KR20190070034A - 플렉서블 터치 스크린 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

플렉서블 터치 스크린 패널 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190070034A
KR20190070034A KR1020170170489A KR20170170489A KR20190070034A KR 20190070034 A KR20190070034 A KR 20190070034A KR 1020170170489 A KR1020170170489 A KR 1020170170489A KR 20170170489 A KR20170170489 A KR 20170170489A KR 20190070034 A KR20190070034 A KR 20190070034A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrodes
flexible substrate
electrode
flexible
thickness
Prior art date
Application number
KR1020170170489A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102430807B1 (ko
Inventor
문영규
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020170170489A priority Critical patent/KR102430807B1/ko
Priority to US16/218,033 priority patent/US11036319B2/en
Publication of KR20190070034A publication Critical patent/KR20190070034A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102430807B1 publication Critical patent/KR102430807B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04102—Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

본 발명은 플렉서블 표시장치에 부착하여, 터치 입력 기능을 표시장치에 부여하는 플렉서블 터치 스크린 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널은, 플렉서블 기판, 제1 전극들, 제2 전극들, 절연막, 콘택홀 및 브릿지를 포함한다. 제1 전극들 및 제2 전극들은, 플렉서블 기판 위에서, 두께 일부가 플렉서블 기판의 표면 아래로 함침된다. 절연막은, 제1 전극들 및 제2 전극들을 덮는다. 콘택홀은, 절연막에 형성되어 제1 전극들 각각을 노출한다. 브릿지는, 절연막 위에 배치되어 콘택홀을 통해 제1 전극들을 서로 연결한다.

Description

플렉서블 터치 스크린 패널 및 그 제조 방법{Flexible Touch Screen Panel And Method For Manufacturing The Same}
본 발명은 플렉서블 표시장치에 배치하여, 터치 입력 기능을 표시장치에 부여하는 플렉서블 터치 스크린 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 플렉서블 기판 위에 금속 배선을 형성함에 있어서, 플렉서블 기판의 과식각 및/또는 언더컷으로 인한 배선 불량을 방지하는 구조를 갖는 플렉서블 터치 스크린 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치에는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 전계발광장치(Electro-Luminescence device, EL) 등이 있다. 특히, 저온 다결정 실리콘(Low Temperature Poly Silicon; LTPS)을 채널 층으로 사용한 고품질의 평판 표시장치가 각광을 받고 있다.
액정 표시장치나 플라즈마 표시장치는 유연성 및 탄성이 높은 자발광 소자를 개발하는데 한계가 있어, 플렉서블 표시장치로 응용하는 데에는 한계가 있다. 하지만, 유기발광 다이오드 표시장치는, 유기 박막을 이용하여 형성하는 것으로, 유기 박막의 특징인 유연성 및 탄성을 이용하여, 플렉서블 표시장치로 응용할 수 있는 최적의 소재로 관심이 집중되고 있다.
플렉서블 유기발광 다이오드 표시장치의 경우, 쉽게 구부러지고, 원 상태로 복원되는 동작을 반복하더라도 표시 소자가 손상되지 않는 특성을 가져야 한다. 따라서, 일반적인 평판 표시장치와 달리 반복되는 휨 동작에도 소자가 손상되지 않는 강건 구조를 가져야 한다. 여기서, 강건 구조는 단순히 강성이 높아지는 것보다는, 구부러짐 동작을 반복하더라도 휨 스트레스를 받는 부위가 약해지거나, 외부 이물질(공기나 수분)이 침투하지 않아 수명이 오래 보장되는 구조를 말한다.
또한, 이러한 평판 표시장치들은 키보드, 마우스, 디지타이저(Digitizer) 등의 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 사용자와의 인터페이스를 구성한다. 그러나, 키보드와 마우스 등과 같은 별도의 입력장치를 사용하는 것은 사용법을 익혀야 하고 공간을 차지하는 등의 불편을 야기하여 제품의 완성도를 높이기 어려운 면이 있었다. 따라서, 편리하면서도 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있는 입력장치에 대한 요구가 날로 증가되고 있다. 이와 같은 요구에 따라 사용자가 손이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel)이 제안되었다.
