JP7171670B2 - 一体型タッチディスプレイ装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、一体型タッチディスプレイ装置およびその製造方法に関するものであって、さらに詳細には、製造過程における不良を最小化することができる一体型タッチディスプレイ装置およびその製造方法を提供するものである。
タッチセンサは、液晶ディスプレイ装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＤＣ）や、電界放出ディスプレイ装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、電界発光ディスプレイ装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）、電気泳動ディスプレイ装置などといったフラットディスプレイ装置に設けられ、ユーザーがディスプレイ装置を見ながらタッチパネルを押圧し（押したり、タッチしたりして）、予め定められた情報を入力する入力装置の一つである。
かかるディスプレイ装置に用いられるタッチセンサは、その採用方式により、上部基板取付型（ａｄｄ‐ｏｎ ｔｙｐｅ）タッチスクリーンパネル、上部基板一体型（ｏｎ‐ｃｅｌｌ ｔｙｐｅ）タッチスクリーンパネル、そして内臓型（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ、またはｉｎ‐ｃｅｌｌ ｔｙｐｅ）タッチセンサに分類され得る。上部基板取付型タッチスクリーンパネルは、ディスプレイ基板とタッチスクリーンパネルを別々に製造した後、ディスプレイ基板の上面にタッチセンサを取り付ける方式である。上部基板一体型タッチスクリーンパネルは、タッチセンサを構成する素子を上部基板の表面に直接形成する方式であり、内蔵型タッチセンサは、ディスプレイ基板の内部にタッチセンサを組み込む方式である。
現在、一体型タッチディスプレイ装置において、フレキシブル、またはフォルダブルなディスプレイ装置に関する開発が盛んに行われており、フレキシブル、またはフォルダブルなディスプレイ装置として、有機発光ディスプレイ装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＯＬＥＤ）が多く用いられている。
フレキシブル、またはフォルダブルな一体型タッチディスプレイ装置には、上部基板取付型、上部基板一体型、または内蔵型タッチセンサを用いることができるが、上部そのうち、基板取付型は、タッチセンサとディスプレイ装置をそれぞれ具現化して貼り合わせる方式であって、その厚さが相対的に厚くなることから、フレキシブル、またはフォルダブルなディスプレイ装置を実現することが困難であった。
内蔵型タッチセンサを用いる場合、フレキシブル、またはフォルダブルなディスプレイ装置として、最も有利であることから、有機発光ディスプレイ装置が多く使用される。しかしながら、有機発光ディスプレイ装置は、水分および酸素の浸透を最小化するための有機材料、または無機材料を用いた封止層が必須となる。さらに、タッチセンサが組み込まれた有機発光ディスプレイ装置は、その製造方法が単純ではなく、フレキシブルな環境で生じ得る曲げによるストレスに弱いという欠点がある。
一方、上部基板一体型のタッチディスプレイ装置は、有機発光ディスプレイ装置に設けられた封止層の上部にタッチセンサを配置、または接合する方式で具現化することができ、有機発光ディスプレイ装置以外のディスプレイ装置にも適用することができるという利点がある。
一体型タッチディスプレイ装置を実現する方法のうち、接合の工程において、タッチセンサは、データを送信受信するためのパッド部と電気的に接続される。パッド部は、タッチセンサとディスプレイ基板とが接合される内側ではなく、外側に配置されるが、これを実現する製造方法において、かかる構造に起因した不良が発生し得るという問題があった。
具体的に、接合して製造する方式のタッチセンサを製造するためには、仮基板を用いてタッチセンサを構成した後、ディスプレイ基板と貼り合わせるステップに進むことになる。
仮基板上に配置されたタッチセンサは、仮基板とディスプレイ基板とを貼り合わせた後、仮基板を除去することで、ディスプレイ基板に取り付けられることになる。しかしながら、一体型タッチディスプレイ装置を製造する方法において、該タッチセンサのデータを送信受信するためのパッド部は、該仮基板を除去する過程で、該仮基板との分離がスムーズに行われないことがあり、それによる不良が発生し得る。
