KR101971164B1 - 터치 기판 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

터치 기판은 불투명 도전성 물질을 포함하고, 제1 방향으로 연장되는 제1 전극부, 상기 불투명 도전성 물질을 포함하고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 상기 제1 전극부와 인접한 영역에서는 불연속인 제2 전극부, 상기 제1 전극부 상에 형성되고 상기 제1 전극부와 전기적으로 연결되는 제1 터치 전극, 및 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부와 중첩하는 차광부를 포함한다.

Description

터치 기판 및 이를 포함하는 표시 장치{TOUCH SUBSTRATRE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 터치 기판 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. 구체적으로는 향상된 터치 감지 능력을 갖는 터치 기판 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 리모콘, 키패드 등과 같은 별도의 입력 장치 없이, 스크린 상에 스타일러스 펜, 손가락 등에 의해 신호를 입력하는 터치 표시 패널을 포함하는 표시 장치가 널리 사용되고 있다.
상기 터치 표시 패널은 터치를 검출하는 방법에 따라 정전 용량 방식(capacitive type), 저항막 방식(resistive type), 광학 방식(optical type) 등으로 구분될 수 있다.
종래의 정전 용량 방식은 상기 터치 표시 패널 상에 터치 수단으로서 손가락, 전용 스타일러스 펜을 터치함으로써, 어떤 전하량의 변화를 검출하여 터치 위치를 검출한다. 종래의 정전 용량 방식은 사용자가 큰 힘을 사용할 필요가 없으므로, 부드러운(smooth) 터치 동작에 유리하다.
종래의 정전 용량 방식은 투명 전도성 물질을 사용하여 터치 라인을 형성함으로써 터치 라인의 저항이 증가된다.
본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 터치 감지력을 향상시키면서 터치 기판의 저항을 줄이고, 제조 공정을 줄일 수 있는 터치 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 터치 기판을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 터치 기판은 불투명 도전성 물질을 포함하고, 제1 방향으로 연장되는 제1 전극부, 상기 불투명 도전성 물질을 포함하고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 상기 제1 전극부와 인접한 영역에서는 불연속인 제2 전극부, 상기 제1 전극부 상에 형성되고 상기 제1 전극부와 전기적으로 연결되는 제1 터치 전극 및 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부와 중첩하는 차광부를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전극부는 복수의 제1 메인 전극들, 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 제1 메인 전극들을 연결하며 상기 제1 메인 전극들 보다 좁은 폭을 가지는 복수의 제1 연결 전극들 및 상기 제1 메인 전극들을 노출시키는 제1 콘택홀을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 터치 전극은 상기 제1 메인 전극들과 중첩하고 상기 제1 콘택홀을 통해 상기 제1 메인 전극들과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 터치 전극의 면적은 상기 제1 메인 전극보다 클 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제2 전극부는 복수의 제2 메인 전극들, 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 제2 메인 전극들을 연결하며, 상기 제1 메인 전극들 사이에서 불연속인 제2 연결 전극 및 상기 제2 메인 전극을 노출시키는 제2 콘택홀을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 터치 기판은 상기 제2 전극부 상에 형성되고 상기 제2 전극부가 불연속된 영역을 전기적으로 연결하는 제2 터치 전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제2 터치 전극은 상기 제2 메인 전극들 및 상기 제2 연결 전극이 불연속된 영역과 중첩하고, 상기 제2 콘택홀을 통해 상기 제2 메인 전극들과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제2 터치 전극의 면적은 상기 제2 메인 전극보다 클 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제2 터치 전극은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제2 터치 전극은 상기 터치 기판의 제1 면에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 터치 전극 은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 차광층은 상기 제1 전극부 및 상기 제2 터치 전극 사이에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전극부, 상기 제2 전극부 및 상기 제1 터치 전극은 상기 터치 기판의 제1 면 상에 형성되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 형성되는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 방향으로 연장되는 제1 전극부, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 상기 제1 전극부와 인접한 영역에서는 불연속인 제2 전극부, 상기 제1 전극부 상에 형성되고 상기 제1 전극부와 전기적으로 연결되는 제1 터치 전극 및 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부와 중첩하는 차광부를 포함하는 터치 기판, 터치 신호 전송 패드 및 데이터 패드를 포함하는 어레이 기판 및 상기 제2 전극부와 상기 터치 신호 전송 패드를 전기적으로 연결하는 연결부를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 데이터 패드 및 상기 터치 신호 전송 패드와 전기적으로 연결된 상기 연성 회로 기판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전극부, 상기 제2 전극부 및 상기 터치 신호 전송 패드는 불투명 도전성 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 터치 기판은 상기 제2 전극부와 전기적으로 연결된 제3 연결 전극을 포함하고, 상기 어레이 기판은 상기 터치 신호 전송 패드와 전기적으로 연결된 제4 연결 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제3 연결 전극 및 제4 연결 전극은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 연결부는 상기 제3 연결 전극과 상기 제4 연결 전극 사이에 배치되어 상기 제3 연결 전극 및 상기 제4 연결 전극을 을 전기적으로 쇼트시키는 도전성 범프일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 도전성 범프는 인듐을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 터치 기판은 상기 어레이 기판과 간격을 유지하는 스페이서를 더 포함하고, 상기 제3 연결 전극은 상기 제1 전극부와 전기적으로 연결되고 상기 스페이서를 커버하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 스페이서를 커버하는 상기 제3 연결 전극은 상기 제4 연결 전극과 접촉할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전극부, 상기 제2 전극부, 상기 제1 터치 전극 및 상기 제2 터치 전극은 상기 터치 기판의 제1 면 상에 형성되고, 상기 터치 기판은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 형성되는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 제1 전극부 및 제2 전극부의 저항을 줄이면서 투과율 및 터치 감지력을 유지할 수 있다.
또한, 제2 베이스 기판의 일면만 패터닝 하는 것을 통해 터치 패널을 형성할 수 있으며, 제2 베이스 기판의 터닝(turning) 공정을 생략할 수 있다. 따라서, 터치 패널의 제조 공정이 단순화 된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 기판의 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 I-I`라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 3은 도 2의 A부분의 확대 평면도이다.
도 4는 도 3의 II-II`라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 센서 영역의 비교예를 도시한 평면도이다.
도 6은 터치 입력시 센서부의 커패시터 형성을 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 9는 도 8의 터치 패널의 단면도이다.
도 10은 도 8의 B 부분의 확대 평면도이다.
도 11은 도 9의 B 부분의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 14는 도 7 내지 도 11의 실시예에 따른 터치 패널의 투과율을 측정한 그래프이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 기판의 평면도이다. 도 1b는 도 1a의 I-I`라인을 따라 절단한 단면도이다.도 1a 및 도 1b를 참조하면, 터치 기판(200)은 외부로부터 터치 신호를 수신하며, 외부로부터 수신한 터치 신호를 처리하여 터치 위치를 검출한다.
