KR102657174B1 - 전자 패널 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

전자 장치는, 제1 개구부가 정의된 제1 감지 절연층, 서로 연결된 제1 감지 패턴 및 제1 연결 패턴을 포함하는 제1 감지 전극, 상기 제1 감지 패턴과 이격된 제2 감지 패턴 및 상기 제2 감지 패턴과 연결되고 상기 제1 감지 절연층을 사이에 두고 상기 제1 연결 패턴과 다른 층 상에 배치된 제2 연결 패턴을 포함하는 제2 감지 전극, 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극 각각에 연결된 감지 라인들, 상기 감지 라인들 중 대응되는 감지 라인에 연결된 감지 패드들을 포함하는 패드부, 및 얼라인 키를 포함하는 입력 감지 유닛을 포함하고,
상기 얼라인 키는, 상기 제1 개구부에 의해 상기 제1 감지 절연층으로부터 노출된다.

Description

전자 패널 및 이의 제조 방법{ELECTRONIC PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 전자 패널에 관한 것으로, 상세하게는 신뢰성이 향상된 전자 패널에 관한 것이다.
전자 장치는 전기적 신호를 인가 받아 활성화된다. 전자 장치는 외부에서 인가되는 다양한 형태의 입력을 감지하는 전자 패널을 포함할 수 있다. 전자 패널은 단독으로 사용되거나 영상을 표시하는 표시 유닛 등을 더 포함하여 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
전자 장치는 전기적 신호에 의해 활성화 되도록 다양한 전극 패턴들을 포함할 수 있다. 전극 패턴들이 활성화된 영역은 정보가 표시되거나 외부로부터 인가되는 터치에 반응한다.
본 발명은 얼라인 특성이 향상된 구조를 포함하는 전자 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 활성 영역 및 상기 활성 영역과 인접한 비활성 영역으로 구분되는 입력 감지 유닛을 포함하고, 상기 입력 감지 유닛은, 비활성 영역과 중첩하는 제1 개구부가 정의된 제1 감지 절연층, 상기 활성 영역에 배치되고, 서로 연결된 제1 감지 패턴 및 제1 연결 패턴을 포함하는 제1 감지 전극, 상기 활성 영역에 배치되고, 상기 제1 감지 패턴과 이격된 제2 감지 패턴 및 상기 제2 감지 패턴과 연결되고 상기 제1 감지 절연층을 사이에 두고 상기 제1 연결 패턴과 다른 층 상에 배치된 제2 연결 패턴을 포함하는 제2 감지 전극, 상기 비활성 영역에 배치되고, 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극 각각에 연결된 감지 라인들, 상기 비활성 영역에 배치되고, 상기 감지 라인들 중 대응되는 감지 라인에 연결된 감지 패드들을 포함하는 패드부, 및 상기 비활성 영역에 배치되는 얼라인 키를 포함하고, 상기 얼라인 키는, 상기 제1 개구부에 의해 상기 제1 감지 절연층으로부터 노출된다.
상기 제1 감지 절연층 상에 배치되고, 상기 제1 개구부와 정렬된 제2 개구부가 정의된 제2 감지 절연층을 포함하고, 상기 얼라인 키는, 제2 개구부에 의해 상기 제2 감지 절연층으로부터 노출된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 감지 절연층의 및 상기 제2 감지 절연층 각각의 두께는, 2000 이상 내지 2500 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 얼라인 키는, 상기 제1 감지 절연층 하부에 배치되고, 투명 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 연결 패턴과 상기 패드부의 상기 감지 패드들 각각은, 상기 얼라인 키와 동일 층 상에 배치되고, 상기 얼라인 키와 동일 물질을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 얼라인 키, 상기 제1 연결 패턴, 및 상기 패드부의 상기 감지 패드들의 제3 방향에서의 두께는 400 인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 감지 전극은 상대적으로 상기 패드부와 인접한 일 단 및 상기 패드부로터 멀어지는 방향으로 일 단과 대향된 타 단을 포함하고, 상기 감지 라인들 중 상기 제1 감지 전극과 연결된 감지 라인 중 적어도 어느 하나는, 상기 일 단에 연결된 제1 라인, 상기 타 단에 연결된 제2 라인, 및 상기 상기 제1 라인과 상기 제2 라인에 연결된 브릿지 패턴을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 브릿지 패턴은, 상기 제1 감지 절연층 하부에 배치되고, 상기 제1 라인 및 상기 제2 라인 각각은, 상기 제1 감지 절연층 상에 배치되고, 상기 제1 감지 절연층에 정의된 컨택홀들을 통해 상기 브릿지 패턴과 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 라인은, 상기 제1 감지 절연층에 정의된 컨택홀을 통해 상기 감지 패드들 중 대응되는 감지 패드와 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
감지 패드들은, 상기 브릿지 패턴 및 상기 얼라인 키와 동일 층 상에 배치되고, 투명 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 감지 라인들 각각은, 상기 제1 감지 절연층을 사이에 두고 서로 이격된 제1 서브 라인 및 제2 서브 라인을 포함하고, 상기 제1 서브 라인 및 상기 제2 서브 라인은 서로 중첩하고, 상기 제1 감지 절연층에 정의된 컨택홀을 통해 연결된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 입력 감지 유닛은, 상기 감지 패드들 중 대응되는 감지 패드와 중첩하는 연결 패드들을 포함하고, 상기 패드부에 연결되는 감지 회로 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시 유닛, 및 상기 표시 유닛 상에 배치되고, 활성 영역 및 상기 활성 영역과 인접한 비활성 영역으로 구분되는 입력 감지 유닛을 포함하고, 상기 입력 감지 유닛은, 상기 활성 영역 및 상기 비활성 영역에 배치되는 제1 감지 절연층, 상기 활성 영역에 배치되고, 상기 제1 감지 절연층 상에 배치된 제1 감지 패턴, 및 상기 제1 감지 절연층 하부에 배치되고 상기 제1 감지 절연층을 관통하여 상기 제1 감지 패턴과 연결된 제1 연결 패턴을 포함하는 제1 감지 전극, 상기 활성 영역에 배치되고, 상기 제1 감지 절연층 상에 배치되고, 상기 제1 감지 패턴과 이격된 제2 감지 패턴 및 상기 제2 감지 패턴과 연결된 제2 연결 패턴을 포함하는 제2 감지 전극, 상기 제1 감지 절연층 상에 배치된 제2 감지 절연층, 상기 비활성 영역에 배치되고, 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극 각각에 연결된 감지 라인들, 상기 비활성 영역에 배치되고, 상기 감지 라인들 중 대응되는 감지 라인에 연결된 감지 패드들을 포함하는 패드부, 및 상기 비활성 영역에 배치되는 얼라인 키를 포함하고, 상기 얼라인 키는, 상기 제1 감지 절연층 및 상기 제2 감지 절연층 각각으로부터 노출된다.
상기 얼라인 키는, 상기 제1 감지 절연층 하부에 배치되고, 투명 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 연결 패턴과 상기 패드부의 상기 감지 패턴들 각각은, 상기 얼라인 키와 동일 층 상에 배치되고, 상기 얼라인 키와 동일 물질을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 감지 패턴, 상기 제2 감지 패턴, 상기 제2 연결 패턴, 및 감지 라인들 각각은, 상기 제1 감지 절연층 상에 배치되고, 금속을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 감지 전극은 상대적으로 상기 패드부와 인접한 일 단 및 상기 패드부로터 멀어지는 방향으로 일 단과 대향된 타 단을 포함하고, 상기 감지 라인들 중 상기 제1 감지 전극과 연결된 감지 라인 중 적어도 어느 하나는, 상기 일 단에 연결된 제1 라인, 상기 타 단에 연결된 제2 라인, 및 상기 상기 제1 라인과 상기 제2 라인에 연결된 브릿지 패턴을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 영상을 표시하는 발광 패턴들을 포함하는 표시 유닛, 및 상기 표시 유닛 상에 배치되고, 상기 발광 패턴들과 중첩하는 활성 영역, 및 상기 활성 영역과 인접하고 얼라인 영역과 패드 영역을 포함하는 비활성 영역으로 구분되는 입력 감지 유닛을 포함하고, 상기 입력 감지 유닛은, 상기 표시 유닛 상에 배치되고, 투명 도전성 물질을 포함하는 복수의 제1 도전 패턴들을 포함하는 제1 도전층, 상기 제1 도전층 상에 배치되고, 금속을 포함하는 복수의 제2 도전 패턴들을 포함하는 제2 도전층, 및 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치되고, 제1 개구부가 정의된 제1 감지 절연층, 및 상기 패드 영역에 연결되는 감지 회로 기판을 포함하고, 상기 제1 도전 패턴들 중 상기 얼라인 영역에 배치된 제1 도전 패턴의 적어도 일부는, 상기 제1 개구부에 의해 상기 제1 감지 절연층으로부터 노출된다.
상기 제1 개구부에 의해 노출된 상기 제1 도전 패턴은, 얼라인 키로 제공되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 감지 절연층 상에 배치되고, 상기 제1 개구부와 정렬된 제2 개구부가 정의된 제2 감지 절연층을 포함하고, 상기 얼라인 키는, 제2 개구부에 의해 상기 제2 감지 절연층으로부터 노출된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 도전층의 두께 및 감지 절연층들의 두께를 한정함으로써, 투명 도전성 물질을 포함하는 제1 도전층이 하부에 배치되고, 금속을 포함하는 제2 도전층이 제1 도전층 상에 배치되는 구조를 갖는 입력 감지 유닛의 개구율을 향상시킬 수 있다.
또한, 패드부와 인접한 부분에 투명 도전성 물질을 포함하는 얼라인 키를 배치시킴으로써 입력 회로 기판과 연성 회로 기판의 오정렬을 방지할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 향상된 전자 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 결합 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈을 간략히 도시한 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 감지 유닛의 평면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 감지 유닛의 구성들을 층 별로 도시한 평면도들이다.
도 6은 도 4에 도시된 I-I' 및 II-II'를 따라 절단한 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 4에 도시된 III-III'를 따라 절단한 단면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합 된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
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.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
"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. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 결합 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 결합 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈을 간략히 도시한 단면도이다. 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다. 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 전자 장치(ED)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 전자 장치(ED)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(ED)는 태블릿, 노트북, 컴퓨터, 스마트 텔레비전 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 전자 장치(ED)는 스마트 폰으로 예시적으로 도시되었다.
전자 장치(ED)는 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2) 각각에 평행한 표시면(IS)에 제3 방향(D3)을 향해 영상(IM)을 표시할 수 있다. 영상(IM)이 표시되는 표시면(IS)은 전자 장치(ED)의 전면(front surface)과 대응될 수 있다. 영상(IM)은 동적인 영상은 물론 정지 영상을 포함할 수 있다. 도 1a에서 영상(IM)의 일 예로 인터넷 검색창이 도시되었다.
본 실시예에서는 영상(IM)이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 전면(또는 전면)과 배면(또는 하면)이 정의된다. 전면과 배면은 제3 방향(D3)에서 서로 대향(opposing)되고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향(D3)과 평행할 수 있다.
전면과 배면 사이의 제3 방향(D3)에서의 이격 거리는 전자 장치(ED)의 제3 방향(D3)에서의 두께/높이와 대응될 수 있다. 한편, 제1 내지 제3 방향들(D1, D2, D3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향들(D1, D2, D3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
전자 장치(ED)의 전면은 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)으로 구분될 수 있다. 투과 영역(TA)은 영상(IM)이 표시되는 영역일 수 있다. 사용자는 투과 영역(TA)을 통해 영상(IM)을 시인한다. 본 실시예에서, 투과 영역(TA)은 꼭지점들이 둥근 사각 형상으로 도시되었다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 투과 영역(TA)은 다양한 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접한다. 베젤 영역(BZA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다. 이에 따라, 투과 영역(TA)의 형상은 실질적으로 베젤 영역(BA)에 의해 정의될 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 생략될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 다양한 실시예들을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
전자 장치(ED)는 외부에서 인가되는 외부 입력(TC)을 감지할 수 있다. 외부 입력(TC)은 전자 장치(ED)의 외부에서 제공되는 다양한 형태의 입력들을 포함할 수 있다. 외부 입력(TC)은 외부에서 인가되는 입력은 다양한 형태로 제공될 수 있다.
예를 들어, 외부 입력(TC)은 사용자의 손 등 신체의 일부에 의한 접촉은 물론 전자 장치(ED)와 근접하거나, 소정의 거리로 인접하여 인가되는 외부 입력(예를 들어, 호버링)을 포함할 수 있다. 또한, 힘, 압력, 광 등 다양한 형태를 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 도 1a는 외부 입력(TC)의 일 예로 사용자의 손을 표시하였다.
전자 장치(ED)는 윈도우 부재(WM), 외부 케이스(EDC), 표시 모듈(DM), 메인 회로 기판(MF), 및 연성 회로 기판들(FF, TF)을 포함할 수 있다. 표시 모듈(DM)은 표시 유닛(DU) 및 입력 감지 유닛(DU)을 포함할 수 있다.
윈도우 부재(WM)는 표시 모듈(DM) 상에 배치된다. 윈도우 부재(WM)는 외부로부터의 가해지는 충격을 방지하며, 이물질 침투를 방지하여 표시 모듈(DM)을 보호 한다.
윈도우 부재(WM)는 영상을 출사할 수 있는 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 유리, 사파이어, 플라스틱 등으로 구성될 수 있다. 윈도우 부재(WM)는 단일층으로 도시되었으나, 이에 한정하는 것은 아니며 복수 개의 층들을 포함할 수 있다. 한편, 도시되지 않았으나, 상술한 전자 장치(ED)의 베젤 영역(BZA)은 실질적으로 윈도우 부재(WM)의 일 영역에 소정의 컬러를 포함하는 물질이 인쇄된 영역으로 제공될 수 있다.
외부 케이스(EDC)는 표시 모듈(DM)을 수용한다. 외부 케이스(EDC)는 윈도우 부재(WM)와 결합되어 전자 장치(ED)의 외관을 정의할 수 있다. 외부 케이스(EDC)는 외부로부터 가해지는 충격을 흡수하며 표시 모듈(DM)으로 침투되는 이물질/수분 등을 방지하여 외부 케이스(EDC)에 수용된 구성들을 보호한다. 한편, 도시 되지 않았으나, 외부 케이스(EDC)는 복수의 수납 부재들이 결합된 형태로 제공될 수 있다.
도2 를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 모듈(DM)은 표시 유닛(DU) 및 입력 감지 유닛(TU)을 포함할 수 있다.
표시 모듈(DM)은 전기적 신호에 따라 영상을 표시하고, 외부 입력(TC)에 대한 정보를 송/수신할 수 있다. 표시 모듈(DM)은 활성 영역(AA) 및 비활성 영역(NAA)으로 정의될 수 있다. 활성 영역(AA)은 표시 모듈(DM)에서 제공되는 영상을 출사하는 영역으로 정의되며, 비활성 영역(NAA)은 활성 영역(AA)을 에워싸는 영역일 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 비활성 영역(NAA)은 다양한 형상으로 정의될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 표시 모듈(EDU)의 활성 영역(AA)은 투과 영역(TA)과 대응될 수 있다.
표시 유닛(DU)은 베이스 기판(SUB), 회로층(CL), 표시 소자층(ED), 및 봉지층(TFE)를 포함한다.
베이스 기판(SUB)은 플렉서블한 기판으로 플라스틱 기판, 유리 기판, 메탈 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 베이스기판(SUB)은 적어도 하나의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다.
회로층(CL)은 베이스 기판(SUB)상에 배치된다. 회로층(CL)은 신호라인들, 제어 회로, 및 반도체층을 포함한다.
표시 소자층(ED)은 유기발광소자(OLED: 도 3b 참조) 및 화소 정의막을 포함할 수 있다. 봉지층(TFE)은 표시 소자층(ED)을 밀봉한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기막 및 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 수분/산소로부터 표시 소자층(ED)을 보호할 수 있다. 무기막은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있고, 이에 특별히 제한되지 않는다.
유기막은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(ED)을 보호하며, 표시 소자층(ED) 상에 배치되어 평탄면을 제공한다. 유기막은 아크릴 계열 유기막을 포함할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
또는, 봉지층(TFE)은 유리, 사파이어, 또는 플라스틱을 포함하는 기판 형태로 제공될 수도 있다. 이때, 도시되지 않았으나, 봉지층(TFE)과 베이스 기판(SUB)을 결합시키는 소정의 씰 부재가 더 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 다양한 형태의 봉지층(TFE)을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 3a 및 3b를 참조하면, 표시 유닛(DU)은 구동회로(GDC), 복수 개의 신호라인들(SGL), 및 복수 개의 화소들(PX, 이하 화소들)을 포함할 수 있다. 표시 유닛(DU)은 비활성 영역(AA)에 배치되고 복수 개의 신호라인들 중 대응되는 신호라인과 연결된 화소 패드들(D-PD)을 포함하는 화소 패드부(PDL)를 더 포함할 수 있다.
화소들(PX)은 활성 영역(AA)에 배치된다. 화소들(PX) 각각은 유기발광소자(OLED)와 그에 연결된 화소 구동회로를 포함한다. 구동회로(GDC), 신호라인들(SGL), 화소 패드부, 및 화소 구동회로는 도 1b에 도시된 회로층(CL)에 포함될 수 있다.
구동회로(GDC)는 게이트 구동회로를 포함할 수 있다. 게이트 구동회로는 복수 개의 게이트 신호들(이하, 게이트 신호들)을 생성하고, 게이트 신호들을 후술하는 복수 개의 게이트 라인들(GL, 이하 게이트 라인들)에 순차적으로 출력한다.　게이트 구동회로는 화소 구동회로에 또 다른 제어 신호를 더 출력할 수 있다.
게이트 구동회로는 화소들(PX)의 구동회로와 동일한 공정, 예컨대 LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon) 공정 또는 LTPO(Low Temperature Polycrystalline Oxide) 공정을 통해 형성된 복수 개의 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
신호라인들(SGL)은 게이트 라인들(GL), 데이터 라인들(DL), 전원 라인(PL), 및 제어신호라인(CSL)을 포함한다. 게이트 라인들(GL) 중 일 게이트 라인은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 각각 연결되고, 데이터 라인들(DL) 중 일 데이터 라인은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 각각 연결된다. 전원 라인(PL)은 화소들(PX)에 연결된다. 제어신호라인(CSL)은 게이트 구동회로에 제어신호들을 제공할 수 있다. 신호라인들(SGL)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)에 중첩한다.
화소 패드부(PDL)는 메인 회로 기판(MF)이 접속되는 부분으로써, 화소 패드부(PDL)의 화소 패드들(D-PD)은 메인 회로 기판(MF)의 대응되는 패드들(미도시)와 연결된다. 화소 패드들(D-PD)은 회로층(CL)에 배치된 배선들 중 일부가 회로층(CL)에 포함된 절연층으로부터 노출됨으로써 제공될 수 있다.
화소 패드들(D-PD)은 신호라인들(SGL)에 연결되어 대응되는 화소들(PX)에 연결된다. 또한, 화소 패드들(D-PD) 중 어느 하나의 화소 패드에는 구동회로(GDC)가 연결될 수 있다.
화소(PX)는 게이트 라인(GL) 으로부터 게이트 신호를 수신하고, 데이터 라인(DL)으로부터 데이터 신호를 수신한다. 또한, 화소(PX)는 전원 라인(PL)으로부터 제1 전원전압(ELVDD)을 수신한다. 화소(PX)는 제1 박막 소자(TFT1), 제2 박막 소자(TFT2), 커패시터(Cst), 및 유기발광소자(OLED)를 포함한다.
제1 박막 소자(TFT1)는 게이트 라인(GL)에 인가된 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)에 인가된 데이터 신호를 출력한다. 커패시터(Cst)는 상기 제1 박막 소자(TFT1)로부터 수신한 상기 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전한다.
제2 박막 소자(TFT2)는 유기발광소자(OLED)에 연결된다. 제2 박막 소자(TFT2)는 커패시터(Cst)에 저장된 전하량에 대응하여 유기발광소자(OLED)에 흐르는 구동전류를 제어한다.
유기발광소자(OLED)는 제2 박막 소자(TFT2)에 연결된 제1 전극(미 도시), 제2 전원전압(ELVSS)을 수신하는 제2 전극(미 도시), 및 사이에 배치된 유기발광층을 포함한다. 제2 전원전압(ELVSS)은 제1 전원전압(ELVDD)보다 낮은 레벨을 갖는다.
유기발광소자(OLED)는 제2 박막 소자(TFT2)의 턴-온 구간 동안 발광한다. 화소(PX)의 구성은 다양한 실시예를 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
입력 감지 유닛(TU)은 표시 유닛(DU) 상에 직접 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 입력 감지 유닛(TU)은 봉지층(TFE) 상에 직접 배치될 수 있다.
입력 감지 유닛(TU)은 감지 전극들과 감지 라인들을 포함하는 감지 전극들을 포함한다. 감지 전극들과 감지 라인들은 단층 또는 다층구조를 가질 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 따르면, 입력 감지 유닛(TU)은 봉지층(TFE) 상에 배치된 접착 부재(미도시)를 통해 봉지층(TFE)에 결합될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
메인 회로 기판(MF)은 베이스 회로 기판(MP) 및 구동 소자(MC)을 포함한다. 베이스 회로 기판(MP)은 제1 연성 회로 기판(FF)과 접속되어 표시 유닛(DU)과 전기적으로 연결되며, 베이스 회로 기판(MP)은 제2 연성 회로 기판(TF)과 접속하여 입력 감지 유닛(TU)과 전기적으로 연결된다. 베이스 회로 기판(MP)은 연성 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB)으로 구성될 수 있다.
구동 소자(MC)는 신호 제어부(Timing controller)를 포함할 수 있다. 신호 제어부는 입력 영상신호들을 수신하고 입력 영상 신호들을 화소들의 동작에 부합하는 영상 데이터들로 변환한다. 또한, 신호 제어부는 각종 제어신호, 예를 들어 수직동기신호, 수평동기신호, 메인 클럭신호, 및 데이터 인에이블신호 등을 입력 받고, 상기 신호들 각각의 대응되는 신호들을 출력할 수 있다.
한편, 구동 소자(MC)는 입력 감지 유닛(TU)을 제어하는 회로부를 더 포함할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
제1 연성 회로 기판(FF)은 표시 유닛(DU)의 일 측에 접속되어 표시 유닛(DU)과 메인 회로 기판(MF)을 전기적으로 연결 한다. 제1 연성 회로 기판(FF)은 베이스 필름(FP) 및 구동칩(FC)을 포함한다.
베이스 필름(FP)은 연성을 가지며 복수의 회로 배선들(미도시)을 포함할 수 있다. 따라서, 베이스 필름(FP)은 표시 유닛(DU)의 목적 및 형태에 대응하여 다양한 형태로 제공될 수 있다.
구동칩(FC)은 COF(Chip On Flim) 형태로 베이스 필름(FP) 상에 실장될 수 있다. 구동칩(FC)은 화소를 구동하기 위한 구동 소자들 예를 들어, 데이터 구동회로를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연성 회로 기판(FF)은 하나로 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 복수 개로 제공되어 표시 유닛(DU)에 접속될 수 있다.
제2 연성 회로 기판(TF)은 입력 감지 유닛(DU)의 일 측에 접속되어 입력 감지 유닛(DU)과 메인 회로 기판(MF)을 전기적으로 연결 한다. 제2 연성 회로 기판(TF)은 연성을 가지며 복수의 회로 배선들(미도시)을 포함할 수 있다. 제2 연성 회로 기판(TF)은 메인 회로 기판(MF)에서 제공되는 입력 감지 신호들을 입력 감지 유닛(DU)에 전달한다.
도시되지 않았으나, 표시 유닛(DU)에는 메인 회로 기판(MF)이 접속되는 화소 패드들이 제공될 수 있다. 또한, 메인 회로 기판(MF)에는 연성 회로 기판들(FF, TF)에 포함된 패드들과 대응되는 입력 패드들이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(ED)는 전자 장치(ED)를 동작시키기 위한 다양한 기능성 모듈을 포함하는 전자 모듈, 전자 장치(ED)의 전반적인 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원공급 모듈, 표시 모듈(ED) 및/또는 외부 케이스(EDC)와 결합되어 전자 장치(ED)의 내부 공간을 분할하는 브라켓 등을 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 감지 유닛의 평면도이다. 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 감지 유닛의 구성들을 층 별로 도시한 평면도들이다. 도 6은 도 4에 도시된 I-I' 및 II-II'를 따라 절단한 단면도이다. 설명의 편의를 위해 표시 유닛(DU) 및 제2 연성 회로 기판(TF)는 점선으로 도시하였다.
도 4 내지 도 5d를 참조하면, 일 실시예에 따른 입력 감지 유닛(DU)은 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4), 제2 감지 전극들(TE2-1, TE2-2, TE2-3, TE2-4, TE2-5), 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4, SL2-1, SL2-1), 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3), 감지 절연층들(TIL1, TIL2) 패드부(TP), 및 얼라인 키(AK)를 포함할 수 있다.
입력 감지 유닛(SU)은 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4)과 제2 감지 전극들(TE2-1, TE2-2, TE2-3, TE2-4, TE2-5) 사이의 상호 정전 용량의 변화를 감지하여 외부 입력(TC: 도 1a 참조)를 감지하거나, 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4) 및 제2 감지 전극들(TE2-1, TE2-2, TE2-3, TE2-4, TE2-5) 각각의 자기 정전 용량의 변화를 감지하여 외부 외부 입력(TC)를 감지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 감지 유닛(SU)은 다양한 방식으로 외부 외부 입력(TC)를 감지할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4)은 활성 영역(AA)에 배치된다. 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4) 각각은, 제2 방향(D2)을 따라 연장될 수 있다. 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4)은 제1 방향(D1)을 따라 배열될 수 있다.
제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4) 각각은, 제1 감지 패턴(SP1) 및 제1 연결 패턴(BP1)을 포함할 수 있다. 제1 감지 패턴(SP1)은 복수로 제공되어 제2 방향(D2)을 따라 배열될 수 있다. 제1 연결 패턴(BP1)은 복수로 제공되어 서로 이격된 제1 감지 패턴들 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 연결 패턴(BP1)은 서로 이격된 제1 감지 패턴들을 연결할 수 있다.
제2 감지 전극들(TE2-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4, TE2-5)은 활성 영역(AA)에 배치된다. 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4) 각각은, 제2 방향(D2)을 따라 연장될 수 있다. 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4)은 제1 방향(D1)을 따라 배열될 수 있다.
제2 감지 전극들(TE2-1, TE2-2, TE2-3, TE2-4, TE2-5) 각각은, 제2 감지 패턴(SP2) 및 제2 연결 패턴(BP2)을 포함할 수 있다. 제2 감지 패턴(SP2)은 복수로 제공되어 제1 방향(D1)을 따라 배열될 수 있다. 제2 연결 패턴(BP2)은 복수로 제공되어 서로 이격된 제2 감지 패턴들 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 연결 패턴(BP2)은 서로 이격된 제2 감지 패턴들을 연결할 수 있다.
감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4, SL2-1, SL2-1)은 비활성 영역(NAA)에 배치되어 대응되는 감지 전극들에 연결된다. 예를 들어 제1 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4)은 대응되는 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4)에 연결되고, 제2 감지 라인들(SL2-1, SL2-1)은 대응되는 제2 감지 전극들(TE2-1, TE2-2, TE2-3, TE2-4, TE2-5)에 연결될 수 있다. 설명의 편의상 제2 감지 라인들(SL2-1, SL2-1)은 일부를 생략하여 도시하였다.
본 발명에 따르면, 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4)은 제2 감지 전극들(TE2-1, TE2-2, TE2-3, TE2-4, TE2-5)에 비해 상대적으로 제2 방향(D2)을 따라 표시 유닛(DU)의 장 축으로 연장됨으로 전기적으로 균일한 신호를 인가 받기 위해 제1 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4)은 대응되는 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4)의 양 단에 연결된다. 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4) 각각은 상대적으로 패드부(TP)와 인접한 일 단 및 패드부(TP)로부터 제2 방향(D2)을 따라 멀어지는 방향으로 상기 일 단과 대향된 타 단을 포함할 수 있다.
제1 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4) 중 적어도 어느 하나는 동일 층 상에서 분기된 라인들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4) 중 최 외각에 배치된 제1 감지 라인(SL1-4)를 제외한 제1 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3) 각각은, 제1 라인(S1-1, S2-1, S3-1) 및 제2 라인(S1-2, S2-2, S3-2)을 포함할 수 있다.
제1 라인(S1-1, S2-1, S3-1) 및 제2 라인(S1-2, S2-2, S3-2)은 비활성 영역(NAA)에 포함된 패드부(TP)와 이격된 비활성 영역(NAA)에서 분기될 수 있다. 제1 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3)의 분기는 동일층 상에 배치된 제1 감지 라인(SL1-4)과의 전기적인 접속으로 인한 불량 발생을 방지하기 위한 것 일 수 있다. 제1 라인(S1-1, S2-1, S3-1) 및 제2 라인(S1-2, S2-2, S3-2)은 제1 감지 라인(SL1-4)을 사이에 두고 서로 이격되어 배치된다.
제1 라인(S1-1, S2-1, S3-1) 및 제2 라인(S1-2, S2-2, S3-2)은 대응되는 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3)에 의해 연결될 수 있다. 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3)은 제1 라인(S1-1, S2-1, S3-1) 및 제2 라인(S1-2, S2-2, S3-2)과 서로 다른 층 상에 배치되어 컨택홀을 통해 연결될 수 있다. 제1 감지 라인(SL1-4)의 일부는 동일 층 상에 배치된 제1 라인(S1-1, S2-1, S3-1) 및 제2 라인(S1-2, S2-2, S3-2)과 이격되며, 다른 층 상에 배치된 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3)의 일부와 중첩할 수 있다.
제1 라인(S1-1, S2-1, S3-1)은 대응되는 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3)의 일 단에 연결될 수 있다. 제2 라인(S1-2, S2-2, S3-2)은 대응되는 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3)의 타 단에 연결될 수 있다. 본 발명에 따르면, 다른 감지 라인들로부터 간섭을 받지 않는 제1 감지 라인(SL1-4)은 분기되지 않고, 제1 감지 전극(TE1-1)의 일 단 및 타 단에 연결될 수 있다.
이에 따라, 제2 감지 전극들(TE2-1, TE2-2, TE2-3, TE2-4, TE2-5)에 비해 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4)이 상대적으로 긴 길이를 갖더라도 전 영역에 대해 전기적 신호가 균일하게 인가될 수 있다. 따라서, 입력 감지 유닛(TU)은 형상에 구애 받지 않고, 활성 영역(AA) 전체에 대해 고른 외부 입력감지 환경을 제공할 수 있다.
또한, 제1 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4)이 상대적으로 긴 길이를 갖는 제1 감지 전극들(TE1-1, TE1-2, TE1-3, TE1-4)의 일 단 및 타 단에 연결되기 위해 패드부(TP)에서 감지 패드들(T-PD)에 의해 분기되지 않고 비활성 영역(NAA) 상에서 분기됨에 따라, 패드 영역(TPA)을 감소시킬 수 있다.
다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 제2 감지 전극들(TE2-1, TE2-2, TE2-3, TE2-4, TE2-5)도 두 개의 라인들과 연결될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 감지 유닛(SU)은 다양한 방식으로 구동될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
패드부(TPD)는 복수의 감지 패드들(T-PD)을 포함한다. 패드부(TPD)는 비활성 영역(NAA)에 배치된다. 감지 패드들(T-PD)은 감지 라인들에 연결되어 대응되는 감지 전극들로부터 인가되는 외부 입력(TC, 도 1a 참조)에 관한 데이터를 제2 연성 회로 기판(TF)에 전달할 수 있다. 감지 패드들(T-PD)은 입력 감지 유닛(TU)에 포함된 감지 절연층들(TIL1, TIL2)로부터 노출될 수 있다.
얼라인 키(AK)는 비활성 영역(NAA)에 배치된다. 얼라인 키(AK)는 비활성 영역(NAA) 중 패드부(TPD)와 인접한 영역에 배치될 수 있다. 얼라인 키(AK)는 입력 감지 유닛(TU)에 포함된 감지 절연층들(TIL1, TIL2)로부터 노출될 수 있다.
얼라인 키(AK)는 제2 연성 회로 기판(TF)을 패드 영역(TPA)에 연결 시키는 공정에서 입력 감지 유닛(TU)의 감지 패드들(T-PD)과 제2 연성 회로 기판(TF)에 포함된 패드들(미도시)의 정렬 정도를 용이하게 파악할 수 있다. 이에 따라, 감지 패드들(T-PD)과 연결되는 제2 연성 회로 기판(TF)의 패드들간의 오 정렬을 방지할 수 있으므로, 신뢰성이 개선된 표시 모듈(DM)을 제공할 수 있다.
도 4에는 열 십자 형상(+)으로 한 개의 얼라인 키(AK)를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 패드부(TPD)와 인접하고, 감지 절연층들(TIL1, TIL2)로부터 노출된 것이면, 얼라인 키(AK )의 형상 및 개수는 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5a 내지 도 5b는 입력 감지 유닛(TU)의 구성들을 도전층들 및 감지 절연층들(TIL1, TIL2)를 기준으로 층별로 분리하여 도시한 평면도들이다.
도 5a 및 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 입력 감지 유닛의 제1 층(TU-1)은 제1 도전층을 포함한다. 제1 도전층은 표시 유닛(DU)과 가장 인접하게 배치되는 층일 수 있다. 예를 들어, 제1 도전층은 표시 유닛(DU)의 봉지층(TFE, 도 2 참조) 상에 직접 배치된 도전 패턴들로 구성된 층일 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 도전층은 제1 연결 패턴(BP1), 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3), 감지 패드들(T-PD), 및 얼라인 키(AK)를 포함할 수 있다.
제1 도전층에 포함된 제1 연결 패턴(BP1), 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3), 감지 패드들(T-PD), 및 얼라인 키(AK)는 표시 유닛(DU) 상에 도전 물질을 도포한 후, 패터닝 하여 형성될 수 있다. 따라서, 제1 연결 패턴(BP1), 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3), 감지 패드들(T-PD), 및 얼라인 키(AK)는 동일 물질 및 동일 두께를 포함할 수 있다.
제1 연결 패턴(BP1), 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3), 감지 패드들(T-PD), 및 얼라인 키(AK)는 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide)를 포함할 수 있다. 또는, PEDOT, 금속 나노 와이어, 그라핀을 포함할 수 있다.
제1 도전층에 포함된 제1 연결 패턴(BP1), 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3), 감지 패드들(T-PD), 및 얼라인 키(AK)는 제3 방향(D3)으로 소정의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 패턴(BP1), 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3), 감지 패드들(T-PD), 및 얼라인 키(AK)의 두께는 400 일 수 있다.
도 5b 및 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 입력 감지 유닛의 제2 층(TU-2)은 제1 감지 절연층(TIL1)을 포함할 수 있다.
제1 감지 절연층(TIL1)은 복수의 컨택홀들(CNT1, CNT2, CNT3) 및 복수의 개구부들(KOP1, TOP1)이 정의될 수 있다. 복수의 컨택홀들(CNT1, CNT2, CNT3) 및 복수의 개구부들(KOP1, TOP1)은 제1 감지 절연층(TIL1)이 제3 방향(D3)으로 관통되어 형성된 것일 수 있다.
제1 컨택홀들(CNT1)은 활성 영역(AA)에 배치된다. 보다 상세하게는, 제1 컨택홀들(CNT1)은 대응되는 제1 연결 패턴들과 중첩할 수 있다. 따라서, 복수의 제1 연결 패턴들 각각의 일부는, 제1 컨택홀들(CNT1)에 의해 제1 감지 절연층(TIL1)으로부터 노출될 수 있다. 도 5b 에는 일 예로 제1 도전층에 포함된 하나의 제1 연결 패턴(BP1)을 점선으로 도시하였다.
제2 컨택홀들(CNT2)은 비활성 영역(NAA)에 배치된다. 보다 상세하게는, 제2 컨택홀들(CNT2)은 대응되는 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3)과 중첩할 수 있다. 따라서, 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3) 각각의 일부는, 제2 컨택홀들(CNT2)에 의해 제1 감지 절연층(TIL1)으로부터 노출될 수 있다. 도 5b 에는 일 예로 제1 도전층에 포함된 하나의 브릿지 패턴(TC3)을 점선으로 도시하였다.
제3 컨택홀들(CNT3)은 비활성 영역(NAA)에 배치된다. 보다 상세하게는, 제3 컨택홀들(CNT3)은 대응되는 감지 패드들(T-PD)과 중첩할 수 있다. 따라서, 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3) 각각의 일부는, 제3 컨택홀들(CNT3)에 의해 제1 감지 절연층(TIL1)으로부터 노출될 수 있다. 도 5b 에는 일 예로 제1 도전층에 포함된 하나의 감지 패드(T-PD)을 점선으로 도시하였다.
제1 키 개구부(KOP1)는 비활성 영역(NAA)에 배치된다. 보다 상세하게는, 제1 키 개구부(KOP1)는 얼라인 키(AK)와 중첩할 수 있다. 따라서, 얼라인 키(AK)의 적어도 일부는 제1 키 개구부(KOP1)에 의해 제1 감지 절연층(TIL1)으로부터 노출될 수 있다.
제1 패드 개구부(TOP1)는 비활성 영역(NAA)에 배치된다. 보다 상세하게는, 제1 패드 개구부(TOP1)는 복수로 제공되어 대응되는 감지 패드들(T-PD)과 중첩할 수 있다. 따라서, 감지 패드들(T-PD)의 적어도 일부는 제1 패드 개구부(TOP1)에 의해 제1 감지 절연층(TIL1)으로부터 노출될 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 감지 절연층(TIL1)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 절연층(TIL)은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드, 및 실리콘 옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 감지 절연층(TIL1)의 두께는 2000 이상 내지 2700 이하일 수 있다. 제1 감지 절연층(TIL1)의 두께가 2000 미만인 경우, 제1 도전층과 제2 도전층과의 절연 기능을 수행할 수 없다. 제1 감지 절연층(TIL)의 두께가 2700 초과인 경우, 투명 도전성 물질을 포함하는 제1 도전층의 투과율이 저하될 수 있다.
도 5c 및 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 입력 감지 유닛의 제3 층(TU-3)은 제2 도전층을 포함한다. 제2 도전층은 제1 감지 절연층(TIL1) 상에 배치된다.
일 실시예에 따른 제2 도전층은 제1 감지 패턴(SP1), 제2 감지 패턴(SP2), 제2 연결 패턴(BP2), 및 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4, SL2-1, SL2-1)을 포함할 수 있다.
제2 도전층에 포함된 제1 감지 패턴(SP1), 제2 감지 패턴(SP2), 제2 연결 패턴(BP2), 및 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4, SL2-1, SL2-1)은 제1 감지 절연층(TIL1) 상에 도전 물질을 도포한 후, 패터닝 하여 형성될 수 있다. 따라서, 제1 감지 패턴(SP1), 제2 감지 패턴(SP2), 제2 연결 패턴(BP2), 및 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4, SL2-1, SL2-1)은 동일 물질을 포함할 수 있다.
제1 감지 패턴(SP1), 제2 감지 패턴(SP2), 제2 연결 패턴(BP2), 및 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4, SL2-1, SL2-1)은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 패턴(SP1), 제2 감지 패턴(SP2), 제2 연결 패턴(BP2), 및 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4, SL2-1, SL2-1)은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 또는, PEDOT, 금속 나노 와이어, 그라핀을 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
서로 이격된 제1 감지 패턴들은 제1 감지 절연층(TIL1)의 제1 개구부들(CNT1)에 의해 대응되는 제1 연결 패턴(BP1)과 연결될 수 있다. 서로 분기된 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3)은 제2 개구부들(CNT2)에 의해 대응되는 브릿지 패턴들(TC1, TC2, TC3)과 연결될 수 있다. 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4, SL2-1, SL2-1)은 제3 개구부들(CNT3)에 의해 대응되는 감지 패드들(T-PD)과 연결될 수 있다.
도 5d 및 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 입력 감지 유닛의 제4 층(TU-4)은 제2 감지 절연층(TIL2)을 포함할 수 있다.
제2 감지 절연층(TIL2)은 복수의 개구부들(KOP2, TOP2)이 정의될 수 있다. 복수의 개구부들(KOP2, TOP2)은 제2 감지 절연층(TIL2)이 제3 방향(D3)으로 관통되어 형성된 것일 수 있다.
제2 키 개구부(KOP2)는 비활성 영역(NAA)에 배치된다. 보다 상세하게는, 제2 키 개구부(KOP2)는 얼라인 키(AK)와 중첩할 수 있다. 따라서, 제2 키 개구부(KOP2)는 제1 키 개구부(KOP1)과 정렬되고, 얼라인 키(AK)의 적어도 일부는 제1 키 개구부(KOP1) 및 제2 키 개구부(KOP2)에 의해 외부로 노출될 수 있다. 본 발명에 따르면, 투명 도전성 물질을 포함하는 얼라인 키(AK)를 입력 감지 유닛(TU)의 가장 하부에 배치되는 제1 도전층에 포함 시킴으로써 얼라인 키(AK)를 형성하기 위한 별도의 추가 공정을 생략할 수 있다.
또한, 얼라인 키(AK)는 키 개구부들(KOP1, KOP2)에 의해 감지 절연층들(TIL1, TIL2)로부터 외부로 노출되고, 반사율이 높은 투명 도전성 물질을 포함함에 따라, 얼라인 키(AK)의 식별을 보다 용이하게 할 수 있다. 이에 따라, 제2 연성 회로 기판(TF)을 입력 감지 유닛(TU)에 연결 시키는 과정에서 오 정렬을 효과적으로 방지할 수 있다.
제2 패드 개구부(TOP2)는 비활성 영역(NAA)에 배치된다. 보다 상세하게는, 제2 패드 개구부(KOP2)는 복수로 제공되어 대응되는 감지 패드들(T-PD)과 중첩할 수 있다. 따라서, 제2 패드 개구부(KOP2)는 제1 패드 개구부(KOP1)와 정렬되고, 감지 패드들(T-PD)의 적어도 일부는 제1 패드 개구부(TOP1) 및 제2 패드 개구부(KOP2)에 의해 제1 감지 절연층(TIL1)으로부터 노출될 수 있다.
일 실시예에 따른 제2 감지 절연층(TIL2)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 절연층(TIL)은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드, 및 실리콘 옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제2 감지 절연층(TIL2)의 두께는 2000 이상 내지 2700 이하일 수 있다. 제2 감지 절연층(TIL2)의 두께가 2000 미만인 경우, 제2 도전층으로 유입되는 수분 및 불순물을 효율적으로 차단할 수 없다. 제2 감지 절연층(TIL)의 두께가 2700 초과인 경우, 금속을 포함하는 제2 도전층이 투명 도전성 물질을 포함하는 제1 도전층 상에 배치되는 본 발명의 입력 감지 유닛(TU) 투과율이 저하될 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 도전층의 두께 및 감지 절연층들(TIL1, TIL2)의 두께를 한정함으로써, 투명 도전성 물질을 포함하는 제1 도전층이 하부에 배치되고, 금속을 포함하는 제2 도전층이 제1 도전층 상에 배치되는 구조를 갖는 입력 감지 유닛(TU)의 개구율을 향상시킬 수 있다.
얼라인 키(AK)의 형상은 정렬된 키 개구부들(KOP1, KOP2)의 형상에 따라 정의될 수 있다. 얼라인 영역(AKA)은 제1 도전층 중 얼라인 키(AK)로 제공될 수 있는 제1 도전층의 일부가 배치되는 영역일 수 있다. 따라서, 제1 도전층에 패터닝된 얼라인 키(AK)는 키 개구부들(KOP1, KOP2)의 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 도 4에 도시된 III-III'를 따라 절단한 단면도이다. 도 1 내지 도 6에서 설명한 구성과 동일/유사한 구성에 대해 동일/유사한 참조 부호를 사용하며, 중복된 설명은 생략한다. 도 7a 및 도 7B에는 설명의 편의를 위해 도 4에 도시된 감지 라인들 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4, SL2-1 SL2-2) 중 일부의 감지 라인들 만을 도시하였다.
도 7a를 참조하면, 일 실시예에 따른 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4)은 단층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 감지 라인들(SL1-1, SL1-2, SL1-3, SL1-4)은 제2 감지 절연층(TIL2) 상에 배치된 단층의 라인들일 수 있다.
이와 달리, 도 7b를 참조하면, 일 실시예에 따른 감지 라인들(SL1-A, SL1-B, SL1-C, SL1-D)은 복층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 감지 라인들(SL1-A, SL1-B, SL1-C, SL1-D) 각각은 제1 감지 절연층(TIL1) 상에 배치된 제1 서브 라인(B1, B2, B3, B4) 및 제2 감지 절연층(TIL2) 상에 배치된 제2 서브 라인(U1, U2, U3, U4)을 포함할 수 있다. 제1 서브 라인(B1, B2, B3, B4) 및 제2 서브 라인(U1, U2, U3, U4)은 제2 감지 절연층(TIL2)에 정의된 제5 컨택홀(CNT5)에 의해 서로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복 층 구조를 갖는 감지 라인들(SL1-A, SL1-B, SL1-C, SL1-D)을 포함함으로써, 단선으로 발생되는 불량을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라, 신뢰성이 향상된 입력 감지 유닛(TU)을 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
ED: 전자 장치
WM: 윈도우 부재
DM: 표시 모듈
DU: 표시 유닛
TU: 입력 감지 유닛
EDC: 외부 케이스
AK: 얼라인 키
TP: 패드부

Claims (20)

  1. 활성 영역 및 상기 활성 영역과 인접한 비활성 영역으로 구분되는 입력 감지 유닛을 포함하고,
    상기 입력 감지 유닛은,
    상기 비활성 영역과 중첩하는 제1 개구부가 정의된 제1 감지 절연층;
    상기 활성 영역에 배치되고, 서로 연결된 제1 감지 패턴 및 제1 연결 패턴을 포함하는 제1 감지 전극;
    상기 활성 영역에 배치되고, 상기 제1 감지 패턴과 이격된 제2 감지 패턴 및 상기 제2 감지 패턴과 연결되고 상기 제1 감지 절연층을 사이에 두고 상기 제1 연결 패턴과 다른 층 상에 배치된 제2 연결 패턴을 포함하는 제2 감지 전극;
    상기 비활성 영역에 배치되고, 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극 각각에 연결된 감지 라인들;
    상기 비활성 영역에 배치되고, 상기 감지 라인들 중 대응되는 감지 라인에 연결된 감지 패드들을 포함하는 패드부; 및
    상기 비활성 영역에 배치되는 얼라인 키를 포함하고,
    상기 얼라인 키는,
    상기 제1 개구부에 의해 상기 제1 감지 절연층으로부터 노출된 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 감지 절연층 상에 배치되고, 상기 제1 개구부와 정렬된 제2 개구부가 정의된 제2 감지 절연층을 포함하고,
    상기 얼라인 키는,
    제2 개구부에 의해 상기 제2 감지 절연층으로부터 노출된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 감지 절연층의 및 상기 제2 감지 절연층 각각의 두께는,
    2000 이상 내지 2500 이하인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 얼라인 키는,
    상기 제1 감지 절연층 하부에 배치되고, 투명 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 연결 패턴과 상기 패드부의 상기 감지 패드들 각각은,
    상기 얼라인 키와 동일 층 상에 배치되고, 상기 얼라인 키와 동일 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 얼라인 키, 상기 제1 연결 패턴, 및 상기 패드부의 상기 감지 패드들의 제3 방향에서의 두께는 400 인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 감지 전극은 상대적으로 상기 패드부와 인접한 일 단 및 상기 패드부로터 멀어지는 방향으로 일 단과 대향된 타 단을 포함하고,
    상기 감지 라인들 중 상기 제1 감지 전극과 연결된 감지 라인 중 적어도 어느 하나는,
    상기 일 단에 연결된 제1 라인, 상기 타 단에 연결된 제2 라인, 및 상기 상기 제1 라인과 상기 제2 라인에 연결된 브릿지 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 브릿지 패턴은,
    상기 제1 감지 절연층 하부에 배치되고,
    상기 제1 라인 및 상기 제2 라인 각각은,
    상기 제1 감지 절연층 상에 배치되고, 상기 제1 감지 절연층에 정의된 컨택홀들을 통해 상기 브릿지 패턴과 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 라인은,
    상기 제1 감지 절연층에 정의된 컨택홀을 통해 상기 감지 패드들 중 대응되는 감지 패드와 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    감지 패드들은,
    상기 브릿지 패턴 및 상기 얼라인 키와 동일 층 상에 배치되고,
    투명 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 감지 라인들 각각은,
    상기 제1 감지 절연층을 사이에 두고 서로 이격된 제1 서브 라인 및 제2 서브 라인을 포함하고,
    상기 제1 서브 라인 및 상기 제2 서브 라인은 서로 중첩하고, 상기 제1 감지 절연층에 정의된 컨택홀을 통해 연결된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 입력 감지 유닛은,
    상기 감지 패드들 중 대응되는 감지 패드와 중첩하는 연결 패드들을 포함하고, 상기 패드부에 연결되는 감지 회로 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  13. 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시 유닛; 및
    상기 표시 유닛 상에 배치되고, 활성 영역 및 상기 활성 영역과 인접한 비활성 영역으로 구분되는 입력 감지 유닛을 포함하고,
    상기 입력 감지 유닛은,
    상기 활성 영역 및 상기 비활성 영역에 배치되는 제1 감지 절연층;
    상기 활성 영역에 배치되고, 상기 제1 감지 절연층 상에 배치된 제1 감지 패턴, 및 상기 제1 감지 절연층 하부에 배치되고 상기 제1 감지 절연층을 관통하여 상기 제1 감지 패턴과 연결된 제1 연결 패턴을 포함하는 제1 감지 전극;
    상기 활성 영역에 배치되고, 상기 제1 감지 절연층 상에 배치되고, 상기 제1 감지 패턴과 이격된 제2 감지 패턴 및 상기 제2 감지 패턴과 연결된 제2 연결 패턴을 포함하는 제2 감지 전극;
    상기 제1 감지 절연층 상에 배치된 제2 감지 절연층;
    상기 비활성 영역에 배치되고, 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극 각각에 연결된 감지 라인들;
    상기 비활성 영역에 배치되고, 상기 감지 라인들 중 대응되는 감지 라인에 연결된 감지 패드들을 포함하는 패드부; 및
    상기 비활성 영역에 배치되는 얼라인 키를 포함하고,
    상기 얼라인 키는,
    상기 제1 감지 절연층 및 상기 제2 감지 절연층 각각으로부터 노출된 전자 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 얼라인 키는,
    상기 제1 감지 절연층 하부에 배치되고, 투명 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 연결 패턴과 상기 패드부의 상기 감지 패턴들 각각은,
    상기 얼라인 키와 동일 층 상에 배치되고, 상기 얼라인 키와 동일 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 감지 패턴, 상기 제2 감지 패턴, 상기 제2 연결 패턴, 및 감지 라인들 각각은, 상기 제1 감지 절연층 상에 배치되고, 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 감지 전극은 상대적으로 상기 패드부와 인접한 일 단 및 상기 패드부로터 멀어지는 방향으로 일 단과 대향된 타 단을 포함하고,
    상기 감지 라인들 중 상기 제1 감지 전극과 연결된 감지 라인 중 적어도 어느 하나는,
    상기 일 단에 연결된 제1 라인, 상기 타 단에 연결된 제2 라인, 및 상기 상기 제1 라인과 상기 제2 라인에 연결된 브릿지 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  18. 영상을 표시하는 발광 패턴들을 포함하는 표시 유닛; 및
    상기 표시 유닛 상에 배치되고, 상기 발광 패턴들과 중첩하는 활성 영역, 및 상기 활성 영역과 인접하고 얼라인 영역과 패드 영역을 포함하는 비활성 영역으로 구분되는 입력 감지 유닛을 포함하고,
    상기 입력 감지 유닛은,
    상기 표시 유닛 상에 배치되고, 투명 도전성 물질을 포함하는 복수의 제1 도전 패턴들을 포함하는 제1 도전층;
    상기 제1 도전층 상에 배치되고, 금속을 포함하는 복수의 제2 도전 패턴들을 포함하는 제2 도전층; 및
    상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치되고, 제1 개구부가 정의된 제1 감지 절연층; 및
    상기 패드 영역에 연결되는 감지 회로 기판을 포함하고,
    상기 제1 도전 패턴들 중 상기 얼라인 영역에 배치된 제1 도전 패턴의 적어도 일부는,
    상기 제1 개구부에 의해 상기 제1 감지 절연층으로부터 노출된 전자 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 개구부에 의해 노출된 상기 제1 도전 패턴은,
    얼라인 키로 제공되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 감지 절연층 상에 배치되고, 상기 제1 개구부와 정렬된 제2 개구부가 정의된 제2 감지 절연층을 포함하고,
    상기 얼라인 키는,
    제2 개구부에 의해 상기 제2 감지 절연층으로부터 노출된 것을 특징으로 하는 전자 장치.

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