[go: up one dir, main page]

KR102701032B1 - 터치 스크린 및 이를 구비한 표시 장치 - Google Patents

터치 스크린 및 이를 구비한 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102701032B1
KR102701032B1 KR1020160129090A KR20160129090A KR102701032B1 KR 102701032 B1 KR102701032 B1 KR 102701032B1 KR 1020160129090 A KR1020160129090 A KR 1020160129090A KR 20160129090 A KR20160129090 A KR 20160129090A KR 102701032 B1 KR102701032 B1 KR 102701032B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensing
wiring portion
metal layer
base substrate
touch screen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020160129090A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180038603A (ko
Inventor
조선행
홍정무
김규영
심진보
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020160129090A priority Critical patent/KR102701032B1/ko
Priority to US15/685,615 priority patent/US10754458B2/en
Publication of KR20180038603A publication Critical patent/KR20180038603A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102701032B1 publication Critical patent/KR102701032B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04164—Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/20—Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
    • B32B2457/208—Touch screens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

터치 스크린은 감지 영역 및 상기 감지 영역의 주변에 배치되는 주변 영역을 포함하는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상에 제공되며 적어도 하나 이상의 컨택 홀을 구비한 절연층; 상기 감지 영역에 제공된 센싱부; 및 상기 주변 영역에 제공된 제1 금속층 및 상기 제1 금속층 상에 제공되어 상기 컨택 홀을 통해 상기 제1 금속층에 연결된 제2 금속층을 포함한 센싱 라인들;을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 금속층 각각은 상기 컨택 홀에 대응되는 제1 배선부와 상기 제1 배선부를 제외한 제2 배선부를 포함하고, 상기 제1 배선부와 상기 제2 배선부는 그 폭이 서로 상이할 수 있다.

