KR102132631B1 - Liquid crystal display device with a built-in touch screen - Google Patents

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KR102132631B1
KR102132631B1 KR1020130140293A KR20130140293A KR102132631B1 KR 102132631 B1 KR102132631 B1 KR 102132631B1 KR 1020130140293 A KR1020130140293 A KR 1020130140293A KR 20130140293 A KR20130140293 A KR 20130140293A KR 102132631 B1 KR102132631 B1 KR 102132631B1
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이영장
박상훈
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엘지디스플레이 주식회사
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    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements

Abstract

본 발명에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 기판 상에 터치 스크린이 내장된 컬러 필터층, 및 상기 컬러 필터층 상에 형성되면서 액티브층, 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극, 화소 전극, 및 공통 전극을 포함하여 이루어진 박막 트랜지스터층을 포함하고, 상기 컬러 필터층은, 기판 상에 형성된 블랙 매트릭스, 상기 블랙 매트릭스 상에 형성된 터치라인, 상기 블랙 매트릭스 및 터치라인에 형성된 브릿지, 상기 브릿지의 일부가 노출되도록 상기 브릿지 상에 형성된 터치 절연막, 상기 터치 절연막 상에서 제 1 방향으로 형성된 복수의 제 1 터치 전극, 상기 터치 절연막 상에서 상기 제 1 터치 전극과 이격되면서 제 2 방향으로 형성된 복수의 제 2 터치 전극, 및 상기 복수의 제 1 터치 전극 및 복수의 제 2 터치 전극 상에 형성된 오버 코트를 포함하는 것을 특징으로 하여, 내로우 베젤(Narrow Bezel)을 구현할 수 있고 마스크 공정수를 줄여 제조 비용을 감축할 수 있다.A liquid crystal display device having a touch screen according to the present invention includes a color filter layer having a touch screen on a substrate, and an active layer, a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, a pixel electrode, and a common electrode while being formed on the color filter layer. And a thin film transistor layer including the color filter layer, the black matrix formed on the substrate, the touch line formed on the black matrix, the black matrix and the bridge formed on the touch line, and a portion of the bridge to be exposed. A touch insulating film formed on a bridge, a plurality of first touch electrodes formed in a first direction on the touch insulating film, a plurality of second touch electrodes formed in a second direction while being spaced apart from the first touch electrode on the touch insulating film, and the plurality of Characterized in that it comprises an overcoat formed on the first touch electrode and the plurality of second touch electrodes, a narrow bezel can be implemented and the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of mask processes.

Description

터치 스크린이 내장된 액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE WITH A BUILT-IN TOUCH SCREEN}Liquid crystal display with built-in touch screen {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE WITH A BUILT-IN TOUCH SCREEN}

본 발명은 평판 표시장치에 관한 것으로, 특히 터치 기능의 내재화를 통한 패널 두께를 감소시킬 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a flat panel display device, and more particularly, to a liquid crystal display device with a built-in touch screen capable of reducing the panel thickness through the internalization of the touch function.

이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.With the development of various portable electronic devices such as mobile communication terminals and notebook computers, the demand for a flat panel display device that can be applied thereto is gradually increasing.

평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display Device), 발광 다이오드 표시장치(Light Emitting Diode Display Device) 등이 활발히 연구되고 있다.As a flat panel display device, a liquid crystal display device, a plasma display panel, a field emission display device, and a light emitting diode display device are actively researched. Is becoming.

이러한, 평판 표시장치 중에서 액정 표시장치는 양산 기술, 구동수단의 용이성, 고화질 및 대화면 구현의 장점으로 적용 분야가 확대되고 있다.Among these flat panel display devices, liquid crystal display devices are expanding in application fields with advantages of mass production technology, ease of driving means, high image quality, and large screen realization.

최근에 들어, 액정 표시장치의 입력 장치로서 종래에 적용되었던 마우스나 키보드 등의 입력 장치를 대체하여 사용자가 손가락이나 펜을 이용하여 스크린에 직접 정보를 입력할 수 있는 터치 스크린이 적용되고 있다. 이러한, 터치 스크린은 누구나 쉽게 조작할 수 있는 장점으로 인해 적용이 확대되고 있다.Recently, as an input device of a liquid crystal display device, a touch screen has been applied that replaces a conventional input device such as a mouse or keyboard, and allows a user to directly input information on the screen using a finger or a pen. The application of the touch screen is expanding due to the advantage that anyone can easily operate it.

터치 스크린이 액정 패널과 결합되는 구조에 따라, 액정 패널의 셀 내에 내화되는 인-셀 방식, 액정 패널 상부에 형성되는 온-셀 방식 및 액정 패널의 외부에 터치 스크린이 결합되는 애드-온 방식으로 구분될 수 있다.According to the structure in which the touch screen is combined with the liquid crystal panel, the in-cell method is fired in the cell of the liquid crystal panel, the on-cell method formed on the top of the liquid crystal panel, and the add-on method in which the touch screen is coupled to the outside of the liquid crystal panel. Can be distinguished.

도 1은 터치 패널이 애드-온 방식으로 적용된 종래 기술에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display according to a prior art in which a touch panel is applied in an add-on method.

도 1을 참조하면, 액정 패널(10) 상부에 터치 패널(20)을 배치하여 터치 패널이 애드-온 방식으로 적용된 액정표시장치를 구성한다.Referring to FIG. 1, the touch panel 20 is disposed on the liquid crystal panel 10 to form a liquid crystal display device in which the touch panel is applied in an add-on manner.

액정 패널(10)은 액정층(14)을 사이에 두고 합착된 하부 기판(12, 트랜지스터 기판)과 상부 기판(16, 컬러필터 기판)을 포함한다.The liquid crystal panel 10 includes a lower substrate 12 (transistor substrate) and an upper substrate 16 (color filter substrate) adhered with the liquid crystal layer 14 interposed therebetween.

이러한, 액정 패널(10)은 영상 신호에 따른 데이터 전압에 따라 액정을 거동시키고, 액정의 거동을 통해 복수의 화소(pixel)의 광 투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다.The liquid crystal panel 10 displays liquid crystal according to a data voltage according to an image signal, and displays images by controlling light transmittance of a plurality of pixels through the behavior of the liquid crystal.

터치 패널(20)은 기판(21), 블랙 매트릭스(22), 터치라인(23), 브릿지(bridge, 24), 터치 절연막(25), 센싱 전극(26), 구동 전극(27), 및 터치 보호막(28)을 포함하여 이루어진다.The touch panel 20 includes a substrate 21, a black matrix 22, a touch line 23, a bridge 24, a touch insulating film 25, a sensing electrode 26, a driving electrode 27, and a touch It comprises a protective film 28.

