KR20230013658A - 표시장치 - Google Patents

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KR20230013658A
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홍종범
김건식
유영준
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시패널, 입력센서, 차광패턴, 및 윈도우를 포함하는 표시장치를 제공한다. 차광패턴의 엣지와 입력센서의 제1 도전패턴의 엣지 사이의 거리(L)는 아래의 수학식을 만족한다. 여기서, 차광패턴의 상측에 배치된 절연층의 두께이고, n1은 굴절률이다. 두께는 차광패턴의 엣지에서 측정되었다.
Figure pat00033

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 차광패턴을 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
표시장치는 표시패널 및 입력센서를 포함할 수 있다. 외부광은 표시장치의 구조물에서 반사된다. 반사된 광은 이미지의 시인성을 저하시킨다. 표시장치는 외부광 반사율을 낮추기 위해 편광판을 더 포함할 수 있다. 그러나 편광판은 이미지의 휘도를 낮춘다. 편광판을 대체할 수 있는 반사방지부재가 개발되고 있다.
본 발명은 외부광의 반사량이 감소된 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 발광영역과 비발광영역을 포함하는 표시패널, 상기 비발광영역에 중첩하며 제1 방향으로 연장된 제1 도전패턴, 및 상기 제1 도전패턴 상에 배치된 절연층을 포함하고, 상기 표시패널 상에 배치된 입력센서, 상기 제1 도전패턴에 중첩하고, 상기 절연층 상에 배치된 차광패턴, 및 상기 차광패턴 상에 배치된 윈도우를 포함한다. 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향 내에서 상기 차광패턴의 엣지와 상기 제1 도전패턴의 엣지 사이의 거리(L)는 아래의 수학식 1을 만족한다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, T는 상기 차광패턴의 엣지에서 측정한 상기 절연층의 두께이고, n1은 상기 절연층의 굴절률이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 절연층은 서로 동일한 물질을 포함하는 복수 개의 무기층들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 입력센서는 제2 도전패턴을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 도전패턴은 상기 복수 개의 무기층들 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발광영역에 중첩하고, 상기 절연층 상에 배치된 컬러필터를 더 포함할 수 있다. 상기 컬러필터의 일부분은 상기 차광패턴 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 방향 내에서, 상기 거리(L)는 상기 제1 도전패턴의 상기 엣지와 상기 발광영역의 엣지 사이의 거리보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 방향 내에서, 상기 차광패턴의 너비(Wb)는 아래의 수학식 2를 만족할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
여기서, Wc는 상기 제2 방향 내에서 상기 제1 도전패턴의 너비이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 입력센서는 상기 표시패널과 제1 도전패턴 사이에 배치된 베이스 절연층을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 도전패턴은, 제1 반사율 및 제1 도전율을 갖는 제1 도전층, 상기 제1 반사율보다 낮은 제2 반사율을 갖고, 상기 제1 도전율보다 낮은 제2 도전율을 갖고, 상기 제1 도전층 상에 배치되고, 상기 제1 도전층에 접촉하는 제2 도전층, 및 상기 베이스 절연층과 상기 제1 도전층 사이에 배치되고, 상기 베이스 절연층과 상기 제1 도전층에 각각 접촉하는 제3 도전층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제3 도전층은 상기 제1 도전층과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 도전층은 상기 제2 도전층보다 두꺼울 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 도전패턴은 경사진 측면을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 발광영역에 배치된 발광소자 및 상기 발광영역 및 상기 발광영역에 인접한 비발광영역에 중첩하고 상기 발광소자를 커버하는 박막 봉지층을 포함하는 표시패널, 상기 박막 봉지층 상에 배치된 제1 절연층, 상기 제1 절연층 상에 배치되고 제1 방향으로 연장된 제1 도전패턴, 상기 제1 도전패턴 상에 배치된 제2 절연층, 상기 제2 절연층 상에 배치되고 상기 제1 도전패턴에 전기적으로 연결된 제2 도전패턴, 및 상기 제2 도전패턴 상에 배치된 제3 절연층을 포함하는 입력센서, 상기 제1 도전패턴 및 상기 제2 도전패턴에 중첩하고, 상기 제3 절연층 상에 배치된 차광패턴, 및 상기 제3 절연층 상에 배치된 윈도우를 포함할 수 있다. 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향 내에서 상기 차광패턴의 엣지와 상기 제1 도전패턴의 엣지 사이의 거리(L)는 아래의 수학식 1 내지 수학식 3을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00003
[수학식 2]
Figure pat00004
[수학식 3]
Figure pat00005
여기서, T1는 상기 제2 절연층의 두께이고, n1은 상기 제2 절연층의 굴절률이고, T2는 상기 제3 절연층의 두께이고, n2은 상기 제3 절연층의 굴절률이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 절연층은 제1 무기층을 포함하고, 상기 제3 절연층은 상기 제1 무기층과 다른 굴절률을 갖는 제2 무기층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 절연층은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 또는 실리콘 옥시 나이트라이드를 포함하고, 상기 제3 절연층은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 또는 실리콘 옥시 나이트라이드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 절연층은 무기층을 포함하고, 상기 제3 절연층은 유기층을 포함할 수 있다
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 도전패턴 및 상기 제2 도전패턴 각각은, 제1 반사율, 제1 도전율, 및 제1 두께를 갖는 제1 도전층, 상기 제1 반사율보다 낮은 제2 반사율을 갖고, 상기 제1 도전율보다 낮은 제2 도전율을 갖고, 상기 제1 두께보다 작은 제2 두께를 가지며, 상기 제1 도전층 상에 배치되고, 상기 제1 도전층에 접촉하는 제2 도전층, 및 상기 제1 절연층과 상기 제1 도전층 사이에 배치되고, 상기 제1 절연층과 상기 제1 도전층에 각각 접촉하는 제3 도전층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 도전패턴은 상기 제1 도전패턴에 중첩하는 제1 부분 및 상기 제2 도전패턴에 비-중첩하는 제2 부분을 포함할 수 있다. 상기 차광패턴은 상기 제2 도전패턴의 상기 제1 부분에 중첩하는 제1 부분 및 상기 제2 도전패턴의 상기 제2 부분에 중첩하는 제2 부분을 포함할 수 있다. 상기 차광패턴의 상기 제1 부분의 너비는 상기 차광패턴의 상기 제2 부분의 너비보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시패널, 상기 표시패널 상에 배치된 도전패턴, 상기 도전패턴 상에 배치된 m(여기서 m은 3 이상의 자연수)개의 절연층, 및 상기 도전패턴에 중첩하고 상기 m개의 절연층 상에 배치된 차광패턴을 포함할 수 있다. 상기 도전패턴의 너비 방향 내에서, 상기 차광패턴의 엣지와 상기 도전패턴의 엣지 사이의 거리(L)는 아래의 수학식 1 내지 수학식 4을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00006
[수학식 2]
Figure pat00007
[수학식 3]
Figure pat00008
[수학식 4]
Figure pat00009
여기서, T1는 첫번째 절연층의 두께이고, n1은 상기 첫번째 절연층의 굴절률이고, T2는 두번째 절연층의 두께이고, n2은 상기 두번째 절연층의 굴절률이고, Tm는 m번째 절연층의 두께이고, nm은 상기 m번째 절연층의 굴절률이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 m개의 절연층 각각은 무기층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 m개의 절연층은 적어도 유기층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 m개의 절연층은 적어도 컬러필터를 포함할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 입력센서의 도전패턴에서 발생하는 외부광 반사를 감소시킬 수 있다. 화소영역의 면적을 증가시키고, 비화소영역의 면적을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센서의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센서의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 상세한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센서에서 반사된 광의 경로들을 도시한 단면도이다.
도 7은 입력센서의 도전패턴을 확대한 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센서에서 반사된 광의 경로들을 도시한 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센서의 평면도이다.
도 10b는 도10a에 도시된 센싱유닛의 확대된 평면도이다.
도 10c는 도 10a의 I-I'에 대응하는 단면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. “및/또는”은 연관된 구성요소들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 사시도이다.
표시장치(DD)는 이미지를 생성하고, 외부입력을 감지할 수 있다. 표시장치(DD)는 표시영역(100A) 및 주변영역(100N)을 포함할 수 있다. 표시영역(100A)에는 화소(PX)가 배치된다. 화소(PX)는 서로 다른 색의 광을 생성하는 제1 색 화소, 제2 색 화소, 및 제3 색 화소를 포함할 수 있다.
