KR20230020049A - 터치 감지 장치, 그를 포함하는 표시 장치, 및 그의 제조 방법 - Google Patents

터치 감지 장치, 그를 포함하는 표시 장치, 및 그의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치 구동 배선들과 터치 감지 배선들의 배치 위치 변경을 통해 터치 감지 영역의 외곽 영역 면적을 최소화 또는 제로화할 수 있는 터치 감지 장치, 그를 포함하는 표시 장치, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 일 실시예에 따른 터치 감지 장치는 터치 감지 영역의 제1 터치 절연막 상에 배치된 터치 구동 배선들 및 터치 감지 배선들, 상기 터치 구동 배선들, 및 상기 터치 감지 배선들 상에 형성된 제2 터치 절연막, 상기 제2 터치 절연막 상에 배치된 연결 전극, 상기 연결 전극 상에 형성된 제3 터치 절연막, 상기 제3 터치 절연막 상에 배치되어 상기 제2 및 제3 터치 절연막을 관통하는 제1 콘택홀을 통해 상기 터치 구동 배선들 중 어느 하나의 터치 구동 배선과 접속된 구동 전극, 및 상기 제3 터치 절연막 상에 배치되어 상기 제2 및 제3 터치 절연막을 관통하는 제2 콘택홀을 통해 상기 터치 감지 배선들 중 어느 하나의 터치 감지 배선과 접속되는 감지 전극을 포함한다.

Description

터치 감지 장치, 그를 포함하는 표시 장치, 및 그의 제조 방법{TOUCH DETECTION DEVICE, DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 터치 감지 장치, 그를 포함하는 표시 장치, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 예를 들어, 표시 장치는 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 내비게이션, 및 스마트 텔레비전과 같이 다양한 전자기기에 적용되고 있다.
표시 장치 중 유기발광 표시장치는 빛을 발생하는 유기 발광 소자를 이용하여 영상을 표시한다. 유기발광 표시장치는 빠른 응답 속도를 가지며, 휘도 및 시야각이 크고, 동시에 낮은 소비 전력으로 구동되는 장점이 있다.
유기발광 표시장치 등의 표시 장치는 입력 인터페이스 중 하나로 사용자의 터치를 감지하기 위한 터치 감지부를 포함한다. 터치 감지부는 정전 용량 방식으로 구동되는 터치 전극들을 포함하여 사용자의 터치를 감지한다.
터치 감지부는 터치 감지 영역에 터치 감지 전극들이 배치되고, 베젤(bezel) 영역으로 정의되는 외곽 영역에는 터치 감지 전극들의 구동 신호나 감지 신호들이 전송되는 배선들이 배치된다. 터치 감지 전극들과 연결되는 배선들에 의해 외곽 영역의 면적이 증가할 수밖에 없었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 터치 구동 배선들과 터치 감지 배선들의 배치 위치 변경을 통해 터치 감지 영역의 외곽 영역 면적을 최소화 또는 제로화할 수 있는 터치 감지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 터치 구동 전극 및 감지 전극들과 터치 구동 배선 및 감지 배선들의 배치 구조를 개선하여 발광 표시 효율을 저하시키지 않고도 베젤 크기를 줄일 수 있는 터치 감지 장치 및 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 터치 감지 영역의 외곽 영역 면적을 최소화 또는 제로화할 수 있는 터치 감지 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 터치 감지 장치는 터치 감지 영역의 제1 터치 절연막 상에 배치된 터치 구동 배선들 및 터치 감지 배선들, 상기 터치 구동 배선들, 및 상기 터치 감지 배선들 상에 형성된 제2 터치 절연막, 상기 제2 터치 절연막 상에 배치된 연결 전극, 상기 연결 전극 상에 형성된 제3 터치 절연막, 상기 제3 터치 절연막 상에 배치되어 상기 제2 및 제3 터치 절연막을 관통하는 제1 콘택홀을 통해 상기 터치 구동 배선들 중 어느 하나의 터치 구동 배선과 접속된 구동 전극, 및 상기 제3 터치 절연막 상에 배치되어 상기 제2 및 제3 터치 절연막을 관통하는 제2 콘택홀을 통해 상기 터치 감지 배선들 중 어느 하나의 터치 감지 배선과 접속되는 감지 전극을 포함한다.
상기 구동 전극 또는 상기 감지 전극은 상기 제3 터치 절연막을 관통하는 터치 콘택홀을 통해 상기 연결 전극과 접속된다. 상기 터치 구동 배선들과 상기 터치 감지 배선들 중 서로 인접하게 배치되는 터치 구동 배선과 터치 감지 배선의 사이에 배치된 적어도 하나의 가드 배선을 더 포함한다.
상기 터치 구동 배선들과 상기 터치 감지 배선들, 상기 적어도 하나의 가드 배선, 상기 구동 전극, 상기 감지 전극, 상기 연결 전극, 및 적어도 하나의 더미 전극은 상기 터치 감지 영역의 배면에 위치하는 각각의 발광부들과 중첩되지 않게 형성된다. 상기 구동 전극, 상기 감지 전극, 상기 연결 전극, 및 상기 적어도 하나의 더미 전극의 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 크기와 형태는 상기 터치 구동 배선들, 상기 터치 감지 배선들, 및 상기 적어도 하나의 가드 배선의 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 크기 및 형태와 동일하게 형성된다. 상기 구동 전극 및 상기 감지 전극은 상기 제2 및 제3 터치 절연막 중 적어도 하나의 절연막을 사이에 두고 상기 터치 구동 배선들과 상기 터치 감지 배선들, 및 상기 적어도 하나의 가드 배선과 일부 영역들이 중첩된다.
상기 구동 전극과 접속된 상기 터치 구동 배선들의 일 측 또는 타 측 단부는 적어도 하나의 패드부와 연결되어 터치 구동 신호를 인가받고, 상기 감지 전극과 접속된 상기 터치 감지 배선들의 타 측 단부는 상기 적어도 하나의 패드부와 연결되어 터치 노드의 차지 전압을 패드부의 감지 신호 패드로 전송한다.
상기 터치 구동 배선들과 터치 감지 배선들 중 적어도 어느 한 배선은 상기 적어도 하나의 패드부로부터 제1 방향으로 연장된 후 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 절곡되어 연장되고, 상기 제1 방향으로 절곡되어 연장되며, 상기 터치 구동 배선들과 상기 터치 감지 배선들 중에서 다른 적어도 어느 한 배선은 터치 패드로부터 제2 방향으로 연장된 후 제1 방향으로 절곡되어 연장되고, 상기 제2 방향 또는 상기 제1 방향으로 절곡되어 연장된다.
상기 터치 구동 배선들은 상기 터치 감지 배선들 중에서 제1 측 가장자리에 인접하게 배치된 제1 터치 감지 배선들과 상기 터치 감지 배선들 중에서 제2 측 가장자리에 인접하게 배치된 제2 터치 감지 배선들 사이에 배치된다.
상기 적어도 하나의 패드부는 기판 또는 필름 상에 형성된 복수의 패드 전극을 더 포함하고, 상기 터치 구동 배선들 각각은 상기 제1 터치 절연막을 관통하여 상기 복수의 패드 전극 중 구동 패드들과 각각 접속되고, 상기 터치 감지 배선들 각각은 상기 제1 터치 절연막을 관통하여 상기 복수의 패드 전극 중 감지 패드들과 각각 접속되며, 적어도 하나의 가드 배선은 상기 제1 터치 절연막을 관통하여 상기 복수의 패드 전극 중 적어도 하나의 가드 패드와 각각 접속된다.
상기 구동 전극 및 상기 감지 전극을 포함한 상기 제3 터치 절연막을 모두 덮도록 형성된 제4 터치 절연막, 및 상기 제4 터치 절연막 상에 배치된 블랙 매트릭스를 더 포함하며, 상기 블랙 매트릭스는 상기 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 평면 형태로 형성되어, 상기 터치 구동 배선들과 상기 터치 감지 배선들, 및 상기 적어도 하나의 가드 배선, 상기 구동 전극, 상기 감지 전극, 상기 연결 전극의 일부 영역들과 중첩된다.
상기 제2 및 제3 터치 절연막 중 적어도 하나의 절연막 두께 또는 제3 방향의 높이는 상기 제1 및 제4 터치 절연막의 두께보다 더 두껍게 형성된다. 그리고, 상기 제2 및 제3 터치 절연막 중 적어도 하나의 절연막은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 중 적어도 하나의 층을 포함하는 무기막으로 형성된다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 화상을 표시하는 화소들을 갖는 표시 영역을 포함하는 표시부, 상기 표시 영역과 중첩하고, 터치 전극들을 갖는 터치 감지 영역을 포함하는 터치 감지부, 및 상기 터치 전극들에 전기적으로 연결되는 터치 구동 회로를 구비하고, 상기 터치 감지부는 상기 터치 감지 영역에 배치된 터치 구동 배선들, 구동 전극들, 및 감지 전극들을 포함하며, 상기 터치 구동 배선들 중 어느 하나는 상기 터치 감지 영역에서 상기 구동 전극들 중 적어도 하나의 구동 전극 및 상기 감지 전극들 중 적어도 하나의 감지 전극과 중첩하며, 상기 구동 전극들 중에서 적어도 하나의 구동 전극과 다른 구동 전극에 연결된다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 터치 감지 장치의 제조 방법은 터치 감지 영역의 제1 터치 절연막 상에 터치 구동 배선들, 및 터치 감지 배선들을 형성하는 단계, 상기 터치 구동 배선들, 및 터치 감지 배선들 상에 제2 터치 절연막을 형성하는 단계, 상기 제2 터치 절연막 상에 연결 전극들을 형성하는 단계, 상기 연결 전극들을 포함한 상기 제2 터치 절연막 상에 제3 터치 절연막을 형성하는 단계, 및 상기 제3 터치 절연막의 제1 콘택홀을 통해 상기 터치 구동 배선들 중 어느 하나의 터치 구동 배선과 접속되는 구동 전극, 및 제2 콘택홀을 통해 상기 터치 감지 배선들 중 어느 하나의 터치 감지 배선과 접속되도록 감지 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 구동 전극 및 상기 감지 전극을 형성하는 단계는 상기 터치 구동 배선들과 대응되는 영역의 상기 제2 및 제3 터치 절연막을 관통하도록 상기 제1 콘택홀을 형성하고, 상기 터치 감지 배선들과 대응되는 영역의 상기 제2 및 제3 터치 절연막을 관통하도록 상기 제2 콘택홀을 형성하며, 상기 연결 전극들과 대응되는 영역의 상기 제3 터치 절연막을 관통하도록 터치 콘택홀을 형성하는 단계, 및 상기 터치 콘택홀에 의해 상기 연결 전극과 접속되도록 상기 구동 전극 또는 상기 감지 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 터치 구동 배선들, 및 터치 감지 배선들을 형성하는 단계는 상기 터치 구동 배선들과 상기 터치 감지 배선들 중 서로 인접하게 배치되는 터치 구동 배선과 터치 감지 배선의 사이에 적어도 하나의 가드 배선을 형성하는 단계를 더 포함한다.
