KR20220128605A - 터치패널 및 이를 포함하는 플렉서블 터치표시장치 - Google Patents

터치패널 및 이를 포함하는 플렉서블 터치표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예뜰은 터치패널 및 플렉서블 터치표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 유기발광소자 상에 배치된 봉지층, 봉지층 상에 배치되고, 제1 및 제2 유전율층을 포함하는 응력이완부재, 응력이완부재 상에 배치된 다수의 터치 전극 및 다수의 터치 전극 중 적어도 하나로 터치 구동 신호를 공급하고, 상기 터치 구동 신호에 응답하여 터치 유무 및 터치 위치 중 적어도 하나를 감지하는 터치 센싱 회로를 포함하고, 제1 유전율층은 제2 유전율층과 다른 비유전율을 갖는다. 이를 통해, 터치 전극과 유기발광소자의 전극 사이의 기생 커패시턴스를 줄일 수 있다.

Description

터치패널 및 이를 포함하는 플렉서블 터치표시장치{TOUCH PANEL AND Flexible DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명의 실시예들은 터치패널 및 이를 포함하는 플렉서블 터치표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치, 플라즈마 표시장치, 유기발광표시장치 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 표시장치 중에는, 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력방식을 제공하는 터치표시장치가 있다.
이러한 터치표시장치가 터치 기반의 입력 방식을 제공하기 위해서는, 사용자의 터치 유무를 파악하고 터치 좌표를 정확하게 검출할 수 있어야 한다.
이를 위해, 여러 가지의 터치 센싱 방식 중, 다수의 터치전극에 형성되는 캐패시턴스의 변화를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식이 많이 이용되고 있다.
터치표시장치의 터치패널에는 다수의 터치전극과 다수의 터치배선이 위치하고, 이러한 터치패널에는 여러 개의 터치전극들이 복잡한 형태로 배치되기 때문에, 터치패널 또는 터치패널을 내장하는 표시패널 등의 전극 패턴 구조에 따라 불필요한 기생 캐패시턴스가 발생하는 문제점이 발생하고 있다.
또한, 최근 터치표시장치는 스마트폰과 태블릿 PC와 같은 모바일 기기뿐만 아니라 TV(Television), 자동차 디스플레이, 웨어러블(wearable) 기기 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 다양한 분야에 적용되기 위해, 구조적 변형이 요구되고 있으며, 그 중 벤딩(bending) 가능한 플렉서블 터치표시장치가 각광받고 있다.
그러나, 벤딩 가능한 플렉서블 터치표시장치에서 제2 유전율층들이 적층된 영역에서는 플렉서블 터치표시장치 벤딩 시 제2 유전율층들 내에 압축응력(compressive stress)이 크게 발생하여, 파손이 발생할 수 있다.
또한, 이러한 플렉서블 터치표시장치의 터치패널은 표시패널 상에 부착되거나 표시패널 내에 내장될 수 있다. 여기서 표시패널은 액정표시패널, 플라즈마 표시패널, 유기발광 표시패널 중 어느 하나 일 수 있는데, 이 중 표시패널이 유기발광 표시패널일 경우, 유기발광 표시패널에 구비된 유기발광소자가 수분과 공기에 매우 취약하다는 문제가 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 실시예들의 목적은 터치 전극과 유기발광소자의 전극 사이의 기생 커패시턴스를 줄일 수 있는 구조를 갖는 터치패널 및 플렉서블 터치표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 다른 목적은 벤딩 가능한 플렉서블 터치표시장치에서 제2 유전율층의 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 터치패널 및 플렉서블 터치표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은 유기발광소자에 수분 및 공기가 침투되는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 터치패널 및 플렉서블 터치표시장치를 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 기판 상에 배치되고, 제1 전극, 발광층 및 제2 전극을 포함하는 유기발광소자, 유기발광소자 상에 배치된 봉지층, 봉지층 상에 배치되고, 두 층 이상을 포함하는 응력이완부재, 응력이완부재 상에 배치된 다수의 터치 전극 및 다수의 터치 전극 중 적어도 하나로 터치 구동 신호를 공급하고, 상기 터치 구동 신호에 응답하여 터치 유무 및 터치 위치 중 적어도 하나를 감지하는 터치 센싱 회로를 포함하고, 상기 응력이완부재는 적어도 하나의 제1 유전율층과 적어도 하나의 제2 유전율층을 포함하고, 적어도 하나의 제1 유전율층은 적어도 하나의 제2 유전율층과 다른 비유전율을 갖는다.
이러한 플렉서블 터치표시장치는 벤딩 가능하고, 응력이완부재는 플렉서블 터치표시장치가 벤딩 가능한 영역에 위치할 수 있다.
봉지층은 적어도 하나의 유기절연층과 적어도 하나의 무기절연층을 포함하고, 다수의 터치 전극과 유기발광소자의 제2 전극 사이에는 봉지층과, 응력이완부재가 배치될 수 있다.
기판 상에는 유기발광소자의 제2 전극이 배치된 영역의 외곽 영역에 적어도 하나의 댐이 배치되고, 댐 상에는 봉지층의 적어도 하나의 무기절연층과 응력이완부재가 배치될 수 있다.
그리고, 터치 전극에 전기적으로 연결된 터치 라인을 더 포함하고, 터치 라인은 댐 상을 지나 기판에서 댐의 외곽에 위치하는 패드부와 전기적으로 연결되고, 터치 라인과 응력이완부재는 댐 상에 중첨될 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 기판 상에 배치된 유기발광소자, 기판 상에 배치되고, 유기발광소자의 외곽에 배치된 적어도 하나의 댐, 기판 상에 배치되고, 적어도 하나의 무기절연층과 적어도 하나의 유기절연층을 포함하는 봉지층, 봉지층 상에 배치되고, 적어도 하나의 제1 유전율층과 적어도 하나의 제2 유전율층을 포함하는 응력이완부재 및 응력이완부재 상에 배치된 다수의 터치 전극을 포함하고, 응력이완부재는 적어도 하나의 제1 유전율층을 포함하고, 댐 상에는 상기 봉지층의 적어도 하나의 무기절연층과 응력이완부재가 배치될 수 있다.
이상에서 전술한 본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 전극과 유기발광소자의 전극 사이의 기생 커패시턴스를 줄일 수 있는 구조를 갖는 터치패널 및 플렉서블 터치표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에 의하면, 벤딩 가능한 플렉서블 터치표시장치에서 제2 유전율층의 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 터치패널 및 플렉서블 터치표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들에 의하면, 유기발광소자에 수분 및 공기가 침투되는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 터치패널 및 플렉서블 터치표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치의 시스템 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치가 뮤추얼-커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱하는 경우, 터치패널(TSP)의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치가 셀프-커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱하는 경우, 터치패널(TSP)의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서, 터치패널(TSP)에 배치된 비 메쉬 타입(Non-mesh type)의 터치 전극(TE)을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서, 터치패널(TSP)에 배치된 메쉬 타입(Mesh type)의 터치 전극을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서, 터치패널(TSP)에 배치된 메쉬 타입의 터치 전극(TE)과 서브픽셀(Sub Pixel) 간의 대응 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널의 서브픽셀 회로를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에서 터치 전극의 위치를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서 터치 전극과 제2전극 간의 기생 커패시턴스와 이에 의한 터치 감도 영향을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예들예 따른 플렉서블 터치표시장치의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서 제2 전극과 터치 전극 사이의 기생 커패시턴스와 제2 전극과 터치 전극 사이의 거리(또는 두께)의 상관관계를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 응력이완부재를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 플렉서블 터치표시장치의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 응력이완부재를 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치가 적어도 하나의 벤딩 영역을 포함한 구성을 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함 할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치의 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치는 영상을 표시하기 위한 영상 표시 기능과, 사용자의 터치를 센싱하는 터치 센싱 기능을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치는, 영상 표시를 위해, 데이터 라인들과 게이트 라인들이 배치되는 표시패널(DISP)과, 표시패널(DISP)을 구동하기 위한 디스플레이 구동 회로 등을 포함할 수 있다.
