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KR20210069779A - 터치 센서, 그의 제조 방법, 및 이를 구비한 표시 장치 - Google Patents

터치 센서, 그의 제조 방법, 및 이를 구비한 표시 장치 Download PDF

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KR20210069779A
KR20210069779A KR1020190159197A KR20190159197A KR20210069779A KR 20210069779 A KR20210069779 A KR 20210069779A KR 1020190159197 A KR1020190159197 A KR 1020190159197A KR 20190159197 A KR20190159197 A KR 20190159197A KR 20210069779 A KR20210069779 A KR 20210069779A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
insulating
layer
patterns
pattern
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020190159197A
Other languages
English (en)
Inventor
유춘기
조마음
박현식
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020190159197A priority Critical patent/KR20210069779A/ko
Priority to US16/932,812 priority patent/US11467701B2/en
Priority to CN202011185558.3A priority patent/CN112905036A/zh
Publication of KR20210069779A publication Critical patent/KR20210069779A/ko
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

터치 센서는 감지 영역 및 비감지 영역을 포함한 베이스 층; 상기 베이스 층 상의 상기 감지 영역에 제공된 제1 도전 패턴; 상기 제1 도전 패턴 상에 제공된 절연막; 상기 절연막 상에 제공된 제2 도전 패턴; 상기 제2 도전 패턴 상에 제공된 제1 절연 패턴; 상기 비감지 영역에 제공되며 상기 제1 및 제2 도전 패턴들과 전기적으로 연결된 복수의 센싱 라인들; 및 상기 복수의 센싱 라인들 상에 각각 제공된 제2 절연 패턴을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 절연 패턴은 동일한 물질을 포함하며 동일한 층에 제공될 수 있다.

Description

터치 센서, 그의 제조 방법, 및 이를 구비한 표시 장치{TOUCH SENSOR, FABRICATING METHOD THEREOF, AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 터치 센서, 그의 제조 방법, 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.
터치 센서는 정보 입력 장치의 일종으로서, 표시 장치에 구비되어 사용될 수 있다. 일 예로, 터치 센서는 표시 패널의 일면에 부착되거나, 표시 패널과 일체로 제작되어 사용될 수 있다. 사용자는 표시 장치의 화면에 표시되는 이미지를 보면서 터치 센서를 누르거나 터치하여 정보를 입력할 수 있다.
본 발명은, 제조 공정 시 발생하는 불량을 최소화하는 터치 센서를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상술한 터치 센서의 제조 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
추가적으로, 본 발명은 상술한 터치 센서를 포함하는 표시 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서는, 감지 영역 및 비감지 영역을 포함한 베이스 층; 상기 베이스 층 상의 상기 감지 영역에 제공된 제1 도전 패턴; 상기 제1 도전 패턴 상에 제공된 절연막; 상기 절연막 상에 제공된 제2 도전 패턴; 상기 제2 도전 패턴 상에 제공된 제1 절연 패턴; 상기 비감지 영역에 제공되며 상기 제1 및 제2 도전 패턴들과 전기적으로 연결된 복수의 센싱 라인들; 및 상기 복수의 센싱 라인들 상에 각각 제공된 제2 절연 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 절연 패턴은 동일한 물질을 포함하며, 동일한 층에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 패턴은 평면 상에서 볼 때 상기 제2 도전 패턴과 중첩하고, 상기 제2 절연 패턴은 평면 상에서 볼 때 상기 센싱 라인들 각각과 중첩할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 도전 패턴은 평면 상에서 동일한 형상을 가질 수 있으며, 상기 제2 절연 패턴과 각각의 상기 센싱 라인은 평면 상에서 동일한 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 패턴은 상기 제2 도전 패턴의 적어도 일부와 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 절연 패턴은 무기 절연 물질과 유기 절연 물질 중 적어도 하나의 절연 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 도전 패턴은, 상기 절연막 상에 제공되며, 제1 방향으로 연장된 복수의 제1 센서 패턴들; 상기 절연막 상에 제공되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고 상기 제1 센서 패턴들과 이격된 복수의 제2 센서 패턴들; 및 상기 제2 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제2 브릿지 패턴들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 도전 패턴은 상기 감지 영역에서 상기 베이스 층과 상기 절연막 사이에 제공되며 상기 제1 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제1 브릿지 패턴들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 패턴은 상기 제1 센서 패턴들, 상기 제2 센서 패턴들, 및 상기 제2 브릿지 패턴들 상에 각각 제공될 수 있다. 여기서, 상기 제1 절연 패턴은 상기 제1 센서 패턴들, 상기 제2 센서 패턴들, 및 상기 제2 브릿지 패턴들 각각과 동일한 공정으로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 패턴은 상기 제1 센서 패턴들 각각의 적어도 일부, 상기 제2 센서 패턴들 각각의 적어도 일부, 및 상기 제2 브릿지 패턴들 각각의 적어도 일부와 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 센서 패턴들 상에 각각 제공된 상기 제1 절연 패턴은 각각의 상기 제1 센서 패턴의 상면과 접촉하고, 상기 제2 센서 패턴들 상에 각각 제공된 상기 제1 절연 패턴은 각각의 상기 제2 센서 패턴의 상면과 접촉하며, 상기 제2 브릿지 패턴들 상에 각각 제공된 상기 제1 절연 패턴은 각각의 상기 제2 브릿지 패턴의 상면과 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 절연 패턴은 상기 센싱 라인들 각각의 적어도 일부와 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센싱 라인들 각각은, 상기 베이스 층과 상기 절연막 사이에 제공된 제1 금속층; 및 상기 절연막과 상기 제2 절연 패턴 사이에 제공되며 상기 제1 금속층과 중첩하는 제2 금속층을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 절연 패턴과 상기 제2 금속층은 동일한 공정으로 제공될 수 있다.
상술한 터치 센서는, 감지 영역 및 상기 감지 영역의 적어도 일측을 둘러싸는 비감지 영역을 포함한 베이스 층을 제공하는 단계; 상기 베이스 층 상의 상기 감지 영역에 제1 도전 패턴을 형성하고, 상기 베이스 층 상의 상기 비감지 영역에 적어도 하나의 제1 금속 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1 도전 패턴 및 상기 제1 금속층 상에 제공되며, 상기 제1 도전 패턴의 적어도 일부를 노출하는 컨택 홀들을 포함한 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막 상에 금속층과 절연 물질막을 순차적으로 형성하는 단계; 및 상기 금속층과 상기 절연 물질막을 동시에 식각하여 그 상부에 제1 절연 패턴이 배치된 제2 도전 패턴과 그 상부에 제2 절연 패턴이 배치된 제2 금속층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 도전 패턴 및 상기 제2 도전 패턴 상에 배치된 상기 제1 절연 패턴은 상기 절연막 상의 상기 감지 영역에 대응되며, 상기 제2 금속층 및 상기 제2 금속층 상에 배치된 상기 제2 절연 패턴은 상기 절연막 상의 상기 비감지 영역에 대응될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 절연 패턴은 무기 절연 물질 및 유기 절연 물질 중 적어도 하나의 절연 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 도전 패턴은, 상기 절연막 상에 제공되며, 제1 방향으로 연장된 복수의 제1 센서 패턴들; 상기 절연막 상에 제공되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고 상기 제1 센서 패턴들과 이격된 복수의 제2 센서 패턴들; 및 상기 제2 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제2 브릿지 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전 패턴은 상기 감지 영역에서 상기 베이스 층과 상기 절연막 사이에 제공되며 상기 제1 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제1 브릿지 패턴들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 패턴은 상기 제1 센서 패턴들, 상기 제2 센서 패턴들, 및 상기 제2 브릿지 패턴들 상에 각각 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 센서 패턴들 상에 각각 제공된 상기 제1 절연 패턴은 각각의 상기 제1 센서 패턴의 상면과 접촉하고, 상기 제2 센서 패턴들 상에 각각 제공된 상기 제1 절연 패턴은 각각의 상기 제2 센서 패턴의 상면과 접촉하며, 상기 제2 브릿지 패턴들 상에 각각 제공된 상기 제1 절연 패턴은 각각의 상기 제2 브릿지 패턴의 상면과 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 영상을 표시하는 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 제공된 터치 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 터치 센서는, 상기 표시 패널 상에 제공되며, 감지 영역과 비감지 영역을 포함한 베이스 층; 상기 베이스 층 상의 상기 감지 영역에 제공된 제1 도전 패턴; 상기 제1 도전 패턴 상에 제공된 절연막; 상기 절연막 상에 제공된 제2 도전 패턴; 상기 제2 도전 패턴 상에 제공된 제1 절연 패턴; 상기 베이스 층 상의 상기 비감지 영역에 제공되며 상기 제1 및 제2 도전 패턴들과 전기적으로 연결된 복수의 센싱 라인들; 및 상기 복수의 센싱 라인들 상에 각각 제공된 제2 절연 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 절연 패턴은 동일한 물질을 포함하며 동일한 층에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 절연 패턴은 무기 절연 물질과 유기 절연 물질 중 적어도 하나의 절연 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 패턴은 평면 상에서 볼 때 상기 제2 도전 패턴과 중첩하고, 상기 제2 절연 패턴은 평면 상에서 볼 때 상기 센싱 라인들 각각과 중첩할 수 있다. 상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 도전 패턴은 평면 상에서 동일한 형상을 가지며, 상기 제2 절연 패턴과 각각의 상기 센싱 라인은 평면 상에서 동일한 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 도전 패턴은, 상기 절연막 상에 제공되며, 제1 방향으로 연장된 복수의 제1 센서 패턴들; 상기 절연막 상에 제공되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고 상기 제1 센서 패턴들과 이격된 복수의 제2 센서 패턴들; 및상기 제2 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제2 브릿지 패턴들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 도전 패턴은 상기 감지 영역에서 상기 베이스 층과 상기 절연막 사이에 제공되며 상기 제1 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제1 브릿지 패턴들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 센서는 감지 영역 상의 제2 도전 패턴과 비감지 영역 상의 센싱 라인 상에 각각 절연 패턴을 배치하여 제조 공정 시 발생하는 이물질에 의한 쇼트 불량을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 신뢰성이 향상된 터치 센서, 그의 제조 방법, 및 이를 구비한 표시 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 2의 표시 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4a는 도 3에 도시된 화소들 중 하나의 화소에 포함된 구성 요소들의 전기적 연결 관계를 나타낸 등가회로도이다.
도 4b는 도 3의 표시 패널의 일부를 확대한 단면도이다.
도 5는 도 2의 터치 센서의 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 2의 터치 센서의 개략적인 평면도이다.
도 7은 도 6의 EA1 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다.
도 8은 도 7의 Ⅰ ~ Ⅰ'선에 따른 단면도이다.
도 9는 도 7의 EA3 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다.
도 10은 도 6의 EA2 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이다.
도 11a 및 도 11b는 도 10의 Ⅱ ~ Ⅱ'선에 따른 단면도들이다.
도 12a 내지 도 12e는 도 8에 도시된 센서 전극 및 제1 절연 패턴과 도 11a에 도시된 제1 센싱 라인 및 제2 절연 패턴의 제조 방법을 순차적으로 도시한 개략적인 단면도들이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 15는 도 14의 Ⅲ ~ Ⅲ'선에 따른 단면도이다.
도 16은 도 14의 Ⅳ ~ Ⅳ'선에 따른 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 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.
