JP5784088B2 - 有機発光ダイオード表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、タッチセンサを備える表示装置及びその製造方法に関し、特に、厚さ及び重さを減らして、製造費用を低減できるタッチセンサを備えるＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ）表示装置及びその製造方法に関する。
近年、平板ディスプレイ市場は、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）とＯＬＥＤ表示装置とが主流をなしている。このうち、ＯＬＥＤ表示装置は、ＬＣＤとは異なり、自発光素子であって、ＬＣＤに使用されるバックライトを必要とせず、軽量且つ薄型にすることが可能であり、徐々に市場を広めている。
また、最近ではフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）プラスチックやメタルホイル（ｍｅｔａｌ ｆｏｉｌ）のように、柔軟性のある材料を基板として使用して、紙のように曲がっても表示性能をそのまま維持できるように製造されたフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ＯＬＥＤ表示装置が次世代平板表示装置として大いに注目されている。
このフレキシブルＯＬＥＤ表示装置の基板は軽量で、耐衝撃性に優れ、安価であるという長所を有するが、外部から水分または酸素が浸入し易い、という短所がある。
このような理由のため、フレキシブルＯＬＥＤ表示装置は、少なくとも３層からなる保護フィルム１３を含んで構成される。
以下、図１Ａ及び図１Ｂを参照して、従来のフレキシブルＯＬＥＤ表示装置について説明する。図１Ａは、従来のフレキシブルＯＬＥＤ表示装置を概略的に示した断面図であり、図１Ｂは、従来のタッチセンサを備えるＯＬＥＤ表示装置に関するものであって、図１ＡのＯＬＥＤ表示装置に適用されたタッチセンサを示した断面図である。
図１Ａに示すように、フレキシブルＯＬＥＤ表示装置は、データライン、ゲートライン、及び薄膜トランジスタの表示素子が形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板１０と、ＴＦＴ基板１０上に形成される有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）１１と、ＴＦＴ基板１０とＯＬＥＤ１１とを封入する保護膜１３とを備える。
保護膜１３は、外部から酸素及び水分がＯＬＥＤ内部に侵入することを防止するために構成されている。一般に、保護膜１３は、２層の無機保護膜１３ａ、１３ｃと、２層の無機保護膜１３ａ、１３ｃ間に配置される１層の有機保護膜１３ｂとからなる。無機保護膜１３ａ、１３ｃは、酸素及び水分の侵入を防止する点において有機保護膜１３ｂに比べて優れており、有機保護膜１３ｂは、無機保護膜１３ａ、１３ｃの耐衝撃性を補完する役割を担っている。
ここで、無機保護膜１３ａ、１３ｃは、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、シリコン窒化物（ＳｉｘＮｙ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）、アルミニウム酸化物（ＡｌＯｘ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）、酸化チタニウム（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯｘ）などからなり、有機保護膜は、モノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）または高分子薄膜が用いられるが、モノマーとしては、アクリレートモノマー（ａｃｒｙｌａｔｅ ｍｏｎｏｍｅｒ）、フェニルアセチレン（ｐｈｅｎｙｌａｃｅｔｙｌｅｎｅ）、ジアミン（ｄｉａｍｉｎｅ）及びジアンヒドライド（ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）、シロキサン（ｓｉｌｏｘａｎｅ）、シラン（ｓｉｌａｎｅ）、パリレン（ｐａｒｙｌｅｎｅ）などが用いられる。高分子薄膜としては、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）のようなオレフィン系ポリマー、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、フルオロ樹脂（ｆｌｕｏｒｏｒｅｓｉｎ）、ポリシロキサン（ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ）などが用いられる。
フレキシブルＯＬＥＤは、このように構成された３層構造の保護膜１３を用いることにより、外部から水分及び酸素がＯＬＥＤ１１内部に侵入することを防止することができる。
図１Ａにおいて、フレキシブルＯＬＥＤ表示装置は、反射防止膜１４と、ウィンドウカバー（ｗｉｎｄｏｗ ｃｏｖｅｒ）１５と、シーラント（ｓｅａｌａｎｔ）１８と、を更に備える。反射防止膜１４は、一般的に、線偏光フィルム及び円偏光フィルムが積層された構造を有している。シーラント１８は、ＴＦＴ基板１０とウィンドウカバー１５との間に形成されており、フレキシブルＯＬＥＤ表示装置の内部を密封するように構成されている。また、図１Ａにおいて、ＤＰは、表示パネルを示す。
図１Ｂに示すように、フレキシブルＯＬＥＤ表示装置は、ウィンドウカバーＷとＯＬＥＤ表示パネルとの間に形成されるタッチセンサＴＳを備える。
