KR20210118307A - 표시장치 - Google Patents

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KR20210118307A
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정지원
김창목
이지황
최영서
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시장치는 표시패널, 상기 표시패널 상에 배치된 입력감지유닛, 및 상기 입력감지유닛 상에 배치된 상부 모듈을 포함한다. 상기 상부 모듈은 유전율 조절 유닛을 포함한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센싱 감도가 향상된 표시장치에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 네비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시장치들이 개발되고 있다. 표시장치들의 입력 장치로써 키보드 또는 마우스 등을 포함한다. 또한, 최근에 표시장치들은 입력 장치로써 외부에서 인가되는 입력을 감지할 수 있는 감지 센서를 구비한다.
한편, 입력 감지 센서의 센싱 감도를 향상시키기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
본 발명은 입력감지유닛의 센싱 감도가 향상된 표시장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시패널, 상기 표시패널 상에 배치된 입력감지유닛, 및 상기 입력감지유닛 상에 배치된 상부 모듈을 포함한다. 상기 상부 모듈은 유전율 조절 유닛을 포함한다.
본 발명의 일 예로, 상기 상부 모듈은 상기 입력감지유닛 상에 순차적으로 적층된 복수의 층을 포함하고, 상기 유전율 조절 유닛은 상기 복수의 층 중 적어도 하나에 인접하여 제공된다.
본 발명의 일 예로, 상기 유전율 조절 유닛은, 점착성을 갖는 베이스 물질 및 상기 베이스 물질보다 높은 유전율을 갖는 고유전율 재료를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 고유전율 재료는 2.5 이상의 유전율을 가질 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 고율전율 재료는 0 wt%보다 크고 99 wt% 이하의 중량비를 가질 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 고유전율 재료는 대전 방지제, 금속성 산화물 및 도전성 필러 중 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 대전 방지제는 에톡실화 아민(ethoxylated amine), 라우릭디에탄올아미드(Lauric diethanolamide), 암모늄(NH4+), 포스포늄(PH4+), 이미다졸리윰(Immidazolluim), 피리디니윰(Pyridinium), 및 리튬이온(Li+) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 금속성 산화물은 ZrO2, Ta2O5, SnO2, Nb2O3, TiO2, Sb2O3, V2O5, FeO, SrO, CuO2, ZnO, Nb2O5, Ta2O5, Y2O3, CaTiO3, MgZrSrTiO6, MgTiO3, MgAl2O4, BaZrO3, BaTiO3, BaSnO3, BaNb2O6, BaTa2O6, BaSrTiO3, WO3, MnO2, SrZrO3, SnTiO4, ZrTiO4, CaZrO3, CaSnO3, CaWO4, MgTa2O6, MrZrO3, La2O3, CaZrO3, MgSnO3, MgNb2O6, SrNb2O6, MgTa2O6 및 Ta2O3 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 도전성 필러는 금속 나노 입자, 단일벽 탄소 나노튜브, 다중벽 탄소 나노튜브, 그래핀(graphene), 그래파이트(graphite), 카본 블랙(carbon black), 카본 섬유 및 플러렌(fullerene) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 상부 모듈은 상기 입력감지유닛 상에 배치된 반사방지유닛 및 상기 반사방지유닛 상에 배치된 윈도우를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 유전율 조절 유닛은 상기 반사방지유닛과 상기 입력감지유닛 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 상부 모듈은 상기 윈도우와 상기 반사방지유닛 사이에 배치된 접착 필름을 더 포함할 수 있다.
상기 유전율 조절 유닛은 상기 윈도우와 상기 반사방지유닛 사이에 배치될 수 있다.
상기 상부 모듈은 상기 반사방지유닛과 상기 입력감지유닛 사이에 배치된 접착 필름을 더 포함할 수 있다.
상기 유전율 조절 유닛은 상기 반사방지유닛과 상기 입력감지유닛 사이에 배치되는 제1 유전율 조절 유닛 및 상기 윈도우와 상기 반사방지유닛 사이에 배치되는 제2 유전율 조절 유닛을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 유전율 조절 유닛 각각은 점착성을 갖는 베이스 물질 및 상기 베이스 물질보다 높은 유전율을 갖는 고유전율 재료를 포함할 수 있다.
상기 반사방지유닛 및 상기 윈도우 중 적어도 하나는 베이스 물질 및 상기 베이스 물질보다 높은 유전율을 갖는 고유전율 재료를 포함할 수 있다.
상기 고유전율 재료는 대전 방지제, 금속성 산화물 또는 도전성 필러 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 표시패널은 발광 소자를 포함하는 표시 소자층 및 상기 표시 소자층을 커버하는 봉지층을 포함할 수 있다.
상기 입력감지유닛은 상기 봉지층 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 입력감지유닛은 보호층 및 상기 보호층 상에 배치되고, 상기 보호층보다 높은 굴절율을 갖는 고굴절 절연층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시패널, 상기 표시패널 상에 배치된 입력감지유닛, 및 상기 입력감지유닛 상에 배치된 유전율 조절 유닛을 포함한다. 상기 유전율 조절 유닛은 점착성을 갖는 베이스 물질 및 상기 베이스 물질보다 높은 유전율을 갖는 고유전율 재료를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에서, 입력감지유닛 상에 배치되는 상부 모듈은 유전율 조절 유닛을 구비함으로써, 상부 모듈의 평균 유전율을 향상시킬 수 있다. 그 결과 입력감지유닛의 외부 입력에 의한 커패시턴스 변화량을 증가시킬 수 있고, 그로 인해 입력감지유닛의 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 2a는 도 1b에 도시된 절단선 I-I`에 따라 절단한 표시장치의 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력감지유닛의 평면도이다.
도 5a는 도 4에 도시된 절단선 Ⅱ-Ⅱ`에 따라 절단한 표시장치의 단면도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 표시장치에 외부 입력이 제공된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결 된다”, 또는 “결합된다”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.
또한, 본 명세서에서 “상에” 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
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 맥락상 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로, 본 명세서에서 정의된 것으로 해석된다.
"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 표시장치의 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다. 도 2a는 도 1b에 도시된 절단선 I-I`에 따라 절단한 단면도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이며, 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 1a 내지 도 2a를 참조하면, 표시장치(DD)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 표시장치(DD)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시장치(DD)는 스마트 워치, 태블릿, 노트북, 컴퓨터, 스마트 텔레비전 등의 전자 장치에 적용될 수 있다.
표시장치(DD)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 각각에 평행한 표시면(IS)에 제3 방향(DR3)을 향해 영상(IM)을 표시할 수 있다. 영상(IM)이 표시되는 표시면(IS)은 표시장치(DD)의 전면(front surface)과 대응될 수 있다. 영상(IM)은 동적인 영상은 물론 정지 영상을 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 영상(IM)이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)이 정의된다. 전면과 배면은 제3 방향(DR3)에서 서로 대향(opposing)되고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향(DR3)과 평행할 수 있다.
제3 방향(DR3)에서의 전면과 배면 사이의 이격 거리는, 표시장치(DD)의 제3 방향(DR3)에서의 두께와 대응될 수 있다. 한편, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
표시장치(DD)는 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 표시장치(DD)의 외부에서 제공되는 다양한 형태의 입력들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 입력은 사용자의 손 등 신체의 일부에 의한 접촉은 물론 표시장치(DD)와 근접하거나, 소정의 거리로 인접하여 인가되는 외부 입력(예를 들어, 호버링)을 포함할 수 있다. 또한, 힘, 압력, 온도, 광 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
표시장치(DD)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 표시장치(DD)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 1b 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 표시장치(DD)는 표시모듈(DM) 및 표시모듈(DM) 상에 배치된 상부모듈(UM)을 포함할 수 있다. 표시모듈(DM)은 표시패널(DP) 및 입력감지유닛(ISP)을 포함할 수 있다. 상부모듈(UM)은 입력감지유닛(ISP)의 센싱 감도를 제어하기 위한 유전율 조절 유닛(DCL)을 포함할 수 있다. 상부모듈(UM)은 윈도우(WM) 및 반사방지유닛(RPP)을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 유전율 조절 유닛(DCL)은 반사방지유닛(RPP)과 입력감지유닛(ISP) 사이에 배치될 수 있다. 그러나, 유전율 조절 유닛(DCL)은 이에 한정되지 않으며, 상부모듈(UM) 내에서 다양한 위치에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)은 발광형 표시패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널 또는 퀀텀닷(quantum dot) 발광 표시패널일 수 있다. 유기발광 표시패널의 발광층은 유기발광물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시패널의 발광층은 퀀텀닷, 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널로 설명된다.
도 2a에 따르면, 입력감지유닛(ISP)은 표시패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입력감지유닛(ISP)은 연속공정에 의해 표시패널(DP) 상에 형성될 수 있다. 즉, 입력감지유닛(ISP)이 표시패널(DP) 상에 직접 배치되는 경우, 접착필름이 입력감지유닛(ISP)과 표시패널(DP) 사이에 배치되지 않는다. 그러나, 도 2c에 도시된 바와 같이 입력감지유닛(ISP)과 표시패널(DP) 사이에 내부 접착필름(I-AF)이 배치될 수 있다. 이 경우, 입력감지유닛(ISP)은 표시패널(DP)과 연속 공정에 의해 제조되지 않으며, 표시패널(DP)과 별도의 공정을 통해 제조된 후, 내부 접착필름(I-AF)에 의해 표시패널(DP)의 상면에 고정될 수 있다.
표시패널(DP)은 이미지를 생성하고, 입력감지유닛(ISP)은 외부입력(예컨대, 터치 이벤트)의 좌표정보를 획득한다.
윈도우(WM)는 영상을 출사할 수 있는 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 유리, 사파이어, 플라스틱 등으로 구성될 수 있다. 윈도우(WM)는 단일층으로 도시되었으나, 이에 한정하는 것은 아니며 복수 개의 층들을 포함할 수 있다. 한편, 도시되지 않았으나, 상술한 표시장치(DD)의 베젤 영역(BZA)은 실질적으로 윈도우(WM)의 일 영역에 소정의 컬러를 포함하는 물질이 인쇄된 영역으로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 윈도우(WM)는 베젤 영역(BZA)을 정의하기 위한 차광패턴(WBM)을 포함할 수 있다. 차광패턴(WBM)은 유색의 유기막으로써 예컨대, 코팅 방식으로 형성될 수 있다.
반사방지유닛(RPP)은 윈도우(WM)의 상측으로부터 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지유닛(RPP)은 위상지연자(retarder) 및 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고, λ/2 위상지연자 및/또는 λ/4 위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입은 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입은 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자는 하나의 편광필름으로 구현될 수 있다. 반사방지유닛(RPP)은 편광필름의 상부 또는 하부에 배치된 보호필름을 더 포함할 수 있다.
반사방지유닛(RPP)은 입력감지유닛(ISP) 상에 배치될 수 있다. 즉, 반사방지유닛(RPP)은 입력감지유닛(ISP)과 윈도우(WM) 사이에 배치될 수 있다. 반사방지유닛(RPP) 및 윈도우(WM)은 접착필름(AF)을 통해 서로 결합될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 접착필름(AF)으로써 광학투명접착필름(OCA, Optically Clear Adhesive film)을 포함할 수 있다. 그러나, 접착필름(AF)은 이에 한정되지 않으며, 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착필름(AF)은 광학투명접착수지(OCR, Optically Clear Resin) 또는 감압접착필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film)을 포함할 수 있다.
유전율 조절 유닛(DCL)은 입력감지유닛(ISP)과 반사방지유닛(RPP) 사이에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 입력감지유닛(ISP)과 반사방지유닛(RPP)은 유전율 조절 유닛(DCL)을 통해 서로 결합될 수 있다.
도 2a에서는 반사방지유닛(RPP)이 유전율 조절 유닛(DCL)에 의해 입력감지유닛(ISP)에 고정된 구조를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 도 2b에 도시된 바와 같이, 반사방지유닛(RPP)은 연속 공정에 의해 입력감지유닛(ISP) 상에 형성될 수 있다. 이 경우, 반사방지유닛(RPP)은 편광필름을 포함하지 않고, 입력감지유닛(ISP) 상에 직접 배치되는 컬러 필터들을 포함할 수 있다.
반사방지유닛(RPP)이 입력감지유닛(ISP) 상에 직접 배치되는 컬러 필터들을 포함하는 경우, 유전율 조절 유닛(DCL)은 윈도우(WM)와 반사방지유닛(RPP) 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 윈도우(WM)는 유전율 조절 유닛(DCL)에 의해 반사방지유닛(RPP)에 결합될 수 있다. 이처럼, 유전율 조절 유닛(DCL)의 위치는 상부 모듈(UM) 내에서 특별히 이에 한정되지 않는다. 유전율 조절 유닛(DCL)은 반사방지유닛(RPP) 또는 윈도우(WM) 내에 포함될 수 있다.
표시모듈(DM)은 전기적 신호에 따라 영상을 표시하고, 외부 입력에 대한 정보를 송/수신할 수 있다. 표시모듈(DM)은 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)으로 정의될 수 있다. 액티브 영역(AA)은 표시모듈(DM)에서 제공되는 영상을 출사하는 영역으로 정의될 수 있다.
