KR102195966B1 - Touch display apparatus and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 따른 터치 감지 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법이 제공된다. 기판 상에 터치전극이 형성되고 터치전극 상에 블랙매트릭스 및 컬러필터가 형성된다. 또한, 블랙매트릭스는 개구부를 갖는다. 블랙매트릭스 상에 금속전극이 형성되며 블랙매트릭스의 개구부를 통하여 터치전극과 연결된다. 금속전극은 회로부와의 연결을 위해 패드부로 연장되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 디스플레이 장치에서는 터치전극의 터치감지 신호 감지를 위한 금속전극이 블랙매트릭스와 중첩되어 있으므로 외부광에 의한 빛의 반사가 저감되어 사용자의 시인성이 향상된다. 또한, 연결전극이 금속전극과는 별개로 블랙매트릭스의 복수의 개구부를 통하여 터치전극과 연결되도록 형성하여 터치 전극의 면저항을 낯주어 터치 감지에 대한 전력량을 개선할 수 있다.A touch sensitive display device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention are provided. A touch electrode is formed on the substrate, and a black matrix and a color filter are formed on the touch electrode. In addition, the black matrix has openings. A metal electrode is formed on the black matrix and is connected to the touch electrode through an opening of the black matrix. The metal electrode extends to the pad portion for connection with the circuit portion. In the touch-sensitive display device according to an embodiment of the present invention, since the metal electrode for detecting the touch-sensing signal of the touch electrode is overlapped with the black matrix, reflection of light by external light is reduced, thereby improving user visibility. In addition, the connection electrode is formed to be connected to the touch electrode through a plurality of openings of the black matrix separately from the metal electrode, thereby making the sheet resistance of the touch electrode unfamiliar, thereby improving the amount of power for touch sensing.

Description

터치 감지 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법 {TOUCH DISPLAY APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}Touch-sensitive display device and manufacturing method thereof {TOUCH DISPLAY APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 터치 감지 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컬러필터와 터치 센서를 일체화하여 생산 공정을 간편화 하고 광학적으로 우수한 성능을 갖는 터치 감지 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a touch-sensitive display device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a touch-sensitive display device and a method of manufacturing the same, which simplifies the production process by integrating a color filter and a touch sensor and has excellent optical performance.

터치 감지 디스플레이 장치는 디스플레이 화면에 대한 사용자의 일점 이상의 터치 및 이와 관련된 사용자의 터치관련 연속동작 등의 사용자 터치입력을 감지하는 장치로서 스마트폰, 태블릿PC 등의 개인 휴대 장치를 비롯하여 공공시설의 디스플레이 장치와 스마트 TV 등의 대형 디스플레이 장치에 널리 활용되고 있다.A touch-sensitive display device is a device that senses a user's touch input such as one or more touches of a user on a display screen and a user's touch-related continuous motion related thereto. It is widely used in large display devices such as and smart TVs.

터치 감지 디스플레이 장치는 동작 방식에 따라 저항막 방식(Resistive), 정전용량 방식(Capcitive), 적외선 방식(IR) 등으로 구분될 수 있으며, 정전용량 방식은 정전용량을 감지하는 방식에 따라 자기 정전용량 방식(Self capacitance)과 상호 정전용량 방식(Mutual capacitance)으로 구분될 수 있다.Touch-sensitive display devices can be classified into resistive, capacitive, and infrared (IR) methods, depending on the operation method, and the capacitive type is self-capacitance according to the method of sensing capacitance. It can be classified into self capacitance and mutual capacitance.

근래에는 정전용량 방식이 많이 사용되며 정전용량을 감지하는 방식으로는 자기 정전용량 방식 및 상호 정전용량 방식이 선택적으로 사용되고 있다.In recent years, a capacitance method is widely used, and a self-capacitance method and a mutual capacitance method are selectively used as a method for sensing capacitance.

그 중 한가지 방식인 정전용량방식의 터치 감지 디스플레이 장치는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxice) 등의 투명 도전성 물질을 사용하여 동일 평면 상에 형성된 X축 방향의 터치전극 및 Y축 방향의 터치전극을 채용한다.One of them, the capacitive touch-sensing display device, uses transparent conductive materials such as ITO (Indium Tin Oxide) and IZO (Indium Zinc Oxice). The touch electrode of is adopted.

