KR20190047172A - 터치 센서 및 그 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

터치 센서 및 그 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따른 터치 센서는 기판, 상기 기판 위에 위치하며 제1 방향으로 연장되는 제1 감지 전극, 상기 기판 및 상기 제1 감지 전극을 덮는 제1 절연층, 상기 제1 절연층에 위치하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 감지 전극을 포함하며, 상기 제2 감지 전극의 상부면은 상기 제1 절연층의 상부면과 동일한 평면상에 위치한다.

Description

터치 센서 및 그 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 표시 장치{TOUCH SENSOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 개시는 터치 센서 및 그 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치의 입력 장치로서 사용자가 손가락 또는 펜 등으로 화면을 접촉하여 정보를 입력하는 터치 센서(touch sensor)가 적용되고 있다. 터치 센서의 여러 감지 방식들 가운데 서로 이격된 두 개의 전극에서 접촉에 따른 정전용량 변화가 일어난 위치를 감지하는 정전용량 방식(capacitive type)이 주로 사용되고 있다.
가요성(flexible) 표시 장치를 구현하기 위해서는 표시 장치를 얇게 만들어야 하며, 이를 위해 터치 센서는 표시 장치에 내장된다. 이러한 내장형 터치 센서는 자체 기판을 포함하지 않으며, 표시 장치의 어느 한 구성요소 위에 감지 전극들을 직접 형성한다.
실시예들은 감지 전극이 시인되지 않도록 하는 터치 센서 및 그 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
일 실시예에 따른 터치 센서는 기판, 상기 기판 위에 위치하며 제1 방향으로 연장되는 제1 감지 전극, 상기 기판 및 상기 제1 감지 전극을 덮는 제1 절연층, 상기 제1 절연층에 위치하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 감지 전극을 포함하며, 상기 제2 감지 전극의 상부면은 상기 제1 절연층의 상부면과 동일한 평면상에 위치한다.
상기 제1 절연층 및 상기 제2 감지 전극을 덮는 제2 절연층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 절연층의 두께는 상기 제1 감지 전극의 두께와 상기 제2 감지 전극의 두께의 합보다 클 수 있다.
상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극은 각각 서로 연결되어 그물 형상을 가지는 복수의 제1 도전선 및 복수의 제2 도전선을 포함하고, 상기 복수의 제2 도전선의 상부면은 상기 제1 절연층의 상부면과 동일한 평면상에 위치할 수 있다.
상기 제1 절연층의 상부는 복수의 홈을 가지며, 상기 제2 도전선은 상기 홈을 채울 수 있다.
상기 기판과 상기 제1 절연층 사이에 위치하는 덮개막을 더 포함하고, 상기 제2 도전선은 상기 덮개막과 접촉하지 않을 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 터치 센서의 제조 방법은 기판 위에 제1 금속층으로 제1 감지 전극을 형성하는 단계, 상기 기판 위에 상기 제1 감지 전극을 덮는 제1 절연층을 형성하는 단계, 상기 제1 절연층 위에 감광막을 형성하고, 상기 감광막을 패터닝하는 단계, 상기 감광막을 마스크로 하여 상기 제1 절연층의 상부면에 복수의 홈을 형성하는 단계, 상기 감광막 위에 제2 금속층을 형성하여 상기 홈에 상기 제2 금속층을 채워 제2 감지 전극을 형성하는 단계, 그리고 상기 감광막을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기판과 상기 제1 절연층 사이에 덮개막을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 홈은 상기 덮개막을 노출하지 않을 수 있다.
상기 감광막의 두께는 상기 제1 절연층의 두께보다 작을 수 있다.
상기 제1 절연층의 두께는 상기 제1 감지 전극의 두께와 상기 제2 감지 전극의 두께의 합보다 클 수 있다.
상기 홈은 상기 덮개막을 노출할 수 있다.
상기 감광막의 두께는 상기 제1 절연층의 두께보다 클 수 있다.
상기 제1 절연층의 두께는 상기 제2 감지 전극의 두께와 동일할 수 있다.
