JP2018049254A - タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置 - Google Patents

タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】本実施例は、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置を提供する
【解決手段】多数のデータライン及び多数のゲートラインによって定義された多数のサブピクセルが配列されて、封止機能のための封止層とこの封止層上にカラーフィルター層が配置されて、封止層上に多数のタッチ電極が配置されて内蔵されたタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルと、これを含むタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置に関するものである。本実施例によれば、有機発光表示パネルにタッチスクリーンパネルが内蔵されることができる構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本実施例らはタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置に関するものである。
情報化社会の発展につれて、画像を表示するための表示装置に対するニーズが多様な形で増加しており、近年には液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、プラズマ表示装置（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、有機電界発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ、ＯＬＥＤ）のような様々な表示装置が活用されている。
このような表示装置は、ボタン、キーボード、マウスなどの通常的な入力方式から脱皮して、使用者が手軽く情報あるいは命令を直観的で便利に入力できるようにするタッチ基板の入力方式を提供する。
このようなタッチ基板の入力方式を提供するためには、使用者のタッチ有無を把握してタッチ座標を正確に検出しなければならない。
このために、従来には、抵抗膜方式、キャパシタンス方式、電磁誘導方式、赤外線方式、超音波方式などの多様なタッチ方式のうちで一つのタッチ方式を採用してタッチセンシングを提供する。
このようなさまざまのタッチ方式のうちで、タッチスクリーンパネルに形成された多数のタッチ電極を通じてタッチ電極間のキャパシタンスまたはタッチ電極と指などのポインタの間のキャパシタンスの変化を土台でタッチ有無及びタッチ座標などを検出するキャパシタンスタッチ方式がたくさん採用されている。
一方、表示装置の製作便利性向上及びサイズ縮小などのために、タッチ電極でなされるタッチスクリーンパネルを表示パネルに内蔵するための試みがなされている。
一方、さまざまな表示装置のうちで有機発光表示装置は、自体発光型表示装置として、他の表示装置とは異なり別途の光源が必要ではなくて軽量薄型で製造可能である。
また、有機発光表示装置は低電圧駆動によって消費電力側面で有利であるだけでなく、色相具現、回答速度、視野角、コントラスト比(contrast ratio：ＣＲ)も優秀で、次世代ディスプレイとして研究されている。
このようにディスプレイ側面で相当な利点がある有機発光表示装置であるが、有機発光表示パネルにタッチスクリーンパネルを内蔵するためには相当な困難や多くの制約事項がある。
また、有機発光表示パネルの製作工程時、有機物によって、一般的に金属物質でなされているタッチセンサーを有機発光表示パネルの内部に形成するための高温工程が自由ではない限界点がある。
例えば、有機発光表示パネルの信頼性を確保するため、水分、空気などや物理的な衝撃、または製造工程時に発生することがある異物から保護するための封止層などを有機発光表示パネルの前面に形成しなければならないが、これにより、工程上の複雑度及び難しさが発生するだけでなく、封止層によって、表示性能を低下させないのに正常なタッチセンシングを可能にしてタッチセンサーの配置位置を探すのには相当な困難がある。
このような有機発光表示パネルの構造的特性及び工程などの制約要因によって、有機発光表示パネルの内部にタッチセンサーとしてのタッチ電極を配置させ難いのが実情である。すなわち、タッチスクリーンパネルを内蔵する有機発光表示パネルを具現するのがよほど難しい実情である。
よって、従来の有機発光表示装置は、タッチスクリーンパネルを有機発光表示パネルに内蔵させるものではなく、有機発光表示パネル上に付着する方式でタッチ構造を具現して来た。
このような場合、有機発光表示パネルとタッチスクリーンパネルを別に製作して付着しなければならないため、製作工程が複雑で有機発光表示装置の厚さも厚くなる問題点がある。
本実施例らの目的は、タッチスクリーンパネルの内蔵ができるようにする構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置を提供することにある。
本実施例らの他の目的は、タッチセンシング性能を向上させることができるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置を提供することにある。
本実施例らのまた他の目的は、超薄型デザイン具現ができるようにする構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置を提供することにある。
本実施例らのまた他の目的は、ディスプレイ性能に影響を与えないでタッチスクリーンパネルを内蔵することができるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置を提供することにある。
本実施例らは、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルを提供することができる。
このようなタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルは、多数のデータラインと多数のゲートラインによって定義される多数のサブピクセルが配列されて、タッチセンサー(タッチ電極など)を内蔵することができる。
また、本実施例らは、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルを含むタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置を提供することができる。
このようなタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置は、タッチセンサーに該当する多数のタッチ電極のうちで少なくとも一つでタッチ駆動信号を供給して、タッチ駆動信号が印加された各タッチ電極を通じて検出された信号を土台でタッチ有無及びタッチ位置のうちで少なくとも一つを感知するタッチセンシング回路をさらに含むことができる。
タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルは、封止層と、封止層上に位置するカラーフィルター層をさらに含むことができる。
タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、タッチセンサーメタルに該当する多数のタッチ電極は封止層上に位置することができる。
タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルには、封止層上に位置して多数のタッチ電極とタッチセンシング回路を電気的に連結するタッチセンサーメタルとしての多数のタッチラインがさらに配置されることができる。
タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、タッチセンサーメタルに該当する多数のタッチ電極と多数のタッチラインは等しい層に配置されることができる。
タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、多数のタッチラインは多数のタッチ電極と未重畳されることがある。
一方、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、多数のタッチ電極は封止層とカラーフィルター層の間に配置されることができる。
この場合、封止層とカラーフィルター層との間にオーバーコート層がさらに配置されて、多数のタッチ電極は封止層とオーバーコート層との間に配置されることができる。
一方、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、多数のタッチ電極はカラーフィルター層上に配置されることができる。
この場合、カラーフィルター層上にオーバーコート層がさらに配置されて、多数のタッチ電極はオーバーコート層上に配置されることができる。
他の側面で、本実施例らは、多数のデータラインと多数のゲートラインによって定義される多数のサブピクセルが配列されて、タッチセンサーを内蔵するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルを提供することができる。
タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、多数のサブピクセルそれぞれは、第１電極、有機発光層及び第２電極でなされた有機発光ダイオードと、有機発光ダイオードを駆動するための駆動トランジスターと、駆動トランジスターの第１ノードとデータラインとの間に電気的に連結された第１トランジスターと、駆動トランジスターの第１ノードと第２ノードとの間に電気的に連結されたストレージキャパシタを含むことができる。
タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルは、有機発光ダイオードの第２電極上に位置する封止層と、封止層上に位置するカラーフィルター層をさらに含むことができる。
タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルでは、封止層上に多数のタッチ電極が位置することができる。