特開２０２０－６７７６６号公報
上部基板一体型（ｏｎ－ｃｅｌｌ ｔｙｐｅ）タッチセンサを含む一体型タッチディスプレイ装置を具現化するに当たり、前述したようにパッド電極が損傷するという問題があった。そこで、本発明の発明者らは、上部基板一体型タッチセンサを含む一体型タッチディスプレイ装置を製造する過程で発生し得る不良を最小化することができる一体型タッチディスプレイ装置およびその製造方法を見出した。
本発明の一実施例に係る解決課題は、一体型タッチディスプレイ装置に含まれた、タッチに関するデータを送信受信するためのパッド部に対し、製造過程で発生する不良を最小化することができる一体型タッチディスプレイ装置を提供することである。
また、本発明の一実施例に係る解決課題は、一体型タッチディスプレイ装置を製造する過程で、タッチ信号を送信受信するためのパッド部を含んで配置する製造方法における不良率を最小化することができる一体型タッチディスプレイ装置の製造方法を提供することである。
本発明の一実施例に係る解決課題は、前述した課題に限定されるものではない。言及されていない他の課題は、当業者であれば、以下の記載から明確に理解できるであろう。
本発明の一実施例に係るタッチセンサを含む一体型タッチディスプレイ装置が提供される。一体型タッチディスプレイ装置は、基板上に複数の発光素子を含み、発光素子上に接着層が配置される。接着層上には、第１タッチ電極および第２タッチ電極で構成されるタッチセンサが配置されるが、第１タッチ電極および第２タッチ電極は、パッド電極と電気的に接続され、第１タッチ電極および第２タッチ電極で構成されるタッチセンサは、保護層と絶縁層をさらに含む。保護層には、パッド電極を開口するようにコンタクトホールが配置されており、前記パッド電極は、複数の電極層を含むが、前記第１タッチ電極、または前記第２タッチ電極から延長したいずれか１つの電極を含み、第１タッチ電極および第２タッチ電極のそれぞれと電気的に接続するように構成される。かかる構成において、パッド電極は複数の電極層を含むが、タッチセンサを配置して仮基板を除去する過程で発生し得る損傷を最小化する電極層を含み、タッチセンサを含む一体型タッチディスプレイ装置の製造過程で発生し得る不良を最小化することができる。
本発明の一実施例に係る一体型タッチディスプレイ装置の製造方法が提供される。タッチセンサを別途構成するための仮基板上に犠牲層を配置する。犠牲層上に保護層を配置し、保護層を開口するコンタクトホールをパッド領域に配置する。パッド領域に、前記コンタクトホールを覆う第１パッド電極を配置した後、保護層をプラズマ処理する。保護層上に第１パッド電極を配置し、前記仮基板をディスプレイ基板と貼り合わせた後、前記仮基板を除去して一体型タッチディスプレイ装置を構成するようにする。前述したように、開口されたコンタクトホールは、第１パッド電極によりプラズマの影響が最小化され、前記仮基板を除去する過程でパッド電極が損傷する不良を最小化することができる。
前述したように、仮基板を用いてタッチセンサを形成し、ディスプレイ基板と貼り合わせた後、仮基板を除去して一体型タッチディスプレイ装置を具現化する方法およびその装置において、パッド電極は、製造過程で使用されるプラズマによるパッド電極と仮基板との接合力の変化を最小化することができるように多層で構成され、前述した仮基板の除去過程におけるパッド電極の損傷を最小化することができるという効果を奏する。
本発明の効果は、前述した効果に限定されるものではない。言及されていない他の効果は、当業者であれば、以下の記載から明確に理解できるであろう。
解決しようとする課題、課題を解決するための手段および発明の効果に記載した発明の内容が、請求項の必須の特徴を特定するものではないので、請求項の権利範囲は、発明の内容に記載された事項により限定されない。
本発明の一実施例に係る一体型タッチディスプレイ装置を説明するための概略的な断面図である。 図１の切断線I－I’に沿った概略的な断面図である。 図１の切断線II－IIに沿った概略的な断面図である。 図２ａおよび図２ｂに示したタッチパッド部を説明するためのＴＰ１に対する概略的な平面図である。 図３の切断線III－III’に沿った概略的な断面図である。 図３の切断線IV－IV’に沿った概略的な断面図である。 本発明の一実施例に係る一体型タッチディスプレイ装置の製造方法を説明するための概略的な断面図である。 本発明の一実施例に係る一体型タッチディスプレイ装置の製造方法を説明するための概略的な断面図である。 本発明の一実施例に係る一体型タッチディスプレイ装置の製造方法を説明するための概略的な断面図である。 本発明の一実施例に係る一体型タッチディスプレイ装置の製造方法を説明するための概略的な断面図である。 本発明の一実施例に係る一体型タッチディスプレイ装置の製造方法を説明するための概略的な断面図である。
