KR20240029681A - 표시 장치 - Google Patents

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임재익
이성준
조재범
이형석
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

일 실시예에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 화소 전극, 상기 화소 전극 상에 위치하며, 상기 화소 전극과 중첩하는 개구를 포함하는 화소 정의막, 상기 화소 정의막 위에 위치하는 봉지층, 상기 봉지층 상에 위치하는 감지 전극부, 상기 감지 전극부의 적어도 일부를 덮는 감지 절연층, 그리고 상기 감지 절연층 상에 위치하는 접착층을 포함하고, 상기 감지 절연층은, 상기 감지 전극부와 중첩하는 제1 영역, 그리고 상기 개구와 중첩하는 제2 영역을 포함하며, 상기 접착층의 굴절률은 상기 감지 절연층의 굴절률보다 작다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 개시는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 화면을 표시하는 장치로서, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode, OLED) 등이 있다. 이러한 표시 장치는 휴대 전화, 네비게이션, 디지털 사진기, 전자 북, 휴대용 게임기, 또는 각종 단말기 등과 같이 다양한 전자 기기들에 사용되고 있다.
유기 발광 표시 장치와 같은 표시 장치는 플렉서블 기판을 사용하여 표시 장치가 휘거나 접힐 수 있는 구조를 가질 수 있다.
실시예들은 추출되는 광 효율을 증가시키면서 고온 고습에 강건한 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 화소 전극, 상기 화소 전극 상에 위치하며, 상기 화소 전극과 중첩하는 개구를 포함하는 화소 정의막, 상기 화소 정의막 위에 위치하는 봉지층, 상기 봉지층 상에 위치하는 감지 전극부, 상기 감지 전극부의 적어도 일부를 덮는 감지 절연층, 그리고 상기 감지 절연층 상에 위치하는 접착층을 포함하고, 상기 감지 절연층은, 상기 감지 전극부와 중첩하는 제1 영역, 그리고 상기 개구와 중첩하는 제2 영역을 포함하며, 상기 접착층의 굴절률은 상기 감지 절연층의 굴절률보다 작다.
상기 표시 장치는, 상기 봉지층 상에 위치하는 제1 절연층, 및 상기 제1 절연층 상에 위치하는 제1 감지 절연층을 더 포함하고, 상기 감지 절연층은 제2 감지 절연층이며, 상기 감지 전극부는, 상기 제1 절연층과 상기 제1 감지 절연층 사이에 위치하는 감지 전극 연결부, 및 상기 제1 감지 절연층 상에 위치하는 감지 전극을 포함할 수 있다.
상기 제2 감지 절연층은 상기 감지 전극 및 상기 제1 감지 절연층 상에 위치하고, 상기 제1 영역은 상기 감지 전극을 커버할 수 있다.
상기 제1 영역은 상기 감지 전극 바로 위에 위치할 수 있다.
상기 제2 영역의 끝단 사이의 너비는 상기 개구의 끝단 사이의 너비보다 클 수 있다.
상기 접착층은 상기 제1 감지 절연층의 일부와 접촉할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 접착층 위에 위치하는 편광층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 감지 절연층의 굴절률은 약 1.40 내지 1.59일 수 있다.
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 서로 이격될 수 있다.
상기 제1 영역의 평면 형태는 상기 감지 전극의 평면 형태와 동일할 수 있다.
상기 제2 감지 절연층은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 연결하는 적어도 하나의 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 연결부의 너비는 상기 제1 영역의 너비의 2분의 1 이하일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 화소 전극, 상기 화소 전극 상에 위치하며, 상기 화소 전극과 중첩하는 개구를 포함하는 화소 정의막, 상기 화소 정의막 위에 위치하는 봉지층, 상기 봉지층 상에 위치하는 감지 전극, 상기 감지 전극 상에 위치하는 제1 감지 절연층, 상기 제1 감지 절연층 상에 위치하는 감지 전극 연결부, 상기 제1 감지 절연층 상에 위치하는 제2 감지 절연층, 그리고 상기 제2 감지 절연층 상에 위치하는 접착층을 포함하고, 상기 제2 감지 절연층은 상기 개구와 중첩하며, 상기 접착층의 굴절률은 상기 제2 감지 절연층의 굴절률보다 작다.
상기 제2 감지 절연층의 끝단 사이의 너비는 상기 개구의 끝단 사이의 너비보다 클 수 있다.
상기 접착층은 상기 제1 감지 절연층, 상기 제2 감지 절연층 및 상기 감지 전극 연결부의 상부면을 커버할 수 있다.
상기 제2 감지 절연층은 섬(island) 형태일 수 있다.
상기 제2 감지 절연층은 상기 감지 전극 연결부를 노출할 수 있다.
상기 제2 감지 절연층의 두께는 1.5 마이크로미터 내지 3.5 마이크로미터일 수 있다.
상기 제2 감지 절연층과 상기 접착층의 굴절률 차이는 0.05 이상일 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 접착층 위에 위치하는 편광층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 감지 절연층은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 감지 전극 연결부의 두께는 상기 감지 전극의 두께보다 작을 수 있다.
실시예들에 따르면 추출되는 광 효율을 증가시키면서 고온 고습에 강건한 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사용 상태를 도시하는 개략 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 4는 또 다른 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 패널 중 감지 전극의 개략적인 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 영역의 일 부분을 도시한 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 영역의 일 부분을 도시한 단면도이다.
도 8, 도 9, 도 19, 도 11 및 도 12 각각은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 제2 감지 절연층을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 영역의 일 부분을 도시한 단면도이다.
도 14는 비교예 및 실시예에 따른 광 추출 효과를 나타낸 그래프이다.
도 15는 실시예에 따른 표시 장치의 일부 표시 영역에 대한 이미지이다.
도 16은 비교예에 따른 표시 장치의 일부 표시 영역에 대한 이미지이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 통하여 개략적인 표시 장치의 구조에 대하여 살펴본다. 도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사용 상태를 도시하는 개략 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이며, 도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 동영상이나 정지 영상을 표시하는 장치로, 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 내비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기 뿐만 아니라, 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷(internet of things, IOT) 등의 다양한 제품의 표시 화면으로 사용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)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 사용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 자동차의 계기판, 및 자동차의 센터페시아(center fascia) 또는 대쉬보드에 배치된 CID(Center Information Display), 자동차의 사이드 미러를 대신하는 룸 미러 디스플레이(room mirror display), 자동차의 뒷좌석용 엔터테인먼트로, 앞좌석의 배면에 배치되는 디스플레이로 사용될 수 있다. 도 1은 설명의 편의를 위하여 표시 장치(1000)가 스마트 폰으로 사용되는 것을 도시한다.
표시 장치(1000)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 각각에 평행한 표시면에 제3 방향(DR3)을 향해 영상을 표시할 수 있다. 영상이 표시되는 표시면은 표시 장치(1000)의 전면(front surface)과 대응될 수 있으며, 커버 윈도우(WU)의 전면과 대응될 수 있다. 영상은 동적인 영상은 물론 정지 영상을 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 영상이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)이 정의된다. 전면과 배면은 제3 방향(DR3)에서 서로 대향(opposing)되고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향(DR3)과 평행할 수 있다. 전면과 배면 사이의 제3 방향(DR3)에서의 이격 거리는 표시 패널의 제3 방향(DR3)에서의 두께와 대응될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 외부에서 인가되는 사용자의 입력(도 1의 손 참고)을 감지할 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자의 입력은 전면에 인가되는 사용자의 손으로 도시 되었다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 사용자의 입력은 다양한 형태로 제공될 수 있고, 또한, 표시 장치(1000)는 표시 장치(1000)의 구조에 따라 표시 장치(1000)의 측면이나 배면에 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수도 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(1000)는 커버 윈도우(WU), 하우징(HM), 표시 패널(DP) 및 광학 소자(ES)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 커버 윈도우(WU)와 하우징(HM)은 결합되어 표시 장치(1000)의 외관을 구성할 수 있다.
커버 윈도우(WU)는 절연 패널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버 윈도우(WU)는 유리, 플라스틱, 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
커버 윈도우(WU)의 전면은 표시 장치(1000)의 전면을 정의할 수 있다. 투과 영역(TA)은 광학적으로 투명한 영역일 수 있다. 예를 들어, 투과 영역(TA)은 약 90% 이상의 가시광선 투과율을 가진 영역일 수 있다.