タッチセンサーに該当する多数のタッチ電極のうちで少なくとも一つにはタッチ駆動信号が供給されて、タッチ駆動信号が印加されたタッチ電極は使用者のタッチ操作手段に該当したポインタとキャパシタンスを形成することができる。
このように形成されたキャパシタンスによってタッチ位置またはタッチ有無などが感知されることができる。
以上で説明したような本実施例らによれば、タッチスクリーンパネルの内蔵ができるようにする構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置を提供する効果がある。
また、本実施例らによれば、タッチセンシング性能を向上させることができるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置を提供する効果がある。
また、本実施例らによれば、超薄型デザイン具現ができるようにする構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置を提供する効果がある。
また、本実施例らによれば、ディスプレイ性能に影響を与えないでタッチスクリーンパネルを内蔵することができるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置を提供する効果がある。
本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置の概略的なシステム構成図である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルのサブピクセル構造の例示図である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルのサブピクセル構造の他の例示図である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで表示駆動パターンを示した図面である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルでタッチセンサーパターンを示した図面である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで一つのタッチ電極を示した図面である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、バルクタイプのタッチ電極を示した図面である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、メッシュタイプのタッチ電極を示した図面である。 同じく、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、メッシュタイプのタッチ電極を示した図面である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルの例示的な断面図である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルのＣＯＥ(Color Filter On Encapsulation Layer)構造を示した図面である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルのＴＯＥ(Touch Sensor On Encapsulation Layer)構造を示した図面である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルのＳ-ＴＯＥ(Single Touch Sensor Metal Layer On Encapsulation Layer)構造を示した図面である。 本実施例らによるＳ-ＴＯＥ構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルの平面図である。 同じく、本実施例らによるＳ-ＴＯＥ構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルの平面図である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、ＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第１混合構造を示した図面である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、ＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第１混合構造の断面図である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、ＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第１混合構造の製作段階を示した図面である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、ＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第２混合構造を示した図面である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、ＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第２混合構造の断面図である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、ＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第２混合構造の製作段階を示した図面である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、タッチ電極と第２電極との間の間隔と、タッチ電極と第２電極との間に発生する寄生キャパシタンス成分の例示図である。 本実施例らによるＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第１混合構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルでタッチ電極と第２電極との間の間隔を示した図面である。 本実施例らによるＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第２混合構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルでタッチ電極と第２電極との間の間隔を示した図面である。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルで、タッチ電極と第２電極との間の間隔によるＲＣ遅延及びタッチ性能を示したグラフである。 本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置で発生する寄生キャパシタンス成分をとり除くためのロードフリー駆動を示した図面である。
以下、本発明の一部実施例を例示的図面を参照して詳細に説明する。各図の構成要素に参照符号を付すにあたって、同一の構成要素については他の図面上に表示されても、できれば同符号を有することができる。また、本発明を説明するにあたって、かかる公知構成又は機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曇らせる恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
また、本発明の構成要素を説明するにあたって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語が使用できる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものだけであって、その用語によって当該構成要素の本質、手順または順序などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に連結、結合または接続されると記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接連結されたり、若しくは接続できるが、各構成要素の間に他の構成要素が介在されたり、各構成要素が他の構成要素を介して連結、結合または接続できることも理解すべきである。
図１は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置１００の概略的なシステム構成図である。
図１を参照すれば、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置１００は、映像を表示するための表示機能(Display Function)と指、ペンなどのポインタによるタッチをセンシングするタッチセンシング機能(Touch Sensing Function)を遂行することができる。
本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置１００は、表示機能のために表示モード区間の間に表示モードで動作するか、またはタッチセンシング機能のためにタッチモード区間の間にタッチモードで動作することもできる。
表示モード区間とタッチモード区間は、時間的に分離されていることもできて、時間的に等しいか、または重畳される区間であることもある。
すなわち、映像表示のための表示モード動作とタッチセンシングのためのタッチモード動作が分離されて進行されることもできて、映像表示のための表示モード動作とタッチセンシングのためのタッチモード動作が共に進行されることもできる。
本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置１００は、二つの機能(表示機能、タッチセンシング機能)を遂行するために、多数のデータライン(ＤＬ)及び多数のゲートライン(ＧＬ)によって定義された多数のサブピクセル(ＳＰ)が配列されて多数のタッチ電極(ＴＥ)が配置されたタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０と、表示機能のためにタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０を駆動する表示駆動回路と、タッチセンシング機能のためにタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０を駆動するタッチセンシング回路(ＴＳＣ:Touch Sensing Circuit)を含むことができる。
