JP6591517B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置に関するもので、特に工程簡素化及び費用節減が可能な表示装置に関するものである。
タッチスクリーンは、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使用者の命令を入力することができるようにした入力装置である。すなわち、タッチスクリーンは、人の手又は物体が直接接触した接触位置を電気的信号に変換し、接触位置で選択された指示内容が入力信号として入力される。このようなタッチスクリーンは、キーボード及びマウスのように表示装置に連結されて動作する別途の入力装置を取り替えることができるので、その利用範囲が徐々に拡張している趨勢である。
このようなタッチスクリーンは、一般的に液晶表示パネル又は有機電界発光表示パネルのような表示パネルの前面に接着剤を介して付着される場合が多い。この場合、タッチスクリーンが別に製作されて表示パネルの前面に付着されるので、付着工程の追加によって工程が複雑になって費用が上昇する問題点がある。
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、工程簡素化及び費用節減が可能な表示装置を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置は、封止部とタッチセンサーの間に配置されるカラーフィルターアレイがパッド領域まで伸長してタッチパッドと接触するので、パッド領域のストレスを緩和することができ、封止部の上部にタッチ電極が配置されることによって別途の接着工程が不要になって工程が簡素化し、費用を低減することができる。
本発明による表示装置は、アクティブ領域からパッド領域までカラーフィルターアレイが伸長してタッチパッドと接触することで、パッド領域のストレスを緩和することができるので、信頼性が改善される。また、本発明では、アクティブ領域とパッド領域間の段差を最小化することができるので、ルーティングラインの断線及び抵抗増加を防止することができる。それだけでなく、封止部の上部にタッチ電極が配置されて別途の接着工程が不要になるので、工程が簡素化して費用を低減することができる。
本発明の第１実施例によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置を示す斜視図である。 図１に示したタッチセンサーを有する有機発光表示装置を示す平面図である。 図１の線“Ｉ−Ｉ”に沿って切断した、タッチセンサーを有する有機発光表示装置を示す断面図である。 図３に示したパッド領域の他の実施例を示す断面図である。 図３に示したパッド領域の他の実施例を示す断面図である。 図３に示したパッド領域の他の実施例を示す断面図である。 図３に示したパッド領域の他の実施例を示す断面図である。 本発明の実施例と比較例による表示装置のストレスを示す図である。 本発明の第２実施例によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置を示す断面図である。 図５に示したパッド領域の他の実施例を示す断面図である。 図５に示したパッド領域の他の実施例を示す断面図である。 図５に示したパッド領域の他の実施例を示す断面図である。 図５に示したパッド領域の他の実施例を示す断面図である。 図３に示した第１及び第２タッチ電極の他の実施例を示す平面図である。 図３に示したブリッジの他の実施例を示す平面図及び断面図である。
以下、添付図面に基づいて本発明による実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置を示す斜視図である。
図１に示したタッチセンサーを有する有機発光表示装置は、タッチ期間中に図２に示したタッチ電極１５２ｅ、１５４ｅを介して使用者のタッチによる相互静電容量（ｍｕｔｕａｌ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ：タッチセンサー）Ｃｍの変化量を感知してタッチ有無及びタッチ位置をセンシングする。そして、図１に示したタッチセンサーを有する有機発光表示装置は、発光素子１２０を含む単位画素を介して映像を表示する。単位画素は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のサブ画素ＰＸＬから構成されるとか、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）及び白色（Ｗ）のサブ画素ＰＸＬから構成される。
このために、図１に示した有機発光表示装置は、基板１１１上にマトリックス状に配列された多数のサブ画素ＰＸＬと、多数のサブ画素ＰＸＬ上に配置された封止部と、封止部上に配置されるカラーフィルター１９２とを含むカラーフィルターアレイと、カラーフィルターアレイ上に配置された相互静電容量Ｃｍとを備える。
多数のサブ画素ＰＸＬのそれぞれは、画素駆動回路と、画素駆動回路と接続される発光素子１２０とを備える。
画素駆動回路は、スイッチングトランジスタＴ１、駆動トランジスタＴ２及びストレージキャパシタＣｓｔを備える。一方、本発明では、画素駆動回路が２個のトランジスタＴと１個のキャパシタＣを備える構造を例として説明したが、これを限定するものではない。すなわち、３個以上のトランジスタＴと１個以上のキャパシタＣを備える３Ｔ１Ｃ構造又は３Ｔ２Ｃ構造の画素駆動回路を用いることもできる。
