KR20180036847A - 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 발광 소자들; 상기 발광 소자들의 위치를 정의하는 화소 정의층; 상기 발광 소자들 및 상기 화소 정의층 상에 위치하는 봉지층; 상기 봉지층 상에 위치하고, 상기 화소 정의층보다 작은 폭을 갖는 절연층; 및 상기 절연층 상에 위치하는 터치 감지셀들을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명의 실시예는 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결매체인 표시장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 표시 장치의 사용이 증가하고 있다.
일반적으로, 표시 장치는 복수의 화소들을 이용하여 영상을 표시하며, 상기 화소들의 발광 영역을 제외한 나머지 영역을 가리기 위한 블랙 매트릭스를 구비할 수 있다.
이때, 화소들의 발광 영역과 블랙 매트릭스 사이의 거리는 시야각을 결정하는 데 중요한 요소이다.
본 발명의 실시예는 시야각 특성을 개선하면서도 터치 민감도를 유지할 수 있는 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는, 다수의 발광 소자들, 상기 발광 소자들의 위치를 정의하는 화소 정의층, 상기 발광 소자들 및 상기 화소 정의층 상에 위치하는 봉지층, 상기 봉지층 상에 위치하고, 상기 화소 정의층보다 작은 폭을 갖는 절연층 및 상기 절연층 상에 위치하는 터치 감지셀들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 절연층은, 상기 화소 정의층과 중첩될 수 있다.
또한, 상기 절연층보다 넓은 폭을 가지며, 상기 절연층 및 상기 터치 감지셀들을 덮는 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 블랙 매트릭스는 상기 화소 정의층과 중첩될 수 있다.
또한, 상기 봉지층과 상기 블랙 매트릭스 상에 위치하는 컬러 필터들을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 컬러 필터들 중 인접한 한 쌍의 컬러 필터들은, 상기 블랙 매트릭스 상에서 접촉될 수 있다.
또한, 각각의 상기 발광 소자들은, 상기 화소 정의층의 개구부를 통해 노출되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 위치하는 발광층 및 상기 발광층 상에 위치하는 제2 전극을 포함할 수 있다.
또한, 상기 터치 감지셀들은, 제1 연결 패턴들에 의해 제1 방향을 따라 상호 연결되는 다수의 제1 터치 감지셀들 및 제2 연결 패턴들에 의해 제2 방향을 따라 연결되는 다수의 제2 터치 감지셀들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 연결 패턴들은, 상기 절연층의 하측에 위치하여 상기 절연층에 형성된 컨택홀들을 통해 상기 제2 터치 감지셀들과 연결될 수 있다.
또한, 상기 절연층은, 유기 절연층일 수 있다.
또한, 상기 봉지층과 상기 절연층 사이에 위치하는 버퍼층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 터치 감지셀은, 도전 라인들을 포함하는 메쉬 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 터치 감지셀의 도전 라인들은, 상기 절연층보다 작은 폭을 가질 수 있다.
또한, 상기 절연층은, 상기 발광 소자의 제1 전극과 중첩되지 않을 수 있다.
또한, 상기 절연층은, 메쉬 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 터치 감지셀들과 상기 제1, 2 연결 패턴들로 구성되는 터치 전극들은, 상기 절연층과 전체적으로 중첩될 수 있다.
또한, 상기 터치 감지셀들과 상기 제1, 2 연결 패턴들로 구성되는 터치 전극들은, 평면 상에서 볼 때, 상기 절연층과 중첩되고 상기 절연층과 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 시야각 특성을 개선하면서도 터치 민감도를 유지할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 구성 요소들을 나타낸 도면이다.
도 2는 A-A' 선을 기준으로 한 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 버퍼층을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 전극들을 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 전극들을 보다 자세히 나타낸 도면이고, 도 5b는 도 5a의 일부 영역에 대한 확대도이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5a의 단면을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 A-A' 선을 기준으로 한 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 버퍼층을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 전극들을 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 전극들을 보다 자세히 나타낸 도면이고, 도 5b는 도 5a의 일부 영역에 대한 확대도이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5a의 단면을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 본 발명의 실시예들과 관련된 도면들을 참고하여, 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부 구성 요소들을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)는 기판(100), 발광 소자들(110), 및 봉지층(encapsulation layer; 130)을 포함할 수 있다.