상기 제1 절연층 위에 제2 절연층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널, 상기 표시 패널 위에 위치하는 터치 센서를 포함하고, 상기 터치 센서는 상기 표시 패널 위에 위치하며 제1 방향으로 연장되는 제1 감지 전극, 상기 기판 및 상기 제1 감지 전극을 덮는 제1 절연층, 상기 제1 절연층에 위치하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 감지 전극을 포함하며, 상기 제2 감지 전극의 상부면은 상기 제1 절연층의 상부면과 동일한 평면상에 위치한다.
상기 제1 절연층 및 상기 제2 감지 전극을 덮는 제2 절연층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 절연층의 두께는 상기 제1 감지 전극의 두께와 상기 제2 감지 전극의 두께의 합보다 클 수 있다.
상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극은 각각 서로 연결되어 그물 형상을 가지는 복수의 제1 도전선 및 복수의 제2 도전선을 포함하고, 상기 복수의 제2 도전선의 상부면은 상기 제1 절연층의 상부면과 동일한 평면상에 위치할 수 있다.
상기 제1 절연층의 상부면은 복수의 홈을 가지며, 상기 홈을 상기 제2 도전선이 채울 수 있다.
상기 표시 패널은 표시 기판, 상기 표시 기판 위에 위치하는 발광 부재, 그리고 상기 발광 부재를 덮는 박막 봉지층을 포함하고, 상기 터치 센서는 상기 박막 봉지층 위에 위치할 수 있다.
실시예들에 따르면, 감지 전극이 시인되는 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 제1 감지 전극의 부분 평면도이다.
도 3은 도 1의 제2 감지 전극의 부분 평면도이다.
도 4는 도 1의 A 부분의 확대 평면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 터치 센서의 일부 단면도로서, 도 4의 V-V선을 따라 잘라 도시한 일부 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 터치 센서의 일부 단면도로서, 도 1의 VI-VI선을 따라 잘라 도시한 일부 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 터치 센서를 포함하는 표시 장치의 단면도이다.
도 8 내지 도 10은 일 실시예에 따른 터치 센서의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 터치 센서의 일부 단면도이다.
도 12 및 도 13은 도 11의 터치 센서의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
그러면 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 일 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널(100), 표시 패널(100) 위에 위치하는 터치 센서(200)를 포함한다. 표시 패널(100)은 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 패널(100)은 다양한 표시 장치가 가능하다.
표시 패널(100)은 표시 영역(DA)과, 표시 영역 바깥의 주변 영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 복수개의 화소들을 포함할 수 있으며, 표시 영역(DA)에서는 영상이 출력될 수 있다. 주변 영역(PA)은 표시 영역(DA)의 일측에 배치될 수 있다. 도 1에서 주변 영역(PA)은 표시 영역(DA)을 둘러싸고 있으나, 표시 영역(DA)과 주변 영역(PA)의 배치 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 필요에 따라서는 표시 영역(DA)과 주변 영역(PA)의 배치는 달라질 수 있다.
터치 센서(200)는 표시 영역(DA)에 위치하는 감지 전극(241, 242), 주변 영역(PA)에 위치하는 연결 배선(247, 248)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 감지 전극(241, 242)이 표시 영역(DA)에 위치하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 감지 전극(241, 242)이 주변 영역(PA)까지 확장되어 위치할 수도 있다. 이 경우, 감지 전극은 표시 장치를 제어하기 위한 조작부로 활용될 수 있다.
감지 전극(241, 242)은 제1 방향(X)으로 연장되는 제1 감지 전극(241), 제1 방향(X)과 교차하는 제2 방향(Y)과 연장되는 제2 감지 전극(242)을 포함할 수 있다. 연결 배선(247, 248)은 제1 감지 전극(241)과 연결되는 제1 연결 배선(247), 제2 감지 전극(242)과 연결되는 제2 연결 배선(248)을 포함할 수 있다.
이 때, 제1 감지 전극(241) 및 제2 감지 전극(242)은 정전 용량 방식으로 사용자의 터치를 감지하며, 상호 정전 용량 방식 또는 자기 정전 용량 방식을 포함할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 감지 전극(241)은 대략 마름모 형상을 가지는 복수개의 제1 감지 셀(241a), 제1 방향(X)을 따라 연장되며 복수개의 제1 감지 셀(241a)을 서로 연결하는 복수개의 제1 연결부(241b)를 포함할 수 있다. 제1 감지 전극(241)은 제2 방향(Y) 좌표값을 감지하기 위한 제1 터치 신호가 전달되는 Rx 터치 전극(receiver touch electrode)일 수 있다.