표시영역(100A)은 이미지를 표시할 수 있다. 표시영역(100A)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면을 포함할 수 있다. 표시영역(100A)은 상기 평면의 적어도 2 개의 측으로부터 각각 벤딩된 곡면들을 더 포함할 수 있다. 하지만, 표시영역(100A)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 표시영역(100A)은 상기 평면만을 포함할 수도 있고, 표시영역(100A)은 상기 평면의 적어도 2개 이상, 예를 들어 4 개의 측으로부터 각각 벤딩된 4개의 곡면들을 더 포함할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 표시장치(DD)는 표시패널(100), 입력센서(200), 반사 방지부재(300, anti-reflector) 및 윈도우(400)를 포함할 수 있다.
표시패널(100)은 발광형 표시패널일 수 있으며, 예를 들어, 표시패널(100)은 유기발광 표시패널, 무기발광 표시패널, 마이크로 엘이디 표시패널, 또는 나노 엘이디 표시패널일 수 있다. 표시패널(100)은 베이스층(110), 회로층(120), 발광소자층(130), 및 봉지층(140)을 포함할 수 있다.
베이스층(110)은 회로층(120)이 배치되는 베이스 면을 제공할 수 있다. 베이스층(110)은 리지드(rigid) 기판이거나 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 베이스층(110)은 유리 기판, 금속 기판, 또는 고분자 기판 등일 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스층(110)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층을 포함할 수 있다.
베이스층(110)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스층(110)은 제1 합성 수지층, 다층 또는 단층의 무기층, 상기 다층 또는 단층의 무기층 상에 배치된 제2 합성 수지층을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 폴리이미드(polyimide)계 수지를 포함할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
회로층(120)은 베이스층(110) 상에 배치될 수 있다. 회로층(120)은 절연층, 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 회로층(120)은 도 1에서 설명한 화소(PX)의 구동회로를 포함한다.
발광소자층(130)은 회로층(120) 상에 배치될 수 있다. 발광소자층(130)은 도 1에서 설명한 화소(PX)의 발광소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광소자는 유기 발광 물질, 무기 발광 물질, 유기-무기 발광 물질, 퀀텀닷, 퀀텀 로드, 마이크로 엘이디, 또는 나노 엘이디를 포함할 수 있다.
봉지층(140)은 발광소자층(130) 상에 배치될 수 있다. 봉지층(140)은 수분, 산소, 및 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광소자층(130)을 보호할 수 있다. 봉지층(140)은 적어도 하나의 무기층을 포함할 수 있다. 봉지층(140)은 무기층/유기층/무기층의 적층 구조물을 포함할 수 있다.
입력센서(200)는 표시패널(100) 상에 배치될 수 있다. 입력센서(200)는 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 사용자의 입력일 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 펜, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다.
입력센서(200)은 연속된 공정을 통해 표시패널(100) 상에 형성될 수 있다. 이 경우, 입력센서(200)은 표시패널(100) 상에 직접 배치될 수 있다. 본 명세서에서 "A 구성 상에 B 구성이 직접 배치된다는 것"은 A 구성과 B 구성 사이에 제3 의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 예컨대, 입력센서(200)과 표시패널(100) 사이에 접착층이 배치되지 않을 수 있다.
반사 방지부재(300)는 입력센서(200) 상에 배치될 수 있다. 반사 방지부재(300)은 외부광의 반사율을 감소시킬 수 있다. 반사 방지부재(300)은 연속된 공정을 통해 입력센서(200) 상에 직접 배치될 수 있다.
반사 방지부재(300)은 반사 방지부재(300)의 하측에 배치된 반사 구조물에 중첩하는 차광패턴을 포함할 수 있다. 반사 방지부재(300)은 후술하는 발광영역에 중첩하는 컬러필터를 더 포함할 수 있다. 컬러필터는 제1 색 화소, 제2 색 화소, 및 제3 색 화소에 대응하는 제1 색 컬러필터, 제2 색 컬러필터, 및 제3 색 컬러필터를 포함할 수 있다. 반사 방지부재(300)에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
윈도우(400)는 반사 방지부재(300) 상에 배치된다. 윈도우(400)와 반사 방지부재(300)는 접착층(AD)에 의해 결합될 수 있다. 접착층은 감압접착필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film) 또는 광학 투명 접착부재(OCA, Optically Clear Adhesive)일 수 있다.
윈도우(400)는 적어도 하나의 베이스층을 포함한다. 베이스층은 유리기판 또는 합성수지필름일 수 있다. 윈도우(400)는 다층 구조를 가질 수 있다. 윈도우(400)는 박막 유리기판과 박막 유리기판 상에 배치된 합성수지필름을 포함할 수 있다. 박막 유리기판과 합성수지필름은 접착층에 의해 결합될 수 있고, 접착층과 합성수지필름은 그것들의 교체를 위해 박막 유리기판으로부터 분리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 접착층(AD)은 생략되고, 윈도우(400)는 반사 방지부재(300) 상에 직접 배치될 수도 있다. 유기물질, 무기물질, 또는 세라믹물질이 반사 방지부재(300) 상에 코팅될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센서(200)의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센서(200)의 평면도이다.
입력센서(200)는 제1 절연층(200-IL1, 또는 베이스 절연층), 제1 도전 패턴층(200-CL1), 제2 절연층(200-IL2, 또는 중간 절연층), 제2 도전 패턴층(200-CL2), 및 제3 절연층(200-IL3, 또는 커버 절연층)을 포함할 수 있다. 제1 절연층(200-IL1)은 봉지층(140) 상에 직접 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제1 절연층(200-IL1) 및/또는 제3 절연층(200-IL3)은 생략될 수 있다. 제1 절연층(200-IL1)이 생략될 때, 봉지층(140)의 최상측의 절연층 상에 제1 도전 패턴층(200-CL1)이 배치될 수 있다. 제3 절연층(200-IL3)은 접착층 또는 입력센서(200) 상에 배치되는 반사 방지부재(300)의 절연층으로 대체될 수도 있다.
제1 도전 패턴층(200-CL1)은 제1 도전패턴들을 포함하고, 및 제2 도전 패턴층(200-CL2)은 제2 도전패턴들을 포함할 수 있다. 이하, 제1 도전 패턴층(200-CL1)과 제1 도전패턴들은 동일한 도면 부호로 지칭되고, 제2 도전 패턴층(200-CL2)과 제2 도전패턴들은 동일한 도면 부호로 지칭된다.
제1 도전패턴들(200-CL1) 및 제2 도전패턴들(200-CL2) 각각은 단층구조를 갖거나, 제3 방향축(DR3)을 따라 적층된 다층구조를 가질 수 있다. 다층구조의 도전패턴은 투명 도전층들과 금속층들 중 적어도 2이상을 포함할 수 있다. 다층구조의 도전패턴은 서로 다른 금속을 포함하는 금속층들을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), PEDOT, 금속 나노 와이어, 그라핀을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금을 포함할 수 있다. 제1 도전 패턴층(200-CL1) 및 제2 도전 패턴층(200-CL2) 각각의 적층구조에 대한 상세한 설명은 후술한다.
본 실시예에서 제1 절연층(200-IL1) 내지 제3 절연층(200-IL3) 각각은 무기층 또는 유기층을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 절연층(200-IL1) 내지 제3 절연층(200-IL3)은 무기층을 포함할 수 있다. 무기층은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 또는 실리콘 옥시 나이트라이드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제1 절연층(200-IL1) 내지 제3 절연층(200-IL3) 중 적어도 하나는 유기층일 수 있다. 예컨대, 제3 절연층(200-IL3)이 유기층을 포함할 수 있다. 유기층은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 입력센서(200)는 감지영역(200-DA) 및 감지영역(200-DA)에 인접한 비-감지영역(200-NDA)을 포함한다. 감지영역(200-DA) 및 비-감지영역(200-NDA)은 도 1에 도시된 표시영역(100A) 및 주변영역(100N)에 각각 대응한다.
입력센서(200)는 감지영역(200-DA)에 배치되고, 서로 절연 교차하는 제1 전극들(E1-1 내지 E1-5) 및 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4)을 포함한다. 입력센서(200)는 비-감지영역(200-NDA)에 배치되고, 제1 전극들(E1-1 내지 E1-5)에 전기적으로 연결된 제1 신호라인들(SL1) 및 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4)에 전기적으로 연결된 제2 신호라인들(SL2)을 포함한다. 도 3을 참조하여 설명한 제1 도전패턴들(200-CL1)과 제2 도전패턴들(200-CL2)의 조합으로써 제1 전극들(E1-1 내지 E1-5), 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4), 제1 신호라인들(SL1), 및 제2 신호라인들(SL2)이 정의될 수 있다.
제1 전극들(E1-1 내지 E1-5) 및 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4) 각각은 서로 교차하는 복수 개의 도전라인들을 포함할 수 있다. 복수 개의 도전라인들이 복수 개의 개구부들을 정의하고, 제1 전극들(E1-1 내지 E1-5) 및 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4) 각각은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 복수 개의 개구부들 각각은 표시패널(DP)의 발광영역(LA, 도 5 참조)에 대응하게 정의될 수 있다.
제1 전극들(E1-1 내지 E1-5) 및 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4) 중 어느 하나는 일체의 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서 일체의 형상을 갖는 제1 전극들(E1-1 내지 E1-5)이 예시적으로 되었다. 제1 전극들(E1-1 내지 E1-5)은 감지부분들(SP1)과 중간부분들(CP1)을 포함할 수 있다. 상술한 제2 도전패턴들(200-CL2)의 일부가 제1 전극들(E1-1 내지 E1-5)에 대응할 수 있다.
제2 전극들(E2-1 내지 E2-4) 각각은 감지패턴들(SP2)과 브릿지 패턴들(CP2, 또는 연결 패턴들)을 포함할 수 있다. 인접하는 2개의 감지패턴들(SP2)은 제2 절연층(200-IL2, 도 3 참고)을 관통하는 컨택홀(CH-I)을 통해 2개의 브릿지 패턴들(CP2)로 연결될 수 있으나, 브릿지 패턴들의 개수는 제한되지 않는다. 상술한 제2 도전패턴들(200-CL2)의 일부가 감지패턴들(SP2)에 대응할 수 있다. 상술한 제1 도전패턴들(200-CL1)의 일부가 브릿지 패턴들(CP2)에 대응할 수 있다.
본 실시예에서 도 3에 도시된 제1 도전패턴들(200-CL1)로부터 브릿지 패턴들(CP2)이 형성 되고, 제2 도전패턴들(200-CL2)으로부터 제1 전극들(E1-1 내지 E1-5)과 감지패턴들(SP2)이 형성되는 것으로 설명되었으나, 이에 제한되지 않는다. 도 3에 도시된 제1 도전패턴들(200-CL1)으로부터 제1 전극들(E1-1 내지 E1-5)과 감지패턴들(SP2)이 형성되고, 제2 도전패턴들(200-CL2)으로부터 브릿지 패턴들(CP2)이 형성될 수 도 있다.
제1 신호라인들(SL1)과 제2 신호라인들(SL2) 중 어느 하나는 외부 회로로부터 외부 입력을 감지하기 위한 송신신호를 전달하고, 다른 하나는 제1 전극들(E1-1 내지 E1-5)과 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4) 사이의 정전용량 변화를 수신신호로써 외부 회로에 전달한다.
상술한 제2 도전패턴들(200-CL2)의 일부가 제1 신호라인들(SL1)과 제2 신호라인들(SL2)에 대응할 수 있다. 제1 신호라인들(SL1)과 제2 신호라인들(SL2)은 복층 구조를 가질 수 있고, 상술한 제1 도전패턴들(200-CL1)로부터 형성된 제1 층 라인과 상술한 제2 도전패턴들(200-CL2)로부터 형성된 제2 층 라인을 포함할 수도 있다. 제1 층 라인과 제2 층 라인은 제2 절연층(200-IL2, 도 3 참고)을 관통하는 컨택홀을 통해 연결될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 상세 단면도이다. 도 5에는 하나의 발광영역(LA)과 주변의 비발광영역(NLA)에 대응하는 단면이 도시되었다. 도 5에는 발광소자(LD) 및 그에 연결된 트랜지스터(TFT)가 도시되었다. 트랜지스터는 화소(PX)의 구동회로에 포함된 복수 개의 트랜지스터들 중 하나일 수 있다. 본 실시예에서 트랜지스터(TFT)는 실리콘 트랜지스터로 설명되나, 금속 산화물 트랜지스터일 수 도 있다.
베이스층(110) 상에 버퍼층(10br)이 배치될 수 있다. 버퍼층(10br)은 베이스층(110)으로부터 금속 원자들이나 불순물들이 상측의 반도체 패턴으로 확산되는 현상을 방지할 수 있다. 반도체 패턴은 트랜지스터(TFT)의 액티브 영역(AC1)을 포함한다.
트랜지스터(TFT) 하부에는 배면 금속층(BMLa)이 배치될 수 있다. 배면 금속층(BMLa)은 외부 광이 트랜지스터(TFT)에 도달하는 것을 차단할 수 있다. 배면 금속층(BMLa)은 베이스층(110)과 버퍼층(10br) 사이에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 배면 금속층(BMLa)과 버퍼층(10br) 사이에는 무기층의 배리어층이 더 배치될 수도 있다. 배면 금속층(BMLa)은 전극 또는 배선과 연결될 수 있고, 이들로부터 정전압 또는 신호를 수신할 수 있다.
반도체 패턴은 버퍼층(10br) 상에 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 실리콘 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 반도체는 비정질 실리콘, 다결정 실리콘 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 패턴은 저온 폴리 실리콘을 포함할 수 있다.
반도체 패턴은 전도율이 높은 제1 영역과 전도율이 낮은 제2 영역을 포함할 수 있다. 제1 영역은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. P타입의 트랜지스터는 P형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함하고, N타입의 트랜지스터는 N형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함할 수 있다. 제2 영역은 비-도핑 영역이거나, 제1 영역 대비 낮은 농도로 도핑된 영역일 수 있다.
제1 영역의 전도성은 제2 영역의 전도성보다 크고, 제1 영역은 실질적으로 전극 또는 신호 라인의 역할을 할 수 있다. 제2 영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브 영역(또는 채널)에 해당할 수 있다. 다시 말해, 반도체 패턴의 일부분은 트랜지스터의 액티브 영역일수 있고, 다른 일부분은 트랜지스터의 소스 또는 드레인일 수 있고, 또 다른 일부분은 연결 전극 또는 연결 신호라인일 수 있다.
트랜지스터(TFT)의 소스 영역(SE1, 또는 소스), 액티브 영역(AC1, 또는 채널), 및 드레인 영역(DE1, 또는 드레인)은 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 소스 영역(SE1) 및 드레인 영역(DE1)은 단면 상에서 액티브 영역(AC1)로부터 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다.
제1 절연층(10)은 버퍼층(10br) 상에 배치될 수 있다. 제1 절연층(10)은 복수 개의 화소들(PX, 도 1 참조)에 공통으로 중첩하며, 반도체 패턴을 커버할 수 있다. 제1 절연층(10)은 무기층 및/또는 유기층을 포함할 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 무기층은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 절연층(10)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다. 제1 절연층(10)뿐만 아니라 후술하는 회로층(120)의 절연층은 무기층 및/또는 유기층일 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 무기층은 상술한 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
트랜지스터(TFT)의 게이트(GT1)는 제1 절연층(10) 상에 배치된다. 게이트(GT1)는 금속 패턴의 일부분일 수 있다. 게이트(GT1)는 액티브 영역(AC1)에 중첩한다. 반도체 패턴을 도핑하는 공정에서 게이트(GT1)는 마스크로 기능할 수 있다. 게이트(GT1)는 티타늄(Ti), 은(Ag), 은을 함유하는 합금, 몰리브데늄(Mo), 몰리브데늄을 함유하는 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄을 함유하는 합금, 알루미늄 질화물(AlN), 텅스텐(W), 텅스텐 질화물(WN), 구리(Cu), 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO) 등을 포함할 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.
제2 절연층(20)은 제1 절연층(10) 상에 배치되며, 게이트(GT1)를 커버할 수 있다. 제3 절연층(30)은 제2 절연층(20) 상에 배치될 수 있다. 제2 절연층(20)과 제3 절연층(30) 사이에는 스토리지 커패시터(Cst)의 제2 전극(CE20)이 배치될 수 있다. 또한, 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극(CE10)은 제1 절연층(10)과 제2 절연층(20) 사이에 배치될 수 있다.
제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(30) 상에 배치될 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제1 내지 제3 절연층들(10, 20, 30)을 관통하는 컨택홀을 통해 트랜지스터(TFT)의 드레인 영역(DE1)에 접속될 수 있다.
제4 절연층(40)은 제3 절연층(30) 상에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제4 절연층(40) 상에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제4 절연층(40)을 관통하는 컨택홀을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 접속될 수 있다. 제5 절연층(50)은 제4 절연층(40) 상에 배치되며, 제2 연결 전극(CNE2)을 커버할 수 있다. 제1 절연층(10) 내지 제5 절연층(50)의 적층 구조는 예시적인 것일 뿐이며, 제1 절연층(10) 내지 제5 절연층(50) 이외에 추가적인 도전층과 절연층이 더 배치될 수도 있다.
제4 절연층(40) 및 제5 절연층(50) 각각은 유기층일 수 있다. 예를 들어, 유기층은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystyrene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다.