터치 스크린 패널은 간단하고, 오작동이 적으며, 별도의 입력기기를 사용하지 않고도 입력이 가능할 뿐아니라 사용자가 화면에 표시되는 내용을 통해 신속하고 용이하게 조작할 수 있다는 편리성 때문에 다양한 표시장치에 적용되고 있다.
터치 스크린 패널은 터치된 부분을 감지하는 방식에 따라, 상판 또는 하판에 금속 전극을 형성하여 직류전압을 인가한 상태에서 터치된 위치를 저항에 따른 전압 구배로 판단하는 저항막 방식(Resistive type), 도전막에 등전위를 형성하고 터치에 따른 상하판의 전압 변화가 일어난 위치를 감지하여 터치된 부분을 감지하는 정전용량 방식(Capacitive type), 전자펜이 도전막을 터치함에 따라 유도되는 LC값을 읽어들여 터치된 부분을 감지하는 전자 유도 방식(Electro Magnetic type) 등으로 구별될 수 있다.
플렉서블 표시장치에도 터치 스크린 패널을 적용하여, 다양한 표시 장치로의 개발이 요구되고 있다. 앞에서도 설명했듯이, 플렉서블 표시장치는 반복되는 휨 동작에도 소자가 손상되지 않는 강건 구조를 가져야 한다. 따라서, 플렉서블 표시장치에 적용하는 터치 스크린 패널 역시 플렉서블 특성과 더불어 강건 구조를 가져야 한다.
본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 안출 된 발명으로써, 플렉서블 표시 장치의 표면에 부착되어 터치 입력 기능을 부여하는 플렉서블 터치 스크린 패널을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은, 플렉서블 기판 위에 금속 배선을 형성함에 있어서, 플렉서블 기판의 과식각 및/또는 언더컷으로 인한 배선 불량을 방지하는 구조를 갖는 플렉서블 터치 스크린 패널을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널은, 플렉서블 기판, 제1 전극들, 제2 전극들, 절연막, 콘택홀 및 브릿지를 포함한다. 제1 전극들 및 제2 전극들은, 플렉서블 기판 위에서, 두께 일부가 플렉서블 기판의 표면 아래로 함침된다. 절연막은, 제1 전극들 및 제2 전극들을 덮는다. 콘택홀은, 절연막에 형성되어 제1 전극들 각각을 노출한다. 브릿지는, 절연막 위에 배치되어 콘택홀을 통해 제1 전극들을 서로 연결한다.
일례로, 제1 전극들과 제2 전극들 사이에서 플렉서블 기판이 제1 및 제2 전극들의 하부 표면보다 상부로 돌출된 돌출부를 포함한다.
일례로, 돌출부는, 제1 전극들 및 제2 전극들 두께의 1/10 내지 3/10 중 어느 한 값을 갖는다.
일례로, 제1 전극들 및 제2 전극들의 함침된 두께는, 전체 두께의 1/10 내지 3/10 중 어느 한 값을 갖는다.
일례로, 제1 전극들은, 플렉서블 기판 위에서 제1 방향으로 나열된다. 제2 전극들은, 플렉서블 기판 위에서 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 나열된다.
또한, 본 발명에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널 제조 방법은, 강성 기판 위에 희생층을 도포하는 단계; 희생층 위에 플렉서블 기판을 도포하고, 하프-톤 마스크로 패턴하여, 제1 두께만큼 함몰된 다수 개의 트랜치를 형성하는 단계; 플렉서블 기판 위에 제1 금속 물질을 도포하고, 트랜치 내에 함침된 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계; 제1 전극 및 제2 전극을 덮도록 플렉서블 기판 전체 표면 위에 절연막을 도포하고, 제1 전극의 일부를 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 절연막 위에 제2 금속 물질을 도포하고, 패턴하여, 제1 전극을 연결하는 브릿지를 형성하는 단계; 그리고 희생층을 제거하여, 강성 기판으로부터 플렉서블 기판을 분리하는 단계를 포함한다.