상기 터치 기판(200)은 베이스 기판(210), 제1 전극부(241), 제2 전극부(242) 및 제1 터치 전극(244a)를 포함한다. 상기 터치 기판(200)의 터치 신호 수신 향상을 위해, 상기 터치 기판(200)은 제2 터치 전극(244a)을 더 포함할 수 있다. 상기 베이스 기판(210)은 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 갖고, 상기 제1 면은 터치가 입력되는 터치 영역을 포함한다.
상기 제1 전극부(241), 제2 전극부(242), 제1 터치 전극(244a) 및 제2 터치 전극(244b)은 상기 제1 면의 터치 영역에 배치된다. 상기 제1 터치 전극(244a)는 상기 제1 전극부(241) 및 상기 제2 전극부(242)가 교차 하는 영역의 상기 제1 전극부(241) 상에 배치된다. 상기 제2 터치 전극(244b)이 형성되는 경우, 상기 제2 터치 전극(244b)은 상기 제1 전극부(241) 및 상기 제2 전극부(242)가 교차 하는 영역의 상기 제2 전극부(242) 상에 배치된다.
그러나, 상기 제1 전극부(241) 및 제2 전극부(242)의 배치는 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변형될 수 있다.
상기 베이스 기판(210)의 제1 면 상에 상기 제1 전극부(241) 및 제2 전극부(242)가 배치된다.
상기 제1 전극부(241) 및 제2 전극부(242)는 불투명 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 물질은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극부(241)는 상기 베이스 기판(210)의 제1 면 상에 상기 제2 방향(D2)으로 연장한다. 상기 제1 전극부(241)는 복수의 제1 메인 전극들(241a) 및 상기 제2 방향(D2)으로 서로 인접하는 제1 메인 전극들(241a)을 연결하는 복수의 제1 연결 전극들(241b)을 포함한다. 상기 제1 연결 전극들(241b)은 상기 제2 연결 전극들(242b)과 인접한 영역에는 형성되지 않는다. 따라서, 상기 제1 메인 전극들(241a) 사이에는 인접하는 제2 연결 전극들(242b)이 배치된다. 상기 제1 메인 전극(241a)은 상기 제1 연결 전극(241b)의 같거나 넓은 폭을 가질 수 있다. 상기 제1 메인 전극(241a)은 주로 터치를 감지하는 영역이므로, 상기 제1 메인 전극(241a)의 폭은 상기 제1 연결 전극(241b)의 폭보다 넓은 것이 바람직하다.
상기 제2 전극부(242)는 상기 베이스 기판(210)의 제1 면 상에 상기 제2 방향(D2)와 교차하는 제1 방향(D1)으로 연장된다. 상기 제2 전극부(242)는 복수의 제2 메인 전극들(242a) 및 상기 제1 방향(D1)으로 서로 인접하는 제2 메인 전극들(242a)을 연결하는 복수의 제2 연결 전극들(242b)을 포함한다. 터치 입력 시, 터치를 주로 감지하는 부분은 상기 제1 메인 전극(241a)이지만, 인접한 상기 제2 메인 전극(242a)에 의한 전압 변화를 통해서도 일부의 터치를 감지할 수 있다. 따라서, 상기 제2 메인 전극(242a)은 상기 제2 연결 전극(242b)과 같거나 넓은 폭을 가질 수 있다.
상기 제1 전극부(241) 및 제2 전극부(242) 상에는 제1 절연막(243)이 형성된다. 상기 제1 절연막(243)은 광을 투과시키는 절연물질을 포함하며, 예를 들어, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물 등일 수 있다. 상기 제1 절연막(243)은 상기 제1 메인 전극들(241a)을 노출 시키는 제1 콘택홀(246)을 포함한다. 상기 터치 기판(200)이 상기 제2 터치 전극(244b)을 포함하는 경우에는, 상기 제1 절연막(243)은 상기 제2 메인 전극들(242a)을 노출시키는 콘택홀들을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 절연막(243)이 형성된 상기 베이스 기판(210)의 제1 면 상에 상기 제1 터치 전극(244a)을 형성한다. 상기 제1 터치 전극(244a)은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 산화인듐주석(indium tin oxide; ITO) 또는 산화인듐아연(indium zinc oxide; IZO) 등일 수 있다. 상기 제1 터치 전극(244a)은 상기 제1 콘택홀(246)을 통해 상기 제1 메인 전극들(241a)과 전기적으로 연결된다.
상기 터치 기판(200)이 상기 제2 터치 전극을 포함하는 경우에는, 상기 제2 터치 전극(244b)은 상기 제1 터치 전극(244a)과 동일한 공정에 의해 형성될 수 있으며, 상기 제1 터치 전극(244a)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 터치 전극(244b)은 상기 제1 절연막(243)에 형성된 상기 제2 메인 전극들(242a)을 노출시키는 콘택홀을 통해 상기 제2 메인 전극들(242a)과 전기적으로 연결된다.
상기 제1 터치 전극(244a)은 외부로부터 터치 신호가 입력되는 영역이며, 투명 도전성 물질을 이용하여 형성된다. 따라서, 상기 제1 터치 전극(244a)은 상기 제1 메인 전극(241a) 보다 넓은 면적으로 형성되어도 투과율을 유지할 수 있다. 상기 제2 터치 전극(244b)도 이와 같은 이유로, 상기 제2 메인 전극(242b)보다 넓은 면적으로 형성될 수 있다.
상기 제1 터치 전극(244a)이 형성된 상기 베이스 기판(210)의 제1 면 상에 제2 절연막(245)이 형성된다. 상기 제2 절연막(245)은 광을 투과시키는 절연물질을 포함하며, 예를 들어, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물 등일 수 있다.본 실시예에 따르면, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부는 불투명 금속 물질을 포함한다. 따라서, 투과율 유지를 위해 상기 제1 전극부 및 제2 전극부의 면적을 최소화 하는 것이 바람직하다. 상기 제1 전극부 및 제2 전극부의 면적을 최소화하는 대신 터치 감지력을 유지하기 위해, 터치면에 투명 금속 물질을 이용하여 터치 전극을 형성한다.
따라서, 제1 전극부 및 제2 전극부의 저항을 줄이면서 투과율 및 터치 감지력을 유지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(1000)은 터치 패널(300), TFT 연성 인쇄 회로 기판(400), TFT 구동 회로(500), 터치 연성 인쇄 회로 기판(600), 터치 패널 구동 회로(700)을 포함한다. 상기 터치 패널(300)은 어레이 기판(100) 및 터치 기판(200)을 포함한다.
