KR20230100485A - 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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KR20230100485A
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한종현
문영규
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Abstract

본 발명은 표시 영역 내에 광학 전자 장치가 배치될 수 있는 표시 장치에 관한 것으로서, 광학 전자 장치가 놓여지는 표시 영역 중 제1 서브-표시 영역에 배치되는 터치 패널의 감도가 감소되는 문제를 해결하기 위해, 제1 서브-표시 영역에 배치되는 터치 전극의 가장자리에 핑거부를 형성하거나, 제1 서브-표시 영역에 배치되는 터치 전극의 크기를 작게 구성하거나, 제1 서브-표시 영역에 배치되는 터치 전극과 연결되는 서브-터치 전극을 구성함으로써 터치 전극의 센싱 감도를 증가시킬 수 있다.

Description

표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치{DISPLAY PANEL AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표시 영역의 배면에 카메라나 각종 센서 등의 광학 장치가 배치되는 언더 디스플레이 카메라(UDC) 영역을 포함하는 표시 패널이 터치 패널을 구비할 때 언더 디스플레이 카메라(UDC) 영역에 대응되는 터치 패널의 터치 감도를 증가시키는 터치 패널 구조를 가지는 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
기술 발전에 따라, 표시 장치는 화상 표시 기능 이외에도, 카메라를 이용한 촬영 소자, 3차원(3D) 센싱 소자, 라이다(Lidar) 또는 비행시간법(Time of Flight)을 이용하는 각종 감지 소자 등을 제공할 수 있다. 이를 위해, 표시 장치는 카메라 및 감지 센서 등의 광학 전자 장치(수광 장치 또는 센서라고도 함)를 구비해야 한다.
광학 전자 장치는 표시 장치의 전면(前面)으로부터 인입되는 빛을 수광 해야 하기 때문에, 수광이 유리한 곳에 설치되어야 한다. 따라서, 종래에는 표시 장치의 전면(前面)으로 카메라(카메라 렌즈) 및 감지 센서가 노출되도록 설치되곤 했다. 이 때문에, 카메라나 각종 감지 소자들을 설치하기 위해 표시 패널은 베젤이 넓어지거나 표시 패널의 표시 영역에 노치(notch)부를 형성하거나 또는 물리적인 홀(hole)이 형성되는 방법 등이 시도되었다.
이를 개선하기 위해, 표시 패널 중 표시 영역의 면적을 줄이지 않으면서도 카메라 및 감지 센서 등의 광학 전자 장치를 구비할 수 있는 기술이 연구되고 있다. 이에, 본 명세서의 발명자들은 표시 패널 중 표시 영역 배면에 광학 전자 장치가 구비되어 표시 장치의 전면으로 광학 전자 장치가 노출되지 않으면서도, 광학 전자 장치가 정상적으로 빛을 수신할 수 있는 광 투과 구조를 갖는 표시 패널 및 표시 장치를 발명하였다.
본 개시의 실시 예들은 광학 전자 장치를 표시 패널 중 표시 영역 배면에 구비함으로써, 표시 패널 중 비 표시 영역의 면적을 줄일 수 있고, 표시 장치의 전면으로 광학 전자 장치가 노출되지 않는 표시 패널 및 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시 예들은, 표시 패널 중 표시 영역의 전면에 터치 패널을 구비하면서도 언더 디스플레이 카메라(UDC) 영역을 포함한 표시 영역 전체에서 터치 감도가 낮아지지 않는 표시 패널 및 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 명세서의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 표시 영역과 표시 영역 주변에 배치되는 비 표시 영역을 포함하고, 표시 영역은 다수의 광 투과 영역을 포함하는 제1 서브-표시 영역과 제1 서브-표시 영역 주변의 제2 서브-표시 영역을 포함하는 표시 패널; 표시 영역의 배면에 배치되고 제1 서브-표시 영역과 중첩하는 광학 전자 장치; 및 표시 패널의 전면(前面)에 배치되고 제1 서브-표시 영역에 대응하는 제1 터치 영역과 제2 서브-표시 영역에 대응하는 제2 터치 영역을 포함하는 그물망 형태의 터치 패널을 포함하고, 제1 터치 영역의 그물눈(mesh)은 제2 터치 영역의 그물눈보다 크고, 제1 터치 영역에 배치되는 각 터치 전극 간 대응하는 면적은 제2 터치 영역에 배치되는 각 터치 전극 간 대응하는 면적보다 크다.
터치 패널은 구동 터치 전극과 센싱 터치 전극 사이에 발생하는 커패시턴스를 검출하는 뮤추얼 커패시턴스 센싱 방식의 정전 용량 터치 전극을 포함한다.
제1 터치 영역과 제2 터치 영역에 각각 배치되는 터치 전극의 크기는 실질적으로 서로 동일할 수 있다.
제1 터치 영역에 배치되는 각 터치 전극은 서로 인접한 이웃 터치 전극을 향해 연장되는 제1 핑거부를 터치 전극의 가장자리에 포함하고 제2 터치 영역에 배치되는 각 터치 전극은 서로 인접한 이웃 터치 전극을 향해 연장되는 제2 핑거부를 터치 전극의 가장자리에 포함하되, 제1 핑거부 간의 대응 면적은 제2 핑거부 간의 대응 면적보다 클 수 있다.
제1 핑거부는 제2 핑거부보다 길이가 길 수 있다.
또한, 본 명세서의 표시 장치는 표시 영역과 표시 영역 주변에 배치되는 비 표시 영역을 포함하고, 표시 영역은 다수의 광 투과 영역을 포함하는 제1 서브-표시 영역과 제1 서브-표시 영역 주변의 제2 서브-표시 영역을 포함하는 표시 패널; 표시 영역의 배면에 배치되고 상기 제1 서브-표시 영역과 중첩하는 광학 전자 장치; 및 표시 패널의 전면에 배치되고 제1 서브-표시 영역에 대응하는 제1 터치 영역과 제2 서브-표시 영역에 대응하는 제2 터치 영역을 포함하는 그물망 형태의 터치 패널을 포함하고, 제1 터치 영역의 그물눈(mesh)은 제2 터치 영역의 그물눈보다 크고, 제1 터치 영역에 배치되는 각 터치 전극의 크기는 제2 터치 영역에 배치되는 각 터치 전극의 크기보다 작을 수 있다.
터치 패널은 구동 터치 전극과 센싱 터치 전극 사이에 발생하는 커패시턴스를 검출하는 뮤추얼 커패시턴스 센싱 방식의 정전 용량 터치 전극을 포함한다.
제1 터치 영역에 배치되는 적어도 하나의 구동 터치 전극은 구동 터치 라인에 간접 연결되고, 제1 터치 영역에 배치되는 적어도 하나의 센싱 터치 전극은 센싱 터치 라인에 간접 연결될 수 있다.
제1 터치 영역 내에 배치되는 터치 전극을 서로 연결하는 브릿지 전극의 수는 제2 터치 영역 중 제1 터치 영역과 동일한 면적에 해당하는 제2 터치 영역 내에 배치되며 터치 전극을 서로 연결하는 브릿지 전극의 수보다 많을 수 있다.
제1 터치 영역에 배치되는 터치 전극은 서로 크기가 같고, 제2 터치 영역에 배치되는 터치 전극은 서로 크기가 같을 수 있다.
터치 패널은 터치 층간 절연층 상에 배치되고, 터치 층간 절연층의 배면에는 제1 터치 영역에 배치되며 터치 패널을 구성하는 터치 전극들과 전기적으로 연결되는 그물망 형태의 서브-터치 전극들을 더 포함할 수 있다.
터치 전극들 중 이웃하는 터치 전극과 서로 분리되는 터치 전극은 서브-터치 전극에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 명세서의 표시 장치는 표시 영역과 표시 영역 주변에 배치되는 비 표시 영역을 포함하고, 표시 영역은 다수의 광 투과 영역을 포함하는 제1 서브-표시 영역과 제1 서브-표시 영역 주변의 제2 서브-표시 영역을 포함하는 표시 패널; 표시 영역의 배면에 배치되고 상기 제1 서브-표시 영역과 중첩하는 광학 전자 장치; 표시 패널의 상면에 배치되는 터치 층간 절연층; 및 터치 층간 절연층의 일면에 배치되고 제1 서브-표시 영역에 대응하는 제1 터치 영역과 제2 서브-표시 영역에 대응하는 제2 터치 영역을 포함하는 그물망 형태의 터치 패널을 포함하고,
제1 터치 영역의 그물눈(mesh)은 제2 터치 영역의 그물눈보다 크고, 터치 층간 절연층의 타면에 배치되되 제1 터치 영역에 배치되는 터치 패널과 전기적으로 연결되는 그물망 형태의 서브-터치 패널을 포함할 수 있다.
터치 패널은 그물망 형태의 구동 터치 전극 및 센싱 터치 전극을 포함하고, 서브-터치 패널은 그물망 형태의 서브-구동 터치 전극 및 서브-센싱 터치 전극을 포함하며, 구동 터치 전극 및 센싱 터치 전극 중 어느 하나는 터치 층간 절연층의 타면에 배치되는 서브-구동 터치 전극 및 서브-센싱 터치 전극 중 어느 하나에 의해 서로 연결될 수 있다.
구동 터치 전극은 구동 터치 라인을 따라 배열되면서 서로 연결될 때 센싱 터치 전극은 구동 터치 라인과 교차하는 센싱 터치 라인을 따라 배열되면서 구동 터치 라인과 센싱 터치 라인의 교차점에서 서로 분리되고 센싱 터치 전극은 서브-센싱 전극에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 터치 영역의 그물눈(mesh)은 제2 터치 영역의 그물눈보다 정수배 클 수 있다.
센싱 터치 전극과 서브 센싱 전극은 터치 층간 절연층에 형성되는 컨택 홀을 통해 서로 연결될 수 있다.
구동 터치 라인을 따라 배열되는 서브-구동 터치 전극들은 서로 물리적으로 분리되고 대응하는 구동 터치 전극들과 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
센싱 터치 라인을 따라 배열되는 센싱 터치 전극들은 서로 물리적으로 분리되고 대응하는 서브-센싱 터치 전극들과 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
본 명세서는 카메라 및 감지 센서 등의 광학 전자 장치가 표시 영역의 배면에 배치되면서 표시 영역의 면적을 크게 확보할 수 있을 뿐 아니라, 표시 패널의 상면에 터치 패널이 내장 내지 추가될 경우, 광학 전자 장치가 배열되는 터치 영역의 터치 전극의 밀도를 낮게 하면서도 터치 감도를 높일 수 있는 터치 패널을 제공할 수 있다.
도 1a, 도 1b 본 개시의 실시 예들에 따른 표시 장치의 평면도들이다.
도 2는 본 개시의 실시 예들에 따른 표시 장치의 시스템 구성도이다.
도 3은 본 개시의 실시 예들에 따른 표시 패널에서 서브 픽셀의 등가 회로이다.
도 4는 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 패널의 표시 영역에 포함된 제1 서브-표시 영역에서의 서브 픽셀들의 배치도이다.
도 5는 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 패널의 제1 서브-표시 영역 및 제2 서브-표시 영역의 단면도이다.
도 6a는 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 영역에서 터치 전극과 픽셀 사이의 관계를 보여주는 모식도이다.
도 6b는 본 명세서의 실시 예들에 따른 터치 패널이 표시 영역에 대응되는 부분에서 터치 전극 간에 분리되는 관계를 보여주는 모식도이다.
도 7은 본 명세서의 실시 예들에 따른 터치 패널의 평면도이다.
도 8은 도 7의 A 부분의 확대도 이며 본 명세서의 실시 예들에 따른 제1서브-표시 영역과 그 주변의 제2서브-표시 영역의 확대도이다.
도 9는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 터치 패널 중 제1서브-표시 영역에 대응되는 영역의 터치 전극의 구조를 보여주는 평면도이다.
