KR20180076688A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20180076688A
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Abstract

본 발명은 박형화 및 경량화가 가능한 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 표시 장치는 봉지부 상에 배치되는 다수의 터치 전극과 전기적으로 접속되는 블랙 브릿지를 구비하며, 블랙 브릿지는 블랙매트릭스 역할을 겸하도록 컬러 필터들 사이의 봉지부 상에 배치되므로 블랙 브릿지와 애노드 전극 사이의 셀갭을 비교예에 비해 감소시킬 수 있어 광시야각을 확보할 수 있으며, 봉지부 상에 터치 전극들이 배치됨으로써 별도의 접착 공정이 불필요해져 공정이 단순화되며 비용을 저감할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 공정 단순화 및 비용을 절감할 수 있는 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 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 표시 장치는 봉지부 상에 배치되는 다수의 터치 전극과 전기적으로 접속되는 블랙 브릿지를 구비하며, 블랙 브릿지는 블랙매트릭스 역할을 겸하도록 컬러 필터들 사이의 봉지부 상에 배치되므로 블랙 브릿지와 애노드 전극 사이의 셀갭을 비교예에 비해 감소시킬 수 있어 광시야각을 확보할 수 있으며, 봉지부 상에 터치 전극들이 배치됨으로써 별도의 접착 공정이 불필요해져 공정이 단순화되며 비용을 저감할 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는 블랙매트릭스 역할을 겸하는 블랙 브릿지가 컬러 필터들 사이의 봉지부 상에 배치되므로 블랙 브릿지와 애노드 전극 사이의 셀갭을 비교예에 비해 감소시킬 수 있어 광시야각을 확보할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 블랙브릿지가 산화박막층 및 블랙 도전층으로 이루어져 저반사를 구현할 수 있어 편광 필름없이도 블랙브릿지에 의한 외부광 반사를 저감시킬 수 있다. 또한, 본 발명에서는 블랙 브릿지가 블랙 매트릭스의 역할을 겸하므로, 블랙 매트릭스 형성 공정을 생략할 수 있어 재료 및 공정 단가를 최소화할 수 잇다. 뿐만 아니라, 본 발명에서는 봉지부 상에 터치 전극들이 배치됨으로써 별도의 접착 공정이 불필요해져 공정이 단순화되며 비용을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 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 블랙 브릿지를 상세히 나타내는 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 도 3에 도시된 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6은 도 2는 도 1에 도시된 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 평면도이다.
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 터치 기간동안 도 2에 도시된 터치 전극들(152e,154e)을 통해 사용자의 터치에 의한 상호 정전 용량(mutual capaciTPnce)(Cm; 터치 센서)의 변화량 감지하여 터치 유무 및 터치 위치를 센싱한다. 그리고, 도 1에 도시된 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치는 발광 소자(120)를 포함하는 단위 화소를 통해 영상을 표시한다. 단위 화소는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 화소(PXL)로 구성되거나, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 서브 화소(PXL)로 구성된다.
이를 위해, 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치는 기판(111) 상에 매트릭스 형태로 배열된 다수의 서브 화소들(PXL)과, 다수의 서브 화소들(PXL) 상에 배치된 봉지부(140)와, 봉지부(140) 상에 배치된 상호 정전 용량(Cm)과, 상호 정전 용량(Cm) 상에 배치되는 컬러 필터(192)를 구비한다.
다수의 서브 화소들(PXL) 각각은 화소 구동 회로와, 화소 구동 회로와 접속되는 발광 소자(120)를 구비한다.
화소 구동 회로는 스위칭 트랜지터(T1), 구동 트랜지스터(T2) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
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 전류(I)을 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 전류(I)를 공급하여 발광 소자(120)가 발광을 유지하게 한다.
이러한 구동 박막트랜지스터(T2,130)는 도 3에 도시된 바와 같이 게이트 전극(132)과, 제1 절연막인 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 게이트 전극(132)과 중첩되는 반도체층(134)과, 제2 절연막인 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 제3 절연막인 보호막(116)을 관통하는 화소 컨택홀을 통해 노출된 구동 박막트랜지스터(130)의 드레인 전극(138)과 전기적으로 접속된다.
