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KR102589750B1 - 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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KR102589750B1
KR102589750B1 KR1020180098045A KR20180098045A KR102589750B1 KR 102589750 B1 KR102589750 B1 KR 102589750B1 KR 1020180098045 A KR1020180098045 A KR 1020180098045A KR 20180098045 A KR20180098045 A KR 20180098045A KR 102589750 B1 KR102589750 B1 KR 102589750B1
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black matrix
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Abstract

표시 장치는 발광 영역과 비발광 영역을 포함하는 표시 패널; 및 표시 패널 상에 배치되는 터치 센서를 포함한다. 표시 패널은, 베이스층; 베이스층 상에 배치되고, 제1 전극을 포함하는 발광 소자; 발광 소자의 상기 제1 전극의 일부를 노출하는 개구 영역을 포함하는 화소 정의막; 및 발광 소자와 화소 정의막을 커버하는 봉지층을 포함한다. 터치 센서는 봉지층 상에 배치되는 제1 도전 패턴; 봉지층 상에 제1 도전 패턴을 커버하며 배치되며, 화소 정의막의 개구 영역에 중첩하면서 렌즈부를 포함하는 제1 영역 및 화소 정의막에 중첩하는 제2 영역을 포함하는 컬러 필터; 컬러 필터의 제2 영역 상에 배치되는 제2 도전 패턴; 및 제2 도전 패턴 상에 배치되는 블랙 매트릭스를 포함한다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터치 센서, 이를 포함하는 표시 장치 및 터치 센서를 포함하는 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근의 표시 장치는 영상 표시 기능과 더불어 정보 입력 기능을 구비하는 방향으로 개발되고 있다. 표시 장치의 정보 입력 기능은 일반적으로 사용자의 터치 또는 소정의 도구로부터의 터치를 입력 받기 위한 터치 센서로 구현될 수 있다.
터치 센서는 영상 표시 기능을 구현하는 표시 패널의 일면에 부착되거나, 표시 패널과 일체로 형성되어 사용된다. 사용자는 표시 패널에서 구현되는 이미지를 시청하면서 터치 센서를 누르거나 터치하여 정보를 입력할 수 있다.
이러한 터치 센서는 평판 표시 장치뿐만 아니라, 플렉서블(flexible) 표시 장치, 커브드(curved) 표시 장치, 폴더블(foldable) 표시 장치, 벤더블(bendable) 표시 장치 등에도 적용될 수 있다.
이러한 표시 장치의 형태의 자유로운 변형을 위해 표시 패널 및 터치 센서의 박형화를 위한 연구가 진행 중이다.
본 발명의 일 목적은 제1 감지 전극과 제2 감지 전극 사이에 렌즈 형상을 구비한 컬러 필터를 포함하는 터치 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 터치 센서를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 터치 센서의 제조 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 발광 영역과 비발광 영역을 포함하는 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 배치되는 터치 센서를 포함하고, 상기 표시 패널은, 베이스층; 기 베이스층 상에 배치되고, 제1 전극을 포함하는 발광 소자; 상기 발광 소자의 상기 제1 전극의 일부를 노출하는 개구 영역을 포함하는 화소 정의막; 및 상기 발광 소자와 상기 화소 정의막을 커버하는 봉지층을 포함할 수 있다. 상기 터치 센서는 상기 봉지층 상에 배치되는 제1 도전 패턴; 상기 봉지층 상에 상기 제1 도전 패턴을 커버하며 배치되며, 상기 화소 정의막의 상기 개구 영역에 중첩하면서 렌즈부를 포함하는 제1 영역 및 상기 화소 정의막에 중첩하는 제2 영역을 포함하는 컬러 필터; 상기 컬러 필터의 상기 제2 영역 상에 배치되는 제2 도전 패턴; 및 상기 제2 도전 패턴 상에 배치되는 블랙 매트릭스를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컬러 필터의 상기 렌즈부는 상기 발광 소자 쪽으로 오목한 오목 렌즈 형상일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 블랙 매트릭스의 폭은 상기 블랙 매트릭스에 중첩하는 상기 화소 정의막의 폭보다 작을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 블랙 매트릭스는 상기 제2 도전 패턴의 측면을 커버할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 오목부의 폭은 상기 오목부에 중첩하는 상기 화소 정의막의 상기 개구 영역의 폭보다 작을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컬러 필터의 상기 렌즈부는 상기 제2 영역보다 돌출된 볼록 렌즈 형상일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 블랙 매트릭스의 폭은 상기 블랙 매트릭스에 중첩하는 상기 화소 정의막의 폭보다 클 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 블랙 매트릭스는 상기 화소 정의막의 상기 개구 영역의 일부에 중첩할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 렌즈부의 폭은 상기 렌즈부에 중첩하는 상기 화소 정의막의 상기 개구 영역의 폭보다 작을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 터치 센서는 상기 블랙 매트릭스 상에 배치되는 소수성층; 및 상기 컬러 필터 상에 배치되는 절연층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 절연층은 상기 제2 도전 패턴, 상기 블랙 매트릭스 및 상기 소수성층과 중첩하지 않을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컬러 필터는 상기 제2 영역에 위치하고, 상기 제1 도전 패턴의 일부를 노출하는 컨택홀을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 도전 패턴이 상기 컨택홀을 통해 상기 제2 도전 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 발광 소자는 상기 제1 전극 상에 배치되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 발광층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소 정의막은 상기 제1 전극의 일부를 커버하고, 상기 화소 정의막의 상기 개구 영역은 상기 제1 전극의 상기 화소 정의막으로부터 노출된 부분에 대응할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 제조 방법은 표시 패널 상에 제1 도전 패턴을 패터닝하는 단계; 포토(photo) 공정을 통해 상기 베이스 및 상기 제1 도전 패턴 상에 렌즈부를 포함하는 제1 영역, 상기 제1 영역 주변의 제2 영역, 및 제2 영역의 일부에 형성되는 컨택홀을 포함하는 컬러 필터를 형성하는 단계; 상기 컬러 필터의 상기 제2 영역 상에 제2 도전 패턴을 패터닝하는 단계; 상기 제2 도전 패턴 상에 블랙 매트릭스를 형성하는 단계; 상기 블랙 매트릭스 상에 소수성층을 형성하는 단계; 및 상기 컬러 필터의 상기 제2 도전 패턴 및 상기 블랙 매트릭스로부터 노출된 부분에 절연층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 절연층은 잉크젯 프린팅 공정을 통해 형성되며, 상기 절연층은 상기 제2 도전 패턴, 상기 블랙 매트릭스 및 상기 소수성층과 중첩하지 않을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컬러 필터의 상기 렌즈부는 상기 표시 패널 쪽으로 오목한 오목 렌즈 형상일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컬러 필터의 상기 렌즈부는 상기 제2 영역보다 돌출된 볼록 렌즈 형상일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 표시 장치는 제1 도전 패턴과 제2 도전 패턴 사이에 컬러 필터를 배치하고, 절연층이 블랙 매트릭스 상으로 넘치지 않도록 형성함으로써, 터치 센서의 두께가 감소될 수 있다. 따라서, 폴더블 표시 장치 등에 적용되는 플렉서블 표시 장치의 형태 변형이 용이할 수 있다.