상기 터치 구동 배선들, 및 터치 감지 배선들을 형성하는 단계는 상기 제1 터치 절연막 상에 제1 도전성 금속층을 형성하는 단계, 상기 제1 도전성 금속층 상에 포토 레지스트층을 도포하는 단계, 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 포토 레지스트 패턴을 형성하기 위한 마스크를 이용해서 상기 메쉬 구조 또는 상기 그물망 구조의 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 상기 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 도전성 금속층을 식각해서 표시 영역에 형성된 발광부들과 중첩되지 않는 상기 메쉬 구조 또는 상기 그물망 구조의 상기 터치 구동 배선들, 상기 터치 감지 배선들, 및 적어도 하나의 가드 배선을 패터닝하는 단계를 포함한다.
상기 구동 전극 및 상기 감지 전극을 형성하는 단계는 상기 제3 터치 절연막 상에 제2 도전성 금속층을 형성하는 단계, 상기 제2 도전성 금속층 상에 포토 레지스트층을 도포하는 단계, 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 포토 레지스트 패턴을 형성하기 위한 마스크를 이용해서 상기 메쉬 구조 또는 상기 그물망 구조의 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 상기 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제2 도전성 금속층을 식각해서 표시 영역에 형성된 발광부들과 중첩되지 않는 상기 메쉬 구조 또는 상기 그물망 구조의 상기 구동 전극 및 상기 감지 전극을 패터닝하는 단계를 포함한다.
상기 구동 전극 및 상기 감지 전극 상에 제4 터치 절연막을 형성하는 단계, 상기 제4 터치 절연막 상에 블랙 매트릭스를 형성하는 단계, 및 상기 제4 터치 절연막 상에 컬러필터층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 블랙 매트릭스를 형성하는 단계는 상기 구동 전극, 상기 감지 전극, 상기 연결 전극과 일부 영역들이 중첩되도록 상기 메쉬 구조 또는 상기 그물망 구조의 평면 형태로 형성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 터치 감지 장치, 그를 포함하는 표시 장치, 및 그의 제조 방법은 터치 감지 영역에 중첩되도록 터치 구동 배선들과 감지 배선들을 배치하여 터치 감지 영역의 외곽 영역 면적을 최소화 또는 제로화할 수 있다. 또한, 터치 구동 전극들 및 감지 전극들과 터치 구동 배선들 및 감지 배선들을 중첩시켜 배치함으로써 발광 표시 효율을 저하시키지 않고도 베젤 크기를 감소시킬 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 일 측면도이다.
도 4는 도 3의 터치 감지부 내에 배치된 배선들을 개략적으로 보여주는 레이아웃 도이다.
도 5는 도 4의 배선층 상에 배치된 터치 감지부를 개략적으로 보여주는 레이아웃 도이다.
도 6은 도 4의 배선층에 배치된 배선들을 개략적으로 보여주는 다른 레이아웃 도이다.
도 7은 도 4 및 도 6에 도시된 배선들의 콘택 위치를 개략적으로 보여주는 다른 레이아웃 도이다.
도 8은 도 4 및 6에 도시된 배선들의 평면 구조를 일부 나타낸 레이아웃 도이다.
도 9는 도 8에 도시된 터치 구동 배선과 가드 배선 형성 영역의 일부 영역을 구체적으로 보여주는 레이아웃도이다.
도 10은 도 5에 도시된 터치 감지부의 구동 전극, 감지 전극, 및 더미 전극 배치 구조를 개략적으로 보여주는 다른 레이아웃 도이다.
도 11은 도 10의 터치 노드의 일 예를 상세히 보여주는 확대 평면도이다.
도 12는 도 11의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절단한 표시 패널의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 13 내지 도 16은 일 실시예에 따른 터치 감지부, 및 컬러 필터층의 제조 과정을 나타낸 공정 단계별 단면도들이다.
도 17은 도 8의 터치 구동 배선, 터치 감지 배선, 및 가드 배선의 상부에 형성된 구동 전극, 감지 전극, 및 더미 배선의 배치 구조를 나타낸 레이아웃 도이다.
도 18은 도 17에 도시된 터치 구동 배선, 가드 배선, 및 터치 감지 배선 형성 영역을 일부 확대해서 보여주는 확대 평면도이다.
도 19는 도 18의 A - A'를 따라 절단한 표시 패널의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 20은 도 18의 B - B'를 따라 절단한 표시 패널의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 21은 도 5에 도시된 제1 패드부의 일부를 절단해서 보여주는 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 여러 실시예들의 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 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 평면도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 일 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기에 적용될 수 있다. 또는, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 또는 사물 인터넷(internet of things, IOT)의 표시부로 적용될 수 있다. 또는, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 스마트 워치(smart watch), 워치 폰(watch phone), 안경형 디스플레이, 및 헤드 장착형 디스플레이(head mounted display, HMD)와 같이 웨어러블 장치(wearable device)에 적용될 수 있다. 또는, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 자동차의 계기판, 자동차의 센터페시아(center fascia), 자동차의 대쉬 보드에 배치된 CID(Center Information Display), 자동차의 사이드미러를 대신하는 룸미러 디스플레이(room mirror display), 또는 자동차의 뒷좌석용 엔터테인먼트로서 앞좌석의 배면에 배치되는 디스플레이에 적용될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 유기 발광 다이오드를 이용하는 유기 발광 표시 장치, 양자점 발광층을 포함하는 양자점 발광 표시 장치, 무기 반도체를 포함하는 무기 발광 표시 장치, 및 초소형 발광 다이오드(micro or nano light emitting diode(micro LED or nano LED))를 이용하는 초소형 발광 표시 장치와 같은 발광 표시 장치일 수 있다. 이하에서는, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)가 유기 발광 표시 장치인 것을 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 표시 패널(100), 표시 구동 회로(200), 표시 회로 보드(300), 및 터치 구동 회로(400)를 포함한다.
표시 패널(100)은 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제1 방향(X축 방향)과 교차하는 제2 방향(Y축 방향)의 장변을 갖는 직사각형 형태의 평면으로 형성될 수 있다. 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제2 방향(Y축 방향)의 장변이 만나는 코너(corner)는 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 형성되거나 직각으로 형성될 수 있다. 표시 패널(100)의 평면 형태는 사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 표시 패널(100)은 평탄하게 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 패널(100)은 좌우측 끝단에 형성되며, 일정한 곡률을 갖거나 변화하는 곡률을 갖는 곡면부를 포함한다. 이외에, 표시 패널(100)은 구부러지거나, 휘어지거나, 벤딩되거나, 접히거나, 말릴 수 있도록 유연하게 형성될 수 있다.
표시 패널(100)은 메인 영역(MA)과 서브 영역(SBA)을 포함한다. 메인 영역(MA)은 영상을 표시하는 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)의 주변 영역인 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 화상을 표시하는 화소들을 포함한다. 서브 영역(SBA)은 메인 영역(MA)의 일 측으로부터 제2 방향(Y축 방향)으로 돌출될 수 있다.
도 1과 도 2에서는 서브 영역(SBA)이 펼쳐진 것을 예시하였으나, 서브 영역(SBA)은 도 3과 같이 구부러질 수 있으며, 이 경우 표시 패널(100)의 배면에 배치될 수 있다. 서브 영역(SBA)이 구부러지는 경우, 기판(SUB)의 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)에서 메인 영역(MA)과 중첩할 수 있다. 서브 영역(SBA)에는 표시 구동 회로(200)가 배치될 수 있다.
또한, 표시 패널(100)은 도 3과 같이 기판(SUB), 박막 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 봉지층(TFEL), 및 터치 감지부(TDU)를 포함한다.
기판(SUB) 상에는 박막 트랜지스터층(TFTL)이 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)은 메인 영역(MA)과 서브 영역(SBA)에 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)은 박막 트랜지스터들을 포함한다.
발광 소자층(EML)은 박막 트랜지스터층(TFTL) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자층(EML)은 메인 영역(MA)의 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 발광 소자층(EML)은 발광부들에 배치되는 발광 소자들을 포함한다.
봉지층(TFEL)은 발광 소자층(EML) 상에 배치될 수 있다. 봉지층(TFEL)은 메인 영역(MA)의 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 봉지층(TFEL)은 발광 소자층을 봉지하기 위한 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함한다.
터치 감지부(TDU)는 봉지층(TFEL) 상에 형성 또는 배치될 수 있다. 터치 감지부(TDU)는 메인 영역(MA)의 전면, 즉 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)에 형성되거나 배치될 수 있다. 터치 감지부(TDU)는 터치 전극들을 이용하여 사람 또는 물체의 터치를 감지할 수 있다.
터치 감지부(TDU) 상에는 표시 패널(100)의 상부를 보호하기 위한 커버 윈도우가 배치될 수 있다. 커버 윈도우는 OCA(optically clear adhesive) 필름 또는 OCR(optically clear resin) 같은 투명 접착 부재에 의해 터치 감지부(TDU) 상에 부착될 수 있다. 커버 윈도우는 유리와 같은 무기물일 수도 있고, 플라스틱 또는 고분자 재료와 같은 유기물일 수도 있다. 외광 반사로 인해 화상의 시인성 저하를 방지하기 위해, 터치 감지부(TDU)와 커버 윈도우 사이에는 편광 필름이 추가로 배치될 수 있다.
표시 구동 회로(200)는 표시 패널(100)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 생성할 수 있다. 표시 구동 회로(200)는 집적회로(integrated circuit, IC)로 형성되어 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 표시 패널(100) 상에 부착될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 구동 회로(200)는 COF(chip on film) 방식으로 표시 회로 보드(300) 상에 부착될 수 있다.
표시 회로 보드(300)는 표시 패널(100)의 서브 영역(SBA) 일 단에 부착될 수 있다. 이로 인해, 표시 회로 보드(300)는 표시 패널(100) 및 표시 구동 회로(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 표시 패널(100)과 표시 구동 회로(200)는 표시 회로 보드(300)를 통해 디지털 비디오 데이터, 타이밍 신호들, 및 구동 전압들을 입력받을 수 있다. 표시 회로 보드(300)는 연성 인쇄 회로 보드(flexible printed circuit board), 인쇄 회로 보드(printed circuit board) 또는 칩온 필름(chip on film)과 같은 연성 필름(flexible film)일 수 있다.
터치 구동 회로(400)는 표시 회로 보드(300) 상에 배치될 수 있다. 터치 구동 회로(400)는 집적회로(IC)로 형성되어 표시 회로 보드(300)에 부착될 수 있다.
