KR20220121233A - 플렉서블 터치 패널 및 플렉서블 표시 장치 - Google Patents

플렉서블 터치 패널 및 플렉서블 표시 장치 Download PDF

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KR20220121233A
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김형철
박정목
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

플렉서블 터치 패널은 플렉서블 기판, 및 상기 플렉서블 기판 상에 위치하며 상기 플렉서블 기판이 휘어진 방향과 교차하는 방향으로 연장된 브릿지(bridge)를 포함하는 터치 센서부를 포함한다.

Description

플렉서블 터치 패널 및 플렉서블 표시 장치{FLEXIBLE TOUCH PANEL AND FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 플렉서블 터치 패널 및 플렉서블 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플렉서블(flexible)한 플렉서블 터치 패널 및 플렉서블 표시 장치에 관한 것이다.
터치 패널은 펜 또는 사용자의 손가락에 의한 터치를 인식하는 장치로서, 최근 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display) 또는 액정 표시 장치(liquid crystal display device) 등의 표시 패널 상에 배치되어 표시 장치에 신호를 입력하기 위한 수단으로서 사용되고 있었다.
터치 패널은 기판 및 기판 상에 위치하며 터치(touch)를 인식하는 터치 센서부를 포함한다. 터치 센서부는 복수의 터치 패드부들 및 복수의 터치 패드부들 각각의 사이를 연결하는 브릿지(bridge)를 포함한다.
최근, 기판을 플렉서블(flexible)한 플렉서블 기판으로 형성함으로써, 전체적으로 플렉서블한 터치 패널이 개발되었다.
본 발명의 일 실시예는, 스트레스(stress)에 의한 터치 센서부의 브릿지의 파손이 억제된 플렉서블 터치 패널 및 플렉서블 표시 장치를 제공하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 플렉서블 기판, 및 상기 플렉서블 기판 상에 위치하며, 상기 플렉서블 기판이 휘어진 방향과 교차하는 방향으로 연장된 브릿지(bridge)를 포함하는 터치 센서부를 포함하는 플렉서블 터치 패널을 제공한다.
상기 브릿지의 연장 방향은 상기 플렉서블 기판이 휘어지는 방향과 수직일 수 있다.
상기 터치 센서부는, 상기 플렉서블 기판 상에 위치하며, 각각이 제1 방향으로 상호 이격되어 배치된 복수의 제1 터치 패드부, 상기 복수의 제1 터치 패드부 각각의 사이를 연결하는 연결부, 상기 플렉서블 기판 상에 위치하며, 각각이 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상호 이격되어 배치된 복수의 제2 터치 패드부, 및 상기 연결부를 덮고 있는 절연 패턴을 더 포함하며, 상기 브릿지는 상기 절연 패턴을 사이에 두고 상기 연결부 상에 위치하며, 상기 복수의 제2 터치 패드부 각각의 사이를 연결할 수 있다.
상기 제1 터치 패드부 및 상기 연결부는 일체로 형성될 수 있다.
상기 제2 터치 패드부는 상기 제1 터치 패드부와 동일한 층에 위치할 수 있다.
상기 브릿지는 금속을 포함할 수 있다.
상기 제2 터치 패드부는 투명 도전 물질을 포함할 수 있다.
상기 절연 패턴은 굴곡된 표면을 가지며, 상기 브릿지는 상기 굴곡된 표면을 따라 굴곡될 수 있다.
상기 브릿지는 복수이며, 복수의 상기 브릿지들은 이웃하는 상기 제2 터치 패드부 사이를 연결할 수 있다.
상기 브릿지의 연장 방향은 상기 제2 방향과 5도 내지 80도의 교각(angle of intersection)을 형성할 수 있다.
상기 제1 방향은 상기 플렉서블 기판이 휘어진 방향과 나란할 수 있다.
상기 터치 센서부 상에 위치하며, 상기 플렉서블 기판이 휘어진 방향과 동일한 방향으로 휘어진 윈도우를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 이미지를 표시하는 플렉서블 표시 패널, 및 상기 플렉서블 표시 패널 상에 형성되며, 상기 플렉서블 표시 패널이 휘어진 방향과 교차하는 방향으로 연장된 브릿지(bridge)를 포함하는 터치 센서부를 포함하는 플렉서블 표시 장치를 제공한다.
상기 터치 센서부 상에 위치하며, 상기 플렉서블 표시 패널이 휘어진 방향과 동일한 방향으로 휘어진 윈도우를 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 과제 해결 수단의 일부 실시예 중 하나에 의하면, 스트레스(stress)에 의한 터치 센서부의 브릿지의 파손이 억제된 플렉서블 터치 패널 및 플렉서블 표시 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널을 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널의 일 부분을 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널의 일 부분을 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 일 부분을 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널을 나타낸 평면도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따른 단면도이다. 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널(100)은 터치(touch)를 인식하며, 플렉서블 기판(FS), 배선부(WP), 터치 센서부(TS), 윈도우(WI)를 포함한다.
플렉서블 기판(FS)은 플렉서블(flexible)하며, 플렉서블 필름을 포함할 수 있다. 플렉서블 기판(FS)은 폴리머, 유리 또는 스테인리스 강 등을 포함하는 절연성 기판이다. 플렉서블 기판(FS)은 플렉서블(flexible)하나, 이에 한정되지 않고 스트레처블(stretchable)하거나, 폴더블(foldable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)할 수 있다. 플렉서블 기판(FS)이 플렉서블(flexible)하거나, 스트렛쳐블(stretable)하거나, 폴더블(foldable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)함으로써, 플렉서블 터치 패널(100) 전체가 플렉서블(flexible)하거나, 스트레처블(stretchable)하거나, 폴더블(foldable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)할 수 있다. 플렉서블 기판(FS)은 일 방향으로 휘어질 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서 플렉서블 기판(FS)은 일 방향인 제1 방향으로 휘어질 수 있다.
플렉서블 터치 패널(100)은 도시하지 않은 터치 제어부를 포함할 수 있으며, 이 터치 제어부는 연성인쇄회로기판 또는 인쇄회로기판 등의 형태로 형성되어 배선부(WP)와 연결될 수 있다. 터치 제어부는 플렉서블 터치 패널(100)로부터 전송된 전기적인 아날로그 신호를 컨버터 등을 통해 디지털 신호로 수치화하여 사용자가 터치한 위치 정보를 계산할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제1 방향은 플렉서블 기판(FS)이 휘어지는 방향과 동일하나, 본 발명의 다른 실시예에서 제1 방향은 플렉서블 기판(FS)이 휘어지는 방향과 나란할 수 있다.
배선부(WP)는 플렉서블 기판(FS)의 외곽 영역에 위치하고 있으며, 터치 센서부(TS)와 연결되어 있다. 배선부(WP)는 터치 센서부(TS)와 터치 제어부 사이를 연결할 수 있으며, 금속 등의 불투명 도전성 재료 또는 투명 도전성 재료를 포함할 수 있다. 배선부(WP)는 터치 센서부(TS)와 다른 공정 또는 동일한 공정을 이용해 플렉서블 기판(FS) 상에 형성될 수 있다.
터치 센서부(TS)는 터치를 직접적으로 인식하는 부분이며, 전체적으로 투명하게 형성되어 있다. 터치 센서부(TS)는 플렉서블 기판(FS) 상에 위치하여 정전 용량식으로 이루어질 수 있다.
터치 센서부(TS)는 플렉서블 기판(FS) 상에서 제1 방향으로 연장되어 배선부(WP)와 연결된 제1 신호 라인(SL1), 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되어 배선부(WP)와 연결된 제2 신호 라인(SL2), 제1 신호 라인(SL1)과 제2 신호 라인(SL2)이 교차하는 부분에 대응하여 제1 신호 라인(SL1)과 제2 신호 라인(SL2) 사이에 위치하는 절연 패턴(IP)을 포함한다.
제1 신호 라인(SL1)은 복수이며, 복수의 제1 신호 라인(SL1)들 각각은 제2 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.
제2 신호 라인(SL2)은 복수이며, 복수의 제2 신호 라인(SL2)들 각각은 제1 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.
제1 신호 라인(SL1)과 제2 신호 라인(SL2)은 서로 교차하며, 제1 신호 라인(SL1)과 제2 신호 라인(SL2)이 교차하는 부분에는 제1 신호 라인(SL1)과 제2 신호 라인(SL2)이 절연 교차되도록 제1 신호 라인(SL1)과 제2 신호 라인(SL2) 사이에 절연 패턴(IP)이 위치하고 있다.
이와 같이 구성된 플렉서블 터치 패널(100)에서, 복수의 제1 신호 라인(SL1)과 복수의 제2 신호 라인(SL2)에 순차적으로 전압이 인가되어 제1 신호 라인(SL1) 및 제2 신호 라인(SL2) 각각에 전하가 충진될 때, 제1 신호 라인(SL1) 또는 제2 신호 라인(SL2)에 터치가 수행되면, 터치가 수행된 제1 신호 라인(SL1) 또는 제2 신호 라인(SL2)의 정전 용량이 변화되어 어느 위치에 터치가 수행 되었는지를 확인할 수 있다.
이하, 제1 신호 라인(SL1), 제2 신호 라인(SL2), 절연 패턴(IP) 각각에 대해 구체적으로 설명한다.
제1 신호 라인(SL1)은 제1 터치 패드부(TP1) 및 연결부(CP)를 포함한다.
제1 터치 패드부(TP1)는 복수이며, 복수의 제1 터치 패드부(TP1)들 각각은 플렉서블 기판(FS)이 휘어지는 방향인 제1 방향으로 상호 이격되어 배치되어 있다. 연결부(CP)는 복수의 제1 터치 패드부(TP1) 각각의 사이를 연결하며, 구체적으로 이웃하는 제1 터치 패드부(TP1) 사이를 연결하고 있다. 제1 터치 패드부(TP1) 및 연결부(CP)는 일체로 형성되어 있다. 제1 터치 패드부(TP1) 및 연결부(CP)는 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 메탈 메쉬(metal mesh), 도전성 고분자 및 은나노와이어(AgNW) 중 하나 이상을 포함하는 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 메탈 메쉬는 복수의 개구부가 형성된 메쉬(mesh) 형태의 금속 패턴층을 의미하며, 메탈 메쉬는 메쉬 형태를 가질 수 있다면 어떠한 형태의 개구부도 포함할 수 있다. 또한, 은나노와이어는 수지 등을 포함하는 기재층 내부에 분산된 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 은나노와이어를 포함한다면 어떠한 형태로도 형성될 수 있다.
제2 신호 라인(SL2)은 제2 터치 패드부(TP2) 및 브릿지(BR)를 포함한다.
제2 터치 패드부(TP2)는 복수이며, 복수의 제2 터치 패드부(TP2)들 각각은 플렉서블 기판(FS)이 휘어진 방향인 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상호 이격되어 배치되어 있다. 브릿지(BR)는 복수의 제2 터치 패드부(TP2) 각각의 사이를 연결하며, 구체적으로 이웃하는 제2 터치 패드부(TP2) 사이를 연결하고 있다. 제2 터치 패드부(TP2) 및 브릿지(BR)는 서로 다른 층으로 형성되어 있다. 브릿지(BR)는 브릿지(bridge) 형태를 가지고 이웃하는 제2 터치 패드부(TP2) 사이를 연결하며, 구체적으로 절연 패턴(IP)에 의해 연결부(CP)와 이격되어 이웃하는 제2 터치 패드부(TP2) 사이를 연결한다.
제2 터치 패드부(TP2)는 제1 터치 패드부(TP1) 및 연결부(CP)와 동일한 층에 형성되는 동시에 동일한 재료를 포함하며, 제1 터치 패드부(TP1) 및 연결부(CP)와 동시에 형성될 수 있다. 제2 터치 패드부(TP2)는 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 메탈 메쉬(metal mesh), 도전성 고분자, 탄소나노튜브 (CNT), 은나노와이어(AgNW) 중 하나 이상을 포함하는 투명 도전 물질을 포함할 수 있다.
브릿지(BR)는 절연 패턴(IP)을 사이에 두고 연결부(CP)와 이격되어 위치하고 있으며, 구체적으로 절연 패턴(IP)을 사이에 두고 연결부(CP) 상에 위치하고 있다. 브릿지(BR)는 제2 터치 패드부(TP2)와는 다른 재료를 포함하며, 일례로 전기 저항이 낮은 금, 은, 구리 등의 금속을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서, 브릿지(BR)는 금속을 포함하나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 다른 실시예에서 브릿지는 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 메탈 메쉬(metal mesh), 도전성 고분자, 탄소나노튜브 (CNT), 은나노와이어(AgNW) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
브릿지(BR)는 플렉서블 기판(FS)이 휘어진 방향과 교차하는 방향인 제2 방향으로 연장되어 이웃하는 제2 터치 패드부(TP2) 사이를 연결하고 있다. 브릿지(BR)의 연장 방향은 플렉서블 기판(FS)이 휘어지는 방향인 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 연장되어 있으나, 이에 한정되지 않고 브릿지(BR)의 연장 방향은 플렉서블 기판(FS)이 휘어지는 방향과 교차한다면 어떠한 방향으로도 연장될 수 있다. 브릿지(BR)는 굴곡된 표면을 가지는 절연 패턴(IP) 상에 위치하며, 이로 인해 브릿지(BR)는 절연 패턴(IP)의 굴곡된 표면을 따라 제2 방향으로 굴곡되어 있다. 브릿지(BR)가 절연 패턴(IP)의 굴곡된 표면을 따라 제2 방향으로 굴곡되어 있음으로써, 브릿지(BR)의 굴곡진 여러 부분들에는 잔류 응력(residual stress)이 존재하기 때문에, 제2 방향으로 스트레스가 발생될 경우 스트레스에 의해 파괴될 가능성이 크다. 그러나, 플렉서블 기판(FS)이 제1 방향으로 휘어지고 브릿지(BR)가 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장됨으로써, 플렉서블 기판(FS)의 휘어짐에 따라 브릿지(BR)에 제1 방향으로 스트레스가 인가되기 때문에, 스트레스에 의해 브릿지(BR)가 파괴되는 것이 억제된다.
또한, 브릿지(BR)가 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장됨으로써, 플렉서블 기판(FS)의 휘어짐에 따라 브릿지(BR)에 제1 방향으로 스트레스가 발생되더라도, 종횡비가 큰 브릿지(BR)에 횡 방향인 제1 방향으로 스트레스가 인가되기 때문에, 제1 방향으로 인가되는 스트레스에 의해 브릿지(BR)가 파괴되는 것이 억제된다.
절연 패턴(IP)은 연결부(CP)와 브릿지(BR) 사이에 위치하고 있으며, 섬(island) 형태의 패턴으로 형성되어 있다. 절연 패턴(IP)은 연결부(CP)를 덮고 있다. 절연 패턴(IP)은 굴곡된 표면을 가지며, 이러한 굴곡된 표면 상에 브릿지(BR)가 위치함으로써, 브릿지(BR)는 절연 패턴(IP)의 굴곡된 표면을 따라 굴곡되어 연장된다. 절연 패턴(IP)은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2 등 중 어느 하나 이상을 포함하거나, 고분자를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 절연 패턴(IP)은 섬(island) 형태의 절연 패턴으로 형성되나, 본 발명의 다른 실시예에서 절연 패턴(IP)은 하나의 판 형태의 절연층으로 형성될 수 있다.
이상과 같은 터치 센서부(TS) 상에 윈도우(WI)가 위치하고 있다.
윈도우(WI)는 점탄성(viscoelastic) 물질을 포함하는 접착층(VL)에 의해 터치 센서부(TS)에 부착될 수 있으며, 터치 센서부(TS) 상에 위치하여 외부의 간섭으로부터 터치 센서부(TS)를 보호하는 역할을 한다. 윈도우(WI)는 터치 센서부(TS) 및 배선부(WP)가 형성된 플렉서블 기판(FS)보다 큰 면적을 가질 수 있다. 윈도우(WI)는 터치 센서부(TS) 상에 위치하며, 플렉서블 기판(FS)이 휘어진 방향과 동일한 방향으로 휘어져 있다. 윈도우(WI)는 플렉서블 기판(FS)이 휘어진 방향과 동일한 방향인 제1 방향으로 휘어진 상태를 유지할 수 있으며, 이로 인해 플렉서블 기판(FS)도 제1 방향으로 휘어진 상태를 유지할 수 있다. 윈도우(WI)는 투명한 물질을 포함할 수 있으며, 일례로 고분자(polymer), 유리(glass), 쿼츠(quartz), 사파이어(sapphire) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널(100)은 브릿지(BR)가 플렉서블 기판(FS)이 휘어진 방향인 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장됨으로써, 플렉서블 기판(FS)이 제1 방향으로 휘어짐에 따라 브릿지(BR)에 제1 방향으로 스트레스가 발생되더라도, 종횡비가 큰 브릿지(BR)에 횡 방향인 제1 방향으로 스트레스가 인가되기 때문에, 제1 방향으로 인가되는 스트레스에 의해 브릿지(BR)가 파괴되는 것이 억제된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널(100)은 브릿지(BR)가 절연 패턴(IP)의 굴곡된 표면을 따라 제2 방향으로 굴곡 연장되어 브릿지(BR)의 굴곡진 여러 부분들에 잔류 응력(residual stress)이 존재하더라도, 플렉서블 기판(FS)이 제1 방향으로 휘어져 브릿지(BR)에 제1 방향으로 스트레스가 인가되기 때문에, 스트레스에 의해 브릿지(BR)가 파괴되는 것이 억제된다.
즉, 스트레스(stress)에 의한 터치 센서부(TS)의 브릿지(BR)의 파손이 억제된 플렉서블 터치 패널(100)이 제공된다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널을 설명한다. 이하에서는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널과 다른 부분에 대해서 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널의 일 부분을 나타낸 평면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널(100)의 브릿지(BR)는 복수이며, 복수의 브릿지(BR)들은 제2 방향으로 연장되어 이웃하는 제2 터치 패드부(TP2) 사이를 연결하고 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널(100)은 복수의 브릿지(BR)들이 플렉서블 기판(FS)이 휘어진 방향인 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장됨으로써, 플렉서블 기판(FS)이 제1 방향으로 휘어짐에 따라 복수의 브릿지(BR)들에 제1 방향으로 스트레스가 발생되더라도, 종횡비가 큰 브릿지(BR) 각각에 횡 방향인 제1 방향으로 스트레스가 인가되기 때문에, 제1 방향으로 인가되는 스트레스에 의해 복수의 브릿지(BR)들이 파괴되는 것이 억제된다.
나아가, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널(100)은 브릿지(BR)가 복수로 형성됨으로써, 혹 제1 방향으로 인가되는 스트레스에 의해 복수의 브릿지(BR)들 중 어느 하나가 파괴되더라도 나머지 브릿지(BR)가 존재하기 때문에, 브릿지(BR)의 파손에 의해 이웃하는 제2 터치 패드부(TP2) 사이의 연결이 분리되는 것이 억제된다.
즉, 스트레스(stress)에 의한 터치 센서부(TS)의 브릿지(BR)의 파손이 억제된 플렉서블 터치 패널(100)이 제공된다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널을 설명한다. 이하에서는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널과 다른 부분에 대해서 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널의 일 부분을 나타낸 평면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널(100)의 브릿지(BR)의 연장 방향은 제2 방향과 설정된 각도로 틸트(tilt)되어 있다. 브릿지(BR)의 연장 방향은 제2 방향과 5도 내지 80도의 교각(AN)을 형성한다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널(100)은 브릿지(BR)가 플렉서블 기판(FS)이 휘어진 방향인 제1 방향과 교차하는 방향으로 연장됨으로써, 플렉서블 기판(FS)이 제1 방향으로 휘어짐에 따라 복수의 브릿지(BR)들에 제1 방향으로 스트레스가 발생되더라도, 종횡비가 큰 브릿지(BR) 각각에 횡 방향인 제1 방향으로 스트레스가 인가되기 때문에, 제1 방향으로 인가되는 스트레스에 의해 복수의 브릿지(BR)들이 파괴되는 것이 억제된다.
나아가, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널(100)은 브릿지(BR)가 제2 방향과 설정된 각도로 틸트되어 있음으로써, 브릿지(BR)에 빛이 정면으로 반사되는 것이 억제되기 때문에, 브릿지(BR)가 외부에 시인되는 것이 억제된다.
즉, 스트레스(stress)에 의한 터치 센서부(TS)의 브릿지(BR)의 파손이 억제된 플렉서블 터치 패널(100)이 제공된다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치를 설명한다. 이하에서는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 터치 패널과 다른 부분에 대해서 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 일 부분을 나타낸 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(1000)는 이미지를 표시하는 플렉서블 표시 패널(FD), 터치 센서부(TS), 윈도우(WI)를 포함한다.
플렉서블 표시 패널(FD)은 제1 방향으로 휘어져 있으며, 기판(SUB), 표시부(DM), 밀봉부(EN)를 포함한다.
기판(SUB)은 유리, 폴리머 또는 스테인리스 강 등을 포함하는 절연성 기판이다. 기판(SUB)은 플렉서블(flexible)하거나, 스트렛쳐블(stretable)하거나, 폴더블(foldable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)할 수 있다. 기판(SUB)이 플렉서블(flexible)하거나, 스트렛쳐블(stretable)하거나, 폴더블(foldable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)함으로써, 플렉서블 표시 패널(FD) 전체가 플렉서블(flexible)하거나, 스트렛쳐블(stretable)하거나, 폴더블(foldable)하거나, 벤더블(bendable)하거나, 롤러블(rollable)할 수 있다. 일례로, 기판(SUB)은 폴리이미드 등의 수지를 포함하는 플렉서블 필름(film) 형태를 가질 수 있다.
표시부(DM)는 복수의 화소를 이용해 이미지를 표시한다. 여기서, 화소란 이미지를 표시하는 최소 단위를 의미할 수 있다. 표시부(DM)는 빛을 발광하는 유기 발광 소자(OLED) 및 유기 발광 소자(OLED)와 연결된 박막 트랜지스터(TFT)를 포함한다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에서는 설명의 편의를 위해 표시부(DM)가 유기 발광 소자(OLED) 및 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 표시부(DM)는 하나 이상의 스캔 배선, 하나 이상의 데이터 배선, 복수의 박막 트랜지스터, 하나 이상의 커패시터를 더 포함할 수 있으며, 이러한 구성들은 공지된 다양한 구조를 가질 수 있다
박막 트랜지스터(TFT)는 액티브층(AL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다.
액티브층(AL)은 폴리 실리콘 또는 산화물 반도체로 이루어질 수 있다. 산화물 반도체는 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 탄탈륨(Ta), 게르마늄(Ge), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 또는 인듐(In)을 기본으로 하는 산화물, 이들의 복합 산화물인 산화아연(ZnO), 인듐-갈륨-아연 산화물(InGaZnO4), 인듐-아연 산화물(Zn-In-O), 아연-주석 산화물(Zn-Sn-O) 인듐-갈륨 산화물 (In-Ga-O), 인듐-주석 산화물(In-Sn-O), 인듐-지르코늄 산화물(In-Zr-O), 인듐-지르코늄-아연 산화물(In-Zr-Zn-O), 인듐-지르코늄-주석 산화물(In-Zr-Sn-O), 인듐-지르코늄-갈륨 산화물(In-Zr-Ga-O), 인듐-알루미늄 산화물(In-Al-O), 인듐-아연-알루미늄 산화물(In-Zn-Al-O), 인듐-주석-알루미늄 산화물(In-Sn-Al-O), 인듐-알루미늄-갈륨 산화물(In-Al-Ga-O), 인듐-탄탈륨 산화물(In-Ta-O), 인듐-탄탈륨-아연 산화물(In-Ta-Zn-O), 인듐-탄탈륨-주석 산화물(In-Ta-Sn-O), 인듐-탄탈륨-갈륨 산화물(In-Ta-Ga-O), 인듐-게르마늄 산화물(In-Ge-O), 인듐-게르마늄-아연 산화물(In-Ge-Zn-O), 인듐-게르마늄-주석 산화물(In-Ge-Sn-O), 인듐-게르마늄-갈륨 산화물(In-Ge-Ga-O), 티타늄-인듐-아연 산화물(Ti-In-Zn-O), 하프늄-인듐-아연 산화물(Hf-In-Zn-O) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
액티브층(AL)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆으로 불순물이 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다. 여기서, 이러한 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라지며, N형 불순물 또는 P형 불순물이 가능하다. 액티브층(AL)이 산화물 반도체로 이루어지는 경우에는 고온에 노출되는 등의 외부 환경에 취약한 산화물 반도체를 보호하기 위해 별도의 보호층이 추가될 수 있다.
게이트 전극(GE)은 일 절연층을 사이에 두고 액티브층(AL) 상에 위치하며, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 각각은 게이트 전극(GE)을 덮는 타 절연층 상에 위치하여 컨택홀을 통해 액티브층(AL)의 소스 영역 및 드레인 영역 각각과 연결되어 있다. 드레인 전극(DE)은 유기 발광 소자(OLED)의 제1 전극(E1)과 컨택홀을 통해 연결되어 있다.
유기 발광 소자(OLED)는 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(DE)과 연결된 제1 전극(E1), 제1 전극(E1) 상에 위치하는 유기 발광층(EL), 유기 발광층(EL) 상에 위치하는 제2 전극(E2)을 포함한다.
제1 전극(E1)은 정공 주입 전극인 양극(anode)일 수 있으며, 광 반사성, 광 반투과성, 광 투과성 전극 중 어느 하나의 전극일 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에서 제1 전극(E1)은 전자 주입 전극인 음극(cathode)일 수 있다.
유기 발광층(EL)은 제1 전극(E1) 상에 위치하고 있다. 유기 발광층(EL)은 저분자 유기물 또는 PEDOT(Poly 3,4-ethylenedioxythiophene) 등의 고분자 유기물로 이루어질 수 있다. 유기 발광층(EL)은 적색을 발광하는 적색 유기 발광층, 녹색을 발광하는 녹색 유기 발광층 및 청색을 발광하는 청색 유기 발광층을 포함할 수 있으며, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층은 각각 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 형성되어 컬러 화상을 구현하게 된다. 유기 발광층(EL)은 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층을 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 모두 함께 적층하고, 각 화소별로 적색 색필터, 녹색 색필터 및 청색 색필터를 형성하여 컬러 화상을 구현할 수 있다. 다른 예로, 유기 발광층(EL)으로서 백색을 발광하는 백색 유기 발광층을 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 모두에 형성하고, 각 화소별로 각각 적색 색필터, 녹색 색필터 및 청색 색필터를 형성하여 컬러 화상을 구현할 수도 있다. 유기 발광층(EL)으로서 백색 유기 발광층과 색필터를 이용하여 컬러 화상을 구현하는 경우, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층을 각각의 개별 화소 즉, 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 증착하기 위한 증착 마스크를 사용하지 않아도 된다. 다른 예에서 설명한 유기 발광층(EL)으로서 백색 유기 발광층은 하나의 유기 발광층으로 형성될 수 있음은 물론이고, 복수 개의 유기 발광층을 적층하여 백색을 발광할 수 있도록 한 구성까지 포함한다. 일례로, 유기 발광층(EL)은 적어도 하나의 옐로우 유기 발광층과 적어도 하나의 청색 유기 발광층을 조합하여 백색 발광을 가능하게 한 구성, 적어도 하나의 시안 유기 발광층과 적어도 하나의 적색 유기 발광층을 조합하여 백색 발광을 가능하게 한 구성, 적어도 하나의 마젠타 유기 발광층과 적어도 하나의 녹색 유기 발광층을 조합하여 백색 발광을 가능하게 한 구성 등을 포함할 수 있다.
제2 전극(E2)은 유기 발광층(EL) 상에 위치하며, 전자 주입 전극인 음극(cathode)일 수 있다. 제2 전극(E2)은 광 반사성, 광 반투과성, 광 투과성 전극 중 어느 하나의 전극일 수 있다. 제2 전극(E2)은 유기 발광층(EL)을 덮도록 기판(SUB)의 표시 영역(DA) 전체에 걸쳐서 위치하고 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에서 제2 전극(E2)은 정공 주입 전극인 양극일 수 있다.
밀봉부(EN)는 표시부(DM)를 사이에 두고 기판(SUB) 상에 위치하고 있다. 밀봉부(EN)는 기판(SUB)의 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA) 전체에 걸쳐서 기판(SUB) 상에 위치하고 있으며, 기판(SUB)과 함께 표시부(DM)를 밀봉하고 있다. 밀봉부(EN)는 박막 밀봉부(thin film encapsulation)로 형성될 수 있다. 밀봉부(EN)는 표시부(DM) 상에 위치하는 유기층(OL) 및 유기층(OL) 상에 위치하는 무기층(IL)을 포함한다. 한편, 본 발명의 또 다른 실시예에서 밀봉부(EN)는 상호 교호적으로 적층된 하나 이상의 유기층 및 하나 이상의 무기층을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 무기층 또는 유기층 각각은 복수일 수 있으며, 복수의 무기층 및 복수의 유기층 각각은 상호 교호적으로 적층될 수 있다. 일례로, 밀봉부(EN)는 적어도 2개의 무기층 사이에 적어도 하나의 유기층이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다.
유기층(OL)은 고분자로 형성되며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴라카보네이트, 에폭시, 폴리에틸렌 및 폴리아크릴레이트 중 어느 하나로 형성되는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 일례로, 유기층은 폴리아크릴레이트로 형성될 수 있으며, 구체적으로는 디아크릴레이트계 모노머와 트리아크릴레이트계 모노머를 포함하는 모노머 조성물이 고분자화된 것을 포함한다. 여기서, 모노머 조성물에 모노아크릴레이트계 모노머가 더 포함될 수 있으며, 모노머 조성물에 TPO와 같은 공지의 광개시제가 더욱 포함될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
무기층(IL)은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 구체적으로, 무기층은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 플렉서블 표시 패널(FD)은 유기 발광 소자를 포함하는 유기 발광 표시 장치를 일례로서 설명하나, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 패널은 플렉서블하다면 액정 표시 장치(liquid crystal displays, LCDs), 플라즈마 디스플레이(plasma displays, PDs), 필드에미션디스플레이(field emission displays, FEDs), 전기영동 디스플레이(electrophoretic displays, EPDs), 전기습윤 디스플레이(electrowetting displays, EWDs) 등의 다양한 표시 장치일 수 있다.
터치 센서부(TS)는 플렉서블 표시 패널(FD)의 밀봉부(EN) 상에 형성되어 있다. 터치 센서부(TS)는 본 발명의 일 실시예에서 상술한 제1 터치 패드부(TP1), 연결부(CP), 제2 터치 패드부, 브릿지(BR)를 포함한다.
제1 터치 패드부(TP1), 연결부(CP), 제2 터치 패드부 각각은 밀봉부(EN) 상에 형성되어 있다.
브릿지(BR)는 플렉서블 표시 패널(FD)이 휘어진 방향과 교차하는 방향인 제1 방향으로 연장되어 이웃하는 제2 터치 패드부 사이를 연결하고 있다. 브릿지(BR)의 연장 방향은 플렉서블 표시 패널(FD)이 휘어지는 방향인 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 연장되어 있으나, 이에 한정되지 않고 브릿지(BR)의 연장 방향은 플렉서블 표시 패널(FD)이 휘어지는 방향과 교차한다면 어떠한 방향으로도 연장될 수 있다.
이상과 같은 터치 센서부(TS) 상에 윈도우(WI)가 위치하고 있다.
윈도우(WI)는 점탄성(viscoelastic) 물질을 포함하는 접착층(VL)에 의해 터치 센서부(TS)에 부착될 수 있으며, 터치 센서부(TS) 상에 위치하여 외부의 간섭으로부터 터치 센서부(TS) 및 플렉서블 표시 패널(FD)을 보호하는 역할을 한다. 윈도우(WI)는 플렉서블 표시 패널(FD)보다 큰 면적을 가질 수 있다. 윈도우(WI)는 터치 센서부(TS) 상에 위치하며, 플렉서블 표시 패널(FD)이 휘어진 방향과 동일한 방향으로 휘어져 있다. 윈도우(WI)는 플렉서블 표시 패널(FD)이 휘어진 방향과 동일한 방향인 제1 방향으로 휘어진 상태를 유지할 수 있으며, 이로 인해 플렉서블 표시 패널(FD)도 제1 방향으로 휘어진 상태를 유지할 수 있다. 윈도우(WI)는 투명한 물질을 포함할 수 있으며, 일례로 고분자(polymer), 유리(glass), 쿼츠(quartz), 사파이어(sapphire) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치(1000)는 브릿지(BR)가 플렉서블 표시 패널(FD)이 휘어진 방향인 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장됨으로써, 플렉서블 표시 패널(FD)이 제1 방향으로 휘어짐에 따라 브릿지(BR)에 제1 방향으로 스트레스가 발생되더라도, 종횡비가 큰 브릿지(BR)에 횡 방향인 제1 방향으로 스트레스가 인가되기 때문에, 제1 방향으로 인가되는 스트레스에 의해 브릿지(BR)가 파괴되는 것이 억제된다.
즉, 스트레스(stress)에 의한 터치 센서부(TS)의 브릿지(BR)의 파손이 억제된 플렉서블 표시 장치(1000)가 제공된다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

*플렉서블 기판(FS), 브릿지(BR), 터치 센서부(TS)

Claims (11)

  1. 기판; 그리고
    상기 기판 상에 배치되는 감지 패턴을 포함하며,
    상기 감지 패턴은 ,
    제1 방향을 따라 배열된 제1 감지 전극 ;
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 위치하며 서로 이격된 복수의 제2 감지 전극;
    인접하는 두 개의 제2 감지 전극을 연결하는 연결 패턴,
    상기 연결 패턴과 상기 제1 감지 전극 사이에 위치하는 절연층을 포함하고,
    상기 연결 패턴은 상기 제2 감지 전극과 동일한 물질을 포함하고,
    상기 연결 패턴은 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극과 다른 층에 위치하는 터치 패널.
  2. 제1항에서,
    상기 감지 패턴은 메쉬 형상인 터치 패널.
  3. 제1항에서,
    상기 제1 감지 전극, 상기 제2 감지 전극 및 상기 연결 패턴은 금속을 포함하는 터치 패널.
  4. 제1항에서,
    인접한 상기 제2 감지 전극은 적어도 하나의 상기 연결 패턴을 통해 전기적으로 연결되는 터치 패널.
  5. 제1항에서,
    상기 연결 패턴은 적어도 두 개의 서브 연결 패턴을 포함하는 터치 패널.
  6. 제5항에서,
    상기 적어도 두 개의 서브 연결 패턴은 상기 제1 방향을 따라 서로 이격된 터치 패널.
  7. 제1항에서,
    상기 연결 패턴은 상기 제1 감지 전극과 교차하는 터치 패널.
  8. 제7항에서,
    상기 연결 패턴은 상기 제1 감지 전극과 비스듬하게 교차하는 터치 패널.
  9. 제7항에서,
    상기 연결 패턴은 상기 제1 감지 전극의 가장자리와 평행하지 않는 터치 패널.
  10. 제1항에서,
    상기 제2 감지 전극은 상기 제1 감지 전극과 동일한 물질을 포함하고, 상기 제1 감지 전극과 동일한 층에 위치하는 터치 패널.
  11. 제10항에서,
    상기 제2 감지 전극은 투명 도전성 물질을 포함하는 터치 패널.

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