발광소자(LD)는 제1 전극(AE, 또는 화소 전극), 발광층(EL), 및 제2 전극(CE, 또는 공통 전극)을 포함할 수 있다. 제1 전극(AE)은 제5 절연층(50) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 (반)투광성 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 제1 전극(AE)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 또는 이들의 화합물 등으로 형성된 반사층과, 반사층 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 포함할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 인듐갈륨아연산화물(IGZO), 아연 산화물(ZnO) 또는 인듐 산화물(In2O3), 및 알루미늄 도핑된 아연 산화물(AZO)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 예컨대, 제1 전극(AE)은 ITO/Ag/ITO의 적층 구조물을 포함할 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 제5 절연층(50) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 화소 정의막(PDL)은 광을 흡수하는 성질을 가질 수 있으며, 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 블랙의 색상을 가질 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 블랙 성분(black coloring agent)을 포함할 수 있다. 블랙 성분은 블랙 염료, 블랙 안료를 포함할 수 있다. 블랙 성분은 카본 블랙, 크롬과 같은 금속 또는 이들의 산화물을 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 차광 특성을 갖는 차광패턴에 해당할 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 제1 전극(AE)의 일부분을 커버할 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)에는 제1 전극(AE)의 일부분을 노출시키는 개구(PDL-OP)가 정의될 수 있다. 화소 정의막(PDL)의 개구(PDL-OP)는 발광영역(LA)을 정의할 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 제1 전극(AE)의 엣지와 제2 전극(CE) 사이의 거리를 증가시킬 수 있다. 따라서, 화소 정의막(PDL)에 의해 제1 전극(AE)의 엣지에서 아크가 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
도시되지 않았으나, 제1 전극(AE)과 발광층(EL) 사이에는 정공 제어층이 배치될 수 있다. 정공 제어층은 정공 수송층을 포함하고, 정공 주입층을 더 포함할 수 있다. 발광층(EL)과 제2 전극(CE) 사이에는 전자 제어층이 배치될 수 있다. 전자 제어층은 전자 수송층을 포함하고, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다.
봉지층(140)은 발광소자층(130) 상에 배치될 수 있다. 봉지층(140)은 순차적으로 적층된 무기층(141), 유기층(142), 및 무기층(143)을 포함할 수 있으나, 봉지층(140)을 구성하는 층들이 이에 제한되는 것은 아니다.
무기층들(141, 143)은 수분 및 산소로부터 발광소자층(130)을 보호하고, 유기층(142)은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광소자층(130)을 보호할 수 있다. 무기층들(141, 143)은 실리콘나이트라이드층, 실리콘옥시나이트라이드층, 실리콘옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다. 유기층(142)은 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
입력센서(200)는 표시패널(100) 상에 배치될 수 있다. 제1 도전패턴(200-CL1)인 브릿지 패턴(CP2)이 제1 절연층(200-IL1) 상에 배치된다. 제2 도전패턴(200-CL2)으로부터 형성된 감지패턴(SP2)이 제2 절연층(200-IL2) 상에 배치된다.
도 5를 참조하면, 제2 도전패턴(200-CL2)의 제1 부분(또는 우측 부분)은 브릿지 패턴(CP2)에 중첩하고, 제2 도전패턴(200-CL2)의 제2 부분(또는 좌측 부분)은 브릿지 패턴(CP2)에 비-중첩할 수 있다. 제2 도전패턴(200-CL2)의 제1 부분과 제2 도전패턴(200-CL2)의 제2 부분은 도 4에 도시된 감지패턴(SP2)의 도전라인일 수 있다.
반사 방지부재(300)는 입력센서(200) 상에 배치될 수 있다. 반사 방지부재(300)은 차광패턴(310), 컬러필터(320) 및 평탄화층(330)를 포함할 수 있다.
차광패턴(310)을 구성하는 물질은 광을 흡수하는 물질이라면 특별히 한정되지 않는다. 차광패턴(310)은 블랙컬러를 갖는 층으로, 일 실시예에서 차광패턴(310)은 블랙 성분(black coloring agent)을 포함할 수 있다. 블랙 성분은 블랙 염료, 블랙 안료를 포함할 수 있다. 블랙 성분은 카본 블랙, 크롬과 같은 금속 또는 이들의 산화물을 포함할 수 있다.
차광패턴(310)은 평면 상에서 브릿지 패턴(CP2) 및 감지패턴(SP2)에 중첩할 수 있다. 도 5에는 차광패턴(310)의 제1 부분(310-R) 및 제2 부분(310-L)을 도시하였다. 제1 부분(310-R)은 브릿지 패턴(CP2)에 중첩하고, 제2 부분(310-L)은 브릿지 패턴(CP2)에 비-중첩한다.
미-도시되었으나, 차광패턴(310)은 평면 상에서 제1 전극들(E1-1 내지 E1-5, 도 4 참조)의 도전라인에 중첩할 수 있다.
차광패턴(310)은 제1 도전패턴들(200-CL1)과 제2 도전패턴들(200-CL2)에 의한 외부광 반사를 방지할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
차광패턴(310)에는 개구(310-OP)가 정의될 수 있다. 차광패턴(310)의 개구(310-OP)는 제1 전극(AE)과 중첩할 수 있고, 화소 정의막(PDL)의 개구(PDL-OP)보다 큰 면적을 가질 수 있다. 차광패턴(310)의 개구(310-OP)는 화소영역(PXA)을 정의할 수 있다. 화소영역(PXA)은 발광소자(LD)에서 생성된 광이 외부로 방출되는 영역으로 정의될 수 있다. 화소영역(PXA)의 면적이 클수록 이미지의 휘도가 증가될 수 있다.
컬러필터(320)는 적어도 화소영역(PXA)에 중첩할 수 있다. 컬러필터(320)는 비화소영역(NPXA)에 더 중첩할 수도 있다. 컬러필터(320)의 일부분은 차광패턴(310) 상에 배치될 수 있다. 컬러필터(320)는 발광소자(LD)에서 생성한 광은 투과시키고, 외부광 중 일부 파장대는 차단시킬 수 있다. 따라서 컬러필터(320) 제1 전극(AE) 또는 제2 전극(CE)의한 외부광 반사를 감소시킬 수 있다.
평탄화층(330)은 차광패턴(310) 및 컬러필터(320)를 커버할 수 있다. 평탄화층(330)은 유기물을 포함할 수 있으며, 평탄화층(330)은 평탄한 상면을 제공할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센서(200)에서 반사된 광의 경로들을 도시한 단면도이다. 도 7은 입력센서(200)의 도전패턴을 확대한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하여 차광패턴(310)에 의한 외부광 반사 방지원리를 설명한다. 도 6a는 차광패턴(310)의 제1 부분(310-R)과 그에 중첩하는 제1 도전패턴(200-CL1) 및 제2 도전패턴(200-CL2)의 단면을 도시하였고, 도 6b는 차광패턴(310)의 제2 부분(310-L)과 그에 중첩하는 제2 도전패턴(200-CL2)의 단면을 도시하였다. 도 6a 및 도 6b는 브릿지 패턴(CP2)과 감지패턴(SP2)의 도전패턴이 제1 방향(DR)으로 연장된 것을 가정할 때, 제1 방향(DR)에 직교하는 제2 방향(DR2)의 단면을 도시하였다.
본 실시예에서 제2 절연층(200-IL2)과 제3 절연층(200-IL3)의 굴절률은 동일한 것으로 설명된다. 제2 절연층(200-IL2)과 제3 절연층(200-IL3)은 서로 동일한 물질을 포함하는 무기층을 포함할 수 있다. 제2 절연층(200-IL2)과 제3 절연층(200-IL3) 각각은 단층의 무기층일 수 있다.
도 6a를 참조하면, 3개의 반사광의 경로들(P1, P2, P3)을 도시하였다. 외부광은 제1 도전패턴(200-CL1), 특히, 제1 도전패턴(200-CL1)의 측면에서 난반사된다. 3개의 경로들(P1, P2, P3)은 난반사된 외부광의 대표적인 반사경로에 해당한다.
제1 경로(P1)에 따르면, 반사광은 윈도우(400)의 상면에서 전반사되어 외부로 방출되지 못한다. 따라서 이는 사용자에게 반사광으로 인지되지 않는다.
제2 경로(P2)에 따르면, 반사광은 외부로 방출되었으나, 실질적으로 사용자에게 반사광으로 인지되지 않는다. 제2 경로(P2)에 따른 반사광은 윈도우(400)의 상면과 평행한 방향으로 방출되어 윈도우(400)의 전면에 위치한 사용자에게 전달되지 못한다.
제3 경로(P3)에 따르면, 반사광은 외부로 방출되고, 경로 상으로는 사용자에게 전달될 수 있다. 그러나, 제3 경로(P3)에 따른 반사광은 차광패턴(310)의 제1 부분(310-R)에 의해 차단되기 때문에 윈도우(400)의 전면에 위치한 사용자에게 전달되지 못한다.