상기 기판(21) 상에 형성된 블랙 매트릭스(22)가 형성되어 있고, 상기 블랙 매트릭스(22)의 양측에는 터치라인(23)이 형성되어 있다.A black matrix 22 formed on the substrate 21 is formed, and touch lines 23 are formed on both sides of the black matrix 22.

상기 터치라인(23) 및 블랙 매트릭스(22) 상에는 브릿지(24)가 형성되어 있다.A bridge 24 is formed on the touch line 23 and the black matrix 22.

상기 브릿지(24)는 두 개의 구동 전극(26)을 연결한다. 즉, 상기 브릿지(24)을 통해 연결되어 있는 두 개의 구동 전극(26)에는 동일한 구동펄스가 동시에 공급된다.The bridge 24 connects two driving electrodes 26. That is, the same driving pulse is simultaneously supplied to the two driving electrodes 26 connected through the bridge 24.

상기 브릿지(24)를 포함한 기판(21) 상에는 터치 절연막(25)이 형성되어 있다.A touch insulating film 25 is formed on the substrate 21 including the bridge 24.

상기 터치 절연막(25)은 상기 센싱 전극(26)과 구동 전극(27)이 서로 전기적으로 연결되지 않도록 패턴 형성되어 있다.The touch insulating layer 25 is patterned so that the sensing electrode 26 and the driving electrode 27 are not electrically connected to each other.

상기 터치 절연막(25) 상에는 센싱 전극(26)과 구동 전극(27)이 서로 이격되면서 직교하도록 형성되어 있다.The sensing electrode 26 and the driving electrode 27 are spaced apart from each other on the touch insulating layer 25 to be orthogonal.

터치 패널(20)은 센싱 전극(26)과 구동 전극(27)을 통해 사용자의 터치에 따른 정전용량(Ctc)의 변화를 이용하여 터치 위치(TS)를 검출한다.The touch panel 20 detects the touch position TS using the change in the capacitance Ctc according to the user's touch through the sensing electrode 26 and the driving electrode 27.

상기 터치 보호막(28)은 상기 센싱 전극(26)과 구동 전극(27)이 포함된 기판(21) 상에 형성되어 있다.The touch protection layer 28 is formed on the substrate 21 including the sensing electrode 26 and the driving electrode 27.

도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 따른 터치 패널의 개략적인 제조 공정도이다.2A to 2F are schematic manufacturing process diagrams of a touch panel according to the prior art.

도 2a 내지 도 2f를 참조하면, 기판(21) 상에 제1 마스크 공정을 통해서 블랙 매트릭스(22)를 패턴 형성한다. 다음, 제2 마스크 공정을 통해서 상기 블랙 매트릭스(22)의 양측면 상에 터치라인(23)을 패턴 형성한다. 다음, 제3 마스크 공정을 통해서 상기 터치라인(23) 및 블랙 매트릭스(22) 상에 브릿지(24)를 패턴 형성한다. 다음, 제4 마스크 공정을 통해서 상기 브릿지(24)를 포함한 기판(21) 상에 터치 절연막(25)을 패턴 형성한다. 다음, 제5 마스크 공정을 통해서 상기 터치 절연막(25) 상에 센싱 전극(26) 및 구동 전극(27)을 동시에 패턴 형성한다. 다음, 제6 마스크 공정을 통해서 상기 센싱 전극(26)과 구동 전극(27)이 포함된 기판(21) 상에 터치 보호막(28)을 패턴 형성한다.2A to 2F, the black matrix 22 is patterned on the substrate 21 through the first mask process. Next, a touch line 23 is patterned on both sides of the black matrix 22 through a second mask process. Next, a bridge 24 is patterned on the touch line 23 and the black matrix 22 through a third mask process. Next, a touch insulating layer 25 is patterned on the substrate 21 including the bridge 24 through a fourth mask process. Next, a sensing electrode 26 and a driving electrode 27 are simultaneously patterned on the touch insulating layer 25 through a fifth mask process. Next, a touch protection layer 28 is patterned on the substrate 21 including the sensing electrode 26 and the driving electrode 27 through a sixth mask process.

이와 같은 터치 패널이 애드-온 방식으로 적용된 종래 기술에 따른 액정표시장치는 다음과 같은 문제점이 있다. A liquid crystal display device according to the prior art in which such a touch panel is applied in an add-on method has the following problems.

첫째, 터치 패널(20)이 액정 패널(10)의 상부에 배치됨으로 인해, 액정 표시장치의 전체 두께가 증가되는 문제점이 있다.First, since the touch panel 20 is disposed on the top of the liquid crystal panel 10, there is a problem in that the overall thickness of the liquid crystal display is increased.

둘째, 액정 패널(10)과 터치 패널(20)을 각각 별도로 제작한 후, 접착층(미도시)을 이용하여 합착하게 됨으로 인해 제조 공정이 복잡하고, 제조비용(cost)이 증가되는 문제점이 있다.Second, after the liquid crystal panel 10 and the touch panel 20 are separately manufactured, the manufacturing process is complicated and the manufacturing cost is increased due to bonding using an adhesive layer (not shown).

셋째, 터치 패널(20) 형성시 6개의 마스크 공정이 필요하여 제조 공정이 복잡하고, 제조비용(cost)이 증가되는 문제점이 있다.Third, when the touch panel 20 is formed, six mask processes are required, and thus the manufacturing process is complicated and the manufacturing cost is increased.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 터치 패널 즉 터치 스크린을 셀 안에 통합시켜 내로우 베젤(Narrow Bezel)을 구현할 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been devised to solve the above-described conventional problems, and the present invention provides a liquid crystal display device having a touch screen capable of realizing a narrow bezel by integrating a touch panel, that is, a touch screen into a cell. It has a purpose.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 터치 패널과 컬러필터 기판을 통합하여 마스크 공정수를 줄일 수 있는 터치 스크린이 내장된 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above-described conventional problems, and the present invention has an object to provide a liquid crystal display device having a touch screen built therein to reduce the number of mask processes by integrating a touch panel and a color filter substrate.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 기판 상에 터치 스크린이 내장된 컬러 필터층, 및 상기 컬러 필터층 상에 형성되면서 액티브층, 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극, 화소 전극, 및 공통 전극을 포함하여 이루어진 박막 트랜지스터층을 포함하고, 상기 컬러 필터층은, 기판 상에 형성된 블랙 매트릭스, 상기 블랙 매트릭스 상에 형성된 터치라인, 상기 블랙 매트릭스 및 터치라인에 형성된 브릿지, 상기 브릿지의 일부가 노출되도록 상기 브릿지 상에 형성된 터치 절연막, 상기 터치 절연막 상에서 제 1 방향으로 형성된 복수의 제 1 터치 전극, 상기 터치 절연막 상에서 상기 제 1 터치 전극과 이격되면서 제 2 방향으로 형성된 복수의 제 2 터치 전극, 및 상기 복수의 제 1 터치 전극 및 복수의 제 2 터치 전극 상에 형성된 오버 코트를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a color filter layer in which a touch screen is embedded on a substrate, and an active layer, a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, a pixel electrode, and a common electrode while being formed on the color filter layer. A thin film transistor layer is formed, and the color filter layer includes a black matrix formed on a substrate, a touch line formed on the black matrix, a bridge formed on the black matrix and the touch line, and a portion of the bridge to expose the bridge. A formed touch insulating film, a plurality of first touch electrodes formed in a first direction on the touch insulating film, a plurality of second touch electrodes formed in a second direction while being spaced apart from the first touch electrode on the touch insulating film, and the plurality of first It provides a liquid crystal display with a touch screen, characterized in that it comprises an overcoat formed on the touch electrode and a plurality of second touch electrodes.