또한, 제1 도전 패턴과 제2 도전 패턴 사이의 컬러 필터가 화소 정의막의 개구 영역에 중첩하는 오목부(오목 렌즈) 또는 돌출부(볼록 렌즈)를 포함함으로써 발광 소자로부터 출력되는 광의 광특성(광효율)이 개선될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서의 제조 방법은 유기층/무기층 형성을 위한 마스크 공정이 생략됨으로써 제조 비용이 절감될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 표시 장치에 포함되는 표시 패널의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 표시 장치에 포함되는 터치 센서의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 7은 도 2의 표시 장치에 포함되는 터치 센서의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 2의 표시 장치에 포함되는 터치 센서의 일 예를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시면(DD-IS)을 통해 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 표시면(DD-IS)은 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행할 수 있다. 표시면(DD-IS)의 법선 방향, 즉 표시장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시할 수 있다.
이하에서 설명되는 각 부재들, 층들, 또는 유닛들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분될 수 있다. 그러나, 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)은 예시에 불과하며, 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향들은 상대적인 개념으로서 다른 방향들로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3) 각각 이 지시하는 방향으로써 동일한 도면 부호를 참조한다.
도 1에 도시된 표시 장치(DD)는 평면형 표시면을 구비할 수 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 곡면형 표시면 또는 입체형 표시면 등 화상을 표시할 수 있는 다양한 형태의 표시면을 구비할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)가 입체형 표시면을 갖는 경우, 상기 입체형 표시면은 일 예로서 서로 다른 방향을 향하는 복수 개의 표시영역들을 포함할 수 있다. 상기 입체형 표시면은 다각 기둥형 표시면으로 구현될 수 있다.
표시 장치(DD)는 플렉서블 표시 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 폴더블 표시 장치, 벤더블 표시 장치, 롤러블 표시 장치 등에 적용될 수 있다. 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니며, 리지드 표시 장치일 수도 있다.
도 1에 도시된 표시 장치(DD)는 핸드폰 단말기에 적용될 수 있는 표시 장치(DD)를 예시적으로 도시하였다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터, 전광판 등과 같은 대형 전자 장치를 비롯하여, 태블릿, 내비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자 장치 등에 적용될 수 있다. 또한, 표시 장치(DD)는 헤드-마운트(head-mount) 디스플레이 등 웨어러블(wearable) 전자 장치에도 적용될 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)의 표시면(DD-IS)은 이미지(IM)가 표시되는 표시 영역(DD-DA) 및 표시 영역(DD-DA)에 인접한 비표시 영역(DD-NDA)을 포함할 수 있다. 비표시 영역(DD-NDA)은 이미지가 표시되지 않는 영역이다. 비표시 영역(DD-NDA)은 표시 영역(DD-DA)의 외측에 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 표시 장치(DD)를 구성하는 기능성 패널 및/또는 기능성 유닛들의 적층관계를 설명하기 위해 단순하게 도시되었다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널, 터치 센서, 및 윈도우 유닛을 포함할 수 있다. 표시 패널, 터치 센서, 및 윈도우 유닛 중 적어도 일부의 구성들은 연속 공정에 의해 형성되거나, 적어도 일부의 구성들은 접착 부재를 통해 서로 결합될 수 있다. 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 접착 부재는 일 예로서 광학 투명 접착 부재(OCA)일 수 있다.
일 실시예에서, 터치 센서는 표시장치(DD)의 표시면(DD-IS)에 대한 손이나 펜과 같은 외부매체에 의한 접촉 또는 입력을 감지할 수 있다.
도 2에 있어서, 터치 센서 및 윈도우 유닛 중 다른 구성과 연속 공정을 통해 형성된 해당 구성은 "층"으로 표현된다. 터치 센서 및 윈도우 유닛 중 다른 구성과 접착 부재를 통해 결합된 구성은 "패널"로 표현된다. 패널은 베이스면을 제공하는 베이스층, 예컨대 합성수지 필름, 복합재료 필름, 유리 기판 등을 포함하지만, "층"은 상기 베이스층이 생략될 수 있다. 다시 말해, "층"으로 표현되는 상기 유닛들은 다른 유닛이 제공하는 베이스면 상에 배치될 수 있다.
터치 센서 및 윈도우 유닛은 베이스층의 유/무에 따라 터치 패널, 윈도우 패널(WP) 또는 터치 센서층(ISL), 윈도우층으로 지칭될 수 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 터치 센서층(ISL), 및 윈도우 패널(WP)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 터치 센서층(ISL)은 표시 패널(DP)에 직접 배치될 수 있다. 본 명세서에서 "B의 구성이 A의 구성 상에 직접 배치된다"는 것은 A의 구성과 B의 구성 사이에 별도의 접착층/접착부재가 배치되지 않는 것을 의미한다. B 구성은 A 구성이 형성된 이후에 A 구성이 제공하는 베이스면 상에 연속 공정을 통해 형성될 수 있다.
