KR102283011B1 - 터치 센서, 이를 구비하는 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

터치 센서, 이를 구비하는 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

터치 센서는 복수의 센싱 전극들; 및 상기 센싱 전극들에 연결되는 센싱 라인을 포함할 수 있다. 상기 센싱 전극들은 표면이 평탄한 제1 영역, 및 상기 제1 영역 외곽의 제2 영역을 포함할 수 있다. 상기 제2 영역의 표면은 상기 제1 영역의 표면에 경사각을 가질 수 있다.

Description

터치 센서, 이를 구비하는 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법{TOUCH SENSOR, DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME AND FABRICATING METHOD OF DISPLAY DEVICE}
본 발명은 터치 센서, 이를 구비하는 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근의 표시 장치는 영상 표시 기능과 더불어 정보 입력 기능을 구비하는 방향으로 개발되고 있다. 상기 표시 장치의 정보 입력 기능은 일반적으로 사용자의 터치를 입력받기 위한 터치 센서로 구현될 수 있다.
상기 터치 센서는 상기 영상 표시 기능을 구현하는 표시 패널의 일면에 부착되거나, 상기 표시 패널과 일체로 형성되어 사용된다. 사용자는 상기 표시 패널에서 구현되는 이미지를 시청하면서 상기 터치 센서를 누르거나 터치하여 정보를 입력할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 터치 센싱 감도가 향상된 터치 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 터치 센서를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 터치 센서를 포함하는 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 터치 센서는 복수의 센싱 전극들; 및 상기 센싱 전극들에 연결되는 센싱 라인을 포함할 수 있다. 상기 센싱 전극들은 표면이 평탄한 제1 영역, 및 상기 제1 영역 외곽의 제2 영역을 포함할 수 있다. 상기 제2 영역의 표면은 상기 제1 영역의 표면에 경사각을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 터치 센서는 상기 센싱 전극들 각각의 하부에 제공되는 절연 패턴을 더 포함할 수 있다. 상기 절연 패턴은 표면이 평탄하고 상기 제1 영역에 대응하는 평탄 영역, 및 표면이 상기 평탄 영역의 표면에 경사각을 가지고 상기 제2 영역에 대응하고 비평탄 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비평탄 영역의 표면은 상기 평탄 영역의 표면에 경사진 경사면일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비평탄 영역의 표면은 상기 평탄 영역의 표면에 연결된 곡면일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센싱 전극들은 상기 절연 패턴을 커버하고, 상기 제1 영역은 상기 평탄 영역에 대응하며, 상기 제2 영역은 상기 비평탄 영역에 대응할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센싱 전극들은 서로 교차하는 복수의 도전성 세선들을 포함하고, 상기 도전성 세선들은 중 적어도 일부는 상기 비평탄 영역 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연 패턴은 제1 절연 패턴, 및 상기 제1 절연 패턴 상에 제공되는 제2 절연 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제1 절연 패턴의 면적은 상기 제2 절연 패턴의 면적보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센싱 전극들은 서로 전기적으로 연결되고 제1 방향으로 배열되는 복수의 제1 센싱 전극들; 및 서로 전기적으로 연결되고 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 제2 센싱 전극들을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 표시 장치는 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 배치되는 터치 센서를 포함할 수 있다. 상기 터치 센서는 복수의 센싱 전극들; 및 상기 센싱 전극들에 연결되는 센싱 라인을 포함할 수 있다. 상기 센싱 전극들은 표면이 평탄한 제1 영역, 및 상기 제1 영역 외곽의 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역의 표면은 상기 제1 영역의 표면에 경사각을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 기판; 상기 기판 상에 제공되는 표시 소자; 및 상기 표시 소자를 커버하고, 복수의 절연막을 포함하는 캡핑층을 포함할 수 있다. 상기 터치 센서는 상기 캡핑층 상에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널 및 상기 센싱 전극들 사이에 제공되는 절연 패턴을 더 포함할 수 있다. 상기 절연 패턴은 표면이 평탄하고 상기 제1 영역에 대응하는 평탄 영역, 및 표면이 상기 평탄 영역의 표면에 경사각을 가지고 상기 제2 영역에 대응하는 비평탄 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 표시 장치의 제조 방법은 표시 패널을 준비하는 단계; 및 상기 표시 패널 상에 터치 센서를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 터치 센서를 형성하는 단계는 상기 표시 패널 상에 절연막을 형성하는 단계; 및 상기 절연막 상에 도전층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 도전층은 복수의 센싱 전극들을 포함하며, 상기 센싱 전극들은 표면이 평탄한 제1 영역, 및 상기 제1 영역 외곽의 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역의 표면은 상기 제1 영역의 표면에 경사질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전층을 형성하는 단계는 상기 절연막 상에 도전성 물질층을 형성하는 단계; 상기 도전성 물질층 상에 노광 마스크를 이용하여 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 마스크 패턴을 이용하여 상기 도전성 물질층을 패터닝하여, 상기 센싱 전극들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 노광 마스크는 제1 투광 영역, 제2 투광 영역 및 차광 영역을 포함하고, 상기 제2 투광 영역은 상기 제2 영역에 대응하고, 상기 차광 영역은 상기 제1 영역에 대응할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 투광 영역은 상기 제1 투광 영역 및 상기 차광 영역 사이에 배치되고, 상기 제1 투광 영역의 광 투과도는 상기 제2 투광 영역의 광 투과도보다 높을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 투광 영역의 광 투과도는 상기 제1 투광 영역에 인접할수록 높으며, 상기 차광 영역에 인접할수록 낮을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연막을 형성하는 단계는 상기 표시 패널 및 상기 센싱 전극들 사이에 제공되는 절연 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 절연 패턴은 표면이 평탄한 평탄 영역, 및 상기 평탄 영역 외곽에 제공되고 표면이 상기 평탄 영역에 경사진 비평탄 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 기판, 상기 기판 상에 제공되는 표시 소자, 상기 표시 소자를 커버하고 복수의 막들을 포함하는 캡핑층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연 패턴은 상기 캡핑층의 최상층에 포함되는 물질과 용매 친화성이 동일한 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 표시 장치의 제조 방법은 표시 패널을 준비하는 단계; 및 상기 표시 패널 상에 터치 센서를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 터치 센서를 형성하는 단계는 상기 터치 패널 상에 절연막을 형성하는 단계; 및 상기 절연막 상에 도전층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 도전층은 복수의 센싱 전극들을 포함하며, 상기 센싱 전극들은 표면이 평탄한 제1 영역, 및 상기 제1 영역 외곽의 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역의 표면은 상기 제1 영역의 표면에 경사각을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연막을 형성하는 단계는 상기 표시 패널 및 상기 센싱 전극들 사이에 제공되는 절연 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 절연 패턴은 표면이 평탄하고 상기 제1 영역에 대응하는 평탄 영역, 및 표면이 상기 평탄 영역의 표면에 경사각을 가지고 상기 제2 영역에 대응하고 비평탄 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연 패턴들을 형성하는 단계는 잉크젯 장치를 이용하여 상기 캡핑층 상의 상기 센싱 전극들에 대응하는 위치에 용액을 도트 형태로 드랍하는 단계; 및 상기 용액을 건조하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 용액의 용질은 상기 캡핑층의 최상층에 포함되는 물질과 용매 친화성이 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 터치 센서는 인접하는 센싱 전극들 사이에 형성되는 캐패시터의 캐패시턴스가 증가하여 터치 감도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서를 포함하는 표시 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치 센서를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 터치 센서의 터치 센싱 전극들을 설명하기 위한 일부 확대도이다.
도 4는 도 3의 I-I' 라인에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3의 II-II' 라인에 따른 단면도이다.
도 6은 도 3의 III-III' 라인에 따른 단면도이다.
도 7은 도 3의 IV-IV' 라인에 따른 단면도이다.
도 8은 도 7의 EA1 영역의 확대도이다.
도 9 내지 도 11은 도 1 내지 도 8에 도시된 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들을 설명하기 위한 평면도이다.
도 12 내지 도 15는 도 1 내지 도 11에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다.
도 16a, 도 16b, 도 17a, 도 17b, 도 18a, 도 18b, 도 19a 및 19b는 본 발명의 다른 실시예에 다른 표시 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 20 내지 도 22는 도 16a, 도 16b, 도 17a, 도 17b, 도 18a, 도 18b, 도 19a 및 도 19b에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 23 내지 도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 표시 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 27a, 도 27b, 도 28a, 도 28b 및 도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 표시 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서를 포함하는 표시 장치를 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 터치 센서를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 터치 센서의 터치 센싱 전극들을 설명하기 위한 일부 확대도이며, 도 4는 도 3의 I-I' 라인에 따른 단면도이며, 도 5는 도 3의 II-II' 라인에 따른 단면도이며, 도 6은 도 3의 III-III' 라인에 따른 단면도이며, 도 7은 도 3의 IV-IV' 라인에 따른 단면도이며, 도 8은 도 7의 EA1 영역의 확대도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 표시 장치는 표시 패널(DPN) 및 터치 센서(TS)를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(DPN)은 영상을 표시할 수 있다. 상기 표시 패널(DPN)은 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 표시 패널(DPN)로 유기 발광 표시 패널(Organic Light Eemitting Display panel, OLED panel)과 같은 자발광이 가능한 표시 패널을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 상기 표시 패널(DPN)로 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display panel, LCD panel), 전기영동 표시 패널(Electro-Phoretic Display panel, EPD panel), 및 일렉트로웨팅 표시 패널(Electro-Wetting Display panel, EWD panel)과 같은 비발광성 표시 패널을 사용하는 것이 가능하다. 상기 표시 패널(DPN)로 비발광성 표시 패널을 사용하는 경우, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널(DPN)로 광을 공급하는 백라이트 유닛(Back-light unit)을 구비할 수도 있다. 본 실시예에서는 상기 표시 패널(DPN)로 상기 유기 발광 표시 패널을 예로서 설명한다.
