KR20190007122A

KR20190007122A - 입력 감지 유닛 및 이를 구비한 표시 장치

Info

Publication number: KR20190007122A
Application number: KR1020170087678A
Authority: KR
Inventors: 한정윤; 나회석; 고광범; 방정훈
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2019-01-22
Also published as: KR102369337B1; US20190018541A1; US10444904B2

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 감지 전극을 포함하는 입력 감지 유닛에 있어서, 각 감지 전극은 제1 방향으로 연장된 열을 이루는 복수의 제1 전극; 상기 제1 방향으로 연장된 형태의 제2 전극; 상기 복수의 제1 전극과 연결되며 상기 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 센싱 라인; 및 상기 제2 전극과 연결되며 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 센싱 라인을 포함하고, 상기 복수의 제1 센싱 라인은 복수의 제1 패드부와 연결되고, 상기 제2 센싱 라인은 제2 패드부와 연결되고, 상기 제2 센싱 라인과 가장 인접한 상기 제1 센싱 라인과 연결된 상기 제1 패드부와 상기 제2 패드부 사이에는 복수의 제2 패드부 또는 상기 제1 패드부가 제공되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛이 제공된다.

Description

입력 감지 유닛 및 이를 구비한 표시 장치{INPUT SENSING UNIT AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 입력 감지 유닛 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.

최근의 표시 장치는 영상 표시 기능과 더불어 정보 입력 기능을 구비하는 방향으로 개발되고 있다. 상기 표시 장치의 정보 입력 기능은 일반적으로 사용자의 터치를 입력받기 위한 입력 감지 유닛으로 구현될 수 있다. 일반적으로, 상기 입력 감지 유닛은 터치 전극들 및 상기 터치 전극들에 연결된 센싱 라인들을 구비하여 감지 영역 내에서 발생되는 터치 이벤트를 입력 신호로서 인식할 수 있다.

한편, 상기 입력 감지 유닛은 상기 감지 영역을 둘러싸며 상기 센싱 라인들이 배치된 비감지 영역을 포함할 수 있다. 입력 감지 유닛에는 감지 전극과 패드부를 연결하는 복수의 센싱 라인이 제공될 수 있다. 감지 전극 및 복수의 센싱 라인 사이에는 캐패시턴스가 발생할 수 있는데, 감지 전극 및 센싱 라인의 위치에 따라 캐패시턴스가 달라질 수 있다. 비정상적인 캐패시턴스 차이에 의해 노이즈를 유발하는 등의 문제가 야기될 수 있다.

본 발명은 캐패시턴스 편차를 최소화할 수 있는 입력 감지 유닛을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 입력 감지 유닛을 구비한 표시 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 제1 센싱 라인 중 상기 제2 센싱 라인과 가장 근접한 상기 제1 패드부와 상기 제2 패드부 사이에는 제1 패드부 복수 개가 제공되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 감지 전극은 상기 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 복수 개 제공되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 감지 전극은 상기 제1 방향으로 열을 이루는 형태로 복수 개 제공되고, 하나의 상기 감지 전극의 상기 제1 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 상기 제1 센싱 라인을 통해 다른 상기 감지 전극의 상기 제1 전극과 연결되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 감지 전극은 각각 i개의 상기 제1 전극을 포함하고, 하나의 상기 감지 전극의 j번째 상기 제1 전극은 상기 제1 방향으로 인접하여 배치된 상기 감지 전극의 |i-j+1|번째 상기 제1 전극과 연결되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛이 제공된다. 이때, i는 1보다 큰 자연수이고, j는 i보다 작은 자연수이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되는 연결선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 연결선은 복수 개 제공되며, 상기 제1 센싱 라인 및 상기 제2 센싱 라인은 상기 연결선을 통해 각각 상기 제1 패드부 및 상기 제2 패드부와 연결되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 연결선은 복수 개 제공되며, 상기 복수의 연결선 중 적어도 일부는 서로 다른 층에 제공되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 패드부와 상기 연결선의 연결점과 상기 연결선과 상기 제2 센싱 라인이 연결점은 상기 제2 방향으로 서로 이격된 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 감지 전극은 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 복수 개 제공되며, 상기 복수의 감지 전극 중 제2 방향으로 한쪽 끝단에 있는 감지 전극에 있어서, 상기 제2 센싱 라인과 가장 인접한 상기 제1 센싱 라인과 연결된 상기 제1 패드부와 상기 제2 패드부 사이에는 복수의 제2 패드부 또는 상기 제1 패드부가 제공되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 그물망 형태의 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 패널; 및 상기 표시 패널의 적어도 일면 상에 배치되는 입력 감지 유닛을 포함하고, 상기 입력 감지 유닛은 복수의 감지 전극을 갖고, 각 감지 전극은 제1 방향으로 연장된 열을 이루는 복수의 제1 전극; 상기 제1 방향으로 연장된 형태의 제2 전극; 상기 복수의 제1 전극과 연결되며 상기 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 센싱 라인; 및 상기 제2 전극과 연결되며 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 센싱 라인을 포함하고, 상기 복수의 제1 센싱 라인은 복수의 제1 패드부와 연결되고, 상기 제2 센싱 라인은 제2 패드부와 연결되고, 상기 제2 센싱 라인과 가장 인접한 상기 제1 센싱 라인과 연결된 상기 제1 패드부와 상기 제2 패드부 사이에는 복수의 제2 패드부 또는 상기 제1 패드부가 제공되는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 표시 패널은, 표시 영역 및 비표시 영역을 포함한 베이스 층; 상기 베이스 층 상에 제공된 트랜지스터; 상기 트랜지스터에 전기적으로 연결된 발광 소자; 및 상기 발광 소자를 커버하는 박막 봉지 필름을 포함하고, 상기 박막 봉지 필름은 상기 감지 영역의 베이스 필름인 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 트랜지스터는, 상기 베이스 층 상에 제공된 반도체층; 게이트 절연층을 사이에 두고 상기 반도체층 상에 제공된 게이트 전극; 층간 절연층을 사이에 두고 상기 반도체층에 각각 연결된 소스 및 드레인 전극을 포함하고, 상기 소스 및 드레인 전극 중 어느 하나의 전극은 상기 발광 소자에 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 입력 감지 유닛은 복수의 연결선을 포함하고, 상기 제1 센싱 라인 및 상기 제2 센싱 라인은 상기 연결선을 통해 각각 상기 제1 패드부 및 상기 제2 패드부와 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 연결선은 복수 개 제공되며, 상기 복수의 연결선 중 적어도 일부는 서로 다른 층에 제공되는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 패드부와 상기 연결선의 연결점과 상기 제2 패드부와 상기 제2 센싱 라인이 연결점은 상기 제2 방향으로 서로 이격된 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 패드부와 상기 제2 센싱 라인은 제2 연결선에 의해 전기적으로 연결되고, 상기 제2 연결선은 상기 게이트 절연층상에 제공되는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 캐패시턴스 편차가 최소화된 입력 감지 유닛 및 이를 구비한 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 감지 유닛을 구비한 표시 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 패널을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 화소들 중 하나의 화소를 나타내는 등가회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 터치 센서층을 설명하기 위한 평면도이다.
도 7a는 도 6의 Ⅰ ~ Ⅰ'선에 따른 단면도이고, 도 7b는 도 6의 Ⅱ ~ Ⅱ'선에 따른 단면도이다.
도 8a는 도 6에 도시된 제1 센서 열을 설명하기 위한 평면도이고, 도 8b는 도 8a에 도시된 감지 전극을 설명하기 위한 평면도이며, 도 8c는 도 8a의 EA 영역의 확대도이다.
도 9a 및 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지 전극의 연결 관계를 설명하기 위한 평면도이고, 도 9b는 도 9a의 Ⅲ ~ Ⅲ'선에 따른 단면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 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.