상기 터치 패널(300)은 외부로부터 터치 신호를 수신하며, 영상을 표시한다. 상기 연성 인쇄 회로 기판(400) 및 TFT 구동 회로(500)는 어레이 기판(100)을 제어하여, 상기 터치 패널(300)이 영상을 표시하도록 제어한다. 상기 터치 연성 인쇄 회로 기판(600) 및 터치 패널 구동 회로(700)은 외부로부터 수신한 터치 신호를 처리하여 터치 위치를 검출한다.
상기 TFT 구동 회로(500)는 데이터 회로부 및 게이트 회로부를 포함할 수 있다. 상기 데이터 회로부는 화소에 데이터 전압을 인가한다. 상기 게이트 회로부는 화소에 데이터 전압이 충전되는 타이밍을 제어하는 게이트 신호를 제공한다. 상기 게이트 회로부는 표시 패널 상에 칩 형태로 실장되거나, 터치 패널에 포함된 화소의 스위칭 소자를 제조하는 공정을 통해 상기 터치 패널상에 동시에 집적될 수 있다.
도 3은 도 2의 A 부분의 확대 평면도이다. 도 4는 도 3의 II-II`라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 어레이 기판(100)은 신호 라인들과 복수의 화소들을 포함한다. 상기 신호 라인들은 복수의 게이트 라인들(112) 및 복수의 데이터 라인들(113)을 포함한다. 상기 화소들 각각은 데이터 라인(113) 및 상기 게이트 라인(112)에 연결된 스위칭 소자(170) 및 상기 스위칭 소자(170)와 연결된 제2 전극(160)을 포함한다. 상기 스위칭 소자(170)는 게이트 전극(121), 반도체층(122), 소스 전극(123), 및 드레인 전극(124)을 포함한다.
제1 베이스 기판(110) 상에는 상기 게이트 라인(112) 및 상기 게이트 전극(121)이 형성된다. 상기 게이트 라인(112) 및 상기 게이트 전극(121)이 형성된 상기 베이스 기판(110) 상에는 게이트 절연막(120)이 형성된다. 상기 게이트 절연막(120) 상에는 상기 반도체 패턴(122)이 형성된다. 상기 게이트 절연막(120) 상에는 상기 데이터 라인들(113), 상기 소스 전극(123) 및 상기 드레인 전극(124)이 형성된다.
상기 데이터 라인들(113)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장된다. 상기 데이터 라인들(113)은 상기 화소의 중앙 부분에서 상기 제1 방향(D1)을 기준으로 대칭되게 굴곡 될 수 있다.
상기 스위칭 소자(170) 및 데이터 라인(113)이 형성된 상기 하부 절연 기판(110) 상에는 제1 패시베이션층(130)이 형성된다. 상기 제1 패시베이션층(130)은 상기 드레인 전극(124)을 노출시키는 제1 콘택홀(161)을 포함한다. 상기 제1 패시베이션층(130)이 형성된 상기 하부 절연 기판(110) 상에는 상기 제1 전극(140) 및 제2 패시베이션층(150)이 형성된다.
상기 제2 패시베이션층(150)이 형성된 상기 하부 절연 기판(110) 상에는 상기 제1 전극(140)과 중첩되는 제2 전극(160)이 형성된다. 상기 제 화소 전극(160)은 복수의 바(bar) 형상의 전극들 및 상기 전극들 사이에 배치된 복수의 개구부들을 포함한다. 상기 제2 전극(160)은 콘택홀(161)을 통해 상기 드레인 전극(124)과 전기적으로 연결된다. 본 발명에서는 상기 스위칭 소자(170)와 연결되는 제2 전극(160)이 상기 제1 전극(140)의 상부에 형성되는 것을 예로 설명한다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 다양한 변형예가 가능하다. 예를 들어, 스위칭 소자와 연결되는 제2 전극이 제1 전극의 하부에 형성될 수 있다.
상기 터치 기판(200)은 제2 베이스 기판(210), 컬러 필터(220), 차광층(230), 제1 전극부(241), 제2 전극부(242) 및 제1 터치 전극(244a)을 포함한다. 터치 신호 수신 향상을 위해, 상기 터치 기판(200)은 제2 터치 전극(244b)을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 터치 기판은 도 1a 및 도 1b에 따른 터치 기판과 동일하다. 따라서 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제2 베이스 기판(121)은 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 갖고, 상기 제2 베이스 기판(121)의 제2 면은 상기 제1 베이스 기판(110)과 마주한다. 상기 제1 면은 터치가 입력되는 터치 영역을 포함한다. 상기 제1 전극부(241), 제2 전극부(242) 및 제1 터치 전극(244a) 상기 제1 면의 터치 영역에 배치된다. 상기 제2 터치 전극(244b)이 형성되는 경우, 상기 제2 터치 전극(244b)eh 상기 제1 면의 터치 영역에 배치된다. 상기 컬러 필터(220), 상기 차광층(230) 및 제1 스페이서(CS1)는 상기 제2 면에 배치된다.
상기 제2 베이스 기판(210)의 제1 면 상에 상기 제1 전극부(241) 및 제2 전극부(242)가 배치된다. 상기 제1 전극부(241) 및 제2 전극부(242)는 금속 물질을 포함한다. 상기 제1 전극부(241) 및 제2 전극부(242)는 상기 게이트 라인(112) 및 상기 데이터 라인(113)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 물질은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극부(241)는 데이터 라인(113)에 대응되는 영역에 배치되며, 상기 제2 전극부(242)는 게이트 라인(112)에 대응되는 영역에 배치될 수 있다.그러나, 상기 제1 전극부(241) 및 제2 전극부(242)의 배치는 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변형될 수 있다.
상기 제2 절연막(245)이 형성된 상기 제2 베이스 기판(210)의 제1 면 상에 편광판(247)이 더 형성될 수도 있다.
상기 제2 베이스 기판(210)의 제2 면 상에 차광층(230)이 형성된다. 상기 차광층(230)은 광을 차단하는 불투명 절연물질을 포함한다. 상기 차광층(230)은 상기 제1 전극부(241) 및 제2 전극부(242)와 중첩하며 형성되는 것이 바람직하다.
상기 차광층(230)이 형성된 상기 제2 베이스 기판(210)의 제2 면 상에 상기 컬러 필터(220)가 형성된다. 상기 컬러 필터(220)는 레드 필터, 그린광을 구현하는 그린 필터 및 블루광을 구현하는 블루 필터를 포함할 수 있다. 상기 컬러 필터(220)은 화이트광을 구현하는 화이트 필터를 더 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 컬러 필터(220)은 상기 어레이 기판(110)에 형성되거나, 레드광원, 그린광원 및 블루광원으로 대체될 수도 있다.
