KR20220096768A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20220096768A
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KR1020200189510A
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김철세
김주한
김진성
이해원
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 하부 기판, 하부 기판 상에 제1 방향과 제1 방향과 교차하는 방향인 제2 방향으로 이격되어 배치된 복수의 화소 기판, 제1 방향으로 배치된 복수의 화소 기판 사이에 배치된 제1 연결 배선, 제2 방향으로 배치된 복수의 화소 기판 사이에 배치된 제2 연결 배선 및 복수의 화소 기판 사이의 이격 공간 중 제1 연결 배선 및 제2 연결 배선이 배치된 영역과 이웃한 영역에 배치된 터치 전극을 포함할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인셀 터치 타입의 스트레쳐블 표시 장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 모니터나 TV, 핸드폰 등에 사용되는 표시 장치에는 스스로 광을 발광하는 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등과 별도의 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)등이 있다.
표시 장치는 컴퓨터의 모니터 및 TV 뿐만 아니라 개인 휴대 기기까지 그 적용 범위가 다양해지고 있으며, 넓은 표시 면적을 가지면서도 감소된 부피 및 무게를 갖는 표시 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 최근에는 플렉서블(flexible) 소재인 플라스틱 등과 같이 유연성 있는 기판에 표시부, 배선 등을 형성하여, 특정 방향으로 신축이 가능하고 다양한 형상으로 변화가 가능하게 제조되는 표시 장치가 차세대 표시 장치로 주목받고 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 하부 기판 상에 터치 소자를 배치하여 터치 시스템을 내장한 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 하부 기판에 소자 형성 시 터치 소자를 동시에 형성하여 공정을 단순화하고 제조 비용을 줄일 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 하부 기판, 하부 기판 상에 제1 방향과 제1 방향과 교차하는 방향인 제2 방향으로 이격되어 배치된 복수의 화소 기판, 제1 방향으로 배치된 복수의 화소 기판 사이에 배치된 제1 연결 배선, 제2 방향으로 배치된 복수의 화소 기판 사이에 배치된 제2 연결 배선 및 복수의 화소 기판 사이의 이격 공간 중 제1 연결 배선 및 제2 연결 배선이 배치된 영역과 이웃한 영역에 배치된 터치 전극을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 제1 터치 전극이 배치된 하부 기판, 발광 소자와 상기 발광 소자를 구동하는 구동 소자가 배치된 복수의 화소 기판이 배치된 제1 영역과 복수의 화소 기판 사이의 영역인 제2 영역이 정의된 미들 기판 및 하부 기판과 대향하는 대향 면에 복수의 제2 터치 전극이 배치된 상부 기판을 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 기판 상의 화소 기판이 배치되지 않는 연신 영역에 터치 전극을 형성하여 터치 시스템을 내장한 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 연신 영역에 배치된 터치 전극과 상기 연신 영역과 제1 방향 및 제2 방향으로 이웃하여 배치된 연신 영역에 배치된 터치 전극이 서로 상이한 방향으로 배열되어 제1 방향과 제2 방향으로 연신 가능한 터치 전극이 배치되어 터치 전극이 배치되더라도 제1 방향과 제2 방향으로 연신 가능하다.
본 발명은 발광 소자를 구동하는 구동 소자 형성 시 동시에 터치 전극과 터치 배선 및 터치 브릿지 배선을 형성하여 공정을 단순화하고 제조 비용을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 터치 시스템을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 터치 유닛(TU)을 확대한 확대 평면도이다.
도 4a는 도 3의 IVa-IVa'에 따른 단면도이다.
도 4b는 도 3의 IVb-IVb'에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3의 V-V'에 따른 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 터치 유닛을 확대한 확대 평면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치 단면도이며, 도 3의 VII-VII'에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 확대 평면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에 인가되는 전압을 나타내는 파형도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대한 개략적인 단면도이다.
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 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
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.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
<표시 장치>
본 발명에 따른 표시 장치는 휘거나 늘어나도 화상 표시가 가능한 표시 장치이며, 신축성 표시 장치 및 연신가능한 표시장치로도 지칭될 수 있다. 본 발명에 따른 표시 장치는 종래의 일반적인 표시 장치와 비교하여 높은 가요성(Flexibility)를 가질 뿐만 아니라, 연신성(Stretchability)를 가질 수 있다. 이에, 사용자가 표시 장치를 휘게 하거나 늘어나게 할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 조작에 따라 표시 장치의 형상이 자유롭게 변경될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 표시 장치의 끝단을 잡고 잡아당기는 경우 표시 장치는 사용자가 잡아당기는 방향으로 늘어날 수 있다. 또는, 사용자가 표시 장치를 평평하지 않은 외면에 배치시키는 경우, 표시 장치는 외면의 표면의 형상을 따라 휘어지도록 배치될 수 있다. 또한, 사용자에 의해 가해지는 힘이 제거되는 경우, 표시 장치는 다시 본래의 형태로 복원될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 하부 기판(110), 상부기판(US), 복수의 화소 기판(111A), 복수의 비화소 기판(111N), 복수의 연결 부재(120), COF(140)(Chip on Flim) 및 인쇄 회로 기판(150)을 포함한다.
하부 기판(110)은 표시 장치(100)의 여러 구성요소들을 지지하고 보호하기 위한 기판이다. 그리고, 상부 기판(US)은 표시 장치(100)의 여러 구성요소들을 커버하고 보호하기 위한 기판이다.
하부 기판(110) 및 상부 기판(US) 각각은 연성 기판으로서 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하부 기판(110) 및 상부 기판(US) 각각은 폴리 메탈 실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)과 같은 실리콘 고무(Silicone Rubber), 폴리 우레탄(polyurethane; PU), PTFE(polytetrafluoroethylene) 등의 탄성 중합체(elastomer)로 이루어질 있으며, 이에, 유연한 성질을 가질 수 있다. 하부 기판(110) 및 상부 기판(US)의 재질은 동일할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하부 기판(110) 및 상부 기판(US) 각각은 연성 기판으로서, 팽창 및 수축이 가역적으로 가능할 수 있다. 이에, 하부 기판(110)은 하부 연성 기판 또는 제1 연성 기판으로도 지칭될 수 있고, 상부 기판(US)은 상부 연성 기판 또는 제2 연성 기판으로도 지칭될 수 있다. 또한, 하부 기판(110) 및 상부 기판(US) 각각은 탄성 계수(elastic modulus)가 수 MPa 내지 수 백 MPa일 수 있다. 그리고, 하부 기판(110) 및 상부 기판(US)의 연성 파괴율(ductile breaking rate)이 100% 이상일 수 있다. 여기서, 연성 파괴율이란 연신되는 객체가 파괴되거나 크랙되는 시점에서의 연신율을 의미한다. 하부 기판(110)의 두께는 10um 내지 1mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하부 기판(110)은 표시 영역(Active Area; AA) 및 표시 영역(AA)을 둘러싸는 비표시 영역(Non-active Area; NA)을 가질 수 있다.
표시 영역(AA)은 표시 장치(100)에서 영상이 표시되는 영역이다. 표시 영역(AA)에는 복수의 화소(PX)가 배치된다. 그리고, 각각의 화소(PX)는 표시 소자 및 표시 소자를 구동하기 위한 다양한 구동 소자들을 포함할 수 있다. 다양한 구동 소자들은 적어도 하나의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 커패시터(Capacitor)를 의미할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 그리고, 복수의 화소(PX) 각각은 다양한 배선과 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수의 화소(PX) 각각은 게이트 배선, 데이터 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선, 기준 전압 배선 등과 같은 다양한 배선과 연결될 수 있다.
표시 영역(AA) 내에는 터치 전극 영역(TA)이 더 정의될 수 있다. 터치 전극 영역(TA)은 인접하는 4개의 화소 기판(111A) 사이에 정의된 영역일 수 있다. 보다 구체적으로, 터치 전극 영역(TA)은 어느 하나의 화소 기판(111A)을 기준으로 X축과 Y축 방향의 대각선 방향의 화소 기판(111A) 간 이격 영역일 수 있다.
비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)에 인접한 영역이다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)에 인접하여 표시 영역(AA)을 둘러싸는 영역이다. 다만, 이에 한정되지 않고, 비표시 영역(NA)은 하부 기판(110) 중 표시 영역(AA)을 제외한 영역에 해당하고, 이는 다양한 형상으로 변형 및 분리될 수 있다. 비표시 영역(NA)에는 표시 영역(AA)에 배치된 복수의 화소(PX)를 구동하기 위한 구성요소가 배치된다. 비표시 영역(NA)에는 게이트 드라이버(GD)가 배치될 수 있다. 그리고, 비표시 영역(NA)에는 게이트 드라이버(GD) 및 데이터 드라이버와 연결되는 복수의 패드(101)가 배치될 수 있으며, 각각의 패드(101)는 표시 영역(AA)의 복수의 화소(PX) 각각과 연결될 수 있다.
하부 기판(110) 상에는 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)이 배치된다. 복수의 화소 기판(111A)은 하부 기판(110)의 표시 영역(AA)에 배치될 수 있고, 복수의 비화소 기판(111N)은 하부 기판(110)의 비표시 영역(NA)에 배치될 수 있다. 도 1에서는 복수의 비화소 기판(111N)이 비표시 영역(NA)에서 표시 영역(AA)의 상측 및 좌측에 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고 비표시 영역(NA)의 임의의 영역에 배치될 수 있다.
복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)은 강성 기판으로서, 하부 기판(110) 상에 서로 이격되어 각각 독립적으로 배치된다. 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)은 하부 기판(110)과 비교하여 강성일 수 있다. 즉, 하부 기판(110)은 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)보다 연성 특성을 가질 수 있고, 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)은 하부 기판(110)보다 강성 특성을 가질 수 있다.
복수의 강성 기판인 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)은 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 플라스틱 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리아세테이트(polyacetate) 등으로 이루어질 수도 있다. 이때, 복수의 화소 기판(111A)과 복수의 비화소 기판(111N)은 동일한 물질로 이루어질 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있다.
복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)의 모듈러스는 하부 기판(110)의 모듈러스보다 1000배 이상 클 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)의 탄성 계수(elastic modulus)는 투명도에 따라, 2GPa 내지 9GPa일 수 있다. 보다 구체적으로는, 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)이 투명할 경우에는 탄성 계수가 2GPa이고, 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)이 불투명할 경우에는 탄성 계수가 9GPa일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 따라서, 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)은 하부 기판(110)과 비교하여 강성을 갖는 복수의 강성 기판일 수 있다.