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 생성층(CGL; Charge Generation Layer)을 사이에 두고 대향하는 제1 및 제2 발광 스택들을 구비할 수도 있다. 이 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 필터(도시하지 않음)에 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.
봉지부(140)는 외부의 수분이나 산소에 취약한 발광 소자(120)로 외부의 수분이나 산소가 침투되는 것을 차단한다. 이를 위해, 봉지부(140)는 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, 봉지부(140)는 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 봉지부(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.
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.
이와 같은 봉지부(140)는 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 발광 소자(120) 사이에 배치되므로, 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 발광 소자(120) 사이의 이격 거리가 멀어진다. 이에 따라, 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 발광 소자(120) 사이에 형성되는 기생커패시터의 용량값을 최소화할 수 있어 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 발광 소자(120) 간의 커플링(coupling)에 의한 상호 영향을 방지할 수 있다. 또한, 봉지부(140)는 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152)의 제조 공정시 이용되는 약액(현상액 또는 식각액 등등) 또는 외부로부터의 수분 등이 발광 스택(124)으로 침투되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 봉지부(140)는 약액 또는 수분에 취약한 발광 스택(124)의 손상을 방지할 수 있다.
봉지부(140) 상에는 터치 절연막(168)을 사이에 두고 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152)이 교차되게 배치된다. 이러한 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.
본 발명의 터치 구동 라인(152)은 라우팅 라인(156) 및 터치 구동 패드(180)를 통해 터치 구동부(도시하지 않음)와 연결된다. 그리고, 터치 센싱 라인(154)은 라우팅 라인(156) 및 터치 센싱 패드(170)를 통해 터치 구동부와 연결된다.
라우팅 라인(156)은 터치 구동 패드(180) 및 제1 터치 전극(152e)을 전기적으로 연결하므로 터치 구동 패드(180)로부터의 터치 구동 펄스를 터치 구동 라인(152)에 전송한다. 또한, 라우팅 라인(166)은 터치 센싱 패드(170) 및 제2 터치 전극(154e)을 전기적으로 연결하므로 터치 센싱 라인(154)으로부터의 터치 신호를 터치 센싱 패드(170)에 전송한다.
라우팅 라인(156)은 봉지부(140)의 측면을 덮도록 봉지부(140)의 최상층에 배치되는 제2 무기 봉지부(146)의 측면과 접촉된다.
터치 구동 패드(180) 및 터치 센싱 패드(170) 각각은 기판(111)과 봉지부(140) 사이에 배치되는 하부 절연막(112,114,116)과 접촉되도록 그 하부 절연막(예를 들어, 층간 절연막(114)) 상에 배치된다. 이러한 터치 구동 패드(180) 및 터치 센싱 패드(170) 각각은 라우팅 라인(156)으로부터 신장되는 패드 전극(172)과, 패드 전극(172)을 덮도록 투명 도전막으로 형성되는 패드 커버 전극(174)을 구비한다. 이 터치 구동 패드(180) 및 터치 센싱 패드(170) 각각은 커버 필름(100)에 의해 노출되도록 형성됨으로써 터치 구동부가 실장된 신호 전송 필름과 접속된다. 여기서, 커버 필름(100)은 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152)을 덮도록 형성되어 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152)이 외부의 수분 등에 의해 부식되는 것을 방지한다. 이러한 커버 필름(100)은 원편광판 또는 에폭시 또는 아크릴 재질의 필름 형태로 형성된다.
한편, 터치 구동 라인(152)은 다수의 제1 터치 전극들(152e)과, 다수의 제1 터치 전극들(152e) 사이를 전기적으로 연결하는 투명 브릿지들(152b)을 구비한다.
다수의 제1 터치 전극들(152e)은 터치 절연막(168) 상에서 제1 방향인 X 방향을 따라 일정한 간격으로 이격된다. 이러한 다수의 제1 터치 전극들(152e) 각각은 투명 브릿지(152b)를 통해 인접한 제1 터치 전극(152e)과 전기적으로 연결된다.