디스플레이 구동 회로는, 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 구동 회로(DDC)와, 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 구동 회로(GDC)와, 데이터 구동 회로(DDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)를 제어하기 위한 디스플레이 컨트롤러(D-CTR) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치는, 터치 센싱을 위해, 터치 센서(Touch Sensor)로서 다수의 터치 전극들(TE)이 배치된 터치패널(TSP)과, 터치패널(TSP)의 구동 및 센싱 처리를 수행하는 터치 센싱 회로(TSC) 등을 포함할 수 있다.
터치 센싱 회로(TSC)는 터치패널(TSP)을 구동하기 위하여 터치패널(TSP)로 구동 신호를 공급하고, 터치패널(TSP)로부터 센싱 신호를 검출하고, 이를 토대로, 터치유무 및/또는 터치위치(터치좌표)를 센싱한다.
이러한 터치 센싱 회로(TSC)는 구동 신호를 공급하고 센싱 신호를 수신하는 터치 구동 회로(TDC)와, 터치유무 및/또는 터치위치(터치좌표)를 산출하는 터치 컨트롤러(T-CTR) 등을 포함하여 구현될 수도 있다.
터치 센싱 회로(TSC)는 하나 또는 둘 이상의 부품(예: 집적회로)으로 구현될 수 있으며, 디스플레이 구동 회로와 별도로 구현될 수도 있다.
또한, 터치 센싱 회로(TSC)의 전체 또는 일부는, 디스플레이 구동 회로 또는 그 내부 회로 중 하나 이상과 통합되어 구현될 수 있다. 예를 들어, 터치 센싱 회로(TSC)의 터치 구동 회로(TDC)는 디스플레이 구동 회로의 데이터 구동 회로(DDC)와 함께 집적회로로 구현될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치는 터치 전극들(TE, 터치센서들)에 형성되는 커패시턴스(Capacitance)에 기반하여 터치를 센싱할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치는 커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로서, 뮤추얼-커패시턴스(Mutual-capacitance) 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있고, 셀프-커패시턴스(Self-capacitance) 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서, 터치패널(TSP)의 3가지 예시도로서, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치가 뮤추얼-커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱하는 경우, 터치패널(TSP)의 예시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치가 셀프-커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱하는 경우, 터치패널(TSP)의 예시도이다.
도 2를 참조하면, 뮤추얼-커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 터치패널(TSP)에 배치되는 다수의 터치 전극들(TE)은 구동 신호가 인가되는 구동 터치 전극(구동전극, 송신전극, 또는 구동라인이라고도 함)과, 센싱 신호가 센싱되고 구동전극과 커패시턴스를 형성하는 센싱 터치 전극(센싱전극, 수신전극, 또는 센싱라인이라고도 함)으로 분류될 수 있다.
그리고, 터치 전극들의 구동 터치 전극들 중에서, 동일한 행 (또는 동일한 열)에 배치된 구동 터치 전극들은 일체화 방식에 의해 (또는 브릿지 패턴에 의한 연결 방식에 의해) 전기적으로 서로 연결되어 하나의 구동 터치 전극 라인(DEL)을 형성한다.
*도 2를 참조하면, 터치 전극들의 센싱 터치 전극들 중에서, 동일한 열 (또는 동일한 행)에 배치된 센싱 터치 전극들은 브릿지 패턴에 의해 (또는 일체화 방식에 의해) 전기적으로 서로 연결되어 하나의 센싱 터치 전극 라인(SEL)을 형성한다.
이러한 뮤추얼-커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 터치 센싱 회로(TSC)는, 하나 이상의 구동 터치 전극 라인(DEL)으로 구동 신호를 인가하고, 하나 이상의 센싱 터치 전극 라인(SEL)으로부터 센싱 신호를 수신하고, 수신된 센싱 신호를 토대로, 손가락, 펜 등의 포인터의 유무에 따른 구동 터치 전극 라인(DEL)과 센싱 터치 전극 라인(SEL) 간의 커패시턴스(뮤추얼-커패시턴스)의 변화를 토대로 터치 유무 및/또는 터치 좌표 등을 검출한다.
도 2를 참조하면, 구동 신호 및 센싱 신호 전달을 위해, 다수의 구동 터치 전극 라인(DEL) 및 다수의 센싱 터치 전극 라인(SEL) 각각은 하나 이상의 터치 라인(TL)을 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결된다.
구체적으로, 구동 신호 전달을 위해, 다수의 구동 터치 전극 라인(DEL) 각각은 하나 이상의 구동 터치 라인(TLd)을 통해, 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결된다. 그리고, 센싱 신호 전달을 위해, 다수의 센싱 터치 전극 라인(SEL) 각각은 하나 이상의 센싱 터치 라인(TLs)을 통해, 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결된다.
또한, 뮤추얼 커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식의 플렉서블 터치표시장치(100)는 도 3으로 나타낼 수도 있다.
도 3을 참조하면, 터치패널(TSP)에는 다수의 터치전극들(TE)이 배치되며, 이러한 터치전극들(TE)과 터치회로(130)를 전기적으로 연결해주는 터치라인들(TL)이 배치될 수 있다.
또한, 터치패널(TSP)에는, 터치라인들(TL)과 터치 구동 회로(TDC)를 전기적으로 연결해주기 위하여, 터치 구동 회로(TDC)가 접촉하는 터치패드들이 존재할 수도 있다.
터치전극들(TE) 및 터치라인들(TL)은 동일한 층에 존재할 수도 있고 서로 다른 층에 존재할 수도 있다.
하나의 구동 터치전극 라인(Driving TE Line)을 형성하는 둘 이상의 터치전극은 구동 터치전극(Driving TE)이라고 한다. 하나의 센싱 터치전극 라인(Sensing TE Line)을 형성하는 둘 이상의 터치전극(TE)을 센싱 터치전극(Sensing TE)이라고 한다.
하나의 구동 터치전극 라인마다 적어도 하나의 터치라인(TL)이 연결되고, 하나의 센싱 터치전극 라인마다 적어도 하나의 터치라인(TL)이 연결될 수 있다.
하나의 구동 터치전극 라인마다 연결되는 적어도 하나의 터치라인(TL)을 구동 터치라인(Driving TL)이라고 한다. 하나의 센싱 터치전극 라인마다 연결되는 적어도 하나의 터치라인(TL)을 센싱 터치라인(Sensing TL)이라고 한다.
하나의 터치라인(TL)마다 하나의 터치패드(TP)가 연결될 수 있다.
도 3을 참조하면, 다수의 터치전극들(TE) 각각은, 일 예로, 외곽의 윤곽을 볼 때, 마름모형일 수 있으며, 경우에 따라서는, 직사각형 (정사각형을 포함할 수 있음)일 수도 있으며, 이뿐만 아니라 다양한 모양으로 되어 있을 수도 있다.
실시예들에 따른 터치패널(TSP)은 표시영역(A/A)과 비 표시영역(N/A)을 갖는 표시패널의 내부에 존재할 수 있다(내장형).
터치패널(TSP)이 내장형인 경우, 터치패널(TSP)과 표시패널은 한번의 패널 제작 공정을 통해 함께 만들어질 수 있다.
터치패널(TSP)이 내장형인 경우, 터치패널(TSP)은 다수의 터치전극들(TE)의 집합체로 볼 수 있다. 여기서, 다수의 터치전극들(TE)이 놓이는 판(Plate)은 전용 기판일 수도 있고, 표시패널에 이미 존재하는 층(예: 봉지층)일 수도 있다.
