KR20220007932A - 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR20220007932A
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이동규
김부영
홍영준
조원석
김성훈
김세영
윤재환
정원규
심우진
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Abstract

본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 유기 발광 표시 장치는, 복수의 서브 화소를 포함하고, 표시 영역, 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역 및 비표시 영역의 일 측에서 연장된 노출 영역을 갖는 하부 기판, 하부 기판에서 노출 영역에 인접하도록 비표시 영역에 형성된 하부 터치 패드부, 하부 기판의 노출 영역을 제외한 나머지 영역과 대향하도록 배치된 상부 기판, 하부 터치 패드부에 대응하도록 상부 기판에 형성된 상부 터치 패드부, 하부 터치 패드부와 직접 접촉하도록 형성된 제1 연결 전극, 제1 연결 전극과 대향하고 상부 터치 패드부와 직접 접촉하도록 형성된 제2 연결 전극, 및 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극이 전기적으로 연결되도록 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극 사이에 배치된 자기응집형 접촉 부재를 포함한다.

Description

유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치 스크린 일체형 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 표시 장치(Display Device)가 개발되고 있다.
이중, 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device: OLED)는 자발광 소자로서 다른 표시 장치에 비해 응답속도가 빠르고 발광 효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있으므로 널리 주목받고 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치에 적용되는 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode)는 자체 발광(self-luminance) 특성을 갖는 차세대 광원으로서, 액정(Liquid Crystal)에 비해 시야각, 콘트라스트(contrast), 응답 속도 및 소비 전력 등의 측면에서 우수한 장점을 갖는다.
한편, 유기 발광 표시 장치를 활용하여 투명한 표시 장치를 제조하려는 시도가 있다. 투명한 유기 발광 표시 장치는 후방에 위치하는 사물을 관찰할 수 있는 표시 장치로서, 유기 발광 소자가 발광하여 화상을 표시하는 화소 영역 및 외광을 투과시키는 투과 영역을 포함하여, 투명한 표시 장치를 구현할 수 있다.
한편, 근래에 들어서 개인 휴대가 가능한 모바일 기기, PDA, 노트북 등에 터치 센서를 내장하여 화면을 터치하여 동작할 수 있는 터치 스크린 기능을 갖는 제품이 필수가 되고 있다. 다만, 유기 발광 표시 장치의 외면에 별도의 터치 패널을 부착하는 방식은 유기 발광 표시 장치의 전체 두께를 증가시키고 증가된 두께로 인해 화상의 시인성이 저하될 우려가 있다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 터치 패널이 유기 발광 표시 장치에 일체화된 인-셀(In- Cell) 방식의 터치 스크린 일체형 유기 발광 표시 장치가 이용되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래의 터치 스크린 일체형 유기 발광 표시 장치를 제조함에 있어서 발생하는 문제점을 해결하기 위한 새로운 구조의 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 인쇄 회로 기판의 개수를 감소시키는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 유기 발광 표시 장치의 부품비를 감소시키고, 유기 발광 표시 장치의 설계 및 구성요소들의 배치 자유도가 향상된 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 복수의 서브 화소를 포함하고, 표시 영역, 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역 및 비표시 영역의 일 측에서 연장된 노출 영역을 갖는 하부 기판, 하부 기판에서 노출 영역에 인접하도록 비표시 영역에 형성된 하부 터치 패드부, 하부 기판의 노출 영역을 제외한 나머지 영역과 대향하도록 배치된 상부 기판, 하부 터치 패드부에 대응하도록 상부 기판에 형성된 상부 터치 패드부, 하부 터치 패드부와 직접 접촉하도록 형성된 제1 연결 전극, 제1 연결 전극과 대향하고 상부 터치 패드부와 직접 접촉하도록 형성된 제2 연결 전극, 및 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극이 전기적으로 연결되도록 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극 사이에 배치된 자기응집형 접촉 부재를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은, 복수의 서브 화소를 포함하고, 표시 영역, 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역 및 비표시 영역의 일 측에서 연장된 노출 영역을 갖는 하부 기판을 마련하는 단계, 노출 영역에 인접하도록 비표시 영역에 하부 터치 패드부를 형성하는 단계, 하부 터치 패드부에 대응하는 상부 터치 패드부, 표시 영역에 대응하는 터치 센서부 및 터치 센서부와 상부 터치 패드부를 연결하는 터치 배선을 상부 기판에 형성하는 단계, 하부 터치 패드부와 접촉하도록 하부 터치 패드부 상에 제1 연결 전극을 패턴하고, 상부 터치 패드부와 접촉하도록 상부 터치 패드부 상에 제2 연결 전극을 패턴하는 단계, 솔더 입자를 포함하는 자기응집 조성물을 하부 터치 패드부에 도포하는 단계, 제1 연결 전극과 제2 연결 전극이 서로 대향하도록 하부 기판과 상부 기판을 배치하고 합착하는 단계, 및 자기응집 조성물을 가열하여, 하부 터치 패드부 및 상부 터치 패드부 사이에 자기응집형 접촉 부재를 형성하는 단계를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 하부 기판 상에 배치되는 인쇄 회로 기판만을 통해 하부 기판에 배치되는 박막 트랜지스터와 상부 기판에 배치되는 터치 센서부에 동시에 신호를 전달할 수 있다.
또한, 본 발명은 유기 발광 표시 장치의 부품비를 감소시키고, 유기 발광 표시 장치의 설계 및 구성요소들의 배치를 보다 자유롭게 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 상하로 배치되는 패드부를 연결하는 기둥 형상의 전극에 발생하는 크랙 및 손상을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'에 따른 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ'에 따른 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 구성하는 하부 기판의 개략적인 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 구성하는 상부 기판의 개략적인 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8a 내지 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 9 및 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 11a 내지 11d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 하부 기판(110), 상부 기판(120), 연성 필름(FF), 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함한다.
하부 기판(110)은 유기 발광 표시 장치(100)의 여러 구성요소들을 지지하기 위한 베이스 기판으로, 절연 기판일 수 있다. 예를 들어, 하부 기판(110)은 글래스 또는 플라스틱으로 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 하부 기판(110)은 필요에 따라 벤딩이 가능하도록 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 재료로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 하부 기판(110)은 플렉서빌리티를 만족시킬 수 있는 박막 글라스(thin glass) 기재일 수 있고, 폴리이미드(polyimide, PI)와 같은 고분자 물질로 이루어질 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다. 하부 기판(110) 및 하부 기판(110) 상에 배치되는 구성요소들은 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
상부 기판(120)은 하부 기판(110)에 대향하게 배치되어 유기 발광 표시 장치(100)의 다양한 구성요소들을 지지한다. 상부 기판(120)은 봉지 기판(Encapsulation Plate)로서, 외부에서 침투할 수 있는 수분, 공기 또는 물리적 충격으로부터 유기 발광 소자를 보호한다. 예를 들어, 상부 기판(120)은 글래스(Glass), 메탈 호일(Metal Foil) 및 플라스틱 필름(Plastic Film) 등 중 하나로 배치될 수 있다. 상부 기판(120) 및 상부 기판(120) 상에 배치되는 구성요소들은 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.
연성 필름(FF)이 하부 기판(110)의 측면에 배치된다. 연성 필름(FF)은 인쇄 회로 기판(PCB)으로부터 다양한 신호들을 하부 기판(110)으로 전달한다. 연성 필름(FF)에는 구동 회로(예를 들어, IC chip)가 실장될 수 있다. 구동 회로는 인쇄 회로 기판(PCB)으로부터 전달되는 구동 전원과 각종 신호들에 대응하여 데이터 신호 또는 게이트 신호를 생성하고, 이를 하부 기판(110)에 형성된 박막 트랜지스터(TFT)에 공급할 수 있다. 이를 위해, 구동 회로는 데이터 신호를 생성하기 위한 데이터 구동부 및 스캔 신호를 생성하기 위한 게이트 구동부를 모두 포함하는 형태일 수 있고, 데이터 구동부와 게이트 구동부가 각각 분리된 형태일 수도 있다. 이 경우, 연성 필름(FF)은 인쇄 회로 기판(PCB)으로부터 출력된 신호들을 구동 회로로 전달하거나, 구동 회로로부터 출력된 신호들을 하부 기판(110)에 형성된 박막 트랜지스터(TFT)로 전달할 수 있다. 본 명세서에서 구동 회로가 연성 필름(FF) 상에 배치될 수 있다고 설명하였으나, 구동 회로는 하부 기판(110) 상에 직접 배치될 수도 있다. 연성 필름(FF)은 이방성 도전 필름(antisotropic conducting film, ACF)을 이용하여 하부 기판(110)의 비표시 영역(NDA)에 마련된 연결 패드부(PAD3) 상에 부착될 수 있다.
인쇄 회로 기판(PCB)은 연성 필름(FF)에 부착된다. 구체적으로, 인쇄 회로 기판(PCB)은 연성 필름(FF)과 후부 기판이 연결되는 연성 필름(FF)의 일측을 기준으로 연성 필름(FF)의 타측에 부착된다. 인쇄 회로 기판(PCB)은 하부 기판(110)에 형성된 박막 트랜지스터(TFT) 및 상부 기판(120)에 형성된 터치 센서부(140)에 다양한 신호를 전달한다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(PCB)에는 타이밍 제어부(Timing Controller) 등이 배치될 수 있다. 타이밍 제어부는 다양한 신호를 구동회로에 공급할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 제어부는 데이터 구동부 제어 신호(Data Driver Control signal; DDC), 게이트 구동부 제어 신호(Gate Driver Control signal; GDC) 등을 생성하여 구동 회로에 공급할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)에서 연성 필름(FF)과 인쇄 회로 기판(PCB)은 각각 독립적으로 배치되나, 별도의 연성 필름(FF)과 인쇄 회로 기판(PCB)이 서로 부착되지 않고, 연성 필름(FF)과 인쇄 회로 기판(PCB)이 일체형으로 형성되어, 연성 필름(FF) 자체가 인쇄 회로 기판(PCB)의 기능을 수행할 수 있는 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)이 사용될 수도 있다.