상기 표시 패널(DPN)은 표시 영역(미도시) 및 비표시 영역(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 표시 영역은 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 상기 비표시 영역은 상기 표시 영역에 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 비표시 영역은 상기 표시 영역을 감싸는 형태로 제공될 수 있다. 각 화소는 적색(red) 화소, 녹색(green) 화소, 청색(blue) 화소 및 백색(white) 화소 중 어느 하나일 수 있으나, 본 시예에서 이를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 화소는 마젠타(magenta) 화소, 시안(cyan) 화소, 및 옐로(yellow) 화소 중 어느 하나일 수 있다. 상기 화소들은 표시 소자(OLED)를 구비할 수 있다. 상기 표시 소자(OLED)는 유기 발광 소자일 수 있다.
상기 표시 패널(DPN)은 베이스 기판(BS), 상기 베이스 기판(BS) 상에 제공되는 구동층(DDL), 상기 구동층(DDL) 상에 제공되는 광학층(OPL), 및 상기 광학층(OPL) 상에 제공되는 캡핑층(ECL)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판(BS)은 표시 영역 및 비표시 영역을 포함할 수 있다. 상기 표시 영역에는 상기 화소들이 배치되는 화소 영역들이 제공될 수 있다. 상기 비표시 영역은 상기 표시 영역에 인접하여 배치될 수 있다.
상기 베이스 기판(BS)은 투명 절연 물질을 포함하여 광을 투과시킬 수 있다. 또한, 상기 베이스 기판(BS)은 경성(Rigid) 기판 또는 가요성(Flexible) 기판일 수 있다. 상기 경성 기판은 유리 기판, 석영 기판, 유리 세라믹 기판 및 결정질 유리 기판을 포함할 수 있다. 상기 가요성 기판은 고분자 유기물을 포함하는 필름 기판 및 플라스틱 기판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 가요성 기판은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(PPS, polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(PAR, polyarylate), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(TAC, triacetate cellulose), 및 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(CAP, cellulose acetate propionate) 중 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 가요성 기판은 유리 섬유 강화플라스틱(FRP, fiber glass reinforced plastic)을 포함할 수도 있다.
상기 베이스 기판(BS)에 적용되는 물질은 상기 표시 장치의 제조 공정 시, 높은 처리 온도에 대해 저항성(또는 내열성)을 갖는 것이 바람직하다.
상기 구동층(DDL)은 상기 베이스 기판(BS) 상에 제공되며, 각 화소 영역에 제공되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 구동층(DDL)은 상기 베이스 기판(BS) 및 상기 박막 트랜지스터(TFT) 사이에 제공되는 버퍼층(BUL)을 포함할 수 있다. 상기 버퍼층(BUL)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 버퍼층(BUL)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 버퍼층(BUL)은 단일막 구조 또는 다중막 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 버퍼층(BUL)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 및 실리콘 산질화물 중 하나를 포함하는 단일막 구조를 가질 수 있다. 상기 버퍼층(BUL)은 실리콘 산화물막, 및 상기 실리콘 산화물막 상에 배치되는 실리콘 질화물막을 포함할 수도 있다. 상기 버퍼층(BUL)은 순차적으로 적층된 3 이상의 절연막을 포함할 수도 있다.
상기 버퍼층(BUL)은 상기 베이스 기판(BS)에서 상기 박막 트랜지스터(TFT)로 불순물이 확산되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 버퍼층(BUL)은 상기 베이스 기판(BS)의 표면을 평탄화할 수도 있다.
상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(미도시) 및 데이터 라인(미도시)에 연결될 수 있다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 반도체층(SCL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다.
상기 반도체층(SCL)은 상기 버퍼층(BUL) 상에 배치될 수 있다. 상기 반도체층(SCL)은 비정질 실리콘(amorphous Si), 다결정 실리콘(poly crystalline Si), 산화물 반도체 및 유기물 반도체 중 하나를 포함할 수 있다. 상기 반도체층(SCL)에서, 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)과 접속하는 영역은 불순물이 도핑 또는 주입된 소스 영역 및 드레인 영역일 수 있다. 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역 사이의 영역은 채널 영역일 수 있다.
한편, 도면 상에는 도시하지 않았으나, 상기 반도체층(SCL)이 산화물 반도체를 포함하는 경우, 상기 반도체층(SCL)의 상부 또는 하부에 상기 반도체층(SCL)으로 유입되는 광을 차단하기 위한 광 차단막이 배치될 수도 있다.
상기 반도체층(SCL) 상에는 게이트 절연막(GI)이 배치될 수 있다. 상기 게이트 절연막(GI)은 상기 반도체층(SCL)을 커버하며, 상기 반도체층(SCL) 및 상기 게이트 전극(GE)을 절연시킬 수 있다. 상기 게이트 절연막(GI)은 유기 절연 물질 및 무기 절연 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 게이트 절연막(GI)은 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(GE)은 상기 게이트 절연막(GI) 상에 배치될 수 있다. 상기 게이트 전극(GE)은 상기 게이트 라인에 접속될 수 있다. 상기 게이트 전극(GE)은 저저항 도전 물질을 포함할 수 있으며, 상기 반도체층(SCL)에 중첩될 수 있다.
상기 게이트 전극(GE) 상에는 층간 절연막(ILD)이 배치될 수 있다. 상기 층간 절연막(ILD)은 유기 절연 물질 및 무기 절연 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 층간 절연막(ILD)은 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 층간 절연막(ILD)은 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE), 및 상기 게이트 전극(GE)을 절연시킬 수 있다.
상기 게이트 절연막(GI) 및 상기 층간 절연막(ILD)을 관통하는 콘택 홀들은 상기 반도체층(SCL)의 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역을 노출시킬 수 있다.
상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 상기 층간 절연막(ILD) 상에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 저저항 도전 물질을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(SE)의 일단은 상기 데이터 라인에 접속할 수 있다. 상기 소스 전극(SE)의 타단은 상기 콘택 홀들 중 하나를 통하여 상기 소스 영역에 접속할 수 있다. 상기 드레인 전극(DE)의 일단은 상기 콘택 홀들 중 다른 하나를 통하여 상기 드레인 영역에 접속할 수 있다. 상기 드레인 전극(DE)의 타단은 표시 소자(OLED)에 접속할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 박막 트랜지스터(TFT)가 탑 게이트(top gate) 구조의 박막 트랜지스터인 경우를 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 바텀 게이트(bottom gate) 구조의 박막 트랜지스터일 수도 있다.
상기 구동층(DDL)은 상기 박막 트랜지스터(TFT) 상에 제공되는 보호막(PSV)을 더 구비할 수도 있다. 상기 보호막(PSV)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 커버할 수 있다. 상기 보호막(PSV)의 일부는 제거되어, 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE) 중 하나, 예를 들면, 상기 드레인 전극(DE)을 노출시킬 수 있다.
상기 보호막(PSV)은 적어도 하나의 막을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 보호막(PSV)은 무기 보호막 및 상기 무기 보호막 상에 배치된 유기 보호막을 포함할 수 있다. 상기 무기 보호막은 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 유기 보호막은 아크릴(acryl), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리아미드(PA, polyamide) 및 벤조시클로부텐(BCB, benzocyclobutene) 중 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기 보호막은 투명하고, 유동성이 있어 하부 구조의 굴곡을 완화시켜 평탄화시킬 수 있는 평탄화막일 수 있다.
상기 광학층(OPL)은 상기 보호막(PSV) 상에 제공되고, 상기 드레인 전극(DE)에 접속되는 상기 표시 소자(OLED)를 포함할 수 있다.
상기 표시 소자(OLED)는 상기 드레인 전극(DE)에 접속하는 제1 전극(AE), 상기 제1 전극(AE) 상에 배치되는 발광층(EML), 및 상기 발광층(EML) 상에 배치되는 제2 전극(CE)을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극(AE) 및 상기 제2 전극(CE) 중 하나는 애노드(anode) 전극일 수 있으며, 다른 하나는 캐소드(cathode) 전극일 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 전극(AE)는 애노드 전극일 수 있으며, 상기 제2 전극(CE)는 캐소드 전극일 수 있다.
또한, 상기 제1 전극(AE) 및 상기 제2 전극(CE) 중 적어도 하나는 투과형 전극일 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 소자(OLED)가 배면 발광형 유기 발광 소자인 경우, 상기 제1 전극(AE)이 투과형 전극이며, 상기 제2 전극(CE)이 반사형 전극일 수 있다. 상기 표시 소자(OLED)가 전면 발광형 유기 발광 소자인 경우, 상기 제1 전극이 반사형 전극이며, 상기 제2 전극이 투과형 전극일 수 있다. 상기 표시 소자(OLED)가 양면 발광형 유기 발광 소자인 경우, 상기 제1 전극(AE) 및 상기 제2 전극(CE) 모두 투과형 전극일 수 있다. 본 실시예에서는 상기 표시 소자(OLED)가 전면 발광형 유기 발광 소자이며, 상기 제1 전극(AE)이 애노드 전극인 경우를 예로서 설명한다.