본 출원에서, "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, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 아래의 설명에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수만을 포함하지 않는 한, 복수의 표현도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM) 및 윈도우(WD)를 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)는 다양한 형상으로 제공될 수 있으며, 일 예로, 서로 평행한 두 쌍의 변들을 가지는 직사각형의 판상으로 제공될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 표시 장치(DD)가 직사각형의 판상으로 제공되는 경우, 두 쌍의 변들 중 어느 한 쌍의 변이 다른 한 쌍의 변보다 길게 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서는 설명의 편의를 위해 표시 장치(DD)가 한 쌍의 장 변과 한 쌍의 단 변을 갖는 직사각 형상인 경우를 나타내었으며 상기 장 변의 연장 방향을 제2 방향(DR2), 상기 단 변의 연장 방향을 제1 방향(DR1), 상기 장 변과 상기 단 변의 연장 방향에 수직한 방향을 제3 방향(DR3)으로 표시하였다. 상술한 바와 같이, 직사각형의 판상으로 제공되는 표시 장치(DD)는 하나의 장 변과 하나의 단 변이 접하는 모서리부가 라운드 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 장치(DD)는 적어도 일부가 가요성(flexibility)을 가질 수 있으며, 가요성을 가지는 부분에서 접힐 수 있다.
표시 장치(DD)는 영상을 표시하는 표시 영역(DD_DA)과 상기 표시 영역(DD_DA)의 적어도 일측에 제공되는 비표시 영역(DD_NDA)을 포함할 수 있다. 비표시 영역(DD_NDA)은 영상이 표시되지 않는 영역이다.
실시예에 따라, 표시 장치(DD)는 감지 영역(SA) 및 비감지 영역(NSA)을 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)는 감지 영역(SA)을 통해 영상을 표시할 뿐만 아니라, 전방에서 입사되는 광을 감지할 수 있다. 비감지 영역(NSA)은 감지 영역(SA)을 둘러쌀 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다. 도 1에서는 감지 영역(SA)이 라운드 형상의 모서리를 포함한 형상을 가지며 표시 영역(DD_DA)에 대응되도록 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라, 표시 영역(DA)의 일부 영역이 감지 영역(SA)에 대응될 수도 있다.
상술한 표시 장치(DD)의 감지 영역(SA)의 형상, 크기, 및 배치 위치는, 후술할 센서 패턴들에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP)과 터치 센서(TS)를 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 영상을 표시할 수 있다. 표시 패널(DP)로는 유기 발광 표시 패널(Organic Light Emitting Display panel, OLED panel)과 같은 자발광이 가능한 표시 패널이 사용될 수 있다. 또한, 표시 패널(DP)로는 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display panel, LCD panel), 전기영동 표시 패널(Electro-Phoretic Display panel, EPD panel), 및 일렉트로웨팅 표시 패널(Electro-Wetting Display panel, EWD panel)과 같은 비발광성 표시 패널이 사용될 수 있다. 비발광성 표시 패널이 표시 패널(DP)로 사용되는 경우, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP)로 광을 공급하는 백라이트 유닛을 구비할 수 있다.
터치 센서(TS)는 표시 패널(DP)의 영상이 출사되는 면 상에 배치되어 사용자의 터치 입력을 수신할 수 있다. 터치 센서(TS)는 사용자의 손이나 별도의 입력 수단을 통해 표시 장치(DD)의 터치 이벤트를 인식할 수 있다. 터치 센서(TS)는 정전 용량 방식으로 터치 이벤트를 인식할 수 있다.
표시 모듈(DM) 상에는 상기 표시 모듈(DM)의 노출면을 보호하기 위한 윈도우(WD)가 제공될 수 있다. 윈도우(WD)는 외부 충격으로부터 표시 모듈(DM)을 보호하고, 사용자에게 입력면 및/또는 표시면을 제공할 수 있다. 윈도우(WD)는 광학 투명 점착(또는 접착) 부재(OCA)를 이용하여 표시 모듈(DM)과 결합할 수 있다.
윈도우(WD)는 유리 기판, 플라스틱 필름, 플라스틱 기판으로부터 선택된 다층 구조를 가질 수 있다. 이러한 다층 구조는 연속 공정 또는 접착층을 이용한 접착 공정을 통해 형성될 수 있다. 윈도우(WD)는 전체 또는 일부가 가요성(flexibility)을 가질 수 있다.
도 3은 도 2의 표시 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 패널(DP)은 기판(SUB), 기판(SUB) 상에 제공된 화소들(PXL), 기판(SUB) 상에 제공되며 화소들(PXL)을 구동하는 구동부, 및 화소들(PXL)과 구동부를 연결하는 배선부를 포함한다.
기판(SUB)은 대략적으로 직사각 형상을 갖는 하나의 영역으로 이루어질 수 있다. 그러나, 기판(SUB)이 제공되는 영역의 개수는 이와 다를 수 있으며, 기판(SUB)의 형상은 상기 기판(SUB)에 제공되는 영역에 따라 다른 형상을 가질 수 있다.
기판(SUB)은 유리, 수지(resin)과 같은 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(SUB)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 가요성을 갖는 재료로는 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다만, 기판(SUB)을 구성하는 재료는 다양하게 변화될 수 있으며, 섬유 강화 플라스틱(FRP, Fiber glass Reinforced Plastic) 등으로도 이루어질 수 있다.
기판(SUB)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 화소들(PXL)이 제공되어 영상을 표시하는 영역이고, 비표시 영역(NDA)은 화소들(PXL)이 제공되지 않는 영역으로 영상이 표시되지 않는 영역일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 도 3에서는 하나의 화소(PXL)만이 도시되었으나 실질적으로 복수개의 화소들(PXL)이 기판(SUB)의 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다.
표시 패널(DP)의 표시 영역(DA)은 표시 장치(DD)의 표시 영역(DD_DA)에 대응되고, 표시 패널(DP)의 비표시 영역(NDA)은 표시 장치(DD)의 비표시 영역(DD_NDA)에 대응될 수 있다.
비표시 영역(NDA)에는 화소들(PXL)을 구동하기 위한 구동부 및 상기 화소들(PXL)과 구동부를 연결하는 배선(미도시)의 일부가 제공될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 장치(DD)의 베젤 영역에 대응할 수 있다.
화소들(PXL)은 기판(SUB)의 표시 영역(DA)에 제공될 수 있다. 화소들(PXL) 각각은 영상을 표시하는 최소 단위일 수 있다. 화소들(PXL)은 백색광 및/또는 컬러 광을 출사하는 유기 발광 소자를 포함할 수 있다. 화소들(PXL) 각각은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 색을 출사할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 시안, 마젠타, 옐로우 등의 색을 출사할 수 있다.
화소들(PXL)은 제1 방향(DR1)으로 연장된 행과 상기 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 연장된 열을 따라 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 그러나, 화소들(PXL)의 배열 형태는 특별히 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 배열될 수 있다.
구동부는 배선부를 통해 화소들(PXL) 각각에 신호를 제공하며, 화소들(PXL)의 구동을 제어한다. 도 3에서는 설명의 편의를 위해 배선부가 생략되었으며, 배선부에 대해서는 도 4a를 참조하여 후술하기로 한다.
구동부는 스캔 라인을 따라 화소들(PXL) 각각에 스캔 신호를 전달하는 스캔 구동부(SDV), 발광 제어 라인을 따라 화소들(PXL) 각각에 발광 제어 신호를 제공하는 발광 구동부(EDV), 및 데이터 라인을 따라 화소들(PXL) 각각에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부(DDV), 및 타이밍 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 타이밍 제어부는 스캔 구동부(SDV), 발광 구동부(EDV), 및 데이터 구동부(DDV)를 제어한다.
도 4a는 도 3에 도시된 화소들 중 하나의 화소에 포함된 구성 요소들의 전기적 연결 관계를 나타낸 등가회로도이다.
도 1 내지 도 4a를 참조하면, 화소들(PXL) 각각은 발광 소자(OLED) 및 발광 소자(OLED)를 구동하기 위한 화소 회로(PC)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 소자(OLED)는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)를 의미할 수 있다.
화소 회로(PC)는 해당 화소(PXL)의 스캔 라인(Si) 및 데이터 라인(Dj)에 연결될 수 있다. 일 예로, 화소(PXL)가 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA)의 i(i는 자연수)번째 행 및 j(j는 자연수)번째 열에 배치되었다고 할 때, 상기 화소(PXL)의 화소 회로(PC)는 표시 영역(DA)의 i번째 스캔 라인(Si) 및 j번째 데이터 라인(Dj)에 접속될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 화소 회로(PC)는 적어도 하나의 다른 스캔 라인에 더 연결될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA)의 i번째 행에 배치된 하나의 화소(PXL)는 i-1번째 스캔 라인(Si-1) 및/또는 i+1번째 스캔 라인(Si+1)에 더 연결될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 화소 회로(PC)는 제1 및 제2 화소 전원들(ELVDD, ELVSS) 외에도 제3의 전원에 더 연결될 수 있다. 예를 들어, 화소 회로(PC)는 초기화 전원(Vint)에도 연결될 수 있다.
화소 회로(PC)는 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 ~ T7)과 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1; 구동 트랜지스터)의 일 전극, 일 예로, 소스 전극은 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 제1 화소 전원(ELVDD)이 인가되는 전원 라인에 접속될 수 있고, 다른 일 전극, 일 예로, 드레인 전극은 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 발광 소자(OLED)에 접속될 수 있다. 그리고, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속될 수 있다. 이러한 제1 트랜지스터(T1)는, 제1 노드(N1)의 전압에 대응하여, 발광 소자(OLED)를 경유하여 제1 화소 전원(ELVDD)과 제2 화소 전원(ELVSS)의 사이에 흐르는 구동 전류를 제어한다.
제2 트랜지스터(T2; 스위칭 트랜지스터)는 화소(PXL)에 연결된 j번째 데이터 라인(Dj)과 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 화소(PXL)에 연결된 i번째 스캔 라인(Si)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제2 트랜지스터(T2)는 i번째 스캔 라인(Si)으로부터 게이트-온 전압(일 예로, 로우 전압)의 스캔 신호가 공급될 때 턴-온되어 j번째 데이터 라인(Dj)을 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극에 전기적으로 연결할 수 있다. 따라서, 제2 트랜지스터(T2)가 턴-온되면, j번째 데이터 라인(Dj)으로부터 공급되는 데이터 신호가 제1 트랜지스터(T1)로 전달된다.
제3 트랜지스터(T3)는 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극과 제1 노드(N1) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 i번째 스캔 라인(Si)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제3 트랜지스터(T3)는 i번째 스캔 라인(Si)으로부터 게이트-온 전압의 스캔 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극과 제1 노드(N1)를 전기적으로 연결할 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제1 노드(N1)와 초기화 전원(Vint)이 인가되는 초기화 전원 라인 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 이전 스캔 라인, 일 예로 i-1번째 스캔 라인(Si-1)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제4 트랜지스터(T4)는 i-1번째 스캔 라인(Si-1)으로 게이트-온 전압의 스캔 신호가 공급될 때 턴-온되어 초기화 전원(Vint)의 전압을 제1 노드(N1)로 전달할 수 있다. 여기서, 초기화 전원(Vint)은 데이터 신호의 최저 전압 이하의 전압을 가질 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 제1 화소 전원(ELVDD)과 제1 트랜지스터(T1) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제5 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 대응하는 발광 제어 라인, 일 예로 i번째 발광 제어 라인(Ei)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제5 트랜지스터(T5)는 i번째 발광 제어 라인(Ei)으로 게이트-오프 전압의 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프될 수 있고, 그 외의 경우에 턴-온될 수 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 제1 트랜지스터(T1)와 발광 소자(OLED) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제6 트랜지스터(T6)의 게이트 전극은 i번째 발광 제어 라인(Ei)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제6 트랜지스터(T6)는 i번째 발광 제어 라인(Ei)으로 게이트-오프 전압의 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프될 수 있고, 그 외의 경우에 턴-온될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 발광 소자(OLED)와 초기화 전원(Vint)이 인가되는 초기화 전원 라인 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 다음 단의 스캔 라인들 중 어느 하나, 일 예로 i+1번째 스캔 라인(Si+1)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제7 트랜지스터(T7)는 i+1번째 스캔 라인(Si+1)으로 게이트-온 전압의 스캔 신호가 공급될 때 턴-온되어 초기화 전원(Vint)의 전압을 발광 소자(OLED)로 공급할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 화소 전원(ELVDD)과 제1 노드(N1) 사이에 접속될 수 있다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 각 프레임 기간에 제1 노드(N1)로 공급되는 데이터 신호 및 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압에 대응하는 전압을 저장할 수 있다.