이하에서는 하부 기판(110)과 상부 기판(120)을 중심으로 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)를 자세하게 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도이다. 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(10 구성하는 하부 기판(110)의 개략적인 평면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 구성하는 상부 기판의 개략적인 평면도이다. 도 2에서는 도 5에 도시된 하부 기판과 도 6에 도시된 상부 기판이 합착된 상태의 개략적인 평면도이다. 이에, 도 2에서는 상부 기판 아래에 형성되어 상부 기판과 중첩하는 구성요소들을 점선으로 도시하였으며, 하부 기판 상에 배치되고 상부 기판에 의해 중첩되지 않는 구성요소들은 실선으로 도시하였다.
한편, 본 명세서에서는 상부 기판(120) 상에 각종 구성요소들이 배치되는 것을 설명하였으나, 상부 기판(120) 상에 배치된다는 표현이 위/아래와 같은 절대적인 방향을 의미하지는 않는다. 후술할 바와 같이, 상부 기판(120)은 하부 기판(110)과 합착하게 되므로, 상부 기판(120) 상에 배치되는 구성이 상부 기판(120)과 하부 기판(110)이 합착되는 경우, 하부 기판(110) 상부에 배치되고 동시에 상부 기판(120)의 하부에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 하부 기판(110), 상부 기판(120), 박막 트랜지스터(TFT), 유기 발광 소자(OLE), 블랙 매트릭스(BM), 컬러 필터(130), 터치 센서부(140), 연성 필름(FF), 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함한다.
이하에서는 도 5를 참조하여, 하부 기판(110) 및 하부 기판(110) 상에 형성되는 구성들을 설명한다. 도 5에서는 유기 발광 표시 장치(100)의 구성요소들 중 하부 기판(110) 및 하부 기판(110)에 형성된 하부 터치 패드부(PAD1) 및 연결 패드부(PAD3)만을 도시하였다.
하부 기판(110)은 유기 발광 표시 장치(100)의 여러 구성요소들을 지지하기 위한 베이스 기판으로, 절연 기판일 수 있다. 예를 들어, 하부 기판(110)은 글래스 또는 플라스틱으로 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 하부 기판(110)은 필요에 따라 벤딩이 가능하도록 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 재료로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 하부 기판(110)은 플렉서빌리티를 만족시킬 수 있는 박막 글라스(thin glass) 기재일 수 있고, 폴리이미드(polyimide, PI)와 같은 고분자 물질로 이루어질 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 5를 참조하면, 하부 기판(110)은 표시 영역(DA), 비표시 영역(NDA) 및 노출 영역(EA)을 갖는다. 표시 영역(DA)은 유기 발광 표시 장치(100)에서 영상이 표시되는 영역으로서, 박막 트랜지스터(TFT), 유기 발광 소자(OLE) 등의 구성요소가 형성된 영역을 의미한다. 비표시 영역(NDA)은 유기 발광 표시 장치(100)에서 영상이 표시되지 않는 영역으로서, 도 5에 도시되지는 않았으나 배선 또는 회로부가 형성되는 영역이다. 도 5를 참조하면, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싼다. 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)은 유기 발광 표시 장치(100)를 구비한 전자 장치의 디자인에 적합한 형태일 수 있다. 예를 들어, 표시 영역(DA)은 오각형, 육각형, 원형, 타원형 등 다양한 형태일 수 있고, 비표시 영역(NDA)은 해당 표시 영역(DA)을 둘러싸는 임의의 형태를 가질 수 있다. 노출 영역(EA)은 비표시 영역(NDA)의 일 측으로부터 연장되는 영역으로서, 상부 기판(120)과 하부 기판(110)이 합착된 상태에서 상부 기판(120)에 의해 덮이지 않고 외부로 노출되는 하부 기판(110)의 영역을 의미한다.
하부 기판(110)의 표시 영역(DA)에는 복수의 서브 화소(SP)가 정의된다. 복수의 서브 화소(SP)는 각각 하나의 색을 표시하기 위한 영역으로서, 표시 영역(DA)에서 유기 발광 소자(OLE)가 각각 배치되는 영역을 포함한다. 복수의 서브 화소(SP)는 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소 및 청색 서브 화소로 구성될 수도 있고, 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소, 청색 서브 화소 및 백색 서브 화소로 구성될 수도 있다. 복수의 서브 화소(SP)는 도 5에 도시된 바와 같이 매트릭스 형태로 정의될 수 있다.
하부 기판(110)의 비표시 영역(NDA)에는 하부 터치 패드부(PAD1)가 형성된다. 하부 터치 패드부(PAD1)는 상부 기판(120)에 형성된 터치 센서부(140)로부터 감지 신호를 인쇄 회로 기판(PCB)으로 전달하기 위한 패드부이다. 하부 터치 패드부(PAD1)는 비표시 영역(NDA)에서 노출 영역(EA)에 인접하도록 형성된다. 즉, 하부 터치 패드부(PAD1)는 비표시 영역(NDA) 중 표시 영역(DA)과 노출 영역(EA) 사이에 형성된다. 도 5에서는 설명의 편의를 위해 하부 터치 패드부(PAD1)가 하부 기판(110)의 아래 모서리에 형성된 것으로 도시되었으나, 하부 터치 패드부(PAD1)의 위치는 이에 제한되지 않는다. 또한, 도 5에서는 하부 터치 패드부(PAD1)가 6개로 이루어진 것으로 도시되었으나, 하부 터치 패드부(PAD1)의 모양, 개수 등도 도 5에 도시된 실시예에 제한되지 않는다.
하부 터치 패드부(PAD1)는 복수의 패드 전극으로 이루어질 수 있다. 도 3을 참조하면, 하부 터치 패드부(PAD1)는 하부 터치 패드 전극(151)을 포함한다. 하부 터치 패드부(PAD1)를 구성하는 하부 터치 패드 전극(151)은 표시 영역(DA)에 형성된 박막 트랜지스터(TFT) 및 유기 발광 소자(OLE)를 구성하는 다양한 도전성 물질 중 하나와 동일한 물질로 형성될 수 있다.
하부 기판(110)의 노출 영역(EA)에는 연성 필름(FF)과의 연결을 위한 연결 패드부(PAD3)가 형성된다. 연결 패드부(PAD3)는 표시 영역(DA)의 표시부와 연성 필름(FF)을 전기적으로 연결하는 제1 연결 패드부 및 비표시 영역(NDA)의 하부 터치 패드부(PAD1)와 연성 필름(FF)을 연결하는 제2 연결 패드부를 포함한다. 도 5에서는 제2 연결 패드부는 하부 터치 패드부(PAD1)와 대응되도록 배치되고, 제1 연결 패드부는 제2 연결 패드부 사이에 배치된다. 도 5에서는 제1 연결 패드부와 제2 연결 패드부가 서로 교번적으로 반복하여 배열된 것으로 도시되었으나, 제1 연결 패드부 및 제2 연결 패드부의 배치는 이에 제한되지 않는다. 또한, 도 5에서는 제1 연결 패드부 및 제2 연결 패드부가 각각 6개로 이루어진 것으로 도시되었으나, 제1 연결 패드부 및 제2 연결 패드부의 모양, 개수 등도 도 5에 도시된 실시예에 제한되지 않는다.
연결 패드부(PAD3)는 복수의 패드 전극으로 이루어질 수 있다. 도 3을 참조하면, 연결 패드부(PAD3)는 연결 패드 전극(153)을 포함한다. 연결 패드부(PAD3)를 구성하는 연결 패드 전극(153)은 표시 영역(DA)에 형성된 박막 트랜지스터(TFT) 및 유기 발광 소자(OLE)를 구성하는 다양한 도전성 물질 중 하나와 동일한 물질로 형성될 수 있다.
도 5에 도시되지는 않았으나, 하부 터치 패드부(PAD1)와 연결 패드부(PAD3)와 별도의 배선을 통해 연결될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 하부 터치 패드부(PAD1)와 제2 연결 패드부(PAD3)는 연결 배선(155)을 통해 연결될 수 있다. 구체적으로, 도 3을 참조하면, 하부 터치 패드부(PAD1)의 하부 터치 패드 전극(151)은 연결 패드부(PAD3)의 연결 패드 전극(153)과 연결 배선(155)을 통해 연결된다.
한편, 노출 영역(EA)에는 도 5에 도시되지는 않았으나 구동 집적 회로 칩(D-IC) 및 다양한 배선들이 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 하부 기판(110) 상에 하부 기판(110) 외부로부터의 수분(H2O) 및 수소(H2) 등의 침투로부터 유기 발광 표시 장치(100)의 다양한 구성요소들을 보호하기 위한 제1 버퍼층(111)이 형성된다. 다만, 제1 버퍼층(111)은 유기 발광 표시 장치(100)의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다.
제1 버퍼층(111) 상에 반도체층(ACT), 게이트 전극(G), 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다. 예를 들면, 하부 기판(110) 상에 반도체층(ACT)이 형성되고, 반도체층(ACT) 및 하부 기판(110) 상에 게이트 전극(G)과 반도체층(ACT)을 절연시키기 위한 게이트 절연층(112)이 형성되고, 게이트 절연층(112) 상에 게이트 전극(G)이 형성되고, 반도체층(ACT) 및 게이트 절연층(112) 상에 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)이 형성된다. 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)은 반도체층(ACT)과 접하는 방식으로 반도체층(ACT)과 전기적으로 연결되고, 게이트 절연층(112)의 일부 영역 상에 형성된다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 발광 표시 장치에 포함될 수 있는 다양한 박막 트랜지스터(TFT) 중 구동 박막 트랜지스터(TFT)만을 도시하였으나, 스위칭 박막 트랜지스터(TFT)도 포함될 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 박막 트랜지스터(TFT)가 코플래너(coplanar) 구조인 것으로 설명하나 인버티드 스태거드(inverted staggered) 구조의 박막 트랜지스터(TFT)도 사용될 수 있다.