제2 감지 전극(242)은 대략 마름모 형상을 가지는 복수개의 제2 감지 셀(242a), 제2 방향(Y)을 따라 연장되며 복수개의 제2 감지 셀(242a)을 연결하는 복수개의 제2 연결부(242b)를 포함할 수 있다. 제2 감지 전극(242)은 제1 방향(X) 좌표값을 감지하기 위한 제2 터치 신호가 전달되는 Tx 터치 전극(transmitter touch electrode)일 수 있다.
본 실시예에서는 제1 감지 셀(241a)과 제2 감지 셀(242a)이 마름모 형상으로 도시되었으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형상이 가능하다. 또한, 본 실시예에서는 제1 감지 전극(241)이 Rx 터치 전극이고, 제2 감지 전극(242)이 Tx 터치 전극이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 감지 전극(241)이 Tx 터치 전극이고, 제2 감지 전극(242)이 Rx 터치 전극일 수 있다.
제1 감지 전극(241) 및 제2 감지 전극(242)은 각각 제1 연결 배선(247)과 제2 연결 배선(248)을 통해 패드부(PAD)에 연결될 수 있다. 패드부(PAD)는 제어부(도시하지 않음)에 연결되어 제1 터치 신호 및 제2 터치 신호를 감지 전극(241, 242)에 전달할 수 있다.
제1 감지 전극(241)과 제2 감지 전극(242)은 소정 간격만큼 이격되어 있으며, 제1 감지 전극(241)과 제2 감지 전극(242) 사이에 정전 용량이 형성될 수 있다. 사용자에 의한 터치가 있을 때, 제1 감지 전극(241)과 제2 감지 전극(242) 사이에 형성된 정전 용량이 변화하며, 이를 제어부(도시하지 않음)가 인식하여 터치 위치를 감지할 수 있다.
평면 상으로 볼 때, 제1 감지 셀(241a)과 제2 감지 셀(242a)은 서로 이웃하고, 제1 연결부(241b)와 제2 연결부(242b)는 서로 교차하나 별도의 절연층에 의해 절연될 수 있다.
제1 감지 전극(241)과 제2 감지 전극(242)은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 등과 같은 저저항 금속을 포함하거나, 은 나노와이어(silver nanowire), 카본 나노튜브(carbon nanotube) 등과 같은 도전성 나노 물질을 포함할 수 있다. 이러한 감지 전극(241, 242)은 저항이 낮아 RC 지연을 줄일 수 있고, 연성이 우수하므로 휘어짐과 같은 반복적인 변형에도 쉽게 크랙이 발생하지 않는다.
도 2는 도 1의 제1 감지 전극의 부분 평면도이며, 도 3은 도 1의 제2 감지 전극의 부분 평면도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 감지 전극(241)과 제2 감지 전극(242)은 각각 복수개의 제1 도전선(conductive line)(CFL1) 및 제2 도전선(CFL2)을 포함할 수 있다.
이와 같이, 제1 감지 전극(241)과 제2 감지 전극(242)은 각각 복수개의 제1 도전선(CFL1) 및 제2 도전선(CFL2)으로 이루어져 그물 모양을 가지므로, 표시 패널(100)에서 방출되는 빛을 차단하지 않으며, 표시 패널(100)이 감지 전극(241, 242)과 중첩하는 면적을 줄여 기생 커패시턴스를 최소화할 수 있다.
또한, 터치 센서(200)는 자체 지지판을 사용하지 않고 표시 패널(100)을 지지판으로 사용한다. 따라서 터치 센서(200)는 전체 두께가 매우 얇아지므로, 표시 장치의 박형화에 유리하며, 가요성 표시 장치에 적합하다.
도 4는 도 1의 A 부분의 확대 평면도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 터치 센서의 일부 단면도로서, 도 4의 V-V선을 따라 잘라 도시한 일부 단면도이며, 도 6은 일 실시예에 따른 터치 센서의 일부 단면도로서, 도 1의 VI-VI선을 따라 잘라 도시한 일부 단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 감지 전극(241)을 이루는 제1 도전선(CFL1)은 제1 감지 셀(241a)을 이루는 제1 감지 도전선(TP1)과, 제1 연결부(241b)를 이루는 제1 연결 도전선(CP1)을 포함할 수 있다. 또한, 제2 감지 전극(242)을 이루는 제2 도전선(CFL2)은 제2 감지 셀(242a)을 이루는 제2 감지 도전선(TP2)와 제2 연결부(242b)를 이루는 제2 연결 도전선(CP2)를 포함할 수 있다.
이 때, 제1 연결 도전선(CP1)과 제2 연결 도전선(CP2)은 서로 교차하며 위치할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 기판(SUB) 위에 덮개막(OC)이 위치한다. 기판(SUB)는 별도의 층이거나, 표시 패널(100)의 최상부층일 수 있다. 덮개막(OC)은 무기물로 형성될 수 있다. 덮개막(OC) 위에 제1 감지 도전선(TP1)과 제1 연결 도전선(CP1)을 포함하는 제1 도전선(CFL1)이 위치할 수 있다. 제1 도전선(CFL1)은 금속이나 은나노와이어(AgNW), 인듐틴옥사이드(ITO), 또는 인듐징크옥사이드(IZO) 등의 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다. 덮개막(OC)과 제1 도전선(CFL1) 위에는 제1 절연층(IL1)이 위치할 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 무기물을 포함할 수 있다. 이때 무기물은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 하프늄 옥사이드, 및 이들의 조합 중에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 절연층(IL1)의 상부에는 복수개의 홈(SOH)이 형성되며, 이러한 홈(SOH)을 제2 감지 도전선(TP2)와 제2 연결 도전선(CP2)을 포함하는 제2 도전선(CFL2)이 채우며 위치할 수 있다. 이러한 홈(SOH)은 제1 절연층(IL1)을 관통하지 않으므로, 그 아래의 덮개막(OC)을 노출하지 않는다. 따라서, 제2 도전선(CFL2)은 덮개막(OC)과 접촉하지 않는다.
이 때, 제1 절연층(IL1)의 상부면(IL1a)은 제2 도전선(CFL2)의 상부면(CFL2a)과 동일한 평면상에 위치할 수 있다. 따라서, 제1 절연층(IL1)의 상부면(IL1a)은 제2 감지 도전선(TP2)의 상부면(TP2a)와 제2 연결 도전선(CP2)의 상부면(CP2a)와 동일한 평면상에 위치할 수 있다.
따라서, 제1 절연층(IL1)의 두께(t1)는 제1 도전선(CFL1)의 두께(t2)와 제2 도전선(CFL2)의 두께(t3)의 합보다 클 수 있다. 결국, 제1 절연층(IL1)의 두께(t1)는 제1 감지 전극(241)의 두께와 제2 감지 전극(242)의 두께의 합보다 클 수 있다.
따라서, 외부로부터 유입되는 빛이 제1 도전선(CFL1)에 도달하는 거리와 제2 도전선(CFL2)에 도달하는 거리가 거의 유사해진다. 따라서, 외부에서 제1 감지 전극(241)과 제2 감지 전극(242)이 시인되는 불량이 방지된다.
그리고, 제1 절연층(IL1) 및 제2 도전선(CFL2) 위에 이를 덮는 제2 절연층(IL2)이 위치할 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 무기물을 포함할 수 있다. 이때 무기물은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 하프늄 옥사이드, 및 이들의 조합 중에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 터치 센서를 포함하는 표시 장치의 단면도이다.
이하에서 도 7을 참고하여 본 실시예에 따른 표시 장치의 층상 구조를 상세히 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100), 표시 패널(100) 위에 위치하는 터치 센서(200)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 표시 기판(10), 표시 기판(10) 위에 위치하는 스위칭 소자(20), 스위칭 소자(20) 위에 위치하는 발광 부재(25), 그리고 발광 부재(25)를 덮는 박막 봉지층(30)을 포함할 수 있다. 이 때, 터치 센서(200)는 박막 봉지층(30) 위에 직접 형성되어 위치할 수 있다.
표시 기판(10)은 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 기판이나, 스테인리스 강 등으로 이루어진 금속성 기판일 수 있다.
스위칭 소자(20)은 표시 기판(10) 위에 차례로 위치하는 버퍼층(120), 반도체(135), 게이트 절연막(140), 게이트 전극(125), 층간 절연막(160), 소스 전극(176) 및 드레인 전극(177), 그리고 평탄화막(180)을 포함할 수 있다. 그러나, 스위칭 소자는 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형이 가능하다.
버퍼층(120)은 다결정 규소를 형성하기 위한 결정화 공정 시 표시 기판(10)으로부터 불순물을 차단하여 다결정 규소의 특성을 향상시킨다. 또한, 버퍼층(120)은 표시 기판(10)을 평탄화시켜 버퍼층(120) 위에 형성되는 반도체(135)의 스트레스를 완화시키는 역할을 한다. 이러한 버퍼층(120)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 형성될 수 있다.
표시 영역(DA)의 버퍼층(120) 위에는 반도체(135)가 위치할 수 있다. 이러한 반도체(135)는 다결정 규소 또는 산화물 반도체로 이루어질 수 있다. 반도체(135)는 채널 영역, 채널 영역의 양측에 위치하며 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다. 반도체(135) 위에 게이트 절연막(140)이 위치하고, 게이트 절연막(140) 위에 게이트 전극(125)이 위치할 수 있다. 게이트 전극(125)은 반도체(135)의 채널 영역과 중첩된다. 게이트 절연막(140)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 형성될 수 있다.
게이트 전극(125) 위에 층간 절연막(160)이 위치하고, 층간 절연막(160) 위에 소스 전극(176)과 드레인 전극(177)이 위치할 수 있다. 소스 전극(176)과 드레인 전극(177)은 층간 절연막(160)과 게이트 절연막(140)에 형성된 접촉 구멍을 통해 반도체(135)의 소스 영역 및 드레인 영역과 각각 연결된다. 도 9에 도시한 박막 트랜지스터(TFT)는 구동 박막 트랜지스터이며, 평탄화막(180)으로 덮일 수 있다.
발광 부재(25)는 평탄화막(180) 위에 위치하는 유기 발광 다이오드(OLED), 인접하는 유기 발광 다이오드(OLED)를 서로 분리시키는 화소 정의막(350)을 포함할 수 있다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 평탄화막(180) 위에 차례로 위치하는 제1 전극(191), 발광층(192), 그리고 제2 전극(193)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 평탄화막(180) 위에 제1 전극(191)이 위치한다. 제1 전극(191)은 화소마다 하나씩 형성되고, 평탄화막(180)에 형성된 비아 홀을 통해 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(177)과 연결된다. 평탄화막(180)과 제1 전극(191) 위에 화소 정의막(350)이 위치한다.
화소 정의막(350)은 개구부(351)를 형성하여 발광층(192)이 위치할 제1 전극(191)의 중앙부를 노출시킨다.
제1 전극(191) 위에 발광층(192)이 위치하고, 발광층(192)과 화소 정의막(350) 위에 제2 전극(193)이 위치한다. 제2 전극(193)은 화소별 구분 없이 표시 패널(100) 전체에 형성된다. 제1 전극(191)과 제2 전극(193) 중 어느 하나는 발광층(192)으로 정공을 주입하고, 다른 하나는 발광층(192)으로 전자를 주입한다. 전자와 정공은 발광층(192)에서 결합하여 여기자(exciton)를 생성하고, 여기자가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발생하는 에너지에 의해 빛이 방출된다. 제1 전극(191), 발광층(192) 및 제2 전극(193)은 함께 유기 발광 다이오드(OLED)를 이룬다. 제1 전극(191)은 반사막으로 형성될 수 있고, 제2 전극(193)은 투명막 또는 반투명막으로 형성될 수 있다. 발광층(192)에서 방출된 빛은 제1 전극(191)에서 반사되고, 제2 전극(193)을 투과하여 외부로 방출된다. 이때 제2 전극(193)이 반투명막으로 형성되는 경우, 제1 전극(191)에서 반사된 빛의 일부는 제2 전극(193)에서 재반사되며, 공진 구조를 이루어 광 추출 효율을 높인다.
