KR20220001940A - 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 - Google Patents

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KR20220001940A
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배연경
한종현
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치는 복수의 화소가 배치된 표시 영역 및 표시 영역 주위의 비표시 영역을 구비한 기판을 포함한다. 표시 영역의 내측에 위치하고 기판을 관통하는 개구 영역과 개구 영역의 외곽과 접하며 배치된 경계 영역을 포함할 수 있다. 표시 영역에서 개구 영역 및 경계 영역을 제외한 화소 영역이 있다. 화소 영역, 비표시 영역 및 경계 영역을 덮는 봉지부를 포함할 수 있다. 화소 영역의 봉지부 상에 배치되며 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 터치 전극과 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 터치 전극을 포함할 수 있다. 비표시 영역에 배치되며 표시 영역을 둘러싸도록 구성된 제1 및 제2 차단구조물이 있으며, 제1 및 제2 차단구조물 상에 배치되며 제1 터치 전극과 연결되는 제1 터치 라우팅 배선 및 제2 터치 전극과 연결되는 제2 터치 라우팅 배선을 포함할 수 있다. 제1 터치 라우팅 배선 및 제2 터치 라우팅 배선을 덮는 유기 커버층과, 봉지부을 덮는 터치 버퍼층을 포함할 수 있다. 터치 버퍼층과 제1 터치 라우팅 배선 및 제2 터치 라우팅 배선 사이에 위치하는 단차보상층을 포함할 수 있으며, 단차보상층은 제1 및 제2 차단구조물과 중첩하여 배치될 수 있다.

Description

터치 스크린 일체형 발광 표시 장치{LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE WITH INTEGRATED TOUCH SCREEN}
본 명세서는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라, 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치, 유기발광 디스플레이 장치 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용된다.
디스플레이 장치는 사용자에게 보다 다양한 기능을 제공하기 위하여 디스플레이 패널에 대한 사용자의 터치를 인식하고 인식된 터치를 기반으로 입력 처리를 수행할 수 있다. 일 예로, 디스플레이 패널의 액티브 영역에 다수의 터치 전극이 배치될 수 있다. 그리고, 디스플레이 장치는 사용자의 터치로 인해 발생하는 터치 전극의 캐패시턴스의 변화를 감지하여 터치를 센싱할 수 있다. 특히, 유기발광 디스플레이 장치에 적용될 경우, 터치소자를 구성하는 소자들은 유기발광 디스플레이 장치의 발광부를 보호하기 위한 봉지층(Encapsulation film)의 상부 또는 하부에 형성될 수 있다. 즉, 디스플레이 패널에 대한 사용자의 터치를 센싱하기 위하여 디스플레이 패널에 다수의 터치 전극을 배치하고, 터치 전극과 구동 회로를 연결하는 터치 연결배선을 배치한다.
이러한 터치 전극이 배치되는 디스플레이 패널의 액티브 영역은 다양한 형태를 가질 수 있으며, 경우에 따라, 액티브 영역에 카메라 센서나 근접 센서 등과 같은 모듈이 배치되는 영역이 위치할 수 있다. 그리고, 센서가 배치되는 영역은 액티브 영역에서 홀 형태로 배치될 수 있다.
터치 디스플레이 장치의 유형 또는 구조적인 특성에 따라 디스플레이패널에 터치 전극을 배치하기 어려운 문제점이 존재하며, 디스플레이 패널의 기본적인 구조에 의해 터치 연결배선이 쇼트 또는 단선되는 등의 불량이 발생할 수 있는 문제점이 존재한다.
터치 패널이 별도로 제작되어 표시 패널에 부착되는 방식이 아닌 터치 전극 및 터치 배선을 표시장치의 패널을 구성하는 봉지부 위에 형성하는 경우 비표시 영역에서의 차단구조물로 인한 단차로 인해 터치 배선들이 단락되어 터치 동작에 불량이 발생하는 문제가 있었다.
이에, 본 명세서는 차단구조물로 인한 높은 단차를 완화하도록 한 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치는 복수의 화소가 배치된 표시 영역 및 표시 영역 주위의 비표시 영역을 구비한 기판을 포함한다. 표시 영역의 내측에 위치하고 기판을 관통하는 개구 영역과 개구 영역의 외곽과 접하며 배치된 경계 영역을 포함할 수 있다. 표시 영역에서 개구 영역 및 경계 영역을 제외한 화소 영역이 있다. 화소 영역, 비표시 영역 및 경계 영역을 덮는 봉지층을 포함할 수 있다. 화소 영역의 봉지층 상에 배치되며 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 터치 전극과 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 터치 전극을 포함할 수 있다. 비표시 영역에 배치되며 표시 영역을 둘러싸도록 구성된 제1 및 제2 차단구조물이 있으며, 제1 및 제2 차단구조물 상에 배치되며 제1 터치 전극과 연결되는 제1 터치 연결배선 및 제2 터치 전극과 연결되는 제2 터치 연결배선을 포함할 수 있다. 제1 터치 연결배선 및 제2 터치 연결배선을 덮는 유기 커버층과 봉지층을 덮는 터치 버퍼층을 포함할 수 있다. 터치 버퍼층과 제1 터치 연결배선 및 제2 터치 연결배선 사이에 위치하는 단차보상층을 포함할 수 있으며, 단차보상층은 제1 및 제2 차단구조물과 중첩하여 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치는 복수의 화소가 배치된 표시 영역 및 표시 영역 주위의 비표시 영역을 구비한 기판을 포함한다. 표시 영역에는 발광 소자가 배치될 수 있다. 표시 영역 및 비표시 영역을 덮는 봉지부가 배치되며, 봉지부 상에는 터치 센서층이 위치할 수 있다. 터치 센서층과 연결되는 터치 라우팅 배선이 비표시 영역에 형성될 수 있다. 터치 센서층과 터치 라우팅 배선의 상부에 형성되며 터치 센서층과 터치 라우팅 배선을 덮는 유기 커버층을 포함할 수 있다. 비표시 영역에 배치되며, 표시 영역을 둘러싸도록 구성된 복수의 차단구조물과, 봉지부와 터치 라우팅 배선 사이에 단차보상층을 포함할 수 있다. 단차보상층은 복수의 차단구조물로 인한 단차를 최소화하여 봉지부 표면의 요철을 감소시킬 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 패널의 터치 라우팅 배선들과 중첩되는 차단구조물 상부에 차단구조물로 인한 높은 단차를 완화시키는 단차보상층을 배치함으로써, 차단구조물을 타고 넘어가는 터치 라우팅 배선들의 단선을 방지할 수 있다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치의 디스플레이 패널을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에 터치 패널이 내장되는 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에 배치된 터치 전극의 타입을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 메쉬 타입의 터치 전극을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에서의 터치 센서 구조를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 터치 센서 구조의 구현 예시 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널의 부분적인 단면도로서, 도 8에 도시된 X-X' 부분의 단면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널에 컬러필터가 포함된 경우의 단면 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널의 액티브 영역에 홀이 배치된 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12의 Y-Y' 부분의 단면 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예로 도 9의 X-X'에 따른 단면을 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예로 터치스크린 일체형 발광 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 16은 도 15의 Z-Z' 부분의 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예로 도 15의 Z-Z' 부분의 단면 구조의 예시를 나타내는 도면이다.
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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들면, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치의 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치는 영상 디스플레이를 위한 기능과 터치 센싱을 위한 기능을 모두 제공할 수 있다.
영상 디스플레이 기능을 제공하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치는 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인에 의해 정의된 다수의 서브픽셀이 배열된 디스플레이 패널(DISP)과, 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동 회로(DDC)와, 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동 회로(GDC)와, 데이터 구동 회로(DDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)의 동작을 제어하는 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 등을 포함할 수 있다.
데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC) 및 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 각각은 하나 이상의 개별 부품으로 구현될 수도 있다. 경우에 따라서, 데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC) 및 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 중 둘 이상은 하나의 부품으로 통합되어 구현될 수도 있다. 예를 들어, 데이터 구동 회로(DDC)와 디스플레이 컨트롤러(DCTR)는 하나의 집적회로 칩(IC Chip)으로 구현될 수 있다.
터치 센싱 기능을 제공하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치는 다수의 터치 전극을 포함하는 터치 패널(TSP)과, 터치 패널(TSP)로 터치 구동 신호를 공급하고 터치 패널(TSP)로부터 터치 센싱 신호를 검출하여, 검출된 터치 센싱 신호를 토대로 터치 패널(TSP)에서의 사용자의 터치 유무 또는 터치 위치(터치 좌표)를 센싱하는 터치 센싱 회로(TSC)를 포함할 수 있다.
터치 센싱 회로(TSC)는, 일 예로, 터치 패널(TSP)로 터치 구동 신호를 공급하고 터치 패널(TSP)로부터 터치 센싱 신호를 검출하는 터치 구동 회로(TDC)와, 터치 구동 회로(TDC)에 의해 검출된 터치 센싱 신호를 토대로 터치 패널(TSP)에서의 사용자의 터치 유무 및/또는 터치 위치를 센싱하는 터치 컨트롤러(TCTR) 등을 포함할 수 있다.
터치 구동 회로(TDC)는 터치 패널(TSP)로 터치 구동 신호를 공급하는 제1 회로 파트와 터치 패널(TSP)로부터 터치 센싱 신호를 검출하는 제2 회로 파트를 포함할 수 있다.
터치 구동 회로(TDC) 및 터치 컨트롤러(TCTR)는 별도의 부품으로 구현되거나, 경우에 따라서, 하나의 부품으로 통합되어 구현될 수도 있다.
한편, 데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC) 및 터치 구동 회로(TDC) 각각은 하나 이상의 집적회로로 구현될 수 있으며, 디스플레이 패널(DISP)과의 전기적인 연결 관점에서 COG(Chip On Glass) 타입, COF(Chip On Film) 타입, 또는 TCP(Tape Carrier Package) 타입 등으로 구현될 수 있으며, 게이트 구동 회로(GDC)는 GIP(Gate In Panel) 타입으로도 구현될 수 있다.
한편, 디스플레이 구동을 위한 회로 구성들(DDC, GDC, DCTR)과 터치 센싱을 위한 회로 구성들(TDC, TCTR) 각각은 하나 이상의 개별 부품으로 구현될 수 있다. 경우에 따라서 디스플레이 구동을 위한 회로 구성들(DDC, GDC, DCTR) 중 하나 이상과 터치 센싱을 위한 회로 구성들(TDC, TCTR) 중 하나 이상은 기능적으로 통합되어 하나 이상의 부품으로 구현될 수도 있다.
예를 들어, 데이터 구동 회로(DDC)와 터치 구동 회로(TDC)는 하나 또는 둘 이상의 집적회로 칩에 통합 구현될 수 있다. 데이터 구동 회로(DDC)와 터치 구동 회로(TDC)가 둘 이상의 집적회로 칩에 통합 구현되는 경우, 둘 이상의 집적회로 칩 각각은 데이터 구동 기능과 터치 구동 기능을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치는 유기발광 디스플레이 장치, 액정 디스플레이 장치 등의 다양한 타입일 수 있다. 아래에서는, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치가 유기발광 디스플레이 장치인 것으로 예를 들어 설명한다. 즉, 디스플레이 패널(DISP)은 유기발광 디스플레이 패널, 액정 디스플레이 패널 등의 다양한 타입일 수 있지만, 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 디스플레이 패널(DISP)이 유기발광 디스플레이 패널인 것으로 예를 들어 설명한다.
또 한편, 후술하겠지만, 터치 패널(TSP)은 터치 구동 신호가 인가되거나 터치 센싱 신호가 검출될 수 있는 다수의 터치 전극과, 이러한 다수의 터치 전극을 터치 구동 회로(TDC)와 연결시켜주기 위한 다수의 터치 라우팅 배선 등을 포함할 수 있다.
터치 패널(TSP)은 디스플레이 패널(DISP)의 외부에 존재할 수도 있다. 즉, 터치 패널(TSP)과 디스플레이 패널(DISP)은 별도로 제작되어 결합될 수 있다. 이러한 터치 패널(TSP)을 외장형 타입 또는 애드-온(Add-on) 타입이라고 한다.
이와 다르게, 터치 패널(TSP)은 디스플레이 패널(DISP)의 내부에 내장될 수도 있다. 즉, 디스플레이 패널(DISP)을 제작할 때, 터치 패널(TSP)을 구성하는 다수의 터치 전극과 다수의 터치 라우팅 배선 등의 터치 센서 구조는 디스플레이 구동을 위한 전극들 및 신호 라인들과 함께 형성될 수 있다. 이러한 터치 패널(TSP)을 내장형 타입이라고 한다. 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 터치 패널(TSP)이 내장형 타입인 경우로 예를 들어 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치의 디스플레이 패널(DISP)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)은 영상이 표시되는 액티브 영역(AA)과, 액티브 영역(AA)의 외곽 경계 라인(BL)의 외곽 영역인 논-액티브 영역(NA)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)에는, 영상 디스플레이를 위한 다수의 서브픽셀이 배열되고, 디스플레이 구동을 위한 각종 전극들이나 신호 라인들이 배치된다.
또한, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)에는, 터치 센싱을 위한 다수의 터치 전극과 이들과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라우팅 배선 등이 배치될 수 있다. 이에 따라, 액티브 영역(AA)은 터치 센싱이 가능한 터치 센싱 영역이라고도 할 수 있다.
디스플레이 패널(DISP)의 논-액티브 영역(NA)에는, 액티브 영역(AA)에 배치된 각종 신호 라인들이 연장된 링크 라인들 또는 액티브 영역(AA)에 배치된 각종 신호 라인들과 전기적으로 연결된 링크 라인들과, 이 링크 라인들에 전기적으로 연결된 패드들이 배치될 수 있다. 논-액티브 영역(NA)에 배치된 패드들은 디스플레이 구동 회로(DDC, GDC 등)가 본딩되거나 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(DISP)의 논-액티브 영역(NA)에는, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 라우팅 배선이 연장된 링크 라인들 또는 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 라우팅 배선과 전기적으로 연결된 링크 라인들과, 이 링크 라인들에 전기적으로 연결된 패드들이 배치될 수 있다. 논-액티브 영역(NA)에 배치된 패드들은 터치 구동 회로(TDC)가 본딩되거나 전기적으로 연결될 수 있다.
논-액티브 영역(NA)에는, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 전극 중 최외곽 터치 전극의 일부가 확장된 부분이 존재할 수도 있고, 액티브 영역(AA)에 배치된 다수의 터치 전극과 동일한 물질의 하나 이상의 전극(터치 전극)이 더 배치될 수도 있다.
즉, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 다수의 터치 전극은 액티브 영역(AA) 내에 모두 존재하거나, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 다수의 터치 전극 중 일부(예: 최외곽 터치 전극)는 논-액티브 영역(NA)에 존재하거나, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 다수의 터치 전극 중 일부(예: 최외곽 터치 전극)는 액티브 영역(AA)과 논-액티브 영역(NA)에 걸쳐 있을 수도 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치의 디스플레이 패널(DISP)은 액티브 영역(AA) 내 어떠한 층(Layer, 예: 유기발광 디스플레이 패널에서의 봉지부(ENCAP))이 무너지는 것을 방지하기 위한 댐(DAM)이 배치되는 댐 영역(DA)을 포함할 수 있다. 즉, 댐(DAM)은 봉지부(ENCAP)에 포함된 유기물층이 외곽으로 흘러 넘치는 것을 방지하는 기능을 할 수 있다. 그러므로 댐(DAM)은 차단구조물로 지칭할 수 있다.
댐 영역(DA)은, 액티브 영역(AA)과 논-액티브 영역(NA)의 경계 지점이나 액티브 영역(AA)의 외곽 영역인 논-액티브 영역(NA)의 어느 한 지점 등에 위치할 수 있다.
댐 영역(DA)에 배치되는 댐은, 액티브 영역(AA)의 모든 방향을 둘러싸면서 배치되거나, 액티브 영역(AA)의 하나 또는 둘 이상의 일부분(예: 무너지기 쉬운 층이 있는 부분)의 외곽에만 배치될 수도 있다.
댐 영역(DA)에 배치되는 댐은, 모두 연결되는 하나의 패턴일 수도 있고 단절된 둘 이상의 패턴으로 이루어질 수도 있다. 또한, 댐 영역(DA)은 1차 댐만이 배치될 수도 있고, 2개의 댐(1차 댐, 2차 댐)이 배치될 수도 있으며, 3개 이상의 댐이 배치될 수도 있다.
댐 영역(DA)에서, 어느 한 방향에서는 1차 댐만 있고, 어느 다른 한 방향에서는 1차 댐과 2차 댐이 모두 있을 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 터치 패널(TSP)이 내장되는 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)에는, 기판(SUB) 상에 다수의 서브픽셀(SP)이 배열된다.
각 서브픽셀(SP)은, 발광 소자(ED)와, 발광 소자(ED)를 구동하기 위한 제1 트랜지스터(T1)와, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)로 데이터 전압(VDATA)을 전달해주기 위한 제2 트랜지스터(T2)와, 한 프레임 동안 일정 전압을 유지해주기 위한 스토리지 캐패시터(Cst) 등을 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 데이터 전압(VDATA)이 인가될 수 있는 제1 노드(N1), 발광 소자(ED)와 전기적으로 연결되는 제2 노드(N2) 및 구동 전압 라인(DVL)으로부터 구동 전압(VDD)이 인가되는 제3 노드(N3)를 포함할 수 있다. 제1 노드(N1)는 게이트 노드이고, 제2 노드(N2)는 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있고, 제3 노드(N3)는 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다. 이러한 제1 트랜지스터(T1)는 발광 소자(ED)를 구동하는 구동 트랜지스터라고도 한다.
발광 소자(ED)는 제1 전극(예: 애노드 전극), 발광층 및 제2 전극(예: 캐소드 전극)을 포함할 수 있다. 제1 전극은 제1 트랜지스터(T1)의 제2 노드(N2)와 전기적으로 연결되고, 제2 전극은 기저 전압(VSS)이 인가될 수 있다.
이러한 발광 소자(ED)에서 발광층은 유기물을 포함하는 유기 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광 소자(ED)는 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)일 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는, 게이트 라인(GL)을 통해 인가되는 스캔 신호(SCAN)에 의해 온-오프가 제어되며, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 제2 트랜지스터(T2)는 스위칭 트랜지스터라고도 한다.
제2 트랜지스터(T2)는 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-온 되면, 데이터 라인(DL)에서 공급된 데이터 전압(VDATA)을 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)에 전달한다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
각 서브픽셀(SP)은 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 트랜지스터(T1, T2)와 1개의 캐패시터(Cst)를 포함하는 2T1C 구조를 가질 수 있으며, 경우에 따라서, 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함하거나, 1개 이상의 캐패시터를 더 포함할 수도 있다.
스토리지 캐패시터(Cst)는, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 존재할 수 있는 내부 캐패시터(Internal Capacitor)인 기생 캐패시터(예: Cgs, Cgd)가 아니라, 제1 트랜지스터(T1)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 캐패시터(External Capacitor)일 수 있다.
제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2) 각각은 n 타입 트랜지스터이거나 p 타입 트랜지스터일 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 디스플레이 패널(DISP)에는 발광 소자(ED), 2개 이상의 트랜지스터(T1, T2) 및 1개 이상의 캐패시터(Cst) 등의 회로 소자가 배치된다. 이러한 회로 소자(특히, 발광 소자(ED))는 외부의 수분이나 산소 등에 취약하기 때문에, 외부의 수분이나 산소가 회로 소자(특히, 발광 소자(ED))로 침투되는 것을 방지하기 위한 봉지부(ENCAP)가 디스플레이 패널(DISP)에 배치될 수 있다.
이러한 봉지부(ENCAP)는 하나의 층으로 되어 있을 수도 있지만, 다수의 층으로 되어 있을 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치에서는, 터치 패널(TSP)이 봉지부(ENCAP) 상에 형성될 수 있다.
즉, 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치에서, 터치 패널(TSP)을 이루는 다수의 터치 전극(TE) 등의 터치 센서 구조는 봉지부(ENCAP) 상에 배치될 수 있다.
터치 센싱 시, 터치 전극(TE)에는 터치 구동 신호 또는 터치 센싱 신호가 인가될 수 있다. 따라서, 터치 센싱 시, 봉지부(ENCAP)를 사이에 두고 배치되는 터치 전극(TE)과 캐소드 전극 사이에는 전위차가 형성되어 불필요한 기생 캐패시턴스가 형성될 수 있다. 이러한 기생 캐패시턴스는 터치 감도를 저하시킬 수 있기 때문에, 기생 캐패시턴스를 저하시키기 위하여, 터치 전극(TE)과 캐소드 전극 간의 거리는, 패널 두께, 패널 제작 공정 및 디스플레이 성능 등을 고려하여 일정 값(예: 1㎛) 이상이 되도록 설계될 수 있다. 이를 위해, 일 예로, 봉지부(ENCAP)의 두께는 최소 1㎛ 이상으로 설계될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 터치 전극(TE)의 타입들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 각 터치 전극(TE)은 홀(hole)이 없는 판 형상의 전극 메탈일 수 있다. 이 경우, 각 터치 전극(TE)은 투명 전극일 수 있다. 즉, 각 터치 전극(TE)은 아래에 배치된 다수의 서브픽셀(SP)에서 발광된 빛들이 위로 투과될 수 있도록 투명 전극 물질로 되어 있을 수 있다.
이와 다르게, 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 각 터치 전극(TE)은 메쉬(Mesh) 타입으로 패터닝되어 둘 이상의 홀(hole)을 갖는 전극 메탈(EM)일 수 있다.
전극 메탈(EM)은 실질적인 터치 전극(TE)에 해당하는 부분으로서, 터치 구동 신호가 인가되거나, 터치 센싱 신호가 감지되는 부분이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 각 터치 전극(TE)이 메쉬 타입으로 패터닝 된 전극 메탈(EM)인 경우, 터치 전극(TE)의 영역에는 둘 이상의 홀(hole)이 존재할 수 있다.
각 터치 전극(TE)에 존재하는 둘 이상의 홀(hole) 각각은, 하나 이상의 서브픽셀(SP)의 발광 영역과 대응될 수 있다. 즉, 다수의 홀(hole)은 아래에 배치된 다수의 서브픽셀(SP)에서 발광된 빛들이 위로 지나가는 경로가 된다. 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 각 터치 전극(TE)이 메쉬 타입의 전극 메탈(EM)인 것을 예로 들어 설명한다.
각 터치 전극(TE)에 해당하는 전극 메탈(EM)은 둘 이상의 서브픽셀(SP)의 발광 영역이 아닌 영역에 배치되는 뱅크 상에 위치할 수 있다.
한편, 여러 개의 터치 전극(TE)을 형성하는 방법으로서, 전극 메탈(EM)을 메쉬 타입으로 넓게 형성한 이후, 전극 메탈(EM)을 정해진 패턴으로 커팅하여 전극 메탈(EM)을 전기적으로 분리시켜서, 여러 개의 터치 전극(TE)을 만들어줄 수 있다.
터치 전극(TE)의 외곽선 모양은, 도 4 및 도 5와 같이, 다이아몬드 형상, 마름모 등의 사각형일 수도 있고, 삼각형, 오각형, 또는 육각형 등의 다양한 모양일 수 있다.
도 6은 도 5의 메쉬 타입의 터치 전극(TE)을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 각 터치 전극(TE)의 영역에는, 메쉬 타입의 전극 메탈(EM)과 끊어져 있는 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 존재할 수 있다.
전극 메탈(EM)은 실질적인 터치 전극(TE)에 해당하는 부분으로서 터치 구동 신호가 인가되거나 터치 센싱 신호가 감지되는 부분이지만, 더미 메탈(DM)은 터치 전극(TE)의 영역 내에 존재하기는 하지만 터치 구동 신호가 인가되지 않고 터치 센싱 신호도 감지되지 않는 부분이다. 즉, 더미 메탈(DM)은 전기적으로 플로팅(Floating) 된 메탈일 수 있다.
따라서, 전극 메탈(EM)은 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있지만, 더미 메탈(DM)은 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결되지 않는다.
모든 터치 전극(TE) 각각의 영역 안에는, 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 전극 메탈(EM)과 끊어진 상태로 존재할 수 있다.
이와 다르게, 모든 터치 전극(TE) 중 일부의 각 터치 전극(TE)의 영역 안에만, 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 전극 메탈(EM)과 끊어진 상태로 존재할 수도 있다. 즉, 일부의 터치 전극(TE)의 영역 내에는 더미 메탈(DM)이 존재하지 않을 수도 있다.
한편, 더미 메탈(DM)의 역할과 관련하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 터치 전극(TE)의 영역 내에 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 존재하지 않고 전극 메탈(EM)만 메쉬 타입으로 존재하는 경우, 화면 상에 전극 메탈(EM)의 윤곽이 보이는 시인성 이슈가 발생할 수 있다.
이에 비해, 도 6에 도시된 바와 같이, 터치 전극(TE)의 영역 내에 하나 이상의 더미 메탈(DM)이 존재하는 경우, 화면 상에 전극 메탈(EM)의 윤곽이 보이는 시인성 이슈가 방지될 수 있다.
또한, 각 터치 전극(TE) 별로, 더미 메탈(DM)의 존재 유무 또는 개수(더미 메탈 비율)을 조절함으로써, 각 터치 전극(TE) 별로 캐패시턴스의 크기를 조절하여 터치 감도를 향상시킬 수도 있다.
한편, 1개의 터치 전극(TE)의 영역 내 형성된 전극 메탈(EM)에서 일부 지점들을 커팅함으로써, 커팅된 전극 메탈(EM)이 더미 메탈(DM)로 형성될 수 있다. 즉, 전극 메탈(EM)과 더미 메탈(DM)은 동일한 층에 형성된 동일한 물질일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치는 터치 전극(TE)에 형성되는 캐패시턴스(Capacitance)에 기반하여 터치를 센싱할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치는 캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로서, 뮤추얼-캐패시턴스(Mutual-capacitance) 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있고, 셀프-캐패시턴스(Self-capacitance) 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있다.
뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 다수의 터치 전극들(TE)은 터치 구동 신호가 인가되는 구동 터치 전극(송신 터치 전극)과, 터치 센싱 신호가 검출되고 구동 터치 전극과 캐패시턴스를 형성하는 센싱 터치 전극(수신 터치 전극)으로 분류될 수 있다.
이러한 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 터치 센싱 회로(TSC)는 손가락, 펜 등의 포인터의 유무에 따른 구동 터치 전극과 센싱 터치 전극 간의 캐패시턴스(뮤추얼-캐패시턴스)의 변화를 토대로 터치 유무 및/또는 터치 좌표 등을 센싱한다.
셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 각 터치 전극(TE)은 구동 터치 전극과 센싱 터치 전극의 역할을 모두 갖는다. 즉, 터치 센싱 회로(TSC)는 하나 이상의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호를 인가하고, 터치 구동 신호가 인가된 터치 전극(TE)을 통해 터치 센싱 신호를 검출하여, 검출된 터치 센싱 신호에 근거하여 손가락, 펜 등의 포인터와 터치 전극(TE) 간의 캐패시턴스의 변화를 파악하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표 등을 센싱한다. 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식에서는, 구동 터치 전극과 센싱 터치 전극의 구분이 없다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치는 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있고, 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있다. 다만, 아래에서는, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치는 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱을 수행하고, 이를 위한 터치 센서 구조를 갖는 것을 예로 들어 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에서의 터치 센서 구조를 간략하게 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7의 터치 센서 구조의 구현 예시 도면이다.
도 7을 참조하면, 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱을 위한 터치 센서 구조는, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)을 포함할 수 있다. 여기서, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은 봉지부(ENCAP) 상에 위치한다. X-터치 전극 라인은 제1 터치 전극 라인, Y-터치 전극 라인은 제2 터치 전극 라인으로 지칭할 수 있다.
다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각은 제1 방향으로 배치되고, 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각은 제1 방향과 다른 제2 방향으로 배치될 수 있다.
본 명세서에서, 제1 방향 및 제2 방향은 상대적으로 서로 다른 방향일 수 있으며, 일 예로, 제1 방향은 x축 방향이고 제2 방향은 y축 방향일 수 있다. 이와 반대로, 제1 방향은 y축 방향이고 제2 방향은 x축 방향일 수도 있다. 또한, 제1 방향 및 제2 방향은 서로 직교할 수도 있지만 직교하지 않을 수도 있다. 또한, 본 명세서에서, 행과 열은 상대적인 것으로서, 보는 관점에서 따라서 행과 열은 바뀔 수 있다.
다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각은 전기적으로 연결된 여러 개의 X-터치 전극(X-TE)으로 구성될 수 있다. 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각은 전기적으로 연결된 여러 개의 Y-터치 전극(Y-TE)으로 구성될 수 있다. X-터치 전극은 제1 터치 전극으로 Y-터치 전극은 제2 터치 전극으로 지칭할 수 있다.
여기서, 다수의 X-터치 전극(X-TE)과 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)은 다수의 터치 전극(TE)에 포함되며 역할(기능)이 구분되는 전극들이다.
가령, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각을 구성하는 다수의 X-터치 전극(X-TE)은 구동 터치 전극이고, 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각을 구성하는 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)은 센싱 터치 전극일 수 있다. 이 경우, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각은 구동 터치 전극 라인에 해당하고, 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각은 센싱 터치 전극 라인에 해당한다.
이와 반대로, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각을 구성하는 다수의 X-터치 전극(X-TE)은 센싱 터치 전극이고, 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각을 구성하는 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)은 구동 터치 전극일 수 있다. 이 경우, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각은 센싱 터치 전극 라인에 해당하고, 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각은 구동 터치 전극 라인에 해당한다.
터치 센싱을 위한 터치 센서 메탈은, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 이외에도, 다수의 터치 라우팅 배선(TL)을 포함할 수 있다.
다수의 터치 라우팅 배선(TL)은, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각에 연결되는 하나 이상의 X-터치 라우팅 배선(X-TL)과, 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각에 연결되는 하나 이상의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)을 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각은, 동일한 행(또는 열)에 배치되는 복수의 X-터치 전극(X-TE)과, 이들을 전기적으로 연결해주는 하나 이상의 X-터치 전극 연결 배선(X-CL)을 포함할 수 있다. 여기서, 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)을 연결해주는 X-터치 전극 연결 배선(X-CL)은, 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)와 일체화된 메탈일 수도 있고(도 8의 예시), 컨택홀을 통해 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)와 연결되는 메탈일 수도 있다.
다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각은, 동일한 열(또는 행)에 배치되는 복수의 Y-터치 전극(Y-TE)과, 이들을 전기적으로 연결해주는 하나 이상의 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)을 포함할 수 있다. 여기서, 인접한 2개의 Y-터치 전극(Y-TE)을 연결해주는 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은, 인접한 2개의 Y-터치 전극(Y-TE)와 일체화된 메탈일 수도 있고, 컨택홀을 통해 인접한 2개의 Y-터치 전극(Y-TE)와 연결되는 메탈일 수도 있다(도 8의 예시).
X-터치 전극 라인(X-TEL)과 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)이 교차되는 영역(터치 전극 라인 교차 영역)에서는, X-터치 전극 연결 배선(X-CL)과 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)이 교차될 수 있다.
이 경우, X-터치 전극 라인(X-TEL)과 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)이 교차되는 영역(터치 전극 라인 교차 영역)에서는, X-터치 전극 연결 배선(X-CL)과 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)이 교차될 수 있다.
이와 같이, 터치 전극 라인 교차 영역에서, X-터치 전극 연결 배선(X-CL)과 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)이 교차된 경우, X-터치 전극 연결 배선(X-CL)과 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은 서로 다른 층에 위치해야만 한다.
따라서, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)과 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)이 교차되도록 배치되기 위해서, 다수의 X-터치 전극(X-TE), 다수의 X-터치 전극 연결 배선(X-CL), 다수의 Y-터치 전극(Y-TE), 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL), 다수의 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은 둘 이상의 층에 위치할 수 있다. X-터치 전극 연결 배선은 제1 터치 전극 연결 배선, Y-터치 전극 연결 배선은 제2 터치 전극 연결 배선으로 지칭할 수 있다.
도 8을 참조하면, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 각각은 하나 이상의 X-터치 라우팅 배선(X-TL)을 통해 해당 X-터치 패드(X-TP)와 전기적으로 연결된다. 즉, 하나의 X-터치 전극 라인(X-TEL)에 포함된 복수의 X-터치 전극(X-TE) 중 최외곽에 배치된 X-터치 전극(X-TE)은 X-터치 라우팅 배선(X-TL)을 통해 해당 X-터치 패드(X-TP)와 전기적으로 연결된다.
다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL) 각각은 하나 이상의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)을 통해 해당 Y-터치 패드(Y-TP)와 전기적으로 연결된다. 즉, 하나의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)에 포함된 복수의 Y-터치 전극(Y-TE) 중 최외곽에 배치된 Y-터치 전극(Y-TE)은 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)을 통해 해당 Y-터치 패드(Y-TP)와 전기적으로 연결된다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL) 및 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은 봉지부(ENCAP) 상에 배치될 수 있다. 즉, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)을 구성하는 다수의 X-터치 전극(X-TE)과 다수의 X-터치 전극 연결 배선(X-CL)은, 봉지부(ENCAP) 상에 배치될 수 있다. 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)을 구성하는 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)과 다수의 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은, 봉지부(ENCAP) 상에 배치될 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 X-터치 전극 라인(X-TEL)에 전기적으로 연결된 다수의 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 각각은 봉지부(ENCAP) 상에 배치되면서 봉지부(ENCAP)가 없는 곳까지 연장되어 다수의 X-터치 패드(X-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 다수의 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)에 전기적으로 연결된 다수의 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL) 각각은 봉지부(ENCAP) 상에 배치되면서 봉지부(ENCAP)가 없는 곳까지 연장되어 다수의 Y-터치 패드(Y-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 봉지부(ENCAP)는 액티브 영역(AA) 내에 위치할 수 있으며, 경우에 따라서, 논-액티브 영역(NA)까지 확장될 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 액티브 영역(AA) 내 어떠한 층(Layer, 예: 유기 발광 디스플레이 패널에서의 봉지부(ENCAP))이 무너지는 것을 방지하기 위하여, 액티브 영역(AA)과 논-액티브 영역(NA)의 경계 영역 또는 액티브 영역(AA)의 외곽 영역인 논-액티브 영역(NA)에 댐 영역(DA)이 존재할 수 있다. 즉, 댐(DAM)은 봉지부(ENCAP)에 포함된 유기물층이 외곽으로 흘러 넘치는 것을 방지하는 기능을 할 수 있다. 그러므로 댐(DAM)은 차단구조물로 지칭할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 일 예로, 댐 영역(DA)에는 1차 댐(DAM1)과 2차 댐(DAM2)이 배치될 수 있다. 여기서, 2차 댐(DAM2)은 1차 댐(DAM1)보다 더 외곽에 위치할 수 있다.
도 8의 예시와 다르게, 댐 영역(DA)에 1차 댐(DAM1)만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서, 댐 영역(DA)에 1차 댐(DAM1)과 2차 댐(DAM2)뿐만 아니라 1개 이상의 추가적인 댐이 더 배치될 수도 있다.
한편, 도 8을 참조하면, 봉지부(ENCAP)가 1차 댐(DAM1)의 측면에 위치하거나, 봉지부(ENCAP)가 1차 댐(DAM1)의 측면은 물론 상부에도 위치할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)의 부분적인 단면도로서, 도 8의 X-X' 단면도이다. 단, 도 9에서는, 터치 전극(TE)이 판 형상으로 도시되었으며, 이는 예시일 뿐, 메쉬 타입으로 되어 있을 수도 있다. 그리고, 터치 전극(TE)이 메쉬 타입인 경우 터치 전극(TE)의 홀(hole)은 서브픽셀(SP)의 발광 영역 상에 위치할 수 있다.
기판(SUB) 상에는 단층 또는 다층구조의 버퍼층(BUF)이 배치될 수 있다. 기판(SUB)은 플렉서블한 물질로 형성될 수 있다. 버퍼층(BUF)은 기판(SUB)이 폴리이미드와 같은 물질로 형성될 경우, 후속 공정에서 기판(SUB)에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 발광소자가 손상되는 것을 방지하기 위해 무기물질 및 유기물질 중의 어느 하나로 구성된 단일층으로 형성될 수 있다. 이와 달리 버퍼층(BUF)은 서로 다른 무기물질로 형성된 다중층으로 형성될 수 있다. 또한, 버퍼층(BUF)은 유기물질층과 무기물질층으로 형성된 다중층으로도 형성될 수 있다. 무기물질은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화질화막(SiON) 중의 어느 하나를 포함할 수 있다. 유기물질은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중의 어느 하나를 포함할 수 있다. 폴리아크릴레이트의 예로는 포토 아크릴(Photoacryl)을 포함할 수 있다. 기판(SUB) 상의 액티브 영역(AA) 내 각 서브픽셀(SP)에서의 구동 트랜지스터인 제1 트랜지스터(T1)가 배치된다.
제1 트랜지스터(T1)는, 게이트 전극에 해당하는 제1 노드 전극(NE1), 소스 전극 또는 드레인 전극에 해당하는 제2 노드 전극(NE2), 드레인 전극 또는 소스 전극에 해당하는 제3 노드 전극(NE3) 및 반도체층(SEM1) 등을 포함한다.
제1 노드 전극(NE1)과 반도체층(SEM1)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 중첩될 수 있다. 제2 노드 전극(NE2)은 층간절연층(ILD) 상에 형성되어 반도체층(SEM1)의 일 측과 접촉하고, 제3 노드 전극(NE3)은 층간절연층(ILD) 상에 형성되어 반도체층(SEM1)의 타 측과 접촉할 수 있다.
제2 노드 전극(NE2), 제3 노드 전극(NE3), 및 데이터 라인을 커버하는 절연층(INS)이 배치될 수 있다. 절연층(INS)은 무기물질로 이루어진 단일층 또는 서로 다른 무기물질로 이루어진 다중층으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 절연층(INS)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화질화막(SiON) 중의 어느 하나의 단일층 또는 이들의 다중층으로 이루어질 수 있다.
그리고, 절연층(INS) 상에는 평탄화막(PLN)이 배치될 수 있다. 평탄화막(PLN)은 하부 구조의 단차를 완화시키면서 하부 구조를 보호하기 위한 것으로, 유기물질층으로 형성될 수 있다. 유기물질은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중의 어느 하나를 포함할 수 있다. 폴리아크릴레이트의 예로는 포토 아크릴(Photoacryl)을 포함할 수 있다.
발광 소자(ED)는 애노드 전극(또는 캐소드 전극)에 해당하는 제1 전극(E1)과, 제1 전극(E1) 상에 형성되는 발광층(EL)과, 발광층(EL) 위에 형성된 캐소드 전극(또는 애노드 전극)에 해당하는 제2 전극(E2) 등을 포함할 수 있다.
제1 전극(E1)은 평탄화막(PLN)을 관통하는 화소 컨택홀을 통해 노출된 제1 트랜지스터(T1)의 제2 노드 전극(NE2)과 전기적으로 접속된다.
평탄화막(PLN) 상에는 제1 전극(E1)을 노출시키는 개구부를 갖는 뱅크(BANK)가 형성될 수 있다. 뱅크(BANK)의 개구부는 발광영역을 정의하는 영역일 수 있다. 뱅크(BANK)는 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 등의 유기물로 이루어질 수 있다. 뱅크(BANK) 상에는 스페이서(SPC)가 형성될 수 있다. 스페이서(SPC)는 후속하는 발광층(EL)의 제조를 위한 마스크(mask)가 스페이서(SPC) 하부의 적층물에 접촉하는 것을 방지하는 역할을 한다. 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK) 제조 시 하프톤 마스크(half-tone mask)를 이용하여 뱅크(BANK)와 동시에 제조될 수 있다. 따라서, 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK) 물질과 동일하게 이루어질 수 있으며, 뱅크(BANK)와 일체(one body)로 이루어질 수 있다.
전술한 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK) 상부라면 어디에도 배치될 수 있다. 예를 들어, 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK) 전체 상부에 배치될 수 있으며, 이 경우 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK)의 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 또한, 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK) 상부에 배치되되 뱅크(BANK)의 폭보다 넓게 형성될 수도 있으며, 이 경우 스페이서(SPC)는 발광영역과 일부 중첩될 수도 있다. 또한, 스페이서(SPC)는 일부 뱅크(BANK) 상부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 스페이서(SPC)는 하나의 서브픽셀을 둘러싸는 뱅크(BANK) 전체에 배치될 수도 있고, 하나의 서브픽셀을 사이에 두고 서로 이웃하여 배치될 수도 있다. 또한, 스페이서(SPC)는 적어도 둘 이상의 서브픽셀을 사이에 두고 서로 이웃하여 배치될 수도 있다.
발광층(EL)은 뱅크(BANK)에 의해 마련된 발광 영역의 제1 전극(E1) 상에 형성된다. 발광층(EL)은 제1 전극(E1) 상에 정공 관련층, 발광층, 전자 관련층 순으로 또는 역순으로 적층되어 형성된다. 제2 전극(E2)은 발광층(EL)을 사이에 두고 제1 전극(E1)과 대향하도록 형성된다.
봉지부(ENCAP)는 외부의 수분이나 산소에 취약한 발광 소자(ED)로 외부의 수분이나 산소가 침투되는 것을 차단한다.
이러한 봉지부(ENCAP)는 하나의 층으로 되어 있을 수도 있지만, 도 9에 도시된 바와 같이 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 되어 있을 수도 있다.
예를 들어, 봉지부(ENCAP)가 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 이루어진 경우, 봉지부(ENCAP)는 하나 이상의 무기 봉지층(PAS1, PAS2)과 하나 이상의 유기 봉지층(PCL)을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, 봉지부(ENCAP)는 제1 무기 봉지층(PAS1), 유기 봉지층(PCL) 및 제2 무기 봉지층(PAS2)이 순서대로 적층된 구조로 되어 있을 수 있다.
여기서, 유기 봉지층(PCL)은, 적어도 하나의 유기 봉지층 또는 적어도 하나의 무기 봉지층을 더 포함할 수도 있다.
제1 무기 봉지층(PAS1)은 발광 소자(ED)와 가장 인접하도록 캐소드 전극에 해당하는 제2 전극(E2)이 형성된 기판(SUB) 상에 형성된다. 이러한 제1 무기 봉지층(PAS1)은, 일 예로, 질화실리콘(SiNx), 산화실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화알루미늄(Al2O3)과 같은 저온 증착이 가능한 무기 절연 재질로 형성된다. 제1 무기 봉지층(PAS1)이 저온 분위기에서 증착되므로, 제1 무기 봉지층(PAS1)은 증착 공정 시 고온 분위기에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
유기 봉지층(PCL)은 제1 무기 봉지층(PAS1)보다 작은 면적으로 형성될 수 있으며, 이 경우, 유기 봉지층(PCL)은 제1 무기 봉지층(PAS1)의 양끝단을 노출시키도록 형성될 수 있다. 유기 봉지층(PCL)은 유기발광 디스플레이 장치인 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충 역할을 하며, 또한 평탄화 성능을 강화하는 역할을 할 수 있다. 유기 봉지층(PCL)은, 일 예로, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질로 형성될 수 있다.
한편, 유기 봉지층(PCL)이 잉크젯 방식을 통해 형성되는 경우, 논-액티브 영역(NA) 및 액티브 영역(AA)의 경계 영역이나 논-액티브 영역(NA) 내 일부 영역에 해당하는 댐 영역(DA)에 하나 또는 둘 이상의 댐(DAM)이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 댐(DAM)은 봉지부(ENCAP)에 포함된 유기 봉지층(PCL)이 외곽으로 흘러 넘치는 것을 방지하는 기능을 하기 때문에 댐(DAM)의 높이가 높을수록 유기 봉지층(PCL)의 넘침을 제어하는데 용이할 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예와 같이 터치 패널이 디스플레이 패널(DISP)의 내부에 일체로 형성되는 표시 장치에서는 터치 전극 또는 터치 라우팅 배선 형성 시 하부층의 댐(DAM)이 배치된 영역과 같은 고단차 영역에서 배선의 두께가 얇아지거나 끊어지는 불량이 발생할 가능성이 높아진다. 그러므로 터치 전극 또는 터치 라우팅 배선 형성에 영향을 최소화되도록 댐(DAM)의 높이를 조절하는 것이 중요할 수 있다. 하부층의 단차를 줄이기 위해 댐(DAM)의 높이를 낮추고 복수개의 댐(DAM)을 배치할 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 같이, 댐 영역(DA)은 논-액티브 영역(NA)에서 다수의 X-터치 패드(X-TP) 및 다수의 Y-터치 패드(Y-TP)가 형성된 패드 영역과 액티브 영역(AA) 사이에 위치하며, 이러한 댐 영역(DA)에는 액티브 영역(AA)과 인접한 1차 댐(DAM1)과 패드 영역에 인접한 2차 댐(DAM2)이 존재할 수 있다.
댐 영역(DA)에 배치되는 하나 이상의 댐(DAM)은 액상 형태의 유기 봉지층(PCL)이 액티브 영역(AA)에 적하될 때, 액상 형태의 유기 봉지층(PCL)이 논-액티브 영역(NA)의 방향으로 무너져 패드 영역을 침범하는 것을 방지할 수 있다.
이러한 효과는, 도 9에 도시된 같이, 1차 댐(DAM1) 및 2차 댐(DAM2)이 구비되는 경우 더욱 커질 수 있다.
1차 댐(DAM1) 및/또는 2차 댐(DAM2)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 1차 댐(DAM1) 및/또는 2차 댐(DAM2)은 평탄화막(PLN), 뱅크(BANK) 및 스페이서(SPC) 등 중 적어도 어느 하나와 동일 재질로 동시에 형성될 수 있다. 이 경우, 마스크 추가 공정 및 비용 상승 없이 댐 구조를 형성할 수 있다.
또한, 1차 댐(DAM1) 및/또는 2차 댐(DAM2)은 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 무기 봉지층(PAS1) 및/또는 제2 무기 봉지층(PAS2)이 뱅크(BANK) 상에 적층된 구조로 되어 있을 수 있다.
또한, 유기물을 포함하는 유기 봉지층(PCL)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 1차 댐(DAM1)의 내 측면에만 위치할 수 있다.
이와 다르게, 유기물을 포함하는 유기 봉지층(PCL)은, 1차 댐(DAM1) 및 2차 댐(DAM2) 중 적어도 일부의 상부에도 위치할 수 있다. 일 예로, 유기 봉지층(PCL)이 1차 댐(DAM1)의 상부에 위치할 수도 있다.
제2 무기 봉지층(PAS2)은 유기 봉지층(PCL)이 형성된 기판(SUB) 상에 유기 봉지층(PCL) 및 제1 무기 봉지층(PAS1) 각각의 상부면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 무기 봉지층(PAS2)은 외부의 수분이나 산소가 제1 무기 봉지층(PAS1) 및 유기 봉지층(PCL)으로 침투하는 것을 최소화하거나 차단한다. 이러한 제 2 무기 봉지층(PAS2)은, 일 예로, 질화실리콘(SiNx), 산화실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화알루미늄(Al2O3)과 같은 무기 절연 재질로 형성된다.
이러한 봉지부(ENCAP) 상에는 터치 버퍼막(T-BUF)이 배치될 수 있다. 터치 버퍼막(T-BUF)은 X, Y-터치 전극들(X-TE, Y-TE) 및 X, Y-터치 전극 연결 배선(X-CL, Y-CL)을 포함하는 터치 센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이에 위치할 수 있다.
터치 버퍼막(T-BUF)은 터치 센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이의 이격 거리가 미리 정해진 최소 이격 거리(예: 1㎛)를 유지하도록 설계될 수 있다. 이에 따라, 터치 센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이에 형성되는 기생 캐패시턴스를 줄여주거나 방지해줄 수 있고, 이를 통해, 기생 캐패시턴스에 의한 터치 감도 저하를 방지해줄 수 있다.
이러한 터치 버퍼막(T-BUF) 없이, 봉지부(ENCAP) 상에 X, Y-터치 전극들(X-TE, Y-TE) 및 X, Y-터치 전극 연결 배선(X-CL, Y-CL)을 포함하는 터치 센서 메탈이 배치될 수도 있다.
또한, 터치 버퍼막(T-BUF)은 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 배치되는 터치 센서 메탈의 제조 공정 시 이용되는 약액(현상액 또는 식각액 등) 또는 외부로부터의 수분 등이 유기물을 포함하는 발광층(EL)으로 침투되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 터치 버퍼막(T-BUF)은 약액 또는 수분에 취약한 발광층(EL)의 손상을 방지할 수 있다.
터치 버퍼막(T-BUF)은 고온에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)의 손상을 방지하기 위해 일정 온도(예: 100도(℃이하의 저온에서 형성 가능하고 1~3의 저유전율을 가지는 유기 절연 재질로 형성된다. 예를 들어, 터치 버퍼막(T-BUF)은 아크릴 계열, 에폭시 계열 또는 실록산(Siloxan) 계열의 재질로 형성될 수 있다. 유기 절연 재질로 평탄화 성능을 가지는 터치 버퍼막(T-BUF)은 유기 발광 디스플레이 장치의 휘어짐에 따른 봉지부(ENCAP)를 구성하는 각각의 봉지층(PAS1, PCL, PAS2)의 손상 및 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 형성되는 터치 센서 메탈의 깨짐 현상을 방지할 수 있다.
뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센서 구조에 따르면, 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 X-터치 전극 라인(X-TEL) 및 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)이 배치되며, X-터치 전극 라인(X-TEL) 및 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은 교차되게 배치될 수 있다.
Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은, 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)과, 다수의 Y-터치 전극(Y-TE) 사이를 전기적으로 연결해주는 다수의 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)을 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)과 다수의 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은 터치 절연막(T-ILD)을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치할 수 있다.
다수의 Y-터치 전극(Y-TE)은 y축 방향을 따라 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 이러한 다수의 Y-터치 전극(Y-TE) 각각은 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)을 통해 y축 방향으로 인접한 다른 Y-터치 전극(Y-TE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 형성되며 터치 절연막(T-ILD)을 관통하는 터치 컨택홀을 통해 노출되어 y축 방향으로 인접한 2개의 Y-터치 전극(Y-TE)과 전기적으로 접속될 수 있다.
Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은 뱅크(BANK)와 중첩되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)에 의해 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
X-터치 전극 라인(X-TEL)은, 다수의 X-터치 전극(X-TE)과, 다수의 X-터치 전극(X-TE) 사이를 전기적으로 연결해주는 다수의 X-터치 전극 연결 배선(X-CL)을 포함할 수 있다.
다수의 X-터치 전극(X-TE)은 터치 절연막(T-ILD) 상에서 x축 방향을 따라 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 이러한 다수의 X-터치 전극(X-TE) 각각은 X-터치 전극 연결 배선(X-CL)을 통해 x축 방향으로 인접한 다른 X-터치 전극(X-TE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
X-터치 전극 연결 배선(X-CL)은 X-터치 전극(X-TE)과 동일 평면 상에 배치되어 별도의 컨택홀 없이 x축 방향으로 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)과 전기적으로 접속되거나, x축 방향으로 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)과 일체로 되어 있을 수 있다.
X-터치 전극 연결 배선(X-CL)은 뱅크(BANK)와 중첩되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, X-터치 전극 연결 배선(X-CL)에 의해 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
한편, Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL) 및 Y-터치 패드(Y-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 마찬가지로, X-터치 전극 라인(X-TEL)은 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 X-터치 패드(X-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다.
X-터치 패드(X-TP) 및 Y-터치 패드(Y-TP)를 덮는 패드 커버 전극이 더 배치될 수도 있다.
X-터치 패드(X-TP)은 X-터치 라우팅 배선(X-TL)과 별도로 형성될 수도 있고, X-터치 라우팅 배선(X-TL)이 연장되어 형성될 수도 있다. Y-터치 패드(Y-TP)은 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)과 별도로 형성될 수도 있고, Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)이 연장되어 형성될 수도 있다.
X-터치 패드(X-TP)가 X-터치 라우팅 배선(X-TL)이 연장되어 형성되고, Y-터치 패드(Y-TP)가 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)이 연장되어 형성된 경우, X-터치 패드(X-TP), X-터치 라우팅 배선(X-TL), Y-터치 패드(Y-TP) 및 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은 동일한 제1 도전 물질로 구성될 수 있다. 여기서, 제1 도전 물질은, 일 예로, Al, Ti, Cu, Mo와 같은 내식성 및 내산성이 강하고 전도성이 좋은 금속을 이용하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
예를 들어, 제1 도전 물질로 된 X-터치 패드(X-TP), X-터치 라우팅 배선(X-TL), Y-터치 패드(Y-TP) 및 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은 Ti/Al/Ti 또는 Mo/Al/Mo와 같이 적층된 3층 구조로 형성될 수 있다.
X-터치 패드(X-TP) 및 Y-터치 패드(Y-TP)를 덮을 수 있는 패드 커버 전극은 제1 및 Y-터치 전극(X-TE, Y-TE)과 동일 재질로 제2 도전 물질로 구성될 수 있다. 여기서, 제2 도전 물질은 내식성 및 내산성이 강한 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전물질로 형성될 수 있다. 이러한 패드 커버 전극은 터치 버퍼막(T-BUF)에 의해 노출되도록 형성됨으로써 터치 구동 회로(TDC)와 본딩되거나 또는 터치 구동 회로(TDC)가 실장된 회로 필름과 본딩될 수 있다.
여기서, 커버 유기층(C-PAC)은 터치 센서 메탈을 덮도록 형성되어 터치 센서 메탈이 외부의 수분 등에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있다. 일 예로, 커버 유기층(C-PAC)은 유기 절연 재질로 형성되거나, 원편광판 또는 에폭시 또는 아크릴 재질의 필름 형태로 형성될 수 있다. 이러한 커버 유기층(C-PAC)이 봉지부(ENCAP) 상에 없을 수도 있다. 즉, 커버 유기층(C-PAC)은 필수적인 구성이 아닐 수도 있다.
Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은, 터치 라우팅 배선 컨택홀을 통해 Y-터치 전극(Y-TE)과 전기적으로 연결되거나, Y-터치 전극(Y-TE)과 일체로 되어 있을 수 있다.
이러한 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은, 논-액티브 영역(NA)까지 신장되어 봉지부(ENCAP)의 상부 및 측면과 댐(DAM)의 상부 및 측면을 지나서 Y-터치 패드(Y-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은 Y-터치 패드(Y-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다.
Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)은, Y-터치 전극(Y-TE)에서의 터치 센싱 신호를 터치 구동 회로(TDC)로 전달해주거나, 터치 구동 회로(TDC)로부터 터치 구동 신호를 공급받아 Y-터치 전극(Y-TE)에 전달해줄 수 있다.
X-터치 라우팅 배선(X-TL)은, 터치 라우팅 배선 컨택홀을 통해 X-터치 전극(X-TE)과 전기적으로 연결되거나, X-터치 전극(X-TE)과 일체로 되어 있을 수 있다.
이러한 X-터치 라우팅 배선(X-TL)은 논-액티브 영역(NA)까지 신장되어 봉지부(ENCAP)의 상부 및 측면과 댐(DAM)의 상부 및 측면을 지나서 X-터치 패드(Y-TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, X-터치 라우팅 배선(X-TL)은 X-터치 패드(X-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다.
X-터치 라우팅 배선(X-TL)은, 터치 구동 회로(TDC)로부터 터치 구동 신호를 공급받아 X-터치 전극(X-TE)에 전달할 수 있고, X-터치 전극(X-TE)에서의 터치 센싱 신호를 터치 구동 회로(TDC)로 전달해줄 수도 있다.
X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)의 배치는 패널 설계사항에 따라 다양하게 변경 가능하다.
X-터치 전극(X-TE) 및 Y-터치 전극(Y-TE) 상에 터치 보호막(PAC)이 배치될 수 있다. 이러한 터치 보호막(PAC)은 댐(DAM)의 전 또는 후까지 확장되어 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL) 상에도 배치될 수 있다.
한편, 도 9의 단면도는 개념적으로 구조를 도시한 것으로서, 보는 방향이나 위치 등에 따라 각 패턴들(각종 층들이나 각종 전극들)의 위치, 두께, 또는 폭이 달라질 수도 있고, 각종 패턴들의 연결 구조도 변경될 수 있으며, 도시된 여러 층들 이외에도 추가적인 층이 더 존재할 수도 있고, 도시된 여러 층들 중 일부는 생략되거나 통합되어 있을 수도 있다. 예를 들어, 뱅크(BANK)의 폭은 도면에 비해 좁을 수도 있고, 댐(DAM)의 높이도 도면보다 낮거나 높을 수 있다. 또한, 도 9의 단면도는 터치 라우팅 배선(TL)과 봉지부(ENCAP)의 경사면을 따라 터치 패드(TP)에 연결되는 구조의 예시를 나타내기 위해 터치 전극(TE), 터치 라우팅 배선(TL) 등이 서브픽셀(SP) 상에 전체적으로 배치된 구조를 나타내나, 터치 전극(TE) 등이 전술한 메쉬 타입인 경우 서브픽셀(SP)의 발광 영역 상에 터치 전극(TE)의 홀(hole)이 위치할 수 있다. 그리고, 봉지부(ENCAP) 상에 컬러필터(CF)가 더 배치될 수 있으며, 컬러필터(CF)는 터치 전극(TE) 상에 위치할 수도 있고, 봉지부(ENCAP)와 터치 전극(TE) 사이에 위치할 수도 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)에 컬러필터(CF)가 포함된 경우의 단면 구조를 예시적으로 나타낸 도면들이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 터치 패널(TSP)이 디스플레이 패널(DISP)에 내장되고, 디스플레이 패널(DISP)이 유기발광 디스플레이 패널로 구현되는 경우, 터치 패널(TSP)은 디스플레이 패널(DISP) 내 봉지부(ENCAP) 상에 위치할 수 있다. 다시 말해, 다수의 터치 전극(TE), 다수의 터치 라우팅 배선(TL) 등의 터치 센서 메탈은, 디스플레이 패널(DISP) 내 봉지부(ENCAP) 상에 위치할 수 있다.
전술한 바와 같이, 봉지부(ENCAP) 상에 터치 전극(TE)을 형성함으로써, 디스플레이 성능 및 디스플레이 관련 층 형성에 큰 영향을 주지 않고, 터치 전극(TE)을 형성할 수 있다.
한편, 도 10 및 도 11을 참조하면, 봉지부(ENCAP) 아래에 유기발광다이오드(OLED)의 캐소드 전극일 수 있는 제2 전극(E2)이 위치할 수 있다.
봉지부(ENCAP)의 두께(T)는, 일 예로, 1 마이크로 미터 이상일 수 있다.
전술한 바와 같이, 봉지부(ENCAP)의 두께를 1 마이크로 미터 이상으로 설계함으로써, 유기발광다이오드(OLED)의 제2 전극(E2)과 터치 전극들(TE) 사이에 형성되는 기생 캐패시턴스를 줄여줄 수 있다. 이에 따라, 기생 캐패시턴스에 의한 터치 감도 저하를 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 다수의 터치 전극(TE) 각각은 전극 메탈(EM)이 둘 이상의 홀(hole)이 있는 메쉬 형태로 패터닝 되어 있고, 둘 이상의 홀(hole) 각각은, 수직 방향으로 보면, 하나 이상의 서브픽셀 또는 그 발광 영역과 대응될 수 있다.
전술한 바와 같이, 평면에서 볼 때, 터치 전극(TE)의 영역 내에 존재하는 둘 이상의 홀(hole) 각각의 위치에 하나 이상의 서브픽셀의 발광 영역이 대응되어 존재하도록, 터치 전극(TE)의 전극 메탈(EM)이 패터닝 됨으로써, 디스플레이 패널(DISP)의 발광 효율을 높여줄 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(DISP)에는 블랙 매트릭스(BM)가 배치될 수 있으며, 컬러필터(CF)가 더 배치될 수도 있다.
블랙 매트릭스(BM)의 위치는 터치 전극(TE)의 전극 메탈(EM)의 위치와 대응될 수 있다.
다수의 컬러필터(CF)의 위치는 다수의 터치 전극(TE) 또는 다수의 터치 전극(TE)을 이루는 전극 메탈(EM)의 위치와 대응된다.
전술한 바와 같이, 다수의 오픈 영역들(HOLE)의 위치에 대응되는 위치에 다수의 컬러필터(CF)가 위치함으로써, 디스플레이 패널(DISP)의 발광 성능을 높여줄 수 있다.
다수의 컬러필터(CF)과 다수의 터치 전극(TE) 간의 수직 위치 관계를 살펴보면, 다음과 같다.
도 10에 도시된 예시와 같이, 다수의 컬러필터(CF)와 블랙매트릭스(BM)는 다수의 터치 전극들(TE) 상에 위치할 수 있다.
이 경우, 다수의 컬러필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM)는, 다수의 터치 전극(TE) 상에 배치된 오버코트 층(OC) 상에 위치할 수 있다. 여기서, 오버코트 층(OC)은 도 9의 터치 보호막(PAC)과 동일한 층일 수도 있고 다른 층일 수도 있다.
또는, 도 11에 도시된 예시와 같이, 다수의 컬러필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM)는 다수의 터치 전극들(TE)의 하부에 위치할 수 있다.
이 경우, 다수의 터치 전극(TE)은 다수의 컬러필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM) 상의 오버코트 층(OC) 상에 위치할 수 있다. 여기서, 오버코트 층(OC)은 도 9의 터치 버퍼막(T-BUF) 또는 터치 절연막(ILD)과 동일한 층일 수도 있고 다른 층일 수도 있다. 또는, 오버코트 층(OC)과 별도로 터치 버퍼막(T-BUF)이나 터치 절연막(ILD)이 배치될 수도 있다.
이와 같이, 터치 전극(TE)과 디스플레이 구동을 위한 구성 사이의 수직 위치 관계를 조절함으로써, 디스플레이 성능을 저하시키지 않으면서 터치 센싱을 위한 구성을 배치할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)은, 카메라 센서나 근접 센서 등과 같은 센서를 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 센서는 디스플레이 패널(DISP)의 논-액티브 영역(NA)에 배치될 수도 있으나, 논-액티브 영역(NA)의 축소를 위해 액티브 영역(AA)의 일부 영역에 배치될 수 있다
즉, 디스플레이 패널(DISP)의 유형에 따라, 액티브 영역(AA) 내에 영상이 표시되지 않고 카메라 센서 등과 같은 센서가 배치되는 영역이 존재할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)의 액티브 영역(AA)에 홀이 배치된 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)은, 서브픽셀(SP)과 터치 전극(TE) 등이 배치되는 액티브 영역(AA)과, 액티브 영역(AA)의 외측에 위치하는 논-액티브 영역(NA)을 포함할 수 있다.
액티브 영역(AA)은, 서브픽셀(SP)이 배치되며 영상을 표시하는 제1 영역(A1)과, 카메라 센서 등과 같은 센서가 배치되며 영상을 표시하지 않는 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(A1)은 화소 영역, 제2 영역(A2)은 카메라 배치 영역으로 지칭할 수 있다.
제2 영역(A2)은 기판(SUB)을 관통하는 개구 영역(A2-1)과 개구 영역(A2-1) 외곽의 경계 영역(A2-2)을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 영역(A2)에는 적어도 하나 이상의 개구 영역이 배치될 수 있으며, 액티브 영역(AA)에는 적어도 하나 이상의 제2 영역(A2)이 배치될 수 있다.
일 예로, 제2 영역(A2)에 제1 개구 영역과, 제1 개구 영역과 이격된 제2 개구 영역이 배치될 수 있다. 즉, 제2 영역(A2)에는 복수의 개구 영역이 배치될 수 있다. 또한, 액티브 영역(AA)에는 제2 영역(A2)이 복수로 구성되어 배치될 수 있다. 즉, 액티브 영역(AA)에는 복수의 카메라가 배치되어 복수의 제2 영역(A2)이 배치될 수 있다.
도 13은 도 12의 Y-Y'의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 12는 상술한 도 9와 동일한 구성요소를 포함하고 있는 바, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하고 도 9와 비교하여 차이가 있는 구성에 대해서만 설명하는 것으로 한다.
개구 영역(A2-1)에 대응된 기판(SUB)과 그 상부의 기능 층들은 제거된다. 이에 개구 영역(A2-1)은 수직 방향으로 관통 홀(hole)과 촬영 장치(미도시)가 위치하게 된다. 이때 제거 공정은 레이저(laser) 등을 이용한 천공(punching) 공정일 수 있다. 촬영 장치는 개구 영역(A2-1)에서 기판(SUB)의 아래 부분에 놓일 수 있다.
제1 영역(A1)에는 기판(SUB) 상에 제1 트랜지스터(T1), 발광 소자(ED) 및 각종 기능 층(layer)들이 위치한다.
기판(SUB)은 터치 스크린 일체형 발광 표시장치의 다양한 구성요소들을 지지한다. 기판(SUB)은 투명한 절연 물질, 예를 들어 유리, 플라스틱 등과 같은 절연 물질로 형성될 수 있다.
버퍼층(BUF)이 기판(SUB) 상에 위치할 수 있다. 버퍼층(BUF)은 기판(SUB) 또는 하부의 층들에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)를 보호하기 위한 기능층이다. 버퍼층(BUF)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다층으로 이루어질 수 있다. 버퍼층(BUF)은 멀티 버퍼(multi buffer) 및/또는 액티브 버퍼(active buffer)를 포함할 수 있다.
기판(SUB) 또는 버퍼층(BUF) 위에 제1 트랜지스터(T1)가 놓인다. 제1 트랜지스터(T1)는, 게이트 전극에 해당하는 제1 노드 전극(NE1), 소스 전극 또는 드레인 전극에 해당하는 제2 노드 전극(NE2), 드레인 전극 또는 소스 전극에 해당하는 제3 노드 전극(NE3) 및 반도체층(SEM1) 등을 포함한다.
반도체층(SEM1)은 폴리 실리콘(p-Si)으로 만들어질 수 있으며, 이 경우 소정의 영역이 불순물로 도핑될 수도 있다. 또한, 반도체층(SEM1)은 아몰포스 실리콘(a-Si)으로 만들어질 수도 있고, 펜타센 등과 같은 다양한 유기 반도체 물질로 만들어질 수도 있다. 나아가 반도체층(SEM1)은 산화물(oxide)로 만들어질 수도 있다.
게이트 전극(NE1)은 다양한 도전성 물질, 예컨대, 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 금(Au) 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있다.
게이트 절연층(GI), 층간 절연층(ILD)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx) 등과 같은 절연성 물질로 형성될 수 있으며, 이외에도 절연성 유기물 등으로 형성될 수도 있다. 게이트 절연층(NE1)과 층간 절연층(ILD)의 선택적 제거로 소스 및 드레인 영역이 노출되는 컨택 홀(contact hole)이 형성될 수 있다.
소스 및 드레인 전극(NE2, NE3)은 게이트 절연층(GI) 또는 층간 절연층(ILD) 상에 전극용 물질로 단일층 또는 다층의 형상으로 형성된다. 필요에 따라 무기 절연 물질로 구성된 패시베이션층(INS)이 소스 및 드레인 전극(NE2, NE3)을 덮을 수도 있다.
평탄화막(PLN)이 제1 트랜지스터(T1) 상에 위치할 수 있다. 평탄화막(PLN)은 제1 트랜지스터(T1)를 보호하고 그 상부를 평탄화한다. 평탄화막(PLN)은 다양한 형태로 구성될 수 있는데, BCB(Benzocyclobutene) 또는 아크릴(Acryl) 등과 같은 유기 절연막, 또는 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx)와 같은 무기 절연막으로 형성될 수도 있고, 단층으로 형성되거나 이중 혹은 다중 층으로 구성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
발광 소자(ED)는 애노드 전극(또는 캐소드 전극)에 해당하는 제1 전극(E1)과, 제1 전극(E1) 상에 형성되는 발광층(EL)과, 발광층(EL) 위에 형성된 캐소드 전극(또는 애노드 전극)에 해당하는 제2 전극(E2) 등을 포함할 수 있다.
제1 전극(E1)은 평탄화막(PLN)을 관통하는 화소 컨택홀을 통해 노출된 제1 트랜지스터(T1)의 제2 노드 전극(NE2)과 전기적으로 접속된다.
뱅크(BANK)는 발광 영역을 제외한 나머지 영역에 형성된다. 이에 따라, 뱅크(BANK)는 발광 영역과 대응되는 제1 전극(E1)을 노출시키는 뱅크 홀을 가진다. 뱅크(BANK)는 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 등의 유기물로 이루어질 수 있다. 뱅크(BANK) 상에는 스페이서(SPC)가 형성될 수 있다. 스페이서(SPC)는 후속하는 발광층(EL)의 제조를 위한 마스크(mask)가 스페이서(SPC) 하부의 적층물에 접촉하는 것을 방지하는 역할을 한다. 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK)의 제조 시 하프톤 마스크(half-tone mask)를 이용하여 뱅크(BANK)와 동시에 제조될 수 있다. 따라서, 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK) 물질과 동일하게 이루어질 수 있으며, 뱅크(BSNK)과 일체(one body)로 이루어질 수 있다.
전술한 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK) 상부라면 어디에도 배치될 수 있다. 예를 들어, 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK) 전체 상부에 배치될 수 있으며, 이 경우 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK)의 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 또한, 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK) 상부에 배치되되 뱅크(BANK)의 폭보다 넓게 형성될 수도 있으며, 이 경우 스페이서(SPC)는 발광영역과 일부 중첩될 수도 있다. 또한, 스페이서(SPC)는 일부 뱅크(BANK) 상부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 스페이서(SPC)는 하나의 서브픽셀을 둘러싸는 뱅크(BANK) 전체에 배치될 수도 있고, 하나의 서브픽셀을 사이에 두고 서로 이웃하여 배치될 수도 있다. 또한, 스페이서(SPC)는 적어도 둘 이상의 서브픽셀을 사이에 두고 서로 이웃하여 배치될 수도 있다.
발광층(EL)이 제1 전극(E1) 상에 위치한다. 발광층(EL)은 전자주입층, 전자수송층, 발광층, 정공수송층, 정공주입층 등을 포함할 수 있다. 전술한 층들은, 필요에 따라 혹은 공정에 따라, 제1 영역(A1) 전체에 걸쳐 형성될 수도 있고, 제1 영역(A1) 중 일 부분에만 형성될 수도 있다. 발광층(EL)은, 하나의 빛을 발광하는 단일 발광층 구조로 구성될 수도 있고, 복수 개의 발광층으로 구성되어 백색 광을 발광하는 구조로 구성될 수도 있다. 발광층(EL)은 도 13에 설명된 단절 구조물을 이용하여 개구 영역(A2-1)에는 형성되지 않을 수 있다.
제2 전극(E2)이 발광층(EL) 상에 위치한다. 터치 스크린 일체형 발광 표시장치가 상부 발광(top emission) 방식인 경우, 제2 전극(E2)은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Induim Zinc Oxide; IZO) 등과 같은 투명한 도전 물질로 형성됨으로써 발광층(EL)에서 생성된 광을 제2 전극(E2) 상부로 방출시킨다. 제2 전극(E2)은 발광 소자(ED)의 캐소드(cathode)일 수 있다.
봉지부(ENCAP)는 외부의 수분이나 산소에 취약한 발광 소자(ED)로 외부의 수분이나 산소가 침투되는 것을 차단한다.
이러한 봉지부(ENCAP)는 하나의 층으로 되어 있을 수도 있지만, 도 9에 도시된 바와 같이 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 되어 있을 수도 있다.
예를 들어, 봉지부(ENCAP)가 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 이루어진 경우, 봉지부(ENCAP)는 하나 이상의 무기 봉지층(PAS1, PAS2)과 하나 이상의 유기 봉지층(PCL)을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, 봉지부(ENCAP)는 제1 무기 봉지층(PAS1), 유기 봉지층(PCL) 및 제2 무기 봉지층(PAS2)이 순서대로 적층된 구조로 되어 있을 수 있다.
여기서, 유기 봉지층(PCL)은, 적어도 하나의 유기 봉지층 또는 적어도 하나의 무기 봉지층을 더 포함할 수도 있다.
제1 무기 봉지층(PAS1)은 발광 소자(ED)와 가장 인접하도록 캐소드 전극에 해당하는 제2 전극(E2)이 형성된 기판(SUB) 상에 형성된다. 이러한 제1 무기 봉지층(PAS1)은, 일 예로, 질화실리콘(SiNx), 산화실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화알루미늄(Al2O3)과 같은 저온 증착이 가능한 무기 절연 재질로 형성된다. 제1 무기 봉지층(PAS1)이 저온 분위기에서 증착되므로, 제1 무기 봉지층(PAS1)은 증착 공정 시 고온 분위기에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
유기 봉지층(PCL)은 제1 무기 봉지층(PAS1)보다 작은 면적으로 형성될 수 있으며, 이 경우, 유기 봉지층(PCL)은 제1 무기 봉지층(PAS1)의 양끝단을 노출시키도록 형성될 수 있다. 유기 봉지층(PCL)은 유기발광 디스플레이 장치인 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충 역할을 하며, 평탄화 성능을 강화하는 역할을 할 수 있다. 유기 봉지층(PCL)은, 일 예로, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질로 형성될 수 있다.
이러한 봉지부(ENCAP) 상에는 터치 버퍼막(T-BUF)이 배치될 수 있다. 터치 버퍼막(T-BUF)은 X, Y-터치 전극들(X-TE, Y-TE) 및 X, Y-터치 전극 연결 배선(X-CL, Y-CL)을 포함하는 터치 센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이에 위치할 수 있다.
터치 버퍼막(T-BUF)은 터치 센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이의 이격 거리가 미리 정해진 최소 이격 거리(예: 1㎛)를 유지하도록 설계될 수 있다. 이에 따라, 터치 센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이에 형성되는 기생 캐패시턴스를 줄여주거나 방지해줄 수 있고, 이를 통해, 기생 캐패시턴스에 의한 터치 감도 저하를 방지해줄 수 있다.
이러한 터치 버퍼막(T-BUF) 없이, 봉지부(ENCAP) 상에 X, Y-터치 전극들(X-TE, Y-TE) 및 X, Y-터치 전극 연결 배선(X-CL, Y-CL)을 포함하는 터치 센서 메탈이 배치될 수 있다.
또한, 터치 버퍼막(T-BUF)은 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 배치되는 터치 센서 메탈의 제조 공정 시 이용되는 약액(현상액 또는 식각액 등) 또는 외부로부터의 수분 등이 유기물을 포함하는 발광층(EL)으로 침투되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 터치 버퍼막(T-BUF)은 약액 또는 수분에 취약한 발광층(EL)의 손상을 방지할 수 있다.
터치 버퍼막(T-BUF)은 고온에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)의 손상을 방지하기 위해 일정 온도(예: 100도(℃이하의 저온에서 형성 가능하고 1~3의 저유전율을 가지는 유기 절연 재질로 형성된다. 예를 들어, 터치 버퍼막(T-BUF)은 아크릴 계열, 에폭시 계열 또는 실록산(Siloxan) 계열의 재질로 형성될 수 있다. 유기 절연 재질로 평탄화 성능을 가지는 터치 버퍼막(T-BUF)은 유기 발광 디스플레이 장치의 휘어짐에 따른 봉지부(ENCAP)를 구성하는 각각의 봉지층(PAS1, PCL, PAS2)의 손상 및 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 형성되는 터치 센서 메탈의 깨짐 현상을 방지할 수 있다.
서브픽셀(SP)이 배치되며 영상을 표시하는 제1 영역(A1)의 상부에는 도 9와 같이, 터치 버퍼막(T-BUF)의 상부에는 X-터치 전극 라인(X-TEL) 및 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)이 배치되며, X-터치 전극 라인(X-TEL) 및 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은 교차되게 배치될 수 있다.
Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은, 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)과, 다수의 Y-터치 전극(Y-TE) 사이를 전기적으로 연결해주는 다수의 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)을 포함할 수 있다.
X-터치 전극 라인(X-TEL) 및 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)을 포함하는 터치 센서메탈의 상부에는 터치 센서메탈을 덮도록 커버 유기층(C-PAC)이 형성될 수 있다. 커버 유기층(C-PAC)은 터치 센서메탈이 외부의 수분 등에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있다. 일 예로, 커버 유기층(C-PAC)은 유기 절연 재질로 형성되거나, 원편광판 또는 에폭시 또는 아크릴 재질의 필름 형태로 형성될 수 있다.
경계 영역(A2-2)은 발광 소자(ED)를 포함하지 않고, 대신 우회 배선(미도시), 차단 구조물(DAM), 단절 구조물(CS) 등을 포함하여 제1 영역(A1)과 개구 영역(A2-1) 사이의 상호 영향을 차단한다.
우회 배선은, 가로 또는 세로 방향으로 개구 영역(A2-1)을 지나던 각종 배선들이 개구 영역(A2-1)을 피해 연장되도록 구성된다. 우회 배선은 원래의 배선과 동일 층 또는 다른 층에 구성될 수 있다.
차단 구조물(DAM)은 봉지부(ENCAP)의 유기 봉지층(PCL)이 개구 영역(A2-1)으로 흘러 넘치는 것을 방지하도록 구비된다. 도 13에서는 유기 봉지층(PCL)이 둘 중 더 내측에 있는 차단 구조물(DAM)에 의해 흐름이 차단된 것으로 도시되었지만, 유기 봉지층(PCL)이 내측 차단 구조물은 넘어가고 외측 차단 구조물에 의해 차단될 수도 있다.
단절 구조물(CS)은 발광층(EL)의 연결을 끊도록 구비된다. 발광층(EL)이 외부에 노출되면, 수분의 침투 경로가 될 수 있기 때문이다. 개구 영역(A2-1)에서 발광층(EL)이 밖으로 노출될 수 있어서 단절 구조물(CS)이 필요하다.
발광 소자(ED)가 형성되지 않는 경계 영역(A2-2)은 터치 센서메탈이 배치되지 않을 수 있다. 터치 센서메탈이 배치되지 않는 경계 영역(A2-2)에서는 터치 버퍼막(T-BUF)의 상부에 터치 평탄화막(T-PLN)이 배치될 수 있다. 터치 평탄화막(T-PLN)은 경계 영역(A2-2)에 있는 단절 구조물(CS)에 의해 단절된 발광층(EL)을 외부로부터 보호하는 역할을 할 수 있다. 터치 평탄화막(T-PLN)은, 일 예로, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질로 형성될 수 있다.
터치 평탄화막(T-PLN)의 상부에는 화소 영역(A1)으로부터 연장된 커버 유기층(C-PAC)이 형성될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)의 부분적인 단면도로서, 도 8의 X-X' 단면도이다.
도 14를 참조하면, 유기 발광 표시 장치는 컬러 표시를 위해, 서브 화소를 적색, 녹색 및 청색 서브 화소들로 나누어 형성하고, 각 서브 화소에 나누어 각 해당 서브 화소의 색상의 유기 발광층을 형성한다. 일반적으로 유기 발광층은 새도우 마스크(shadow mask)를 이용한 증착 방법이 이용되었다.
그런데, 새도우 마스크는 대면적의 경우, 그 하중 때문에 쳐짐 현상이 발생하고, 이로 인해 여러번 이용 시 수율이 떨어지는 문제를 가지기 때문에, 발광층 외의 유기층들은 새도우 마스크 없이 각 서브 화소에 끊김없이 공통으로 형성하고 있다.
하지만, 최근 공통층을 적용하는 구조들에서, 서브 화소들에 공통으로 구비되는 공통층으로 인해 평면적으로 연속된 공통층을 통해 측부로 전류가 흘러 이로 인해 측부 누설 전류 문제가 관찰되고 있다.
측부 누설 전류를 방지하기 위해 뱅크(BANK)의 상부에 역테이퍼를 갖는 역스페이서(RAS, 미도시)를 구비할 수 있다. 역스페이서(RAS) 형성 이후 증착되는 발광층(EL)은 증착 시, 직진성이 강해 평탄부는 잘 쌓이지만 측부, 특히 역테이퍼와 같이 하부가 상부보다 작은 직경을 갖는 구조물을 만날 때, 측부에서 쌓이지 않거나 부분적으로 끊어지는 이격부가 발생한다. 한편, 상기 발광층(EL)의 상부에 구비되는 제2 전극(E2)은 그 성분이 금속으로 상대적으로 유기물 대비 입자의 난반사 특성으로 랜덤하게 증착되는 특성이 있어 커버리지(coverage)가 좋기 때문에 역스페이서의 측부에서도 쌓이게 되어 이격부가 발생하지 않게 된다.
한편, 발광층(EL)을 증착하는 과정에서 이용하는 파인 메탈 마스크(예를 들어, 서브 화소별 선택적으로 형성하는 발광층의 경우 포함됨)가 하중에 의해 쳐질 때, 파인 메탈 마스크가 하측의 뱅크(BANK)이나 역스페이서(RAS) 닿지 않게 일차적 지지 역할을 하기 때문에, 상대적으로 역스페이서(RAS) 대비 높게 형성한다.
즉, 도 9의 실시예와는 다르게 액티브 영역(AA)의 뱅크(BANK) 상부의 스페이서(SPC), 스페이서(SPC)와 동일한 층을 포함하는 논-액티브 영역(NA)의 댐(DAM)의 높이가 높아질 수 있다. 그 결과, 도 14에서와 같이 제1 댐(DAM1)과 제2 댐(DAM2)이 형성된 영역을 통과하는 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL)이 댐(DAM)으로 인해 발생한 높은 단차에 의해 단락이 되어 터치 전극의 신호를 터치 구동 회로(TDC)에 전달이 되지 않아 터치 성능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
이에, 본 명세서의 발명자들은 디스플레이 패널(DISP)에 터치 패널(TSP)이 내장되고 액티브 영역(AA)에 카메라를 배치하기 위한 개구영역을 포함하는 구조에서 논-액티브 영역(NA)에 배치되는 댐(DAM)에 의해 발생하는 높은 단차로 인해 터치 신호가 단절되는 문제를 인식하고 댐(DAM) 상부에 형성되는 터치 라우팅 배선을 연결하기 위한 새로운 구조를 고안하였다.
도 15는 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치스크린 일체형 발광 표시장치를 도시하는 평면도이다. 도 16은 도 14의 Z-Z'에 따른 단면을 도시하는 도면이다.
도 15 내지 도 16을 참조하면, 디스플레이 패널(DISP)은, 서브픽셀(SP)과 터치 전극(TE) 등이 배치되는 액티브 영역(AA)과, 액티브 영역(AA)의 외측에 위치하는 논-액티브 영역(NA)을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(DISP)은 상술한 도 3의 디스플레이 패널(DISP)과 동일한 구성요소와 적층 구조를 포함하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
기판(SUB) 상에는 단층 또는 다층구조의 버퍼층(BUF)이 배치될 수 있다. 기판(SUB)은 플렉서블한 물질로 형성될 수 있다. 버퍼층(BUF)은 기판(SUB)이 폴리이미드와 같은 물질로 형성될 경우, 후속 공정에서 기판(SUB)에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 발광소자가 손상되는 것을 방지하기 위해 무기물질 및 유기물질 중의 어느 하나로 구성된 단일층으로 형성될 수 있다. 이와 달리 버퍼층(BUF)은 서로 다른 무기물질로 형성된 다중층으로 형성될 수 있다. 또한, 버퍼층(BUF1)은 유기물질층과 무기물질층으로 형성된 다중층으로도 형성될 수 있다. 무기물질은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화질화막(SiON) 중의 어느 하나를 포함할 수 있다. 유기물질은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중의 어느 하나를 포함할 수 있다. 폴리아크릴레이트의 예로는 포토 아크릴(Photoacryl)을 포함할 수 있다. 기판(SUB) 상의 액티브 영역(AA) 내 각 서브픽셀(SP)에서의 구동 트랜지스터인 제1 트랜지스터(T1)가 배치된다.
제1 트랜지스터(T1)는, 게이트 전극에 해당하는 제1 노드 전극(NE1), 소스 전극 또는 드레인 전극에 해당하는 제2 노드 전극(NE2), 드레인 전극 또는 소스 전극에 해당하는 제3 노드 전극(NE3) 및 반도체층(SEM1) 등을 포함한다.
제1 노드 전극(NE1)과 반도체층(SEM1)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 중첩될 수 있다. 제2 노드 전극(NE2)은 층간절연층(ILD) 상에 형성되어 반도체층(SEM1)의 일 측과 접촉하고, 제3 노드 전극(NE3)은 층간절연층(ILD) 상에 형성되어 반도체층(SEM1)의 타 측과 접촉할 수 있다.
제2 노드 전극(NE2), 제3 노드 전극(NE3), 및 데이터 라인을 커버하는 절연층(INS)이 배치될 수 있다. 절연층(INS)은 무기물질로 이루어진 단일층 또는 서로 다른 무기물질로 이루어진 다중층으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 절연층(INS)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화질화막(SiON) 중의 어느 하나의 단일층 또는 이들의 다중층으로 이루어질 수 있다.
그리고, 절연층(INS) 상에는 평탄화막(PLN)이 배치될 수 있다. 평탄화막(PLN)은 하부 구조의 단차를 완화시키면서 하부 구조를 보호하기 위한 것으로, 유기물질층으로 형성될 수 있다. 유기물질은 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 중의 어느 하나를 포함할 수 있다. 폴리아크릴레이트의 예로는 포토 아크릴(Photoacryl)을 포함할 수 있다.
발광 소자(ED)는 애노드 전극(또는 캐소드 전극)에 해당하는 제1 전극(E1)과, 제1 전극(E1) 상에 형성되는 발광층(EL)과, 발광층(EL) 위에 형성된 캐소드 전극(또는 애노드 전극)에 해당하는 제2 전극(E2) 등을 포함할 수 있다.
제1 전극(E1)은 평탄화막(PLN)을 관통하는 화소 컨택홀을 통해 노출된 제1 트랜지스터(T1)의 제2 노드 전극(NE2)과 전기적으로 접속된다.
평탄화막(PLN) 상에는 제1 전극(E1)을 노출시키는 개구부를 갖는 뱅크(BANK)가 형성될 수 있다. 뱅크(BANK)의 개구부는 발광영역을 정의하는 영역일 수 있다. 뱅크(BANK)는 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 등의 유기물로 이루어질 수 있다. 뱅크(BANK) 상에는 스페이서(SPC)가 형성될 수 있다. 스페이서(SPC)는 후속하는 발광층(EL)의 제조를 위한 마스크(mask)가 스페이서(SPC) 하부의 적층물에 접촉하는 것을 방지하는 역할을 한다. 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK)의 제조 시 하프톤 마스크(half-tone mask)를 이용하여 뱅크(BANK)와 동시에 제조될 수 있다. 따라서, 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK) 물질과 동일하게 이루어질 수 있으며, 뱅크(BANK)와 일체(one body)로 이루어질 수 있다.
전술한 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK) 상부라면 어디에도 배치될 수 있다. 예를 들어, 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK) 전체 상부에 배치될 수 있으며, 이 경우 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK)의 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 또한, 스페이서(SPC)는 뱅크(BANK) 상부에 배치되되 뱅크(BANK)의 폭보다 넓게 형성될 수도 있으며, 이 경우 스페이서(SPC)는 발광영역과 일부 중첩될 수도 있다. 또한, 스페이서(SPC)는 일부 뱅크(BANK) 상부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 스페이서(SPC)는 하나의 서브픽셀을 둘러싸는 뱅크(BANK) 전체에 배치될 수도 있고, 하나의 서브픽셀을 사이에 두고 서로 이웃하여 배치될 수도 있다. 또한, 스페이서(SPC)는 적어도 둘 이상의 서브픽셀을 사이에 두고 서로 이웃하여 배치될 수도 있다.
발광층(EL)은 뱅크(BANK)에 의해 마련된 발광 영역의 제1 전극(E1) 상에 형성된다. 발광층(EL)은 제1 전극(E1) 상에 정공 관련층, 발광층, 전자 관련층 순으로 또는 역순으로 적층되어 형성된다. 제2 전극(E2)은 발광층(EL)을 사이에 두고 제1 전극(E1)과 대향하도록 형성된다.
봉지부(ENCAP)는 외부의 수분이나 산소에 취약한 발광 소자(ED)로 외부의 수분이나 산소가 침투되는 것을 차단한다.
이러한 봉지부(ENCAP)는 하나의 층으로 되어 있을 수도 있지만, 도 9에 도시된 바와 같이 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 되어 있을 수도 있다.
예를 들어, 봉지부(ENCAP)가 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 이루어진 경우, 봉지부(ENCAP)는 하나 이상의 무기 봉지층(PAS1, PAS2)과 하나 이상의 유기 봉지층(PCL)을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, 봉지부(ENCAP)는 제1 무기 봉지층(PAS1), 유기 봉지층(PCL) 및 제2 무기 봉지층(PAS2)이 순서대로 적층된 구조로 되어 있을 수 있다.
여기서, 유기 봉지층(PCL)은, 적어도 하나의 유기 봉지층 또는 적어도 하나의 무기 봉지층을 더 포함할 수도 있다.
제1 무기 봉지층(PAS1)은 발광 소자(ED)와 가장 인접하도록 캐소드 전극에 해당하는 제2 전극(E2)이 형성된 기판(SUB) 상에 형성된다. 이러한 제1 무기 봉지층(PAS1)은, 일 예로, 질화실리콘(SiNx), 산화실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화알루미늄(Al2O3)과 같은 저온 증착이 가능한 무기 절연 재질로 형성된다. 제1 무기 봉지층(PAS1)이 저온 분위기에서 증착되므로, 제1 무기 봉지층(PAS1)은 증착 공정 시 고온 분위기에 취약한 유기물을 포함하는 발광층(EL)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
유기 봉지층(PCL)은 제1 무기 봉지층(PAS1)보다 작은 면적으로 형성될 수 있으며, 이 경우, 유기 봉지층(PCL)은 제1 무기 봉지층(PAS1)의 양끝단을 노출시키도록 형성될 수 있다. 유기 봉지층(PCL)은 유기발광 디스플레이 장치인 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치 장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충 역할을 하며, 평탄화 성능을 강화하는 역할을 할 수 있다. 유기 봉지층(PCL)은, 일 예로, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질로 형성될 수 있다.
제2 무기 봉지층(PAS2)은 유기 봉지층(PCL)이 형성된 기판(SUB) 상에 유기 봉지층(PCL) 및 제1 무기 봉지층(PAS1) 각각의 상부면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 무기 봉지층(PAS2)은 외부의 수분이나 산소가 제1 무기 봉지층(PAS1) 및 유기 봉지층(PCL)으로 침투하는 것을 최소화하거나 차단한다. 이러한 제 2 무기 봉지층(PAS2)은, 일 예로, 질화실리콘(SiNx), 산화실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화알루미늄(Al2O3)과 같은 무기 절연 재질로 형성된다.
논-액티브 영역(NA)에는 액티브 영역(AA)을 둘러싸도록 제1 댐(DAM1) 및 제2 댐(DAM2)이 배치될 수 있다. 제1 댐(DAM1)은 액티브 영역(AA)에 인접하도록 위치하며, 제2 댐(DAM2)은 제1 댐(DAM)보다 액티브 영역(AA)으로부터 더 먼 곳에 위치할 수 있다. 도 2에서 상술한 바와 같이, 댐(DAM)은 봉지부(ENCAP)에 포함된 유기 봉지층(PCL)이 외곽으로 흘러 넘치는 것을 방지하는 기능을 할 수 있다. 그러므로 댐(DAM)은 차단구조물로 지칭할 수 있다. 즉, 제1 댐(DAM)과 제2 댐(DAM)은 각각 제1 차단구조물 및 제2 차단구조물로 지칭할 수 있다.
제1 차단구조물(DAM1) 및/또는 제2 차단구조물(DAM2)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 차단구조물(DAM1) 및/또는 제2 차단구조물(DAM2)은 평탄화막(PLN), 뱅크(BANK) 및 스페이서(SPC)와 동일한 물질로 차례로 적층된 구조로 형성될 수 있다.
차단구조물(DAM)은 유기 봉지층(PCL)이 흘러 넘치는 것을 방지하는 역할을 하는 것이므로 액티브 영역(AA)에 인접한 제1 차단구조물(DAM1)과 이보다 좀 더 외곽에 위치하는 제2 차단구조물(DAM2)이 동일한 적층 구조로 형성하지 않을 수 있다. 즉, 제1 차단구조물(DAM1)에 의해 유기 봉지층(PCL)이 1차로 차단되기 때문에 제2 차단구조물(DAM2)은 제1 차단구조물(DAM1)보다 높이가 낮게 형성될 수 있다.
봉지부(ENCAP)의 상부에는 터치 버퍼막(T-BUF)이 배치될 수 있다. 터치 버퍼막(T-BUF)은 X, Y-터치 전극들(X-TE, Y-TE) 및 X, Y-터치 전극 연결 배선(X-CL, Y-CL)을 포함하는 터치 센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이에 위치할 수 있다.
터치 버퍼막(T-BUF)은 터치 센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이의 이격 거리가 미리 정해진 최소 이격 거리(예: 1㎛)를 유지하도록 설계될 수 있다. 이에 따라, 터치 센서 메탈과, 발광 소자(ED)의 제2 전극(E2) 사이에 형성되는 기생 캐패시턴스를 줄여주거나 방지해줄 수 있고, 이를 통해, 기생 캐패시턴스에 의한 터치 감도 저하를 방지해줄 수 있다.
액티브 영역(AA)에서는 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 X-터치 전극 라인(X-TEL) 및 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)이 배치되며, X-터치 전극 라인(X-TEL) 및 Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은 교차되게 배치될 수 있다.
Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은, 다수의 Y-터치 전극(Y-TE)과, 다수의 Y-터치 전극(Y-TE) 사이를 전기적으로 연결해주는 다수의 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)을 포함할 수 있다.
다수의 Y-터치 전극(Y-TE)과 다수의 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은 터치 절연막(IND)을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치할 수 있다.
다수의 Y-터치 전극(Y-TE)은 y축 방향을 따라 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 이러한 다수의 Y-터치 전극(Y-TE) 각각은 Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)을 통해 y축 방향으로 인접한 다른 Y-터치 전극(Y-TE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
Y-터치 전극 연결 배선(Y-CL)은 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 형성되며 터치 절연막(ILD)을 관통하는 터치 컨택홀을 통해 노출되어 y축 방향으로 인접한 2개의 Y-터치 전극(Y-TE)과 전기적으로 접속될 수 있다.
X-터치 전극 라인(X-TEL)은, 다수의 X-터치 전극(X-TE)과, 다수의 X-터치 전극(X-TE) 사이를 전기적으로 연결해주는 다수의 X-터치 전극 연결 배선(X-CL)을 포함할 수 있다.
다수의 X-터치 전극(X-TE)은 터치 절연막(ILD) 상에서 x축 방향을 따라 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 이러한 다수의 X-터치 전극(X-TE) 각각은 X-터치 전극 연결 배선(X-CL)을 통해 x축 방향으로 인접한 다른 X-터치 전극(X-TE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
X-터치 전극 연결 배선(X-CL)은 X-터치 전극(X-TE)과 동일 평면 상에 배치되어 별도의 컨택홀 없이 x축 방향으로 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)과 전기적으로 접속되거나, x축 방향으로 인접한 2개의 X-터치 전극(X-TE)과 일체로 되어 있을 수 있다.
한편, Y-터치 전극 라인(Y-TEL)은 논-액티브 영역(NA)에 배치된 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL) 및 Y-터치 패드(Y-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 마찬가지로, X-터치 전극 라인(X-TEL)은 논-액티브 영역(NA)에 배치된 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 X-터치 패드(X-TP)를 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결될 수 있다.
터치 버퍼층(T-BUF)과 X-터치 라우팅 배선(X-TL) 및 Y-터치 라우팅 배선(Y-TL) 사이에 단차보상층(SCL)이 배치될 수 있다. 단차보상층(SCL)은 제1 및 제2 차단구조물과 중첩하여 형성될 수 있다. 스페이서(SPC)의 높이 증가로 차단구조물(DAM)의 전체 높이가 증가하여 발생하는 높은 단차에 대해 단차보상층(SCL)을 배치하여 단차를 완화시킬 수 있다. 단차보상층(SCL)은 도 12에서 상술한 액티브 영역(AA)에서 발광 소자(ED)가 형성되지 않는 경계 영역(A2-2)의 상부에 있는 터치 평탄화막(T-PLN)과 동일한 평면에 배치될 수 있으며 터치 평탄화막(T-PLN)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 경계 영역(A2-2)에 터치 평탄화막(T-PLN)을 형성할 때 논-액티브 영역(NA)에 있는 차단구조물(DAM)과 중첩하도록 단차보상층(SCL)을 동시에 형성할 수 있다. 이 경우, 마스크 추가 공정 및 비용 상승 없이 단차보상층(SCL)을 형성할 수 있다.
단차보상층(SCL)은 제1 및 제2 차단구조물의 형태에 따라 배치되는 영역을 다르게 할 수 있다. 예를 들면, 제2 차단구조물의 높이가 제1 차단구조물의 높이보다 작게 형성하여 단차가 급격하게 발생하는 경우에는 제1 및 제2 차단구조물의 일부와 중첩되도록 배치할 수 있다. 또한, 도 17에서와 같이 제1 및 제2 차단구조물의 높이가 동일할 경우, 제1 및 제2 차단구조물 전체를 덮도록 단차보상층을 형성할 수 있다.
여기서, 커버 유기층(C-PAC)은 X 및 Y 터치 전극(X-TE, Y-TE) 및 터치 라우팅 배선(TL)을 덮도록 형성되어 외부의 수분 등의 의해 터치 전극 및 터치 라우팅 배선(TL)이 부식되는 것을 방지할 수 있다. 일 예로, 커버 유기층(C-PAC)은 유기 절연 재질로 형성되거나, 원편광판 또는 에폭시 또는 아크릴 재질의 필름 형태로 형성될 수 있다. 일 예로, 커버 유기층(C-PAC)은 터치 평탄화막(T-PLN) 및 단차보상층(SCL)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 터치 라우팅 배선과 차단구조물이 중첩되는 고단차 영역에 터치 평탄화막(T-PLN)과 동일한 재질로 이루어진 단차방지층(SCL)을 형성함으로써, 차단구조물(DAM)에 의한 단차를 완화시켜 차단구조물(DAM)을 타고 넘어가는 터치 라우팅 배선(TL)의 단선을 방지할 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 명세서의 일 예에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치는 터치 라우팅 배선(TL)과 차단구조물(DAM)이 중첩되는 고단차 영역에 터치 평탄화막(T-PLN)과 동일한 재질로 이루어진 단차방지층(SCL)을 형성함으로써, 차단구조물(DAM)에 의한 단차를 완화시켜 차단구조물(DAM)을 타고 넘어가는 터치 라우팅 배선(TL)의 단선을 방지할 수 있다. 따라서, 안정적인 터치 성능을 구현할 수 있는 터치 스크린 일체형 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치는 복수의 화소가 배치된 표시 영역(또는, 액티브 영역)(AA) 및 표시 영역(AA) 주위의 비표시 영역(또는, 논-액티브 영역)(NA)을 구비한 기판(SUB)을 포함한다. 표시 영역(AA)의 내측에 위치하고 기판(SUB)을 관통하는 개구 영역(A2-1)과 개구 영역(A2-1)의 외곽과 접하며 배치된 경계 영역(A2-2)을 포함할 수 있다. 표시 영역(AA)에서 개구 영역(A2-1) 및 경계 영역(A2-2)을 제외한 화소 영역(A1)이 있다. 화소 영역(A1), 비표시 영역(NA) 및 경계 영역(A2-2)을 덮는 봉지부(ENCAP)를 포함할 수 있다. 화소 영역(A1)의 봉지부(ENCAP) 상에 배치되며 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 터치 전극(X-TE)과 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 터치 전극(Y-TE)을 포함할 수 있다. 비표시 영역(NA)에 배치되며 표시 영역(AA)을 둘러싸도록 구성된 제1 및 제2 차단구조물(DAM1, DAM2)이 있으며, 제1 및 제2 차단구조물(DAM1, DAM2) 상에 배치되며 제1 터치 전극(X-TE)과 연결되는 제1 터치 라우팅 배선(X-TL) 및 제2 터치 전극(Y-TE)과 연결되는 제2 터치 라우팅 배선(Y-TL)을 포함할 수 있다. 제1 터치 라우팅 배선(X-TL) 및 제2 터치 라우팅 배선(Y-TL)을 덮는 유기 커버층(C-PAC)과, 봉지부(ENCAP)를 덮는 터치 버퍼막(T-BUF)을 포함할 수 있다. 터치 버퍼막(T-BUF)과 제1 터치 라우팅 배선(X-TL) 및 제2 터치 라우팅 배선(Y-TL) 사이에 위치하는 단차보상층(SCL)을 포함할 수 있으며, 단차보상층(SCL)은 제1 및 제2 차단구조물(DAM1, DAM2)과 중첩하여 배치될 수 있다.
일예로, 상기 봉지부(ENCAP)는 화소영역으로의 수분 또는 산소의 침투를 억제시키는 것으로 적어도 3개 이상의 층으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 2개의 무기 봉지층(PAS1, PAS2)과 1개의 유기 봉지층(PCL)으로 이루어 질 수 있다.
유기 봉지층(PCL)은 유기 봉지층(PCL)의 하부에 있는 무기 봉지층(PAS1)의 표면을 평탄화하고, 표시 영역(A-1)에서 차단구조물(DAM) 쪽으로 갈수록 높이가 낮아질 수 있다.
일예로, 표시 영역(A1)에는 발광 소자(ED), 발광 소자와 접속하는 박막트랜지스터, 박막트랜지스터 상에 배치되는 평탄화층(PLN), 발광 소자의 애노드 전극(E1)을 노출시키는 뱅크(BANK), 뱅크의 상부에 있는 스페이서(SPC)를 더 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 차단구조물(DAM1, DAM2) 각각은 평탄화층(PLN), 뱅크(BANK), 스페이서(SPC) 중 적어도 하나와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
일예로, 단차보상층(SCL)은 터치 버퍼막(T-BUF)과 접촉하며, 제1 및 제2 차단구조물(DAM1, DAM2)의 일부분과 중첩할 수 있다. 단차보상층(SCL)은 봉지부(ENCAP)에 포함된 유기 봉지층(PCL)과 동일 재질로 이루어 질 수 있다.
일예로, 경계 영역(A2-2)의 터치 버퍼막(T-BUF)을 덮는 터치 평탄화막(T-PLN)을 더 포함할 수 있으며, 터치 버퍼막(T-BUF)은 단차보상층(SCL)과 동일한 평면에 배치되고 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치는 복수의 화소가 배치된 표시 영역(AA) 및 표시 영역(AA) 주위의 비표시 영역(NA)을 구비한 기판(SUB)을 포함한다. 표시 영역(AA)에는 발광 소자(ED)가 배치될 수 있다. 표시 영역(AA) 및 비표시 영역(NA)을 덮는 봉지부(ENCAP)가 배치되며, 봉지부(ENCAP) 상에는 터치 전극 라인(TEL)이 위치할 수 있다. 터치 전극 라인(TEL)과 연결되는 터치 라우팅 배선(TL)이 비표시 영역(NA)에 형성될 수 있다. 터치 전극 라인(TEL)과 터치 라우팅 배선(TL)의 상부에 형성되며 터치 전극 라인(TEL)과 터치 라우팅 배선(TL)을 덮는 유기 커버층(C-PAC)을 포함할 수 있다. 비표시 영역(NA)에 배치되며, 표시 영역(AA)을 둘러싸도록 구성된 복수의 차단구조물(DAM)과, 봉지부(ENCAP)와 터치 라우팅 배선(TL) 사이에 단차보상층(SCL)을 포함할 수 있다. 단차보상층(SCL)은 복수의 차단구조물(DAM)로 인한 단차를 최소화하여 봉지부(ENCAP) 표면의 요철을 감소시킬 수 있다.
일예로, 표시 영역(AA)의 내측에 위치하고, 기판(SUB)을 관통하는 개구 영역(A2-1)과 개구 영역(A2-1)의 외곽과 접하며 배치된 경계 영역(A2-2)을 더 포함할 수 있다. 경계 영역(A2-2)에는 봉지부(ENCAP)를 덮는 터치 평탄화막(T-PLN)이 배치될 수 있다. 여기서, 터치 평탄화막(T-PLN)과 단차보상층(SCL)은 동일 평면상에 배치되며 동일한 재질로 이루어 질 수 있다.
일예로, 발광 소자(ED), 발광 소자와 접속하는 박막트랜지스터, 박막트랜지스터 상에 배치되는 평탄화층(PLN), 발광 소자의 애노드 전극(E1)을 노출시키는 뱅크(BANK), 뱅크(BANK)의 상부에 있는 스페이서(SPC)를 더 포함할 수 있으며, 복수의 차단구조물(DAM) 각각은 평탄화층(PLN), 뱅크(BANK), 스페이서(SPC) 중 적어도 하나와 동일한 재질로 이루어질 수 있다
일예로, 복수의 차단구조물(DAM)은 제1 및 제2 차단구조물(DAM1, DAM2)을 포함할 수 있으며, 단차보상층(SCL)은 터치 버퍼층(T-BUF)과 접촉하고 제1 및 제2 차단구조물(DAM1, DAM2)의 일부분과 중첩하도록 배치될 수 있다.
일예로, 복수의 차단구조물(DAM)은 제1 및 제2 차단구조물(DAM1, DAM2)을 포함할 수 있으며, 단차보상층(SCL)은 터치 버퍼층(T-BUF)과 접촉하고 제1 및 제2 차단구조물(DAM1, DAM2)의 전체를 덮도록 배치될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 명세서는 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 그 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 당업자에 의해 기술적으로 다양하게 연동 및 구동될 수 있으며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시되거나 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
AA: 액티브 영역
NA: 논-액티브 영역
SUB: 기판
ED: 발광 소자
DAM: 댐, 차단구조물
ENCAP: 봉지부
BANK: 뱅크
SPC: 스페이서
X-TEL: X-터치 전극 라인
X-TE: X-터치 전극
X-CL: X-터치 전극 연결 배선
X-TL: X-터치 라우팅 배선
T-BUF: 터치 버퍼막
T-ILD: 터치 절연막
T-PLN: 터치 평탄화막
C-PAC: 커버 유기층

Claims (19)

  1. 복수의 표시 화소가 배치된 표시 영역 및 상기 표시 영역 주위의 비표시 영역을 구비한 기판;
    상기 표시 영역의 내측에 위치하고, 상기 기판 및 그 상부의 기능 층을 관통하는 개구 영역;
    상기 개구 영역의 외곽과 접하며 배치된 경계 영역;
    상기 표시 영역에서 상기 개구 영역 및 상기 경계 영역을 제외한 화소 영역;
    상기 화소 영역, 상기 비표시 영역 및 상기 경계 영역을 덮는 봉지부;
    상기 화소 영역의 상기 봉지층 상에 배치되며, 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 터치 전극 및 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 터치 전극;
    상기 비표시 영역에 배치되며, 상기 표시 영역을 둘러싸도록 구성된 제1 및 제2 차단구조물;
    상기 제1 및 제2 차단구조물 상에 배치되며, 상기 제1 터치 전극과 연결되는 제1 터치 라우팅 배선 및 상기 제2 터치 전극과 연결되는 제2 터치 라우팅 배선;
    상기 제1 터치 라우팅 배선 및 상기 제2 터치 라우팅 배선을 덮는 유기 커버층;
    상기 봉지부를 덮는 터치 버퍼막; 및
    상기 터치 버퍼막과 상기 제1 터치 라우팅 배선 및 상기 제2 터치 라우팅 배선 사이에 위치하는 단차보상층을 포함하며,
    상기 단차보상층은 상기 차단구조물과 중첩하는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 봉지부는 상기 화소 영역으로의 수분 또는 산소의 침투를 억제시키는 것으로, 적어도 3개 이상의 층으로 구성된 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 봉지부는 2개의 무기물층과 1개의 유기물층으로 구성된 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 유기물층은, 상기 유기물층 하부에 있는 무기물층의 표면을 평탄화하고,
    상기 표시 영역에서 상기 차단구조물 쪽으로 갈수록 높이가 낮아지는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 영역에 있는 발광 소자;
    상기 발광 소자와 접속되는 박막트랜지스터;
    상기 박막트랜지스터 상에 배치되는 평탄화층;
    상기 발광 소자의 애노드 전극을 노출시키는 뱅크; 및
    상기 뱅크의 상부에 있는 스페이서를 더 구비하며,
    상기 제1 및 제2 차단구조물 각각은
    상기 평탄화층, 상기 뱅크, 상기 스페이서 중 적어도 하나와 동일한 재질로 이루어지는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 단차보상층은 상기 터치 버퍼막과 접촉하며 상기 제1 및 제2 차단구조물의 일부분과 중첩하는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 단차보상층은 유기절연물질로 이루어진 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 단차보상층은 상기 봉지부에 포함된 유기 봉지층과 동일 재질로 이루어진 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 경계 영역에서 상기 봉지부를 덮는 터치 평탄화막을 더 포함하는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 터치 평탄화막은 상기 단차보상층과 동일한 평면에 배치되고 동일한 재질로 이루어진 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  11. 복수의 표시 화소가 배치된 표시 영역 및 상기 표시 영역 주위의 비표시 영역을 구비한 기판;
    상기 표시 영역에 있는 발광 소자;
    상기 표시 영역 및 상기 비표시 영역을 덮는 봉지부;
    상기 봉지층 상에 있는 터치 전극 라인;
    상기 비표시 영역에 배치되며, 상기 터치 전극 라인과 연결된 터치 라우팅 배선;
    상기 터치 전극 라인 및 상기 터치 라우팅 배선을 덮는 커버 유기층;
    상기 비표시 영역에 배치되며, 상기 표시 영역을 둘러싸도록 구성된 복수의 차단구조물;
    상기 봉지부와 상기 터치 라우팅 배선 사이에 배치되는 단차보상층을 포함하고,
    상기 단차보상층은 상기 복수의 차단구조물로 인한 단차를 최소화하여 상기 봉지부 표면의 요철을 감소시키는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 표시 영역의 내측에 위치하고, 상기 기판을 관통하는 개구 영역을 더 포함하는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 개구 영역의 외곽과 접하며 배치된 경계 영역을 더 포함하는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 경계 영역에 있으며 상기 봉지부를 덮는 터치 평탄화막을 더 포함하는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 단차보상층과 상기 터치 평탄화막은 동일 평면상에 배치되며 동일한 재질로 이루어지는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 발광 소자와 접속되는 박막트랜지스터;
    상기 박막트랜지스터 상에 배치되는 평탄화층;
    상기 발광 소자의 애노드 전극을 노출시키는 뱅크; 및
    상기 뱅크의 상부에 있는 스페이서를 더 구비하며,
    상기 복수의 차단구조물 각각은
    상기 평탄화층, 상기 뱅크, 상기 스페이서 중 적어도 하나와 동일한 재질로 이루어지는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 단차보상층과 상기 봉지부의 사이에 있는 터치 버퍼층을 더 포함하는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 복수의 차단구조물은 제1 및 제2 차단구조물을 포함하며,
    상기 단차보상층은 상기 터치 버퍼층과 접촉하고 상기 제1 및 제2 차단구조물의 일부분과 중첩하는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 복수의 차단구조물은 제1 및 제2 차단구조물을 포함하며,
    상기 단차보상층은 상기 제1 및 제2 차단구조물 전체를 덮는 터치 스크린 일체형 발광 표시 장치.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111243439B (zh) * 2020-03-04 2021-09-24 Tcl华星光电技术有限公司 一种显示面板及装置
US20240028167A1 (en) * 2020-11-26 2024-01-25 Chongqing Boe Display Technology Co., Ltd. Display substrate, display panel and display apparatus
TWI831116B (zh) * 2022-01-17 2024-02-01 欣興電子股份有限公司 封裝結構及其製造方法
US20240074258A1 (en) * 2022-08-31 2024-02-29 Samsung Display Co., Ltd. Display device, method for fabricating the display device, and electronic device including the display device
TWI830563B (zh) * 2022-12-30 2024-01-21 友達光電股份有限公司 電子裝置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102295614B1 (ko) * 2014-09-29 2021-08-27 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20180076429A (ko) * 2016-12-27 2018-07-06 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치 및 그 제조방법
CN106775173B (zh) * 2017-02-07 2019-12-20 上海天马微电子有限公司 一种触控显示面板和触控显示装置
KR102438255B1 (ko) * 2017-05-31 2022-08-30 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치
JP7075292B2 (ja) * 2018-06-21 2022-05-25 キヤノン株式会社 有機デバイス、表示装置、撮像装置、照明装置、移動体用灯具、および、移動体
KR102642791B1 (ko) * 2018-12-04 2024-02-29 엘지디스플레이 주식회사 표시 영역 내에 관통-홀을 구비한 전계 발광 표시장치

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