본 출원에서, "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. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 감지 유닛을 구비한 표시 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 개략적인 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 표시 패널을 설명하기 위한 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 표시 패널(100) 및 입력 감지 유닛(200)을 포함할 수 있다.

상기 표시 패널(100)은 영상을 표시할 수 있다. 상기 표시 패널(100)은 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 표시 패널(100)로 유기 발광 표시 패널(Organic Light Emitting Display panel, OLED panel)과 같은 자발광이 가능한 표시 패널을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 상기 표시 패널(100)로 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display panel, LCD panel), 전기영동 표시 패널(Electro-Phoretic Display panel, EPD panel), 및 일렉트로웨팅 표시 패널(Electro-Wetting Display panel, EWD panel)과 같은 비발광성 표시 패널을 사용하는 것이 가능하다. 상기 표시 패널(100)로 비발광성 표시 패널을 사용하는 경우, 상기 표시 장치(DD)는 상기 표시 패널(100)로 광을 공급하는 백라이트 유닛(Back-light unit)을 구비할 수도 있다. 본 실시예에서는 상기 표시 패널(100)로 상기 유기 발광 표시 패널을 예로서 설명한다.

상기 표시 패널(100)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함하는 베이스 층(BL)을 구비할 수 있다.

상기 베이스 층(BL)의 상기 표시 영역(DA)에는 복수의 화소들(PXL)이 제공될 수 있다. 각 화소(PXL)는 적색(red) 화소, 녹색(green) 화소, 청색(blue) 화소 및 백색(white) 화소 중 어느 하나일 수 있으나, 본 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 화소는 마젠타(magenta) 화소, 시안(cyan) 화소, 및 옐로(yellow) 화소 중 어느 하나일 수 있다.

상기 베이스 층(BL)의 상기 비표시 영역(NDA)은 상기 표시 영역(DA)의 적어도 일측에 배치될 수 있으며, 상기 표시 영역(DA)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 상기 비표시 영역(NDA)에는 배선들의 패드들이 제공되는 패드부 및 상기 화소들(PXL)에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부(DDV)가 제공될 수 잇다. 상기 데이터 구동부(DDV)는 데이터 배선들을 통해 상기 화소들(PXL) 각각에 상기 데이터 신호를 제공할 수 있다. 여기서, 상기 데이터 구동부(DDV)는 상기 비표시 영역(NDA)의 가로부에 배치될 수 있으며, 상기 비표시 영역(NDA)의 제1 방향(DR1)을 따라 길게 연장될 수 있다.

도 3에 있어서, 설명의 편의를 위해, 주사 구동부, 발광 구동부, 및 타이밍 제어부를 도시하지 않았으나, 상기 타이밍 제어부, 상기 발광 구동부, 및 상기 주사 구동부도 상기 비표시 영역(NDA)에 제공될 수 있다.

상기 베이스 층(BL)은 가요성을 가지는 절연성 물질로 이루어질 수 있다. 상기 베이스 층(BL)은 상기 입력 감지 유닛(200)의 형상에 대응하여 실질적으로 동일한 형상으로 마련될 수 있다. 상기 베이스 층(BL)은 상기 입력 감지 유닛(200)과 같은 면적을 갖거나 상기 입력 감지 유닛(200) 보다 큰 면적을 갖도록 제공될 수 있다.

상기 베이스층(BL)은 상기 복수의 화소들(PXL)에 연결된 복수의 신호 배선들(미도시) 및 상기 복수의 신호 배선들에 연결된 복수의 트랜지스터(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 복수의 화소들(PXL)은 유기층을 포함하는 유기 발광 소자일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 액정 소자, 전기 영동 소자, 전기 습윤 소자 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 각 화소(PXL)는 영상을 표시하는 최소 단위로서 복수 개로 제공될 수 있다. 상기 화소(PXL)는 백색 광 및/또는 컬러 광을 출사하는 유기 발광 소자를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 각 화소(PXL)는 상기 복수의 신호 배선들, 상기 복수의 트랜지스터, 및 상기 유기 발광 소자를 포함할 수 있다. 각 화소(PXL)에 대해서는 후술한다.

상기 입력 감지 유닛(200)은 상기 표시 패널(100)의 양면 중 적어도 하나의 면 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 입력 감지 유닛(200)은 상기 표시 패널(100)의 영상이 출사되는 방향의 면 상에 배치되어 사용자의 터치 입력을 수신할 수 있다. 또한, 상기 입력 감지 유닛(200)은 상기 표시 패널(100)과 일체로 형성될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 입력 감지 유닛(200)이 상기 표시 패널(100)의 상면에 제공된 경우를 일 예로서 설명하기로 한다.

상기 입력 감지 유닛(200)은 상기 표시 패널(100)의 일 면 상에 배치되는 터치 센서층(210) 및 상기 터치 센서층(210) 상에 제공되는 절연층(230)을 포함할 수 있다.

상기 터치 센서층(210)은 사용자의 손이나 별도의 입력 수단을 통해 상기 표시 장치(DD)로의 터치 이벤트를 인식할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 터치 센서층(210)은 정전 용량(mutual capacitance) 방식으로 구동될 수 있다. 상기 정전 용량(mutual capacitance) 방식은 두 개의 터치 센싱 전극들 간의 상호 작용에 의한 정전 용량의 변화를 센싱하는 것이다. 또한, 상기 터치 센서층(210)은 자기 정전 용량(self-capacitance) 방식으로 구동될 수 있다. 상기 자기 정전 용량(self-capacitance) 방식은 매트릭스 형상으로 배열된 터치 센싱 전극들과 상기 터치 센싱 전극들 각각에 연결된 센싱 라인들을 이용하여, 사용자의 터치가 있을 경우 터치된 영역의 감지 전극의 정전 용량 변화를 센싱하는 것이다.

상기 터치 센서층(210)은 상기 터치 전극, 상기 터치 전극에 연결된 상기 센싱 라인, 및 상기 센싱 라인의 단부에 연결된 패드부를 포함할 수 있다. 상기 터치 센서층(210)에 대해서는 후술한다.

상기 절연층(230)은 상기 터치 센서층(210)을 커버하며 상기 터치 센서층(210)을 외부로부터 보호하는 역할을 할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 절연층(230)은 탄성을 갖는 물질을 포함하여 사용자의 터치 압력에 의해 변형될 수 있다. 이러한 경우, 상기 터치 센서층(210)은 상기 터치 전극과 함께 커패시터를 형성하는 압력 전극을 추가로 구비할 수 있다.

상기 입력 감지 유닛(200)은 상기 절연층(230) 상에 제공되는 윈도우(250)를 더 포함할 수 있다.

상기 윈도우(250)는 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 상기 윈도우(250)는 상기 입력 감지 유닛(200)의 노출면을 보호할 수 있다. 상기 윈도우(250)는 상기 표시 패널(100)로부터의 영상을 투과시킴과 동시에 외부의 충격을 완화시킴으로써, 외부의 충격에 상기 표시 패널(100)이 파손되거나 오작동하는 것을 방지할 수 있다. 외부로부터의 충격이라 함은 압력, 스트레스 등으로 표현할 수 있는 외부로부터의 힘으로서 상기 표시 패널(100)에 결함을 야기하는 힘을 의미할 수 있다. 상기 윈도우(250)는 전체 또는 적어도 일부가 가요성을 가질 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 화소들 중 하나의 화소를 나타내는 등가회로도이다. 도 4에 있어서, 설명의 편의를 위해 하나의 화소 및 상기 화소에 연결되는 배선들을 위주로 도시하였다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 각 화소(PXL)는 배선들에 연결된 트랜지스터, 상기 트랜지스터에 연결된 발광 소자(OLED), 및 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(OLED)는 전면 발광형 유기 발광 소자이거나, 배면 발광형 유기 발광 소자일 수 있다. 상기 유기 발광 소자는 유기 발광 다이오드일 수 있다.