차단 영역(BA)은 투과 영역(TA)의 형상을 정의할 수 있다. 차단 영역(BA)은 투과 영역(TA)에 인접하며 투과 영역(TA)을 둘러쌀 수 있다. 차단 영역(BA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광투과율이 낮은 영역일 수 있다. 차단 영역(BA)은 광을 차광하는 불투명한 물질을 포함할 수 있다. 차단 영역(BA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 차단 영역(BA)은 투과 영역(TA)을 정의하는 투명 기판과 별도로 제공되는 베젤층에 의해 정의되거나, 투명 기판에 삽입 또는 착색되어 형성된 잉크층에 의해 정의될 수 있다.
표시 패널(DP)은 영상을 표시하는 표시 화소(PX) 및 구동부(50)를 포함할 수 있으며, 표시 화소(PX)는 표시 영역(DA) 및 컴포넌트 영역(EA) 내에 위치한다. 표시 패널(DP)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(PA)을 포함하는 전면을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 표시 영역(DA) 및 컴포넌트 영역(EA)은 화소를 포함하여 영상이 표시되는 영역이며, 동시에 화소의 제3 방향(DR3)으로 상측에 터치 센서가 위치하여 외부 입력이 감지되는 영역일 수 있다.
커버 윈도우(WU)의 투과 영역(TA)은 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA) 및 컴포넌트 영역(EA)과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 예를 들어, 투과 영역(TA)은 표시 영역(DA) 및 컴포넌트 영역(EA)의 전면과 중첩되거나, 표시 영역(DA) 및 컴포넌트 영역(EA)의 적어도 일부와 중첩될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 투과 영역(TA)을 통해 영상을 시인하거나, 영상에 기초하여 외부 입력을 제공할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 영상이 표시되는 영역과 외부 입력이 감지되는 영역이 서로 분리될 수도 있다.
표시 패널(DP)의 비표시 영역(PA)은 커버 윈도우(WU)의 차단 영역(BA)과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 비표시 영역(PA)은 차단 영역(BA)에 의해 커버되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(PA)은 표시 영역(DA)에 인접하며, 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 비표시 영역(PA)은 영상이 표시되지 않으며, 표시 영역(DA)을 구동하기 위한 구동 회로나 구동 배선 등이 배치될 수 있다. 비표시 영역(PA)은 표시 영역(DA)이 외측에 위치하는 제1 주변 영역(PA1)과 구동부(50), 연결 배선 및 벤딩 영역을 포함하는 제2 주변 영역(PA2)을 포함할 수 있다. 도 2의 실시예에서는 제1 주변 영역(PA1)은 표시 영역(DA)의 3측에 위치하며, 제2 주변 영역(PA2)은 표시 영역(DA)의 나머지 일측에 위치한다.
일 실시예에서, 표시 패널(DP)은 표시 영역(DA), 컴포넌트 영역(EA) 및 비표시 영역(PA)이 커버 윈도우(WU)를 향하는 평탄한 상태로 조립될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 표시 패널(DP)의 비표시 영역(PA)의 일부는 휘어질 수 있다. 이때, 비표시 영역(PA) 중 일부는 표시 장치(1000)의 배면을 향하게 되어, 표시 장치(1000) 전면에 보여지는 차단 영역(BA)이 감소될 수 있으며, 도 2에서는 제2 주변 영역(PA2)이 벤딩되어 표시 영역(DA)의 배면에 위치시킨 후 조립할 수 있다.
또한 표시 패널(DP)의 컴포넌트 영역(EA)은 제1 컴포넌트 영역(EA1) 및 제2 컴포넌트 영역(EA2)을 포함할 수 있다. 제1 컴포넌트 영역(EA1) 및 제2 컴포넌트 영역(EA2)은 표시 영역(DA)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 제1 컴포넌트 영역(EA1) 및 제2 컴포넌트 영역(EA2)은 서로 이격된 형태로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않고 적어도 일부 연결될 수도 있다. 제1 컴포넌트 영역(EA1) 및 제2 컴포넌트 영역(EA2)은 그 하부에 적외선, 가시광선이나 음향 등을 이용하는 광학 소자(도 2의 ES 참고; 이하 컴포넌트라고도 함)가 배치되는 영역일 수 있다.
표시 영역(DA; 이하 메인 표시 영역이라고도 함) 및 컴포넌트 영역(EA)은 복수의 발광 다이오드, 및 복수의 발광 다이오드 각각에 발광 전류를 생성하고 전달하는 복수의 화소 회로부가 형성되어 있다. 여기서, 하나의 발광 다이오드와 하나의 화소 회로부를 화소(PX)라고 한다. 표시 영역(DA) 및 컴포넌트 영역(EA)에는 하나의 화소 회로부와 하나의 발광 다이오드가 일대일로 형성될 수 있다.
제1 컴포넌트 영역(EA1)은 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 투과부 및 복수의 화소를 포함하는 표시부를 포함할 수 있다. 투과부는 인접하는 화소의 사이에 위치하며 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 층으로 구성된다. 투과부는 인접하는 화소의 사이에 위치할 수 있으며, 실시예에 따라서는 차광 부재 등 빛이 투과되지 않는 층이 제1 컴포넌트 영역(EA1)과 중첩할 수도 있다. 표시 영역(DA)에 포함되어 있는 화소(이하 노멀 화소라고도 함)의 단위 면적당 화소수(이하 해상도라고도 함)와 제1 컴포넌트 영역(EA1)에 포함되어 있는 화소(이하 제1 컴포넌트 화소라고도 함)의 단위 면적당 화소수가 동일할 수 있다.
제2 컴포넌트 영역(EA2)은 빛이 투과할 수 있도록 투명한 층으로 구성된 영역(이하 광 투과 영역이라고도 함)을 포함하며, 광 투과 영역은 도전층이나 반도체층이 위치하지 않으며, 차광 물질을 포함하는 층, 예를 들어, 화소 정의층 및/또는 차광 부재가 제2 컴포넌트 영역(EA2)에 대응하는 위치와 중첩하는 개구를 포함함으로써 빛을 막지 않는 구조를 가질 수 있다. 제2 컴포넌트 영역(EA2)에 포함되어 있는 화소(이하 제2 컴포넌트 화소라고도 함)의 단위 면적당 화소수는 표시 영역(DA)에 포함되어 있는 노멀 화소의 단위 면적당 화소수보다 작을 수 있다. 그 결과, 제2 컴포넌트 화소의 해상도는 노멀 화소의 해상도보다 낮을 수 있다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(DP)은 표시 화소(PX)가 포함되는 표시 영역(DA)외에 터치 센서(TS)를 더 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 영상을 생성하는 구성인 화소(PX)를 포함하여 투과 영역(TA)을 통해 외부에서 사용자에게 시인될 수 있다. 또한, 터치 센서(TS)는 화소(PX)의 상부에 위치할 수 있으며, 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 터치 센서(TS)는 커버 윈도우(WU)에 제공되는 외부 입력을 감지할 수 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 제2 주변 영역(PA2)은 벤딩부를 포함할 수 있다. 표시 영역(DA) 및 제1 주변 영역(PA1)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면과 실질적으로 평행한 상태로 평편한 상태를 가질 수 있으며, 제2 주변 영역(PA2)의 일측은 평편한 상태에서부터 연장되어 벤딩부를 거친 후 다시 평편한 상태를 가질 수도 있다. 그 결과, 제2 주변 영역(PA2)의 적어도 일부는 벤딩되어 표시 영역(DA)의 배면 측에 위치하도록 조립될 수 있다. 제2 주변 영역(PA2)의 적어도 일부는 조립될 때, 표시 영역(DA)과 평면상에서 중첩되므로, 표시 장치(1000)의 차단 영역(BA)이 감소될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제2 주변 영역(PA2)은 벤딩되지 않을 수도 있다.
구동부(50)는 제2 주변 영역(PA2) 상에 실장될 수 있으며, 벤딩부 상에 실장되거나 벤딩부의 양측중 한 곳에 위치할 수 있다. 구동부(50)는 칩 형태로 구비될 수 있다.
