KR20220012398A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박형화 및 경량화가 가능한 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 터치 센서를 가지는 표시 장치는 라우팅 라인에 단선 불량이 발생하더라도 봉지부 하부에서 라우팅 라인과 접속되는 보조 도전층을 통해 라우팅 라인 및 터치 패드가 전기적으로 접속되므로 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 봉지부 상부에 터치 센서가 배치됨으로써 별도의 접착 공정이 불필요해져 공정이 단순화되며 비용을 절감할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 공정 단순화 및 비용을 절감할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
터치 스크린은 표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다. 즉, 터치 스크린은 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환하며, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다. 이와 같은 터치 스크린은 키보드 및 마우스와 같이 표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
이와 같은 터치 스크린은 일반적으로 액정 표시 패널 또는 유기 전계 발광 표시 패널과 같은 표시 패널의 전면에 접착제를 통해 부착되는 경우가 많다. 이 경우, 터치 스크린이 별도로 제작되어 표시 패널의 전면에 부착되므로, 부착 공정의 추가로 공정이 복잡해지며 비용이 상승하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 공정 단순화 및 비용을 절감할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 터치 센서를 가지는 표시 장치는 라우팅 라인에 단선 불량이 발생하더라도 봉지부 하부에서 라우팅 라인과 접속되는 보조 도전층을 통해 라우팅 라인 및 터치 패드가 전기적으로 접속되므로 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 봉지부 상부에 터치 센서가 배치됨으로써 별도의 접착 공정이 불필요해져 공정이 단순화되며 비용을 절감할 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는 터치 패드와 접속될 뿐만 아니라, 봉지부 하부에서 라우팅 라인과 접속되는 보조 도전층을 구비한다. 이에 따라, 본 발명은 라우팅 라인에 단선 불량이 발생하더라도 보조 도전층을 통해 라우팅 라인 및 터치 패드가 전기적으로 접속되므로 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 종래 유기 발광 표시 장치는 접착제를 통해 터치 스크린이 유기 발광 표시 장치에 부착되는 반면에 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 봉지부 상에 터치 전극들이 배치됨으로써 별도의 접착 공정이 불필요해져 공정이 단순화되며 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1에서 선 "Ⅰ-Ⅰ'"를 따라 절취한 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 보조 도전층의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 보조 컨택홀의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 보조 도전층을 통한 라우팅 라인과 터치 패드 간의 접속관계를 설명하기 위한 사시도이다.
도 7은 도 3에 도시된 터치 패드와 접속되는 터치 구동 집적 회로를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 2 및 도 3에 도시된 제1 및 제2 터치 전극 및 브릿지의 다른 실시예를 나타내는 평면도 및 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시된 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치는 터치 기간동안 도 2에 도시된 터치 전극들(152e,154e)을 통해 사용자의 터치에 의한 상호 정전 용량(mutual capacitance)(Cm; 터치 센서)의 변화량 감지하여 터치 유무 및 터치 위치를 센싱한다. 그리고, 도 1에 도시된 터치 센서를 가지는 유기 발광 표시 장치는 발광 소자(120)를 포함하는 단위 화소를 통해 영상을 표시한다. 단위 화소는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 화소(PXL)로 구성되거나, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 서브 화소(PXL)로 구성된다.
이를 위해, 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치는 플렉서블 재질 또는 유리 재질의 기판(111) 상에 매트릭스 형태로 배열된 다수의 서브 화소들(PXL)과, 다수의 서브 화소들(PXL) 상에 배치된 봉지부(140)와, 봉지부(140) 상에 배치된 상호 정전 용량(Cm)을 구비한다.
다수의 서브 화소들(PXL) 각각은 화소 구동 회로와, 화소 구동 회로와 접속되는 발광 소자(120)를 구비한다.
화소 구동 회로는 스위칭 트랜지터(T1), 구동 트랜지스터(T2) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 한편, 본 발명에서는 화소 구동 회로가 2개의 트랜지스터(T)와 1개의 커패시터(C)를 구비하는 구조를 예로 들어 설명하였지만, 이를 한정하는 것은 아니다. 즉, 3개 이상의 트랜지스터(T)와 1개 이상의 커패시터(C)를 구비하는 3T1C구조 또는 3T2C구조의 화소 구동 회로를 이용할 수도 있다.
스위칭 트랜지스터(T1)는 스캔 라인(SL)에 스캔 펄스가 공급되면 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급된 데이터 신호를 스토리지 캐패시터(Cst) 및 구동 트랜지스터(T2)의 게이트 전극으로 공급한다.
구동 트랜지스터(T2)는 그 구동 트랜지스터(T2)의 게이트 전극에 공급되는 데이터 신호에 응답하여 고전압(VDD) 공급 라인으로부터 발광 소자(120)로 공급되는 전류를 제어함으로써 발광 소자(120)의 발광량을 조절하게 된다. 그리고, 스위칭 트랜지스터(T1)가 턴-오프되더라도 스토리지 캐패시터(Cst)에 충전된 전압에 의해 구동 트랜지스터(T2)는 다음 프레임의 데이터 신호가 공급될 때까지 일정한 전류를 공급하여 발광 소자(120)가 발광을 유지하게 한다.
이러한 구동 박막트랜지스터(T2,130)는 도 3에 도시된 바와 같이 버퍼층(104) 상에 배치되는 반도체층(134)과, 게이트 절연막(102)을 사이에 두고 반도체층(134)과 중첩되는 게이트 전극(132)과, 층간 절연막(114) 상에 형성되어 반도체층(134)과 접촉하는 소스 및 드레인 전극(136,138)을 구비한다. 여기서, 반도체층(134)은 비정질 반도체 물질, 다결정 반도체 물질 및 산화물 반도체 물질 중 적어도 어느 하나로 형성된다.
발광 소자(120)는 애노드 전극(122)과, 애노드 전극(122) 상에 형성되는 적어도 하나의 발광 스택(124)과, 발광 스택(124) 위에 형성된 캐소드 전극(126)을 구비한다.
애노드 전극(122)은 보호막(116) 및 화소 평탄화층(118)을 관통하는 화소 컨택홀을 통해 노출된 구동 박막트랜지스터(T2,130)의 드레인 전극(138)과 전기적으로 접속된다.
적어도 하나의 발광 스택(124)은 뱅크(128)에 의해 마련된 발광 영역의 애노드 전극(122) 상에 형성된다. 적어도 하나의 발광 스택(124)은 애노드 전극(122) 상에 정공 관련층, 유기 발광층, 전자 관련층 순으로 또는 역순으로 적층되어 형성된다. 이외에도 발광 스택(124)은 전하 생성층을 사이에 두고 대향하는 제1 및 제2 발광 스택들을 구비할 수도 있다. 이 경우, 제1 및 제2 발광 스택 중 어느 하나의 유기 발광층은 청색광을 생성하고, 제1 및 제2 발광 스택 중 나머지 하나의 유기 발광층은 노란색-녹색광을 생성함으로써 제1 및 제2 발광 스택을 통해 백색광이 생성된다. 이 발광스택(124)에서 생성된 백색광은 발광 스택(124) 상부 또는 하부에 위치하는 컬러 필터에 입사되므로 컬러 영상을 구현할 수 있다. 이외에도 별도의 컬러 필터 없이 각 발광 스택(124)에서 각 서브 화소에 해당하는 컬러광을 생성하여 컬러 영상을 구현할 수도 있다. 즉, 적색(R) 서브 화소의 발광 스택(124)은 적색광을, 녹색(G) 서브 화소의 발광 스택(124)은 녹색광을, 청색(B) 서브 화소의 발광 스택(124)은 청색광을 생성할 수도 있다.
캐소드 전극(126)은 발광 스택(124)을 사이에 두고 애노드 전극(122)과 대향하도록 형성되며 저전압(VSS) 공급 라인과 접속된다.
봉지부(140)는 외부의 수분이나 산소에 취약한 발광 소자(120)로 외부의 수분이나 산소가 침투되는 것을 차단한다. 이를 위해, 봉지부(140)는 다수의 무기 봉지층들(142,146)과, 다수의 무기 봉지층들(142,146) 사이에 배치되는 유기 봉지층(144)을 구비하며, 무기 봉지층(146)이 최상층에 배치되도록 한다. 이 때, 봉지부(140)는 적어도 2층의 무기 봉지층(142,146)과 적어도 1층의 유기 봉지층(144)을 구비한다. 본 발명에서는 제1 및 제2 무기 봉지층들(142,146) 사이에 유기 봉지층(144)이 배치되는 봉지부(140)의 구조를 예로 들어 설명하기로 한다.
제1 무기 봉지층(142)은 발광 소자(120)와 가장 인접하도록 캐소드 전극(126)이 형성된 기판(111) 상에 형성된다. 이러한 제1 무기 봉지층(142)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 저온 증착이 가능한 무기 절연 재질로 형성된다. 이에 따라, 제1 무기 봉지층(142)이 저온 분위기에서 증착되므로, 제1 무기 봉지층(142)의 증착 공정시 고온 분위기에 취약한 발광 스택(124)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
유기 봉지층(144)은 유기 발광 표시 장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충역할을 하며, 평탄화 성능을 강화한다. 이 유기 봉지층(144)은 제1 무기 봉지층(142)이 형성된 기판(111) 상에 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질로 형성된다.
제 2 무기 봉지층(146)은 유기 봉지층(144)이 형성된 기판(111) 상에 유기 봉지층(144) 및 제1 무기 봉지층(142) 각각의 상부면 및 측면을 덮도록 형성된다. 이에 따라, 제2 무기 봉지층(146)은 외부의 수분이나 산소가 제1 무기 봉지층(142) 및 유기 봉지층(144)으로 침투하는 것을 최소화하거나 차단한다. 이러한 제2 무기 봉지층(146)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 무기 절연 재질로 형성된다.
이러한 봉지부(140) 상에는 터치 버퍼막(148)이 배치된다. 이 터치 버퍼막(166)은 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 발광 소자(120)에 사이에 형성되어 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 캐소드 전극(126) 사이의 이격 거리가 최소 5㎛를 유지하도록 한다. 이에 따라, 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 캐소드 전극(126) 사이에 형성되는 기생커패시터의 용량값을 최소화할 수 있어 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 캐소드 전극(126) 간의 커플링(coupling)에 의한 상호 영향을 방지할 수 있다. 한편, 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 캐소드 전극(126) 사이의 이격 거리가 5㎛미만인 경우, 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 캐소드 전극(126) 간의 커플링(coupling)에 의한 상호 영향으로 터치 성능이 저하된다.
또한, 터치 버퍼막(148)은 터치 버퍼막(148) 상에 배치되는 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152)의 제조 공정시 이용되는 약액(현상액 또는 식각액 등등) 또는 외부로부터의 수분 등이 유기 발광층(124)으로 침투되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 터치 버퍼막(148)은 약액 또는 수분에 취약한 유기 발광층(124)의 손상을 방지할 수 있다.
터치 버퍼막(148)은 고온에 취약한 유기 발광층(124)의 손상을 방지하기 위해 100도(℃) 이하의 저온에서 형성 가능하고 1~3의 저유전율을 가지는 유기 또는 무기 절연 재질로 형성된다. 예를 들어, 터치 버퍼막(148)은 아크릴 계열, 에폭시 계열 또는 실록산(Siloxan) 계열의 재질로 형성된다. 유기 절연 재질로 형성되는 터치 버퍼막(148)은 유기 발광 표시 장치의 휘어짐에 따른 봉지부(140) 내의 각 봉지층(142,144,146)의 손상 및 터치 버퍼막(148) 상에 형성되는 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152)의 깨짐 현상을 방지할 수 있다.
터치 버퍼막(148) 상에는 터치 절연막(168)을 사이에 두고 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152)이 교차되게 배치된다. 이 터치 센싱 라인(154)과 터치 구동 라인(152)의 교차부에는 상호 정전 용량(mutual capacitance)(Cm)이 형성된다. 이에 따라, 상호 정전 용량(Cm)은 터치 구동 라인(152)에 공급되는 터치 구동 펄스에 의해 전하를 충전하고, 충전된 전하를 터치 센싱 라인(154)으로 방전함으로써 터치 센서의 역할을 하게 된다.
터치 구동 라인(152)은 다수의 제1 터치 전극들(152e)과, 다수의 제1 터치 전극들(152e) 사이를 전기적으로 연결하는 제1 브릿지들(152b)을 구비한다.
다수의 제1 터치 전극들(152e)은 터치 절연막(168) 상에서 제1 방향인 Y 방향을 따라 일정한 간격으로 이격된다. 이러한 다수의 제1 터치 전극들(152e) 각각은 제1 브릿지(152b)를 통해 인접한 제1 터치 전극(152e)과 전기적으로 연결된다.
제1 브릿지(152b)는 제1 터치 전극(152e)과 동일 평면인 터치 절연막(168) 상에 배치되어 별도의 컨택홀 없이 제1 터치 전극(152e)과 전기적으로 접속된다. 이 제1 브릿지(152b)는 뱅크(128)와 중첩되도록 배치되므로 제1 브릿지(152b)에 의해 개구율이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
터치 센싱 라인(154)은 다수의 제2 터치 전극들(154e)과, 다수의 제2 터치 전극들(154e) 사이를 전기적으로 연결하는 제2 브릿지들(154b)을 구비한다.
다수의 제2 터치 전극들(154e)은 터치 절연막(168) 상에서 제2 방향인 X방향을 따라 일정한 간격으로 이격된다. 이러한 다수의 제2 터치 전극들(154e) 각각은 제2 브릿지(154b)를 통해 인접한 제2 터치 전극(154e)과 전기적으로 연결된다.
제2 브릿지(154b)는 터치 버퍼막(148)상에 형성되며 터치 절연막 (168)을 관통하는 터치 컨택홀(150)을 통해 노출되어 제2 터치 전극(154e)과 전기적으로 접속된다. 이 제2 브릿지(154b)는 제1 브릿지(152b)와 마찬가지로 뱅크(128)와 중첩되도록 배치되므로 제2 브릿지(154b)에 의해 개구율이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 터치 구동 라인(152) 및 터치 센싱 라인(154) 각각은 라우팅 라인(156)을 통해 터치 패드(170)와 접속된다.
라우팅 라인(156)은 제1 터치 전극(152e)으로부터 액티브 영역(AA)의 상측 및 하측 중 적어도 어느 한 측으로 신장되어 터치 패드(170)와 접속된다. 그리고, 라우팅 라인(156)은 제2 터치 전극(154e)으로부터 액티브 영역의 좌측 및 우측 중 적어도 어느 한 측으로 신장되어 터치 패드(170)와 접속된다. 이러한 라우팅 라인(156)의 배치는 표시 장치의 설계사항에 따라 다양하게 변경가능하다.
라우팅 라인(156)은 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e) 각각과, 터치 패드(170) 사이에 형성되어 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e) 각각과, 터치 패드(170)를 전기적으로 연결한다. 이 라우팅 라인(156)의 상부는 터치 절연막(168)을 관통하는 라우팅 컨택홀(158)을 통해 노출되어 봉지부(140) 상부에서 제1 및 제2 터치 전극(152e) 각각과 전기적으로 접속된다. 이러한 라우팅 라인(156)의 측부는 도 3에 도시된 바와 같이 터치 버퍼막(148)을 구비하는 표시 장치에서 터치 버퍼막(148)의 측면을 덮도록 배치되며, 터치 버퍼막(148)을 구비하지 않는 표시 장치에서 제2 무기 봉지층(146)의 측면을 덮도록 배치된다. 또한, 라우팅 라인(156)의 하부는 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e) 하부에 배치되는 절연층인 터치 버퍼막(148), 평탄화층(118), 보호막(116), 층간 절연막(114), 게이트 절연막(102) 및 버퍼층(112) 중 어느 하나 상에 배치된다.
또한, 라우팅 라인(156)은 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이 봉지부(140) 하부에서 보조 컨택홀(176)을 통해 보조 도전층(172)과 접속되며, 보조 도전층(172)은 패드 컨택홀(174)을 통해 터치 패드(170)와 접속된다. 이를 위해, 보조 도전층(172)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 라우팅 라인(156) 및 터치 패드(170) 하부에서, 라우팅 라인(156) 및 터치 패드(170)를 따라 형성된다.
구체적으로, 도 3에 도시된 보조 도전층(172)은 소스 및 드레인 전극(136,138)과 동일 재질로, 이들(136,138)과 동일 평면인 층간 절연막(114) 상에 배치된다. 이 보조 도전층(172)은 터치 버퍼막(148), 봉지부(140) 및 보호막(116)을 관통하는 보조 컨택홀(176)을 통해 노출되어 라우팅 라인(156)과 접속된다. 그리고, 보조 도전층(172)은 보호막(116) 및 터치 버퍼막(148)을 관통하는 패드 컨택홀(174)을 통해 노출되어 터치 패드(170)와 접속된다.
도 4에 도시된 보조 도전층(172)은 애노드 전극(122) 및 캐소드 전극(126) 중 어느 하나와 동일 재질로, 보호막(116) 상에 배치된다. 이 보조 도전층(172)은 터치 버퍼막(148) 및 봉지부(140)를 관통하는 보조 컨택홀(176)을 통해 노출되어 라우팅 라인(156)과 접속된다. 그리고, 보조 도전층(172)은 터치 버퍼막(148)을 관통하는 패드 컨택홀(174)을 통해 노출되어 터치 패드(170)와 접속된다. 여기서, 도 4에 도시된 보조 컨택홀(176) 및 패드 컨택홀(174) 각각은 도 3에 도시된 보조 컨택홀(176) 및 패드 컨택홀(174) 각각에 비해 깊이가 낮다. 이에 따라, 도 4에 도시된 보조 컨택홀(176) 및 패드 컨택홀(174) 각각은 도 3에 도시된 보조 컨택홀(176) 및 패드 컨택홀(174) 각각에 비해 공정 횟수 및 공정 시간을 줄일 수 있어 공정 마진을 높일 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 유기 봉지층(144)은 다수의 무기 봉지층(142,146)과 적어도 1층의 유기 봉지층(144)을 관통하는 보조 컨택홀(176)을 통해 측면이 노출되는 구조를 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 도 5에 도시된 바와 같이 보조 컨택홀(176)과 대응되는 영역의 유기 봉지층(144)의 측면을 다수의 무기 봉지층 중 최상부에 위치하는 제2 무기 봉지층(146)이 덮도록 형성될 수 있다. 이 제2 무기 봉지층(146)에 의해, 보조 컨택홀(176)과 대응되는 영역의 유기 봉지층(144)의 측면으로 외부의 수분이나 산소가 침투하는 것을 최소화하거나 차단할 수 있다.
이와 같이, 도 3 내지 도 5에 도시된 보조 도전층(172)은 라우팅 라인(156)과 접속될 뿐만 아니라 터치 패드(170)와 접속된다. 이에 따라, 유기 봉지층(144)의 고단차 및 고테이퍼(Taper)에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 유기 봉지층(144)의 경계부에서 라우팅 라인(156)이 단선되더라도, 라우팅 라인(156)은 보조 전극(172)을 통해 터치 패드(170)와 접속된다. 특히, 본 발명의 표시 장치가 롤러블(Rollable), 벤더블(Bendable), 폴더블(Foldable) 또는 스트레쳐블(Stretchable)과 같은 플렉서블 디스플레이에 적용되는 경우, 보조 전극(172)은 라우팅 라인(156)에 비해 벤딩 스트레스가 적게 적용된다. 즉, 보조 전극(172)을 덮도록 보호막 및 봉지부 중 적어도 어느 하나가 배치되므로, 라우팅 라인(156) 하부에 배치되는 보조 전극(172)은 패드 영역의 벤딩에 따른 스트레스에 의해 손상되지 않는다. 이에 따라, 벤딩 스트레스가 집중된 라우팅 라인(156)은 단선되더라도 보조 전극(172)을 통해 라우팅 라인(156)은 터치 패드(170)와 접속될 수 있으므로, 본원 발명은 플렉서블 디스플레이 적용시 발생되는 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.
또한, 유기 봉지층(144)의 고단차 및 고테이퍼(Taper)에 의해, 봉지부(140) 상에 배치되는 라우팅 라인(156)의 패터닝용 포토레지스트 패턴(도시하지 않음)이 유실되거나 잔막이 남게 된다. 유실된 포토레지스트 패턴을 이용하여 라우팅 라인(156)을 패터닝하는 경우, 유기 봉지층(144)의 경계부에서 라우팅 라인(156)이 단선불량이 발생된다. 그러나, 본 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이 유기 봉지층(144)의 경계부에서 라우팅 라인(156)이 단선되더라도, 라우팅 라인(156)은 보조 전극(172)을 통해 터치 패드(170)와 접속되므로, 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 잔막이 발생된 포토레지스트 패턴을 이용하여 라우팅 라인(156)을 패터닝하는 경우, 유기 봉지층(144)의 경계부에서 인접한 라우팅 라인(156)들이 단락되는 불량이 발생된다. 그러나, 본 발명에서는 레이저 등을 이용한 리페어(Repair) 공정을 통해 단락된 라우팅 라인(156)들을 분리할 수 있으므로, 수율이 향상된다. 그리고, 리페어 공정시 공정 불량으로 라우팅 라인(156)에 단선이 발생되더라도 도 6에 도시된 바와 같이 라우팅 라인(156)은 보조 전극(172)을 통해 터치 패드(170)와 접속될 수 있다.
터치 패드(170)는 액티브 영역 내에 배치된 스캔 라인(SL) 및 데이터 라인(DL) 중 적어도 어느 하나와 접속된 표시 패드(110)들이 배치된 영역의 양측에 배치된다. 이외에도 터치 패드(170)는 표시 패널의 일측에 배치되고, 표시 패드(110)는 표시 패널의 타측에 배치될 수도 있다.
이 터치 패드(170)는 라우팅 라인(156)으로부터 신장되어 라우팅 라인(156)과 접속된다. 이를 위해, 터치 패드(170)는 라우팅 라인(156)과 동일 재질로 동일 마스크 공정으로 형성된다. 이외에도 터치 패드(170)은 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e) 중 적어도 어느 하나와 동일 마스크 공정으로 동일 재질로 형성될 수도 있다.
이러한 터치 패드(170)는 도 7에 도시된 바와 같이 도전성 입자(108)를 포함하는 신호 전송 필름(106)을 통해 터치 구동 집적 회로(104)와 접속된다. 이에 따라, 터치 구동 집적 회로(104)에서 생성된 터치 구동 펄스는 터치 패드(170) 및 라우팅 라인(156)를 통해 터치 구동 라인(152)에 전송되고, 터치 센싱 라인(154)으로부터의 터치 신호는 라우팅 라인(156) 및 터치 패드(170)를 통해 터치 구동 집적 회로(104)에 전송된다.
이와 같이, 본원 발명에서는 보조 도전층(172)이 라우팅 라인(156)과 접속될 뿐만 아니라 터치 패드(170)와 접속된다. 이에 따라, 라우팅 라인(156)에 단선 불량이 발생하더라도 보조 도전층(172)을 통해 라우팅 라인(156) 및 터치 패드가 전기적으로 접속되므로 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 종래 유기 발광 표시 장치는 접착제를 통해 터치 스크린이 유기 발광 표시 장치에 부착되는 반면에 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 봉지부(140) 상에 터치 전극들(152e,154e)이 배치됨으로써 별도의 접착 공정이 불필요해져 공정이 단순화되며 비용을 절감할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 3에 도시된 유기 발광 표시 장치와 대비하여 봉지부(140) 및 터치 전극(152e,154e) 사이에 배치되는 컬러 필터(192)를 더 구비하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
컬러 필터(192)는 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 발광 소자(120)에 사이에 형성된다. 이 컬러 필터(192)에 의해 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 발광 소자(120) 사이의 이격 거리가 멀어진다. 이에 따라, 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 발광 소자(120) 사이에 형성되는 기생커패시터의 용량값을 최소화할 수 있어 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152) 각각과, 발광 소자(120) 간의 커플링(coupling)에 의한 상호 영향을 방지할 수 있다. 또한, 컬러 필터(192)는 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152)의 제조 공정시 이용되는 약액(현상액 또는 식각액 등등) 또는 외부로부터의 수분 등이 발광 스택(124)으로 침투되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 컬러 필터(192)는 약액 또는 수분에 취약한 발광 스택(124)의 손상을 방지할 수 있다. 한편, 도 8에 도시된 바와 같이 컬러 필터(192) 상에 터치 전극이 배치되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 컬러 필터(192)는 터치 전극 상에 배치될 수도 있다. 이 경우, 터치 전극(152e,154e)은 컬러 필터(192)와 봉지부(140) 사이에 배치된다.
이러한 컬러 필터들(192) 사이에는 블랙매트릭스(194)가 배치된다. 블랙 매트릭스(194)는 각 서브 화소 영역을 구분함과 아울러 인접한 서브 화소 영역 간의 광간섭 및 빛샘을 방지하는 역할을 하게 된다. 이러한 블랙매트릭스(194)는 고저항의 블랙 절연 재질로 형성되거나, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 컬러 필터(192) 중 적어도 2색의 컬러 필터가 적층되어 형성된다. 또한, 컬러 필터(192) 및 블랙매트릭스(194)가 형성된 기판(111) 상에 터치 평탄화막(196)이 형성된다. 이 터치 평탄화막(196)에 의해 컬러 필터(192) 및 블랙매트릭스(194)가 형성된 기판(111)이 평탄화된다.
이와 같이, 본원 발명에서는 보조 도전층(172)이 라우팅 라인(156)과 접속될 뿐만 아니라 터치 패드(170)와 접속된다. 이에 따라, 라우팅 라인(156)에 단선 불량이 발생하더라도 보조 도전층(172)을 통해 라우팅 라인(156) 및 터치 패드가 전기적으로 접속되므로 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 종래 유기 발광 표시 장치는 접착제를 통해 터치 스크린이 유기 발광 표시 장치에 부착되는 반면에 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 봉지부(140) 상에 터치 전극들(152e,154e)이 배치됨으로써 별도의 접착 공정이 불필요해져 공정이 단순화되며 비용을 절감할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 제1 및 제2 브릿지(152b,154b)가 도 2에 도시된 바와 같이 플레이트 형태로 형성되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 도 9에 도시된 바와 같이 메쉬 형태로 형성될 수도 있다. 즉, 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 제1 브릿지(152b)는 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전막(1541)과, 그 투명 도전막(1541)의 상부 또는 하부에 메쉬 형태로 형성된 메쉬 금속막(1542)으로 이루어질 수도 있다. 이외에도 터치 전극(152e,154e) 과 제1 브릿지(152b)는 투명 도전막(1541)없이 메쉬 금속막(1542)으로만 이루어지거나, 메쉬 금속막(1542)없이 투명 도전층(1541)이 메쉬 형태로 형성될 수도 있다. 여기서, 메쉬 금속막(1542)은 투명 도전막(1541)보다 전도성이 좋은 Ti, Al, Mo, MoTi, Cu, Ta 및 ITO 중 적어도 한 층의 도전층을 이용하여 메쉬 형태로 형성된다. 예를 들어, 메쉬 금속막(1542)은 Ti/Al/Ti, MoTi/Cu/MoTi 또는 Ti/Al/Mo와 같이 적층된 3층 구조로 형성된다. 이에 따라, 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 제1 브릿지(152b) 자체의 저항과 커패시턴스가 감소되어 RC 시정수가 감소되어 터치 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 및 제2 터치 전극(152e,154e)과 제1 브릿지(152b) 각각의 메쉬 금속막(1542)의 선폭이 매우 얇아 메쉬 금속막(1542)으로 인해 개구율 및 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 터치 전극(152e,154e)과 다른 평면 상에서 배치되는 제2 브릿지(154b)는 도 9에 도시된 바와 같이 다수의 슬릿(153)을 구비한다. 다수의 슬릿(153)을 구비하는 제2 브릿지(154b)는 슬릿(153)을 구비하지 않는 제1 브릿지(152b)에 비해 면적이 줄일 수 있다. 이에 따라, 제2 브릿지(154b)에 의한 외부광 반사를 줄일 수 있어 시인성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 슬릿(153)을 구비하는 제2 브릿지(154b)는 뱅크(128)와 중첩됨으로써 불투명 도전막으로 이루어진 제2 브릿지(154b)에 의해 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서는 터치 절연막(168)을 사이에 두고 교차하는 터치 센싱 라인(154) 및 터치 구동 라인(152)을 포함하는 상호 용량 형태의 터치 센서를 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 자기(Self) 정전 용량 형태의 터치 센서에도 적용될 수도 있다. 이 자가 정전 용량 형태의 다수의 터치 전극들 각각은 전기적으로 독립된 자기 정전 용량을 가지므로, 사용자의 터치에 의한 정전 용량 변화를 감지하는 자기 용량 방식의 터치 센서로 이용된다. 즉, 자가 정전 용량 형태의 다수의 터치 전극들과 접속된 라우팅 라인들(156)은 패드 컨택홀(174)을 통해 터치 패드(170)와 접속될 뿐만 아니라 보조 컨택홀(176)을 통해 보조 도전층(172)과 접속된다. 이에 따라, 유기 봉지층(144)의 경계부에서 라우팅 라인(156)의 단선 불량이 발생하더라도 라우팅 라인(156)은 보조 도전층(172)을 통해 터치 패드(170)와 접속됨으로써 수율이 향상된다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
142,144 : 무기 봉지층 146 : 유기 봉지층
152 : 터치 구동 라인 154 : 터치 센싱 라인
156 : 라우팅 라인 168 : 터치 절연막
172 : 보조 도전층 176 : 보조 컨택홀
192 : 컬러 필터 194 : 블랙매트릭스

Claims (13)

  1. 기판 상에 배치되는 발광 소자와;
    상기 발광 소자와 접속되는 박막트랜지스터;
    상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지부와;
    상기 봉지부 상에 배치되는 터치 센서와;
    상기 터치 센서와 접속된 터치 패드와;
    상기 터치 패드 및 터치 센서 사이에 배치되어, 상기 터치 패드 및 상기 터치 센서를 전기적으로 연결하는 라우팅 라인과;
    상기 봉지부 하부에 배치되는 보조 도전층을 구비하고,
    상기 박막트랜지스터를 덮도록 배치된 보호막 및 상기 봉지부는 상기 보조 도전층을 덮도록 배치되며,
    상기 라우팅 라인은 상기 보호막 및 상기 봉지부를 관통하여 상기 보조 도전층을 노출시키는 보조 컨택홀을 통해 상기 보조 도전층과 접속되는
    표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 도전층은 상기 라우팅 라인 및 터치 패드 하부에서 상기 라우팅 라인 및 터치 패드를 따라 배치되는 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 도전층은 상기 박막트랜지스터에 포함된 전극들 중 적어도 어느 한 전극과 동일 재질로 동일층 상에 배치되는 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 도전층은 상기 봉지층 하부에서 상기 라우팅 라인과 접속되는 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센서와 상기 봉지부 사이에 배치되는 터치 버퍼막을 추가로 구비하며,
    상기 터치 패드는 상기 보조 도전층 상부에 배치되는 보호막 및 터치 버퍼막을 관통하는 패드 컨택홀을 통해 상기 보조 도전층과 접속되는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지부는 다수의 무기 봉지층들과, 상기 무기 봉지층들 사이에 배치되는 적어도 1층의 유기 봉지층을 포함하며,
    상기 보조 컨택홀은 상기 다수의 무기 봉지층들과 상기 유기 봉지층을 관통하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 다수의 무기 봉지층들 중 최상부에 위치하는 무기 봉지층은 상기 보조 컨택홀을 통해 노출된 상기 유기 봉지층의 측면을 덮도록 배치되는 표시 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 라우팅 라인은 상기 봉지부 및 상기 터치 버퍼막 중 어느 하나의 측면을 덮도록 배치되는 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지부와 상기 터치 센서 사이에 배치되는 컬러 필터를 추가로 구비하는 표시 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 터치 센서는 상기 봉지부 상에서 서로 교차되도록 배치되는 터치 센싱 라인 및 터치 구동 라인을 구비하며,
    상기 터치 구동 라인은
    상기 봉지부 상에 제1 방향을 따라 배열되는 제1 터치 전극들과;
    상기 제1 터치 전극들을 서로 연결하는 제1 브릿지를 구비하며,
    상기 터치 센싱 라인은
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열되는 제2 터치 전극들과;
    상기 제2 터치 전극들을 서로 연결하는 제2 브릿지를 구비하는 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 브릿지 중 적어도 어느 하나는 적어도 하나의 슬릿을 구비하는 표시 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 터치 전극들과 상기 제1 및 제2 브릿지 중 적어도 어느 하나는 메쉬 형태로 이루어지는 표시 장치.
  13. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 터치 센서는 전기적으로 독립된 자기 정전 용량을 가지는 다수의 터치 전극들로 이루어진 표시 장치.
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