KR20190070136A - 패드 연결 구조물 및 이를 포함하는 터치 센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들의 패드 연결 구조물은 기재, 기재의 상면 상에 형성된 하부 절연막, 하부 절연막 상에 배치된 패드 전극, 및 패드 전극의 상면을 노출시키는 개구부를 포함하는 상부 절연막을 포함한다. 하부 절연막에 의해 개구부의 단차 높이가 감소하여 도전성 접속 구조와의 연결 신뢰성이 향상될 수 있다.

Description

패드 연결 구조물 및 이를 포함하는 터치 센서{PAD CONNECTION STRUCTURE AND TOUCH SENSOR INCLUDING THE SAME}
본 발명은 패드 연결 구조물 및 이를 포함하는 터치 센서에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 절연막 및 도전 패턴을 포함하는 패드 연결 구조물 및 이를 포함하는 터치 센서에 관한 것이다.
최근 정보화 기술이 발전함에 따라 디스플레이 분야에 대한 요구도 다양한 형태로 제시되고 있다. 예를 들면, 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 특징을 지닌 여러 평판 표시 장치(Flat Panel Display device), 예를 들어, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device), 전계발광표시장치(Electro Luminescent Display device), 유기발광다이오드표시장치(Organic Light-Emitting Diode Display device) 등이 연구되고 있다.
한편, 상기 표시 장치 상에 부착되어 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치인 터치 패널 또는 터치 센서가 디스플레이 장치와 결합되어 화상 표시 기능 및 정보 입력 기능이 함께 구현된 전자 기기들이 개발되고 있다.
또한, 상기 디스플레이 장치의 해상도가 QHD(Quad High Definition), UHD(Ultra High Definition) 등의 수준으로 향상됨에 따라, 상기 터치 센서의 해상도 역시 증가될 필요가 있다. 따라서, 상기 터치 센서에 포함되는 센싱 전극 또는 채널 수가 증가되며, 상기 채널과 외부 회로를 연결시키기 위한 패드의 너비 또는 피치가 감소되고 있다.
그러나, 상기 패드의 너비 또는 피치가 감소되면, 상기 패드를 통한 전기적 연결 신뢰성, 외부 회로와의 접속 저항이 증가될 수 있으며, 또는 기계적인 연결 불량이 야기될 수 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2016-0070591호는 전극 배선을 포함하는 터치센서를 개시하고 있으나, 미세 패드를 포함하는 고해상도 터치 센서의 연결 신뢰성을 충분히 구현하기에는 한계가 있다.
한국공개특허 제10-2016-0070591호
본 발명의 일 과제는 향상된 연결 신뢰성 및 전기적 특성을 갖는 패드 연결 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 상기 패드 연결 구조물을 포함하는 터치 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 상기 패드 연결 구조물 또는 상기 터치 센서를 포함하는 고해상도의 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 기재, 상기 기재의 상면 상에 형성된 하부 절연막, 상기 하부 절연막 상에 배치된 패드 전극, 및 상기 패드 전극의 상면을 노출시키는 개구부를 포함하는 상부 절연막을 포함하는, 패드 연결 구조물.
2. 위 1에 있어서, 상기 하부 절연막은 서로 이격된 복수의 하부 절연 패턴들을 포함하며, 상기 패드 전극은 상기 하부 절연 패턴 마다 각각 배치되는, 패드 연결 구조물.
3. 위 2에 있어서, 상기 하부 절연 패턴은 상기 기재의 상기 상면에 대해 소정의 예각으로 경사진 측벽을 포함하는, 패드 연결 구조물.
4. 위 3에 있어서, 상기 패드 전극은 상기 하부 절연 패턴을 전체적으로 덮으며, 상기 하부 절연 패턴의 상기 측벽 형상을 따라 경사진 측벽을 포함하는, 패드 연결 구조물.
5. 위 3에 있어서, 상기 상부 절연막은 상기 하부 절연 패턴의 상기 측벽과 중첩되는 부분에 형성된 돌출부를 포함하는, 패드 연결 구조물.
6. 위 5에 있어서, 상기 돌출부에 의해 상기 개구부의 상부 둘레가 정의되는, 패드 연결 구조물.
7. 위 1에 있어서, 상기 개구부를 통해 상기 패드 전극과 전기적으로 연결되는 도전성 접속 구조를 더 포함하는, 패드 연결 구조물.
