JP6679655B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は表示装置に関するもので、特に工程の簡素化及びコストの節減が可能な表示装置に関するものである。
タッチスクリーンは表示装置などの画面に現れた指示内容を人の手又は物体で選択して使用者の命令を入力することができるようにした入力装置である。すなわち、タッチスクリーンは人の手又は物体に直接接触した接触位置を電気的信号に変換し、接触位置で選択された指示内容を入力信号として受け取る。このようなタッチスクリーンはキーボードやマウスのように表示装置に連結されて動作する付加の入力装置を取り替えることができるので、その利用範囲が徐々に広がっている趨勢である。
このようなタッチスクリーンは一般的に液晶表示パネル又は有機電界発光表示パネルのような表示パネルの前面に接着剤を介して付着される場合が多い。この場合、タッチスクリーンが別に製作されて表示パネルの前面に付着されるので、付着工程の追加によって工程が複雑になり、コストが上昇する問題点がある。
本発明は前記問題点を解決するためのもので、本発明の目的は工程の簡素化及びコストの節減が可能な表示装置を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置は、封止部上に配置される複数のタッチセンサーのそれぞれと接続される複数のルーティングラインのそれぞれが互いに異なる平面上に互いに重畳するように配置され、複数のルーティングコンタクトホールを介して電気的に接続されるので、ルーティングライン間の接続不良を改善することができ、封止部の上部にタッチセンサーが配置されることによって付加の接着工程が不要になるので、工程が簡素化し、コストを節減することができる。
本発明による表示装置は、複数のタッチセンサーのそれぞれと接続される複数のルーティングラインのそれぞれが互いに異なる平面上に互いに重畳するように配置され、複数のルーティングコンタクトホールを介して電気的に接続される。これにより、本発明はルーティングライン間の接続不良を改善することができる。また、本発明では、タッチ電極のそれぞれに含まれる透明な透明導電層とメッシュ状の不透明導電層が同一マスク工程で形成されるので、マスク工程数の低減によって工程を簡素化するとともにコストを低減することができる。これだけでなく、従来の有機発光表示装置は接着剤を介してタッチスクリーンが有機発光表示装置に付着されるが、本発明による有機発光表示装置は封止部上にタッチ電極が配置されることによって付加の接着工程が不要になるので、工程が簡素化し、コストを低減することができる。
本発明の第1実施例によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置を示す斜視図である。 図1に示したタッチセンサーを有する有機発光表示装置を示す平面図である。 図2で、線I−I’及びII−II’に沿って切断した、タッチセンサーを有する有機発光表示装置の断面図である。 図3に示した外側平坦化層を備えていない比較例の製造方法を説明するための断面図である。 図3に示した外側平坦化層を備える実施例の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第2実施例によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置を示す断面図である。 図6に示した表示パッドの他の実施例を示す断面図である。 図6に示したタッチセンサーを有する有機発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第3実施例によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置を示す断面図である。 図3に示した第1及び第2タッチ電極と第2ブリッジの他の実施例を示す平面図及び断面図である。 本発明の第4実施例によるタッチセンサー及びタッチバッファー膜を有する有機発光表示装置を示す断面図である。
以下、添付図面に基づいて本発明による実施例を詳細に説明する。
図1は本発明によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置を示す斜視図である。
図1に示したタッチセンサーを有する有機発光表示装置は、タッチ期間中に図2に示したタッチ電極152e、154eを介して使用者のタッチによる相互静電容量(mutual capacitance)(Cm;タッチセンサー)の変化量を感知してタッチ有無及びタッチ位置をセンシングする。そして、図1に示したタッチセンサーを有する有機発光表示装置は発光素子120を含む単位画素を介して映像を表示する。単位画素は赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)サブ画素PXLで構成されるか、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)及び白色(W)サブ画素PXLで構成される。
このために、図1に示した有機発光表示装置は、基板111上にマトリックス状に配列された複数のサブ画素PXLと、複数のサブ画素PXL上に配置された封止部140と、封止部140上に配置された相互静電容量Cmとを備えている。
複数のサブ画素PXLのそれぞれは、画素駆動回路と、画素駆動回路と接続される発光素子120とを備える。
画素駆動回路は、スイッチングトランジスタT1、駆動トランジスタT2及びストレージキャパシタCstを備える。一方、本発明では画素駆動回路が2個のトランジスタTと1個のキャパシタCを備える構造を例として説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、3個以上のトランジスタTと1個以上のキャパシタCを備える3T1C構造又は3T2C構造の画素駆動回路を用いることもできる。
スイッチングトランジスタT1は、スキャンラインSLにスキャンパルスが供給されれば、ターンオンされ、データラインDLに供給されたデータ信号をストレージキャパシタCst及び駆動トランジスタT2のゲート電極に供給する。