본 발명은 또한, 기판 상에 컬러 필터층 및 박막 트랜지스터층을 포함하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치에 있어서, 상기 컬러 필터층의 제조 방법은, 상기 기판 상에 블랙 매트릭스를 형성하는 공정, 상기 블랙 매트릭스 상에 터치라인을 형성하는 공정, 상기 블랙 매트릭스 및 터치라인 상에 브릿지를 형성하는 공정, 상기 브릿지의 일부가 노출되도록 상기 브릿지 상에 터치 절연막을 형성하는 공정, 상기 터치 절연막 상에 복수의 제 1 터치 전극과 제 2 터치 전극을 형성하는 공정, 및 상기 복수의 제 1 터치 전극 및 제 2 터치 전극 상에 오버 코트를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a liquid crystal display device having a touch screen including a color filter layer and a thin film transistor layer on a substrate, wherein the method of manufacturing the color filter layer comprises: a step of forming a black matrix on the substrate, the black matrix Forming a touch line on the process, forming a bridge on the black matrix and the touch line, forming a touch insulating film on the bridge so that a part of the bridge is exposed, a plurality of firsts on the touch insulating film And forming a touch electrode and a second touch electrode, and forming an overcoat on the plurality of first and second touch electrodes. Provides a method.

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the technical problems of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention are described below, or it will be clearly understood by those skilled in the art from the description and description.

이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. According to the present invention as described above has the following effects.

본 발명은 터치 패널 즉 터치 스크린을 셀 안에 통합시켜 내로우 베젤(Narrow Bezel)을 구현할 수 있다.The present invention can implement a narrow bezel (Narrow Bezel) by integrating the touch panel, that is, the touch screen in the cell.

본 발명은 터치 패널과 컬러필터 기판을 통합하여 마스크 공정수를 줄여 제조 비용을 감축할 수 있다.The present invention can reduce the manufacturing cost by reducing the number of mask processes by integrating the touch panel and the color filter substrate.

이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present invention may be newly identified through embodiments of the present invention.

도 1은 터치 패널이 애드-온 방식으로 적용된 종래 기술에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 따른 터치 패널의 개략적인 제조 공정도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 개략적인 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치가 액정 구동의 성능을 나타내는 그래프.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 개략적인 제조 공정도.
1 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to a prior art in which a touch panel is applied in an add-on method.
2A to 2F are schematic manufacturing process diagrams of a touch panel according to the prior art.
3 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display having a touch screen according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a liquid crystal driving performance of a liquid crystal display device having a touch screen according to an embodiment of the present invention.
5A to 5E are schematic manufacturing process diagrams of a liquid crystal display equipped with a touch screen according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. It should be noted that in this specification, when adding reference numerals to components of each drawing, the same components have the same number as possible, even if they are displayed on different drawings.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. On the other hand, the meaning of the terms described in this specification should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.It should be understood that a singular expression includes a plurality of expressions unless the context clearly defines otherwise, and the terms "first", "second", etc. are intended to distinguish one component from another component, The scope of rights should not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that terms such as "include" or "have" do not preclude the presence or addition possibility of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term “at least one” includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of “at least one of the first item, the second item, and the third item” means 2 of the first item, the second item, and the third item, as well as the first item, the second item, and the third item, respectively. Any combination of items that can be presented from more than one dog.

"상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.The term "on" is meant to include not only the case where a certain component is formed on the upper surface of another component, but also the case where a third component is interposed between these components.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 상기 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention designed to solve the above problems will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display having a touch screen according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 액정 패널에 형성된 화소를 구동시키기 위한 구동 회로부, 액정 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛, 사용자의 터치를 검출하기 위한 터치 센싱 드라이버, 상부 기판, 및 액정층의 도시는 생략하였다.3 is a circuit diagram for driving a pixel formed in a liquid crystal panel of the present invention, a backlight unit that supplies light to a liquid crystal panel, a touch sensing driver for detecting a user's touch, an upper substrate, and an illustration of a liquid crystal layer is omitted .

도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 기판(100), 상기 기판(100) 상에 형성된 컬러 필터층(CL), 상기 컬러 필터층(CL) 상에 형성된 박막 트랜지스터층(TL)을 포함하여 이루어진다.As can be seen in FIG. 3, the liquid crystal display having a touch screen according to an embodiment of the present invention includes a substrate 100, a color filter layer CL formed on the substrate 100, and a color filter layer CL. It comprises a thin film transistor layer (TL) formed on.

상기 기판(100)은 유리, 석영, 세라믹, 및 플라스틱 등으로 이루어진 투명한 절연성 기판으로 형성된다. 그러나 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 기판(100)이 플라스틱 등으로 만들어질 경우 플렉서블(flexible)한 기판으로 형성될 수도 있다.The substrate 100 is formed of a transparent insulating substrate made of glass, quartz, ceramic, and plastic. However, one embodiment of the present invention is not limited thereto. In addition, when the substrate 100 is made of plastic or the like, it may be formed of a flexible substrate.

상기 컬러 필터층(CL)은 터치 스크린이 내장되어 형성되어 있다.The color filter layer CL is formed by a built-in touch screen.

상기 컬러 필터층(CL)은 컬러 필터와 터치 전극을 통합함으로써, 컬러 필터의 기능과 터치 기능을 동시에 가질 수 있다.The color filter layer CL may have a color filter function and a touch function simultaneously by integrating a color filter and a touch electrode.

즉, 본 발명은 기판(100) 상에 컬러 필터층(CL)이 형성되고, 상기 컬러 필터층(CL) 상에 박막 트랜지스터층(TL)이 형성된 TFT 온 컬러필터(TFT on Color Filter; TOC) 구조로서, 상기 컬러 필터층(CL)이 터치 스크린의 기능을 갖는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치이다. That is, the present invention is a TFT on Color Filter (TOC) structure in which a color filter layer CL is formed on a substrate 100 and a thin film transistor layer TL is formed on the color filter layer CL. , The color filter layer CL is a liquid crystal display device having a touch screen having a function of a touch screen.