X축 방향의 터치전극 및 Y축 방향의 터치전극 중 하나의 터치 전극은 연속적으로 형성되고 다른 하나의 터치전극은 두 터치전극의 교차점에서 불연속적으로 형성되며, 불연속적인 터치전극을 연결하기위해 터치전극상에 컨택홀을 갖는 절연막이 형성되고, 연결전극이 컨택홀을 통해 터치전극과 연결되도록 하여 불연속적인 터치 전극을 서로 연결한다.One of the touch electrodes in the X-axis direction and the touch electrodes in the Y-axis direction is continuously formed, and the other touch electrode is formed discontinuously at the intersection of the two touch electrodes, and touches to connect the discontinuous touch electrodes. An insulating film having a contact hole is formed on the electrode, and the connection electrode is connected to the touch electrode through the contact hole to connect discontinuous touch electrodes to each other.

저 저항 전극으로 연결전극을 형성하기 위하여, 연결전극으로 금속재료가 주로 사용된다. 이러한 금속재료의 연결전극은 빛에 대한 반사율이 높기에 터치 감지 디스플레이 장치의 시인성을 저하하는 문제가 있다.In order to form a connection electrode with a low resistance electrode, a metal material is mainly used as a connection electrode. The connection electrode made of such a metal material has a high reflectance to light, and thus there is a problem of deteriorating the visibility of the touch-sensitive display device.

또한, 절연막을 형성한 뒤 컨택홀을 형성하고 절연막 상에 연결전극을 형성하는 부가적인 공정이 필요하며, 이러한 부가적인 공정에서 정확한 위치에 절연막 형성 공정, 컨택홀 형성 공정 및 연결전극 형성 공정을 수행하기 위한 위치조정(align)작업이 필요하고, 이러한 위치조정작업은 정밀도가 요구된다. In addition, an additional process of forming a contact hole and forming a connecting electrode on the insulating layer after forming the insulating layer is required. In this additional process, the insulating layer forming process, the contact hole forming process, and the connecting electrode forming process are performed at the correct position. Alignment work is required to do this, and precision is required for this position adjustment work.

따라서, 최근 시인성을 개선하면서 간편한 공정으로 생산할 수 있는 터치 감지 디스플레이 장치를 구현하기 위해 다양한 기술등이 사용되고 있다.Therefore, in recent years, various technologies have been used to implement a touch-sensitive display device that can be produced through a simple process while improving visibility.

[관련기술문헌][Related technical literature]

1. 컬러필터 어레이 기판과 이를 포함하는 액정 표시 장치, 및 그의 제조 방법 (특허출원번호 제 10-2010-0028349호)1. Color filter array substrate, liquid crystal display device including the same, and manufacturing method thereof (Patent Application No. 10-2010-0028349)

터치 감지 디스플레이 장치에 사용되는 금속재질의 연결전극은 투과성이 낮고 반사율이 높아 터치 감지 디스플레이 장치의 시인성을 저하시키는 문제를 발생시킨다. 또한, 연결전극을 형성하기 위해 절연막을 형성하고 형성된 절연막에 컨택홀을 형성하는 부가적인 공정이 필요하게 된다. A connection electrode made of a metal material used in a touch-sensitive display device has low transmittance and high reflectivity, which causes a problem of deteriorating visibility of the touch-sensitive display device. In addition, an additional process of forming an insulating layer and forming a contact hole in the formed insulating layer is required to form the connection electrode.

또한, 절연막 상에 연결전극을 형성하여 연결전극으로 하여금 컨택홀을 통하여 터치전극과 연결되도록 하는 부가적인 공정도 필요하게 된다. In addition, an additional process of forming a connection electrode on the insulating layer so that the connection electrode is connected to the touch electrode through the contact hole is required.

상술한 부가적인 공정들에서는 정확한 위치에 절연막을 형성하고, 컨택홀을 형성하여, 연결전극을 형성하는 공정을 진행하기 위한 위치조정(align)기술이 요구된다.In the above-described additional processes, an alignment technique is required to proceed with the process of forming an insulating film at an accurate position, forming a contact hole, and forming a connection electrode.

이에, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 금속전극을 사용하여 터치 감지 디스플레이 장치의 대형화를 가능하게 하는 터치 감지 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object to be solved of the present invention is to provide a touch-sensitive display device and a method of manufacturing the same, which enables a large-sized touch-sensitive display device using a metal electrode.

또한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 금속전극에 대한 시인성 저하를 최소화할 수 있는 터치 감지 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다. In addition, an object to be solved of the present invention is to provide a touch-sensitive display device and a manufacturing method thereof capable of minimizing a decrease in visibility of a metal electrode.

또한, 본 발명의 따른 해결하고자 하는 과제는 별도의 절연막을 사용하지 않고 블랙매트릭스를 절연막으로 사용하여 터치 감지 디스플레이 장치의 생산공정을 간소화할 수 있느 터치 감지 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.In addition, a problem to be solved according to the present invention is to provide a touch-sensitive display device and a manufacturing method thereof capable of simplifying the production process of a touch-sensitive display device by using a black matrix as an insulating film without using a separate insulating film.