각 화소(PXL)는 상기 발광 소자(OLED)를 구동하기 위한 화소 구동회로로, 제1 트랜지스터(T1, 또는 스위칭 트랜지스터), 제2 트랜지스터(T2, 구동 트랜지스터), 및 상기 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 제1 전원 전압(ELVDD)은 상기 제2 트랜지스터(T2)에 제공되고, 제2 전원 전압(ELVSS)은 상기 발광 소자(OLED)에 제공될 수 있다. 상기 제2 전원 전압(EVLSS)은 상기 제1 전원 전압(ELVDD) 보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다.

상기 제1 트랜지스터(T1)는 게이트 라인(GL)에 인가된 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)에 인가된 데이터 신호를 출력한다. 상기 커패시터(Cst)는 상기 제1 트랜지스터(T1)로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전한다. 상기 제2 트랜지스터(T2)는 상기 발광 소자(OLED)에 연결된다. 상기 제2 트랜지스터(T2)는 상기 커패시터(Cst)에 저장된 전하량에 대응하여 상기 발광 소자(OLED)에 흐르는 구동 전류를 제어한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 하나의 화소(PXL)가 두 개의 트랜지스터(T1, T2)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 화소(PXL)에 하나의 트랜지스터와 커패시터, 또는 하나의 화소(PXL)에 셋 이상의 트랜지스터와 둘 이상의 커패시터를 구비할 수 있다. 예를 들어, 하나의 화소(PXL)는 7개의 트랜지스터, 상기 발광 소자(OLED), 및 상기 커패시터(CST)를 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도이다. 도 5에 있어서, 설명의 편의를 위해 각 화소에 제공된 제1 및 제2 트랜지스터 및 상기 트랜지스터에 연결된 발광 소자를 위주로 도시하였다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 표시 장치는 베이스 층(BL), 화소 회로부(PCL), 표시 소자층(DPL), 및 박막 봉지 필름(TFE)을 포함할 수 있다.

상기 베이스 층(BL)은 유리, 수지(resin) 등과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 베이스 층(BL)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 베이스 층(BL)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 하나를 포함할 수 있다. 다만, 상기 베이스 층(BL)을 구성하는 재료는 다양하게 변화될 수 있으며, 섬유 강화 플라스틱(FRP, Fiber glass reinforced plastic) 등으로도 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베이스 층(BL)은 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.

상기 화소 회로부(PCL)는 상기 베이스 층(BL) 상에 배치된 버퍼층(BFL), 상기 버퍼층(BFL) 상에 배치된 제1 및 제2 트랜지스터(T1, T2)를 포함할 수 있다.

상기 버퍼층(BFL)은 상기 제1 및 제2 트랜지스터(T1, T2)에 불순물이 확산되는 것을 방지할 수 있다. 상기 버퍼층(BFL)은 단일층으로 제공될 수 있으나, 적어도 2중층 이상의 다중층으로 제공될 수도 있다. 상기 버퍼층(BFL)이 다중층으로 제공될 경우, 각 층은 동일한 재료로 형성되거나 또는 서로 다른 재료로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(BFL)은 상기 베이스 층(BL)의 재료 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.

상기 제1 트랜지스터(T1)는 상기 제2 트랜지스터(T2)의 스위칭을 위한 스위칭 트랜지스터일 수 있다. 상기 제2 트랜지스터(T2)는 상기 표시 소자층(DPL)의 발광 소자(OLED)에 전기적으로 연결되어 상기 발광 소자(OLED)를 구동하는 구동 트랜지스터일 수 있다.

상기 제1 트랜지스터(T1)는 제1 반도체층(SCL1), 제1 게이트 전극(GE1), 제1 소스 전극(SE1), 및 제1 드레인 전극(DE1)을 포함할 수 있다. 상기 제2 트랜지스터(T2)는 제2 반도체층(SCL2), 제2 게이트 전극(GE2), 제2 소스 전극(SE2), 및 제2 드레인 전극(DE2)을 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 반도체층(SCL1, SCL2)은 상기 버퍼층(BFL) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 반도체층(SCL1, SCL2) 각각은 상기 제1 및 제2 소스 전극(SE1, SE2)과 상기 제1 및 제2 드레인 전극(DE1, DE2) 각각에 접촉되는 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역 사이의 영역은 채널 영역일 수 있다. 상기 제1 및 제2 반도체층(SCL1, SCL2)은 폴리 실리콘, 아몰퍼스 실리콘, 산화물 반도체 등으로 이루어진 반도체 패턴일 수 있다. 상기 채널 영역은 불순물로 도핑되지 않는 반도체 패턴으로서, 진성 반도체일 수 있다. 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은 상기 불순물이 도핑된 반도체 패턴일 수 있다. 상기 불순물로는 n형 불순물, p형 불순물, 기타 금속과 같은 불순물이 사용될 수 있다.

상기 제1 및 제2 게이트 전극(GE1, GE2) 각각은 게이트 절연층(GI)을 사이에 두고 상기 제1 및 제2 반도체층(SCL1, SCL2) 상에 제공될 수 있다. 여기서, 상기 게이트 절연층(GI)은 무기 재료를 포함하는 무기 절연막일 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연층(GI)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 등으로 형성될 수 있다.

상기 제1 소스 전극(SE1)과 상기 제1 드레인 전극(DE1) 각각은 층간 절연층(ILD) 및 상기 게이트 절연층(GI)을 관통하는 컨택 홀을 통해 상기 제1 반도체층(SCL1)의 소스 영역 및 드레인 영역에 연결될 수 있다. 상기 제2 소스 전극(SE2)과 상기 제2 드레인 전극(DE2) 각각은 상기 층간 절연층(ILD) 및 상기 게이트 절연층(GI)을 관통하는 컨택 홀을 통해 상기 제2 반도체층(SCL2)의 소스 영역 및 드레인 영역에 연결될 수 있다. 상기 층간 절연층(ILD)은 무기 재료로 이루어진 무기 절연막 또는 유기 재료로 이루어진 유기 절연막일 수 있다.

상기 화소 회로부(PCL)는 상기 제1 및 제2 트랜지스터(T1, T2) 상에 배치되어 상기 제1 및 제2 트랜지스터(T1, T2)를 커버하는 보호층(PSV)을 더 포함할 수 있다.

상기 표시 소자층(DPL)은 상기 보호층(PSV) 상에 배치된 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(OLED)는 하부 전극 및 상부 전극(AE, CE)과, 두 전극(AE, CE) 사이에 제공된 발광층(EML)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 하부 전극 및 상부 전극(AE, CE) 중 어느 하나는 애노드(anode) 전극일 수 있으며, 다른 하나는 캐소드(cathode) 전극일 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 전극(AE)이 애노드 전극일 수 있으며 상기 상부 전극(CE)이 캐소드 전극일 수 있다. 상기 발광 소자(OLED)가 전면 발광형 유기 발광 소자인 경우, 상기 하부 전극(AE)이 반사형 전극이고, 상기 상부 전극(CE)이 투과형 전극일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 발광 소자(OLED)가 전면 발광형 유기 발광 소자이며, 상기 하부 전극(AE)이 애노드 전극인 경우를 예로서 설명한다.

