KR20200034908A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20200034908A
KR20200034908A KR1020180114433A KR20180114433A KR20200034908A KR 20200034908 A KR20200034908 A KR 20200034908A KR 1020180114433 A KR1020180114433 A KR 1020180114433A KR 20180114433 A KR20180114433 A KR 20180114433A KR 20200034908 A KR20200034908 A KR 20200034908A
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김병용
송승용
류승수
이대근
이상덕
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치가 제공된다. 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 상기 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역을 포함하는 표시 장치로서, 제1 기판; 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판으로서, 상기 제1 기판과 대향하는 제1 면 및 상기 제2 기판의 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 포함하는 제2 기판; 상기 제2 기판의 상기 제2 면 상에 배치되며, 상기 표시 영역에 위치하는 터치 전극; 상기 제2 기판의 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 비표시 영역에 위치하며, 상기 터치 전극과 전기적으로 연결된 터치 패드 단자; 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합하는 실링 부재를 포함하되, 상기 실링 부재는 상기 비표시 영역에 위치하고, 상기 터치 패드 단자는 상기 실링 부재보다 내측에 배치된다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 동영상이나 정지영상을 표시하는 장치로서, 표시 장치는 모바일 폰, 스마트 폰, 태블릿 PC(Personal Computer), 및 스마트 워치, 워치 폰, 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기 뿐만 아니라 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷 등의 다양한 제품의 표시 화면으로 사용될 수 있다.
상기 표시 장치는 예를 들어, 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 상기 유기 발광 표시 장치 등의 표시 장치의 영상 표시는 모두 광의 투과에 기인한다. 특히 광의 투과율은 표시 장치의 휘도 등의 표시 품질에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 표시 장치를 이루는 구성요소는 적어도 부분적으로 투명성 부재, 예컨대 글라스 부재를 포함할 수 있다.
유기 발광 표시 장치는 상기 글라스 부재로서 베이스 기판으로서, 하부 기판과 봉지 기판으로서, 상부 기판을 포함할 수 있다. 통상적으로, 상기 글라스 부재들을 결합하기 위해 상기 상부 및 하부 기판 사이에 프릿(frit)에 개재하여 레이저를 조사하는 레이저 실링(laser sealing)이 이용될 수 있다.
한편, 터치 스크린은 상기 상부 기판에 직접 형성될 수 있다. 통상적으로 이러한 방식이 적용된 표시 장치를 터치 스크린 패널 일체형 표시 장치라 한다. 상기 터치 스크린은 일측에 복수의 터치 신호 패드를 포함하는데, 상기 터치 패드는 외부 장치, 예를 들어 터치 가요성 인쇄 회로 기판과 초음파 본딩될 수 있다.
다만, 상기 터치 스크린이 형성된 상부 기판과 상기 하부 기판을 상술한 레이저 실링을 하는 경우, 상부 기판에 형성된 터치 신호 패드에 의해 레이저 실링이 원활하게 수행되지 않을 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 터치 신호 패드를 실링 영역과 비중첩하게 배치시켜 상부 기판과 하부 기판의 접합성이 개선된 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 상기 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역을 포함하는 표시 장치로서, 제1 기판; 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판으로서, 상기 제1 기판과 대향하는 제1 면 및 상기 제2 기판의 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 포함하는 제2 기판; 상기 제2 기판의 상기 제2 면 상에 배치되며, 상기 표시 영역에 위치하는 터치 전극; 상기 제2 기판의 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 비표시 영역에 위치하며, 상기 터치 전극과 전기적으로 연결된 터치 패드 단자; 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합하는 실링 부재를 포함하되, 상기 실링 부재는 상기 비표시 영역에 위치하고, 상기 터치 패드 단자는 상기 실링 부재보다 내측에 배치된다.
상기 터치 패드 단자는 상기 실링 부재와 비중첩할 수 있다.
표시 소자를 더 포함하되, 상기 제1 기판은 상기 제2 기판에 대향하는 제1 면 및 상기 제1 기판의 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 포함하고, 상기 표시 소자는 상기 제1 기판의 상기 제1 면 상에 배치될 수 있다.
상기 표시 소자는 애노드 전극, 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극과 상기 캐소드 전극 사이에 배치된 유기 발광층을 포함할 수 있다.
상기 표시 소자는 상기 제1 기판, 상기 제2 기판 및 상기 실링 부재에 의해 밀봉될 수 있다.
상기 제2 기판은 각각 유리 또는 석영을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 터치 전극은 상기 제2 기판의 상기 제2 면의 바로 위에 배치될 수 있다.
상기 실링 부재는 광학적으로 투명한 프릿을 포함할 수 있다.
상기 터치 전극은 투명 도전성 산화물을 포함하는 투명 전극층을 포함할 수 있다.
상기 터치 패드 단자는 투명 도전성 산화물을 포함하는 제1 도전층 및 상기 제1 도전층 상에 배치되고 불투명 금속을 포함하는 제2 도전층을 포함할 수 있다.
상기 투명 전극층과 상기 제1 도전층은 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제2 도전층은 Al, Pt, Pd, Ag, Mg, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Ca, Ti, Ta, W, Cu, Mo, Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu, MoNb 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제2 기판의 상기 제2 면 상에 부착되는 회로 기판을 더 포함할 수 있다.
상기 회로 기판은 상기 터치 패드 단자와 접속하는 리드 단자를 포함할 수 있다.
상기 터치 패드 단자와 상기 리드 단자는 초음파 접합될 수 있다.
상기 제1 기판은 상기 제2 기판의 일단에서 상기 제2 기판의 외측으로 연장될 수 있다.
상기 회로 기판은 상기 제1 기판의 상기 제2 기판의 일단에서 연장된 영역을 감싸면서 벤딩되고 상기 회로 기판의 일단은 상기 제1 기판의 제2 면 하부에 위치할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역, 및 상기 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역을 포함하는 표시 장치로서, 표시 기판; 상기 표시 기판과 대향하는 봉지 기판으로서, 상기 표시 기판과 대향하는 제1 면, 및 상기 봉지 기판의 제1 면의 반대면인 제2면을 포함하는 봉지 기판; 상기 봉지 기판의 상기 제2 면 상에 배치되며, 상기 표시 영역에 위치하는 터치 전극; 상기 봉지 기판의 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 비표시 영역에 위치하며, 상기 터치 전극과 전기적으로 연결된 터치 패드 단자; 및 상기 표시 기판의 표시 영역 상에 배치되되, 상기 표시 기판, 상기 실링 부재, 및 상기 봉지 기판에 의해 밀봉되는 표시 소자; 상기 봉지 기판 상에 배치되되, 상기 표시 기판의 표시 영역과 중첩하는 터치 소자; 및 상기 터치 패드 단자는 상기 표시 기판의 실링 영역의 일부와 중첩하고, 제1 패드 도전층, 및 상기 제1 패드 도전층 상에 배치되고 불투명한 금속을 포함하는 제2 패드 도전층을 포함한다.
상기 터치 전극은 투명 도전성 산화물을 포함하는 투명 전극층을 포함할 수 있다.
상기 투명 전극층과 상기 제1 패드 도전층은 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제2 패드 도전층은 Al, Pt, Pd, Ag, Mg, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Ca, Ti, Ta, W, Cu, Mo, Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu, MoNb 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
표시 소자를 더 포함하되, 상기 표시 기판은 상기 봉지 기판에 대향하는 제1 면 및 상기 제1 기판의 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 포함하고, 상기 표시 소자는 상기 표시 기판의 상기 제1 면 상에 배치될 수 있다.
상기 표시 소자는 애노드 전극, 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극과 상기 캐소드 전극 사이에 배치된 유기 발광층을 포함할 수 있다.
상기 표시 소자는 상기 표시 기판, 상기 봉지 기판 및 상기 실링 부재에 의해 밀봉될 수 있다.
상기 봉지 기판은 각각 유리 또는 석영을 포함하여 이루어지고, 상기 터치 전극은 상기 봉지 기판의 상기 제2 면의 바로 위에 배치될 수 있다.
상기 실링 부재는 광학적으로 투명한 프릿을 포함할 수 있다.
상기 봉지 기판의 상기 제2 면 상에 부착되는 터치 회로 기판을 더 포함하되, 상기 터치 회로 기판은 상기 터치 패드 단자와 접속하는 리드 단자를 포함할 수 있다.
상기 터치 패드 단자와 상기 리드 단자는 초음파 접합될 수 있다.
상기 표시 기판은 상기 봉지 기판의 일단에서 상기 봉지 기판의 외측으로 연장될 수 있다.
상기 터치 회로 기판은 상기 표시 기판의 상기 봉지 기판의 일단에서 연장된 영역을 감싸면서 벤딩되고, 상기 터치 회로 기판의 일단은 상기 표시 기판의 제2 면 하부에 위치할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 터치 신호 패드가 실링 영역과 비중첩하게 배치되어 상부 기판과 하부 기판의 접합성을 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면 배치도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 상부 기판의 평면 배치도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 감지 영역의 터치 부재의 단면도이다.
도 5는 변형예에 따른 감지 영역의 터치 부재의 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 터치 신호 패드 단자의 평면 배치도이다.
도 7은 Ⅶ-Ⅶ'선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 Ⅷ-Ⅷ'선, Ⅸ-Ⅸ'을 따라 자른 단면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 상부 기판과 하부 기판을 실링하는 과정을 나타낸 사시도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 터치 신호 패드 단자의 평면 배치도이다.
도 11은 XI-XI' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 12는 XII-XII', XIII-XIII' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 터치 신호 패드 단자의 평면 배치도이다.
도 14는 XIV-XIV' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 15는 XV-XV', XVI-XVI' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 상부 기판의 평면 배치도이다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 감지 영역의 터치 부재의 단면도이다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 터치 신호 패드 단자의 평면 배치도이다.
도 19는 XIX- XIX' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 20은 XX-XX', XXI-XXI' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 22는 또 다른 실시예에 따른 상부 기판의 평면 배치도이다.
도 23은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 24 내지 도 26은 터치 신호 패드 단자를 형성하는 과정을 나타낸 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다른 형태로 구현될 수도 있다. 즉, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
명세서 전체를 통하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면 배치도이고, 도 2는 도 1의 표시 장치의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 화상을 표시하는 표시 패널(100), 표시 패널 하부에 배치되는 패널 하부 시트(200) 및 표시 패널(100) 상부에 배치되는 윈도우(300), 표시 패널(100)의 패널 패드 영역(P_PA)에 부착되는 표시 인쇄 회로 기판(400) 및 표시 패널(100)의 터치 패드 영역(T_PA)에 부착되는 터치 인쇄 회로 기판(500)을 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 하부 기판(101), 상부 기판(130), 하부 기판(101)에 배치되는 다양한 엘리먼트, 상부 기판(130)에 배치되는 다양한 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
하부 기판(101)은 평면상 모서리가 수직인 직사각형일 수 있다. 하부 기판(101)은 평면상 장변과 단변을 가질 수 있다. 하부 기판(101)의 장변은 제2 방향(DR2)으로 연장된 변일 수 있다. 하부 기판(101)의 단변은 제1 방향(DR1)으로 연장된 변일 수 있다. 하부 기판(101)은 상부 기판(130)의 일측에서 일 방향으로 내측으로 만입되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 하부 기판(101)은 하측 일단부에서 제2 방향(DR2)으로 상부 기판(130)의 일단부에 비해 내측으로 후퇴하여 형성될 수 있다.
상부 기판(130)은 하부 기판(101)의 평면상 형상과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 상부 기판(130)은 평면상 모서리가 수직인 직사각형일 수 있다. 상부 기판(130)은 평면상 장변과 단변을 가질 수 있다. 상부 기판(130)의 장변은 제2 방향(DR2)으로 연장된 변일 수 있다. 상부 기판(130)의 단변은 제1 방향(DR1)으로 연장된 변일 수 있다. 상부 기판(130)은 하부 기판(101)의 일측에서 일 방향으로 더 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상부 기판(130)의 일측, 또는 일단부는 제2 방향(DR2)으로 하부 기판(101)의 일측에 비해 돌출되어 연장될 수 있다. 상기 하부 기판(101)의 상기 연장된 영역에는 후술하는 표시 패드 영역(D_PA)가 위치할 수 있다.
하부 기판(101)이 상부 기판(130)에 비해 돌출된 영역을 제외하고, 하부 기판(101)과 상부 기판(130)의 측면은 두께 방향으로 정렬될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 하부 기판(101)과 상부 기판(130)의 측면은 상기 돌출된 영역을 포함하여 두께 방향으로 정렬하지 않고 하부 기판(101)의 측면이 더 돌출되어 형성될 수 있다.
표시 패널(100)의 평면 프로파일은 하부 기판(101)과 상부 기판(130)의 평면상 프로파일에 따라 정해질 수 있다. 일 실시예에서 표시 패널(100)은 하부 기판(101)의 평면상 크기와 동일하고, 하부 기판(101)의 평면 형상에 따라 직사각형일 수 있다. 표시 패널(100)은 평면상 상부 기판(130) 및 하부 기판(101)이 중첩하는 영역과 하부 기판(101)이 상부 기판(130)에 비해 돌출한 영역, 즉 하부 영역(101)이 상부 영역(150)에 비해 제2 방향(DR2)으로 더 연장된 영역을 포함하여 형성될 수 있다.
하부 기판(101)은 표시 영역(DA), 표시 영역(DA) 주변에 배치된 비표시 영역(NA)을 포함할 수 있다. 하부 기판(101)의 비표시 영역(NA)은 실링 영역(SA), 표시 패드 영역(D_PA)을 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)은 평면상 모서리가 수직인 직사각형 또는 모서리가 둥근 직사각형 형상일 수 있다. 표시 영역(DA)은 단변과 장변을 가질 수 있다. 표시 영역(DA)의 단변은 제1 방향(DR1)으로 연장된 변일 수 있다. 표시 영역(DA)의 장변은 제2 방향(DR2)으로 연장된 변일 수 있다. 다만, 표시 영역(DA)의 평면 형상은 직사각형에 제한되는 것은 아니고, 원형, 타원형이나 기타 다양한 형상을 가질 수 있다.
비표시 영역(NA)은 표시 영역(DA)의 주변에 배치될 수 있다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(DA)의 양 단변 및 양 장변에 인접 배치될 수 있다. 이 경우, 표시 영역(DA)의 모든 변을 둘러싸고, 표시 영역(DA)의 테두리를 구성할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 비표시 영역(NA)은 표시 영역(DA)의 양 단변 또는 양 장변에만 인접 배치될 수도 있다.
실링 영역(SA)은 상부 기판(130)과 하부 기판(101)이 두께 방향으로 중첩하는 영역에 배치될 수 있다. 실링 영역(SA)은 상부 기판(130)의 가장 자리부, 또는 테두리 영역를 따라 위치할 수 있다. 실링 영역(SA)은 상부 기판(130)의 테두리 영역을 따라 연속적으로 배치된 사각틀 형상일 수 있다.
실링 영역(SA)은 제1 내지 제4 실링 영역(SA1-SA4)을 포함할 수 있다. 제1 실링 영역(SA1)은 표시 패널(100)의 상측 단변에 인접 배치될 수 있다. 즉, 제1 실링 영역(SA1)은 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 상측 단변, 또는 상측 일단부에 인접하여 배치될 수 있다.
제2 실링 영역(SA2)은 표시 패널(100)의 하측 단변에 인접 배치될 수 있다. 즉, 제2 실링 영역(SA2)은 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 하측 단변, 또는 하측 일단부에 인접하여 배치될 수 있다.
제3 실링 영역(SA3)은 표시 패널(100)의 좌측 장변에 인접 배치될 수 있다. 즉, 제3 실링 영역(SA3)은 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 좌측 장변, 또는 좌측 일단부에 인접하여 배치될 수 있다.
제4 실링 영역(SA4)은 표시 패널(100)의 우측 장변에 인접 배치될 수 있다. 즉, 제4 실링 영역(SA4)은 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 우측 장변에 인접 배치될 수 있다.
실링 영역(SA1-SA4)은 하부 기판(101)과 상부 기판(130) 사이에 프릿(frit)이 개재되어 상부 기판(130)과 하부 기판(101)이 접합된 영역일 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
표시 패드 영역(D_PA)은 상술한 바와 같이 하부 기판(101)의 상부 기판(130)에 비해 돌출된 영역 상에 위치할 수 있다. 즉, 표시 패드 영역(D_PA)은 상부 기판(130)과 비중첩하는 영역으로, 하부 기판(101)의 하측 단변 또는 하측 일단부에 인접 배치될 수 있다.
상부 기판(130)은 감지 영역(TA)과 감지 영역(TA)주변에 배치된 비표시 영역(NA)을 포함할 수 있다.
상부 기판(130)의 감지 영역(TA)은 후술하는 바와 같이 상부 기판(130)의 복수의 터치 전극(151, 161, 162, 163)이 배치되는 영역일 수 있다. 감지 영역(TA)은 평면상 표시 영역(DA)과 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다. 즉, 감지 영역(TA)은 장변과 단변을 가진 직사각형으로서, 표시 영역(DA)과 두께 방향으로 대체로 중첩할 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고 감지 영역(TA)은 표시 패널(100)의 표시 영역(DA)에 비해 평면상 크기가 작을 수 있고, 표시 영역(DA)과 부분적으로 중첩할 수 있다.
상부 기판(130)의 비표시 영역(NA)은 실링 영역(SA) 및 터치 패드 영역(T_PA)을 포함할 수 있다.
상부 기판(130)의 실링 영역(SA)은 하부 기판(150)의 실링 영역(SA)과 동일한 영역을 지칭한다. 즉, 실링 영역(SA)은 상부 기판(130)과 하부 기판(101)이 두께 방향으로 중첩하는 영역에 배치될 수 있다. 실링 영역(SA)은 상부 기판(130)의 가장 자리부, 또는 테두리 영역를 따라 위치할 수 있다. 실링 영역(SA)은 상부 기판(130)의 테두리 영역을 따라 연속적으로 배치된 사각틀 형상일 수 있다.
터치 패드 영역(T_PA)은 상부 기판(130)의 감지 영역(TA)과 제2 실링 영역(SA2) 사이에 배치될 수 있다. 터치 패드 영역(T_PA)은 표시 패널(100)의 제2 실링 영역(SA2) 과 두께 방향으로 비중첩할 수 있다. 후술하는 바와 같이 터치 패드 영역(T_PA)에는 복수의 터치 신호 패드 단자(T_PE)가 배치될 수 있다. 터치 신호 패드 단자(T_PE)는 제2 실링 영역(SA2)과 비중첩할 수 있다. 이로 인해 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 실링 불량이 개선될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
표시 패널(100)은 예를 들어, 유기 발광 표시 패널이 적용될 수 있다. 이하의 실시예에서는 표시 패널(100)로서 유기 발광 표시 패널이 적용된 경우를 예시하지만, 이에 제한되지 않고, 액정 디스플레이(LCD), 퀀텀닷 유기 발광 표시 패널(QD-OLED), 퀀텀닷 액정 디스플레이(QD-LCD), 퀀텀 나노 발광 표시 패널(QNED), 마이크로 엘이디(Micro LED) 등 다른 종류의 표시 패널이 적용될 수도 있다.
도 1에서와 같이, 표시 패널(100)의 표시 패드 영역(D_PA)에는 표시 인쇄 회로 기판(400)이 배치될 수 있다. 표시 인쇄 회로 기판(400)은 표시 패드 영역(D_PA)에 부착될 수 있다. 표시 인쇄 회로 기판(400)의 일단은 표시 패드 영역(D_PA)에 부착될 수 있다.
표시 인쇄 회로 기판(400)은 제1 베이스 기판(410), 복수의 표시 신호 리드 단자(D_LE)와 데이터 구동 칩(D_IC)을 포함할 수 있다.
제1 베이스 기판(410)은 플렉시블 기판일 수 있다. 일 실시예에서 제1 베이스 기판(410)은 폴리이미드 등의 플렉시블한 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.
복수의 표시 신호 리드 단자(D_LE)는 표시 패드 영역(D_PA)의 표시 신호 패드 단자(D_PE)와 직접 접속될 수 있다. 후술하는 바와 같이 표시 신호 리드 단자(D_LE)는 표시 패드 단자(D_LE)와 초음파 본딩될 수 있다. 복수의 표시 신호 리드 단자(D_LE)는 표시 신호 패드 단자(D_PE)와 사이에 임의의 구성이나 층을 개재하지 않고, 직접 접속할 수 있다. 표시 신호 패드 단자(D_PE)는 표시 신호 리드 단자(D_LE)와 접속됨으로써 표시 인쇄 회로 기판(400)과 전기적으로 연결될 수 있다. 표시 신호 패드 단자(D_PE) 및 표시 신호 리드 단자(D_LE)의 초음파 본딩에 대해서는 터치 신호 패드 단자(D_PE)와 터치 신호 리드 단자(D_LE)와의 초음파 본딩에서 설명한다.
표시 신호 리드 단자(D_LE)는 데이터 구동 칩(D_IC)과 신호 배선을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에서는 데이터 구동 집적 회로가 구동 칩으로 적용되고 가요성 인쇄 회로 기판을 통해 표시 패널(100)과 연결되는 경우를 예시한다. 다만, 이에 제한되지 않고, 데이터 구동 집적 회로는 구동 칩으로 구현되되, 리지드한 표시 패널(100)에 직접 실장되는 COG(칩 온 글라스, Chip On Glass)로 적용될 수 있다. 또한, 데이터 구동 집적 회로는 표시 패널(100)이 플렉시블한 경우에는 플렉시블한 표시 패널(100)에 직접 실장되는 COP(칩 온 플라스틱, Chip On Plastic)로 적용될 수도 있다. 이하에서는 데이터 구동 집적 회로가 데이터 구동 칩(D_IC)으로 구현되고, COF(칩 온 필름, Chip On Film)으로 적용된 경우를 중심으로 설명한다.
마찬가지로, 표시 패널(100)의 터치 패드 영역(T_PA)에는 터치 인쇄 회로 기판(500)이 배치될 수 있다. 터치 인쇄 회로 기판(500)은 터치 패드 영역(T_PA)에 부착될 수 있다. 터치 인쇄 회로 기판(500)의 일단은 터치 패드 영역(T_PA)에 부착될 수 있다.
터치 인쇄 회로 기판(500)은 표시 패널(100)의 일면에서 표시 인쇄 회로 기판(400)과 두께 방향으로 부분적으로 중첩할 수 있다. 터치 인쇄 회로 기판(500)은 표시 패드 영역(D_PA), 제2 실링 영역(SA2)과 두께 방향으로 중첩하고, 상부에서 덮을 수 있다.
터치 인쇄 회로 기판(500)은 제2 베이스 기판(510), 제2 베이스 기판(510) 상에 배치된 복수의 터치 신호 리드 단자(T_LE)들을 포함할 수 있다.
제2 베이스 기판(510)은 플렉시블 기판일 수 있다. 일 실시예에서 제2 베이스 기판(510)은 폴리이미드 등의 플렉시블한 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.
복수의 터치 신호 리드 단자(T_LE)는 터치 패드 영역(T_PA)의 터치 신호 패드 단자(T_PE)와 직접 접속될 수 있다. 후술하는 바와 같이 터치 신호 리드 단자(T_LE)는 터치 패드 단자(T_LE)와 초음파 본딩될 수 있다. 복수의 터치 신호 리드 단자(T_LE)는 터치 신호 패드 단자(T_PE)와 사이에 임의의 구성이나 층을 개재하지 않고, 직접 접속할 수 있다. 터치 신호 패드 단자(T_PE)는 터치 신호 리드 단자(T_LE)와 접속됨으로써 터치 인쇄 회로 기판(500)과 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 신호 패드 단자(T_PE)와 터치 신호 리드 단자(T_LE)의 초음파 본딩에 대해서는 후술한다.
표시 인쇄 회로 기판(400)과 터치 인쇄 회로 기판(500)의 타단은 메인 회로 보드(600)에 부착될 수 있다. 표시 인쇄 회로 기판(400)은 하부 기판(101)의 일 측면의 외측에서 상기 일 측면을 에워싸듯 벤딩되어 하부 기판(101)의 하면에 배치될 수 있다. 터치 인쇄 회로 기판(500)은 상부 기판(101)의 일 측면, 표시 인쇄 회로 기판(400), 하부 기판(101)의 일 측면 에워싸듯 벤딩되어 하부 기판(101)의 하면에 배치될 수 있다. 메인 회로 보드(600)는 후술할 패널 하부 시트(200)의 하면에 부착될 수 있다.
패널 하부 시트(200)는 표시 패널(100)의 하부에 배치될 수 있다. 패널 하부 시트(200)는 적어도 하나의 기능층을 포함한다. 상기 기능층은 방열 기능, 전자파 차폐기능, 접지 기능, 완충 기능, 강도 보강 기능, 지지 기능 및/또는 디지타이징 기능 등을 수행하는 층일 수 있다. 기능층은 시트로 이루어진 시트층, 필름으로 필름층, 박막층, 코팅층, 패널, 플레이트 등일 수 있다. 하나의 기능층은 단일층으로 이루어질 수도 있지만, 적층된 복수의 박막이나 코팅층으로 이루어질 수도 있다. 기능층은 예를 들어, 지지 기재, 방열층, 전자파 차폐층, 충격 흡수층, 디지타이저 등일 수 있다. 상기한 메인 회로 보드(600)는 후술할 패널 하부 시트(200)의 하면에 부착될 수 있다.
표시 패널(100)의 상부에는 윈도우(300)가 배치된다. 윈도우(300)는 표시 패널(100)의 상부에 배치되어 표시 패널(100)을 보호하는 한편, 표시 패널(100)에서 출사되는 빛을 투과시킨다. 윈도우(300)는 유리 등으로 이루어질 수 있다.
윈도우(300)는 평면상 표시 패널(100)에 중첩하고, 표시 패널(100) 전면을 커버하도록 배치될 수 있다. 윈도우(300)는 표시 패널(100)보다 클 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1)의 양 단변에서 윈도우(300)는 표시 패널(100)보다 외측으로 돌출될 수 있다. 표시 장치(1)의 양 장변에서도 윈도우(300)가 표시 패널(100)로부터 돌출될 수 있지만, 돌출 거리는 양 단변의 경우가 더 클 수 있다. 또한, 윈도우(300)는 표시 패널(100)에 벤딩된 상태서 부착되는 표시 인쇄 회로 기판(400) 및 터치 인쇄 회로 기판(500)의 외측으로 더 연장되어 이들을 커버할 수 있다.
표시 패널은 상술한 바와 같이, 하부 기판(101), 상부 기판(130)을 포함하고, 회로 구동층(110), 유기 발광 소자층(120), 터치 전극층(140) 및 편광층(POL)을 포함할 수 있다.
하부 기판(101) 및 상부 기판(130)은 리지드한 기판일 수 있다. 상부 기판(130)은 유리, 석영 등의 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 상부 기판(130)은 도 2에 도시된 바와 같이, 표시 패드 영역(D_PA)을 제외하고, 대체로 하부 기판(101)과 중첩할 수 있다. 즉, 상부 기판(130)은 제1 실링 영역(SA1)에서 제2 실링 영역(SA2)에 배치될 수 있다.
상부 기판(130)은 제1 실링 영역(SA1) 및 제2 실링 영역(SA2)에서 하부 기판(101)과 접합 또는 봉합될 수 있다. 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 접합 또는 봉합은 셀 실(CS)을 통해 이루어질 수 있다. 해당 영역에서의 상부 기판(130)의 하면과 하부 기판(101)의 상면은 셀 실(CS)을 통해 서로 접합 또는 봉합될 수 있다. 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 접합은 레이저 실링 공정을 통해 이루어질 수 있다. 셀 실(CS)은 프릿(frit) 등의 물질이 용융되고 다시 고화되면서 상부 기판(130)과 하부 기판(101)을 서로 결합시킬 수 있다.
구체적으로 설명하면, 표시 패널(100)의 실링 영역(SA)의 하부 기판(101)과 상부 기판(130) 사이에 프릿(frit)이 개재될 수 있다. 이후, 레이저 실링 장치(도 9 '800' 참조)를 통해 실링 영역(SA)에 레이저가 조사되면 해당 영역의 프릿(frit)이 용융될 수 있다. 상기 용융된 프릿(frit)은 고화되면서 하부 기판(101)과 상부 기판(130)이 접합 또는 봉합될 수 있다.
도면에서는 하부 기판(101)과 상부 기판(130) 사이에 프릿(frit)이 개재되어 실링 공정을 수행하는 것으로 도시되었지만, 이에 제한되지 않고 하부 기판(101)과 상부 기판(130)이 사이에 임의의 구성이나 층을 개재하지 않고 직접 결합 또는 접합될 수 있다. 즉, 레이저 실링 장치(800)가 하부 기판(101)과 상부 기판(130) 사이 실링 영역(SA)에 레이저를 조사하면 하부 기판(101)과 상부 기판(130)의 계면이 용융되고 고화되면서 해당 영역의 하부 기판(101) 및 상부 기판(130)이 접합될 수 있다. 이 경우, 레이저는 펨토초(fs) 레이저일 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 영역(DA), 터치 패드 영역(T_PA)에서 상부 기판(130)은 제1 실링 영역(SA1) 및 제2 실링 영역(SA2)보다 상측으로 리세스된 형상을 가질 수 있다. 즉, 상부 기판(130)의 표시 영역(DA) 및 터치 패드 영역(T_PA)에서의 하면은 제1 실링 영역(SA1) 및 제2 실링 영역(SA2)에서의 하면에 비해 상부로 리세스될 수 있다. 표시 영역(DA)과 터치 패드 영역(T_PA)에서 상부 기판(130)과 하부 기판(101)은 서로 이격될 수 있다. 즉, 상부 기판(130)과 하부 기판(101)은 표시 영역(DA)과 터치 패드 영역(T_PA)에서 이격된 공간을 가질 수 있다. 상기 이격된 공간에는 회로 구동층(110) 및 유기 발광 소자층(120)이 배치될 수 있다.
회로 구동층(110)은 상부 기판(130)과 하부 기판(101)이 서로 이격된 공간 내에 배치될 수 있다. 회로 구동층(110)은 하부 기판(101)의 일면 상에 배치될 수 있다. 회로 구동층(110)은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 회로 구동층(110)은 유기 발광 소자층(120)에 신호를 제공하기 위한 소자들을 포함한다. 회로 구동층(110)은 다양한 신호 라인들, 예를 들어, 스캔 라인(미도시), 데이터 라인(미도시), 전원 라인(미도시), 발광 라인(미도시)을 포함할 수 있다. 회로 구동층(110)은 복수의 트랜지스터들과 커패시터들을 포함할 수 있다. 트랜지스터들은 하나의 화소(미도시) 마다 구비된 스위칭 트랜지스터(미도시)와 구동 트랜지스터(Qd)를 포함할 수 있다.
유기 발광 소자층(120)은 회로 구동층(110) 상에 배치될 수 있다. 유기 발광 소자층(120)은 상부 기판(130)과 하부 기판(101)이 서로 이격된 공간 내에 배치될 수 있다. 유기 발광 소자층(120)은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 유기 발광 소자층(120)에서 만들어진 광은 표시면을 통해 외부로 출사될 수 있다. 예를 들어, 유기 발광 소자층(120)에서 만들어진 광은 상측 방향, 예컨대 제3 방향(DR3)으로 출사될 수 있다.
복수의 표시 신호 패드 단자(D_PE)는 하부 기판(101)의 표시 패드 영역(D_PA) 상에 배치될 수 있다. 복수의 표시 신호 패드 단자(D_PE)는 제2 실링 영역(SA2)에 비해 제2 방향(DR2) 외측에 배치될 수 있다. 복수의 표시 신호 패드 단자(D_PE)는 제2 실링 영역(SA2)과 비중첩할 수 있다.
상부 기판(130) 상에는 터치 전극층(140) 및 편광층(POL)이 배치될 수 있다. 터치 전극층(140)은 상부 기판(130)의 표시 영역(DA) 상에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 감지 영역(TA)은 표시 영역(DA)과 대체로 중첩하므로, 터치 전극층(140)은 상부 기판(130)의 감지 영역(TA) 상에 배치된다고 해석될 수 있다. 터치 전극층(140)은 복수의 터치 전극들과 복수의 절연층을 포함할 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
편광층(POL)은 터치 전극층(140) 상에 배치될 수 있다. 편광층(POL)은 편광 필름일 수 있다. 편광층(POL)은 결합층을 통해 터치 전극층(140)과 결합할 수 있다. 편광층(POL)은 표시 영역(DA) 또는 감지 영역(TA)에 배치될 수 있다. 편광층(POL)은 표시 장치(1)의 외부에서 들어오는 광을 선택적으로 투과 및/또는 흡수하는 기능을 하여 외광의 반사 방지 기능을 할 수 있다. 일 실시예에서 편광층(POL)은 흡수형 편광 필름일 수 있다. 편광층(POL)은 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol; PVA) 등의 연성 재료를 포함할 수 있다.
다만, 이에 제한되지 않고 편광 필름(230)은 외광의 편광 성분을 선택적으로 투과 및/또는 반사하는 기능을 갖는 반사형 편광 필름일 수도 있다.
상부 기판(130)의 터치 패드 영역(T_PA)에는 상술한 터치 신호 패드 단자(T_PE)가 배치될 수 있다. 터치 신호 패드 단자(T_PE)는 터치 패드 영역(T_PA)에 배치될 수 있다. 터치 신호 패드 단자(T_PE)는 제2 실링 영역(SA2)과 두께 방향으로 비중첩할 수 있다. 상술한 바와 같이, 터치 인쇄 회로 기판(500)은 터치 패드 영역(T_PA)에 부착될 수 있다. 터치 신호 패드 단자(T_PE)는 터치 인쇄 회로 기판(500)의 터치 신호 리드 단자(T_LE)와 접속할 수 있다.
일 실시예에서 터치 신호 패드 단자(T_PE)는 불투명 금속을 포함하여 이루어질 수 있다. 따라서, 상부 기판(130)에 불투명 금속을 포함하여 터치 신호 패드 단자(T_PE)를 형성한 후, 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 레이저 실링 공정을 하는 경우, 상기 불투명 금속을 포함하는 터치 신호 패드 단자(T_PE)에 의해 상기 레이저 실링이 원활하게 수행되지 않을 수 있다. 예를 들어, 레이저 실링 공정을 위해 실링 영역(SA)에 조사된 레이저는 불투명 금속을 포함하는 터치 신호 패드 단자(T_PE)에 의해 그 일부가 반사되어 터치 신호 패드 단자(T_PE) 하부에 위치하는 실링 영역(SA)에 충분한 양이 도달되지 않을 수 있다. 이로 인해, 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 접합 불량이 발생할 수 있다. 다만, 일 실시예에서와 같이 터치 신호 패드 단자(T_PE)를 실링 영역(SA)과 비중첩하도록 배치하면 터치 신호 패드 단자(T_PE) 배치 공정을 수행한 후, 레이저 실링 공정을 수행하는 경우에도 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 접합 불량을 개선할 수 있다.
이하, 상부 기판(130) 상에 배치되는 터치 전극층(140)에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 상부 기판의 평면 배치도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 감지 영역의 터치 부재의 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상부 기판(130)은 상기한 감지 영역(TA) 및 터치 패드 영역(T_PA)을 포함한다.
상부 기판(130)의 감지 영역(TA)은 제1 배선층(150), 제1 배선층(150) 상에 배치된 제1 절연층(171), 제1 절연층(171) 상에 배치된 제2 배선층(160) 및 제2 배선층(160) 상에 배치된 제2 절연층(172)을 포함한다.
상부 기판(130)의 일면 상에는 제1 배선층(150)이 배치된다. 제1 배선층(150)은 제1 연결 배선(151)을 포함한다 제1 배선층(150)의 제1 연결 배선(151)은 후술할 제2 배선층(160)에 배치되고 서로 이웃하는 제1 터치 전극(162)들을 전기적으로 연결한다.
제1 배선층(150)은 터치 구동 배선(152) 및 제1 패드 전극(153)를 포함할 수 있다. 터치 구동 배선(152)은 제1 터치 전극(151)에 연결되어 터치 패드 영역(T_PA) 측으로 연장되고, 터치 패드 영역(T_PA)에서 제1 패드 전극(153)를 이룬다. 제1 패드 전극(153)은 터치 구동 배선(152)보다 다소 확장된 형상을 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 배선층(150)은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 배선층(150)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등과 같은 투명한 도전성 산화물, 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu, MoNb과 같은 불투명한 도전성 금속, PEDOT 등과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 탄소 나노 튜브, 그래핀 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 일 실시예에서 제1 배선층(150)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu, MoNb 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 배선층(150)은 터치 구동 배선(152) 및 제1 패드 전극(153)를 포함할 수 있다. 터치 구동 배선(152)은 제1 터치 전극(151)에 연결되어 터치 패드 영역(T_PA) 측으로 연장되고, 터치 패드 영역(T_PA)에서 제1 패드 전극(153)를 이룬다. 제1 패드 전극(153)은 터치 구동 배선(152)보다 다소 확장된 형상을 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 배선층(150) 상에는 제1 절연층(171)이 배치된다. 제1 절연층(171)은 제1 배선층(150)을 덮어 보호한다. 제1 절연층(171)은 상부 기판(130)의 전면에 걸쳐 배치될 수 있다. 제1 절연층(171)은 제1 연결 전극(151)을 노출하는 콘택홀(CH)을 포함할 수 있다. 후술할 제1 터치 전극(161)은 콘택홀(CH)을 통해 노출된 제1 연결 전극(151)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 절연층(171)은 감지 영역(TA)에 배치되는 제1 서브 절연층(171a) 및 터치 패드 영역(T_PA)에 배치되는 제2 서브 절연층(171b)을 포함할 수 있다.
제1 절연층(171)의 일면 상에는 제2 배선층(160)이 배치된다. 제2 배선층(160)은 복수의 제1 터치 전극(161), 복수의 제2 터치 전극(162) 및 복수의 제2 연결 전극(163)을 포함한다. 제1 터치 전극(161)과 제2 터치 전극(162)은 셀프캡(self capacitance) 방식 및/또는 뮤추얼 캡(mutual capacitance) 방식으로 터치된 지점의 위치 정보를 획득할 수 있다.
제1 터치 전극(161)과 제2 터치 전극(162)은 매트릭스 형상으로 배열될 수 있다. 제1 터치 전극(161)과 제2 터치 전극(162)은 마름모 형상일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 터치 전극(161)들은 행 방향(단변 방향)을 따라 전기적으로 연결되고, 제2 터치 전극(162)들은 열 방향(장변 방향)을 따라 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 터치 전극(161)들이 열 방향을 따라 전기적으로 연결되고 제2 터치 전극(162)들이 행 방향을 따라 전기적으로 연결될 수도 있다. 제1 터치 전극(161)들과 제2 터치 전극(162)들은 상호 절연되어 이격된다.
제2 배선층(160)은 제2 터치 전극(162)들을 연결하는 제2 연결 배선(163)을 포함한다. 열 방향으로 인접한 제2 터치 전극(162)들은 제2 연결 배선(163)을 통해 물리적으로 연결된다. 제2 연결 배선(163)의 폭은 제2 터치 전극(162)들의 폭에 비해 작을 수 있다. 제2 배선층(160)은 컨택홀(CH)과 물리적으로 연결될 수 있다. 컨택홀(CH)이 제2 배선층(160)의 물질로 형성된 경우, 컨택홀(CH)과 제1 터치 전극(161) 간의 경계는 관찰되지 않는다. 다만, 컨택홀(CH)은 제1 배선층(150)의 물질로 형성될 수도 있고, 제1 배선층(150) 및 제2 배선층(160)과 다른 물질로 형성될 수도 있다. 이 경우, 컨택홀(CH)은 제1 연결 전극(151) 및 제1 터치 전극(161)과의 경계들이 관찰될 수도 있다.
제2 배선층(160)에서 행 방향으로 인접한 제1 터치 전극(161)들은 물리적으로 분리된다. 제2 배선층(160)의 제2 연결 배선(163)은 이웃하는 제2 터치 전극(162)들을 전기적으로 연결한다. 제2 배선층(160)의 제2 연결 배선(163)의 폭은 제2 터치 전극(162)들의 폭에 비해 작을 수 있다.
제2 배선층(160)은 상술한 제1 배선층(150)의 예시된 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 일 실시예에서 제2 배선층(160)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등과 같은 투명한 도전성 산화물을 포함하여 이루어질 수 있다.
제2 배선층(160) 상에는 제2 절연층(172)이 배치된다. 제2 절연층(172)은 제2 배선층(160)을 덮어 보호한다. 제2 절연층(172)은 기재(310)의 전면에 걸쳐 배치될 수 있다.
제1 절연층(171) 및 제2 절연층(172)은 각각 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 또한, 제1 절연층(171) 및 제2 절연층(172) 각각은 무기물 또는 유기물 또는 복합 재료를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1 절연층(171) 및 제2 절연층(172) 중 적어도 어느 하나는 무기막을 포함할 수 있다. 상기 무기막은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예로, 제1 절연층(171) 및 제2 절연층(172) 중 적어도 어느 하나는 유기막을 포함할 수 있다. 상기 유기막은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 패드 전극(153)는 터치 패드 영역(T_PA)에서 터치 신호 패드 단자(T_PE) 를 구성할 수 있다. 일 실시예에서 제1 패드 전극(153)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu, MoNb을 포함하여 이루어질 수 있다. 상술한 금속들은 제2 배선층(160)이 포함하는 물질들에 비해 상대적으로 저항이 낮은 금속들일 수 있다.
도 5는 변형예에 따른 감지 영역의 터치 부재의 단면도이다. 도 5는 제1 절연층(171_1)이 상부에 배치되는 제2 배선층(160) 외측으로 연장되지 않고, 제2 배선층(160)이 제1 절연층(171_1)의 외측으로 연장될 수 있음을 예시한다.
이하, 터치 신호 패드 단자(T_PE)에 대해 자세히 설명하기로 한다.
도 6은 일 실시예에 따른 터치 신호 패드 단자의 평면 배치도이고, 도 7은 Ⅶ-Ⅶ'선을 따라 자른 단면도이고, 도 8은 Ⅷ-Ⅷ'선, Ⅸ-Ⅸ'을 따라 자른 단면도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 터치 신호 패드 단자(T_PE)는 제1 패드 전극(153), 제2 서브 절연층(171b) 및 제2 패드 전극(180)을 포함하여 형성될 수 있다. 제1 패드 전극(153)은 터치 구동 배선(152)과 물리, 및 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 패드 전극(153)은 장변 엣지와 단변 엣지를 가지는 직사각형 형상일 수 있다. 제2 서브 절연층(171b)은 제1 패드 전극(153) 상에 배치되고, 제1 패드 전극(153)과 평면상 동일한 형상을 가질 수 있다. 제2 서브 절연층(171b)은 평면상 제1 패드 전극(153)의 평면상 넓이보다 클 수 있다. 제2 서브 절연층(171b)은 제1 패드 전극(153)의 외측으로 연장되어 형성될 수 있다. 제2 서브 절연층(171b)은 장변 엣지와 단변 엣지를 가질 수 있다. 제2 서브 절연층(171b)의 장변 엣지와 단변 엣지는 제1 패드 전극(153)의 그것과 마찬가지로 각각 제2 방향(DR2) 및 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제2 서브 절연층(171b)의 장변 엣지와 단변 엣지는 제1 패드 전극(153)의 장변 엣지와 단변 엣지에 비해 각각 더 클 수 있다.
제2 서브 절연층(171b)의 외측에는 상술한 제1 서브 절연층(112a)이 배치될 수 있다. 제1 서브 절연층(112a)은 제2 서브 절연층(171b)의 양 장변 및 단변 엣지를 둘러쌀 수 있다.
제2 서브 절연층(171b)은 비아홀(VIA)을 가질 수 있다. 비아홀(VIA)은 제2 서브 절연층(171b)의 표면에서 두께 방향으로 형성되어 제1 패드 전극(153)의 상면을 노출할 수 있다.
비아홀(VIA)은 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 제2 방향(DR2)으로 이격되어 분리될 수 있다. 도 5에서는 13개의 비아홀(VIA)이 도시되었지만, 개수가 제한되는 것은 아니다. 이에 제한되지 않고 비아홀(VIA)은 제2 방향(DR2)으로 연장되고, 제1 방향(DR1)으로 이격되어 분리될 수 있다.
비아홀(VIA)은 평면상 장변과 단변을 가질 수 있다. 비아홀(VIA)은 제1 방향(DR1)으로 장변을 갖고, 제2 방향(DR2)으로 단변을 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 비아홀(VIA)의 장변은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있고, 단변은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수도 있다. 비아홀(VIA)은 평면상 제1 패드 전극(153)의 내측에 배치될 수 있다. 제1 패드 전극(153)은 상기 절연 패턴을 둘러쌀 수 있다.
인접한 비아홀(VIA) 사이에는 제2 서브 절연층(171b)의 상기 절연 패턴이 형성될 수 있다. 상기 절연 패턴은 제1 패드 전극(153) 상에 배치되고, 나아가 제1 패드 전극(153)의 외측으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 절연 패턴은 제1 패드 전극(153) 상에서는 비아홀(VIA)을 에워싸는 형상을 가지고, 제1 패드 전극(153)의 외측에서는 평면상 제1 패드 전극(153)을 외측에서 에워싸는 형상을 가질 수 있고, 제1 패드 전극(153)의 테두리를 형성할 수 있다.
제2 패드 전극(180)은 제1 패드 전극(153) 및 제2 서브 절연층(171b) 상에 배치될 수 있다. 제2 패드 전극(180)은 제1 패드 전극(153)의 외측으로 돌출되어 연장될 수 있다. 제2 패드 전극(180)은 제2 서브 절연층(171b)을 덮을 수 있다. 제2 패드 전극(180)의 모든 측면은 제2 서브 절연층(171b)의 각 측면과 두께 방향으로 중첩하며 정렬될 수 있다. 또한, 평면상 제1 서브 절연층(112a)은 제2 패드 전극(180)의 외측에 배치되어 제2 패드 전극(180)의 모든 변들을 외측에서 에워쌀 수 있다. 즉, 제1 서브 절연층(112a)은 제2 패드 전극(180)의 테두리를 구성할 수 있다. 제2 패드 전극(180)은 제2 서브 절연층(171b)의 복수의 절연 패턴의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 제2 패드 전극(180)은 상기 절연 패턴 사이에 배치된 비아홀(VIA) 상에 배치되어, 노출된 제1 패드 전극(153)을 덮을 수 있다. 제2 패드 전극(180)은 비아홀(VIA)을 통해 제1 패드 전극(153)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 패드 전극(180)은 제2 서브 절연층(171b)가 형성하는 하부 단차를 부분적으로 컨포말하게 반영할 수 있다. 즉, 제2 패드 전극(180)은 상기 절연 패턴이 배치된 영역에서 표면이 돌출되는 철부를 갖고, 상기 절연 패턴이 미배치된 영역, 즉 비아홀(VIA)이 형성된 영역에서 표면이 만입하는 요부를 가질 수 있다. 즉, 하부에 소정의 단차를 가지는 제2 서브 절연층(171b)이 배치되어, 제2 패드 전극(180)은 표면에 요철 형상을 가질 수 있다.
제2 패드 전극(180)은 제1 패드 전극(150)의 예시된 물질 중에서 선택될 수 있다. 즉, 제2 패드 전극(180)은 일 실시예에서 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu, MoNb을 포함하여이루어질 수 있다. 상기 물질들은 터치 인쇄 회로 기판(500) 상에 배치된 터치 신호 리드 단자(T_LE)와 초음파 본딩될 수 있다. 이에 대해 구체적으로 설명한다.
다시 도 2를 참조하면, 초음파 장치(700)는 소정의 진동 방향으로 진동하면서, 터치 신호 리드 단자(T_LE)를 상기 진동 방향으로 진동시킬 수 있다. 다만, 이 경우 터치 신호 리드 단자(D_LE)는 상기 터치 신호 리드 단자(T_LE)를 통해 전달되는 진동으로 미미하게 상기 진동 방향으로 진동할 수 있으나, 그 진동하는 폭은 미미할 수 있다. 일 실시예에서 상기 진동 방향은 제2 방향(DR2)일 수 있다. 즉, 상기 진동 방향은 터치 신호 리드 단자(T_LE)와 터치 신호 패드 단자(T_PE)의 장변이 연장하는 방향일 수 있다.
터치 신호 패드 단자(T_PE)의 일면 상에서 터치 신호 리드 단자(T_LE)를 초음파 진동시키면 터치 신호 리드 단자(T_LE)의 일면과 터치 신호 패드 단자(T_PE)의 일면의 계면에서 소정의 마찰력이 발생하고, 상기 마찰력으로 인해 마찰열이 발생할 수 있다. 상기 마찰열이 터치 신호 리드 단자(T_LE)와 터치 신호 패드 단자(T_PE)를 이루는 물질을 녹일 정도로 충분하면, 터치 신호 패드 단자(T_PE)의 터치 신호 리드 단자(T_LE)와 인접한 제1 용융 영역(T_LEb)과 터치 신호 패드 단자(T_PE)의 터치 신호 리드 단자(T_LE)와 인접한 제2 용융 영역(T_PEb)은 용융될 수 있다. 즉, 터치 신호 리드 단자(T_LE)는 제1 비용융 영역(T_LEa)과 제1 용융 영역(T_LEb)을 포함할 수 있다. 또한, 터치 신호 패드 단자(D_PE)는 제2 비용융 영역(T_PEa)과 제2 용융 영역(T_PEb)을 포함할 수 있다.
제1 비용융 영역(T_LEa)은 터치 신호 리드 단자(T_LE)가 포함하는 물질 만을 포함하는 영역일 수 있다. 제1 용융 영역(T_LEb)은 터치 신호 리드 단자(T_LE)의 물질과 터치 신호 패드 단자(T_PE)가 포함하는 물질을 포함하는 영역일 수 있다.
제2 비용융 영역(T_LEa)은 터치 신호 패드 단자(T_PE)가 포함하는 물질 만을 포함하는 영역일 수 있다. 제2 용융 영역(T_LEb)은 터치 신호 리드 단자(T_LE)의 물질과 터치 신호 패드 단자(T_PE)가 포함하는 물질을 포함하는 영역일 수 있다.
제1 용융 영역(T_LEb)은 터치 신호 패드 단자(T_PE)가 포함하는 물질이 확산되어 터치 신호 리드 단자(T_LE)의 물질과 터치 신호 패드 단자(T_PE)의 물질이 섞여 있는 영역이고, 제2 용융 영역(T_PEb)은 터치 신호 리드 단자(T_LE)가 포함하는 물질이 확산되어 터치 신호 리드 단자(T_LE)의 물질과 터치 신호 패드 단자(T_PE)의 물질이 섞여 있는 영역일 수 있다. 예를 들어, 터치 신호 패드 단자(T_PE)가 은(Ag), 금(Au) 또는 구리(Cu)를 포함하고, 터치 신호 리드 단자(T_LE)가 Ti/Al/Ti를 포함하는 경우, 제1 용융 영역(T_LEb) 및 제2 용융 영역(T_PEb)은 터치 신호 리드 단자(T_LE)의 Ti 및/또는 Al와 터치 신호 패드 단자(T_PE)의 은(Ag), 금(Au) 또는 구리(Cu)가 섞여 있는 영역일 수 있다.
제1 용융 영역(T_LEb)과 제2 용융 영역(T_PEb)에서 터치 신호 리드 단자(T_LE)와 터치 신호 패드 단자(T_PE)는 응고를 거치면서 결합될 수 있다.
터치 신호 리드 단자(T_LE)와 터치 신호 패드 단자(T_PE)의 계면, 즉 제1 용융 영역(T_LEb)과 제2 용융 영역(T_PEb)의 계면은 비평탄한 형상을 가질 수 있다.
터치 신호 패드 단자(T_PE)는 상술한 바와 같이, 제2 패드 전극(180)을 포함할 수 있다. 제2 패드 전극(180)은 불투명할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 상부 기판과 하부 기판을 실링하는 과정을 나타낸 사시도이다. 도 9는 일 실시예에 따른 표시 장치(1)의 효과를 설명하기 위해 참조된다.
상술한 바와 같이, 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 접합은 레이저 실링 공정을 통해 이루어질 수 있다. 셀 실(CS)은 프릿(frit) 등의 물질이 용융되고 다시 고화되면서 상부 기판(130)과 하부 기판(101)을 서로 결합시킬 수 있다. 레이저 실링 공정은 레이저 실링 장치(900)를 통해 수행될 수 있다. 레이저 실링 장치(900)는 일 방향으로 이동하며, 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 실링 영역(SA)을 조사하여, 상부 기판(130)과 하부 기판(101)을 접합시킬 수 있다.
또한, 상기한 터치 신호 패드 단자(T_PE)의 제2 패드 전극(180)은 터치 신호 리드 단자(T_LE)와 초음파 본딩을 위해 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu, MoNb과 같은 불투명한 금속 재질을 포함할 수 있다.
다만, 터치 신호 패드 단자(T_PE)의 제2 패드 전극(180)으로서, 불투명한 금속 재질을 포함하면 레이저 실링 장치(900)에서 실링 영역(SA), 예를 들어 제2 실링 영역(SA2)으로 조사된 레이저가 터치 신호 패드 단자(T_PE)를 투과하지 못하고, 상면의 제2 패드 전극(180)에 의해 일부가 반사되거나 흡수되어, 극히 일부의 레이저만이 실링 영역(SA)에 도달할 수 있다.
이 경우, 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 실링 영역(SA)에 개재된 프릿(frit)이 상부 기판(130) 및 하부 기판(101)을 결합할 정도로 용융되지 못하고, 이로 인해 상부 기판(130) 및 하부 기판(101)의 접합성은 현저하게 낮아질 수 있다.
다만, 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 터치 패드 영역(T_PA)이 표시 패널(100)의 실링 영역(SA)과 두께 방향으로 비중첩할 수 있다. 즉, 복수의 터치 신호 패드 단자(T_PE)는 실링 영역(SA)과 비중첩할 수 있다. 이로 인해, 실링 영역(SA)에 조사된 레이저는 터치 신호 패드 단자(T_PE)에 의해 그 일부가 반사되거나 흡수되지 않고 상부 기판(130)을 바로 투과할 수 있다. 그 결과, 실링 영역(SA)에 배치된 프릿(frit)을 충분히 용융시킬 수 있게 된다. 따라서 실링광인 레이저의 세기나 조사 시간을 늘이지 않더라도 충분히 상부 기판(130)과 하부 기판(101)을 접합시킬 수 있다.
이하, 다른 실시예에 대해서 설명한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로서 지칭하고, 그 설명을 생략하거나 간략화한다.
도 10은 다른 실시예에 따른 터치 신호 패드 단자의 평면 배치도이고, 도 11은 XI-XI' 선을 따라 자른 단면도이고, 도 12는 XII-XII', XIII-XIII' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 터치 신호 패드 단자(T_PE_1)는 제3 패드 전극(164), 제4 서브 절연층(172b)을 더 포함한다는 점에서 도 6 내지 도 8에 따른 터치 신호 패드 단자(T_PE)와 차이가 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 터치 신호 패드 단자(T_PE_1)는 제1 패드 전극(153), 제1 패드 전극(153) 상에 배치되는 제2 서브 절연층(171b), 제2 서브 절연층(171b) 상에 배치된 제3 패드 전극(164), 제3 패드 전극(164) 상에 배치된 제4 서브 절연층(172b), 제4 서브 절연층(172b) 상에 배치된 제2 패드 전극(180)을 포함할 수 있다.
제3 패드 전극(164)은 제2 서브 절연층(171b)의 일면에 배치되고 제2 서브 절연층(171b)의 복수의 절연 패턴이 형성하는 하부 단차를 적어도 부분적으로 컨포말하게 반영할 수 있다. 이로 인해, 제3 패드 전극(164)은 표면 요철 형상을 가질 수 있다. 제3 패드 전극(164)은 제2 서브 절연층(171b)의 제1 비아홀(VIA1)을 통해 제1 패드 전극(153)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 패드 전극(164)은 감지 영역(TA)의 제2 배선층(160) 상에 배치될 수 있다. 제3 패드 전극(164)은 제2 배선층(160)이 포함하는 물질로서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제3 패드 전극(164)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등과 같은 투명한 도전성 산화물을 포함하여 이루어질 수 있다.
제3 패드 전극(164)은 평면상 제1 패드 전극(153)보다 크고, 제2 패드 전극(180)보다 작을 수 있다. 제3 패드 전극(164)은 제1 패드 전극(153)의 적어도 일 측면으로부터 외측으로 연장되어 배치될 수 있다. 제3 패드 전극(164)은 제1 패드 전극(153)의 모든 측면으로부터 외측으로 연장될 수 있다. 제2 패드 전극(180)은 제3 패드 전극(164)의 적어도 일 측면으로부터 외측으로 연장되어 배치될 수 있다. 제2 패드 전극(180)은 제3 패드 전극(164)의 모든 측면으로부터 외측으로 연장될 수 있다.
제4 서브 절연층(172b)은 제3 패드 전극(164)의 일면에 배치될 수 있다. 제4 서브 절연층(172b)은 복수의 절연 패턴과 인접한 절연 패턴 사이에 배치된 제2 비아홀(VIA2)을 가질 수 있다. 제4 서브 절연층(172b)은 감지 영역(TA)의 제2 절연층(172)과 동일한 층에 배치될 수 있다. 즉, 제2 절연층(172)은 제3 서브 절연층(172a)과 제4 서브 절연층(172b)을 포함할 수 있다.
제2 패드 전극(180)은 제4 서브 절연층(172b)의 복수의 제2 비아홀(VIA2)을 통해 제3 패드 전극(164)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 패드 전극(180)은 제4 서브 절연층(172b)이 형성하는 단차를 적어도 부분적으로 컨포말하게 반영하여 표면에 요철 형상을 가질 수 있다.
본 실시예의 경우에도, 터치 신호 패드 단자(T_PE_1)의 제2 패드 전극(180)으로서, 불투명한 금속 재질을 포함하면 레이저 실링 장치(900)에서 실링 영역(SA), 예를 들어 제2 실링 영역(SA2)으로 조사된 레이저가 터치 신호 패드 단자(T_PE_1)를 투과하지 못하고, 상면의 제2 패드 전극(180)에 의해 일부가 반사되거나 흡수되어, 극히 일부의 레이저만이 실링 영역(SA)에 도달할 수 있다.
이 경우, 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 실링 영역(SA)에 개재된 프릿(frit)이 상부 기판(130) 및 하부 기판(101)을 결합할 정도로 용융되지 못하고, 이로 인해 상부 기판(130) 및 하부 기판(101)의 접합성은 현저하게 낮아질 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 터치 패드 영역(T_PA)은 표시 패널(100)의 실링 영역(SA)과 두께 방향으로 비중첩할 수 있다. 즉, 복수의 터치 신호 패드 단자(T_PE_1)는 실링 영역(SA)과 비중첩할 수 있다. 이로 인해, 실링 영역(SA)에 조사된 레이저는 터치 신호 패드 단자(T_PE_1)에 의해 그 일부가 반사되거나 흡수되지 않고 상부 기판(130)을 바로 투과할 수 있다. 그 결과, 실링 영역(SA)에 배치된 프릿(frit)을 충분히 용융시킬 수 있게 된다. 따라서 실링광인 레이저의 세기나 조사 시간을 늘이지 않더라도 충분히 상부 기판(130)과 하부 기판(101)을 접합시킬 수 있다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 터치 신호 패드 단자의 평면 배치도이고, 도 14는 XIV-XIV' 선을 따라 자른 단면도이고, 도 15는 XV-XV', XVI-XVI' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 터치 신호 패드 단자(T_PE_2)는 제3 패드 전극(164)을 포함하지 않는다는 점에서 도 10 내지 도 12에 따른 터치 신호 패드 단자(T_PE_1)와 차이가 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 터치 신호 패드 단자(T_PE_1)는 제1 패드 전극(153), 제1 패드 전극(153) 일면에 배치된 제2 서브 절연층(171b), 제2 서브 절연층(171b) 일면에 배치된 제3 패드 전극(164), 제3 패드 전극(164)의 일면에 배치된 제2 패드 전극(180)을 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우에도, 터치 신호 패드 단자(T_PE_2)의 제2 패드 전극(180)으로서, 불투명한 금속 재질을 포함하면 레이저 실링 장치(900)에서 실링 영역(SA), 예를 들어 제2 실링 영역(SA2)으로 조사된 레이저가 터치 신호 패드 단자(T_PE_2)를 투과하지 못하고, 상면의 제2 패드 전극(180)에 의해 일부가 반사되거나 흡수되어, 극히 일부의 레이저만이 실링 영역(SA)에 도달할 수 있다.
이 경우, 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 실링 영역(SA)에 개재된 프릿(frit)이 상부 기판(130) 및 하부 기판(101)을 결합할 정도로 용융되지 못하고, 이로 인해 상부 기판(130) 및 하부 기판(101)의 접합성은 현저하게 낮아질 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 터치 패드 영역(T_PA)은 표시 패널(100)의 실링 영역(SA)과 두께 방향으로 비중첩할 수 있다. 즉, 복수의 터치 신호 패드 단자(T_PE_2)는 실링 영역(SA)과 비중첩할 수 있다. 이로 인해, 실링 영역(SA)에 조사된 레이저는 터치 신호 패드 단자(T_PE_2)에 의해 그 일부가 반사되거나 흡수되지 않고 상부 기판(130)을 바로 투과할 수 있다. 그 결과, 실링 영역(SA)에 배치된 프릿(frit)을 충분히 용융시킬 수 있게 된다. 따라서 실링광인 레이저의 세기나 조사 시간을 늘이지 않더라도 충분히 상부 기판(130)과 하부 기판(101)을 접합시킬 수 있다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 상부 기판의 평면 배치도이고, 도 17은 또 다른 실시예에 따른 감지 영역의 터치 부재의 단면도이고, 도 18은 또 다른 실시예에 따른 터치 신호 패드 단자의 평면 배치도이고, 도 19는 XIX- XIX' 선을 따라 자른 단면도이고, 도 20은 XX-XX', XXI-XXI' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 16 내지 도 20는 터치 소자층 및 터치 신호 패드 단자를 구성하는 배선층이 다양하게 변형될 수 있음을 예시한다.
도 16 내지 도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(2)는 터치 소자층(140_1) 및 터치 신호 패드 단자(T_PE_3)을 포함한다는 점에서 일 실시예에 따른 표시 장치(1)와 차이가 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 터치 소자층(140_1)은 제1 배선층(160_1) 및 제2 배선층(150_1)을 포함할 수 있다. 제1 배선층(160_1)은 일 실시예에 따른 터치 소자층(140)의 제2 배선층(160)과 동일한 구성 및 물질을 포함하나, 그 배치가 상이하다. 제2 배선층(150_1)도 일 실시예에 따른 터치 소장층(140)의 제1 배선층(150)과 동일한 구성 및 물질을 포함하나, 그 배치가 상이하다. 구체적으로 설명하면, 제1 배선층(160_1)은 제1 터치 전극(161_1), 제2 터치 전극(162_1) 및 제2 연결 전극(163_1)을 포함할 수 있다. 제2 배선층(150_1)은 제1 연결 전극(151_1), 터치 구동 배선(152_1) 및 제1 패드 전극(153_1)을 포함할 수 있다. 제1 배선층(160_1)은 상부 기판(130)의 일면에 배치될 수 있다.
제1 절연층(171)은 제1 배선층(160_1)의 일면에 배치될 수 있다. 제2 배선층(150_1)은 제1 절연층(171) 상에 배치될 수 있다. 제2 배선층(150_1)의 제1 연결 전극(151_1)은 컨택홀(CH_1)을 통해 제1 배선층(160_1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제1 연결 전극(151_1)은 컨택홀(CH_1)을 통해 제1 터치 전극(161_1)과 전기적으로 연결될 수 있다.
터치 신호 패드 단자(T_PE_3)는 제1 패드 전극(153_1)을 포함한다는 점에서 일 실시예에 따른 터치 신호 패드 단자(T_PE)와 차이가 있다.
본 실시예의 경우에도, 터치 신호 패드 단자(T_PE_3)의 제2 패드 전극(180)으로서, 불투명한 금속 재질을 포함하면 레이저 실링 장치(900)에서 실링 영역(SA), 예를 들어 제2 실링 영역(SA2)으로 조사된 레이저가 터치 신호 패드 단자(T_PE_3)를 투과하지 못하고, 상면의 제2 패드 전극(180)에 의해 일부가 반사되거나 흡수되어, 극히 일부의 레이저만이 실링 영역(SA)에 도달할 수 있다.
이 경우, 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 실링 영역(SA)에 개재된 프릿(frit)이 상부 기판(130) 및 하부 기판(101)을 결합할 정도로 용융되지 못하고, 이로 인해 상부 기판(130) 및 하부 기판(101)의 접합성은 현저하게 낮아질 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 터치 패드 영역(T_PA)은 표시 패널(100)의 실링 영역(SA)과 두께 방향으로 비중첩할 수 있다. 즉, 복수의 터치 신호 패드 단자(T_PE_3)는 실링 영역(SA)과 비중첩할 수 있다. 이로 인해, 실링 영역(SA)에 조사된 레이저는 터치 신호 패드 단자(T_PE_3)에 의해 그 일부가 반사되거나 흡수되지 않고 상부 기판(130)을 바로 투과할 수 있다. 그 결과, 실링 영역(SA)에 배치된 프릿(frit)을 충분히 용융시킬 수 있게 된다. 따라서 실링광인 레이저의 세기나 조사 시간을 늘이지 않더라도 충분히 상부 기판(130)과 하부 기판(101)을 접합시킬 수 있다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이고, 도 22는 또 다른 실시예에 따른 상부 기판의 평면 배치도이다. 도 21 및 도 22는 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 실링 공정을 수행한 후, 상부 기판(130)에 터치 소자층(140) 및 터치 신호 패드 단자(T_PE_4)를 형성하는 경우에 적용될 수 있다.
도 21 및 도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(3)는 터치 패드 영역(T_PA_1)과 제2 실링 영역(SA2)이 부분적으로 두께 방향으로 중첩한다는 점에서 일 실시예에 따른 표시 장치(1)와 차이가 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 터치 패드 영역(T_PA_1)의 비표시 영역(NA)과 인접한 일측은 제2 실링 영역(SA2)의 비표시 영역(NA)과 인접한 일측과 정렬될 수 있다. 터치 패드 영역(T_PA_1)의 감지 영역(TA)과 인접한 타측은 제2 실링 영역(SA2)의 감지 영역(TA)과 인접한 타측보다 더 연장되어 배치될 수 있다.
터치 패드 영역(T_PA_1)에는 터치 신호 패드 단자(T_PE_4)가 배치될 수 있다. 터치 신호 패드 단자(T_PE_4)는 제2 실링 영역(SA2)과 부분적으로 중첩할 수 있다.
터치 인쇄 회로 기판(500)은 터치 패드 영역(T_PA_1)에 부착될 수 있다. 터치 인쇄 회로 기판(500) 상에 배치된 터치 신호 리드 단자(T_LE)는 터치 신호 패드 단자(T_PE_4)와 접속될 수 있다. 터치 인쇄 회로 기판(500)은 제2 실링 영역(SA2)과 두께 방향으로 중첩할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예는 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 실링 공정을 수행한 후, 터치 소자층(140) 및 터치 신호 패드 단자(T_PE_4)를 형성하는 경우에 적용될 수 있다. 터치 신호 패드 단자(T_PE_4)의 제2 패드 전극(180)은 터치 신호 리드 단자(T_LE)와 초음파 본딩을 위해 불투명한 금속 재질을 포함할 수 있다.
터치 소자층(140) 및 터치 신호 패드 단자(T_PE)는 상부 기판(130)에 증착 및 패터닝 등의 공정을 통해 형성되고, 상부 기판(130)은 레이저 실링 공정에 의해 하부 기판(101)과 접합시키는 공정을 수행하는 경우에 상술한 바와 같이, 제2 실링 영역(SA2)으로 조사된 레이저가 터치 신호 패드 단자(T_PE_3)를 투과하지 못하고, 상면의 불투명한 제2 패드 전극(180)에 의해 일부가 반사되거나 흡수되어, 극히 일부의 레이저만이 실링 영역(SA)에 도달할 수 있다.
이 경우, 상부 기판(130)과 하부 기판(101)의 실링 영역(SA)에 개재된 프릿(frit)이 상부 기판(130) 및 하부 기판(101)을 결합할 정도로 용융되지 못하고, 이로 인해 상부 기판(130) 및 하부 기판(101)의 접합성은 현저하게 낮아질 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 표시 장치(3)는 상부 기판(130) 및 하부 기판(101)의 레이저 실링 공정을 수행한 후에 상부 기판(130)의 일면에 터치 소자층(140) 및 터치 신호 패드 단자(T_PE_4)가 증착 및 패터닝 등의 공정을 통해 형성될 수 있다. 이 경우, 터치 신호 패드 단자(T_PE_4)는 불투명 금속 재질, 예를 들어 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu, MoNb를 포함하여, 레이저 투과성이 낮더라도 레이저 실링 공정 후에 형성되기 때문에 실링 영역(SA)과 중첩하여 배치될 수 있다.
이로 인해, 표시 장치(3)의 감지 영역(TA) 및 표시 영역(DA)이 일측으로 더 연장되어 배치될 수 있다. 즉, 터치 신호 패드 단자(T_PE_4)는 제2 실링 영역(SA2)과 중첩하여 배치될 수 있기 때문에 감지 영역(TA)은 상대적으로 그 면적이 넓어질 수 있다. 또한, 표시 영역(DA)은 외부에서 유기 발광 소자층(120)에서 출사된 광을 시인할 수 있는 영역으로, 터치 패드 영역(T_PA_1) 및 터치 신호 패드 단자(T_PE_4)가 제2 실링 영역(SA2)과 중첩 배치됨으로써 상대적으로 그 면적이 넓어질 수 있다. 그 결과, 표시 장치(3)의 베젤을 줄임과 동시에 디스플레이 시인 영역을 늘일 수 있다. 이하에서는 본 실시예에 따른 표시 장치(3)의 제조 방법에 대해서 설명한다.
도 23은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 24 내지 도 26은 터치 신호 패드 단자를 형성하는 과정을 나타낸 사시도이다.
도 23 내지 도 26을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 기판(101) 및 제2 기판(150)을 포함하는 대상 패널(100)로서, 제1 기판(101)과 제2 기판(150) 사이에 실링 영역(SA)을 포함하는 대상 패널(100)을 준비하는 단계(S10), 실링 영역(SA)에 실링광을 입사시키고, 제1 기판(101) 및 제2 기판(150)을 웰딩(Welding) 시키는 단계(S20), 제1 기판(101) 및 제2 기판(150)을 웰딩시킨 후, 제2 기판(150)의 실링 영역(SA)과 두께 방향으로 중첩하는 터치 패드 영역(T_PA_1)에 터치 신호 패드 단자(T_PE_4)를 형성하는 단계(S30) 및 제2 기판(150)의 터치 신호 패드 단자(T_PE_4)에 터치 인쇄 회로 기판(500)의 터치 신호 리드 단자(T_LE)를 초음파 본딩시키는 단계(S40)을 포함할 수 있다.
도 24 내지 도 26은 제1 패드 전극(153_2) 상에 제2 패드 전극(180_1)을 형성하는 공정을 나타낸다. 제2 패드 전극(180_1)은 제1 패드 전극(153_2) 상에 금속 페이스트(181)의 도포 및 경화(도 25), 금속 페이스트(181)의 패터닝 공정(도 26)을 통해 형성될 수 있다. 이와 관련된 다양한 제조 방법들은 본 기술 분야에 널리 알려져 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 패널
200: 패널 하부 시트
300: 윈도우
400: 표시 인쇄 회로 기판
500: 터치 인쇄 회로 기판
600: 메인 회로 보드
700: 초음파 본딩 장치
800: 레이저 실링 장치

Claims (30)

  1. 표시 영역 및 상기 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역을 포함하는 표시 장치로서,
    제1 기판;
    상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판으로서, 상기 제1 기판과 대향하는 제1 면 및 상기 제2 기판의 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 포함하는 제2 기판;
    상기 제2 기판의 상기 제2 면 상에 배치되며, 상기 표시 영역에 위치하는 터치 전극;
    상기 제2 기판의 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 비표시 영역에 위치하며, 상기 터치 전극과 전기적으로 연결된 터치 패드 단자; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합하는 실링 부재를 포함하되,
    상기 실링 부재는 상기 비표시 영역에 위치하고,
    상기 터치 패드 단자는 상기 실링 부재보다 내측에 배치되는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 패드 단자는 상기 실링 부재와 비중첩하는 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    표시 소자를 더 포함하되, 상기 제1 기판은 상기 제2 기판에 대향하는 제1 면 및 상기 제1 기판의 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 포함하고,
    상기 표시 소자는 상기 제1 기판의 상기 제1 면 상에 배치되는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 표시 소자는 애노드 전극, 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극과 상기 캐소드 전극 사이에 배치된 유기 발광층을 포함하는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 표시 소자는 상기 제1 기판, 상기 제2 기판 및 상기 실링 부재에 의해 밀봉되는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 기판은 각각 유리 또는 석영을 포함하여 이루어지는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 터치 전극은 상기 제2 기판의 상기 제2 면의 바로 위에 배치되는 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 실링 부재는 광학적으로 투명한 프릿을 포함하는 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 전극은 투명 도전성 산화물을 포함하는 투명 전극층을 포함하는 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 터치 패드 단자는 투명 도전성 산화물을 포함하는 제1 도전층 및 상기 제1 도전층 상에 배치되고 불투명 금속을 포함하는 제2 도전층을 포함하는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 투명 전극층과 상기 제1 도전층은 동일한 물질로 이루어지는 표시 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 도전층은 Al, Pt, Pd, Ag, Mg, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Ca, Ti, Ta, W, Cu, Mo, Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu, MoNb 중 적어도 어느 하나로 이루어진 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판의 상기 제2 면 상에 부착되는 회로 기판을 더 포함하는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 회로 기판은 상기 터치 패드 단자와 접속하는 리드 단자를 포함하는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 터치 패드 단자와 상기 리드 단자는 초음파 접합되는 표시 장치.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 기판은 상기 제2 기판의 일단에서 상기 제2 기판의 외측으로 연장되는 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 회로 기판은 상기 제1 기판의 상기 제2 기판의 일단에서 연장된 영역을 감싸면서 벤딩되고 상기 회로 기판의 일단은 상기 제1 기판의 제2 면 하부에 위치하는 표시 장치.
  18. 표시 영역, 및 상기 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역을 포함하는 표시 장치로서,
    표시 기판;
    상기 표시 기판과 대향하는 봉지 기판으로서, 상기 표시 기판과 대향하는 제1 면, 및 상기 봉지 기판의 제1 면의 반대면인 제2면을 포함하는 봉지 기판;
    상기 봉지 기판의 상기 제2 면 상에 배치되며, 상기 표시 영역에 위치하는 터치 전극;
    상기 봉지 기판의 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 비표시 영역에 위치하며, 상기 터치 전극과 전기적으로 연결된 터치 패드 단자; 및
    상기 표시 기판의 표시 영역 상에 배치되되, 상기 표시 기판, 상기 실링 부재, 및 상기 봉지 기판에 의해 밀봉되는 표시 소자;
    상기 봉지 기판 상에 배치되되, 상기 표시 기판의 표시 영역과 중첩하는 터치 소자; 및
    상기 터치 패드 단자는 상기 표시 기판의 실링 영역의 일부와 중첩하고, 제1 패드 도전층, 및 상기 제1 패드 도전층 상에 배치되고 불투명한 금속을 포함하는 제2 패드 도전층을 포함하는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 터치 전극은 투명 도전성 산화물을 포함하는 투명 전극층을 포함하는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 투명 전극층과 상기 제1 패드 도전층은 동일한 물질로 이루어지는 표시 장치.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 제2 패드 도전층은 Al, Pt, Pd, Ag, Mg, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Ca, Ti, Ta, W, Cu, Mo, Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu, MoNb 중 적어도 어느 하나로 이루어진 표시 장치.
  22. 제18 항에 있어서,
    표시 소자를 더 포함하되,
    상기 표시 기판은 상기 봉지 기판에 대향하는 제1 면 및 상기 제1 기판의 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 포함하고, 상기 표시 소자는 상기 표시 기판의 상기 제1 면 상에 배치되는 표시 장치.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 표시 소자는 애노드 전극, 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극과 상기 캐소드 전극 사이에 배치된 유기 발광층을 포함하는 표시 장치.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 표시 소자는 상기 표시 기판, 상기 봉지 기판 및 상기 실링 부재에 의해 밀봉되는 표시 장치.
  25. 제18 항에 있어서,
    상기 봉지 기판은 각각 유리 또는 석영을 포함하여 이루어지고, 상기 터치 전극은 상기 봉지 기판의 상기 제2 면의 바로 위에 배치되는 표시 장치.
  26. 제18 항에 있어서,
    상기 실링 부재는 광학적으로 투명한 프릿을 포함하는 표시 장치.
  27. 제18 항에 있어서,
    상기 봉지 기판의 상기 제2 면 상에 부착되는 터치 회로 기판을 더 포함하되,
    상기 터치 회로 기판은 상기 터치 패드 단자와 접속하는 리드 단자를 포함하는 표시 장치.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 터치 패드 단자와 상기 리드 단자는 초음파 접합되는 표시 장치.
  29. 제27 항에 있어서,
    상기 표시 기판은 상기 봉지 기판의 일단에서 상기 봉지 기판의 외측으로 연장되는 표시 장치.
  30. 제29 항에 있어서,
    상기 터치 회로 기판은 상기 표시 기판의 상기 봉지 기판의 일단에서 연장된 영역을 감싸면서 벤딩되고,
    상기 터치 회로 기판의 일단은 상기 표시 기판의 제2 면 하부에 위치하는 표시 장치.
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