터치 구동 회로(400)는 터치 감지부(TDU)의 터치 전극들에 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 구동 회로(400)는 터치 감지부(TDU)의 터치 전극들에 터치 구동 신호들을 인가하고 터치 전극들에 의해 형성되는 복수의 터치 노드들 각각의 상호 정전 용량의 차지 변화량을 측정한다. 터치 구동 회로(400)는 복수의 터치 노드들 각각의 상호 정전 용량의 차지 변화량에 따라 사용자의 터치 여부와 근접 여부 등을 판단할 수 있다. 사용자의 터치는 사용자의 손가락 또는 펜 등과 같은 물체가 터치 감지부(TDU) 상에 배치되는 커버 윈도우의 일 면에 직접 접촉하는 것을 가리킨다. 사용자의 근접은 사용자의 손가락 또는 펜 등과 같은 물체가 커버 윈도우의 일면 상에서 떨어져 위치하는(hovering) 것을 가리킨다.
도 1 내지 도 3과 같이, 표시 패널(100)의 금속 배선들과 금속 전극들에 의해 외부 광이 반사되는 것을 줄이기 위해, 표시 패널(100)은 컬러필터들을 포함하는 컬러필터층(CFL)을 포함한다. 이로 인해, 편광판과 같은 별도의 반사 방지 부재를 표시 패널(100) 상에 부착할 필요가 없으므로, 표시 장치(10)의 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 편광판을 이용하지 않고 컬러필터층(CFL)을 적용함으로써, 발광 휘도 및 발광 효율을 높일 수 있다.
도 4는 도 3의 터치 감지부 내에 배치된 배선들을 개략적으로 보여주는 레이아웃 도이다. 그리고, 도 5는 도 4의 배선층 상에 배치된 터치 감지부를 개략적으로 보여주는 레이아웃 도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 터치 감지부(TDU)는 사용자의 터치를 감지하기 위한 터치 감지 영역(TSA)과 터치 감지 영역(TSA)의 주변에 배치되는 터치 주변 영역(TPA)을 포함한다. 터치 감지 영역(TSA)은 도 1 내지 도 3의 표시 영역(DA)과 중첩되고, 터치 주변 영역(TPA)은 도 1 내지 도 3의 비표시 영역(NDA)과 중첩될 수 있다.
표시 영역(DA)과 중첩되는 터치 감지 영역(TSA)의 내부 배선층에는 구동 전극(TE)들로 터치 구동 신호를 인가하는 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 감지 전극(RE)들을 통한 차지 전압을 전송하는 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 접지 전압이 인가되는 적어도 하나의 가드 배선(GRL)이 배치된다.
터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들은 터치 감지 영역(TSA)의 제3 방향(Z축 방향)인 전면에 배치되는 구동 전극(TE)들과 전기적으로 연결되며, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들은 구동 전극(TE)들과 동일층에 배열되는 감지 전극(RE)들과 연결된다. 적어도 하나의 가드 배선(GRL)은 내부 배선층에서 적어도 어느 하나의 터치 구동 배선과 터치 감지 배선의 사이에 배치된다.
터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)은 미리 설정된 최소 기준 간격보다 더 넓은 간격으로 배치 및 배열된다. 또한, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 적어도 하나의 가드 배선(GRL)은 터치 감지 영역(TSA)의 내부 배선층에 제2 방향(Y축 방향)으로 나란하게 배열될 수 있다.
터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)의 일 측이나 타 측 단부는 적어도 한번씩 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향)으로 꺽인 형태로 배치될 수 있다. 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)은 'ㄱ'자 형태, 'ㄴ'자 형태, 또는 'ㄱ'자와 'ㄴ'자가 조합된 형태로 형성 및 배치될 수 있다.
터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들은 적어도 하나씩의 콘택홀 등을 통해 적어도 하나씩의 구동 전극(TE)과 각각 연결되며, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들의 일측 또는 타 측의 끝 단은 서브 영역(SBA)에 형성된 적어도 하나의 패드부(PDM1,PDM2)와 전기적으로 연결된다.
터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들은 적어도 하나의 콘택홀 등을 통해 적어도 하나씩의 감지 전극(RE)과 각각 연결되며, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들의 일 측 또는 타 측의 끝 단은 서브 영역(SBA)에 형성된 적어도 하나의 패드부(PDM1,PDM2)와 전기적으로 연결된다.
적어도 하나의 가드 배선(GRL)은 어느 하나의 터치 구동 배선(TL)과 어느 하나의 터치 감지 배선(RL)이 서로 인접하게 배열되어야 하는 경우, 서로 인접하게 배열되는 터치 구동 배선(TL)과 터치 감지 배선(RL)의 사이에 배치된다. 적어도 하나의 가드 배선(GRL)은 적어도 하나의 패드부(PDM1,PDM2)와 연결되어 접지 전압 또는 미리 설정된 크기의 저전위 전압이 인가받는다. 이에, 적어도 하나의 가드 배선(GRL)은 터치 감지 배선(RL)이 터치 구동 배선(TL)의 전압 크기 변화에 의해 영향을 받는 것을 최소화시킬 수 있다.
터치 주변 영역(TPA)의 내부 배선층에는 접지 전압이 인가되는 정전기 방지 배선(EDL)이 터치 감지 영역(TSA)의 외주 측을 모두 둘러싸는 형태로 배치된다. 정전기 방지 배선(EDL)의 일 측 끝단과 타 측 끝단은 적어도 하나의 패드부(PDM1,PDM2)에 전기적으로 연결된다. 정전기 방지 배선(EDL)은 적어도 하나의 패드부(PDM1,PDM2)를 통해 접지 전압 또는 미리 설정된 크기의 저전위 전압이 인가받는다.
도 5와 같이, 터치 감지 영역(TSA)의 전면 즉, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)이 내장된 내부 배선층의 전면(즉, Z축 방향의 상부)에는 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 및 더미 패턴(DE)들이 배치된다. 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들은 물체 또는 사람의 터치를 감지하기 위해 상호 정전 용량을 형성하기 위한 전극들일 수 있다.
감지 전극(RE)들은 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향)으로 나란하게 배열될 수 있다. 감지 전극(RE)들은 제1 방향(X축 방향)으로만 전기적으로 연결될 수 있다. 다시 말해, 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 감지 전극(RE)들은 전기적으로 서로 연결되며, 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 감지 전극(RE)들은 서로 전기적으로 분리된다.
구동 전극(TE)들은 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향)으로 나란하게 배열될 수 있다. 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 구동 전극(TE)들은 서로 전기적으로 연결되고, 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 구동 전극(TE)들은 서로 전기적으로 분리된다.
제1 방향(X축 방향)으로 연결된 감지 전극(RE)들과 제2 방향(Y축 방향)으로 연결된 구동 전극(TE)들의 교차 부분들에는 상호 정전 용량이 형성되는 터치 노드(TN)들이 형성된다. 복수의 터치 노드(TN)들은 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들의 교차부들에 각각 대응될 수 있다. 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 감지 전극(RE)들 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 인접한 구동 전극(TE)들은 이후에 도 11 등을 통해 설명될 연결 전극(BE)으로 서로 연결될 수 있다.
더미 패턴(DE)들 각각은 구동 전극(TE) 또는 감지 전극(RE)에 둘러싸인 형태로 각각 배치될 수 있다. 더미 패턴(DE)들 각각은 구동 전극(TE) 또는 감지 전극(RE)과 미리 설정된 간격으로 분리 배치되어, 더미 패턴(DE)들 각각은 전기적으로 플로팅될 수 있다.
도 5에서는 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 및 더미 패턴(DE)들 각각이 마름모의 평면 형태를 갖는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 및 더미 패턴(DE)들 각각은 마름모 이외의 다른 사각형, 사각형 이외의 다른 다각형, 원형, 또는 타원형의 평면 형태를 가질 수 있다. 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 및 더미 패턴(DE)들의 평면 형태 변형 및 적용 예는 이후에 도 10을 통해 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4 및 도 5를 결부하면, 제1 방향(X축 방향)으로 서로 연결된 감지 전극(RE)들 중 어느 하나씩의 감지 전극(RE)들은 적어도 하나의 콘택홀 등을 통해 하나씩의 터치 감지 배선(RL)과 연결될 수 있다. 하나씩의 감지 전극(RE)들과 각각 연결된 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들은 적어도 하나의 패드부(PDM1,PDM2)에 배치된 감지 신호 패드(RP)들에 일대 일로 연결될 수 있다. 그러므로, 터치 구동 회로(400)는 감지 전극(RE)들과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 방향(Y축 방향)으로 서로 연결된 구동 전극(TE)들 중 어느 하나씩의 구동 전극(TE)들은 적어도 하나의 콘택홀 등을 통해 하나씩의 터치 구동 배선(TL)과 연결된다. 하나씩의 구동 전극(TE)들과 각각 연결된 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들은 적어도 하나의 패드부(PDM1,PDM2)에 배치된 구동 신호 패드(TP)들에 일대 일로 연결될 수 있다. 이에, 터치 구동 회로(400)는 구동 전극(TE)들과 전기적으로 연결될 수 있다.
적어도 하나의 패드부, 예를 들어 제1 및 제2 패드부(PDM1,PDM2)는 가드 배선(GRL)이 연결된 적어도 하나의 가드 패드(GP), 정전기 방지 배선(EDL)이 연결된 적어도 하나의 접지 패드(EDP), 터치 감지 배선(RL)이 연결된 감지 신호 패드(RP)들, 및 터치 구동 배선(TL)이 연결된 구동 신호 패드(TP)들을 포함할 수 있다.
도 6은 도 4의 배선층에 배치된 배선들을 개략적으로 보여주는 다른 레이아웃 도이다. 그리고, 도 7은 도 4 및 도 6에 도시된 배선들의 콘택 위치를 개략적으로 보여주는 다른 레이아웃 도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 방향(X축 방향)으로 서로 연결된 전체 감지 전극(RE)들 중 1/2 라인(또는, 행) 분의 감지 전극(RE)들은 우측 방향에 배치된 어느 하나씩의 감지 전극(RE)들이 각각의 터치 감지 배선(RL)과 연결될 수 있다. 이를 위해, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들 중 1/2 라인 분의 터치 감지 배선은 'ㄱ'자로 꺽인 형태로 형성 및 배치되어, 1/2 라인 분의 감지 전극(RE)들과 각각 연결될 수도 있다.
터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들 중 적어도 어느 한 배선은 적어도 하나의 패드부(PDM1,PDM2)로부터 제1 방향(X축 방향)으로 연장된 후 제1 방향(X축 방향)과 교차하는 제2 방향(Y축 방향)으로 절곡되어 연장되고, 제1 방향(X축 방향)으로 절곡되어 연장될 수 있다. 여기서, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들 중에서 다른 적어도 어느 한 배선은 각 패드부(PDM1,PDM2)의 터치 패드로부터 제2 방향으로 연장된 후 제1 방향(X축 방향)으로 절곡되어 연장되고, 제2 방향(Y축 방향) 또는 제1 방향(X축 방향)으로 절곡되어 연장될 수 있다.