발광 소자(OLED)의 애노드 전극은 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 제1 트랜지스터(T1)에 접속되고, 발광 소자(OLED)의 캐소드 전극은 제2 화소 전원(ELVSS)에 접속될 수 있다. 발광 소자(OLED)는 제1 트랜지스터(T1)로부터 공급되는 전류 량에 대응하여 소정 휘도의 광을 생성할 수 있다. 발광 소자(OLED)로 전류가 흐를 수 있도록 제1 화소 전원(ELVDD)은 제2 화소 전원(ELVSS)보다 높은 전압으로 설정될 수 있다. 제1 화소 전원(ELVDD)과 제2 화소 전원(ELVSS)의 전위 차는 화소(PXL)의 발광 기간 동안 발광 소자(OLED)의 문턱 전압 이상으로 설정될 수 있다.
도 4b는 도 3의 표시 패널의 일부를 확대한 단면도이다.
도 4b에 있어서는, 설명의 편의를 위하여 도 4a에 도시된 제1 내지 제7 트랜지스터들 중 제2 및 제6 트랜지스터들 각각에 대응하는 부분의 단면만을 도시하였다.
도 1 내지 도 4b를 참조하면, 표시 패널(DP)은 기판(SUB), 화소 회로층(PCL), 표시 소자층(DPL), 및 박막 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
기판(SUB)은 유리, 유기 고분자, 수정 등과 같은 절연성 재료를 포함할 수 있다. 또한, 기판(SUB)은 휘거나 접힘이 가능하도록 가요성(flexibility)을 갖는 재료로 이루어질 수 있고, 단일층 구조나 다중층 구조를 가질 수 있다. 기판(SUB)은 도 3을 참고하여 설명한 기판(SUB)과 동일한 구성일 수 있다.
화소 회로층(PCL)은 버퍼층(BFL), 제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6), 및 보호층(PSV)을 포함할 수 있다.
버퍼층(BFL)은 기판(SUB) 상에 제공되며, 제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6)에 불순물이 확산되는 것을 방지할 수 있다. 버퍼층(BFL)은 단일층으로 제공될 수 있으나, 적어도 2중층 이상의 다중층으로 제공될 수 있다. 버퍼층(BFL)은 기판(SUB)의 재료 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.
제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6) 각각은 반도체층(SCL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다.
제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6) 각각의 반도체층(SCL)은 버퍼층(BFL) 상에 제공될 수 있다. 반도체층(SCL)은 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)에 각각 접촉되는 소스 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 소스 영역과 드레인 영역 사이의 영역은 채널 영역일 수 있다.
반도체층(SCL)은 폴리 실리콘, 아몰퍼스 실리콘, 산화물 반도체 등으로 이루어진 반도체 패턴일 수 있다. 채널 영역은 불순물로 도핑되지 않은 진성 반도체 패턴일 수 있다. 여기서, 불순물로는 n형 불순물, p형 불순물, 기타 금속과 같은 불순물이 사용될 수 있다. 소스 및 드레인 영역은 불순물이 도핑된 반도체 패턴일 수 있다.
제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6) 각각의 게이트 전극(GE)은 게이트 절연층(GI)을 사이에 두고 대응하는 반도체층(SCL) 상에 제공될 수 있다.
제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6) 각각의 소스 전극(SE)은 층간 절연층(ILD)과 게이트 절연층(GI)을 관통하는 컨택 홀을 통해 대응하는 반도체층(SCL)의 소스 영역에 접촉될 수 있다. 일 예로, 제2 트랜지스터(T2)의 소스 전극(SE)은 층간 절연층(ILD)과 게이트 절연층(GI)을 관통하는 제1 컨택 홀(CH1)을 통해 대응하는 반도체층(SCL)의 소스 영역에 접촉되고, 제6 트랜지스터(T6)의 소스 전극(SE)은 상기 층간 절연층(ILD)과 상기 게이트 절연층(GI)을 관통하는 제3 컨택 홀(CH3)을 통해 대응하는 반도체층(SCL)의 소스 영역에 접촉될 수 있다.
제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6) 각각의 드레인 전극(DE)은 층간 절연층(ILD)과 게이트 절연층(GI)을 관통하는 컨택 홀을 통해 대응하는 반도체층(SCL)의 드레인 영역에 접촉될 수 있다. 일 예로, 제2 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(DE)은 층간 절연층(ILD)과 게이트 절연층(GI)을 관통하는 제2 컨택 홀(CH2)을 통해 대응하는 반도체층(SCL)의 드레인 영역에 접촉되고, 제6 트랜지스터(T6)의 드레인 전극(DE)은 상기 층간 절연층(ILD)과 상기 게이트 절연층(GI)을 관통하는 제4 컨택 홀(CH4)을 통해 대응하는 반도체층(SCL)의 드레인 영역에 접촉될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 층간 절연층(ILD)과 게이트 절연층(GI) 각각은 무기 재료를 포함한 무기 절연막 또는 유기 재료를 포함한 유기 절연막으로 이루어질 수 있다.
보호층(PSV)은 제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6) 상에 제공되어 상기 제2 및 제6 트랜지스터들(T2, T6)를 커버할 수 있다. 보호층(PSV)은 제6 트랜지스터(T6)의 드레인 전극(DE)의 일부를 외부로 노출하는 제5 컨택 홀(CH5)을 포함할 수 있다.
표시 소자층(DPL)은 보호층(PSV) 상에 제공되며 광을 방출하는 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다.
발광 소자(OLED)는 제1 및 제2 전극들(AE, CE)과, 두 전극들(AE, CE) 사이에 제공된 발광층(EML)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 전극들(AE, CE) 중 어느 하나는 애노드(anode) 전극일 수 있으며, 다른 하나는 캐소드(cathode) 전극일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(AE)이 애노드 전극일 수 있으며 제2 전극(CE)이 캐소드 전극일 수 있다. 발광 소자(OLED)가 전면 발광형 유기 발광 소자인 경우, 제1 전극(AE)이 반사형 전극이고, 제2 전극(CE)이 투과형 전극일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 발광 소자(OLED)가 전면 발광형 유기 발광 소자이며, 제1 전극(AE)이 애노드 전극인 경우를 예로서 설명한다.
제1 전극(AE)은 보호층(PSV)을 관통하는 제5 컨택 홀(CH5)을 통해 제6 트랜지스터(T6)의 드레인 전극(DE)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(AE)은 광을 반사시킬 수 있는 반사막(미도시) 및 상기 반사막의 상부 또는 하부에 배치되는 투명 도전막(미도시)을 포함할 수 있다. 투명 도전막 및 반사막 중 적어도 하나는 제6 트랜지스터(T6)의 드레인 전극(DE)에 전기적으로 연결될 수 있다.
표시 소자층(DPL)은 제1 전극(AE)의 일부, 예를 들면, 제1 전극(AE)의 상면을 노출시키는 개구부(OP)를 구비한 화소 정의막(PDL)을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)에 제공된 각 화소(PXL)는 표시 영역(DA)에 포함된 화소 영역에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 화소 영역은 발광 영역(EMA)과 상기 발광 영역(EMA)에 인접한 비발광 영역(NEMA)을 포함할 수 있다. 비발광 영역(NEMA)은 발광 영역(EMA)을 둘러쌀 수 있다. 본 실시예에 있어서, 발광 영역(EMA)은 개구부(OP)에 의해 노출된 제1 전극(AE)의 일부 영역에 대응하게 정의될 수 있다.
표시 소자층(DPL)은 정공 제어층(HCL) 및 전자 제어층(ECL)을 포함할 수 있다.
정공 제어층(HCL)은 발광 영역(EMA)과 비발광 영역(NEMA)에 공통으로 배치될 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나, 정공 제어층(HCL)과 같은 공통층은 복수 개의 화소들(PXL)에 공통으로 형성될 수 있다.
정공 제어층(HCL) 상에 발광층(EML)이 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 개구부(OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(EML)은 복수 개의 화소들(PXL) 각각에 분리되어 제공될 수 있다. 발광층(EML)은 유기 물질 및/또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 패터닝된 발광층(EML)을 예시적으로 도시하였으나, 발광층(EML)은 실시예에 따라 화소들(PXL)에 공통적으로 제공될 수 있다. 발광층(EML)에서 생성되는 광의 색상은 적색(red), 녹색(green), 청색(blue) 및 백색(white) 중 하나일 수 있으나, 본 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 발광층(EML)에서 생성되는 광의 색상은 마젠타(magenta), 시안(cyan), 옐로(yellow) 중 하나일 수도 있다.
발광층(EML) 상에 전자 제어층(ECL)이 제공될 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 화소들(PXL)에 공통으로 형성될 수 있으며, 발광층(EML)에 전자를 주입 및/또는 수송하는 역할을 할 수 있다.
전자 제어층(ECL) 상에 제2 전극(CE)이 제공될 수 있다. 제2 전극(CE)은 화소들(PXL)에 공통으로 제공될 수 있다.
제2 전극(CE) 상에는 제2 전극(CE)을 커버하는 박막 봉지층(TFE)이 제공될 수 있다.
박막 봉지층(TFE)은 단일층으로 이루어질 수 있으나, 다중층으로 이루어질 수도 있다. 박막 봉지층(TFE)은 발광 소자(OLED)를 커버하는 복수의 절연막을 포함할 수 있다. 구체적으로, 박막 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다. 예를 들면, 박막 봉지층(TFE)은 무기막 및 유기막이 교번하여 적층된 구조를 가질 수 있다. 실시예에 따라, 박막 봉지층(TFE)은 발광 소자(OLED) 상에 배치되고 실런트를 통해 기판(SUB)과 합착되는 봉지 기판일 수 있다.
도 5는 도 2의 터치 센서의 개략적인 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 터치 센서(TS)는 베이스 층(BSL), 제1 도전 패턴(CP1), 터치 절연층(INS), 및 제2 도전 패턴(CP2)을 포함할 수 있다. 터치 센서(TS) 상에는 보호 필름(PTF)이 제공 및/또는 형성될 수 있다.
제1 도전 패턴(CP1)은 표시 패널(DP)의 박막 봉지층(TFE) 상에 직접 배치될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제1 도전 패턴(CP1)과 및 박막 봉지층(TFE) 사이에 또 다른 절연층, 일 예로, 베이스 층(BSL)이 배치될 수 있으며, 이러한 경우, 상기 제1 도전 패턴(CP1)은 상기 베이스 층(BSL) 상에 직접 배치될 수 있다.
제1 및 제2 도전 패턴(CP1, CP2) 각각은 단일층 구조를 갖거나, 두께 방향으로 적층된 다중층 구조를 가질 수 있다. 단일층 구조의 도전 패턴은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등과 같은 투명한 전도성 산화물을 포함할 수 있다. 그밖에 투명 도전층은 PEDOT, 금속 나노 와이어, 그라핀을 포함할 수 있다.