駆動トランジスタT2はその駆動トランジスタT2のゲート電極に供給されるデータ信号に応答して高電圧VDD供給ラインから発光素子120に供給される電流(I)を制御することによって発光素子120の発光量を調節することになる。そして、スイッチングトランジスタT1がターンオフされても、ストレージキャパシタCstに充電された電圧によって駆動トランジスタT2は次のフレームのデータ信号が供給されるまで一定した電流を供給して発光素子120が発光を維持するようにする。
このような駆動トランジスタT2、130は、図3に示したように、バッファー層112上に配置される半導体層134と、ゲート絶縁膜102を挟んで半導体層134と重畳するゲート電極132と、層間絶縁膜114上に形成され、半導体層134と接触するソース及びドレイン電極136、138とを備える。ここで、半導体層134は非晶質半導体物質、多結晶半導体物質及び酸化物半導体物質の少なくとも1種から形成される。
発光素子120は、アノード電極122と、アノード電極122上に形成される発光スタック124と、発光スタック124上に形成されたカソード電極126とを備える。
アノード電極122は保護膜116及び画素平坦化層118を貫く画素コンタクトホールを通じて露出された駆動トランジスタT2、130のドレイン電極138と電気的に接続される。
少なくとも一つの発光スタック124はバンク128によって設けられた発光領域のアノード電極122上に形成される。少なくとも一つの発光スタック124は、アノード電極122上に正孔関連層、有機発光層、電子関連層の順に又は逆順に積層されて形成される。その外にも、発光スタック124は生成層を挟んで対向する第1及び第2発光スタックを備えることもできる。この場合、第1及び第2発光スタックのいずれか一つの有機発光層は青色光を生成し、第1及び第2発光スタックの残り一つの有機発光層は黄色−緑色光を生成することによって第1及び第2発光スタックを介して白色光が生成される。この発光スタック124で生成された白色光は発光スタック124の上部又は下部に位置するカラーフィルターに入射してカラー映像を具現することができる。その外にも、付加のカラーフィルターなしに各発光スタック124で各サブ画素に相応するカラー光を生成してカラー映像を具現することもできる。すなわち、赤色(R)サブ画素の発光スタック124は赤色光を、緑色(G)サブ画素の発光スタック124は緑色光を、青色(B)サブ画素の発光スタック124は青色光を生成することもできる。
カソード電極126は発光スタック124を挟んでアノード電極122と対向するように形成され、低電圧VSS供給ラインと接続される。
封止部140は外部の水分又は酸素に弱い発光素子120に外部の水分又は酸素が浸透することを遮断する。このために、封止部140は、複数の無機封止層142、146と、複数の無機封止層142、146の間に配置される有機封止層144とを備え、無機封止層146が最上層に配置される。この時、封止部140は、少なくとも2層の無機封止層142、146と少なくとも1層の有機封止層144とを備える。本発明では第1及び第2無機封止層142、146の間に有機封止層144が配置される封止部140の構造を例として説明する。
第1無機封止層142は発光素子120に最も近付くようにカソード電極126が形成された基板111上に形成される。このような第1無機封止層142は、窒化シリコン(SiNx)、酸化シリコン(SiOx)、酸化窒化シリコン(SiON)又は酸化アルミニウム(Al2O3)のような低温蒸着の可能な無機絶縁素材から形成される。これにより、第1無機封止層142が低温雰囲気で蒸着されるので、第1無機封止層142の蒸着工程時に高温雰囲気に弱い発光スタック124が損傷することを防止することができる。
有機封止層144は有機発光表示装置の撓みによる各層間の応力を緩和させる緩衝の役目をし、平坦化性能を強化する。この有機封止層144は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエチレン又はシリコンオキシカーボン(SiOC)のような有機絶縁素材から形成される。
このような有機封止層144がインクジェット方式で形成される場合、液状の有機封止層144が基板111の縁部に拡散することを防止するためにダム106が配置される。ダム106は有機封止層144より基板111の縁部に近く配置される。このようなダム106によって、基板111の最外側に配置されるタッチパッド170及び表示パッド180が配置されるパッド領域に有機封止層144が拡散することを防止することができる。このために、ダム106は、図2に示したように、発光素子120が配置されるアクティブ領域をすべて取り囲むように形成されるか、アクティブ領域とパッド領域の間にのみ形成されることもできる。タッチパッド170及び表示パッド180が配置されるパッド領域が基板111の一側に配置される場合、ダム106は基板111の一側にのみ配置される。そして、タッチパッド170及び表示パッド180が配置されるパッド領域が基板111の両側に配置される場合、ダム106は基板111の両側に配置される。この時、所定間隔で離隔した複数のダム106は互いに平行に配置されることができる。一方、本発明は、図2及び図3に示したように、ダム106がアクティブ領域を取り囲む閉鎖型第1ダム106aと、第1ダム106aとパッド領域の間に配置される第2ダム106bとからなる構造を例として説明したが、これに限定されるものではない。
このような第1及び第2ダム106a、106bのそれぞれは単層又は多層の構造に形成される。例えば、第1及び第2ダム106a、106bのそれぞれはバンク128及びスペーサ(図示せず)の少なくとも一つと同一素材で同時に形成されるので、マスク工程の追加及びコスト上昇を防止することができる。
第2無機封止層146は有機封止層144が形成された基板111上に有機封止層144及び第1無機封止層142のそれぞれの上面及び側面を覆うように形成される。これにより、第2無機封止層146は外部の水分又は酸素が第1無機封止層142及び有機封止層144に浸透することを最小化するか遮断する。このような第2無機封止層146は窒化シリコン(SiNx)、酸化シリコン(SiOx)、酸化窒化シリコン(SiON)又は酸化アルミニウム(Al2O3)のような無機絶縁素材から形成される。