투명 브릿지(152b)는 제1 터치 전극(152e)과 동일 평면인 터치 절연막(168) 상에 배치되어 별도의 컨택홀 없이 제1 터치 전극(152e)과 전기적으로 접속된다.
터치 센싱 라인(154)은 다수의 제2 터치 전극들(154e)과, 다수의 제2 터치 전극들(154e) 사이를 전기적으로 연결하는 블랙 브릿지들(154b)을 구비한다.
다수의 제2 터치 전극들(154e)은 터치 절연막(168) 상에서 제2 방향인 Y 방향을 따라 일정한 간격으로 이격된다. 이러한 다수의 제2 터치 전극들(154e) 각각은 블랙 브릿지(154b)를 통해 인접한 제2 터치 전극(154e)과 전기적으로 연결된다.
블랙 브릿지(154b)는 터치 전극들(152e,154e) 각각과 봉지부(140) 사이에서 봉지부(140)와 접촉하도록 형성된다. 이 블랙 브릿지(154b)는 터치 절연막(168)을 관통하는 터치 컨택홀(150)을 통해 노출되어 제2 터치 전극(154e)과 전기적으로 접속된다. 이 블랙 브릿지(154b)는 투명 브릿지(152b)와 마찬가지로 뱅크(128) 이하의 폭을 갖도록 형성되어 뱅크(128)와 중첩되도록 배치된다. 이에 따라, 본 발명은 투명 및 블랙 브릿지(152b,154b)에 의해 개구율이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
블랙 브릿지(154b)는 서로 다른 색을 구현하는 컬러 필터들(192) 사이의 봉지부(140) 상에 배치된다. 이 블랙 브릿지(154b)는 각 서브 화소 영역을 구분함과 아울러 인접한 서브 화소 간 광간섭과 빛샘을 방지하는 블랙 매트릭스 역할을 겸한다. 이 블랙매트릭스 역할을 겸하는 블랙 브릿지(154b)와 애노드 전극(122) 사이의 셀 갭은 터치 전극 상에 블랙매트릭스가 배치되는 비교예의 블랙매트릭스와 애노드 전극 사이의 셀 갭에 비해 저감된다. 이 경우, 셀갭이 작을수록 시야각이 넓어지므로, 본원 발명은 넓은 시야각 확보가 유리해져 고해상도 구현이 가능해진다.
이러한 블랙 브릿지(154b)는 산화박막층(153a,153b)과 블랙 도전층(151a,151b)으로 적어도 1회 교번적으로 적층됨으로써 형성된다. 예를 들어, 블랙 브릿지(154b)는 도 4에 도시된 바와 같이 봉지층(140) 상에 순차적으로 적층되는 제1 블랙 도전층(151a), 제1 산화 박막층(153a), 제2 블랙 도전층(151b) 및 제2 산화 박막층(153b)으로 이루어진다.
제1 블랙 도전층(151a)은 봉지부(140)의 최상위에 배치되는 제2 무기 봉지층(146) 상에서 반사율이 높은 금속으로 형성된다. 예를 들어, 제1 블랙 도전층(151a)은 Cr, Mo, Al, Ag, Au 및 Co 중 적어도 어느 하나를 이용하여 단층 또는 복층 구조로 형성된다. 이 제1 블랙 도전층(151a)은 제2 블랙 도전(151b)층보다 두꺼운 제1 두께(d1)로 형성되므로, 외부광은 발광 소자(120)쪽으로 투과되지 않고 제2 산화 박막층(153b)쪽으로 반사된다. 이러한 제1 블랙 도전층(151a)은 90~110nm의 두께로 형성된다.
제2 블랙 도전층(151b)은 제1 블랙 도전층(151a)보다 굴절률 및 흡광계수가 높고, 제1 및 제2 산화 박막층(153a,153b)에 비해 굴절률이 높은 불투명 금속으로 제1 산화박막층(153a) 상에 형성된다. 예를 들어, 제2 블랙 도전층(151b)은 Cr, Mo, Al, Ag, Au 및 Co 중 적어도 어느 하나를 이용하여 단층 또는 복층 구조로 형성된다. 이 제2 블랙 도전층(151b)은 제1 및 제2 산화 박막층(153a,153b), 제1 블랙 도전층(151a)보다 얇은 제1 두께로 형성되므로, 외부광을 투과 및 반사시킨다. 이러한 제2 블랙 도전층(151b)은 5~15nm의 두께로 형성된다.