각 화소 영역에서, 상기 제1 전극(AE)은 상기 보호막(PSV) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(AE)은 광을 반사시킬 수 있는 반사막(미도시), 및 상기 반사막의 상부 또는 하부에 배치되는 투명 도전막(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 투명 도전막 및 상기 반사막 중 적어도 하나는 상기 드레인 전극(DE)과 접속할 수 있다.
상기 반사막은 광을 반사시킬 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 반사막은 알루미늄(Al), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 니켈(Ni) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 투명 도전막은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 도전막은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), GZO(gallium doped zinc oxide), ZTO(zinc tin oxide), GTO(Gallium tin oxide) 및 FTO(fluorine doped tin oxide) 중 적어도 하나의 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극(AE) 상에는 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다. 상기 화소 정의막(PDL)은 상기 화소 영역들 사이에 배치되며, 상기 제1 전극(AE)를 노출시킬 수 있다. 또한, 상기 화소 정의막(PDL)은 상기 제1 전극(AE)의 에지부와 중첩할 수 있다. 따라서, 상기 화소 정의막(PDL)은 상기 제1 전극(AE)의 상기 제2 기판(120)을 향하는 표면의 대부분을 노출시킬 수 있다.
상기 화소 정의막(PDL)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 화소 정의막(PDL)은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA, polymethylmethacrylate), 폴리아크릴로니트릴(PAN, polyacrylonitrile), 폴리아미드(PA, polyamide), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리아릴에테르(PAE, polyarylether), 헤테로사이클릭 폴리머(heterocyclic polymer), 파릴렌(parylene), 에폭시(epoxy), 벤조시클로부텐(BCB, benzocyclobutene), 실록산계 수지(siloxane based resin) 및 실란계 수지(silane based resin) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광층(EML)은 상기 제1 전극(AE)의 노출된 표면 상에 배치될 수 있다. 상기 발광층(EML)은 적어도 광 생성층(light generation layer, LGL)을 포함하는 다층 박막 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 발광층(EML)은 정공을 주입하는 정공 주입층(hole injection layer, HIL), 정공의 수송성이 우수하고 상기 광 생성층에서 결합하지 못한 전자의 이동을 억제하여 정공과 전자의 재결합 기회를 증가시키기 위한 정공 수송층(hole transport layer, HTL), 주입된 전자와 정공의 재결합에 의하여 광을 발하는 상기 광 생성층, 상기 광 생성층에서 결합하지 못한 정공의 이동을 억제하기 위한 정공 억제층(hole blocking layer, HBL), 전자를 상기 광 생성층으로 원활히 수송하기 위한 전자 수송층(electron transport layer, ETL), 및 전자를 주입하는 전자 주입층(electron injection layer, EIL)을 구비할 수 있다.
상기 광 생성층에서 생성되는 광의 색상은 적색(red), 녹색(green), 청색(blue) 및 백색(white) 중 하나일 수 있으나, 본 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 발광층(EML)의 상기 광 생성층에서 생성되는 광의 색상은 마젠타(magenta), 시안(cyan), 옐로(yellow) 중 하나일 수 있다.
상기 정공 주입층, 상기 정공 수송층, 상기 정공 억제층, 상기 전자 수송층 및 상기 전자 주입층은 서로 인접하는 화소 영역들에서 연결되는 공통막일 수 있다.
상기 제2 전극(CE)은 상기 발광층(EML) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 전극(CE)은 반투과 반사막일 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 전극(CE)은 광을 투과시킬 수 있을 정도의 두께를 가지는 박형 금속층일 수 있다. 상기 제2 전극(CE)은 상기 광 생성층에서 생성된 광의 일부는 투과시키고, 상기 광 생성층에서 생성된 광의 나머지는 반사시킬 수 있다.
상기 제2 전극(CE)은 상기 투명 도전막에 비하여 일함수가 낮은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 전극(CE)은 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광층(EML)에서 출사된 광 중 일부는 상기 제2 전극(CE)을 투과하지 못하고, 상기 제2 전극(CE)에서 반사된 광은 상기 반사막에서 다시 반사될 수 있다. 즉, 상기 반사막 및 상기 제2 전극(CE) 사이에서, 상기 발광층(EML)에서 출사된 광은 공진할 수 있다. 상기 광의 공진에 의하여 상기 표시 소자(OLED)의 광 추출 효율은 향상될 수 있다.
상기 반사막 및 상기 제2 전극(CE) 사이의 거리는 상기 광 생성층에서 생성된 광의 색상에 따라 상이할 수 있다. 즉, 상기 광 생성층에서 생성된 광의 색상에 따라, 상기 반사막 및 상기 제2 전극(CE) 사이의 거리는 공진 거리에 부합되도록 조절될 수 있다.
상기 캡핑층(ECL)은 상기 제2 전극(CE) 상에 제공될 수 있다. 상기 캡핑층(ECL)은 상기 표시 소자(OLED)를 커버하여, 상기 표시 소자(OLED)로 산소 및 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 상기 캡핑층(ECL)은 복수의 절연막을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 캡핑층(ECL)은 복수의 무기막(미도시) 및 복수의 유기막(미도시)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 캡핑층(ECL)은 상기 무기막, 및 상기 무기막 상에 배치된 상기 유기막을 포함하는 복수의 단위 캡핑부(encapsulating unit)을 포함할 수 있다. 상기 무기막은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물 및 주석 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 유기막은 아크릴(acryl), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리아미드(PA, polyamide) 및 벤조시클로부텐(BCB, benzocyclobutene) 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 터치 센서(TS)는 상기 표시 패널(DPN)의 일면 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 터치 센서(TS)는 상기 캡핑층(ECL) 상에 제공될 수 있다.
상기 터치 센서(TS)는 사용자의 터치 위치를 감지할 수 있는 센싱 영역(SA), 및 상기 센싱 영역(SA)에 인접하여 배치되는 비센싱 영역(NSA)을 포함할 수 있다. 상기 센싱 영역(SA)은 상기 표시 패널(DPN)의 상기 표시 영역에 대응하고, 상기 비센싱 영역(NSA)은 상기 비표시 영역에 대응할 수 있다.
상기 터치 센서(TS)는 상기 센싱 영역(SA)에 제공되는 복수의 센싱 전극들(TSE), 상기 비센싱 영역(NSA)에서 상기 센싱 전극들(TSE)을 패드부(PDA)에 연결하는 센싱 라인들(SL)을 포함할 수 있다. 상기 센싱 라인들(SL) 각각은 상기 패드부(PDA)의 패드들(PD)에 연결될 수 있다.
또한, 상기 터치 센서(TS)는 상호 정전 용량형 터치 센서(Mutual Capacitance Touch Sensor)일 수 있다. 즉, 상기 터치 센서(TS)는 서로 인접하는 센싱 전극들(TSE) 사이의 정전 용량 변화를 감지하여 사용자의 터치 위치를 감지할 수 있다. 이를 위하여, 상기 센싱 전극들(TSE) 중 일부는 일방향으로 배열되고 전기적으로 연결되어, 서로 평행한 복수의 센싱 행들을 구성할 수 있다. 여기서, 상기 센싱 행들에 포함되는 상기 센싱 전극들(TSE)은 제1 센싱 전극들(TSE1)일 수 있다. 상기 센싱 행들에서, 서로 인접하는 제1 센싱 전극들(TSE1)은 제1 연결 패턴(CNP1)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 센싱 전극들(TSE) 중 나머지는 상기 센싱 행들에 교차하는 방향으로 배열되고 전기적으로 연결되어, 서로 평행한 복수의 센싱 열들을 구성할 수 있다. 여기서, 상기 센싱 열들에 포함되는 상기 센싱 전극들(TSE)은 제2 센싱 전극들(TSE2)일 수 있다. 상기 센싱 열들에서, 서로 인접하는 제2 센싱 전극들(TSE2)은 제2 연결 패턴(CNP2)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 센싱 열들 및 상기 센싱 행들 각각은 상기 센싱 라인들(SL)을 통하여 상기 패드들(PD)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 터치 센서(TS)는 제1 절연막(IL1), 상기 제1 절연막(IL1) 상에 제공되는 제1 도전층, 상기 제1 도전층을 커버하는 제2 절연막(IL2), 상기 제2 절연막(IL2) 상에 제공되는 제2 도전층, 및 상기 제2 도전층을 커버하는 제3 절연막(IL3)을 포함할 수 있다.
상기 제1 절연막(IL1)은 상기 캡핑층(ECL) 상에 제공될 수 있다. 상기 제1 절연막(IL1)은 유기 절연 물질 및 무기 절연 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 절연막(IL1)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 상기 캡핑층(ECL)의 최상부층이 무기 절연 물질을 포함하는 경우, 상기 제1 절연막(IL1)은 생략될 수도 있다.
상기 제1 도전층은 상기 제1 연결 패턴(CNP1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층은 하나의 도전성 물질층을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 도전성 물질층은 투명 도전성 산화물, 또는 금속 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 도전층은 적층된 복수의 금속층들을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 상기 제1 도전층은 상기 제1 절연막(IL1) 상에 제공되는 제1 금속층, 상기 제1 금속층 상에 제공되는 제2 금속층, 및 상기 제2 금속층 상에 제공되는 제3 금속층을 포함할 수 있다.
상기 제2 절연막(IL2)은 상기 제1 절연막(IL1) 및 상기 제1 도전층 상에 제공될 수 있다. 상기 제2 절연막(IL2)은 상기 제1 절연막(IL1)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 절연막(IL2)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 도전층은 상기 제1 도전층과 같이 하나의 도전성 물질층을 포함하거나, 적층된 복수의 도전성 물질층들을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전층은 상기 제1 센싱 전극들(TSE1), 상기 제2 센싱 전극들(TSE2) 및 상기 제2 연결 패턴(CNP2)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)은 적어도 일부가 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)은 표면이 평탄한 제1 영역(FR), 및 상기 제1 영역(FR) 외곽의 제2 영역(TR)을 포함할 수 있다. 상기 제2 영역(TR)의 표면은 상기 제1 영역(FR)의 표면에 경사질 수 있다. 상기 제2 영역(TR)이 상기 제1 영역(FR)의 외곽에 위치하면, 서로 인접하는 제1 센싱 전극(TSE1) 및 제2 센싱 전극(TSE2)의 제2 영역들(TR)이 마주할 수 있다.
일반적으로 상호 정전 용량형 터치 센서에서, 서로 인접하는 센싱 전극들 사이에는 수평 전계가 형성된다. 상기 수평 전계에 의해 형성되는 캐패시터의 캐패시턴스는 수직 전계에 의해 형성되는 캐패시터의 캐패시턴스에 비하여 작다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서에서, 상기 서로 인접하는 제1 센싱 전극(TSE1) 및 제2 센싱 전극(TSE2)의 제2 영역들(TR)이 마주할 수 있다. 상기 서로 인접하는 제1 센싱 전극(TSE1) 및 제2 센싱 전극(TSE2)의 제2 영역들(TR)이 마주하면, 상기 서로 인접하는 제1 센싱 전극(TSE1) 및 제2 센싱 전극(TSE2)의 제2 영역들(TR) 사이에 상기 수직 전계가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 수직 전계에 의하여, 서로 인접하는 상기 제1 센싱 전극(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극(TSE2) 사이에 형성되는 캐패시터의 캐패시턴스가 증가할 수 있다. 서로 인접하는 상기 제1 센싱 전극(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극(TSE2) 사이에 형성되는 캐패시터의 캐패시턴스가 증가하면, 상기 터치 센서의 터치 감도는 향상될 수 있다.
또한, 상기 제2 연결 패턴(CNP2)의 에지도 테이퍼진 형상을 가질 수 있다.
상기 제3 절연막(IL3)은 상기 제2 절연막(IL2) 및 상기 제2 도전층 상에 제공될 수 있다. 상기 제3 절연막(IL3)은 상기 제2 도전층이 외부로 노출되는 것을 방지하여, 상기 제2 도전층의 부식을 방지할 수 있다.
상기 제3 절연막(IL3)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 절연막(IL3)은 아크릴(acryl), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리아미드(PA, polyamide) 및 벤조시클로부텐(BCB, benzocyclobutene) 중 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제3 절연막(IL3)은 투명하고, 유동성이 있어 하부 구조의 굴곡을 완화시켜 평탄화시킬 수 있다.
도 9 내지 도 11은 도 1 내지 도 8에 도시된 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들을 설명하기 위한 평면도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 제2 센싱 전극들(TSE2)은 적어도 일부가 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)은 제1 영역(FR), 및 상기 제1 영역(FR) 외곽의 제2 영역(TR)을 포함할 수 있다.
상기 제1 영역(FR)은 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)의 내부에 제공될 수 있다. 상기 제1 영역(FR)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 영역(FR)은 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)에 대응하는 다각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 영역(FR)은 원 또는 타원 형상을 가질 수도 있다.
상기 제1 영역(FR)의 면적은 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)의 면적보다 작을 수 있다. 예를 들면, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1 영역(FR)의 면적은 0일 수 있다.
상기 제1 영역(FR)의 면적이 작을수록 상기 제2 영역(TR)의 면적이 증가하므로, 서로 인접하는 제1 센싱 전극(TSE1) 및 제2 센싱 전극(TSE2) 사이에 형성되는 캐패시터의 캐패시턴스가 증가할 수 있다.
도 12 내지 도 15는 도 1 내지 도 11에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다. 도 12 내지 도 15에서는 설명의 편의를 위하여, 표시 패널의 캡핑층 상에 형성되는 구성을 도시하였다.
도 12를 참조하면, 우선, 표시 패널(DPN)을 제조한다.
상기 표시 패널(DPN)은 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(BS), 상기 베이스 기판(BS) 상에 제공되는 구동층(DDL), 상기 구동층(DDL) 상에 제공되는 광학층(OPL), 및 상기 광학층(OPL) 상에 제공되는 캡핑층(ECL)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판(BS)은 투명 절연 물질을 포함하여 광을 투과시킬 수 있다. 또한, 상기 베이스 기판(BS)은 경성(Rigid) 기판 또는 가요성(Flexible) 기판일 수 있다.
상기 구동층(DDL)은 상기 베이스 기판(BS) 상에 제공되며, 각 화소 영역에 제공되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 구동층(DDL)은 상기 베이스 기판(BS) 및 상기 박막 트랜지스터(TFT) 사이에 제공되는 버퍼층(BUL)을 포함할 수 있다. 상기 구동층(DDL)은 상기 박막 트랜지스터(TFT) 상에 제공되는 보호막(PSV)을 더 구비할 수도 있다.
상기 광학층(OPL)은 상기 보호막(PSV) 상에 제공되고, 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(DE)에 접속되는 표시 소자(OLED)를 포함할 수 있다.
상기 표시 소자(OLED)는 상기 드레인 전극(DE)에 접속하는 제1 전극(AE), 상기 제1 전극(AE) 상에 배치되는 발광층(EML), 및 상기 발광층(EML) 상에 배치되는 제2 전극(CE)을 포함할 수 있다.
상기 캡핑층(ECL)은 상기 제2 전극(CE) 상에 제공될 수 있다. 상기 캡핑층(ECL)은 상기 표시 소자(OLED)로 산소 및 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 상기 캡핑층(ECL)은 복수의 무기막(미도시) 및 복수의 유기막(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(DPN)을 제조한 후, 상기 표시 패널(DPN) 상에 제1 절연막(IL1)을 형성한다. 예를 들면, 상기 제1 절연막(IL1)은 상기 캡핑층(ECL) 상에 형성될 수 있다. 상기 제1 절연막(IL1)은 유기 절연 물질 및 무기 절연 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 절연막(IL1)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 상기 캡핑층(ECL)의 최상부층이 무기 절연 물질을 포함하는 경우, 상기 제1 절연막(IL1)은 생략될 수도 있다.
상기 제1 절연막(IL1)을 형성한 후, 상기 제1 절연막(IL1) 상에 제1 도전층을 형성한다. 상기 제1 도전층은 도전성 물질을 도포하고 패터닝하여 형성될 수 있다. 상기 제1 도전층은 제1 연결 패턴(CNP1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 연결 패턴(CNP1)은 이후에 형성되는 센싱 전극들을 포함하는 센싱 행들 또는 센싱 열들에서, 서로 인접하는 센싱 전극들을 전기적으로 연결할 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 제1 도전층을 형성한 후, 상기 제1 도전층 및 상기 제1 절연막(IL1) 상에 제2 절연막(IL2)을 형성한다. 상기 제2 절연막(IL2)은 상기 제1 절연막(IL1) 및 상기 제1 도전층 상에 제공될 수 있다. 상기 제2 절연막(IL2)은 상기 제1 절연막(IL1)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 절연막(IL2)을 형성한 후, 상기 제2 절연막(IL2)을 패터닝하여, 상기 제1 연결 패턴(CNP1)의 일부, 예를 들면, 상기 제1 연결 패턴(CNP1)의 양단을 노출시키는 콘택 홀을 형성한다.
상기 콘택 홀을 형성한 후, 상기 제2 절연막(IL2) 상에 도전성 물질층(CML)을 형성한다.
도 14를 참조하면, 상기 도전성 물질층(CML)을 형성한 후, 상기 도전성 물질층(CML) 상에 마스크 패턴(MP)을 형성한다. 상기 마스크 패턴(MP)은 상기 도전성 물질층(CML) 상에 감광성 물질을 포함하는 감광성 물질막을 형성하고, 상기 감광성 물질막을 노광 및 현상하여 형성될 수 있다.
상기 마스크 패턴(MP)은 파지티브형 포토레지스트(possitive type photoresist) 또는 네거티브형 포토레지스트(negative type photoresist)을 포함할 수 있다. 하기에서는 설명의 편의를 위하여 상기 마스크 패턴(MP)이 파지티브형 포토레지스트(possitive type photoresist)을 포함하는 경우를 예로서 설명한다.
상기 노광은 노광 마스크(LEM)를 통하여 상기 감광성 물질막에 광을 조사하여 수행될 수 있다. 여기서, 상기 노광 마스크(LEM)는 영역에 따른 광의 투과도가 다른 하프톤 마스크일 수 있다. 또한, 상기 노광 마스크는 영역에 따라 광을 투과시킬 수 있는 슬릿의 수가 다른 슬릿 마스크일 수 있다. 즉, 상기 노광 마스크(LEM)는 광 투과도가 다른 복수의 영역들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 노광 마스크(LEM)는 광원에서 조사되는 광을 투과시킬 수 있는 제1 투광 영역(T1), 광원에서 조사되는 광 중 일부를 투과시킬 수 있는 제2 투광 영역(T2), 및 광원에서 조사되는 광을 차단할 수 있는 차광 영역(BLR)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 투광 영역(T1)의 광 투과도는 상기 제2 투광 영역(T2)의 광 투과도보다 높을 수 있다.
상기 제2 투광 영역(T2)은 상기 제1 투광 영역(T1) 및 상기 차광 영역(BLR) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 투광 영역(T2)은 일측에서 타측으로 갈수록 광 투과도가 높거나, 낮을 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 투광 영역(T2) 내부의 광 투과도는 상기 제1 투광 영역(T1)에 인접할수록 높으며, 상기 차광 영역(BLR)에 인접할수록 낮을 수 있다. 따라서, 상기 감광성 물질막을 노광한 후, 현상된 마스크 패턴(MP)은 상기 제2 투광 영역(T2)에 대응하는 영역이 테이퍼진 형상을 가질 수 있다.
도 15를 참조하면, 상기 마스크 패턴(MP)을 형성한 후, 상기 도전성 물질층(CML)을 패터닝하여 제2 도전층을 형성한다. 상기 도전성 물질층(CML)의 패터닝은 상기 마스크 패턴(MP)을 마스크로 이용하는 식각 공정일 수 있다.
상기 도전성 물질층(CML)의 패터닝에 의하여 형성된 상기 제2 도전층은 제1 센싱 전극들(TSE1), 제2 센싱 전극들(TSE2) 및 제2 연결 패턴(CNP2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 센싱 전극들(TSE1)은 일방향으로 배열되고 전기적으로 연결되어, 상기 센싱 행들 및 상기 센싱 열들 중 하나, 예를 들면, 상기 센싱 행들을 구성할 수 있다. 여기서, 서로 인접하는 제1 센싱 전극들(TSE1)은 상기 콘택 홀을 통하여 상기 제1 연결 패턴(CNP1)에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 센싱 행에서, 상기 서로 인접하는 제1 센싱 전극들(TSE1)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 센싱 전극들(TSE2)은 상기 제1 센싱 전극들(TSE1)이 배열된 방향과 교차하는 방향으로 배열되고 전기적으로 연결되어, 상기 센싱 행들 및 상기 센싱 열들 중 다른 하나, 예를 들면, 상기 센싱 열들을 구성할 수 있다. 여기서, 서로 인접하는 제2 센싱 전극들(TSE2)은 상기 제2 연결 패턴(CNP2)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 센싱 열에서, 상기 서로 인접하는 제2 센싱 전극들(TSE2)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 마스크 패턴(MP)의 상기 제2 투광 영역(T2)에 대응하는 영역이 테이퍼진 형상을 가지므로, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1), 상기 제2 센싱 전극들(TSE2) 및 상기 제2 연결 패턴(CNP2)의 상기 제2 투광 영역(T2)에 대응하는 영역도 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 마스크 패턴(MP)의 상기 제1 투광 영역(T1)에 대응하는 영역은 표면이 평탄한 형상을 가지므로, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1), 상기 제2 센싱 전극들(TSE2) 및 상기 제2 연결 패턴(CNP2)의 상기 제1 투광 영역(T1)에 대응하는 영역도 표면이 평탄한 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 마스크 패턴(MP)을 이용한 식각 공정에 의해 형성되는 상기 제1 센싱 전극들(TSE1), 상기 제2 센싱 전극들(TSE2) 및 상기 제2 연결 패턴(CNP2)은 표면이 평탄한 제1 영역(FR), 및 상기 제1 영역(FR)의 외곽에 위치하는 제2 영역(TR)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 영역(FR)은 상기 제1 투광 영역(T1)에 대응하는 영역이며, 상기 제2 영역(TR)은 상기 제2 투광 영역(T2)에 대응하는 영역일 수 있다. 또한, 상기 제2 영역(TR)은 상기 제1 영역(FR)의 표면에 경사진 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 도전층을 형성한 후, 상기 제2 도전층을 커버하는 제3 절연막(IL3)을 형성한다. 상기 제3 절연막(IL3)은 상기 제2 도전층이 외부로 노출되는 것을 방지하여, 상기 제2 도전층의 부식을 방지할 수 있다. 상기 제3 절연막(IL3)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
도 16a, 도 16b, 도 17a, 도 17b, 도 18a, 도 18b, 도 19a 및 19b는 본 발명의 다른 실시예에 다른 표시 장치를 설명하기 위한 도면들로, 도 16a 및 도 16b는 도 2에 도시된 터치 센서의 터치 센싱 전극들을 설명하기 위한 일부 확대도이며, 도 17a는 도 16a의 V-V' 라인에 따른 단면도이며, 도 18a는 도 16a의 VI-VI' 라인에 따른 단면도이며, 도 19a는 도 16a의 VII-VII' 라인에 따른 단면도이며, 도 17b는 도 16b의 VIII-VIII' 라인에 따른 단면도이며, 도 18b는 도 16b의 IX-IX' 라인에 따른 단면도이며, 도 19b는 도 16b의 X-X' 라인에 따른 단면도이다.
도 1, 도 2, 도 4, 도 16a, 도 16b, 도 17a, 도 17b, 도 18a, 도 18b, 도 19a 및 19b를 참조하면, 표시 장치는 표시 패널(DPN) 및 터치 센서(TS)를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(DPN)은 베이스 기판(BS), 상기 베이스 기판(BS) 상에 제공되는 구동층(DDL), 상기 구동층(DDL) 상에 제공되는 광학층(OPL), 및 상기 광학층(OPL) 상에 제공되는 캡핑층(ECL)을 포함할 수 있다.
상기 구동층(DDL)은 상기 베이스 기판(BS) 상에 제공되며, 각 화소 영역에 제공되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 포함할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 반도체층(SCL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다.
상기 구동층(DDL)은 상기 박막 트랜지스터(TFT) 상에 제공되는 보호막(PSV)을 더 구비할 수도 있다. 상기 보호막(PSV)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 커버할 수 있다.
상기 광학층(OPL)은 상기 보호막(PSV) 상에 제공되고, 상기 드레인 전극(DE)에 접속되는 상기 표시 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 상기 표시 소자(OLED)는 상기 드레인 전극(DE)에 접속하는 제1 전극(AE), 상기 제1 전극(AE) 상에 배치되는 발광층(EML), 및 상기 발광층(EML) 상에 배치되는 제2 전극(CE)을 포함할 수 있다.
상기 캡핑층(ECL)은 상기 제2 전극(CE) 상에 제공될 수 있다. 상기 캡핑층(ECL)은 상기 표시 소자(OLED)로 산소 및 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 상기 캡핑층(ECL)은 복수의 무기막(미도시) 및 복수의 유기막(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 터치 센서(TS)는 상기 표시 패널(DPN)의 일면 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 터치 센서(TS)는 상기 캡핑층(ECL) 상에 제공될 수 있다.
상기 터치 센서(TS)는 서로 교차하는 복수의 센싱 행들 및 복수의 센싱 열들을 포함할 수 있다. 상기 센싱 행들은 제1 연결 패턴(CNP1)을 통하여 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극들(TSE1)을 포함할 수 있다. 상기 센싱 열들은 제2 연결 패턴(CNP2)을 통하여 전기적으로 연결되는 제2 센싱 전극들(TSE2)을 포함할 수 있다.
상기 터치 센서(TS)는 상기 캡핑층(ECL) 상에 제공되는 복수의 절연 패턴들(IP)을 포함하는 제1 절연막, 상기 절연 패턴들(IP)과 상기 캡핑층(ECL) 상에 제공되는 제1 도전층, 상기 제1 도전층을 커버하는 제2 절연막(IL2), 상기 제2 절연막(IL2) 상에 제공되는 제2 도전층, 및 상기 제2 도전층을 커버하는 제3 절연막(IL3)을 포함할 수 있다.
상기 절연 패턴들(IP)은 상기 캡핑층(ECL) 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 절연 패턴들(IP)은 투명 절연성 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 절연 패턴들(IP)에 포함되는 물질은 상기 캡핑층(ECL)의 최상층의 물질에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 상기 최상층이 친수성 또는 소유성 물질을 포함하면, 상기 절연 패턴들(IP)은 친수성 또는 소유성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 최상층이 소수성 또는 친유성 물질을 포함하면, 상기 절연 패턴들(IP)은 소수성 또는 친유성 물질을 포함할 수 있다. 즉, 상기 절연 패턴들(IP)에 포함되는 물질의 용매에 대한 친화성(이하, "용매 친화성"이라 칭함)은 상기 최상층에 포함되는 물질의 용매 친화성과 동일할 수 있다.
상기 절연 패턴들(IP)은 적어도 일부의 표면이 평탄하지 않은 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 절연 패턴들(IP)은 표면이 평탄한 평탄 영역(FSR), 및 상기 평탄 영역(FSR) 외곽의 비평탄 영역(TSR)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 비평탄 영역(TSR)의 표면은 상기 평탄 영역(FSR)의 표면의 일부에서 상기 캡핑층(ECL)의 표면의 일부를 연결하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 17a, 도 18a 및 도 19a에 도시된 바와 같이, 상기 비평탄 영역(TSR)의 표면은 상기 평탄 영역(FSR)의 표면에서 상기 캡핑층(ECL)을 연결하는 경사면일 수 있다. 즉, 상기 비평탄 영역(TSR)의 표면은 상기 평탄 영역(FSR)의 표면에 경사진 경사면일 수 있다. 또한, 도 17b, 도 18b 및 도 19b에 도시된 바와 같이, 상기 비평탄 영역(TSR)의 표면은 상기 평탄 영역(FSR)의 표면에서 상기 캡핑층(ECL)을 연결하는 곡면일 수도 있다.
상기 절연 패턴들(IP)은 다양한 평면 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 16a에 도시된 바와 같이, 상기 절연 패턴들(IP)은 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)의 평면 형상에 대응하는 평면 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 16b에 도시된 바와 같이, 상기 절연 패턴들(IP)은 원 또는 타원의 평면 형상을 가질 수도 있다.
상기 절연 패턴들(IP)의 면적은 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)의 면적보다 동일하거나, 다를 수 있다. 예를 들면, 상기 절연 패턴들(IP)의 면적은 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)의 면적보다 작을 수 있다. 도 16a 및 도 16b에서는, 편의를 위하여 상기 절연 패턴들(IP)의 면적이 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)의 면적보다 작은 경우가 도시되었다.
상기 제1 도전층은 상기 제1 센싱 전극들(TSE1), 상기 제2 센싱 전극들(TSE2) 및 상기 제2 연결 패턴(CNP2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)은 상기 절연 패턴들(IP)을 커버할 수 있다. 따라서, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)은 상기 평탄 영역(FSR)에 대응하는 제1 영역(FR), 및 상기 비평탄 영역(TSR)에 대응하는 제2 영역(TR)을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 제2 영역(TR)은 상기 제1 영역(FR)의 외곽에 위치할 수 있다. 또한, 상기 제1 영역(FR)은 평탄한 표면을 가질 수 있다. 상기 제2 영역(TR)은 상기 비평탄 영역(TSR)의 표면에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 영역(TR)의 표면은 상기 제1 영역(FR)의 표면에 경사진 경사면일 수 있다. 또한, 상기 제2 영역(TR)의 표면은 곡면 형상을 가질 수도 있다.
상기 서로 인접하는 제1 센싱 전극(TSE1) 및 제2 센싱 전극(TSE2)의 상기 제2 영역들(TR)이 마주하면, 상기 서로 인접하는 제1 센싱 전극(TSE1) 및 제2 센싱 전극(TSE2) 사이에 형성되는 캐패시터의 캐패시턴스가 증가할 수 있다.
또한, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)에서 상기 제2 영역(TR)의 면적은 상기 제1 영역(FR)의 면적이 작을수록 증가하므로, 서로 인접하는 제1 센싱 전극(TSE1) 및 제2 센싱 전극(TSE2) 사이에 형성되는 캐패시터의 캐패시턴스가 증가할 수 있다. 따라서, 상기 터치 센서의 터치 감도가 향상될 수 있다.
서로 인접하는 제2 센싱 전극들(TSE2)은 상기 제2 연결 패턴(CNP2)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 절연막(IL2)은 상기 제1 도전층을 커버할 수 있다. 상기 제2 절연막(IL2)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 절연막(IL2)은 상기 제2 연결 패턴(CNP2)의 일부를 노출시키는 콘택 홀을 포함할 수 있다.
상기 제2 도전층은 상기 제1 연결 패턴(CNP1)을 포함할 수 있다. 서로 인접하는 제1 센싱 전극들(TSE1)은 상기 제1 연결 패턴(CNP1)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제3 절연막(IL3)은 상기 제2 절연막(IL2) 및 상기 제2 도전층 상에 제공될 수 있다. 상기 제3 절연막(IL3)은 상기 제2 도전층이 외부로 노출되는 것을 방지하여, 상기 제2 도전층의 부식을 방지할 수 있다.
하기에서는 도 20 내지 도 22를 참조하여, 도 16a, 도 16b, 도 17a, 도 17b, 도 18a, 도 18b, 도 19a 및 도 19b에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 설명한다. 도 20 내지 도 22에서는 설명의 편의를 위하여 도 16a, 도 17a, 도 18a 및 도 19a에 도시된 표시 장치를 예로서 설명한다.
도 20 내지 도 22는 도 16a, 도 16b, 도 17a, 도 17b, 도 18a, 도 18b, 도 19a 및 도 19b에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 20을 참조하면, 우선, 표시 패널(DPN)을 제조한다. 상기 표시 패널(DPN)은 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(BS), 상기 베이스 기판(BS) 상에 제공되는 구동층(DDL), 상기 구동층(DDL) 상에 제공되는 광학층(OPL), 및 상기 광학층(OPL) 상에 제공되는 캡핑층(ECL)을 포함할 수 있다. 상기 캡핑층(ECL)은 복수의 무기막(미도시) 및 복수의 유기막(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(DPN)을 제조한 후, 상기 표시 패널(DPN)의 상기 캡핑층(ECL) 상에 제1 절연막을 형성한다. 예를 들면, 상기 제1 절연막은 복수의 절연 패턴들(IP)을 포함할 수 있다.
상기 절연 패턴들(IP)은 적어도 일부가 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 절연 패턴들(IP)은 평탄 영역(FSR), 및 상기 평탄 영역(FSR) 외곽의 비평탄 영역(TSR)을 포함할 수 있다.
상기 절연 패턴들(IP)은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 절연 패턴들(IP)은 상기 캡핑층(ECL) 상에 절연 물질막을 형성하고, 상기 절연 물질막을 패터닝하여 형성될 수 있다. 여기서, 상기 절연 물질막의 패터닝시 투과되는 광량이 다른 복수의 영역들을 포함하는 노광 마스크를 사용하면, 상기 비평탄 영역(TSR)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 절연 패턴들(IP)은 물질에 따른 용매 친화성을 이용하여 형성될 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 상기 절연 패턴들(IP)은 잉크젯 장치를 이용하여 상기 절연 패턴들(IP)이 형성될 위치에 용액을 도트(dot) 형태로 드랍(drop)한다. 여기서, 상기 용액의 용질은 상기 캡핑층(ECL)의 최상층에 포함되는 물질과 동일한 용매 친화성을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 최상층이 친수성 또는 소유성 물질을 포함하면, 상기 용질은 친수성 또는 소유성 물질을 포함할 수 있다. 또는 상기 최상층이 소수성 또는 친유성 물질을 포함하면, 상기 용질은 소수성 또는 친유성 물질을 포함할 수 있다.
상기 최상층 및 상기 용질의 용매 친화성이 상이하면, 상기 용액 및 상기 캡핑층(ECL)의 접촉각이 90° 이상으로 커질 수 있다. 상기 용액 및 상기 캡핑층(ECL)의 접촉각이 90° 이상이면, 이후에 형성되는 막의 균일도가 낮아질 수 있다. 예를 들면, 상기 용액 및 상기 캡핑층(ECL)의 접촉각이 90° 이상이면, 상기 절연 패턴들(IP) 상에 형성되는 도전막의 일부가 오픈(open)될 수 있다. 그러나, 상기 최상층 및 상기 용질의 용매 친화성이 동일하면, 상기 용액 및 상기 캡핑층(ECL)의 접촉각은 90°보다 작을 수 있다. 상기 용액 및 상기 캡핑층(ECL)의 접촉각이 90°보다 작으면, 이후에 형성되는 막의 균일도가 높을 수 있다.
상기 용액을 도트 형태로 드랍한 후, 상기 용액을 건조하여 상기 절연 패턴들(IP)을 형성될 수 있다. 여기서, 상기 용액 및 상기 캡핑층(ECL)의 접촉각은 90°보다 작으므로, 상기 절연 패턴들(IP)은 상기 비평탄 영역(TSR)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 절연 패턴들(IP)의 직경이 작을수록 상기 평탄 영역(FSR)의 면적은 감소할 수 있다.
상기 절연 패턴들(IP)을 형성한 후, 상기 캡핑층(ECL) 및 상기 절연 패턴들(IP) 상에 도전성 물질층(CML)을 형성한다.
도 21을 참조하면, 상기 도전성 물질층(CML)을 형성한 후, 상기 도전성 물질층(CML)을 패터닝하여, 제1 도전층을 형성한다. 상기 제1 도전층은 제1 센싱 전극들(TSE1), 제2 센싱 전극들(TSE2) 및 제2 연결 패턴(CNP2)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)은 상기 절연 패턴들(IP)을 커버할 수 있다. 즉, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2) 중 상기 비평탄 영역(TSR) 상에 배치되는 영역은 상기 비평탄 영역(TSR)의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)은 상기 평탄 영역(FSR)에 대응하는 제1 영역(FR), 및 상기 비평탄 영역(TSR)에 대응하는 제2 영역(TR)을 포함할 수 있다.
상기 제1 도전층을 형성한 후, 상기 제1 도전층을 커버하는 제2 절연막(IL2)을 형성한다. 상기 제2 절연막(IL2)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 22를 참조하면, 상기 제2 절연막(IL2)을 형성한 후, 상기 제2 절연막(IL2)을 패터닝하여, 상기 제2 연결 패턴(CNP2)의 일부를 노출시키는 콘택 홀을 형성한다.
상기 콘택 홀을 형성한 후, 상기 제2 절연막(IL2) 상에 도전성 물질을 도포하고 패터닝하여 제2 도전층을 형성한다. 상기 제2 도전층은 서로 인접하는 제1 센싱 전극들(TSE1)을 전기적으로 연결하는 제1 연결 패턴(CNP1)을 포함할 수 있다.
상기 제2 도전층을 형성한 후, 상기 제2 도전층을 커버하는 제3 절연막(IL3)을 형성한다. 상기 제3 절연막(IL3)은 상기 제2 도전층이 외부로 노출되는 것을 방지하여, 상기 제2 도전층의 부식을 방지할 수 있다.
도 23 내지 도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 표시 장치를 설명하기 위한 도면들로, 도 23은 도 2에 도시된 터치 센서의 터치 센싱 전극들을 설명하기 위한 일부 확대도이며, 도 24는 도 23의 XI-XI' 라인에 따른 단면도이며, 도 25는 도 23의 XII-XII' 라인에 따른 단면도이며, 도 26은 도 23의 XIII-XIII' 라인에 따른 단면도이다.
도 1, 도 2, 도 4, 도 23 내지 도 26을 참조하면, 표시 장치는 표시 패널(DPN) 및 터치 센서(TS)를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(DPN)은 베이스 기판(BS), 상기 베이스 기판(BS) 상에 제공되는 구동층(DDL), 상기 구동층(DDL) 상에 제공되는 광학층(OPL), 및 상기 광학층(OPL) 상에 제공되는 캡핑층(ECL)을 포함할 수 있다. 상기 캡핑층(ECL)은 복수의 무기막(미도시) 및 복수의 유기막(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 터치 센서(TS)는 상기 표시 패널(DPN)의 일면 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 터치 센서(TS)는 상기 캡핑층(ECL) 상에 제공될 수 있다.
상기 터치 센서(TS)는 서로 교차하는 복수의 센싱 행들 및 복수의 센싱 열들을 포함할 수 있다. 상기 센싱 행들은 제1 연결 패턴(CNP1)을 통하여 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극들(TSE1)을 포함할 수 있다. 상기 센싱 열들은 제2 연결 패턴(CNP2)을 통하여 전기적으로 연결되는 제2 센싱 전극들(TSE2)을 포함할 수 있다.
상기 터치 센서(TS)는 상기 캡핑층(ECL) 상에 제공되는 복수의 절연 패턴들(IP)을 포함하는 제1 절연막, 상기 절연 패턴들(IP)과 상기 캡핑층(ECL) 상에 제공되는 제1 도전층, 상기 제1 도전층을 커버하는 제2 절연막(IL2), 상기 제2 절연막(IL2) 상에 제공되는 제2 도전층, 및 상기 제2 도전층을 커버하는 제3 절연막(IL3)을 포함할 수 있다.
상기 절연 패턴들(IP)은 상기 캡핑층(ECL) 상에 제공되는 제1 절연 패턴(IP1), 및 상기 제1 절연 패턴(IP1) 상에 제공되는 제2 절연 패턴(IP2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 절연 패턴(IP1) 및 상기 제2 절연 패턴(IP2)의 에지는 상기 제1 절연 패턴(IP1) 및 상기 제2 절연 패턴(IP2)의 표면에 수직하거나 경사질 수 있다. 또한, 상기 제1 절연 패턴(IP1)의 면적은 상기 제2 절연 패턴(IP2)의 면적보다 클 수 있다. 따라서, 상기 절연 패턴(IP)은 단차진 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 도전층은 상기 제1 센싱 전극들(TSE1), 상기 제2 센싱 전극들(TSE2) 및 상기 제2 연결 패턴(CNP2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)은 상기 절연 패턴들(IP)을 커버할 수 있다. 또한, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)은 상기 절연 패턴들(IP)의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)의 표면은 상기 절연 패턴들(IP)의 표면에 평행할 수 있다. 즉, 상기 절연 패턴(IP)의 단차진 형상에 의하여, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)은 단차진 형상을 가질 수 있다. 따라서, 서로 인접하는 제1 센싱 전극(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극(TSE2)의 마주하는 면적이 증가할 수 있다.
상기 서로 인접하는 제1 센싱 전극(TSE1) 및 제2 센싱 전극(TSE2)의 마주하는 면적이 증가하면, 상기 서로 인접하는 제1 센싱 전극(TSE1) 및 제2 센싱 전극(TSE2) 사이에 형성되는 캐패시터의 캐패시턴스가 증가할 수 있다. 따라서, 상기 터치 센서의 터치 감도가 향상될 수 있다.
서로 인접하는 제2 센싱 전극들(TSE2)은 제2 연결 패턴(CNP2)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 절연막(IL2)은 상기 제1 도전층을 커버할 수 있다. 상기 제2 절연막(IL2)은 상기 제2 연결 패턴(CNP2)의 일부를 노출시키는 콘택 홀을 포함할 수 있다.
상기 제2 도전층은 상기 제1 연결 패턴(CNP1)을 포함할 수 있다. 서로 인접하는 제1 센싱 전극들(TSE1)은 상기 제1 연결 패턴(CNP1)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제3 절연막(IL3)은 상기 제2 절연막(IL2) 및 상기 제2 도전층 상에 제공될 수 있다.
도 27a, 도 27b, 도 28a, 도 28b 및 도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 표시 장치를 설명하기 위한 도면들로, 도 27a, 도 27b는 도 2에 도시된 터치 센서의 터치 센싱 전극들을 설명하기 위한 일부 확대도이며, 도 28a은 도 27a의 XIV-XIV' 라인에 따른 단면도이며, 도 28b는 도 27b의 XV-XV' 라인에 따른 단면도이며, 도 29는 도 27a의 XVI-XVI' 라인에 따른 단면도이다.
도 27a, 도 27b, 도 28a, 도 28b 및 도 29를 참조하면, 표시 장치는 표시 패널(DPN) 및 터치 센서(TS)를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(DPN)은 베이스 기판(BS), 상기 베이스 기판(BS) 상에 제공되는 구동층(DDL), 상기 구동층(DDL) 상에 제공되는 광학층(OPL), 및 상기 광학층(OPL) 상에 제공되는 캡핑층(ECL)을 포함할 수 있다. 상기 캡핑층(ECL)은 복수의 무기막(미도시) 및 복수의 유기막(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 구동층(DDL)은 상기 베이스 기판(BS) 상에 제공되며, 화소 영역들 각각에 제공되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 포함할 수 있다. 상기 광학층(OPL)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)에 접속되는 상기 표시 소자(OLED)를 포함할 수 있다.
상기 터치 센서(TS)는 상기 표시 패널(DPN)의 일면 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 터치 센서(TS)는 상기 캡핑층(ECL) 상에 제공될 수 있다.
상기 터치 센서(TS)는 서로 교차하는 복수의 센싱 행들 및 복수의 센싱 열들을 포함할 수 있다. 상기 센싱 행들은 제1 연결 패턴(CNP1)을 통하여 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극들(TSE1)을 포함할 수 있다. 상기 센싱 열들은 제2 연결 패턴(CNP2)을 통하여 전기적으로 연결되는 제2 센싱 전극들(TSE2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 센싱 전극들(TSE1), 상기 제2 센싱 전극들(TSE2) 및 상기 제2 연결 패턴(CNP2)은 서로 교차하는 복수의 도전성 세선들(CFL)을 포함할 수 있다.
상기 도전성 세선들(CFL)은 서로 인접하는 화소 영역들 사이에 제공될 수 있다. 예를 들면, 상기 도전성 세선들(CFL)은 상기 표시 소자(OLED)와 중첩하지 않을 수 있다. 즉, 상기 도전성 세선들(CFL)은 상기 표시 소자(OLED)에서 광이 출사되는 영역 이외의 영역에 제공될 수 있다.
상기 터치 센서(TS)는 상기 캡핑층(ECL) 상에 제공되는 복수의 절연 패턴들(IP)을 포함하는 제1 절연막, 상기 절연 패턴들(IP)과 상기 캡핑층(ECL) 상에 제공되는 제1 도전층, 상기 제1 도전층을 커버하는 제2 절연막(IL2), 상기 제2 절연막(IL2) 상에 제공되는 제2 도전층, 및 상기 제2 도전층을 커버하는 제3 절연막(IL3)을 포함할 수 있다.
상기 절연 패턴들(IP)은 상기 캡핑층(ECL) 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 절연 패턴들(IP)은 적어도 일부가 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 절연 패턴들(IP)은 표면이 평탄한 평탄 영역(FSR), 및 상기 평탄 영역(FSR) 외곽의 비평탄 영역(TSR)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 비평탄 영역(TSR) 표면은 상기 평탄 영역(FSR)의 표면에 경사질 수 있다.
상기 제1 도전층은 상기 제1 센싱 전극들(TSE1), 상기 제2 센싱 전극들(TSE2) 및 상기 제2 연결 패턴(CNP2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)은 상기 절연 패턴들(IP)을 커버할 수 있다. 따라서, 상기 제1 센싱 전극들(TSE1) 및 상기 제2 센싱 전극들(TSE2)은 상기 평탄 영역(FSR)에 대응하는 영역, 및 상기 비평탄 영역(TSR)에 대응하는 영역을 포함할 수 있다. 즉, 상기 도전성 세선들(CFL) 중 일부는 상기 비평탄 영역(TSR) 상에 배치될 수 있다. 상기 비평탄 영역(TSR) 상에 배치된 상기 도전성 세선들(CFL)은 서로 인접하는 제1 센싱 전극(TSE1) 및 제2 센싱 전극(TSE2) 사이에 형성되는 캐패시터의 캐패시턴스가 증가시킬 수 있다.
서로 인접하는 제2 센싱 전극들(TSE2)은 상기 제2 연결 패턴(CNP2)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 절연막(IL2)은 상기 제1 도전층을 커버할 수 있다.
상기 제2 도전층은 상기 제1 연결 패턴(CNP1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 연결 패턴(CNP1)은 서로 인접하는 제1 센싱 전극들(TSE1)을 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 제3 절연막(IL3)은 상기 제2 절연막(IL2) 및 상기 제2 도전층 상에 제공될 수 있다. 상기 제3 절연막(IL3)은 상기 제2 도전층이 외부로 노출되는 것을 방지하여, 상기 제2 도전층의 부식을 방지할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하고 설명하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 전술한 바와 같이 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
DPN: 표시 패널 TS: 터치 센서
SA: 센싱 영역 NSA:비센싱 영역
TSE1: 제1 센싱 전극 TSE2: 제2 센싱 전극
BS: 베이스 기판 DDL: 구동층
OPL: 광학층 ECL: 캡핑층
OLED: 표시 소자

Claims (33)

  1. 상호 이격된 복수의 절연 패턴들;
    상기 절연 패턴들 상에 배치되는 복수의 센싱 전극들; 및
    상기 센싱 전극들에 연결되는 센싱 라인을 포함하고,
    상기 센싱 전극들은 표면이 평탄한 제1 영역, 및 상기 제1 영역 외곽의 제2 영역을 포함하고,
    상기 제2 영역의 표면은 상기 제1 영역의 표면에 경사각을 가지며,
    상기 센싱 전극들 각각은 상기 절연 패턴들 중 대응되는 절연 패턴을 커버하는 터치 센서.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 절연 패턴들 각각은 표면이 평탄하고 상기 제1 영역에 대응하는 평탄 영역, 및 표면이 상기 평탄 영역의 표면에 경사각을 가지고 상기 제2 영역에 대응하는 비평탄 영역을 포함하는 터치 센서.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 비평탄 영역의 표면은 상기 평탄 영역의 표면에 경사진 경사면인 터치 센서.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 비평탄 영역의 표면은 상기 평탄 영역의 표면에 연결된 곡면인 터치 센서.
  5. 삭제
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 센싱 전극들은 서로 교차하는 복수의 도전성 세선들을 포함하고,
    상기 도전성 세선들 중 적어도 일부는 상기 비평탄 영역 상에 배치되는 터치 센서.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 절연 패턴들 각각은 제1 절연 패턴, 및 상기 제1 절연 패턴 상에 제공되는 제2 절연 패턴을 포함하고,
    상기 제1 절연 패턴의 면적은 상기 제2 절연 패턴의 면적보다 큰 터치 센서.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 센싱 전극들은
    서로 전기적으로 연결되고 제1 방향으로 배열되는 복수의 제1 센싱 전극들; 및
    서로 전기적으로 연결되고 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 제2 센싱 전극들을 포함하는 터치 센서.
  9. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 배치되는 터치 센서를 포함하고,
    상기 터치 센서는
    상호 이격된 복수의 절연 패턴들;
    상기 절연 패턴들 상에 배치되는 복수의 센싱 전극들; 및
    상기 센싱 전극들에 연결되는 센싱 라인을 포함하고,
    상기 센싱 전극들은 표면이 평탄한 제1 영역, 및 상기 제1 영역 외곽의 제2 영역을 포함하고,
    상기 제2 영역의 표면은 상기 제1 영역의 표면에 경사각을 가지는 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 표시 패널은
    기판;
    상기 기판 상에 제공되는 표시 소자; 및
    상기 표시 소자를 커버하고, 복수의 절연막을 포함하는 캡핑층을 포함하고,
    상기 터치 센서는 상기 캡핑층 상에 제공되는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 절연 패턴들 각각은 표면이 평탄하고 상기 제1 영역에 대응하는 평탄 영역, 및 표면이 상기 평탄 영역의 표면에 경사각을 가지고 상기 제2 영역에 대응하는 비평탄 영역을 포함하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 비평탄 영역의 표면은 상기 평탄 영역의 표면에 경사진 경사면인 표시 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 비평탄 영역의 표면은 상기 평탄 영역의 표면에 연결된 곡면인 표시 장치.
  14. 삭제
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 센싱 전극들은 서로 교차하는 복수의 도전성 세선들을 포함하고,
    상기 도전성 세선들 중 적어도 일부는 상기 비평탄 영역 상에 배치되는 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 도전성 세선들은 상기 표시 패널의 서로 인접하는 화소 영역들 사이에 제공되는 표시 장치.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 절연 패턴들 각각은 제1 절연 패턴, 및 상기 제1 절연 패턴 상에 제공되는 제2 절연 패턴을 포함하고,
    상기 제1 절연 패턴의 면적은 상기 제2 절연 패턴의 면적보다 큰 표시 장치.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 절연 패턴들 각각은 상기 캡핑층의 최상층에 포함되는 물질과 용매 친화성이 동일한 물질을 포함하는 표시 장치.
  19. 표시 패널을 준비하는 단계; 및
    상기 표시 패널 상에 터치 센서를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 터치 센서를 형성하는 단계는
    상기 표시 패널 상에 절연막을 형성하는 단계; 및
    상기 절연막 상에 도전층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 도전층은 복수의 센싱 전극들을 포함하며, 상기 센싱 전극들은 표면이 평탄한 제1 영역, 및 상기 제1 영역 외곽의 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역의 표면은 상기 제1 영역의 표면에 경사각을 가지며,
    상기 절연막은 복수의 절연 패턴들을 포함하고, 상기 센싱 전극들은 상기 절연 패턴들 상에 배치되며,
    상기 센싱 전극들 각각은 상기 절연 패턴들 중 대응되는 절연 패턴을 커버하는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 도전층을 형성하는 단계는
    상기 절연막 상에 도전성 물질층을 형성하는 단계;
    상기 도전성 물질층 상에 노광 마스크를 이용하여 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 마스크 패턴을 이용하여 상기 도전성 물질층을 패터닝하여, 상기 센싱 전극들을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 노광 마스크는 제1 투광 영역, 제2 투광 영역 및 차광 영역을 포함하고,
    상기 제2 투광 영역은 상기 제2 영역에 대응하고, 상기 차광 영역은 상기 제1 영역에 대응하는 표시 장치의 제조 방법.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 제2 투광 영역은 상기 제1 투광 영역 및 상기 차광 영역 사이에 배치되고,
    상기 제1 투광 영역의 광 투과도는 상기 제2 투광 영역의 광 투과도보다 높은 표시 장치의 제조 방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 제2 투광 영역의 광 투과도는 상기 제1 투광 영역에 인접할수록 높으며, 상기 차광 영역에 인접할수록 낮은 표시 장치의 제조 방법.
  23. 제19 항에 있어서,
    상기 절연 패턴들 각각은 표면이 평탄하고 상기 제1 영역에 대응하는 평탄 영역, 및 표면이 상기 평탄 영역의 표면에 경사각을 가지고 상기 제2 영역에 대응하는 비평탄 영역을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 비평탄 영역의 표면은 상기 평탄 영역의 표면에 경사진 경사면인 표시 장치의 제조 방법.
  25. 제23 항에 있어서,
    상기 비평탄 영역의 표면은 상기 평탄 영역의 표면에 연결된 곡면인 표시 장치의 제조 방법.
  26. 제23 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 기판, 상기 기판 상에 제공되는 표시 소자, 상기 표시 소자를 커버하고 복수의 막들을 포함하는 캡핑층을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 절연막을 형성하는 단계는
    잉크젯 장치를 이용하여 상기 캡핑층 상의 상기 센싱 전극들에 대응하는 위치에 용액을 도트 형태로 드랍하는 단계; 및
    상기 용액을 건조하는 단계를 포함하고,
    상기 용액의 용질은 상기 캡핑층의 최상층에 포함되는 물질과 용매 친화성이 동일한 물질을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 최상층은 친수성 또는 소유성 물질을 포함하고,
    상기 절연 패턴들 각각은 친수성 또는 소유성 물질을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  29. 제27 항에 있어서,
    상기 최상층은 소수성 또는 친유성 물질을 포함하고,
    상기 절연 패턴들 각각은 소수성 또는 친유성 물질을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  30. 제23 항에 있어서,
    상기 절연 패턴들 각각은 제1 절연 패턴, 및 상기 제1 절연 패턴 상에 제공되는 제2 절연 패턴을 포함하고,
    상기 제1 절연 패턴의 면적은 상기 제2 절연 패턴의 면적보다 큰 표시 장치의 제조 방법.
  31. 상호 이격되며, 제1 절연 패턴, 및 상기 제1 절연 패턴 상에 제공되는 제2 절연 패턴을 포함하는 복수의 절연 패턴들; 및
    상기 절연 패턴들 중 대응되는 절연 패턴을 커버하는 복수의 센싱 전극들을 포함하며,
    상기 제1 절연 패턴의 면적은 상기 제2 절연 패턴의 면적과 다른 터치 센서.
  32. 제31 항에 있어서,
    상기 제1 절연 패턴의 면적은 상기 제2 절연 패턴의 면적보다 큰 터치 센서.
  33. 제32 항에 있어서,
    상기 센싱 전극들의 표면은 상기 절연 패턴들의 표면에 평행한 터치 센서.
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