KR20170039035A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 영상을 표시하는 표시부와 상기 표시부의 주변에 형성되어 상기 표시부를 구동하는 구동 신호를 외부로부터 수신하는 패드부를 포함하는 표시 패널 및 상기 표시 패널 위에 형성되는 터치 센서를 포함하고, 상기 터치 센서는, 상기 표시 패널 위에 형성된 복수의 감지 전극 및 상기 표시 패널 위에 형성되며 상기 복수의 감지 전극 각각에 연결되어 터치 신호를 전달하는 터치 배선을 포함하고, 상기 터치 배선은 상기 패드부와 전기적으로 연결될 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치 센서를 내장한 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치의 입력 장치로서 사용자가 손가락이나 펜 등으로 화면을 접촉하여 정보를 입력하는 터치 센서(touch sensor)가 적용되고 있다. 터치 센서의 여러 감지 방식들 가운데 서로 이격된 두 개의 전극에서 접촉에 따른 정전용량 변화가 일어난 위치를 감지하는 정전용량 방식(capacitive type)이 주로 사용되고 있다.
가요성(flexible) 표시 장치를 구현하기 위해서는 표시 장치를 얇게 만들어야 하며, 이를 위해 터치 센서는 표시 장치에 내장된다. 내장형(on-cell type) 터치 센서는 자체 기판을 포함하지 않으며, 표시 장치의 어느 한 구성요소 위에 감지 전극을 직접 형성한 구성으로 이루어진다.
한편, 터치 구동부는 터치 센서의 동작을 제어한다. 터치 구동부는 터치 센서에 감지 입력 신호를 전달하거나 감지 출력 신호를 입력받아 처리할 수 있다. 터치 구동부는 감지 출력 신호를 처리하여 터치 여부 및 터치 위치 등의 터치 정보를 생성할 수 있다. 이때, 터치 구동부는 별도의 인쇄 회로 기판 위에 장착되어 터치 패드부와 연결될 수 있다.
그러나, 터치 패드부에서는 터치 전극에 연결된 터치 배선의 일부가 노출될 수 있다. 터치 배선이 외부에 노출되면, 수분 등에 의해 터치 배선에 부식이 발생하는 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 터치 패드부에서 터치 배선이 노출되는 것을 방지할 수 있는 표시 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 표시 장치에 사용되는 인쇄 회로 기판 및 집적 회로 칩의 수를 감소시킬 수 있는 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 영상을 표시하는 표시부와 상기 표시부의 주변에 형성되어 상기 표시부를 구동하는 구동 신호를 외부로부터 수신하는 패드부를 포함하는 표시 패널 및 상기 표시 패널 위에 형성되는 터치 센서를 포함하고, 상기 터치 센서는, 상기 표시 패널 위에 형성된 복수의 감지 전극 및 상기 표시 패널 위에 형성되며 상기 복수의 감지 전극 각각에 연결되어 터치 신호를 전달하는 터치 배선을 포함하고, 상기 터치 배선은 상기 패드부와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 패드부는 표시 기판 위에 형성된 복수의 패드 전극을 포함하며, 상기 터치 배선은 상기 복수의 패드 전극 중 일부와 연결될 수 있다.
상기 복수의 감지 전극은, 제1 방향을 따라 배열된 복수의 복수의 제1 감지 셀을 포함하는 제1 감지 전극 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열된 복수의 제2 감지 셀을 포함하는 제2 감지 전극을 포함할 수 있다.
상기 터치 배선은, 상기 제1 감지 전극에 연결된 제1 터치 배선 및 상기 제2 감지 전극에 연결된 제2 터치 배선을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제 2 터치 배선 각각은, 상기 표시 패널 위에 형성된 하부 터치 배선 및 상기 하부 터치 배선 위에 이격 배치된 상부 터치 배선을 포함하며, 상기 상부 및 하부 터치 배선 중 적어도 하나가 상기 복수의 패드 전극의 상기 일부와 연결될 수 있다.
상기 상부 및 하부 터치 배선 사이에 개재되며, 제1 컨택홀을 통해 상기 상부 및 하부 터치 배선이 서로 연결된 제1 보호막 및 상기 제1 보호막 위에 형성되어 상기 상부 터치 배선을 덮는 제2 보호막을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 보호막은 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산화물(SiOx) 및 실리콘 산화질화물(SiON) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 감지 전극은 서로 다른 층에 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 감지 전극은 동일 층에 형성될 수 있다.