8. 위 7에 있어서, 상기 도전성 접속 구조는 상기 개구부를 통해 상기 패드 전극과 접촉하는 이방성 도전 필름을 포함하는, 패드 연결 구조물.
9. 위 8에 있어서, 상기 도전성 접속 구조는 상기 이방성 도전 필름 상에 부착되는 연성 회로 기판을 더 포함하는, 패드 연결 구조물.
10. 위 1에 있어서, 상기 상부 절연막은 상기 하부 절연막과 부분적으로 중첩되며,
상기 상부 절연막의 상면 및 상기 패드 전극의 상면 사이의 단차 높이는 상기 상부 절연막 높이의 50% 이하인, 패드 연결 구조물.
11. 센싱 영역 및 패드 연결 영역을 포함하는 기재; 상기 센싱 영역의 상기 기재 상에 배치된 센싱 전극들; 상기 패드 연결 영역의 상기 기재 상에 배치되며, 상기 기재의 상면 상에 형성된 하부 절연막; 상기 하부 절연막 상에 배치된 패드 전극; 및 상기 패드 전극의 상면을 노출시키는 개구부를 포함하는 상부 절연막을 포함하는 패드 연결 구조물; 및 상기 패드 연결 구조물의 상기 패드 전극과 상기 센싱 전극들을 연결시키는 트레이스들을 포함하는, 터치 센서.
12. 위 11에 있어서, 상기 센싱 전극들은 서로 교차하는 방향으로 배열되는 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들을 포함하는, 터치 센서.
13. 위 12에 있어서, 상기 제2 센싱 전극들을 적어도 부분적으로 덮는 절연층; 및 상기 절연층 상에 배치되어 이웃하는 상기 제1 센싱 전극들을 연결시키는 브릿지 전극을 더 포함하는, 터치 센서.
14. 위 13에 있어서, 상기 하부 절연막은 상기 절연층과 동일한 물질을 포함하며, 상기 패드 전극은 상기 센싱 전극 또는 상기 브릿지 전극과 동일한 물질을 포함하는, 터치 센서.
15. 위 11에 있어서, 상기 상부 절연막은 상기 센싱 영역 상에서 상기 센싱 전극들을 함께 덮는, 터치 센서.
본 발명의 실시예들에 따르는 패드 연결 구조물은 기재 및 패드 전극 사이에 형성된 하부 절연막을 포함하며, 상기 패드 전극을 노출시키는 개구부를 포함하는 상부 절연막을 포함할 수 있다. 상기 하부 절연막에 의해 상기 패드 전극의 높이가 증가하므로, 상기 상부 절연막 및 상기 패드 전극 사이의 단차가 감소할 수 있다. 따라서, 상기 패드 전극과 상기 개구부를 통해 연결되는 도전성 접속 구조의 밀착성이 증가하며, 접촉 불량에 따른 저항 증가를 방지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 하부 절연막 및 패드 전극은 터치 센서의 센싱 영역에서의 구조물들과 실질적으로 동일한 공정을 통해 형성될 수 있으며, 이에 따라 공정 추가 없이 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 패드 연결 구조물을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 비교예에 따른 패드 연결 구조물을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 패드 연결 구조물을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4 및 도 5는 각각 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 개략적인 구조를 나타내는 평면도 및 단면도이다.
본 발명의 실시예들은 기재, 상기 기재의 상면 상에 순차적으로 적층된 하부 절연막, 패드 전극 및 상기 패드 전극을 노출시키는 개구부를 갖는 상부 절연막을 포함하며, 상기 하부 절연막에 의해 패드 전극을 통한 도전성 접속 구조의 접속 신뢰성이 향상된 패드 연결 구조물을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 상기 패드 연결 구조물을 포함하는 터치 센서를 제공한다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 패드 연결 구조물의 개략적인 구조를 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 패드 연결 구조물은 기재(100), 하부 절연막(110), 패드 전극(120) 및 상부 절연막(130)을 포함할 수 있다.
기재(100)는 패드 전극(120) 및/또는 터치 센서(도 4 및 도 5 참조)의 센싱 전극 형성을 위한 베이스 층으로 사용되는 필름 타입 기재, 또는 상기 패드 연결 구조물 또는 터치 센서가 형성되는 대상체를 포괄하는 의미로 사용된다. 일부 실시예들에 있어서, 기재(100)는 상기 패드 연결 구조물 또는 터치 센서가 적층되는 표시 패널을 지칭할 수도 있다.