タッチセンサＴＳは一般に、タッチされた部分を感知する方式によって、上板または下板に金属電極を形成して、直流電圧を印加した状態でタッチされた位置を抵抗による電圧勾配（ｖｏｌｔａｇｅ ｇｒａｄｉｅｎｔ）で判断する抵抗膜方式（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｔｙｐｅ）、導電膜に等電位を形成し、タッチによる上下板の電圧変化が起きた位置を感知してタッチされた部分を感知する静電容量方式（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｔｙｐｅ）、電子ペンが導電膜をタッチすることにより導かれるＬＣ値を読み込んでタッチされた部分を感知する電子誘導方式（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｔｙｐｅ）などで区別され得る。その他にも、光学方式、超音波方式などが知られている。
このうち、近年本技術分野で最も多く使用される方式は静電容量方式である。静電容量方式は、Ｘ軸電極パターンとＹ軸電極パターンとを交差させてマトリックスを形成し、マトリックス上の任意の位置でタッチがなされる場合、静電容量が変化するマトリックス上のＸ軸とＹ軸の座標を捜し出してタッチ位置を検出する。従って、接触力が小さい場合でもタッチ位置を感知することができる、という利点がある。
図１ＢのフレキシブルＯＬＥＤに適用されたタッチセンサは、静電容量方式のタッチセンサである。
図１Ｂに示すように、タッチセンサは、透明基板２０上の一面と平行に形成される複数のタッチ駆動電極Ｔｘと、透明基板２０の他面上と平行に形成され、複数のタッチ駆動電極Ｔｘと交差する方向に形成される複数のタッチセンシング電極Ｒｘと、を備える。このように形成されたタッチセンサの上面（タッチセンシング電極Ｒｘが形成された面）には、第１接着剤Ａ１によりウィンドウカバーＷが付着され、タッチセンサの下面（タッチ駆動電極Ｔｘが形成された面）には、第２接着剤Ａ２により表示装置ＤＰが付着される。
上述のように、従来のフレキシブルＯＬＥＤ表示装置によれば、タッチセンサは、接着剤によりＯＬＥＤ表示装置に上板付着（ａｄｄ ｏｎ）方式で付着される。
しかし、このように上板付着方式でフレキシブルＯＬＥＤ表示装置にタッチセンサを付着すれば、タッチセンサの追加のため、厚さ及び重さ、そして、製造費用が増加するなどの問題点があった。
本発明は、上述した従来の問題点を解消するためのものであって、フレキシブルＯＬＥＤ表示装置の構成要素を用いることにより、フレキシブルＯＬＥＤ表示装置の厚さ及び重さを減らし、製造費用を低減できるフレキシブルＯＬＥＤ表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
そこで、上記の目的を達成のための本発明に係るタッチセンサを備える有機発光ダイオード表示装置は、基板と、該基板上に形成された有機発光ダイオードと、前記有機発光ダイオードを保護するための保護膜と、前記基板上に形成されるタッチセンサと、を備える有機発光ダイオード表示装置であって、前記タッチセンサは、ベース層と、前記ベース層の第１面で第１方向に形成される複数の第１タッチ電極と、前記ベース層の第１面と対向する第２面で前記第１方向と交差する第２方向に形成される複数の第２タッチ電極と、前記基板の第１面で前記複数の第１電極と各々接続された複数の第１ルーティング配線と、前記基板の第１面に形成され、前記複数の第１ルーティング配線と分離された複数の第２ルーティング配線と、前記基板の第２面に形成され、前記複数の第２ルーティング配線とホールを介して各々接続される複数の第３ルーティング配線とを備え、前記ベース層は、バリア層、スクラッチ防止層、及び円偏光膜のうち、少なくとも１つの機能を兼ねることを特徴とする。
また、上記の目的を達成するための本発明に係る有機発光ダイオード表示装置の製造方法は、基板上に有機発光ダイオードと、前記有機発光ダイオードを保護するための保護膜を形成するステップと、前記保護膜上にタッチセンサを形成するステップと、を含む有機発光ダイオード表示装置の製造方法であって、前記タッチセンサを形成するステップは、タッチ電極形成領域とルーティング配線形成領域とを備えるベース層を準備する第１ステップと、前記ベース層の第１面と第２面に各々透明導電層と金属層を順次形成する第２ステップと、前記第１面の電極形成領域に複数の第１タッチ電極を形成する第３ステップと、前記第１面のルーティング配線形成領域に前記複数の第１タッチ電極と各々接続される複数の第１ルーティング配線と、前記複数の第１ルーティング配線と分離された複数の第２ルーティング配線とを形成する第４ステップと、前記第２面の電極形成領域に複数の第２タッチ電極を形成する第５ステップと、前記第２面のルーティング配線領域に複数の第３ルーティング配線を形成する第６ステップと、前記第２ルーティング配線、前記ベース層、及び前記第３ルーティング配線のうち、少なくとも２つを貫通するようにホールを形成する第７ステップと、前記ホールに金属物質を満たして、前記第２ルーティング配線を前記第３ルーティング配線に接続する接続部を形成する第８ステップとを含むことを特徴とする。
本発明によれば、タッチセンサのベース層がフレキシブルＯＬＥＤのバリア層（ｂａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ）、スクラッチ防止層、円偏光膜（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）のうち、少なくとも１つの機能を兼ねるので、このタッチセンサをフレキシブルＯＬＥＤ表示装置に適用すれば、フレキシブルＯＬＥＤ表示装置の厚さ及び重さを減らすとともに、製造費用を低減できる、という効果を得ることができる。
以下、添付図面を参照して本発明に係る好ましい実施形態を詳細に説明する。明細書全体にわたって同じ参照符号等は実質的に同じ構成要素等を意味する。
以下、本発明の実施形態に係るＯＬＥＤ表示装置を図２ないし図４Ｂを参照してより詳細に説明する。
図２は、本発明の実施形態に係るタッチセンサを備えるフレキシブルＯＬＥＤ表示装置の構成を示した断面図であり、図３は、図２に示されたタッチセンサＴＳを示した平面図であり、図４Ａは、図３に示されたラインＩ−Ｉ’及びＩＩ−ＩＩ’に沿って取った断面図であり、図４Ｂは、図３のラインＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って取った断面図である。
