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KR102374755B1 - 터치 구조물을 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

터치 구조물을 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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KR102374755B1
KR102374755B1 KR1020170125514A KR20170125514A KR102374755B1 KR 102374755 B1 KR102374755 B1 KR 102374755B1 KR 1020170125514 A KR1020170125514 A KR 1020170125514A KR 20170125514 A KR20170125514 A KR 20170125514A KR 102374755 B1 KR102374755 B1 KR 102374755B1
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KR
South Korea
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touch
display device
elastic insulating
insulating film
layer
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KR1020170125514A
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Inventor
신영섭
김병후
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엘지디스플레이 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 터치 구조물을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로, 고유전 입자들이 분산된 탄성 절연막을 이용하여, 휨 또는 외부 압력에 의한 응력을 완화하며, 소자 기판 및/또는 커버 기판이 변형된 상태에서 터치 감도의 저하를 최소화하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

터치 구조물을 포함하는 디스플레이 장치{Display device having a touch structure}
본 발명은 사용자의 손 또는 도구와 접촉한 영역의 위치를 감지할 수 있는 터치 구조물을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는 영상을 구현하는 표시 패널을 포함한다. 예를 들어, 상기 표시 패널은 액정을 포함하는 액정 패널 및 발광 소자를 포함하는 OLED 패널을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 사용자의 손 또는 도구가 접촉한 영역의 위치를 감지하여 특정 프로그램을 구동하거나, 특정 신호를 입력할 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치는 상기 표시 패널 상에 위치하는 터치 구조물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이 장치는 소자 기판과 커버 기판 사이에 발광 소자 및 터치 구조물이 순서대로 적층된 구조일 수 있다.
상기 터치 구조물은 사용자의 손 또는 도구가 접촉한 영역의 위치를 감지하기 위한 터치 전극들 및 상기 터치 전극들 사이를 연결하는 브릿지 전극들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 구조물은 제 1 터치 전극들, 상기 제 1 터치 전극들 사이에 위치하는 제 2 터치 전극들, 상기 제 1 터치 전극들을 제 1 방향으로 연결하는 제 1 브릿지 전극들 및 상기 제 2 터치 전극들을 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 연결하는 제 2 브릿지 전극들을 포함할 수 있다. 상기 제 2 브릿지 전극들은 상기 제 1 브릿지 전극들과 교차할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 브릿지 전극들은 상기 제 1 터치 전극들, 상기 제 2 터치 전극들 및 상기 제 2 브릿지 전극들과 다른 층에 위치할 수 있다.
상기 제 1 브릿지 전극들과 상기 제 1 터치 전극들, 상기 제 2 터치 전극들 및 상기 제 2 브릿지 전극들 사이에는 터치 절연막이 위치할 수 있다. 상기 터치 절연막은 상기 제 1 브릿지 전극들의 일부 영역을 노출하는 터치 컨택홀들을 포함할 수 있다. 각각의 제 1 터치 전극은 상기 터치 절연막의 해당 컨택홀을 통해 상기 제 1 방향으로 인접한 제 1 브릿지 전극과 연결될 수 있다.
그러나, 상기 터치 구조물을 포함하는 상기 디스플레이 장치는 상기 소자 기판 및/또는 상기 커버 기판의 휨 또는 변형에 의해 상기 터치 구조물 및/또는 상기 발광 소자가 손상될 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 장치에서는 상기 소자 기판 및/또는 상기 커버 기판이 변형되면, 상기 터치 전극들 사이의 거리가 달라져 터치 감도가 저하될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 휨 또는 외부 압력에 의한 변형에 의한 손상을 최소화할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 소자 기판 및/또는 커버 기판이 변형된 상태에서 터치 감도의 저하를 최소화할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 앞서 언급한 과제들로 한정되지 않는다. 여기서 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치는 소자 기판 상에 위치하는 발광 소자를 포함한다. 발광 소자 상에는 봉지 구조물이 위치한다. 봉지 구조물 상에는 터치 구조물이 위치한다. 터치 구조물 상에는 탄성 절연막이 위치한다. 탄성 절연막은 탄성 물질을 포함한다. 탄성 절연막 내에는 고유전 입자들이 분산된다.
