KR102112501B1 - Touch sensor in-cell type organic electroluminesence device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인-셀(in-sell) 타입의 유기전계 발광소자를 개시한다. 본 발명의 실시예에 따른 인-셀(in-sell) 타입의 유기전계 발광소자는 기판 상에 형성되고, 유기 발광 소자(OLED; organic light emitting device)를 구동하는 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(OLED driving TFT); 제1 컨택홀(contact hole)을 통해 상기 적어도 하나의 OLED 구동 트랜지스터에 연결되는 상기 유기 발광 소자; 상기 기판 상에 상기 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터와 동시에 형성되고, 터치를 센싱하는 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(though sensing TFT); 및 제2 컨택홀을 통해 상기 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터에 연결되고, 상기 유기 발광 소자와 오버랩되지 않는 터치 전극을 포함하고, 상기 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터 및 상기 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터는 게이트 라인(gate line)을 공유하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses an in-sell type organic electroluminescent device. An in-sell type organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention is formed on a substrate, and at least one OLED driving thin film transistor for driving an organic light emitting device (OLED) ( OLED driving TFT); The organic light emitting device connected to the at least one OLED driving transistor through a first contact hole; At least one touch sensing thin film transistor formed on the substrate simultaneously with the at least one OLED driving thin film transistor and sensing a touch; And a touch electrode connected to the at least one touch sensing thin film transistor through a second contact hole and not overlapping the organic light emitting device, wherein the at least one OLED driving thin film transistor and the at least one touch sensing thin film transistor are included. Is characterized by sharing a gate line.
Description
본 발명의 실시예들은 터치 센서 인-셀 타입 유기전계 발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 터치 패널을 생략하여 두께가 감소된 터치 센서 인-셀 타입 유기전계 발광소자에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relates to a touch sensor in-cell type organic light emitting device, and more particularly, to a touch sensor in-cell type organic light emitting device having a reduced thickness by omitting a separate touch panel.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기전계발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode Display Device) 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.With the development of the information society, demands for display devices for displaying images are increasing in various forms, and in recent years, liquid crystal displays (LCDs), plasma display panels (PDPs), and organic electric fields Various display devices such as an OLED (Organic Light Emitting Diode Display Device) are used.
평판 디스플레이(FPD; Flat Panel Display Device) 중 하나인 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 표시장치는 자체발광형이기 때문에 액정표시장치에 비해 시야각, 콘트라스트 등이 우수하며 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다. 그리고, 직류저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르며 전부 고체이기 때문에 외부충격에 강하고 사용온도 범위도 넓으며 특히 제조비용 측면에서도 저렴한 장점을 가지고 있다.An organic light-emitting diode (OLED) display device, which is one of flat panel display devices (FPDs), is a self-emission type, and thus has a better viewing angle, contrast, etc. than a liquid crystal display device, and does not require a backlight. Therefore, it is possible to thin and thin, and it is advantageous in terms of power consumption. In addition, since DC low-voltage driving is possible, the response speed is fast, and all are solid, it is resistant to external shocks, has a wide operating temperature range, and is particularly cheap in terms of manufacturing cost.
한편, 영상표시장치의 화면을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있는 터치 타입의 표시장치가 널리 이용되고 있다.Meanwhile, a touch type display device that can input a user's command by selecting a screen of a video display device as a human hand or an object has been widely used.
이를 위해, 터치 타입의 표시장치는 영상표시장치의 전면(前面)에 터치 패널을 구비하여 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 위치를 전기적 신호로 변환하게 된다. 이에 따라, 접촉 위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 공급된다.To this end, the touch-type display device is provided with a touch panel on the front surface of the image display device to convert a position directly in contact with a person's hand or object into an electrical signal. Accordingly, the instruction content selected at the contact position is supplied as an input signal.
이와 같은 터치 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있다. 이중 전정용량 방식의 터치 패널은 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지패턴이 주변의 다른 감지 패턴과 형성하는 정전용량의 변화를 감지하게 된다.As a method of implementing such a touch panel, a resistive film method, a photo sensing method, and a capacitive method are known. The double capacitive touch panel senses a change in the capacitance that the conductive sensing pattern forms with other sensing patterns in the vicinity when a human hand or object is touched.
이러한 터치 패널은 유기발광다이오드표시장치의 상부에 별도의 터치 패널을 형성하는 이른바 애드-온(add-on) 방식으로 구현되고 있다.Such a touch panel is implemented in a so-called add-on method of forming a separate touch panel on the top of the organic light emitting diode display device.
그런데, 이러한 애드-온 방식의 터치 타입 발광다이오드 표시장치는 터치 패널에 의해 표시장치 전체의 두께가 증가하고 터치 패널 형성 공정 및 터치 패널에 요구되는 별도의 기판에 의해 제조 원가가 상승하는 문제를 안고 있다.However, such an add-on touch type light emitting diode display device has a problem in that the entire thickness of the display device is increased by the touch panel and the manufacturing cost is increased by a touch panel forming process and a separate substrate required for the touch panel. have.
본 발명의 실시예들의 목적은 터치 센서를 유기전계 발광소자의 백플레인(back plane) 기판에 집적하여 별도의 터치 패널을 생략하여 표시 장치의 두께 및 제조 비용이 감소된 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 제조하기 위한 것이다.An object of the embodiments of the present invention is to integrate the touch sensor into a back plane substrate of an organic light emitting device, thereby omitting a separate touch panel, thereby reducing the thickness and manufacturing cost of the display device, thereby reducing touch panel in-cell type organic. It is for manufacturing an electroluminescent device.
본 발명의 실시예들의 목적은 OLED 구동 박막 트랜지스터 및 터치 센싱 박막 트랜지스터가 게이트 라인(gate line)을 공유하도록 형성하여 단일 드라이버(구동 회로)로 유기 발광 소자(디스플레이) 및 터치 센싱을 구동함으로써 드라이버 공정 단순화 및 제조 비용이 감소된 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 제조하기 위한 것이다.The purpose of the embodiments of the present invention is to drive the organic light emitting device (display) and touch sensing with a single driver (driving circuit) by forming the OLED driving thin film transistor and the touch sensing thin film transistor to share the gate line, thereby driving the driver It is for manufacturing an in-cell type organic electroluminescent device with reduced simplification and manufacturing cost.
본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 기판 상에 형성되고, 유기 발광 소자(OLED; organic light emitting device)를 구동하는 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(OLED driving TFT); 제1 컨택홀(contact hole)을 통해 상기 적어도 하나의 OLED 구동 트랜지스터에 연결되는 상기 유기 발광 소자; 상기 기판 상에 상기 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터와 동시에 형성되고, 터치를 센싱하는 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(though sensing TFT); 및 제2 컨택홀을 통해 상기 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터에 연결되고, 상기 유기 발광 소자와 오버랩되지 않는 터치 전극을 포함하고, 상기 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터 및 상기 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터는 게이트 라인(gate line)을 공유한다.The touch sensor in-cell type organic light emitting device according to an embodiment of the present invention is formed on a substrate, and drives at least one OLED driving thin film transistor (OLED driving TFT) for driving an organic light emitting device (OLED). ); The organic light emitting device connected to the at least one OLED driving transistor through a first contact hole; At least one touch sensing thin film transistor formed on the substrate simultaneously with the at least one OLED driving thin film transistor and sensing a touch; And a touch electrode connected to the at least one touch sensing thin film transistor through a second contact hole and not overlapping the organic light emitting device, wherein the at least one OLED driving thin film transistor and the at least one touch sensing thin film transistor are included. Shares the gate line.
상기 터치 센싱 박막 트랜지스터는, 상기 기판 상에 형성된 게이트 전극; 상기 게이트 전극 상에 형성된 게이트 절연막; 상기 게이트 절연막 상에 형성된 반도체층; 상기 반도체층 상에 형성되고, 서로 이격된 소스/드레인 전극; 상기 소스/드레인 전극 상에 형성된 패시베이션층; 및 상기 패시베이션층 상에 형성되고, 제2 컨택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결되는 터치 전극(though electrode)을 포함하고, 상기 터치 전극은 상기 유기 발광 소자의 유기 발광층 상부에 형성될 수 있다.The touch sensing thin film transistor includes: a gate electrode formed on the substrate; A gate insulating film formed on the gate electrode; A semiconductor layer formed on the gate insulating film; Source/drain electrodes formed on the semiconductor layer and spaced apart from each other; A passivation layer formed on the source/drain electrodes; And a touch electrode formed on the passivation layer and connected to the drain electrode through a second contact hole, wherein the touch electrode may be formed on the organic emission layer of the organic light emitting device.
상기 터치 센싱 박막 트랜지스터는, 상기 기판 상에 형성된 게이트 전극; 상기 게이트 전극 상에 형성된 게이트 절연막; 상기 게이트 절연막 상에 형성된 반도체층; 상기 반도체층 상에 형성되고, 서로 이격된 소스/드레인 전극; 상기 소스/드레인 전극 상에 형성된 패시베이션층; 및 상기 패시베이션층 상에 형성되고, 제2 컨택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결되는 터치 전극을 포함하고, 상기 터치 전극은 상기 유기 발광 소자의 유기 발광층 하부에 형성될 수 있다.The touch sensing thin film transistor includes: a gate electrode formed on the substrate; A gate insulating film formed on the gate electrode; A semiconductor layer formed on the gate insulating film; Source/drain electrodes formed on the semiconductor layer and spaced apart from each other; A passivation layer formed on the source/drain electrodes; And a touch electrode formed on the passivation layer and connected to the drain electrode through a second contact hole, and the touch electrode may be formed under the organic emission layer of the organic light emitting device.
상기 인-셀(in-sell) 타입의 유기전계 발광소자는, 상기 유기 발광 소자가 형성된 방출 영역(emission area) 및 상기 터치 전극이 형성된 터치 전극 영역(touch electrode area)를 포함하고, 상기 터치 전극 영역은 표시 영역의 50% 이하일 수 있다.The in-sell type organic electroluminescent device includes an emission area in which the organic light emitting device is formed and a touch electrode area in which the touch electrode is formed, and the touch electrode The area may be 50% or less of the display area.