예를 들면, 기재(100)는 터치 센서에 통상적으로 사용되는 기판, 또는 필름 소재를 포함할 수 있다. 예를 들면, 기재(100)는 유리, 고분자 및/또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 고분자의 예로서, 환형올레핀중합체(COP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(PI), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 폴리에테르술폰(PES), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 폴리카보네이트(PC), 환형올레핀공중합체(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 들 수 있다. 상기 무기 절연 물질의 예로서, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 금속 산화물 등을 들 수 있다.
하부 절연막(110)은 기재(100)의 상면 상에 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 하부 절연막(110)은 기재(100)의 상기 상면과 접촉하며, 서로 이격된 복수의 하부 절연 패턴들을 포함할 수 있다. 이하에서는, 하부 절연 패턴을 하부 절연막과 동일한 참조부호로 교호적으로 지칭한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 하부 절연 패턴(110)의 측벽은 기재(100)의 상기 상면에 대해 소정의 예각으로 경사질 수 있다. 예를 들면, 하부 절연 패턴(110)은 사다리꼴 형상의 단면을 가질 수 있다.
하부 절연 패턴(110)은 예를 들면, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지 또는 실록산계 수지 등과 같은 수지를 포함하는 유기 절연 물질을 사용하여 형성할 수 있다. 이 경우, 수지 조성물을 잉크젯 프릿팅, 노즐 프린팅, 스핀 코팅, 슬릿 코팅 등과 같은 프린팅 공정 또는 코팅 공정들을 통해 기재층(100) 상면에 도포하여 코팅막을 형성한 후 경화 공정을 통해 하부 절연 패턴(110)을 형성할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 노광 및 현상 공정을 통해 상기 코팅막을 패터닝하여 도 1에 도시된 하부 절연 패턴(110)을 형성할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 하부 절연 패턴(110)은 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 절연 물질을 사용하여 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 무기 절연 물질을 화학 기상 증착(CVD) 공정, 물리 기상 증착(PVD) 공정 등을 통해 기재(100)의 상기 상면 상에 증착한 후, 건식 또는 습식 식각 공정을 통해 하부 절연 패턴(110)을 형성할 수 있다.
도 1에서 설명의 편의를 위해 하부 절연 패턴(110)의 측벽이 직선형으로 도시되었으나, 상기 측벽은 볼록 또는 오목한 곡선 프로파일을 가질 수도 있다.
하부 절연 패턴(110) 상에는 패드 전극(120)이 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 패드 전극(120)은 기재(100)의 상기 상면 상에서 하부 절연 패턴(110)의 상면 및 측벽을 덮을 수 있다. 이 경우, 패드 전극(120)은 기재(100)의 상기 상면과 접촉할 수 있다. 또한, 패드 전극(120)은 하부 절연 패턴(110)의 상면 및 측벽 프로파일과 실질적으로 동일하거나 유사한 프로파일의 상면 및 측벽을 갖도록 형성될 수 있다.
패드 전극(120)은 금속, 합금, 금속 와이어 또는 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 패드 전극(120)은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 또는 이들의 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC)) 을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패드 전극(120)은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 패드 전극(120)은 금속층 및 투명 도전성 산화물층을 포함하는 복층 구조를 가질 수 있다.
상부 절연막(130)은 기재(100)의 상기 상면 상에 형성되어, 패드 전극(120)을 부분적으로 덮을 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상부 절연막(130)은 패드 전극(120)을 상면을 적어도 부분적으로 노출시키는 개구부(135)를 포함할 수 있다.
상부 절연막(130)은 하부 절연막 또는 하부 절연 패턴(110)과 실질적으로 동일하거나 유사한 공정 및 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 상술한 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질을 도포 또는 인쇄하여 상부 절연막(130)이 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 현상 공정 또는 식각 공정과 같은 패터닝 공정을 통해 개구부(135)가 형성될 수 있다.
상부 절연막(130)은 패드 전극(120) 및 하부 절연 패턴(110)과 중첩되는 영역에서 돌출부(132)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상부 절연막(130)이 패드 전극(120) 및 하부 절연 패턴(110)의 경사진 측벽들 상에 형성되면서, 돌출부(132)가 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 돌출부(132)는 개구부(135)의 상부 둘레를 감싸도록 형성될 수 있다.
