KR20210062178A - 터치 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20210062178A
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electrically connected
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이양식
이휘득
박용찬
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예들은, 터치 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 터치 전극 라인을 액티브 영역에서 분리된 구조로 배치하고, 터치 전극 라인의 각 부분과 연결된 터치 라우팅 배선을 다른 터치 전극 라인의 각 부분과 연결된 터치 라우팅 배선과 연결함으로써, 터치 라우팅 배선의 길이 편차에 의한 기생 캐패시턴스의 편차를 감소시킬 수 있다. 따라서, 터치 전극 라인을 더블 라우팅 구조로 구동하여 로드를 감소시키면서, 터치 라우팅 배선의 연결 구조 및 배치 위치 등에 따른 터치 센싱의 편차를 감소시켜 터치 센싱의 성능을 개선할 수 있다.

Description

터치 디스플레이 장치{TOUCH DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예들은, 터치 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치, 유기발광 디스플레이 장치 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용된다.
이러한 디스플레이 장치는 사용자에게 보다 다양한 기능을 제공하기 위하여, 디스플레이 패널에 대한 사용자의 터치를 인식하고 인식된 터치를 기반으로 입력 처리를 수행하는 기능을 제공한다.
일 예로, 터치 인식이 가능한 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널에 배치되거나 내장된 다수의 터치 전극을 포함하고, 이러한 터치 전극을 구동하여 디스플레이 패널에 대한 사용자의 터치 유무와 터치 좌표 등을 검출할 수 있다.
여기서, 디스플레이 패널은 영상을 표시하며 터치 센싱 기능을 제공함에 따라 디스플레이 구동을 위한 전극이나 배선 등과 터치 센싱을 위한 전극이나 배선 등을 포함할 수 있다. 따라서, 디스플레이 구동을 위한 전극 등과 터치 센싱을 위한 전극 등 사이에 기생 캐패시턴스가 형성되어 터치 센싱 시 노이즈가 발생할 수 있다.
또한, 터치 전극이나 터치 배선의 배치 구조에 따라 디스플레이 구동을 위한 전극과의 기생 캐패시턴스의 편차가 발생할 수 있어, 기생 캐패시턴스의 유무와 편차 등으로 인해 터치 센싱의 성능이 저하될 수 있는 문제점이 존재한다.
본 발명의 실시예들은, 디스플레이 구동을 위한 전극과 터치 센싱을 위한 전극 간의 기생 캐패시턴스에 의한 영향을 감소시켜, 터치 센싱 시 노이즈를 저감시킬 수 있는 방안을 제공한다.
본 발명의 실시예들은, 터치 전극과 터치 라우팅 배선의 배치 위치나 배치 구조에 따른 노이즈의 편차를 감소시켜, 터치 센싱의 성능을 개선할 수 있는 방안을 제공한다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 액티브 영역에 배치된 다수의 발광 소자와, 액티브 영역에서 발광 소자 상에 배치되고 일부분은 액티브 영역의 외측에 위치하는 논-액티브 영역에 배치된 봉지부와, 봉지부 상에서 액티브 영역에 배치된 다수의 터치 전극 라인과, 봉지부 상에서 논-액티브 영역에 배치되고 터치 전극 라인과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라우팅 배선을 포함하는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
다수의 터치 전극 라인은, 제1 방향으로 배치된 다수의 X-터치 전극 라인과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배치된 다수의 Y-터치 전극 라인을 포함할 수 있다.
그리고, X-터치 전극 라인 및 Y-터치 전극 라인 중 적어도 하나의 터치 전극 라인은 제1 부분 및 제1 부분이 배치된 라인에 배치되며 제1 부분과 분리된 제2 부분을 포함할 수 있다.
다수의 터치 라우팅 배선은, 터치 전극 라인의 제1 부분과 전기적으로 연결된 다수의 제1 배선과, 터치 전극 라인의 제2 부분과 전기적으로 연결된 다수의 제2 배선을 포함할 수 있다.
여기서, 다수의 제1 배선 각각은 다수의 제2 배선 각각과 액티브 영역 이외의 영역에서 전기적으로 연결되고, 다수의 제1 배선 중 적어도 하나는 제1 배선과 전기적으로 연결된 제1 부분을 포함하는 터치 전극 라인 이외의 터치 전극 라인에 포함된 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 배선과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 예로, i번째 터치 전극 라인의 제1 부분과 전기적으로 연결된 제1 배선은 j(j≠i)번째 터치 전극 라인의 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 배선과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, j번째 터치 전극 라인의 제1 부분과 전기적으로 연결된 제1 배선은 i번째 터치 전극 라인의 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 배선과 전기적으로 연결될 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 제1 방향으로 배치된 다수의 X-터치 전극 라인과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배치된 다수의 Y-터치 전극 라인과, X-터치 전극 라인 및 Y-터치 전극 라인과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라우팅 배선을 포함하고, X-터치 전극 라인 및 Y-터치 전극 라인 중 적어도 하나의 터치 전극 라인은 제1 부분 및 제1 부분이 배치된 라인에 배치되며 제1 부분과 분리된 제2 부분을 포함하고, 다수의 터치 라우팅 배선은 터치 전극 라인의 제1 부분과 전기적으로 연결된 다수의 제1 배선과 터치 전극 라인의 제2 부분과 전기적으로 연결된 다수의 제2 배선을 포함하며, 다수의 제1 배선 중 적어도 하나는 제1 배선과 전기적으로 연결된 제1 부분을 포함하는 터치 전극 라인 이외의 터치 전극 라인에 포함된 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 배선과 전기적으로 연결된 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 제1 액티브 영역에 배치된 다수의 터치 전극 라인과, 제1 액티브 영역의 일측에 위치하는 제2 액티브 영역에 배치되고 제1 액티브 영역에 배치된 터치 전극 라인과 분리된 다수의 터치 전극 라인을 포함하고, 제1 액티브 영역에 배치된 i번째 터치 전극 라인과 제2 액티브 영역에 배치된 j(j≠i)번째 터치 전극 라인이 동시에 구동되고, 제1 액티브 영역에 배치된 j번째 터치 전극 라인과 제2 액티브 영역에 배치된 i번째 터치 전극 라인이 동시에 구동되는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 서로 분리되고 다른 행이나 열에 배치된 터치 전극 라인에 연결된 터치 라우팅 배선을 서로 단락시킴으로써, 터치 라우팅 배선의 전체 길이가 일정한 값이 되거나 일정한 범위 이내가 되도록 할 수 있다.
따라서, 연결된 터치 전극 라인의 위치에 따른 터치 라우팅 배선의 길이 편차에 의한 기생 캐패시턴스의 편차를 감소시킬 수 있다.
또한, 액티브 영역에서 터치 전극 라인이 분리된 부분을 분산시켜 배치함으로써, 터치 전극 라인이 분리된 부분에 의한 터치 감도 저하를 최소화하며 터치 센싱의 성능을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 디스플레이 패널을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에 터치 패널이 내장되는 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에 배치된 터치 전극의 타입을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 메쉬 타입의 터치 전극을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에서의 터치 센서 구조를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 터치 센서 구조의 구현 예시 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널의 부분적인 단면도로서, 도 8에 도시된 X-X' 부분의 단면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10과 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에 컬러필터가 포함된 경우의 단면 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에 터치 전극 라인과 터치 라우팅 배선이 배치된 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 터치 디스플레이 장치의 구동 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 13에 도시된 I-I' 부분의 단면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에 터치 전극 라인과 터치 라우팅 배선이 배치된 구조의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 16 내지 도 18은 도 15에 도시된 터치 디스플레이 장치에서 터치 라우팅 배선의 연결 구조와 구동 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
도 19a 내지 도 20은 도 15에 도시된 터치 디스플레이 장치에서 터치 라우팅 배선의 연결 구조와 구동 방식의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에 의한 기생 캐패시턴스 편차의 개선 효과를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들의 시간 관계 또는 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 영상 디스플레이를 위한 기능과 터치 센싱을 위한 기능을 모두 제공할 수 있다.
영상 디스플레이 기능을 제공하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인에 의해 정의된 다수의 서브픽셀이 배열된 디스플레이 패널(DISP)과, 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동 회로(DDC)와, 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동 회로(GDC)와, 데이터 구동 회로(DDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)의 동작을 제어하는 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 등을 포함할 수 있다.
데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC) 및 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 각각은 하나 이상의 개별 부품으로 구현될 수도 있다. 경우에 따라서, 데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC) 및 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 중 둘 이상은 하나의 부품으로 통합되어 구현될 수도 있다. 예를 들어, 데이터 구동 회로(DDC)와 디스플레이 컨트롤러(DCTR)는 하나의 집적회로 칩(IC Chip)으로 구현될 수 있다.
터치 센싱 기능을 제공하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 다수의 터치 전극을 포함하는 터치 패널(TSP)과, 터치 패널(TSP)로 터치 구동 신호를 공급하고 터치 패널(TSP)로부터 터치 센싱 신호를 검출하여, 검출된 터치 센싱 신호를 토대로 터치 패널(TSP)에서의 사용자의 터치 유무 또는 터치 위치(터치 좌표)를 센싱하는 터치 센싱 회로(TSC)를 포함할 수 있다.
터치 센싱 회로(TSC)는, 일 예로, 터치 패널(TSP)로 터치 구동 신호를 공급하고 터치 패널(TSP)로부터 터치 센싱 신호를 검출하는 터치 구동 회로(TDC)와, 터치 구동 회로(TDC)에 의해 검출된 터치 센싱 신호를 토대로 터치 패널(TSP)에서의 사용자의 터치 유무 및/또는 터치 위치를 센싱하는 터치 컨트롤러(TCTR) 등을 포함할 수 있다.
터치 구동 회로(TDC)는 터치 패널(TSP)로 터치 구동 신호를 공급하는 제1 회로 파트와 터치 패널(TSP)로부터 터치 센싱 신호를 검출하는 제2 회로 파트를 포함할 수 있다.
터치 구동 회로(TDC) 및 터치 컨트롤러(TCTR)는 별도의 부품으로 구현되거나, 경우에 따라서, 하나의 부품으로 통합되어 구현될 수도 있다.
한편, 데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC) 및 터치 구동 회로(TDC) 각각은 하나 이상의 집적회로로 구현될 수 있으며, 디스플레이 패널(DISP)과의 전기적인 연결 관점에서 COG(Chip On Glass) 타입, COF(Chip On Film) 타입, 또는 TCP(Tape Carrier Package) 타입 등으로 구현될 수 있으며, 게이트 구동 회로(GDC)는 GIP(Gate In Panel) 타입으로도 구현될 수 있다.
한편, 디스플레이 구동을 위한 회로 구성들(DDC, GDC, DCTR)과 터치 센싱을 위한 회로 구성들(TDC, TCTR) 각각은 하나 이상의 개별 부품으로 구현될 수 있다. 경우에 따라서 디스플레이 구동을 위한 회로 구성들(DDC, GDC, DCTR) 중 하나 이상과 터치 센싱을 위한 회로 구성들(TDC, TCTR) 중 하나 이상은 기능적으로 통합되어 하나 이상의 부품으로 구현될 수도 있다.
예를 들어, 데이터 구동 회로(DDC)와 터치 구동 회로(TDC)는 하나 또는 둘 이상의 집적회로 칩에 통합 구현될 수 있다. 데이터 구동 회로(DDC)와 터치 구동 회로(TDC)가 둘 이상의 집적회로 칩에 통합 구현되는 경우, 둘 이상의 집적회로 칩 각각은 데이터 구동 기능과 터치 구동 기능을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 유기발광 디스플레이 장치, 액정 디스플레이 장치 등의 다양한 타입일 수 있다. 아래에서는, 설명의 편의를 위해, 터치 디스플레이 장치가 유기발광 디스플레이 장치인 것으로 예를 들어 설명한다. 즉, 디스플레이 패널(DISP)은 유기발광 디스플레이 패널, 액정 디스플레이 패널 등의 다양한 타입일 수 있지만, 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 디스플레이 패널(DISP)이 유기발광 디스플레이 패널인 것으로 예를 들어 설명한다.
또 한편, 후술하겠지만, 터치 패널(TSP)은 터치 구동 신호가 인가되거나 터치 센싱 신호가 검출될 수 있는 다수의 터치 전극과, 이러한 다수의 터치 전극을 터치 구동 회로(TDC)와 연결시켜주기 위한 다수의 터치 라우팅 배선 등을 포함할 수 있다.
터치 패널(TSP)은 디스플레이 패널(DISP)의 외부에 존재할 수도 있다. 즉, 터치 패널(TSP)과 디스플레이 패널(DISP)은 별도로 제작되어 결합될 수 있다. 이러한 터치 패널(TSP)을 외장형 타입 또는 애드-온(Add-on) 타입이라고 한다.