도 10a는 도 9에서 제2서브-표시 영역인 B 영역에서 터치 패널의 절단 선의 일부를 도시한 것이다.
도 11a는 도 9에서 제1서브-표시 영역인 B '영역에서 터치 패널의 절단 선의 일부를 도시한 것이다.
도 11b는 도 11a의 상세 구조도이다.
도 12a는 도 9에서 제1 서브-표시 영역인 B '영역에서 터치 패널의 절단 선의 일부르 도시한 다른 실시 예의 평면도이다.
도 12b는 도 12a의 상세 구조도이다.
도 13은 본 명세서의 다른 실시 예에 따른 터치 패널 중 제1서브-표시 영역에 대응되는 영역의 터치 전극의 구조를 보여주는 평면도이다.
도 14는 본 명세서의 또 다른 실시 예에 따른 터치 패널 중 제1서브-표시 영역에 대응되는 영역의 터치 전극의 구조를 보여주는 사시도이다.
도 15a, 15b, 15c는 도 14에 개시된 본 발명의 실시 예의 터치 전극 간의 관계를 도시한 사시도이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 명세서의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 다양한 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)의 평면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)는 영상을 표시하는 표시 패널(110) 및 하나 이상의 광학 전자 장치(11)를 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 영상이 표시되는 표시 영역(DA)과 영상이 표시되지 않는 비 표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)에는 다수의 서브 픽셀이 배치되고, 다수의 서브 픽셀을 구동하기 위한 각종 신호 라인들이 배치될 수 있다.
비 표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 바깥 영역일 수 있다. 비 표시 영역(NDA)에는 각종 신호 라인이 배치될 수 있고 각종 구동 회로가 연결될 수 있다. 비 표시 영역(NDA)은 벤딩 되어 전면에서 보이지 않거나 케이스(미 도시)에 의해 가려질 수 있다. 비 표시 영역(NDA)은 베젤(Bezel) 또는 베젤 영역이라고도 한다.
본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)에서, 하나 이상의 광학 전자 장치(11)는 표시 패널(110)의 배면(시청 면의 반대 편)에 위치하는 전자 부품이다.
빛은 표시 패널(110)의 전면(시청 면)으로 들어가서 표시 패널(110)을 투과하여 표시 패널(110)의 배면(시청 면의 반대편)에 위치하는 하나 이상의 광학 전자 장치(11)로 전달될 수 있다.
광학 전자 장치(11)는 카메라를 이용한 촬영 소자, 근접 센서, 조도 센서 등의 감지센서, 3차원(3D) 센싱 소자, 라이다(Lidar) 또는 비행시간법(Time of Flight)을 이용하는 각종 감지 소자 등일 수 있다.
표시 패널(110)에서, 표시 영역(DA)은 일반 영역(NA)과 하나 이상의 광학 영역(OA1)을 포함할 수 있다. 여기서 일반 영역(NA)은 광학 전자 장치(11)의 감도 증가를 위해 광 투과도 향상을 위한 별도의 구조를 가지지 않는 표시 영역으로 제2서브-표시 영역이다. 제1 서브-표시 영역(OA1)은 광학 전자 장치(11)의 감도 증가를 위해 광 투과도 향상을 위한 별도의 구조를 가지는 영역으로서 제1서브-표시 영역이다. 따라서, 표시 영역(DA)은 제1 서브-표시 영역(OA1)과 제2 서브-표시 영역(NA)을 포함한다.
도 1a, 도 1b를 참조하면, 제1 서브-표시 영역(OA1)은 하나 이상의 과학 전자 장치(11)와 중첩되는 영역일 수 있다.
도 1a에서 제1 서브-표시 영역(OA1)이 원형인 구조를 도시하였으나, 본 개시의 실시 예들에 따른 제1 서브-표시 영역(OA1)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 서브-표시 영역(OA1)의 형상은 팔각형으로 이루어질 수 있으며, 이외에도 다양한 다각형 형상으로 이루어질 수 있다.
제1 서브-표시 영역(OA1)은 영상 표시 구조 및 광 투과 구조가 모두 형성되어 있어야 한다. 즉, 제1 서브-표시 영역(OA1)은 표시 영역(DA)의 일부 영역이므로, 제1 서브-표시 영역(OA1)에는 영상 표시를 위한 서브 픽셀들이 배치되어야 한다. 그리고 제1 서브-표시 영역(OA1)에는 하나 이상의 광학 전자 장치(11)로 빛을 투과해주기 위한 광 투과 구조가 형성되어야 한다.
광학 전자 장치(11)는 광 수신이 필요한 장치이지만, 표시 패널(110)의 배면(아래, 시청 면의 반대편)에 위치하여, 표시 패널(110)을 투과한 빛을 수신한다.
광학 전자 장치(11)는 표시 패널(110)의 전면(시청 면)에 노출되지 않는다. 따라서, 사용자가 표시 장치(110)의 화면을 볼 때, 광학 전자 장치(11)가 시인되지 않는다.
제1 서브-표시 영역(OA1)은 다수의 영역으로 구분될 수도 있다. 예를 들어, 광학 전자 장치(11)가 카메라, 조도 센서, 라이다 등의 다수의 광학 전자 장치(11)가 배열되는 경우, 각 광학 전자 장치(11)에 대응되는 더 작은 서브 표시 영역으로 분할될 수 있다. 그러나 설명의 편의상 하나의 광학 전자 장치(11)와 그에 대응하는 제1 서브-표시 영역(OA1)을 설명한다.
표시 영역(DA)에 포함된 제2 서브-표시 영역(NA) 및 제1 서브-표시 영역(OA1)은 모두 영상 표시가 가능한 영역들이지만, 제2 서브-표시 영역(NA)은 광 투과 구조가 필요하지 않는 영역이고, 제1 서브-표시 영역(OA1)은 광 투과 구조가 필요한 영역이다. 따라서, 제1 서브-표시 영역(OA1)은 일정 수준 이상의 광 투과율을 가져야 하고, 제2 서브-표시 영역(NA)은 광이 전혀 투과하지 않거나 일정 수준 미만의 낮은 광 투과율을 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 서브-표시 영역(OA1)과 제2 서브 표시 영역(NA)은, 해상도, 서브 픽셀 배치 구조, 단위 면적당 서브 픽셀 개수, 전극 구조, 배선 구조, 전극 배치 구조, 또는 배선 배치 구조 등이 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 제1 서브-표시 영역(OA1)에서 단위 면적당 서브 픽셀 개수는 제2 서브-표시 영역(NA)에서의 단위 면적당 서브 픽셀 개수보다 작을 수 있다. 즉, 하나 제1 서브-표시 영역(OA1)의 해상도는 제2 서브-표시 영역(NA)의 해상도보다 낮을 수 있다. 여기서, 단위 면적당 서브 픽셀 개수는 해상도를 측정하는 단위이고, 1 인치(inch) 내 픽셀 개수를 의미하는 PPI (Pixels Per Inch)라고도 할 수 있다.
다시 말해, 제1 서브-표시 영역(OA1)은 제2 서브-표시 영역(NA)보다 낮은 PPI 일 수 있다.
제1 서브-표시 영역(OA1)은 원형, 타원형, 사각형, 육각형, 또는 팔각형 등 다양한 모양을 가질 수 있다. 설명의 편의상, 제1 서브-표시 영역(OA1)은 타원 형태인 것을 예시로 설명한다.
패널(100)의 하부에 숨겨져 있는 제1 광학 전자 장치(11)가 카메라인 경우, 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)는 상업적 용어로서 UDC(Under Display Camera) 기술이 적용된 디스플레이라고 할 수 있다. 본 명세서의 상세한 설명을 위해서 UDC에서 C는 카메라만의 의미하지 않으며 다양한 광학 전자 장치를 모두 포함한다. 또한, 제1 서브-표시 영역(0A1)은 UDC 영역으로 이름될 수도 있다.
이에 따르면, 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)의 경우, 표시 패널(110)에 카메라 노출을 위한 노치(Notch) 또는 카메라 홀(hole)이 형성되지 않아도 되기 때문에, 표시 영역(DA)의 면적 감소가 발생하지 않을 수 있으며, 베젤 영역의 크기를 줄일 수 있고, 디자인적 제약 사항 없이 자유롭게 화면을 디자인할 수 있는 장점이 있다.
도 2는 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)의 시스템 구성도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(100)는, 영상 표시를 위한 구성 요소들로서, 표시 패널(110) 및 디스플레이 구동 회로를 포함할 수 있다.
디스플레이 구동 회로는 표시 패널(110)을 구동하기 위한 회로로서, 데이터 구동 회로(220), 게이트 구동 회로(230), 및 디스플레이 컨트롤러(240) 등을 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 영상이 표시되는 표시 영역(DA)과 영상이 표시되지 않는 비 표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 비 표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 외곽 영역일 수 있으며, 베젤(Bezel) 영역이라고도 할 수 있다. 비 표시 영역(NDA)의 전체 또는 일부는 표시 장치(100)의 앞면에서 보이는 영역이거나, 벤딩되어 표시 장치(100)의 앞면에서 보이지는 않는 영역일 수도 있다.
표시 패널(110)은 기판(SUB)과 기판(SUB) 상에 배치된 다수의 서브 픽셀들(SP)을 포함할 수 있다. 또한, 표시 패널(110)은 다수의 서브 픽셀들(SP)을 구동하기 위하여, 여러 가지 종류의 신호 라인들을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)는 액정 표시 장치 등일 수도 있고, 표시 패널(110)이 자체적으로 발광하는 자체 발광 표시 장치일 수 있다. 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)가 자체 발광 표시 장치인 경우, 다수의 서브 픽셀들(SP) 각각은 발광 소자를 포함할 수 있다.
예를 들어, 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)는 발광 소자가 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)로 구현된 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 다른 예를 들어, 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)는 발광 소자가 무기물 기반의 발광 다이오드로 구현된 무기 발광 표시 장치일 수 있다. 또 다른 예를 들어, 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)는 발광 소자가 스스로 빛을 내는 반도체 결정인 퀀텀닷(Quantum Dot)으로 구현된 퀀텀닷 디스플레이 장치일 수 있다.
표시 장치(100)의 타입에 따라 다수의 서브 픽셀들(SP) 각각의 구조가 달라질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(100)가 서브 픽셀(SP)이 빛을 스스로 내는 자체 발광 표시 장치인 경우, 각 서브 픽셀(SP)은 스스로 빛을 내는 발광 소자, 하나 이상의 트랜지스터 및 하나 이상의 커패시터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 여러 가지 종류의 신호 라인들은 데이터 신호들(데이터 전압들 또는 영상 신호들이라고도 함)을 전달하는 다수의 데이터 라인들(DL) 및 게이트 신호들(스캔 신호들이라고도 함)을 전달하는 다수의 게이트 라인들(GL) 등을 포함할 수 있다.
다수의 데이터 라인들(DL) 및 다수의 게이트 라인들(GL)은 서로 교차할 수 있다. 다수의 데이터 라인들(DL) 각각은 제1방향으로 연장되면서 배치될 수 있다. 다수의 게이트 라인들(GL) 각각은 제2방향으로 연장되면서 배치될 수 있다.
여기서, 제1방향은 열(Column) 방향이고 제2방향은 행(Row) 방향일 수 있다. 또는 제1방향은 행 방향이고 제2방향은 열 방향일 수 있다.
데이터 구동 회로(220)는 다수의 데이터 라인들(DL)을 구동하기 위한 회로로서, 다수의 데이터 라인들(DL)로 데이터 신호들을 출력할 수 있다. 게이트 구동 회로(230)는 다수의 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 회로로서, 다수의 게이트 라인들(GL)로 게이트 신호들을 출력할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230)를 제어하기 위한 장치로서, 다수의 데이터 라인들(DL)에 대한 구동 타이밍과 다수의 게이트 라인들(GL)에 대한 구동 타이밍을 제어할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는 데이터 구동 회로(220)를 제어하기 위하여 데이터 구동 제어 신호(DCS)를 데이터 구동 회로(220)에 공급하고, 게이트 구동 회로(230)를 제어하기 위하여 게이트 구동 제어 신호(GCS)를 게이트 구동 회로(230)에 공급할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는 호스트 시스템(250)으로부터 입력 영상 데이터를 수신하여, 입력 영상 데이터를 토대로 영상 데이터(Data)를 데이터 구동 회로(220)로 공급할 수 있다.