図２に示すように、本発明の実施形態に係るＯＬＥＤ表示装置は、データライン 、ゲートライン、及び薄膜トランジスタの表示素子（図示せず）が形成された薄膜トランジスタ基板（ＴＦＴＳ）と、ＴＦＴ基板（ＴＦＴＳ）上に形成される有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）と、有機発光ダイオードを覆うように形成されて、外部から酸素や水分が侵入することを防止するための第１保護膜ＰＡＳ１と、第１保護膜ＰＡＳ１上に形成されて、外部から酸素や水分が侵入することを防止するための第２保護膜ＰＡＳ２と、第２保護膜ＰＡＳ２上に形成されるタッチセンサＴＳと、タッチセンサの上部に配置されて、透過光を所定方向に通過させる偏光膜ＰＯＬと、偏光膜ＰＯＬ上に配置されて、タッチセンサを保護するためのウィンドウカバーＷと、を備える。タッチセンサＴＳは、ベース層ＢＬとその上下部に各々形成される第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３を含む複数の第１タッチ電極、及び複数の第２タッチ駆動電極Ｔｘを備える。
図３及び図４Ａ、図４Ｂに示すように、本発明の実施形態に係るタッチセンサＴＳは、タッチ電極が形成されるタッチ電極形成領域Ａ、タッチ電極と各々接続されるルーティング配線が形成されるルーティング配線形成領域Ｂ、及びルーティング配線とタッチ駆動回路の信号ラインを接続するためのルーティングパッドが形成されるパッド形成領域Ｃを備える。
電極形成部Ａは、ベース層１００の一面上に形成される複数の第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３と、ベース層１００の他面で無機膜２００を隔てて前記複数の第１タッチ電極Ｒｘと交差するように形成される複数の第２タッチ電極Ｔｘ１〜Ｔｘ３とを備える。
第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３は、基板１００の一面（例えば、上面）に形成され、第１方向（例えば、Ｙ軸方向）に互いに並んで配列される。複数の第２タッチ電極Ｔｘ１〜Ｔｘ３は、基板１００の他面（例えば、下面）に形成された無機膜２００に形成され、前記第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３と交差する第２方向（例えば、Ｘ軸方向）に互いに並んで配列される。このように、第１及び第２タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３、Ｔｘ１〜Ｔｘ３は、ベース層１００及び無機膜２００を隔てて互いに交差するように配列されているので、互いに絶縁状態を維持する。
本発明の実施形態に係るタッチセンサにおいてベース層１００は、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（Ｃｙｃｌｏ Ｏｌｅｆｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ；ＣＯＰ）のように延伸されていない光等方性フィルムで形成される。
また、本発明の実施形態に係るタッチセンサＴＳのベース層１００は、ＯＬＥＤ表示装置の酸素や水分侵入の防止のためのバリア層（ｂａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ）、スクラッチ防止層、円偏光膜（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｆｉｌｍ）のうち、少なくとも１つの機能を兼ねることができる。ただし、タッチセンサＴＳのベース層ＢＬがバリア層またはスクラッチ防止層の機能を兼ねる場合、図２に示された偏光膜ＰＯＬは円偏光膜となり、円偏光膜の機能を兼ねる場合、図２に示された偏光膜は線偏光膜（ｌｉｎｅａｒ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）となる。
第１及び第２タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３、Ｔｘ１〜Ｔｘ３は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ−ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、金属メッシュ型（ｍｅｔａｌ ｍｅｓｈ ｔｙｐｅ）透明電極、金属ナノワイヤ（ｍｅｔａｌ ｎａｎｏwｉｒｅ）、または炭素系透明電極のような透明導電性物質で形成される。
ベース層１００の下面に形成された無機膜２００は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化シリコン（ＳｉＮｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）、酸化チタニウム（ＴＩＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）のような物質で形成される。
ルーティング配線形成領域Ｂは、ベース層１００の電極形成領域Ａの外周領域に形成される複数の第１ルーティング配線ＲＷ１〜ＲＷ３と、複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’と、複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３と、複数のホール（ｈｏｌｅｓ）Ｈ１〜Ｈ３と、前記ホールＨ１〜Ｈ３を介して前記複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’と複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３とを各々接続する複数の接続部Ｃ１〜Ｃ３とを備える。
複数の第１ルーティング配線ＲＷ１〜ＲＷ３は、第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３から各々延長される第１層ルーティング配線ＲＷ１ａ〜ＲＷ３ａと、前記第１層ルーティング配線ＲＷ１ａ〜ＲＷ３ａ上に各々形成される第２層ルーティング配線ＲＷ１ｂ〜ＲＷ３ｂの二重層（ｄｏｕｂｌｅ ｌａｙｅｒ）で形成される。