도 4를 참조하면, 셀프-커패시턴스(Self-capacitance) 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 터치패널(TSP)에 배치되는 각 터치 전극(TE)은 구동 터치 전극의 역할 (구동 신호 인가)과 센싱 터치 전극의 역할(센싱 신호 검출)을 모두 갖는다.
즉, 각 터치 전극(TE)으로 구동 신호가 인가되고, 구동 신호가 인가된 터치 전극(TE)을 통해 센싱 신호를 수신한다. 따라서, 셀프-커패시턴스(Self-capacitance) 기반의 터치 센싱 방식에서는, 구동전극과 센싱전극의 구분이 따로 없다.
이러한 셀프-커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 터치 센싱 회로(TSC)는, 하나 이상의 터치 전극(TE)으로 구동 신호를 인가하고, 구동 신호가 인가된 터치 전극(TE)으로부터 센싱 신호를 수신하며, 수신된 센싱 신호를 토대로, 손가락, 펜 등의 포인터와 터치 전극(TE) 간의 커패시턴스의 변화를 토대로 터치 유무 및/또는 터치 좌표 등을 검출한다.
도 4를 참조하면, 구동 신호 및 센싱 신호 전달을 위해, 다수의 터치 전극(TE) 각각은 하나 이상의 터치 라인(TL)을 통해 터치 구동 회로(TDC)와 전기적으로 연결된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치는, 뮤추얼-커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있고, 셀프-커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서, 터치패널(TSP)은 표시패널(DISP)의 제작 시 함께 제작되어 표시패널(DISP)의 내부에 존재하는 내장형 타입일 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널(DISP)은 터치패널(TSP)를 내장할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 터치 전극들(TE) 및 터치 라인들(TL)은 표시패널(DISP)의 내부에 존재하는 전극 및 신호배선이다.
또 한편, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치의 표시패널(DISP)은, 유기발광다이오드 패널(OLED Panel), 액정표시패널(LCD Panel) 등의 다양한 타입일 수 있다. 아래에서는, 설명의 편의를 위해, 유기발광다이오드 패널(OLED Panel)을 주로 예로 들어 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서, 터치패널(TSP)에 배치된 비 메쉬 타입(Non-mesh type)의 터치 전극(TE)을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서, 터치패널(TSP)에 배치된 다수의 터치 전극(TE) 각각은 비 메쉬 타입일 수 있다. 구체적으로, 개구부가 없는 터치 전극(TE)일 수 있다.
비 메쉬 타입(Non-mesh type)의 터치 전극(TE)은 오픈 영역(Open Area)이 없는 판 형태의 전극메탈일 수 있다.
이 경우, 터치 전극(TE)은 투명 전극일 수 있다. 상술한 바와 같이 다수의 터치 전극(TE)이 개구부가 없는 투명 전극으로 이루어질 때, 다수의 터치 전극(TE)이 투명 전극으로 이루어짐으로써, 표시패널의 발광효율을 높여줄 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서, 터치패널(TSP)에 배치된 메쉬 타입(Mesh type)의 터치 전극을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서, 터치패널(TSP)에 배치된 다수의 터치 전극(TE) 각각은 비 메쉬 타입일 수 있다.
메쉬 타입(Mesh type)의 터치 전극(TE)은 메쉬 타입으로 패터닝 된 전극메탈(EM)로 되어 있을 수 있다.
이에 따라, 메쉬 타입(Mesh type)의 터치 전극(TE)의 영역에는 다수의 오픈 영역(OA)이 존재할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서, 터치패널(TSP)에 배치된 메쉬 타입의 터치 전극(TE)과 서브픽셀(Sub Pixel) 간의 대응 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 메쉬 타입으로 패터닝 된 전극메탈(EM)로 되어 있는 터치 전극(TE)의 영역 내 존재하는 다수의 오픈 영역(OA) 각각은 하나 이상의 서브픽셀의 발광 영역과 대응될 수 있다.
예를 들어, 하나의 터치 전극(TE)의 영역 내 존재하는 다수의 오픈 영역(OA) 각각은 적색 서브픽셀, 녹색 서브픽셀 및 청색 서브픽셀 등 중 하나 이상의 발광 영역과 대응될 수 있다.
다른 예로, 하나의 터치 전극(TE)의 영역 내 존재하는 다수의 오픈 영역(OA) 각각은 적색 서브픽셀, 녹색 서브픽셀, 청색 서브픽셀 및 흰색 서브픽셀 등 중 하나 이상의 발광 영역과 대응될 수 있다.
전술한 바와 같이, 평면에서 볼 때, 각 터치 전극(TE)의 오픈 영역들(OA) 각각에 하나 이상의 서브픽셀의 발광 영역이 존재함으로써, 터치 센싱을 가능하게 하면서도, 표시패널(DISP)의 개구율 및 발광 효율을 더욱 높여줄 수 있다.
위에서 전술한 바와 같이, 하나의 터치 전극(TE)의 외곽의 대략적인 윤곽은 마름모형 또는 직사각형(정사각형 포함 가능) 등일 수 있으며, 하나의 터치 전극(TE)에서의 구멍에 해당하는 오픈 영역(OA) 또한, 마름모형 또는 직사각형(정사각형 포함 가능) 등일 수 있다.
하지만, 이러한 터치 전극(TE)의 형상과 오픈 영역(OA)의 형상은, 서브픽셀의 형상, 서브픽셀들의 배열 구조, 터치 감도 등을 고려하여, 다양하게 변형되어 설계될 수 있을 것이다.
이에, 아래에서는, 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)를 이용하여 영상을 표시하기 위한 표시패널에서의 서브픽셀 구조(서브픽셀 회로)를 살펴본다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널의 서브픽셀 회로를 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 각 서브픽셀(SP)은, 기본적으로, 유기발광다이오드(OLED)와, 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 구동 트랜지스터(DRT)를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 각 서브픽셀(SP)은, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드에 해당하는 제1 노드(N1)로 데이터 전압(VDATA)을 전달해주기 위한 제1 트랜지스터(T1)와, 영상 신호 전압에 해당하는 데이터 전압(VDATA) 또는 이에 대응되는 전압을 한 프레임 시간 동안 유지하는 스토리지 캐패시터(C1)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)는 제1전극(E1, 애노드 전극 또는 캐소드 전극), 발광층(EL) 및 제2전극(E2, 캐소드 전극 또는 애노드 전극) 등으로 이루어질 수 있다.
일 예로, 유기발광다이오드(OLED)의 제2전극(E2)에는 기저 전압(EVSS)이 인가될 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)는 유기발광다이오드(OLED)로 구동 전류를 공급해줌으로써 유기발광다이오드(OLED)를 구동해준다.
구동 트랜지스터(DRT)는 제1 노드(N1), 제2 노드(N2) 및 제3노드(N3)를 갖는다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)는 게이트 노드에 해당하는 노드로서, 제1 트랜지스터(T1)의 소스 노드 또는 드레인 노드와 전기적으로 연결될 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)는 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극(E1)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제3노드(N3)는 구동 전압(EVDD)이 인가되는 노드로서, 구동 전압(EVDD)을 공급하는 구동전압 라인(DVL: Driving Voltage Line)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)와 제1 트랜지스터(T1)는, n 타입으로 구현될 수도 있고, p 타입으로도 구현될 수도 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 데이터 라인(DL)과 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1) 사이에 전기적으로 연결되고, 게이트 라인을 통해 스캔 신호(SCAN)를 게이트 노드로 인가 받아 제어될 수 있다.
이러한 제1 트랜지스터(T1)는 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-온 되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급된 데이터 전압(VDATA)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)로 전달해줄 수 있다.
스토리지 캐패시터(C1)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 스토리지 캐패시터(C1)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 존재하는 내부 캐패시터(Internal Capacitor)인 기생 캐패시터(예: Cgs, Cgd)가 아니라, 구동 트랜지스터(DRT)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 캐패시터(External Capacitor)이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시패널에 배치된 각 서브픽셀은, 유기발광다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(DRT), 제1 트랜지스터(T1) 및 스토리지 캐패시터(C1) 이외에, 제2 트랜지스터(T2)를 더 포함할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)와 기준 전압(VREF: Reference Voltage)을 공급하는 기준 전압 라인(RVL: Reference Voltage Line) 사이에 전기적으로 연결되고, 게이트 노드로 스캔 신호의 일종인 센싱 신호(SENSE)를 인가 받아 제어될 수 있다.
전술한 제2 트랜지스터(T2)를 더 포함함으로써, 서브픽셀(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)의 전압 상태를 효과적으로 제어해줄 수 있다.
이러한 제2 트랜지스터(T2)는 센싱 신호(SENSE)에 의해 턴-온 되어 기준 전압 라인(RVL)을 통해 공급되는 기준 전압(VREF)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)에 인가해준다.
도 9의 서브픽셀 구조는, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)의 전압 초기화를 정확하게 해주는데 유리하고, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치(문턱전압 또는 이동도), 유기발광다이오드(OLED)의 고유 특성치(예: 문턱전압)을 센싱하기 위해 유리한 구조이다.
한편, 스캔 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)는 별개의 게이트 신호일 수 있다. 이 경우, 스캔 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)는, 서로 다른 게이트 라인을 통해, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 노드 및 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 노드로 각각 인가될 수도 있다.
경우에 따라서는, 스캔 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)는 동일한 게이트 신호일 수도 있다. 이 경우, 스캔 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)는 동일한 게이트 라인을 통해 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 노드 및 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 노드에 공통으로 인가될 수도 있다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에서 터치 전극의 위치를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시패널에서 터치 전극(TE)는, 유기발광다이오드(OLED) 상에 위치하는 봉지층(1030) 상에 배치될 수 있다.
여기서, 봉지층(1030)은 발광층(EL)에 포함된 유기물질을 수분, 공기 등으로부터 보호하기 위한 층으로서, 캐소드 전극일 수 있는 유기발광다이오드(OLED)의 제2전극(E2) 상에 위치할 수 있다.
한편, 봉지층(1030)은 메탈 금속일 수도 있고, 무기물로 되어 있을 수도 있고, 하나 이상의 유기절연층과 하나 이상의 무기절연층이 적층 되어 구성될 수도 있다.
이와 같이, 터치 전극(TE)이 봉지층(1030) 상에 형성된 터치구조를 TOE (Touch On Encapsulation Layer)라고 한다.
한편, 봉지층(1030)과 터치 전극(TE) 사이에 컬러필터 층이 추가로 존재하거나, 터치 전극(TE) 상에 컬러필터 층이 추가로 존재할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서 터치 전극과 제2전극 간의 기생 커패시턴스와 이에 의한 터치 감도 영향을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 터치센싱구간 동안, 소정의 전압을 갖는 터치구동신호가 터치 전극(TE)에 인가될 수 있다.
*이에 따라, 제2전극(E2)과 터치센서(TS) 사이에 전위치가 발생하여 커패시턴스(Cp)가 형성될 수 있다.
터치센싱에 필요한 커패시턴스는, 터치 전극(TE) 간의 커패시턴스거나, 터치 전극(TE)와 터치 오브젝트(예: 손가락, 펜 등) 간의 커패시턴스다.
따라서, 제2전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이에 형성되는 커패시턴스(Cp)는 기생 커패시턴스에 해당한다.
터치패널(TSP)을 내장하는 표시패널을 구현하는 방안으로서, 터치 전극(TE)을 봉지층(1030) 상에 바로 형성하여 터치패널(TSP)을 표시패널에 내장하게 되면, 제2전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 거리가 상당히 가까워질 수 있다.
이에 따라, 제2전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이에 기생 커패시턴스(Cp)가 커지게 된다. 이로 인해, RC 지연(Resistive-Capacitive Delay)도 커지게 될 수 있다.
한편, 플렉서블 터치표시장치(100)에서는 얇은 두께에 대한 요구 사항이 있기 때문에, 플렉서블 터치표시장치(100)의 두께의 요구 조건에 따라, 제2전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이가 더욱 가까워져 이 둘 사이에 기생 커패시턴스(Cp)가 더 커질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치(100)는 제2전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 기생 커패시턴스(Cp)를 줄일 수 있는 구조를 포함한다.
이를 도 12 및 도 13에서 자세히 검토하면 다음과 같다.
도 12는 본 발명의 실시예들예 따른 플렉서블 터치표시장치의 단면도이다. 도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치에서 제2 전극과 터치 전극 사이의 기생 커패시턴스와 제2 전극과 터치 전극 사이의 거리(또는 두께)의 상관관계를 나타낸 도면이다.
먼저 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치(100)는 기판(1200) 상에 버퍼층(1201)이 위치한다. 이 때, 기판(1200)은 폴리이미드(Polyimide)로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들면, 기판(1200)는 휘거나 접히는데 파손되지 않는 물질로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치(100)는 벤딩될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치(100)는 벤딩되는 영역인 벤딩영역을 적어도 하나 포함할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 플렉서블 터치표시장치(100)는 외력을 가하여 형상을 변형시킬 수 있는 표시장치일 경우, 폴더블(foldable) 터치표시장치, 커브드(curved) 터치표시장치, 롤러블(rolable) 터치표시장치, 및 플렉서블(flexible) 터치표시장치 등일 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치(100)를 벤딩 시킨다는 것은 플렉서블 터치표시장치(100)를 휘거나 접는다는 의미를 모두 포함할 수 있다.
한편, 도 12에는 도시하지 않았으나, 버퍼층(1201) 상에는 액티브층, 제1 층간절연막, 게이트전극, 게이트절연막, 소스전극, 드레인전극, 보호층 및 오버코트층 등이 위치할 수 있다.
버퍼층(1201) 상에는 각 서브픽셀의 발광 위치에 유기발광소자(OLED)의 제1 전극(E1)이 위치한다. 제1 전극(E1) 상에는 제1 전극(E1)의 상면의 일부를 노출하도록 뱅크(1211)가 위치한다.
그리고, 제1 전극(E1) 상에는 발광층(EL)이 위치한다. 도 12에서는 발광층(EL)이 뱅크(1211)로 인해 노출된 제1 전극(E1) 상면에 위치한 구성을 도시하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 예를 들면, 발광층(EL)은 뱅크로(1211)로 인해 노출된 제1 전극(E1) 상면 및 뱅크(1211) 상에 위치할 수도 있다.
제1 전극(E1)과 뱅크(1211) 상에는 유기발광소자(OLED)의 제2 전극(E2)이 위치한다. 여기서, 제2 전극(E2)은 모든 서브픽셀 영역에 공통으로 구비될 수 있다.
그리고, 제2 전극(E2) 상에는 수분, 공기 등의 침투 방지를 위한 봉지층(1030)이 위치한다.
또한, 기판(1200)의 외곽 영역, 구체적으로, 유기발광소자(OLED)의 제2 전극(E2)이 배치된 영역의 외곽 영역에는, 댐(DAM, 2060)이 위치할 수 있다. 여기서 댐(2060)은 유기발광소자(OLED)를 포함하는 패널 제조 시, 유기물질 등이 일정 영역 밖으로 넘치는 것을 방지하는 역할을 할 수 있으며, 기판(1200)의 외곽 영역에서 수분 및 공기가 침투하는 것을 방지할 수 있다.
봉지층(1030)은 하나의 층으로 되어 있을 수도 있고, 두 개 이상의 층이 적층 되어 있을 수도 있다. 또한, 봉지층(1030)은 금속 층으로 되어 있을 수도 있고, 유기절연층과 무기절연층이 둘 이상이 적층되어 있을 수도 있다.
후술하는 설명에서는 봉지층(1030)이 제1 봉지층(1031), 제2 봉지층(1032) 및 제3 봉지층(1033)을 포함하는 구성을 중심으로 설명한다.
제1 봉지층(1031) 상에는 제2 봉지층(1252)이 배치되고, 제2 봉지층(1032) 상에는 제3 봉지층(1033)이 배치될 수 있다. 그리고, 제1 봉지층(1031)과 제3 봉지층(1033)은 무기절연층일 수 있고, 제2 봉지층(1032)은 유기절연층일 수 있다.
즉, 본 발명의 플렉서블 터치표시장치(100)에서 봉지층(1030)은 무기절연층과 유기절연층이 서로 교번하여 배치되는 형태일 수 있다.
이러한 봉지층(1030)은 유기발광소자(OLED) 상부뿐 만 아니라, 댐(2060) 상에도 위치한다. 구체적으로, 댐(2060) 상에는 제1 봉지층(1031)과 제3 봉지층(1033)이 위치할 수 있다.
기판(1200) 외곽에 위치한 댐(1260) 상에는 무기절연층인 제1 봉지층(1031)과 제3 봉지층(1033)이 위치한다. 다시 말해, 댐(126) 상에는 유기절연층인 제2 봉지층(1032)이 위치하지 않는다.
제2 봉지층(1032)은 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 기생 커패시턴스(Cp)를 줄이기 위해 두께를 매우 두껍게 설계할 수 있다. 예를 들어, 봉지층(1030)의 두께는 5 마이크로 미터 이상일 수 있으며, 봉지층(1030)의 두께 중 대부분은 제2 봉지층(1032)이 차지하는 두께일 수 있다.
이와 같이 두께가 두꺼운 제2 봉지층(1032)이 기판(1200) 외곽까지 배치될 경우, 플렉서블 터치표시장치(100) 내에 침투한 수분 또는 공기의 이동도를 떨어트리는 역할을 할 수 있으나, 반대로, 수분 또는 공기의 침투가 용이하여, 유기발광소자(OLED)의 수명을 단축시킬 수 있다.
이를 방지하기 위해, 제2 봉지층(1032)은 기판(1200) 외곽(예를 들면, 댐의 상부)에 위치하지 않는다.
이러한 봉지층(1030) 상에는 응력이완부재(1250)가 위치한다. 응력이완부재(1250) 상에는 브릿지 패턴(BP)이 위치하고, 브릿지 패턴(BP) 상에는 제2 층간절연막(1235)이 위치한다, 그리고, 제2 층간절연막(1235) 상에는 터치 전극(TE) 및 터치 라인(TL)이 위치한다.
동일한 행 (또는 동일한 열)에 배치된 터치 전극(TE)들은 브릿지 패턴(BP)을 통해 전기적으로 연결되어 하나의 구동 터치 전극 라인을 형성하거나, 하나의 센싱 터치 전극 라인을 형성할 수 있다.
도 12에서는 터치 전극(TE)과 터치 라인(TL)이 동일층에 위치한 구성을 도시하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 터치 전극(TE)과 터치 라인(TL)이 서로 다른 층에 위치할 수도 있다.
이러한 터치 라인(TL)과 터치 전극(TE)은 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 터치 라인(TL)은 댐(1260) 상에 위치하고, 댐(1260)의 외곽에 위치하는 패드부(TPA)까지 연장된다. 이러한 터치 라인(TL)은 패드부(TPA)와 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 터치 라인(TL)은 패드부(TPA)에 위치한 패드(TP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 터치 라인(TL)과 응력이완부재(1250)는 댐 (1260) 상에 중첩하도록 배치될 수 있다.
터치 라인(TL)이 연결된 패드(TP)는 터치 센싱 회로(TSC)와 연결될 수 있다. 터치 센싱 회로(TSC)는 다수의 터치 전극(TE) 중 적어도 하나로 터치 구동 신호를 공급하고, 터치 구동 신호에 응답하여 터치 유무 및 터치 위치 중 적어도 하나를 감지할 수 있다.
터치 전극(TE)이 위치한 제2 층간절연막(1235) 상에는 평탄화층(1240)이 위치한다. 그리고, 평탄화층(1240) 상에는 편광판(1245)이 위치한다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 응력이완부재(1250)는 적어도 한 층의 저유전율(low-K)층(1252)을 포함할 수 있다.
여기서 제1 유전율층(1252)을 구성하는 저유전율 물질이란 이산화규소(SiO-2)보다 낮은 비유전율을 갖는 물질을 의미한다.
예를 들면, 이산화규소의 비유전율이 3.9 F/m 내지 4.3 F/m 이라고 할 때, 봉지층(1250)의 제1 유전율층(1252)의 비유전율은 3.9 F/m 미만인 물질들일 수 있다.
한편, 응력이완부재(1250)의 제1 유전율층(152)이 낮은 비유전율을 가짐으로써, 유기발광소자(OLED)의 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 기생 커패시턴스(Cp)를 낮출 수 있다.
제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 기생 커패시턴스(Cp)는 다음의 수학식 1에 따라 정의된다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, ε은 공기의 유전율과 도전체들(제2 전극(E2)과 터치 전극(TE)) 사이에 위치한 부도체(봉지층 및 응력이완부재)의 비유전율의 곱, A는 전극의 넓이, d는 전극간 거리를 나타낸다.
수학식 1에 따르면, 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 기생 커패시턴스(Cp)는 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이에 위치한 부도체들의 비유전율과 비례하므로, 결국, 기생 커패시턴스(Cp)는 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이에 위치한 부도체 중 하나인 응력이완부재(1250)의 제1 유전율층(1252)의 비유전율과도 비례한다.
따라서, 제1 유전율층(1252)의 비유전율이 낮으므로, 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 기생 커패시턴스(Cp)도 낮아질 수 있으며, 이에 따라, RC 지연도 완화시킬 수 있다.
또한, 응력이완부재(1250)는 적어도 하나의 제2 유전율층(1251)을 포함할 수 있다. 이 때, 제2 유전율층(1251)은 산화규소로 이루어질 수 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다.
한편, 도 12에서는 봉지층(1030) 상에 응력이완부재(1250)의 제2 유전율층(1251)이 배치되고, 제2 유전율층(1251) 상에 제1 유전율층(1252)이 배치되는 구성을 도시하였으나, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들면, 봉지층(1030) 상에 응력이완부재(1250) 제1 유전율층(1252)이 배치되고, 제1 유전율층(1252) 상에 제2 유전율층(1251)이 배치될 수도 있다.
다시 말해, 본 발명의 응력이완부재(1250)가 적어도 하나의 제2 유전율층(1251)과 적어도 하나의 제1 유전율층(1252)을 포함하는 구성이면 충분하다. 여기서, 제1 유전율층(1252)의 비유전율은 제2 유전율층(1251)의 비유전율과 다를 수 있다.
제1 유전율층(1252)은 이산화규소보다 비유전율이 낮은 규소(Si)를 포함하는 물질로 이루어지거나, 이산화규소보다 비유전율이 낮은 유기 물질로 이루어진 물질일 수 있다.
또는, 제1 유전율층(1252)을 구성하는 물질은 제2 유전율층(1251)을 구성하는 물질보다 비유전율이 낮은 물질일 수 있다.
또는, 제1 유전율층(1252)을 구성하는 물질은 제1 봉지층(1031) 또는 제3 봉지층(1033)의 물질보다 비유전율이 낮은 물질일 수 있다.
예를 들면, 제1 유전율층(1252)은 탄소가 도핑된 산화규소(SiOx:C), 불소가 도핑된 산화규소(SiOx:F), 탄소가 도핑된 다공성의 산화규소(Porous SiOx:C), 스핀 온 유기 절연물질(Spin-on organic polymeric dielectrics)(예를 들어, polynobornenes, benzocyclobutene 등), 스핀 온 규소계 유기 절연물질(Spin-on silicon based polymeric dielectrics)(예를 들어, hydrogen silsesquioxane, methyl silsesquiozane 등) 중 적어도 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 상술한 제1 유전율층(1252)의 물질들은 유기 절연물질이거나, 유기 절연물질의 물성과 유사한 물성을 갖는다.
구체적으로, 스핀 온 유기 절연물질과 스핀 온 규소계 유기 절연물질은 이산화규소, 제2 유전율층(1251), 제1 봉지층(1031) 및 제3 봉지층(1033) 중 어느 하나의 구성보다 비유전율이 낮은 유기 절연물질이며, 탄소가 도핑된 산화규소(SiOx:C), 불소가 도핑된 산화규소(SiOx:F), 탄소가 도핑된 다공성의 산화규소(Porous SiOx:C)는 이산화규소, 제2 유전율층(1251), 제1 봉지층(1031) 및 제3 봉지층(1033) 중 어느 하나의 구성보다 비유전율이 낮고 유기 절연물질의 물성과 유사한 물성을 갖는 물질들이다.
예를 들면, 탄소가 도핑된 산화규소(SiOx:C), 불소가 도핑된 산화규소(SiOx:F), 탄소가 도핑된 다공성의 산화규소(Porous SiOx:C)는 상술한 유기 절연물질들과 같이 높은 연성을 갖고, 플렉서블 터치표시장치(100) 내로 침투한 수분 또는 공기의 이동 경로를 늘려 유기발광소자(OLED)에 도달하는 시간을 지연시키는 역할을 할 수 있다.
한편, 응력완화부재(1250)의 제2 유전율층(1251)이 산화규소로 이루어지고, 제1 유전율층(1252)이 규소를 포함하는 물질로 이루어질 경우, 응력완화부재(1250)를 형성하는 공정이 간단해질 수 있다. 예를 들어, 제3 봉지층(1233) 상에 산화규소로 이루어지는 제2 유전율층(1251)을 형성하고, 제1 유전율층(1252)은 산화규소 물질에 탄소 또는 불소를 도핑하여 형성할 수 있다. 즉, 제1 유전율층(1252)은 제2 유전율층(1251)과 동일 물질로 형성하고 이후 탄소 또는 불소를 도핑하여 형성할 수 있으므로, 제2 유전율층(1251)과 다른 원료물질로 형성할 필요가 없다. 따라서, 제1 유전율층(1252)의 형성 공정이 간단해질 수 있다.
한편, 도 13에 도시한 바와 같이, 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 기생 커패시턴스(Cp)는 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 거리(d1, 또는 두께)에 반비례 하므로, 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 기생 커패시턴스(Cp)를 낮추기 위해서는 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 거리(d1)를 증가시키는 방법도 있다.
다시 말해, 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이에 위치한 구성들의 거리(d1)를 증가시키면 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 기생 커패시턴스(Cp)를 줄일 수 있다.
즉, 제1 유전율층(1252)은 비유전율이 낮으므로 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 기생 커패시턴스(Cp)를 줄여줄 수 있다. 그리고, 제1 유전율층(1252)이 높은 연성을 갖는 물질로 이루어지기 때문에 기생 커패시턴스(Cp)를 줄이기 위해 거리(d1)를 증가시키더라도, 플렉서블 터치표시장치(100)를 휘거나 접기 위해 외력을 가할 때 플렉서블 터치표시장치(100) 내에 발생된 응력을 이완(relaxation)시킬 수 있다.
구체적으로, 플렉서블 터치표시장치(100)가 벤딩 가능하고, 응력이완부재(1250)는 플렉서블 터치표시장치(100)가 벤딩 가능한 영역에 위치한다. 한편, 응력이완부재(1250)는 벤딩 가능한 영역을 포함하여, 벤딩 가능하지 않는 영역까지 배치될 수도 있다.
이러한 응력이완부재(1250)가 높은 연성을 갖는 제1 유전율층(1252)을 포함하지 않을 경우, 제2 봉지층(1032) 상에는 제3 봉지층(1232) 제2 유전율층(1251), 제2 층간절연막(1235)등 적어도 세 개의 무기절연층이 연달아 위치하게 된다.
그러나, 플렉서블 터치표시장치(100)를 휘거나 접기 위해 외력을 가할 경우, 적층된 무기절연층 내에 발생하는 응력이 매우 커서 무기절연층들이 안으로 말리거나 깨지는 현상이 발생한다.
그러나, 본 발명에서는 제2 유전율층(1251)과 제2 층간절연막(1235) 사이에 제1 유전율층(1252)이 위치하여, 무기절연층들 내에 발생하는 응력을 이완시켜 줄 수 있다. 따라서, 무기절연층들이 안으로 말리거나 깨지는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이와 더불어, 제1 유전율층(1252)을 포함하는 응력이완부재(1250)는 기판(1200) 외곽에 위치한 댐(1260) 상에도 위치한다. 구체적으로, 댐(1260) 상에는 봉지층(1030)과 응력이완부재(1250)가 배치된다. 여기서, 응력이완부재(1250) 상에 배치되는 봉지층(1030)은 제1 봉지층(1031)과 제3 봉지층(1033)일 수 있다.
이러한 구조에서 응력이완부재(1250)가 높은 연성을 갖는 제1 유전율층(1252)을 포함하지 않을 경우, 댐(1260) 상에는 제2 유전율층인 제1 봉지층(1031), 제2 봉지층(1233), 제2 유전율층(1251) 및 제1 층간절연막(1235) 등 적어도 네 개의 무기절연층이 연달아 적층 된다.
그러나, 본 발명에서는 댐(1260) 상에서 제2 유전율층(1251)과 제2 층간절연막(1235) 사이에 유기물 특성을 갖는 제1 유전율층(1252)이 위치하므로, 무기절연층들 내에 응력이 발생하여 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 응력이완부재(1250)의 제2 유전율층(1251)의 두께(T1)는 제1 유전율층(1252)의 두께(T2)보다 얇을 수 있다. 이와 같이, 높은 연성을 갖는 제1 유전율층(1252)의 두께가 두껍고, 낮은 연성을 갖는 제2 유전율층(1251)의 두께가 얇게 형성되어, 플렉서블 터치표시장치(100) 벤딩 시 제2 유전율층(1251)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
특히, 제2 유전율층(1251)이 두꺼울수록 벤딩 시키기 위한 외력이 크게 가해져야 하는데, 제2 유전율층(1251)에 가해지는 외력이 클수록 제2 유전율층(1251) 내부에 발생하는 응력도 커지므로, 제2 유전율층(1251)에 균열(crack)이 발생할 확률이 커진다. 그러나, 본 발명에서는 제2 유전율층(1251)의 두께를 얇게(구체적으로, 제1 유전율층의 두께보다 얇게)하여 제2 유전율층(1251)에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 응력이완부재(1250)는 하나의 제1 유전율층(1252)과 적어도 하나의 제2 유전율층(1251)을 포함할 수 있다.
이로써, 응력이완부재(1250)는 제1 유전율층(1252)과 제2 유전율층(1251) 경계에 위치한 경계면을 가질 수 있다.
서로 다른 물질 사이의 경계면은 수분 및 공기의 침투를 막거나 수분 및 공기의 이동을 방해할 수 있다.
이를 도 14를 참조하여 검토하면 다음과 같다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 응력이완부재를 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 응력이완부재(1250)는 제1 유전율층(1252)과 제1 유전율층(1252) 하부에 배치된 제2 유전율층(1251)을 포함한다. 제1 유전율층(1252)과 제2 유전율층(1251) 사이에는 경계면(1410)이 위치한다.
도 14와 같이, 제1 유전율층(1252) 하부에 제2 유전율층(1251)이 배치된 구조에서 제1 유전율층(1252)에 외부로부터 유입된 수분 및 공기(1400)가 침투할 경우, 수분과 공기(1400)의 이동 경로를 늘려, 다른 구성에 침투하는 속도를 지연시킬 수 있다.
한편, 제2 유전율층(1251)의 경우, 핀 홀(pin hole)등의 결함이 거의 없는 관계로, 낮은 투습성을 가질 수 있다.
따라서, 수분 및 공기(1400)가 제1 유전율층(1252)을 통과하더라도, 제1 유전율층(1252)과 제2 유전율층(1251)이 만나는 경계면(1310)에서 제2 유전율층(1251)에 의해 더 이상 이동하지 못하고 저지될 수 있다.
한편, 도 12 내지 도 14에서는 뮤추얼-커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱하는 플렉서블 터치표시장치(100)를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 셀프-커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로도 터치를 센싱하는 플렉서블 터치표시장치(100)일 수도 있다.
셀프-커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱하는 플렉서블 터치표시장치(100)가 유기발광소자(OLED), 봉지층(1030), 응력이완부재(1250) 및 터치 전극(TE)을 포함하는 구성을 검토하면 다음과 같다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치의 단면도이다. 후술하는 설명에서는 앞서 설명한 실시예들과 중복되는 내용(구성, 효과 등)은 생략할 수 있다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치(100)에서, 봉지층(1030) 상에 제2 유전율층(1251)과 제1 유전율층(1252)을 포함하는 응력이완부재(1250)가 위치하고, 응력이완부재(1250) 상에는 제2 층간절연막(1235)이 위치한다. 제2 층간절연막(1235) 상에는 다수의 터치 전극(TE) 및 터치 전극(TE)과 연결된 터치라인(TL)이 배치된다.
한편, 도 12에서는 동일한 행 (또는 동일한 열)에 배치된 터치 전극(TE)들이 브릿지 패턴(BP)을 통해 전기적으로 연결되어 하나의 구동 터치 전극 라인을 형성하거나, 하나의 센싱 터치 전극 라인을 형성한 뮤추얼-커패시턴스 방식의 플렉서블 터치표시장치(100)를 도시하였다.
도 15에서는 도 12와는 다르게 하나 이상의 터치 전극(TE)으로 구동 신호를 인가하고, 구동 신호가 인가된 터치 전극(TE)으로부터 센싱 신호를 수신하며, 수신된 센싱 신호를 토대로, 손가락, 펜 등의 포인터와 터치 전극(TE) 간의 커패시턴스의 변화를 토대로 터치 유무 및/또는 터치 좌표 등을 검출하는 셀프-커패시턴스 방식의 플렉서블 터치표시장치(100)를 도시한다.
즉, 본 발명의 응력이완부재(1250)는 뮤추얼-커패시턴스 방식의 플렉서블 터치표시장치(100)와 셀프-커패스턴스 방식의 플렉서블 터치표시장치(100) 모두에 적용될 수 있다.
*또한, 도 12 내지 도 15에서는 응력이완부재(1250)가 하나의 제2 유전율층(1251)과 제1 유전율층(1252)을 구비하는 구성을 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 도 16 및 도 17의 구조로 이루어질 수도 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 플렉서블 터치표시장치의 단면도이다. 후술하는 설명에서는 앞서 설명한 실시예들과 중복되는 내용(구성, 효과 등)은 생략할 수 있다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 또 다른 플렉서블 터치표시장치(100)에서는 봉지층(1030) 상에 위치하는 응력완화부재(1250)가 3중층으로 이루어질 수 있다.
여기서, 응력완화부재(1250)는 적어도 하나의 제2 유전율층(1251, 1451)과 적어도 하나의 제1 유전율층(1252)을 포함할 수 있다.
한편, 도면 16에서는 제3 봉지층(1033) 상에 제1 제2 유전율층(1251)이 위치하고, 제1 제2 유전율층(1251) 상에 제1 유전율층(1252)이 위치하고, 제1 유전율층(1251) 상에 제2 제2 유전율층(1451)이 위치할 수 있다.
이 경우, 플렉서블 터치표시장치(100)의 외부에서 침투하는 수분 및 공기가 제2 제2 유전율층(1451)에 의해 더 이상 다른 구성에 침투하지 못하고 차단 될 수 있고, 제2 제2 유전율층(1451)에 핀 홀 등의 결함이 존재하여 수분 및 공기가 침투하더라도, 제2 제2 유전율층(1451) 하부에 위치한 제1 유전율층(1252)에 의해 이동이 지연될 수 있다. 이와 같이, 이동이 지연된 수분 및 공기는 제1 제2 유전율층(1251)을 침투하지 못하고 이동이 차단될 수 있다.
도 16의 응력완화부재(1250)는 적어도 제1 제2 유전율층(1251)과 제1 유전율층(1252) 사이와, 제1 유전율층(1252)과 제2 제2 유전율층(1451) 사이에 경계면을 가질 수 있다. 상술한 바와 같이 서로 다른 물질 사이의 경계면은 외부로부터 침투된 수분 및 공기를 차단하거나, 이동을 지연시키는 역할을 할 수 있다.
한편, 본 발명의 응력이완부재(1250)의 구조는 상술한 설명에 국한되지 않으며, 제3 봉지층(1033) 상에 제1 제1 유전율층이 위치하고, 제1 제1 유전율층 상에 제2 유전율층이 위치하고 제2 유전율층 상에 제2 제1 유전율층이 위치할 수도 있다.
응력이완부재(1250)가 제1 및 제2 제2 유전율층(1251, 1451)을 포함하고, 제1 및 제2 제2 유전율층(1251, 1451) 사이에 제1 유전율층(1252)이 위치함으로써, 도 12에 도시된 터치 전극(TE)과 제2 전극(E2) 사이의 거리(d1)보다 제2 제2 유전율층(1451)의 두께만큼 증가할 수 있다.
이에 따라, 터치 전극(TE)과 제2 전극(E2) 사이의 거리(d2)가 증가하여 터치 전극(TE)과 제2 전극(E2) 사이의 기생 커패시턴스(Cp)를 줄일 수 있는 동시에, 제1 유전율층(1252)을 통해 플렉서블 터치표시장치(100) 벤딩 시 파손을 방지하고, 수분 및 공기를 차단하거나 이동을 지연시킬 수 있는 효과를 가질 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 실시예들에 따른 응력이완부재(1250)는 적어도 하나의 제1 유전율층과 적어도 하나의 제2 유전율층을 포함하는 구성이면 충분하다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 응력이완부재를 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 응력이완부재(1250)는 n개의 제2 유전율층(1251)과 m개의 제1 유전율층(1252)을 포함할 수 있다. 여기서, n과 m은 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이한 1 이상의 자연수일 수 있다.
n과 m이 1일 경우, 도 12에 도시한 응력이완부재(1250)의 구조와 동일할 수 있고, n이 2이고, m이 1일 경우, 도 16에 도시한 응력이완부재(1250)의 구조와 동일할 수 있다.
n과 m이 커질수록 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 거리가 증가하여 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 기생 커패시턴스(Cp)를 저감할 수 있고, 제2 유전율층(1251)과 제1 유전율층(1252)의 경계면 수가 증가하여 수분 및 공기를 차단하거나 이동을 지연시킬 수 있는 현저한 효과를 가질 수 있다. 또한, 제2 유전율층(1251)들 사이에 유기 물질이거나 유기 물질의 특성을 갖는 물질로 이루어진 제1 유전율층(1252)이 배치됨으로써, 플렉서블 터치표시장치(100) 벤딩 시 파손을 억제할 수 있다.
또한, n과 m이 작을 경우(예를 들어, 도 12에 도시된 응력이완부재(1250)), 플렉서블 터치표시장치(100)의 전체 두께를 크게 증가시키지 않는 범위에서 제2 전극(E2)과 터치 전극(TE) 사이의 기생 커패시턴스(Cp)를 저감할 수 있으며, 제2 유전율층(1251)과 제1 유전율층(1252)을 통해 수분 및 공기의 침투를 억제할 수 있다. 또한, 제2 유전율층(1251)과 제2 층간절연막(1235) 상에 제1 유전율층(1252)이 배치되어 플렉서블 터치표시장치(100) 벤딩 시 파손을 억제할 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치가 적어도 하나의 벤딩 영역을 포함한 구성을 도시한 사시도이다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치(100)는 적어도 하나의 벤딩 영역(BA)을 포함할 수 있다. 벤딩 영역(BA)은 벤딩 기준 라인(BL)을 기준으로 휘어질 수 있다.
그리고, 벤딩 영역(BA) 양 측에 비 벤딩 영역(NBA1, NBA2)을 더 포함할 수 있다.
도 18에는 플렉서블 터치표시장치(100)가 하나의 벤딩 영역(BA)과 두 개의 비 벤딩 영역(NBA1, NBA2)을 포함하는 구조인 것을 도시하였으나, 본 발명의 플렉서블 터치표시장치(100)는 이에 국한되지 않으며, 다수의 벤딩 영역(BA)을 포함할 수도 있고, 비 벤딩 영역(NBA1, NBA2) 영역을 포함하지 않거나, 3개 이상의 비 벤딩 영역(NBA1, NBA2)을 포함할 수도 있다.
또한, 별도로 도시하지는 않았으나, 본 발명에 따른 플렉서블 터치표시장치(100)는 텔레비전 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 네이게이션 유닛, 게임기, 휴대용 전자 기기, 손목 시계형 전자 기기, 카메라와 같은 중소형 전자장치 등에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 터치표시장치(100)의 표시패널(1800)은 해당 영역이 이미지를 표시 하는지 여부에 따라 표시영역(AA) 및 비 표시영역(NA)으로 구분될 수 있다.
플렉서블 터치표시장치(100)의 표시패널(1800)은 표시영역(AA)를 통해 이미지를 표시할 수 있다. 비 표시영역(NA)은 이미지를 표시 하지 않는다. 비 표시영역(NA)에는 표시 영역(AA)을 구동하기 위한 구동부 및/또는 배선들이 배치 될 수 있다. 비 표시영역(NA)은 표시영역(AA)을 둘러쌀 수 있다.
그리고, 터치패널은 이러한 표시패널(1800)에 내장될 수 있으며, 구체적으로는, 봉지층 상에 위치할 수 있다. 그리고, 봉지층과 터치 전극 사이에는 응력완화부재가 위치할 수 있다.
이상에서 전술한 본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 전극과 유기발광소자의 전극 사이의 기생 커패시턴스를 줄일 수 있는 구조를 갖는 터치패널 및 플렉서블 터치표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에 의하면, 벤딩 가능한 플렉서블 터치표시장치에서 제2 유전율층의 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 터치패널 및 플렉서블 터치표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들에 의하면, 유기발광소자에 수분 및 공기가 침투되는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 터치패널 및 플렉서블 터치표시장치를 제공할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 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 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 플렉서블 터치표시장치
110: 터치표시패널
1230: 봉지층
1250: 응력이완부재
1251: 제2 유전율층
1252: 제1 유전율층

Claims (19)

  1. 표시 영역 및 비 표시영역을 포함하는 플렉서블 기판;
    상기 표시영역에 배치된 유기발광소자;
    상기 비 표시영역에 배치된 댐;
    상기 비 표시영역에 배치된 패드부;
    상기 유기발광소자 및 상기 댐 위에 배치된 봉지층;
    상기 봉지층 상에 배치되고, 상기 패드부와 적어도 일부분이 중첩하는 응력이완부재;
    상기 응력이완부재 상의 터치 연결 패턴;
    상기 응력이완부재 상의 층간절연막; 및
    상기 응력이완부재 상의 터치 전극 및 터치라인을 포함하고,
    상기 표시 영역 또는 비 표시영역은 벤딩영역을 포함하며,
    상기 터치라인 및 상기 층간절연막은 상기 댐과 중첩하는 플렉서블 터치표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 연결 패턴, 상기 층간절연막 및 상기 터치라인은 순차적으로 적층되는 플렉서블 터치표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패드부는 터치 패드부이고,
    상기 터치 라인은 상기 터치 패드부까지 연장되어 연결되는 플렉서블 터치표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 봉지층과 상기 패드부는 이격되어 배치된 플렉서블 터치표시장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 응력이완부재는 적어도 두 층 이상을 포함하는 플렉서블 터치표시장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 응력이완부재는 적어도 하나의 제1 유전율층과 적어도 하나의 제2 유전율층을 포함하는 플렉서블 터치표시장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 유전율층은 상기 적어도 하나의 제2 유전율층과 다른 비유전율을 가지는 플렉서블 터치표시장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 유전율층은 탄소가 도핑된 산화규소(SiOx:C)로 이루어지고, 상기 제2 유전율층은 산화규소로 이루어지는 플렉서블 터치표시장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 패드부는 상기 댐의 외곽에 위치하는 플렉서블 터치표시장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 봉지층은 제1 봉지층, 제2 봉지층 및 제3 봉지층을 포함하는 플렉서블 터치표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 봉지층의 제1 봉지층, 제2 봉지층 및 제3 봉지층 중 적어도 하나는 유기절연층이며 제1 봉지층, 제2 봉지층 및 제3 봉지층 중 적어도 하나는 무기절연층을 포함하는 플렉서블 터치표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 댐 상에는 상기 봉지층의 적어도 하나의 무기절연층과 상기 응력이완부재가 배치된 플렉서블 터치표시장치
  13. 제1항에 있어서
    상기 터치 연결 패턴, 터치 전극 및 상기 터치 라인은 전기적으로 연결되며,
    상기 터치 라인은 상기 댐의 외곽에 위치하는 패드부까지 연장되어, 상기 패드부와 전기적으로 연결되는 플렉서블 터치표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 터치 라인과 전기적으로 연결된 터치 센싱 회로를 포함하고,
    상기 터치 센싱 회로는,
    상기 다수의 터치 전극 중 적어도 하나로 터치 구동 신호를 공급하고, 상기 터치 구동 신호에 응답하여 터치 유무 및 터치 위치 중 적어도 하나를 감지하는 플렉서블 터치표시장치.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 제1 유전율층과 상기 제2 유전율층은 서로 교번하여 배치되는 플렉서블 터치표시장치.
  16. 제6항에 있어서,
    상기 제2 유전율층의 두께는 상기 제1 유전율층 보다 얇은 플렉서블 터치표시장치.
  17. 제1항에 있어서,
    동일 행 또는 동일 열에 위치하는 상기 터치 전극들은 하나 이상의 터치 연결 패턴을 통해 전기적으로 연결된 플렉서블 터치표시장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 터치 전극은,
    개구부가 없는 투명 전극인 플렉서블 터치표시장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 터치 전극은,
    개구부가 있는 메쉬 타입의 투명 또는 불투명 전극인 플렉서블 터치표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160124301A (ko) * 2015-04-16 2016-10-27 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20170039035A (ko) * 2015-09-30 2017-04-10 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20170046683A (ko) * 2014-08-30 2017-05-02 엘지디스플레이 주식회사 보강된 부분을 갖는 배선을 포함하는 플렉서블 디스플레이 디바이스 및 이의 제조 방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102615113B1 (ko) * 2016-05-10 2023-12-19 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 디스플레이 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170046683A (ko) * 2014-08-30 2017-05-02 엘지디스플레이 주식회사 보강된 부분을 갖는 배선을 포함하는 플렉서블 디스플레이 디바이스 및 이의 제조 방법
KR20160124301A (ko) * 2015-04-16 2016-10-27 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20170039035A (ko) * 2015-09-30 2017-04-10 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN106803514A (zh) * 2017-02-22 2017-06-06 上海天马微电子有限公司 一种集成触控的机发光二极管显示装置

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