KR20220097048A - 터치 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20220097048A
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이경하
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김태환
이은혜
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 기판 상에 배치되는 발광소자, 발광소자 상에 배치되는 봉지 유닛, 봉지 유닛 상에 배치되는 터치 버퍼막, 터치 버퍼막 상에 배치되는 제2 브릿지 전극, 터치 버퍼막 상에 배치되고, 오픈부를 구비하는 블랙매트릭스, 오픈부 내에 충진되는 컬러필터 및, 컬러필터 및 블랙매트릭스 상에 배치되는 커버층을 포함한다.

Description

터치 디스플레이 장치{TOUCH DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로 특히 구조 및 공정을 단순화할 수 있는 터치 디스플레이 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 표시 장치의 제작 편리성 향상 및 사이즈 축소 등을 위하여 액정 표시 패널 또는 유기 발광 표시 패널과 같은 표시패널에 내장하기 위한 시도들이 이루어지고 있다.
그러나, 터치 스크린이 표시 패널 상에 구비됨으로써 구조 및 공정이 복잡해지고 비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 터치 절연막을 블랙매트릭스로 대체하고, 상기 블랙매트릭스에 컬러필터를 매립시킴으로써 구조 및 공정을 단순화할 수 있는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 기판 상에 배치되는 발광소자, 발광소자 상에 배치되는 봉지 유닛, 봉지 유닛 상에 배치되는 터치 버퍼막, 터치 버퍼막 상에 배치되는 제2 브릿지 전극, 터치 버퍼막 상에 배치되고, 오픈부를 구비하는 블랙매트릭스, 오픈부 내에 충진되는 컬러필터 및, 컬러필터 및 블랙매트릭스 상에 배치되는 커버층을 포함한다.
상기 블랙매트릭스 상에는, 상기 제2 브릿지 전극의 일부를 노출시키는 터치콘택홀이 배치되고, 상기 터치콘택홀에 배치되어 상기 제2 브릿지 전극에 연결되는 제2 터치전극을 구비하는 제2 센서층이 배치되고, 상기 블랙매트릭스의 상부 표면에 제1 터치전극과 제1 브릿지 전극을 포함하는 제1 센서층이 배치될 수 있다.
상기 오픈부는, 상기 터치 버퍼막의 상부면으로 형성되는 하부면과, 상기 블랙매트릭스의 노출된 측면으로 형성되는 측부면을 가질 수 있다.
상기 터치 버퍼막은 상기 컬러필터에 대해 친수성을 가지는 재질로 형성되고, 상기 블랙매트릭스는 상기 컬러필터에 대해 소수성을 가지는 재질로 형성될 수 있다.
상기 컬러필터는 상기 블랙매트릭스의 상부면에 대해서 볼록한 형상으로 배치될 수 있다.
상기 컬러필터는 블랙매트릭스의 상부면에 대해서 단차가 형성된 돌출형상으로 배치될 수 있다.
상기 오픈부는 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 넓게 배치될 수 있다.
상기 발광소자가 배치되는 액티브영역과, 상기 액티브영역에 연접하여 배치되는 베젤영역을 포함하고, 상기 베젤영역에는, 상기 액티브영역에 연접하여 배치되며, 상기 봉지 유닛의 단부가 배치된 제1 베젤영역과, 터치패드가 배치되는 패드영역과, 상기 제1 베젤영역 및 상기 패드영역에 각각 연접하며, 상기 제1 베젤영역과 상기 패드영역의 사이에 배치되는 제2 베젤영역이 배치되며, 상기 터치패드는 상기 액티브영역에서 신장된 라우팅 라인에 연결될 수 있다.
상기 라우팅 라인은, 상기 제1 베젤영역 및 액티브영역에서 상기 블랙매트릭스 상에 배치되고, 상기 제2 베젤영역에서 상기 터치 버퍼막 상에 배치될 수 있다.
상기 터치패드는, 상기 발광소자에서 연장되는 층간절연막 상에 배치되는 제1 터치패드전극, 상기 제1 터치패드전극 상에 배치되는 제2 터치패드전극, 상기 제2 터치패드전극 상에 배치되는 제 3터치패드전극을 포함하고, 상기 제2 터치패드전극은, 상기 터치 버퍼막을 제거하여 상기 제1 터치패드전극을 노출시키는 제1 터치패드콘택홀 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 터치패드전극은 상기 발광소자의 소스/드레인 전극과 동일한 금속으로 배치되고, 상기 제2 터치패드전극은 상기 제2 터치 브릿지 전극과 동일한 물질로 배치되고, 상기 제3 터치패드전극은 상기 제1 센서층과 동일한 물질로 배치될 수 있다.
한편, 상기 블랙매트릭스 상에 배치되는 패시베이션층이 배치되고, 상기 패시베이션층 상에는 커버층이 배치되되, 상기 커버층은 상기 패시베이션층 상에 배치되는 블랙 광학 접착층과, 상기 블랙 광학 접착층 상에 배치되는 커버윈도우를 포함할 수 있다.
상기 커버층은 상기 블랙매트릭스 상에 배치되는 제1 광학 접착층과, 상기 제1 광학 접착층 상에 배치되는 편광층과, 상기 편광층 상에 배치되는 제2 광학 접착층과, 상기 제2 광학 접착층 상에 배치되는 커버 윈도층을 포함할 수 있다.
여기서 상기 블랙매트릭스와 상기 제1 광학접착층 사이에 패시베이션층이 더 배치될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 터치 절연막을 블랙매트릭스로 대체하고, 상기 블랙매트릭스에 컬러필터를 매립시킴으로써 구조 및 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 터치 절연막을 블랙매트릭스로 대체하고, 상기 블랙매트릭스에 컬러필터를 매립시킴으로써 터치 디스플레이 패널의 슬림화가 가능하고, 블랙 접착층을 함께 적용하여 반사율을 저감할 수 있어 편광판을 대체할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 터치 디스플레이 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2에서 A영역을 확대하여 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 I-I'에 따른 단면도이다.
도 5는 도 2의 II-II'에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 13 및 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 여러 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 구성요소에 대하여는 서두에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 터치 디스플레이 장치를 나타내는 평면도이다. 그리고, 도 3은 도 2에서 A영역을 확대하여 나타내는 평면도이고, 도 4는 도 3의 I-I'에 따른 단면도이다. 도 5는 도 2의 II-II'에 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(1)는 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 발광 표시 장치는 발광 소자(120)를 포함하는 단위 화소를 통해 영상을 표시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 단위 화소는 일렬로 배치된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 화소(SP)로 구성될 수 있다. 또는, 단위 화소는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 서브 화소(SP)로 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 단위화소는 펜타일 구조로 형성될 수 있다. 도 3을 참조하면, 펜타일 구조의 단위 화소(UP)는 하나의 적색 서브 화소, 하나의 청색 서브 화소, 두개의 녹색 서브 화소를 포함할 수 있다.
터치 디스플레이 장치(1)는 기판(111) 상에 매트릭스 형태로 배열된 다수의 서브 화소들(SP), 다수의 서브 화소들(SP) 상에 배치된 봉지 유닛(140),및 봉지 유닛(140) 상에 배치된 터치 센서(Cm)을 구비할 수 있다.
다수의 서브 화소들(SP) 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. 본 발명에서는 화소 구동 회로가 2개의 트랜지스터(T)와 1개의 커패시터(C)를 구비하는 구조를 예로 들어 설명하였지만, 이를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 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 전류(I)을 제어함으로써 발광 소자(120)의 발광량을 조절하게 된다. 그리고, 스위칭 트랜지스터(T1)가 턴-오프되더라도 스토리지 캐패시터(Cst)에 충전된 전압에 의해 구동 트랜지스터(T2)는 다음 프레임의 데이터 신호가 공급될 때까지 일정한 전류를 공급하여 발광 소자(120)가 발광을 유지하게 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 구동 박막트랜지스터(T2,130)는 버퍼층(112) 상에 배치되는 반도체층(134), 게이트 절연막(102)을 사이에 두고 반도체층(134)과 중첩되는 게이트 전극(132), 그리고 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 형성될 수 있다.
발광 소자(120)는 애노드 전극(122)과, 애노드 전극(122) 상에 형성되는 발광 스택(124)과, 발광 스택(124) 위에 형성된 캐소드 전극(126)을 구비한다.
애노드 전극(122)은 화소 평탄화층(118)을 관통하는 화소 컨택홀(116)을 통해 노출된 구동 박막트랜지스터(T2, 130)의 드레인 전극(138) 또는 소스 전극(136)과 전기적으로 접속될 수 있다.
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 정공층, 발광층, 전자층 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 발광층은 청색광을 생성하고, 제1 및 제2 발광 스택 중 나머지 하나의 발광층은 노란색-녹색광을 생성함으로써 제1 및 제2 발광 스택을 통해 백색광이 생성될 수 있다. 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. 예를 들어, 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.
정공층은 정공 주입층 및 정공 수소층 중 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다. 드리고, 전자층은 전자 주입층 및 전자 수소층중 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다.
캐소드 전극(126)은 발광 스택(124)을 사이에 두고 애노드 전극(122)과 대향하도록 형성된다. 캐소드 전극(126)은 저전압(VSS) 공급 라인에 접속될 수 있다.
봉지 유닛(140)는 외부의 수분이나 산소에 취약한 발광 소자(120)로 외부의 수분이나 산소가 침투되는 것을 차단한다. 이를 위해, 봉지 유닛(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. 여기서, 봉지 유닛(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 봉지 유닛(140)의 구조를 예로 들어 설명하기로 한다.
제1 무기 봉지층(142)는 발광 소자(120)와 가장 인접하도록 캐소드 전극(126)이 형성된 기판(111) 상에 형성될 수 있다. 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 형성될 수 있다. 그리고, 제1 무기 봉지층(142)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다. 제1 무기 봉지층(142)은 저온 분위기에서 증착되므로, 제1 무기 봉지층(142)의 증착 공정시 고온 분위기에 취약한 발광 소자(120)의 발광 스택(124)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
유기 봉지층(144)은 발광 표시 장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충역할을 하며, 평탄화 성능을 강화한다. 유기 봉지층(144)은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질로 형성된다.
유기 봉지층(144)이 잉크젯 방식을 통해 형성되는 경우, 액상 형태의 유기 봉지층(144)이 기판(111)의 가장자리로 확산되는 것을 방지하도록 적어도 하나의 댐(106)이 배치될 수 있다. 적어도 하나의 댐(106)에 의해, 기판(111)의 최외곽에 배치되는 터치 패드(170) 및 표시 패드(104)가 배치되는 패드영역(PDA)으로 유기 봉지층(144)이 확산되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 댐(106)은 발광 소자(120)가 배치되는 액티브영역(AA)을 완전히 둘러싸도록 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않으며, 적어도 하나의 댐(106)은 액티브영역(AA)과 패드영역(PDA) 사이에만 형성될 수도 있다. 터치 패드(170) 및 표시 패드(104)가 배치되는 패드영역(PDA)이 기판(111)의 일측에 배치되는 경우, 적어도 하나의 댐(106)은 기판(111)의 일측에만 배치될 수 있다.
터치패드(170) 및 표시패드(104)가 배치되는 패드영역(PDA)이 기판(111)의 양측에 배치되는 경우, 적어도 하나의 댐(106)은 기판(111)의 양측에 배치될 수 있다. 이러한 적어도 하나의 댐(106) 은 단층 또는 다층 구조로 형성된다. 적어도 하나의 댐(106)은 화소 평탄화층(118), 뱅크(128) 및 스페이서 중 적어도 어느 하나와 동일 재질로 동시에 형성될 수 있다.
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 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 무기 봉지층(146)은 외부의 수분이나 산소가 제1 무기 봉지층(142) 및 유기 봉지층(144)으로 침투하는 것을 최소화하거나 차단할 수 있다. 제2 무기 봉지층(146)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 무기 절연 재질로 형성될 수 있다. 그리고, 제2 무기 봉지층(146)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
봉지 유닛(140) 상에는 터치 버퍼막(148)이 배치되고, 터치 버퍼막(148) 상에는 블랙매트릭스(1000)가 배치될 수 있다. 그리고 블랙매트릭스(1000)을 사이에 두고 교차되게 배치되는 제1 센서층(152)과 제2 센서층(154)을 포함하는 터치 센서(Cm)가 배치된다. 여기서 제1 센서층(152)은 터치 구동 라인일 수 있고, 제2 센서층(154)은 터치 센싱 라인일 수 있다.
터치 센서(Cm)는 제1 센서층(152)에 공급되는 터치 구동 펄스에 의해 전하를 충전하고, 충전된 전하를 제2 센서층(154)으로 방전할 수 있다.
제1 센서층(152)은 다수의 제1 터치 전극들(152e)과, 다수의 제1 터치 전극들(152e) 사이를 전기적으로 연결하는 제1 브릿지 전극(152b)을 구비한다.
다수의 제1 터치 전극(152e)은 블랙매트릭스(1000)의 상부 표면 상에서 제1 방향인 X 방향을 따라 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 다수의 제1 터치 전극(152e)들 각각은 제1 브릿지 전극(152b)을 통해 인접한 제1 터치 전극(152e)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 브릿지 전극(152b)은 제2 터치 전극(154e)과 동일 평면인 블랙매트리스(1000) 상에 배치되어 별도의 컨택홀 없이 제2 터치 전극(154e)들과 전기적으로 접속될 수 있다.
제2 센서층(154)은 다수의 제2 터치 전극(154e)들과, 다수의 제2 터치 전극(154e)들 사이를 전기적으로 연결하는 제2 브릿지 전극(154b)들을 구비한다.
다수의 제2 터치 전극들(154e)은 블랙매트릭스(1000) 상에서 제2 방향인 Y방향을 따라 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 이러한 다수의 제2 터치 전극(154e)들 각각은 제2 브릿지 전극(154b)를 통해 인접한 제2 터치 전극(154e)들과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 브릿지 전극(154b)은 절연 재질로 이루어진 터치 버퍼막(148) 상에 형성되며, 블랙매트릭스(1000)를 관통하는 터치콘택홀(150)을 통해 노출되어 제2 터치 전극(154e)과 전기적으로 접속될 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 제2 브릿지 전극(154b)은 터치 버퍼막(148)과 블랙매트릭스(1000) 사이에 배치되며, 블랙매트릭스(1000)의 터치콘택홀(150)을 통하여 블랙매트릭스(1000) 상에 배치된 제2 터치 전극(154e)과 연결될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 블랙매트릭스(1000)의 상부 표면에 배치되는 제1 및 제2 터치 전극(152e, 154e)과 제1 브릿지 전극(152b)은 각 서브 화소(SP)의 발광 영역과 비중첩되고 뱅크(128)와 중첩될 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 터치 전극(152e, 154e)과 제1 브릿지 전극(152b)은 메쉬 형태로 형성될 수 있다. 터치 버퍼막(148) 상에 배치되는 제2 브릿지 전극(154b)은 각 서브 화소(SP)의 발광 영역과 비중첩되고 뱅크(128)와 중첩될 수 있다. 그리고, 터치 버퍼막(148)과 블랙매트릭스(1000) 사이에 위치하는 제2 브릿지 전극(154b)은 "V"자 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 터치 전극(152e, 154e)과 제1 및 제2 브릿지 전극(152b, 154b)이 각 서브 화소(SP)의 발광 영역과 비중첩하도록 배치됨으로써, 제1 및 제2 터치 전극(152e, 154e)과 제1 및 제2 브릿지 전극(152b, 154b)에 의해 표시 장치의 개구율 및 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 블랙매트릭스(1000)에는 오픈부(1550)가 배치될 수 있다. 오픈부(1550)는 각 서브 화소(SP)의 발광 영역과 중첩되게 배치되고, 발광소자(120)가 배치된 영역에 대응되게 배치될 수 있다. 오픈부(1550)는 블랙매트릭스(1000)의 일부영역을 제거하여 블랙매트릭스(1000)의 하부에 배치되는 터치 버퍼막(148)의 상부면 일부를 노출하도록 형성할 수 있다. 따라서 블랙매트릭스(1000)를 제거하여 형성된 오픈부(1550)는 터치 버퍼막(148)의 상부면과 블랙매트릭스(1000)의 측면이 될 수 있다. 따라서, 오픈부(1550)는 터치 버퍼막(148)의 노출된 상부면으로 이루어진 하부면과 블랙매트릭스(1000)의 노출된 측면으로 이루어진 측부면을 포함할 수 있다.
오픈부(1550)에는 컬러필터(1500)가 배치될 수 있다. 따라서 블랙매트릭스(1000)는 컬러필터(1500)들 사이에 배치되며, 뱅크(128)와 중첩되게 배치될 수 있다. 블랙매트릭스(1000)는 각 서브 화소 영역을 구분함과 아울러 인접한 서브 화소 영역 간의 광간섭 및 빛샘을 방지하는 역할을 할 수 있다. 이러한 블랙매트릭스(192)는 고저항의 블랙 절연 재질로 형성될 수 있다. 오픈부(1550) 또는 오픈부(1550) 상에 배치되는 컬러필터(1500)의 폭은 뱅크(128)에 의해 노출되는 발광 영역의 폭과 동일하거나 크게 설계될 수 있다. 발광 영역은 애노드 전극(122) 상에 배치된 뱅크(128)가 제거되어 애노드 전극(122)의 상부면과 발광 스택(124)의 하부면이 직접 접촉하는 영역으로 정의될 수 있다.
오픈부(1550)에 배치되는 컬러필터(1500)는 잉크젯 분사 방식으로 형성될 수도 있고, 포토리소그래피 공정으로 형성될 수 있다. 본 도면에서는 오픈부(1550)에 컬러필터(1500)가 잉크젯 분사 방식으로 분사한 후 경화시켜 형성된 경우를 도시한다.
컬러 필터(1500)는 오픈부(1550)에 의해 노출된 터치 버퍼막(148)의 상부면의 일부와, 오픈부(1550)에 의해 노출된 블랙매트릭스(1000)의 측면의 일부 상에 형성될 수 있다.
이러한 잉크젯 분사 방식으로 형성되는 컬러필터(1500)는 컬러 잉크가 과도하게 충진량을 설정하는 경우, 오픈부(1550)에서 컬러 잉크가 넘쳐 다른 색을 구현하는 인접한 서브 화소로 넘치게 될 수 있다.
이를 방지하기 위해, 터치 버퍼막(148)은 컬러필터(1500)의 재질인 컬러 잉크에 대해 친수성을 가지는 재질로 형성될 수 있고, 블랙매트릭스(1000)는 컬러 잉크에 대해 소수성을 가지는 재질로 형성될 수 있다.
따라서 컬러필터(1500)와 소수성을 가지는 블랙매트릭스(1000) 사이에는 척력이 발생되고, 컬러필터(1500)와 친수성을 가지는 터치 버퍼막(148) 사이에는 인력이 발생될 수 있다. 이에 따라, 컬러필터(1500)는 블랙매트릭스(1000)의 도포두께 즉, 블랙매트릭스(1000)의 형성높이가 낮더라도 다른 색을 구현하는 인접한 서브 화소로 넘치는 불량을 방지할 수 있다.
컬러 필터(1500)의 컬러 잉크가 블랙매트릭스(1000)에 대해서 소수성을 갖는 경우, 컬러 잉크는 블랙매트릭스(1000)에 대해서 척력을 가지기 때문에 오픈부(1550) 에서 중간 부분이 볼록한 형태로 배치될 수 있다. 중간 부분이 볼록한 형상에서 컬러 잉크를 경화시키면, 컬러필터(1500)는 블랙매트릭스(1000)의 상부면에 대해서 볼록한 형상으로 형성될 수 있다.
도 4 및 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(1)는 발광소자(120)가 배치되는 액티브영역(AA)과, 액티브영역(AA)에 인접하여 배치되는 베젤영역(BZ)을 포함할 수 있다. 베젤영역(BZ)은 액티브영역(AA)에 인접하여 배치된 제1 베젤영역(BZ1), 터치패드(170)가 배치되는 패드영역(PDA), 그리고 제1 베젤영역(BZ1)과 패드영역(PDA)의 사이에 배치되는 제2 베젤영역(BZ2)을 포함할 수 있다. 베젤 영역(BZ)의 제1 베젤 영역(BZ1)에는 봉지 유닛(140)의 유기 봉지층(144)고 인접하여 배치된 댐 (106)이 형성될 수 있다.
터치패드(170)가 배치된 베젤영역(BZ)의 제2 베젤 영역(BZ)에는 표시패드(104)도 함께 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 표시패드들(104)은 터치 패드들(170) 사이에 배치될 수 있다. 또는, 터치패드들(170)은 표시패드들(104) 사이에 배치될 수도 있다. 본 발명에서는, 터치패드(170) 및 표시패드(104)는 표시 패널의 일측에 배치되었으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 터치패드(170)는 표시패널의 일측에 배치되고, 표시패드(104)는 표시 패널의 타측에 배치될 수도 있다. 따라서, 터치 패드(170) 및 표시패드(104)의 배치되는 도 2의 구조에 한정되지 않고, 표시 장치의 설계사항에 따라 다양하게 변경 가능하다.
도 3에 도시된 바와 같이 터치패드(170)와 동일한 적층 구조로 형성된다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 표시패드(104)는 터치패드(170)와 서로 다른 적층 구조로 형성될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(1)는 베젤영역(BZ) 상에 배치되는 라우팅 라인(160)을 포함한다. 라우팅 라인(160)은 터치 구동부에서 생성된 터치 구동 펄스를 터치 패드(170)를 통해 제1 센서층(152)에 전송하고, 제2 센서층(154)으로부터의 터치 신호를 터치패드(170)를 통해 터치 구동부에 전송한다.
이에 따라, 라우팅 라인(160)은 제1 및 제2 터치 전극(152e, 154e) 각각과, 터치패드(170) 사이에 형성될 수 있다. 그리고, 라우팅 라인(160)은 제1 및 제2 터치 전극(152e, 154e) 각각과, 터치패드(170)를 전기적으로 연결할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 라우팅 라인(160)은 제2 터치 전극(154e)으로부터 액티브 영역(AA)의 좌측 및 우측 중 적어도 어느 한 측으로 신장되어 패드영역(PDA)의 터치패드(170)와 접속될 수 있다. 라우팅 라인(160)은 제1 터치 전극(152e)으로부터 액티브 영역의 상측 및 하측 중 적어도 어느 한 측으로 신장되어 터치패드(170)에 접속될 수 있다. 이러한 라우팅 라인(160)의 배치는 표시 장치의 설계사항에 따라 다양하게 변경 가능하다. 라우팅 라인(160)은 적어도 하나의 댐(106) 상부에서 댐(106)과 교차하도록 배치되며 봉지 유닛(140)의 측면을 따라 배치될 수 있다. 따라서, 라우팅 라인(160)은 댐(106)의 상면과 중첩할 수 있다.
라우팅 라인(160)과, 제1 및 제2 터치전극(152e, 154e)은 선택적으로 동일 평면 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 액티브영역(AA)에서 블랙매트릭스(1000) 상에 배치된 제1 및 제2 터치전극(152e, 154e)과 같이, 라우팅 라인(160)은 액티브영역(AA), 제1 베젤영역(BZ1) 및 제2 베젤영역(BZ2)에서 블랙매트릭스(1000) 상에 배치될 수 있다.
그러나, 이에 한정되지는 않으며, 라우팅 라인(160)과, 제1 및 제2 터치전극(152e, 154e)은 서로 다른 평면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 라우팅 라인(160)은 제1 베젤영역(BZ1) 및 액티브영역(AA)에서 블랙매트릭스(1000) 상에 배치될 수 있다. 그리고 라우팅 라인(160)은 제2 베젤영역(BZ2)에서 터치 버퍼막(148) 상에 배치될 수 있다. 도 5에서는 라우팅 라인(160)이 제2 베젤영역(BZ2)에서 터치 버퍼막(148) 상에 배치되고, 제1 베젤영역(BZ1) 및 액티브영역(AA)에서 블랙매트릭스(1000) 상에 배치되는 경우를 도시한다.
라우팅 라인(160)이 제1 베젤영역(BZ1) 및 액티브영역(AA)에서는 블랙매트릭스(1000) 상에 배치되고, 제2 베젤영역(BZ2)에서는 터치 버퍼막(148) 상에 배치되는 경우에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다. 도 5를 참조하면, 블랙 매트릭스(1000)는 액티브영역(AA) 및 제1 베젤영역(BZ1)에는 배치되지만, 제2 베젤영역(BZ2)의 일부 영역에서는 배치되지 않을 수 있다. 따라서, 베젤영역(BZ)의 제2 베젤 영역(BZ2)에서, 라우팅 라인(1600은 터치 버퍼막(148)의 상부면과 접촉하도록 배치될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 액티브영역(AA) 및 제1 베젤영역(BZ1)에 배치되는 블랙매트릭스(1000) 상에는 제1 및 제2 터치전극(152e, 154e) 및 라우팅 라인(160)이 배치될 수 있다. 블랙매트릭스(1000)에는 오픈부(1550) 및 터치콘택홀(150)을 형성하여 하부에 배치되어 있는 터치버퍼막(148)의 일부와 제2 브릿지 전극(154b)을 노출시킬 수 있다.
그리고, 액티브 영역(AA)에 배치된 블랙매트릭스(1000)의 일부를 제거하여 오픈부(1550) 및 터치콘택홀(150)을 형성하기 위한 공정시, 베젤영역(BZ) 에 배치된 블랙매트릭스(1000)의 일부도 제거할 수 있다.
따라서, 베젤영역(BZ)의 제2 베젤영역(BZ1)과 패드영역(PDA)에 배치된 블랙매트릭스(1000)를 선택적으로 제거할 수 있다. 예를 들어, 제2 베젤영역(BZ2)이 벤딩영역을 포함할 경우, 블랙매트릭스(1000)를 제2 베젤영역(BZ2)의 벤딩 영역에서 제거할 수 있다. 그리고, 패드영역(PDA)에서는, 라우팅 라인(160)에서 연장된 제3 터치패드전극(176)을 제2 터치패드전극(174)과 제1 터치패드전극(172)에 연결시키기 위하여, 블랙매트릭스(1000)의 적어도 일부를 제거할 수 있다.
따라서, 라우팅 라인(160)과, 제1 및 제2 터치전극(152e, 154e)은 서로 다른 층 상에 배치될 수 있다. 그리고, 라우팅 라인(160)과 동일한 물질 및 동일한 적층 구조로 이루어진 제3 패드전극(176)도 제1 및 제2 터치전극(152e, 154e)과 서로 다른 층 상에 배치될 있다. 제1 베젤영역(BZ1) 상에서 제1 및 제2 터치 전극(152e, 154e), 라우팅 라인(160)의 일부는 블랙매트릭스(1000) 상에 배치될 수 있다. 그리고 제2 베젤영역(BZ2) 상에서 라우팅 라인(160)은 터치버퍼막(148) 상에 배치될 수 있다. 그리고 패드영역(PDA) 상에서는 라우팅 라인(160)과 동일한 적층 구조를 가지는 제3 패드전극(176)이 제2 터치패드전극(174) 상에 배치될 수 있다.
액티브영역(AA)에서 블랙매트릭스(1000) 상에 배치된 제1 및 제2 터치전극(152e, 154e)과 같이, 라우팅 라인(160)은 액티브영역(AA), 제1 베젤영역(BZ1) 및 제2 베젤영역(BZ2)에서 블랙매트릭스(1000) 상에 배치된 경우에 대하여 설명하도록 한다. 이러한 경우, 블랙 매트릭스(1000)는 베젤 영역(BZ)의 제1 베젤영역(BZ1), 제2 베젤영역(BZ2), 및 패드 영역(PDA)에 배치될 수 있다. 하지만, 패드 영역(PDA)에서 제1 패드컨택홀(178a)을 형성하기 위하여 블랙매트릭스(1000)가 일부 제거될 수 있다. 따라서, 제1 베젤영역(BZ1)및 제2 베젤영역(BZ2)에서 제1 및 제2 터치 전극(152e, 154e), 라우팅 라인(160)은 동일층 상에 즉, 블랙매트릭스(1000) 상에 형성될 수 있다. 그리고 패드영역(PDA)에는 제3 터치패드전극(176)이 제1 패드컨택홀(178a)을 통하여 노출된 제2 터치패드전극(174) 상에 배치될 수 있다.
블랙매트릭스(1000)의 오픈부(1550)와 터치콘택홀(150)을 형성하기 위한 공정 시에 이용되는 화학 용액(예를 들어, 현상액)에 제2 터치패드전극(174) 및 터치 버퍼막(148)이 반응하지 않으므로, 베젤영역(BZ)에 위치한 제2 터치패드전극(174) 및 터치버퍼막(148) 상에 배치된 블랙매트릭스(1000)를 선택적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 제1 센서층(152) 및 제2 센서층(154) 각각은 라우팅 라인(160) 및 터치패드(170)를 통해 터치 구동부(도시하지 않음)와 전기적으로 연결될 수 있다. 터치패드(170)는 터치 구동부가 실장된 신호 전송 필름(도시하지 않음)과 접속될 수 있다.
패드영역(PDA) 상에 배치되는 터치패드(170)는 제1 내지 제3 터치 패드 전극(172,174,176)으로 이루어질 수 있다. 제1 터치 패드 전극(172)은 봉지 유닛(140) 하부에 배치되는 기판(111), 버퍼층(112) 및 층간 절연막(114) 중 적어도 어느 하나 상에 배치될 수 있다.
제1 터치 패드 전극(172)은 구동 트랜지스터(T2,130)의 게이트 전극(132), 소스 및 드레인 전극(136,138) 중 적어도 어느 하나와 동일 재질로, 동일 평면 상에 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 제1 터치 패드 전극(172)은게이트 전극(132), 소스 및 드레인 전극(136,138) 중 적어도 어느 하나와 동일한 적층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 터치패드전극(172)은 소스 및 드레인 전극(136,138)과 동일 재질로 층간 절연막(114) 상에 배치되는 것을 도시한다. 따라서, 제1 터치패드 전극(172)은 소스 및 드레인 전극(136,138)과 동일 마스크 공정으로 형성될 수 있다. 따라서, 제1 터치패드 전극(172)은 소스 및 드레인 전극(136,138)과 동일한 적층 구조를 가질 수 있다.
제2 터치패드전극(174)은 터치 버퍼막(148)을 관통하는 제1 패드 컨택홀(178a)을 통해 노출된 제1 터치패드전극(172)과 전기적으로 접속될 수 있다. 제2 터치패드전극(174)은 제2 브릿지 전극(154b)과 동일 마스크 공정으로 형성되므로, 제2 브릿지 전극(154b)과 동일 재질로 동일 평면 상에 형성될 수 있다. 또한, 제2 터치패드전극(174)은 제2 브릿지 전극(154b)과 동일한 적층 구조를 가질 수 있다.
제3 터치패드전극(176)은 블랙매트릭스(1000)로부터 노출된 제2 터치 패드전극(174)과 전기적으로 접속될 수 있다. 제3 터치패드전극(176)은 제1 및 제2 터치전극(152e, 154e)과 동일 마스크 공정으로 형성될 수 있다. 이에, 제3 터치패드전극(176)은 제1 및 제2 터치전극(152e, 154e)과 동일 재질로 형성될 수 있다. 또한, 제3 터치패드전극(176)은 제1 및 제2 터치전극(152e, 154e)과 동일한 적층 구조를 가질 수 있다. 따라서, 제3 터치패드전극(176)은 제1 및 제2 터치전극(152e, 154e)으로부터 각각 연장되어 형성된 라우팅 라인(160)과도 동일한 적층 구조를 가질 수 있다. 제3 터치패드전극(176)는 라우팅 라인(160)으로부터 신장되어 형성될 수도 있다.
상기와 같이, 봉지유닛(140) 및 터치센서(Cm)가 배치된 기판 상에 커버층(500)이 배치될 수 있다.
커버층(500)은, 패시베이션층(520), 패시베이션층(520) 상에 배치되는 블랙 광학 접착층(550), 및 블랙 광학 접착층(550) 상에 배치되는 커버윈도우(590)를 포함할 수 있다.
패시베이션층(520), 블랙 광학 접착층(550) 및 커버윈도우(590)는 제1 베젤영역(BZ1)까지 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 패시베이션층(520), 블랙 광학 접착층(550) 및 커버윈도우(590)는 제2 베젤 영역(BZ2)까지 배치될 수도 있다.
블랙 광학 접착층(550)은 접착층과 편광층의 역할을 동시에 할 수 있다. 편광층은 터치전극을 이루고 있는 금속들 의해 반사되는 광을 차단하기 위해 사용한다. 그러나 블랙 광학 접착층(550)은 외부광의 반사를 방지할 수 있으며 서브 화소들 간 색 간섭을 방지할 수 있다. 더욱이 블랙매트릭스(1000)는 터치전극을 이루고 있는 금속들 의해 반사되는 광을 차단할 수 있어 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(1)는 보다 선명한 영상을 표시할 수 있다. 블랙 광학 접착층(550)은 점착시트(OCA: Optical clear adheresive)에 염료(dye)를 조합한 물질을 사용하여 접착층과 편광판의 역할을 블랙감으로 구현할 수 있다.
또한, 패시베이션층(520)의 하부면은 패시베이션층(520)의 하부에 배치된 터치전극(152, 154) 또는 컬러필터(1500) 등으로 인한 굴곡면이 형성될 수 있다. 그리고, 패시베이션층(520)의 상부면을 평탄한 면을 가질 수 있다. 패시베이션층(520)의 상부면이 평탄면을 가지기 위해 유동성이 존재하는 유기재료를 사용할 수 있다. 이에 패시베이션층(520)은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 재질로 형성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(1)는 터치 절연막을 블랙매트릭스(1000)로 대체하고, 블랙매트릭스(1000)에 컬러필터(1500)를 매립시킴으로써 구조 및 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(1)는 터치 절연막을 블랙매트릭스(1000)로 대체하고, 블랙매트릭스(1000)에 컬러필터(1500)를 매립시킴으로써 터치 디스플레이 패널의 슬림화가 가능하고, 블랙 광학 접착층(550)을 함께 적용할 경우 반사율이 저감될 수 있어 편광판을 대체할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 단면도이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 6 및 7은 중복 설명을 회피하고, 용이한 설명을 위해 도 1 내지 도 5를 인용하여 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(2)는 블랙매트릭스(1000) 상에 배치되는 제1 광학 접착층(523)과, 제1 광학 접착층(523) 상에 배치되는 편광층(530)과, 편광층(530) 상에 배치되는 제2 광학 접착층(525)과, 제2 광학 접착층(525) 상에 배치되는 커버 윈도층(590)을 포함한다. 여기서 편광층(630)은 터치전극을 이루고 있는 금속들 의해 반사되는 광을 차단하기 위해 사용할 수 있다.
제1 광학 접착층(523)은 블랙매트릭스(1000)를 포함하는 하부층과 편광층(530) 사이에 배치되어 이들을 접착시키는 기능을 할 수 있다. 편광층(500)의 경우, 편광 물질을 블랙매트릭스(1000) 상에 도포시켜 형성할 수도 있지만 개별의 구성물로 형성할 수도 있다. 이에 블랙매트릭스(1000)를 포함하는 하부층과 편광층(530)을 접착시킬 수 있는 층을 배치시켜 접착시킬 수 있다. 편광층(530)은 PVA(Polyvinyl Alcohol) 또는 TAC(Tri-Acetyl Cellulose) 등을 사용할 수 있다. 그리고 제2 광학 접착층(526) 또한 동일한 기능을 할 수 있다. 여기서 제1, 2 광학 접착층(523, 525)은 OCA(Optical clear Adheresive)를 사용할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(3)는 블랙매트릭스(1000) 상에 배치되는 패시베이션층(510)과, 패시베이션층(510) 상에 배치되는 제1 광학 접착층(523)과, 제1 광학 접착층(523) 상에 배치되는 편광층(530)과, 편광층(530) 상에 배치되는 제2 광학 접착층(525)과, 제2 광학 접착층(525) 상에 배치되는 커버 윈도층(590)을 포함한다. 여기서 편광층(630)은 터치전극을 이루고 있는 금속들 의해 반사되는 광을 차단하기 위해 사용할 수 있다.
패시베이션층(510)은 패시베이션층(510) 하부에 배치되는 블랙매트릭스(1000), 컬러필터(1500) 및 터치전극(152, 154) 등을 외부의 수분, 산소 및 이물질들로부터 보호할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(2, 3)는 터치 디스플레이 패널의 슬림화가 가능하고, 편광판(530)을 적용하여 반사율을 저감시킬 수 있고, 패시베이션층(510)으로 외부의 이물질들로부터 하부층의 구조물을 보호할 수 있다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 8 내지 12는 중복 설명을 회피하고, 용이한 설명을 위해 도 1 내지 4를 인용하여 설명하기로 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 봉지 유닛(140) 및 터치 버퍼막(148)이 형성된 기판(111) 상에 제1 터치 금속층을 전면 증착시킨다. 마스크 공정을 통해 상기 제1 터치 금속층을 패터닝시킴으로써 제2 브릿지 전극(154b) 및 제2 터치 패드 전극(174)을 형성시킬 수 있다.
여기서, 상기 제1 터치 금속층은 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴 타이타늄(MoTi)과 같은 금속을 이용하여 단층 또는 다층 구조로 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 터치 금속층은 타이타늄/알루미늄/타이타늄(Ti/Al/Ti), 몰리브덴-타이타늄/구리/ 몰리브덴-타이타늄(MoTi/Cu/MoTi) 또는 타이타늄/알루미늄/몰리브덴 (Ti/Al/Mo)와 같이 적층된 3층 구조로 형성시킬 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 브릿지 전극(154b) 및 제2 터치 패드 전극(174)이 형성된 기판(111) 상에 블랙매트릭스 물질을 전면 증착시킨다. 상기 블랙매트릭스 물질을 마스크 공정을 통해 패터닝시킴으로써 블랙매트릭스(1000) 및 터치 컨택홀(150), 오픈부(1550) 및 제2 패드 컨택홀(178b)을 형성시킬 수 있다.
여기서, 터치콘택홀(150)은 제2 브릿지 전극(154b)의 일부에 대응하는 위치에 배치될 수 있고, 제1 패드 컨택홀(178a)은 제1 터치 패드 전극(172)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 오픈부(1550)는 애노드 전극(122)에 대응되는 위치에 형성시킬 수 있다.
블랙매트릭스(1000)의 제조 공정시, 제2 브릿지 전극(154b) 및 제2 터치 패드 전극(174)은 보호될 수 있다. 다시 말해, 블랙매트릭스(1000)의 제조 공정시 이용되는 화학 용액(예를 들어, 현상액)에 제2 브릿지 전극(154b) 및 제2 터치패드전극(174)에 반응하지 않으므로 제2 브릿지 전극(154b) 및 제2 터치패드전극(174)이 부식되는 것을 방지할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 오픈부(1550) 상에 잉크젯 분사 방식으로 컬러 잉크를 분사시킨 후 경화시킴으로써 컬러필터(1500)를 형성한다.
컬러필터(1500)를 형성하는 컬러 잉크에 대해서 소수성 특성을 가지는 블랙매트릭스(1000)를 형성함으로써 컬러필터(1500)는 블랙매트릭스(1000)의 상부면에 대해서 볼록한 형상으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 제조방법은 블랙매트릭스(1000)에 매립된 오픈부(1550) 내에 컬러필터(1500)를 잉크젯 분사 공정을 통해 형성함으로 공정을 단순화할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 오픈부(1550)에 매립된 컬러필터(1500)와 제2 브릿지 전극(154b)이 오픈된 터치콘택홀(150)이 형성된 기판 상에 제2 터치 금속층이 전면 증착된 후, 마스크 공정을 통해 제2 터치 금속층을 패터닝시킨다. 제2 터치 금속층을 패터닝시킴으로써 제1 및 제2 터치 전극(152e, 154e), 제1 브릿지(152b), 라우팅 라인(160) 및 제3 터치 패드 전극(176)을 형성시킬 수 있다. 여기서, 제2 터치 금속층은 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴 타이타늄(MoTi)과 같은 금속을 이용하여 단층 또는 다층 구조로 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 터치 금속층은 타이타늄/알루미늄/타이타늄(Ti/Al/Ti), 몰리브덴-타이타늄/구리/ 몰리브덴-타이타늄(MoTi/Cu/MoTi) 또는 타이타늄/알루미늄/몰리브덴 (Ti/Al/Mo)와 같이 적층된 3층 구조로 형성시킬 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 터치 전극(152e, 154e), 제1 브릿지 전극(152b)이 형성된 기판 상에 커버층(500)을 형성할 수 있다. 커버층(500)은 커버윈도우(590)를 포함할 수 있다.
여기서 커버윈도우(590)와 제1 및 제2 터치전극(152e, 154e), 제1 브릿지(152b)이 형성된 기판 사이에 블랙 광학 접착층(550)을 더 배치시킬 수 있다.
또는 제1 및 제2 터치 전극(152e, 154e), 제1 브릿지 전극(152b)이 형성된 기판 상에 패시베이션층(510)을 형성하고 패시베이션층(510) 상에 광학 접착층을 배치시켜 패시베이션층(510)과 커버윈도우(590)를 접착시킬 수 있다.
도 13 및 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 단면도들이다. 여기서 도 13은 본 발명의 터치 디스플레이 장치의 액티브 영역의 구조를 도시하고, 도 14는 본 발명의 터치 디스플레이 장치의 베젤 영역을 도시한다.
또한, 도 13 및 14는 중복 설명을 회피하고 용이한 설명을 위해 도 1 내지 5를 인용하여 설명하기로 한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(4)는 컬러필터(1600)의 형상이 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(1)의 컬러필터(1500)와 상이한 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(1)의 경우는, 컬러필터(1500)를 잉크젯 분사 방식으로 형성하여 컬러필터(1500)가 블랙매트릭스(1000)의 상부면에 대해서 볼록한 형상으로 형성될 수 있다.
반면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(4)의 컬러필터(1600)는 포토 마스크 공정을 사용하여 컬러필터(1600)가 블랙매트릭스(1000)의 상부면에 대해서 돌출된 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 오픈부(1550)은 블랙매트릭스(1000)의 상부면보다 하부면이 좁아지는 형상으로 형성하는 것이 바람직하다. 블랙매트릭스(1000)는 불투명 재질로 인해 노광 공정시 광을 흡수하여 블랙매트릭스(1000)의 하부에 배치된 터치 버퍼층(148)까지 광이 도달하기 어려울 수 있다. 즉, 컬러필터(1600)의 재료가 미경화되는 불량이 발생할 수 있다. 이에 오픈부(1550)은 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 넓게 형성하여 컬러필터(1600)의 하부 구조물인 터치 버퍼층(148)까지 도달할 수 있도록 형성하는 것이 바람직하다.
더욱이, 오픈부(1550)은 블랙매트릭스(1000)의 도포 두께가 오픈부(1550)의 형성두께가 동일하게 형성될 수 있음에 따라 포토 공정 시에 컬러필터(1600) 재료는 블랙매트릭스(1000)의 도포 두께를 형성할 수 있는 도포량보다 많은 도포량을 필요로 할 수 있다. 예를 들어, 컬러필터(1600) 물질은 유동성이 있는 유기물로 형성됨으로 그 유동 특성으로 인해 오픈부(1550)을 채우면서 그 상부면은 평탄하게 배치될 수 있다.
따라서 오픈부(1550)을 채우면서 상부면이 평탄면이 되도록 형성하기 위해서 오픈부(1550)을 채우기 위한 도포량보다 더 많은 컬러필터(1600) 도포량이 기판 상에 제공되어야 한다.
그리고, 오픈부(1550)의 상부홀 사이에 대응되도록 노광 공정을 실시함에 따라 컬러필터(1600)는 블랙매트릭스(1000)의 상부면에 대해서 단차가 형성된 돌출형상으로 배치될 수 있다. 다시 말해, 오픈부(1550)의 상부홀에 대응되는 영역 상에서 컬러필터(1600)가 돌출되도록 배치될 수 있다.
한편, 베젤영역(BZ) 상에서 블랙매트릭스(1000)는 터치 버퍼막(148) 상에 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 베젤영역(BZ) 상에서 블랙매트릭스(1000)는 선택적으로 터치 버퍼막(148) 상에 배치시킬 수 있다. 즉, 전술한 블랙매트릭스(1000)는 베젤영역(BZ)의 제1 베젤영역(BZ1) 및 패드영역(PDA) 상에서 제거된 것을 설명하였다.
본 실시예에서는, 블랙매트릭스(1000) 상에 형성되는 터치콘택홀(150)과 오픈부(1550)을 형성하면서 베젤영역(BZ)의 블랙매트릭스(1000)가 남겨지도록 형성할 수 있다. 따라서 본 실시예에서는 블랙매트릭스(1000)가 베젤영역(BZ)의 전면에 배치될 수 있음을 도시한다.
블랙매트릭스(1000)가 패드영역(PDA) 상에 배치됨에 따라 패드영역(PDA) 상에는 블랙매트릭스(1000)로 형성되는 제1 터치패드콘택홀(178b)가 더 형성할 수 있고, 제1 터치패드콘택홀(178b) 상에는 라우팅 라인(160)과 동일한 적층 구조를 가지는 제3 패드전극(176)이 배치될 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양하게 변경 및 수정할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
120: 발광 소자 140: 봉지 유닛
142, 146: 무기 봉지층 144: 유기 봉지층
148: 터치 버퍼막 150: 터치 컨택홀
152: 제1 센서층 154: 제2 센서층
160: 라우팅 라인 1000: 블랙매트릭스
1500: 컬러 필터 1550: 오픈부

Claims (14)

  1. 기판 상에 배치되는 발광소자;
    상기 발광소자 상에 배치되는 봉지 유닛;
    상기 봉지 유닛 상에 배치되는 터치 버퍼막;
    상기 터치 버퍼막 상에 배치되는 제2 브릿지 전극;
    상기 터치 버퍼막 상에 배치되고, 오픈부를 구비하는 블랙매트릭스;
    상기 오픈부 내에 충진되는 컬러필터; 및
    상기 컬러필터 및 블랙매트릭스 상에 배치되는 커버층을 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스 상에는,
    상기 제2 브릿지 전극의 일부를 노출시키는 터치콘택홀이 배치되고,
    상기 터치콘택홀에 배치되어 상기 제2 브릿지 전극에 연결되는 제2 터치전극을 구비하는 제2 센서층이 배치되고,
    상기 블랙매트릭스의 상부 표면에 제1 터치전극과 제1 브릿지 전극을 포함하는 제1 센서층이 배치되는 터치 디스플레이 장치.
  3. 제1 항에 있어서
    상기 오픈부는, 상기 터치 버퍼막의 상부면으로 형성되는 하부면과, 상기 블랙매트릭스의 노출된 측면으로 형성되는 측부면을 가지는 터치 디스플레이 장치.
  4. 제1 항에 있어서
    상기 터치 버퍼막은 상기 컬러필터에 대해 친수성을 가지는 재질로 형성되고,
    상기 블랙매트릭스는 상기 컬러필터에 대해 소수성을 가지는 재질로 형성되는 터치 디스플레이 장치.
  5. 제1 항에 있어서
    상기 컬러필터는 상기 블랙매트릭스의 상부면에 대해서 볼록한 형상으로 배치되는 터치 디스플레이 장치.
  6. 제1 항에 있어서
    상기 컬러필터는 블랙매트릭스의 상부면에 대해서 단차가 형성된 돌출형상으로 배치되는 터치 디스플레이 장치.
  7. 제6 항에 있어서
    상기 오픈부는 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 넓게 배치되는 터치 디스플레이 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 발광소자가 배치되는 액티브영역과,
    상기 액티브영역에 연접하여 배치되는 베젤영역을 포함하고,
    상기 베젤영역에는,
    상기 액티브영역에 연접하여 배치되며, 상기 봉지 유닛의 단부가 배치된 제1 베젤영역과,
    터치패드가 배치되는 패드영역과,
    상기 제1 베젤영역 및 상기 패드영역에 각각 연접하며, 상기 제1 베젤영역과 상기 패드영역의 사이에 배치되는 제2 베젤영역이 배치되며,
    상기 터치패드는 상기 액티브영역에서 신장된 라우팅 라인에 전기적으로 연결되는 터치 디스플레이 장치.
  9. 제8 항에 있어서
    상기 라우팅 라인은,
    상기 제1 베젤영역 및 액티브영역에서 상기 블랙매트릭스 상에 배치되고, 상기 제2 베젤영역에서 상기 터치 버퍼막 상에 배치되는 터치 디스플레이 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 터치패드는,
    상기 발광소자에서 연장되는 층간절연막 상에 배치되는 제1 터치패드전극, 상기 제1 터치패드전극 상에 배치되는 제2 터치패드전극,
    상기 제2 터치패드전극 상에 배치되는 제 3터치패드전극을 포함하고,
    상기 제2 터치패드전극은, 상기 터치 버퍼막을 제거하여 상기 제1 터치패드전극을 노출시키는 제1 터치패드콘택홀 상에 배치되는 터치 디스플레이 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 터치패드전극은 상기 발광소자의 소스/드레인 전극과 동일한 금속으로 배치되고,
    상기 제2 터치패드전극은 상기 제2 터치 브릿지 전극과 동일한 물질로 배치되고,
    상기 제3 터치패드전극은 상기 제1 센서층과 동일한 물질로 배치되는 터치 디스플레이 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스 상에 배치되는 패시베이션층이 배치되고,
    상기 패시베이션층 상에는 커버층이 배치되되,
    상기 커버층은 상기 패시베이션층 상에 배치되는 블랙 광학 접착층과,
    상기 블랙 광학 접착층 상에 배치되는 커버윈도우를 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 커버층은
    상기 블랙매트릭스 상에 배치되는 제1 광학 접착층과,
    상기 제1 광학 접착층 상에 배치되는 편광층과, 상기 편광층 상에 배치되는 제2 광학 접착층과,
    상기 제2 광학 접착층 상에 배치되는 커버 윈도층을 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스와 상기 제1 광학접착층 사이에 패시베이션층이 더 배치되는 터치 디스플레이 장치.
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