図１を参照すれば、表示駆動回路は、表示モード区間の間に、多数のデータライン(ＤＬ)を駆動するためのデータ駆動回路(ＤＤＣ:Data Driving Circuit)と、多数のゲートライン(ＧＬ)を駆動するためのゲート駆動回路(ＧＤＣ:Gate Driving Circuit)などを含むことができる。
表示駆動回路は、データ駆動回路(ＤＤＣ)及びゲート駆動回路(ＧＤＣ)の動作タイミングまたは電源供給などを制御するための少なくても一つのコントローラーをさらに含むことができる。
図１を参照すれば、タッチセンシング回路(ＴＳＣ)は、タッチモード区間の間に、多数のタッチ電極(ＴＥ)のうち少なくとも一つでタッチ駆動信号(ＴＤＳ:Touch Driving Signal)を供給して、タッチ駆動信号(ＴＤＳ)が印加された各タッチ電極(ＴＥ)を通じて検出された信号(ＴＳＳ:Touch Sensing Signal)を土台でタッチ有無及びタッチ位置のうちで少なくとも一つを感知することができる。
タッチセンシング回路(ＴＳＣ)は、多数のタッチ電極(ＴＥ)を駆動するためのタッチ駆動回路(ＴＤＣ:Touch Driving Circuit)と、タッチ駆動信号(ＴＤＳ)が印加されたタッチ電極(ＴＥ)から受信される信号(ＴＳＳ)を土台でタッチ有無及び/またはタッチ位置を決定するタッチプロセッサ(ＴＰ:Touch Processor)などを含むことができる。
タッチ駆動回路(ＴＤＣ)は多数のタッチ電極(ＴＥ)を駆動するために多数のタッチ電極(ＴＥ)にタッチ駆動信号(ＴＤＳ)を供給することができる。
また、タッチ駆動回路(ＴＤＣ)はタッチ駆動信号(ＴＤＳ)が供給された各タッチ電極(ＴＥ)からタッチセンシング信号(ＴＳＳ)を受信することができる。
タッチ駆動回路(ＴＤＣ)は、受信したタッチセンシング信号(ＴＳＳ)またはこれを信号処理したセンシングデータをタッチプロセッサ(ＴＰ)に伝達する。
タッチプロセッサ(ＴＰ)は、タッチセンシング信号(ＴＳＳ)またはセンシングデータを利用してタッチアルゴリズムを行って、これを通じてタッチ有無及び/またはタッチ位置を決定することができる。
前述したように、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置１００は、各タッチ電極(ＴＥ)とポインタとの間のキャパシタンス変化を把握してタッチ有無及び/またはタッチ位置が分かるセルフ-キャパシタンス(Self-Capacitance)基板のタッチセンシング方式を採用している。
すなわち、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置１００では、タッチ電極(ＴＥ)にタッチ駆動信号(ＴＤＳ)が印加されて、タッチ電極(ＴＥ)からタッチセンシング信号(ＴＳＳ)が検出される。
前述したように、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置１００はセルフ-キャパシタンス基板のタッチセンシング方式でタッチをセンシングするため、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０はセルフ-キャパシタンス基板のタッチセンサー構造を持っていれば良い。
これにより、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０に二つの種類のタッチセンサー電極(駆動電極、受信電極)を形成しなくても良いため、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０にタッチセンサー構造を形成するためのパネル製作工程がさらに簡単になって易しくなることができる。
一方、上で言及したデータ駆動回路(ＤＤＣ)、ゲート駆動回路(ＧＤＣ)、タッチ駆動回路(ＴＤＣ)、タッチプロセッサ(ＴＰ)は機能上の分類として、別に具現されることもできて、場合によって、データ駆動回路(ＤＤＣ)、ゲート駆動回路(ＧＤＣ)、タッチ駆動回路(ＴＤＣ)、タッチプロセッサ(ＴＰ)のうち二つ以上が統合されて具現されることもできる。
図２は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０のサブピクセル構造の例示図であり、図３は本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０のサブピクセル構造の他の例示図である。
図２を参照すれば、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型表示装置１００で、各サブピクセル(ＳＰ)は、基本的に、有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)と、有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)を駆動する駆動トランジスター(ＤＲＴ:Driving Transistor)と、駆動トランジスター(ＤＲＴ)のゲートノードに該当する第１ノード(Ｎ１)でデータ電圧(ＶＤＡＴＡ)を伝達するための第１トランジスター(Ｔ１)と、映像信号電圧に該当するデータ電圧(ＶＤＡＴＡ)またはこれに対応する電圧を一フレーム時間の間に維持するストレージキャパシタ(Ｃ１)を含んで構成されることができる。
有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)は第１電極(Ｅ１、アノード電極またはカソード電極)、有機発光層(ＥＬ)及び第２電極(Ｅ２、カソード電極またはアノード電極)などでなされることができる。
一例で、有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)の第２電極(Ｅ２)には基底電圧(ＥＶＳＳ)が印加されることができる。
駆動トランジスター(ＤＲＴ)は有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)に駆動電流を供給することで有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)を駆動する。
駆動トランジスター(ＤＲＴ)は第１ノード(Ｎ１)、第２ノード(Ｎ２)及び第３ノード(Ｎ３)を有する。
駆動トランジスター(ＤＲＴ)の第１ノード(Ｎ１)はゲートノードに該当するノードとして、第１トランジスター(Ｔ１)のソースノードまたはドレインノードと電気的に連結されることができる。
駆動トランジスター(ＤＲＴ)の第２ノード(Ｎ２)は有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)の第１電極(Ｅ１)と電気的に連結されることができるし、ソースノードまたはドレインノードであることができる。
駆動トランジスター(ＤＲＴ)の第３ノード(Ｎ３)は駆動電圧(ＥＶＤＤ)が印加されるノードとして、駆動電圧(ＥＶＤＤ)を供給する駆動電圧ライン(ＤＶＬ:Driving Voltage Line)と電気的に連結されることができるし、ドレインノードまたはソースノードであることができる。
駆動トランジスター(ＤＲＴ)と第１トランジスター(Ｔ１)は、ｎタイプで具現されることもできて、ｐタイプでも具現されることもできる。
第１トランジスター(Ｔ１)はデータライン(ＤＬ)と駆動トランジスター(ＤＲＴ)の第１ノード(Ｎ１)の間に電気的に連結されて、ゲートラインを通じてスキャン信号(ＳＣＡＮ)をゲートノードで印加を受けて制御されることができる。
このような第１トランジスター(Ｔ１)はスキャン信号(SCAN)によってターン-オンされてデータライン(ＤＬ)から供給されたデータ電圧(ＶＤＡＴＡ)を駆動トランジスター(ＤＲＴ)の第１ノード(Ｎ１)に伝達することができる。
ストレージキャパシタ(Ｃ１)は駆動トランジスター(ＤＲＴ)の第１ノード(Ｎ１)と第２ノード(Ｎ２)の間に電気的に連結されることができる。
このようなストレージキャパシタ(Ｃ１)は、駆動トランジスター(ＤＲＴ)の第１ノード(Ｎ１)と第２ノード(Ｎ２)との間に存在する内部キャパシタ(Internal Capacitor)である寄生キャパシタ(例:Cgs、Cgd)ではなく、駆動トランジスター(ＤＲＴ)の外部に意図的に設計した外部キャパシタ(External Capacitor)である。
図３を参照すれば、本実施例らによる有機発光表示パネルに配置された各サブピクセルは、有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)、駆動トランジスター(ＤＲＴ)、第１トランジスター(Ｔ１)及びストレージキャパシタ(C１)以外に、第２トランジスター(Ｔ２)をさらに含むことができる。
図３を参照すれば、第２トランジスター(Ｔ２)は駆動トランジスター(ＤＲＴ)の第２ノード(Ｎ２)と基準電圧(ＶＲＥＦ:Reference Voltage)を供給する基準電圧ライン(ＲＶＬ:Reference Voltage Line)の間に電気的に連結されて、ゲートノードでスキャン信号の一種であるセンシング信号(ＳＥＮＳＥ)の印加を受けて制御されることができる。
前述した第２トランジスター(Ｔ２)をさらに含むことで、サブピクセル(ＳＰ)内の駆動トランジスター(ＤＲＴ)の第２ノード(Ｎ２)の電圧状態を効果的に制御することができる。
このような第２トランジスター(Ｔ２)はセンシング信号(ＳＥＮＳＥ)によってターン-オンされて基準電圧ライン(ＲＶＬ)を通じて供給される基準電圧(ＶＲＥＦ)を駆動トランジスター(ＤＲＴ)の第２ノード(Ｎ２)に印加する。
図３のサブピクセル構造は、駆動トランジスター(ＤＲＴ)の第２ノード(Ｎ２)の電圧初期化を正確にさせるのに有利で、駆動トランジスター(ＤＲＴ)の固有特性値(しきい電圧または移動度)、有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)の固有特性値(例:しきい電圧)をセンシングするために有利な構造である。
一方、スキャン信号(ＳＣＡＮ)及びセンシング信号(ＳＥＮＳＥ)は別個のゲート信号であることができる。この場合、スキャン信号(ＳＣＡＮ)及びセンシング信号(ＳＥＮＳＥ)は、お互いに異なるゲートラインを通じて、第１トランジスター(Ｔ１)のゲートノード及び第２トランジスター(Ｔ２)のゲートノードにそれぞれ印加されることもできる。