탄성 절연막의 두께는 10㎛ 내지 25㎛일 수 있다.
고유전 입자들은 각각 코어 및 쉘을 포함할 수 있다. 쉘은 코어를 감쌀 수 있다.
코어는 금속 산화물을 포함할 수 있다.
금속 산화물은 란타넘(La)을 포함할 수 있다.
쉘은 에폭시계 물질을 포함할 수 있다.
쉘은 아크릴 공중합체를 포함할 수 있다.
탄성 절연막 상에는 편광 필름이 위치할 수 있다. 탄성 절연막은 편광 필름의 측면과 수직 정렬되는 측면을 포함할 수 있다.
터치 구조물은 터치 전극들을 포함할 수 있다. 탄성 절연막은 터치 전극들과 직접 접촉할 수 있다.
탄성 절연막은 수지(resin)를 포함할 수 있다.
고유전 입자들은 금속 산화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 터치 구조물과 커버 기판 사이에 위치하는 탄성 절연막 내에 고유전 입자들이 분산될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 탄성 절연막에 의해 휨 또는 변형에 의한 응력(stress)가 완화될 수 있다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 탄성 절연막 내에 분산된 고유전 입자들에 의해 소자 기판 및/또는 커버 기판이 변형된 상태에서 터치 감도의 저하가 최소화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상에 따른 디스플레이 장치에서는 터치 신호에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 상면을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 I-I'선 및 II-II'선을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 P 영역을 확대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 단면을 나타낸 도면이다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이므로, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않도록 다른 형태로 구체화될 수 있다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호로 표시된 부분들은 동일한 구성 요소들을 의미하며, 도면들에 있어서 층 또는 영역의 길이와 두께는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 덧붙여, 제 1 구성 요소가 제 2 구성 요소 "상"에 있다고 기재되는 경우, 상기 제 1 구성 요소가 상기 제 2 구성 요소와 직접 접촉하는 상측에 위치하는 것뿐만 아니라, 상기 제 1 구성 요소와 상기 제 2 구성 요소 사이에 제 3 구성 요소가 위치하는 경우도 포함한다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위한 것으로, 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 다만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서는 제 1 구성 요소와 제 2 구성 요소는 당업자의 편의에 따라 임의로 명명될 수 있다.
본 발명의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, "포함하다"　또는 "가지다"등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
(실시 예)
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 상면을 나타낸 도면이다. 도 3은 도 2의 I-I'선 및 II-II'선을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다. 도 4는 도 3의 P 영역을 확대한 도면이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 표시 패널(100)을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(100)은 사용자에게 제공되는 영상을 구현할 수 있다. 상기 표시 패널(100)은 다수의 화소들(PXL)을 포함할 수 있다. 각 화소(PXL)는 특정한 색을 나타내는 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(100)은 적색을 나타내는 빛을 방출하는 적색 화소(R), 녹색을 나타내는 빛을 방출하는 녹색 화소(G), 청색을 나타내는 빛을 방출하는 청색 화소(B) 및 백색을 나타내는 빛을 방출하는 백색 화소(W)을 포함할 수 있다.
각 화소(PXL) 내에는 발광 소자(150)가 위치할 수 있다. 상기 발광 소자(150)는 특정 색을 나타내는 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(150)는 순서대로 적층된 제 1 전극(151), 발광층(152) 및 제 2 전극(153)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극(151)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(151)은 반사율이 높은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(151)은 알루미늄(Al) 및 은(Ag)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(151)은 다중층 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(151)은 ITO, IZO와 같은 투명한 도전성 물질을 포함하는 투명 전극들 사이에 반사율이 높은 물질을 포함하는 반사 전극이 위치하는 구조일 수 있다.