제1 및 제2 산화 박막층(153a,153b)은 ITO, TiOx, Al2O3, ZnOx 또는 SiOx와 같은 투명 산화물로 약 60~100nm 두께로 형성되어 외부광의 반사율을 최소화한다.
이러한 블랙 브릿지(154b)는 예를 들어 다음과 같은 실시예들로 형성된다.
실시예 1: 100nm의 두께로 Al으로 형성되는 제1 블랙 도전층(151a)/ 80nm두께의 SiO2로 형성되는 제1 산화 박막층(153a), 8~10nm의 두께로 Cr으로 형성되는 제2 블랙 도전층(151b)/80nm두께의 SiO2로 형성되는 제2 산화 박막층(153b)
실시예 2: 100nm의 두께로 Al으로 형성되는 제1 블랙 도전층(151a)/ 80nm두께의 SiO2로 형성되는 제1 산화 박막층(153a), 5~6nm의 두께로 Mo으로 형성되는 제2 블랙 도전층(151b)/80nm두께의 SiO2로 형성되는 제2 산화 박막층(153b)
이와 같은 구조를 가지는 블랙 브릿지(154b)에 의해, 제1 산화 박막층(153a)과 제1 블랙 도전층(151a) 사이의 하부 계면과, 제1 산화 박막층(153a)과 제2 블랙 도전층(151b) 사이의 상부 계면 사이에서 반사되는 외부광이 180도의 위상차를 가지므로, 서로 소멸 간섭된다. 그리고, 제2 산화 박막층(153b)과 제2 블랙 도전층(151b) 사이의 하부 계면과, 제2 산화 박막층(153b)과 터치 절연막(168) 사이의 상부 계면 사이에서 반사되는 외부광이 180도의 위상차를 가지므로, 서로 소멸 간섭된다. 이에 따라, 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치로 입사되는 외부광이 블랙 브릿지(154b)에 의해 반사되는 것을 방지할 수 있어 시인성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
컬러 필터(192)는 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)이 형성된 기판(111) 상에 배치된다. 이 컬러 필터(192)는 각 서브 화소 영역에 해당하는 색을 구현한다. 이를 위해, 적색(R) 컬러 필터(192)는 적색 서브 화소 영역의 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e) 상에 형성되며, 녹색(G) 컬러 필터(192)는 녹색 서브 화소 영역의 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e) 상에 형성되며, 청색(B) 컬러 필터(192)는 청색 서브 화소 영역의 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e) 상에 형성된다. 한편, 컬러 필터(192)가 형성된 기판(111) 상에 터치 평탄화막(190)이 형성된다. 이 평탄화막(190)에 의해 컬러 필터(192) 및 블랙매트릭스(194)가 형성된 기판(111)이 평탄화된다.
도 5a 내지 도 5d는 도 3에 도시된 터치 센서를 가지는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도 및 단면도들이다.
도 5a를 참조하면, 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터(130), 유기 발광 소자(120) 및 봉지부(140)가 형성된 기판(111) 상에 블랙 브릿지(154b), 라우팅 라인(156) 및 패드 전극(172)이 형성된다.
구체적으로, 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터(130), 유기 발광 소자(120) 및 봉지부(140)가 형성된 기판(111) 상에 제1 블랙 도전층(151a), 제1 산화 박막층(153a), 제2 블랙 도전층(151b) 및 제2 산화 박막층(153b)이 순차적으로 적층된다. 그런 다음, 제1 블랙 도전층(151a), 제1 산화 박막층(153a), 제2 블랙 도전층(151b) 및 제2 산화 박막층(153b)이 포토리소그래피 공정과 식각 공정으로 패터닝됨으로써 블랙 브릿지(154b), 라우팅 라인(156) 및 패드 전극(172)이 형성된다.
