KR101692896B1 - Organic electro luminescent device having touch sensing function - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 다수의 화소영역을 포함하는 표시영역과 이의 외측으로 비표시영역이 정의되며, 각 화소영역에 스위칭 및 구동 박막트랜지스터가 구비되며, 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결된 제 1 전극과 유기 발광층과 상기 표시영역 전면에 형성된 제 2 전극으로 이루어진 유기전계 발광 다이오드가 구비된 제 1 기판과; 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판과; 상기 제 2 기판의 내측면에 이격하며 형성되며 제 1 방향으로 연결패턴에 의해 연결된 다수의 센싱전극과; 상기 제 2 기판의 내측면에 상기 다수의 센싱전극과 이격하여 교대하며 형성된 다수의 구동전극과; 상기 다수의 센싱전극과 구동전극 위로 각 화소영역의 경계에 형성되며, 제 2 방향으로 상기 각 구동전극의 양 끝단을 노출시키는 구동 콘택홀이 구비된 블랙매트릭스와; 상기 블랙매트릭스 위로 상기 제 2 방향으로 이웃한 2개의 구동전극과 상기 구동 콘택홀을 통해 동시에 접촉하며 형성된 브릿지와; 상기 블랙매트릭스로 포획된 상기 각 화소영역에 형성된 컬러필터층을 포함하는 터치인식 유기전계 발광소자를 제공한다.According to the present invention, a display region including a plurality of pixel regions and a non-display region are defined outside thereof, a switching and driving thin film transistor is provided in each pixel region, a first electrode connected to a drain electrode of the driving thin film transistor, A first substrate having an organic light emitting diode and a second electrode formed on the entire surface of the display region; A second substrate facing the first substrate; A plurality of sensing electrodes spaced apart from an inner surface of the second substrate and connected by a connection pattern in a first direction; A plurality of driving electrodes alternately formed on the inner surface of the second substrate and spaced apart from the plurality of sensing electrodes; A black matrix formed on the plurality of sensing electrodes and a driving electrode at a boundary between the pixel regions and including driving contact holes exposing both ends of the driving electrodes in a second direction; A bridge formed at the same time on the black matrix through the driving contact holes and two driving electrodes neighboring in the second direction; And a color filter layer formed in each of the pixel regions captured by the black matrix.

Description

터치인식 유기전계 발광소자{Organic electro luminescent device having touch sensing function}[0001] The present invention relates to a touch-sensitive organic electroluminescent device,

본 발명은 유기전계 발광소자(organic electro luminescent device)에 관한 것이며, 특히 터치 감도를 향상시킨 터치인식이 가능한 유기전계 발광소자에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly, to an organic electroluminescent device capable of improving touch sensitivity and capable of touch recognition.

평판 디스플레이(FPD; Flat Panel Display)중 하나인 유기전계 발광소자는 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 갖는다. 또한 스스로 빛을 내는 자체발광형이기 때문에 명암대비(contrast ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 가능하며, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적이고, 직류 5 내지 15V의 낮은 전압으로 구동하므로 구동회로의 제작 및 설계가 용이하다.An organic electroluminescent device, which is one of flat panel displays (FPDs), has high luminance and low operating voltage characteristics. In addition, since it is a self-luminous type that emits light by itself, it has a large contrast ratio, can realize an ultra-thin display, can realize a moving image with a response time of several microseconds (μs), has no viewing angle limit, And it is driven with a low voltage of 5 to 15 V direct current, so that it is easy to manufacture and design a driving circuit.

이러한 유기전계 발광소자는 TV, 휴대폰, PDA 등 다양한 응용제품에 이용되고 있다. Such organic electroluminescent devices are used in various applications such as TVs, mobile phones, and PDAs.

한편, 근래에 들어서는 개인 휴대가 가능한 휴대폰, PDA 또는 노트북 등에서 터치센서가 내장되어 화면을 터치하여 동작할 수 있는 기능을 갖는 제품이 출시되어 사용자의 많은 관심을 끌고 있다. In recent years, a product having a function of touching a screen with a built-in touch sensor in a mobile phone, a PDA or a notebook capable of personal carrying has been released and attracts a great deal of interest from users.

이러한 추세에 편승하여 다양한 응용제품에 표시소자로서 이용되고 있는 유기전계 발광소자에 있어서도 터치기능을 갖도록 하기 위해 최근 다양한 시도가 진행되고 있다. Various attempts have been made in recent years in order to have a touch function even in an organic electroluminescent device which has been used as a display device in various applications by taking advantage of this trend.

일례로 상부발광 방식의 유기전계 발광소자에 있어 온 셀 타입 별도의 터치센터가 내장된 터치센서 내장 패널을 부착하여 터치 기능을 부여하고 있다.For example, an organic electroluminescent device of a top emission type is provided with a touch sensor built-in panel having a built-in on-cell type touch center.

하지만 이러한 온 셀 타입으로 터치센서 내장 패널을 부착하는 경우, 두께가 증가하고 무거워지므로 표시장치의 경량 박형의 추세에 역행하는 결과를 초래하고, 터치센서 내장 패널 자체는 2매의 기판을 필요로 하므로 제조 비용이 상승하고 있다.However, in the case of attaching the panel with the touch sensor in such an on-cell type, the thickness is increased and becomes heavy, resulting in a trend against the thin and thin type of the display device, and the touch sensor built-in panel itself requires two substrates Manufacturing costs are rising.

따라서, 이러한 문제를 극복하고자 인셀 타입으로 유기전계 발광소자 내부에 터치센서가 구비되도록 하는 터치인식 가능 유기전계 발광소자가 제안되었지만, 캐소드 전극 상부에 별도의 무기절연막을 형성해야 하며, 나아가 터치전극 간 전기적연결을 위해 브릿지를 형성해야 하는데, 이러한 브릿지가 화소영역을 가리게 됨으로써 시인성이 저감되는 문제가 야기되고 있으며, 터치센서와 캐소드 전극간의 거리가 온 셀 타입 유기전계 발광소자 대비 매우 짧아 터치센서의 터치 감도를 저하시키는 문제가 발생되고 있다.
In order to overcome this problem, a touch-sensitive organic electroluminescent device has been proposed in which a touch sensor is provided in the organic electroluminescent device as an in-cell type. However, a separate inorganic insulating film must be formed on the cathode electrode, The distance between the touch sensor and the cathode electrode is much shorter than that of the on-cell type organic electroluminescent device, so that the touch of the touch sensor is shortened. There has been a problem of lowering the sensitivity.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 터치센서를 내부에 구비하면서도 캐소드 전극과의 짧은 이격간격으로 인한 터치감도 저하를 방지하여 터치 감도를 향상시키며, 터치센서 구현을 위한 구성요소를 유기전계 발광소자 구성을 위한 구성요소로 대치하여 재료비 저감 및 공정 단순화를 실현시킬 수 있는 터치인식 유기전계 발광소자를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a touch sensor which can prevent deterioration of touch sensitivity due to a short interval between the touch sensor and a cathode electrode, It is an object of the present invention to provide a touch-sensitive organic electroluminescent device that can realize material reduction and process simplification by substituting for constituent elements of an electroluminescent device.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자는, 다수의 화소영역을 포함하는 표시영역과 이의 외측으로 비표시영역이 정의되며, 각 화소영역에 스위칭 및 구동 박막트랜지스터가 구비되며, 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결된 제 1 전극과 유기 발광층과 상기 표시영역 전면에 형성된 제 2 전극으로 이루어진 유기전계 발광 다이오드가 구비된 제 1 기판과; 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판과; 상기 제 2 기판의 내측면에 이격하며 형성되며 제 1 방향으로 연결패턴에 의해 연결된 다수의 센싱전극과; 상기 제 2 기판의 내측면에 상기 다수의 센싱전극과 이격하여 교대하며 형성된 다수의 구동전극과; 상기 다수의 센싱전극과 구동전극 위로 각 화소영역의 경계에 형성되며, 제 2 방향으로 상기 각 구동전극의 양 끝단을 노출시키는 구동 콘택홀이 구비된 블랙매트릭스와; 상기 블랙매트릭스 위로 상기 제 2 방향으로 이웃한 2개의 구동전극과 상기 구동 콘택홀을 통해 동시에 접촉하며 형성된 브릿지와; 상기 블랙매트릭스로 포획된 상기 각 화소영역에 형성된 컬러필터층을 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a touch-sensitive organic electroluminescent device including a display region including a plurality of pixel regions, a non-display region defined outside the plurality of pixel regions, A first substrate having a first electrode connected to a drain electrode of the driving thin film transistor, an organic light emitting diode and a second electrode formed on the entire surface of the display region; A second substrate facing the first substrate; A plurality of sensing electrodes spaced apart from an inner surface of the second substrate and connected by a connection pattern in a first direction; A plurality of driving electrodes alternately formed on the inner surface of the second substrate and spaced apart from the plurality of sensing electrodes; A black matrix formed on the plurality of sensing electrodes and a driving electrode at a boundary between the pixel regions and including driving contact holes exposing both ends of the driving electrodes in a second direction; A bridge formed at the same time on the black matrix through the driving contact holes and two driving electrodes neighboring in the second direction; And a color filter layer formed in each of the pixel regions captured by the black matrix.