터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들은 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들 중에서 제1 측 가장자리에 인접하게 배치된 제1 터치 감지 배선들과 터치 감지 배선들 중에서 제2 측 가장자리에 인접하게 배치된 제2 터치 감지 배선들 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 방향(X축 방향)으로 서로 연결된 전체 감지 전극(RE)들 중 나머지 1/2 라인(또는, 행) 분의 감지 전극(RE)들은 좌측 방향에 배치된 어느 하나씩의 감지 전극(RE)들이 각각의 터치 감지 배선(RL)과 연결될 수 있다. 이를 위해, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들 중 나머지 1/2 라인 분의 터치 감지 배선은 역 'ㄱ'자(즉,'┌ '형태)로 꺽여서 형성 및 배치되어, 1/2 라인 분의 감지 전극(RE)들과 각각 연결될 수 있다.
터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들은 우측 1/2 라인 분의 터치 감지 배선과 좌측 1/2 라인 분의 터치 감지 배선들의 사이 영역에 미리 설정된 간격을 유지해서 배치된다. 이러한 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들은 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 연결된 구동 전극(TE)들과 각각 연결될 수 있도록 'ㄱ'자와 'ㄴ'자가 조합된 형태로 형성 및 배치될 수 있다. 한편, 적어도 하나의 가드 배선(GRL)은 서로 인접하게 배치되는 어느 하나의 터치 구동 배선(TL)과 어느 하나의 터치 감지 배선(RL) 사이에 배치된다.
우측 1/2 라인 분의 터치 감지 배선들과 우측 1/2 라인 분의 터치 구동 배선들 각각의 어느 한 측 끝 단은 서브 영역(SBA)에 형성된 제1 패드부(PDM1)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 좌측 1/2 라인 분의 터치 감지 배선들과 좌측 1/2 라인 분의 터치 구동 배선들 각각의 어느 한 측 끝 단은 서브 영역(SBA)에 형성된 제2 패드부(PDM2)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 연결된 구동 전극(TE)들 중 어느 하나씩의 구동 전극(TE)은 적어도 하나씩의 제1 콘택홀(TCO1)을 통해 각각의 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)과 접속된다. 그리고, 제1 방향(X축 방향)으로 서로 연결된 전체 감지 전극(RE)들 중 하나씩의 감지 전극(RE)들은 적어도 하나씩의 제2 콘택홀(TCO2)을 통해 각각의 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들과 접속된다.
각각의 구동 전극(TE)들과 각각의 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들을 전기적으로 연결시키는 제1 콘택홀(TCO1)들은 각 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들의 일 측 끝단부, 타 측 끝단부, 또는 각 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들의 중단부 중 적어도 어느 한 위치에 형성될 수 있다.
각각의 감지 전극(RE)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들을 전기적으로 연결시키는 제2 콘택홀(TCO2)들은 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들의 일 측 끝단부, 타 측 끝단부, 또는 각 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들의 중단부 중 적어도 어느 한 위치에 형성될 수 있다.
도 8은 도 4 및 6에 도시된 배선들의 평면 구조를 일부 나타낸 레이아웃 도이다. 그리고, 도 9는 도 8에 도시된 터치 구동 배선과 가드 배선 형성 영역의 일부 영역을 구체적으로 보여주는 레이아웃도이다.
구체적으로, 도 8은 도 7에 도시된 어느 하나의 터치 구동 배선(TLn), 하나의 가드 배선(GRL), 및 소정 개수의 터치 감지 배선(RL36 내지 RL40)들이 형성된 일부 영역(LDM)만 구체적으로 도시한 평면도이다. 그리고, 도 9는 도 8에 도시된 터치 구동 배선(TLn)과 가드 배선(GRL)이 형성된 영역(DM)의 일부만 나타낸 평면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)은 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 평면 형태로 형성된다. 구체적으로, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)은 표시 영역(DA)에 배치된 화소(PX)들 각각의 발광부들(EA1, EA2, EA3, EA4)과 중첩되지 않는 메쉬 구조로 형성될 수 있다. 그러므로, 발광부들(EA1, EA2, EA3, EA4)로부터 발광된 광이 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)에 의해 가려짐으로써, 광의 휘도가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 도 5에 도시된 터치 감지부의 구동 전극, 감지 전극, 및 더미 전극 배치 구조를 개략적으로 보여주는 다른 레이아웃 도이다.
도 10에서는 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 더미 패턴(DE)들 만을 도시하였다. 도 10으로 도시된 바와 같이, 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 및 더미 패턴(DE)들 각각은 마름모 등의 다각형 외에도 원형, 반원형, 타원형이 조합된 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
특정 형상으로 형성된 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들은 동일한 층에 배치되므로, 서로 떨어져 배치될 수 있다. 즉, 서로 인접한 구동 전극(TE)과 감지 전극(RE) 사이에는 갭(gap)이 형성될 수 있다. 또한, 더미 패턴(DE) 역시 구동 전극(TE)들 및 감지 전극(RE)들과 동일한 층에 배치되므로, 서로 인접한 구동 전극(TE)과 더미 패턴(DE) 사이와 서로 인접한 감지 전극(RE)과 더미 패턴(DE) 사이에는 갭이 형성될 수 있다.
연결 전극(BE)들은 구동 전극(TE)들 및 감지 전극(RE)들과 다른 층에 배치될 수 있다. 연결 전극(BE)은 적어도 한 번 절곡되도록 형성될 수 있다. 도 10에서는 연결 전극(BE)은 꺾쇠 형태("∧" 또는 "∨")를 갖는 것을 예시하였으나, 연결 전극(BE)의 평면 형태는 이에 한정되지 않는다. 제1 방향(X축 방향)으로 서로 인접한 감지 전극(RE)들이 복수 개의 연결 전극(BE)들에 의해 연결되므로, 연결 전극(BE)들 중 어느 하나가 단선되더라도, 제1 방향(X축 방향)으로 서로 인접한 감지 전극(RE)들은 안정적으로 연결될 수 있다. 도 10에서는 서로 인접한 감지 전극(RE)들이 2개의 연결 전극(BE)들에 의해 연결되는 것을 예시하였으나, 연결 전극(BE)들의 개수는 이에 한정되지 않는다.
도 11은 도 10의 터치 노드의 일 예를 상세히 보여주는 확대 평면도이다.
도 10과 함께 도 11을 참조하면, 연결 전극(BE)은 기판(SUB)의 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)에서 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 감지 전극(RE)들에 중첩할 수 있다. 연결 전극(BE)은 제3 방향(Z축 방향)에서 구동 전극(TE)과 중첩할 수 있다. 연결 전극(BE)의 일 측은 터치 콘택홀(TCNT1)들을 통해 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 감지 전극(RE)들 중 어느 한 감지 전극(RE)에 연결될 수 있다. 연결 전극(BE)의 타 측은 터치 콘택홀(TCNT1)들을 통해 제1 방향(X축 방향)으로 인접한 감지 전극(RE)들 중 다른 감지 전극(RE)에 연결될 수 있다.
연결 전극(BE)들로 인하여, 감지 전극(RE)들과 구동 전극(TE)들이 그들의 교차부들에서 전기적으로 분리될 수 있다. 이로 인해, 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들이 교차하는 교차부에는 상호 정전 용량이 형성될 수 있다.
터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)과 마찬가지로, 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 연결 전극(BE)들 각각은 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 평면 형태를 가질 수 있다. 또한, 더미 패턴(DE)들 각각은 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 평면 형태를 가질 수 있다.
구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 연결 전극(BE)들의 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 크기와 형태는 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 가드 배선(GRL)의 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 크기 및 형태와 같게 형성될 수 있다. 그리고,
구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 연결 전극(BE)들은 무기 절연층을 사이에 두고 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)과 일부 영역씩 중첩되도록 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)의 전면(즉, 제3 방향(Z축 방향))에 배치될 수 있다. 이로 인해, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)과 마찬가지로, 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 연결 전극(BE)들, 및 더미 패턴(DE)들 각각은 화소(PX)들 각각의 발광부들(EA1, EA2, EA3, EA4)과 중첩하지 않을 수 있다. 그러므로, 발광부들(EA1, EA2, EA3, EA4)로부터 발광된 광이 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 연결 전극(BE)들, 및 더미 패턴(DE)들에 의해 가려짐으로써, 광의 휘도가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
화소(PX)들 각각은 제1 색의 광을 발광하는 제1 발광부(EA1), 제2 색의 광을 발광하는 제2 발광부(EA2), 제3 색의 광을 발광하는 제3 발광부(EA3), 및 제2 색의 광을 발광하는 제4 발광부(EA4)를 포함한다. 예를 들어, 제1 색은 적색이고, 제2 색은 녹색이며, 제3 색은 청색일 수 있다.
화소(PX)들 각각의 제1 발광부(EA1)와 제2 발광부(EA2)는 제4 방향(DR4)에서 서로 이웃하고, 제3 발광부(EA3)와 제4 발광부(EA4)는 제4 방향(DR4)에서 서로 이웃할 수 있다. 화소(PX)들 각각의 제1 발광부(EA1)와 제4 발광부(EA4)는 제5 방향(DR5)에서 서로 이웃하고, 제2 발광부(EA2)와 제3 발광부(EA3)는 제5 방향(DR5)에서 서로 이웃할 수 있다.
제1 발광부(EA1), 제2 발광부(EA2), 제3 발광부(EA3), 및 제4 발광부(EA4) 각각이 마름모의 평면 형태 또는 직사각형의 평면 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 발광부(EA1), 제2 발광부(EA2), 제3 발광부(EA3), 및 제4 발광부(EA4) 각각은 사각형 이외의 다른 다각형, 원형, 또는 타원형의 평면 형태를 가질 수 있다. 또한, 도 11에서는 제1 및 제3 발광부(EA1,EA3)의 면적이 제2 및 제4 발광부(EA2,EA4) 보다 크게 형성된 구조를 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 발광부(EA2)들과 제4 발광부(EA4)들은 홀수 역들에 배치될 수 있다. 제2 발광부(EA2)들과 제4 발광부(EA4)들은 홀수 열들 각각에서 제2 방향(Y축 방향)으로 나란하게 배치될 수 있다. 제2 발광부(EA2)들과 제4 발광부(EA4)들은 홀수 열들 각각에서 교대로 배열될 수 있다. 제1 발광부(EA1)들과 제3 발광부(EA3)들은 짝수 열들에 배치될 수 있다. 제1 발광부(EA1)들과 제3 발광부(EA3)들은 짝수 열들 각각에서 제2 방향(Y축 방향)으로 나란하게 배치될 수 있다. 제1 발광부(EA1)들과 제3 발광부(EA3)들은 짝수 열이나 행들에서 교대로 배치될 수 있다.