複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’は、各々複数のホールＨ１〜Ｈ３に満たされた複数の接続部Ｃ１〜Ｃ３により複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３に接続され、第１層ルーティング配線ＴＷ１ａ’〜ＴＷ３ａ’と、前記第１層ルーティング配線ＴＷ１ａ’〜ＴＷ３ａ’上に各々形成される第２層ルーティング配線ＴＷ１ｂ’〜ＴＷ３ｂ’の二重層（ｄｏｕｂｌｅ ｌａｙｅｒ）で形成される。
複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３は、第２タッチ電極Ｔｘ１〜Ｔｘ３から各々延長される第１層ルーティング配線ＴＷ１ａ〜ＴＷ３ａと、前記第１層ルーティング配線ＴＷ１ａ〜ＴＷ３ａ上に各々形成される第２層ルーティング配線ＴＷ１ｂ〜ＴＷ３ｂの二重層（ｄｏｕｂｌｅ ｌａｙｅｒ）で形成される。
上述したように、第１、第２、及び第３ルーティング配線ＲＷ１〜ＲＷ３、ＴＷ１〜ＴＷ３、ＴＷ１’〜ＴＷ３’の各々は、第１層ルーティング配線ＲＷ１ａ〜ＲＷ３ａ、ＴＷ１ａ’〜ＴＷ３ａ’、ＴＷ１ａ〜ＴＷ３ａと第２層ルーティング配線ＲＷ１ｂ〜ＲＷ３ｂ、ＴＷ１ｂ’〜ＴＷ３ｂ’、ＴＷ１ｂ〜ＴＷ３ｂの２層構造でなされている。このうち、第１層ルーティング配線ＲＷ１ａ〜ＲＷ３ａ、ＴＷ１ａ〜ＴＷ３ａ、ＴＷ１ａ’〜ＴＷ３ａ’は、透明金属層であって、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｏｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ−ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、金属メッシュ型（ｍｅｔａｌ ｍｅｓｈ ｔｙｐｅ）透明電極、金属ナノワイヤ（ｍｅｔａｌ Ｎａｎｏ Ｗｉｒｅ）、または炭素系透明電極のような透明導電性物質で形成される。 一方で、第２層ルーティング配線ＲＷ１ｂ〜ＲＷ３ｂ、ＴＷ１ｂ’〜ＴＷ３ｂ’、ＴＷ１ｂ〜ＴＷ３ｂは、Ａｌ、ＡｌＮｄ、Ｍｏ、ＭｏＴｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｇ系合金のような金属物質で形成される。
本発明の実施形態において複数のホールＨ１〜Ｈ３は、複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’、ベース層１００、無機膜２００、及び複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３の各々を貫通するように形成される貫通ホール（ｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｌｅｓ）の形態で形成される。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、複数のホールＨ１〜Ｈ３は、複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’、ベース層１００、及び無機膜２００を貫通して複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３が露出するようにしたり、または、複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３、無機膜２００、及びベース層１００を貫通して複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’が露出するようにするコンタクトホール（ｃｏｎｔａｃｔ ｈｏｌｅｓ）の形態で形成されることもできる。
複数の接続部Ｃ１〜Ｃ３は、前記複数のホールＨ１〜Ｈ３に各々満たされて無機膜２００上に形成された複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’とベース層１００の一面に形成された複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３とを各々接続する。接続部Ｃ１〜Ｃ３は、Ａｌ、ＡｌＮｄ、Ｍｏ、ＭｏＴｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｇ系合金のような金属物質で形成される。
パッド形成部Ｃは、ベース層１００のルーティング配線部Ｂに隣接して形成される複数の第１ルーティングパッドＲＰ１〜ＲＰ３と、複数の第２ルーティングパッドＴＰ１〜ＴＰ３とを備える。
複数の第１ルーティングパッドＲＰ１〜ＲＰ３は、各々複数の第１ルーティング配線ＲＷ１〜ＲＷ３を介して複数の第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３に各々接続される。複数の第２ルーティングパッドＴＰ１〜ＴＰ３は、各々複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’、複数の接続部Ｃ１〜Ｃ３、及び複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３を介して複数の第２タッチ電極Ｔｘ１〜Ｔｘ３に各々接続される。第１及び第２ルーティングパッドＲＰ１〜ＲＰ３、ＴＰ１〜ＴＰ３もルーティング配線と同様に、透明導電性物質からなる第１層と金属物質からなる第２層の２層構造で形成される。
以下、図５乃至図１２Ｂを参照して本発明の実施形態に係るタッチセンサＴＳの製造方法について説明する。
まず、図５、図６Ａ、及び図６Ｂを参照してベース層１００に無機膜２００を形成する工程について説明する。図５は、本発明の実施形態に係るタッチセンサを製造するための第１工程を示した平面図であり、図６Ａは、図５のラインＩ−Ｉ’及びＩＩ−ＩＩ’に沿って取った断面図であり、図６Ｂは、図５のラインＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って取った断面図である。