이때, 상기 다수의 센싱전극 및 구동전극은 마름모 또는 다이아몬드 형상을 가지며, 투명 도전성 물질로 이루어진 것이 특징이며, 상기 컬러필터층 위로 오버코트층이 형성될 수 있다. At this time, the plurality of sensing electrodes and the driving electrodes have rhombic or diamond shape, and are formed of a transparent conductive material, and an overcoat layer may be formed on the color filter layer.

또한, 상기 유기 발광층은 화이트를 발광하는 것이 특징이다. Further, the organic light emitting layer is characterized by emitting white light.

또한, 상기 컬러필터층은 화소영역별로 순차 반복하는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴으로 이루어지거나, 또는 화소영역별로 순차 반복하는 적, 녹, 청 및 화이트 컬러필터 패턴으로 이루어진 것이 특징이다. In addition, the color filter layer is formed of red, green, blue color filter patterns sequentially repeating for each pixel region, or red, green, blue and white color filter patterns sequentially repeating for each pixel region.

또한, 상기 블랙매트릭스는 블랙레진으로 이루어지며, 상기 브릿지는 금속물질로 이루어진 것이 특징이다. Further, the black matrix is made of black resin, and the bridge is made of a metal material.

또한, 상기 제 1 기판의 비표시영역에는 상기 제 1 방향으로 상기 연결패턴에 의해 연결된 상기 센싱전극의 끝단과 각각 연결된 x방향센싱회로와, 상기 제 2 방향으로 상기 브릿지에 의해 연결된 상기 구동전극의 끝단과 각각 연결된 y방향센싱회로가 구비된 것이 특징이다. Also, the non-display region of the first substrate may include an x-direction sensing circuit connected to an end of the sensing electrode connected by the connection pattern in the first direction, and a driving electrode connected to the driving electrode by the bridge in the second direction And a y-direction sensing circuit connected to each of the ends.

또한, 상기 제 1 전극 하부에는 반사판이 구비될 수 있다. A reflection plate may be provided under the first electrode.

또한, 상기 제 1 기판의 화소영역 각각의 경계에는 서로 교차하는 게이트 배선과 데이터 배선이 구비되며, 상기 게이트 배선 또는 데이터 배선과 나란하게 배치된 전원배선이 구비되며, 상기 제 1 전극의 가장자리와 중첩하며 상기 유기 발광층을 둘러싸는 형태로 뱅크가 형성된 것이 특징이다.
In addition, a gate wiring and a data wiring intersecting each other are formed at the boundaries of the pixel regions of the first substrate, power wiring lines arranged in parallel with the gate wiring or the data wiring are provided, and overlapping with the edge of the first electrode And the bank is formed in a form surrounding the organic light emitting layer.

본 발명에 따른 터치인식 유기전계 발광 소자는, 화이트 유기 발광층 및 컬러필터 패턴을 구비하며, 컬러필터 패턴이 구비되는 제 2 기판의 내측면에 터치센서가 구성되며, 캐소드 전극과 터치센서 전극 사이에 절연특성을 갖는 컬러필터 및 오버코트층이 구비되어 제 1 기판에 구비되는 캐소드 전극과 이격간격이 상대적으로 길어지게 됨으로서 캐소드 전극에 기인한 터치센서의 터치감도 저하를 방지하는 효과가 있다.A touch-sensitive organic electroluminescent device according to the present invention includes a white organic light emitting layer and a color filter pattern, wherein a touch sensor is formed on an inner surface of a second substrate having a color filter pattern, and between the cathode electrode and the touch sensor electrode A color filter having an insulation characteristic and an overcoat layer are provided so that a spacing distance between the cathode electrode and the cathode electrode provided on the first substrate is relatively long, thereby preventing deterioration in touch sensitivity of the touch sensor due to the cathode electrode.

또한, 터치전극과 연결을 위한 브릿지를 화소영역의 경계에 구비되는 블랙매트릭스 상에 형성함으로서 브릿지가 화소영역을 가림에 의한 시인성 저하를 방지하는 효과가 있다.Further, since the bridge for connection with the touch electrode is formed on the black matrix provided at the boundary of the pixel region, there is an effect of preventing the bridge from lowering the visibility due to covering the pixel region.

또한, 브릿지를 블랙매트릭스 상에 형성함으로써 별도의 절연막을 필요로 하지 않으므로 절연막 생략에 의한 재료비 절감 및 공정 단순화의 효과가 있다.
Further, since the bridge is formed on the black matrix, no separate insulating film is required, so that the material cost can be reduced and the process can be simplified by omitting the insulating film.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자의 표시영역 일부에 대한 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자의 표시영역 일부에 대한 단면도
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자용 제 2 기판의 제조 단계별 공정 평면도.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자용 제 2 기판의 제조 단계별 공정 단면도.
1 is a plan view of a portion of a display area of a touch-sensitive organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a portion of a display area of a touch-sensitive organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention
FIGS. 3A to 3D are process plan views of steps of manufacturing a second substrate for a touch-sensitive organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention; FIG.
4A to 4E are cross-sectional views illustrating steps of manufacturing a second substrate for a touch-sensitive organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자의 표시영역 일부에 대한 평면도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자의 표시영역 일부에 대한 단면도이다. 이때, 설명의 편의를 위해 스위칭 박막트랜지스터가 형성될 영역을 스위칭 영역(미도시), 구동 박막트랜지스터가 형성될 영역을 구동영역(DA) 이라 정의한다.FIG. 1 is a plan view of a portion of a display area of a touch-sensitive organic electroluminescent device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion of a display area of a touch-sensitive organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention. Here, for convenience of description, a region where a switching thin film transistor is to be formed is defined as a switching region (not shown), and a region where a driving thin film transistor is formed is defined as a driving region DA.

도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자(101)는 구동 및 스위칭 박막트랜지스터(DTr, 미도시)와 화이트를 발광하는 유기전계 발광 다이오드(E)가 형성된 제 1 기판(110)과, 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(180a, 180b, 180c)을 포함하는 컬러필터층(180)과 블랙매트릭스(176)와 터치센서(TS)를 구비한 제 2 기판(170)으로 구성되고 있다. As shown, the touch-sensitive organic electroluminescent device 101 according to the embodiment of the present invention includes a first substrate 110 on which a driving and switching thin film transistor DTr (not shown) and an organic electroluminescent diode E for emitting white light are formed, And a second substrate 170 having a color filter layer 180 including red, green and blue color filter patterns 180a, 180b and 180c, a black matrix 176 and a touch sensor TS Respectively.

우선, 구동 및 스위칭 박막트랜지스터(DTr, 미도시)가 구비되는 제 1 기판(110)의 구성에 대해 설명한다. First, the structure of the first substrate 110 including the driving and switching thin film transistor DTr (not shown) will be described.

상기 제 1 기판(110) 상부에는 각 화소영역(P) 내의 스위칭 및 구동영역(미도시, DA)에 대응하여 순수 폴리실리콘으로 이루어지며 그 중앙부는 채널을 이루는 제 1 영역(113a) 그리고 상기 제 1 영역(113a) 양측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 제 2 영역(113b)으로 구성된 반도체층(113)이 형성되어 있다.In the upper portion of the first substrate 110, pure polysilicon is formed corresponding to the switching and driving regions (not shown) in each pixel region P, and a central portion thereof includes a first region 113a constituting a channel, And a second region 113b doped with impurities at a high concentration on both sides of the first region 113a.

이때, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 반도체(113)층 하부로 상기 제 1 기판(110) 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 버퍼층(미도시)이 전면에 형성될 수도 있다. 상기 버퍼층(미도시)은 이의 상부에 구성되는 반도체층(113)의 결정화 시 상기 제 1 기판(110) 자체의 내부로부터 나오는 알카리 이온의 방출에 의한 상기 반도체층(113)의 특성 저하를 방지하기 위함이며, 결정화 공정을 진행하지 않는 반도체층을 구비하는 경우 생략될 수 있다. Although not shown, a buffer layer (not shown) made of an inorganic insulating material such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx) is formed on the entire surface of the first substrate 110 below the semiconductor layer 113 Or may be formed on the entire surface. The buffer layer (not shown) prevents the characteristic of the semiconductor layer 113 from being deteriorated due to the release of alkali ions from the inside of the first substrate 110 itself when crystallizing the semiconductor layer 113 formed on the buffer layer And may be omitted when a semiconductor layer which does not undergo a crystallization process is provided.

또한, 상기 반도체층(113)을 덮으며 전면에 게이트 절연막(116)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(116) 위로는 상기 반도체층(113)의 제 1 영역(113a)에 대응하여 게이트 전극(120)이 형성되어 있다. A gate insulating layer 116 is formed on the entire surface of the semiconductor layer 113 and a gate electrode 116 corresponding to the first region 113a of the semiconductor layer 113 is formed on the gate insulating layer 116. [ 120 are formed.

상기 게이트 절연막(116) 위로는 스위칭 박막트랜지스터(미도시)를 이룰 게이트 전극(미도시)과 연결되며 일방향으로 연장하며 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있다. The gate insulating layer 116 is connected to a gate electrode (not shown) for forming a switching thin film transistor (not shown) and extends in one direction to form a gate wiring (not shown).

또한, 상기 게이트 전극(120)과 게이트 배선(미도시) 위로 전면에 층간절연막(123)이 형성되어 있다. 이때, 상기 층간절연막(123)과 그 하부의 게이트 절연막(116)에는 상기 제 1 영역(113a) 양측면에 위치한 상기 제 2 영역(113b) 각각을 노출시키는 반도체층 콘택홀(125)이 형성되어 있다. In addition, an interlayer insulating film 123 is formed on the entire surface of the gate electrode 120 and the gate wiring (not shown). A semiconductor layer contact hole 125 is formed in the interlayer insulating layer 123 and the gate insulating layer 116 below the interlayer insulating layer 123 to expose each of the second regions 113b located on both sides of the first region 113a .

한편, 상기 반도체층 콘택홀(125)을 포함하는 층간절연막(123) 상부에는 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하여 각 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(미도시)과, 상기 데이터 배선(미도시)과 이격하여 전원배선(미도시)이 형성되고 있다. 이때, 상기 전원배선(미도시)은 상기 게이트 절연막(116) 상부로 상기 게이트 배선(미도시)과 나란하게 이격하며 형성될 수도 있다.On the other hand, a data line (not shown) is formed on the interlayer insulating layer 123 including the semiconductor layer contact hole 125 to intersect the gate line (not shown) to define each pixel region P, (Not shown) so as to be spaced apart from each other. At this time, the power supply line (not shown) may be formed on the gate insulating layer 116 to be spaced apart from the gate line (not shown).

상기 층간절연막(123) 위로 각 구동영역(DA) 및 스위칭 영역(미도시)에는 서로 이격하며 상기 반도체층 콘택홀(125)을 통해 노출된 제 2 영역(113b)과 각각 접촉하며 소스 및 드레인 전극(133, 136)이 형성되어 있다. 이때, 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)과, 이들 두 전극(133, 136)과 각각 접촉하는 제 2 영역(113b)을 포함하는 반도체층(113)과, 상기 반도체층(113) 상부에 형성된 게이트 절연막(116) 및 게이트 전극(120)은 각각 구동 박막트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막트랜지스터(미도시)를 이룬다. 이때, 상기 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)와 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)과 전기적으로 연결되며 형성되고 있다. 상기 전원배선(미도시)은 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결되고 있다. And a second region 113b which is spaced apart from each other in the driving region DA and the switching region (not shown) above the interlayer insulating layer 123 and exposed through the semiconductor layer contact hole 125, (133, 136) are formed. The semiconductor layer 113 includes the source and drain electrodes 133 and 136 and a second region 113b that is in contact with the two electrodes 133 and 136, The gate insulating film 116 and the gate electrode 120 are formed as a driving thin film transistor DTr and a switching thin film transistor (not shown), respectively. At this time, the switching thin film transistor (not shown) is electrically connected to the driving thin film transistor DTr, a gate wiring (not shown) and a data wiring (not shown). The power supply wiring (not shown) is connected to the driving thin film transistor DTr.

한편, 상기 구동 및 스위칭 박막트랜지스터(DTr, 미도시)는 상기 제 2 영역(113b)에 도핑되는 불순물에 따라 p타입 또는 n타입 박막트랜지스터를 이루게 된다. p타입 박막트랜지스터의 경우는 제 2 영역(113b)에 3족의 원소 예를들면 붕소(B)를 도핑함으로써 이루어지게 되며, 캐리어로서 정공이 이용된다. Meanwhile, the driving and switching thin film transistor DTr (not shown) forms a p-type or n-type thin film transistor according to impurities doped in the second region 113b. In the case of the p-type thin film transistor, the second region 113b is formed by doping a group III element such as boron (B), and holes are used as carriers.

따라서, 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(136)과 연결되는 제 1 전극(147)은 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 타입에 따라 애노드 또는 캐소드 전극의 역할을 하게 되는 것이다. 본 발명의 실시예에 있어서는 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(136)과 연결된 상기 제 1 전극(147)은 애노드 전극의 역할을 하게 되는 것이 특징이다. The first electrode 147 connected to the drain electrode 136 of the driving thin film transistor DTr functions as an anode or a cathode electrode depending on the type of the driving thin film transistor DTr. In the embodiment of the present invention, the first electrode 147 connected to the drain electrode 136 of the driving TFT DTr serves as an anode electrode.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자(101)에 있어서, 상기 구동 박막트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 폴리실리콘의 반도체층(113)을 가지며 탑 게이트 타입(Top gate type)으로 구성된 것을 일례로 보이고 있지만, 상기 구동 및 스위칭 박막트랜지스터(DTr, 미도시)는 비정질 실리콘의 반도체층을 갖는 보텀 게이트 타입(Bottom gate type)으로 구성될 수도 있다. In the touch-sensitive organic electroluminescent device 101 according to the embodiment of the present invention, the driving thin film transistor DTr and the switching thin film transistor (not shown) have a polysilicon semiconductor layer 113, (Top gate type). However, the driving and switching thin film transistor (DTr, not shown) may be a bottom gate type having a semiconductor layer of amorphous silicon.

상기 구동 및 스위칭 박막트랜지스터가 보텀 게이트 타입으로 구성되는 경우, 그 적층구조는 게이트 전극/게이트 절연막/순수 비정질 실리콘의 액티브층과 서로 이격하며 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층으로 이루어진 반도체층과/서로 이격하는 소스 및 드레인 전극으로 이루어지게 된다. 이때, 게이트 배선은 상기 게이트 전극이 형성된 층에 상기 스위칭 박막트랜지스터의 게이트 전극과 연결되도록 형성되며, 상기 데이터 배선은 상기 스위칭 박막트랜지스터의 소스 전극이 형성된 층에 상기 소스 전극과 연결되도록 형성되게 된다. When the driving and switching thin film transistors are configured as a bottom gate type, the laminated structure is separated from the active layer of the gate electrode / the gate insulating film / the pure amorphous silicon and the semiconductor layer composed of the ohmic contact layer of the impurity amorphous silicon / And a source electrode and a drain electrode. At this time, the gate wiring is formed to be connected to the gate electrode of the switching thin film transistor in the layer where the gate electrode is formed, and the data wiring is formed so as to be connected to the source electrode in the layer in which the source electrode of the switching thin film transistor is formed.

한편, 상기 구동 및 스위칭 박막트랜지스터(DTr, 미도시) 위로는 전면에 평탄한 표면을 갖는 보호층(140)이 형성되어 있다.On the other hand, a protective layer 140 having a flat surface over the entire surface of the driving and switching thin film transistor DTr (not shown) is formed.

이때, 상기 보호층(140)에는 상기 스위칭 및 구동 박막트랜지스터(미도시, DTr)의 드레인 전극(136)을 각각 노출시키는 드레인 콘택홀(143)이 구비되고 있으며, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 보호층(140)과 층간절연막(123)에는 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전극(120)을 노출시키는 게이트 콘택홀(미도시)이 구비되고 있다.A drain contact hole 143 exposing the drain electrode 136 of the switching and driving thin film transistor (not shown) is formed in the passivation layer 140. Although not shown in the drawing, A gate contact hole (not shown) for exposing the gate electrode 120 of the driving thin film transistor DTr is formed in the interlayer insulating layer 140 and the interlayer insulating layer 123.