표시 패널(DP)과 표시 패널(DP) 상에 배치된 터치 센서층(ISL)을 포함하여 표시 모듈(DM)로 정의될 수 있다. 표시 모듈(DM)과 윈도우 패널(WP) 사이에 광학 투명 접착 부재(OCA)가 배치될 수 있다. 즉 광학 투명 접착 부재(OCA)는 표시 모듈(DM)과 윈도우 패널(WP) 사이에 배치되어 이들을 부착시킬 수 있다.
터치 센서층(ISL)은 표시 패널(DP) 내 또는 표시 패널(DP) 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널 또는 퀀텀닷 발광 표시 패널일 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 패널(WP)은 베이스 필름(WP-BS) 및 차광 패턴(WP-BZ)을 포함할 수 있다. 베이스 필름(WP-BS)은 유리 기판 및/또는 합성수지 필름 등을 포함할 수 있다. 베이스 필름(WP-BS)은 단층으로 제한되지 않는다. 베이스 필름(WP-BS)은 접착부재로 결합된 2 이상의 필름들을 포함할 수 있다.
차광 패턴(WP-BZ)은 베이스 필름(WP-BS)에 부분적으로 중첩한다. 차광 패턴(WP-BZ)은 베이스 필름(WP-BS)의 배면에 배치되어 표시 장치(DD)의 베젤 영역 즉, 비표시영역(DD-NDA, 도 1 참조)을 정의할 수 있다.
별도로 도시하지는 않았으나, 윈도우 패널(WP)은 베이스 필름(WP-BS)의 상면에 배치되는 기능성 코팅층을 더 포함할 수 있다. 기능성 코팅층은 지문 방지층, 반사 방지층, 및 하드 코팅층 등을 포함할 수 있다.
도 3은 도 2의 표시 장치에 포함되는 표시 패널의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 표시 패널(DP)은 베이스층(BL), 회로 소자층(DP-CL), 표시 소자층(DP-OLED), 및 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
베이스층(BL)은 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 합성 수지층은 폴리이미드계 수지층일 수 있고, 그 재료는 특별히 제한되지 않는다. 그밖에 베이스층(BL)은 유리 기판, 금속 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다.
회로 소자층(DP-CL)은 적어도 하나의 절연층과 회로 소자를 포함할 수 있다. 이하, 회로 소자층(DP-CL)에 포함된 절연층은 중간 절연층으로 지칭된다. 중간 절연층은 적어도 하나의 중간 무기막과 적어도 하나의 중간 유기막을 포함할 수 있다. 회로 소자는 신호 라인, 화소의 구동 회로 등을 포함할 수 있다.
회로 소자층(DP-CL)은 무기막인 버퍼막(BFL), 제1 중간 무기막(10) 및 제2 중간 무기막(20)을 포함하고, 유기막인 중간 유기막(30)을 포함할 수 있다. 무기막 및 유기막의 재료는 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 일 실시예에서 버퍼막(BFL)은 선택적으로 배치/생략될 수 있다.
버퍼막(BFL) 상에 제1 트랜지스터(T1)의 반도체 패턴(OSP1: 이하 제1 반도체 패턴), 제2 트랜지스터(T2)의 반도체 패턴(OSP2: 이하 제2 반도체 패턴)이 배치된다. 제1 반도체 패턴(OSP1) 및 제2 반도체 패턴(OSP2)은 아몰포스 실리콘, 폴리 실리콘, 금속 산화물 반도체에서 선택될 수 있다.
제1 반도체 패턴(OSP1) 및 제2 반도체 패턴(OSP2) 상에 제1 중간 무기막(10)이 배치된다. 제1 중간 무기막(10) 상에는 제1 트랜지스터(T1)의 제어 전극(GE1: 이하, 제1 제어 전극) 및 제2 트랜지스터(T2)의 제어 전극(GE2: 이하, 제2 제어 전극)이 배치된다.
제1 중간 무기막(10) 상에는 제1 제어 전극(GE1) 및 제2 제어 전극(GE2)을 커버하는 제2 중간 무기막(20)이 배치될 수 있다. 제2 중간 무기막(20) 상에 제1 트랜지스터(T1)의 입력 전극(DE1: 이하, 제1 입력 전극) 및 출력 전극(SE1: 제1 출력 전극), 제2 트랜지스터(T2)의 입력 전극(DE2: 이하, 제2 입력 전극) 및 출력 전극(SE2: 제2 출력 전극)이 배치된다.
제1 입력 전극(DE1)과 제1 출력 전극(SE1)은 제1 중간 무기막(10) 및 제2 중간 무기막(20)을 관통하는 제1 컨택홀(CH1)과 제2 컨택홀(CH2)을 통해 제1 반도체 패턴(OSP1)에 각각 연결될 수 있다. 제2 입력 전극(DE2)과 제2 출력 전극(SE2)은 제1 중간 무기막(10) 및 제2 중간 무기막(20)을 관통하는 제3 컨택홀(CH3)과 제4 컨택홀(CH4)을 통해 제2 반도체 패턴(OSP2)에 각각 연결된다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에서 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2) 중 적어도 하나는 바텀 게이트 구조로 변형되어 실시될 수 있다.
제2 중간 무기막(20) 상에 제1 입력 전극(DE1), 제2 입력 전극(DE2), 제1 출력 전극(SE1), 및 제2 출력 전극(SE2)을 커버하는 중간 유기막(30)이 배치된다. 중간 유기막(30)은 평탄면을 제공할 수 있다.
중간 유기막(30) 상에는 표시 소자층(DP-OLED)이 배치된다. 표시 소자층(DP-OLED)은 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자는 유기발광 다이오드를 포함할 수 있다.