기판(100)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(100)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 기판(100)은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
다만, 상기 기판(100)을 구성하는 재료는 다양하게 변화될 수 있으며, 유리 섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber glass reinforced plastic) 등으로도 이루어질 수 있다.
발광 소자들(110)은 기판(100) 상에 위치하며, 각각 특정 색의 빛을 방출함으로써 사용자에게 소정의 영상을 제공할 수 있다.
봉지층(130)는 발광 소자들(110) 상에 형성되어, 발광 소자들(110)을 보호할 수 있다.
즉, 봉지층(130)은 발광 소자들(110)이 수분 및 산소 등에 노출되는 것을 차단함으로써, 발광 소자들(110)의 손상을 방지할 수 있다.
도 2는 A-A' 선을 기준으로 한 도 1의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 발광 소자(110)는 발광 소자(110)는 제1 전극(111), 발광층(112), 및 제2 전극(113)을 포함할 수 있다.
발광층(112)은 제1 전극(111)과 제2 전극(113) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 제1 전극(111)과 제2 전극(113)은 각각 애노드 전극과 캐소드 전극의 역할을 수행할 수 있다.
예를 들어, 발광층(112)은 자체 발광을 위한 유기 발광층(organic emission layer)을 포함하는 것이 바람직하다.
이 때, 발광층(112)은 정공 수송층(hole transporting layer), 유기 발광층, 전자 수송층(electron transporting layer)이 적층된 구조로 형성될 수 있으며, 추가적으로 정공 주입층(hole injection layer)과 전자 주입층(electron injection layer)을 더 포함할 수 있다.
상술한 구조에 의해, 제1 전극(111)으로부터 주입된 정공과 제2 전극(113)으로부터 주입된 전자가 유기 발광층에서 결합하여 여기자를 생성하고, 생성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 각 발광층(112)에서 발생될 수 있게 된다.
한편, 기판(100) 상에는 다수의 화소들(P)이 위치할 수 있다. 이 때, 각 화소(P)는 구동 트랜지스터(Tr)를 포함하는 화소 회로(미도시)와 발광 소자(110)로 구성될 수 있다.
도 2에서는 설명의 편의를 위하여 발광 소자(110)와 직접적으로 관련된 구동 트랜지스터(Tr)만을 도시하였으나, 화소 회로(미도시)는 발광 소자(110)의 발광을 제어하기 위하여, 구동 트랜지스터(Tr) 이외에 다른 트랜지스터 및 커패시터 등을 추가로 구비할 수 있다.
기판(100) 상에는 기판(100)에 함유된 불순물의 확산을 방지하기 위한 버퍼층(미도시)이 존재할 수 있다. 이때, 버퍼층은 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
구동 트랜지스터(Tr)는 기판(100) 상에 형성되며, 각 발광 소자(110)에 대응하여 설치될 수 있다.
구동 트랜지스터(Tr)는 게이트 전극(210), 게이트 절연막(220), 반도체층(230), 소스/드레인 전극들(240a, 240b)을 포함할 수 있다.
게이트 전극(210)은 기판(100) 상에 형성될 수 있다.
게이트 절연막(220)은 게이트 전극(210) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연막(220)은 실리콘 산화막(SiOx)이나 실리콘 질화막(SiNx) 등과 같은 절연 물질으로 형성될 수 있다.
반도체층(230)은 게이트 절연막(220) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 비정질 실리콘(amorphous silicon)을 레이저 등을 이용하여 결정화한 폴리실리콘(poly silicon)으로 형성될 수 있다.
또한, 반도체층(230)은 폴리실리콘 이외에도 비정질 실리콘, 산화물 반도체(oxide semiconductor) 등으로 형성될 수 있다.
소스/드레인 전극들(240a, 240b)은 반도체층(230)의 양측에 위치할 수 있다.
평탄화층(250)은 구동 트랜지스터(Tr) 상에 위치할 수 있으며, 소스 전극(240a) 또는 드레인 전극(240b)을 노출시키는 컨택홀(260)을 구비할 수 있다. 도 2에서는 드레인 전극(240b)이 컨택홀(260)에 의해 노출된 경우를 일 예로 도시하였다.
게이트 전극(210) 및 소스/드레인 전극들(240a, 240b)은 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 등의 금속, 또는 이들 금속의 합금이나 적층 구조로 형성될 수 있으며, 이들에 제한되지는 않는다.
