KR20130141795A - Touch screen display and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디스플레이 및 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치 스크린 및 디스플레이가 일체형으로 구성된 터치 스크린 디스플레이 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a display and a manufacturing method, and more particularly, to a touch screen display and a manufacturing method in which the touch screen and the display are integrated.
터치패널(Touch Panel, 또는 터치 스크린)은 디스플레이 표면에 장착되어 사용자의 손가락 등의 물리적 접촉을 전기적 신호로 변환하여 제품을 작동시키는 입력장치로서, 각종 디스플레이 장치에 폭넓게 응용될 수 있으며, 근래에 와서는 직관적인 인터페이스를 추구하는 트렌드에 따라 평판 디스플레이 장치, 각종 모바일 기기, 스마트폰, 태블릿 PC 등에서 많이 사용되고 있다.BACKGROUND ART [0002] A touch panel (a touch panel or a touch screen) is an input device mounted on a surface of a display to convert a physical contact of a user's finger or the like into an electrical signal to operate the product. It can be widely applied to various display devices, Are widely used in flat panel display devices, various mobile devices, smart phones, and tablet PCs in accordance with the trend of pursuing an intuitive interface.
그런데, 종래 디스플레이에 터치패널이 결합되는 경우에는 디스플레이 패널과 터치패널이 별도로 설계되어 상호 결합되는 방식이었으므로, 전체 디바이스의 두께가 증가한다는 문제점이 있었다. However, when a conventional touch panel is coupled to a display, a display panel and a touch panel are separately designed and coupled to each other.
따라서, 터치 패턴과 디스플레이 패널이 일체화된 구조를 구현하고자 하는 시도들이 활발하게 이루어지고 있는 실정이다.Accordingly, there are many attempts to implement a structure in which a touch pattern and a display panel are integrated.
본 발명의 실시예들에서는 터치 스크린을 디스플레이 패널과 일체형으로 구현한 터치 스크린 디스플레이를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a touch screen display in which a touch screen is integrated with a display panel.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판; 상기 기판 상부에 형성되어 복수개의 화소 영역을 지정하는 것으로, 제1 방향으로 서로 연결되는 제1 패턴부와, 상기 제1 패턴부와 교차하여 제2 방향으로 서로 분리되어 배치되는 제2 패턴부를 포함하는 전도성 블랙 매트릭스; 상기 전도성 블랙 매트릭스에 의해 지정된 상기 복수개의 화소 영역에 배치되는 복수개의 색상형성부; 및 상기 색상형성부 상부에 배치되어 상기 제2 패턴부를 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극부를 포함하는 터치 스크린 디스플레이가 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, A plurality of pixel regions formed on the substrate to designate a plurality of pixel regions, the first pattern portions being connected to each other in a first direction, and the second pattern portions being separated from each other in a second direction by crossing the first pattern portions; A conductive black matrix; A plurality of color forming parts disposed in the plurality of pixel areas designated by the conductive black matrix; And a bridge electrode part disposed on the color forming part to electrically connect the second pattern part.
이 때, 상기 색상형성부는 컬러필터 또는 유기발광물질일 수 있다. In this case, the color forming unit may be a color filter or an organic light emitting material.
한편, 상기 기판은 활성영역 및 비활성 영역을 포함하고, 상기 전도성 블랙 매트릭스의 상기 제1 패턴부 및 제2 패턴부는 상기 기판의 활성영역에 형성되고, 상기 전도성 블랙 매트릭스는, 상기 제1 패턴부와 연결되어 상기 기판의 비활성영역에 형성되는 제1 배선부; 및 상기 제2 패턴부와 연결되어 상기 기판의 비활성영역에 형성되는 제2 배선부를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the substrate includes an active region and an inactive region, wherein the first pattern portion and the second pattern portion of the conductive black matrix are formed in the active region of the substrate, and the conductive black matrix is formed with the first pattern portion. A first wiring part connected to and formed in an inactive region of the substrate; And a second wiring part connected to the second pattern part and formed in an inactive region of the substrate.
또한, 상기 색상형성부 상부에 배치되는 오버코팅층을 더 포함하고, 상기 오버코팅층에는 상기 브릿지 전극부 및 상기 제2 패턴부가 연결되는 지점에 형성되는 복수개의 비아홀이 형성될 수 있다. In addition, the overcoat layer may be further disposed on the color forming unit, and the plurality of via holes may be formed at the point where the bridge electrode part and the second pattern part are connected to the overcoat layer.
또한, 상기 브릿지 전극부와 소정 간격 이격되어 상기 색상형성부 상부에 배치되는 복수개의 투명 전극을 더 포함할 수 있다. The display device may further include a plurality of transparent electrodes spaced apart from the bridge electrode part at a predetermined interval and disposed on the color forming part.