상기 방출 영역(emission area)은 표시 영역의 50% 미만일 수 있다.The emission area may be less than 50% of the display area.
상기 터치 전극의 터치 정전용량 최소값(touch capacitance minimum value)은 0.1pF 내지 2pF일 수 있다.The touch electrode minimum value of the touch electrode may be 0.1 pF to 2 pF.
상기 터치 전극의 최소 사이즈는 2X2mm2 이하일 수 있다.The minimum size of the touch electrode may be 2X2mm 2 or less.
본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 유기 발광 소자 및 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터를 포함하는 적어도 하나의 표시 화소(display pixel); 및 터치 전극에 연결되는 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터를 포함하는 적어도 하나의 터치 센싱 회로(though sensing circuit)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 터치 센싱 회로는 상기 적어도 하나의 표시 화소의 측부(side portion)에 형성되는 것을 포함한다.The touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention includes at least one display pixel including an organic light emitting diode and at least one OLED driving thin film transistor; And at least one touch sensing circuit including at least one touch sensing thin film transistor connected to a touch electrode, wherein the at least one touch sensing circuit includes a side portion of the at least one display pixel. ).
상기 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터 및 상기 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터는 게이트 라인(gate line)을 공유할 수 있다.The at least one OLED driving thin film transistor and the at least one touch sensing thin film transistor may share a gate line.
상기 터치 센싱 회로는 제1 터치 센싱 박막 트랜지스터, 제2 터치 센싱 박막 트랜지스터 및 캐패시터를 포함할 수 있다. The touch sensing circuit may include a first touch sensing thin film transistor, a second touch sensing thin film transistor, and a capacitor.
상기 터치 센싱 회로는 제1 터치 센싱 박막 트랜지스터, 제2 터치 센싱 박막 트랜지스터, 제3 터치 센싱 박막 트랜지스터, 제4 터치 센싱 박막 트랜지스터 및 캐패시터를 포함할 수 있다.The touch sensing circuit may include a first touch sensing thin film transistor, a second touch sensing thin film transistor, a third touch sensing thin film transistor, a fourth touch sensing thin film transistor, and a capacitor.
상기 터치 센싱 회로는 디스플레이 화소 구동용 게이트 드라이버를 공유하여 구동될 수 있다.The touch sensing circuit may be driven by sharing a gate driver for driving a display pixel.
상기 터치 센싱 회로는 디스플레이 화소 구동용 데이터 드라이버를 공유하여 구동될 수 있다.The touch sensing circuit may be driven by sharing a data driver for driving a display pixel.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 포함한다.The display device according to the exemplary embodiment of the present invention includes the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예들에 따르면 터치 센서를 유기전계 발광소자의 백플레인(back plane) 기판에 집적하여 별도의 터치 패널을 생략하여 표시 장치의 두께 및 제조 비용을 감소시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, a touch sensor may be integrated on a back plane substrate of an organic light emitting device, thereby omitting a separate touch panel to reduce the thickness and manufacturing cost of the display device.
본 발명의 실시예들에 따르면 OLED 구동 박막 트랜지스터 및 터치 센싱 박막 트랜지스터가 게이트 라인(gate line)을 공유하도록 형성하여 단일 드라이버로 유기 발광 소자(디스플레이) 및 터치 센싱을 구동함으로써 드라이버 공정 단순화 및 제조 비용을 감소시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, the OLED driving thin film transistor and the touch sensing thin film transistor are formed to share a gate line to drive the organic light emitting device (display) and touch sensing with a single driver, thereby simplifying the driver process and manufacturing cost. Can be reduced.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 도시한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 발광 영역 및 터치 전극 영역을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 표시 화소 및 터치 센싱 회로를 도시한 입체도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 도시한 평면도이다.
도 5a는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 2T1C의 터치 센싱 회로를 도시한 회로도이다.
도 5b는 터치/미터치 상태에 따라 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 터치 센싱 회로의 아웃풋 전압의 변화를 도시한 타이밍 다이어그램(timing diagram) 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 4T1C의 터치 센싱 회로를 도시한 회로도이다.
도 7a 및 7b는 터치 센싱 회로의 크기에 따른 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 도시한 이미지이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 단일 터치 센싱 회로를 도시한 이미지이다.
도 9a 내지 도 9c는 터치 상태에 따라 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 터치 센싱 회로의 아웃풋 전압의 변화를 도시한 타이밍 다이어그램(timing diagram) 그래프이다.
도 10a 내지 도 10c는 반복적인 터치(repeated touch)에 따라 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 터치 센싱 회로의 아웃풋 전압의 변화를 도시한 타이밍 다이어그램 그래프이다.
도 11은 8X8의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 센싱 회로 및 스캔 드라이버를 도시한 이미지이다.
도 12는 터치 포인트(touched point)에 따라 8X8의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 센싱 회로의 전압 변화를 도시한 타이밍 다이어그램 그래프이다.
도 13은 터치/미터치 상태에서의 8X8의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 센싱 회로의 전압차를 도시한 그래프이다.1A to 1C are cross-sectional views showing a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
2A to 2D are plan views illustrating a light emitting region and a touch electrode region of a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention.
3 is a three-dimensional view illustrating a display pixel and a touch sensing circuit of a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention.
4 is a plan view showing a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention.
5A is a circuit diagram illustrating a touch sensing circuit of 2T1C included in a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention.
5B is a timing diagram graph showing a change in output voltage of a touch sensing circuit included in a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention according to a touch/metric state to be.
6 is a circuit diagram illustrating a touch sensing circuit of 4T1C included in a touch sensor in-cell type organic light emitting device according to embodiments of the present invention.
7A and 7B are images illustrating an organic light emitting device of a touch sensor in-cell type according to embodiments of the present invention according to the size of a touch sensing circuit.
8 is an image illustrating a single touch sensing circuit included in a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention.
9A to 9C are timing diagram graphs showing changes in output voltage of a touch sensing circuit included in a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention according to a touch state to be.
10A to 10C are timing diagrams showing changes in output voltage of a touch sensing circuit included in a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention according to a repeated touch It is a graph.
11 is an image showing a touch sensing circuit and a scan driver of an organic light emitting device of a touch sensor in-cell type according to embodiments of the present invention of 8X8.
12 is a timing diagram graph showing a voltage change of a touch sensing circuit of a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention of 8X8 according to a touched point.
13 is a graph showing the voltage difference of the touch sensing circuit of the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention of 8X8 in a touch/metric state.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the components, steps, operations and/or elements mentioned above, the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. Or do not exclude additions.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "측면", "예시" 등은 기술된 임의의 양상(aspect) 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.As used herein, "example", "example", "side", "example", etc. should be construed as any aspect or design described being better or more advantageous than another aspect or designs. It is not done.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or'이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or'를 의미한다. 즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다'라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.Also, the term'or' refers to the inclusive'inclusive or' rather than the exclusive'exclusive or'. That is, unless stated otherwise or unclear from the context, the expression'x uses a or b'means any of the natural inclusive permutations.
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 단수 표현("a" 또는 "an")은, 달리 언급하지 않는 한 또는 단수 형태에 관한 것이라고 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Also, the singular expression (“a” or “an”) used in the specification and claims generally means “one or more” unless the context clearly indicates that it is of the singular form or unless otherwise stated. It should be interpreted as.
아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.The terminology used in the description below has been selected to be general and universal in the related technical field, but may have other terms depending on technology development and/or changes, conventions, and technical preferences. Therefore, the terms used in the following description should not be understood as limiting the technical idea, but should be understood as exemplary terms for describing the embodiments.
또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.Also, in certain cases, some terms are arbitrarily selected by the applicant, and in this case, detailed meanings will be described in the corresponding description. Therefore, the terms used in the description below should be understood based on the meaning of the term and the entire contents of the specification, not just the name of the term.
한편, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되지 않는다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Meanwhile, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only to distinguish one component from other components.
또한, 막, 층, 영역, 구성 요청 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 층, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.In addition, when a part such as a film, layer, area, configuration request, etc. is said to be "above" or "on" another part, as well as immediately above the other part, another film, layer, area, component in the middle This includes cases where a back is interposed.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless specifically defined.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. On the other hand, in the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms used in the present specification (terminology) are terms used to properly represent an embodiment of the present invention, which may vary according to a user, an operator's intention, or a custom in a field to which the present invention pertains. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
이하에서는 도 1a 내지 도 1c를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a touch sensor in-cell type organic electroluminescent device according to embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A to 1C.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 도시한 단면도이다.1A to 1C are cross-sectional views showing a touch sensor in-cell type organic electroluminescent device according to embodiments of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 기판(110, 210, 310) 상에 형성되고, 유기 발광 소자(OLED; organic light emitting device; 170, 270, 270)를 구동하는 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(OLED driving TFT; 101, 201, 301) 및 제1 컨택홀(contact hole; H1)을 통해 적어도 하나의 OLED 구동 트랜지스터(101, 201, 301)에 연결되는 유기 발광 소자(170, 270, 270)을 포함한다.The touch sensor in-cell type organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention is formed on a
또한, 기판(110, 210, 310) 상에 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101, 201, 301)와 동시에 형성되고, 터치를 센싱하는 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(though sensing TFT; 102, 202, 302) 및 제2 컨택홀(H2)을 통해 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102)에 연결되고, 유기 발광 소자(170, 270, 270)와 오버랩되지 않는 터치 전극(180)을 포함한다.In addition, at least one OLED sensing thin film transistor (101, 201, 301) formed on the substrate (110, 210, 310) at the same time, at least one touch sensing thin film transistor (sensing a touch sensing TFT) 102, 202 , 302 and the second contact hole H2 and connected to the at least one touch sensing
또한, 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101, 201, 301) 및 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102, 202, 302)는 게이트 라인(gate line)을 공유하여 단일 드라이버(구동 회로)로 유기 발광 소자(디스플레이) 및 터치 센싱을 구동함으로써 드라이버 공정 단순화 및 제조 비용을 감소시킬 수 있다.In addition, at least one OLED driving thin film transistor (101, 201, 301) and at least one touch sensing thin film transistor (102, 202, 302) share a gate line (gate line) organic light emission with a single driver (driving circuit) Driving the device (display) and touch sensing can simplify the driver process and reduce manufacturing costs.
