KR102557962B1 - 터치스크린을 구비하는 평판표시장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

터치스크린을 구비하는 평판표시장치 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 터치스크린을 구비하는 평판표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 지지기판 상에 유연성을 가지며 투명한 물질을 얇은 두께로 도포하여 필름기판을 용이하게 제조하고, 필름기판에 단차를 형성하여 두 필름기판의 패드부 사이의 간격이 감소되도록 한다. 이에 따라 직경이 감소된 도전볼을 사용하여 패드부들을 전기적으로 연결할 수 있기 때문에 패드들 간의 간격을 감소시켜 고해상도의 평판표시장치를 용이하게 소형화할 수 있으며, 패드들 간의 전기적인 접속 불량을 방지하고, 제조 원가를 절감할 수 있다.

Description

터치스크린을 구비하는 평판표시장치 및 그의 제조방법 {Flat panel display device having a touch screen and method of fabricating the same}
본 발명은 평판표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치스크린을 구비하는 평판표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
근래에 들어 액정표시장치(LCD)나 유기전계발광 표시장치(OLED)에 터치스크린 패널이 적용되고 있다. 터치스크린 패널은 사용자의 손이나 펜과 같은 물체를 접촉하여 명령을 입력하는 장치로서, 두 전극 사이의 정전용량이나 전압 변화를 감지하여 접촉된 위치를 인식하고, 위치에 따른 사용자의 명령을 표시장치로 제공한다.
표시장치에 터치스크린 패널을 적용하는 방법으로 인-셀(In-Cell) 타입 등의 터치스크린 일체형 표시장치가 개발되고 있다.
터치스크린은 일 방향으로 배열된 복수의 감지전극, 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 배열되며 상기 복수의 감지전극과 전기적으로 분리되는 복수의 감지전극, 상기 복수의 감지적극에 연결된 복수의 도전 라인, 그리고 외부로부터 입력되는 신호를 상기 도전 라인을 통해 상기 감지전극으로 제공하거나, 상기 감지전극에 의해 감지된 신호를 외부로 출력하기 위한 패드부를 포함한다.
따라서 표시장치 내에 터치스크린을 구현해야 하는 경우 설계 및 제조공정이 복잡해진다.
본 발명의 실시예의 목적은 고해상도의 표시장치를 용이하게 소형화할 수 있는 터치스크린을 구비하는 평판표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예의 다른 목적은 유연성을 가지며 투명한 필름기판을 용이하게 제조할 수 있는 터치스크린을 구비하는 평판표시장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예의 또 다른 목적은 도전볼의 크기를 감소시켜 제조비용을 절감할 수 있는 터치스크린을 구비하는 평판표시장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 터치스크린을 구비하는 평판표시장치는 제1 평면 및 상기 제1 평면보다 높은 제2 평면을 구비하는 제1 필름기판; 상기 제1 필름기판의 제1 평면 상에 구비되며 화상을 표시하는 표시부; 상기 제1 필름기판의 제2 평면 상에 구비되며 상기 화상을 표시하기 위해 외부로부터 신호가 입력되는 제1 패드부; 상기 제1 필름기판의 제2 평면 상에 구비되며 상기 제1 패드부에 연결된 제2 패드부; 상기 제1 필름기판과 대향하도록 배치된 제2 필름기판; 상기 표시부와 대응하도록 상기 제2 필름기판 상에 구비된 터치 감지부; 상기 제2 패드부와 대응하도록 상기 제2 필름기판 상에 구비되며 상기 터치 감지부와 연결된 제3 패드부; 및 상기 제2 패드부와 상기 제3 패드부를 전기적으로 연결하는 복수의 도전볼을 포함한다.
상기 제1 필름기판은 상기 제1 평면 및 제2 평면과 중첩되는 제1 절연층; 및 상기 제2 평면의 상기 제1 절연층 상에 형성된 제2 절연층을 포함할 수 있다.
상기 제1 평면은 상기 표시부를 포함하는 표시 영역; 및 상기 표시 영역 주변의 비표시 영역을 포함하며, 상기 제1 평면의 비표시 영역에 구비되며, 외부로부터 상기 제1 패드부를 통해 입력된 신호에 따라 상기 표시부를 구동하는 적어도 하나의 구동 회로부를 더 포함할 수 있다.
상기 표시부는 유기전계발광 다이오드를 포함할 수 있고, 상기 터치 감지부는 제1 방향을 따라 배열된 복수의 제1 감지전극; 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열된 복수의 제2 감지전극을 포함할 수 있다.
상기 제3 패드부의 각 패드는 상기 복수의 제1 감지전극 및 제2 감지전극에 각각 연결되고, 상기 제2 패드부의 각 패드는 상기 제3 패드부의 각 패드와 각각 대응한다.
상기 제2 필름기판은 상기 제1 평면과 대응하는 제3 평면; 및 상기 제2 평면과 대응하며 상기 제3 평면보다 높은 제4 평면을 구비하며, 상기 제3 평면 상에 상기 터치 감지부가 구비되고, 상기 제4 평면 상에 상기 제3 패드부가 구비된다.
상기 제2 필름기판은 상기 제3 평면 및 제4 평면과 중첩되는 제3 절연층; 및 상기 제4 평면의 상기 제3 절연층 상에 형성된 제4 절연층을 포함할 수 있다.