구동부(50)는 표시 영역(DA) 및 컴포넌트 영역(EA)과 전기적으로 연결되어 표시 영역(DA) 및 컴포넌트 영역(EA)의 화소에 전기적 신호를 전달할 수 있다. 예를 들어, 구동부(50)는 표시 영역(DA)에 배치된 화소들(PX)에 데이터 신호들을 제공할 수 있다. 또는, 구동부(50)는 터치 구동 회로를 포함할 수 있고, 표시 영역(DA) 및/또는 컴포넌트 영역(EA)에 배치된 터치 센서(TS)와 전기적으로 연결될 수도 있다. 한편, 구동부(50)는 상술한 회로들 외에도 다양한 회로를 포함하거나 다양한 전기적 신호들을 표시 영역(DA)에 제공하도록 설계될 수 있다.
한편, 표시 장치(1000)는 제2 주변 영역(PA2)의 끝단에는 패드부가 위치할 수 있으며, 패드부에 의하여 구동칩을 포함하는 가요성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed circuit board, FPCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 가요성 인쇄 회로 기판에 위치하는 구동칩은 표시 장치(1000)를 구동하기 위한 각종 구동 회로나 전원 공급을 위한 커넥터 등을 포함할 수 있다. 실시예에 따라서 가요성 인쇄 회로 기판 대신, 리지드한 인쇄 회로 기판(Printed circuit board, PCB)이 사용될 수 있다.
광학 소자(ES)는 표시 패널(DP)의 하부에 배치될 수 있다. 광학 소자(ES)는 제1 컴포넌트 영역(EA1)과 중첩하는 제1 광학 소자(ES1) 및 제2 컴포넌트 영역(EA2)과 중첩하는 제2 광학 소자(ES2)를 포함할 수 있다. 제1 광학 소자(ES1)는 적외선을 사용할 수도 있으며, 이 때 제1 컴포넌트 영역(EA1)은 차광 부재 등 빛이 투과되지 않는 층이 제1 컴포넌트 영역(EA1)과 중첩할 수 있다.
제1 광학 소자(ES1)는 빛이나 음향을 이용하는 전자요소일 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 소자(ES1)는 적외선 센서와 같이 광을 수광하여 이용하는 센서, 빛이나 음향을 출력하고 감지하여 거리를 측정하거나 지문 등을 인식하는 센서, 빛을 출력하는 소형 램프이거나, 소리를 출력하는 스피커 등일 수 있다. 빛을 이용하는 전자요소의 경우, 가시광, 적외선광, 자외선광 등 다양한 파장 대역의 빛을 이용할 수 있음은 물론이다.
제2 광학 소자(ES2)는 카메라, 적외선 카메라(IR camera), 도트 프로젝터(dot projector), 적외선 조명기(IR illuminator), 및 비과시간법 센서(ToF sensor, Time-of-Flight sensor) 중 적어도 하나일 수 있다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시 패널(DP), 전원 공급 모듈(PM), 제1 전자 모듈(EM1), 및 제2 전자 모듈(EM2)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP), 전원 공급 모듈(PM), 제1 전자 모듈(EM1), 및 제2 전자 모듈(EM2)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 도 3에는 표시 패널(DP)의 구성 중 표시 영역(DA)에 위치하는 표시 화소와 터치 센서(TS)가 예시적으로 도시되었다.
전원공급 모듈(PM)은 표시 장치(1000)의 전반적인 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 전원공급 모듈(PM)은 통상적인 배터리 모듈을 포함할 수 있다.
제1 전자 모듈(EM1) 및 제2 전자 모듈(EM2)은 표시 장치(1000)를 동작시키기 위한 다양한 기능성 모듈을 포함할 수 있다. 제1 전자 모듈(EM1)은 표시 패널(DP)과 전기적으로 연결된 마더보드에 직접 실장 되거나 별도의 기판에 실장 되어 커넥터(미도시) 등을 통해 마더보드에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전자 모듈(EM1)은 제어 모듈(CM), 무선통신 모듈(TM), 영상입력 모듈(IIM), 음향입력 모듈(AIM), 메모리(MM), 및 외부 인터페이스(IF)를 포함할 수 있다. 모듈들 중 일부는 마더보드에 실장되지 않고, 이와 연결되어 있는 가요성 인쇄 회로 기판을 통해 마더보드에 전기적으로 연결될 수도 있다.
제어 모듈(CM)은 표시 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어 모듈(CM)은 마이크로프로세서일 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(CM)은 표시 패널(DP)을 활성화시키거나, 비활성화시킨다. 제어 모듈(CM)은 표시 패널(DP)로부터 수신된 터치 신호에 근거하여 영상입력 모듈(IIM)이나 음향입력 모듈(AIM) 등의 다른 모듈들을 제어할 수 있다.
무선통신 모듈(TM)은 블루투스 또는 와이파이 회선을 이용하여 다른 단말기와 무선 신호를 송/수신할 수 있다. 무선통신 모듈(TM)은 일반 통신회선을 이용하여 음성신호를 송/수신할 수 있다. 무선통신 모듈(TM)은 송신할 신호를 변조하여 송신하는 송신부(TM1)와, 수신되는 신호를 복조하는 수신부(TM2)를 포함한다.
영상입력 모듈(IIM)은 영상 신호를 처리하여 표시 패널(DP)에 표시 가능한 영상 데이터로 변환할 수 있다. 음향입력 모듈(AIM)은 녹음 모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 변환할 수 있다.
외부 인터페이스(IF)는 외부 충전기, 유/무선 데이터 포트, 카드 소켓(예를 들어, 메모리 카드(Memory card), SIM/UIM card) 등에 연결되는 인터페이스 역할을 할 수 있다.
제2 전자 모듈(EM2)은 음향출력 모듈(AOM), 발광 모듈(LM), 수광 모듈(LRM), 및 카메라 모듈(CMM) 등을 포함할 수 있으며, 이 중 적어도 일부는 광학 소자(ES)로 도 1 및 도 2와 같이 표시 패널(DP)의 배면에 위치할 수 있다. 광학 소자(ES)로는 발광 모듈(LM), 수광 모듈(LRM), 및 카메라 모듈(CMM) 등을 포함할 수 있다. 또한, 제2 전자 모듈(EM2)은 마더보드에 직접 실장되거나, 별도의 기판에 실장되어 커넥터(미도시) 등을 통해 표시 패널(DP)과 전기적으로 연결되거나, 제1 전자 모듈(EM1)과 전기적으로 연결될 수 있다.
음향출력 모듈(AOM)은 무선통신 모듈(TM)로부터 수신된 음향 데이터 또는 메모리(MM)에 저장된 음향 데이터를 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
발광 모듈(LM)은 광을 생성하여 출력할 수 있다. 발광 모듈(LM)은 적외선을 출력할 수 있다. 예를 들어, 발광 모듈(LM)은 LED 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수광 모듈(LRM)은 적외선을 감지할 수 있다. 수광 모듈(LRM)은 소정 레벨 이상의 적외선이 감지된 때 활성화될 수 있다. 수광 모듈(LRM)은 CMOS 센서를 포함할 수 있다. 발광 모듈(LM)에서 생성된 적외광이 출력된 후, 외부 피사체(예컨대 사용자 손가락 또는 얼굴)에 의해 반사되고, 반사된 적외광이 수광 모듈(LRM)에 입사될 수 있다. 카메라 모듈(CMM)은 외부의 이미지를 촬영할 수 있다.
일 실시예에서, 광학 소자(ES)는 추가적으로, 광 감지 센서나 열 감지 센서를 포함할 수 있다. 광학 소자(ES)는 전면을 통해 수신되는 외부 피사체를 감지하거나 전면을 통해 음성 등의 소리 신호를 외부에 제공할 수 있다. 또한, 광학 소자(ES)는 복수의 구성들을 포함할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
다시, 도 2를 참조하면, 하우징(HM)은 커버 윈도우(WU)와 결합될 수 있다. 커버 윈도우(WU)는 하우징(HM)의 전면에 배치될 수 있다. 하우징(HM)은 커버 윈도우(WU)와 결합되어 소정의 수용공간을 제공할 수 있다. 표시 패널(DP) 및 광학 소자(ES)는 하우징(HM)과 커버 윈도우(WU) 사이에 제공된 소정의 수용공간에 수용될 수 있다.
하우징(HM)은 상대적으로 높은 강성을 가진 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(HM)은 유리, 플라스틱, 또는 금속을 포함하거나, 이들의 조합으로 구성된 복수 개의 프레임 및/또는 플레이트를 포함할 수 있다. 하우징(HM)은 내부 공간에 수용된 표시 장치(1000)의 구성들을 외부 충격으로부터 안정적으로 보호할 수 있다.