또한, 구동 트랜지스터(Tr)는 도 2에 도시된 구조에 한정되지 않으며, 다른 구조로 변형될 수 있다. 예를 들어, 도 2에서는 바텀 게이트(bottom gate) 구조의 트랜지스터(Tr)을 도시하였으나, 탑 게이트(top gate) 구조로 변형될 수 있다.
평탄화층(250) 상부에는 제1 전극(111)이 형성되며, 상기 제1 전극(111)은 상기 컨택홀(260)을 통해 소스 전극(240a) 또는 드레인 전극(240b)과 연결될 수 있다. 도 2에서는 제1 전극(111)이 컨택홀(260)을 통해 드레인 전극(240b)과 연결된 경우를 일 예로 도시하였다.
예를 들어, 평탄화층(250)은 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막 등과 같은 절연 물질으로 형성될 수 있다.
화소 정의층(pixel definition layer; 270)은 평탄화층(250) 상에 위치할 수 있다. 또한, 화소 정의층(270)은 발광 소자들(110)의 위치를 정의할 수 있다.
이를 위하여, 화소 정의층(270)은 제1 전극(111)의 적어도 일부 영역을 노출시킬 수 있다.
즉, 화소 정의층(270)에는 다수의 개구부들(271)이 존재할 수 있으며, 발광 소자들(110)의 제1 전극들(111)은 상기 개구부들(271)을 통하여 각각 노출될 수 있다.
예를 들어, 화소 정의층(270)은 아크릴계 유기화합물, 폴리아미드, 폴리이미드 등의 유기 절연물질 중 하나로 이루어질 수 있으나, 이들에 제한되지 않고 다양한 재질의 절연 물질로 형성될 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이 제1 전극(111) 상에는 발광층(112) 및 제2 전극(113)이 순차적으로 배치될 수 있다.
이때, 제2 전극(113)은 화소 정의층(270)을 따라 연장되어 인접한 발광 소자(110)의 제2 전극(113)과 연결될 수 있다. 즉, 발광 소자들(110)의 제2 전극들(113)은 상호 연결될 수 있다.
결국, 화소 정의층(270)은 제1 전극들(111)의 위치를 결정하는 개구부들(271)을 통하여 발광 소자들(110)의 위치를 정의할 수 있다.
봉지층(130)은 발광 소자들(110) 상에 위치할 수 있다. 구체적으로, 제2 전극(113) 상에 위치할 수 있다.
또한, 봉지층(130)은 다수의 막들이 적층된 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 봉지층(130)은 적어도 하나의 유기막(미도시)과 적어도 하나의 무기막(미도시)을 포함할 수 있다.
봉지층(130)이 다층 구조로 설계되는 경우, 유기막과 무기막은 상호 교대로 적층될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 버퍼층을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)는 봉지층(130) 상에 위치하는 버퍼층(290)을 더 포함할 수 있다.
버퍼층(290)은 추후 터치 센서와 관련한 구성 요소들의 형성 시 봉지층(130) 및 발광 소자들(110)의 손상을 최소화하기 위하여 배치될 수 있다.
예를 들어, 버퍼층(290)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 다만, 필요에 따라, 상기 버퍼층(290)은 봉지층(130)에 통합되거나 생략될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 전극들을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)는 터치 센서를 구성하는 제1 터치 전극들(310)과 제2 터치 전극들(320)을 포함할 수 있다.
제1 터치 전극들(310)과 제2 터치 전극들(320)은 봉지층(130) 상에 위치할 수 있다. 또한, 봉지층(130) 상에 버퍼층(290)이 존재하는 경우, 상기 제1 터치 전극들(310)과 제2 터치 전극들(320)은 버퍼층(290) 상에 위치할 수 있다.
제1 터치 전극들(310)은 제1 방향(예를 들어, X축 방향)으로 길게 형성되어 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예를 들어, Y축 방향)을 따라 복수개가 배열될 수 있다.
제2 터치 전극들(320)은 제2 방향(예를 들어, Y축 방향)으로 길게 형성되어 제1 방향(예를 들어, X축 방향)을 따라 복수개가 배열될 수 있다.
제1 터치 전극들(310)과 제2 터치 전극들(320)은 상호 교차하여 위치함으로써, 정전용량 방식의 터치 센서로 동작할 수 있다.