상기 하부 전극(AE)은 상기 보호층(PSV)을 관통하는 컨택 홀을 통해 상기 제2 트랜지스터(T2)의 제2 소스 전극(SE2)에 연결될 수 있다. 상기 하부 전극(AE)은 광을 반사시킬 수 있는 반사막(미도시) 및 상기 반사막의 상부 또는 하부에 배치되는 투명 도전막(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 투명 도전막 및 상기 반사막 중 적어도 하나는 상기 제2 소스 전극(SE2)에 연결될 수 있다.

상기 표시 소자층(DPL)은 상기 하부 전극(AE)의 일부, 예를 들면, 상기 하부 전극(EL1)의 상면을 노출시키는 개구부(OP)를 구비한 화소 정의막(PDL)을 더 포함할 수 있다.

상기 화소 정의막(PDL)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 화소 정의막(PDL)은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA, polymethylmethacrylate), 폴리아크릴로니트릴(PAN, polyacrylonitrile), 폴리아미드(PA, polyamide), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리아릴에테르(PAE, polyarylether), 헤테로사이클릭 폴리머(heterocyclic polymer), 파릴렌(parylene), 에폭시(epoxy), 벤조시클로부텐(BCB, benzocyclobutene), 실록산계 수지(siloxane based resin) 및 실란계 수지(silane based resin) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 하부 전극(AE)의 노출된 표면 상에 상기 발광층(EML)이 제공될 수 있다.

상기 발광층(EML)은 저분자 또는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 저분자 물질로는 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB), 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 포함할 수 있다. 고분자 물질로는 PEDOT, PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등을 포함할 수 있다.

상기 발광층(EML)은 단일층으로 제공될 수 있으나, 다양한 기능층을 포함하는 다중층으로 제공될 수 있다. 상기 발광층(EML)이 다중층으로 제공되는 경우, 홀 주입층(Hole Injection Layer), 홀 수송층(Hole Transport Layer), 발광층(Emission Layer), 전자 수송층(Electron Transport Layer), 전자 주입층(Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층된 구조를 가질 수 있다. 물론 상기 발광층(EML)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수도 있음은 물론이다. 그리고 상기 발광층(EML)의 적어도 일부는 복수 개의 하부 전극(AE)들에 걸쳐서 일체로 형성될 수 있으며, 복수 개의 하부 전극(AE)들 각각에 대응하도록 개별적으로 제공될 수도 있다. 상기 발광층(EML)에서 생성되는 광의 색상은 적색(red), 녹색(green), 청색(blue) 및 백색(white) 중 하나일 수 있으나, 본 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 발광층(EML)의 상기 광 생성층에서 생성되는 광의 색상은 마젠타(magenta), 시안(cyan), 옐로(yellow) 중 하나일 수도 있다.

상기 발광층(EML) 상에 상기 상부 전극(CE)이 제공될 수 있다. 상기 상부 전극(CE)은 반투과 반사막일 수 있다. 예를 들면, 상기 상부 전극(CE)은 상기 발광층(EML)에서 출사된 광을 투과시킬 수 있을 정도의 두께를 가지는 박형 금속층일 수 있다. 상기 상부 전극(CE)은 상기 발광층(EML)에서 출사된 광의 일부는 투과시키고, 상기 발광층(EML)에서 출사된 광의 나머지는 반사시킬 수 있다.

상기 박막 봉지 필름(TFE)은 상기 발광 소자(OLED) 상에 제공될 수 있다.

상기 박막 봉지 필름(TFE)은 단일층으로 이루어질 수 있으나, 다중층으로 이루어질 수 있다. 상기 박막 봉지 필름(TFE)은 상기 발광 소자(OLED)를 커버하는 복수의 절연막을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 박막 봉지 필름(TFE)은 복수의 무기막 및 복수의 유기막을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 박막 봉지 필름(TFE)은 상기 무기막 및 상기 유기막이 교번 적층된 구조를 가질 수 있다. 또한, 경우에 따라, 상기 박막 봉지 필름(TFE)은 상기 유기 발광 소자 상에 배치되고 실런트를 통해 상기 절연 기판과 합착되는 봉지 기판일 수 있다.

도 6은 도 2에 도시된 터치 센서층을 설명하기 위한 평면도이며, 도 7a는 도 6의 Ⅰ ~ Ⅰ'선에 따른 단면도이고, 도 7b는 도 6의 Ⅱ ~ Ⅱ'선에 따른 단면도이고, 도 8a는 도 6에 도시된 제1 센서 열을 설명하기 위한 평면도이고, 도 8b는 도 8a에 도시된 감지 전극을 설명하기 위한 평면도이며, 도 8c는 도 8a의 EA 영역의 확대도이고, 도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 터치 센서 열을 설명하기 위한 평면도이며, 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 터치 센서 열을 설명하기 위한 평면도이다.

도 2, 도 6, 도 7a, 도 7b, 도 8a, 도 8b, 도 8c, 도 9a, 및 도 9b를 참조하면, 터치 센서층(210)은 감지 영역(SA) 및 비감지 영역(NSA)을 포함한 베이스 필름(BF)을 포함할 수 있다.

상기 베이스 필름(BF)은 가요성을 갖는 절연성 물질로 이루어질 수 있다. 상기 베이스 필름(BF)은 표시 패널(100)의 형상에 대응하여 실질적으로 동일한 형상으로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베이스 필름(BF)은 상기 표시 패널(100)의 박막 봉지 필름(TFE)의 최외각에 배치된 무기막일 수 있다.

상기 감지 영역(SA)은 상기 표시 패널(100)의 표시 영역(도 3의 DA 참고)에 대응하며 실질적으로 상기 표시 영역(DA)과 동일한 형상으로 제공될 수 있다. 상기 비감지 영역(NSA)은 상기 감지 영역(SA)에 인접하여 배치될 수 있다. 또한, 상기 비감지 영역(NSA)은 상기 표시 패널(100)의 비표시 영역(도 3의 NDA 참고)에 대응할 수 있다.

상기 감지 영역(SA)에는 복수 개의 감지 전극들(TSB)이 배치될 수 있고, 상기 비감지 영역(NSA)에는 복수 개의 센싱 라인들(SL) 및 패드부(PD)가 배치될 수 있다.

상기 감지 전극(TSB)은 복수 개의 센서 열들(SC1 ~ SC6)을 정의하거나, 복수 개의 센서 행들(SR1 ~ SR3)을 정의할 수 있다. 상기 복수 개의 센서 열들(SC1 ~ SC6) 각각은 제1 방향(DR1, 열 방향)으로 나열된 복수 개의 감지 전극(TSB)을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 센서 열들(SC1 ~ SC6)은 제2 방향(DR2, 행 방향)으로 나열될 수 있다. 도 6에 있어서, 매트릭스 형태로 배열된 복수 개의 감지 전극(TSB)을 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다.

각 제1 전극(TSE1)은 하나의 감지 전극(TSB) 내에 복수 개(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3) 제공될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 하나의 감지 전극(TSB) 내에 제공되는 복수의 제1 전극(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3)을 '제1 서브 전극'이라고 지칭한다. 그러나, '제1 서브 전극'이라는 것은 단지 설명의 편의를 위하여 도입한 명칭에 불과하며, 제1 서브 전극의 묶음이 제1 전극인 것이 아니라, 제1 서브 전극 각각이 제1 전극인 것으로 볼 것이다.