이와 다르게, 터치 패널(TSP)은 디스플레이 패널(DISP)의 내부에 내장될 수도 있다. 즉, 디스플레이 패널(DISP)을 제작할 때, 터치 패널(TSP)을 구성하는 다수의 터치 전극과 다수의 터치 라우팅 배선 등의 터치 센서 구조는 디스플레이 구동을 위한 전극들 및 신호 라인들과 함께 형성될 수 있다. 이러한 터치 패널(TSP)을 내장형 타입이라고 한다. 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 터치 패널(TSP)이 내장형 타입인 경우로 예를 들어 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 디스플레이 패널(DISP)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)은 영상이 표시되는 액티브 영역(AA)과, 액티브 영역(AA)의 외곽 경계 라인(BL)의 외곽 영역인 논-액티브 영역(NA)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)에는, 영상 디스플레이를 위한 다수의 서브픽셀이 배열되고, 디스플레이 구동을 위한 각종 전극들이나 신호 라인들이 배치된다.
또한, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)에는, 터치 센싱을 위한 다수의 터치 전극과 이들과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라우팅 배선 등이 배치될 수 있다. 이에 따라, 액티브 영역(AA)은 터치 센싱이 가능한 터치 센싱 영역이라고도 할 수 있다.
디스플레이 패널(DISP)의 논-액티브 영역(NA)에는, 액티브 영역(AA)에 배치된 각종 신호 라인들이 연장된 링크 라인들 또는 액티브 영역(AA)에 배치된 각종 신호 라인들과 전기적으로 연결된 링크 라인들과, 이 링크 라인들에 전기적으로 연결된 패드들이 배치될 수 있다. 논-액티브 영역(NA)에 배치된 패드들은 디스플레이 구동 회로(DDC, GDC 등)가 본딩되거나 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(DISP)의 논-액티브 영역(NA)에는, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 라우팅 배선이 연장된 링크 라인들 또는 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 라우팅 배선과 전기적으로 연결된 링크 라인들과, 이 링크 라인들에 전기적으로 연결된 패드들이 배치될 수 있다. 논-액티브 영역(NA)에 배치된 패드들은 터치 구동 회로(TDC)가 본딩되거나 전기적으로 연결될 수 있다.
논-액티브 영역(NA)에는, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 전극 중 최외곽 터치 전극의 일부가 확장된 부분이 존재할 수도 있고, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 전극과 동일한 물질의 하나 이상의 전극(터치 전극)이 더 배치될 수도 있다.
즉, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 다수의 터치 전극은 액티브 영역(AA) 내에 모두 존재하거나, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 다수의 터치 전극 중 일부(예: 최외곽 터치 전극)는 논-액티브 영역(NA)에 존재하거나, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 다수의 터치 전극 중 일부(예: 최외곽 터치 전극)는 액티브 영역(AA)과 논-액티브 영역(NA)에 걸쳐 있을 수도 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 디스플레이 패널(DISP)은 액티브 영역(AA) 내 어떠한 층(Layer, 예: 유기발광 디스플레이 패널에서의 봉지부)이 무너지는 것을 방지하기 위한 댐(DAM)이 배치되는 댐 영역(DA)을 포함할 수 있다.
댐 영역(DA)은, 액티브 영역(AA)과 논-액티브 영역(NA)의 경계 지점이나 액티브 영역(AA)의 외곽 영역인 논-액티브 영역(NA)의 어느 한 지점 등에 위치할 수 있다.
댐 영역(DA)에 배치되는 댐은, 액티브 영역(AA)의 모든 방향을 둘러싸면서 배치되거나, 액티브 영역(AA)의 하나 또는 둘 이상의 일부분(예: 무너지기 쉬운 층이 있는 부분)의 외곽에만 배치될 수도 있다.
댐 영역(DA)에 배치되는 댐은, 모두 연결되는 하나의 패턴일 수도 있고 단절된 둘 이상의 패턴으로 이루어질 수도 있다. 또한, 댐 영역(DA)은 1차 댐만이 배치될 수도 있고, 2개의 댐(1차 댐, 2차 댐)이 배치될 수도 있으며, 3개 이상의 댐이 배치될 수도 있다.
댐 영역(DA)에서, 어느 한 방향에서는 1차 댐만 있고, 어느 다른 한 방향에서는 1차 댐과 2차 댐이 모두 있을 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 터치 패널(TSP)이 내장되는 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)에는, 기판(SUB) 상에 다수의 서브픽셀(SP)이 배열된다.
각 서브픽셀(SP)은, 발광 소자(ED)와, 발광 소자(ED)를 구동하기 위한 제1 트랜지스터(T1)와, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)로 데이터 전압(VDATA)을 전달해주기 위한 제2 트랜지스터(T2)와, 한 프레임 동안 일정 전압을 유지해주기 위한 스토리지 캐패시터(Cst) 등을 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 데이터 전압(VDATA)이 인가될 수 있는 제1 노드(N1), 발광 소자(ED)와 전기적으로 연결되는 제2 노드(N2) 및 구동 전압 라인(DVL)으로부터 구동 전압(VDD)이 인가되는 제3 노드(N3)를 포함할 수 있다. 제1 노드(N1)는 게이트 노드이고, 제2 노드(N2)는 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있고, 제3 노드(N3)는 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다. 이러한 제1 트랜지스터(T1)는 발광 소자(ED)를 구동하는 구동 트랜지스터라고도 한다.
발광 소자(ED)는 제1 전극(예: 애노드 전극), 발광층 및 제2 전극(예: 캐소드 전극)을 포함할 수 있다. 제1 전극은 제1 트랜지스터(T1)의 제2 노드(N2)와 전기적으로 연결되고, 제2 전극은 기저 전압(VSS)이 인가될 수 있다.
이러한 발광 소자(ED)에서 발광층은 유기물을 포함하는 유기 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광 소자(ED)는 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)일 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는, 게이트 라인(GL)을 통해 인가되는 스캔 신호(SCAN)에 의해 온-오프가 제어되며, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 제2 트랜지스터(T2)는 스위칭 트랜지스터라고도 한다.
제2 트랜지스터(T2)는 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-온 되면, 데이터 라인(DL)에서 공급된 데이터 전압(VDATA)을 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)에 전달한다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
각 서브픽셀(SP)은 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 트랜지스터(T1, T2)와 1개의 캐패시터(Cst)를 포함하는 2T1C 구조를 가질 수 있으며, 경우에 따라서, 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함하거나, 1개 이상의 캐패시터를 더 포함할 수도 있다.
스토리지 캐패시터(Cst)는, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 존재할 수 있는 내부 캐패시터(Internal Capacitor)인 기생 캐패시터(예: Cgs, Cgd)가 아니라, 제1 트랜지스터(T1)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 캐패시터(External Capacitor)일 수 있다.
제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2) 각각은 n 타입 트랜지스터이거나 p 타입 트랜지스터일 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 디스플레이 패널(DISP)에는 발광 소자(ED), 2개 이상의 트랜지스터(T1, T2) 및 1개 이상의 캐패시터(Cst) 등의 회로 소자가 배치된다. 이러한 회로 소자(특히, 발광 소자(ED))는 외부의 수분이나 산소 등에 취약하기 때문에, 외부의 수분이나 산소가 회로 소자(특히, 발광 소자(ED))로 침투되는 것을 방지하기 위한 봉지부(ENCAP)가 디스플레이 패널(DISP)에 배치될 수 있다.
이러한 봉지부(ENCAP)는 하나의 층으로 되어 있을 수도 있지만, 다수의 층으로 되어 있을 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서는, 터치 패널(TSP)이 봉지부(ENCAP) 상에 형성될 수 있다.
즉, 터치 디스플레이 장치에서, 터치 패널(TSP)을 이루는 다수의 터치 전극(TE) 등의 터치 센서 구조는 봉지부(ENCAP) 상에 배치될 수 있다.
터치 센싱 시, 터치 전극(TE)에는 터치 구동 신호 또는 터치 센싱 신호가 인가될 수 있다. 따라서, 터치 센싱 시, 봉지부(ENCAP)를 사이에 두고 배치되는 터치 전극(TE)과 캐소드 전극 사이에는 전위차가 형성되어 불필요한 기생 캐패시턴스가 형성될 수 있다. 이러한 기생 캐패시턴스는 터치 감도를 저하시킬 수 있기 때문에, 기생 캐패시턴스를 저하시키기 위하여, 터치 전극(TE)과 캐소드 전극 간의 거리는, 패널 두께, 패널 제작 공정 및 디스플레이 성능 등을 고려하여 일정 값(예: 1㎛) 이상이 되도록 설계될 수 있다. 이를 위해, 일 예로, 봉지부(ENCAP)의 두께는 최소 1㎛ 이상으로 설계될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 터치 전극(TE)의 타입들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 각 터치 전극(TE)은 개구부가 없는 판 형상의 전극 메탈일 수 있다. 이 경우, 각 터치 전극(TE)은 투명 전극일 수 있다. 즉, 각 터치 전극(TE)은 아래에 배치된 다수의 서브픽셀(SP)에서 발광된 빛들이 위로 투과될 수 있도록 투명 전극 물질로 되어 있을 수 있다.
이와 다르게, 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 각 터치 전극(TE)은 메쉬(Mesh) 타입으로 패터닝되어 둘 이상의 개구부(OA)를 갖는 전극 메탈(EM)일 수 있다.
전극 메탈(EM)은 실질적인 터치 전극(TE)에 해당하는 부분으로서, 터치 구동 신호가 인가되거나, 터치 센싱 신호가 감지되는 부분이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 각 터치 전극(TE)이 메쉬 타입으로 패터닝 된 전극 메탈(EM)인 경우, 터치 전극(TE)의 영역에는 둘 이상의 개구부(OA)가 존재할 수 있다.
각 터치 전극(TE)에 존재하는 둘 이상의 개구부(OA) 각각은, 하나 이상의 서브픽셀(SP)의 발광 영역과 대응될 수 있다. 즉, 다수의 개구부(OA)는 아래에 배치된 다수의 서브픽셀(SP)에서 발광된 빛들이 위로 지나가는 경로가 된다. 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 각 터치 전극(TE)이 메쉬 타입의 전극 메탈(EM)인 것을 예로 들어 설명한다.
각 터치 전극(TE)에 해당하는 전극 메탈(EM)은 둘 이상의 서브픽셀(SP)의 발광 영역이 아닌 영역에 배치되는 뱅크 상에 위치할 수 있다.
한편, 여러 개의 터치 전극(TE)을 형성하는 방법으로서, 전극 메탈(EM)을 메쉬 타입으로 넓게 형성한 이후, 전극 메탈(EM)을 정해진 패턴으로 커팅하여 전극 메탈(EM)을 전기적으로 분리시켜서, 여러 개의 터치 전극(TE)을 만들어줄 수 있다.
터치 전극(TE)의 외곽선 모양은, 도 4 및 도 5와 같이, 다이아몬드 형상, 마름모 등의 사각형일 수도 있고, 삼각형, 오각형, 또는 육각형 등의 다양한 모양일 수 있다.
도 6은 도 5의 메쉬 타입의 터치 전극(TE)을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 각 터치 전극(TE)의 영역에는, 메쉬 타입의 전극 메탈(EM)과 끊어져 있는 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 존재할 수 있다.
전극 메탈(EM)은 실질적인 터치 전극(TE)에 해당하는 부분으로서 터치 구동 신호가 인가되거나 터치 센싱 신호가 감지되는 부분이지만, 더미 메탈(DM)은 터치 전극(TE)의 영역 내에 존재하기는 하지만 터치 구동 신호가 인가되지 않고 터치 센싱 신호도 감지되지 않는 부분이다. 즉, 더미 메탈(DM)는 전기적으로 플로팅(Floating) 된 메탈일 수 있다.
따라서, 전극 메탈(EM)은 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있지만, 더미 메탈(DM)은 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결되지 않는다.
모든 터치 전극(TE) 각각의 영역 안에는, 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 전극 메탈(EM)과 끊어진 상태로 존재할 수 있다.
이와 다르게, 모든 터치 전극(TE) 중 일부의 각 터치 전극(TE)의 영역 안에만, 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 전극 메탈(EM)과 끊어진 상태로 존재할 수도 있다. 즉, 일부의 터치 전극(TE)의 영역 내에는 더미 메탈(DM)이 존재하지 않을 수도 있다.
한편, 더미 메탈(DM)의 역할과 관련하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 터치 전극(TE)의 영역 내에 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 존재하지 않고 전극 메탈(EM)만 메쉬 타입으로 존재하는 경우, 화면 상에 전극 메탈(EM)의 윤곽이 보이는 시인성 이슈가 발생할 수 있다.
