WO2022211435A1 - 디지타이저, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

디지타이저, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 Download PDF

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WO2022211435A1
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layer
interlayer insulating
insulating layer
digitizer
lower conductive
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PCT/KR2022/004376
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Inventor
최병진
윤주인
임정구
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동우화인켐 주식회사
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    • G—PHYSICS
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    • G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means

Definitions

  • the present invention relates to a digitizer, a method for manufacturing the same, and an image display apparatus including the same. More particularly, it relates to a digitizer including a multilayer conductive structure, a method for manufacturing the same, and an image display device including the same.
  • an image display device is implemented in the form of, for example, a smartphone.
  • electronic devices in which a touch panel or a touch sensor is attached to a display panel of the image display device to select a menu displayed on a window surface to implement an information input function are being developed.
  • a digitizer that converts analog coordinate information into a digital signal by an electromagnetic method is disposed on the back side of the image display device.
  • a flexible display having flexibility that can be folded or bent is being developed, and accordingly, a sensor structure such as the digitizer needs to be developed to have appropriate physical properties, design, and structure so that it can also be applied to the flexible display.
  • a wire crack or wire peeling may easily occur in a folding part.
  • resistance may be increased by damaged wiring. Therefore, there is a need to develop a digitizer capable of maintaining reliability even after repeated folding.
  • One object of the present invention is to provide a digitizer having improved mechanical and electrical reliability.
  • One object of the present invention is to provide a method of manufacturing a digitizer having improved mechanical and electrical reliability.
  • An object of the present invention is to provide an image display device including a digitizer having improved mechanical and electrical reliability.
  • a base layer including a folding part; a lower conductive layer disposed on the upper surface of the base layer; an interlayer insulating layer formed on the upper surface of the base layer to cover the lower conductive layer and having an opening or a recess in the folding part; and an upper conductive layer disposed on the upper surface of the interlayer insulating layer and the base layer and electrically connected to the lower conductive layer.
  • the interlayer insulating layer has a multilayer structure including a first interlayer insulating layer and a second interlayer insulating layer sequentially stacked from the base layer.
  • the lower conductive layer includes a plurality of first lower conductive lines and a plurality of second lower conductive lines extending in a second direction parallel to the upper surface of the base layer
  • the upper conductive layer is parallel to the upper surface of the base layer and includes a plurality of first upper conductive lines and a plurality of second upper conductive lines extending in a first direction perpendicular to the second direction, the digitizer.
  • the second conductive coil extends in the second direction, and a plurality of the second conductive coils are arranged along the first direction.
  • the touch sensor is disposed between the window substrate and the display panel, and the digitizer is disposed between the display panel and the rear cover.
  • a folding part is formed by partially removing the preliminary interlayer insulating layer region overlapping the second mask part through a single developing process, and the third mask part and forming contact holes exposing upper surfaces of the lower conductive lines by removing portions of the preliminary interlayer insulating layer overlapping the .
  • an interlayer insulating layer for insulating the lower conductive line and the upper conductive line may be at least partially removed from the folding part of the digitizer. Accordingly, it is possible to reduce or suppress the delamination and folding cracks of the upper conductive line by reducing the folding thickness of the folding part.
  • the passivation layer covering the upper conductive line may also be at least partially removed from the folding part. Accordingly, the folding characteristic can be further improved.
  • the upper conductive line may intersect a folding axis, and the lower conductive line may be parallel to the folding axis.
  • the digitizer may include a plurality of first conductive coils and second conductive coils, and the first conductive coil and the second conductive coil may include a plurality of conductive loops. Accordingly, a digitizer that promotes the electromagnetic induction phenomenon and has high resolution and improved flexible characteristics can be provided.
  • FIG. 1 and 2 are schematic cross-sectional views illustrating a digitizer according to exemplary embodiments.
  • 3 and 4 are schematic plan views illustrating conductive coils included in a digitizer according to example embodiments.
  • FIG. 5 is a schematic plan view illustrating a digitizer according to exemplary embodiments.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a digitizer according to some exemplary embodiments.
  • FIG. 7 and 8 are schematic cross-sectional views illustrating a digitizer according to some exemplary embodiments.
  • FIGS. 9 and 10 are schematic partial enlarged plan views illustrating an active area of a digitizer according to some exemplary embodiments.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a digitizer according to exemplary embodiments.
  • FIGS. 12 and 13 are schematic cross-sectional views for explaining a method of manufacturing a digitizer according to example embodiments.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view illustrating an image display apparatus according to example embodiments.
  • SUMMARY Embodiments of the present invention provide a digitizer including conductive patterns having a multilayer structure and having improved folding reliability.
  • an image display device including the digitizer.
  • first direction and second direction are defined as a first direction and a second direction.
  • first direction and the second direction may cross each other perpendicularly.
  • the first direction may correspond to a width direction, a row direction, or an X-direction of the digitizer 100 .
  • the second direction may correspond to a longitudinal direction, a column direction, or a Y-direction of the digitizer 100 .
  • FIG. 1 and 2 are schematic cross-sectional views illustrating a digitizer according to exemplary embodiments.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line I-I' of FIG. 3 in the thickness direction.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 3 .
  • a digitizer may include a lower conductive layer 110 and an upper conductive layer 130 formed on a base layer 105 .
  • the lower conductive layer 110 and the upper conductive layer 130 may be separated in different layers with the interlayer insulating layer 120 interposed therebetween.
  • the lower conductive layer 110 may include a first lower conductive line 112 (see FIG. 4 ) and a second lower conductive line 114 (see FIG. 3 ).
  • the upper conductive layer 130 may include a first upper conductive line 132 (see FIG. 3 ) and a second upper conductive line 134 (see FIG. 4 ).
  • the substrate layer 105 is used to encompass a substrate or a film type substrate for forming the conductive layers 110 and 130 and the interlayer insulating layer 120 .
  • the base layer 105 may include a polymer applicable to a flexible display.
  • the polymer include cyclic olefin polymer (COP), polyethylene terephthalate (PET), polyacrylate (PAR), polyetherimide (PEI), polyethylene naphthalate (PEN), polyphenylene sulfide (PPS), poly Allylate (polyallylate), polyimide (PI), cellulose acetate propionate (CAP), polyethersulfone (PES), cellulose triacetate (TAC), polycarbonate (PC), cyclic olefin copolymer (COC), poly Methyl methacrylate (PMMA), etc. are mentioned.
  • COP cyclic olefin polymer
  • PET polyethylene terephthalate
  • PAR polyacrylate
  • PEI polyetherimide
  • the base layer 105 may include polyimide to secure stable folding characteristics.
  • the lower conductive layer 110 and the upper conductive layer 130 may each include a low-resistance metal.
  • the lower conductive layer 110 and the upper conductive layer 130 are silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), chromium ( Cr), titanium (Ti), tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), vanadium (V), iron (Fe), manganese (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), zinc ( Zn), tin (Sn), molybdenum (Mo), calcium (Ca), or an alloy containing at least two of them.
  • the lower conductive layer 110 and the upper conductive layer 130 may include copper or a copper alloy to realize low resistance.
  • the interlayer insulating layer 120 may be formed on the upper surface of the base layer 105 to cover the lower conductive layer 110 .
  • the interlayer insulating layer 120 may include an organic insulating material such as an epoxy-based resin, an acrylic resin, a siloxane-based resin, or a polyimide-based resin, or an inorganic insulating material such as silicon oxide or silicon nitride.
  • the interlayer insulating layer 120 may be formed using an organic insulating material to improve flexible properties.
  • the interlayer insulating layer 120 may have a multilayer structure.
  • the interlayer insulating layer 120 may include a first interlayer insulating layer 122 and a second interlayer insulating layer 124 sequentially stacked from the base layer 105 .
  • the interlayer insulating layer 120 having a sufficient thickness for forming the contacts 135 and 137 (refer to FIGS. 3 and 4 ) can be formed. Also, as will be described later, a neutral plane may be easily formed in the interlayer insulating layer 120 to be adjacent to the conductive layers 110 and 130 .
  • the upper conductive layer 130 may be formed on the interlayer insulating layer 120 .
  • the passivation layer 140 may be formed on the interlayer insulating layer 120 to cover the upper conductive layer 130 .
  • the passivation layer 140 may include an organic insulating material such as an epoxy-based resin, an acrylic resin, a siloxane-based resin, or a polyimide-based resin, or an inorganic insulating material such as silicon oxide or silicon nitride.
  • the passivation layer 140 may be formed using an organic insulating material to improve flexible properties.
  • Each of the interlayer insulating layer 120 and the passivation layer 140 may have a thickness in the range of about 1.5 to 20 ⁇ m to improve folding characteristics.
  • the base layer 105 or the digitizer 100 may include a folding part FA, and the digitizer 100 may be bent or folded through the folding part FA.
  • the interlayer insulating layer 120 may be at least partially removed from the folding part FA.
  • the folding part FA may be defined by a region from which the interlayer insulating layer 120 is removed.
  • the opening 145 may be formed in the folding part FA by removing the insulating interlayer 120 .
  • the opening 145 may be defined by opposing sidewalls of the interlayer insulating layer 120 and a top surface of the base layer 105 .
  • the upper conductive layer 130 (eg, the first upper conductive line 132 ) may conformally extend along the upper surface of the interlayer insulating layer 120 and the opening 145 in the first direction.
  • the first upper conductive line 132 may directly contact the upper surface of the base layer 105 in the folding part FA.
  • the thickness of the digitizer 100 in the folding part FA may be reduced. Accordingly, the elongation in the folding part FA is increased to secure improved folding characteristics and flexibility.
  • the interlayer insulating layer 120 having a sufficient thickness may be formed.
  • the lower conductive layer 110 having a relatively large thickness and low resistance by using the interlayer insulating layer 120 having a multilayer structure including the first interlayer insulating layer 122 and the second interlayer insulating layer 124 . ) can be sufficiently covered.
  • the interlayer insulating layer 120 may be removed to prevent lifting and peeling of the upper conductive layer 130 that occurs during folding. Since the upper conductive layer 130 extends along the surface of the opening 145 , a contact area of the upper conductive layer 130 may be increased. Accordingly, the adhesion of the upper conductive layer 130 may be additionally increased.
  • the passivation layer 140 may also conformally extend on the folding part FA and cover the upper conductive layer 130 .
  • 3 and 4 are schematic plan views illustrating conductive coils included in a digitizer according to example embodiments.
  • the digitizer 100 may include a first conductive coil 50 and a second conductive coil 70 .
  • the first conductive coil 50 and the second conductive coil 70 may be defined by combining the lower conductive layer 110 and the upper conductive layer 130 by the contacts 135 and 137 .
  • the lower conductive layer 110 may include a first lower conductive line 112 (see FIG. 4 ) and a second lower conductive line 114 (see FIG. 3 ).
  • the second lower conductive line 114 may be shorter than the first lower conductive line 112 .
  • the upper conductive layer 130 may include a first upper conductive line 132 (see FIG. 3 ) and a second upper conductive line 134 (see FIG. 4 ).
  • the second upper conductive line 134 may be shorter than the first upper conductive line 132 .
  • the first lower conductive line 112 and the second lower conductive line 114 may extend in the second direction.
  • the first upper conductive line 132 and the second upper conductive line 134 may extend in a first direction.
  • the first upper conductive line 132 of the upper conductive layer 130 and the second lower conductive line 114 of the lower conductive layer 110 are coupled to each other to form a first conductive coil 50 . can form.
  • the first upper conductive line 132 and the second lower conductive line 114 may together form a first conductive coil 50 to serve as a sensing line for an input pen through electromagnetic induction.
  • first upper conductive line 132 and the second lower conductive line 114 may be electrically connected to each other through the first contact 135 .
  • a plurality of first upper conductive lines 132 and a plurality of second lower conductive lines 114 are electrically connected to each other through a plurality of first contacts 135 to form a single first conductive coil 50 .
  • a plurality of conductive loops may be included. For example, four first conductive loops may be included in one first conductive coil 50 .
  • the first conductive loops may have different sizes or areas in a planar direction.
  • the first contact 135 may pass through the interlayer insulating layer 120 to be formed substantially integrally with the first upper conductive line 132 .
  • a first input line 113 and a first output line 115 may be connected to any one of the first conductive loops.
  • the first input line 113 may be connected to an innermost first conductive loop among the first conductive loops.
  • the first output line 115 may be connected to an outermost first conductive loop among the first conductive loops.
  • the current input from the first input line 113 may alternately cycle through the lower conductive layer 110 and the upper conductive layer 130 through the first conductive loops, and may be discharged through the first output line 115 . have.
  • the first input line 113 and the first output line 115 may be included in the lower conductive layer 110 .
  • the lower conductive layer 110 may include a first internal connection line 114a.
  • adjacent first conductive loops may be connected by a first internal connection line 114a.
  • the first lower conductive line 112 of the lower conductive layer 110 and the second upper conductive line 134 of the upper conductive layer 130 are coupled to each other to form a second conductive coil 70 . can form.
  • the first lower conductive line 112 and the second upper conductive line 134 may be provided together as a sensing line for an input pen through electromagnetic induction by forming a second conductive coil 70 together.
  • first lower conductive line 112 and the second upper conductive line 134 may be electrically connected to each other through the second contact 137 .
  • a plurality of first lower conductive lines 112 and a plurality of second upper conductive lines 134 are electrically connected to each other through a plurality of second contacts 137 to form a single second conductive coil 70 .
  • a plurality of conductive loops may be included. For example, four second conductive loops may be included in one second conductive coil 70 .
  • the second conductive loops may have different sizes or areas in a planar direction.
  • the second contact 137 may be formed substantially integrally with the second upper conductive line 134 through the interlayer insulating layer 120 .
  • a second input line 117 and a second output line 119 may be connected to any one of the second conductive loops.
  • the second input line 117 may be connected to an innermost second conductive loop among the second conductive loops.
  • the second output line 119 may be connected to an outermost second conductive loop among the second conductive loops.
  • the current input from the second input line 117 may alternately cycle through the lower conductive layer 110 and the upper conductive layer 130 through the second conductive loops, and may be discharged through the second output line 119 . have.
  • the second input line 117 and the second output line 119 may be included in the lower conductive layer 110 .
  • the upper conductive layer 130 may further include an external connection line 134a.
  • the second input line 117 and the second output line 119 may be connected through the second conductive loop and the second contact 137 by the external connection line 134a.
  • the external connection line 134a may be connected to two different second conductive coils.
  • the second output line 119 connected to one of the second conductive coils 70 may be connected to the second input line 117 of the other second conductive coil 70 through the external connection line 134a. may be
  • the upper conductive layer 130 may further include a second internal connection line 134b.
  • a second internal connection line 134b For example, adjacent second conductive loops in the second conductive coil 70 may be connected to each other by the second internal connection line 134b.
  • 3 and 4 show that four conductive loops are included in one conductive coil, but the number of conductive loops in the conductive coil may be adjusted in consideration of the size and resolution of the image display device.
  • the first conductive coil 50 and the second conductive coil 70 may each include a plurality of conductive loops having different sizes.
  • the conductive loop is formed by connecting the lower conductive layer 110 and the upper conductive layer 130 through the contacts 135 and 137 , the number of loops of the conductive coil in a limited space is efficiently increased and electromagnetic induction efficiency is achieved. can improve
  • both the lower conductive layer 110 and the upper conductive layer 130 may be disposed on the upper surface of the base layer 105 . Accordingly, when folding or folding through the base layer 105 , the stress direction for the lower conductive layer 110 and the upper conductive layer 130 may be adjusted in the same manner.
  • tensile stress when tensile stress is applied to the bottom surface of the base layer 105 , compressive stress may be applied to the lower conductive layer 110 and the upper conductive layer 130 . Accordingly, a neutral plane in which stress is canceled may be easily generated to be adjacent to the conductive layers 110 and 130 . Accordingly, stress applied to the conductive layers 110 and 130 may be relieved, thereby reducing or preventing electrode cracking due to folding.
  • the thickness of the lower conductive layer 110 may be greater than the thickness of the upper conductive layer 130 .
  • the thickness of the first lower conductive line 112 may be greater than the thickness of the first upper conductive line 132 .
  • the first upper conductive line 132 may extend in a first direction (eg, a row direction or a width direction) and intersect the folding axis.
  • first direction eg, a row direction or a width direction
  • first upper conductive line 132 may be perpendicular to the folding axis.
  • the first lower conductive line 112 may extend in a second direction (a column direction or a length direction) and may be substantially parallel to the folding axis.
  • the interlayer insulating layer 120 may be removed from the folding part FA. Accordingly, it is possible to further reduce folding stress and more effectively suppress peeling and cracking of the first upper conductive line 132 .
  • the first lower conductive line 112 that is parallel to the folding axis and is relatively free from folding stress is formed to have a large thickness, so that a sufficient electromagnetic induction effect can be realized by expanding a current path through the conductive coil.
  • the second lower conductive line 114 may also have a greater thickness than the second upper conductive line 134 .
  • the thickness of the lower conductive layer 110 may be about 5 to 20 ⁇ m, preferably 10 to 20 ⁇ m.
  • the thickness of the upper conductive layer 130 (the first upper conductive line or the second upper conductive line) may be 6 ⁇ m or less, preferably about 1 to 6 ⁇ m.
  • FIG. 5 is a schematic plan view illustrating a digitizer according to exemplary embodiments.
  • a plurality of first conductive coils 50 and second conductive coils 70 may be arranged on the upper surface of the base layer 105 .
  • the first conductive coil 50 may extend in the first direction or the row direction.
  • the plurality of first conductive coils 50 may be arranged along the second direction or the column direction.
  • first conductive coils 50 - 1 to 50 - n may be sequentially arranged along the second direction (n is a natural number).
  • the second conductive coil 70 may extend in the second direction or the column direction.
  • the plurality of second conductive coils 70 may be arranged along the first direction or the row direction.
  • m second conductive coils 70 - 1 to 70 - m may be sequentially arranged in the first direction.
  • An area in which the first and second conductive coils 50 and 70 overlap and are arranged may be provided as an active area AA in which sensing by electromagnetic induction is performed.
  • the central portion of the base layer 105 may include a folding portion FA.
  • a folding shaft 80 extending in the second direction may be positioned in the folding part FA.
  • the digitizer 100 according to example embodiments may be bent or folded around the folding axis 80 .
  • the thickness of the first upper conductive line 132 or the second upper conductive line 134 crossing the folding axis 80 may be relatively small. Accordingly, it is possible to prevent cracking of the upper conductive layer 130 to which the folding stress is directly applied and to increase flexibility.
  • the interlayer insulating layer 120 is at least partially removed from the folding part FA, so that peeling of the upper conductive layer 130 can be suppressed even when abruptly folded or folded.
  • the thicknesses of the first lower conductive line 112 and the second lower conductive line 114 that are parallel to the folding axis 80 and have relatively small folding stress are increased to reduce resistance and improve the efficiency of generating a magnetic field through the conductive coil. can do it
  • 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a digitizer according to some exemplary embodiments. 6 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 3 .
  • the interlayer insulating layer 120 may include a recess 146 in the folding part FA.
  • the interlayer insulating layer 120 may be partially etched or removed from the folding part FA. Accordingly, the thickness of the interlayer insulating layer 120 may be reduced in the folding portion FA to form the recess 146 .
  • a portion of the second interlayer insulating layer 124 may be removed from the folding part FA. Accordingly, the upper surface of the first interlayer insulating layer 122 may be exposed through the recess 146 in the folding part FA.
  • FIGS. 7 and 8 are schematic cross-sectional views illustrating a digitizer according to some exemplary embodiments.
  • FIGS. 7 and 8 are cross-sectional views taken along line III-III′ of FIG. 3 .
  • the passivation layer 140 may also be at least partially removed from the folding part FA. Accordingly, folding characteristics and flexibility in the folding part FA may be further improved.
  • the passivation layer 140 may be formed on the upper surface of the base layer 105 to cover the upper conductive layer 130 (eg, the first upper conductive line 132 ), respectively.
  • the passivation layer 140 may also be partially removed to define the opening 145 .
  • the upper surface of the base layer 105 may be exposed through the opening 145 .
  • the passivation layer 140 may cover a pair of adjacent first upper conductive lines 132 together.
  • an opening 145 through which the upper surface of the base layer 105 is exposed may be formed between the passivation layers 140 facing each other in the adjacent second direction.
  • the thickness of the passivation layer 140 in the folding part FA may be selectively reduced by using an exposure mask including a halftone part. have. Accordingly, while the passivation layer 140 is formed as a whole in the digitizer, the thickness of the folding part FA is reduced, so that the folding characteristic of the digitizer may be improved.
  • the passivation layer 140 may be formed in the form of a thin film having a reduced thickness.
  • FIGS. 9 and 10 are schematic partial enlarged plan views illustrating an active area of a digitizer according to some exemplary embodiments.
  • the illustration of the interlayer insulating layer and the passivation layer is omitted in FIGS. 9 and 10 .
  • the conductive coils 50 and 70 may be arranged to cross each other in a planar direction. Accordingly, the first upper conductive lines 132 included in the first conductive coil 50 and the first lower conductive lines 112 included in the second conductive coil 70 overlap each other in the planar direction and extend. can do.
  • the first lower conductive line 112 included in the lower conductive layer 110 may be excluded from the folding part FA.
  • the folding part FA only the upper conductive lines 132 and 134 included in the relatively thin upper conductive layer 130 may be arranged.
  • an opening 145 may be formed inside the folding part FA as indicated by a dotted rectangle.
  • the opening 145 may be formed by removing the interlayer insulating layer 120 and partially removing the passivation layer 140 .
  • the area of the opening 145 may be sufficiently increased, and folding characteristics and folding reliability may be improved.
  • the first lower conductive line 112 included in the lower conductive layer 110 may be arranged on the folding part FA.
  • the interlayer insulating layer 120 may be partially removed to form the opening 145 .
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a digitizer according to exemplary embodiments.
  • a digitizer for example, detailed descriptions of structures and configurations that are substantially the same as or similar to those described with reference to FIGS. 1 to 4 will be omitted.
  • the interlayer insulating layer 120 may have a relatively reduced thickness in the folding part FA.
  • the thickness of the interlayer insulating layer 120 in the folding part FA may be smaller than the thickness of the interlayer insulating layer 120 in the peripheral area of the folding part FA.
  • the thickness of the interlayer insulating layer 120 in the folding part FA is the base layer 105 in which the lower conductive layer 110 (eg, the second lower conductive line 114) is not formed. It may be smaller than the minimum thickness Ha from the top surface of the interlayer insulating layer 120 to the top surface of the interlayer insulating layer 120 .
  • the thickness of the interlayer insulating layer 120 in the folding part FA is determined from the upper surface of the lower conductive layer 110 (eg, the second lower conductive line 114) to the interlayer insulating layer 120 . It may be smaller than the maximum thickness (Hb) up to the upper surface of
  • the interlayer insulating layer 120 may have a single-layer structure. Accordingly, as shown in FIGS. 1 and 2 , when the interlayer insulating layer 120 has a multilayer structure, a step that may occur at the boundary between the first interlayer insulating layer 122 and the second interlayer insulating layer 124 is reduced. can be prevented
  • delamination that may occur in the multilayer insulating layer when the digitizer 100 is repeatedly bent/folded through the folding part FA is removed, and folding characteristics can be further improved.
  • the interlayer insulating layer 120 may include a recess formed in the folding part FA.
  • the interlayer insulating layer 120 may include a trench extending in the second direction from the folding part FA.
  • the upper conductive layer 130 (eg, the first upper conductive line 132 ) is conformally formed along the profile of the upper surface of the interlayer insulating layer 120 , and crosses the trench in the folding part FA. can be extended
  • FIGS. 12 and 13 are schematic cross-sectional views for explaining a method of manufacturing a digitizer according to example embodiments.
  • FIGS. 12 and 13 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the digitizer described with reference to FIG. 11 .
  • lower conductive lines 112 and 114 may be formed on the base layer 105 . Thereafter, a preliminary interlayer insulating layer 120a covering the lower conductive lines 112 and 114 may be formed.
  • the preliminary interlayer insulating layer 120a may be formed using an alkali-soluble resin composition having photosensitivity.
  • the preliminary interlayer insulating layer 120a may be formed using a negative photosensitive resin composition or a positive photosensitive resin composition.
  • the exposure mask 90 may include a half-tone exposure mask.
  • the exposure mask 90 may include a first mask part 92 , a second mask part 94 , and a third mask part 96 .
  • the transmittance of the first mask unit 92 , the second mask unit 94 , and the third mask unit 96 may sequentially decrease or increase sequentially.
  • the first mask part 92 when the preliminary interlayer insulating layer 120a is formed of a negative photosensitive resin composition, the first mask part 92 may be provided as a substantially transmissive part. Accordingly, the region of the preliminary interlayer insulating layer 120a overlapping the first mask part 92 may be cured.
  • the second mask part 94 may substantially overlap the folding part FA.
  • the second mask part 94 is provided as a halftone part, and a portion of the preliminary interlayer insulating layer 120a included in the folding part FA may be partially cured.
  • the third mask part 96 may be disposed to overlap the lower conductive lines 112 and 114 .
  • the third mask part 96 may substantially serve as a light blocking part. Accordingly, transmittances of the first mask unit 92 , the second mask unit 94 , and the third mask unit 96 may sequentially decrease.
  • the first mask part 92 may substantially serve as a light blocking part.
  • the second mask part 94 substantially overlaps the folding part FA and is provided as a halftone part, and the resin structure of the preliminary interlayer insulating layer 120a included in the folding part FA is partially modified to form a developer solution. Solubility may increase.
  • the third mask part 96 may be disposed to overlap the lower conductive lines 112 and 114 .
  • the third mask part 96 may be provided as a substantially transmissive part. Accordingly, transmittances of the first mask unit 92 , the second mask unit 94 , and the third mask unit 96 may sequentially increase.
  • the interlayer insulating layer 120 may be formed by partially removing the preliminary interlayer insulating layer 120a through a developing process using an alkali developer.
  • a portion of the preliminary interlayer insulating layer 120a overlapping the third mask portion 96 may be substantially completely removed. Accordingly, a contact hole 121 exposing upper surfaces of the lower conductive lines 112 and 114 may be formed.
  • the preliminary interlayer insulating layer 120a may be partially removed. Accordingly, the interlayer insulating layer 120 having a selectively reduced thickness in the folding part FA may be obtained.
  • a thermal curing process (eg, post-baking) may be further performed.
  • the upper conductive layer 130 or the upper conductive lines 132 and 134 may be formed on the interlayer insulating layer 120 .
  • the upper conductive lines 132 and 134 may fill the contact hole 121 . Accordingly, the upper conductive lines 132 and 134 and the lower conductive lines 112 and 114 are connected to each other through the contacts 135 and 137 to form the conductive coils as described with reference to FIGS. 3 and 4 . can be formed
  • a passivation layer 140 covering the upper conductive layer 130 may be formed on the interlayer insulating layer 120 .
  • the contact holes 121 and the folding part FA may be formed together through a single patterning process using a single exposure mask and a single development process. Accordingly, it is possible to secure sufficient folding reliability while reducing the overall thickness and the number of processes of the digitizer 100 .
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view illustrating an image display apparatus according to example embodiments.
  • the image display apparatus may include the display panel 360 , the touch sensor 200 , and the digitizer 100 according to the above-described exemplary embodiments.
  • the digitizer 100 may be disposed under the display panel 360 .
  • the digitizer 100 may be disposed between the display panel 360 and the rear cover 380 .
  • the digitizer 100 includes relatively thick conductive lines for efficiency in generating a magnetic field using electromagnetic induction, and may include a plurality of conductive coils. Accordingly, the digitizer 100 may be disposed under the display panel 360 so as not to be recognized by a user of the image display apparatus.
  • the digitizer 100 may be disposed on the rear surface of the image display apparatus or under the display panel 360 . Accordingly, the conductive lines included in the digitizer 100 may not be recognized by the user. Accordingly, each of the conductive lines included in the digitizer 100 may be formed as a solid line including the above-described metal without employing a mesh structure to improve transmittance.
  • the display panel 360 may include a pixel electrode 310 , a pixel defining layer 320 , a display layer 330 , a counter electrode 340 , and an encapsulation layer 350 disposed on the panel substrate 300 .
  • a pixel circuit including a thin film transistor (TFT) may be formed on the panel substrate 300 , and an insulating layer covering the pixel circuit may be formed.
  • the pixel electrode 310 may be electrically connected to, for example, a drain electrode of a TFT on the insulating layer.
  • the pixel defining layer 320 may be formed on the insulating layer to expose the pixel electrode 310 to define a pixel area.
  • a display layer 330 is formed on the pixel electrode 310 , and the display layer 330 may include, for example, a liquid crystal layer or an organic light emitting layer.
  • a counter electrode 340 may be disposed on the pixel defining layer 320 and the display layer 330 .
  • the opposing electrode 340 may be provided as a common electrode or a cathode of the image display device, for example.
  • An encapsulation layer 350 for protecting the display panel 360 may be stacked on the opposite electrode 340 .
  • the touch sensor 200 may be stacked on the display panel 360 and disposed toward the window substrate 230 .
  • the touch sensor 200 may generate capacitance by a user's touch input through the surface of the window substrate 230 .
  • the touch sensor 200 may include a sensing electrode or sensing channels having a thickness smaller than that of the conductive layer included in the digitizer 100 so as not to be recognized by the user.
  • the thickness of the sensing electrode or the sensing channel may be less than 1 ⁇ m or less than 0.5 ⁇ m.
  • Each of the sensing electrodes or the sensing channels may be independently disposed in one single layer to interact with an adjacent sensing electrode or sensing channel to generate capacitance.
  • the touch sensor 200 may be coupled to the display panel 360 through the adhesive layer 260 .
  • the window substrate 230 includes, for example, a hard coating film and thin glass, and in an embodiment, a light blocking pattern 235 may be formed on a peripheral portion of one surface of the window substrate 230 .
  • the light blocking pattern 235 may include, for example, a color printing pattern.
  • a bezel part or a non-display area of the image display device may be defined by the light blocking pattern 235 .
  • a polarization layer 210 may be disposed between the window substrate 230 and the touch sensor 200 .
  • the polarizing layer 210 may include a coated polarizer or a polarizing plate.
  • the polarization layer 210 may be directly bonded to the one surface of the window substrate 230 or may be attached through the first adhesive layer 220 .
  • the touch sensor 200 may be coupled to the polarization layer 210 through the second adhesive layer 225 .
  • the window substrate 230 , the polarization layer 210 , and the touch sensor 200 may be sequentially disposed from the user's viewing side.
  • the sensing electrodes of the touch sensor 200 are disposed under the polarization layer 210 , it is possible to more effectively prevent the sensing electrode from being viewed.
  • the touch sensor 200 may be directly transferred onto the window substrate 230 or the polarization layer 210 .
  • the window substrate 230 , the touch sensor 200 , and the polarization layer 210 may be disposed in the order from the user's viewing side.

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Abstract

디지타이저는 폴딩부를 포함하는 기재층, 기재층의 상면 상에 배치된 하부 도전층, 기재층의 상면 상에 형성되어 하부 도전층을 덮고 폴딩부에서 개구부 혹은 리세스가 형성된 층간 절연층, 및 층간 절연층 및 기재층의 상면 상에 배치되고 상기 하부 도전층과 전기적으로 연결되는 상부 도전층을 포함한다. 폴딩부에서 층간 절연층이 적어도 부분적으로 제거되어 폴딩 신뢰성이 향상될 수 있다.

Description

디지타이저, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
본 발명은 디지타이저, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 복층 도전 구조를 포함하는 디지타이저, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 화상 표시 장치에 각종 센싱 기능 및 통신 기능이 결합되어, 예를 들면 스마트폰 형태로 구현되고 있다. 예를 들면, 상기 화상 표시 장치의 표시 패널 상에 터치 패널 또는 터치 센서가 부착되어 윈도우 면에 표시되는 메뉴를 선택하여 정보 입력 기능이 함께 구현된 전자 기기들이 개발되고 있다.
또한, 한국등록특허 제10-1750564호에 개시된 바와 같이, 화상 표시 장치의 배면부 측으로 전자기 방식에 의해 아날로그 좌표 정보를 디지털 신호로 변환시키는 디지타이저가 배치되고 있다,
최근 접히거나 구부릴 수 있는 유연성을 갖는 플렉시블 디스플레이가 개발되고 있으며, 이에 따라, 상기 디지타이저와 같은 센서 구조 역시 플렉시블 디스플레이에 적용될 수 있도록 적절한 물성, 설계, 구조를 갖도록 개발될 필요가 있다.
예를 들면, 박형 디스플레이 장치에 적용되는 디지타이저의 경우, 폴딩부에서 배선 크랙 또는 배선 박리가 쉽게 발생할 수 있다. 이 경우, 손상된 배선에 의해 저항이 증가될 수 있다. 따라서, 폴딩의 반복에도 신뢰성을 유지할 수 있는 디지타이저 개발이 필요하다.
본 발명의 일 과제는 향상된 기계적, 전기적 신뢰성을 갖는 디지타이저를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 기계적, 전기적 신뢰성을 갖는 디지타이저의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 향상된 기계적, 전기적 신뢰성을 갖는 디지타이저를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 폴딩부를 포함하는 기재층; 상기 기재층의 상면 상에 배치된 하부 도전층; 상기 기재층의 상기 상면 상에 형성되어 상기 하부 도전층을 덮고, 상기 폴딩부에서 개구부 혹은 리세스가 형성된 층간 절연층; 및 상기 층간 절연층 및 상기 기재층의 상기 상면 상에 배치되고 상기 하부 도전층과 전기적으로 연결되는 상부 도전층을 포함하는, 디지타이저.
2. 위 1에 있어서, 상기 개구부는 상기 폴딩부에서 상기 층간 절연층을 관통하며, 상기 개구부를 통해 상기 기재층의 상기 상면이 노출되는, 디지타이저.
3. 위 2에 있어서, 상기 상부 도전층은 상기 폴딩부에서 상기 기재층의 상기 상면과 접촉하는, 디지타이저.
4. 위 1에 있어서, 상기 층간 절연층은 단일층 구조를 가지며, 상기 폴딩부에서 감소된 두께를 갖는, 디지타이저.
5. 위 1에 있어서, 상기 층간 절연층은 상기 기재층으로부터 순차적으로 적층된 제1 층간 절연층 및 제2 층간 절연층을 포함하는 복층 구조를 갖는, 디지타이저.
6. 위 5에 있어서, 상기 층간 절연층은 상기 폴딩부에서 상기 리세스를 포함하며, 상기 리세스에서 상기 제1 층간 절연층의 상면이 노출되는, 디지타이저.
7. 위 1에 있어서, 상기 하부 도전층의 두께는 상기 상부 도전층의 두께보다 큰, 디지타이저.
8. 위 1에 있어서, 상기 하부 도전층은 상기 기재층의 상기 상면에 평행한 제2 방향으로 연장하는 복수의 제1 하부 도전 라인들 및 복수의 제2 하부 도전 라인들을 포함하고,
상기 상부 도전층은 상기 기재층의 상기 상면에 평행하며 상기 제2 방향과 수직한 제1 방향으로 연장하는 복수의 제1 상부 도전 라인들 및 복수의 제2 상부 도전 라인들을 포함하는, 디지타이저.
9. 위 8에 있어서, 상기 제1 상부 도전 라인들 및 상기 제2 하부 도전 라인들을 전기적으로 연결시키며 제1 도전 코일을 형성하는 제1 콘택들; 및
상기 제1 하부 도전 라인들 및 상기 제2 상부 도전 라인들을 전기적으로 연결시키며 제2 도전 코일을 형성하는 제2 콘택들을 더 포함하는, 디지타이저.
10. 위 9에 있어서, 상기 제1 도전 코일은 상기 제1 방향으로 연장하며, 상기 제2 방향을 따라 복수의 상기 제1 도전 코일들이 배열되고,
상기 제2 도전 코일은 상기 제2 방향으로 연장하며, 상기 제1 방향을 따라 복수의 상기 제2 도전 코일들이 배열되는, 디지타이저.
11. 위 10에 있어서, 상기 제1 상부 도전 라인들은 상기 폴딩부의 폴딩 축과 교차하며, 상기 제1 하부 도전 라인들은 상기 폴딩부의 상기 폴딩 축과 평행한, 디지타이저.
12. 위 11에 있어서, 상기 제1 하부 도전 라인들은 상기 폴딩부에 배열되지 않은, 디지타이저.
13. 위 11에 있어서, 상기 제1 하부 도전 라인들 중 적어도 하나의 제1 하부 도전 라인은 상기 폴딩부 내에 배열된, 디지타이저.
14. 위 10에 있어서, 상기 층간 절연층 및 상기 기재층 상에 형성되며 상기 제1 상부 도전 라인들 및 상기 제2 상부 도전 라인들을 덮는 패시베이션 층을 더 포함하는, 디지타이저.
15. 위 14에 있어서, 상기 개구부 혹은 상기 리세스는 상기 폴딩부에서 상기 패시베이션 층을 관통하는, 디지타이저.
16. 표시 패널; 및 상기 표시 패널 아래에 배치된 상술한 실시예들에 따른 디지타이저를 포함하는, 화상 표시 장치.
17. 위 16에 있어서, 상기 표시 패널 위에 배치된 터치 센서를 더 포함하는, 화상 표시 장치.
18. 위 17에 있어서, 리어 커버 및 윈도우 기판을 더 포함하고,
상기 터치 센서는 상기 윈도우 기판 및 상기 표시 패널 사이에 배치되며, 상기 디지타이저는 상기 표시 패널 및 상기 리어 커버 사이에 배치된, 화상 표시 장치.
19. 기재층 상에 하부 도전 라인들을 형성하는 단계; 상기 기재층 상에 상기 하부 도전 라인들을 덮는 예비 층간 절연층을 형성하는 단계; 제1 마스크부, 하프톤 부로 제공되는 제2 마스크부 및 제3 마스크부를 포함하는 노광 마스크를 이용하여 상기 예비 층간 절연층을 노광하는 단계; 노광된 상기 예비 층간 절연층을 현상 공정을 통해 부분적으로 제거하여 층간 절연층을 형성하는 단계; 및 상기 층간 절연층 상에 상기 하부 도전 라인들과 전기적으로 연결되는 상부 도전 라인들을 형성하는 단계를 포함하는, 디지타이저의 제조 방법.
20. 위 19에 있어서, 상기 층간 절연층을 형성하는 단계는 단일 현상 공정을 통해 상기 제2 마스크부에 중첩된 상기 예비 층간 절연층 영역을 부분적으로 제거하여 폴딩부를 형성하고, 상기 제3 마스크부에 중첩된 상기 예비 층간 절연층 부분을 제거하여 상기 하부 도전 라인들의 상면을 노출시키는 콘택 홀들을 형성하는 것을 포함하는, 디지타이저의 제조 방법.
본 발명의 실시예들에 따르면, 디지타이저의 폴딩부에서 하부 도전 라인 및 상부 도전 라인의 절연을 위한 층간 절연층을 적어도 부분적으로 제거할 수 있다. 이에 따라, 상기 폴딩부에서의 폴딩 두께를 감소시켜 상부 도전 라인의 층간 박리 및 폴딩 크랙을 감소 또는 억제시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상부 도전 라인을 덮는 패시베이션 층 역시 상기 폴딩부에서 적어도 부분적으로 제거될 수 있다. 이에 따라, 폴딩 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 상부 도전 라인은 폴딩 축과 교차하고, 상기 하부 도전 라인은 상기 폴딩 축과 평행할 수 있다, 상기 상부 도전 라인의 두께를 상기 하부 도전 라인의 두께보다 작게 형성하여 전극 크랙을 억제하며 폴딩 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 디지타이저는 복수의 제1 도전 코일들 및 제2 도전 코일들을 포함하며, 상기 제1 도전 코일 및 제2 도전 코일은 복수의 도전 루프들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 전자기 유도 현상을 촉진하며 고해상도 및 향상된 플렉시블 특성을 갖는 디지타이저가 제공될 수 있다.
도 1 및 도 2는 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저를 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 3 및 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저에 포함되는 도전 코일들을 나타내는 개략적인 평면도들이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 7 및 도 8은 일부 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저를 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 9 및 도 10은 일부 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저의 활성 영역을 나타내는 개략적인 부분 확대 평면도이다.
도 11은 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 12 및 도 13은 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 14는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.
본 발명의 실시예들은 복층 구조의 도전 패턴들을 포함하며 향상된 폴딩 신뢰성을 갖는 디지타이저를 제공한다. 또한, 상기 디지타이저를 포함하는 화상 표시 장치를 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.
이하 도면들에서, 디지타이저(100) 또는 기재층(105)의 상면에 평행하며 서로 교차하는 두 방향을 제1 방향 및 제2 방향으로 정의한다. 예를 들면, 상기 제1 방향 및 제2 방향은 서로 수직하게 교차할 수 있다.
상기 제1 방향은 디지타이저(100)의 너비 방향, 행 방향 혹은 X-방향에 대응될 수 있다. 상기 제2 방향은 디지타이저(100)의 길이 방향, 열 방향 혹은 Y-방향에 대응될 수 있다.
본 출원에 사용된 용어 "행 방향", "열 방향" 등은 절대적인 방향을 지칭하는 것이 아니며, 서로 다른 방향을 지정하는 상대적인 의미로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2는 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저를 나타내는 개략적인 단면도들이다. 예를 들면, 도 1은 도 3의 I-I' 라인을 따라 두께 방향으로 절단한 단면도이다. 도 2는 도 3의 II-II' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저는 기재층(105) 상에 형성된 하부 도전층(110) 및 상부 도전층(130)을 포함할 수 있다. 하부 도전층(110) 및 상부 도전층(130)은 층간 절연층(120)을 사이에 두고 서로 다른 층에 분리될 수 있다.
하부 도전층(110)은 제1 하부 도전 라인(112)(도 4 참조) 및 제2 하부 도전 라인(114)(도 3 참조)을 포함할 수 있다. 상부 도전층(130)은 제1 상부 도전 라인(132)(도 3 참조) 및 제2 상부 도전 라인(134)(도 4 참조)을 포함할 수 있다.
기재층(105)은 도전 층들(110, 130) 및 층간 절연층(120)의 형성을 위한 기판 또는 필름 타입 기재를 포괄하는 의미로 사용된다. 예를 들면, 기재층(105)은 플레시블 디스플레이에 적용 가능한 고분자를 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.
바람직하게는, 기재층(105)은 안정적인 폴딩 특성 확보를 위해 폴리이미드를 포함할 수 있다.
하부 도전층(110) 및 상부 도전층(130)은 각각 저저항 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 하부 도전층(110) 및 상부 도전층(130)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), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca) 또는 이들 중 적어도 2 이상을 함유하는 합금을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 하부 도전층(110) 및 상부 도전층(130)은 저저항 구현을 위해 구리 혹은 구리 합금을 포함할 수 있다.
층간 절연층(120)은 기재층(105) 상면 상에 형성되어 하부 도전층(110)을 덮을 수 있다. 층간 절연층(120)은 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지 등과 같은 유기 절연 물질, 또는 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 층간 절연층(120)은 플렉시블 특성 향상을 위해 유기 절연 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 층간 절연층(120)은 복층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 층간 절연층(120)은 기재층(105)으로부터 순차적으로 적층된 제1 층간 절연층(122) 및 제2 층간 절연층(124)을 포함할 수 있다.
따라서, 하부 도전층(110)의 두께가 증가되는 경우에도 콘택(135, 137)(도 3, 도 4 참조) 형성을 위한 충분한 두께의 층간 절연층(120)을 형성할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 도전층들(110, 130)에 인접하도록 중립 면 형성이 층간 절연층(120) 내에서 용이하게 형성될 수 있다.
상부 도전층(130)은 층간 절연층(120) 상에 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 층간 절연층(120) 상에 패시베이션 층(140)이 형성되어 상부 도전층(130)을 덮을 수 있다. 패시베이션 층(140)은 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지 등과 같은 유기 절연 물질, 또는 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 패시베이션 층(140)은 플렉시블 특성 향상을 위해 유기 절연 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
층간 절연층(120) 및 패시베이션 층(140) 각각은 폴딩 특성 향상을 위해 약 1.5 내지 20㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기재층(105) 또는 디지타이저(100)는 폴딩부(FA)를 포함할 수 있으며, 폴딩부(FA)를 통해 디지타이저(100)가 굴곡되거나 접힐 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 폴딩부(FA)에서 층간 절연층(120)은 적어도 부분적으로 제거될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 층간 절연층(120)이 제거된 영역에 의해 폴딩부(FA)가 정의될 수 있다.
예를 들면, 폴딩부(FA)에는 층간 절연층(120)이 제거되어 개구부(145)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 개구부(145)는 층간 절연층(120)의 서로 마주보는 측벽들 및 기재층(105)의 상면에 의해 정의될 수 있다.
상부 도전층(130)(예를 들면, 제1 상부 도전 라인(132))은 층간 절연층(120)의 상면 및 개구부(145)을 따라 컨포멀하게 상기 제1 방향으로 연장할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 상부 도전 라인(132)은 폴딩부(FA)에서 기재층(105)의 상기 상면과 직접 접촉할 수 있다.
상술한 바와 같이, 폴딩부(FA)에서 층간 절연층(120)을 제거함에 따라, 폴딩부(FA)에서의 디지타이저(100)의 두께를 감소시킬 수 있다. 따라서, 폴딩부(FA)에서의 신율이 증가되어 향상된 폴딩 특성 및 유연성을 확보할 수 있다.
이에 따라, 폴딩부(FA)에 발생하는 스트레스 전파에 따른 상부 도전층(130)의 크랙 또는 파단을 방지할 수 있다.
폴딩부(FA)이외의 영역에서는 충분한 두께를 갖는 층간 절연층(120)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 제1 층간 절연층(122) 및 제2 층간 절연층(124)을 포함하는 복층 구조의 층간 절연층(120)을 활용하여 상대적으로 큰 두께 및 저저항을 갖는 하부 도전층(110)을 충분히 커버할 수 있다.
또한, 폴딩부(FA)에서는 층간 절연층(120)을 제거하여 폴딩 시 발생하는 상부 도전층(130)의 들뜸 및 박리 현상을 방지할 수 있다. 상부 도전층(130)은 개구부(145)의 표면을 따라 연장하므로 상부 도전층(130)의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 따라서, 상부 도전층(130)의 밀착력이 추가적으로 증가될 수 있다.
패시베이션 층(140)도 폴딩부(FA) 상에서 컨포멀하게 연장하며 상부 도전층(130)을 덮을 수 있다.
도 3 및 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저에 포함되는 도전 코일들을 나타내는 개략적인 평면도들이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저(100)는 제1 도전 코일(50) 및 제2 도전 코일(70)을 포함할 수 있다.
제1 도전 코일(50) 및 제2 도전 코일(70)은 하부 도전층(110) 및 상부 도전층(130)이 콘택들(135, 137)에 의해 조합되어 정의될 수 있다.
하부 도전층(110)은 제1 하부 도전 라인(112)(도 4 참조) 및 제2 하부 도전 라인(114)(도 3 참조)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 하부 도전 라인(114)은 제1 하부 도전 라인(112) 보다 짧을 수 있다.
상부 도전층(130)은 제1 상부 도전 라인(132)(도 3 참조) 및 제2 상부 도전 라인(134)(도 4 참조)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 상부 도전 라인(134)은 제1 상부 도전 라인(132) 보다 짧을 수 있다.
제1 하부 도전 라인(112)은 및 제2 하부 도전 라인(114)는 제2 방향으로 연장할 수 있다. 제1 상부 도전 라인(132) 및 제2 상부 도전 라인(134)은 제1 방향으로 연장할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상부 도전층(130)의 제1 상부 도전 라인(132) 및 하부 도전층(110)의 제2 하부 도전 라인(114)이 서로 결합되어 제1 도전 코일(50)을 형성할 수 있다.
제1 상부 도전 라인(132) 및 제2 하부 도전 라인(114)은 함께 제1 도전 코일(50)을 형성하여 전자기 유도를 통한 입력 펜에 대한 센싱 라인으로 함께 제공될 수 있다.
예를 들면, 제1 상부 도전 라인(132) 및 제2 하부 도전 라인(114)은 제1 콘택(135)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제1 상부 도전 라인들(132) 및 복수의 제2 하부 도전 라인들(114)이 복수의 제1 콘택들(135)을 통해 서로 전기적으로 연결되어 하나의 제1 도전 코일(50) 내에 복수의 도전 루프가 포함될 수 있다. 예를 들면, 하나의 제1 도전 코일(50) 내에 4개의 제1 도전 루프들이 포함될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 도전 루프들은 평면 방향에서 서로 다른 사이즈 혹은 면적을 가질 수 있다. 제1 콘택(135)은 층간 절연층(120)을 관통하여 제1 상부 도전 라인(132)과 실질적으로 일체로 형성될 수 있다.
상기 제1 도전 루프들 중 어느 하나의 제1 도전 루프에는 제1 입력 라인(113) 및 제1 출력 라인(115)이 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 입력 라인(113)은 상기 제1 도전 루프들 중 최내측의 제1 도전 루프에 연결될 수 있다. 제1 출력 라인(115)은 상기 제1 도전 루프들 중 최외곽의 제1 도전 루프에 연결될 수 있다.
제1 입력 라인(113)으로부터 입력된 전류는 상기 제1 도전 루프들을 통해 하부 도전층(110) 및 상부 도전층(130)을 교대로 순환하며, 제1 출력 라인(115)을 통해 배출될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 입력 라인(113) 및 제1 출력 라인(115)은 하부 도전층(110)에 포함될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 하부 도전층(110)은 제1 내부 연결 라인(114a)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 이웃하는 제1 도전 루프들이 제1 내부 연결 라인(114a)에 의해 연결될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 하부 도전층(110)의 제1 하부 도전 라인(112) 및 상부 도전층(130)의 제2 상부 도전 라인(134)이 서로 결합되어 제2 도전 코일(70)을 형성할 수 있다.
제1 하부 도전 라인(112) 및 제2 상부 도전 라인(134)은 함께 제2 도전 코일(70)을 형성하여 전자기 유도를 통한 입력 펜에 대한 센싱 라인으로 함께 제공될 수 있다.
예를 들면, 제1 하부 도전 라인(112) 및 제2 상부 도전 라인(134)은 제2 콘택(137)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제1 하부 도전 라인들(112) 및 복수의 제2 상부 도전 라인들(134)이 복수의 제2 콘택들(137)을 통해 서로 전기적으로 연결되어 하나의 제2 도전 코일(70) 내에 복수의 도전 루프가 포함될 수 있다. 예를 들면, 하나의 제2 도전 코일(70) 내에 4개의 제2 도전 루프들이 포함될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 도전 루프들은 평면 방향에서 서로 다른 사이즈 혹은 면적을 가질 수 있다. 제2 콘택(137)은 층간 절연층(120)을 관통하여 제2 상부 도전 라인(134)과 실질적으로 일체로 형성될 수 있다.
상기 제2 도전 루프들 중 어느 하나의 제2 도전 루프에는 제2 입력 라인(117) 및 제2 출력 라인(119)이 연결될 수 있다. 예를 들면, 제2 입력 라인(117)은 상기 제2 도전 루프들 중 최내측의 제2 도전 루프에 연결될 수 있다. 제2 출력 라인(119)은 상기 제2 도전 루프들 중 최외곽의 제2 도전 루프에 연결될 수 있다.
제2 입력 라인(117)으로부터 입력된 전류는 상기 제2 도전 루프들을 통해 하부 도전층(110) 및 상부 도전층(130)을 교대로 순환하며, 제2 출력 라인(119)을 통해 배출될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 입력 라인(117) 및 제2 출력 라인(119)은 하부 도전층(110)에 포함될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상부 도전층(130)은 외부 연결 라인(134a)을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 외부 연결 라인(134a)에 의해 제2 입력 라인(117) 및 제2 출력 라인(119)이 제2 도전 루프와 제2 콘택(137)을 통해 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 외부 연결 라인(134a)은 2개의 서로 다른 제2 도전 코일에 연결될 수도 있다. 예를 들면, 어느 하나의 제2 도전 코일(70)에 연결된 제2 출력 라인(119)은 외부 연결 라인(134a)을 통해 다른 제2 도전 코일(70)의 제2 입력 라인(117)에 연결될 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상부 도전층(130)은 제2 내부 연결 라인(134b)을 더 포함할 수도 있다. 예를 들면, 제2 내부 연결 라인(134b)에 의해 제2 도전 코일(70) 내에서 이웃하는 제2 도전 루프들이 서로 연결될 수 있다.
도 3 및 도 4에서는 하나의 도전 코일 내에 4개의 도전 루프가 포함되는 것으로 도시되었으나, 도전 코일 내의 도전 루프의 개수는 화상 표시 장치의 사이즈 및 해상도 등을 고려하여 조절될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조로 설명한 바와 같이, 제1 도전 코일(50) 및 제2 도전 코일(70)은 각각 복수의 서로 다른 사이즈의 도전 루프들을 포함할 수 있다.
이에 따라, 디지타이저(100)를 통해 생성되는 자기장 세기를 충분히 증가시켜 예를 들면, 화상 표시 장치의 윈도우 면에 접촉하는 입력 펜으로의 에너지 전달을 효율적으로 증진시킬 수 있다.
또한, 하부 도전층(110) 및 상부 도전층(130)을 콘택(135, 137)을 통해 연결하여 도전 루프를 형성하므로, 제한된 공간 내에서의 도전 코일의 루프 개수를 효율적으로 증가시키며 전자기 유도 효율성을 향상시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 하부 도전층(110) 및 상부 도전층(130)은 모두 기재층(105)의 상면 상에 배치될 수 있다. 따라서, 기재층(105)을 통한 폴딩 혹은 폴딩 시 하부 도전층(110) 및 상부 도전층(130)에 대한 스트레스 방향이 동일하게 조절될 수 있다.
예를 들면, 기재층(105)의 저면에 인장 스트레스가 인가되는 경우, 하부 도전층(110) 및 상부 도전층(130)에는 압축 스트레스가 인가될 수 있다. 이에 따라, 스트레스가 상쇄되는 중립면(Neutral Plane)이 도전층들(110, 130)에 인접하도록 용이하게 생성될 수 있다. 따라서, 도전층들(110, 130)에 대한 인가되는 스트레스가 완화되어 폴딩에 의한 전극 크랙을 감소 또는 방지할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 하부 도전층(110)의 두께는 상부 도전층(130)의 두께보다 클 수 있다. 예를 들면, 제1 하부 도전 라인(112)의 두께는 제1 상부 도전 라인(132)의 두께보다 클 수 있다.
도 5를 참조로 후술하는 바와 같이, 제1 상부 도전 라인(132)은 제1 방향(예를 들면, 행 방향 또는 너비 방향)으로 연장하며 폴딩 축과 교차할 수 있다. 예를 들면, 제1 상부 도전 라인(132)은 상기 폴딩 축과 수직할 수 있다. 제1 하부 도전 라인(112)은 제2 방향(열 방향 또는 길이 방향)으로 연장하며 실질적으로 상기 폴딩 축과 평행할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 폴딩 축과 교차함에 따라 폴딩 스트레스가 쉽게 전달되는 제1 상부 도전 라인(132)의 두께를 감소시켜 도전 라인 내부에서의 크랙 방지를 감소 또는 억제할 수 있다. 또한, 도 2를 참조로 설명한 바와 같이, 폴딩부(FA)에서 층간 절연층(120)이 제거될 수 있다. 이에 따라, 폴딩 스트레스를 추가적으로 감소시키며 제1 상부 도전 라인(132)의 박리, 크랙을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 폴딩 축과 평행하여 폴딩 스트레스로부터 상대적으로 자유로운 제1 하부 도전 라인(112)은 큰 두께로 형성함에 따라, 도전 코일을 통한 전류 통로를 확장시켜 충분한 전자기 유도 효과를 구현할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 하부 도전 라인(114) 역시 제2 상부 도전 라인(134) 보다 큰 두께를 가질 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 하부 도전층(110)(제1 하부 도전 라인 또는 제2 하부 도전 라인)의 두께는 약 5 내지 20㎛일 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 20㎛일 수 있다. 상부 도전층(130)(제1 상부 도전 라인 또는 제2 상부 도전 라인)의 두께는 6㎛ 이하일 수 있으며, 바람직하게는 약 1 내지 6㎛일 수 있다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5를 참조하면, 기재층(105)의 상면 상에 복수의 제1 도전 코일들(50) 및 제2 도전 코일들(70)이 배열될 수 있다.
제1 도전 코일(50)은 상기 제1 방향 혹은 행 방향으로 연장할 수 있다. 복수의 제1 도전 코일들(50)은 상기 제2 방향 또는 열 방향을 따라 배열될 수 있다.
예를 들면, n개의 제1 도전 코일들(50-1 내지 50-n)이 순차적으로 상기 제2 방향을 따라 배열될 수 있다(n은 자연수).
제2 도전 코일(70)은 상기 제2 방향 혹은 열 방향으로 연장할 수 있다. 복수의 제2 도전 코일들(70)은 상기 제1 방향 또는 행 방향을 따라 배열될 수 있다.
예를 들면, m개의 제2 도전 코일들(70-1 내지 70-m)이 순차적으로 상기 제1 방향을 따라 배열될 수 있다.
제1 및 제2 도전 코일들(50, 70)이 중첩되며 배열되는 영역이 전자기 유도에 의한 센싱이 수행되는 활성 영역(AA)으로 제공될 수 있다.
예를 들면, 기재층(105)의 중앙부에는 폴딩부(FA)가 포함될 수 있다. 폴딩부(FA) 내에는 상기 제2 방향으로 연장하는 폴딩 축(80)이 위치할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저(100)는 폴딩 축(80) 주변으로 굴곡되거나 접힐 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 폴딩 축(80)과 교차하는 제1 상부 도전 라인(132) 또는 제2 상부 도전 라인(134)의 두께는 상대적으로 작을 수 있다. 따라서, 폴딩 스트레스가 직접적으로 인가되는 상부 도전층(130)의 크랙을 방지하며 유연성을 증가시킬 수 있다. 또한, 도 2를 참조로 설명한 바와 같이, 폴딩부(FA)에서는 층간 절연층(120)이 적어도 부분적으로 제거되어 급격한 폴딩 또는 접힘에도 상부 도전층(130)의 박리를 억제할 수 있다.
폴딩 축(80)과 평행하며 폴딩 스트레스가 상대적으로 작은 제1 하부 도전 라인(112) 및 제2 하부 도전 라인(114)의 두께는 증가시켜, 저항을 감소시키고 도전 코일을 통한 자기장 생성 효율을 향상시킬 수 있다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저를 나타내는 개략적인 단면도이다. 도 6은 도 3의 II-II' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 층간 절연층(120)은 폴딩부(FA)에서 리세스(146)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 층간 절연층(120)은 폴딩부(FA)에서 부분적으로 식각 혹은 제거될 수 있다. 이에 따라, 층간 절연층(120)은 폴딩부(FA)에서 두께가 감소되어 리세스(146)가 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 폴딩부(FA)에서 제2 층간 절연층(124) 부분이 제거될 수 있다. 이에 따라, 폴딩부(FA)에서는 리세스(146)를 통해 제1 층간 절연층(122) 상면이 노출될 수 있다.
도 7 및 도 8은 일부 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저를 나타내는 개략적인 단면도들이다. 예를 들면, 도 7 및 도 8은 도 3의 III-III' 라인을 따라 절단한 단면도들이다.
도 7을 참조하면, 폴딩부(FA)에서 패시베이션 층(140) 역시 적어도 부분적으로 제거될 수 있다. 이에 따라, 폴딩부(FA)에서의 폴딩 특성 및 유연성이 보다 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패시베이션 층(140)은 기재층(105)의 상면 상에 형성되어 상부 도전층(130)(예를 들면, 제1 상부 도전 라인(132))을 각각 덮을 수 있다.
상술한 바와 같이, 폴딩부(FA)에서는 층간 절연층(120)이 제거되면서, 패시베이션 층(140) 역시 부분적으로 제거되어 개구부(145)가 정의될 수 있다. 예를 들면, 개구부(145)를 통해 기재층(105)의 상면이 노출될 수 있다.
도 8을 참조하면, 패시베이션 층(140)은 인접한 한 쌍의 제1 상부 도전 라인들(132)을 함께 덮을 수 있다. 폴딩부(FA)에서는 인접한 제2 방향으로 마주보는 패시베이션 층(140)들 사이에서 기재층(105)의 상면이 노출되는 개구부(145)가 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 예를 들면 도 12를 참조로 후술하는 바와 같이, 하프톤 부를 포함하는 노광 마스크를 이용하여 폴딩부(FA)에서의 패시베이션 층(140)의 두께를 선택적으로 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 패시베이션 층(140)이 디지타이저 전체적으로 형성되면서, 폴딩부(FA)에서는 두께가 감소되어 디지타이저의 폴딩 특성이 향상될 수 있다. 예를 들면, 도 9에 표시된 개구부(145)에서는 패시베이션 층(140)이 두께가 감소된 박막 형태로 형성될 수 있다.
도 9 및 도 10은 일부 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저의 활성 영역을 나타내는 개략적인 부분 확대 평면도이다. 설명의 편의를 위해 도 9 및 도 10에서는 층간 절연층 및 패시베이션 층의 도시는 생략되었다.
도 5를 참조로 설명 바와 같이, 평면 방향에서 도전 코일들(50, 70)이 서로 교차하며 배열될 수 있다. 이에 따라, 제1 도전 코일(50)에 포함된 제1 상부 도전 라인들(132) 및 제2 도전 코일(70)에 포함된 제1 하부 도전 라인들(112)이 평면 방향에서 서로 중첩되며 연장할 수 있다.
도 9를 참조하면, 폴딩부(FA)에서는 하부 도전층(110)에 포함된 제1 하부 도전 라인(112)이 배제될 수 있다. 예를 들면, 폴딩부(FA)에서는 상대적으로 두께가 얇은 상부 도전층(130)에 포함된 상부 도전 라인들(132, 134) 만이 배열될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조로 설명한 바와 같이, 폴딩부(FA) 내부에는 점선 사각형으로 표시된 바와 같이 개구부(145)가 형성될 수 있다. 개구부(145)는 층간 절연층(120)이 제거되고, 패시베이션 층(140)이 부분적으로 제거되어 형성될 수 있다. 폴딩부(FA)에서 실질적으로 하부 도전 라인(112, 114)을 배제함으로써, 개구부(145)의 면적을 충분히 증가시킬 수 있으며, 폴딩 특성 및 폴딩 신뢰성을 증진할 수 있다.
도 10을 참조하면, 폴딩부(FA) 상에는 하부 도전층(110)에 포함된 제1 하부 도전 라인(112)이 배열될 수도 있다. 이 경우, 폴딩부(FA)에서는 층간 절연층(120)이 부분적으로 제거되어 개구부(145)가 형성될 수 있다.
하부 도전 라인(112, 114)은 폴딩 축에 실질적으로 평행하므로, 폴딩에 의한 불량을 야기하지 않으면서 충분한 도전 라인 밀도를 확보할 수 있다.
도 11은 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저를 나타내는 개략적인 단면도이다. 예를 들면, 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 구조 및 구성들에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 11을 참조하면, 층간 절연층(120)은 폴딩부(FA)에서 상대적으로 감소된 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 폴딩부(FA)에서의 층간 절연층(120)의 두께는 폴딩부(FA)의 주변 영역에서의 층간 절연층(120)의 두께보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 폴딩부(FA)에서 층간 절연층(120)의 두께는 하부 도전층(110)(예를 들면, 제2 하부 도전 라인(114))이 형성되지 않은 기재층(105)의 상면으로부터 층간 절연층(120)의 상면까지의 최소 두께(Ha) 보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 폴딩부(FA)에서 층간 절연층(120)의 두께는 하부 도전층(110)(예를 들면, 제2 하부 도전 라인(114))의 상면으로부터 층간 절연층(120)의 상면까지의 최대 두께(Hb)보다 작을 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 층간 절연층(120)은 단일층 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 층간 절연층(120)이 복층 구조를 갖는 경우 제1 층간 절연층(122) 및 제2 층간 절연층(124)의 경계에서 발생할 수 있는 단차를 방지할 수 있다.
또한, 폴딩부(FA)를 통한 디지타이저(100)의 벤딩/폴딩 반복 시 복층 절연층에서 발생할 수 있는 층간 박리를 제거하며, 폴딩 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
폴딩부(FA)에 층간 절연층(120)의 두께가 선택적으로 감소됨에 따라, 층간 절연층(120)은 폴딩부(FA)에 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 예를 들면, 층간 절연층(120)은 폴딩부(FA)에서 상기 제2 방향으로 연장하는 트렌치를 포함할 수 있다.
상부 도전층(130)(예를 들면, 제1 상부 도전 라인(132))은 층간 절연층(120) 상면의 프로파일을 따라 컨포멀하게 형성되며, 폴딩부(FA)에서의 상기 트렌치를 가로지르며 연장할 수 있다.
도 12 및 도 13은 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다. 예를 들면, 도 12 및 도 13은 도 11을 참조로 설명한 디지타이저의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 12를 참조하면, 기재층(105) 상에 하부 도전 라인들(112, 114)를 형성할 수 있다. 이후, 하부 도전 라인들(112, 114)을 덮는 예비 층간 절연층(120a)을 형성할 수 있다.
예비 층간 절연층(120a)은 감광성을 갖는 알칼리 가용성 수지 조성물을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 예비 층간 절연층(120a)은 네거티브 감광성 수지 조성물 혹은 포지티브 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성될 수 있다.
이후, 예비 층간 절연층(120a) 상에 노광 마스크(90)를 배치한 후 노광 공정을 수행할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 노광 마스크(90)는 하프톤(Half-tone) 노광 마스크를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 노광 마스크(90)는 제1 마스크부(92), 제2 마스크부(94) 및 제3 마스크부(96)를 포함할 수 있다. 제1 마스크부(92), 제2 마스크부(94) 및 제3 마스크부(96)의 투과도는 순차적으로 감소하거나, 순차적으로 증가할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 예비 층간 절연층(120a)이 네거티브 감광성 수지 조성물로 형성된 경우, 제1 마스크부(92)는 실질적으로 투과부로 제공될 수 있다. 이에 따라, 제1 마스크부(92)와 중첩된 예비 층간 절연층(120a) 영역은 경화될 수 있다.
제2 마스크부(94)는 폴딩부(FA)와 실질적으로 중첩될 수 있다. 제2 마스크부(94)는 하프톤 부로 제공되며, 폴딩부(FA)에 포함된 예비 층간 절연층(120a) 부분이 부분 경화될 수 있다.
제3 마스크부(96)는 하부 도전 라인(112, 114)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 제3 마스크부(96)는 실질적으로 차광부로 제공될 수 있다. 이에 따라, 제1 마스크부(92), 제2 마스크부(94) 및 제3 마스크부(96)의 투과도는 순차적으로 감소할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 예비 층간 절연층(120a)이 포지티브 감광성 수지 조성물로 형성된 경우, 제1 마스크부(92)는 실질적으로 차광부로 제공될 수 있다. 제2 마스크부(94)는 폴딩부(FA)와 실질적으로 중첩되며, 하프톤 부로 제공되고, 폴딩부(FA)에 포함된 예비 층간 절연층(120a) 부분의 수지 구조가 부분적으로 변성되어 현상액 용해도가 증가할 수 있다.
제3 마스크부(96)는 하부 도전 라인(112, 114)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 제3 마스크부(96)는 실질적으로 투과부로 제공될 수 있다. 이에 따라, 제1 마스크부(92), 제2 마스크부(94) 및 제3 마스크부(96)의 투과도는 순차적으로 증가할 수 있다.
도 13을 참조하면, 노광 공정 이후, 알칼리 현상액을 이용한 현상 공정을 통해 예비 층간 절연층(120a)을 부분적으로 제거하여 층간 절연층(120)이 형성될 수 있다.
제3 마스크부(96)와 중첩된 예비 층간 절연층(120a) 부분은 실질적으로 완전히 제거될 수 있다. 이에 따라, 하부 도전 라인(112, 114)의 상면을 노출시키는 콘택 홀(121)이 형성될 수 있다.
제2 마스크부(94)와 중첩된 폴딩부(FA)에서는 예비 층간 절연층(120a)이 부분적으로 제거될 수 있다. 이에 따라, 폴딩부(FA)에서 선택적으로 두께가 감소된 층간 절연층(120)이 수득될 수 있다.
현상 공정 이후, 열경화 공정(예를 들면, 포스트 베이킹)이 더 수행될 수 있다.
다시 도 11을 참조하면, 층간 절연층(120) 상에 상부 도전층(130) 또는 상부 도전 라인(132, 134)을 형성할 수 있다. 상부 도전 라인(132, 134)은 콘택 홀(121)을 채울 수 있다. 이에 따라, 콘택들(135, 137)을 통해 상부 도전 라인들(132, 134) 및 하부 도전 라인들(112, 114)이 서로 연결되어, 도 3 및 도 4를 참조로 설명한 바와 같이 도전 코일들을 형성할 수 있다.
층간 절연층(120) 상에는 상부 도전층(130)을 덮는 패시베이션 층(140)을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 단일 노광 마스크 및 단일 현상 공정을 사용하는 단일 패터닝 공정을 통해, 콘택 홀들(121) 및 폴딩부(FA)를 함께 형성할 수 있다. 이에 따라, 디지타이저(100)의 전체 두께 및 공정 수를 감소시키면서 충분한 폴딩 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 14는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 14를 참조하면, 화상 표시 장치는 표시 패널(360), 터치 센서(200) 및 상술한 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저(100)를 포함할 수 있다.
디지타이저(100)는 표시 패널(360) 아래에 배치될 수 있다. 예를 들면, 디지타이저(100)는 표시 패널(360) 및 리어 커버(rear cover)(380) 사이에 배치될 수 있다.
디지타이저(100)는 전자기 유도 현상을 이용한 자기장 생성 효율을 위해 상대적으로 두꺼운 도전 라인들을 포함하며, 복수의 도전 코일들을 포함할 수 있다. 따라서, 디지타이저(100)는 화상 표시 장치의 사용자에게 시인되지 않도록 표시 패널(360) 아래에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 디지타이저(100) 구조를 활용하여 자기장 세기를 충분히 증가시켜 예를 들면, 화상 표시 장치의 윈도우 기판(230)에 접촉하는 입력 펜으로의 에너지 전달을 효율적으로 증진시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 디지타이저(100)는 화상 표시 장치의 배면부, 또는 표시 패널(360) 아래에 배치될 수 있다. 따라서, 디지타이저(100)에 포함된 도전 라인들은 사용자에게 시인되지 않을 수 있다. 이에 따라, 디지타이저(100)에 포함된 도전 라인들 각각은 투과율 향상을 위해 메쉬 구조를 채용하지 않고, 상술한 금속을 포함하는 속이 찬(solid) 라인으로 형성될 수 있다.
따라서, 충분한 전류 통로가 상기 도전 라인에 의해 확보되어 전자기 유도 효율을 증진할 수 있다.
표시 패널(360)은 패널 기판(300) 상에 배치된 화소 전극(310), 화소 정의막(320), 표시층(330), 대향 전극(340) 및 인캡슐레이션 층(350)을 포함할 수 있다.
패널 기판(300) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 화소 회로가 형성되며, 상기 화소 회로를 덮는 절연막이 형성될 수 있다. 화소 전극(310)은 상기 절연막 상에서 예를 들면 TFT의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 정의막(320)은 상기 절연막 상에 형성되어 화소 전극(310)을 노출시켜 화소 영역을 정의할 수 있다. 화소 전극(310) 상에는 표시층(330)이 형성되며, 표시층(330)은 예를 들면, 액정층 또는 유기 발광층을 포함할 수 있다.
화소 정의막(320) 및 표시층(330) 상에는 대향 전극(340)이 배치될 수 있다. 대향 전극(340)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 공통 전극 또는 캐소드로 제공될 수 있다. 대향 전극(340) 상에 표시 패널(360) 보호를 위한 인캡슐레이션 층(350)이 적층될 수 있다.
터치 센서(200)는 표시 패널(360) 상에 적층되어 윈도우 기판(230)을 향해 배치될 수 있다. 터치 센서(200)는 윈도우 기판(230) 표면을 통해 입력된 사용자의 터치에 의해 정전 용량을 생성시킬 수 있다. 이에 따라, 터치 센서(200)는 사용자에게 시인되지 않도록 디지타이저(100)에 포함된 도전층보다 작은 두께의 센싱 전극 또는 센싱 채널들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 센싱 전극 또는 센싱 채널의 두께는 1 ㎛ 미만, 또는 0.5㎛ 이하 일 수 있다.
상기 센싱 전극 또는 상기 센싱 채널들은 각각 하나의 단일 층 내에 독립적으로 배치되어 인접하는 센싱 전극 또는 센싱 채널과 상호 작용하여 정전 용량을 생성시킬 수 있다.
터치 센서(200)는 점접착층(260)을 통해 표시 패널(360)과 결합될 수 있다.
윈도우 기판(230)은 예를 들면 하드 코팅 필름, 박형 글래스를 포함하며, 일 실시예에 있어서, 윈도우 기판(230)의 일면의 주변부 상에 차광 패턴(235)이 형성될 수 있다. 차광 패턴(235)은 예를 들면 컬러 인쇄 패턴을 포함할 수 있다. 차광 패턴(235)에 의해 화상 표시 장치의 베젤부 혹은 비표시 영역이 정의될 수 있다.
윈도우 기판(230) 및 터치 센서(200) 사이에는 편광층(210) 배치될 수 있다. 편광층(210)은 코팅형 편광자 또는 편광판을 포함할 수 있다
편광층(210)은 윈도우 기판(230)의 상기 일면과 직접 접합되거나, 제1 점접착층(220)을 통해 부착될 수도 있다. 터치 센서(200)는 제2 점접착층(225)를 통해 편광층(210)과 결합될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 사용자의 시인측으로부터 윈도우 기판(230), 편광층(210) 및 터치 센서(200) 순으로 배치될 수 있다. 이 경우, 터치 센서(200)의 센싱 전극들이 편광층(210) 아래에 배치되므로 센싱 전극의 시인 현상을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 터치 센서(200)는 윈도우 기판(230) 또는 편광층(210) 상에 직접 전사될 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 사용자의 시인측으로부터 윈도우 기판(230), 터치 센서(200) 및 편광층(210) 순으로 배치될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 폴딩부를 포함하는 기재층;
    상기 기재층의 상면 상에 배치된 하부 도전층;
    상기 기재층의 상기 상면 상에 형성되어 상기 하부 도전층을 덮고, 상기 폴딩부에서 개구부 혹은 리세스가 형성된 층간 절연층; 및
    상기 층간 절연층 및 상기 기재층의 상기 상면 상에 배치되고 상기 하부 도전층과 전기적으로 연결되는 상부 도전층을 포함하는, 디지타이저.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 개구부는 상기 폴딩부에서 상기 층간 절연층을 관통하며, 상기 개구부를 통해 상기 기재층의 상기 상면이 노출되는, 디지타이저.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 상부 도전층은 상기 폴딩부에서 상기 기재층의 상기 상면과 접촉하는, 디지타이저.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 층간 절연층은 단일층 구조를 가지며, 상기 폴딩부에서 감소된 두께를 갖는, 디지타이저.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 층간 절연층은 상기 기재층으로부터 순차적으로 적층된 제1 층간 절연층 및 제2 층간 절연층을 포함하는 복층 구조를 갖는, 디지타이저.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 층간 절연층은 상기 폴딩부에서 상기 리세스를 포함하며,
    상기 리세스에서 상기 제1 층간 절연층의 상면이 노출되는, 디지타이저.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 도전층의 두께는 상기 상부 도전층의 두께보다 큰, 디지타이저.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 도전층은 상기 기재층의 상기 상면에 평행한 제2 방향으로 연장하는 복수의 제1 하부 도전 라인들 및 복수의 제2 하부 도전 라인들을 포함하고,
    상기 상부 도전층은 상기 기재층의 상기 상면에 평행하며 상기 제2 방향과 수직한 제1 방향으로 연장하는 복수의 제1 상부 도전 라인들 및 복수의 제2 상부 도전 라인들을 포함하는, 디지타이저.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 제1 상부 도전 라인들 및 상기 제2 하부 도전 라인들을 전기적으로 연결시키며 제1 도전 코일을 형성하는 제1 콘택들; 및
    상기 제1 하부 도전 라인들 및 상기 제2 상부 도전 라인들을 전기적으로 연결시키며 제2 도전 코일을 형성하는 제2 콘택들을 더 포함하는, 디지타이저.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 제1 도전 코일은 상기 제1 방향으로 연장하며, 상기 제2 방향을 따라 복수의 상기 제1 도전 코일들이 배열되고,
    상기 제2 도전 코일은 상기 제2 방향으로 연장하며, 상기 제1 방향을 따라 복수의 상기 제2 도전 코일들이 배열되는, 디지타이저.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 제1 상부 도전 라인들은 상기 폴딩부의 폴딩 축과 교차하며, 상기 제1 하부 도전 라인들은 상기 폴딩부의 상기 폴딩 축과 평행한, 디지타이저.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 제1 하부 도전 라인들은 상기 폴딩부에 배열되지 않은, 디지타이저.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 제1 하부 도전 라인들 중 적어도 하나의 제1 하부 도전 라인은 상기 폴딩부 내에 배열된, 디지타이저.
  14. 청구항 10에 있어서, 상기 층간 절연층 및 상기 기재층 상에 형성되며 상기 제1 상부 도전 라인들 및 상기 제2 상부 도전 라인들을 덮는 패시베이션 층을 더 포함하는, 디지타이저.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 개구부 혹은 상기 리세스는 상기 폴딩부에서 상기 패시베이션 층을 관통하는, 디지타이저.
  16. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 아래에 배치된 청구항 1에 따른 디지타이저를 포함하는, 화상 표시 장치.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 표시 패널 위에 배치된 터치 센서를 더 포함하는, 화상 표시 장치.
  18. 청구항 17에 있어서, 리어 커버 및 윈도우 기판을 더 포함하고,
    상기 터치 센서는 상기 윈도우 기판 및 상기 표시 패널 사이에 배치되며, 상기 디지타이저는 상기 표시 패널 및 상기 리어 커버 사이에 배치된, 화상 표시 장치.
  19. 기재층 상에 하부 도전 라인들을 형성하는 단계;
    상기 기재층 상에 상기 하부 도전 라인들을 덮는 예비 층간 절연층을 형성하는 단계;
    제1 마스크부, 하프톤 부로 제공되는 제2 마스크부 및 제3 마스크부를 포함하는 노광 마스크를 이용하여 상기 예비 층간 절연층을 노광하는 단계;
    노광된 상기 예비 층간 절연층을 현상 공정을 통해 부분적으로 제거하여 층간 절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 층간 절연층 상에 상기 하부 도전 라인들과 전기적으로 연결되는 상부 도전 라인들을 형성하는 단계를 포함하는, 디지타이저의 제조 방법.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 층간 절연층을 형성하는 단계는 단일 현상 공정을 통해 상기 제2 마스크부에 중첩된 상기 예비 층간 절연층 영역을 부분적으로 제거하여 폴딩부를 형성하고, 상기 제3 마스크부에 중첩된 상기 예비 층간 절연층 부분을 제거하여 상기 하부 도전 라인들 상면을 노출시키는 콘택 홀들을 형성하는 것을 포함하는, 디지타이저의 제조 방법.
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