場合によっては、スキャン信号(ＳＣＡＮ)及びセンシング信号(ＳＥＮＳＥ)は等しいゲート信号であることがある。この場合、スキャン信号(ＳＣＡＮ)及びセンシング信号(ＳＥＮＳＥ)は等しいゲートラインを通じて第１トランジスター(Ｔ１)のゲートノード及び第２トランジスター(Ｔ２)のゲートノードに共通に印加されることもできる。
前述したサブピクセル構造を有することができる有機発光表示パネルにタッチスクリーンを内蔵させる構造とこのような構造下で統合駆動方法、統合駆動回路及び信号連結構造などを説明する。
有機発光表示パネルタイプのタッチスクリーン内蔵型表示パネル１１０は、第１電極(Ｅ１)と、第１電極(Ｅ１)上に位置する有機発光層(ＥＬ)と、有機発光層(ＥＬ)上に位置する第２電極(Ｅ２)が配置されるとする時、水分、空気などの浸透防止のために、第２電極(Ｅ２)上に封止層(Encapsulation Layer)が配置されることができる。
図４は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０の表示駆動パターンらを示した図面である。
図４を参照すれば、各サブピクセル(ＳＰ)は図２または図３のサブピクセル構造でなされ得て、表示モード区間の間に、一つのデータライン(ＤＬ)と一つまたはふたつ以上のゲートライン(ＧＬ)によって駆動されることができる。
各データライン(ＤＬ)とデータ駆動回路(ＤＤＣ)との間の電気的な連結のためのデータパッド(ＤＰ)が各データライン(ＤＬ)の端部に連結され得る。
図４を参照すれば、１個のタッチ電極(ＴＥ)は１個のサブピクセル(ＳＰ)の大きさと等しい大きさを有することもできるが、タッチ駆動及びタッチセンシング効率のために、１個のサブピクセル(ＳＰ)の大きさより大きい大きさを有することもできる。
図５は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０のタッチセンサーパターンを示した図面である。
図５を参照すれば、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０には、多数のタッチ電極(ＴＥ)、多数のタッチライン(ＴＬ)及び多数のタッチパッド(ＴＰ)などを含むタッチセンサーパターン(タッチセンサーメタル)が配置されることができる。
多数のタッチ電極(ＴＥ)は、セルフ-キャパシタンス基板のタッチセンシングのためのタッチセンサーであるため、駆動電極役割と受信電極役割(センシング電極役割)を同時に遂行する。
これによって、このような多数のタッチ電極(ＴＥ)はお互いに電気的に分離されている。
また、多数のタッチ電極(ＴＥ)はお互いに重畳されない。
多数のタッチライン(ＴＬ)は多数のタッチ電極(ＴＥ)とタッチセンシング回路(ＴＳＣ)を電気的に連結する信号ラインである。
多数のタッチライン(ＴＬ)の端部にはタッチセンシング回路(ＴＳＣ)が電気的に連結される多数のタッチパッド(ＴＰ)が存在する。
図６は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で一つのタッチ電極(ＴＥ)を示した図面である。
図６を参照すれば、１個のタッチ電極(ＴＥ)は１個のタッチライン(ＴＬ)を通じてタッチ駆動信号(ＴＤＳ)の供給を受けることができる。
１個のサブピクセル(ＳＰ)は、１個のデータライン(ＤＬ)を通じてデータ電圧(ＶＤＡＴＡ)の供給を受けて、サブピクセル構造によって１個または２個以上のゲートライン(ＧＬ)を通じてスキャン信号の供給を受けて駆動されることができる。
図６に示されたように、多数のタッチ電極(ＴＥ)それぞれの大きさは、多数のサブピクセル(ＳＰ)それぞれの大きさより大きくなることができる。
例えば、１個のタッチ電極(ＴＥ)の大きさは２個のサブピクセル(ＳＰ)の大きさ以上であることがある。
前述したように、１個のタッチ電極(ＴＥ)の大きさが２個のサブピクセル(ＳＰ)の大きさ以上になることで、多数のタッチ電極(ＴＥ)それぞれが占める領域には２個以上のゲートライン(ＧＬ)または２個以上のデータライン(ＤＬ)が配置されることができる。
このように、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０でタッチ電極大きさがサブピクセル大きさより大きいことで、タッチ電極個数が減るようになる。これによって、タッチ駆動信号(ＴＤＳ)をタッチ電極(ＴＥ)に供給するタッチ駆動回数が減るか、またはセンシングデータが減少してタッチセンシング効率を高めることができる。
但し、タッチ電極大きさが大きくなるようになってタッチ電極個数が減れば、センシングデータが減少してタッチセンシング効率を高めることはできるが、タッチセンシング正確度が低くなることがある。
よって、タッチセンシング効率とタッチセンシング正確度を考慮して、タッチ電極個数及びタッチ電極大きさを精密に設定しなければならないであろう。
タッチモード区間の間に、一つ以上のタッチ電極(ＴＥ)またはすべてのタッチ電極(ＴＥ)に供給されるタッチ駆動信号(ＴＤＳ)は、パルスタイプの信号であることができる。
タッチ駆動信号(ＴＤＳ)は、一例で、球形波、サイン波、または三角波などの波形を有するパルスタイプの信号であることができる。
タッチ駆動信号(ＴＤＳ)は、所定の周波数、位相、振幅などを有することができる。
図７は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、バルクタイプ(Bulk Type)のタッチ電極(ＴＥ)を示した図面である。
図７を参照すれば、多数のタッチ電極(ＴＥ)それぞれは開口部(ＯＡ)がないバルクタイプ(Bulk Type)であることがある。
各タッチ電極(ＴＥ)がバルクタイプである場合、各タッチ電極(ＴＥ)は透明電極であることができる。
このように、タッチ電極(ＴＥ)を開口部(ＯＡ)がないバルクタイプ(通電極タイプ)で形成することで、タッチ電極(ＴＥ)を易しくパターニングすることができる。
また、タッチ電極(ＴＥ)を透明電極で形成することで、サブピクセル領域での発光性能に影響を与えないタッチ電極(ＴＥ)をタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０に形成することができる。
図８及び図９は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、メッシュタイプのタッチ電極(ＴＥ)を示した図面である。
図８及び図９に示されたように、多数のタッチ電極(ＴＥ)それぞれは開口部(ＯＡ)があるメッシュタイプであることができる。
各タッチ電極(ＴＥ)がメッシュタイプである場合、各タッチ電極(ＴＥ)は透明電極または不透明電極であることができる。
タッチ電極(ＴＥ)をメッシュタイプで形成した場合、各開口部(ＯＡ)は各サブピクセルの発光領域と対応する。すなわち、各開口部(ＯＡ)には各サブピクセルの第１電極(Ｅ１)が位置することができる。
図８に示されたように、メッシュタイプのタッチ電極(ＴＥ)またはその開口部(ＯＡ)は、サブピクセル配置形態によって、ダイヤモンド模様であることがある。
これと異なるように、図９に示されたように、メッシュタイプのタッチ電極(ＴＥ)またはその開口部(ＯＡ)は、サブピクセル配置形態によって、直四角形模様であることがある。
メッシュタイプのタッチ電極(ＴＥ)またはその開口部(ＯＡ)は、ダイヤモンドまたは直四角形模様だけではなく、サブピクセル模様によって多様な模様であることがある。
前述したところによれば、各サブピクセルの発光効率を落とさないで、サブピクセル構造及びサブピクセル模様にも好適なタッチ電極(ＴＥ)をタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０に形成することができる。
図１０は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０の例示的な断面図である。
図１０を参照して、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０の断面構造を説明する。
基板またはバックプレート(Ｌ０１)上にポリイミド層(ＬＩ０２、ＰＩ(Polyimide)Layer)が位置する。
ポリイミド層(Ｌ０２)上にバッファ層(Ｌ０３)が位置することができるし、バッファ層(Ｌ０３)上に層間絶縁膜(Ｌ０４)が位置することができる。
層間絶縁膜(Ｌ０４)上にゲート層(Ｌ０５)が存在することができるし、ゲート層(Ｌ０５)には、必要な位置ごとにゲート電極などが形成されることができる。
ゲート層(Ｌ０５)上にゲート絶縁膜(Ｌ０６)が存在することができる。
ゲート絶縁膜(Ｌ０６)上にソース/ドレイン層(Ｌ０７)が存在することができる。
ソース/ドレイン層(Ｌ０７)には、データライン(ＤＬ)、リンクライン(ＧＬ)などの信号配線と、各種トランジスターのソース/ドレイン電極などが形成されることができる。
ソース/ドレイン層(Ｌ０７)上には保護層(Ｌ０８)が存在することができる。
保護層(Ｌ０８)上に平坦化層(Ｌ０９)が位置して、平坦化層(Ｌ０９)上に、各サブピクセルの発光位置に第１電極(Ｅ１)が形成される第１電極層(Ｌ１０)が存在することができる。
第１電極層(Ｌ１０)上にバンク層(Ｌ１１)が位置して、バンク層(Ｌ１１)上に、有機発光層(Ｌ１２)が位置する。
有機発光層(Ｌ１２)上にすべてのサブピクセル領域に共通で形成される第２電極層(Ｌ１３)が存在することができる。
第２電極層(Ｌ１３)上に、水分、空気などの浸透防止のための封止層(Ｌ１４)が存在することができる。
また、パネル外郭には、封止層(Ｌ１４)などが崩れ落ちることを防止するための用途で周辺より高く積み上げたダム(Dam)が存在することができる。
封止層(Ｌ１４)は１個の層になっていることもできて、２個以上の層が積層されていることもできる。
また、封止層(Ｌ１４)は金属層でなされていることもできて、有機物層と無機物層のふたつ以上が積層されていることもできる。
図１０の具現例示の場合、封止層(Ｌ１４)が第１封止層(Ｌ１４ａ)、第２封止層(Ｌ１４ｂ)及び第３封止層(Ｌ１４ｃ)で積層された場合である。
第１封止層(Ｌ１４ａ)、第２封止層(Ｌ１４ｂ)及び第３封止層(Ｌ１４ｃ)それぞれは有機物層と無機物層であることができる。