주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)에 인접한다. 예를 들어, 주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 주변 영역(NAA)은 다양한 형상으로 정의될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 표시모듈(DM)의 액티브 영역(AA)은 투과 영역(TA)의 적어도 일부와 대응될 수 있다.
표시모듈(DM)은 메인회로기판(MCB), 연성회로필름(FCB) 및 구동칩(DIC)을 더 포함할 수 있다.
메인회로기판(MCB)은 연성회로필픔(FCB)과 접속되어 표시패널(DP)과 전기적으로 연결될 수 있다. 메인회로기판(MCB)은 복수의 구동 소자를 포함할 수 있다. 복수의 구동 소자는 표시패널(DP)을 구동하기 위한 회로부를 포함할 수 있다.
연성회로필름(FCB)은 표시패널(DP)에 접속되어 표시패널(DP)과 메인회로기판(MCB)을 전기적으로 연결한다. 연성회로필름(FCB) 상에는 구동칩(DIC)이 실장될 수 있다.
구동칩(DIC)은 표시패널(DP)의 화소를 구동하기 위한 구동 소자들 예를 들어, 데이터 구동회로를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로필름(FCB)은 하나로 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 복수 개로 제공되어 표시패널(DP)에 접속될 수 있다.
도 1b에서는 구동칩(DIC)이 연성회로필름(FCB) 상에 실장된 구조를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 구동칩(DIC)은 표시패널(DP) 상에 직접 실장될 수 있다. 이 경우, 표시패널(DP)의 구동칩(DIC)이 실장된 부분은 밴딩되어 표시모듈(DM)의 후면에 배치될 수 있다.
입력감지유닛(ISP)은 연성회로필름(FCB)을 통해 메인회로기판(MCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 즉, 표시모듈(DM)은 입력감지유닛(ISP)을 메인회로기판(MCB)과 전기적으로 연결하기 위한 별도의 연성회로필름을 추가적으로 포함할 수 있다.
표시장치(DD)는 표시모듈(DM)을 수용하는 외부케이스(EDC)를 더 포함한다. 외부케이스(EDC)는 윈도우(WM)와 결합되어 표시장치(DD)의 외관을 정의할 수 있다. 외부케이스(EDC)는 외부로부터 가해지는 충격을 흡수하며 표시모듈(DM)로 침투되는 이물질/수분 등을 방지하여 외부케이스(EDC)에 수용된 구성들을 보호한다. 한편, 본 발명의 일 예로, 외부케이스(EDC)는 복수의 수납 부재들이 결합된 형태로 제공될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시장치(DD)는 표시모듈(DM)을 동작시키기 위한 다양한 기능성 모듈을 포함하는 전자모듈, 표시장치(DD)의 전반적인 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원공급모듈, 표시모듈(DM) 및/또는 외부케이스(EDC)와 결합되어 표시장치(DD)의 내부 공간을 분할하는 브라켓 등을 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력감지유닛의 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시패널(DP)은 구동회로(GDC), 복수 개의 신호라인들(SGL), 및 복수 개의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 표시패널(DP)은 주변 영역(NAA)에 배치된 패드부(PLD)를 더 포함할 수 있다. 패드부(PLD)는 복수 개의 신호라인들(SGL) 중 대응되는 신호라인과 연결된 화소 패드들(D-PD)을 포함한다.
화소들(PX)은 액티브 영역(AA)에 배치된다. 화소들(PX) 각각은 유기발광 다이오드와 그에 연결된 화소 구동회로를 포함한다. 구동회로(GDC), 신호라인들(SGL), 패드부(PLD), 및 화소 구동회로는 도 5a에 도시된 회로 소자층(DP-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.
신호라인들(SGL)은 게이트 라인들(GL), 데이터 라인들(DL), 전원 라인(PL), 및 제어신호라인(CSL)을 포함한다. 게이트 라인들(GL) 중 하나의 게이트 라인은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 각각 연결되고, 데이터 라인들(DL) 중 하나의 데이터 라인은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 각각 연결된다. 전원 라인(PL)은 화소들(PX)에 연결된다. 제어신호라인(CSL)은 구동회로(GDC)에 제어신호들을 제공할 수 있다. 신호라인들(SGL)은 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)에 중첩한다.
패드부(PLD)는 연성회로필름(FCB, 도 1b에 도시됨)이 연결되는 부분으로써, 연성회로필름(FCB)을 표시패널(DP)에 연결시키기 위한 화소 패드들(D-PD) 및 연성회로필름(FCB)을 입력감지유닛(ISP)에 연결시키기 위한 입력 패드들(I-PD)을 포함할 수 있다. 화소 패드들(D-PD) 및 입력 패드들(I-PD)은 회로 소자층(DP-CL)에 배치된 배선들 중 일부가 회로 소자층(DP-CL)에 포함된 절연층으로부터 노출됨으로써 제공될 수 있다.
화소 패드들(D-PD)은 신호 라인들(SGL)을 통해 대응되는 화소들(PX)에 연결된다. 또한, 화소 패드들(D-PD) 중 어느 하나의 화소 패드에는 구동회로(GDC)가 연결될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력감지유닛(ISP)은 제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5), 제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5)에 연결된 제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-5), 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4), 및 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4)에 연결된 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-4)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 입력감지유닛(ISP)은 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4)에 연결된 제3 신호라인들을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-4)은 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4)의 일단에 연결되고, 제3 신호라인들은 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4)의 타단에 연결될 수 있다.
제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5)과 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4)은 서로 교차한다. 제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5)은 제1 방향(DR1)으로 나열되며, 각각이 제2 방향(DR2)으로 연장된다. 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4)은 제2 방향(DR2)으로 나열되며, 각각이 제1 방향(DR1)으로 연장된다.
제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5)과 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4) 사이에는 커패시턴스가 형성된다. 제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5)과 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4) 사이의 커패시턴스는 외부 입력(예를 들어, 터치 이벤트)에 의해 변화될 수 있다. 여기서, 커패시턴스의 변화량에 따라 입력감지유닛(ISP)의 센싱 감도가 결정될 수 있다. 즉, 외부 입력에 의한 커패시턴스의 변화량이 크면 클수록 입력감지유닛(ISP)의 센싱 감도는 향상된다.