적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101, 201, 301) 및 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102, 202, 302)는 게이트 라인(gate line)을 공유하는 기술에 대해서는 도 3에서 보다 상세히 설명하기로 한다.At least one OLED driving thin film transistor (101, 201, 301) and at least one touch sensing thin film transistor (102, 202, 302) will be described in more detail with reference to the technique of sharing the gate line (gate line) in FIG. do.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 터치 센서를 백플레인(back plane) 기판에 집적하여 별도의 터치 패널을 생략함으로써, 표시 장치의 두께 및 제조 비용을 감소시킬 수 있다.In addition, the touch sensor in-cell type organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention reduces the thickness and manufacturing cost of the display device by omitting a separate touch panel by integrating the touch sensor on a back plane substrate. I can do it.
백플레인 기판은 구동 박막 트랜지스터와 스토리지 캐패시터의 구성까지 완료한 상태를 의미하고, 백플레인 기판은 유기 발광 장치뿐만 아니라 액정 표시 장치나 그 밖의 표시 장치에서도 이용할 수 있다.The backplane substrate means a state in which the configuration of the driving thin film transistor and the storage capacitor is completed, and the backplane substrate can be used not only in an organic light emitting device but also in a liquid crystal display device or other display device.
또한, 실시예에 따라, 도 1a 내지 도 1c에 도시된 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101, 201, 301) 및 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102, 202, 302)는 인버티드(inverted) 또는 코플라나(co-planar) 구조를 가질 수 있다.Further, according to an embodiment, at least one OLED driving
인버티트 구조의 박막 트랜지스터는 게이트 전극이 기판 상에 부착되어 있는 구조이고, 코플라나 구조의 박막 트랜지스터는 반도체층 상부에 소스/드레인 전극, 게이트 절연막 및 게이트 전극이 형성된 구조이다.The inverted thin film transistor has a structure in which a gate electrode is attached on a substrate, and the coplanar structured thin film transistor has a structure in which a source/drain electrode, a gate insulating film, and a gate electrode are formed on a semiconductor layer.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101) 및 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102)는 동일한 공정으로 동시에 형성된다.In addition, at least one OLED driving
보다 상세하게는, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101) 상에 제1 콘택홀(H1)을 이용하여 유기 발광 소자(180)를 형성하는 공정 및 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102) 상에 제2 콘택홀(H2)을 이용하여 터치 전극(180)을 형성하는 공정을 제외하면 기판(110) 상에 동일한 공정으로 동시에 형성될 수 있다.More specifically, the touch sensor in-cell type organic electroluminescent device according to the embodiment of the present invention uses the first contact hole H1 on at least one OLED driving
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101) 및 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102)는 동일한 공정으로 동시에 형성함으로써, 공정을 단순화하고, 공정 비용을 감소시킬 수 있다.In addition, at least one OLED driving
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 표시 장치로 사용된다.In addition, the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention is used as a display device.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에서 터치 전극의 위치가 상이한 것을 제외하면 동일한 구성요소를 포함하고 있기에, 동일한 구성 요소에 대해서는 도 1a에서만 설명하기로 한다.1A to 1C include the same components except that the positions of the touch electrodes are different in the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention. I will explain.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 도시한 단면도이다.1A is a cross-sectional view showing an organic light emitting device of a touch sensor in-cell type according to a first embodiment of the present invention.
기판(110)은 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101) 및 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102)를 지지하기 위한 기판으로서, 가요성(flexibility)을 갖는 기판이 사용될 수 있고, 기판(110)은 특정 방향으로 벤딩(bending) 또는 폴딩(folding)될 수 있으며, 예를 들어, 기판(110)은 가로 방향, 세로 방향 또는 사선 방향으로 폴딩될 수 있다.The
바람직하게는, 기판(110)은 실리콘, 유리, 폴리에스테르(Polyester), 폴리비닐(Polyvinyl), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리아세테이트(Polyacetate), 폴리이미드(Polyimide), 폴리에테르술폰(Polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(Polyacrylate; PAR), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthelate; PEN) 및 폴리에틸렌에테르프탈레이트(Polyethyleneterephehalate; PET) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Preferably, the
기판(110) 상에 게이트 전극(120)이 형성된다.The
게이트 전극(120)은 게이트 도전막(미도시)을 증착하고, 게이트 도전막 상에 포토레지스트 패턴을 형성한 후, 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 게이트 도전막을 선택적으로 식각(패터닝)함으로써 형성될 수 있다.The
게이트 전극(120)은 전기 전도도 물질인 금속 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다. 구체적으로는 게이트 전극(120)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti) 또는 은(Ag), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)과 같은 금속 및 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)와 같은 금속 산화물 중 적어도 어느 하나의 물질 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The
또한, 게이트 전극(120)은 상술한 물질을 포함하는 단일층 또는 복층 구조로 형성될 수 있다.Further, the
게이트 전극(120) 상에 게이트 전극(120)과 반도체층(140)을 절연시키는 역할을 하는 게이트 절연막(130)이 형성된다.A
게이트 절연막(130)은 실리콘옥사이드(SiOx), 실리콘나이트라이드(SiNx), 티타늄옥사이드(TiOx) 또는 하프늄옥사이드(HfOx)과 같은 무기물 또는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)과 같은 유기물이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The
또한, 게이트 절연막(130)은 상술한 물질을 포함하는 단일층 또는 복층 구조로 형성될 수 있고, 게이트 절연막(130)은 증착 방법 또는 코팅 방법을 사용하여 형성될 수 있다.Further, the
게이트 절연막(130) 상에 반도체층(140)이 형성된다.The
반도체층(140)은 게이트 절연막(130) 상에 형성될 수 있고, 반도체층(140)을 형성하기 위한 반도체막를 형성한 다음, 포토레지스트 패턴을 형성하고, 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 반도체막을 패터닝함으로써 형성될 수 있다.The
또한, 반도체층(140)은 채널이 형성되는 채널 영역 및 소스/드레인 전극(151, 152)과 각각 연결되는 소스/드레인 영역을 포함할 수 있다.In addition, the
반도체층(140)은 저온 다결정 실리콘(Low Temperature Polycrystalline Silicon, LTPS), 인듐갈륨징크옥사이드(IGZO), 징크옥사이드(ZnO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐틴옥사이드(ITO), 징크틴옥사이드(ZTO), 갈륨징크옥사이드(GZO), 하프늄인듐징크옥사이드(HIZO), 징크인듐틴옥사이드(ZITO) 및 알루미늄징크옥사이드(AZTO) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The
또한, 반도체층(140)은 상술한 물질을 포함하는 비정질(amorphous) 또는 다결정질(polycrystal)로 형성될 수 있다.In addition, the
또한, 반도체층(140)은 화학기상증착(CVD) 또는 물리기상증착(PVD) 방법을 통하여 형성될 수 있다.In addition, the
반도체층(140) 상에 서로 이격된 소스/드레인 전극(151, 152)을 형성한다.The source/
소스 전극(151) 및 드레인 전극(152)은 반도체층(140) 상에 서로 이격되어 형성될 수 있고, 각각 반도체층(140)과 전기적으로 연결될 수 있다.The
소스/드레인 전극(151, 152)은 소스/드레인 전극(151, 152)을 형성하기 위한 도전막(이하, 소스/드레인 도전막)을 증착하고, 소스/드레인 도전막 상에 포토레지스트 패턴을 형성한 후, 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 소스/드레인 도전막을 패터닝함으로써 형성될 수 있다.The source/
소스/드레인 전극(151, 152)은 금속 물질로 형성될 수 있고, 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The source/
또한, 소스/드레인 전극(151, 152)은 상술한 물질을 포함하는 단일층 또는 복층 구조로 형성될 수 있다.Further, the source/
소스/드레인 전극(151, 152) 상에 패시베이션층(161, 162, 163 164)을 형성한다.Passivation layers 161, 162, and 163 164 are formed on the source/
바람직하게는, 패시베이션층(161, 162, 163 164)은 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101) 및 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102)을 보호하는 제1 패시베이션층(161), 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101) 및 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102)의 표면을 평탄화시키는 제2 패시베이션층(162), 유기 발광 소자(170)를 포함하는 발광 영역을 노출시키는 뱅크 역할을 하는 제3 패시베이션층(163) 및 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101) 및 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102)를 보호하는 제4 패시베이션층(164)를 포함할 수 있다.Preferably, the passivation layers 161, 162, and 163 164 include a
제1 패시베이션층(161)은 소스/드레인 전극(151, 152) 상에 형성되고, 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101) 및 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102)을 보호할 수 있다.The
제1 패시베이션층(161)은 실리콘옥사이드(SiOx), 실리콘나이트라이드(SiNx), 티타늄옥사이드(TiOx) 또는 하프늄옥사이드(HfOx)과 같은 무기물 또는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)과 같은 유기물 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The
또한, 제1 패시베이션층(161)은 상술한 물질을 포함하는 단일층 또는 복층 구조로 형성될 수 있다.Further, the
제1 패시베이션층(161) 상에는 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101) 및 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102)의 표면을 평탄화시키는 제2 패시베이션층(162)을 형성한다.A
제2 패시베이션층(162)은 실리콘옥사이드(SiOx), 실리콘나이트라이드(SiNx), 티타늄옥사이드(TiOx) 또는 하프늄옥사이드(HfOx)과 같은 무기물 또는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)과 같은 유기물 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The
또한, 제2 패시베이션층(162)은 상술한 물질을 포함하는 단일층 또는 복층 구조로 형성될 수 있다.Further, the
제2 패시베이션층(162) 상에는 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터(101)의 드레인 전극과 후속 공정에서 형성되는 유기 발광 소자(170)을 연결하기 위한 제1 콘택홀(H1)을 형성한다.A first contact hole H1 is formed on the
제1 콘택홀(H1)은 제1 및 제2 패시베이션층(161, 162)을 식각하여 형성되고, 제1 콘택홀(H1) 내에는 유기 발광 소자(170)의 유기 발광층(172)과 연결되는 OLED 양극(171)을 포함할 수 있다.The first contact hole H1 is formed by etching the first and second passivation layers 161 and 162 and is connected to the organic light emitting layer 172 of the organic
OLED 양극(171)은 제1 콘택홀(H1) 내에 전기전도도 물질을 증착한 후, 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 전기전도도 물질을 선택적으로 식각(패터닝)하여 형성될 수 있다.The OLED anode 171 may be formed by depositing an electroconductive material in the first contact hole H1 and then selectively etching (patterning) the electroconductive material using a photoresist pattern as a mask.
따라서, OLED 양극(171)은 제1 콘택홀(H1) 내부 및 제2 패시베이션층(162)의 표면에 형성될 수 있다.Therefore, the OLED anode 171 may be formed inside the first contact hole H1 and on the surface of the
OLED 양극(171)은 전기전도도 물질인 금속 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다. 구체적으로는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti) 또는 은(Ag), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)과 같은 금속 및 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)와 같은 금속 산화물 중 적어도 어느 하나의 물질 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The OLED anode 171 may include a metal or metal oxide that is an electrically conductive material. Specifically, metals such as molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), gold (Au), titanium (Ti) or silver (Ag), nickel (Ni), neodymium (Nd) and copper (Cu) And metal oxides such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), or ITZO (Indium Tin Zinc Oxide), but are not limited thereto.
제2 패시베이션층(162) 상에는 유기 발광층(170)을 노출시키는 뱅크 역할을 하는 제3 패시베이션층(163)을 형성한다.On the
제3 패시베이션층(163)은 발광 영역의 유기 발광 소자(170)를 정의하기 위해 구비되고, 제3 패시베이션층(163)은 일부분이 상대적으로 돌출부를 갖게 높게 형성될 수 있다.The
유기 발광 소자(170)는 OLED 양극(OLED anode; 171), OLED 양극(OLED cathode; 171)과 대향하는 OLED 음극(173) 및 OLED 양극(171)과 OLED 음극(173) 사이에 위치하는 유기발광층(172)을 포함한다.The organic
도 1a는 OLED 양극(171), 유기발광층(172) 및 OLED 음극(173)이 순차적으로 형성되어 있으나, 이에 제한되지 않고, OLED 음극(173), 유기발광층(172) 및 OLED 양극(171)이 순차적으로 형성될 수 있다.1A, the OLED anode 171, the organic light emitting layer 172, and the OLED cathode 173 are sequentially formed, but are not limited thereto, and the OLED cathode 173, the organic light emitting layer 172, and the OLED anode 171 are It may be formed sequentially.
실시예에 따라서, OLED 양극(171)과 유기 발광층(172) 사이에는 전자수송층(electron transporting layer) 또는 전자주입층(electron injection layer)을 더 포함할 수 있고, 유기발광층(172)과 OLED 음극(173) 사이에는 정공주입층(hole injection layer) 또는 정공수송층(hole transporting layer)을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, between the OLED anode 171 and the organic emission layer 172 may further include an electron transporting layer or an electron injection layer, and the organic emission layer 172 and the OLED cathode ( Between 173) may further include a hole injection layer (hole injection layer) or a hole transport layer (hole transporting layer).
OLED 음극(173)은 제3 패시베이션층(163) 및 유기 발광층 상에 형성되고, OLED 양극(171)은 전기전도도 물질인 금속 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다. 구체적으로는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti) 또는 은(Ag), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)과 같은 금속 및 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)와 같은 금속 산화물 중 적어도 어느 하나의 물질 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The OLED cathode 173 is formed on the
또한, 제3 패시베이션층(163)에는 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102)를 터치 전극(180)과 연결하기 위한 제2 콘택홀(H2)을 포함한다.In addition, the
제2 콘택홀(H2)은 제1 내지 제3 패시베이션층(161 내지 163)을 식각하여 형성될 수 있다.The second contact hole H2 may be formed by etching the first to third passivation layers 161 to 163.
제2 콘택홀(H2) 내부에 전기전도도 물질을 증착한 후, 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 전기전도도 물질을 선택적으로 식각(패터닝)될 수 있다.After depositing the electroconductive material inside the second contact hole H2, the electroconductive material may be selectively etched (patterned) using a photoresist pattern as a mask.
제2 콘택홀(H2) 내에는 전기전도도 물질을 증착한 후, 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 전기전도도 물질을 선택적으로 식각(패터닝)하여 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102)의 드레인 전극(152)과 연결되는 터치 전극(180)이 형성된다.After depositing the electroconductive material in the second contact hole H2, the photoconductive pattern is selectively etched (patterned) using the photoresist pattern as a mask to drain
따라서, 터치 전극(180)은 제2 콘택홀(H2) 내부 및 제3 패시베이션층(163)의 상부에 형성될 수 있다.Accordingly, the
터치 전극(180)을 제2 콘택홀(H2)을 사용하여 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(102)에 연결시킴으로써, 제3 패시베이션층(163)의 상부에 터치 전극(180)을 형성할 수 있다.By connecting the
또한, 터치 전극(180)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti) 또는 은(Ag), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)과 같은 금속 및 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)와 같은 금속 산화물 중 적어도 어느 하나의 물질 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the
또한, 실시예에 따라, 터치 전극(180) 및 OLED 음극(173)은 공정을 단순화하기 위해, 제2 콘택홀(H2)을 형성한 다음에, 동일한 공정으로 형성될 수 있다.Further, according to an embodiment, the
도 1a를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 전극(180)은 유기 발광 소자(170)의 유기 발광층(172) 상부에 형성될 수 있다.Referring to FIG. 1A, the
따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 전극(180)은 유기발광소자(170)의 OLED 음극(173)과 동일한 층에 형성될 수 있고, 터치 전극(180)은 유기 발광 소자(170)와 오버랩되지 않는다.Therefore, the
보다 구체적으로 터치 전극(180)은 제3 패시베이션층(163; 뱅크) 상에 형성될 수 있고, 터치 전극(180)은 유기 발광 소자(170)가 형성된 영역 외에 형성됨으로써, 디스플레이 구동 중, 유기 발광 소자(170)와 터치 전극(180)이 상호 작용하여 전기적 또는 광학적 특성이 감소되는 것을 방지할 수 있다.More specifically, the
따라서, 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 화소전극(미도시) 상에 터치 전극(180)이 형성되지 않아 투과율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, in the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the first embodiment of the present invention, the
터치 전극(180)의 터치 정전용량 최소값(touch capacitance minimum value)은 0.1pF 내지 2pF일 수 있고, 터치 정전용량 최소값이 0.1pF 미만이면 센싱 시그널이 작아 노이즈가 증가하는 문제가 있고, 2pF는 충분히 큰 값을 나타내기에 수율에 문제가 있다.The touch capacitance minimum value of the
터치 전극(180)의 최소 사이즈는 2X2mm2 이하일 수 있고, 터치를 센싱하기 위한 충분한 정전용량, 바람직하게는 0.1pF를 만들기 위해서는 터치 전극(180)의 최소 사이즈는 2X2mm2 이하로 제조되어야 한다.The minimum size of the
바람직하게 터치 전극(180)의 최소 사이즈는 1.3x1.3 mm2일 수 있다.Preferably, the minimum size of the
OLED 양극(171) 및 터치 전극(180)이 형성된 제3 패시베이션층(163) 상에 제4 패시베이션층(164)을 형성한다.The
제4 패시베이션층(164)은 실리콘옥사이드(SiOx), 실리콘나이트라이드(SiNx), 티타늄옥사이드(TiOx) 또는 하프늄옥사이드(HfOx)과 같은 무기물 또는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)과 같은 유기물 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The
또한, 제4 패시베이션층(164)은 상술한 물질을 포함하는 단일층 또는 복층 구조로 형성될 수 있다.Further, the
도 1b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 도시한 단면도이다.1B is a cross-sectional view showing an organic light emitting device of a touch sensor in-cell type according to a second embodiment of the present invention.
도 1b는 터치 전극(280)의 위치가 유기 발광 소자(270) 및 제4 패시베이션층(264) 상부에 형성되는 것을 제외하면, 도 1a와 동일한 구성 요소를 포함하고 있기에, 동일한 구성요소에 대해서는 생략하기로 한다.1B includes the same components as in FIG. 1A except that the positions of the
본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 제4 패시베이션층(264) 상에 터치 전극(280)이 형성되고, 터치 전극(280)은 유기 발광 소자(270)와 오버랩된다.In the touch sensor in-cell type organic electroluminescent device according to the second embodiment of the present invention, a
따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(202)와 터치 전극(280)을 연결하기 위해, 제1 내지 제4 패시베이션층(261 내지 264)을 식각하여 제2 콘택홀(H2)을 형성할 수 있다.Accordingly, in the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the second embodiment of the present invention, in order to connect at least one touch sensing
제2 콘택홀(H2)은 제1 내지 제4 패시베이션층(261 내지 264)을 식각하여 형성되고, 제2 콘택홀(H2)을 내에 전기전도도 물질을 증착한 후, 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 전기전도도 물질을 선택적으로 식각(패터닝)될 수 있다.The second contact hole H2 is formed by etching the first to fourth passivation layers 261 to 264, and after depositing an electrically conductive material in the second contact hole H2, the photoresist pattern is used as a mask. The electrically conductive material can be selectively etched (patterned).
따라서, 터치 전극(280)은 제2 콘택홀(H2) 내부 및 제4 패시베이션층(264)의 상부에 형성될 수 있다.Accordingly, the
터치 전극(280)을 제2 콘택홀(H2)을 사용하여 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(202)에 연결시킴으로써, 제4 패시베이션층(264)의 상부에 터치 전극(280)을 형성할 수 있다.The
또한, 터치 전극(280)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti) 또는 은(Ag), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)과 같은 금속 및 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)와 같은 금속 산화물 중 적어도 어느 하나의 물질 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the
도 1b를 참조하면, 터치 전극(280)은 유기 발광 소자(270)의 유기 발광층(272) 상부에 형성될 수 있다.Referring to FIG. 1B, the
보다 구체적으로, 터치 전극(280)은 제4 패시베이션층(264) 상에 형성되고, 유기 발광 소자(270)가 형성된 영역 상에 형성됨으로써, 디스플레이 구동 중, 유기 발광 소자(270)와 터치 전극(280)이 상호 작용하여 전기적 또는 광학적 특성이 감소되는 것을 방지할 수 있다.More specifically, the
따라서, 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 화소전극(미도시) 상에 터치 전극(280)이 형성되지 않아 투과율을 향상시킬 수 있다.Therefore, in the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the second embodiment of the present invention, the
도 1c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 도시한 단면도이다.1C is a cross-sectional view showing a touch sensor in-cell type organic electroluminescent device according to a third embodiment of the present invention.
도 1c는 터치 전극(380)의 위치가 유기 발광 소자(370)의 유기 발광층(372) 하부에 형성되는 것을 제외하면, 도 1a와 동일한 구성 요소를 포함하고 있기에, 동일한 구성요소에 대해서는 생략하기로 한다.1C includes the same components as in FIG. 1A, except that the position of the
따라서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(302)와 터치 전극(380)을 연결하기 위해, 제1 및 제2 패시베이션층(361, 362)을 식각하여 제2 콘택홀(H2)을 형성할 수 있다.Accordingly, in the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the third embodiment of the present invention, the first and second passivation are performed to connect at least one touch sensing
제2 콘택홀(H2)은 제1 및 제2 패시베이션층(361, 362)을 식각하여 형성되고, 제2 콘택홀(H2) 내에 전기전도도 물질을 증착한 후, 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 전기전도도 물질을 선택적으로 식각(패터닝)될 수 있다.The second contact hole H2 is formed by etching the first and second passivation layers 361 and 362, and after depositing an electrically conductive material in the second contact hole H2, the photoresist pattern is used as a mask to make electricity. The conductive material can be selectively etched (patterned).
따라서, 터치 전극(380)은 제2 콘택홀(H2) 내부 및 제2 패시베이션층(362)의 상부에 형성될 수 있다.Accordingly, the
터치 전극(380)을 제2 콘택홀(H2)을 사용하여 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터(302)에 연결시킴으로써, 제2 패시베이션층(362)의 상부에 터치 전극(380)을 형성할 수 있다.The
또한, 터치 전극(380)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti) 또는 은(Ag), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)과 같은 금속 및 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)와 같은 금속 산화물 중 적어도 어느 하나의 물질 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the
도 1c를 참조하면, 터치 전극(380)은 유기 발광 소자(370)의 유기 발광층(372) 하부에 형성될 수 있다.Referring to FIG. 1C, the
따라서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 전극(380)은 유기발광소자(370)의 OLED 음극(373)과 동일한 층에 형성될 수 있고, 터치 전극(380)은 유기 발광 소자(370)와 오버랩되지 않는다.Therefore, the
보다 구체적으로, 터치 전극(380)은 제2 패시베이션층(362) 상에 형성되고, 유기 발광 소자(370)가 형성된 영역 외에 형성됨으로써, 디스플레이 구동 중, 유기 발광 소자(370)와 터치 전극(380)이 상호 작용하여 전기적 또는 광학적 특성이 감소되는 것을 방지할 수 있다.More specifically, the
따라서, 발명의 제3 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 화소전극(미도시) 상에 터치 전극(380)이 형성되지 않아 투과율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, in the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the third embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자은 공정을 단순화하기 위해, 동일한 공정으로 제1 콘택홀(H1) 및 (H2)을 형성한 다음, 동일한 공정으로 OLED 음극(373) 및 터치 전극(380)을 형성할 수 있다.In addition, in order to simplify the process, the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the third embodiment of the present invention forms the first contact holes H1 and H2 in the same process, and then uses the same process. An
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 발광 영역 및 터치 전극 영역을 도시한 평면도이다.2A to 2D are plan views illustrating a light emitting region and a touch electrode region of a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 유기 발광 소자가 형성된 방출 영역(emission area; 401) 및 터치 전극이 형성된 터치 전극 영역(touch electrode area; 402)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2A, the touch sensor in-cell type organic light emitting device according to embodiments of the present invention includes an
터치 전극 영역(402)은 다양한 형상 및 크기를 가지는 적어도 하나의 터치 전극을 포함하고, 터치 전극 영역(402)은 표시 영역의 50% 이하일 수 있다.The
또한, 터치 전극 영역(402)에 포함되는 다양한 형상 및 크기를 가지는 터치 전극에 대해서는 도 2b 내지 도 2d에서 설명하기로 한다.Also, touch electrodes having various shapes and sizes included in the
방출 영역(401)은 유기 발광 소자를 통해 빛이 방출되는 영역으로, 적어도 하나의 유기 발광 소자를 포함하고, 방출 영역(401)은 유기 발광 소자의 유기 발광층에 따라, 레드(R), 그린(G), 블루(B) 및 화이트(W) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
방출 영역(401)은 표시 영역의 50% 미만일 수 있다.The
또한, 터치 전극 영역(402)은 방출 영역(401)과 오버랩되지 않게 형성될 수 있고, 터치 전극 영역(402)이 방출 영역(401)과 오버랩되지 않게 형성함으로써, 디스플레이 구동 중, 유기 발광 소자와 터치 전극이 상호 작용하여 전기적 또는 광학적 특성이 감소되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 전극(thouch electrode)은 RGB 중 한 가지 색의 유기 발광 소자만을 포함하도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2B, the touch electrode of the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention may be formed to include only one color of the organic light emitting diode of RGB.
따라서, 터치 전극 영역(402)은 RGB 중 한 가지 색의 유기 발광 소자만을 포함하는 터치 전극을 복수개 포함할 수 있다.Therefore, the
도 2c를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 전극은 RGB 색의 유기 발광 소자를 모두 포함하도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2C, the touch electrode of the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention may be formed to include all of the RGB color organic light emitting diode.
따라서, 터치 전극 영역(402)은 RGB 색의 유기 발광 소자를 모두 포함하는 터치 전극을 복수개 포함할 수 있다.Therefore, the
도 2d를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 전극은 복수개의 RGB 색의 유기 발광 소자를 포함하도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2D, a touch electrode of a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention may be formed to include a plurality of RGB color organic light emitting diodes.
따라서, 터치 전극 영역(402)은 복수개의 RGB 색의 유기 발광 소자를 모두 포함하는 터치 전극을 복수개 포함할 수 있다.Accordingly, the
따라서, 도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 다양한 구조의 터치 전극을 제조할 수 있다.Accordingly, referring to FIGS. 2A to 2D, the touch sensor in-cell type organic electroluminescent device according to embodiments of the present invention can manufacture touch electrodes having various structures.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 표시 화소 및 터치 센싱 회로를 도시한 입체도이다.3 is a three-dimensional view illustrating a display pixel and a touch sensing circuit of a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 유기 발광 소자 및 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터를 포함하는 적어도 하나의 표시 화소(display pixel; 510) 및 터치 전극(522)에 연결되는 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터를 포함하는 적어도 하나의 터치 센싱 회로(though sensing circuit; 520)를 포함한다.The touch sensor in-cell type organic electroluminescent device according to embodiments of the present invention includes at least one display pixel (510) and a touch electrode (522) including an organic light emitting device and at least one OLED driving thin film transistor. And at least one
또한, 적어도 하나의 터치 센싱 회로(520)는 적어도 하나의 표시 화소(510)의 측부(side portion)에 형성될 수 있다.Also, the at least one
또한, 적어도 하나의 표시 화소(display pixel; 510)의 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터 및 적어도 하나의 터치 센싱 회로(520)의 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터는 게이트 라인(gate line; 512)를 공유할 수 있다.Also, at least one OLED driving thin film transistor of at least one
표시 화소(510)는 기판 상에 화소 데이터 라인(511) 및 게이트 라인(512)이 서로 교차되도록 형성됨으로써 규정되는 화소 영역 내에 화소 데이터 라인(511) 및 게이트 라인(512)과 연결되는 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.The
적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극은 화소 데이터 라인(511)에 연결되고, 게이트 전극은 게이트 라인(512)에 연결될 수 있다.The source electrode or the drain electrode of the at least one OLED driving thin film transistor may be connected to the
또한, 터치 센싱 회로(520)는 터치 센서 데이터 라인(521) 및 게이트 라인(512)이 서로 교차되도록 형성됨으로써, 규정된 터치 센싱 회로 영역 내에 터치 센서 데이터 라인(521) 및 게이트 라인(512)과 연결되는 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.In addition, the
적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극은 터치 센서 데이터 라인(521)에 연결될 수 있고, 게이트 전극은 게이트 라인(512)에 연결될 수 있다.The source electrode or the drain electrode of the at least one touch sensing thin film transistor may be connected to the touch
따라서, 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터 및 적어도 하나의 터치 센싱 박막 트랜지스터는 동일한 게이트 라인에 연결되어, 단일 드라이버(구동 회로)로 유기 발광 소자(디스플레이) 및 터치 센싱을 구동함으로써 드라이버 공정 단순화 및 제조 비용을 감소시킬 수 있다.Accordingly, at least one OLED driving thin film transistor and at least one touch sensing thin film transistor are connected to the same gate line, thereby driving the organic light emitting device (display) and touch sensing with a single driver (driving circuit), simplifying the driver process and manufacturing cost Can be reduced.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 도시한 평면도이다.4 is a plan view showing a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 표시 영역은 화소 데이터 라인(611) 및 게이트 드라이버와 연결된 터치 전극 간 연결 부(612)이 교차되어 표시 화소를 포함할 수 있고, 표시 화소의 상부에는 표시 화소와 대응되도록 터치 전극(622)이 형성될 수 있다.The display area of the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the exemplary embodiments of the present invention includes a display pixel by intersecting a
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 표시 영역은 제1 내지 제4 면을 포함하고, 제1 면에는 게이트 드라이버(610)가 형성될 수 있고, 게이트 드라이버(gate driver; 610)와 수직이 되는 제2 면에는 데이터 드라이버(예; data driver&thouch readout; 620)가 형성될 수 있다.In addition, the display area of the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention includes first to fourth surfaces, and a
게이트 드라이버(610)는 '스캔 드라이버'라고도 하고, 다수의 게이트 라인으로 스캔 신호를 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인을 순차적으로 구동시킬 수 있다.The
또한, 게이트 드라이버(610)는 타이밍 컨트롤러(미도시)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔 신호를 다수의 게이트 라인으로 순차적으로 공급할 수 있다.Further, the
데이터 드라이버(620)은 게이트 드라이버(610)에 의해 특정 게이트 라인이 열리면, 타이밍 컨트롤러(미도시)로부터 수신한 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 다수의 데이터 라인으로 공급할 수 있다.When a specific gate line is opened by the
또한, 데이터 드라이버(620)은 게이트 라인에 구동 신호를 공급함과 아울러 터치 센싱 회로의 리드아웃 라인으로부터 출력되는 리드아웃 신호를 이용하여 터치 노드별 로우 데이터를 검출할 수 있다.In addition, the
터치를 사용하기 위하여서는 터치 센싱 회로와 터치 구동으로 구분 지을 수 있다.In order to use touch, it can be divided into a touch sensing circuit and touch driving.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 센싱 회로는 디스플레이 화소 구동용 게이트 드라이버를 공유하여 구동되거나, 터치 센싱 회로는 디스플레이 화소 구동용 데이터 드라이버를 공유하여 구동될 수 있다.The touch sensing circuit of the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention is driven by sharing a gate driver for driving a display pixel, or the touch sensing circuit is driven by sharing a data driver for driving a display pixel. Can be.
더 나아가, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 센싱 회로는 디스플레이 화소 구동용 게이트 드라이버 및 디스플레이 화소 구동용 데이터 드라이버를 모두 공유할 수 있다.Furthermore, the touch sensing circuit of the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the embodiments of the present invention may share both a display pixel driving gate driver and a display pixel driving data driver.
종래에는 터치 전극(622)을 구동하기 위해서는 터치용 구동부 및 터치용 구동부를 구동하기 위한 특별한 연결 상태가 필요했다.Conventionally, in order to drive the
그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 기존에 화소를 구동하기 위해 사용되는 게이트 드라이버(gate driver; 610)와 데이터 드라이버(예; data driver&thouch readout, column gate driver; 620)를 활용하고, 터치 전극 (622)과 각각 x축과 y축을 연결하여 주는 터치 전극 간 연결 부(게이트 드라이버와 연결되는 터치 전극 간 연결 부; 612, 데이터 드라이버와 연결 되는 터치 전극 간 연결 부; 621)를 구성하여, 디스플레이 화소 를 구동시키기 위해 구비 된 드라이버들과 동일한 연결 구조를 가질 수 있다.However, in the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention, a gate driver (610) and a data driver (eg, data driver&thouch readout, column) are used to drive pixels. Using a gate driver (620), the connection between the
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 터치 센싱 회로와 화소 회로를 구분하지 않고, 연결 및 구동시킬 수 있다.Therefore, the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention can be connected and driven without distinguishing the touch sensing circuit from the pixel circuit.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 센싱 회로는 디스플레이 화소 구동용 게이트 드라이버 또는 데이터 드라이버를 공유하여 구동되기 때문에 터치 센싱 회로 구성이 더욱 간단해져, 단순한 구동 모드로 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 구동시킬 수 있고, 터치용 게이트 드라이버와 데이터 드라이버를 제조하기 위한 공정 비용을 감소시킬 수 있다.Therefore, since the touch sensing circuit of the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention is driven by sharing a gate driver or a data driver for driving a display pixel, the configuration of the touch sensing circuit becomes simpler. In a simple driving mode, the touch sensor in-cell type organic light emitting device can be driven, and the process cost for manufacturing the touch gate driver and the data driver can be reduced.
도 5a는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 2T1C의 터치 센싱 회로를 도시한 회로도이다.5A is a circuit diagram illustrating a touch sensing circuit of 2T1C included in a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention.
터치 센싱 회로는 능동 터치 센싱 회로 구조로, N, N+1의 게이트 드라이버와 소스 전압(VSS) 및 아웃풋(Output)에 해당되는 배선으로 구동될 수 있다.The touch sensing circuit is an active touch sensing circuit structure, and may be driven by gate drivers of N and N+1 and wiring corresponding to source voltage (VSS) and output (Output).
또한, 터치 센싱 회로는 제1 터치 센싱 박막 트랜지스터(T1), 제2 터치 센싱 박막 트랜지스터(T2) 및 캐패시터(C1)를 포함하는 2T1C 구조를 가질 수 있다.In addition, the touch sensing circuit may have a 2T1C structure including a first touch sensing thin film transistor T 1 , a second touch sensing thin film transistor T 2 , and a capacitor C 1 .
제1 터치 센싱 박막 트랜지스터(T1)는 터치 구동 박막 트랜지스터(Driving TFT)로 터치 센싱 전압을 조절 및 터치를 센싱하는 역할을 할 수 있다.The first touch sensing thin film transistor T1 is a touch driving thin film transistor (Driving TFT) and may serve to control a touch sensing voltage and sense a touch.
또한, 제1 터치 센싱 박막 트랜지스터(T1)는 게이트 라인(N, N+1)으로부터 게이트 펄스에 따라 턴-온되고, 터치 스위치 박막 트랜지스터는 터치 유무에 따라 변화되는 노드의 전압(게이트 전압)으로 리드아웃라인을 통해 터치 센서 출력 처리부로 흐르는 전류를 조절할 수 있다.In addition, the first touch sensing thin film transistor T1 is turned on according to a gate pulse from the gate lines N and N+1, and the touch switch thin film transistor is a voltage (gate voltage) of a node that changes depending on whether there is a touch. The current flowing through the touch sensor output processing unit may be controlled through the lead-out line.
제2 터치 센싱 박막 트랜지스터(T2)는 제1 터치 센싱 박막 트랜지스터(T1)의 턴 오프(turn off) 상태를 만들어주고, 리셋 기능을 할 수 있다.The second touch sensing thin film transistor T2 may generate a turn off state of the first touch sensing thin film transistor T1 and may perform a reset function.
또한, 제2 터치 센싱 박막 트랜지스터(T2)는 OLED 구동 박막 트랜지스터와 게이트 라인(N, N+1)을 공유할 수 있도록, 제2 터치 센싱 박막 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 게이트 라인(N, N+1)에 연결될 수 있다.In addition, the gate electrode of the second touch sensing thin film transistor T2 is the gate line N, so that the second touch sensing thin film transistor T2 can share the gate lines N and N+1 with the OLED driving thin film transistor. N+1).
캐패시터(C1)는 터치 전극의 면적에 기인한 면적 용량과, 패시베이션층의 두께에 기인한 갭 용량을 포함할 수 있다.The capacitor C 1 may include an area capacity due to the area of the touch electrode and a gap capacity due to the thickness of the passivation layer.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 터치가 발생하지 않았을 경우에는 터치 전극의 면적은 모두 동일하고 패시베이션층의 두께도 일정하므로 모두 동일한 크기의 축전용량을 갖고 있다.Therefore, when touch does not occur in the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the embodiments of the present invention, since the areas of the touch electrodes are all the same and the thickness of the passivation layer is constant, all of them have the same storage capacity. Have
그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 손가락을 사용하여 터치하는 경우, 자연적으로 터치 캐패시터(CT)가 발생하게 되고, 이는 터치가 발생한 부분에서 전체적인 축전용량(C1 + CT)의 크기 변화를 일으키게 되므로 터치 여부를 알 수 있고, 터치 시의 동작을 실시하게 된다.However, when a touch sensor in-cell type organic electroluminescent device according to embodiments of the present invention is touched with a finger, a touch capacitor C T naturally occurs, which is the entirety of the touch. Since the size change of the storage capacity (C 1 + C T ) is caused, it is possible to know whether or not it is touched, and an operation is performed when it is touched.
보다 상세하게는, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 터치가 발생하지 않았을 경우, 표시 영역 전체에 구성된 터치 센싱 회로는 모두 동일한 크기의 캐패시터 (C1)를 가지고, 터치가 발생하게 되면 터치가 발생한 부분에서 터치 캐패시터(CT)가 더해지게 됨으로써 터치가 발생한 부분에서 총 축전용량(C1 + CT)의 크기 변화가 발생되며, 이로 인해 터치 여부를 감지하게 될 수 있다.More specifically, when a touch is not generated in the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the embodiments of the present invention, all of the touch sensing circuits configured in the entire display area have the same size capacitor (C 1 ). With, when a touch occurs, the touch capacitor (C T ) is added to the part where the touch occurs, so that the size change of the total storage capacity (C 1 + C T ) occurs at the part where the touch occurs. Can be detected.
도 5b는 터치/미터치(thouch/unthouch) 상태에 따라 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 터치 센싱 회로의 아웃풋 전압의 변화를 도시한 타이밍 다이어그램(timing diagram) 그래프이다.5B is a timing diagram showing a change in the output voltage of a touch sensing circuit included in a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention according to a touch/metric (thouch/unthouch) state (timing diagram) It is a graph.
도 5b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 터치 센싱 회로는 미터치 시에는 아웃풋 전압이 약 2V를 의 아웃풋 전압을 가지나, 터치 시에는 아웃풋 전압이 약 0V를 가짐으로써, 터치 상태 및 미터치 상태가 뚜렷이 구별되어, 터치 여부를 고감도로 감지할 수 있다.Referring to FIG. 5B, the touch sensing circuit included in the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the embodiments of the present invention has an output voltage of about 2V when measured, but when touched, Since the output voltage has about 0V, the touch state and the metric state are clearly distinguished, and it is possible to sense whether or not the touch is high.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 4T1C의 터치 센싱 회로를 도시한 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating a touch sensing circuit of 4T1C included in a touch sensor in-cell type organic light emitting device according to embodiments of the present invention.
도 6에 도시된 4T1C의 터치 센싱 회로는 도 5a에 도시된 2T1C의 터치 센싱 회로와 동일한 구성을 포함할 수 있다.The touch sensing circuit of 4T1C illustrated in FIG. 6 may include the same configuration as the touch sensing circuit of 2T1C illustrated in FIG. 5A.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 센싱 회로는 제1 터치 센싱 박막 트랜지스터, 제2 터치 센싱 박막 트랜지스터, 제3 터치 센싱 박막 트랜지스터, 제4 터치 센싱 박막 트랜지스터 및 캐패시터를 포함하는 4T1C 구조를 가질 수 있다.The touch sensing circuit of the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention includes a first touch sensing thin film transistor, a second touch sensing thin film transistor, a third touch sensing thin film transistor, and a fourth touch sensing thin film. It may have a 4T1C structure including a transistor and a capacitor.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 4T1C의 터치 센싱 회로는 게이트 라인과 데이터 라인(컬럼 라인)을 동시에 공유함으로써, 게이트 드라이버와 데이터 드라이버를 모두 공유하여 구동될 수 있다.The touch sensing circuit of the 4T1C of the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention simultaneously drives both the gate driver and the data driver by simultaneously sharing the gate line and the data line (column line). Can be.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 4T1C의 터치 센싱 회로를 포함함으로써, 터치 센싱 회로가 복잡해 지기는 하나, 터치 센싱 회로 구성이 X-Y 구동(게이트 라인 및 데이터 라인)을 동시에 사용하기 때문에 터치 센싱 회로 구성이 더욱 간단해져, 단순한 구동 모드로 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 구동시킬 수 있고, 터치용 게이트 드라이버와 데이터 드라이버를 제조하기 위한 공정 비용을 감소시킬 수 있다.Therefore, the touch sensor in-cell type organic light emitting device according to the embodiments of the present invention includes a 4T1C touch sensing circuit, so that the touch sensing circuit is complicated, but the touch sensing circuit configuration is XY driven (gate line And a data line), the touch sensing circuit configuration becomes simpler, and the touch sensor in-cell type organic electroluminescent device can be driven with a simple driving mode, and for manufacturing a touch gate driver and a data driver. Process costs can be reduced.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 4T1C의 터치 센싱 회로를 포함함으로써, 게이트 드라이버와 터치 센싱 회로가 모두 내장될 수 있다.In addition, the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the embodiments of the present invention includes a touch sensing circuit of 4T1C, so that both a gate driver and a touch sensing circuit can be built.
도 7a 및 도 7b는 터치 센싱 회로의 크기에 따른 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자를 도시한 이미지이다.7A and 7B are images illustrating a touch sensor in-cell type organic electroluminescent device according to embodiments of the present invention according to the size of a touch sensing circuit.
도 7a을 참조하면, 검은색 부분은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 센싱 회로를 나타내고, 터치 센싱 회로는 가로 폭은 20㎛ 이하일 수 있고, 터치 센싱 회로는 세로 폭은 260㎛일 수 있다.Referring to FIG. 7A, a black portion represents a touch sensing circuit of a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention, and the touch sensing circuit may have a width of 20 μm or less and touch The sensing circuit may have a vertical width of 260 μm.
도7a는 40인치 UHD에 대한 터치 센싱 회로를 화소에 적용한 예제로 픽셀 사이즈(Pixel Size)가 230 x 230 ㎛2 일 때, 터치 전극은 ~2 x 2 mm2, 터치 센싱 회로는 ~20 x 230 ㎛2일 수 있고, 픽셀 당 터치 센싱 회로가 차지하는 영역은 <~0.09%일 수 있다. 7A is an example in which a touch sensing circuit for 40-inch UHD is applied to a pixel, when the pixel size is 230 x 230 µm 2 , the touch electrode is ~2 x 2 mm 2 , and the touch sensing circuit is ~20 x 230 It may be 2 μm, and an area occupied by the touch sensing circuit per pixel may be <˜0.09%.
도 7b를 참조하면, 검은색 부분은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 센싱 회로를 나타내고, 터치 센싱 회로는 가로 폭은 20㎛ 이하일 수 있고, 터치 센싱 회로는 세로 폭은 138㎛일 수 있다.Referring to FIG. 7B, a black portion represents a touch sensing circuit of a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention, and the touch sensing circuit may have a width of 20 μm or less and touch The sensing circuit may have a vertical width of 138 μm.
도 7b는 24인치 UHD에 대한 터치 센싱 회로를 화소에 적용한 예제로 픽셀 사이즈가 138 x 138 ㎛2 일 때, 터치전극은 ~2 x 2 mm2, 터치 센싱 회로는 ~20 x 138 ㎛2일 수 있고, 픽셀 당 터치 센싱 회로가 차지하는 영역은 <~0.06%일 수 있다.7B is an example in which a touch sensing circuit for 24-inch UHD is applied to a pixel, and the pixel size is 138 x 138 μm 2 In this case, the touch electrode may be ˜2×2 mm 2 , the touch sensing circuit may be ˜20×138 μm 2 , and the area occupied by the touch sensing circuit per pixel may be <~0.06%.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 단일 터치 센싱 회로를 도시한 이미지이다.8 is an image illustrating a single touch sensing circuit included in a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 단일 터치 센싱 회로는 2개의 트랜지스터와 1개의 캐패시터를 포함하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 8, it can be seen that a single touch sensing circuit included in the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention includes two transistors and one capacitor.
도 9a 내지 도 9c는 터치 상태에 따라 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 터치 센싱 회로의 아웃풋 전압의 변화를 도시한 타이밍 다이어그램(timing diagram) 그래프이다.9A to 9C are timing diagram graphs showing changes in output voltage of a touch sensing circuit included in a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention according to a touch state to be.
도 9a 내지 도 9c에서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 터치 센싱 회로 구동 전압(VDD)은 15V이고, 프레임 속도(frame rate)는 5kHz이며, 터치 전극의 크기는 500 ㎛2이다.9A to 9C, the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention has a touch sensing circuit driving voltage (VDD) of 15 V, a frame rate of 5 kHz, and touch The size of the electrode is 500 μm 2 .
도 9a는 미터치 상태(unthouched)에서의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 터치 센싱 회로의 아웃풋 전압의 변화를 도시한 것이고, 도 9b는 약하게 터치 상태(slightly thouched) 에서의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 터치 센싱 회로의 아웃풋 전압의 변화를 도시한 것이며, 도 9c는 강하게 터치 상태(Fully thouched) 에서의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 터치 센싱 회로의 아웃풋 전압의 변화를 도시한 것이다.9A illustrates a change in the output voltage of the touch sensing circuit included in the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention in a unthouched state, and FIG. 9B shows weakly In a touch state (slightly thouched) shows a change in the output voltage of the touch sensing circuit included in the touch sensor in-cell type organic light emitting device according to embodiments of the present invention, and FIG. 9C shows a strong touch state ( It shows a change in the output voltage of the touch sensing circuit included in the touch sensor in-cell type organic light emitting device according to embodiments of the present invention in Fully thouched).
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 미터치 상태(unthouched)에서의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 터치 센싱 회로의 아웃풋 전압은 1.6V를 나타내나, 터치 감도에 따라, 약한 터치 상태(slightly thouched) 에서는 280mV로, 완전한 터치 상태(Fully thouched) 에서는 0V로 변화된다.9A to 9C, the output voltage of the touch sensing circuit included in the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention in a unthouched state represents 1.6 V. B, depending on the touch sensitivity, it changes to 280 mV in a slightly touched state (slightly thouched) and 0 V in a fully touched state (Fully thouched).
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자는 터치 정도에 따라 전압 상태가 변화하는 것을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the voltage state of the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to the embodiments of the present invention changes according to the degree of touch.
도 10a 내지 도 10c는 반복적인 터치(repeated touch)에 따라 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자에 포함되는 터치 센싱 회로의 아웃풋 전압의 변화를 도시한 타이밍 다이어그램 그래프이다.10A to 10C are timing diagrams showing changes in output voltage of a touch sensing circuit included in a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention according to a repeated touch It is a graph.
도 10a 내지 도 10c는 터치하였을 때, 센싱 되는 터치 전압의 하강 시간(fall time) 및 상승 시간(rising time)을 측정하였다.10A to 10C measure the fall time and rising time of the sensed touch voltage when touched.
도 10a 내지 도 10c을 참조하면, 하강 시간(fall time; Tfall)은 1.5ms이고, 상승 시간(rising time; Trise)은 3.4ms이었으며, 특히, 도 10c를 참조하면, 터치(thouch) 상태와 미터치(release) 상태에서의 전압이 다이나믹(dynamic)하게 변화되는 것을 알 수 있다10A to 10C, the fall time (T fall ) was 1.5 ms, and the rising time (T rise ) was 3.4 ms. In particular, referring to FIG. 10C, a touch state It can be seen that the voltage in the and metric release state changes dynamically.
도 11은 8X8의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 센싱 회로 및 스캔 드라이버를 도시한 이미지이다.11 is an image showing a touch sensing circuit and a scan driver of an organic light emitting diode of a touch sensor in-cell type according to embodiments of the present invention of 8X8.
도 11에서 로우 드라이버가 게이트 드라이버이면 컬럼 드라이버는 데이터 드라이버일 수 있고, 로우 드라이버가 데이터 드라이버이면, 컬럼 드라이버는 게이트 드라이버일 수 있다.In FIG. 11, if the row driver is a gate driver, the column driver may be a data driver, and if the row driver is a data driver, the column driver may be a gate driver.
도 11을 참조하면, 8X8의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 센싱 회로의 측면에 로우 드라이버(row driver)가 형성되고, 로우 드라이버(row driver)와 수직한 면에 컬럼 드라이버(colum driver)가 형성되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 11, a row driver is formed on a side of the touch sensing circuit of the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention of 8X8, and a row driver is provided. It can be seen that a column driver is formed on a vertical surface with.
또한, 로우 드라이버(row driver) 및 컬럼 드라이버(colum driver)는 각각 터치 구동을 위한 게이트 드라이버(gate driver) 및 컬럼 게이트 드라이버(column gate driver)를 의미하며, 로우 드라이버(row driver) 및 컬럼 드라이버(colum driver)는 AMOLED의 화소를 구동하기 위한 게이트 드라이버 및 컬럼 게이트 드라이버와 동일한 구동 환경을 조성하여 터치 패널을 제작할 수 있다.In addition, a row driver and a column driver refer to a gate driver and a column gate driver for touch driving, and a row driver and a column driver ( The colum driver) can create a touch panel by creating the same driving environment as the gate driver and column gate driver for driving the pixels of the AMOLED.
도 12는 터치 포인트(touched point)에 따라 8X8의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 센싱 회로의 전압 변화를 도시한 타이밍 다이어그램 그래프이다.12 is a timing diagram graph illustrating a voltage change of a touch sensing circuit of a touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention of 8X8 according to a touched point.
도 12는 로우 드라이버(raw driver)와 컬럼 드라이버(column driver)는 각각 터치 구동을 위한 게이트 드라이버(gate driver)와 컬럼 게이트 드라이버(column gate driver)로 지칭할 때, 이를 구비하여 제작된 터치 패널의 특성을 측정하였다.12 is a row driver (column driver) and the column driver (column driver) is referred to as a gate driver (gate driver) and a column gate driver (column gate driver) for driving a touch, respectively, of a touch panel manufactured with the same The properties were measured.
또한, 도 12는 1 프레임(1 frame)에 해당되는 시간 동안 1 컬럼(1 column)의 터치 전극 내에 터치 된 위치가 센싱되는 것을 나타낸다.In addition, FIG. 12 shows that a touched position in a touch electrode of one column is sensed for a time corresponding to one frame.
도 12를 참조하면, 터치를 하지 않은 상태는 700mV이고, 터치 상태는 10V로 그 전압 차가 상당히 큰 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 12, the state in which the touch is not performed is 700 mV, and the touch state is 10 V, indicating that the voltage difference is considerably large.
크며, 해당 터치 전극 마다 센싱 되는 전압을 그림 13이 표시하여 놓은 결과 입니다.This is a result of displaying the voltage sensed for each touch electrode as shown in Figure 13.
도 13은 터치/미터치 상태에서의 8X8의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자의 터치 센싱 회로의 전압차를 도시한 그래프이다.13 is a graph showing the voltage difference of the touch sensing circuit of the touch sensor in-cell type organic light emitting diode according to embodiments of the present invention of 8X8 in a touch/metric state.
도 13은 도 12에서의 해당 터치 전극의 좌표 (x, y)에 따라 센싱되는 터치 전압 아웃풋을 나타내고, 8x8로 구성 된 터치 센싱 아웃풋을 보여주는 맵핑(aping) 결과를 도시한 것이다.FIG. 13 shows a touch voltage output sensed according to the coordinates (x, y) of the corresponding touch electrode in FIG. 12, and shows a mapping result showing a touch sensing output composed of 8x8.
도 13을 참조하면, 터치 되는 부분에 따라 아웃풋 전압의 크기가 달라지는 것(서로 다른 색)을 알 수 있다.Referring to FIG. 13, it can be seen that the magnitude of the output voltage varies (different colors) depending on the touched portion.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, although the present invention has been described with limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and variations from these descriptions will be made by those skilled in the art to which the present invention pertains. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the following claims, but also by the claims and equivalents.
H1: 제1 콘택홀 H2: 제2 콘택홀
101, 201, 301: OLED 구동 박막 트랜지스터
102, 202, 302: 터치 센싱 박막 트랜지스터
110, 210, 310: 기판 120, 220, 320: 게이트 전극
130, 230, 330: 게이트 절연막 140, 240, 340: 반도체층
151, 251, 351: 소스 전극 152, 252, 352: 드레인 전극
161, 261, 361: 제1 패시베이션층
162, 262, 362: 제2 패시베이션층(평탄화층)
163, 263, 363: 제3 패시베이션층(뱅크)
164, 264, 364: 제4 패시베이션층 171, 271, 371: OLED 양극
172, 272, 273: 유기 발광 소자 173, 273, 373: OLED 음극
180, 280, 380: 터치 전극 401: 방출 영역
402: 터치 전극 영역 510: 표시 화소
511: 화소 데이터 라인 512: 게이트 라인
520: 터치 센싱 회로 521: 터치 센서 데이터 라인
522: 터치 전극 610: 게이트 드라이버
611: 화소 데이터 라인 620: 데이터 드라이버
612: 게이트 드라이버와 연결된 터치 전극 간 연결 부
621: 데이터 드라이버와 연결 된 터치 전극 간 연결 부H1: First contact hole H2: Second contact hole
101, 201, 301: OLED driving thin film transistor
102, 202, 302: touch sensing thin film transistor
110, 210, 310:
130, 230, 330:
151, 251, 351:
161, 261, 361: first passivation layer
162, 262, 362: second passivation layer (flattening layer)
163, 263, 363: 3rd passivation layer (bank)
164, 264, 364:
172, 272, 273: organic
180, 280, 380: touch electrode 401: emission area
402: touch electrode area 510: display pixel
511: pixel data line 512: gate line
520: touch sensing circuit 521: touch sensor data line
522: touch electrode 610: gate driver
611: pixel data line 620: data driver
612: connection part between the touch electrode connected to the gate driver
621: connection part between the touch electrode connected to the data driver
Claims (7)
상기 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터 상에 형성되고, 제1 컨택홀 및 제2 컨택홀을 포함하는 적어도 하나의 패시베이션층; 및
터치 전극에 연결되는 것으로서 터치 센싱 전압 조절 및 터치를 센싱하는 제1 터치 센싱 박막 트랜지스터, 상기 제1 터치 센싱 박막 트랜지스터의 턴 오프(turn off) 상태를 만들며 리셋 기능을 수행하는 제2 터치 센싱 박막 트랜지스터 를 포함하는 적어도 둘의 터치 센싱 박막 트랜지스터를 포함하는 적어도 하나의 터치 센싱 회로(touch sensing circuit)
를 포함하고,
상기 유기 발광 소자는 상기 적어도 하나의 패시베이션층 상에 형성되고, 상기 제1 컨택홀을 통해 상기 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터에 연결되며,
상기 적어도 하나의 터치 센싱 회로는 상기 적어도 하나의 표시 화소의 측부(side portion)에 형성되며,
상기 터치 전극이 형성된 터치 전극 영역은 상기 유기 발광 소자를 포함하는 발광 영역 외에 형성되며,
상기 터치 전극은 상기 적어도 하나의 패시베이션층 상에 형성되고, 상기 제2 컨택홀을 통해 상기 적어도 둘의 터치 센싱 박막 트랜지스터에 연결되며,
상기 제1 컨택홀은 내부에 상기 유기 발광 소자의 양극이 형성되어 상기 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터와 상기 유기 발광 소자를 연결하며,
상기 제2 컨택홀은 내부에 상기 터치 전극이 형성되어 상기 적어도 둘의 터치 센싱 박막 트랜지스터와 상기 터치 전극을 연결하고,
상기 적어도 하나의 OLED 구동 박막 트랜지스터 및 상기 적어도 둘의 터치 센싱 박막 트랜지스터는 게이트 라인(gate line)을 공유하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자.
At least one display pixel including an organic light emitting diode and at least one OLED driving thin film transistor;
At least one passivation layer formed on the at least one OLED driving thin film transistor and including a first contact hole and a second contact hole; And
A first touch sensing thin film transistor that is connected to a touch electrode and adjusts a touch sensing voltage and senses a touch, and a second touch sensing thin film transistor that creates a turn off state of the first touch sensing thin film transistor and performs a reset function. At least one touch sensing circuit comprising at least two touch sensing thin film transistors comprising:
Including,
The organic light emitting device is formed on the at least one passivation layer, and is connected to the at least one OLED driving thin film transistor through the first contact hole,
The at least one touch sensing circuit is formed on a side portion of the at least one display pixel,
The touch electrode region on which the touch electrode is formed is formed in addition to the light emitting region including the organic light emitting element,
The touch electrode is formed on the at least one passivation layer, and is connected to the at least two touch sensing thin film transistors through the second contact hole,
In the first contact hole, an anode of the organic light emitting device is formed therein to connect the at least one OLED driving thin film transistor and the organic light emitting device,
The second contact hole has the touch electrode formed therein to connect the at least two touch sensing thin film transistors and the touch electrode,
The at least one OLED driving thin film transistor and the at least two touch sensing thin film transistors share a gate line. The touch sensor in-cell type organic electroluminescent device.
상기 터치 센싱 회로는 제3 터치 센싱 박막 트랜지스터, 제4 터치 센싱 박막 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자.
According to claim 1,
The touch sensing circuit further comprises a third touch sensing thin film transistor and a fourth touch sensing thin film transistor. The touch sensor in-cell type organic electroluminescent device.
상기 터치 센싱 회로는 디스플레이 화소 구동용 게이트 드라이버를 공유하여 구동되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자.
According to claim 1,
The touch sensing circuit is a touch sensor in-cell type organic electroluminescent device characterized in that it is driven by sharing a gate driver for driving a display pixel.
상기 터치 센싱 회로는 디스플레이 화소 구동용 데이터 드라이버를 공유하여 구동되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 인-셀 타입의 유기전계 발광소자.
According to claim 1,
The touch sensing circuit is a touch sensor in-cell type organic electroluminescent device characterized in that it is driven by sharing a data driver for driving a display pixel.
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