데이터 구동 회로(220)는 디스플레이 컨트롤러(240)의 구동 타이밍 제어에 따라 다수의 데이터 라인들(DL)로 데이터 신호들을 공급할 수 있다.
데이터 구동 회로(220)는 디스플레이 컨트롤러(240)로부터 디지털 형태의 영상 데이터들(Data)을 수신하고, 수신된 영상 데이터들(Data)을 아날로그 형태의 데이터 신호들로 변환하여 다수의 데이터 라인들(DL)로 출력할 수 있다.
게이트 구동 회로(230)는 디스플레이 컨트롤러(240)의 타이밍 제어에 따라 다수의 게이트 라인들(GL)로 게이트 신호들을 공급할 수 있다. 게이트 구동 회로(230)는 각종 게이트 구동 제어 신호(GCS)와 함께 턴-온 레벨 전압에 해당하는 제1 게이트 전압 및 턴-오프 레벨 전압에 해당하는 제2 게이트 전압을 공급받아, 게이트 신호들을 생성하고, 생성된 게이트 신호들을 다수의 게이트 라인들(GL)로 공급할 수 있다.
예를 들어, 데이터 구동 회로(220)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식으로 표시 패널(110)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 또는 칩 온 패널(COP: Chip On Panel) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드에 연결되거나, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현되어 표시 패널(110)과 연결될 수 있다.
게이트 구동 회로(230)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식으로 표시 패널(110)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG) 또는 칩 온 패널(COP) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF) 방식에 따라 표시 패널(110)과 연결될 수 있다. 또는, 게이트 구동 회로(230)는 게이트 인 패널(GIP: Gate In Panel) 타입으로 표시 패널(110)의 비 표시 영역(NDA)에 형성될 수 있다. 게이트 구동 회로(230)는 기판상에 배치되거나 기판에 연결될 수 있다. 즉, 게이트 구동 회로(230)는 GIP 타입인 경우 기판의 비 표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 게이트 구동 회로(230)는 칩 온 글래스(COG) 타입, 칩 온 필름(COF) 타입 등인 경우 기판에 연결될 수 있다.
한편, 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230) 중 적어도 하나의 구동 회로는 표시 패널(110)의 표시 영역(DA)에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230) 중 적어도 하나의 구동 회로는 서브 픽셀들(SP)과 중첩되지 않게 배치될 수도 있고, 서브 픽셀들(SP)과 일부 또는 전체가 중첩되게 배치될 수도 있다.
데이터 구동 회로(220)는 표시 패널(110)의 일 측(예: 상측 또는 하측)에 연결될 수도 있다. 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라, 데이터 구동 회로(220)는 표시 패널(110)의 양 측(예: 상측과 하측)에 모두 연결되거나, 표시 패널(110)의 4 측면 중 둘 이상의 측면에 연결될 수도 있다.
게이트 구동 회로(230)는 표시 패널(110)의 일 측(예: 좌측 또는 우측)에 연결될 수도 있다. 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라, 게이트 구동 회로(230)는 표시 패널(110)의 양 측(예: 좌측과 우측)에 모두 연결되거나, 표시 패널(110)의 4 측면 중 둘 이상의 측면에 연결될 수도 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는, 데이터 구동 회로(220)와 별도의 부품으로 구현될 수도 있고, 또는 데이터 구동 회로(220)와 함께 통합되어 집적 회로로 구현될 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행할 수 있는 제어 장치일 수 있으며, 또는 타이밍 컨트롤러와 다른 제어 장치일 수도 있으며, 또는 제어 장치 내 회로일 수도 있다. 디스플레이 컨트롤러(240)는, IC(Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 또는 프로세서(Processor) 등의 다양한 회로나 전자 부품으로 구현될 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는 인쇄 회로 기판, 연성 인쇄 회로 등에 실장 되고, 인쇄 회로 기판, 연성 인쇄 회로 등을 통해 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230)와 전기적으로 연결될 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(240)는, 미리 정해진 하나 이상의 인터페이스에 따라 데이터 구동 회로(220)와 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 인터페이스는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, EPI 인터페이스, SP(Serial Peripheral Interface) 등을 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)는 영상 표시 기능뿐만 아니라 터치 센싱 기능을 더 제공하기 위하여, 터치 센서와, 터치 센서를 센싱하여 손가락 또는 펜 등의 터치 오브젝트에 의해 터치가 발생했는지를 검출하거나 터치 위치를 검출하는 터치 센싱 회로를 포함할 수 있다.
터치 센싱 회로는 터치 센서를 구동하고 센싱하여 터치 센싱 데이터를 생성하여 출력하는 터치 구동 회로(260)와, 터치 센싱 데이터를 이용하여 터치 발생을 감지하거나 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 컨트롤러(270) 등을 포함할 수 있다.
터치 센서는 다수의 터치 전극들을 포함할 수 있다. 터치 센서는 다수의 터치 전극들과 터치 구동 회로(260)를 전기적으로 연결해주기 위한 다수의 터치 라인을 더 포함할 수 있다.
터치 센서는 표시 패널(110)의 외부에 터치 패널 형태로 존재할 수도 있고 표시 패널(110)의 내부에 존재할 수도 있다. 터치 센서가 터치 패널 형태로 표시 패널(110)의 외부에 존재하는 경우, 터치 센서는 외장형이라고 한다. 터치 센서가 외장형인 경우, 터치 패널과 표시 패널(110)은, 별도로 제작되어, 조립 과정에서 결합될 수 있다. 외장형의 터치 패널은 터치 패널용 기판 및 터치 패널용 기판상의 다수의 터치 전극들 등을 포함할 수 있다.
터치 센서는 표시 패널(110)의 내부에 존재하는 경우, 표시 패널(110)의 제작 공정 중에 디스플레이 구동과 관련된 신호 라인들 및 전극들 등과 함께 기판(SUB) 상에 터치 센서가 형성될 수 있다.
터치 구동 회로(260)는 다수의 터치 전극들 중 적어도 하나로 터치 구동 신호를 공급하고, 다수의 터치 전극들 중 적어도 하나를 센싱하여 터치 센싱 데이터를 생성할 수 있다.
터치 센싱 회로는 셀프-커패시턴스(Self-Capacitance) 센싱 방식 또는 뮤추얼-커패시턴스(Mutual-Capacitance) 센싱 방식으로 터치 센싱을 수행할 수 있다.
터치 센싱 회로가 셀프-커패시턴스 센싱 방식으로 터치 센싱을 수행하는 경우, 터치 센싱 회로는 각 터치 전극과 터치 오브젝트(예: 손가락, 펜 등) 사이의 커패시턴스를 토대로 터치 센싱을 수행할 수 있다.
셀프-커패시턴스 센싱 방식에 따르면, 다수의 터치 전극들 각각은 구동 터치 전극의 역할도 하고 센싱 터치 전극의 역할도 할 수 있다. 터치 구동 회로(260)는 다수의 터치 전극들의 전체 또는 일부를 구동하고 다수의 터치 전극들의 전체 또는 일부를 센싱할 수 있다.
터치 센싱 회로가 뮤추얼-커패시턴스 센싱 방식으로 터치 센싱을 수행하는 경우, 터치 센싱 회로는 터치 전극들 사이의 커패시턴스를 토대로 터치 센싱을 수행할 수 있다.
뮤추얼-커패시턴스 센싱 방식에 따르면, 다수의 터치 전극들은 구동 터치 전극들과 센싱 터치 전극들로 나뉜다. 터치 구동 회로(260)는 구동 터치 전극들을 구동하고 센싱 터치 전극들을 센싱할 수 있다.
터치 센싱 회로에 포함된 터치 구동 회로(260) 및 터치 컨트롤러(270)는 별도의 장치로 구현될 수도 있고, 하나의 장치로 구현될 수도 있다. 또한, 터치 구동 회로(260)와 데이터 구동 회로(220)는 별도의 장치로 구현될 수도 있고, 하나의 장치로 구현될 수도 있다.
표시 장치(100)는 디스플레이 구동 회로 및/또는 터치 센싱 회로로 각종 전원을 공급하는 전원 공급 회로 등을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)는 스마트폰, 태블릿 등의 모바일 단말기이거나 다양한 크기의 모니터나 텔레비전(TV) 등일 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 정보나 영상을 표출할 수 있는 다양한 타입, 다양한 크기의 디스플레이일 수 있다.
도 3은 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 패널(110)에서 서브 픽셀(SP)의 등가 회로이다.
표시 패널(110)의 표시 영역(DA)에 포함된 제2 서브-표시 영역(NA) 및 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치된 서브 픽셀들(SP) 각각은, 발광 소자(ED)와, 발광 소자(ED)를 구동하기 위한 구동 트랜지스터(DRT)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)로 데이터 전압(VDATA)을 전달해주기 위한 스캔 트랜지스터(SCT)와, 한 프레임 동안 일정 전압을 유지해주기 위한 스토리지 커패시터(Cst) 등을 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)는 데이터 전압이 인가될 수 있는 제1 노드(N1), 발광 소자(ED)와 전기적으로 연결되는 제2 노드(N2) 및 구동 전압 라인(DVL)으로부터 구동 전압(ELVDD)이 인가되는 제3 노드(N3)를 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)에서, 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.
발광 소자(ED)는 애노드 전극(AE), 발광층(EL) 및 캐소드 전극(CE)을 포함할 수 있다. 애노드 전극(AE)은 각 서브 픽셀(SP)에 배치되는 픽셀 전극일 수 있으며, 각 서브 픽셀(SP)의 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 캐소드 전극(CE)은 다수의 서브 픽셀(SP)에 공통으로 배치되는 공통 전극일 수 있으며, 기저 전압(ELVSS)이 인가될 수 있다.
예를 들어, 애노드 전극(AE)은 픽셀 전극일 수 있고, 캐소드 전극(CE)은 공통 전극일 수 있다. 이와 반대로, 애노드 전극(AE)은 공통 전극일 수 있고, 캐소드 전극(CE)은 픽셀 전극일 수 있다. 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 애노드 전극(AE)은 픽셀 전극이고, 캐소드 전극(CE)은 공통 전극인 것으로 가정한다.
예를 들어, 발광 소자(ED)는 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode), 무기 발광 다이오드, 또는 퀀텀닷 발광 소자 등일 수 있다. 이 경우, 발광 소자(ED)가 유기 발광 다이오드인 경우, 발광 소자(ED)에서 발광층(EL)은 유기물이 포함된 유기 발광층을 포함할 수 있다.
스캔 트랜지스터(SCT)는, 게이트 라인(GL)을 통해 인가되는 게이트 신호인 스캔 신호(SCAN)에 의해 온-오프가 제어되며, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
각 서브 픽셀(SP)은 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 트랜지스터(DRT, SCT)와 1개의 커패시터(Cst)를 포함하는 2T(Transistor)1C(Capacitor) 구조를 가질 수 있으며, 경우에 따라서, 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함하거나, 1개 이상의 커패시터를 더 포함할 수도 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 존재할 수 있는 내부 커패시터(Internal Capacitor)인 기생 커패시터(예: Cgs, Cgd)가 아니라, 구동 트랜지스터(DRT)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 커패시터(External Capacitor)일 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT) 및 스캔 트랜지스터(SCT) 각각은 n 타입 트랜지스터이거나 p 타입 트랜지스터일 수 있다.