제2 발광부(EA2)들과 제4 발광부(EA4)들은 짝수 행들에 배치될 수도 있다. 제2 발광부(EA2)들과 제4 발광부(EA4)들은 짝수 행들 각각에서 제1 방향(X축 방향)으로 나란하게 배치될 수 있다. 제2 발광부(EA2)들과 제4 발광부(EA4)들은 짝수 행들 각각에서 교대로 배치될 수 있다.
제1 발광부(EA1)들과 제3 발광부(EA3)들은 홀수 행들에 배치될 수 있다. 제1 발광부(EA1)들과 제3 발광부(EA3)들은 홀수 행들 각각에서 제1 방향(X축 방향)으로 나란하게 배치될 수 있다. 제1 발광부(EA1)들과 제3 발광부(EA3)들은 홀수 행들 각각에서 교대로 배치될 수 있다.
도 12는 도 11의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절단한 표시 패널의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 12를 참조하면, 기판(SUB) 상에는 배리어막(BR)이 배치될 수 있다. 기판(SUB)은 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)은 폴리이미드(polyimide)로 이루어질 수 있다. 기판(SUB)은 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
배리어막(BR)은 투습에 취약한 기판(SUB)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터층(TFTL)의 트랜지스터들과 발광 소자층(EML)의 발광층(172)을 보호하기 위한 막이다. 배리어막(BR)은 교번하여 적층된 복수의 무기막들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 배리어막(BR)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 및 알루미늄옥사이드층 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다.
배리어막(BR) 상에는 박막 트랜지스터(ST1)들이 배치될 수 있다. 각각의 박막 트랜지스터(ST1)는 액티브층(ACT1), 게이트 전극(G1), 소스 전극(S1), 및 드레인 전극(D1)을 포함한다.
배리어막(BR) 상에는 박막 트랜지스터(ST1)들의 액티브층(ACT1), 소스 전극(S1), 및 드레인 전극(D1)이 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터(ST1)의 액티브층(ACT1)은 다결정 실리콘, 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 또는 산화물 반도체를 포함한다. 기판(SUB)의 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)에서 게이트 전극(G1)과 중첩하는 액티브층(ACT1)은 채널 영역으로 정의될 수 있다. 소스 전극(S1)과 드레인 전극(D1)은 제3 방향(Z축 방향)에서 게이트 전극(G1)과 중첩하지 않는 영역으로, 실리콘 반도체 또는 산화물 반도체에 이온 또는 불순물이 도핑되어 도전성을 가질 수 있다.
박막 트랜지스터(ST1)의 액티브층(ACT1), 소스 전극(S1), 및 드레인 전극(D1) 상에는 게이트 절연막(130)이 배치될 수 있다. 게이트 절연막(130)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(130) 상에는 박막 트랜지스터(ST1)의 게이트 전극(G1)이 배치될 수 있다. 게이트 전극(G1)은 제3 방향(Z축 방향)에서 액티브층(ACT1)과 중첩할 수 있다. 게이트 전극(G1)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터(ST1)의 게이트 전극(G1) 상에는 제1 층간 절연막(141)이 배치될 수 있다. 제1 층간 절연막(141)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다. 제1 층간 절연막(141)은 복수의 무기막으로 형성될 수 있다.
제1 층간 절연막(141) 상에는 커패시터 전극(CAE)이 배치될 수 있다. 커패시터 전극(CAE)은 제3 방향(Z축 방향)에서 제1 박막 트랜지스터(ST1)의 게이트 전극(G1)과 중첩할 수 있다. 제1 층간 절연막(141)이 소정의 유전율을 가지므로, 커패시터 전극(CAE), 게이트 전극(G1), 및 그들 사이에 배치된 제1 층간 절연막(141)에 의해 커패시터가 형성될 수 있다. 커패시터 전극(CAE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
커패시터 전극(CAE) 상에는 제2 층간 절연막(142)이 배치될 수 있다. 제2 층간 절연막(142)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다. 제2 층간 절연막(142)은 복수의 무기막으로 형성될 수 있다.
제2 층간 절연막(142) 상에는 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)이 배치될 수 있다. 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)은 게이트 절연막(130), 제1 층간 절연막(141), 및 제2 층간 절연막(142)을 관통하는 제1 연결 콘택홀(ANCT1)을 통해 박막 트랜지스터(ST1)의 드레인 전극(D1)에 연결될 수 있다. 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
제1 애노드 연결 전극(ANDE1) 상에는 박막 트랜지스터(ST1)로 인한 단차를 평탄화하기 위한 제1 평탄화막(160)이 배치될 수 있다. 제1 평탄화막(160)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
제1 평탄화막(160) 상에는 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)이 배치될 수 있다. 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)은 제1 평탄화막(160)을 관통하는 제2 연결 콘택홀(ANCT2)을 통해 제1 애노드 연결 전극(ANDE1)에 연결될 수 있다. 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
제2 애노드 연결 전극(ANDE2) 상에는 제2 평탄화막(180)이 배치될 수 있다. 제2 평탄화막(180)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
제2 평탄화막(180) 상에는 발광 소자(LEL)들과 뱅크(190)가 배치될 수 있다. 발광 소자(LEL)들 각각은 화소 전극(171), 발광층(172), 및 공통 전극(173)을 포함한다.
화소 전극(171)은 제2 평탄화막(180) 상에 배치될 수 있다. 화소 전극(171)은 제2 평탄화막(180)을 관통하는 제3 연결 콘택홀(ANCT3)을 통해 제2 애노드 연결 전극(ANDE2)에 연결될 수 있다.
발광층(172)을 기준으로 공통 전극(173) 방향으로 발광하는 상부 발광(top emission) 구조에서 화소 전극(171)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO(Indium Tin Oxide)의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다.
뱅크(190)는 제1 발광부(EA1), 제2 발광부(EA2), 제3 발광부(EA3), 및 제4 발광부(EA4)를 정의하기 위해, 제2 평탄화막(180) 상에서 화소 전극(171)을 구획하도록 형성될 수 있다. 뱅크(190)는 화소 전극(171)의 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 뱅크(190)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
제1 발광부(EA1), 제2 발광부(EA2), 제3 발광부(EA3), 및 제4 발광부(EA4) 각각은 화소 전극(171), 발광층(172), 및 공통 전극(173)이 순차적으로 적층되어 화소 전극(171)으로부터의 정공과 공통 전극(173)으로부터의 전자가 발광층(172)에서 서로 결합함으로써 발광하는 영역을 나타낸다.
화소 전극(171)과 뱅크(190) 상에는 발광층(172)이 배치될 수 있다. 발광층(172)은 유기 물질을 포함하여 소정의 색을 발광할 수 있다. 예를 들어, 발광층(172)은 정공 수송층(hole transporting layer), 유기 물질층, 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함한다.
공통 전극(173)은 발광층(172) 상에 배치될 수 있다. 공통 전극(173)은 발광층(172)을 덮도록 배치될 수 있다. 공통 전극(173)은 제1 발광부(EA1), 제2 발광부(EA2), 제3 발광부(EA3), 및 제4 발광부(EA4)에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다. 공통 전극(173) 상에는 캡핑층(capping layer)이 형성될 수 있다.
상부 발광 구조에서 공통 전극(173)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 공통 전극(173)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 마이크로 캐비티(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
공통 전극(173) 상에는 봉지층(TFEL)이 배치될 수 있다. 봉지층(TFEL)은 발광 소자층(EML)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하기 위해 적어도 하나의 무기막을 포함한다. 또한, 봉지층(TFEL)은 먼지와 같은 이물질로부터 발광 소자층(EML)을 보호하기 위해 적어도 하나의 유기막을 포함한다. 예를 들어, 봉지층(TFEL)은 제1 봉지 무기막(TFE1), 봉지 유기막(TFE2), 및 제2 봉지 무기막(TFE3)을 포함한다.
제1 봉지 무기막(TFE1)은 공통 전극(173) 상에 배치되고, 봉지 유기막(TFE2)은 제1 봉지 무기막(TFE1) 상에 배치되며, 제2 봉지 무기막(TFE3)은 봉지 유기막(TFE2) 상에 배치될 수 있다. 제1 봉지 무기막(TFE1)과 제2 봉지 무기막(TFE3)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 및 알루미늄옥사이드층 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 봉지 유기막(TFE2)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막일 수 있다.
봉지층(TFEL) 상에는 터치 감지부(TDU)가 배치될 수 있다. 터치 감지부(TDU)는 제1 터치 절연막(TINS1), 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn), 가드 배선(GRL), 제2 터치 절연막(TINS2), 연결 전극(BE), 제3 터치 절연막(TINS3), 구동 전극(TE), 감지 전극(RE), 및 제4 터치 절연막(TINS4)을 포함한다.
제1 터치 절연막(TINS1)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.
제1 터치 절연막(TINS1) 상에는 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn), 적어도 하나의 가드 배선(GRL)이 배치될 수 있다. 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn), 적어도 하나의 가드 배선(GRL)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성된다.
터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn), 적어도 하나의 가드 배선(GRL)을 모두 덮도록 제1 터치 절연막(TINS1) 상에는 제2 터치 절연막(TINS2)이 배치된다. 제2 터치 절연막(TINS2)은 제1 터치 절연막(TINS1)과 동일하게 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다. 여기서, 제2 터치 절연막(TINS2)은 제1 터치 절연막(TINS1) 보다 더 두껍게 형성될 수 있다.
제2 터치 절연막(TINS2) 상에는 연결 전극(BE)이 배치될 수 있다. 연결 전극(BE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
연결 전극(BE) 상에는 제3 터치 절연막(TINS3)이 배치된다. 제3 터치 절연막(TINS3)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다. 또는, 제3 터치 절연막(TINS3)은 무기막, 즉 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수도 있다.
제3 터치 절연막(TINS3) 상에는 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들, 및 더미 패턴(DE)이 배치될 수 있다. 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들, 및 더미 패턴(DE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성된다. 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들, 및 더미 패턴(DE)이 각각의 단일층으로 형성된 예를 도시하였으나, 다중층으로 형성될 수도 있다.
구동 전극(TE)과 감지 전극(RE)은 제3 방향(Z축 방향)으로 연결 전극(BE)과 중첩될 수 있다. 감지 전극(RE)은 제3 터치 절연막(TINS3)을 관통하는 터치 콘택홀(TCNT1)을 통해 연결 전극(BE)에 연결될 수 있다.
구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들 상에는 제4 터치 절연막(TINS4)이 형성된다. 제4 터치 절연막(TINS4)은 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 및 연결 전극(BE)들로 인해 형성된 단차를 평탄화하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 제4 터치 절연막(TINS4)은 무기막, 즉 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다. 이와 달리, 제4 터치 절연막(TINS4)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수도 있다.