Description

터치 스크린 및 이를 구비한 표시 장치{TOUCH SCREEN AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 터치 스크린 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.
터치 스크린은 동작 방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 전기자기장 방식 등으로 구분될 수 있다. 이 중 정전용량 방식의 터치 스크린은 정전용량의 변화를 보다 정확히 감지하기 위해 서로 전기적으로 연결된 센싱 전극들과, 상기 센싱 전극들에 연결된 센싱 라인들을 포함할 수 있다.
한편, 상기 센싱 라인들의 배선 저항을 줄이기 위해, 상기 센싱 라인은 컨택홀을 통해 하부 금속층과 상부 금속층이 연결된 이중 레이어로 구성될 수 있다.
상기 터치 스크린을 구비한 표시 장치는 최근 비표시 영역의 크기를 줄이는 추세에 있어, 상기 비표시 영역에 배치되는 상기 센싱 라인들의 배선 폭이 줄어들 수 있으며, 이에 따라 상기 컨택 홀의 크기도 줄어들 수 있다. 상기 컨택 홀의 크기가 줄어듦에 따라, 이중 레이어로 구성된 상기 센싱 라인의 컨택 저항이 증가하여 상기 센싱 라인에 연결된 상기 센싱 전극들의 터치 감도가 저하될 수 있다.
본 발명은 센싱 라인들의 컨택 저항을 최소화하여 터치 감도를 향상시킬 수 있는 터치 스크린 및 이를 구비한 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린은 감지 영역 및 상기 감지 영역의 주변에 배치되는 주변 영역을 포함하는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상에 제공되며 적어도 하나 이상의 컨택 홀을 구비한 절연층; 상기 감지 영역에 제공된 센싱부; 및 상기 주변 영역에 제공된 제1 금속층 및 상기 제1 금속층 상에 제공되어 상기 컨택 홀을 통해 상기 제1 금속층에 연결된 제2 금속층을 포함한 센싱 라인들;을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 금속층 각각은 상기 컨택 홀에 대응되는 제1 배선부와 상기 제1 배선부를 제외한 제2 배선부를 포함하고, 상기 제1 배선부와 상기 제2 배선부는 그 폭이 서로 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 배선부의 폭이 상기 제2 배선부의 폭 보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 평면 상에서 볼 때, 상기 베이스 기판 상에서 각 센싱 라인의 상기 제1 배선부는 인접한 센싱 라인의 상기 제1 배선부와 동일 위치에 제공되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 각 센싱 라인에 대응하는 상기 컨택 홀은 복수 개로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센싱 라인들은 상기 제2 방향으로 연장된 제2n-1(n은 자연수) 번째 센싱 라인들을 구비한 제1 센싱 라인 그룹 및 상기 제2n-1 번째 센싱 라인들 사이에 배치된 제2n(n은 자연수) 번째 센싱 라인들을 구비한 제2 센싱 라인 그룹을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 센싱 라인 그룹에 대응되는 상기 컨택홀과 상기 제2 센싱 라인 그룹에 대응되는 상기 컨택홀은 상기 제2 방향을 따라 교번하여 상기 베이스 기판 상에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 금속층은 평면 상에서 볼 때 상기 제2 금속층과 동일한 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연층은 무기 재료를 포함하는 무기 절연막 및 유기 재료를 포함하는 유기 절연막 중 선택된 어느 하나의 절연막일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센싱 라인들 각각은 서로 상이한 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센싱 라인들 각각의 폭은 상기 감지 영역으로 인접할수록 작아질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센싱부는, 제1 방향을 따라 연장된 제1 센싱부와, 상기 제1 방향과 교차한 제2 방향을 따라 연장된 제2 센싱부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 영상이 표시되는 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 적어도 일 면 상에 제공되며 터치 위치를 감지하는 터치 스크린을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널은 복수의 화소 영역을 포함하는 표시 영역과 상기 표시 영역의 주변에 배치되는 비표시 영역을 포함하는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상에 제공되며 적어도 하나 이상의 컨택 홀을 구비한 절연층; 및 상기 비표시 영역에 배치되어 각 화소 영역에 연결되고, 상기 베이스 기판 상에 제공된 제1 금속층 및 상기 제1 금속층 상에 제공되어 상기 컨택 홀을 통해 상기 제1 금속층에 연결된 제2 금속층을 포함한 전원 배선들을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 금속층 각각은 상기 컨택 홀에 대응되는 제1 배선부와 상기 제1 배선부를 제외한 제2 배선부를 포함하고, 상기 제1 배선부와 상기 제2 배선부는 그 폭이 서로 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배선들의 컨택 저항을 감소시킨 터치 스크린 및 이를 구비한 표시 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 터치 스크린을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 1의 표시 패널을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 2의 E1 부분을 확대한 평면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅰ ~ Ⅰ' 선 및 Ⅱ ~ Ⅱ' 선에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 라인의 일부를 도시한 것으로, 도 2의 E1 부분에 대응하는 평면도이다.
도 7은 도 2의 E2 부분을 확대한 평면도이다.
도 8은 도 7의 Ⅲ ~ Ⅲ'선에 따른 단면도이다.
도 9는 도 3의 E3 부분을 확대한 평면도이다.
도 10은 도 9의 E4 부분을 확대한 평면도이다.
도 11은 도 10의 Ⅳ ~ Ⅳ'선 및 Ⅴ ~ Ⅴ'선에 따른 단면도이다.
도 12는 도 3의 표시 패널에 구비된 복수의 화소들 중 하나의 화소에 대응하는 평면도이다.
도 13은 도 12의 Ⅵ ~ Ⅵ'선에 따른 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 터치 스크린을 설명하기 위한 평면도이며 도 3은 도 1의 표시 패널을 설명하기 위한 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 서로 평행한 두 쌍의 변들을 가지는 사각형의 판상으로 제공될 수 있다. 상기 표시 장치가 직사각형의 판상으로 제공되는 경우, 두 쌍의 변들 중 어느 한 쌍의 변이 다른 한 쌍의 변보다 길게 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위해 상기 표시 장치가 한 쌍의 장 변과, 한 쌍의 단 변을 갖는 직사각 형상인 경우를 나타내며, 상기 단 변의 연장 방향을 제1 방향(DR1), 상기 장 변의 연장 방향을 제2 방향(DR2)으로 나타내었다.
상기 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 소자(미도시)들이 제공된 표시 패널(100) 및 터치를 인식하는 터치 스크린(200)을 포함한다.
상기 표시 장치는 상기 표시 패널(100)에서 생성된 영상이 표시되는 표시 영역(DA)과, 상기 표시 영역(DA)의 적어도 일측에 제공된 비표시영역(NDA)과, 상기 터치 스크린(200)에서 사용자의 터치 및/또는 터치시의 압력을 감지하기 위한 감지 영역(SA), 및 상기 감지 영역(SA)의 적어도 일측에 제공된 주변 영역(PA)을 포함할 수 있다. 상기 감지 영역(SA)은 상기 표시 영역(DA)과 중첩하며, 상기 감지 영역(SA)의 면적은 상기 표시 영역(DA)의 면적과 실질적으로 동일하거나, 더 클 수 있다.
상기 터치 스크린(200)은 상기 표시 패널(100)의 영상이 표시되는 면 상에 제공될 수 있으며, 상기 표시 패널(100)의 내부에 상기 표시 패널(100)과 일체로 제공될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 터치 스크린(200)이 상기 표시 패널(100)의 상면에 제공된 경우를 일 예로서 설명하기로 한다.
상기 터치 스크린(200)은 상기 감지 영역(SA) 및 상기 주변 영역(PA)을 구비한 제1 베이스 기판(BS1)을 포함할 수 있다.
상기 제1 베이스 기판(BS1)은 예를 들어, 유리, 고분자 금속 등의 다양한 재료로 이루어질 수 있다. 상기 제1 베이스 기판(BS1)은 특히 고분자 유기물로 이루어진 절연성 기판일 수 있다. 상기 고분자 유기물을 포함하는 절연성 기판 재료로는 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등이 있다. 그러나, 상기 제1 베이스 기판(BS1)을 이루는 재료로는 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 상기 제1 베이스 기판(BS1)은 유리 섬유 강화 플라스틱(FRP, Fiber glass reinforced plastic)으로 이루어질 수 있다.
상기 감지 영역(SA)은 상기 표시 패널(100)의 상기 표시 영역(DA)에 대응할 수 있다. 상기 주변 영역(PA)은 상기 감지 영역(SA)에 인접하여 배치될 수 있다. 또한, 상기 주변 영역(PA)은 상기 표시 패널(100)의 상기 비표시 영역(NDA)에 대응할 수 있다.
상기 터치 스크린(200)은 상기 감지 영역(SA)에 제공된 터치 감지부와, 상기 주변 영역(PA)에 제공된 배선부, 및 상기 배선부와 연결된 터치센서 패드부를 포함할 수 있다.
상기 터치 감지부는 사용자의 손이나 별도의 입력 수단을 통해 상기 표시 장치로의 터치 이벤트를 인식한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 터치 감지부는 두 개의 감지 전극들 간의 상호 작용에 의한 정전 용량의 변화를 센싱하는 상호 정전 용량(mutual capacitance) 방식으로 구동될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 터치 감지부는 매트릭스 형상으로 배열된 감지전극들과 상기 감지전극들 각각에 연결된 센싱라인을 포함하여, 사용자의 터치가 있을 경우 터치된 영역의 감지전극의 정전 용량 변화를 센싱하는 자기 정전 용량(self capacitance) 방식으로 구동될 수 있다.
상기 터치 감지부는 상기 감지 영역(SA)에 제공된 터치 센서(SR), 상기 터치 센서(SR)에 연결된 센싱 라인들, 상기 센싱 라인들의 단부에 제공된 터치센서 패드부를 포함한다.
상기 터치 센서(SR)는 상기 표시 장치에 사용자의 터치가 있을 때, 상기 사용자의 터치 및/또는 터치시의 압력을 감지하기 위한 것으로서, 상기 제2 베이스 기판(BS2)의 상기 표시 영역(DA)에 제공된다.
상기 터치 센서(SR)는 상기 제1 방향(DR1)으로 연장되며 센싱 전압이 인가되는 복수의 제1 센싱부(SR1)와, 상기 제1 방향(DR1)에 교차하는 상기 제2 방향(DR2)으로 연장되는 복수의 제2 센싱부(SR2)를 포함한다. 상기 제1 센싱부들(SR1)은 상기 제2 센싱부들(SR2)과 정전 결합하며, 상기 정전 결합에 의해 전압이 변경된다.
각 제1 센싱부(SR1)는 상기 제1 방향(DR1)으로 배열된 복수의 제1 센싱 전극(SSE1)과, 서로 인접한 제1 센싱 전극들(SSE1)을 연결하는 복수의 제1 브릿지(BR1)를 포함한다. 상기 제1 센싱 전극들(SSE1)은 다양한 형상, 예컨대, 막대형, 마름모 등의 사각 형상을 포함한 다각형으로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 센싱 전극들(SSE1)과 상기 제1 브릿지(BR1)들은 통판 형상으로 제공되거나 세선(細線)들로 이루어진 메쉬(mesh) 형태로 제공될 수 있다.
