KR102398678B1 - 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역과 상기 표시 영역 주변의 주변 영역을 포함하는 기판, 상기 표시 영역에 위치하는 표시 부재, 상기 주변 영역에 위치하는 댐, 상기 댐과 상기 표시 부재를 덮는 박막 봉지층, 상기 박막 봉지층 위에 위치하는 터치 센서, 그리고, 상기 박막 봉지층과 상기 터치 센서 사이에 위치하며 제1 영역 및 제2 영역을 가지는 제1 절연막을 포함하고, 상기 제1 영역의 유전율은 상기 제2 영역의 유전율보다 낮고, 상기 제1 영역은 상기 댐과 상기 터치 센서 사이에 위치한다.

Description

표시 장치 및 그 제조 방법{DISPLAY DEVICE INCLUDING TOUCH SENSOR ANE MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 개시는 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치 센서를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법에 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. 내장형(on-cell type) 터치 센서는 자체 기판을 포함하지 않으며, 표시 장치의 어느 한 구성요소 위에 감지 전극들을 직접 형성한다.
터치 센서는 표시 영역에 위치하는 감지 전극과 주변 영역에 위치하며 구동 회로에 연결되는 연결 배선을 포함한다. 연결 배선이 위치하는 주변 영역에는 표시 영역에 형성된 유기물이 과도포되어 주변 영역으로 유출되는 것을 방지하기 위한 적어도 하나 이상의 댐이 형성된다. 이러한 댐과 연결 배선이 중첩하는 경우, 댐과 연결 배선 사이에 위치하는 박막 봉지층의 두께가 얇아지게 된다. 따라서, 댐 위에 위치하는 캐소드 전극과 연결 배선간의 기생 커패시턴스가 증가하게 되어 화소 불량이 발생하기 쉽다. 또한, 이를 방지하기 위해 박막 봉지층의 두께를 증가시키는 경우에는 제조 비용이 증가하게 된다.
일 실시예는 제품 불량을 최소화하고, 제조 비용을 절감할 수 있는 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역과 상기 표시 영역 주변의 주변 영역을 포함하는 기판, 상기 표시 영역에 위치하는 표시 부재, 상기 주변 영역에 위치하는 댐, 상기 댐과 상기 표시 부재를 덮는 박막 봉지층, 상기 박막 봉지층 위에 위치하는 터치 센서, 그리고, 상기 박막 봉지층과 상기 터치 센서 사이에 위치하며 제1 영역 및 제2 영역을 가지는 제1 절연막을 포함하고, 상기 제1 영역의 유전율은 상기 제2 영역의 유전율보다 낮고, 상기 제1 영역은 상기 댐과 상기 터치 센서 사이에 위치한다.
상기 터치 센서는 상기 표시 영역에 위치하는 감지 전극, 상기 주변 영역에 위치하는 연결 배선을 포함하고, 상기 연결 배선은 상기 댐과 평면상 중첩하며, 상기 제1 영역은 상기 댐과 상기 연결 배선 사이에 위치할 수 있다.
상기 제1 영역은 상기 연결 배선의 일부와 평면상 중첩할 수 있다.
상기 감지 전극은 복수개의 제1 세선을 포함하고, 상기 연결 배선은 복수개의 제2 세선을 포함하며, 상기 복수개의 제1 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지고, 상기 복수개의 제2 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지며, 상기 제2 세선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩할 수 있다.
상기 감지 전극, 상기 연결 배선 및 상기 제1 절연막을 덮는 제2 절연막, 상기 제2 절연막 위에 위치하며, 상기 감지 전극 및 상기 연결 배선과 연결되는 보조 배선, 상기 보조 배선 및 상기 제2 절연막을 덮는 제3 절연막을 더 포함하고, 상기 보조 배선은 복수개의 제3 세선을 포함하며, 상기 복수개의 제3 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지며, 상기 제3 세선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩할 수 있다.