상기 컬러 필터(220)가 형성된 상기 제2 베이스 기판(210)의 제2 면의 상기 스위칭 소자(130)에 대응되는 영역에는 상기 제1 스페이서(CS1)가 형성될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 센서 영역의 비교예를 도시한 평면도이다. 도 6은 터치 입력시 센서부의 커패시터 형성을 도시한 개념도이다.
도 5a는 종래의 터치 라인구조로서, 제1 전극부(241) 및 제2 전극부(242)가 투명 도전성 물질로 형성되는 실시예이다. 따라서, 상기 제1 전극부(241) 및 상기 제2 전극부(242)의 폭을 두껍게 형성하여도 투과율 저하가 작다.
도 5b는도 1의 제2 터지 전극을 포함하는 터치 기판의 실시예로, 상기 제1 전극부(241) 및 상기 제2 전극부(242)는 불투명 금속 물질로 형성하고, 상기 제1 전극부(241) 및 상기 제2 전극부(242) 상에 투명 금속 물질을 포함하는 제1 터치 전극(244a) 및 제2 터치 전극(244b)을 형성한 실시예이다. 도 5b는 상기 제1 전극부(241) 및 상기 제2 전극부(242)를 불투명 금속 물질로 형성하였으므로, 상기 제1 전극부(241) 및 상기 제2 전극부(242)의 폭을 최소화 하였고, 터치 감지력 유지를 위해, 투명 금속 물질을 포함하는 상기 제1 터치 전극(244a) 및 상기 제2 터치 전극(244b)의 폭을 상기 제1 전극부(241) 및 상기 제2 전극부(242)의 폭 보다 크게 하였다.
도 5b의 센서부(250) 내의 투명 전극 부부의 면적은 도 5a의 센서부(250) 내의 투명 전극 부분의 면적의 약 40%이다.
도 6을 참조하면, 터치 패널의 센서부(250)는 제1 전극부(241), 제1 절연막(243) 및 제2 터치 전극(244b)에 의해 형성되는 제1 커패시터(Ccross), 제1 터치 전극(244a), 제2 터치 전극(244b) 및 상기 제2 절연막(245)에 의해 형성되는 제2 커패시터(Ctouch)를 포함한다.
터치 패널에 외부 터치 신호가 입력되지 않는 경우에는, 상기 제1 커패시터(Ccross)가 형성되며, 상기 제2 커패시터(Ctouch)는 형성되지 않는다.
터치 패널에 외부 터치 신호가 입력되지 않는 경우에는, 상기 제1 커패시터(Ccross) 및 상기 제2 커패시터(Ctouch)가 형성된다. 외부 터치부에 의해 전하가 외부로 손실되므로, 상기 제1 커패시터(Ccross)의 크기가 감소하게 된다.
표 1. 은 도 5a 및 5b의 각 실시예에 따른 제1 커패시터(Ccross)의 변화를 나타낸 표이다.
표 1.
Figure 112011087820146-pat00001
상기 표 1을 참조하면, 센서부의 면적이 종래 터치 패널 구조의 센서부 면적의 40% 인 경우, 종래 터치 패널과 유사한 감지력을 가짐을 알 수 있다. 따라서, 불투명 금속 물질을 포함하는 제1 전극부 및 제2 전극부의 폭을 최소화 하여도, 상기 제1 터치 전극(244a) 및 제2 터치 전극(244b)의 면적들을 조절하여 터치 감지력을 조절 할 수 있다. 본 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은 상기 제1 전극부 및 제2 전극부를 불투명한 금속 물질을 이용하여 형성하고, 상기 제1 및 제2 터치 전극의 면적을 조절하는 것 외에는 종래의 터치 패널의 제조 방법과 동일하다. 그러나, 이에 한정되지 않고 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부를 불투명한 금속 물질을 이용하여 형성하며, 터치 패널의 투과율을 위해 상기 제1 전극부 및 제2 전극부의 폭을 최소화한다. 따라서, 터치 패널의 전면에 형성되는 제1 전극부 및 제2 전극부에 의한 배선저항을 줄일 수 있다. 또한, 제1 전극부 및 제2 전극부의 폭 감소에 따른 터치 감지력 감소는, 터치 감지 영역 상에만 투명 도전성 물질을 포함하는 터치 전극을 형성함으로써 보완할 수 있다. 이 때, 터치 전극은 종래의 터치 감지 영역상의 전극 면적의 40%로 형성하여도 종래와 같은 터치 감지력을 나타낼 수 있다.
따라서, 상기 제1 전극부, 제2 전극부 및 터치 전극에 의한 배선 저항을 줄일 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 패널은 도 2 내지 도 4에 따른 터치 패널과 터치 기판의 제1 면 구조를 제외하고는 모두 동일하다. 따라서, 도 2 내지 도 4와 동일한 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 상기 터치 기판(200)은 제2 베이스 기판(210), 컬러 필터(220), 차광층(230), 제1 전극부(241), 제2 전극부(242) 및 제1 터치 전극(244a)을 포함한다. 상기 터치 기판(200)은 제2 터치 전극(244b)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 베이스 기판(210)은 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 갖고, 상기 제2 베이스 기판(210)의 제2 면은 상기 제1 베이스 기판(110)과 마주한다. 상기 제1 면은 터치가 입력되는 터치 영역을 포함한다. 상기 제1 전극부(241), 제2 전극부(242), 제1 터치 전극(244a)및 상기 차광층(230)은 상기 제1 면의 터치 영역에 배치된다. 상기 터치 기판(200)이 상기 제2 터치 전극(244b)를 포함하는 경우, 상기 제2 터치 전극(244b)도 상기 제1 면의 터치 영역에 배치된다. 상기 컬러 필터(220)는 상기 제2 면에 배치된다.
상기 제1 터치 전극(244a)는 상기 제1 전극부(241) 및 상기 제2 전극부(242)가 교차 하는 영역의 상기 제1 전극부(241) 상에 배치된다. 상기 터치 기판(200)이 상기 제2 터치 전극(244b)을 포함하는 경우, 상기 제2 터치 전극(244b)은 상기 제1 전극부(241) 및 상기 제2 전극부(242)가 교차 하는 영역의 상기 제2 전극부(242) 상에 배치된다.
상기 제1 전극부(241) 및 제2 전극부(242) 상에는 차광층(230)이 형성된다. 상기 차광층(230)은 광을 차단하는 불투명 절연물질을 포함한다. 상기 차광층(230)은 상기 제1 전극부(241), 상기 제2 전극부(242), 상기 데이터 라인(113) 및 상기 게이트 라인(112)이 형성된 영역 상에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 차광층(230)은 상기 제1 메인 전극들(241a)을 노출시키는 제1 콘택홀들(246)을 포함한다. 상기 터치 기판(200)이 상기 제2 터치 전극(244b)을 포함하는 경우에는, 상기 차광층(230)은 상기 제2 메인 전극들(242a)을 노출시키는 콘택홀들을 더 포함할 수 있다.