이하에서는 도 4를 통하여 다른 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 구조를 살펴본다. 도 4는 또 다른 일 실시예에 따른 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 전술한 구성요소와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 하며, 도 4의 실시예에서는 표시 장치(1000)가 폴딩축(FAX)을 통하여 접히는 구조의 폴더블 표시 장치를 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에서, 표시 장치(1000)는 폴더블 표시 장치일 수 있다. 표시 장치(1000)는 폴딩축(FAX)을 기준으로 외측 또는 내측으로 접힐 수 있다. 폴딩축(FAX)을 기준으로 외측으로 접히는 경우, 표시 장치(1000)의 표시면은 제3 방향(DR3)으로 외측에 각각 위치하여 양 방향으로 화상이 표시될 수 있다. 폴딩축(FAX)을 기준으로 내측으로 접히는 경우에는 표시면이 외부에서 시인되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(1000)는 표시 영역(DA), 컴포넌트 영역(EA) 및 비표시 영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 제1-1 표시 영역(DA1-1), 제1-2 표시 영역(DA1-2) 및 폴딩 영역(FA)으로 구분될 수 있다. 제1-1 표시 영역(DA1-1)과 제1-2 표시 영역(DA1-2)은 폴딩축(FAX)을 기준으로(또는, 중심으로) 각각 좌측과 우측에 위치할 수 있고, 제1-1 표시 영역(DA1-1)과 제1-2 표시 영역(DA1-2)의 사이에 폴딩 영역(FA)이 위치할 수 있다. 이 때, 폴딩축(FAX)을 기준으로 외측으로 폴딩되면 제1-1 표시 영역(DA1-1)과 제1-2 표시 영역(DA1-2)은 제3 방향(DR3)으로 양 측에 위치하게 되며 양 방향으로 화상을 표시할 수 있다. 또한, 폴딩축(FAX)을 기준으로 내측으로 폴딩되면 제1-1 표시 영역(DA1-1)과 제1-2 표시 영역(DA1-2)은 외부에서 시인되지 않을 수 있다.
이하에서는 도 5를 참고하여 표시 패널에 포함되는 감지 전극부에 대해 살펴본다. 도 5는 일 실시예에 따른 표시 패널 중 감지 전극부의 개략적인 평면도이다.
도 5를 참고하면, 표시 영역(DA)의 상부이며, 발광 다이오드의 상부에는 터치를 인식할 수 있도록 복수의 감지 전극(520, 540)을 포함하는 감지 영역(TCA)이 위치할 수 있다. 감지 영역(TCA)은 터치 센서(TS)가 위치하는 영역일 수 있다.
비표시 영역(PA)에는 복수의 감지 배선(512, 522)이 더 위치할 수 있다. 복수의 감지 배선(512, 522)은 복수의 감지 전극(520, 540)에 연결될 수 있으며, 패드부의 일부와 연결될 수 있다.
일 실시예에 따른 터치 감지부(TSP)는 복수의 감지 전극(520, 540), 및 감지 전극 연결부(521, 541)를 포함할 수 있다. 복수의 감지 전극(520, 540)은 전기적으로 분리되어 있는 복수의 제1 감지 전극(520) 및 복수의 제2 감지 전극(540)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 복수의 제1 감지 전극(520)은 감지 입력 전극이고, 복수의 제2 감지 전극(540)은 감지 출력 전극일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 제1 감지 전극(520)이 감지 출력 전극이고, 복수의 제2 감지 전극(540)이 감지 입력 전극일 수도 있다.
복수의 제1 감지 전극(520) 및 복수의 제2 감지 전극(540)은 감지 영역(TCA)에서 서로 중첩되지 않도록 분산되어 메쉬(Mesh) 형태로 배치될 수 있다. 복수의 제1 감지 전극(520)은 열 방향 및 행 방향 중 하나(도 5를 참고하면, 제2 방향(DR2))을 따라 배열되어 있으며, 복수의 제1 감지 전극(520)은 제1 감지 전극 연결부(521; 브릿지라고도 함)에 의하여 서로 전기적으로 연결되어 있다. 한편, 복수의 제2 감지 전극(540)도 열 방향 및 행 방향 중 다른 하나(도 5를 참고하면, 제1 방향(DR1))을 따라 배열되어 있으며, 복수의 제2 감지 전극(540)은 제2 감지 전극 연결부(541)에 의하여 서로 전기적으로 연결되어 있다.
복수의 제1 감지 전극(520)과 복수의 제2 감지 전극(540)은 서로 동일한 도전층에 위치할 수 있다. 실시예에 따라, 복수의 제1 감지 전극(520)과 복수의 제2 감지 전극(540)은 서로 다른 도전층에 위치할 수도 있다. 도 5에 의하면, 제1 감지 전극(520)과 제2 감지 전극(540)은 마름모 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라서는 사각형, 육각형 등의 다각형이나 원형, 타원형일 수 있다.
도 5에 의하면, 복수의 제1 감지 전극(520) 및 복수의 제2 감지 전극(540)은 마름모의 일체 구조로 도시되어 있지만, 실제로는 하나의 마름모 구조는 오프닝을 가지며, 선형 구조가 메쉬 형태로 배열된 구조를 가질 수 있다. 이 때, 오프닝은 발광 다이오드가 빛을 상측으로 방출하는 영역에 대응할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는 감지 센서의 감도 향상을 위해 돌출부를 더 포함하는 모양을 가질 수도 있다.
제1 감지 전극(520) 및 제2 감지 전극(540)은 투명 도전체 또는 불투명 도전체로 형성될 수도 있다. 예를 들면, 제1 감지 전극(520) 및 제2 감지 전극(540)은 투명 전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide, TCO)을 포함할 수 있으며, 투명 전도성 산화물(TCO)은 인듐-주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐-아연 산화물(Indium Zinc Oxide, IZO), 산화 아연(ZnO), CNT(carbon nanotube), 및 그래핀(graphene) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제1 감지 전극(520) 및 제2 감지 전극(540)은 복수의 개구를 포함할 수 있다. 감지 전극(520, 540)에 형성된 개구는 발광 다이오드에서 방출되는 빛이 간섭 없이 전면으로 방출될 수 있도록 하는 역할을 한다.
제1 감지 전극(520)과 제2 감지 전극(540)이 동일한 층에 위치하는 경우에는 제1 감지 전극 연결부(521) 및 제2 감지 전극 연결부(541) 중 하나는 제1 감지 전극(520) 및 제2 감지 전극(540)과 동일한 층에 위치할 수 있고, 나머지 하나는 제1 감지 전극(520) 및 제2 감지 전극(540)과 다른 층에 위치할 수 있다. 그 결과 복수의 제1 감지 전극(520)과 복수의 제2 감지 전극(540)은 전기적으로 분리되어 있을 수 있다. 다른 층에 위치하는 감지 전극 연결부는 제1 감지 전극(520) 및 제2 감지 전극(540)의 상부 또는 하부 층에 위치할 수 있다.
비표시 영역(PA)에는 복수의 제1 감지 전극(520) 및 복수의 제2 감지 전극(540)에 각각 연결되어 있는 복수의 감지 배선(512, 522)이 위치한다. 복수의 제1 감지 배선(512)은 제1 방향(DR1)으로 배치된 복수의 제2 감지 전극(540)과 연결될 수 있고, 복수의 제2 감지 배선(522)은 제2 방향(DR2)으로 배치된 복수의 제1 감지 전극(520)과 연결될 수 있다.
도 5에서는 두 개의 감지 전극(520, 540)을 사용하여 터치를 감지하는 뮤츄얼 캡(mutual-cap) 방식의 감지부를 도시하였다. 하지만 실시예에 따라서는 하나의 감지 전극만을 사용하여 터치를 감지하는 셀프 캡(self-cap) 방식의 감지부로 형성할 수도 있다.
이하에서는, 도 6 내지 도 8을 참조하여 표시 영역(DA)에서의 단면도를 중심으로 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명한다. 도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 영역의 일 부분을 도시한 단면도이고, 도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 영역의 일 부분을 도시한 단면도이고, 도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 제2 감지 절연층을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 기판(100), 기판(100) 위에 위치하고 반도체(131), 게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)을 포함하는 트랜지스터(TFT)를 포함한다.
보다 구체적으로, 기판(100)의 위에는 버퍼층(111)이 위치하고, 버퍼층(111)의 위에는 반도체(131)가 위치하며, 반도체(131)의 위에는 게이트 절연막(120)이 위치하고, 게이트 절연막(120)의 위에는 게이트 전극(124)이 위치한다. 게이트 전극(124)의 위에는 층간 절연막(160)이 위치하고, 층간 절연막(160) 위에는 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)이 위치하고, 그 위에는 유기막(180)이 위치한다. 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 게이트 절연막(120) 및 층간 절연막(160)에 위치하는 오프닝을 통하여 반도체(131)의 일 부분(소스 영역, 드레인 영역)과 각각 연결되어 있다. 유기막(180)의 위에는 화소 전극(191)이 위치하며, 화소 전극(191)의 위에는 화소 전극(191)의 적어도 일 부분과 중첩하는 화소 개구(351)를 포함하는 화소 정의막(350)이 위치한다. 화소 정의막(350)의 화소 개구(351) 내이며, 화소 전극(191)의 위에는 발광층(370)이 위치한다. 화소 정의막(350) 및 발광층(370)의 위에는 공통 전극(270)이 위치하며, 공통 전극(270)의 위에는 봉지층(400)이 위치한다. 여기서, 화소 전극(191), 발광층(370) 및 공통 전극(270)은 발광 다이오드(LED)를 이룰 수 있다.
봉지층(400) 위에는 터치 감지를 위하여 제1 감지 절연층(510), 제2 감지 절연층(550), 복수의 감지 전극(520, 540), 감지 전극 연결부(521, 541)를 포함할 수 있다.
이상과 같은 도 6의 단면 구조를 상세하게 살펴보면 아래와 같다.
기판(100)은 유리 등과 같이 리지드(rigid)한 특성을 가지는 물질 또는 플라스틱, 폴리이미드(Polyimid) 등과 같이 휘어질 수 있는 플렉서블한 물질을 포함할 수 있다.
기판(100) 위에는 기판(100)의 표면을 평탄하게 하고 불순 원소의 침투를 차단하기 위한 버퍼층(111)이 더 위치할 수 있다. 버퍼층(111)은 무기 물질을 포함할 수 있으며, 일례로 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 한편, 실시예에 따라 버퍼층(111)은 이상의 무기 절연 물질을 포함하는 단일층 혹은 다층구조일 수 있다. 기판(100) 위에는 베리어층(미도시)이 더 위치할 수 있다. 이때, 베리어층은 기판(100)과 버퍼층(111) 사이에 위치할 수 있다. 베리어층은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 배리어층(미도시)은 이상의 무기 절연 물질을 포함하는 단일층 또는 다층구조일 수 있다.
반도체(131)는 기판(100) 위에 위치할 수 있다. 반도체(131)는 비정질 실리콘, 다결정 실리콘 및 산화물 반도체 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 일례로, 반도체(131)는 저온폴리실리콘(LTPS)을 포함하거나 또는 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 포함하는 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 일례로, 반도체(131)는 IGZO(Indium-Gallium-Zinc Oxide)를 포함할 수 있다. 반도체(131)는 불순물 도핑 여부에 따라 구분되는 채널 영역, 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 소스 영역 및 드레인 영역은 도전체에 상응하는 도전 특성을 가질 수 있다.
게이트 절연막(120)은 반도체(131) 및 기판(100)을 덮을 수 있다. 게이트 절연막(120)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 게이트 절연막(120)은 이상의 무기 절연 물질을 포함하는 단일층 또는 다층구조일 수 있다.
게이트 전극(124)은 게이트 절연막(120) 위에 위치할 수 있다. 게이트 전극(124)은 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 은(Ag), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있다. 게이트 전극(124)은 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다. 반도체(131) 중 평면상 게이트 전극(124)과 중첩하는 영역이 채널 영역일 수 있다.
층간 절연막(160)은 게이트 전극(124) 및 게이트 절연막(120)을 덮을 수 있다. 층간 절연막(160)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 층간 절연막(160)은 이상의 무기 절연 물질을 포함하는 단일층 또는 다층구조일 수 있다.
소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 층간 절연막(160) 위에 위치할 수 있다. 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 층간 절연막(160) 및 게이트 절연막(120)에 형성된 개구에 의해 반도체(131)의 소스 영역 및 드레인 영역에 각각 연결되어 있다. 이에 따라, 전술한 반도체(131), 게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 하나의 트랜지스터(TFT)를 이룬다. 실시예에 따라, 트랜지스터(TFT)가 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175) 대신 반도체(131)의 소스 영역 및 드레인 영역만을 포함할 수도 있다.
소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있다. 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다. 다른 일 실시예에 따른 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 상부층, 중간층 및 하부층을 포함하는 삼중층으로 구성될 수 있으며, 상부층 및 하부층은 티타늄(Ti)을 포함할 수 있고, 중간층은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
유기막(180)은 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175) 위에 위치할 수 있다. 유기막(180)은 소스 전극(173), 드레인 전극(175) 및 층간 절연막(160)을 덮는다. 유기막(180)은 트랜지스터(TFT)가 구비된 기판(100)의 표면을 평탄화하기 위한 것으로, 유기 절연막일 수 있으며, 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
화소 전극(191)은 유기막(180) 위에 위치할 수 있다. 화소 전극(191)은 애노드 전극이라고도 하며, 투명 전도성 산화막 또는 금속 물질을 포함하는 단일층 또는 이들을 포함하는 다중층으로 구성될 수 있다. 투명 전도성 산화막은 ITO(Indium Tin Oxide), 폴리(poly)-ITO, IZO(Indium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 등을 포함할 수 있다. 금속 물질은 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 금(Au) 및 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다.
유기막(180)은 드레인 전극(175)을 노출시키는 오프닝(81)을 포함할 수 있다. 유기막(180)의 오프닝(81)을 통해 드레인 전극(175)과 화소 전극(191)은 물리적, 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 화소 전극(191)은 드레인 전극(175)으로부터 발광층(370)으로 전달할 출력 전류를 인가받을 수 있다.
화소 전극(191) 및 유기막(180) 위에는 화소 정의막(350)이 위치할 수 있다. 화소 정의막(350)은 화소 전극(191)의 적어도 일부와 중첩하는 화소 개구(351)를 포함한다. 이때, 화소 개구(351)는 화소 전극(191)의 중심부와 중첩할 수 있고, 화소 전극(191)의 가장자리와는 중첩하지 않을 수 있다. 따라서, 화소 개구(351)의 크기는 화소 전극(191)의 크기보다 작을 수 있다. 화소 정의막(350)은 화소 전극(191)의 상부면이 노출된 부분 위에 발광층(370)이 위치할 수 있도록, 발광층(370)의 형성 위치를 구획할 수 있다. 화소 정의막(350)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 유기 절연막일 수 있으며, 실시예에 따라 화소 정의막(350)은 검은색 안료를 포함하는 검정 화소 정의막(Black Pixel Define Layer; BPDL)으로 형성될 수 있다.
발광층(370)은 화소 정의막(350)에 의해 구획된 화소 개구(351) 내에 위치할 수 있다. 발광층(370)은 적색, 녹색, 청색 등의 빛을 방출하는 유기물을 포함할 수 있다. 적색, 녹색, 청색의 빛을 방출하는 발광층(370)은 저분자 또는 고분자 유기물을 포함할 수 있다. 도 6에서는 발광층(370)을 단일층으로 도시하고 있지만, 실제로는 발광층(370)의 상하에 전자 주입층, 전자 전달층, 정공 전달층, 및 정공 주입층과 같은 보조층도 포함될 수 있으며, 발광층(370)의 하부에 정공 주입층 및 정공 전달층이 위치하고, 발광층(370)의 상부에 전자 전달층 및 전자 주입층이 위치할 수 있다.
공통 전극(270)은 화소 정의막(350) 및 발광층(370) 위에 위치할 수 있다. 공통 전극(270)은 캐소드 전극이라고도 하며, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 등을 포함하는 투명 도전층으로 형성될 수 있다. 또한, 공통 전극(270)은 반투명 특성을 가질 수 있으며, 이 때에는 화소 전극(191)과 함께 마이크로 캐비티를 구성할 수 있다. 마이크로 캐비티 구조에 의하면, 양 전극 사이의 간격 및 특성에 의하여, 특정 파장의 빛이 상부로 방출되도록 하며, 그 결과 적색, 녹색 또는 청색을 표시할 수 있다.
봉지층(400)은 공통 전극(270) 위에 위치할 수 있다. 봉지층(400)은 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 봉지층(400)은 제1 무기 봉지층(410), 유기 봉지층(420) 및 제2 무기 봉지층(430)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하며, 봉지층(400)을 구성하는 무기막과 유기막의 수는 다양하게 변경될 수 있다. 제1 무기 봉지층(410), 유기 봉지층(420) 및 제2 무기 봉지층(430)은 표시 영역(DA)을 덮으며, 비표시 영역(PA)의 일부에 위치할 수 있다. 실시예에 따라, 유기 봉지층(420)은 표시 영역(DA)을 중심으로 형성되며, 제1 무기 봉지층(410) 및 제2 무기 봉지층(430)은 비표시 영역(PA)까지 위치할 수 있다. 봉지층(400)은 외부로부터 유입될 수 있는 수분이나 산소 등으로부터 발광 다이오드(LED)를 보호하기 위한 것으로, 제1 무기 봉지층(410) 및 제2 무기 봉지층(430)의 일측 단부는 직접적으로 접촉할 수 있다.
봉지층(400) 위에는 제1 절연층(501)이 위치할 수 있다. 제1 절연층(501)은 무기 절연막 또는 유기 절연막으로 형성될 수 있다. 무기 절연막에 포함되는 무기 물질은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 또는 실리콘 산화질화물 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 실시예에 따라, 제1 절연층(501)은 생략될 수 있다.
제1 절연층(501) 위에는 감지 전극 연결부(541), 제1 감지 절연층(510) 및 복수의 감지 전극(520, 540)이 위치할 수 있다. 제1 감지 전극 연결부(521) 및 제2 감지 전극 연결부(541) 중 어느 하나는 복수의 감지 전극(520, 540)과 동일한 층에 위치할 수 있고, 다른 하나는 복수의 감지 전극(520, 540)과 다른 층에 위치할 수 있다. 이하에서는, 제2 감지 전극 연결부(541)가 복수의 감지 전극(520, 540)과 다른 층에 위치하는 것을 예로 들어 설명한다.
감지 전극 연결부(541), 제1 감지 절연층(510) 및 복수의 감지 전극(520, 540)은 감지 센서를 구성할 수 있다. 감지 센서는 저항막 방식(resistive type), 정전용량 방식(capacitive type), 전자기 유도 방식(electro-magnetic type), 광 감지 방식(optical type) 등의 방식으로 분류될 수 있다. 일 실시예에 따른 감지 센서는 정전 용량 방식의 센서를 사용할 수 있다.
제1 절연층(501)의 위에는 감지 전극 연결부(541)가 위치할 수 있고, 제1 감지 절연층(510)은 제1 절연층(501) 및 제2 감지 전극 연결부(541) 위에 위치할 수 있다. 제1 감지 절연층(510)은 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 무기 절연 물질은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 또는 실리콘 산화질화물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 유기 절연 물질은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 감지 절연층(510) 위에는 복수의 감지 전극(520, 540)이 위치할 수 있다. 복수의 감지 전극(520, 540)은 복수의 제1 감지 전극(520)과 복수의 제2 감지 전극(540)을 포함할 수 있다. 제1 감지 전극(520) 및 제2 감지 전극(540)은 전기적으로 절연될 수 있다. 제1 감지 절연층(510)은 제2 감지 전극 연결부(541)의 상면을 노출시키는 오프닝을 포함하고, 제1 감지 절연층(510)의 오프닝을 통해 제2 감지 전극 연결부(541)는 제2 감지 전극(540)과 연결되어 인접하는 두 개의 제2 감지 전극(540)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 한편, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 감지 전극(520)을 연결시키는 제1 감지 전극 연결부(521)는 제1 감지 전극(520) 및 제2 감지 전극(540)과 동일한 층에 형성될 수 있다.
복수의 감지 전극(520, 540)은 전도성이 좋은 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 감지 전극(520, 540)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있다. 복수의 감지 전극(520, 540)은 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다. 이때, 복수의 감지 전극(520, 540)은 개구를 포함하여 발광 다이오드에서 방출되는 빛이 간섭 없이 상부로 방출되도록 할 수 있다. 실시예에 따라서 복수의 감지 전극(520, 540)은 상부층, 중간층 및 하부층을 포함하는 삼중층으로 구성될 수 있으며, 상부층 및 하부층은 티타늄(Ti)을 포함할 수 있고, 중간층은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라 감지 전극 연결부(541)의 두께(t41)는 감지 전극(540)의 두께(t40)보다 작을 수 있다. 감지 전극(540)은 감지 전극 연결부(541) 대비 두껍게 형성될 수 있다. 일 예로 감지 전극 연결부(541)의 두께(t41)는 감지 전극(540)의 두께(t40) 대비 0.75배 이하일 수 있다.
복수의 감지 전극(520, 540) 및 제1 감지 절연층(510) 위에는 제2 감지 절연층(550)이 위치할 수 있다.
제2 감지 절연층(550)은 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 무기 절연 물질은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 또는 실리콘 산화질화물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 유기 절연 물질은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제2 감지 절연층(550)은 후술할 접착층(560)보다 상대적으로 큰 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들면, 제2 감지 절연층(550)은 1.40 내지 1.59의 굴절률을 가질 수 있다.
제2 감지 절연층(550)은 감지 전극부(TSP)와 중첩하는 제1 영역(551), 그리고, 화소 개구(351)와 중첩하는 제2 영역(552)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 제1 영역(551) 및 제2 영역(552)은 도 8에 도시된 바와 같이 서로 이격될 수 있다. 제1 영역(551) 및 제2 영역(552)은 동일한 물질을 포함하고, 동일한 공정에서 형성될 수 있다.
제1 영역(551)은 감지 전극부(TSP) 중 특히 감지 전극(520, 540)을 커버할 수 있다. 제1 영역(551)은 감지 전극(520, 540)의 상부면 및 측면을 커버할 수 있다. 제1 영역(551)은 감지 전극(520, 540)과 직접 접촉할 수 있다. 제1 영역(551)은 도 8에 도시된 바와 같이 평면상 감지 전극(520, 540)의 형상과 동일하거나 유사한 마름모 형태로 형성될 수 있다.
제2 영역(552)은 화소 개구(351)와 중첩하면서, 발광층(370)과 중첩할 수 있다. 제2 영역(552)의 형상은 발광층(370)의 형상과 유사할 수 있다. 제2 영역(552)에 따르면, 발광층(370)에서 측면 방향으로 방출되는 광을 전면 방향으로 굴절시킬 수 있다.
도 6에 도 7을 참고하면, 제2 감지 절연층(550)의 두께(t1)는 약 1.5 마이크로미터 내지 약 3.5 마이크로미터일 수 있다. 또한 제2 감지 절연층(550)의 끝단은 단면상 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 제2 감지 절연층(550)의 측면이 제1 감지 절연층(510)의 상부면에 대해 가지는 제1 각도(Θ)는 약 30도 내지 60도일 수 있다. 제2 영역(552)의 끝단 사이의 거리(L1)는 화소 개구(351)의 끝단 사이의 거리(L2) 보다 클 수 있다. 이때 제2 영역(552)의 상부면의 끝단과 발광층(370)의 하부면의 끝단 사이의 거리(d1)는 약 1.5 마이크로미터 이하일 수 있다.
또한 제2 감지 절연층(550)이 가지는 테이퍼진 영역의 너비(d2)는 약 0.5 마이크로미터 이하일 수 있다. 인접한 제1 영역(551) 및 제2 영역(552)의 끝단 사이의 거리는 약 3 마이크로미터 이상일 수 있다. 이에 따라 제1 영역(551)의 상부면의 끝단과 제2 영역(552)의 상부면의 끝단(d3) 사이의 거리는 약 4 마이크로미터 이상일 수 있다.
또한 감지 전극(540)의 상부면의 끝단으로부터 제1 영역(551)의 상부면의 끝단까지의 거리(d4)는 약 2.5 마이크로미터 이상일 수 있으며, 일 예로 약 1.5 마이크로미터 이상일 수 있다.
다시 도 6을 참고하면, 제2 감지 절연층(550) 상에 접착층(560)이 위치할 수 있다. 접착층(560)은 후술할 편광층(600)과 제2 감지 절연층(550) 등을 결합시킬 수 있다.
접착층(560)은 PSA(Pressure sensitive adhesive)일 수 있다. 접착층(560)은 폴리우레탄계, 폴리아크릴계, 폴리에스테르계, 폴리에폭시계, 폴리초산비닐계 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
접착층(560)은 제2 감지 절연층(550)의 상부면 및 측면을 덮을 수 있다. 또한 접착층(560)은 제2 감지 절연층(550)에 의해 노출된 제1 감지 절연층(510)의 상부면을 덮을 수 있다.
접착층(560)의 굴절률은 제2 감지 절연층(550)의 굴절률보다 작을 수 있다. 제2 감지 절연층(550)의 굴절률과 접착층(560)의 굴절률 차이는 약 0.05 이상일 수 있다. 제2 감지 절연층(550) 및 접착층(560)은 이러한 굴절률 차이를 만족하는 어떠한 굴절률도 가질 수 있으며, 일 예로 제2 감지 절연층(550)의 굴절률은 약 1.40 내지 약 1.59 일 수 있다.
접착층(560) 상에는 편광층(600)이 위치할 수 있다. 편광층(600)은 외부로부터 표시 장치를 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있고, 및/또는 표시 장치에서 방출되는 빛의 색 순도를 향상시킬 수 있다. 편광층(600)은 필름 형태일 수 있으며, 접착층(560)을 통해 이전에 적층된 구성요소들에 결합될 수 있다. 필름 형태의 편광층(600)은 일 예로써 연신형 합성 수지 필름을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 감지 전극(520, 540)을 덮는 제2 감지 절연층(550)의 제1 영역(551)을 통해 고온 및 고습에도 강건한 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한 발광층(370)과 중첩하는 제2 영역(552) 및 이를 덮는 접착층(560)을 통해 전면으로 출광되는 광의 효율을 증대시킬 수 있다. 또한 편광층(600)을 접착시키는 접착층(560)을 사용하여 제2 감지 절연층(550)을 덮는 층을 제공함으로써, 공정을 단순화시킬 수 있다.
이하에서는 도 9 내지 도 12를 참조하여 일 실시예에 따른 표시 장치 중 제2 감지 절연층의 형태에 대해 살펴본다. 도 9, 도 10, 도 11 및 도 12 각각은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 제2 감지 절연층을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 전술한 구성요소와 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
앞선 도면들에 도 9를 추가적으로 참조하면, 일 실시예에 따른 제2 감지 절연층(550)은 감지 전극(520, 540)과 중첩하는 제1 영역(551), 화소 개구(351)와 중첩하는 제2 영역(552) 및 제1 영역(551)과 제2 영역(552)을 연결하는 연결부(553)를 포함할 수 있다.
연결부(553)는 어떠한 형상도 가질 수 있으나, 제1 영역(551)의 모서리로부터 연장되어 제2 영역(552)의 모서리와 연결되는 형태를 가질 수 있다.
또한 제2 감지 절연층(550)은 적어도 하나 이상의 연결부(553)를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 제2 감지 절연층(550)은 하나의 연결부(553)를 포함하거나, 도 10에 도시된 바와 같이 일 방향으로 배열된 두 개의 연결부(553a, 553b)를 포함하거나, 도 11에 도시된 바와 같이 세 개의 연결부(553a, 553b, 553c)를 포함하거나, 도 12에 도시된 바와 같이 네 개의 연결부(553a, 553b, 553c, 553d)를 포함할 수 있다. 그러나 이러한 개수 및 연결 형태에 제한되는 것은 아니며, 제2 감지 절연층(550)이 포함하는 연결부의 개수 및 연결 형태는 다양하게 변형될 수 있다.
일 실시예에 따른 연결부(553)의 너비(W1)는 제1 영역(551)의 너비(W2)의 2분의 1 이하일 수 있다. 제1 영역(551)의 평면상 너비(W2)는 약 6 마이크로미터 이상일 수 있으며, 연결부(553)의 평면상 너비(W1)는 약 3 마이크로미터 이상일 수 있다.
일 실시예에 따른 제2 감지 절연층과 같이 제1 영역과 제2 영역을 연결하는 연결부를 포함하는 경우, 제2 감지 절연층을 패터닝하는 공정에서 일부 패턴이 뜯기는 현상을 방지하여 보다 신뢰성이 향상된 표시 장치를 제공할 수 있다.
이하에서는 도 13을 참조하여 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해 살펴본다. 도 13은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 영역의 일 부분을 도시한 단면도이다. 전술한 구성요소와 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 13을 참고하면, 제1 절연층(501) 상에 감지 전극부(TSP)가 위치할 수 있다. 감지 전극부(TSP)는 감지 전극(540, 520) 및 감지 전극 연결부(541)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 감지 전극(540)은 제1 절연층(501) 상에 위치할 수 있다. 감지 전극 연결부(541)는 제1 감지 절연층(510) 상에 위치할 수 있다. 도 6의 실시예와는 달리 감지 전극(540)이 감지 전극 연결부(541)의 아래 쪽에 위치할 수 있다.
일 실시예에 따라 감지 전극 연결부(541)의 두께(t41)는 감지 전극(540)의 두께(t40)보다 작을 수 있다. 감지 전극(540)은 감지 전극 연결부(541) 대비 두껍게 형성될 수 있다. 일 예로 감지 전극 연결부(541)의 두께(t41)는 감지 전극(540)의 두께(t40) 대비 0.75배 하일 수 있다.감지 전극(540)과 감지 전극 연결부(541) 사이에는 제1 감지 절연층(510)이 위치할 수 있다. 제1 감지 절연층(510)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 유기 절연 물질은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 감지 절연층(510)은 평탄한 상부면을 제공할 수 있다. 상대적으로 두꺼운 감지 전극(540) 상에 무기 절연 물질을 포함하는 제1 감지 절연층이 위치하는 경우, 감지 전극(540)과 감지 전극 연결부(541) 사이에 쇼트가 발생될 수 있다. 일 실시예에 따르면 상대적인 두께가 두꺼운 감지 전극(540)이 감지 전극 연결부(541)의 하측에 배치되는 경우, 유기 절연 물질을 포함하는 제1 감지 절연층(510)이 제공될 수 있다. 실시예에 따른 제1 감지 절연층(510)은 평탄하면서 일정 두께 이상을 제공하여 감지 전극(540)과 감지 전극 연결부(541)가 안정적으로 형성될 수 있다.
발광층(370)과 중첩하는 제1 감지 절연층(510) 상에는 제2 감지 절연층(554)이 위치할 수 있다. 제2 감지 절연층(554)은 화소 개구(351)에 의해 노출된 발광층(370)과 중첩하는 형태를 가질 수 있다. 제2 감지 절연층(554)은 발광층(370)과 중첩하는 섬(Island) 형태를 가질 수 있다. 인접한 다른 발광층(370)과 중첩하는 제2 감지 절연층(554)과는 이격될 수 있다. 제2 감지 절연층(554)은 각각의 발광층(370)과 동일하거나 유사한 형태를 가질 수 있다.
제2 감지 절연층(554)은 인접하는 감지 전극(540) 사이에 위치할 수 있다. 제2 감지 절연층(554)은 감지 전극(540) 및 감지 전극 연결부(541)와 중첩하지 않을 수 있다. 제2 감지 절연층(554)은 감지 전극(540) 및 감지 전극 연결부(541)와 이격될 수 있다. 제2 감지 절연층(554)은 감지 전극 연결부(541)를 노출할 수 있다.
제2 감지 절연층(554) 상에 접착층(560)이 위치할 수 있다. 접착층(560)은 PSA(Pressure sensitive adhesive)일 수 있다. 접착층(560)은 폴리우레탄계, 폴리아크릴계, 폴리에스테르계, 폴리에폭시계, 폴리초산비닐계 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
접착층(560)은 제2 감지 절연층(554), 감지 전극 연결부(541) 및 제1 감지 절연층(510) 상에 위치할 수 있다. 접착층(560)은 제2 감지 절연층(554)의 상부면 및 측면을 커버할 수 있다. 접착층(560)은 노출된 감지 전극 연결부(541)의 상부면 및 측면을 커버할 수 있다. 접착층(560)은 감지 전극 연결부(541) 및 제2 감지 절연층(554)에 의해 커버되지 않은 제1 감지 절연층(510)의 상부면과 접촉할 수 있다.