상기 제1 영역은 상기 표시 부재와 상기 감지 전극 사이에 더 위치하고, 상기 제1 영역은 상기 감지 전극과 평면상 중첩할 수 있다.
상기 제1 세선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩할 수 있다.
상기 표시 부재는 트랜지스터, 상기 트랜지스터에 연결되는 유기 발광 다이오드를 포함하고, 상기 유기 발광 다이오드는 서로 마주 보는 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 댐 위에 위치하며, 상기 제1 영역은 상기 댐 위에 위치하는 상기 제2 전극과 중첩할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 기판 위에 표시 부재를 형성하고, 상기 표시 부재를 덮는 박막 봉지층을 형성하는 단계, 상기 박막 봉지층 위에 제1 절연막을 형성하는 단계, 상기 제1 절연막을 패터닝하여 개구부를 형성하는 단계, 상기 개구부에 도전층을 채우고 평탄화하는 단계, 상기 제1 절연막 및 상기 도전층 위에 터치 센서를 형성하는 단계, 상기 도전층을 제거하는 단계, 상기 터치 센서 위에 제2 절연막을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제2 절연막의 유전율은 상기 제1 절연막의 유전율보다 낮을 수 있다.
상기 제2 절연막은 상기 개구부를 채워 상기 제1 절연막의 제1 영역을 형성하고, 상기 제1 영역의 유전율은 상기 제1 절연막의 나머지 영역인 제2 영역의 유전율보다 낮을 수 있다.
상기 기판은 표시 영역과 상기 표시 영역 주변의 주변 영역을 포함하고, 상기 터치 센서는 상기 표시 영역에 위치하는 감지 전극, 상기 주변 영역에 위치하는 연결 배선을 포함하며, 상기 연결 배선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩할 수 있다.
상기 감지 전극은 복수개의 제1 세선을 포함하고, 상기 연결 배선은 복수개의 제2 세선을 포함하며, 상기 복수개의 제1 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지고, 상기 복수개의 제2 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지며, 상기 제2 세선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩할 수 있다.
상기 제2 절연막은 상기 개구부를 채우지 않고, 상기 개구부는 상기 제1 절연막의 제1 영역을 형성할 수 있다.
또한, 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 기판 위에 표시 부재를 형성하고, 상기 표시 부재를 덮는 박막 봉지층을 형성하는 단계, 상기 박막 봉지층 위에 제1 절연막을 형성하는 단계, 상기 제1 절연막을 패터닝하여 개구부를 형성하는 단계, 상기 제1 절연막 위에 유기막을 형성하는 단계, 상기 유기막을 전면 노광하여 상기 개구부에 채워진 유기막을 평탄화하는 단계, 상기 제1 절연막 및 상기 유기막 위에 터치 센서를 형성하는 단계, 상기 터치 센서 위에 제2 절연막을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기막의 유전율은 상기 제1 절연막의 유전율보다 낮다.
상기 유기막은 상기 개구부를 채워 상기 제1 절연막의 제1 영역을 형성하고, 상기 제1 영역의 유전율은 상기 제1 절연막의 나머지 영역인 제2 영역의 유전율보다 낮을 수 있다.
상기 기판은 표시 영역과 상기 표시 영역 주변의 주변 영역을 포함하고, 상기 터치 센서는 상기 표시 영역에 위치하는 감지 전극, 상기 주변 영역에 위치하는 연결 배선을 포함하며, 상기 연결 배선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩할 수 있다.
상기 감지 전극은 복수개의 제1 세선을 포함하고, 상기 연결 배선은 복수개의 제2 세선을 포함하며, 상기 복수개의 제1 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지고, 상기 복수개의 제2 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지며, 상기 제2 세선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 터치 센서의 연결 배선에 의한 기생 커패시턴스를 최소화하여 제품 불량을 방지할 수 있다.
또한, 박막 봉지층의 두께를 최소화하여 제조 비용을 절감할 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 연결 배선의 부분 평면도이다.
도 5는 도 2의 V-V'선 및 도 4의 V'-V"선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 6은 도 2의 표시 부재의 부분 확대 단면도이다.
도 7 내지 도 11은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도이다.
도 12 및 도 13은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
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, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 발명이 없는 한 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분의 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, "~ 상에" 또는 "~ 위에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것을 의미하며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하지 않는다.
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 2는 도 1의 제1 감지 전극의 부분 평면도이고, 도 3은 도 1의 제2 감지 전극의 부분 평면도이며, 도 4는 도 1의 연결 배선의 부분 평면도이다. 도 5는 도 2의 V-V'선 및 도 4의 V'-V"선을 따라 잘라 도시한 단면도이며, 도 6은 도 5의 표시 부재의 부분 확대 단면도이다.
도 1 및 도 5에 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.
도 5에 도시한 바와 같이, 표시 패널(100)은 기판(10), 기판(10) 위에 위치하는 표시 부재(20)를 포함한다.
기판(10)은 영상이 표시되는 표시 영역(DA), 표시 영역 주변의 주변 영역(PA)을 포함한다. 기판(10)은 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 기판이나, 스테인리스 강 등으로 이루어진 금속성 기판일 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 표시 부재(20)에서, 기판(10) 위에 버퍼층(120)이 위치한다. 버퍼층(120)은 다결정 규소를 형성하기 위한 결정화 공정 시 기판(110)으로부터 불순물을 차단하여 다결정 규소의 특성을 향상시키고, 기판(110)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 위치한다. 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 위치한다. 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 위치한다. 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 6에 도시한 박막 트랜지스터(TFT)는 구동 박막 트랜지스터이며, 평탄화막(180)으로 덮인다.
평탄화막(180) 위에 제1 전극인 화소 전극(191)이 위치한다. 화소 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 화소 전극(191) 위에 화소 정의막(350)이 위치한다. 화소 정의막(350)은 개구부를 형성하여 발광층(192)이 위치할 화소 전극(191)의 중앙부를 노출시킨다.
화소 전극(191) 위에 발광층(192)이 위치하고, 발광층(192)과 화소 정의막(350) 위에 제2 전극인 공통 전극(193)이 위치한다. 공통 전극(193)은 화소별 구분 없이 표시 패널(100) 전체에 형성된다. 화소 전극(191)과 공통 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. 화소 전극(191), 발광층(192) 및 공통 전극(193)은 함께 유기 발광 다이오드(OLED)를 이룬다. 화소 전극(191)은 반사막으로 형성될 수 있고, 공통 전극(193)은 투명막 또는 반투명막으로 형성될 수 있다. 발광층(192)에서 방출된 빛은 화소 전극(191)에서 반사되고, 공통 전극(193)을 투과하여 외부로 방출된다. 이때 공통 전극(193)이 반투명막으로 형성되는 경우, 화소 전극(191)에서 반사된 빛의 일부는 공통 전극(193)에서 재반사되며, 공진 구조를 이루어 광 추출 효율을 높인다.
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. 예를 들어, 박막 봉지층(30)은 공통 전극(193) 위에 순차적으로 적층된 캡핑층(31), 제1 무기막(32), 유기막(33), 및 제2 무기막(34)을 포함할 수 있다.
캡핑층(31)은 LiF를 포함할 수 있고, 제1 무기막(32)과 제2 무기막(34)은 Al2O3, SiNx, 및 SiO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 유기막(33)은 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.
도 5에 도시한 바와 같이, 주변 영역(PA)에는 댐(130)이 위치할 수 있다. 댐(130)은 박막 봉지층(30)을 이루는 유기물이 과도포되는 경우 발생하는 유기물의 유출을 방지하기 위해 주변 영역(PA)에 형성된다. 본 실시예에서는 하나의 댐(130)만을 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 개수의 댐(130)이 위치할 수 있다. 박막 봉지층(30)은 댐(130)을 덮으며, 댐(130) 위에 위치한다.
이러한 박막 봉지층(30) 위에 터치 센서(200)가 위치한다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 터치 센서(200)는 표시 영역(DA)에 위치하는 감지 전극(241, 242), 표시 영역(DA) 바깥의 주변 영역(PA)에 위치하는 연결 배선(247, 248)을 포함할 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.
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 연결하는 복수개의 제1 연결부(241b)를 포함할 수 있다. 제1 감지 전극(241)은 제2 방향(Y) 좌표값을 감지하기 위한 제1 터치 신호가 전달되는 Tx 터치 전극(transmitter 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 Rx 터치 전극(receiver 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.
제1 감지 전극(241)과 제2 감지 전극(242)은 서로 다른 층에 형성될 수 있다. 평면 상에서 제1 감지 셀(241a)과 제2 감지 셀(242a)은 서로 이웃하고, 제1 연결부(241b)와 제2 연결부(242b)는 서로 중첩되나 절연층에 의해 절연될 수 있다.
감지 전극(241, 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.
터치 센서(200)는 그물(mesh) 모양으로 형성될 수 있다. 즉, 감지 전극(241, 242)은 복수개의 제1 세선(fine line)(41)으로 이루어질 수 있으며, 연결 배선(247, 248)은 복수개의 제2 세선(42)으로 이루어질 수 있다. 도 4에는 제1 연결 배선(247)이 복수개의 제2 세선(42)으로 이루어진 구조만 도시되어 있으나, 제2 연결 배선(248)도 제1 연결 배선(247)과 동일하게 복수개의 제2 세선(42)으로 이루질 수 있다.
이와 같이, 감지 전극(241, 242)은 복수개의 제1 세선(41)으로 이루어져 그물 모양을 가지므로, 표시 부재(20)에서 방출되는 빛을 차단하지 않으며, 공통 전극(193)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 5에 도시한 바와 같이, 박막 봉지층(30)과 터치 센서(200) 사이에는 제1 절연막(210)이 위치한다. 제1 절연막(210)은 제2 세선(42)의 일부와 중첩하는 제1 영역(211), 제1 영역(211) 외의 영역인 제2 영역(212)을 포함할 수 있다. 제1 영역(211)의 유전율은 제2 영역(212)의 유전율보다 낮을 수 있다. 예컨대, 제1 영역(211)은 7.7 보다 작은 저유전율을 가지며, 제2 영역(212)은 7.7 이상의 고유전을 가진다. 제1 영역(211)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 등의 무기물로 형성될 수 있으며, 제2 영역(212)은 유기물로 형성될 수 있다.
주변 영역(PA)에 위치하는 댐(130)과 연결 배선(247)은 평면상 서로 중첩할 수 있다. 이 경우, 제1 영역(211)은 댐(130)과 연결 배선(247) 사이에 위치할 수 있다. 도 4에서는 제1 영역(211)이 평면상 사각 고리 형상으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 또한, 도 4에서는 하나의 사각 고리 형상의 제1 영역(211)이 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 복수개의 사각 고리 형상이 반복적으로 배치되는 제1 영역(211)도 가능하다.
따라서, 저유전율을 가지는 제1 영역(211)이 댐(130) 위에 위치하는 공통 전극(193)과 연결 배선(247) 사이에 위치하게 되므로, 공통 전극(193)과 연결 배선(247)간의 기생 커패시턴스를 최소화시킬 수 있다. 따라서, 터치 센서(200)의 연결 배선(247)에 의한 기생 커패시턴스를 최소화하여 제품 불량을 방지할 수 있다. 또한, 기생 커패시턴스를 최소화하기 위해 박막 봉지층(30)의 두께를 증가시키기 않아도 되므로, 박막 봉지층(30)의 두께를 최소화하여 제조 비용을 절감할 수 있다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 감지 전극(241), 연결 배선(247) 및 제1 절연막(210) 위에는 제2 절연막(220)이 위치하여 감지 전극(241), 연결 배선(247) 및 제1 절연막(210)을 덮을 수 있다. 제2 절연막(220)은 유기물로 형성될 수 있다.
제2 절연막(220) 위에는 저항 감소를 위한 보조 배선(249)이 위치할 수 있다. 보조 배선(249)은 감지 전극(241) 및 연결 배선(247)과 연결될 수 있다. 보조 배선(249)은 감지 전극(241) 및 연결 배선(247)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
보조 배선(249)은 복수개의 제3 세선(43)으로 이루어질 수 있으며, 복수개의 제3 세선(43)은 서로 연결되어 그물 모양을 가질 수 있다. 이러한 제3 세선(43)은 제2 세선(42)과 중첩하므로, 결과적으로 제1 영역(211)과 평면상 중첩할 수 있다. 도 5에서는 설명의 편의를 위해, 보조 배선(249)과 연결되는 터치 센서(200)로서, 제1 감지 전극(241)과 제1 연결 배선(247)만을 도시하였다.
보조 배선(249) 및 제2 절연막(220) 위에는 제3 절연막(240)이 위치하여 보조 배선(249) 및 제2 절연막(220)을 덮을 수 있다.
상기 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대해 이하에서 도면을 참고로 상세히 설명한다.
도 7 내지 도 11은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도이다.
우선, 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이, 기판(10) 위에 표시 부재(20)를 형성한다. 기판(10) 위의 주변 영역(PA)에는 댐(130)이 형성되고, 댐(130) 위에는 공통 전극(193)이 형성된다. 그리고, 표시 부재(20) 및 댐(130)을 덮는 박막 봉지층(30)을 형성한다. 그리고, 박막 봉지층(30) 위에 제1 절연막(210)을 형성한다. 그리고, 제1 절연막(210)을 패터닝하여 개구부(210a)를 형성한다. 그리고, 제1 절연막(210) 위에 도전층(50)을 형성한다. 도전층(50)은 CMP 공정을 진행하기 용이한 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 그리고, CMP 공정을 진행하여 도전층(50)을 평탄화하여 도전층(50)의 상부면이 제1 절연막(210)의 상부면과 일치하도록 만든다.
다음으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 절연막(210) 및 도전층(50) 위에 터치 센서(200)의 연결 배선(247)를 형성한다. 개구부(210a)가 도전층(50)에 의해 채워진 상태이므로, 도전층(50) 위에 연결 배선(247)이 용이하게 형성될 수 있다.
다음으로, 도 9에 도시한 바와 같이, 식각 공정을 진행하여 개구부(210a)에 채워진 도전층(50)을 제거한다. 따라서, 개구부(210a)는 빈 공간으로 남게 된다.
다음으로, 도 10에 도시한 바와 같이, 연결 배선(247) 위에 제2 절연막(220)을 형성한다. 제2 절연막(220)은 유기물을 포함할 수 있다. 제2 절연막(220)의 유전율은 제1 절연막(210)의 유전율보다 낮을 수 있다. 이 때, 제2 절연막(220)이 저점도의 유기물을 포함하는 경우에는 유동성이 높아 유기물의 일부는 아래로 흘려내려가서 개구부(210a)를 채우게 된다. 따라서, 제2 절연막(220)에 의해 채워진 개구부(210a)는 제1 절연막(210)의 제1 영역(211)에 해당하게 된다.
또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 제2 절연막(220)이 고점도의 유기물을 포함하는 경우에는 유동성이 낮아 유기물이 개구부(210a)를 채우지 못하게 된다. 이 때는 빈 공간이 개구부(210a)가 제1 절연막(210)의 제1 영역(211)에 해당하게 된다.
상기와 같은 제조 방법으로 형성된 표시 장치는 저유전율을 가지는 제1 영역(211)이 댐(130) 위에 위치하는 공통 전극(193)과 연결 배선(247) 사이에 위치하게 되므로, 공통 전극(193)과 연결 배선(247)간의 기생 커패시턴스를 최소화시킬 수 있다.
한편, 상기 도 7 내지 도 11에 도시한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에서는 별도의 도전층으로 개구부를 채우고 연결 배선을 형성한 후 도전층을 제거하였으나, 별도의 유기막으로 개구부를 채우고 연결 배선을 형성하는 다른 실시예도 가능하다.
이하에서, 도 12 및 도 13을 참고하여, 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 12 및 도 13은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도이다.
우선, 도 5 및 도 12에 도시한 바와 같이, 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 기판(10) 위에 표시 부재(20)를 형성한다. 기판(10) 위의 주변 영역(PA)에는 댐(130)이 형성되고, 댐(130) 위에는 공통 전극(193)이 형성된다. 그리고, 표시 부재(20) 및 댐(130)을 덮는 박막 봉지층(30)을 형성한다. 그리고, 박막 봉지층(30) 위에 제1 절연막(210)을 형성한다. 그리고, 제1 절연막(210)을 패터닝하여 개구부(210a)를 형성한다. 그리고, 제1 절연막(210) 위에 유기막(2)을 형성한다. 유기막(2)은 개구부(210a)를 채우게 된다.
다음으로, 도 13에 도시한 바와 같이, 유기막을 전면 노광하여 유기막의 일부를 전면적으로 제거한다. 따라서, 개구부에 채워진 유기막을 제외하고 나머지 유기막은 모두 제거되므로, 제1 절연막이 외부로 노출된다. 따라서, 유기막의 상부면이 제1 절연막의 상부면과 일치하게 된다. 이러한 유기막은 제1 절연막의 제1 영역에 해당하게 된다.
다음으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 절연막(210) 및 유기막(2) 위에 터치 센서(200)의 연결 배선(247)를 형성한다. 개구부(210a)가 유기막(2)에 의해 채워진 상태이므로, 유기막(2) 위에 연결 배선(247)이 용이하게 형성될 수 있다. 그리고, 연결 배선(247) 위에 제2 절연막(220)을 형성한다.
상기와 같은 제조 방법으로 형성된 표시 장치는 저유전율을 가지는 제1 영역(211)이 댐(130) 위에 위치하는 공통 전극(193)과 연결 배선(247) 사이에 위치하게 되므로, 공통 전극(193)과 연결 배선(247)간의 기생 커패시턴스를 최소화시킬 수 있다.
한편, 상기 도 1 내지 도 6에 도시된 일 실시예에서는 제1 절연막의 제1 영역이 연결 배선과 중첩하였으나, 제1 영역이 연결 배선뿐만 아니라 감지 전극과도 중첩하는 영역에 위치하는 다른 실시예도 가능하다.
이하에서, 도 14를 참고하여, 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 14는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 14에 도시된 다른 실시예는 도 5에 도시된 일 실시예와 비교하여 제1 영역의 구조만을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.
도 14에 도시한 바와 같이, 다른 실시예에 따른 표시 장치는 박막 봉지층(30)과 터치 센서(200) 사이에 제1 절연막(210)이 위치한다. 제1 절연막(210)은 제1 세선(41) 및 제2 세선(42)의 일부와 중첩하는 제1 영역(211), 제1 영역(211) 외의 영역인 제2 영역(212)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 영역(211)은 표시 영역(DA)의 표시 부재(20)와 감지 전극(241) 사이에 위치하고, 주변 영역(PA)의 댐(130)과 연결 배선(247) 사이에 위치할 수 있다. 제1 영역(211)의 유전율은 제2 영역(212)의 유전율보다 낮을 수 있다.
따라서, 저유전율의 제1 영역(211)은 감지 전극(241)의 제1 세선(41)과 평면상 중첩하므로, 표시 부재(20)에 위치한 공통 전극(193)과의 기생 커패시턴스를 최소화할 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
10: 기판 20: 표시 부재
41: 제1 세선 42: 제2 세선
100: 표시 패널 130: 댐
200: 터치 센서 210: 제1 절연막
211: 제1 영역 212: 제2 영역
220: 제2 절연막 230: 제2 절연막
241, 242: 감지 전극 247, 248: 연결 배선

Claims (17)

  1. 표시 영역과 상기 표시 영역 주변의 주변 영역을 포함하는 기판,
    상기 표시 영역에 위치하는 표시 부재,
    상기 주변 영역에 위치하는 댐,
    상기 댐과 상기 표시 부재를 덮는 박막 봉지층,
    상기 박막 봉지층 위에 위치하는 터치 센서, 그리고
    상기 박막 봉지층과 상기 터치 센서 사이에 위치하며 제1 영역 및 제2 영역을 가지는 제1 절연막
    을 포함하며,
    상기 제1 영역의 유전율은 상기 제2 영역의 유전율보다 낮고,
    상기 제1 영역은 상기 댐과 상기 터치 센서 사이에 위치하고,
    상기 터치 센서는 상기 표시 영역에 위치하는 감지 전극 및 상기 주변 영역에 위치하는 연결 배선을 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 댐과 상기 연결 배선 사이에 위치하고,
    상기 제1 영역은 상기 연결 배선의 일부와 평면상 중첩하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결 배선은 상기 댐과 평면상 중첩하는 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 표시 영역과 상기 표시 영역 주변의 주변 영역을 포함하는 기판,
    상기 표시 영역에 위치하는 표시 부재,
    상기 주변 영역에 위치하는 댐,
    상기 댐과 상기 표시 부재를 덮는 박막 봉지층,
    상기 박막 봉지층 위에 위치하는 터치 센서, 그리고
    상기 박막 봉지층과 상기 터치 센서 사이에 위치하며 제1 영역 및 제2 영역을 가지는 제1 절연막
    을 포함하며,
    상기 제1 영역의 유전율은 상기 제2 영역의 유전율보다 낮고,
    상기 제1 영역은 상기 댐과 상기 터치 센서 사이에 위치하고,
    상기 터치 센서는 상기 표시 영역에 위치하는 감지 전극 및 상기 주변 영역에 위치하는 연결 배선을 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 댐과 상기 연결 배선 사이에 위치하고,
    상기 감지 전극은 복수의 제1 세선을 포함하고,
    상기 연결 배선은 복수의 제2 세선을 포함하고,
    상기 복수의 제1 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지고,
    상기 복수의 제2 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지고,
    상기 제2 세선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감지 전극, 상기 연결 배선 및 상기 제1 절연막을 덮는 제2 절연막,
    상기 제2 절연막 위에 위치하며, 상기 감지 전극 및 상기 연결 배선과 연결되는 보조 배선,
    상기 보조 배선 및 상기 제2 절연막을 덮는 제3 절연막을 더 포함하고,
    상기 보조 배선은 복수개의 제3 세선을 포함하며,
    상기 복수개의 제3 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지며,
    상기 제3 세선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩하는 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 표시 부재와 상기 감지 전극 사이에 더 위치하고,
    상기 제1 영역은 상기 감지 전극과 평면상 중첩하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 세선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩하는 표시 장치.
  8. 표시 영역과 상기 표시 영역 주변의 주변 영역을 포함하는 기판,
    상기 표시 영역에 위치하는 표시 부재,
    상기 주변 영역에 위치하는 댐,
    상기 댐과 상기 표시 부재를 덮는 박막 봉지층,
    상기 박막 봉지층 위에 위치하는 터치 센서, 그리고
    상기 박막 봉지층과 상기 터치 센서 사이에 위치하며 제1 영역 및 제2 영역을 가지는 제1 절연막
    을 포함하며,
    상기 제1 영역의 유전율은 상기 제2 영역의 유전율보다 낮고,
    상기 제1 영역은 상기 댐과 상기 터치 센서 사이에 위치하고,
    상기 표시 부재는 트랜지스터 및 상기 트랜지스터에 연결되는 유기 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 유기 발광 다이오드는 서로 마주보는 제1 전극 및 제2 전극, 그리고 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함하고,
    상기 제2 전극은 상기 댐 위에 위치하고,
    상기 제1 영역은 상기 댐 위에 위치하는 상기 제2 전극과 중첩하는 표시 장치.
  9. 기판 위에 표시 부재를 형성하고, 상기 표시 부재를 덮는 박막 봉지층을 형성하는 단계,
    상기 박막 봉지층 위에 제1 절연막을 형성하는 단계,
    상기 제1 절연막을 패터닝하여 개구부를 형성하는 단계,
    상기 개구부에 도전층을 채우고 평탄화하는 단계,
    상기 제1 절연막 및 상기 도전층 위에 터치 센서를 형성하는 단계,
    상기 도전층을 제거하는 단계,
    상기 터치 센서 위에 제2 절연막을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제2 절연막의 유전율은 상기 제1 절연막의 유전율보다 낮은 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 절연막은 상기 개구부를 채워 상기 제1 절연막의 제1 영역을 형성하고,
    상기 제1 영역의 유전율은 상기 제1 절연막의 나머지 영역인 제2 영역의 유전율보다 낮은 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판은 표시 영역과 상기 표시 영역 주변의 주변 영역을 포함하고,
    상기 터치 센서는 상기 표시 영역에 위치하는 감지 전극, 상기 주변 영역에 위치하는 연결 배선을 포함하며,
    상기 연결 배선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩하는 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 감지 전극은 복수개의 제1 세선을 포함하고, 상기 연결 배선은 복수개의 제2 세선을 포함하며, 상기 복수개의 제1 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지고, 상기 복수개의 제2 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지며, 상기 제2 세선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩하는 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제2 절연막은 상기 개구부를 채우지 않고, 상기 개구부는 상기 제1 절연막의 제1 영역을 형성하는 표시 장치의 제조 방법.
  14. 기판 위에 표시 부재를 형성하고, 상기 표시 부재를 덮는 박막 봉지층을 형성하는 단계,
    상기 박막 봉지층 위에 제1 절연막을 형성하는 단계,
    상기 제1 절연막을 패터닝하여 개구부를 형성하는 단계,
    상기 제1 절연막 위에 유기막을 형성하는 단계,
    상기 유기막을 전면 노광하여 상기 개구부에 채워진 유기막을 평탄화하는 단계,
    상기 제1 절연막 및 상기 유기막 위에 터치 센서를 형성하는 단계,
    상기 터치 센서 위에 제2 절연막을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 유기막의 유전율은 상기 제1 절연막의 유전율보다 낮은 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 유기막은 상기 개구부를 채워 상기 제1 절연막의 제1 영역을 형성하고,
    상기 제1 영역의 유전율은 상기 제1 절연막의 나머지 영역인 제2 영역의 유전율보다 낮은 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기판은 표시 영역과 상기 표시 영역 주변의 주변 영역을 포함하고,
    상기 터치 센서는 상기 표시 영역에 위치하는 감지 전극, 상기 주변 영역에 위치하는 연결 배선을 포함하며,
    상기 연결 배선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩하는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 감지 전극은 복수개의 제1 세선을 포함하고, 상기 연결 배선은 복수개의 제2 세선을 포함하며, 상기 복수개의 제1 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지고, 상기 복수개의 제2 세선은 서로 연결되어 그물 모양을 가지며, 상기 제2 세선은 상기 제1 영역과 평면상 중첩하는 표시 장치의 제조 방법.
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