표시 소자층(DP-OLED)은 화소 정의막(PDL) 및 유기발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 유기 물질을 포함할 수 있다. 중간 유기막(30) 상에 제1 전극(AE)이 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 중간 유기막(30)을 관통하는 제5 컨택홀(CH5)을 통해 제2 출력 전극(SE2)에 연결될 수 있다. 화소 정의막(PDL)에는 개구 영역(OP)이 정의된다. 화소 정의막(PDL)의 개구 영역(OP)은 제1 전극(AE)의 적어도 일부분을 노출시킬 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전극(AE)은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 제1 전극(AE)은 캐소드 전극일 수도 있다.
화소는 표시 영역(DP-DA)에 배치될 수 있다. 표시 영역(DP-DA)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. 발광 영역(PXA)은 화소 정의막(PDL)의 개구 영역(OP)에 대응할 수 있다. 비발광 영역(NPXA)은 화소 정의막(PDL)에 대응할 수 있다.
제1 전극(AE) 상에 발광층(EML)이 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 개구 영역(OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 소정의 유색 컬러광을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 발광층(EML)은 화소들(PX)에 공통적으로 배치될 수도 있다. 이때, 발광층(EML)은 백색 광을 생성할 수도 있다. 또한, 발광층(EML)은 텐덤(tandem)이라 지칭되는 다층 구조를 가질 수 있다.
발광층(EML) 및 화소 정의막(PDL) 상에 제2 전극(CE)이 배치된다. 제2 전극(CE)은 화소들(PX)에 공통적으로 배치된다. 일 실시예에서, 제2 전극(CE)은 캐소드 전극일 수 있다.
일 실시예에서, 화소는 제1 전극(AE)과 발광층(EML) 사이에 제공되는 정공 제어층 및 발광층(EML)과 제2 전극(CE) 사이에 제공되는 전자 제어층을 더 포함할 수 있다. 정공 제어층 및 전자 제어층은 각각 발광 영역(PXA)과 비발광 영역(NPXA)에 공통으로 배치될 수 있다. 별도로 도시되지 않았으나, 정공 제어층 및 전자 제어층과 같은 공통층은 화소들에 공통으로 형성될 수 있다.
제2 전극(CE) 상에 봉지층(TFE)이 배치될 수 있다. 봉지층(TFE)은 화소들(PX)에 공통적으로 배치된다. 봉지층(TFE)은 표시 소자층(DP-OLED)을 밀봉할 수 있다. 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 절연층을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기막(이하, 봉지 무기막)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 박막 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기막(이하, 봉지 유기막) 및 적어도 하나의 봉지 무기막을 포함할 수 있다.
봉지 무기막은 수분/산소로부터 표시 소자층(DP-OLED)을 보호하고, 봉지 유기막은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(DP-OLED)을 보호할 수 있다. 봉지 무기막은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있고, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 수분/산소로부터 표시 소자층을 보호할 수 있는 무기물로 이루어질 수 있다. 봉지 유기막은 아크릴 계열 유기막을 포함할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층을 보호할 수 있는 유기물로 이루어질 수 있다.
도 4는 도 2의 표시 장치에 포함되는 터치 센서의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 4를 참조하면, 터치 센서(TS)는 제1 감지 전극들(IE1-1 내지 IE1-5), 제1 감지 전극들(IE1-1 내지 IE1-5)에 연결된 제1 신호 라인들(SL1-1 내지 SL1-5), 제2 감지 전극들(IE2-1 내지 IE2-4), 및 제2 감지 전극들(IE2-1 내지 IE2-4)에 연결된 제2 신호 라인들(SL2-1 내지 SL2-4)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 터치 센서(TS)는 제1 감지 전극들(IE1-1 내지 IE1-5)과 제2 감지 전극들(IE2-1 내지 IE2-4) 사이의 경계 영역에 배치되는 광학적 더미 전극을 더 포함할 수 있다.
제1 감지 전극들(IE1-1 내지 IE1-5)과 제2 감지 전극들(IE2-1 내지 IE2-4)은 서로 교차한다. 제1 감지 전극들(IE1-1 내지 IE1-5)은 제1 방향(DR1)으로 나열되며, 각각이 제2 방향(DR2)으로 연장된 형상이다. 뮤추얼 캡 방식 및/또는 셀프 캡 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다.
제1 감지 전극들(IE1-1 내지 IE1-5) 각각은 제1 센서부들(SP1) 및 제1 연결부들(CP1)을 포함한다. 제2 감지 전극들(IE2-1 내지 IE2-4) 각각은 제2 센서부들(SP2) 및 제2 연결부들(CP2)을 포함한다.
일 실시예에서, 제1 감지 전극들(IE1-1 내지 IE1-5)과 제2 감지 전극들(IE2-1 내지 IE2-4)은 센서부와 연결부의 구분이 없는 형상(예컨대 바 형상)을 가질 수 있다. 마름모 형상의 제1 센서부들(SP1)과 제2 센서부들(SP2)을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 제1 센서부들(SP1)과 제2 센서부들(SP2)은 또 다른 다각 형상을 가질 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 제1 감지 전극들(IE1-1 내지 IE1-5)과 제2 감지 전극들(IE2-1 내지 IE2-4)은 메쉬 패턴으로 형성될 수 있다.
하나의 제1 감지 전극 내에서 제1 센서부들(SP1)은 제2 방향(DR2)을 따라 나열되고, 하나의 제2 감지 전극 내에서 제2 센서부들(SP2)은 제1 방향(DR1)을 따라 나열된다. 제1 연결부들(CP1) 각각은 인접한 제1 센서부들(SP1)을 연결하고, 제2 연결부들(CP2) 각각은 인접한 제2 센서부들(SP2)을 연결한다.
일 실시예에서, 제1 연결부들(CP1), 제1 센서부들(SP1), 및 제2 센서부들(SP2)은 동일한 층 상에 배치되고, 제2 연결부들(CP2)은 1 연결부들(CP1), 제1 센서부들(SP1), 및 제2 센서부들(SP2)과 다른 층에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 감지 전극들(IE1-1 내지 IE1-5)과 제2 감지 전극들(IE2-1 내지 IE2-4)이 서로 단락되지 않는다.
