KR102304895B1 - 접촉 감지 센서를 포함하는 플렉서블 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접촉 감지 센서를 포함하는 플렉서블 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 플렉서블 기판, 상기 플렉서블 기판 위에 위치하는 발광 부재, 상기 발광 부재 위에 위치하고 복수의 봉지 박막을 포함하는 밀봉층, 그리고 상기 밀봉층 안에 포함되어 있으며 접촉 감지 센서를 포함하는 접촉 감지층을 포함하고, 상기 복수의 봉지 박막은 교대로 적층된 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막을 포함하고, 상기 접촉 감지층은 서로 인접한 상기 무기막 및 상기 유기막 사이에 위치한다.

Description

접촉 감지 센서를 포함하는 플렉서블 표시 장치{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE INCLUDING TOUCH DETECTING SENSOR}

본 발명은 접촉 감지 센서를 포함하는 플렉서블 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등의 표시 장치는 전기장 생성 전극과 전기 광학 활성층(electro-optical active layer)을 포함한다. 예를 들어 유기 발광 표시 장치는 전기 광학 활성층으로 유기 발광층을 포함한다. 전기장 생성 전극은 박막 트랜지스터 등의 스위칭 소자에 연결되어 데이터 신호를 인가받을 수 있고, 전기 광학 활성층은 이러한 데이터 신호를 광학 신호로 변환함으로써 영상을 표시한다.

이러한 표시 장치의 표시판은 무겁고 파손되기 쉬운 유리 기판을 사용하는 경우 그 휴대성 및 대화면 표시에 한계가 있다. 따라서 근래에는 중량이 가볍고 충격에 강할 뿐만 아니라 가요성(flexible)인 플라스틱 기판을 표시판의 기판으로 사용하는 플렉서블 표시 장치(flexible display device)가 활발히 개발되고 있다.

최근 이러한 표시 장치는 영상을 표시하는 기능 이외에 사용자와의 상호 작용이 가능한 터치 감지 기능을 포함할 수 있다. 터치 감지 기능은 사용자가 화면 위에 손가락이나 터치 펜(touch pen) 등을 접근하거나 접촉하여 문자를 쓰거나 그림을 그리는 경우 표시 장치가 화면에 가한 압력, 전하, 빛 등의 변화를 감지함으로써 물체가 화면에 접근하거나 접촉하였는지 여부 및 그 접촉 위치 등의 접촉 정보를 알아내는 것이다. 표시 장치는 이러한 접촉 정보에 기초하여 영상 신호를 입력 받고 영상을 표시할 수 있다.

이러한 터치 감지 기능은 접촉 감지 센서를 통해 구현될 수 있다. 접촉 감지 센서는 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(capacitive type), 전자기 유도형(electro-magnetic type, EM), 광 감지 방식(optical type) 등 다양한 방식에 따라 분류될 수 있다.

예를 들어, 저항막 방식의 접촉 감지 센서의 경우 서로 마주하여 이격되어 있는 두 전극이 외부 물체에 의한 압력에 의해 서로 접촉될 수 있다. 두 전극이 서로 접촉되면 그 위치에서의 저항 변화에 따른 전압 변화를 인지하여 접촉 위치 등을 알아낼 수 있다.

정전 용량 방식의 접촉 감지 센서는 감지 신호를 전달할 수 있는 복수의 감지 전극으로 이루어진 감지 축전기를 포함하고, 손가락과 같은 도전체가 접촉 감지 센서에 접근할 때 발생하는 감지 축전기의 충전 정전 용량(capacitance)의 변화 또는 충전 전하량의 변화를 감지하여 접촉 여부와 접촉 위치 등을 알아낼 수 있다. 정전 용량식 접촉 감지 센서는 접촉 감지 영역에 배치되어 있는 복수의 터치 전극 및 터치 전극과 연결되어 있는 신호 전달 배선을 포함한다. 신호 전달 배선은 터치 전극에 감지 입력 신호를 전달하거나 터치에 따라 생성된 터치 전극의 감지 출력 신호를 감지 신호 제어부에 전달할 수 있다.

플렉서블 표시 장치의 경우 접촉 감지 센서는 별도의 터치 패널 내에 형성되어 플렉서블 표시 장치 위에 부착(add-on cell type)되고 있다.

플렉서블 표시 장치 위에 터치 패널을 부착하는 경우 터치 패널을 제작하고 터치 패널을 표시 장치 위에 부착하는 공정이 추가되어 수율이 저하되고 원가 상승한다. 또한 터치 패널을 플렉서블 표시 장치 위에 부착하여 고정하기 위해 터치 패널과 표시 장치 사이 또는 터치 패널 상부에 점착층이 위치하는데, 이에 의해 표시 장치의 두께가 증가하게 된다. 또한 부착된 터치 패널에 의해 투과율이 저하되고 반사율이 증가할 수 있으며 헤이즈(haze)가 증가할 수 있다. 또한 표시 장치의 외부에 부착된 터치 패널의 접촉 감지 센서를 구성하는 금속 전극의 부식으로 인해 배선이 끊길 수 있다. 또한 이러한 여러 가지 이유에 의해 터치 패널이 부착된 플렉서블 표시 장치의 벤딩(bending)시 내구성이 떨어져 불량이 발생할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 접촉 감지 센서를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 제조 공정을 단순화 하며 원가를 절감하는 것이다. 또한 접촉 감지 센서를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 두께를 줄이고 광특성을 향상하며, 접촉 감지 센서에 습기 등의 불순물이 침투하는 것을 방지하여 접촉 감지 센서의 불량을 줄이고 플렉서블 표시 장치의 벤딩시 내구성을 높이는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 플렉서블 기판, 상기 플렉서블 기판 위에 위치하는 발광 부재, 상기 발광 부재 위에 위치하고 복수의 봉지 박막을 포함하는 밀봉층, 그리고 상기 밀봉층 안에 포함되어 있으며 접촉 감지 센서를 포함하는 접촉 감지층을 포함하고, 상기 복수의 봉지 박막은 교대로 적층된 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막을 포함하고, 상기 접촉 감지층은 서로 인접한 상기 무기막 및 상기 유기막 사이에 위치한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 제1 필름을 포함하는 플렉서블 기판, 상기 플렉서블 기판 위에 위치하는 발광 부재, 상기 발광 부재 위에 위치하는 밀봉층, 그리고 상기 제1 필름의 윗면 또는 아랫면에 형성되어 있으며 접촉 감지 센서를 포함하는 접촉 감지층을 포함한다.

상기 복수의 봉지 박막 중 상기 접촉 감지층 위에 위치하는 적어도 하나의 제1 봉지 박막은 상기 접촉 감지층의 패드부를 드러낼 수 있다.

상기 접촉 감지 센서는 동일한 층에 위치하는 복수의 터치 전극을 포함할 수 있다.

상기 터치 전극과 연결되어 있는 터치 배선을 더 포함하고, 상기 터치 배선의 끝부분은 상기 패드부를 형성할 수 있다.

상기 복수의 터치 전극은 서로 분리되어 있으며 서로 중첩하지 않고 교호적으로 배치되어 있는 복수의 제1 터치 전극 및 복수의 제2 터치 전극을 포함하고, 제1 방향으로 배열된 복수의 상기 제1 터치 전극은 복수의 제1 연결부에 의해 서로 연결되고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 배열된 복수의 상기 제2 터치 전극은 복수의 제2 연결부에 의해 서로 연결될 수 있다.

상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이에 위치하며 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부를 절연하는 절연막을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 연결부는 상기 제1 터치 전극과 동일한 층에 위치하고 상기 제1 터치 전극과 일체화되어 있고, 상기 제2 연결부는 상기 제2 터치 전극과 다른 층에 위치할 수 있다.

상기 제2 연결부는 상기 절연막 위에 위치할 수 있다.

상기 터치 전극은 정전기로부터의 보호를 위한 더미 패턴, 돌출 패턴, 또는 정전기 유도 패턴 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 접촉 감지층 위에는 상기 복수의 봉지 박막 중 교대로 적층된 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막이 위치할 수 있다.

*상기 제2 연결부는 저저항 불투명한 도전 물질을 포함할 수 있다.

상기 제1 필름과 상기 발광 부재 사이에 위치하는 제2 필름을 더 포함하고, 상기 제2 필름은 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 접촉 감지 센서를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 제조 공정을 단순화 하며 원가를 절감할 수 있다.

접촉 감지 센서를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 두께를 줄이고 광특성을 향상할 수 있다.

접촉 감지 센서에 습기 등의 불순물이 침투하는 것을 방지하여 접촉 감지 센서의 불량을 줄이고 플렉서블 표시 장치의 벤딩시 내구성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 접촉 감지 센서를 도시한 평면도이고,
도 3은 도 2에 도시한 접촉 감지 센서의 일부의 확대도이고,
도 4는 도 3에 도시한 접촉 감지 센서를 IV-IV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 한 화소에 대한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 밀봉층의 단면도이고,
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 베이스 필름 및 접촉 감지층의 단면도이고,
도 8 내지 도 12B는 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 베이스 필름 위 또는 아래에 접촉 감지 센서를 형성하는 제조 공정을 순서대로 나타낸 도면들이고,
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치가 포함하는 접촉 감지 센서의 평면도이고,
도 14는 도 13에 도시한 접촉 감지 센서를 XIV- XIV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 15는 도 13에 도시한 접촉 감지 센서를 XV- XV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 16 및 도 17은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치가 포함하는 접촉 감지 센서의 평면도이고,
도 18은 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 접촉 감지 센서 및 접지 배선을 도시한 평면도이고,
도 19는 도 18에 도시한 플렉서블 표시 장치의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 센서를 포함하는 플렉서블 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 접촉 감지 센서를 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시한 접촉 감지 센서의 일부의 확대도이고, 도 4는 도 3에 도시한 접촉 감지 센서를 IV-IV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 표시판(display panel)(300), 표시판(300)에 연결된 표시 제어부(display controller) 및 터치 제어부(touch controller)(700)를 포함한다.

표시판(300)은 영상을 표시하고 터치를 감지할 수 있다. 표시판(300)은 평면 구조로 볼 때 영상을 표시하는 표시 영역(display area)(DA)과 표시 영역(DA) 주변의 주변 영역(peripheral area)(PA)을 포함한다.

표시판(300)의 일부 또는 전체 영역은 터치를 감지할 수 있는 터치 활성 영역(touch active area)(TA)일 수 있다. 터치 활성 영역(TA)은 실제로 물체가 표시판(300)에 접근하거나 표시판(300)에 접촉하면 터치를 감지할 수 있는 영역이다. 여기서 접촉이란 사용자의 손과 같은 외부 물체가 표시판(300)에 직접적으로 닿는 경우뿐만 아니라 외부 물체가 표시판(300)에 접근하거나 접근한 상태에서 움직이는(hovering) 경우도 포함한다.

도 2는 표시 영역(DA)의 대략 전체가 터치 활성 영역(TA)인 예를 도시하나 이에 한정되는 것은 아니다. 주변 영역(PA)의 일부도 터치 활성 영역(TA)으로 이용될 수도 있고, 표시 영역(DA)의 일부만이 터치 활성 영역(TA)을 이룰 수도 있다.

도 1을 참조하면, 표시 영역(DA)에는 복수의 화소(PX) 및 화소(PX)와 연결되어 구동 신호를 전달하는 복수의 표시 신호선(도시하지 않음)이 위치한다.

표시 신호선은 주사 신호를 전달하는 복수의 주사 신호선(도시하지 않음) 및 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(도시하지 않음)을 포함한다. 주사 신호선과 데이터선은 서로 교차하며 뻗을 수 있다. 표시 신호선은 주변 영역(PA)으로 연장되어 패드부(도시하지 않음)를 형성할 수 있다.

복수의 화소(PX)는 대략 행렬 형태로 배열되어 있을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 각 화소(PX)는 게이트선 및 데이터선과 연결된 스위칭 소자(도시하지 않음) 및 이에 연결된 화소 전극(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 스위칭 소자는 표시판(300)에 집적되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자일 수 있다. 스위칭 소자는 게이트선이 전달하는 게이트 신호에 따라 턴온 또는 턴오프되어 데이터선이 전달하는 데이터 신호를 선택적으로 화소 전극에 전달할 수 있다. 화소(PX)는 화소 전극과 대향하는 대향 전극(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 유기 발광 표시 장치의 경우 화소 전극과 대향 전극 사이에는 발광층이 위치하여 발광 소자를 형성할 수 있다. 대향 전극은 공통 전압을 전달할 수 있다.

색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)는 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있으며, 이들 기본색의 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등의 삼원색 또는 사원색을 들 수 있다. 각 화소(PX)는 각 화소 전극에 대응하는 곳에 위치하며 기본색 중 하나를 나타내는 색필터를 더 포함할 수도 있고, 발광 소자가 포함하는 발광층이 유색의 빛을 발광할 수도 있다.

터치 활성 영역(TA)에는 접촉 감지 센서가 위치한다. 접촉 감지 센서는 다양한 방식으로 접촉을 감지할 수 있다. 예를 들어, 접촉 감지 센서는 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(capacitive type), 전자기 유도형(electro-magnetic type, EM), 광 감지 방식(optical type) 등 다양한 방식으로 분류될 수 있다.

본 실시예에서는 정전 용량 방식의 접촉 감지 센서를 예로 들어 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 센서는 복수의 터치 전극을 포함하며, 복수의 터치 전극은 복수의 제1 터치 전극(410) 및 복수의 제2 터치 전극(420)을 포함할 수 있다. 제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)은 서로 분리되어 있다.

도 2를 참조하면, 복수의 제1 터치 전극(410) 및 복수의 제2 터치 전극(420)은 터치 활성 영역(TA)에서 서로 중첩되지 않도록 교호적으로 분산되어 배치될 수 있다. 복수의 제1 터치 전극(410)은 열 방향 및 행 방향을 따라 각각 복수 개씩 배치되고, 복수의 제2 터치 전극(420)도 열 방향 및 행 방향을 따라 각각 복수 개씩 배치될 수 있다.

제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)은 서로 동일한 층에 위치할 수 있다.

제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420) 각각은 사각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 접촉 감지 센서의 감도 향상을 위해 돌출부를 가지는 등 다양한 형태를 가질 수 있다.

동일한 행 또는 열에 배열된 복수의 제1 터치 전극(410)은 터치 활성 영역(TA) 내부 또는 외부에서 서로 연결되어 있을 수도 있고 분리되어 있을 수도 있다. 마찬가지로 동일한 열 또는 행에 배열된 복수의 제2 터치 전극(420)의 적어도 일부는 터치 활성 영역(TA) 내부 또는 외부에서 서로 연결되어 있을 수도 있고 분리되어 있을 수도 있다. 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이 동일한 행에 배치된 복수의 제1 터치 전극(410)이 터치 활성 영역(TA) 내부에서 서로 연결되어 있는 경우 동일한 열에 배치된 복수의 제2 터치 전극(420)이 터치 활성 영역(TA) 내부에서 서로 연결되어 있을 수 있다.

더 구체적으로, 각 행에 위치하는 복수의 제1 터치 전극(410)은 제1 연결부(412)를 통해 서로 연결되어 있고, 각 열에 위치하는 복수의 제2 터치 전극(420)은 제2 연결부(422)를 통해 서로 연결되어 있을 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 서로 이웃한 제1 터치 전극(410) 사이를 연결하는 제1 연결부(412)는 제1 터치 전극(410)과 동일한 층에 위치하고 제1 터치 전극(410)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 제1 터치 전극(410)과 제1 연결부(412)는 서로 일체화되어 있을 수 있으며 동시에 패터닝될 수 있다.

서로 이웃한 제2 터치 전극(420) 사이를 연결하는 제2 연결부(422)는 제2 터치 전극(420)과 다른 층에 위치할 수 있다. 즉, 제2 터치 전극(420)과 제1 연결부(412)는 서로 분리되어 있을 수 있으며 별도로 패터닝될 수 있다. 제2 터치 전극(420)과 제2 연결부(422)는 직접적인 접촉을 통해 서로 연결될 수 있다.

제1 연결부(412)와 제2 연결부(422) 사이에는 절연막(430)이 위치하여 제1 연결부(412)와 제2 연결부(422)를 서로 절연시킨다. 절연막(430)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 제1 연결부(412)와 제2 연결부(422)의 교차부마다 배치된 복수의 독립된 섬형의 절연체일 수 있다. 절연막(430)은 제2 연결부(422)가 제2 터치 전극(420)과 연결될 수 있도록 제2 터치 전극(420)의 적어도 일부를 드러낼 수 있다.

절연막(430)은 그 가장자리가 둥글려진 형태를 가질 수도 있고, 다각형일 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 절연막(430)은 전면적으로 형성되고, 열 방향으로 이웃한 제2 터치 전극(420)의 연결을 위해 제2 터치 전극(420)의 일부 위에 위치하는 절연막(430)이 제거되어 있을 수도 있다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 달리, 서로 이웃한 제2 터치 전극(420) 사이를 연결하는 제2 연결부(422)가 제1 터치 전극(410)과 동일한 층에 위치하며 제1 터치 전극(410)과 일체화되어 있고, 서로 이웃한 제1 터치 전극(410) 사이를 연결하는 제1 연결부(412)는 제1 터치 전극(410)과 다른 층에 위치할 수도 있다.

도 2를 참조하면, 각 행의 서로 연결된 제1 터치 전극(410)은 제1 터치 배선(411)을 통해 터치 제어부(700)와 연결되고, 각 열의 서로 연결된 제2 터치 전극(420)은 제2 터치 배선(421)을 통해 터치 제어부(700)와 연결될 수 있다. 제1 터치 배선(411)과 제2 터치 배선(421)은 도 2에 도시한 바와 같이 표시판(300)의 주변 영역(PA)에 위치할 수 있으나, 이와 달리 터치 활성 영역(TA)에 위치할 수도 있다.

제1 터치 배선(411)과 제2 터치 배선(421)의 끝부분은 표시판(300)의 주변 영역(PA)에서 패드부(450)를 형성한다.

제1 터치 전극(410) 및 제2 터치 전극(420)은 표시판(300)으로부터 빛이 투과될 수 있도록 소정의 투과도 이상을 가질 수 있다. 예를 들어 제1 터치 전극(410) 및 제2 터치 전극(420)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), 은 나노 와이어(AgNw) 등의 얇은 금속층, 메탈 메쉬(metal mesh), 탄소 나노 튜브(CNT) 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 터치 배선(411)과 제2 터치 배선(421)은 제1 터치 전극(410) 및 제2 터치 전극(420)이 포함하는 투명한 도전 물질 또는 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 물질을 포함할 수 있다.

서로 이웃하는 제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)은 접촉 감지 센서로서 기능하는 상호 감지 축전기(mutual sensing capacitor)를 형성한다. 상호 감지 축전기는 제1 터치 전극(410) 및 제2 터치 전극(420) 중 하나를 통해 감지 입력 신호를 입력 받고 외부 물체의 접촉에 의한 전하량 변화를 감지 출력 신호로서 나머지 터치 전극을 통해 출력할 수 있다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 달리 복수의 제1 터치 전극(410)과 복수의 제2 터치 전극(420)은 서로 분리되어 각각 터치 배선(도시하지 않음)을 통해 터치 제어부(700)와 연결될 수도 있다. 이 경우 각 터치 전극은 접촉 감지 센서로서 자가 감지 축전기(self sensing capacitance)를 형성할 수 있다. 자가 감지 축전기는 감지 입력 신호를 입력 받아 소정 전하량으로 충전될 수 있고, 손가락 등의 외부 물체의 접촉이 있으면 충전 전하량에 변화가 생겨 입력된 감지 입력 신호와 다른 감지 출력 신호를 출력할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 표시 제어부(600)는 표시판(300)의 영상 표시 동작을 제어한다.

더 구체적으로, 신호 제어부(600)는 외부로부터 각 화소(PX)의 휘도 정보를 담고 있는 입력 영상 신호 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호를 처리하여 출력 영상 신호로 변환하고 게이트 제어 신호 및 데이터 제어 신호 등의 제어 신호를 생성한다. 신호 제어부(600)는 게이트 제어 신호를 게이트 구동부(도시하지 않음)로 내보내고 데이터 제어 신호와 출력 영상 신호를 데이터 구동부(도시하지 않음)로 내보낸다.

도시하지 않았으나, 데이터 구동부는 데이터 제어 신호에 따라 한 행의 화소(PX)에 대한 출력 영상 신호를 수신하고, 각 출력 영상 신호에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 출력 영상 신호를 데이터 전압으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선에 인가한다. 게이트 구동부는 게이트 제어 신호에 따라 게이트 온 전압을 게이트선에 인가하여 게이트선에 연결된 스위칭 소자를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다. 화소(PX)에 데이터 전압이 인가되면 화소(PX)는 발광 소자 등의 다양한 광학 변환 소자를 통해 데이터 전압에 대응하는 휘도를 표시할 수 있다.

터치 제어부(700)는 터치 활성 영역에 위치하는 접촉 감지 센서와 연결되어 접촉 감지 센서의 동작을 제어한다. 터치 제어부(700)는 접촉 감지 센서에 감지 입력 신호를 전달하거나 감지 출력 신호를 입력받아 처리할 수 있다. 터치 제어부(700)는 감지 출력 신호를 처리하여 터치 여부 및 터치 위치 등의 터치 정보를 생성할 수 있다.

데이터 구동부, 게이트 구동부 및 표시 제어부(600) 등의 구동 장치는 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시판(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 표시판(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와 달리 구동 장치는 표시 신호선 및 스위칭 소자 등과 함께 표시판(300)에 집적될 수도 있다.

터치 제어부(700)도 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시판(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막 위에 장착되어 TCP의 형태로 표시판(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판 위에 장착될 수도 있다. 터치 제어부(700)는 표시판(300)의 패드부(450)를 통해 제1 터치 배선(411) 및 제2 터치 배선(421)과 연결될 수 있다.

그러면, 앞에서 설명한 도 1 내지 도 4와 함께 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 구조에 대해 설명한다.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 한 화소에 대한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 밀봉층의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 플렉서블 기판을 포함하며, 플렉서블 기판은 다양한 플라스틱, 금속 박막 또는 초박형 유리 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 플렉서블 기판은 적어도 하나의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 플라스틱 필름은 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에테르술폰(PES) 또는 폴리이미드(PI) 등을 포함할 수 있다.

도 5는 플렉서블 기판이 제1 필름(112) 및 제2 필름(113)을 포함하는 예를 도시한다. 예를 들어 제1 필름(112)은 방습력이 강한 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있고, 제2 필름(113)은 베이스 필름(base film)으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함할 수 있다. 제1 필름(112)은 제2 필름(113) 위에 위치한다. 제2 필름(113)은 생략될 수 있다.

제1 필름(112) 위에는 배리어막(barrier layer)(111)이 위치한다. 배리어막(111)은 외부로부터의 불순물이 플렉서블 기판을 통과해 상부로 침투하는 것을 방지할 수 있으며 그 표면은 평탄할 수 있다. 배리어막(111)은 무기막 및 유기막 중 적어도 하나의 막을 포함할 수 있다. 예를 들어 배리어막(111)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 산질화규소(SiOxNy) 등을 포함할 수 있다. 배리어막(111)은 생략될 수도 있다.

배리어막(111) 위에는 다수의 박막을 포함하는 표시 소자가 위치한다. 표시 소자는 앞에서 설명한 여러 신호선 및 배선, 그리고 복수의 화소(PX)를 포함한다. 신호선은 주사 신호를 전달하는 복수의 주사 신호선과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선을 포함할 수 있다.

도 5를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 소자의 구조의 한 예에 대해 설명하면, 배리어막(111) 위에 복수의 반도체(154b)가 위치한다. 반도체(154b)는 채널 영역(152b)과 채널 영역(152b)의 양 옆에 위치하며 도핑되어 형성된 소스 영역(153b) 및 드레인 영역(155b)을 포함할 수 있다. 반도체(154b)는 비정질 규소, 다결정 규소, 또는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.

반도체(154b) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 등으로 이루어질 수 있는 게이트 절연막(140)이 위치한다.

게이트 절연막(140) 위에는 복수의 주사 신호선(도시하지 않음) 및 제어 전극(124b)을 포함하는 복수의 게이트 도전체(gate conductor)가 위치한다. 제어 전극(124b)은 반도체(154b)의 일부, 특히 채널 영역(152b)과 중첩할 수 있다.

게이트 절연막(140) 및 게이트 도전체 위에는 제1 보호막(180a)이 위치한다. 제1 보호막(180a) 및 게이트 절연막(140)은 반도체(154b)의 소스 영역(153b)을 드러내는 접촉 구멍(183b), 그리고 드레인 영역(155b)을 드러내는 접촉 구멍(185b)을 포함할 수 있다.

제1 보호막(180a) 위에는 복수의 데이터선(171), 복수의 입력 전극(173b) 및 복수의 출력 전극(175b)을 포함하는 복수의 데이터 도전체(data conductor)가 위치한다. 데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주사 신호선과 교차할 수 있다. 입력 전극(173b)은 데이터선(171)과 연결되어 있다. 출력 전극(175b)은 섬형일 수 있으며, 데이터선(171)과 분리되어 있다. 입력 전극(173b)과 출력 전극(175b)은 반도체(154b) 위에서 마주한다.

입력 전극(173b) 및 출력 전극(175b)은 각각 접촉 구멍(183b, 185b)을 통해 반도체(154b)의 소스 영역(153b) 및 드레인 영역(155b)과 연결될 수 있다.

제어 전극(124b), 입력 전극(173b) 및 출력 전극(175b)은 반도체(154b)와 함께 구동 박막 트랜지스터(Qd)를 이룬다. 그러나 구동 박막 트랜지스터(Qd)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니고 다양하게 바뀔 수 있다.

데이터 도전체 위에는 질화규소 또는 산화규소 따위의 무기 절연물로 만들어질 수 있는 제2 보호막(180b)이 위치할 수 있다. 제2 보호막(180b)은 그 위에 형성될 발광 부재의 발광 효율을 높이기 위해 단차를 없애고 평탄한 표면을 가질 수 있다. 제2 보호막(180b)은 출력 전극(175b)을 드러내는 접촉 구멍(185c)을 가질 수 있다.

제2 보호막(180b) 위에는 복수의 화소 전극(191)이 위치한다.

각 화소(PX)의 화소 전극(191)은 제2 보호막(180b)의 접촉 구멍(185c)을 통해 출력 전극(175b)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있다. 화소 전극(191)은 반투과성 도전 물질 또는 반사성 도전 물질을 포함할 수 있다.

제2 보호막(180b) 위에는 화소 전극(191)을 드러내는 복수의 개구부를 가지는 화소 정의막(격벽이라고도 함)(360)이 위치할 수 있다. 화소 전극(191)을 드러내는 화소 정의막(360)의 개구부는 각 화소 영역을 정의할 수 있다. 화소 정의막(360)은 생략될 수도 있다.

화소 정의막(360) 및 화소 전극(191) 위에는 발광 부재(370)가 위치한다. 발광 부재(370)는 차례대로 적층된 제1 유기 공통층(371), 복수의 발광층(373), 그리고 제2 유기 공통층(375)을 포함할 수 있다.

제1 유기 공통층(371)은 예를 들어 차례대로 적층된 정공 주입층(hole injecting layer) 및 정공 수송층(hole transport layer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 유기 공통층(371)은 화소(PX)가 배치되어 있는 표시 영역 전면에 걸쳐 형성될 수도 있고 각 화소(PX) 영역에만 형성될 수도 있다.

발광층(373)은 각각 대응하는 화소(PX)의 화소 전극(191) 위에 위치할 수 있다. 발광층(373)은 적색, 녹색 및 청색 등의 기본색의 빛을 고유하게 내는 유기 물질로 만들어질 수도 있고, 서로 다른 색의 빛을 내는 복수의 유기 물질층이 적층된 구조를 가질 수도 있다.

제2 유기 공통층(375)은 예를 들어 차례대로 적층된 전자 수송층(electron transport layer) 및 전자 주입층(electron injecting layer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 유기 공통층(375)은 화소(PX)가 배치되어 있는 표시 영역 전면에 걸쳐 형성될 수도 있고 각 화소(PX) 영역에만 형성될 수도 있다.

제1 및 제2 유기 공통층(371, 375)은 발광층(373)의 발광 효율을 향상하기 위한 것으로서 제1 및 제2 유기 공통층(371, 375) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다.

발광 부재(370) 위에는 공통 전압을 전달하는 대향 전극(270)이 위치한다. 대향 전극(270)은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어 대향 전극(270)은 투명한 도전성 물질로 이루어지거나 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 은(Ag) 등의 금속을 얇게 적층하여 형성함으로써 광 투과성을 가지도록 할 수 있다.

각 화소(PX)의 화소 전극(191), 발광 부재(370) 및 대향 전극(270)은 발광 소자를 이루며, 화소 전극(191) 및 대향 전극(270) 중 하나가 캐소드(cathode)가 되고 나머지 하나가 애노드(anode)가 된다.

본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 발광 부재(370)로부터의 내부광을 위쪽으로 발광하여 영상을 표시하는 전면 발광 방식(top emission type)일 수 있다.

대향 전극(270) 위에는 밀봉층(encapsulation layer)(280)이 위치할 수 있다. 밀봉층(280)은 발광 부재(370) 및 대향 전극(270)을 밀봉(encapsulation)하여 외부로부터 수분 및/또는 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다.

밀봉층(280)은 복수의 봉지 박막(encapsulating thin films)을 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 밀봉층(280)의 복수의 봉지 박막은 교대로 적층된 적어도 하나의 무기막(280_1) 및 적어도 하나의 유기막(280_2)을 포함할 수 있다. 무기막(280_1)은 산화 알루미늄(AlOx), 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx) 등의 무기 물질을 포함할 수 있다. 도 6은 밀봉층(280)의 가장 아래 또는 가장 위에 무기막(280_1)이 위치하는 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 밀봉층(280)의 가장 아래 또는 가장 위에 유기막(280_2)이 위치할 수도 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 밀봉층(280) 내부에는 접촉 감지 센서 및 이에 연결된 터치 배선(411, 412)을 포함하는 접촉 감지층(400)이 위치한다. 즉, 밀봉층(280)의 복수의 봉지 박막 사이에 접촉 감지층(400)이 위치할 수 있다. 더 구체적으로 접촉 감지층(400)은 밀봉층(280)의 서로 인접한 유기막(280_2) 및 무기막(280_1) 사이에 위치할 수 있다.

도 6은 밀봉층(280)의 복수의 봉지 박막 중 대체로 상부 쪽에 위치하는 무기막(280_1) 바로 위에 접촉 감지층(400)이 위치하는 예를 도시하나, 이에 한정되는 것은 아니고, 유기막(280_2) 바로 위에 접촉 감지층(400)이 위치할 수도 있고, 다른 무기막(280_1)의 바로 위에 접촉 감지층(400)이 위치할 수도 있다.

접촉 감지층(400)이 밀봉층(280)의 복수의 봉지 박막 중 대체로 하부 쪽에 위치하는 봉지 박막 사이에 위치하는 경우 접촉 감지층(400)과 하부의 표시 소자 사이의 기생 용량에 의한 간섭이 생길 수 있다. 따라서 이 경우에는 밀봉층(280)의 복수의 봉지 박막, 특히 접촉 감지층(400)의 아래에 위치하는 봉지 박막의 유전율을 낮게 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 밀봉층(280) 내에 포함된 접촉 감지층(400)의 상부 및 하부에는 각각 적어도 하나의 봉지 박막이 위치하므로 접촉 감지층(400)에 외부로부터의 습기 및/또는 산소가 침투하는 것을 막을 수 있다.

접촉 감지층(400)의 보호를 위해 접촉 감지층(400)의 위쪽에는 교대로 적층된 적어도 하나의 무기막(280_1) 및 적어도 하나의 유기막(280_2)이 위치할 수도 있다.

접촉 감지층(400)이 포함하는 터치 배선의 패드부(450) 상부에 위치하는 봉지 박막의 일부는 제거되어 패드부(450)가 드러나며, 패드부(450)에는 터치 제어부(700)가 연결될 수 있다.

접촉 감지층(400)은 그 아래의 봉지 박막을 차례대로 적층한 후 그 위에 터치 전극 및 터치 배선용 도전성 물질을 스퍼터링 따위의 방법으로 적층한 후 패터닝하거나 프린팅하여 복수의 터치 전극 및 복수의 터치 배선을 형성하여 형성할 수 있다. 다음 접촉 감지층(400) 위에 나머지 봉지 박막을 적층한 후 접촉 감지층(400) 위의 봉지 박막을 패터닝하여 패드부(450) 상부의 봉지 박막이 제거된 영역을 형성할 수도 있다. 또는 접촉 감지층(400) 위에 나머지 봉지 박막을 적층할 때 마스크를 사용하여 패드부(450) 이외의 영역에만 봉지 박막을 적층할 수도 있다.

접촉 감지층(400)이 포함하는 접촉 감지 센서의 구체적인 구조는 앞에서 설명한 바와 동일하므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따르면, 밀봉층(280)을 형성하는 과정에 접촉 감지 센서를 포함하는 접촉 감지층(400)을 함께 형성하므로 별도로 터치 패널을 제작하고 부착할 필요가 없고 접촉 감지 센서를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 제조 공정을 단순화하고 제조 원가를 절감할 수 있다. 또한 별도의 터치 패널을 영상이 표시되는 표시판 위에 부착할 필요가 없으므로 접촉 감지 센서를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 두께를 줄일 수 있고, 투과율 등의 광특성을 향상할 수 있다.

접촉 감지 센서가 밀봉층(280)에 포함되므로 습기 또는/및 산소가 접촉 감지 센서로 침투하는 것을 방지할 수 있어 방습력을 향상할 수 있고, 금속의 부식으로 인한 접촉 감지 센서의 불량을 줄일 수 있고 플렉서블 표시 장치의 벤딩 내구성을 높일 수 있다.

접촉 감지 센서가 포함하는 터치 전극은 서로 동일한 층에 위치하므로 표시판(300)의 벤딩시 접촉 감지 센서의 변형을 줄이고 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 접촉 감지층(400)의 두께를 줄일 수 있고 벤딩 곡률 반경을 줄일 수 있다.

밀봉층(280) 위에는 외부광의 반사를 줄일 수 있는 반사 방지층(390)이 더 위치할 수 있다.

이제, 앞에서 설명한 도 1 내지 도 6과 함께 도 7을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치에 대해 설명한다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 베이스 필름 및 접촉 감지층의 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 앞에서 설명한 도 1 내지 도 6에 도시한 플렉서블 표시 장치와 대부분 동일하나 접촉 감지층(400)의 위치가 다를 수 있다. 본 실시예에 따른 접촉 감지층(400)은 도 7(a)와 같이 플렉서블 기판인 제2 필름(113)의 윗면에 위치하거나 도 7(b)와 같이 제2 필름(113) 아랫면에 위치할 수 있다. 즉, 제2 필름(113) 위 또는 아래에 접촉 감지 센서를 이루는 복수의 터치 전극(410, 420) 및 이와 연결된 터치 배선(411, 421)이 형성되어 있을 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 발광 부재(370)로부터의 내부광을 아래쪽으로 발광하여 영상을 표시하는 배면 발광 방식(bottom emission type)일 수 있다. 이 경우 제1 필름(112) 및 배리어막(111)은 투명도가 높을 수 있다.

본 실시예에 따른 효과는 앞에서 설명한 실시예와 동일하다.

그러면, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 8 내지 도 12B를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 접촉 감지층(400)의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 8 내지 도 12B는 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 베이스 필름 위 또는 아래에 접촉 감지 센서를 형성하는 제조 공정을 순서대로 나타낸 도면들로서, 특히 도 9B는 도 9A에 도시한 중간 제조물을 IX-IX 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 10B는 도 10A에 도시한 중간 제조물을 X-X 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 11B는 도 11A에 도시한 중간 제조물을 XI-XI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 12B는 도 12A에 도시한 중간 제조물을 XII-XII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

먼저 도 8을 참조하면, PET 등의 제2 필름(113) 위에 도전성 물질을 스퍼터링 등의 방법으로 적층하여 도전층을 형성한다. 도전층은 차례대로 적층된 제1 도전층(401)과 제2 도전층(403)을 포함할 수 있다. 제1 도전층(401)은 ITO, IZO 등의 투명한 도전성 물질을 포함하고, 제2 도전층(403)은 알루미늄(Al)과 같은 금속 물질을 포함할 수 있다.

다음 도 9A 및 도 9B를 참조하면, 제1 도전층(401)과 제2 도전층(403)을 패터닝하여 제1 중간 패턴(410P)과 제2 중간 패턴(420P), 제2 연결 패턴(422P), 그리고 제1 중간 패턴(410P) 및 제2 중간 패턴(420P)과 연결되어 있는 제1 터치 배선(411) 및 제2 터치 배선(421)을 포함하는 터치 배선을 형성한다. 제1 중간 패턴(410P)과 제2 중간 패턴(420P)의 형태는 각각 앞에서 설명한 제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)과 동일할 수 있다.

동일한 열에 위치하는 제2 중간 패턴(420P)은 제2 중간 패턴(420P)과 동일한 층에 위치하며 함께 패터닝되는 제2 연결 패턴(422P)을 통해 서로 연결되어 있을 수 있다. 이와 달리 동일한 행에 위치하는 제1 중간 패턴(410P)이 별도의 제1 연결 패턴(도시하지 않음)을 통해 서로 연결되어 있을 수도 있다.

다음 도 10A 및 도 10B를 참조하면, 제1 중간 패턴(410P)과 제2 중간 패턴(420P), 그리고 제2 연결 패턴(422P)의 상부층인 제 2 도전층(402)을 식각 등의 방법으로 제거하여 투명한 복수의 제1 터치 전극(410), 복수의 제2 터치 전극(420), 그리고 복수의 제2 연결부(422)를 형성한다. 이와 달리 동일한 열에 배열된 제1 터치 전극(410)이 동일한 층에 위치하는 제1 연결부(412)로 연결된 경우 본 단계에서 제2 연결부(422) 대신 제1 연결부(412)를 형성할 수도 있다.

제1 터치 배선(411) 및 제2 터치 배선(421)은 여전히 제1 도전층(401) 및 제2 도전층(403)을 모두 포함하여 저저항 배선을 이룰 수 있다.

다음 도 11A 및 도 11B를 참조하면, 제1 터치 전극(410), 제2 터치 전극(420), 제2 연결부(422) 및 터치 배선 위에 절연 물질을 적층하고 패터닝하여 제2 연결부(422) 위에 위치하며 제2 연결부(422)를 덮는 절연막(430), 그리고 터치 배선 위에 위치하며 터치 배선을 덮는 절연막(432)을 형성한다.

다음 도 11A 및 도 11B를 참조하면, 절연막(430) 위에 도전성 물질을 적층하고 패터닝하여 제2 연결부(422)와 절연되어 교차하며 한 행에서 서로 이웃하는 제1 터치 전극(410)을 연결하는 제1 연결부(412)를 형성한다.

이로써 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 센서를 포함하는 접촉 감지층(400)이 완성될 수 있다. 본 실시예에 따른 접촉 감지층(400)의 제조 방법은 앞에서 설명한 도 1 내지 도 5 및 도 7에 도시한 실시예와 같이 제2 필름(113)의 위 및 아래에 접촉 감지 센서가 형성되는 실시예에 적용될 수 있다.

본 실시예에 따른 접촉 감지층(400)의 제조 방법은 앞에서 설명한 도 1 내지 도 6에 도시한 실시예와 같이 밀봉층(280) 안에 접촉 감지층(400)이 위치하는 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다. 이 경우 도 8 내지 도 12B에 도시한 제2 필름(113)은 밀봉층(280)의 어느 한 무기막(280_1)으로 대체될 수 있다.

이제, 도 13 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치가 포함하는 접촉 감지 센서의 다양한 구조에 대해 설명한다.

도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치가 포함하는 접촉 감지 센서의 평면도이고, 도 14는 도 13에 도시한 접촉 감지 센서를 XIV- XIV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 15는 도 13에 도시한 접촉 감지 센서를 XV- XV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 16 및 도 17은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치가 포함하는 접촉 감지 센서의 평면도이다.

도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 센서는 앞에서 설명한 실시예와 대부분 동일하나 정전기로부터의 보호를 위한 구조를 더 포함할 수 있다. 앞에서 설명한 도 2 내지 도 4에 도시한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하도록 한다.

동일한 행에 위치하는 이웃한 제1 터치 전극(410)은 제1 터치 전극(410)과 동일한 층에 위치할 수 있는 제1 연결부(412)에 의해 서로 연결될 수 있다. 제1 연결부(412)는 제1 터치 전극(410)과 일체화되어 있을 수 있다.

먼저 도 13 및 도 14를 참조하면, 동일한 열에 위치하는 이웃한 제2 터치 전극(420)은 제2 터치 전극(420)과 다른 층에 위치할 수 있는 제2 연결부(422)에 의해 서로 연결될 수 있다. 제2 터치 전극(420)과 제2 연결부(422)는 직접적인 접촉을 통해 서로 연결될 수 있다. 서로 연결된 한 쌍의 제2 터치 전극(420)을 연결하는 제2 연결부(422)는 서로 분리되어 있는 복수 개로 마련될 수 있다. 도 13은 한 쌍의 제2 연결부(422)가 이웃한 제2 터치 전극(420)을 연결하는 예를 도시한다.

제1 연결부(412)와 제2 연결부(422) 사이에는 각각 절연막(430)이 위치하여 제1 연결부(412)와 제2 연결부(422)를 서로 절연시킨다. 절연막(430)은 도 13에 도시한 바와 같이 제1 연결부(412)와 제2 연결부(422)의 교차부마다 배치된 복수의 독립된 섬형의 절연체일 수 있다. 이와 달리, 절연막(430)은 전면적으로 형성되어 있으면서 제2 연결부(422)가 한 쌍의 연결된 제2 터치 전극(420)과 연결되도록 제2 터치 전극(420)의 일부를 드러내도록 제거되어 있을 수도 있다.

제2 연결부(422)는 투명하거나 금속과 같은 저저항의 불투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다. 제2 연결부(422)가 저저항의 불투명한 금속 물질로 이루어지는 경우, 주변 영역(PA)의 터치 배선(411, 421)과 동일한 제조 공정에서 동일한 층으로 형성될 수 있다. 저저항의 불투명 금속 물질로 이루어지는 제2 연결부(422)가 시인되는 것을 방지할 수 있도록 그 폭은 한정되거나 가로 방향에 대해 사선 방향으로 기울어져 설계될 수도 있다. 이와 같이 제2 연결부(422)가 시인성을 고려하여 좁게 설계되는 경우 제1 연결부(412)와 제2 연결부(422)의 교차 영역에 집중되는 정전기에 의해 제2 연결부(422)에 불량이 발생할 수 있다.

이러한 정전기에 의한 불량을 방지하게 위해, 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 터치 전극(410) 및 제2 터치 전극(420) 중 적어도 하나의 일부 영역에 섬형이면서 자신이 속하는 터치 전극(410, 420)과 전기적으로 절연되고, 제1 터치 전극(410)과 제2 터치 전극(420)의 교차 영역에 인접하여 배치된 더미 패턴(418, 419, 428, 429)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 도 13에 도시한 바와 같이 제1 터치 전극(410)의 일부 영역에 가장자리로부터 이격된 제1 더미 패턴(418)과 가장자리에 접하는 제2 더미 패턴(419)가 형성될 수 있고, 제2 터치 전극(420)의 일부 영역에 가장자리로부터 이격된 제1 더미 패턴(428)과 가장자리에 접하는 제2 더미 패턴(429)이 형성될 수 있다.

더미 패턴(418, 419, 428, 429)은 제1 터치 전극(410) 또는 제2 터치 전극(420) 각각의 전기적 이동 경로 상에 차단 영역(절연 영역)을 형성하여 전기적 이동 경로의 폭을 줄이고 경로의 길이는 증가시킴으로써, 이동 경로상의 전기적 저항을 증가시켜 제1 및 제2 터치 전극(410, 420)의 교차 영역인 고저항 영역으로의 급격한 정전기 유입을 방지할 수 있다.

도 13을 참조하면, 더미 패턴(418, 428)은 자신이 속하는 터치 전극(410, 420)의 가장자리로부터 이격되어 있을 수 있다. 더미 패턴(419, 429)은 자신이 속하는 터치 전극(410, 420)의 가장자리에 접할 수 있다. 더미 패턴(418, 428)은 양전하의 정전기가 유입되면 더미 패턴(418, 428)의 표면에 음전하가 충전되어 정전기의 양전하를 잡아 끌고, 제2 연결부(422)로 유입되는 정전기에 의한 충격을 완화시킬 수 있다. 더미 패턴(419, 429)은 유입된 정전기가 제1 및 제2 터치 전극(410, 420)의 교차 영역에 급격히 유입되지 않도록 전기적 이동 경로를 연장시키고 우회시키는 역할을 한다.

더미 패턴(418, 419, 428, 429)은 제1 및 제2 터치 전극(410, 420)과 동일한 층에 위치할 수 있고, 동일한 물질로 구성될 수 있다.

더미 패턴(418, 419, 428, 429)은 제1 및 제2 터치 전극(410, 420)의 교차 영역을 중심으로 서로 대칭되는 영역에 동일한 크기로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 터치 전극(410)의 제1 및 제2 더미 패턴(418, 419)는 제1 연결부(412)를 중심으로 서로 대칭되는 영역에 동일한 크기로 배치되고, 제2 터치 전극(420)의 제1 및 제2 더미 패턴(428, 429)는 제2 연결부(422)를 중심으로 서로 대칭되는 영역에 동일한 크기로 배치될 수 있다.

더미 패턴(418, 419, 428, 429)은 터치 전극(410, 420) 내에서 전기적 이동 경로를 형성하도록 절곡된 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 제2 터치 전극(420)은 양 사이드의 가장자리에 제2 더미 패턴(429)가 위치하고, 제2 더미 패턴(429)의 사이에 L자 모양으로 절곡된 제1 더미 패턴(428)이 위치할 수 있다.

더미 패턴(418, 419, 428, 429)의 형상 및 위치는 도시된 바에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

제2 터치 전극(420)은 이웃한 제1 터치 전극(410)을 향하여 돌출되고 제2 연결부(422)와 연결되는 돌출 패턴(427)을 가질 수 있다. 돌출 패턴(427)은 상대적으로 그 폭이 매우 좁은 제2 연결부(422)로의 급격한 정전기 유입을 방지하고, 더미 패턴(418, 419, 428, 429)과 함께 터치 전극(410, 420)의 전기적 이동 경로를 변형시킬 수 있다. 돌출 패턴(427)은 한 제2 터치 전극(420)에 복수 개로 마련될 수 있으며, 이웃한 제2 터치 전극(420) 사이에서 각각 자신이 연결된 제2 터치 전극(420)으로부터 서로 반대방향으로 평행하게 연장될 수 있다.

도 13은 돌출 패턴(427)이 서로 분리된 제2 터치 전극(420)로부터 돌출되어 제2 연결부(422)에 연결되어 있는 예를 도시하고 있으나, 이와 달리 서로 이웃한 제1 터치 전극(410)이 제1 터치 전극(410)과 다른 층에 위치하는 제1 연결부(412)를 통해 서로 연결될 수도 있고, 이 경우 제1 터치 전극(410)이 제1 연결부(412)와 연결되는 돌출 패턴(도시하지 않음)을 가질 수도 있다.

도 13 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 감지 센서는 다수의 정전기 유도 패턴(490)을 더 포함할 수 있다. 정전기 유도 패턴(490)은 제1 및 제2 터치 전극(410, 420) 중 어느 하나에 전기적으로 연결되고, 각각 자신이 연결된 터치 전극(410, 420)과 이웃한 터치 전극(410, 420)을 향하는 방향으로 연장되어 일부 영역이 이웃한 터치 전극(410, 420)과 중첩되도록 형성된다. 정전기 유도 패턴(490)는 터치 전극(410, 420) 중 어느 하나와 직접적인 접촉을 통해 연결될 수 있다. 이와 달리, 정전기 유도 패턴(490)은 자신이 연결하는 터치 전극(410, 420)의 상부 또는 하부 층에 위치하면서 절연막(434)에 형성된 접촉 구멍(도시하지 않음)을 통해 터치 전극(410, 420)과 전기적으로 연결될 수도 있다.

여기서, 정전기 유도 패턴(490)과 전기적으로 연결되지 않고 중첩되는 터치 전극(410, 420) 사이에는 절연성을 확보하기 위한 절연막(434)이 개재될 수 있다.

정전기 유도 패턴(490)은 공정 단순화를 위하여 제2 연결부(422))와 동일한 물질로 동일한 층에 형성될 수 있다. 정전기 유도 패턴(490)은 터치 배선(411, 421)과 같이 저저항의 불투명 금속 물질로 형성될 수 있다.

정전기 유도 패턴(490) 쪽으로 정전기가 유도되면 제1 및 제2 연결부(412, 422)에 대해서 안정성을 확보할 수 있고, 정전기 유도 패턴(490)에 단선 등의 손상이 가해지더라도 이는 접촉 감지 센서의 구동에 영향을 미치지 않는다.

다음 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 센서는 앞에서 설명한 도 13 내지 도 15에 도시한 접촉 감지 센서의 제2 더미 패턴(419, 429)와 정전기 유도 패턴(490) 없이 제1 더미 패턴(418, 428)과 돌출 패턴(427)만을 포함할 수 있다.

제1 터치 전극(410)은 다수 개의 제1 더미 패턴(418)을 포함하고, 제2 터치 전극(420)은 다수 개의 제1 더미 패턴(428) 및 돌출 패턴(427)을 포함할 수 있다. 제1 더미 패턴(428) 및 돌출 패턴(427)은 L자 모양으로 절곡된 형상을 가질 수 있다.

절곡된 돌출 패턴(427)은 제2 터치 전극(420) 사이의 전기적 이동 경로의 길이를 증가시킬 수 있다.

도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 센서는 앞에서 설명한 도 13 내지 도 15에 도시한 접촉 감지 센서의 돌출 패턴(427)과 정전기 유도 패턴(490) 없이 제1 더미 패턴(418, 428)과 제2 더미 패턴(419, 429)만을 포함할 수 있다.

제1 터치 전극(410)은 다수 개의 제1 더미 패턴(418)을 포함하고, 제2 터치 전극(420)은 돌출 패턴 없이 단일한 제2 연결부(422)에 의해 전기적으로 연결되며, 제1 더미 패턴(428)과 제2 더미 패턴(429)을 하나씩 포함할 수 있다. 제1 연결부(412)과 제2 연결부(422)는 사선 방향으로 기울여져 설계될 수 있다.

이러한 다양한 더미 패턴, 돌출 패턴 및 정전기 유도 패턴의 개수, 형상 및 위치는 다양하게 조합되고 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

다음, 도 18 및 도 19를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치에 대해 설명한다.

도 18은 본 발명의 한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 접촉 감지 센서 및 접지 배선을 도시한 평면도이고, 도 19는 도 18에 도시한 플렉서블 표시 장치의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.

본 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 앞에서 설명한 실시예와 동일하나 주변 영역(PA)에 위치하는 접지 배선(60)을 더 포함할 수 있다.

접지 배선(60)은 터치 배선(411, 421)의 외곽 영역에 위치할 수 있다. 접지 배선(60)은 터치 배선(411, 421)을 감싸듯이 표시판(300)의 테두리를 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 접지 배선(60)은 대략적으로 사각인 형태를 가질 수 있다.

접지 배선(60)은 외부에서 유입되는 정전기를 제거하기 위하여 접지 전원과 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해 접지 배선(60)은 패드부(450)가 포함하는 패드를 통해 접지 전원과 전기적으로 연결될 수 있다.

도 19를 참조하면, 접지 배선(60)은 적어도 하나의 정전기 유도부(70)를 포함한다. 정전기 유도부(70)는 접지 배선(60)의 비모서리 영역보다 모서리 영역에 더 조밀하게 형성되어 있을 수 있다.

정전기 유도부(70)는 다수의 정전기 유도 패턴(71, 72, 73, 74, 75)을 포함할 수 있다. 정전기 유도 패턴(71, 72, 73, 74, 75)은 접지 배선(60)으로부터 돌출된 형태일 수 있고, 외부로부터 유입되는 정전기를 유도하기 위하여 접지 배선(60)으로부터 외측 방향을 향하여 연장되어 있을 수 있다.

정전기 유도 패턴(71, 72, 73, 74, 75)은 외부의 정전기를 유도하기 위하여 피뢰침 형상을 가질 수 있다. 또한 정전기 유도 효과를 향상시키기 위하여 정전기 유도 패턴(71, 72, 73, 74, 75) 중 적어도 어느 하나에는 요철부(77)가 형성될 수 있다. 예를 들어 정전기 유도 패턴(71, 75)에는 요철 형상의 요철부(77)가 형성될 수 있다. 도 19에 도시된 정전기 유도 패턴(71, 72, 73, 74, 75)의 개수는 다양하게 변화될 수 있다. 또한 정전기 유도 패턴(71, 72, 73, 74, 75)의 길이는 서로 다를 수도 있고 같을 수도 있다.

정전기 유도 패턴(71, 72, 73, 74, 75)은 접지 배선(60)과 일체로 형성될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

111: 배리어막 112: 제1 필름
113: 제2 필름 124b: 제어 전극
140: 게이트 절연막 154b: 반도체
171: 데이터선 180a, 180b: 보호막
191: 화소 전극 270: 대향 전극
280: 밀봉층 300: 표시판
360: 화소 정의막 370: 발광 부재
371, 375: 유기 공통층 373: 발광층
390: 반사 방지층 400: 접촉 감지층
410, 420: 터치 전극 411, 421: 터치 배선
412, 422: 연결부 418, 419, 428, 429: 더미 패턴
427: 돌출 패턴 430, 432, 434: 절연막
450: 패드부 490: 정전기 유도 패턴
600: 표시 제어부 700: 터치 제어부

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7. 기판,
   상기 기판 위에 위치하고 제1방향으로 배열된 복수의 제1 터치 전극,
   상기 기판 위에 위치하고 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 배열된 복수의 제2 터치 전극,
   상기 복수의 제1 터치 전극 중 한 제1 터치 전극 내부에 위치하고, 상기 제1 터치 전극의 외측 가장자리로부터 이격되고, 상기 제1 터치 전극과 절연되고, 섬 형상을 갖는, 제1 더미 패턴, 그리고
   상기 제1 터치 전극의 외측에 위치하고, 상기 제1 터치 전극의 외측 가장자리에 이웃하고, 상기 제1 터치 전극과 절연되고, 섬 형상을 갖는, 제2 더미 패턴
   을 포함하고,
   상기 제1 더미 패턴은, 상기 제1방향과 평행하며 상기 제1 터치 전극의 중심을 지나는 제1축에서 꺾인 가장자리를 가지고, 상기 제1 더미 패턴은 상기 제1축을 기준으로 대칭이고,
   상기 제2 더미 패턴은 상기 제1 터치 전극의 내부를 향하여 연장된 직선 형태인
   표시 장치.
8. 제7항에서,
   상기 복수의 제1 터치 전극 중 상기 제1 터치 전극에 인접한 다른 제1 터치 전극 내부에 위치하고, 상기 다른 제1 터치 전극의 외측 가장자리로부터 이격되고, 상기 다른 제1 터치 전극과 절연되고, 섬 형상을 갖는, 제3 더미 패턴을 더 포함하고,
   상기 제3 더미 패턴은 상기 제1 더미 패턴과 동일한 형상을 갖는
   표시 장치.
9. 제8항에서,
   상기 제1 더미 패턴과 상기 제3 더미 패턴은 상기 제2방향과 평행한 제2축을 기준으로 대칭인 표시 장치.
10. 제7항에서,
    상기 제2 더미 패턴은 직선 형태로 연장된 표시 장치.
11. 제10항에서,
    상기 복수의 제2 터치 전극 중 한 제2 터치 전극의 외측에 위치하고, 상기 제2 터치 전극의 외측 가장자리에 이웃하고, 상기 제2 터치 전극과 절연되고, 섬 형상을 갖는, 제4 더미 패턴을 더 포함하고,
    상기 제4 더미 패턴은 직선 형태로 연장되고,
    상기 제2 더미 패턴의 가장자리와 상기 제4 더미 패턴의 가장자리는 서로 마주하는
    표시 장치.
12. 제10항에서,
    상기 복수의 제1 터치 전극 중 다른 제1 터치 전극의 외측에 위치하고, 상기 다른 제1 터치 전극의 외측 가장자리에 이웃하고, 상기 다른 제1 터치 전극과 절연되고, 섬 형상을 갖는, 제4 더미 패턴을 더 포함하고,
    상기 제4 더미 패턴은 상기 제2 더미 패턴과 동일한 형상을 갖고,
    상기 제2 더미 패턴과 상기 제4 더미 패턴은 서로 대칭인
    표시 장치.
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