상기 컬러 필터층(CL)은 블랙 매트릭스(110), 터치라인(120), 브릿지(bridge, 130), 컬러 필터(140), 제 1 터치 전극(150), 제 2 터치 전극(160), 및 오버 코트(170a)를 포함하여 이루어진다.The color filter layer CL includes a black matrix 110, a touch line 120, a bridge 130, a color filter 140, a first touch electrode 150, a second touch electrode 160, and over It comprises a coat (170a).

상기 블랙 매트릭스(110)는 상기 기판(100) 상에 형성되어 있다.The black matrix 110 is formed on the substrate 100.

상기 블랙 매트릭스(110)는 빛샘 방지를 위해 형성된다. 상기 블랙 매트릭스(110)는 CrO 또는 CrO2등을 적층하고 패터닝하여 형성할 수도 있고 블랙수지를 도포함으로써 형성할 수도 있다.The black matrix 110 is formed to prevent light leakage. The black matrix 110 may be formed by laminating and patterning CrO or CrO2, or by coating a black resin.

상기 터치라인(120)은 상기 블랙 매트릭스(110) 상에 형성되어 있다.The touch line 120 is formed on the black matrix 110.

상기 터치라인(120)은 상기 제 1 터치 전극(150)과 제 2 터치 전극(160)을 터치 패드(미도시)에 연결할 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 터치 패드(미도시)는 FPC를 통해 터치 센싱 드라이버와 연결된다.The touch line 120 may connect the first touch electrode 150 and the second touch electrode 160 to a touch pad (not shown). Although not shown in the drawing, the touch pad (not shown) is connected to the touch sensing driver through FPC.

상기 브릿지(130)는 상기 블랙 매트릭스(110) 및 터치라인(120) 상에 형성되어 있다.The bridge 130 is formed on the black matrix 110 and the touch line 120.

상기 브릿지(130)에 의해 상기 제 2 터치 전극(160)과 연결되어 있다. 즉, 상기 브릿지(130)는 상기 제 1 터치 전극(150)과 제 2 터치 전극(160)이 교차하는 영역에서, 상기 제 2 터치 전극(160)을 전기적으로 연결시켜 주는 기능을 수행한다. The bridge 130 is connected to the second touch electrode 160. That is, the bridge 130 performs a function of electrically connecting the second touch electrode 160 in an area where the first touch electrode 150 and the second touch electrode 160 intersect.

이때, 상기 제 2 터치 전극(160)이 구동 전극일 수 있으며, 상기 브릿즈(130)를 통해 연결되어 있는 두 개의 구동 전극에는, 동일한 구동펄스가 공급될 수 있다.In this case, the second touch electrode 160 may be a driving electrode, and the same driving pulse may be supplied to two driving electrodes connected through the bridging 130.

상기 터치 절연막(140)은 상기 브릿지(130)의 일부가 노출되도록 상기 브릿지(130) 상에 형성되어 있다.The touch insulating layer 140 is formed on the bridge 130 so that a part of the bridge 130 is exposed.

이때, 상기 터치 절연막(140)은 컬러필터로 이루어질 수 있다.In this case, the touch insulating layer 140 may be formed of a color filter.

상기 컬러필터는 색을 구현하기 위해 적색, 녹색, 및 청색 컬러필터를 구비하고 있다. 적색, 녹색, 및 청색 컬러필터는 각각 자신이 포함하고 있는 적색, 녹색, 및 청색 안료를 통해 특정 파장의 광을 흡수 또는 투과시킴으로써 적색, 녹색, 및 청색을 띄게 된다. 이때, 적색, 녹색, 및 청색 컬러필터를 각각 투과한 적색, 녹색, 및 청색광의 가법혼색을 통해 다양한 색상이 구현될 수 있다.The color filters are provided with red, green, and blue color filters to realize color. The red, green, and blue color filters appear red, green, and blue by absorbing or transmitting light of a specific wavelength through the red, green, and blue pigments contained therein, respectively. At this time, various colors may be realized through additive mixing of red, green, and blue light that has passed through the red, green, and blue color filters, respectively.

상기 복수의 제 1 터치 전극(150)과 제 2 터치 전극(160)은 상기 터치 절연막(140) 상에 형성되어 있다.The plurality of first touch electrodes 150 and the second touch electrodes 160 are formed on the touch insulating layer 140.

상기 제 1 터치 전극(150)은 상기 터치 절연막(140) 상에서 제 1 방향(예를 들면 X축 방향)으로 형성될 수 있고, 상기 제 2 터치 전극(150)은 상기 제 1 터치 전극(150)과 이격되면서 제 2 방향(예를 들면 Y축 방향)으로 형성될 수 있다. The first touch electrode 150 may be formed on the touch insulating layer 140 in a first direction (for example, an X-axis direction), and the second touch electrode 150 may be the first touch electrode 150. It may be formed in the second direction (for example, the Y-axis direction) while being spaced apart.

상기 제 1 터치 전극(150) 및 제 2 터치 전극(160)은 전도성이 좋은 Cr, MO, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al 합금을 적층하고 식각하여 형성한다.The first touch electrode 150 and the second touch electrode 160 are formed by stacking and etching Cr, MO, Ta, Cu, Ti, Al, or Al alloy having good conductivity.

상기 제 1 터치 전극(150) 및 제 2 터치 전극(160) 사이에 정전용량이 형성되며, 터치여부에 따라 정전용량이 변하게 되고, 이 변화되는 정전용량을 검출함으로써 터치된 영역을 감지하게 된다.A capacitance is formed between the first touch electrode 150 and the second touch electrode 160, and the capacitance changes depending on whether or not the touch occurs, and the touched area is sensed by detecting the changed capacitance.

이때, 상기 제 1 터치 전극(150)과 제 2 터치 전극(160) 중에서 어느 하나의 전극은 터치 센싱 신호가 인가되는 구동 전극이고, 나머지 전극은 터치 검출을 위한 센싱 전극이 될 수 있다.At this time, any one of the first touch electrode 150 and the second touch electrode 160 is a driving electrode to which a touch sensing signal is applied, and the other electrode may be a sensing electrode for touch detection.

상기 제 1 터치 전극(150)과 제 2 터치 전극(160)이 상호 직교하도록 형성되는데, X축 및 Y축의 터치 위치를 검출하기 위해서는 복수의 구동 전극과 복수의 센싱 전극은 서로 쇼트되지 않아야 한다.The first touch electrode 150 and the second touch electrode 160 are formed to be orthogonal to each other. In order to detect the touch positions of the X and Y axes, the plurality of driving electrodes and the plurality of sensing electrodes should not be shorted to each other.