スイッチングトランジスタＴ１は、スキャンラインＳＬにスキャンパルスが供給されるときにターンオンドされ、データラインＤＬに供給されたデータ信号をストレージキャパシタＣｓｔ及び駆動トランジスタＴ２のゲート電極に供給する。
駆動トランジスタＴ２は、その駆動トランジスタＴ２のゲート電極に供給されるデータ信号に応じて高電圧ＶＤＤ供給ラインから発光素子１２０に供給される電流（Ｉ）を制御することによって発光素子１２０の発光量を調節することになる。そして、スイッチングトランジスタＴ１がターンオフされても、ストレージキャパシタＣｓｔに充電された電圧によって、駆動トランジスタＴ２は、次のフレームのデータ信号が供給されるまで一定の電流（Ｉ）を供給して発光素子１２０が発光を維持するようにする。
このような駆動薄膜トランジスタＴ２、１３０は、図３に示したように、第１絶縁膜であるバッファー層１０４上に配置される半導体層１３４と、第２絶縁膜であるゲート絶縁膜１０２を挟んで半導体層１３４と重畳するゲート電極１３２と、第３絶縁膜である層間絶縁膜１１４上に形成され、半導体層１３４と接触するソース及びドレイン電極１３６、１３８とを備える。ここで、半導体層１３４は、非晶質半導体物質、多結晶半導体物質及び酸化物半導体物質の少なくとも一つから形成される。
発光素子１２０は、アノード電極１２２と、アノード電極１２２上に形成される発光スタック１２４と、発光スタック１２４上に形成されるカソード電極１２６とを備える。
アノード電極１２２は、第４絶縁膜である保護膜１１６及び画素平坦化層１１８を貫通する画素コンタクトホールを通じて露出した駆動薄膜トランジスタ１３０のドレイン電極１３８と電気的に接続される。
少なくとも一つの発光スタック１２４は、バンク１２８によって設けられた発光領域のアノード電極１２２上に形成される。少なくとも一つの発光スタック１２４は、アノード電極１２２上に正孔関連層、有機発光層、電子関連層の順に又はその逆順に積層されて形成される。その外にも、発光スタック１２４は、電荷生成層を挟んで対向する第１及び第２発光スタックを備えることもできる。この場合、第１及び第２発光スタックのいずれか一つの有機発光層は、青色光を生成し、第１及び第２発光スタックの残りの一つの有機発光層は、黄色−緑色光を生成することによって、第１及び第２発光スタックを介して白色光が生成される。この発光スタック１２４で生成された白色光は、発光スタック１２４の上部又は下部に位置するカラーフィルター１９２に入射するので、カラー映像を具現することができる。その外にも、別途のカラーフィルターなしに各発光スタック１２４で各サブ画素に対応するカラー光を生成してカラー映像を具現することもできる。すなわち、赤色（Ｒ）サブ画素の発光スタック１２４は、赤色光を、緑色（Ｇ）サブ画素の発光スタック１２４は緑色光を、青色（Ｂ）のサブ画素の発光スタック１２４は、青色光を生成することもできる。
カソード電極１２６は、発光スタック１２４を挟んでアノード電極１２２と対向するように形成され、低電圧ＶＳＳ供給ラインと接続される。
封止部１４０は、外部の水分又は酸素に弱い発光素子１２０に外部の水分又は酸素が浸透することを遮断する。このために、封止部１４０は、多数の無機封止層１４２、１４６と、多数の無機封止層１４２、１４６の間に配置される有機封止層１４４とを備え、無機封止層１４６が最上層に配置されるようにする。ここで、封止部１４０は、少なくとも２層の無機封止層１４２、１４６と、少なくとも１層の有機封止層１４４とを備える。本発明では、第１及び第２無機封止層１４２、１４６の間に有機封止層１４４が配置される封止部１４０の構造を例として説明する。
第１無機封止層１４２は、発光素子１２０と最も近接するように、カソード電極１２６が形成された基板１１１上に形成される。このような第１無機封止層１４２は、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）又は酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のような低温蒸着が可能な無機絶縁素材から形成される。これにより、第１無機封止層１４２が低温雰囲気で蒸着されるので、第１無機封止層１４２の蒸着工程時、高温雰囲気に弱い発光スタック１２４が損傷されることを防止することができる。
有機封止層１４４は、有機発光表示装置の歪みによる各層間の応力を緩和させる緩衝役目をし、平坦化性能を強化する。この有機封止層１４４は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエチレン又はシリコンオキシカーボン（ＳｉＯＣ）のような有機絶縁素材から形成される。
一方、有機封止層１４４がインクジェット方式で形成される場合、タッチパッド１７０が形成されたパッド領域ＰＡと発光素子１２０が形成されたアクティブ領域ＡＡの間に配置される多数のダム１０６が形成される。このようなダム１０６は、液状の有機封止層１４４がアクティブ領域ＡＡに滴下する時、液状の有機封止層１４４がパッド領域ＰＡに侵犯することを防止する。このダム１０６は、単層又は多層の構造に形成される。例えば、ダム１０６は、バンク１２８及びスペーサー（図示せず）の少なくとも一つと同一の素材から同時に形成されるので、マスク追加工程及び費用上昇を防止することができる。また、ダム１０６の上部にはダム１０６を横切る多数のルーティングライン１５６が配置される。ルーティングライン１５６とダム１０６の間には、カラーフィルターアレイ１９０に含まれたカラーフィルター１９２、ブラックマトリックス１９４及びタッチ平坦化層１９６の少なくとも一つと、第１及び第２無機封止層１４２、１４６とが配置される。