このような封止部140上にはタッチ絶縁膜156を挟んでタッチセンシングライン154及びタッチ駆動ライン152が交差するように配置されることにより、タッチセンシングライン154とタッチ駆動ライン152の交差部には相互静電容量(mutual capacitance)Cmが形成される。これにより、相互静電容量Cmはタッチ駆動ライン152に供給されるタッチ駆動パルスによって電荷を充電し、充電された電荷をタッチセンシングライン154に放電することによってタッチセンサーの役目をするようになる。
タッチ駆動ライン152は、複数の第1タッチ電極152eと、複数の第1タッチ電極152eの間を電気的に連結する第1ブリッジ152bとを備える。
複数の第1タッチ電極152eはタッチ絶縁膜156上に第1方向であるX方向に一定の間隔で離隔される。このような複数の第1タッチ電極152eのそれぞれは第1ブリッジ152bを介して隣接した第1タッチ電極152eと電気的に連結される。
第1ブリッジ152bは第2無機封止層146上に形成され、タッチ絶縁膜156を貫くタッチコンタクトホール150を通じて露出されて第1タッチ電極152eと電気的に接続される。この第1ブリッジ152bはバンク128と重畳するように配置されるので、第1ブリッジ152bによって開口率が減少することを防止できる。
タッチセンシングライン154は、複数の第2タッチ電極154eと、複数の第2タッチ電極154eの間を電気的に連結する第2ブリッジ154bとを備える。
複数の第2タッチ電極154eはタッチ絶縁膜156上に第2方向であるY方向に一定の間隔で離隔される。このような複数の第2タッチ電極154eのそれぞれは第2ブリッジ154bを介して隣接した第2タッチ電極154eと電気的に連結される。
第2ブリッジ154bは第2タッチ電極154eと同一平面であるタッチ絶縁膜156上に配置され、付加のコンタクトホールなしに第2タッチ電極154eと電気的に接続される。この第2ブリッジ154bは、第1ブリッジ152bと同様に、バンク128と重畳するように配置されるので、第1ブリッジ154bによって開口率が減少することを防止できる。
このような本発明のタッチ駆動ライン152及びタッチセンシングライン154のそれぞれはルーティングライン160及びタッチパッド170を介してタッチ駆動部(図示せず)と連結される。
タッチパッド170はタッチ駆動部が実装された信号伝送フィルム(図示せず)と接続される。このタッチパッド170は基板111と封止部140の間に配置されるバッファー層112、層間絶縁膜114及び保護膜116の少なくとも一つの絶縁膜上に配置されてその絶縁膜と接触する。例えば、タッチパッド170は層間絶縁膜114上に配置されて層間絶縁膜114と接触する構造を例として説明する。このようなタッチパッド170はタッチパッド下部電極172とタッチパッド上部電極174とからなる。
タッチパッド下部電極172は駆動トランジスタT2、130のゲート電極132及びソース及びドレイン電極136、138の少なくとも一つと同一素材で形成され、同一平面上に単層又は多層の構造に形成される。例えば、タッチパッド下部電極172はソース及びドレイン電極136、138と同一素材から層間絶縁膜114上に形成されるので、タッチパッド下部電極172の下面は層間絶縁膜114と接触することになる。
タッチパッド上部電極174は保護膜116及びタッチ絶縁膜156を貫くタッチパッドコンタクトホール176を通じて露出されたタッチパッド下部電極172と電気的に接続される。このようなタッチパッド上部電極174はルーティングライン160と同一素材からルーティングライン160と同一マスク工程で形成される。このタッチパッド上部電極174はルーティングライン160から延設されるので、付加のコンタクトホールなしにルーティングライン160と電気的に接続される。
一方、タッチパッド170が配置された非アクティブ(ベゼル)領域には表示パッド180も一緒に配置される。例えば、図2に示したように、表示パッド180はタッチパッド170の間に配置されるか、タッチパッド170は表示パッド180の間に配置されることもできる。その外にも、タッチパッド170は表示パネルの一側に配置され、表示パッド180は表示パネルの他側に配置されることもできる。一方、タッチパッド170及び表示パッド180の配置は図2の構造に限定されず、表示装置の設計事項によって多様に変更可能である。
表示パッド180はタッチパッド170と違う積層構造に形成されるか、図3に示したように、タッチパッド170と同一の積層構造に形成される。
図3に示した表示パッド180は表示パッド下部電極182と表示パッド上部電極184とからなる。
表示パッド下部電極182は発光素子120が形成されたアクティブ領域内のスキャンラインSL、データラインDL、低電位電源VSSライン及び高電位電源VDDラインの少なくとも一つの信号ラインと接続されるように形成される。この表示パッド下部電極182は駆動トランジスタT2、130のゲート電極132及びソース及びドレイン電極136、138の少なくとも一つと同一素材から形成され、同一平面上に単層又は多層の構造に形成される。例えば、表示パッド下部電極182は、タッチパッド下部電極172と同様に、ソース及びドレイン電極136、138と同一素材から層間絶縁膜114上に形成される。
表示パッド上部電極184は保護膜116及びタッチ絶縁膜156を貫く表示パッドコンタクトホール186を通じて露出された表示パッド下部電極182と電気的に接続される。このような表示パッド上部電極184はルーティングライン160と同一素材から、ルーティングライン160と同一マスク工程で形成される。
ルーティングライン160はタッチ駆動部で生成されたタッチ駆動パルスをタッチパッド170を介してタッチ駆動ライン152に伝送し、タッチセンシングライン154からのタッチ信号をタッチパッド170を介してタッチ駆動部に伝送する。これにより、ルーティングライン160は第1及び第2タッチ電極152e、154eのそれぞれとタッチパッド170の間に形成されて、第1及び第2タッチ電極152e、154eのそれぞれとタッチパッド170を電気的に連結する。ここで、ルーティングライン160は、図2に示したように、第1タッチ電極152eからアクティブ領域の左側及び右側の少なくとも一側に伸びてタッチパッド170と接続され、ルーティングライン160は第2タッチ電極154eからアクティブ領域の上側及び下側の少なくとも一側に伸びてタッチパッド170と接続される。このようなルーティングライン160の配置は表示装置の設計事項によって多様に変更可能である。