예를 들면, 하나의 감지 전극(TSB) 내에는 3개의 제1 서브 전극(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3)이 제공될 수 있다. 상기 제1-1 내지 제1-3 서브 전극(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3)은 상기 제1 방향(DR1)으로 순차적으로 배열될 수 있다. 즉, 상기 제1-1 내지 제1-3 서브 전극(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3) 중 상기 제1-1 서브 전극(TSE1_1)은 상기 패드부(PD)에서 가장 멀리 배치되며, 상기 제1-3 서브 전극(TSE1_3)은 상기 패드부(PD)에서 가장 가까이 배치될 수 있다.

상기 제1-1 내지 제1-3 서브 전극(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3)은 제1 센싱 라인들(SL1)에 연결될 수 있다. 상기 제1 센싱 라인들(SL1)은 상기 제1-1 내지 제1-3 서브 전극(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3)의 좌측 또는 우측에 배치될 수 있다. 상기 제1-1 내지 제1-3 서브 전극(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3)은 상기 제1 센싱 라인들(SL1)을 통해 동일한 제1 방향(DR1)으로 인접한 제1 전극(TSE1)의 대응되는 제1-1 내지 제1-3 서브 전극(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3)과 연결될 수 있다.

하나의 감지 전극(TSB)내에 i개의 제1 서브 전극들(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3)이 제공되면, 하나의 제1 전극(TSE1)의 제1-(j)(j는 i 이하의 자연수) 번째 서브 전극은 j번째 제1 센싱 라인(SL1)을 통해 제1 방향(DR1)으로 인접한 제1 전극(TSE1)의 제1-(i-j+1)번째 서브 전극에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 감지 전극(TSB)에 구비된 제1 서브 전극들(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3)의 수가 i개이면, 하나의 센서 열(SC1~SC6)에 대응되는 제1 센싱 라인들(SL1)의 수는 i개일 수 있다.

예를 들면, 하나의 감지 전극(TSB)이 3개의 제1 서브 전극(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3)을 포함하면, 상기 제1-1 서브 전극(TSE1_1)은 제1-1 센싱 라인(SL1_1)을 통해 인접한 감지 전극(TSB)의 제1-3 서브 전극(TSE_3)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 감지 전극(TSB)의 제1-2 서브 전극(TSE1_2)은 제1-2 센싱 라인(SL1_2)을 통해 인접한 감지 전극(TSB)의 제1-2 서브 전극(TSE1_2)에 연결될 수 있다. 상기 감지 전극(TSB)의 제1-3 서브 전극(TSE1_3)은 제1-3 센싱 라인(SL1_3)을 통해 인접한 감지 전극(TSB)의 제1-1 서브 전극(TSE1_1)에 연결될 수 있다. 따라서, 하나의 센서 열(SC1)에 제공된 상기 제1 센싱 라인들(SL1)의 수는 3개일 수 있다.

상기 제1-1 내지 제1-3 센싱 라인(SL1-1, SL1-2, SL1-3)은 상기 제1 방향(DR1)을 따라 상기 감지 영역(SA)에서 상기 비감지 영역(NSA)으로 연장될 수 있다.

제1 센서 열(SC1)은 q(q는 2 이상의 자연수) 개의 제2 전극(TSE2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극들(TSE2)은 제1 방향(DR1)으로 배열될 수 있다. 상기 제2 전극들(TSE2)은 제2 센싱 라인들(SL2)과 연결될 수 있다. 상기 제2 터치 센서 열(TSC2)에 대응되는 상기 제2 센싱 라인들(SL2)의 수는 상기 제2 전극들(TSE2)의 수와 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 센서 열(SC1)에 대응되는 상기 제2 센싱 라인들(SL2)의 수는 q개일 수 있다. 상기 제1 센서 열(SC1)에 3개의 제2 전극들(TSE2)이 배열되는 경우, 상기 제2 센싱 라인들(SL2)의 수는 3개일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 센싱 라인들(SL2)은 제1 센서 열(SC1)의 상측에 배치된 제2 전극(TSE2)에 연결된 제2-1 센싱 라인(SL2_1), 상기 제2 터치 센서 열(TSC2)의 가운데에 배치된 제2 전극(TSE2)에 연결된 제2-2 센싱 라인(SL2_2), 및 상기 제2 터치 센서 열(TSC2)의 하측에 배치된 제2 전극(TSE2)에 연결된 제2-3 센싱 라인(SL2_3)을 포함할 수 있다.

상기 제1 전극들(TSE1) 및 상기 제2 전극들(TSE2) 중 하나, 예를 들면, 상기 제1 전극들(TSE1)은 터치 구동 신호를 입력받는 터치 구동 전극이며, 다른 하나, 예를 들면, 상기 제2 전극들(TSE2)은 터치 감지 신호를 출력하는 터치 수신 전극일 수 있다. 상기 터치 센서 층(210)은 상기 제1 전극들(TSE1) 및 상기 제2 전극들(TSE2) 사이에 형성되는 커패시터의 커패시턴스 변화량을 통해 사용자의 터치를 감지할 수 있다.

상기 제1 전극들(TSE1) 및 상기 제2 전극들(TSE2)은 사용자의 신체 또는 스타일러스 펜 등과 같은 특정 물체의 터치 입력으로부터 커패시턴스의 변화를 감지할 수 있다. 또한, 상기 제1 전극들(TSE1) 및 상기 제2 전극들(TSE2)은 상기 커패시턴스의 변화를 감지할 수 있도록 도전성 물질을 포함할 수 있다.

상기 제1 센싱 라인들(SL1) 및 상기 제2 센싱 라인들(SL2)은 상기 제1 전극들(TSE1) 및 상기 제2 전극들(TSE2)에서 감지된 상기 커패시턴스의 변화를 상기 패드부(PD)를 통해 외부 회로(미도시)로 전송할 수 있다. 또한, 상기 제1 센싱 라인들(SL1) 및 상기 제2 센싱 라인들(SL2)은 상기 제1 전극들(TSE1) 및 상기 제2 전극들(TSE2)과 마찬가지로 도전성 물질을 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 센싱 라인들(SL1, SL2), 상기 제1 전극들(TSE1), 및 상기 제2 전극들(TSE2) 상에는 상기 제1 및 제2 센싱 라인들(SL1, SL2), 상기 제1 전극들(TSE1), 및 상기 제2 전극들(TSE2)을 커버하기 위한 절연층(230)이 제공될 수 있다.

상기 제2 전극들(TSE2)은 도 8c에 도시된 바와 같이, 복수의 도전성 세선들(CFL)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 전극들(TSE2)은 상기 제2 방향(DR2)으로 연장되고 서로 평행한 복수의 제1 도전성 세선들(CFL1) 및 상기 제2 방향(DR2)과 교차하는 상기 제1 방향(DR1)으로 연장되고 서로 평행한 복수의 제2 도전성 세선들(CFL2)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 전극들(TSE2) 각각은 메쉬(mesh) 구조를 가질 수 있다. 상기 메쉬 구조는 복수의 개구부, 예를 들면, 상기 제1 도전성 세선들(CFL1) 및 상기 제2 도전성 세선들(CFL2)이 교차하여 형성되는 영역들을 포함할 수 있다.

도면 상에서, 상기 제2 전극들(TSE2) 각각이 메쉬 구조를 가지는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제1 서브 전극들(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3) 각각도 상기 복수의 도전성 센서들(CFL)을 포함할 수 있다.