즉, 제1 터치 전극들(310)과 제2 터치 전극들(320) 사이에는 상호 정전용량(Mutual Capacitance)이 존재하게 되며, 표시 장치(10)에 터치가 발생하는 경우, 상기 터치와 연관된 장소의 상호 정전용량이 변화하게 된다. 이러한 정전용량의 변화를 검출하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
각각의 제1 터치 전극들(310)은 제1 방향(예를 들어, X축 방향)을 따라 소정 간격을 가지고 배열되는 복수개의 제1 터치 감지셀들(311)과, 상기 제1 터치 감지셀들(311)을 상호 전기적으로 연결하는 복수개의 제1 연결 패턴들(312)을 포함할 수 있다.
또한, 각각의 제2 터치 전극들(320)은 제2 방향(예를 들어, Y축 방향)을 따라 소정 간격을 가지고 배열되는 복수개의 제2 터치 감지셀들(321)과, 상기 제2 터치 감지셀들(321)을 상호 전기적으로 연결하는 복수개의 제2 연결 패턴들(322)을 포함할 수 있다.
이때, 제2 터치 감지셀들(321)은 제1 터치 감지셀들(311)과 중첩되지 않도록 제1 터치 감지셀들(311) 사이에 분산 배치될 수 있다.
도 4에서는 제1 터치 감지셀들(311)과 제2 터치 감지셀들(321)이 다각형의 형상을 갖는 경우를 도시하였으나, 제1 터치 감지셀들(311)과 제2 터치 감지셀들(321)의 형상은 다양하게 변화될 수 있다.
제1 배선들(331)은 제1 터치 전극들(310)과 패드들(340) 사이에 연결될 수 있다. 또한, 제2 배선들(332)은 제2 터치 전극들(320)과 패드들(340) 사이에 연결될 수 있다.
또한, 배선들(331, 332)은 패드들(340)을 통하여 외부의 터치 제어부(미도시)와 연결될 수 있다.
예를 들어, 터치 제어부는 제1 터치 전극들(310)에 구동 신호들을 공급하고, 제2 터치 전극들(320)로부터 출력되는 감지 신호들을 이용하여 터치 위치를 검출할 수 있다.
또한, 그와 반대로 터치 제어부는 제2 터치 전극들(320)에 구동 신호들을 공급하고, 제1 터치 전극들(310)로부터 감지 신호들을 수신할 수도 있다.
한편, 터치 감도의 개선을 위하여, 제1 배선들(331)과 제2 배선들(332) 중 적어도 하나는 더블 라우팅(double routing) 구조를 가질 수 있다.
도 4에서는 제2 터치 전극들(320)과 연결된 제2 배선들(332)이 더블 라우팅 구조로 형성된 것을 예시적으로 도시하였다.
즉, 제2 배선들(332)은 제2 터치 전극들(320)의 양측 끝단에 각각 연결될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 배선들(331)은 제1 터치 전극들(310)의 일측 끝단에만 연결되는 싱글 라우팅(single routing) 구조를 가질 수 있다.
다만, 제1 배선들(331)과 제2 배선들(332)의 라우팅 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
예를 들어, 제1 배선들(331)과 제2 배선들(332) 모두 싱글 라우팅 구조 또는 더블 라우팅 구조를 가지거나, 제1 배선들(331)이 더블 라우팅 구조를 가지고 제2 배선들(332)이 싱글 라우팅 구조를 가질 수도 있다.
제1 터치 전극들(310)과 제2 터치 전극들(320)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속이나 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상기 금속으로는 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 타이타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 구리(Cu), 백금(Pt) 등을 들 수 있다.
또한, 제1 터치 전극들(310)과 제2 터치 전극들(320)은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 상기 투명 도전성 물질로는 은나노와이어(AgNW), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 및 SnO2(Tin Oxide), 카본나노튜브(Carbon Nano Tube), 그래핀 (graphene) 등을 들 수 있다. 제1 터치 전극들(310)과 제2 터치 전극들(320)은 각각 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
제1 터치 전극들(310)과 제2 터치 전극들(320)은 동일한 물질로 이루어지거나, 또는 상이한 물질로 이루어질 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 전극들을 보다 자세히 나타낸 도면이고, 도 5b는 도 5a의 일부 영역에 대한 확대도이다.