一方、図１０を参照すれば、封止層(Ｌ１４)は封止性能を考慮して厚さが設定されることができる。
封止層(Ｌ１４)の厚さは、封止性能だけではなく、タッチ駆動及びタッチセンシング時にＲＣ遅延とタッチ性能(タッチ感度)に影響を与えることがある。
よって、封止層(Ｌ１４)の厚さは封止性能と、ＲＣ遅延及びタッチセンシング性能をすべて考慮して設定されなければならない。
よって、封止層(Ｌ１４)の厚さ(Tencap)は、ＲＣ遅延とタッチ性能(タッチ感度)などを考慮して設計されなければならない。これは、図２２乃至図２５を参照してさらに詳細に説明する。
一方、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０は、封止層(Ｌ１４)上にカラーフィルター層が位置するＣＯＥ(Color Filter On Encapsulation Layer)構造と、封止層(Ｌ１４)上にタッチ電極(ＴＥ)、タッチライン(ＴＬ)などのタッチセンサーメタルが位置するＴＯＥ(Touch Sensor on Encapsulation Layer)構造を有する。
下では、ＣＯＥ構造及びＴＯＥ構造をさらに詳細に説明する。
図１１は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０のＣＯＥ構造を示した図面である。
図１１を参照すれば、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０には、有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)素子の有機物質が酸素、水分などに露出されることを防止するために封止層(Ｌ１４)が存在する。
このような封止層(Ｌ１４)は、すべてのサブピクセル(ＳＰ)が配列される領域に共通で存在する有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)の第２電極(Ｅ２)上に位置することができる。
タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)の第１電極(Ｅ１)に対応して位置して有機発光層(ＥＬ)から発光される白色の光を他の色に変換するカラーフィルター層(ＣＦＬ:Color Filter Layer)をさらに含むことができる。
このようなカラーフィルター層(ＣＦＬ)には、一例で、赤色のカラーフィルター、緑色のカラーフィルター及び青色のカラーフィルターなどが形成されることができる。
図１１を参照すれば、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、カラーフィルター層(ＣＦＬ)が封止層(Ｌ１４)上に位置する。
このような構造をＣＯＥ(Color Filter On Encapsulation Layer)構造であると言う。
図１２は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０のＴＯＥ(Touch Sensor on Encapsulation Layer)構造を示した図面である。
前述したように、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０に内蔵されるタッチセンサーに該当する多数のタッチ電極(ＴＥ)のうち少なくとも一つにはタッチモード区間の間にタッチ駆動信号(ＴＤＳ)が供給されて、タッチ駆動信号(ＴＤＳ)が印加されたタッチ電極(ＴＥ)は使用者のタッチ操作手段に該当したポインタとキャパシタンス(セルフ-キャパシタンス)を形成することができる。
図１２を参照すれば、タッチセンサーメタルのうち一つである多数のタッチ電極(ＴＥ)は封止層(Ｌ１４)上に位置することができる。
このような構造をＴＯＥ(Touch Sensor on Encapsulation Layer)構造であると言う。
前述したようにＣＯＥ構造でタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０を設計することで光発光効率を高めることができるし、場合によって円形(Circular)偏光板を削除することができる。そして、ＴＯＥ構造を利用することで、表示機能に問題にならないのにタッチセンシング機能を提供することができるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０を具現することができるし、パネル製作工程を複雑にさせなくても、有機発光表示パネル１１０にタッチスクリーンを内蔵することができる。
一方、タッチセンシング時に利用されるタッチセンサーメタルには、多数のタッチ電極(ＴＥ)以外に、多数のタッチ電極(ＴＥ)とタッチセンシング回路(ＴＳＣ)を電気的に連結する多数のタッチライン(ＴＬ)をさらに含むことができる。
このような多数のタッチライン(ＴＬ)もまた封止層(Ｌ１４)上に位置することができる。
前述したように、タッチセンシング回路(ＴＳＣ)とタッチ電極(ＴＥ)を電気的に連結させるためのタッチライン(ＴＬ)を封止層(Ｌ１４)上に配置しておくことで、タッチ駆動及びタッチセンシング処理のための信号伝達を効果的に遂行することができる。
図１３は本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０のＳ-ＴＯＥ(Single Touch Sensor Metal Layer on Encapsulation Layer)構造を示した図面である。
図１３を参照すれば、タッチセンサーメタルは多数のタッチ電極(ＴＥ)及び多数のタッチライン(ＴＬ)などを含むことができる。
多数のタッチ電極(ＴＥ)及び多数のタッチライン(ＴＬ)は等しい層に配置されることができる。
ここで、多数のタッチ電極(ＴＥ)及び多数のタッチライン(ＴＬ)などを含むタッチセンサーメタルが存在する一つの層をタッチセンサーメタル層(ＴＳＭＬ:Touch Sensor Metal Layer)と言う。
このように、多数のタッチ電極(ＴＥ)及び多数のタッチライン(ＴＬ)は等しいタッチセンサーメタル層(ＴＳＭＬ)に配置されるＴＯＥ(Touch Sensoron Encapsulation Layer)構造をＳ-ＴＯＥ(Single Touch Sensor Metal Layer on Encapsulation Layer)構造であると言う。
前述したように、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０をＳ-ＴＯＥ構造で設計することで、タッチセンサーメタル(ＴＥ、ＴＬ)を薄く内蔵することができるし、これを通じて、超薄型デザインのタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０を易しく具現することができる。
図１４及び図１５は、本実施例らによるＳ-ＴＯＥ構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０の平面図である。
図１４は、各タッチ電極(ＴＥ)が開口部があるメッシュタイプの場合である。
各タッチ電極(ＴＥ)の下部にはふたつ以上のサブピクセル(ＳＰ)が存在することができる。
よって、各タッチ電極(ＴＥ)は下部に位置するふたつ以上のサブピクセル(ＳＰ)から出る光を遮断してはいけない。
これに、各タッチ電極(ＴＥ)が開口部があるメッシュタイプの場合、各開口部は各サブピクセル(ＳＰ)の発光領域(例:アノード電極領域)と対応することができる。
各タッチ電極(ＴＥ)が開口部があるメッシュタイプの場合、各タッチ電極(ＴＥ)は透明電極であることもできるが不透明電極でも関係ない。
図１５は、各タッチ電極(ＴＥ)が開口部がないバルクタイプの場合である。
各タッチ電極(ＴＥ)の下部にはふたつ以上のサブピクセル(ＳＰ)が存在することがある。
よって、各タッチ電極(ＴＥ)は下部に位置するふたつ以上のサブピクセル(ＳＰ)から出る光を遮断してはいけない。
これに、各タッチ電極(ＴＥ)が開口部がないバルクタイプの場合、各タッチ電極(ＴＥ)は透明電極であることがある。
図１４及び図１５を参照すれば、多数のタッチライン(ＴＬ)それぞれは電気的に連結されなければならないタッチ電極以外に他のタッチ電極とは電気的に連結されてはいけない。
よって、タッチセンサーメタルに該当する多数のタッチライン(ＴＬ)と多数のタッチ電極(ＴＥ)が等しいタッチセンサーメタル層(ＴＳＭＬ)に配置される場合、多数のタッチライン(ＴＬ)は多数のタッチ電極(ＴＥ)と未重畳されるように配置されることができる。
前述したように、多数のタッチライン(ＴＬ)は多数のタッチ電極(ＴＥ)と重畳されないことで、多数のタッチライン(ＴＬ)は多数のタッチ電極(ＴＥ)が存在しない領域に配置されることができる。これにより、タッチセンサーメタルに該当する多数のタッチライン(ＴＬ)と多数のタッチ電極(ＴＥ)が等しいタッチセンサーメタル層(ＴＳＭＬ)に配置されるＳ-ＴＯＥ構造で、タッチセンサーメタル(タッチ電極、タッチライン)が正常に動作するようにする。
また、タッチセンサーメタルに該当する多数のタッチライン(ＴＬ)はお互いに電気的に分離される。そして、多数のタッチライン(ＴＬ)はお互いに重畳されない。
また、タッチセンサーメタルに該当する多数のタッチ電極(ＴＥ)はお互いに電気的に分離される。そして、多数のタッチ電極(ＴＥ)はお互いに重畳されない。
下では、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０がＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造を有する時、ＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の混合構造に対する二つの例示を説明する。
図１６は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、ＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第１混合構造を示した図面である。
図１６を参照すれば、多数のタッチ電極(ＴＥ)、多数のタッチライン(ＴＬ)を含むタッチセンサーメタルが存在するタッチセンサーメタル層(ＴＳＭＬ)は、封止層(Ｌ１４)とカラーフィルター層(ＣＦＬ)の間に配置されることができる。
すなわち、封止層(Ｌ１４)、タッチセンサーメタル層(ＴＳＭＬ)、カラーフィルター層(ＣＦＬ)の順に積層されることができる。
前述したように、カラーフィルター層(ＣＦＬ)がタッチセンサーメタル層(ＴＳＭＬ)より外郭に形成されることで、カラーフィルター層(ＣＦＬ)で色変換された光がタッチセンサーメタル層(ＴＳＭＬ)で歪曲される現象を防止することができる。すなわち、タッチセンサー構造が表示性能に及ぶ影響を減らすことができる。
図１７は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、ＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第１混合構造の断面図である。
図１７を参照すれば、封止層(Ｌ１４)と多数のカラーフィルター(ＣＦ)がパターニングされたカラーフィルター層(ＣＦＬ)の間にオーバーコート層(ＯＣＬ:Overcoat Layer)がさらに配置されることができる。
カラーフィルター層(ＣＦＬ)には、各サブピクセル(ＳＰ)の領域ごとに該当色相のカラーフィルター(ＣＦ)が配置されることができる。
一例で、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０に赤色の光を出すサブピクセル、緑色の光を出すサブピクセル、青色の光を出すサブピクセルが配列される場合、カラーフィルター層(ＣＦＬ)には、赤色カラーフィルター(ＣＦ_Ｒ)、緑色カラーフィルター(ＣＦ_Ｇ)及び青色カラーフィルター(ＣＦ_Ｂ)が配置されることができる。
隣接した２個のサブピクセル(ＳＰ)の間ごとにブラックマットリックス(ＢＭ:Black Matrix)が存在することができる。
図１７を参照すれば、多数のタッチ電極(ＴＥ)及び多数のタッチライン(ＴＬ)を含むタッチセンサーメタルは封止層(Ｌ１４)とオーバーコート層(ＯＣＬ)の間に配置されることができる。
タッチセンサーメタルは、多数のタッチライン(ＴＬ)の一端に存在してタッチセンシング回路(ＴＳＣ)が電気的に連結される多数のタッチパッド(ＴＰ)をさらに含む。
図１７は、各タッチ電極(ＴＥ)が開口部があるメッシュタイプの場合を仮定して示したものである。
図１７を参照すれば、各タッチ電極(ＴＥ)の開口部の位置は、各サブピクセルの発光領域の位置と対応する。
各サブピクセルの発光領域の位置は、各サブピクセルの第１電極(Ｅ１)の位置と対応されて、各サブピクセルに対応するカラーフィルター(ＣＦ)の位置と対応することができる。
図１８は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、ＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第１混合構造の製作段階を示した図面である。
図１８を参照すれば、図１０のような構造になるように封止層(Ｌ１４)を形成した以後、封止層(Ｌ１４)上にタッチセンサーメタル層(ＴＳＭＬ)を形成することができる。
すなわち、封止層(Ｌ１４)上にタッチ電極(ＴＥ)、タッチライン(ＴＬ)及びタッチパッド(ＴＰ)などを含むタッチセンサーメタルを形成することができる。
以後、タッチセンサーメタルが形成された封止層(Ｌ１４)をオーバーコート層(ＯＣＬ)で覆う。
この時、タッチセンサーメタルのうちでタッチパッド(ＴＰ)の一部は、タッチセンシング回路(ＴＳＣ)との連結のために、露出させる。
以後、オーバーコート層(ＯＣＬ)上にサブピクセル境界支点ごとにブラックマットリックス(ＢＭ)を形成する。
以後、サブピクセル発光領域に対応するカラーフィルター(ＣＦ)をパターニングする。
前述したように、タッチ電極(ＴＥ)、タッチライン(ＴＬ)などのタッチセンサーメタル上にオーバーコート層(ＯＣＬ)を形成することで、オーバーコート層(ＯＣＬ)を通じてタッチセンサーメタル(ＴＥ、ＴＬ)を保護することができる。
図１９は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、ＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第２混合構造を示した図面である。
図１９を参照すれば、多数のタッチ電極(ＴＥ)、多数のタッチライン(ＴＬ)を含むタッチセンサーメタルが存在するタッチセンサーメタル層(ＴＳＭＬ)は、カラーフィルター層(ＣＦＬ)上に配置されることができる。
すなわち、封止層(Ｌ１４)、カラーフィルター層(ＣＦＬ)、タッチセンサーメタル層(ＴＳＭＬ)の順に積層されることができる。
前述したように、封止層(Ｌ１４)、カラーフィルター層(ＣＦＬ)などの表示機能と関連されるパターンをすべて形成した以後、タッチセンサーメタルを最外郭と近く形成することで、使用者のタッチポインタとタッチ電極(ＴＥ)の距離が近くなって、これを通じて、ポインタとタッチ電極(ＴＥ)の間のキャパシタンスが大きく形成されることができる。よって、タッチ位置及びタッチ有無を正確に分かるのにお手助けになることができる。
図２０は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、ＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第２混合構造の断面図である。
図２０を参照すれば、封止層(Ｌ１４)の上に多数のカラーフィルター(ＣＦ)がパターニングされたカラーフィルター層(ＣＦＬ)上にオーバーコート層(ＯＣＬ:Overcoat Layer)がさらに配置されることができる。
カラーフィルター層(ＣＦＬ)には、各サブピクセル(ＳＰ)の領域ごとに該当色相のカラーフィルター(ＣＦ)が配置されることができる。
一例で、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０に赤色の光を出すサブピクセル、緑色の光を出すサブピクセル、青色の光を出すサブピクセルが配列される場合、カラーフィルター層(ＣＦＬ)には、赤色カラーフィルター(ＣＦ_Ｒ)、緑色カラーフィルター(ＣＦ_Ｇ)及び青色カラーフィルター(ＣＦ_Ｂ)が配置されることができる。
隣接した２個のサブピクセル(ＳＰ)の間ごとにブラックマットリックス(ＢＭ:Black Matrix)が存在することができる。
図２０を参照すれば、前述したように、オーバーコート層(ＯＣＬ)はカラーフィルター(ＣＦ)上に配置される。
そして、多数のタッチ電極(ＴＥ)、多数のタッチライン(ＴＬ)、多数のタッチパッド(ＴＰ)を含むタッチセンサーメタルはオーバーコート層(ＯＣＬ)上に配置されることができる。
図２１は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、ＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第２混合構造の製作段階を示した図面である。
図２１を参照すれば、図１０のような構造になるように封止層(Ｌ１４)を形成した以後、封止層(Ｌ１４)上に、サブピクセル境界支点ごとにブラックマットリックス(ＢＭ)を形成する。
以後、サブピクセル発光領域に対応するカラーフィルター(ＣＦ)をパターニングする。
カラーフィルター(ＣＦ)及びブラックマットリックス(ＢＭ)がパターニングされた封止層(Ｌ１４)をオーバーコート層(ＯＣＬ)で覆う。
以後、オーバーコート層(ＯＣＬ)上にタッチセンサーメタル層(ＴＳＭＬ)を形成することができる。
すなわち、オーバーコート層(ＯＣＬ)上にタッチ電極(ＴＥ)、タッチライン(ＴＬ)及びタッチパッド(ＴＰ)などを含むタッチセンサーメタルを形成することができる。
前述したように、カラーフィルター層(ＣＦＬ)上にオーバーコート層(ＯＣＬ)を形成して、その上にタッチセンサーメタル(ＴＥ、ＴＬ、ＴＰ)を形成することで、オーバーコート層(ＯＣＬ)を通じてカラーフィルター層(ＣＦＬ)とその下のパターンを保護することができる。これだけでなく、オーバーコート層(ＯＣＬ)によって、タッチ電極(ＴＥ)、タッチライン(ＴＬ)などがオーバーコート層(ＯＣＬ)の下にある他の電極や電圧配線または信号ラインなどから電気的な影響を受けることを遮断することができる。
図２２は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、タッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)の間の間隔(Ｔ２)とタッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)の間に発生する寄生キャパシタンス成分の例示図である。
図２２を参照すれば、タッチモード区間の間に、タッチ電極(ＴＥ)でタッチ駆動信号(ＴＤＳ)が印加される。
この時、有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)の第２電極(Ｅ２、例:カソード電極)には基底電圧(ＥＶＳＳ)が印加されることができる。
ここで、基底電圧(ＥＶＳＳ)はグラウンド電圧値または特定電圧値を有するＤＣ電圧であることができる。
図２２を参照すれば、タッチ電極(ＴＥ)と有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)の第２電極(Ｅ２)の間には、封止層(Ｌ１４)が存在する。
図１７の構造によれば、タッチ電極(ＴＥ)と有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)の第２電極(Ｅ２)の間には封止層(Ｌ１４)が存在することができる。
図２０の構造によれば、タッチ電極(ＴＥ)と有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)の第２電極(Ｅ２)の間には、封止層(Ｌ１４)とオーバーコート層(ＯＣＬ)が存在することができる。
図２２を参照すれば、タッチモード区間の間に、タッチ駆動信号(ＴＤＳ)が印加されるタッチ電極(ＴＥ)と基底電圧(ＥＶＳＳ)が印加される第２電極(Ｅ２)の間に寄生キャパシタンス(Cpara)が発生することがある。
このような寄生キャパシタンス(Cpara)は、タッチ電極(ＴＥ)及びタッチライン(ＴＬ)に対するＲＣ遅延が大きくなるようにするロード(Load)で作用する。