상기 복수의 패드 전극 각각은, 상기 표시 기판 위에 형성된 제1 패드 전극, 상기 표시 기판 위에 형성되어 상기 제1 패드 전극을 노출시키는 제2 컨택홀을 포함하는 제1 절연막 및 상기 제1 절연막 위에 형성되며 상기 제2 컨택홀을 통해 상기 제1 패드 전극에 연결된 제2 패드 전극을 포함하며, 상기 터치 배선은 상기 제2 패드 전극과 연결될 수 있다.
상기 제1 패드 전극은 상기 표시부에 형성된 게이트선과 연결될 수 있다.
상기 제2 패드 전극은 상기 표시부에 형성된 데이터선과 연결될 수 있다.
상기 표시부는, 상기 표시 기판 위에 형성되는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터 위에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 형성되어 화소 영역을 정의하는 화소 정의막, 상기 제1 전극 위에 형성되어 상기 화소 영역에서 상기 제1 전극과 접촉하는 유기 발광층 및 상기 유기 발광층 위에 형성되는 제2 전극을 포함할 수 있다.
상기 복수의 패드 전극 중 나머지는 상기 표시부와 연결될 수 있다.
상기한 바와 같은 표시 장치에 의하면, 터치 센서용 터치 패드부를 제거하여, 터치 배선 등이 노출되어 수분 등에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 터치 구동부와 화소 구동부는 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 하나의 인쇄 회로 기판 위에 장착됨에 따라, 사용되는 인쇄 회로 기판 및 집적 회로 칩의 수를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 자른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 자른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 표시 장치의 표시 패널을 확대한 단면도이다.
도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 자른 표시 장치의 패드부의 단면도이다.
도 6은 도 1의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 자른 다른 실시예에 따른 표시 장치의 패드부의 단면도이다.
도 7은 도 1의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 자른 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 패드부의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이며, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 자른 표시 장치의 개략적인 단면도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 자른 표시 장치의 개략적인 단면도이며, 도 4는 표시 장치의 표시 패널을 확대한 단면도이며, 도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 자른 표시 장치의 패드부의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 영상을 표시하는 표시 패널(110)과 표시 패널(110) 위에 형성되는 터치 센서(150)를 포함한다.
이때, 표시 장치(100)는 터치 센서(150) 위에 형성된 투명 점착층(171)과 커버 윈도우(172)를 더 포함할 수 있다. 커버 윈도우(172)는 외부 충격과 수분 등으로부터 터치 센서(150)와 표시 패널(110)을 보호할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 터치 센서(150)는 표시 패널(110) 위에 형성된 복수의 감지 전극(142, 143) 및 상기 복수의 감지 전극(142, 143)에 연결된 터치 배선(147, 148)을 포함한다.
이때, 복수의 감지 전극(142, 143)은 터치 감지 영역(TA)에 주로 위치하고, 터치 배선(147, 148)은 터치 감지 영역(TA)에 위치할 수도 있고 비감지 영역(DA)에 위치할 수도 있다.
이때, 복수의 감지 전극(142, 143)은 제1 방향(x)과 나란하게 형성된 제1 감지 전극(142)과, 제1 방향(x)과 교차하는 제2 방향(y)과 나란하게 형성된 제2 감지 전극(143)을 포함한다. 그리고, 터치 배선(147, 148)은, 제1 감지 전극(142)에 연결된 제1 터치 배선(147)과, 제2 감지 전극(143)에 연결된 제2 터치 배선(148)을 포함한다.
제1 및 제2 감지 전극(142, 143)은 하부에 위치하는 표시 패널로부터의 빛이 투과될 수 있도록 소정의 투과도 이상을 가질 수 있다. 예를 들어 제1 및 제2 감지 전극(142, 143)은 금속 나노 와이어(metal nanowire), PEDOT 등의 도전성 폴리머(conductive polymer), 메탈 메쉬(metal mesh), 탄소 나노 튜브(CNT), ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), 얇은 금속층 등의 투명한 도전 물질을 적어도 하나 포함할 수 있다.
제1 및 제2 터치 배선(147, 148)은 제1 및 제2 감지 전극(142, 143)이 포함하는 투명한 도전 물질 및/또는 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 물질을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 터치 배선(147, 148)은 제1 및 제2 감지 전극(142, 143)과 동일한 층에 위치하는 부분을 포함할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
제1 및 제2 감지 전극(142, 143)은 다양한 방식으로 접촉을 감지할 수 있는 터치 센서를 형성한다. 터치 센서는 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(capacitive type), 전자기 유도형(electro-magnetic type, EM), 광 감지 방식(optical type) 등 다양한 방식의 터치 센서일 수 있다. 본 실시예에서는 정전 용량 방식의 터치 센서를 예를 들어 설명하기로 하나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
정전 용량 방식의 터치 센서는 제1 및 제2 감지 전극(142, 143) 중 하나가 터치 구동부로부터 감지 입력 신호를 입력받고 외부 물체의 접촉에 따라 변화하는 감지 출력 신호를 생성하여 터치 구동부로 내보낼 수 있다.
제1 및 제2 감지 전극(142, 143)이 외부 물체와 자가 감지 축전기(self-sensing capacitor)를 형성하는 경우, 제1 및 제2 감지 전극(142, 143)은 감지 입력 신호를 입력 받아 소정 전하량으로 충전된 후 손가락 등의 외부 물체에 의한 접촉이 있으면 자가 감지 축전기의 충전 전하량에 변화가 생겨 입력된 감지 입력 신호와 다른 감지 출력 신호가 출력될 수 있다. 이와 같은 감지 출력 신호의 변화를 통해 접촉 여부, 접촉 위치 등의 접촉 정보를 알아낼 수 있다.
서로 인접한 제1 및 제2 감지 전극(142, 143)끼리 상호 감지 축전기(mutual-sensing capacitor)를 형성하는 경우, 두 제1 및 제2 감지 전극(142, 143) 중 하나가 터치 구동부로부터 감지 입력 신호를 입력받아 상호 감지 축전기가 소정 전하량으로 충전된다. 이후 손가락 등의 외부 물체에 의한 접촉이 있으면 상호 감지 축전기의 충전 전하량에 변화가 생기고 변화된 전하량은 나머지 제1 및 제2 감지 전극(142, 143)을 통해 감지 출력 신호로서 출력될 수 있다. 이와 같은 감지 출력 신호를 통해 접촉 여부, 접촉 위치 등의 접촉 정보를 알아낼 수 있다.
본 실시예에서는 상호 감지 축전기를 형성하는 터치 센서를 예로 들어 설명한다.
도 1을 참조하면, 제1 및 제2 감지 전극(142, 143)은 터치 감지 영역(TA)에서 서로 중첩되지 않도록 교호적으로 분산되어 배치될 수 있다. 복수의 제1 감지 전극(142)은 열 방향 및 행 방향을 따라 각각 복수 개씩 배치되고, 복수의 제2 감지 전극(143)도 열 방향 및 행 방향을 따라 각각 복수 개씩 배치될 수 있다.
제1 및 제2 감지 전극(142, 143) 각각은 사각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 터치 센서의 감도 향상을 위해 돌출부를 가지는 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
동일한 행 또는 열에 배열된 복수의 제1 감지 전극(142)은 터치 감지 영역(TA) 내부 또는 외부에서 서로 연결되어 있을 수도 있고 분리되어 있을 수도 있다. 마찬가지로 동일한 열 또는 행에 배열된 복수의 제2 감지 전극(143)의 적어도 일부는 터치 감지 영역(TA) 내부 또는 외부에서 서로 연결되어 있을 수도 있고 분리되어 있을 수도 있다.
예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이 동일한 행, 즉 제1 방향(x)으로 배치된 복수의 제1 감지 전극(142)이 터치 감지 영역(TA) 내부에서 서로 연결되어 있는 경우 동일한 열, 즉 제2 방향(y)으로 배치된 복수의 제2 감지 전극(143)이 터치 감지 영역(TA) 내부에서 서로 연결되어 있을 수 있다. 여기에서, 제2 방향(y)은 상기 제1 방향(x)에 수직한 방향으로, 상기 열 방향과 동일한 방향을 나타낸다.
더 구체적으로, 각 행에 위치하는 제1 감지 전극(142)은 대략 마름모 형상을 가지는 복수의 제1 감지 셀(142a)과, 제1 방향(x)을 따라 복수의 제1 감지 셀(142a)을 연결하는 복수의 제1 연결부(142b)를 포함할 수 있다. 그리고, 제2 감지 전극(143)은 대략 마름모 형상을 가지는 복수의 제2 감지 셀(143a)과, 제2 방향(y)을 따라 복수의 제2 감지 셀(143a)을 연결하는 복수의 제2 연결부(143b)를 포함할 수 있다.
이때, 제1 감지 전극(142)과 제2 감지 전극(143)은 서로 다른 층에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 전극(142)은 후술하는 박막 봉지층(140) 바로 위에 형성되고, 제1 보호막(155)으로 덮일 수 있다. 제2 감지 전극(143)은 제1 보호막(155) 위에 형성되며, 제2 보호막(156)으로 덮일 수 있다. 평면 상에서 제1 감지 셀(142a)과 제2 감지 셀(143a)은 서로 이웃하고, 제1 연결부(142b)와 제2 연결부(143b)는 서로 중첩되나 제1 보호막(155)에 의해 절연된다.
제1 및 제2 보호막(155, 156)은 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산화물(SiOx) 및 실리콘 산화질화물(SiON) 등의 무기물 또는 폴리아크릴계 수지(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계 수지(polyimides resin) 등의 유기물로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 감지 전극(142)과 제2 감지 전극(143)은 다른 층에 위치하는 것으로 설명된다. 그러나, 이에 한정되지 않고 제1 감지 전극(142)과 제2 감지 전극(143)은 동일 층에 위치할 수도 있다. 또한, 제1 및 제2 감지 전극(142, 143)은 각각 이중 금속막으로 형성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 각 행의 서로 연결된 제1 감지 전극(142)은 제1 터치 배선(147)을 통해 터치 구동부(미도시)와 연결되고, 각 열의 서로 연결된 제2 감지 전극(143)은 제2 터치 배선(148)을 통해 터치 구동부와 연결될 수 있다. 제1 터치 배선(147)과 제2 터치 배선(148)은 비감지 영역(DA)에 위치할 수 있으나, 이와 달리 터치 감지 영역(TA)에 위치할 수도 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 표시 패널(110)은 서로간 거리를 두고 위치하는 복수의 화소(PX)를 포함하며, 복수의 화소(PX)에서 방출되는 빛들의 조합으로 이미지를 표시한다. 하기에서는, 도 4를 참조하여 복수의 화소(PX)의 상세한 구조에 대해 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 표시 패널(110)은 영상을 표시하는 구성 요소이다. 이하에서, 유기 발광 소자를 포함하는 유기 발광 표시 장치(OLED)의 표시 패널(110)에 대해 설명하나, 이에 한정되지 않고 표시 패널은 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 표시 장치(PDP), 전계 효과 표시 장치(FED), 전기 영동 표시 장치 등의 표시 패널일 수 있다.
기판(123)은 글라스(glass) 등의 무기 재료, 금속 재료, 수지(resin) 등의 유기 재료 등으로 이루어질 수 있다. 기판(123)은 투광성 또는 차광성일 수 있으며, 플렉서블(flexible)한 특성을 가질 수 있다.
그리고, 기판(123) 위에는 기판 버퍼층(126)이 형성된다. 기판 버퍼층(126)은 불순 원소의 침투를 방지하며, 표면을 평탄화하는 역할을 한다.
이때, 기판 버퍼층(126)은 상기 기능을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판 버퍼층(126)은 질화 규소(SiNx)막, 산화 규소(SiO2)막, 산질화 규소(SiOxNy)막 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 그러나, 기판 버퍼층(126)은 반드시 필요한 구성은 아니며, 기판(123)의 종류 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.
기판 버퍼층(126) 위에는 구동 반도체층(137)이 형성된다. 구동 반도체층(137)은 다결정 규소막으로 형성된다. 또한, 구동 반도체층(137)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(135), 채널 영역(135)의 양 옆으로 도핑되어 형성된 소스 영역(134) 및 드레인 영역(136)을 포함한다. 이때, 도핑되는 이온 물질은 붕소(B)와 같은 P형 불순물이며, 주로 B2H6이 사용된다. 여기서, 이러한 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라진다.
구동 반도체층(137) 위에는 실리콘 질화물(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 형성된 게이트 절연막(127)이 형성된다.
게이트 절연막(127) 위에는 구동 게이트 전극(133)을 포함하는 게이트선이 형성된다. 그리고, 구동 게이트 전극(133)은 구동 반도체층(137)의 적어도 일부, 특히 채널 영역(135)와 중첩되도록 형성된다.
한편, 게이트 절연막(127) 상에는 구동 게이트 전극(133)을 덮는 층간 절연막(128)이 형성된다. 게이트 절연막(127)과 층간 절연막(128)에는 구동 반도체층(137)의 소스 영역(134) 및 드레인 영역(136)을 드러내는 컨택홀(128a)이 형성된다.
층간 절연막(128)은, 게이트 절연막(127)과 마찬가지로, 실리콘 질화물(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 등의 세라믹(ceramic) 계열의 소재를 사용하여 만들어질 수 있다.
그리고, 층간 절연막(128) 위에는 구동 소스 전극(131) 및 구동 드레인 전극(132)을 포함하는 데이터선이 형성된다. 또한, 구동 소스 전극(131) 및 구동 드레인 전극(132)은 각각 층간 절연막(128) 및 게이트 절연막(127)에 형성된 컨택홀(128a)을 통해 구동 반도체층(137)의 소스 영역(134) 및 드레인 영역(136)과 연결된다.
이와 같이, 구동 반도체층(137), 구동 게이트 전극(133), 구동 소스 전극(131) 및 구동 드레인 전극(132)을 포함하여 구동 박막 트랜지스터(130)가 형성된다. 구동 박막 트랜지스터(130)의 구성은 전술한 예에 한정되지 않고, 당해 기술 분야의 전문가가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변경 가능하다.
그리고, 층간 절연막(128) 상에는 데이터선을 덮는 평탄화막(124)이 형성된다. 평탄화막(124)은 그 위에 형성될 유기 발광 소자의 발광 효율을 높이기 위해 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 한다. 또한, 평탄화막(124)은 드레인 전극(132)의 일부를 노출시키는 비아홀(122a)을 갖는다.
평탄화막(124)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenes resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly phenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중 하나 이상의 물질 등으로 만들 수 있다.
여기에서, 본 발명에 따른 일 실시예는 전술한 구조에 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라 평탄화막(124)과 층간 절연막(128) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다.
이때, 평탄화막(124) 위에는 유기 발광 소자의 제 1 전극, 즉 화소 전극(160)이 형성된다. 즉, 유기 발광 표시 장치는 복수의 화소들마다 각각 배치된 복수의 화소 전극(160)을 포함한다. 이때, 복수의 화소 전극(160)은 서로 이격 배치된다. 화소 전극(160)은 평탄화막(124)의 전극 비아홀(122a)을 통해 드레인 전극(132)과 연결된다.
또한, 평탄화막(124) 위에는 화소 전극(160)을 드러내는 개구부를 갖는 화소 정의막(125)이 형성된다. 즉, 화소 정의막(125)은 각 화소마다 형성된 복수개의 개구부를 갖는다.
이때, 화소 정의막(125)에 의해 형성된 개구부마다 유기 발광층(170)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 화소 정의막(125)에 의해 각각의 유기 발광층이 형성되는 화소 영역이 정의될 수 있다.
이때, 화소 전극(160)은 화소 정의막(125)의 개구부에 대응하도록 배치된다. 그러나, 화소 전극(160)은 반드시 화소 정의막(125)의 개구부에만 배치되는 것은 아니며, 화소 전극(160)의 일부가 화소 정의막(125)과 중첩되도록 화소 정의막(125) 아래에 배치될 수 있다.
화소 정의막(125)은 폴리아크릴계 수지(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지 또는 실리카 계열의 무기물 등으로 만들 수 있다.
한편, 화소 전극(160) 위에는 유기 발광층(170)이 형성된다.
그리고, 유기 발광층(170) 상에는 제 2 전극, 즉 공통 전극(180)이 형성될 수 있다. 이와 같이, 화소 전극(160), 유기 발광층(170) 및 공통 전극(180)을 포함하는 유기 발광 소자(LD)가 형성된다.
이때, 화소 전극(160) 및 공통 전극(180)은 각각 투명한 도전성 물질로 형성되거나 반투과형 또는 반사형 도전성 물질로 형성될 수 있다. 화소 전극(160) 및 공통 전극(180)을 형성하는 물질의 종류에 따라, 유기 발광 표시 장치는 전면 발광형, 배면 발광형 또는 양면 발광형이 될 수 있다.
한편, 공통 전극(180) 위에는 공통 전극(180)을 덮어 보호하는 덮개막(190)이 유기막으로 형성될 수 있다.
그리고, 덮개막(190) 위에는 박막 봉지층(140)이 형성되어 있다. 박막 봉지층(140)은 기판(123)에 형성되어 있는 유기 발광 소자(LD)와 화소 구동부를 외부로부터 밀봉시켜 보호한다.
박막 봉지층(140)은 서로 하나씩 교대로 적층되는 봉지 유기막(140a, 140c)과 봉지 무기막(140b, 140d)을 포함한다. 도 4에서는 일례로 2개의 봉지 유기막(140a, 140c)과 2개의 봉지 무기막(140b, 140d)이 하나씩 교대로 적층되어 박막 봉지층(140)을 구성하는 경우를 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 전술한 제1 및 제2 감지 전극(142, 143)이 박막 봉지층(140) 위에 형성될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 5를 참조하면, 터치 감지 영역(TA)에는 패드부(PA)가 형성된다. 패드부(PA)는 화소 구동부(미도시)와 연결되어 표시 패널(110)의 화소(PX)를 구동하기 위한 구동 신호를 외부로부터 수신한다.
제1 절연막(127) 위에는 제1 패드 전극(421) 및 제2 패드 전극(423)이 순차적으로 적층된 패드부가 형성될 수 있다.
도 5에 형성된 패드부는, 게이트선에 접속된 게이트 패드부 및 데이터선에 접속된 데이터 패드부일 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 구조는 게이트 패드부 또는 데이터 패드부일 수 있다. 이하에서는, 게이트 패드부의 구조에 대해 설명하기로 한다.
게이트 패드부(D_PDA)는 이방성 도전 필름(미도시)을 통해 화소 구동부에 접속되어 게이트선(미도시)에 스캔 신호를 공급한다. 이를 위하여, 게이트 패드부(D_PDA)는 제1 패드 전극(421) 및 제2 패드 전극(423)을 포함한다.
이때, 제1 패드 전극(421)은 게이트선에 연결됨으로써 게이트선에 접속된다. 제2 패드 전극(423)은 데이터선(미도시)과 동일한 금속으로 형성된다. 그러나, 제2 패드 전극(423)은 데이터선(171)에 연결된 형태가 아닌 분리된 패턴으로 형성된다.
한편, 데이터 패드부는 이방성 도전 필름을 통해 화소 구동부에 접속되어 데이터선에 데이터 신호를 전달한다.
게이트 패드부와 마찬가지로, 데이터 패드부도 제1 패드 전극(421) 및 제2 패드 전극(423)을 포함한다.
이때, 제1 패드 전극(421)은 게이트선과 동일 금속으로 형성된다. 그러나, 제1 패드 전극(421)은 게이트선에 연결된 형태가 아닌 분리된 패턴으로 형성된다. 제2 패드 전극(423)은 데이터선에 연결됨으로써 데이터선에 접속된다.
즉, 도 5에 도시된 제1 패드 전극(421) 및 제2 패드 전극(423)은, 각각 도 4에 도시된 게이트 전극(133) 및 소스/드레인 전극(131, 132)와 동일한 층으로 형성될 수 있다.
한편, 제1 절연막(127) 위에는 제1 패드 전극(421)을 덮는 제2 절연막(128)이 형성된다. 제2 절연막(128)에는 제1 패드 전극(421)을 드러내는 제2 컨택홀이 형성된다.
도 5의 제2 절연막(128)은 도 4의 층간 절연막(128)과 동일한 층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 절연막(128)은 실리콘 질화물(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 등의 세라믹(ceramic) 계열의 소재를 사용하여 만들어질 수 있다.
그리고, 제1 패드 전극(421) 위에는 제2 패드 전극(423)이 형성된다. 제2 패드 전극(423)은 제2 절연막(128)에 형성된 상기 제2 컨택홀을 통해 제1 패드 전극(421)과 접속된다.
제2 절연막(128) 위에는 제2 패드 전극(423)을 덮는 제3 절연막(124)이 형성된다. 그리고, 제3 절연막(124) 위에는 제4 절연막(125)이 형성된다. 이때, 제3 및 제4 절연막(124, 125)은 각각 도 4의 평탄화막(124)과 화소 정의막(125)과 동일한 층으로 형성될 수 있다. 또한, 제4 절연막(125) 위에는 박막 봉지층(140)이 형성될 수 있다. 그러나, 패드부에서는 상기 제4 절연막(125) 및 박막 봉지층(140)이 생략될 수도 있다.
한편, 제3 및 제4 절연막(124, 125), 박막 봉지층(140)에는 제2 패드 전극(423)이 노출되는 제3 컨택홀(154a)이 형성될 수 있다. 박막 봉지층(140) 위에는 이방성 도전 필름(미도시)이 형성될 수 있다. 이방성 도전 필름은 복수의 도전볼을 포함할 수 있다. 전술한 화소 구동부는 이방성 도전 필름을 통해 게이트 패드부 또는 데이터 패드부와 전기적으로 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 비감지 영역(DA)에서는, 박막 봉지층(140) 위에 위치한 터치 배선(147, 148)이 패드 전극(421, 423)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 터치 배선(148)은 제2 패드 전극(423)과 연결될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 터치 배선(147, 148)은 패드부(PA)에 형성된 복수의 패드 전극 중 일부와 연결될 수 있다. 터치 배선(147, 148)과 연결된 상기 일부 패드 전극을 통해, 제1 및 제2 터치 배선(147, 148)은 터치 구동부와 터치 신호를 주고 받을 수 있다. 그리고, 복수의 패드 전극 중 나머지 패드 전극은 표시 패널의 화소(PX)와 연결되어 화소(PX)를 구동하기 위한 구동 신호를 외부로부터 수신할 수 있다. 이때, 터치 배선(147, 148)과 연결되는 패드 전극(421, 423)은 전술한 게이트 선 또는 데이터 선과는 전기적으로 분리된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서는, 비감지 영역(DA)에 형성된 하나의 패드부(PA)를 통해, 표시 패널(110)과 터치 센서(150)는 각각 화소 구동부와 터치 구동부와 연결될 수 있다. 결국, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 센서용 패드부가 제거될 수 있다.
종래에는 제1 및 제2 터치 배선(147, 148)의 끝부분에는 터치 센서(150)의비감지 영역(DA)에서 터치 신호를 주고 받기 위한 별도의 터치 패드부가 형성되었다. 즉, 터치 센서와 표시 패널에 연결하기 위해 별도의 패드부가 각각 형성되었다. 터치 패드부가 별도로 형성되면, 터치 배선 등이 외부에 노출될 위험이 증가될 수 있다. 터치 배선이 외부에 노출되면, 수분 등에 의해 터치 배선이 손상될 가능성이 있었다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 센서(150)에 연결하기 위해 사용되는 별도의 터치 패드부를 제거함에 따라, 터치 배선이 손상되는 것을 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 종래에는 터치 구동부와 화소 구동부는 각각 집적 회로 칩의 형태로 별개의 인쇄 회로 기판 위에 장착되고, 별개의 인쇄 회로 기판이 각각 패드부에 연결된다. 예를 들어, 터치 구동부는 터치 센서용 인쇄 회로 기판 위에 장착되고, 화소 구동부는 표시 패널용 인쇄 회로 기판 위에 장착된다. 그리고, 상기 터치 센서용 인쇄 회로 기판 및 표시 패널용 인쇄 회로 기판은 각각 터치 센서용 패드부와 표시 패널용 패드부에 각각 결합된다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 구동부와 화소 구동부는 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 하나의 인쇄 회로 기판 위에 장착될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 인쇄 회로 기판(185)에 터치 구동부와 화소 구동부가 동시에 장착되고, 상기 인쇄 회로 기판(185)이 패드부(PA)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 인쇄 회로 기판을 사용할 수 있어, 사용되는 인쇄 회로 기판의 수를 감소할 수 있다. 또한, 하나의 집적 회로 칩 내에 터치 구동부와 화소 구동부를 포함시킴에 따라, 집적 회로 칩의 수를 감소시킬 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 제2 터치 배선(148)은 하부 터치 배선(148a) 및 상부 터치 배선(148b)을 포함할 수 있다. 즉, 제2 터치 배선(148)은 상기 상부 및 하부 터치 배선(148b, 148a)의 이중 금속막으로 이루어질 수 있다.
하부 터치 배선(148a)은 박막 봉지층(140) 위에 형성되며, 제1 보호막(155)이 상기 하부 터치 배선(148a)을 덮는다. 이때, 제1 보호막(155)에는 제1 컨택홀(155a)이 형성되어, 제1 보호막(155) 위에 형성되는 상부 터치 배선(148b)이 하부 터치 배선(148a)과 연결될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상부 터치 배선(148b)은 제2 패드 전극(423)과 연결될 수 있다. 이때, 제3 및 제4 절연막(124, 125), 박막 봉지층(140)에는 제2 패드 전극(423)이 노출되는 제4 컨택홀(154b)이 형성될 수 있다. 상부 터치 배선(148b)는 상기 제4 컨택홀(154b)를 통해 노출된 제2 패드 전극(423)과 연결될 수 있다.
그리고, 상부 터치 배선(148b) 위에는 제2 보호막(156)이 형성될 수 있다. 상기 제2 보호막(156)은 상부 터치 배선(148b)가 외부에 노출되지 않도록 상기 상부 터치 배선(148b)를 덮는다.
한편, 도 6을 참조하면, 하부 터치 배선(148a)이 제2 패드 전극(423)과 연결될 수 있다. 본 실시예에서는, 하부 터치 배선(148a)이 박막 봉지층(140) 위에 형성되어, 제4 컨택홀(154b)를 통해 노출된 제2 패드 전극(423)과 연결될 수 있다. 즉, 도 5에서는, 상부 터치 배선(148b)이 제2 패드 전극(423)과 연결되나, 도 6에서는 하부 터치 배선(148a)이 제2 패드 전극(423)과 연결된다.
한편, 도 7을 참조하면, 제1 터치 배선(147)은 단일 금속막으로 이루어져, 상기 제1 터치 배선(147)이 제2 패드 전극(423)과 연결된다. 즉, 전술한 도 5 및 도 6에서는, 제2 터치 배선(148)이 상부 및 하부 터치 배선(148a, 148b)로 이루어지나, 본 실시예에서는 제1 터치 배선(147)이 단일 금속막으로 이루어진 점에서 차이가 있다.
이때, 제1 터치 배선(147) 위에는 제1 및 제2 보호막(155, 156)이 순차적으로 적층된다. 상기 제1 및 제2 보호막(155, 156)은 제1 터치 배선(147)이 노출되지 않도록 덮는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 배선(147, 148)이 표시 패널용 패드부와 전기적으로 연결된다. 이에 의해, 종래의 터치 센서용 터치 패드부를 제거 가능하여, 터치 배선 등이 노출되어 수분 등에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 터치 구동부와 화소 구동부는 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 하나의 인쇄 회로 기판 위에 장착됨에 따라, 사용되는 인쇄 회로 기판 및 집적 회로 칩의 수를 감소시킬 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.
110 표시 패널 142 제1 감지 전극
143 제2 감지 전극 147 제1 터치 배선
148 제2 터치 배선 148a 하부 터치 배선
148b 상부 터치 배선 150 터치 센서
421 제1 패드 전극 423 제2 패드 전극

Claims (15)

  1. 영상을 표시하는 표시부와 상기 표시부의 주변에 형성되어 상기 표시부를 구동하는 구동 신호를 외부로부터 수신하는 패드부를 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 위에 형성되는 터치 센서를 포함하고,
    상기 터치 센서는,
    상기 표시 패널 위에 형성된 복수의 감지 전극; 및
    상기 표시 패널 위에 형성되며 상기 복수의 감지 전극 각각에 연결되어 터치 신호를 전달하는 터치 배선을 포함하고,
    상기 터치 배선은 상기 패드부와 전기적으로 연결된, 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패드부는 표시 기판 위에 형성된 복수의 패드 전극을 포함하며,
    상기 터치 배선은 상기 복수의 패드 전극 중 일부와 연결된, 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 감지 전극은,
    제1 방향을 따라 배열된 복수의 복수의 제1 감지 셀을 포함하는 제1 감지 전극; 및
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열된 복수의 제2 감지 셀을 포함하는 제2 감지 전극을 포함하는, 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 터치 배선은,
    상기 제1 감지 전극에 연결된 제1 터치 배선; 및
    상기 제2 감지 전극에 연결된 제2 터치 배선을 포함하는, 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 및 제 2 터치 배선 각각은,
    상기 표시 패널 위에 형성된 하부 터치 배선 및
    상기 하부 터치 배선 위에 이격 배치된 상부 터치 배선을 포함하며,
    상기 상부 및 하부 터치 배선 중 적어도 하나가 상기 복수의 패드 전극의 상기 일부와 연결된, 표시 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 터치 배선 사이에 개재되며, 제1 컨택홀을 통해 상기 상부 및 하부 터치 배선이 서로 연결된 제1 보호막; 및
    상기 제1 보호막 위에 형성되어 상기 상부 터치 배선을 덮는 제2 보호막을 더 포함하는, 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 보호막은 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산화물(SiOx) 및 실리콘 산화질화물(SiON) 중 적어도 하나를 포함하는, 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 보호막은 폴리아크릴계 수지(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계 수지(polyimides resin) 중 적어도 하나를 포함하는, 표시 장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 감지 전극은 서로 다른 층에 형성되는, 표시 장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 감지 전극은 동일 층에 형성되는, 표시 장치.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 패드 전극 각각은,
    상기 표시 기판 위에 형성된 제1 패드 전극;
    상기 표시 기판 위에 형성되어 상기 제1 패드 전극을 노출시키는 제2 컨택홀을 포함하는 제1 절연막; 및
    상기 제1 절연막 위에 형성되며 상기 제2 컨택홀을 통해 상기 제1 패드 전극에 연결된 제2 패드 전극을 포함하며,
    상기 터치 배선은 상기 제2 패드 전극과 연결된, 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 패드 전극은 상기 표시부에 형성된 게이트선과 연결된, 표시 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 패드 전극은 상기 표시부에 형성된 데이터선과 연결된, 표시 장치.
  14. 제 2 항에 있어서,
    상기 표시부는,
    상기 표시 기판 위에 형성되는 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터 위에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 제1 전극;
    상기 제1 전극 위에 형성되어 화소 영역을 정의하는 화소 정의막;
    상기 제1 전극 위에 형성되어 상기 화소 영역에서 상기 제1 전극과 접촉하는 유기 발광층; 및
    상기 유기 발광층 위에 형성되는 제2 전극을 포함하는, 표시 장치.
  15. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 패드 전극 중 나머지는 상기 표시부와 연결된, 표시 장치.
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