일례로, 트랜치는 제1 두께만큼 플렉서블 기판의 표면에서 하부로 함몰된다. 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계에서, 플렉서블 기판의 일부 두께가 제거되어 트랜치는 제1 두께보다 얇은 제2 두께로 형성된다.
본 발명에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널은, 플렉서블 표시장치의 겉면에 부착되어 터치 입력 기능을 부여한다. 본 발명에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널은 전극을 패턴하는 과정에서 플렉서블 기판이 과식각 및/또는 언더컷이 발생하지 않는다. 그 결과, 전극과 브릿지를 절연하는 절연막의 절연 특성을 유지할 수 있어, 터치 전극 사이의 단락이나 배선 불량이 발생하지 않는다. 또한, 본 발명에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널은 구부림 동작이 반복되더라도 전극이 박리되거나 손상되지 않는 강건 구조를 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널의 구조를 나타내는 평면도.
도 2a 및 2b는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널의 제조 공정을 나타내는 단면도들.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에서 발생할 수 있는 플렉서블 기판의 과식각 및/또는 언더컷에 의한 배선 불량의 구조를 나타내는 단면 확대도.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널의 구조를 나타내는 단면도.
도 5a 내지 5d는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널의 제조 공정을 나타내는 단면도들.
본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부한 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공한 것이다.
본 발명의 실시 예들을 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.
본 발명을 설명함에서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 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 해석함에서, 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 구성 요소가 위치할 수도 있다.
실시 예들의 설명에서, '제1', '제2' 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되지만, 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동할 수 있다. 또한, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
<제1 실시 예>
이하, 도 1, 도 2a 및 2b를 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널에 대하여 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 2a 및 2b는, 도 1의 절취선 I-I'을 따라 자른, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널의 제조 공정을 나타내는 단면도들이다.
본 발명의 제1 실시 예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널은 플렉서블 기판(FSUB) 상에 형성된 전극부(20), 라우팅 배선부(40) 및 패드부(60)로 이루어진다.
전극부(20)는 플렉서블 기판(FSUB) 상에 형성된 제1 전극들(Rx) 및 제2 전극들(Tx)로 이루어진다. 제1 전극들(Rx)은 제1 방향(예컨대, X축 방향)으로 나란하게 배열되고, 제2 전극들(Tx)은 제 1전극들(Rx)과 수직방향(예컨대, Y축 방향)으로 교차하여 배열된다. 제1 전극들(Rx)과 제2 전극들(Tx)은 서로 교차하지만 절연막(IN)에 의해 전기적으로 절연상태를 유지한다. 또한, 이웃하는 제1 전극들(Rx)은 브릿지(BR)에 의해 서로 연결된다. 즉, 브릿지(BR)는 제1 및 제2 전극들(Rx, Tx) 상부에 덮인 절연막(IN)에 형성된 콘택홀들(CH1, CH2)을 통해 이웃하는 제1 전극들(Rx)을 상호 접속시킨다.
라우팅 배선부(40)는 전극부(20)의 외곽에 형성되며 복수의 제1 전극들(Rx)과 각각 연결되는 복수의 제1 라우팅 배선들(42)과 복수의 제2 전극들(Tx)과 각각 연결되는 복수의 제2 라우팅 배선들(43)로 이루어 진다.
패드부(60)는 복수의 제1 라우팅 배선들(42)을 통해 복수의 제1 전극들(Rx)과 각각 접속되는 복수의 제1 패드들(61)과 복수의 제2 라우팅 배선들(43)을 통해 복수의 제2 전극들(Tx)과 각각 접속되는 복수의 제2 패드들(62)로 이루어 진다.
도면으로 도시하지 않았지만, 전극부(20) 및 라우팅 배선부(40)를 덮으며, 제1 및 제2 전극들(Rx, Tx)과 제1 및 제2 라우팅 배선들(42, 43)이 외부로 노출되는 것을 방지하는 보호층이 최 상층부에 적층될 수 있다.
이하, 도 2a 및 도 2b를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널의 제조 공정을 설명한다.
먼저, 유리나 단단한 플라스틱과 같은 강성 기판(RSUB)을 준비한다. 강성 기판(RSUB) 위에 희생층(SL)을 도포한다. 희생층(SL)은 아몰퍼스 실리콘과 같은 소정의 에너지를 가할 경우 위상이 변화하여 쉽게 제거될 수 있는 반도체 물질을 포함할 수 있다.
희생층(SL) 위에 플렉서블 기판(FSUB)을 형성한다. 플렉서블 기판(FSUB)은 폴리이미드와 같은 유연성이 우수한 유기 물질을 이용하여, 필름 형태로 희생층(SL) 위에 도포한다.
플렉서블 기판(FSUB) 위에 금속 물질을 도포하고, 패턴하여 제1 전극(Rx)들과 제2 전극(Tx)을 형성한다. 제1 전극(Rx) 각각은 독립적으로 형성되어 있을 수 있다. 반면에 제2 전극(Tx)들은 Y축 방향으로 서로 연결되어 있을 수 있다. 제1 및 제2 전극들(Rx, Tx) 위에 플렉서블 기판(FSUB) 표면 전체를 덮도록 절연막(IN)을 도포한다. 절연막(IN)을 패턴하여, 제1 전극들(Rx) 각각의 양 끝변을 노출하는 제1 콘택홀(CH1)과 제2 콘택홀(CH2)들을 형성한다.
절연막(IN) 위에 금속 물질을 도포하고 패턴하여, 제1 전극들(Rx)을 X축 방향을 따라 연결하는 브릿지(BR)들을 형성한다. 도면에 도시하지 않았으나, 브릿지(BR)가 완성된 후, 보호막을 플렉서블 기판(FSUB) 표면 전체를 덮도록 적층할 수 있다. (도 2a 참조)
이후, 강성 기판(RSUB)과 플렉서블 기판(FSUB) 사이에 개재되어 있는 희생층(SL)에 레이저 빔을 조사한다. 그 결과, 강성 기판(RSUB)으로부터 플렉서블 기판(FSUB)이 분리되어, 플렉서블 터치 스크린 패널이 완성된다. (도 2b 참조)
별도의 도면으로 나타내지 않았으나, 플렉서블 터치 스크린 패널을 플렉서블 표시 장치의 겉면에 부착하여, 터치 스크린 기능을 갖는 플렉서블 표시장치가 완성된다.
<제2 실시 예>
이상 설명한 제1 실시 예에서, 플렉서블 기판(FSUB) 위에 제1 및 제2 전극(Rx, Tx)들을 형성하는 과정에서 플렉서블 기판(FSUB)이 과 식각(Over Etch) 및/또는 언더 컷(Under Cut) 현상이 발생할 수 있다. 이하, 도 3을 참조하여 과식각 및/또는 언더컷 발생에 의한 영향을 설명한다. 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에서 발생할 수 있는 플렉서블 기판의 과식각 및/또는 언더컷에 의한 배선 불량의 구조를 나타내는 단면 확대도이다.
플렉서블 기판(FSUB) 위에 금속 물질을 증착한 후에, 포토리소그래피 공법으로 금속 물질을 패턴하여 제1 전극(Rx) 및 제2 전극(Tx)을 형성한다. 이 때, 플렉서블 기판(FSUB)의 물질 특성상 과식각(Over Etch)이 발생할 수 있다. 또한, 제1 금속(Rx) 및 제2 금속(Tx)의 가장자리 부분에서는 금속층의 하부로 파고드는 언더컷(Under Cut) 현상이 발생할 수 있다.
이와 같이 과식각 및/또는 언더컷이 발생한 상태에서 절연막(IN)을 도포하면, 제1 전극(Rx) 및 제2 전극(Tx)의 테두리 부분에서의 절연막(IN)이 원하는 두께보다 얇아질 수 있다. 그 결과, 절연막(IN) 위에 브릿지(BR)을 형성하면, 브릿지(BR)과 제2 전극(Tx)와의 간극이 너무 짧아지는(Short Gap) 경우가 발생한다.
브릿지(BR)는 제1 전극들(Rx)을 연결하는 것으로서, 제2 전극(Tx)과는 절연 상태를 유지해야 한다. 하지만, 도 3에서 설명한 경우에는, 브릿지(BR)가 제2 전극(Tx)와의 절연 간격이 너무 좁아서, 절연 상태가 불량하거나 심하면, 단락(short)이 발생할 수 있다. 이 경우, 터치 스크린 패널의 터치 기능을 상실할 수 있다.
이하 제2 실시 예에서는, 도 4 및 도 5a 내지 5d를 참조하여, 플렉서블 기판(FSUB)에서 과식각이나 언더컷이 발생하지 않아 브릿지(BR)와 제2 전극(Tx) 사이에 절연성을 유지할 수 있는 구조를 갖는 플렉서블 터치 스크린 패널에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널의 구조를 나타내는 단면도이다. 평면도 구조는 제1 실시 예의 것과 동일하므로, 별도로 도시하지 않고, 도 1을 참조한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널은 플렉서블 기판(FSUB) 상에 형성된 제1 전극들(Rx) 및 제2 전극들(Tx)을 포함한다. 여기서, 제1 전극들(Rx)은 플렉서블 기판(FSUB)의 X축 방향으로 나열된 다각형 모양을 가질 수 있다. 제2 전극들(Tx)은 플렉서블 기판(FSUB)의 Y축 방향으로 나열된 다각형 모양을 가질 수 있다. 제1 전극(Rx)들은 브릿지(BR)에 의해 서로 연결되어 있고, 제2 전극(Tx)들은 동일층 상에서 연속된 형상을 가질 수 있다.
제1 및 제2 전극들(Rx, Tx)은 하부층 일부가 플렉서블 기판(FSUB)의 표면 아래로 함침된 구조를 가질 수 있다. 제1 및 제2 전극들(Rx, Tx) 위에는 절연막(IN)이 플렉서블 기판(FSUB) 전체 표면을 덮도록 적층되어 있다. 절연막(IN)에는 제1 전극들(Rx) 각각의 양측변을 노출하는 제1 콘택홀(CH1)과 제2 콘택홀(CH2)이 형성되어 있다.
절연막(IN) 위에는 브릿지(BR)가 적층되어 있으며, 제1 콘택홀(CH1)과 제2 콘택홀(CH2)을 통해 각 제1 전극들(Rx)과 접촉함으로써, X축 방향으로 제1 전극들(Rx)을 전기적으로 연결한다.
도 4에 도시한 구조에서는 제1 전극(Rx)과 제2 전극(Tx) 사이에서 플렉서블 기판(FSUB)이 전극들(Rx, Tx)의 하부 표면보다 상부로 돌출된 돌출부(EXT)를 갖는다. 따라서, 제1 및 제2 전극들(Rx, Tx)의 테두리 부분에서 절연막(IN)의 두께가 감소하지 않고, 충분한 절연 두께를(Enough Gap) 갖는다. 그 결과, 제1 전극들(Rx)을 연결하면서, 제2 전극(Tx)을 타고 넘는 브릿지(BR)는 제2 전극(Tx)과의 사이에 충분한 절연 상태를 유지할 수 있다.
본 발명에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널은 플렉서블 표시장치의 표면에 합착될 수 있다. 플렉서블 표시장치는 구부리는 동작을 반복하는 경우가 많은데, 이 때, 플렉서블 터치 스크린 패널도 함께 구부리는 동작을 반복하게 된다. 이 경우, 제1 전극들(Rx)과 제2 전극들(Tx) 사이에서 돌출된 돌출부에 의해 제1 전극들(Rx)과 제2 전극들(Tx)이 견고하게 유지될 수 있다. 즉, 반복되는 구부림 동작에도 터치 스크린 패널의 전극들이 손상되거나 쉽게 박리되는 문제가 발생하지 않는다.
이와 같이 브릿지(BR)의 절연 성능을 확보하고, 제1 전극들(Rx)과 제2 전극들(Tx)의 손상을 방지하기 위한 돌출부(EXT)는 너무 얇아도, 너무 두꺼워도 바람직하지 않다. 예를 들어, 제1 및 제2 전극(Rx, Tx) 두께의 3/10 내지 1/10 정도인 것이 바람직하다.
이하, 도 5a 내지 도 5b를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널의 제조 공정을 설명한다. 도 5a 내지 5d는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널의 제조 공정을 나타내는 단면도들이다.
먼저, 유리나 단단한 플라스틱과 같은 강성 기판(RSUB)을 준비한다. 강성 기판(RSUB) 위에 희생층(SL)을 도포한다. 희생층(SL)은 아몰퍼스 실리콘과 같은 소정의 에너지를 가할 경우 위상이 변화하여 쉽게 제거될 수 있는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 희생층(SL) 위에 플렉서블 기판(FSUB)을 도포한다. 플렉서블 기판(FSUB)은 폴리이미드와 같은 유연성이 우수한 유기 물질을 이용하여, 필름 형태로 희생층(SL) 위에 적층한다. 하프-톤 마스크를 이용하여, 플렉서블 기판(FSUB)을 패턴하여, 제1 및 제2 전극들(Rx, Tx)을 형성할 부분에 제1 두께(T1)만큼 함몰된 트랜치들을 형성한다. (도 5a)
트랜치들이 형성된 플렉서블 기판(FSUB) 위에 금속물질을 도포한다. 마스크 공정으로 금속 물질을 패턴하여, 제1 전극들(Rx) 및 제2 전극들(Tx)을 형성한다. 제1 전극(Rx) 각각은 독립적으로 형성되어 있을 수 있다. 반면에 제2 전극(Tx)들은 Y축 방향으로 서로 연결되어 있을 수 있다. 특히, 트랜치부에 제1 전극들(Rx) 및 제2 전극들(Tx)이 배치되도록 패턴하는 것이 바람직하다. 이 때, 제1 전극들(Rx) 및 제2 전극들(Tx)을 형성하는 식각과정에서, 제1 전극들(Rx)과 제2 전극들(Tx) 사이에 노출된 플렉서블 기판(SUB)의 두께가 얇아질 수 있다. 즉, 제1 두께(T1)만큼 돌출되었던 부분이, 제2 두께(T2)로 낮아질 수 있다. (도 5b)
제1 및 제2 전극들(Rx, Tx) 위에 플렉서블 기판(FSUB) 표면 전체를 덮도록 절연막(IN)을 도포한다. 절연막(IN)을 패턴하여, 제1 전극들(Rx) 각각의 양 끝변을 노출하는 제1 콘택홀(CH1)과 제2 콘택홀(CH2)들을 형성한다. (도 5c)
절연막(IN) 위에 금속 물질을 도포하고 패턴하여, 제1 전극들(Rx)을 X축 방향을 따라 연결하는 브릿지(BR)들을 형성한다. 도면에 도시하지 않았으나, 브릿지(BR)가 완성된 후, 보호막을 플렉서블 기판(FSUB) 표면 전체를 덮도록 적층할 수 있다. 이후, 강성 기판(RSUB)과 플렉서블 기판(FSUB) 사이에 개재되어 있는 희생층(SL)에 레이저 빔을 조사한다. 그 결과, 강성 기판(RSUB)으로부터 플렉서블 기판(FSUB)이 분리되어, 플렉서블 터치 스크린 패널이 완성된다. (도 5d)
별도의 도면으로 나타내지 않았으나, 플렉서블 터치 스크린 패널을 플렉서블 표시 장치의 겉면에 부착하여, 터치 스크린 기능을 갖는 플렉서블 표시장치가 완성된다.
이상 본 발명에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널은 구부림 동작이 반복되더라도 전극이 박리되거나 손상되지 않는 강건 구조에 대하여 설명하였다. 하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 상기 강건 구조는 커브드 터치 스크린 패널 또는 평면 터치 스크린 패널에도 적용하는 것도 가능하다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
RSUB: 강성 기판 SL: 희생층
FSUB: 플렉서블 기판 Rx: 제1 전극
Tx: 제2 전극 IN: 절연막
BR: 브릿지 EXT: 돌출부

Claims (7)

  1. 플렉서블 기판;
    상기 플렉서블 기판 위에서, 두께 일부가 상기 플렉서블 기판의 표면 아래로 함침된 제1 전극들 및 제2 전극들;
    상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들을 덮는 절연막;
    상기 절연막에 형성되어 상기 제1 전극들 각각을 노출하는 콘택홀; 그리고
    상기 절연막 위에 배치되어 상기 콘택홀을 통해 상기 제1 전극들을 서로 연결하는 브릿지를 포함하는 플렉서블 터치 스크린 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극들과 상기 제2 전극들 사이에서 상기 플렉서블 기판이 상기 제1 및 제2 전극들의 하부 표면보다 상부로 돌출된 돌출부를 포함하는 플렉서블 터치 스크린 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들 두께의 1/10 내지 3/10 중 어느 한 값을 갖는 플렉서블 터치 스크린 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들의 함침된 두께는, 전체 두께의 1/10 내지 3/10 중 어느 한 값을 갖는 플렉서블 터치 스크린 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극들은, 상기 플렉서블 기판 위에서 제1 방향으로 나열되고,
    상기 제2 전극들은, 상기 플렉서블 기판 위에서 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 나열된 플렉서블 터치 스크린 패널.
  6. 강성 기판 위에 희생층을 도포하는 단계;
    상기 희생층 위에 플렉서블 기판을 도포하고, 하프-톤 마스크로 패턴하여, 제1 두께만큼 함몰된 다수 개의 트랜치를 형성하는 단계;
    상기 플렉서블 기판 위에 제1 금속 물질을 도포하고, 상기 트랜치 내에 함침된 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 덮도록 상기 플렉서블 기판 전체 표면 위에 절연막을 도포하고, 상기 제1 전극의 일부를 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계;
    상기 절연막 위에 제2 금속 물질을 도포하고, 패턴하여, 상기 제1 전극을 연결하는 브릿지를 형성하는 단계; 그리고
    상기 희생층을 제거하여, 상기 강성 기판으로부터 상기 플렉서블 기판을 분리하는 단계를 포함하는 플렉서블 터치 스크린 패널 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 트랜치는 제1 두께만큼 상기 플렉서블 기판의 표면에서 하부로 함몰되고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 형성하는 단계에서, 상기 플렉서블 기판의 일부 두께가 제거되어 상기 트랜치는 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께로 형성되는 플렉서블 터치 스크린 패널 제조 방법.
KR1020170170489A 2017-12-12 2017-12-12 플렉서블 터치 스크린 패널 및 그 제조 방법 KR102430807B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170170489A KR102430807B1 (ko) 2017-12-12 2017-12-12 플렉서블 터치 스크린 패널 및 그 제조 방법
US16/218,033 US11036319B2 (en) 2017-12-12 2018-12-12 Flexible touch screen panel and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170170489A KR102430807B1 (ko) 2017-12-12 2017-12-12 플렉서블 터치 스크린 패널 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190070034A true KR20190070034A (ko) 2019-06-20
KR102430807B1 KR102430807B1 (ko) 2022-08-09

Family

ID=66696819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170170489A KR102430807B1 (ko) 2017-12-12 2017-12-12 플렉서블 터치 스크린 패널 및 그 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11036319B2 (ko)
KR (1) KR102430807B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109656411B (zh) * 2018-12-17 2020-08-11 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种触控显示面板
WO2021081761A1 (zh) * 2019-10-29 2021-05-06 京东方科技集团股份有限公司 触控基板和触控显示装置
CN111324238B (zh) * 2020-03-19 2021-08-06 京东方科技集团股份有限公司 触控模组及显示装置
CN113874821B (zh) * 2020-03-19 2023-08-15 京东方科技集团股份有限公司 触控传感器和显示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011141652A (ja) * 2010-01-06 2011-07-21 Hitachi Chem Co Ltd タッチパネルディスプレイ装置
KR20120032735A (ko) * 2010-09-29 2012-04-06 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 패널 및 그 제조방법
KR20130111785A (ko) * 2012-04-02 2013-10-11 (주) 태양기전 터치 장치 및 그 제조 방법
KR20140054799A (ko) * 2012-10-29 2014-05-09 삼성전기주식회사 터치 스크린 패널

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101073333B1 (ko) * 2009-08-27 2011-10-12 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 패널 및 그 제조방법
KR101297579B1 (ko) 2010-12-22 2013-08-19 한국세라믹기술원 미세패턴 전극의 제조방법
KR101191865B1 (ko) 2011-04-20 2012-10-16 한국기계연구원 금속 배선이 함몰된 유연 기판의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 유연 기판
KR101453880B1 (ko) * 2012-11-29 2014-10-22 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN104392901B (zh) * 2014-10-28 2017-08-25 京东方科技集团股份有限公司 一种柔性衬底基板及其制作方法
CA2944780C (en) * 2015-05-29 2019-04-23 Kankyokeieisogokenkyusho Co., Inc. Insulating foamed product comprising paper pellets
KR102039009B1 (ko) * 2015-12-11 2019-10-31 알프스 알파인 가부시키가이샤 정전 용량식 센서

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011141652A (ja) * 2010-01-06 2011-07-21 Hitachi Chem Co Ltd タッチパネルディスプレイ装置
KR20120032735A (ko) * 2010-09-29 2012-04-06 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 패널 및 그 제조방법
KR20130111785A (ko) * 2012-04-02 2013-10-11 (주) 태양기전 터치 장치 및 그 제조 방법
KR20140054799A (ko) * 2012-10-29 2014-05-09 삼성전기주식회사 터치 스크린 패널

Also Published As

Publication number Publication date
US20190179441A1 (en) 2019-06-13
KR102430807B1 (ko) 2022-08-09
US11036319B2 (en) 2021-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107799550B (zh) 柔性显示器
US11036319B2 (en) Flexible touch screen panel and method of manufacturing the same
US8722313B2 (en) Touch screen panel and method of manufacturing the same
US20180210576A1 (en) Touch-control substrate, fabrication method, and display device
US20150077650A1 (en) Touch screen and manufacturing method thereof, display device
KR101742753B1 (ko) 터치 패널, 표시 장치 및 터치 패널의 제조 방법
US20180356925A1 (en) Touch substrate, method for fabricating the same, touch panel
US9778808B2 (en) Touch panel and method for manufacturing the same
TWI512582B (zh) 觸控面板與觸控顯示面板
KR101721259B1 (ko) 정전용량 방식 터치 스크린 패널 및 그 제조방법
US20200150804A1 (en) Touch substrate and method of fabracating the same, touch display device
US20150060253A1 (en) Decorative substrate and touch panel
KR20110041334A (ko) 터치패널용 면상 부재 및 이의 제조 방법
KR20180060710A (ko) 플렉서블 표시장치
EP2690534A2 (en) Touch screen panel and fabrication method thereof
KR101926512B1 (ko) 터치 스크린과 이의 제조 방법 및 이를 적용한 표시 장치
US9798426B2 (en) Touch panel and method of manufacturing thereof
US11847276B2 (en) Touch substrate and touch display device
WO2020020353A1 (zh) 触控基板及其制备方法、触控装置
US10241628B2 (en) Touch panel, manufacturing method thereof, and display device
KR101749760B1 (ko) 정전용량 방식 터치 스크린 패널 및 그 제조방법
KR20130066949A (ko) 다중층 측면 경유 연결 배선 구조 및 그의 형성 방법
KR102602681B1 (ko) 플렉서블 표시장치 및 그 제조 방법
CN114141836B (zh) 显示面板及其制作方法、显示装置
KR101746847B1 (ko) 정전용량 방식 터치 스크린 패널 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant