KR20230111642A - 표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템 - Google Patents

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유지나
김주연
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심창우
이성준
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Abstract

표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템에 대해 제시한다. 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 발광 영역을 포함하는 표시부, 복수의 발광 영역 사이에 배치되어 터치를 감지하는 복수의 터치 전극, 복수의 터치 전극 중 적어도 한 터치 전극의 전면 일부 또는 전면을 덮어서 형성된 적어도 하나의 차광 패턴, 및 복수의 발광 영역에 교번적으로 배치된 제1 내지 제3 색 또는 제1 내지 제4 색 컬러 필터를 포함하며, 제1 내지 제3 색 또는 제1 내지 제4 색 컬러 필터 중 미리 설정된 간격으로 배치된 어느 한 색의 컬러 필터들은 적외선 흡수 안료를 포함해서 코드 패턴으로 이용된다.

Description

표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템{DISPLAY DEVICE AND TOUCH INPUT SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 예를 들어, 표시 장치는 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전과 같이 다양한 전자기기에 적용되고 있다. 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display Device), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 평판 표시 장치일 수 있다. 이러한 평판 표시 장치 중에서 발광 표시 장치는 표시 패널의 화소들 각각이 스스로 발광할 수 있는 발광 소자를 포함함으로써, 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛 없이도 화상을 표시할 수 있다.
최근의 표시 장치는 사용자의 신체 일부(예를 들어, 손가락)를 이용한 터치 입력, 및 전자 펜을 이용한 터치 입력을 지원하고 있다. 표시 장치는 전자 펜을 이용한 터치 입력을 감지함으로써 사용자의 신체 일부를 이용한 터치 입력만을 이용할 때보다 더욱 세밀하게 터치 입력을 감지할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시 패널의 코드 패턴들을 이용하여 터치 입력 장치의 터치 입력을 수행할 수 있는 표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 적색, 녹색, 청색 화소의 발광 영역 중 적어도 어느 한 색의 발광 영역에 형성된 컬러 필터를 코드 패턴으로 형성하고 이용할 수 있는 표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예의 표시 장치는 복수의 발광 영역을 포함하는 표시부, 상기 복수의 발광 영역 사이에 배치되어 터치를 감지하는 복수의 터치 전극, 상기 복수의 터치 전극 중 적어도 한 터치 전극의 전면 일부 또는 전면을 덮어서 형성된 적어도 하나의 차광 패턴, 및 상기 복수의 발광 영역에 교번적으로 배치된 제1 내지 제3 색 또는 제1 내지 제4 색 컬러 필터를 포함한다. 여기서, 상기 제1 내지 제3 색 또는 제1 내지 제4 색 컬러 필터 중 미리 설정된 간격으로 배치된 어느 한 색의 컬러 필터들은 적외선 흡수 안료를 포함해서 코드 패턴으로 이용된다.
상기 복수의 터치 전극은 복수의 구동 전극, 복수의 감지 전극, 및 복수의 더미 전극을 포함하며, 복수의 구동 전극, 상기 복수의 감지 전극, 및 상기 복수의 더미 전극은 상기 복수의 발광 영역 사이와 둘레를 모두 둘러싼 메쉬 구조로 형성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 차광 패턴은 직사각, 정사각, 원, 및 마름모 중 적어도 하나의 폐루프(Closed Loop) 형상, 상기 복수의 발광 영역 중 적어도 하나의 발광 영역을 일부 둘러싼 개루프(Open Loop) 형상, 및 미리 설정된 길이의 직선 형상중 어느 하나의 평면 형상으로 형성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 차광 패턴은 가시광 대역의 광은 차광하고 적외선을 투과시키는 유기질 안료를 포함하며, 상기 적어도 한 터치 전극의 전면과 측면 일부을 덮도록 패터닝되어 형성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 차광 패턴은 락탐 블랙(Lactam Black), 페릴렌 블랙(Perylene Black), 및 아닐린 블랙(Aniline Black) 중 적어도 하나의 유기질 안료를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 차광 패턴은 상기 복수의 발광 영역 사이와 둘레를 모두 둘러싼 메쉬 형상으로 형성되며, 상기 적어도 한 터치 전극의 전면과 측면 일부을 덮도록 패터닝되어 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 색 또는 제1 내지 제4 색 컬러 필터 중 미리 설정된 간격으로 배치된 제3 색의 컬러 필터들이 상기 코드 패턴으로 이용되며, 상기 제3 색의 컬러 필터는 청색 컬러 필터일 수 있다.
상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은 상기 코드 패턴으로 이용되지 않는 다른 상기 제1 내지 제4 색 컬러 필터와 다른 형상 및 다른 평면적으로 형성될 수 있다.
상기 적외선 흡수 안료는 터치 입력 장치로부터 발광되는 적외선 광을 흡수할 수 있도록 상기 터치 입력 장치의 적외선 발광 파장 대역에 따라 미리 설정된 비율로 포함될 수 있다.
상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은 위치 코드를 형성하기 위해 주변에 인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 더미 전극의 일부분과 오버랩되도록 형성될 수 있다.
상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은 대각선 방향인 제1 내지 제4 방향 중 적어도 한 방향에 인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 더미 전극의 전면 일부와 오버랩되도록 형성될 수 있다.
상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은 상기 제1 내지 제4 방향 중 제1 및 제2 방향에 인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 상기 더미 전극의 전면과 오버랩되거나, 상기 제1 내지 제4 방향 중 제3 및 제4 방향에 인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 상기 더미 전극의 전면과 오버랩되어 형성될 수 있다.
상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은 좌,우,상,하 방향 중 적어도 한 방향에 인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 더미 전극의 전면 일부와 오버랩되도록 형성될 수 있다.
상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은 상기 코드 패턴으로 이용되지 나머지 다른 제1 내지 제4 컬러 필터들보다 더 넓은 평면적을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은 상기 코드 패턴으로 이용되지 않는 다른 컬러 필터들과 다르게 시아닌(Cyanin), 폴리메틴(Polymethine), 안트라퀴논(Anthraquinone), 및 프탈로사이아닌(Phthalocyanine)계 화합물 중 적어도 어느 한 화합물을 포함해서 형성될 수 있다.
상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은 인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 더미 전극, 및 인접한 다른 컬러 필터와 일부면이 오버랩되어 미리 설정된 위치 코드 형상으로 형성될 수 있다.
상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은 주변에 인접하게 배치된 다른 컬러 필터와 일부면이 오버랩되도록 상기 주변에 인접하게 배치된 다른 컬러 필터보다 더 높은 높이 또는 두께로 형성될 수 있다.
상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은 주변에 인접하게 배치된 다른 컬러 필터보다 더 높은 높이 또는 두께로 형성되며, 주변에 인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 더미 전극의 전면 일부분과 오버랩되어 미리 설정된 위치 코드 형상으로 형성될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예의 터치 입력 시스템은 영상을 표시하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치에 터치를 입력하는 터치 입력 장치를 포함하고, 상기 표시 장치는 복수의 발광 영역을 포함하는 표시부, 상기 복수의 발광 영역 사이에 배치되어 터치를 감지하는 복수의 터치 전극, 상기 복수의 터치 전극 중 적어도 한 터치 전극의 전면 일부 또는 전면을 모두 덮어서 형성된 적어도 하나의 차광 패턴, 및 상기 복수의 발광 영역에 교번적으로 배치된 제1 내지 제3 색 또는 제1 내지 제4 색 컬러 필터를 포함한다. 여기서, 상기 제1 내지 제3 색 또는 제1 내지 제4 색 컬러 필터 중 미리 설정된 간격으로 배치된 어느 한 색의 컬러 필터들은 적외선 흡수 안료를 포함해서 코드 패턴으로 이용될 수 있다.
상기 터치 입력 장치는 상기 코드 패턴을 감지하는 코드 검출부, 상기 코드 패턴에 대한 형상 데이터를 수신해서 상기 코드 패턴의 형상에 대응되는 데이터 코드를 추출하고, 상기 데이터 코드에 대응되는 좌표 데이터를 생성하는 코드 프로세서, 및 상기 좌표 데이터를 상기 표시 장치에 전송하는 통신 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템에 의하면, 표시 패널의 코드 패턴들을 이용하여 복잡한 연산 및 보정 없이 터치 입력 장치의 터치 좌표 데이터를 생성하고, 터치 입력 장치의 터치 입력을 수행할 수 있다. 특히, 정확한 입력 좌표에 의한 터치 입력 기능을 수행할 수 있으며 비용을 절감하고 소비 전력을 감소시키며 구동 과정을 간소화할 수 있다.
또한, 실시예들에 따른 표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템에 의하면, 적색, 녹색, 청색 화소의 발광 영역 중 적어도 어느 한 색의 발광 영역에 형성된 컬러 필터를 코드 패턴으로 형성하고 이용함으로써, 제조 공정 과정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 시스템을 보여주는 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치 입력 장치와 표시 장치를 구체적으로 보여주는 구성 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 표시 장치의 구성을 구체적으로 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 표시 장치의 구성을 구체적으로 보여주는 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시부를 나타내는 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 터치 센싱부를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 6의 A1 영역을 구체적으로 나타낸 확대도이다.
도 8은 도 6에 도시된 A1 영역의 발광 영역들과 코드 패턴들의 배치 구조를 나타낸 확대도이다.
도 9는 적색, 녹색, 청색 발광 영역에서 각각 출광되는 적색, 녹색, 청색 광의 색온도 대비 파장 대역을 나타낸 그래프이다.
도 10은 도 6에 도시된 B1 영역의 발광 영역들과 코드 패턴들의 배치 구조를 나타낸 확대도이다.
도 11은 도 6에 도시된 B1 영역의 발광 영역들과 코드 패턴들의 다른 배치 형상을 나타낸 확대도이다.
도 12는 도 2의 터치 입력 장치를 통해 검출된 코드 패턴 검출 이미지를 나타낸 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 도 10의 I - I' 단면 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 14는 도 10의 I-I' 단면 구조를 간략하게 블록화해서 보여주는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도 10의 I - I' 단면 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 도 10의 I - I' 단면 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 17과 도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.
도 19와 도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 시스템을 보여주는 구성도이다. 그리고 도 2는 도 1에 도시된 터치 입력 장치와 표시 장치를 구체적으로 보여주는 구성 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(10)는 모바일 폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 PC(Tablet Personal Computer), 이동 통신 단말기, 전자수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 또는 사물 인터넷(Internet Of Things, IOT)의 표시부로 적용될 수 있다. 다른 예를 들어, 표시 장치(10)는 스마트 워치(Smart Watch), 워치 폰(Watch Phone), 안경형 디스플레이, 및 헤드 장착형 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)와 같이 웨어러블 장치(Wearable Device)에 적용될 수 있다.
표시 장치(10)는 표시 패널(100), 표시 구동부(200), 터치 구동부(400), 메인 프로세서(500), 및 통신부(600)를 포함한다. 그리고, 터치 입력 장치(20)는 코드 검출부(21), 압전 센서(22), 코드 프로세서(23), 통신 모듈(24), 및 메모리(25)를 포함한다.