本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付する図面と共に詳述する実施例を参照すると明確になるであろう。しかしながら、本発明は、以下に開示する実施例に限定されるものではなく、相違する様々な形に具現化することができる。但し、本実施例は、本発明の開示が完全となるようにして、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に理解させるために提供されるものであって、本発明は、特許請求の範囲によって定義される。
本発明の実施例を説明するための図面に開示した形状や大きさ、比率、角度、個数などは例示的なものであって、本発明がそれに限定されるものではない。明細書全体に亘り、同一の参照符号は、同一の構成要素を示す。また、本発明を説明するに当たり、関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすると判断された場合は、その詳細な説明を省略する。本明細書で「含む」、「有する」、「なる」などが記載された場合、「のみ／だけ」が共に記載されていない限り、他の部分を追加することができる。また、構成要素を単数形で記載した場合は、特に明示的な記載がない限り、複数形も含む。
また、構成要素を解釈するに当たり、明示的な記載がなくても誤差範囲を含むものと解釈する。
また、位置関係の説明において、例えば「上に」、「上部に」、「下部に」、「横に」などで２つの位置関係を説明する場合、「直」または「直接」と記載されていなければ、１つ以上の他の部分が該２つの間に位置することもできる。
また、様々な構成要素を説明するため、「第１」や「第２」などが用いられるが、これらの構成要素はその用語に制限されるものではなく、１つの構成要素を他の構成要素と区別するために使われるだけである。そのため、以下で言及される第１構成要素は、本発明の技術的思想内で第２構成要素でもあり得る。
なお、本発明の種々の実施例におけるそれぞれの特徴が、部分的に、または全体的に互いに結合、または組み合わされてもよく、技術的に様々な連動や駆動が可能であって、各実施例は、独立して実施されてもよく、相互関連性を持って一緒に実施されてもよい。
以下、図面を参照し、本発明の一実施例に係るタッチセンサを製造するための仮基板を用いてディスプレイ基板と貼り合わせた後、仮基板を除去する方法を利用した一体型タッチディスプレイ装置、およびその製造方法について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る一体型タッチディスプレイ装置を説明するための概略的な断面図であり、図２ａおよび図２ｂのそれぞれは、図１の切断線I－I’、II－II’に沿った概略的な断面図である。
図１、図２ａおよび図２ｂを参照すると、一体型タッチディスプレイ装置１００は、ディスプレイ基板ＤＳＰと、タッチ基板ＴＳＰを含む。本明細書では、ディスプレイ基板として有機発光ディスプレイ基板（ＯＬＥＤ）を例に挙げて説明するが、本発明がこれに限定されるものではない。
ディスプレイ基板ＤＳＰは、アクティブ領域ＡＡおよびベゼル領域ＢＡ１、ＢＡ２を有する基板ＰＩと、基板ＰＩの上部に位置し、アノード電極、有機発光層、およびカソード電極を含む発光素子ＬＳと、基板ＰＩ上に位置し、駆動信号によって発光素子ＬＳを制御する薄膜トランジスタを含むことができる。
ディスプレイ基板ＤＳＰとタッチ基板ＴＳＰは、接着層ＡＬを介して接合された構造であり得る。接着層ＡＬは、エポキシ系のものを用いることができ、ディスプレイ基板ＤＳＰの封止層ＥＮＣ、およびタッチ基板ＴＳＰの第２絶縁層Ｐａｓｓｉに直に接する構造であってもよい。
発光素子ＬＳに用いられる有機発光層は、酸素および水分に弱いので、それらの浸透を最小化するため、封止層ＥＮＣによって覆うことができる。
封止層ＥＮＣは、吸湿剤または発光素子ＬＳからの光の光効率を向上させるためのナノ物質をさらに含むことができる。また、封止層ＥＮＣは、有機物と無機物を交互に蒸着した複数の層で構成することができ、フレキシブルなディスプレイ装置を具現化するため、クラック防止用の様々な構成要素をさらに含むことができるが、詳細な説明は省略する。