본 발명의 일 실시예에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved according to an embodiment of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 디스플레이 장치가 제공된다. 기판 상에 복수의 터치전극이 형성되고, 블랙매트릭스는 터치전극 상에 메쉬구조로 형성되고 복수의 개구부를 갖는다. 금속전극은 개구부를 통하여 터치전극과 연결된다.A touch sensitive display device according to an embodiment of the present invention is provided. A plurality of touch electrodes are formed on the substrate, and the black matrix is formed in a mesh structure on the touch electrodes and has a plurality of openings. The metal electrode is connected to the touch electrode through the opening.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 터치 감지 디스플레이 장치는 터치전극의 면저항을 낮추도록 적어도 두개의 개구부를 통해 터치전극중 하나와 연결된 연결전극을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the touch sensitive display device is characterized in that it further includes a connection electrode connected to one of the touch electrodes through at least two openings to lower the sheet resistance of the touch electrode.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 금속전극은 패드부로 연장된 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the metal electrode is characterized in that it extends to the pad portion.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 터치 감지 디스플레이 장치는 블랙매트릭스 사이를 충진하는 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the touch sensitive display device is characterized in that it further includes a color filter filling between black matrices.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 컬러필터는 3픽셀 또는 4픽셀 구조로 형성된 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the color filter is characterized in that it includes a three-pixel or four-pixel structure.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 블랙매트릭스는 비전도성인 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the black matrix is characterized in that it is non-conductive.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 디스플레이 장치가 제공된다. 기판 상에 제 1 방향의 복수의 제 1 터치전극이 형성된다. 복수의 제 2 터치전극은 제 1 터치전극 사이에 복수의 블록으로 나뉘어 형성된다. 블랙매트릭스는 제 1 터치전극 및 제 2 터치전극 상에 메쉬구조로 형성되고, 복수의 개구부를 갖는다. 금속전극은 개구부를 통해 인접한 제 2 터치전극의 블록들을 연결한다.A touch sensitive display device according to an embodiment of the present invention is provided. A plurality of first touch electrodes in a first direction are formed on the substrate. The plurality of second touch electrodes are formed by being divided into a plurality of blocks between the first touch electrodes. The black matrix is formed in a mesh structure on the first and second touch electrodes, and has a plurality of openings. The metal electrode connects adjacent blocks of the second touch electrode through the opening.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 터치 감지 디스플레이 장치는 제 1 터치전극의 면저항을 낮추도록 적어도 두개의 개구부를 통해 제 1 터치전극중 하나와 연결된 연결전극을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the touch-sensitive display device is characterized in that it further includes a connection electrode connected to one of the first touch electrodes through at least two openings to lower the sheet resistance of the first touch electrode.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 터치 감지 디스플레이 장치는 제 2 터치전극의 면저항을 낮추도록 적어도 두개의 개구부를 통해 제 2 터치전극 중 하나의 블록과 연결된 연결전극을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the touch sensitive display device is characterized in that it further comprises a connection electrode connected to one block of the second touch electrodes through at least two openings to lower the sheet resistance of the second touch electrode.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 금속전극은 패드부로 연장된 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to still another feature of the present invention, the metal electrode is characterized in that it includes an extension to the pad portion.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 터치 감지 디스플레이 장치는 블랙매트릭스 사이를 충진하는 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the touch sensitive display device is characterized in that it further includes a color filter filling between black matrices.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 블랙매트릭스는 비전도성인 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the black matrix is characterized in that it is non-conductive.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 디스플레이 장치 제조 방법이 제공된다. 터치 감지 디스플레이 장치 제조 방법은 기판 상에 복수의 터치전극을 형성하는 단계, 터치전극 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계, 블랙매트릭스에 컨택홀을 형성하는 단계, 블랙매트릭스 상에 금속전극을 형성하는 단계, 및 블랙매트릭스 사이를 충진하도록 컬러필터를 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a touch sensitive display device according to an embodiment of the present invention is provided. The method of manufacturing a touch sensitive display device includes forming a plurality of touch electrodes on a substrate, forming a black matrix on the touch electrodes, forming a contact hole in the black matrix, forming a metal electrode on the black matrix , And forming a color filter to fill between the black matrix.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 금속전극을 형성하는 단계는 금속전극이 컨택홀을 통해 터치전극과 연결되도록 금속전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the forming of the metal electrode includes forming the metal electrode so that the metal electrode is connected to the touch electrode through a contact hole.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 금속전극을 형성하는 단계는 금속전극이 패드부로 연장되도록 금속전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the step of forming the metal electrode includes forming the metal electrode so that the metal electrode extends to the pad portion.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예에 따라 금속재료로 형성된 연결전극 및 라우팅(Routing)전극을 블랙매트릭스 상에 형성함으로써 사용자의 시인성 저하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, by forming a connection electrode and a routing electrode formed of a metallic material on the black matrix, there is an effect of minimizing a decrease in user visibility.