도 3에 도시되지는 않으나, 박막 트랜지스터(TFT) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)를 보호하기 위한 패시베이션층이 추가적으로 배치될 수 있다. 패시베이션층에는 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(S) 또는 드레인 전극(D)을 노출시키기 위한 컨택홀이 형성될 수 있다. 패시베이션층은 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx)의 단일층이나 다중층으로 구성될 수 있다.
패시베이션층 상에 박막 트랜지스터(TFT)의 상부를 평탄화하기 위한 평탄화층(113)이 배치된다. 평탄화층(113)에는 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(S) 또는 드레인 전극(D)을 노출시키기 위한 컨택홀이 형성된다. 평탄화층(113)은 아크릴(acryl) 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 페놀(phenol) 수지, 폴리아미드(polyamide) 수지, 폴리이미드(polyimide) 수지, 불포화 폴리에스테르(polyester) 수지, 폴리페닐렌(polyphenylene) 수지, 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide) 수지, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene) 및 포토레지스트 중 하나로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
평탄화층(113) 상에 유기 발광 소자(OLE)가 배치된다. 유기 발광 소자(OLE)는 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되고, 애노드(A), 유기 발광층(OL) 및 캐소드(C)를 포함한다.
애노드(A)는 평탄화층(113) 상에 배치된다. 애노드(A)는 평탄화층(113) 상에 배치되어 평탄화층(113)에 형성된 컨택홀을 통해 소스 전극(S) 또는 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결된다. 애노드(A)는 유기 발광층(OL)으로 정공을 공급하도록 구성되는 전극이다. 애노드(A)는 일함수가 높은 투명 전도성 물질로 구성될 수 있다. 여기서, 투명 전도성 물질은 인듐 주석 산화물(ITO; Indium Tin Oxide), 인듐 아연 산화물(IZO; Indium Zinc Oxide), 인듐 주석 아연 산화물(ITZO; Indium Tin Zinc Oxide)을 포함할 수 있다. 유기 발광 표시 장치(100)가 탑 에미션(top emission) 방식인 경우, 애노드(A)는 반사판을 더 포함하여 구성될 수 있다. 애노드(A)는 서브 화소(SP) 별로 이격되어 형성될 수 있다.
애노드(A) 및 평탄화층(113) 상에 뱅크(114)가 배치된다. 뱅크(114)는 유기 발광 소자(OLE)의 애노드(A)의 엣지를 커버하여 발광 영역을 정의할 수 있다. 뱅크(114)는 인접하는 서브 화소(SP)의 애노드(A)를 서로 절연시키기 위해 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 뱅크(114)는 인접하는 서브 화소(SP) 간의 혼색을 방지하도록 광 흡수율이 높은 블랙 뱅크로 구성될 수 있다. 예를 들어, 뱅크(114)는 폴리이미드(polyimide) 수지, 아크릴(acryl) 수지 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene) 수지로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
애노드(A) 상에는 캐소드(C)가 배치된다. 캐소드(C)는 유기 발광층(OL)으로 전자를 원활하게 공급하기 위해 일함수가 낮은 금속 물질로 형성될 수 있다. 캐소드(C)는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zin Oxide, IZO), 인듐 주석 아연 산화물(Indium Tin Zinc Oxide, ITZO), 아연 산화물(Zinc Oxide, ZnO) 및 주석 산화물(Tin Oxide, TO) 계열의 투명 도전성 산화물 또는 이테르븀(Yb) 합금으로 이루어질 수도 있다. 또는, 캐소드(C)는 매우 얇은 두께의 금속 물질로 이루어질 수도 있다.
애노드(A)와 캐소드(C)의 사이에 유기 발광층(OL)이 배치된다. 유기 발광층(OL)은 전자와 정공이 결합하여 광을 발광하는 층이다. 이때, 유기 발광층(OL)은 백색광을 발광하는 백색 유기 발광층일 수 있다.
유기 발광 소자(OLE)의 발광 효율을 향상시키기 위해 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 애노드(A)와 유기 발광층(OL)의 사이에 정공 주입층 및 정공 수송층이 배치되고, 유기 발광층(OL)과 캐소드(C)의 사이에 전자 수송층 및 전자 주입층이 배치될 수 있다. 또한, 유기 발광층(OL)에서 정공과 전자의 재결합 효율을 더욱 향상시키기 위해 정공 저지층이나 전자 저지층이 배치될 수도 있다.
유기 발광 소자(OLE) 상에 봉지층(115)이 배치된다. 봉지층(115)은 무기 물질로 이루어질 수 있다. 도 3을 참조하면, 봉지층(115)은 단일층으로 도시되었으나, 봉지층(115)은 제1 무기 봉지층, 유기 봉지층 및 제2 무기 봉지층을 포함할 수 있다.
충진부(116)가 봉지층(115) 상에 배치된다. 충진부(116)는 봉지층(115)과 상부 기판(120) 사이의 공간을 차지한다.
충진부(116)는 봉지층(115)과 상부 기판(120)을 접착시키는 접착층일 수 있다. 이때, 충진부(116)는 열 경화형, 광 경화형 또는 자연 경화형의 접착제일 수 있다. 예를 들어, 접착제는 B-PSA(Barrier pressure sensitive adhesive)와 같은 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 충진부(116)는 유기 발광 표시 장치(100)로의 수분 및 산소의 침투를 최소화하기 위한 방습층일 수 있다. 하부 기판(110)과 상부 기판(120)을 합착하는 경우, 하부 기판(110)과 상부 기판(120) 사이의 이격 공간에 별도의 물질을 충진하지 않는 경우, 유기 발광 표시 장치(100)의 외부로부터 침투하는 수분 및 산소에 상대적으로 취약할 수 있다. 이에, 하부 기판(110)과 상부 기판(120) 사이의 이격 공간에 수분 및 산소 침투를 억제하는 방습층을 충진시킴으로써, 유기 발광 표시 장치(100)의 외부로부터 침투하는 수분 및 산소를 효과적으로 차단할 수 있다. 이때, 충진부(116)는 수분을 흡수하거나, 수분 및 산소의 진행을 방해하는 방습제로 이루어질 수 있다.
댐 구조물(180)은 비표시 영역(NDA)에서 하부 기판(110) 및 상부 기판(120) 사이에 형성된다. 댐 구조물(180)은 충진부(116)를 둘러싸도록 배치되고, 하부 기판(110)과 상부 기판(120)에 접촉되도록 배치된다. 댐 구조물(180)은 하부 기판(110)과 상부 기판(120) 사이를 접착시킴으로써, 충진부(116)의 접착력을 보강할 수 있으며, 유기 발광 표시 장치(100)의 측면으로부터 침투하는 수분 및 산소를 차단하는 역할을 한다. 댐 구조물(180)은 하부 기판(110)과 상부 기판(120) 사이의 구성들을 밀봉하는 부재로서 기능하므로 실런트(sealant)로도 지칭될 수 있다.
이하에서는 도 6을 참조하여, 상부 기판(120) 및 상부 기판(120) 상에 형성되는 구성들을 설명한다. 도 6에서는 유기 발광 표시 장치(100)의 구성요소들 중 상부 기판(120) 및 상부 기판(120)에 형성된 터치 센서부(140), 상부 터치 패드부(PAD2) 및 터치 배선(145)만을 도시하였다.
상부 기판(120)은 하부 기판(110)에 대향하게 배치되어 유기 발광 표시 장치(100)의 다양한 구성요소들을 지지한다. 상부 기판(120)은 봉지 기판(Encapsulation Plate)로서, 외부에서 침투할 수 있는 수분, 공기 또는 물리적 충격으로부터 하부 기판(110)의 유기 발광 소자를 보호한다. 예를 들어, 상부 기판(120)은 글래스(Glass), 메탈 호일(Metal Foil) 및 플라스틱 필름(Plastic Film) 등 중 하나로 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상부 기판(120)은 하부 기판(110)의 노출 영역(EA)을 제외한 나머지 영역과 대향하도록 배치된다. 즉, 상부 기판(120)은 하부 기판(110)의 표시 영역(DA)에 대응하는 영역 및 하부 기판(110)의 비표시 영역(NDA)에 대응하는 영역을 포함하고, 상부 기판(120)의 크기는 하부 기판(110)에서 노출 영역(EA)을 제외한 영역의 크기와 동일할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상부 기판(120) 상에 블랙 매트릭스(BM)와 컬러 필터(130)가 배치된다. 블랙 매트릭스(BM) 및 컬러 필터(130)는 동일 평면 상에 형성되고, 상부 기판(120) 상에 직접 접촉하여 배치될 수 있다.
블랙 매트릭스(BM)는 상부 기판(120) 상에 배치된다. 또한, 블랙 매트릭스(BM)는 하부 기판(110)에 배치된 뱅크(114)가 형성되는 위치에 대응하도록 배치될 수 있다. 이때, 블랙 매트릭스(BM)는 컬러 필터(130) 사이에 배치되어 각각의 컬러 필터(131, 132, 133)를 구획한다. 블랙 매트릭스(BM)는 각각의 컬러 필터(131, 132, 133)를 통과하는 광이 혼색되지 않도록 하며, 유기 발광 소자(OLE)에서 방출된 광이 외부로 출사할 수 있는 복수의 개구 영역을 정의할 수 있다.