복수의 화소 기판(111A)에는 복수의 화소(PX)가 배치될 수 있고, 복수의 비화소 기판(111N) 중 표시 영역(AA)의 좌측에 위치한 비화소 기판(111N)에는 게이트 구동부(GD)가 실장될 수 있다. 게이트 구동부(GD)는 화소 기판(111A) 상의 다양한 구성요소 제조 시 게이트 인 패널(Gate In Panel; GIP) 방식으로 비화소 기판(111N)에 형성될 수 있다. 이에, 복수의 비화소 기판(111N) 상에는 다양한 트랜지스터, 커패시터, 배선 등과 같은 게이트 구동부(GD)를 구성하는 다양한 회로 구성이 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 게이트 구동부(GD)는 COF(Chip on Film) 방식으로 실장될 수도 있다. 또한, 복수의 비화소 기판(111N)이 표시 영역(AA)의 우측에 위치한 비표시 영역(NA)에도 배치되고, 표시 영역(AA)의 우측에 위치한 복수의 비화소 기판(111N)에도 게이트 구동부(GD)가 실장될 수 있다.
복수의 비화소 기판(111N)의 크기는 복수의 화소 기판(111A)의 크기보다 클 수 있다. 구체적으로, 복수의 비화소 기판(111N) 각각의 크기는 복수의 화소 기판(111) 각각의 크기보다 클 수 있다. 상술한 바와 같이, 복수의 비화소 기판(111N) 각각에는 게이트 구동부(GD)가 배치되고, 예를 들어, 복수의 비화소 기판(111N) 각각에는 게이트 구동부(GD)의 하나의 스테이지가 배치될 수 있다. 이에, 게이트 구동부(GD)의 하나의 스테이지를 구성하는 다양한 회로 구성이 차지하는 면적이 화소(PX)가 배치되는 화소 기판(111)의 면적보다 상대적으로 더 크므로, 복수의 비화소 기판(111N) 각각의 크기는 복수의 화소 기판(111A) 각각의 크기보다 클 수 있다.
COF(140)는 연성을 가진 베이스 필름(141)에 각종 부품을 배치한 필름으로, 표시 영역(AA)의 복수의 서브 화소로 신호를 공급하기 위한 부품이다. COF(140)는 비표시 영역(NA)에 배치된 복수의 비화소 기판(111N)의 복수의 패드(101)에 본딩될 수 있으며, 패드를 통하여 전원 전압, 데이터 전압, 게이트 전압 등을 표시 영역(AA)의 복수의 서브 화소 각각으로 공급한다. COF(140)는 베이스 필름(141) 및 구동 IC(142)를 포함하고, 이 이외에도 각종 부품이 배치될 수 있다.
베이스 필름(141)은 COF(140)의 구동 IC(142)를 지지하는 층이다. 베이스 필름(141)은 절연 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 플렉서빌리티를 갖는 절연 물질로 이루어질 수 있다.
구동 IC(142)는 영상을 표시하기 위한 데이터와 이를 처리하기 위한 구동 신호를 처리하는 부품이다. 도 1에서는 구동 IC(142)가 COF(140) 방식으로 실장되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 구동 IC(142)는 COG(Chip On Glass), TCP (Tape Carrier Package) 등의 방식으로 실장될 수도 있다.
도 1에서는 표시 영역(AA)에 배치된 하나의 행의 화소 기판(111A)에 대응하도록 하나의 비화소 기판(111N)이 표시 영역(AA) 상측의 비표시 영역(NA)에 배치되고, 하나의 비화소 기판(111N)에 하나의 COF(140)가 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 복수의 행의 화소 기판(111A)에 대응하도록 하나의 비화소 기판(111N) 및 하나의 COF(140)가 배치될 수 있다.
인쇄 회로 기판(DD)에는 IC 칩, 회로부 등과 같은 제어부가 장착될 수 있다. 또한, 인쇄 회로 기판(DD)에는 메모리, 프로세서 등도 장착될 수 있다. 인쇄 회로 기판(DD)은 표시 소자를 구동하기 위한 신호를 제어부로부터 표시 소자로 전달하는 구성이다. 도 1에서는 하나의 인쇄 회로 기판(DD)이 사용되는 것으로 설명되었으나, 인쇄 회로 기판(DD)의 개수는 이에 제한되지 않는다. 그리고 인쇄 회로 기판은 데이터 구동부로도 정의될 수 있다.
복수의 연결 부재(120)는 복수의 화소 기판(111A) 사이, 복수의 비화소 기판(111N) 사이 및 복수의 화소 기판(111A)과 복수의 비화소 기판(111N) 사이에 배치된다. 복수의 연결 부재(120)에 대해서는 다음 도 3 및 도 4a를 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
이와 같이 본 발명의 표시 장치(100)는 연신 가능하면서 터치를 감지할 수 있는 터치 시스템을 구현할 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 터치 감지를 위한 터치 유닛 구현에 대한 보다 상세한 설명을 위해 다음 도 2를 참조한다.
<터치 시스템>
도 2는 도 1의 터치 시스템을 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 2를 참조하면, 표시 장치(100)의 표시 영역(AA)에는 터치 센서(Touch Sensor)로서 역할을 하는 다수의 터치 전극(131)이 내장되어 있다. 터치 전극(131)은 손가락이나 펜 등과 같은 도전체가 터치할 때 소량의 전하가 터치점으로 이동하여 발생되는 커패시턴스 변화를 통해 터치를 인식한다. 표시 장치(100)는 다수의 터치 전극(131)을 구동하여 터치를 감지하는 터치 회로(TD)를 포함할 수 있다.
터치 회로(TD)는 터치 구동 신호를 다수의 터치 전극(131)에 순차적으로 공급함으로써, 다수의 터치 전극(131)을 순차적으로 구동할 수 있다. 이후, 터치 회로(TD)는 터치 구동 신호가 인가된 터치 전극으로부터 터치 센싱 신호를 수신한다. 터치 회로(TD)는 다수의 터치 전극(131) 각각으로부터 수신된 터치 센싱 신호를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표를 산출할 수 있다.
다수의 터치 전극(131) 각각은 터치 유닛(Touch Unit; TU)을 이룰 수 있다. 다수의 터치 유닛(TU)은 복수 개의 화소(PX)를 그룹핑(Grouping)하여 구획할 수 있다. 즉, 각각의 화소(PX)는 하부 기판(110) 상에 배치된 복수 개의 화소 기판(111A) 각각에 배치되므로, 복수 개의 화소 기판(111A) 중 몇몇을 그룹핑하여 다수의 터치 유닛(TU)으로 구획할 수 있다.
각각의 터치 유닛(TU)은 터치 센서(Touch Sensor)로서 역할을 하는 터치 전극(131), 터치 구동 신호 및 터치 센싱 신호를 터치 회로(TD)에 전달하는 터치 배선(132), 터치 유닛(TU) 구성을 위해 터치 배선(132)과 교차하는 방향으로 배열된 터치 브릿지 배선(133) 및 다수의 터치 전극(131) 중 하나의 터치 전극이 해당 터치 유닛(TU)에 연결되도록 하는 터치 콘택부(134)를 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 유닛(TU)을 포함한 표시 장치(100)에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 3 내지 도 5를 함께 참조한다.
<평면 및 단면 구조>
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 터치 유닛(TU)을 확대한 확대 평면도이다. 도 4a는 도 3의 IVa-IVa'에 따른 단면도이다. 도 4b는 도 3의 IVb-IVb'에 따른 단면도이다. 도 5는 도 3의 V-V'에 따른 단면도이다. 설명의 편의를 위하여 도 1을 함께 참조하여 설명한다. 참고로, 도 3은 표시 영역에서 하나의 터치 유닛(TU)을 확대한 확대 평면도일 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 표시 영역(AA)에서 하부 기판(110) 상에는 복수의 화소 기판(111A)이 배치된다. 복수의 화소 기판(111A)은 서로 이격되어 하부 기판(110) 상에 배치된다. 예를 들어, 복수의 화소 기판(111A)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110) 상에서 매트릭스 형태로 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 터치 유닛(TU)에는 복수 개의 화소(PX)를 그룹핑(Grouping)되어 구비될 수 있다. 터치 유닛 (TU)에 포함된 화소(PX)의 개수는 최소 2개 이상일 수 있다. 도 3에서는, 4개의 화소(PX)로 이루어진 터치 유닛(TU)을 예로써 설명하도록 한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 복수의 화소 기판(111A)에는 복수의 화소(PX)를 구성하는 복수의 서브 화소(SPX) 및 터치 브릿지 배선(133)이 배치된다. 터치 브릿지 배선(133)은 복수의 화소 기판(111A) 상에서 제1 방향인 X축 방향으로 배치되며, 직선 형상으로 배치된다. 터치 브릿지 배선(133)은 하부 기판(110) 상에 배치된 터치 전극(131) 및 터치 배선(132)과 제1 콘택홀(CH1) 및 제2 콘택홀(CH2)에 의해 전기적으로 연결되어 터치 유닛(TU)을 이룰 수 있다.
복수의 화소 기판(111A) 사이, 복수의 비화소 기판(111N) 사이, 또는 복수의 화소 기판(111A)과 복수의 비화소 기판(111N) 사이에는 복수의 연결 부재(120)가 배치될 수 있다. 연결 부재(120)는 복수의 화소 기판(111A)과 같이 동일한 층 상에 배치될 수 있다. 그리고, 연결 부재 (120)는 복수의 화소 기판 (111A)과 동일한 물질로 이루어 질 수 있으며, 동일한 적층 구조를 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 복수의 연결 부재(120)는 굴곡진 형상을 가진다. 예를 들면, 도 3에 도시된 것과 같이, 복수의 연결 부재(120)는 사인파 형상을 가질 수 있다. 다만, 복수의 연결 부재(120)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 예를 들어, 복수의 연결 부재(120)는 지그재그 형상으로 연장될 수도 있고, 복수의 마름모 모양의 기판들이 꼭지점에서 연결되어 연장되는 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 복수의 연결 부재(120)의 개수 및 형상은 예시적인 것이며, 복수의 연결 부재(120)의 개수 및 형상은 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 방향인 X축 방향으로 인접한 화소 기판(111A) 사이에 배치된 복수의 연결 부재(120)는 제2 방향인 Y축 방향으로 인접한 화소 기판(111A) 사이에 배치된 복수의 연결 부재(120)는 서로 다른 개수를 가질 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, X축 방향으로 배열된 복수의 연결 부재(120) 개수는 Y축 방향으로 배열된 복수의 연결 부재(120)의 개수보다 적게 배치된다. 보다 구체적으로, Y축 방향으로 배열된 복수의 연결 부재(120) 중 하나는 터치 신호를 전달하는 터치 배선(132)을 지지할 수 있다.
도 3을 참조하면, X축 방향과 Y축 방향으로 서로 인접하게 배치되는 4개의 화소 기판(111A) 사이에는 터치 전극 영역(TA)이 정의되고, 터치 전극 영역(TA) 내에도 연결 부재(120)가 배치될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, Y축 방향의 제1 행에서 제1 열에 위치한 영역을 제1 터치 전극 영역(TA1), 그리고 Y축 방향의 제1 행에서 제2 열에 위치한 영역을 제2 터치 전극 영역(TA2)이라고 정의할 수 있다. 또한, Y축 방향의 제2 행에서 제1 열에 위치한 영역을 제3 터치 전극 영역(TA3), 그리고 Y축 방향의 제2 행에서 제2 열에 위치한 영역을 제4 터치 전극 영역(TA4)이라고 정의할 수 있다.
제1 터치 전극 영역(TA1)에 배치된 연결 부재(120)와 제4 터치 전극 영역(TA4)에 배치된 연결 부재(120)는 서로 배치 방향이 동일하고, 제2 터치 전극 영역(TA2)에 배치된 연결 부재(120)와 제3 터치 전극 영역(TA3)에 배치된 연결 부재(120)의 배치 방향이 서로 동일할 수 있다. 또한, 제1 터치 전극 영역(TA1) 및 제4 터치 전극 영역(TA4)에 배치된 연결 부재(120)와 제2 터치 전극 영역(TA2) 및 제3 터치 전극 영역(TA3)에 배치된 연결 부재(120)의 배치 방향이 상이할 수 있다. 제1 터치 전극 영역(TA1) 및 제4 터치 전극 영역(TA4)에 배치된 연결부재(120)는 X축 방향으로 하부 기판(110)을 연신했을 때 연신에 유리한 형상을 가지고, 제2 터치 전극 영역(TA2) 및 제3 터치 전극 영역(TA3)에 배치된 연결부재(120)는 Y축 방향으로 하부 기판(110)을 연신했을 때 연신에 유리한 형상을 가질 수 있다. 이러한 연결 부재(120)의 형상을 따라 터치 전극 영역(TA)에는 터치 전극(131)이 배치된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 표시 장치(100)는 표시 장치(100) 내에 터치 전극(131)을 배치하여 터치 시스템을 구현하더라도 X축 방향과 Y축 방향으로 모두 연신이 가능하다. 도 3 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 기존에 연결 부재(120)가 배치되지 않았던 터치 전극 영역(TA)에 연결 부재(120)를 형성한 후, 연결 부재 (120) 상에 터치 전극(131)을 배치함으로써 표시 장치(100) 내에 터치 시스템을 구현할 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 복수의 연결 부재(120) 상에는 복수의 연결 배선(180), 복수의 터치 전극(131) 및 복수의 터치 배선(132)이 배치될 수 있다. 복수의 연결 배선(180), 복수의 터치 전극(131) 및 복수의 터치 배선(132)은 복수의 연결 부재(120) 상에 배치되며, 복수의 연결 부재(120)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 연결 배선(180), 복수의 터치 전극(131) 및 복수의 터치 배선(132)은 연결 부재(120)와 같은 형상을 가질 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 연결 배선(180), 복수의 터치 전극(131) 및 복수의 터치 배선(132)은 사인파 형상을 가질 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 복수의 연결 배선(180)은 복수의 화소 기판(111A) 중 서로 이웃하는 화소 기판(111A)에 배치된 패드를 전기적으로 연결하며 각각의 패드(190) 사이에서 굴곡진 형상으로 연장될 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 것과 같이, 복수의 연결 배선(180)은 지그재그 형상으로 연장될 수 있다. 이에 한정되지는 않으며, 복수의 연결 배선(180)은 복수의 마름모 모양의 배선들이 꼭지점에서 연결되어 연장되는 등의 다양한 형상을 가질 수 있다.
연결 배선(180)은 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)을 포함할 수 있다. 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)은 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 연결 부재(120) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 연결 배선(181)은 복수의 연결 부재(120) 중 제1 방향인 X축 방향으로 연장하는 연결 부재(120) 상에 배치되는 배선 및 복수의 화소 기판(111A) 상에 배치되는 배선을 포함할 수 있다. 제2 연결 배선(182)은 복수의 연결 부재(120) 중 제2 방향인 Y축 방향으로 연장하는 연결 부재(120) 상에 배치되는 배선 및 복수의 화소 기판(111A) 상에 배치되는 배선을 포함할 수 있다. 연결 배선(180)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo)과 같은 금속 재질 또는 구리/몰리브덴-티타늄(Cu/Moti), 티타늄/알루미늄/티타늄(Ti/Al/Ti) 등과 같은 금속 재질의 적층 구조로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 제1 연결 배선(181)은 X축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 화소 기판(111A) 상의 패드 중 나란히 배치된 2개의 화소 기판(111A) 상의 패드들을 서로 연결할 수 있다. 제1 연결 배선(181)은 게이트 배선, 발광 신호 배선, 고전위 전원 배선 또는 저전위 전원 배선으로 기능할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 연결 배선(181)은 전원 전압 중 고전위 전압을 전달하기 위한 전원 배선으로 기능할 수 있고, X축 방향으로 나란히 배치된 2개의 화소 기판(111A) 상의 전원 패드를 전기적으로 연결할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2 연결 배선(182)은 Y축 방향으로 인접하여 배치된 복수의 화소 기판(111A) 중 나란히 배치된 2개의 화소 기판(111A)을 서로 연결할 수 있다. 제2 연결 배선(182)은 데이터 배선, 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선 또는 기준 전압 배선으로 기능할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들면, 제2 연결 배선(182)은 데이터 배선으로 기능할 수 있고, Y축 방향으로 나란히 배치된 2개의 화소 기판(111A) 상의 데이터 배선을 전기적으로 연결할 수 있다.
터치 전극(131)은 X축 방향과 Y축 방향으로 서로 인접하게 배치되는 4개의 화소 기판(111A) 사이의 터치 전극 영역(TA)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 터치 전극(131)은 터치 전극 영역(TA)에 위치하는 연결 부재(120) 상에 배치될 수 있다. 터치 전극(131)은 복수의 화소 기판(111A) 사이의 이격 공간 중 제1 연결 배선(181) 및 상기 제2 연결 배선(182)이 배치된 영역과 이웃한 영역에 배치될 수 있다. 터치 전극(131)은 복수의 화소 기판(111A) 사이의 이격 공간 중 제1 연결 배선(181)과 제2 연결 배선(182)이 배치되지 않는 영역에 배치될 수 있다.
터치 전극 영역(TA)의 제1 영역(TA1)에 배치된 터치 전극(131)의 배열 방향은 제1 영역(TA1)에서 X축 방향으로 이웃한 제2 영역(TA2)에 배치된 터치 전극(131)의 배열 방향과 상이하다. 또한, 제1 영역(TA1)에 배치된 터치 전극(131)의 배열 방향은 제1 영역(TA1)에서 Y축 방향으로 이웃한 제3 영역(TA3)에 배치된 터치 전극(131)과도 그 배열 방향이 상이할 수 있다. 이에 반해, 터치 전극 영역(TA)의 제1 영역(TA1)에 배치된 터치 전극(131)의 배열 방향은 제2 영역(TA2) 및 제3 영역(TA3)에 이웃한 제4 영역(TA4)에 배치된 터치 전극(131)의 배열 방향과는 동일할 수 있다. 터치 전극 영역(TA)의 제4 영역(TA4)은 제1 영역(TA1)에서 대각선 방향으로 이웃한 영역일 수 있다. 터치 유닛(TU) 내에서, 터치 전극(131)은 각각의 화소 기판(111A) 상에 배치된 터치 브릿지 배선(133)과 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 전극(131)은 터치 전극 영역(TA)에서 굴곡진 형상으로 이루어질 수 있다. 다만, 터치 전극(131)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 연신 가능한 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 터치 전극(131)은 지그-재그 형상으로 이루어질 수 도 있다. 또한, 터치 전극(131)은 위 아래로 굴곡진 형상으로 이루어질 수 도 있다.
터치 배선(132)은 복수의 제2 연결 배선(182)과 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 터치 배선(132)은 Y축 방향으로 배열된 화소 기판(111A) 사이에 배치될 수 있다. 터치 배선(132)은 터치 전극(131)과 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 배선(132)은 굴곡진 형상으로 연장될 수 있다. 다만, 복수의 터치 배선(132)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 연신 가능한 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 터치 배선(132)은 지그-재그 형상으로 이루어질 수 도 있다. 또한, 터치 배선(132)은 위 아래로 굴곡진 형상으로 이루어질 수 도 있다.
도 3 및 도 4b를 참조하면, 터치 배선(132)은 복수의 화소 기판(111A) 및 연결 부재 (120) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 터치 배선(132)은 연결 부재(120) 상면에 배치된 제1 터치 배선(132a), 및 제1 터치 배선(132a)에 전기적으로 연결되고 화소 기판(111A) 상면에 배치되는 제2 터치 배선(132b)를 포함할 수 있다. 제1 터치 배선(132a)은 제1 연결 배선(181) 또는 제2 연결 배선(182)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 제2 터치 배선(132b)은 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 터치 배선(132a). 및 제2 터치 배선(132b)은 일체형으로 형성될 수 있다. 제1 터치 배선(132a). 및 제2 터치 배선(132b)이 일체형으로 형성되는 경우, 1 터치 배선(132a). 및 제2 터치 배선(132b)은 제1 연결 배선(181) 또는 제2 연결 배선(182)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 터치 배선(132a)와 제2 터치 배선(132b)는 터치 배선 콘택홀(CH0) 제2 콘택홀(CH2) 및 제3 콘택홀(CH3)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 배선(132)은 제2 콘택홀(CH2)을 통해 터치 전극(131)과 접하여 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 상세하게는 도 4b의 IVb에서 IVb'까지 순차적으로 살펴보면, 제2 터치 배선(132b)는 제2 컨택홀(CH2)를 통해 제1 터치 배선(132a)과 접하여 전기적으로 연결된다. 그리고, 제1 터치 배선(132a)은 평탄화층(115)의 측면과 연결 부재(120)의 상면에 형성된다. 그리고, 제1 터치 배선(132a)은 제3 컨택홀(CH3)을 통해 제2 터치 배선(132b)과 접하여 전기적으로 연결된다. 그리고 제2 터치 배선(132b)은 화소 기판(111A) 상에서 배치된다. 다만, 제2 터치 배선(132b)과 터치 브릿지 배선(133)은 중첩되나 컨택홀에 의해 연결되지 않는다. 그리고, 제2 터치 배선(132b)은 터치 배선 컨택홀(CH0)를 통해, 제1 터치 배선(132a)과 접하여 전기적으로 연결된다.
도 4a, 도 4b 및 도 5를 참조하면, 복수의 화소 기판(111A) 상에는 복수의 무기 절연층이 배치된다. 예를 들어, 복수의 무기 절연층은 버퍼층(112), 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않고, 복수의 화소 기판(111A) 상에는 다양한 무기 절연층이 추가적으로 배치될 수 있다. 또는, 버퍼층(112), 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114) 중 하나 이상이 생략될 수도 있다.
도 4a, 도 4b 및 도 5를 참조하면, 복수의 화소 기판(111A) 상에 버퍼층(112)이 배치될 수 있다. 버퍼층(112)은 하부 기판(110) 및 복수의 화소 기판(111) 외부로부터의 수분(H2O) 및 산소(O2) 등의 침투로부터 표시 장치(100)의 다양한 구성요소들을 보호하기 위해 복수의 화소 기판(111A) 상에 형성된다. 버퍼층(112)은 절연 물질로 구성될 수 있으며, 예를 들어, 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 산화질화물(SiON) 등으로 이루어지는 무기층이 단층 또는 복층으로 구성될 수 있다. 다만, 버퍼층(112)은 표시 장치(100)의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다.
이때, 버퍼층(112)은 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)과 중첩되는 영역에만 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 버퍼층(112)은 무기물로 이루어질 수 있으므로, 표시 장치(100)를 연신하는 과정에서 쉽게 크랙(crack)이 발생되는 등 손상될 수 있다. 이에, 버퍼층(112)은 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N) 사이의 영역에는 형성되지 않고, 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)의 형상으로 패터닝되어 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N) 상부에만 형성될 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 버퍼층(112)을 강성 기판인 복수의 화소 기판(111A) 및 복수의 비화소 기판(111N)과 중첩되는 영역에만 형성하여 표시 장치(100)가 휘거나 늘어나는 등 변형되는 경우에도 버퍼층(112)의 손상을 방지할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 버퍼층(112) 상에는 게이트 전극(151), 액티브층(152), 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)을 포함하는 트랜지스터(150)가 형성된다.
버퍼층(112) 상에는 액티브층(152)이 배치된다. 예를 들어, 액티브 층(ACT)은 산화물 반도체로 형성될 수도 있고, 비정질 실리콘(amorphous silicon, a-Si), 다결정 실리콘(polycrystalline silicon, poly-Si), 또는 유기물(organic) 반도체 등으로 형성될 수 있다.
액티브층(152) 상에는 게이트 절연층(113)이 배치된다. 게이트 절연층(113)은 게이트 전극(151)과 액티브층(152)을 전기적으로 절연시키기 위한 층으로, 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연층(113)은 무기물인 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 단일층 또는 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 다중층으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
게이트 절연층(113) 상에는 게이트 전극(151)이 배치된다. 게이트 전극(151)은 액티브층(152)과 중첩하도록 배치된다. 게이트 전극(151)은 다양한 금속 물질, 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 및 구리(Cu) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 합금, 또는 이들의 다중층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
게이트 전극(151) 상에는 층간 절연층(114)이 배치된다. 게이트 전극(151)과 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)을 절연시키기 위한 층으로, 버퍼층(112)과 동일하게 무기물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 층간 절연층(114)은 무기물인 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 단일층 또는 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiOx)의 다중층으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
층간 절연층(114) 상에는 액티브층(152)과 각각 접하는 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)이 배치된다. 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)은 동일 층에서 이격되어 배치된다. 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)은 액티브층(152)과 접하는 방식으로 액티브층(152)과 전기적으로 연결될 수 있다. 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)은 다양한 금속 물질, 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 및 구리(Cu) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 합금, 또는 이들의 다중층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
그리고, 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)은 패터닝되어 복수의 화소 기판(111A)과 중첩되는 영역에만 형성될 수 있다. 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114) 또한 버퍼층(112)와 동일하게 무기물로 이루어질 수 있으므로, 표시 장치(100)를 연신하는 과정에서 쉽게 크랙이 발생되는 등 손상될 수 있다. 이에, 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)은 복수의 화소 기판(111A) 사이의 영역에는 형성되지 않고, 복수의 화소 기판(111A)의 형상으로 패터닝되어 복수의 화소 기판(111A) 상부에만 형성될 수 있다.
도 4a에서는 설명의 편의를 위해, 표시 장치(100)에 포함될 수 있는 다양한 트랜지스터 중 구동 트랜지스터만을 도시하였으나, 스위칭 트랜지스터, 커패시터 등도 표시 장치(100)에 포함될 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 트랜지스터(150)가 코플래너(coplanar) 구조인 것으로 설명하였으나, 스태거드(staggered) 구조 등의 다양한 트랜지스터도 사용될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 게이트 절연층(113) 상에 복수의 패드(190) 중 게이트 패드(191)가 배치된다. 게이트 패드(191)는 게이트 신호를 복수의 서브 화소(SPX)에 전달하기 위한 패드이다. 게이트 패드(191)는 게이트 전극(151)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
게이트 패드(191)는 게이트 배선으로 기능하는 제1 연결 배선(181)과 연결되며, 제1 연결 배선(181)은 연결 부재(120) 상면으로부터 버퍼층(112), 게이트 절연층(113) 및 층간 절연층(114)의 측면과 접하며 층간 절연층(114)의 상면으로 연장되어 배치된다. 제1 연결 배선(181)은 층간 절연층(114)의 콘택홀을 통해 게이트 패드(191)와 접할 수 있다. 따라서, 제1 연결 배선(181)은 게이트 패드(191)와 전기적으로 연결되어, 게이트 신호를 게이트 패드(191)로 전달할 수 있다.
도 4a 및 도 5를 참조하면, 게이트 절연층(113) 상에 터치 브릿지 배선(133)이 배치된다. 터치 브릿지 배선(133)은 제1 콘택홀(CH1)를 통해 터치 전극(131)과 연결되어 터치 유닛(TU)을 구성한다. 이때, 제1 콘택홀(CH1)은 화소 기판(111A) 상에 배치될 수 있다. 터치 브릿지 배선(133)은 트랜지스터(150)의 게이트 전극(151)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 4a를 참조하면, 층간 절연층(114) 상에 복수의 패드(190) 중 전원 패드(192)가 배치된다. 전원 패드(192)는 복수의 서브 화소(SPX)에 전원 신호 또는 전원 전압을 인가하기 위한 것이다. 전원 패드(192)는 트랜지스터(150)의 소스 전극(153) 또는 드레인 전극(154)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 4a를 참조하면, 트랜지스터(150), 전원 패드(192) 및 층간 절연층(114) 상에 평탄화층(115)이 형성된다. 평탄화층(115)은 트랜지스터(150) 상부 및 발광 소자(170)의 하부를 평탄화한다. 평탄화층(115)은 단층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있으며, 유기 물질로 이루어질 수 있다. 이에, 평탄화층(115)은 유기 절연층으로 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 평탄화층(115)은 아크릴(acryl)계 유기 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
몇몇 실시예에서, 트랜지스터(150)와 평탄화층(115) 사이에 패시베이션층이 형성될 수도 있다. 즉, 트랜지스터(150)를 수분 및 산소 등의 침투로부터 보호하기 위해, 트랜지스터(150)를 덮는 패시베이션층이 형성될 수 있다. 패시베이션층은 무기물로 이루어질 수 있고, 단층 또는 복층으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4a를 참조하면, 평탄화층(115) 상에 제1 연결 전극(CE1) 및 제2 연결 전극(CE2)이 배치된다.
제1 연결 전극(CE1)은 트랜지스터(150)와 발광 소자(170)를 전기적으로 연결하는 전극이다. 제1 연결 전극(CE1)은 평탄화층(115) 상에 배치되어 발광 소자(170)와 접할 수 있고, 평탄화층(115)에 형성된 콘택홀을 통해 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)과 접할 수 있다. 따라서, 발광 소자(170)와 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)은 제1 연결 전극(CE1)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 본 실시예에 한정되지 않고, 트랜지스터(150)의 타입에 따라 제1 연결 전극(CE1)은 트랜지스터(150)의 소스 전극(153)과 연결될 수도 있다.
제2 연결 전극(CE2)은 발광 소자(170)와 전원 패드(192)를 전기적으로 연결하는 전극이다. 제2 연결 전극(CE2)은 평탄화층(115) 상에 배치되어 발광 소자(170)와 접할 수 있고, 평탄화층(115)에 형성된 콘택홀을 통해 전원 패드(191)와 접할 수 있다. 따라서, 발광 소자(170)와 전원 패드(191)는 제2 연결 전극(CE2)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4a 및 도 5를 참조하면, 평탄화층(115) 상에 터치 전극(131)이 배치된다. 터치 전극(131)은 터치를 감지하기 위한 센서 역할을 하는 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 터치 전극 영역(TA)에 배치된다. 터치 전극(131)은 제1 콘택홀(CH1) 을 통해 각각 터치 브릿지 배선(133)과 전기적으로 연결될 수 있다 또한, 터치 전극(131)은 제2 컨택홀(CH2)을 통하여 터치 배선(132)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 터치 유닛(TU)은 복수의 터치 전극 영역(TA)를 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 터치 전극 영역(TA)에는 각각 터치 전극(131)이 배치될 수 있다. 복수의 터치 전극 영역(TA)에 각각 배치된 터치 전극(131)은 터치 브릿지 배선(133) 및 터치 배선(132)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 터치 유닛(TU) 에 배치된 복수의 터치 전극 영역(TA)은 전기적으로 연결되어 그룹핑이 될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 제조 공정 중 터치 시스템을 구현할 수 있는 터치 전극(131), 터치 배선(132) 및 터치 브릿지 배선(133)을 형성할 수 있으므로, 터치 시스템을 표시 장치(100) 내에 구현하면서도 그 제조 공정을 단순화하면서 제조 비용을 줄일 수 있다.
도 4a를 참조하면, 제1 연결 전극(CE1), 제2 연결 전극(CE2) 및 평탄화층(115) 상에 뱅크(116)가 배치된다. 뱅크(116)는 발광 소자(170)에서 발광된 광이 인접 서브 화소(SPX)로 전달되어 혼색되는 것을 방지하기 위해, 블랙 물질을 포함하도록 구성될 수도 있다. 뱅크(116)는 유기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 평탄화층(115)과 동일한 물질로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 뱅크(116)는 아크릴(acryl)계 수지, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene; BCB)계 수지, 또는 폴리이미드로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제1 연결 전극(CE1), 제2 연결 전극(CE2) 및 평탄화층(115) 상에 발광 소자(170)가 배치된다. 발광 소자(170)는 복수의 서브 화소(SPX) 각각에 대응되도록 배치되고, 특정 파장 범위의 광을 발광하는 구성 요소이다. 예를 들어, 발광 소자(170)는 청색 광을 발광하는 청색 발광 소자, 적색 광을 발광하는 적색 발광 소자 또는 녹색 광을 발광하는 녹색 발광 소자일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
발광 소자(170)는 표시 장치(100)의 종류에 따라 상이하게 정의될 수 있다. 표시 장치 (100)가 유기 발광 표시 장치인 경우, 발광 소자(140)는 애노드, 유기 발광층(172) 및 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자(170)일 수 있다. 표시 장치(100)가 무기 발광 표시 장치인 경우, 발광 소자(170)는 n형 반도체층, 발광층(172) 및 p형 반도체층을 포함하는 LED(Light Emitting Diode), 특히 마이크로 LED(Micro Light Emitting Diode)일 수 있다. 이하에서는 발광 소자(170)가 무기 발광 물질로 구성된 마이크로 LED인 것으로 가정하여 설명하기로 하나, 이에 제한되지 않고, 유기 발광 물질로 구성된 발광 소자(170)로 사용될 수 있다.
발광 소자(170)는 제1 반도체층(171), 발광층(172), 제2 반도체층(173), 제1 전극(174) 및 제2 전극(175)을 포함한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 발광 소자(170)가 플립칩(flip chip) 구조의 마이크로 LED인 것으로 가정하여 설명하나, 발광 소자(170)는 래터럴(lateral) 구조 또는 버티컬(vertical) 구조의 마이크로 LED일 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
제1 연결 전극(CE1) 상에 제1 전극(174)이 배치되고, 제2 연결 전극(CE2) 상에 제2 전극(175)이 배치된다. 제1 전극(174) 및 제2 전극(175) 각각은 제1 연결 전극(CE1) 및 제2 연결 전극(132)과 전기적으로 연결된다. 제1 전극(174)은 트랜지스터(150)의 드레인 전극(154)으로부터의 전압을 제1 반도체층(171)으로 전달할 수 있고, 제2 전극(175)은 전원 패드(192)로부터의 전압을 제2 반도체층(173)으로 전달할 수 있다.
한편, 제1 연결 전극(CE1) 및 제2 연결 전극(CE2)과 발광 소자(170) 사이에 복수의 접속 패턴(BP)이 배치된다. 복수의 접속 패턴(BP)은 복수의 발광 소자(170)를 제1 연결 전극(CE1) 및 제2 연결 전극(CE2) 상에 접합하기 위한 매개체이다. 예를 들어, 복수의 접속 패턴(BP)은 금(Au) 범프 또는 솔더(Solder) 범프 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
복수의 접속 패턴(BP)은 제1 접속 패턴(BP1) 및 제2 접속 패턴(BP2)을 포함한다. 제1 연결 전극(CE1)와 제1 전극 (174) 사이에 제1 접속 패턴(BP1)이 배치되고, 제2 연결 전극(CE2)과 제2 전극(175) 사이에 제2 접속 패턴(BP2)이 배치된다. 복수의 발광 소자(170)는 제1 전극(174)과 제1 연결 전극(CE1) 사이 및 제2 전극(175)과 제2 연결 전극(CE2) 사이에 배치된 복수의 접속 패턴(BP)을 매개로 화소 기판(111A) 상에 본딩될 수 있다. 아울러, 복수의 접속 패턴(BP) 중 제2 전극(175)과 제2 연결 전극(CE2) 사이에 배치된 제2 접속 패턴(BP2)은 발광 소자(170)의 제2 전극(175)과 제2 연결 전극(CE2) 사이의 단차를 보상할 수 있다.
제1 전극(174) 상에 제1 반도체층(171)이 배치되고, 제1 반도체층(171) 상에 제2 반도체층(173)이 배치된다. 제1 반도체층(171) 및 제2 반도체층(173)은 질화갈륨(GaN)에 n형 또는 p형의 불순물을 주입하여 형성된 층일 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체층(171)이 질화갈륨에 p형의 불순물을 주입하여 형성된 p형 반도체층이고, 제2 반도체층(173)이 질화갈륨에 n형의 불순물을 주입하여 형성된 n형 반도체층일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 그리고 p형의 불순물은 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 베릴륨(Be) 등일 수 있고, n형의 불순물은 실리콘(Si), 게르마 늄(Ge), 주석(Sn) 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제1 반도체층(171)과 제2 반도체층(173) 사이에 발광층(172)이 배치된다. 발광층(172)은 제1 반도체층(171) 및 제2 반도체층(173)으로부터 정공 및 전자를 전달받아 빛을 발광할 수 있다. 발광층(172)은 단층 또는 양자우물 (Multi-Quantum Well; MQW)구조로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 발광층(172)은 인듐 갈륨 질화물(InGaN) 또는 질화갈륨(GaN) 등으로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
도 4a 및 도 5를 참조하면, 발광 소자(170) 및 하부 기판(110) 상에는 상부 기판(US)이 배치된다.
상부 기판(US)은 상부 기판(US)의 아래에 배치되는 다양한 구성요소들을 지지하는 기판이다. 구체적으로, 상부 기판(US)은 상부 기판(US)을 구성하는 물질을 하부 기판(110) 및 화소 기판(111A) 상에 코팅한 후 경화시키는 방식으로 형성하여, 하부 기판(110), 화소 기판(111A), 연결 부재(120) 및 연결 배선(180)에 접하도록 배치될 수 있다.
상부 기판(US)은 연성 기판으로서 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 상부 기판(US)은 연성 기판으로서, 팽창 및 수축이 가역적으로 가능할 수 있다. 또한 탄성 계수(elastic modulus)가 수 MPa 내지 수 백 MPa일 수 있으며, 연신 파괴율이 100% 이상일 수 있다. 상부 기판(US)의 두께는 10um 내지 1mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상부 기판(US)은 하부 기판(110)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상부 기판(US)은 폴리 메탈 실록산(polydimethylsiloxane; PDMS)과 같은 실리콘 고무(Silicone Rubber), 폴리 우레탄(polyurethane; PU), PTFE(polytetrafluoroethylene) 등의 탄성 중합체(elastomer)로 이루어질 수 있으며, 이에, 유연한 성질을 가질 수 있다. 그러나, 상부 기판(US)의 재질은 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 도 4a 및 도 5에는 도시되지 않았으나, 상부 기판(US) 상에는 편광층이 배치될 수도 있다. 편광층은 표시 장치(100)의 외부로부터 입사되는 광을 편광시켜, 외광 반사를 감소시키는 기능을 할 수 있다. 또한, 편광층이 아닌 다른 광학 필름 등이 상부 기판(US) 상에 배치될 수 있다.
이하에서는, 터치 유닛(TU)에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 6a 및 도 6b를 함께 참조한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 터치 브릿지 배선이 제1 터치 브릿지 배선과 제2 터치 브릿지 배선으로 분리되는 점에서 차이점이 있고, 이에 따라 터치 전극의 컨택 관계에서 차이점이 발생한다. 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치와 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해서 구체적으로 설명한다.
<터치 유닛의 다른 구조>
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 터치 유닛을 확대한 확대 평면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(600, 600')는 터치 전극(610, 610'), 터치 배선(620), 제1 터치 브릿지 배선(630) 및 제2 터치 브릿지 배선(640)을 포함한다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 표시 장치(600, 600')는 도 3 내지 도 5에 도시된 표시 장치(100)와 비교하여 상이한 구성인 터치 전극(610, 610'), 터치 배선(620), 제1 터치 브릿지 배선(630) 및 제2 터치 브릿지 배선(640)을 제외한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
터치 전극(610, 610')은 X축 방향과 Y축 방향으로 서로 인접하게 배치되는 4개의 화소 기판(111A) 사이에 정의된 터치 전극 영역(TA)에 배열된 연결 부재(120) 상에 배치된다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, Y축 방향의 제1 행에서 제1 열에 위치한 영역을 제1 터치 전극 영역(TA1), Y축 방향의 제1 행에서 제2 열에 위치한 영역을 제2 터치 전극 영역(TA2), Y축 방향의 제2 행에서 제1 열에 위치한 영역을 제3 터치 전극 영역(TA3), 그리고 Y축 방향의 제2 행에서 제2 열에 위치한 영역을 제4 터치 전극 영역(TA4)이라고 정의할 수 있다. 제1 터치 전극 영역(TA1)에 배치된 터치 전극(610, 610')과 제4 터치 전극 영역(TA4)에 배치된 터치 전극(610, 610')은 서로 배치 방향이 동일하고, 제2 터치 전극 영역(TA2)에 배치된 터치 전극(610, 610')과 제3 터치 전극 영역(TA3)에 배치된 터치 전극(610, 610')의 배치 방향이 서로 동일할 수 있다. 그리고, 제1 터치 전극 영역(TA1) 및 제4 터치 전극 영역(TA4)에 배치된 터치 전극(610, 610')과 제2 터치 전극 영역(TA2) 및 제3 터치 전극 영역(TA3)에 배치된 터치 전극(610, 610')과의 배치 방향이 상이하다. 제1 터치 전극 영역(TA1) 및 제4 터치 전극 영역(TA4)에 배치된 터치 전극(610, 610')은 X축 방향으로 하부 기판(110)을 연신했을 때 연신에 유리한 형상을 가지고, 제2 터치 전극 영역(TA2) 및 제3 터치 전극 영역(TA3)에 배치된 터치 전극(610, 610')은 Y축 방향으로 하부 기판(110)을 연신했을 때 연신에 유리한 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(600, 600')는 표시 장치(600, 6100') 내에 터치를 감지할 수 있는 터치 전극(610, 610')을 배치하여 터치 시스템을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 X축 방향과 Y축 방향으로 모두 연신이 가능하다.
터치 전극(610, 610')은 각각의 화소 기판(111A) 상에 배치된 제1 터치 브릿지 배선(630)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 터치 전극(610, 610')은 화소 기판(111A) 상에 배치된 제1 터치 브릿지 배선(630)과 제5 콘택홀(CH5)에 의해 접하여 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 전극(610, 610')은 터치 전극 영역(TA)에서 직선이 아닌 굴곡진 형상으로 연장된다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(600, 600')는 서로 다른 형상을 갖는 터치 전극(610, 610')이 배치됨으로써 터치 전극(610, 610')과 제1 터치 브릿지 배선(630)과의 콘택부의 위치가 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 6a를 참조하면, 터치 전극(610)은 제1 행의 제2 열에 위치하는 화소 기판(111A)에 배치된 제1 터치 브릿지 배선(630)과 제5 콘택홀(CH5)에 의해 접하여 전기적으로 연결된다. 그리고, 터치 전극(610)은 제2 행의 제1 열에 위치하는 화소 기판(111A)에 배치된 터치 배선(620)과 제2 콘택홀(CH2)에 의해 접하여 전기적으로 연결된다. 한편, 도 6b를 참조하면, 터치 전극(610')은 제1 행의 제2 열에 위치하는 화소 기판(111A)에 배치된 제1 터치 브릿지 배선(630)과 제5 콘택홀(CH5)에 의해 접하여 전기적으로 연결된다. 그리고, 터치 전극(610')은 제2 행의 제1 열에 위치하는 화소 기판(111A)에 배치된 터치 배선(620)과 제2 콘택홀(CH2)에 의해 접하여 전기적으로 연결된다. 이는 터치 전극(610, 610')의 배열 방향에 의해 상이해지는 것으로, 발명에는 큰 영향이 없다.
터치 배선(620)은 복수의 화소 기판(111A) 및 연결 부재 (120) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 터치 배선(620)은 연결 부재(120) 상면에 배치된 제1 터치 배선(620a) 및 제1 터치 배선(620a)에 전기적으로 연결되고, 화소 기판(111A) 상면에 배치되는 제2 터치 배선(620b)를 포함할 수 있다. 제1 터치 배선(620a)은 제1 연결 배선(181) 또는 제2 연결 배선(182)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 제2 터치 배선(620b)은 소스 전극(153) 및 드레인 전극(154)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 터치 배선(620a)과 제2 터치 배선(620b)은 터치 배선 콘택홀(CH0), 제2 콘택홀(CH2) 및 제3 콘택홀(CH3)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 터치 배선(620)은 제2 콘택홀(CH2)을 통해 터치 전극(131)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 6a에 도시된 바와 같이, 터치 배선(620)의 제2 터치 배선(620b)은 제2 콘택홀(CH2)을 통하여 터치 전극(131)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 터치 브릿지 배선(630)은 복수의 화소 기판(111A) 각각에 배치된다. 제1 터치 브릿지 배선(630)은 복수의 화소 기판(111A) 상에서 X축 방향과 동일한 방향으로 배치된다. 즉, 제1 터치 브릿지 배선(630)은 제1 연결 배선(181)과 동일한 방향으로 배치된다. 제1 터치 브릿지 배선(630)은 화소 기판(111A) 상에 배치되므로 직선 형상으로 연장된다. 제1 터치 브릿지 배선(630)은 트랜지스터(150)의 게이트 전극(151)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제1 터치 브릿지 배선(630)은 터치 전극(610) 및 제2 터치 브릿지 배선(640) 각각과 전기적으로 연결된다. 제1 터치 브릿지 배선(630)의 양 측은 제4 컨택홀(CH4) 및 제5 컨택홀(CH5)에 의해 제2 터치 브릿지(640)과 접하여 전기적으로 연결된다. 그리고, 제1 터치 브릿지 배선(630)은 제5 콘택홀(CH5)을 통하여 터치 전극(610)과 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 제1 터치 브릿지 배선(630)은 터치 전극(610) 및 제2 터치 브릿지 배선(640)과 전기적으로 연결되어 터치 유닛(TU)을 형성하게 된다.
제2 터치 브릿지 배선(640)은 X축 방향으로 화소 기판(111A) 상에 배치된 제1 터치 브릿지 배선(630)을 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 제2 터치 브릿지 배선(640)의 일측은 제1 행의 제1 열에 배치된 화소 기판(111A)에 배치된 제1 터치 브릿지 배선(630)과 제4 컨택홀(CH4)을 통해 전기적으로 연결되고, 제2 터치 브릿지 배선(640)의 타측은 제1 행의 제2 열에 배치된 화소 기판(111A)에 배치된 제5 컨택홀(CH5)을 통해 제1 터치 브릿지 배선(630)과 전기적으로 연결된다.
제2 터치 브릿지 배선(640)은 X축 방향으로 연장된 복수의 연결 부재(120) 중 하나의 연결 부재(120) 상에 배치된다. 즉, 제2 터치 브릿지 배선(640)은 제1 연결 배선(181)과 동일한 방향으로 배치된다. 제2 터치 브릿지 배선(640)은 직선이 아닌 굴곡진 형상으로 연장된다. 다만, 제2 터치 브릿지 배선(640)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 연신 가능한 다양한 형상을 가질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(600, 600')는 X축 방향의 복수의 연결 부재(120) 중 하나의 연결 부재(120) 상에 제2 터치 브릿지 배선(640)을 형성하고, Y축 방향의 복수의 연결 부재(120) 중 하나의 연결 부재(120) 상에 터치 배선(620)을 형성하며, 기존 연결 부재(120)가 배치되지 않았던 영역에 연결 부재(120) 및 터치 전극(610)을 배치하고, 터치 전극(610), 터치 배선(620) 및 제2 터치 브릿지 배선(640)을 화소 기판(111A) 상에 배치된 제1 터치 브릿지 배선(630)과 전기적으로 연결되도록 형성함으로써 표시 장치(100) 내에 터치 시스템을 용이하게 구현할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예(제3 실시예)에 따른 표시 장치에 대해서 설명한다. 본 발명의 또 다른 실시예(제3 실시예)에 따른 표시 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치와 비교하여, 터치 전극 영역(TA)에서 연결 부재(120)가 생략될 수 있고, 이에 따라 터치 전극의 배치가 달라진다. 이하에서는 도 3에 도시된 Ⅶ-Ⅶ' 절단선에 따른 단면도인 도 7a 및 도 7b을 중심으로 설명한다.
<터치 유닛의 또다른 구조>
도 7a 및 도 7b는 도 3의 VII-VII'에 따른 단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예(제3 실시예)의 확대 평면도와 본 발명의 일 실시예에 따른 확대 평면도는 동일하나, 단면도가 상이하므로 이하에서는 도 3 및 도 7a 및 도 7b을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예(제3 실시예)에 따른 표시 장치에 대해서 기재한다.
도 3 및 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 표시 장치(700, 700')에서, 터치 전극(731, 731')은 X축 방향과 Y축 방향으로 서로 인접하게 배치되는 4개의 화소 기판(111A) 사이에 정의된 터치 전극 영역(TA)에 배치된다.
이때, 터치 전극 영역(TA)에서 터치 전극(731, 731')은 연결 부재(120)에 의해 지지되지 않는다. 즉, 기존 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)이 배치되는 영역에만 연결 부재(120)가 배치되고, 제1 연결 배선(181) 및 제2 연결 배선(182)이 배치되지 않는 영역에는 연결 부재(120)가 배치되지 않는다.
즉, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110) 상에 터치 전극(731, 731')이 하부 기판(110) 상에 배치된다. 즉, 터치 전극(731)과 중첩하는 하부 기판(110)의 일부 영역 상에는 연결 부재(120)가 배치되지 않는다.
구체적으로, 도 7a에 도시된 바와 같이, 터치 전극(731)은 하부 기판(110)과 이격될 수 있다. 이에, 터치 전극(731)과 하부 기판(110) 사이에는 이격 공간이 생길 수 있다.
또는 도 7b에 도시된 바와 같이, 터치 전극(731')은 하부 기판(110)과 접할 수 있다. 이에, 터치 전극(731)과 하부 기판(110) 사이에는 이격 공간이 생기지 않을 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 표시 장치(700, 700')는 연결 부재(120)를 형성하는 공정에서 기존과 동일하게 제1 연결 배선(181)과 제2 연결 배선(182)이 배치되지 않는 영역, 즉 터치 전극 영역(TA)에 연결 부재(120)를 형성하지 않아도 되어 표시 장치(700, 700') 내에 터치 시스템을 구현하는데 있어 공정 절차가 보다 간단해질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예(제4 실시예)에 따른 표시 장치에 대해서 설명한다. 본 발명의 또 다른 실시예(제4 실시예)에 따른 표시 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치와 비교하여, 터치 전극이 따로 존재하지 않고 터치 구동 방식이 상이하다. 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예(제4 실시예)와 본 발명의 다른 실시예의 차이점을 중심으로 설명한다.
<표시 장치의 터치 전극 배치 구조>
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예(제4 실시예)에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예(제4 실시예)에 따른 표시 장치의 확대 평면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예(제4 실시예)에 따른 표시 장치에 인가되는 전압을 나타내는 파형도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 연결 배선(881) 각각이 복수의 화소 기판(111A) 중 제1 방향으로 배열되는 복수의 화소 기판(111A)을 연결하고, 제2 연결 배선(882) 각각이 복수의 화소 기판(111A) 중 제2 방향으로 배열되는 복수의 화소 기판(111A)을 연결한다.
본 발명의 또 다른 실시예(제4 실시예)에 따른 표시 장치(800)는 별도의 터치 전극이 배치되지 않는다. 즉, 본 발명의 또 다른 실시예(제4 실시예)에 따른 표시 장치(800)는 복수의 제1 연결 배선(881) 및 복수의 제2 연결 배선(882)이 터치 전극의 역할을 수행한다.
즉, 본 발명의 또 다른 실시예(제4 실시예)에 따른 표시 장치(800)는 디스플레이 구간과 터치 구간으로 시분할 구동될 수 있다.
디스플레이 구간에서, 복수의 제1 연결 배선(881) 각각은 복수의 화소(PX)에 게이트 전압을 인가하는 게이트 배선의 기능을 수행할 수 있고, 복수의 제2 연결 배선(882) 각각은 복수의 화소(PX)에 데이터 전압(RGB)을 인가하는 데이터 배선의 기능을 수행할 수 있다.
그리고, 터치 구간에서, 복수의 제1 연결 배선(881) 각각은 터치 구동 신호를 인가하는 터치 송신 전극(Tx 전극)의 기능을 수행할 수 있고, 복수의 제2 연결 배선(882) 각각은 터치 감지 신호가 인가되는 터치 수신 전극(Rx 전극)의 기능을 수행할 수 있다.
보다 상세하게는 도 10을 참조하면, 동기화 신호(Tsync)가 하이 레벨인 경우에는, 디스플레이 구간에 해당한다. 이에, 복수의 제1 연결 배선(881) 각각에는 순차적으로 스캔 신호가 인가된다.
예를 들어, 제1 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-1)이 제1 스캔 신호(SCAN1)인 하나의 펄스를 출력하고, 이후 제2 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-2)이 제2 스캔 신호(SCAN2)인 하나의 펄스를 출력하고, 이후 제3 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-3)이 제3 스캔 신호(SCAN3)인 하나의 펄스를 출력하고, 이후 제4 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-4)이 제4 스캔 신호(SCAN4)인 하나의 펄스를 출력하고, 이후 제(n-3) 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-(n-3))이 제(n-3) 스캔 신호(SCAN(n-3))인 하나의 펄스를 출력하고, 이후 제(n-2) 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-(n-2))이 제(n-2) 스캔 신호(SCAN(n-2))인 하나의 펄스를 출력하고, 이후 제(n-1) 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-(n-1))이 제(n-1) 스캔 신호(SCAN(n-2))인 하나의 펄스를 출력하고, 이후 제(n) 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-(n))이 제(n) 스캔 신호(SCAN(n))인 하나의 펄스를 출력한다.
그리고, 디스플레이 구간에서 복수의 제2 연결 배선(882) 각각에는 데이터 전압(RGB)이 인가된다.
그리고, 동기화 신호가 로우 레벨인 경우에는, 터치 구간에 해당한다. 이에, 복수의 제1 연결 배선(881) 그룹에는 순차적으로 터치 구동 신호가 인가된다.
예를 들어, 첫번째 제1 연결 배선 그룹인 제1 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-1), 제2 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-2), 제3 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-3) 및 제4 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-4)에 첫번째 터치 구동 신호(Tx_first)가 인가될 수 있다.
상술한 첫번째 터치 구동 신호(Tx_first)는 상술한 제1 스캔 신호(SCAN1), 제2 스캔 신호(SCAN2), 제3 스캔 신호(SCAN3) 및 제4 스캔 신호(SCAN4)의 합일 수 있다.
그리고, 마지막 제1 연결 배선 그룹인 제(n-3) 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-(n-3)), 제(n-2) 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-(n-2)), 제(n-1) 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-(n-1)) 및 제(n) 행의 복수의 화소 기판(111A)에 연결되는 제1 연결 배선(881-(n))에 제1 터치 구동 신호가 인가될 수 있다.
상술한 마지막 터치 구동 신호(Tx_last)는 상술한 제(n-3) 스캔 신호(SCAN(n-3)), 제(n-2) 스캔 신호(SCAN(n-2)), 제(n-1) 스캔 신호(SCAN(n-1)) 및 제(n) 스캔 신호(SCAN(n))의 합일 수 있다.
디스플레이 구간에서 복수의 제2 연결 배선(882) 각각에는 기준 전압이 인가되고 이를 통해 터치 감지 신호가 검출될 수 있다.
상술한 시분할 구동을 통해 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(제4 실시예)에서 제1 연결 배선(881)과 제2 연결 배선(882) 간 형성되는 상호 정전용량을 터치 감지 신호를 통해 검출할 수 있다. 이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치(제4 실시예)에서는 터치 구간에서는 상호 정전 용량으로 손가락이나 펜 등에 의한 터치를 감지할 수 있고, 디스플레이 구간에서는 복수의 화소가 발광하여 영상을 구현할 수 있다.
<표시 장치의 터치 전극 배치 구조>
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예(제5 실시예)에 따른 표시 장치에 대한 개략적인 단면도이다.
도 11을 참조하면, 또 다른 실시예(제5 실시예)에 따른 표시 장치(1000)는 하부 기판(1100), 상부 기판(1200) 및 미들(middle) 기판(1300)를 포함한다.
하부 기판(1100)은 표시 장치(1000)의 여러 구성요소들을 지지하고 보호하기 위한 기판이다. 하부 기판(1100)은 연성 기판으로서 휘어지거나 늘어날 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 하부 기판(1100)의 상면에는 제1 터치 전극(1110)이 배치된다. 제1 터치 전극(1110)은 X축 방향 또는 Y축 방향 중 어느 하나의 방향으로 배치된다. 제1 터치 전극(1110)은 터치 송신 전극(Tx 전극)일 수 있다.
상부 기판(1200)은 하부 기판(1100)의 상에 배치되며, 표시 장치(1000)의 여러 구성 요소들을 커버하고 보호하기 위한 기판이다. 상부 기판(1200)의 하면, 즉, 하부 기판(1100)과 대향하는 면에 제1 터치 전극(1110)과 대응되는 복수의 제2 터치 전극(1210)이 배치된다. 복수의 제2 터치 전극(1210)은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 제2 터치 전극(1210)은 터치 수신 전극(Rx 전극)일 수 있다.
미들 기판(1300)은 표시 장치(1000)의 여러 구성 요소들이 배치된 기판이다. 미들 기판(1300)은 화소와 화소를 구동하는 구동 소자가 배치되는 화소 기판이 배치된 제1 영역(1310)과 화소 기판이 배치되지 않은 제2 영역(1320)을 포함할 수 있다. 하부 기판(1100) 상에서 화소 기판이 복수 개가 서로 이격되어 독립적으로 배치되는데, 화소 기판이 배치된 영역이 제1 영역(1310)이고, 화소 기판 사이의 이격 영역이 제2 영역(1320)이다. 화소 기판은 하부 기판(1110)과 비교하여 강성일 수 있다. 즉, 하부 기판(1100)은 화소 기판보다 연성 특성을 가질 수 있고, 화소 기판은 하부 기판(1100)보다 강성 특성을 가질 수 있다.
미들 기판(1300)은 도 1에서 하부 기판(110), 터치 전극(131) 및 제1 터치 브릿지 배선(133)을 제외한 모든 구성이 동일하게 배치된 상태일 수 있다. 이와 같은 미들 기판(1300)은 제1 접착층(1111)를 통해 하부 기판(1100)과 접착되고, 제2 접착층(1211)를 통해 상부 기판(1200)과 접착된다.
제1 터치 전극(1110)은 미들 기판(1300)의 제1 영역(1310) 및 제2 영역(1320)에 관계없이 하부 기판(1100) 상의 전면에 배치될 수 있다. 한편, 제2 터치 전극(1210)은 미들 기판(1300)의 제1 영역(1310)에 대응하여 배치될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 하부 기판(1100) 상면에 제1 터치 전극(1110)을 배치하고, 상부 기판(1200)의 하부 기판(1100)과의 대향 면에 제2 터치 전극(1210)을 배치하여 제1 터치 전극(1110)과 제2 터치 전극(1210) 간 형성되는 주변 정전용량으로 손가락이나 펜 등에 의한 터치를 감지할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 하부 기판, 하부 기판 상에 제1 방향과 제1 방향과 교차하는 방향인 제2 방향으로 이격되어 배치된 복수의 화소 기판, 제1 방향으로 배치된 복수의 화소 기판 사이에 배치된 제1 연결 배선, 제2 방향으로 배치된 복수의 화소 기판 사이에 배치된 제2 연결 배선 및 복수의 화소 기판 사이의 이격 공간 중 제1 연결 배선 및 제2 연결 배선이 배치된 영역과 이웃한 영역에 배치된 터치 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 화소 기판 사이의 영역 중 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선이 배치된 각 영역과 이웃한 제1 영역에 배치된 상기 터치 전극은 상기 제1 영역에 상기 제1 방향으로 이웃한 제2 영역에 배치된 상기 터치 전극 및 상기 제2 방향으로 이웃한 제3 영역에 배치된 상기 터치 전극과 배열 방향이 상이할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 화소 기판 사이의 영역 중 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선이 배치된 각 영역과 이웃한 제1 영역에 배치된 상기 터치 전극은 상기 제2 영역과 상기 제2 방향으로 이웃하고 상기 제3 영역과 상기 제1 방향으로 이웃한 제4 영역에 배치된 터치 전극과 배열 방향이 동일할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 표시 장치는 복수의 화소 기판 각각에 배치된 터치 브릿지 배선 및 복수의 화소 기판 사이의 영역에서 상기 제2 방향으로 배치된 터치 배선을 더 포함하고, 터치 브릿지 배선과 터치 배선 각각은 터치 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 터치 전극은 복수의 화소 기판 각각에서 터치 배선 또는 터치 브릿지 배선과 접할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 터치 전극, 터치 브릿지 배선 및 터치 배선은 하나의 터치 유닛을 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 화소 기판 각각에는 발광 소자 및 발광 소자를 구동하는 구동 소자들이 배치되고, 터치 전극 및 터치 브릿지 배선은 상기 구동 소자를 형성할 때 형성되고, 터치 배선은 제2 연결 배선을 형성할 때 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 화소 기판 각각에서 상기 제1 방향으로 배치된 제1 터치 브릿지 배선, 복수의 화소 기판 사이의 영역에서 제2 방향으로 배치된 터치 배선 및 복수의 화소 기판 사이의 영역에서 제1 방향으로 배치된 제2 터치 브릿지 배선을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 터치 브릿지 배선은 터치 전극, 제2 터치 브릿지 배선 및 터치 배선과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 터치 전극, 제1 터치 브릿지 배선, 터치 배선 및 제2 터치 브릿지 배선은 하나의 터치 유닛을 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 화소 기판 사이의 영역 중 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선이 배치된 각 영역과 이웃한 영역에는 상기 터치 전극을 지지하기 위한 지지 부재가 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 터치 전극은 하부 기판 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 하부 기판, 하부 기판 상에 매트릭스 형태로 배치되는 복수의 화소 기판, 복수의 화소 기판 중 제1 방향으로 배열되는 복수의 화소 기판을 연결하는 복수의 제1 연결 배선, 복수의 화소 기판 중 제1 방향으로 배열되는 복수의 화소 기판을 복수의 제2 연결 배선 및 디스플레이 구간에서 복수의 제1 연결 배선 각각에는 순차적으로 스캔 신호가 인가되고, 터치 구간에서 복수의 제1 연결 배선 그룹에는 순차적으로 터치 구동 신호가 인가되고, 터치 구동 신호는 복수의 스캔 신호를 합한 신호이다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 디스플레이 구간에서 복수의 제2 연결 배선 각각에는 데이터 전압이 인가되고, 터치 구간에서 복수의 제2 연결 배선 각각에는 터치 감지 신호가 인가될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 제1 터치 전극이 배치된 하부 기판, 발광 소자와 상기 발광 소자를 구동하는 구동 소자가 배치된 복수의 화소 기판이 배치된 제1 영역과 복수의 화소 기판 사이의 영역인 제2 영역이 정의된 미들 기판 및 하부 기판과 대향하는 대향 면에 복수의 제2 터치 전극이 배치된 상부 기판을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 제2 터치 전극은 미들 기판의 제1 영역에 대응하여 배치될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 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. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 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, 600, 600', 700, 700', 800, 1000: 표시 장치
110: 하부 기판
111A: 화소 기판
112: 버퍼층
113: 게이트 절연층
114: 층간 절연층
115: 평탄화층
120: 연결 부재
111N: 비화소 기판
140: COF
141: 베이스 필름
142: 구동 IC
150: 인쇄 회로 기판
TD: 터치 회로
TU, TU': 터치 유닛
170: 발광 소자
171: 제1 반도체층
172: 발광층
173: 제2 반도체층
174: 제1 전극
175: 제2 전극
180: 연결 배선
181, 881: 제1 연결 배선
182, 882: 제2 연결 배선
190: 패드
191: 게이트 패드
192: 전원 패드
131, 610, 610', 731, 731': 터치 전극
132, 620: 터치 배선
132a, 620a: 제1 터치 배선
132a, 620a: 제1 터치 배선
133: 터치 브릿지 배선
630: 제1 터치 브릿지 배선
640: 제2 터치 브릿지 배선
US: 상부 기판
GD: 게이트 구동부
AA: 표시 영역
NA: 비표시 영역
SPX: 서브 화소
PX: 화소
150: 트랜지스터
151: 게이트 전극
152: 액티브층
153: 소스 전극
154: 드레인 전극
CE1: 제1 연결 전극
CE2: 제2 연결 전극

Claims (16)

  1. 하부 기판;
    상기 하부 기판 상에 제1 방향과 상기 제1 방향과 교차하는 방향인 제2 방향으로 이격되어 배치된 복수의 화소 기판;
    상기 제1 방향으로 배치된 상기 복수의 화소 기판 사이에 배치된 제1 연결 배선;
    상기 제2 방향으로 배치된 상기 복수의 화소 기판 사이에 배치된 제2 연결 배선; 및
    상기 복수의 화소 기판 사이의 이격 공간 중 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선이 배치된 영역과 이웃한 영역에 배치된 터치 전극을 포함하는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 화소 기판 사이의 영역 중 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선이 배치된 각 영역과 이웃한 제1 영역에 배치된 상기 터치 전극은 상기 제1 영역에 상기 제1 방향으로 이웃한 제2 영역에 배치된 상기 터치 전극 및 상기 제2 방향으로 이웃한 제3 영역에 배치된 상기 터치 전극과 배열 방향이 상이한, 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 화소 기판 사이의 영역 중 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선이 배치된 각 영역과 이웃한 제1 영역에 배치된 상기 터치 전극은 상기 제2 영역과 상기 제2 방향으로 이웃하고 상기 제3 영역과 상기 제1 방향으로 이웃한 제4 영역에 배치된 터치 전극과 배열 방향이 동일한, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 화소 기판 각각에 배치된 터치 브릿지 배선; 및
    상기 복수의 화소 기판 사이의 영역에서 상기 제2 방향으로 배치된 터치 배선을 더 포함하고,
    상기 터치 브릿지 배선과 상기 터치 배선 각각은 상기 터치 전극과 전기적으로 연결된, 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 터치 전극은 상기 복수의 화소 기판 각각에서 상기 터치 배선 또는 상기 터치 브릿지 배선과 접하는, 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 터치 전극, 상기 터치 브릿지 배선 및 상기 터치 배선은 하나의 터치 유닛을 형성하는, 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 화소 기판 각각에는 발광 소자 및 상기 발광 소자를 구동하는 구동 소자들이 배치되고,
    상기 터치 전극 및 상기 터치 브릿지 배선은 상기 구동 소자를 형성할 때 형성되고,
    상기 터치 배선은 상기 제2 연결 배선을 형성할 때 형성되는, 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 화소 기판 각각에서 상기 제1 방향으로 배치된 제1 터치 브릿지 배선;
    상기 복수의 화소 기판 사이의 영역에서 상기 제2 방향으로 배치된 터치 배선; 및
    상기 복수의 화소 기판 사이의 영역에서 상기 제1 방향으로 배치된 제2 터치 브릿지 배선을 더 포함하는, 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 터치 브릿지 배선은 상기 터치 전극, 상기 제2 터치 브릿지 배선 및 상기 터치 배선과 전기적으로 연결되는, 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 터치 전극, 상기 제1 터치 브릿지 배선, 상기 터치 배선 및 상기 제2 터치 브릿지 배선은 하나의 터치 유닛을 형성하는, 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 화소 기판 사이의 영역 중 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선이 배치된 각 영역과 이웃한 영역에는 상기 터치 전극을 지지하기 위한 지지 부재가 배치된, 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 터치 전극은 상기 하부 기판 상에 배치된, 표시 장치.
  13. 하부 기판;
    상기 하부 기판 상에 매트릭스 형태로 배치되는 복수의 화소 기판;
    상기 복수의 화소 기판 중 제1 방향으로 배열되는 복수의 화소 기판을 연결하는 복수의 제1 연결 배선;
    상기 복수의 화소 기판 중 제1 방향으로 배열되는 복수의 화소 기판을 복수의 제2 연결 배선; 및
    디스플레이 구간에서 상기 복수의 제1 연결 배선 각각에는 순차적으로 스캔 신호가 인가되고,
    터치 구간에서 복수의 제1 연결 배선 그룹에는 순차적으로 터치 구동 신호가 인가되고,
    상기 터치 구동 신호는 복수의 스캔 신호를 합한 신호인, 표시 장치.
  14. 제13항에 잇어서
    상기 디스플레이 구간에서 상기 복수의 제2 연결 배선 각각에는 데이터 전압이 인가되고,
    상기 터치 구간에서 상기 복수의 제2 연결 배선 각각에는 터치 감지 신호가 인가되는, 표시 장치.
  15. 제1 터치 전극이 배치된 하부 기판;
    발광 소자와 상기 발광 소자를 구동하는 구동 소자가 배치된 복수의 화소 기판이 배치된 제1 영역과 상기 복수의 화소 기판 사이의 영역인 제2 영역이 정의된 미들 기판; 및
    상기 하부 기판과 대향하는 대향 면에 복수의 제2 터치 전극이 배치된 상부 기판을 포함하는, 표시 장치.
  16. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 제2 터치 전극은 상기 미들 기판의 제1 영역에 대응하여 배치된, 표시 장치.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220071060A (ko) * 2020-11-23 2022-05-31 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003278526A1 (en) 2002-12-17 2004-07-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device
US9164620B2 (en) * 2010-06-07 2015-10-20 Apple Inc. Touch sensing error compensation
JP2014021845A (ja) 2012-07-20 2014-02-03 Japan Display Inc 表示装置
JP6375223B2 (ja) 2014-01-31 2018-08-15 株式会社ジャパンディスプレイ センサ付表示装置及びその駆動方法
KR102511325B1 (ko) 2014-04-18 2023-03-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치 및 그 동작 방법
KR102235497B1 (ko) * 2014-10-20 2021-04-05 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
CN105139793A (zh) * 2015-08-28 2015-12-09 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板、其驱动方法、显示面板及显示装置
KR102375275B1 (ko) 2015-09-10 2022-03-18 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 표시장치 및 그의 제조방법
KR102633061B1 (ko) * 2016-09-23 2024-02-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN108663837B (zh) * 2017-03-31 2021-01-22 京东方科技集团股份有限公司 触控显示单元、触控显示基板、触控显示面板及其驱动方法
TW201918850A (zh) * 2017-10-31 2019-05-16 瑞鼎科技股份有限公司 內嵌式電容觸控面板
US11282786B2 (en) * 2018-12-12 2022-03-22 X Display Company Technology Limited Laser-formed interconnects for redundant devices
KR20200079856A (ko) * 2018-12-26 2020-07-06 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 및 이를 포함하는 스트레쳐블 표시장치
JP6821775B2 (ja) 2018-12-27 2021-01-27 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド ストレッチャブル表示装置
CN115996612A (zh) 2020-09-01 2023-04-21 京东方科技集团股份有限公司 显示面板以及显示装置

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