상기 제1 서브 전극들(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3) 및 상기 제2 전극들(TSE2)이 메쉬 구조를 갖는 경우, 상기 제1 서브 전극들(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3) 및 상기 제2 전극들(TSE2)과 상기 표시 패널(100)이 중첩하는 면적이 상기 개구부에 의해 감소될 수 있다. 상기 제1 서브 전극들(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3) 및 상기 제2 전극들(TSE2)이 상기 표시 패널(100)과 중첩하는 면적이 감소하면, 상기 제1 서브 전극들(TSE1_1, TSE1_2, TSE1_3) 및 상기 제2 전극들(TSE2)과 상기 표시 패널(100) 사이의 전자기 간섭이 방지될 수 있다. 따라서, 상기 터치 센서 층(210)의 터치 센싱 감도가 향상될 수 있다.

상기 제1 도전성 세선들(CFL1) 및 상기 제2 도전성 세선들(CFL2)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 금(Au), 백금(Pt) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 도전성 세선들(CFL1) 및 상기 제2 도전성 세선들(CFL2)은 투명 도전성 산화물을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 제1 도전성 세선들(CFL1) 및 상기 제2 도전성 세선들(CFL2)은 2 이상의 도전층들을 포함한 다중층으로 제공될 수도 있다.

상기 제1 전극들(TSE1) 및 상기 제2 전극들(TSE2)은 상기 표시 패널(100) 상에 제공될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 전극들(TSE1) 및 상기 제2 전극들(TSE2)은 상기 표시 패널(100)의 박막 봉지 필름(TFE) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 전극들(TSE1) 및 상기 제2 전극들(TSE2)은 동일한 층에 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 박막 봉지 필름(TFE)은 상기 베이스 필름(BF)일 수 있다. 따라서, 상기 제1 전극들(TSE1) 및 상기 제2 전극들(TSE2)은 상기 베이스 필름(BF) 상에서 동일한 층에 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1 센싱 라인들(SL1) 및 상기 제2 센싱 라인들(SL2)도 상기 표시 패널(100) 상에 제공될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 및 제2 센싱 라인들(SL1, SL2)은 상기 박막 봉지 필름(TFE) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 센싱 라인들(SL1)은 상기 제2 센싱 라인들(SL2)과 동일한 층에 제공될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 센싱 라인들(SL1, SL2)은 상기 베이스 필름(BF) 상에서 동일한 층에 제공될 수 있다. 상기 제1 및 제2 센싱 라인들(SL1, SL2)은 상기 제1 전극들(TSE1) 및 상기 제2 전극들(TSE2)과 동일한 층에 제공될 수 있다.

상기 패드부(PAD)는 복수의 패드들(SL_P)을 포함할 수 있다. 상기 패드들(SL_P)은 상기 제1 센싱 라인들(SL1) 및 상기 제2 센싱 라인들(SL2)을 통해 상기 제1 전극들(TSE1) 및 상기 제2 전극들(TSE2)에 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 상기 비감지 영역(NSA)에는 상기 제1 센싱 라인들(SL1) 및/또는 상기 제2 센싱 라인들(SL2)에 전기적으로 연결된 연결선(CL)이 배치될 수 있다. 상기 연결선(CL)은 비감지 영역(NSA)에 복수 개 배치될 수 있다. 또한, 상기 비감지 영역(NSA)에는 상기 연결선(CL)과 상기 패드부(PD)를 연결하는 패드 라인(PL)이 더 배치될 수 있다. 패드 라인(PL) 역시 복수 개 제공될 수 있다.

상기 연결선(CL)은 상기 제1 센서 열(SC1)에 배치된 상기 제1 센싱 라인(SL1) 및 제2 센싱 라인(SL2)의 개수의 합과 동일한 개수로 제공될 수 있다. 상기 연결선(CL)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 비감지 영역(NSA)의 일측 및 타측에 각각 배치될 수 있다.

도 6에서는, 상기 연결선(CL)이 상기 비감지 영역(NSA)의 일측 및 타측에 각각 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 상기 연결선(CL)은 제2 방향(DR2)으로 연장된 하나의 라인으로도 제공될 수 있다. 이러한 경우, 상기 연결선(CL)은 적어도 2이상의 도전층이 적층된 다중층으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 연결선(CL)은 제1 도전층, 상기 제1 도전층 상에 배치된 제2 도전층, 및 상기 제2 도전층 상에 배치된 제3 도전층을 포함하는 다중층으로 제공될 수 있다. 여기서, 상기 제1 내지 제3 도전층은 절연층(미도시)에 의해 서로 절연될 수 있다.

도 9a 및 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지 전극의 연결 관계를 설명하기 위한 평면도이고, 도 9b는 도 9a의 Ⅲ ~ Ⅲ'선에 따른 단면도이다. 도 9a 내지 도 9c에서 감지 전극(TSB), 제1 전극(TSE1), 제2 전극(TSE2)에 관한 사항은 상술한 바와 같다.

도 9a에 따르면, 제1 센서 열(SC1)의 하나의 감지 전극(TSB)에 있어서, 제1 방향(DR1)으로 연장되는 복수의 제1 센싱 라인(SL1_1 ~ SL1_5)은 복수의 제1 패드부(SLP1_1 ~ SLP1_5)와 연결된다. 또한, 제1 방향(DR1)으로 연장되는 제2 센싱 라인(SL2_1)은 제2 패드부(SLP2_1)와 연결된다.

본 발명에 따르면, 하나의 감지 전극(TSB)에 있어서, 제2 센싱 라인(SL2_1)과 가장 인접한 제1 센싱 라인(SL1_1)과 연결된 제1 패드부(SLP1_1)와 제2 패드부(SLP2_1) 사이에는 복수의 제2 패드부(SLP2_2, SLP2_3) 또는 제1 패드부(SLP1_2 ~ SLP1_5)가 제공된다.

구체적으로, 도 9a에 도시된 실시예를 바탕으로 설명하면, 제1 방향(DR1)으로 가장 위쪽에 위치한 감지 전극(TSB)에 제공된 제2 센싱 라인(SL2_1)과 가장 인접한 제1 센싱 라인은 제1-1 센싱 라인(SL1_1)이다. 제2 센싱 라인(SL2_1)과 연결된 제2 패드부(SLP2_1)와 제1-1 센싱 라인(SL1_1)과 연결된 제1-1 패드부(SLP1_1) 사이에는 복수의 제2 패드부(SLP2_2, SLP2_3)이 제공된다.

제2 패드부(SLP2_1)와 제1-1 패드부(SLP1_1)가 사이에 다른 패드부를 두고 이격되어 있음으로써, 캐패시턴스 편차가 줄어들 수 있다. 이때 캐패시턴스 편차란 제2 센싱 라인(SL2_1)과 가장 가까운 제1 센싱 라인에 인가되는 캐패시턴스와 제2 센싱 라인(SL2_1)과 가장 먼 제1 센싱 라인에 인가되는 캐패시턴스의 차이일 수 있다.

제2 센싱 라인(SL2_1)과 제1-1 센싱 라인(SL1_1)이 매우 가깝게 위치함으로써, 두 센싱 라인 사이에는 상대적으로 큰 캐패시턴스가 인가된다. 캐패시턴스의 크기는 두 도전체 사이의 거리에 반비례하기 때문이다. 따라서, 상기 제2 센싱 라인(SL2_1) 및 제1-1 센싱 라인(SL1_1) 사이에 인가되는 캐패시턴스에 비해 상대적으로 작은 캐패시턴스가 제2 센싱 라인(SL2_1)과 다른 제1 센싱 라인(SL1_2 ~ SL1_5) 사이에 인가된다. 특히, 제2 센싱 라인(SL2_2)과 가장 멀리 떨어진 제1-5 센싱 라인(SL1_5)에 인가되는 캐패시턴스와 제1-1 센싱 라인(SL1_1)에 인가되는 캐패시턴스를 비교하였을 때, 그 차이는 상당할 수 있다.