터치 감지부(TDU) 상에는 블랙 매트릭스(BM)와 컬러필터층(CFL)이 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)과 마찬가지로, 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 평면 형태를 가질 수 있다. 즉, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)은 블랙 매트릭스(BM)와 중첩될 수 있도록 블랙 매트릭스(BM)의 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 오픈부 크기 및 형태로 형성될 수 있다. 이로 인해, 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)과 마찬가지로, 블랙 매트릭스(BM)는 화소(PX)들 각각의 발광부들(EA1, EA2, EA3, EA4)과 중첩하지 않을 수 있다. 그러므로, 발광부들(EA1, EA2, EA3, EA4)로부터 발광된 광이 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 연결 전극(BE)들, 및 블랙 매트릭스(BM)에 의해 가려짐으로써, 광의 휘도가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
컬러필터층(CFL)은 제4 터치 절연막(TINS4) 상에 복수의 제1 내지 제3 컬러필터(CFL1,CFL2,CFL3)들 평면 형태로 배치되어 형성될 수 있다.
제1 컬러필터(CFL1)는 제1 색 광을 발광하는 제1 발광부(EA1) 상에 배치되고, 제2 컬러필터(CFL2)는 제2 색 광을 발광하는 제2 발광부(EA2) 상에 배치되며, 제3 컬러필터(CFL3)는 제3 색 광을 발광하는 제3 발광부(EA3) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2 컬러필터(CFL2)는 제2 색 광을 발광하는 제4 발광부(EA4) 상에도 배치될 수 있다.
일 예로, 제1 색은 적색이고, 제2 색은 녹색이며, 제3 색은 청색일 수 있다. 이에, 제1 컬러필터(CFL1)는 적색 컬러필터이고, 제2 컬러필터(CFL2)는 녹색 컬러 필터이고, 제3 컬러필터(CFL3)는 청색 컬러필터일 수 있다. 다른 예로, 제1 및 제3 발광부(EA1,EA3)는 제2 색인 녹색을 발광하고, 제2 발광부(EA2)는 제1 색인 적색을 발광하며, 제4 발광부(EA4)가 제3 색인 청색을 발광할 수도 있다. 이에, 제1 컬러필터(CFL1)는 녹색 컬러필터이고, 제2 컬러필터(CFL2)는 적색 컬러필터이고, 제3 컬러필터(CFL3)는 청색 컬러필터일 수 있다. 또 다른 예로, 제1 내지 제4 발광부(EA1 내지 EA4) 중 적어도 하나의 발광부는 백색 광을 발광할 수도 있다. 이에, 백색 광을 발광하는 적어도 하나의 발광부 상에는 투명 또는 백색의 컬러필터가 형성될 수 있다.
적색 컬러필터는 약 620nm 내지 750nm의 적색 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다. 그리고, 녹색 컬러필터는 약 495nm 내지 570nm의 녹색 광을 선택적으로 투과시킬 수 있으며, 청색 컬러필터는 약 450nm 내지 495nm의 청색 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다.
제1 내지 제4 색으로 각각 발광하는 제1 내지 제4 발광부(EA1 내지 EA4)의 상부에는 동일한 색상의 제1 내지 제3 컬러필터(CFL1,CFL2,CFL3)들과 백색 컬러필터 등이 배치됨으로써, 제1 내지 제4 발광부(EA1 내지 EA4) 간의 혼색을 방지하고 색 재현성을 증가시킬 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 컬러필터(CFL1,CFL2,CFL3)들은 외광을 상당한 수준으로 흡수하므로, 편광판을 추가로 배치하지 않더라도 외광 반사를 감소시킬 수있다.
제1 내지 제3 컬러필터(CFL1,CFL2,CFL3)들은 제1 내지 제4 발광부(EA1 내지 EA4)로부터의 광을 투과시킬 뿐만 아니라 외부로부터 입사된 광의 반사율을 감소시킨다. 외부광은 제1 내지 제3 컬러필터(CFL1,CFL2,CFL3)들을 통과함에 따라 광량이 약 1/3까지 감소될 수 있다. 이에, 제1 내지 제3 컬러필터(CFL1,CFL2,CFL3)들을 통과한 광은 일부 소멸되고, 제1 내지 제3 컬러필터(CFL1,CFL2,CFL3)들의 아래에 배치된 제1 내지 제4 발광부(EA1 내지 EA4), 및 봉지층(TFEL) 등으로부터 일부 반사될 수 있다. 반사된 광은 제1 내지 제3 컬러필터(CFL1,CFL2,CFL3)들로 다시 입사될 수 있으며, 이러한 반사광은 제1 내지 제3 컬러필터(CFL1,CFL2,CFL3)들을 각각 통과하면서 휘도가 감소된다. 결과적으로, 외부광 중 일부만이 다시 외부로 반사되므로, 외부광 반사율이 감소될 수 있다.
제1 내지 제3 컬러필터(CFL1,CFL2,CFL3)들 각각은 유기 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예로 제1 내지 제3 컬러필터(CFL1,CFL2,CFL3)들 각각의 굴절률은 제1 내지 제3 터치 절연막(TINS1 내지 TINS3)의 굴절률보다 높은 굴절률을 가질 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제3 터치 절연막(TINS1 내지 TINS3)이 각각 약 1.53의 굴절률을 가진 경우, 제1 내지 제3 컬러필터(CFL1,CFL2,CFL3)들 약 1.65의 굴절률을 가질 수 있다. 제1 내지 제3 컬러필터(CFL1,CFL2,CFL3)들의 굴절률이 제1 내지 제3 터치 절연막(TINS1 내지 TINS3)의 굴절률보다 높게 형성함으로써, 측면광의 집광 효과를 높이고, 봉지층(TFEL) 계면에 갇힌 광을 추출할 수 있어 총 광량이 증가될 수 있다.
도 13 내지 도 16은 일 실시예에 따른 터치 감지부, 및 컬러 필터층의 제조 과정을 나타낸 공정 단계별 단면도들이다.
도 13 내지 도 16을 참조하면, 터치 감지부, 및 컬러 필터층의 제조 방법은 봉지층(TFEL) 상에 제1 터치 절연막(TINS1)을 형성하는 단계, 제1 터치 절연막(TINS1) 상에 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)을 형성하는 단계, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn), 적어도 하나의 가드 배선(GRL)을 포함한 제1 터치 절연막(TINS1) 상에 제2 터치 절연막(TINS2)을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 제2 터치 절연막(TINS2) 상에 연결 전극(BE)들을 형성하는 단계, 제2 터치 절연막(TINS2) 및 연결 전극(BE)들 상에 제3 터치 절연막(TINS3)을 형성하는 단계, 제3 터치 절연막(TINS3)에 복수의 터치 콘택홀(TCNT1)과 복수의 제1 및 제2 콘택홀(TCO1,TCO2)을 형성하는 단계, 제3 터치 절연막(TINS3) 상에 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들을 형성하여 감지 전극(RE)들은 상기 각 연결 전극(BE)들 및 상기 각 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들과 연결시키고, 구동 전극(TE)들은 상기 각 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 연결시키는 단계, 구동 전극(TE)들 및 감지 전극(RE)들 상에 제4 터치 절연막(TINS4)을 형성하는 단계, 및 제4 터치 절연막(TINS4) 상에 블랙 매트릭스(BM) 및 컬러필터층(CFL)을 형성하는 단계를 포함한다.
도 13 및 도 14를 먼저 참조하면, 제1 터치 절연막(TINS1)은 봉지층(TFEL) 상에 제1 터치 절연막(TINS1)을 형성하기 위한 제1 절연 물질층을 도포해서 형성한다. 제1 절연 물질층은 제1 터치 절연막(TINS1)에 대한 설명에서 예시된 물질을 포함할 수 있다. 제1 절연 물질층은 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 그라비아 인쇄 등의 방식으로 도포될 수 있다. 예를 들어, 제1 절연 물질층은 일 실시예에서, 화학반응을 이용하는 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD)을 이용해 적층될 수 있다. 또한, 제2 절연 물질층은 감광성 물질을 포함할 수 있다.
제1 터치 절연막(TINS1) 상에는 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)을 형성한다. 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)은 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)을 형성하기 위한 제1 도전성 금속층 상에 포토 레지스트층을 도포한 후 패터닝 공정을 수행해서 형성한다. 구체적으로, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL) 형성시에는 PVD(Physical Vapor Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition) 등의 증착 방식으로 제1 도전성 금속층을 형성하고, 제1 도전성 금속층 상에 포토 레지스트층을 도포한다. 그리고 제1 마스크를 이용해서 노광 및 현상함으로써, 제1 포토 레지스트 패턴을 먼저 형성한다. 그리고 제1 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 제1 도전성 금속층을 식각함으로써, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn), 적어도 하나의 가드 배선(GRL)을 형성한다. 제1 도전성 금속층은 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn), 적어도 하나의 가드 배선(GRL)에 대한 설명에서 예시된 금속 물질을 포함할 수 있다.
터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn), 적어도 하나의 가드 배선(GRL)을 포함한 제1 터치 절연막(TINS1) 상에는 제2 터치 절연막(TINS2)을 형성한다. 제2 터치 절연막(TINS2)은 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn), 적어도 하나의 가드 배선(GRL)을 포함한 제1 터치 절연막(TINS1)의 전면에 제2 터치 절연막(TINS2)을 형성하기 위한 제2 절연 물질층을 도포해서 형성한다. 제2 절연 물질층은 제2 터치 절연막(TINS2)에 대한 설명에서 예시된 물질을 포함할 수 있다. 제2 절연 물질층은 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 그라비아 인쇄 등의 방식으로 도포될 수 있다.
제2 터치 절연막(TINS2) 상에는 연결 전극(BE)들을 형성한다. 연결 전극(BE)들은 제2 터치 절연막(TINS2) 상에 연결 전극(BE)들을 형성하기 위한 제2 도전성 금속층을 먼저 형성하고, 제2 도전성 금속층 상에 포토 레지스트층을 도포한 후 패터닝 공정을 수행해서 형성한다. 구체적으로, 연결 전극(BE)들의 형성시에는 제2 도전성 금속층을 증착해서 형성하고, 제2 도전성 금속층 상에 포토 레지스트층을 도포한다. 그리고 제2 마스크를 이용해서 노광 및 현상함으로써, 제2 포토 레지스트 패턴을 먼저 형성한다. 그리고 제2 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 제2 도전성 금속층을 식각함으로써, 연결 전극(BE)들을 형성한다. 제2 도전성 금속층은 연결 전극(BE)에 대한 설명에서 예시된 금속 물질을 포함할 수 있다.
연결 전극(BE)들을 포함한 제2 터치 절연막(TINS2) 상에는 제3 터치 절연막(TINS3)을 형성한다. 제3 터치 절연막(TINS3)은 연결 전극(BE)들을 포함한 제2 터치 절연막(TINS2)의 전면에 제3 터치 절연막(TINS3)을 형성하기 위한 제3 절연 물질층을 도포해서 형성한다. 제3 절연 물질층은 제3 터치 절연막(TINS3)에 대한 설명에서 예시된 물질을 포함할 수 있다. 제3 절연 물질층은 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 그라비아 인쇄 등의 방식으로 도포될 수 있다.