특히, 도 5a에서는 한 쌍의 제1 터치 감지셀들(311), 상기 제1 터치 감지셀들(311) 사이를 연결하는 제1 연결 패턴(312), 한 쌍의 제2 터치 감지셀들(321), 상기 제2 터치 감지셀들(321) 사이를 연결하는 제2 연결 패턴(322)을 도시하였고, 도 5b는 도 5a의 일부 영역을 확대하여 도시하였다.
도 5a를 참조하면, 제1 터치 감지셀들(311)은 개구부들(314)을 포함하는 메쉬 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 터치 감지셀들(311)은 개구부들(314)을 형성하는 도전성 라인들(313)로 이루어질 수 있다.
제1 연결 패턴(312)은 인접한 제1 터치 감지셀들(311) 사이에 연결될 수 있다. 이때, 제1 연결 패턴(312) 역시 제1 터치 감지셀들(311)과 동일하게 개구부들(314)을 포함하는 메쉬 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 연결 패턴(312)은 개구부들(314)을 형성하는 도전성 라인들(313)로 이루어질 수 있다.
또한, 제2 터치 감지셀들(321)과 인접한 제2 터치 감지셀들(321) 사이에 연결되는 제2 연결 패턴(322) 역시 개구부들(314)를 포함하는 메쉬 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 제2 터치 감지셀들(321)과 제2 연결 패턴(322)은 각각 개구부들(314)을 형성하는 도전성 라인들(313)로 이루어질 수 있다.
제1 터치 감지셀들(311)과 제2 터치 감지셀들(321) 뿐만 아니라, 제1 연결 패턴(312) 및 제2 연결 패턴(322)의 형태는 다양하게 변화될 수 있다.
한편 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)는 절연층(400)을 더 포함할 수 있다.
절연층(400)은 제1 터치 전극들(310) 및 제2 터치 전극들(320)과 중첩되어 위치할 수 있다.
또한, 절연층(400)은 개구부들(315)을 포함하는 메쉬 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 터치 전극들(310, 320)은 절연층(400)과 전체적으로 중첩될 수 있다.
또한, 터치 전극들(310, 320)은 평면 상에서 볼 때, 절연층(400)과 중첩되고 절연층(400)과 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 터치 감지셀들(311)과 제2 터치 감지셀들(321)은 절연층(400)의 상부에 위치할 수 있다.
또한, 제1 연결 패턴(312)은 절연층(400)의 상부에 위치하며, 제1 터치 감지셀들(311)과 일체로 형성될 수 있다.
이때, 제2 연결 패턴(322)은 절연층(400)의 하부에 위치하며, 절연층(400)에 형성된 컨택홀(미도시)을 통해 제2 터치 감지셀들(321)과 연결될 수 있다.
제1 터치 감지셀들(311), 제1 연결 패턴들(312), 제2 터치 감지셀들(321), 및 제2 연결 패턴들(322)을 구성하는 도전성 라인들(313)은 메쉬 구조의 절연층(400)과 중첩될 수 있다.
또한, 도전성 라인들(313)의 폭(W2)은 절연층(400)의 폭(W1) 보다 작게 설정될 수 있다.
이에 따라, 절연층(400)의 개구부들(315)의 면적은 도전성 라인들(313) 내부의 개구부들(314)의 면적보다 작을 수 있다.
이때, 터치 전극들(310, 320) 내부의 개구부들(314)은 각각 발광 소자들(110)과 중첩될 수 있다.
이를 통해, 발광 소자들(110)의 발광층들(112)은 터치 전극들(310, 320)과 중첩되지 않으므로, 발광 소자들(110)로부터 방출되는 빛이 터치 전극들(310, 320)에 의해 차단되는 것을 방지할 수 있다.
절연층(400)은 유기 물질을 포함하는 유기 절연층 또는 무기 물질을 포함하는 무기 절연층으로 구현될 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5a의 단면을 나타낸 도면이다. 특히, 도 6a는 도 5a의 B-B' 선을 기준으로 한 단면도이고, 도 6b는 도 5a의 C-C' 선을 기준으로 한 단면도이며, 도 6c는 도 5a의 D-D' 선을 기준으로 한 단면도이다.
또한, 도 6a 내지 도 6c에서는 설명의 편의를 위하여, 제1 터치 감지셀(311)의 도전성 라인을 "313a"로 표시하였고, 제1 연결 패턴(312)의 도전성 라인을 "313b"로 표시하였으며, 제2 터치 감지셀(321)의 도전성 라인을 "313c"로 표시하였고, 제2 연결 패턴(322)의 도전성 라인을 "313d"로 표시하였다.
도 6a를 참조하면, 제1 터치 감지셀들(311)은 절연층(400) 상에 위치할 수 있다.
이에 따라, 제1 터치 감지셀들(311)의 도전성 라인들(313a)은 절연층(400) 상에 위치할 수 있다.
도 6b를 참고하면, 제1 연결 패턴들(312)과 제2 연결 패턴들(322)의 중첩 부위에서는 절연층(400)이 위치할 수 있다. 즉, 절연층(400)은 제1 연결 패턴들(312)과 제2 연결 패턴들(322) 사이에 위치하여, 상기 제1 연결 패턴들(312)과 제2 연결 패턴들(322)의 전기적 연결을 차단할 수 있다.
예를 들어, 제1 연결 패턴들(312)은 절연층(400)의 상부에 위치하고, 제2 연결 패턴들(322)의 절연층(400)의 하부에 위치할 수 있다.
이에 따라, 제1 연결 패턴들(312)의 도전성 라인들(313b)은 절연층(400)의 상부에 위치하고, 제2 연결 패턴들(322)의 도전성 라인들(313d)은 절연층(400)의 하부에 위치할 수 있다.
도 6c를 참고하면, 제2 터치 감지셀들(321)은 제1 터치 감지셀들(311)과 동일한 방식으로 절연층(400) 상에 위치할 수 있다.
이에 따라, 제2 터치 감지셀들(321)의 도전성 라인들(313c)은 절연층(400) 상에 위치할 수 있다.
또한, 제2 터치 감지셀들(321)과 제2 연결 패턴들(322)의 중첩 부위에는 절연층(400)이 위치할 수 있으며,
제2 터치 감지셀들(321)과 제2 연결 패턴들(322)은 절연층(400)에 형성된 컨택홀들(318)을 통하여 연결될 수 있다.
즉, 제2 연결 패턴들(322)의 도전성 라인들(313d)은 절연층(400)에 형성된 컨택홀들(318)을 통해 제2 터치 감지셀들(321)의 도전성 라인들(313c)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)는 블랙 매트릭스(510) 및 컬러 필터들(520)을 더 포함할 수 있다.
블랙 매트릭스(510)는 절연층(400) 상에 위치하고, 상기 절연층(400)과 유사한 메쉬 구조를 가질 수 있다.
블랙 매트릭스(510)의 폭(W4)은 절연층(400)의 폭(W1)보다 크게 설정될 수 있다. 예를 들어, 절연층(400)의 폭(W1)은 공정 편차를 고려하여, 블랙 매트릭스(510)의 폭(W4) 보다 1um 이상 작게 설정될 수 있다.
또한, 절연층(400)의 폭(W1)은 화소 정의층(270)의 폭(W3) 보다 작게 설정될 수 있다.
예를 들어, 블랙 매트릭스(510)는 절연층(400)의 상부로부터 절연층(400)의 양단을 거쳐 봉지층(130)을 향하여 연장될 수 있다.
구체적으로, 블랙 매트릭스(510)는 절연층(400)의 상부에 위치하는 제1 부분(511)과, 상기 제1 부분(511)으로부터 연장되어 봉지층(130)과 접촉하는 제2 부분(512)을 포함할 수 있다.
블랙 매트릭스(510)의 제1 부분(511)과 제2 부분(512) 사이에는 절연층(400)에 의한 단차가 존재할 수 있다.
블랙 매트릭스(510)와 발광 소자(110)의 관계에서, 블랙 매트릭스(510)와 발광 소자(110) 사이의 거리가 증가하는 경우 표시 장치(10)의 시야각이 좁아지며, 블랙 매트릭스(510)와 발광 소자(110) 사이의 거리가 감소하는 경우 표시 장치(10)의 시야각이 늘어날 수 있다.
따라서, 절연층(400)의 폭(W1)을 화소 정의층(270)의 폭(W3)에 비해 작게 형성함으로써, 시야각에 큰 영향을 미치는 블랙 매트릭스(510)의 끝단부(예를 들어, 제2 부분(512))을 발광 소자(110)에 보다 가까이 위치시킬 수 있다.
이에 따라, 상술한 실시예에 의한 표시 장치(10)는 시야각이 개선될 수 있다.
또한, 제1 터치 전극들(310)과 제2 터치 전극들(320)의 경우 발광 소자들(110)의 제2 전극(113)과 가까워질수록 노이즈가 증가하는 경향이 있으나, 상술한 실시예의 경우 제1 터치 전극들(310)과 제2 터치 전극들(320)의 위치와 관련이 있는 제1 부분(511)의 위치는 유지한 상태로 시야각에 관련성이 높은 제2 부분(512)의 위치만을 변경함으로써, 기존의 터치 민감도를 유지할 수 있다.
또한, 제1 터치 감지셀들(311), 제1 연결 패턴들(312), 및 제2 터치 감지셀들(321)은 블랙 매트릭스(510)와 절연층(400) 사이에 위치할 수 있다.
이에 따라, 블랙 매트릭스(510)는 절연층(400) 뿐만 아니라, 상기 절연층(400) 상에 위치한 제1 터치 감지셀들(311), 제1 연결 패턴들(312), 및 제2 터치 감지셀들(321)을 완전히 덮을 수 있다.
따라서, 제1 터치 감지셀들(311), 제1 연결 패턴들(312), 및 제2 터치 감지셀들(321)을 보호하기 위한 별도의 보호층을 생략할 수 있으므로, 제조 공정 및 비용을 감소시킬 수 있다.
블랙 매트릭스(510)는 표시 장치에서 사용될 수 있는 다양한 소재를 활용할 수 있다.
예컨대 블랙 매트릭스(510)는 Cr, Cr/CrOx 이중충, 카본 안료를 포함하는 수지, 블랙 염료 또는 그래파이트(graphite)로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 블랙 매트릭스(510)가 카본 안료를 포함하는 수지인 경우에 상기 카본 안료는 차광기능을 갖는 흑색 안료인 카본 블랙(carbon black)일 수 있으며, 블랙 매트릭스(510)의 유전율을 낮추고 광학 밀도를 향상시키기 위하여 유기 안료 등을 더 포함할 수 있다. 블랙매트릭스(510)는 통상적으로 입수 가능한 소재를 사용할 수있는 바, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
컬러 필터들(520)은 봉지층(130) 상에 위치할 수 있다. 또한, 컬러 필터들(520)은 발광 소자들(110)의 발광층(112)와 중첩하게 위치하므로, 발광 소자들(110)로부터 방출된 빛은 컬러 필터들(520)을 통과하여 특정 색을 표시할 수 있다.
컬러 필터들(520)은 봉지층(130) 뿐만 아니라 블랙 매트릭스(510) 상에도 위치할 수 있다.
예를 들어, 컬러 필터들(520)은 블랙 매트릭스(510) 상에 위치하는 제1 부분(521)과 상기 제1 부분(521)으로부터 연장되어 봉지층(130)과 접촉하는 제2 부분(522)을 포함할 수 있다.
또한, 컬러 필터들(520)은 인접한 컬러 필터와 블랙 매트릭스(510) 상에서 접촉될 수 있다.
예를 들어, 컬러 필터들(520) 중 인접한 한 쌍의 컬러 필터들(520)은 블랙 매트릭스(510) 상에서 접촉 연결될 수 있다.
즉, 인접한 컬러 필터들(520)의 제1 부분들(521)은 블랙 매트릭스(510) 상에서 상호 접촉될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시 장치(10)는 버퍼층(290)과 보호층(600)을 더 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 버퍼층(290)은 봉지층(130) 상에 형성될 수 있다.
이에 따라, 버퍼층(290)은 절연층(400)과 봉지층(130) 사이에 위치할 수 있다.
이 경우, 블랙 매트릭스(510)는 절연층(400)의 상부로부터 절연층(400)의 양단을 거쳐 버퍼층(290)을 향하여 연장될 수 있다.
구체적으로, 블랙 매트릭스(510)는 절연층(400)의 상부에 위치하는 제1 부분(511)과, 상기 제1 부분(511)으로부터 연장되어 버퍼층(290)과 접촉하는 제2 부분(512)을 포함할 수 있다.
또한, 컬러 필터들(520)은 버퍼층(290) 상에 위치할 수 있다. 또한, 컬러 필터들(520)은 버퍼층(290) 뿐만 아니라 블랙 매트릭스(510) 상에도 위치할 수 있다.
예를 들어, 컬러 필터들(520)은 블랙 매트릭스(510) 상에 위치하는 제1 부분(521)과 상기 제1 부분(521)으로부터 연장되어 버퍼층(290)과 접촉하는 제2 부분(522)을 포함할 수 있다.
보호층(600)의 경우, 표시 장치(10)의 상부를 평탄화시키기 위하여 컬러 필터들(520) 상에 배치될 수 있다.
보호층(600)은 유기 물질을 포함하는 유기 절연층 또는 무기 물질을 포함하는 무기 절연층으로 구현될 수 있다.
도 8에서는 버퍼층(290) 및 보호층(600)을 모두 포함하는 실시예를 도시하였으나, 버퍼층(290) 및 보호층(600) 중 적어도 하나는 필요에 따라 생략될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 표시 장치 100: 기판
110: 발광 소자 130: 봉지층
270: 화소 정의층 310: 제1 터치 전극
311: 제1 터치 감지셀 312: 제1 연결 패턴
320: 제2 터치 전극 321: 제2 터치 감지셀
322: 제2 연결 패턴 400: 절연층
110: 발광 소자 130: 봉지층
270: 화소 정의층 310: 제1 터치 전극
311: 제1 터치 감지셀 312: 제1 연결 패턴
320: 제2 터치 전극 321: 제2 터치 감지셀
322: 제2 연결 패턴 400: 절연층
Claims (17)
- 다수의 발광 소자들;
상기 발광 소자들의 위치를 정의하는 화소 정의층;
상기 발광 소자들 및 상기 화소 정의층 상에 위치하는 봉지층;
상기 봉지층 상에 위치하고, 상기 화소 정의층보다 작은 폭을 갖는 절연층; 및
상기 절연층 상에 위치하는 터치 감지셀들을 포함하는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 절연층은, 상기 화소 정의층과 중첩되는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 절연층보다 넓은 폭을 가지며, 상기 절연층 및 상기 터치 감지셀들을 덮는 블랙 매트릭스를 더 포함하는 표시 장치. - 제3항에 있어서,
상기 블랙 매트릭스는 상기 화소 정의층과 중첩되는 표시 장치. - 제3항에 있어서,
상기 봉지층과 상기 블랙 매트릭스 상에 위치하는 컬러 필터들을 더 포함하는 표시 장치. - 제5항에 있어서,
상기 컬러 필터들 중 인접한 한 쌍의 컬러 필터들은, 상기 블랙 매트릭스 상에서 접촉되는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
각각의 상기 발광 소자들은, 상기 화소 정의층의 개구부를 통해 노출되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 위치하는 발광층 및 상기 발광층 상에 위치하는 제2 전극을 포함하는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 터치 감지셀들은, 제1 연결 패턴들에 의해 제1 방향을 따라 상호 연결되는 다수의 제1 터치 감지셀들 및 제2 연결 패턴들에 의해 제2 방향을 따라 연결되는 다수의 제2 터치 감지셀들을 포함하는 표시 장치. - 제8항에 있어서,
상기 제2 연결 패턴들은, 상기 절연층의 하측에 위치하여 상기 절연층에 형성된 컨택홀들을 통해 상기 제2 터치 감지셀들과 연결되는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 절연층은, 유기 절연층인 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 봉지층과 상기 절연층 사이에 위치하는 버퍼층을 더 포함하는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 터치 감지셀은, 도전 라인들을 포함하는 메쉬 구조를 갖는 표시 장치. - 제12항에 있어서,
상기 터치 감지셀의 도전 라인들은, 상기 절연층보다 작은 폭을 가지는 표시 장치. - 제7항에 있어서,
상기 절연층은, 상기 발광 소자의 제1 전극과 중첩되지 않는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 절연층은, 메쉬 구조를 갖는 표시 장치. - 제8항에 있어서,
상기 터치 감지셀들과 상기 제1, 2 연결 패턴들로 구성되는 터치 전극들은, 상기 절연층과 전체적으로 중첩되는 표시 장치. - 제8항에 있어서,
상기 터치 감지셀들과 상기 제1, 2 연결 패턴들로 구성되는 터치 전극들은, 평면 상에서 볼 때, 상기 절연층과 중첩되고 상기 절연층과 실질적으로 동일한 형상을 갖는 표시 장치.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |