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KR20220115707A - 전자 장치 및 전자 장치 검사 방법 - Google Patents

전자 장치 및 전자 장치 검사 방법 Download PDF

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Publication number
KR20220115707A
KR20220115707A KR1020210018488A KR20210018488A KR20220115707A KR 20220115707 A KR20220115707 A KR 20220115707A KR 1020210018488 A KR1020210018488 A KR 1020210018488A KR 20210018488 A KR20210018488 A KR 20210018488A KR 20220115707 A KR20220115707 A KR 20220115707A
Authority
KR
South Korea
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electrode
layer
capacitance
common electrode
sensing
Prior art date
Application number
KR1020210018488A
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English (en)
Inventor
강봉일
김상국
윤가연
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
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Priority to US17/487,165 priority patent/US11733793B2/en
Priority to CN202111373362.1A priority patent/CN114914273A/zh
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 검사 방법은 공통 전극을 포함하는 표시층 및 상기 표시층 위에 배치되고 제1 감지 전극 및 상기 제1 감지 전극과 절연 교차되는 제2 감지 전극을 포함하는 센서층을 포함하는 전자 장치를 제공하는 단계, 상기 제1 감지 전극에 검사 주파수를 갖는 검사 신호를 제공하는 단계, 상기 검사 신호로부터 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극 사이의 커패시턴스를 측정하는 단계, 및 상기 커패시턴스를 근거로 상기 공통 전극을 검사하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전자 장치 및 전자 장치 검사 방법{ELECTRONIC MODULE AND ELECTRONIC MODULE TESTING METHOD}
본 발명은 신뢰성이 향상된 전자 장치 및 전자 장치 검사 방법에 관한 것이다.
스마트폰, 텔레비전, 모니터 등에 사용되는 전자 장치는 공통 전극을 포함하는 표시층 및 센서층과 같은 다양한 소자들을 포함하고 있다. 상기 소자들의 신뢰성 확보를 위해 개발 및 제조 과정에서 상기 소자들의 동작 특성 및 상기 소자들 사이의 전기적 연결 관계를 검증하는 절차가 요구된다.
본 발명은 신뢰성이 향상된 전자 장치 및 전자 장치 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 검사 방법은 공통 전극을 포함하는 표시층 및 상기 표시층 위에 배치되고 제1 감지 전극 및 상기 제1 감지 전극과 절연 교차되는 제2 감지 전극을 포함하는 센서층을 포함하는 전자 장치를 제공하는 단계, 상기 제1 감지 전극에 검사 주파수를 갖는 검사 신호를 제공하는 단계, 상기 검사 신호로부터 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극 사이의 커패시턴스를 측정하는 단계, 및 상기 커패시턴스를 근거로 상기 공통 전극을 검사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 검사 주파수는 500kHz 이상 700kHz 이하의 주파수를 가질 수 있다.
상기 전자 장치는 상기 공통 전극에 전원을 제공하는 전원 공급부를 더 포함하고, 상기 표시층은 상기 공통 전극 및 상기 전원 공급부를 전기적으로 연결하는 제1 연결 전극, 제2 연결 전극, 제3 연결 전극, 및 제4 연결 전극을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 연결 전극 및 상기 제2 연결 전극 각각은 제1 방향으로 연장되고 상기 제1 연결 전극 및 상기 제2 연결 전극은 서로 마주하고, 상기 제3 연결 전극 및 상기 제4 연결 전극 각각은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 상기 제3 연결 전극 및 상기 제4 연결 전극은 인접하게 배치될 수 있다.
상기 공통 전극을 검사하는 단계는 상기 공통 전극과 상기 제1 내지 제4 연결 전극 사이의 전기적인 연결 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공통 전극과 상기 제1 내지 제4 연결 전극 사이의 전기적인 연결 여부를 판단하는 단계는 상기 커패시턴스가 기준 커패시턴스에 비해 증가하면 상기 제1 내지 상기 제4 연결 전극 중 적어도 하나가 상기 공통 전극과 전기적으로 연결되지 않은 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공통 전극과 상기 제1 내지 제4 연결 전극 사이의 전기적인 연결 여부를 판단하는 단계는 상기 커패시턴스가 기준 커패시턴스와 동일하면 상기 제1 내지 상기 제4 연결 전극 각각이 상기 공통 전극과 전기적으로 연결된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 커패시턴스는 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극 사이에 형성되는 제1 커패시턴스 및 상기 제1 감지 전극, 상기 공통 전극, 및 상기 제2 감지 전극 사이에 형성되는 제2 커패시턴스를 포함할 수 있다.
상기 검사 신호는 상기 제1 커패시턴스에 대한 정보를 포함하는 제1 신호 및 상기 제2 커패시턴스에 대한 정보를 포함하는 제2 신호를 포함할 수 있다.
상기 검사 신호를 제공하는 단계는 상기 제2 신호의 변화를 근거로 상기 커패시턴스가 변화되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공통 전극을 검사하는 단계는 상기 커패시턴스가 기준 커패시턴스에 비해 증가하면 상기 공통 전극을 불량으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공통 전극을 검사하는 단계는 상기 커패시턴스가 기준 커패시턴스와 동일하면 상기 공통 전극을 양품으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 감지 전극 및 상기 공통 전극 사이의 거리는 8μm 이상 12μm 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 검사 방법은 공통 전극을 포함하는 표시층 및 상기 표시층 위에 직접 배치되고 구동 주파수로 동작하는 복수의 감지 전극들을 포함하는 센서층을 포함하는 전자 장치를 제공하는 단계, 상기 복수의 감지 전극들 중 일부에 상기 구동 주파수보다 높은 주파수를 갖는 검사 주파수를 갖는 검사 신호를 제공하는 단계, 및 상기 검사 신호를 근거로 상기 공통 전극의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 검사 주파수는 500kHz 이상 700kHz 이하의 주파수를 가질 수 있다.
상기 검사 신호는 제1 신호 및 상기 제1 신호와 상이한 제2 신호를 포함하고, 상기 제1 신호는 상기 복수의 감지 전극들 사이에 형성되는 제1 커패시턴스에 대한 정보를 포함하고, 상기 제2 신호는 상기 복수의 감지 전극들 중 하나, 상기 공통 전극, 및 상기 복수의 감지 전극들 중 다른 하나 사이에 형성되는 제2 커패시턴스에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 공통 전극의 불량 여부를 판단하는 단계는 상기 제1 커패시턴스 및 상기 제2 커패시턴스의 합이 기준 커패시턴스에 비해 증가하면 상기 공통 전극을 불량으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공통 전극의 불량 여부를 판단하는 단계는 상기 제1 커패시턴스 및 상기 제2 커패시턴스의 합이 기준 커패시턴스와 동일하면 상기 공통 전극을 양품으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 공통 전극 및 상기 공통 전극과 전기적으로 연결된 복수의 연결 전극들을 포함하는 표시층, 상기 표시층 위에 배치되고, 제1 감지 전극 및 상기 제1 감지 전극과 절연 교차되는 제2 감지 전극을 포함하는 센서층, 및 상기 공통 전극에 전원을 제공하는 전원 공급부를 포함하고, 상기 복수의 연결 전극들은 상기 전원 공급부와 전기적으로 연결되고, 제1 방향으로 연장된 제1 연결 전극, 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 제1 연결 전극과 마주하는 제2 연결 전극, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 제3 연결 전극, 및 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 제3 연결 전극과 인접한 제4 연결 전극을 포함할 수 있다.
상기 제1 감지 전극 및 상기 공통 전극 사이의 거리는 8μm 이상 12μm 이하일 수 있다.
상술된 바에 따르면, 제1 내지 제4 연결 전극에 의해 표시층의 공통 전극의 저항이 감소될 수 있다. 공통 전극에서 발생할 수 있는 발열이 감소될 수 있다. 또한, 공통 전극의 소모 전류가 감소될 수 있다. 즉, 표시층의 전체적인 구동이 개선될 수 있다. 따라서, 신뢰성이 향상된 전자 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전자 장치의 검사 방법은 센서층에 제공된 감지 주파수를 갖는 검사 신호를 통해 제1 내지 제4 연결 전극이 배치된 영역들 각각의 커패시턴스를 확인하고, 커패시턴스를 근거로 제1 내지 제4 연결 전극 각각의 연결 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 향상된 전자 장치 검사 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시층 및 구동부들의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시층 및 회로 기판의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 화소들 중 하나의 화소의 등가 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시층의 일부분을 도시한 투과 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 8의 I-I'를 따라 절단한 단면도이다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 8의 II-II'를 따라 절단한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 검사 방법의 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 회로도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수에 따른 커패시턴스를 도시한 그래프이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
"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.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(1000)는 텔리비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장치들을 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치(1000)는 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션, 게임기, 스마트폰, 태블릿, 또는 카메라와 같은 중소형 전자 장치들을 포함할 수도 있다. 다만, 이는 예시적인 실시예로 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 장치들을 포함할 수도 있다. 도 1에서는 전자 장치(1000)가 휴대폰인 것을 예시적으로 도시하였다.
전자 장치(1000)는 액티브 영역(1000A)을 통해 영상을 표시할 수 있다. 액티브 영역(1000A)에는 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 면과 평행한 제1 표시면(1000A1) 및 제1 표시면(1000A1)으로부터 연장된 제2 표시면(1000A2)이 정의될 수 있다.
제2 표시면(1000A2)은 제1 표시면(1000A1)의 일 측으로부터 벤딩되어 제공될 수 있다. 또한 제2 표시면(1000A2)은 복수로 제공될 수 있다. 이 경우, 제2 표시면들(1000A2)은 제1 표시면(1000A1)의 적어도 2 개의 측으로부터 벤딩되어 제공될 수 있다. 액티브 영역(1000A)에는 하나의 제1 표시면(1000A1) 및 한 개 이상 네 개 이하의 제2 표시면들(1000A2)이 정의될 수 있다. 다만, 액티브 영역(1000A)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니며, 액티브 영역(1000A)에는 제1 표시면(1000A1)만이 정의될 수도 있다.
전자 장치(1000)의 두께 방향은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 제3 방향(DR3)과 나란할 수 있다. 따라서, 전자 장치(1000)를 구성하는 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)을 기준으로 정의될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(1000)는 표시층(100) 및 센서층(200)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시층(100)은 발광형 표시층일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 표시층(100)은 유기 발광 표시층, 퀀텀닷 표시층, 마이크로 엘이디 표시층, 또는 나노 엘이디 표시층일 수 있다. 표시층(100)은 베이스층(110), 회로층(120), 발광 소자층(130), 및 봉지층(140)을 포함할 수 있다.
베이스층(110)은 회로층(120)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(110)은 유리 기판, 금속 기판, 또는 고분자 기판일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스층(110)은 무기층, 유기층, 또는 복합 재료층일 수 있다.
베이스층(110)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스층(110)은 제1 합성 수지층, 상기 제1 합성 수지층 위에 배치된 실리콘 옥사이드(SiOx)층, 상기 실리콘 옥사이드층 위에 배치된 아몰퍼스 실리콘(a-Si)층, 및 상기 아몰퍼스 실리콘층 위에 배치된 제2 합성 수지층을 포함할 수 있다. 상기 실리콘 옥사이드층 및 상기 아몰퍼스 실리콘층은 베이스 배리어층이라 지칭될 수 있다.
상기 제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 폴리이미드(polyimide)계 수지를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 아크릴(acrylate)계 수지, 메타크릴(methacrylate)계 수지, 폴리아이소프렌(polyisoprene)계 수지, 비닐(vinyl)계 수지, 에폭시(epoxy)계 수지, 우레탄(urethane)계 수지, 셀룰로오스(cellulose)계 수지, 실록산(siloxane)계 수지, 폴리아미드(polyamide)계 수지 및 페릴렌(perylene)계 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 "~~" 계 수지는 "~~" 의 작용기를 포함하는 것을 의미한다.
회로층(120)은 베이스층(110) 위에 배치될 수 있다. 회로층(120)은 절연층, 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 코팅, 증착 등의 방식으로 절연층, 반도체층, 및 도전층이 베이스층(110) 위에 형성되고, 이후, 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 절연층, 반도체층, 및 도전층이 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이 후, 회로층(120)에 포함된 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인이 형성될 수 있다.
발광 소자층(130)은 회로층(120) 위에 배치될 수 있다. 발광 소자층(130)은 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자층(130)은 유기 발광 물질, 퀀텀닷, 퀀텀 로드, 마이크로 엘이디, 또는 나노 엘이디를 포함할 수 있다.
봉지층(140)은 발광 소자층(130) 위에 배치될 수 있다. 봉지층(140)은 수분, 산소, 및 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(130)을 보호할 수 있다.
센서층(200)은 연속된 공정을 통해 표시층(100) 위에 형성될 수 있다. 이 경우, 센서층(200)은 표시층(100) 위에 직접 배치된다고 표현될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 센서층(200)과 표시층(100) 사이에 제3 의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 센서층(200)과 표시층(100) 사이에는 별도의 접착 부재가 배치되지 않을 수 있다. 또는, 센서층(200)은 표시층(100)과 접착 부재를 통해 서로 결합될 수 있다. 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 센서층(200) 위에 윈도우 부재가 배치될 수 있다. 상기 윈도우 부재는 외부 충격으로부터 전자 장치(1000)의 내부 구성들을 보호하며, 실질적으로 전자 장치(1000)의 액티브 영역(1000A)을 제공하는 구성일 수 있다. 예를 들어, 상기 윈도우 부재는 유리 기판, 사파이어 기판, 또는 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 상기 윈도우 부재는 다층 또는 단층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 윈도우 부재는 접착제로 결합된 복수 개의 플라스틱 필름의 적층 구조를 가지거나, 접착제로 결합된 유리 기판 및 플라스틱 필름의 적층 구조를 가질 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다. 도 3을 설명함에 있어서, 도 2를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 3을 참조하면, 베이스층(110)의 상면에 적어도 하나의 무기층이 형성될 수 있다. 무기층은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기층은 다층으로 형성될 수 있다. 다층의 무기층들은 배리어층 및/또는 버퍼층을 구성할 수 있다. 본 실시예에서 표시층(100)은 버퍼층(BFL)을 포함하는 것으로 도시되었다.
버퍼층(BFL)은 베이스층(110)과 반도체 패턴 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다. 버퍼층(BFL)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함할 수 있으며, 실리콘옥사이드층과 실리콘나이트라이드층은 교대로 적층될 수 있다.
반도체 패턴은 버퍼층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 반도체 패턴은 비정질실리콘, 저온다결정실리콘, 또는 산화물 반도체를 포함할 수도 있다.
도 3은 일부의 반도체 패턴을 도시한 것일 뿐이고, 다른 영역에 반도체 패턴이 더 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 화소들에 걸쳐 특정한 규칙으로 배열될 수 있다. 반도체 패턴은 도핑 여부에 따라 전기적 성질이 다를 수 있다. 반도체 패턴은 전도율이 높은 제1 영역과 전도율이 낮은 제2 영역을 포함할 수 있다. 제1 영역은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. P타입의 트랜지스터는 P형 도판트로 도핑된 도핑 영역을 포함하고, N타입의 트랜지스터는 N형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함할 수 있다. 제2 영역은 비도핑 영역이거나, 제1 영역 대비 낮은 농도로 도핑될 수 있다.
제1 영역의 전도성은 제2 영역보다 크고, 실질적으로 전극 또는 신호 라인의 역할을 할 수 있다. 제2 영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당할 수 있다. 다시 말해, 반도체 패턴의 일부분은 트랜지스터의 액티브일수 있고, 다른 일부분은 트랜지스터의 소스 또는 드레인일 수 있고, 또 다른 일부분은 연결 전극 또는 연결 신호 라인일 수 있다.
화소들 각각은 7개의 트랜지스터들, 하나의 커패시터, 및 발광 소자를 포함하는 등가회로를 가질 수 있으며, 화소의 등가회로는 다양한 형태로 변형될 수 있다. 상기 화소들에 대해서는 후술된다. 도 3에서는 화소에 포함되는 하나의 트랜지스터(100PC) 및 발광 소자(100PE)를 예시적으로 도시하였다.
트랜지스터(100PC)는 소스(SC1), 액티브(A1), 드레인(D1), 및 게이트(G1)를 포함할 수 있다. 소스(SC1), 액티브(A1), 및 드레인(D1)은 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 소스(SC1) 및 드레인(D1)은 단면 상에서 액티브(A1)로부터 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다. 도 3에는 반도체 패턴으로부터 형성된 연결 신호 라인(SCL)의 일부분을 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 연결 신호 라인(SCL)은 평면 상에서 트랜지스터(100PC)의 드레인(D1)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 절연층(10)은 버퍼층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(10)은 복수 개의 화소들에 공통으로 중첩하며, 반도체 패턴을 커버할 수 있다. 제1 절연층(10)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 절연층(10)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 절연층(10)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다. 제1 절연층(10)뿐만 아니라 후술하는 회로층(120)의 절연층은 무기층 및/또는 유기층일 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 무기층은 상술한 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
게이트(G1)는 제1 절연층(10) 위에 배치된다. 게이트(G1)는 금속 패턴의 일부분일 수 있다. 게이트(G1)는 액티브(A1)에 중첩한다. 반도체 패턴을 도핑하는 공정에서 게이트(G1)는 마스크로 기능할 수 있다.
제2 절연층(20)은 제1 절연층(10) 위에 배치되며, 게이트(G1)를 커버할 수 있다. 제2 절연층(20)은 화소들에 공통으로 중첩할 수 있다. 제2 절연층(20)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제2 절연층(20)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 및 실리콘옥시나이트라이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 절연층(20)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
제3 절연층(30)은 제2 절연층(20) 위에 배치될 수 있다. 제3 절연층(30)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 절연층(30)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(30) 위에 배치될 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제1, 제2, 및 제3 절연층(10, 20, 30)을 관통하는 컨택홀(CNT-1)을 통해 연결 신호 라인(SCL)에 접속될 수 있다.
제4 절연층(40)은 제3 절연층(30) 위에 배치될 수 있다. 제4 절연층(40)은 단층의 실리콘 옥사이드층일 수 있다. 제5 절연층(50)은 제4 절연층(40) 위에 배치될 수 있다. 제5 절연층(50)은 유기층일 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(50) 위에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제4 절연층(40) 및 제5 절연층(50)을 관통하는 컨택홀(CNT-2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 접속될 수 있다.
제6 절연층(60)은 제5 절연층(50) 위에 배치되며, 제2 연결 전극(CNE2)을 커버할 수 있다. 제6 절연층(60)은 유기층일 수 있다.
발광 소자층(130)은 회로층(120) 위에 배치될 수 있다. 발광 소자층(130)은 발광 소자(100PE)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자층(130)은 유기 발광 물질, 퀀텀닷, 퀀텀 로드, 마이크로 엘이디, 또는 나노 엘이디를 포함할 수 있다. 이하에서, 발광 소자(100PE)가 유기 발광 소자인 것을 예로 들어 설명하나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
발광 소자(100PE)는 제1 전극(AE), 발광층(EL), 및 제2 전극(CE)을 포함할 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(60) 위에 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(60)을 관통하는 컨택홀(CNT-3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 접속될 수 있다.
화소 정의막(70)은 제6 절연층(60) 위에 배치되며, 제1 전극(AE)의 일부분을 커버할 수 있다. 화소 정의막(70)에는 개구부(70-OP)가 정의된다. 화소 정의막(70)의 개구부(70-OP)는 제1 전극(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다.
액티브 영역(1000A, 도 1 참조)은 발광 영역(PXA)과 발광 영역(PXA)에 인접한 비발광 영역(NPXA)을 포함할 수 있다. 비발광 영역(NPXA)은 발광 영역(PXA)을 에워쌀 수 있다. 본 실시예에서 발광 영역(PXA)은 개구부(70-OP)에 의해 노출된 제1 전극(AE)의 일부 영역에 대응하게 정의되었다.
발광층(EL)은 제1 전극(AE) 위에 배치될 수 있다. 발광층(EL)은 개구부(70-OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(EL)은 화소들 각각에 분리되어 형성될 수 있다. 발광층(EL)이 화소들 각각에 분리되어 형성된 경우, 발광층들(EL) 각각은 청색, 적색, 및 녹색 중 적어도 하나의 색의 광을 발광할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 발광층(EL)은 화소들에 연결되어 공통으로 제공될 수도 있다. 이 경우, 발광층(EL)은 청색 광을 제공하거나, 백색 광을 제공할 수도 있다.
제2 전극(CE)은 발광층(EL) 위에 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 일체의 형상을 갖고, 복수의 화소들에 공통적으로 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 공통 전극(CE)으로 지칭될 수 있다.
도시되지 않았으나, 제1 전극(AE)과 발광층(EL) 사이에는 정공 제어층이 배치될 수 있다. 정공 제어층은 발광 영역(PXA)과 비발광 영역(NPXA)에 공통으로 배치될 수 있다. 정공 제어층은 정공 수송층을 포함하고, 정공 주입층을 더 포함할 수 있다. 발광층(EL)과 제2 전극(CE) 사이에는 전자 제어층이 배치될 수 있다. 전자 제어층은 전자 수송층을 포함하고, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다. 정공 제어층과 전자 제어층은 오픈 마스크를 이용하여 복수 개의 화소들에 공통으로 형성될 수 있다.
봉지층(140)은 발광 소자층(130) 위에 배치될 수 있다. 봉지층(140)은 순차적으로 적층된 무기층, 유기층, 및 무기층을 포함할 수 있으나, 봉지층(140)을 구성하는 층들이 이에 제한되는 것은 아니다.
무기층들은 수분 및 산소로부터 발광 소자층(130)을 보호하고, 유기층은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(130)을 보호할 수 있다. 무기층들은 실리콘나이트라이드층, 실리콘옥시나이트라이드층, 실리콘옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다. 유기층은 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
센서층(200)은 연속된 공정을 통해 표시층(100) 위에 형성될 수 있다. 이 경우, 센서층(200)은 표시층(100) 위에 직접 배치된다고 표현될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 센서층(200)과 표시층(100) 사이에 제3 의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 센서층(200)과 표시층(100) 사이에는 별도의 접착 부재가 배치되지 않을 수 있다. 또는, 센서층(200)은 접착 부재를 통해 표시층(100)에 결합될 수 있다. 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다.
센서층(200)은 베이스 절연층(201), 제1 도전층(202), 감지 절연층(203), 제2 도전층(204), 및 커버 절연층(205)을 포함할 수 있다.
베이스 절연층(201)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 및 실리콘옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무기층일 수 있다. 또는 베이스 절연층(201)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 또는 이미드 계열 수지를 포함하는 유기층일 수도 있다. 베이스 절연층(201)은 단층 구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 도전층(202) 및 제2 도전층(204) 각각은 단층구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
단층구조의 도전층은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 인듐주석산화물(indium tin oxide, ITO), 인듐아연산화물(indium zinc oxide, IZO), 산화아연(zinc oxide, ZnO), 또는 인듐아연주석산화물(indium zinc tin oxide, IZTO) 등과 같은 투명한 전도성산화물을 포함할 수 있다. 그밖에 투명 도전층은 PEDOT과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 그라핀 등을 포함할 수 있다.
다층구조의 도전층은 금속층들을 포함할 수 있다. 금속층들은 예컨대 티타늄/알루미늄/티타늄의 3층 구조를 가질 수 있다. 다층구조의 도전층은 적어도 하나의 금속층 및 적어도 하나의 투명 도전층을 포함할 수 있다.
제2 도전층(204) 및 제2 전극(CE) 사이에는 기생 커패시턴스(Cb)이 형성될 수 있다. 제2 도전층(204) 및 제2 전극(CE) 사이의 거리(HT)는 8μm 이상 12μm 이하일 수 있다.
감지 절연층(203) 및 커버 절연층(205) 중 적어도 어느 하나는 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
감지 절연층(203) 및 커버 절연층(205) 중 적어도 어느 하나는 유기막을 포함할 수 있다. 유기막은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시층 및 구동부들의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 표시층(100)은 복수의 스캔 라인들(SL1-SLn), 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm), 및 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 복수의 화소들(PX) 각각은 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 대응하는 데이터 라인과 연결되고, 복수의 스캔 라인들(SL1-SLn) 중 대응하는 스캔 라인과 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 표시층(100)은 발광 제어 라인들을 더 포함하고, 표시 구동부는 발광 제어 라인들에 제어 신호들을 제공하는 발광 구동 회로를 더 포함할 수 있다. 표시층(100)의 구성은 특별히 제한되지 않는다.
전자 장치(1000)는 신호 제어 회로(100C1), 스캔 구동 회로(100C2), 및 데이터 구동 회로(100C3), 전원 공급부(100C4)를 더 포함할 수 있다.