図５、図６Ａ、及び図６Ｂに示すように、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（Ｃｙｃｌｏ Ｏｌｅｆｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ；ＣＯＰ）のように延伸されていない光等方性フィルムで形成されたベース層１００の一面上にスパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）のような蒸着法を利用してシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）、シリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化窒化膜（ＳｉＯＮ）、アルミニウム酸化物（ＡｌＯｘ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）、酸化チタニウム（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの材料から選択された無機膜２００が形成される。
次に、図７、図８Ａ、及び図８Ｂを参照して第１及び第２タッチ電極、第１及び第２タッチルーティング配線、及び第１及び第２ルーティングパッドを形成する工程について説明する。図７は、本発明の実施形態に係るタッチセンサを製造するための第２工程を示した平面図であり、図８Ａは、図７のラインＩ−Ｉ’及びＩＩ−ＩＩ’に沿って取った断面図であり、図８Ｂは、図７のラインＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って取った断面図である。
図７、図８Ａ、及び図８Ｂに示すように、ベース層１００の一面とベース層１００の他面とに形成された無機膜２００上に各々透明導電層と金属層を順次形成した後、これをパターニングして、複数の第１及び第２タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３、Ｔｘ１〜Ｔｘ３、複数の第１ルーティング配線ＲＷ１〜ＲＷ３、複数の第２及び第３ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’、ＴＷ１〜ＴＷ３、及び複数の第１及び第２ルーティングパッドＲＰ１〜ＲＰ３、ＴＰ１〜ＴＰ３が形成される。
より具体的に説明すれば、PECVD(a plasma-enhanced chemical vapor deposition)などの蒸着工程を利用してベース層１００の一面上とベース層１００の他面とに形成された無機膜２００上に各々透明導電層と金属層とが順次蒸着される。
より具体的に説明すれば、PECVD(a plasma-enhanced chemical vapor deposition)などの蒸着工程を利用してベース層１００の一面上とベース層１００の他面とに形成された無機膜２００上に各々透明導電層と金属層とが順次蒸着される。
次に、ベース層１００及び無機膜２００上に形成された金属層上に各々フォトレジストを全面に塗布する。その後、ベース層１００上に形成された金属層に対して、第１マスクを用いたフォトリソグラフィによって第１フォトレジストパターン（図示せず）を形成する。この第１フォトレジストパターンは、複数の第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３、複数の第１ルーティング配線ＲＷ１〜ＲＷ３、複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’、複数の第１ルーティングパッドＲＰ１〜ＲＰ３、及び第２ルーティングパッドＴＰ１〜ＴＰ３が形成される領域を除く金属層の領域を露出させる。また、無機膜２００上に形成された金属層に対して、第２マスクを用いたフォトリソグラフィによって第２フォトレジストパターン（図示せず）を形成する。この第２フォトレジストパターンは、複数の第２タッチ電極Ｔｘ１〜Ｔｘ３、複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３が形成される領域を除く金属層の領域を露出させる。
そして、第１フォトレジストパターンによって露出したベース層１００上の金属層及び透明導電層をエッチングにより除去する。その後、第１フォトレジストパターンは、複数の第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３、複数の第１ルーティング配線ＲＷ１〜ＲＷ３、複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’、及び複数の第１及び第２ルーティングパッドＲＰ１〜ＲＰ３、ＴＰ１〜ＴＰ３を形成するために、除去される。複数の第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３、複数の第１ルーティング配線ＲＷ１〜ＲＷ３、複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’、及び複数の第１及び第２ルーティングパッドＲＰ１〜ＲＰ３、ＴＰ１〜ＴＰ３のそれぞれは、透明導電層と金属層とからなる二重層構造を有する。
一方で、第２フォトレジストパターンによって露出した無機膜２００上の金属層及び透明導電層をエッチングにより除去する。その後、第２フォトレジストパターンは、複数の第２タッチ電極Ｔｘ１〜Ｔｘ３、及び複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３を形成するために、除去される。複数の第２タッチ電極Ｔｘ１〜Ｔｘ３、及び複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３のそれぞれは、透明導電層と金属層とからなる二重層構造を有する。結果として、複数の第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３、複数の第１ルーティング配線ＲＷ１〜ＲＷ３、複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’、及び複数の第１及び第２ルーティングパッドＲＰ１〜ＲＰ３、ＴＰ１〜ＴＰ３はベース層１００の一面上に形成される。一方、第２タッチ電極Ｔｘ１〜Ｔｘ３及び複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３はベース層１００の他面上に形成された無機膜２００上に形成される。
