2 영역에 위치한 더미 전극들보다 큰 폭을 갖거나 그보다 작은 폭을 갖는, 터치 센서.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 센서 패턴들 중 상기 제1 영역에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들은, 상기 제1 영역에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들과 동일한 열에 제공되며 상기 제2 영역에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들보다 내측에 위치하는, 터치 센서.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 센서 패턴들 중 상기 제1 영역에 위치하며 상기 비정방형 경계에 인접한 최외곽 센서 패턴들 중 적어도 하나의 최외곽 센서 패턴은 상기 제1 서브 센서 패턴과 상이한 크기를 갖는, 터치 센서.
  18. 영상을 표시하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 제공된 터치 센서를 포함하고,
    상기 터치 센서는,
    감지 영역 및 비감지 영역을 포함한 베이스 층; 및
    상기 감지 영역에 제공되며 복수의 센서 패턴들을 포함한 센서 전극을 포함하고,
    상기 감지 영역은 소정의 곡률을 갖는 적어도 하나의 비정방형 경계를 포함한 제1 영역과 상기 비정방형 경계를 포함하지 않는 제2 영역을 포함하며,
    상기 센서 패턴들 중 상기 제1 영역에 위치하는 센서 패턴들과 상기 제2 영역에 위치하는 센서 패턴들은 서로 상이한 크기를 갖는, 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 영역에 위치한 센서 패턴들은 상기 제2 영역에 위치한 센서 패턴들보다 작은 크기를 갖는, 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 센서 패턴들은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 걸쳐 위치하는 적어도 하나의 중간 센서 패턴을 포함하고,
    상기 중간 센서 패턴은 상기 제2 영역에 위치한 센서 패턴들과 상이한 크기를 갖는, 표시 장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 중간 센서 패턴은 상기 제1 영역에 대응되는 제1 서브 센서 패턴과 상기 제2 영역에 대응되는 제2 서브 센서 패턴을 포함하고,
    상기 제1 서브 센서 패턴과 상기 제2 서브 센서 패턴은 상이한 크기를 갖는, 표시 장치.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 센서 패턴들은,
    제1 센서 패턴들 및 상기 제1 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제1 브릿지 패턴들;
    제2 센서 패턴들 및 상기 제2 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제2 브릿지 패턴들; 및
    상기 제1 및 제2 센서 패턴들 사이에 제공된 복수의 더미 전극들을 포함하고,
    상기 더미 전극들 중 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 걸쳐진 더미 전극들은 상기 제1 영역으로 연장되는 부분과 상기 제2 영역으로 연장되는 부분을 연결하여 연속성을 유지하는, 표시 장치.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 센서 패턴들 중 상기 제1 영역에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들은, 상기 제1 영역에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들과 동일한 열에 제공되며 상기 제2 영역에 위치한 제1 및 제2 브릿지 패턴들보다 내측에 위치하는, 표시 장치.
  24. 제18 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    상기 영상을 표시하는 표시 영역 및 상기 표시 영역의 적어도 일측에 제공되는 비표시 영역을 포함한 기판;
    상기 기판 상에 제공되며, 적어도 하나 이상의 트랜지스터를 포함하는 화소 회로층;
    상기 화소 회로층 상에 배치되며 광을 방출하는 적어도 하나 이상의 발광 소자를 포함한 표시 소자층; 및
    상기 표시 소자층 상에 배치된 봉지층을 포함하는, 표시 장치.
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