각 제2 센싱부(SR2)는 상기 제2 방향(DR2)으로 배열된 복수의 제2 센싱 전극들(SSE2)과, 서로 인접한 제2 센싱 전극들(SSE2)을 연결하는 복수의 제2 브릿지(BR2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 전극들(SSE2) 또한 다양한 형상, 예컨대, 막대형, 마름모 등의 사각 형상을 포함한 다각형으로 제공될 수 있다.
상기 제2 센싱 전극들(SSE2)과 상기 제2 브릿지(BR2)들 또한, 통판 형상으로 제공되거나 세선(細線)들로 이루어진 메쉬(mesh) 형태로 제공될 수 있다.
상기 제1 센싱 전극들(SSE1)과 상기 제2 센싱 전극들(SSE2)은 서로 교번하여 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
상기 제1 센싱부(SR1)와 상기 제2 센싱부(SR2)는 서로 절연된다. 특히, 도 2의 도면에서는 상기 제1 브릿지들(BR1)과 상기 제2 브릿지들(BR2)은 서로 교차하도록 표시되었으나, 실제로는 절연층을 사이에 두고 서로 절연된다. 상기 제1 센싱부(SR1)와 상기 제2 센싱부(SR2)는 서로 다른 레이어 상에 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 센싱 전극들(SSE1)과 상기 제2 전극들(SSE2)은 동일한 레이어 상에 제공될 수 있으며, 상기 제1 브릿지들(BR1)과 상기 제2 브릿지들(BR2)은 서로 다른 레이어에 제공될 수 있다.
상기 센싱 라인들(SLa 및 SLb, 이하 'SL'이라 함)은 상기 터치 센서(SR)를 구동하는 구동부(미도시)에 상기 터치 센서(SR)를 연결하기 위한 것으로 상기 주변 영역(PA)에 제공된다. 상기 구동부는 상기 표시 패널(100)의 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제공되거나, 외부, 예를 들어, 별도의 인쇄회로 기판 등에 제공될 수 있으며 위치 검출 회로를 포함할 수 있다. 상기 센싱 라인들(SL)은 상기 구동부로부터의 감지 입력 신호를 상기 제1 센싱부들(SR1)과 상기 제2 센싱부들(SR2)로 전달하거나, 상기 제1 센싱부들(SR1)과 상기 제2 센싱부들(SR2)로부터의 감지 출력 신호를 상기 구동부로 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센싱 라인들(SL)은 복수의 제1 센싱 라인(SLa) 및 복수의 제2 센싱 라인(SLb)을 포함할 수 있다.
상기 제1 센싱 라인들(SLa)은 상기 제1 센싱부들(SR1)에 연결된다. 각 제1 센싱 라인(SLa)은 상기 제1 센싱부들(SR1)의 대응하는 행에 연결될 수 있다. 상기 제1 센싱 라인들(SLa)은 평면 상에서 볼 때 상기 주변 영역(PA) 내에서 복수 회 절곡될 수 있다.
상기 제2 센싱 라인들(SLb)은 상기 제2 센싱부들(SR2)에 연결된다. 각 제2 센싱 라인(SLb)은 상기 제2 센싱부들(SR2)의 대응하는 열에 연결될 수 있다. 상기 제2 센싱 라인들(SLb)은 평면 상에서 볼 때 상기 주변 영역(PA) 내에서 복수 회 절곡될 수 있다.
상기 터치센서 패드부(TP1 및 TP2, 이하 'TP'라 함)는 상기 터치 센서(SR)와 상기 구동부 사이에서 상기 구동부로의 또는 상기 구동부로부터 신호를 전달하기 위한 것이다. 상기 터치센서 패드부(TP)는 상기 주변 영역(PA)에 제공되며, 상기 센싱 라인들(SL)의 단부에 연결된다. 상기 터치센서 패드부(TP)는 도전 부재(미도시) 등을 통해 상기 표시 패널(100)의 상기 패드부들과 연결될 수 있다.
상기 터치센서 패드부(TP)는 상기 제1 센싱 라인들(SLa)의 단부에 제공된 제1 터치센서 패드부(TP1)와 상기 제2 센싱 라인들(SLb)의 단부에 제공된 제2 터치센서 패드부(TP2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 터치센서 패드부(TP1)와 상기 제2 터치센서 패드부(TP2)는 평면 상에서 볼 때 서로 인접한 위치에 제공될 수 있으며, 서로 이격된 위치에 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 터치센서 패드부(TP1)와 상기 제2 터치센서 패드부(SP2)는 상기 제1 방향(DR1)을 따라 상기 제1 베이스 기판(BS1)의 상기 주변 영역(PA)에 각각 제공되며 서로 이격될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 터치센서 패드부(TP1, TP2)는 하나의 터치센서 패드부로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 터치 센서(SR), 상기 센싱 라인들(SL), 및 상기 터치센서 패드부(TP)는 도전성 재료로 이루어질 수 있다. 상기 도전성 재료로는 금속, 이들의 합금, 도전성 고분자, 도전성 금속 산화물, 나노 전도성 물질 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 금속으로는 구리, 은, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 주석, 알루미늄, 코발트, 로듐, 이리듐, 철, 루테늄, 오스뮴, 망간, 몰리브덴, 텅스텐, 니오브, 탄텔, 티탄, 비스머스, 안티몬, 납 등을 들 수 있다. 상기 도전성 고분자로는 폴리티오펜계, 폴리피롤계, 폴리아닐린계, 폴리아세틸렌계, 폴리페닐렌계 화합물 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있으며, 특히 폴리티오펜계 중에서도 PEDOT/PSS 화합물을 사용할 수 있다. 상기 도전성 금속 산화물로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), SnO2(Tin Oxide) 등을 들 수 있다. 그 외, 나노 전도성 화합물로 은 나노와이어(AgNW), 카본나노튜브 (Carbon Nano Tube), 그래핀 (graphene) 등을 들 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 임의의 시각 정보, 예를 들어, 텍스트, 비디오, 사진, 2차원 또는 3차원 영상 등을 표시한다. 이하, 상기 임의의 시각 정보는 “영상”으로 표기한다. 상기 표시 패널(100)의 종류는 영상을 표시하는 것으로 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기 표시 패널(100)은 상기 표시 영역(DA) 및 상기 비표시 영역(NDA)을 포함하는 상기 제2 베이스 기판(BS2)을 구비할 수 있다. 이때, 상기 표시 영역(DA)은 상기 표시 패널(100)의 중앙부에 위치하며 상기 비표시 영역(NDA)에 비해 상대적으로 큰 면적을 가질 수 있다.
상기 표시 영역(DA)은 복수의 화소들(PXL)이 제공된 복수의 화소 영역들을 포함할 수 있다. 상기 비표시 영역(NDA)은 상기 표시 영역(DA)의 주변에 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비표시 영역(NDA)은 상기 표시 영역(DA)의 적어도 일측에 형성될 수 있으며, 상기 표시 영역(DA)의 둘레를 따라 형성될 수도 있다. 상기 비표시 영역(NDA)에는 배선들의 패드들이 제공되는 패드부 및 상기 화소들(PXL)에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부(DDV)가 제공될 수 있다. 상기 데이터 구동부(DDV)는 데이터 배선들을 통해 상기 화소들(PXL) 각각에 상기 데이터 신호를 제공할 수 있다. 여기서, 상기 데이터 구동부(DDV)는 상기 비표시 영역(NDA)의 가로부에 배치될 수 있으며 상기 비표시 영역(NDA)의 폭 방향을 따라 길게 연장될 수 있다.
도 3에 있어서, 설명의 편의를 위해 주사 구동부, 발광 구동부, 및 타이밍 제어부를 도시하지 않았으나, 상기 타이밍 제어부, 상기 발광 구동부, 및 상기 주사 구동부도 상기 비표시 영역(NDA)에 제공될 수 있다.
상기 제2 베이스 기판(BS2)은 가요성을 가지는 절연성 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제2 베이스 기판(BS2)은 상기 제1 베이스 기판(BS1)의 형상에 대응하여 실질적으로 동일한 형상으로 마련된다. 상기 제2 베이스 기판(BS2)은 상기 제1 베이스 기판(BS1)과 같은 면적을 갖거나 상기 제1 베이스 기판(BS1) 보다 큰 면적을 갖도록 제공될 수 있다.
상기 제2 베이스 기판(BS2)은 상기 복수의 화소들(PXL)에 연결된 복수의 신호 배선들(미도시) 및 상기 복수의 신호 배선들에 연결된 복수 개의 박막 트랜지스터들(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 화소들(PXL)은 유기층을 포함하는 유기 발광 소자일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 액정 소자, 전기 영동 소자, 전기 습윤 소자 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 상기 복수의 화소(PXL)는 상기 제2 베이스 기판(BS2)의 상기 표시 영역(DA)에 제공되며 각 화소(PXL)는 영상을 표시하는 최소 단위로서 복수 개로 제공될 수 있다. 상기 화소(PXL)는 백색 광 및/또는 컬러 광을 출사하는 유기 발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 각 화소(PXL)는 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 색을 출사할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 시안, 마젠타, 옐로우 등의 색을 출사할 수 있다. 상기 각 화소(PXL)는 배선부(미도시)에 연결된 박막 트랜지스터(미도시) 및 상기 박막 트랜지스터(미도시)에 연결된 유기 발광 소자를 포함할 수 있다.
상기 화소(PXL), 상기 복수의 신호 배선들, 및 상기 복수 개의 박막 트랜지스터에 대해서는 후술한다.
도 4는 도 2의 E1 부분을 확대한 평면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅰ ~ Ⅰ' 선 및 Ⅱ ~ Ⅱ' 선에 따른 단면도이다.
도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 센싱 라인들(SLa)은 제1 베이스 기판(BS1)의 주변 영역(PA)에 제공되며 상기 제1 센싱 전극들(SSE1)로부터 제2 방향(DR2)을 따라 제1 터치센서 패드부(TP1) 측으로 연장될 수 있다.
상기 제1 센싱 라인들(SLa)은 제1 센싱라인 그룹(SLa1)과 제2 센싱라인 그룹(SLa2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 센싱라인 그룹(SLa1)과 상기 제2 센싱라인 그룹(SLa2)은 제1 방향(DR1, 행 방향)으로 서로 교번적으로 배치될 수 있다.
상기 제1 센싱라인 그룹(SLa1)은 홀수(또는 2n-1, n은 자연수)번째 센싱라인들(SLa-1, SLa-3, SLa-5, SLa-7)을 포함하고, 상기 제2 센싱라인 그룹(SLa2)은 짝수(또는 2n, n은 자연수)번째 센싱라인들(SLa-2, SLa-4, SLa-6, SLa-8)을 포함한다. 이하에서는, 편의를 위해 홀수번째 센싱라인들(SLa-2, SLa-4, SLa-6, SLa-8)을 "홀수번째 센싱라인(SL2n-1)"으로 지칭하고, 짝수번째 센싱라인들(SLa-2, SLa-4, SLa-6, SLa-8)을 "짝수번째 센싱라인(SL2n)"으로 지칭한다.
상기 홀수번째 센싱라인(SL2n-1)과 상기 짝수번째 센싱라인(SL2n) 각각은 적어도 하나 이상의 컨택홀(CH1 및 CH2, 이하 'CH'라 함)을 포함할 수 있다. 도면에서는 하나의 컨택홀(CH)이 상기 홀수번째 센싱라인(SL2n-1)에 대응되고, 두 개의 컨택홀(CH)이 상기 짝수번째 센싱라인(SL2n)에 대응되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 동일한 개수의 컨택홀(CH)이 상기 홀수번째 센싱라인(SL2n-1)과 상기 짝수번째 센싱라인(SL2n)에 대응될 수 있다.