이를 위해, 구동 전극과 센싱 전극이 교차되는 영역에서 브릿지(130)을 이용하여 구동 전극과 센싱 전극 중 하나의 전극을 연결한다. 그리고, 나머지 하나의 전극은 상기 터치 절연막(140) 상부를 통해 지나가도록 하여 구동 전극과 센싱 전극을 분리시킨다.To this end, a bridge 130 connects one of the driving electrode and the sensing electrode by using the bridge 130 in a region where the driving electrode and the sensing electrode intersect. Then, the other electrode is passed through the upper portion of the touch insulating layer 140 to separate the driving electrode and the sensing electrode.

상기 오버 코트(170a)는 상기 복수의 제 1 터치 전극(150) 및 복수의 제 2 터치 전극(160) 상에 형성되어 있다.The overcoat 170a is formed on the plurality of first touch electrodes 150 and the plurality of second touch electrodes 160.

상기 오버 코트(170a)는 상기 제 1 터치 전극(150), 제 2 터치 전극(160), 및 컬러 필터(140)를 덮도록 형성된다. The overcoat 170a is formed to cover the first touch electrode 150, the second touch electrode 160, and the color filter 140.

상기 오버 코트(170a)는 포토아크릴(Photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB) 등과 같은 유기계 절연물질로 이루어질 수 있다.The overcoat 170a may be made of an organic insulating material such as photoacryl or benzocyclobutene (BCB).

이와 같이, 기판(100) 상에 하나의 블랙 매트릭스(130)을 형성하고, 터치 절연막(140)으로 컬러 필터를 사용함으로써, 터치 스크린이 내장된 컬러 필터층(CL)을 형성할 수 있다.As such, by forming one black matrix 130 on the substrate 100 and using a color filter as the touch insulating layer 140, a color filter layer CL having a touch screen may be formed.

이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 터치 스크린과 액정패널을 통합하여 형성함으로써, 종래 기술에 비해서 제조 공정을 단순화하고, 제조 비용을 감축할 수 있다. For this reason, the liquid crystal display device with a built-in touch screen according to an embodiment of the present invention can be formed by integrating a touch screen and a liquid crystal panel, thereby simplifying the manufacturing process and reducing manufacturing cost compared to the prior art.

또한, 터치 스크린을 셀 안 즉, 컬러 필터층에 통합함으로써 내로우 베젤(Narrow Bezel)을 구현할 수 있다.In addition, a narrow bezel may be implemented by integrating a touch screen into a cell, that is, a color filter layer.

박막 트랜지스터층(TL)은 상기 컬러 필터층(CL) 상에 형성되어 있다.The thin film transistor layer TL is formed on the color filter layer CL.

상기 박막 트랜지스터층(TL)은 액티브층(210), 게이트 절연막(220), 게이트 전극(230), 층간 절연막(240), 소스 전극(250a), 드레인 전극(250b), 보호막(170b), 공통 전극(260), 전극 절연막(270), 및 화소 전극(280)을 포함하여 이루어진다.The thin film transistor layer TL includes the active layer 210, the gate insulating film 220, the gate electrode 230, the interlayer insulating film 240, the source electrode 250a, the drain electrode 250b, and the protective film 170b, in common. It includes an electrode 260, an electrode insulating film 270, and a pixel electrode 280.

상기 액티브층(210)은 상기 오버 코트(170a) 상에 형성되어 있다. 상기 액티브층(210)은 In-Ga-Zn-O(IGZO)와 같은 산화물 반도체로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.The active layer 210 is formed on the overcoat 170a. The active layer 210 may be formed of an oxide semiconductor such as In-Ga-Zn-O (IGZO), but is not limited thereto.

상기 게이트 절연막(220) 및 게이트 전극(230)은 상기 액티브층(210) 상에 패턴 형성되어 있다. The gate insulating layer 220 and the gate electrode 230 are patterned on the active layer 210.

상기 게이트 절연막(220)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물과 같은 무기계 절연물질로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 포토아크릴(Photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB) 등과 같은 유기계 절연물질로 이루어질 수도 있다.The gate insulating layer 220 may be made of an inorganic insulating material such as silicon oxide or silicon nitride, but is not limited thereto, and may be made of an organic insulating material such as photo acryl or benzocyclobutene (BCB). have.

상기 게이트 전극(230)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 구리(Cu), 또는 그들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 상기 금속 또는 합금의 단일층 또는 2층 이상의 다중층으로 이루어질 수 있다.The gate electrode 230 is molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), gold (Au), titanium (Ti), nickel (Ni), neodium (Nd), copper (Cu), or their It may be made of an alloy, and may be made of a single layer of the metal or alloy or multiple layers of two or more layers.

상기 층간 절연막(240)은 상기 오버 코트(170a) 상에 상기 액티브층(210)의 일단 및 타단을 노출시키기 위한 콘택홀을 구비하여 패턴 형성되어 있다.The interlayer insulating layer 240 is patterned with contact holes for exposing one end and the other end of the active layer 210 on the overcoat 170a.

상기 층간 절연막(240)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물과 같은 무기계 절연물질로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.The interlayer insulating layer 240 may be made of an inorganic insulating material such as silicon oxide or silicon nitride, but is not limited thereto.

상기 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)은 상기 층간 절연막(240) 상에 서로 마주보도록 형성되어 있다.The source electrode 250a and the drain electrode 250b are formed to face each other on the interlayer insulating layer 240.

상기 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)은 컨택홀을 통하여 상기 액티브층(210)과 연결되어 있다.The source electrode 250a and the drain electrode 250b are connected to the active layer 210 through a contact hole.

상기 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 구리(Cu), 또는 그들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 상기 금속 또는 합금의 단일층 또는 2층 이상의 다중층으로 이루어질 수 있다.The source electrode 250a and the drain electrode 250b are molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), gold (Au), titanium (Ti), nickel (Ni), neodium (Nd), copper (Cu), or an alloy thereof, and may be formed of a single layer of the metal or alloy or multiple layers of two or more layers.

상기 보호막(170b)은 상기 드레인 전극(250b)을 노출시키는 컨택홀을 포함하여 상기 층간 절연막(240) 상에 형성되어 있다.The passivation layer 170b includes a contact hole exposing the drain electrode 250b and is formed on the interlayer insulating layer 240.

상기 보호막(170b)은 포토아크릴(Photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB) 등과 같은 유기계 절연물질로 이루어질 수 있다.The protective layer 170b may be made of an organic insulating material such as photo acryl or benzocyclobutene (BCB).

상기 공통 전극(260)은 상기 보호막(170b) 상에 패턴 형성되어 있다.The common electrode 260 is patterned on the passivation layer 170b.

상기 전극 절연막(270)은 상기 드레인 전극(250b)을 노출시키는 컨택홀을 포함하여 상기 보호막(170b) 상에 형성되어 있다.The electrode insulating layer 270 is formed on the protective layer 170b including a contact hole exposing the drain electrode 250b.

상기 화소 전극(280)은 상기 전극 절연막(270) 상에 형성되면서 상기 컨택홀을 통해서 상기 드레인 전극(250b)과 연결된다.The pixel electrode 280 is formed on the electrode insulating layer 270 and is connected to the drain electrode 250b through the contact hole.