次いで、複数の第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３、複数の第１ルーティング配線ＲＷ１〜ＲＷ３、複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’、及び複数の第１及び第２ルーティングパッドＲＰ１〜ＲＰ３、ＴＰ１〜ＴＰ３が形成されたベース層１００上と、複数の第２タッチ電極Ｔｘ１〜Ｔｘ３及び複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３が形成された無機層２００上と、に各々フォトレジストを全面に塗布する。
次に、二層構造を有する第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３が形成されたベース層１００上に、第３フォトレジストパターン（図示せず）を形成する。この第３フォトレジストパターンは、複数の第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３を露出させる。同様に、二層構造を有する第２タッチ電極Ｔｘ１〜Ｔｘ３が形成された無機膜２００上に、第４フォトレジストパターン（図示せず）を形成する。この第４フォトレジストパターンは、複数の第２タッチ電極Ｔｘ１〜Ｔｘ３を露出させる。
次いで、第３フォトレジストパターンによって露出した第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３の金属層のみをエッチングにより除去する。最後に、第３フォトレジストパターンは、単層の透明導電層を有する第１タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３をベース層１００上のタッチ電極形成領域Ａに形成するために、除去される。
同様に、第４フォトレジストパターンによって露出した第２タッチ電極Ｔｘ１〜Ｔｘ３の金属層をエッチングにより除去する。最後に、第４フォトレジストパターンは、単層の透明導電層を有する第２タッチ電極Ｔｘ１〜Ｔｘ３を無機膜２００上のタッチ電極形成領域Ａに形成するために、除去される。
一方、ベース層１００のルーティング配線形成領域Ｂには、２層構造の複数の第１ルーティング配線ＲＷ１〜ＲＷ３及び複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’が形成される。また、無機層２００のルーティング配線形成領域Ｂには、２層構造の複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３が形成される。更に、ベース層１００のパッド形成領域Ｃには、２層構造の複数の第１及び第２ルーティングパッドＲＰ１〜ＲＰ３、ＴＰ１〜ＴＰ３が形成される。
透明導電層の材料としては、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｏｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ−ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、金属メッシュ型透明電極、金属ナノワイヤ、炭素系透明電極のような透明導電性物質で形成される。また、金属層は、Ａｌ、ＡｌＮｄ、Ｍｏ、ＭｏＴｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｇ系合金のような金属物質で形成される。
以上の説明では、複数の第１及び第２タッチ電極Ｒｘ１〜Ｒｘ３、Ｔｘ１〜Ｔｘ３、複数の第１ルーティング配線ＲＷ１〜ＲＷ３、複数の第２及び第３ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’、ＴＷ１〜ＴＷ３、並びに、複数の第１及び第２ルーティングパッドＲＰ１〜ＲＰ３、ＴＰ１〜ＴＰ３を形成するために２個のマスクが用いられる例を示した。しかしながら、例えばハーフトーンマスクを用いれば、一度のフォトリソグラフィ工程によって、同様の内容が実施可能となる。ハーフトーンマスク工程は、本発明の技術分野において公知の技術であるから、ここでは、それの説明を省略する。
次に、図９、図１０Ａ、及び図１０Ｂを参照してルーティング配線形成領域Ｂに複数のホールを形成する第３工程について説明する。図９は、本発明の実施形態に係るタッチセンサを製造するための第３工程を示した平面図であり、図１０Ａは、図９のラインＩ−Ｉ’及びＩＩ−ＩＩ’に沿って取った断面図であり、図１０Ｂは、図９のラインＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って取った断面図である。
図９、図１０Ａ、及び図１０Ｂに示すように、第３工程において、第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’、ベース層１００、無機膜２００、及び第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３を各々貫通する複数のホールＨ１〜Ｈ３が形成される。複数のホールＨ１〜Ｈ３は、フォトリソグラフィ工程によっても形成されることができるが、好ましくは、レーザードリル方法（ｌａｓｅｒ ｄｒｉｌｌ ｍｅｔｈｏｄ）、ＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ドリル方法、パンチング（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）方法などを利用して形成される。
