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KR-20260061382-A - TOUCH DISPLAY APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME

KR20260061382AKR 20260061382 AKR20260061382 AKR 20260061382AKR-20260061382-A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서가 있는 터치일체형 표시장치가 제공된다. 터치센서는 임시기판상에서 형성되어 표시기판과 합착되고 임시기판은 제거된다. 터치센서와 전기적으로 연결된 패드전극은 임시기판을 제거하는 단계에서 손상을 최소화 하도록 구성된 금속전극을 포함할 수 있으며, 금속전극은 임시기판상에서 터치센서가 배치되는 과정에서 가해지는 플라즈마등의 영향에서 패드전극을 보호하도록 하여 제조 과정에서 패드전극에 대한 불량을 최소화 할 수 있다.

Inventors

  • 이경묵
  • 최낙봉
  • 이미래
  • 전영준

Assignees

  • 엘지디스플레이 주식회사

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20260406

Claims (13)

  1. 복수의 발광소자를 포함하는 터치일체형 표시장치에 있어서, 상기 발광소자상에 있는 접착층; 상기 접착층상에 제1터치전극, 제2터치전극 및 패드전극; 및 상기 제1터치전극, 상기 제2터치전극 및 상기 패드전극 상에 보호층;을 포함하고, 상기 제1터치전극 및 상기 제2터치전극은 절연층을 사이에 두고 중첩하며 상기 절연층으로 절연되고, 상기 보호층은 상기 패드전극을 오픈하도록 컨택홀을 포함하고, 상기 패드전극은 제1패드전극층과, 상기 제1패드전극층 상에 위치하고 상기 제1패드전극층과 접촉하는 제2패드전극층과, 상기 제2패드전극층 상에 위치하고 상기 제2패드전극층과 접촉하는 제3패드전극층을 포함하며, 상기 제1패드전극층과 상기 제2패드전극층 중 하나는 상기 제1터치전극 또는 상기 제2터치전극으로부터 연장되고, 상기 제1패드전극층은 상기 제1터치전극과 동일층에 위치하며, 상기 제2패드전극층은 상기 제2터치전극과 동일층에 위치하고, 상기 제3패드전극층은 복수개가 서로 이격하여 구비되고, 상기 컨택홀은 상기 복수개의 제3패드전극층 각각에 대응하여 복수개 구비되며, 상기 제2패드전극층은 상기 복수개의 제3패드전극층을 연결하며 일체로 구비되고, 상기 복수개의 제3패드전극층 각각은 상기 컨택홀 각각보다 큰 면적을 갖는 터치일체형 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1패드전극층과 상기 제2패드전극층 중 적어도 하나의 계면은 플라즈마처리된 터치일체형 표시장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 컨택홀은 오각형 또는 육각형의 다각형의 컨택홀인 터치일체형 표시장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 발광소자는 유기발광소자이며 상기 발광소자상에 봉지층을 더 포함하는 터치일체형 표시장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 보호층은 포토아크릴 재질로 구성되고, 상기 컨택홀의 내측면이 역테이퍼형태인 터치일체형 표시장치.
  6. 임시기판상에 희생층을 배치하는 단계; 패드영역에 대응하여 상기 희생층 상에 제1 패드전극을 배치하는 단계; 상기 제1패드전극 상에 보호층을 배치하고 상기 제1패드전극의 일부에 대응하여 상기 보호층을 오픈하여 컨택홀을 형성하는 단계; 상기 보호층을 플라즈마처리하는 단계; 상기 제1패드전극 상에 제1패드전극층을 배치하고 액티브 영역에 제1터치전극을 배치하는 단계; 상기 액티브 영역에 상기 제1터치전극을 덮는 절연층을 배치하는 단계; 상기 액티브 영역에서 상기 제1터치전극에 대응하는 제2터치전극을 상기 절연층 상에 배치하고, 상기 패드영역에서 상기 제1패드전극층 상에 제2패드전극층을 배치하는 단계; 상기 임시기판과 대향하는 표시기판을 접합하는 단계; 및 상기 임시기판을 제거하는 단계를 포함하며, 상기 제1터치전극 및 상기 제2터치전극은 절연층을 사이에 두고 중첩하며 상기 절연층으로 절연되고, 상기 제1패드전극층은 상기 제1터치전극과 동일층에 위치하며, 상기 제2패드전극층은 상기 제2터치전극과 동일층에 위치하고, 상기 제1패드전극은 복수개가 서로 이격하여 구비되고, 상기 컨택홀은 상기 복수개의 제1패드전극 각각에 대응하여 복수개 구비되며, 상기 제1패드전극층은 상기 복수개의 제1패드전극을 연결하며 일체로 구비하고, 상기 복수개의 제1패드전극 각각은 상기 컨택홀 각각보다 큰 면적을 갖는 터치일체형 표시장치 제조방법.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 임시기판을 제거하는 단계;는 상기 희생층에 레이저를 조사하여 상기 희생층의 접착력을 낮추는 단계를 포함하는 터치일체형 표시장치 제조방법.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 복수의 컨택홀은 오각형 또는 육각형인 터치일체형 표시장치 제조방법.
  9. 제6 항에 있어서, 상기 보호층을 플라즈마처리하는 단계;는 Ar, O2, H2, N2 중에서 선택된 가스의 플라즈마를 사용하며, 노출된 상기 제1 패드전극도 함께 플라즈마처리하는 터치일체형 표시장치 제조방법.
  10. 제6 항에 있어서, 상기 제2패드전극층은 상기 제1터치전극 또는 상기 제2터치전극과 전기적으로 연결된 터치일체형 표시장치 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1패드전극층과 상기 제2패드전극층 중 적어도 한층은 상기 제1터치전극의 연장된 전극층인 터치일체형 표시장치 제조방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1패드전극층과 상기 제2패드전극층 중 적어도 한층은 상기 제2터치전극의 연장된 전극층인 터치일체형 표시장치 제조방법.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 제3패드전극층은 상기 보호층의 상면 일부를 덮는 터치일체형 표시장치.

Description

터치 일체형 표시장치 및 이의 제조 방법 {TOUCH DISPLAY APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME} 본 발명은 터치 일체형 표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제조 과정에 있어서 불량을 최소화 할 수 있는 터치 일체형 표시장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다. 터치센서는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 전계발광 표시장치(Electroluminescent Display), 전기영동 표시장치 등과 같은 평판형 표시장치에 설치되어 사용자가 표시장치를 보면서 터치 패널을 가압하여(누르거나 터치하여) 미리 정해진 정보를 입력하는 입력장치의 한 종류이다. 이러한 표시장치에 사용되는 터치센서는 그 적용방식에 상판 부착형(add-on type) 터치 스크린 패널, 상판 일체형(on-cell type) 터치 스크린 패널, 및 내장형(integrated type, 또는 in-cell type) 터치센서로 구현될 수 있다. 상판 부착형 터치 스크린 패널은 표시기판과 터치 스크린 패널을 개별적으로 제조한 후에, 표시기판의 상판에 터치센서를 부착하는 방식이다. 상판 일체형 터치 스크린 패널은 표시기판의 상부 기판 표면에 터치센서를 구성하는 소자들을 직접 형성하는 방식이다. 내장형 터치센서는 표시기판 내부에 터치센서를 내장하는 방식이다. 터치 일체형 표시장치에 있어서, 현재에는 플렉서블(Flexible)하거나 접을 수 있는(Foldable) 표시장치에 대한 개발이 활발히 이루어 지고 있으며, 유기 발광 표시 장치(Oragnic Light Emitting Display; OLED)가 상기와 같은 플렉서블 하거나 접을 수 있는 표시장치로 많이 사용되고 있다. 플렉서블하여 굽힐 수 있거나, 접을 수 있는 터치 일체형 표시장치에 사용되는 터치센서는 상판 부착형, 상판 일체형 또는 내장형의 다양한 방식의 터치센서를 사용할 수 있는데, 상판 부착형은 터시 센서 와 표시장치를 각각 구현하고 합착하는 방식으로 그 두께가 상대적으로 두껍게 되어 플렉서블하거나 접을 수 있는 표시장치를 구현하는데 있어 곤란한 점이 있다. 한편, 내장형의 터치센서를 사용하는 경우 플렉서블 하거나 접을 수 있는 표시장치는 유기 발광 표시 장치가 가장 유리하여 많이 사용되는데, 유기 발광 표시 장치의 경우, 수분과 산소의 침투를 최소화 하기 위한 유기재료 또는 무기재료를 사용한 봉지층의 구현이 필수 적이고, 터치센서가 내장된 유기 발광 표시 장치는 제조방법이 까다롭고 플렉서블한 환경에서 발생할 수 있는 굽힘 스트레스에 취약할 수 있다. 상판 일체형 터치 일체형 표시장치는 유기 발광 표시 장치에 있는 봉지층의 상부에 터치센서를 배치하거나, 접합하는 방식으로 구현할 수 있으며, 유기 발광 표시 장치 이외의 표시장치에도 적용할 수 있는 장점이 있다. 터치 일체형 표시장치를 구현하는 방법 중 접합하여 구현하는 방법에 있어서, 터치센서는 데이터를 송수신하기 위한 패드부와 전기적으로 연결된다. 패드부는 터치센서와 표시기판이 접합되는 내측이 아닌 외측에 배치하게 되는데 이를 구현하기 위한 제조 방법에 있어서, 상술한 구조로 인한 불량이 발생할 수 있는 어려움이 있다. 구체적으로, 접합하여 제조하는 방식의 터치센서를 제조하기 위해서는 임시 제조기판을 사용하여 터치센서를 구성한 후 표시기판과 접합하는 단계를 거치게 된다. 임시 제조 기판상에 배치된 터치센서는 임시 제조 기판과 표시기판을 합착한 다음 임시 제조 기판을 제거하여 표시기판에 터치센서를 부착하게 되는데, 터치 일체형 표시장치를 제조하는 방법에 있어서, 상기 터치센서의 데이터를 송수신 하기 위한 패드부는 상기 임시 제조 기판을 제거하는 과정에서 상기 임시 제조 기판과 원활히 분리가 안 될 수 있고 이러한 이유로 인하여 불량이 발생 될 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치일체형 표시장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 2a 및 도 2b는 도 1의 I 내지 I' 에 따른 개략적인 단면도이다. 도 3은 도 2a 및 도 2b에 도시된 패드부를 설명하기 위한 TP1에 대한 개략적인 평면도이다. 도 4a 및 도 4b는 도시된 패드부의 일 패드전극을 설명하기 위한 도3의 II 내지 II'에 따른 개략적인 단면도이다. 