또한, 상기 금속전극을 연결전극으로 사용함으로써 터치전극의 전기 저항을 낮추어 대형 터치 감지 디스플레이 장치의 구현이 가능하고, 터치 감도를 높일 수 있다. In addition, by using the metal electrode as a connection electrode, it is possible to implement a large-sized touch-sensitive display device by lowering the electrical resistance of the touch electrode, and to increase touch sensitivity.

또한, 별도의 절연막을 사용하지 않고 블랙매트릭스를 절연막으로 사용함으로써 생산 공정을 단순화할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect of simplifying the production process by using a black matrix as an insulating film without using a separate insulating film.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.Since the contents of the invention described in the problems to be solved above, the problem solving means, and effects do not specify essential features of the claims, the scope of the claims is not limited by the matters described in the contents of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치전극과 금속전극이 배치된 터치 감지 디스플레이 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치전극과 금속전극의 연결관계를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치전극과 터치전극을 연결하는 연결전극으로 금속전극이 형성된 터치 감지 디스플레이 장치의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도3의 IV-IV'에 따른 터치 감지 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 3의 V-V'에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 터치전극의 면저항을 금속전극을 사용하여 낮추는 구조를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a schematic plan view of a touch-sensitive display device in which a touch electrode and a metal electrode are disposed according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are schematic cross-sectional views illustrating a connection relationship between a touch electrode and a metal electrode according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic plan view of a touch sensitive display device in which a metal electrode is formed as a connection electrode connecting the touch electrode and the touch electrode according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of the touch-sensitive display device according to IV-IV' of FIG. 3.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a structure in which sheet resistance of a touch electrode according to an embodiment of the present invention according to V-V' of FIG. 3 is lowered by using a metal electrode.
6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a touch sensitive display device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms different from each other, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are exemplary, and the present invention is not limited to the illustrated matters. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. When'include','have','consists of' and the like mentioned in the specification are used, other parts may be added unless'only' is used. In the case of expressing the constituent elements in the singular, it includes the case of including the plural unless specifically stated otherwise.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the constituent elements, it is interpreted as including an error range even if there is no explicit description.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of a description of the positional relationship, for example, if the positional relationship of two parts is described as'upper','upper of','lower of','next to','right' Alternatively, one or more other parts may be located between the two parts unless'direct' is used.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.First, second, etc. are used to describe various elements, but these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Accordingly, the first component mentioned below may be a second component within the technical idea of the present invention.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.Each of the features of the various embodiments of the present invention can be partially or entirely combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each of the embodiments can be implemented independently of each other or can be implemented together in a related relationship. May be.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속전극을 연결전극 및 라우팅 전극으로 사용하여 사용자의 시인성 및 전력 소모량을 개선한 터치 감지 디스플레이 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, a description will be given of a touch-sensitive display device in which the user's visibility and power consumption are improved by using the metal electrode as a connection electrode and a routing electrode according to an embodiment of the present invention.

투명 터치 전극을 기판의 전면에 형성하고 금속전극을 블랙매트릭스 상에 형성하여 사용자의 시인성이 개선된다.The user's visibility is improved by forming a transparent touch electrode on the entire surface of the substrate and a metal electrode on the black matrix.

금속전극은 투명 터치전극으로 사용하는 투명 도전성 물질보다 저항이 낮으므로 터치 감지 디스플레이 장치를 대형화 하는데 있어 유리하고 터치 감지를 위한 전력을 감소 시킬 수 있다.Since the metal electrode has a lower resistance than the transparent conductive material used as a transparent touch electrode, it is advantageous in increasing the size of the touch-sensitive display device and can reduce the power for touch sensing.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치전극과 금속전극이 배치된 터치 감지 디스플레이 장치의 개략적인 평면도이다. 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치전극과 금속전극의 연결관계를 설명하기 위한 개략적인 단며도이다.1 is a schematic plan view of a touch-sensitive display device in which a touch electrode and a metal electrode are disposed according to an embodiment of the present invention. 2A and 2B are schematic cross-sectional views for explaining a connection relationship between a touch electrode and a metal electrode according to an embodiment of the present invention.