상술한 예시적인 실시예들에 따르면, 패드 전극(120)을 형성하기 전에 하부 절연막 또는 하부 절연 패턴(110)을 먼저 기재(100) 상에 형성하여 패드 전극(120)이 개구부(135)를 통해 노출되는 높이를 증가시킬 수 있다. 따라서, 상부 절연막(130) 및 패드 전극(120) 사이의 단차 높이(H2)가 감소할 수 있다. 예를 들면, 단차 높이(H2)는 돌출부(132)의 상면과 패드 전극(120)의 상면 사이의 거리로 정의될 수 있다.
그러므로, 개구부(135)를 통한 도전성 접속 구조(도 3 참조)와 패드 전극(120)의 연결 또는 부착 공정 시, 단차에 의한 밀착 불량, 접촉 저항 증가를 방지하며, 고 신뢰성의 패드 연결 구조가 구현될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상부 절연막(130) 및 하부 절연 패턴(110)의 중첩 너비(D1)은 약 7㎛ 이하, 바람직하게는 5㎛ 이하일 수 있다. 중첩 너비(D1)가 지나치게 증가할 경우 돌출부(132)가 확장되어 상부 절연막(130)의 평탄성이 저하되고, 상기 도전성 접속 구조의 접합 불량을 야기할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 단차 높이(H2)는 상부 절연막 높이(H1)의 50% 이하일 수 있다. 따라서, 패드 전극(120)과 상부 절연막(130)의 단차로 인한 상기 도전성 접속 구조의 연결 불량을 현저히 감소시킬 수 있다.
도 2는 비교예에 따른 패드 연결 구조물을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 비교예에 따른 패드 연결 구조물은 기재(100), 패드 전극(120a) 및 상부 절연막(130a)을 포함할 수 있다.
비교예에 따르면, 패드 전극(120a)은 기재(100)의 상면 상에 직접 형성되며, 패드 전극(120)의 상면을 노출시키는 개구부(135a)를 포함하는 상부 절연막(130a)이 기재(100)의 상기 상면 상에 형성될 수 있다.
이 경우, 상부 절연막(130a)은 예를 들면 터치 센서의 센싱 전극들을 함께 덮기 위해 소정의 높이(H1)로 형성되므로, 상부 절연막(130a) 상면 및 패드 전극(120a) 상면 사이의 단차 높이(H3)가 증가할 수 있다. 따라서, 도전성 접속 구조와 연결을 위한 개구부(135a)의 높이가 증가하여, 접속 불량, 상기 도전성 접속 구조의 밀착력 부족으로 인한 저항 증가 등이 발생할 수 있다.
그러나, 상술한 예시적인 실시예들에 따르면, 패드 전극(110) 아래에 하부 절연막 또는 하부 절연 패턴(110)이 배치되므로, 단차 높이(H2)를 감소시켜 상기 도전성 접속 구조와의 연결 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 패드 연결 구조물을 나타내는 개략적인 단면도이다. 예를 들면, 도 3은 도전성 접속 구조가 패드 전극과 연결된 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 도전성 접속 구조(150)는 상부 절연막(130) 상에서, 개구부(135)를 통해 패드 전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 도전성 접속 구조(150)는 이방성 도전 필름(ACF)(140) 및 연성 회로 기판(FPCB)(150)를 포함할 수 있다. 이방성 도전 필름(140)은 상부 절연막(130) 상에 부착되어 개구부(135)를 채우며 패드 전극(120)의 노출면과 접촉할 수 있다.
상술한 바와 같이, 하부 절연 패턴(110)에 의해 패드 전극(120)의 높이가 증가하여, 상부 절연막(130)과의 단차 높이가 감소할 수 있다. 따라서, 개구부(135)의 충진 양이 감소하고, 패드 전극(120) 및 이방성 도전 필름(140) 사이의 밀착력이 증가할 수 있다. 또한, 이방성 도전 필름(140)이 보이드(void) 발생 없이 패드 전극(120)의 상기 노출면과 전체적으로 밀착되므로 접촉 저항이 감소하고, 전기적 연결 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 상부 절연막(130)은 하부 절연 패턴(110) 및/또는 패드 전극(120)의 경사진 측벽들에 의해 형성된 돌출부(132)를 포함할 수 있다. 돌출부(132)에 의해 이방성 도전 필름(140)과 상부 절연막(130)의 접촉 면적이 증가하여 이방성 도전 필름(140)의 밀착력이 더욱 향상될 수 있다. 따라서, 외부 충격에 의한 이방성 도전 필름(140)의 박리를 방지할 수 있다.