상기 차광층(230)이 형성된 상기 제2 베이스 기판(210)의 제2 면 상에 상기 제1 터치 전극(244a)이 형성된다. 상기 제1 터치 전극(244a)은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 산화인듐주석(indium tin oxide; ITO) 또는 산화인듐아연(indium zinc oxide; IZO) 등일 수 있다. 상기 제1 터치 전극(244a)은 상기 제1 콘택홀들(246)을 통해 상기 제1 메인 전극들(241a)과 전기적으로 연결된다.
상기 터치 기판(200)이 상기 제2 터치 전극(244b)을 포함하는 경우에는, 상기 제2 터치 전극(244b)은 상기 제1 터치 전극(244a)과 동일한 공정에 의해 형성될 수 있으며, 상기 제1 터치 전극(244a)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 터치 전극(244b)은 상기 차광층(230)에 형성된 상기 제2 메인 전극들(242a)을 노출시키는 콘택홀을 통해 상기 제2 메인 전극들(242a)과 전기적으로 연결된다.
상기 제1 터치 전극(244a)이 형성된 상기 제2 베이스 기판(210)의 제1 면 상에 절연막(245)이 형성된다. 상기 절연막(245)은 광을 투과시키는 절연물질을 포함하며, 예를 들어, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물 등일 수 있다.
상기 절연막(245)이 형성된 상기 제2 베이스 기판(210)의 제1 면 상에 편광판(247)이 더 형성될 수도 있다.
본 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은 도 2 내지 도 4의 실시예와 상기 제1 전극부 및 제2 전극부 사이에 차광층을 형성하는 것을 제외하고 동일한 제조 방법에 의해 형성할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부를 불투명한 금속 물질을 포함한다. 따라서, 투과율 유지를 위해 상기 제1 전극부 및 제2 전극부의 면적을 최소화 하는 것이 바람직하다. 상기 제1 전극부 및 제2 전극부의 면적을 최소화하는 대신 터치 감지력을 유지하기 위해, 터치면에 투명 금속 물질을 이용하여 터치 전극을 형성한다.
따라서, 제1 전극부 및 제2 전극부의 저항을 줄이면서 투과율 및 터치 감지력을 유지할 수 있다.
또한, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부 사이에 차광층을 형성하므로, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부 사이에 별도의 절연층 없이 터치 패널을 형성할 수 있어 터치 패널의 두께를 줄이고 공정을 용이하게 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 패널은 도 1 내지 도 3에 따른 터치 패널과 터치 기판을 제외하고는 모두 동일하다. 따라서, 도 1 내지 3과 동일한 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 표시 장치(2000)는 터치 패널(300), TFT 연성 인쇄 회로 기판(810), 터치 패널 연성 인쇄 회로 기판(820) 및 TFT 및 터치 패널 구동 회로(900)을 포함한다. 상기 TFT 연성 인쇄 회로 기판(810), 터치 패널 연성 인쇄 회로 기판(820) 및 TFT 및 터치 패널 구동 회로(900)는 상기 터치 패널(300)의 일 측면에 배치된다. 상기 터치 패널(300)은 어레이 기판(100) 및 터치 기판(200)을 포함한다. 본 실시예에서는 TFT 연성 인쇄 회로 기판 및 터치 연성 인쇄 회로 기판이 별도의 패드로 형성되는 것을 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며 TFT 연성 인쇄 회로 기판 및 터치 연성 인쇄 회로 기판이 동일한 패드로 형성되어 상기 터치 패널의 동일한 측면에 배치될 수 있다.
도 9는 도 8의 터치 패널의 단면도이다. 도 3, 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 터치 기판(200)은 제2 베이스 기판(210), 컬러 필터(220), 차광층(230), 제1 전극부(241), 제2 전극부(242) 및 제1 터치 전극(244a)을 포함한다. 상기 터치 기판(200)은 제2 터치 전극(244b)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 베이스 기판(210)은 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 갖고, 상기 제2 베이스 기판(210)의 제2 면은 상기 제1 베이스 기판(110)과 마주한다. 상기 제1 면은 터치가 입력되는 터치 영역을 포함한다. 상기 제1 전극부(241), 제2 전극부(242), 제1 터치 전극(244a), 상기 차광층(230) 및 상기 컬러 필터(220)는 상기 제2 면에 배치된다. 상기 터치 기판(200)이 상기 제2 터치 전극(244b)를 포함하는 경우, 상기 제2 터치 전극(244b)도 상기 제2 면에 배치된다.
상기 제2 베이스 기판(210)의 제2 면 상에 상기 차광층(230)이 형성된다. 상기 차광층(230)은 광을 차단하는 불투명 절연물질을 포함한다. 상기 차광층(230)은 상기 제1 전극부(241) 및 제2 전극부(242)와 중첩하며, 상기 제1 전극부(241), 상기 제2 전극부(242), 상기 데이터 라인(113) 및 상기 게이트 라인(112)이 형성된 영역 상에 형성되는 것이 바람직하다.
도 10은 도 9의 B부분의 확대 평면도이다. 도 11은 도 9의 B 부분의 단면도이다.
도 8, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 터치 신호 패드(170) 및 TFT 패드(180)를 배치한다. 상기 터치 신호 패드(170) 및 TFT 패드(180)는 상기 게이트 라인(112)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 터치 신호 패드(170) 및 TFT 패드(180)는 각각 터치 패널 연성 인쇄 회로 기판(820) 및 TFT 연성 인쇄 회로 기판(810)과 전기적으로 연결된다.
상기 터치 신호 패드(170) 및 TFT 패드(180)가 형성된 상기 제1 베이스 기판(110) 상에는 게이트 절연막(120), 제1 패시베이션층(130) 및 제2 패시베이션층(150)이 순차적으로 형성된다.
상기 제1 패시베이션층(130) 및 상기 제2 패시베이션층(150)은 상기 터치 신호 패드(170)를 노출하는 제2 콘택홀(163a) 및 제3 콘택홀(163b)을 포함한다. 상기 제2 콘택홀(163a)은 상기 터치 패널 연성 인쇄 회로 기판(820) 에 인접하게 형성되고, 상기 제3 콘택홀(163b)은 터치 패널에 인접하게 형성된다.
또한, 상기 제1 패시베이션층(130) 및 상기 제2 패시베이션층(150)은 상기 TFT 패드(180)를 노출하는 제4 콘택홀(164)를 포함한다.