상기 화소 전극(280)은 데이터 전압을 화소에 공급하고, 공통 전극(260)은 공통 전압(Vcom)을 화소에 공급한다. 화소에 데이터 전압과 공통 전압이 공급되면 전계가 형성되고, 상기 전계에 의해 액정층(미도시)이 구동하여 화상을 표시하게 된다.The pixel electrode 280 supplies a data voltage to the pixel, and the common electrode 260 supplies a common voltage Vcom to the pixel. When a data voltage and a common voltage are supplied to a pixel, an electric field is formed, and a liquid crystal layer (not shown) is driven by the electric field to display an image.

여기서, 상기 공통 전극(260) 및 상기 화소 전극(280)은 인듐 틴 옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전도성 물질로 형성된다.Here, the common electrode 260 and the pixel electrode 280 are formed of a transparent conductive material such as Indium Tin Oxide (ITO).

다만, 본 발명은 전술한 공통 전극(260)과 화소 전극(280)의 구조에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 공통 전극(260)과 화소 전극(280)을 통해 화소영역 내에 전계를 발생시켜 액정분자를 구동시키는 경우라면 어떠한 공통 전극(260)과 화소 전극(280)의 구조라도 적용 가능하다. However, the present invention is not limited to the structures of the common electrode 260 and the pixel electrode 280 described above, and the present invention generates an electric field in the pixel region through the common electrode 260 and the pixel electrode 280 to form a liquid crystal. In the case of driving a molecule, any of the structures of the common electrode 260 and the pixel electrode 280 can be applied.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치가 액정 구동의 성능을 나타내는 그래프로서, 가로축은 터치 전극에 인가한 전압을 나타내고, 세로축은 액정의 투과도를 나타낸다.4 is a graph showing the performance of driving a liquid crystal of a liquid crystal display having a touch screen according to an embodiment of the present invention, the horizontal axis represents the voltage applied to the touch electrode, and the vertical axis represents the transmittance of the liquid crystal.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치는 터치 전극에 인가한 전압에 따른 액정의 투과도가 셀 안에 터치 전극이 없을 때와 비교하여 동일하게 형성됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, it is understood that the liquid crystal display having a touch screen according to an embodiment of the present invention is formed in the same manner as the transmittance of liquid crystal according to the voltage applied to the touch electrode compared to when there is no touch electrode in the cell. Can be.

반면에, 터치 전극이 기판(100) 상에 형성된 경우에는 액정의 투과도가 변화하지 않음을 알 수 있다.On the other hand, when the touch electrode is formed on the substrate 100, it can be seen that the transmittance of the liquid crystal does not change.

이는, 터치 전극 즉, 제 1 터치 전극(150)과 제 2 터치 전극(160) 상에 공통 전극(260)이 형성됨으로써, 상기 제 1 터치 전극(150) 및 제 2 터치 전극(160) 사이에 정전용량이 형성되며, 터치여부에 따라 정전용량이 변하게 되더라도 상기 공통 전극(260)에 의해서 액정 구동에 영향이 없기 때문이다.This is because the common electrode 260 is formed on the touch electrode, that is, the first touch electrode 150 and the second touch electrode 160, between the first touch electrode 150 and the second touch electrode 160. This is because the capacitance is formed and the common electrode 260 does not affect the driving of the liquid crystal even if the capacitance changes depending on whether or not the touch occurs.

이하에서는, 각각의 구성의 재료 및 구조 등에 있어서 반복되는 부분에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.In the following, repeated descriptions of repeated parts in materials and structures of the respective structures will be omitted.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 개략적인 제조 공정도로서, 특히, 이는 전술한 도 3에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치에 포함된 컬러 필터층의 제조 공정도에 관한 것이다.5A to 5E are schematic manufacturing process diagrams of a liquid crystal display device with a touch screen according to an embodiment of the present invention, and in particular, this is a color included in the liquid crystal display device with a touch screen according to FIG. 3 described above. It relates to a manufacturing process chart of the filter layer.

도 5a에서 알 수 있듯이, 기판(100) 상에 블랙 매트릭스(110)을 패턴 형성한다.5A, the black matrix 110 is patterned on the substrate 100.

도면에 도시하지는 않았지만, 하나의 박막이 형성되는 과정은 다음과 같다. 임의의 층(layer) 상부에 박막이 증착되고 그 상부에 감광막을 도포한 후, 마스크를 이용한 노광 공정 및 현상 공정을 통해 상기 감광막을 선택적으로 제거하여 감광막패턴을 형성한다. 그리고 상기 감광막패턴을 차단막으로 이용한 에칭 공정을 통해 비로소 하나의 박막을 형성한다.Although not shown in the drawing, the process of forming one thin film is as follows. After a thin film is deposited on an arbitrary layer and a photosensitive film is applied thereon, the photosensitive film is selectively removed through an exposure process and a development process using a mask to form a photosensitive film pattern. And only one thin film is formed through an etching process using the photosensitive film pattern as a blocking film.

본 발명에 따른 액정 표시장치의 제조방법은 이러한 박막 증착, 감광막 도포, 노광, 현상, 에칭 공정을 통해 한 층(layer)을 제조한다.The method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention manufactures a layer through such thin film deposition, photosensitive film application, exposure, development, and etching processes.

즉, 기판(100) 상에 제1 마스크 공정을 통해서 블랙 매트릭스(110)을 패턴 형성한다.That is, the black matrix 110 is patterned on the substrate 100 through a first mask process.

다음, 도 5b에서 알 수 있듯이, 제2 마스크 공정을 통해서 상기 블랙 매트릭스(110) 상에 터치라인(120)을 패턴 형성한다.Next, as can be seen in FIG. 5B, a touch line 120 is patterned on the black matrix 110 through a second mask process.

다음, 도 5c에서 알 수 있듯이, 제3 마스크 공정을 통해서 상기 블랙 매트릭스(110) 및 터치라인(120) 상에 브릿지(130)을 패턴 형성한다.Next, as can be seen in FIG. 5C, a bridge 130 is patterned on the black matrix 110 and the touch line 120 through a third mask process.

이때, 도시하지는 않았지만, 상기 터치라인(120) 및 브릿지(130)을 하프톤 마스크를 이용하여 동시에 형성함으로써, 마스크 공정 수를 줄일 수 있다.At this time, although not shown, the number of masking processes can be reduced by simultaneously forming the touch line 120 and the bridge 130 using a halftone mask.

다음, 도 5d에서 알 수 있듯이, 제4 마스크 공정을 통해서 상기 브릿지(130)의 일부가 노출되도록 상기 브릿지(130) 상에 터치 절연막(140)을 패턴 형성한다.Next, as can be seen in FIG. 5D, a touch insulating layer 140 is patterned on the bridge 130 so that a part of the bridge 130 is exposed through a fourth mask process.

이때, 상기 터치 절연막(140)은 컬러필터로 이루어질 수 있다.In this case, the touch insulating layer 140 may be formed of a color filter.

다음, 도 5e에서 알 수 있듯이, 제5 마스크 공정을 통해서 상기 터치 절연막(140) 상에 복수의 제 1 터치 전극(150)과 제 2 터치 전극(160)을 패턴 형성한다.Next, as shown in FIG. 5E, a plurality of first touch electrodes 150 and second touch electrodes 160 are patterned on the touch insulating layer 140 through a fifth mask process.

상기 복수의 제 1 터치 전극(150)과 제 2 터치 전극(160)이 상호 직교하도록 형성되는데, X축 및 Y축의 터치 위치를 검출하기 위해서는 상기 복수의 제 1 터치 전극(150)과 제 2 터치 전극(160)은 서로 쇼트되지 않아야 한다.The plurality of first touch electrodes 150 and the second touch electrodes 160 are formed to be orthogonal to each other. In order to detect touch positions of the X-axis and Y-axis, the plurality of first touch electrodes 150 and the second touch The electrodes 160 should not be shorted to each other.

이때, 상기 제 1 터치 전극(150)과 제 2 터치 전극(160) 중에서 어느 하나의 전극은 터치 센싱 신호가 인가되는 구동 전극이고, 나머지 전극은 터치 검출을 위한 센싱 전극이 될 수 있다.At this time, any one of the first touch electrode 150 and the second touch electrode 160 is a driving electrode to which a touch sensing signal is applied, and the other electrode may be a sensing electrode for touch detection.

또한, 상기 제 2 터치 전극(160)은 상기 브릿지(130)과 컨택될 수 있다.Also, the second touch electrode 160 may be in contact with the bridge 130.

다음, 도 5f에서 알 수 있듯이, 제6 마스크 공정을 통해서 상기 복수의 제 1 터치 전극(150) 및 제 2 터치 전극(160) 상에 오버 코트(170a)를 패턴 형성한다.Next, as can be seen in FIG. 5F, an overcoat 170a is patterned on the plurality of first touch electrodes 150 and the second touch electrodes 160 through a sixth mask process.

상기 오버 코트(170a)는 아크릴계 화합물과 같은 유기계 절연물질을 적층하여 기판(100)의 표면을 평탄화한다.The overcoat 170a flattens the surface of the substrate 100 by laminating an organic insulating material such as an acrylic compound.

상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치에 포함된 컬러 필터층(CL)을 형성하는 공정은 6개의 마스크가 필요하지만, 블랙 매트릭스(130) 및 터치 절연막(140)를 형성하는 공정은 종래에 터치 스크린 및 컬러 필터 기판에 중복되는 공정으로 이를 통합함으로써 2개의 마스크 공정을 줄일 수 있고, 이로 인해 제조 비용을 감축할 수 있다.As described above, the process of forming the color filter layer CL included in the liquid crystal display having the touch screen according to an embodiment of the present invention requires six masks, but the black matrix 130 and the touch insulating film ( The process of forming 140) can be reduced by two mask processes by integrating it into a process that overlaps the touch screen and the color filter substrate, thereby reducing manufacturing cost.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that the above-described present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical spirit or essential features.

예컨대, 상술한 실시예에 있어서는 박막 트랜지스터를 코플라나 구조 즉, 게이트 전극(230)과 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)이 액티브층(210)의 한쪽 면에 있는 것으로 설명하였으나, 변형된 실시예에 있어서는 스태거드 구조 즉, 게이트 전극(230)과 소스 전극(250a) 및 드레인 전극(250b)이 액티브층(210)을 사이에 두고 있을 수도 있을 것이다. For example, in the above-described embodiment, the thin film transistor has been described as having a coplanar structure, that is, the gate electrode 230, the source electrode 250a, and the drain electrode 250b are on one side of the active layer 210. In an embodiment, the staggered structure, that is, the gate electrode 230 and the source electrode 250a and the drain electrode 250b may have the active layer 210 interposed therebetween.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and it should be interpreted that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts are included in the scope of the present invention. do.

CL: 컬러 필터층 TL: 박막 트랜지스터층
100: 기판 110: 블랙 매트릭스
120: 터치라인 130: 브릿지
140: 컬러 필터 150: 제1 터치 전극
160: 제2 터치 전극 170: 오버 코트
210: 액티브층 220: 게이트 절연막
230: 게이트 전극 240: 층간 절연막
250a: 소스 전극 250b: 드레인 전극
170b: 보호막 260: 공통 전극
270: 전극 절연막 280: 화소 전극
CL: Color filter layer TL: Thin film transistor layer
100: substrate 110: black matrix
120: touch line 130: bridge
140: color filter 150: first touch electrode
160: second touch electrode 170: overcoat
210: active layer 220: gate insulating film
230: gate electrode 240: interlayer insulating film
250a: source electrode 250b: drain electrode
170b: protective film 260: common electrode
270: electrode insulating film 280: pixel electrode

Claims (14)

기판 상에 터치 스크린이 내장된 컬러 필터층; 및
상기 컬러 필터층 상에 형성되면서 액티브층, 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극, 화소 전극, 및 공통 전극을 포함하여 이루어진 박막 트랜지스터층을 포함하고,
상기 컬러 필터층은,
기판 상에 형성된 블랙 매트릭스;
상기 블랙 매트릭스 상에 형성된 터치라인;
상기 블랙 매트릭스 및 터치라인에 형성된 브릿지;
상기 브릿지의 일부가 노출되도록 상기 브릿지 상에 형성된 터치 절연막;
상기 터치 절연막 상에서 제 1 방향으로 형성된 복수의 제 1 터치 전극;
상기 터치 절연막 상에서 상기 제 1 터치 전극과 이격되면서 제 2 방향으로 형성된 복수의 제 2 터치 전극; 및
상기 복수의 제 1 터치 전극 및 복수의 제 2 터치 전극 상에 형성된 오버 코트를 포함하고,
상기 오버 코트는 상기 컬러 필터층 및 상기 박막 트랜지스터층 사이에 위치하고,
상기 오버 코트 상에 상기 박막 트랜지스터층의 상기 액티브층이 형성된, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.
A color filter layer having a touch screen embedded on the substrate; And
While forming on the color filter layer includes a thin film transistor layer including an active layer, a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, a pixel electrode, and a common electrode,
The color filter layer,
A black matrix formed on the substrate;
A touch line formed on the black matrix;
A bridge formed on the black matrix and the touch line;
A touch insulating film formed on the bridge so that a part of the bridge is exposed;
A plurality of first touch electrodes formed in a first direction on the touch insulating film;
A plurality of second touch electrodes formed in a second direction while being spaced apart from the first touch electrodes on the touch insulating film; And
And an overcoat formed on the plurality of first touch electrodes and the plurality of second touch electrodes,
The overcoat is located between the color filter layer and the thin film transistor layer,
A liquid crystal display having a touch screen, wherein the active layer of the thin film transistor layer is formed on the overcoat.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 절연막은 컬러필터로 이루어진, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.
According to claim 1,
The touch insulating film is made of a color filter, a liquid crystal display device with a touch screen.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 터치 전극과 제 2 터치 전극 중에서 어느 하나의 전극은 터치 센싱 신호가 인가되는 구동 전극이고, 나머지 전극은 터치 검출을 위한 센싱 전극인, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.
According to claim 1,
Any one of the first touch electrode and the second touch electrode is a driving electrode to which a touch sensing signal is applied, and the other electrode is a sensing electrode for touch detection.
제 1 항에 있어서,
상기 브릿지는 상기 제 2 터치 전극과 컨택되는, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.
According to claim 1,
The bridge is in contact with the second touch electrode, a liquid crystal display device with a built-in touch screen.
제 1 항에 있어서,
상기 오버 코트는 유기계 절연물질로 이루어진, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.
According to claim 1,
The overcoat is made of an organic insulating material, a liquid crystal display device with a built-in touch screen.
기판 상에 컬러 필터층 및 박막 트랜지스터층을 포함하는 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 제조 방법에 있어서,
상기 컬러 필터층의 제조 방법은,
상기 기판 상에 블랙 매트릭스를 형성하는 공정;
상기 블랙 매트릭스 상에 터치라인을 형성하는 공정;
상기 블랙 매트릭스 및 터치라인 상에 브릿지를 형성하는 공정;
상기 브릿지의 일부가 노출되도록 상기 브릿지 상에 터치 절연막을 형성하는 공정;
상기 터치 절연막 상에 복수의 제 1 터치 전극과 제 2 터치 전극을 형성하는 공정; 및
상기 복수의 제 1 터치 전극 및 제 2 터치 전극 상에 오버 코트를 형성하는 공정을 포함하고,
상기 컬러 필터층 상에는 액티브층, 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극, 화소 전극, 및 공통 전극을 포함하는 상기 박막 트랜지스터층을 형성하는 공정을 포함하며,
상기 오버 코트는 상기 컬러 필터층 및 상기 박막 트랜지스터층 사이에 위치하고,
상기 오버 코트 상에 상기 박막 트랜지스터층의 상기 액티브층이 형성된, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 제조 방법.
A method of manufacturing a liquid crystal display device having a touch screen including a color filter layer and a thin film transistor layer on a substrate,
The manufacturing method of the color filter layer,
Forming a black matrix on the substrate;
Forming a touch line on the black matrix;
Forming a bridge on the black matrix and the touch line;
Forming a touch insulating film on the bridge such that a part of the bridge is exposed;
Forming a plurality of first touch electrodes and second touch electrodes on the touch insulating layer; And
And forming an overcoat on the plurality of first touch electrodes and the second touch electrodes,
And forming a thin film transistor layer including an active layer, a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, a pixel electrode, and a common electrode on the color filter layer.
The overcoat is located between the color filter layer and the thin film transistor layer,
A method of manufacturing a liquid crystal display having a touch screen, wherein the active layer of the thin film transistor layer is formed on the overcoat.
제 6 항에 있어서,
상기 터치 절연막은 컬러필터로 이루어진, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 제조 방법.
The method of claim 6,
The touch insulating film is made of a color filter, a method of manufacturing a liquid crystal display device with a built-in touch screen.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 터치 전극과 제 2 터치 전극 중에서 어느 하나의 전극은 터치 센싱 신호가 인가되는 구동 전극이고, 나머지 전극은 터치 검출을 위한 센싱 전극인, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 제조 방법.
The method of claim 6,
A method of manufacturing a liquid crystal display having a touch screen, wherein one of the first touch electrode and the second touch electrode is a driving electrode to which a touch sensing signal is applied, and the other electrode is a sensing electrode for touch detection.
제 6 항에 있어서,
상기 브릿지는 상기 제 2 터치 전극과 컨택되는, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 제조 방법.
The method of claim 6,
The bridge is in contact with the second touch electrode, a method of manufacturing a liquid crystal display device with a built-in touch screen.
제 6 항에 있어서,
상기 오버 코트는 유기계 절연물질로 이루어진, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 제조 방법.
The method of claim 6,
The overcoat is made of an organic insulating material, a method of manufacturing a liquid crystal display device with a built-in touch screen.
제 1 항에 있어서,
상기 오버 코트는 상기 터치 절연막, 상기 복수의 제1 터치 전극 및 복수의 제2 터치 전극을 덮도록 형성되고,
상기 오버 코트의 상부면에 상기 박막 트랜지스터층의 상기 액티브층 및 상기 액티브층을 덮는 층간 절연막이 직접 접촉되게 형성된, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.
According to claim 1,
The overcoat is formed to cover the touch insulating layer, the plurality of first touch electrodes, and the plurality of second touch electrodes,
A liquid crystal display device having a built-in touch screen, wherein the active layer of the thin film transistor layer and the interlayer insulating film covering the active layer are directly contacted on the upper surface of the overcoat.
제 1 항에 있어서,
상기 컬러 필터층 및 상기 박막 트랜지스터층은 동일한 상기 기판 상에 순차적으로 적층되게 형성된, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치.
According to claim 1,
The color filter layer and the thin film transistor layer are formed to be sequentially stacked on the same substrate, a liquid crystal display device with a built-in touch screen.
제 6 항에 있어서,
상기 오버 코트를 형성하는 공정은,
상기 터치 절연막, 상기 복수의 제1 터치 전극 및 복수의 제2 터치 전극을 덮도록 형성하고,
상기 박막 트랜지스터층을 형성하는 공정은,
상기 오버 코트의 상부면에 상기 박막 트랜지스터층의 상기 액티브층 및 상기 액티브층을 덮는 층간 절연막이 직접 접촉되게 형성하는, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 제조 방법.
The method of claim 6,
The step of forming the overcoat,
It is formed to cover the touch insulating film, the plurality of first touch electrodes and the plurality of second touch electrodes,
The process of forming the thin film transistor layer,
A method of manufacturing a liquid crystal display device with a built-in touch screen, wherein the active layer of the thin film transistor layer and the interlayer insulating film covering the active layer are formed in direct contact with the upper surface of the overcoat.
제 13 항에 있어서,
상기 컬러 필터층 및 상기 박막 트랜지스터층은 동일한 상기 기판 상에 순차적으로 적층되게 형성된, 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치의 제조 방법.
The method of claim 13,
The color filter layer and the thin film transistor layer are formed to be sequentially stacked on the same substrate, a method of manufacturing a liquid crystal display with a touch screen.
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