다음, 상기 드레인 콘택홀(143) 및 게이트 콘택홀(미도시)이 구비된 상기 보호층(140) 상부에는 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(136)과 상기 드레인 콘택홀(143)을 통해 접촉되며, 각 화소영역(P) 별로 제 1 전극(147)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제 1 전극(147)은 애노드 전극의 역할을 하도록 일함수 값이 비교적 큰 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어지고 있는 것이 특징이며, 유기 발광층으로부터 나온 빛의 광효율을 극대화하기 위해 상기 제 1 전극(147)의 하부에는 반사효율이 우수한 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 은(Ag) 중 어느 하나의 물질로 이루어진 반사판(146)이 구비되고 있다. 도면에 있어서는 상기 반사판(146)은 상기 제 1 전극(147)과 평면적으로 동일한 면적 및 동일한 형태를 가지며 형성됨을 일례로 보이고 있다. The drain electrode 136 and the drain contact hole 143 of the driving thin film transistor DTr are formed on the protection layer 140 having the drain contact hole 143 and the gate contact hole And a first electrode 147 is formed for each pixel region P. The first electrode 147 may be made of a transparent conductive material having a relatively large work function value such as indium-tin-oxide (ITO) or indium-zinc-oxide (IZO) (Al), an aluminum alloy (AlNd), and silver (Ag), which are excellent in reflection efficiency, are formed under the first electrode 147 in order to maximize light efficiency of light emitted from the organic light emitting layer. A reflection plate 146 made of a single material is provided. In the drawing, the reflector 146 is formed to have the same area and shape as the first electrode 147 in plan view.

한편, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 보호층(140) 상부에는 상기 스위칭 박막트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(미도시)과 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전극(120)을 각각 노출시키는 드레인 콘택홀(143) 및 게이트 콘택홀(미도시)을 통해 상기 스위칭 박막트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(136)과 상기 구동 박막트랜지스터(DTr)의 게이트 전극(120)과 동시에 접촉하는 드레인 게이트 연결패턴(미도시)이 형성되고 있다. A drain contact (not shown) exposing the drain electrode (not shown) of the switching thin film transistor (not shown) and the gate electrode 120 of the driving thin film transistor DTr is formed on the protection layer 140, A drain gate connection pattern (not shown) which simultaneously contacts the drain electrode 136 of the switching thin film transistor (not shown) and the gate electrode 120 of the driving thin film transistor DTr through a hole 143 and a gate contact hole (Not shown) is formed.

다음, 상기 제 1 전극(147) 위로 각 화소영역(P)의 경계에는 각 화소영역(P)을 둘러싸는 형태로 상기 제 1 전극(147)의 테두리와 중첩하며 뱅크(150)가 형성되어 있다. 이때, 상기 뱅크(150)는 유기절연물질 예를들면 폴리이미드(poly-imide), 포토아크릴(Photo acryl), 벤조사이클로부텐(BCB) 중 어느 하나로 이루어지는 것이 특징이다. A bank 150 is formed on the border of each pixel region P above the first electrode 147 to overlap the edge of the first electrode 147 in such a manner as to surround each pixel region P . At this time, the bank 150 is formed of any one of organic insulating materials such as polyimide, photo acryl, and benzocyclobutene (BCB).

상기 뱅크(150)로 둘러싸인 각 화소영역(P)에 있어 상기 제 1 전극(147) 위로는 화이트를 발광하는 것을 특징으로 하는 유기 발광층(155)이 형성되고 있으며, 화이트를 발광하는 상기 유기 발광층(155) 위로는 화상을 표시하는 표시영역 전면에 제 2 전극(158)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제 2 전극(158)은 캐소드 전극의 역할을 하도록 일함수 값이 비교적 낮은 금속물질인 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg), 마그네슘-은 합금(MgAg) 중 어느 하나의 물질로 이루어지고 있는 것이 특징이다. An organic light emitting layer 155 is formed on each of the pixel regions P surrounded by the bank 150 so that the organic light emitting layer 155 emits white light on the first electrode 147, 155, a second electrode 158 is formed on the entire surface of the display region for displaying an image. The second electrode 158 may be formed of a metal material having a relatively low work function such as aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), silver (Ag), magnesium (Mg) , An aluminum-magnesium alloy (AlMg), and a magnesium-silver alloy (MgAg).

이때, 각 화소영역(P)에 순차 적층되며 구비된 상기 제 1 전극(147)과 유기 발광층(155)과 제 2 전극(158)은 유기전계 발광 다이오드(E)를 이룬다. At this time, the first electrode 147, the organic light emitting layer 155, and the second electrode 158, which are sequentially stacked in each pixel region P, form an organic light emitting diode E.

도면에 나타나지 않았지만, 상기 제 1 전극(147)과 유기 발광층(155) 사이 및 상기 유기 발광층(155)과 제 2 전극(158) 사이에는 각각 상기 유기 발광층(155)의 발광 효율 향상을 위해 다층 구조의 제 1 발광보상층(미도시)과 제 2 발광보상층(미도시)이 더욱 형성될 수도 있다. Although not shown in the drawing, a multilayer structure (not shown) may be formed between the first electrode 147 and the organic emission layer 155, and between the organic emission layer 155 and the second electrode 158, A first light emission compensation layer (not shown) and a second emission compensation layer (not shown) may be further formed.

이때, 다층의 상기 제 1 발광보상층(미도시)은 상기 제 1 전극(147)으로부터 순차 적층되며 정공주입층(hole injection layer)과 정공수송층(hole transporting layer)으로 이루어지며, 상기 제 2 발광보상층(미도시)은 상기 유기 발광층(155)으로부터 전자수송층(electron transporting layer)과 전자주입층(electron injection layer)으로 이루어진다. 상기 다층 구조의 제 1 발광보상층(미도시)과 상기 제 2 발광보상층(미도시)은 상기 표시영역 전면에 판 형태로 형성될 수도 있고, 또는 각 화소영역(P)별로 분리 형성될 수도 있다.At this time, the first emission compensation layer (not shown) of multiple layers is sequentially stacked from the first electrode 147, and is composed of a hole injection layer and a hole transporting layer, A compensation layer (not shown) is formed of an electron transporting layer and an electron injection layer from the organic light emitting layer 155. The first emission compensation layer (not shown) and the second emission compensation layer (not shown) of the multi-layer structure may be formed on the entire surface of the display region or may be formed separately for each pixel region P have.

한편, 전술한 구성을 갖는 제 1 기판(110)에 대응하여 상기 유기발광 다이오드로의 산소 및 수분 침투를 방지하기 위한 인캡슐레이션의 역할을 하며, 화이트를 발광하는 유기 발광층(155)으로부터 나온 화이트 빛을 특정 파장대의 빛만을 선택적으로 투과하도록 하여 각각 적, 녹, 청색을 나타내도록 하기 위한 컬러필터층(180)과, 본 발명의 특징적인 구성인 터치센서(TS)를 구비한 제 2 기판(170)이 구비되고 있다. On the other hand, it serves as an encapsulation for preventing oxygen and moisture penetration into the organic light emitting diode corresponding to the first substrate 110 having the above-described configuration, A color filter layer 180 for selectively transmitting only light of a specific wavelength band to display red, green, and blue colors, and a second substrate 170 having a touch sensor TS, which is a characteristic feature of the present invention .

조금 더 구체적으로 제 2 기판(170)에 구비된 구성요소에 대해 상세히 설명한다.More specifically, the components provided in the second substrate 170 will be described in detail.

상기 제 2 기판(170)의 내측면에는 표시영역에 대응하여 투명도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어지며, 단위영역별로 분리된 형태로 다수의 센싱전극(172) 및 구동전극(174)이 구비되고 있다. 이때, 상기 센싱전극(172)과 구동전극(174)은 일례로 다이아몬드 또는 마름모 형태를 가지며 서로 이격하며 규칙적으로 교대하며 형성되고 있는 것이 특징이다. On the inner surface of the second substrate 170, a transparent conductive material such as indium-tin-oxide (ITO) or indium-zinc-oxide (IZO) A plurality of sensing electrodes 172 and driving electrodes 174 are provided. At this time, the sensing electrode 172 and the driving electrode 174 are formed in a diamond or rhombic shape and are spaced apart from each other and alternately and regularly formed.

이때, 상기 센싱전극(172)은 연결패턴(173)에 의해 가로 방향으로 연결된 구성을 가지며, 상기 구동전극(174)은 각 단위영역별로 분리된 형태를 유지하고 있다.At this time, the sensing electrodes 172 are connected in the horizontal direction by the connection pattern 173, and the driving electrodes 174 are separated in each unit area.

다음, 상기 센싱전극(172)과 구동전극(174) 위로 상기 제 1 기판(110)에 구비된 게이트 및 데이터 배선(미도시, 130)에 대응하며 상기 센싱전극(172) 또는 구동전극(174)을 노출시키는 개구를 갖는 블랙매트릭스(176)가 형성되어 있다. 이때, 상기 블랙매트릭스(176)에는 세로방향으로 서로 이웃한 구동전극(174)에 대응하여 이를 이웃한 구동전극(174) 각각을 노출시키는 구동 콘택홀(178)이 구비되고 있는 것이 특징이다.The sensing electrode 172 or the driving electrode 174 corresponds to a gate and a data line (not shown) provided on the first substrate 110 on the sensing electrode 172 and the driving electrode 174, A black matrix 176 having openings for exposing the black matrix 176 is formed. At this time, the black matrix 176 is provided with driving contact holes 178 corresponding to the driving electrodes 174 adjacent to each other in the longitudinal direction and exposing the adjacent driving electrodes 174.

상기 각 센싱전극(172)과 구동전극(174)은 그 크기가 상기 각 화소영역(P) 대비 수배 내지 수 십배 크며, 상기 센싱전극(172) 및 구동전극(174)에 구별없이 서로 이웃하는 전극을 관통하는 형태의 블랙매트릭스(176)는 반드시 형성되게 됨을 알 수 있다.Each of the sensing electrodes 172 and the driving electrodes 174 may be several times to several tens of times larger in size than the pixel regions P, The black matrix 176 is formed to penetrate through the through hole.

한편, 상기 블랙매트릭스(176) 상부에는 상기 구동 콘택홀(178)을 통해 서로 이웃한 센싱전극(172)과 각각 접촉하는 다수의 브릿지(179)가 구비되고 있는 것이 특징이다. 이러한 브릿지(179)는 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi), 티타늄(Ti) 중 어느 하나의 물질로 이루어지는 것이 특징이다. 이때, 상기 다수의 각 브릿지(179)는 서로 상하로 이웃한 2개의 구동전극(174)간을 연결하며 바(bar) 형태로 형성되는 것이 특징이다. A plurality of bridges 179 are provided on the black matrix 176 to contact the sensing electrodes 172 adjacent to each other through the driving contact holes 178. The bridge 179 may be formed of any one of a metal material such as aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), copper alloy, molybdenum (Mo), molybdenum alloy (MoTi), and titanium . At this time, the plurality of bridges 179 are connected to two adjacent driving electrodes 174 and are formed in a bar shape.

따라서, 서로 이웃한 2개의 센싱전극(172)은 가로 방향으로 상기 센싱전극(172)이 형성된 동일한 층에 구비된 연결패턴(173)에 의해 전기적으로 연결되고, 서로 이웃한 2개의 구동전극(174)은 세로방향으로 상기 브릿지(179)에 의해 전기적으로 연결되는 것이 특징이다.Accordingly, two neighboring sensing electrodes 172 are electrically connected by a connection pattern 173 provided in the same layer in which the sensing electrodes 172 are formed in the lateral direction, and two adjacent driving electrodes 174 Are electrically connected to each other by the bridge 179 in the longitudinal direction.

전술한 구성에 의해 실질적으로 동일한 행에 형성된 모든 센싱전극(172)은 연결패턴(173)에 의해 서로 전기적으로 연결된 상태가 되며, 동일한 열에 형성된 모든 구동전극(174)은 브릿지(179)에 의해 전기적으로 연결된 상태가 되는 것이 특징이다.All the sensing electrodes 172 formed on substantially the same row are electrically connected to each other by the connection pattern 173 and all the driving electrodes 174 formed in the same column are electrically connected to each other by the bridge 179 As shown in Fig.

다음, 상기 블랙매트릭스(176)와 중첩하며 상기 블랙매트릭스(176)로 둘러싸인 개구에는 상기 센싱전극(172)과 구동전극(174) 위로 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(180a, 180b, 180c)이 순차 반복하는 형태의 컬러필터층(180) 또는 전술한 3가지 색의 컬러필터 패턴(180a, 180b, 180c) 이외에 화이트 컬러필터 패턴(미도시)이 더욱 추가되어 4가지의 컬러필터 패턴(180a, 180b, 180c, 미도시)으로 이루어진 컬러필터층이 형성되어 있다. 도면에서는 적, 녹, 청색 3가지의 컬러필터 패턴(180a, 180b, 180c)으로 이루어진 컬러필터층(180)을 일례로 나타내었다.Next, red, green and blue color filter patterns 180a, 180b and 180c are formed on the sensing electrode 172 and the driving electrode 174 in the opening overlapped with the black matrix 176 and surrounded by the black matrix 176 A white color filter pattern (not shown) is added in addition to the color filter layer 180 in the form of a sequential repeating pattern or the color filter patterns 180a, 180b and 180c of the three colors described above to form four color filter patterns 180a and 180b , And 180c (not shown). In the drawing, a color filter layer 180 composed of three color filter patterns 180a, 180b and 180c of red, green and blue is shown as an example.

한편, 상기 컬러필터층(180)은 상기 화이트 빛을 발광하는 유기 발광층(155)으로부터 나온 빛을 투과시키며 선택적으로 적, 녹, 청색을 나타내는 파장대의 빛만을 투과시킴으로써 적색 컬러필터 패턴(180a)이 형성된 화소영역(P)에서는 적색을 표시하고, 녹 및 청색 컬러필터 패턴(180b, 180c)이 형성된 화소영역(P)에서는 각각 녹색 및 청색을 표시하게 되는 것이다. 화이트 컬러필터 패턴(미도시)은 유기 발광층으로부터 나온 빛을 그대로 투과시킴으로써 화이트를 표시하게 된다. On the other hand, the color filter layer 180 transmits light emitted from the organic light emitting layer 155 that emits white light, and selectively transmits only light in a wavelength range indicating red, green, and blue, thereby forming a red color filter pattern 180a The red color is displayed in the pixel region P and the green and blue colors are displayed in the pixel region P in which the rust and blue color filter patterns 180b and 180c are formed. The white color filter pattern (not shown) transmits white light through the organic light emitting layer as it is.

다음, 상기 컬러필터층(180)과 상기 브릿지(179) 및 블랙매트릭스(176)를 덮으며 상기 제 2 기판(170) 전면에 오버코트층(185)이 형성되어 있다. 이때, 상기 오버코트층(185)은 상기 컬러필터층(180)의 보호를 위해 형성한 것으로 생략될 수도 있다.An overcoat layer 185 is formed on the entire surface of the second substrate 170 so as to cover the color filter layer 180, the bridge 179, and the black matrix 176. At this time, the overcoat layer 185 is formed for protecting the color filter layer 180 and may be omitted.

전술한 구성을 갖는 제 1 기판과 제 2 기판(170)은 상기 유기전계 발광 다이오드(E)와 컬러필터층(180)이 서로 마주하도록 위치하고 있으며, 상기 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(170)의 가장자리를 따라 형성된 씰패턴(미도시)에 의해 접착되거나, 또는 투명하며 접착 특성을 갖는 프릿(Frit), 유기절연물질, 고분자 물질 중 어느 하나로 이루어진 페이스 씰(미도시)이 공기층 없이 상기 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(170)과 완전 밀착되도록 개재되어 상기 페이스 씰(미도시)에 의해 상기 제 1 및 제 2 기판(110, 170)이 고정되어 패널 상태를 이룸으로써 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자(101)를 이루고 있다. The first substrate 110 and the second substrate 170 having the above-described configuration are positioned so that the organic electroluminescent diode E and the color filter layer 180 face each other. The first substrate 110 and the second substrate 170 A face seal (not shown) made of a frit, an organic insulating material, or a polymer material, which is adhered by a seal pattern (not shown) formed along the edge of the substrate The first and second substrates 110 and 170 are fixed by the face seal (not shown) so as to be in complete contact with the first substrate 110 and the second substrate 170, Thereby forming the touch-sensitive organic electroluminescent device 101 according to the embodiment.