상기 제1 필름기판과 상기 제2 필름기판 사이에 개재된 투명한 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 터치스크린을 구비하는 평판표시장치의 제조방법은 제1 지지기판 상에 제1 평면 및 상기 제1 평면보다 높은 제2 평면을 구비하는 제1 필름기판을 제조하는 단계; 상기 제1 필름기판의 제1 평면 상에 화상을 표시하는 표시부를 형성하는 단계; 상기 제1 필름기판의 제2 평면 상에 상기 화상을 표시하기 위해 외부로부터 신호가 입력되는 제1 패드부 및 상기 제1 패드부에 연결된 제2 패드부를 형성하는 단계; 제2 지지기판 상에 제2 필름기판을 제조하는 단계; 상기 제2 필름기판 상에 터치 감지부 및 상기 터치 감지부와 연결된 제3 패드부를 형성하는 단계; 상기 표시부 및 상기 터치 감지부가 서로 대향하도록 상기 제1 필름기판과 상기 제2 필름기판을 합착하되, 상기 제2 패드부와 상기 제3 패드부가 복수의 도전볼에 의해 전기적으로 연결되도록 하는 단계; 및 상기 제1 지지기판을 상기 제1 필름기판과 분리하고, 상기 제2 지지기판을 상기 제2 필름기판과 분리하는 단계를 포함한다.
상기 제1 필름기판을 제조하는 단계는 상기 제1 지지기판 상에 절연층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 평면에 대응하는 상기 절연층을 소정 두께 제거하는 단계를 포함하거나, 상기 제1 필름기판을 제조하는 단계는 상기 제1 지지기판 상에 상기 제1 평면 및 제2 평면과 중첩되도록 제1 절연층 및 제2 절연층을 순차적으로 형성하는 단계; 및 상기 제1 평면에 대응하는 상기 제2 절연층을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 필름기판을 제조하는 단계는 상기 제2 지지기판 상에 절연층을 형성하는 단계; 및 상기 제3 평면에 대응하는 상기 절연층을 소정 두께 제거하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 터치 감지부는 상기 제2 필름기판의 제3 평면 상에 형성하고, 상기 제3 패드부는 상기 제2 필름기판의 제4 평면 상에 형성할 수 있다.
상기 제2 필름기판을 제조하는 단계는 상기 제2 지지기판 상에 제3 평면 및 제4 평면과 중첩되도록 제3 절연층 및 제4 절연층을 순차적으로 형성하는 단계; 및 상기 제3 평면에 대응하는 상기 제4 절연층을 제거하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 터치 감지부는 상기 제2 필름기판의 제3 평면 상에 형성하고, 상기 제3 패드부는 상기 제2 필름기판의 제4 평면 상에 형성할 수 있다.
상기 제1 필름기판과 상기 제2 필름기판은 투명한 접착층을 사이에 두고 합착할 수 있으며, 상기 도전볼은 상기 투명한 접착층 내에 개재되도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예는 지지기판 상에 유연성을 가지며 투명한 물질을 얇은 두께로 도포하여 필름기판을 용이하게 제조하고, 필름기판에 단차를 형성하여 두 필름기판의 패드부 사이의 간격이 감소될 수 있도록 한다. 이에 따라 직경이 감소된 도전볼을 사용하여 패드부들을 전기적으로 연결할 수 있다. 직경이 작은 도전볼을 사용하면 패드들 간의 간격을 감소시킬 수 있어 고해상도의 평판표시장치를 용이하게 소형화할 수 있으며, 패드들 간의 전기적인 접속 불량을 방지하고, 제조 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린을 구비하는 평판표시장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제1 필름기판을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제2 필름기판을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치스크린을 구비하는 평판표시장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2 필름기판을 설명하기 위한 평면도이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린을 구비하는 평판표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치스크린을 구비하는 평판표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서, 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린을 구비하는 평판표시장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 평판표시장치는 표면에 단차가 형성된 제1 필름기판(100), 표면이 평탄한 제2 필름기판(250), 제1 필름기판(100)과 제2 필름기판(250) 사이에 개재된 투명한 접착층(300) 및 도전볼(450)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 제1 필름기판(100)은 제1 평면(110) 및 상기 제1 평면(110)보다 높은 제2 평면(120)을 구비한다. 제1 평면(110)과 제2 평면(120)의 높이 차이에 의해 제1 필름기판(100)의 표면은 단차를 갖는다.
제1 필름기판(100)의 제1 평면(110)은 화상이 표시되는 표시 영역(110a)과, 상기 표시 영역(110a) 주변의 비표시 영역(110b)을 포함한다.
제1 평면(110)의 표시 영역(110a)에는 화상을 표시하는 표시부(10)가 구비되고, 제1 평면(110)의 비표시 영역(110b)에는 표시부(10)를 구동하기 위한 적어도 하나의 구동 회로부(20, 30)가 구비될 수 있다.
표시부(10)는 예를 들어, 복수의 주사 라인과 데이터 라인 사이에 매트릭스 방식으로 연결된 복수의 유기전계발광 다이오드(OLED), 상기 유기전계발광 다이오드와 연결된 박막 트랜지스터 및 캐패시터를 포함할 수 있다.
구동 회로부(20)는 예를 들어, 주사 구동부로서, 상기 복수의 주사 라인과 연결될 수 있다. 주사 구동부는 표시부(10)의 일측에 배치되며 홀수번째의 주사 라인과 연결된 구동 회로부(20) 및 표시부(10)의 다른 일측에 배치되며 짝수번째의 주사 라인과 연결된 구동 회로부(20)를 포함할 수 있다.