도 5b를 참조하면, 블랙 브릿지(154b), 라우팅 라인(156) 및 패드 전극(172)이 형성된 기판(111) 상에 터치 컨택홀(150)을 가지는 터치 절연막(168)이 형성된다.
구체적으로, 블랙 브릿지(154b)가 형성된 기판(111) 상에 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질이 적층됨으로써 터치 절연막(168)이 형성된다. 이 터치 절연막(168)이 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝됨으로써 터치 컨택홀(150)이 형성된다.
도 5c를 참조하면, 터치 컨택홀(150)을 가지는 터치 절연막(168) 상에 패드 커버 전극(174), 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 투명 브릿지(152b)가 형성된다.
구체적으로, 터치 컨택홀(150)을 가지는 터치 절연막(168) 상에 투명 도전층이 스퍼터링을 이용한 증착 공정을 통해 상온에서 전면 증착된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정과 식각 공정으로 투명 도전층이 패터닝됨으로써 패드 커버 전극(174), 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 투명 브릿지(152b)가 형성된다.
도 5d를 참조하면, 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e) 및 투명 브릿지(152b)가 형성된 기판(111) 상에 컬러 필터(192), 터치 평탄화층(190) 및 커버 필름(100)이 순차적으로 형성된다.
구체적으로, 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e) 및 투명 브릿지(152b)가 형성된 기판(111) 상에 적색 컬러 수지를 도포한 다음, 그 적색 컬러 수지를 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝함으로써 적색(R) 컬러 필터(192)가 형성된다. 그런 다음, 적색(R) 컬러 필터(192)가 형성된 기판(111) 상에 녹색 컬러 수지를 도포한 다음, 그 녹색 컬러 수지를 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝함으로써 녹색(G) 컬러 필터(192)가 형성된다. 그런 다음, 녹색 컬러 필터(192)가 형성된 기판(111) 상에 청색 컬러 수지를 도포한 다음, 그 청색 컬러 수지를 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝함으로써 청색(B) 컬러 필터(192)가 형성된다. 그런 다음, 컬러 필터(192)가 형성된 기판(111) 상에 포토 아크릴 수지와 같은 유기막이 전면 도포된 후 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝됨으로써 터치 평탄화층(190)이 형성된다. 터치 평탄화층(190)이 형성된 기판(111) 상에 에폭시 또는 아크릴 재질의 필름 형태의 커버 필름(100)이 부착된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치에서는 블랙매트릭스 역할을 겸하는 블랙 브릿지가 봉지부 상에 배치되므로 블랙 브릿지와 애노드 전극 사이의 셀갭을 비교예에 비해 감소시킬 수 있어 광시야각을 확보할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치에서는 블랙브릿지가 산화박막층 및 블랙 도전층으로 이루어져 저반사를 구현할 수 있어 편광 필름없이도 블랙브릿지에 의한 외부광 반사를 저감시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치에서는 블랙 브릿지가 블랙 매트릭스의 역할을 겸하므로, 블랙 매트릭스 형성 공정을 생략할 수 있어 재료 및 공정 단가를 최소화할 수 잇다. 뿐만 아니라, 종래 유기 발광 표시 장치는 접착제를 통해 터치 스크린이 유기 발광 표시 장치에 부착되는 반면에 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 봉지부(140) 상에 터치 전극들(152e,154e)이 배치됨으로써 별도의 접착 공정이 불필요해져 공정이 단순화되며 비용을 저감할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)이 도 2에 도시된 바와 같이 플레이트 형태로 형성되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 도 6에 도시된 바와 같이 메쉬 형태로 형성될 수도 있다. 즉, 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과, 제1 터치 전극(152e)과 접속된 제1 브릿지(152b)는 블랙 브릿지(154b)에 포함된 블랙 도전층(151a,151b)을 포함하여 메쉬 형태로 형성된다. 예를 들어, 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 제1 브릿지(152b)는 도 4에 도시된 블랙 브릿지(154b)와 마찬가지로 제1 블랙 도전층(151a), 제1 산화 박막층(153a), 제2 블랙 도전층(151b) 및 제2 산화 박막층(153b)으로 이루어진다. 이에 따라, 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치로 입사되는 외부광이 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 제1 브릿지(152b)에 의해 반사되는 것을 방지할 수 있어 시인성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 메쉬 형태의 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e) 과 제1 브릿지(152b)의 선폭이 매우 얇아 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 제1 브릿지(152b)으로 인해 개구율 및 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제2 브릿지인 블랙 브릿지(154b)는 도 2에 도시된 바와 같이 제2 터치 전극(154e) 각각과의 접점이 1개인 것을 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 도 6에 도시된 바와 같이 블랙 브릿지(154b)와 제2 터치 전극(154e) 간의 접속 안정성을 고려하여 제2 터치 전극(154e) 각각과, 블랙 브릿지(154b) 각각의 접점은 2개 이상이다. 