ルーティングライン160はダム106の上部に第1及び第2ダム106a、106bと交差するように配置される。第1及び第2ダム106a、106bの間には、第1及び第2ダム106a、106bの間の空間を満たすように、発光素子120と重畳しない基板111の外側領域に外側平坦化層158が配置される。この場合、ルーティングライン160は有機封止層144の側面及び外側平坦化層158の上面を覆うように配置される。外側平坦化層158の上面を覆うように配置されるルーティングライン160は画素平坦化層118の上面より高く配置される。このような外側平坦化層158は、アクリル系、エポキシ系又はシロキサン(Siloxan)系の高平坦化の機能を有する有機絶縁素材から形成される。
高平坦化機能を有する有機絶縁素材から形成される外側平坦化層158はダム106a、106bの間にダム106a、106bとほとんど同一の厚さで形成される。この場合、外側平坦化層158の上面はダム106a、106bを覆うように配置された第2無機封止層146の上面と同一平面上に配置されるか、ダム106a、106bの上面と同一平面上に配置されるか、無機封止層146の上面及びダム106a、106bの上面の間に配置される。これにより、ダム106a、106bの高さによって生じる段差は外側平坦化層158によって平坦化するので、外側平坦化層158とダム106a、106bの上部に配置されるルーティングライン160は実質的に段差なしに平坦に形成される。その結果、ダム160を横切るルーティングライン160の断線又は短絡を防止することができる。
これに対し、外側平坦化層158を備えていない比較例のルーティングラインの製造方法を図4a〜図4cに基づいて説明し、外側平坦化層158を備える実施例のルーティングラインの製造方法を図5a〜図5cに基づいて説明する。
比較例の場合、図4aに示したように、複数のダム160a、160bを覆うようにタッチ絶縁膜156上に導電層178aが全面蒸着された後、導電層178a上にフォトレジスト188aがコートされる。この時、フォトレジスト188aは液状の有機絶縁素材であるので、ダム106a、106bの上部領域に形成されたフォトレジスト188aの厚さよりダム160a、160bの間の領域に形成されたフォトレジスト188aの厚さが大きくコートされる。この時、ダム160a、160bの上部領域に形成されたフォトレジスト188aの厚さによって露光量を決定し、ダム160a、160b間の領域で厚く形成されたフォトレジスト188aは正常に露光されないため、図4bに示したように、現象工程後にフォトレジスト残膜188cとして残る。このような残膜188cを有するフォトレジストパターン188bを用いて導電層178aを食刻すれば、図4cに示したように、フォトレジスト残膜188cと対応する領域に導電層178aが残って隣接したルーティングライン160が短絡する。
一方、ダム106a、106b間に外側平坦化層158を備える実施例の場合、図5aに示したように、外側平坦化層158が形成された基板111上に導電層178aが全面蒸着された後、導電層178a上にフォトレジスト188aがコートされる。この時、ダム160a、160b間に外側平坦化層158が配置された実施例の場合、ダム106a、106bの上部領域に形成されたフォトレジスト188aの厚さとダム160a、160b間の領域に形成されたフォトレジスト188aの厚さは同一に形成される。このようなフォトレジスト188aを露光及び現像することにより、図5bに示したように、ダム106a、106bの上部領域とダム160a、160b間の領域に同じ厚さを有するフォトレジストパターン188bが形成される。このフォトレジストパターン188bをマスクとして用いた食刻工程によって導電層178aがパターニングされることにより、図5cに示したように、所望の設計値の線幅を有するルーティングライン160が形成される。これにより、本発明の実施例では、隣接したルーティングライン160間の短絡現象を防止することができる。
このように、本発明の第1実施例によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置は、ダム106a、106b間の空間を満たす外側平坦化層158を備える。これにより、ダム106a、106b間の空間にルーティングライン形成用フォトレジスト残膜が発生することを遮断することができ、よってダム106a、106b間の空間でルーティングライン160が短絡する不良を防止することができる。また、従来の有機発光表示装置は接着剤を介してタッチスクリーンが有機発光表示装置に付着されるが、本発明による有機発光表示装置は封止部140上にタッチ電極152e、154eが配置されることにより、付加の接着工程が不要になって工程が簡素化し、コストを低減することができる。
図6は本発明の第2実施例によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置を示す断面図である。
図6に示した有機発光表示装置は、図3に示した有機発光表示装置に比べ、外側平坦化層158がダム106a、106b間の空間だけではなく、有機封止層144と第1ダム106aの間の空間をも満たすように形成されることを除き、同一の構成要素を備える。したがって、同一の構成要素についての詳細な説明は省略する。
図6に示したように、外側平坦化層158はダム106a、106b間の空間だけではなく、有機封止層144に最も近付く第1ダム106aと有機封止層144の間の空間をも満たすように形成される。この時、外側平坦化層158の上面はダム106a、106bを覆うように配置された第2無機封止層146の上面と同一平面上に配置されるか、ダム106a、106bの上面又は有機封止層144の上面と同一平面上に配置されるか、ダム106a、106bの上面及び有機封止層144の上面の間に配置される。この場合、ダム106a、106b間の空間と、第1ダム106aと有機封止層144の間の空間とに、ルーティングライン形成用フォトレジスト残膜が発生することを遮断することができる。したがって、ダム106a、106b間の空間と、第1ダム106aと有機封止層144の間の空間でルーティングライン160が短絡する不良を防止することができる。
ルーティングライン160は第1及び第2ダム106a、106bを覆うように配置された外側平坦化層158を横切るように配置される。このルーティングライン160は有機封止層144の上部でタッチ絶縁膜156を貫くルーティングコンタクトホール162を通じて露出されて第1及び第2タッチ電極152e、154eのそれぞれと接続される。