本発明の実施形態において、前記複数のホールＨ１〜Ｈ３は、貫通ホール（ｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｌｅｓ）の形態で形成された。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、複数のホールＨ１〜Ｈ３は、複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’、ベース層１００、及び無機膜２００を貫通して複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３が露出するように構成することができる。また、複数のホールＨ１〜Ｈ３は、複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３、無機膜２００、及びベース層１００を貫通して複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’が露出するようにするコンタクトホール（ｃｏｎｔａｃｔ ｈｏｌｅｓ）の形態で形成されることもできる。
次に、図１１、図１２Ａ、及び図１２Ｂを参照して複数の第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’と複数の第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３とを各々接続する複数の接続部Ｃ１〜Ｃ３を形成する工程について説明する。図１１は、本発明の実施形態に係るタッチセンサを製造するための第４工程を示した平面図であり、図１２Ａは、図１１のラインＩ−Ｉ’及びＩＩ−ＩＩ’に沿って取った断面図であり、図１２Ｂは、図１１のラインＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って取った断面図である。
図１１、図１２Ａ、及び図１２Ｂに示すように、複数のホールＨ１〜Ｈ３が形成されたベース層１００と無機膜層２００との両方でスクリーンプリンティング方法（ｓｃｒｅｅｎ ｐｒｉｎｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）、ディスペンス方法（ｄｉｓｐｅｎｓｅ ｍｅｔｈｏｄ）、インクジェット方法（ｉｎｋｊｅｔ ｍｅｔｈｏｄ）、電気メッキ方法などにより複数のホールＨ１〜Ｈ３に金属物質を満たして複数の接続部Ｃ１〜Ｃ３を形成する。複数の接続部Ｃ１〜Ｃ３は、ベース層１００に形成された第２ルーティング配線ＴＷ１’〜ＴＷ３’と無機層２００に形成された第３ルーティング配線ＴＷ１〜ＴＷ３とを複数のホールＨ１〜Ｈ３を介して各々接続する。
接続部Ｃ１〜Ｃ３に使われる金属材料としては、Ａｌ、ＡｌＮｄ、Ｍｏ、ＭｏＴｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｇ系合金のような金属物質が用いられる。
上述したように、本発明の実施形態に係るタッチセンサのベース層１００は、フレキシブルＯＬＥＤのバリア層（ｂａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ）、スクラッチ防止層、円偏光膜（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）のうち、少なくとも１つの機能を兼ねるので、このタッチセンサをフレキシブルＯＬＥＤ表示装置に適用すれば、フレキシブルＯＬＥＤ表示装置の厚さ及び重さを減らすとともに、製造費用を低減できるという効果を得ることができる。
また、本発明の実施形態に係るタッチセンサを備えるＯＬＥＤディスプレイパネルによれば、ＯＬＥＤディスプレイパネルに含まれるバリア層、スクラッチ防止層、及び円偏光膜のうちのいずれか一つをタッチセンサのベース層として使用することが可能である。従って、ベース層の異なる面に形成される第２ルーティング配線と第３ルーティング配線とを複数のホールを介して接続することにより、第１及び第２のタッチパッドがベース層の同一面に形成されるため、外部回路と接続するための構造を容易に実装することが可能となる。ガラスなどの硬質の材料がベース層として使用された場合、第１及び第２のタッチパッドはベース層の異なる面に形成せざるを得ないため、これは非常に効果的な技術的特徴であるといえる。
以上説明した内容を介して当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で様々な変更及び修正が可能であることが分かるであろう。したがって、本発明の技術的範囲は、発明の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲により定められなければならないであろう。
Claims (15)
- 有機発光ダイオードと、前記有機発光ダイオードを保護するための保護膜と、が形成された基板と、前記基板上に形成されるタッチセンサと、を備える有機発光ダイオード表示装置であって、
前記タッチセンサは、
ベース層と、
前記ベース層の第１面で第１方向に形成される複数の第１タッチ電極と、
前記ベース層の第１面と対向する第２面に形成される無機膜と、
前記無機膜の前記基板に向く外面上に前記第１方向と交差する第２方向に形成される複数の第２タッチ電極と、
前記ベース層の第１面で前記複数の第１電極と各々接続された複数の第１ルーティング配線と、
前記ベース層の第１面に形成され、前記複数の第１ルーティング配線と分離された複数の第２ルーティング配線と、
前記無機膜の前記外面上に形成され、前記複数の第２ルーティング配線とホールを介して各々接続され、前記複数の第２タッチ電極と各々接続された複数の第３ルーティング配線と、
を備え、
前記ホールは、前記ベース層、前記無機膜、及び前記第２ルーティング配線と前記第３ルーティング配線の少なくとも１つを貫通し、
前記ベース層は、バリア層、スクラッチ防止層、及び円偏光膜のうちのいずれか１つであることを特徴とする有機発光ダイオード表示装置。 - 前記円偏光膜は、前記タッチセンサの上部に配置され、
前記ベース層は、前記バリア層及び前記スクラッチ防止層のうちのいずれか１つである