컬러 필터(130)는 상부 기판(120) 상에 배치되고, 블랙 매트릭스(BM)와 동일 평면 상에 배치된다. 컬러 필터(130)는 하부 기판(110)의 표시 영역(DA)에 대응하는 영역에 형성된다. 컬러 필터(130)는 각각의 서브 화소(SP) 마다 형성될 수 있으며, 각각의 서브 화소(SP) 별로 패턴 형성된 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 포함하여 이루어질 수 있다.
블랙 매트릭스(BM) 및 복수의 컬러 필터(130) 상에 제2 버퍼층(121)이 형성된다. 제2 버퍼층(121)은 블랙 매트릭스(BM) 및 복수의 컬러 필터(130)를 보호하거나 평탄화할 수 있다. 구체적으로, 제2 버퍼층(121)은 외부로부터 수분이나 산소의 침투를 방지하여 블랙 매트릭스(BM) 및 복수의 컬러 필터(130)를 보호한다. 또한, 제2 버퍼층(121)은 상부에 위치하는 터치 센서부(140)의 터치 전극이 형성되는 과정에서 블랙 매트릭스(BM) 및 복수의 컬러 필터(130)가 받는 손상을 최소화할 수 있다.
제2 버퍼층(121)은 배리어 특성이 우수한 무기 물질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 수분이나 산소가 침투하는 것을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 제2 버퍼층(121)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 알루미늄 산화물(AlOx) 등과 같은 무기물로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 3에서는 상부 기판(120) 상에 블랙 매트릭스(BM), 컬러 필터(130) 및 제2 버퍼층(121)이 배치되는 것으로 도시되나, 유기 발광 표시 장치(100)의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다.
유기 발광 표시 장치(100)에 터치 센싱 기능을 부여하기 위해 제2 버퍼층(121) 상에 터치 센서부(140)가 배치된다. 터치 센서부(140)는 하부 기판(110)의 표시 영역(DA)에 대응하는 영역에 형성된다.
터치 센서부(140)는 복수의 터치 전극을 포함한다. 복수의 터치 전극은 터치 입력을 감지하는 전극으로서, 센싱 전극 및 구동 전극으로 구성될 수 있고, 이들 사이의 캐패시턴스 변화를 감지하여 터치 좌표를 검출할 수 있다. 예를 들면, 복수의 터치 전극은 제1 터치 전극(141), 제2 터치 전극(142) 및 브릿지 전극(143)을 포함한다. 제1 터치 전극(141)은 제1 방향으로 배치되어 서로 연결되고, 제2 터치 전극(142)은 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 배치되어 서로 연결된다. 제1 터치 전극(141) 및 제2 터치 전극(142)은 동일한 평면인 제2 버퍼층(121) 상에 배치되고, 전기적으로 서로 절연된다. 제1 터치 전극(141) 및 제2 터치 전극(142) 상에 터치 절연층(122)이 형성된다. 터치 절연층(122) 상에 브릿지 전극(143)이 배치된다. 제1 터치 전극(141)과 제2 터치 전극(142)이 교차 영역에서 단락되는 것을 방지하기 위해, 서로 인접한 제1 터치 전극(141)은 브릿지 전극(143)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 브릿지 전극(143)은 제2 터치 전극(142)과 교차될 수 있다. 터치 전극의 배치는 이에 제한되지 않고, 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
터치 전극은 광을 투과시킬 수 있는 인듐-주석-산화물(ITO) 또는 인듐-아연-산화물(IZO)와 같은 투명한 금속물질로 형성될 수 있다. 이때, 제1 터치 전극(141)과 제2 터치 전극(142)은 직사각 형태, 팔각 형태, 원 형태 또는 마름모 형태와 같이 다양한 형상을 가질 수 있다.
제1 터치 전극(141)과 제2 터치 전극(142) 각각은 터치 배선(145)을 통해 터치 구동부와 연결된다. 터치 배선(145)은 터치 구동부에서 생성된 터치 구동 펄스를 구동 전극으로 전송하고, 센싱 전극으로부터의 터치 신호를 상부 터치 패드부(PAD2)로 전송한다. 터치 배선(145)은 터치 절연층(122) 상에 배치되어, 제1 터치 전극(141) 및 제2 터치 전극(142) 각각과 상부 터치 패드부(PAD2) 사이를 연결한다.
터치 전극 및 터치 배선(145) 상에는 터치 보호층(123)이 배치된다. 터치 보호층(123)은 터치 전극의 단락이나 손상 등을 방지하고, 터치 전극의 상부면을 평탄하게 한다. 터치 보호층(123)은 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시 수지, 실리콘계 수지 등 투명한 절연 수지로 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상부 기판(120)에 상부 터치 패드부(PAD2)가 형성된다. 상부 터치 패드부(PAD2)는 하부 터치 패드부(PAD1)에 대응하는 위치에 형성된다. 도 2를 참조하면, 상부 기판(120)과 하부 기판(110)을 합착시키는 경우, 상부 터치 패드부(PAD2)가 하부 터치 패드부(PAD1)와 중첩하도록 형성된다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해 상부 터치 패드부(PAD2)가 6개로 이루어진 것으로 도시되었으나, 하부 터치 패드부(PAD1)와 중첩되도록 배치되면, 상부 터치 패드부(PAD2)의 모양, 개수 등도 도 6에 도시된 실시예에 제한되지 않는다.
상부 터치 패드부(PAD2)는 터치 배선(145)을 통해 터치 센서부(140)의 터치 전극과 전기적으로 연결된다. 구체적으로 도 6을 참조하면, 하나의 상부 터치 패드부(PAD2)는 복수의 터치 배선(145)과 연결될 수 있다.
상부 터치 패드부(PAD2)는 복수의 패드 전극으로 이루어질 수 있다. 도 6에서 하나의 상부 터치 패드부(PAD2)를 확대한 영역을 참조하면, 하나의 상부 터치 패드부(PAD2)는 복수의 상부 터치 패드 전극(152)을 포함한다. 각각의 상부 터치 패드 전극(152)은 각각의 터치 배선(145)과 전기적으로 연결된다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해 복수의 상부 터치 패드 전극(152)이 서로 지그재그 형상으로 배치된 것으로 도시되었으나, 상부 터치 패드 전극(152)의 배열 구조는 일 방향으로 연장되도록 배치될 수 있고, 복수의 행과 열로 이루어진 매트릭스 구조를 이룰 수도 있다.
도 3을 참조하면, 상부 터치 패드부(PAD2)를 구성하는 상부 터치 패드 전극(152)은 터치 배선(145)과 직접 접촉한다. 상부 터치 패드 전극(152)은 터치 센서부(140)를 구성하는 터치 전극 및 터치 배선(145) 중 적어도 하나와 동일한 물질로 형성될 수도 있고, 별도의 도전성 물질로 형성될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 하부 터치 패드부(PAD1)를 구성하는 하부 터치 패드 전극(151) 상에는 제1 연결 전극(161)이 배치되고, 상부 터치 패드부(PAD2)를 구성하는 상부 터치 패드 전극(152) 상에는 제2 연결 전극(162)이 배치된다. 제1 연결 전극(161)은 하부 터치 패드 전극(151)과 직접 접촉하도록 배치되고, 제2 연결 전극(162)은 상부 터치 패드 전극(152)과 직접 접촉하도록 배치된다.
예를 들어, 도 6의 확대 영역을 참조하면, 복수의 제2 연결 전극(162) 각각은 각각의 상부 터치 패드 전극(152) 상에 배치된다. 도 6에서는 제2 연결 전극(162)의 폭이 상부 터치 패드 전극(152)의 폭 보다 작은 구조가 도시되어 있으나, 제2 연결 전극(162)의 폭이 상부 터치 패드 전극(152)의 폭 보다 클 수도 있다. 이 경우, 제2 연결 전극(162)이 상부 터치 패드 전극(152)의 노출된 측면을 커버하도록 형성될 수 있으며, 후술할 자기응집형 접촉 부재(170)와의 접촉 면적이 증가할 수 있다. 제2 연결 전극(162)의 면적이 증가하면, 제2 연결 전극(162)에 자기응집형 접촉 부재(170)의 응집이 보다 쉽게 이루어질 수 있다. 이는 제1 연결 전극(161)과 하부 터치 패드 전극(151)에도 동일하게 적용될 수 있다.
제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 및 알루미늄(Al) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 합금을 포함하는 금속 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)은 필요에 따라 선택적으로 기타 전도 재료로 이루어질 수 있다.
제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)은 서로 일정 간격으로 이격되어 서로 대향하도록 배치된다. 또한, 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)은 일정 이상의 높이(d1)를 가진다. 이로 인해, 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)은 상부 기판(120)과 하부 기판(110) 사이의 간격에 의해, 상부 터치 패드 전극(152)과 하부 터치 패드 전극(151)이 전기적으로 연결하기 어려운 문제점을 보상한다. 한편, 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)의 구체적인 형상은 자기응집형 접촉 부재(170)와 함께 후술하기로 한다.
자기응집형 접촉 부재(170)가 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162) 사이에 형성된다. 자기응집형 접촉 부재(170)는 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)과 접촉하도록 배치되어, 하부 터치 패드 전극(151)과 상부 터치 패드 전극(152)을 전기적으로 연결시킨다. 자기응집형 접촉 부재(170)는 별도의 얼라인(align) 공정없이 자기응집형 접촉 부재(170) 내부의 구성요소들이 자기-응집(self-assembly)을 통해 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162) 사이의 전기적 접촉을 구현할 수 있다.
자기응집형 접촉 부재(170)는 솔더 입자(SR)를 포함한다. 솔더 입자(SR)는 열 또는 UV에 의해 용융된 다음 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162) 사이에 응집됨으로써, 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)을 전기적으로 연결할 수 있다.
솔더 입자(SR)는 저융점을 가지는 금속 입자일 수 있다. 솔더 입자(SR)는 용이하게 용융될 수 있도록, 120℃내지 200℃의 온도에서 용융하는 금속 입자일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
솔더 입자(SR)는 은, 구리, 납, 비스무스, 아연, 주석 및 인듐으로 이루어진 군에서 선택되는 두 개 이상의 물질로 이루어진 합급 입자일 수 있다. 보다 구체적으로, 솔더 입자(SR)는 구리, 비스무스, 아연 및 인듐으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나와 주석을 합금하여 형성된 주석 합금의 입자일 수 있고, 솔더 입자(SR)는 은, 구리, 비스무스, 아연 및 주석으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나와 인듐을 합금하여 형성된 인듐 합금의 입자일 수 있다. 예를 들어, 상기 솔더 입자(SR)들은 주석-은 합금, 주석-구리 합금, 주석-은-구리 합금, 주석-비스무스 합금, 주석-아연 합금, 주석-납 합금, 주석-납-은 합금, 주석-비스무스-은 합금, 주석-인듐 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
솔더 입자(SR)는 용융되기 전 구형 또는 타원형의 형상을 가질 수 있다. 솔더 입자(SR)의 평균 직경은 2㎛ 내지 10㎛ 이하일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 솔더 입자(SR)의 평균 직경이 2㎛ 이상인 경우, 제조 공정에서 요구하는 자기응집 특성을 만족시킬 수 있고, 10㎛ 이하인 경우, 배선간 쇼트를 발생시키지 않고 미세 피치(pitch)를 가지는 배선의 전기적 접촉 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 솔더 입자(SR)의 평균 직경은 제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162) 사이의 간격(d2)과 유사할 수 있다. 솔더 입자(SR)의 평균 직경이 제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162) 사이의 간격(d2)과 실질적으로 동일한 경우, 제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162) 사이에서의 전기적 접촉 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 솔더 입자(SR)의 평균 직경은 제1 연결 전극(161)의 높이(d1)의 1/2 보다 클 수 있고, 제1 연결 전극(161)의 높이(d1)와 유사할 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 전극(161)의 높이가 7㎛인 경우, 솔더 입자(SR)의 평균 직경은 4㎛ 내지 9㎛일 수 있다. 솔더 입자(SR)의 평균 직경은 제1 연결 전극(161)의 높이(d1) 보다 현저하게 작은 경우, 솔더 입자(SR)의 용융에 의해 형성된 자기응집형 접촉 부재(170)가 제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162)을 연결하기 어려울 수 있다. 또한, 솔더 입자(SR)의 평균 직경은 제1 연결 전극(161)의 높이(d1) 보다 현저하게 큰 경우, 인접하는 전극, 즉 서로 인접하는 제1 연결 전극(161)사이에 쇼트를 발생시킬 수 있다.
자기응집형 접촉 부재(170)는 고분자 수지를 더 포함할 수 있다. 고분자 수지는 점착성이 있는 접착제로 이루어질 수 있다. 고분자 수지는 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)을 물리적으로 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 고분자 수지는 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀롤로오즈계 수지, 폴리에스테르 수지 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
자기응집형 접촉 부재(170)는 솔더 입자(SR)가 열에 의해서 용융되는 과정에서 형성되었는바, 비정형적인 형상을 가질 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)에 형성된 자기응집형 접촉 부재(170)는 무정형의 형상을 가질 수 있으며, 일정하지 않은 패턴으로 형성될 수도 있다.
베이스 기판으로 사용되는 하부 기판 상에 박막 트랜지스터 및 유기 발광 소자가 배치되고, 봉지 기판으로 사용되는 상부 기판 상에 터치 센서부가 형성된 유기 발광 표시 장치에 있어서, 하부 기판의 박막 트랜지스터에 구동 신호를 전달하는 인쇄 회로 기판 및 상부 기판의 터치 센서부에 센싱 신호를 전달하는 인쇄 회로 기판을 각각 구성하여, 각각 하부 기판과 상부 기판에 별도로 연결되어야 했다. 이 경우, 하부 기판 및 하부 기판 각각에 인쇄 회로 기판이 부착되어야 하고, 인쇄 회로 기판의 개수가 증가하게 되므로, 부품비 증가와 함께 유기 발광 표시 장치 설계에 있어 많은 제약이 발생한다.
이를 해결하기 위해, 상부 기판 및 하부 기판에 터치 센서부와 연결되는 상부 패드부 및 하부 패드부를 각각 형성하고, 상부 기판에 형성된 상부 패드부와 하부 기판에 형성된 하부 패드부를 전기적으로 연결함으로써, 하부 기판에 배치되는 인쇄 회로 기판으로부터 상부 기판에 배치되는 터치 센서부로 신호를 전달시킬 수 있다.
그러나, 박막 트랜지스터(TFT) 및 유기 발광 소자(OLE)가 배치된 하부 기판(110)과 터치 센서부(140)가 배치된 상부 기판(120)은 일정 간격 이상으로 이격된다. 예를 들어, 하부 기판(110)과 상부 기판(120) 사이의 거리는 10㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 이 경우, 종래 패드부 간의 전기적 접촉을 위해 사용된 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF)와 같은 도전성 접착 필름으로는, 하부 기판의 패드부와 상부 기판의 패드부를 전기적으로 연결시키기 어려움이 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)에서는 하부 기판(110)에 형성된 하부 터치 패드부(PAD1)와 상부 기판(120)에 형성된 상부 터치 패드부(PAD2) 사이에, 연결 전극(161, 162)과 자기응집형 접촉 부재(170)를 형성하여, 하부 터치 패드부(PAD1)와 상부 터치 패드부(PAD2)를 전기적으로 연결시킨다.
이때, 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)은 평면상 직사각 형태, 팔각 형태, 원 형태 또는 마름모 형태와 같이 다양한 형상을 가질 수 있다. 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)은 판상 형상을 가질 수 있다. 판상 형상의 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)은 하부 터치 패드 전극(152) 및 상부 터치 패드 전극(153) 보다 넓은 면적을 가질 수 있고, 이로 인해, 솔더 입자(SR)가 쉽게 응집될 수 있다. 또한, 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)은 상부에 평탄면을 가지도록 기둥 형상을 가지거나 상부가 절단된 피라미드 형상을 가질 수 있다. 기둥 형상 또는 상부가 절단된 피라미드 형상의 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)은 하부 터치 패드 전극(152)과 상부 터치 패드 전극(153) 사이의 간격(d2)를 줄일 수 있다. 이때, 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)의 상부에 평탄면이 형성됨으로써, 솔더 입자(SR)가 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162) 상면에 용이하게 응집될 수 있다.
구체적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 하부 기판(110)과 상부 기판(120) 사이의 거리(d3)는 10㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 이때, 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)의 높이(d1)는 각각 0.1㎛ 내지 8㎛일 수 있다. 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)이 판상 형상을 가지는 경우, 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)이 0.1㎛ 정도로 얇게 형성될 수 있다. 판상 형상의 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)은 솔더 입자(SR)가 용이하게 패드부 상에 응집할 수 있도록 도와줄 수 있다. 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)의 높이(d1)가 8㎛ 보다 큰 경우, 솔더 입자(SR)가 제1 연결 전극(161)의 상면에서 응집되기 어렵다. 즉, 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162) 사이에 자기응집형 접촉 부재(170)가 형성되기 어려우며, 이에 따라, 하부 터치 패드와 상부 터치 패드를 전기적으로 연결하는데 어려움이 있다.
제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162) 사이의 간격(d2)은 1㎛ 내지 40㎛일 수 있다. 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162) 사이의 간격(d2)이 1㎛ 보다 작은 경우, 솔더 입자(SR)의 자기응집이 어렵거나, 인접한 전극과의 쇼트가 발생할 수 있다. 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162) 사이의 간격(d2)이 40㎛ 보다 큰 경우, 솔더 입자(SR)의 용융에 의해 형성된 자기응집형 접촉 부재(170)가 제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162)을 연결하는데 어려움이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 터치 센서부(140)가 배치된 상부 기판(120) 상에 형성된 상부 터치 패드부(PAD2)와 하부 기판(110) 상에 형성된 하부 터치 패드부(PAD1) 사이에, 연결 전극 및 자기응집형 접촉 부재(170)를 형성하여, 일정 이상의 간격을 가지는 하부 터치 패드부(PAD1)와 상부 터치 패드부(PAD2)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이로 인해, 하부 기판(110) 상에 배치되는 인쇄 회로 기판(PCB)만을 통해 하부 기판(110)에 배치되는 박막 트랜지스터(TFT)와 상부 기판(120)에 배치되는 터치 센서부(140)에 동시에 신호를 전달할 수 있다. 따라서, 인쇄 회로 기판(PCB)의 개수를 감소시킬 수 있어, 유기 발광 표시 장치(100)의 부품비를 감소시키고, 유기 발광 표시 장치(100)의 설계 및 구성요소들의 배치 자유도를 향상시킬 수 있다.
이하, 도 7 및 도 8a 내지 8e를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 제조하는 방법을 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 8a 내지 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다. 도 8a 내지 8c에 도시된 공정 단면도들은 도 4에 도시된 하부 터치 패드부(PAD1) 및 상부 터치 패드부(PAD2)가 중첩되는 영역의 공정 단면도로서, 도 4를 참조하여 설명된 구성요소에 대한 중복 설명을 생략한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은 앞서 살펴본 도 1 내지 도 6에 도시된 구성들을 함께 참조하여 설명되므로, 중복되는 구성요소에 대한 설명은 생략한다.
먼저, 복수의 서브 화소(SP)를 포함하고, 표시 영역(DA), 표시 영역(DA)을 둘러싸는 비표시 영역(NDA) 및 비표시 영역(NDA)의 일 측에서 연장된 노출 영역(EA)을 갖는 하부 기판(110)을 마련한다(S110).
하부 기판(110)은 하부 원장 기판으로부터 형성될 수 있다. 하부 원장 기판에는 각각 표시 영역(DA), 표시 영역(DA)을 둘러싸는 비표시 영역(NDA) 및 비표시 영역(NDA)의 일 측에서 연장된 노출 영역(EA)을 포함하는 패널 영역이 정의될 수 있다. 하부 기판(110)은 패널 영역 별로 하부 원장 기판으로부터 절단되어 형성될 수 있다.
이후, 하부 기판(110) 상에 박막 트랜지스터(TFT), 유기 발광 소자(OLE) 및 봉지층(115)을 순차적으로 형성한다.
이어서, 노출 영역(EA)에 인접하도록 비표시 영역(NDA)에 하부 터치 패드부(PAD1)를 형성한다(S120).
하부 터치 패드부(PAD1)는 하부 기판(110)의 비표시 영역(NDA)에 형성된다. 구체적으로 하부 터치 패드부(PAD1)는 노출 영역(EA)에 인접하도록 표시 영역(DA)과 노출 영역(EA) 사이에 형성된다. 구체적으로, 하부 기판(110)의 비표시 영역(NDA)에 복수의 하부 터치 패드 전극(151)을 형성한다. 하부 터치 패드 전극(151)은 표시 영역(DA)에 형성된 박막 트랜지스터(TFT) 및 유기 발광 소자(OLE)를 구성하는 다양한 도전성 물질 중 하나와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 하부 터치 패드 전극(151)은 하부에 배치되는 절연층에 형성된 컨택홀을 통해 하부에 위치하는 연결 배선(155)과 접촉된다.
한편, 하부 터치 패드부(PAD1) 형성 공정 이전에, 동시에 또는 이후에 연결 패드부(PAD3)가 형성될 수 있다. 연결 패드부(PAD3)는 노출 영역(EA)에 형성된다. 구체적으로, 하부 기판(110)의 노출 영역(EA)에 복수의 연결 패드 전극(153)을 형성한다. 연결 패드 전극(153)은 하부 터치 패드 전극(151)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 연결 패드 전극(153)은 하부에 배치되는 절연층에 형성된 컨택홀을 통해 하부에 위치하는 연결 배선(155)과 접촉된다. 이로 인해, 하부 터치 패드 전극(151)과 연결 패드 전극(153)은 서로 전기적으로 연결된다.
이어서, 하부 터치 패드부(PAD1)에 대응하는 상부 터치 패드부(PAD2), 표시 영역(DA)에 대응하는 터치 센서부(140) 및 터치 센서부(140)와 상부 터치 패드부(PAD2)를 연결하는 터치 배선(145)을 상부 기판(120)에 형성한다(S130).
하부 기판(110)의 표시 영역(DA)에 대응하는 상부 기판(120)에 복수의 제1 터치 전극(141) 및 제2 터치 전극(142)을 포함하는 터치 센서부(140)를 형성한다. 구체적으로, 상부 기판(120) 상에 제2 버퍼층(121), 제1 터치 전극(141) 및 제2 터치 전극(142), 터치 절연층(122), 브릿지 전극(143) 및 터치 보호층(123)을 순차적으로 적층할 수 있다.
한편, 터치 센서부(140)를 형성하는 동시에 터치 센서부(140)와 상부 터치 패드부(PAD2)와 연결하는 터치 배선(145)을 형성한다. 터치 배선(145)은 제1 터치 전극(141) 및 제2 터치 전극(142)의 일측으로부터 연장하여 비표시 영역(NDA)을 따라 형성한다. 터치 배선(145)은 터치 센서부(140)를 구성하는 제1 터치 전극(141) 및 제2 터치 전극(142)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
하부 기판(110)의 하부 터치 패드부(PAD1)와 중첩되도록 상부 기판(120) 상에 상부 터치 패드부(PAD2)를 형성한다. 구체적으로, 하부 터치 패드부(PAD1)를 구성하는 복수의 하부 터치 패드 전극(151)과 각각 중첩되도록 터치 보호층(123) 상에 복수의 상부 터치 패드 전극(152)을 형성한다. 이때, 하부 터치 패드 전극(151)은 터치 보호층(123)에 형성된 컨택홀을 통해 하부에 위치하는 터치 배선(145)과 접촉된다.
한편, 상부 기판(120) 상에 블랙 매트릭스(BM) 및 컬러 필터(130)를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상부 기판(120) 상에 먼저 블랙 매트릭스(BM) 및 컬러 필터(130)를 형성한 다음 터치 센서부(140)를 형성할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 상부 기판(120) 상에 터치 센서부(140)를 형성한 다음, 터치 보호층(123) 상에 블랙 매트릭스(BM) 및 컬러 필터(130)를 형성할 수도 있다.
이어서, 하부 터치 패드부(PAD1)와 접촉하도록 하부 터치 패드부(PAD1) 상에 제1 연결 전극(161)을 패턴하고, 상부 터치 패드부(PAD2)와 접촉하도록 상부 터치 패드부(PAD2) 상에 제2 연결 전극(162)을 패턴한다(S140).
하부 터치 패드부(PAD1)를 구성하는 복수의 하부 터치 패드 전극(151)과 각각 접촉하도록, 하부 터치 패드 전극(151) 상에 복수의 제1 연결 전극(161)을 형성한다. 마찬가지로, 상부 터치 패드부(PAD2)를 구성하는 복수의 상부 터치 패드 전극(152)과 각각 접촉되도록, 상부 터치 패드 전극(152) 상에 복수의 제2 연결 전극(162)을 형성한다.
제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162)은 각각의 패드 전극과 대응될 수 있도록 패턴되며, 패턴 방법은 제한되지 않는다. 제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162)은 일정 이상의 높이를 가진다. 예를 들어, 제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162)은 2㎛ 내지 8㎛의 높이(d1)를 가지도록 패턴될 수 있다.
솔더 입자(SR)를 포함하는 자기응집 조성물(SOL)을 하부 터치 패드부(PAD1)에 도포한다(S150).
도 8a를 참조하면, 자기응집 조성물(SOL)은 솔더 입자(SR) 및 용매를 포함한다. 솔더 입자(SR)는 저융점을 가지는 금속 입자일 수 있다. 솔더 입자(SR)의 평균 직경(R1)은 2㎛ 내지 10㎛ 이하일 수 있으며, 제1 연결 전극(161)의 높이(d1)와 유사할 수 있다. 솔더 입자(SR)의 평균 직경(R1)이 제1 연결 전극(161)의 높이(d1)와 유사한 경우, 솔더 입자(SR)가 용융되는 과정에서 제1 연결 전극(161)의 상면에 쉽게 응집될 수 있다.
자기응집 조성물(SOL)은 접착 능력을 부가하기 위해 고분자 수지를 더 포함할 수 있다. 고분자 수지는 점착성이 있는 접착제로 이루어질 수 있다. 고분자 수지 조성물은 열경화형 조성물일 수 있고, UV 경화형 조성물일 수 있다.
자기응집 조성물(SOL)은 디스펜싱(dispensing) 방법, 코팅(coating) 방법, 도팅(dotting) 방법, 스크린인쇄 방법, 슬릿코팅 방법 등을 이용하여, 하부 터치 패드부(PAD1)에 도포할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162)이 서로 대향하도록 하부 기판(110)과 상부 기판(120)을 배치하고 합착한다(S160).
먼저, 하부 기판(110)의 비표시 영역(NDA)에 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 댐 구조물(180)을 형성한다. 댐 구조물(180)은 밀봉 기능을 수행할 수 있는 실런트 물질로 형성될 수 있다. 표시 영역(DA)에 대응하도록 댐 구조물(180) 내부에 접착제를 충진한다. 접착제는 하부 기판(110)과 상부 기판(120)을 접착시킨다. 접착제는 광 경화형 또는 자연 경화형의 접착제일 수 있으며, 예를 들어, B-PSA(Barrier pressure sensitive adhesive)와 같은 물질로 이루어질 수 있다.
도 8b를 참조하면, 하부 기판(110)의 표시 영역(DA)과 상부 기판(120)의 터치 센서부(140)가 대응하고, 하부 센서 패드부와 상부 센서 패드부가 대응하도록, 하부 기판(110) 상에 상부 기판(120)을 배치시킨다. 이후 압력을 인가하여 하부 기판(110)과 상부 기판(120)을 합착시킨다. 이때, 서로 대향되는 제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162)이 서로 이격되도록, 하부 기판(110)과 상부 기판(120)이 일정 간격을 두고 배치된다.
자기응집 조성물(SOL)을 가열하여, 하부 터치 패드부(PAD1) 및 상부 터치 패드부(PAD2) 사이에 자기응집형 접촉 부재(170)를 형성한다(S170).
하부 터치 패드부(PAD1)에 배치된 자기응집 조성물(SOL)을 가열하여, 솔더 입자(SR)를 용융시킨다. 예를 들어, 하부 터치 패드부(PAD1)에 직접 열을 가하거나 UV를 조사하여, 자기응집 조성물(SOL)을 가열한다. 또한, 자기장 유도 가열 장치를 이용하여, 하부 터치 패드부(PAD1)와 상부 터치 패드부(PAD2) 사이에 배치된 자기응집 조성물(SOL)을 가열할 수 있다. 자기장 유도 가열 장치는 자기응집 조성물(SOL)에 교류 자기장을 인가하고, 이때, 교류 자기장에 의해 자기응집 조성물(SOL)에 유도 가열된 열이 제공된다.
도 8c를 참조하면, 솔더 입자(SR)의 용융점 보다 고온의 열이 인가되면, 솔더 입자(SR)는 용융된다. 용융된 솔더 입자는 제1 연결 전극(161) 및 제2 연결 전극(162)과 접촉한 채 응집되어, 제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162)을 전기적으로 연결한다. 즉, 용융된 솔더 입자(SR)는 제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162) 사이에서 보조 전극과 같이 금속 물질을 형성하여, 제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162)과 직접 접촉하고, 나아가 하부 터치 패드부(PAD1)와 상부 터치 패드부(PAD2)를 전기적으로 연결한다.
한편, 자기응집 조성물(SOL)을 가열함과 동시에, 하부 기판(110) 및 상부 기판(120)을 전체적으로 가열할 수 있다. 하부 기판(110) 및 상부 기판(120)의 표시 영역(DA)을 가열함에 따라, 댐 구조물(180) 내부에 충진된 접착제가 경화되어 하부 기판(110)과 상부 기판(120)을 접착시키고 충진부(116)를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 제조 방법은, 하부 기판(110)에 배치된 하부 터치 패드부(PAD1)와 상부 기판(120)에 배치된 상부 터치 패드부(PAD2) 사이에 일정 이상의 두께를 가지는 연결 전극과 솔더 입자(SR)를 포함하는 자기응집 조성물(SOL)로부터 형성된 자기응집형 접촉 부재(170)를 형성하여, 일정 이상의 간격을 가지는 하부 터치 패드부(PAD1)와 상부 터치 패드부(PAD2)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이를 통해, 터치 센서부(140)가 배치된 상부 기판(120)과 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 하부 기판(110)에 별도의 인쇄 회로 기판(PCB)을 배치시키지 않고, 하부 기판(110)에 배치된 인쇄 회로 기판(PCB)만을 통해 하부 기판(110)에 배치되는 박막 트랜지스터(TFT)와 상부 기판(120)에 배치되는 터치 센서부(140)에 동시에 신호를 전달할 수 있다. 이로 인해, 인쇄 회로 기판(PCB)의 개수를 감소시킬 수 있고, 유기 발광 표시 장치(100)의 설계 및 배치 자유도를 향상시킬 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 유기 발광 표시 장치(200)는 도 1 내지 도 6에 도시된 유기 발광 표시 장치(100)와 비교하여, 실링 부재(290)를 더 포함하는 것을 제외하고는 다른 구성은 실질적으로 동일하므로, 중복 설명을 생략하기로 한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 실링 부재(290)는 비표시 영역(NDA)에 배치되는 제1 연결 전극(161), 제2 연결 전극(162) 및 자기응집형 접촉 부재(170)를 둘러싸도록 배치된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 실링 부재(290)는 하부 기판(110)의 하부 터치 패드 전극(151)과 상부 기판(120)의 상부 터치 패드 전극(152)을 전기적으로 연결하도록 적층된 제1 연결 전극(161), 자기응집형 접촉 부재(170) 및 제2 연결 전극(162)의 측면을 모두 커버하도록 형성된다.
구체적으로, 서로 대향하는 각각의 하부 터치 패드 전극(151)과 상부 터치 패드 전극(152) 사이에는, 제1 연결 전극(161), 자기응집형 접촉 부재(170) 및 제2 연결 전극(162)이 적층되어 기둥 형상의 전극을 형성한다. 이러한 기둥 형상의 전극은 서로 대향하는 하부 터치 패드와 상부 터치 패드 각각에 포함된 복수의 하부 터치 패드 전극(151)과 복수의 하부 터치 패드 전극(151) 사이를 연결하도록 복수로 구성된다. 이때, 실링 부재(290)는 각각의 기둥 형상의 전극의 측면을 모두 커버하도록 접촉하여 배치된다.
도 10을 참조하면, 실링 부재(290)는 서로 인접하는 기둥 형상의 전극 사이를 완전히 채우도록 배치될 수 있다. 그러나, 실링 부재(290)의 구조는 도 10에 도시된 실시예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 실링 부재는 서로 인접하는 기둥 형상의 전극 사이를 완전히 채우지 않고, 각각의 기둥 형상의 전극의 측면을 감싸도록 배치되어 기둥 형상을 유지할 수도 있다.
실링 부재(290)는 제1 연결 전극(161), 자기응집형 접촉 부재(170) 및 제2 연결 전극(162)의 강성을 보완하고, 외부로부터 충격 및 크랙을 방지한다. 하부 터치 패드부(PAD1)와 상부 터치 패드부(PAD2) 사이를 연결하는 제1 연결 전극(161), 자기응집형 접촉 부재(170) 및 제2 연결 전극(162)은 폭이 작기 때문에 외부 충격에 의해 크랙이 발생할 수 있다. 이에, 실링 부재(290)를 통해, 제1 연결 전극(161), 자기응집형 접촉 부재(170) 및 제2 연결 전극(162)이 적층된 기둥 형상의 전극을 보호하고, 강성을 보완할 수 있다.
도 9를 참조하면, 실링 부재(290)는 노출 영역(EA)과 인접하는 비표시 영역(NDA)에 대응하는 상부 기판(120)의 측면의 적어도 일부를 커버하도록 연장된 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 하부 터치 패드부(PAD1) 및 상부 터치 패드부(PAD2) 사이를 완전히 밀봉할 수 있어, 패드부로의 수분 및 산소의 침투를 최소화할 수 있다.
실링 부재(290)는 제1 연결 전극(161), 자기응집형 접촉 부재(170) 및 제2 연결 전극(162)이 적층된 기둥 형상의 전극을 밀봉할 수 있는 실런트 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 실링 부재(290)는 접착제 또는 경화형 수지 조성물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실링 부재(290)는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지 및 우레탄계 수지로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 도 11a 내지 11d를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 제조하는 방법을 상세히 설명한다.
도 11a 내지 11d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다. 도 11a 내지 11d에 도시된 공정 단면도들은 도 9에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(200)의 공정 단면도로서, 도 9를 참조하여 설명된 구성요소에 대한 중복 설명을 생략한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(200)의 제조 방법은 도 7의 유기 발광 표시 장치(100)의 제조 방법과 비교하여 실링 부재(290)를 더 형성하는 단계를 더 포함한다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(200)의 제조 방법은 도 7의 S110 단계 내지 S170 단계를 그대로 포함한다. 이에, 앞서 살펴본 도 7의 S110 단계 내지 S170 단계에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 11a를 참조하면, 도 7에 도시된 유기 발광 표시 장치(100)를 제조하는 방법에 의해 비표시 영역(NDA)에 배치되는 하부 기판(110)의 하부 터치 패드 전극(151)과 상부 기판(120)의 상부 터치 패드 전극(152) 사이에 제1 연결 전극(161), 자기응집형 접촉 부재(170) 및 제2 연결 전극(162)이 배치된 유기 발광 표시 장치가 제조된다.
도 11b를 참조하면, 상부 기판(120)으로부터 하부 기판(110)으로 압력을 가한다. 인가되는 압력에 의하여 상부 기판(120)과 하부 기판(110) 사이의 간격이 줄어든다. 이때, 제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162) 사이에 배치된 자기응집형 접촉 부재(175)가 변형될 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다. 즉, 자기응집형 접촉 부재(175)와 함께 제1 연결 전극(161)과 제2 연결 전극(162)이 변형될 수도 있다.
이어서, 도 11c를 참조하면, 압력을 유지한 상태에서 제1 연결 전극(161), 자기응집형 접촉 부재(175) 및 제2 연결 전극(162)의 측면이 모두 접촉되도록 비표시 영역(NDA)에 실링 조성물(295)을 도포한다. 이때, 노출 영역(EA)과 인접하는 비표시 영역(NDA)에 대응하는 상부 기판(120)의 측면의 적어도 일부가 커버되도록 실링 조성물(295)을 도포한다.
이어서, 제1 연결 전극(161), 자기응집형 접촉 부재 및 제2 연결 전극(162)의 측면을 커버하도록 도포된 실링 조성물(295)을 경화시킨다. 실링 조성물(295)은 종류에 따라, 열을 가하거나 UV를 조사하거나, 습기 환경에 노출시킴으로써 경화시킬 수 있다.
이후, 도 11d를 참조하면, 상부 기판(120)에 인가한 압력을 제거함으로써, 제1 연결 전극(161), 자기응집형 접촉 부재(170) 및 제2 연결 전극(162)의 측면을 커버하는 실링 부재(290)가 형성된다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 복수의 서브 화소를 포함하고, 표시 영역, 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역 및 비표시 영역의 일 측에서 연장된 노출 영역을 갖는 하부 기판, 하부 기판에서 노출 영역에 인접하도록 비표시 영역에 형성된 하부 터치 패드부, 하부 기판의 노출 영역을 제외한 나머지 영역과 대향하도록 배치된 상부 기판, 하부 터치 패드부에 대응하도록 상부 기판에 형성된 상부 터치 패드부, 하부 터치 패드부와 직접 접촉하도록 형성된 제1 연결 전극, 제1 연결 전극과 대향하고 상부 터치 패드부와 직접 접촉하도록 형성된 제2 연결 전극, 및 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극이 전기적으로 연결되도록 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극 사이에 배치된 자기응집형 접촉 부재를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 하부 기판의 표시 영역에 형성된 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터 상에 형성된 유기 발광 소자, 상부 기판과 유기 발광 소자 사이의 공간을 채우는 충진부, 비표시 영역에서 충진부를 둘러싸는 댐 구조물을 더 포함하고, 상부 터치 패드부는 댐 구조물과 노출 영역 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하부 기판의 노출 영역에 형성되고, 박막 트랜지스터와 연결되는 제2 연결 패드부 및 하부 터치 패드부와 연결되는 제2 연결 패드부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 표시 영역에 대응하도록 상부 기판에 형성된 터치 센서부 및 터치 센서부와 상부 터치 패드부를 전기적으로 연결하는 터치 배선을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 및 알루미늄(Al) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 합금으로 이루어진, 유기 발광 표시 장치.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극은 상부에 평탄면을 가지도록 판상 형상, 기둥 형상 또는 상부가 절단된 피라미드 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극의 높이는 각각 0.1㎛ 내지 8㎛일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 자기응집형 접촉 부재는 솔더 입자가 용융 및 응집되어 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 솔더 입자는 은, 구리, 납, 비스무스, 아연, 주석 및 인듐으로 이루어진 군에서 선택되는 두 개 이상의 물질로 이루어진 합급 입자일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 비표시 영역에 형성되고, 제1 연결 전극, 자기응집형 접촉 부재 및 제2 연결 전극의 측면을 둘러싸도록 배치된 실링 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 실링 부재는, 서로 인접하는 제1 연결 전극, 자기응집형 접촉 부재 및 제2 연결 전극의 사이를 채우도록 형성되고, 실링 부재는 노출 영역과 인접하는 비표시 영역에 대응하는 상부 기판의 측면의 적어도 일부를 커버하도록 연장될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상부 터치 패드와 하부 터치 패드 사이의 거리는 10㎛ 내지 100㎛일수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은, 복수의 서브 화소를 포함하고, 표시 영역, 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역 및 비표시 영역의 일 측에서 연장된 노출 영역을 갖는 하부 기판을 마련하는 단계, 노출 영역에 인접하도록 비표시 영역에 하부 터치 패드부를 형성하는 단계, 하부 터치 패드부에 대응하는 상부 터치 패드부, 표시 영역에 대응하는 터치 센서부 및 터치 센서부와 상부 터치 패드부를 연결하는 터치 배선을 상부 기판에 형성하는 단계, 하부 터치 패드부와 접촉하도록 하부 터치 패드부 상에 제1 연결 전극을 패턴하고, 상부 터치 패드부와 접촉하도록 상부 터치 패드부 상에 제2 연결 전극을 패턴하는 단계, 솔더 입자를 포함하는 자기응집 조성물을 하부 터치 패드부에 도포하는 단계, 제1 연결 전극과 제2 연결 전극이 서로 대향하도록 하부 기판과 상부 기판을 배치하고 합착하는 단계, 및 자기응집 조성물을 가열하여, 하부 터치 패드부 및 상부 터치 패드부 사이에 자기응집형 접촉 부재를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극은 각각 0.1㎛ 내지 8㎛의 높이를 가지도록 패턴될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 및 알루미늄(Al) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 합금으로 이루어지고, 솔더 입자는 은, 구리, 납, 비스무스, 아연, 주석 및 인듐으로 이루어진 군에서 선택되는 두 개 이상의 물질로 이루어진 합급 입자일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하부 기판과 상부 기판을 배치하고 합착하는 단계 이전에, 표시 영역을 둘러싸도록 하부 기판의 비표시 영역에 둘러싸도록 댐 구조물을 형성하는 단계 및 댐 구조물 내부에 접착제를 충진하는 단계를 더 포함하고, 자기응집형 접촉 부재를 형성하는 단계는, 표시 영역 및 비표시 영역 전체를 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 자기응집형 접촉 부재를 형성하는 단계 이후, 상부 기판으로부터 하부 기판으로 압력을 가하는 단계, 압력을 유지한 채 제1 연결 전극, 자기응집형 접촉 부재 및 제2 연결 전극의 측면과 모두 접촉되도록 비표시 영역에 실링 조성물을 도포하는 단계, 및 실링 조성물을 경화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200: 유기 발광 표시 장치
110: 하부 기판
120: 상부 기판
130: 컬러 필터
140: 터치 센서부
151: 하부 터치 패드 전극
152: 상부 터치 패드 전극
153: 연결 패드 전극
161: 제1 연결 전극
162: 제2 연결 전극
170: 자기응집형 접촉 부재
180: 댐 구조물
290: 실링 부재
TFT: 박막 트랜지스터
OLE: 유기 발광 소자
BM: 블랙 매트릭스
PAD1: 하부 터치 패드부
PAD2: 상부 터치 패드부
PAD3: 연결 패드부
SR: 솔더 입자
SOL: 자기응집 조성물

Claims (17)

  1. 복수의 서브 화소를 포함하고, 표시 영역, 상기 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역 및 상기 비표시 영역의 일 측에서 연장된 노출 영역을 갖는 하부 기판;
    상기 하부 기판에서 상기 노출 영역에 인접하도록 상기 비표시 영역에 형성된 하부 터치 패드부;
    상기 하부 기판의 노출 영역을 제외한 나머지 영역과 대향하도록 배치된 상부 기판;
    상기 하부 터치 패드부에 대응하도록 상기 상부 기판에 형성된 상부 터치 패드부;
    상기 하부 터치 패드부와 직접 접촉하도록 형성된 제1 연결 전극;
    상기 제1 연결 전극과 대향하고 상기 상부 터치 패드부와 직접 접촉하도록 형성된 제2 연결 전극; 및
    상기 제1 연결 전극 및 상기 제2 연결 전극이 전기적으로 연결되도록 상기 제1 연결 전극 및 상기 제2 연결 전극 사이에 배치된 자기응집형 접촉 부재를 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 하부 기판의 상기 표시 영역에 형성된 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터 상에 형성된 유기 발광 소자;
    상기 상부 기판과 상기 유기 발광 소자 사이의 공간을 채우는 충진부;
    상기 비표시 영역에서 상기 충진부를 둘러싸는 댐 구조물을 더 포함하고,
    상기 상부 터치 패드부는 상기 댐 구조물과 상기 노출 영역 사이에 배치되는, 유기 발광 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 하부 기판의 노출 영역에 형성되고, 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 제2 연결 패드부 및 상기 하부 터치 패드부와 연결되는 제2 연결 패드부를 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 영역에 대응하도록 상기 상부 기판에 형성된 터치 센서부; 및
    상기 터치 센서부와 상기 상부 터치 패드부를 전기적으로 연결하는 터치 배선을 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 및 알루미늄(Al) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 합금으로 이루어진, 유기 발광 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 연결 전극 및 상기 제2 연결 전극은 상부에 평탄면을 가지도록 판상 형상, 기둥 형상 또는 상부가 절단된 피라미드 형상을 가지는, 유기 발광 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극의 높이는 각각 0.1㎛ 내지 8㎛인, 유기 발광 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 자기응집형 접촉 부재는 솔더 입자가 용융 및 응집되어 형성된, 유기 발광 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 솔더 입자는 은, 구리, 납, 비스무스, 아연, 주석 및 인듐으로 이루어진 군에서 선택되는 두 개 이상의 물질로 이루어진 합급 입자인, 유기 발광 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 비표시 영역에 형성되고, 상기 제1 연결 전극, 상기 자기응집형 접촉 부재 및 상기 제2 연결 전극의 측면을 둘러싸도록 배치된 실링 부재를 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 실링 부재는, 서로 인접하는 상기 제1 연결 전극, 상기 자기응집형 접촉 부재 및 상기 제2 연결 전극의 사이를 채우도록 형성되고,
    상기 실링 부재는 상기 노출 영역과 인접하는 비표시 영역에 대응하는 상부 기판의 측면의 적어도 일부를 커버하도록 연장된, 유기 발광 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 터치 패드와 상기 하부 터치 패드 사이의 거리는 10㎛ 내지 100㎛인, 유기 발광 표시 장치.
  13. 복수의 서브 화소를 포함하고, 표시 영역, 상기 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역 및 상기 비표시 영역의 일 측에서 연장된 노출 영역을 갖는 하부 기판을 마련하는 단계;
    상기 노출 영역에 인접하도록 상기 비표시 영역에 하부 터치 패드부를 형성하는 단계;
    상기 하부 터치 패드부에 대응하는 상부 터치 패드부, 상기 표시 영역에 대응하는 터치 센서부 및 상기 터치 센서부와 상기 상부 터치 패드부를 연결하는 터치 배선을 상부 기판에 형성하는 단계:
    상기 하부 터치 패드부와 접촉하도록 상기 하부 터치 패드부 상에 제1 연결 전극을 패턴하고, 상기 상부 터치 패드부와 접촉하도록 상기 상부 터치 패드부 상에 제2 연결 전극을 패턴하는 단계;
    솔더 입자를 포함하는 자기응집 조성물을 상기 하부 터치 패드부에 도포하는 단계;
    상기 제1 연결 전극과 상기 제2 연결 전극이 서로 대향하도록 상기 하부 기판과 상기 상부 기판을 배치하고 합착하는 단계; 및
    상기 자기응집 조성물을 가열하여, 상기 하부 터치 패드부 및 상기 상부 터치 패드부 사이에 자기응집형 접촉 부재를 형성하는 단계를 포함하는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 연결 전극 및 상기 제2 연결 전극은 각각 0.1㎛ 내지 8㎛의 높이를 가지도록 패턴되는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 및 알루미늄(Al) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 합금으로 이루어지고,
    솔더 입자는 은, 구리, 납, 비스무스, 아연, 주석 및 인듐으로 이루어진 군에서 선택되는 두 개 이상의 물질로 이루어진 합급 입자인, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 하부 기판과 상기 상부 기판을 배치하고 합착하는 단계 이전에, 상기 표시 영역을 둘러싸도록 상기 하부 기판의 상기 비표시 영역에 둘러싸도록 댐 구조물을 형성하는 단계 및 상기 댐 구조물 내부에 접착제를 충진하는 단계를 더 포함하고,
    상기 자기응집형 접촉 부재를 형성하는 단계는, 상기 표시 영역 및 비표시 영역 전체를 가열하는 단계를 포함하는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 자기응집형 접촉 부재를 형성하는 단계 이후, 상부 기판으로부터 하부 기판으로 압력을 가하는 단계;
    상기 압력을 유지한 채 상기 제1 연결 전극, 상기 자기응집형 접촉 부재 및 상기 제2 연결 전극의 측면과 모두 접촉되도록 비표시 영역에 실링 조성물을 도포하는 단계; 및
    상기 실링 조성물을 경화하는 단계를 더 포함하는, 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
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