アノード電極、有機発光層およびカソード電極で構成される発光素子ＬＳは、前述した薄膜トランジスタを含んで構成される回路部によって制御されるが、制御のための電気的信号や電流などは、データパッドＤＰに接続された回路基板を介して供給することができる。
前述した発光素子ＬＳは、複数の発光素子ＬＳの発光量および様々な光の波長を調節し、希望する動画を表示できるようにするが、カラーフィルタ層をさらに含むことができる。
ディスプレイ基板ＤＳＰの基板ＰＩは、フレキシブルまたはフォルダブルなディスプレイ装置として活用することができるよう、ポリイミド基板を用いることができ、多層のポリイミド基板で構成することができる。
一方、ディスプレイ基板ＤＳＰは、前述した発光素子ＬＳなどの配置のため、平坦化層ＦＬをさらに含むことができるが、平坦化層ＦＬは、フォトアクリルなどの材質で構成することができ、発光素子ＬＳおよび薄膜トランジスタに接続されたデータラインが配置されるよう、複数層にすることができる。
前述したデータラインは、第２ベゼル領域ＢＡ２にあるデータパッドＤＰと電気的に接続することができる。このとき、データパッドＤＰは、回路基板との接続のため、タッチ基板ＴＳＰによって覆われないように構成することができる。
一方、タッチ基板ＴＳＰは、タッチセンサからの電気的信号を回路基板に伝達するため、少なくとも１つのタッチパッド部ＴＰ１、ＴＰ２を含むことができる。タッチパッド部ＴＰ１、ＴＰ２は、タッチ基板ＴＳＰの第１ベゼル領域ＢＡ１に配置することができる。
タッチ基板ＴＳＰは、アクティブ領域ＡＡおよび第１ベゼル領域ＢＡ１を有し、保護層ＰＡＣと第１絶縁層ＩＬＤおよび第２絶縁層Ｐａｓｓｉを含む。また、第１タッチ電極ＴＸおよび第２タッチ電極ＲＸを含む。
図面において、タッチセンサを構成する第１タッチ電極ＴＸおよび第２タッチ電極ＲＸは、詳細に示されていないが、メタルメッシュ形状のタッチ電極であり得る。そして、第１タッチ電極ＴＸおよび第２タッチ電極ＲＸは、第１絶縁層ＩＬＤによって絶縁される。
第１タッチ電極ＴＸおよび第２タッチ電極ＲＸのそれぞれは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ｔｈｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、またはＧＺＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ－ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）のような透明導電性物質からなってもよく、チタニウム（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、またはモリブデン（Ｍｏ）のような金属物質からなってもよい。また、第１タッチ電極ＴＸおよび第２タッチ電極ＲＸのそれぞれは、単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。
タッチパッド部ＴＰ１、ＴＰ２は、少なくとも１つのパッド電極ＰＥを含む。パッド電極ＰＥは、少なくとも１つの金属、または導電性物質を含む多層電極にすることができ、回路基板との電気的な接続のため、保護層ＰＡＣは開口領域を設けることができる。
保護層ＰＡＣには、フォトレジスト（ＰＲ）と絶縁膜（Ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）の両方の役割を果たすことができる有機絶縁膜のうち、低誘電率の材料が多く用いられる。
図２ａおよび図２ｂを参照すると、パッド電極ＰＥにある少なくとも１つの電極層は、第１タッチ電極ＴＸ、または第２タッチ電極ＲＸが延長して配置された電極であり得る。そのため、第１タッチ電極ＴＸ、または第２タッチ電極ＲＸとそれぞれ電気的に接続される構造となる。すなわち、第１タッチ電極ＴＸと第２タッチ電極ＲＸのうち、一方は、第１タッチパッド部ＴＰ１と第２タッチパッド部ＴＰ２のうちの一方に延長し、他方は、第１タッチパッド部ＴＰ１と第２タッチパッド部ＴＰ２のうちの他方に延長する。その結果、第１タッチパッド部ＴＰ１および第２タッチパッド部ＴＰ２のそれぞれに多層構造のパッド電極ＰＥが形成される。