각 서브 픽셀(SP) 내 회로 소자들(특히, 발광 소자(ED))은 외부의 수분이나 산소 등에 취약하기 때문에, 외부의 수분이나 산소가 회로 소자들(특히, 발광 소자(ED))로 침투되는 것을 방지하기 위한 봉지층(ENCAP)이 표시 패널(110)에 배치될 수 있다. 봉지층(ENCAP)은 발광 소자들(ED)을 덮는 형태로 배치될 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시 예들에서, 봉지층(ENCAP)의 상부에는 터치 패널(TP)이 더 추가될 수 있다. 터치 패널(TP)은 봉지층(ENCAP)의 표면에 내장될 수도 있고, 독립된 터치 패널(TP)이 봉지층(ENCAP)위에 추가될 수도 있다.
도 4는 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 패널(110)의 표시 영역(DA)에 포함된 제1 서브-표시 영역(OA1)및 제2 서브-표시 영역(NA)에서의 서브 픽셀들(SP)의 배치도이다.
도 4를 참조하면, 표시 영역(DA)에 포함된 제2 서브-표시 영역(NA) 및 제1 서브-표시 영역(OA1) 각각에는 다수의 서브 픽셀들(SP)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 다수의 서브 픽셀들(SP)은 적색 빛을 발광하는 적색 서브 픽셀(Red SP), 녹색 빛을 발광하는 녹색 서브 픽셀(Green SP) 및 청색 빛을 발광하는 청색 서브 픽셀(Blue SP)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 제2 서브-표시 영역(NA) 및 제1 서브-표시 영역(OA1) 각각은, 적색 서브 픽셀들(Red SP)의 발광 영역들(EA), 녹색 서브 픽셀들(Green SP)의 발광 영역들(EA) 및 청색 서브 픽셀들(Blue SP)의 발광 영역들(EA)을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제2 서브-표시 영역(NA)은 광 투과 구조를 포함하지 않고, 발광 영역들(EA)을 포함할 수 있다.
하지만, 제1 서브-표시 영역(OA1)은 발광 영역들(EA)을 포함할 뿐만 아니라, 광 투과 구조도 포함하고 있어야 한다.
따라서, 제1 서브-표시 영역(OA1)은 발광 영역들(EA)과 제1 투과 영역들(TA1)을 포함할 수 있다.
발광 영역들(EA)과 투과 영역들(TA1)은 광 투과 가능 여부에 따라 구별될 수 있다. 즉, 발광 영역들(EA)은 광 투과가 불가능한 영역일 수 있고, 투과 영역들(TA1)은 광 투과가 가능한 영역일 수 있다.
또한, 발광 영역들(EA)과 투과 영역들(TA1)은 특정 메탈 층(CE)의 형성 유무에 따라 구별될 수 있다. 예를 들어, 발광 영역들(EA)에는 캐소드 전극(CE)이 형성되어 있고, 투과 영역들(TA1)에는 캐소드 전극(CE)이 형성되지 않을 수 있다. 발광 영역들(EA)에는 라이트 쉴드 층(Light Shield Layer)이 형성되어 있고, 투과 영역들(TA1)에는 라이트 쉴드 층이 형성되지 않을 수 있다.
제1 서브-표시 영역(OA1)은 투과 영역들(TA1)을 포함하기 때문에, 제1 서브-표시 영역(OA1)은 빛이 투과할 수 있는 영역이다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 서브-표시 영역(OA1)의 투과 영역(TA1)은 평면 모양이 원형일 수 있으나, 본 명세서의 실시 예들의 제1 서브-표시 영역(TA1)의 평면 구조는 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 실시 예들에서는, 제1 서브-표시 영역(OA1)은 표시 영역(DA)의 상단에 위치하는 경우를 가정한다.
도 5는 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 패널(110)의 표시 영역(DA)에 포함된 제1 서브-표시 영역(OA1) 및 제2 서브-표시 영역(NA) 각각의 단면도들이다.
도 5를 참조하여 제2 서브-표시 영역(NA)의 적층 구조를 설명한다. 참고로, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 포함된 발광 영역(EA)은 제2 서브-표시 영역(NA) 내 발광 영역(EA)과 동일한 적층 구조를 가질 수 있다.
도 5를 참조하면, 기판(SUB)은 제1 기판(SUB1), 층간 절연막(IPD) 및 제2 기판(SUB2)을 포함할 수 있다. 층간 절연막(IPD)은 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 위치할 수 있다. 기판(SUB)을 제1 기판(SUB1), 층간 절연막(IPD) 및 제2 기판(SUB2)으로 구성함으로써, 수분 침투를 방지할 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)은 폴리이미드(polyimide, PI) 기판일 수 있다. 제1 기판(SUB1)을 1차 PI 기판이라고 하고, 제2 기판(SUB2)을 2차 PI 기판이라고 할 수 있다.
기판(SUB) 상에는, 구동 트랜지스터(DRT) 등의 트랜지스터를 형성하기 위한 각종 패턴들(ACT, SD1, GATE), 각종 절연막들(MBUF, ABUF1, ABUF2, GI, ILD1, ILD2, PAS0) 및 각종 금속 패턴(TM, GM, ML1, ML2)이 배치될 수 있다.
제2 기판(SUB2) 상에 멀티 버퍼층(MBUF)이 배치될 수 있고, 멀티 버퍼층(MBUF) 상에 제1 액티브 버퍼층(ABUF1)이 배치될 수 있다.
제1 액티브 버퍼층(ABUF1) 상에 제1 금속층(ML1) 및 제2 금속층(ML2)이 배치될 수 있다. 여기서, 제1 금속층(ML1) 및 제2 금속층(ML2)은 빛을 차폐하는 라이트 쉴드 층(Light Shield Layer, LS)일 수 있다.
제1 금속층(ML1) 및 제2 금속층(ML2) 상에 제2 액티브 버퍼층(ABUF2)이 배치될 수 있다. 제2 액티브 버퍼층(ABUF2) 상에 구동 트랜지스터(DRT)의 액티브 층(ACT)이 배치될 수 있다.
게이트 절연막(GI)이 액티브 층(ACT)을 덮으면서 배치될 수 있다.
게이트 절연막(GI) 상에 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 전극(GATE)이 배치될 수 있다. 이때, 구동 트랜지스터(DRT)의 형성 위치와 다른 위치에서, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 전극(GATE)과 함께, 게이트 물질 층(GM)이 게이트 절연막(GI) 상에 배치될 수 있다.
제1 층간 절연막(ILD1)이 게이트 전극(GATE) 및 게이트 물질 층(GM)을 덮으면서 배치될 수 있다. 제1 층간 절연막(ILD1) 상에 금속패턴(TM)이 배치될 수 있다. 금속패턴(TM)은 구동 트랜지스터(DRT)의 형성 위치와 다른 곳에 위치할 수 있다. 제2 층간 절연막(ILD2)이 제1 층간 절연막(ILD1) 상의 금속패턴(TM)을 덮으면서 배치될 수 있다.
제2 층간 절연막(ILD2) 상에 2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1)이 배치될 수 있다. 2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1) 중 하나는 구동 트랜지스터(DRT)의 소스 노드이고, 나머지 하나는 구동 트랜지스터(DRT)의 드레인 노드이다.
2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1)은, 제2 층간 절연막(ILD2), 제1 층간 절연막(ILD1) 및 게이트 절연막(GI)의 컨택 홀을 통해, 액티브 층(ACT)의 일 측과 타측에 전기적으로 연결될 수 있다.
액티브 층(ACT)에서 게이트 전극(GATE)과 중첩되는 부분은 채널 영역이다. 2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1) 중 하나는 액티브 층(ACT)에서 채널 영역의 일 측과 연결될 수 있고, 2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1) 중 나머지 하나는 액티브 층(ACT)에서 채널 영역의 타 측과 연결될 수 있다.
패시베이션층(PAS0)이 2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1)을 덮으면서 배치된다. 패시베이션층(PAS0) 상에 평탄화층(PLN)이 배치될 수 있다. 평탄화층(PLN)은 제1 평탄화층(PLN1) 및 제2 평탄화층(PLN2)을 포함할 수 있다.
패시베이션층(PAS0) 상에 제1 평탄화층(PLN1)이 배치될 수 있다.
제1 평탄화층(PLN1) 상에 제2 소스-드레인 전극 패턴(SD2)이 배치될 수 있다. 제2 소스-드레인 전극 패턴(SD2)은 제1 평탄화층(PLN1)의 컨택 홀을 통해 2개의 제1 소스-드레인 전극 패턴(SD1) 중 하나와 연결될 수 있다.
제2 평탄화층(PLN2)은 제2 소스-드레인 전극 패턴(SD2)을 덮으면서 배치될 수 있다. 제2 평탄화층(PLN2) 위에 발광 소자(ED)가 배치될 수 있다.
발광 소자(ED)의 적층 구조를 살펴보면, 애노드 전극(AE)이 제2 평탄화층(PLN2) 상에 배치될 수 있다. 애노드 전극(AE)이 제2 평탄화층(PLN2)의 컨택 홀을 통해 제2 소스-드레인 전극 패턴(SD2)과 전기적으로 연결될 수 있다.
뱅크(BANK)가 애노드 전극(AE)의 일부를 덮으면서 배치될 수 있다. 서브 픽셀(SP)의 발광 영역(EA)에 대응되는 뱅크(BANK)의 일부가 오픈될 수 있다.
애노드 전극(AE)의 일부가 뱅크(BANK)의 개구부(오픈 된 부분)로 노출될 수 있다. 발광층(EL)이 뱅크(BANK)의 측면과 뱅크(BANK)의 개구부(오픈 된 부분)에 위치할 수 있다. 발광층(EL)의 전체 또는 일부는 인접한 뱅크(BANK) 사이에 위치할 수 있다.
뱅크(BANK)의 개구부에서, 발광층(EL)은 애노드 전극(AE)와 접촉할 수 있다. 발광층(EL) 상에 캐소드 전극(CE)이 배치될 수 있다.
애노드 전극(AE), 발광층(EL) 및 캐소드 전극(CE)에 의해 발광 소자(ED)가 형성될 수 있다. 발광층(EL)은 유기막을 포함할 수 있다.
전술한 발광 소자(ED) 상에 봉지층(ENCAP)이 배치될 수 있다.
봉지층(ENCAP)은 단일층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 봉지층(ENCAP)은 제1 봉지층(PAS1), 제2 봉지층(PCL) 및 제3 봉지층(PAS2)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 봉지층(PAS1) 및 제3 봉지층(PAS2)은 무기막이고, 제2 봉지층(PCL)은 유기막일 수 있다. 제1 봉지층(PAS1), 제2 봉지층(PCL) 및 제3 봉지층(PAS2) 중에서 제2 봉지층(PCL)은 가장 두껍고 평탄화 층 역할을 수 있다.
제1 봉지층(PAS1)은 캐소드 전극(CE) 상에 배치되고, 발광 소자(ED)와 가장 인접하게 배치될 수 있다. 제1 봉지층(PAS1)은 저온 증착이 가능한 무기 절연 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 봉지층(PAS1)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3) 등일 수 있다. 제1 봉지층(PAS1)이 저온 분위기에서 증착되기 때문에, 증착 공정 시, 제1 봉지층(PAS1)은 고온 분위기에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제2 봉지층(PCL)은 제1 봉지층(PAS1)보다 작은 면적으로 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 봉지층(PCL)은 제1 봉지층(PAS1)의 양 끝단을 노출하도록 형성될 수 있다. 제2 봉지층(PCL)은 표시 장치(100)의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화하는 완충 역할을 하며, 평탄화 성능을 강화하는 역할을 할 수도 있다. 예를 들어, 제2 봉지층(PCL)은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 또는 실리콘 옥시카본(SiOC) 등일 수 있으며, 유기 절연 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 봉지층(PCL)은 잉크젯 방식을 통해 형성될 수도 있다.
제3 무기 봉지층(PAS2)은 제2 봉지층(PCL)이 형성된 기판(SUB) 상에 제2 봉지층(PCL) 및 제1 봉지층(PAS1) 각각의 상부면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 제3 봉지층(PAS2)은 외부의 수분이나 산소가 제1 무기 봉지층(PAS1) 및 유기 봉지층(PCL)으로 침투하는 것을 최소화하거나 차단할 수 있다. 예를 들어, 제3 봉지층(PAS2)은 질화실리콘(SiNx), 산화실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3) 등과 같은 무기 절연 재질로 형성될 수 있다.
봉지층(ENCAP) 상에는 터치 센서(TS)가 배치될 수 있다. 터치 센서 구조에 대하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.
봉지층(ENCAP) 상에 터치 버퍼층(610)이 배치될 수 있다. 터치 버퍼층(610) 상에 터치 센서(TS)가 배치될 수 있다.
터치 센서(TS)는 서로 다른 층에 위치하는 터치 센서 메탈들(TSM)과 브릿지 전극(BRG)을 포함할 수 있다.
터치 센서 메탈들(TSM)과 브릿지 전극(BRG) 사이에는 터치 층간 절연막(620)이 배치될 수 있다. 터치 센서 메탈들(TSM)은 구동 터치 전극들과 센싱 터치 전극들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 터치 센서 메탈들(TSM)이 서로 인접하게 배치되는 제1 터치 센서 메탈(TSM), 제2 터치 센서 메탈(TSM) 및 제3 터치 센서 메탈(TSM)을 포함할 수 있다. 제1 터치 센서 메탈(TSM) 및 제2 터치 센서 메탈(TSM) 사이에 제3 터치 센서 메탈(TSM)이 있고, 제1 터치 센서 메탈(TSM) 및 제2 터치 센서 메탈(TSM)은 서로 전기적으로 연결되어야 할 때, 제1 터치 센서 메탈(TSM) 및 제2 터치 센서 메탈(TSM)은 다른 층에 있는 브릿지 전극(BRG)을 통해 전기적으로 서로 연결될 수 있다. 브릿지 전극(BRG)은 터치 층간 절연막(620)에 의해 제3 터치 센서 메탈(TSM)과 절연될 수 있다.
표시 패널(110)에 터치 센서(TS)가 형성될 때, 공정에 이용되는 약액(현상액 또는 식각액 등등) 또는 외부로부터의 수분 등이 발생할 수 있다. 터치 버퍼층(610) 상에 터치 센서(TS)가 배치됨으로써, 터치 센서(TS)의 제조 공정 시 약액이나 수분 등이 유기물을 포함하는 발광층(EL)으로 침투되는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 터치 버퍼층(610)은 약액 또는 수분에 취약한 발광층(EL)의 손상을 방지할 수 있다.
터치 버퍼층(610)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 버퍼층(610)은 아크릴 계열, 에폭시 계열 또는 실록산(Siloxan) 계열의 재질로 형성될 수 있다. 표시 장치(100)의 휘어짐에 따라, 봉지층(ENCAP)이 손상될 수 있고, 터치 버퍼층(610) 상에 위치하는 터치 센서 메탈이 깨질 수 있다. 표시 장치(100)가 휘어지더라도, 유기 절연 재질로 평탄화 성능을 가지는 터치 버퍼층(610)은 봉지층(ENCAP)의 손상되거나 터치 센서(TS)를 구성하는 메탈(TSM, BRG)의 깨짐 현상을 방지해줄 수 있다.
보호층(PAC)이 터치 센서(TS)를 덮으면서 배치될 수 있다. 보호층(PAC)은 유기 절연막일 수 있다.
다음으로, 도 5를 참조하여 제1 서브-표시 영역(OA1)에 대한 적층 구조를 설명한다.
제1 서브-표시 영역(OA1) 내 발광 영역(EA)은 제2 서브-표시 영역(NA)의 적층 구조와 동일한 적층 구조를 가질 수 있다. 따라서, 아래에서는, 제1 서브-표시 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 적층 구조에 대하여 상세하게 설명한다.
제1 서브-표시 영역(OA1) 및 제2 서브-표시 영역(NA)에 포함된 발광 영역(EA)에는 캐소드 전극(CE)이 배치되지만, 제1 서브-표시 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)에는 캐소드 전극(CE)이 배치되지 않을 수 있다. 즉, 제1 서브-표시 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)은 캐소드 전극(CE)의 개구부와 대응될 수 있다.
또한, 제2 서브-표시 영역(NA) 및 제1 서브-표시 영역(OA1)에 포함된 발광 영역(EA)에는 제1 금속층(ML1) 및 제2 금속층(ML2) 중 적어도 하나를 포함하는 라이트 쉴드층(LS)이 배치되지만, 제1 서브-표시 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)에는 라이트 쉴드층(LS)이 배치되지 않을 수 있다. 즉, 제1 서브-표시 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)은 라이트 쉴드층(LS)의 개구부와 대응될 수 있다.
제2 서브-표시 영역(NA) 및 제1 서브-표시 영역(OA1)에 포함된 발광 영역(EA)에 배치된 기판(SUB)과 각종 절연막들(MBUF, ABUF1, ABUF2, GI, ILD1, ILD2, PAS0, PLN(PLN1, PLN2), BANK, ENCAP(PAS1, PCL, PAS2), 610, 620, PAC)은 제1 서브-표시 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)에도 동일하게 배치될 수 있다.
하지만, 제2 서브-표시 영역(NA) 및 제1 서브-표시 영역(OA1)에 포함된 발광 영역(EA)에서 절연 물질 이외에, 전기적인 특성을 갖는 물질 층(예: 금속 물질 층, 반도체 층 등)은 제1 서브-표시 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)에 배치되지 않을 수 있다.
예를 들어, 도 5를 참조하면, 트랜지스터와 관련된 금속 물질 층(ML1, ML2, GATE, GM, TM, SD1, SD2)과 반도체 층(ACT)은 제1 투과 영역(TA1)에 배치되지 않을 수 있다.
또한, 발광 소자(ED)에 포함된 애노드 전극(AE) 및 캐소드 전극(CE)은 제1 투과 영역(TA1)에 배치되지 않을 수 있다. 다만, 발광층(EL)은 제1 투과 영역(TA1)에 배치될 수도 있고 배치되지 않을 수도 있다.
따라서, 제1 서브-표시 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)에 전기적인 특성을 갖는 물질 층(예: 금속 물질 층, 반도체 층 등)이 배치되지 않음으로써, 제1 서브-표시 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 광 투과성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 광학 전자 장치(11)는 제1 투과 영역(TA1)을 통해 투과된 빛을 수신하여 해당 기능(예: 이미지 센싱)을 수행할 수 있다.
제1 서브-표시 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 전체 또는 일부는 광학 전자 장치(11)와 중첩되기 때문에, 광학 전자 장치(11)의 정상적인 동작을 위해서는, 제1 서브-표시 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)의 투과율은 더욱더 높아질 필요가 있다.
이를 위해, 본 명세서의 실시 예들에 따른 표시 장치(100)의 표시 패널(110)에서, 제1 서브-표시 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)은 투과율 향상 구조(TIS: Transmittance Improvement Structure)를 가질 수 있다.
도 5를 참조하면, 표시 패널(110)에 포함된 다수의 절연막들은, 기판(SUB1, SUB2)과 트랜지스터(DRT, SCT) 사이의 버퍼층(MBUF, ABUF1, ABUF2), 트랜지스터(DRT)와 발광 소자(ED) 사이의 평탄화층(PLN1, PLN2), 및 발광소자(ED) 상의 봉지층(ENCAP) 등을 포함할 수 있다.
표시 패널(110)에 포함된 다수의 절연막들은, 봉지층(ENCAP) 상의 터치 버퍼층(610) 및 터치 층간 절연막(620) 등을 포함할 수 있다.
제1 서브-표시 영역(OA1) 내 제1 투과 영역(TA1)은, 투과율 향상 구조(TIS)로서, 제1 평탄화층(PLN1) 및 패시베이션층(PAS0)이 아래로 함몰된 구조를 가질 수 있다.
다수의 절연막 중에서 제1 평탄화층(PLN1)은, 적어도 하나의 요철 부(또는 함몰 부)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 평탄화층(PLN1)은 유기 절연막일 수 있다.
제1 평탄화층(PLN1)이 아래로 함몰된 경우, 제2 평탄화층(PLN2)이 실질적 평탄화 역할을 할 수 있다. 한편, 제2 평탄화층(PLN2)도 아래로 함몰될 수 있다. 이 경우, 제2 봉지층(PCL)이 실질적인 평탄화 역할을 할 수 있다.
제1 평탄화층(PLN1) 및 패시베이션층(PAS0)의 함몰된 부분은, 트랜지스터(DRT)를 형성하기 위한 절연막들(ILD2, IDL1, GI)과 그 아래에 위치하는 버퍼층들(ABUF1, ABUF2, MBUF)을 관통하고, 제2 기판(SUB2)의 상부까지 내려올 수 있다.
기판(SUB)은 투과율 향상 구조(TIS)로서 적어도 하나의 오목부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 투과 영역(TA1)에서, 제2 기판(SUB1)의 상면이 아래로 함몰되거나 뚫릴 수 있다.
봉지층(ENCAP)을 구성하는 제1 봉지층(PAS1) 및 제2 봉지층(PCL)도 아래로 함몰된 형태의 투과율 향상 구조(TIS)를 가질 수 있다. 여기서, 제2 봉지층(PCL)은 유기 절연막일 수 있다.
경우에 따라서는 제1 투과 영역(TA1)에서 기판(SUB)이 오목부를 포함하지 않을 수 있으며, 봉지층(ENCAP)을 구성하는 제1 봉지층(PAS1) 및 제2 봉지층(PCL)도 표면이 평평한 형태로 이루어질 수 있다.
보호층(PAC)은 봉지층(ENCAP) 상의 터치 센서(TS)를 덮으면서 배치되어, 터치 센서(TS)를 보호할 수 있다.
터치 센서(TS)는 그물망 형태의 터치 센서 메탈(TSM)로 구성될 수 있다. 즉, 터치 센서(TS)는 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 경우, 제1 서브-표시 영역(OA1)에서의 광 투과도를 향상시키기 위해 제1방향으로 일정한 간격으로 배열되며 서로 평행한 다수의 제1 터치 센서 라인(TSL1)과 제1 터치 센서 라인(TSL1)과 교차하는 방향으로 배열되는 다수의 제2 터치 센서 라인(TSL2)을 포함한다.
도 6a를 참조하여 터치 센서(TS)의 구조 및 서브-픽셀 간의 관계를 상세히 설명한다.
제1 서브-표시 영역(OA1)을 구비하는 표시 패널(110)에서는 제1 서브-표시 영역(OA1)에서 광 투과도를 향상시키고 터치 감도를 감소시키지 않도록 그물망 형태의 터치 센서(TS)를 구성한다.
도 6a를 참조하면, 그물망 형태의 터치 센서(TS)는 X축 방향일 수 있는 제1방향으로 서로 평행하게 일정한 간격으로 배열되는 다수의 제1 터치 센서 라인(TSL1)과 제1 터치 센서 라인(TSL1)과 교차하는 방향이면서 Y축 방향일 수 있는 제2방향으로 서로 평행하게 일정한 간격으로 배열되는 다수의 제2 터치 센서 라인(TSL2)에 의해 그물망 형태를 구성한다.
제1 터치 센서 라인(TSL1)과 제2 터치 센서 라인(TSL2)에 의해 구획되는 하나의 격자가 그물눈을 구성한다. 그물눈은 메쉬(mesh)로 부를 수 있다.
각 메쉬에 대응하여 하나의 서브-픽셀(SPX)이 배치된다. 따라서 서브-픽셀에 배치되는 발광층은 터치 센서 메탈에 의해 가려지지 않는다.
또한, 터치 센서(TS)는 제1 터치 센서 라인(TSL1) 및 제2 터치 센서 라인(TSL2)이 서로 일정한 패턴으로 절단되어 터치 센서 메탈(TSM)을 구성한다.
도 6a를 참조하여 그물망 형태의 터치 센서(TS)가 가지는 터치 센서 메탈(TSM)의 구성에 대해 상세히 살펴본다.
터치 센서 메탈(TSM)은 더 구체적으로 서로 인접하는 구동 터치 전극(TXE)과 센싱 터치 전극(RXE)을 포함한다. 서로 인접하는 구동 터치 전극(TXE) 간에는 전기적으로 연결되어 터치 구동 라인(TXL)을 구성한다. 구동 터치 전극(TXE) 사이에 센싱 터치 전극(RXE)이 위치할 경우, 구동 터치 전극(TXE) 간에는 브릿지 전극(BRG)에 의해 서로 연결될 수 있다. 그 반대로, 센싱 터치 전극(RXE) 사이에 구동 터치 전극(TXE)이 위치하는 경우, 센싱 터치 전극(RXE) 간에는 브릿지 전극(BRG)에 의해 서로 연결될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 그물망 형태의 터치 센서(TS)를 구성하는 제1 터치 센서 라인(TSL1) 및 제2 터치 센서 라인(TSL2)은 모두 터치 층간 절연층 상에 위치하므로, 터치 센서 메탈(TSM)로 서로 분리하기 위해서 그물망 형태의 터치 센서(TS)는 절단선(CL)에 의해 절단되어 구동 터치 전극(TXE)과 센싱 터치 전극(RXE)으로 분리될 수 있다.
그 결과, 도 8을 참조하면, 구동 터치 전극(TXE) 및 센싱 터치 전극(RXE)은 멀리서 바라볼 경우 다이아몬드 형상이 될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 구동 터치 전극(TXE)과 센싱 터치 전극(RXE)은 서로 간에 단락이 될 수 있는 문제점을 방지하기 위해 일정한 간격으로 이격된 두 개의 절단선(CL)에 의해 분리될 수 있다.
도 7은 터치 패널의 개략적인 평면도이다. 터치 패널(TP)은 매트릭스 형태로 배열되는 구동 터치 전극(TXE)과 센싱 터치 전극(RXE)를 포함한다.
구동 터치 전극(TXE)은 이웃하는 구동 터치 전극(TXE)간에 제1 브릿지 전극(BRG1)에 의해 연결되어 구동 터치 라인(TXL)을 구성한다. 도 7에서 구동 터치 라인(TXL)은 X축 방향으로 배열된 배선일 수 있다.
센싱 터치 전극(RXE)은 이웃하는 센싱 터치 전극(RXE) 간에 제2 브릿지 전극(BRG2)에 의해 연결되어 센싱 터치 전극(RXL)을 구성한다.
제1 브릿지 전극(BRG1)과 제2 브릿지 전극(BRG2)은 동일 평면상에 위치하면 단락이 발생할 수 있으므로, 어느 하나의 브릿지 전극(BRG)은 터치 층간 절연층(620) 아래에 위치하면서 이웃하는 터치 전극을 서로 연결할 수 있다. 예를 들어, 제1 브릿지 전극(BRG1)이 터치 층간 절연층(620) 아래에 위치하면서 구동 터치 전극(TXE)을 서로 연결할 수 있다. 이때 제2 브릿지 전극(BRG2)은 터치 층간 절연층(620) 위에 위치하면서 이웃하는 센싱 터치 전극(RXE)과 일체로 형성되면서 센싱 터치 전극(RXE)을 서로 연결할 수 있다. 그리고 제1 브릿지 전극(BRG1)은 터치 층간 절연층(620)에 형성되는 컨택 홀(CH-T)을 통해 터치 층간 절연층(620) 상에 형성되는 구동 터치 전극(TXE)과 연결될 수 있다.
구동 터치 라인(TXL)은 비 표시 영역(NDA)에 배치될 수 있는 구동 터치 링크 라인(TXLL)을 통해 터치 패드(TP1)에 연결되고, 센싱 터치 라인(RXL)은 센싱 터치 링크 라인(RXLL)을 통해 터치 패드(TP2)에 연결될 수 있다.
도 8을 참조하여, 도 7의 제1 서브-표시 영역(OA1)과 제2 서브-표시 영역(NA)의 일부인 A 영역을 확대한 확대도를 살펴본다.
도 8은 구동 터치 전극(TXE)이 X축 방향으로 배열되고 센싱 터치 전극(RXE)이 Y축 방향으로 배열되는 것을 예시로 설명한다. 그러나 그 반대의 경우도 가능하다.
표시 영역(DA)에 대응되는 터치 패널(TP)은 제1간격으로 이격되면서 배열되는 제1 터치 센서 라인(TSL1) 및 제1 터치 센서 라인(TSL1)과 교차하면서 제1간격으로 이격되면서 배열되는 제2터치 센서 라인(TSL2)이 서로 격자를 이루며 그물망 형태로 이룬다. 제1 터치 센서 라인(TSL1) 간의 간격과 제2 터치 센서 라인(TSL2)간의 간격은 서로 다를 수도 있다. 그러나 본 예시에서는 설명의 편의상 동일한 경우로 설명한다.
참고로, 표시 영역(DA)에 배치되는 터치 패널은 제1 서브-표시 영역(OA)에 대응되는 제1 터치 영역과 제2 서브-표시 영역(NA)에 대응되는 제2 터치 영역으로 구분할 수 있다.
제1 터치 센서 라인(TSL1)간의 간격 및 제2 터치 센서 라인(TSL2) 간의 간격은 제1 서브-표시 영역(OA1)을 제외하고는 제2 서브-표시 영역(NA) 전체에서 같은 간격이다.
그러나 제1 서브-표시 영역(OA1)에서 제1 터치 센서 라인(TSL1)간의 간격 및 제2 터치 센서 라인(TLS2)간의 간격은 제1 간격보다 큰 제2 간격으로 배열될 수 있다. 이는 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 패널이 광의 인입을 차단하지 않도록 함이다. 즉, 제2 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 제1 터치 센서 라인(TSL1) 및 제2 터치 센서 라인(TSL2)이 서로 더 좁게 배열될수록 외부로부터 제1 서브-표시 영역(OA1)으로 인입되는 광을 차단하는 량이 많아지기 때문이다.
제2 간격은 제1 간격보다 정수배 클 수 있다. 즉, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배열되는 제1 터치 센서 라인(TSL1) 및 제2 터치 센서 라인(TSL2)은 제2 서브-표시 영역(NA)에 배열되는 제1 간격의 제1 터치 센서 라인(TSL1) 및 제2 터치 센서 라인(TSL2) 중에서 두 개마다 하나씩 삭제되면서 배열되거나 세 개마다 두 개씩 삭제되면서 배열될 수 있다. 따라서 제2 간격이 제1 간격의 정수배가 되도록 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 제1 터치 센서 라인(TSL1) 및 제2 터치 센서 라인(TSL2)은 제2 서브-표시 영역(NA)에 배치되는 제1,2 터치 센서 라인들보다 낮은 밀도로 배치된다.
이렇게 제1 서브-표시 영역(OA1)과 제2 서브-표시 영역(NA)에 대응하는 터치 센서 라인들의 배치 밀도를 달리하면, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 센서 메탈의 터치 감도가 감소할 수 있다.
이에 본 명세서의 제1 실시 예에서는 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 센서 라인들의 밀도가 낮음으로 인해 터치 감도가 감소하는 것을 보상하기 위해 이웃하는 터치 센서 메탈 간의 대응 면적을 넓히는 방안을 제시한다.
이를 자세히 설명하기 위해, 도 8을 참조하면, 제2 서브-표시 영역에 배치되는 터치 센서 메탈의 내부인 C 영역과 제1 서브-표시 영역의 내부에 배치되는 터치 센서 메탈의 내부인 C'영역을 비교하고, 제2 서브-표시 영역에 배치되는 터치 센서 메탈 간의 경계 부분을 표시하는 B 영역과 제1 서브-표시 영역에 배치되는 터치 센서 메탈 간의 경계 부분을 표시하는 B' 영역을 비교하여 설명한다.
도 9는 본 명세서의 제1 실시 예가 적용된 터치 센서 메탈이 제1 서브-표시 영역(OA1)과 제2 서브-표시 영역(NA)에 배치되는 실제 구조를 나타내는 평면도이다.
도 8을 참조하면, 제1 서브-표시 영역(OA1)에는 터치 센서 라인들의 밀도가 낮게 배치됨을 볼 수 있다.
반면, 도 9를 참조하여 제2 서브-표시 영역에 배치되는 터치 센서 메탈 간의 경계 부분인 B 영역과 제1 서브-표시 영역에 배치되는 터치 센서 메탈 간의 경계 부분인 B' 영역을 비교하면, 제1 서브-표시 영역에 배치되는 터치 센서 메탈 간의 경계 부분인 B'영역에는 터치 센서 메탈이 핑거구조를 포함한다.
즉, 터치 센서로서 뮤추얼 커패시턴스 방식의 채택할 때 구동 터치 전극(TXE)과 이웃하는 센싱 터치 전극(RXE) 사이에 대응 면적이 증가하면 커패시턴스가 증가한다. 따라서 본 명세서의 제1 실시 예에서, 구동 터치 전극(TXE)와 센싱 터치 전극(RXE)전극은 가장자리를 핑거 구조로 만들 수 있다.
도 10a 및 도 11a를 참조하여 설명한다. 도 10a는 도 8 및 도 9에서 제2 서브-표시 영역(NA)에서 구동 터치 전극(TXE)과 센싱 터치 전극(RXE) 사이의 경계 부분에 형성되는 절단선의 구조를 도시한 것이다. 도 10a를 참조하면 절단선(CL)은 구동 터치 전극(TXE)과 센싱 터치 전극(RXE) 사이를 지그재그 형태로 절단하면서 구동 터치 전극(TXE) 및 센싱 터치 전극(RXE)의 내부로 진입하는 제1 길이의 핑거를 가진다. 핑거의 총 길이는 K로 표시되었다.
이에 반해, 제1 서브-표시 영역(OA1)에서 구동 터치 전극(TXE)과 센싱 터치 전극(RXE) 사이에는 절단선(CL)이 형성되되, 구동 터치 전극(TXE) 및 센싱 터치 전극(RXE) 내부로 더 깊이 진입하면서 지그재그 형태를 가진다. 즉, 제1 서브-표시 영역(OA1)의 구동 터치 전극(TXE) 및 센싱 터치 전극(RXE)의 가장자리는 구동 터치 전극(TXE) 및 센싱 터치 전극(RXE) 내부로 더 깊이 진입하는 핑거를 구비한다. 제1 서브-표시 영역(OA1)에 형성되는 핑거의 길이를 K'로 표현하면 K'는 K보다 크다.
그 결과, 제1 서브-표시 영역(OA1)에서 서로 인접하는 구동 터치 전극(TXE)와 센싱 터치 전극(RXE)는 서로 마주보는 가장자리의 면적이 증가하여 뮤추얼 커패시턴스가 증가할 수 있다.
제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 모든 구동 터치 전극(TXE)와 모든 센싱 터치 전극(RXE)은 서로 인접하는 구동 터치 전극(TXE) 및 센싱 터치 전극(RXE)사이의 경계에서 핑거를 가지고 이 핑거는 제2 서브-표시 영역(NA)에 형성되는 핑거보다 큰 길이를 가질 수 있다.
본 명세서의 제1 실시 예에서는 구동 터치 전극(TXE) 및 센싱 터치 전극(RXE)의 크기는 제1 서브-표시 영역(OA1) 및 제2 서브-표시 영역(NA) 내에서 모두 실질적으로 동일할 수 있다.
도 11b는 제1 서브-표시 영역(OA1)의 B' 영역에서 절단선이 제1 터치 센싱 라인(TSL1) 및 제2 터치 센싱 라인(TSL2)을 절단하면서 형성되는 핑거(FG)의 구성을 보여준다.
본 명세서의 제1 실시 예에서 핑거의 모양은 다른 구성일 수 있다. 도 12a를 참조하면, 핑거는 융모 모양으로 구동 터치 전극(TXE) 및 센싱 터치 전극(RXE)내부로 진입할 수 있다. 그 결과, 구동 터치 전극(TXE)와 센싱 터치 전극(RXE)의 가장자리가 서로 대면하면 면적을 더 증가시킬 수 있다.
도 12b는 제1 서브-표시 영역(OA1)의 B'영역에서 절단선이 제1 터치 센싱 라인(TSL1) 및 제2 터치 센싱 라인(TSL2)을 절단하면서 형성되는 핑거(FG)의 구성을 보여준다.
도 13은 본 명세서의 제2 실시 예로서 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 전극 간에 커패시턴스가 증가할 수 있는 다른 구조를 제안한다.
도 13을 참조하면, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 제1 터치 센서 라인(TSL1) 및 제2 터치 센서 라인(TSL2)의 배치 밀도는 도 7의 제1 실시 예와 같다. 이하 설명을 생략한다.
다만, 제2실시 예에서, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 센서 메탈의 크기는 제2 서브-표시 영역(NA)에 배치되는 터치 센서 메탈(TSM)의 크기보다 작을 수 있다.
제2 서브-표시 영역(NA)에 배치되는 터치 센서 메탈(TSM)은 모두 실질적으로 그 크기가 같을 수 있다. 또한, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 센서 메탈(TSM)의 크기도 실질적으로 서로 모두 같을 수 있다. 그러나 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 센서 메탈(TSM)의 크기는 제2 서브-표시 영역(NA)에 배치되는 터치 센서 메탈(TSM)의 크기보다 작다.
그 결과, 제1 서브-표시 영역(OA1)에는 단위 면적당 더 많은 터치 센서 메탈(TSM)이 배치될 수 있어 단위 면적당 더 많은 브릿지 전극(BRG)을 포함하게 된다.
실질적으로 구동 터치 전극(TXE)과 센싱 터치 전극(RXE) 사이는 수백 마이크로미터(um) 정도로 이격되어 있는 반면, 브릿지 전극(BRG)의 크기는 수 마이크로미터(um)로서 단위 면적당 브릿지 전극(BRG)이 많다는 것은 뮤추얼 커패시턴스가 그만큼 클 수 있음을 의미한다.
따라서, 본 명세서의 제2 실시 예에서는 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 센서 메탈(TSM)의 크기를 줄임으로써 단위 면적당 배치되는 브릿지 전극(BRG)의 수를 증가시켜 커패시턴스를 증가시킬 수 있다.
이뿐 아니라, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 센서 메탈(TSM)의 크기를 제2 서브 표시 영역(NA)에 배치되는 터치 센서 메탈(TSM)의 크기보다 작게 하면 손가락이 제2 서브-표기 영역(NA)에 터치될 때보다 제1 서브-표시 영역(OA1)에 터치될 때에 손가락이 터치 패널과 접촉하는 면적 내에 존재하는 구동 터치 전극(TXE)과 센싱 터치 전극(RXE) 간의 대응 면적이 증가할 수 있다.
한편, 터치 센서 메탈(TSM)은 서로 일 열로 연결되면서 구동 터치 라인(TXL) 및 센싱 터치 라인(RXL)을 형성한다. 다시 말해, 구동 터치 라인(TXL)과 센싱 터치 라인(RXL)에 터치 센서 메탈(TSM)일 직접 연결된다고 볼 수 있다.
그러나 본 명세서의 제2 실시 예에서, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 센서 메탈(TSM)의 크기는 제2 서브-표시 영역(NA)에 배치되는 터치 센서 메탈(TSM)보다 작기 때문에 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 센서 메탈(TSM)의 일부는 구동 터치 라인(TXL) 또는 센싱 터치 라인(RXL)에 직접 연결되지 못하고 간접적으로 연결될 수 있다.
즉, 도 13을 참조하면, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 구동 터치 전극(TXE-f)은 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 구동 터치 전극(TXE-g)를 통해 구동 터치 라인(TXL)에 연결될 수 있다. 마찬가지로, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 센싱 터치 전극(RXE-h)는 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 센싱 터치 전극(RXE-i)를 통해 센싱 터치 라인(RXL)에 연결될 수 있다.
물론, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 센싱 메탈(TSM)의 일부는 구동 터치 라인(TXL) 또는 센싱 터치 라인(RXL)에 직접 연결될 수 있음은 자명하다.
본 명세서의 제2 실시 예에서도 터치 센서 메탈(TSM)은 제1 터치 센서 라인(TSL1)과 제2 터치 센서 라인(TSL2)이 서로 교차하면서 형성되는 그물망 형태에서 절단선이 제1 터치 센서 라인(TSL1) 및 제2 터치 센서 라인(TSL2)을 각각 절단함에 의해 정의될 수 있다.
다음으로 도 14 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 제3 실시 예에 대해 설명한다.
제3실시 예에서 터치 패널(TP)은 터치 층간 절연층(620) 위에 형성되는 터치 패널(TP)과 제1 서브-표시 영역(OA1)에 대응되면서 터치 층간 절연층(620)의 아래에 배치되는 서브-터치 패널(STP)을 포함한다. 터치 패널(TP)은 전술한 제1 실시 예의 터치 패널(TP)과 같은 구조일 수 있다.
즉, 터치 패널(TP)은 제 1서브-표시 영역(OA1)에 대응되는 제1 터치 영역과 제2 서브-표시 영역(NA)에 대응되는 제2 터치 영역을 포함하고, 제1 터치 영역에 배치되는 그물눈의 크기는 제2 터치 영역에 배치되는 그물눈의 크기보다 클 수 있다. 그리고 구동 터치 전극(TXE) 또는 센싱 터치 전극(RXE) 중 어느 하나는 서로 직접 연결되며 다른 하나는 브릿지 전극(BRG)에 의해 서로 연결될 수 있다.
이때 브릿지 전극(BRG)은 터치 층간 절연층(620)의 아래에 배치될 수 있다.
본 명세서의 제3 실시 예는 제1 서브-표시 영역(0A1)에 배치되는 터치 센싱 메탈의 센싱 감도를 증가시키기 위해 제1 서브-표시 영역(OA1) 중 터치 층간 절연층(620)의 아래에 서브-터치 패널(STP)를 더 형성한다. 제1 서브-표시 영역(OA1) 중 터치 층간 절연층(620) 상에 배치되는 터치 센싱 메탈(TSM)과 서브-터치 패널(STP) 내의 터치 센싱 메탈들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
서브-터치 패널(STP)의 구성은 제1 서브-표시 영역(OA1)의 터치 층간 절연층(620)의 상면에 배치되는 터치 센싱 메탈의 구성과 같을 수 있다. 다만, 동일한 평면에 형성되는 구동 터치 전극(TXE)과 센싱 터치 전극(RXE) 간의 단락을 피하기 위해 터치 센싱 메탈 간의 연결관계는 다를 수 있다.
이하, 도 15a 내지 도 15c를 참조하여 제1 서브-표시 영역(OA1)에 위치하는 터치 센싱 메탈(TSM)과 터치 층간 절연층(620) 하부에 위치하면서 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 서브-터치 센싱 메탈 간의 연결관계를 설명한다.
제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 센싱 메탈(TSM)은 구동 터치 전극(TXE)과 센싱 터치 전극(RXE)를 포함한다. 또한, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 터치 층간 절연층(620) 아래의 서브-터치 센싱 메탈은 서브-구동 터치 전극(S-TXE)과 서브-센싱 터치 전극(S-RXE)를 포함한다.
도 15a를 참조하여 일 예시를 설명한다.
제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되며 터치 층간 절연층(620)상에 배치되는 구동 터치 라인(TXL)을 따라 제1 구동 터치 전극(TXE1)과 제2 구동 터치 전극(TXE2)이 배치되고 이들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 도 15a에 도시된 실시 예에서는 제1 구동 터치 전극(TXE1)과 제2 구동 터치 전극(TXE2)가 일체로 연결될 수 있다.
한편, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되며 터치 층간 절연층(620)의 아래에 배치되는 터치 센싱 메탈(TSM)은 구동 터치 라인(TXL)을 따라 제1 서브- 구동 터치 전극(S-TXE1)과 제2 서브-구동 터치 전극(S-TXE2)이 배치되되, 이들은 전기적으로 서로 분리되어 있다.
한편, 제1 구동 터치 전극(TXE1)과 제1 서브-구동 터치 전극(S-TXE1)은 터치 층간 절연층(620)을 관통하는 컨택 홀(미도시)을 통해 적어도 하나의 지점에서 서로 연결될 수 있다. 또한, 제2 구동 터치 전극(TXE2)과 제2 서브-구동 터치 전극(S-TXE2)은 터치 층간 절연층(620)을 관통하는 컨택 홀(미도시)을 통해 적어도 하나의 지점에서 서로 연결될 수 있다. 따라서, 손가락이 제1 서브-표시 영역(OA1)에 터치될 때 터치 층간 절연층(620)의 상, 하에 위치하는 구동 터치 전극(TXE) 및 서브-구동 터치 전극(S-TXE)은 일체로서 작용할 수 있다.
한편, 도 15b를 참조하여 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 센싱 터치 전극(RXE)의 연결관계를 설명한다.
제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되며 터치 층간 절연층(620)상에 배치되는 구동 터치 라인(TXL)을 따라 제1 구동 터치 전극(TXE1)과 제2 구동 터치 전극(TXE2)이 배치되고 이들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 도 15a에 도시된 실시 예에서는 제1 구동 터치 전극(TXE1)과 제2 구동 터치 전극(TXE2)가 일체로 연결될 수 있다.
한편, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되며 터치 층간 절연층(620)의 아래에 배치되는 터치 센싱 메탈(TSM)은 구동 터치 라인(TXL)을 따라 제1 서브- 구동 터치 전극(S-TXE1)과 제2 서브-구동 터치 전극(S-TXE2)이 배치되되, 이들은 전기적으로 서로 분리되어 있다.
제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되며 터치 층간 절연층(620)상에 배치되는 구동 터치 라인(TXL)을 따라 제1 구동 터치 전극(TXE1)과 제2 구동 터치 전극(TXE2)이 배치되고 이들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 도 15a에 도시된 실시 예에서는 제1 구동 터치 전극(TXE1)과 제2 구동 터치 전극(TXE2)가 일체로 연결될 수 있다.
한편, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되며 터치 층간 절연층(620)의 아래에 배치되는 터치 센싱 메탈(TSM)은 구동 터치 라인(TXL)을 따라 제1 서브- 구동 터치 전극(S-TXE1)과 제2 서브-구동 터치 전극(S-TXE2)이 배치되되, 이들은 전기적으로 서로 분리되어 있다.
한편, 제1 구동 터치 전극(TXE1)과 제1 서브-구동 터치 전극(S-TXE1)은 터치 층간 절연층(620)을 관통하는 컨택 홀(미도시)을 통해 적어도 하나의 지점에서 서로 연결될 수 있다. 또한, 제2 구동 터치 전극(TXE2)과 제2 서브-구동 터치 전극(S-TXE2)은 터치 층간 절연층(620)을 관통하는 컨택 홀(미도시)을 통해 적어도 하나의 지점에서 서로 연결될 수 있다. 따라서, 손가락이 제1 서브-표시 영역(OA1)에 터치될 때 터치 층간 절연층(620)의 상, 하에 위치하는 구동 터치 전극(TXE) 및 서브-구동 터치 전극(S-TXE)은 일체로서 동작할 수 있다.
한편, 도 15b를 참조하여 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되는 센싱 터치 전극(RXE)의 연결관계를 설명한다.
제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되며 터치 층간 절연층(620)상에 배치되는 구동 터치 라인(TXL)을 따라 제1 구동 터치 전극(TXE1)과 제2 구동 터치 전극(TXE2)이 배치되고 이들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 도 15a에 도시된 실시 예에서는 제1 구동 터치 전극(TXE1)과 제2 구동 터치 전극(TXE2)이 일체로 연결될 수 있다.
제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되며 터치 층간 절연층(620) 상에 배치되는 센싱 터치 라인(RXL)을 따라 제1 센싱 터치 전극(RXE1)과 제2 터치 센싱 전극(RXE2)이 배치되고 이들은 서로 전기적으로 분리될 수 있다.
한편, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 배치되며 터치 층간 절연층(620)의 아래에 배치되는 제1 서브-센싱 터치 전극(S-RXE1)과 제2 서브-터치 센싱 전극(S-RXE2)은 센싱 터치 라인(RXL)을 따라 배치되면서 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 제1 센싱 터치 전극(RXE1)과 제1 서브-센싱 터치 전극(S-RXE1)은 터치 층간 절연층(620)을 관통하는 컨택 홀(미도시)을 통해 적어도 하나의 지점에서 서로 연결될 수 있다. 또한, 제2 센싱 터치 전극(RXE2)과 제2 서브-센싱 터치 전극(S-RXE2)은 터치 층간 절연층(620)을 관통하는 컨택 홀(미도시)을 통해 적어도 하나의 지점에서 서로 연결될 수 있다. 따라서, 손가락이 제1 서브-표시 영역(OA1)에 터치될 때 터치 층간 절연층(620)의 상, 하에 위치하는 센싱 터치 전극(TXE) 및 서브-센싱 터치 전극(S-TXE)은 일체로서 동작할 수 있다.
도 15c는 전술한 구동 터치 전극(TXE) 및 센싱 터치 전극(RXE)이 합쳐진 구성을 도시하고 있다.
따라서, 도 15c를 참조하면, 서로 분리된 제1 센싱 터치 전극(RXE1) 및 제2 센싱 터치 전극(RXE2)은 서로 연결된 제1 서브-센싱 터치 전극(S-RXE1) 및 제2 서브-센싱 터치 전극(S-RXE2)에 각각 연결되어 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 마찬가지로, 서로 분리된 제1 서브 구동 터치 전극(S-TXE1) 및 제2 서브- 구동 터치 전극(S-TXE2)은 서로 연결된 제1 구동 터치 전극(TXE1) 및 제2 구동 터치 전극(TXE2)에 각각 연결되어 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 실시 예에서, 터치 층간 절연층(620) 아래에 배치되는 서브-구동 터치 전극들(S-TXE1, S-TXE2) 및 서브-센싱 터치 전극들(S-RXE1,S-RXE2)은 제1 실시 예 및 제2 실시 예에서 제공된 브릿지 전극과 같은 금속층으로 구성될 수 있다. 즉, 제3 실시 예에서는 터치 층간 절연층(620) 아래에 배치되는 제1 서브-센싱 터치 전극(S-RXE1)과 제2 서브-센싱 터치 전극(S-RXE2)이 실질적으로 제1 센싱 터치 전극(RXE1)과 제2 센싱 터치 전극(RXE2)을 연결하는 브릿지 전극로서 역할한다고 할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 제1 실시 예와 제2 실시 예 및 제3 실시 예는 서로 분리되어 설명되었지만 제1 서브-표시 영역(OA1)에서 터치 센싱 감도를 증가시키기 위해 제3 실시 예의 구성이 제1 실시 예 및 제2 실시 예에 더해지는 것도 가능하다.
즉, 핑거 구조를 가지는 제1 실시 예의 구성에서 터치 층간 절연층(620) 아래에 터치 층간 절연층(620) 위에 배치되는 터치 센싱 메탈과 연결되는 서브 터치 센싱 메탈을 제3 실시 예와 같이 구성하는 것도 가능하다.
또한, 제1 서브-표시 영역(OA1)에 제2 서브-표시 영역(NA)보다 더 작은 터치 센싱 메탈을 구비하는 제2 실시 예의 구성에서 제3 실시 예와 같은 서브 터치 센싱 메탈을 구비하여 터치 센싱 감도를 증가시킬 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시 예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 명세서는 반드시 이러한 실시 예로 국한되는 것은 아니고, 본 명세서의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 본 명세서의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 명세서의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
OA1:제1 서브-표시 영역
NA: 제3 서브-표시 영역
11: 광학 전자 장치
TSL1, TSL2: 터치 센서 라인
CL: 절단선
TXE: 구동 터치 전극
RXE: 센싱 터치 전극
BRG: 브릿지 전극
TXL: 구동 터치 라인
RXL: 센싱 터치 라인
FG: 핑거부
620: 터치 층간 절연층

Claims (19)

  1. 표시 영역과 표시 영역 주변에 배치되는 비 표시 영역을 포함하고, 상기 표시 영역은 다수의 광 투과 영역을 포함하는 제1 서브-표시 영역과 상기 제1 서브-표시 영역 주변의 제2 서브-표시 영역을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 영역의 배면에 배치되고 상기 제1 서브-표시 영역과 중첩하는 광학 전자 장치; 및
    상기 표시 패널의 전면(前面)에 배치되고 상기 제1 서브-표시 영역에 대응하는 제1 터치 영역과 제2 서브-표시 영역에 대응하는 제2 터치 영역을 포함하는 그물망 형태의 터치 패널을 포함하고,
    상기 제1 터치 영역의 그물눈(mesh)은 상기 제2 터치 영역의 그물눈보다 크고,
    제1 터치 영역에 배치되는 각 터치 전극 간 대응하는 면적은 제2 터치 영역에 배치되는 각 터치 전극 간 대응하는 면적보다 큰 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 터치 패널은 구동 터치 전극과 센싱 터치 전극 사이에 발생하는 커패시턴스를 검출하는 뮤추얼 커패시턴스 센싱 방식의 정전 용량 터치 전극을 포함하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 터치 영역과 제2 터치 영역에 각각 배치되는 터치 전극의 크기는 실질적으로 서로 동일한 표시 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 제1 터치 영역에 배치되는 각 터치 전극은 서로 인접한 이웃 터치 전극을 향해 연장되는 제1 핑거부를 상기 터치 전극의 가장자리에 포함하고 상기 제2 터치 영역에 배치되는 각 터치 전극은 서로 인접한 이웃 터치 전극을 향해 연장되는 제2 핑거부를 상기 터치 전극의 가장자리에 포함하되, 상기 제1 핑거부 간의 대응 면적은 상기 제2 핑거부 간의 대응 면적보다 큰 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 핑거부는 상기 제2 핑거부보다 길이가 긴 표시 장치.
  6. 표시 영역과 표시 영역 주변에 배치되는 비 표시 영역을 포함하고, 상기 표시 영역은 다수의 광 투과 영역을 포함하는 제1 서브-표시 영역과 상기 제1 서브-표시 영역 주변의 제2 서브-표시 영역을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 영역의 배면에 배치되고 상기 제1 서브-표시 영역과 중첩하는 광학 전자 장치; 및
    상기 표시 패널의 전면에 배치되고 상기 제1 서브-표시 영역에 대응하는 제1 터치 영역과 제2 서브-표시 영역에 대응하는 제2 터치 영역을 포함하는 그물망 형태의 터치 패널을 포함하고,
    상기 제1 터치 영역의 그물눈(mesh)은 상기 제2 터치 영역의 그물눈보다 크고,
    상기 제1 터치 영역에 배치되는 각 터치 전극의 크기는 상기 제2 터치 영역에 배치되는 각 터치 전극의 크기보다 작은 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 터치 패널은 구동 터치 전극과 센싱 터치 전극 사이에 발생하는 커패시턴스를 검출하는 뮤추얼 커패시턴스 센싱 방식의 정전 용량 터치 전극을 포함하는 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제1 터치 영역에 배치되는 적어도 하나의 구동 터치 전극은 구동 터치 라인에 간접 연결되고, 상기 제1 터치 영역에 배치되는 적어도 하나의 센싱 터치 전극은 센싱 터치 라인에 간접 연결되는 표시 장치.
  9. 제6항에서,
    상기 제1 터치 영역 내에 배치되는 터치 전극을 서로 연결하는 브릿지 전극의 수는 상기 제2 터치 영역 중 상기 제1 터치 영역과 동일한 면적에 해당하는 제2 터치 영역 내에 배치되며 터치 전극을 서로 연결하는 브릿지 전극의 수보다 많은 표시 장치.
  10. 제6항에서,
    상기 제1 터치 영역에 배치되는 터치 전극은 서로 크기가 같고, 상기 제2 터치 영역에 배치되는 터치 전극은 서로 크기가 같은 표시 장치.
  11. 제1항 또는 제6항에서,
    상기 터치 패널은 터치 층간 절연층 상에 배치되고, 상기 터치 층간 절연층의 배면에는 상기 제1 터치 영역에 배치되며 상기 터치 패널을 구성하는 터치 전극들과 전기적으로 연결되는 그물망 형태의 서브-터치 전극들을 더 포함하는 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 터치 전극들 중 이웃하는 터치 전극과 서로 분리되는 터치 전극은 상기 서브-터치전극에 의해 서로 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  13. 표시 영역과 표시 영역 주변에 배치되는 비 표시 영역을 포함하고, 상기 표시 영역은 다수의 광 투과 영역을 포함하는 제1 서브-표시 영역과 상기 제1 서브-표시 영역 주변의 제2 서브-표시 영역을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 영역의 배면에 배치되고 상기 제1 서브-표시 영역과 중첩하는 광학 전자 장치;
    상기 표시 패널의 상면에 배치되는 터치 층간 절연층; 및
    상기 터치 층간 절연층의 일면에 배치되고 상기 제1 서브-표시 영역에 대응하는 제1 터치 영역과 제2 서브-표시 영역에 대응하는 제2 터치 영역을 포함하는 그물망 형태의 터치 패널을 포함하고,
    상기 제1 터치 영역의 그물눈(mesh)은 상기 제2 터치 영역의 그물눈보다 크고,
    상기 터치 층간 절연층의 타면에 배치되되 상기 제1 터치 영역에 배치되는 터치 패널과 전기적으로 연결되는 그물망 형태의 서브-터치 패널을 포함하는 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 터치 패널은 그물망 형태의 구동 터치 전극 및 센싱 터치 전극을 포함하고, 상기 서브-터치 패널은 그물망 형태의 서브-구동 터치 전극 및 서브-센싱 터치 전극을 포함하며, 상기 구동 터치 전극 및 상기 센싱 터치 전극 중 어느 하나는 상기 터치 층간 절연층의 타면에 배치되는 서브-구동 터치 전극 및 서브-센싱 터치 전극 중 어느 하나에 의해 서로 연결되는 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 구동 터치 전극은 구동 터치 라인을 따라 배열되면서 서로 연결될 때 상기 센싱 터치 전극은 상기 구동 터치 라인과 교차하는 센싱 터치 라인을 따라 배열되면서 상기 구동 터치 라인과 상기 센싱 터치 라인의 교차점에서 서로 분리되고 상기 센싱 터치 전극은 상기 서브-센싱 전극에 의해 서로 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  16. 제1항, 제6항 및 제13항 중 어느 한 항에서,
    상기 제1 터치 영역의 그물눈(mesh)은 상기 제2 터치 영역의 그물눈보다 정수배 큰 표시 장치.
  17. 제15항에서,
    상기 센싱 터치 전극과 상기 서브 센싱 전극은 상기 터치 층간 절연층에 형성되는 컨택 홀을 통해 서로 연결되는 표시 장치.
  18. 제15항에서,
    상기 구동 터치 라인을 따라 배열되는 서브-구동 터치 전극들은 서로 물리적으로 분리되고 대응하는 구동 터치 전극들과 각각 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  19. 제15항에서,
    상기 센싱 터치 라인을 따라 배열되는 센싱 터치 전극들은 서로 물리적으로 분리되고 대응하는 서브-센싱 터치 전극들과 각각 전기적으로 연결되는 표시 장치.
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