KR102436562B1

KR102436562B1 - 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치

Info

Publication number: KR102436562B1
Application number: KR1020170180854A
Authority: KR
Inventors: 윤정기; 안용수
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2022-08-26
Also published as: KR20190078989A

Abstract

본 발명은 박형화 및 경량화가 가능한 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치는 발광 소자를 덮도록 배치되는 봉지 유닛 상부에 터치 센서가 배치됨으로써 별도의 접착 공정이 불필요해져 공정이 단순화되며 비용을 절감할 수 있으며, 터치 센서에 포함되는 불투명 도전층과 동일 평면 상에 동일 재질로 이루어지며, 상기 컬러 베젤 영역에 배치되는 반사층과, 상기 반사층 상에 배치되는 컬러 제어층을 이용하여 마스크 추가 공정없이 컬러 베젤을 구현할 수 있다.

Description

터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE WITH TOUCH SENSOR}

본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 특히 공정 단순화 및 비용을 절감할 수 있는 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.

터치 스크린은 표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다. 즉, 터치 스크린은 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환하며, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다. 이와 같은 터치 스크린은 키보드 및 마우스와 같이 표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.

이와 같은 터치 스크린은 일반적으로 액정 표시 패널 또는 유기 전계 발광 표시 패널과 같은 표시 패널의 전면에 접착제를 통해 부착되는 경우가 많다. 이 경우, 터치 스크린이 별도로 제작되어 표시 패널의 전면에 부착되므로, 부착 공정의 추가로 공정이 복잡해지며 비용이 상승하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 공정 단순화 및 비용을 절감할 수 있는 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치는 발광 소자를 덮도록 배치되는 봉지 유닛 상부에 터치 센서가 배치됨으로써 별도의 접착 공정이 불필요해져 공정이 단순화되며 비용을 절감할 수 있으며, 터치 센서에 포함되는 불투명 도전층과 동일 평면 상에 동일 재질로 이루어지며, 상기 컬러 베젤 영역에 배치되는 반사층과, 상기 반사층 상에 배치되는 컬러 제어층을 이용하여 마스크 추가 공정없이 컬러 베젤을 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 접착제를 통해 터치 스크린이 유기 발광 표시 장치에 부착되는 종래 유기 발광 표시 장치와 달리 봉지 유닛 상에 터치 전극들이 배치됨으로써 별도의 접착 공정이 불필요해져 공정이 단순화되며 비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 제2 브릿지와 함께 반사층을 형성하고, 터치 보호막 또는 터치 절연막과 함께 컬러 제어층을 형성함으로써 마스크 추가 공정 없이 컬러 베젤 영역에서 고품격의 컬러를 구현할 수 있어 소비자 만족도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1에서 선 "Ⅰ-Ⅰ'"를 따라 절취한 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 반사층의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 반사층과 컬러 제어층에 의한 반사광들의 간섭 효과를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b는 도 3에 도시된 컬러 제어층 반사층의 두께에 따라 구현되는 컬러를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 8에서 선 "Ⅱ-Ⅱ'"를 따라 절취한 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시를 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 사시도이다.

도 1에 도시된 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치는 기판(111) 상에 매트릭스 형태로 배열된 다수의 서브 화소들(PXL)과, 다수의 서브 화소들(PXL) 상에 배치된 봉지 유닛(140)와, 봉지 유닛(140) 상에 배치된 상호 정전 용량(Cm)을 구비한다.

이 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치는 디스플레이 기간 동안 발광 소자(120)를 포함하는 다수의 서브 화소들(PXL)을 통해 영상을 표시한다. 그리고, 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치는 터치 기간동안 사용자의 터치에 의한 상호 정전 용량(mutual capacitance)(Cm; 터치 센서)의 변화량 감지하여 터치 유무 및 터치 위치를 센싱한다.

이러한 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 기판(111) 상에 마련되는 액티브 영역(AA)과, 액티브 영역(AA)의 주변에 배치되는 비액티브 영역(NA)으로 구분된다.

액티브 영역(AA)은 매트릭스 형태로 배열된 단위 화소를 통해 영상을 표시한다. 단위 화소는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 화소로 구성되거나, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 서브 화소로 구성된다.

각 서브 화소(PXL)들은 화소 구동 회로와, 화소 구동 회로와 접속되는 발광 소자(120)를 구비한다.

화소 구동 회로는 도 1에 도시된 바와 같이 스위칭 트랜지터(T1), 구동 트랜지스터(T2) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 한편, 본 발명에서는 화소 구동 회로가 2개의 트랜지스터(T)와 1개의 커패시터(C)를 구비하는 구조를 예로 들어 설명하였지만, 이를 한정하는 것은 아니다. 즉, 3개 이상의 트랜지스터(T)와 1개 이상의 커패시터(C)를 구비하는 3T1C구조 또는 3T2C구조의 화소 구동 회로를 이용할 수도 있다.

스위칭 트랜지스터(T1)는 스캔 라인(SL)에 스캔 펄스가 공급되면 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급된 데이터 신호를 스토리지 캐패시터(Cst) 및 구동 트랜지스터(T2)의 게이트 전극으로 공급한다.

구동 트랜지스터(T2)는 그 구동 트랜지스터(T2)의 게이트 전극에 공급되는 데이터 신호에 응답하여 고전압(VDD) 공급 라인으로부터 발광 소자(120)로 공급되는 전류를 제어함으로써 발광 소자(120)의 발광량을 조절하게 된다. 그리고, 스위칭 트랜지스터(T1)가 턴-오프되더라도 스토리지 캐패시터(Cst)에 충전된 전압에 의해 구동 트랜지스터(T2)는 다음 프레임의 데이터 신호가 공급될 때까지 일정한 전류를 공급하여 발광 소자(120)가 발광을 유지하게 한다.

이러한 구동 박막트랜지스터(T2,130)는 도 3에 도시된 바와 같이 버퍼층(112) 상에 배치되는 반도체층(134)과, 게이트 절연막(102)을 사이에 두고 반도체층(134)과 중첩되는 게이트 전극(132)과, 층간 절연막(114) 상에 형성되어 반도체층(134)과 접촉하는 소스 및 드레인 전극(136,138)을 구비한다. 여기서, 반도체층(134)은 비정질 반도체 물질, 다결정 반도체 물질 및 산화물 반도체 물질 중 적어도 어느 하나로 형성된다.

발광 소자(120)는 애노드 전극(122)과, 애노드 전극(122) 상에 형성되는 적어도 하나의 발광 스택(124)과, 발광 스택(124) 위에 형성된 캐소드 전극(126)을 구비한다.

애노드 전극(122)은 화소 평탄화층(118)을 관통하는 화소 컨택홀을 통해 노출된 구동 박막트랜지스터(T2,130)의 드레인 전극(138)과 전기적으로 접속된다. 한편, 애노드 전극(122)과 구동 트랜지스터(T2) 사이에는 화소 평탄화층(118) 뿐만 아니라, 무기 보호층(도시하지 않음)도 배치될 수도 있다.

적어도 하나의 발광 스택(124)은 뱅크(128)에 의해 마련된 발광 영역의 애노드 전극(122) 상에 형성된다. 적어도 하나의 발광 스택(124)은 애노드 전극(122) 상에 정공 관련층, 유기 발광층, 전자 관련층 순으로 또는 역순으로 적층되어 형성된다. 이외에도 발광 스택(124)은 전하 생성층을 사이에 두고 대향하는 다수개의 발광 스택들을 구비할 수도 있다. 다수개의 발광 스택이 제1 및 제2 발광 스택을 구비하는 경우, 제1 및 제2 발광 스택 중 어느 하나의 유기 발광층은 청색광을 생성하고, 제1 및 제2 발광 스택 중 나머지 하나의 유기 발광층은 노란색-녹색광을 생성함으로써 제1 및 제2 발광 스택을 통해 백색광이 생성된다. 이 발광스택(124)에서 생성된 백색광은 발광 스택(124) 상부 또는 하부에 위치하는 컬러 필터에 입사되므로 컬러 영상을 구현할 수 있다. 이외에도 별도의 컬러 필터 없이 각 발광 스택(124)에서 각 서브 화소에 해당하는 컬러광을 생성하여 컬러 영상을 구현할 수도 있다. 즉, 적색(R) 서브 화소의 발광 스택(124)은 적색광을, 녹색(G) 서브 화소의 발광 스택(124)은 녹색광을, 청색(B) 서브 화소의 발광 스택(124)은 청색광을 생성할 수도 있다.

캐소드 전극(126)은 발광 스택(124)을 사이에 두고 애노드 전극(122)과 대향하도록 형성되며 저전압(VSS) 공급 라인과 접속된다.

봉지 유닛(140)은 외부의 수분이나 산소에 취약한 발광 소자(120)로 외부의 수분이나 산소가 침투되는 것을 차단한다. 이를 위해, 봉지 유닛(140)은 다수의 무기 봉지층들(142,146)과, 다수의 무기 봉지층들(142,146) 사이에 배치되는 유기 봉지층(144)을 구비하며, 무기 봉지층(146)이 최상층에 배치되도록 한다. 이 때, 봉지 유닛(140)은 적어도 2층의 무기 봉지층(142,146)과 적어도 1층의 유기 봉지층(144)을 구비한다. 본 발명에서는 제1 및 제2 무기 봉지층들(142,146) 사이에 유기 봉지층(144)이 배치되는 봉지 유닛(140)의 구조를 예로 들어 설명하기로 한다.

제1 무기 봉지층(142)은 발광 소자(120)와 가장 인접하도록 캐소드 전극(126)이 형성된 기판(111) 상에 형성된다. 이러한 제1 무기 봉지층(142)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 저온 증착이 가능한 무기 절연 재질로 형성된다. 이에 따라, 제1 무기 봉지층(142)이 저온 분위기에서 증착되므로, 제1 무기 봉지층(142)의 증착 공정시 고온 분위기에 취약한 발광 스택(124)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

유기 봉지층(144)은 유기 발광 표시 장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충역할을 하며, 평탄화 성능을 강화한다. 이 유기 봉지층(144)은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질로 형성된다.

이러한 유기 봉지층(144)이 잉크젯 방식을 통해 형성되는 경우, 액상 형태의 유기 봉지층(144)이 기판(111)의 가장자리로 확산되는 것을 방지하도록 적어도 하나의 댐(106)이 배치된다. 이러한 댐(106)에 의해, 기판(111)의 최외곽에 배치되는 터치 패드(170) 및 표시 패드(148)가 배치되는 비액티브 영역(NA)으로 유기 봉지층(144)이 확산되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해, 댐(106)은 발광 소자(120)가 배치되는 액티브 영역(AA)을 완전히 둘러싸도록 형성되거나, 액티브 영역(AA)과 비액티브 영역(NA) 사이에만 형성될 수도 있다. 터치 패드(170) 및 표시 패드(148)가 기판(111)의 일측에 배치되는 경우, 댐(106)은 기판(111)의 일측에만 배치된다. 그리고, 터치 패드(170) 및 표시 패드(148)가 기판(111)의 양측에 배치되는 경우, 댐(106)은 기판(111)의 양측에 배치된다. 이 때, 소정 간격으로 이격된 다수의 댐들(106)은 서로 나란하게 배치될 수 있다.

이러한 댐들(106) 각각은 단층 또는 다층 구조로 형성된다. 예를 들어, 댐들(106)은 뱅크(128) 및 스페이서(도시하지 않음) 중 적어도 어느 하나와 동일 재질로 동시에 형성되므로, 마스크 추가 공정 및 비용 상승을 방지할 수 있다.

제 2 무기 봉지층(146)은 유기 봉지층(144)이 형성된 기판(111) 상에 유기 봉지층(144) 및 제1 무기 봉지층(142) 각각의 상부면 및 측면을 덮도록 형성된다. 이에 따라, 제2 무기 봉지층(146)은 외부의 수분이나 산소가 제1 무기 봉지층(142) 및 유기 봉지층(144)으로 침투하는 것을 최소화하거나 차단한다. 이러한 제2 무기 봉지층(146)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 무기 절연 재질로 형성된다.

이러한 봉지 유닛(140)의 제2 무기 봉지층(146) 상에는 터치 절연막(156)을 사이에 두고 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152)이 교차되게 배치된다. 이 터치 센싱 라인(154)과 터치 구동 라인(152)의 교차부에는 상호 정전 용량(mutual capacitance; Cm)이 형성된다. 이에 따라, 상호 정전 용량(Cm)은 터치 구동 라인(152)에 공급되는 터치 구동 펄스에 의해 전하를 충전하고, 충전된 전하를 터치 센싱 라인(154)으로 방전함으로써 터치 센서의 역할을 하게 된다.

터치 구동 라인(152)은 다수의 제1 터치 전극들(152e)과, 다수의 제1 터치 전극들(152e) 사이를 전기적으로 연결하는 제1 브릿지들(152b)을 구비한다.

다수의 제1 터치 전극들(152e)은 터치 절연막(156) 상에서 제1 방향인 Y 방향을 따라 일정한 간격으로 이격된다. 이러한 다수의 제1 터치 전극들(152e) 각각은 제1 브릿지(152b)를 통해 인접한 제1 터치 전극(152e)과 전기적으로 연결된다.

제1 브릿지(152b)는 제1 터치 전극(152e)과 동일 평면인 터치 절연막(156) 상에 배치되어 별도의 컨택홀 없이 제1 터치 전극(152e)과 전기적으로 접속된다. 이 제1 브릿지(152b)는 뱅크(128)와 중첩되도록 배치되므로 제1 브릿지(152b)에 의해 개구율이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

터치 센싱 라인(154)은 다수의 제2 터치 전극들(154e)과, 다수의 제2 터치 전극들(154e) 사이를 전기적으로 연결하는 제2 브릿지들(154b)을 구비한다.

다수의 제2 터치 전극들(154e)은 터치 절연막(156) 상에서 제2 방향인 X방향을 따라 일정한 간격으로 이격된다. 이러한 다수의 제2 터치 전극들(154e) 각각은 제2 브릿지(154b)를 통해 인접한 제2 터치 전극(154e)과 전기적으로 연결된다.

제2 브릿지(154b)는 제2 무기 봉지층(146) 상에 형성되며 터치 절연막(156)을 관통하는 터치 컨택홀(150)을 통해 노출되어 제2 터치 전극(154e)과 전기적으로 접속된다. 이 제2 브릿지(154b)는 제1 브릿지(152b)와 마찬가지로 뱅크(128)와 중첩되도록 배치되므로 제2 브릿지(154b)에 의해 개구율이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 제1 및 제2 터치 전극들(152e,154e)과, 제1 및 제2 브릿지들(152b,154b)이 형성된 기판(111) 상에 터치 보호막(158)이 배치된다. 이 터치 보호막(158)은 컬러 베젤 영역(CBA), 터치 패드(170) 및 표시 패드(148)가 노출되도록 액티브 영역(AA)에 배치된다.

비액티브 영역(NA)에는 데이터 라인(DL), 스캔 라인(SL), 저전압(VSS) 공급 라인 및 고전압(VDD) 공급 라인 중 적어도 어느 하나와 접속된 표시 패드(148)와, 터치 패드(170)가 배치된다. 이 표시 패드(148) 및 터치 패드(170)는 기판(111)의 일측 및 타측 영역 중 적어도 어느 한 영역에 배치되는 비액티브 영역(NA)에 배치되거나, 터치 패드(170) 및 표시 패드(148)가 서로 다른 비액티브 영역(NA)에 배치될 수 있다. 한편, 터치 패드(170) 및 표시 패드(148)는 도 2의 구조에 한정되지 않고, 표시 장치의 설계사항에 따라 다양하게 변경 가능하다.

터치 패드(170) 및 표시 패드(148) 각각은 봉지 유닛(140)에 의해 노출된 기판(111) 상부에 배치된다. 즉, 터치 패드(170) 및 표시 패드(148) 각각은 기판(111)과 봉지 유닛(140) 사이에 배치되는 버퍼층(112), 층간 절연막(114), 평탄화막(118) 중 적어도 어느 하나의 하부 절연막 상에 배치된다. 터치 패드(170)는 제2 브릿지(154b)와 동일 재질로 이루어진 라우팅 라인(162)을 통해 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 접속된다. 라우팅 라인(162)은 터치 절연막(156)을 관통하는 라우팅 컨택홀(164)을 통해 노출되어 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 접속된다. 이 라우팅 라인(162)은 봉지 유닛(140)의 측면을 덮도록 신장되어 하부 절연막 상에 배치되는 터치 패드(170)와 접속된다.

이러한 터치 패드(170) 및 표시 패드(148)가 배치되는 비액티브 영역(NA)은 색이 구현되는 컬러 베젤 영역(CBA)을 포함한다.

컬러 베젤 영역(CBA)에는 기판(111) 상에 반사층(160)과, 컬러 제어층(180)이 형성된다.

반사층(160)은 반사 특성을 가지는 불투명 도전층으로 이루어진 제2 브릿지(154b) 및 라우팅 라인(162)과 함께 형성된다. 즉, 반사층(160)은 제2 브릿지(154b) 및 라우팅 라인(162)과 동일 평면인 제2 무기 봉지층(146) 상에 제2 브릿지(154b) 및 라우팅 라인(162)과 동일 재질로 이루어진다. 따라서, 반사층(160)을 형성을 위한 추가 마스크 공정이 불필요하다. 이 반사층(160)은 라우팅 라인(162)과 쇼트되는 것을 방지하기 위해 라우팅 라인(162)과 이격되게 배치된다.

이러한, 반사층(160)은 Al, Ti, Cu, Mo, Ta, MoTi와 같은 불투명 도전층을 이용하여 단층 또는 다층 구조로 형성되거나, 불투명 도전층과 투명 도전층이 적층되도록 형성된다. 예를 들어, 반사층(160)은 Ti/Al/Ti 또는 MoTi로 이루어지거나, 도 4에 도시된 바와 같이 Ti/Al/Ti 또는 MoTi와 같은 다층의 불투명 도전층(1601) 상에 ITO와 같은 투명 도전층(1602)이 적층된 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 반사층(160)과 동일 마스크 공정으로 형성되는 제2 브릿지(154b)는 반사층(160)과 동일 적층 구조로 형성된다.

컬러 제어층(180)은 반사층(160) 상에 반사층(160)을 덮도록 터치 절연막(156)이 신장되어 형성된다. 즉, 컬러 제어층(180)은 터치 절연막(156)과 동일 평면 상에 동일 재질로 이루어진다. 예를 들어, 컬러 제어층(180)은 SiNx, SiOx 또는 TiOx와 같은 절연 재질로 형성된다. 이 때, 컬러 제어층(180)의 표면에서의 반사율을 높이기 위해 굴절률이 높은 재질, 예를 들어 SiNx로 컬러 제어층(180)을 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 반사층(160) 및 컬러 제어층(180)이 배치되는 컬러 베젤 영역(CBA)에 입사되는 입사광의 일부는 도 5a에 도시된 바와 같이 컬러 제어층(180)의 표면에서 반사되고, 입사광의 일부는 컬러 제어층(180)을 투과한 후, 반사층(160)의 표면에서 반사된다. 이러한 컬러 제어층(180)의 표면에서 반사된 제1 반사광은 위상이 변하는 반면에, 컬러 제어층(180)을 투과한 후, 반사층(160)의 표면에서 반사된 제2 반사광은 위상이 변하지 않는다. 이 경우, 제1 반사광과, 제2 반사광 사이에는 도 5b에 도시된 바와 같이 위상차를 갖게 되므로, 제2 반사광은 제1 반사광과 간섭하게 되어 컬러 베젤 영역(CBA)에서는 소정 색을 구현하게 된다. 이 때, 제1 및 제2 반사광의 간섭 정도는 컬러 제어층(180)의 두께에 따라 달라지므로, 컬러 베젤 영역(CBA)에서 구현되는 컬러의 파장은 도 6a에 도시된 바와 같이 컬러 제어층(180)의 두께에 따라 결정된다. 따라서, 컬러 제어층(180)의 두께를 제어하여 컬러 베젤 영역(CBA)에서 원하는 컬러를 구현할 수 있다. 예를 들어, 도 6a에 도시된 바와 같이 반사층(160)의 두께가 동일한 조건에서, 컬러 제어층(180)의 두께를 2000Å, 2250 Å, 3750 Å 또는 4000 Å으로 형성하면 컬러 베젤 영역(CBA)은 와인 빛의 컬러를 구현할 수 있다. 또는 컬러 제어층(180)의 두께를 2500Å, 2750 Å, 또는 3500 Å으로 형성하면 컬러 베젤 영역(CBA)은 에메럴드 빛의 컬러를 구현할 수 있다. 또는, 컬러 제어층(180)의 두께를 1500Å, 1750 Å, 또는 3000 Å으로 형성하면 컬러 베젤 영역(CBA)은 골드 빛의 컬러를 구현할 수 있다.

한편, 도 6b에 도시된 바와 같이 컬러 제어층(180)의 두께가 동일한 조건에서 반사층의 두께를 달리하더라도, 컬러 베젤 영역(CBA)에서 구현되는 색의 변화는 거의 없다. 따라서, 컬러 베젤 영역(CBA)에서 구현되는 색은 컬러 제어층(180)의 두께에 의해서 결정되는 것을 알 수 있다.

도 7은 도 3에 도시된 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이에 대해, 도 3을 결부하여 설명하기로 한다.

먼저, 발광 소자(120) 및 봉지 유닛(140)이 형성된 기판(111) 상에 불투명 도전층이 증착된 후, 포토리소그래피 공정과 식각 공정으로 불투명 도전층이 패터닝됨으로써 라우팅 라인(162), 제2 브릿지(154b) 및 반사층(160)이 형성된다(S11단계). 그런 다음, 라우팅 라인(162), 제2 브릿지(154b) 및 반사층(160)이 형성된 기판(111) 상에 무기 절연 물질이 증착됨으로써 터치 절연막(156) 및 컬러 제어층(180)이 형성된다(S12단계). 그런 다음, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 터치 절연막(156)이 패터닝됨으로써 터치 컨택홀(150) 및 라우팅 컨택홀(164)이 형성된다. 그런 다음, 터치 컨택홀(150)이 형성된 기판(111) 상에 ITO, IZO, 또는 IGZO 등과 같은 투명 도전층이 전면 증착된 후, 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 투명 도전층이 패터닝됨으로써 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 제1 브릿지(152b)가 형성된다(S13단계). 그런 다음, 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 제1 브릿지(152b)가 형성된 기판(111) 상에 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질이 도포된 후 패터닝됨으로써 컬러 베젤 영역(CBA)을 노출시키는 터치 보호막(158)이 형성된다(S14단계).

이와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에서는 제2 무기 봉지층(146) 상에 배치되는 제2 브릿지(154b)와 함께 형성되는 반사층(160)과, 터치 절연막(156)과 함께 형성되는 컬러 제어층(180)을 이용하여 컬러 베젤 영역(CBA)에서 다양한 색상을 구현할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 마스크 추가 공정 없이 컬러 베젤 영역(CBA)에서 고품격의 컬러를 구현할 수 있어 소비자 만족도를 향상시킬 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 평면도 및 단면도이다.

도 8 및 도 9에 도시된 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치는 도 2 및 도 3에 도시된 유기 발광 표시 장치와 대비하여 반사층(160) 및 컬러 제어층(180)이 터치 절연막(156) 상에 배치되는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

컬러 베젤 영역(CBA)에는 기판 상에 반사층(160)과, 컬러 제어층(180)이 형성된다.

반사층(160)은 반사 특성을 가지는 불투명 금속으로 이루어진 제2 브릿지(154b)와 함께 형성된다. 즉, 반사층(160)은 제2 브릿지(154b)와 동일 평면인 터치 절연막(156) 상에 제2 브릿지(154b)와 동일 재질로 이루어진다. 따라서, 반사층(160)을 형성을 위한 추가 마스크 공정이 불필요하다. 한편, 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과, 제1 브릿지(152b)는 제2 무기 봉지층(146) 상에 형성되며, 제2 브릿지(154b)는 터치 절연막(156)을 관통하는 터치 컨택홀(150)을 통해 노출된 제2 터치 전극(154e)과 전기적으로 접속된다. 이러한, 반사층(160)은 Al, Ti, Cu, Mo, Ta, MoTi와 같은 불투명 도전층을 이용하여 단층 또는 다층 구조로 형성되거나, 불투명 도전층과 투명 도전층이 적층되도록 형성된다.

이 반사층(160)은 라우팅 라인(162)과 다른 평면 상에 배치되므로 라우팅 라인(162)과 중첩되게 형성된다. 즉, 반사층은 제2 무기 봉지층(146) 상에 터치 전극(152e,154e)과 동일 재질로 형성된 라우팅 라인(162)과, 터치 절연막(156)을 사이에 두고 중첩된다.

컬러 제어층(180)은 반사층(160) 상에 반사층(160)을 덮도록 터치 보호막(158)이 신장되어 형성된다. 즉, 컬러 제어층(180)은 터치 보호막(158)과 동일 평면 상에 동일 재질로 이루어진다. 예를 들어, 컬러 제어층(180)은 SiNx, SiOx 또는 TiOx와 같은 절연 재질로 형성된다.

이러한 반사층(160) 및 컬러 제어층(180)이 배치되는 컬러 베젤 영역(CBA)에서는 컬러 제어층(180)의 두께에 따라 결정되는 컬러를 구현하다.

도 10은 도 9에 도시된 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이에 대해, 도 9를 결부하여 설명하기로 한다.

먼저, 발광 소자(120) 및 봉지 유닛(140)이 형성된 기판(111) 상에 ITO, IZO, 또는 IGZO 등과 같은 투명 도전층이 전면 증착된 후, 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 투명 도전층이 패터닝됨으로써 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 제1 브릿지(152b) 및 라우팅 라인(162)이 형성된다(S21단계). 그런 다음, 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과, 제1 브릿지(152b) 및 라우팅 라인(162)이 형성된 기판(111) 상에 무기 절연 물질이 증착됨으로써 터치 절연막(156)이 형성된다(S22단계). 그런 다음, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 터치 절연막(156)이 패터닝됨으로써 터치 컨택홀(150)이 형성된다. 그런 다음, 터치 컨택홀(150)이 형성된 기판(111) 상에 불투명 도전층이 증착된 후, 포토리소그래피 공정과 식각 공정으로 불투명 도전층이 패터닝됨으로써 제2 브릿지(154b) 및 반사층(160)이 형성된다(S23단계). 그런 다음, 제2 브릿지(154b) 및 반사층(160)이 형성된 기판(111) 상에 무기 절연 물질이 증착된 후 패터닝됨으로써 컬러 제어층(180)과 터치 패드(170)를 노출시키는 터치 보호막(158) 이 형성된다(S24단계).

이와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에서는 터치 절연막(156) 상에 배치되는 제2 브릿지(154b)와 함께 형성되는 반사층(160)과, 터치 보호막(158)과 함께 형성되는 컬러 제어층(180)을 이용하여 컬러 베젤 영역(CBA)에서 다양한 색상을 구현할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 마스크 추가 공정 없이 컬러 베젤 영역(CBA)에서 고품격의 컬러를 구현할 수 있어 소비자 만족도를 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치는 터치 보호막(158) 상에 도 11에 도시된 바와 같이 편광판(188) 및 커버 글래스(도시하지 않음)가 배치된다. 이 편광판(188)은 액티브 영역(AA)과 중첩되고 컬러 베젤 영역(CBA)과 비중첩되도록 형성된다. 이러한 편광판(188)에 의해, 표 1에 도시된 바와 같이 컬러 베젤 영역(CBA)에서 반사층(160) 및 컬러 제어층(180)에 의한 피크 파장대의 반사율보다 액티브 영역(AA)에서의 제2 브릿지(154b) 및 터치 절연(터치 보호)막(156(158))에 의한 피크 파장대의 반사율이 낮아진다.

터치 절연(터치 보호)막, 컬러 제어층 각각의 두께	반사율
터치 절연(터치 보호)막, 컬러 제어층 각각의 두께	컬러 베젤 영역	액티브 영역
1000Å	43.1%	15.7%
1500Å	40.8%	15.4%
1750Å	42.2%	15.6%
2000Å	36.2%	19.7%
2250Å	38.1%	19.8%
2500Å	32.6%	14.7%
2750Å	30.1%	17.4%
3000 Å	35.8%	14.6%
3250 Å	38.3%	14.8%
3500 Å	39.3%	20.0%
3750 Å	39.5%	20.2%
4000 Å	33.3%	18.2%

따라서, 반사층(160)과 동일 마스크 공정으로 형성되는 제2 브릿지(154b)와 대응되는 영역에서, 컬러 베젤 영역(CBA)과 동일하게 색상이 구현되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제2 브릿지(154b)는 컬러 베젤 영역의 반사층(160) 보다 크기가 미세하므로 컬러 베젤 영역(CBA)과 동일하게 색상이 구현되더라도 사용자에게 인식되지 않는다.

한편, 본 발명에서는 컬러 제어층(180)과, 그 컬러 제어층(180)과 함께 형성되는 터치 절연막(156) 또는 터치 보호막(158)이 동일 두께로 형성되는 구조를 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 컬러 제어층(180)과, 그 컬러 제어층(180)과 함께 형성되는 터치 절연막(156) 또는 터치 보호막(158)을 다른 두께로 형성할 수도 있다. 예를 들어, 터치 절연막(156) 또는 터치 보호막(158)의 두께는 컬러 제어층(180)의 두께보다 얇게 형성한다. 이 경우, 컬러 제어층(180)은 그 컬러 제어층(180)의 두께에 해당하는 컬러를 구현하고, 터치 절연막(156) 또는 터치 보호막(158)은 두께 감소로 액티브 영역(AA)의 전체 두께를 줄일 수 있으므로, 박형화가 가능해진다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.

142,146 : 무기 봉지층 144 : 유기 봉지층
150 : 터치 컨택홀 148 : 표시 패드
152 : 터치 구동 라인 154 : 터치 센싱 라인
156 : 터치 절연막 158 : 터치 보호막
160 : 반사층 170 : 터치 패드
180 : 컬러 제어층

Claims

액티브 영역과, 상기 액티브 영역 주변에 배치되는 컬러 베젤 영역을 포함하는 기판과;
상기 액티브 영역에 배치되는 발광 소자와;
상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지 유닛과;
상기 봉지 유닛 상에 배치되고, 불투명 도전층을 포함하는 터치 센서와;
상기 컬러 베젤 영역에 배치되고, 상기 불투명 도전층과 동일 재질로 이루어지는 반사층과;
상기 반사층 상에 배치되는 컬러 제어층을 구비하되,
상기 반사층은 상기 터치 센서의 상기 불투명 도전층과 동일 평면 상에 위치하는 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 센서는
상기 봉지 유닛 상에 배치되며 터치 절연막을 사이에 두고 교차하는 제1 및 제2 브릿지와;
상기 터치 절연막 상에 배치되며 상기 제1 브릿지를 통해 서로 연결되는 제1 터치 전극들과;
상기 터치 절연막 상에 배치되며, 상기 제2 브릿지를 통해 서로 연결되는 제2 터치 전극들과;
상기 제1 및 제2 터치 전극과, 제1 브릿지를 덮도록 배치되는 터치 보호막을 구비하며,
상기 반사층은 상기 봉지 유닛 상에 배치되는 상기 제2 브릿지와 동일한 상기 불투명 도전층으로 이루어지며,
상기 컬러 제어층은 상기 터치 절연막과 동일한 무기 절연 재질로 이루어지는 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 터치 전극들 각각과 접속되며 상기 발광 소자의 측면을 덮도록 배치되는 라우팅 라인을 더 구비하며,
상기 반사층은 상기 라우팅 라인과 이격되도록 배치되는 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 센서는
상기 봉지 유닛 상에 배치되는 제1 및 제2 터치 전극들과;
상기 봉지 유닛 상에 배치되며 상기 제1 터치 전극들을 서로 연결하는 제1 브릿지와;
상기 제1 및 제2 터치 전극들을 덮도록 배치되는 터치 절연막과;
상기 터치 절연막 상에 배치되며, 상기 제2 터치 전극들을 서로 연결하는 제2 브릿지와;
상기 제2 브릿지를 덮도록 배치되는 터치 보호막을 구비하며,
상기 반사층은 상기 터치 절연막 상에 배치되는 상기 제2 브릿지와 동일한 상기 불투명 도전층으로 이루어지며,
상기 컬러 제어층은 상기 터치 보호막과 동일한 무기 절연 재질로 이루어지는 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 터치 전극들 각각과 접속되며 상기 발광 소자의 측면을 덮도록 배치되는 라우팅 라인을 더 구비하며,
상기 반사층은 상기 터치 절연막을 사이에 두고 상기 라우팅 라인과 중첩되는 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 컬러 제어층의 두께에 따라 상기 컬러 베젤 영역에서 구현되는 컬러가 결정되는 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치.
제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 컬러 베젤 영역과 비중첩되고, 상기 액티브 영역의 상기 터치 보호막 상에 배치되는 편광판을 더 구비하는 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치.