이에 비해, 도 6에 도시된 바와 같이, 터치 전극(TE)의 영역 내에 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 존재하는 경우, 화면 상에 전극 메탈(EM)의 윤곽이 보이는 시인성 이슈가 방지될 수 있다.
또한, 각 터치 전극(TE) 별로, 더미 메탈(DM)의 존재 유무 또는 개수(더미 메탈 비율)을 조절함으로써, 각 터치 전극(TE) 별로 캐패시턴스의 크기를 조절하여 터치 감도를 향상시킬 수도 있다.
한편, 1개의 터치 전극(TE)의 영역 내 형성된 전극 메탈(EM)에서 일부 지점들을 커팅함으로써, 커팅된 전극 메탈(EM)이 더미 메탈(DM)로 형성될 수 있다. 즉, 전극 메탈(EM)과 더미 메탈(DM)은 동일한 층에 형성된 동일한 물질일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 터치 전극(TE)에 형성되는 캐패시턴스(Capacitance)에 기반하여 터치를 센싱할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로서, 뮤추얼-캐패시턴스(Mutual-capacitance) 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있고, 셀프-캐패시턴스(Self-capacitance) 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있다.
뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 다수의 터치 전극들(TE)은 터치 구동 신호가 인가되는 구동 터치 전극(송신 터치 전극)과, 터치 센싱 신호가 검출되고 구동 터치 전극과 캐패시턴스를 형성하는 센싱 터치 전극(수신 터치 전극)으로 분류될 수 있다.
이러한 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 터치 센싱 회로(TSC)는 손가락, 펜 등의 포인터의 유무에 따른 구동 터치 전극과 센싱 터치 전극 간의 캐패시턴스(뮤추얼-캐패시턴스)의 변화를 토대로 터치 유무 및/또는 터치 좌표 등을 센싱한다.
셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 각 터치 전극(TE)은 구동 터치 전극과 센싱 터치 전극의 역할을 모두 갖는다. 즉, 터치 센싱 회로(TSC)는 하나 이상의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호를 인가하고, 터치 구동 신호가 인가된 터치 전극(TE)을 통해 터치 센싱 신호를 검출하여, 검출된 터치 센싱 신호에 근거하여 손가락, 펜 등의 포인터와 터치 전극(TE) 간의 캐패시턴스의 변화를 파악하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표 등을 센싱한다. 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식에서는, 구동 터치 전극과 센싱 터치 전극의 구분이 없다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치는 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있고, 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있다. 다만, 아래에서는, 설명의 편의를 위해, 터치 디스플레이 장치는 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱을 수행하고, 이를 위한 터치 센서 구조를 갖는 것을 예로 들어 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에서의 터치 센서 구조를 간략하게 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7의 터치 센서 구조의 구현 예시 도면이다.
도 7을 참조하면, 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱을 위한 터치 센서 구조는, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)을 포함할 수 있다. 여기서, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은 봉지부(ENCAP) 상에 위치한다.
다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각은 제1 방향으로 배치되고, 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각은 제1 방향과 다른 제2 방향으로 배치될 수 있다.
본 명세서에서, 제1 방향 및 제2 방향은 상대적으로 서로 다른 방향일 수 있으며, 일 예로, 제1 방향은 x축 방향이고 제2 방향은 y축 방향일 수 있다. 이와 반대로, 제1 방향은 y축 방향이고 제2 방향은 x축 방향일 수도 있다. 또한, 제1 방향 및 제2 방향은 서로 직교할 수도 있지만 직교하지 않을 수도 있다. 또한, 본 명세서에서, 행과 열은 상대적인 것으로서, 보는 관점에서 따라서 행과 열은 바뀔 수 있다.
다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각은 전기적으로 연결된 여러 개의 X-터치 전극(X-TE)으로 구성될 수 있다. 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각은 전기적으로 연결된 여러 개의 Y-터치 전극(Y-TE)으로 구성될 수 있다.
여기서, 다수의 X-터치 전극(X-TE)과 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)은 다수의 터치 전극(TE)에 포함되며 역할(기능)이 구분되는 전극들이다.
가령, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각을 구성하는 다수의 X-터치 전극(X-TE)은 구동 터치 전극이고, 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각을 구성하는 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)은 센싱 터치 전극일 수 있다. 이 경우, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각은 구동 터치 전극 라인에 해당하고, 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각은 센싱 터치 전극 라인에 해당한다.
이와 반대로, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각을 구성하는 다수의 X-터치 전극(X-TE)은 센싱 터치 전극이고, 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각을 구성하는 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)은 구동 터치 전극일 수 있다. 이 경우, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각은 센싱 터치 전극 라인에 해당하고, 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각은 구동 터치 전극 라인에 해당한다.
터치 센싱을 위한 터치 센서 메탈은, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 이외에도, 다수의 터치 라우팅 배선(TL)을 포함할 수 있다.
다수의 터치 라우팅 배선(TL)은, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각에 연결되는 하나 이상의 X-터치 라우팅 배선(X-TL)과, 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각에 연결되는 하나 이상의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)을 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각은, 동일한 행(또는 열)에 배치되는 복수의 X-터치 전극(X-TE)과, 이들을 전기적으로 연결해주는 하나 이상의 X-터치 전극 연결 배선(X-CL)을 포함할 수 있다. 여기서, 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)을 연결해주는 X-터치 전극 연결 배선(X-CL)은, 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)와 일체화된 메탈일 수도 있고(도 8의 예시), 컨택홀을 통해 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)와 연결되는 메탈일 수도 있다.
다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각은, 동일한 열(또는 행)에 배치되는 복수의 Y-터치 전극(Y-TE)과, 이들을 전기적으로 연결해주는 하나 이상의 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)을 포함할 수 있다. 여기서, 인접한 2개의 Y-터치 전극(Y-TE)을 연결해주는 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은, 인접한 2개의 Y-터치 전극(Y-TE)와 일체화된 메탈일 수도 있고, 컨택홀을 통해 인접한 2개의 Y-터치 전극(Y-TE)와 연결되는 메탈일 수도 있다(도 8의 예시).
X-터치 전극 라인(X-TEL)과 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)이 교차되는 영역(터치 전극 라인 교차 영역)에서는, X-터치 전극 연결 배선(X-CL)과 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)이 교차될 수 있다.
이 경우, X-터치 전극 라인(X-TEL)과 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)이 교차되는 영역(터치 전극 라인 교차 영역)에서는, X-터치 전극 연결 배선(X-CL)과 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)이 교차될 수 있다.
이와 같이, 터치 전극 라인 교차 영역에서, X-터치 전극 연결 배선(X-CL)과 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)이 교차된 경우, X-터치 전극 연결 배선(X-CL)과 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은 서로 다른 층에 위치해야만 한다.
따라서, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)이 교차되도록 배치되기 위해서, 다수의 X-터치 전극(X-TE), 다수의 X-터치 전극 연결 배선(X-CL), 다수의 Y-터치 전극(Y-TE), 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL), 다수의 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은 둘 이상의 층에 위치할 수 있다.
도 8을 참조하면, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각은 하나 이상의 X-터치 라우팅 배선(X-TL)을 통해 해당 X-터치 패드(X-TP)와 전기적으로 연결된다. 즉, 하나의 X-터치 전극 라인(X-TEL)에 포함된 복수의 X-터치 전극(X-TE) 중 최외곽에 배치된 X-터치 전극(X-TE)은 X-터치 라우팅 배선(X-TL)을 통해 해당 X-터치 패드(X-TP)와 전기적으로 연결된다.
다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각은 하나 이상의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)을 통해 해당 Y-터치 패드(Y-TP)와 전기적으로 연결된다. 즉, 하나의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)에 포함된 복수의 Y-터치 전극(Y-TE) 중 최외곽에 배치된 Y-터치 전극(Y-TE)은 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)을 통해 해당 Y-터치 패드(Y-TP)와 전기적으로 연결된다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 및 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은 봉지부(ENCAP) 상에 배치될 수 있다. 즉, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)을 구성하는 다수의 X-터치 전극(X-TE)과 다수의 X-터치 전극 연결 배선(X-CL)은, 봉지부(ENCAP) 상에 배치될 수 있다. 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)을 구성하는 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)과 다수의 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은, 봉지부(ENCAP) 상에 배치될 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)에 전기적으로 연결된 다수의 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 각각은 봉지부(ENCAP) 상에 배치되면서 봉지부(ENCAP)가 없는 곳까지 연장되어 다수의 X-터치 패드(X-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)에 전기적으로 연결된 다수의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL) 각각은 봉지부(ENCAP) 상에 배치되면서 봉지부(ENCAP)가 없는 곳까지 연장되어 다수의 Y-터치 패드(Y-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 봉지부(ENCAP)는 액티브 영역(AA) 내에 위치할 수 있으며, 경우에 따라서, 논-액티브 영역(NA)까지 확장될 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 액티브 영역(AA) 내 어떠한 층(Layer, 예: 유기 발광 디스플레이 패널에서의 봉지부)이 무너지는 것을 방지하기 위하여, 액티브 영역(AA)과 논-액티브 영역(NA)의 경계 영역 또는 액티브 영역(AA)의 외곽 영역인 논-액티브 영역(NA)에 댐 영역(DA)이 존재할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 일 예로, 댐 영역(DA)에는 1차 댐(DAM1)과 2차 댐(DAM2)이 배치될 수 있다. 여기서, 2차 댐(DAM2)은 1차 댐(DAM1)보다 더 외곽에 위치할 수 있다.
도 8의 예시와 다르게, 댐 영역(DA)에 1차 댐(DAM1)만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서, 댐 영역(DA)에 1차 댐(DAM1)과 2차 댐(DAM2)뿐만 아니라 1개 이상의 추가적인 댐이 더 배치될 수도 있다.
한편, 도 8을 참조하면, 봉지부(ENCAP)가 1차 댐(DAM1)의 측면에 위치하거나, 봉지부(ENCAP)가 1차 댐(DAM1)의 측면은 물론 상부에도 위치할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)의 부분적인 단면도로서, 도 8의 X-X' 단면도이다. 단, 도 9에서는, 터치 전극(TE)이 판 형상으로 도시되었으며, 이는 예시일 뿐, 메쉬 타입으로 되어 있을 수도 있다. 그리고, 터치 전극(TE)이 메쉬 타입인 경우 터치 전극(TE)의 개구부(OA)는 서브픽셀(SP)의 발광 영역 상에 위치할 수 있다.
액티브 영역(AA) 내 각 서브픽셀(SP)에서의 구동 트랜지스터인 제1 트랜지스터(T1)는 기판(SUB) 상에 배치된다.
제1 트랜지스터(T1)는, 게이트 전극에 해당하는 제1 노드 전극(NE1), 소스 전극 또는 드레인 전극에 해당하는 제2 노드 전극(NE2), 드레인 전극 또는 소스 전극에 해당하는 제3 노드 전극(NE3) 및 반도체층(SEMI) 등을 포함한다.
제1 노드 전극(NE1)과 반도체층(SEMI)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 중첩될 수 있다. 제2 노드 전극(NE2)은 절연층(INS) 상에 형성되어 반도체층(SEMI)의 일 측과 접촉하고, 제3 노드 전극(NE3)은 절연층(INS) 상에 형성되어 반도체층(SEMI)의 타 측과 접촉할 수 있다.
발광 소자(ED)는 애노드 전극(또는 캐소드 전극)에 해당하는 제1 전극(E1)과, 제1 전극(E1) 상에 형성되는 발광층(EL)과, 발광층(EL) 위에 형성된 캐소드 전극(또는 애노드 전극)에 해당하는 제2 전극(E2) 등을 포함할 수 있다.
제1 전극(E1)은 평탄화층(PLN)을 관통하는 화소 컨택홀을 통해 노출된 제1 트랜지스터(T1)의 제2 노드 전극(NE2)과 전기적으로 접속된다.
발광층(EL)은 뱅크(BANK)에 의해 마련된 발광 영역의 제1 전극(E1) 상에 형성된다. 발광층(EL)은 제1 전극(E1) 상에 정공 관련층, 발광층, 전자 관련층 순으로 또는 역순으로 적층되어 형성된다. 제2 전극(E2)은 발광층(EL)을 사이에 두고 제1 전극(E1)과 대향하도록 형성된다.
봉지부(ENCAP)는 외부의 수분이나 산소에 취약한 발광 소자(ED)로 외부의 수분이나 산소가 침투되는 것을 차단한다.
이러한 봉지부(ENCAP)는 하나의 층으로 되어 있을 수도 있지만, 도 9에 도시된 바와 같이 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 되어 있을 수도 있다.