또한, 상기 전도성 블랙 매트릭스의 상부에 증착되는 금속층을 더 포함하고, 상기 금속층은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 제조될 수 있다. The metal layer may further include a metal layer deposited on the conductive black matrix. The metal layer may include silver (Ag), aluminum (Al), copper (Cu), chromium (Cr), nickel (Ni), and molybdenum (Mo). It may be made of either one or an alloy thereof.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판 상부에 전도성 블랙 매트릭스를 형성하는 제1 단계; 상기 전도성 블랙 매트릭스를 패터닝하여 복수개의 화소 영역을 지정하되, 제1 방향으로 서로 연결되는 제1 패턴부 및 상기 제1 패턴부와 교차하여 제2 방향으로 서로 분리되어 배치되는 제2 패턴부를 형성하는 제 2단계; 상기 지정된 복수개의 화소 영역에 색상형성부를 형성하는 제 3단계; 및 상기 색상형성부 상부에 브릿지 전극부를 배치하여 상기 제2 패턴부를 전기적으로 연결시키는 제 4단계를 포함하는 터치 스크린 디스플레이 제조방법이 제공될 수 있다. According to another aspect of the invention, the first step of forming a conductive black matrix on the substrate; Patterning the conductive black matrix to specify a plurality of pixel regions, and forming a first pattern portion connected to each other in a first direction and a second pattern portion disposed to be separated from each other in a second direction by crossing the first pattern portion; Second step; A third step of forming a color forming unit in the designated plurality of pixel areas; And a fourth step of arranging a bridge electrode part on the color forming part to electrically connect the second pattern part.
또한, 상기 제1 단계 및 제2 단계 사이에, 상기 전도성 블랙 매트릭스 상부에 금속층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 단계는 상기 전도성 블랙 매트릭스 및 상기 금속층을 동시에 패터닝하여 상기 제1 패턴부 및 제2 패턴부를 형성할 수 있다. The method may further include forming a metal layer on the conductive black matrix between the first and second steps, wherein the second step may simultaneously pattern the conductive black matrix and the metal layer to form the first pattern part. And a second pattern portion.
또한, 상기 제3 단계 및 제4 단계 사이에, 상기 색상형성부 상부에 오버코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 오버코팅층에 복수개의 비아홀을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. The method may further include forming an overcoating layer on the color forming unit between the third and fourth steps; And forming a plurality of via holes in the overcoating layer.
또한, 상기 제4 단계는, 상기 색상형성부 상부에 투명 전도성 막을 형성하는 4-1단계; 및 상기 투명 전도성 막을 패터닝하여 상기 제2 패턴부를 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극부 및 상기 브릿지 전극부와 소정 간격 이격되도록 투명 전극을 형성하는 4-2단계를 포함할 수 있다.In addition, the fourth step, step 4-1 to form a transparent conductive film on the color forming portion; And forming a bridge electrode part electrically connecting the second pattern part by patterning the transparent conductive film and forming a transparent electrode spaced apart from the bridge electrode part by a predetermined interval.
본 발명의 실시예들에서는 디스플레이 패널의 부품인 블랙 매트릭스를 전도성으로 형성하여 터치 스크린의 센싱 전극(패턴 전극)으로 이용하고, 색상형성부를 절연층으로 이용함으로써 터치 스크린을 디스플레이 패널과 일체형으로 구현 가능하다.In the embodiments of the present invention, the black matrix, which is a part of the display panel, is formed to be conductive and used as a sensing electrode (pattern electrode) of the touch screen, and the color forming unit is used as an insulating layer to realize the touch screen integrally with the display panel. Do.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 2a는 도 1에 표시된 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다.
도 2b는 도 1에 표시된 A에서 전도성 블랙 매트릭스 및 브릿지 전극부의 연결상태를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에서 기판 및 전도성 블랙 매트릭스만 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에서 전도성 블랙 매트릭스 및 브릿지 전극부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에서 오버코팅층 및 투명전극을 추가하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이의 응용예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이의 제조 순서를 나타낸 공정도이다.1 is a front view schematically showing a touch screen display according to an embodiment of the present invention.
2A is a cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG. 1.
FIG. 2B is an enlarged view illustrating a connection state of the conductive black matrix and the bridge electrode part in A shown in FIG. 1.
FIG. 3 illustrates only the substrate and the conductive black matrix in FIG. 1.
FIG. 4 is an enlarged view of the conductive black matrix and the bridge electrode part in FIG. 1.
FIG. 5 is a view illustrating an overcoat layer and a transparent electrode in FIG. 2.
6 is a cross-sectional view schematically showing an application example of a touch screen display according to an embodiment of the present invention.
7 to 11 are flowcharts illustrating a manufacturing procedure of a touch screen display according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다. 본 명세서에 있어서 "상부", "상에" 또는 "위에"라는 표현은 첨부된 도면을 기준으로 상대적인 위치 개념을 언급하기 위한 것이고, 상기 표현들은 언급된 층에 다른 구성요소 또는 층이 직접적으로 존재하는 경우 뿐만 아니라, 그 사이에 다른 층 또는 구성요소가 개재되거나 존재할 수 있으며, 또한 언급된 층과의 관계에서 상부에 존재하기는 하지만 언급된 층의 표면(특히, 입체적 형상을 갖는 표면)을 완전히 덮지 않은 경우도 포함할 수 있음을 밝혀둔다. 마찬가지로 "하부", "하측에" 또는 "아래에"라는 표현 역시 특정 층(구성요소)과 다른 층(구성요소) 사이의 위치에 대한 상대적 개념으로 이해될 수 있을 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In the present specification, the expression "upper", "on" or "on" is used to refer to the concept of relative position with reference to the accompanying drawings, and the above expressions may directly exist with other components or layers in the layer mentioned. In addition to this, other layers or components may be interposed or present therebetween, and also completely above the surface of the mentioned layer (in particular, having a three-dimensional shape), which is present at the top in relation to the mentioned layer. Note that it may also include uncovered cases. Likewise, the expression "lower," " under, "or" under "may also be understood as a relative concept of the position between a particular layer (component)
본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 디스플레이는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display) 또는 유기발광디스플레이(Organic Light Emitting Display)에 응용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 블랙 매트릭스(Black Matrix)가 사용되는 디스플레이라면 어느 것이든 응용될 수 있다.The touch screen display according to the exemplary embodiments of the present invention may be applied to a liquid crystal display or an organic light emitting display, but is not limited thereto. A display in which a black matrix is used is used. Anything can be applied.
다만, 설명의 편의를 위하여 하기에서는 터치 스크린 디스플레이가 액정 디스플레이인 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
However, for convenience of description, the following description will focus on the case where the touch screen display is a liquid crystal display.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이(1000)를 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 2a는 도 1에 표시된 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이고, 도 2b는 도 1에 표시된 A에서 전도성 블랙 매트릭스 및 브릿지 전극부의 연결상태를 확대하여 도시한 도면이다. 1 is a front view schematically showing a touch screen display 1000 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a view at A shown in FIG. FIG. 2 is an enlarged view illustrating a connection state of the conductive black matrix and the bridge electrode unit.
도 1,도 2a 및 2b를 참조하면, 터치 스크린 디스플레이(1000)는 기판(100), 전도성 블랙 매트릭스(200), 색상형성부(300) 및 브릿지 전극부(400)를 포함한다. 1, 2A and 2B, the touch screen display 1000 includes a
기판(100)은 투명성을 갖는 기판으로, 다양한 기계적 강도 및 유연성을 가질 수 있다. 기판(100)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol; PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide; PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene; PS), 이축연신폴리스틸렌(biaxially oriented PS; BOPS), 유리 또는 강화유리일 수 있다.The
전도성 블랙 매트릭스(200)는 기판(100) 상부에 형성되어 복수개의 화소 영역을 지정하는 역할을 하고, 또한 터치스크린의 센싱 전극으로 기능할 수 있다. 일반적으로, 블랙 매트릭스(BM, Black Matrix)는 칼라 필터의 픽셀 사이에 형성되어 R,G,B 각 화소에서 나온 빛이 서로 간섭을 하지 않도록 차단해주고 외부에서 들어온 빛이 반사되지 않도록 흡수하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이(1000)에서는 상기 블랙 매트릭스를 전도성 물질로 형성하여 터치 스크린의 센싱 전극으로 기능하게 한 것을 일 특징으로 한다. The conductive
전도성 블랙 매트릭스(200)는 전도성 물질로 형성될 수 있으며, 예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide), GZO(Ga-doped Zinc Oxide), 프로필렌디옥시티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 카본나노튜브(carbon nano tube), 그래핀(grapheme) 등의 재료 또는 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어지는 금속 재료가 이용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The conductive
전도성 블랙 매트릭스(200)는 서로 겹치지 않도록 배치된 제1 패턴부(210) 및 제2 패턴부(220)를 포함한다. 제1 패턴부(210) 및 제2 패턴부(220)는 터치 스크린에서 센싱전극(내지 패턴전극)으로 기능하는 것으로, 배치방향에 따라 구분될 수 있다. 제1 패턴부(210)는 제1 방향으로 복수개의 패턴전극들이 서로 연결되어 배치되고, 제2 패턴부(220)는 제1 패턴부(210)와 교차하여 제2 방향으로 복수개의 패턴전극들이 서로 분리되어 배치될 수 있다. 이 때, 상기 제1 방향 및 제2 방향은 특정 방향을 의미하는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 제1 방향은 X축 방향일 수 있고, 상기 제2 방향은 Y축 방향일 수 있다. 따라서, 제1 패턴부(210)를 구성하는 패턴 전극들은 터치 스크린의 X축 센싱 라인으로 기능할 수 있으며, 제2 패턴부(220)를 구성하는 패턴전극들은 후술할 브릿지 전극부(500)를 통해 터치 스크린의 Y축 센싱 라인으로 기능할 수 있다. 본 명세서에서는 제1 패턴부(210)가 X축으로 배치되고, 제2 패턴부(220)가 Y축으로 배치되는 경우를 중심으로 설명하도록 한다. The conductive
이와 같은 제1 패턴부(210) 및 제2 패턴부(220)는 전도성 블랙 매트릭스(200)를 부분적으로 패터닝하여 형성될 수 있다. 또한, 제1 패턴부(210) 및 제2 패턴부(220)는 복수개가 배열될 수 있다. 예를 들면, 도 1에서는 제1 패턴부(210) 및 제2 패턴부(220)가 각각 3열/3행으로 배열된 모습이 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 전도성 블랙 매트릭스(200)에 대해서는 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다. The
색상형성부(300)는 전도성 블랙 매트릭스(200)에 의해 지정된 상기 복수개의 화소 영역에 배치된다. 색상형성부(300)는 컬러필터(Color Filter) 또는 유기발광물질일 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린 디스플레이(1000)가 액정 디스플레이(LCD)인 경우에 색상형성부(300)은 컬러필터일 수 있고, 터치 스크린 디스플레이(1000)가 유기발광디스플레이(OLED)인 경우에 색상형성부(300)는 유기발광물질일 수 있다. 이하에서는, 색상형성부(300)가 컬러필터인 경우를 중심으로 설명하도록 한다.The
일반적으로, 컬러필터(Color Filter)는 세 가지 기본색(R,G,B)의 염료나 안료를 포함하는 수지성 물질로, 액정을 통과한 빛이 색깔을 갖도록 하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이(1000)에서는 상기 색상형성부(300)를 색상형성부 고유의 기능(컬러필터기능 또는 발광기능)과 더불어 터치 스크린에서의 절연층으로 기능하게 한 것을 일 특징으로 한다. 한편, 색상형성부(300)는 디스플레이 분야에서 일반적으로 사용되는 컬러필터 또는 유기발광물질을 사용하는 것이 가능하다(여기에서 상기 유기발광물질은 일반적으로 호스트(host) 재료에 게스트(guest) 재료를 주입하여 형성된 R,G,B 컬러 발광층을 의미한다). Generally, a color filter is a resinous material containing dyes and pigments of three basic colors (R, G, B), and serves to make light passing through the liquid crystal to have a color. In the touch screen display 1000 according to the exemplary embodiment of the present invention, the
브릿지 전극부(500)는 색상형성부(300) 상부에 배치되는 것으로, 전도성 블랙 매트릭스(200)의 제2 패턴부(220)를 전기적으로 연결시키는 역할을 한다. 상술한 것과 같이, 전도성 블랙 매트릭스(200)는 제1 패턴부(210) 및 제2 패턴부(220)를 포함하며, 이 때, 제1 패턴부(210)는 서로 연결되어 배치되고, 제2 패턴부(220)는 서로 분리되어 배치된다. 이는 제1 패턴부(210) 및 제2 패턴부(220)가 모두 연결되어 배치되면 전극 간의 단락이 일어나기 때문이다. 따라서, 분리되어 배치된 제2 패턴부(220)를 브릿지 전극부(500)를 이용하여 전기적으로 연결시켜 줌으로써, 제2 패턴부(220)를 터치 스크린의 센싱 전극으로 기능하게 할 수 있다. The
브릿지 전극부(500)는 전도성 물질로 형성될 수 있으며, 예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide), GZO(Ga-doped Zinc Oxide), 프로필렌디옥시티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 카본나노튜브(carbon nano tube), 그래핀(grapheme) 등의 재료 또는 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어지는 금속 재료가 이용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The
브릿지 전극부(500)는 색상형성부(300) 상부에 배치되되, 제2 패턴부(220)를 구성하는 각 패턴전극들의 연결부위에 배치된다. 브릿지 전극부(500)는 색상형성부(300)에 존재하는 간격을 통하여 제2 패턴부(220)를 구성하는 각 패턴전극들을 연결시키도록 배치됨으로써, 상기 각 패턴전극들을 전기적으로 접속시킨다. 예를 들면, 브릿지 전극부(500)는 양단이 아래 방향으로 소정 길이로 돌출되도록 형성된 돌출부(501)를 포함할 수 있다. 이 때, 돌출부(501)가 색상형성부(300)에 존재하는 간격(틈)을 통해 삽입되고, 제2 패턴부(220)를 구성하는 패턴전극들 중 2개의 패턴전극에 연결됨으로써, 상기 2개의 패턴전극을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이러한 브릿지 전극부(500)는 제2 패턴부(220)를 구성하는 패턴전극들의 개수에 따라 대응하여 복수 개 배치되는 것이 가능하다(도 2b 참조).
The
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이(1000)를 보충해서 설명하도록 한다.Hereinafter, the touch screen display 1000 according to an exemplary embodiment of the present invention will be supplemented.
도 3은 도 1에서 기판(100) 및 전도성 블랙 매트릭스(200)만 도시한 도면이다. FIG. 3 is a view illustrating only the
도 3을 참조하면, 기판(100)은 활성 영역(100A) 및 비활성 영역(100B)으로 구분될 수 있다. 본 명세서에서 활성 영역(100A, Active area)은 터치 스크린 중 사용자의 신체 접촉 또는 별도의 터치 도구(예를 들면, 스타일러스 펜)를 이용하여 접촉 위치를 감지하는 영역을 의미한다. 또한, 비활성 영역(100B, Non-active area)은 활성 영역(100A)를 제외한 영역으로, 주로 활성 영역(100A)에서 감지한 접속 신호를 컨트롤러 IC(집적회로) 등에 전달하는 영역을 의미한다.Referring to FIG. 3, the
전도성 블랙 매트릭스(200)의 제1 패턴부(210) 및 제2 패턴부(220)는 기판(100)의 활성 영역(100A)에 형성된다. 또한, 전도성 블랙 매트릭스(200)는 제1 패턴부(210)와 연결되는 제1 배선부(230) 및 제2 패턴부(220)와 연결되는 제2 배선부(240)을 더 포함할 수 있으며, 제1 배선부(230) 및 제2 배선부(240)는 기판(100)의 비활성 영역(100B)에 형성된다. 이 때, 제1 배선부(230) 및 제2 배선부(240)는 전도성 블랙 매트릭스(200)를 부분적으로 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 제1 배선부(230) 및 제2 배선부(240)는 사용자가 외부에서 물리적 접촉을하거나 별도의 터치 도구를 사용하여 접촉하였을 때, 제1 패턴부(210) 또는 제2 패턴부(220)에서 발생한 전기적 신호를 컨트롤러 IC(미도시) 등에 전달하는 역할을 수행한다. The
한편, 터치 스크린 디스플레이(1000)는 전도성 블랙 매트릭스(200)의 상부에 증착되는 금속층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 금속층은 전도성 블랙 매트릭스(200)의 패터닝 형상과 동일한 형상으로 패터닝될 수 있다. 즉, 상기에서 설명한 전도성 블랙 매트릭스(200)가 상부에 금속층이 증착된 상태로 존재할 수 있다. The touch screen display 1000 may further include a metal layer (not shown) deposited on the conductive
이와 같이, 상기 금속층이 전도성 블랙 매트릭스(200)와 이중층으로 구성되는 경우에는 전도 특성이 향상되므로, 터치 스크린의 센싱 전극으로 기능하는 전도성 블랙 매트릭스(200)의 센싱 감도 등을 보다 향상시킬 수 있다. 한편, 상기 금속층은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
As such, when the metal layer is formed of the conductive
도 4는 도 1에서 전도성 블랙 매트릭스(200) 및 브릿지 전극부(500)를 확대하여 도시한 도면이다. 도 4에서는 설명의 편의를 위해서 색상형성부(300)는 도시하지 않았음을 밝혀둔다. FIG. 4 is an enlarged view of the conductive
도 4를 참조하면, 전도성 블랙 매트릭스(200)의 제1 패턴부(210) 또는 제2 패턴부(220)를 구성하는 패턴전극들의 모양은 특정 모양으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 패턴전극들은 마름모, 정사각형, 직사각형 등의 다각형으로 형성될 수 있으며, 원 또는 정형화되지 않은 모양으로 형성하는 것도 가능하다. 도 4에서는 제1 패턴부(210) 또는 제2 패턴부(220)를 구성하는 패턴전극들이 전체적으로 마름모 형상을 가지되, 내부에 색상형성부(300)가 배치되는 공간을 제외한 채로 패터닝된 나뭇잎 형태로 형성된 경우를 도시하였음을 밝혀둔다. Referring to FIG. 4, the shape of the pattern electrodes constituting the
또한, 상술한 것과 같이, 제1 패턴부(210)를 구성하는 패턴전극들은 모두 일체로 연결된 채로 형성되어 있으므로 하나의 행에 배치된 패턴전극들이 하나의 센싱전극으로 기능하고 있음에 반하여, 제2 패턴부(220)를 구성하는 패턴전극들은 분리된 채로 형성되어 있으므로 각 패턴전극들을 연결하는 브릿지 전극부(500)를 통해 하나의 열에 배치된 패턴전극들이 하나의 센싱전극으로 기능하게 된다.
In addition, as described above, since the pattern electrodes constituting the
도 5를 참조하면, 도 2에서 오버코팅층(400) 및 투명전극(600)을 추가하여 도시한 도면이다. Referring to FIG. 5, in FIG. 2, an
도 5를 참조하면 터치 스크린 디스플레이(1000)는 색상형성부(300) 상부에 배치되는 오버코팅층(400)을 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the touch screen display 1000 may further include an
오버코팅층(400)은 색상형성부(300) 표면의 평탄화를 위하여 형성되는 것으로, 도 5에서는 색상형성부(300)의 윗면들이 평탄한 것처럼 도시되어 있으나 실제 색상형성부(300)의 상부는 굴곡되어 형성될 수 있다. 따라서, 오버코팅층(400)을 색상형성부(300) 상부에 배치하여 색상형성부(300) 상부 표면을 평탄화 시킬 수 있다. 이러한 오버코팅층(400)은 디스플레이 분야에서 일반적으로 사용되는 오버코팅층 물질을 사용하여 형성할 수 있다. The
한편, 상기와 같이 색상형성부(300) 상부에 오버코팅층(400)이 배치되는 경우에는, 색상형성부(300)의 상부면이 모두 메워지는 효과가 있으므로 색상형성부(300)에 존재하던 간격(틈)이 사라질 수 있다. 이런 경우에, 브릿지 전극부(500)를 배치하여 제2 패턴부(220)를 전기적으로 연결시키기 위하여 오버코팅층(400)에는 복수개의 비아홀(410)이 형성될 수 있다. 비아홀(410)은 브릿지 전극부(500) 및 제2 패턴부(220)가 연결되는 지점에 각각 형성될 수 있다. On the other hand, when the
터치 스크린 디스플레이(1000)는 브릿지 전극부(500)와 소정 간격 이격되어 색상형성부(300) 상부에 배치되는 복수개의 투명 전극(600)을 더 포함할 수 있다. 투명 전극(600)은 전도성 물질로 형성되는 것으로, 브릿지 전극부(500) 사이마다 형성되어 외부로부터 소정의 기준 전압이 공급될 수 있으며, 이 때, 상기 기준 전압은 그라운드 전압일 수 있다. The touch screen display 1000 may further include a plurality of
투명 전극(600)은 제1 패턴부(210) 및 제2 패턴부(220) 사이에 발생할 수 있는 노이즈, 커플링 현상 등을 감소시킴으로써 제1,2패턴부(210,220)의 전체적인 센싱 감도를 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 투명 전극(600)은 브릿지 전극부(500)와 동일 두께를 갖도록 형성됨으로써 전체적인 표면 평탄화를 달성하는데에 이용될 수 있다.
The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이(1000)의 응용예를 개략적으로 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view schematically showing an application example of the touch screen display 1000 according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 터치 스크린 디스플레이(1000)는 액정층(700) 및 박막 트랜지스터 어레이 기판(800)을 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the touch screen display 1000 may further include a
액정층(700)은 브릿지 전극부(500) 상부에 배치되고, 박막 트랜지스터 어레이 기판(800)은 액정층(700) 상부에 배치될 수 있다. 이 때, 액정층(700)의 상하면에는 별도의 오버코팅층(미표기)이 형성될 수 있다. The
액정층(700)은 박막 트랜지스터 어레이 기판(800)의 화소 구동에 따라 구동되어 박막 트랜지스터 어레이 기판(800)을 투과하는 광 투과율을 조절하는 역할을 수행할 수 있다. The
박막 트랜지스터 어레이 기판(800)은 액정층(700)을 구동하기 위한 복수의 화소(미도시)를 포함하여 구성되는 것으로, 각 화소는 게이트 라인에 인가되는 게이트 신호에 따라 박막 트랜지스터를 스위칭시켜 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압에 따라 전계를 형성하여 액정층(700)을 구동할 수 있다. The thin film
액정층(700) 및 박막 트랜지스터 어레이 기판(800)은 디스플레이 분야에서 일반적으로 사용되는 부품과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다. Since the
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에서는 디스플레이 패널의 부품인 블랙 매트릭스를 전도성으로 형성하여 터치 스크린의 센싱 전극(패턴 전극)으로 이용하고, 색상형성부를 절연층으로 이용함으로써 터치 스크린을 디스플레이 패널과 일체형으로 구현 가능하므로 보다 얇은 두께의 터치 스크린 디스플레이를 제작할 수 있다.
As described above, in the embodiments of the present invention, a black matrix, which is a part of the display panel, is formed to be conductive and used as the sensing electrode (pattern electrode) of the touch screen, and the color forming unit is used as the insulating layer to display the touch screen. Since it can be implemented integrally with, it is possible to manufacture a thinner touch screen display.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 제조방법에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a touch screen display manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 제조 순서를 나타낸 공정도이다. 각 구성요소들의 형태, 재료 등에 대한 설명은 상술하였으므로, 이하에서는 제조공정을 중심으로 설명하기로 한다. 7 to 11 are flowcharts illustrating a manufacturing procedure of a touch screen display according to an exemplary embodiment of the present invention. Description of the shape, material, etc. of each component has been described above, and will be described below with reference to the manufacturing process.
도 7을 참조하면, 우선 기판(100) 상부에 전도성 블랙 매트릭스(200)를 형성한다. 형성 방법으로는 공지의 증착 방법을 이용할 수 있다. 상기 증착 방법으로는 스퍼터링(sputtering), 증착(열증착 또는 전자빔 증착) 등의 건식 패터닝 공정이 있다. 이 때, 추가적으로 전도성 블랙 매트릭스(200) 상부에 금속층(미도시)을 순차적으로 증착할 수 있다(이상 제1 단계). Referring to FIG. 7, first, the conductive
다음으로, 도 8을 참조하면, 전도성 블랙 매트릭스(200)를 패터닝하여 복수개의 화소 영역을 지정하되, 제1 방향으로 서로 연결되는 제1 패턴부(210) 및 제1 패턴부(210)와 교차하여 제2 방향으로 서로 분리되어 배치되는 제2 패턴부(220)를 형성한다. 상기 패터닝은 포토 공정(포토레지스트 코팅 및 노광 공정), 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 등의 패터닝 공정을 의미하며, 특정 공정으로 한정되지 않는다. 한편, 전도성 블랙 매트릭스(200) 상부에 금속층(미도시)이 형성되어 있는 경우에는 전도성 블랙 매트릭스(200)와 상기 금속층을 동시에 패터닝하여 제1 패턴부(210) 및 제2 패턴부(220)를 형성할 수 있다(이상 제2 단계). Next, referring to FIG. 8, a plurality of pixel regions are designated by patterning the conductive
다음으로, 전도성 블랙 매트릭스(200)를 패터닝하여 지정된 복수개의 화소 영역 각각에 색상형성부(300)를 형성한다. 색상형성부(300)는 R,G,B 색상형성부를 포함할 수 있으며, 재료에 따라 안료방식(pigment) 또는 염료방식(dye)으로 형성될 수 있다(이상 제3 단계). Next, the conductive
다음으로, 도 9를 참조하면, 색상형성부(300) 상부에 오버코팅층(400)을 형성하고, 오버코팅층(400)에 복수개의 비아홀(410)을 형성할 수 있다. 오버코팅층(400)은 스퍼터링(sputtering), 증착(열증착 또는 전자빔 증착) 등의 방법으로 형성할 수 있으며, 비아홀(410)은 에칭 등을 통하여 형성할 수 있다. 이 때, 비아홀(410)은 제2 패턴부(220)를 구성하는 패턴전극들의 단부와 대응되는 위치에 형성할 수 있다. 한편, 상술한 오버코팅층(400) 및 비아홀(410) 형성 공정은 경우에 따라 생략 가능하다. 다만, 설명의 편의를 위해서 오버코팅층(400) 및 비아홀(410) 형성 공정을 포함한 경우를 중심으로 설명하도록 한다. Next, referring to FIG. 9, an
다음으로, 도 10을 참조하면, 오버코팅층(400) 상부에 투명 전도성 막(P)을 형성한다. 투명 전도성 막(P)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide), GZO(Ga-doped Zinc Oxide), 프로필렌디옥시티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 카본나노튜브(carbon nano tube), 그래핀(grapheme) 등의 재료 또는 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어지는 금속 재료 등을 사용하여 스퍼터링(sputtering), 증착(열증착 또는 전자빔 증착) 등의 방법으로 형성할 수 있다(이상 제4-1단계). Next, referring to FIG. 10, a transparent conductive film P is formed on the
다음으로, 도 11을 참조하면, 투명 전도성 막(P)을 패터닝하여 브릿지 전극부(500) 및 투명 전극(600)을 형성한다. 상기 패터닝은 포토 공정(포토레지스트 코팅 및 노광 공정), 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 등의 패터닝 공정을 이용할 수 있다. 브릿지 전극(500)은 비아홀(410)과 대응되는 위치에 형성하고, 투명 전극(600)은 브릿지 전극(500)과 소정 간격 이격되도록 형성한다. 브릿지 전극(500)은 일부가 비아홀(410)에 삽입됨으로써 제2 패턴부(220)를 구성하는 패턴전극들을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 한편, 투명 전극(600)의 형성은 생략 가능하다(이상 제4-2단계).Next, referring to FIG. 11, the transparent conductive film P is patterned to form the
마지막으로, 브릿지 전극부(500) 상부에 액정층 및 박막 트랜지스터 어레이 기판을 합착함으로써 터치 스크린 디스플레이가 완성될 수 있다. Finally, the touch screen display may be completed by bonding the liquid crystal layer and the thin film transistor array substrate on the
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
1000: 터치 스크린 디스플레이
100: 기판 100A: 활성 영역
100B: 비활성 영역 200: 전도성 블랙 매트릭스
210: 제1 패턴부 220: 제2 패턴부
230: 제1 배선부 240: 제2 배선부
300: 색상형성부 400: 오버코팅층
410: 비아홀 500: 브릿지 전극부
501: 돌출부
600: 투명전극 700: 액정층
800: 박막 트랜지스터 어레이 기판 P: 투명 전도성 막1000: touch screen display
100: substrate 100A: active region
100B: inactive area 200: conductive black matrix
210: first pattern portion 220: second pattern portion
230: first wiring portion 240: second wiring portion
300: color forming unit 400: overcoating layer
410: via hole 500: bridge electrode portion
501: protrusion
600: transparent electrode 700: liquid crystal layer
800: thin film transistor array substrate P: transparent conductive film
Claims (10)
상기 기판 상부에 형성되어 복수개의 화소 영역을 지정하는 것으로, 제1 방향으로 서로 연결되는 제1 패턴부와, 상기 제1 패턴부와 교차하여 제2 방향으로 서로 분리되어 배치되는 제2 패턴부를 포함하는 전도성 블랙 매트릭스;
상기 전도성 블랙 매트릭스에 의해 지정된 상기 복수개의 화소 영역에 배치되는 복수개의 색상형성부; 및
상기 색상형성부 상부에 배치되어 상기 제2 패턴부를 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극부를 포함하는 터치 스크린 디스플레이.Board;
A plurality of pixel regions formed on the substrate to designate a plurality of pixel regions, the first pattern portions being connected to each other in a first direction, and the second pattern portions being separated from each other in a second direction by crossing the first pattern portions; A conductive black matrix;
A plurality of color forming parts disposed in the plurality of pixel areas designated by the conductive black matrix; And
And a bridge electrode part disposed on the color forming part to electrically connect the second pattern part.
상기 색상형성부는 컬러필터 또는 유기발광물질인 터치 스크린 디스플레이.The method according to claim 1,
The color forming unit is a color filter or an organic light emitting display.
상기 기판은 활성영역 및 비활성 영역을 포함하고,
상기 전도성 블랙 매트릭스의 상기 제1 패턴부 및 제2 패턴부는 상기 기판의 활성영역에 형성되고,
상기 전도성 블랙 매트릭스는, 상기 제1 패턴부와 연결되어 상기 기판의 비활성영역에 형성되는 제1 배선부; 및
상기 제2 패턴부와 연결되어 상기 기판의 비활성영역에 형성되는 제2 배선부를 더 포함하는 터치 스크린 디스플레이.The method according to claim 1 or 2,
The substrate includes an active region and an inactive region,
The first pattern portion and the second pattern portion of the conductive black matrix are formed in the active region of the substrate,
The conductive black matrix may include a first wiring part connected to the first pattern part and formed in an inactive region of the substrate; And
And a second wiring part connected to the second pattern part and formed in an inactive area of the substrate.
상기 색상형성부 상부에 배치되는 오버코팅층을 더 포함하고,
상기 오버코팅층에는 상기 브릿지 전극부 및 상기 제2 패턴부가 연결되는 지점에 형성되는 복수개의 비아홀이 형성되는 터치 스크린 디스플레이.The method according to claim 1 or 2,
Further comprising an overcoat layer disposed on the color forming portion,
And a plurality of via holes formed at the point where the bridge electrode portion and the second pattern portion are connected to the overcoating layer.
상기 브릿지 전극부와 소정 간격 이격되어 상기 색상형성부 상부에 배치되는 복수개의 투명 전극을 더 포함하는 터치 스크린 디스플레이.The method according to claim 1 or 2,
The touch screen display further comprises a plurality of transparent electrodes disposed above the color forming portion spaced apart from the bridge electrode portion.
상기 전도성 블랙 매트릭스의 상부에 증착되는 금속층을 더 포함하고,
상기 금속층은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 제조되는 터치 스크린 디스플레이.The method according to claim 1 or 2,
Further comprising a metal layer deposited on top of the conductive black matrix,
The metal layer is made of any one of silver (Ag), aluminum (Al), copper (Cu), chromium (Cr), nickel (Ni), molybdenum (Mo) or an alloy thereof.
상기 전도성 블랙 매트릭스를 패터닝하여 복수개의 화소 영역을 지정하되, 제1 방향으로 서로 연결되는 제1 패턴부 및 상기 제1 패턴부와 교차하여 제2 방향으로 서로 분리되어 배치되는 제2 패턴부를 형성하는 제 2단계;
상기 지정된 복수개의 화소 영역에 색상형성부를 형성하는 제 3단계; 및
상기 색상형성부 상부에 브릿지 전극부를 배치하여 상기 제2 패턴부를 전기적으로 연결시키는 제 4단계를 포함하는 터치 스크린 디스플레이 제조방법.Forming a conductive black matrix on the substrate;
Patterning the conductive black matrix to specify a plurality of pixel regions, and forming a first pattern portion connected to each other in a first direction and a second pattern portion disposed to be separated from each other in a second direction by crossing the first pattern portion; Second step;
A third step of forming a color forming unit in the designated plurality of pixel areas; And
And a fourth step of arranging a bridge electrode part on the color forming part to electrically connect the second pattern part.
상기 제1 단계 및 제2 단계 사이에,
상기 전도성 블랙 매트릭스 상부에 금속층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 제2 단계는 상기 전도성 블랙 매트릭스 및 상기 금속층을 동시에 패터닝하여 상기 제1 패턴부 및 제2 패턴부를 형성하는 터치 스크린 디스플레이 제조방법.The method of claim 7,
Between the first step and the second step,
Forming a metal layer on the conductive black matrix;
In the second step, the conductive black matrix and the metal layer are simultaneously patterned to form the first pattern portion and the second pattern portion.
상기 제3 단계 및 제4 단계 사이에,
상기 색상형성부 상부에 오버코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 오버코팅층에 복수개의 비아홀을 형성하는 단계를 포함하는 터치 스크린 디스플레이 제조방법.The method according to claim 7 or 8,
Between the third step and the fourth step,
Forming an overcoating layer on the color forming unit; And
And forming a plurality of via holes in the overcoating layer.
상기 제4 단계는,
상기 색상형성부 상부에 투명 전도성 막을 형성하는 4-1단계; 및
상기 투명 전도성 막을 패터닝하여 상기 제2 패턴부를 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극부 및 상기 브릿지 전극부와 소정 간격 이격되도록 투명 전극을 형성하는 4-2단계를 포함하는 터치 스크린 디스플레이 제조방법.The method according to claim 7 or 8,
In the fourth step,
4-1 to form a transparent conductive film on the color forming unit; And
And forming a transparent electrode to pattern the transparent conductive film to electrically connect the second pattern part, and to form a transparent electrode to be spaced apart from the bridge electrode part by a predetermined distance.
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