상기 컨택홀(CH)은 상기 홀수번째 센싱라인(SL2n-1)에 대응되는 제1 컨택홀(CH1)과 상기 짝수번째 센싱라인(SL2n)에 대응되는 제2 컨택홀(CH2)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 컨택홀(CH1)과 상기 제2 컨택홀(CH2)은 복수개로 제공되며, 제2 방향(DR2)을 따라 교번하여 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제공된다.
상기 홀수번째 센싱라인(SL2n-1)과 상기 짝수번째 센싱라인(SL2n) 각각은 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에서 이중 레이어로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 홀수번째 센싱라인(SL2n-1)과 상기 짝수번째 센싱라인(SL2n) 각각은 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제공된 제1 금속층(MTL1)과 상기 제1 및 제2 컨택홀(CH1, CH2)을 통해 상기 제1 금속층(MTL1)에 전기적으로 연결된 제2 금속층(MTL2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속층(MTL1)과 상기 제2 금속층(MTL2)은 평면 상에서 볼 때 동일한 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀수번째 센싱라인(SL2n-1)은 상기 제1 컨택홀(CH1)을 통해 상기 제1 금속층(MTL1)과 상기 제2 금속층(MTL2)이 전기적으로 연결된 이중 레이어로 구성될 수 있다.
상기 홀수번째 센싱라인(SL2n-1)의 상기 제1 및 제2 금속층(MTL1, MTL2) 각각은 상기 제1 컨택홀(CH1)에 대응되는 제1 배선부(FLP)와 상기 제1 컨택홀(CH1)에 대응되지 않는 제2 배선부(SLP)를 포함할 수 있다. 상기 제1 배선부(FLP)의 폭과 상기 제2 배선부(SLP)의 폭은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 배선부(FLP)의 폭이 상기 제2 배선부(SLP)의 폭보다 넓을 수 있다.
상기 제1 배선부(FLP)의 폭이 상기 제2 배선부(SLP)의 폭보다 넓게 설계되는 것은 상기 제1 배선부(FLP)에 대응되는 상기 제1 컨택홀(CH1)의 사이즈를 일정 수준 이상으로 유지하기 위함이다. 구체적으로, 상기 홀수번째 센싱라인(SL2n-1)은 배선 저항을 줄이기 위해 상술한 바와 같이 이중 레이어로 구성될 수 있다. 이때, 상기 제1 금속층(MTL1)과 상기 제2 금속층(MTL2)은 상기 제1 컨택홀(CH1)을 통해 전기적으로 연결되는데, 상기 제1 컨택홀(CH1)의 사이즈가 작으면 상기 제1 컨택홀(CH1)의 컨택 저항이 커져 상기 홀수번째 센싱라인(SL2n-1)의 배선 저항이 커질 수 있다. 이를 방지하기 위해, 상기 제1 컨택홀(CH1)에 대응되는 상기 제1 배선부(FLP)의 폭을 상기 제2 배선부(SLP)의 폭보다 크게 설계하는 것이다.
이와 유사하게, 상기 짝수번째 센싱라인(SL2n)도 설계될 수 있다.
평면 상에서 볼 때, 상기 홀수번째 센싱라인(SL2n-1)의 상기 제1 배선부(FLP)와 상기 짝수번째 센싱라인(SL2n)의 상기 제1 배선부(FLP)는 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에서 서로 인접하지 않도록 배치된다. 이는, 상기 제1 및 제2 컨택홀(CH1, CH2) 각각의 사이즈를 일정 수준 이상으로 유지하여 컨택 저항을 줄이면서 인접한 센싱라인과의 간격을 유지하기 위함이다.
구체적으로, 컨택 저항 감소를 위해 상기 제1 및 제2 컨택홀(CH1, CH2)의 사이즈를 크게 형성할 경우, 상기 제1 및 제2 컨택홀(CH1, CH2)에 대응되는 상기 제1 배선부(FLP)의 폭 역시 넓어지게 된다. 상기 제1 배선부(FLP)의 폭이 커지면 인접하는 센싱라인의 제1 배선부(FLP)와 중첩되거나 매우 인접하게 배치되어 상기 제1 센싱라인들(SLa)이 구동부(미도시)로부터 감지 입력 신호를 제1 센싱부들(SR1)로 전달하거나, 상기 제1 센싱부들(SR1)로부터의 감지 출력 신호를 상기 구동부로 전달하지 못할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 상기 홀수번째 센싱라인(SL2n-1)의 상기 제1 배선부(FLP)와 상기 짝수번째 센싱라인(SL2n)의 상기 제1 배선부(FLP)는 평면 상에서 볼 때 서로 인접되지 않도록 설계될 수 있다. 즉, 상기 홀수번째 센싱라인(SL2n-1)의 상기 제1 배선부(FLP)와 상기 짝수번째 센싱라인(SL2n)의 상기 제1 배선부(FLP)는 평면 상에서 볼 때 동일 위치에 제공되지 않도록 설계될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제한된 영역 내에서 센싱라인들(SL) 각각의 간격을 일정하게 유지하면서도 이중 레이어로 구성되는 상기 센싱라인들(SL)의 컨택 저항을 줄일 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 상기 센싱라인들(SL)을 적층 순서에 따라 설명한다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 상기 제1 금속층(MTL1)이 제공된다.
상기 제1 베이스 기판(BS1)은 유리, 고분자 금속 등의 다양한 재료로 이루어질 수 있다. 상기 제1 베이스 기판(BS1)은 특히 고분자 유기물로 이루어진 절연성 기판일 수 있다. 상기 고분자 유기물을 포함하는 절연성 기판 재료로는 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등이 있다. 그러나, 상기 제1 베이스 기판(BS1)을 이루는 재료로는 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 금속층(MTL1)은 도전성 재료로 이루어질 수 있다. 상기 도전성 재료로는 금속, 이들의 합금, 도전성 고분자, 도전성 금속 산화물, 나노 전도성 물질 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 금속으로는 구리, 은, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 주석, 알루미늄, 코발트, 로듐, 이리듐, 철, 루테늄, 오스뮴, 망간, 몰리브덴, 텅스텐, 니오브, 탄텔, 티탄, 비스머스, 안티몬, 납 등을 들 수 있다. 상기 도전성 고분자로는 폴리티오펜계, 폴리피롤계, 폴리아닐린계, 폴리아세틸렌계, 폴리페닐렌계 화합물 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있으며, 특히 폴리티오펜계 중에서도 PEDOT/PSS 화합물을 사용할 수 있다. 상기 도전성 금속 산화물로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), SnO2(Tin Oxide) 등을 들 수 있다. 그 외, 나노 전도성 화합물로 은 나노와이어(AgNW), 카본나노튜브 (Carbon Nano Tube), 그래핀 (graphene) 등을 들 수 있다.
상기 제1 금속층(MTL1) 상에 절연층(IL)이 제공된다. 상기 절연층(IL)은 무기 재료로 이루어진 무기 절연막일 수 있으며 유기 재료로 이루어진 유기 절연막일 수도 있다. 상기 무기 재료로는 폴리실록산, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘산질화물 등의 무기 절연물질이 이용될 수 있다. 상기 유기 재료로는 폴리아크릴계 화합물, 폴리이미드계 화합물, 테프론과 같은 불소계 탄소 화합물, 벤조시클로부텐 화합물 등과 같은 유기 절연 물질일 수 있다.
상기 절연층(IL) 상에 상기 제2 금속층(MTL2)이 제공된다. 상기 제2 금속층(MTL2)은 상기 제1 금속층(MTL1)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 절연층(IL)을 사이에 두고 상기 제1 및 제2 금속층(MTL1, MTL2)은 동일한 폭을 가질 수 있다. 이때, 상기 제1 배선부(FLP)를 구성하는 상기 제1 및 제2 금속층(MTL1, MLT2)의 폭은 상기 제2 배선부(SLP)를 구성하는 상기 제1 및 제2 금속층(MTL1, MTL2)의 폭 보다 넓을 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 라인의 일부를 도시한 것으로, 도 2의 E1 부분에 대응하는 평면도이다. 중복된 설명을 피하기 위해 상술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에서 특별히 설명하지 않은 부분은 상술한 실시예에 따르며 동일한 번호는 동일한 구성 요소를, 유사한 번호는 유사한 구성 요소를 지칭한다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 제1 센싱 라인들(SLa 참고)은 제1 베이스 기판(BS1)의 주변 영역(PA)에 제공되며 제2 방향(DR2)을 따라 연장될 수 있다.
상기 제1 센싱 라인들(SLa) 각각의 폭은 상이할 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린(200)의 감지 영역(SA)으로부터 멀리 배치된 상기 제1 센싱라인들(SLa)은 그 폭이 상대적으로 넓을 수 있다.
상기 제1 센싱 라인들(SLa)은 도 6에 도시된 바와 같이 제1 센싱라인 그룹(SLa1)과 제2 센싱라인 그룹(SLa2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 센싱라인 그룹(SLa1)은 홀수(또는 2n-1, n은 자연수)번째 센싱라인들(SLa-1, SLa-3, SLa-5, SLa-7)을 포함하고, 상기 제2 센싱라인 그룹(SLa2)은 짝수(또는 2n, n은 자연수)번째 센싱라인들(SLa-2, SLa-4, SLa-6, SLa-8)을 포함한다. 여기서, 상기 홀수번째 센싱라인들(SLa-1, SLa-3, SLa-5, SLa-7) 중 최외곽에 배치된 제SLa-1번째 센싱라인(SLa-1)의 폭이 가장 넓게 설계 되고, 상기 짝수번째 센싱라인들(SLa-2, SLa-4, SLa-6, SLa-8) 중 상기 감지 영역(SA)에 가장 인접한 제SLa-8번째 센싱라인(SLa-8)의 폭이 가장 좁게 설계될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제1 센싱라인들(SLa) 각각의 폭을 상이하게 설계하는 것은 상기 제1 센싱라인들(SLa) 각각의 배선 저항을 균일하게 하기 위함이다.
구체적으로, 상기 제SLa-1번째 센싱라인(SLa-1)은 상기 주변 영역(PA)에서 최외곽에 위치하며 상기 감지 영역(SA) 내에서 제1 터치센서 패드부(도 3의 TP1 참고)로부터 가장 먼 행에 배치되는 제1 센싱 전극들(도 3의 SSE1 참고)에 연결된다. 상기 제SLa-8번째 센싱라인(SLa-8)은 상기 주변 영역(PA)에서 상기 감지 영역(SA)에 가장 인접하게 위치하며 상기 감지 영역(SA) 내에서 상기 제1 터치센서 패드부(TP1)로부터 가장 가까운 행에 배치되는 제1 센싱 전극들(SSE1)에 연결된다. 이로 인해, 상기 제SLa-1번째 센싱라인(SLa-1)의 배선 길이는 상기 제SLa-8번째 센싱라인(SLa-8)의 배선 길이보다 길 수 있다.
일반적으로, 배선 저항 값은 배선의 길이에 비례한다. 결국, 상기 제SLa-1번째 센싱라인(SLa-1)의 배선 저항값은 상기 제SLa-8번째 센싱라인(SLa-8)의 배선 저항값보다 크게 된다. 이로 인해, 구동부(미도시)로부터의 감지 입력 신호가 상기 감지 영역(SA)의 전 영역에 걸쳐 균일하게 제공되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 상기 터치 패널(200)의 터치 인식률이 저하될 수 있다.
이를 방지하기 위해, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1 센싱 라인들(SLa) 각각의 폭을 상이하게 설계하여 상기 제1 센싱 라인들(SLa)들의 배선 저항을 균일하게 하며 터치 인식률을 향상시킬 수 있다.
도 7은 도 2의 E2 부분을 확대한 평면도이고, 도 8은 도 7의 Ⅲ ~ Ⅲ'선에 따른 단면도이다.
도 2, 도 7 및 도 8을 참조하면, 터치 패널(200)은 제1 베이스 기판(BS1)과, 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제공된 제1 및 제2 센싱부(SR1, SR2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 센싱부(SR1)는 제1 센싱 전극(SSE1)과, 서로 인접한 제1 센싱 전극(SSE1)을 연결하는 제1 브릿지(BR1)를 포함한다. 상기 제2 센싱부(SR2)는 제2 센싱 전극(SSE2)과, 서로 인접한 제2 센싱 전극(SSE2)을 연결하는 제2 브릿지(BR2)를 포함한다.
