KR102401401B1 - 터치 부재 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

터치 부재는 외부 터치 신호를 감지하고, 평면상에서 폴딩축을 중심으로 폴딩되는 폴딩 영역 및 폴딩 영역에 인접한 비 폴딩 영역으로 구분되고, 폴딩 영역에 배치된 제1 도전 패턴, 및 비 폴딩 영역에 배치된 제2 도전 패턴을 포함하고, 제1 도전 패턴 내부에는 공극(air gap)이 정의된다.

Description

터치 부재 및 이의 제조 방법{TOUCH MEMBER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 터치 부재 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 폴딩 특성이 향상된 터치 부재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
표시장치는 표시화면에 다양한 이미지를 표시하여 사용자에게 정보를 제공한다. 최근 휘어지는 플렉서블 표시 부재를 구비하여 폴딩 가능한 표시장치가 개발되고 있다. 또한, 최근 표시장치는 표시 부재와 터치 부재를 포함한 형태로 제공된다. 이에 따라, 터치 부재도 표시 부재에 대응하여 폴딩될 수 있다.
터치 부재는 터치 이벤트가 발생한 지점의 좌표정보를 획득하여 정보를 입력한다. 표시 부재는 터치 부재와 연결되어 상기 터치 부재로부터 입력된 정보에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.
폴더블 표시장치는 평판 표시장치와 달리, 종이처럼 접거나 말거나 휠 수 있다. 형상이 다양하게 변경될 수 있는 폴더블 표시장치는 휴대가 용이하고 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 신뢰성이 향상되면서도 터치 감도의 유지가 가능한 터치 부재 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재는 외부 터치 신호를 감지하고, 평면상에서 폴딩축을 중심으로 폴딩되는 폴딩 영역 및 상기 폴딩 영역에 인접한 비 폴딩 영역으로 구분되고, 상기 폴딩 영역에 배치된 제1 도전 패턴, 및 상기 비 폴딩 영역에 배치된 제2 도전 패턴을 포함하고, 상기 제1 도전 패턴 내부에는 공극(air gap)이 정의된다.
상기 제1 도전 패턴은, 제1 도전층, 상기 제1 도전층 상에 배치된 제2 도전층, 상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제3 도전층, 및 상기 제3 도전층 내부에 삽입되고, 단면상에서 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층으로부터 이격된 중간층을 포함하고, 상기 공극은 상기 중간층, 상기 제1 도전층, 및 상기 제3 도전층에 의해 에워싸일 수 있다.
상기 제3 도전층은, 상기 제1 도전층 및 상기 중간층 사이에 배치된 제1 부분, 및 상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이 및 상기 중간층과 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 상기 공극을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다.
상기 제2 부분은 상기 제1 부분의 측면에 마주하는 제1 측면 및 상기 제1 도전 패턴의 외측에 노출된 제2 측면을 포함하고, 상기 공극은 상기 제1 부분의 상기 측면, 상기 제1 측면, 상기 중간층의 하면, 및 상기 제1 층의 상면에 의해 정의될 수 있다.
상기 공극은 평면상에서 일 방향으로 연장된 라인 형상을 가질 수 있다.
상기 공극은 복수로 구비되고, 상기 복수의 공극들은 상기 제1 부분을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다.
상기 공극은 평면상에서 상기 제1 부분을 에워싸는 폐라인 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 부분 및 상기 공극은 평면상에서 상기 중간층에 의해 전면적으로 커버될 수 있다.
상기 제1 부분, 상기 공극, 및 상기 중간층은 각각 복수로 구비되고, 상기 복수의 중간층들 각각은 상기 복수의 제1 부분들 중 대응되는 제1 부분 상에 배치될 수 있다.
상기 복수의 중간층들 각각은 상기 대응되는 제1 부분 및 상기 대응되는 제1 부분에 인접한 적어도 하나의 공극을 평면상에서 전면적으로 커버할 수 있다.
상기 중간층은 무기물을 포함할 수 있다.
상기 중간층은 전도성 물질을 포함할 수 있다.
상기 중간층은 상기 제1 도전층 및 제2 도전층 중 적어도 어느 하나와 동일하고, 상기 제3 도전층과 상이한 물질로 구성될 수 있다.
상기 폴딩 영역은 상기 외부 터치 신호가 제공되는 제1 영역 및 상기 제1 영역에 인접한 제2 영역으로 구분될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재는 상기 제1 영역에 배치된 복수의 터치 패턴들을 포함하는 터치 셀, 상기 제2 영역에 배치된 복수의 패드들, 및 상기 제2 영역에 배치되고, 상기 터치 셀과 상기 패드들을 연결하는 복수의 구동 배선들을 포함하고, 상기 복수의 터치 전극들, 상기 복수의 패드들, 및 상기 복수의 구동 배선들 중 적어도 어느 하나는 상기 제1 도전 패턴일 수 있다.
상기 제2 도전 패턴은 상기 제1 도전 패턴과 동일한 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재 제조 방법은 제1 물질을 포함하는 제1 층, 상기 제1 층 상에 배치되고 제2 물질을 포함하는 제2 층, 상기 제2 층 상에 배치되고 제3 물질을 포함하는 제3 층을 포함하는 제1 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 패턴 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계, 상기 제3 층 중 상기 마스크 패턴에 비 중첩하는 부분을 식각하여 중간층을 형성하는 단계, 상기 제2 층 중 상기 중간층으로부터 노출된 부분을 식각하여 제1 부분을 형성하는 단계, 상기 마스크 패턴을 제거하는 단계, 상기 제1 층 중 상기 제1 부분으로부터 노출된 부분과 상기 중간층 상에 상기 제2 물질을 포함하는 제4 층을 형성하는 단계, 및 상기 제4 층 상에 상기 제1 물질을 포함하는 제5 층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 중간층은 평면상에서 상기 마스크 패턴과 정렬되고, 상기 제1 부분은 평면상에서 상기 중간층의 측면으로부터 내측으로 언더 컷(under-cut)되어 형성될 수 있다.
상기 제1 부분은 제1 식각 가스에 의해 식각되고, 상기 제1 부분의 상기 제1 식각 가스에 대한 식각비는 상기 중간층의 상기 제1 식각 가스에 대한 식각비보다 클 수 있다.
상기 제1 물질은 금속을 포함하고, 상기 제2 물질은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 및 실리콘 옥시 나이트라이드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 물질은 도전성 물질일 수 있다.
본 발명에 따르면, 도전 패턴의 형상은 유지하면서도 폴딩 특성이 향상된 터치 부재를 제공할 수 있다. 도전 패턴 내부에 공극을 정의하여 인가되는 폴딩 스트레스를 용이하게 해소시킬 수 있다. 이에 따라, 폴딩에 따른 강성이 확보되어 터치 부재의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재의 사시도들이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 단면도들이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재를 도시한 평면도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 자른 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도전 패턴들의 평면도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전 패턴의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재의 평면도이다.
도 8a는 도 7의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 자른 단면도이다.
도 8b는 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'를 따라 자른 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 사시도이다.
도 10a는 도 9에 도시된 터치 스크린 장치를 간략히 도시한 단면도이다.
도 10b는 터치 스크린 장치의 일 화소를 나타낸 등가 회로도이다.
도 11a 내지 도 11g는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재의 사시도이다. 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재의 사시도들이다. 도 1은 펼쳐진(unfolding) 상태의 터치패널(100)을 도시한 것이고, 도 2a 및 도 2b는 접힌(folding) 상태의 터치패널(100)을 도시한 것이다. 구체적으로, 도 2a에는 터치패널(100)이 인-폴딩(in-folding)된 상태를 도시하였고, 도 2b에는 터치 패널(100)이 아웃-폴딩(out-folding)된 상태를 도시하였다.
터치 패널(100)은 베이스 부재(10) 및 터치 부재(20)를 포함한다.
베이스 부재(10)는 터치 부재(20)가 배치되는 기저층일 수 있다. 예를 들어, 베이스 부재(10)는 하나의 절연 기판 또는 하나의 절연 필름일 수 있다.
또는, 베이스 부재(10)는 복수의 전기 소자 및 복수의 절연층들을 포함하는 패널일 수 있다. 베이스 부재(10)가 복수의 화소들을 포함하는 표시 부재인 경우, 터치 패널(100)은 터치 스크린 패널일 수 있다. 베이스 부재(10)는 다양한 실시예를 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
터치 부재(20)는 터치 패널(100)에 제공되는 외부 터치 신호를 감지한다. 터치 신호는 다양한 방식으로 제공될 수 있다. 도 1 및 도 2b에는 사용자의 신체 일부(예를 들어, 손가락)를 통해 입력되는 터치신호를 감지하는 실시예들을 도시하였다.
한편, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 터치 부재(20)에 제공되는 터치 신호는 어느 하나의 방식에 한정되지 않는다. 예를 들어, 터치 신호는 광학식, 접촉식, 또는 자기식 등의 방식으로 입력될 수 있다.
터치 부재(20)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면상에서 액티브 영역(AR) 및 주변 영역(NAR)으로 구분될 수 있다. 터치 신호가 액티브 영역(AR)에 인가되면, 터치 부재(20)는 터치 신호를 감지하여 활성화될 수 있다.
액티브 영역(AR)은 터치 부재(20)의 중심부에 정의된다. 액티브 영역(AR)에는 후술할 터치 셀이 배치될 수 있다. 터치 셀은 터치 부재(20)에 제공되는 터치 신호를 감지(sensing)한다.
터치 부재(20)는 다양한 방식에 의해 터치 신호를 감지할 수 있다. 예를 들어, 터치 부재(20)는 정전 용량 방식, 저항막 방식, 또는 좌표 인식 방식 등에 의해 구동될 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 기재한 것이고, 터치 부재(20)는 터치 신호를 감지할 수 있다면 다양한 방식에 따라 구동될 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
주변 영역(NAR)은 액티브 영역(AR)에 인접한다. 주변 영역(NAR)은 액티브 영역(AR)을 에워쌀 수 있다. 본 실시예에서, 주변 영역(NAR)은 액티브 영역(AR)을 에워싸는 프레임 형상으로 정의된다.
주변 영역(NAR)에는 터치 셀에 전기적 신호를 인가하거나, 터치 셀이 생성하는 전기적 신호를 외부에 전달하는 구동 배선들 및 패드들이 배치될 수 있다. 터치 셀, 구동 배선들, 및 패드들에 대해서는 후술하기로 한다.
한편, 터치 패널(100)은 소정의 방향으로 연장된 폴딩축을 중심으로 폴딩되거나, 언폴딩될 수 있다. 본 실시예에서, 터치 패널(100)에는 제2 방향(DR2)으로 연장된 폴딩축(FX)이 정의된다.
도 1 및 도 2a에 도시된 것과 같이, 터치 패널(100)은 폴딩축(FX)을 중심으로 인-폴딩될 수 있다. 이때, 액티브 영역(AR)은 외부에 노출되지 않는다. 터치 부재(20)는 베이스 부재(10)에 의해 커버되어 외부로부터 보호될 수 있다.
또는, 도 2b에 도시된 것과 같이, 터치 패널(100)은 폴딩축(FX)을 중심으로 아웃-폴딩될 수 있다. 이때, 액티브 영역(AR)이 외부로 노출되므로, 터치 패널(100)은 접힌 상태에서도 외부 터치 신호를 감지할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 단면도들이다. 도 3a는 도 1에 도시된 터치패널의 단면도이고, 도 3b는 도 2a에 도시된 터치패널의 단면도이고, 도 3c는 도 2b에 도시된 터치패널의 단면도이다.
본 실시예에서, 터치 부재(20)는 폴딩에 따라 복수의 영역들로 구분될 수 있다. 터치 부재(20)는 평면상에 배열된 제1 비 폴딩 영역(NFA1), 폴딩 영역(FA), 및 제2 비 폴딩 영역(NFA2)으로 구분될 수 있다. 본 실시예에서는 용이한 설명을 위해 터치 부재(20) 중 폴딩 영역(FA)에 중첩하는 부분을 빗금 처리하여 표시하였다.
폴딩 영역(FA)은 폴딩에 따른 폴딩 스트레스가 인가되는 영역이다. 폴딩 영역(FA)은 폴딩축(FX)과 중첩한다.
폴딩 스트레스가 인가된 부분은 변형을 통해 폴딩 스트레스를 해소할 수 있다. 이에 따라, 터치 부재(20)의 폴딩 영역(FA)에 대응되는 부분은 폴딩 스트레스에 의해 변형되기 쉽다.
한편, 터치 패널(100)이 폴딩축(FX)을 중심으로 소정의 곡률 반경(RC)을 갖도록 폴딩될 때, 폴딩 스트레스는 폴딩 방식에 따라 다양한 형태로 인가될 수 있다.
예를 들어, 도 3b에 도시된 것과 같이, 터치 패널(100)이 인-폴딩되는 경우, 폴딩 영역(FA)에는 압축 응력(Compressive stress, PS)에 대응되는 폴딩 스트레스가 인가될 수 있다.
이때, 베이스 부재(10)에 비해 상대적으로 내측에 배치된 터치 부재(20)는 폴딩됨에 따라 폴딩축(FX)에 더 가깝게 배치된다. 이에 따라, 폴딩 영역(FA)에는 압축 응력(PS)에 따른 변형이 일어나기 쉽다. 터치 부재(20)의 폴딩 영역(FA)에 대응되는 부분은 압축 응력(PS)에 의해 수축 변형될 수 있다.
또는, 도 3c에 도시된 것과 같이, 터치 패널(100)이 아웃-폴딩되는 경우, 폴딩 영역(FA)에는 인장 응력(Tensile stress, TS)에 대응되는 폴딩 스트레스가 인가될 수 있다.
이때, 베이스 부재(10)에 비해 상대적으로 외측에 배치된 터치 부재(20)는 폴딩축(FX)으로부터 더 멀리 배치된다. 이에 따라, 터치 부재(20)에는 인장 응력(TS)에 따른 변형이 일어나기 쉽다. 터치 부재(20)의 폴딩 영역(FA)에 대응되는 부분은 인장 응력(TS)에 의해 확장 변형될 수 있다.
다시 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 제1 및 제2 비 폴딩 영역들(NFA1, NFA2)은 폴딩 영역(FA)을 사이에 두고 서로 이격되어 정의될 수 있다. 제1 및 제2 비 폴딩 영역들(NFA1, NFA2) 각각은 폴딩 스트레스가 인가되지 않는 영역이다. 이에 따라, 제1 및 제2 비 폴딩 영역들(NFA1, NFA2) 각각에는 폴딩 스트레스에 따른 변형이 일어나지 않는다.
한편, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 터치 패널(100)에는 복수의 폴딩 영역들이 정의될 수도 있다. 터치 패널(100)은 다양한 실시예들을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재를 도시한 평면도이다. 도 4b는 도 4a에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 자른 단면도이다.
이하, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재에 대해 상세히 살펴본다. 한편, 도 1 내지 도 3c에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복된 설명은 생략한다.
도 4a에 도시된 것과 같이, 터치 부재(20)는 복수의 도전 패턴들을 포함한다. 도전 패턴들은 제1 터치 전극(TE1), 제2 터치 전극(TE2), 제1 구동 배선(TW1), 제2 구동 배선(TW2), 제1 패드(TP1), 및 제2 패드(TP2)를 포함한다.
도시되지 않았으나, 제1 터치 전극(TE1) 및 제2 터치 전극(TE2)은 액티브 영역(AR: 도 1 참조)에 배치된다. 제1 터치 전극(TE1) 및 제2 터치 전극(TE2)은 액티브 영역(AR)에 제공되는 터치 신호를 감지한다.
제1 터치 전극(TE1)은 제1 방향(DR1)으로 연장된다. 제1 터치 전극(TE1)은 제1 방향(DR1)으로 배열된 복수의 센싱 패턴들(SP1) 및 각각이 제1 방향(DR1)으로 배열되고 센싱 패턴들(SP1) 사이에 배치된 복수의 연결 패턴들(CP1)을 포함한다.
제2 터치 전극(TE2)은 제2 방향(DR2)으로 연장된다. 제2 터치 전극(TE2)은 제1 터치 전극(TE1)과 연장 방향에만 차이가 있고 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 터치 전극(TE2)은 제2 방향(DR2)으로 배열된 복수의 센싱 패턴들(SP2) 및 각각이 제2 방향(DR2)으로 배열되고 센싱 패턴들(SP2) 사이에 배치된 복수의 연결 패턴들(CP2)을 포함할 수 있다.
제1 터치 전극(TE1)의 센싱 패턴들(SP1) 및 제2 터치 전극(TE2)의 센싱 패턴들(SP2)은 동일한 층상에 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 제1 터치 전극(TE1)의 센싱 패턴들(SP1), 제2 터치 전극(TE2)의 센싱 패턴들(SP2), 및 제1 터치 전극(TE1)의 연결 패턴들(CP1)은 서로 동일한 층상에 배치된다.
터치 부재(20)는 제1 터치 전극(TE1)의 연결 패턴들(CP1) 및 제2 터치 전극(TE2)의 연결 패턴들(CP2) 사이에 배치된 복수의 절연 패턴들(IP)을 더 포함할 수 있다. 제2 터치 전극(TE2)의 연결 패턴들(CP2)과 제1 터치 전극(TE1)의 연결 패턴들(CP1)은 절연 패턴들(IP)에 의해 절연 교차한다.
제1 패드(TP1) 및 제2 패드(TP2)는 주변 영역(NAR)에 배치된다. 제1 패드(TP1) 및 제2 패드(TP2)는 터치 부재(20)의 끝단(edge)에 인접하도록 배치될 수 있다.
제1 패드(TP1) 및 제2 패드(TP2)는 외부와 터치 부재(20)를 전기적으로 연결시키는 통로일 수 있다. 터치 부재(20)는 제1 패드(TP1) 및 제2 패드(TP2)를 통해 전기적 신호를 인가 받거나 제1 패드(TP1) 및 제2 패드(TP2)를 통해 전기적 신호를 외부에 제공할 수 있다.
제1 구동 배선(TW1) 및 제2 구동 배선(TW2)은 주변 영역(NAR)에 배치된다. 제1 구동 배선(TW1)은 제1 터치 전극(TE1)과 제1 패드(TP1)를 연결하고, 제2 구동 배선(TW2)은 제2 터치 전극(TE2)과 제2 패드(TP2)을 연결한다.
도전 패턴들은 폴딩 영역(FA), 제1 비 폴딩 영역(NFA1), 및 제2 비 폴딩 영역(NFA2)에 다양하게 배열될 수 있다. 본 실시예에서, 제1 및 제2 터치 전극들(TE1, TE2), 및 제2 구동 배선(TW2)은 폴딩 영역(FA)에 중첩하도록 배치된다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 도전 패턴들의 배열 형태에 따라 제1 구동 배선(TW1), 제1 패드(TP1), 및 제2 패드(TP2) 모두 폴딩 영역(FA)에 중첩할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
도 4b에는 제1 센싱 패턴(SP1)을 예시적으로 도시하였다. 도 4b에 도시된 것과 같이, 제1 센싱 패턴(SP1) 내부에는 공극(air gap, AG)이 정의된다. 본 실시예에서, 제1 센싱 패턴(SP1)에는 두 개의 공극들이 정의된다.
제1 센싱 패턴(SP1)은 제1 도전층(LA1), 제2 도전층(LA2), 제3 도전층(LA3), 및 중간층(ML)을 포함한다.
제1 도전층(LA1)은 제1 센싱 패턴(SP1)의 가장 하측에 배치된다. 예를 들어, 제1 도전층(LA1)은 미 도시된 베이스 부재(10: 도 1 참조)의 상면에 배치될 수 있다.
제2 도전층(LA2)은 제1 도전층(LA1) 상에 배치된다. 제2 도전층(LA2)은 제1 도전층(LA1)과 평면상에서 동일한 형상을 가질 수 있다.
제2 도전층(LA2)은 전기 전도도가 높은 물질로 구성될 수 있다. 제2 도전층(LA2)은 제1 도전층(LA1)과 동일하거나 상이한 물질로 구성될 수 있다.
중간층(ML)은 제1 도전층(LA1)과 제2 도전층(LA2)으로부터 이격되어 배치된다. 중간층(ML)은 제3 도전층(LA3) 내부에 삽입된 상태로 배치될 수 있다.
중간층(ML)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 중간층(ML)은 제1 도전층(LA1) 및 제2 도전층(LA2) 중 적어도 어느 하나와 동일하고 제3 도전층(LA3)과 상이한 물질로 구성될 수 있다.
중간층(ML)이 전도성을 갖는 경우 제1 센싱 패턴(SP1)의 전기적 특성이 향상되므로, 터치 부재(20)의 터치 감도가 향상될 수 있다. 중간층(ML)은 유연성이 높으면서도 제1 부분(M1)과 상이한 식각비를 가진 높은 도전성 물질, 예를 들어, 연성이 높은 금속, 전도성 고분자, 나노 구조체 등으로 구성될 수 있다. 이때, 터치 부재(20)는 향상된 터치 감도를 가지면서도 유연한 전자 장치를 구현하는데 유리하게 적용될 수 있다.
또는, 중간층(ML)은 무기물을 포함할 수 있다. 이때, 중간층(ML)을 구성하는 무기물은 제1 부분(M1)을 구성하는 물질과 상이한 식각비를 가질 수 있다. 예를 들어, 중간층(ML)은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드(SiOx), 또는 실리콘 옥시 나이트라이드(SiON)를 포함할 수 있다.
한편, 이는 예시적으로 기재한 것이고, 중간층(ML)은 접촉하는 하부 층과 상이한 식각비를 가진다면 다양한 물질로 구성될 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
제3 도전층(LA3)은 단면상에서 제1 도전층(LA1)과 제2 도전층(LA2) 사이에 배치된다. 제3 도전층(LA3)은 중간층(ML)에 의해 구분되는 복수의 부분들을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제3 도전층(LA3)은 제1 부분(M1) 및 제2 부분(M2)을 포함한다.
제1 부분(M1)은 제1 도전층(LA1)과 중간층(ML) 사이에 배치된다. 제1 부분(M1)은 평면상에서 중간층(ML)의 면적보다 작은 면적을 가진다. 중간층(ML)은 제1 부분(M1)을 전면적으로 커버하고, 중간층(ML)의 끝단은 제1 부분(M1)의 측면(BL1)으로부터 외측으로 돌출된다.
제2 부분(M2)은 제1 도전층(LA1)과 제2 도전층(LA2) 사이 및 중간층(ML)과 제2 도전층(LA2) 사이에 배치된다. 제2 부분(M2)은 제1 부분(M1)과 동일하거나 상이한 물질로 구성될 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
제2 부분(M2)은 제1 부분(M1)의 측면(BL1)에 마주하는 내측면(BL2A) 및 내측면(BL2A)에 대향하는 외측면(BL2B)을 포함한다. 외측면(BL2B)은 내측면(BL2A)과 달리 제1 센싱 패턴(SP1)의 외부에 노출된다.
제1 부분(M1)의 측면(BL1)과 제2 부분(M2)의 내측면(BL2A)은 서로 평행하고 이격된다. 제1 부분(M1)의 측면(BL1)과 제2 부분(M2)의 내측면(BL2A) 사이에는 공극(AG)이 정의된다. 공극(AG)은 중간층(ML)의 하면, 제1 부분(M1)의 측면(BL1), 제1 도전층(LA1)의 상면, 및 제2 부분(M2)의 내측면(BL2A)에 의해 에워싸일 수 있다. 이에 따라, 제1 부분(M1) 및 공극(AG)은 중간층(ML)에 의해 전면적으로 커버된다.
중간층(ML)은 제2 부분(M2)에 의해 매립된다. 중간층(ML)의 끝단은 제2 부분(M2)에 접촉한다. 제2 부분(M2)의 내측면(BL2A)은 중간층(ML)의 끝단에 정렬될 수 있다. 중간층(ML)은 공극(AG)이 정의되도록 제1 부분(M1)과 제2 부분(M2) 사이의 이격 거리를 유지한다.
한편, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 도전 패턴들 각각은 제1 센싱 패턴(SP1)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 도전 패턴들 각각의 내부에는 적어도 하나의 공극이 정의될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도전 패턴에는 적어도 하나의 공극이 정의될 수 있다. 공극은 도전 패턴에 인가되는 폴딩 스트레스를 해소하는 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 터치 부재(20)의 폴딩에 따른 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도전 패턴들의 평면도들이다. 도 5a 및 도 5b에는 제1 센싱 패턴들(SP1-1, SP1-2) 각각을 예시적으로 도시하였다.
또한, 도 5a 및 도 5b에는 용이한 설명을 위해 일부 구성들을 제외하고 도시하였다. 한편, 도 1 내지 도 4b에서 설명한 내용과 동일한 내용에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복된 설명은 생략한다.
도 5a에 도시된 것과 같이, 제1 센싱 패턴(SP1-1)은 중간층(ML-1) 및 중간층(ML-1)에 의해 커버되는 제1 부분(M1-1)을 포함한다.
중간층(ML-1)은 제2 도전층(LA2)과 대응되는 동심 다각형 형상을 가질 수 있다. 중간층(ML-1)의 면적은 제1 부분(M1-1)보다 크고 제2 도전층(LA2)보다 작으므로, 제1 부분(M1-1), 중간층(ML-1), 및 제2 도전층(LA2)은 동일한 중심을 갖고 순차적으로 커지는 면적을 가진 동심 사각 형상들일 수 있다.
이에 따라, 공동(AG1)은 평면상에서 제1 부분(M1-1)을 에워싸는 폐라인 형상을 가질 수 있다. 공동(AG1)은 제1 센싱 패턴(SP1-1)의 외부에 노출되지 않는다.
또는, 도 5b에 도시된 것과 같이, 제1 센싱 패턴(SP1-2)은 일 방향으로 연장된 중간층(ML-2) 및 이에 대응하는 제1 부분(M1-2)을 포함한다. 중간층(ML-2)은 제1 센싱 패턴(SP1-2)의 일측으로부터 제1 센싱 패턴(SP1-2)의 타측까지 연장된다.
제1 부분(M1-2)은 중간층(ML-2)과 대응되는 형상을 가지며, 중간층(ML-2)의 단면적보다 작은 단면적을 가진다. 본 실시예에서, 공극(AG2)은 일 방향으로 연장된 라인 형상일 수 있다. 공극(AG2)은 복수로 구비되어 제1 부분(M1-2)을 사이에 두고 서로 이격되어 정의될 수 있다.
공극(AG2)의 적어도 일측은 제1 센싱 패턴(SP1-2)의 외측에 노출된다. 이에 따라, 공극(AG2)은 일 방향으로 연장된 터널 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에서, 제1 센싱 패턴들(SP1-1, SP1-2) 각각의 형상은 제2 도전층(LA2)에 의해 정의될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 도전층(LA2)의 형상이 유지되더라도, 중간층(ML-1) 및 제1 부분(M1-1)의 형상에 따라 다양한 형상의 공극들이 정의될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전 패턴의 단면도이다. 도 6에는 제1 센싱 패턴(SP1-3)을 예시적으로 도시하였다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 터치 부재에 포함된 도전 패턴들은 제1 센싱 패턴(SP1-3)과 동일한 구조를 가질 수 있다.
도 6에 도시된 것과 같이, 제1 센싱 패턴(SP1-3)은 복수의 제1 부분들(M1-3) 및 복수의 중간층들(ML-3)을 포함할 수 있다. 제1 부분들(M1-3)은 평면상에서 서로 이격되어 배열될 수 있다.
중간층들(ML-3)은 제1 부분들(M1-3) 각각에 대응하여 배치된다. 중간층들(ML-3)은 평면상에서 서로 이격되어 배열될 수 있다.
제2 부분(M2)은 중간층들(ML-3) 사이의 이격된 공간을 메운다. 제2 부분(M2)은 제1 부분들(M1-3)과 이격되어 배치될 수 있다.
이때, 제1 센싱 패턴(SP1-3) 내부에는 복수의 공극들(AG3)이 정의될 수 있다. 공극들(AG3)은 제1 부분들(M1-3) 및 제2 부분(M2)의 일 부분과 교번하여 배열될 수 있다.
공극들(AG3) 및 제1 부분들(M1-3)은 대응하는 중간층들(ML-3)에 의해 전면적으로 커버될 수 있다. 제1 센싱 패턴(SP1-3)의 내부에 복수의 공극들이 정의될수록 제1 센싱 패턴(SP1-3)의 폴딩 스트레스에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 센싱 패턴(SP1-3)은 도 4b에 도시된 제1 센싱 패턴(SP1)과 동일한 형상을 가지면서도 서로 분리된 복수의 중간층들(ML-3) 및 제1 부분들(M1-3)을 포함함으로써, 복수의 공극들(AG3)을 내부에 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 도전 패턴은 단순한 내부 형상 변경을 통해 다양한 수의 공극들을 내부에 구비할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재의 평면도이다. 도 8a는 도 7의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 자른 단면도이다. 도 8b는 도 7의 Ⅲ-Ⅲ'를 따라 자른 단면도이다.
이하, 도 7 내지 도 8b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재(20-1)를 살펴본다. 한편, 도 1 내지 도 6에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복된 설명은 생략한다.
도 7에 도시된 것과 같이, 터치 부재(20-1)는 도전 패턴들 및 절연층(IL)을 포함할 수 있다. 터치 부재(20-1)는 서로 다른 층상에 배치된 도전 패턴들을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 제1 터치 전극(TE1), 제1 구동 배선(TW1), 및 제1 패드(TP1)는 절연층(IL) 하측에 배치되고, 제2 터치 전극(TE2), 제2 구동 배선(TW2), 및 제2 패드(TP2)는 절연층(IL)의 상측에 배치된다.
한편, 제1 센싱 패턴(SP1)은 복수로 구비될 수 있다. 복수의 제1 센싱 패턴(SP1)은 배치 위치에 따라 구분되는 제1 도전 패턴(SP1-FA) 및 제2 도전 패턴(SP1-NFA)을 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8a를 참조하면, 제1 도전 패턴(SP1-FA)은 폴딩 영역(FA)에 배치된다. 제1 도전 패턴(SP1-FA)은 내부에 공극(AG)을 포함할 수 있다. 제1 도전 패턴(SP1-FA)은 도 6에 도시된 제1 센싱 패턴(SP1-3)과 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 따라서, 이에 관한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 7 및 도 8b를 참조하면, 제2 도전 패턴(SP2-NFA)은 제1 비 폴딩 영역(NFA1)에 배치된다. 제2 도전 패턴(SP2-NFA)은 제1 도전층(LA1), 제2 도전층(LA2), 및 제3 도전층(LA3-NFA)을 포함한다.
제1 도전층(LA1)은 절연층(IL) 상에 배치된다. 제2 도전층(LA2)은 제1 도전층(LA1) 상에 배치된다. 제1 도전층(LA1)과 제2 도전층(LA2)은 평면상에서 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다. 한편, 제1 도전층(LA1) 및 제2 도전층(LA2)은 제1 도전 패턴(SP1-FA)의 제1 도전층(LA1) 및 제2 도전층(LA2)과 대응될 수 있다.
제3 도전층(LA3-NFA)은 제1 도전층(LA1) 및 제2 도전층(LA2) 사이에 배치된다. 제3 도전층(LA3-NFA)에는 공극이 정의되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제3 도전층(LA3-NFA)은 벌크(bulk) 타입으로 제공되어, 제1 도전층(LA1) 및 제2 도전층(LA2)과 평면상에서 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재(20-1)에 있어서, 폴딩 스트레스가 인가되는 폴딩 영역(FA)에는 내부에 공극이 정의된 제1 도전 패턴(SP1-FA)이 배치되고, 폴딩 스트레스의 영향이 적은 비 폴딩 영역들(NFA1, NFA2)에는 제2 도전 패턴(SP1-NFA)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 폴딩 스트레스가 인가되는 영역에서의 터치 부재(20-1)의 신뢰성을 향상키는 것과 동시에, 터치 부재(20-1)의 터치 감도의 저하를 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 사시도이다. 도 10a는 도 9에 도시된 터치 스크린 장치를 간략히 도시한 단면도이다. 도 10b는 터치 스크린 장치의 일 화소를 나타낸 등가 회로도 이다.
도 9 내지 도 10b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치에 대해 설명한다. 한편, 도 1 내지 도 8b에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복된 설명은 생략한다.
도 9 및 도 10a에 도시된 것과 같이, 터치 스크린 장치(1000)는 표시 부재(10-1) 및 터치 부재(20)를 포함한다. 터치 스크린 장치(1000)는 액티브 영역(AR)에 이미지(IM)를 표시하고, 액티브 영역(AR)에 제공되는 외부 터치 신호를 감지한다.
표시 부재(10-1)는 베이스층(BSL), 화소층(PXL), 및 보호층(PTL)을 포함한다. 베이스층(BSL)은 터치 스크린 장치(1000)의 배면을 정의한다. 베이스층(BSL)은 유연한 재질로 구성될 수 있다.
화소층(PXL)은 베이스층(BSL) 상에 배치된다. 화소층(PXL)은 복수의 화소들을 포함한다. 화소들은 전기적 신호를 인가받아 영상(IM)을 구현한다.
화소층(PXL)의 구성에 따라 표시 부재(10-1)의 종류가 결정될 수 있다. 표시 부재(10-1)는 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 또는 전기 습윤 표시 패널이거나 그 외 영상을 표시할 수 있는 다양한 표시 패널 중 어느 하나일 수 있다.
본 실시예에서, 표시 부재(10-1)는 유기 발광 표시 패널일 수 있다. 이에 따라, 도 10b에 도시된 것과 같이, 하나의 화소(PXij)는 적어도 하나의 박막 트랜지스터, 적어도 하나의 커패시터, 및 적어도 하나의 표시소자를 포함한다. 본 실시예에서, 화소(PXij)는 제1 박막 트랜지스터(TFT1), 제2 박막 트랜지스터(TFT2), 하나의 커패시터(Cap), 및 유기발광소자(OLED)를 포함한다.
제1 박막 트랜지스터(TFT1)는 i번째 스캔 라인(Si)에 연결된 제어전극, j번째 데이터 라인(Dj)에 연결된 입력전극, 및 출력전극을 포함한다. 제1 박막 트랜지스터(TFT1)는 i번째 스캔 라인(Si)에 인가된 스캔 신호에 응답하여 j번째 데이터 라인(Dj)에 인가된 데이터 신호를 출력한다.
커패시터(Cap)는 제1 박막 트랜지스터(TFT1)에 연결된 제1 커패시터 전극 및 제1 전원 전압(ELVDC)을 수신하는 제2 커패시터 전극을 포함한다. 커패시터(Cap)는 제1 박막 트랜지스터(TFT1)로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 전압과 제1 전원 전압(ELVDD)의 차이에 대응하는 전하량을 충전한다.
제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 출력 전극 및 커패시터(Cap)의 제1 커패시터 전극에 연결된 제어전극, 제1 전원 전압(ELVDD)을 수신하는 입력전극, 및 출력전극을 포함한다. 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 출력전극은 유기발광소자(OLED)에 연결된다.
제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 커패시터(Cap)에 저장된 전하량에 대응하여 유기발광소자(OLED)에 흐르는 구동전류를 제어한다. 커패시터(Cap)에 충전된 전하량에 따라 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 턴-온 시간이 결정된다. 실질적으로 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 출력전극은 유기발광소자(OLED)에 제1 전원 전압(ELVDD)보다 낮은 레벨의 전압을 공급한다.
유기발광소자(OLED)는 제2 박막 트랜지스터(TFT2)에 연결된 제1 전극 및 제2 전원 전압(ELVSS)을 수신하는 제2 전극을 포함한다. 유기발광소자(OLED)는 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 발광 패턴을 포함할 수 있다.
유기발광소자(OLED)는 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 턴-온 구간 동안 발광된다. 유기발광소자(OLED)에서 생성된 광의 컬러는 발광 패턴을 이루는 물질에 의해 결정된다. 예컨대, 유기발광소자(OLED)에서 생성된 광의 컬러는 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나일 수 있다.
다시 도 9 및 도 10a를 참조하면, 보호층(PTL)은 화소층(PXL) 상에 배치되어 화소층(PXL)을 커버한다. 보호층(PTL)은 화소층(PXL)과 터치 부재(20)를 전기적으로 절연시킨다.
예를 들어, 보호층(PTL)은 화소층(PXL)을 봉입하는 봉지층일 수 있다. 이때, 보호층(PTL)은 적층된 복수의 유기막 및/또는 무기막을 포함할 수 있다.
또는, 보호층(PTL)은 화소층(PXL)을 봉입하는 봉지 기판일 수 있다. 이때, 보호층(PTL)은 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다.
또는, 보호층(PTL)은 화소층(PXL) 상면을 평탄화시키는 평탄화층일 수 있다. 본 발명이 일 실시예에 따른 보호층(PTL)은 다양한 형태로 제공될 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.
터치 부재(20)는 보호층(PTL) 상에 배치된다. 터치 부재(20)의 액티브 영역(AR)은 화소층(PXL)이 배치된 영역과 실질적으로 중첩할 수 있다.
터치 부재(20)는 외부 터치 신호를 감지하는 터치 전극들이 포함된 터치 셀, 구동 배선, 및 패드를 포함한다. 패드는 표시 부재(10-1)와 연결되거나, 외부 전원 공급 장치와 연결될 수 있다. 터치 부재(20)는 도 1에 도시된 터치 부재(20)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이에 관한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
터치 부재(20)는 도전 패턴 내부에 공극이 정의되므로, 표시 부재(10-1)에 특별한 영향을 주지 않고도 신뢰성이 향상된 구조를 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치(1000)는 터치 부재(20)를 포함함으로써, 폴딩 스트레스에 대해 향상된 신뢰성을 가질 수 있다.
도 11a 내지 도 11g는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재의 제조 방법을 도시한 단면도들이다. 이하, 도 11a 내지 도 11g를 참조하여 터치 부재(20)의 제조 공정에 대해 살펴본다.
도 11a에 도시된 것과 같이, 베이스 부재(10) 상에 소정의 도전 패턴(CPT)을 형성한다. 도전 패턴(CPT)은 제1 도전층(LA1), 제1 패턴층(P-M1), 및 제2 패턴층(P-ML)을 포함한다.
베이스 부재(10) 상에 제1 물질을 포함하는 제1 층, 제2 물질을 포함하는 제2 층, 및 제3 물질을 포함하는 제3 층을 순차적으로 형성한다. 이후, 제1 층, 제2 층, 및 제3 층을 패터닝하여 도전 패턴(CPT)을 형성한다.
이때, 제1 층, 제2 층, 및 제3 층은 하나의 마스크를 이용하여 동시에 패터닝될 수 있다. 이에 따라, 제1 층, 제2 층, 및 제3 층은 평면상에서 동일한 형상을 가지며, 끝단들이 일렬로 정렬된다.
이후, 도 11b 및 도 11c에 도시된 것과 같이, 제2 패턴층(P-ML)을 식각하여 중간층(ML-3)을 형성한다. 이때, 제2 패턴층(P-ML) 상에는 소정의 간격으로 이격된 복수의 마스크 패턴들(PR)이 배치된다.
이후, 제1 식각 가스(ET1)를 제공하여 제2 패턴층(P-ML)을 패터닝한다. 제2 패턴층(P-ML)은 제1 식각 가스(ET1)와 반응하여 마스크 패턴들(PR) 각각에 대응되는 형상을 갖는 중간층(ML-3)으로 패터닝되고, 제1 패턴층(P-M1) 중 마스크 패턴들(PR)과 비 중첩하는 부분은 외부로 노출된다.
이후, 도 11c 및 도 11d에 도시된 것과 같이, 제1 패턴층(P-M1)을 식각하여 제3 패턴층(P-M1a)을 형성한다. 제2 식각 가스(ET2)가 제공됨에 따라, 제1 패턴층(P-M1) 중 마스크 패턴들(PR)과 비 중첩하는 부분은 제2 식각 가스(ET2)와 반응하여 식각된다.
이후, 도 11d 및 도 11e에 도시된 것과 같이, 제3 패턴층(P-M1a)을 추가 식각하여 제1 부분(M1-3)을 형성한다. 이때 제공되는 제3 식각 가스(ET3)가 제3 패턴층(P-M1a)과 반응함에 따라, 제3 패턴층(P-M1a)은 평면상에서 마스크 패턴들(PR)의 내측으로 언더 컷(under-cut)된다. 이에 따라, 제1 부분(M1-3)의 측면은 중간층(ML-3)의 외측보다 내측에 형성된다.
한편, 제3 패턴층(P-M1a)과 중간층(ML-3)은 제3 식각 가스(ET3)에 대해 서로 선택비를 갖는 물질들로 각각 형성될 수 있다. 제3 식각 가스(ET3)의 재료, 제3 패턴층(P-M1a)의 재료 및 두께, 및 중간층(ML-3)의 재료 및 두께는 각각 선택 식각비를 고려하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 알루미늄(Al)으로 제3 패턴층(P-M1a)을 형성하고, 티타늄(Ti)으로 중간층(ML-3)을 형성하는 경우, 제3 패턴층(P-M1a)과 중간층(ML-3)은 제3 식각 가스(ET3)에 따라 1:1 내지 1:10의 선택 식각비를 갖도록 제어될 수 있다. 또한, 제3 식각 가스(ET3)에 플루오로포름(CHF) 계열, 또는 카본 테트라플루오라이드(CF4) 가스가 첨가될수록 제3 패턴층(P-M1a)과 중간층(ML-3) 사이의 선택 식각비는 증가될 수 있다.
한편, 제3 패턴층(P-M1a)을 알루미늄으로 형성하는 경우, 동일한 식각 가스에 대하여 중간층(ML-3)의 무기물 함량이 높을수록 중간층(ML-3)과 제3 패턴층(P-M1a) 사이의 식각 선택비는 높아질 수 있다. 예를 들어, 중간층(ML-3)은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드(SiOx), 또는 실리콘 옥시 나이트라이드(SiON)를 포함하는 경우 알루미늄을 포함하는 제3 패턴층(P-M1a)과의 선택 식각비가 높아진다.
중간층(ML-3)과 제3 패턴층(P-M1a) 사이의 식각 선택비가 높을수록 제1 부분(M1-3)이 형성되는 동안 중간층(ML-3)의 손상이 감소될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재 제조 공정은 중간층(ML-3)과 제3 패턴층(P-M1a) 사이의 식각 선택비를 제어함에 따라, 제1 부분(M1-3)의 형상을 용이하게 제어할 수 있다.
한편, 제1 식각 가스(ET1) 내지 제3 식각 가스(ET3)는 동일하거나 상이한 가스들일 수 있다. 제1 식각 가스(ET1) 내지 제3 식각 가스(ET3)가 실질적으로 동일한 가스들인 경우, 중간층(ML-3)을 형성하는 공정 및 제1 부분(M1-3)을 형성하는 공정은 하나의 챔버 내에서 수행될 수 있다. 이에 따라, 공정 비용이 절감되고 공정 시간이 단축될 수 있는 이점이 있다.
이후, 도 11f에 도시된 것과 같이, 마스크 패턴들(PR)을 제거한 후, 제2 부분(M2-3)을 형성한다. 제2 부분(M2-3)은 중간층(ML-3) 사이의 이격 공간을 충진하면서 중간층(ML-3)을 커버하는 영역까지 확장되어 형성된다.
이때, 제2 부분(M2-3)은 중간층(ML-3)의 끝단들에 정렬되어 형성될 수 있다. 중간층(ML-3)에 의해 제2 부분(M2-3)이 제1 부분(M1-3)으로부터 이격되어 형성됨에 따라, 제2 부분(M2-3)과 제1 부분(M1-3) 사이에는 공극(AG3)이 정의될 수 있다.
이후, 도 11g에 도시된 것과 같이, 제2 부분(M2-3) 상에 제2 도전층(LA2)을 형성하여 도전 패턴(SP1-3)을 형성한다. 도전 패턴(SP1-3)은 도 6에 도시된 제1 센싱 패턴(SP1-3)에 대응될 수 있다.
제2 도전층(LA2)은 도전 물질을 제2 부분(M2-3) 상에 증착하여 형성될 수 있다. 제2 도전층(LA2)은 제1 도전층(LA1)과 실질적으로 동일한 물질로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 부재 제조 방법은 식각 선택비를 제어함으로써, 도전 패턴 내부에 공극을 정의할 수 있다. 이에 따라, 형상 변형 없이도 폴딩 특성이 향상된 터치 부재를 용이하게 형성할 수 있다.
100: 터치 패널 10: 베이스 부재
20: 터치 부재 FA: 폴딩 영역
NFA1: 제1 비 폴딩 영역 NFA2: 제2 비 폴딩 영역
LA1: 제1 도전층 LA2: 제2 도전층
ML: 중간층 M1: 제1 부분
M2: 제2 부분 AG: 공극

Claims (20)

  1. 외부 터치 신호를 감지하고, 평면상에서 폴딩축을 중심으로 폴딩되는 폴딩 영역 및 상기 폴딩 영역에 인접한 비 폴딩 영역으로 구분되는 터치 부재에 있어서,
    상기 폴딩 영역에 배치된 제1 도전 패턴; 및
    상기 비 폴딩 영역에 배치된 제2 도전 패턴을 포함하고,
    상기 제1 도전 패턴 내부에는 공극(air gap)이 정의된 터치 부재.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 도전 패턴은,
    제1 도전층;
    상기 제1 도전층 상에 배치된 제2 도전층;
    상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제3 도전층; 및
    상기 제3 도전층 내부에 삽입되고, 단면상에서 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층으로부터 이격된 중간층을 포함하고,
    상기 공극은 상기 중간층, 상기 제1 도전층, 및 상기 제3 도전층에 의해 에워싸인 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제3 도전층은,
    상기 제1 도전층 및 상기 중간층 사이에 배치된 제1 부분; 및
    상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층 사이 및 상기 중간층과 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제2 부분을 포함하고,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 상기 공극을 사이에 두고 서로 이격된 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 부분은 상기 제1 부분의 측면에 마주하는 제1 측면 및 상기 제1 도전 패턴의 외측에 노출된 제2 측면을 포함하고,
    상기 공극은 상기 제1 부분의 상기 측면, 상기 제1 측면, 상기 중간층의 하면, 및 상기 제1 층의 상면에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 공극은 평면상에서 일 방향으로 연장된 라인 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 공극은 복수로 구비되고,
    상기 복수의 공극들은 상기 제1 부분을 사이에 두고 서로 이격된 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 공극은 평면상에서 상기 제1 부분을 에워싸는 폐라인 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 부분 및 상기 공극은 평면상에서 상기 중간층에 의해 전면적으로 커버되는 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 부분, 상기 공극, 및 상기 중간층은 각각 복수로 구비되고,
    상기 복수의 중간층들 각각은 상기 복수의 제1 부분들 중 대응되는 제1 부분 상에 배치된 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 중간층들 각각은 상기 대응되는 제1 부분 및 상기 대응되는 제1 부분에 인접한 적어도 하나의 공극을 평면상에서 전면적으로 커버하는 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  11. 제2 항에 있어서,
    상기 중간층은 무기물을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  12. 제2 항에 있어서,
    상기 중간층은 전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 중간층은 상기 제1 도전층 및 제2 도전층 중 적어도 어느 하나와 동일하고, 상기 제3 도전층과 상이한 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 폴딩 영역은 상기 외부 터치 신호가 제공되는 제1 영역 및 상기 제1 영역에 인접한 제2 영역으로 구분되고,
    상기 제1 영역에 배치된 복수의 터치 패턴들을 포함하는 터치 셀;
    상기 제2 영역에 배치된 복수의 패드들; 및
    상기 제2 영역에 배치되고, 상기 터치 셀과 상기 패드들을 연결하는 복수의 구동 배선들을 포함하고,
    상기 복수의 터치 전극들, 상기 복수의 패드들, 및 상기 복수의 구동 배선들 중 적어도 어느 하나는 상기 제1 도전 패턴인 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 도전 패턴은 상기 제1 도전 패턴과 동일한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 터치 부재.
  16. 제1 물질을 포함하는 제1 층, 상기 제1 층 상에 배치되고 제2 물질을 포함하는 제2 층, 상기 제2 층 상에 배치되고 제3 물질을 포함하는 제3 층을 포함하는 제1 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 패턴 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제3 층 중 상기 마스크 패턴에 비 중첩하는 부분을 식각하여 중간층을 형성하는 단계;
    상기 제2 층 중 상기 중간층으로부터 노출된 부분을 식각하여 제1 부분을 형성하는 단계;
    상기 마스크 패턴을 제거하는 단계;
    상기 제1 층 중 상기 제1 부분으로부터 노출된 부분과 상기 중간층 상에 상기 제2 물질을 포함하는 제4 층을 형성하는 단계; 및
    상기 제4 층 상에 상기 제1 물질을 포함하는 제5 층을 형성하는 단계를 포함하는 터치 부재 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 중간층은 평면상에서 상기 마스크 패턴과 정렬되고,
    상기 제1 부분은 평면상에서 상기 중간층의 측면으로부터 내측으로 언더 컷(under-cut)되어 형성된 것을 특징으로 하는 터치 부재 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 제1 식각 가스에 의해 식각되고,
    상기 제1 부분의 상기 제1 식각 가스에 대한 식각비는 상기 중간층의 상기 제1 식각 가스에 대한 식각비보다 큰 것을 특징으로 하는 터치 부재 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 물질은 금속을 포함하고,
    상기 제2 물질은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 및 실리콘 옥시 나이트라이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 부재 제조 방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 제2 물질은 도전성 물질인 것 을 특징으로 하는 터치 부재 제조 방법.
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