KR101970578B1 - Touch sensor device using coating film having high hardness and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고경도 절연막을 이용하여 후속 공정으로 인한 블랙 매트릭스의 손상을 방지할 수 있는 터치 센서 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 일 실시예에 따른 터치 센서 장치는 기판의 제1면 상의 외곽 영역에 위치하는 블랙 매트릭스와; 기판의 제1면 상에 상기 블랙 매트릭스를 덮도록 전면 코팅된 고경도 절연막과; 고경도 절연막 상의 센싱 영역에 위치하는 터치 센서 어레이와, 고경도 절연막 상에서 센싱 영역을 둘러싸는 외곽 영역에 위치하여 블랙 매트릭스와 오버랩하고 터치 센서 어레이와 접속된 복수의 라우팅 라인과, 고경도 절연막 상에서 외곽 영역에 위치하여 블랙 매트릭스와 오버랩하고 복수의 라우팅 라인과 각각 접속된 복수의 패드를 구비한다.The present invention relates to a touch sensor device and a method of manufacturing the same that can prevent damage to a black matrix due to a subsequent process using a high hardness insulating film, A black matrix disposed on the substrate; A high hardness insulating film coated on the first surface of the substrate so as to cover the black matrix; A plurality of routing lines which are located in an outer region surrounding the sensing region on the hardened insulating film and overlapped with the black matrix and connected to the touch sensor array; And a plurality of pads which overlap the black matrix and are connected to the plurality of routing lines, respectively.

Description

고경도 절연막을 이용한 터치 센서 장치 및 그 제조 방법{TOUCH SENSOR DEVICE USING COATING FILM HAVING HIGH HARDNESS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a touch sensor device using a high hardness insulating film,

본 발명은 터치 센서에 관한 것으로, 특히 고경도 절연막을 이용하여 후속 공정으로 인한 블랙 매트릭스의 손상을 방지할 수 있는 터치 센서 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a touch sensor, and more particularly, to a touch sensor device capable of preventing damage to a black matrix due to a subsequent process using a high-hardness insulating film and a manufacturing method thereof.

오늘날 각종 표시 장치의 화면상에서 터치로 정보 입력이 가능한 터치 센서(터치 스크린, 터치 패널)가 컴퓨터 시스템의 정보 입력 장치로 널리 적용되고 있다. 터치 센서는 사용자가 손가락 또는 스타일러스를 통해 화면을 단순히 터치하여 표시 정보를 이동시키거나 선택하므로, 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있다.2. Description of the Related Art Today, touch sensors (touch screens, touch panels) capable of inputting information by touching on screens of various display devices are widely applied as information input devices of computer systems. The touch sensor allows the user to easily use the display information by simply touching the screen with a finger or a stylus to select or move the display information.

터치 센서는 표시 장치 화면상에서 발생된 터치 및 터치 위치를 감지하여 터치 정보를 출력하고, 컴퓨터 시스템은 터치 정보를 분석하여 명령을 수행한다. 표시 장치로는 액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드 표시 장치 등과 같은 평판 표시 장치가 주로 이용된다.The touch sensor senses a touch and a touch position generated on the screen of the display device and outputs the touch information, and the computer system analyzes the touch information and executes an instruction. As a display device, a flat panel display device such as a liquid crystal display device, a plasma display panel, and an organic light emitting diode display device is mainly used.

터치 센서 기술로는 센싱 원리에 따라 저항막 방식, 커패시티브(Capacitive) 방식, 광학 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 전자기 방식 등이 존재한다. 최근 제조 방법의 용이성 및 센싱력을 고려하여, 커패시티브 가변에 따라 터치를 인식하는 커패시티브 터치 센서가 주로 이용된다. 터치 센서는 패널 형태로 제작되어서 표시 장치의 상부에 부착되는 애드-온(Add-on) 터치 센서로 구성되거나, 커버 기판의 배면에 터치 센서가 형성되어 표시 장치의 상부에 부착되는 변형 애드-온(Modified add-on) 터치 센서로 구성된다.As the touch sensor technology, there are resistance film type, capacitive type, optical type, infrared type, ultrasonic type, and electromagnetic type depending on the sensing principle. Recently, a capacitive touch sensor that recognizes a touch according to a capacitive variable is mainly used in consideration of easiness of manufacturing method and sensing power. The touch sensor may be an add-on touch sensor formed in the form of a panel and attached to the upper portion of the display device, or a touch sensor may be formed on the back surface of the cover substrate, (Modified Add-on) touch sensor.

터치 센서는 센싱 영역(표시 영역)을 둘러싸는 비센싱 영역(비표시 영역)에 해당하는 베젤부에 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스를 형성하고 있다. 예를 들면, 변형 애드-온(Modified add-on) 타입의 터치 센서는 커버 기판의 배면에 터치 센서 어레이를 형성하기 이전에 외곽의 베젤부에 블랙 매트릭스를 먼저 형성한다.The touch sensor forms a black matrix for preventing light leakage in a bezel portion corresponding to a non-sensing region (non-display region) surrounding the sensing region (display region). For example, a modified add-on type touch sensor first forms a black matrix on the outer bezel before forming the touch sensor array on the backside of the cover substrate.

그러나, 블랙 매트릭스를 형성한 이후에 후속의 터치 센서 어레이를 형성하는 공정에서 블랙 매트릭스가 에천트 및 스트립퍼 등으로 인한 화학적인 손상을 입게 됨으로써 블랙 매트릭스가 탈색되거나 라인 무라와 같은 문제점이 발생하고 있다.However, in the process of forming the subsequent touch sensor array after forming the black matrix, the black matrix is chemically damaged due to the etchant, the stripper, or the like, thereby causing discoloration of the black matrix or problems such as line mismatch.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고경도 절연막을 이용하여 후속 공정으로 인한 블랙 매트릭스의 손상을 방지할 수 있는 터치 센서 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a touch sensor device and a method of manufacturing the touch sensor device that can prevent damage to a black matrix due to a subsequent process using a high- .

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 장치는 기판의 제1면 상의 외곽 영역에 위치하는 블랙 매트릭스와; 기판의 제1면 상에 상기 블랙 매트릭스를 덮도록 전면 코팅된 고경도 절연막과; 고경도 절연막 상의 센싱 영역에 위치하는 터치 센서 어레이와, 고경도 절연막 상에서 센싱 영역을 둘러싸는 외곽 영역에 위치하여 블랙 매트릭스와 오버랩하고 터치 센서 어레이와 접속된 복수의 라우팅 라인과, 고경도 절연막 상에서 외곽 영역에 위치하여 블랙 매트릭스와 오버랩하고 복수의 라우팅 라인과 각각 접속된 복수의 패드를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a touch sensor device including: a black matrix positioned in an outer area on a first surface of a substrate; A high hardness insulating film coated on the first surface of the substrate so as to cover the black matrix; A plurality of routing lines which are located in an outer region surrounding the sensing region on the hardened insulating film and overlapped with the black matrix and connected to the touch sensor array; And a plurality of pads which overlap the black matrix and are connected to the plurality of routing lines, respectively.