예를 들어, 봉지부(ENCAP)가 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 이루어진 경우, 봉지부(ENCAP)는 하나 이상의 무기 봉지층(PAS1, PAS2)와 하나 이상의 유기 봉지층(PCL)dmf 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, 봉지부(ENCAP)는 제1 무기 봉지층(PAS1), 유기 봉지층(PCL) 및 제2 무기 봉지층(PAS2)이 순서대로 적층된 구조로 되어 있을 수 있다.
여기서, 유기 봉지층(PCL)은, 적어도 하나의 유기 봉지층 또는 적어도 하나의 무기 봉지층을 더 포함할 수도 있다.
제1 무기 봉지층(PAS1)은 발광 소자(ED)와 가장 인접하도록 캐소드 전극에 해당하는 제2 전극(E2)이 형성된 기판(SUB) 상에 형성된다. 이러한 제1 무기 봉지층(PAS1)은, 일 예로, 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 저온 증착이 가능한 무기 절연 재질로 형성된다. 제1 무기 봉지층(PAS1)이 저온 분위기에서 증착되므로, 제1 무기 봉지층(PAS1)은 증착 공정 시 고온 분위기에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
유기 봉지층(PCL)은 제1 무기 봉지층(PAS1)보다 작은 면적으로 형성될 수 있으며, 이 경우, 유기 봉지층(PCL)은 제1 무기 봉지층(PAS1)의 양끝단을 노출시키도록 형성될 수 있다. 유기 봉지층(PCL)은 유기발광 디스플레이 장치인 터치 디스플레이 장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충 역할을 하며, 평탄화 성능을 강화하는 역할을 할 수 있다. 유기 봉지층(PCL)은, 일 예로, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질로 형성될 수 있다.
한편, 유기 봉지층(PCL)이 잉크젯 방식을 통해 형성되는 경우, 논-액티브 영역(NA) 및 액티브 영역(AA)의 경계 영역이나 논-액티브 영역(NA) 내 일부 영역에 해당하는 댐 영역(DA)에 하나 또는 둘 이상의 댐(DAM)이 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 같이, 댐 영역(DA)은 논-액티브 영역(NA)에서 다수의 X-터치 패드(X-TP) 및 다수의 Y-터치 패드(Y-TP)가 형성된 패드 영역과 액티브 영역(AA) 사이에 위치하며, 이러한 댐 영역(DA)에는 액티브 영역(AA)과 인접한 1차 댐(DAM1)과 패드 영역에 인접한 2차 댐(DAM2)이 존재할 수 있다.
댐 영역(DA)에 배치되는 하나 이상의 댐(DAM)은 액상 형태의 유기 봉지층(PCL)가 액티브 영역(AA)에 적하될 때, 액상 형태의 유기 봉지층(PCL)가 논-액티브 영역(NA)의 방향으로 무너져 패드 영역을 침범하는 것을 방지할 수 있다.
이러한 효과는, 도 9에 도시된 같이, 1차 댐(DAM1) 및 2차 댐(DAM2)이 구비되는 경우 더욱 커질 수 있다.
1차 댐(DAM1) 및/또는 2차 댐(DAM2)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 1차 댐(DAM1) 및/또는 2차 댐(DAM2)은 뱅크(BANK) 및 스페이서(도시하지 않음) 등 중 적어도 어느 하나와 동일 재질로 동시에 형성될 수 있다. 이 경우, 마스크 추가 공정 및 비용 상승 없이 댐 구조를 형성할 수 있다.
또한, 1차 댐(DAM1) 및/또는 2차 댐(DAM2)은 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 무기 봉지층(PAS1) 및/또는 제2 무기 봉지층(PAS2)이 뱅크(BANK) 상에 적층된 구조로 되어 있을 수 있다.
또한, 유기물을 포함하는 유기 봉지층(PCL)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 1차 댐(DAM1)의 내 측면에만 위치할 수 있다.
이와 다르게, 유기물을 포함하는 유기 봉지층(PCL)은, 1차 댐(DAM1) 및 2차 댐(DAM2) 중 적어도 일부의 상부에도 위치할 수 있다. 일 예로, 유기 봉지층(PCL)이 1차 댐(DAM1)의 상부에 위치할 수도 있다.
제2 무기 봉지층(PAS2)은 유기 봉지층(PCL)이 형성된 기판(SUB) 상에 유기 봉지층(PCL) 및 제1 무기 봉지층(PAS1) 각각의 상부면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 무기 봉지층(PAS2)은 외부의 수분이나 산소가 제1 무기 봉지층(PAS1) 및 유기 봉지층(PCL)으로 침투하는 것을 최소화하거나 차단한다. 이러한 제 2 무기 봉지층(PAS2)은, 일 예로, 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 무기 절연 재질로 형성된다.
이러한 봉지부(ENCAP) 상에는 터치 버퍼막(T-BUF)이 배치될 수 있다. 터치 버퍼막(T-BUF)은 X, Y-터치 전극들(X-TE, Y-TE) 및 X, Y-터치 전극 연결 배선(X-CL, Y-CL)을 포함하는 터치 센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이에 위치할 수 있다.
터치 버퍼막(T-BUF)은 터치 센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이의 이격 거리가 미리 정해진 최소 이격 거리(예: 1㎛)를 유지하도록 설계될 수 있다. 이에 따라, 터치 센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이에 형성되는 기생 캐패시턴스를 줄여주거나 방지해줄 수 있고, 이를 통해, 기생 캐패시턴스에 의한 터치 감도 저하를 방지해줄 수 있다.
이러한 터치 버퍼막(T-BUF) 없이, 봉지부(ENCAP) 상에 X, Y-터치 전극들(X-TE, Y-TE) 및 X, Y-터치 전극 연결 배선(X-CL, Y-CL)을 포함하는 터치 센서 메탈이 배치될 수도 있다.
또한, 터치 버퍼막(T-BUF)은 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 배치되는 터치 센서 메탈의 제조 공정 시 이용되는 약액(현상액 또는 식각액 등등) 또는 외부로부터의 수분 등이 유기물을 포함하는 발광층(EL)으로 침투되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 터치 버퍼막(T-BUF)은 약액 또는 수분에 취약한 발광층(EL)의 손상을 방지할 수 있다.
터치 버퍼막(T-BUF)은 고온에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)의 손상을 방지하기 위해 일정 온도(예: 100도(℃)) 이하의 저온에서 형성 가능하고 1~3의 저유전율을 가지는 유기 절연 재질로 형성된다. 예를 들어, 터치 버퍼막(T-BUF)은 아크릴 계열, 에폭시 계열 또는 실록산(Siloxan) 계열의 재질로 형성될 수 있다. 유기 절연 재질로 평탄화 성능을 가지는 터치 버퍼막(T-BUF)은 유기 발광 디스플레이 장치의 휘어짐에 따른 봉지부(ENCAP)를 구성하는 각각의 봉지층(PAS1, PCL, PAS2)의 손상 및 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 형성되는 터치 센서 메탈의 깨짐 현상을 방지할 수 있다.
뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센서 구조에 따르면, 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 X-터치 전극 라인(X-TEL) 및 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)이 배치되며, X-터치 전극 라인(X-TEL) 및 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은 교차되게 배치될 수 있다.
Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은, 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)과, 다수의 Y-터치 전극(Y-TE) 사이를 전기적으로 연결해주는 다수의 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)을 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)과 다수의 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은 터치 절연막(ILD)을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치할 수 있다.
다수의 Y-터치 전극(Y-TE)은 y축 방향을 따라 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 이러한 다수의 Y-터치 전극(Y-TE) 각각은 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)을 통해 y축 방향으로 인접한 다른 Y-터치 전극(Y-TE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 형성되며 터치 절연막(ILD)을 관통하는 터치 컨택홀을 통해 노출되어 y축 방향으로 인접한 2개의 Y-터치 전극(Y-TE)과 전기적으로 접속될 수 있다.
Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은 뱅크(BANK)와 중첩되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)에 의해 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
X-터치 전극 라인(X-TEL)은, 다수의 X-터치 전극(X-TE)과, 다수의 X-터치 전극(X-TE) 사이를 전기적으로 연결해주는 다수의 X-터치 전극 연결 배선(X-CL)을 포함할 수 있다. 다수의 X-터치 전극(X-TE)과 다수의 X-터치 전극 연결 배선(X-CL)은 터치 절연막(ILD)을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치할 수 있다.
다수의 X-터치 전극(X-TE)은 터치 절연막(ILD) 상에서 x축 방향을 따라 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 이러한 다수의 X-터치 전극(X-TE) 각각은 X-터치 전극 연결 배선(X-CL)을 통해 x축 방향으로 인접한 다른 X-터치 전극(X-TE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
X-터치 전극 연결 배선(X-CL)은 X-터치 전극(X-TE)과 동일 평면 상에 배치되어 별도의 컨택홀 없이 x축 방향으로 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)과 전기적으로 접속되거나, x축 방향으로 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)과 일체로 되어 있을 수 있다.
X-터치 전극 연결 배선(X-CL)은 뱅크(BANK)와 중첩되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, X-터치 전극 연결 배선(X-CL)에 의해 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
한편, Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL) 및 Y-터치 패드(Y-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 마찬가지로, X-터치 전극 라인(X-TEL)은 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 X-터치 패드(X-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다.
X-터치 패드(X-TP) 및 Y-터치 패드(Y-TP)를 덮는 패드 커버 전극이 더 배치될 수도 있다.
X-터치 패드(X-TP)은 X-터치 라우팅 배선(X-TL)과 별도로 형성될 수도 있고, X-터치 라우팅 배선(X-TL)이 연장되어 형성될 수도 있다. Y-터치 패드(Y-TP)은 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)과 별도로 형성될 수도 있고, Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)이 연장되어 형성될 수도 있다.
X-터치 패드(X-TP)가 X-터치 라우팅 배선(X-TL)이 연장되어 형성되고, Y-터치 패드(Y-TP)가 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)이 연장되어 형성된 경우, X-터치 패드(X-TP), X-터치 라우팅 배선(X-TL), Y-터치 패드(Y-TP) 및 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은 동일한 제1 도전 물질로 구성될 수 있다. 여기서, 제1 도전 물질은, 일 예로, Al, Ti, Cu, Mo와 같은 내식성 및 내산성이 강하고 전도성이 좋은 금속을 이용하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
예를 들어, 제1 도전 물질로 된 X-터치 패드(X-TP), X-터치 라우팅 배선(X-TL), Y-터치 패드(Y-TP) 및 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은 Ti/Al/Ti 또는 Mo/Al/Mo와 같이 적층된 3층 구조로 형성될 수 있다.
X-터치 패드(X-TP) 및 Y-터치 패드(Y-TP)를 덮을 수 있는 패드 커버 전극은 제1 및 Y-터치 전극(X-TE, Y-TE)과 동일 재질로 제2 도전 물질로 구성될 수 있다. 여기서, 제2 도전 물질은 내식성 및 내산성이 강한 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전물질로 형성될 수 있다. 이러한 패드 커버 전극은 터치 버퍼막(T-BUF)에 의해 노출되도록 형성됨으로써 터치 구동 회로(TDC)와 본딩되거나 또는 터치 구동 회로(TDC)가 실장된 회로 필름과 본딩될 수 있다.
여기서, 터치 버퍼막(T-BUF)은 터치 센서 메탈을 덮도록 형성되어 터치 센서 메탈이 외부의 수분 등에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있다. 일 예로, 터치 버퍼막(T-BUF)은 유기 절연 재질로 형성되거나, 원편광판 또는 에폭시 또는 아크릴 재질의 필름 형태로 형성될 수 있다. 이러한 터치 보호막(T-BUF)이 봉지부(ENCAP) 상에 없을 수도 있다. 즉, 터치 버퍼막(T-BUF)은 필수적인 구성이 아닐 수도 있다.
Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은, 터치 라우팅 배선 컨택홀을 통해 Y-터치 전극(Y-TE)과 전기적으로 연결되거나, Y-터치 전극(Y-TE)과 일체로 되어 있을 수 있다.
이러한 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은, 논-액티브 영역(NA)까지 신장되어 봉지부(ENCAP)의 상부 및 측면과 댐(DAM)의 상부 및 측면을 지나서 Y-터치 패드(Y-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은 Y-터치 패드(Y-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다.
Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은, Y-터치 전극(Y-TE)에서의 터치 센싱 신호를 터치 구동 회로(TDC)로 전달해주거나, 터치 구동 회로(TDC)로부터 터치 구동 신호를 공급받아 Y-터치 전극(Y-TE)에 전달해줄 수 있다.
X-터치 라우팅 배선(X-TL)은, 터치 라우팅 배선 컨택홀을 통해 X-터치 전극(X-TE)과 전기적으로 연결되거나, X-터치 전극(X-TE)과 일체로 되어 있을 수 있다.