タッチパッド170は外側平坦化層158上でルーティングライン160と接続される。このようなタッチパッド170はタッチパッド下部電極172とタッチパッド上部電極174とを備える。
タッチパッド下部電極172はルーティングライン160と同一素材から、ルーティングライン160と同一マスク工程で形成される。このタッチパッド下部電極172は外側平坦化層158上でルーティングライン160から延設されるので、付加のコンタクトホールなしにルーティングライン160と電気的に接続される。
タッチパッド上部電極174はタッチ絶縁膜156を貫くタッチパッドコンタクトホール176を通じて露出されたタッチパッド下部電極172と電気的に接続される。このようなタッチパッド上部電極174は第2ブリッジ154bと同一素材から第2ブリッジ154bと同一マスク工程で形成される。
このようなタッチパッド170が配置された非アクティブ(ベゼル)領域には表示パッド180も一緒に配置される。表示パッド180は表示パッド下部電極182と表示パッド上部電極184とからなる。
表示パッド下部電極182は発光素子120が形成されたアクティブ領域内のスキャンラインSL、データラインDL、低電位電源VSSライン及び高電位電源VDDラインの少なくとも一信号ラインと接続されるように形成される。この表示パッド下部電極182は駆動トランジスタT2、130のゲート電極132及びソース及びドレイン電極136、138の少なくとも一つと同一素材から形成され、同一平面上に単層又は多層の構造に形成される。例えば、表示パッド下部電極182はソース及びドレイン電極136、138と同一素材から形成され、層間絶縁膜114上に配置される。
表示パッド上部電極184は保護膜116、外側平坦化層158及びタッチ絶縁膜156を貫く表示パッドコンタクトホール186を通じて露出された表示パッド下部電極182と電気的に接続される。このような表示パッド上部電極184は第2ブリッジ154bと同一素材から第2ブリッジ154bと同一マスク工程で形成される。
その他にも、表示パッド上部電極184は、図7に示したように、表示パッドコンタクトホール186なしに表示パッド下部電極182と直接接続されることもできる。この場合、表示パッド上部電極184は表示パッド下部電極182の側面と上面を覆うように配置される。このような表示パッド上部電極184はアノード電極122、カソード電極126及び第2ブリッジ154bのいずれか一つと同一素材から、同一マスク工程で形成される。
図8a〜図8dは本発明によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置の製造方法を説明するための図である。これについて、図6に示した有機発光表示装置を例として説明する。
図8aを参照すると、スイッチングトランジスタ、駆動トランジスタT2、130、発光素子120、ダム106及び封止部140が形成された基板111上に外側平坦化層158が形成される。
具体的に、スイッチングトランジスタ、駆動トランジスタT2、130、発光素子120、ダム106及び封止部140が形成された基板111上に有機絶縁物質が全面コートされる。この時、有機絶縁物質は有機封止層144が形成された領域よりは有機封止層144が形成されていない領域に厚くコートされる。その後、有機封止層144上の第2無機封止層146が露出されるまで有機絶縁物質が全面乾式食刻されることによって外側平坦化層158が形成される。外側平坦化層158は、図6に示したように、発光素子120が形成されたアクティブ領域を除いた残りの非アクティブ領域に配置される。
一方、図3に示した外側平坦化層158はダム106a、106b間の領域にのみ有機絶縁物質が残るように有機絶縁物質がフォトリソグラフィー工程及び食刻工程でパターニングされることによって形成される。そして、図7に示した外側平坦化層158は、発光素子120が配置されたアクティブ領域と表示パッド下部電極182が露出されるように、有機絶縁物質がフォトリソグラフィー工程及び食刻工程でパターニングされることによって形成される。
このように、図3及び図7に示した外側平坦化層158はフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー工程及び食刻工程によって形成される反面、図6に示した外側平坦化層158はフォトリソグラフィー工程なしに食刻工程によって形成される。これにより、図3及び図7に示した表示装置に比べ、図6に示した表示装置は工程数を減らすことができ、製造コストを一層節減することができる。
図8bを参照すると、外側平坦化層158が形成された基板111上に第1ブリッジ152b、タッチパッド下部電極172及びルーティングライン160が形成される。
具体的に、外側平坦化層158が形成された基板111上に第1導電層が蒸着された後、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィー工程及び食刻工程で第1導電層がパターニングされる。これにより、外側平坦化層158が形成された基板111上に第1ブリッジ152b、タッチパッド下部電極172及びルーティングライン160が形成される。ここで、第1導電層はAl、Ti、Cu、Mo、Ta、MoTiのような金属から単層又は多層の構造に形成される。
図8cを参照すると、第1ブリッジ152b、タッチパッド下部電極172及びルーティングライン160が形成された基板111上にタッチコンタクトホール150、ルーティングコンタクトホール162、タッチパッドコンタクトホール176及び表示パッドコンタクトホール186を有するタッチ絶縁膜156が形成される。