제2 전극(193) 위에 박막 봉지층(30)이 형성되어 제2 전극(193)을 덮는다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 수분과 산소에 매우 취약하므로, 박막 봉지층(30)이 유기 발광 다이오드(OLED)를 밀봉시켜 외부의 수분과 산소의 침투를 차단한다. 박막 봉지층(30)은 무기막과 유기막의 다층막으로 구성될 수 있다. 무기막은 Al2O3, SiNx, 및 SiO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 유기막은 에폭시, 아크릴레이트, 및 우레탄아크릴레이트 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 이러한 박막 봉지층(30)은 두께가 매우 얇아 표시 장치의 박형화에 유리하며, 가요성 표시 장치에 적합하다.
이러한 박막 봉지층(30)은 유기막을 포함하므로 평탄화된다. 평탄화된 박막 봉지층(30) 위에 터치 센서(200)가 위치한다.
설명의 편의를 위해 도 9에는 제1 도전선(CFL1)만이 도시된다.
도 9에 도시한 바와 같이, 터치 센서(200)는 박막 봉지층(30) 위에 위치하는 기판(SUB), 기판(SUB) 위에 위치하는 덮개막(OC), 덮개막(OC) 위에 위치하는 제1 도전선(CFL1), 덮개막(OC)과 제1 도전선(CFL1) 위에는 위치하는 제1 절연층(IL1), 제1 절연층(IL1)을 덮는 제2 절연층(IL2)을 포함할 수 있다.
상기 일 실시예에 따른 터치 센서의 제조 방법에 대해 이하에서 도 8 내지 도 10을 참고하여 상세히 설명한다.
도 8 내지 도 10은 일 실시예에 따른 터치 센서의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 일 실시예에 따른 터치 센서의 제조 방법은 우선, 기판(SUB) 위에 덮개막(OC)을 형성한다. 그리고 덮개막(OC) 위에 제1 금속층으로 복수의 제1 도전선(CFL1)을 형성한다. 이러한 복수의 제1 도전선(CFL1)은 함께 제1 감지 전극(241)을 형성한다.
그리고, 기판(SUB) 위에 제1 도전선(CFL1)을 덮는 제1 절연층(IL1)을 형성한다. 그리고, 제1 절연층(IL1) 위에 감광막(PR)을 형성한다. 이러한 감광막(PR)의 두께(t4)는 제1 절연층(IL1)의 두께(t3)보다 작을 수 있다. 그리고, 감광막(PR)을 패터닝하여 제1 개구부(H1)를 형성한다.
다음으로, 도 9에 도시한 바와 같이, 감광막(PR)을 마스크로 하여 제1 절연층(IL1)의 상부에 복수의 홈(SOH)을 형성한다. 홈(SOH)은 감광막(PR)의 제1 개구부(H1)에 대응하는 위치에 형성된다. 감광막(PR)의 두께(t4)가 제1 절연층(IL1)의 두께보다 작으므로, 홈(SOH)은 덮개막(OC)을 노출하지 않는다.
다음으로, 도 10에 도시한 바와 같이, 감광막(PR) 위에 제2 금속층(MLT)을 형성한다. 이 경우, 감광막(PR)의 제1 개구부(H1)를 통과하여 제1 절연층(IL1)의 홈(SOH)에 제2 금속층(MLT)의 일부가 채워지게 된다. 제1 절연층(IL1)의 홈(SOH)에 채워진 제2 금속층(MLT)의 일부는 복수의 제2 도전선(CFL2)을 형성한다. 이러한 복수의 제2 도전선(CFL2)은 함께 제2 감지 전극(242)을 형성한다.
다음으로, 도 6에 도시한 바와 같이, 감광막(PR)과 함께 제2 금속층(MLT)을 제거한다. 그리고, 제1 절연층(IL1) 위에 제2 절연층(IL2)을 형성한다.
한편, 상기 도 1 내지 도 6에 도시된 일 실시예에서는 제2 도전선이 덮개막과 접촉하지 않으나, 제2 도전선이 덮개막과 접촉하는 다른 실시예도 가능하다.
이하에서, 도 11을 참고하여, 다른 실시예에 따른 터치 센서에 대해 상세히 설명한다.
도 11은 다른 실시예에 따른 터치 센서의 일부 단면도이다.
도 11에 도시된 다른 실시예는 도 1 내지 도 6에 도시된 일 실시예와 비교하여 제2 도전선의 두께만을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 다른 실시예에 따른 터치 센서의 제1 절연층(IL1)의 상부면(IL1a)은 제2 도전선(CFL2)의 상부면(CFL2a)과 동일한 평면상에 위치할 수 있다.
제1 절연층(IL1)은 그 상부면과 하부면을 연결하는 복수개의 관통 홀(H3)을가진다. 이러한 관통 홀(H3)에 제2 도전선(CFL2)이 채우며 위치할 수 있다. 관통 홀(H3)은 제1 절연층(IL1)을 관통하므로 제2 도전선(CFL2)은 그 아래의 덮개막(OC)과 접촉하게 된다. 따라서, 제1 절연층(IL1)의 두께(t3)는 제2 도전선(CFL2)을 포함하는 제2 감지 전극(242)의 두께와 동일할 수 있다.
상기 다른 실시예에 따른 터치 센서의 제조 방법에 대해 이하에서 도 11 내지 도 13을 참고하여 상세히 설명한다.
도 12 및 도 13은 도 11의 터치 센서의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도이다.
우선, 도 12에 도시한 바와 같이, 다른 실시예에 따른 터치 센서의 제조 방법은 기판(SUB) 위에 덮개막(OC)을 형성한다. 그리고 덮개막(OC) 위에 제1 금속층으로 복수의 제1 도전선(CFL1)을 형성한다. 이러한 복수의 제1 도전선(CFL1)은 함께 제1 감지 전극(241)을 형성한다. 그리고, 기판(SUB) 위에 제1 도전선(CFL1)을 덮는 제1 절연층(IL1)을 형성한다. 그리고, 제1 절연층(IL1) 위에 감광막(PR)을 형성한다. 이러한 감광막(PR)의 두께(t4)는 제1 절연층(IL1)의 두께(t3)보다 클 수 있다. 그리고, 감광막(PR)을 패터닝하여 제2 개구부(H2)를 형성한다. 그리고, 감광막(PR)을 마스크로 하여 제1 절연층(IL1)을 관통하는 관통 홀(H3)을 형성한다. 관통 홀(H3)은 감광막(PR)의 제2 개구부(H2)에 대응하는 위치에 형성된다. 감광막(PR)의 두께(t4)가 제1 절연층(IL1)의 두께(t3)보다 크므로, 제1 절연층(IL1)에 덮개막(OC)을 노출하는 관통 홀(H3)을 형성한다.
다음으로, 도 13에 도시한 바와 같이, 감광막(PR) 위에 제2 금속층(MLT)을 형성한다. 이 경우, 감광막(PR)의 제2 개구부(H2)를 통과하여 제1 절연층(IL1)의 관통 홀(H3)에 제2 금속층(MLT)의 일부가 채워지게 된다. 제1 절연층(IL1)의 관통 홀(H3)에 채워진 제2 금속층(MLT)의 일부는 복수의 제2 도전선(CFL2)을 형성한다.
다음으로, 도 11에 도시한 바와 같이, 감광막(PR)과 함께 제2 금속층(MLT)을 제거한다. 그리고, 제1 절연층(IL1) 위에 제2 절연층(IL2)을 형성한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 표시 기판 20: 스위칭 소자
25: 발광 부재 30: 박막 봉지층
100: 표시 패널 200: 터치 센서
IL1: 제1 절연층 IL2: 제2 절연층
241: 제1 감지 전극 242: 제2 감지 전극
CFL1: 제1 도전선 CFL2: 제2 도전선
TP1: 제1 감지 도전선 TP2: 제2 감지 도전선
CP1: 제1 연결 도전선 CP2: 제2 연결 도전선

Claims (20)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 위치하며 제1 방향으로 연장되는 제1 감지 전극,
    상기 기판 및 상기 제1 감지 전극을 덮는 제1 절연층,
    상기 제1 절연층에 위치하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 감지 전극
    을 포함하며,
    상기 제2 감지 전극의 상부면은 상기 제1 절연층의 상부면과 동일한 평면상에 위치하는 터치 센서.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 절연층 및 상기 제2 감지 전극을 덮는 제2 절연층을 더 포함하는 터치 센서.
  3. 제1항에서,
    상기 제1 절연층의 두께는 상기 제1 감지 전극의 두께와 상기 제2 감지 전극의 두께의 합보다 큰 터치 센서.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극은 각각 서로 연결되어 그물 형상을 가지는 복수의 제1 도전선 및 복수의 제2 도전선을 포함하고,
    상기 복수의 제2 도전선의 상부면은 상기 제1 절연층의 상부면과 동일한 평면상에 위치하는 터치 센서.
  5. 제2항에서,
    상기 제1 절연층의 상부는 복수의 홈을 가지며,
    상기 제2 도전선은 상기 홈을 채우는 터치 센서.
  6. 제2항에서,
    상기 기판과 상기 제1 절연층 사이에 위치하는 덮개막을 더 포함하고,
    상기 제2 도전선은 상기 덮개막과 접촉하지 않는 터치 센서.
  7. 기판 위에 제1 금속층으로 제1 감지 전극을 형성하는 단계,
    상기 기판 위에 상기 제1 감지 전극을 덮는 제1 절연층을 형성하는 단계,
    상기 제1 절연층 위에 감광막을 형성하고, 상기 감광막을 패터닝하는 단계,
    상기 감광막을 마스크로 하여 상기 제1 절연층의 상부면에 복수의 홈을 형성하는 단계,
    상기 감광막 위에 제2 금속층을 형성하여 상기 홈에 상기 제2 금속층을 채워 제2 감지 전극을 형성하는 단계, 그리고
    상기 감광막을 제거하는 단계
    를 포함하는 터치 센서의 제조 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 기판과 상기 제1 절연층 사이에 덮개막을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 홈은 상기 덮개막을 노출하지 않는 터치 센서의 제조 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 감광막의 두께는 상기 제1 절연층의 두께보다 작은 터치 센서의 제조 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 제1 절연층의 두께는 상기 제1 감지 전극의 두께와 상기 제2 감지 전극의 두께의 합보다 큰 터치 센서의 제조 방법
  11. 제8항에서,
    상기 홈은 상기 덮개막을 노출하는 터치 센서의 제조 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 감광막의 두께는 상기 제1 절연층의 두께보다 큰 터치 센서의 제조 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 절연층의 두께는 상기 제2 감지 전극의 두께와 동일한 터치 센서의 제조 방법.
  14. 제12항에서,
    상기 제1 절연층 위에 제2 절연층을 형성하는 단계를 더 포함하는 터치 센서의 제조 방법.
  15. 영상을 표시하는 표시 패널,
    상기 표시 패널 위에 위치하는 터치 센서
    를 포함하고,
    상기 터치 센서는
    상기 표시 패널 위에 위치하며 제1 방향으로 연장되는 제1 감지 전극,
    상기 기판 및 상기 제1 감지 전극을 덮는 제1 절연층,
    상기 제1 절연층에 위치하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 감지 전극
    을 포함하며,
    상기 제2 감지 전극의 상부면은 상기 제1 절연층의 상부면과 동일한 평면상에 위치하는 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 제1 절연층 및 상기 제2 감지 전극을 덮는 제2 절연층을 더 포함하는 표시 장치.
  17. 제15항에서,
    상기 제1 절연층의 두께는 상기 제1 감지 전극의 두께와 상기 제2 감지 전극의 두께의 합보다 큰 표시 장치.
  18. 제15항에서,
    상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극은 각각 서로 연결되어 그물 형상을 가지는 복수의 제1 도전선 및 복수의 제2 도전선을 포함하고,
    상기 복수의 제2 도전선의 상부면은 상기 제1 절연층의 상부면과 동일한 평면상에 위치하는 표시 장치.
  19. 제16항에서,
    상기 제1 절연층의 상부면은 복수의 홈을 가지며,
    상기 홈을 상기 제2 도전선이 채우는 표시 장치.
  20. 제16항에서,
    상기 표시 패널은
    표시 기판,
    상기 표시 기판 위에 위치하는 발광 부재, 그리고
    상기 발광 부재를 덮는 박막 봉지층을 포함하고,
    상기 터치 센서는 상기 박막 봉지층 위에 위치하는 표시 장치.
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