상기 제1 패시베이션층(130) 및 상기 제2 패시베이션층(150)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 제3 연결 전극(162a) 및 제4 연결 전극(162b)이 형성된다. 상기 제3 연결 전극(162a) 및 제4 연결 전극(162b)은 각각 상기 제2 콘택홀(163a) 및 제3 콘택홀(163b)을 통해 상기 터치 신호 패드(170)와 연결된다. 상기 제3 연결 전극(162a) 및 제4 연결 전극(162b)은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 산화인듐주석(indium tin oxide; ITO) 또는 산화인듐아연(indium zinc oxide; IZO) 등일 수 있다.
상기 제2 베이스 기판(210)의 상기 제1 절연막(243)의 상기 TFT 및 터치 패널 구동 회로(900)에 인접한 영역에는 상기 제2 전극부(242)를 노출시키는 제5 콘택홀(249)이 형성된다.
상기 제5 콘택홀(249)이 형성된 상기 제1 절연막(243) 상에 제5 연결 전극(248)이 형성된다. 상기 제5 연결 전극(248)은 상기 제5 콘택홀(249)을 통해 상기 제2 전극부(242)와 연결된다. 상기 제5 연결 전극(248)은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 산화인듐주석(indium tin oxide; ITO) 또는 산화인듐아연(indium zinc oxide; IZO) 등일 수 있다.
상기 제1 베이스 기판(110)의 상기 제5 연결 전극(248) 및 상기 제2 베이스 기판(210)의 상기 제4 연결 전극(162b) 사이에 범프(182)가 형성된다. 상기 범프(182)를 통해 상기 제2 전극부(242)는 상기 제1 베이스 기판(110)의 터치 신호 패드(170)와 전기적으로 연결된다. 상기 범프(182)는 Au, Ni, In 등과 같은 금속을 포함할 수 있다.
상기 데이터 및 터치 패널 연성 인쇄 회로 기판(300) 및 상기 제3 연결 전극(162a)는 이방성 도전 필름(ACF, 183)를 이용하여 전기적으로 연결한다. 상기 제1 베이스 기판(110)의 상기 제3 연결 전극(162a) 상에 ACF(183)을 부착하고, 그 위에 터치 패널 연성 인쇄 회로 기판(820)을 압착하여 상기 터치 패널 연성 인쇄 회로 기판(820) 및 상기 터치 신호 패드(170)를 전기적으로 연결한다.
따라서, 상기 터치 기판(200)의 상기 제2 전극부(242)에서 감지된 터치 신호는 상기 터치 신호 패드(170)을 통해 상기 터치 패널 연성 인쇄 회로 기판(820)으로 전달된다.
도8에는 도시되지 않았으나, 상기 TFT 및 터치 패널 구동 회로(900)는 데이터 회로부 및 게이트 회로부를 포함할 수 있다. 상기 데이터 회로부는 화소에 데이터 전압을 인가한다. 상기 게이트 회로부는 화소에 데이터 전압이 충전되는 타이밍을 제어하는 게이트 신호를 제공한다. 상기 게이트 회로부는 표시 패널 상에 칩 형태로 실장되거나, 터치 패널에 포함된 화소의 스위칭 소자를 제조하는 공정을 통해 상기 터치 패널상에 동시에 집적될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부는 불투명 금속 물질을 포함한다. 따라서, 투과율 유지를 위해 상기 제1 전극부 및 제2 전극부의 면적을 최소화 하는 것이 바람직하다. 상기 제1 전극부 및 제2 전극부의 면적을 최소화하는 대신 터치 감지력을 유지하기 위해, 터치면에 투명 금속 물질을 이용하여 터치 전극을 형성한다.
따라서, 제1 전극부 및 제2 전극부의 저항을 줄이면서 투과율 및 터치 감지력을 유지할 수 있다.
또한, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부는 상기 터치 패널의 내부에 형성된다. 따라서 제2 베이스 기판의 일면만 패터닝 하는 것을 통해 터치 패널을 형성할 수 있으며, 제2 베이스 기판의 터닝(turning) 공정을 생략할 수 있다. 따라서, 터치 패널의 제조 공정이 단순화 된다.
터치 기판의 제1 전극부 및 제2 전극부 및 TFT 기판의 게이트 라인 및 데이터 라인이 서로 마주 보고 형성되므로 터치 기판의 회로 필름과 TFT 기판의 회로 필름을 일체화하여 사용할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 패널은 도 7 내지 도 11에 따른 표시 장치와 패드 연결부분을 제외하고는 모두 동일하다. 따라서, 도 7 내지 11과 동일한 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다.
도 12을 참조하면, 상기 제2 베이스 기판(210)의 상기 제1 절연막(243)의 상기 TFT 및 터치 패널 구동 회로(900)에 인접한 영역에는 상기 제2 전극부(242)를 노출시키는 제6 콘택홀(249)이 형성된다.
상기 제6 콘택홀(249)이 형성된 상기 제1 절연막(243) 상에 제2 스페이서(CS2)가 형성된다. 상기 제2 스페이서(CS2)는 상기 터치 기판(200)과 상기 어레이 기판(100) 사이의 간격을 유지한다.
상기 제2 스페이서(CS2)가 형성된 상기 제1 절연막(243) 상에 제5 연결 전극(248)이 형성된다. 상기 제5 연결 전극(248)은 상기 제5 콘택홀(249)을 통해 상기 제2 전극부(242)와 연결된다. 상기 제5 연결 전극(248)은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 산화인듐주석(indium tin oxide; ITO) 또는 산화인듐아연(indium zinc oxide; IZO) 등일 수 있다.
상기 터치 기판(200)과 상기 어레이 기판(100)은 상기 제5 연결 전극(248) 및 상기 제3 연결 전극(162a)을 통해 전기적으로 연결된다.
상기 터치 패널 연성 인쇄 회로 기판(820) 및 상기 제3 연결 따라서, 상기 터치 기판(200)의 상기 제2 전극부(242)에서 감지된 터치 신호는 상기 터치 신호 패드(170)을 통해 터치 패널 연성 인쇄 회로 기판(820)으로 전달된다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 패널은 도 7 내지 도 11에 따른 터치 패널과 차광층을 제외하고는 모두 동일하다. 따라서, 도 7 내지 11과 동일한 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다.
도 13을 참조하면, 상기 터치 기판(200)은 제2 베이스 기판(210), 컬러 필터(220), 차광층(230), 제1 전극부(241), 제2 전극부(242) 및 제1 터치 전극(244a)을를 포함한다. 상기 터치 기판(200)은 제2 터치 전극(244b)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 베이스 기판(210)은 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 갖고, 상기 제2 베이스 기판(210)의 제2 면은 상기 제1 베이스 기판(110)과 마주한다. 상기 제1 면은 터치가 입력되는 터치 영역을 포함한다. 상기 제1 전극부(241), 제2 전극부(242), 제1 터치 전극(244a), 상기 차광층(230) 및 상기 컬러 필터(220)는 상기 제2 면에 배치된다. 상기 터치 기판(200)이 상기 제2 터치 전극(244b)를 포함하는 경우, 상기 제2 터치 전극(244b)도 상기 제2 면에 배치된다.
도 14은 도 7 내지 도 11의 실시예에 따른 터치 패널의 투과율을 측정한 그래프이다.
그래프 1은 터치 패널이 아닌, 일반적인 PLS (plane to line switching) 모드를 사용하는 액정 표시 패널의 투과율을 나타낸 그래프이다. 그래프 2는 도 7 내지 도 11의 실시예에 따른 터치 패널의 투과율이며, 어레이 기판의 기준 전압으로 4V, 화소 전압으로 8V 및 터치 기판의 구동 전압으로 2V를 인가하였다. 그래프 3은 도 6 내지 도 10의 실시예에 따른 터치 패널의 투과율이며, 어레이 기판의 기준 전압으로 4V, 화소 전압으로 8V 및 터치 기판의 구동 전압으로 4V를 인가하였다.
그래프 1 및 그래프 2를 참조하면, 도 7 내지 도 11에 따른 터치 패널은 액정 셀 내부에 제1 전극부 및 제2 전극부가 형성되므로, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부에 인가되는 전압에 의해 액정 분자의 전계가 영향을 받는다. 따라서, 그래프 2의 상대 투과율은 화소 전극들 상에서 그래프 1의 상대 투과율보다 편차가 크게 된다.
그러나, 상기 터치 패널에 인가하는 전압을 상기 어레이 기판의 기준 전압과 동일한 레벨로 인가하면, 상기 터치 기판과 상기 어레이 기판은 상기 액정 분자의 전계 형성에 영향을 미치지 않게 된다.
그러므로, 상기 터치 패널에 인가하는 전압을 상기 어레이 기판의 기준 전압과 동일한 레벨로 인가하면 상기 제1 전극부 및 제2 전극부를 액정 셀 내부에 형성하여도 액정 분자의 전계 형성에 미치는 영향을 감소시키게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부는 불투명 금속 물질을 포함한다. 따라서, 투과율 유지를 위해 상기 제1 전극부 및 제2 전극부의 면적을 최소화 하는 것이 바람직하다. 상기 제1 전극부 및 제2 전극부의 면적을 최소화하는 대신 터치 감지력을 유지하기 위해, 터치면에 투명 금속 물질을 이용하여 터치 전극을 형성한다. 따라서, 제1 전극부 및 제2 전극부의 저항을 줄이면서 투과율 및 터치 감지력을 유지할 수 있다.
또한, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부는 상기 터치 패널의 내부에 형성된다. 따라서 제2 베이스 기판의 일면만 패터닝 하는 것을 통해 터치 패널을 형성할 수 있으며, 제2 베이스 기판의 터닝(turning) 공정을 생략할 수 있다. 따라서, 터치 패널의 제조 공정이 단순화 된다.
터치 기판의 제1 전극부 및 제2 전극부 및 TFT 기판의 게이트 라인 및 데이터 라인이 서로 마주 보고 형성되므로 터치 기판의 회로 필름과 TFT 기판의 회로 필름을 일체화하여 사용할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (23)

  1. 기판의 일면 상에 위치하고, 불투명 도전성 물질을 포함하고, 제1 방향으로 연장되고, 복수의 제1 메인 전극들과 한 쌍의 제1 메인 전극들과 각각 연결된 하나 이상의 제1 연결 전극들을 포함하는 제1 전극부;
    상기 불투명 도전성 물질을 포함하고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 상기 제1 전극부와 인접한 영역에서는 불연속이고, 복수의 제2 메인 전극들과 한 쌍의 제2 메인 전극들 각각과 연결되고 상기 기판의 일면 상에 위치한 하나 이상의 제2 연결 전극들을 포함하는 제2 전극부;
    상기 제1 전극부 상에 형성되고 상기 제1 전극부와 전기적으로 연결되는 제1 터치 전극; 및
    상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부와 중첩하는 차광부를 포함하고,
    상기 제1 메인 전극들과 상기 제2 메인 전극들은 불투명 도전성 물질을 포함하는 터치 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 전극부는 복수의 제1 메인 전극들, 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 제1 메인 전극들을 연결하며 상기 제1 메인 전극들 보다 좁은 폭을 가지는 복수의 제1 연결 전극들 및 상기 제1 메인 전극들을 노출시키는 제1 콘택홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 기판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 터치 전극은 상기 제1 메인 전극들과 중첩하고 상기 제1 콘택홀을 통해 상기 제1 메인 전극들과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 기판.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 터치 전극의 면적은 상기 제1 메인 전극보다 큰 것을 특징으로 하는 터치 기판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 전극부는, 상기 제2 방향으로 연장되고 제2 메인 전극들을 연결하며, 상기 제1 메인 전극들 사이에서 불연속인 제2 연결 전극 및 상기 제2 메인 전극을 노출시키는 제2 콘택홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 기판.
  6. 제5항에 있어서, 상기 터치 기판은 상기 제2 전극부 상에 형성되고 상기 제2 전극부가 불연속된 영역을 전기적으로 연결하는 제2 터치 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 기판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 터치 전극은 상기 제2 메인 전극들 및 상기 제2 연결 전극이 불연속된 영역과 중첩하고, 상기 제2 콘택홀을 통해 상기 제2 메인 전극들과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 기판.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 터치 전극의 면적은 상기 제2 메인 전극보다 큰 것을 특징으로 하는 터치 기판.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 제2 터치 전극은 투명 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 기판.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 제2 터치 전극은 상기 터치 기판의 제1 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 기판.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 터치 전극은 투명 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 기판.
  12. 제6항에 있어서, 상기 차광부은 상기 제1 전극부 및 상기 제2 터치 전극 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 기판.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 전극부, 상기 제2 전극부 및 상기 제1 터치 전극은 상기 터치 기판의 제1 면 상에 형성되고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 형성되는 컬러 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 기판.
