KR20210084838A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20210084838A
KR20210084838A KR1020190177279A KR20190177279A KR20210084838A KR 20210084838 A KR20210084838 A KR 20210084838A KR 1020190177279 A KR1020190177279 A KR 1020190177279A KR 20190177279 A KR20190177279 A KR 20190177279A KR 20210084838 A KR20210084838 A KR 20210084838A
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이신복
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예들은, 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 액티브 영역의 일부 영역에서 터치 전극을 제거하고 터치 전극을 배치하기 위해 이용되는 터치 센서 메탈을 이용하여 안테나 패턴을 배치함으로써, 액티브 영역의 감소나 논-액티브 영역의 증가를 방지하며 액티브 영역에 제스처 센싱을 위한 안테나 패턴을 배치할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널에 터치 센서 구조를 형성하는 공정 과정에서 안테나 패턴을 형성하므로, 공정 과정을 추가하지 않고 안테나 패턴을 디스플레이 패널에 용이하게 배치하며 제스처 센싱 기능을 구현할 수 있다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예들은, 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.
디스플레이 장치는, 사용자에게 보다 다양한 기능을 제공하기 위하여, 디스플레이 패널에 대한 사용자의 터치를 인식하고, 인식된 터치를 기반으로 입력 처리를 수행하는 기능을 제공한다.
또한, 디스플레이 장치는, 경우에 따라, 물체가 디스플레이 패널에 접촉하지 않은 상태에서 디스플레이 패널로 접근하는지 여부를 인식하거나, 물체의 움직임의 방향 또는 유형 등을 인식하고, 인식된 정보를 기반으로 입력 처리를 수행할 수 있다.
일 예로, 근접 센서나 제스처 센서가 디스플레이 패널의 베젤 영역에 배치되고, 디스플레이 패널에 접근하는 물체를 감지하거나, 디스플레이 패널 상에서 수행되는 제스처를 인식할 수 있다. 그리고, 물체의 접근이나 인식된 제스처에 따라, 디스플레이 패널의 턴-온, 턴-오프나, 표시되는 영상의 조정 등과 같은 기능을 수행할 수 있다.
이러한 경우, 디스플레이 장치는, 센싱 기능을 통해 보다 다양한 입력 처리 방식을 제공할 수 있으나, 물체의 근접이나 움직임 등을 센싱하기 위한 센서의 배치로 인해 디스플레이 패널의 베젤 영역이 증가하여 액티브 영역을 확장하는데 한계가 존재할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 디스플레이 패널의 베젤 영역의 증가를 방지하면서, 디스플레이 패널과 접촉되지 않은 상태에서 수행되는 제스처 등을 인식하는 센서를 디스플레이 장치에 구현하는 방안을 제공한다.
본 발명의 실시예들은, 디스플레이 장치의 공정 과정을 추가하지 않으면서 디스플레이 패널의 액티브 영역에 제스처 인식이 가능한 센서를 구현하는 방안을 제공한다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 액티브 영역에 배치된 다수의 발광 소자와, 발광 소자 상에 배치되고 액티브 영역과 액티브 영역의 외측에 위치하는 논-액티브 영역의 적어도 일부 영역에 배치된 봉지부와, 봉지부 상에 위치하고 액티브 영역의 일부 영역에 배치된 다수의 터치 전극과, 봉지부 상에 위치하고 액티브 영역에 배치되며 터치 전극이 배치된 영역을 제외한 영역의 적어도 일부 영역에 배치된 적어도 하나의 안테나 패턴을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 발광 소자 상에 배치된 봉지부와, 봉지부 상에 위치하는 다수의 제1 터치 센서 메탈과, 제1 터치 센서 메탈 상에 배치된 터치 절연층과, 터치 절연층 상에 위치하는 다수의 제2 터치 센서 메탈을 포함하고, 봉지부 상의 제1 영역에 배치된 다수의 제1 터치 센서 메탈 중 적어도 하나는 다수의 제2 터치 센서 메탈 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되고, 봉지부 상의 제1 영역을 제외한 제2 영역에 배치된 다수의 제1 터치 센서 메탈은 다수의 제2 터치 센서 메탈과 절연된 디스플레이 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 서브픽셀이 배치된 액티브 영역과 액티브 영역의 외측에 위치하는 논-액티브 영역을 포함하는 디스플레이 패널과, 액티브 영역의 일부 영역에 배치된 다수의 터치 전극과, 액티브 영역에 배치되고 터치 전극이 배치된 영역을 제외한 영역의 적어도 일부 영역에 배치된 적어도 하나의 안테나 패턴을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 패널의 액티브 영역에서 터치 센서가 배치되지 않은 일부 영역에 제스처 센서를 배치함으로써, 디스플레이 패널의 베젤 영역의 증가나 액티브 영역의 감소를 방지하면서 터치 센싱과 제스처 센싱이 가능한 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 센서의 배치를 위해 이용되는 터치 센서 메탈을 이용하여 제스처 센서를 구현함으로써, 별도의 공정 과정을 추가하지 않고 터치 센서를 배치하는 공정 과정에서 제스처 센서를 디스플레이 패널에 용이하게 배치할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 터치 센서가 구현된 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 배치된 터치 전극의 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 X-X' 부분의 단면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 제스처 센서가 구현된 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 유형에 따라 제스처 센서가 배치된 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 터치 센서와 제스처 센서가 배치된 평면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 터치 센서와 제스처 센서가 배치된 단면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 터치 센서와 제스처 센서가 배치된 단면 구조의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 제스처 센서의 개략적인 구조의 예시를 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 디스플레이 장치의 개략적인 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는 영상 디스플레이를 위한 기능과 터치 센싱을 위한 기능을 모두 제공할 수 있다.