図２ａに示すように、第１タッチパッド部ＴＰ１のパッド電極ＰＥは、第１タッチ電極ＴＸに電気的に接続することができ、第２タッチパッド部ＴＰ２のパッド電極ＰＥは、第２タッチ電極ＲＸに電気的に接続することができる。逆に、図２ｂに示すように、第１タッチパッド部ＴＰ１のパッド電極ＰＥは、第２タッチ電極ＲＸに電気的に接続することができ、第２タッチパッド部ＴＰ２のパッド電極ＰＥは、第１タッチ電極ＴＸに電気的に接続することができる。
図２ａおよび図２ｂに示すように、第１タッチパッド部ＴＰ１のパッド電極ＰＥは、第１タッチ電極ＴＸと第２タッチ電極ＲＸのうち、一方から延長し、第２タッチパッド部ＴＰ２のパッド電極ＰＥは、第１タッチ電極ＴＸと第２タッチ電極ＲＸのうち、他方から延長することができる。または、パッド電極ＰＥは、別途のルーティング配線を介し、第１タッチ電極ＴＸと第２タッチ電極ＲＸのうち、１つに接続することもできる。
タッチ基板ＴＳＰには、複数の第１タッチ電極ＴＸおよび第２タッチ電極ＲＸが配置される。第１タッチ電極ＴＸおよび第２タッチ電極ＲＸは、第１絶縁層ＩＬＤを介し、互いに交差するため、これらの間に相互静電容量が発生する。したがって、タッチ基板ＴＳＰにタッチがあった場合、第１タッチ電極ＴＸと第２タッチ電極ＲＸの間における相互静電容量に変化が生じるが、該変化を測定することで、タッチが行われた座標を検出することができる。
図３は、図２ａおよび図２ｂに示した第１タッチパッド部ＴＰ１に対する概略的な平面図であり、図４ａおよび図４ｂのそれぞれは、図３の切断線III－III’とIV－IV’に沿った概略的な断面図である。
図３と図４ａおよび図４ｂを参照すると、タッチパッド部には、複数の開口領域ＯＰ（コンタクトホール）が形成される。開口領域ＯＰは、パッド電極ＰＥを露出するコンタクトホールであって、露出されたパッド電極ＰＥは、導電ボールなどにより、軟性基板、または回路基板と電気的に接続される。
単一のパッド電極ＰＥは、複数の開口領域ＯＰに対応することができる。開口領域ＯＰは、矩形状、五角形状、または六角形状の多角形状にすることができる。後述するが、仮基板を用いたタッチ基板ＴＳＰの製造過程において、仮基板を除去する工程は必須であるが、該過程では、レーザーを用いるＬＬＯ（Ｌａｓｅｒ Ｌｉｆｔ Ｏｆｆ）工程を伴うことになる。
ＬＬＯ工程を伴う仮基板の除去過程でパッド電極ＰＥに与えられたレーザーによる発熱に対し、矩形状よりは六角形状の方が、熱発散が均一となり、それによる周辺膜へのストレス（熱は、直角などの鋭い角度でより大きいストレスを引き起こす。）を減少させることができるので、六角形状の開口領域ＯＰが好ましい。
このように、熱発散および熱伝達の均一性は、ＬＬＯ過程におけるパッド電極ＰＥと仮基板との接着力など異常発生を最小化し、パッド電極ＰＥの剥がれなどの不良を最小化することができる。
図４ａおよび図４ｂを参照すると、パッド電極ＰＥは、少なくとも１つの電極層を含む多層電極にすることができる。
前述したように、パッド電極ＰＥは、第１タッチ電極ＴＸ、または第２タッチ電極ＲＸが延長して配置された電極層を含み、前記第１タッチ電極ＴＸ、または前記第２タッチ電極ＲＸと電気的に接続されてもよく、別途の配線電極、例えばルーティング配線が延長して配置された構造であってもよい。
パッド電極ＰＥは、最上層として第１パッド電極ＢＥを含む。第１パッド電極ＢＥは、保護層ＰＡＣの開口領域ＯＰに対応して配置することができるが、第１パッド電極ＢＥおよび保護層ＰＡＣの配置順番によって、第１パッド電極ＢＥは、保護層ＰＡＣにある開口領域ＯＰの内側面を満たすように配置することができる。すなわち、図４ａに示すように、第１パッド電極ＢＥの中央は、保護層ＰＡＣの開口領域ＯＰに対応して露出され、第１パッド電極ＢＥの縁部は、開口領域ＯＰにおいて保護層ＰＡＣの側面と接触することができる。または、図４ｂに示すように、第１パッド電極ＢＥの中央は、保護層ＰＡＣの開口領域ＯＰに対応して露出され、第１パッド電極ＢＥの縁部は、保護層ＰＡＣによって覆われることができる。
パッド電極ＰＥは、前述したように、多層で構成された電極層であり得る。例えば、パッド電極ＰＥは、第１パッド電極ＢＥと、第１タッチ電極ＴＸと同一層に同一物質から形成される第２パッド電極ＴＥと、第２タッチ電極ＲＸから延長した第３パッド電極ＲＥとを含む三層構造であってもよく、第１パッド電極ＢＥと第２パッド電極ＴＥとの二層構造、または第１パッド電極ＢＥと第３パッド電極ＲＥとの二層構造であってもよい。パッド電極ＰＥは、導電ボールなどを用いる後段の回路基板との電気的な接続において一定の厚さを保つ必要がある。そのため、第１タッチ電極ＴＸおよび第２タッチ電極ＲＸを配置する工程で、同一材質の金属を用いて共に配置し、必要とされる厚さを確保することができる。また、パッド電極ＰＥとダッチセンサとの間の電気的な接続のための配線電極を同時に配置することができる。