具体的に、第1ブリッジ152b、タッチパッド下部電極172及びルーティングライン160が形成された基板111上に無機絶縁物質又は有機絶縁物質が前面塗布されることによってタッチ絶縁膜156が形成される。ここで、タッチ絶縁膜156としては、SiNx、SiON、又はSiO2のような無機絶縁物質又はフォトアクリル、パリレン、又はシロキサン系の有機絶縁物質が用いられる。その後、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィー工程で形成されたフォトレジストパターンをマスクとして用いてタッチ絶縁膜156を食刻した後、表示パッド下部電極182の上部に配置された外側平坦化層158及び保護膜116を順次食刻する。これにより、タッチコンタクトホール150、ルーティングコンタクトホール162、タッチパッドコンタクトホール176及び表示パッドコンタクトホール186が形成される。ここで、タッチコンタクトホール150、ルーティングコンタクトホール162、タッチパッドコンタクトホール176はタッチ絶縁膜156を貫くように形成され、表示パッドコンタクトホール186はタッチ絶縁膜156、外側平坦化層158及び保護膜116を貫くように形成される。
図8dを参照すると、タッチコンタクトホール150、ルーティングコンタクトホール162、タッチパッドコンタクトホール176及び表示パッドコンタクトホール186を有するタッチ絶縁膜156が形成された基板111上に第1及び第2タッチ電極152e、154e、第2ブリッジ154b、タッチパッド上部電極174及び表示パッド上部電極184が形成される。
具体的に、タッチコンタクトホール150、ルーティングコンタクトホール162、タッチパッドコンタクトホール176及び表示パッドコンタクトホール186が形成された基板111上に第2導電層が蒸着される。ここで、第2導電層としては、IGZO、IZO、ITO又はZnOが用いられる。その後、フォトリソグラフィー工程及び食刻工程で第2導電層がパターニングされることによって第1及び第2タッチ電極152e、154e、第2ブリッジ154b、タッチパッド上部電極174及び表示パッド上部電極184が形成される。
図9は本発明の第3実施例によるタッチセンサーを有する有機発光表示装置を示す断面図である。
図9に示した有機発光表示装置は、図3、図6及び図7に示した有機発光表示装置に比べ、封止部140及びタッチ電極152e、154eの間に配置されるカラーフィルター192をさらに備えることを除き、同一の構成要素を備える。したがって、同一の構成要素についての詳細な説明は省略する。
カラーフィルター192はタッチセンシングライン154及びタッチ駆動ライン152のそれぞれと発光素子120との間に形成される。このカラーフィルター192によって、タッチセンシングライン154及びタッチ駆動ライン152のそれぞれと発光素子120の間の離隔距離が大きくなる。これにより、タッチセンシングライン154及びタッチ駆動ライン152のそれぞれと発光素子120の間に形成される寄生キャパシタの容量値を最小化することができるので、タッチセンシングライン154及びタッチ駆動ライン152のそれぞれと発光素子120の間のカップリング(coupling)による相互影響を防止することができる。また、カラーフィルター192は、タッチセンシングライン154及びタッチ駆動ライン152の製造工程時に用いられる薬液(現像液又は食刻液など)又は外部からの水分などが発光スタック124に浸透することを遮断することができる。したがって、カラーフィルター192は薬液又は水分に弱い発光スタック124の損傷を防止することができる。一方、図9に示したように、カラーフィルター192の上部にタッチ電極152e、154eが配置されるものを例として説明したが、その外にもカラーフィルター192はタッチ電極152e、154e上に配置されることもできる。この場合、タッチ電極152e、154eはカラーフィルター192と封止部140の間に配置される。
このようなカラーフィルター192の間にはブラックマトリックス194が配置される。ブラックマトリックス194は各サブ画素領域を区分するとともに隣接したサブ画素領域間の光干渉及び漏光を防止する役目をする。このようなブラックマトリックス194は高抵抗のブラック絶縁素材から形成されるか、又は赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)カラーフィルター192の少なくとも2色のカラーフィルターが積層して形成される。また、カラーフィルター192及びブラックマトリックス194が形成された基板111上にタッチ平坦化層196が形成される。このタッチ平坦化層196によってカラーフィルター192及びブラックマトリックス194が形成された基板111が平坦化される。
一方、本発明は、図9に示したように、表示パッド180及びタッチパッド170を露出させるタッチ保護膜198をさらに備えることもできる。このタッチ保護膜198はタッチ電極152e、154e、ブリッジ152b、154b及びルーティングライン160を覆うように形成されることで、これらが外部の衝撃又は水分などによって損傷することを防止する。このようなタッチ保護膜198はエポキシ又はアクリル素材の有機絶縁素材又は円偏光板で形成される。
また、本発明は、第1及び第2タッチ電極152e、154eと第1及び第2ブリッジ152b、154bが、図2に示したように、透明導電膜からプレート状に形成されるものを例として説明したが、それ以外にも図10に示したようにメッシュ状に形成されることもできる。すなわち、第1及び第2タッチ電極152e、154eと第1ブリッジ152bは、ITO又はIZOのような透明導電膜151aとその透明導電膜151aの上部又は下部に配置されるメッシュ状の不透明導電層151bとからなることができる。もしくは、第1及び第2タッチ電極152e、154eと第1ブリッジ152bがメッシュ状の不透明導電層151bのみでなることができる。この時、不透明導電層151bは透明導電膜151aより伝導性の良いTi、Al、Mo、MoTi、Cu及びTaの少なくとも1種から少なくとも一層の構造に形成される。例えば、第1及び第2タッチ電極152e、154eと第1ブリッジ152bは、Ti/Al/Ti、MoTi/Cu/MoTi又はTi/Al/Moのように積層した3層の構造に形成される。
これにより、透明導電膜151aより伝導性の良い不透明導電層151bを含む第1及び第2タッチ電極152e、154eと第1ブリッジ152bの自らの抵抗とキャパシタンスの減少によってRC時定数が減少してタッチ感度を向上させることができる。また、メッシュ状の第1及び第2タッチ電極152e、154eと第1ブリッジ152bの線幅が非常に小さいので、第1及び第2タッチ電極152e、154eと第1ブリッジ152bによって開口率及び透過率が低下することを防止することができる。
また、タッチ電極152e、154eとは違う平面上に不透明導電膜からなる第2ブリッジ154bは、図10に示したように、複数のスリット153を備える。複数のスリット153を備える第2ブリッジ154bはスリット153を備えていないブリッジに比べて面積を減らすことができる。これにより、第2ブリッジ154bによる外部光反射を減らすことができ、視認性が低下することを防止することができる。このようなスリット153を備える第2ブリッジ154bはバンク128と重畳することにより、不透明導電膜からなる第2ブリッジ154bによって開口率が低下することを防止することができる。
それだけでなく、本発明はタッチ絶縁膜156を挟んで交差するタッチセンシングライン154及びタッチ駆動ライン152を含む相互容量型のタッチセンサーを例として説明したが、その他にも自己(Self)静電容量型のタッチセンサーにも適用することもできる。この自己静電容量型の複数のタッチ電極のそれぞれは電気的に独立した自己静電容量を有するので、使用者のタッチによる静電容量変化を感知する自己容量方式のタッチセンサーとして用いられる。すなわち、自己静電容量型の複数のタッチ電極と接続されたルーティングライン160は複数のダム106間の空間を満たして平坦化する外側平坦化層158上に配置される。したがって、ルーティングライン160の短絡を防止することができ、信頼性を改善することができる。
一方、本発明は、図11に示したように、第2無機封止層146とタッチセンサーの間に配置されるタッチバッファー膜148をさらに備えることもできる。タッチバッファー膜148はアクティブ領域の第2無機封止層146上に配置され、非アクティブ領域の第2無機封止層146又は外側平坦化層158上に配置される。
タッチ絶縁膜156の下部に配置されるタッチバッファー膜148はタッチパッド170が配置されるパッド領域に伸びることができる。タッチバッファー膜148はタッチパッド170及び表示パッド180が配置されるパッド領域内の保護膜116上に配置される。タッチバッファー膜148はタッチパッド170及び表示パッド180が配置されるパッド領域内で、保護膜116とタッチ絶縁膜156の間に配置される。
タッチバッファー膜148は外側平坦化層158に沿って配置される。タッチバッファー膜148が第2無機封止層146上に配置される場合、ルーティングライン160は外側平坦化層158上で外側平坦化層158に沿って配置される。タッチバッファー膜148が外側平坦化層158上に配置される場合、ルーティングライン160はタッチバッファー膜148上でタッチバッファー膜148に沿って配置される。
このようなタッチバッファー膜148は無機絶縁又は有機絶縁素材から形成される。ここで、無機絶縁素材は、シリコン酸化物(Silicon Oxide)、シリコン窒化物(Silicon Nitride)又は/及びシリコン酸化窒化物(Silicon Oxynitride)を含み、有機絶縁素材は、アクリル(acryl)、フォトアクリル(photoacryl)、パリレン(Parylene)又はシロキサンを基にする有機絶縁物質(Siloxane−based organic insulating material)を含む。タッチバッファー膜148は、CVD、ALD又はスパッタリングのような多様な蒸着方法で蒸着される。
また、図11に示したタッチバッファー膜148は図6に示した本発明の第2実施例による有機発光表示装置にも適用可能である。
また、本発明の有機封止層144は外側平坦化層158と同一の素材から形成されることができる。本発明の有機封止層144は、多数のダム106のうちパッド領域と最も隣接した最外側ダム106を除いたダム106の間に拡散することもできる。ここで、外側平坦化層はダムの間に拡散した有機封止層144を覆うように配置される。一方、有機封止層144の外にも、有機物質から形成される有機絶縁膜がダム106の間に配置されることもできる。
それだけでなく、本発明の非アクティブ領域はアクティブ領域の背面にベンディングされるベンディング領域として用いられることもできる。この場合、タッチパッド170及び表示パッド180が配置される非アクティブ領域は、アクティブ領域の背面にベンディングされることにより、有機発光表示装置の全画面でアクティブ領域が占める面積が最大化し、非アクティブ領域に相当するベゼル領域が占める面積が最小化する。一方、ベンディング領域はタッチパッド170及び表示パッド180が配置される表示装置の上側領域だけでなく、ルーティングライン160が配置される左側及び右側領域と下側領域にも形成されることができる。
以上の説明は本発明を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって本発明の技術的思想から逸脱しない範疇内で多様な変形が可能であろう。したがって、本発明の明細書に開示した実施例は本発明を限定するものではない。本発明の範囲は添付の特許請求範囲によって解釈されなければならなく、それと均等な範囲内にある全ての技術も本発明の範囲に含まれるものと解釈しなければならないであろう。
106 ダム
140 封止部
142、144 無機封止層
146 有機封止層
152 タッチ駆動ライン
154 タッチセンシングライン
158 外側平坦化層
160 ルーティングライン
192 カラーフィルター
194 ブラックマトリックス
196 タッチ平坦化層

Claims (28)

  1. アクティブ領域及び非アクティブ領域を有する基板と;
    前記基板上に配置される発光素子と;
    前記発光素子上に配置され、複数の無機封止層と前記無機封止層の間に配置される少なくとも1層の有機封止層とを含む封止部と;
    前記封止部上に配置される複数のタッチセンサーと;
    前記アクティブ領域と前記非アクティブ領域の間に配置される少なくとも一つのダムと;
    前記アクティブ領域を除く前記非アクティブ領域に配置される少なくとも一つの第1平坦化層とを備え、
    前記第1平坦化層の側面と前記封止部の側面は向き合い、
    前記第1平坦化層の側面と前記封止部の側面の間には無機層が配置される、表示装置。
  2. 前記第1平坦化層の上面は前記ダムを覆うように配置された前記無機封止層の上面と同一平面上に配置されるか、前記ダムの上面と同一平面上に配置されるか、または前記無機封止層の上面及び前記ダムの上面の間に配置される、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記第1平坦化層は前記有機封止層と前記ダムの間の空間を満たして平坦化する、請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記第1平坦化層の上面は、前記ダムを覆うように配置された前記無機封止層の上面と同一平面上に配置されるか、前記ダムの上面又は前記有機封止層の上面と同一平面上に配置されるか、または前記ダムの上面及び前記有機封止層の上面の間に配置される、請求項3に記載の表示装置。
  5. 前記複数のタッチセンサーのそれぞれと接続され、複数の前記ダムと交差する複数のルーティングラインをさらに備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示装置。
  6. 前記ルーティングラインは前記有機封止層の側面及び前記第1平坦化層の上面を覆うように配置される、請求項5に記載の表示装置。
  7. 前記ルーティングラインは前記有機封止層の側面を覆うように配置された第1平坦化層上に配置される、請求項5に記載の表示装置。
  8. 前記発光素子の下部に配置される複数の絶縁膜の少なくとも一つ又は前記第1平坦化層上に配置され、前記ルーティングラインから伸びるタッチパッドをさらに備える、請求項5に記載の表示装置。
  9. 前記タッチパッドは、
    前記発光素子の下部に配置される複数の絶縁膜の少なくとも一つ上に配置されるタッチパッド下部電極と;
    前記ルーティングラインから伸びて前記タッチパッド下部電極と接続されるタッチパッド上部電極とを備える、請求項8に記載の表示装置。
  10. 前記発光素子の下部に配置される複数の絶縁膜の少なくとも一つ上に配置される表示パッドをさらに備え、
    前記表示パッドは、
    前記発光素子の下部に配置される複数の絶縁膜の少なくとも一つ上に配置される表示パッド下部電極と;
    前記表示パッド下部電極と接続され、前記タッチパッド上部電極と同一素材から形成され、前記タッチパッド上部電極と同一平面上に配置される表示パッド上部電極とを備える、請求項9に記載の表示装置。
  11. 前記タッチパッドは、
    前記第1平坦化層上に配置され、前記ルーティングラインから伸びるタッチパッド下部電極と;
    前記タッチパッド下部電極と接続されるタッチパッド上部電極とを備える、請求項8に記載の表示装置。
  12. 前記発光素子の下部に配置される複数の絶縁膜の少なくとも一つ上に配置される表示パッドをさらに備え、
    前記表示パッドは、
    前記発光素子の下部に配置される複数の絶縁膜の少なくとも一つ上に配置される表示パッド下部電極と;
    前記第1平坦化層を貫くコンタクトホールを通じて露出された表示パッド下部電極と接続される表示パッド上部電極とを備える、請求項11に記載の表示装置。
  13. 前記発光素子の下部に配置される複数の絶縁膜の少なくとも一つ上に配置される表示パッドをさらに備え、
    前記表示パッドは、
    前記発光素子の下部に配置される複数の絶縁膜の少なくとも一つ上に配置される表示パッド下部電極と;
    前記表示パッド下部電極の側面及び上面を覆うように配置された表示パッド上部電極とを備える、請求項11に記載の表示装置。
  14. アクティブ領域及び非アクティブ領域を有する基板と;
    前記基板上に配置される発光素子と接続された薄膜トランジスタと;
    前記薄膜トランジスタを覆うように配置された第2平坦化層と
    前記アクティブ領域を除く前記非アクティブ領域内の第1平坦化層上に配置されるルーティングラインとを備える請求項5に記載の表示装置。
  15. 前記ルーティングラインは前記第2平坦化層の上面より高く配置される、請求項14に記載の表示装置。
  16. 前記封止部と前記タッチセンサーの間に配置されるカラーフィルターをさらに備える、請求項1に記載の表示装置。
  17. 前記タッチセンサーの上部又は下部に配置されるカラーフィルターをさらに備える、請求項1に記載の表示装置。
  18. 前記タッチセンサーは前記封止部上に互いに交差するように配置されるタッチセンシングライン及びタッチ駆動ラインを備え、
    前記タッチ駆動ラインは、
    前記封止部上に第1方向に配列される第1タッチ電極と;
    前記第1タッチ電極を互いに連結する第1ブリッジとを備え、
    前記タッチセンシングラインは、
    前記第1方向と交差する第2方向に配列される第2タッチ電極と;
    前記第2タッチ電極を互いに連結する第2ブリッジとを備える、請求項1に記載の表示装置。
  19. 前記第1及び第2ブリッジの少なくとも一つは少なくとも一つのスリットを備える、請求項18に記載の表示装置。
  20. 前記第1及び第2タッチ電極と前記第1及び第2ブリッジの少なくとも一つはメッシュ状になる、請求項18に記載の表示装置。
  21. 前記タッチセンサーは電気的に独立した自己静電容量を有する複数のタッチ電極を有する、請求項1に記載の表示装置。
  22. 前記アクティブ領域内で封止ユニットと前記複数のタッチセンサーの間に配置されるタッチバッファー膜をさらに備え、
    前記ルーティングラインは前記タッチバッファー膜上に配置される、請求項5に記載の表示装置。
  23. 前記非アクティブ領域内で前記基板と前記ルーティングラインの間の保護膜上に配置されるタッチバッファー膜をさらに備える、請求項8に記載の表示装置。
  24. 前記有機封止層は複数の前記ダムの間に配置され、
    前記第1平坦化層は複数の前記ダムの間に配置される有機封止層上に配置される、請求項1に記載の表示装置。
  25. 前記表示パッド及び前記タッチパッドが配置される非アクティブ領域は前記アクティブ領域の背面にベンディングされる、請求項10に記載の表示装置。
  26. 前記表示パッド下部電極は前記発光素子と接続される薄膜トランジスタのソース及びドレイン電極と同一の素材からなる、請求項10に記載の表示装置。
  27. 複数の前記ダムの少なくとも一つは前記第平坦化層の側面と前記封止の側面の間に配置される、請求項1に記載の表示装置。
  28. 前記無機層は前記複数の無機封止層の少なくとも一つである、請求項1に記載の表示装置。
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