이렇게 배선에 따라 캐패시턴스 차이가 날 경우, 캐패시턴스 차이로 인하여 패드부에 연결되는 구동 회로에 오버 플로우가 발생할 수 있다. 이러한 오버 플로우는 입력 감지 유닛의 정상적인 작동을 저해하며, 이에 따라 입력 감지 유닛의 터치 감지 능력 저하가 유발될 수 있다.

본 발명에 따르면, 제2 패드부(SLP2_1)와 제1-1 패드부(SLP1_1)가 사이에 다른 패드부를 두고 이격되어 있음으로써, 캐패시턴스 편차가 저감될 수 있다. 센싱 라인 영역에서 상대적으로 가깝게 위치한 제2 센싱 라인(SL2_1)과 제1-1 센싱 라인(SL1_1)을 패드부(PAD) 영역에서 상대적으로 멀게 배치함으로써, 캐패시턴스 편차가 저감될 수 있다.

제2 센싱 라인(SL2_1)과 제1-1 센싱 라인(SL1_1)을 패드부(PAD) 영역에서 상대적으로 멀게 배치하기 위해, 제2 패드부(SLP2_1)과 제2 센싱 라인(SL2_1)은 연결선(CL2_1)을 통해 연결될 수 있다. 구체적으로, 제2 패드부(SLP2_1)로부터 뻗어 나온 패드 라인(PL2_1)은 패드 라인 연결점(CNP2_P)을 통해 연결선(CL2_1)과 연결되고, 연결선(CL2_1)은 다시 제2 연결점(CNP2_1)을 통해 제2 센싱 라인(SL2_1)과 연결된다. 따라서, 패드부(PAD) 영역에 있어서, 제2 패드부(SLP2_1)와 제1-1 패드부(SLP1_1)가 멀리 위치하게 되고 이에 따라 입력 감지 유닛 전체 영역에서 보았을 때, 제2 센싱 라인(SL2_1)과 제1-1 센싱 라인(SL1_1) 사이의 캐패시턴스가 상대적으로 작아질 수 있다. 아울러, 이에 따라 제2 센싱 라인(SL2_1)과 제1-5 센싱 라인(SL1_5) 사이의 캐패시턴스 및 제2 센싱 라인(SL2_1)과 제1-1 센싱 라인(SL1_1) 사이의 캐패시턴스의 차이도 입력 감지 유닛 전체 영역에서 보았을 때 작아질 수 있다. 따라서, 본 발명에서 언급되는 캐패시턴스라는 것은 입력 감지 유닛 전체 영역에서 보았을 때의 캐패시턴스일 수 있다.

복수의 연결선(CL2_1, CL2_2, CL2_3)과 복수의 제2 센싱 라인(SL2_1, SL2_2, SL2_3)및 패드 라인(PL2_1)은 도 9b와 같이 서로 다른 층에서 연결될 수 있다.

도 9b를 참고하면, 복수의 연결선(CL2_1, CL2_2, CL2_3)이 제공되며, 상기 복수의 연결선(CL2_1, CL2_2, CL2_3)은 서로 다른 층에 제공된다. 예컨대, 제2-1 연결선(CL2_1)은 게이트 절연층(GI)상에 제공되고, 제2-2 연결선(CL2_2)은 층간 절연막(ILD)상에 제공되며, 제2-3 연결선(CL2_3)은 보호층(PSV)상에 제공될 수 있다. 다만, 도 9b에 도시된 것은 예시적인 것에 불과하며, 연결선의 개수 또는 각 연결선의 위치는 필요에 따라 달라질 수 있다.

패드 라인(PL2_1)과 복수의 제2 센싱 라인(SL2_1, SL2_2, SL2_3)은 화소 정의막(PDL)상에 제공되어 연결선(CL2_1, CL2_2, CL2_3)과 연결될 수 있다.

제2 패드부(SLP2_1)와 연결선(CL2_1)이 만나는 연결점(CNP2_P)과 연결선(CL2_1)과 제2 센싱 라인(SL2_1)이 만나는 연결점(CNP2_1)은 제2 방향(DR2)로 서로 이격될 수 있다. 이는 상술한 바와 같이, 패드부(PAD) 영역에서 제2 패드부(SLP2_1)와 제1-1 패드부(SLP1_1)을 이격시키기 위함이다.

복수의 센싱 열(SC1, SC2, SC3)이 제공되는 때, 각각의 센싱 열(SC1, SC2, SC3)에 감지 전극(TSB)은 제2 방향(DR2)을 따라 복수 개 제공될 수 있다. 그러나, 이때 모든 감지 전극(TSB)에 포함된 제2 센싱 라인(SL2)이 상술한 것처럼 패드부(PAD) 영역에서 제1 센싱 라인(SL1)으로부터 멀어지도록 구성되는 것은 아니다.

즉, 제2 방향(DR2)을 따라 제공된 복수의 감지 전극(TSB)에 잇어서, 제2 방향(DR2)으로 한쪽 끝단에 있는 감지 전극(TSB)에 있어서만, 제2 센싱 라인(SL2_1)과 가장 인접한 제1 센싱 라인(SL1_5)과 연결된 제1 패드부(SLP1_5)와 제2 패드부(SLP2_1) 사이에 복수의 제2 패드부 또는 제1 패드부가 제공되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 센싱 라인(SL1_5)과 제1 패드부(SLP1_5)를 연결선(CL1_5)을 통해 연결함으로써, 제2 센싱 라인(SL2_1)과 가장 인접한 제1 센싱 라인(SL1_5)과 연결된 제1 패드부(SLP1_5)와 제2 패드부(SLP2_1) 사이에 복수의 제2 패드부 또는 제1 패드부가 제공되도록 구성할 수 있다.

도 9c를 참고하면, 제1-5 센싱 라인(SL1_5)은 제1-5 연결점(CNP1_5)을 통해 연결선(CL1_5)과 연결된다. 또한, 제1 패드부(SLP1_5)로부터 뻗어 나온 제1 패드 라인(PL1_5)은 패드 라인 연결점(CNP1_P)을 통해, 연결선(CL1_5)과 연결된다. 이에 따라, 패드부(PAD)에서 제1 패드부(SLP1_5)와 제2 패드부(SLP2_1)가 상대적으로 멀리 배치될 수 있고, 입력 감지 유닛 전체로 보았을 때, 제1 센싱 라인(SL1_5)과 제2 센싱 라인(SL2_1) 사이의 캐패시턴스가 줄어들 수 있다. 이는 상술한 바와 같이 캐패시턴스 편차를 감소시킬 수 있다.

아래 표 1은 실시예 및 비교예의 입력 감지 유닛에 있어서, 제2 센싱 라인(SL2_1)과 가장 인접한 제1 센싱 라인(SL1_5) 및 가장 먼 제1 센싱 라인(SL1_1) 각각에 인가되는 캐패시턴스를 계산한 것이다. 상기 캐패시턴스는 제1 전극 및 제2 전극이 제공되는 전극 영역, 센싱 라인이 제공되는 배선 영역, 연결선이 제공되는 연결 영역, 및 패드 영역에 대하여 각각 계산하였다.