상기 발광층(152)은 상기 제 1 전극(151)과 상기 제 2 전극(153) 사이의 전압 차에 대응하는 휘도의 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(152)은 발광 물질을 포함하는 발광 물질층(Emission Material Layer; EML)을 포함할 수 있다. 상기 발광 물질은 유기 물질, 무기 물질 및 하이브리드 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 유기 물질의 발광층(152)을 포함하는 유기 발광 표시 장치일 수 있다.
상기 발광층(152)은 높은 발광 효율을 위하여, 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL), 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL), 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL) 및 전자 주입층(Electron Injection Layer; EIL) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 전극(153)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 전극(153)은 상기 제 1 전극(151)과 다른 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(153)은 투명 전극일 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 발광층(152)에 의해 생성된 빛이 상기 제 2 전극(153)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
상기 발광 소자(150)는 소자 기판(110)에 의해 지지될 수 있다. 상기 발광 소자(150)는 상기 소자 기판(110) 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 예를 들어, 상기 제 1 전극(151)은 상기 소자 기판(110)에 가까이 위치할 수 있다. 상기 소자 기판(110)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(110)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 상기 소자 기판(110)과 상기 발광 소자(150) 사이에 위치하는 박막 트랜지스터(120)를 더 포함할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터(120)는 상기 발광 소자(150)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 박막 트랜지스터(120)는 반도체 패턴(121), 게이트 절연막(122), 게이트 전극(123), 층간 절연막(124), 소스 전극(125) 및 드레인 전극(126)을 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(150)는 상기 박막 트랜지스터(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(150)의 상기 제 1 전극(151)은 상기 박막 트랜지스터(120)의 상기 드레인 전극(126)과 연결될 수 있다.
상기 반도체 패턴(121)은 상기 소자 기판(110)에 가까이 위치할 수 있다. 상기 반도체 패턴(121)은 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(121)은 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 상기 반도체 패턴(121)은 산화물 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(121)은 IGZO를 포함할 수 있다.
상기 반도체 패턴(121)은 소스 영역, 드레인 영역 및 채널 영역을 포함할 수 있다. 상기 채널 영역은 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역 사이에 위치할 수 있다. 상기 채널 영역은 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역보다 상대적으로 낮은 전도율(conductivity)을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은 상기 채널 영역보다 도전형 불순물의 함량이 높을 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 상기 소자 기판(110)과 상기 반도체 패턴(121) 사이에 위치하는 표시 버퍼막(105)을 더 포함할 수 있다. 상기 표시 버퍼막(105)은 상기 반도체 패턴(121)의 외측 방향으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 버퍼막(105)은 상기 소자 기판(110)의 표면을 전체적으로 덮을 수 있다. 상기 표시 버퍼막(105)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 버퍼막(105)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.
상기 게이트 절연막(122)은 상기 반도체 패턴(121) 상에 위치할 수 있다. 상기 게이트 절연막(122)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(122)은 실리콘 산화물 및/또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 상기 게이트 절연막(122)은 다중층 구조일 수 있다. 상기 게이트 절연막(122)은 High-K 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(122)은 하프늄 산화물(HfO) 또는 티타늄 산화물(TiO)을 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(123)은 상기 게이트 절연막(122) 상에 위치할 수 있다. 상기 게이트 전극(123)은 상기 반도체 패턴(121)의 상기 채널 영역과 중첩할 수 있다. 상기 게이트 전극(123)은 상기 게이트 절연막(122)에 의해 상기 반도체 패턴(121)과 절연될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(123)은 상기 게이트 절연막(122)의 측면과 수직 정렬되는 측면을 포함할 수 있다. 상기 게이트 절연막(122)의 측면은 상기 게이트 전극(123)의 측면과 연속될 수 있다.
상기 게이트 전극(123)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(123)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 게이트 전극(123)은 다중층 구조일 수 있다.
상기 층간 절연막(124)은 상기 반도체 패턴(121) 및 상기 게이트 전극(123) 상에 위치할 수 있다. 상기 층간 절연막(124)은 상기 반도체 패턴(121)의 외측 방향으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴(121)의 외측에서 상기 층간 절연막(124)은 상기 표시 버퍼막(105)과 직접 접촉할 수 있다. 상기 층간 절연막(124)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(124)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
상기 소스 전극(125) 및 상기 드레인 전극(126)은 상기 층간 절연막(124) 상에 위치할 수 있다. 상기 소스 전극(125)은 상기 반도체 패턴(121)의 상기 소스 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 드레인 전극(126)은 상기 반도체 패턴(121)의 상기 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(124)은 상기 반도체 패턴(121)의 상기 소스 영역을 노출하는 소스 컨택홀 및 상기 드레인 영역을 노출하는 드레인 컨택홀을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(126)은 상기 소스 전극(125)과 이격될 수 있다.
상기 소스 전극(125) 및 상기 드레인 전극(126)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(125) 및 상기 드레인 전극(126)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 드레인 전극(126)은 상기 소스 전극(125)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극(125)은 다중층 구조일 수 있다. 상기 드레인 전극(126)의 구조는 상기 소스 전극(125)의 구조와 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 드레인 전극(126)은 다중층 구조일 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 상기 박막 트랜지스터(120)와 상기 발광 소자(150) 사이에 위치하는 하부 보호막(130)을 더 포함할 수 있다. 상기 하부 보호막(130)은 외부의 수분 및 충격으로부터 상기 박막 트랜지스터(120)의 손상을 방지할 수 있다. 상기 하부 보호막(130)은 상기 소스 전극(125) 및 상기 드레인 전극(126)의 외측 방향으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 보호막(130)은 상기 소스 전극(125) 및 상기 드레인 전극(126)의 외측에서 상기 층간 절연막(124)과 접촉할 수 있다. 상기 하부 보호막(130)은 상기 드레인 전극(126)의 일부 영역을 노출하는 하부 컨택홀을 포함할 수 있다.
상기 하부 보호막(130)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 보호막(130)은 실리콘 산화물 및/또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 상기 하부 보호막(130)은 다중층 구조일 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 상기 하부 보호막(130)과 상기 발광 소자(150) 사이에 위치하는 오버 코트층(140)을 더 포함할 수 있다. 상기 오버 코트층(140)은 상기 박막 트랜지스터(120)에 의한 단차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 소자 기판(110)과 대향하는 상기 오버 코트층(140)의 상부면은 평평한 평면(flat surface)일 수 있다. 상기 오버 코트층(140)은 상기 하부 컨택홀과 중첩하는 오버 컨택홀을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(151)은 상기 하부 컨택홀 및 상기 오버 컨택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터(120)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 오버 코트층(140)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 오버 코트층(140)은 유동성이 상대적으로 높은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 오버 코트층(140)은 포토 아크릴(photo-acryl; PA)과 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
각 발광 소자(150)는 독립적으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(100)은 인접한 발광 소자들(150)의 상기 제 1 전극들(131) 사이를 절연하는 뱅크 절연막(160)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(160)은 상기 제 1 전극(131)의 가장 자리를 덮을 수 있다. 상기 발광층(132) 및 상기 제 2 전극(133)은 상기 뱅크 절연막(160)에 의해 노출된 상기 제 1 전극(131)의 일부 영역 상에 순서대로 적층될 수 있다.
상기 뱅크 절연막(160)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(160)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 뱅크 절연막(160)은 상기 오버 코트층(140)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 뱅크 절연막(160)은 폴리 이미드(poly-imide; PI)를 포함할 수 있다.
상기 발광 소자(150)의 상기 제 2 전극(153) 상에는 터치 구조물(200)이 위치할 수 있다. 상기 터치 구조물(200)은 사용자의 손 또는 도구와 접촉한 영역의 위치를 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 구조물(200)은 제 1 방향으로 연장하는 제 1 터치 전극 조립체(210) 및 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 연장하는 제 2 터치 전극 조립체(220)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 터치 전극 조립체(210)는 제 1 터치 전극들(210e) 및 제 1 브릿지 전극들(210b)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 터치 전극들(210e)은 서로 이격될 수 있다. 상기 제 1 브릿지 전극들(210b)은 상기 제 1 방향으로 인접한 상기 제 1 터치 전극들(210e) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 1 브릿지 전극들(210b)은 상기 제 1 방향으로 연장하는 형상일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 터치 전극들(210e)은 상기 제 1 브릿지 전극들(210b)에 의해 상기 제 1 방향으로 연결될 수 있다.
상기 제 2 터치 전극 조립체(220)는 제 2 터치 전극들(220e) 및 제 2 브릿지 전극들(220b)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 터치 전극들(220e)은 서로 이격될 수 있다. 상기 제 2 터치 전극들(220e)은 상기 제 1 터치 전극들(210e)과 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 터치 전극들(220e)은 상기 제 1 터치 전극들(210e) 사이에 위치할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 터치 구조물(200)은 상기 제 1 터치 전극들(210e) 및 상기 제 2 터치 전극들(220e) 사이의 상호 정전 용량을 통해 사용자의 손 또는 도구와 접촉한 영역의 위치를 감지할 수 있다.
상기 제 2 브릿지 전극들(220b)은 상기 제 2 방향으로 인접한 상기 제 2 터치 전극들(220e) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 2 브릿지 전극들(220b)은 상기 제 2 방향으로 연장하는 형상일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 터치 전극들(220e)은 상기 제 2 브릿지 전극들(220b)에 의해 상기 제 2 방향으로 연결될 수 있다.
상기 제 2 브릿지 전극들(220b)은 상기 제 1 브릿지 전극들(210b)을 가로지를 수 있다. 상기 제 2 브릿지 전극들(220b)은 상기 제 1 브릿지 전극들(210b)의 일부 영역과 중첩할 수 있다. 상기 제 1 브릿지 전극들(210b)은 상기 제 2 브릿지 전극들(220b)과 절연될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 브릿지 전극들(210b)은 상기 제 2 브릿지 전극들(220b)과 다른 층에 위치할 수 있다. 상기 터치 구조물(200)은 상기 제 1 브릿지 전극들(210b)과 상기 제 2 브릿지 전극들(220b) 사이에 위치하는 터치 절연막(230)을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 브릿지 전극들(210b)은 상기 발광 소자(150)에 가까이 위치할 수 있다. 상기 제 2 브릿지 전극들(220b)은 상기 터치 절연막(230) 상에 위치할 수 있다. 상기 제 2 브릿지 전극들(220b)은 상기 제 2 터치 전극들(220e)과 직접 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 터치 전극들(210e), 상기 제 2 터치 전극들(220e) 및 상기 제 2 브릿지 전극들(220b)은 상기 터치 절연막(230) 상에 위치할 수 있다.
상기 터치 구조물(200)은 상기 발광 소자(150)에 가까이 위치하는 터치 버퍼막(205)을 더 포함할 수 있다. 상기 터치 버퍼막(205)은 상기 터치 전극들(210e, 220e) 및 상기 브릿지 전극들(210b, 220b)과 상기 발광 소자(150) 사이의 불필요한 연결을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 브릿지 전극들(210b)은 상기 터치 버퍼막(205)과 상기 터치 절연막(230) 사이에 위치할 수 있다. 상기 터치 버퍼막(205)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 버퍼막(205)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.
상기 터치 절연막(230)은 상기 제 1 터치 전극들(210e)을 해당 제 1 브릿지 전극(210b)과 전기적으로 연결하기 위한 터치 컨택홀들(230h)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 컨택홀들(230h)은 각각 상기 제 1 브릿지 전극들(210b)의 일부 영역을 노출할 수 있다. 각각의 제 1 브릿지 전극(210b)은 상기 터치 컨택홀들(230h)에 의해 양측 단부가 노출될 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 컨택홀들(230h)은 상기 제 1 브릿지 전극들(210b)의 단부와 중첩할 수 있다.
상기 터치 구조물(200)은 각 터치 전극 조립체(210, 220)를 해당 터치 패드(240)와 연결하는 라우팅 라인들(250)을 더 포함할 수 있다. 상기 라우팅 라인들(250)은 상기 터치 구조물(200)의 가장 자리를 따라 연장할 수 있다. 상기 터치 패드들(240)은 상기 소자 기판(110) 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 라우팅 라인들(250)은 상기 소자 기판(110)의 가장 자리를 따라 연장할 수 있다.
상기 발광 소자(150)과 상기 터치 구조물(200) 사이에는 봉지 구조물(300)이 위치할 수 있다. 상기 봉지 구조물(300)은 외부 수분으로부터 상기 발광 소자(150)를 보호할 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지 구조물(300)은 상기 발광 소자(150) 상에 순서대로 적층된 제 1 무기 봉지막(310), 유기 봉지막(320) 및 제 2 무기 봉지막(330)을 포함할 수 있다. 상기 터치 구조물(200)은 상기 제 2 무기 봉지막(330)과 직접 접촉할 수 있다.
상기 제 1 무기 봉지막(310) 및 상기 제 2 무기 봉지막(330)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 무기 봉지막(310) 및 상기 제 2 무기 봉지막(330)은 실리콘 산화물(SiO) 또는 실리콘 질화물(SiN)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 무기 봉지막(310) 및 상기 제 2 무기 봉지막(330)은 저온 증착이 가능한 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 무기 봉지막(310) 및 상기 제 2 무기 봉지막(330)은 알루미나(AlO)를 포함할 수 있다. 상기 제 3 무기 봉지막(330)은 상기 제 1 무기 봉지막(310)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 유기 봉지막(320)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 유기 봉지막(320)은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘 옥시카를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 휨에 의한 응력이 분산될 수 있다.
상기 소자 기판(110) 상에는 상기 유기 봉지막(320)의 확산을 방지하기 위한 댐(400)이 위치할 수 있다. 상기 댐(400)은 상기 소자 기판(110)의 가장 자리에 가까이 위치할 수 있다. 상기 댐(400)은 상기 유기 봉지막(320)에 의한 상기 터치 패드들(240)의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 댐(400)은 상기 소자 기판(110)의 가장 자리를 따라 연장하는 제 1 댐(410) 및 상기 발광 소자(150)와 상기 터치 패드들(240) 사이를 가로지르는 제 2 댐(420)을 포함할 수 있다.
상기 터치 구조물(200) 상에는 커버 기판(170)이 위치할 수 있다. 상기 커버 기판(170)은 외부 충격 및 수분으로부터 상기 발광 소자(150) 및 상기 터치 구조물(200)을 보호할 수 있다. 상기 커버 기판(170)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 커버 기판(170)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판(170)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 터치 구조물(200)은 상기 제 1 터치 전극들(210e), 상기 제 2 터치 전극들(220e) 및 상기 제 2 브릿지 전극들(220b) 상에 위치하는 터치 보호막(260)을 더 포함할 수 있다. 상기 커버 기판(170)은 상기 터치 보호막(260)과 직접 접촉할 수 있다. 상기 커버 기판(170)은 상기 터치 보호막(260)에 의해 상기 발광 소자(150) 및 상기 터치 구조물(200)을 포함하는 상기 소자 기판(110)과 결합될 수 있다. 상기 터치 보호막(260)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 보호막(260)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
상기 터치 보호막(260)과 상기 커버 기판(170) 사이에는 탄성 절연막(500)이 위치할 수 있다. 상기 탄성 절연막(500)은 상기 소자 기판(110) 및/또는 상기 커버 기판(170)의 휨 또는 외부 압력에 의한 변형으로 발생한 응력(stress)을 완화할 수 있다. 예를 들어, 상기 탄성 절연막(500)은 수지(resin)과 같은 탄성 물질(510)을 포함할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 내구성 및 내충격성이 향상될 수 있다.
상기 탄성 절연막(500) 내에는 고유전 입자들(600)이 분산될 수 있다. 상기 고유전 입자들(600)은 상대적으로 높은 유전율을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 고유전 입자들(600)은 각각 코어(610) 및 상기 코어(610)를 둘러싸는 쉘(620)을 포함할 수 있다. 상기 코어(610)는 에너지 밴드 갭(energy band gap)이 높은 금속 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 코어(610)는 란타늄(La)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 탄성 절연막(500) 내에 분산된 상기 고유전 입자들(600)에 의해 터치 감도가 향상될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 휨 또는 외부 압력에 의해 상기 소자 기판(110) 및/또는 상기 커버 기판(170)이 변형되면, 상기 탄성 절연막(500)이 상기 소자 기판(110) 및/또는 상기 커버 기판(170)의 형태에 따라 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 소자 기판(110) 및/또는 상기 커버 기판(170)의 변형에 의한 터치 감도의 저하가 상기 탄성 절연막(500) 내에 분산된 상기 고유전 입자들(600)에 의해 최소화될 수 있다.
상기 쉘(620)은 상기 고유전 입자들(600)의 유전율을 높일 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 쉘(620)은 에폭시계 물질을 포함할 수 있다. 상기 쉘(620)은 상기 탄성 절연막(500)의 탄성을 높일 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 쉘(620)은 아크릴레이트 공중합체를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 쉘(620)의 물질을 통해 유전 특성 및 탄성 특성을 조절할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 탄성 절연막(500) 및 상기 코어(610)의 물질에 대한 자유도가 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 소자 기판(110) 및/또는 상기 커버 기판(170)의 변형에 의한 특성 저하가 효과적으로 방지될 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 터치 구조물(200)과 커버 기판(170) 사이에 고유전 입자들(600)이 분산된 탄성 절연막(500)을 배치함으로써, 휨 또는 외부 압력에 의한 손상이 방지되고, 터치 감도의 저하가 최소화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 터치 신호에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다.
아래의 표 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에 일정 무게의 구슬을 떨어뜨렸을 때, 탄성 절연막(500)의 두께에 따른 변형이 일어나는 높이를 나타낸 것이다.
탄성 절연막의 두께(㎛) 1 2 5 10 20 30
변형이 발생한 높이(cm) 20 25 40 61 65 67
표 1을 참조하면, 탄성 절연막(500)의 두께가 증가할수록 변형이 일어나는 높이의 큰 폭으로 증가하지만, 상기 탄성 절연막(500)의 두께가 10㎛ 이상에서는 변형이 일어나는 높이의 변화가 크게 줄어드는 것을 알 수 있다. 변형이 일어나기 위하여 일정 무게의 구슬이 떨어지는 높이가 증가한다는 것은 내충격성 및 내구성이 향상된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 내충격성 및 내구성을 최대화될 수 있도록, 상기 탄성 절연막(500)이 10㎛ 이상의 두께를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
아래의 표 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서 탄성 절연막(500)의 두께에 따른 유전율을 나타낸 것이다.
탄성 절연막의 두께(㎛) 5 10 20 25 30
유전율 6.7 6.0 5.0 4.0 3.7
표 2를 참조하면, 탄성 절연막(500)의 두께가 증가할수록 유전율의 변화가 크게 발생하지만, 상기 탄성 절연막(500)의 두께가 25㎛ 이상에서는 유전율의 변화가 크게 감소하는 것을 알 수 있다. 터치 구조물(200)과 커버 기판(170) 사이의 유전율이 감소하면, 터치 감도가 저하될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 터치 감도가 일정 이상이 유지되도록 탄성 절연막(500)이 25㎛ 이하의 두께를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 커버 기판(170)과 상기 탄성 절연막(500) 사이에 위치하는 편광 필름(180)을 더 포할 수 있다. 상기 편광 필름(180)은 외광 반사를 방지하여 상기 발광 소자(150)에 의해 구현된 영상의 선명도를 향상할 수 있다. 예를 들어, 상기 편광 필름(180)은 상기 소자 기판(110)을 향한 상기 커버 기판(170)의 하부면과 직접 접촉할 수 있다.
상기 탄성 절연막(500)은 상기 편광 필름(180)과 직접 접촉할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 결합 과정에서 상기 탄성 절연막(500) 및 상기 편광 필름(180)의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 탄성 절연막(500)의 측면은 상기 편광 필름(180)의 측면과 연속될 수 있다. 상기 탄성 절연막(500)은 상기 편광 필름(180)의 측면과 수직 정렬되는 측면을 포함할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 탄성 절연막(500)과 상기 편광 필름(180)이 결합 과정에서 손상되는 것이 방지될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 탄성 절연막(500)이 상기 터치 보호막(260)과 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 탄성 절연막(500)을 향한 상기 터치 보호막(260)의 가장 자리는 상기 탄성 절연막(500)의 가장 자리와 일치할 수 있다. 상기 탄성 절연막(500)의 측면은 상기 댐(400)보다 상기 소자 기판(100)의 내측에 위치할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 상기 탄성 절연막(500)과 상기 터치 보호막(260) 사이의 어긋난 영역을 통한 투습이 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 변형에 의한 손상 및 터치 감도의 저하가 효과적으로 방지될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 터치 전극들(210e, 220e) 상에 터치 보호막(260) 및 탄성 절연막(500)이 순서대로 적층되는 것으로 설명된다, 그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 터치 전극들(210e, 220e)과 직접 접촉하는 탄성 절연막(500)을 포함할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 전체적인 공정의 시간 및 비용이 절감될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 터치 보호막(260)과 탄성 절연막(500)의 오정렬에 의한 불량이 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서는 터치 신호에 대한 신뢰성 및 제조 효율이 향상될 수 있다.
100 : 표시 패널 110 : 소자 기판
150 : 발광 소자 200 : 터치 구조물
210 : 제 1 터치 전극 조립체 210e : 제 1 터치 전극
210b : 제 1 브릿지 전극 220 : 제 2 터치 전극 조립체
220e : 제 2 터치 전극 220b : 제 2 브릿지 전극
230 : 터치 절연막 300 : 봉지 구조물
500 : 반사 방지막

Claims (11)

  1. 소자 기판 상에 위치하는 발광 소자;
    상기 발광 소자 상에 위치하는 봉지 구조물;
    상기 봉지 구조물 상에 위치하고, 터치 전극들 및 각 터치 전극을 패드와 전기적으로 연결하는 라우팅 라인들을 포함하는 터치 구조물;
    상기 터치 구조물 상에 위치하고, 탄성 물질을 포함하는 탄성 절연막; 및
    상기 탄성 절연막 내에 분산된 고유전 입자들을 포함하되,
    각 라우팅 라인은 상기 봉지 구조물의 측면을 따라 연장하고,
    상기 탄성 절연막의 두께는 10㎛ 내지 25㎛인 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고유전 입자들은 각각 코어 및 상기 코어를 감싸는 쉘을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 코어는 금속 산화물을 포함하는 디스플레이 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 금속 산화물은 란타늄(La)을 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 쉘은 에폭시계 물질을 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 쉘은 아크릴 공중합체를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 절연막 상에 위치하는 편광 필름을 더 포함하되,
    상기 탄성 절연막은 상기 편광 필름의 측면과 수직 정렬되는 측면을 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 절연막은 상기 터치 전극들과 직접 접촉하는 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 절연막은 수지(resin)를 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 절연막 상에 위치하는 커버 기판을 더 포함하는 디스플레이 장치.
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