第２無機封止層１４６は、有機封止層１４４が形成された基板１１１上にそれぞれの有機封止層１４４及び第１無機封止層１４２の上面及び側面を覆うように形成される。これにより、第２無機封止層１４６は、外部の水分又は酸素が第１無機封止層１４２及び有機封止層１４４に浸透することを最小化するとか遮断する。このような第２無機封止層１４６は、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）又は酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のような無機絶縁素材から形成される。
このような封止部１４０上には、カラーフィルターアレイ１９０が配置される。カラーフィルターアレイ１９０は、図３に示したように、ブラックマトリックス１９４、カラーフィルター１９２及びタッチ平坦化層１９６を備えるとか、図４Ａに示したように、タッチ平坦化層１９６なしにブラックマトリックス１９４及びカラーフィルター１９２を備えることができる。
ブラックマトリックス１９４は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のサブ画素ＰＸＬのそれぞれを区分するとともに、隣接したサブ画素ＰＸＬ間の光干渉を防止する役目をする。このブラックマトリックス１９４は、バンク１２８と重畳するように形成される。
カラーフィルター１９２は、アクティブ領域ＡＡの封止部１４０上に形成され、各サブ画素ＰＸＬに対応する色を具現する。このために、赤色（Ｒ）カラーフィルター１９２は、赤色（Ｒ）サブ画素ＰＸＬの封止部１４０上に形成され、緑色（Ｇ）カラーフィルター１９２は、緑色（Ｇ）サブ画素ＰＸＬの封止部１４０上に形成され、青色（Ｂ）カラーフィルター１９２は、青色サブ画素ＰＸＬの封止部１４０上に形成される。これにより、発光素子１２０で生成された白色光がカラーフィルター１９２を通じて出射してカラー映像を具現することができる。
タッチ平坦化層１９６は、カラーフィルター１９２及びブラックマトリックス１９４上に透明な有機絶縁物質から形成される。このタッチ平坦化層１９６は、カラーフィルター１９２とブラックマトリックス１９４間の段差を補償することによって平坦な表面を提供する。一方、タッチ平坦化層１９６がない図４Ａの構造では、カラーフィルター１９２及びブラックマトリックス１９４を用いて平坦な表面を提供することができる。
このようなブラックマトリックス１９４、カラーフィルター１９２及びタッチ平坦化層１９６を含むカラーフィルターアレイ１９０は、タッチセンシングライン１５４及びタッチ駆動ライン１５２のそれぞれと発光素子１２０の間に形成される。このカラーフィルターアレイ１９０によって、タッチセンシングライン１５４及びタッチ駆動ライン１５２のそれぞれと発光素子１２０間の離隔距離が大きくなる。これにより、タッチセンシングライン１５４及びタッチ駆動ライン１５２のそれぞれと発光素子１２０の間に形成される寄生キャパシタの容量値を最小化することができるので、タッチセンシングライン１５４及びタッチ駆動ライン１５２のそれぞれと発光素子１２０間のカップリング（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）による相互影響を防止することができる。また、カラーフィルターアレイ１９０は、タッチセンシングライン１５４及びタッチ駆動ライン１５２の製造工程時に用いられる薬液（現像液又は食刻液など）又は外部の水分などが有機発光スタック１２４に浸透することを遮断することができる。これにより、カラーフィルターアレイ１９０は、薬液又は水分に弱い有機発光スタック１２４の損傷を防止することができる。それだけでなく、タッチセンシングライン１５４及びタッチ駆動ライン１５２は、カラーフィルター１９２及びタッチ平坦化層１９６の少なくとも一つによって平坦な表面を提供するカラーフィルターアレイ１９０上に配置される。これにより、本発明は、異物及び段差によるタッチセンシングライン１５４及びタッチ駆動ライン１５２の断線及び抵抗増加の現象を改善することができる。
カラーフィルターアレイ１９０上には、タッチ絶縁膜１６８を挟んでタッチセンシングライン１５４及びタッチ駆動ライン１５２が交差するように配置されることにより、タッチセンシングライン１５４とタッチ駆動ライン１５２の交差部には、相互静電容量（ｍｕｔｕａｌ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）Ｃｍが形成される。これにより、相互静電容量Ｃｍは、タッチ駆動ライン１５２に供給されるタッチ駆動パルスによって電荷を充電し、充電された電荷をタッチセンシングライン１５４へ放電することによってタッチセンサーの役目をすることになる。
タッチ駆動ライン１５２は、多数の第１タッチ電極１５２ｅと、多数の第１タッチ電極１５２ｅ間を電気的に連結する第１ブリッジ１５２ｂとを備える。
多数の第１タッチ電極１５２ｅは、タッチ絶縁膜１６８上に第１方向であるＸ方向に一定の間隔で離隔する。このような多数の第１タッチ電極１５２ｅのそれぞれは、第１ブリッジ１５２ｂを介して隣接した第１タッチ電極１５２ｅと電気的に連結される。
第１ブリッジ１５２ｂは、第１タッチ電極１５２ｅと同一平面のタッチ絶縁膜１６８上に配置され、別途のコンタクトホールなしに第１タッチ電極１５２ｅと電気的に接続される。この第１ブリッジ１５２ｂは、バンク１２８と重畳するように配置されるので、第１ブリッジ１５２ｂによって開口率が損傷されることを防止することができる。
タッチセンシングライン１５４は、多数の第２タッチ電極１５４ｅと、多数の第２タッチ電極１５４ｅを互いに電気的に連結する第２ブリッジ１５４ｂとを備える。
多数の第２タッチ電極１５４ｅは、タッチ絶縁膜１６８上で第２方向であるＹ方向に一定の間隔で離隔する。このような多数の第２タッチ電極１５４ｅのそれぞれは、第２ブリッジ１５４ｂを介して隣接した第２タッチ電極１５４ｅと電気的に連結される。
第２ブリッジ１５４ｂは、タッチ平坦化層１９６上に形成され、タッチ絶縁膜１６８を貫通するタッチコンタクトホール１５０を通じて露出して第２タッチ電極１５４ｅと電気的に接続される。第２ブリッジ１５４ｂは、第１ブリッジ１５２ｂと同様にバンク１２８と重畳するように配置されるので、第２ブリッジ１５４ｂによって開口率が損傷されることを防止することができる。
このような本発明のタッチ駆動ライン１５２及びタッチセンシングライン１５４のそれぞれは、ルーティングライン１５６及びタッチパッド１７０を介してタッチ駆動部（図示せず）と連結される。
ルーティングライン１５６は、第１及び第２タッチ電極１５２ｅ、１５４ｅのそれぞれとタッチパッド１７０の間に形成され、第１及び第２タッチ電極１５２ｅ、１５４ｅのそれぞれとタッチパッド１７０を電気的に連結する。これにより、ルーティングライン１５６は、タッチ駆動部で生成されたタッチ駆動パルスをタッチパッド１７０を介してタッチ駆動ライン１５２に伝送し、タッチセンシングライン１５４からのタッチ信号をタッチパッド１７０を介してタッチ駆動部に伝送する。ここで、ルーティングライン１５６は、第１タッチ電極１５２ｅからアクティブ領域ＡＡの左側及び右側の少なくとも一側に伸長してタッチパッド１７０と接続され、ルーティングライン１５６は、第２タッチ電極１５４ｅからアクティブ領域の上側及び下側の少なくとも一側に伸長してタッチパッド１７０と接続される。このようなルーティングライン１５６の配置は、表示装置の設計事項によって多様に変更可能である。
このようなルーティングライン１５６は、図３に示したように、単層構造に形成されるとか、図４Ａ〜図４Ｄに示したように、多層構造に形成される。図３に示した単層構造のルーティングライン１５６は、第２ブリッジ１５４ｂ又は第１ブリッジ１５２ｂと同一の素材から同一平面上に配置される。図４Ａ〜図４Ｄに示した多層構造のルーティングライン１５６は、第２ブリッジ１５４ｂと同一の素材からなって同一平面上に配置される第１ルーティングライン１５６ａと、第２タッチ電極１５４ｅと同一の素材からなって第１ルーティングライン１５６ａと直接接触するように第１ルーティングライン１５６ａ上に配置される第２ルーティングライン１５６ｂとからなる。
タッチパッド１７０は、アクティブ領域ＡＡ内に配置されたスキャンラインＳＬ及びデータラインＤＬの少なくとも一つと接続された表示パッド（図示せず）に隣接した領域に表示パッドに平行に配置される。このタッチパッド１７０は、パッド電極１７２と、そのタッチパッド電極１７２上にパッド電極１７２を覆うように配置されたパッドカバー電極１７４とからなる。
パッド電極１７２は、スキャンラインＳＬ及びデータラインＤＬのいずれか一つと同一平面（例えば、ゲート絶縁膜１０２又は層間絶縁膜１１４）上に同一の素材からなる。
パッドカバー電極１７４は、ルーティングライン１５６と接続される。このために、パッドカバー電極１７４は、第１及び第２タッチ電極１５２ｅ、１５４ｅと同一のマスク工程で同一の素材から形成され、ルーティングライン１５６の側面及び上面と直接接続される。その外にも、パッドカバー電極１７４は、ルーティングライン１５６と同一の素材から同一のマスク工程で形成されるので、ルーティングライン１５６から伸長するように形成される。このようなパッドカバー電極１７４は、タッチ駆動部が実装された信号伝送フィルムと接続される。
また、パッドカバー電極１７４は、カラーフィルターアレイ１９０と接触するようにカラーフィルターアレイ１９０上に配置され、カラーフィルターアレイ１９０を貫通するパッドコンタクトホール１７６を通じて露出したタッチパッド電極１７２と電気的に接続される。
一方、本発明によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置において、カラーフィルターアレイ１９０に含まれたカラーフィルター１９２、ブラックマトリックス１９４及びタッチ平坦化層１９６の少なくとも一つは、図３及び図４Ａ〜図４Ｄに示したように、アクティブ領域ＡＡからパッド領域ＰＡまで伸長して連結されるように形成される。
すなわち、図３に示したタッチ平坦化層１９６は、パッド領域ＰＡまで伸長するので、ルーティングライン１５６は、タッチ平坦化層１９６の側面及び上面を覆うようにタッチ平坦化層１９６と接触する。これにより、ルーティングライン１５６は、タッチ平坦化層１９６を挟んで第２無機封止層１４６から離隔する。ここで、パッド電極１７２を露出させるパッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０と同一のマスク工程で形成される。すなわち、パッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０の形成時に保護膜１１６及びタッチ平坦化層１９６を貫通するように形成される。
図４Ａに示したカラーフィルター１９２は、パッド領域ＰＡまで伸長するので、ルーティングライン１５６は、カラーフィルター１９２の側面及び上面を覆うようにカラーフィルター１９２と接触する。これにより、ルーティングライン１５６は、カラーフィルター１９２を挟んで第２無機封止層１４６から離隔する。ここで、パッド電極１７２を露出させるパッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０と同一のマスク工程で形成されるので、パッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０の形成時に保護膜１１６及びカラーフィルター１９２を貫通するように形成される。
図４Ｂに示したカラーフィルター１９２及びタッチ平坦化層１９６は、パッド領域ＰＡまで伸長するので、ルーティングライン１５６は、タッチ平坦化層１９６の側面及び上面を覆うようにタッチ平坦化層１９６と接触する。これにより、ルーティングライン１５６は、カラーフィルター１９２及びタッチ平坦化層１９６を挟んで第２無機封止層１４６から離隔する。ここで、タッチパッド電極１７２を露出させるパッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０と同一のマスク工程で形成されるので、パッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０の形成時に保護膜１１６、カラーフィルター１９２及びタッチ平坦化層１９６を貫通するように形成される。
図４Ｃに示したタッチ平坦化層１９６は、アクティブ領域ＡＡからパッド領域ＰＡまで伸長し、カラーフィルター１９２は、アクティブ領域ＡＡからダム１０６とタッチパッド１７０間の領域まで伸長する。これにより、ルーティングライン１５６は、タッチ平坦化層１９６の側面及び上面を覆うようにタッチ平坦化層１９６と接触し、ルーティングライン１５６は、カラーフィルター１９２及びタッチ平坦化層１９６を挟んで第２無機封止層１４６から離隔する。ここで、タッチパッド電極１７２を露出させるパッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０と同一のマスク工程で形成されるので、パッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０の形成時に保護膜１１６及びタッチ平坦化層１９６を貫通するように形成される。
図４Ｄに示したカラーフィルター１９２は、アクティブ領域ＡＡからパッド領域ＰＡまで伸長し、タッチ平坦化層１９６は、アクティブ領域ＡＡからダム１０６とタッチパッド１７０間の領域まで伸長する。これにより、ルーティングライン１５６は、タッチ平坦化層１９６及びカラーフィルター１９２を覆うようにタッチ平坦化層１９６及びカラーフィルター１９２と接触し、ルーティングライン１５６は、カラーフィルター１９２及びタッチ平坦化層１９６を挟んで第２無機封止層１４６から離隔する。ここで、タッチパッド電極１７２を露出させるパッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０と同一のマスク工程で形成されるので、パッドコンタクトホール１７６は、保護膜１１６及びカラーフィルター１９２を貫通するように形成される。
このように、本発明のルーティングライン１５６及びパッド領域ＰＡまでカラーフィルターアレイ１９０が伸長して形成されるので、ストレスを緩和することができ、信頼性が改善される。すなわち、図５に示したように、パッド電極１７２上に無機膜１１６及び有機膜１９２、１９６が積層される実施例１〜実施例５は、パッド電極上に無機膜のみが配置される比較例よりストレス改善に有利であることが分かる。
また、本発明では、パッド領域ＰＡまでカラーフィルターアレイ１９０が伸長して形成されるので、アクティブ領域ＡＡとパッド領域ＰＡ間の段差を最小化することができる。すなわち、発光素子１２０、バンク１２８、封止部１４０、及びカラーフィルターアレイがアクティブ領域に配置され、パッド領域にタッチパッドが配置される比較例の場合、アクティブ領域とパッド領域間の段差は、１０μｍ以上発生する。一方、本発明の実施例では、パッド領域ＰＡまでカラーフィルターアレイ１９０が伸長して形成されるので、アクティブ領域ＡＡとパッド領域ＰＡ間の段差をカラーフィルターアレイ１９０の厚さの分だけ減らすことができる。これにより、本発明では、アクティブ領域ＡＡ及びパッド領域ＰＡ間の段差領域を横切るルーティングライン１５６の断線及び抵抗増加を防止することができる。
また、パッド領域にカラーフィルターアレイが形成されない比較例の場合、パッド領域には、タッチパッド電極、タッチパッドカバー電極及び多数の絶縁膜を含む無機膜が積層される。これにより、パッド領域とアクティブ領域間のストレス差が大きいため、アクティブ領域に比べて厚さが小さいパッド領域が円筒状に丸まる現象が発生する。また、異物によって無機膜が剥離（Ｐｅｅｌｉｎｇ）されるため、ルーティングラインなどの信号配線が断線される。一方、パッド領域ＰＡにカラーフィルターアレイ１９０が形成される本発明の実施例の場合、パッド領域ＰＡには、タッチパッド１７０及び多数の絶縁膜１０４、１１４、１１６、１４２、１４４を含む無機膜と、カラーフィルターアレイ１９０に含まれた有機膜とが積層される。これにより、パッド領域ＰＡとアクティブ領域ＡＡ間のストレス差が小さくなって、パッド領域ＰＡが円筒状に丸まる現象が防止される。また、異物によって無機膜が剥離されても、カラーフィルターアレイ１９０に含まれた有機膜上にルーティングライン１５６が配置されるので、ルーティングライン１５６の断線現象を防止することができる。
その上、従来の有機発光表示装置は、接着剤を介してタッチスクリーンが有機発光表示装置に付着される反面、本発明による有機発光表示装置は、封止部１４０上にタッチ電極１５２ｅ、１５４ｅが配置されることにより、別途の接着工程が不要になって工程が簡素化して費用を低減することができる。
図６は、本発明の第２実施例によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置を示す断面図である。
図６に示した有機発光表示装置は、図３に示した有機発光表示装置と対比して、パッドコンタクトホール１７６が第１及び第２無機封止層１４２、１４６を貫通するように形成されることを除き、同一の構成要素を備える。したがって、同一の構成要素についての詳細な説明は、省略する。
本発明によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置において、カラーフィルターアレイ１９０に含まれたカラーフィルター１９２、ブラックマトリックス１９４及びタッチ平坦化層１９６の少なくとも一つと無機封止層１４２、１４６は、図６及び図７Ａ〜図７Ｄに示したように、パッド領域ＰＡまで伸長して形成される。
すなわち、図６に示したタッチ平坦化層１９６は、パッド領域ＰＡまで伸長するので、ルーティングライン１５６は、タッチ平坦化層１９６の側面及び上面を覆うようにタッチ平坦化層１９６と接触する。ここで、タッチパッド電極１７２を露出させるパッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０と同一のマスク工程で形成されるので、パッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０の形成時に保護膜１１６、第１及び第２無機封止層１４２、１４６及びタッチ平坦化層１９６を貫通する。すなわち、パッドコンタクトホール１７６の形成時、保護膜１１６、及び第１及び第２無機封止層１４２、１４６は、タッチ平坦化層１９６と一緒に食刻されるので、マスク工程が追加されることを防止することができる。
図７Ａに示したカラーフィルター１９２は、パッド領域ＰＡまで伸長するので、ルーティングライン１５６は、カラーフィルター１９２を覆うようにカラーフィルター１９２と接触する。ここで、タッチパッド電極１７２を露出させるパッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０と同一のマスク工程で形成されるので、パッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０の形成時に保護膜１１６、第１及び第２無機封止層１４２、１４６及びカラーフィルター１９２を貫通するように形成される。
図７Ｂに示したカラーフィルター１９２及びタッチ平坦化層１９６は、パッド領域ＰＡまで伸長するので、ルーティングライン１５６は、タッチ平坦化層１９６の側面を覆うようにタッチ平坦化層１９６と接触する。ここで、タッチパッド電極１７２を露出させるパッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０と同一のマスク工程で形成されるので、パッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０の形成時に保護膜１１６、第１及び第２無機封止層１４２、１４６、カラーフィルター１９２及びタッチ平坦化層１９６を貫通するように形成される。
図７Ｃに示したタッチ平坦化層１９６は、パッド領域ＰＡまで伸長し、カラーフィルター１９２は、ダム１０６とタッチパッド１７０間の領域まで伸長するので、ルーティングライン１５６は、タッチ平坦化層１９６の側面を覆うようにタッチ平坦化層１９６と接触する。ここで、タッチパッド電極１７２を露出させるパッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０の形成時に保護膜１１６、及び第１及び第２無機封止層１４２、１４６を貫通するように形成され、カラーフィルター１９２は、そのカラーフィルター１９２の形成時にパッド電極１７２と対応する領域で除去されるように形成され、タッチ平坦化層１９６は、そのタッチ平坦化層１９６の形成時にパッドコンタクトホール１７６と対応する領域で除去されるように形成される。これにより、パッドコンタクトホール１７６は、保護膜１１６、第１及び第２無機封止層１４２、１４６及びタッチ平坦化層１９６を貫通するように形成される。
図７Ｄに示したカラーフィルター１９２は、パッド領域ＰＡまで伸長し、タッチ平坦化層１９６は、ダム１０６とタッチパッド１７０間の領域まで伸長するので、ルーティングライン１５６は、タッチ平坦化層１９６及びカラーフィルター１９２を覆うようにタッチ平坦化層１９６及びカラーフィルター１９２と接触する。ここで、タッチパッド電極１７２を露出させるパッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０と同一のマスク工程で形成されるので、パッドコンタクトホール１７６は、タッチコンタクトホール１５０の形成時に保護膜１１６、第１及び第２無機封止層１４２、１４６及びカラーフィルター１９２を貫通するように形成される。
このように、本発明では、パッド領域ＰＡまでカラーフィルターアレイ１９０と第１及び第２無機封止層１４２、１４６が伸長して形成されるので、アクティブ領域ＡＡとパッド領域ＰＡ間の段差を最小化することができる。すなわち、本発明の実施例では、アクティブ領域ＡＡとパッド領域ＰＡ間の段差をカラーフィルターアレイ１９０及び無機封止層１４２、１４６の厚さの分だけ減らすことができる。したがって、本発明では、アクティブ領域ＡＡ及びパッド領域ＰＡ間の段差領域を横切るルーティングライン１５６の断線及び抵抗増加を防止することができる。
また、本発明の実施例の場合、パッド領域ＰＡには、タッチパッド１７０及び多数の絶縁膜１０４、１１４、１１６、１４２、１４４を含む無機膜と、カラーフィルターアレイ１９０に含まれた有機膜とが積層される。これにより、パッド領域ＰＡとアクティブ領域ＡＡ間のストレス差が小さくなってパッド領域ＰＡが円筒状に丸まる現象が防止される。また、異物によって無機膜が剥離されても、カラーフィルターアレイ１９０に含まれた有機膜上にルーティングライン１５６が配置されるので、ルーティングライン１５６の断線現象を防止することができる。
それだけでなく、従来の有機発光表示装置は、接着剤を介してタッチスクリーンが有機発光表示装置に付着される反面、本発明による有機発光表示装置は、封止部１４０上にタッチ電極１５２ｅ、１５４ｅが配置されることにより、別途の接着工程が不要になって工程が簡素化し、費用を低減することができる。
一方、本発明では、第１及び第２タッチ電極１５２ｅ、１５４ｅと第１及び第２ブリッジ１５２ｂ、１５４ｂが、図２に示したように、プレート状に形成されるものを例として説明したが、その外にも、図８に示したように、メッシュ状に形成されることもできる。すなわち、第１及び第２タッチ電極１５２ｅ、１５４ｅと第１ブリッジ１５２ｂはＩＴＯ又はＩＺＯのような透明導電膜より伝導性が良いＴｉ、Ａｌ、Ｍｏ、ＭｏＴｉ、Ｃｕ及びＴａの少なくとも一層の導電層からメッシュ状に形成される。例えば、第１及び第２タッチ電極１５２ｅ、１５４ｅと第１ブリッジ１５２ｂは、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ、ＭｏＴｉ／Ｃｕ／ＭｏＴｉ又はＴｉ／Ａｌ／Ｍｏのように積層された３層構造に形成される。これにより、第１及び第２タッチ電極１５２ｅ、１５４ｅと第１ブリッジ１５２ｂ自体の抵抗及びキャパシタンスが減少してＲＣ時定数が減少することにより、タッチ感度を向上させることができる。また、メッシュ状の第１及び第２タッチ電極１５２ｅ、１５４ｅと第１ブリッジ１５２ｂの線幅が非常に小さいので、第１及び第２タッチ電極１５２ｅ、１５４ｅと第１ブリッジ１５２ｂによって開口率及び透過率が低下することを防止することができる。
また、タッチ電極１５２ｅ、１５４ｅとは違う平面上に不透明導電膜からなった第２ブリッジ１５４ｂは、図９に示したように、多数のスリット１５３を備える。多数のスリット１５３を備える第２ブリッジ１５４ｂは、スリット１５３を備えないブリッジに比べて面積を減らすことができる。これにより、第２ブリッジ１５４ｂによる外部光反射を減らすことができるので、視認性が低下することを防止することができる。このようなスリット１５３を備える第２ブリッジ１５４ｂは、バンク１２８と重畳することにより、不透明導電膜からなった第２ブリッジ１５４ｂによって開口率が低下することを防止することができる。
それだけでなく、本発明では、タッチ絶縁膜１６８を挟んで交差するタッチセンシングライン１５４及びタッチ駆動ライン１５２を含む相互容量型のタッチセンサーを例として説明したが、その外にも自己静電容量型のタッチセンサーにも適用されることもできる。この自己静電容量型の多数のタッチ電極のそれぞれは、電気的に独立した自己静電容量を有するので、使用者のタッチによる静電容量変化を感知する自己容量方式のタッチセンサーとして用いられる。すなわち、自己静電容量型の多数のタッチ電極と接続されたルーティングラインは、カラーフィルターアレイに含まれたカラーフィルター１９２、タッチ平坦化層１９６及びブラックマトリックス１９４の少なくとも一つ上に形成され、カラーフィルターアレイに含まれたカラーフィルター１９２、タッチ平坦化層１９６及びブラックマトリックス１９４の少なくとも一つがパッド領域まで伸長して形成される。これにより、パッド領域上に配置されるカラーフィルターアレイ１９０によってストレスが緩和され、信頼性を改善することができる。
以上の説明は、本発明を例示的に説明したものに過ぎなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で、多様な変形が可能であろう。したがって、本発明の明細書に開示された実施例は、本発明を限定するものではない。本発明の範囲は、下記の特許請求範囲によって解釈されなければならなく、それと均等な範囲内にあるいずれの技術も本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならないであろう。
１４２、１４４ 無機封止層、１４６ 有機封止層、１５２ タッチ駆動ライン、１５４ タッチセンシングライン、１５６ ルーティングライン、１６８ タッチ絶縁膜、１９２ カラーフィルター、１９４ ブラックマトリックス、１９６ タッチ平坦化層。

Claims (22)

  1. 基板のアクティブ領域上に配置される発光素子と、
    前記発光素子上に配置される封止部と、
    前記封止部上に配置されるタッチセンサーと、
    前記封止部と前記タッチセンサーの間に配置されるカラーフィルターアレイと、
    前記タッチセンサーと電気的に接続されて前記基板のパッド領域上に配置されるタッチパッドと、
    前記パッド領域と前記アクティブ領域との間に配置されるダムと、
    前記タッチパッド及び前記タッチセンサーを電気的に接続し、前記ダムを横切るように配置されるルーティングラインと、
    を含み、
    前記封止部は、前記ダム上に配置されている、表示装置。
  2. 前記カラーフィルターアレイは、
    前記封止部上に配置されるブラックマトリックスと、
    前記封止部及び前記ブラックマトリックス上に配置されるカラーフィルターと
    を含む、請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記基板と前記封止部の間に配置される少なくとも一層の絶縁膜をさらに含む、
    請求項１に記載の表示装置。
  4. 前記タッチパッドは、カラーフィルターアレイと接触する、
    請求項１に記載の表示装置。
  5. 前記カラーフィルターアレイは、前記封止部上に配置されるタッチ平坦化層をさらに含む、
    請求項２に記載の表示装置。
  6. 前記ルーティングラインは、前記カラーフィルター及び前記タッチ平坦化層の少なくとも一つを覆うように配置され、前記カラーフィルター及び前記タッチ平坦化層の少なくとも一つと接触する、
    請求項５に記載の表示装置。
  7. 前記ルーティングラインは、前記タッチパッド及び前記タッチセンサーを電気的に接続し、前記カラーフィルター及び前記タッチ平坦化層の少なくとも一つと接触する、
    請求項６に記載の表示装置。
  8. 前記タッチパッドは、
    前記基板と前記封止部との間に配置される少なくとも一層の絶縁膜上に配置されるパッド電極と、
    前記パッド電極及び前記ルーティングラインと接続されるパッドカバー電極と
    を含み、
    前記パッドカバー電極は、前記パッド電極及び前記パッドカバー電極の間に配置される前記カラーフィルターアレイを貫通するパッドコンタクトホールを通じて露出する前記パッド電極と接続される、
    請求項１に記載の表示装置。
  9. 前記パッドコンタクトホールは、前記パッド電極及び前記パッドカバー電極の間に配置されるカラーフィルター及びタッチ平坦化層の少なくとも一つを貫通して形成される、
    請求項８に記載の表示装置。
  10. 前記パッドカバー電極は、少なくとも一つのカラーフィルターと接触し、前記パッド電極は、前記少なくとも一層の絶縁膜と接触する、
    請求項８に記載の表示装置。
  11. 前記封止部は、多数の無機封止層と、前記無機封止層間に配置される少なくとも一層の有機封止層とを含む、
    請求項８に記載の表示装置。
  12. 前記パッドコンタクトホールは、前記パッド電極及び前記パッドカバー電極の間に配置される前記多数の無機封止層の少なくとも一つと、カラーフィルター及びタッチ平坦化層の少なくとも一つとを貫通する、
    請求項１１に記載の表示装置。
  13. カラーフィルター及びタッチ平坦化層の少なくとも一つは、前記アクティブ領域から前記パッド領域まで伸長される、
    請求項１１に記載の表示装置。
  14. カラーフィルター及びタッチ平坦化層のいずれか一つは、前記アクティブ領域から前記ダムと前記タッチパッドの間の領域まで伸長し、
    前記カラーフィルター及び前記タッチ平坦化層の残りの一つは、前記アクティブ領域から前記パッド領域まで伸長する、
    請求項８に記載の表示装置。
  15. 前記ルーティングラインは、前記カラーフィルターアレイが該ルーティングラインと前記ダムとの間に配置された状態で前記ダムの上部に配置される、
    請求項１３に記載の表示装置。
  16. 前記タッチセンサーは、
    前記カラーフィルターアレイ上で第１方向に配列されるタッチ駆動ラインと、
    前記カラーフィルターアレイ上で前記第１方向と交差する第２方向に配列されるタッチセンシングラインと、
    を含む、請求項１に記載の表示装置。
  17. 前記タッチ駆動ライン及び前記タッチセンシングラインは、メッシュ状に形成される、
    請求項１６に記載の表示装置。
  18. 前記タッチ駆動ラインのそれぞれは、第１タッチ電極と、前記第１タッチ電極を互いに連結する第１ブリッジとを含み、
    前記タッチセンシングラインのそれぞれは、第２タッチ電極と、前記第２タッチ電極を互いに連結する第２ブリッジとを含み、
    前記タッチセンサーは、前記第１及び第２タッチ電極の間に配置されるタッチ絶縁膜をさらに含み、
    前記第１及び第２ブリッジの少なくとも一つは、少なくとも一つのスリットを含む、
    請求項１６に記載の表示装置。
  19. 前記第１及び第２タッチ電極と前記第１ブリッジは、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｏ、ＭｏＴｉ、Ｃｕ及びＴａから選ばれた少なくとも一つの導電層を用いて３層積層構造に形成される、
    請求項１８に記載の表示装置。
  20. 前記第２ブリッジは、少なくとも一つのスリットを含み、前記発光素子のアノード電極上に形成されたバンクと重畳する、請求項１８に記載の表示装置。
  21. 前記発光素子と接続されるトランジスタと、
    前記トランジスタのアクティブ層の下部に配置される第１絶縁膜と、
    前記トランジスタのゲート電極とアクティブ層の間に配置される第２絶縁膜と、
    前記ゲート電極と前記トランジスタのソース及びドレイン電極の間に配置される第３絶縁膜と、
    前記ソース及びドレイン電極と前記発光素子の間に配置される第４絶縁膜と
    をさらに含み、
    前記少なくとも一層の絶縁膜は、前記第１〜第４絶縁膜の少なくとも一つである、
    請求項３に記載の表示装置。
  22. 基板上に配置される発光素子と、
    前記発光素子上に配置される封止部と、
    前記封止部上に配置されるタッチセンサーと、
    前記封止部と前記タッチセンサーの間に配置され、前記基板のパッド領域に伸長するカラーフィルターと、
    前記タッチセンサーと電気的に接続されるタッチパッドと、
    を含む、表示装置。
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