이에 따라, 블랙 브릿지(154b)는 제2 터치 전극(154e)의 일측과 접속되며 제1 브릿지(152b)의 일측을 둘러싸는 제1 블랙 브릿지(154b1)와, 제2 터치 전극(154e)의 타측과 접속되며 제1 브릿지(152b)의 타측을 둘러싸는 제2 블랙 브릿지(154b2)를 구비한다. 제1 블랙 브릿지(154b1)는 "<"자 형태로 형성되며, 제2 블랙 브릿지(154b2)는 ">"자 형태로 형성됨으로써, 블랙 브릿지(154b)는 메쉬 형태의 제1 브릿지(152b) 와 비중첩된다.
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.
142,144 : 무기 봉지층 146 : 유기 봉지층
152 : 터치 구동 라인 154 : 터치 센싱 라인
152b : 투명 브릿지 154b: 블랙 브릿지
156 : 라우팅 라인 168 : 터치 절연막

Claims (24)

  1. 기판 상에 배치되는 발광 소자와;
    상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지부와;
    상기 봉지부 상에 배치되는 다수의 터치 전극과;
    상기 터치 전극과 전기적으로 연결되며 상기 봉지부의 측면을 덮도록 배치되는 라우팅 라인과;
    상기 다수의 터치 전극 상에 배치되는 다수의 컬러 필터와;
    상기 컬러 필터들 사이의 상기 봉지부 상에 배치되어 상기 터치 전극과 전기적으로 접속되는 다수의 블랙 브릿지를 구비하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙 브릿지는 상기 봉지부 상에 산화박막층과 블랙 도전층이 적어도 1회 교번적으로 적층되는 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙 브릿지는 상기 봉지부 상에 순차적으로 적층되는 제1 블랙 도전층, 제1 산화 박막층, 제2 블랙 도전층 및 제2 산화 박막층을 구비하는 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 산화박막층 중 적어도 어느 하나는 ITO, TiOx, Al2O3, ZnOx 및 SiOx 중 적어도 어느 하나의 투명 산화물로 이루어지는 표시 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 블랙 도전층 중 적어도 어느 하나는 Cr, Mo, Al, Ag, Au 및 Co 중 적어도 어느 하나를 이용하여 단층 또는 복층 구조로 이루어지는 표시 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 블랙 도전층은 상기 제2 블랙 도전층보다 두꺼운 표시 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 블랙 도전층은 상기 제1 블랙 도전층, 제1 및 제2 산화박막층보다 두께가 얇은 표시 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 블랙 도전층은 상기 제1 블랙 도전층보다 굴절률이 높은 표시 장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 산화박막층 중 적어도 어느 하나는 상기 제1 및 제2 블랙 도전층 중 적어도 어느 하나보다 굴절률이 낮은 표시 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블랙 브릿지는 상기 터치 전극과 봉지부 사이에서 상기 봉지부와 접촉하는 표시 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자는
    상기 기판 상에 배치되는 애노드 전극과;
    상기 애노드 전극과 대향하는 캐소드 전극과;
    상기 애노드 전극 및 캐소드 전극 사이에 배치되는 적어도 어느 하나의 발광 스택을 구비하며,
    상기 블랙 브릿지는 상기 애노드 전극을 노출시키는 뱅크와 중첩되는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판과 봉지부 사이에 배치되는 적어도 한 층의 하부 절연막과;
    상기 라우팅 라인을 통해 상기 터치 전극과 전기적으로 접속되며, 상기 하부 절연막과 접촉되는 터치 패드를 추가로 구비하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 발광 소자와 접속되는 구동 트랜지스터와,
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 액티브층 사이에 배치되는 제1 절연막과;
    상기 액티브층과, 소스 및 드레인 전극 사이에 배치되는 제2 절연막과;
    상기 소스 및 드레인 전극과, 상기 발광 소자 사이에 배치되는 제3 절연막을 더 구비하며,
    상기 적어도 한 층의 하부 절연막은 제1 내지 제3 절연막 중 적어도 어느 하나인 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서
    상기 블랙 브릿지는
    상기 다수의 터치 전극 각각의 일측과 접촉하는 제1 블랙 브릿지와;
    상기 다수의 터치 전극 각각의 타측과 접촉하는 제2 블랙 브릿지를 구비하며,
    상기 제1 및 제2 블랙 브릿지 중 어느 하나는 "<"자 형태로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 블랙 브릿지 중 나머지 하나는 ">"자 형태로 이루어지는 표시 장치.