제1 경로(P1) 내지 제3 경로(P3)의 반사광은 아래의 수학식 1의 스넬의 법칙을 따른다.
[수학식 1]
Figure pat00010
m개의 층을 포함하는 적층 구조물을 통과하는 광은 인접한 2개의 층을 통과할 때 스넬의 법칙을 따른다. 수학식 1에서 Θ(i-1)은 i-1번째 층에서 i번째 층으로 향하는 광의 입사각이고, Θi은 i-1번째 층에서 i번째 층으로 향하는 광의 굴절각이다. 여기서 i는 1보다 크고 m보다 작다. ni는 i번째 층의 굴절률이고, n(i-1)는 i-1번째 층의 굴절률이다.
제2 경로(P2)의 반사광은 윈도우(400)와 공기층 사이에 아래의 수학식 2를 만족한다.
[수학식 2]
Figure pat00011
도 6a의 Θ6은 굴절각으로 90°이다. Θ5는 입사각이다. 공기층의 굴절률을 1이고, n400은 윈도우(400)의 굴절률이다.
윈도우(400) 아래의 적층 구조물 중 인접한 2개의 층 사이에도 스넬의 법칙이 만족하기 때문에 최종적으로 상기 수학식 2는 아래의 수학식 3과 같이 변형될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00012
n(200-IL2)은 제2 절연층(200-IL2)의 굴절률이다. 수학식 3에 따르면, 제2 경로(P2)를 갖는 반사광의 컬러필터(320)에 대한 입사각은 제2 절연층(200-IL2)의 굴절률이 결정한다. 제2 절연층(200-IL2) 및 제3 절연층(200-IL3)의 굴절률이 동일한 것으로 가정하였으므로 차광패턴(310)과 제1 도전패턴(200-CL1) 사이의 절연층들(200-IL2, 200-IL3)은 하나의 절연층으로 취급할 수 있다.
제2 경로(P2)와 제3 경로(P3) 사이에 정의되는 경로의 광을 모두 차단하기 위해 차광패턴(310)은 수학식 4 및 수학식 5의 조건을 만족할 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00013
[수학식 5]
Figure pat00014
"L"은 제2 방향(DR2) 내에서 차광패턴(310)의 엣지(310-E)와 제1 도전패턴(200-CL1)의 엣지(200-E) 사이의 거리를 의미한다. 거리는 최단거리로 측정되는 것이 바람직하다.
"T"는 제1 절연층(200-IL1)의 상면과 차광패턴(310)의 하면 사이의 거리이고(다시 말해, 차광패턴(310)의 엣지(310-E)에서 측정한 제2 절연층(200-IL2)과 제3 절연층(200-IL3)의 합산 두께), n1은 제2 절연층(200-IL2)의 굴절률이다. "T"는 다시 말해 제2 절연층(200-IL2)과 제3 절연층(200-IL3)의 두께의 합과 같다.
또한, 차광패턴(310)의 너비(Wb)는 아래의 수학식 6을 만족할 수 있다.
[수학식 6]
Figure pat00015
여기서, Wc는 제2 방향(DR2) 내에서 제1 도전패턴(200-CL1)의 너비이다.
수학식 5의 좌측 성분이 우측 성분보다 큰 조건을 만족하는 경우, 차광패턴(310)은 충분히 제2 경로(P2)와 제3 경로(P3)의 광을 차단할 수 있으나, 차광패턴(310)의 너비(Wb)가 커지기 때문에 도 5에 도시된 화소영역(PXA)의 면적은 감소될 수 있다.
상술한 문제점을 해소하기 위해 차광패턴(310)의 너비(Wb)는 화소영역(PXA, 도 5 참조)이 발광영역(LA, 도 5 참조)보다 더 작아지지 않는 범위에서 결정되는 것이 바람직하다. 차광패턴(310)의 엣지(310-E)와 제1 도전패턴(200-CL1)의 엣지(200-E) 사이의 거리(L)는 제1 도전패턴(200-CL1)의 엣지(200-E)와 발광영역(LA)의 엣지(LA-E) 사이의 거리(L0, 도 5 참조)보다 작은 것이 바람직하다. 발광영역(LA)의 엣지(LA-E)는 화소 정의막(PDL)의 개구(PDL-OP)의 엣지와 동일하게 정의될 수 있다.
차광패턴(310)의 너비(Wb)가 수학식 6을 만족하는 경우, 제2 도전패턴(200-CL2)으로부터 반사된 광 중 윈도우(400)의 상면에서 전반사의 조건을 만족하지 않는 반사광은 모두 차광패턴(310)에 의해 차단될 수 있다. 제2 도전패턴(200-CL2)은 제1 도전패턴(200-CL1)보다 차광패턴(310)에 더 인접하기 때문에 제2 도전패턴(200-CL2)에서 반사된 반사광이 컬러필터(320)로 입사되기 위해서 제2 도전패턴(200-CL2)에서 반사된 반사광의 입사각(Θ1)은 제1 도전패턴(200-CL1)에서 반사된 반사광 대비 더 커지기 때문이다. 즉, 제2 도전패턴(200-CL2)에서 반사된 후 컬러필터(320)로 입사된 반사광은 모두 제1 경로(P1)를 따라 이동한다.
도 6b를 참고하면, 제2 경로(P20)와 제3 경로(P30) 사이에 정의되는 경로의 광을 모두 차단하기 위해 차광패턴(310)의 제2 부분(310-L)은 수학식 7의 조건을 만족할 수 있다.
[수학식 7]
Figure pat00016
"L1"은 제2 방향(DR2) 내에서 차광패턴(310)의 제2 부분(310-L)의 엣지(310-E)와 제2 도전패턴(200-CL2)의 엣지(200-E) 사이의 거리를 의미한다.
"T1"는 제2 절연층(200-IL2)의 상면과 차광패턴(310)의 하면 사이의 거리이고, n1은 제3 절연층(200-IL3)의 굴절률이다. "T1"는 다시 말해 차광패턴(310)의 엣지(310-E)에서 측정한 제3 절연층(200-IL3)의 두께와 같다.
도 6a와 도 6b를 비교하면, 동일한 차광효과를 만족하더라도 도 6b의 차광패턴(310)의 제1 부분(310-L)의 너비는 도 6a의 차광패턴(310)의 제2 부분(310-R)의 너비보다 작을 수 있다. 제3 절연층(200-IL3)은 감지영역(200-DA) 내에서 균일하게 형성되고, 그 결과 수학식 7의 T1은 수학식 5의 T보다 작기 때문이다.
도 6a 및 도 6b에서 제1 도전패턴(200-CL1)과 제2 도전패턴(200-CL2)은 단층으로 간략히 도시되었으나, 도 7에 도시된 것과 같이, 제1 도전패턴(200-CL1)과 제2 도전패턴(200-CL2)은 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 도전패턴(200-CL1)은 상대적으로 도전율이 높은 제1 도전층(CL1), 제1 도전층(CL1)의 상측에 배치된 제2 도전층(CL2), 및 제1 도전층(CL1)의 하측에 배치된 제3 도전층(CL3)을 포함할 수 있다. 제3 도전층(CL3)은 제1 도전층(CL1)보다 제1 절연층(200-IL1)에 대한 결합력이 클 수 있고, 제2 도전층(CL2)은 제1 도전층(CL1)보다 작은 반사율을 가질 수 있다. 제1 도전층(CL1)은 제2 도전층(CL2)보다 큰 도전율을 가질 수 있다. 저항이 낮은 제1 도전층(CL1)은 실질적인 신호이동 통로에 해당한다. 제1 도전층(CL1)은 제2 도전층(CL2) 및 제3 도전층(CL3)보다 큰 두께를 가질 수 있다.
제2 도전층(CL2)과 제3 도전층(CL3)은 서로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제1 도전층(CL1)은 알루미늄일 수 있고, 제2 도전층(CL2)과 제3 도전층(CL3)은 티타늄일 수 있다. 제1 도전층(CL1), 제2 도전층(CL2), 및 제3 도전층(CL3) 중 일부가 서로 다른 물질을 포함하더라도, 제1 도전층(CL1), 제2 도전층(CL2), 및 제3 도전층(CL3)은 서로 동일한 계열의 식각액으로 식각될 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 알루미늄과 티타늄은 불화계 식각액으로 식각될 수 있다. 따라서, 1회의 식각 공정으로 제1 도전층(CL1)의 적층된 티타늄층, 알루미늄층, 티타늄층을 패터닝할 수 있다.
식각 공정에 의해 제1 도전패턴(200-CL1)은 경사진 측면을 가질 수 있다. 상측에 배치된 도전층의 식각률이 더 크기 때문이다.
제2 도전패턴(200-CL2)은 제1 도전패턴(200-CL1)과 같거나 다른 적층구조를 가질 수 있다. 제2 도전패턴(200-CL2)은 제1 도전층(CL10), 제1 도전층(CL10)의 상측에 배치되고, 제1 도전층(CL10)에 접촉하는 제2 도전층(CL20), 및 제1 도전층(CL10)의 하측에 배치되고, 제1 도전층(CL10)에 접촉하는 제3 도전층(CL30)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 제3 도전층(CL30)은 생략될 수도 있다.
제1 도전층(CL10)은 제1 반사율, 제1 도전율, 및 제1 두께를 갖는다. 제2 도전층(CL20)은 제1 반사율보다 낮은 제2 반사율을 갖고, 제1 도전율보다 낮은 제2 도전율을 갖고, 제1 두께보다 작은 제2 두께를 갖는다. 저항이 낮은 제1 도전층(CL10)은 실질적인 신호이동 통로에 해당한다. 반사율이 낮은 제2 도전층(CL20)이 제1 도전층(CL10)을 커버하여 외부광 반사율을 낮춘다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센서(200)에서 반사된 광의 경로들을 도시한 단면도이다. 이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8은 굴절률이 상이한 제2 절연층(200-IL2)과 제3 절연층(200-IL3)을 포함한다. 일 실시예에서 제2 절연층(200-IL2)은 제1 무기층을 포함하고, 제3 절연층(200-IL3)은 제1 무기층과 다른 물질의 제2 무기층을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 제2 절연층(200-IL2)은 무기층을 포함하고, 제3 절연층(200-IL3)은 유기층을 포함할 수 있다.
차광패턴(320)은 아래의 수학식 8 내지 수학식 10의 조건을 만족할 수 있다. 차광패턴(310)의 제1 부분(310-R)의 엣지(310-E)와 제1 도전패턴(200-CL1)의 엣지(200-E) 사이의 거리(L)는 아래의 수학식 8 내지 수학식 10의 조건을 만족할 수 있다.
[수학식 8]
Figure pat00017
[수학식 9]
Figure pat00018
[수학식 10]
Figure pat00019
여기서, L1은 반사광이 제2 경로(P2)를 만족할 때, 제2 절연층(200-IL2)을 통과하는 동안에 반사광이 제2 방향(DR2)으로 이동한 거리를 나타낸다. L2는 반사광이 제2 경로(P2)를 만족할 때, 제3 절연층(200-IL3)을 통과하는 동안에 반사광이 제2 방향(DR2)으로 이동한 거리를 나타낸다.
T1는 제2 절연층(200-IL2)의 두께이고, n1은 제2 절연층(200-IL2)의 굴절률이고, T2는 제3 절연층(200-IL3)의 두께이고, n2은 상기 제3 절연층(200-IL3)의 굴절률이다.
차광패턴(310)이 수학식 8 내지 수학식 10의 조건을 만족하는 경우 제2 경로(P2)보다 입사각이 작은 반사광은 차광패턴(310)에 의해 차단될 수 있다. 예컨대, 도 6a의 제3 경로(P3)의 반사광이 그에 해당한다.
별도로 도시하지 않았으나, 차광패턴(310)의 제2 부분(310-L)의 너비는 도 6b를 참조하여 설명한 것과 동일할 수 있다. 즉, 입력센서(200)가 굴절률이 상이한 제2 절연층(200-IL2)과 제3 절연층(200-IL3)을 포함하더라도 차광패턴(310)의 제2 부분(310-L)의 엣지(310-E)와 제1 도전패턴(200-CL1)의 엣지(200-E) 사이의 거리(L1, 도 6b 참조)는 제3 절연층(200-IL3)의 굴절률과 두께에 의해 결정될 수 있다.
도 9를 참고하면, 차광패턴(310)과 제1 도전패턴(200-CL1) 사이에 제2 절연층(200-IL2), 제3 절연층(200-IL3), 및 컬러필터(320)가 배치된다. 컬러필터(320)는 절연층의 하나의 종류에 해당하고, 차광패턴(310)과 제1 도전패턴(200-IL1) 사이에 3개의 절연층이 배치된 것과 같다.
차광패턴(310)과 제1 도전패턴(200-IL1) 사이에 m개의 층이 배치된 것을 가정할 때, 외부광 반사율을 낮추기 위해 차광패턴(310)은 아래의 수학식 11 내지 수학식 14의 조건을 만족할 수 있다.
[수학식 11]
Figure pat00020
[수학식 12]
Figure pat00021
[수학식 13]
Figure pat00022
[수학식 14]
Figure pat00023
T1는 제1 도전패턴(200-IL1)에 접촉하는 첫번째 절연층의 두께이고, n1은 상기 첫번째 절연층의 굴절률이다. T2는 두번째 절연층의 두께이고, n2은 상기 두번째 절연층의 굴절률이다. Tm는 차광패턴(310)에 접촉하는 m번째 절연층의 두께이고, nm은 상기 m번째 절연층의 굴절률이다. Tm은 차광패턴(310)의 엣지(310-E)에서 m번째 절연층의 두께를 측정한 것이다.
도 9에서 m은 3이고, 첫번째 절연층은 제2 절연층(200-IL2)이고, 두번째 절연층은 제3 절연층(200-IL3)이고, 세번째 절연층은 컬러필터(320)이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센서(200)의 평면도이다. 도 10b는 도10a에 도시된 센싱유닛(SU)의 확대된 평면도이다. 도 10c는 도 10a의 I-I'에 대응하는 단면도이다.
이하, 도 4에 도시된 입력센서(200)와 다른 실시예에 따른 입력센서(200)를 상세히 설명한다. 다만, 도 4를 참조하여 설명한 입력센서(200)와 동일한 구성에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 이하에서 설명되는 입력센서(200)가 도 1a 내지 도 9에 도시된 표시장치에 적용되더라도, 상술한 외부광 반사량 감소효과는 동일하게 발생할 수 있다.
도 10a에 도시된 입력센서(200)는 도 4에 도시된 입력센서(200)와 아래의 구성이 다르게 도시되었다. 도 10a를 참조하면, 6개의 제1 전극들(E1-1 내지 E1-6)이 예시적으로 도시되었다. 제1 신호라인들(SL1) 중 제1 그룹(SL1-1)은 제1 전극들(E1-1 내지 E1-6) 중 일부의 제1 전극들의 일측에 각각 연결된다. 제1 신호라인들(SL1) 중 제2 그룹(SL1-2)은 제1 전극들(E1-1 내지 E1-6) 중 남은 일부의 제1 전극들의 타측에 각각 연결된다. 제2 신호라인들(SL2) 중 제1 그룹(SL2-1)은 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4) 중 일부의 제2 전극들의 일측에 각각 연결된다. 제2 신호라인들(SL2) 중 제2 그룹(SL2-2)은 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4) 중 남은 일부의 제1 전극들의 일측에 각각 연결된다. 제1 신호라인들(SL1)의 제1 그룹(SL1-1)과 제2 신호라인들(SL2)의 제1 그룹(SL2-1)이 정렬되고, 제1 신호라인들(SL1)의 제2 그룹(SL1-2)과 제2 신호라인들(SL2)의 제2 그룹(SL2-2)이 정렬된다.
본 실시예에 따르면, 제1 전극들(E1-1 내지 E1-6) 각각은 감지패턴들(SP1)과 브릿지 패턴들(CP1)을 포함한다. 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4) 각각은 일체형상의 감지부분들(SP2)과 중간부분들(CP2)을 포함할 수 있다. 제1 전극들(E1-1 내지 E1-6)과 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4) 각각은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 다시말해, 1 전극들(E1-1 내지 E1-6)과 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4) 각각은 교차하여 메쉬를 형성하는 복수 개의 도전라인들을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 감지영역(200-DA)은 복수 개의 센싱유닛들(SU)을 포함할 수 있다. 감지영역(200-DA) 전체가 복수 개의 센싱유닛들(SU)로 구분되거나, 감지영역(200-DA) 중 일부의 영역이 복수 개의 센싱유닛들(SU)로 구분될 수 있다.
센싱유닛들(SU) 각각은 서로 동일한 면적을 가질 수 있다. 본 실시예에 따르며, 센싱유닛들(SU) 각각은 제1 전극들(E1-1 내지 E1-6)과 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4)의 교차영역 중 대응하는 교차영역을 포함한다.
센싱유닛들(SU) 각각은 브릿지 패턴(CP1)을 사이에 두고 배치된 절반의 감지패턴(SP1) 및 또 다른 절반의 감지패턴(SP1)를 포함할 수 있고, 중간부분(CP2)를 사이에 두고 배치된 절반의 감지부분(SP2) 및 또 다른 절반의 감지부분(SP2)을 포함할 수 있다.
도 10b를 참조하면, 감지부분들(SP2) 각각은 연장 부분들(SP2a, SP2b) 및 가지 부분들(SP2c1 내지 SP2c4)을 포함할 수 있다. 연장 부분들(SP2a, SP2b)은 제1 방향(DR1)을 따라 나란히 연장된 제1 연장 부분(SP2a) 및 제1 연장 부분(SP2a)으로부터 꺾여서 더미 패턴(DUP)을 사이에 두고 연장되는 제2 연장 부분(SP2b)을 포함할 수 있다. 한편, 이에 한정되지 않고, 일 실시예의 더미 패턴(DUP)은 제2 연장 부분(SP2b) 사이에 배치되지 않을 수 있고, 제2 연장 부분(SP2b)은 제1 연장 부분(SP2a)과 나란한 방향으로 연장될 수 있다.
가지 부분들(SP2c1 내지 SP2c4) 각각은 중간부분(CP2)를 사이에 두고 중간부분(CP2)로부터 멀어지는 방향을 따라 연장될 수 있다. 가지 부분들(SP2c1 내지 SP2c4)은 제1 내지 제4 가지 부분들(SP2c1 내지 SP2c4)을 포함할 수 있다. 제1 가지 부분(SP2c1) 및 제3 가지 부분(SP2c3)은 제1 교차 방향(DRa)을 따라 연장될 수 있고, 제2 가지 부분(SP2c2) 및 제4 가지 부분(SP2c4)은 제2 교차 방향(DRb)을 따라 연장될 수 있다.
제1 교차 방향(DRa)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 각각에 교차하는 방향으로 정의할 수 있다. 제2 교차 방향(DRb)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 각각에 교차함과 동시에 제1 교차 방향(DRa)에 직교하는 방향으로 정의할 수 있다. 제1 교차 방향(DRa) 및 제2 교차 방향(DRb) 각각은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 면 상에서 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 사이의 대각 방향에 대응될 수 있다.
제1 내지 제4 가지 부분들(SP2c1 내지 SP2c4)은 서로 대향되는 방향으로 멀어질 수 있다. 예를 들어, 제1 가지 부분(SP2c1)은 제2 방향(DR2)에서 제2 가지 부분(SP2c2)과 멀어질 수 있고, 제1 방향(DR1)에서 제3 가지 부분(SP2c3)과 멀어질 수 있다. 제1 가지 부분(SP2c1)은 제1 교차 방향(DRa)에서 중간부분(CP2)을 사이에 두고, 제4 가지 부분(SP2c4)과 서로 멀어질 수 있다.
중간부분(CP2)은 감지패턴들(SP1)의 제2 방향(DR2)에서 서로를 향해 돌출된 부분들 사이에 배치될 수 있다. 중간부분(CP2)은 감지부분들(SP2)의 제1 연장 부분들(SP2a) 사이를 연결할 수 있다. 중간부분(CP2)은 제1 연장 부분들(SP2a)과 동일 층 상에서 일체로 형성될 수 있다.
감지패턴들(SP1) 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 제1 부분(SP1b) 및 제1 부분(SP1b)으로부터 연장되며, 감지부분들(SP2)의 일 부분을 둘러싸는 제2 부분(SP1a)을 포함할 수 있다. 감지패턴들(SP1)의 제2 부분(SP1a)은 인접하게 배치된 감지부분(SP2)의 가지 부분들(SP2c1 내지 SP2c4)을 둘러쌀 수 있다. 도 10b를 참조하면, 센싱유닛(SU) 내에서 좌측에 배치된 감지패턴(SP1)의 제2 부분(SP1a)은 제1 및 제3 가지 부분들(SP2c1, SP2c3)을 둘러쌀 수 있고, 우측에 배치된 감지패턴(SP1)의 제2 부분(SP1a)은 제2 및 제4 가지 부분들(SP2c2, SP2c4)을 둘러쌀 수 있다.
감지패턴들(SP1)의 제1 부분들(SP1b)은 제2 방향(DR2)에서 중간부분(CP2)을 사이에 이격될 수 있다. 브릿지 패턴(CP1)은 이격된 감지패턴들(SP1)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 도 10b는 센싱유닛(SU)내에 배치된 2개의 브릿지 패턴들(CP1)을 도시하였다. 그러나, 센싱유닛(SU) 내에 배치되는 브릿지 패턴들(CP1)의 개수는 이에 한정되지 않고, 더 적거나, 더 많을 수 있다.
도 10b에 도시된 것처럼, 브릿지 패턴들(CP1)은 평면 상에서 각각 "∧" 또는 "∨"의 굽은선 형태를 가질 수 있다. 굽은선 형태를 갖는 브릿지 패턴들(CP1)은 감지부분들(SP2)에 중첩할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 브릿지 패턴들(CP1)은 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 직선 라인의 형태를 가질 수 있고, 평면 상에서 중간부분(CP2)에 중첩할 수 있다.
더미 패턴들(DUP) 각각은 전기적으로 플로팅된 패턴들일 수 있다. 더미 패턴들(DUP) 각각은 제1 전극들(E1-1 내지 E1-6) 및 제2 전극들(E2-1 내지 E2-4)과 절연된 패턴들일 수 있다. 더미 패턴들(DUP)은 배치 위치에 따라 제1 내지 제4 더미 패턴들(DUP1 내지 DUP4)을 포함할 수 있다.
제1 더미 패턴들(DUP1)은 제1 감지 전극들(E1-1 내지 E1-6)과 제2 감지 전극들(E2-1 내지 E2-4) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 더미 패턴들(DUP1)은 제1 센서부들(SP1)과 감지부분들(SP2) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 10b에 도시된 것처럼, 제1 더미 패턴들(DUP1)은 제1 센서부들(SP1)의 제2 부분들(SP1a)과 감지부분들(SP2)의 가지 부분들(SP2c1 내지 SP2c4) 사이에 배치되어 가지 부분들(SP2c1 내지 SP2c4)을 둘러쌀 수 있다.
제1 더미 패턴들(DUP1)이 감지패턴들(SP1)과 감지부분들(SP2) 사이에 배치됨에 따라, 감지패턴들(SP1)과 감지부분들(SP2) 사이의 상호 정전용량은 감소될 수 있다. 그러나, 제1 더미 패턴들(DUP1)이 배치되더라도 터치 이벤트 발생에 의한 상호 정전용량 변화량은 크게 감소되지 않을 수 있다. 따라서, 제1 더미 패턴들(DUP1)에 의해 (상호 정전용량의 변화량)/(상호 정전용량) 값이 증가될 수 있다.
이에 따라, 제1 더미 패턴들(DUP1)에 의해 특정 환경에서 발생하는 고스트 터치 현상이 감소될 수 있다. 고스트 터치란 실제 터치 이벤트에 의해 발생된 신호가 아닌 노이즈 신호가 증폭되어 터치로 인식되는 현상을 의미한다. 예를 들어, 저온 상태에서 감지 영역의 일부 영역이 터치 이벤트 등의 동작에 의해 온도가 상승되고, 감지 영역전체가 턴-온 되었을 때, 감지 영역 내에 터치 이벤트가 발생되지 않은 영역에서 터치가 발생된 것처럼 동작할 수 있다. 그러나, 제1 더미 패턴들(DUP1)에 의해 고스트 터치 현상이 감소될 수 있고, 입력 감지 센서(ISP)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
제1 더미 패턴들(DUP1)에 의해 감지패턴들(SP1)과 감지부분들(SP2) 사이의 간격이 증가될 수 있고, 감지패턴들(SP1)과 감지부분들(SP2)이 서로 단락 될 확률이 감소될 수 있다. 예를 들어, 제1 더미 패턴들(DUP1)이 배치되지 않는 경우, 감지패턴들(SP1)과 감지부분들(SP2) 사이의 간격은 약 4㎛ 내지 5 ㎛의 스케일이었다면, 제1 더미 패턴들(DUP1)이 배치되는 경우, 감지패턴들(SP1)과 감지부분들(SP2) 사이의 간격은 약 70㎛ 이상의 스케일로 증가할 수 있다. 따라서, 제1 더미 패턴들(DUP1)이 배치된 영역에서는 약 70㎛ 이상의 이물 또는 잔사가 발생해야 감지패턴들(SP1)과 감지부분들(SP2)이 단락 될 수 있다.
제1 더미 패턴들(DUP1)은 서로 전기적으로 절연된 복수의 패턴들을 포함할 수 있다. 복수의 패턴들의 크기는 상호 정전용량 및 시인성을 고려하여 센싱유닛(SU)에 따라 달라질 수 있다. 그러나 제1 더미 패턴들(DUP1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 더미 패턴들(DUP2)은 상술한 감지부분(SP2)의 제2 연장 부분(SP2b)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제3 더미 패턴들(DUP3)은 감지패턴(SP1)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제4 더미 패턴들(DUP4)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열된 제1 감지 전극들(E1-1 내지 E1-6) 사이에 배치될 수 있다. 한편, 일 실시예에 따라 제1 내지 제4 더미 패턴들(DUP1 내지 DUP4) 중 적어도 일부는 생략될 수 있다.
도 9를 참조하면, 입력센서(200) 하측의 구성은 간략히 도시되었고, 상측의 구성은 미-도시되었다. 브릿지 패턴(CP1)은 감지패턴(SP1), 감지부분(SP2), 중간부분(CP2)과 상이한 층 상에 배치될 수 있다. 도 3를 참조하면, 브릿지 패턴(CP1)은 제1 도전 패턴층(200-CL1)로부터 형성될 수 있고, 나머지는 제2 도전 패턴층(200-CL2)으로부터 형성될 수 있다. 감지패턴(SP1)은 제2 절연층(200-IL2)을 관통하는 컨택홀(CH-I)을 통해서 브릿지 패턴(CP1)에 접속될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
표시패널 DP
발광영역 PXA-R1, PXA-B1, PXA-B2, PXA-R2, PXA-G1, PXA-G2
비발광영역 NPXA표시패널 100
발광영역 LA
비발광영역 NLA
제1 도전패턴 200-CL1
절연층 200-IL2, 200-IL3
입력센서 200
차광패턴 310
윈도우 400
차광패턴의 엣지 310-E
제1 도전패턴의 엣지 200-E
제2 도전패턴 200-CL2
컬러필터 320
베이스 절연층 200-IL1
제1 도전층, 제2 도전층, 제3 도전층 CL1, CL2, CL3

Claims (20)

  1. 발광영역과 비발광영역을 포함하는 표시패널;
    상기 비발광영역에 중첩하며 제1 방향으로 연장된 제1 도전패턴, 및 상기 제1 도전패턴 상에 배치된 절연층을 포함하고, 상기 표시패널 상에 배치된 입력센서;
    상기 제1 도전패턴에 중첩하고, 상기 절연층 상에 배치된 차광패턴; 및
    상기 차광패턴 상에 배치된 윈도우를 포함하고,
    상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향 내에서 상기 차광패턴의 엣지와 상기 제1 도전패턴의 엣지 사이의 거리(L)는 아래의 수학식 1을 만족하는 표시장치.
    [수학식 1]
    Figure pat00024

    여기서, T는 상기 차광패턴의 엣지에서 측정한 상기 절연층의 두께이고,
    n1은 상기 절연층의 굴절률이다.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 절연층은 서로 동일한 물질을 포함하는 복수 개의 무기층들을 포함하는 표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 입력센서는 제2 도전패턴을 더 포함하고,
    상기 제2 도전패턴은 상기 복수 개의 무기층들 사이에 배치된 표시장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 발광영역에 중첩하고, 상기 절연층 상에 배치된 컬러필터를 더 포함하고,
    상기 컬러필터의 일부분은 상기 차광패턴 상에 배치된 표시장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 방향 내에서, 상기 거리(L)는 상기 제1 도전패턴의 상기 엣지와 상기 발광영역의 엣지 사이의 거리보다 작은 표시장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 방향 내에서, 상기 차광패턴의 너비(Wb)는 아래의 수학식 2를 만족하는 표시장치.
    [수학식 2]
    Figure pat00025

    여기서, Wc는 상기 제2 방향 내에서 상기 제1 도전패턴의 너비이다.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 입력센서는 상기 표시패널과 제1 도전패턴 사이에 배치된 베이스 절연층을 더 포함하고
    상기 제1 도전패턴은,
    제1 반사율 및 제1 도전율을 갖는 제1 도전층;
    상기 제1 반사율보다 낮은 제2 반사율을 갖고, 상기 제1 도전율보다 낮은 제2 도전율을 갖고, 상기 제1 도전층 상에 배치되고, 상기 제1 도전층에 접촉하는 제2 도전층; 및
    상기 베이스 절연층과 상기 제1 도전층 사이에 배치되고, 상기 베이스 절연층과 상기 제1 도전층에 각각 접촉하는 제3 도전층을 포함하는 표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제3 도전층은 상기 제1 도전층과 동일한 물질을 포함하는 표시장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 도전층은 상기 제2 도전층보다 두꺼운 표시장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 도전패턴은 경사진 측면을 포함하는 표시장치.
  11. 발광영역에 배치된 발광소자 및 상기 발광영역 및 상기 발광영역에 인접한 비발광영역에 중첩하고 상기 발광소자를 커버하는 박막 봉지층을 포함하는 표시패널;
    상기 박막 봉지층 상에 배치된 제1 절연층, 상기 제1 절연층 상에 배치되고 제1 방향으로 연장된 제1 도전패턴, 상기 제1 도전패턴 상에 배치된 제2 절연층, 상기 제2 절연층 상에 배치되고 상기 제1 도전패턴에 전기적으로 연결된 제2 도전패턴, 및 상기 제2 도전패턴 상에 배치된 제3 절연층을 포함하는 입력센서;
    상기 제1 도전패턴 및 상기 제2 도전패턴에 중첩하고, 상기 제3 절연층 상에 배치된 차광패턴; 및
    상기 제3 절연층 상에 배치된 윈도우를 포함하고,
    상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향 내에서 상기 차광패턴의 엣지와 상기 제1 도전패턴의 엣지 사이의 거리(L)는 아래의 수학식 1 내지 수학식 3을 만족하는 표시장치.
    [수학식 1]
    Figure pat00026

    [수학식 2]
    Figure pat00027

    [수학식 3]
    Figure pat00028

    여기서, T1는 상기 제2 절연층의 두께이고, n1은 상기 제2 절연층의 굴절률이고, T2는 상기 제3 절연층의 두께이고, n2은 상기 제3 절연층의 굴절률이다.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 절연층은 제1 무기층을 포함하고, 상기 제3 절연층은 상기 제1 무기층과 다른 굴절률을 갖는 제2 무기층을 포함하는 표시장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 절연층은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 또는 실리콘 옥시 나이트라이드를 포함하고,
    상기 제3 절연층은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 또는 실리콘 옥시 나이트라이드를 포함하는 표시장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 절연층은 무기층을 포함하고, 상기 제3 절연층은 유기층을 포함하는 표시장치.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 도전패턴 및 상기 제2 도전패턴 각각은,
    제1 반사율, 제1 도전율, 및 제1 두께를 갖는 제1 도전층;
    상기 제1 반사율보다 낮은 제2 반사율을 갖고, 상기 제1 도전율보다 낮은 제2 도전율을 갖고, 상기 제1 두께보다 작은 제2 두께를 가지며, 상기 제1 도전층 상에 배치되고, 상기 제1 도전층에 접촉하는 제2 도전층; 및
    상기 제1 절연층과 상기 제1 도전층 사이에 배치되고, 상기 제1 절연층과 상기 제1 도전층에 각각 접촉하는 제3 도전층을 포함하는 표시장치.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 도전패턴은 상기 제1 도전패턴에 중첩하는 제1 부분 및 상기 제2 도전패턴에 비-중첩하는 제2 부분을 포함하고,
    상기 차광패턴은 상기 제2 도전패턴의 상기 제1 부분에 중첩하는 제1 부분 및 상기 제2 도전패턴의 상기 제2 부분에 중첩하는 제2 부분을 포함하고,
    상기 차광패턴의 상기 제1 부분의 너비는 상기 차광패턴의 상기 제2 부분의 너비보다 큰 표시장치.
  17. 표시패널;
    상기 표시패널 상에 배치된 도전패턴;
    상기 도전패턴 상에 배치된 m(여기서 m은 3 이상의 자연수)개의 절연층; 및
    상기 도전패턴에 중첩하고 상기 m개의 절연층 상에 배치된 차광패턴을 포함하고,
    상기 도전패턴의 너비 방향 내에서, 상기 차광패턴의 엣지와 상기 도전패턴의 엣지 사이의 거리(L)는 아래의 수학식 1 내지 수학식 4을 만족하는 표시장치.
    [수학식 1]
    Figure pat00029

    [수학식 2]
    Figure pat00030

    [수학식 3]
    Figure pat00031

    [수학식 4]
    Figure pat00032

    여기서, T1는 첫번째 절연층의 두께이고, n1은 상기 첫번째 절연층의 굴절률이고, T2는 두번째 절연층의 두께이고, n2은 상기 두번째 절연층의 굴절률이고, Tm는 m번째 절연층의 두께이고, nm은 상기 m번째 절연층의 굴절률이다.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 m개의 절연층 각각은 무기층을 포함하는 표시장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 m개의 절연층은 적어도 유기층을 포함하는 표시장치.
  20. 제17 항에 있어서,
    상기 m개의 절연층은 적어도 컬러필터를 포함하는 표시장치.
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