제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5) 각각은 액티브 영역(AA)에 배치된 제1 센서부들(SP1) 및 제1 연결부들(CP1)을 포함한다. 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4) 각각은 액티브 영역(AA)에 배치된 제2 센서부들(SP2) 및 제2 연결부들(CP2)을 포함한다. 제1 센서부들(SP1) 중 제1 전극의 양단에 배치된 2개 제1 센서부들은 중앙에 배치된 제1 센서부 대비 작은 크기, 예컨대 1/2 크기를 가질 수 있다. 제2 센서부들(SP2) 중 제2 전극의 양단에 배치된 2개 제2 센서부들은 중앙에 배치된 제2 센서부 대비 작은 크기, 예컨대 1/2 크기를 가질 수 있다.
도 4에는 일 실시예에 따른 제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5)과 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4)을 도시하였으나, 그 형상은 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에서 제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5)과 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4)은 센서부와 연결부의 구분이 없는 형상(예컨대 바 형상)을 가질 수 있다. 마름모 형상의 제1 센서부들(SP1)과 제2 센서부들(SP2)을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 제1 센서부들(SP1)과 제2 센서부들(SP2)은 다른 다각형상을 가질 수 있다.
하나의 제1 감지전극 내에서 제1 센서부들(SP1)은 제2 방향(DR2)을 따라 나열되고, 하나의 제2 감지전극 내에서 제2 센서부들(SP2)은 제1 방향(DR1)을 따라 나열된다. 제1 연결부들(CP1) 각각은 인접한 제1 센서부들(SP1)을 연결하고, 제2 연결부들(CP2) 각각은 인접한 제2 센서부들(SP2)을 연결한다.
제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5) 및 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4)은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5) 및 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4)이 메쉬 형상을 가짐으로써 표시패널(DP, 도 3 참조)의 전극들과의 기생 커패시턴스가 감소될 수 있다.
메쉬 형상의 제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5) 및 제2 감지전극들(IE2-1 내지 IE2-4)은 저온 공정이 가능한 은, 알루미늄, 구리, 크롬, 니켈, 티타늄 등을 포함할 수 있고, 이에 한정되지는 않는다. 연속공정으로 입력감지유닛(ISP)을 형성하더라도 유기발광 다이오드들의 손상이 방지될 수 있다.
제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-5)은 제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5)의 일단에 각각 연결된다. 본 발명의 일 실시예에서, 입력감지유닛(ISP)은 제1 감지전극들(IE1-1 내지 IE1-5)의 타단에 연결된 신호라인들을 더 포함할 수 있다.
제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-5) 및 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-4)은 주변 영역(NAA)에 배치될 수 있다. 입력감지유닛(ISP)은 제1 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-5) 및 제2 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-4)의 일단으로부터 연장되고, 주변 영역(NAA)에 배치된 입력 패드들(I-PD)을 포함할 수 있다.
도 5a는 도 4에 도시된 절단선 Ⅱ-Ⅱ`에 따라 절단한 표시장치의 단면도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 표시장치에 외부 입력이 제공된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 표시패널(DP)은 베이스층(BL), 회로 소자층(DP-CL), 표시 소자층(DP-OLED), 및 봉지층(TFE)을 포함하는 것일 수 있다.
베이스층(BL)은 표시 소자층(DP-OLED)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(BL)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스층(BL)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
베이스층(BL) 상에는 회로 소자층(DP-CL)이 배치된다. 회로 소자층(DP-CL)은 적어도 하나의 절연층과 회로 소자를 포함한다. 이하, 회로 소자층(DP-CL)에 포함된 절연층은 중간 절연층으로 지칭된다. 중간 절연층은 적어도 하나의 중간 무기막과 적어도 하나의 중간 유기막을 포함한다. 회로 소자는 신호라인(SGL, 도 3에 도시됨), 화소(PX, 도 3에 도시됨)에 포함된 화소 구동회로 등을 포함한다. 코팅, 증착 등에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층 형성공정과 포토리소그래피 공정에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층의 패터닝 공정을 통해 회로 소자층(DP-CL)이 형성될 수 있다.
표시 소자층(DP-OLED)은 화소 정의막 및 유기발광 다이오드를 포함할 수 있다. 화소 정의막은 유기물질을 포함할 수 있다. 화소 정의막에는 개구부가 정의되고, 유기발광 다이오드는 개구부에 대응하여 배치될 수 있다.
표시 소자층(DP-OLED) 상에 박막 봉지층(TFE)이 배치된다. 박막 봉지층(TFE)은 표시 소자층(DP-OLED)을 밀봉한다. 박막 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 절연층을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기막(이하, 제1 봉지 무기막(T-IL1))을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기막(이하, 봉지 유기막(T-OL)) 및 적어도 하나의 무기막(이하, 제2 봉지 무기막(T-IL2))을 더 포함할 수 있다. 봉지 유기막(T-OL)은 제1 및 제2 봉지 무기막(T-IL1, T-IL2) 사이에 배치될 수 있다.
제1 및 제2 봉지 무기막(T-IL1, T-IL2)은 수분/산소로부터 표시 소자층(DP-OLED)을 보호하고, 봉지 유기막(T-OL)은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(DP-OLED)을 보호한다. 제1 및 제2 봉지 무기막(T-IL1, T-IL2)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄 옥사이드층, 또는 알루미늄 옥사이드층 등을 포함할 수 있고, 이에 특별히 제한되지 않는다. 봉지 유기막(T-OL)은 아크릴 계열 유기막을 포함할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
입력감지유닛(ISP)은 제1 절연층(IL1), 그 위로 배치된 제1 도전층, 제1 도전층을 커버하는 제2 절연층(IL2) 및 제2 절연층(IL2) 위로 배치된 제2 도전층을 포함한다. 제1 절연층(IL1)은 무기물을 포함할 수 있고, 예컨대, 제1 절연층(IL1)은 실리콘 나이트라이드층을 포함할 수 있다. 봉지층(TFE)의 최상측에 배치된 제2 봉지 무기막(T-IL2) 역시 실리콘 나이트라이드층을 포함할 수 있는데, 봉지층(TFE)의 실리콘 나이트라이드층과 제1 절연층(IL1)은 다른 증착 조건에서 형성될 수 있다.
도 4 내지 도 5b를 참조하면, 제1 도전층은 제1 절연층(IL1) 상에 배치된다. 제1 도전층은 제1 연결부(CP1)를 포함할 수 있다. 제2 도전층은 제1 도전층 상에 배치된다. 제2 도전층은 제1 센싱부(SP1), 제2 센싱부(SP2) 및 제2 연결부(CP2)를 포함할 수 있다. 제2 도전층은 제1 도전층 상에 배치된다.