そして、タッチモード区間の間に寄生キャパシタンス(Cpara)によって、タッチ駆動信号(ＴＤＳ)が印加されたタッチ電極(ＴＥ)を通じて受信される信号を通じて得られるセンシングデータが変わることができる。これにより、タッチセンシング誤りが発生することがある。
よって、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０は、寄生キャパシタンス(Cpara)の形成を防止するための構造的な特徴を有することができる。これに対して、図２３及び図２４を参照して説明する。
図２３は、本実施例らによるＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第１混合構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０でタッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)との間の間隔(Ｔ１)を示した図面であり、図２４は本実施例らによるＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第２混合構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０でタッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)との間の間隔(Ｔ２)を示した図面である。図２５は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、タッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)との間の間隔(Ｔ)によるＲＣ遅延及びタッチ性能を示したグラフである。
図２３を参照すれば、本実施例らによるＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第１混合構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、タッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)との間の間隔(Ｔ１)は、封止層(Ｌ１４)の厚さに対応する。
図２４を参照すれば、本実施例らによるＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第２混合構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０でタッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)との間の間隔(Ｔ２)は、封止層(Ｌ１４)の厚さとオーバーコート層(ＯＣＬ)の厚さの合計に対応する。
図２５を参照すれば、Ｓ-ＴＯＥ構造のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０によれば、タッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)との間の間隔(Ｔ)が小くなれば、第２電極(Ｅ２)とタッチ電極(ＴＥ)との間の寄生キャパシタンス(Cpara)が大きくなるようになって、ＲＣ遅延が大きくなるようになって、タッチ性能(タッチ感度)も低くなる。
図２５を参照すれば、Ｓ-ＴＯＥ構造のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０によれば、タッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)との間の間隔(Ｔ)が大きくなれば、第２電極(Ｅ２)とタッチ電極(ＴＥ)との間の寄生キャパシタンス(Cpara)が小くなるようになって、ＲＣ遅延が小くなるようになって、タッチ性能(タッチ感度)が高くなることがある。
前述したところによれば、タッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)との間の間隔(Ｔ)は、最大許容ＲＣ遅延値(ＫＤ)及び最小タッチ性能(ＫＰ)に対応する臨界厚さ(Ｔ＿ＴＨ)以上にならなければならない。
よって、図２３に示されたＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第１混合構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、タッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)との間の間隔(Ｔ１)が臨界厚さ(Ｔ＿ＴＨ)以上になるように、封止層(Ｌ１４)を厚く形成しなければならない。
図２４に示されたＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第２混合構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０でタッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)との間の間隔(Ｔ２)が臨界厚さ(Ｔ＿ＴＨ)以上になるように、封止層(Ｌ１４)及びオーバーコート層(ＯＣＬ)を厚く形成しなければならない。
例えば、図２３に示されたＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第１混合構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０で、タッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)との間の間隔(Ｔ１)または図２４に示されたＣＯＥ構造及びＳ-ＴＯＥ構造の第２混合構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０でタッチ電極(ＴＥ)と第２電極(Ｅ２)との間の間隔(Ｔ２)は、多数のタッチ電極(ＴＥ)と封止層(Ｌ１４)の背面(すなわち、第２電極(Ｅ２)の上面)の間の間隔であることができるし、臨界厚さ(Ｔ＿ＴＨ)は５マイクロメートルであることがある。
すなわち、多数のタッチ電極(ＴＥ)と封止層(Ｌ１４)との背面(すなわち、第２電極(Ｅ２)の上面)の間の間隔は５マイクロメートル以上になるように設計されることができる。
これによって、ＲＣ遅延減らすことができるし、タッチセンシング性能を向上させることができる。
一方、カラーフィルター層(ＣＦＬ)での２個のカラーフィルター(ＣＦ)の間ごとに一定抵抗値以上を有する高抵抗のブラックマットリックス(ＢＭ)が配置されることができる。
前述したように、高抵抗のブラックマトリックス(ＢＭ)を配置することで有機物質を含む有機発光表示パネル１１０にタッチセンサーメタルを安定的に内蔵させることができる。
前述したように、第２電極(Ｅ２)とタッチ電極(ＴＥ)との間の間隔(すなわち、封止層(Ｌ１４)の背面とタッチ電極(ＴＥ)との間の間隔)を一定値(Ｔ＿ＴＨ、例:５マイクロメーター)以上に設計することで、第２電極(Ｅ２)とタッチ電極(ＴＥ)との間に寄生キャパシタンス(Cpara)が形成されることを防止することができる。
このように、構造的な設計変更(厚さ変更)を通じて第２電極(Ｅ２)とタッチ電極(ＴＥ)との間に寄生キャパシタンス(Cpara)が形成されることを防止することもできるが、タッチモード区間の間に別途のロードフリー駆動(Load Free Driving)を通じて第２電極(Ｅ２)とタッチ電極(ＴＥ)との間に寄生キャパシタンス(Cpara)が形成されることを防止することもできる。
図２６は、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置１００で発生する寄生キャパシタンス成分をとり除くためのロードフリー駆動を示した図面である。
図２６に示されたように、本実施例らによるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置１００は、タッチモード区間の間に、第２電極(Ｅ２)にロードフリー駆動信号(ＬＦＤＳ)を印加するロードフリー駆動を遂行することで、第２電極(Ｅ２)とタッチ電極(ＴＥ)との間の電位差を減らしてくれて第２電極(Ｅ２)とタッチ電極(ＴＥ)との間に寄生キャパシタンス(Cpara)が形成されることを防止することもできる。
ここで、ロードフリー駆動信号(ＬＦＤＳ)は、タッチ駆動信号(ＴＤＳ)と等しい信号であるか、またはタッチ駆動信号(ＴＤＳ)と対応する信号であることができる。
ロードフリー駆動信号(ＴＤＳ)は、タッチ駆動信号(ＴＤＳ)と対応する信号の場合、タッチ駆動信号(ＴＤＳ)と周波数、位相及び振幅などのうちで少なくとも一つが等しい信号であることがある。
ロードフリー駆動信号(ＴＤＳ)及びタッチ駆動信号(ＴＤＳ)がタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０から伝達する間、信号振幅減殺などによって信号特性が変わることができるし、変化される程度は位置ごとに少しずつ異なることがある。
このような点を考慮して、第２電極(Ｅ２)にロードフリー駆動信号(ＴＤＳ)が実際に印加される支点と、タッチ電極(ＴＥ)にタッチ駆動信号(ＴＤＳ)が実際に印加される支点で、ロードフリー駆動信号(ＴＤＳ)とタッチ駆動信号(ＴＤＳ)の周波数、位相及び振幅などのうちで少なくとも一つが等しくなるように、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置１００は信号出力特性を制御することができる。
よって、第２電極(Ｅ２)にロードフリー駆動信号(ＴＤＳ)が実際に印加される支点と、タッチ電極(ＴＥ)にタッチ駆動信号(ＴＤＳ)が実際に印加される支点で、ロードフリー駆動信号(ＴＤＳ)とタッチ駆動信号(ＴＤＳ)の周波数、位相及び振幅などのうちで少なくとも一つが等しくなるように、信号出力構成で信号出力特性が制御されて出力されるロードフリー駆動信号(ＴＤＳ)とタッチ駆動信号(ＴＤＳ)は、出力支点で、ロードフリー駆動信号(ＴＤＳ)とタッチ駆動信号(ＴＤＳ)の周波数、位相及び振幅などのうちで少なくとも一つはお互いに異なることがある。
以上で説明したところのような本実施例らによれば、タッチスクリーンパネル(タッチセンサーメタル)の内蔵ができるようにする構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０及び有機発光表示装置１００を提供する効果がある。