ことを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード表示装置。 - 前記タッチセンサの上部に配列される線偏光膜をさらに備え、
前記ベース層は、前記円偏光膜であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイ
オード表示装置。 - 前記ホールは、前記第２ルーティング配線、前記ベース層、前記無機膜、及び前記第３ルーティング配線を貫通する貫通ホールであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード表示装置。
- 前記ホールは、前記第２ルーティング配線、前記ベース層、及び前記無機膜を貫通し
て前記第３ルーティング配線を露出させるコンタクトホールであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード表示装置。 - 前記ホールは、前記第３ルーティング配線、前記無機膜、及び前記ベース層を貫通して前記第２ルーティング配線を露出させるコンタクトホールであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード表示装置。
- 前記ホール内に形成されて、前記第２ルーティング配線と前記第３ルーティング配線とを接続する接続部をさらに備えることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード表示装置。
- 前記第１及び第２タッチ電極は、透明導電層で形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード表示装置。
- 前記第１、第２、及び第３ルーティング配線は、透明導電層と金属層とからなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード表示装置。
- 基板上に有機発光ダイオードと、前記有機発光ダイオードを保護するための保護膜を形成するステップと、前記基板の前記保護膜上にタッチセンサを形成するステップと、を含む有機発光ダイオード表示装置の製造方法であって、
前記タッチセンサを形成するステップは、
タッチ電極形成領域とルーティング配線形成領域とを備えるベース層を準備する第１ステップと、
前記ベース層の第２面に無機膜を形成する第２ステップと、
前記ベース層の前記第２面に対向する第１面及び前記無機膜の前記基板に向く外面上に、各々透明導電層と金属層とを順次形成する第３ステップと、
前記第１面の電極形成領域に、複数の第１タッチ電極を形成する第４ステップと、
前記第１面のルーティング配線形成領域に、前記複数の第１タッチ電極と各々接続される複数の第１ルーティング配線と、
前記複数の第１ルーティング配線と分離された複数の第２ルーティング配線と、
を形成する第５ステップと、
前記無機膜の前記外面上の電極形成領域に、複数の第２タッチ電極を形成する第６ステップと、
前記無機膜の前記外面上のルーティング配線領域に、前記複数の第２タッチ電極と各々接続される複数の第３ルーティング配線を形成する第７ステップと、
前記ベース層、前記無機膜、及び前記第２ルーティング配線と前記第３ルーティング配線のうち少なくとも１つを貫通するようにホールを形成する第８ステップと、
前記ホールに金属物質を満たして、前記第２ルーティング配線を前記第３ルーティング配線に接続する接続部を形成する第９ステップと、
を含み、
前記ベース層は、バリア層、スクラッチ防止層、及び円偏光膜のうちのいずれか１つであることを特徴とする有機発光ダイオード表示装置の製造方法。 - 前記第４乃至第７ステップは、
第１マスクを用いて、透明導電層と金属層とからなる複数の第１タッチ電極、複数の第１ルーティング配線、及び複数の第２ルーティング配線、を形成するステップと、
第２マスクを用いて、前記透明導電層と前記金属層とからなる複数の第２タッチ電極、及び複数の第３ルーティング配線、を形成するステップと、
第３マスクを用いて、前記透明導電層からなる複数の第１タッチ電極を形成するステップと、
第４マスクを用いて、前記透明導電層からなる複数の第２タッチ電極を形成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機発光ダイオード表示装置の製造方法。 - 前記複数の第１タッチ電極、前記複数の第１ルーティング配線、及び前記複数の第２ルーティング配線が同時に形成され、前記複数の第２タッチ電極、及び前記複数の第３ルーティング配線が同時に形成されることを特徴とする請求項１０に記載の有機発光ダイオード表示装置の製造方法。
- 前記複数の第１タッチ電極、前記複数の第１ルーティング配線、前記複数の第２ルーティング配線、前記複数の第２タッチ電極、及び前記複数の第３ルーティング配線が同時に形成されることを特徴とする請求項１０に記載の有機発光ダイオード表示装置の製造方法。
- 前記ホールは、レーザードリル方法（ｌａｓｅｒ ｄｒｉｌｌ ｍｅｔｈｏｄ）、ＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ドリル方法、パンチング（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）方法のうち、いずれか１つの方法により形成されることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の有機発光ダイオード表示装置の製造方法。
- 前記接続部は、スクリーンプリンティング方法（ｓｃｒｅｅｎ ｐｒｉｎｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）、ディスペンス方法（ｄｉｓｐｅｎｓｅ ｍｅｔｈｏｄ）、インクジェット方法（ｉｎｋｊｅｔ ｍｅｔｈｏｄ）、電気メッキ方法のうち、いずれか１つの方法により形成されることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード表示装置の製造方法。
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