第１タッチ電極ＴＸおよび第２タッチ電極ＲＸのタッチ信号の均一性を改善するため、保護層ＰＡＣ上にバリア層ＢＲを配置する。バリア層ＢＲを配置するとき、基板の外側で膜の浮き上がりが発生するが、それを制御するためには、バリア層ＢＲにプラズマ処理を施す必要がある。
保護層ＰＡＣにある開口領域ＯＰの内側面の保護層ＰＡＣは、接着層ＡＬ、またはディスプレイ基板ＤＳの基板ＰＩに対し、逆テーパ状の開口領域ＯＰであり得るが、これについては後述する。
第１パッド電極ＢＥは、保護層ＰＡＣの接着力を向上させるためのプラズマ処理過程で共にプラズマ処理され、第１パッド電極ＢＥのいずれか１つの層は、プラズマ処理された電極層であり得るが、詳細な説明は後述する。
図５ａないし図５ｅは、本発明の一実施例に係る一体型タッチディスプレイ装置の製造方法を説明するための概略的な断面図である。
以下、タッチセンサを含む一体型タッチディスプレイ装置の製造方法を説明するが、本明細書では、製造過程における不良が最小化されたパッド電極を構成する方法について詳細に説明する。
タッチセンサを含むタッチ基板ＴＳＰは、仮基板ＳＵＢを用いて構成する。レーザーなどを用いる後段のＬＬＯ工程に有利であることから、仮基板ＳＵＢには、ガラスなどの材質の基板が主に用いられる。
ガラス基板を仮基板ＳＵＢに用いる一体型タッチディスプレイ装置の製造方法では、ガラス基板上に犠牲層ＳＬを配置した後、保護層ＰＡＣを配置する。
犠牲層ＳＬには、水素化非晶質シリコン（ａ‐Ｓｉ：Ｈ）、または不純物がドープされた水素化非晶質シリコン（ａ‐Ｓｉ：Ｈ；ｎ＋、若しくはａ‐Ｓｉ：Ｈ；ｐ＋）を用いることができる。
犠牲層ＳＬの水素は仮基板ＳＵＢのシリコンと結合するが、レーザーを照射すると、犠牲層ＳＬの水素と仮基板ＳＵＢのシリコンとの結合が切れるので、仮基板ＳＵＢの分離が容易となる。
犠牲層ＳＬ上には保護層ＰＡＣを配置する。保護層ＰＡＣは、フォトアクリル系の有機絶縁膜の材質が主に用いられる。保護層ＰＡＣを配置するに当たり、複数の開口領域ＯＰを有するようにする。開口領域ＯＰは、保護層ＰＡＣの一部を除去して設けられるが、ドライ、またはウェットエッチングを利用することができる。保護層ＰＡＣは、仮基板ＳＵＢに対し、テーパ状である。すなわち、仮基板ＳＵＢを基準にしたときに、開口領域ＯＰの上部領域が、開口領域ＯＰの下部領域より大きい幅を有する。
保護層ＰＡＣ上には第１パッド電極ＢＥを配置する。第１パッド電極ＢＥは、モリブデン（Ｍｏ）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｈｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、Ｍｏ／ＡｌおよびＭｏ／Ａｌ／Ｍｏのような単一、または多重金属の複数層にすることができる。第１パッド電極ＢＥは、保護層ＰＡＣに配置された開口領域ＯＰを覆うように配置することができる。後で説明するが、単一のパット電極は、複数の開口領域ＯＰをそれぞれ覆う複数の第１パッド電極ＢＥを含むことができる。すなわち、隣接した開口領域ＯＰに形成された第１パッド電極ＢＥは、互いに離隔される。
その後、保護層ＰＡＣ上にプラズマ処理を行い、界面における接着力を向上させる。そのとき、開口領域ＯＰに配置された第１パッド電極ＢＥもプラズマ処理される。プラズマ処理は、アルゴン（Ａｒ）、酸素（Ｏ２）、水素（Ｈ２）および窒素（Ｎ２）など、イオン化したガスを用いるが、これは、保護層ＰＡＣおよび第１パッド電極ＢＥ上に配置されるバリア層ＢＲおよび第２パッド電極ＰＥとの接着力を向上させ、フレキシブルな環境下における不良発生の問題を最小化するためである。すなわち、保護層ＰＡＣの表面および第１パッド電極ＢＥの表面がプラズマ処理されることにより、保護層ＰＡＣとバリア層ＢＲとの接合力、および第１パッド電極ＢＥと第２パッド電極ＴＥとの接合力が向上する。言い換えると、タッチ基板ＴＳＰとディスプレイ基板ＤＳＰを貼り合わせた状態で、最も外側に位置する第１パッド電極ＢＥの下面、すなわち、第１パッド電極ＢＥとこれに隣接した第２パッド電極ＴＥの上面との界面がプラズマ処理される。
一方、開口領域ＯＰによって露出された領域を覆うよう、第１パッド電極ＢＥを配置した後、プラズマ処理を行うことで、仮基板ＳＵＢ上にある犠牲層ＳＬがプラズマに露出されることを最小化し、犠牲層ＳＬにレーザーを照射するＬＬＯ工程に対する影響を最小化することができる。
前述した構成において、第１パッド電極ＢＥと保護層ＰＡＣの配置順番は、入れ替わってもよい。その場合、犠牲層ＳＬ上に第１パッド電極ＢＥを配置した後、保護層ＰＡＣを配置する。保護層ＰＡＣに、前記第１パッド電極ＢＥと対向するコンタクトホールを形成して開口領域ＯＰを設けることができ、その後、プラズマ処理を行うと、第１パッド電極ＢＥと保護層ＰＡＣの配置順番が変わっても同じ効果を得ることができる。
第１パッド電極ＢＥと保護層ＰＡＣの配置順番は選択的に変えることができ、配置順番によって開口領域ＯＰの内側面に第１パッド電極ＢＥが配置され得る。先に第１パッド電極ＢＥを配置する場合、導電ボールを用いる回路基板との接続において、さらに安定した電気的な接続特性が得られるというメリットがあり、先に保護層ＰＡＣを配置する場合は、第１パッド電極ＢＥの上部に配置されるタッチセンサから延長して配置される他の電極との電気的な接続性をさらに向上することができるというメリットがある。
第１タッチ電極ＴＸおよび第２タッチ電極ＲＸのタッチ信号の均一性を改善するため、保護層ＰＡＣ上にバリア層ＢＲを配置する。バリア層ＢＲのあるタッチ基板ＴＳＰの外側において、前記バリア層ＢＲと犠牲層ＳＬとが直接当たる部分で膜の浮き上がりが発生し得る。それを制御するため、保護層ＰＡＣを配置した後、プラズマ処理を行う。
例えば、バリア層ＢＲは、保護層ＰＡＣの上面および側面に対応して形成される。その結果、開口領域ＯＰにおいて、第１パッド電極ＢＥの両端はバリア層ＢＲによって覆われ、第１パッド電極ＢＥの中央は露出される。バリア層ＢＲは省略してもよい。
続いて、第１タッチ電極ＴＸ、第２パッド電極ＴＥ、第２タッチ電極ＲＸ、および第３パッド電極ＲＥを配置する。第１タッチ電極ＴＸおよび第２タッチ電極ＲＸは、第１絶縁層ＩＬＤによって絶縁され、第２パッド電極ＴＥと第３パッド電極ＲＥは、互いに接触し、パッド電極ＰＥを構成する。
すなわち、バリア層ＢＲを形成した後、第１タッチ電極ＴＸと第２パッド電極ＴＥを形成する。第１タッチ電極ＴＸと第２パッド電極ＴＥは、同一物質からなり、互いに離隔される。第２パッド電極ＴＥは、開口領域ＯＰにおいて第１パッド電極ＢＥと接触する。
次に、第１タッチ電極ＴＸを覆いながら、第２パッド電極ＴＥを露出する第１絶縁層ＩＤＬを形成する。第２パッド電極ＴＥの縁部は、第１絶縁層ＩＬＤによって覆われることができる。
続いて、第１タッチ電極ＴＸに対応する第２タッチ電極ＲＸを第１絶縁層ＩＬＤ上に形成し、第２タッチ電極ＲＸから延長した第３パッド電極ＲＥを第２パッド電極ＴＥ上に形成する。パッド電極ＰＥは、開口領域ＯＰにおいて、第１ないし第３パッド電極ＢＥ、ＴＥ、ＲＥが積層された三層構造を有し、開口領域ＯＰ間の保護層ＰＡＣ上において、第２パッド電極ＴＥと第３パッド電極ＲＥが積層された二層構造を有する。
第１タッチ電極ＴＸ、第２パッド電極ＴＥ、第２タッチ電極ＲＸ、および第３パッド電極ＲＥのそれぞれは、Ａｌ、ＡｌＮｄ、Ｍｏ、ＭｏＴｉ、Ｃｕ、またはＣｒのような金属層と、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、またはＧＺＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ‐ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）のような透明導電層との二層に形成してもよく、金属層または透明導電層の単層に形成してもよい。単層に形成する場合、メッシュ形状の金属物質で形成することもできる。
その後、第２絶縁層Ｐａｓｓｉを配置して電極層を保護すると同時に、平坦化させる。
次に、図５ｄおよび図５ｅを参照し、仮基板ＳＵＢを除去する過程を説明する。
接着層ＡＬを介し、タッチ基板ＴＳＰとディスプレイ基板ＤＳＰを貼り合わせる。接着層ＡＬには、エポキシ系接着剤を用いることができる。すなわち、タッチ基板ＴＳＰの第２絶縁層Ｐａｓｓｉがディスプレイ基板ＤＳＰに向けるよう、タッチ基板ＴＳＰとディスプレイ基板ＤＳＰが接合される。
両基板ＴＳＰ、ＤＳＰを貼り合わせた後、仮基板ＳＵＢの裏面にレーザーを照射する。それにより、犠牲層ＳＬの非晶質シリコンで脱水素化が起こると、犠牲層ＳＬの表面の接着力が減少することになる。その結果、犠牲層ＳＬが保護層ＰＡＣから分離される。その後、酸溶液などを用いたウェットエッチングで保護層ＰＡＣの表面に残留した犠牲層ＳＬを除去することができる。
そのとき、レーザーは、ＤＰＳＳ（Ｄｉｏｄｅ Ｐｕｍｐｅｄ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ）レーザー、またはエキシマレーザーなどを用いることができる。
以上、図面を参照し、本発明の実施例をさらに詳細に説明したが、本発明が必ずかかる実施例に限定されるものではない。本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で様々に変形・実施することができる。よって、本明細書に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであって、かかる実施例により、本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。そのため、以上で記述した実施例は、あらゆる面で例示的なものであって、限定的なものとして理解してはならない。また、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
１００…一体型タッチディスプレイ装置
ＴＳＰ…タッチ基板
ＤＳＰ…ディスプレイ基板
ＴＰ１、ＴＰ２…タッチパッド部
ＤＰ…データパッド部
ＰＥ…パッド電極
ＢＥ…第１パッド電極
ＴＥ…第２パッド電極
ＲＥ…第３パッド電極
ＴＸ…第１タッチ電極
ＲＸ…第２タッチ電極

Claims (9)

  1. 仮基板上に犠牲層を配置する工程と、
    前記犠牲層上に保護層を配置し、前記保護層を開口するパッド領域を定義する工程と、
    前記パッド領域に対応するように、および前記パッド領域の内側面を満たすように第１パッド電極を配置する工程と、
    前記保護層をプラズマ処理する工程と、
    前記保護層および前記第１パッド電極上にタッチ電極および第２パッド電極を配置する工程と、
    前記仮基板と対向するディスプレイ基板とを貼り合わせる工程と、
    前記仮基板を除去する工程とを含む、一体型タッチディスプレイ装置の製造方法。
  2. 前記仮基板を除去する工程は、前記犠牲層にレーザーを照射し、前記犠牲層の接着力を減少させる工程を含む、請求項１に記載の一体型タッチディスプレイ装置の製造方法。
  3. 前記犠牲層上に前記保護層を配置し、前記保護層を開口する前記パッド領域を定義する工程は、前記保護層に複数のコンタクトホールを配置する工程を含む、請求項１に記載の一体型タッチディスプレイ装置の製造方法。
  4. 前記複数のコンタクトホールは、五角形状、または六角形状である、請求項３に記載の一体型タッチディスプレイ装置の製造方法。
  5. 前記保護層をプラズマ処理する工程は、Ａｒ、Ｏ２、Ｈ２、Ｎ２の中から選択されたガスのプラズマを使用し、
    露出された前記第１パッド電極も共にプラズマ処理する、請求項１に記載の一体型タッチディスプレイ装置の製造方法。
  6. 前記犠牲層上に前記保護層を配置し、前記保護層を開口する前記パッド領域を定義する工程と、
    前記パッド領域に前記第１パッド電極を配置する工程において、
    前記犠牲層上に前記第１パッド電極を配置した後、前記保護層を配置し、
    前記第１パッド電極を露出する前記パッド領域を配置する、請求項１に記載の一体型タッチディスプレイ装置の製造方法。
  7. 前記タッチ電極は、絶縁層によって絶縁された第１タッチ電極および第２タッチ電極を含み、
    前記第２パッド電極は、多層構造であって、前記第１タッチ電極および前記第２タッチ電極と同一材質の電極層を含み、
    前記第２パッド電極は、前記第１タッチ電極、または前記第２タッチ電極と電気的に接続された、請求項１に記載の一体型タッチディスプレイ装置の製造方法。
  8. 多層で構成された前記第２パッド電極の少なくとも１つの層は、前記第１タッチ電極が延長した電極層である、請求項７に記載の一体型タッチディスプレイ装置の製造方法。
  9. 多層で構成された前記第２パッド電極の少なくとも１つの層は、前記第２タッチ電極が延長した電極層である、請求項７に記載の一体型タッチディスプレイ装置の製造方法。
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