제1 신호 라인들(SL1-1 내지 SL1-5)은 제1 감지 전극들(IE1-1 내지 IE1-5)의 일단에 각각 연결된다. 제2 신호 라인들(SL2-1 내지 SL2-4)은 제2 감지 전극들(IE2-1 내지 IE2-4)의 양단에 연결된다. 일 실시예에서, 제1 신호 라인들(SL1-1 내지 SL1-5)은 제1 감지 전극들(IE1-1 내지 IE1-5)의 양단에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 신호 라인들(SL2-1 내지 SL2-4)은 제2 감지 전극들(IE2-1 내지 IE2-4)의 일단에만 각각 연결될 수도 있다.
제1 신호 라인들(SL1-1 내지 SL1-5) 및 제2 신호 라인들(SL2-1 내지 SL2-4)은 라인부(SL-L)와 패드부(SL-P)를 포함할 수 있다. 패드부(SL-P)는 패드영역(NDA-PD)에 정렬될 수 있다.
터치 센서(TS)는 신호패드들(DP-PD)을 포함할 수 있다. 신호 패드들(DP-PD)은 패드 영역(NDA-PD)에 정렬될 수 있다.
다만, 이는 예시적인 것으로서, 터치 센서(TS)의 평면 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이고, 도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 3, 도 5, 및 도 6a 내지 도 6f를 참조하면, 터치 센서(TS)는 베이스층, 제1 도전 패턴(CD1), 컬러 필터(CF), 제2 도전 패턴(CD2), 및 블랙 매트릭스(BM)를 포함할 수 있다. 터치 센서(TS)는 소수성층(HPL) 및 절연층(IL)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 터치 센서(TS) 하부에는 표시 패널(DP)이 배치될 수 있다.
표시 패널(DP)의 중간 유기막(30) 상에 발광 소자가 배치될 수 있다. 발광 소자는 중간 유기막(30) 상에 배치되는 제1 전극(AE), 제1 전극(AE) 상에 배치되는 제2 전극(CE), 및 제1 전극(AE)과 제2 전극(CE) 사이에 배치되는 발광층(EML)을 포함할 수 있다.
또한, 중간 유기막(30) 상에 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 제1 전극(AE)의 일부를 커버할 수 있다. 화소 정의막(PDL)의 개구 영역(도 3의 OP)은 제1 전극(AE)이 화소 정의막(PDL)으로부터 노출된 부분에 대응할 수 있다. 일 실시예에서, 컬러 필터(CF)의 제1 영역(AA1)은 화소 정의막의 개구 영역(OP)에 대응할 수 있다.
표시 패널(DP)의 구체적인 적층 구조는 도 3을 참조하여 자세히 설명하였으므로, 이에 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
일 실시예에서, 베이스층(TBL)은 표시 패널(DP)의 봉지층(TFE)의 최상층일 수 있다. 예를 들어, 베이스층(TBL)은 봉지층(TFE)의 최상층인 무기층(또는 무기 절연층)일 수 있다. 일 실시예에서, 베이스층(TBL)은 봉지층(TFE) 상에 추가적으로 배치되는 무기층(무기 버퍼층)일 수 있다. 예를 들어, 베이스층(TBL)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 제1 도전 패턴(CD1)은 베이스층 상에 직접 배치될 수 있다. 제1 도전 패턴(CD1)은 화소 정의막(PDL)에 중첩하여 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 도전 패턴(CD1)은 제1 감지 전극들(IE1-1 내지 IE1-5)에 포함되는 제1 센서부들(SP1) 및 제1 연결부들(CP1), 및 제2 감지 전극들(IE1-1 내지 IE1-5)에 포함되는 제2 센서부들(SP2)을 형성할 수 있다. 이 경우, 제2 도전 패턴(CD2)은 제2 연결부들(CP2)을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 도전 패턴(CD1)은 제2 연결부들(CP2)을 형성할 수 있다. 이 경우, 제2 도전 패턴(CD2)은 제1 센서부들(SP1), 제1 연결부들(CP1), 및 제2 센서부들(SP2)을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 센서부들(SP1) 및 제2 센서부들(SP2)은 각각 복수의 메쉬 홀들을 갖는 메쉬 라인들로 구성된 메쉬 패턴을 가질 수 있다. 따라서, 도 5 이하에 도시된 제2 도전 패턴(CD2)은 메쉬 라인의 일부분의 단면으로 이해될 수 있다.
제1 도전 패턴(CD1)은 제2 연결부(CP2)을 형성하는 도전 라인의 일부분의 단면이다. 예를 들어, 제2 연결부(CP2) 또한 각각 복수의 메쉬 홀들을 갖는 메쉬 라인들로 구성된 메쉬 패턴을 가질 수 있으며, 제1 도전 패턴(CD1)은 제2 연결부(CP2)를 구성하는 메쉬 라인의 일부분의 단면으로 이해될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 제2 연결부(CP2)를 구성하는 제1 도전 패턴(CD1)은 메쉬 패턴이 아닌 단순 도전 패턴일 수도 있다.
제1 도전 패턴(CD1) 및 제2 도전 패턴(CD2) 각각은 단층 구조를 갖거나, 다층 구조를 가질 수 있다. 단층 구조의 도전 패턴은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등과 같은 투명한 전도성 산화물을 포함할 수 있다. 그밖에 투명 도전층은 PEDOT과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 그라핀 등을 포함할 수 있다. 다층의 금속층들은 예컨대 티타늄/알루미늄/티타늄의 3층 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 제1 도전 패턴(CD1)은 마스크를 이용한 패터닝으로 화소 정의막(PDL)에 중첩하여 형성될 수 있다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 컬러 필터(CF)는 화소 정의막(PDL)의 개구 영역(OP)에 중첩하는 제1 영역(AA1) 및 화소 정의막(PDL)에 중첩하는 제2 영역(AA2)을 포함할 수 있다. 컬러 필터(CF)는 봉지층(TFE) 상에 제1 도전 패턴(CD1)을 커버하며 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 컬러 필터(CF)의 제2 영역(AA2)들 중 일부에 컨택홀(CNT)이 형성될 수 있다. 컨택홀(CNT)은 제1 도전 패턴(CD1)의 일부를 노출하도록 형성될 수 있다.
컬러필터(CF)는 복수 개의 그룹들의 컬러 필터들(CF1, CF2, CF3)을 포함할 수 있다. 예컨대, 컬러 필터(CF)는 레드 컬러 필터들, 그린 컬러 필터들, 및 블루 컬러 필터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 컬러 필터(CF1)은 레드 컬러 필터이고, 제2 컬러 필터(CF2)는 그린 컬러 필터이며, 제3 컬러 필터(CF3)는 블루 컬러 필터일 수 있다.
컬러 필터들(CF1, CF2, CF3)은 화소의 개구 영역 및 각각의 화소가 발광하는 광의 색에 대응하여 배치될 수 있다. 즉, 도 6b에는 제1 내지 제3 컬러 필터들(CF1, CF2, CF3)의 각각의 경계가 화소 정의막(PDL)의 중앙부에 대응하는 것으로 도시되었으나, 제1 내지 제3 컬러 필터들(CF1, CF2, CF3)의 배치가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 내지 제3 컬러 필터들(CF1, CF2, CF3)은 화소들 각각의 개구 영역 전체를 커버할 수 있을 정도로 배치될 수 있으며, 제1 내지 제3 컬러 필터들(CF1, CF2, CF3) 각각의 면적이 다를 수도 있다.
컬러 필터(CF)는 제1 영역(AA1)에 렌즈부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 컬러 필터(CF)는 발광 소자 쪽으로 오목한 오목부(CC, 또는 오목 렌즈)를 포함할 수 있다. 오목부(CC)의 폭은 제1 영역(AA1)을 벗어나지 않도록 형성될 수 있다. 일 실시예예서, 오목부(CC)의 폭은 오목부(CC)에 중첩하는 화소 정의막(PDL)의 개구 영역(OP)의 폭보다 작을 수 있다.
일 실시예에서, 오목부(CC)는 오목 렌즈 형상을 가질 수 있다. 오목부(CC)는 발광 소자로부터 표시 장치(DD)의 외부로 출사되는 광을 집광하므로 출사 광의 광효율이 증가될 수 있다.
다만, 이는 예시적인 것으로서, 오목부(CC)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 오목부(CC)는 제2 영역(AA2)의 두께보다 작은 두께를 갖는 리세스일 수 있다. 또한, 오목부(CC)의 평면 형상은 원형, 타원형, 다각 형상 중 적어도 하나일 수 있다. 즉, 오목부(CC)는 집광 효과 및 광효율을 최대화하기 위한 형상, 테이퍼 각도, 너비, 폭을 갖도록 설계될 수 있다.
일 실시예에서, 컬러 필터(CF)의 제2 영역(AA2)의 상면은 실질적으로 평탄할 수 있다.
한편, 컬러 필터(CF)의 제2 영역(AA2)의 일부에 위치하는 컨택홀(CNT)을 포함할 수 있다. 컨택홀(CNT)은 제1 도전 패턴(CD1)의 상면의 일부를 노출할 수 있다.
컬러 필터(CF)는 유기 절연 물질로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 오목부(CC) 및 컨택홀(CNT)을 포함하는 컬러 필터(CF)는 마스크를 이용한 포토 공정으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 레드 컬러 필터들, 그린 컬러 필터들, 및 블루 컬러 필터들 각각에 대응하는 마스크들을 이용하여 3회의 마스크 공정을 통해 컬러 필터(CD)가 형성될 수 있다. 일례로, 오목부(CC)에는 하프톤 마스크가 적용되어 컬러 필터(CF)의 일부만이 식각될 수 있다. 또한, 오목부(CC)와 함께 컨택홀(CNT)이 패터닝될 수 있다.
일 실시예에서, 컬러 필터(CF)의 유기물은 저온(90℃ 이하)에서 증착이 가능한 물질일 수 있다. 유기물 증착은 예컨대, 90℃ 이하의 저온에서 진행될 수 있다. 유기물 증착을 저온에서 진행하면, 유기물 증착 공정 중에 기 형성된 각종 소자나 층들이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 다른 한편으로, 각종 소자나 층들의 재료 선택 자유도가 증가할 수 있다
도 6c에 도시된 바와 같이, 컬러필터(CF)의 제2 영역(AA2) 상에 제2 도전 패턴(CD2)이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 도전 패턴(CD2)은 1 센서부들(SP1), 제1 연결부들(CP1), 및 제2 센서부들(SP2)을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 도전 패턴(CD2)는 제2 연결부들(CP2)을 형성할 수 있다.
제2 도전 패턴(CD2)은 단층 구조를 갖거나, 다층 구조의 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 도전 패턴(CD1)과 제2 도전 패턴(CD2)은 컨택홀(CNT)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터(CF)에 컨택홀(CNT)이 형성된 후, 마스크를 이용한 패터닝으로 제2 도전 패턴(CD2)이 컬러 필터(CF) 상에 형성될 수 있다.
제2 도전 패턴(CD2) 상에 블랙 매트릭스(BM)가 배치될 수 있다. 도 6d에 도시된 바와 같이, 제2 도전 패턴(CD2) 상면에 블랙 매트릭스(BM)가 형성될 수 있다.
블랙 매트릭스(BM)는 광을 차단시킬 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 블랙 매트릭스(BM)는 광 흡수율이 높은 유기 물질을 포함할 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 검정색 안료 또는 검정색 염료를 포함할 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 감광성 유기 물질을 포함하며, 예를 들어, 안료 또는 염료 등의 착색제를 포함할 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
블랙 매트릭스(BM)는 마스크를 이용한 패터닝에 의해 제2 도전 패턴(CD2) 상에 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 블랙 매트릭스(BM)는 제2 도전 패턴(CD2)의 측면까지 커버할 수 있다.
일 실시예에서, 블랙 매트릭스(BM)는 이에 중첩하는 화소 정의막(PDL)의 폭보다 작을 수 있다. 이에 따라, 발광 소자로부터 출력되는 광이 블랙 매트릭스(BM)의 방해 없이 넓게 퍼져나갈 수 있다. 따라서, 시야각이 증가하고 휘도비가 크게 개선될 수 있다.
블랙 매트릭스(BM) 상에 소수성층(HPL)이 배치될 수 있다. 도 6e에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(BM) 상에 소수성층(HPL)이 형성될 수 있다.
소수성층(HPL)은 발액성 유기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 소수성층(HPL)은 플루오르화 실란(fluorinated silane)계 물질, 플루오르화 아크릴(fluorinated acryl)계 물질, 플루오르화 알킬(fluorinated alkyl)계 물질 등을 포함할 수 있다.
소수성층(HPL)의 면적은 블랙 매트릭스의 면적보다 작거나 같을 수 있다. 이에 따라, 소수성층(HPL)은 추후 형성되는 절연층(IL)이 소수성층(HPL) 상부에 형성되는 것을 방지한다. 따라서, 제2 도전 패턴(CD2) 및 블랙 매트릭스(BM)를 커버하기 위한 절연층(IL)의 두께가 크게 감소될 수 있다.
소수성층(HPL)은 마스크를 이용하여 발액성 유기 물질을 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 소수성층(HPL)을 형성하는 공정이 이에 한정되는 것은 아니다.
소수성층(HPL)이 형성된 컬러 필터(CF) 상에 절연층(IL)이 배치될 수 있다. 도 6f에 도시된 바와 같이, 제2 도전 패턴(CD2) 및 블랙 매트릭스(BM)로부터 노출된 컬러 필터(CF) 상에 절연층이 형성될 수 있다.
절연층(IL)은 제2 도전 패턴(CD2), 블랙 매트릭스(BM), 및 소수성층(HPL)의 상면들과 중첩하지 않는다. 즉, 절연층(IL)은 소수성층(HPL) 상에 형성되지 않는다. 이에 따라, 절연층(IL)의 상면은 소수성층(HPL)의 상면보다 높지 않다. 예를 들어, 절연층(IL)과 소수성층(HPL) 사이에 실질적으로 단차가 거의 없으며, 평탄한 상면을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 절연층(IL)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 절연층(IL)은 잉크젯 프린팅(inkjet printing) 공정에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 절연층(IL)은 열전사 방식(thermal inkjet printing), 압전 소자 방식(piezo inkjet printing) 등의 잉크젯 프린팅 공정으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 기존의 절연층 형성을 위한 마스크 공정이 잉크젯 프린팅 공정으로 대체됨으로써 적어도 하나의 마스크 공정이 생략되고 제조 비용이 감소될 수 있다.
절연층(IL) 및 소수성층(HPL) 상에는 윈도우 유닛(윈도우 패널) 또는 기능성 패널이 배치되거나 투명 접착 부재를 통해 부착될 수 있다.
상술한 바에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서(TS), 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 표시 장치는 제1 도전 패턴(CD1)과 제2 도전 패턴(CD2) 사이에 컬러 필터(CF)를 배치하고, 절연층(IL)이 블랙 매트릭스(BM) 상으로 넘치지 않도록 형성함으로써, 터치 센서(TS)의 두께가 감소될 수 있다. 따라서, 폴더블 표시 장치 등에 적용되는 플렉서블 표시 장치의 형태 변형이 용이할 수 있다.
또한, 제1 도전 패턴(CD1)과 제2 도전 패턴(CD2) 사이의 컬러 필터(CF)가 화소 정의막(PDL)의 개구 영역(OP)에 중첩하는 오목부(CC)를 포함함으로써 발광 소자로부터 출력되는 광의 광특성(광효율)이 개선될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서(TS)의 제조 방법은 유기층/무기층 형성을 위한 마스크 공정이 생략됨으로써 제조 비용이 절감될 수 있다.
도 7은 도 2의 표시 장치에 포함되는 터치 센서의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 7에서는 도 5을 참조하여 설명한 구성 요소들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 이러한 구성 요소들에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 7의 터치 센서(TS1)는 블랙 매트릭스(BM1)을 제외하면, 도 5의 터치 센서(TS)와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 터치 센서(TS1)는 베이스층(TBL), 제1 도전 패턴(CD1), 컬러 필터(CF), 제2 도전 패턴(CD2), 블랙 매트릭스(BM1), 소수성층(HPL), 및 절연층(IL)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 블랙 매트릭스(BM1)는 제2 도전 패턴(CD2)의 상면 및 측면을 모두 커버하도록 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(BM1)의 폭이 증가하면 외부 광의 반사율이 저감될 수 있다. 따라서, 광 반사로 인한 시인성 저하가 개선될 수 있다.
일 실시예에서, 오목부(CC, 오목 렌즈)의 폭(CCA)이 제1 영역(AA1) 의 폭보다 작을 수 있다. 즉, 오목부(CC)의 면적이 제1 영역(AA1)보다 작으며, 오목부(CC)가 제1 영역(AA1)(화소의 개구 영역)을 벗어나서 형성되지 않는다.
도 8은 도 2의 표시 장치에 포함되는 터치 센서의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 7에서는 도 5을 참조하여 설명한 구성 요소들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 이러한 구성 요소들에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 8의 터치 센서(TS1)는 컬러 필터(CF') 및 블랙 매트릭스(BM2)를 제외하면, 도 5의 터치 센서(TS)와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.
도 8을 참조하면, 터치 센서(TS2)는 베이스층(TBL), 제1 도전 패턴(CD1), 컬러 필터(CF'), 제2 도전 패턴(CD2), 블랙 매트릭스(BM2), 소수성층(HPL), 및 절연층(IL)을 포함할 수 있다.
컬러 필터(CF')는 제1 영역(AA1)에 렌즈부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 컬러 필터(CF')는 렌즈부에 제2 영역(AA2)보다 돌출된 돌출부(CV, 볼록 렌즈)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 돌출부(CV)는 볼록 렌즈 형상을 가질 수 있다. 돌출부(CV)는 발광 소자로부터 출사되는 광을 넓게 산란시킬 수 있다. 이에 따라, 시야각이 증가하고 휘도비가 개선될 수 있다.