신호 제어 회로(100C1)는 메인 제어부로부터 영상 데이터(RGB) 및 제어 신호(D-CS)를 수신할 수 있다. 제어 신호(D-CS)는 다양한 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호(D-CS)는 입력수직동기신호, 입력수평동기신호, 메인 클럭, 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
신호 제어 회로(100C1)는 영상 데이터(RGB) 및 제어 신호(D-CS)를 수신할 수 있다. 제어 신호(D-CS)는 다양한 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호(D-CS)는 입력수직동기신호, 입력수평동기신호, 메인 클럭, 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
신호 제어 회로(100C1)는 제어 신호(D-CS)에 기초하여 제1 제어 신호(CONT1) 및 수직동기신호(Vsync)를 생성하고, 제1 제어 신호(CONT1) 및 수직동기신호(Vsync)를 스캔 구동 회로(100C2)로 출력할 수 있다. 수직동기신호(Vsync)는 제1 제어 신호(CONT1)에 포함될 수 있다.
신호 제어 회로(100C1)는 제어 신호(D-CS)에 기초하여 제2 제어 신호(CONT2) 및 수평동기신호(Hsync)를 생성하고, 제2 제어 신호(CONT2) 및 수평동기신호(Hsync)를 데이터 구동 회로(100C3)로 출력할 수 있다. 수평동기신호(Hsync)는 제2 제어 신호(CONT2)에 포함될 수 있다.
또한, 신호 제어 회로(100C1)는 영상 데이터(RGB)를 표시층(100)의 동작 조건에 맞게 처리한 데이터 신호(DS)를 데이터 구동 회로(100C3)로 출력할 수 있다. 제1 제어 신호(CONT1) 및 제2 제어 신호(CONT2)는 스캔 구동 회로(100C2) 및 데이터 구동 회로(100C3)의 동작에 필요한 신호로써 특별히 제한되지 않는다.
스캔 구동 회로(100C2)는 제1 제어 신호(CONT1) 및 수직동기신호(Vsync)에 응답하여 복수 개의 스캔 라인들(SL1-SLn)을 구동할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 스캔 구동 회로(100C2)는 표시층(100) 내의 회로층(120, 도 4 참조)과 동일한 공정으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 스캔 구동 회로(100C2)는 직접 회로(Integrated circuit, IC)로 구현되어서 표시층(100)의 소정 영역에 직접 실장되거나 별도의 인쇄 회로 기판에 칩 온 필름(chip on film, COF) 방식으로 실장되어서 표시층(100)과 전기적으로 연결될 수 있다.
데이터 구동 회로(100C3)는 신호 제어 회로(100C1)로부터 제2 제어 신호(CONT2), 수평동기신호(Hsync), 및 데이터 신호(DS)에 응답하여 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm)을 구동하기 위한 계조 전압들을 출력할 수 있다. 데이터 구동 회로(100C3)는 직접 회로로 구현되어 표시층(100)의 소정의 영역에 직접 실장되거나 별도의 인쇄 회로 기판에 칩 온 필름 방식으로 실장되어서 표시층(100)과 전기적으로 연결될 수 있으나, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 데이터 구동 회로(100C3)는 표시층(100) 내의 회로층(120, 도 4 참조)과 동일한 공정으로 형성될 수 있다.
전원 공급부(100C4)는 표시층(100)에 외부 전압을 공급할 수 있다. 전원 공급부(100C4)는 복수의 화소들(PX)에 제1 전원(ELVDD), 제2 전원(ELVSS), 및 제3 전원(Vint)를 공급할 수 있다. 제1 전원(ELVDD)은 제2 전원(ELVSS)보다 높은 전압 레벨을 가질 수 있다. 제3 전원(Vint)은 제1 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 초기화하는 초기화 전압일 수 있다. 제1 전원(ELVDD)은 3V(Volt) 내지 6V 범위의 전압을 가질 수 있고, 제2 전원(ELVSS)은 -7V 내지 0V 범위의 전압을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전원(ELVDD) 및 제2 전원(ELVSS)의 전압 범위는 표시층(100)을 구동할 수 있는 다양한 전압 범위를 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시층 및 회로 기판의 평면도이다.
도 5를 참조하면, 표시층(100)에는 액티브 영역(100A) 및 액티브 영역(100A)과 인접한 주변 영역(100N)이 정의될 수 있다. 액티브 영역(100A)은 영상이 표시되는 영역일 수 있다. 액티브 영역(100A)에는 복수의 화소들(PX)이 배치될 수 있다. 주변 영역(100N)은 구동 회로나 구동 라인 등이 배치되는 영역일 수 있다. 평면 상에서 보았을 때, 액티브 영역(100A)은 전자 장치(1000, 도 1 참조)의 액티브 영역(1000A, 도 1 참조)과 중첩할 수 있다.
표시층(100)은 베이스층(110), 복수의 화소들(PX), 복수의 신호 라인들(GL, DL, PL, ECL), 복수의 표시 패드들(PDD), 및 복수의 감지 패드들(PDT)을 포함할 수 있다.
복수의 화소들(PX) 각각은 주요색(primary color) 중 하나 또는 혼합색 중 하나를 표시할 수 있다. 상기 주요색은 레드, 그린, 또는 블루를 포함할 수 있다. 상기 혼합색은 화이트, 옐로우, 시안, 또는 마젠타 등 다양하 색상을 포함할 수 있다. 다만, 화소들(PX) 각각이 표시하는 색상이 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 신호 라인들(GL, DL, PL, ECL)은 베이스층(110) 위에 배치될 수 있다. 복수의 신호 라인들(GL, DL, PL, ECL)은 복수의 화소들(PX)에 연결되어 복수의 화소들(PX)에 전기적 신호를 전달할 수 있다. 복수의 신호 라인들(GL, DL, PL, ECL)은 복수의 스캔 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 전원 라인들(PL), 및 복수의 발광 제어 라인들(ECL)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 신호 라인들(GL, DL, PL, ECL)의 구성은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 신호 라인들(GL, DL, PL, ECL)은 초기화 전압 라인을 더 포함할 수 있다.
복수의 표시 패드들(PDD)은 주변 영역(100N)에 배치될 수 있다. 복수의 표시 패드들(PDD)은 제1 패드(PD1) 및 제2 패드(PD2)을 포함할 수 있다. 제1 패드(PD1)은 복수로 제공될 수 있다. 복수의 제1 패드(PD1)은 복수의 데이터 라인들(DL)에 각각 연결될 수 있다. 제2 패드(PD2)는 전원 공급부(100C4, 도 5 참조)와 전기적으로 연결되어 복수의 전원 라인들(PL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 표시층(100)은 복수의 표시 패드들(PDD)을 통해 외부로부터 제공된 전기적 신호들을 복수의 화소들(PX)에 제공할 수 있다. 한편, 복수의 표시 패드들(PDD)은 제1 패드(PD1) 및 제2 패드(PD2) 외에 다른 전기적 신호들을 수신하기 위한 패드들을 더 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 제공되지 않는다.
구동 회로(DIC)는 주변 영역(100N)에 실장될 수 있다. 구동 회로(DIC)는 칩 형태의 타이밍 제어 회로일 수 있다. 복수의 데이터 라인들(DL)은 구동 회로(DIC)를 거쳐 복수의 제1 패드들(PD1)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 회로(DIC)는 표시층(100)과는 별개의 회로 기판(FP) 상에 실장될 수도 있다. 이 경우, 구동 회로(DIC)는 회로 기판(FP)을 통해 복수의 표시 패드들(PDD)과 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 감지 패드들(PDT)은 주변 영역(100N)에 배치될 수 있다. 복수의 감지 패드들(PDT)은 후술될 센서층(200, 도 2 참조)의 복수의 감지 전극들과 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 감지 패드들(PDT)은 복수의 제1 감지 패드들(TD1) 및 복수의 제2 감지 패드들(TD2)을 포함할 수 있다.
구동 회로(DIC)는 주변 영역(100N)에 실장될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 회로(DIC)는 표시층(100)과는 별개의 회로 기판(FP) 상에 실장될 수도 있다. 이 경우, 구동 회로(DIC)는 회로 기판(FP)을 통해 복수의 표시 패드들(PDD)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 회로(DIC)는 영상에 필요한 영상 신호들 및 구동 신호들을 출력할 수 있다.
회로 기판(FP)은 베이스층(110) 위에 배치될 수 있다. 회로 기판(FP)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB) 또는 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuits Board, FPCB)을 포함할 수 있다.
전원 공급부(100C4)은 회로 기판(FP) 위에 배치될 수 있다. 전원 공급부(100C4)는 복수의 전원 라인들(PL)과 접속될 수 있다. 전원 공급부(100C4)는 복수의 화소들(PX)에 동일한 전원 신호를 제공할 수 있다. 제2 패드(PD2)는 전원 공급부(100C4)에 전기적으로 연결되어 복수의 전원 라인들(PL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
감지 구동 회로(TIC)는 회로 기판(FP) 위에 배치될 수 있다. 감지 구동 회로(TIC)는 복수의 감지 패드들(PDT)과 전기적으로 연결될 수 있다. 감지 구동 회로(TIC)는 센서층(200, 도 2 참조)의 동작을 제어하는 검출 신호를 센서층(200, 도 2 참조)에 제공하거나, 센서층(200, 도 2 참조)로부터 외부 입력을 감지하는 감지 신호를 수신하는 회로일 수 있다.
회로 기판(FP)의 일부는 표시층(100)의 주변 영역(100N) 위에 배치될 수 있다. 회로 기판(FP)은 복수의 표시 패드들(PDD) 및 복수의 감지 패드들(PDT)을 통해 표시층(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(FP)은 복수의 표시 패드들(PDD)을 통해 소자층(120, 도 2 참조)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 화소들 중 하나의 화소의 등가 회로도이다.
도 6에서는 i번째 게이트 라인(GLi) 및 i번째 발광 제어 라인(ECLi)에 연결된 화소(PX)를 예시적으로 도시하였다. 화소(PX)의 구성은 이에 제한되지 않고 변형되어 실시할 수 있다.
도 6를 참조하면, 화소(PX)는 발광 소자(OLED) 및 화소 회로(CC)를 포함할 수 있다. 화소 회로(CC)는 복수의 트랜지스터들(T1-T7) 및 커패시터(CP)를 포함할 수 있다. 화소 회로(CC)는 데이터 신호에 대응하여 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
발광 소자(OLED)는 화소 회로(CC)로부터 제공되는 전류량에 대응하여 소정의 휘도로 발광할 수 있다. 제1 전원(ELVDD)의 레벨은 제2 전원(ELVSS)의 레벨보다 높게 설정될 수 있다.
복수의 트랜지스터들(T1-T7) 각각은 입력 전극(또는, 소스 전극), 출력 전극(또는 드레인 전극), 및 제어 전극(또는, 게이트 전극)을 포함할 수 있다. 본 명세서 내에서 편의상 입력 전극 및 출력 전극 중 어느 하나는 제1 전극(AE, 도 3 참조)으로 지칭되고, 다른 하나는 제2 전극(CE, 도 3 참조)으로 지칭될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극은 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 전원 공급부(100C4, 도 4 참조)에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극은 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 발광 소자(OLED)의 애노드 전극에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 본 명세서 내에서 구동 트랜지스터로 지칭될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 제1 트랜지스터(T1)의 제어 전극에 인가되는 전압에 대응하여 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(DL)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극 사이에 접속될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 제어 전극은 i번째 게이트 라인(GLi)에 접속될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 i번째 게이트 라인(GLi)으로 i번째 게이트 신호가 제공될 때 턴-온되어 데이터 라인(DL)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극을 전기적으로 접속시킬 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 제1 트랜지스터(T1)의 제어 전극 사이에 접속될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)의 제어 전극은 i번째 게이트 라인(GLi)에 접속될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 i번째 게이트 라인(GLi)으로 i번째 게이트 신호가 제공될 때 턴-온되어 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 제1 트랜지스터(T1)의 제어 전극을 전기적으로 접속시킬 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온될 때 제1 트랜지스터(T1)은 다이오드 형태로 접속될 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 노드(ND)와 초기화 전원 생성부(미도시) 사이에 접속될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)의 제어 전극은 i-1번째 게이트 라인(GLi-1)에 접속될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)는 i-1번째 게이트 라인(GLi-1)으로 i-1번째 게이트 신호가 제공될 때 턴-온되어 노드(ND)로 제3 전원(Vint)을 제공할 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 전원 라인(PL)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극 사이에 접속될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)에는 제1 전원(ELVDD)이 제공될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)의 제어 전극은 i번째 발광 제어 라인(ECLi)에 접속될 수 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 발광 소자(OLED)의 애노드 전극 사이에 접속될 수 있다. 제6 트랜지스터(T6)의 제어 전극은 i번째 발광 제어 라인(ECLi)에 접속될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 전원 공급부(100C4, 도 4 참조)의 초기화 전원 생성부와 발광 소자(OLED)의 애노드 전극 사이에 접속될 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)의 제어 전극은 i+1번째 게이트 라인(GLi+1)에 접속될 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)는 i+1번째 게이트 라인(GLi+1)으로 i+1번째 게이트 신호가 제공될 때 턴-온되어 초기화 전압(Vint)을 발광 소자(OLED)의 애노드 전극으로 제공할 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 화소(PX)의 블랙 표현 능력을 향상시킬 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)가 턴-온되면 발광 소자(OLED)의 기생 커패시터(미도시)가 방전될 수 있다. 블랙 휘도 구현 시 제1 트랜지스터(T1)로부터의 누설 전류에 의하여 발광 소자(OLED)가 발광하지 않게 되고, 이에 따라 블랙 표현 능력이 향상될 수 있다.
도 6에서는 제7 트랜지스터(T7)의 제어 전극이 i+1번째 게이트 라인(GLi+1)에 접속되는 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 본 발명의 다른 실시예에서, 제7 트랜지스터(T7)의 제어 전극은 i번째 게이트 라인(GLi) 또는 i-1번째 게이트 라인(GLi-1)에 접속될 수 있다.
도 6에서는 PMOS를 기준으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시예에서 화소 회로(CC)는 NMOS로 구성될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서 화소 회로(CC)는 NMOS와 PMOS의 조합에 의해 구성될 수 있다.
커패시터(CP)는 전원 라인(PL)과 노드(ND) 사이에 배치될 수 있다. 커패시터(CP)는 데이터 신호에 대응되는 전압을 저장할 수 있다. 커패시터(CP)에 저장된 전압에 따라 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)가 턴-온 될 때 제1 트랜지스터(T1)에 흐르는 전류량이 결정될 수 있다. 본 발명에서 화소(PX)의 등가 회로는 도 5에 도시된 등가 회로로 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시예에서 화소(PX)는 발광 소자(OLED)를 발광시키기 위한 다양한 형태로 구현될 수 있다.
제1 전원(ELVDD)으로부터 제5 트랜지스터(T5), 제1 트랜지스터(T1), 제6 트랜지스터(T6), 및 발광 소자(OLED)를 경유하여 제2 전원(ELVSS)으로 구동 전류가 흐를 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시층의 일부분을 도시한 투과 평면도이다.
도 7을 참조하면, 전원 공급부(100C4)는 회로 기판(FP)에 실장될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급부(100C4)는 표시층(100)의 주변 영역(100N)에 실장될 수도 있다. 전원 공급부(100C4)는 공통 전극(CE)에 제2 전원(ELVSS)을 제공할 수 있다.
표시층(100)은 공통 전극(CE)과 전기적으로 연결된 복수의 연결 전극들(CT1-CT4)을 더 포함할 수 있다.
복수의 연결 전극들(CT1-CT4)은 전원 공급부(100C4)와 전기적으로 연결될 수 있다. 평면 상에서 보았을 때, 복수의 연결 전극들(CT1-CT4)은 공통 전극(CE)과 중첩할 수 있다. 복수의 연결 전극들(CT1-CT4)은 제3 방향(DR3)으로 관통되어 공통 전극(CE)과 접촉할 수 있다.
복수의 연결 전극들(CT1-CT4)은 제1 연결 전극(CT1), 제2 연결 전극(CT2), 제3 연결 전극(CT3), 및 제4 연결 전극(CT4)을 포함할 수 있다.
제1 연결 전극(CT1)은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다.
제2 연결 전극(CT2)은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제2 연결 전극(CT2)은 제1 연결 전극(CT1)과 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다. 제2 연결 전극(CT2)은 제1 연결 전극(CT1)과 마주할 수 있다.
제3 연결 전극(CT3)은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제3 연결 전극(CT3)은 회로 기판(FP)과 인접할 수 있다.
제4 연결 전극(CT4)은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제4 연결 전극(CT4)은 회로 기판(FP)과 인접할 수 있다. 제4 연결 전극(CT4)은 제3 연결 전극(CT3)과 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다. 제4 연결 전극(CT4)은 제3 연결 전극(CT3)과 인접할 수 있다.
공통 전극(CE)은 복수의 연결 전극들(CT1-CT4)에 의해 저항이 감소될 수 있다.