도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치일체형 표시장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 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 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 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 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. 구성 요소를 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. 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. 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, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서를 제조하기 위한 임시기판을 사용하고, 표시기판과 합착 후 임시기판을 제거하는 방법을 사용한 터치일체형 표시장치 및 이의 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치일체형 표시장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 I 내지 I' 에 따른 개략적인 단면도이다. 도 1 및 도 2a 내지 도 2b를 참조하면, 터치일체형 표시장치(100)는 표시기판(DSP)과 터치기판(TSP)을 포함한다. 본 명세서에서는 표시기판의 예로서 유기발광 표시기판(OLED)을 예로 들어 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 표시기판(DSP)은 액티브 영역(AA)과 베젤영역(BA1, BA2)을 구비하는 기판(PI), 상기 기판(PI) 상에 구동 신호에 따라 발광 소자를 제어하는 박막 트랜지스터, 애노드 전극, 유기 발광층, 및 캐소드 전극을 포함한 구동소자들(도시 생략)을 포함할 수 있다. 표시기판(DSP)과 터치기판(TSP)은 접착층(AL)에 의해 접합되는 구조일 수 있으며 접착층(AL)은 에폭시계열의 접착층이 사용될 수 있다. 접착층(AL)은 표시기판(DSP)의 봉지층(ENC) 및 터치기판(TSP)의 제2 절연층(Passi)과 직접적으로 접하는 구조일 수 있다. 발광소자(LS)로 사용되는 유기 발광층은 산소와 수분에 취약하여 산소 및 수분의 침투를 최소화 하도록 봉지층(ENC)에 의해 커버될 수 있다. 봉지층(ENC)은 흡습제 또는 발광소자(LS)에서 발광되는 빛의 광효율을 향상 시키기 위한 나노물질을 더 포함할 수 있다. 또한 봉지층(ENC)은 유기 물과 무기물이 교대로 증착된 복수의 층으로 구성될 수 있으며, 플렉서블한 표시장치를 구현하기 위해 크랙을 방지하기 위한 다양한 구성을 더 포함할 수 있으나 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 애노드전극, 유기 발광층 및 캐소드 전극으로 구성되는 발광소자(LS)는 상술한 박막 트랜지스터를 포함하여 구성되는 회로부에 의해 제어되는데, 이와 같은 제어를 위한 전기적 신호 및 전류등은 데이터패드(DP)와 연결되는 회로기판을 통해 공급될 수 있다. 상술한 발광소자(LS)는 복수개의 발광소자(LS)의 발광량과 다양한 빛의 파장을 조절하여 원하는 영상을 표시할 수 있도록 하는데, 발광소자(LS)는 컬러필터층을 더 포함할 수 있다. 표시기판(DSP)의 기판(PI)은 플렉서블한 표시장치 또는 접을 수 있는 표시장치로서 활용될 수 있도록 폴리이미드(Polyimide)기판일 수 있으며, 다층의 폴리이미드 기판으로 구성될 수 있다. 한편, 표시기판(DSP)은 상술하여 설명한 발광소자(LS)등의 배치를 위해 평탄화층(FL)을 더 포함할 수 있는데, 평탄화층(FL)은 포토아크릴등의 재질로 구성될 수 있으며, 상기 발광소자(LS)및 박막 트랜지스터와 연결된 데이터 라인들이 배치되도록 복수의 층으로 구성될 수 있다. 상술한 데이터 라인들은 제2 베젤영역(BA2)에 있는 데이터패드(DP)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 데이터패드(DP)가 회로기판과의 연결을 위해 터치기판(TSP)에 의해 덮이지 않도록 구성될 수 있다. 한편, 터치기판(TSP)은 터치센서로부터의 전기적