이러한 X-터치 라우팅 배선(X-TL)은 논-액티브 영역(NA)까지 신장되어 봉지부(ENCAP)의 상부 및 측면과 댐(DAM)의 상부 및 측면을 지나서 X-터치 패드(Y-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, X-터치 라우팅 배선(X-TL)은 X-터치 패드(X-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다.
X-터치 라우팅 배선(X-TL)은, 터치 구동 회로(TDC)로부터 터치 구동 신호를 공급받아 X-터치 전극(X-TE)에 전달할 수 있고, X-터치 전극(X-TE)에서의 터치 센싱 신호를 터치 구동 회로(TDC)로 전달해줄 수도 있다.
X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)의 배치는 패널 설계사항에 따라 다양하게 변경 가능하다.
X-터치 전극(X-TE) 및 Y-터치 전극(Y-TE) 상에 터치 보호막(PAC)이 배치될 수 있다. 이러한 터치 보호막(PAC)은 댐(DAM)의 전 또는 후까지 확장되어 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL) 상에도 배치될 수 있다.
한편, 도 9의 단면도는 개념적으로 구조를 도시한 것으로서, 보는 방향이나 위치 등에 따라 각 패턴들(각종 층들이나 각종 전극들)의 위치, 두께, 또는 폭이 달라질 수도 있고, 각종 패턴들의 연결 구조도 변경될 수 있으며, 도시된 여러 층들 이외에도 추가적인 층이 더 존재할 수도 있고, 도시된 여러 층들 중 일부는 생략되거나 통합되어 있을 수도 있다. 예를 들어, 뱅크(BANK)의 폭은 도면에 비해 좁을 수도 있고, 댐(DAM)의 높이도 도면보다 낮거나 높을 수 있다.
또한, 도 9의 단면도는 터치 라우팅 배선(TL)과 봉지부(ENCAP)의 경사면을 따라 터치 패드(TP)에 연결되는 구조의 예시를 나타내기 위해 터치 전극(TE), 터치 라우팅 배선(TL) 등이 서브픽셀(SP) 상에 전체적으로 배치된 구조를 나타내나, 터치 전극(TE) 등이 전술한 메쉬 타입인 경우 서브픽셀(SP)의 발광 영역 상에 터치 전극(TE)의 개구부(OA)가 위치할 수 있다. 그리고, 봉지부(ENCAP) 상에 컬러필터(CF)가 더 배치될 수 있으며, 컬러필터(CF)는 터치 전극(TE) 상에 위치할 수도 있고, 봉지부(ENCAP)와 터치 전극(TE) 사이에 위치할 수도 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 컬러필터(CF)가 포함된 경우의 단면 구조를 예시적으로 나타낸 도면들이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 터치 패널(TSP)이 디스플레이 패널(DISP)에 내장되고, 디스플레이 패널(DISP)이 유기발광 디스플레이 패널로 구현되는 경우, 터치 패널(TSP)은 디스플레이 패널(DISP) 내 봉지부(ENCAP) 상에 위치할 수 있다. 다시 말해, 다수의 터치 전극(TE), 다수의 터치 라우팅 배선(TL) 등의 터치 센서 메탈은, 디스플레이 패널(DISP) 내 봉지부(ENCAP) 상에 위치할 수 있다.
전술한 바와 같이, 봉지부(ENCAP) 상에 터치 전극(TE)을 형성함으로써, 디스플레이 성능 및 디스플레이 관련 층 형성에 큰 영향을 주지 않고, 터치 전극(TE)을 형성할 수 있다.
한편, 도 10 및 도 11을 참조하면, 봉지부(ENCAP) 아래에 유기발광다이오드(OLED)의 캐소드 전극일 수 있는 제2 전극(E2)이 위치할 수 있다.
봉지부(ENCAP)의 두께(T)는, 일 예로, 1㎛ 이상일 수 있다.
전술한 바와 같이, 봉지부(ENCAP)의 두께를 1㎛ 이상으로 설계함으로써, 유기발광다이오드(OLED)의 제2 전극(E2)와 터치 전극들(TE) 사이에 형성되는 기생 캐패시턴스를 줄여줄 수 있다. 이에 따라, 기생 캐패시턴스에 의한 터치 감도 저하를 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 다수의 터치 전극(TE) 각각은 전극 메탈(EM)이 둘 이상의 개구부(OA)가 있는 메쉬 형태로 패터닝 되어 있고, 둘 이상의 개구부(OA) 각각은, 수직 방향으로 보면, 하나 이상의 서브픽셀 또는 그 발광 영역과 대응될 수 있다.
전술한 바와 같이, 평면에서 볼 때, 터치 전극(TE)의 영역 내에 존재하는 둘 이상의 개구부(OA) 각각의 위치에 하나 이상의 서브픽셀의 발광 영역이 대응되어 존재하도록, 터치 전극(TE)의 전극 메탈(EM)이 패터닝 됨으로써, 디스플레이 패널(DISP)의 발광 효율을 높여줄 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(DISP)에는 블랙 매트릭스(BM)가 배치될 수 있으며, 컬러필터(CF)가 더 배치될 수도 있다.
블랙 매트릭스(BM)의 위치는 터치 전극(TE)의 전극 메탈(EM)의 위치와 대응될 수 있다.
다수의 컬러필터(CF)의 위치는 다수의 터치 전극(TE) 또는 다수의 터치 전극(TE)을 이루는 전극 메탈(EM)의 위치와 대응된다.
전술한 바와 같이, 다수의 오픈 영역들(OA)의 위치에 대응되는 위치에 다수의 컬러필터(CF)가 위치함으로써, 디스플레이 패널(DISP)의 발광 성능을 높여줄 수 있다.
다수의 컬러필터(CF)과 다수의 터치 전극(TE) 간의 수직 위치 관계를 살펴보면, 다음과 같다.
도 10에 도시된 바와 같이, 다수의 컬러필터(CF)와 블랙매트릭스(BM)는 다수의 터치 전극들(TE) 상에 위치할 수 있다.
이 경우, 다수의 컬러필터(CF)과 블랙 매트릭스(BM)은, 다수의 터치 전극(TE) 상에 배치된 오버코트 층(OC) 상에 위치할 수 있다. 여기서, 오버코트 층(OC)은 도 9의 터치 보호막(PAC)과 동일한 층일 수도 있고 다른 층일 수도 있다.
또는, 도 11에 도시된 바와 같이, 다수의 컬러필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM)는 다수의 터치 전극들(TE)의 하부에 위치할 수 있다.
이 경우, 다수의 터치 전극(TE)은 다수의 컬러필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM) 상의 오버코트 층(OC) 상에 위치할 수 있다. 여기서, 오버코트 층(OC)은 도 9의 터치 버퍼막(T-BUF) 또는 터치 절연막(ILD)과 동일한 층일 수도 있고 다른 층일 수도 있다. 또는, 오버코트 층(OC)과 별도로 터치 버퍼막(T-BUF)이나 터치 절연막(ILD)이 배치될 수도 있다.
이와 같이, 터치 전극(TE)과 디스플레이 구동을 위한 구성 사이의 수직 위치 관계를 조절함으로써, 디스플레이 성능을 저하시키지 않으면서 터치 센싱을 위한 구성을 배치할 수 있다.
한편, 터치 전극(TE)과 배선 등이 디스플레이 구동을 위한 전극, 배선 상에 배치됨에 따라, 디스플레이 구동을 위한 구성이 터치 센싱 성능에 영향을 줄 수도 있다.
본 발명의 실시예들은, 터치 전극(TE)과 연결되는 터치 라우팅 배선(TL)의 연결 구조에 의해 디스플레이 구동을 위한 구성이 터치 센싱에 미치는 영향을 최소화하고 터치 센싱의 성능을 개선할 수 있는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에 터치 전극 라인(TEL)과 터치 라우팅 배선(TL)이 배치된 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)에 다수의 터치 전극 라인(TEL)이 배치될 수 있다. 그리고, 터치 전극 라인(TEL)과 전기적으로 연결되는 다수의 터치 라우팅 배선(TL)이 배치될 수 있다.
여기서, 터치 전극 라인(TEL)과 연결되는 터치 라우팅 배선(TL)은 액티브 영역(AA)의 양측에 배치될 수 있다.
일 예로, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)에 전기적으로 연결되는 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)은, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)의 일측에 연결되는 제1 배선(X-TL1-a)과 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)의 타측에 연결되는 제2 배선(X-TL1-b)을 포함할 수 있다.
그리고, 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제1 배선(X-TL1-a)과 제2 배선(X-TL1-b)은 액티브 영역(AA) 이외의 영역에서 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 배선(X-TL1-a)과 제2 배선(X-TL1-b)은, 도 12에 도시된 예시와 같이, 패드 영역(PA)에서 제1 연결 패턴(CP1)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 디스플레이 패널(DISP)과 연결된 인쇄 회로 상에서 연결될 수도 있다.
또한, 제2 X-터치 전극 라인(X-TEL2)에 전기적으로 연결되는 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)은, 제2 X-터치 전극 라인(X-TEL2)의 일측에 연결되는 제1 배선(X-TL2-a)과 제2 X-터치 전극 라인(X-TEL2)의 타측에 연결되는 제2 배선(X-TL2-b)을 포함할 수 있다.
그리고, 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)의 제1 배선(X-TL2-a)과 제2 배선(X-TL2-b)은 패드 영역(PA)에서 제2 연결 패턴(CP2)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
액티브 영역(AA)에 배치된 터치 전극 라인(TEL)의 양측에 터치 라우팅 배선(TL)이 연결되어 터치 구동 신호가 공급되거나. 터치 센싱 신호가 검출됨으로써, 하나의 터치 라우팅 배선(TL)을 이용하여 터치 전극 라인(TEL)을 구동하는 경우에 비하여 로드를 감소시킬 수 있다.
또한, 동일한 터치 전극 라인(TEL)에 연결된 터치 라우팅 배선(TL)을 패드 영역(PA)이나 인쇄 회로 상에서 전기적으로 연결시킴으로써, 채널의 추가 없이 로드를 저감시키며 터치 센싱을 수행할 수 있다.
도 13은 도 12에 도시된 터치 디스플레이 장치의 구동 방식의 예시를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 14는 도 13에 도시된 I-I' 부분의 단면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 설명의 편의상 하나의 X-터치 전극 라인(X-TEL)에 6개의 센싱 노드가 포함된 예시를 나타내며, X-터치 전극 라인(X-TEL)으로 터치 구동 신호가 공급되는 경우를 예시로 나타낸다. 여기서, 센싱 노드는 X-터치 전극 라인(X-TEL)과 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)이 교차하는 지점을 의미할 수 있다.
그리고, Y-터치 전극 라인(Y-TEL)을 도시하지는 않았으나, 전술한 도 8에 도시된 예시와 같이, X-터치 전극 라인(X-TEL)과 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)에 포함된 터치 전극(TE)은 마름모 형태일 수 있다. 또한, X-터치 전극 라인(X-TEL)의 경우를 예시로 설명하나, 본 발명의 실시예들은, Y-터치 전극 라인(Y-TEL)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)으로 터치 구동 신호가 공급될 수 있다. 터치 구동 신호는 각각의 X-터치 전극 라인(X-TEL)마다 순차적으로 공급될 수도 있고, 2개 또는 3개의 X-터치 전극 라인(X-TEL)에 동시에 공급될 수도 있다.
여기서, 각각의 X-터치 전극 라인(X-TEL)의 양측에 X-터치 라우팅 배선(X-TL)이 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예로, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)의 양측에 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제1 배선(X-TL1-a)과 제2 배선(X-TL1-b)이 연결될 수 있다.
따라서, 터치 구동 신호는, 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제1 배선(X-TL1-a)과 제2 배선(X-TL1-b)을 통해 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)의 양측으로 공급될 수 있다. 마찬가지로, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1) 이외의 각각의 X-터치 전극 라인(X-TEL)의 양측으로 터치 구동 신호가 공급될 수 있다.
또는, X-터치 전극 라인(X-TEL)이 센싱 터치 전극 라인인 경우, X-터치 전극 라인(X-TEL)의 양측에 연결된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)을 통해 터치 센싱 신호가 검출될 수 있다.
X-터치 전극 라인(X-TEL)의 양측에 연결된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)을 통해 터치 구동 신호가 공급되거나, 터치 센싱 신호를 검출함으로써, 터치 구동 또는 센싱의 로드를 저감시킬 수 있다.
이때, X-터치 전극 라인(X-TEL)의 위치에 따라 X-터치 전극 라인(X-TEL)에 연결된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 길이가 상이할 수 있다. 일 예로, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)에 연결된 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 길이가 가장 길고, 제6 X-터치 전극 라인(X-TEL6)에 연결된 제6 X-터치 라우팅 배선(X-TL6)의 길이가 가장 짧을 수 있다.
따라서, X-터치 라우팅 배선(X-TL) 간의 로드 편차가 발생할 수 있다. 즉, X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 길이에 따라 X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 아래에 위치하는 디스플레이 구동을 위한 전극이나 배선과 형성되는 기생 캐패시턴스의 편차가 발생할 수 있다.
특히, X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 일부는 봉지부(ENCAP)의 경사진 영역에 배치될 수 있으며, 봉지부(ENCAP)의 경사진 영역은 두께가 얇아 X-터치 라우팅 배선(X-TL)과 디스플레이 구동을 위한 전극 등 간의 기생 캐패시턴스가 더 클 수 있다.
도 14를 참조하면, 도 13에 도시된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)이 봉지부(ENCAP)에 배치된 단면 구조의 예시를 나타낸다.
X-터치 라우팅 배선(X-TL)중 일부 X-터치 라우팅 배선(X-TL3-b, X-TL4-b, X-TL5-b, X-TL6-b)은 봉지부(ENCAP)의 평탄화 영역 상에 배치될 수 있다. 그리고, 나머지 X-터치 라우팅 배선(X-TL1-b, X-TL2-b)은 봉지부(ENCAP)의 비평탄화 영역 상에 배치될 수 있다.
봉지부(ENCAP)의 아래에 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2)이 배치될 수 있다. 또는, 디스플레이 구동을 위한 신호 라인이 배치될 수도 있다.
봉지부(ENCAP)의 아래에 제2 전극(E2)이 배치된 경우를 예시로 설명하면, 봉지부(ENCAP)의 평탄화 영역과 비평탄화 영역에서 봉지부(ENCAP)의 두께가 상이하므로, X-터치 라우팅 배선(X-TL)과 봉지부(ENCAP)의 아래에 위치하는 제2 전극(E2) 사이의 거리가 상이할 수 있다.
도 14에 도시된 예시와 같이, X-터치 라우팅 배선(X-TL1-b, X-TL2-b)과 제2 전극(E2) 사이의 거리 d1, d2는, X-터치 라우팅 배선(X-TL3-b, X-TL4-b, X-TL5-b, X-TL6-b)과 제2 전극(E2) 사이의 거리 d3, d4, d5, d6보다 작을 수 있다.
상대적으로 길이가 긴 X-터치 라우팅 배선(X-TL1-b, X-TL2-b)과 제2 전극(E2) 사이의 거리가 더 가까우므로, X-터치 라우팅 배선(X-TL) 간의 기생 캐패시턴스 편차는 더욱 커질 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 각각의 채널에 의해 구동되는 터치 라우팅 배선(TL)이 터치 전극 라인(TEL)의 양측에 연결되어 로드를 저감시키면서, 터치 라우팅 배선(TL)의 길이 등의 차이로 인한 기생 캐패시턴스의 편차를 최소화하여 터치 센싱의 성능을 개선할 수 있는 방안을 제공한다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에 터치 전극 라인(TEL)과 터치 라우팅 배선(TL)이 배치된 구조의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)은, 기준선(RL)을 기준으로 제1 액티브 영역(AA1)과 제2 액티브 영역(AA2)으로 구분될 수 있다.
제1 액티브 영역(AA1)과 제2 액티브 영역(AA2) 사이의 영역은 폴딩 영역(FA)과 중첩할 수도 있으나, 이에 한정되지는 아니한다. 즉, 제1 액티브 영역(AA1)과 제2 액티브 영역(AA2) 사이의 영역은 폴딩 영역(FA)일 수도 있으나, 폴딩되지 않는 영역일 수도 있다.
또한, 제1 액티브 영역(AA1)과 제2 액티브 영역(AA2)은 기준선(RL)에 의해 구분될 수도 있으나, 액티브 영역(AA)에 배치된 터치 전극 라인(TEL)의 배치 구조에 따라 구분될 수도 있다.
액티브 영역(AA)에 배치된 터치 전극 라인(TEL)은, 분리된 구조로 제1 액티브 영역(AA1)과 제2 액티브 영역(AA2)에 배치될 수 있다.
일 예로, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)은, 제1 액티브 영역(AA1)에 배치된 제1 부분(X-TEL1-a)과, 제2 액티브 영역(AA2)에 배치된 제2 부분(X-TEL1-b)을 포함할 수 있다. 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)의 제1 부분(X-TEL1-a)과 제2 부분(X-TEL1-b)은 동일한 라인에 배치되며 서로 분리된 구조로 배치될 수 있다.
또한, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)과 다른 라인에 배치되는 제2 터치 전극 라인(X-TEL2)은, 제1 액티브 영역(AA1)에 배치된 제1 부분(X-TEL2-a)과, 제2 액티브 영역(AA2)에 배치된 제2 부분(X-TEL2-b)을 포함할 수 있다.
제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)의 제1 부분(X-TEL1-a)은 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제1 배선(X-TL1-a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)의 제2 부분(X-TEL1-b)은 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제2 배선(X-TL1-b)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 X-터치 전극 라인(X-TEL2)의 제1 부분(X-TEL2-a)은 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)의 제1 배선(X-TL2-a)과 전기적으로 연결되고, 제2 X-터치 전극 라인(X-TEL2)의 제2 부분(X-TEL2-b)은 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)의 제2 배선(X-TL2-b)과 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제1 배선(X-TL1-a)은 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)의 제2 배선(X-TL2-b)과 액티브 영역(AA) 이외의 영역에서 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
일 예로, 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제1 배선(X-TL1-a)과 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)의 제2 배선(X-TL2-b)은 패드 영역(PA)에서 제1 연결 패턴(CP1)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 디스플레이 패널(DISP)에 연결된 인쇄 회로 상에서 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 패드 영역(PA)에 배치된 제1 연결 패턴(CP1)은, 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1) 및 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)과 다른 층에 배치되는 메탈일 수 있다.
또한, 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제2 배선(X-TL1-b)은 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)의 제1 배선(X-TL2-a)과 액티브 영역(AA) 이외의 영역에서 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제2 배선(X-TL1-b)과 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)의 제1 배선(X-TL2-a)은, 패드 영역(PA)이나 디스플레이 패널(DISP)에 연결된 인쇄 회로 상에서 전기적으로 연결될 수 있으며, 일 예로, 패드 영역(PA)에서 제2 연결 패턴(CP2)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제1 배선(X-TL1-a)과 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)의 제2 배선(X-TL2-b)은 동일한 채널에 의해 구동될 수 있다. 그리고, 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제2 배선(X-TL1-b)과 제2 터치 라우팅 배선(X-TL2)의 제1 배선(X-TL2-a)은 동일한 채널에 의해 구동될 수 있다.
이때, 상대적으로 긴 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제1 배선(X-TL1-a)은 상대적으로 짧은 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)의 제2 배선(X-TL2-b)과 전기적으로 연결된다. 또한, 상대적으로 짧은 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제2 배선(X-TL1-b)은 상대적으로 긴 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)의 제1 배선(X-TL2-a)과 전기적으로 연결된다.
그러므로, 각각의 채널에 의해 구동되는 터치 라우팅 배선(TL)의 전체적인 길이가 일정한 값을 갖거나, 일정한 범위 내에 포함될 수 있다.
그리고, 각각의 채널에 의해 구동되는 터치 라우팅 배선(TL)의 길이 편차가 감소되므로, 터치 라우팅 배선(TL)의 길이에 따른 기생 캐패시턴스의 편차를 감소시킬 수 있다.
또한, 경우에 따라, 길고 봉지부(ENCAP)의 비평탄화 영역 상에 배치된 터치 라우팅 배선(TL)을 짧고 봉지부(ENCAP)의 평탄화 영역 상에 배치된 터치 라우팅 배선(TL)을 서로 연결시켜줌으로써, 터치 라우팅 배선(TL)의 길이 및 배치 위치에 따른 기생 캐패시턴스의 편차를 보상해줄 수 있다.
따라서, 터치 전극 라인(TEL)의 양측에 터치 라우팅 배선(TL)이 연결되는 더블 라우팅 구조에 의해 로드를 감소시켜주면서, 터치 전극 라인(TEL)의 위치에 따른 기생 캐패시턴스의 편차를 감소시켜 터치 센싱의 성능을 개선할 수 있다.
여기서, 분리된 구조로 배치되는 터치 전극 라인(TEL)은 액티브 영역(AA)의 외곽 중 긴 모서리와 평행하게 배치되는 터치 전극 라인(TEL)일 수 있다. 즉, 로드가 큰 터치 전극 라인(TEL)이 분리된 구조로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.
또한, 분리된 구조로 배치되는 터치 전극 라인(TEL)은, 구동 터치 전극 라인일 수도 있고, 센싱 터치 전극 라인일 수도 있다.
또한, 경우에 따라, X-터치 전극 라인(X-TEL)과 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)이 모두 분리된 구조로 배치되고, X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 연결 구조와 유사하게 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)이 연결될 수도 있다. 즉, 구동 터치 전극 라인과 센싱 터치 전극 라인이 모두 액티브 영역(AA)에서 분리되어 배치되고, 더블 라우팅 구조에 의해 구동될 수 있다. 그리고, 서로 다른 라인에 배치되는 터치 전극 라인(TEL)의 부분에 연결되는 터치 라우팅 배선(TL)을 액티브 영역(AA) 이외의 영역에서 단락시킴으로써, 터치 라우팅 배선(TL)의 길이 편차에 의한 기생 캐패시턴스의 편차를 저감시켜줄 수 있다.
도 16 내지 도 18은 도 15에 도시된 터치 디스플레이 장치에서 터치 라우팅 배선(TL)의 연결 구조와 구동 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하면, 각각의 X-터치 전극 라인(X-TEL)은, 기준선(RL)을 기준으로 분리된 구조로 배치될 수 있다. 그리고, 각각의 X-터치 전극 라인(X-TEL)의 양측에 연결되는 X-터치 라우팅 배선(X-TL)은, 서로 다른 라인에 배치되는 X-터치 전극 라인(X-TEL)에 연결된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)끼리 전기적으로 연결될 수 있다.
일 예로, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)의 제1 부분(X-TEL1-a)에 연결된 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제1 배선(X-TL1-a)은 제6 X-터치 전극 라인(X-TEL6)의 제2 부분(X-TEL6-b)에 연결된 제6 X-터치 라우팅 배선(X-TL6)의 제2 배선(X-TL6-b)과 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 제2 X-터치 전극 라인(X-TEL2)의 제1 부분(X-TEL2-a)에 연결된 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)의 제1 배선(X-TL2-a)은 제3 X-터치 전극 라인(X-TEL3)의 제2 부분(X-TEL3-b)에 연결된 제3 X-터치 라우팅 배선(X-TL3)의 제2 배선(X-TL3-b)과 전기적으로 연결될 수 있다.
마찬가지로, i번째 X-터치 전극 라인(X-TELi)의 제1 부분(X-TELi-a)에 연결된 i번째 X-터치 라우팅 배선(X-TLi)의 제1 배선(X-TLi-a)은 j(j≠i)번째 X-터치 전극 라인(X-TELj)의 제2 부분(X-TELj-b)에 연결된 j번째 X-터치 라우팅 배선(X-TLj)의 제2 배선(X-TLj-b)과 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, i번째 X-터치 라우팅 배선(X-TLi)의 제1 배선(X-TLi-a)과 j번째 X-터치 라우팅 배선(X-TLj)의 제2 배선(X-TLj-b)이 동일한 채널에 의해 구동될 수 있다.
따라서, X-터치 전극 라인(X-TEL)이 구동 터치 전극 라인인 경우, i번째 X-터치 전극 라인(X-TELi)의 제1 부분(X-TELi-a)과 j번째 X-터치 전극 라인(X-TELj)의 제2 부분(X-TELj-b)으로 터치 구동 신호가 동시에 공급될 수 있다.
이때, 각각의 X-터치 라우팅 배선(X-TL)이 순차적으로 구동될 수도 있고, 2개 또는 3개의 X-터치 라우팅 배선(X-TL)이 동시에 구동될 수도 있다. 그리고, Y-터치 전극 라인(Y-TEL)을 통한 터치 센싱 신호의 검출은 동시에 수행될 수 있다.
이와 같이, i번째 X-터치 라우팅 배선(X-TLi)의 제1 배선(X-TLi-a)과 j번째 X-터치 라우팅 배선(X-TLj)의 제2 배선(X-TLj-b)을 서로 연결시켜줌으로써, 전기적으로 연결된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 전체적인 길이를 감소시켜줄 수 있다.
즉, 전기적으로 연결된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 전체적인 길이는 가장 긴 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제1 배선(X-TL1-a)과 제2 배선(X-TL1-b)의 길이의 합보다 작을 수 있다. 그리고, 가장 짧은 제6 X-터치 라우팅 배선(X-TL6)의 제1 배선(X-TL6-a)과 제2 배선(X-TL6-b)의 길이의 합보다 클 수 있다.
따라서, X-터치 전극 라인(X-TEL)의 양측에 X-터치 라우팅 배선(X-TL)이 연결되는 구조에서, X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 길이 편차로 인한 기생 캐패시턴스의 편차를 저감시킬 수 있다.
또한, 전기적으로 연결되는 X-터치 라우팅 배선(X-TL)을 대칭적으로 배치함으로써, X-터치 라우팅 배선(X-TL) 간의 길이 편차를 최소화할 수 있다.
도 17을 참조하면, 각각의 X-터치 전극 라인(X-TEL)은 기준선(RL)을 기준으로 제1 부분(X-TEL-a)과 제2 부분(X-TEL-b)으로 분리되어 배치될 수 있다.
제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)의 제1 부분(X-TEL1-a)에 연결된 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제1 배선(X-TL1-a)은 제6 X-터치 전극 라인(X-TEL6)의 제2 부분(X-TEL6-b)에 연결된 제6 X-터치 라우팅 배선(X-TL6)의 제2 배선(X-TL6-b)과 액티브 영역(AA) 이외의 영역에서 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 제6 X-터치 전극 라인(X-TEL6)의 제1 부분(X-TEL6-a)에 연결된 제6 X-터치 라우팅 배선(X-TL6)의 제1 배선(X-TL6-a)은 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)의 제2 부분(X-TEL1-b)에 연결된 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제2 배선(X-TL1-b)과 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, i번째 X-터치 전극 라인(X-TELi)의 제1 부분(X-TELi-a)에 연결된 i번째 X-터치 라우팅 배선(X-TLi)의 제1 배선(X-TLi-a)은 j번째 X-터치 전극 라인(X-TELj)의 제2 부분(X-TELj-b)에 연결된 j번째 X-터치 라우팅 배선(X-TLj)의 제2 배선(X-TLj-b)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, j번째 X-터치 전극 라인(X-TELj)의 제1 부분(X-TELj-a)에 연결된 j번째 X-터치 라우팅 배선(X-TLj)의 제1 배선(X-TLj-a)은 i번째 X-터치 전극 라인(X-TELi)의 제2 부분(X-TELi-b)에 연결된 i번째 X-터치 라우팅 배선(X-TLi)의 제2 배선(X-TLi-b)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 경우에 따라, 액티브 영역(AA)의 가운데 부분에 배치된 X-터치 전극 라인(X-TEL)과 연결된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 경우, 동일한 라인에 배치된 X-터치 전극 라인(X-TEL)의 제1 부분(X-TEL-a)과 제2 부분(X-TEL-b)에 각각 연결된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 제1 배선(X-TL-a)과 제2 배선(X-TL-b)이 서로 전기적으로 연결될 수도 있다.
여기서, 서로 전기적으로 연결되는 X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 제1 배선(X-TL-a)과 제2 배선(X-TL-b)의 길이의 합은 일정한 값을 갖거나, 일정한 값에 매우 근접한 값을 가질 수 있다.
즉, X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 전체적인 길이 편차가 최소화되도록 대칭적으로 배치되는 제1 배선(X-TL-a)과 제2 배선(X-TL-b)을 서로 전기적으로 연결해줄 수 있다.
따라서, 각각의 채널에 의해 구동되는 X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 길이 편차가 최소화되므로, X-터치 라우팅 배선(X-TL)과 디스플레이 구동을 위한 전극 등 간의 기생 캐패시턴스의 편차를 감소시켜 더블 라우팅 구동에 의한 로드 감소와 함께 터치 센싱 성능을 개선할 수 있다.
한편, 터치 전극 라인(TEL)이 액티브 영역(AA) 내에서 분리된 구조로 배치됨에 따라, 터치 전극 라인(TEL)의 분리된 부분에 위치하는 터치 전극(TE)의 크기나 형태는 다른 터치 전극(TE)과 상이할 수 있다.
일 예로, 터치 전극(TE)이 마름모 형태일 경우, 액티브 영역(AA)에서 터치 전극 라인(TEL)의 분리된 부분에 배치된 터치 전극(TE)은, 마름모 형태가 이등분된 형태를 가질 수 있다. 따라서, 터치 전극 라인(TEL)이 분리된 부분에서 터치 센싱의 감도가 상이해질 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 터치 전극 라인(TEL)의 분리된 부분이 정렬되지 않게 배치함으로써, 액티브 영역(AA) 내에 배치되는 터치 전극 라인(TEL)이 분리됨에 따른 터치 센싱 감도의 불균일을 방지할 수 있다.
도 18을 참조하면, 액티브 영역(AA)에 배치된 각각의 X-터치 전극 라인(X-TEL)은 분리된 구조로 배치될 수 있다.
일 예로, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)은 제1 기준선(RL1)을 기준으로 제1 부분(X-TEL1-a)과 제2 부분(X-TEL1-b)으로 분리될 수 있다. 또한, 제6 X-터치 전극 라인(X-TEL6)도 제1 기준선(RL1)을 기준으로 제1 부분(X-TEL6-a)과 제2 부분(X-TEL6-b)으로 분리될 수 있다.
그리고, 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제1 배선(X-TL1-a)은 제6 X-터치 라우팅 배선(X-TL6)의 제2 배선(X-TL6-b)와 전기적으로 연결되고, 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)의 제2 배선(X-TL1-b)은 제6 X-터치 라우팅 배선(X-TL6)의 제1 배선(X-TL6-a)과 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 각각의 채널에 의해 구동되는 X-터치 전극 라인(X-TEL) 및 X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 전체적인 길이가 유사해질 수 있다.
여기서, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)과 제6 X-터치 전극 라인(X-TEL6) 이외의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 중 적어도 일부는 제1 기준선(RL1)이 아닌 다른 기준선(RL)을 기준으로 분리될 수 있다.
일 예로, 제2 X-터치 전극 라인(X-TEL2)과 제5 X-터치 전극 라인(X-TEL5)은 제2 기준선(RL2)을 기준으로 분리될 수 있다. 그리고, 제3 X-터치 전극 라인(X-TEL3)과 제4 X-터치 전극 라인(X-TEL4)은 제3 기준선(RL3)을 기준으로 분리될 수 있다.
이러한 경우에도, 제2 X-터치 라우팅 배선(X-TL2)의 제1 배선(X-TL2-a) 및 제2 배선(X-TL2-b)은 각각 제5 X-터치 라우팅 배선(X-TL5)의 제2 배선(X-TL5-b) 및 제1 배선(X-TL5-a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 제3 X-터치 라우팅 배선(X-TL3)의 제1 배선(X-TL3-a) 및 제2 배선(X-TL3-b)은 각각 제4 X-터치 라우팅 배선(X-TL4)의 제2 배선(X-TL4-b) 및 제1 배선(X-TL4-a)과 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 각각의 채널에 의해 구동되는 X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 길이 편차를 최소화할 수 있다.
그리고, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 중 적어도 일부가 서로 다른 기준선(RL)을 기준으로 분리됨으로써, 액티브 영역(AA)에서 X-터치 전극 라인(X-TEL)의 분리된 부분이 분산되어 배치될 수 있다.
즉, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)과 제6 X-터치 전극 라인(X-TEL6)의 분리된 부분은 제1 기준선(RL1) 상에 위치할 수 있다. 그리고, 제2 X-터치 전극 라인(X-TEL2)과 제5 X-터치 전극 라인(X-TEL5)의 분리된 부분은 제2 기준선(RL2) 상에 위치할 수 있다. 또한, 제3 X-터치 전극 라인(X-TEL3)과 제4 X-터치 전극 라인(X-TEL4)의 분리된 부분은 제3 기준선(RL3) 상에 위치할 수 있다.
따라서, X-터치 전극 라인(X-TEL)의 분리된 부분이 적어도 둘 이상의 직선 상에 위치할 수 있다.
그리고, 액티브 영역(AA) 내에서 X-터치 전극 라인(X-TEL)이 분리된 부분이 둘 이상의 직선 상에 위치하도록 함으로서, X-터치 전극 라인(X-TEL)의 분리된 부분을 분산시켜 터치 센싱 감도의 균일도를 개선할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들은, 터치 전극 라인(TEL)을 더블 라우팅 구조로 구동하는 방식에서, 각각의 채널에 의해 구동되는 터치 전극 라인(TEL) 및 터치 라우팅 배선(TL)의 길이 편차를 감소시켜 터치 센싱의 편차를 감소시킬 수 있다.
또한, 터치 전극 라인(TEL)이 액티브 영역(AA) 내에서 분리된 부분을 분산시킴으로써, 터치 센싱 감도의 균일도를 유지할 수 있다.
그리고, 전술한 예시들은, 분리된 터치 전극 라인(TEL)이 구동 터치 전극 라인인 경우를 예시로 설명하고 있으나, 본 발명의 실시예들은, 분리된 터치 전극 라인(TEL)이 센싱 터치 전극 라인인 경우에도 적용될 수 있다.
도 19a 내지 도 20은 도 15에 도시된 터치 디스플레이 장치에서 터치 라우팅 배선(TL)의 연결 구조와 구동 방식의 다른 예시를 나타낸 도면이다. 도 19a와 도 19b는 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)이 하나의 기준선(RL)을 기준으로 분리된 경우의 예시를 나타내고, 도 20은 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)이 복수의 기준선(RL)을 기준으로 분리된 경우의 예시를 나타낸다.
도 19a와 도 19b를 참조하면, X-터치 전극 라인(X-TEL)은, 기준선(RL)을 기준으로 제1 부분(X-TEL-a)과 제2 부분(X-TEL-b)으로 분리될 수 있다. 그리고, 각각의 채널에 의해 구동되는 X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 길이 편차가 최소화되도록, 서로 다른 X-터치 전극 라인(X-TEL)에 연결된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
분리된 구조로 배치되는 X-터치 전극 라인(X-TEL)은 센싱 터치 전극 라인이므로, Y-터치 전극 라인(Y-TEL)으로 터치 구동 신호가 공급될 수 있다.
터치 구동 신호는 각각의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)마다 순차적으로 공급될 수도 있고, 일정한 개수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)에 동시에 공급될 수도 있다.
이때, X-터치 전극 라인(X-TEL)의 제1 부분(X-TEL-a)이 배치된 영역에 위치하는 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)으로 터치 구동 신호가 공급되는 기간과 X-터치 전극 라인(X-TEL)의 제2 부분(X-TEL-b)이 배치된 영역에 위치하는 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)으로 터치 구동 신호가 공급되는 기간은 상이할 수 있다.
일 예로, 도 19a를 참조하면, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)의 제1 부분(X-TEL-a)이 배치된 영역에 위치하는 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)으로 터치 구동 신호 Tx1, Tx2, Tx3이 공급될 수 있다. 그리고, 도 19b를 참조하면, Tx1, Tx2, Tx3이 공급되는 기간과 다른 기간에 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)의 제2 부분(X-TEL-b)이 배치된 영역에 위치하는 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)으로 터치 구동 신호 Tx4, Tx5, Tx6이 공급될 수 있다.
이후, X-터치 전극 라인(X-TEL)을 통해 동시에 터치 센싱 신호를 수신함으로써, 터치 센싱이 이루어질 수 있다.
따라서, 터치 센싱 신호를 검출하는 X-터치 라우팅 배선(X-TL)이 서로 다른 라인에 배치된 X-터치 전극 라인(X-TEL)과 연결되더라도, 서로 다른 라인으로부터 터치 센싱 신호 검출을 위해 터치 구동 신호가 공급되는 기간을 다르게 함으로써, 각각의 채널에 의해 수신되는 터치 센싱 신호를 이용하여 터치를 검출할 수 있다.
일 예로, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)의 제1 부분(X-TEL1-a)과 제6 X-터치 전극 라인(X-TEL6)의 제2 부분(X-TEL6-b)은 동일한 채널에 의해 터치 센싱 신호가 검출된다.
제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)의 제1 부분(X-TEL1-a)에 위치하는 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)으로 터치 구동 신호 Tx1, Tx2, Tx3가 공급되는 기간과 제6 X-터치 전극 라인(X-TEL6)의 제2 부분(X-TEL6-b)에 위치하는 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)으로 터치 구동 신호 Tx4, Tx5, Tx6가 공급되는 기간을 다르게 함으로써, 터치 센싱 신호 수신 시 터치 발생 지점을 구분할 수 있다.
또한, 센싱 터치 전극 라인의 분리된 부분이 복수의 기준선(RL) 상에 위치하여 분산된 경우에도 구동 터치 전극 라인의 구동 타이밍을 제어함으로써 터치 센싱을 수행할 수 있다.
도 20을 참조하면, 일 예로, 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1), 제3 X-터치 전극 라인(X-TEL3), 제4 X-터치 전극 라인(X-TEL4) 및 제6 X-터치 전극 라인(X-TEL6)은 제1 기준선(RL1)을 기준으로 분리된 구조로 배치될 수 있다. 그리고, 제2 X-터치 전극 라인(X-TEL2)과 제5 X-터치 전극 라인(X-TEL5)은 제2 기준선(RL2)을 기준으로 분리된 구조로 배치될 수 있다.
여기서, 구동 터치 전극 라인인 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각으로 터치 구동 신호가 순차적으로 공급되는 경우, X-터치 전극 라인(X-TEL)의 분리된 부분이 배치된 영역으로 터치 구동 신호가 동시에 공급되지 않으므로 터치 센싱이 수행될 수 있다.
그리고, 터치 구동 신호가 2개의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)에 동시에 공급되는 경우에는, X-터치 전극 라인(X-TEL)의 분리된 부분으로 터치 구동 신호가 동시에 공급되지 않도록 할 수 있다.
일 예로, 터치 구동 신호 Tx1, Tx2가 동시에 공급될 수 있다. 그리고, Tx1, Tx2가 공급되는 기간과 다른 기간에 터치 구동 신호 Tx3, Tx4가 공급될 수 있다. 이후, 터치 구동 신호 Tx5, Tx6가 공급될 수 있다.
따라서, 터치 구동 신호 Tx2와 Tx3가 동시에 공급되지 않으므로, 제1 기준선(RL1)을 기준으로 분리된 X-터치 전극 라인(X-TEL)의 제1 부분(X-TEL-a)과 제2 부분(X-TEL-b)이 배치된 영역에 위치하는 구동 터치 전극 라인으로 터치 구동 신호가 동시에 공급되지 않을 수 있다.
또한, 터치 구동 신호 Tx4와 Tx5가 동시에 공급되지 않으므로, 제2 기준선(RL2)을 기준으로 분리된 X-터치 전극 라인(X-TEL)의 제1 부분(X-TEL-a)과 제2 부분(X-TEL-b)이 배치된 영역에 위치하는 구동 터치 전극 라인으로 터치 구동 신호가 동시에 공급되지 않을 수 있다.
따라서, 서로 다른 라인에 배치된 X-터치 전극 라인(X-TEL)의 제1 부분(X-TEL-a)과 제2 부분(X-TEL-b)에 연결된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)을 통해 수신되는 터치 센싱 신호에 기초하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에 의한 기생 캐패시턴스 편차의 개선 효과를 나타낸 도면이다.
도 21을 참조하면, 예시 1은 도 13에 도시된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 연결 구조에서 X-터치 전극 라인(X-TEL)에 따른 기생 캐패시턴스의 상대값을 나타내고, 예시 2는 도 17에 도시된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 연결 구조에서 X-터치 전극 라인(X-TEL)에 따른 기생 캐패시턴스의 상대값을 나타낸다.
예시 1의 경우, X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 길이가 가장 큰 제1 X-터치 전극 라인(X-TEL1)에 연결된 제1 X-터치 라우팅 배선(X-TL1)에서의 기생 캐패시턴스가 가장 크고, X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 길이가 가장 작은 제6 X-터치 전극 라인(X-TL6)에서의 기생 캐패시턴스가 가장 작은 것을 알 수 있다.
반면, 예시 2의 경우, X-터치 라우팅 배선(X-TL)의 길이의 합의 편차를 줄여줌으로써, 각각의 X-터치 전극 라인(X-TEL)에 연결된 X-터치 라우팅 배선(X-TL)에서의 기생 캐패시턴스가 일정한 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들은, 터치 전극 라인(TEL)을 액티브 영역(AA)에서 분리시키고, 다른 라인에 배치된 터치 전극 라인(TEL)의 각 부분에 연결된 터치 라우팅 배선(TL)이 액티브 영역(AA) 이외의 영역에서 연결되도록 함으로써, 터치 라우팅 배선(TL)의 길이 편차에 의한 기생 캐패시턴스의 편차를 감소시킬 수 있다.
따라서, 터치 전극 라인(TEL)을 더블 라우팅 구조로 구동하여 로드를 감소시키면서, 기생 캐패시턴스의 편차로 인한 터치 센싱의 성능 저하를 방지할 수 있다.
또한, 터치 전극 라인(TEL)의 분리된 부분이 복수의 기준선(RL) 상에 분산되어 위치하도록 함으로써, 터치 전극 라인(TEL)의 분리된 부분에서 터치 센싱 감도의 저하를 방지하며 터치 센싱의 성능을 개선할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 액티브 영역에 배치된 다수의 발광 소자;
    상기 액티브 영역에서 상기 발광 소자 상에 배치되고, 일부분은 상기 액티브 영역의 외측에 위치하는 논-액티브 영역에 배치된 봉지부;
    상기 봉지부 상에서 상기 액티브 영역에 배치된 다수의 터치 전극 라인; 및
    상기 봉지부 상에서 상기 논-액티브 영역에 배치되고, 상기 터치 전극 라인과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라우팅 배선을 포함하고,
    상기 다수의 터치 전극 라인은,
    제1 방향으로 배치된 다수의 X-터치 전극 라인과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배치된 다수의 Y-터치 전극 라인을 포함하고,
    상기 X-터치 전극 라인 및 상기 Y-터치 전극 라인 중 적어도 하나의 터치 전극 라인은 제1 부분 및 상기 제1 부분이 배치된 라인에 배치되며 상기 제1 부분과 분리된 제2 부분을 포함하고,
    상기 다수의 터치 라우팅 배선은,
    상기 터치 전극 라인의 제1 부분과 전기적으로 연결된 다수의 제1 배선과, 상기 터치 전극 라인의 제2 부분과 전기적으로 연결된 다수의 제2 배선을 포함하며,
    상기 다수의 제1 배선 각각은 상기 다수의 제2 배선 각각과 상기 액티브 영역 이외의 영역에서 전기적으로 연결되고, 상기 다수의 제1 배선 중 적어도 하나는 상기 제1 배선과 전기적으로 연결된 제1 부분을 포함하는 터치 전극 라인 이외의 터치 전극 라인에 포함된 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 배선과 전기적으로 연결된 터치 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배선과 상기 제2 배선은 상기 논-액티브 영역에 위치하는 패드 영역에서 서로 전기적으로 연결된 터치 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배선과 상기 제2 배선은 상기 논-액티브 영역과 연결된 인쇄 회로 상에서 서로 전기적으로 연결된 터치 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    i번째 터치 전극 라인의 제1 부분과 전기적으로 연결된 제1 배선은 j(j≠i)번째 터치 전극 라인의 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 배선과 전기적으로 연결된 터치 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 j번째 터치 전극 라인의 제1 부분과 전기적으로 연결된 제1 배선은 상기 i번째 터치 전극 라인의 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 배선과 전기적으로 연결된 터치 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배선의 길이와 상기 제2 배선의 길이의 합은 기설정된 값으로부터 일정한 범위 이내인 터치 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배선의 길이와 상기 제2 배선의 길이의 합은 일정한 터치 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 봉지부는 상기 액티브 영역의 외측에 위치하는 평탄화 영역과 상기 평탄화 영역의 외측에 위치하는 비평탄화 영역을 포함하고,
    상기 다수의 제1 배선 중 상기 봉지부의 평탄화 영역에 배치된 적어도 하나의 제1 배선은 상기 봉지부의 비평탄화 영역에 배치된 제2 배선과 전기적으로 연결된 터치 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분으로 분리된 터치 전극 라인은 상기 액티브 영역의 외곽 중 긴 모서리와 평행하게 배치된 터치 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이의 영역은 상기 액티브 영역의 폴딩 영역과 중첩하는 터치 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 경계는 일 방향으로 정렬된 터치 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 경계는 적어도 둘 이상의 직선 상에 위치하는 터치 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분으로 분리된 터치 전극 라인으로 터치 구동 신호가 공급되고,
    상기 분리된 터치 전극 라인과 교차하는 방향으로 배치된 터치 전극 라인으로부터 터치 센싱 신호를 수신하는 터치 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분으로 분리된 터치 전극 라인으로부터 터치 센싱 신호를 수신하고,
    상기 터치 센싱 신호가 수신되는 상기 터치 전극 라인의 제1 부분이 배치된 영역으로 터치 구동 신호가 공급되는 기간과 제2 부분이 배치된 영역으로 터치 구동 신호가 공급되는 기간은 상이한 터치 디스플레이 장치.
  15. 제1 방향으로 배치된 다수의 X-터치 전극 라인;
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배치된 다수의 Y-터치 전극 라인; 및
    상기 X-터치 전극 라인 및 상기 Y-터치 전극 라인과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라우팅 배선을 포함하고,
    상기 X-터치 전극 라인 및 상기 Y-터치 전극 라인 중 적어도 하나의 터치 전극 라인은 제1 부분 및 상기 제1 부분이 배치된 라인에 배치되며 상기 제1 부분과 분리된 제2 부분을 포함하고,
    상기 다수의 터치 라우팅 배선은,
    상기 터치 전극 라인의 제1 부분과 전기적으로 연결된 다수의 제1 배선과, 상기 터치 전극 라인의 제2 부분과 전기적으로 연결된 다수의 제2 배선을 포함하며,
    상기 다수의 제1 배선 중 적어도 하나는 상기 제1 배선과 전기적으로 연결된 제1 부분을 포함하는 터치 전극 라인 이외의 터치 전극 라인에 포함된 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 배선과 전기적으로 연결된 터치 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 배선과 상기 제2 배선은 상기 터치 전극 라인이 배치된 영역 이외의 영역에서 서로 전기적으로 연결된 터치 디스플레이 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    i번째 터치 전극 라인의 제1 부분과 전기적으로 연결된 제1 배선은 j(j≠i)번째 터치 전극 라인의 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 배선과 전기적으로 연결되고,
    상기 j번째 터치 전극 라인의 제1 부분과 전기적으로 연결된 제1 배선은 상기 i번째 터치 전극 라인의 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 배선과 전기적으로 연결된 터치 디스플레이 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 i번째 터치 전극 라인의 제1 부분과 제2 부분의 경계는 상기 j번째 터치 전극 라인의 제1 부분과 제2 부분의 경계와 동일한 직선 상에 위치하는 터치 디스플레이 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 i번째 터치 전극 라인 및 상기 j번째 터치 전극 라인 이외의 터치 전극 라인 중 적어도 하나의 터치 전극 라인의 제1 부분과 제2 부분의 경계는 상기 i번째 터치 전극 라인의 제1 부분과 제2 부분의 경계와 다른 직선 상에 위치하는 터치 디스플레이 장치.
  20. 제1 액티브 영역에 배치된 다수의 터치 전극 라인; 및
    상기 제1 액티브 영역의 일측에 위치하는 제2 액티브 영역에 배치되고, 상기 제1 액티브 영역에 배치된 터치 전극 라인과 분리된 다수의 터치 전극 라인을 포함하고,
    상기 제1 액티브 영역에 배치된 i번째 터치 전극 라인과 상기 제2 액티브 영역에 배치된 j(j≠i)번째 터치 전극 라인이 동시에 구동되고, 상기 제1 액티브 영역에 배치된 j번째 터치 전극 라인과 상기 제2 액티브 영역에 배치된 i번째 터치 전극 라인이 동시에 구동되는 터치 디스플레이 장치.
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KR20220029012A (ko) * 2020-09-01 2022-03-08 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치
WO2023280111A1 (zh) * 2021-07-07 2023-01-12 华为技术有限公司 触控显示装置及触控检测方法
KR20230087188A (ko) * 2021-12-09 2023-06-16 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100489755C (zh) * 2007-10-11 2009-05-20 友达光电股份有限公司 低阻抗结构的电容式触控板及其制造方法
KR101351413B1 (ko) * 2009-12-11 2014-01-14 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 및 이를 적용한 터치 패널 일체형 액정 표시 장치
KR102380960B1 (ko) * 2015-09-30 2022-04-04 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
CN206193731U (zh) * 2016-10-26 2017-05-24 上海天马微电子有限公司 一种触摸显示面板及显示装置
KR102372564B1 (ko) * 2017-11-29 2022-03-08 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102463812B1 (ko) * 2018-04-03 2022-11-03 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치 및 터치 센싱 방법
US11011203B1 (en) * 2020-04-22 2021-05-18 Seagate Technology Llc Patterned thermal absorption layer for granular storage media

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