제3 터치 절연막(TINS2)에 형성되는 복수의 터치 콘택홀(TCNT1)과 복수의 제1 및 제2 콘택홀(TCO1,TCO2)들은 제3 터치 절연막(TINS3) 상에 포토 레지스트층을 도포하고, 콘택홀 형성을 위한 콘택 마스크를 이용해서 노광 및 현상함으로써, 복수의 콘택홀 형성 패턴을 형성한다. 그리고 복수의 콘택홀 형성 패턴을 마스크로 하여 연결 전극(BE) 상의 제3 터치 절연막(TINS3)을 일부 식각하고, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들 상의 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3)을 일부씩 식각함으로써, 복수의 터치 콘택홀(TCNT1)과 복수의 제1 및 제2 콘택홀(TCO1,TCO2)들을 형성한다. 이때, 복수의 터치 콘택홀(TCNT1)은 연결 전극(BE)들과 일부 대응되는 위치에 형성되어, 연결 전극(BE)들의 전면 일부가 노출된다. 그리고, 복수의 제1 콘택홀(TCO1)은 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 일부 대응되는 위치에 형성되어, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들의 전면 일부가 노출된다. 또한, 복수의 제2 콘택홀(TCO2)은 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들과 일부 대응되는 위치에 형성되어, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들의 전면 일부가 노출된다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 복수의 터치 콘택홀(TCNT1)과 복수의 제1 및 제2 콘택홀(TCO1,TCO2)들이 형성된 제3 터치 절연막(TINS2) 상에는 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들을 형성한다. 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들은 복수의 터치 콘택홀(TCNT1)과 복수의 제1 및 제2 콘택홀(TCO1,TCO2)이 형성된 제3 터치 절연막(TINS2)의 전면에 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들을 형성하기 위한 제3 도전성 금속층을 형성하고, 포토 레지스트층을 도포한 후 패터닝 공정을 수행해서 형성할 수 있다. 구체적으로, 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들의 형성시에는 제3 도전성 금속층을 증착하고, 제3 도전성 금속층 상에 포토 레지스트층을 도포한 후, 차광 패턴(CD)과 오픈 패턴(OD)이 형성된 제2 마스크(MK)를 이용해서 노광 및 현상함으로써, 제3 포토 레지스트 패턴을 먼저 형성한다. 이어, 제3 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 제3 도전성 금속층을 식각함으로써, 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들을 형성할 수 있다.
제4 터치 절연막(TINS4) 상에는 블랙 매트릭스(BM) 및 컬러필터층(CFL)을 형성한다. 블랙 매트릭스(BM)는 감광성 유기 물질과 검정색 안료 및 염료가 포함된 유기 또는 물기 물질을 패터닝해서 형성한다. 그리고, 블랙 매트릭스(BM)를 격벽으로 이용해서 제4 터치 절연막(TINS4) 상에 컬러필터층(CFL)을 형성한다.
컬러필터층(CFL) 형성시에는 적색 발액성 물질층을 증착해서 적색의 제1 컬러필터(CFL1)를 형성하고, 녹색 발액성 물질층을 증착해서 녹색의 제2 컬러필터(CFL2)를 형성하며, 청색 발액성 물질층을 증착해서 청색의 제3 컬러필터(CFL3)를 형성할 수 있다. 상기 배향 물질은 유기 고분자 물질일 수 있다. 유기 고분자 물질은 예를 들어, 소수성을 갖는 불화 실란(Fluorinated Silane)계 프로모터, 불화 아크릴(Fluorinated Acryl)계 모노머, 불화 알킬(Fluorinated alkyl)계 유기물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 적색의 제1 컬러필터(CFL1), 녹색의 제2 컬러필터(CFL2), 및 청색의 제3 컬러필터(CFL3) 형성 순서는 도 16 등으로 한정되지 않는다.
도 17은 도 8의 터치 구동 배선, 터치 감지 배선, 및 가드 배선의 상부에 형성된 구동 전극, 감지 전극, 및 더미 배선의 배치 구조를 나타낸 레이아웃 도이다. 그리고, 도 18은 도 17에 도시된 터치 구동 배선, 가드 배선, 및 터치 감지 배선 형성 영역을 일부 확대해서 보여주는 확대 평면도이다.
도 17 및 도 18로 도시된 바와 같이, 표시 패널(100)의 터치 감지부(TDU) 형성시, 제1 터치 절연막(TINS1)의 전면 제3 방향(Z축 방향)에 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)이 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 평면 형태로 형성된다. 그리고, 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3)을 사이에 두고 제3 터치 절연막(TINS3)의 전면에는 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들이 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 가드 배선(GRL)과 동일하게 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 크기 및 형태로 형성된다. 이에 따라, 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)과 마찬가지로, 구동 전극(TE)들, 감지 전극(RE)들, 연결 전극(BE)들, 및 더미 패턴(DE)들 각각은 화소(PX)들 각각의 발광부들(EA1, EA2, EA3, EA4)과 중첩하지 않는다.
도 18을 참조하면, 구동 전극(TE)들 중 어느 하나씩의 구동 전극(TE)은 제1 콘택홀(TCO1)을 통해 어느 하나의 터치 구동 배선(TLn)과 접속된다. 그리고, 감지 전극(RE)들 중 어느 하나씩의 감지 전극(RE)은 제2 콘택홀(TCO2)을 통해 어느 하나의 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)과 접속된다.
제1 콘택홀(TCO1)은 각 터치 구동 배선(TLn)의 중단부 어느 한 위치에 형성될 수 있다. 그리고, 제2 콘택홀(TCO2)은 각 터치 감지 배선(RLn)의 중단부 어느 한 위치에 형성될 수 있다.
도 19는 도 18의 A - A'를 따라 절단한 표시 패널의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 19를 참조하면, 제1 터치 절연막(TINS1) 상에 형성된 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)을 모두 덮도록 제2 터치 절연막(TINS2)이 형성되고, 연결 전극(BE)들을 포함한 제2 터치 절연막(TINS2) 상에는 제3 터치 절연막(TINS3)이 형성된다.
터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들의 전면에 대응되는 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3)의 일부 영역들을 각각 식각해서, 복수의 제1 콘택홀(TCO1)을 형성할 수 있다. 이와 같이, 각각의 제1 콘택홀(TCO1)이 각각의 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)과 일부 대응되는 위치에 형성됨으로써, 각 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들의 전면 일부가 노출될 수 있다.
제1 및 제2 콘택홀(TCO1,TCO2)들이 형성된 제3 터치 절연막(TINS2) 상에 구동 전극(TE)들이 형성되면, 제3 터치 절연막(TINS3) 상에서 구동 전극(TE)들이 각각의 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 일대 일로 접속될 수 있다.
구동 전극(TE)들, 및 감지 전극(RE)들은 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3)을 사이에 두고 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 및 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들과 중첩된다. 이에 따라, 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3) 중 적어도 하나의 절연막 두께가 두꺼워질수록 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 및 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들과 중첩된 구동 전극(TE)들, 및 감지 전극(RE)들의 노이즈를 줄일 수 있다. 이에 따라, 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3) 중 적어도 하나의 절연막 두께는 제1 및 제4 터치 절연막(TINS1,TINS4)의 두께보다 더 두껍게 형성될 수 있다. 또한, 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3) 중 적어도 하나의 절연막은 무기막으로 형성될 수 있다.
도 20은 도 18의 B - B'를 따라 절단한 표시 패널의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 20을 참조하면, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들의 전면에 대응되는 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3)의 일부 영역들을 각각 식각해서, 복수의 제2 콘택홀(TCO2)을 형성할 수 있다. 이와 같이, 각각의 제2 콘택홀(TCO2)이 각각의 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)과 일부 대응되는 위치에 형성됨으로써, 각 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들의 전면 일부가 노출될 수 있다.
제1 및 제2 콘택홀(TCO1,TCO2)들이 형성된 제3 터치 절연막(TINS2) 상에 감지 전극(RE)들이 형성되면, 제3 터치 절연막(TINS3) 상에서 감지 전극(RE)들이 각각의 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들과 일대 일로 접속될 수 있다.
구동 전극(TE)들, 및 감지 전극(RE)들은 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3)을 사이에 두고 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 및 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들과 중첩된다. 이에 따라, 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3) 중 적어도 하나의 절연막 두께가 두꺼워질수록 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들과 구동 전극(TE)들 간의 간섭 및 간섭에 따른 노이즈를 줄일 수 있다. 그리고, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들과 감지 전극(RE)들 간의 노이즈도 줄일 수 있다. 다만, 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3)의 두께가 두꺼워질수록 발광 효율 및 터치 감지 효율이 저하될 수 있으므로 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3)의 두께는 실험치에 따라 효율적으로 설정될 필요가 있다.
도 21은 도 5에 도시된 제1 패드부의 일부를 절단해서 보여주는 단면도이다.
도 21을 참조하면, 각각의 패드부(PDM1,PDM2)에는 가드 배선(GRL)이 연결된 적어도 하나의 가드 패드(GP), 터치 감지 배선(RL)이 연결된 감지 신호 패드(RP)들, 및 터치 구동 배선(TL)이 연결된 구동 신호 패드(TP)들이 형성된다.
각각의 패드부(PDM1,PDM2)는 터치 감지부(TDU) 형성시 터치 감지부(TDU)와 함께 동일한 공정 과정을 통해 형성될 수 있다.
구체적으로, 각각의 패드부(PDM1,PDM2) 형성시에는 패드 전극(SD)을 포함하는 베이스 필름상에 제1 터치 절연막(TINS1)을 먼저 형성한다. 그리고, 터치 감지부(TDU)에 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)을 패터닝하는 과정에서 터치 구동 배선(TL1 내지 TLn)들, 터치 감지 배선(RL1 내지 RLn)들, 및 적어도 하나의 가드 배선(GRL)을 각각의 패드부(PDM1,PDM2)까지 연결시켜 형성한다.
이 후, 터치 감지부(TDU)와 동일한 과정으로 각각의 패드부(PDM1,PDM2)에도 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3)을 형성한다. 그리고 제2 및 제3 터치 절연막(TINS2,TINS3)에 복수의 터치 콘택홀(TCNT1)과 복수의 제1 및 제2 콘택홀(TCO1,TCO2)들을 형성하는 과정에서 각각의 패드부(PDM1,PDM2)에도 콘택홀(CON)을 형성한다. 제3 터치 절연막(TINS2) 상에 제3 도전성 금속층으로 구동 전극(TE)들과 감지 전극(RE)들을 형성하는 과정에서 각각의 패드부(PDM1,PDM2)에도 제3 도전성 금속층을 증착하고 패터닝함으로써, 가드 배선(GRL)과 접속된 가드 패드(GP), 터치 감지 배선(RL)과 연결된 감지 신호 패드(RP), 및 터치 구동 배선(TL)과 연결된 구동 신호 패드(TP)를 형성할 수 있다. 이와 같이, 터치 감지부(TDU) 형성 과정에서 각각의 패드부(PDM1,PDM2)가 형성될 수 있도록 하여 터치 감지 장치의 제조 과정을 단순화시킬 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치 100: 표시 패널
BE: 연결 전극 TE: 구동 전극
RE: 감지 전극 TL: 터치 구동 배선
RL: 터치 감지 배선 EA1: 제1 발광부
EA2: 제2 발광부 EA3: 제3 발광부
EA4: 제4 발광부 GAL: 가드 배선

Claims (20)

  1. 터치 감지 영역의 제1 터치 절연막 상에 배치된 터치 구동 배선들 및 터치 감지 배선들;
    상기 터치 구동 배선들, 및 상기 터치 감지 배선들 상에 형성된 제2 터치 절연막;
    상기 제2 터치 절연막 상에 배치된 연결 전극;
    상기 연결 전극 상에 형성된 제3 터치 절연막;
    상기 제3 터치 절연막 상에 배치되어 상기 제2 및 제3 터치 절연막을 관통하는 제1 콘택홀을 통해 상기 터치 구동 배선들 중 어느 하나의 터치 구동 배선과 접속된 구동 전극; 및
    상기 제3 터치 절연막 상에 배치되어 상기 제2 및 제3 터치 절연막을 관통하는 제2 콘택홀을 통해 상기 터치 감지 배선들 중 어느 하나의 터치 감지 배선과 접속되는 감지 전극을 포함하는 터치 감지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 전극 또는 상기 감지 전극은
    상기 제3 터치 절연막을 관통하는 터치 콘택홀을 통해 상기 연결 전극과 접속되는 터치 감지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 터치 구동 배선들과 상기 터치 감지 배선들 중 서로 인접하게 배치되는 터치 구동 배선과 터치 감지 배선의 사이에 배치된 적어도 하나의 가드 배선을 더 포함하는 터치 감지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 터치 구동 배선들과 상기 터치 감지 배선들, 상기 적어도 하나의 가드 배선, 상기 구동 전극, 상기 감지 전극, 상기 연결 전극, 및 적어도 하나의 더미 전극은 상기 터치 감지 영역의 배면에 위치하는 각각의 발광부들과 중첩되지 않는 터치 감지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동 전극, 상기 감지 전극, 상기 연결 전극, 및 상기 적어도 하나의 더미 전극의 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 크기와 형태는 상기 터치 구동 배선들, 상기 터치 감지 배선들, 및 상기 적어도 하나의 가드 배선의 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 크기 및 형태와 동일하게 형성된 터치 감지 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 구동 전극 및 상기 감지 전극은
    상기 제2 및 제3 터치 절연막 중 적어도 하나의 절연막을 사이에 두고 상기 터치 구동 배선들과 상기 터치 감지 배선들, 및 상기 적어도 하나의 가드 배선과 일부 영역들이 중첩된 터치 감지 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동 전극과 접속된 상기 터치 구동 배선들의 일 측 또는 타 측 단부는 적어도 하나의 패드부와 연결되어 터치 구동 신호를 인가받고,
    상기 감지 전극과 접속된 상기 터치 감지 배선들의 타 측 단부는 상기 적어도 하나의 패드부와 연결되어 터치 노드의 차지 전압을 패드부의 감지 신호 패드로 전송하는 터치 감지 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 터치 구동 배선들과 터치 감지 배선들 중 적어도 어느 한 배선은 상기 적어도 하나의 패드부로부터 제1 방향으로 연장된 후 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 절곡되어 연장되고, 상기 제1 방향으로 절곡되어 연장되며,
    상기 터치 구동 배선들과 상기 터치 감지 배선들 중에서 다른 적어도 어느 한 배선은 터치 패드로부터 제2 방향으로 연장된 후 제1 방향으로 절곡되어 연장되고, 상기 제2 방향 또는 상기 제1 방향으로 절곡되어 연장되는 터치 감지 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 터치 구동 배선들은
    상기 터치 감지 배선들 중에서 제1 측 가장자리에 인접하게 배치된 제1 터치 감지 배선들과 상기 터치 감지 배선들 중에서 제2 측 가장자리에 인접하게 배치된 제2 터치 감지 배선들 사이에 배치되는 터치 감지 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 패드부는
    기판 또는 필름 상에 형성된 복수의 패드 전극을 더 포함하고,
    상기 터치 구동 배선들 각각은 상기 제1 터치 절연막을 관통하여 상기 복수의 패드 전극 중 구동 패드들과 각각 접속되고,
    상기 터치 감지 배선들 각각은 상기 제1 터치 절연막을 관통하여 상기 복수의 패드 전극 중 감지 패드들과 각각 접속되며,
    적어도 하나의 가드 배선은 상기 제1 터치 절연막을 관통하여 상기 복수의 패드 전극 중 적어도 하나의 가드 패드와 각각 접속된 터치 감지 장치.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동 전극 및 상기 감지 전극을 포함한 상기 제3 터치 절연막을 모두 덮도록 형성된 제4 터치 절연막; 및
    상기 제4 터치 절연막 상에 배치된 블랙 매트릭스를 더 포함하며,
    상기 블랙 매트릭스는
    상기 메쉬 구조 또는 그물망 구조의 평면 형태로 형성되어, 상기 터치 구동 배선들과 상기 터치 감지 배선들, 및 상기 적어도 하나의 가드 배선, 상기 구동 전극, 상기 감지 전극, 상기 연결 전극의 일부 영역들과 중첩된 터치 감지 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 터치 절연막 중 적어도 하나의 절연막 두께 또는 제3 방향의 높이는 상기 제1 및 제4 터치 절연막의 두께보다 더 두껍게 형성된 터치 감지 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 터치 절연막 중 적어도 하나의 절연막은
    실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 중 적어도 하나의 층을 포함하는 무기막으로 형성된 터치 감지 장치.
  14. 화상을 표시하는 화소들을 갖는 표시 영역을 포함하는 표시부;
    상기 표시 영역과 중첩하고, 터치 전극들을 갖는 터치 감지 영역을 포함하는 터치 감지부; 및
    상기 터치 전극들에 전기적으로 연결되는 터치 구동 회로를 구비하고,
    상기 터치 감지부는,
    상기 터치 감지 영역에 배치된 터치 구동 배선들, 구동 전극들, 및 감지 전극들을 포함하며,
    상기 터치 구동 배선들 중 어느 하나는 상기 터치 감지 영역에서 상기 구동 전극들 중 적어도 하나의 구동 전극 및 상기 감지 전극들 중 적어도 하나의 감지 전극과 중첩하며, 상기 구동 전극들 중에서 적어도 하나의 구동 전극과 다른 구동 전극에 연결되는 표시 장치.
  15. 터치 감지 영역의 제1 터치 절연막 상에 터치 구동 배선들, 및 터치 감지 배선들을 형성하는 단계;
    상기 터치 구동 배선들, 및 터치 감지 배선들 상에 제2 터치 절연막을 형성하는 단계;
    상기 제2 터치 절연막 상에 연결 전극들을 형성하는 단계;
    상기 연결 전극들을 포함한 상기 제2 터치 절연막 상에 제3 터치 절연막을 형성하는 단계; 및
    상기 제3 터치 절연막의 제1 콘택홀을 통해 상기 터치 구동 배선들 중 어느 하나의 터치 구동 배선과 접속되는 구동 전극, 및 제2 콘택홀을 통해 상기 터치 감지 배선들 중 어느 하나의 터치 감지 배선과 접속되도록 감지 전극을 형성하는 단계를 포함하는 터치 감지 장치의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 구동 전극 및 상기 감지 전극을 형성하는 단계는,
    상기 터치 구동 배선들과 대응되는 영역의 상기 제2 및 제3 터치 절연막을 관통하도록 상기 제1 콘택홀을 형성하고, 상기 터치 감지 배선들과 대응되는 영역의 상기 제2 및 제3 터치 절연막을 관통하도록 상기 제2 콘택홀을 형성하며, 상기 연결 전극들과 대응되는 영역의 상기 제3 터치 절연막을 관통하도록 터치 콘택홀을 형성하는 단계; 및
    상기 터치 콘택홀에 의해 상기 연결 전극과 접속되도록 상기 구동 전극 또는 상기 감지 전극을 형성하는 단계를 포함하는 터치 감지 장치의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 터치 구동 배선들, 및 터치 감지 배선들을 형성하는 단계는
    상기 터치 구동 배선들과 상기 터치 감지 배선들 중 서로 인접하게 배치되는 터치 구동 배선과 터치 감지 배선의 사이에 적어도 하나의 가드 배선을 형성하는 단계를 더 포함하는 터치 감지 장치의 제조 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 터치 구동 배선들, 및 터치 감지 배선들을 형성하는 단계는
    상기 제1 터치 절연막 상에 제1 도전성 금속층을 형성하는 단계;
    상기 제1 도전성 금속층 상에 포토 레지스트층을 도포하는 단계;
    메쉬 구조 또는 그물망 구조의 포토 레지스트 패턴을 형성하기 위한 마스크를 이용해서 상기 메쉬 구조 또는 상기 그물망 구조의 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 도전성 금속층을 식각해서 표시 영역에 형성된 발광부들과 중첩되지 않는 상기 메쉬 구조 또는 상기 그물망 구조의 상기 터치 구동 배선들, 상기 터치 감지 배선들, 및 적어도 하나의 가드 배선을 패터닝하는 단계를 포함하는 터치 감지 장치의 제조 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 구동 전극 및 상기 감지 전극을 형성하는 단계는
    상기 제3 터치 절연막 상에 제2 도전성 금속층을 형성하는 단계;
    상기 제2 도전성 금속층 상에 포토 레지스트층을 도포하는 단계;
    메쉬 구조 또는 그물망 구조의 포토 레지스트 패턴을 형성하기 위한 마스크를 이용해서 상기 메쉬 구조 또는 상기 그물망 구조의 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제2 도전성 금속층을 식각해서 표시 영역에 형성된 발광부들과 중첩되지 않는 상기 메쉬 구조 또는 상기 그물망 구조의 상기 구동 전극 및 상기 감지 전극을 패터닝하는 단계를 포함하는 터치 감지 장치의 제조 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 구동 전극 및 상기 감지 전극 상에 제4 터치 절연막을 형성하는 단계;
    상기 제4 터치 절연막 상에 블랙 매트릭스를 형성하는 단계; 및
    상기 제4 터치 절연막 상에 컬러필터층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 블랙 매트릭스를 형성하는 단계는
    상기 구동 전극, 상기 감지 전극, 상기 연결 전극과 일부 영역들이 중첩되도록 상기 메쉬 구조 또는 상기 그물망 구조의 평면 형태로 형성하는 단계를 포함하는 터치 감지 장치의 제조 방법.
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