상기 제1 센싱 전극(SSE1)과 상기 제2 센싱 전극(SSE2)은 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제공되며 동일한 레이어에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 센싱 전극(SSE1)과 상기 제2 센싱 전극(SSE2)은 서로 연결되지 않는 독립된 패턴으로 형성된다. 서로 인접한 2개의 제1 센싱 전극들(SSE1)은 상기 제1 센싱 전극(SSE1)과 동일 레이어에 배치되는 상기 제1 브릿지(BR1)에 의해 연결된다. 서로 인접한 2개의 제2 센싱 전극(SSE2)은 절연층(IL)에 구비된 제3 컨택홀(CH3)과 상기 제2 브릿지(BR2)에 의해 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 동일한 폭을 갖는 제1 및 제2 금속층이 컨택홀을 통해 전기적으로 연결된 센싱라인의 형태는 다양한 전자 소자에 채용될 수 있으며, 특히 표시 장치의 전원 배선의 하나로 사용될 수 있다.
도 9는 도 3의 E3 부분을 확대한 평면도이다. 도 9에서는 표시 패널의 표시 영역과 비표시 영역의 경계에 배치되는 각 배선 사이의 연결 관계에 대한 설명의 편의를 위해, 전원 배선들 중 일부만을 도시하였다.
도 3 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(100)은 복수의 화소들(PXL)이 제공되는 표시 영역(DA)과 상기 표시 영역(DA)의 주변에 위치하는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 화소들(PXL)은 제1 방향(DR1)으로 연장된 복수의 화소 행과 제2 방향(DR2)으로 연장된 복수의 화소 열을 따라 매트릭스(matrix)의 형태로 배열될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 비표시 영역(NDA)에는 데이터 구동부(DDV), 전원 배선(PL) 및 복수의 팬 아웃 배선(FOL)이 제공될 수 있다.
상기 전원 배선(PL)은 구동 전압 배선(DVL)을 통해 각 화소 열에 구비된 화소들(PXL)에 연결될 수 있다. 또한, 동일한 화소 열에 구비된 화소들(PXL)은 상기 구동 전압 배선(DVL)을 공유할 수 있다. 이로 인해, 상기 전원 배선(PL)으로 인가되는 전원이 각 화소(PXL)로 제공될 수 있다. 상기 전원 배선(PL)에는 제1 전원(ELVDD) 또는 제2 전원(ELVDD)이 인가될 수 있다.
상기 복수의 팬 아웃 배선(FOL)은 상기 데이터 구동부(DDV)와 상기 각 화소 열 사이에 배치되어 상기 데이터 구동부(DDV)로부터 제공된 데이터 신호를 상기 각 화소 열에 구비된 화소들(PXL)에 제공한다. 상기 복수의 팬 아웃 배선(FOL) 각각은 대응하는 각 화소 열에 제공된 데이터 배선(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 복수의 팬 아웃 배선(FOL)은 상기 비표시 영역(NDA)에서 대체적으로 상기 화소 열 방향을 따라 연장될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 10은 도 9의 E4 부분을 확대한 평면도이며, 도 11은 도 10의 Ⅳ ~ Ⅳ'선 및 Ⅴ ~ Ⅴ'선에 따른 단면도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 복수의 팬 아웃 배선(FOL)은 제2 베이스 기판(BS2)의 비표시 영역(NDA)에 제공되며 제1 팬 아웃 배선 그룹(FOL1)과 제2 팬 아웃 배선 그룹(FOL2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 팬 아웃 배선 그룹(FOL1)과 상기 제2 팬 아웃 배선 그룹(FOL2)은 제1 방향(DR1, 행 방향)으로 서로 교번적으로 배치될 수 있다.
상기 제1 팬 아웃 배선 그룹(FOL1)은 홀수(또는 2n-1, n은 자연수)번째 팬 아웃 배선(FOL-1, FOL-3, FOL-5, FOL-7)을 포함하고, 상기 제2 팬 아웃 배선 그룹(FOL2)은 짝수(또는 2n, n은 자연수)번째 팬 아웃 배선(FOL-2, FOL-4, FOL-6, FOL-8)을 포함한다. 이하에서는, 편의를 위해 홀수번째 팬 아웃 배선들(FOL-1, FOL-3, FOL-5, FOL-7)을 "홀수번째 팬 아웃 배선(FOL2n-1)"으로 지칭하고, 짝수번째 팬 아웃 배선들(FOL-2, FOL-4, FOL-6, FOL-8)을 "짝수번째 팬 아웃 배선(FOL2n)"으로 지칭한다.
상기 홀수번째 팬 아웃 배선(FOL2n-1)과 상기 짝수번째 팬 아웃 배선(FOL2n) 각각은 적어도 하나 이상의 컨택홀(CH4 및 CH5, 이하 'CH'라 함)을 포함할 수 있다.
상기 컨택홀(CH)은 상기 홀수번째 팬 아웃 배선(FOL2n-1)에 대응되는 제4 컨택홀(CH4)과 상기 짝수번째 팬 아웃 배선(FOL2n)에 대응되는 제5 컨택홀(CH5)을 포함할 수 있다. 상기 제4 컨택홀(CH4)과 상기 제5 컨택홀(CH5)은 복수개로 제공되며, 제2 방향(DR2)을 따라 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제공될 수 있다.
상기 홀수번째 팬 아웃 배선(FOL2n-1)과 상기 짝수번째 팬 아웃 배선(FOL2n) 각각은 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에서 이중 레이어로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 홀수번째 팬 아웃 배선(FOL2n-1)과 상기 짝수번째 팬 아웃 배선(FOL2n) 각각은 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제공된 제1 금속층(MTL1)과 상기 제4 및 제5 컨택홀(CH4, CH5)을 통해 상기 제1 금속층(MTL1)에 전기적으로 연결된 제2 금속층(MTL2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속층(MTL1)과 상기 제2 금속층(MTL2)은 평면 상에서 볼 때 동일한 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀수번째 팬 아웃 배선(FOL2n-1)은 상기 제4 컨택홀(CH4)을 통해 상기 제1 금속층(MTL1)과 상기 제2 금속층(MTL2)이 전기적으로 연결된 이중 레이어로 구성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 금속층(MTL1, MTL2) 각각은 상기 제4 컨택홀(CH4)에 대응되는 제1 배선부(FLP)와 상기 제4 컨택홀(CH4)에 대응되지 않는 제2 배선부(SLP)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 배선부(FLP)의 폭이 상기 제2 배선부(SLP)의 폭보다 넓을 수 있다. 상기 제1 배선부(FLP)의 폭이 상기 제2 배선부(SLP)의 폭보다 넓게 설계됨에 따라 상기 제4 컨택홀(CH4)의 사이즈를 일정 수준 이상으로 유지할 수 있다.
상기 짝수번째 팬 아웃 배선(FOL2n-1)은 상기 제5 컨택홀(CH5)을 통해 상기 제1 금속층(MTL1)과 상기 제2 금속층(MTL2)이 전기적으로 연결된 이중 레이어로 구성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 금속층(MTL1, MTL2) 각각은 상기 제5 컨택홀(CH5)에 대응되는 제1 배선부(FLP)와 상기 제5 컨택홀(CH5)에 대응되지 않는 제2 배선부(SLP)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 배선부(FLP)의 폭이 상기 제2 배선부(SLP)의 폭보다 넓을 수 있다. 상기 제1 배선부(FLP)의 폭이 상기 제2 배선부(SLP)의 폭보다 넓게 설계됨에 따라 상기 제5 컨택홀(CH5)의 사이즈를 일정 수준 이상으로 유지할 수 있다.
평면 상에서 볼 때, 상기 홀수번째 팬 아웃 배선(FOL2n-1)의 상기 제1 배선부(FLP)와 상기 짝수번째 팬 아웃 배선(FOL2n)의 상기 제1 배선부(FLP)는 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에서 서로 인접하지 않도록 배치된다. 이는, 상기 제4 및 제5 컨택홀(CH4, CH5) 각각의 사이즈를 일정 수준 이상으로 유지하여 상기 팬 아웃 배선(FOL)의 컨택 저항을 줄이면서 인접한 팬 아웃 배선과의 간격을 유지하기 위함이다.
이하, 도 10을 참조하여 상기 팬 아웃 배선들(FOL)을 적층 순서에 따라 설명한다.
도 10을 참조하면, 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 버퍼층(BFL) 및 게이트 절연막(GI)이 순차적으로 제공된다.
상기 게이트 절연막(GI) 상에 상기 제1 금속층(MTL1)이 제공된다.
상기 제1 금속층(MTL1)은 도전성 재료로 이루어질 수 있다. 상기 도전성 재료로는 금속, 이들의 합금, 도전성 고분자, 도전성 금속 산화물, 나노 전도성 물질 등이 사용될 수 있다.
상기 제1 금속층(MTL1) 상에 층간 절연막(IDL)이 제공된다.
상기 층간 절연막(IDL) 상에 상기 제2 금속층(MTL2)이 제공된다. 상기 제2 금속층(MTL2)은 상기 제1 금속층(MTL1)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 상기 층간 절연막(IDL)을 사이에 두고 상기 제1 및 제2 금속층(MTL1, MTL2)은 동일한 폭을 가질 수 있다. 이때, 상기 제1 배선부(FLP)를 구성하는 상기 제1 및 제2 금속층(MTL1, MLT2)의 폭은 상기 제2 배선부(SLP)를 구성하는 상기 제1 및 제2 금속층(MTL1, MTL2)의 폭 보다 넓을 수 있다.
상기 제1 및 제2 금속층(MTL1, MTL2) 상에 보호층(PSV)이 제공된다.
도 12는 도 3의 표시 패널에 구비된 복수의 화소들 중 하나의 화소에 대응하는 평면도이고, 도 13은 도 12의 Ⅵ ~ Ⅵ'선에 따른 단면도이다.
도 3, 도 12 및 도 13을 참조하면, 각 화소(PXL)는 신호 배선들에 연결된다. 상기 신호 배선들은 각 화소(PXL)에 신호를 제공하며 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 및 구동 전압 라인(DVL)을 포함할 수 있으며, 필요에 따라 다른 배선들을 더 포함할 수 있다.
상기 게이트 라인(GL)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2) 중 어느 한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 게이트 라인(GL)과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 상기 게이트 라인(GL)은 박막 트랜지스터에 주사 신호를 전달하고, 상기 데이터 라인(DL)은 상기 박막 트랜지스터에 데이터 신호를 전달하며, 상기 구동 전압 라인(DVL)은 상기 박막 트랜지스터에 구동 전압을 제공한다.
상기 게이트 라인(GL), 상기 데이터 라인(DL), 및 상기 구동 전압 라인(DVL)은 복수 개로 제공된다.
상기 신호 배선들 각각은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)에 걸쳐 제공된다.
상기 화소(PXL)는 영상을 표시하며 상기 표시 영역(DA)에 제공된다. 상기 화소(PXL)는 복수 개로 제공되어 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의상 하나의 화소(PXL)만 도시하였다. 여기서, 상기 화소(PXL)는 직사각형 모양을 갖는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
각 화소(PXL)는 상기 신호 배선들 중 대응하는 신호 배선에 연결된 상기 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터에 연결된 발광 소자, 및 커패시터(Cst)를 포함한다.
상기 박막 트랜지스터는 상기 발광 소자를 제어하기 위한 구동 박막 트랜지스터(TR2)와, 상기 구동 박막 트랜지스터(TR2)를 스위칭하는 스위칭 박막 트랜지스터(TR1)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 각 화소(PXL)가 두 개의 박막 트랜지스터(TR1, TR2)를 포함하는 것으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 각 화소(PXL)에 하나의 박막 트랜지스터와 커패시터, 또는 각 화소(PXL)에 셋 이상의 박막 트랜지스터와 둘 이상의 커패시터를 구비할 수 있다.
상기 스위칭 박막 트랜지스터(TR1)는 제1 게이트 전극(GE1)과 제1 소스 전극(SE1), 및 제1 드레인 전극(DE1)을 포함한다. 상기 제1 게이트 전극(GE1)은 상기 게이트 라인(GL)에 연결되며, 상기 제1 소스 전극(SE1)은 상기 데이터 라인(DL)에 연결된다. 상기 제1 드레인 전극(DE1)은 상기 구동 박막 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극(즉, 제2 게이트 전극(GE2))에 연결된다. 상기 스위칭 박막 트랜지스터(TR1)는 상기 게이트 라인(GL)에 인가되는 주사 신호에 따라 상기 데이터 라인(DL)에 인가되는 상기 데이터 신호를 상기 구동 박막 트랜지스터(TR2)에 전달한다.
상기 구동 박막 트랜지스터(TR2)는 제2 게이트 전극(GE2)과, 제2 소스 전극(SE2) 및 제2 드레인 전극(DE2)을 포함한다. 상기 제2 게이트 전극(GE2)은 상기 스위칭 박막 트랜지스터(TR1)에 연결되고, 상기 제2 소스 전극(SE2)은 상기 구동 전압 라인(DVL)에 연결되며, 상기 제2 드레인 전극(DE2)은 상기 발광 소자에 연결된다.
상기 발광 소자는 발광층(EML), 상기 발광층(EML)을 사이에 두고 서로 대향하는 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2)을 포함한다. 상기 제1 전극(EL1)은 상기 구동 박막 트랜지스터(TR2)의 상기 제2 드레인 전극(DE2)과 연결된다. 상기 제2 전극(EL2)에는 공통 전압이 인가되며, 상기 발광층(EML)은 상기 구동 박막 트랜지스터(TR2)의 출력 신호에 따라 발광함으로써 광을 출사하거나 출하하지 않음으로써 영상을 표시한다. 여기서, 상기 발광층(EML)으로부터 출사되는 광은 상기 발광층의 재료에 따라 달라질 수 있으며, 컬러광 또는 백색광일 수 있다.
상기 커패시터(Cst)는 상기 구동 박막 트랜지스터(TR2)의 상기 제2 게이트 전극(GE2)과 상기 제2 소스 전극(SE2) 사이에 연결되며, 상기 구동 박막 트랜지스터(TR2)의 상기 제2 게이트 전극(GE2)에 입력되는 데이터 신호를 충전하고 유지한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PXL)를 적층 순서에 따라 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PXL)는 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제공된다.
상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에는 버퍼층(BFL)이 제공된다. 상기 버퍼층(BFL)은 상기 제2 베이스 기판(BS2)으로부터 불순물이 확산되는 것을 방지하며 상기 제2 베이스 기판(BS2)의 평탄도를 향상시킬 수 잇다. 상기 버퍼층(BFL)은 단일층으로 제공될 수 있으나, 적어도 2중층 이상의 다중층으로 제공될 수도 있다. 상기 버퍼층(BFL)은 무기 재료로 이루어진 무기 절연막일 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼층(BFL)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘산질화물 등으로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(BFL)은 다중층으로 제공될 경우, 각 층은 동일한 재료로 형성되거나 또는 서로 다른 재료로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(BFL)은 상기 제2 베이스 기판(BS2)의 재료 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.
상기 버퍼층(BFL) 상에는 제1 액티브 패턴(ACT1)과 제2 액티브 패턴(ACT2)이 제공된다. 상기 제1 액티브 패턴(ACT1)과 상기 제2 액티브 패턴(ACT2)은 반도체 소재로 형성된다. 상기 제1 액티브 패턴(ACT1)과 상기 제2 액티브 패턴(ACT2)은 각각 소스 영역(SCA), 드레인 영역(DRA), 및 상기 소스 영역(SCA)과 상기 드레인 영역(DRA) 사이에 제공된 채널 영역(CNA)를 포함한다. 상기 제1 액티브 패턴(ACT1)과 상기 제2 액티브 패턴(ACT2)은 폴리 실리콘, 아몰펄스 실리콘, 산화물 반도체 등으로 이루어진 반도체 패턴일 수 있다. 특히, 상기 채널 영역(CNA)은 불순물로 도핑되지 않은 반도체 패턴으로서, 진성 반도체일 수 있다. 상기 소스 영역(SCA) 및 상기 드레인 영역(DRA)은 불순물이 도핑된 반도체 패턴일 수 있다. 상기 불순물로는 n형 불순물, p형 불순물, 기타 금속과 같은 불순물이 도핑될 수 있다.
상기 제1 액티브 패턴(ACT1) 및 상기 제2 액티브 패턴(ACT2) 상에는 게이트 절연막(GI)이 제공된다.
상기 게이트 절연막(GI) 상에는 상기 게이트 라인(GL)과 연결된 상기 제1 게이트 전극(GE1)과 상기 제2 게이트 전극(GE2)이 제공된다. 상기 제1 게이트 전극(GE1)과 상기 제2 게이트 전극(GE2)은 각각 상기 제1 액티브 패턴(ACT1)과 상기 제2 액티브 패턴(ACT2) 각각의 채널 영역(CNA)에 대응되는 영역을 커버하도록 형성된다.
상기 제1 게이트 전극(GE1)과 상기 제2 게이트 전극(GE2) 상에는 상기 제1 게이트 전극(GE1)과 상기 제2 게이트 전극(GE2)을 커버하기 위한 층간 절연막(IDL)이 제공된다.
상기 층간 절연막(IDL) 상에는 상기 제1 소스 전극(SE1)과 상기 제1 드레인 전극(DE1), 상기 제2 소스 전극(SE2), 및 상기 제2 드레인 전극(DE2)이 제공된다. 상기 제1 소스 전극(SE1)과 상기 제1 드레인 전극(DE1)은 상기 층간 절연막(IDL) 및 상기 게이트 절연막(GI)에 형성된 컨택홀에 의해 상기 제1 액티브 패턴(ACT1)의 상기 소스 영역(SCA)과 상기 드레인 영역(DRA)에 각각 연결된다. 상기 제2 소스 전극(SE2)과 상기 제2 드레인 전극(DE2)은 상기 층간 절연막(IDL) 및 상기 게이트 절연막(GI)에 형성된 컨택홀에 의해 상기 제2 액티브 패턴(ACT2)의 상기 소스 영역(SCA)과 상기 드레인 영역(DRA)에 각각 연결된다.
한편, 상기 제2 게이트 전극(GE2)의 일부와 상기 구동 전압 라인(DVL)의 일부는 각각 제1 커패시터 전극(CE1) 및 제2 커패시터 전극(CE2)이며, 상기 층간 절연막(IDL)을 사이에 두고 상기 커패시터(Cst)를 구성한다.
상기 제1 소스 전극(SE1), 상기 제1 드레인 전극(DE1), 상기 제2 소스 전극(SE2), 및 상기 제2 드레인 전극(DE2) 상에는 보호층(PSV)이 제공된다. 상기 보호층(PSV)은 상기 스위칭 박막 트랜지스터(TR1)와 상기 구동 박막 트랜지스터(TR1)를 커버하며 그 상면을 평탄화시킬 수 있다.
상기 보호층(PSV) 상에는 상기 발광 소자의 애노드로서 상기 제1 전극(EL1)이 제공된다. 상기 제1 전극(EL1)은 상기 보호층(PSV)에 구비된 컨택홀을 통해 상기 구도 박막 트랜지스터(TR2)의 제2 드레인 전극(DE2)에 연결된다. 여기서, 상기 제1 전극(EL1)은 캐소드로도 사용될 수 있으나, 이하 실시예에서는 애노드인 경우를 일 예로서 설명한다.
상기 제1 전극(EL1)은 높은 일함수를 갖는 물질로 형성될 수 있으며, 상기 도면에 있어서 상기 제2 베이스 기판(BS2)의 하부 방향으로 영상을 제공하는 경우, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등의 투명 도전성막으로 형성될 수 있다. 만약, 상기 도면에 있어서, 상기 제2 베이스 기판(BS2)의 상부 방향으로 영상을 제공하고자 하는 경우, 상기 제1 전극(EL1)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 등의 금속 반사막과 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등의 투명 도전성막으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극(EL1) 등이 형성된 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에는 각 화소(PXL)에 대응하도록 화소 영역을 구획하는 화소 정의막(PDL)이 제공된다. 상기 화소 정의막(PDL)은 상기 제1 전극(EL1)의 상면을 노출하며 상기 화소(PXL)의 둘레를 따라 상기 제2 베이스 기판(BS2)으로부터 돌출된다.
상기 화소 정의막(PDL)에 의해 둘러싸인 화소 영역에는 상기 발광층(EML)이 제공된다.
상기 발광층(EML)은 상기 제1 전극(EL1)의 노출된 표면 상에 배치될 수 있다. 상기 발광층(EML)은 적어도 광 생성층(light generation layer, LGL)을 포함하는 다층 박막 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 발광층(EML)은 정공을 주입하는 정공 주입층(hole injection layer, HIL), 정공의 수송성이 우수하고 상기 광 생성층에서 결합하지 못한 전자의 이동을 억제하여 정공과 전자의 재결합 기회를 증가시키기 위한 정공 수송층(hole transport layer, HTL), 주입된 전자와 전공의 재결합에 의하여 광을 발하는 상기 광 생성층, 상기 광 생성층에서 결합하지 못한 정공의 이동을 억제하기 위한 정공 억제층(hole blocking layer, HBL), 전자를 상기 광 생성층으로 원활히 수송하기 위한 전자 수송층(electron transport layer, ETL), 및 전자를 주입하는 전자 주입층(electron injection layer, EIL)을 구비할 수 있다.
상기 광 생성층에서 생성되는 광의 색상은 적색(red), 녹색(green), 청색(blue) 및 백색(white) 중 하나일 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 발광층(EML)의 상기 광 생성층에서 생성되는 광의 색상은 마젠타(magenta), 시안(cyan), 옐로우(yellow) 중 하나일 수도 있다.
상기 발광층(EML) 상에 상기 제2 전극(EL2)이 배치될 수 있다.
상기 제2 전극(EL2) 상에 봉지층(SL)이 제공된다. 상기 봉지층(SL)은 상기 제2 전극(EL2)을 커버한다. 상기 봉지층(SL)은 단일층으로 이루어질 수 있으나, 복층으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 봉지층(SL)은 제1 봉지층(SL1)과 제2 봉지층(SL2)으로 이루어질 수 있으며, 상기 제1 봉지층(SL1)과 제2 봉지층(SL2)은 서로 다른 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 봉지층(SL1)은 유기 재료로, 상기 제2 봉지층(SL2)은 무기 재료로 이루어질 수 있다. 그러나, 상기 봉지층(SL1) 복층 여부나 재료는 이에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지층(SL1)은 서로 교번하여 적층된 다수의 유기 재료층과 다수의 무기 재료층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 다양한 전자 기기에 채용될 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 장치는 텔레비젼, 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드(PD), 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), 내비게이션, 스마트 워치와 같은 각종 웨어러블 기기, 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100: 표시 패널 200: 터치 스크린
BS1: 제1 베이스 기판 BS2: 제2 베이스 기판
FLP: 제1 배선부 FOL: 팬 아웃 배선
MTL1, MTL2: 제1 및 제2 금속층
SL: 센싱 라인들 SLa, SLb: 제1 및 제2 센싱 라인들
SLP: 제2 배선부 SR: 터치 센서