도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 터치 감지 디스플레이 장치(100)는 기판(110), 터치전극(120), 블랙매트릭스(130), 컬러필터(140) 및, 금속전극(150)을 포함한다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 컬러필터(140)는 생략하여 도시하였다.1, 2A, and 2B, the touch sensitive display device 100 includes a substrate 110, a touch electrode 120, a black matrix 130, a color filter 140, and a metal electrode 150. Include. In FIG. 1, the color filter 140 is omitted for convenience of description.

도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 기판(110) 상에 복수의 터치전극(120)이 전면에 형성된다.1, 2A, and 2B, a plurality of touch electrodes 120 are formed on a substrate 110 on the entire surface.

하나의 터치전극(120)은 블랙매트릭스(130) 상에 형성된 개구부(160)를 통하여 금속전극(150)과 연결되며, 금속전극(150)은 회로부와의 연결을 위해 패드부(170)로 연장되어 있다.One touch electrode 120 is connected to the metal electrode 150 through an opening 160 formed on the black matrix 130, and the metal electrode 150 extends to the pad unit 170 for connection to the circuit unit. Has been.

도 1, 도2a 및 도2b를 참조하면, 금속전극(150)은 블랙매트릭스(120)와 중첩되도록 형성되어 금속전극(150)에 의한 외부광 반사를 방지하여, 사용자의 관점에서 시인성이 향상되도록 형성된다.1, 2A and 2B, the metal electrode 150 is formed so as to overlap the black matrix 120 to prevent reflection of external light by the metal electrode 150, thereby improving visibility from a user's point of view. Is formed.

도 2a를 참조하면, 금속전극(150)은 블랙매트릭스(130) 상에 형성되며, 도 2b를 참조하면, 금속전극(150)은 블랙매트릭스(130)의 개구부(160)를 통하여 터치전극(120)과 연결되어 있다.Referring to FIG. 2A, the metal electrode 150 is formed on the black matrix 130. Referring to FIG. 2B, the metal electrode 150 is formed through the opening 160 of the black matrix 130. ).

여기서 금속전극(150)으로는 Cu, Cu/Mo/Ti, Mo/Cu/Mo/Ti, Al, AlNd, Al/Mo, Mo/Al/Mo, Mo, APC, Ag, Ti/Al/Ti등의 금속화합물이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Here, the metal electrode 150 includes Cu, Cu/Mo/Ti, Mo/Cu/Mo/Ti, Al, AlNd, Al/Mo, Mo/Al/Mo, Mo, APC, Ag, Ti/Al/Ti, etc. A metal compound of may be used, but is not limited thereto.

터치전극(120)의 면저항을 낮추어 터치 감지에 필요로 하는 전류량을 낮추기 위해, 복수의 개구부(160)를 통하여 터치전극(120)과 연결되는 금속재질의 연결전극(180)이 블랙매트릭스(130) 상에 형성된다.In order to reduce the amount of current required for touch sensing by lowering the sheet resistance of the touch electrode 120, the connection electrode 180 made of a metal material connected to the touch electrode 120 through a plurality of openings 160 is formed in the black matrix 130. Is formed on

결과적으로, 연결전극(180)은 블랙매트릭스(130) 상에서 하나의 터치전극(120)과 복수회 연결되도록 형성되어 터치전극(120)의 면저항을 낮추게 된다.As a result, the connection electrode 180 is formed so as to be connected to one touch electrode 120 on the black matrix 130 a plurality of times, thereby lowering the sheet resistance of the touch electrode 120.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치전극과 터치전극을 연결하는 연결전극으로 금속전극이 형성된 터치 감지 디스플레이 장치의 개략적인 평면도이다. 도 4는 도 3의 IV-IV'에 따른 터치 감지 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다. 도 5는 도 3의 V-V'에 따른 본발명의 일 실시예에 따른 터치전극의 면저항을 금속전극을 사용하여 낮추는 구조를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.3 is a schematic plan view of a touch sensitive display device in which a metal electrode is formed as a connection electrode connecting a touch electrode and a touch electrode according to an exemplary embodiment of the present invention. 4 is a schematic cross-sectional view of the touch-sensitive display device according to IV-IV' of FIG. 3. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a structure in which sheet resistance of a touch electrode according to an embodiment of the present invention according to V-V' of FIG. 3 is lowered by using a metal electrode.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 터치 감지 디스플레이 장비(300)는 기판(310), 터치전극(320), 블랙매트릭스(330), 컬러필터(340), 금속전극(350) 및 연결전극(380)을 포함한다.3 to 5, the touch sensitive display device 300 includes a substrate 310, a touch electrode 320, a black matrix 330, a color filter 340, a metal electrode 350, and a connection electrode 380. ).

도 3 내지 도 5를 참조하면, 기판(310) 상에 터치전극(320)이 전면에 형성되어 있으며, X축 방향의 제 1 터치전극(321)은 Y축 방향의 제 2 터치전극(322)과의 교차점에서 분리되어 형성되어 있다.3 to 5, the touch electrode 320 is formed on the substrate 310 on the entire surface, and the first touch electrode 321 in the X-axis direction is a second touch electrode 322 in the Y-axis direction. It is formed separately at the intersection of and.

블랙매트릭스(330) 상에 금속전극(350)이 형성되며, 블랙매트릭스(330)의 개구부(360)를 통하여 X축 방향의 제 1 터치전극(321)은 금속전극(350)에 의해 연결된다.A metal electrode 350 is formed on the black matrix 330, and the first touch electrode 321 in the X-axis direction is connected by the metal electrode 350 through the opening 360 of the black matrix 330.

즉, Y축 방향의 제 2 터치전극(322)과의 교차점에서 분리되어 형성된 X축 방향의 제 1 터치전극(321)은 금속전극(350)과의 연결을 통해 X축 방향으로 연결된다.That is, the first touch electrode 321 in the X-axis direction separated from the crossing point with the second touch electrode 322 in the Y-axis direction is connected in the X-axis direction through connection with the metal electrode 350.

도 4를 참조하면, 기판(310) 상에 터치전극(320)이 형성되어 있으며 X축 방향의 제 1 터치전극(321)과 Y축 방향의 제 2 터치전극(322)이 구분되어 형성되어 있다.Referring to FIG. 4, a touch electrode 320 is formed on a substrate 310, and a first touch electrode 321 in the X-axis direction and a second touch electrode 322 in the Y-axis direction are formed separately. .

블랙매트릭스(330) 상에 금속전극(350)이 형성되어 있으며 블랙매트릭스(330)의 개구부(360)를 통하여 X축 방향의 제 1 터치전극(321)과 금속전극(150)이 연결된다.A metal electrode 350 is formed on the black matrix 330, and the first touch electrode 321 in the X-axis direction and the metal electrode 150 are connected through the opening 360 of the black matrix 330.

즉, X축 방향의 제 1 터치전극(321)은 금속전극(350)을 통하여 X축 방향으로 연결되고, 금속전극(350)은 블랙매트릭스(330) 상에 형성되어 사용자의 관점에서 보이지 않게 형성되어 시인성이 개선된다.That is, the first touch electrode 321 in the X-axis direction is connected in the X-axis direction through the metal electrode 350, and the metal electrode 350 is formed on the black matrix 330 so that it is not visible from the user's point of view. Becomes, and visibility improves.

도 5를 참조하면, 기판(310) 상에 터치전극(320)이 형성되어 있으며 터치전극(320) 상에 블랙매트릭스(330)가 형성되어 있다.Referring to FIG. 5, a touch electrode 320 is formed on a substrate 310 and a black matrix 330 is formed on the touch electrode 320.

터치전극(320)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), 및 ATO(Antimony Tin Oxide) 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있으나, 금속재질로 형성되는 경우에 비하여 면저항이 높다.The touch electrode 320 may be formed of any one of ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), ITZO (Indium Tin Zinc Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide), and ATO (Antimony Tin Oxide). However, the sheet resistance is higher than that of a metal material.

터치전극(320)의 면저항을 낮추어 터치 감지에 필요로 하는 전류량을 낮추기 위해 블랙매트릭스(330)에 복수의 개구부(360)를 형성하고 블랙매트릭스(330) 상에 금속재질로 이루어진 연결전극(380)을 형성한다.In order to lower the sheet resistance of the touch electrode 320 to reduce the amount of current required for touch sensing, a plurality of openings 360 are formed in the black matrix 330 and the connection electrode 380 made of a metal material on the black matrix 330 To form.

연결전극(380)은 블랙매트릭스(330)의 복수의 개구부(360)를 통해 터치전극(320)과 연결되어 터치전극(320)의 면저항을 낮추게 된다.The connection electrode 380 is connected to the touch electrode 320 through the plurality of openings 360 of the black matrix 330 to lower the sheet resistance of the touch electrode 320.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a touch sensitive display device according to an embodiment of the present invention.

먼저, 기판(110) 상에 터치전극(120)을 패터닝하여 형성한다(S60).First, a touch electrode 120 is patterned on the substrate 110 to form (S60).

터치전극(120)은 마름모, 다아이몬드, 직사각형 등 설계 방식에 따라 다양하게 패터닝 가능하며, 기판(110)의 전면에 증착하는 방식으로 형성될 수 있다.The touch electrode 120 may be variously patterned according to a design method such as a rhombus, diamond, or rectangle, and may be formed by depositing on the entire surface of the substrate 110.

이어서, 터치전극(120) 상에 블랙매트릭스(130)를 메쉬 형태로 형성한다(S61). 블랙매트릭스(130)의 형상은 설계 방식에 따라 다양하게 패터닝 가능하다. Subsequently, the black matrix 130 is formed on the touch electrode 120 in a mesh shape (S61). The shape of the black matrix 130 can be variously patterned according to a design method.

이어서, 블랙매트릭스(130)에 복수의 개구부(160)를 형성한다(S62).Subsequently, a plurality of openings 160 are formed in the black matrix 130 (S62).

이어서, 금속전극(150) 및 연결전극(180)을 블랙매트릭스(130) 상에 형성한다(S63). 금속전극(150) 및 연결전극(180)은 블랙매트릭스(130) 상에서 개구부(160)를 통해 터치전극(120)과 연결되도록 형성되며, 금속전극(150)은 패드부(170)로 연장되도록 형성한다.Subsequently, the metal electrode 150 and the connection electrode 180 are formed on the black matrix 130 (S63). The metal electrode 150 and the connection electrode 180 are formed to be connected to the touch electrode 120 through the opening 160 on the black matrix 130, and the metal electrode 150 is formed to extend to the pad unit 170 do.

이어서, 블랙매트릭스(130)의 메쉬패턴을 충진하는 컬러필터(140)를 형성한다(S64). 컬러필터(140)는 디스플레이 장치의 종류에 따라 4화소 구조의 WRGB(White, Red, Green, Blue) 방식 또는 3화소 구조의 RGB(Red, Green, Blue) 방식등으로 구성될 수 있다.Subsequently, a color filter 140 filling the mesh pattern of the black matrix 130 is formed (S64). The color filter 140 may be configured in a 4-pixel structure WRGB (White, Red, Green, Blue) method or a 3-pixel structure RGB (Red, Green, Blue) method, depending on the type of display device.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. . Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100, 300: 터치 감지 디스플레이 장치
110, 310: 기판
120, 320: 터치전극
321: 제 1 터치전극
322: 제 2 터치전극
130, 330: 블랙매트릭스
140, 340: 컬러필터
150, 350: 금속전극
160, 360: 개구부
170, 370: 패드부
180, 380: 연결전극100, 300: touch-sensitive display device
110, 310: substrate
120, 320: touch electrode
321: first touch electrode
322: second touch electrode
130, 330: Black Matrix
140, 340: color filter
150, 350: metal electrode
160, 360: opening
170, 370: pad portion
180, 380: connecting electrode

Claims (15)

기판;
상기 기판 상에 형성된 복수의 터치전극;
상기 터치전극 상에 메쉬구조로 형성되고 복수의 개구부를 갖는 블랙매트릭스;
상기 블랙매트릭스 상에 중첩되어 위치되며, 상기 개구부를 통하여 상기 복수의 터치전극을 연결시키는 금속전극; 및
상기 블랙매트릭스 상에 중첩되어 위치하며, 상기 개구부를 통하여 상기 복수의 터치전극 중 적어도 어느 하나의 터치전극 내에서 상기 하나의 터치전극과 복수회 연결되는 연결전극을 포함하고,
상기 금속전극과 상기 연결전극은 동일 평면 상에서 서로 이격하여 위치하는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.Board;
A plurality of touch electrodes formed on the substrate;
A black matrix formed on the touch electrode in a mesh structure and having a plurality of openings;
A metal electrode overlapping the black matrix and connecting the plurality of touch electrodes through the opening; And
A connection electrode that is overlapped on the black matrix and is connected to the one touch electrode a plurality of times in at least one of the plurality of touch electrodes through the opening,
The metal electrode and the connection electrode are positioned to be spaced apart from each other on the same plane. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 금속전극은 패드부로 연장된 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The metal electrode is characterized in that extending to the pad portion, touch-sensitive display device. 제1 항에 있어서,
상기 블랙매트릭스 사이를 충진하는 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The touch-sensitive display device, characterized in that it further comprises a color filter filling between the black matrix. 제4 항에 있어서,
상기 컬러필터는 3픽셀 또는 4픽셀 구조로 형성된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 4,
The color filter is characterized in that it comprises a 3-pixel or 4-pixel structure formed, touch-sensitive display device. 제1 항에 있어서,
상기 블랙매트릭스는 비전도성인 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The black matrix is characterized in that the non-conductive, touch-sensitive display device. 기판 상에 제 1 방향의 복수의 제 1 터치전극;
상기 제 1 터치전극 사이에 형성되고 복수의 블록으로 나뉘어 형성된 복수의 제 2 터치전극;
상기 제 1 터치전극 및 상기 제 2 터치전극 상에 메쉬구조로 형성되고 복수의 개구부를 갖는 블랙매트릭스;
상기 블랙매트릭스 상에 중첩되어 위치하며, 상기 개구부를 통해 인접한 상기 제 2 터치전극의 블록들을 연결하는 금속전극; 및
상기 블랙매트릭스 상에 중첩되어 위치하며, 상기 개구부를 통해 상기 복수의 제 1 터치전극 또는 상기 복수의 제 2 터치전극 중 적어도 어느 하나의 터치 전극 내에서 상기 하나의 터치전극과 복수회 연결되는 연결전극을 포함하고,
상기 금속전극과 상기 연결전극은 동일 평면 상에서 서로 이격하여 위치하는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.A plurality of first touch electrodes in a first direction on the substrate;
A plurality of second touch electrodes formed between the first touch electrodes and formed by being divided into a plurality of blocks;
A black matrix formed in a mesh structure on the first and second touch electrodes and having a plurality of openings;
A metal electrode overlapping the black matrix and connecting blocks of the second touch electrode adjacent to each other through the opening; And
A connection electrode overlapping and positioned on the black matrix and connected to the one touch electrode a plurality of times in at least one of the plurality of first touch electrodes or the plurality of second touch electrodes through the opening Including,
The metal electrode and the connection electrode are positioned to be spaced apart from each other on the same plane. 제7 항에 있어서,
상기 연결전극은, 상기 제 1 터치전극의 면저항을 낮추도록 적어도 두개의 상기 개구부를 통해 상기 제 1 터치전극중 적어도 어느 하나의 터치전극 내에서 상기 하나의 터치전극과 연결되는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 7,
The connection electrode is connected to the one touch electrode in at least one of the first touch electrodes through at least two openings to lower the sheet resistance of the first touch electrode Detection display device. 제7 항에 있어서,
상기 연결전극은, 상기 제 2 터치전극의 면저항을 낮추도록 적어도 두개의 상기 개구부를 통해 상기 제 2 터치전극 중 적어도 어느 하나의 터치전극 블록 내에서 상기 하나의 터치전극 블록과 연결되는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 7,
Wherein the connection electrode is connected to the one touch electrode block in at least one of the second touch electrodes through at least two openings to lower the sheet resistance of the second touch electrode. , Touch-sensitive display device. 제 7 항에 있어서,
상기 금속전극은 패드부로 연장된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 7,
Wherein the metal electrode extends to a pad portion. 제7 항에 있어서,
상기 블랙매트릭스 사이를 충진하는 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 7,
The touch-sensitive display device, characterized in that it further comprises a color filter filling between the black matrix. 제7 항에 있어서,
상기 블랙매트릭스는 비전도성인 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 7,
The black matrix is characterized in that the non-conductive, touch-sensitive display device. 기판 상에 복수의 터치전극을 형성하는 단계;
상기 터치전극 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계;
상기 블랙매트릭스에 컨택홀을 형성하는 단계;
상기 블랙매트릭스 상에 금속전극 및 연결전극을 형성하는 단계; 및
상기 블랙매트릭스 사이를 충진하도록 컬러필터를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 금속전극은, 상기 컨택홀을 통해 상기 복수의 터치전극을 연결하는 것이고,
상기 연결전극은, 상기 컨택홀을 통해 상기 복수의 터치전극 중 적어도 어느 하나의 터치전극 내에서 상기 하나의 터치전극과 복수회 연결되는 것이며,
상기 금속전극과 상기 연결전극은 동일 평면 상에서 서로 이격하여 위치하도록 형성하는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치 제조 방법.Forming a plurality of touch electrodes on a substrate;
Forming a black matrix on the touch electrode;
Forming a contact hole in the black matrix;
Forming a metal electrode and a connection electrode on the black matrix; And
Including the step of forming a color filter to fill between the black matrix,
The metal electrode connects the plurality of touch electrodes through the contact hole,
The connection electrode is connected to the one touch electrode a plurality of times in at least one of the plurality of touch electrodes through the contact hole,
The metal electrode and the connection electrode are formed to be spaced apart from each other on the same plane. 제13 항에 있어서,
상기 금속전극을 형성하는 단계는 상기 금속전극이 상기 컨택홀을 통해 상기 터치전극과 연결되도록 상기 금속전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치 제조 방법.The method of claim 13,
The forming of the metal electrode comprises forming the metal electrode such that the metal electrode is connected to the touch electrode through the contact hole. 제13 항에 있어서,
상기 금속전극을 형성하는 단계는 상기 금속전극이 패드부로 연장되도록 상기 금속전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치 제조 방법.The method of claim 13,
The forming of the metal electrode comprises forming the metal electrode so that the metal electrode extends to the pad portion.
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