구동 회로부(30)는 예를 들어, 데이터 구동부로서, 상기 복수의 데이터 라인과 연결될 수 있다. 구동 회로부(30)는 표시부(10)의 또 다른 일측에 배치될 수 있다.
제1 필름기판(100)의 제2 평면(120) 상에는 상기 화상을 표시하기 위해 외부로부터 신호가 입력되는 제1 패드부(40)와, 제1 패드부(40)와 연결된 제2 패드부(50)가 구비된다.
제1 패드부(40)는 복수의 패드를 포함하며, 일부의 패드들은 도전 라인(42)을 통해 구동 회로부(20 및 30)에 각각 연결되고, 다른 일부의 패드들은 도전 라인(42)을 통해 제2 패드부(50)의 각 패드에 연결된다.
도 2에는 제2 패드부(50)가 제2 패드부(50a) 및 제2 패드부(50b)로 분리되어 배치된 실시예를 도시하였으나, 필요에 따라 하나로 통합하여 배치하거나, 여러 개로 분리하여 배치할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2 필름기판(250)은 상기 제1 필름기판(100)의 표시 영역(110a)에 대응하는 표시 영역(210a)과, 상기 표시 영역(210a) 주변의 비표시 영역(210b)을 포함하며, 표시 영역(210a)에 터치 감지부(60)가 구비되고, 비표시 영역(210b)에 터치 감지부(60)와 도전 라인(74)으로 연결된 제3 패드부(70)가 구비된다. 제3 패드부(70)는 제1 필름기판(100)의 제2 패드부(50)와 대응하는 위치에 구비된다.
터치 감지부(60)는 예를 들어, 제1 방향(예를 들어, X축 방향)을 따라 배열된 복수의 제1 감지전극(62) 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예를 들어, Y축 방향)을 따라 배열된 복수의 제2 감지전극(64)을 포함한다. 복수의 제1 감지전극(62)과 복수의 제2 감지전극(64)은 전기적으로 서로 분리된다.
제3 패드부(70)는 복수의 패드를 포함하며, 일부의 패드들은 도전 라인(74)을 통해 상기 복수의 제1 감지전극(62)과 연결되고, 다른 일부의 패드들은 도전 라인(74)을 통해 상기 복수의 제2 감지전극(64)과 연결된다. 도 3에는 상기 복수의 제1 감지전극(62)과 연결되는 패드들을 포함하는 제3 패드부(70a)와, 상기 복수의 제2 감지전극(64)과 연결되는 패드들을 포함하는 제3 패드부(70b)가 각각 구비된 실시예를 도시하였으나, 필요에 따라 하나로 통합하여 배치하거나, 여러 개로 분리하여 배치할 수 있다.
도 1을 참조하면, 제1 필름기판(100)과 제2 필름기판(250)은 표시부(10)와 터치 감지부(60)가 서로 대향하도록 합착되며, 제1 필름기판(100)과 제2 필름기판(250) 사이에 개재되는 투명한 접착층(300)에 의해 합착된다. 이 때 제2 패드부(50)와 제3 패드부(70) 사이에 복수의 도전볼(450)이 개재됨으로써 터치 감지부(60)가 제3 패드부(70) 및 제2 패드부(50)를 통해 제1 패드부(40)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 패드부(40)는 상기 화상을 표시하기 위해 외부로부터 신호가 입력되는 패드들뿐만 아니라 외부로부터 입력되는 신호를 제2 패드부(50) 및 제3 패드부(70)를 통해 상기 제1 및 제2 감지전극(62 및 64)으로 제공하거나, 상기 제1 및 제2 감지전극(62 및 64)에 의해 감지된 신호를 외부로 출력하기 위한 패드들을 구비한다.
도 1에는 제1 필름기판(100)의 표면이 단차를 가지며, 제2 필름기판(250)의 표면이 평탄한 구조를 도시하였으나, 이와 반대로, 제1 필름기판(100)의 표면이 평탄하고, 제2 필름기판(250)의 표면이 단차를 갖는 구조로 구현할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치스크린을 구비하는 평판표시장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 2 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 평판표시장치는 표면에 단차가 형성된 제1 필름기판(100) 및 제2 필름기판(200), 제1 필름기판(100)과 제2 필름기판(200) 사이에 개재된 투명한 접착층(300) 및 도전볼(400)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 제1 필름기판(100)은 제1 평면(110) 및 상기 제1 평면(110)보다 높은 제2 평면(120)을 구비한다. 제1 평면(110)과 제2 평면(120)의 높이 차이에 의해 제1 필름기판(100)의 표면은 단차를 갖는다.
제1 필름기판(100)의 제1 평면(110)은 화상이 표시되는 표시 영역(110a)과, 상기 표시 영역(110a) 주변의 비표시 영역(110b)을 포함한다.
제1 평면(110)의 표시 영역(110a)에는 화상을 표시하는 표시부(10)가 구비되고, 비표시 영역(110b)에는 표시부(10)를 구동하기 위한 적어도 하나의 구동 회로부(20, 30)가 구비될 수 있다.
표시부(10)는 예를 들어, 복수의 주사 라인과 데이터 라인 사이에 매트릭스 방식으로 연결된 복수의 유기전계발광 다이오드(OLED), 상기 유기전계발광 다이오드와 연결된 박막 트랜지스터 및 캐패시터를 포함할 수 있다.
구동 회로부(20)는 예를 들어, 주사 구동부로서, 상기 복수의 주사 라인과 연결될 수 있다. 주사 구동부는 표시부(10)의 일측에 배치되며 홀수번째의 주사 라인과 연결된 구동 회로부(20) 및 표시부(10)의 다른 일측에 배치되며 짝수번째의 주사 라인과 연결된 구동 회로부(20)를 포함할 수 있다.
구동 회로부(30)는 예를 들어, 데이터 구동부로서, 상기 복수의 데이터 라인과 연결될 수 있다. 구동 회로부(30)는 표시부(10)의 또 다른 일측에 배치될 수 있다.
제1 필름기판(100)의 제2 평면(120) 상에는 상기 화상을 표시하기 위해 외부로부터 신호가 입력되는 제1 패드부(40)와, 제1 패드부(40)에 연결된 제2 패드부(50)가 구비된다.
제1 패드부(40)는 복수의 패드를 포함하며, 일부의 패드들은 도전 라인(42)을 통해 구동 회로부(20 및 30)에 각각 연결되고, 다른 일부의 패드들은 도전 라인(42)을 통해 제2 패드부(50)의 각 패드에 연결된다.
도 2에는 제2 패드부(50)가 제2 패드부(50a) 및 제2 패드부(50b)로 분리되어 배치된 실시예를 도시하였으나, 필요에 따라 하나로 통합하여 배치하거나, 여러 개로 분리하여 배치할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제2 필름기판(200)은 제3 평면(210) 및 상기 제3 평면(210)보다 높은 제4 평면(220)을 구비한다. 제3 평면(210)과 제4 평면(220)의 높이 차이에 의해 제2 필름기판(200)의 표면은 단차를 갖는다.
제2 필름기판(200)의 제3 평면(210) 및 제4 평면(220)은 제1 필름기판(100)의 제1 평면(110) 및 제2 평면(120)에 각각 대응하도록 구비된다.
제2 필름기판(200)의 제3 평면(210) 상에는 터치 감지부(60)가 구비되고, 제4 평면(220) 상에는 터치 감지부(60)와 연결된 제3 패드부(70)가 구비된다.
제2 필름기판(200)의 제3 평면(210)은 상기 제1 평면(110)의 표시 영역(110a) 및 비표시 영역(110b)에 대응하는 표시 영역(210a) 및 비표시 영역(210b)을 포함하며, 표시 영역(210a)에 터치 감지부(60)가 구비되고, 비표시 영역(210b에 터치 감지부(60)를 제3 패드부(70)에 연결하는 복수의 도전 라인(74)이 구비될 수 있다.
터치 감지부(60)는 예를 들어, 제1 방향(예를 들어, X축 방향)을 따라 배열된 복수의 제1 감지전극(62) 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예를 들어, Y축 방향)을 따라 배열된 복수의 제2 감지전극(64)을 포함한다. 복수의 제1 감지전극(62)과 복수의 제2 감지전극(64)은 전기적으로 서로 분리된다.
제3 패드부(70)는 복수의 패드를 포함하며, 일부의 패드들은 도전 라인(74)을 통해 상기 복수의 제1 감지전극(62)과 연결되고, 다른 일부의 패드들은 도전 라인(74)을 통해 상기 복수의 제2 감지전극(64)과 연결된다. 도 5에는 상기 복수의 제1 감지전극(62)과 연결되는 패드들을 포함하는 제3 패드부(70a)와, 상기 복수의 제2 감지전극(64)과 연결되는 패드들을 포함하는 제3 패드부(70b)가 각각 구비된 실시예를 도시하였으나, 필요에 따라 하나로 통합하여 배치하거나, 여러 개로 분리하여 배치할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 필름기판(100)과 제2 필름기판(200)은 표시부(10)와 터치 감지부(60)가 서로 대향하도록 합착되며, 제1 필름기판(100)과 제2 필름기판(200) 사이에 개재되는 투명한 접착층(300)에 의해 합착된다. 이 때 제2 패드부(50)와 제3 패드부(70) 사이에 복수의 도전볼(400)이 개재됨으로써 터치 감지부(60)가 제3 패드부(70) 및 제2 패드부(50)를 통해 제1 패드부(40)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 패드부(40)는 상기 화상을 표시하기 위해 외부로부터 신호가 입력되는 패드들뿐만 아니라 외부로부터 입력되는 신호를 제2 패드부(50) 및 제3 패드부(70)를 통해 상기 제1 및 제2 감지전극(62 및 64)으로 제공하거나, 상기 제1 및 제2 감지전극(62 및 64)에 의해 감지된 신호를 외부로 출력하기 위한 패드들을 구비한다.
도 1에 도시된 평판표시장치는 제1 필름기판(100)의 표면이 단차를 가지며, 제2 필름기판(250)의 표면이 평탄하다. 반면, 도 4에 도시된 평판표시장치는 제1 필름기판(100) 및 제2 필름기판(200)의 표면이 모두 단차를 갖는다.
또한, 도 4에 도시된 평판표시장치는 도전볼(400)의 직경(지름)이 도 1에 도시된 평판표시장치의 도전볼(450)보다 더 작은 차이점이 있다.
도 1에 도시된 평판표시장치에서 제1 필름기판(100) 및 제2 필름기판(250)의 표면이 모두 평탄하다고 가정하고, 이 때 제1 필름기판(100)의 제2 패드부(50)와 제2 필름기판(250)의 제3 패드부(70)의 간격이 20㎛ 정도라고 가정하면, 도 1에 도시된 평판표시장치는 제2 패드부(50)와 제3 패드부(70)의 간격이 제1 필름기판(100) 표면의 단차만큼 감소되어 15㎛ 정도가 될 수 있으며, 도 4에 도시된 평판표시장치는 제2 패드부(50)와 제3 패드부(70)의 간격이 제1 필름기판(100) 및 제2 필름기판(200) 표면의 단차만큼 감소되어 10㎛ 정도가 될 수 있다.
상기와 같이 제1 필름기판(100) 또는(및) 제2 필름기판(200, 250)의 표면에 단차를 형성하면 제2 패드부(50)와 제3 패드부(70)의 간격이 감소될 수 있기 때문에 도전볼(400, 459)의 직경(지름)도 5㎛ 내지 15㎛ 정도로 감소될 수 있다. 이는 다음과 같은 문제를 해결할 수 있다.
첫째, 제2 패드부(50) 및 제3 패드부(70)에서 패드들 간의 간격은 도전볼(400, 450)의 직경에 비례하여 결정될 수 있다. 도전볼(400, 450)의 직경이 커질 경우 패드들 간의 간격도 증가해야 하기 때문에 제2 패드부(50) 및 제3 패드부(70)의 면적을 감소시키는 데 한계가 있다. 반면, 본 발명의 실시예에 따르면, 직경이 작은 도전볼(400, 450)을 사용함으로써 패드들 간의 간격을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 고해상도의 평판표시장치를 용이하게 소형화할 수 있다.
둘째, 직경이 큰 도전볼(400)을 투명한 접착층(300) 내에 개재되도록 하여 도포할 경우 투명한 접착층(300)을 균일한 두께로 도포하기 어렵다. 이와 같이 투명한 접착층(300)의 두께 균일도가 저하되면 도전볼(400)의 산포도 불균일해진다. 이는 패드들 간의 전기적인 접속 불량을 유발할 수 있다. 반면, 본 발명의 실시예에 따르면, 직경이 작은 도전볼(400)을 사용함으로써 투명한 접착층(300)을 균일한 두께로 도포할 수 있고, 이에 따라 도전볼(400)의 산포도 균일해져 패드들 간의 전기적인 접속 불량이 방지될 수 있다.
셋째, 본 발명의 실시예에 따르면, 직경이 작은 도전볼(400, 450)을 사용함으로써 제조 원가를 절감할 수 있다.
그러면 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린을 구비하는 평판표시장치의 제조방법을 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린을 구비하는 평판표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6a를 참조하면, 제1 지지기판(500) 상에 제1 평면(110) 및 상기 제1 평면(110)보다 높은 제2 평면(120)을 구비하는 제1 필름기판(100)을 제조한다.
제1 필름기판(100)은 제1 지지기판(500) 상에 절연층을 형성한 후 제1 평면(110)에 대응하는 부분을 소정 두께 제거함으로써 형성될 수 있다. 또는, 제1 지지기판(500) 상에 제1 평면(110) 및 제2 평면(120)과 중첩되도록 제1 절연층(100a) 및 제2 절연층(100b)을 순차적으로 형성한 후 제1 평면(110)에 대응하는 부분의 제2 절연층(100b)을 제거함으로써 형성될 수 있다.
상기 제1 평면(110)을 형성하기 위해 마스크를 사용한 사진 및 식각 공정을 진행할 수 있으며, 제1 평면(110)과 제2 평면(120)이 인접하는 단차부는 경사지게 형성하는 것이 바람직하다.
제1 필름기판(100)은 투명하고 유연성을 갖는 유기물로서, 예를 들어, 폴리디메틸실록세인(PDMS), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 폴리벤질이미다졸(polybenzimidazol), 폴리스티렌(PS), 폴리우레탄(polyurethene), 폴리아닐린, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리에틸린 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate) 및 폴리테일린 나프탈레이트(Polyethylene-naphthalate) 등으로 형성할 수 있다.
감광성을 갖는 유기물을 사용하면 마스크를 사용한 노광 및 현상 공정으로 제1 평면(110)을 용이하게 형성할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 제1 필름기판(100)의 제1 평면(110) 상에 화상을 표시하는 표시부(10)를 형성하고, 제2 평면(120) 상에 상기 화상을 표시하기 위해 외부로부터 신호가 입력되는 제1 패드부(40) 및 상기 제1 패드부(40)에 연결된 제2 패드부(50)를 형성한다.
도 2를 참조하면, 제1 필름기판(100)의 제1 평면(110)은 화상이 표시되는 표시 영역(110a)과, 상기 표시 영역(110a) 주변의 비표시 영역(110b)을 포함할 수 있다.
제1 평면(110)의 표시 영역(110a)에는 화상을 표시하는 표시부(10)를 형성하고, 비표시 영역(110b)에는 표시부(10)를 구동하기 위한 적어도 하나의 구동 회로부(20, 30)를 형성할 수 있다.
표시부(10)는 예를 들어, 복수의 주사 라인과 데이터 라인 사이에 매트릭스 방식으로 연결된 복수의 유기전계발광 다이오드(OLED), 상기 유기전계발광 다이오드와 연결된 박막 트랜지스터 및 캐패시터를 포함할 수 있다.
구동 회로부(20)는 예를 들어, 주사 구동부로서, 상기 복수의 주사 라인과 연결될 수 있고, 구동 회로부(30)는 예를 들어, 데이터 구동부로서, 상기 복수의 데이터 라인과 연결될 수 있다.
구동 회로부(20, 30)와 제1 패드부(40), 그리고 제1 패드부(40)와 제2 패드부(50)는 각각의 도전 라인(42)으로 연결되도록 한다.
도 6c를 참조하면, 제2 지지기판(600) 상에 제2 필름기판(250)을 제조한다.
제2 필름기판(250)은 투명하고 유연성을 갖는 유기물로서, 상기 제1 필름기판(100)과 같은 물질로 형성할 수 있다.
도 6d를 참조하면, 제2 필름기판(250) 상에 터치 감지부(60) 및 상기 터치 감지부(60)와 연결되는 제3 패드부(70)를 형성한다. 제3 패드부(70)는 제1 필름기판(100)의 제2 패드부(50)와 대응하는 위치에 형성한다.
도 3을 참조하면, 터치 감지부(60)는 예를 들어, 제1 방향(예를 들어, X축 방향)을 따라 배열된 복수의 제1 감지전극(62) 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예를 들어, Y축 방향)을 따라 배열된 복수의 제2 감지전극(64)을 포함한다.
제3 패드부(70)는 복수의 패드를 포함하며, 일부의 패드들은 도전 라인(74)을 통해 상기 복수의 제1 감지전극(62)과 연결되고, 다른 일부의 패드들은 도전 라인(74)을 통해 상기 복수의 제2 감지전극(64)과 연결된다.
도 6e를 참조하면, 표시부(10) 및 터치 감지부(60)가 서로 대향하도록 제1 필름기판(100)과 제2 필름기판(250)을 배치하고, 제1 필름기판(100)과 제2 필름기판(250) 사이에 투명한 접착층(300)이 개재된 상태에서 제1 필름기판(100)과 제2 필름기판(250)을 압착하여 밀착되도록 한다. 이 때 제2 패드부(50)와 제3 패드부(70) 사이에 복수의 도전볼(450)이 개재되도록 하여 제2 패드부(50)와 제3 패드부(70)가 도전볼(450)에 의해 전기적으로 연결되도록 한다.
상기 투명한 접착층(300)의 재료에 따라 압착한 후 경화시킬 수 있다.
예를 들어, 제1 필름기판(100) 또는 제2 필름기판(250)의 전면에 투명한 접착층(300)을 도포하되, 제2 패드부(50) 또는 제3 패드부(70)와 대응하는 부분의 투명한 접착층(300) 내에 복수의 도전볼(450)이 개재되도록 할 수 있다.
이 후 제1 지지기판(500)을 제1 필름기판(100)과 분리하고, 제2 지지기판(600)을 제2 필름기판(250)과 분리한다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치스크린을 구비하는 평판표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다. 도 2 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 7a를 참조하면, 제1 지지기판(500) 상에 제1 평면(110) 및 상기 제1 평면(110)보다 높은 제2 평면(120)을 구비하는 제1 필름기판(100)을 제조한다.
제1 필름기판(100)은 제1 지지기판(500) 상에 절연층을 형성한 후 제1 평면(110)에 대응하는 부분을 소정 두께 제거함으로써 형성될 수 있다. 또는, 제1 지지기판(500) 상에 제1 평면(110) 및 제2 평면(120)과 중첩되도록 제1 절연층(100a) 및 제2 절연층(100b)을 순차적으로 형성한 후 제1 평면(110)에 대응하는 부분의 제 2 절연층(100b)을 제거함으로써 형성될 수 있다.
상기 제1 평면(110)을 형성하기 위해 마스크를 사용한 사진 및 식각 공정을 진행할 수 있으며, 제1 평면(110)과 제2 평면(120)이 인접하는 단차부는 경사지게 형성하는 것이 바람직하다.
제1 필름기판(100)은 투명하고 유연성을 갖는 유기물로서, 예를 들어, 폴리디메틸실록세인(PDMS), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 폴리벤질이미다졸(polybenzimidazol), 폴리스티렌(PS), 폴리우레탄(polyurethene), 폴리아닐린, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리에틸린 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate) 및 폴리테일린 나프탈레이트(Polyethylene-naphthalate) 등으로 형성할 수 있다.
감광성을 갖는 유기물을 사용하면 마스크를 사용한 노광 및 현상 공정으로 제1 평면(110)을 용이하게 형성할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 제1 필름기판(100)의 제1 평면(110) 상에 화상을 표시하는 표시부(10)를 형성하고, 제2 평면(120) 상에 상기 화상을 표시하기 위해 외부로부터 신호가 입력되는 제1 패드부(40) 및 상기 제1 패드부(40)에 연결된 제2 패드부(50)를 형성한다.
도 2를 참조하면, 제1 필름기판(100)의 제1 평면(110)은 화상이 표시되는 표시 영역(110a)과, 상기 표시 영역(110a) 주변의 비표시 영역(110b)을 포함할 수 있다.
제1 평면(110)의 표시 영역(110a)에는 화상을 표시하는 표시부(10)를 형성하고, 비표시 영역(110b)에는 표시부(10)를 구동하기 위한 적어도 하나의 구동 회로부(20, 30)를 형성할 수 있다.
표시부(10)는 예를 들어, 복수의 주사 라인과 데이터 라인 사이에 매트릭스 방식으로 연결된 복수의 유기전계발광 다이오드(OLED), 상기 유기전계발광 다이오드와 연결된 박막 트랜지스터 및 캐패시터를 포함할 수 있다.
구동 회로부(20)는 예를 들어, 주사 구동부로서, 상기 복수의 주사 라인과 연결될 수 있고, 구동 회로부(30)는 예를 들어, 데이터 구동부로서, 상기 복수의 데이터 라인과 연결될 수 있다.
구동 회로부(20, 30)와 제1 패드부(40), 그리고 제1 패드부(40)와 제2 패드부(50)는 각각의 도전 라인(42)으로 연결되도록 한다.
도 7c를 참조하면, 제2 지지기판(600) 상에 제3 평면(210) 및 상기 제3 평면(210)보다 높은 제4 평면(220)을 구비하는 제2 필름기판(200)을 제조한다.
제2 필름기판(200)의 제3 평면(210) 및 제4 평면(220)은 제1 필름기판(100)의 제1 평면(110) 및 제2 평면(120)에 각각 대응하도록 형성한다.
제2 필름기판(200)은 제2 지지기판(600) 상에 절연층을 형성한 후 제3 평면(210)에 대응하는 부분을 소정 두께 제거함으로써 형성될 수 있다. 또는, 제2 지지기판(600) 상에 제3 평면(210) 및 제4 평면(220)과 중첩되도록 제3 절연층(200a) 및 제4 절연층(200b)을 순차적으로 형성한 후 제3 평면(210)에 대응하는 부분의 제4 절연층(200b)을 제거함으로써 형성될 수 있다.
상기 제3 평면(210)을 형성하기 위해 마스크를 사용한 사진 및 식각 공정을 진행할 수 있으며, 제3 평면(210)과 제4 평면(220)이 인접하는 단차부는 경사지게 형성하는 것이 바람직하다.
제2 필름기판(200)은 투명하고 유연성을 갖는 유기물로서, 상기한 제1 필름기판(100)과 같은 물질로 형성할 수 있다.
도 7d를 참조하면, 제2 필름기판(200)의 제3 평면(210) 상에 터치 감지부(60)를 형성하고, 제4 평면(220) 상에 상기 터치 감지부(60)와 도전 라인(74)으로 연결되는 제3 패드부(70)를 형성한다. 제3 패드부(70)는 제1 필름기판(100)의 제2 패드부(50)와 대응하는 위치에 형성한다.
도 5를 참조하면, 터치 감지부(60)는 예를 들어, 제1 방향(예를 들어, X축 방향)을 따라 배열된 복수의 제1 감지전극(62) 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예를 들어, Y축 방향)을 따라 배열된 복수의 제2 감지전극(64)을 포함한다.
제3 패드부(70)는 복수의 패드를 포함하며, 일부의 패드들은 도전 라인(74)을 통해 상기 복수의 제1 감지전극(62)과 연결되고, 다른 일부의 패드들은 도전 라인(74)을 통해 상기 복수의 제2 감지전극(64)과 연결된다.
도 7e를 참조하면, 표시부(10) 및 터치 감지부(60)가 서로 대향하도록 제1 필름기판(100)과 제2 필름기판(200)을 배치하고, 제1 필름기판(100)과 제2 필름기판(200) 사이에 투명한 접착층(300)이 개재된 상태에서 제1 필름기판(100)과 제2 필름기판(200)을 압착하여 밀착되도록 한다. 이 때 제2 패드부(50)와 제3 패드부(70) 사이에 복수의 도전볼(400)이 개재되도록 하여 제2 패드부(50)와 제3 패드부(70)가 도전볼(400)에 의해 전기적으로 연결되도록 한다.
상기 투명한 접착층(300)의 재료에 따라 압착한 후 경화시킬 수 있다.
예를 들어, 제1 필름기판(100) 또는 제2 필름기판(200)의 전면에 투명한 접착층(300)을 도포하되, 제2 패드부(50) 또는 제3 패드부(70)와 대응하는 부분의 투명한 접착층(300) 내에 복수의 도전볼(400)이 개재되도록 할 수 있다.
이 후 제1 지지기판(500)을 제1 필름기판(100)과 분리하고, 제2 지지기판(600)을 제2 필름기판(200)과 분리한다.
이상에서와 같이 상세한 설명과 도면을 통해 본 발명의 최적 실시예를 개시하였다. 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 표시부 20, 30: 구동 회로부
40: 제1 패드부 42, 74: 도전 라인
50, 50a, 50b: 제2 패드부 60: 터치 감지부
62: 제1 감지전극 64: 제2 감지전극
70, 70a, 70b: 제3 패드부 100: 제1 필름기판
110: 제1 평면 110a, 210a: 표시 영역
110b, 210b: 비표시 영역 120: 제2 평면
200, 250: 제2 필름기판 210: 제3 평면
220: 제4 평면 300: 접착층
400, 450: 도전볼

Claims (22)

  1. 제1 평면 및 상기 제1 평면보다 높은 제2 평면을 형성하도록 상기 제1 평면 및 상기 제2 평면에서 상이한 두께를 가지는 제1 필름기판;
    상기 제1 필름기판의 제1 평면 상에 구비되며 화상을 표시하는 표시부;
    상기 제1 필름기판의 제2 평면 상에 구비되며 상기 화상을 표시하기 위해 외부로부터 신호가 입력되는 제1 패드부;
    상기 제1 필름기판의 제2 평면 상에 구비되며 상기 제1 패드부에 연결된 제2 패드부;
    상기 제1 필름기판과 대향하도록 배치된 제2 필름기판;
    상기 표시부와 대응하도록 상기 제2 필름기판 상에 구비된 터치 감지부;
    상기 제2 패드부와 대응하도록 상기 제2 필름기판 상에 구비되며 상기 터치 감지부와 연결된 제3 패드부; 및
    상기 제2 패드부와 상기 제3 패드부를 전기적으로 연결하는 복수의 도전볼을 포함하는 평판표시장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 필름기판은 상기 제1 평면 및 제2 평면과 중첩되는 제1 절연층; 및
    상기 제2 평면의 상기 제1 절연층 상에 형성된 제2 절연층을 포함하는 평판표시장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제1 평면은 상기 표시부를 포함하는 표시 영역; 및
    상기 표시 영역 주변의 비표시 영역을 포함하는 평판표시장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 제1 평면의 비표시 영역에 구비되며, 외부로부터 상기 제1 패드부를 통해 입력된 신호에 따라 상기 표시부를 구동하는 적어도 하나의 구동 회로부를 더 포함하는 평판표시장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 표시부는 유기전계발광 다이오드를 포함하는 평판표시장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 터치 감지부는 제 1 방향을 따라 배열된 복수의 제1 감지전극; 및
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열된 복수의 제2 감지전극을 포함하는 평판표시장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 제3 패드부의 각 패드는 상기 복수의 제1 감지전극 및 제2 감지전극에 각각 연결된 평판표시장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 제2 패드부의 각 패드는 상기 제3 패드부의 각 패드와 각각 대응하는 평판표시장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 제2 필름기판은 상기 제1 평면과 대응하는 제3 평면; 및
    상기 제2 평면과 대응하며 상기 제3 평면보다 높은 제4 평면을 구비하며,
    상기 제3 평면 상에 상기 터치 감지부가 구비되고,
    상기 제4 평면 상에 상기 제3 패드부가 구비된 평판표시장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 제2 필름기판은 상기 제3 평면 및 제4 평면과 중첩되는 제3 절연층; 및
    상기 제4 평면의 상기 제3 절연층 상에 형성된 제4 절연층을 포함하는 평판표시장치.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 도전볼은 5㎛ 내지 15㎛의 직경을 갖는 평판표시장치.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 제1 필름기판과 상기 제2 필름기판 사이에 개재된 투명한 접착층을 더 포함하는 평판표시장치.
  13. 제1 지지기판 상에 제1 평면 및 상기 제1 평면보다 높은 제2 평면을 형성하도록 상기 제1 평면 및 상기 제2 평면에서 상이한 두께를 가지는 제1 필름기판을 제조하는 단계;
    상기 제1 필름기판의 제1 평면 상에 화상을 표시하는 표시부를 형성하는 단계;
    상기 제1 필름기판의 제2 평면 상에 상기 화상을 표시하기 위해 외부로부터 신호가 입력되는 제1 패드부 및 상기 제1 패드부에 연결된 제2 패드부를 형성하는 단계;
    제2 지지기판 상에 제2 필름기판을 제조하는 단계;
    상기 제2 필름기판 상에 터치 감지부 및 상기 터치 감지부와 연결된 제3 패드부를 형성하는 단계;
    상기 표시부 및 상기 터치 감지부가 서로 대향하도록 상기 제1 필름기판과 상기 제2 필름기판을 합착하되, 상기 제2 패드부와 상기 제3 패드부가 복수의 도전볼에 의해 전기적으로 연결되도록 하는 단계; 및
    상기 제1 지지기판을 상기 제1 필름기판과 분리하고, 상기 제2 지지기판을 상기 제2 필름기판과 분리하는 단계를 포함하는 평판표시장치의 제조방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 제1 필름기판을 제조하는 단계는
    상기 제1 지지기판 상에 절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 평면에 대응하는 상기 절연층을 소정 두께 제거하는 단계를 포함하는 평판표시장치의 제조방법.
  15. 제13 항에 있어서, 상기 제1 필름기판을 제조하는 단계는
    상기 제1 지지기판 상에 상기 제1 평면 및 제2 평면과 중첩되도록 제1 절연층 및 제2 절연층을 순차적으로 형성하는 단계; 및
    상기 제1 평면에 대응하는 상기 제 2 절연층을 제거하는 단계를 포함하는 평판표시장치의 제조방법.
  16. 제13 항에 있어서, 상기 제2 필름기판을 제조하는 단계는
    상기 제2 지지기판 상에 절연층을 형성하는 단계; 및
    제3 평면에 대응하는 상기 절연층을 소정 두께 제거하는 단계를 포함하는 평판표시장치의 제조방법.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 터치 감지부는 상기 제2 필름기판의 상기 제3 평면 상에 형성하고, 상기 제3 패드부는 상기 제2 필름기판의 제4 평면 상에 형성하는 평판표시장치의 제조방법.
  18. 제13 항에 있어서, 상기 제2 필름기판을 제조하는 단계는
    상기 제2 지지기판 상에 제3 평면 및 제4 평면과 중첩되도록 제3 절연층 및 제4 절연층을 순차적으로 형성하는 단계; 및
    상기 제3 평면에 대응하는 상기 제4 절연층을 제거하는 단계를 포함하는 평판표시장치의 제조방법.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 터치 감지부는 상기 제2 필름기판의 제3 평면 상에 형성하고, 상기 제3 패드부는 상기 제2 필름기판의 제4 평면 상에 형성하는 평판표시장치의 제조방법.
  20. 제13 항에 있어서, 상기 제1 필름기판과 상기 제2 필름기판은 투명한 접착층을 사이에 두고 합착하는 평판표시장치의 제조방법.
  21. 제20 항에 있어서, 상기 도전볼은 상기 투명한 접착층 내에 개재되도록 하는 평판표시장치의 제조방법.
  22. 제13 항에 있어서, 상기 도전볼은 5㎛ 내지 15㎛의 직경을 갖는 평판표시장치의 제조방법.
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