また、本実施例らによれば、タッチセンシング性能を向上させることができるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０及び有機発光表示装置１００を提供する効果がある。
また、本実施例らによれば、超薄型デザイン具現ができるようにする構造を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０及び有機発光表示装置１００を提供する効果がある。
また、本実施例らによれば、ディスプレイ性能に影響を与えないでタッチスクリーンパネル(タッチセンサーメタル)を内蔵することができるタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０及び有機発光表示装置１００を提供する効果がある。
また、本実施例らによれば、セルフ-キャパシタンス基板のタッチセンシングができるようにする二つのタッチセンサーメタル(タッチ電極、タッチライン)が等しい層に配置された構造(Ｓ-ＴＯＥ)を有するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル１１０及び有機発光表示装置１００を提供する効果がある。
以上の説明及び添付した図は、本発明の技術的思想を例示的に説明したことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で多様な修正及び変形が可能である。従って、本発明に開示された実施例は本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであって、このような実施例により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲により解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にある全ての技術的思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
１００ タッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置
１１０ タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル
ＴＥ タッチ電極
ＤＬ データライン
ＧＬ ゲートライン
ＴＳＣ タッチセンシング回路

Claims (22)

  1. データライン及びゲートラインによって定義されたサブピクセルが配列されて、タッチ電極が配置されたタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル、及び
    前記タッチ電極のうちの少なくとも一つにタッチ駆動信号を供給して、前記タッチ駆動信号が印加された各タッチ電極を通じて検出された信号を土台においてタッチ有無及びタッチ位置のうちの少なくとも一つを感知するタッチセンシング回路を含み、
    前記タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルは、
    封止層と、
    前記封止層上に位置するカラーフィルター層をさらに含み、
    前記タッチ電極は前記封止層上に位置する、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置。
  2. 前記封止層上に位置して前記タッチ電極と前記タッチセンシング回路を電気的に連結するタッチラインをさらに含む、請求項１に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置。
  3. 前記タッチ電極と前記タッチラインは、等しい層に配置される、請求項２に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置。
  4. 前記タッチラインは、
    前記タッチ電極と未重畳される、請求項３に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置。
  5. 前記タッチ電極は、
    前記封止層と前記カラーフィルター層との間に配置される、請求項１に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置。
  6. 前記封止層と前記カラーフィルター層との間にオーバーコート層がさらに配置され、
    前記タッチ電極は、
    前記封止層と前記オーバーコート層との間に配置される、請求項５に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置。
  7. 前記タッチ電極は、
    前記カラーフィルター層上に配置される、請求項１に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置。
  8. 前記カラーフィルター層上にオーバーコート層がさらに配置されて、
    前記タッチ電極は、
    前記オーバーコート層上に配置される、請求項７に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置。
  9. 前記タッチ電極のそれぞれは、
    開口部がないバルクタイプの透明電極である、請求項１に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置。
  10. 前記タッチ電極のそれぞれは、
    開口部があるメッシュタイプの透明または不透明電極である、請求項１に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置。
  11. 前記タッチ電極それぞれの大きさは、
    前記サブピクセルそれぞれの大きさより大きい、請求項１に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置。
  12. 前記タッチ電極のそれぞれが占める領域には、
    ２個以上のゲートラインまたは２個以上のデータラインが配置される、請求項１１に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示装置。
  13. データラインとゲートラインによって定義されるサブピクセルが配列されて、タッチセンサーを内蔵するタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルにおいて、
    前記タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルの前記サブピクセルのそれぞれは、
    第１電極、有機発光層及び第２電極でなされた有機発光ダイオードと、
    前記有機発光ダイオードを駆動するための駆動トランジスターと、
    前記駆動トランジスターの第１ノードとデータラインとの間に電気的に連結された第１トランジスターと、
    前記駆動トランジスターの第１ノードと第２ノードとの間に電気的に連結されたストレージキャパシタを含んで構成されて、
    前記タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネルは、
    前記有機発光ダイオードの第２電極上に位置する封止層と、
    前記封止層上に位置するカラーフィルター層をさらに含んで、
    前記タッチセンサーに該当するタッチ電極が前記封止層上にさらに配置されて、
    前記タッチ電極のうちの少なくとも一つにはタッチ駆動信号が供給されて、
    前記タッチ駆動信号が印加されたタッチ電極は使用者のタッチ操作手段に該当したポインタとキャパシタンスを形成する、タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル。
  14. 前記封止層上に位置して前記タッチ電極と電気的に連結されたタッチラインをさらに含む、請求項１３に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル。
  15. 前記タッチ電極と前記タッチラインは等しい層に配置される、請求項１４に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル。
  16. 前記タッチラインは、
    前記タッチ電極と未重畳される、請求項１５に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル。
  17. 前記タッチ電極は、
    前記封止層と前記カラーフィルター層との間に配置される、請求項１３に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル。
  18. 前記封止層と前記カラーフィルター層との間にオーバーコート層がさらに配置されて、
    前記タッチ電極は、
    前記封止層と前記オーバーコート層との間に配置される、請求項１７に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル。
  19. 前記タッチ電極は、
    前記カラーフィルター層上に配置される、請求項１３に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル。
  20. 前記カラーフィルター層上にオーバーコート層がさらに配置されて、
    前記タッチ電極は、
    前記オーバーコート層上に配置される、請求項１９に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル。
  21. 前記タッチ電極と前記封止層の背面間の間隔は５マイクロメートル以上である、請求項１３に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル。
  22. 前記カラーフィルター層での２個のカラーフィルターの間ごとに一定抵抗値以上を有するブラックマットリックスが配置される、請求項１３に記載のタッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル。
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