표시 장치(10)는 터치 입력 장치(20)를 터치 입력 기구로 이용한다. 이러한 표시 장치(10)의 표시 패널(100)은 영상을 표시하는 표시부(DU), 및 손가락 등의 인체 부위와 터치 입력 장치(20) 등을 감지하는 터치 센싱부(TSU)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)의 표시부(DU)는 복수의 단위 화소를 포함하고 복수의 단위 화소를 통해 영상을 표시할 수 있다. 복수의 단위 화소 각각은 광을 출력하는 최소 단위로 정의되며, 각각의 단위 화소는 제1 내지 제3 서브 화소 또는 제1 내지 제4 서브 화소를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 서브 화소 또는 제1 내지 제4 서브 화소를 포함하는 각각의 단위 화소들은 표시부(DU)에 수직 또는 수평 스트라이프 구조로 순차적으로 배열되어 영상을 표시할 수 있다. 이와 달리, 제1 내지 제4 서브 화소를 포함하는 각각의 단위 화소들은 표시부(DU)에 펜 타일 매트릭스(PenTile Matrix) 구조로 배열되어 영상을 표시할 수 있다. 각각의 서브 화소는 각각 하나씩의 발광 영역을 포함한다. 예를 들어, 제1 내지 제3 서브 화소는 제1 내지 제3 발광 영역을 포함한다. 제1 내지 제4 서브 화소의 경우에는 제1 내지 제4 발광 영역을 포함한다. 제1 내지 제3 발광 영역에는 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터가 각각 형성되어, 제1 내지 제3 서브 화소는 적색, 녹색, 청색 광을 각각 발광할 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 발광 영역에는 적색, 녹색, 청색, 녹색의 컬러 필터들이 각각 형성되어, 제1 내지 제4 서브 화소는 적색, 녹색, 청색, 녹색 광을 각각 발광할 수 있다.
제1 내지 제3 서브 화소의 적색, 녹색, 청색 컬러 필터들, 또는 제1 내지 제4 서브 화소의 적색, 녹색, 청색, 녹색의 컬러 필터들은 서로 교번해서 순차적으로 배열될 수 있다. 이와 같이, 서로 교번해서 순차적으로 배열되는 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터들 중 미리 설정된 소정 간격으로 배열된 적어도 어느 한 색의 컬러 필터들은 코드 패턴으로 형성 및 이용될 수 있다. 일 예로, 서로 교번해서 순차적으로 배열되는 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터들 중 미리 설정된 약 300㎛ 간격으로 배열된 청색의 컬러 필터들은 코드 패턴으로 형성 및 이용될 수 있다. 코드 패턴으로 이용되는 각각의 컬러 필터들은 코드 패턴으로 이용되지 않는 다른 컬러 필터들과 다르게 적외선 흡수 안료를 포함해서 형성된다. 이때, 적외선 흡수 안료는 미리 설정된 비율로 포함될 수 있다.
또한, 코드 패턴으로 이용되는 각각의 컬러 필터들은 코드 패턴으로 이용되지 않는 다른 컬러 필터들과 다른 형상 및 다른 평면적을 갖도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 코드 패턴으로 이용되는 각각의 컬러 필터들은 미리 설정된 위치 코드 형상으로 형성될 수 있다. 이에, 코드 패턴으로 이용되는 각각의 컬러 필터들은 적외선을 흡수하는 형상, 면적, 및 크기 등에 따라 터치 입력 장치(20)에 코드 패턴으로 감지된다. 코드 패턴으로 이용되지 않는 나머지 컬러 필터들은 적외선 흡수 안료를 포함하지 않고 적외선을 투과시키는 재질로 형성되어 터치 입력 장치(20)에 코드 패턴으로 감지되지 않을 수 있다. 코드 패턴으로 이용되는 각 컬러 필터들의 형성 및 배치 구조와 그 형성 방법 등에 대해서는 첨부된 도면들을 참조해서 이후에 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
표시 패널(100)의 터치 센싱부(TSU)는 표시 패널(100)의 전면부에 형성될 수 있다. 터치 센싱부(TSU)는 복수의 터치 전극을 포함하여 정전 용량 방식으로 사용자의 터치를 감지할 수 있다. 여기서, 복수의 터치 전극 전면 또는 복수의 터치 전극 중 미리 설정된 일부의 터치 전극 전면에는 가시광 파장 대역의 광을 차광하는 차광 패턴이 형성된다. 차광 패턴은 가시광 파장 대역의 광은 차광하고 적외선 파장 대역의 광은 투과시킬 수 있는 유기질 안료가 미리 설정된 비율로 포함된 차광 부재로 형성될 수 있다. 이에, 차광 패턴은 서로 인접한 발광 영역에서 발광된 적색, 녹색, 청색의 가시광이 서로 혼합되지 않도록 차단하면서 전면에서 인가되는 적외선 광은 일부 투과되거나 반사시킬 수 있다.
차광 패턴들은 터치 전극들의 전면이 노출되지 않도록 터치 전극들의 전면을 커버함으로써 터치 전극들의 반사 특성과 반사율을 저감시킬 수 있다. 이에, 터치 전극들로 인한 반사광 영향을 줄여서 터치 입력 장치(20)의 코드 패턴들의 인식률과 정확도를 높일 수 있다.
표시 구동부(200)는 표시부(DU)를 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력할 수 있다. 표시 구동부(200)는 데이터 배선들에 데이터 전압들을 공급할 수 있다. 표시 구동부(200)는 전원 배선에 전원 전압을 공급하며, 게이트 구동부에 게이트 제어 신호들을 공급할 수 있다.
터치 구동부(400)는 터치 센싱부(TSU)에 접속될 수 있다. 터치 구동부(400)는 터치 센싱부(TSU)의 복수의 터치 전극에 터치 구동 신호를 공급하고, 복수의 터치 전극 사이의 정전 용량의 변화량을 센싱할 수 있다. 터치 구동부(400)는 복수의 터치 전극 사이의 정전 용량의 변화량을 기초로 사용자의 터치 입력 여부 및 터치 좌표를 산출할 수 있다.
메인 프로세서(500)는 표시 장치(10)의 모든 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(500)는 표시 패널(100)이 영상을 표시하도록 디지털 비디오 데이터를 표시 구동부(200)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(500)는 터치 구동부(400)로부터 터치 데이터를 수신하여 사용자의 터치 좌표를 판단한 후, 터치 좌표에 따른 디지털 비디오 데이터를 생성하거나, 사용자의 터치 좌표에 표시된 아이콘이 지시하는 애플리케이션을 실행할 수 있다. 또 다른 예로, 메인 프로세서(500)는 터치 입력 장치(20)로부터 좌표 데이터를 수신하여 터치 입력 장치(20)의 터치 좌표를 판단한 후, 터치 좌표에 따른 디지털 비디오 데이터를 생성하거나, 터치 입력 장치(20)의 터치 좌표에 표시된 아이콘이 지시하는 애플리케이션을 실행할 수 있다.
통신부(600)는 외부 장치와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(600)는 터치 입력 장치(20)의 통신 모듈(24)과 통신 신호를 송수신할 수 있다. 통신부(600)는 터치 입력 장치(20)로부터 데이터 코드로 구성된 좌표 데이터를 수신할 수 있고, 좌표 데이터를 메인 프로세서(500)에 제공할 수 있다.
터치 입력 장치(20)는 터치 입력 기구로 이용되며, 스마트 펜(Smart Pen) 등과 같은 전자펜으로 구성될 수 있다. 터치 입력 장치(20)는 광학 방식을 이용하여 표시 패널(100)의 표시 광이나 표시 패널(100)에서 반사되는 광을 감지하는 전자펜으로서, 감지된 광에 기반해서 표시 패널(100)에 포함된 코드 패턴으로 이용되는 컬러 필터들의 위치 코드 형상을 검출하고 검출 결과에 따라 좌표 데이터를 생성할 수 있다. 이러한, 터치 입력 장치(20)는 필기구 형상의 전자 펜일 수 있으나, 단순히 필기구 형태나 구조만으로 한정되지 않는다.
터치 입력 장치(20)의 코드 검출부(21)는 터치 입력 장치(20)의 펜촉부와 인접한 위치에 배치되어, 표시 패널(100)에 포함된 코드 패턴들 즉, 코드 패턴으로 이용되는 컬러 필터들을 감지한다. 이를 위해, 코드 검출부(21)는 적어도 하나의 적외선 광원을 이용해서 적외선 광을 출광시키는 적어도 하나의 발광부(21(a)), 및 코드 패턴들로부터 반사된 적외선 광을 적외선 카메라로 검출하는 적어도 하나의 수광부(21(b))를 포함한다.
발광부(21(a))에 포함된 적어도 하나의 적외선 광원은 행렬 구조의 적외선 LED 어레이로 구성될 수 있다. 그리고, 수광부(21(b))의 적외선 카메라는 적외선 이외의 파장 대역을 차단하고 적외선을 통과시키는 필터, 필터를 통과한 적외선을 포커싱하는 렌즈계, 및 렌즈계에 의해 형성된 광학 이미지를 전기적인 이미지 신호로 변환해서 출력하는 광학 이미지 센서 등을 포함할 수 있다. 광학 이미지 센서는 적외선 LED 어레이와 마찬가지로 행렬 구조의 어레이로 구성되어, 코드 패턴들로부터 반사된 적외선 형태에 따라 코드 패턴들의 형상 데이터를 코드 프로세서(23)로 제공할 수 있다. 이렇게, 터치 입력 장치(20)의 코드 검출부(21)는 사용자의 제어 및 움직임에 따라 터치 센싱부(TSU)의 일부 영역들에 포함된 코드 패턴들을 연속적으로 검출하고, 코드 패턴들의 형상 데이터를 연속적으로 생성해서 코드 프로세서(23)로 제공할 수 있다.
코드 프로세서(23)는 코드 검출부(21)로부터 코드 패턴들의 형상 데이터를 연속적으로 수신할 수 있다. 예를 들어, 코드 프로세서(23)는 코드 패턴들에 대한 형상 데이터를 연속적으로 수신할 수 있고, 코드 패턴들의 배치 구조와 형상을 식별할 수 있다. 코드 프로세서(23)는 코드 패턴들에 배치 구조와 형상에 대응되는 데이터 코드를 추출하거나 생성할 수 있고, 데이터 코드를 조합하여 조합된 데이터 코드에 대응되는 좌표 데이터를 추출하거나 생성할 수 있다. 코드 프로세서(23)는 생성된 좌표 데이터를 통신 모듈(24)을 통해 표시 장치(10)에 전송할 수 있다. 특히, 코드 프로세서(23)는 코드 패턴부의 형상 데이터를 수신하여 코드 패턴들과 각각 대응되는 데이터 코드를 생성 및 변환함으로써, 복잡한 연산 및 보정 없이 좌표 데이터를 신속하게 생성할 수 있다.
통신 모듈(24)은 외부 장치와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(24)은 표시 장치(10)의 통신부(600)와 통신 신호를 송수신할 수 있다. 통신 모듈(24)은 코드 프로세서(23)로부터 데이터 코드로 구성된 좌표 데이터를 수신할 수 있고, 좌표 데이터를 통신부(600)에 제공할 수 있다.
메모리(25)는 터치 입력 장치(20)의 구동에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(25)에는 코드 패턴들의 형상 데이터, 및 각각의 형상 데이터와 코드 패턴들에 각각 대응되는 데이터 코드들이 저장된다. 또한, 메모리(25)에는 데이터 코드들 및 데이터 코드들의 조합에 따른 좌표 데이터들이 저장된다. 메모리(25)는 각각의 형상 데이터와 코드 패턴들에 각각 대응되는 데이터 코드들, 및 데이터 코드들의 조합에 따른 좌표 데이터들을 코드 프로세서(23)와 공유한다. 이에, 코드 프로세서(23)는 메모리(25)에 저장된 데이터 코드들, 및 좌표 데이터들을 통해 데이터 코드를 조합하고, 조합된 데이터 코드에 대응되는 좌표 데이터를 추출하거나 생성할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 표시 장치의 구성을 구체적으로 보여주는 사시도이다. 그리고 도 4는 도 2에 도시된 표시 장치의 구성을 구체적으로 보여주는 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시 장치(10)는 사각형과 유사한 평면 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 X축 방향의 단변과 Y축 방향의 장변을 갖는 사각형과 유사한 평면 형태를 가질 수 있다. X축 방향의 단변과 Y축 방향의 장변이 만나는 모서리는 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 형성되거나 직각으로 형성될 수 있다. 표시 장치(10)의 평면 형태는 사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형과 유사하게 형성될 수 있다.
표시 패널(100)은 메인 영역(MA) 및 서브 영역(SBA)을 포함할 수 있다.
메인 영역(MA)은 영상을 표시하는 화소들을 구비한 표시 영역(DA), 및 표시 영역(DA)의 주변에 배치된 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 복수의 발광 영역 또는 복수의 개구 영역으로부터 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(100)은 스위칭 소자들을 포함하는 화소 회로, 발광 영역 또는 개구 영역을 정의하는 화소 정의막, 및 자발광 소자(Self-Light Emitting Element)를 포함할 수 있다.
비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 바깥쪽 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 패널(100)의 메인 영역(MA)의 가장자리 영역으로 정의될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 게이트 배선들에 게이트 신호들을 공급하는 게이트 구동부(미도시), 및 표시 구동부(200)와 표시 영역(DA)을 연결하는 팬 아웃 배선들(미도시)을 포함할 수 있다.
서브 영역(SBA)은 메인 영역(MA)의 일측으로부터 연장될 수 있다. 서브 영역(SBA)은 벤딩(Bending), 폴딩(Folding), 롤링(Rolling) 등이 가능한 플렉서블(Flexible) 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서브 영역(SBA)이 벤딩되는 경우, 서브 영역(SBA)은 메인 영역(MA)과 두께 방향(Z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 서브 영역(SBA)은 표시 구동부(200), 및 회로 보드(300)와 접속되는 패드부를 포함할 수 있다. 선택적으로, 서브 영역(SBA)은 생략될 수 있고, 표시 구동부(200) 및 패드부는 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다.
표시 구동부(200)는 집적 회로(Integrated Circuit, IC)로 형성되어 COG(Chip on Glass) 방식, COP(Chip on Plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 표시 패널(100) 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 표시 구동부(200)는 서브 영역(SBA)에 배치될 수 있고, 서브 영역(SBA)의 벤딩에 의해 메인 영역(MA)과 두께 방향(Z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 다른 예를 들어, 표시 구동부(200)는 회로 보드(300) 상에 실장될 수 있다.
회로 보드(300)는 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 이용하여 표시 패널(100)의 패드부 상에 부착될 수 있다. 회로 보드(300)의 리드 배선들은 표시 패널(100)의 패드부에 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 보드(300)는 연성 인쇄 회로 보드(Flexible Printed Circuit Board), 인쇄 회로 보드(Printed Circuit Board), 또는 칩 온 필름(Chip on Film)과 같은 연성 필름(Flexible Film)일 수 있다.
터치 구동부(400)는 회로 보드(300) 상에 실장될 수 있다. 터치 구동부(400)는 집적 회로(IC)로 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 터치 구동부(400)는 터치 센싱부(TSU)의 복수의 터치 전극에 터치 구동 신호를 공급하고, 복수의 터치 전극 사이의 정전 용량의 변화량을 센싱할 수 있다. 여기서, 터치 구동 신호는 소정의 주파수를 갖는 펄스 신호일 수 있다. 터치 구동부(400)는 복수의 터치 전극 사이의 정전 용량의 변화량을 기초로 손가락 등 사용자 신체 부위의 터치 입력 여부 및 터치 좌표를 산출한다.
도 4를 참조하면, 표시 패널(100)은 표시부(DU)와 터치 센싱부(TSU)를 포함할 수 있다. 표시부(DU)는 기판(SUB), 박막 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 및 봉지층(TFEL)을 포함할 수 있다.
기판(SUB)은 베이스 기판 또는 베이스 부재일 수 있다. 기판(SUB)은 벤딩(Bending), 폴딩(Folding), 롤링(Rolling) 등이 가능한 플렉서블(Flexible) 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)은 글라스 재질 또는 금속 재질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 예를 들어, 기판(SUB)은 폴리이미드(PI)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다.
박막 트랜지스터층(TFTL)은 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)은 화소들의 화소 회로를 구성하는 복수의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)은 게이트 배선들, 데이터 배선들, 전원 배선들, 게이트 제어 배선들, 표시 구동부(200)와 데이터 배선들을 연결하는 팬 아웃 배선들, 및 표시 구동부(200)와 패드부를 연결하는 리드 배선들을 더 포함할 수 있다. 게이트 구동부가 표시 패널(100)의 비표시 영역(NDA)의 일측에 형성되는 경우, 게이트 구동부 또한 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
박막 트랜지스터층(TFTL)은 표시 영역(DA), 비표시 영역(NDA), 및 서브 영역(SBA)에 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)의 화소들 각각의 박막 트랜지스터들, 게이트 배선들, 데이터 배선들, 및 전원 배선들은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)의 게이트 제어 배선들 및 팬 아웃 배선들은 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)의 리드 배선들은 서브 영역(SBA)에 배치될 수 있다.
발광 소자층(EML)은 박막 트랜지스터층(TFTL) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자층(EML)은 제1 전극, 발광층, 및 제2 전극이 순차적으로 적층되어 광을 발광하는 복수의 발광 소자, 및 화소들을 정의하는 화소 정의막을 포함할 수 있다. 발광 소자층(EML)의 복수의 발광 소자는 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 발광층은 유기 물질을 포함하는 유기 발광층일 수 있다. 발광층은 정공 수송층(Hole Transporting Layer), 유기 발광층(Organic Light Emitting Layer), 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer)을 포함할 수 있다. 제1 전극이 박막 트랜지스터층(TFTL)의 박막 트랜지스터를 통해 소정의 전압을 수신하고, 제2 전극이 캐소드 전압을 수신하면, 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 유기 발광층으로 이동될 수 있고, 유기 발광층에서 서로 결합하여 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극은 애노드 전극이고, 제2 전극은 캐소드 전극일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
다른 예를 들어, 복수의 발광 소자는 양자점 발광층을 포함하는 양자점 발광 다이오드 또는 무기 반도체를 포함하는 무기 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
봉지층(TFEL)은 발광 소자층(EML)의 상면과 측면을 덮을 수 있고, 발광 소자층(EML)을 보호할 수 있다. 봉지층(TFEL)은 발광 소자층(EML)을 봉지하기 위한 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다.
터치 센싱부(TSU)는 봉지층(TFEL) 상에 배치될 수 있다. 터치 센싱부(TSU)는 정전 용량 방식으로 사용자의 터치를 감지하기 위한 복수의 터치 전극, 복수의 터치 전극과 터치 구동부(400)를 접속시키는 터치 배선들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 센싱부(TSU)는 자기 정전 용량(Self-Capacitance) 방식 또는 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식으로 사용자의 터치를 센싱할 수 있다.
다른 예를 들어, 터치 센싱부(TSU)는 표시부(DU) 상에 배치된 별도의 기판 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 터치 센싱부(TSU)를 지지하는 기판은 표시부(DU)를 봉지하는 베이스 부재일 수 있다.
터치 센싱부(TSU)의 복수의 터치 전극은 표시 영역(DA)과 중첩되는 터치 센서 영역에 배치될 수 있다. 터치 센싱부(TSU)의 터치 배선들은 비표시 영역(NDA)과 중첩되는 터치 주변 영역에 배치될 수 있다.
표시 패널(100)의 서브 영역(SBA)은 메인 영역(MA)의 일측으로부터 연장될 수 있다. 서브 영역(SBA)은 벤딩(Bending), 폴딩(Folding), 롤링(Rolling) 등이 가능한 플렉서블(Flexible) 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서브 영역(SBA)이 벤딩되는 경우, 서브 영역(SBA)은 메인 영역(MA)과 두께 방향(Z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 서브 영역(SBA)은 표시 구동부(200), 및 회로 보드(300)와 접속되는 패드부를 포함할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시부를 나타내는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 표시부(DU)의 표시 영역(DA)은 영상을 표시하는 영역으로서, 표시 패널(100)의 중앙 영역으로 정의될 수 있다. 표시 영역(DA)은 복수의 화소(SP), 복수의 게이트 배선(GL), 복수의 데이터 배선(DL), 및 복수의 전원 배선(VL)을 포함할 수 있다. 복수의 화소(SP) 각각은 광을 출력하는 최소 단위로 정의될 수 있다.
복수의 게이트 배선(GL)은 게이트 구동부(210)로부터 수신된 게이트 신호를 복수의 화소(SP)에 공급할 수 있다. 복수의 게이트 배선(GL)은 X축 방향으로 연장될 수 있고, X축 방향과 교차하는 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다.
복수의 데이터 배선(DL)은 표시 구동부(200)로부터 수신된 데이터 전압을 복수의 화소(SP)에 공급할 수 있다. 복수의 데이터 배선(DL)은 Y축 방향으로 연장될 수 있고, X축 방향으로 서로 이격될 수 있다.
복수의 전원 배선(VL)은 표시 구동부(200)로부터 수신된 전원 전압을 복수의 화소(SP)에 공급할 수 있다. 여기에서, 전원 전압은 구동 전압, 초기화 전압, 및 기준 전압 중 적어도 하나일 수 있다. 복수의 전원 배선(VL)은 Y축 방향으로 연장될 수 있고, X축 방향으로 서로 이격될 수 있다.
표시부(DU)의 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 게이트 구동부(210), 팬 아웃 배선들(FOL), 및 게이트 제어 배선(GCL)들을 포함할 수 있다. 게이트 구동부(210)는 게이트 제어 신호를 기초로 복수의 게이트 신호를 생성할 수 있고, 복수의 게이트 신호를 설정된 순서에 따라 복수의 게이트 배선(GL)에 순차적으로 공급할 수 있다.
팬 아웃 배선들(FOL)은 표시 구동부(200)로부터 표시 영역(DA)까지 연장될 수 있다. 팬 아웃 배선들(FOL)은 표시 구동부(200)로부터 수신된 데이터 전압을 복수의 데이터 배선(DL)에 공급할 수 있다.
게이트 제어 배선(GCL)은 표시 구동부(200)로부터 게이트 구동부(210)까지 연장될 수 있다. 게이트 제어 배선(GCL)은 표시 구동부(200)로부터 수신된 게이트 제어 신호를 게이트 구동부(210)에 공급할 수 있다.
서브 영역(SBA)은 표시 구동부(200), 표시 패드 영역(DPA), 제1 및 제2 터치 패드 영역(TPA1, TPA2)을 포함할 수 있다.
표시 구동부(200)는 팬 아웃 배선들(FOL)에 표시 패널(100)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력할 수 있다. 표시 구동부(200)는 팬 아웃 배선들(FOL)을 통해 데이터 전압을 데이터 배선(DL)에 공급할 수 있다. 데이터 전압은 복수의 화소(SP)에 공급될 수 있고, 복수의 화소(SP)의 휘도를 결정할 수 있다. 표시 구동부(200)는 게이트 제어 배선(GCL)을 통해 게이트 제어 신호를 게이트 구동부(210)에 공급할 수 있다.
표시 패드 영역(DPA), 제1 터치 패드 영역(TPA1), 및 제2 터치 패드 영역(TPA2)은 서브 영역(SBA)의 가장자리에 배치될 수 있다. 표시 패드 영역(DPA), 제1 터치 패드 영역(TPA1), 및 제2 터치 패드 영역(TPA2)은 이방성 도전 필름 또는 SAP 등과 같은 저저항 고신뢰성 소재를 이용하여 회로 보드(300)에 전기적으로 연결될 수 있다.
표시 패드 영역(DPA)은 복수의 표시 패드부(DPP)를 포함할 수 있다. 복수의 표시 패드부(DPP)는 회로 보드(300)를 통해 메인 프로세서(500)에 접속될 수 있다. 복수의 표시 패드부(DPP)는 회로 보드(300)와 접속되어 디지털 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 디지털 비디오 데이터를 표시 구동부(200)에 공급할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 터치 센싱부를 나타내는 평면도이다.
도 6을 참조하면, 터치 센싱부(TSU)는 사용자의 터치를 감지하는 터치 센서 영역(TSA), 및 터치 센서 영역(TSA)의 주변에 배치되는 터치 주변 영역(TPA)을 포함할 수 있다. 터치 센서 영역(TSA)은 표시부(DU)의 표시 영역(DA)에 중첩될 수 있고, 터치 주변 영역(TPA)은 표시부(DU)의 비표시 영역(NDA)에 중첩될 수 있다.
터치 센서 영역(TSA)은 복수의 터치 전극(SEN) 및 복수의 더미 전극(DE)을 포함할 수 있다. 복수의 터치 전극(SEN)은 물체 또는 사람의 터치를 감지하기 위해 상호 정전 용량 또는 자기 정전 용량을 형성할 수 있다. 복수의 터치 전극(SEN)은 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE)을 포함할 수 있다.
복수의 구동 전극(TE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 배열될 수 있다. 복수의 구동 전극(TE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다. Y축 방향으로 인접한 구동 전극(TE)들은 복수의 연결 전극(CE)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 구동 전극(TE)은 구동 배선(TL)을 통해 제1 터치 패드부(TP1)와 접속될 수 있다. 구동 배선(TL)은 하부 구동 배선(TLa) 및 상부 구동 배선(TLb)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 센서 영역(TSA)의 하측에 배치된 일부의 구동 전극(TE)들은 하부 구동 배선(TLa)을 통해 제1 터치 패드부(TP1)에 접속될 수 있고, 터치 센서 영역(TSA)의 상측에 배치된 다른 일부의 구동 전극(TE)들은 상부 구동 배선(TLb)을 통해 제1 터치 패드부(TP1)에 접속될 수 있다. 하부 구동 배선(TLa)은 터치 주변 영역(TPA)의 하측을 지나 제1 터치 패드부(TP1)까지 연장될 수 있다. 상부 구동 배선(TLb)은 터치 주변 영역(TPA)의 상측, 좌측, 및 하측을 경유하여 제1 터치 패드부(TP1)까지 연장될 수 있다. 제1 터치 패드부(TP1)는 회로 보드(300)를 통해 터치 구동부(400)에 접속될 수 있다.
연결 전극(CE)은 적어도 한 번 절곡될 수 있다. 예를 들어, 연결 전극(CE)은 꺾쇠 형태(“<” 또는 “>”)를 가질 수 있으나, 연결 전극(CE)의 평면 형태는 이에 한정되지 않는다. Y축 방향으로 서로 인접한 구동 전극(TE)들은 복수의 연결 전극(CE)에 의해 전기적으로 연결될 수 있고, 복수의 연결 전극(CE) 중 어느 하나가 단선되더라도 구동 전극(TE)들은 나머지 연결 전극(CE)을 통해 안정적으로 연결될 수 있다. 서로 인접한 구동 전극(TE)들은 두 개의 연결 전극(CE)에 의해 연결될 수 있으나, 연결 전극(CE)들의 개수는 이에 한정되지 않는다.
연결 전극(CE)은 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE)과 서로 다른 층에 배치될 수 있다. X축 방향으로 서로 인접한 감지 전극(RE)들은 복수의 구동 전극(TE) 또는 복수의 감지 전극(RE)과 같은 층에 배치된 연결부를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 복수의 감지 전극(RE)은 X축 방향으로 연장되고 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다. 복수의 감지 전극(RE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 배열될 수 있고, X축 방향으로 인접한 감지 전극(RE)들은 연결부를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
Y축 방향으로 인접한 구동 전극(TE)들은 복수의 구동 전극(TE) 또는 복수의 감지 전극(RE)과 서로 다른 층에 배치된 연결 전극(CE)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 전극(CE)들은 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들이 형성된 층의 배면 층(또는, 하부층)에 형성될 수 있다. 연결 전극(CE)들은 복수의 콘택홀을 통해 인접한 각각의 구동 전극(TE)들과 전기적으로 연결된다. 이에, 연결 전극(CE)들이 복수의 감지 전극(RE)과 Z축 방향으로 서로 중첩되더라도, 복수의 구동 전극(TE)과 복수의 감지 전극(RE)은 서로 절연될 수 있다. 상호 정전 용량은 구동 전극(TE)과 감지 전극(RE) 사이에 형성될 수 있다.
복수의 감지 전극(RE)은 감지 배선(RL)을 통해 제2 터치 패드부(TP2)에 접속될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서 영역(TSA)의 우측에 배치된 일부의 감지 전극(RE)들은 감지 배선(RL)을 통해 제2 터치 패드부(TP2)에 접속될 수 있다. 감지 배선(RL)은 터치 주변 영역(TPA)의 우측 및 하측을 경유하여 제2 터치 패드부(TP2)까지 연장될 수 있다. 제2 터치 패드부(TP2)는 회로 보드(300)를 통해 터치 구동부(400)에 접속될 수 있다.
복수의 더미 전극(DE) 각각은 구동 전극(TE) 또는 감지 전극(RE)에 둘러싸일 수 있다. 복수의 더미 전극(DE) 각각은 구동 전극(TE) 또는 감지 전극(RE)과 이격되어 절연될 수 있다. 따라서, 더미 전극(DE)은 전기적으로 플로팅될 수 있다.
복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE) 중 적어도 어느 한 전극의 전면 일부 영역들에 가시광 파장 대역의 광을 차광하는 차광 패턴이 형성된다. 이와 달리, 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE) 전면에 차광 패턴이 형성될 수도 있다.
표시 패드 영역(DPA), 제1 터치 패드 영역(TPA1), 및 제2 터치 패드 영역(TPA2)은 서브 영역(SBA)의 가장자리에 배치될 수 있다. 표시 패드 영역(DPA), 제1 터치 패드 영역(TPA1), 및 제2 터치 패드 영역(TPA2)은 이방성 도전 필름 또는 SAP 등과 같은 저저항 고신뢰성 소재를 이용하여 회로 보드(300)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 터치 패드 영역(TPA1)은 표시 패드 영역(DPA)의 일측에 배치될 수 있고, 복수의 제1 터치 패드부(TP1)를 포함할 수 있다. 복수의 제1 터치 패드부(TP1)는 회로 보드(300) 상에 배치된 터치 구동부(400)에 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제1 터치 패드부(TP1)는 복수의 구동 배선(TL)을 통해 터치 구동 신호를 복수의 구동 전극(TE)에 공급할 수 있다.
제2 터치 패드 영역(TPA2)은 표시 패드 영역(DPA)의 타측에 배치될 수 있고, 복수의 제2 터치 패드부(TP2)를 포함할 수 있다. 복수의 제2 터치 패드부(TP2)는 회로 보드(300) 상에 배치된 터치 구동부(400)에 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 구동부(400)는 복수의 제2 터치 패드부(TP2)에 접속된 복수의 감지 배선(RL)을 통해 터치 센싱 신호를 수신할 수 있고, 구동 전극(TE)과 감지 전극(RE) 간의 상호 정전 용량 변화를 센싱할 수 있다.
다른 예를 들어, 터치 구동부(400)는 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE) 각각에 터치 구동 신호를 공급할 수 있고, 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE) 각각으로부터 터치 센싱 신호를 수신할 수 있다. 터치 구동부(400)는 터치 센싱 신호를 기초로 복수의 구동 전극(TE) 및 복수의 감지 전극(RE) 각각의 전하 변화량을 센싱할 수 있다.
도 7은 도 6의 A1 영역을 구체적으로 나타낸 확대도이다. 그리고 도 8은 도 6에 도시된 A1 영역의 발광 영역들과 코드 패턴들의 배치 구조를 나타낸 확대도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE)은 동일 층에 배치될 수 있고, 서로 이격될 수 있다.
복수의 구동 전극(TE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 배열될 수 있다. 복수의 구동 전극(TE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다. Y축 방향으로 인접한 구동 전극(TE)들은 연결 전극(CE)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 감지 전극(RE)은 X축 방향으로 연장되고 Y축 방향으로 서로 이격될 수 있다. 복수의 감지 전극(RE)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 배열될 수 있고, X축 방향으로 인접한 감지 전극(RE)들은 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 감지 전극(RE)들은 연결부를 통해 전기적으로 연결될 수 있으며, 연결부는 서로 인접한 구동 전극(TE)들의 최단 거리 내에 배치될 수 있다.
복수의 연결 전극(CE)은 구동 전극(TE) 및 감지 전극(RE)과 다른 층, 예를 들어 배면층에 배치될 수 있다. 연결 전극(CE)은 제1 부분(CEa) 및 제2 부분(CEb)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결 전극(CE)의 제1 부분(CEa)은 제1 컨택홀(CNT1)을 통해 일측에 배치된 구동 전극(TE)에 연결되어 제3 방향(DR3)으로 연장될 수 있다. 연결 전극(CE)의 제2 부분(CEb)은 감지 전극(RE)과 중첩되는 영역에서 제1 부분(CEa)으로부터 절곡되어 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있고, 제1 컨택홀(CNT1)을 통해 타측에 배치된 구동 전극(TE)에 연결될 수 있다. 이하에서, 제1 방향(DR1)은 X축 방향과 Y축 방향 사이의 방향이고, 제2 방향(DR2)은 Y축 방향의 반대 방향과 X축 방향 사이의 방향이며, 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)의 반대 방향이고, 제4 방향(DR4)은 제2 방향(DR2)의 반대 방향일 수 있다. 따라서, 복수의 연결 전극(CE) 각각은 Y축 방향으로 인접한 구동 전극(TE)들을 접속시킬 수 있다.
각각의 단위 화소(PG)는 제1 내지 제3 서브 화소 또는 제1 내지 제4 서브 화소를 포함할 수 있고, 제1 내지 제4 서브 화소 각각은 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소의 제1 발광 영역(EA1)에는 제1 색의 광 또는 적색 광을 방출하는 제1 색의 컬러 필터가 형성되어, 제1 색의 광 또는 적색 광을 방출할 수 있다. 제2 서브 화소의 제2 발광 영역(EA2)에는 제2 색의 광 또는 녹색 광을 방출하는 제2 색의 컬러 필터가 형성되어, 제2 색의 광 또는 녹색 광을 방출할 수 있다. 제3 서브 화소의 제3 발광 영역(EA3)에는 제3 색의 광 또는 청색 광을 방출하는 제3 색의 컬러 필터가 형성되어, 제3 색의 광 또는 청 광을 방출할 수 있다. 제4 서브 화소의 제4 발광 영역(EA4)에는 제4 색의 광 또는 제1 내지 제3 색 광 중 어느 한 색의 광을 방출하는 컬러 필터가 형성되어, 제4 색의 광 또는 제1 내지 제3 색 광 중 어느 한 색의 광을 방출할 수 있다. 여기서, 제4 색의 광은 백색 광일 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.
각각의 단위 화소(PG)는 제1 내지 제3 발광 영역(EA1 내지 EA3) 또는 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)을 통해 백색 계조를 표현할 수 있다. 그리고, 제1 내지 제3 발광 영역(EA1 내지 EA3) 또는 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)에서 방출된 광의 조합에 의해 다양한 색의 계조가 표현될 수 있다.
제1 내지 제3 서브 화소 또는 제1 내지 제4 서브 화소들의 배치 구조에 따라, 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE)은 평면상 메쉬(Mesh) 구조 또는 그물망 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 서브 화소 또는 제1 내지 제4 서브 화소들의 수평 또는 수직 스트라이프 배치 구조나 펜 타일 매트릭스 배치 구조에 따라 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE)은 평면상 메쉬 구조로 형성 및 배치될 수 있다.
복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE)은 평면상에서 단위 화소(PG)를 이루는 제1 내지 제3 발광 영역(EA1 내지 EA3) 또는 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4) 각각의 사이와 그 둘레를 둘러쌀 수 있다. 따라서, 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE)은 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 중첩되지 않을 수 있다. 복수의 연결 전극(CE) 역시 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 중첩되지 않을 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)는 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)에서 방출된 광의 휘도가 터치 센싱부(TSU)에 의해 감소되는 것을 방지할 수 있다.
복수의 구동 전극(TE) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장된 제1 부분(TEa) 및 제2 방향(DR2)으로 연장된 제2 부분(TEb)을 포함하도록 형성되어, 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 중첩되지 않을 수 있다. 그리고, 복수의 감지 전극(RE) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장된 제1 부분(REa) 및 제2 방향(DR2)으로 연장된 제2 부분(REb)을 포함하도록 형성되어, 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 중첩되지 않을 수 있다. 복수의 더미 전극(DE) 또한 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 중첩되지 않도록 형성된다.
복수의 더미 전극(DE), 복수의 구동 전극(TE), 및 복수의 감지 전극(RE) 전면에는 차광 패턴(BM)이 형성된다. 이와 달리, 차광 패턴(BM)은 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE) 중 적어도 어느 한 전극의 전면 일부 영역들에만 패턴 타입으로 다수 형성될 수도 있다. 차광 패턴(BM)이 복수의 패턴 타입으로 형성되는 경우, 차광 패턴(BM)들은 직사각, 정사각, 원, 또는 마름모 등의 폐루프(Closed Loop) 형상으로 다수 배치되도록 형성될 수 있다. 이와 달리, 차광 패턴(BM)들은 적어도 하나씩의 발광 영역을 일부만 둘러싸는 개루프(Open Loop) 형상의 패턴들로 형성될 수도 있다. 또한, 차광 패턴(BM)들의 평면 형상은 미리 설정된 길이의 직선 또는 곡선 형상으로 형성될 수도 있다. 한편, 차광 패턴(BM)들이 하나의 발광 영역이 아닌 복수의 발광 영역에 대해 그 사이와 둘레를 모두 둘러싸는 경우, 차광 패턴(BM)들의 형상은 평면상 메쉬(Mesh) 구조 및 그물망 구조로 형성될 수도 있다.
차광 패턴(BM)들은 차광 기능은 갖지만 터치 입력 장치(20)에 코드 패턴(CPX)으로 인식되지 않도록 미리 설정된 두께나 높이 이내로 형성된다. 즉, 차광 패턴(BM)들은 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE)에 대한 반사율을 낮추면서도 터치 입력 장치(20)에 코드 패턴(CPX)으로 인식되지 않도록 미리 설정된 두께 이내로 형성된다. 이를 위해, 차광 패턴(BM)들의 두께나 높이는 표시 장치(10)의 외부 밝기, 터치 입력 장치(20)의 적외선 세기, 파장대 등에 따른 사용 환경에 따라 다르게 미리 설정 및 형성될 수 있다. 특히, 차광 패턴(BM)들은 터치 입력 장치(20)에 코드 패턴(CPX)으로 인식되지 않도록 하기 위해, 가시광 파장 대역의 광은 차광하면서 적외선 파장 대역의 광은 투과시킬 수 있는 유기질 안료를 포함한다. 유기질 안료는 터치 입력 장치(20)의 적외선 광을 흡수할 수 있도록 터치 입력 장치(20)의 적외선 발광 파장 대역에 따라 미리 설정된 비율로 포함될 수 있다.
제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 중첩되지 않도록 형성된 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE)에 의해, 제1 내지 제4 서브 화소의 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)이 정의된다. 이에, 제1 내지 제4 서브 화소의 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)에는 제1 내지 제4 색의 광을 방출하는 컬러 필터들이 교번해서 순차적으로 배치된다. 예를 들면, 제1 발광 영역(EA1)에는 제1 색의 컬러 필터가 배치되고, 제2 발광 영역(EA2)에는 제2 색의 컬러 필터가 배치될 수 있다. 그리고, 제3 발광 영역(EA3)에는 제3 색의 컬러 필터가 배치되고, 제4 발광 영역(EA4)에는 제1 내지 제3 색 광 중 어느 한 색의 컬러 필터가 배치될 수 있다.
매트릭스 형태로 배열된 각 단위 화소(PG)의 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)에 서로 교번해서 순차적으로 배열되는 제1 내지 제3 색, 또는 제1 내지 제4 색의 컬러 필터들 중 미리 설정된 간격으로 배열된 적어도 어느 한 색의 컬러 필터들은 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용될 수 있다.
예를 들면, 서로 교번해서 순차적으로 배열되는 제1 내지 제4 색(예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 녹색)의 컬러 필터들 중 미리 설정된 약 300㎛ 간격으로 배열된 제3 색인 청색의 컬러 필터들은 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용될 수 있다. 즉, 제3 색인 청색의 컬러 필터들 중 미리 설정된 약 300㎛ 간격으로 배열된 각각의 컬러 필터들이 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용될 수 있다.
도 9는 적색, 녹색, 청색 발광 영역에서 각각 출광되는 적색, 녹색, 청색 광의 색온도 대비 파장 대역을 나타낸 그래프이다.
도 9를 참조하면, 적색, 청색, 녹색 광 중에서 청색 광이 가장 낮은 파장 대역에서 방출되고, 녹색 광이 가장 높은 파장 대역에서 방출됨을 확인할 수 있다. 이에, 가장 낮은 파장 대역으로 청색 광이 방출되도록 하는 청색 컬러 필터에 적외선 파장 대역의 적외선 광을 흡수하는 안료가 포함되도록 적외선 흡수 기능에 의해 청색 컬러 필터가 코드 패턴(CPX)으로 이용될 수 있다. 일 예로, 약 850nm 내지 950nm 광도의 적외선 광을 흡수할 수 있도록 한 적외선 흡수 안료가 포함되면 적외선 파장 대역의 광은 흡수하면서도 나머지 파장 대역의 광을 투과시킬 수 있다.
이와 같이, 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용되는 각각의 컬러 필터들은 코드 패턴(CPX)으로 이용되지 않는 다른 컬러 필터들과 다르게 적외선 흡수 안료를 포함해서 형성된다. 이때, 적외선 흡수 안료는 미리 설정된 비율로 포함될 수 있다.
또한, 코드 패턴(CPX)으로 이용되는 각각의 컬러 필터들은 코드 패턴(CPX)으로 이용되지 않는 다른 컬러 필터들과 다른 형상 및 다른 평면적을 갖도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 코드 패턴(CPX)으로 이용되는 각각의 컬러 필터들은 미리 설정된 위치 코드 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 코드 패턴(CPX)으로 이용되는 각각의 컬러 필터들은 적외선을 흡수하는 형상, 면적, 및 크기 등에 따라 터치 입력 장치(20)에 코드 패턴(CPX)으로 감지된다. 코드 패턴(CPX)으로 이용되지 않는 나머지 제1 내지 제4 색의 컬러 필터들은 적외선 흡수 안료를 포함하지 않고 적외선을 투과시키는 재질로 형성되어 터치 입력 장치(20)에 코드 패턴(CPX)으로 감지되지 않을 수 있다.
도 10은 도 6에 도시된 B1 영역의 발광 영역들과 코드 패턴들의 배치 구조를 나타낸 확대도이다.
도 10을 참조하면, 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용되는 각각의 컬러 필터들은 위치 코드를 형성하기 위해 주변에 인접하게 배치된 터치 전극(SEN)이나 더미 전극(DE)의 일부분과 오버랩되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용되는 각각의 컬러 필터들은 대각선 방향인 제1 내지 제4 방향(DR1 내지 DR4) 중 적어도 한 방향에 인접하게 배치된 터치 전극(SEN)이나 더미 전극(DE)의 전면 일부와 오버랩되도록 형성될 수 있다. 도 10과 같이, 각각의 서브 화소들이 펜 타일 매트릭스 구조로 배열된 경우, 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용되는 각각의 컬러 필터들은 대각선 방향인 제1 내지 제4 방향(DR1 내지 DR4) 중 적어도 한 방향에 인접하게 배치된 터치 전극(SEN)이나 더미 전극(DE)과 일부 오버랩될 수 있다.
예를 들면, 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용되는 각각의 컬러 필터들은 대각선 방향인 제1 내지 제4 방향(DR1 내지 DR4) 중 제1 및 제2 방향에 인접하게 배치된 더미 전극(DE)의 전면과 오버랩되도록 형성될 수 있다. 이때, 다른 컬러 필터들은 대각선 방향인 제1 내지 제4 방향(DR1 내지 DR4) 중 제3 및 제4 방향에 인접하게 배치된 더미 전극(DE)의 전면과 오버랩되도록 형성될 수 있다. 이와 달리, 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용되는 각각의 컬러 필터들은 좌,우,상,하 방향(x,y) 중 적어도 한 방향에 인접하게 배치된 터치 전극(SEN)이나 더미 전극(DE)의 전면 일부와 오버랩되도록 형성될 수도 있다. 각각의 서브 화소들이 수직 또는 수평 스트라이프 구조로 배열된 경우, 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용되는 각각의 컬러 필터들은 좌,우,상,하 방향(x,y) 중 적어도 한 방향에 인접하게 배치된 터치 전극(SEN)이나 더미 전극(DE)과 일부 오버랩될 수 있다.
도 11은 도 6에 도시된 B1 영역의 발광 영역들과 코드 패턴들의 다른 배치 형상을 나타낸 확대도이다.
도 11을 참조하면, 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용되는 각각의 컬러 필터들은 위치 코드를 형성하기 위해 인접하게 배치된 터치 전극(SEN)이나 더미 전극(DE)의 전면과 오버랩되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용되는 각각의 컬러 필터들은 대각선 방향인 제1 내지 제4 방향(DR1 내지 DR4)에 인접하게 배치된 터치 전극(SEN)이나 더미 전극(DE)의 전면 일부와 오버랩되도록 형성될 수 있다. 이와 달리, 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용되는 각각의 컬러 필터들은 좌,우,상,하 방향(x,y)에 인접하게 배치된 터치 전극(SEN)이나 더미 전극(DE)의 전면 일부와 오버랩되도록 형성될 수도 있다.
도 12는 도 2의 터치 입력 장치를 통해 검출된 코드 패턴 검출 이미지를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용되는 각각의 컬러 필터들은 적외선 흡수 안료를 포함하고, 인접하게 배치된 터치 전극(SEN)이나 더미 전극(DE)의 전면 일부와 오버랩되도록 형성된다. 이에 따라, 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용되는 각각의 컬러 필터들 원형, 반원형, 마름모, 직사각형, 정사각형 중 적어도 어느 한 형상으로 형성되거나 다각형 등의 불규칙한 형상으로 형성될 수도 있다.
터치 입력 장치(20)를 통한 코드 패턴(CPX) 검출 시, 적외선 광을 흡수하는 코드 패턴(CPX)들이 미리 설정된 코드 형상인 원형, 반원형, 마름모, 직사각형, 정사각형 중 적어도 어느 한 형상으로 검출될 수 있다. 이와 달리, 다각형 등의 불규칙한 형상으로 검출될 수도 있다. 나머지 컬러 필터들은 적외선 광을 일부 투과하거나 반사시킴으로써 코드 패턴(CPX)으로 검출되지 않게 된다.
도 13은 일 실시예에 따른 도 10의 I - I' 단면 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다. 그리고, 도 14는 도 10의 I-I' 단면 구조를 간략하게 블록화해서 보여주는 단면도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 기판(SUB) 상에는 배리어막(BR)이 배치될 수 있다. 기판(SUB)은 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)은 폴리이미드(polyimide)로 이루어질 수 있다. 기판(SUB)은 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
배리어막(BR)은 투습에 취약한 기판(SUB)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터층(TFTL)의 트랜지스터들과 발광 소자층(EML)의 발광층(172)을 보호하기 위한 막이다. 배리어막(BR)은 교번하여 적층된 복수의 무기막들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 배리어막(BR)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 및 알루미늄옥사이드층 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다.
배리어막(BR) 상에는 박막 트랜지스터(ST1)들이 배치될 수 있다. 각각의 박막 트랜지스터(ST1)는 액티브층(ACT1), 게이트 전극(G1), 소스 전극(S1), 및 드레인 전극(D1)을 포함한다.
배리어막(BR) 상에는 박막 트랜지스터(ST1)들의 액티브층(ACT1), 소스 전극(S1), 및 드레인 전극(D1)이 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터(ST1)의 액티브층(ACT1)은 다결정 실리콘, 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 또는 산화물 반도체를 포함한다. 기판(SUB)의 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)에서 게이트 전극(G1)과 중첩하는 액티브층(ACT1)은 채널 영역으로 정의될 수 있다. 소스 전극(S1)과 드레인 전극(D1)은 제3 방향(Z축 방향)에서 게이트 전극(G1)과 중첩하지 않는 영역으로, 실리콘 반도체 또는 산화물 반도체에 이온 또는 불순물이 도핑되어 도전성을 가질 수 있다.
박막 트랜지스터(ST1)의 액티브층(ACT1), 소스 전극(S1), 및 드레인 전극(D1) 상에는 게이트 절연막(130)이 배치될 수 있다. 게이트 절연막(130)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(130) 상에는 박막 트랜지스터(ST1)의 게이트 전극(G1)이 배치될 수 있다. 게이트 전극(G1)은 제3 방향(Z축 방향)에서 액티브층(ACT1)과 중첩할 수 있다. 게이트 전극(G1)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터(ST1)의 게이트 전극(G1) 상에는 제1 층간 절연막(141)이 배치될 수 있다. 제1 층간 절연막(141)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다. 제1 층간 절연막(141)은 복수의 무기막으로 형성될 수 있다.
제1 층간 절연막(141) 상에는 커패시터 전극(CAE)이 배치될 수 있다. 커패시터 전극(CAE)은 제3 방향(Z축 방향)에서 제1 박막 트랜지스터(ST1)의 게이트 전극(G1)과 중첩할 수 있다. 제1 층간 절연막(141)이 소정의 유전율을 가지므로, 커패시터 전극(CAE), 게이트 전극(G1), 및 그들 사이에 배치된 제1 층간 절연막(141)에 의해 커패시터가 형성될 수 있다. 커패시터 전극(CAE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
커패시터 전극(CAE) 상에는 제2 층간 절연막(142)이 배치될 수 있다. 제2 층간 절연막(142)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다. 제2 층간 절연막(142)은 복수의 무기막으로 형성될 수 있다.
제2 층간 절연막(142) 상에는 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)이 배치될 수 있다. 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)은 게이트 절연막(130), 제1 층간 절연막(141), 및 제2 층간 절연막(142)을 관통하는 제1 연결 콘택홀(ANCT1)을 통해 박막 트랜지스터(ST1)의 드레인 전극(D1)에 연결될 수 있다. 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
제1 애노드 연결 전극(ANDE1) 상에는 박막 트랜지스터(ST1)로 인한 단차를 평탄화하기 위한 제1 평탄화막(160)이 배치될 수 있다. 제1 평탄화막(160)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
제1 평탄화막(160) 상에는 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)이 배치될 수 있다. 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)은 제1 평탄화막(160)을 관통하는 제2 연결 콘택홀(ANCT2)을 통해 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)에 연결될 수 있다. 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
제2 애노드 연결 전극(ANDE2) 상에는 제2 평탄화막(180)이 배치될 수 있다. 제2 평탄화막(180)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
제2 평탄화막(180) 상에는 발광 소자(LEL)들과 뱅크(190)가 배치될 수 있다. 발광 소자(LEL)들 각각은 화소 전극(171), 발광층(172), 및 공통 전극(173)을 포함한다.
화소 전극(171)은 제2 평탄화막(180) 상에 배치될 수 있다. 화소 전극(171)은 제2 평탄화막(180)을 관통하는 제3 연결 콘택홀(ANCT3)을 통해 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)에 연결될 수 있다.
발광층(172)을 기준으로 공통 전극(173) 방향으로 발광하는 상부 발광(top emission) 구조에서 화소 전극(171)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO(Indium Tin Oxide)의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다.
뱅크(190)는 제1 내지 제3 발광 영역(EA1 내지 EA3)을 정의하기 위해, 제2 평탄화막(180) 상에서 화소 전극(171)을 구획하도록 형성될 수 있다. 뱅크(190)는 화소 전극(171)의 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 뱅크(190)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
제1 내지 제3 발광 영역(EA1 내지 EA3) 각각은 화소 전극(171), 발광층(172), 및 공통 전극(173)이 순차적으로 적층되어 화소 전극(171)으로부터의 정공과 공통 전극(173)으로부터의 전자가 발광층(172)에서 서로 결합함으로써 발광하는 영역을 나타낸다.
화소 전극(171)과 뱅크(190) 상에는 발광층(172)이 배치될 수 있다. 발광층(172)은 유기 물질을 포함하여 소정의 색을 발광할 수 있다. 예를 들어, 발광층(172)은 정공 수송층(hole transporting layer), 유기 물질층, 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함한다.
공통 전극(173)은 발광층(172) 상에 배치될 수 있다. 공통 전극(173)은 발광층(172)을 덮도록 배치될 수 있다. 공통 전극(173)은 제1 발광 영역(EA1), 제2 발광 영역(EA2), 제3 발광 영역(EA3)에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다. 공통 전극(173) 상에는 캡핑층(capping layer)이 형성될 수 있다.
상부 발광 구조에서 공통 전극(173)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 공통 전극(173)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 마이크로 캐비티(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
공통 전극(173) 상에는 봉지층(TFEL)이 배치될 수 있다. 봉지층(TFEL)은 발광 소자층(EML)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하기 위해 적어도 하나의 무기막을 포함한다. 또한, 봉지층(TFEL)은 먼지와 같은 이물질로부터 발광 소자층(EML)을 보호하기 위해 적어도 하나의 유기막을 포함한다. 예를 들어, 봉지층(TFEL)은 제1 봉지 무기막(TFE1), 봉지 유기막(TFE2), 및 제2 봉지 무기막(TFE3)을 포함한다.
제1 봉지 무기막(TFE1)은 공통 전극(173) 상에 배치되고, 봉지 유기막(TFE2)은 제1 봉지 무기막(TFE1) 상에 배치되며, 제2 봉지 무기막(TFE3)은 봉지 유기막(TFE2) 상에 배치될 수 있다. 제1 봉지 무기막(TFE1)과 제2 봉지 무기막(TFE3)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 및 알루미늄옥사이드층 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 봉지 유기막(TFE2)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막일 수 있다.
봉지층(TFEL) 상에는 터치 센싱부(TSU)가 배치될 수 있다. 터치 센싱부(TSU)는 제1 터치 절연막(TINS1), 연결 전극(CE), 제2 터치 절연막(TINS2), 구동 전극(TE), 감지 전극(RE), 및 제3 터치 절연막(TINS3)을 포함한다.
제1 터치 절연막(TINS1)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.
제1 터치 절연막(TINS1) 상에는 연결 전극(CE)이 배치될 수 있다. 연결 전극(CE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
연결 전극(CE)들을 포함하는 제1 터치 절연막(TINS1) 상에는 제2 터치 절연막(TINS2)이 배치된다. 제2 터치 절연막(TINS2)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다. 또는, 제2 터치 절연막(TINS2)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
제2 터치 절연막(TINS2) 상에는 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)이 배치될 수 있다. 또한, 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 뿐만 아니라, 도 4에 도시된 더미 전극(DE)들, 제1 터치 구동 배선(TL1)들, 제2 터치 구동 배선(TL2)들, 및 터치 감지 배선(RL)들이 제2 터치 절연막(TINS2) 상에 배치될 수 있다.
구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 및 더미 전극(DE)들은 도전성 금속 전극으로 형성되며, 도전성 금속 전극은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성된다. 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 및 더미 전극(DE)들은 발광 영역들(EA1 내지 EA4)과 중첩되지 않게 메쉬 구조 또는 그물망 구조로 형성된다. 각각의 구동 전극(TE)과 감지 전극(RE)은 제3 방향(Z축 방향)으로 연결 전극(CE)과 일부씩 중첩될 수 있다. 구동 전극(TE)은 제2 터치 절연막(TINS2)을 관통하는 터치 콘택홀(TCNT1)을 통해 연결 전극(CE)에 연결될 수 있다.
구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 및 더미 전극(DE)들을 포함한 제2 터치 절연막(TINS2)의 전면에는 가시광 파장 대역의 광은 차광하고 적외선 파장 대역의 광은 투과시킬 수 있는 유기질 안료가 미리 설정된 비율로 포함된 차광 부재가 도포된다. 구체적으로, 차광 부재는 락탐 블랙(Lactam Black), 페릴렌 블랙(Perylene Black), 및 아닐린 블랙(Aniline Black) 중 적어도 하나의 유기질 안료를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 그리고 도포된 차광 부재는 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 및 더미 전극(DE)들의 형상 등에 따라 패터닝되어, 복수의 더미 전극(DE), 복수의 구동 전극(TE), 및 복수의 감지 전극(RE) 전면에는 차광 패턴(BM)이 형성된다. 이때, 차광 패턴(BM)은 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE) 중 적어도 어느 한 전극의 전면과 측면을 모두 덮도록 형성될 수 있다. 이와 달리, 차광 패턴(BM)은 복수의 구동 전극(TE), 복수의 감지 전극(RE), 및 복수의 더미 전극(DE) 중 적어도 어느 한 전극의 전면과 측면 일부 영역들에 패턴 타입으로 각각 분리되어 형성될 수도 있다. 차광 패턴(BM)들의 두께나 높이는 표시 장치(10)의 외부 밝기, 터치 입력 장치(20)의 적외선 세기, 파장대 등에 따른 사용 환경에 따라 다르게 미리 설정 및 형성될 수 있다.
차광 패턴(BM)들이 형성된 제2 터치 절연막(TINS2)의 전면에는 제3 터치 절연막(TINS3)이 형성된다. 제3 터치 절연막(TINS3)은 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 및 연결 전극(CE)들로 인해 형성된 단차를 평탄화하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 제3 터치 절연막(TINS3)은 무기막, 즉 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다. 이와 달리, 제3 터치 절연막(TINS3)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수도 있다.
제3 터치 절연막(TINS3)의 전면, 즉 터치 센싱부(TSU) 상에는 복수의 컬러 필터(CFL1,CFL3,CFL4)들이 형성될 수 있다. 일 예로, 제3 터치 절연막(TINS3) 상에는 복수의 컬러 필터(CFL1,CFL3,CFL4)가 평면 형태로 배치되어 형성될 수 있다.
각각의 제1 내지 제3 또는 제1 내지 제4 컬러필터는 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 각각 중첩되도록 제3 터치 절연막(TINS3) 상에 형성될 수 있지만, 제1 내지 제4 발광 영역(EA1 내지 EA4)과 각각 중첩되도록 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들을 포함하는 제2 터치 절연막(TINS2) 상에 형성될 수도 있다. 여기서, 제1 컬러필터(CFL1)는 제1 색 광을 발광하는 제1 발광 영역(EA1) 상에 배치되고, 제2 컬러필터(미도시)는 제2 색 광을 발광하는 제2 발광 영역(EA2) 상에 배치되며, 제3 컬러필터(CFL3)는 제3 색 광을 발광하는 제3 발광 영역(EA3) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2 컬러필터(미도시)는 제2 색 광을 발광하는 제4 발광 영역(EA4) 상에도 배치될 수도 있다.
특히, 복수의 컬러 필터(CFL1,CFL3,CFL4) 중 코드 패턴(CPX)으로 이용되지 않는 제1 내지 제3 색 컬러 필터들은 적외선 흡수 안료를 포함하지 않고 적외선을 투과시키는 재질로 형성되어 터치 입력 장치(20)에 코드 패턴(CPX)으로 감지되지 않을 수 있다.
이와 달리, 코드 패턴(CPX)으로 형성 및 이용되는 각각의 컬러 필터들은 코드 패턴(CPX)으로 이용되지 않는 다른 컬러 필터들과 다르게 시아닌(Cyanin), 폴리메틴(Polymethine), 안트라퀴논(Anthraquinone), 및 프탈로사이아닌(Phthalocyanine)계 화합물 중 적어도 어느 한 화합물이 포함된 적외선 흡수 안료를 더 포함해서 형성된다. 이때, 포함되는 적외선 흡수 안료는 터치 입력 장치(20)의 적외선 파장 대역에 따라 미리 설정된 비율로 포함될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도 10의 I - I' 단면 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 14와 함께 도 15를 참조하면, 코드 패턴(CPX)으로 이용되는 각각의 제3 컬러 필터(CFL3)들은 코드 패턴(CPX)으로 이용되지 않는 다른 컬러 필터들보다 더 넓은 평면적(WCP)을 갖도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 코드 패턴(CPX)으로 이용되는 각각의 제3 컬러 필터(CFL3)들은 주변에 인접하게 배치된 터치 전극(SEN)이나 더미 전극(DE), 및 다른 컬러 필터와 적어도 일부 면이 오버랩되어 미리 설정된 위치 코드 형상으로 형성될 수 있다. 특히, 코드 패턴(CPX)으로 이용되는 각각의 제3 컬러 필터(CFL3)들은 주변에 인접하게 배치된 다른 컬러 필터와 오버랩되도록 주변에 인접하게 배치된 다른 컬러 필터보다 더 높은 높이(hcp) 또는 두께로 형성되어 미리 설정된 위치 코드 형상으로 형성될 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 도 10의 I - I' 단면 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 16을 참조하면, 코드 패턴(CPX)으로 이용되는 각각의 제3 컬러 필터(CFL3)들은 코드 패턴(CPX)으로 이용되지 않는 다른 컬러 필터들보다 더 넓은 평면적(WCP)을 갖도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 코드 패턴(CPX)으로 이용되는 각각의 제3 컬러 필터(CFL3)들은 주변에 인접하게 배치된 터치 전극(SEN)이나 더미 전극(DE)의 전면 일부분과 오버랩되어 미리 설정된 위치 코드 형상으로 형성될 수 있다.
특히, 코드 패턴(CPX)으로 이용되는 각각의 제3 컬러 필터(CFL3)들은 주변에 인접하게 배치된 다른 컬러 필터보다 더 높은 높이(hcp) 또는 두께로 형성되어, 적외선 흡수율을 더욱 높임으로써 미리 설정된 위치 코드 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 코드 패턴(CPX)으로 이용되는 각각의 컬러 필터들은 적외선을 흡수하는 형상, 면적, 및 크기 등에 따라 터치 입력 장치(20)에 코드 패턴(CPX)으로 감지된다.
도 17과 도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.
도 17과 도 18에서는 표시 장치(10)가 제1 방향(X축 방향)에서 접히는 폴더블 표시 장치인 것을 예시하였다. 표시 장치(10)는 접힌 상태와 펼쳐진 상태를 모두 유지할 수 있다. 표시 장치(10)는 전면이 내측에 배치되는 인 폴딩(in-folding) 방식으로 폴딩될 수 있다. 표시 장치(10)가 인 폴딩 방식으로 구부러지거나 접히는 경우, 표시 장치(10)의 전면은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또는, 표시 장치(10)는 전면이 외측에 배치되는 아웃 폴딩(out-folding) 방식으로 폴딩될 수 있다. 표시 장치(10)가 아웃 폴딩 방식으로 구부러지거나 접히는 경우, 표시 장치(10)의 배면은 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
제1 비폴딩 영역(NFA1)은 폴딩 영역(FDA)의 일 측, 예를 들어 우측에 배치될 수 있다. 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 폴딩 영역(FDA)의 타 측, 예를 들어 좌측에 배치될 수 있다. 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2) 상에는 본 명세서의 실시예에 따른 터치 센싱부(TSU)가 각각 형성 및 배치될 수 있다.
제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)이 제2 방향(Y축 방향)으로 연장되며, 표시 장치(10)는 제1 방향(X축 방향)으로 접힐 수 있다. 이로 인해, 표시 장치(10)의 제1 방향(X축 방향)의 길이는 대략 절반으로 줄어들 수 있으므로, 사용자가 표시 장치(10)를 휴대하기 편리할 수 있다.
한편, 제1 폴딩 라인(FOL1)의 연장 방향과 제2 폴딩 라인(FOL2)의 연장 방향은 제2 방향(Y축 방향)에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)은 제1 방향(X축 방향)으로 연장되며, 표시 장치(10)는 제2 방향(Y축 방향)으로 접힐 수 있다. 이 경우, 표시 장치(10)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 대략 절반으로 줄어들 수 있다. 또는, 제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)은 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향) 사이에 해당하는 표시 장치(10)의 대각 방향으로 연장될 수 있다. 이 경우, 표시 장치(10)는 삼각형 형태로 접힐 수 있다.
제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)이 제2 방향(Y축 방향)으로 연장되는 경우, 폴딩 영역(FDA)의 제1 방향(X축 방향)의 길이는 제2 방향(Y축 방향)의 길이보다 짧을 수 있다. 또한, 제1 비폴딩 영역(NFA1)의 제1 방향(X축 방향)의 길이의 길이는 폴딩 영역(FDA)의 제1 방향(X축 방향)의 길이의 길이보다 길 수 있다. 제2 비폴딩 영역(NFA2)의 제1 방향(X축 방향)의 길이의 길이는 폴딩 영역(FDA)의 제1 방향(X축 방향)의 길이의 길이보다 길 수 있다.
제1 표시 영역(DA1)은 표시 장치(10)의 전면에 배치될 수 있다. 제1 표시 영역(DA1)은 폴딩 영역(FDA), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 중첩할 수 있다. 그러므로, 표시 장치(10)가 펼쳐진 경우, 표시 장치(10)의 폴딩 영역(FDA), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)에서 전면 방향으로 화상이 표시될 수 있다.
제2 표시 영역(DA2)은 표시 장치(10)의 배면에 배치될 수 있다. 제2 표시 영역(DA2)은 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 중첩할 수 있다. 그러므로, 표시 장치(10)가 접힌 경우, 표시 장치(10)의 제2 비폴딩 영역(NFA2)에서 전면 방향으로 화상이 표시될 수 있다.
도 17과 도 18에서는 카메라(SDA) 등이 형성되는 관통 홀(TH)이 제1 비폴딩 영역(NFA1)에 배치되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 관통 홀(TH)이나 카메라(SDA)는 제2 비폴딩 영역(NFA2) 또는 폴딩 영역(FDA)에 배치될 수 있다.
도 19와 도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.
도 19와 도 20에서는 표시 장치(10)가 제2 방향(Y축 방향)에서 접히는 폴더블 표시 장치인 것을 예시하였다. 표시 장치(10)는 접힌 상태와 펼쳐진 상태를 모두 유지할 수 있다. 표시 장치(10)는 전면이 내측에 배치되는 인 폴딩(in-folding) 방식으로 폴딩될 수 있다. 표시 장치(10)가 인 폴딩 방식으로 구부러지거나 접히는 경우, 표시 장치(10)의 전면은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또는, 표시 장치(10)는 전면이 외측에 배치되는 아웃 폴딩(out-folding) 방식으로 폴딩될 수 있다. 표시 장치(10)가 아웃 폴딩 방식으로 구부러지거나 접히는 경우, 표시 장치(10)의 배면은 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
표시 장치(10)는 폴딩 영역(FDA), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)을 포함할 수 있다. 폴딩 영역(FDA)은 표시 장치(10)가 접히는 영역이고, 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 표시 장치(10)가 접히지 않는 영역일 수 있다. 제1 비폴딩 영역(NFA1)은 폴딩 영역(FDA)의 일 측, 예를 들어 하 측에 배치될 수 있다. 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 폴딩 영역(FDA)의 타 측, 예를 들어 상 측에 배치될 수 있다.
제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2) 상에는 본 명세서의 실시예에 따른 터치 센싱부(TSU)가 각각 형성 및 배치될 수 있다.
반면, 폴딩 영역(FDA)은 제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)에서 소정의 곡률로 구부러진 영역일 수 있다. 그러므로, 제1 폴딩 라인(FOL1)은 폴딩 영역(FDA)과 제1 비폴딩 영역(NFA1)의 경계이고, 제2 폴딩 라인(FOL2)은 폴딩 영역(FDA)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)의 경계일 수 있다.
제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)이 도 19 및 도 20과 같이 제1 방향(X축 방향)으로 연장되며, 표시 장치(10)는 제2 방향(Y축 방향)으로 접힐 수 있다. 이로 인해, 표시 장치(10)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 대략 절반으로 줄어들 수 있으므로, 사용자가 표시 장치(10)를 휴대하기 편리할 수 있다.
한편, 제1 폴딩 라인(FOL1)의 연장 방향과 제2 폴딩 라인(FOL2)의 연장 방향은 제1 방향(X축 방향)에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)은 제2 방향(Y축 방향)으로 연장되며, 표시 장치(10)는 제1 방향(X축 방향)으로 접힐 수 있다. 이 경우, 표시 장치(10)의 제1 방향(X축 방향)의 길이는 대략 절반으로 줄어들 수 있다. 또는, 제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)은 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향) 사이에 해당하는 표시 장치(10)의 대각 방향으로 연장될 수 있다. 이 경우, 표시 장치(10)는 삼각형 형태로 접힐 수 있다.
제1 폴딩 라인(FOL1)과 제2 폴딩 라인(FOL2)이 도 19 및 도 20과 같이 제1 방향(X축 방향)으로 연장되는 경우, 폴딩 영역(FDA)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 제1 방향(X축 방향)의 길이보다 짧을 수 있다. 또한, 제1 비폴딩 영역(NFA1)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 폴딩 영역(FDA)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이보다 길 수 있다. 제2 비폴딩 영역(NFA2)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이는 폴딩 영역(FDA)의 제2 방향(Y축 방향)의 길이보다 길 수 있다.
제1 표시 영역(DA1)은 표시 장치(10)의 전면에 배치될 수 있다. 제1 표시 영역(DA1)은 폴딩 영역(FDA), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 중첩할 수 있다. 그러므로, 표시 장치(10)가 펼쳐진 경우, 표시 장치(10)의 폴딩 영역(FDA), 제1 비폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)에서 전면 방향으로 화상이 표시될 수 있다.
제2 표시 영역(DA2)은 표시 장치(10)의 배면에 배치될 수 있다. 제2 표시 영역(DA2)은 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 중첩할 수 있다. 그러므로, 표시 장치(10)가 접힌 경우, 표시 장치(10)의 제2 비폴딩 영역(NFA2)에서 전면 방향으로 화상이 표시될 수 있다.
도 19 및 도 20에서는 카메라(SDA) 등이 배치되는 관통 홀(TH)이 제2 비폴딩 영역(NFA2)에 배치되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 관통 홀(TH)은 제1 비폴딩 영역(NFA1) 또는 폴딩 영역(FDA)에 배치될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치 20: 터치 입력 장치
21: 코드 검출부 23: 코드 프로세서
100: 표시 패널 200: 표시 구동부
300: 회로 보드 400: 터치 구동부
500: 메인 프로세서 600: 통신부
CPX: 코드 패턴 BM: 차광 패턴

Claims (20)

  1. 복수의 발광 영역을 포함하는 표시부;
    상기 복수의 발광 영역 사이에 배치되어 터치를 감지하는 복수의 터치 전극;
    상기 복수의 터치 전극 중 적어도 한 터치 전극의 전면 일부 또는 전면을 덮어서 형성된 적어도 하나의 차광 패턴; 및
    상기 복수의 발광 영역에 교번적으로 배치된 제1 내지 제3 색 또는 제1 내지 제4 색 컬러 필터를 포함하고,
    상기 제1 내지 제3 색 또는 제1 내지 제4 색 컬러 필터 중 미리 설정된 간격으로 배치된 어느 한 색의 컬러 필터들은 적외선 흡수 안료를 포함해서 코드 패턴으로 이용되는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 전극은
    복수의 구동 전극, 복수의 감지 전극, 및 복수의 더미 전극을 포함하며,
    복수의 구동 전극, 상기 복수의 감지 전극, 및 상기 복수의 더미 전극은 상기 복수의 발광 영역 사이와 둘레를 모두 둘러싼 메쉬 구조로 형성된 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 차광 패턴은
    직사각, 정사각, 원, 및 마름모 중 적어도 하나의 폐루프(Closed Loop) 형상, 상기 복수의 발광 영역 중 적어도 하나의 발광 영역을 일부 둘러싼 개루프(Open Loop) 형상, 및 미리 설정된 길이의 직선 형상중 어느 하나의 평면 형상으로 형성된 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 차광 패턴은
    가시광 대역의 광은 차광하고 적외선을 투과시키는 유기질 안료를 포함하며, 상기 적어도 한 터치 전극의 전면과 측면 일부을 덮도록 패터닝되어 형성된 표시 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 차광 패턴은
    락탐 블랙(Lactam Black), 페릴렌 블랙(Perylene Black), 및 아닐린 블랙(Aniline Black) 중 적어도 하나의 유기질 안료를 포함하는 표시 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 차광 패턴은
    상기 복수의 발광 영역 사이와 둘레를 모두 둘러싼 메쉬 형상으로 형성되며, 상기 적어도 한 터치 전극의 전면과 측면 일부을 덮도록 패터닝되어 형성된 표시 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 색 또는 제1 내지 제4 색 컬러 필터 중 미리 설정된 간격으로 배치된 제3 색의 컬러 필터들이 상기 코드 패턴으로 이용되며, 상기 제3 색의 컬러 필터는 청색 컬러 필터인 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은
    상기 코드 패턴으로 이용되지 않는 다른 상기 제1 내지 제4 색 컬러 필터와 다른 형상 및 다른 평면적으로 형성된 표시 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 적외선 흡수 안료는
    터치 입력 장치로부터 발광되는 적외선 광을 흡수할 수 있도록 상기 터치 입력 장치의 적외선 발광 파장 대역에 따라 미리 설정된 비율로 포함되는 표시 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은
    위치 코드를 형성하기 위해 주변에 인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 더미 전극의 일부분과 오버랩되도록 형성된 표시 장치.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은
    대각선 방향인 제1 내지 제4 방향 중 적어도 한 방향에 인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 더미 전극의 전면 일부와 오버랩되도록 형성된 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은
    상기 제1 내지 제4 방향 중 제1 및 제2 방향에 인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 상기 더미 전극의 전면과 오버랩되거나,
    상기 제1 내지 제4 방향 중 제3 및 제4 방향에 인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 상기 더미 전극의 전면과 오버랩되어 형성된 표시 장치.
  13. 제7 항에 있어서,
    상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은
    좌,우,상,하 방향 중 적어도 한 방향에 인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 더미 전극의 전면 일부와 오버랩되도록 형성된 표시 장치.
  14. 제7 항에 있어서,
    상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은
    상기 코드 패턴으로 이용되지 나머지 다른 제1 내지 제4 컬러 필터들보다 더 넓은 평면적을 갖도록 형성된 표시 장치.
  15. 제7 항에 있어서,
    상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은
    상기 코드 패턴으로 이용되지 않는 다른 컬러 필터들과 다르게 시아닌(Cyanin), 폴리메틴(Polymethine), 안트라퀴논(Anthraquinone), 및 프탈로사이아닌(Phthalocyanine)계 화합물 중 적어도 어느 한 화합물을 포함해서 형성된 표시 장치.
  16. 제7 항에 있어서,
    상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은
    인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 더미 전극, 및 인접한 다른 컬러 필터와 일부면이 오버랩되어 미리 설정된 위치 코드 형상으로 형성된 표시 장치.
  17. 제7 항에 있어서,
    상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은
    주변에 인접하게 배치된 다른 컬러 필터와 일부면이 오버랩되도록 상기 주변에 인접하게 배치된 다른 컬러 필터보다 더 높은 높이 또는 두께로 형성된 표시 장치.
  18. 제7 항에 있어서,
    상기 코드 패턴으로 이용되는 상기 제3 색의 컬러 필터들은
    주변에 인접하게 배치된 다른 컬러 필터보다 더 높은 높이 또는 두께로 형성되며,
    주변에 인접하게 배치된 상기 터치 전극이나 더미 전극의 전면 일부분과 오버랩되어 미리 설정된 위치 코드 형상으로 형성된 표시 장치.
  19. 영상을 표시하는 표시 장치; 및
    상기 표시 장치에 터치를 입력하는 터치 입력 장치를 포함하고,
    상기 표시 장치는,
    복수의 발광 영역을 포함하는 표시부;
    상기 복수의 발광 영역 사이에 배치되어 터치를 감지하는 복수의 터치 전극;
    상기 복수의 터치 전극 중 적어도 한 터치 전극의 전면 일부 또는 전면을 모두 덮어서 형성된 적어도 하나의 차광 패턴; 및
    상기 복수의 발광 영역에 교번적으로 배치된 제1 내지 제3 색 또는 제1 내지 제4 색 컬러 필터를 포함하고,
    상기 제1 내지 제3 색 또는 제1 내지 제4 색 컬러 필터 중 미리 설정된 간격으로 배치된 어느 한 색의 컬러 필터들은 적외선 흡수 안료를 포함해서 코드 패턴으로 이용되는 터치 입력 시스템.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 터치 입력 장치는,
    상기 코드 패턴을 감지하는 코드 검출부;
    상기 코드 패턴에 대한 형상 데이터를 수신해서 상기 코드 패턴의 형상에 대응되는 데이터 코드를 추출하고, 상기 데이터 코드에 대응되는 좌표 데이터를 생성하는 코드 프로세서; 및
    상기 좌표 데이터를 상기 표시 장치에 전송하는 통신 모듈을 포함하는 터치 입력 시스템.
KR1020220006582A 2022-01-17 2022-01-17 표시 장치 및 이를 포함하는 터치 입력 시스템 KR20230111642A (ko)

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