연성 회로 기판(145)은 이방성 도전 필름(140) 상에 부착되어 패드 전극(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 연성 회로 기판(145)은 예를 들면, 터치 센서의 센싱 전극으로부터 발생되는 정전 용량 변화를 전기적 신호로 변환하여 구동 IC로 전달할 수 있다.
도 3에서는, 이방성 도전 필름(140)이 복수의 패드 전극들(110)과 공통적으로 연결되는 것으로 도시되었으나, 각 패드 전극(110)마다 각각 이방성 도전 필름(140)이 연결될 수 있다.
설명의 편의를 위해, 도 3에서는 이방성 도전 필름(140)이 개구부(135)를 완전히 채우며 평탄한 상면을 갖는 것으로 도시되었으나, 이방성 도전 필름(140)은 상부 절연막(130) 및 개구부(135)의 프로파일을 따라 컨포멀하게 접합될 수도 있다.
도 4 및 도 5는 각각 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 개략적인 구조를 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 4에서 기재(100)의 상면에 평행하며 예를 들면, 서로 수직하게 교차하는 두 방향을 제1 방향 및 제2 방향으로 정의한다. 예를 들면, 상기 제1 방향은 터치 센서의 길이 방향에 대응되며, 상기 제2 방향은 터치 센서의 너비 방향에 대응될 수 있다.
예를 들면, 도 5는 터치 센서의 센싱 영역(S)에서의 제1 방향으로의 부분 단면도 및 패드 연결 영역(P)에서의 제2 방향으로의 부분 단면도를 함께 포함하고 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 터치 센서는 기재(100) 상에 형성된 센싱 전극들(210, 220), 트레이스들(250) 및 패드 전극들(120)을 포함할 수 있다. 상기 터치 센서는 센싱 영역(S) 및 센싱 영역(S)을 감싸는 주변 영역을 포함하며, 이에 따라 기재(100)의 상면 역시 센싱 영역(S) 및 상기 주변 영역으로 구분될 수 있다.
센싱 전극들(210, 220)은 기재(100)의 센싱 영역(S) 상에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 센싱 전극들(210, 220)은 제1 센싱 전극들(210) 및 제2 센싱 전극들(220)을 포함할 수 있다.
제1 센싱 전극들(210)은 예를 들면, 상기 제2 방향(예를 들면, 너비 방향)을 따라 배열될 수 있다. 이에 따라, 복수의 제1 센싱 전극들(210)에 의해 상기 제2 방향으로 연장하는 제1 센싱 전극 행이 형성될 수 있다. 또한, 복수의 상기 제1 센싱 전극 행들이 상기 제1 방향을 따라 배열될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 방향으로 이웃하는 제1 센싱 전극들(210)은 연결부(215)에 의해 서로 물리적 또는 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 연결부(215)는 제1 센싱 전극들(210)과 동일 레벨에서 일체로 형성될 수 있다.
제2 센싱 전극들(220)은 상기 제1 방향(예를 들면, 길이 방향)을 따라 배열될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제2 센싱 전극들(220)은 각각 섬(island) 타입의 단위 전극들로 물리적으로 이격될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 방향으로 이웃하는 제2 센싱 전극들(220)은 브릿지 전극(225)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 제2 센싱 전극들(220)이 브릿지 전극들(225)에 의해 서로 연결되어 상기 제1 방향으로 배열됨에 따라, 상기 제1 방향으로 연장하는 제2 센싱 전극 열이 형성될 수 있다. 또한, 복수의 상기 제2 센싱 전극 열들이 상기 제2 방향을 따라 배열될 수 있다.
센싱 전극들(210, 220) 및/또는 브릿지 전극(225)은 금속, 합금, 금속 와이어 또는 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.
예를 들면, 센싱 전극들(210, 220) 및/또는 브릿지 전극(225)은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 또는 이들의 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC)) 을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
센싱 전극들(210, 220) 및/또는 브릿지 전극(225)은 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 센싱 전극들(210, 220) 및/또는 브릿지 전극(225)은 투명도전성 산화물 및 금속의 적층 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 센싱 전극들(210, 220) 및/또는 브릿지 전극(225)은 투명 도전성 산화물 층-금속층-투명 도전성 산화물 층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 이 경우, 상기 금속층에 의해 플렉시블 특성이 향상되면서, 저항을 낮추어 신호 전달 속도가 향상될 수 있으며, 상기 투명 도전성 산화물 층에 의해 내부식성, 투명성이 향상될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 브릿지 전극(225)은 절연층(230) 상에 형성될 수 있다. 절연층(230)은 제1 센싱 전극(210)에 포함된 연결부(215)를 적어도 부분적으로 덮으며, 연결부(215) 주변의 제2 센싱 전극들(220)을 적어도 부분적으로 덮을 수 있다. 브릿지 전극(225)은 절연층(230)을 관통하며, 연결부(215)를 사이에 두고 서로 이웃하는 제2 센싱 전극들(220)과 전기적으로 연결될 수 있다.
절연층(230)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 절연 물질, 또는 아크릴계 수지, 실록산계 수지와 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
트레이스들(250)은 기재층(100)의 상기 주변 영역 부분 상에 배열될 수 있다. 트레이스(250)는 상기 제1 센싱 전극 행 및 상기 제2 센싱 전극 열 각각으로부터 분기되어 상기 주변 영역 상에서 연장될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 주변 영역의 일 측부는 패드 연결 영역(P)으로 제공될 수 있다. 트레이스들(250)은 패드 연결 영역(P) 내로 집합되어 각각 패드 전극(120)과 연결 또는 병합될 수 있다.
패드 연결 영역(P)에서는, 예를 들면 도 1 또는 도 3을 참조로 설명한 패드 연결 구조물이 배치될 수 있다. 패드 전극(120)은 패드 연결 영역(P)의 기재(100) 상면에 형성된 하부 절연막 또는 하부 절연 패턴(110) 상에 형성될 수 있다.
기재(100) 및 패드 전극(120) 상에 패드 전극(120) 상면을 노출시키는 개구부(135)를 포함하는 상부 절연막(240)이 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상부 절연막(240)은 센싱 영역(P) 상으로 연장되어 센싱 전극들(210, 220) 및 브릿지 전극(225)을 덮는 패시베이션 층으로 제공될 수도 있다.
도 3을 참조로 설명한 바와 같이, 예를 들면 이방성 도전 필름 및 연성 회로 기판을 포함하는 도전성 접속 구조가 패드 연결 영역(P) 상에서 개구부(135)를 통해 패드 전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 하부 절연 패턴(110)에 의해 패드 전극(120) 및 상부 절연막(240) 사이의 단차가 감소되어 상기 도전성 접속 구조의 연결 신뢰성이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패드 연결 영역(P)의 하부 절연 패턴(110)은 센싱 영역(S)에서의 절연층(230)과 실질적으로 동일한 공정 및 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 패드 전극(120)은 브릿지 전극(225)과 실질적으로 동일한 공정 및 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 이 경우, 센싱 영역(S)에서의 센서 구조 형성 공정을 이용해 패드 연결 구조물을 함께 형성하여 공정 용이성 및 생산성이 증진될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 센싱 전극들(210, 220)을 형성하기 전에 패드 연결 영역(P) 상에 미리 하부 절연막 또는 하부 절연 패턴(110)을 형성할 수도 있다. 이 경우, 패드 전극(120)은 센싱 전극들(210, 220)과 동일한 공정을 통해 함께 패터닝되어 형성될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 터치 센서는 예를 들면, 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식의 터치 센서일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 패드 연결 구조물은 자기 정전 용량(Self Capacitance) 방식의 터치 센서에 적용될 수도 있다. 예를 들면, 기재의 센싱 영역 상에 각각 이격된 섬(island) 형상의 센싱 전극들이 배열되며, 각 센싱 전극으로부터 트레이스가 연장되어 패드 연결 영역 상에 배치된 상기 패드 연결 구조물과 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 상기 패드 연결 구조물 또는 상기 터치 센서가 포함된 화상 표시 장치를 제공한다.
상기 화상 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel device), 전계발광 표시장치(Electro Luminescent Display device), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light-Emitting Diode Display device) 등 각종 화상 표시 장치의 표시 패널을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서는 상기 표시 패널 및 화상 표시 장치의 윈도우 사이에 배치될 수 있다. 연성 회로 기판을 포함하는 도전성 접속 구조는 상기 터치 센서에 포함된 패드 연결 구조물과 연결되며, 상기 표시 패널을 향해 절곡되어 예를 들면 상기 화상 표시 장치의 메인 보드와 연결될 수 있다.
예를 들면, 상기 터치 센서는 플렉시블 디스플레이 장치의 터치 센서층 또는 터치 패널로 적용되어 고해상도의 화상 표시 장치가 구현될 수 있다.
100: 기재 110: 하부 절연막
120: 패드 전극 130: 상부 절연막
132: 돌출부 135: 개구부
140: 이방성 도전 필름 145: 연성 회로 기판
150: 도전성 접속 구조 210: 제1 센싱 전극
215: 연결부 220: 제2 센싱 전극
230: 절연층 250: 트레이스

Claims (15)

  1. 기재;
    상기 기재의 상면 상에 형성된 하부 절연막;
    상기 하부 절연막 상에 배치된 패드 전극; 및
    상기 패드 전극의 상면을 노출시키는 개구부를 포함하는 상부 절연막을 포함하는, 패드 연결 구조물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 절연막은 서로 이격된 복수의 하부 절연 패턴들을 포함하며, 상기 패드 전극은 상기 하부 절연 패턴 마다 각각 배치되는, 패드 연결 구조물.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 하부 절연 패턴은 상기 기재의 상기 상면에 대해 소정의 예각으로 경사진 측벽을 포함하는, 패드 연결 구조물.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 패드 전극은 상기 하부 절연 패턴을 전체적으로 덮으며, 상기 하부 절연 패턴의 상기 측벽 형상을 따라 경사진 측벽을 포함하는, 패드 연결 구조물.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 상부 절연막은 상기 하부 절연 패턴의 상기 측벽과 중첩되는 부분에 형성된 돌출부를 포함하는, 패드 연결 구조물.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 돌출부에 의해 상기 개구부의 상부 둘레가 정의되는, 패드 연결 구조물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 개구부를 통해 상기 패드 전극과 전기적으로 연결되는 도전성 접속 구조를 더 포함하는, 패드 연결 구조물.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 도전성 접속 구조는 상기 개구부를 통해 상기 패드 전극과 접촉하는 이방성 도전 필름을 포함하는, 패드 연결 구조물.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 도전성 접속 구조는 상기 이방성 도전 필름 상에 부착되는 연성 회로 기판을 더 포함하는, 패드 연결 구조물.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 상부 절연막은 상기 하부 절연막과 부분적으로 중첩되며,
    상기 상부 절연막의 상면 및 상기 패드 전극의 상면 사이의 단차 높이는 상기 상부 절연막 높이의 50% 이하인, 패드 연결 구조물.
  11. 센싱 영역 및 패드 연결 영역을 포함하는 기재;
    상기 센싱 영역의 상기 기재 상에 배치된 센싱 전극들;
    상기 패드 연결 영역의 상기 기재 상에 배치되며,
    상기 기재의 상면 상에 형성된 하부 절연막;
    상기 하부 절연막 상에 배치된 패드 전극; 및
    상기 패드 전극의 상면을 노출시키는 개구부를 포함하는 상부 절연막을 포함하는 패드 연결 구조물; 및
    상기 패드 연결 구조물의 상기 패드 전극과 상기 센싱 전극들을 연결시키는 트레이스들을 포함하는, 터치 센서.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 센싱 전극들은 서로 교차하는 방향으로 배열되는 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들을 포함하는, 터치 센서.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 센싱 전극들을 적어도 부분적으로 덮는 절연층; 및
    상기 절연층 상에 배치되어 이웃하는 상기 제2 센싱 전극들을 연결시키는 브릿지 전극을 더 포함하는, 터치 센서.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 하부 절연막은 상기 절연층과 동일한 물질을 포함하며, 상기 패드 전극은 상기 센싱 전극 또는 상기 브릿지 전극과 동일한 물질을 포함하는, 터치 센서.
  15. 청구항 11에 있어서, 상기 상부 절연막은 상기 센싱 영역 상에서 상기 센싱 전극들을 함께 덮는, 터치 센서.
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