일 실시예에 따른 터치 센서 어레이는 고경도 절연막 상에 위치하는 제1 연결 전극을 통해 연결되고, 고경도 절연막 상에 위치하는 제1 센싱 전극들을 포함하는 복수의 제1 센싱 전극 패턴들과, 고경도 절연막 상에 위치하고 제1 연결 전극과 유기 절연막을 사이에 두고 교차하는 제2 연결 전극을 통해 연결되고, 고경도 절연막 상에 위치하는 제2 센싱 전극들을 포함하는 복수의 제2 센싱 전극 패턴을 포함한다. 제1 연결 전극은 고경도 절연막에 접촉하여 위치하고, 유기 절연막은 제1 연결 전극을 덮도록 고경도 절연막 상에 위치한다. 제1 센싱 전극들은 유기 절연막 상에 위치하고, 유기 절연막을 관통하는 복수의 컨택홀을 통해 제1 연결 전극과 접속된다. 제2 연결 전극 및 제2 센싱 전극들은 유기 절연막 상에 제2 센싱 전극들과 이격되어 위치한다.The touch sensor array according to an embodiment of the present invention includes a plurality of first sensing electrode patterns connected to each other through a first connection electrode located on a high-hardness insulating film and including first sensing electrodes positioned on a high-hardness insulating film, Includes a plurality of second sensing electrode patterns which are located on an insulating film and are connected to each other through a second connection electrode intersecting the first connection electrode and the organic insulation film and include second sensing electrodes positioned on the high- do. The first connection electrode is located in contact with the high hardness insulating film and the organic insulating film is located on the high hardness insulating film so as to cover the first connection electrode. The first sensing electrodes are located on the organic insulating film and are connected to the first connecting electrode through a plurality of contact holes passing through the organic insulating film. The second connection electrode and the second sensing electrodes are spaced apart from the second sensing electrodes on the organic insulation layer.

복수의 라우팅 라인 각각은 고경도 절연막 상에 위치하는 하부 라우팅 라인을 포함하거나, 하부 라우팅 라인과, 하부 라우팅 라인을 덮으면서 고경도 절연막 상에 위치하는 상부 라우팅 라인을 포함한다.Each of the plurality of routing lines includes a lower routing line located on the hardened insulating film, or includes a lower routing line and an upper routing line located on the hardened insulating film to cover the lower routing line.

복수의 패드 각각은 고경도 절연막 상에서 하부 라우팅 라인과 제1 동일층에 위치하여 접속된 하부 패드와, 고경도 절연막 상에서 하부 패드를 덮으면서 위치하고 상부 라우팅 라인과 제2 동일층에 위치하여 접속된 중간 패드와, 하부 패드 및 중간 패드를 덮는 유기 절연막 상에 위치하고 유기 절연막을 관통하는 컨택홀을 통해 중간 패드와 접속된 상부 패드를 포함한다.Each of the plurality of pads includes a lower pad connected to the lower routing line and located on the first same layer and connected to the lower routing line on the hardened insulating film, And an upper pad connected to the intermediate pad through a contact hole which is located on the organic insulating film covering the pad, the lower pad and the intermediate pad and penetrates the organic insulating film.

일 실시예에 따른 터치 센서 장치는 터치 센서 어레이와 복수의 라우팅 라인과 복수의 패드를 덮도록 유기 절연막 상에 위치하는 페시베이션막을 추가로 포함하고, 페시베이션막을 관통하는 컨택홀을 통해 복수의 패드 각각의 상부 패드가 노출된다.The touch sensor device according to an embodiment further includes a passivation film positioned on the organic insulating film so as to cover the touch sensor array, the plurality of routing lines, and the plurality of pads, and the plurality of pads Each upper pad is exposed.

일 실시예에 따른 터치 센서 장치는 기판의 제2면을 전면적으로 덮는 고경도 절연막을 추가로 포함한다.The touch sensor device according to an embodiment further includes a high hardness insulating film covering the entire second surface of the substrate.

일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널과, 표시 패널 상에 부착되는 전술한 터치 센서 장치를 포함한다.A display device according to an embodiment includes a display panel and the above-described touch sensor device attached on the display panel.

일 실시예에 따른 고경도 절연막은 롤투롤(Roll-to-Roll) 코팅 방법을 통해 블랙 매트릭스가 형성된 기판의 양면에 동시에 형성된다.The high-hardness insulating film according to one embodiment is formed simultaneously on both sides of a substrate on which a black matrix is formed through a roll-to-roll coating method.

본 발명에 따른 터치 센서 장치 및 그 제조 방법은 외곽부의 비표시 영역에 블랙 매트릭스가 형성된 기판 상에 고경도 절연막을 코팅하거나, 블랙 매트릭스가 형성된 기판의 양면에 고경도 절연막을 코팅한 다음, 후속의 터치 센서 어레이 공정을 진행함으로써 후속 공정의 에천트 및 스트립퍼 등으로 인한 블랙 매트릭스의 화학적 손상을 방지할 수 있다.A touch sensor device and a method of manufacturing the same according to the present invention are characterized in that a high hardness insulating film is coated on a substrate on which a black matrix is formed in a non-display area of an outer frame, a high hardness insulating film is coated on both sides of a substrate on which a black matrix is formed, Proceeding with the touch sensor array process, it is possible to prevent chemical damage of the black matrix due to etchant, stripper, etc. in the subsequent process.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 터치 센서 어레이 기판을 각각 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센서 어레이 기판의 일부분을 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 터치 센서 어레이 기판을 절단선 Ⅰ-Ⅰ', Ⅱ-Ⅱ', Ⅲ-Ⅲ'를 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 4a 내지 도 4g는 도 3에 나타낸 터치 센서 어레이 기판의 제조 방법을 단계적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센서 어레이 기판을 나타낸 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 종래와 본원 발명에 따른 터치 센서 어레이 기판의 화학적 손상 여부를 비교하여 나타낸 도면이다.
1A and 1B are sectional views respectively showing touch sensor array substrates according to first and second embodiments of the present invention.
2 is a plan view showing a part of a touch sensor array substrate according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a cross-sectional view of the touch sensor array substrate shown in Fig. 2 cut along the cutting lines I-I ', II-II', and III-III '.
4A to 4G are cross-sectional views showing steps of the method of manufacturing the touch sensor array substrate shown in Fig.
5 is a cross-sectional view illustrating a touch sensor array substrate according to a second embodiment of the present invention.
6A and 6B are cross-sectional views schematically showing a touch sensor integrated type display device according to the first and second embodiments of the present invention.
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the chemical damage of the conventional touch sensor array substrate according to the present invention.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 터치 센서 어레이 기판을 각각 나타낸 단면도이다.1A and 1B are sectional views respectively showing touch sensor array substrates according to first and second embodiments of the present invention.

도 1a에 나타낸 제1 실시예를 참조하면, 기판(110) 상의 외곽부에 위치하는 비센싱 영역(비표시 영역)에 해당하는 베젤부에 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스(112)가 형성된 다음, 블랙 매트릭스(112)를 보호하기 위한 고경도 절연막(114)이 블랙 매트릭스(112)를 덮도록 코팅된다. 이와 달리, 도 1b에 나타내 제2 실시예와 같이 블랙 매트릭스(112)가 형성된 기판(110)의 상면 뿐만 아니라 배면에도 고경도 절연막(114, 116)이 코팅되기도 한다. 이어서, 블랙 매트릭스(112)를 덮는 고경도 절연막(114) 상에 터치 센서 어레이가 형성된다.1A, a black matrix 112 for preventing light leakage is formed on a bezel corresponding to a non-sensing area (non-display area) located on an outer frame on a substrate 110, A high hardness insulating film 114 for protecting the matrix 112 is coated so as to cover the black matrix 112. [ Alternatively, the hard insulating films 114 and 116 may be coated on the back surface as well as the upper surface of the substrate 110 on which the black matrix 112 is formed as in the second embodiment shown in FIG. 1B. Next, a touch sensor array is formed on the high-hardness insulating film 114 covering the black matrix 112.