제2 절연층(IL2)은 제1 도전층과 제2 도전층 사이에 배치된다. 제2 절연층(IL2)은 제1 도전층과 제2 도전층을 단면상에서 이격 및 분리시킨다. 제2 절연층(IL2)에는 제1 연결부(CP1)를 부분적으로 노출시키기 위한 콘택홀이 제공될 수 있다. 제1 연결부(CP1)는 콘택홀을 통해 서로 인접하는 두 개의 제1 센싱부(SP1)와 각각 접속될 수 있다. 제2 연결부(CP2)는 서로 인접하는 두 개의 제1 센싱부(SP1) 사이의 이격 공간을 관통하도록 형성될 수 있다. 제2 연결부(CP2)는 인접하는 두 개의 제2 센싱부(SP2)과 전기적으로 절연된다.
제2 절연층(IL2)은 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(IL2)은 실리콘 나이트라이드층을 포함할 수 있다.
입력감지유닛(ISP)은 보호층(PL)을 더 포함한다. 보호층(PL)은 제2 절연층(IL2) 및 제2 도전층(SP1, SP2, CP2)을 커버한다. 보호층(PL)은 유기물을 포함할 수 있다. 보호층(PL)은 아크릴계 수지를 포함할 수 있다. 보호층(PL)은 제1 및 제2 절연층(IL1, IL2)보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다.
입력감지유닛(ISP)은 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 사이에 형성된 커패시턴스의 변화를 감지하여 외부 입력(EI)의 제공 여부를 판단한다. 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 사이에는 커패시터가 형성되고, 외부 입력(EI)이 제공되지 않는 대기 상태에서 이들 사이의 커패시턴스를 제1 커패시턴스(Cm1)로 정의할 수 있다.
외부 입력(EI)이 제공되는 터치 이벤트 상태에서, 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 사이의 커패시턴스는 제2 커패시턴스(Cm2)로 변화된다. 여기서, 제2 커패시턴스(Cm2)와 제1 커패시턴스(Cm1)의 차이를 커패시턴스의 변화량(ΔCm)으로 정의할 수 있다. 표시장치(DD)는 커패시턴스의 변화량(ΔCm)을 감지하여 외부 입력(EI)의 제공 여부를 판단할 수 있다.
커패시턴스의 변화량(ΔCm)은 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 사이의 거리, 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 각각의 면적, 외부 입력(EI)과 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 사이의 거리(d1) 및 외부 입력(EI)과 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 사이에 배치되는 상부 모듈(UM)의 평균 유전율 등에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 즉, 커패시턴스의 변화량(ΔCm)은 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 사이의 거리가 가깝고, 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 각각의 면적이 클수록 증가한다. 또한, 커패시턴스의 변화량(ΔCm)은 외부 입력(EI)과 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 사이의 거리(d1)가 작을수록 증가하고, 상부 모듈(UM)의 평균 유전율이 클수록 증가한다. 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 사이의 거리, 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 각각의 면적, 및 외부 입력(EI)과 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 사이의 거리(d1)가 고정된 상태라면, 상부 모듈(UM)의 평균 유전율을 증가시키는 것이 커패시턴스의 변화량(ΔCm)을 증가시키는데 유리할 수 있다.
유전율 조절 유닛(DCL)은 상부 모듈(UM)에 제공되어, 상부 모듈(UM)의 평균 유전율을 증가시키는 역할을 수행하고, 그 결과 커패시턴스의 변화량(ΔCm)을 증가시킬 수 있다. 유전율 조절 유닛(DCL)에 의해 커패시턴스의 변화량(ΔCm)이 증가하면, 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 사이의 거리를 감소시키거나 또는 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 각각의 면적을 증가시키지 않더라도 외부 입력(EI)에 대한 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.
유전율 조절 유닛(DCL)은 베이스 물질(AS) 및 베이스 물질(AS)보다 높은 유전율을 갖는 고유전율 재료(HDM)를 포함한다. 본 발명의 일 예로, 베이스 물질(AS)은 점착성을 갖는 점착성 물질을 포함할 수 있다. 점착성 물질은 광학 용도로 사용 가능한 점착성을 가지는 투명한 재료이면 특히 제한되지 않는다. 예를 들면, 점착성 물질은 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리에스텔계 점착제, 우레탄계 점착제, 엑폭시계 점착제, 및 폴리 에테르계 점착제 중 하나로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 예로, 베이스 물질(AS)은 1.5 내지 2.5의 유전율을 가질 수 있다. 베이스 물질(AS)의 유전율은 이에 한정되지 않는다.
고유전율 재료(HDM)는 베이스 물질(AS)보다 높은 유전율을 갖는 물질로 이루어지며, 본 발명의 일 예로, 고유전율 재료(HDM)는 2.5 이상의 유전율을 가질 수 있다. 고율전율 재료(HDM)는 유전율 조절 유닛(DCL)의 전체 중량에 대해서 0 wt%보다 크고 99 wt% 이하의 중량비를 가질 수 있다. 유전율 조절 유닛(DCL)의 중량에 대해서 베이스 물질(AS)은 1 wt% 내지 99 wt%의 중량비를 가질 수 있다. 고유전율 재료(HDM)의 중량비는 특별히 한정되지 않는다. 즉, 고율전율 재료(HDM)는 유전율 조정 유닛(DCL)의 평균 유전율을 높일 수 있는 수준의 중량비를 가질 수 있다.
유전율 조정 유닛(DCL)의 평균 유전율은 베이스 물질(AS)의 유전율, 고유전율 재료(HDM)의 유전율 및 베이스 물질(AS)에 대한 고유전율 재료(HDM)의 중량비 등에 의해 결정될 수 있다. 베이스 물질(AS)에 대한 고유전율 재료(HDM)의 중량비가 증가하면 평균 유전율도 높아질 수 있다. 다만, 고유전율 재료(HDM)의 중량비가 증가할수록 유전율 조절 유닛(DCL)의 점착성을 낮아질 수 있다. 따라서, 고유전율 재료(HDM)의 중량비는 유전율 조절 유닛(DCL)의 점착성 및 유전율 조절 유닛(DCL)의 평균 유전율을 고려하여 설정될 수 있다.
고유전율 재료(HDM)는 대전 방지제, 금속성 산화물 및 도전성 필러 중 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 대전 방지제는 에톡실화 아민(ethoxylated amine), 라우릭디에탄올아미드(Lauric diethanolamide), 암모늄(NH4+), 포스포늄(PH4+), 이미다졸리윰(Immidazolluim), 피리디니윰(Pyridinium), 및 리튬이온(Li+) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 금속성 산화물은 ZrO2, Ta2O5, SnO2, Nb2O3, TiO2, Sb2O3, V2O5, FeO, SrO, CuO2, ZnO, Nb2O5, Ta2O5, Y2O3, CaTiO3, MgZrSrTiO6, MgTiO3, MgAl2O4, BaZrO3, BaTiO3, BaSnO3, BaNb2O6, BaTa2O6, BaSrTiO3, WO3, MnO2, SrZrO3, SnTiO4, ZrTiO4, CaZrO3, CaSnO3, CaWO4, MgTa2O6, MrZrO3, La2O3, CaZrO3, MgSnO3, MgNb2O6, SrNb2O6, MgTa2O6 및 Ta2O3 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 도전성 필러는 금속 나노 입자, 단일벽 탄소 나노튜브, 다중벽 탄소 나노튜브, 그래핀(graphene), 그래파이트(graphite), 카본 블랙(carbon black), 카본 섬유 및 플러렌(fullerene) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
이처럼, 상부 모듈(UM)은 고유전율 재료를 포함하는 유전율 조정 유닛(DCL)을 구비함으로써, 상부 모듈(UM)의 평균 유전율이 증가할 수 있고, 그 결과 외부 입력(EI)에 대한 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 예로, 유전율 조절 유닛(DCL)의 베이스 물질(AS)이 점착성을 갖는 경우, 반사방지유닛(RPP)은 유전율 조절 유닛(DCL)을 통해 입력감지유닛(ISP)에 부착될 수 있다. 즉, 유전율 조절 유닛(DCL)은 상부 모듈(UM)의 평균 유전율을 증가시키는 역할을 수행할 뿐만 아니라, 반사방지유닛(RPP)을 입력감지유닛(ISP)에 고정시키는 점착제 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 유전율 조절 유닛(DCL)이 상부 모듈(UM)로 구비되더라도 상부 모듈(UM)의 전체적인 두께가 증가하는 것을 방지할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이고, 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 6a를 참조하면, 유전율 조절 유닛(DCL)은 윈도우(WM) 및 반사방지유닛(RPP) 사이에 배치될 수 있다. 도 6a에 도시된 유전율 조절 유닛(DCL)은 도 5a 및 도 5b에 도시된 유전율 조절 유닛(DCL)과 유사한 구조를 가질 수 있다. 즉, 도 6a에 도시된 유전율 조절 유닛(DCL)은 베이스 물질(AS) 및 고유전율 재료(HDM)를 포함한다. 베이스 물질(AS)은 점착성 물질을 포함할 수 있다. 점착성 물질은 광학 용도로 사용 가능한 점착성을 가지는 투명한 재료이면 특히 제한되지 않는다. 윈도우(WM)는 유전율 조절 유닛(DCL)을 통해 반사방지유닛(RPP)에 부착될 수 있다.
고유전율 재료(HDM)는 베이스 물질(AS)보다 높은 유전율을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 고유전율 재료(HDM)는 대전 방지제, 금속성 산화물 및 도전성 필러 중 하나를 포함할 수 있다. 고율전율 재료(HDM)는 유전율 조절 유닛(DCL)의 전체 중량에 대해서 0 wt%보다 크고 99 wt% 이하의 중량비를 가질 수 있다. 그러나, 고유전율 재료(HDM)의 중량비는 특별히 한정되지 않는다.
유전율 조절 유닛(DCL)은 윈도우(WM) 및 반사방지유닛(RPP) 사이에 배치되는 경우, 반사방지유닛(RPP)과 입력감지유닛(ISP) 사이에는 접착필름(AF2)이 배치될 수 있다. 반사방지유닛(RPP)은 접착필름(AF2)에 의해 입력감지유닛(ISP)에 고정될 수 있다.
도 5a 내지 도 6a에서는 상부 모듈(UM)이 하나의 유전율 조절 유닛(DCL)을 포함하는 구조를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 상부 모듈(UM)은 두 개 이상의 유전율 조절 유닛을 포함할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 상부 모듈(UM)은 제1 유전율 조절 유닛(DCL1) 및 제2 유전율 조절 유닛(DCL2)을 포함한다. 제1 유전율 조절 유닛(DCL1)은 반사방지유닛(RPP)과 입력감지유닛(ISP) 사이에 배치되고, 제2 유전율 조절 유닛(DCL2)은 윈도우(WM)와 반사방지유닛(RPP) 사이에 배치된다.
제1 및 제2 유전율 조절 유닛(DCL1, DCL2) 각각은 도 5a 및 도 5b에 도시된 유전율 조절 유닛(DCL)과 유사한 구조를 가질 수 있다. 즉, 제1 유전율 조절 유닛(DCL1)은 제1 베이스 물질(AS1) 및 제1 고유전율 재료(HDM1)를 포함한다. 제1 베이스 물질(AS1)은 점착성 물질을 포함할 수 있다. 점착성 물질은 광학 용도로 사용 가능한 점착성을 가지는 투명한 재료이면 특히 제한되지 않는다. 제1 고유전율 재료(HDM1)는 제1 베이스 물질(AS1)보다 높은 유전율을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 제1 고유전율 재료(HDM1)는 대전 방지제, 금속성 산화물 및 도전성 필러 중 하나를 포함할 수 있다. 제1 고율전율 재료(HDM1)는 제1 유전율 조절 유닛(DCL1)의 전체 중량에 대해서 0 wt%보다 크고 99 wt% 이하의 중량비를 가질 수 있다. 제1 고유전율 재료(HDM1)의 중량비는 특별히 한정되지 않는다.
제2 유전율 조절 유닛(DCL2)은 제2 베이스 물질(AS2) 및 제2 고유전율 재료(HDM2)를 포함한다. 제2 베이스 물질(AS2)은 점착성 물질을 포함할 수 있다. 제2 베이스 물질(AS2)은 제1 베이스 물질(AS1)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 베이스 물질(AS2) 역시 광학 용도로 사용 가능한 점착성을 가지는 투명한 재료이면 특히 제한되지 않는다.
제2 고유전율 재료(HDM2)는 제2 베이스 물질(AS2)보다 높은 유전율을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 제2 고유전율 재료(HDM2)는 대전 방지제, 금속성 산화물 및 도전성 필러 중 하나를 포함할 수 있다. 제2 고유전율 재료(HDM2)는 제1 고유전율 재료(HDM1)과 같거나 상이한 유전율을 가질 수 있다. 제2 고율전율 재료(HDM2)는 제2 유전율 조절 유닛(DCL2)의 전체 중량에 대해서 0 wt%보다 크고 99 wt% 이하의 중량비를 가질 수 있다. 제2 고유전율 재료(HDM2)의 중량비는 특별히 한정되지 않는다. 제1 고유전율 재료(HDM1)의 중량비는 제2 고유전율 재료(HDM2)의 중량비와 같거나 상이할 수 있다.
제1 및 제2 고유전율 재료(HDM1, HDM2) 각각은 도 5a의 설명에서 기재된 고유전율 재료(HDM)로 사용되는 재료들 중 하나를 포함할 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이고, 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이며, 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 7a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)에서 반사방지유닛(RPP)은 제1 베이스 물질(BS1) 및 고유전율 재료(HDM)를 포함할 수 있다. 고유전율 재료(HDM)는 제1 베이스 물질(BS1)에 균일하게 분포될 수 있다.
반사방지유닛(RPP)은 연신형 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 제1 베이스 물질(BS1)은 폴리머 재료를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 폴리머 재료는 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 아몰포스폴리에틸렌테레프탈레이트(APET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리나프탈렌테레프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트글리세롤(PETG), 폴리사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트(PCTG), 변성트리아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC), 디시클로펜타디엔폴리머(DCPD), 시클로펜타디엔폴리머(CPD), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르이미드(PEI), 실리콘수지, 불소수지, 변성에폭시수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
고유전율 재료(HDM)는 제1 베이스 물질(BS1)보다 높은 유전율을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 고유전율 재료(HDM)는 대전 방지제, 금속성 산화물 및 도전성 필러 중 하나를 포함할 수 있다. 고유전율 재료(HDM)는 도 5a의 설명에서 기재된 고유전율 재료(HDM)로 사용되는 재료들 중 하나를 포함할 수 있다.
고율전율 재료(HDM)는 반사방지유닛(RPP)의 전체 중량에 대해서 0 wt%보다 크고 99 wt% 이하의 중량비를 가질 수 있다. 제1 베이스 물질(BS1)는 반사방지유닛(RPP)의 전체 중량에 대해서 0%보다 크고 99% 이하의 중량비를 가질 수 있다. 고유전율 재료(HDM)의 농도는 특별히 한정되지는 않으나, 반사방지유닛(RPP)의 편광 기능의 성능을 저하시키지 않는 범위내로 설정될 수 있다.
도 7a의 반사방지유닛(RPP)은 연신형 합성수지 필름 형태로 제공되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 반사방지유닛(RPP)은 유전율 조절 유닛(DCL) 및 커버층(CL)을 포함할 수 있다. 유전율 조절 유닛(DCL)은 반사방지 기능을 수행하기 위한 컬러필터들일 수 있다. 컬러필터들은 소정의 형태로 배열될 수 있다. 표시패널(DP)에 포함된 화소들(PX, 도 3에 도시됨)의 발광컬러들을 고려하여 컬러필터들의 배열이 결정될 수 있다. 이 경우, 유전율 조절 유닛(DCL)은 입력감지유닛(ISP) 상에 직접 배치될 수 있다. 즉, 컬러필터들은 입력감지유닛(ISP)의 보호층(PL) 상에 직접 배치될 수 있다. 컬러필터들은 연속 공정을 통해 보호층(PL) 상에 제공될 수 있다.
컬러필터들 각각은 제1 베이스 물질(BS1) 및 고유전율 재료(HDM)를 포함할 수 있다. 제1 베이스 물질(BS1)은 소정의 컬러를 갖는 염료 또는 안료 물질을 포함할 수 있다. 고유전율 재료(HDM)은 제1 베이스 물질(BS1)보다 높은 유전율을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 고유전율 재료(HDM)는 대전 방지제, 금속성 산화물 및 도전성 필러 중 하나를 포함할 수 있다. 고유전율 재료(HDM)는 도 5a의 설명에서 기재된 고유전율 재료(HDM)로 사용되는 재료들 중 하나를 포함할 수 있다.
반사방지유닛(RPP)은 유전율 조절 유닛(DCL)에 인접한 블랙 매트릭스(BM)를 더 포함할 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 입력감지유닛(ISP)의 제1 및 제2 센서부(SP1, SP2)에 대응하는 위치(즉, 비발광 영역)에 제공될 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 비발광 영역에서 불필요한 광을 차단할 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 광을 흡수하는 차광 물질을 포함할 수 있다.
커버층(CL)은 유전율 조절 유닛(DCL) 및 블랙 매트릭(BM)을 커버하고, 유전율 조절 유닛(DCL)과 블랙 매트릭스(BM) 사이의 단차를 보상한다. 본 발명의 일 예로, 커버층(CL)은 유기 물질을 포함할 수 있다.
도 7a에서는 반사방지유닛(RPP)이 유전율 조절 기능을 수행하는 것을 본 발명의 일 예로 도시하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 도 7b에 도시된 바와 같이, 윈도우(WM)가 유전율 조절 기능을 수행할 수 있다.
윈도우(WM)는 제2 베이스 물질(BS2) 및 고유전율 재료(HDM)를 포함할 수 있다. 고유전율 재료(HDM)는 제2 베이스 물질(BS2)에 균일하게 분포될 수 있다. 제2 베이스 물질(BS2)은 유리 재질 또는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 플라스틱 재질은 폴리이미드(PI), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 및 폴리에 테르이미드(PEI) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 윈도우(WM)은 실리케이트를 포함하는 유리 재질로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 유리 재질은 내구성, 표면 평활성, 및 투명도가 우수하도록, 다양한 재료를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 유리 재질은 알루미노실리케이트, 보로실리케이트, 보로알루미노실리케이트 등의 재료로 이루어질 수 있다.
고유전율 재료(HDM)은 제2 베이스 물질(BS2)보다 높은 유전율을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 고유전율 재료(HDM)는 대전 방지제, 금속성 산화물 및 도전성 필러 중 하나를 포함할 수 있다. 고유전율 재료(HDM)는 도 5a의 설명에서 기재된 고유전율 재료(HDM)로 사용되는 재료들 중 하나를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)에서, 입력감지유닛(ISP)은 고굴절 절연층(HRL)을 더 포함할 수 있다. 고굴절 절연층(HRL)은 보호층(PL) 상에 배치될 수 있다.
고굴절 절연층(HRL)은 보호층(PL)보다 높은 굴절률을 가질 수 있다. 본 발명의 일 예로, 고굴절 절연층(HRL)은 1.65 이상 및 1.70 이하의 굴절률을 가질 수 있다. 고굴절 절연층(HRL)은 보호층(PL)을 형성하는 유기 절연 물질보다 높은 굴절률을 갖는 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 고굴절 절연층(HRL)은 예를 들어, ZrO2를 포함할 수 있다.
유전율 조절 유닛(DCL)은 입력감지유닛(ISP) 상에 배치된다. 특히, 유전율 조절 유닛(DCL)은 고굴절 절연층(HRL) 상에 배치될 수 있다. 반사방지유닛(RPP)은 유전율 조절 유닛(DCL)에 의해 고굴절 절연층(HRL) 상에 부착될 수 있다.
도 8에 도시된 유전율 조절 유닛(DCL)은 도 5a 및 도 5b에 도시된 유전율 조절 유닛(DCL)과 동일한 구성을 가지므로, 유전율 조절 유닛(DCL)에 대한 설명은 생략한다.
이처럼, 상부 모듈(UM)이 유전율 조절 유닛(DCL)을 포함함으로써, 상부 모듈(UM)의 평균 유전율이 증가될 수 있다. 상부 모듈(UM)의 평균 유전율이 증가되면, 입력감지유닛의 커패시턴스의 변화량(ΔCm)이 증가될 수 있다. 그 결과 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 사이의 거리를 감소시키거나 또는 제1 및 제2 센싱부(SP1, SP2) 각각의 면적을 증가시키지 않더라도, 외부 입력(EI, 도 5b에 도시됨)에 대한 입력감지유닛(ISP)의 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.
실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DD: 표시 장치 DM: 표시 모듈
DP: 표시 패널 UM: 상부 모듈
ISP: 입력 감지 유닛 DCL: 유전율 조절 유닛
RPP: 반사 방지 유닛 WM: 윈도우
AF: 접착 필름 AS: 베이스 물질
HDM: 고유전율 재료

Claims (25)

  1. 표시패널;
    상기 표시패널 상에 배치된 입력감지유닛; 및
    상기 입력감지유닛 상에 배치된 상부 모듈을 포함하고,
    상기 상부 모듈은 유전율 조절 유닛을 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상부 모듈은 상기 입력감지유닛 상에 순차적으로 적층된 복수의 층을 포함하고,
    상기 유전율 조절 유닛은 상기 복수의 층 중 적어도 하나에 인접하여 제공되는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유전율 조절 유닛은,
    점착성을 갖는 베이스 물질; 및
    상기 베이스 물질보다 높은 유전율을 갖는 고유전율 재료를 포함하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 고유전율 재료는 2.5 이상의 유전율을 갖는 표시장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 고율전율 재료는 0 wt%보다 크고 99 wt% 이하의 중량비를 갖는 표시장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 고유전율 재료는
    대전 방지제, 금속성 산화물 및 도전성 필러 중 하나를 포함하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 대전 방지제는,
    에톡실화 아민(ethoxylated amine), 라우릭디에탄올아미드(Lauric diethanolamide), 암모늄(NH4+), 포스포늄(PH4+), 이미다졸리윰(Immidazolluim), 피리디니윰(Pyridinium), 및 리튬이온(Li+) 중 적어도 하나를 포함하는 표시장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 금속성 산화물은,
    ZrO2, Ta2O5, SnO2, Nb2O3, TiO2, Sb2O3, V2O5, FeO, SrO, CuO2, ZnO, Nb2O5, Ta2O5, Y2O3, CaTiO3, MgZrSrTiO6, MgTiO3, MgAl2O4, BaZrO3, BaTiO3, BaSnO3, BaNb2O6, BaTa2O6, BaSrTiO3, WO3, MnO2, SrZrO3, SnTiO4, ZrTiO4, CaZrO3, CaSnO3, CaWO4, MgTa2O6, MrZrO3, La2O3, CaZrO3, MgSnO3, MgNb2O6, SrNb2O6, MgTa2O6 및 Ta2O3 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 표시장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 도전성 필러는,
    금속 나노 입자, 단일벽 탄소 나노튜브, 다중벽 탄소 나노튜브, 그래핀(graphene), 그래파이트(graphite), 카본 블랙(carbon black), 카본 섬유 및 플러렌(fullerene) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 표시장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 상부 모듈은,
    상기 입력감지유닛 상에 배치된 반사방지유닛; 및
    상기 반사방지유닛 상에 배치된 윈도우를 포함하는 표시장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 유전율 조절 유닛은,
    상기 반사방지유닛과 상기 입력감지유닛 사이에 배치되는 표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 상부 모듈은,
    상기 윈도우와 상기 반사방지유닛 사이에 배치된 접착 필름을 더 포함하는 표시장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 유전율 조절 유닛은,
    상기 윈도우와 상기 반사방지유닛 사이에 배치되는 표시장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 상부 모듈은,
    상기 반사방지유닛과 상기 입력감지유닛 사이에 배치된 접착 필름을 더 포함하는 표시장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 유전율 조절 유닛은,
    상기 반사방지유닛과 상기 입력감지유닛 사이에 배치되는 제1 유전율 조절 유닛; 및
    상기 윈도우와 상기 반사방지유닛 사이에 배치되는 제2 유전율 조절 유닛을 포함하는 표시장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유전율 조절 유닛 각각은,
    점착성을 갖는 베이스 물질; 및
    상기 베이스 물질보다 높은 유전율을 갖는 고유전율 재료를 포함하는 표시장치.
  17. 제10항에 있어서, 상기 반사방지유닛 및 상기 윈도우 중 적어도 하나는,
    베이스 물질; 및
    상기 베이스 물질보다 높은 유전율을 갖는 고유전율 재료를 포함하는 표시장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 고유전율 재료는,
    대전 방지제, 금속성 산화물 또는 도전성 필러 중 하나를 포함하는 표시장치.
  19. 제1항에 있어서, 상기 표시패널은,
    발광 소자를 포함하는 표시 소자층; 및
    상기 표시 소자층을 커버하는 봉지층을 포함하는 표시장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 입력감지유닛은 상기 봉지층 상에 직접 배치되는 표시장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 입력감지유닛은,
    보호층; 및
    상기 보호층 상에 배치되고, 상기 보호층보다 높은 굴절율을 갖는 고굴절 절연층을 포함하는 표시장치.
  22. 표시패널;
    상기 표시패널 상에 배치된 입력감지유닛; 및
    상기 입력감지유닛 상에 배치된 유전율 조절 유닛을 포함하고,
    상기 유전율 조절 유닛은,
    점착성을 갖는 베이스 물질; 및
    상기 베이스 물질보다 높은 유전율을 갖는 고유전율 재료를 포함하는 표시장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 고유전율 재료는 2.5 이상의 유전율을 갖는 표시장치.
  24. 제22항에 있어서, 상기 고율전율 재료는 0 wt%보다 크고 99 wt% 이하의 중량비를 갖는 표시장치.
  25. 제22항에 있어서, 상기 고유전율 재료는
    대전 방지제, 금속성 산화물 및 도전성 필러 중 하나를 포함하는 표시장치.
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