접착층(560)의 굴절률은 제2 감지 절연층(554)의 굴절률보다 작을 수 있다. 제2 감지 절연층(554)의 굴절률과 접착층(560)의 굴절률 차이는 약 0.05 이상일 수 있다. 제2 감지 절연층(550) 및 접착층(560)은 이러한 굴절률 차이를 만족하는 어떠한 굴절률도 가질 수 있으며, 일 예로 제2 감지 절연층(550)의 굴절률은 약 1.40 내지 약 1.59 일 수 있다.
접착층(560) 상에는 편광층(600)이 위치할 수 있다. 편광층(600)은 외부로부터 표시 장치를 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있고, 및/또는 표시 장치에서 방출되는 빛의 색 순도를 향상시킬 수 있다.
편광층(600)은 필름 형태일 수 있으며, 접착층(560)을 통해 이전에 적층된 구성요소들에 결합될 수 있다. 필름 형태의 편광층(600)은 일 예로써 연신형 합성 수지 필름을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 발광층(370)과 중첩하는 제2 감지 절연층(554)을 통해 전면으로 출광되는 광의 효율을 증대시킬 수 있다. 또한 편광층(600)을 접착시키는 접착층(560)을 사용하여 제2 감지 절연층(554)을 덮는 층을 제공함으로써, 공정을 단순화시킬 수 있다. 또한 차지하는 면적이 작은 감지 전극 연결부(541)가 감지 전극(540) 보다 상부에 위치함에 따라 감지 전극 연결부(541)를 노출하더라도 표시 장치의 신뢰성을 유지할 수 있다.
이하에서는 도 14 내지 도 16을 참조하여, 비교예 및 실시예에 따른 표시 장치에 대해 살펴본다. 도 14는 비교예 및 실시예에 따른 광 추출 효과를 나타낸 그래프이고, 도 15는 실시예에 따른 표시 장치의 일부 표시 영역에 대한 이미지이고, 도 16은 비교예에 따른 표시 장치의 일부 표시 영역에 대한 이미지이다.
먼저 도 14를 참고하면, 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 제2 감지 절연층이 적용된 실시예는, 제2 감지 절연층이 적용되지 않은 비교예 대비 평균 출광 효율이 약 108.8%로 나타났다. 비교예 대비 8.8% 증가한 출광 효율을 나타냄을 확인하였다.
또한 도 15를 참조하면, 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 제2 감지 절연층이 적용된 실시예는 고온 고습의 환경에서도 감지 전극부가 강건함을 확인할 수 있다.
반면 도 16을 참조하면, 제2 영역을 포함하지 않는 제2 감지 절연층이 적용된 비교예는 표시한 바와 같이 고온 고습의 환경에서 감지 전극부, 특히 감지 전극 연결부의 부식이 발생함을 확인할 수 있다.
실시예들에 따라 화소 개구와 중첩하는 제2 감지 절연층을 통해 정면으로 방출되는 출광 효율을 증가시킬 수 있으며, 감지 전극을 덮는 제2 감지 절연층을 통해 고온 고습의 환경에서도 표시 장치의 신뢰성을 유지할 수 있다. 또한 제2 감지 절연층 상에는 접착층 및 편광층이 제공됨에 따라 별도의 추가 공정 없이도 제2 감지 절연층과 접착층의 굴절률 차이에 따른 광의 굴절을 통해 출광 효율을 증가시킬 수 있는 바, 공정이 단순해지고 공정에 소요되는 시간 및 비용을 저감시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 기판 191: 화소 전극
350: 화소 정의막 351: 화소 개구
400: 봉지층 TSP: 감지 전극부
501: 제1 절연층 510: 제1 감지 절연층
550, 554: 제2 감지 절연층 551: 제1 영역
552: 제2 영역 560: 접착층
600: 편광층

Claims (20)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 위치하는 화소 전극,
    상기 화소 전극 상에 위치하며, 상기 화소 전극과 중첩하는 화소 개구를 포함하는 화소 정의막,
    상기 화소 정의막 위에 위치하는 봉지층,
    상기 봉지층 상에 위치하는 감지 전극부,
    상기 감지 전극부의 적어도 일부를 덮는 감지 절연층, 그리고
    상기 감지 절연층 상에 위치하는 접착층을 포함하고,
    상기 감지 절연층은,
    상기 감지 전극부와 중첩하는 제1 영역, 그리고
    상기 화소 개구와 중첩하는 제2 영역을 포함하며,
    상기 접착층의 굴절률은 상기 감지 절연층의 굴절률보다 작은 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 표시 장치는,
    상기 봉지층 상에 위치하는 제1 절연층, 및
    상기 제1 절연층 상에 위치하는 제1 감지 절연층을 더 포함하고,
    상기 감지 절연층은 제2 감지 절연층이며,
    상기 감지 전극부는,
    상기 제1 절연층과 상기 제1 감지 절연층 사이에 위치하는 감지 전극 연결부, 및
    상기 제1 감지 절연층 상에 위치하는 감지 전극을 포함하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제2 감지 절연층은 상기 감지 전극 및 상기 제1 감지 절연층 상에 위치하고,
    상기 제1 영역은 상기 감지 전극을 커버하며,
    상기 제1 영역은 상기 감지 전극 바로 위에 위치하며,
    상기 제1 영역의 평면 형태는 상기 감지 전극의 평면 형태와 동일한 표시 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 감지 전극 연결부의 두께는 상기 감지 전극의 두께보다 작은 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 제2 영역의 끝단 사이의 너비는 상기 개구의 끝단 사이의 너비보다 큰 표시 장치.
  6. 제2항에서,
    상기 접착층은 상기 제1 감지 절연층의 일부와 접촉하는 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 표시 장치는 상기 접착층 위에 위치하는 편광층을 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제2항에서,
    상기 제2 감지 절연층의 굴절률은 약 1.40 내지 1.59인 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 서로 이격된 표시 장치.
  10. 제2항에서,
    상기 제2 감지 절연층은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 연결하는 적어도 하나의 연결부를 더 포함하는 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 연결부의 너비는 상기 제1 영역의 너비의 2분의 1 이하인 표시 장치.
  12. 기판,
    상기 기판 위에 위치하는 화소 전극,
    상기 화소 전극 상에 위치하며, 상기 화소 전극과 중첩하는 화소 개구를 포함하는 화소 정의막,
    상기 화소 정의막 위에 위치하는 봉지층,
    상기 봉지층 상에 위치하는 감지 전극,
    상기 감지 전극 상에 위치하는 제1 감지 절연층,
    상기 제1 감지 절연층 상에 위치하는 감지 전극 연결부,
    상기 제1 감지 절연층 상에 위치하는 제2 감지 절연층, 그리고
    상기 제2 감지 절연층 상에 위치하는 접착층을 포함하고,
    상기 제2 감지 절연층은 상기 화소 개구와 중첩하며,
    상기 접착층의 굴절률은 상기 제2 감지 절연층의 굴절률보다 작은 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 감지 절연층은 유기 절연 물질을 포함하는 표시 장치.
  14. 제12항에서,
    상기 제2 감지 절연층의 끝단 사이의 너비는 상기 개구의 끝단 사이의 너비보다 크고,
    상기 제2 감지 절연층은 섬(island) 형태인 표시 장치.
  15. 제12항에서,
    상기 접착층은 상기 제1 감지 절연층, 상기 제2 감지 절연층 및 상기 감지 전극 연결부의 상부면을 커버하는 표시 장치.
  16. 제12항에서,
    상기 감지 전극 연결부의 두께는 상기 감지 전극의 두께보다 작은 표시 장치.
  17. 제12항에서,
    상기 제2 감지 절연층은 상기 감지 전극 연결부를 노출하는 표시 장치.
  18. 제12항에서,
    상기 제2 감지 절연층의 두께는 1.5 마이크로미터 내지 3.5 마이크로미터인 표시 장치.
  19. 제12항에서,
    상기 제2 감지 절연층과 상기 접착층의 굴절률 차이는 0.05 이상인 표시 장치.
  20. 제12항에서,
    상기 표시 장치는 상기 접착층 위에 위치하는 편광층을 더 포함하는 표시 장치.
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