본 발명에 따르면, 표시층(100)의 공통 전극(CE)의 저항이 감소될 수 있다. 공통 전극(CE)에서 발생할 수 있는 발열이 감소될 수 있다. 또한, 공통 전극(CE)의 소모 전류가 감소될 수 있다. 즉, 표시층(100)의 전체적인 구동이 개선될 수 있다. 따라서, 신뢰성이 향상된 전자 장치(1000, 도 1 참조)를 제공할 수 있다.
도 7에서는 예시적으로 4 개의 연결 전극들을 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 연결 전극들의 개수는 이에 제한되지 않고, 4 개 이상의 연결 전극들이 공통 전극(CE)과 전기적으로 연결되어 공통 전극(CE)의 저항이 감소될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 8을 참조하면, 센서
층(200)에는 액티브 영역(200A) 및 액티브 영역(200A)을 에워싸는 주변 영역(200N)이 정의될 수 있다. 액티브 영역(200A)은 전기적 신호에 따라 활성화되는 영역일 수 있다. 예를 들어, 액티브 영역(200A)은 외부의 입력을 감지하는 영역일 수 있다. 평면 상에서 보았을 때, 액티브 영역(200A)은 표시층(100, 도 5 참조)의 액티브 영역(100A, 도 5 참조)과 중첩할 수 있고, 주변 영역(200N)은 표시층(100, 도 5 참조)의 주변 영역(100N, 도 5 참조)과 중첩할 수 있다.
센서층(200)은 베이스 절연층(201), 복수의 제1 감지 전극들(TE1), 복수의 제2 감지 전극들(TE2), 복수의 감지 라인들(TL1, TL2)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 감지 전극들(TE1) 및 복수의 제2 감지 전극들(TE2)은 액티브 영역(200A)에 배치되고, 복수의 감지 라인들(TL1, TL2)은 주변 영역(200N)에 배치될 수 있다.
베이스 절연층(201)은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 및 실리콘 옥사이드 중 어느 하나를 포함하는 무기층일 수 있다. 또는 베이스 절연층(201)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 또는 이미드 계열 수지를 포함하는 유기층일 수 있다. 베이스 절연층(201)은 표시층(100, 도 2 참조) 위에 직접 형성될 수 있다.
센서층(200)은 복수의 제1 감지 전극들(TE1) 및 복수의 제2 감지 전극들(TE2) 사이의 구동 주파수를 갖는 감지 신호에 대한 커패시턴스의 변화를 통해 외부 입력에 대한 정보를 획득할 수 있다. 상기 구동 주파수는 250kHz(kilohertz) 이상 350kHz 이하의 주파수를 가질 수 있다.
복수의 제1 감지 전극들(TE1) 각각은 제1 방향(DR1)을 따라 연장될 수 있다. 복수의 제1 감지 전극들(TE1)은 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 복수의 제1 감지 전극들(TE1) 각각은 복수의 제1 부분들(SP1) 및 복수의 제2 부분들(BP1)을 포함할 수 있다. 복수의 제2 부분들(BP1) 각각은 서로 인접한 2 개의 제1 부분들(SP1)을 전기적으로 연결할 수 있다. 복수의 제1 부분들(SP1) 및 복수의 제2 부분들(BP1)은 메쉬 구조를 가질 수 있다.
복수의 제2 감지 전극들(TE2) 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 연장될 수 있다. 복수의 제2 감지 전극들(TE2)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열될 수 있다. 복수의 제2 감지 전극들(TE2) 각각은 복수의 감지 패턴들(SP2) 및 복수의 브릿지 패턴들(BP2)을 포함할 수 있다. 복수의 브릿지 패턴들(BP2) 각각은 서로 인접한 2 개의 감지 패턴들(SP2)을 전기적으로 연결할 수 있다. 복수의 감지 패턴들(SP2)은 메쉬 구조를 가질 수 있다.
도 8에서는 1 개의 브릿지 패턴(BP2)이 서로 인접한 2 개의 감지 패턴들(SP2)에 연결된 것을 예시로 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 브릿지 패턴들(BP2) 및 복수의 감지 패턴들(SP2)의 연결 관계는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 서로 인접한 2 개의 감지 패턴들(SP2)은 2 개의 브릿지 패턴들(BP2)에 의해 연결될 수도 있다.
복수의 제2 부분들(BP1)은 복수의 브릿지 패턴들(BP2)과 상이한 층에 배치될 수 있다. 복수의 브릿지 패턴들(BP2)은 복수의 제1 감지 전극들(TE1)과 절연 교차될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 부분들(BP1)은 복수의 브릿지 패턴들(BP2)과 각각 절연 교차될 수 있다.
제1 도전층(202, 도 2 참조)은 복수의 브릿지 패턴들(BP2)을 포함할 수 있고, 제2 도전층(204, 도 2 참조)은 복수의 제1 감지 전극들(TE1) 및 복수의 감지 패턴들(SP2)을 포함할 수 있다.
복수의 감지 라인들(TL1, TL2)은 복수의 제1 감지 라인들(TL1) 및 복수의 제2 감지 라인들(TL2)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 감지 라인들(TL1)은 복수의 제1 감지 전극들(TE1)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제2 감지 라인들(TL2)은 복수의 제2 감지 전극들(TE2)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 감지 라인들(TL1, TL2) 각각은 메쉬 구조를 가질 수 있다.
복수의 제1 감지 패드들(TD1, 도 5 참조)은 컨택홀들을 통해 복수의 제1 감지 라인들(TL1)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제2 감지 패드들(TD2, 도 5 참조)은 컨택홀들을 통해 복수의 제2 감지 라인들(TL2)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 8의 I-I'를 따라 절단한 단면도이다.
도 8 및 도 9a를 참조하면, 베이스 절연층(201) 위에 복수의 브릿지 패턴들(BP2)이 배치될 수 있다. 감지 절연층(203)은 복수의 브릿지 패턴들(BP2) 위에 배치될 수 있다. 감지 절연층(203)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 감지 절연층(203)은 무기물, 유기물, 또는 복합 재료를 포함할 수 있다.
복수의 감지 패턴들(SP2), 복수의 제1 부분들(SP1), 복수의 제2 부분들(BP1)은 감지 절연층(203) 위에 배치될 수 있다. 복수의 감지 패턴들(SP2), 복수의 제1 부분들(SP1), 및 복수의 제2 부분들(BP1)은 메쉬 구조를 가질 수 있다.
복수의 컨택홀들(CNT)은 감지 절연층(203)이 제3 방향(DR3)으로 관통되어 형성될 수 있다. 복수의 감지 패턴들(SP2) 중 인접한 두 개의 감지 패턴들(SP2)은 복수의 컨택홀들(CNT)을 통해 브릿지 패턴(BP2)과 전기적으로 연결될 수 있다.
커버 절연층(205)은 복수의 감지 패턴들(SP2), 복수의 제1 부분들(SP1), 및 복수의 제2 부분들(BP1) 위에 배치될 수 있다. 커버 절연층(205)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 커버 절연층(205)은 무기물, 유기물, 또는 복합 재료를 포함할 수 있다.
도 9a에서는 예시적으로 복수의 브릿지 패턴들(BP2)이 복수의 감지 패턴들(SP2), 복수의 제1 부분들(SP1), 및 복수의 제2 부분들(BP1) 아래에 배치되는 바텀 브릿지 구조를 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 센서층(200)은 복수의 브릿지 패턴들(BP2)이 복수의 감지 패턴들(SP2), 복수의 제1 부분들(SP1), 및 복수의 제2 부분들(BP1) 위에 배치된 탑 브릿지 구조를 가질 수도 있다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 8의 II-II'를 따라 절단한 단면도이다. 도 9b를 설명함에 있어서 도 8 및 도 9a를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 9b를 참조하면, 복수의 제1 부분들(SP1) 및 복수의 제2 부분들(BP1)은 복수의 브릿지 패턴들(BP2) 위에 배치될 수 있다. 복수의 제2 부분들(BP1) 각각은 인접한 두 개의 제1 부분들(SP1)을 연결할 수 있다. 복수의 제1 부분들(SP1) 및 복수의 제2 부분들(BP1)은 메쉬 구조를 가질 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 검사 방법의 흐름도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 회로도이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수에 따른 커패시턴스를 도시한 그래프이다.
도 7 내지 도 12를 참조하면, 공통 전극(CE)을 포함하는 표시층(100) 및 제1 감지 전극(TE1) 및 제2 감지 전극(TE2)을 포함하는 센서층(200)을 포함하는 전자 장치(1000, 도 1 참조)가 제공될 수 있다(S100).
제1 감지 전극(TE1)에는 검사 주파수를 갖는 검사 신호(SG)가 제공될 수 있다(S200). 예를 들어, 검사 신호(SG)는 제1 노드(ND1)로 입력되어 제2 노드(ND2)로 출력될 수 있다. 상기 검사 주파수는 500kHz 이상 700kHz 이하의 주파수를 가질 수 있다. 상기 검사 주파수는 센서층(200)을 구동하는 구동 주파수보다 큰 주파수를 가질 수 있다.
검사 신호(SG)는 제1 신호(P1) 및 제2 신호(P2)를 포함할 수 있다.
제1 신호(P1)는 제1 감지 전극(TE1)의 제1 저항(Rtx), 제1 커패시턴스(Cr), 및 제2 감지 전극(TE2)의 제2 저항(Rrx)를 통과하는 신호일 수 있다. 제1 신호(P1)는 제1 감지 전극(TE1) 및 제2 감지 전극(TE2) 사이의 제1 커패시턴스(Cr)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제2 신호(P2)는 제1 감지 전극(TE1)의 제1 저항(Rtx), 제1 감지 전극(TE1) 및 공통 전극(CE) 사이에 형성된 제1 기생 커패시턴스(Cb.tx), 공통 전극(CE)의 저항(Rs.cat), 제2 감지 전극(TE2) 및 공통 전극(CE) 사이에 형성된 제2 기생 커패시턴스(Cb.rx), 및 제2 감지 전극(TE2)의 제2 저항(Rrx)을 통과하는 신호일 수 있다. 제2 신호(P2)는 제1 감지 전극(TE1), 공통 전극(CE), 및 제2 감지 전극(TE2) 사이에 형성되는 제2 커패시턴스에 대한 정보를 포함할 수 있다.
기생 커패시턴스(Cb, 도 3 참조)은 제1 기생 커패시턴스(Cb.tx) 및 제2 기생 커패시턴스(Cb.rx)을 포함할 수 있다. 제1 감지 전극(TE1) 및 제2 감지 전극(TE2)과 제2 전극(CE, 도 3 참조) 사이의 거리(HT, 도 3 참조)는 8μm 이상 12μm 이하일 수 있다. 거리(HT, 도 3 참조)가 8μm 미만인 경우, 제1 기생 커패시턴스(Cb.tx) 및 제2 기생 커패시턴스(Cb.rx) 각각의 값이 증가하여 제1 감지 전극(TE1) 및 제2 감지 전극(TE2) 사이의 구동 주파수를 갖는 신호를 제공할 때, 상기 신호가 공통 전극(CE)으로 용이하게 전달되어 표시층(100)이 영상을 표시할 때 상기 신호가 노이즈를 발생시킬 수 있다. 또한, 거리(HT, 도 3 참조)가 12μm 초과인 경우, 표시층(100) 및 센서층(200)의 두께가 증가하여 전자 장치(1000, 도 1 참조)의 두께가 증가할 수 있고, 제1 기생 커패시턴스(Cb.tx) 및 제2 기생 커패시턴스(Cb.rx) 각각의 값이 감소하여 검사 신호(SG)가 제1 기생 커패시턴스(Cb.tx)을 통과하지 못해 제2 신호(P2)가 형성되지 않을 수 있다.
검사 신호(SG)로부터 제1 감지 전극(TE1) 및 제2 감지 전극(TE2) 사이의 커패시턴스를 측정할 수 있다(S300). 도 12는 제1 노드(ND1) 및 제2 노드(ND2) 사이의 커패시턴스(Cm)를 주파수의 크기에 따라 측정한 그래프를 도시한 것이다.
커패시턴스(Cm)는 제1 커패시턴스(Cr) 및 상기 제2 커패시턴스의 합일 수 있다.
제1 그래프(GP1)는 기생 커패시턴스(Cb, 도 3 참조)의 영향이 발생하지 않은 제1 노드(ND1) 및 제2 노드(ND2) 사이의 이상적인 커패시턴스(Cm)를 주파수의 크기에 따라 측정한 그래프이다. 즉, 제1 그래프(GP1)는 제1 신호(P1)에 의해서만 형성된 커패시턴스(Cm)를 주파수의 크기에 따라 측정한 그래프이다.
제2 그래프(GP2)는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(1000, 도 1 참조)의 제1 노드(ND1) 및 제2 노드(ND2) 사이의 커패시턴스(Cm)를 주파수의 크기에 따라 측정한 그래프이다. 즉, 제2 그래프(GP2)는 제1 신호(P1) 및 제2 신호(P2)에 의해 형성된 커패시턴스(Cm)를 주파수 크기에 따라 측정한 그래프이다.
주파수가 증가하면 제2 신호(P2)에 의한 영향이 증가할 수 있다. 따라서, 제2 신호(P2)의 변화를 근거로 커패시턴스(Cm)가 변화할 수 있다.
커패시턴스(Cm) 근거로 공통 전극(CE)이 검사될 수 있다(S400). 커패시턴스(Cm)를 근거로 공통 전극(CE) 및 제1 내지 제4 연결 전극(CT1, CT2, CT3, CT4) 사이의 전기적인 연결 여부가 판단될 수 있다. 제1 내지 제4 연결 전극(CT1, CT2, CT3, CT4)이 연결된 상태에서 검사 신호(SG)를 근거로 측정된 커패시턴스(Cm)는 기준 커패시턴스로 지칭될 수 있다.
제1 내지 제4 연결 전극(CT1, CT2, CT3, CT4) 중 적어도 하나가 공통 전극(CE)과 전기적으로 연결되지 않은 경우, 공통 전극(CE)의 저항(Rs.cat)이 증가될 수 있다. 증가된 저항(Rs.cat)에 의해 제2 신호(P2)는 제2 전원(ELVSS)을 공급하는 전원 공급부(100C4)로 흐르지 않고 제2 노드(ND2)로 제공될 수 있다. 즉, 제2 신호(P2)에 의해 발생하는 상기 제2 커패시턴스가 증가될 수 있다. 따라서, 검사 신호(SG)에 의해 측정된 커패시턴스(Cm)가 증가될 수 있다.
전자 장치(1000, 도 1 참조)에 검사 신호(SG)를 제공하여 측정된 커패시턴스(Cm)가 상기 기준 커패시턴스에 비해 증가하면 제1 내지 제4 연결 전극(CT1, CT2, CT3, CT4) 중 적어도 하나가 공통 전극(CE)과 전기적으로 연결되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 즉, 공통 전극(CE)은 불량으로 판단될 수 있다.
예를 들어, 제3 연결 전극(CT3)이 공통 전극(CE)과 연결되지 않은 경우, 공통 전극(CE)의 제3 연결 전극(CT3)과 인접한 제1 영역의 저항이 증가할 수 있다. 따라서, 상기 제1 영역에서 검사 신호(SG)에 의해 측정된 커패시턴스(Cm)는 상기 기준 커패시턴스보다 증가될 수 있다. 따라서, 측정된 커패시턴스(Cm)를 근거로 제3 연결 전극(CT3)이 공통 전극(CE)과 전기적으로 연결되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제4 연결 전극(CT4)이 공통 전극(CE)과 연결되지 않은 경우, 공통 전극(CE)의 제4 연결 전극(CT4)과 인접한 상기 제1 영역과 상이한 제2 영역의 저항이 증가할 수 있다. 따라서, 상기 제2 영역에서 검사 신호(SG)에 의해 측정된 커패시턴스(Cm)는 상기 기준 커패시턴스보다 증가될 수 있다. 따라서, 측정된 커패시턴스(Cm)를 근거로 제4 연결 전극(CT4)이 공통 전극(CE)과 전기적으로 연결되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
전자 장치(1000, 도 1 참조)에 검사 신호(SG)를 제공하여 측정된 커패시턴스(Cm)가 상기 기준 커패시턴스와 동일하면 제1 내지 제4 연결 전극(CT1, CT2, CT3, CT4) 각각이 공통 전극(CE)과 전기적으로 연결된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 공통 전극(CE)은 양품으로 판단될 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 내지 제4 연결 전극(CT1, CT2, CT3, CT4) 각각이 공통 전극(CE)에 전기적으로 연결된 경우, 공통 전극(CE)의 저항이 감소될 수 있다. 공통 전극(CE)에서 발생할 수 있는 발열이 감소될 수 있다. 또한, 공통 전극(CE)의 소모 전류가 감소될 수 있다. 즉, 표시층(100)의 전체적인 구동이 개선될 수 있다. 따라서, 신뢰성이 향상된 전자 장치(1000, 도 1 참조)를 제공할 수 있다.
제2 그래프(GP2)를 참조하면, 검사 신호(SG)의 검사 주파수는 500kHz 이상 700kHz 이하의 주파수를 가질 수 있다. 상기 검사 주파수가 500kHz 미만인 경우, 커패시턴스(Cm)에 대한 제2 신호(P2)에 의한 영향이 충분하지 않아 공통 전극(CE)의 불량 여부를 판단하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 검사 주파수가 700kHz 초과인 경우, 감지 구동 회로(TIC, 도 5 참조)에서 처리할 수 있는 신호의 주파수 범위를 초과하여 측정이 불가할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 감지 구동 회로(TIC, 도 5 참조)의 신호 처리 능력이 향상된다면 상기 검사 주파수의 상한도 증가될 수 있다.
본 발명과 달리 기존의 공통 전극(CE)과 제1 내지 제4 연결 전극(CT1, CT2, CT3, CT4) 사이의 전기적 연결 여부를 판단하는 방법의 경우, 표시층(100)을 구동하여 액티브 영역(100A, 도 5 참조)에 표시되는 영상을 근거로 공통 전극(CE)과 제1 내지 제4 연결 전극(CT1, CT2, CT3, CT4) 사이의 전기적 연결 여부를 판단할 수 있다. 다만, 상기 방법은 제1 내지 제4 연결 전극(CT1, CT2, CT3, CT4) 중 하나가 연결되지 않더라도 액티브 영역(100A, 도 5 참조)에 상기 영상이 정상적으로 표시되어 제1 내지 제4 연결 전극(CT1, CT2, CT3, CT4) 각각의 연결 여부를 정확하게 판단할 수 없다. 하지만, 본 발명에 따르면, 전자 장치(1000, 도 1 참조)의 검사 방법은 표시층(100)의 액티브 영역(100A, 도 5 참조)에 표시되는 상기 영상이 아닌 센서층(200)에 제공된 감지 주파수를 갖는 검사 신호(SG)를 통해 제1 내지 제4 연결 전극(CT1, CT2, CT3, CT4)이 배치된 영역들 각각의 커패시턴스(Cm)를 확인하고, 커패시턴스(Cm)를 근거로 제1 내지 제4 연결 전극(CT1, CT2, CT3, CT4) 각각의 연결 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 향상된 전자 장치(1000, 도 1 참조) 검사 방법을 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1000: 전자 장치 CE: 공통 전극
100: 표시층 200: 센서층
SG: 검사 신호 Cm: 커패시턴스

Claims (20)

  1. 공통 전극을 포함하는 표시층 및 상기 표시층 위에 배치되고 제1 감지 전극 및 상기 제1 감지 전극과 절연 교차되는 제2 감지 전극을 포함하는 센서층을 포함하는 전자 장치를 제공하는 단계;
    상기 제1 감지 전극에 검사 주파수를 갖는 검사 신호를 제공하는 단계;
    상기 검사 신호로부터 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극 사이의 커패시턴스를 측정하는 단계; 및
    상기 커패시턴스를 근거로 상기 공통 전극을 검사하는 단계를 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 검사 주파수는 500kHz 이상 700kHz 이하의 주파수를 갖는 전자 장치 검사 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 상기 공통 전극에 전원을 제공하는 전원 공급부를 더 포함하고,
    상기 표시층은 상기 공통 전극 및 상기 전원 공급부를 전기적으로 연결하는 제1 연결 전극, 제2 연결 전극, 제3 연결 전극, 및 제4 연결 전극을 더 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 연결 전극 및 상기 제2 연결 전극 각각은 제1 방향으로 연장되고 상기 제1 연결 전극 및 상기 제2 연결 전극은 서로 마주하고,
    상기 제3 연결 전극 및 상기 제4 연결 전극 각각은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 상기 제3 연결 전극 및 상기 제4 연결 전극은 인접하게 배치되는 전자 장치 검사 방법.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 공통 전극을 검사하는 단계는 상기 공통 전극과 상기 제1 내지 제4 연결 전극 사이의 전기적인 연결 여부를 판단하는 단계를 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 공통 전극과 상기 제1 내지 제4 연결 전극 사이의 전기적인 연결 여부를 판단하는 단계는 상기 커패시턴스가 기준 커패시턴스에 비해 증가하면 상기 제1 내지 상기 제4 연결 전극 중 적어도 하나가 상기 공통 전극과 전기적으로 연결되지 않은 것으로 판단하는 단계를 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 공통 전극과 상기 제1 내지 제4 연결 전극 사이의 전기적인 연결 여부를 판단하는 단계는 상기 커패시턴스가 기준 커패시턴스와 동일하면 상기 제1 내지 상기 제4 연결 전극 각각이 상기 공통 전극과 전기적으로 연결된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 커패시턴스는 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극 사이에 형성되는 제1 커패시턴스 및 상기 제1 감지 전극, 상기 공통 전극, 및 상기 제2 감지 전극 사이에 형성되는 제2 커패시턴스를 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 검사 신호는 상기 제1 커패시턴스에 대한 정보를 포함하는 제1 신호 및 상기 제2 커패시턴스에 대한 정보를 포함하는 제2 신호를 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 검사 신호를 제공하는 단계는 상기 제2 신호의 변화를 근거로 상기 커패시턴스가 변화되는 단계를 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 공통 전극을 검사하는 단계는 상기 커패시턴스가 기준 커패시턴스에 비해 증가하면 상기 공통 전극을 불량으로 판단하는 단계를 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 공통 전극을 검사하는 단계는 상기 커패시턴스가 기준 커패시턴스와 동일하면 상기 공통 전극을 양품으로 판단하는 단계를 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 감지 전극 및 상기 공통 전극 사이의 거리는 8μm 이상 12μm 이하인 전자 장치 검사 방법.
  14. 공통 전극을 포함하는 표시층 및 상기 표시층 위에 직접 배치되고 구동 주파수로 동작하는 복수의 감지 전극들을 포함하는 센서층을 포함하는 전자 장치를 제공하는 단계;
    상기 복수의 감지 전극들 중 일부에 상기 구동 주파수보다 높은 주파수를 갖는 검사 주파수를 갖는 검사 신호를 제공하는 단계; 및
    상기 검사 신호를 근거로 상기 공통 전극의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 검사 주파수는 500kHz 이상 700kHz 이하의 주파수를 갖는 전자 장치 검사 방법.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 검사 신호는 제1 신호 및 상기 제1 신호와 상이한 제2 신호를 포함하고,
    상기 제1 신호는 상기 복수의 감지 전극들 사이에 형성되는 제1 커패시턴스에 대한 정보를 포함하고,
    상기 제2 신호는 상기 복수의 감지 전극들 중 하나, 상기 공통 전극, 및 상기 복수의 감지 전극들 중 다른 하나 사이에 형성되는 제2 커패시턴스에 대한 정보를 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 공통 전극의 불량 여부를 판단하는 단계는 상기 제1 커패시턴스 및 상기 제2 커패시턴스의 합이 기준 커패시턴스에 비해 증가하면 상기 공통 전극을 불량으로 판단하는 단계를 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 공통 전극의 불량 여부를 판단하는 단계는 상기 제1 커패시턴스 및 상기 제2 커패시턴스의 합이 기준 커패시턴스와 동일하면 상기 공통 전극을 양품으로 판단하는 단계를 포함하는 전자 장치 검사 방법.
  19. 공통 전극 및 상기 공통 전극과 전기적으로 연결된 복수의 연결 전극들을 포함하는 표시층;
    상기 표시층 위에 배치되고, 제1 감지 전극 및 상기 제1 감지 전극과 절연 교차되는 제2 감지 전극을 포함하는 센서층; 및
    상기 공통 전극에 전원을 제공하는 전원 공급부를 포함하고,
    상기 복수의 연결 전극들은 상기 전원 공급부와 전기적으로 연결되고, 제1 방향으로 연장된 제1 연결 전극, 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 제1 연결 전극과 마주하는 제2 연결 전극, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 제3 연결 전극, 및 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 제3 연결 전극과 인접한 제4 연결 전극을 포함하는 전자 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 감지 전극 및 상기 공통 전극 사이의 거리는 8μm 이상 12μm 이하인 전자 장치.
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