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KR102409648B1 - 터치표시장치 및 표시패널 - Google Patents

터치표시장치 및 표시패널 Download PDF

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KR102409648B1
KR102409648B1 KR1020170171997A KR20170171997A KR102409648B1 KR 102409648 B1 KR102409648 B1 KR 102409648B1 KR 1020170171997 A KR1020170171997 A KR 1020170171997A KR 20170171997 A KR20170171997 A KR 20170171997A KR 102409648 B1 KR102409648 B1 KR 102409648B1
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진목규
박대림
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예들은 터치표시장치 및 표시패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 액티브 영역에 배치된 터치 라인과 넌-액티브 영역에 연결된 터치 구동 회로를 전기적으로 연결해주기 위한 터치 링크 라인이 표시패널의 넌-액티브 영역에 배치되고, 넌-액티브 영역에 배치된 터치 링크 라인은 액티브 영역에 배치된 터치 라인과 다른 물질이며 평탄화 층 아래에 배치되는 링크 구조를 갖는 터치표시장치 및 표시패널에 관한 것이다. 이를 통해, 넌-액티브 영역에서의 터치 링크 라인의 단선이나 손상을 방지해줄 수 있다.

Description

터치표시장치 및 표시패널{TOUCH DISPLAY DEVICE AND DISPLAY PANEL}
본 발명은 터치표시장치 및 표시패널에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치, 유기발광표시장치 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 표시장치 중에는, 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력방식을 제공할 수 있는 터치표시장치가 있다.
이러한 터치표시장치가 터치기반의 입력 방식을 제공하기 위해서는, 사용자의 터치 유무를 파악하고 터치좌표(터치 위치)를 정확하게 감지할 수 있어야 한다.
이를 위해, 터치표시장치는 터치 센서(Touch Sensor)로서 다수의 터치 전극이 배치된 터치패널과, 이러한 터치패널을 구동하고 센싱하는 터치 구동 회로 등을 포함할 수 있다. 또한, 터치패널에는 다수의 터치 전극과 터치 구동 회로를 전기적으로 연결해주는 다수의 터치 라인도 배치될 수 있다.
요즈음, 터치표시장치의 슬림화, 제조 공정의 간소화 등을 위하여, 터치패널을 내장하는 타입으로 표시패널이 제작되고 있다.
사용자의 터치를 보다 정확하게 감지하기 위하여, 다수의 터치 전극은 가급적 표시패널의 상층부에 위치한다. 따라서, 영상 표시 영역인 액티브 영역에 배치된 다수의 터치 전극과 액티브 영역의 외곽 영역인 넌-액티브 영역에 위치한 터치 구동 회로를 전기적으로 연결해주는 다수의 터치 라인은, 액티브 영역에서 넌-액티브 영역까지 연장되어 배치되며, 표시패널의 상층부에 위치하게 된다.
이와 같이, 터치 라인이 표시패널의 넌-액티브 영역에서 상층부에 위치하기 때문에, 표시패널을 제작할 때 진행하게 되는 스크라이브(Scribe) 공정 시, 터치 라인이 단선되거나 손상되는 문제점이 발생할 수 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 실시예들의 목적은, 터치 센싱 관련 배선의 단선 또는 손상을 방지해줄 수 있는 배선 구조를 갖는 터치표시장치 및 표시패널을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 다른 목적은, 액티브 영역에 배치된 터치 라인과 넌-액티브 영역에 연결된 터치 구동 회로를 전기적으로 연결해주기 위한 터치 링크 라인이 넌-액티브 영역에 배치되고, 이러한 넌-액티브 영역에서의 터치 링크 라인의 단선이나 손상을 방지해줄 수 있는 링크 구조를 갖는 터치표시장치 및 표시패널을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 배선 물질 종류들의 제한에도 불구하고, 데이터 구동 및 터치 구동(터치 센싱)을 위한 주요 신호 배선들의 라인 결함을 방지할 수 있는 적층 구조를 갖는 터치표시장치 및 표시패널을 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 터치 전극이 배치되고, 다수의 터치 전극과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인이 배치된 표시패널과, 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동 회로와, 다수의 터치 전극을 구동하는 터치 구동 회로를 포함하는 터치표시장치를 제공할 수 있다.
이러한 터치표시장치에서, 표시패널은 액티브 영역과 액티브 영역의 외곽 영역인 넌-액티브 영역을 포함할 수 있다.
액티브 영역에는, 다수의 데이터 라인, 다수의 게이트 라인, 다수의 터치 전극 및 다수의 터치 라인이 배치될 수 있다.
넌-액티브 영역에는, 다수의 데이터 라인과 데이터 구동 회로를 전기적으로 연결해주는 다수의 데이터 링크 라인이 배치되며, 다수의 터치 라인과 터치 구동 회로를 전기적으로 연결해주는 다수의 터치 링크 라인이 배치될 수 있다.
다수의 터치 라인과 다수의 터치 링크 라인은 서로 다른 물질일 수 있다.
다수의 터치 라인은 평탄화 층 상에 위치하고, 다수의 터치 링크 라인은 평탄화 층 아래에 위치할 수 있다.
다수의 터치 링크 라인은 다수의 데이터 라인과 동일한 물질일 수 있다.
액티브 영역에서, 다수의 데이터 라인과 다수의 터치 라인은 서로 다른 물질일 수 있다.
넌-액티브 영역에서, 다수의 데이터 링크 라인과 다수의 터치 링크 라인은 서로 다른 물질일 수 있다.
표시패널은, 제1 도전물질로 된 제1 도전물질 층과, 제2 도전물질로 된 제2 도전물질 층과, 제3 도전물질로 된 제3 도전물질 층을 포함하고, 제1 도전물질, 제2 도전물질 및 제3 도전물질은 서로 다른 물질일 수 있다.
평탄화 층은, 제1 도전물질 층 및 제2 도전물질 층 상에 위치하고, 제3 도전물질 층 아래에 위치할 수 있다.
다수의 터치 전극은 평탄화 층 상에 위치할 수 있다.
다수의 데이터 링크 라인은 제1 도전물질로 구성되고, 다수의 데이터 라인은 제2 도전물질로 구성되며, 다수의 터치 라인은 제3 도전물질로 구성되고, 다수의 터치 링크 라인은 제2 도전물질로 구성될 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 액티브 영역에 배치된 다수의 데이터 라인과, 액티브 영역에 배치된 다수의 터치 전극과, 액티브 영역에 배치되며 다수의 터치 전극과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인과, 액티브 영역의 외곽 영역인 넌-액티브 영역에 배치되며 다수의 데이터 라인과 전기적으로 연결된 다수의 데이터 링크 라인과, 넌-액티브 영역에 배치되며 다수의 터치 라인과 전기적으로 연결된 다수의 터치 링크 라인을 포함하는 표시패널을 제공할 수 있다.
이러한 표시패널에서, 다수의 터치 라인과 다수의 터치 링크 라인은 서로 다른 물질일 수 있다.
표시패널에서, 다수의 터치 라인은 평탄화 층 상에 위치하고, 다수의 터치 링크 라인은 평탄화 층 아래에 위치할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은 제1 기판과, 제1 기판에 대향하는 제2 기판을 포함하는 터치표시장치를 제공할 수 있다.
제1 기판은 제2 기판보다 확장될 수 있다.
제1 기판의 액티브 영역에는, 터치 구동 신호가 인가되는 터치 전극과, 터치 전극과 전기적으로 연결된 터치 라인이 배치될 수 있다.
제1 기판의 액티브 영역의 외곽 영역인 넌-액티브 영역에는, 터치 라인과 터치 패드를 전기적으로 연결해주는 터치 링크 라인이 배치될 수 있다.
터치 링크 라인은 터치 라인과 서로 다른 물질로 되어 있을 수 있다.
제1 기판 상에는 평탄화 층이 위치하고, 터치라인은 액티브 영역에서 평탄화 층 상에 위치하고, 터치 링크 라인은 넌-액티브 영역에서 평탄화 층 하부에 위치할 수 있다.
터치 링크 라인은, 일 예로, 소스-드레인 물질일 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 화상을 표시하는 액티브 영역과 액티브 영역의 외곽 영역인 넌-액티브 영역으로 구성되는 제1 기판 및 제1 기판과 마주하는 제2 기판과, 제1 기판 상에서 서로 교차하여 화소를 구획하는 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인과, 제1 기판 상의 액티브 영역에서 하나 이상의 화소들과 중첩되는 다수의 터치 전극 및 다수의 터치 전극과 전기적으로 연결되는 다수의 터치 라인과, 제1 기판 상의 넌-액티브 영역에 배치되거나 전기적으로 연결되고, 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동 회로 및 다수의 터치 전극을 구동하는 터치 구동 회로를 포함하는 터치표시장치를 제공할 수 있다.
이러한 터치표시장치는, 제1 기판상의 넌-액티브 영역에 배치되고, 다수의 데이터 라인과 데이터 구동 회로를 전기적으로 연결해주는 다수의 데이터 링크 라인과, 제1 기판상의 넌-액티브 영역에 배치되고, 다수의 터치 라인과 터치 구동 회로를 전기적으로 연결해주는 다수의 터치 링크 라인을 더 포함할 수 있다.
다수의 터치 라인과 다수의 터치 링크 라인은 서로 다른 물질로 구성되며, 서로 다른 층에 배치될 수 있다.
터치표시장치에서, 다수의 데이터 라인 및 다수의 터치 링크 라인은 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 링크 라인 상에 위치하고, 다수의 터치 라인은 다수의 데이터 라인 및 다수의 터치 링크 라인 상에 위치할 수 있다.
터치표시장치는, 다수의 터치 라인과 다수의 데이터 라인의 사이 또는 다수의 터치 라인과 다수의 터치 링크 라인 사이에 평탄화층을 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 센싱 관련 배선의 단선 또는 손상을 방지해줄 수 있는 배선 구조를 갖는 터치표시장치 및 표시패널을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 액티브 영역에 배치된 터치 라인과 넌-액티브 영역에 연결된 터치 구동 회로를 전기적으로 연결해주기 위한 터치 링크 라인이 넌-액티브 영역에 배치되고, 이러한 넌-액티브 영역에서의 터치 링크 라인의 단선이나 손상을 방지해줄 수 있는 링크 구조를 갖는 터치표시장치 및 표시패널을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 배선 물질 종류들의 제한에도 불구하고, 데이터 구동 및 터치 구동(터치 센싱)을 위한 주요 신호 배선들의 라인 결함을 방지할 수 있는 적층 구조를 갖는 터치표시장치 및 표시패널을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 데이터 구동 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 터치 구동 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 구동 타이밍의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치에서, 넌-액티브 영역의 일부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치에서, 넌-액티브 영역 내 일부 링크 영역에 배치된 데이터 링크 라인들과 터치 링크 라인들을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 표시패널에서의 물질 층 적층 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 데이터 구동 및 터치 구동과 관련한 주요 신호 배선들을 나타낸 평면도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 데이터 구동 및 터치 구동을 위한 신호 배선들을 나타낸 단면도들이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 표시패널의 넌-액티브 영역에서, 터치 링크 라인과 터치 구동 회로의 연결 구조를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 표시패널의 넌-액티브 영역에서, 데이터 링크 라인과 데이터 구동 회로의 연결 구조를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널의 제조 공정 중 스크라이브 공정을 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 개략적인 시스템 구성도이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 영상을 표시하기 위한 디스플레이 기능(Display Function)과 손가락, 펜 등의 포인터에 의한 터치를 감지하는 터치 센싱 기능(Touch Function)을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는 디스플레이 기능을 제공하기 위하여, 다수의 데이터라인(DL) 및 다수의 게이트라인(GL)이 배치된 표시패널(110)과, 다수의 데이터라인(DL)을 구동하는 데이터 구동 회로(120)와, 다수의 게이트라인(GL)을 구동하는 게이트 구동 회로(130)와, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)의 구동 동작을 제어하는 컨트롤러(140) 등을 포함할 수 있다.
표시패널(110)에는, 다수의 데이터라인(DL)과 다수의 게이트라인(GL)에 의해 정의될 수 있는 다수의 서브픽셀들(SP)이 배열될 수 있다. 표시패널(110)은 영상 표시 영역에 해당하는 액티브 영역(AA)과 그 외곽영역인 넌-액티브 영역(NA)을 포함할 수 있다.
데이터 구동 회로(120)는 다수의 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압을 공급할 수 있다. 게이트 구동 회로(130)는 다수의 게이트 라인(GL)으로 게이트 신호(스캔 신호)를 순차적으로 공급할 수 있다.
컨트롤러(140)는 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)의 구동 동작을 제어하기 위하여, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130) 각각으로 제어신호를 출력할 수 있다. 또한, 컨트롤러(140)는 데이터 구동 회로(120)로 영상 데이터를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 셀프-캐패시턴스(Self-Capacitance)에 기반하여 터치를 센싱할 수도 있고, 뮤추얼-캐패시턴스(Mutual-Capacitance)에 기반하여 터치를 센싱할 수도 있다.
아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는 셀프-캐패시턴스에 기반하여 터치를 센싱하고, 이에 맞는 형태 또는 배치방식에 따라 다수의 터치 전극(TE)이 표시패널(110)에 배치된 것을 예로 들어 설명한다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 터치 센싱 기능을 수행하기 위하여, 다수의 터치 전극(TE)과, 다수의 터치 전극(TE) 중 적어도 하나를 구동하는 터치 구동 회로(150)와, 터치 유무 및/또는 터치 위치를 결정하는 터치 프로세서(160) 등을 포함할 수 있다.
다수의 터치 전극(TE)은 터치 센서(Touch Sensor)에 해당하며, 표시패널(110)에 내장될 수 있다. 즉, 표시패널(110)은 터치패널 내장형일 수 있다.
다수의 터치 전극(TE)은 표시패널(110)의 액티브 영역(AA) 내에 배치될 수 있다. 경우에 따라서는, 다수의 터치 전극(TE) 중 최 외곽에 위치하는 터치 전극들은 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA)까지 확장되거나, 넌-액티브 영역(NA)에 위치할 수도 있다.
터치 구동 회로(150)는 다수의 터치 전극(TE)을 구동하기 위하여, 다수의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호(TDS)를 공급하고, 터치 구동 신호(TDS)가 공급된 각 터치 전극(TE)으로부터 터치 센싱 신호(TSS)를 수신할 수 있다.
터치 구동 회로(150)는, 수신한 터치 센싱 신호(TSS)를 토대로 생성된 센싱 데이터를 터치 프로세서(160)로 제공할 수 있다.
터치 프로세서(160)는, 센싱 데이터를 이용하여 터치 알고리즘(터치감지 처리)을 실행하고 이를 통해 터치 유무 및/또는 터치 위치를 결정할 수 있다.
1개의 터치 전극(TE)은 1개의 서브픽셀(SP)의 크기보다 클 수 있다. 즉, 1개의 터치 전극(TE)은 복수 개의 서브픽셀(SP)이 차지하는 영역의 크기에 대응되거나 큰 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 1개의 터치 전극(TE, 단위 터치 전극)은 1개의 서브픽셀(SP)보다 수 배에서 수백 배의 크기를 가질 수 있다.
터치 전극 크기와 서브픽셀 크기 간의 비율은 터치감지 효율 및 성능, 또는 터치감지에 의한 디스플레이 영향 등을 종합적으로 고려하여 조절될 수 있을 것이다.
또한, 1개의 터치 전극(TE)은 개구부(오픈 영역)가 없는 전극일 수도 있고, 하나 이상의 개구부가 있는 전극(예: 메쉬 타입의 전극)일 수도 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 데이터 구동 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 데이터 구동을 위하여, 표시패널(110)에는 다수의 데이터 라인(DL), 다수의 데이터 링크 라인(DLL) 및 다수의 데이터 패드(DP) 등의 데이터 신호 전달 구조가 배치된다.
데이터 구동 회로(120)는 이러한 데이터 신호 전달 구조로 데이터 신호(데이터 전압)를 공급한다.
데이터 구동 회로(120)에서 출력된 데이터 신호(데이터 전압)은, 데이터 패드(DP), 데이터 링크 라인(DLL) 및 데이터 라인(DL)을 통해, 해당 서브픽셀(SP) 내 트랜지스터를 통해 특정 전극(예: 픽셀 전극, 구동 트랜지스터의 게이트 전극 등)에 최종적으로 인가될 수 있다.
표시패널(110)에서 데이터 신호 전달 구조의 위치를 살펴보면, 다수의 데이터 라인(DL)은 표시패널(110)의 액티브 영역(AA)에 배치될 수 있다. 경우에 따라서, 다수의 데이터 라인(DL)은 넌-액티브 영역(NA)까지 연장될 수도 있다.
다수의 데이터 패드(DP)는 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA)에 배치되며, 데이터 구동 회로(120)가 전기적으로 연결되는 일종의 전극이다. 다수의 데이터 패드(DP)는 데이터 구동 회로(120)와 직접 연결되거나 데이터 구동 회로(120)가 실장 된 인쇄회로와 연결될 수도 있다.
다수의 데이터 링크 라인(DLL)은 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA)에 배치될 수 있다. 다수의 데이터 링크 라인(DLL) 각각에서, 일단은 액티브 영역(AA)에 배치된 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결되거나 타단은 데이터 패드(DP)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 터치 구동 구조(터치 센싱 구조)를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 구동 타이밍의 예시도이다.
도 3을 참조하면, 터치 구동(터치 센싱)을 위하여, 표시패널(110)에는 다수의 터치 전극(TE), 다수의 터치 라인(TL), 다수의 터치 링크 라인(TLL) 및 다수의 터치 패드(TP) 등의 터치 신호 전달 구조가 배치된다.
터치 구동 회로(150)는 이러한 터치 신호 전달 구조로 터치 신호(터치 구동 신호, 터치 센싱 신호)를 표시패널(110)과 주고 받을 수 있다.
터치 구동 회로(150)에서 출력된 터치 신호 중 하나인 터치 구동 신호(TDS)는, 터치 패드(TP), 터치 링크 라인(TLL) 및 터치 라인(TL)을 통해, 터치 전극(TE)에 최종적으로 인가될 수 있다.
터치 구동 회로(150)는, 터치 유무에 따라 터치 전극(TE)에서 변하는 전기적인 특성에 따라, 터치 전극(TE)에서의 전기적 특성 변화(예: 캐패시턴스 변화)에 의한 터치 센싱 신호(TSS)를 터치 라인(TL), 터치 링크 라인(TLL) 및 터치 패드(TP)를 통해 검출할 수 있다.
표시패널(110)에서 터치 신호 전달 구조의 위치를 살펴보면, 다수의 터치 전극(TE)은 표시패널(110)의 액티브 영역(AA)에 배치될 수 있다. 경우에 따라서, 다수의 터치 전극(TE)의 일부는 넌-액티브 영역(NA)까지 확장되거나 넌-액티브 영역(NA)에 배치될 수도 있다. 다수의 터치 전극(TE) 각각에는 1개 이상의 터치 라인(TL)이 전기적으로 연결될 수 있다.
다수의 터치 라인(TL)은 표시패널(110)의 액티브 영역(AA)에 배치될 수 있다. 경우에 따라서, 다수의 터치 라인(TL)은 넌-액티브 영역(NA)까지 연장될 수도 있다.
다수의 터치 패드(TP)는 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA)에 배치되며, 터치 구동 회로(150)가 전기적으로 연결되는 일종의 전극이다. 다수의 터치 패드(TP)는 터치 구동 회로(150)와 직접 연결되거나 터치 구동 회로(150)가 실장 된 인쇄회로와 연결될 수도 있다.
다수의 터치 링크 라인(TLL)은 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA)에 배치될 수 있다. 다수의 터치 링크 라인(TLL) 각각에서, 일단은 액티브 영역(AA)에 배치된 터치 라인(TL)과 전기적으로 연결되거나 타단은 터치 패드(TP)와 전기적으로 연결될 수 있다.
표시패널(110)에 배치된 다수의 터치 전극(TE)은 터치 센싱을 위한 전용 터치 센서일 수도 있지만, 경우에 따라서는 디스플레이 구동에 이용되는 공용 전극일 수 있다.
예를 들어, 다수의 터치 전극(TE)은 디스플레이 구동을 위해서는 공통 전압(Vcom)이 인가되고, 터치 구동을 위해서는 터치 구동 신호(TDS)가 인가되는 공통 전극들일 수 있다.
디스플레이 구동과 터치 구동은 시분할 되어 진행될 수도 있고 동시에 진행될 수도 있다.
디스플레이 구동과 터치 구동은 시분할 되어 진행되는 경우, 디스플레이 구동 기간(D)과 터치 구동 기간(T)은 동기화 신호(TSYNC)에 의해 정의될 수 있다.
도 4를 참조하면, 다수의 터치 전극(TE)이 디스플레이 구동과 터치 구동 모두에 활용되는 전극인 경우, 디스플레이 구동 기간(D) 동안에는 DC 전압일 수 있는 공통 전압(Vcom)이 다수의 터치 전극(TE)에 인가되고, 터치 구동 기간(T) 동안에는 펄스 신호(또는 변조된 신호)일 수 있는 터치 구동 신호(TDS)가 다수의 터치 전극(TE)의 전체 또는 일부로 인가될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 넌-액티브 영역(NA)의 일부를 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 넌-액티브 영역(NA) 내 링크 영역(LKA)에 배치된 데이터 링크 라인들(DLL)과 터치 링크 라인들(TLL)을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 표시패널(110)의 액티브 영역(AA)에는, 다수의 데이터 라인(DL), 다수의 게이트 라인(GL), 다수의 터치 전극(TE) 및 다수의 터치 라인(TL) 등이 배치될 수 있다.
표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA)은, 패드 영역(PDA)과 링크 영역(LKA)을 포함할 수 있다.
패드 영역(PDA)에는, 데이터 구동 회로(120)가 전기적으로 연결되는 다수의 데이터 패드(DP)와 터치 구동 회로(120)가 전기적으로 연결되는 다수의 터치 패드(TP)가 배치될 수 있다.
링크 영역(LKA)에는, 다수의 데이터 라인(DL)과 다수의 데이터 패드(DP)를 서로 대응시켜 전기적으로 연결해주는 다수의 데이터 링크 라인(DLL) 및 다수의 터치 라인(TL)과 다수의 터치 패드(TP)를 서로 대응시켜 전기적으로 연결해주는 다수의 터치 링크 라인(TLL)이 배치될 수 있다.
데이터 구동 회로(120) 및 터치 구동 회로(150) 각각은 하나 이상의 집적회로(IC)로 구현될 수도 있다. 데이터 구동 회로(120) 및 터치 구동 회로(150) 각각은 TCP (Tape Carrier Package) 타입, COF (Chip On Film) 타입 또는 COG (Chip On Glass) 타입 등으로 구현될 수 있다.
이와 다르게, 도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 구동 회로(120) 및 터치 구동 회로(150)는 통합되어 통합 집적회로(500)의 내부에 포함될 수 있다. 이러한 통합 집적회로(500)는 도 5에 도시된 바와 같이, COG (Chip On Glass) 타입으로 구현될 수 있으며, TCP (Tape Carrier Package) 타입, COF (Chip On Film) 타입 등으로도 구현될 수 있다.
전술한 바와 같이, 데이터 구동 회로(120) 및 터치 구동 회로(150)를 통합 집적회로(500)로 통합시켜 구현함으로써, 집적회로(IC)의 부품 수를 줄일 수 있으며, 액티브 영역(AA)에서 동일한 방향으로 배치된 데이터 라인(DL)과 터치 라인(TL)을 효과적으로 구동할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA) 내 링크 영역(LKA)에서, 데이터 링크 라인들(DLL)과 터치 링크 라인들(TLL)은 서로 부분적으로 중첩될 수 있다.
데이터 링크 라인들(DLL)과 터치 링크 라인들(TLL)은 전기적으로 분리되어야 하기 때문에, 데이터 링크 라인들(DLL)과 터치 링크 라인들(TLL)은 절연층을 사이에 두고 서로 다른 층에 배치되어야 한다.
데이터 링크 라인들(DLL)과 터치 링크 라인들(TLL)은 서로 다른 도전물질로 되어 있을 수 있다.
도 6에서, LOA 영역은 데이터 링크 라인(DLL)과 터치 링크 라인(TLL)이 중첩되는 영역이며, LOA 영역에서의 단면 구조는 도 10을 참조하여 후술한다. 도 6에서, TBA 영역은 터치 구동 회로(150)와 터치 링크 라인(TLL)이 연결되는 영역이며, TBA 영역에서의 단면 구조는 도 12를 참조하여 후술한다. 도 6에서, DBA 영역은 데이터 구동 회로(120)와 데이터 링크 라인(DLL)이 연결되는 영역이며, DBA 영역에서의 단면 구조는 도 13을 참조하여 후술한다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 표시패널(110)에서의 물질 층 적층 구조(Material Layer Stack Structure)를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 표시패널(110)은 여러 가지 물질로 된 여러 개의 층(Layer)을 포함할 수 있다.
표시패널(110)은, 제1 도전물질로 된 제1 도전물질 층(M1)과, 제2 도전물질로 된 제2 도전물질 층(M2)과, 제3 도전물질로 된 제3 도전물질 층(M3) 등을 포함할 수 있다.
제1 도전물질, 제2 도전물질 및 제3 도전물질은 서로 다른 물질일 수 있다. 예를 들어, 제1 도전물질은 게이트 물질(GATE)일 수 있고, 제2 도전물질은 소스-드레인 물질(SD)일 수 있고, 제3 도전물질은 몰리브덴(Mo) 금속 등일 수 있다.
여기서, 게이트 물질(GATE)은 게이트 라인이나 트랜지스터의 게이트 전극 등으로 사용될 수 있다. 소스-드레인 물질(SD)은 데이터 라인 등의 각종 신호 배선이나 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극 등으로 사용될 수 있다.
제1 도전물질 층(M1) 및 제2 도전물질 층(M2)은 평탄화 층(PAC)의 아래에 위치하고, 제3 도전물질 층(M3)은 평탄화 층(PAC)의 위에 위치할 수 있다.
즉, 평탄화 층(PAC)은, 제1 도전물질 층(M1) 및 제2 도전물질 층(M2) 상에 위치하고, 제3 도전물질 층(M3) 아래에 위치할 수 있다.
다수의 터치 전극(TE)은 평탄화 층(PAC) 상에 위치할 수 있다.
이와 같이, 사용자의 터치로부터 영향을 받아야 하는 터치 전극(TE)이 평탄화 층(PAC) 상에 배치됨으로써, 터치 감도를 향상시켜줄 수 있다.
표시패널(110)은, 제1 도전물질 층(M1), 제2 도전물질 층(M2) 및 제3 도전물질 층(M3) 이외에도, 제4 도전물질로 된 제4 도전물질 층(M4)을 더 포함할 수 있다.
제4 도전물질은 위에서 언급한 제1 내지 제3 도전물질과 다를 수 있다. 예를 들어, 제4 도전물질은 ITO (Indium Tin Oxide) 등의 투명전극 물질일 수 있다.
제1 도전물질 층(M1), 제2 도전물질 층(M2), 제3 도전물질 층(M3) 및 제4 도전물질 층(M4)은 절연층(예: INS, BUF, PAC, PAS1, PAS2 등)을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치할 수 있으며, 적어도 하나의 지점에서 전기적으로 연결될 수도 있다.
제1 도전물질 층(M1), 제2 도전물질 층(M2), 제3 도전물질 층(M3) 및 제4 도전물질 층(M4)의 적층 순서를 살펴본다.
제1 도전물질 층(M1), 제2 도전물질 층(M2), 제3 도전물질 층(M3) 및 제4 도전물질 층(M4) 중에서 제1 도전물질 층(M1)이 가장 아래에 위치한다.
제1 도전물질 층(M1) 상에는 제2 도전물질 층(M2)이 위치할 수 있다.
제1 도전물질 층(M1)과 제2 도전물질 층(M2)은 절연 층(INS, 예: 게이트 절연막(GI))에 의해 전기적으로 분리된다.
제2 도전물질 층(M2) 상에 액티브 층(ACT)이 위치할 수 있다.
액티브 층(ACT) 상에 제2 도전물질 층(M2)이 위치할 수 있다.
제2 도전물질 층(M2) 상에 버퍼 층(BUF)이 위치할 수 있다.
버퍼 층(BUF) 상에 평탄화 층(PAC)이 위치할 수 있다.
평탄화 층(PAC) 상에 제1 보호 층(PAS1)과 제2 보호 층(PAS2)이 위치할 수 있다.
제1 보호 층(PAS1)과 제2 보호 층(PAS2) 사이에 제3 도전물질 층(M3)이 위치할 수 있다.
제2 보호 층(PAS2) 상에 제4 도전물질 층(M4)이 위치할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 데이터 구동 및 터치 구동과 관련한 주요 신호 배선들(DL, DLL, TL, TLL)을 나타낸 평면도이다.
도 8을 참조하면, 다수의 데이터 라인(DL)은 제2 도전물질로 구성될 수 있다. 다수의 데이터 링크 라인(DLL)은 제1 도전물질로 구성될 수 있다. 다수의 터치 라인(TL)은 제3 도전물질로 구성될 수 있다. 다수의 터치 링크 라인(TLL)은 제2 도전물질로 구성될 수 있다.
표시패널(110)의 액티브 영역(AA)과 넌-액티브 영역(NA) 관점에서 다시 설명하면 다음과 같다.
액티브 영역(AA)에서, 다수의 데이터 라인(DL)은 제2 도전물질 층(M2)에 위치할 수 있다. 다수의 터치 라인(TL)은 제3 도전물질 층(M3)에 위치할 수 있다.
넌-액티브 영역(NA)에서, 다수의 데이터 링크 라인(DLL)은 제1 도전물질 층(M1)에 위치할 수 있다. 다수의 터치 링크 라인(TLL)은 제2 도전물질 층(M2)에 위치할 수 있다.
전술한 구조에 따르면, 액티브 영역(AA)에서 데이터 라인들(DL)과 터치 라인들(TL) 간의 단락을 방지해줄 수 있고, 넌-액티브 영역(NA)에서 데이터 링크 라인들(DLL)과 터치 링크 라인들(TLL) 간의 단락을 방지해줄 수 있다.
도 8을 참조하면, 액티브 영역(AA)에서 제2 도전물질 층(M2)에 위치한 다수의 데이터 라인(DL)과 넌-액티브 영역(NA)에서 제1 도전물질 층(M1)에 위치한 다수의 데이터 링크 라인(DLL)은, 일 예로, 제4 도전물질 층(M4)에 위치한 데이터 측 연결 패턴(CPd)을 통해 서로 연결될 수 있다. 여기서, 일 예로, 데이터 측 연결 패턴(CPd)은 액티브 영역(AA)과 넌-액티브 영역(NA)에 모두 중첩될 수 있다.
보다 구체적인 예로서, 도 8을 참조하면, 액티브 영역(AA)에서 제2 도전물질 층(M2)에 위치한 다수의 데이터 라인(DL)은 데이터 측 연결 패턴(CPd)의 일부와 컨택홀(CNT1a)을 통해 연결되고, 넌-액티브 영역(NA)에서 제1 도전물질 층(M1)에 위치한 다수의 데이터 링크 라인(DLL)은 데이터 측 연결 패턴(CPd)의 다른 일부와 다른 컨택홀(CNT1n)을 통해 연결될 수 있다. 이에 따라, 액티브 영역(AA)에서 제2 도전물질 층(M2)에 위치한 다수의 데이터 라인(DL)과 넌-액티브 영역(NA)에서 제1 도전물질 층(M1)에 위치한 다수의 데이터 링크 라인(DLL)은 전기적으로 연결될 수 있다.
액티브 영역(AA)에서 제3 도전물질 층(M3)에 위치한 다수의 터치 라인(TL)과 넌-액티브 영역(NA)에서 제2 도전물질 층(M2)에 위치한 다수의 터치 링크 라인(TLL)은, 일 예로, 제4 도전물질 층(M4)에 위치한 터치 측 연결 패턴(CPt)을 통해 서로 연결될 수 있다. 여기서, 일 예로, 터치 측 연결 패턴(CPt)은 액티브 영역(AA)과 넌-액티브 영역(NA)에 모두 중첩될 수 있다.
보다 구체적인 예로서, 도 8을 참조하면, 액티브 영역(AA)에서 제3 도전물질 층(M3)에 위치한 다수의 터치 라인(TL)은 터치 측 연결 패턴(CPt)의 일부와 컨택홀(CNT2a)을 통해 연결되고, 넌-액티브 영역(NA)에서 제2 도전물질 층(M2)에 위치한 다수의 터치 링크 라인(TLL)은 터치 측 연결 패턴(CPt)의 다른 일부와 다른 컨택홀(CNT2n)을 통해 연결될 수 있다. 이에 따라, 액티브 영역(AA)에서 제3 도전물질 층(M3)에 위치한 다수의 터치 라인(TL)과 넌-액티브 영역(NA)에서 제2 도전물질 층(M2)에 위치한 다수의 터치 링크 라인(TLL)은 전기적으로 연결될 수 있다.
도 8에서, X-X' 절취선이 표시된 영역의 단면 구조와, Y-Y' 절취선이 표시된 영역의 단면 구조는 도 9 및 도 11을 참조하여 후술한다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 표시패널(110)의 단면도들로서, 데이터 구동 및 터치 구동을 위한 신호 배선들(DL, TL, DLL, TLL)을 나타낸 단면도들이다. 단, 도 9는 도 8의 X-X' 절취선이 표시된 영역의 개략적인 단면도이고, 도 10은 도 6의 LOA 영역에 대한 개략적인 단면도이고, 도 11은 도 8의 Y-Y' 절취선이 표시된 영역의 개략적인 단면도이다.
도 9를 참조하면, 표시패널(110)의 액티브 영역(AA)에서, 데이터 라인(DL)과 터치 라인(TL)의 위치(즉, 층(Layer))를 확인할 수 있다.
도 9를 참조하면, 액티브 영역(AA)에서, 다수의 데이터 라인(DL)과 다수의 터치 라인(TL)은 서로 다른 물질일 수 있다. 즉, 액티브 영역(AA)에서, 다수의 데이터 라인(DL)과 다수의 터치 라인(TL)은 서로 다른 물질 층에 위치할 수 있다.
도 9을 참조하여 예를 들어 설명한다.
제1 기판(SUB1) 상에 절연 층(INS)이 위치하며, 절연 층(INS) 상에 제2 도전물질 층(M2)에 위치한다. 여기서, 제2 도전물질 층(M2)에 데이터 라인(DL)이 배치될 수 있다.
제2 도전물질 층(M2) 상에 버퍼 층(BUF)이 위치하고, 그 위에 평탄화 층(PAC)이 위치할 수 있다.
평탄화 층(PAC) 상에 제1 보호 층(PAS1)이 위치하고, 제1 보호 층(PAS1) 상에 제3 도전물질 층(M3)이 위치할 수 있다. 제1 보호 층(PAS1) 상에 위치한 제3 도전물질 층(M3)은 제2 보호 층(PAS2)에 의해 덮여있다. 여기서, 제3 도전물질 층(M3)에 터치 라인(TL)이 배치될 수 있다.
액티브 영역(AA)에서 데이터 라인들(DL)과 터치 라인들(TL)은 전기적으로 분리되어야 한다. 하지만, 액티브 영역(AA)에서 데이터 라인들(DL)과 터치 라인들(TL)은 상하로 중첩될 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이, 액티브 영역(AA)에서 데이터 라인들(DL)과 터치 라인들(TL)을 서로 다른 층(Layer)에 배치함으로써, 액티브 영역(AA)에서 데이터 라인들(DL)과 터치 라인들(TL) 간의 단락을 방지해줄 수 있다.
도 10을 참조하면, 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA)에서, 데이터 링크 라인(DLL)과 터치 링크 라인(TLL)의 위치(즉, 층(Layer))를 확인할 수 있다.
도 10을 참조하면, 넌-액티브 영역(NA)에서, 다수의 데이터 링크 라인(DLL)과 다수의 터치 링크 라인(TLL)은 서로 다른 물질일 수 있다. 즉, 넌-액티브 영역(NA)에서, 다수의 데이터 링크 라인(DLL)과 다수의 터치 링크 라인(TLL)은 서로 다른 물질 층에 위치할 수 있다.
도 10을 참조하여 예를 들어 설명한다.
넌-액티브 영역(NA)에서, 다수의 데이터 링크 라인(DLL)은 제1 도전물질로 이루어진 제1 도전물질 층(M1)에 위치할 수 있다. 다수의 터치 링크 라인(TLL)은 제2 도전물질로 이루어진 제2 도전물질 층(M2)에 위치할 수 있다.
여기서, 예를 들어, 제1 도전물질은 게이트 물질일 수 있다. 제2 도전물질은 소스-드레인 물질일 수 있다.
넌-액티브 영역(NA)에서, 다수의 데이터 링크 라인(DLL)과 다수의 터치 링크 라인(TLL) 모두는, 평탄화 층(PAC)의 아래에 위치할 수 있다.
전술한 구조에 따르면, 넌-액티브 영역(NA)에서 데이터 링크 라인들(DLL)과 터치 링크 라인들(TLL) 간의 단락을 방지해줄 수 있다.
한편, 도 9 및 도 10을 참조하면, 넌-액티브 영역(NA)에 배치된 다수의 터치 링크 라인(TLL)은, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 데이터 라인(DL)과 동일한 물질일 수 있다.
예를 들어, 넌-액티브 영역(NA)에 배치된 다수의 터치 링크 라인(TLL)과, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 데이터 라인(DL)은, 제2 도전물질(예: 소스-드레인 물질 등)일 수 있다.
전술한 바와 같이, 서로 다른 종류의 신호 배선들(DL, TLL)이 동일한 종류의 물질로 형성되되 서로 다른 영역(AA, NA)에 배치됨으로써, 표시패널(110)에서 사용되는 물질의 종류가 줄어들 수 있다.
도 11의 단면도를 참조하면, 표시패널(110)에서, 액티브 영역(AA)에 배치된 터치 라인(TL)과 넌-액티브 영역(NA)에 배치된 터치 링크 라인(TLL)의 연결 구조를 확인할 수 있다.
도 11을 참조하면, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 라인(TL)과 넌-액티브 영역(NA)에 배치된 다수의 터치 링크 라인(TLL)은 서로 다른 물질일 수 있다. 즉, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 라인(TL)과 넌-액티브 영역(NA)에 배치된 다수의 터치 링크 라인(TLL)은 서로 다른 물질 층일 수 있다.
예를 들어, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 라인(TL)은 제3 도전물질(예: 몰리브덴 금속 등)일 수 있고, 넌-액티브 영역(NA)에 배치된 다수의 터치 링크 라인(TLL)은 제2 도전물질(예: 소스-드레인 물질)일 수 있다. 즉, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 라인(TL)은 제3 도전물질 층(M3)에 위치할 수 있고, 넌-액티브 영역(NA)에 배치된 다수의 터치 링크 라인(TLL)은 제2 도전물질 층(M2)에 위치할 수 있다.
도 11을 참조하면, 다수의 터치 라인(TL)은 평탄화 층(PAC) 상에 위치할 수 있다. 하지만, 다수의 터치 라인(TL)과 연결되는 다수의 터치 링크 라인(TLL)은 평탄화 층(PAC) 아래에 위치할 수 있다.
다시 말해, 표시패널(110)에 배치되는 터치 구동 관련 신호 배선들(TL, TLL)은, 액티브 영역(AA)에서는 평탄화 층(PAC) 상에 위치하지만, 넌-액티브 영역(NA)에서는 평탄화 층(PAC) 아래에 위치할 수 있다.
이와 같이, 액티브 영역(AA)에서는 평탄화 층(PAC) 상에 터치 구동 관련 신호 배선(터치 라인(TL))이 배치되고, 넌-액티브 영역(NA)에서는 평탄화 층(PAC) 아래에 터치 구동 관련 신호 배선(터치 링크 라인(TLL))이 깊숙이 배치됨으로써, 터치가 발생하는 액티브 영역(AA)에서는 터치 감도를 저하시키지 않으면서, 넌-액티브 영역(NA)의 상부에서 발생하는 외부 충격 등으로부터 넌-액티브 영역(NA)에서의 터치 구동 관련 신호 배선(터치 링크 라인(TLL))이 보호될 수 있다.
도 11을 참조하면, 제3 도전물질로 된 터치 라인(TL)은, 제4 도전물질로 구성된 연결 패턴(CPt)에 해당하는 점핑 패턴(JUMP)을 통해, 제2 도전물질로 된 터치 링크 라인(TLL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 점핑 패턴(JUMP)의 일부분은 제2 보호 층(PAS2)의 컨택홀(CNT2a)을 통해 터치 라인(TL)과 연결되고, 점핑 패턴(JUMP)의 다른 일부분은 제1, 제2 보호 층(PAS1, PAS2), 평탄화 층(APC) 및 버퍼 층(BUF)의 컨택홀(CNT2n)을 통해, 터치 링크 라인(TLL)과 연결될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA)에서, 터치 링크 라인(TLL)과 터치 구동 회로(150)의 연결 구조를 나타낸 도면으로서, 도 6의 TBA 영역의 단면도이다.
도 12를 참조하면, 넌-액티브 영역(NA)에서, 터치 구동 회로(150)는, 제4 도전물질로 구성된 터치 연결 패턴(TLP)을 통해, 제2 도전물질로 된 다수의 터치 링크 라인(TLL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 터치 연결 패턴(TLP)은 터치 패드(TP) 또는 이와 연결된 패턴일 수 있다.
전술한 바에 따르면, 평탄화 층(PAC) 아래에 깊은 곳에 위치한 터치 링크 라인(TLL)을 터치 구동 회로(150)에 효과적으로 잘 연결해줄 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 표시패널(110)의 넌-액티브 영역(NA)에서, 데이터 링크 라인(DLL)과 데이터 구동 회로(120)의 연결 구조를 나타낸 도면으로서, 도 6의 DBA 영역의 단면도이다.
도 13을 참조하면, 넌-액티브 영역(NA)에서, 데이터 구동 회로(120)는, 제4 도전물질로 구성된 데이터 연결 패턴(DLP)을 통해, 제1 도전물질로 된 다수의 데이터 링크 라인(DLL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 데이터 연결 패턴(DLP)은 데이터 패드(DP) 또는 이와 연결된 패턴일 수 있다.
전술한 바에 따르면, 평탄화 층(PAC) 아래에 깊은 곳에 위치한 데이터 링크 라인(DLL)을 데이터 구동 회로(120)에 효과적으로 잘 연결해줄 수 있다.
아래에서는, 이상에서 설명한 데이터 구동 및 터치 구동과 관련한 신호 배선들(DL, DLL, TL, TLL)에 대한 구조에 따른 효과를 설명하기 위하여, 표시패널(110)이 액정표시패널인 경우를 예로 들어 설명한다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널(110)의 제조 공정 중 스크라이브(Scribe) 공정을 나타낸 개략적인 단면도이다. 도 14는, 도 5에 대한 단면도로서, 설명의 편의를 위하여, 통합 집적회로(500)를 생략하고, 터치 라인(TL)과 터치 링크 라인(TLL) 각각이 배치되는 층(Layer)의 관점에서 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널(110)은, 제1 기판(SUB1)과, 제1 기판(SUB1)과 대향하는 제2 기판(SUB2)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 기판(SUB1)은 TFT(Thin Film Transistor) 기판이고, 제2 기판(SUB2)은 컬러필터(CF) 및 블랙매트릭스(BM) 등이 위치하는 컬러필터 기판일 수 있다.
각종 전극들, 배선들 및 트랜지스터들 등이 형성된 제1 기판(SUB1)과, 컬러필터(CF) 및 블랙매트릭스(BM) 등이 형성된 제2 기판(SUB2)은, 실런트(SEAL)에 의해 합착된다.
제1 기판(SUB1)은 제2 기판(SUB2)보다 확장될 수 있다.
제1 기판(SUB1)의 액티브 영역(AA)에는, 터치 구동 신호가 인가되는 터치 전극(TE)과, 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결된 터치 라인(TL)이 배치될 수 있다.
제1 기판(SUB1)의 액티브 영역(AA)의 외곽 영역인 넌-액티브 영역(NA)에는, 터치 라인(TL)과 터치 패드를 전기적으로 연결해주는 터치 링크 라인(TLL)이 배치될 수 있다.
터치 링크 라인(TLL)은 터치 라인(TL)과 서로 다른 물질로 되어 있을 수 있다. 즉, 터치 링크 라인(TLL)은 터치 라인(TL)은 서로 다른 물질 층에 위치하며, 점핑 패턴(JUMP)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 기판(SUB1) 상에는 평탄화 층(PAC)이 위치하는데, 터치 라인(TL)은 액티브 영역(AA)에서 평탄화 층(PAC) 상에 위치하고, 터치 링크 라인(TLL)은 넌-액티브 영역(NA)에서 평탄화 층(PAC) 하부에 위치할 수 있다.
한편, 제1, 제2 기판(SUB1, SUB2)을 합착하여 표시패널(110)을 제작할 때, 제2 기판(SUB2)에 대한 스크라이브(Scribe) 공정을 진행하는데, 이때, 넌-액티브 영역(NA)에서, 제1 기판(SUB1) 상의 평탄화 층(PAC)의 상단 부분(1400)에 스크래치(Scratch)가 발생할 가능성이 높다.
하지만, 전술한 구조에 따르면, 넌-액티브 영역(NA)에서, 터치 링크 라인(TLL)이 평탄화 층(PAC) 하부에 깊숙이 위치하기 때문에, 패널 제작 시, 넌-액티브 영역(NA)에서, 제1 기판(SUB1) 상의 평탄화 층(PAC)의 상단 부분(1400)에 스크래치(Scratch)가 발생하더라도, 터치 링크 라인(TLL)이 단선되거나 손상되지 않는다.
다시 말해, 스크라이브 라인의 위치에서, 터치 신호의 전달 배선 구조에 해당하는 터치 링크 라인(TLL)이 제1 기판(SUB1) 상의 평탄화 층(PAC)의 상단 부분(1400)에 위치하지 않고, 제1 기판(SUB1) 상의 평탄화 층(PAC) 아래에 위치할 수 있다. 따라서, 스크라이브 공정 시, 터치 신호의 전달 배선 구조에 해당하는 터치 링크 라인(TLL)이 단락 되거나 손상되지 않는다.
한편, 넌-액티브 영역(NA)에서는, 액티브 영역(AA)에 배치된 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결된 데이터 링크 라인(DLL)이 배치될 수 있다.
이러한 데이터 링크 라인(DLL)은 터치 링크 라인(TLL) 아래에 위치할 수 있다.
한편, 터치 링크 라인(TLL)은, 터치 라인(TL)과 서로 다른 물질이지만, 데이터 라인(DL)과는 동일한 물질일 수 있다. 터치 링크 라인(TLL)은 데이터 라인(DL)과는 동일한 물질이지만, 데이터 링크 라인(DLL)과 서로 다른 물질일 수 있다.
예를 들어, 넌-액티브 영역(NA)에서, 평탄화 층(PAC) 아래에 위치하는 터치 링크 라인(TLL)은 소스-드레인 물질에 해당하는 제2 도전물질일 수 있고, 터치 링크 라인(TLL)보다 더 아래에 위치하는 데이터 링크 라인(DLL)은 게이트 물질에 해당하는 제1 도전물질일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 센싱 관련 배선(TL, TLL)의 단선 또는 손상을 방지해줄 수 있는 배선 구조를 갖는 터치표시장치(100) 및 표시패널(110)을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 액티브 영역(AA)에 배치된 터치 라인(TL)과 넌-액티브 영역(NA)에 연결된 터치 구동 회로(150)를 전기적으로 연결해주기 위한 터치 링크 라인(TLL)이 넌-액티브 영역(NA)에 배치되되, 넌-액티브 영역에 배치된 터치 링크 라인(TLL)이 평탄화 층(PAC) 아래에 깊숙이 배치됨으로써, 패널 제작 시의 스크라이브 공정에 의해, 넌-액티브 영역(NA)에서의 터치 링크 라인(TLL)이 단선 또는 손상되는 것을 방지해줄 수 있는 링크 구조를 갖는 터치표시장치(100) 및 표시패널(110)을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 배선 물질 종류들의 제한에도 불구하고, 데이터 구동 및 터치 구동(터치 센싱)을 위한 주요 신호 배선들(TL, DL, TLL DLL)의 라인 결함을 방지할 수 있는 적층 구조를 갖는 터치표시장치(100) 및 표시패널(110)을 제공할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 터치표시장치
110: 표시패널
120: 데이터 구동 회로
130: 게이트 구동 회로
140: 컨트롤러
150: 터치 구동 회로
160: 터치 프로세서

Claims (15)

  1. 화상을 표시하는 액티브 영역과 상기 액티브 영역의 외곽 영역인 넌-액티브 영역으로 구성되는 제1 기판 및 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판;
    상기 제1 기판 상에서 서로 교차하여 화소를 구획하는 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인;
    상기 제1 기판 상의 상기 액티브 영역에서 하나 이상의 상기 화소들과 중첩되는 다수의 터치 전극 및 상기 다수의 터치 전극과 전기적으로 연결되는 다수의 터치 라인;
    상기 제1 기판 상의 상기 넌-액티브 영역에 배치되거나 전기적으로 연결되고, 상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동 회로 및 상기 다수의 터치 전극을 구동하는 터치 구동 회로;
    상기 제1 기판상의 상기 넌-액티브 영역에 배치되고, 상기 다수의 데이터 라인과 상기 데이터 구동 회로를 전기적으로 연결해주는 다수의 데이터 링크 라인; 및
    상기 제1 기판상의 상기 넌-액티브 영역에 배치되고, 상기 다수의 터치 라인과 상기 터치 구동 회로를 전기적으로 연결해주는 다수의 터치 링크 라인을 포함하고,
    상기 다수의 터치 라인과 상기 다수의 터치 링크 라인은 서로 다른 물질로 구성되며, 서로 다른 층에 배치되며,
    상기 다수의 터치 링크 라인은 상기 다수의 데이터 라인과 동일한 물질인 터치표시장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액티브 영역에서, 상기 다수의 데이터 라인과 상기 다수의 터치 라인은 서로 다른 물질인 터치표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 넌-액티브 영역에서, 상기 다수의 데이터 링크 라인과 상기 다수의 터치 링크 라인은 서로 다른 물질인 터치표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 라인 및 상기 다수의 터치 링크 라인은 상기 다수의 게이트 라인 및 상기 다수의 데이터 링크 라인 상에 위치하고,
    상기 다수의 터치 라인은 상기 다수의 데이터 라인 및 상기 다수의 터치 링크 라인 상에 위치하며,
    상기 다수의 터치 라인과 상기 다수의 데이터 라인의 사이 또는 상기 다수의 터치 라인과 상기 다수의 터치 링크 라인 사이에 평탄화층을 더 포함하는 터치표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다수의 게이트 라인 및 상기 다수의 데이터 링크 라인은 제1 도전물질로 구성되고,
    상기 다수의 데이터 라인은 제2 도전물질로 구성되며,
    상기 다수의 터치 라인은 제3 도전물질로 구성되고,
    상기 다수의 터치 링크 라인은 제2 도전물질로 구성되는 터치표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 도전물질, 상기 제2 도전물질 및 상기 제3 도전물질과 다른 제4 도전물질로 구성되며 상기 다수의 터치 라인 상에 위치한 점핑 패턴을 더 포함하고,
    상기 다수의 터치 라인은,
    상기 점핑 패턴을 통해, 상기 다수의 터치 링크 라인과 전기적으로 연결되는 터치표시장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 도전물질, 상기 제2 도전물질 및 상기 제3 도전물질과 다른 제4 도전물질로 구성되며 상기 다수의 터치 라인 상에 위치한 터치 연결 패턴을 더 포함하고,
    상기 터치 구동 회로는,
    상기 터치 연결 패턴을 통해, 상기 다수의 터치 링크 라인과 전기적으로 연결되는 터치표시장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 도전물질, 상기 제2 도전물질 및 상기 제3 도전물질과 다른 제4 도전물질로 구성되며 상기 다수의 터치 전극 상에 위치한 데이터 연결 패턴을 더 포함하고,
    상기 데이터 구동 회로는,
    상기 데이터 연결 패턴을 통해, 상기 다수의 데이터 링크 라인과 전기적으로 연결되는 터치표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 구동 회로 및 상기 터치 구동 회로는 통합 집적회로의 내부에 포함되는 터치표시장치.
  11. 액티브 영역에 배치된 다수의 데이터 라인;
    상기 액티브 영역에 배치된 다수의 터치 전극;
    상기 액티브 영역에 배치되며 상기 다수의 터치 전극과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인;
    상기 액티브 영역의 외곽 영역인 넌-액티브 영역에 배치되며 상기 다수의 데이터 라인과 전기적으로 연결된 다수의 데이터 링크 라인; 및
    상기 넌-액티브 영역에 배치되며 상기 다수의 터치 라인과 전기적으로 연결된 다수의 터치 링크 라인을 포함하고,
    상기 다수의 터치 라인과 상기 다수의 터치 링크 라인은 서로 다른 물질로 구성되며, 서로 다른 층에 배치되고,
    상기 넌-액티브 영역에 배치된 상기 다수의 터치 링크 라인은, 상기 액티브 영역에 배치된 상기 다수의 데이터 라인과 동일한 물질인 표시패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다수의 터치 링크 라인과 상기 다수의 터치 라인 사이에 배치되는 평탄화층을 더 포함하는 표시패널.
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 액티브 영역에서, 상기 다수의 데이터 라인과 상기 다수의 터치 라인은 서로 다른 물질인 표시패널.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 넌-액티브 영역에서, 상기 다수의 데이터 링크 라인과 상기 다수의 터치 링크 라인은 서로 다른 물질인 표시패널.
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