Claims (18)

  1. 감지 영역 및 상기 감지 영역의 주변에 배치되는 주변 영역을 포함하는 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 제공되며 적어도 하나 이상의 컨택 홀을 구비한 절연층;
    상기 감지 영역에 제공된 센싱부; 및
    상기 주변 영역에 제공된 제1 금속층 및 상기 제1 금속층 상에 제공되어 상기 컨택 홀을 통해 상기 제1 금속층에 연결된 제2 금속층을 포함한 센싱 라인들을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 금속층 각각은 상기 컨택 홀에 대응되는 제1 배선부와 상기 제1 배선부를 제외한 제2 배선부를 포함하고, 상기 제1 배선부와 상기 제2 배선부는 그 폭이 서로 상이한 터치 스크린.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 배선부의 폭이 상기 제2 배선부의 폭 보다 큰 터치 스크린.
  3. 제2 항에 있어서,
    평면 상에서 볼 때, 상기 베이스 기판 상에서 각 센싱 라인의 상기 제1 배선부는 인접한 센싱 라인의 상기 제1 배선부와 동일 위치에 제공되지 않는 터치 스크린.
  4. 제3 항에 있어서,
    각 센싱 라인에 대응하는 상기 컨택 홀은 복수 개로 제공되는 터치 스크린.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 센싱 라인들은 제2 방향으로 연장된 제2n-1(n은 자연수) 번째 센싱 라인들을 구비한 제1 센싱 라인 그룹 및 상기 제2n-1 번째 센싱 라인들 사이에 배치되는 제2n(n은 자연수) 번째 센싱 라인들을 구비한 제2 센싱 라인 그룹을 포함하는 터치 스크린.
  6. 제5 항에 있어서,
    평면 상에서 볼 때, 상기 제1 센싱 라인 그룹에 대응되는 상기 컨택 홀과 상기 제2 센싱 라인 그룹에 대응되는 컨택 홀은 상기 제2 방향을 따라 교번하여 상기 베이스 기판 상에 제공되는 터치 스크린.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 금속층은 평면 상에서 볼 때 상기 제2 금속층과 동일한 폭을 갖는 터치 스크린.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 절연층은 무기 재료를 포함하는 무기 절연막 및 유기 재료를 포함하는 유기 절연막 중 선택된 어느 하나의 절연막인 터치 스크린.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 센싱 라인들 각각은 서로 상이한 폭을 갖는 터치 스크린.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 센싱 라인들 각각의 폭은 상기 감지 영역으로 인접할수록 작아지는 터치 스크린.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 센싱부는, 제1 방향을 따라 연장된 제1 센싱부와, 상기 제1 방향과 교차한 제2 방향을 따라 연장된 제2 센싱부를 포함하는 터치 스크린.
  12. 영상이 표시되는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 적어도 일 면 상에 제공되며 터치 위치를 감지하는 터치 스크린을 포함하고,
    상기 표시 패널은,
    복수의 화소 영역을 포함하는 표시 영역과 상기 표시 영역의 주변에 배치되는 비표시 영역을 포함하는 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 제공되며 적어도 하나 이상의 컨택 홀을 구비한 절연층; 및
    상기 비표시 영역에 배치되어 각 화소 영역에 연결되고, 상기 베이스 기판 상에 제공된 제1 금속층 및 상기 제1 금속층 상에 제공되어 상기 컨택 홀을 통해 상기 제1 금속층에 연결된 제2 금속층을 포함한 전원 배선들을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 금속층 각각은 상기 컨택 홀에 대응되는 제1 배선부와 상기 제1 배선부를 제외한 제2 배선부를 포함하고, 상기 제1 배선부와 상기 제2 배선부는 그 폭이 서로 상이한 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 배선부의 폭이 상기 제2 배선부의 폭 보다 큰 표시 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 금속층은 평면 상에서 볼 때 상기 제2 금속층과 동일한 폭을 갖는 표시 장치.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    각 화소 영역 내에 제공된 적어도 하나 이상의 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터에 연결된 발광 소자; 및
    상기 박막 트랜지스터와 상기 발광 소자를 구동하는 구동부를 포함하는 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 전원 배선은 상기 구동부로부터의 신호를 상기 각 화소 영역으로 제공하는 팬 아웃 배선인 표시 장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터는,
    상기 베이스 기판 상에 제공된 액티브 패턴;
    상기 액티브 패턴 상에 제공된 게이트 전극; 및
    상기 액티브 패턴에 각각 연결된 소스 전극과 드레인 전극을 포함하는 표시 장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 발광 소자는,
    상기 박막 트랜지스터에 연결된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 제공된 발광층; 및
    상기 발광층 상에 제공된 제2 전극을 포함하는 표시 장치.
KR1020160129090A 2016-10-06 2016-10-06 터치 스크린 및 이를 구비한 표시 장치 Active KR102701032B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160129090A KR102701032B1 (ko) 2016-10-06 2016-10-06 터치 스크린 및 이를 구비한 표시 장치
US15/685,615 US10754458B2 (en) 2016-10-06 2017-08-24 Touch screen and display device having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160129090A KR102701032B1 (ko) 2016-10-06 2016-10-06 터치 스크린 및 이를 구비한 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180038603A KR20180038603A (ko) 2018-04-17
KR102701032B1 true KR102701032B1 (ko) 2024-09-03

