KR20200100894A - 터치 센서 - Google Patents
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Abstract
터치 센서는 감지 영역과 비감지 영역을 포함하는 기판; 상기 기판의 상기 감지 영역에 배치되는 터치 전극; 상기 기판의 상기 비감지 영역에 배치된 패드부; 상기 터치 전극과 상기 패드부를 전기적으로 연결하며, 제 1 연결 라인 및 상기 제 1 연결 라인의 상부 및 측면을 감싸는 제 2 연결 라인을 포함하는 연결 라인; 상기 연결 라인 상에 배치되며, 상기 제 2 연결 라인의 적어도 일부를 노출시키는 제 1 절연층; 및 상기 제 1 절연층 상에서 상기 터치 전극의 일 단으로부터 상기 비감지 영역으로 돌출되어 형성되며, 상기 제 1 절연층을 통해 노출된 상기 제 2 연결 라인과 접속하는 연결 전극을 포함한다.
Description
본 발명은 저저항 터치 센서에 대한 것이다.
터치 센서는 표시 장치 등의 화면에 나타난 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력 장치이다. 상기와 같은 터치 센서는 사람의 손 또는 물체가 접촉된 접촉 위치를 전기적 신호로 변환하여, 접촉 위치에서 선택된 지시 내용이 표시 장치의 입력 신호가 될 수 있다. 따라서, 터치 센서를 구비한 표시 장치는 키보드 및 마우스와 같은 별도의 입력 장치 없이 동작될 수 있다.
본 발명은 터치 센서의 패드부와 터치 전극을 전기적으로 연결하는 연결 라인의 저항을 감소시켜, 대면적 표시 장치에 적합한 저저항 터치 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 센서는 감지 영역과 비감지 영역을 포함하는 기판; 상기 기판의 상기 감지 영역에 배치되는 터치 전극; 상기 기판의 상기 비감지 영역에 배치된 패드부; 상기 터치 전극과 상기 패드부를 전기적으로 연결하며, 제 1 연결 라인 및 상기 제 1 연결 라인의 상부 및 측면을 감싸는 제 2 연결 라인을 포함하는 연결 라인; 상기 연결 라인 상에 배치되며, 상기 제 2 연결 라인의 적어도 일부를 노출시키는 제 1 절연층; 및 상기 제 1 절연층 상에서 상기 터치 전극의 일 단으로부터 상기 비감지 영역으로 돌출되어 형성되며, 상기 제 1 절연층을 통해 노출된 상기 제 2 연결 라인과 접속하는 연결 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 제 1 절연층의 일부를 제거하여 상기 제 2 연결 라인을 노출시키는 제 1 콘택홀을 통해 상기 연결 라인과 상기 연결 전극이 전기적으로 연결되며, 상기 연결 전극은 상기 제 1 콘택홀 이외의 적어도 일부 영역에서 상기 제 1 절연층을 사이에 두고 상기 연결 라인과 중첩될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 연결 전극은, 상기 연결 라인이 상기 패드부를 향해 연장되는 방향을 따라 연장되고, 상기 연결 라인의 적어도 일부와 중첩될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 제 1 연결 라인은 알루미늄을 포함하는 단층 또는 다층 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 제 1 연결 라인은 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo)의 3층 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 제 2 연결 라인은 불투명 도전 물질 또는 투명 도전 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 연결 전극은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 제 1 연결 라인 및 상기 제 2 연결 라인 중 적어도 하나는 상기 터치 전극의 적어도 일부와 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 터치 전극은 제 1 방향을 따라 배열된 복수 개의 제 1 터치 전극을 구비한 터치 전극 행; 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 따라 배열된 복수 개의 제 2 터치 전극을 구비한 터치 전극 열; 상기 제 1 터치 전극을 인접한 상기 제 1 터치 전극에 전기적으로 연결하는 제 1 연결 패턴; 및 상기 제 2 터치 전극을 인접한 상기 제 2 터치 전극에 전기적으로 연결하는 제 2 연결 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 터치 전극의 상기 제 1 터치 전극, 상기 제 2 터치 전극, 상기 제 1 연결 패턴 및 상기 제 2 연결 패턴 중 적어도 하나는 상기 제 1 연결 라인 및 상기 제 2 연결 라인 중 적어도 하나와 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함하고, 상기 터치 전극의 상기 제 1 터치 전극, 상기 제 2 터치 전극, 상기 제 1 연결 패턴 및 상기 제 2 연결 패턴 중 나머지는 상기 연결 전극과 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 터치 센서는 감지 영역과 비감지 영역을 포함하는 기판; 상기 기판의 상기 감지 영역에 배치되는 터치 전극; 상기 기판의 상기 비감지 영역에 배치된 패드부; 상기 터치 전극의 일 단으로부터 상기 비감지 영역으로 연장된 연결 전극; 상기 연결 전극 상에 배치되며, 상기 연결 전극의 적어도 일부를 노출시키는 제 1 절연층; 및 상기 제 1 절연층 상에 배치되고, 상기 제 1 절연층을 통해 노출된 상기 연결 전극의 일부와 접속하여 상기 터치 전극과 상기 패드부를 전기적으로 연결하며, 제 1 연결 라인 및 상기 제 1 연결 라인의 상부 및 측면을 감싸는 제 2 연결 라인을 포함하는 연결 라인을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 연결 라인이 상기 패드부를 향해 연장되는 방향을 따라 연장되고, 상기 연결 라인의 적어도 일부와 중첩될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 제 1 연결 라인은 알루미늄을 포함하는 단층 또는 다층 구조이다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 제 1 연결 라인은 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo)의 3층 구조이다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 제 2 연결 라인은 불투명 도전 물질 또는 투명 도전 물질을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 연결 전극은 투명 도전 물질을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 제 1 연결 라인 및 상기 제 2 연결 라인 중 적어도 하나는 상기 터치 전극의 적어도 일부와 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 터치 전극은 제 1 방향을 따라 배열된 복수 개의 제 1 터치 전극을 구비한 터치 전극 행; 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 따라 배열된 복수 개의 제 2 터치 전극을 구비한 터치 전극 열; 상기 제 1 터치 전극을 인접한 상기 제 1 터치 전극에 전기적으로 연결하는 제 1 연결 패턴; 및 상기 제 2 터치 전극을 인접한 상기 제 2 터치 전극에 전기적으로 연결하는 제 2 연결 패턴을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 제 1 터치 전극, 상기 제 2 터치 전극, 상기 제 1 연결 패턴 및 상기 제 2 연결 패턴 중 적어도 하는 상기 제 1 연결 라인 및 상기 제 2 연결 라인 중 적어도 하나와 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함하고, 상기 터치 전극의 상기 제 1 터치 전극, 상기 제 2 터치 전극, 상기 제 1 연결 패턴 및 상기 제 2 연결 패턴 중 나머지는 상기 연결 전극과 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센서는, 감지 영역과 비감지 영역을 포함하는 기판; 상기 기판의 상기 감지 영역에 배치되는 터치 전극; 상기 기판의 상기 비감지 영역에 배치된 패드부; 상기 터치 전극과 상기 패드부를 전기적으로 연결하며, 제 1 연결 라인 및 상기 제 1 연결 라인의 상부 및 측면을 감싸는 제 2 연결 라인을 포함하는 연결 라인; 상기 연결 라인 상에 배치되며, 상기 제 2 연결 라인의 적어도 일부를 노출시키는 제 1 절연층; 및 상기 터치 전극의 일 단에서 연장되며, 상기 제 1 절연층을 통해 노출된 상기 제 2 연결 라인과 접속하는 연결 전극을 포함한다.
본 발명은 터치 전극과 패드부를 연결하는 연결 라인의 저항을 감소시켜 터치 센서의 저항을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 대면적 표시 장치에 적합한 터치 센서를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예의 터치 센서를 나타낸 평면도이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 다른 실시 예들에 따른 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도들이다.
도 4a는 도 1의 EA 영역의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다.
도 5a는 도 1의 EA 영역의 다른 구조를 나타낸 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다.
도 6a는 도 1의 AA 부분을 확대한 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도이다.
도 7은 도 1의 AA 부분을 확대한 다른 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 8a는 도 1의 AA 부분을 확대한 또 다른 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 8b는 도 8a의 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도이다.
도 9는 도 1의 AA 부분을 확대한 또 다른 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 10a는 다른 실시 예에 따른 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 10b는 다른 일 실시 예에 따른 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 다른 실시 예들에 따른 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도들이다.
도 12a는 도 1의 AA 부분을 확대한 또 다른 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 12b는 도 12a의 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도이다.
도 13은 종래와 본 발명 실시 예의 연결 라인의 저항을 비교한 그래프이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 다른 실시 예들에 따른 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도들이다.
도 4a는 도 1의 EA 영역의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다.
도 5a는 도 1의 EA 영역의 다른 구조를 나타낸 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다.
도 6a는 도 1의 AA 부분을 확대한 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도이다.
도 7은 도 1의 AA 부분을 확대한 다른 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 8a는 도 1의 AA 부분을 확대한 또 다른 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 8b는 도 8a의 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도이다.
도 9는 도 1의 AA 부분을 확대한 또 다른 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 10a는 다른 실시 예에 따른 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 10b는 다른 일 실시 예에 따른 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 다른 실시 예들에 따른 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도들이다.
도 12a는 도 1의 AA 부분을 확대한 또 다른 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 12b는 도 12a의 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도이다.
도 13은 종래와 본 발명 실시 예의 연결 라인의 저항을 비교한 그래프이다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예의 터치 센서를 나타낸 평면도이다. 도 2a는 일 실시 예에 따른 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이며, 도 2b는 일 실시 예에 따른 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 1, 도 2a 및 도 2b와 같이, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 터치 센서(TSP)은 베이스 기판(SUB)과, 베이스 기판(SUB) 상에 배치된 터치 전극(TE)과 패드부(PD), 터치 전극(TE)과 패드부(PD)를 연결하는 연결 라인(CL)을 포함하며, 연결 라인(CL)은 단층 또는 다층의 제 1 연결 라인(CL1)과, 제 1 연결 라인(CL1)의 상부를 완전히 감싸는 제 2 연결 라인(CL2)을 포함한다.
베이스 기판(SUB)은 유리, 석영, 세라믹, 및 플라스틱 등으로 이루어진 투명한 절연성 소재로 형성될 수 있다. 베이스 기판(SUB)이 플라스틱으로 만들어질 경우 플렉서블(flexible) 기판으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 베이스 기판은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(SAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 유기물일 수 있다.
상기와 같은 베이스 기판(SUB)은 사용자의 터치를 인식하는 감지 영역(SA)과 사용자의 터치를 인식하지 않는 비감지 영역(NSA)을 포함할 수 있다. 도면에서는 감지 영역(SA)과 비감지 영역(NSA)이 사각 형상인 것을 도시하였으나 이에 한정하지 않는다.
감지 영역(SA)은 베이스 기판(SUB)의 일 면에 배치될 수 있는 표시 패널(미도시)의 표시 영역과 중첩될 수 있으며, 예를 들어, 감지 영역(SA)은 표시 영역의 형상과 동일한 형상일 수 있다. 그리고, 비감지 영역(NSA)은 표시 패널의 비 표시 영역과 중첩될 수 있다.
감지 영역(SA)에는 복수의 터치 전극(TE)이 제공될 수 있고, 비감지 영역(NSA)에는 패드부(PD) 및 터치 전극들(TE)을 패드부(PD)와 연결하는 연결 라인(CL) 등이 제공될 수 있다. 패드부(PD)는 복수의 패드(CL_P)를 포함할 수 있다. 각각의 패드(CL_P)는 연결 라인(CL)을 통해 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
터치 전극(TE) 중 일부는 제 1 방향(DR1)으로 배열되고 각 행마다 제 1 방향(DR1)을 따라 나란하게 배열된 터치 전극(TE)들은 서로 전기적으로 연결되어 서로 평행한 라인 형태의 복수의 터치 전극 행을 구성할 수 있다. 이 때, 상기 터치 전극 행에 포함되는 터치 전극(TE)은 제 1 터치 전극(TE1)일 수 있다. 그리고, 터치 전극(TE) 중 제 1 터치 전극(TE1)을 제외한 나머지는 제 1 방향(DR1)과 교차하는 제 2 방향(DR2)으로 배열되고 제 2 방향(DR2)을 따라 나란하게 배열된 터치 전극(TE)들이 전기적으로 연결되어, 서로 평행한 라인 형태의 복수의 터치 전극 열을 구성할 수 있다. 이 때, 상기 터치 전극 열에 포함되는 터치 전극(TE)은 제 2 터치 전극(TE2)일 수 있다.
각 터치 전극 행은 복수 개의 제 1 터치 전극(TE1)들이 일체형으로 형성되어 별도의 연결 패턴 없이 연결되거나, 연결 패턴을 통해 인접한 제 1 터치 전극(TE1)들이 전기적으로 연결될 수 있다. 각 터치 전극 열 역시 복수 개의 제 2 터치 전극(TE2)들이 일체형으로 형성되어 별도의 연결 패턴 없이 연결되거나, 연결 패턴을 통해 인접한 제 2 터치 전극(TE2)들이 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 도면에서는 제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2)들이 마름모 형상인 것을 도시하였으나, 제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2)들의 형상은 이에 한정하지 않는다. 또한, 제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2)은 적어도 일부가 미세 패턴들이 교차하는 구조의 메쉬 형태일 수도 있다. 이 경우, 터치 전극(TE)에 의해 표시 장치의 개구율 및 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2)은 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO), 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO) 등과 같은 투명 도전 물질로 형성될 수 있다. 특히, 상술한 바와 같이, 제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2)이 별도의 연결 패턴을 통해 연결되는 경우, 연결 패턴은 제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2)과 같이 상술한 투명 도전 물질로 형성되거나, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등과 같이 불투명 도전 물질에서 선택될 수 있다.
각 터치 전극 행과 각 터치 전극 열은 연결 라인(CL)을 통해 각각의 패드(CL_P)와 연결될 수 있다. 터치 전극 행과 터치 전극 열 중 하나는 연결 라인(CL)을 통하여 터치 감지를 위한 구동 신호를 인가 받고, 다른 하나는 연결 라인(CL)을 통하여 터치 감지 신호를 전달할 수 있다. 예를 들어, 터치 전극 행은 터치 감지 신호를 전달하며, 터치 전극 열은 터치 구동 신호를 인가 받을 수 있다. 그리고, 패드부(PD)는 위치 검출 회로와 같은 외부의 구동회로(미도시)와 연결되어, 터치 전극(TE)과 외부의 구동회로가 전기적으로 연결될 수 있다.
터치 전극(TE)의 적어도 일부는 연결 라인(CL)의 상부면까지 연장되도록 비감지 영역(NSA)으로 돌출되어, 터치 전극(TE)으로부터 돌출된 형태의 연결 전극(CE)이 연결 라인(CL)과 직접 접속할 수 있다. 도면에서는 제 1 터치 전극(TE1)이 연결 라인(CL)의 상부면까지 연장되어 제 1 터치 전극(TE1)의 일부가 연결 라인(CL)과 접속되는 연결 전극(CE)인 것을 도시하였으나, 제 2 터치 전극(TE2)과 연결되는 연결 라인(CL)은 제 2 터치 전극(TE2)의 일부가 연결 라인(CL)의 상부면까지 연장되도록 비감지 영역(NSA)으로 돌출되어, 제 2 터치 전극(TE2)으로부터 돌출된 형태의 연결 전극(CE)이 연결 라인(CL)과 직접 접속할 수 있다.
이를 위해, 비감지 영역(NSA)에서는 연결 라인(CL)의 상부면에 배치된 제 1 절연층(IL1)을 일부 제거하여 연결 라인(CL)을 노출시키고, 연결 라인(CL)의 노출된 상부면인 제 2 연결 라인(CL2)과 연결 전극(CE)이 전기적으로 접속될 수 있다.
제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2)에서 비감지 영역(NSA)으로 돌출되어 각 연결 라인(CL)과 접속하는 연결 전극(CE)은 연결 라인(CL)의 길이 방향(예를 들어, 도 1의 제 2 방향(DR2))을 따라 길게 연장될 수 있다. 이 경우, 연결 라인(CL)과 접속되는 제 1 콘택홀(CH1) 주변의 영역에서는 도 2b와 같이, 연결 전극(CE)이 제 1 절연층(IL1)을 사이에 두고 연결 라인(CL)과 중첩되는 구조일 수 있다. 이 때, 연결 전극(CE)은 연결 라인(CL)의 길이 방향을 따라 패드부(PD)까지 연장되어 제 1 절연층(IL1)을 사이에 두고 제 1 콘택홀(CH1)을 제외한 연결 라인(CL)의 상부면 전면과 중첩될 수도 있고, 부분적으로 중첩될 수도 있다.
연결 전극(CE)이 연결 라인(CL)의 상부면과 중첩함으로써, 연결 전극(CE)의 패터닝 시 연결 라인(CL) 상의 제 1 절연층(IL1)에 핀 홀(pin hole) 등이 발생되는 불량이 방지될 수 있다. 일 실시예에서, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO), 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO) 등과 같은 투명 도전 물질이 절연층(IL1) 상면에 일체로 도포된 후, 식각 등의 방식으로 패터닝됨으로써, 제 1 터치 전극(TE1), 제 2 터치 전극(TE2), 및 연결 전극(CE)이 형성될 수 있다. 이 때, 연결 전극(CE)의 패터닝 시, 제 1 절연층(IL1)의 일부가 함께 식각되어 핀 홀 등이 발생될 수 있다. 핀 홀에 의해 연결 라인(CL)에 불량이 발생되거나, 터치 감도가 저하될 여지가 있다.
따라서, 연결 전극(CE)이 연결 라인(CL)의 상부면과 중첩함으로써, 연결 라인(CL) 상부의 제 1 절연층(IL1)의 식각이 방지되고, 연결 라인(CL)에 대한 불량 발생이 방지될 수 있다.
일 실시예에서, 연결 라인(CL)에 중첩하는 연결 전극(CE)의 제 1 방향(DR1)으로의 폭은 연결 라인(CL)의 제 1 방향(DR1)으로의 폭보다 클 수 있다. 따라서, 연결 라인(CL)에 대한 불량 발생이 방지될 수 있다.
이하, 연결 라인(CL)의 구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.
연결 라인(CL)은 단층 또는 다층 구조의 제 1 연결 라인(CL1) 및 제 1 연결 라인(CL1)의 상부 및 측면을 감싸는 제 2 연결 라인(CL2)을 포함할 수 있다.
제 1 연결 라인(CL1)은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등과 같은 불투명 도전 물질로 형성된 단층 또는 다층 구조로 이루어지며, 제 1 연결 라인(CL1)의 저저항을 위해 제 1 연결 라인(CL1)은 저항이 낮은 알루미늄(Al)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
제 1 연결 라인(CL1) 상에는 제 2 연결 라인(CL2)이 배치될 수 있다. 이 때, 제 2 연결 라인(CL2)은 제 1 연결 라인(CL1)의 상부 및 측면을 감싸는 구조일 수 있다. 제 2 연결 라인(CL2)은 제 1 연결 라인(CL1)을 캐핑하여 제 1 연결 라인(CL1)에 포함된 알루미늄(Al)의 힐록을 방지함과 동시에, 제 1 연결 라인(CL1)의 단선을 보완할 수 있다.
상기와 같은 제 2 연결 라인(CL2)은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 등과 같은 불투명 도전 물질이나, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO), 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO) 등과 같은 투명 도전 물질에서 선택될 수 있다. 특히, 제 2 연결 라인(CL2)에 의해 저저항의 제 1 연결 라인(CL1)이 열팽창에 의한 파괴를 방지할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 다른 실시 예들에 따른 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도들이다.
도 3a와 같이, 연결 라인(CL)의 제 1 연결 라인(CL1)은 제 1 서브 라인(CL1_1)과 제 2 서브 라인(CL1_2)이 적층된 구조일 수 있다. 이 때, 제 1 서브 라인(CL1_1)과 제 2 서브 라인(CL1_2) 중 적어도 하나는 알루미늄(Al)을 포함하는 금속층일 수 있다.
그리고, 제 1 연결 라인(CL1)의 상부면 및 측면을 제 2 연결 라인(CL2)이 감싸는 구조일 수 있다. 또한, 도 3b와 같이, 연결 라인(CL)의 제 1 연결 라인(CL1)은 제 1 서브 라인(CL1_1), 제 2 서브 라인(CL1_2), 제 3 서브 라인(CL1_3)이 적층된 구조일 수 있다. 이 때, 제 1 서브 라인(CL1_1), 제 2 서브 라인(CL1_2), 제 3 서브 라인(CL1_3) 중 적어도 하나는 알루미늄(Al)을 포함하는 금속층일 수 있다.
예를 들어, 제 1 서브 라인(CL1_1), 제 2 서브 라인(CL1_2), 제 3 서브 라인(CL1_3)이 차례로 적층된 제 1 연결 라인(CL1)은 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo)의 구조일 수 있으며, 이 경우 각각 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo)의 두께는 200Å/3000Å/500Å일 수 있다. 예를 들어, 제 2 연결 라인(CL2)이 몰리브덴(Mo)을 포함하는 단일층인 경우, 제 2 연결 라인(CL2)의 두께는 2600Å일 수 있다. 또한, 예를 들어 제 2 연결 라인(CL2)이 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO)을 포함하는 경우에는 제 2 연결 라인(CL2)의 두께는 1350Å일 수 있다.
상기와 같이 연결 라인(CL)의 제 1 연결 라인(CL1)은 연결 라인(CL)의 저저항을 위해 알루미늄으로 이루어진 적어도 한 층을 포함해야 한다. 예를 들어, 도 2a와 같이, 제 1 연결 라인(CL1)이 단층 구조인 경우, 제 1 연결 라인(CL1)은 알루미늄만을 포함하는 단층 또는 알루미늄과 다른 금속을 포함하는 단층으로 이루어질 수 있다. 그리고, 도 3a 및 도 3b와 같이 제 1 연결 라인(CL1)이 다층 구조인 경우, 제 1 연결 라인(CL1)은 알루미늄만을 포함하거나 알루미늄과 다른 금속을 포함하는 적어도 한 층을 포함해야 한다.
그런데, 제 1 연결 라인(CL1)은 하나의 마스크를 이용하여 형성되므로, 제 1 연결 라인(CL1)의 측면에서는 각 금속층이 노출될 수 있다. 예를 들어, 제 1 연결 라인(CL1)이 알루미늄층과 몰리브덴층이 차례로 적층된 구조인 경우, 제 1 연결 라인(CL1)의 측면에서는 알루미늄과 몰리브덴이 모두 노출된다. 따라서, 제 2 연결 라인(CL2)은 제 1 연결 라인(CL1)의 상부면 뿐만 아니라 측면도 감싸도록 배치되어, 알루미늄의 힐록을 방지함과 동시에 제 1 연결 라인(CL1)의 단선을 보완할 수 있다.
그리고, 연결 전극(CE) 및 터치 전극(TE)을 덮도록 베이스 기판(SUB) 상에 제 2 절연층(IL2)이 배치될 수 있다. 제 2 절연층(IL2)은 유기 재료를 포함하는 유기 절연층 및 무기 재료를 포함한 무기 절연층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 2 절연층(IL2)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하, 터치 전극의 구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4a는 도 1의 EA 영역의 구조를 나타낸 평면도이며, 도 4b는 도 4a의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다. 그리고, 도 5a는 도 1의 EA 영역의 다른 구조를 나타낸 평면도이며, 도 5b는 도 5a의 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다.
먼저, 도 4a 및 도 4b와 같이, 터치 전극(TE)은 베이스 기판(SUB) 상에 제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2)을 포함하며, 제 1 방향(DR1)을 따라 인접하게 배치된 제 1 터치 전극(TE1)은 제 1 연결 패턴(CNP1)을 통해 서로 연결되고, 제 2 방향(DR2)을 따라 인접하게 배치된 제 2 터치 전극(TE2)은 제 2 연결 패턴(CNP2)을 통해 서로 연결될 수 있다.
구체적으로, 베이스 기판(SUB) 상에는 제 1 도전층을 패터닝하여 형성된 제 1 연결 패턴(CNP1)이 배치될 수 있다. 제 1 도전층은 도전 물질을 포함하는 적어도 한 층의 도전층일 수 있다. 도전 물질은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 등과 같은 불투명 도전 물질이나, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO), 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO) 등과 같은 투명 도전 물질에서 선택될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
제 1 연결 패턴(CNP1)은 제 1 방향(DR1)을 따라 나란하게 배열된 제 1 터치 전극(TE1)을 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 제 1 연결 패턴(CNP1) 역시 제 1 방향(DR1)을 따라 연장된 형태일 수 있다.
그리고, 제 1 연결 패턴(CNP1)을 덮도록 베이스 기판(SUB) 상에 제 1 절연층(IL1)이 배치될 수 있다. 제 1 절연층(IL1)은 유기 재료를 포함하는 유기 절연층 및 무기 재료를 포함한 무기 절연층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 절연층(IL1)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 제 1 절연층(IL1)에 의해 제 1 터치 전극(TE1)의 일부가 노출되고, 노출된 제 1 터치 전극(TE1)을 덮도록 제 1 절연층(IL1) 상에 제 2 도전층이 형성하고, 이를 패터닝하여 제 1 터치 전극(TE1), 제 2 터치 전극(TE2) 및 제 2 연결 패턴(CNP2)을 형성할 수 있다.
제 2 도전층 역시 제 1 도전층과 같이 도전성 물질을 포함하는 적어도 한층으로 형성될 수 있다. 상기와 같은 제 2 도전층을 패터닝하여, 상기 제 1 연결 패턴(CNP1)을 통해 연결되도록 제 1 방향(DR1)을 따라 배열된 제 1 터치 전극(TE1)과, 제 2 방향(DR2)을 따라 배열된 제 2 터치 전극(TE2)을 형성하고, 인접한 제 2 터치 전극(TE2)을 서로 연결하는 제 2 연결 패턴(CNP2)을 형성할 수 있다. 이 때, 제 2 터치 전극(TE2)과 제 2 연결 패턴(CNP2)은 일체형의 구조로 형성될 수 있다.
그리고, 제 2 절연층(IL2)은 제 1 터치 전극(TE1), 제 2 터치 전극(TE2) 및 제 2 연결 패턴(CNP2)이 제공된 제 1 절연층(IL1) 상에 제공될 수 있다. 제 2 절연층(IL2)은 제 1 터치 전극(TE1), 제 2 터치 전극(TE2) 및 제 2 연결 패턴(CNP2)이 외부로 노출되는 것을 방지하여, 제 1 터치 전극(TE1), 제 2 터치 전극(TE2) 및 제 2 연결 패턴(CNP2)의 부식을 방지할 수 있다. 제 2 절연층(IL2)은 유기 재료를 포함하는 유기 절연층 및 무기 재료를 포함한 무기 절연층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이 때, 제 1 도전층을 패터닝하여 제 1 터치 전극(TE1), 제 2 터치 전극(TE2) 및 제 2 연결 패턴(CNP2)을 형성하고, 제 2 도전층을 패터닝하여 제 1 연결 패턴(CNP1)을 형성해도 무방하며, 제 1 터치 전극(TE1), 제 2 터치 전극(TE2), 제 1 연결 패턴(CNP1) 및 제 2 연결 패턴(CNP2)의 배치는 이에 한정하지 않고 용이하게 변경 가능하다.
또한, 도 5a 및 도 5b와 같이, 제 1 연결 패턴(CNP1)이 제 1 방향(DR1)과 제 2 방향(DR2)에 교차하는 사선 방향으로 연장되어 제 1 방향(DR1)을 따라 나란하게 배열된 제 1 터치 전극(TE1)을 서로 연결할 수 있다. 이는 제 1 방향(DR1)과 제 2 방향(DR2)에 비해 사선 방향에 대한 인지도가 저하되는 인간의 시각 특성을 고려한 것이다.
상기와 같이 제 1 연결 패턴(CNP1)이 제 1 방향(DR1)과 제 2 방향(DR2)에 교차하는 사선 방향으로 연장된 경우, 제 1 연결 패턴(CNP1)은 제 1 서브 연결 패턴(CNP1_1)과 제 2 서브 연결 패턴(CNP1_2)을 포함할 수 있다.
제 1 서브 연결 패턴(CNP1_1)은 베이스 기판(SUB) 상에 적어도 두 개가 분리되어 배치되어 각각 제 2 콘택홀(CH2)을 통해 제 1 절연층(IL1) 상에 배치된 제 1 터치 전극(TE1)과 접속될 수 있다. 그리고, 서로 분리된 제 1 서브 연결 패턴(CNP1_1)은 제 2 도전층을 패터닝하여 형성되는 제 1 터치 전극(TE1), 제 2 터치 전극(TE2) 및 제 2 연결 패턴(CNP2)과 동일 층에 배치된 제 2 서브 연결 패턴(CNP1_2)을 통해 서로 연결될 수 있다.
상기와 같은 터치 전극(TE)의 일부는 비감지 영역(NSA)까지 돌출 형성되어, 연결 라인(CL)과 전기적으로 접속할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 연결 라인과 터치 전극(TE)이 접속되는 터치 센서의 감지 영역(SA)과 비감지 영역(NSA) 사이의 구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6a는 도 1의 AA 부분을 확대한 일 예를 나타내는 평면도이며, 도 6b는 도 6a의 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b와 같이, 터치 전극(TE)은 비감지 영역(NSA)으로 돌출되어, 연결 라인(CL)과 전기적으로 접속될 수 있다. 이 때, 연결 라인(CL)의 제 1 연결 라인(CL1) 및 제 2 연결 라인(CL2) 중 적어도 하나는 감지 영역(SA)의 제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2), 제 1, 제 2 연결 패턴(CNP1, CNP2) 중 적어도 하나와 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함할 수 있다. 도면에서는 제 2 연결 라인(CL2)이 감지 영역(SA)의 제 1 연결 패턴(CNP1)과 동일 물질로 동일층 상에 배치된 것을 도시하였다. 그러나, 이에 한정하지 않고, 제 1 연결 패턴(CNP1)은 제 1 연결 라인(CL1), 제 2 연결 라인(CL2) 중 적어도 하나와 동일 물질로 동일 층에 배치될 수 있다.
그리고, 제 1 절연층(IL1)이 연결 라인(CL) 및 제 1 연결 패턴(CNP1)을 덮도록 베이스 기판(SUB) 상에 배치되고, 제 1 절연층(IL1)을 선택적으로 제거하여, 연결 라인(CL) 및 제 1 연결 패턴(CNP1)을 각각 노출시키는 제 1 및 제 2 콘택홀(CH1, CH2)이 형성될 수 있다. 그리고, 제 1 절연층(IL1) 상에 제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2) 및 제 2 연결 패턴(CNP2)이 배치될 수 있다. 이 때, 제 1 터치 전극(TE1)은 제 1 절연층(IL1)에 의해 노출된 제 1 연결 패턴(CNP1)과 전기적으로 연결될 수 있다.
동시에, 비감지 영역(NSA)에도 제 1 콘택홀(CH1)을 통해 연결 라인(CL)과 접속되도록 제 1 터치 전극(TE1)이 연장되어 형성된 연결 전극(CE)이 배치될 수 있다. 즉, 연결 전극(CE)이 연결 라인(CL)의 길이 방향(예를 들어, 제 2 방향(DR2))을 따라 제 1 절연층(IL1) 상에 연장되어, 제 1 콘택홀(CH1)을 제외한 영역에서는 연결 전극(CE)의 적어도 일부가 제 1 절연층(IL1)을 사이에 두고 연결 라인(CL)과 중첩될 수 있다.
실시예에 따라, 도 6a에 도시된 바와 같이, 각각의 제 1 터치 전극(TE1)으로부터 연장되는 연결 전극(CE)의 일부는 터치 전극 행 별로 서로 다른 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 연결 전극(CE)은 인접한 터치 전극 행의 연결 전극(CE) 또는 연결 라인(CL)과 접촉되지 않는 범위에서 최대한 넓은 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 일례로, 서로 인접한 연결 전극(CE)들 사이의 거리가 실질적으로 균일할 수 있다. 이에 따라, 서로 다른 터치 전극 행에 형성되는 제 1 및 제 11 콘택홀들(CH1, CH11)은 제 2 방향(DR2)에 대하여 동일선 상에 위치할 수 있다. 여기서, 제 11 콘택홀(CH11)은 제 1 콘택홀(CH1)과 다른 터치 전극 행에 대응하며, 소정의 연결 전극(CE)과 연결 라인(CL)이 물리적, 전기적으로 접속되는 부분일 수 있다.
연결 라인(CL)들의 형상 및 면적은 이에 중첩하는 연결 전극(CE)에 따라 서로 다를 수 있다. 연결 라인(CL)이 패드부(PD)로부터 멀리 배치될수록 해당 터치 전극 행 및 이에 인접한 터치 전극 행에 대향하는 연결 라인(CL)의 일부분의 면적이 증가할 수 있다. 따라서, 연결 라인(CL)을 통해 전달되는 신호의 전압 강하, 변동 등이 개선될 수 있다. 또한, 감지 영역(SA)의 최외곽에 배치되는 제 1 터치 전극(TE1)들 각각의 면적이 증가하는 효과가 있으므로, 감지 영역(SA)의 가장자리 부분의 터치 감도가 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 연결 라인(CL)에 중첩하는 연결 전극(CE)의 제 1 방향(DR1)으로의 폭은 연결 라인(CL)의 제 1 방향(DR1)으로의 폭보다 클 수 있다. 따라서, 연결 라인(CL)에 대한 불량 발생이 방지될 수 있다.
도 7은 도 1의 AA 부분을 확대한 다른 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 7에서는 도 6a를 참조하여 설명한 구성 요소들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 이러한 구성 요소들에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 7의 터치 센서는 연결 라인 및 연결 전극의 일부 형상을 제외하면, 도 6a의 터치 전극과 실질적으로 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 연결 전극(CE)은 제 1 터치 전극(TE1)의 비감지 영역(도 6b의 NSA)으로 돌출된 일부가 연결 전극(CE)으로 정의될 수 있다. 또한, 연결 전극(CE)은 상기 돌출된 일부로부터 제 2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 연결 전극(CE)의 적어도 일부는 연결 라인(CL)과 중첩할 수 있다.
연결 전극(CE)은 패드부(PD)로부터 멀어질수록 제 1 터치 전극(TE1)으로부터 제 1 방향(DR1)으로 더욱 길게 연장될 수 있다. 또한, 제 2 방향(DR2)으로 연장되는 복수의 연결 전극(CE)들의 폭은 실질적으로 동일할 수 있다.
연결 라인(CL)은 이러한 연결 전극(CE)의 평면 형상에 대응하도록 형성될 수 있다. 연결 라인(CL)과 연결 전극(CE)의 적어도 일부는 제 2 방향(DR2)을 따라 서로 중첩할 수 있다. 이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 컨택홀(CH1)과 제 11 컨택홀(CH11)은 제 2 방향(DR2)에 대하여 동일선 상에 위치하지 않는다. 예를 들어, 패드부(PD)로부터 멀어질수록, 터치 전극 행에 대응하여 연결 전극(CE)과 연결 라인(CL)을 접속시키는 컨택홀과 제 1 터치 전극(TE1) 사이의 제 1 방향(DR1)으로의 거리가 멀어질 수 있다.
도 7과 같은 연결 전극(CE) 및 연결 라인(CL)의 구조에 의해 인접한 도전 패턴들 사이의 간섭이 줄어들고, 제조 비용이 절감될 수 있다.
일 실시예에서, 연결 라인(CL)에 중첩하는 연결 전극(CE)의 제 1 방향(DR1)으로의 폭은 연결 라인(CL)의 제 1 방향(DR1)으로의 폭보다 클 수 있다. 예를 들어, 연결 전극(CE)은 연결 라인(CL) 전체를 커버할(또는 중첩됨) 수 있다. 따라서, 연결 라인(CL)에 대한 불량 발생이 방지될 수 있다.
도 8a는 도 1의 AA 부분을 확대한 또 다른 일 예를 나타내는 평면도이다. 도 8b는 도 8a의 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도이다.
도 8a 및 도 8b에서는 도 6a 내지 도 7을 참조하여 설명한 구성 요소들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 이러한 구성 요소들에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 8a 및 도 8b의 터치 센서는 연결 전극의 일부 형상을 제외하면, 도 6a의 터치 전극과 실질적으로 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 연결 전극(CE)은 제 1 터치 전극(TE1)의 비감지 영역(도 6b의 NSA)으로 돌출된 일부가 연결 전극(CE)으로 정의될 수 있다.
연결 전극(CE)은 제 1 터치 전극(TE1)과 연결 라인(CL)을 전기적으로 접속시킬 수 있다. 일 실시예에서, 연결 전극(CE)은 제 1 콘택홀(CH1)(및 제 11 콘택홀(CH11))을 제외한 영역에서는 연결 라인(CL)과 중첩하지 않는다. 즉, 연결 전극(CE)은 제 2 방향(DR2)으로 연장되지 않는다.
연결 라인(CL)의 제 1 연결 라인(CL1) 및 제 2 연결 라인(CL2) 중 적어도 하나는 감지 영역(SA)의 제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2), 제 1, 제 2 연결 패턴(CNP1, CNP2) 중 적어도 하나와 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함할 수 있다.
이와 같이, 연결 전극(CE)이 제 2 방향(DR2)으로 연장되지 않음으로써 제조 비용이 절감될 수 있다.
도 9는 도 1의 AA 부분을 확대한 또 다른 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 9에서는 도 6a 내지 도 6a 및 도 8a를 참조하여 설명한 구성 요소들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 이러한 구성 요소들에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 9를 참조하면, 연결 전극(CE)은 제 1 터치 전극(TE1)의 비감지 영역(도 6b의 NSA)으로 돌출된 일부가 연결 전극(CE)으로 정의될 수 있다.
연결 라인(CL)은 도 8a를 통해 설명된 연결 라인(CL)의 형상과 실질적으로 동일하거나 유사하게 형성 및 배치될 수 있다. 또한, 연결 라인(CL)과 연결 전극(CE)이 각각 접속되는 컨택홀들(CH1, CH11)은 제 2 방향(DR2)으로 실질적으로 동일선 상에 위치할 수 있다.
연결 전극(CE)은 제 1 터치 전극(TE1)과 연결 라인(CL)을 전기적으로 접속시킬 수 있다. 연결 전극(CE)은 제 1 콘택홀(CH1)(및 제 11 콘택홀(CH11))을 제외한 영역에서는 연결 라인(CL)과 중첩하지 않는다. 즉, 연결 전극(CE)은 제 2 방향(DR2)으로 연장되지 않는다. 이러한 연결 전극(CE)의 구성을 제외한 나머지 구성은 도 6a 및 도 6b를 참조하여 상술하였으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 10a는 다른 실시 예에 따른 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이며, 도 10b는 다른 일 실시 예에 따른 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다. 그리고, 도 11a 및 도 11b는 다른 실시 예들에 따른 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도들이다.
도 10a와 같이, 본 발명의 다른 실시 예의 연결 라인(CL)은 감지 영역(SA)의 터치 전극(TE)에서 연장되어 연결 라인(CL)과 접속되는 연결 전극(CE)이 연결 라인(CL)과 베이스 기판(SUB) 사이에 배치될 수 있다. 이 때, 도 10b와 같이, 연결 전극(CE)은 연결 라인(CL)의 길이 방향을 따라 길게 연장되어 연결 전극(CE)과 연결 라인(CL)이 라인(LINE) 형태의 콘택홀을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시 예는 연결 라인(CL)이 단층 또는 다층 구조의 제 1 연결 라인(CL1) 및 제 1 연결 라인(CL1)의 상부 및 측면을 감싸는 제 2 연결 라인(CL2)을 포함하며, 터치 전극(TE)은 연결 라인(CL)을 따라 비감지 영역(NSA)으로 연장되어 터치 전극(TE)의 끝단에서 돌출된 연결 전극(CE)이 제 1 연결 라인(CL1)과 접속될 수 있다.
이 때, 제 1 연결 라인(CL1)은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등과 같은 불투명 도전 물질로 형성된 단층 또는 다층 구조로 이루어지며, 제 1 연결 라인(CL1)의 저저항을 위해 제 1 연결 라인(CL1)은 알루미늄(Al)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 제 1 연결 라인(CL1) 상에는 제 2 연결 라인(CL2)이 배치될 수 있다. 이 때, 제 2 연결 라인(CL2)은 제 1 연결 라인(CL1)의 상부 및 측면을 감싸는 구조일 수 있다. 제 2 연결 라인(CL2)은 제 1 연결 라인(CL1)을 캐핑하는 층으로, 제 2 연결 라인(CL2)이 알루미늄(Al)의 힐록을 방지할 수 있다. 상기와 같은 제 2 연결 라인(CL2)은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 등과 같은 불투명 도전 물질이나, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO), 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO) 등과 같은 투명 도전 물질에서 선택될 수 있다.
도 11a와 같이, 연결 라인(CL)의 제 1 연결 라인(CL1)은 제 1 서브 라인(CL1_1)과 제 2 서브 라인(CL1_2)이 적층된 구조이거나, 도 12b와 같이, 연결 라인(CL)의 제 1 연결 라인(CL1)은 제 1 서브 라인(CL1_1), 제 2 서브 라인(CL1_2), 제 3 서브 라인(CL1_3)이 적층된 구조일 수 있다. 예를 들어, 제 1 서브 라인(CL1_1), 제 2 서브 라인(CL1_2), 제 3 서브 라인(CL1_3)이 차례로 적층된 제 1 연결 라인(CL1)은 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo)의 구조일 수 있으며, 이 경우 각각 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo)의 두께는 200Å/3000Å/500Å일 수 있다. 그리고, 제 2 연결 라인(CL2)이 몰리브덴(Mo)을 포함하는 단일층인 경우, 제 2 연결 라인(CL2)의 두께는 2600Å일 수 있다. 또한, 예를 들어 제 2 연결 라인(CL2)이 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO)을 포함하는 경우에는 제 2 연결 라인(CL2)의 두께는 1350Å일 수 있다.
상기와 같이 연결 라인(CL)의 제 1 연결 라인(CL1)은 연결 라인(CL)의 저저항을 위해 알루미늄으로 이루어진 적어도 한 층을 포함해야 한다. 예를 들어, 도 10a와 같이, 제 1 연결 라인(CL1)이 단층 구조인 경우, 제 1 연결 라인(CL1)은 알루미늄만을 포함하는 단층 또는 알루미늄과 다른 금속을 포함하는 단층으로 이루어질 수 있다. 그리고, 도 11a 및 도 11b와 같이 제 1 연결 라인(CL1)이 다층 구조인 경우, 제 1 연결 라인(CL1)은 알루미늄만을 포함하는 단층 또는 알루미늄과 다른 금속을 포함하는 적어도 한층을 포함해야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 연결 라인과 터치 전극(TE)이 접속되는 터치 센서의 감지 영역(SA)과 비감지 영역(NSA) 사이의 구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 12a는 도 1의 AA 부분을 확대한 또 다른 일 예를 나타내는 평면도이며, 도 12b는 도 12a의 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도이다.
도 12a 및 도 12b와 같이, 터치 전극(TE)은 비감지 영역(NSA)으로 돌출되어, 연결 라인(CL)과 전기적으로 접속될 수 있다. 제 1 연결 라인(CL1) 및 제 2 연결 라인(CL2) 중 적어도 하나는 감지 영역(SA)의 제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2), 제 1, 제 2 연결 패턴(CNP1, CNP2) 중 적어도 하나와 동일 물질로 동일 층에 배치될 수 있다. 도면에서는 제 1 연결 라인(CL1)이 감지 영역(SA)의 제 1 연결 패턴(CNP1)과 동일 물질로 동일층에 배치된 것을 도시하였으나, 이에 한정하지 않고, 제 1 연결 패턴(CNP1)이 제 1 연결 라인(CL1), 제 2 연결 라인(CL2) 중 적어도 일부와 동일 물질로 동일층에 배치될 수 있다.
구체적으로 베이스 기판(SUB) 상에 연결 전극(CE), 제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2) 및 제 2 연결 패턴(CNP2)이 먼저 배치될 수 있다. 연결 전극(CE)과 제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2) 및 제 2 연결 패턴(CNP2)은 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO), 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO) 등과 같은 투명 도전 물질로 형성될 수 있다. 이 때, 연결 전극(CE)은 제 1 터치 전극(TE1)에서 연장된 형태로, 연결 전극(CE)과 제 1 터치 전극(TE1)은 일체형의 구조일 수 있다.
제 1 절연층(IL1)이 연결 전극(CE), 제 1, 제 2 터치 전극(TE1, TE2) 및 제 2 연결 패턴(CNP2)을 덮도록 베이스 기판(SUB) 상에 배치되고, 제 1 절연층(IL1)을 선택적으로 제거하여, 연결 전극(CE) 및 제 1 터치 전극(TE1)을 각각 노출시키는 제 1, 제 2 콘택홀(CH1, CH2)을 형성할 수 있다. 그리고, 제 1 절연층(IL1) 상에 제 1 콘택홀(CH1)을 통해 연결 전극(CE)과 접속되는 제 1 연결 라인(CL1)이 배치될 수 있다.
제 1 연결 라인(CL1) 상에는 제 1 연결 라인(CL1)의 상부면 및 측면을 감싸도록 제 2 연결 라인(CL2)이 배치되며, 제 2 연결 라인(CL2)과 동일 물질 및 동일층에 대응되도록 제 1 연결 패턴(CNP1)이 형성되어, 제 1 연결 패턴(CNP1)을 통해 인접한 제 1 터치 전극(TE1)이 서로 연결될 수 있다.
즉, 본 발명의 도 6b에서 개시하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1, 제 2 터치 전극, 제 1 연결 패턴 및 제 2 연결 패턴은 도 11b에서 개시하는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제 1, 제 2 터치 전극, 제 1 연결 패턴 및 제 2 연결 패턴은 제 1 절연층(IL1)을 기준으로 배치 순서가 반대일 수 있다. 상기와 같은 제 1, 제 2 터치 전극, 제 1 연결 패턴 및 제 2 연결 패턴은 용이하게 변경할 수 있는 내용으로 도면에 한정하지 않는다.
도 13은 종래와 본 발명 실시 예의 연결 라인의 저항을 비교한 그래프이다.
도 13과 같이, 종래의 두께 2500Å의 몰리브덴의 단일층의 연결 라인의 저항은 약 0.52Ω이다. 그러나, 본 발명 실시 예와 같이 연결 라인이 두께 200Å/3000Å/500Å의 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo)의 제 1 연결 라인과, 제 1 연결 라인 상에 두께 2600Å의 몰리브덴(Mo) 단일층의 제 2 연결 라인을 포함하는 경우, 연결 라인의 저항이 약 0.11Ω로 크게 감소한 것을 알 수 있다.
즉, 저항이 낮은 알루미늄을 포함하는 제 1 연결 라인 및 제 1 연결 라인의 상부면 및 측면을 감싸는 제 2 연결 라인을 포함하는 연결 라인을 포함하는 본 발명 실시 예의 터치 센서는 연결 라인(CL)의 저저항을 구현하여, 대면적 표시 장치에 적용 가능한 터치 센서를 제공할 수 있다.
특히, 제 2 연결 라인(CL2)은 제 1 연결 라인(CL1)의 단선이 발생하더라도 이를 보완하고, 제 1 연결 라인(CL1)에 포함된 알루미늄(Al)의 힐록을 방지함으로써 연결 라인(CL)의 특성을 개선할 수 있다.
한편, 상기와 같은 터치 센서는 별도로 제작되어 액정 표시 패널, 유기 전계 발광 표시 패널과 같은 표시 패널 상에 부착될 수도 있으나, 표시 패널의 봉지 기판이 터치 센서의 베이스 기판일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널의 봉지 기판 상부에 상술한 터치 전극, 패드부, 연결 라인 등을 형성할 수 있다. 이 경우, 별도로 제작된 터치 센서를 표시 패널에 부착하는 공정을 제거하여 공정을 간소화하고 제조 비용을 절감하며 동시에 표시 장치의 박형화를 구현할 수 있다.
SUB: 기판
SA: 감지 영역
NSA: 비감지 영역 CL: 연결 라인
CL1: 제 1 연결 라인 CL1_1: 제 1 서브 라인
CL1_2: 제 2 서브 라인 CL1_3: 제 3 서브 라인
CL2: 제 2 연결 라인 CL_P: 패드
TE: 터치 전극 TE1: 제 1 터치 전극
TE2: 제 2 터치 전극 PD: 패드부
CNP1: 제 1 연결 패턴 CNP1_1: 제 1 서브 연결 패턴
CNP1_2: 제 2 서브 연결 패턴 CNP2: 제 2 연결 패턴
CE: 연결 전극 IL1: 제 1 절연층
IL2: 제 2 절연층 CH1: 제 1 콘택홀
CH2: 제 2 콘택홀
NSA: 비감지 영역 CL: 연결 라인
CL1: 제 1 연결 라인 CL1_1: 제 1 서브 라인
CL1_2: 제 2 서브 라인 CL1_3: 제 3 서브 라인
CL2: 제 2 연결 라인 CL_P: 패드
TE: 터치 전극 TE1: 제 1 터치 전극
TE2: 제 2 터치 전극 PD: 패드부
CNP1: 제 1 연결 패턴 CNP1_1: 제 1 서브 연결 패턴
CNP1_2: 제 2 서브 연결 패턴 CNP2: 제 2 연결 패턴
CE: 연결 전극 IL1: 제 1 절연층
IL2: 제 2 절연층 CH1: 제 1 콘택홀
CH2: 제 2 콘택홀
Claims (19)
- 감지 영역과 비감지 영역을 포함하는 기판;
상기 기판의 상기 감지 영역에 배치되는 터치 전극;
상기 기판의 상기 비감지 영역에 배치된 패드부;
상기 터치 전극과 상기 패드부를 전기적으로 연결하며, 제 1 연결 라인 및 상기 제 1 연결 라인의 상부 및 측면을 감싸는 제 2 연결 라인을 포함하는 연결 라인;
상기 연결 라인 상에 배치되며, 상기 제 2 연결 라인의 적어도 일부를 노출시키는 제 1 절연층; 및
상기 제 1 절연층 상에서 상기 터치 전극의 일 단으로부터 상기 비감지 영역으로 돌출되어 형성되며, 상기 제 1 절연층을 통해 노출된 상기 제 2 연결 라인과 접속하는 연결 전극을 포함하는 터치 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 절연층의 일부를 제거하여 상기 제 2 연결 라인을 노출시키는 제 1 콘택홀을 통해 상기 연결 라인과 상기 연결 전극이 전기적으로 연결되며,
상기 연결 전극은 상기 제 1 콘택홀 이외의 적어도 일부 영역에서 상기 제 1 절연층을 사이에 두고 상기 연결 라인과 중첩되는 터치 센서. - 제 2 항에 있어서, 상기 연결 전극은, 상기 연결 라인이 상기 패드부를 향해 연장되는 방향을 따라 연장되고, 상기 연결 라인의 적어도 일부와 중첩되는 터치 센서.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 연결 라인은 알루미늄을 포함하는 단층 또는 다층 구조인 터치 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 연결 라인은 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo)의 3층 구조인 터치 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 연결 라인은 불투명 도전 물질 또는 투명 도전 물질을 포함하는 터치 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 연결 전극은 투명 도전 물질을 포함하는 터치 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 연결 라인 및 상기 제 2 연결 라인 중 적어도 하나는 상기 터치 전극의 적어도 일부와 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함하는 터치 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 터치 전극은 제 1 방향을 따라 배열된 복수 개의 제 1 터치 전극을 구비한 터치 전극 행;
상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 따라 배열된 복수 개의 제 2 터치 전극을 구비한 터치 전극 열;
상기 제 1 터치 전극을 인접한 상기 제 1 터치 전극에 전기적으로 연결하는 제 1 연결 패턴; 및
상기 제 2 터치 전극을 인접한 상기 제 2 터치 전극에 전기적으로 연결하는 제 2 연결 패턴을 포함하는 터치 센서. - 제 9 항에 있어서,
상기 터치 전극의 상기 제 1 터치 전극, 상기 제 2 터치 전극, 상기 제 1 연결 패턴 및 상기 제 2 연결 패턴 중 적어도 하나는 상기 제 1 연결 라인 및 상기 제 2 연결 라인 중 적어도 하나와 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함하고,
상기 터치 전극의 상기 제 1 터치 전극, 상기 제 2 터치 전극, 상기 제 1 연결 패턴 및 상기 제 2 연결 패턴 중 나머지는 상기 연결 전극과 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함하는 터치 센서. - 감지 영역과 비감지 영역을 포함하는 기판;
상기 기판의 상기 감지 영역에 배치되는 터치 전극;
상기 기판의 상기 비감지 영역에 배치된 패드부;
상기 터치 전극의 일 단으로부터 상기 비감지 영역으로 연장된 연결 전극;
상기 연결 전극 상에 배치되며, 상기 연결 전극의 적어도 일부를 노출시키는 제 1 절연층; 및
상기 제 1 절연층 상에 배치되고, 상기 제 1 절연층을 통해 노출된 상기 연결 전극의 일부와 접속하여 상기 터치 전극과 상기 패드부를 전기적으로 연결하며, 제 1 연결 라인 및 상기 제 1 연결 라인의 상부 및 측면을 감싸는 제 2 연결 라인을 포함하는 연결 라인을 포함하는 터치 센서. - 제 11 항에 있어서, 상기 연결 전극은, 상기 연결 라인이 상기 패드부를 향해 연장되는 방향을 따라 연장되고, 상기 연결 라인의 적어도 일부와 중첩되는 터치 센서.
- 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 연결 라인은 알루미늄을 포함하는 단층 또는 다층 구조인 터치 센서. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 연결 라인은 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo)의 3층 구조인 터치 센서. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 2 연결 라인은 불투명 도전 물질 또는 투명 도전 물질을 포함하는 터치 센서. - 제 11 항에 있어서,
상기 연결 전극은 투명 도전 물질을 포함하는 터치 센서. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 연결 라인 및 상기 제 2 연결 라인 중 적어도 하나는 상기 터치 전극의 적어도 일부와 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함하는 터치 센서. - 제 11 항에 있어서,
상기 터치 전극은 제 1 방향을 따라 배열된 복수 개의 제 1 터치 전극을 구비한 터치 전극 행;
상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 따라 배열된 복수 개의 제 2 터치 전극을 구비한 터치 전극 열;
상기 제 1 터치 전극을 인접한 상기 제 1 터치 전극에 전기적으로 연결하는 제 1 연결 패턴; 및
상기 제 2 터치 전극을 인접한 상기 제 2 터치 전극에 전기적으로 연결하는 제 2 연결 패턴을 포함하는 터치 센서. - 제 18 항에 있어서,
상기 제 1 터치 전극, 상기 제 2 터치 전극, 상기 제 1 연결 패턴 및 상기 제 2 연결 패턴 중 적어도 하는 상기 제 1 연결 라인 및 상기 제 2 연결 라인 중 적어도 하나와 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함하고,
상기 터치 전극의 상기 제 1 터치 전극, 상기 제 2 터치 전극, 상기 제 1 연결 패턴 및 상기 제 2 연결 패턴 중 나머지는 상기 연결 전극과 동일층 상에 제공되는 동일한 물질을 포함하는 터치 센서.
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