다중층 구조의 도전 패턴은 다층의 금속층들을 포함할 수 있다. 다층의 금속층들은 예컨대 티타늄/알루미늄/티타늄의 3층 구조를 가질 수 있다. 다중층 구조의 도전 패턴은 단층의 금속층 및 투명 도전층을 포함할 수 있다. 다중층 구조의 도전 패턴은 다층의 금속층들 및 투명 도전층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 도전 패턴(CP1, CP2) 각각은 센서 패턴들 및 센싱 라인들을 포함할 수 있다.
터치 절연층(INS)은 무기 재료를 포함한 무기 절연막 또는 유기 재료를 포함한 유기 절연막을 포함할 수 있다. 무기 절연막은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드, 또는 실리콘 나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유기 절연막은 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.
보호 필름(PTF)은 제2 도전 패턴(CP2) 상에 배치되어 제2 도전 패턴(CP2)을 커버할 수 있다. 보호 필름(PTF)은 터치 센서(TS)의 제조 공정 중에 발생하는 이물질 등으로부터 제2 도전 패턴(CP2)을 보호할 수 있다. 보호 필름(PTF)은 터치 센서(TS)의 제조 공정 중에 터치 센서(TS)에 포함된 구성들 상에 부착되어 상기 구성들을 보호하며 일련의 공정들이 완료된 이후에 상기 구성들로부터 제거될 수 있다. 이러한 보호 필름(PTF)은 일 예로, 점착성(또는 접착성)을 갖는 PET 등을 포함한 수지(resin)로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 도 2의 터치 센서의 개략적인 평면도이고, 도 7은 도 6의 EA1 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이고, 도 8은 도 7의 Ⅰ ~ Ⅰ'선에 따른 단면도이고, 도 9는 도 7의 EA3 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이고, 도 10은 도 6의 EA2 부분의 일 예를 개략적으로 나타낸 확대 평면도이며, 도 11a 및 도 11b는 도 10의 Ⅱ ~ Ⅱ'선에 따른 단면도들이다.
도 1 내지 도 11b를 참조하면, 터치 센서(TS)는 터치 입력을 감지할 수 있는 감지 영역(SA) 및 감지 영역(SA)의 적어도 일부를 둘러싸는 비감지 영역(NSA)을 포함한 베이스 층(BSL)을 포함할 수 있다.
베이스 층(BSL)은 강화 글라스(Glass), 투명 플라스틱, 또는 투명 필름 등으로 이루어질 수 있다. 실시예에 따라, 베이스 층(BSL)은 생략될 수도 있다.
감지 영역(SA)은 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA)에 중첩되도록 베이스 층(BSL)의 중앙 영역에 마련될 수 있다. 감지 영역(SA)은 표시 영역(DA)의 형상과 실질적으로 동일한 형상으로 제공될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 감지 영역(SA)에는 터치 입력을 감지하기 위한 센서 전극이 제공 및/또는 형성된다.
비감지 영역(NSA)은 표시 패널(DP)의 비표시 영역(NDA)에 중첩되도록 베이스 층(BSL)의 가장 자리에 마련될 수 있다. 비감지 영역(NSA)에는 센서 전극과 전기적으로 연결되어 감지 신호를 수신 및 전달하는 센싱 라인들(SL)이 제공 및/또는 형성된다. 또한, 비감지 영역(NSA)에는 센싱 라인들(SL)에 연결되어 감지 영역(SA)의 센서 전극과 전기적으로 연결되는 패드부(PDA)가 배치될 수 있다. 패드부(PDA)는 복수의 패드들(PD)을 포함할 수 있다.
센서 전극은 복수의 센서 패턴들(SP)과 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)을 포함할 수 있다.
센서 패턴들(SP)은 복수의 제1 센서 패턴들(SP1) 및 제1 센서 패턴들(SP1)에 전기적으로 절연된 복수의 제2 센서 패턴들(SP2)을 포함할 수 있다.
제1 센서 패턴들(SP1)은 제1 방향(DR1)으로 배열되고, 제1 브릿지 패턴들(BRP1)에 의해 인접한 제1 센서 패턴들(SP1)과 전기적으로 연결되어 적어도 하나의 센서 행을 구성할 수 있다. 제2 센서 패턴들(SP2)은 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 배열되고, 제2 브릿지 패턴들(BRP2)을 통해 인접한 제2 센서 패턴들(SP2)과 전기적으로 연결되어 적어도 하나의 센서 열을 구성할 수 있다.
제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2) 각각은 대응하는 센싱 라인(SL)을 통하여 하나의 패드(PD)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상술한 제1 센서 패턴들(SP1)은 감지 영역(SA) 내에서 터치 위치를 검출하기 위한 구동 신호를 수신하는 구동 전극일 수 있으며, 제2 센서 패턴들(SP2)은 감지 영역(SA) 내에서 터치 위치를 검출하기 위한 감지 신호를 출력하는 감지 전극일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 센서 패턴들(SP1)이 감지 전극이고, 제2 센서 패턴들(SP2)이 구동 전극일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 터치 센서(TS)는 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2) 사이에 형성되는 정전 용량(mutual capacitance)의 변화량을 감지하여 사용자의 터치를 인식할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 각각의 제2 센서 패턴(SP2)은 도 9에 도시된 바와 같이 복수의 도전성 세선들(CFL1, CFL2)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 센서 패턴들(SP2)은 제1 방향(DR1)의 사선 방향으로 연장되고 서로 평행한 복수의 제1 도전성 세선들(CFL1) 및 제2 방향(DR2)의 사선 방향으로 연장되고 서로 평행한 복수의 제2 도전성 세선들(CFL2)을 포함할 수 있다. 제1 도전성 세선들(CFL1) 및 제2 도전성 세선들(CFL2)로 인해, 제2 센서 패턴들(SP2) 각각은 메쉬(mesh) 구조를 가질 수 있다. 메쉬 구조는 복수의 개구부들, 일 예로, 제1 도전성 세선들(CFL1) 및 제2 도전성 세선들(CFL2)이 교차하여 형성되는 영역들을 포함할 수 있다.
도면 상에서, 제2 센서 패턴들(SP2) 각각이 메쉬 구조를 가지는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 센서 패턴들(SP1), 제1 및 제2 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)도 제1 및 제2 도전성 세선들(CFL1, CFL2)을 포함한 메쉬 구조로 이루어질 수 있다.
제1 브릿지 패턴들(BRP1) 각각은 제1 방향(DR1)을 따라 나란하게 배열된 제1 센서 패턴들(SP1)을 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 각각의 제1 브릿지 패턴(BRP1) 역시 상기 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 형태로 제공될 수 있다. 제1 브릿지 패턴들(BRP1) 각각은 제1-1 브릿지 패턴(BRP1_1) 및 제1-2 브릿지 패턴(BRP1_2)을 포함할 수 있다.
제2 브릿지 패턴들(BRP2) 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 나란하게 배열된 제2 센서 패턴들(SP2)을 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 각각의 제2 브릿지 패턴(BRP2) 역시 상기 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 형태로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 각각의 제2 브릿지 패턴(BRP2)은 제2 센서 패턴들(SP2)과 일체로 제공될 수 있다. 각각의 제2 브릿지 패턴(BRP2)이 제2 센서 패턴들(SP2)과 일체로 제공되는 경우, 제2 브릿지 패턴들(BRP2)은 상기 제2 센서 패턴들(SP2)의 일 영역일 수 있다.
터치 센서(TS)는 베이스 층(BSL) 상에 제공된 제1 도전 패턴(도 5의 CP1 참고), 제1 도전 패턴(CP1) 상에 제공된 터치 절연층(INS), 및 터치 절연층(INS) 상에 제공된 제2 도전 패턴(도 5의 CP2 참고)을 포함할 수 있다.
베이스 층(BSL)은 표시 패널(DP)의 박막 봉지층(TFE) 상에 제공될 수 있다. 실시예에 따라, 베이스 층(BSL)은 표시 패널(DP)의 박막 봉지층(TFE)의 최상층일 수 있다. 예를 들어, 베이스 층(BSL)은 박막 봉지층(TFE)의 최상층인 무기 절연막(또는 무기층)일 수 있다. 실시예에 따라, 베이스 층(BSL)은 박막 봉지층(TFE) 상에 추가적으로 배치되는 무기 절연막(무기 버퍼층)일 수 있다. 예를 들어, 베이스 층(BSL)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다.
제1 도전 패턴(CP1)은 베이스 층(BSL) 상에 직접 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 도전 패턴(CP1)은 화소 정의막(PDL)에 중첩하여 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 도전 패턴(CP1)은 도 8에 도시된 바와 같이 제1 브릿지 패턴들(BRP1)을 포함할 수 있다.
제1 도전 패턴(CP1)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 도전성 물질은 투명 도전성 산화물, 또는 금속 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제1 도전 패턴(CP1)은 적층된 복수의 금속층들을 포함할 수 있다. 투명 도전성 산화물로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), SnO2(Tin Oxide) 등을 들 수 있다. 금속 물질로는 구리, 은, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 주석, 알루미늄, 코발트, 로듐, 이리듐, 철, 루테늄, 오스뮴, 망간, 몰리브덴, 텅스텐, 니오브, 탄탈, 타이타늄, 비스머스, 안티몬, 납 등을 들 수 있다. 제1 도전 패턴(CP1)은 단일층 구조를 갖거나 다중층 구조를 가질 수 있다.
제1 도전 패턴(CP1) 상에 터치 절연층(INS)이 제공 및/또는 형성될 수 있다. 터치 절연층(INS)은 베이스 층(BSL)과 동일한 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 터치 절연층(INS)은 유기 재료를 포함한 유기 절연막 또는 무기 재료를 포함한 무기 절연막을 포함할 수 있다. 터치 절연층(INS)은 도 5를 참고하여 설명한 터치 절연층(INS)과 동일한 구성일 수 있다.
제2 도전 패턴(CP2)은 제1 도전 패턴(CP1)과 같이 단일의 도전성 물질층을 포함하거나, 적층된 복수의 도전성 물질층을 포함할 수 있다. 제2 도전 패턴(CP2)은 도 8에 도시된 바와 같이 터치 절연층(INS) 상에 제공된 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)과 제2 브릿지 패턴들(BRP2)을 포함할 수 있다. 제1 방향(DR1)으로 인접한 제1 센서 패턴들(SP1)은 터치 절연층(INS)을 관통하는 컨택 홀들(CNT)을 통해 제1 브릿지 패턴들(BRP1)에 의해 전기적 및/또는 물리적으로 서로 연결될 수 있다.
상술한 실시예에서는, 제1 브릿지 패턴들(BRP1)이 제1 도전 패턴(CP1)에 포함되고, 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)과 제2 브릿지 패턴들(BRP2)이 제2 도전 패턴(CP2)에 포함됨을 예로서 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)과 제2 브릿지 패턴들(BRP2)이 제1 도전 패턴(CP1)에 포함되고, 제1 브릿지 패턴들(BRP1)이 제2 도전 패턴(CP2)에 포함될 수도 있다.
또한, 상술한 일 실시예에 있어서, 제1 도전 패턴(CP1)이 베이스 층(BSL) 상에 제공되고, 제2 도전 패턴(CP2)이 터치 절연층(INS) 상에 제공됨을 예로서 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제1 도전 패턴(CP1)이 터치 절연층(INS) 상에 제공되고, 제2 도전 패턴(CP2)이 베이스 층(BSL) 상에 제공될 수도 있다.
또한, 상술한 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2)이 동일한 층 상에 제공됨을 예로서 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 제1 센서 패턴들(SP1)과 제2 센서 패턴들(SP2)은 서로 상이한 층에 제공될 수도 있다.
감지 영역(SA)에 제공 및/또는 형성되는 센서 전극은 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2) 사이에 이격하여 배치되는 더미 전극들(미도시)을 포함할 수 있다. 더미 전극들은 플로팅 전극으로 제1 센서 패턴들(SP1) 및 제2 센서 패턴들(SP2)과 전기적으로 연결되지 않는다. 감지 영역(SA) 내에 더미 전극들이 배치됨으로써 제1 센서 패턴들(SP1)과 제2 센서 패턴들(SP2) 사이의 경계 영역이 시인되지 않을 수 있다. 또한, 더미 전극들의 폭 및 두께 조절을 통해 제1 센서 패턴들(SP1)과 제2 센서 패턴들(SP2) 사이의 프린지 효과(fringe effect)가 제어될 수 있으며, 상기 제1 센서 패턴들(SP1)과 상기 제2 센서 패턴들(SP2) 사이의 커패시턴스가 최적화될 수 있다.
터치 센서(TS)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 단위 센서 블록(USB)의 반복적인 배열로 이루어질 수 있다. 단위 센서 블록(USB)은 해당 감지 영역 내에서 제1 방향(DR1)으로 이웃하는 센서 패턴들(SP)의 적어도 일부 및 제2 방향(DR2)으로 이웃하는 센서 패턴들(SP)의 적어도 일부를 포함하는 소정의 면적을 갖는 가상의 단위 블록일 수 있다. 이러한 단위 센서 블록(USB)은 해당 감지 영역 내에서 센서 패턴들(SP)의 배열의 최소 반복 단위에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 센싱 라인들(SL)은 제1 센서 패턴들(SP1)에 연결된 복수의 제1 센싱 라인들(SL1)과 제2 센서 패턴들(SP2)에 연결된 복수의 제2 센싱 라인들(SL2)을 포함할 수 있다.
제1 센싱 라인들(SL1)은 제1 센서 패턴들(SP1)에 연결될 수 있다. 각각의 제1 센싱 라인(SL1)은 제1 방향(DR1)을 따라 배치된 복수의 제1 센서 패턴들(SP1)이 이루는 하나의 센서 행에 연결될 수 있다.
제2 센싱 라인들(SL2)은 제2 센서 패턴들(SP2)에 연결될 수 있다. 각각의 제2 센싱 라인(SL2)은 제2 방향(DR2)을 따라 배치된 복수의 제2 센서 패턴들(SP2)이 이루는 하나의 센서 열에 연결될 수 있다.
제1 및 제2 센싱 라인들(SL1, SL2)은 도전성 재료로 이루어질 수 있다. 도전성 재료로는, 금속, 이들의 합금, 도전성 고분자, 도전성 금속 산화물, 나노 전도성 물질 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 금속으로는 구리, 은, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 주석, 알루미늄, 코발트, 로듐, 이리듐, 철, 루테늄, 오스뮴, 망간, 몰리브덴, 텅스텐, 니오브, 탄텔, 티탄, 비스머스, 안티몬, 납 등을 들 수 있다. 상기 도전성 고분자로는 폴리티오펜계, 폴리피롤계, 폴리아닐린계, 폴리아세틸렌계, 폴리페닐렌계 화합물 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있으며, 특히 폴리티오펜계 중에서도 PEDOT/PSS 화합물을 사용할 수 있다. 상기 도전성 금속 산화물로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), SnO2(Tin Oxide) 등을 들 수 있다. 그 외, 나노 전도성 화합물로 은 나노와이어(AgNW), 카본나노튜브 (Carbon Nano Tube), 그래핀 (graphene) 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 센싱 라인들(SL1)은, 도 11a에 도시된 바와 같이, 제1 도전 패턴(CP1)에 포함된 제1 금속층(SL1a)과 제2 도전 패턴(CP2)에 포함된 제2 금속층(SL1b)을 포함한 이중 레이어로 구성될 수 있다. 제2 금속층(SL1b)은 터치 절연층(INS)을 사이에 두고 제1 금속층(SL1a) 상에 제공 및/또는 형성될 수 있다. 평면 상에서 볼 때, 제1 금속층(SL1a)과 제2 금속층(SL1b)은 중첩할 수 있다. 제1 금속층(SL1a)과 제2 금속층(SL1b)은 터치 절연층(INS)을 관통하는 컨택 홀(미도시)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 센싱 라인들(SL1)은, 도 11b에 도시된 바와 같이, 제2 도전 패턴(CP2)에 포함된 단일막으로 구성될 수도 있다.
상술한 실시예에서는 제1 센싱 라인들(SL1) 각각이 제1 금속층(SL1a)과 제2 금속층(SL1b)을 포함한 이중 레이어로 구성되는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 도면에 직접적으로 도시하지 않았으나, 제2 센싱 라인들(SL2) 각각도 제1 도전 패턴(CP1)에 포함된 하나의 금속층 및 제2 도전 패턴(CP2)에 포함된 다른 하나의 금속층을 포함한 이중 레이어로 구성될 수 있다.
제1 센서 패턴들(SP1) 각각은 대응하는 제1 센싱 라인(SL1)을 통해 터치 감지를 위한 구동 신호를 인가받고, 제2 센서 패턴들(SP2) 각각은 대응하는 제2 센싱 라인(SL2)을 통해 터치 감지 신호를 전달할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 그 반대의 경우도 가능할 수 있다.
한편, 터치 센서(TS)는 센서 패턴들(SP) 상에 제공 및/또는 형성되는 제1 절연 패턴(INSP1)과 센싱 라인들(SL) 상에 제공 및/또는 형성되는 제2 절연 패턴(INSP2)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 절연 패턴(INSP1)과 제2 절연 패턴(INSP2)은 동일한 층에 제공 및/또는 형성되고, 동일한 물질을 포함하고, 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다.
제1 절연 패턴(INSP1)과 제2 절연 패턴(INSP2)은 터치 절연층(INS)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 절연 패턴들(INSP1, INSP2)은 무기 재료를 포함한 무기 절연막 또는 유기 재료를 포함한 유기 절연막을 포함할 수 있다. 무기 절연막은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드, 또는 실리콘 나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유기 절연막은 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.
제1 절연 패턴(INSP1)은 감지 영역(SA)에 위치하고, 제2 절연 패턴(INSP2)은 비감지 영역(NSA)에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 절연 패턴(INSP1)은 제2 도전 패턴(CP2)에 포함된 센서 패턴들(SP) 상에 제공 및/또는 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 절연 패턴(INSP1)은 제1 센서 패턴들(SP1), 제2 센서 패턴들(SP2), 및 제2 브릿지 패턴들(BRP2) 상에 각각 제공 및/또는 형성될 수 있다.
제1 절연 패턴(INSP1)은 평면 상에서 볼 때 제2 도전 패턴(CP2)에 포함된 센서 패턴들(SP)과 중첩할 수 있다. 일 예로, 제1 절연 패턴(INSP1)은 제1 센서 패턴들(SP1), 제2 센서 패턴들(SP2), 및 제2 브릿지 패턴들(BRP2) 각각과 동일한 평면 형상을 가질 수 있다. 즉, 제1 센서 패턴들(SP1) 상의 제1 절연 패턴(INSP1)은 제1 센서 패턴들(SP1) 각각과 동일한 평면 형상을 가질 수 있고, 제2 센서 패턴들(SP2) 상의 제1 절연 패턴(INSP1)은 제2 센서 패턴들(SP2) 각각과 동일한 평면 형상을 가질 수 있으며, 제2 브릿지 패턴들(BRP2) 상의 제1 절연 패턴(INSP1)은 제2 브릿지 패턴들(BRP2) 각각과 동일한 평면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 센서 패턴들(SP1) 각각이 다이아몬드 형태의 평면 형상을 갖는 경우 그 상부에 제공된 제1 절연 패턴(INSP1)도 다이아몬드 형태의 평면 형상을 가질 수 있다.
제1 센서 패턴들(SP1) 상에 각각 제공된 제1 절연 패턴(INSP1)은 감지 영역(SA) 내에서 제2 센서 패턴들(SP2) 상에 각각 제공된 제1 절연 패턴(INSP1)과 이격되게 배치될 수 있다. 제2 브릿지 패턴들(BRP2) 상에 각각 제공된 제1 절연 패턴(INSP1)은 감지 영역(SA) 내에서 제2 센서 패턴들(SP2) 상에 각각 제공된 제1 절연 패턴(INSP1)과 일체로 제공될 수 있다.
제2 절연 패턴(INSP2)은 제2 도전 패턴(CP2)에 포함된 센싱 라인들(SL) 상에 제공 및/또는 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 절연 패턴(INSP2)은 제1 센싱 라인들(SL1) 각각의 제2 금속층(SL1b) 상에 제공 및/또는 형성될 수 있다. 또한, 제2 절연 패턴(INSP2)은 제2 센싱 라인들(SL2) 각각의 제2 금속층(미도시) 상에 제공 및/또는 형성될 수 있다.
제2 절연 패턴(INSP2)은 평면 상에서 볼 때 제1 센싱 라인들(SL1) 각각과 중첩할 수 있다. 일 예로, 제2 절연 패턴(INSP2)은 제1 센싱 라인들(SL1) 각각과 동일한 평면 형상을 가질 수 있다. 실시예에 따라, 제1 센싱 라인들(SL1) 각각이 특정 방향으로 연장된 바(Bar) 형태의 평면 형상을 갖는 경우 그 상부에 제공된 제2 절연 패턴(INSP2)도 그에 대응되게 바(Bar) 형태의 평면 형상을 가질 수 있다. 또한, 제2 센싱 라인들(SL2) 각각이 특정 방향으로 연장된 바(Bar) 형태의 평면 형상을 갖는 경우 그 상부에 제공된 제2 절연 패턴(INSP2)도 그에 대응되는 평면 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 절연 패턴(INSP1)은 제2 도전 패턴(CP2)에 포함된 제1 센서 패턴들(SP1), 제2 센서 패턴들(SP2), 및 제2 브릿지 패턴들(BRP2) 각각과 동일한 공정으로 형성될 수 있다. 일 예로, 감지 영역(SA) 상의 터치 절연층(INS) 상에 금속층 및 절연 물질층을 순차적으로 적층한 후, 마스크를 이용한 공정을 진행하여 제2 도전 패턴(CP2)과 그 상부에 위치한 제1 절연 패턴(INSP1)이 동시에 형성될 수 있다. 이와 동시에 비감지 영역(NSA) 상의 터치 절연층(INS) 상에 금속층 및 절연 물질층을 순차적으로 적층한 후, 상기 마스크를 이용한 공정을 진행하여 제2 도전 패턴(CP2)과 그 상부에 위치한 제2 절연 패턴(INSP2)이 동시에 형성될 수 있다. 여기서, 감지 영역(SA) 상의 금속층 및 절연 물질층과 비감지 영역(NSA) 상의 금속층 및 절연 물질층은 동일한 구성이다.
제1 절연 패턴(INSP1)은 제1 센서 패턴들(SP1), 제2 센서 패턴들(SP2), 및 제2 브릿지 패턴들(BRP2) 각각의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 일 예로, 제1 센서 패턴들(SP1) 상의 제1 절연 패턴(INSP1)은 각각의 제1 센서 패턴(SP1)의 상면 상에만 제공되어 상기 상면과 직접 접촉할 수 있고, 각각의 제1 센서 패턴(SP1)의 양 측면에는 제공되지 않아 상기 양 측면과 접촉하지 않을 수 있다. 제2 센서 패턴들(SP2) 상의 제1 절연 패턴(INSP1)은 각각의 제2 센서 패턴(SP2)의 상면 상에만 제공되어 상기 상면과 직접 접촉할 수 있고, 각각의 제2 센서 패턴(SP2)의 양 측면에는 제공되지 않아 상기 양 측면과 접촉하지 않을 수 있다. 제2 브릿지 패턴들(BRP2) 상의 제1 절연 패턴(INSP1)은 각각의 제2 브릿지 패턴(BRP2)의 상면 상에만 제공되어 상기 상면과 직접 접촉할 수 있고, 각각의 제2 브릿지 패턴(BRP2)의 양 측면에는 제공되지 않아 상기 양 측면과 접촉하지 않을 수 있다.
제2 절연 패턴(INSP2)은 제1 센싱 라인들(SL1) 각각의 제2 금속층(SL1b)의 적어도 일부 및 제2 센싱 라인들(SL2) 각각의 제2 금속층의 적어도 일부에 각각 접촉할 수 있다. 일 예로, 제1 센싱 라인들(SL1) 각각의 제2 금속층(SL1b) 상의 제2 절연 패턴(INSP2)은 제2 금속층(SL1b)의 상면 상에만 제공되어 상기 상면과 집적 접촉할 수 있고, 제2 금속층(SL1b)의 양 측면에는 제공되지 않아 상기 양 측면과 접촉하지 않을 수 있다. 제2 센싱 라인들(SL2) 각각의 제2 금속층 상의 제2 절연 패턴(INSP2)은 제2 센싱 라인들(SL2) 각각의 제2 금속층의 상면에만 제공되어 상기 상면과 직접 접촉할 수 있고, 제2 센싱 라인들(SL2) 각각의 제2 금속층의 양 측면에는 제공되지 않아 상기 양 측면과 접촉하지 않을 수 있다.
제1 절연 패턴(INSP1)과 제2 절연 패턴(INSP2) 각각은 그 하부에 배치된 구성들을 보호할 수 있다. 일 예로, 제1 절연 패턴(INSP1)은 그 하부에 배치된 제1 센서 패턴들(SP1), 제2 센서 패턴들(SP2), 및 제2 브릿지 패턴들(BRP2) 각각을 보호하여 터치 센서(TS)의 제조 공정 중에 발생하는 이물질 등에 의한 불량을 방지할 수 있다. 제2 절연 패턴(INSP2)은 그 하부에 배치된 센싱 라인들(SL) 각각을 보호하여 상기 이물질 등에 의한 불량을 방지할 수 있다.
실시예에 따라, 터치 센서(TS)는 공정의 단순화 및 원가 절감을 위하여 터치 절연층(INS) 상에 제2 도전 패턴(CP2)을 형성한 후, 그 상부에 전체적으로 제공되는 다른 절연막, 일 예로, 유기 절연막을 스킵할 수 있다. 이 경우, 터치 센서(TS)는 제2 도전 패턴(CP2)을 형성한 후 보호 필름(도 5의 PTF 참고)을 제2 도전 패턴(CP2) 상에 부착한 뒤 후속 공정을 진행할 수 있다. 이때, 터치 센서(TS)의 형상을 변경하기 위하여 레이저 빔을 이용한 컷팅 공정을 수행할 경우, 레이저 빔의 열에 의하여 보호 필름(PTF)의 일부가 제거되면서 컷팅 공정이 이루어진 부분에 위치한 보호 필름(PTF)이 들떠 틈이 생길 수 있다. 상기 컷팅 공정에서 발생한 이물질(일 예로, 탄화 이물)이 이러한 틈을 통해 유입되어 제2 도전 패턴(CP2)에 부착될 수 있으며, 상기 제2 도전 패턴(CP2)에 부착된 이물질로 인하여 상기 제2 도전 패턴(CP2)의 불량, 일 예로, 쇼트 불량이 발생할 수 있다.
또한, 보호 필름(PTF)을 제거할 때, 피착면인 제2 도전 패턴(CP2)의 표면이 손상되거나 상기 표면에 점착제(또는 접착제)가 잔류하여 상기 제2 도전 패턴(CP2)의 쇼트 불량이 발생할 수 있다.
이에, 본 발명에서는 제2 도전 패턴(CP2)과 동일한 공정으로 그 상부에 제1 및 제2 절연 패턴들(INSP1, INSP2)을 형성하여 상기 제2 도전 패턴(CP2)을 보호하면서 터치 센서(TS)의 제조 공정 중에 발생하는 이물질 등에 의한 상기 제2 도전 패턴(CP2)의 쇼트 불량을 방지할 수 있다.
도 12a 내지 도 12e는 도 8에 도시된 센서 전극 및 제1 절연 패턴과 도 11a에 도시된 제1 센싱 라인 및 제2 절연 패턴의 제조 방법을 순차적으로 도시한 개략적인 단면도들이다.
도 1 내지 도 12a를 참조하면, 박막 봉지층(TFE) 상에 베이스 층(BSL)을 형성한다. 베이스 층(BSL)은 무기 재료를 포함한 무기 절연막일 수 있으며, 일 예로, 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어질 수 있다.
연속하여, 도 1 내지 도 12b를 참조하면, 베이스 층(BSL) 상에 제1 도전 패턴(CP1)을 형성한다. 제1 도전 패턴(CP1)은 감지 영역(SA)에 위치한 제1-1 브릿지 패턴(BRP1_1)과 비감지 영역(NSA)에 위치한 제1 금속층(SL1a)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1-1 브릿지 패턴(BRP1_1)과 제1 금속층(SL1a) 각각은 티타늄(Ti)/알루미늄(Al)/티타늄(Ti)의 순으로 순차적으로 적층된 다중막으로 이루어질 수 있다.
도 1 내지 도 12c를 참조하면, 제1 도전 패턴(CP1) 상에 제1-1 브릿지 패턴(BRP1_1)의 일부를 노출하는 컨택 홀(CNT)을 포함하는 터치 절연층(INS)을 형성한다. 터치 절연층(INS)은 감지 영역(SA)과 비감지 영역(NSA)에 걸쳐 제공될 수 있다. 터치 절연층(INS)은 무기 재료를 포함한 무기 절연막일 수 있으며, 일 예로, 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어질 수 있다.
도 1 내지 도 12d를 참조하면, 터치 절연층(INS) 상에 금속층(MTL)과 절연 물질층(INSM)을 순차적으로 적층한다. 이때, 절연 물질층(INSM)은 금속층(MTL) 상에 위치한다.
여기서, 금속층(MTL)은 티타늄(Ti)/알루미늄(Al)/티타늄(Ti)의 순으로 순차적으로 적층된 다중막으로 이루어질 수 있다. 절연 물질층(INSM)은 무기 재료를 포함한 무기 절연막 또는 유기 재료를 포함한 유기 절연막일 수 있다.
도 1 내지 도 12e를 참조하면, 절연 물질층(INSM) 상부에 마스크(미도시)을 배치한 후, 포토 공정, 식각 공정, 및 스트립 공정을 순차적으로 진행하여 제2 도전 패턴(CP2)과 그 상부에 위치한 제1 및 제2 절연 패턴들(INSP1, INSP2)을 형성한다. 여기서, 식각 공정은 건식 식각 공정일 수 있다. 상술한 공정으로 인하여, 제1 및 제2 절연 패턴들(INSP1, INSP2) 각각은 대응하는 제2 도전 패턴(CP2)의 상면 상에만 형성될 수 있다.
상술한 제2 도전 패턴(CP2)은 감지 영역(SA)에 위치한 각각의 제1 센서 패턴(SP1) 및 각각의 제2 센서 패턴(SP2)을 포함하고, 비감지 영역(NSA)에 위치한 각각의 제1 센싱 라인(SL1)의 제2 금속층(SL1b)을 포함할 수 있다. 또한, 제2 도전 패턴(CP2)은 감지 영역(SA)에 위치한 각각의 제2 브릿지 패턴(BRP2)을 포함하고, 비감지 영역(NSA)에 위치한 각각의 제2 센싱 라인(SL2)의 제2 금속층(미도시)을 포함할 수 있다.
제1 절연 패턴(INSP1)은 제1 센서 패턴들(SP1)의 상면, 제2 센서 패턴들(SP2)의 상면, 및 제2 브릿지 패턴들(BRP2)의 상면 상에 각각 위치한다. 제2 절연 패턴(INSP2)은 제1 센싱 라인들(SL1) 각각의 제2 금속층(SL1b) 및 제2 센싱 라인들(SL2) 각각의 제2 금속층 상에 각각 위치한다.
한편, 제1 및 제2 절연 패턴들(INSP1, INSP2)과 제2 도전 패턴(CP2)을 동시에 형성한 이후에, 그 상부에 보호 필름(PTF)을 부착한 후 후속 공정이 진행될 수 있다. 일 예로, 후속 공정은 레이저 빔을 이용한 형상 컷팅 공정일 수 있다. 레이저 빔을 이용하여 형상 컷팅 공정을 수행하면, 보호 필름(PTF)의 일부가 제거되면서 보호 필름(PTF)과 그의 피착면 사이에 틈이 발생할 수 있다. 이 틈을 통해 이물질이 유입될 수 있다. 상술한 이물질은 제1 및 제2 절연 패턴들(INSP1, INPS2) 상에 부착될 수 있다. 또한, 상술한 이물질은 상기 제1 및 제2 절연 패턴들(INSP1, INSP2)에 의해 커버되지 않은 제2 도전 패턴(CP2)의 양 측면에 부착될 수 있다.
이후, 보호 필름(PTF)을 제거한 뒤 세정 공정을 진행하게 되는데, 상기 세정 공정에서 상술한 이물질이 제거될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 절연 패턴들(INSP1, INPS2) 각각과 접촉하는 제2 도전 패턴(CP2)의 상면의 경우 그의 양 측면에 비하여 상대적으로 면적이 넓기 때문에, 상기 이물질이 직접 부착되면 상술한 세정 공정을 통해 상기 이물질의 제거가 용이하지 않을 수 있다. 이에, 본 발명에서는 상기 제1 및 제2 절연 패턴들(INSP1, INSP2) 각각을 대응하는 제2 도전 패턴(CP2)의 상면 상에만 형성하여 상기 이물질이 상기 제2 도전 패턴(CP2)의 상면에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이고, 도 15는 도 14의 Ⅲ ~ Ⅲ'선에 따른 단면도이며, 도 16은 도 14의 Ⅳ ~ Ⅳ'선에 따른 단면도이다. 참고적으로, 도 14는 도 3에 도시된 표시 패널(DP) 대비 표시 패널(DP)의 추가된 구성들과 터치 센서(TS)의 구성들을 하나의 평면에 도시하였다.
도 13 내지 도 16의 표시 장치와 관련하여, 중복된 설명을 피하기 위하여 상술한 일 실시예와 상이한 점을 위주로 설명한다. 본 발명에서 특별히 설명하지 않는 부분은 상술한 일 실시예에 따르며, 동일한 번호는 동일한 구성 요소를, 유사한 번호는 유사한 구성 요소를 나타낸다.
도 13 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP) 및 터치 센서(TS)를 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)는 별도로 도시되지 않았으나, 윈도우를 더 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)는 영상을 표시하는 표시 영역(DD_DA)과 표시 영역(DD_DA)의 적어도 일측에 제공되는 비표시 영역(DD_NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DD_DA)은 터치 센서(TS)의 감지 영역(SA)에 대응될 수 있고, 비표시 영역(DD_NDA)은 터치 센서(TS)의 비감지 영역(NSA)에 대응될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 영역(DD_DA)은 표시 패널(DP)의 표시 영역(도 3의 DA 참고)일 수 있고, 비표시 영역(DD_NDA)은 표시 패널(DP)의 비표시 영역(도 3의 NDA 참고)일 수 있다.
표시 장치(DD)는 적어도 일부가 가요성(flexibility)을 가질 수 있으며, 상기 가요성을 가지는 부분에서 접힐 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, "접힌다"라는 용어는 형태가 고정된 것이 아니라 원래의 형태로부터 다른 형태로 변형될 수 있다는 것으로서, 하나 이상의 특정 라인, 즉, 접이선을 따라 접히거나(folded), 휘거나(curved), 두루마리 식으로 말리는(rolled) 것을 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)는 가요성을 가지며 일 방향으로 접힌 벤딩 영역(BA)과 벤딩 영역(BA)의 적어도 일측에 연속하며 접히지 않고 편평한 플랫 영역(FA)을 포함할 수 있다. 플랫 영역(FA)은 가요성을 가지거나 또는 가요성을 가지지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 벤딩 영역(BA)이 비표시 영역(DD_NDA)에 제공되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 벤딩 영역(BA)은 표시 영역(DD_DA)에 제공될 수도 있다. 플랫 영역(FA)은 벤딩 영역(BA)을 사이에 두고 서로 이격된 제1 플랫 영역(FA1)과 제2 플랫 영역(FA2)을 포함할 수 있다. 제1 플랫 영역(FA1)은 표시 영역(DD_DA)과 비표시 영역(DD_NDA)의 적어도 일부에 제공될 수 있다. 벤딩 영역(BA)은 제1 플랫 영역(FA1)에 연속하며 비표시 영역(DD_NDA)에 제공될 수 있다. 제2 플랫 영역(FA2)은 벤딩 영역(BA)에 연속하며 비표시 영역(DD_NDA)에 제공될 수 있다. 벤딩 영역(BA)과 제2 플랫 영역(FA2)은 비표시 영역(DD_NDA)의 돌출 영역에 제공될 수 있다.
제1 플랫 영역(FA1)의 일면과 제2 플랫 영역(FA2)의 일면은 서로 평행하게 위치하며 서로 마주보도록 접힌 상태로 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 벤딩 영역(BA)을 사이에 두고 제1 및 제2 플랫 영역들(FA1, FA2)의 면들이 소정 각도(일 예로, 예각, 직각, 또는 둔각)를 이루며 접힐 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 비표시 영역(DD_NDA)의 돌출 영역은 이후 벤딩축(BX)을 따라 벤딩될 수 있으며(혹은 접힐 수 있으며), 비표시 영역(DD_NDA)의 돌출 영역이 벤딩됨으로써(혹은 접힘으로써) 베젤의 폭을 감소시킬 수 있다.
표시 영역(DD_DA)에는 화소들(도 3의 PXL 참고) 및 센서 전극이 배치될 수 있다. 비표시 영역(DD_NDA)에는 구동부, 패드부(PDA), 및 센싱 라인들(SL)이 배치될 수 있다. 여기서, 패드부(PDA)는 표시 패널(DP)과 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 표시 패널 패드(DP_PD) 및 터치 센서(TS)와 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 터치 센서 패드(TS_PD)를 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)는 표시 패널(DP)에 구비되며 비표시 영역(DD_NDA)에 위치한 댐부(DMP)를 더 포함할 수 있다. 댐부(DMP)는 표시 영역(DD_DA)의 테두리를 따라 연장될 수 있다.
댐부(DMP)는 제1 플랫 영역(FA1)에 배치될 수 있다. 댐부(DMP)는 제1 댐부(DMP1)와 제2 댐부(DMP2)를 포함할 수 있다. 제1 댐부(DMP1)는 표시 영역(DD_DA)을 둘러쌀 수 있다. 제2 댐부(DMP2)는 제1 댐부(DMP1)의 외측에 배치될 수 있다. 도 14에서는 제1 방향(DR1)을 따라 이격된 2개 그룹의 제2 댐부(DMP)를 도시하였다.
제1 댐부(DMP1)는 복층 구조를 가질 수 있다. 하측 부분(DMP1a)은 보호층(PSV)과 동시에 형성될 수 있고, 상측 부분(DMP1b)은 화소 정의막(PDL)과 동시에 형성될 수 있다. 제1 댐부(DMP1)는 박막 봉지층(TFE)에 포함된 유기막을 형성하는 과정에서 액상의 유기 물질이 무기 절연막들, 일 예로, 게이트 절연층(GI) 및 층간 절연층(ILD)의 외측으로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
제2 댐부(DMP2)는 무기 재료를 포함한 무기막으로 구성될 수 있다. 외부로부터 표시 장치(DD)의 가장 자리에 충격이 가해지면 제2 댐부(DMP2)가 깨지면서 그 충격을 흡수할 수 있다. 이에 따라 제2 댐부(DMP2)는 외부 충격이 표시 영역(DD_DA)으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
표시 패널(DP)은 기판(SUB), 화소 회로층(PCL), 표시 소자층(DPL), 및 박막 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 도 3 내지 도 4b를 참고하여 설명한 표시 패널(DP)과 동일한 구성일 수 있다.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 화소 회로층(PCL)에 포함된 구동부, 일 예로, 도 3에 도시된 스캔 구동부(SDV), 발광 구동부(EDV), 및 데이터 구동부(DDV)는 비표시 영역(DD_NDA)에 배치될 수 있다. 구동부는 화소(도 3의 PXL 참고)의 트랜지스터인 제2 트랜지스터(T2)와 동일한 공정을 통해 형성된 적어도 하나의 구동부 트랜지스터(SDV_T)를 포함할 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)와 구동부 트랜지스터(SDV_T) 각각은 반도체층(SCL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다.
또한, 구동부는 제2 트랜지스터(T2)의 소스 및 드레인 전극(SE, DE)과 동일한 층 상에 배치된 신호 라인들(SDV_SL)을 포함할 수 있다.
제2 화소 전원(도 4a의 ELVSS 참고)을 제공하는 전원 전극(PWE)은 구동부, 일 예로, 스캔 구동부(SDV)의 외측에 배치될 수 있다. 전원 전극(PWE)은 외부로부터 제2 화소 전원(ELVSS)을 수신할 수 있다. 보호층(PSV) 상에 연결 전극(E_CNT)이 배치될 수 있다. 연결 전극(E_CNT)은 전원 전극(PWE)과 발광 소자(OLED)를 구성하는 제2 전극(CE)을 연결할 수 있다. 연결 전극(E_CNT)은 발광 소자(OLED)를 구성하는 제1 전극(AE)과 동일한 공정을 통해 형성되므로, 동일한 층 구조 및 동일한 물질을 포함할 수 있다. 연결 전극(E_CNT)과 제1 전극(AE)은 동일한 두께를 가질 수 있다.
박막 봉지층(TFE)은 표시 영역(DD_DA)과 비표시 영역(DD_NDA)에 걸쳐 위치한 제1 인캡층(ENC1), 제1 인캡층(ENC1) 상에 위치하며 표시 영역(DD_DA)과 비표시 영역(DD_NDA)의 적어도 일부에 걸쳐 위치한 제2 인캡층(ENC2), 및 제2 인캡층(ENC2) 상에 위치하며 표시 영역(DD_DA)과 비표시 영역(DD_NDA)의 적어도 일부에 걸쳐 위치한 제3 인캡층(ENC3)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제3 인캡층(ENC3)은 표시 영역(DD_DA)과 비표시 영역(DD_NDA)의 전체에 걸쳐 위치할 수 있다.
제1 및 제3 인캡층들(ENC1, ENC3)은 무기 재료를 포함한 무기막으로 이루어지고, 제2 인캡층(ENC2)은 유기 재료를 포함한 유기막으로 이루어질 수 있다.
화소 회로층(PCL)은 비표시 영역(DD_NDA)에 위치한 배선부, 벤딩부 절연층(INS_B), 및 브릿지 패턴(BRP)을 포함할 수 있다.
배선부는 적어도 하나 이상의 데이터 라인(DL)을 포함하며, 구동부와 화소들(PXL)을 연결하는 팬아웃 라인일 수 있다. 일 예로, 데이터 라인(DL)은 표시 영역(DD_DA)과 비표시 영역(DD_NDA)의 경계 지점에서 패드부(PDA)가 위치하는 영역까지 연장될 수 있다.
데이터 라인(DL)은 복수 개의 서브 배선들을 포함할 수 있다. 일 예로, 데이터 라인(DL)은 표시 영역(DD_DA)에 위치한 제1 서브 배선(DLa), 비표시 영역(DD_NDA)에서 제1 플랫 영역(FA1)에 위치한 제2 서브 배선(DLb), 상기 비표시 영역(DD_NDA)에서 벤딩 영역(BA)에 위치한 제3 서브 배선(DLc), 및 상기 비표시 영역(DD_NDA)에서 제2 플랫 영역(FA2)에 위치한 제4 서브 배선(DLd)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 서브 배선들(DLa ~ DLd)은 전기적 및/또는 물리적으로 서로 연결될 수 있다. 일 예로, 제1 서브 배선(DLa)은 제2 서브 배선(DLb)에 연결되고, 제2 서브 배선(DLb)은 제3 서브 배선(DLc)에 연결되고, 제3 서브 배선(DLc)은 제4 서브 배선(DLd)에 연결되며, 제4 서브 배선(DLd)은 브릿지 패턴(BRP)을 통해 패드부(PDA)에 포함된 하나의 표시 패널 패드(DP_PD)와 연결될 수 있다.
상술한 제1 서브 배선(DLa)은 도 4a를 참고하여 설명한 하나의 화소(PXL)에 연결된 j번째 데이터 라인(DLj)과 동일한 구성일 수 있다. 제1 서브 배선(DLa)은 제2 트랜지스터(T2)의 소스 전극(SE)과 일체 또는 비일체로 형성되어 상기 소스 전극(SE)과 연결될 수 있다.
벤딩부 절연층(INS_B)은 벤딩 영역(BA)에 위치한 개구부 내에 제공될 수 있다. 개구부는 벤딩 영역(BA)에 위치한 절연층의 일부를 제거하는 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 개구부는 벤딩 영역(BA)에서 버퍼층(BFL), 게이트 절연층(GI), 및 층간 절연층(ILD)이 제거됨으로써 형성될 수 있다. 그러나, 개구부를 형성하기 위해 제거되는 절연층들은 상술한 예에 한정되는 것은 아니다.
벤딩부 절연층(INS_B)은 개구부를 채울 수 있다. 벤딩부 절연층(INS_B)은 유기 재료를 포함한 유기 절연막일 수 있다. 유기 재료로는, 예를 들어, 폴리아크릴계 화합물, 폴리이미드계 화합물, 테프론과 같은 불소계 탄소 화합물, 벤조시클로부텐 화합물 등과 같은 유기 절연 물질이 이용될 수 있다. 벤딩부 절연층(INS_B) 상에는 제3 서브 배선(DLc)이 위치할 수 있다.
터치 센서(TS)는 베이스 층(BSL), 센서 전극, 및 센싱 라인들(SL)을 포함할 수 있다. 터치 센서(TS)는 도 6 내지 도 12e를 참고하여 설명한 터치 센서(TS)와 동일한 구성일 수 있다.
센서 전극은 제1 도전 패턴(도 5의 CP1 참고)에 포함된 복수의 제1 브릿지 패턴들(BRP1)과 제2 도전 패턴(도 5의 CP2)에 포함된 복수의 센서 패턴들(SP) 및 복수의 제2 브릿지 패턴들(BRP2)을 포함할 수 있다. 여기서, 센서 패턴들(SP)은 전기적으로 절연된 복수의 제1 센서 패턴들(SP1) 및 복수의 제2 센서 패턴들(SP2)을 포함할 수 있다.
센싱 라인들(SL)은 제2 도전 패턴(CP2)에 포함된 복수의 제1 센싱 라인들(SL1) 및 복수의 제2 센싱 라인들(SL2)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 센서 패턴들(SP1, SP2) 상에는 각각 제1 절연 패턴(INSP1)이 제공 및/또는 형성되고, 센싱 라인들(SL) 상에는 각각 제2 절연 패턴(INSP2)이 제공 및/또는 형성될 수 있다. 제1 절연 패턴(INSP1)과 제2 절연 패턴(INSP2)은 서로 동일한 물질을 포함하고, 동일한 층에 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 절연 패턴(INSP1)과 제2 절연 패턴(INSP2)은 무기 재료를 포함한 무기 절연막이거나 유기 재료를 포함한 유기 절연막일 수 있다.
제1 절연 패턴(INSP1)은 그 하부에 배치된 제1 센서 패턴들(SP1), 제2 센서 패턴들(SP2), 및 제2 브릿지 패턴들(BRP2) 각각과 동일한 공정으로 형성될 수 있다. 제2 절연 패턴(INSP2)은 그 하부에 배치된 센싱 라인들(SL) 각각과 동일한 공정으로 형성될 수 있다. 제1 절연 패턴(INSP1)은 그 하부에 배치된 구성들 상에 제공되어 외부의 이물질 등으로부터 상기 구성들을 보호할 수 있다. 또한, 제2 절연 패턴(INSP2)은 그 하부에 배치된 구성들 상에 제공되어 외부의 이물질 등으로부터 상기 구성들을 보호할 수 있다.
한편, 패드부(PDA)는 제2 도전 패턴(CP2)으로 이루어진 적어도 하나 이상의 표시 패널 패드(DP_PD)와 적어도 하나 이상의 터치 센서 패드(TS_PD)를 포함할 수 있다. 이러한 표시 패널 패드(DP_PD)와 터치 센서 패드(TS_PD)는 외부의 IC와 접촉을 위하여 상술한 제1 및 제2 절연 패턴들(INSP1, INSP2)과 같은 별도의 보호 수단이 필요하지 않는다. 즉, 패드부(PDA)에 포함된 표시 패널 패드(DP_PD)와 터치 센서 패드(TS_PD) 상에는 각각 절연 패턴이 제공되지 않는다.
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.
DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
PXL: 화소 TS: 터치 센서
BSL: 베이스 층 SUB: 기판
PCL: 화소 회로층 DPL: 표시 소자층
OLED: 발광 소자 CP1, CP2: 제1 및 제2 도전 패턴
SA: 감지 영역 NSA: 비감지 영역
SP: 센서 패턴 SL: 센싱 라인
INSP1, INSP2: 제1 및 제2 절연 패턴

Claims (20)

  1. 감지 영역 및 비감지 영역을 포함한 베이스 층;
    상기 베이스 층 상의 상기 감지 영역에 제공된 제1 도전 패턴;
    상기 제1 도전 패턴 상에 제공된 절연막;
    상기 절연막 상에 제공된 제2 도전 패턴;
    상기 제2 도전 패턴 상에 제공된 제1 절연 패턴;
    상기 비감지 영역에 제공되며 상기 제1 및 제2 도전 패턴들과 전기적으로 연결된 복수의 센싱 라인들; 및
    상기 복수의 센싱 라인들 상에 각각 제공된 제2 절연 패턴을 포함하고,
    상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 절연 패턴은 동일한 물질을 포함하며 동일한 층에 제공되는, 터치 센서.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 절연 패턴은 평면 상에서 볼 때 상기 제2 도전 패턴과 중첩하고, 상기 제2 절연 패턴은 평면 상에서 볼 때 상기 센싱 라인들 각각과 중첩하는, 터치 센서.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 도전 패턴은 평면 상에서 동일한 형상을 가지며, 상기 제2 절연 패턴과 각각의 상기 센싱 라인은 평면 상에서 동일한 형상을 갖는, 터치 센서.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 절연 패턴은 상기 제2 도전 패턴의 적어도 일부와 접촉하는, 터치 센서.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 절연 패턴은 무기 절연 물질과 유기 절연 물질 중 적어도 하나의 절연 물질을 포함하는, 터치 센서.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 도전 패턴은,
    상기 절연막 상에 제공되며, 제1 방향으로 연장된 복수의 제1 센서 패턴들;
    상기 절연막 상에 제공되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고 상기 제1 센서 패턴들과 이격된 복수의 제2 센서 패턴들; 및
    상기 제2 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제2 브릿지 패턴들을 포함하고,
    상기 제1 도전 패턴은 상기 감지 영역에서 상기 베이스 층과 상기 절연막 사이에 제공되며 상기 제1 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제1 브릿지 패턴들을 포함하는, 터치 센서.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 절연 패턴은 상기 제1 센서 패턴들, 상기 제2 센서 패턴들, 및 상기 제2 브릿지 패턴들 상에 각각 제공되는, 터치 센서.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 절연 패턴은 상기 제1 센서 패턴들, 상기 제2 센서 패턴들, 및 상기 제2 브릿지 패턴들 각각과 동일한 공정으로 제공되는, 터치 센서.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 절연 패턴은 상기 제1 센서 패턴들 각각의 적어도 일부, 상기 제2 센서 패턴들 각각의 적어도 일부, 및 상기 제2 브릿지 패턴들 각각의 적어도 일부와 접촉하는, 터치 센서.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 센서 패턴들 상에 각각 제공된 상기 제1 절연 패턴은 각각의 상기 제1 센서 패턴의 상면과 접촉하고,
    상기 제2 센서 패턴들 상에 각각 제공된 상기 제1 절연 패턴은 각각의 상기 제2 센서 패턴의 상면과 접촉하며,
    상기 제2 브릿지 패턴들 상에 각각 제공된 상기 제1 절연 패턴은 각각의 상기 제2 브릿지 패턴의 상면과 접촉하는, 터치 센서.
  11. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 절연 패턴은 상기 센싱 라인들 각각의 적어도 일부와 접촉하는, 터치 센서.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 센싱 라인들 각각은,
    상기 베이스 층과 상기 절연막 사이에 제공된 제1 금속층; 및
    상기 절연막과 상기 제2 절연 패턴 사이에 제공되며 상기 제1 금속층과 중첩하는 제2 금속층을 포함하고,
    상기 제2 절연 패턴과 상기 제2 금속층은 동일한 공정으로 제공되는, 터치 센서.
  13. 감지 영역 및 상기 감지 영역의 적어도 일측을 둘러싸는 비감지 영역을 포함한 베이스 층을 제공하는 단계;
    상기 베이스 층 상의 상기 감지 영역에 제1 도전 패턴을 형성하고, 상기 베이스 층 상의 상기 비감지 영역에 적어도 하나의 제1 금속층을 형성하는 단계;
    상기 제1 도전 패턴 및 상기 제1 금속층 상에 제공되며, 상기 제1 도전 패턴의 적어도 일부를 노출하는 컨택 홀들을 포함한 절연막을 형성하는 단계;
    상기 절연막 상에 금속층과 절연 물질막을 순차적으로 형성하는 단계; 및
    상기 금속층과 상기 절연 물질막을 동시에 식각하여 그 상부에 제1 절연 패턴이 배치된 제2 도전 패턴과 그 상부에 제2 절연 패턴이 배치된 제2 금속층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 도전 패턴 및 상기 제2 도전 패턴 상에 배치된 상기 제1 절연 패턴은 상기 절연막 상의 상기 감지 영역에 대응되며, 상기 제2 금속층 및 상기 제2 금속층 상에 배치된 상기 제2 절연 패턴은 상기 절연막 상의 상기 비감지 영역에 대응되고,
    상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 절연 패턴은 무기 절연 물질 및 유기 절연 물질 중 적어도 하나의 절연 물질을 포함하는, 터치 센서의 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 도전 패턴은,
    상기 절연막 상에 제공되며, 제1 방향으로 연장된 복수의 제1 센서 패턴들;
    상기 절연막 상에 제공되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고 상기 제1 센서 패턴들과 이격된 복수의 제2 센서 패턴들; 및
    상기 제2 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제2 브릿지 패턴들을 포함하고,
    상기 제1 도전 패턴은 상기 감지 영역에서 상기 베이스 층과 상기 절연막 사이에 제공되며 상기 제1 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제1 브릿지 패턴들을 포함하는, 터치 센서의 제조 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 절연 패턴은 상기 제1 센서 패턴들, 상기 제2 센서 패턴들, 및 상기 제2 브릿지 패턴들 상에 각각 제공되는, 터치 센서의 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 센서 패턴들 상에 각각 제공된 상기 제1 절연 패턴은 각각의 상기 제1 센서 패턴의 상면과 접촉하고,
    상기 제2 센서 패턴들 상에 각각 제공된 상기 제1 절연 패턴은 각각의 상기 제2 센서 패턴의 상면과 접촉하며,
    상기 제2 브릿지 패턴들 상에 각각 제공된 상기 제1 절연 패턴은 각각의 상기 제2 브릿지 패턴의 상면과 접촉하는, 터치 센서의 제조 방법.
  17. 영상을 표시하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 제공된 터치 센서를 포함하고,
    상기 터치 센서는,
    상기 표시 패널 상에 제공되며, 감지 영역과 비감지 영역을 포함한 베이스 층;
    상기 베이스 층 상의 상기 감지 영역에 제공된 제1 도전 패턴;
    상기 제1 도전 패턴 상에 제공된 절연막;
    상기 절연막 상에 제공된 제2 도전 패턴;
    상기 제2 도전 패턴 상에 제공된 제1 절연 패턴;
    상기 베이스 층 상의 상기 비감지 영역에 제공되며 상기 제1 및 제2 도전 패턴들과 전기적으로 연결된 복수의 센싱 라인들; 및
    상기 복수의 센싱 라인들 상에 각각 제공된 제2 절연 패턴을 포함하고,
    상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 절연 패턴은 동일한 물질을 포함하며 동일한 층에 제공되는, 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 절연 패턴은 무기 절연 물질과 유기 절연 물질 중 적어도 하나의 절연 물질을 포함하는, 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 절연 패턴은 평면 상에서 볼 때 상기 제2 도전 패턴과 중첩하고, 상기 제2 절연 패턴은 평면 상에서 볼 때 상기 센싱 라인들 각각과 중첩하며,
    상기 제1 절연 패턴과 상기 제2 도전 패턴은 평면 상에서 동일한 형상을 가지며, 상기 제2 절연 패턴과 각각의 상기 센싱 라인은 평면 상에서 동일한 형상을 갖는, 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제2 도전 패턴은,
    상기 절연막 상에 제공되며, 제1 방향으로 연장된 복수의 제1 센서 패턴들;
    상기 절연막 상에 제공되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고 상기 제1 센서 패턴들과 이격된 복수의 제2 센서 패턴들; 및
    상기 제2 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제2 브릿지 패턴들을 포함하고,
    상기 제1 도전 패턴은 상기 감지 영역에서 상기 베이스 층과 상기 절연막 사이에 제공되며 상기 제1 센서 패턴들을 연결하는 복수의 제1 브릿지 패턴들을 포함하는, 표시 장치.
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