Family

ID=61829485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160129090A Active KR102701032B1 (ko) 2016-10-06 2016-10-06 터치 스크린 및 이를 구비한 표시 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10754458B2 (ko)
KR (1) KR102701032B1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107491222A (zh) * 2017-09-01 2017-12-19 业成科技（成都）有限公司 触控面板
CN108089768A (zh) * 2018-01-25 2018-05-29 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 触控面板结构及柔性触控显示器件
US20190354211A1 (en) * 2018-05-15 2019-11-21 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Touch panel and touch display device
KR102723526B1 (ko) * 2019-02-08 2024-10-30 삼성디스플레이 주식회사 입력 감지 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102819912B1 (ko) 2019-04-29 2025-06-13 삼성디스플레이 주식회사 입력감지회로 및 이를 포함하는 표시장치
US11276746B2 (en) * 2019-07-01 2022-03-15 Samsung Display Co., Ltd. Display device including connection wiring part overlapping driving voltage wiring and contacting sensing signal wiring
KR20210021168A (ko) * 2019-08-14 2021-02-25 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
KR102769351B1 (ko) * 2019-10-24 2025-02-19 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
KR102912379B1 (ko) * 2019-11-08 2026-01-14 삼성디스플레이 주식회사 센싱 유닛과 그를 포함하는 표시 장치
US11882752B1 (en) * 2020-08-28 2024-01-23 Apple Inc. Electronic devices with through-display sensors
KR20220051901A (ko) * 2020-10-19 2022-04-27 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20220166400A (ko) * 2021-06-09 2022-12-19 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN119065522A (zh) * 2023-05-31 2024-12-03 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板、显示面板

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140209910A1 (en) 2013-01-31 2014-07-31 Samsung Display Co., Ltd. Display device
US20160349889A1 (en) 2015-01-26 2016-12-01 Boe Technology Group Co., Ltd. In Cell Touch Panel And Method For Driving The Same, And Display Device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100761128B1 (ko) 2005-12-22 2007-09-21 엘지전자 주식회사 전계발광표시 장치 및 그 배선구조
WO2013031903A1 (ja) * 2011-09-02 2013-03-07 シャープ株式会社 タッチパネルおよび表示装置
KR20140116990A (ko) 2013-03-25 2014-10-07 엘지디스플레이 주식회사 어레이 기판
KR102142855B1 (ko) * 2013-08-29 2020-08-31 미래나노텍(주) 터치스크린 패널용 배선 전극, 이를 이용한 터치스크린 패널 및 그 제조방법
KR102130110B1 (ko) 2013-10-21 2020-07-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 이의 제조 방법
KR102090159B1 (ko) 2013-11-22 2020-03-18 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 이의 제조 방법
KR102281109B1 (ko) * 2013-12-31 2021-07-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102272789B1 (ko) 2014-01-15 2021-07-05 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
CN104503648B (zh) * 2015-01-09 2017-06-09 京东方科技集团股份有限公司 一种内嵌式触摸屏及显示装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140209910A1 (en) 2013-01-31 2014-07-31 Samsung Display Co., Ltd. Display device
US20160349889A1 (en) 2015-01-26 2016-12-01 Boe Technology Group Co., Ltd. In Cell Touch Panel And Method For Driving The Same, And Display Device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180038603A (ko) 2018-04-17
US20180101270A1 (en) 2018-04-12
US10754458B2 (en) 2020-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102701032B1 (ko) 터치 스크린 및 이를 구비한 표시 장치
KR102725829B1 (ko) 터치 센서 및 이를 구비한 표시 장치
US20200089369A1 (en) Touch sensing unit and display device including the same
US12229379B2 (en) Touch sensor and display device
KR102414140B1 (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
US11941219B2 (en) Touch sensor having improved sensing sensitivity and display device including the same
KR102668609B1 (ko) 터치 스크린
KR20180044491A (ko) 표시 장치
US11928299B2 (en) Touch sensor and display device having the same
US11467701B2 (en) Touch sensor, fabricating method thereof, and display device having the same
US12541270B2 (en) Display device comprising touch sensor
US12493389B2 (en) Input sensor and electronic device including the same
US20260013294A1 (en) Display device and electronic device including display device
KR102581836B1 (ko) 인 셀 터치 패널 및 이의 제조 방법
CN121078925A (zh) 显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20161006

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20211005

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20161006

Comment text: Patent Application

PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20230227

Patent event code: PE09021S01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20230831

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20240529

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20240827

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20240828

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration