説明

タッチスクリーンパネル一体型平板表示装置

【課題】タッチスクリーンパネルを平板表示装置の上部基板上に直接形成する構造に関するものであって、前記タッチスクリーンパネルの非表示領域に形成された感知ラインが外部に露出しないように前記感知ラインを覆うシールド部材が備えられることによって、静電気の流入によるESD不良を改善して歩留まり及び信頼性が向上したタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置を提供する。
【解決手段】本発明はタッチスクリーンパネルを平板表示装置の上部基板上に直接形成する構造に関し、前記タッチスクリーンパネルの非表示領域に形成された感知ラインが外部に露出しないように前記感知ラインを覆うシールド部材が備えられることによって、静電気の流入によるESD不良を改善して歩留まり及び信頼性が向上したタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は平板表示装置に関し、特に、タッチスクリーンパネル一体型平板表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
タッチスクリーンパネルは映像表示装置などの画面に現れた指示内容を人の手又は物体で選択してユーザの命令を入力できるようにした入力装置である。
【0003】
そのために、タッチスクリーンパネルは映像表示装置の前面に備えられて人の手又は物体に直接接触した接触位置を電気的信号に変換する。これにより、接触位置で選択された指示内容が入力信号として受け入れられる。
【0004】
このようなタッチスクリーンパネルは、キーボード及びマウスのように映像表示装置に連結されて動作する別途の入力装置に代えることができるため、その利用範囲が次第に広がる傾向にある。
【0005】
タッチスクリーンパネルを実現する方式としては、抵抗膜方式、光感知方式及び静電容量方式などが知られている。このうち、静電容量方式のタッチスクリーンパネルは、人の手又は物体が接触するとき、導電性感知パターンが周辺の他の感知パターン又は接地電極などと形成する静電容量の変化を感知することで、接触位置を電気的信号に変換する。
【0006】
このようなタッチスクリーンパネルは、一般に液晶表示装置、有機電界発光表示装置のような平板表示装置の外面に付着されて構成される。しかし、別途に製作されたタッチスクリーンパネルと平板表示装置を互いに付着して用いる場合、製品の全体的な厚さを増加させ、製造コストを上昇させるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、タッチスクリーンパネルを平板表示装置の上部基板上に直接形成する構造に関するものであって、前記タッチスクリーンパネルの非表示領域に形成された感知ラインが外部に露出しないように前記感知ラインを覆うシールド部材を備えることによって、静電気の流入によるESD不良を改善して歩留まり及び信頼性が向上したタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記目的を達成するために、本発明の一態様に係るタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置は、表示領域と、前記表示領域の外郭に形成された非表示領域とにそれぞれ区画される上部基板及び下部基板と、前記上部基板の表示領域上に形成された第1及び第2感知パターンと、前記上部基板の非表示領域上に形成され、前記第1及び第2感知パターンと電気的に連結される感知ラインと、前記非表示領域に形成された感知ラインと重なる領域上に形成されたシールド部材と、前記表示領域と重なる領域上に位置する透明部材とが含まれて構成される。
【0009】
ここで、前記透明部材は偏光板又はウィンドウグラスであり、前記シールド部材は前記透明部材が前記感知ラインが形成された非表示領域に延びて一体型で実現されたり、又は前記シールド部材が前記透明部材と分離されて形成され、非伝導性のアクリル系樹脂材質又はUV硬化性樹脂材質で実現される。
【0010】
また、前記上部基板の表示領域上に前記第2感知パターンを連結する連結パターンと、前記連結パターン及び感知パターンの間に形成される第1絶縁膜及び前記感知パターン上に形成される第2絶縁膜が更に含まれる。
【0011】
更に、前記第1感知パターンは、第1方向に沿ってX座標が同一の1つの列に配置された第1感知セル及び隣接した前記第1感知セルを連結する第1連結ラインで構成され、前記第2感知パターンは、第2方向に沿ってY座標が同一の1つの行に配置された第2感知セルで構成される。
【0012】
また、前記第1及び第2感知パターンが形成される領域の縁部に配置されて前記1つの列又は行単位の感知パターンを前記感知ラインと電気的に連結される多数の金属パターンが更に含まれる。
【0013】
更に、前記多数の連結パターン及び金属パターンは同じレイヤ上に形成され、前記第1及び第2感知パターンを実現する物質よりも低い抵抗値を有する物質で実現される。
【0014】
また、前記下部基板は多数の第1電極、有機層及び第2電極で構成される有機発光素子を備えた複数の画素が形成された表示領域及び前記表示領域の外郭に位置して前記複数の画素を駆動するために駆動回路が備えられた非表示領域を含んで構成される。
【発明の効果】
【0015】
このような本発明によれば、平板表示装置の上部に一体型で実現されるタッチスクリーンパネルにおいて、前記タッチスクリーンパネルの非表示領域に形成された感知ラインが外部に露出しないように前記感知ラインを覆うシールド部材が備えられることによって、静電気の流入によるESD不良を改善して歩留まり及び信頼性が向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施形態に係る平板表示装置の上部基板に対する平面図である。
【図2A】図1の特定部分(A-A'、B-B')に対する断面図である。
【図2B】図1の特定部分(A-A'、B-B')に対する断面図である。
【図3】図1に対応する平板表示装置の下部基板に対する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付する図面を参照して本発明の実施形態を更に詳細に説明する。
【0018】
図1は、本発明の実施形態に係る平板表示装置の上部基板に対する平面図であり、図2A及び図2Bは、図1の特定部分(A-A'、B-B')に対する断面図である。
【0019】
また、図3は、図1に対応する平板表示装置の下部基板に対する平面図である。
【0020】
図1及び図2を参照すれば、本発明の実施形態に係るタッチスクリーンパネルは、平板表示装置の上部基板10上に直接形成されることを特徴とする。
【0021】
ここで、前記平板表示装置は有機電界発光表示装置又は液晶表示装置になり得る。
【0022】
但し、本発明の実施形態では有機電界発光表示装置をその例として説明する。これにより、前記上部基板10は有機電界発光表示装置の封止基板であり、これは透明材質で実現されることが好ましい。
【0023】
本発明の実施形態に係るタッチスクリーンパネルは、前記上部基板、即ち、封止基板の第1面上に形成された多数の感知パターン12、14と、前記感知パターンと電気的に連結される金属パッド15及び感知ライン17とを含む。
【0024】
このとき、前記多数の感知パターン12、14が形成された領域は画像が表示されてタッチ位置を検出する表示領域20であり、前記感知パターンと電気的に連結される金属パッド15、感知ライン17及び前記それぞれの感知ライン17と連結される複数のボンディングパッド42で構成されるFPCボンディングパッド部40が形成された領域は前記表示領域20の外郭に備えられる非表示領域30である。
【0025】
また、前記非表示領域30に対応する上部基板の第2面には前記有機電界発光表示装置の上部基板と下部基板を貼り合わせるためのシーリング材(図3の140)が塗布される。即ち、前記シーリング材140は上部基板10と下部基板100との間に形成されて外気が侵入しないように表示領域20、110を封止する役割を果たす。
【0026】
このとき、前記下部基板は図3に示すように、多数の第1電極、有機層及び第2電極で構成される有機発光素子を備えた複数の画素112が形成された表示領域110と表示領域110の外郭に形成される非表示領域120を含む。
【0027】
このとき、表示領域110は有機発光素子から放出される光によって所定の画像が表示される領域であって、行方向に配列された複数の走査線S1〜Sn及び列方向に配列された複数のデータ線D1〜Dmを含み、走査線S1〜Smとデータ線D1〜Dmに有機発光素子を駆動するための駆動回路130、132から信号の印加を受ける複数の画素112が形成されている。
【0028】
また、前記非表示領域120は前記表示領域110の外郭に備えられる領域であって、前記表示領域110上に形成された多数の画素112を駆動するために駆動回路即ち、データ駆動回路132、走査駆動回路130と、前記下部基板100と上部基板10を貼り合わせるシーリング材140が形成される。
【0029】
即ち、前記下部基板100の表示領域110、非表示領域120は前記図1に示す上部基板10の表示領域20、非表示領域30とそれぞれ重なるように対応する。
【0030】
また、前記上部基板10の表示領域20上に形成された感知パターンは、互いに交互に配置され、X座標が同一の1つの列又はY座標が同一の1つの行単位で互いに連結されるように形成された第1及び第2感知パターン12、14を含む。
【0031】
即ち、第1感知パターン12は第1方向(列方向)に沿ってX座標が同一の1つの列に配置された第1感知セル12'及び隣接した前記第1感知セル12'を連結する第1連結ライン12''で構成され、第2感知パターン14は第2方向(行方向)に沿ってY座標が同一の1つの行に配置された第2感知セル14で構成される。
【0032】
このとき、本発明の実施形態の場合、前記第1感知パターン12及び第2感知パターン14は同じレイヤに形成され、前記第1及び第2感知パターン12、14はタッチスクリーンパネルの動作実現のために透明材質で実現されなければならず、これにより、前記第1及び第2感知パターン12、14は透明導電性物質、一例としてインジウム-ティンオキサイド(以下、ITO)で実現されることが好ましい。
【0033】
また、前記第1感知パターン12及び第2感知パターン14が感知電極としての役割を果たすためには、第1方向及び第2方向に配列されたそれぞれの感知セルが電気的に連結されなければならない。
【0034】
これにより、前記第1感知セル12'は第1連結ライン12''により互いに電気的に連結されるが、前記第2感知パターンを構成する第2感知セル14は前記第1感知セル12'と同じレイヤに形成されるため、前記第1連結ライン12'との短絡を避けるために、前記第1連結ラインと交差する連結ラインが同じレイヤ上には形成され得ない。
【0035】
これにより、本発明の実施形態は前記それぞれの第2感知セル14を電気的に連結するそれぞれの連結パターン15'が第1感知パターン12とは異なるレイヤに形成されるものであって、第1及び第2感知パターン12、14の下部レイヤに形成されることを特徴とする。
【0036】
即ち、本発明の実施形態に係るタッチスクリーンパネルは上部基板10としての透明基板上に連結パターン15'が形成され、前記連結パターン15'を含む透明基板11上に第1絶縁膜13が形成される。
【0037】
このとき、前記連結パターン15'は第1及び第2感知パターン12、14と同じITOで形成されるか、前記ITOよりも低い抵抗値を有する金属物質で形成され得る。
【0038】
また、前記連結パターン15'は図示のように、矩形バー(bar)の形状からなることができるが、これは1つの実施形態であって、必ずしもこのような形状に限定されるものではない。即ち、前記絶縁膜13のコンタクトホール13'により露出する部分である連結パターン15'の端部の幅が前記連結パターン15'の他の部位の幅よりも広い形状で実現されることもできる。
【0039】
このような連結パターン15'は前記第1感知パターン12の第1連結ライン12''と互いに交差するが、前記交差により発生する寄生キャパシタンスの影響を減らすために、前記連結パターン15'の幅を最小化することが好ましい。
【0040】
しかしながら、このように前記連結パターン15'の幅を最小化する場合、それぞれ第2感知パターン14のライン抵抗が高くなり、結果的にタッチスクリーンパネルの機能を実現するセンシング感度が低下するという問題が発生する。
【0041】
これにより、前記連結パターン15'は抵抗の低い導電性物質で形成することがより好ましい。
【0042】
この場合、前記連結パターン15'は前記第1感知パターン12及び第2感知パターン14が形成される領域の縁領域に形成されて感知された信号を駆動回路(図示せず)側に供給する金属パッド15と同じ材質で形成されるものであって、前記金属パッドと同じレイヤに同一工程を通じて形成されるので、前記連結パターン15'を形成するために追加のマスク工程を必要としない。
【0043】
従って、前記連結パターン15'を前記第1及び第2感知パターン12、14のような透明導電性物質で形成しないため、ライン抵抗が高くなるのを防止すると共に、前記連結パターン15'を形成するためにマスク工程が追加されなければならないという短所も克服できることをその特徴とする。また、前記第1及び第2感知パターン12、14上には第2絶縁膜16が形成される。
【0044】
ここで、前記第1、2絶縁膜13、16は一般に酸化シリコン(SiO)のような無機物で実現され、約2000〜4000Åの厚さで形成されるが、これは外部から流入するESDによる不良を防止するにはあまりにも薄いという短所がある。
【0045】
特に、前記第1、2絶縁膜13、16は非表示領域30のうち、FPCボンディングパッド部40には形成されず、これにより、前記FPCボンディングパッド部40に隣接して形成された感知ライン17は外部に露出することもある。
【0046】
これにより、外部から静電気などによりESDが流入する場合、インピーダンスが最も低い部分に電流が流れるようになるので、前記露出した感知ラインに沿って表示領域20に形成された感知セルに印加され、連結パターン15'とこれと交差する連結ライン15''がショートされる不良が発生し得る。
【0047】
本発明の実施形態はこのような問題点を克服するために、前記非表示領域30に形成された感知ライン17が外部に露出しないように前記感知ライン17を覆うシールド部材50が備えられることで、静電気の流入によるESD不良を改善する。
【0048】
前記シールド部材50は、図1に示すように、タッチスクリーンパネルの非表示領域30のうち感知ライン17が形成された領域と重なるように、即ち、前記感知ライン17が外部に露出しないように形成される。
【0049】
このように前記シールド部材50が感知ライン17を覆うように形成されることで、ESDが感知ラインに沿って流入するのを遮断できるようになる。
【0050】
本発明の実施形態の場合、前記シールド部材50は前記タッチスクリーンパネルの表示領域30上に形成された透明部材52が延びた一体型で実現されるか(図2A)、前記透明部材52とは異なる材質で前記感知ライン17と重なる非表示領域30上に別途に形成されることもできる(図2B)。
【0051】
即ち、図2Aを参照すれば、前記シールド部材50'はタッチスクリーンパネルの表示領域30上に形成された透明部材52が前記感知ライン17が形成された非表示領域30に延びて一体型で形成されるものであって、このとき、前記透明部材52は偏光板又はウィンドウグラスになり得る。
【0052】
また、図2Bを参照すれば、前記シールド部材50''は前記透明部材52とは分離されて構成されるものであって、前記透明部材52と異なる材質で前記感知ライン17と重なる非表示領域30上に形成される。
【0053】
このとき、前記シールド部材50''は非伝導性のアクリル系樹脂材質又はUV硬化性樹脂材質で形成できる。
【0054】
下記表1は前記シールド部材50が備えられた場合と備えられない場合に対するESD評価の結果を示す実験データであって、評価台数は10台であり、タッチスクリーンパネルの4つのエッジ部の表示領域に±2kV、±4kV、±6kV、±8kVをそれぞれ5回ずつ印加した場合に対するものである(評価規格:Contactdis charge、R=330Ω、C=150pF)。
【0055】
但し、前記シールド部材は図2Aに示す実施形態のように、偏光板としての透明部材52が感知ライン17と重なるように非表示領域30まで延びて実現されたことをその例とする。
【0056】
【表1】

【0057】
このような前記表1の結果を参照すれば、前記シールド部材50が非表示領域30の感知ライン17と重なるように形成されることにより、ESD不良が改善されることが確認できる。即ち、シールド部材が備えられていない場合、約2kV水準であったESDレベルを前記シールド部材が形成されることによって、最初8kV以上を確保するようになる。
【0058】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能なのはもちろんであり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0059】
10 上部基板
12,14 感知パターン
15 金属パッド
17 感知ライン
20 表示領域
30 非表示領域
40 FPCボンディングパッド部
50 シールド部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示領域と、前記表示領域の外郭に形成された非表示領域とにそれぞれ区画される上部基板及び下部基板と、
前記上部基板の表示領域上に形成された第1及び第2感知パターンと、
前記上部基板の非表示領域上に形成され、前記第1及び第2感知パターンと電気的に連結される感知ラインと、
前記非表示領域に形成された感知ラインと重なる領域上に形成されたシールド部材と、
前記表示領域と重なる領域上に位置する透明部材と
が含まれることを特徴とするタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
【請求項2】
前記透明部材は偏光板又はウィンドウグラスであることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
【請求項3】
前記シールド部材は前記透明部材が前記感知ラインが形成された非表示領域に延びて一体型で実現されることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
【請求項4】
前記シールド部材は前記透明部材と分離されて形成され、非伝導性のアクリル系樹脂材質又はUV硬化性樹脂材質で実現されることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
【請求項5】
前記上部基板の表示領域上に前記第2感知パターンを連結する連結パターンと、
前記連結パターン及び感知パターンの間に形成される第1絶縁膜及び前記感知パターン上に形成される第2絶縁膜が更に含まれることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
【請求項6】
前記第1感知パターンは、第1方向に沿ってX座標が同一の1つの列に配置された第1感知セル及び隣接した前記第1感知セルを連結する第1連結ラインで構成されることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
【請求項7】
前記第2感知パターンは、第2方向に沿ってY座標が同一の1つの行に配置された第2感知セルで構成されることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
【請求項8】
前記第1及び第2感知パターンが形成される領域の縁部に配置されて前記1つの列又は行単位の感知パターンを前記感知ラインと電気的に連結する多数の金属パターンが更に含まれることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
【請求項9】
前記多数の連結パターン及び金属パターンは同じレイヤ上に形成され、前記第1及び第2感知パターンを実現する物質よりも低い抵抗値を有する物質で実現されることを特徴とする請求項8に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。
【請求項10】
前記下部基板は多数の第1電極、有機層及び第2電極で構成される有機発光素子を備えた複数の画素が形成された表示領域及び前記表示領域の外郭に位置して前記複数の画素を駆動するために駆動回路が備えられた非表示領域を含んで構成されることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーンパネル一体型平板表示装置。

【図1】
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【図2A】
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【図2B】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−187041(P2011−187041A)
【公開日】平成23年9月22日(2011.9.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−153842(P2010−153842)
【出願日】平成22年7月6日(2010.7.6)
【出願人】(308040351)三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Mobile Display Co., Ltd.
【住所又は居所原語表記】San #24 Nongseo−Dong,Giheung−Gu,Yongin−City,Gyeonggi−Do 446−711 Republic of KOREA
【Fターム(参考)】