	비교예 1		실시예 1
	제2 센싱 라인과 가장 인접한 제1 센싱 라인	제2 센싱 라인과 가장 먼 제1 센싱 라인	제2 센싱 라인과 가장 인접한 제1 센싱 라인	제2 센싱 라인과 가장 먼 제1 센싱 라인
전극 영역	76 fF	76 fF	76 fF	76 fF
배선 영역	111 fF	454 fF	111 fF	454 fF
연결 영역	26 fF	230 fF	26 fF	230 fF
패드 영역	4 fF	418 fF	3 fF	24 fF
합계	217 fF	1178 fF	216 fF	784 fF
편차	961 fF		568 fF

상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 실시예의 경우 캐패시턴스 편차가 568 fF였으며, 이는 비교예의 961 fF에 비하여 현저하게 개선된 수치이다. 캐패시턴스 편차가 감소한 이유는 패드 영역에서 계산된 캐패시턴스의 차이 때문이다. 비교예의 경우, 제2 센싱 라인과의 위치에 따라 제1 센싱 라인에 인가되는 캐패시턴스가 약 414 fF 차이났다. 이에 비하여, 실시예의 경우 제2 센싱 라인과의 위치에 따라 제1 센싱 라인에 인가되는 캐패시턴스가 약 21 fF 밖에 차이나지 않았다.

따라서, 본 발명에 따른 배선 구조를 갖는 입력 감지 유닛은 캐패시턴스 편차가 크지 않은 것을 확인할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 다양한 전자 기기에 채용될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치는 텔레비젼, 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드(PD), 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), 내비게이션, 스마트 워치와 같은 각종 웨어러블 기기, 등에 적용될 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.

BL: 베이스 층 BF: 베이스 필름
TFE: 박막 봉지 필름 SL: 센싱 라인
TSE1, TSE2: 제1 및 제2 전극 TSB: 감지 전극
CL: 연결선 PAD: 패드부
SLP: 패드 PL: 패드 라인
SA: 감지 영역 NSA: 비감지 영역

Claims

복수의 감지 전극을 포함하는 입력 감지 유닛에 있어서,
각 감지 전극은
제1 방향으로 연장된 열을 이루는 복수의 제1 전극;
상기 제1 방향으로 연장된 형태의 제2 전극;
상기 복수의 제1 전극과 연결되며 상기 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 센싱 라인; 및
상기 제2 전극과 연결되며 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 센싱 라인을 포함하고,
상기 복수의 제1 센싱 라인은 복수의 제1 패드부와 연결되고, 상기 제2 센싱 라인은 제2 패드부와 연결되고,
상기 제2 센싱 라인과 가장 인접한 상기 제1 센싱 라인과 연결된 상기 제1 패드부와 상기 제2 패드부 사이에는 복수의 제2 패드부 또는 상기 제1 패드부가 제공되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 센싱 라인 중 상기 제2 센싱 라인과 가장 근접한 상기 제1 패드부와 상기 제2 패드부 사이에는 상기 제1 패드부 복수 개가 제공되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛.
제1항에 있어서,
상기 감지 전극은 상기 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 복수 개 제공되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛.
제1항에 있어서,
상기 감지 전극은 상기 제1 방향으로 열을 이루는 형태로 복수 개 제공되고,
하나의 상기 감지 전극의 상기 제1 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 상기 제1 센싱 라인을 통해 다른 상기 감지 전극의 상기 제1 전극과 연결되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛.
제4항에 있어서,
상기 복수의 감지 전극은 각각 i개의 상기 제1 전극을 포함하고,
하나의 상기 감지 전극의 j번째 상기 제1 전극은 상기 제1 방향으로 인접하여 배치된 상기 감지 전극의 |i-j+1|번째 상기 제1 전극과 연결되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛.
이때, i는 1보다 큰 자연수이고, j는 i보다 작은 자연수이다.
제1항에 있어서,
상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되는 연결선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛.
제6항에 있어서,
상기 연결선은 복수 개 제공되며,
상기 제1 센싱 라인 및 상기 제2 센싱 라인은 상기 연결선을 통해 각각 상기 제1 패드부 및 상기 제2 패드부와 연결되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛.
제6항에 있어서,
상기 연결선은 복수 개 제공되며,
상기 복수의 연결선 중 적어도 일부는 서로 다른 층에 제공되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛.
제6항에 있어서,
상기 제2 패드부와 상기 연결선의 연결점과 상기 연결선과 상기 제2 센싱 라인이 연결점은 상기 제2 방향으로 서로 이격된 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛.
제1항에 있어서,
상기 감지 전극은 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 복수 개 제공되며, 상기 복수의 감지 전극 중 제2 방향으로 한쪽 끝단에 있는 감지 전극에 있어서,
상기 제2 센싱 라인과 가장 인접한 상기 제1 센싱 라인과 연결된 상기 제1 패드부와 상기 제2 패드부 사이에는 복수의 제2 패드부 또는 상기 제1 패드부가 제공되는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 그물망 형태의 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 감지 유닛.
표시 패널; 및
상기 표시 패널의 적어도 일면 상에 배치되는 입력 감지 유닛을 포함하고,
상기 입력 감지 유닛은 복수의 감지 전극을 갖고,
각 감지 전극은
제1 방향으로 연장된 열을 이루는 복수의 제1 전극;
상기 제1 방향으로 연장된 형태의 제2 전극;
상기 복수의 제1 전극과 연결되며 상기 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 센싱 라인; 및
상기 제2 전극과 연결되며 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 센싱 라인을 포함하고,
상기 복수의 제1 센싱 라인은 복수의 제1 패드부와 연결되고, 상기 제2 센싱 라인은 제2 패드부와 연결되고,
상기 제2 센싱 라인과 가장 인접한 상기 제1 센싱 라인과 연결된 상기 제1 패드부와 상기 제2 패드부 사이에는 복수의 제2 패드부 또는 상기 제1 패드부가 제공되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제12항에 있어서,
상기 표시 패널은,
표시 영역 및 비표시 영역을 포함한 베이스 층;
상기 베이스 층 상에 제공된 트랜지스터;
상기 트랜지스터에 전기적으로 연결된 발광 소자; 및
상기 발광 소자를 커버하는 박막 봉지 필름을 포함하고,
상기 박막 봉지 필름은 상기 감지 영역의 베이스 필름인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제13항에 있어서,
상기 트랜지스터는,
상기 베이스 층 상에 제공된 반도체층;
게이트 절연층을 사이에 두고 상기 반도체층 상에 제공된 게이트 전극;
층간 절연층을 사이에 두고 상기 반도체층에 각각 연결된 소스 및 드레인 전극을 포함하고,
상기 소스 및 드레인 전극 중 어느 하나의 전극은 상기 발광 소자에 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제14항에 있어서,
상기 입력 감지 유닛은 복수의 연결선을 포함하고,
상기 제1 센싱 라인 및 상기 제2 센싱 라인은 상기 연결선을 통해 각각 상기 제1 패드부 및 상기 제2 패드부와 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제15항에 있어서,
상기 연결선은 복수 개 제공되며,
상기 복수의 연결선 중 적어도 일부는 서로 다른 층에 제공되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제16항에 있어서,
상기 제2 패드부와 상기 연결선의 연결점과 상기 제2 패드부와 상기 제2 센싱 라인이 연결점은 상기 제2 방향으로 서로 이격된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제17항에 있어서,
상기 제2 패드부와 상기 제2 센싱 라인은 제2 연결선에 의해 전기적으로 연결되고, 상기 제2 연결선은 상기 게이트 절연층상에 제공되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.