기판(110)으로는 강화 유리가 이용되거나, PET(PolyEethylene Terephthalate)나 PC(PolyCarbonate)와 같은 플라스틱 재료가 이용된다. 특히, 기판(110)으로 플라스틱 기판이 이용되는 경우, 도 1b와 같이 기판(110)의 상면 및 배면에 고경도 절연막(114, 116)을 코팅하기 이전에, 기판(110)의 상면에 블랙 매트릭스(112)를 형성함으로써 블랙 매트릭스(112)가 그 위에 형성된 고경도 절연막(114)에 의해 후속 공정에서 보호된다.Tempered glass may be used as the substrate 110, or a plastic material such as PET (Polyethylene Terephthalate) or PC (PolyCarbonate) may be used. Particularly, when a plastic substrate is used as the substrate 110, a black matrix (not shown) is formed on the top surface of the substrate 110 before the high-hardness insulating films 114 and 116 are coated on the top and back surfaces of the substrate 110, The black matrix 112 is protected in the subsequent process by the high hardness insulating film 114 formed thereon.

고경도 절연막(114, 116)은 10wt%~30wt%의 고경도 바인더와 70wt%~90wt%의 저온소성 용매를 포함한다. 고경도 바인더로는 투과도를 확보하면서 9H 이상의 고경도 특성을 유지하기 위하여 실리콘(Silicone)계 바인더를 사용하고, 예를 들면 TEOS(TetraEthly OrthoSilicate) 또는 SSQ(SilSesQuioxane) 바인더를 사용한다. 용매로는 150℃이하의 저온에서도 소성이 가능한 저온 소성 용매를 이용하며, 예를 들면 IPA(IsoPropyl Alcohol), 자일렌(Xylene), 에틸 아세테이트(Ethyl acetate), 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone; MEK) 중 어느 하나를 이용한다.The high hardness insulating films 114 and 116 include 10 wt% to 30 wt% of a high hardness binder and 70 wt% to 90 wt% of a low temperature calcination solvent. As the high hardness binder, a silicone (silicate) binder is used, for example, TEOS (TetraEthly OrthoSilicate) or SSQ (SilSesQuioxane) binder is used to maintain high hardness characteristics of 9H or more while ensuring transparency. As the solvent, a low-temperature firing solvent capable of firing at a low temperature of 150 ° C or less is used. For example, IPA (isopropylacrylate), xylene, ethyl acetate, methyl ethyl ketone ).

고경도 절연막(114, 116)은 블랙 매트릭스(112)가 형성된 기판(110) 상에 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 바 코팅 또는 실크스크린 코팅 방법을 이용하여 형성된다. 특히 도 1b와 같이 블랙 매트릭스(112)가 형성된 기판(110)의 양면에 고경도 절연막(114, 116)을 코팅하는 경우에는 롤투롤(Roll-to-Roll) 코팅 방법을 이용하여 블랙 매트릭스(112)가 형성된 기판(110)의 양면에 고경도 절연막(114, 116)을 동시에 코팅하기도 한다.The hard insulating films 114 and 116 are formed on the substrate 110 on which the black matrix 112 is formed by slit coating, spin coating, bar coating or silk screen coating. In particular, when the high-hardness insulating films 114 and 116 are coated on both sides of the substrate 110 on which the black matrix 112 is formed as shown in FIG. 1B, a black matrix 112 The high hardness insulating films 114 and 116 may be simultaneously coated on both sides of the substrate 110 on which the insulating layer 110 is formed.

이와 같이, 본 발명에서는 터치 센서 어레이를 형성하는 후속 공정 이전에 블랙 매트릭스(112) 상에 고경도 절연막(114)을 형성함으로써, 후속 공정에서 블랙 매트릭스(112)가 고경도 절연막(104)에 의해 보호됨으로써 에천트 및 스트립퍼 등으로 인한 화학적인 손상을 방지할 수 있다. 또한, 고경도 절연막(114, 116)은 터치 센서 어레이 완성 이후에 원하는 크기별로 절단하는 컷팅(Cutting) 또는 스크라이빙(Scribing) 공정에서 쿠션(Cushion) 역할을 하여 기판(110)의 크랙을 방지하는 역할을 한다.As described above, in the present invention, the high-hardness insulating film 114 is formed on the black matrix 112 before the subsequent step of forming the touch sensor array, so that the black matrix 112 is formed by the high-hardness insulating film 104 By this protection, it is possible to prevent the chemical damage due to the etchant, the stripper, and the like. The hard insulating films 114 and 116 serve as a cushion in a cutting or scribing process for cutting a desired size of the touch sensor array after completion of the touch sensor array to prevent cracking of the substrate 110 .

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 어레이 기판의 일부분을 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 터치 센서 어레이 기판을 절단선 Ⅰ-Ⅰ', Ⅱ-Ⅱ', Ⅲ-Ⅲ'를 따라 절단한 단면 구조를 나타낸 단면도이다.FIG. 2 is a plan view showing a part of a touch sensor array substrate according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of the touch sensor array substrate shown in FIG. 2, taken along a line I - I ', II - II', III - Sectional view taken along line II-II of FIG.

터치 센서 어레이 기판은 터치 센서가 형성되는 센싱 영역(SA)과, 센싱 영역(SA)을 둘러싸는 외곽부의 비센싱 영역(NSA)으로 구분된다. 센싱 영역(SA)에는 인체나 스타일러스와 같은 도전체가 기판을 터치할 때 소량의 전하가 터치점으로 이동하여 발생되는 커패시턴스의 변화를 감지하여 터치를 인식하는 커패시티브 타입의 터치 센서가 형성된다. 비센싱 영역(NSA)에 해당하는 베젤부에는 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스(112)가 기판(110) 상에 형성된다. 블랙 매트릭스(112)가 형성된 기판(110) 상에는, 즉 기판(110)의 센싱 영역(SA) 및 비센싱 영역(NSA)을 포함하는 전면에 고경도 절연막(114)이 코팅된다. 고경도 절연막(114)은 전술한 바와 같이 투과도를 확보하면서 9H 이상의 고경도 특성을 유지하는 고경도 바인더를 포함한다.The touch sensor array substrate is divided into a sensing area SA where a touch sensor is formed and a non-sensing area NSA surrounding the sensing area SA. In the sensing area SA, a capacitance type touch sensor is formed that senses a touch by sensing a change in capacitance caused by a small amount of charge moving to a touch point when a conductor such as a human body or a stylus touches the substrate. A black matrix 112 for preventing light leakage is formed on the substrate 110 in the bezel portion corresponding to the non-sensing region NSA. The high hardness insulating film 114 is coated on the entire surface including the sensing area SA and the non-sensing area NSA of the substrate 110 on the substrate 110 on which the black matrix 112 is formed. The high-hardness insulating film 114 includes a high-hardness binder that maintains high hardness characteristics of 9H or more while securing the transmittance as described above.

블랙 매트릭스(112)을 덮는 고경도 절연막(114) 상에 커패시티브 타입의 터치 센서 어레이가 형성된다.A capacitive touch sensor array is formed on the high-hardness insulating film 114 covering the black matrix 112.

커패시티브 타입의 터치 센서 어레이는 센싱 영역(SA)에 로우 방향으로 형성된 다수의 제1 센싱 전극 패턴(150)과, 컬럼 방향으로 형성된 다수의 제2 센싱 전극 패턴(160)과, 비센싱 영역(NSA)에 제1 및 제2 센싱 전극 패턴(150, 160)과 각각 접속하는 라우팅 라인(170) 및 패드(180)를 구비한다.The capacitive touch sensor array includes a plurality of first sensing electrode patterns 150 formed in the sensing area SA in the row direction, a plurality of second sensing electrode patterns 160 formed in the column direction, A routing line 170 and a pad 180 connected to the first sensing electrode pattern 150 and the second sensing electrode pattern 160, respectively.

각 로우 방향으로 배치된 제1 센싱 전극 패턴(150)은 주로 마름모형으로 형성된 다수의 제1 센싱 전극(152)과, 로우 방향으로 인접한 제1 센싱 전극들(152)을 서로 전기적으로 연결하는 브릿지 전극(154)을 구비한다. 투명 전극 재질로 브릿지 전극(154)이 고경도 절연막(112) 상에 형성되고, 브릿지 전극(152) 상에 유기 절연막(120)이 형성된다. 유기 절연막(120)에는 브릿지 전극(154)의 양단부를 각각 노출시키는 한 쌍의 컨택홀(156)이 형성된다. 유기 절연막(120) 상에 투명 전극 재질로 제1 센싱 전극들(152)이 형성되며, 제1 센싱 전극들(152)은 컨택홀(156)을 경유하여 브릿지 전극(154)과 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 로우 방향으로 인접한 제1 센싱 전극들(152)은 유기 절연막(120)을 관통하는 컨택홀(156) 및 브릿지 전극(154)을 통해 전기적으로 접속된다.The first sensing electrode pattern 150 arranged in each row direction includes a plurality of first sensing electrodes 152 formed mainly of a rhombus pattern and a bridge 152 electrically connecting the first sensing electrodes 152 adjacent to each other in the row direction, Electrode 154 is provided. The bridge electrode 154 is formed on the high hardness insulating film 112 by the transparent electrode material and the organic insulating film 120 is formed on the bridge electrode 152. [ The organic insulating layer 120 is formed with a pair of contact holes 156 for exposing both ends of the bridge electrode 154. The first sensing electrodes 152 are formed of a transparent electrode material on the organic insulating layer 120 and the first sensing electrodes 152 are electrically connected to the bridge electrodes 154 via the contact holes 156 . Accordingly, the first sensing electrodes 152 adjacent in the row direction are electrically connected through the contact hole 156 and the bridge electrode 154 passing through the organic insulating layer 120.

각 칼럼 방향으로 배치된 제2 센싱 전극 패턴(160)은 주로 마름모형으로 형성된 다수의 제2 센싱 전극(162)과, 칼럼 방향으로 인접한 제2 센싱 전극들(162)을 서로 전기적으로 연결하는 연결 전극(164)을 구비한다. 도 3을 참조하면, 제2 센싱 전극(162) 및 연결 전극(164)은 전술한 제1 센싱 전극(152)과 함께 유기 절연막(120) 상에 투명 전극 재질로 형성되며, 제1 센싱 전극(152)과는 절연되도록 소정의 이격 거리를 두고 형성된다.The second sensing electrode pattern 160 arranged in each column direction is formed by connecting a plurality of second sensing electrodes 162 formed mainly in a rhombic pattern and second sensing electrodes 162 adjacent in the column direction to each other electrically And an electrode 164. 3, the second sensing electrode 162 and the connection electrode 164 are formed of a transparent electrode material on the organic insulating layer 120 together with the first sensing electrode 152, and the first sensing electrode 152 152 so as to be insulated from each other.

제1 및 제2 센싱 전극 패턴(150, 160)은 터치 컨트롤러(미도시)에 의해 구동되며, 커버 기판(110)을 터치하는 전도성 터치 물체와 커패시터를 형성하여 커패시턴스를 변화시킴으로써 터치 여부를 나타내는 신호를 출력한다.The first and second sensing electrode patterns 150 and 160 are driven by a touch controller (not shown). The first and second sensing electrode patterns 150 and 160 are formed by forming a conductive touch object and a capacitor that touch the cover substrate 110, .

제1 및 제2 센싱 전극 패턴(150, 160)은 비센싱 영역(NSA)에 형성되는 라우팅 라인(170) 및 패드(180)를 통해 터치 컨트롤러가 실장된 플렉서블 인쇄 회로(Flexible Printed Circuit; FPC) 기판과 전기적으로 접속된다.The first and second sensing electrode patterns 150 and 160 are connected to a flexible printed circuit (FPC) on which a touch controller is mounted through a routing line 170 and a pad 180 formed in a non- And is electrically connected to the substrate.

라우팅 라인(170)은 고경도 절연막(114) 상에 형성된 하부 라우팅 라인(172) 및 상부 라우팅 라인(174)으로 구성되며, 상부 라우팅 라인(174)은 생략 가능하다. 하부 라우팅 라인(172)은 고경도 절연막(114) 상에 저저항 금속 재질로 형성되고, 상부 라우팅 라인(174)은 전술한 브릿지 전극(154)과 함께 투명 금속 재질로 하부 라우팅 라인(172)을 둘러싸도록 형성되며, 이러한 상부 라우팅 라인(174)은 생략 가능하다.The routing line 170 is composed of a lower routing line 172 and an upper routing line 174 formed on the hardened insulating film 114 and the upper routing line 174 is omitted. The lower routing line 172 is formed of a low resistance metal material on the hardened insulating film 114 and the upper routing line 174 is connected to the lower routing line 172 with a transparent metal material together with the above- And this upper routing line 174 may be omitted.

패드(180)는 고경도 절연막(114) 상에 형성된 하부 패드(182) 및 중간 패드(184)와, 유기 절연막(120)을 관통하는 컨택홀(186)을 통해 중간 패드(184)와 전기적으로 접속된 상부 패드(188)로 구성되며, 중간 패드(184)는 생략 가능하다. 하부 패드(182)는 전술한 하부 라우팅 라인(172)과 함께 저저항 금속 재질로 고경도 절연막(114) 상에 형성되고, 중간 패드(184)는 전술한 브릿지 전극(154) 및 상부 라우팅 라인(174)과 함께 투명 금속재질로 형성되며, 상부 패드(188)는 전술한 제1 및 제2 센싱 전극들(152, 162)과 함께 투명 금속 재질로 유기 절연막(120) 상에 컨택홀(186)을 경유하도록 형성되어 중간 패드(184)와 전기적으로 접속된다.The pad 180 is electrically connected to the intermediate pad 184 through the lower pad 182 and the intermediate pad 184 formed on the hard insulating film 114 and the contact hole 186 penetrating the organic insulating film 120. [ And the upper pad 188 connected thereto, and the intermediate pad 184 may be omitted. The lower pad 182 is formed on the hardened insulating film 114 with a low resistance metal material together with the lower routing line 172 described above and the intermediate pad 184 is formed on the bridge electrode 154 and the upper routing line And the upper pad 188 is formed of a transparent metal material together with the first and second sensing electrodes 152 and 162. The contact hole 186 is formed on the organic insulating layer 120. [ And is electrically connected to the intermediate pad 184.

제1 및 제2 센싱 전극들(150, 160) 및 라우팅 라인(170) 상에는 페시베이션막(130)이 더 형성된다. 페시베이션막(130)에는 패드(180)의 상부 패드(188)를 노출시키는 컨택홀(132)이 더 형성된다.A passivation film 130 is further formed on the first and second sensing electrodes 150 and 160 and the routing line 170. The passivation film 130 further includes a contact hole 132 for exposing the upper pad 188 of the pad 180.

도 4a 내지 도 4g는 도 3에 나타낸 터치 센서 어레이 기판의 제조 방법을 단계적으로 나타낸 단면도들이다.FIGS. 4A to 4G are cross-sectional views showing steps of the method of manufacturing the touch sensor array substrate shown in FIG.

도 4a를 참조하면, 기판(110) 상의 비센싱 영역(NSA)에 블랙 매트릭스(112)가 형성된다.Referring to FIG. 4A, a black matrix 112 is formed on a non-sensing region NSA on a substrate 110. FIG.

도 4b를 참조하면, 블랙 매트릭스(112)가 형성된 기판(110) 상에 블랙 매트릭스(112)를 덮는 고경도 절연막(114)이 코팅된다. 고경도 절연막(114)은 10wt%~30wt%의 고경도 바인더와 70wt%~90wt%의 저온소성 용매를 포함한다. 고경도 바인더로는 투과도를 확보하면서 9H 이상의 고경도 특성을 유지하기 위하여 실리콘(Silicone)계 바인더를 사용하고, 예를 들면 TEOS(TetraEthly OrthoSilicate) 또는 SSQ(SilSesQuioxane) 바인더를 사용한다. 용매로는 150℃이하의 저온에서도 소성이 가능한 저온 소성 용매를 이용하며, 예를 들면 IPA(IsoPropyl Alcohol), 자일렌(Xylene), 에틸 아세테이트(Ethyl acetate), 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone; MEK) 중 어느 하나를 이용한다. 고경도 절연막(114)은 블랙 매트릭스(112)가 형성된 기판(110) 상에 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 바 코팅, 롤투롤 코팅, 또는 실크스크린 코팅 방법을 이용하여 형성된다.Referring to FIG. 4B, a high-hardness insulating film 114 covering a black matrix 112 is coated on a substrate 110 on which a black matrix 112 is formed. The high hardness insulating film 114 includes a high hardness binder of 10 wt% to 30 wt% and a low temperature firing solvent of 70 wt% to 90 wt%. As the high hardness binder, a silicone (silicate) binder is used, for example, TEOS (TetraEthly OrthoSilicate) or SSQ (SilSesQuioxane) binder is used to maintain high hardness characteristics of 9H or more while ensuring transparency. As the solvent, a low-temperature firing solvent capable of firing at a low temperature of 150 ° C or less is used. For example, IPA (isopropylacrylate), xylene, ethyl acetate, methyl ethyl ketone ). The hard insulating film 114 is formed on the substrate 110 on which the black matrix 112 is formed by a slit coating, a spin coating, a bar coating, a roll to roll coating, or a silk screen coating method.

도 4c를 참조하면, 고경도 절연막(114) 상의 비센싱 영역(NSA)에 하부 라우팅 라인(172) 및 하부 패드(182)가 몰리브덴(Mo) 등과 같은 금속 재질로 형성된다. 하부 라우팅 라인(172) 및 하부 패드(182)는 금속 물질을 고경도 절연막(114) 상에 증착한 다음 포토리쏘그래피 공정 및 에칭 공정으로 패터닝함으로써 형성된다.Referring to FIG. 4C, the lower routing line 172 and the lower pad 182 are formed of a metal material such as molybdenum (Mo) in a non-sensing region NSA on the hard insulating film 114. The lower routing line 172 and the lower pad 182 are formed by depositing a metal material on the high-hardness insulating film 114 and then patterning it by a photolithography process and an etching process.

도 4d를 참조하면, 고경도 절연막(114)의 센싱 영역(SA)에 브릿지 전극(154)이 형성되고, 비센싱 영역(NSA)의 하부 라우팅 라인(172) 상에 상부 라우팅 라인(174)이 형성되며, 하부 패드(182) 상에 중간 패드(184)가 형성된다. 브릿지 전극(154) 및 상부 라우팅 라인(174)과 중간 패드(184)는 투명 금속 재질을 증착한 다음 포토리쏘그래피 공정 및 에칭 공정으로 패터닝함으로써 형성된다. 투명 금속 재질로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), 또는 ATO(Antimony Tin Oxide) 등이 이용된다.4D, a bridge electrode 154 is formed in the sensing region SA of the hard insulating film 114 and an upper routing line 174 is formed on the lower routing line 172 of the non-sensing region NSA And an intermediate pad 184 is formed on the lower pad 182. The bridge electrode 154 and the upper routing line 174 and the intermediate pad 184 are formed by depositing a transparent metal material and then patterning by a photolithography process and an etching process. Indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin zinc oxide (ITZO), or antimony tin oxide (ATO) are used as transparent metal materials.

도 4e를 참조하면, 브릿지 전극(154) 및 상부 라우팅 라인(174)과 중간 패드(184)가 형성된 고경도 절연막(114) 상에 평탄한 표면을 갖는 유기 절연막(120)이 형성되고, 포토리쏘그래피 공정 및 에칭 고정을 통해 유기 절연막(120)이 패터닝됨으로써 브릿지 전극(154)을 노출시키는 컨택홀(156)과, 중간 패드(184)를 노출시키는 컨택홀(186)이 형성된다.4E, an organic insulating layer 120 having a flat surface is formed on the high-hardness insulating layer 114 on which the bridge electrode 154 and the upper routing line 174 and the intermediate pad 184 are formed, The contact hole 156 exposing the bridge electrode 154 and the contact hole 186 exposing the intermediate pad 184 are formed by patterning the organic insulating layer 120 through the process and etching.

도 4f를 참조하면, 유기 절연막(120) 상의 센싱 영역(SA)에 제1 및 제2 센싱 전극들(152, 162) 및 연결 전극(164)이 형성됨과 아울러 비센싱 영역(NSA)에 상부 패드(188)가 형성된다. 제1 및 제2 센싱 전극들(152, 162) 및 상부 패드(188)는 유기 절연막(120) 상에 전술한 투명 금속 재질을 증착한 다음 포토리쏘그래피 공정 및 에칭 공정으로 패터닝함으로써 형성된다. 제1 센싱 전극들(152)은 유기 절연막(120)을 관통하는 컨택홀(156)을 통해 브릿지 전극(154)과 전기적으로 접속된다. 상부 패드(188)은 유기 절연막(120)을 관통하는 컨택홀(186)을 통해 중간 패드(184)과 전기적으로 접속된다.Referring to FIG. 4F, first and second sensing electrodes 152 and 162 and a connection electrode 164 are formed in a sensing region SA on the organic insulating layer 120, (188) are formed. The first and second sensing electrodes 152 and 162 and the upper pad 188 are formed by depositing the transparent metal material on the organic insulating layer 120 and then patterning the same by a photolithography process and an etching process. The first sensing electrodes 152 are electrically connected to the bridge electrode 154 through a contact hole 156 passing through the organic insulating layer 120. The upper pad 188 is electrically connected to the intermediate pad 184 through a contact hole 186 penetrating the organic insulating film 120.

도 4g를 참조하면, 제1 및 제2 센싱 전극들(152, 162) 및 연결 전극(164)과 상부 패드(188)이 형성된 유기 절연막(120) 상에 페시베이션막(130)이 형성되고, 포토리쏘그래피 공정 및 에칭 고정을 통해 페시베이션막(130)이 패터닝됨으로써 상부 패드(188)를 노출시키는 컨택홀(132)이 형성된다.4G, a passivation film 130 is formed on the organic insulating layer 120 having the first and second sensing electrodes 152 and 162, the connection electrode 164 and the upper pad 188, The passivation film 130 is patterned through a photolithography process and an etching process to form a contact hole 132 for exposing the upper pad 188.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센서 어레이 기판을 나타낸 단면도이다. 도 5에 나타낸 터치 센서 어레이 기판은, 도 3에 나타낸 터치 센서 어레이 기판과 대비하여 블랙 매트릭스(112)가 형성된 기판(110)의 상면에 코팅된 고경도 절연막(114)과 함께 기판(110)의 배면에도 고경도 절연막(116)이 더 코팅된 것을 제외하고는 동일한 구성요소들을 구비하므로 중복된 구성요소들에 대한 설명은 생략하기로 한다.5 is a cross-sectional view illustrating a touch sensor array substrate according to a second embodiment of the present invention. The touch sensor array substrate shown in FIG. 5 has a structure in which the high-hardness insulating film 114 coated on the upper surface of the substrate 110 on which the black matrix 112 is formed, as well as the touch sensor array substrate shown in FIG. 3, Since the same components are provided on the back surface except that the high-hardness insulating film 116 is further coated, a description of the overlapping components will be omitted.

도 5에 나타낸 고경도 절연막(114, 116)은 롤투롤(Roll-to-Roll) 코팅 방법을 이용하여 블랙 매트릭스(112)가 형성된 기판(110)의 상면 뿐만 아니라 배면에 동시에 코팅된다. 이어서, 블랙 매트릭스(112)를 덮는 고경도 절연막(114) 상에 전술한 바와 같이 터치 센서 어레이가 형성된다.The high hardness insulating films 114 and 116 shown in FIG. 5 are simultaneously coated on the back surface as well as the upper surface of the substrate 110 on which the black matrix 112 is formed by a roll-to-roll coating method. Next, a touch sensor array is formed on the high-hardness insulating film 114 covering the black matrix 112 as described above.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 터치 센서 일체형 표시 장치를 나타낸 단면도이다.6A and 6B are cross-sectional views illustrating a touch sensor integrated type display device according to the first and second embodiments of the present invention.

도 6a 및 도 6b에 도시된 터치 센서 일체형 표시 장치는 표시 패널(10)과, 표시 패널(10) 상에 제1 점착층(20)에 의해 부착된 터치 센서 장치(100)를 구비한다.The touch sensor integrated type display device shown in Figs. 6A and 6B includes a display panel 10 and a touch sensor device 100 attached to the display panel 10 by a first adhesive layer 20. Fig.

표시 패널(10)로는 액정 패널, 유기 발광 다이오드 표시 패널, 플라즈마 디스플레이 패널 등과 같은 평판 표시 패널이 이용된다. 예를 들어, 표시 패널(10)로 액정 패널을 이용하는 경우, 표시 패널(10)은 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 하부 기판과, 블랙 매트릭스 및 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터 어레이가 형성된 상부 기판과, 상하부 기판 사이에 형성된 액정층과, 상하부 기판의 외측면에 각각 부착된 상하부 편광판과, 하부 편광판 아래에 위치하는 백라이트 유닛을 구비한다. 공통 전극은 하부 기판 또는 상부 기판에 형성된다. 액정층은 TN(Twisted Nematic) 모드 또는 VA(Vertical Alignment) 모드와 같이 수직 전계에 의해 구동되거나, IPS(In-Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같이 수평 전계에 의해 구동된다.As the display panel 10, a flat panel display panel such as a liquid crystal panel, an organic light emitting diode display panel, or a plasma display panel is used. For example, when a liquid crystal panel is used as the display panel 10, the display panel 10 includes a lower substrate on which a thin film transistor array including thin film transistors and pixel electrodes is formed, a color filter array including a black matrix and a color filter A liquid crystal layer formed between the upper and lower substrates, an upper and lower polarizer plates respectively attached to outer surfaces of the upper and lower substrates, and a backlight unit positioned below the lower polarizer. The common electrode is formed on the lower substrate or the upper substrate. The liquid crystal layer is driven by a vertical electric field such as a TN (Twisted Nematic) mode or VA (Vertical Alignment) mode, or by a horizontal electric field such as an IPS (In-Plane Switching) mode or an FFS (Fringe Field Switching) mode.

터치 센서 장치(100)는 커패시티브 터치 센서를 이용할 수 있다. 터치 센서 장치(100)는 도 6a에 나타낸 바와 같이 커버 기판(110)의 배면의 비센싱 영역(NSA)에 형성된 블랙 매트릭스(112)와, 블랙 매트릭스(112)를 덮는 고경도 절연막(114)과, 고경도 절연막(114)에 형성된 터치 센서 어레이(TSA)를 구비하거나, 도 6b에 나타낸 바와 같이 커버 기판(110)의 전면에 고경도 절연막(116)이 더 코팅될 수 있다. 커버 기판(110)으로는 강화 유리나 투명 고분자 플라스틱이 이용된다.The touch sensor device 100 may use a capacitive touch sensor. 6A, the touch sensor device 100 includes a black matrix 112 formed on the non-sensing area NSA on the back surface of the cover substrate 110, a high-hardness insulating film 114 covering the black matrix 112, A touch sensor array TSA formed on the hard insulating film 114 or a hard insulating film 116 may be further coated on the entire surface of the cover substrate 110 as shown in FIG. As the cover substrate 110, reinforced glass or transparent polymer plastic is used.

터치 센서 장치(100)는 표시 패널(10)의 전면에 도포된 접착층(20)에 의해 표시 패널(10) 상에 부착된다. 접착층(20)으로는 광학 탄성 수지, 예를 들면 아크릴계 자외선 경화형 수지인 SVR(Super Viewing Resin)이 이용된다. SVR은 시인성을 향상시키고 내충격성을 갖는다.The touch sensor device 100 is attached on the display panel 10 by the adhesive layer 20 applied to the front surface of the display panel 10. [ As the adhesive layer 20, SVR (Super Viewing Resin) which is an optical elastic resin, for example, an acrylic ultraviolet curing type resin, is used. SVR improves visibility and has impact resistance.

도 7a 및 도 7b는 종래와 본원 발명의 화학적 손상 여부를 비교하여 나타낸 사진이다.FIGS. 7A and 7B are photographs comparing the conventional damage and the chemical damage of the present invention. FIG.

도 7a는 기판(110) 상의 베젤부에 블랙 매트릭스(112)가 형성된 종래의 기판(110)을 상온 하에서 스트립퍼에 10분간 딥핑한 후 나타낸 도면으로, 블랙 매트릭스(112)가 스트립퍼에 의해 손상되어 라인 무라가 발생하였음을 알 수 있다.7A is a view illustrating a conventional substrate 110 having a black matrix 112 formed on a bezel portion of a substrate 110 after dipping the substrate 110 on a stripper for 10 minutes at room temperature. The black matrix 112 is damaged by a stripper, It can be seen that mura has occurred.

도 7b는 블랙 매트릭스(112)가 형성된 기판(110) 상에 고경도 절연막을 코팅한 본원 발명의 기판(110)을 상온하에서 스트립퍼에 10분간 딥핑한 후를 나타낸 도면으로, 블랙 매트릭스(112)가 스트립퍼에 의해 손싱되지 않았음을 알 수 있다.7B is a diagram illustrating a state in which the substrate 110 of the present invention coated with a high hardness insulating film on a substrate 110 on which a black matrix 112 is formed is dipped in a stripper for 10 minutes at room temperature, It can be seen that it was not damaged by the stripper.

이와 같이, 본 발명에서는 터치 센서 어레이를 형성하는 후속 공정 이전에 블랙 매트릭스(112) 상에 고경도 절연막(114)을 형성함으로써, 후속 공정에서 블랙 매트릭스(112)가 고경도 절연막(104)에 의해 보호됨으로써 에천트 및 스트립퍼 등으로 인한 화학적인 손상을 방지할 수 있다. 또한, 고경도 절연막(114, 116)은 터치 센서 어레이 완성 이후에 원하는 크기별로 절단하는 컷팅(Cutting) 또는 스크라이빙(Scribing) 공정에서 쿠션(Cushion) 역할을 하여 기판(110)의 크랙을 방지하는 역할을 한다.As described above, in the present invention, the high-hardness insulating film 114 is formed on the black matrix 112 before the subsequent step of forming the touch sensor array, so that the black matrix 112 is formed by the high-hardness insulating film 104 By this protection, it is possible to prevent the chemical damage due to the etchant, the stripper, and the like. The hard insulating films 114 and 116 serve as a cushion in a cutting or scribing process for cutting a desired size of the touch sensor array after completion of the touch sensor array to prevent cracking of the substrate 110 .

10: 표시 패널 20: 접착층
100: 터치 센서 장치 112: 블랙 매트릭스
114, 116: 고경도 절연막 120: 유기 절연막
130: 페시베이션막 132: 컨택홀
150: 제1 센싱 전극 패턴 152: 제1 센싱 전극
154: 브릿지 전극 156: 컨택홀
160: 제2 센싱 전극 패턴 162: 제2 센싱 전극
164: 연결 전극 170: 라우팅 라인
172: 하부 라우팅 라인 174: 상부 라우팅 라인
180: 패드 182: 하부 패드
184: 중간 패드 186: 컨택홀
188: 상부 패드
10: display panel 20: adhesive layer
100: touch sensor device 112: black matrix
114, 116: high hardness insulating film 120: organic insulating film
130: passivation film 132: contact hole
150: first sensing electrode pattern 152: first sensing electrode
154: Bridge electrode 156: Contact hole
160: second sensing electrode pattern 162: second sensing electrode
164: connecting electrode 170: routing line
172: lower routing line 174: upper routing line
180: Pad 182: Lower pad
184: intermediate pad 186: contact hole
188: upper pad

Claims (19)

기판의 제1면 상의 외곽 영역에 위치하는 블랙 매트릭스와;
상기 기판의 제1면 상에 상기 블랙 매트릭스를 덮도록 전면 코팅된 고경도 절연막과;
상기 고경도 절연막 상의 센싱 영역에 위치하는 터치 센서 어레이와,
상기 고경도 절연막 상에서 상기 센싱 영역을 둘러싸는 상기 외곽 영역에 위치하여 상기 블랙 매트릭스와 오버랩하고 상기 터치 센서 어레이와 접속된 복수의 라우팅 라인과,
상기 고경도 절연막 상에서 상기 외곽 영역에 위치하여 상기 블랙 매트릭스와 오버랩하고 상기 복수의 라우팅 라인과 각각 접속된 복수의 패드를 포함하고,
상기 터치 센서 어레이는
상기 고경도 절연막 상에 적층되고 컨택홀들을 포함하는 유기 절연막;
상기 고경도 절연막과 상기 유기 절연막 사이에 위치하는 제1 연결 전극들을 통해 연결되고, 상기 유기 절연막 상에 위치하면서 상기 컨택홀들을 통해 상기 제1 연결 전극들과 접속되는 제1 센싱 전극들을 포함하는 복수의 제1 센싱 전극 패턴; 및
상기 유기 절연막 상에 상기 제1 센싱 전극들과 이격되어 위치하고 상기 제1 연결 전극들과 상기 유기 절연막을 사이에 두고 각각 교차하는 제2 연결 전극들을 통해 연결되고, 상기 유기 절연막 상에 위치하는 제2 센싱 전극들을 포함하는 복수의 제2 센싱 전극 패턴을 포함하는 터치 센서 장치.
A black matrix positioned in an outer region on a first side of the substrate;
A high hardness insulating film coated on the first surface of the substrate so as to cover the black matrix;
A touch sensor array positioned in a sensing region on the high-hardness insulating film;
A plurality of routing lines located in the outer area surrounding the sensing area on the hardened insulating film and overlapping the black matrix and connected to the touch sensor array;
And a plurality of pads located in the outer area on the hardened insulating film and overlapping the black matrix and connected to the plurality of routing lines, respectively,
The touch sensor array
An organic insulating layer stacked on the high-hardness insulating layer and including contact holes;
And a plurality of first sensing electrodes connected to the first connection electrodes through the contact holes, the first sensing electrodes being disposed on the organic insulation layer, the first sensing electrodes being connected through first connection electrodes positioned between the hard insulating film and the organic insulation film, A first sensing electrode pattern; And
And a second connection electrode which is located on the organic insulation film and is spaced apart from the first sensing electrodes and is connected to the first connection electrodes via second connection electrodes crossing the organic insulation film, And a plurality of second sensing electrode patterns including sensing electrodes.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 라우팅 라인 각각은
상기 고경도 절연막 상에 위치하는 하부 라우팅 라인을 포함하거나,
상기 하부 라우팅 라인과, 상기 하부 라우팅 라인을 덮으면서 상기 고경도 절연막 상에 위치하는 상부 라우팅 라인을 포함하는 터치 센서 장치.
The method according to claim 1,
Each of the plurality of routing lines
And a lower routing line located on the high-hardness insulating film,
And a lower routing line and an upper routing line covering the lower routing line and located on the hardened dielectric layer.
청구항 3에 있어서,
상기 복수의 패드 각각은
상기 고경도 절연막 상에서 상기 하부 라우팅 라인과 제1 동일층에 위치하여 접속된 하부 패드와,
상기 고경도 절연막 상에서 상기 하부 패드를 덮으면서 위치하고 상기 상부 라우팅 라인과 제2 동일층에 위치하여 접속된 중간 패드와,
상기 하부 패드 및 중간 패드를 덮는 상기 유기 절연막 상에 위치하고 상기 유기 절연막을 관통하여 상기 중간 패드를 노출하는 컨택홀을 통해 상기 중간 패드와 접속된 상부 패드를 포함하는 터치 센서 장치.
The method of claim 3,
Each of the plurality of pads
A lower pad connected to the lower routing line and located on the first same layer on the hardened insulating film,
An intermediate pad which is located on the high hardness insulating layer and covers the lower pad and is located on the second same layer as the upper routing line,
And an upper pad located on the organic insulating layer covering the lower pad and the intermediate pad and connected to the intermediate pad through a contact hole penetrating the organic insulating layer and exposing the intermediate pad.
청구항 4에 있어서,
상기 하부 라우팅 라인 및 하부 패드는 동일한 금속 재료로 구성되고,
상기 상부 라우팅 라인 및 중간 패드는 동일한 투명 도전 재료로 구성되고,
상기 유기 절연막 상에 위치하는 상기 제1 및 제2 센싱 전극들과 상기 제2 연결 전극과 상기 상부 패드는 상기 투명 도전 재료로 구성되는 터치 센서 장치.
The method of claim 4,
The lower routing line and the lower pad are made of the same metal material,
The upper routing line and the intermediate pad are made of the same transparent conductive material,
Wherein the first and second sensing electrodes, the second connection electrode, and the upper pad located on the organic insulating layer are formed of the transparent conductive material.
청구항 4에 있어서,
상기 터치 센서 어레이와 상기 복수의 라우팅 라인과 상기 복수의 패드를 덮도록 상기 유기 절연막 상에 위치하는 페시베이션막을 추가로 포함하고,
상기 페시베이션막을 관통하는 컨택홀을 통해 상기 복수의 패드 각각의 상부 패드가 노출되는 터치 센서 장치.
The method of claim 4,
Further comprising a passivation film disposed on the organic insulating film so as to cover the touch sensor array, the plurality of routing lines, and the plurality of pads,
And an upper pad of each of the plurality of pads is exposed through a contact hole passing through the passivation film.
청구항 1에 있어서,
상기 기판의 제2면을 전면적으로 덮는 고경도 절연막을 추가로 포함하는 터치 센서 장치.
The method according to claim 1,
And a high hardness insulating film covering the entire second surface of the substrate.
표시 패널과;
상기 표시 패널 상에 부착되는 청구항 1, 3 내지 청구항 7 중 어느 한 청구항에 기재된 터치 센서 장치를 포함하는 표시 장치.
A display panel;
A display device comprising the touch sensor device according to any one of claims 1 to 3, attached to the display panel.
청구항 8에 있어서,
상기 고경도 절연막은 9H 이상의 경도를 갖는 표시 장치.
The method of claim 8,
Wherein the high hardness insulating film has a hardness of 9H or more.
청구항 9에 있어서,상기 고경도 절연막은 10wt%~30wt%의 실리콘계 고경도 바인더와,
150℃이하의 저온에서 소성이 가능한 70wt%~90wt%의 저온소성 용매를 포함하는 표시 장치.
The high hardness insulating film according to claim 9, wherein the high hardness insulating film contains 10 wt% to 30 wt%
And a low-temperature firing solvent of 70 wt% to 90 wt% capable of firing at a low temperature of 150 DEG C or lower.
청구항 10에 있어서,
상기 고경도 바인더는 TEOS(TetraEthly OrthoSilicate) 또는 SSQ(SilSesQuioxane)를 이용하고,
상기 저온 소성 용매는 IPA(IsoPropyl Alcohol), 자일렌(Xylene), 에틸 아세테이트(Ethyl acetate), 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone; MEK) 중 어느 하나를 이용하는 표시 장치.
The method of claim 10,
TEOS (TetraEthly OrthoSilicate) or SSQ (SilSesQuioxane) is used as the high hardness binder,
Wherein the low-temperature firing solvent is one selected from the group consisting of IPA (IsoPropyl Alcohol), Xylene, ethyl acetate, and Methyl Ethyl Ketone (MEK).
기판의 제1면 상의 외곽 영역에 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와;
상기 기판의 제1면 상에 상기 블랙 매트릭스를 덮도록 고경도 절연막을 전면 형성하는 단계와;
상기 고경도 절연막 상의 센싱 영역에 터치 센서 어레이를 형성하는 단계와;
상기 고경도 절연막 상에서 상기 센싱 영역을 둘러싸는 상기 외곽 영역에, 상기 블랙 매트릭스와 오버랩하고 상기 터치 센서 어레이와 접속된 복수의 라우팅 라인 및 복수의 패드를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 터치 센서 어레이를 형성하는 단계는
상기 고경도 절연막 상에 제1 연결 전극들을 형성하는 단계;
상기 제1 연결 전극들을 덮도록 상기 고경도 절연막 상에 유기 절연막을 형성하고, 그 유기 절연막을 관통하는 제1 컨택홀들을 형성하는 단계; 및
상기 유기 절연막 상에, 상기 제1 컨택홀들을 통해 상기 제1 연결 전극들과 접속되는 제1 센싱 전극들과, 상기 제1 연결 전극들과 교차하는 제2 연결 전극들 및 그 제2 연결 전극들을 통해 연결되는 제2 센싱 전극들을 형성하는 단계를 포함하는 터치 센서 장치의 제조 방법.
Forming a black matrix in an outer region on a first side of the substrate;
Forming a high-hardness insulating film over the first surface of the substrate so as to cover the black matrix;
Forming a touch sensor array in a sensing region on the high-hardness insulating film;
Forming a plurality of routing lines and a plurality of pads overlapping the black matrix and connected to the touch sensor array in the outer area surrounding the sensing area on the hardened insulating film,
The step of forming the touch sensor array
Forming first connection electrodes on the high-hardness insulating film;
Forming an organic insulating film on the high-hardness insulating film so as to cover the first connection electrodes, and forming first contact holes passing through the organic insulating film; And
The organic light emitting display device of claim 1, further comprising first sensing electrodes connected to the first connection electrodes through the first contact holes, second connection electrodes crossing the first connection electrodes, And forming second sensing electrodes connected to the second sensing electrodes.
청구항 12에 있어서,
상기 복수의 라우팅 라인 및 복수의 패드를 형성하는 단계는
상기 고경도 절연막 상에 상기 복수의 라우팅 라인 각각의 하부 라우팅 라인과, 상기 복수의 패드 각각의 하부 패드를 형성하는 단계와,
상기 제1 연결 전극들 형성시, 상기 복수의 라우팅 라인 각각의 상기 하부 라우팅 라인을 덮는 상부 라우팅 라인과, 상기 복수의 패드 각각의 상기 하부 패드를 덮는 중간 패드를 형성하는 단계와,
상기 유기 절연막의 제1 컨택홀들 형성시, 상기 유기 절연막을 관통하여 상기 중간 패드를 노출시키는 제2 컨택홀을 형성하는 단계와,
상기 유기 절연막 상에 상기 제1 센싱 전극들, 상기 제2 연결 전극들 및 제2 센싱 전극들 형성시, 상기 제2 컨택홀을 통해 상기 중간 패드와 접속하는 상기 복수의 패드 각각의 상부 패드를 형성하는 단계를 포함하는 터치 센서 장치의 제조 방법.
The method of claim 12,
Wherein forming the plurality of routing lines and the plurality of pads comprises:
Forming a lower routing line of each of the plurality of routing lines and a lower pad of each of the plurality of pads on the hardened insulating film;
Forming an intermediate pad covering the lower pad of each of the plurality of pads when the first connection electrodes are formed, the upper routing line covering the lower routing line of each of the plurality of routing lines,
Forming a second contact hole through the organic insulating layer to expose the intermediate pad when the first contact holes are formed in the organic insulating layer;
When forming the first sensing electrodes, the second connection electrodes, and the second sensing electrodes on the organic insulating film, forming upper pads of each of the plurality of pads connected to the intermediate pads through the second contact holes The method comprising the steps of:
청구항 13에 있어서,
상기 하부 라우팅 라인 및 하부 패드는 동일한 금속 재료로 구성되고,
상기 상부 라우팅 라인 및 중간 패드는 동일한 투명 도전 재료로 구성되고,
상기 유기 절연막 상에 위치하는 상기 제1 센싱 전극들, 상기 제2 센싱 전극들, 상기 제2 연결 전극들, 및 상기 상부 패드는 상기 투명 도전 재료로 구성되는 터치 센서 장치의 제조 방법.
14. The method of claim 13,
The lower routing line and the lower pad are made of the same metal material,
The upper routing line and the intermediate pad are made of the same transparent conductive material,
Wherein the first sensing electrodes, the second sensing electrodes, the second connection electrodes, and the upper pad located on the organic insulating layer are formed of the transparent conductive material.
청구항 13에 있어서,
상기 터치 센서 어레이와 상기 복수의 라우팅 라인과 상기 복수의 패드를 덮도록 상기 유기 절연막 상에 페시베이션막을 전면 형성하고, 상기 복수의 패드 각각의 상부 패드를 노출하는 컨택홀을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 터치 센서 장치의 제조 방법.
14. The method of claim 13,
Forming a passivation film on the organic insulating film so as to cover the touch sensor array, the plurality of routing lines and the plurality of pads, and forming a contact hole exposing the upper pad of each of the plurality of pads, Wherein the method comprises the steps of:
청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 한 청구항에 있어서,
상기 기판의 제2면을 전면적으로 덮는 고경도 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 터치 센서 장치의 제조 방법.
The method according to any one of claims 12 to 15,
And forming a high hardness insulating film covering the entire second surface of the substrate.
청구항 16에 있어서,
상기 블랙 매트릭스가 형성된 상기 기판의 제1면과, 상기 제2면에 각각 위치하는 고경도 절연막은 롤투롤(Roll-to-Roll) 코팅 방법을 통해 동시에 형성되는 터치 센서 장치의 제조 방법.
18. The method of claim 16,
Wherein the first and second surfaces of the substrate on which the black matrix is formed are simultaneously formed through a roll-to-roll coating method.
청구항 16에 있어서,
상기 고경도 절연막은 9H 이상의 경도를 갖고,
10wt%~30wt%의 실리콘계 고경도 바인더와,
150℃이하의 저온에서 소성이 가능한 70wt%~90wt%의 저온소성 용매를 포함하는 터치 센서 장치의 제조 방법.
18. The method of claim 16,
The high hardness insulating film has a hardness of 9H or more,
10 wt% to 30 wt% of a silicone-based high-hardness binder,
And a low-temperature firing solvent of 70 wt% to 90 wt% capable of firing at a low temperature of 150 DEG C or less.
청구항 18에 있어서,
상기 고경도 바인더는 TEOS(TetraEthly OrthoSilicate) 또는 SSQ(SilSesQuioxane)를 이용하고,
상기 저온 소성 용매는 IPA(IsoPropyl Alcohol), 자일렌(Xylene), 에틸 아세테이트(Ethyl acetate), 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone; MEK) 중 어느 하나를 이용하는 터치 센서 장치의 제조 방법.
19. The method of claim 18,
TEOS (TetraEthly OrthoSilicate) or SSQ (SilSesQuioxane) is used as the high hardness binder,
Wherein the low temperature firing solvent is one selected from the group consisting of IPA (IsoPropyl Alcohol), Xylene, ethyl acetate, and Methyl Ethyl Ketone (MEK).
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