이때, 도면에 나타나지 않았지만, 상기 제 1 기판(110)의 화상을 표시하는 표시영역 외측의 비표시영역에는 상기 센싱전극(172) 및 구동전극(174)과 연결되며 X방향센싱회로(미도시) 및 Y방향센싱회로(미도시)가 구비되고 있다. Although not shown in the drawing, an X-direction sensing circuit (not shown) is connected to the sensing electrode 172 and the driving electrode 174 in a non-display region outside the display region for displaying an image of the first substrate 110, And a Y-direction sensing circuit (not shown).

한편, 도면에서는 동일행에 구성된 센싱전극(172)이 가로방향으로 연결패턴(173)에 의해 연결되며, 동일열에 구비된 구동전극(174)이 브릿지(179)에 의해 세로방향으로 연결된 것을 보이고 있지만, 가로방향과 세로방향으로의 연결은 서로 바뀌어도 무방하며, 나아가 센싱전극(172)이 브릿지(179)에 의해 연결되고 구동전극(174)이 연결패턴(173)에 의해 연결될 수도 있다. In the drawing, the sensing electrodes 172 formed in the same row are connected by the connection pattern 173 in the lateral direction, and the driving electrodes 174 provided in the same column are connected in the longitudinal direction by the bridge 179 The sensing electrodes 172 may be connected by a bridge 179 and the driving electrodes 174 may be connected by a connection pattern 173. In this case,

전술한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계 발광소자는 상부발광 방식이 되며, 상기 센싱전극(172)과 구동전극(174)에 적절한 전압을 인가하면, 서로 이웃하는 상기 센싱전극(172)과 구동전극(174) 사이에는 표시영역 전면에 걸쳐 일정한 크기를 갖는 프린지 커패시터가 생성된다. When an appropriate voltage is applied to the sensing electrode 172 and the driving electrode 174, the organic electroluminescent device according to the embodiment of the present invention having the above- And the driving electrode 174, a fringe capacitor having a predetermined size is formed over the entire display region.

이러한 상태에서, 상기 제 2 기판(170)을 외측면을 바라보며 사용자가 손가락 등을 이용하여 상기 제 2 기판(170)의 외측면을 터치하게 되면, 상기 손가락이 접촉된 부분에서는 상기 센싱전극(172)과 이외 이웃하여 형성된 구동전극(174) 간에 발생된 프린지 커패시터의 용량 변화가 발생되며, 이러한 프린지 용량 변화가 발생 하게되면, 이와 연결된 X방향 및 Y방향 센싱회로(미도시)에 의해 터치가 발생된 부분의 위치가 자동적으로 인식되며, 상기 터치인식 유기전계 발광소자(101)는 터치가 발생된 부분에 대응하는 동작을 실시하게 된다. In this state, when the user touches the outer surface of the second substrate 170 using a finger or the like while looking at the outer surface of the second substrate 170, the sensing electrode 172 And the driving electrode 174 formed adjacent to the driving electrode 174 are changed. When the fringing capacitance is changed, the touch is generated by the X-direction and Y-direction sensing circuits (not shown) And the touch-sensing organic electroluminescent device 101 performs an operation corresponding to a portion where the touch is generated.

한편, 커패시터 타입 터치센서(TS)의 감도는 기준이 되는 커패시터의 용량 대비 터치에 의해 변화되는 정전용량의 변화량의 크기로 정의되며, 기준이 되는 커패시터 용량이 작을수록 또는 터치 시 정전용량의 변화량이 클수록 터치센서(TS)의 감도는 향상될 수 있다. 이때, 기준이 되는 커패시터의 용량을 작게 하기 위해서는 그 하부에 구비되는 구성요소의 영향을 최소화해야 한다. On the other hand, the sensitivity of the capacitor type touch sensor TS is defined as the magnitude of the change amount of the capacitance which is changed by touching the capacity of the reference capacitor, The sensitivity of the touch sensor TS can be improved. At this time, in order to reduce the capacity of the reference capacitor, the influence of the components provided below the capacitor should be minimized.

제 2 기판에 컬러필터층과 블랙매트릭스가 구비되지 않으며, 적, 녹, 청색을 발광하는 유기 발광층을 이용하여 컬러를 표현하는 비교예에 따른 유기전계 발광소자를 이용하여 터치센서를 구비하는 경우, 제 2 기판에는 컬러필터층과 블랙매트릭스 등이 형성되지 않으므로 제 1 및 제 2 기판간의 이격간격이 상대적으로 작아지게 된다. 따라서 센싱전극과 구동전극에 의해 발현되는 프린지 커패시터는 상기 제 2 전극에 의해 영향을 많이 받게 되므로 상기 센싱전극과 구동전극에 더 큰 프린지 커패시터가 형성되도록 상대적으로 더 큰 전압을 인가해야 하거나, 상기 제 2 전극의 영향을 작게 하기 위해 상기 제 2 전극 위로 무기절연물질 등을 증착하여 무기막을 더 형성해야 한다. In a case where a touch sensor is provided using an organic electroluminescent device according to a comparative example in which a color filter layer and a black matrix are not provided on a second substrate and colors are expressed using an organic light emitting layer emitting red, 2 substrate does not have a color filter layer, a black matrix, or the like, the spacing between the first and second substrates becomes relatively small. Therefore, since the fringe capacitor expressed by the sensing electrode and the driving electrode is affected by the second electrode, it is necessary to apply a relatively larger voltage so that a larger fringe capacitor is formed on the sensing electrode and the driving electrode, In order to reduce the influence of the two electrodes, an inorganic insulating material or the like must be deposited on the second electrode to further form an inorganic film.

따라서, 이러한 비교예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자는 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자(101) 대비 센싱감도가 저하되거나, 또는 별도의 무기막을 더욱 형성해야 하는 바 공정이 복잡해지고, 제조 비용이 상승됨을 알 수 있다. Therefore, the touch recognition organic electroluminescent device according to this comparative example is complicated in that the sensing sensitivity of the touch-sensitive organic electroluminescent device 101 according to the embodiment of the present invention is lowered or the process of forming a separate inorganic film is complicated And the manufacturing cost is increased.

또한, 비교예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자는 브릿지(179)를 형성하기 위해 또 다른 절연막을 센싱전극과 구동전극을 덮도록 형성해야 하므로 더욱더 공정이 복잡해지고 제조 비용이 상승됨을 알 수 있다. In addition, since the touch sensing organic electroluminescent device according to the comparative example needs to form another insulating film covering the sensing electrode and the driving electrode in order to form the bridge 179, the process becomes complicated and the manufacturing cost is increased.

하지만, 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자(101)의 경우, 제 2 기판(170) 내측면에 컬러필터층(180)과 블랙매트릭스(176)가 구비되므로, 제 2 전극(158)에 의한 이들 구성요소에 의해 센싱전극(172)과 구동전극(174) 간에 발현되는 프린지 커패시터로의 영향을 자연적으로 억제할 수 있으며, 이웃하는 구동전극(174)간을 전기적으로 연결하는 브릿지(179)를 블랙매트릭스(176)를 절연층으로 이용하여 형성함으로서 별도의 절연막을 필요로 하지 않는다. 따라서, 제조 비용 저감 및 공정 단순화 측면에서 비교예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자 대비 우수하다 할 것이다.However, in the case of the touch-sensitive organic electroluminescent device 101 according to the embodiment of the present invention, since the color filter layer 180 and the black matrix 176 are provided on the inner side of the second substrate 170, These elements can naturally suppress the influence on the fringe capacitors that are developed between the sensing electrode 172 and the driving electrode 174 and can prevent the bridge between the driving electrodes 174 and the neighboring driving electrodes 174 179 are formed by using the black matrix 176 as an insulating layer, no separate insulating film is required. Therefore, it is superior to the touch-sensitive organic electroluminescent device according to the comparative example in terms of manufacturing cost reduction and process simplification.

이후에는 전술한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자의 제조 방법에 대해 설명한다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자에 있어서 스위칭 및 구동 박막트랜지스터와 유기전계 발광 다이오드가 형성되는 제 1 기판의 제조 방법은 일반적인 상부발광 방식 유기전계 발광소자의 제 1 기판을 제조하는 방법과 동일하므로 이에 대해서는 설명은 생략하며, 본 발명에 특징적인 구성은 제 2 기판에 있으므로 제 2 기판의 제조 방법을 위주로 하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a touch-sensitive organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, a method of fabricating a first substrate in which a switching and driving thin film transistor and an organic light emitting diode are formed in a touch-sensitive organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention includes the steps of: Therefore, a description thereof will be omitted. The structure characteristic to the present invention is described on the second substrate, and therefore, the manufacturing method of the second substrate will be mainly described.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자용 제 2 기판의 제조 단계별 공정 평면도이며, 도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자용 제 2 기판의 제조 단계별 공정 단면도이다. 우선, 도 3a와 도 4a에 도시한 바와 같이, 투명한 제 2 기판170 상에 투명도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하여 투명 도전성 물질층(미도시)을 형성한다. FIGS. 3A to 3D are process plan views of steps of manufacturing a second substrate for a touch-sensitive organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention. FIGS. 4A to 4E are cross- Sectional view of a process for manufacturing a second substrate. 3A and 4A, a transparent conductive material such as indium-tin-oxide (ITO) or indium-zinc-oxide (IZO) is deposited on a transparent second substrate 170 to form a transparent conductive material layer (Not shown).

이후, 투명 도전성 물질층(미도시)에 대해 포토레지스트의 도포, 노광 마스크를 이용한 노광, 노광된 포토레지스트의 현상, 식각 및 스트립의 단위 공정을 포함하는 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 그 평면 형태가 마름모 또는 다이아몬드 형상을 가지며 서로 교대하는 형태의 센싱전극(172)과 구동전극(174)을 형성한다. 이때, 서로 가로방향 세로방향으로 이웃한 센싱전극(172) 사이 또는 구동전극(174) 사이에 연결패턴(173)을 더욱 형성함으로써 동일한 행 또는 열에 형성된 센싱전극(172) 또는 구동전극(174)은 모두 연결되도록 한다. 도면에서는 일례로 동일한 행에 위치하는 센싱전극(172)이 연결패턴(173)에 의해 가로방향으로 연결된 것을 도시하였다. Thereafter, the transparent conductive material layer (not shown) is patterned by applying a photoresist, exposing by using an exposure mask, developing the exposed photoresist, and performing a mask process including a unit process of etching and strip, A sensing electrode 172 and a driving electrode 174 having a rhombic or diamond shape and alternating shapes are formed. At this time, the sensing electrode 172 or the driving electrode 174 formed in the same row or column by further forming the connection pattern 173 between the sensing electrodes 172 adjacent to each other in the transverse direction or between the driving electrodes 174 Make all connections. In the drawing, for example, the sensing electrodes 172 positioned in the same row are connected in the horizontal direction by the connection pattern 173.

다음, 도 3b와 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 센싱전극(172)과 구동전극(174) 및 연결패턴(173) 위로 블랙레진 등을 도포하며 블랙레진층(미도시)을 형성하고 이에 대해 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 화소영역의 경계 즉, 제 1 기판(도 1의 110)에 구비된 게이트 및 데이터 배선(미도시, 도 1의 130)에 대응하여 블랙매트릭스(176)를 형성한다. 이때, 상기 블랙매트릭스(176)는 상기 연결패턴(173)에 의해 연결되지 않는 각 구동전극(174)의 세로방향으로의 양끝단을 각각 노출시키는 구동 콘택홀(178)을 구비하도록 형성하는 것이 특징이다.Next, as shown in FIGS. 3B and 4B, a black resin layer or the like is coated on the sensing electrode 172, the driving electrode 174 and the connection pattern 173 to form a black resin layer (not shown) A black matrix 176 is formed corresponding to the gates and data lines (not shown in FIG. 1) provided in the boundary of the pixel region, that is, the first substrate 110 (FIG. 1). The black matrix 176 is formed to have driving contact holes 178 for exposing both longitudinal ends of the driving electrodes 174 which are not connected by the connection pattern 173, to be.

다음, 도 3c와 도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 구동 콘택홀(178)를 갖는 블랙매트릭스(176) 상으로 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi), 티타늄(Ti) 중 어느 하나의 물질을 증착하고 이를 패터닝함으로써 상기 구동 콘택홀(178)을 통해 세로방향으로 이웃한 2개의 구동전극(174)과 각각 접촉하는 브릿지(179)를 형성한다. Next, as shown in FIGS. 3C and 4C, a metal material such as aluminum (Al), an aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), or the like is deposited on the black matrix 176 having the drive contact holes 178, The two driving electrodes 174 neighboring in the longitudinal direction through the driving contact hole 178 are formed by depositing and patterning any one of a copper alloy, molybdenum (Mo), molybdenum alloy (MoTi), and titanium (Ti) Respectively, are formed.

다음, 도 3d와 도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 브릿지(179)가 형성된 블랙매트릭스(176) 위로 적색 레지스트를 도포하여 적색 레지스트층(미도시)을 형성하고, 이를 패터닝함으로써 상기 블랙매트릭스(176)로 둘러싸인 일 화소영역에 적색 컬러필터 패턴(180a)을 형성하고, 이와 동일한 방식으로 녹색 및 청색 컬러필터 패턴(180b, 180c)을 상기 적색 컬러필터 패턴(180a)과 인접하여 상기 블랙매트릭스(176)로 둘러싸인 개구 내에 형성함으로써 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(180a, 180b, 180c)이 순차 반복하는 형태를 갖는 컬러필터층(180)을 형성한다.  Next, as shown in FIGS. 3D and 4D, a red resist layer (not shown) is formed on the black matrix 176 on which the bridge 179 is formed to form a red resist layer (not shown), and the black matrix 176 And the green and blue color filter patterns 180b and 180c are formed adjacent to the red color filter pattern 180a in the same manner as the black matrix 176 The color filter layer 180 having the shape in which the red, green, and blue color filter patterns 180a, 180b, and 180c are repeated one after another is formed.

한편, 도면에 나타내지 않았지만, 화이트 컬러필터 패턴(미도시)을 포함하여 4가지 컬러필터 패턴(180a, 180b, 180c, 미도시)으로 이루어진 컬러필터층의 경우, 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(180a, 180b, 180c) 이외에 상기 청색 컬러필터 패턴(180c)과 인접하여 화이트 컬러필터 패턴(미도시)을 형성함으로써 완성될 수 있다. 이때, 화이트 컬러는 상기 화이트 컬러필터 패턴(미도시)은 별도로 형성하지 않고도 오버코트층(도 4e의 185)만을 형성함으로써도 표시할 수 있으므로 상기 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(180a, 180b, 180c)을 형성하는 단계에서는 화이트 컬러필터 패턴(미도시)을 형성하는 단계를 생략할 수도 있다. On the other hand, in the case of a color filter layer including four color filter patterns 180a, 180b and 180c (not shown) including a white color filter pattern (not shown), although not shown in the figure, red, , 180b, and 180c and adjacent to the blue color filter pattern 180c to form a white color filter pattern (not shown). At this time, since the white color can be displayed by forming only the overcoat layer (185 in FIG. 4E) without forming the white color filter pattern (not shown) separately, the red, green and blue color filter patterns 180a, 180b and 180c The step of forming the white color filter pattern (not shown) may be omitted.

다음, 도 3d와 도 4e에 도시한 바와 같이, 상기 컬러필터층(180) 위로 투명한 유기절연물질 예를들면 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)을 도포하여 오버코트층(185)을 형성함으로써 본 발명에 따른 터치인식 유기전계 발광소자용 제 2 기판(170)을 완성한다. 이때, 상기 오버코트층(185)은 반드시 형성할 필요는 없으며 생략될 수 있다. Next, as shown in FIGS. 3D and 4E, a transparent organic insulating material such as photo acryl or benzocyclobutene (BCB) is applied on the color filter layer 180 to form an overcoat layer 185 Thereby completing the second substrate 170 for a touch-sensitive organic electroluminescent device according to the present invention. At this time, the overcoat layer 185 is not necessarily formed and may be omitted.

이후, 도 1에 도시한 바와같이, 스위칭 및 구동 박막트랜지스터(미도시, DTr)와 화이트를 발광하는 유기전계 발광 다이오드(E)가 구비된 상기 제 1 기판(110)과, 상기 터치센서(TS)와 컬러필터층(180)이 구비된 제 2 기판(170)을 상기 유기전계 발광 다이오드(E)와 컬러필터층(180)이 서로 마주하도록 위치시키고, 상기 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(170)의 가장자리를 따라 씰패턴(미도시)을 형성한 후, 진공 또는 불활성 기체 분위기에서 상기 두 기판(110, 170)을 합착하거나, 또는 투명하며 접착 특성을 갖는 프릿(Frit), 유기절연물질, 고분자 물질 중 어느 하나로 이루어진 페이스 씰(미도시)이 공기층 없이 상기 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(170) 중 어느 하나의 기판에 형성한 후, 상기 제 1 및 제 2 기판(110, 170)이 상기 페이트 씰(미도시)과 완전 밀착되도록 합착함으로써 본 발명의 실시예에 따른 터치인식 유기전계 발광소자(101)를 완성한다. 1, the first substrate 110 includes a switching and driving thin film transistor (not shown, DTr) and an organic light emitting diode (E) And the color filter layer 180 are positioned so that the organic electroluminescent diode E and the color filter layer 180 face each other and the first substrate 110 and the second substrate (Not shown) along the edges of the substrate 110 and 170, and then the two substrates 110 and 170 are bonded together in a vacuum or an inert gas atmosphere. Alternatively, a frit, an organic insulating material (Not shown) formed on one of the first substrate 110 and the second substrate 170 without an air layer, the first and second substrates 110 and 110, 170) is adhered so as to be in complete contact with the above-mentioned Pate seal (not shown) To complete the touch-sensitive organic light emitting device 101 according to the embodiment name.

이때, 도면에 나타내지 않았지만, 가로방향으로 연결된 상기 센싱전극(172)과 세로방향으로 브릿지(179)에 의해 연결된 구동전극(174)의 각 끝단은 제 1 기판(110)의 비표시영역에 구비된 x방향센싱회로(미도시) 및 x방향센싱회로(미도시)와 연결되도록 합착되는 것이 특징이다.
Although not shown in the figure, each end of the sensing electrode 172 connected in the horizontal direction and the driving electrode 174 connected in the vertical direction by the bridge 179 are formed in a non-display region of the first substrate 110 direction sensing circuit (not shown) and an x-direction sensing circuit (not shown).

110 : 제 1 기판 113 : 반도체층
113a : 제 1 영역 113b : 제 2 영역
116 : 게이트 절연막 120 : (구동 박막트랜지스터의)게이트 전극
123 : 층간절연막 125 : 반도체층 콘택홀
133 : (구동 박막트랜지스터의)소스 전극
136 : (구동 박막트랜지스터의)드레인 전극
140 : 보호층 143 : 드레인 콘택홀
145 : 평탄화층 147 : 제 1 전극
150 : 뱅크 155 : 유기 발광층
158 : 제 2 전극 170 : 제 2 기판
172 : 센싱전극 174 : 구동전극
176 : 블랙매트릭스 178 : 구동 콘택홀
179 : 브릿지 180 : 컬러필터층
180a, 180b, 180c : 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴
DA : 구동영역 DTr : 구동 박막트랜지스터
E : 유기전계 발광 다이오드 P : 화소영역
110: first substrate 113: semiconductor layer
113a: first region 113b: second region
116: gate insulating film 120: gate electrode (of the driving thin film transistor)
123: interlayer insulating film 125: semiconductor layer contact hole
133: source electrode (of the driving thin film transistor)
136: drain electrode (of the driving thin film transistor)
140: protective layer 143: drain contact hole
145: planarization layer 147: first electrode
150: bank 155: organic light emitting layer
158: second electrode 170: second substrate
172: sensing electrode 174: driving electrode
176: black matrix 178: driven contact hole
179: Bridge 180: Color filter layer
180a, 180b, 180c: red, green, and blue color filter patterns
DA: driving region DTr: driving thin film transistor
E: organic electroluminescent diode P: pixel region

Claims (10)

  1. 다수의 화소영역을 포함하는 표시영역과 이의 외측으로 비표시영역이 정의되며, 각 화소영역에 스위칭 및 구동 박막트랜지스터가 구비되며, 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결된 제 1 전극과 유기 발광층과 상기 표시영역 전면에 형성된 제 2 전극으로 이루어진 유기전계 발광 다이오드가 구비된 제 1 기판과;
    상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판과;
    상기 제 2 기판의 내측면에 이격하며 형성되며 제 1 방향으로 연결패턴에 의해 연결된 다수의 센싱전극과;
    상기 제 2 기판의 내측면에 상기 다수의 센싱전극과 이격하여 교대하며 형성된 다수의 구동전극과;
    상기 다수의 센싱전극과 구동전극 위로 각 화소영역의 경계에 형성되며, 제 2 방향으로 상기 각 구동전극의 양 끝단을 노출시키는 구동 콘택홀이 구비된 블랙매트릭스와;
    상기 블랙매트릭스 위로 상기 제 2 방향으로 이웃한 2개의 구동전극과 상기 구동 콘택홀을 통해 동시에 접촉하며 형성된 브릿지와;
    상기 블랙매트릭스로 포획된 상기 각 화소영역에 형성된 컬러필터층과;
    상기 컬러필터층 위로 배치된 오버코트층
    을 포함하는 터치인식 유기전계 발광소자.

    A first electrode connected to a drain electrode of the driving thin film transistor, an organic light emitting layer, and a second electrode connected to the drain electrode of the driving thin film transistor, And a second electrode formed on the entire surface of the display region;
    A second substrate facing the first substrate;
    A plurality of sensing electrodes spaced apart from an inner surface of the second substrate and connected by a connection pattern in a first direction;
    A plurality of driving electrodes alternately formed on the inner surface of the second substrate and spaced apart from the plurality of sensing electrodes;
    A black matrix formed on the plurality of sensing electrodes and a driving electrode at a boundary between the pixel regions and including driving contact holes exposing both ends of the driving electrodes in a second direction;
    A bridge formed at the same time on the black matrix through the driving contact holes and two driving electrodes neighboring in the second direction;
    A color filter layer formed in each of the pixel regions captured by the black matrix;
    An overcoat layer disposed over the color filter layer
    And a touch-sensitive organic electroluminescent device.

  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 센싱전극 및 구동전극은 마름모 또는 다이아몬드 형상을 가지며, 투명 도전성 물질로 이루어진 것이 특징인 터치인식 유기전계 발광소자.
    The method according to claim 1,
    Wherein the plurality of sensing electrodes and the driving electrodes have rhombic or diamond shapes and are made of a transparent conductive material.
  3. 삭제delete
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 발광층은 화이트를 발광하는 것이 특징인 터치인식 유기전계 발광소자.
    The method according to claim 1,
    Wherein the organic light emitting layer emits white light.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬러필터층은 화소영역별로 순차 반복하는 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴으로 이루어지거나, 또는 화소영역별로 순차 반복하는 적, 녹, 청 및 화이트 컬러필터 패턴으로 이루어진 것이 특징인 터치인식 유기전계 발광소자.
    The method according to claim 1,
    Wherein the color filter layer comprises red, green, blue, and blue color filter patterns sequentially repeating for each pixel region, or red, green, blue, and white color filter patterns sequentially repeating for each pixel region. .
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스는 블랙레진으로 이루어지며, 상기 브릿지는 금속물질로 이루어진 것이 특징인 터치인식 유기전계 발광소자.
    The method according to claim 1,
    Wherein the black matrix is made of black resin, and the bridge is made of a metal material.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판의 비표시영역에는 상기 제 1 방향으로 상기 연결패턴에 의해 연결된 상기 센싱전극의 끝단과 각각 연결된 x방향센싱회로와, 상기 제 2 방향으로 상기 브릿지에 의해 연결된 상기 구동전극의 끝단과 각각 연결된 y방향센싱회로가 구비된 것이 특징인 터치인식 유기전계 발광소자.
    The method according to claim 1,
    An x-direction sensing circuit connected to the non-display area of the first substrate and connected to an end of the sensing electrode connected by the connection pattern in the first direction, and an end of the driving electrode connected by the bridge in the second direction, And a y-direction sensing circuit connected to each of the plurality of touch sensing circuits.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 하부에는 반사판이 구비된 터치인식 유기전계 발광소자.
    The method according to claim 1,
    And a reflective plate is disposed under the first electrode.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판의 화소영역 각각의 경계에는 서로 교차하는 게이트 배선과 데이터 배선이 구비되며, 상기 게이트 배선 또는 데이터 배선과 나란하게 배치된 전원배선이 구비된 것이 특징인 터치인식 유기전계 발광소자.
    The method according to claim 1,
    Wherein a gate wiring and a data wiring intersecting each other are formed at the boundaries of each pixel region of the first substrate and power wiring lines arranged in parallel with the gate wiring or the data wiring are provided.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극의 가장자리와 중첩하며 상기 유기 발광층을 둘러싸는 형태로 뱅크가 형성된 것이 특징인 터치인식 유기전계 발광소자.
    The method according to claim 1,
    And a bank is formed in a shape that overlaps the edge of the first electrode and surrounds the organic light emitting layer.
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