영상 디스플레이 기능을 제공하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 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 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) 타입으로 구현될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는 유기발광 디스플레이 장치 또는 액정 디스플레이 장치 등의 다양한 타입일 수 있다. 또는, 서브픽셀에 배치된 발광 소자가 무기발광다이오드, 마이크로 발광다이오드이거나 퀀텀닷으로 이루어진 디스플레이 장치일 수도 있다. 아래에서는, 설명의 편의를 위해, 디스플레이 장치가 유기발광 디스플레이 장치인 것으로 예를 들어 설명하나, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는 이에 한정되지는 아니한다.
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 디스플레이 장치에 터치 센서가 구현된 구조의 예시를 나타낸 도면으로서, 뮤추얼 캐패시턴스 기반의 터치 센싱을 수행하는 터치 센서의 구조의 예시를 나타낸다. 그리고, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 배치된 터치 전극(TE)의 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 2를 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. 그리고, 터치 센서 구조는, 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.
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.
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 전극 라인(TEL)에 포함된 터치 전극(TE)은, 도 3a에 도시된 예시와 같이, 개구부가 없는 판 형상의 전극일 수 있다. 이 경우, 각 터치 전극(TE)은 투명 전극일 수 있다. 즉, 터치 전극(TE)은 아래에 배치된 다수의 서브픽셀에서 발광된 빛들이 위로 투과될 수 있도록 투명 전극 물질로 이루어질 수 있다.
또는, 도 3b에 도시된 예시와 같이, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 터치 전극(TE)은, 메쉬(Mesh) 타입으로 패터닝되어 둘 이상의 개구부(OA)를 갖는 전극 메탈(EM)일 수 있다.
여기서, 전극 메탈(EM)은 실질적인 터치 전극(TE)에 해당하는 부분으로서, 터치 구동 신호가 인가되거나, 터치 센싱 신호가 감지되는 부분이다.
그리고, 도 3b에 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 서브픽셀의 발광 영역과 대응될 수 있다. 즉, 다수의 개구부(OA)는 아래에 배치된 다수의 서브픽셀에서 발광된 빛들이 위로 지나가는 경로가 된다. 그리고, 각 터치 전극(TE)에 해당하는 전극 메탈(EM)은 둘 이상의 서브픽셀의 발광 영역이 아닌 영역에 배치되는 뱅크 상에 위치할 수 있다.
아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 각 터치 전극(TE)이 메쉬 타입의 전극 메탈(EM)인 것을 예로 들어 설명한다.
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 3a 및 도 3b에 도시된 예시와 같이, 다이아몬드 형상, 마름모 등의 사각형일 수도 있고, 삼각형, 오각형, 또는 육각형 등의 다양한 모양일 수 있다.
그리고, 경우에 따라, 터치 전극(TE)의 외곽선의 내측에 터치 전극(TE)과 분리된 메탈이 존재할 수 있다.
일 예로, 도 3c를 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 3b에 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 3c에 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.
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 2의 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 2의 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.
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.
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 2에 도시된 바와 같이, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 및 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 발광 소자 상에 배치되는 봉지부(ENCAP) 상에 배치될 수 있다.
또한, 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 발광 소자가 배치된 액티브 영역 내에 위치할 수 있다. 또는, 경우에 따라서, 봉지부(ENCAP)는 액티브 영역의 외측에 위치하는 논-액티브 영역까지 확장될 수도 있다.
그리고, 액티브 영역 내 어떠한 층(Layer, 예: 유기발광 디스플레이 패널에서의 봉지부)이 무너지는 것을 방지하기 위하여, 액티브 영역과 논-액티브 영역의 경계 영역 또는 액티브 영역의 외곽 영역인 논-액티브 영역에 댐 영역이 존재할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일 예로, 댐 영역에 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 2의 예시와 다르게, 댐 영역에 1차 댐(DAM1)만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서, 댐 영역에 1차 댐(DAM1)과 2차 댐(DAM2)뿐만 아니라 1개 이상의 추가적인 댐이 더 배치될 수도 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 봉지부(ENCAP)가 1차 댐(DAM1)의 측면에 위치하거나, 봉지부(ENCAP)가 1차 댐(DAM1)의 측면은 물론 상부에도 위치할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)의 부분적인 단면도로서, 도 2의 X-X' 단면도이다. 단, 도 4에서는, 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 서브픽셀의 발광 영역 상에 위치할 수 있다.
액티브 영역의 각 서브픽셀에 배치된 발광 소자(ED)로 공급되는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터(DRT)가 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)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 구동 트랜지스터(DRT)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 4에 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)을 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 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 및 액티브 영역의 경계 영역이나 논-액티브 영역 내 일부 영역에 해당하는 댐 영역에 하나 또는 둘 이상의 댐(DAM)이 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 같이, 댐 영역은 논-액티브 영역에서 다수의 X-터치 패드(X-TP) 및 다수의 Y-터치 패드(Y-TP)가 형성된 패드 영역과 액티브 영역 사이에 위치하며, 이러한 댐 영역에는 액티브 영역과 인접한 1차 댐(DAM1)과 패드 영역에 인접한 2차 댐(DAM2)이 존재할 수 있다.
댐 영역에 배치되는 하나 이상의 댐(DAM)은 액상 형태의 유기 봉지층(PCL)가 액티브 영역에 적하될 때, 액상 형태의 유기 봉지층(PCL)가 논-액티브 영역의 방향으로 무너져 패드 영역을 침범하는 것을 방지할 수 있다.
이러한 효과는, 도 4에 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 4에 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 4에 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), 산화실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화알루미늄(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.
이러한 터치 버퍼막(T-BUF)은, 경우에 따라, 봉지부(ENCAP) 상에 없을 수도 있다. 일 예로, 제2 무기 봉지층(PAS2)의 두께를 증가시켜 터치 버퍼막(T-BUF)을 배치하지 않고, 봉지부(ENCAP) 상에 터치 센서 메탈을 배치할 수도 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 4에 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. 그리고, 일 방향으로 인접하게 배치된 Y-터치 전극(Y-TE)은, Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)을 통해 서로 전기적으로 연결될 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 연결 배선(X-CL)은 X-터치 전극(X-TE)과 동일 평면 상에 배치되어 별도의 컨택홀 없이 일 방향으로 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)과 전기적으로 접속되거나, 일 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.
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 영역까지 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 영역까지 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 4의 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 4의 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 서브픽셀의 발광 영역 상에 터치 전극(TE)의 개구부(OA)가 위치할 수 있다. 그리고, 봉지부(ENCAP) 상에 컬러필터가 더 배치될 수 있으며, 컬러필터는 터치 전극(TE) 상에 위치할 수도 있고, 봉지부(ENCAP)와 터치 전극(TE) 사이에 위치할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역에 위치하는 제스처 센서를 더 포함할 수 있다. 그리고, 제스처 센서를 구성하는 안테나 구조는, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역에서 터치 센서가 배치되지 않은 영역에 배치될 수 있다.
즉, 액티브 영역의 일부 영역에 터치 센서가 배치되지 않고, 제스처 센싱을 위한 안테나 구조가 배치될 수 있다. 그리고, 안테나 구조는 터치 센서의 구현을 위해 배치되는 메탈을 이용하여 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 제스처 센서가 구현된 구조의 예시를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 유형에 따라 제스처 센서가 배치된 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)은, 다수의 서브픽셀이 배치된 액티브 영역(AA)과, 액티브 영역(AA)의 외측에 위치하는 논-액티브 영역(NA)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)은, 다수의 터치 전극(TE)이 배치된 제1 영역(A1)과, 터치 전극(TE)이 배치되지 않은 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다. 그리고, 액티브 영역(AA)의 제2 영역(A2)에 제스처 센서(예: 레이더 센서 등)를 구성하는 적어도 하나의 안테나 패턴(AP)이 배치될 수 있다.
안테나 패턴(AP)은, 터치 전극(TE)이나 터치 전극 연결 배선(CL)을 배치하기 위해 이용되는 터치 센서 메탈을 이용하여 배치될 수 있다. 따라서, 안테나 패턴(AP)의 일부는 터치 전극(TE)이나 터치 전극 연결 배선(CL)과 동일한 층에 배치될 수 있다.
그리고, 안테나 패턴(AP)은, 터치 전극(TE) 및 터치 전극 연결 배선(CL) 등과 분리된 구조로 배치될 수 있다.
즉, 디스플레이 패널(DISP)에서 영상이 표시되는 액티브 영역(AA) 내의 일부 영역에 서브픽셀과 중첩하며 터치 전극(TE) 등과 분리되어 배치된 적어도 하나의 안테나 패턴(AP)이 존재할 수 있다.
이러한 안테나 패턴(AP)은, 일 예로, 송신 안테나와 수신 안테나를 포함할 수 있다. 또는, 경우에 따라, 송신 안테나와 수신 안테나가 일체로 이루어진 송수신 안테나를 포함할 수도 있다.
그리고, 안테나 패턴(AP)에 의해 전송되는 신호가 물체에 반사되는 신호를 감지하고, 디스플레이 패널(DISP)과 접촉되지 않은 상태에서 디스플레이 패널(DISP) 상에서 수행되는 제스처를 센싱할 수 있다.
이러한 안테나 패턴(AP)으로 안테나 구동 신호를 공급하거나, 안테나 패턴(AP)을 통해 수신된 신호를 검출하는 안테나 구동 회로는, 일 예로, 주파수를 변조하는 주파수 변조부와, 주파수 변조부에 의해 변조된 주파수에 따라 안테나 구동 신호를 생성 및 출력하는 전압 발진기를 포함할 수 있다.
또한, 안테나 구동 회로는, 안테나 패턴(AP)을 통해 수신된 신호를 검출하기 위해, 일 예로, 목적한 주파수 편차에 대한 신호 성분을 특정 대역의 신호로 변환하는 주파수 혼합기, 변환된 신호에서 특정 대역의 신호를 필터링하기 위한 저역 통과 필터, 아날로그 디지털 컨버터 등을 포함할 수 있다.
그리고, 안테나 구동 회로에 포함되는 전술한 구성들을 제어하는 제어 회로를 포함할 수 있다.
안테나 구동 회로는, 일 예로, 터치 센싱 회로(TSC)와 별도로 배치될 수도 있고, 경우에 따라, 터치 센싱 회로(TSC)를 구성하는 터치 구동 회로(TDC)나 터치 컨트롤러(TCTR) 중 적어도 하나와 통합된 회로로 구현될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들은, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)의 일부 영역에 안테나 패턴(AP)을 배치함으로써, 제스처 센싱을 위한 센서의 배치로 인해 디스플레이 패널(DISP)의 논-액티브 영역(NA)이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 액티브 영역(AA)에서 영상이 표시되는 영역 상에 안테나 패턴(AP)을 배치함으로써, 안테나 패턴(AP)의 배치로 인해 액티브 영역(AA)이 감소하지 않도록 한다.
그리고, 터치 전극(TE)의 배치를 위해 이용되는 터치 센서 메탈을 이용하여 안테나 패턴(AP)을 배치함으로써, 터치 센서를 구현하는 공정 과정을 통해 안테나 패턴(AP)을 용이하게 배치할 수 있다.
이러한 안테나 패턴(AP)을 액티브 영역(AA)에 배치함에 따라, 제스처 센싱을 위한 센서를 용이하게 구현할 수 있으나, 액티브 영역(AA) 내에 터치 전극(TE)이 배치되지 않는 영역이 존재할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들은, 안테나 패턴(AP)의 배치로 인한 터치 센싱의 성능 저하를 방지하기 위해, 액티브 영역(AA) 내에서 터치 센싱이 불필요한 영역이나 터치 센싱의 빈도가 아주 낮은 영역 등에 안테나 패턴(AP)을 배치할 수 있다.
일 예로, 도 6a를 참조하면, 안테나 패턴(AP)은, 액티브 영역(AA)에서 논-액티브 영역(NA)과 인접한 액티브 영역(AA)의 외곽 영역에 배치될 수 있다.
액티브 영역(AA)의 외곽 영역과 같이 터치 센싱이 불필요하거나, 터치 센싱의 빈도가 아주 낮은 영역에 안테나 패턴(AP)을 배치함으로써, 터치 센싱에 영향을 주지 않으면서 액티브 영역(AP)에 안테나 패턴(AP)을 배치할 수 있다.
특히, 디스플레이 장치가 스마트 폰이나 태블릿 등과 같은 모바일 타입인 경우, 디스플레이 장치의 기본 정보(예: 배터리 잔량 등)가 표시되는 영역에 안테나 패턴(AP)을 배치함으로써, 액티브 영역(AA)의 감소와 터치 센싱 성능의 저하 없이 액티브 영역(AA)에 안테나 패턴(AP)을 배치할 수 있다.
여기서, 안테나 패턴(AP)이 액티브 영역(AA)의 외곽 영역에 배치되는 경우, 안테나 패턴(AP)은, 액티브 영역(AA)에 배치된 터치 전극(TE)과 논-액티브 영역(NA) 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 안테나 패턴(AP)과 논-액티브 영역(NA) 사이에는 터치 전극(TE)이 배치되지 않을 수도 있다.
즉, 도 6a에 도시된 예시와 같이, 안테나 패턴(AP)과 논-액티브 영역(NA) 사이에 터치 전극(TE)이 배치될 수도 있으나, 경우에 따라, 안테나 패턴(AP)이 논-액티브 영역(NA)과 인접하게 배치되며 안테나 패턴(AP)과 논-액티브 영역(NA) 사이에 터치 전극(TE)이 배치되지 않을 수도 있다.
터치 전극(TE)이 배치되지 않고 안테나 패턴(AP)이 배치된 영역을 논-액티브 영역(NA)과 인접하게 배치함으로써, 액티브 영역(AA)에 안테나 패턴(AP)의 배치로 인한 터치 센싱의 성능 저하를 최소화할 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(DISP)은, 유형에 따라, 액티브 영역(AA)이 사각 형태가 아닐 수도 있으며, 액티브 영역(AA) 내에 특정 기능을 수행하기 위한 모듈이 배치되는 영역이 존재할 수도 있다.
이러한 경우, 안테나 패턴(AP)을 모듈 등이 배치되는 영역과 인접하게 배치함으로써, 터치 센싱의 성능 저하를 최소화하며 액티브 영역(AA)에 안테나 패턴(AP)을 배치할 수도 있다.
일 예로, 도 6b를 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)은, 액티브 영역(AA)에 노치 형태로 형성되고 카메라나 센서 등과 같은 모듈이 배치되는 모듈 영역(MA)을 포함할 수 있다. 노치 형태의 모듈 영역(MA)은, 도 6b에 도시된 예시와 같이, 사각 형태일 수도 있으나, 경우에 따라, 삼각 형태일 수도 있으며, 타원이나 원이 이등분된 형태일 수도 있다.
또는, 도 6c를 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)은, 액티브 영역(AA) 내에 홀 형태로 형성되고 카메라 등과 같은 모듈이 배치되는 모듈 영역(MA)을 포함할 수도 있다.
도 6b나 도 6c에 도시된 예시와 같이, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)에 모듈 영역(MA)이 포함된 경우, 안테나 패턴(AP)은 모듈 영역(MA)과 인접한 영역에 배치될 수 있다.
모듈 영역(MA)과 인접한 영역은 영상이 표시되더라도 터치 센싱의 필요성이 낮은 영역일 수 있으므로, 안테나 패턴(AP)을 모듈 영역(MA)과 인접하게 위치시킴으로써 터치 센싱의 성능 저하를 방지하며 안테나 패턴(AP)을 액티브 영역(AA)에 배치할 수 있다.
이러한 경우, 안테나 패턴(AP)은, 터치 전극(TE)과 모듈 영역(MA) 사이에 위치할 수 있다.
그리고, 도 6b에 도시된 예시와 같이, 안테나 패턴(AP)과 모듈 영역(MA) 사이에 터치 전극(TE)의 일부가 배치될 수도 있으나, 경우에 따라, 도 6c에 도시된 예시와 같이, 안테나 패턴(AP)과 모듈 영역(MA) 사이에 터치 전극(TE)이 배치되지 않을 수도 있다.
즉, 액티브 영역(AA)에서 안테나 패턴(AP)이 배치되는 영역을 모듈 영역(MA)과 최대한 근접하게 위치시킴으로써, 액티브 영역(AA)에서 터치 센싱의 성능에 미치는 영향 없이 안테나 패턴(AP)을 배치할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들은, 액티브 영역(AA)에서 터치 전극(TE)이 배치되지 않은 영역을 일부 형성하고, 터치 전극(TE)이 배치되지 않은 영역에 안테나 패턴(AP)을 배치함으로써, 액티브 영역(AA)의 감소나 논-액티브 영역(NA)의 증가 없이 제스처 등의 센싱이 가능한 센서를 디스플레이 패널(DISP)에 구현할 수 있다.
또한, 터치 전극(TE)을 배치하기 위해 이용되는 터치 센서 메탈을 이용하여 안테나 패턴(AP)을 배치함으로써, 터치 센서를 구현하는 공정 과정을 통해 안테나 패턴(AP)을 용이하게 배치할 수 있다.
이때, 터치 전극(TE)이 전술한 예시와 같이, 개구부(OA)를 포함하는 메쉬 형태로 이루어질 경우, 안테나 패턴(AP)도 터치 전극(TE)과 유사하게 메쉬 형태로 이루어질 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 터치 센서와 제스처 센서가 배치된 평면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)은 터치 전극(TE)이 배치된 제1 영역(A1)과, 터치 전극(TE)과 분리된 안테나 패턴(AP)이 배치된 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다.
그리고, 제1 영역(A1)에 배치되는 터치 전극(TE)은, 도 7에 도시된 예시와 같이, 개구부(OA)를 포함하는 메쉬 형태로 배치될 수 있다. 그리고, 터치 전극(TE)의 개구부(OA)는, 서브픽셀에 배치된 발광 소자(ED)와 대응되도록 위치할 수 있다.
제2 영역(A2)에 배치되는 안테나 패턴(AP)은, 터치 전극(TE)과 분리되어 배치될 수 있다. 그리고, 안테나 패턴(AP)은, 일정한 안테나 형태로 배치되되, 터치 전극(TE)과 유사하게 개구부(OA)를 포함하는 메쉬 형태일 수 있다. 또한, 안테나 패턴(AP)에 포함된 개구부(OA)는, 서브픽셀(SP)에 배치된 발광 소자(ED)와 대응되도록 위치할 수 있다.
터치 전극(TE)을 배치하는 공정 과정에서, 메쉬 형태의 터치 센서 메탈을 커팅하여 터치 전극(TE)과 안테나 패턴(AP)을 형성할 수 있다.
따라서, 액티브 영역(AA)에 터치 센서 메탈로 이루어진 패턴 중 터치 구동 신호가 공급되는 터치 센서 메탈과, 안테나 구동 신호가 공급되는 터치 센서 메탈이 존재할 수 있다.
그리고, 제2 영역(A2)에서 안테나 패턴(AP)을 제외한 터치 센서 메탈을 제거함으로써, 도 7에 도시된 형태와 같은 안테나 패턴(AP)을 형성할 수 있다.
또는, 경우에 따라, 제2 영역(A2)에서 안테나 패턴(AP)을 형성하기 위해 터치 센서 메탈을 커팅하고, 안테나 패턴(AP) 이외의 터치 센서 메탈을 남겨 놓을 수도 있다.
이러한 경우, 제2 영역(A2)에서 안테나 패턴(AP) 이외의 터치 센서 메탈은 터치 전극(TE)의 기능을 수행할 수 있다. 즉, 안테나 패턴(AP)의 형태에 따라 제1 영역(A1)에 배치된 터치 전극(TE)의 형태와 상이한 터치 전극(TE) 또는 터치 전극(TE)의 일부분이 제2 영역(A2) 내에 위치할 수도 있다.
안테나 패턴(AP)이 발광 소자(ED)와 대응하는 영역에 위치하는 개구부(OA)를 포함함에 따라, 액티브 영역(AA)에서 영상의 표시에 영향을 주지 않고 안테나 패턴(AP)을 배치할 수 있다.
또한, 터치 전극(TE)의 형성을 위해 터치 센서 메탈을 커팅하는 과정에서 안테나 패턴(AP)을 형성함으로써, 별도의 공정을 추가하지 않고 디스플레이 패널(DISP)에 안테나 패턴(AP)을 배치할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 터치 센서와 제스처 센서가 배치된 단면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 서브픽셀에 배치된 구동 트랜지스터(DRT) 등이 위치하는 박막 트랜지스터층(TFT) 상에 발광 소자(ED)과 뱅크(BANK) 등이 배치될 수 있다. 그리고, 발광 소자(ED) 상에 제1 무기 봉지층(PAS1), 유기 봉지층(PCL) 및 제2 무기 봉지층(PAS2)으로 이루어진 봉지부(ENCAP)가 배치될 수 있다.
봉지부(ENCAP) 상에 터치 버퍼막(T-BUF)이 배치될 수 있으며, 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 제1 터치 센서 메탈(TSM1)이 배치될 수 있다.
제1 터치 센서 메탈(TSM1) 상에 터치 절연막(ILD)이 배치되고, 터치 절연막(ILD) 상에 제2 터치 센서 메탈(TSM2)이 배치될 수 있다.
제2 터치 센서 메탈(TSM2) 상에 터치 보호막(PAC)이 배치되고, 터치 보호막(PAC) 상에 편광판(POL), 커버 윈도우(CW) 등이 배치될 수 있다.
여기서, 제1 영역(A1)에 배치된 제1 터치 센서 메탈(TSM1)은, 인접한 터치 전극(TE)을 서로 전기적으로 연결하는 터치 전극 연결 배선(CL)을 구성할 수 있다. 그리고, 제1 영역(A1)에 배치된 제2 터치 센서 메탈(TSM2)은, 터치 전극(TE)을 구성하며, 제2 터치 센서 메탈(TSM2)의 일부는 인접한 터치 전극(TE)을 서로 전기적으로 연결하는 터치 전극 연결 배선(CL)을 구성할 수 있다.
즉, 제1 터치 센서 메탈(TSM1)은, 터치 전극(TE)과 다른 층에 위치하며 터치 전극 연결 배선(CL)을 구성하고, 제2 터치 센서 메탈(TSM2)의 일부는 터치 전극(TE)과 동일한 층에 위치하며 터치 전극 연결 배선(CL)을 구성할 수 있다.
제2 영역(A2)에 배치된 제1 터치 센서 메탈(TSM1)은, 안테나 패턴(AP)에 포함되는 접지층(AP_gnd)을 구성할 수 있다. 그리고, 제2 영역(A2)에 배치된 제2 터치 센서 메탈(TSM2)은, 안테나 패턴(AP)에 포함되는 안테나 어레이(AP_array)를 구성할 수 있다.
또한, 도 8에 도시되지 않았으나, 제2 터치 센서 메탈(TSM2)의 일부는 안테나 어레이(AP_array)로 안테나 구동 신호를 전달하는 신호 전송 배선(AP_line)을 구성할 수도 있다.
즉, 제1 영역(A1)에 배치된 제1 터치 센서 메탈(TSM1)은 제2 터치 센서 메탈(TSM2)의 일부와 전기적으로 연결될 수 있으나, 제2 영역(A2)에 배치된 제1 터치 센서 메탈(TSM1)은 제2 터치 센서 메탈(TSM2)과 절연될 수 있다.
그리고, 제2 영역(A2)에 배치된 제1 터치 센서 메탈(TSM1)과 제2 터치 센서 메탈(TSM2)은, 제1 영역(A1)에 배치된 제1 터치 센서 메탈(TSM1)이나 제2 터치 센서 메탈(TSM2)로 공급되는 신호와 상이한 신호를 공급받을 수 있다.
일 예로, 안테나 패턴(AP)의 접지층(AP_gnd)은 그라운드 전압을 공급받을 수 있으며, 안테나 패턴(AP)의 안테나 어레이(AP_arrary)는 신호 전송 배선(AP_line)을 통해 안테나 구동 신호(예: 24GHz의 고주파 펄스 신호)를 공급받을 수 있다.
안테나 패턴(AP)의 접지층(AP_gnd)은 신호 차폐나 신호 안정화 등의 기능을 제공할 수 있으며, 안테나 패턴(AP)의 안테나 어레이(AP_array)가 공급받는 안테나 구동 신호에 따라 외부로 신호를 전송하며 제스처 센서의 기능을 수행할 수 있다.
또는, 경우에 따라, 제1 터치 센서 메탈(TSM1)과 제2 터치 센서 메탈(TSM2) 이외에 도전성 물질을 추가로 배치하며, 액티브 영역(AA)에 안테나 패턴(AP)을 구현할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 터치 센서와 제스처 센서가 배치된 단면 구조의 다른 예시를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 10은 도 9에 도시된 제스처 센서의 개략적인 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 액티브 영역(AA)의 제1 영역(A1)에 배치되는 제1 터치 센서 메탈(TSM1)과 제2 터치 센서 메탈(TSM2)은, 터치 전극(TE)이나 터치 전극 연결 배선(CL)으로 구현되며 터치 센서를 구성할 수 있다.
그리고, 액티브 영역(AA)의 제2 영역(A2)에 배치되는 제1 터치 센서 메탈(TSM1)과 제2 터치 센서 메탈(TSM2)은 안테나 패턴(AP)의 일부를 구성할 수 있다.
일 예로, 제2 영역(A2)에 배치된 제1 터치 센서 메탈(TSM1)은, 안테나 패턴(AP)의 신호 전송 배선(AP_line)을 구성할 수 있다. 그리고, 제2 영역(A2)에 배치된 제2 터치 센서 메탈(TSM2)은, 안테나 패턴(AP)의 접지층(AP_gnd)을 구성할 수 있다.
여기서, 신호 전송 배선(AP_line)과 접지층(AP_gnd) 중 적어도 하나는 터치 전극(TE)과 유사하게 개구부(OA)를 포함하는 메쉬 형태일 수 있다.
안테나 패턴(AP)의 접지층(AP_gnd) 상에 터치 보호막(PAC)이 배치될 수 있다. 그리고, 터치 보호막(PAC) 상에 투명 도전성 물질로 이루어진 안테나 어레이(AP_array)가 배치될 수 있다. 이러한 안테나 어레이(AP_array)는, 편광판(POL) 아래에 부착된 것으로 볼 수도 있다.
안테나 어레이(AP_array)가 투명 도전성 물질로 이루어짐에 따라, 안테나 어레이(AP_array)는 개구부(OA)를 포함하지 않는 형태를 가질 수 있다.
따라서, 안테나 어레이(AP_array)의 형태에 대한 제약 없이 안테나 어레이(AP_array)를 구현할 수 있다.
그리고, 안테나 어레이(AP_array)는 절연막인 터치 보호막(PAC)에 의해 접지층(AP_gnd)과 절연되며, 공급되는 안테나 구동 신호에 따라 외부로 신호를 전송하며 물체에 반사된 신호를 수신할 수 있다.
안테나 어레이(AP_array)로 안테나 구동 신호를 전달하는 신호 전송 배선(AP_line)이 서로 다른 층에 위치함에 따라, 안테나 어레이(AP_array)와 신호 전송 배선(AP_line) 비아 홀(VH)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
일 예로, 도 10을 참조하면, 제1 터치 센서 메탈(TSM1)로 이루어진 신호 전송 배선(AP_line) 상에 터치 절연막(ILD)이 배치되고, 터치 절연막(ILD) 상에 제2 터치 센서 메탈(TSM2)로 이루어진 접지층(AP_gnd)이 배치될 수 있다.
여기서, 신호 전송 배선(AP_line)과 접지층(AP_gnd)은 적어도 하나의 개구부(OA)를 포함하는 메쉬 형태일 수 있다.
접지층(AP_gnd) 상에 터치 보호막(PAC)이 배치되고, 터치 보호막(PAC) 상에 투명 도전성 물질로 이루어진 안테나 어레이(AP_array)가 배치될 수 있다.
안테나 어레이(AP_array)와 신호 전송 배선(AP_line)은, 경우에 따라, 액티브 영역(AA)의 외측에서 전기적으로 연결될 수도 있으나, 액티브 영역(AA)에서 비아 홀(VH)을 통해 전기적으로 연결될 수도 있다.
일 예로, 도 10에 도시된 예시와 같이, 안테나 어레이(AP_array)와 신호 전송 배선(AP_line) 사이에 위치하는 접지층(AP_gnd)은 홀(H)을 포함할 수 있다. 그리고, 홀(H)에 위치하며 터치 절연막(ILD)과 터치 보호막(PAC)을 관통하며 형성된 비아 홀(VH)을 통해 안테나 어레이(AP_array)와 신호 전송 배선(AP_line)이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는, 터치 전극(TE)을 구성하는 제1 터치 센서 메탈(TSM1)과 제2 터치 센서 메탈(TSM2)만 이용하여 안테나 패턴(AP)을 배치할 수도 있으나, 경우에 따라, 투명 도전성 물질을 터치 보호막(PAC) 상에 추가로 배치하며 안테나 패턴(AP)을 배치할 수도 있다.
전술한 본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)의 일부 영역에서 터치 전극(TE)을 제거하고, 터치 전극(TE)을 배치하기 위해 이용되는 터치 센서 메탈을 이용하여 안테나 패턴(AP)을 배치함으로써, 액티브 영역(AA) 내에 제스처 등의 센싱이 가능한 제스처 센서를 용이하게 구현할 수 있다.
따라서, 액티브 영역(AA)의 감소나 논-액티브 영역(NA)의 증가를 방지하면서 디스플레이 장치에서 요구되는 제스처 센싱 기능을 위한 안테나 패턴(AP)을 배치할 수 있다.
그리고, 터치 센서 메탈을 이용하여 안테나 패턴(AP)을 배치함으로써, 터치 센서 구조를 형성하는 공정 과정을 통해 안테나 패턴(AP)을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 안테나 패턴(AP)이 배치되는 영역이 터치 센싱의 필요성이 낮거나 터치 센싱의 빈도가 아주 낮은 영역에 위치하도록 함으로써, 터치 센싱의 성능 저하를 방지하면서 제스처 센서를 구현할 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 발광 소자 상에 배치되고, 상기 액티브 영역과 상기 액티브 영역의 외측에 위치하는 논-액티브 영역의 적어도 일부 영역에 배치된 봉지부;
    상기 봉지부 상에 위치하고, 상기 액티브 영역의 일부 영역에 배치된 다수의 터치 전극; 및
    상기 봉지부 상에 위치하고, 상기 액티브 영역에 배치되며, 상기 터치 전극이 배치된 영역을 제외한 영역의 적어도 일부 영역에 배치된 적어도 하나의 안테나 패턴
    을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 패턴은 상기 액티브 영역에 배치된 상기 터치 전극과 분리되어 배치된 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 패턴은 불투명한 물질로 이루어지고 상기 발광 소자와 대응하는 영역에 위치하는 적어도 하나의 개구부를 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 패턴은 적어도 일부분이 투명한 물질로 이루어진 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 패턴은 상기 논-액티브 영역과 상기 터치 전극 사이에 위치하고, 상기 터치 전극은 상기 안테나 패턴과 상기 논-액티브 영역 사이의 영역을 제외한 영역에 배치된 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 액티브 영역과 상기 논-액티브 영역 사이에 위치하거나, 상기 액티브 영역의 내측에 위치하는 적어도 하나의 모듈 영역을 더 포함하고,
    상기 안테나 패턴은 상기 모듈 영역과 상기 터치 전극 사이에 위치하고, 상기 터치 전극은 상기 안테나 패턴과 상기 모듈 영역 사이의 영역을 제외한 영역에 배치된 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 터치 전극이 배치된 층과 다른 층에 배치되고, 상기 다수의 터치 전극 중 인접한 터치 전극을 서로 전기적으로 연결하는 다수의 터치 전극 연결 배선을 더 포함하고,
    상기 안테나 패턴의 적어도 일부분은 상기 터치 전극 및 상기 터치 전극 연결 배선 중 적어도 하나가 배치된 층과 동일한 층에 배치된 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 안테나 패턴은,
    상기 터치 전극 연결 배선이 배치된 층에 배치된 신호 전송 배선;
    상기 터치 전극이 배치된 층에 배치된 접지층; 및
    상기 터치 전극 상에 위치하는 터치 보호막 상에 배치된 안테나 어레이를 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 신호 전송 배선 및 상기 접지층 중 적어도 하나는 상기 발광 소자와 대응하는 영역에 위치하는 적어도 하나의 개구부를 포함하고,
    상기 안테나 어레이는 투명한 도전성 물질로 이루어진 디스플레이 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 접지층은 적어도 하나의 홀을 포함하고,
    상기 신호 전송 배선과 상기 안테나 어레이는 상기 홀을 통과하는 비아 홀을 통해 서로 전기적으로 연결된 디스플레이 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 안테나 패턴은,
    상기 터치 전극 연결 배선이 배치된 층에 배치된 접지층; 및
    상기 터치 전극이 배치된 층에 배치된 안테나 어레이와 신호 전송 배선을 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 패턴은 상기 터치 전극으로 터치 구동 신호가 공급되는 기간의 적어도 일부 기간에 상기 터치 구동 신호와 상이한 안테나 구동 신호를 공급받는 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 패턴은 상기 터치 전극으로 터치 구동 신호가 공급되는 기간 이외의 기간의 적어도 일부 기간에 안테나 구동 신호를 공급받는 디스플레이 장치.
  14. 다수의 발광 소자 상에 배치된 봉지부;
    상기 봉지부 상에 위치하는 다수의 제1 터치 센서 메탈;
    상기 제1 터치 센서 메탈 상에 배치된 터치 절연층; 및
    상기 터치 절연층 상에 위치하는 다수의 제2 터치 센서 메탈을 포함하고,
    상기 봉지부 상의 제1 영역에 배치된 상기 다수의 제1 터치 센서 메탈 중 적어도 하나는 상기 다수의 제2 터치 센서 메탈 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되고,
    상기 봉지부 상의 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역에 배치된 상기 다수의 제1 터치 센서 메탈은 상기 다수의 제2 터치 센서 메탈과 절연된 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 영역에 배치된 상기 제2 터치 센서 메탈로 제1 구동 신호가 공급되고, 상기 제2 영역에 배치된 상기 제2 터치 센서 메탈로 상기 제1 구동 신호와 상이한 제2 구동 신호가 공급되는 디스플레이 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제2 영역에서 상기 제2 터치 센서 메탈 상에 위치하고, 상기 제2 터치 센서 메탈과 절연되며, 상기 제1 터치 센서 메탈과 전기적으로 연결된 투명 전극을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 영역에 위치하는 상기 제2 터치 센서 메탈로 그라운드 전압이 공급되는 디스플레이 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제2 터치 센서 메탈과 상기 투명 전극 사이에 위치하는 터치 보호막을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제1 터치 센서 메탈 및 상기 제2 터치 센서 메탈 중 적어도 하나는 상기 발광 소자와 대응하는 영역에 위치하는 적어도 하나의 개구부를 포함하는 디스플레이 장치.
  20. 다수의 서브픽셀이 배치된 액티브 영역과, 상기 액티브 영역의 외측에 위치하는 논-액티브 영역을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 액티브 영역의 일부 영역에 배치된 다수의 터치 전극; 및
    상기 액티브 영역에 배치되고, 상기 터치 전극이 배치된 영역을 제외한 영역의 적어도 일부 영역에 배치된 적어도 하나의 안테나 패턴
    을 포함하는 디스플레이 장치.
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WO2023121023A1 (ko) * 2021-12-23 2023-06-29 주식회사 하이딥 터치 입력 장치

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