일 실시예에서, 돌출부(CV)의 폭(CVA)이 제1 영역(AA1) 의 폭보다 작을 수 있다. 즉, 돌출부(CV)의 면적이 제1 영역(AA1)보다 작으며, 돌출부(CV)가 제1 영역(AA1)(화소의 개구 영역)을 벗어나서 형성되지 않는다.
일 실시예에서, 블랙 매트릭스(BM2)의 폭은 이에 중첩하는 화소 정의막(PDL)의 폭보다 클 수 있다. 즉, 블랙 매트릭스(BM2)는 화소 정의막(PDL)의 개구 영역(OP)의 일부에 중첩할 수 있다. 이에 따라, 블랙 매트릭스(BM2)의 면적이 넓어지기 때문에 광의 반사율이 감소될 수 있다. 따라서, 광 반사에 의한 시인성 문제가 개선될 수 있다.
또한, 볼록 렌즈 형상의 돌출부(CV)에 의해 출력되는 광이 산란되므로, 블랙 매트릭스(BM2)의 면적 증가에 따른 시야각 저하 문제 또한 해결될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서(TS2)는 반사율 및 시야각을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서(TS, TS1, TS2) 및 이를 포함하는 표시 장치(DD)는 제1 도전 패턴(CD1)과 제2 도전 패턴(CD2) 사이에 컬러 필터(CF, CF')를 배치하고, 절연층(IL)이 블랙 매트릭스(BM, BM1, BM2) 상으로 넘치지 않도록 형성함으로써, 터치 센서(TS, TS1, TS2)의 두께가 감소될 수 있다. 따라서, 폴더블 표시 장치 등에 적용되는 플렉서블 표시 장치의 형태 변형이 용이할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
PDL: 화소 정의막 TS, TS1, TS2: 터치 센서
CD1: 제1 도전 패턴 CD2: 제2 도전 패턴
CF, CF': 컬러 필터 BM, BM1, BM2: 블랙 매트릭스
HPL: 소수성층 IL: 절연층

Claims (19)

  1. 발광 영역과 비발광 영역을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 배치되는 터치 센서를 포함하고,
    상기 표시 패널은,
    베이스층;
    상기 베이스층 상에 배치되고, 제1 전극을 포함하는 발광 소자;
    상기 발광 소자의 상기 제1 전극의 일부를 노출하는 개구 영역을 포함하는 화소 정의막; 및
    상기 발광 소자와 상기 화소 정의막을 커버하는 봉지층을 포함하고,
    상기 터치 센서는
    상기 봉지층 상에 배치되는 제1 도전 패턴;
    상기 봉지층 상에 상기 제1 도전 패턴을 커버하며 배치되며, 상기 화소 정의막의 상기 개구 영역에 중첩하면서 렌즈부를 포함하는 제1 영역 및 상기 화소 정의막에 중첩하는 제2 영역을 포함하는 컬러 필터;
    상기 컬러 필터의 상기 제2 영역 상에 배치되는 제2 도전 패턴;
    상기 제2 도전 패턴 상에 배치되는 블랙 매트릭스;
    상기 블랙 매트릭스 상에 배치되는 소수성층; 및
    상기 컬러 필터 상에 배치되는 절연층을 포함하고,
    상기 절연층은 상기 제2 도전 패턴, 상기 블랙 매트릭스 및 상기 소수성층과 중첩하지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 컬러 필터의 상기 렌즈부는 상기 발광 소자 쪽으로 오목한 오목 렌즈 형상인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 블랙 매트릭스의 폭은 상기 블랙 매트릭스에 중첩하는 상기 화소 정의막의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 블랙 매트릭스는 상기 제2 도전 패턴의 측면을 커버하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 렌즈부의 폭은 상기 렌즈부에 중첩하는 상기 화소 정의막의 상기 개구 영역의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 컬러 필터의 상기 렌즈부는 상기 제2 영역보다 돌출된 볼록 렌즈 형상인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 블랙 매트릭스의 폭은 상기 블랙 매트릭스에 중첩하는 상기 화소 정의막의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 블랙 매트릭스는 상기 화소 정의막의 상기 개구 영역의 일부에 중첩하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 렌즈부의 폭은 상기 렌즈부에 중첩하는 상기 화소 정의막의 상기 개구 영역의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 컬러 필터는 상기 제2 영역에 위치하고, 상기 제1 도전 패턴의 일부를 노출하는 컨택홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제1 도전 패턴이 상기 컨택홀을 통해 상기 제2 도전 패턴과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 발광 소자는
    상기 제1 전극 상에 배치되는 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 발광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 화소 정의막은 상기 제1 전극의 일부를 커버하고, 상기 화소 정의막의 상기 개구 영역은 상기 제1 전극의 상기 화소 정의막으로부터 노출된 부분에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 표시 패널 상에 제1 도전 패턴을 패터닝하는 단계;
    포토(photo) 공정을 통해 상기 표시 패널 및 상기 제1 도전 패턴 상에 렌즈부를 포함하는 제1 영역, 상기 제1 영역 주변의 제2 영역, 및 제2 영역의 일부에 형성되는 컨택홀을 포함하는 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 컬러 필터의 상기 제2 영역 상에 제2 도전 패턴을 패터닝하는 단계;
    상기 제2 도전 패턴 상에 블랙 매트릭스를 형성하는 단계;
    상기 블랙 매트릭스 상에 소수성층을 형성하는 단계; 및
    상기 컬러 필터의 상기 제2 도전 패턴 및 상기 블랙 매트릭스로부터 노출된 부분에 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 절연층은 잉크젯 프린팅 공정을 통해 형성되며,
    상기 절연층은 상기 제2 도전 패턴, 상기 블랙 매트릭스 및 상기 소수성층과 중첩하지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 컬러 필터의 상기 렌즈부는 상기 표시 패널 쪽으로 오목한 오목 렌즈 형상인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 컬러 필터의 상기 렌즈부는 상기 제2 영역보다 돌출된 볼록 렌즈 형상인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
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