  14. 기판의 일면 상에 위치하고, 불투명 도전성 물질을 포함하고, 제1 방향으로 연장되고 복수의 제1 메인 전극들과 한 쌍의 제1 메인 전극들과 각각 연결된 하나 이상의 제1 연결 전극들을 포함하는 제1 전극부, 상기 불투명 도전성 물질을 포함하고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 상기 제1 전극부와 인접한 영역에서는 불연속이고, 복수의 제2 메인 전극들과 한 쌍의 제2 메인 전극들 각각과 연결되고 상기 기판의 일면 상에 위치한 하나 이상의 제2 연결 전극들을 포함하는 제2 전극부, 상기 제1 전극부 상에 형성되고 상기 제1 전극부와 전기적으로 연결되는 제1 터치 전극 및 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부와 중첩하는 차광부를 포함하는 터치 기판;
    터치 신호 전송 패드 및 데이터 패드를 포함하는 어레이 기판;
    상기 제2 전극부와 상기 터치 신호 전송 패드를 전기적으로 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 제1 메인 전극들과 상기 제2 메인 전극들은 불투명 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 데이터 패드 및 상기 터치 신호 전송 패드와 전기적으로 연결된 연성 회로 기판을 더 포함하는 표시 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제1 전극부, 상기 제2 전극부 및 상기 터치 신호 전송 패드는 불투명 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 터치 기판은 상기 제2 전극부와 전기적으로 연결된 제3 연결 전극을 포함하고,
    상기 어레이 기판은 상기 터치 신호 전송 패드와 전기적으로 연결된 제4 연결 전극을 포함하는 표시 장치.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서, 상기 연결부는 상기 제3 연결 전극과 상기 제4 연결 전극 사이에 배치되어 상기 제3 연결 전극 및 상기 제4 연결 전극을 전기적으로 쇼트시키는 도전성 범프인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 삭제
  21. 제17항에 있어서, 상기 터치 기판은 상기 어레이 기판과 간격을 유지하는 스페이서를 더 포함하고,
    상기 제3 연결 전극은 상기 제1 전극부와 전기적으로 연결되고 상기 스페이서를 커버하도록 형성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  22. 삭제
  23. 제14항에 있어서, 상기 제1 전극부, 상기 제2 전극부, 상기 제1 터치 전극 및 제2 터치 전극은 상기 터치 기판의 제1 면 상에 형성되고,
    상기 터치 기판은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 형성되는 컬러 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8749496B2 (en) 2008-12-05 2014-06-10 Apple Inc. Integrated touch panel for a TFT display
KR20130115621A (ko) 2012-04-12 2013-10-22 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
US9395583B2 (en) 2012-06-06 2016-07-19 Apple Inc. Column spacer design for a display incorporating a third metal layer
KR20140088810A (ko) * 2013-01-03 2014-07-11 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
TWI492163B (zh) * 2013-02-20 2015-07-11 Smartdisplayer Technology Co Ltd Electronic card and its capacitive touch sensing method
KR102047227B1 (ko) * 2013-06-24 2019-11-21 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 일체형 표시장치용 컬러 필터 기판 및 이의 제조 방법
KR102096622B1 (ko) * 2013-08-19 2020-04-03 삼성디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
WO2015160377A1 (en) 2014-04-16 2015-10-22 Wrostix Technologies Llc Structure for pixelated self-capacitance
US9367188B2 (en) 2014-05-23 2016-06-14 Apple Inc. RC matching in a touch screen
WO2015183334A1 (en) 2014-05-28 2015-12-03 Pylemta Management Llc Narrow border touch screen
WO2016101222A1 (zh) * 2014-12-25 2016-06-30 华为技术有限公司 触摸控制的装置及终端
KR102438934B1 (ko) * 2016-01-08 2022-09-02 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 표시장치
US10168844B2 (en) 2015-06-26 2019-01-01 Samsung Display Co., Ltd. Flexible display device
TWI736538B (zh) * 2015-06-26 2021-08-21 南韓商三星顯示器有限公司 可撓性顯示裝置
JP6578020B2 (ja) * 2015-12-28 2019-09-18 アルプスアルパイン株式会社 入力装置
KR101821782B1 (ko) 2016-03-11 2018-01-25 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치 제조방법 및 디스플레이 장치
KR102534273B1 (ko) * 2016-03-25 2023-05-19 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 표시장치
KR101849588B1 (ko) * 2016-05-30 2018-04-17 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서를 가지는 컬러 필터 어레이 및 이를 구비하는 표시 패널
TWI590215B (zh) 2016-07-11 2017-07-01 友達光電股份有限公司 顯示面板
KR102408164B1 (ko) * 2017-10-31 2022-06-10 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 제조방법
KR20200091982A (ko) * 2019-01-23 2020-08-03 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 제조 방법
CN114077077A (zh) * 2020-08-11 2022-02-22 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板以及触控显示装置
CN115241242A (zh) * 2022-06-23 2022-10-25 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100328248A1 (en) * 2009-06-24 2010-12-30 Ocular Lcd Inc. Capacitive touch screen with reduced electrode trace resistance
US20110134055A1 (en) * 2009-12-09 2011-06-09 Jung Gang-Seob Touch panel and liquid crystal display device including the same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI322374B (en) * 2006-04-14 2010-03-21 Ritdisplay Corp Light transmission touch panel and manufacturing method thereof
KR100936009B1 (ko) 2007-12-04 2010-01-08 주식회사 협진아이엔씨 투 레이어 방식 정전용량 터치스크린 및 그 제조방법
KR101002308B1 (ko) * 2008-09-12 2010-12-17 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
TWI380089B (en) 2008-12-03 2012-12-21 Au Optronics Corp Method of forming a color filter touch sensing substrate
KR101073684B1 (ko) 2009-08-25 2011-10-14 주식회사 지니틱스 낮은 저항 값을 가지는 캐패시티브 방식 터치 스크린의 투명전극 패턴 구조
KR101073333B1 (ko) 2009-08-27 2011-10-12 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 패널 및 그 제조방법
KR101604140B1 (ko) * 2009-12-03 2016-03-17 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR20110111192A (ko) * 2010-04-02 2011-10-10 삼성전자주식회사 터치 패널에서 전극 패턴을 형성하는 방법 및 장치
TWM389302U (en) * 2010-04-13 2010-09-21 Sentelic Corp Touch board structure
CN102279678A (zh) * 2010-06-12 2011-12-14 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控电路图形结构及制造方法、触控面板及触控显示屏
KR101802845B1 (ko) * 2011-02-23 2017-11-30 삼성디스플레이 주식회사 어레이 기판, 이를 갖는 표시 장치 및 이의 제조 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100328248A1 (en) * 2009-06-24 2010-12-30 Ocular Lcd Inc. Capacitive touch screen with reduced electrode trace resistance
US20110134055A1 (en) * 2009-12-09 2011-06-09 Jung Gang-Seob Touch panel and liquid crystal display device including the same

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Publication number Publication date
KR20130050446A (ko) 2013-05-16
US20130113734A1 (en) 2013-05-09
US9342166B2 (en) 2016-05-17

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