  15. 기판 상에 배치되는 발광 소자와;
    상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지부와;
    상기 봉지부 상에 배치되며 각각이 메쉬 형태로 이루어진 제1 및 제2 터치 전극과;
    상기 제1 및 제2 터치 전극과 전기적으로 연결되며 상기 봉지부의 측면을 덮도록 배치되는 라우팅 라인과;
    상기 봉지부 상에 배치되어 상기 제1 및 제2 터치 전극 중 어느 하나와 전기적으로 접속되는 다수의 블랙 브릿지를 구비하는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 터치 전극 중 나머지 하나와 전기적으로 접속되는 메쉬 형태의 브릿지를 추가로 구비하는 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 블랙 브릿지는
    상기 제1 및 제2 터치 전극 중 어느 하나의 일측과 접촉하는 제1 블랙 브릿지와;
    상기 제1 및 제2 터치 전극 중 어느 하나의 타측과 접촉하는 제2 블랙 브릿지를 구비하는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 블랙 브릿지는 상기 메쉬 형태의 브릿지의 일측을 둘러싸도록 배치되며, 상기 제2 블랙 브릿지는 상기 메쉬 형태의 브릿지의 타측을 둘러싸도록 배치되는 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 블랙 브릿지 중 어느 하나는 "<"자 형태로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 블랙 브릿지 중 나머지 하나는 ">"자 형태로 이루어지는 표시 장치.
  20. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블랙 브릿지는 상기 봉지부 상에 순차적으로 적층되는 제1 블랙 도전층, 제1 산화 박막층, 제2 블랙 도전층 및 제2 산화 박막층을 구비하는 표시 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 산화박막층 중 적어도 어느 하나는 ITO, TiOx, Al2O3, ZnOx 및 SiOx 중 적어도 어느 하나의 투명 산화물로 이루어지며,
    상기 제1 및 제2 블랙 도전층 중 적어도 어느 하나는 Cr, Mo, Al, Ag, Au 및 Co 중 적어도 어느 하나를 이용하여 단층 또는 복층 구조로 이루어지는 표시 장치.
  22. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메쉬 형태의 제1 및 제2 터치 전극과, 메쉬 형태의 브릿지는 순차적으로 적층되는 제1 블랙 도전층, 제1 산화 박막층, 제2 블랙 도전층 및 제2 산화 박막층을 구비하는 표시 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 산화박막층 중 적어도 어느 하나는 ITO, TiOx, Al2O3, ZnOx 및 SiOx 중 적어도 어느 하나의 투명 산화물로 이루어지며,
    상기 제1 및 제2 블랙 도전층 중 적어도 어느 하나는 Cr, Mo, Al, Ag, Au 및 Co 중 적어도 어느 하나를 이용하여 단층 또는 복층 구조로 이루어지는 표시 장치.
  24. 제 15 항에 있어서
    상기 제1 및 제2 터치 전극 상에 배치되는 다수의 컬러 필터를 추가로 구비하며,
    상기 블랙 브릿지는 상기 컬러 필터들 사이에 배치되는 표시 장치.
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