KR20230100709A - 터치 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20230100709A
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Abstract

터치 표시장치는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 배치되는 센서 전극, 상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제1 연결 배선, 상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제2 연결 배선, 상기 제1 연결 배선에 전기적으로 연결되어 터치를 검출하는 제1 터치 검출부 및 상기 제2 연결 배선에 전기적으로 연결되어 터치를 검출하는 제2 터치 검출부를 포함한다.

Description

터치 표시 장치 및 이의 제조 방법 {TOUCH DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 터치 표시 장치 및 터치 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 향상시킬 수 있는 터치 표시 장치 및 터치 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
근래 정보화 사회의 발전과 더불어, 표시 장치에 대한 다양한 형태의 요구가 증대되면서, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 전계 방출 장치(Field Emission Display Device; FED), 전기 영동 표시 장치(Electrophoretic Display Device: EPD), 유기 전계 발광 표시 장치(Organic Electroluminescence emitting device: OLED) 등 표시 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
최근, 이러한 표시 장치에 터치 스크린 패널 기능을 적용하는 연구가 진행 중에 있다. 터치 스크린 패널은 손가락 또는 펜과 같은 물체로 표시 장치의 화면을 터치하는 방법에 의하여 명령을 입력할 수 있도록 한 입력 장치이다. 이러한 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같은 표시 장치에 장착되어 동작하는 별도의 입력 장치를 대체할 수 있기 때문에 사용자의 편의성을 향상시키고자 그 이용 범위가 점차 확장되고 있다.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있다. 이중 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은 사람의 손 또는 펜과 같은 물체가 접촉될 때 도전성 감지 패턴이 주변의 다른 감지 패턴 또는 접지 전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다.
터치 스크린 패널은 터치 전극이 1층으로 형성되는 구조와 터치 전극이 2층으로 형성되는 구조로 나눌 수 있다. 터치 전극이 1층으로 형성되는 구조는 센서 패드와 이에 연결되는 신호 배선으로 이루어진다. 그러나, 신호 배선의 집적도가 높아 신호 배선 사이에 이물질이 들어가는 경우 단선 등의 불량이 발생할 수 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 표시 품질을 향상시킬 수 있는 터치 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 터치 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 터치 표시장치는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 배치되는 센서 전극, 상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제1 연결 배선, 상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제2 연결 배선, 상기 제1 연결 배선에 전기적으로 연결되어 터치를 검출하는 제1 터치 검출부 및 상기 제2 연결 배선에 전기적으로 연결되어 터치를 검출하는 제2 터치 검출부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선은 상기 센서 전극과 동일한 층으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선은 상기 센서 전극과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 연결 배선 및 상기 제2 터치 검출부는 상기 제1 연결 배선 및 상기 제1 터치 검출부에 불량이 발생할 때에만 구동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서 전극은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 터치 표시 장치는 상기 센서 전극의 터치에 관련된 정보를 생성하는 터치 정보 처리부, 상기 터치 검출부 및 상기 터치 정보 처리부에서 제공되는 정보를 저장하는 메모리부 및 상기 터치 검출부 및 상기 터치 정보 처리부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 터치 표시 장치는 상기 센서 전극 상에 배치되는 절연층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연층은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 터치 표시 장치는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 행과 열을 이루며 배치되는 복수의 센서 전극, 센서 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 열 방향으로 연장되는 연결 배선 및 상기 연결 배선에 전기적으로 연결되어 터치를 검출하는 터치 검출부를 포함하고, 상기 연결 배선은 상기 센서 전극의 행마다 열을 바꾸어 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연결 배선은 2개의 행마다 열을 바꾸어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연결 배선은 3개의 행마다 열을 바꾸어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연결 배선은 상기 센서 전극과 동일한 층으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연결 배선은 상기 센서 전극과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서 전극은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 터치 표시 장치는 상기 센서 전극의 터치에 관련된 정보를 생성하는 터치 정보 처리부, 상기 터치 검출부 및 상기 터치 정보 처리부에서 제공되는 정보를 저장하는 메모리부 및 상기 터치 검출부 및 상기 터치 정보 처리부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 배치되는 센서 전극, 상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제1 연결 배선, 상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제2 연결 배선, 상기 제1 연결 배선에 전기적으로 연결되어 터치를 검출하는 제1 터치 검출부 및 상기 제2 연결 배선에 전기적으로 연결되어 터치를 검출하는 제2 터치 검출부를 포함하는 터치 표시 장치의 제조 방법은 베이스 기판 상에 센서 전극, 상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제1 연결 배선 및 상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제2 연결 배선을 형성하는 단계 및 상기 센서 전극, 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선이 형성된 베이스 기판 상에 절연층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 연결 배선 및 상기 제2 터치 검출부는 상기 제1 연결 배선 및 상기 제1 터치 검출부에 불량이 발생할 때에만 구동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선은 상기 센서 전극과 동일한 층으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선은 상기 센서 전극과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연층은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 터치 표시 장치는 하나의 센서 전극에 연결되는 제1 연결 배선, 상기 제1 터치 검출부 및 제2 연결 배선 및 제2 터치 검출부를 포함한다. 상기 제1 연결 배선 및 상기 제1 터치 검출부에 불량이 발생되는 경우 예비적으로 형성되는 상기 제2 연결 배선 및 상기 제2 터치 검출부를 구동할 수 있다. 따라서, 터치 표시 장치에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치의 센서 전극은 행과 열을 이루며 배치되는 복수개로 형성되고, 연결 배선은 상기 센서 전극의 행마다 열을 바꾸어 배치된다. 따라서, 연결 배선이 고밀도로 집적되는 것을 줄일 수 있으며, 고밀도로 집적되어 발생될 수 있는 배선들 사이의 쇼트 등의 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치의 구동부를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 I-I'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 터치 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치의 구동부를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 10은 도 6의 II-II'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 11 및 도 12 도 10의 터치 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치의 구동부를 나타내는 블록도이다. 도 3은 도 1의 I-I'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치는 터치 스크린 패널(100) 및 구동부(200)를 포함한다.
상기 터치 스크린 패널(100)은 베이스 기판(100), 센서 전극(120), 제1 연결 배선(121) 및 제2 연결 배선(123)을 포함한다.
상기 베이스 기판(110)은 투명 무기 물질 또는 플렉서블 플라스틱으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 기판(110)은 유리(glass) 기판, 석영(quartz) 기판 등으로 구성될 수 있지만, 연성을 갖는 투명 수지 기판으로 이루어질 수도 있다.
상기 베이스 기판(110)으로 이용될 수 있는 투명 수지 기판의 예로는 폴리이미드 기판을 들 수 있다. 이 경우, 상기 폴리이미드 기판은 제1 폴리이미드층, 배리어 필름층, 제2 폴리이미드층 등으로 구성될 수 있다.
상기 센서 전극(120)은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 센서 전극(120)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 센서 전극(120)은 상기 베이스 기판(110) 상에 배치된다. 상기 센서 전극(120)은 하나의 층으로 형성될 수 있으며, 복수개의 패턴이 행과 열을 이루어 배치될 수 있다. 상기 센서 전극(120)은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 센서 전극은 다양한 형태를 가질 수 있다.
상기 제1 연결 배선(121)은 상기 센서 전극(120)에 전기적으로 연결된다. 상기 제1 연결 배선(121)은 상기 센서 전극(120)의 일측에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 연결 배선(121)은 제1 방향(D1)으로 연장되는 부분과 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장되는 부분으로 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 연결 배선(121)은 상기 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다.
상기 제1 연결 배선(121)은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 금속 물질 또는 투명 전극 물질로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 연결 배선(121)은 상기 센서 전극(120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 연결 배선(121)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 제1 연결 배선(121)은 상기 센서 전극(120)과 동일한 층으로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 제1 연결 배선(121)은 상기 센서 전극(120)과 다른 층으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 연결 배선(121)은 상기 센서 전극(120)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 연결 배선(121)은 제1 터치 검출부(211)에 전기적으로 연결된다.
상기 제2 연결 배선(123)은 상기 센서 전극(120)에 전기적으로 연결된다. 상기 제2 연결 배선(123)은 상기 센서 전극(120)에 상기 제1 연결 배선(121)이 연결된 측과 다른 일측에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 연결 배선(123)은 제1 방향(D1)으로 연장되는 부분과 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장되는 부분으로 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제2 연결 배선(123)은 상기 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다.
상기 제2 연결 배선(123)은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 금속 물질 또는 투명 전극 물질로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제2 연결 배선(123)은 상기 센서 전극(120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 연결 배선(123)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 제2 연결 배선(123)은 상기 센서 전극(120)과 동일한 층으로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 제2 연결 배선(123)은 상기 센서 전극(120)과 다른 층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 연결 배선(123)은 상기 센서 전극(120)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 연결 배선(123)은 제2 터치 검출부(213)에 전기적으로 연결된다.
본 실시예에서는 하나의 센서 전극(120)에 두 개의 연결 배선이 각각 전기적으로 연결된다. 상기 두 개의 연결 배선은 상기 제1 연결 배선(121) 및 제2 연결 배선(123)일 수 있다. 상기 제1 연결 배선(121)은 상기 제1 터치 검출부(211)에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 연결 배선(123)은 상기 제2 터치 검출부(213)에 전기적으로 연결된다.
상기 제2 연결 배선(123) 및 상기 제2 터치 검출부(213)는 상기 제1 연결 배선(121) 및 상기 제1 터치 검출부(211)에 불량이 발생할 때에만 구동된다. 상기 제1 연결 배선(121) 및 상기 제1 터치 검출부(211)에 불량이 발생되지 않을 때에는 상기 제2 연결 배선(123) 및 상기 제2 터치 검출부(213)는 구동되지 않는다. 따라서, 상기 제2 연결 배선(123) 및 상기 제2 터치 검출부(213)를 구동하기 위한 추가적인 전력 소모를 줄일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 연결 배선(121) 및 상기 제1 터치 검출부(211)에 불량이 발생되는 경우 예비적으로 형성되는 상기 제2 연결 배선(123) 및 상기 제2 터치 검출부(213)를 구동할 수 있다. 따라서, 터치 표시 장치에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기 센서 전극(120), 상기 제1 연결 배선(121) 및 상기 제2 연결 배선(123)이 형성된 상기 베이스 기판(100) 상에는 절연층(130)이 배치된다.
상기 절연층(130)은 상기 센서 전극(120), 상기 제1 연결 배선(121) 및 상기 제2 연결 배선(123)을 커버하여 절연한다. 상기 절연층(130)은 상기 센서 전극(120), 상기 제1 연결 배선(121) 및 상기 제2 연결 배선(123)이 수분에 노출되어 부식되는 것을 방지할 수 있다.
상기 절연층(130)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 절연층(130)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 절연층(130)은 실리콘 산화물(SiOx)을 포함하고, 500Å의 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 절연층(130)은 서로 다른 물질을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 구동부(200)는 제1 터치 검출부(211), 제2 터치 검출부(213), 터치 정보 처리부(220), 메모리부(230) 및 제어부(240)를 포함한다.
상기 제1 터치 검출부(211) 및 상기 제2 터치 검출부(213)는 상기 센서 전극(120)에서 정전 용량의 변화를 이용하여 터치를 검출할 수 있다. 상기 제2 터치 검출부(213)는 예비적으로 형성되며, 상기 제1 터치 검출부(211)에 불량이 발생하는 경우에만 작동할 수 있다.
상기 터치 정보 처리부(220)는 상기 센서 전극(120)의 터치에 관련된 정보를 생성한다. 상기 터치 정보 처리부(220)는 메모리부(230)에 저장된 정보를 처리하여 터치 여부, 터치 면적 및 터치 좌표 등의 필요한 정보를 생성할 수 있다.
상기 메모리부(230)는 상기 제1 터치 검출부(211), 상기 제2 터치 검출부(213) 및 상기 터치 정보 처리부(220)에서 제공되는 정보를 저장할 수 있다. 또한, 상기 메모리부(230)는 터치 검출, 면적 산출, 터치 좌표 산출에 이용되는 미리 정해진 데이터 또는 실시간 수신되는 데이터를 저장할 수 있다.
상기 제어부(240)는 상기 제1 터치 검출부(211), 상기 제2 터치 검출부(213) 및 상기 터치 정보 처리부(220)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(240)는 마이크로 컨트롤 유닛(micro control unit, MCU)을 포함할 수 있으며, 펌 웨어를 통해 정해진 신호 처리를 수행할 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 3의 터치 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 4를 참조하면, 베이스 기판(110) 상에 센서 전극층(120a)을 형성한다.
상기 센서 전극층(120a)은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 센서 전극층(120a)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 센서 전극층(120a)을 패터닝하여, 센서 전극(120), 제1 연결 배선(121) 및 제2 연결 배선(123)을 형성한다.
상기 제1 연결 배선(121)은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 금속 물질 또는 투명 전극 물질로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 연결 배선(121)은 상기 센서 전극(120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 연결 배선(121)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 제1 연결 배선(121)은 상기 센서 전극(120)과 동일한 층으로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 제1 연결 배선(121)은 상기 센서 전극(120)과 다른 층으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 연결 배선(121)은 상기 센서 전극(120)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 연결 배선(121)은 제1 터치 검출부(211)에 전기적으로 연결된다.
상기 제2 연결 배선(123)은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 금속 물질 또는 투명 전극 물질로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제2 연결 배선(123)은 상기 센서 전극(120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 연결 배선(123)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 제2 연결 배선(123)은 상기 센서 전극(120)과 동일한 층으로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 제2 연결 배선(123)은 상기 센서 전극(120)과 다른 층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 연결 배선(123)은 상기 센서 전극(120)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 연결 배선(123)은 제2 터치 검출부(213)에 전기적으로 연결된다.
도 3을 참조하면, 상기 센서 전극(120), 상기 제1 연결 배선(121) 및 상기 제2 연결 배선(123)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 절연층(130)을 형성한다.
상기 절연층(130)은 상기 센서 전극(120), 상기 제1 연결 배선(121) 및 상기 제2 연결 배선(123)을 커버하여 절연한다. 상기 절연층(130)은 상기 센서 전극(120), 상기 제1 연결 배선(121) 및 상기 제2 연결 배선(123)이 수분에 노출되어 부식되는 것을 방지할 수 있다.
상기 절연층(130)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 절연층(130)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 절연층(130)은 실리콘 산화물(SiOx)을 포함하고, 500Å의 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 절연층(130)은 서로 다른 물질을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치의 구동부를 나타내는 블록도이다. 도 10은 도 6의 II-II'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 6, 도 7 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치는 터치 스크린 패널(1100) 및 구동부(1200)를 포함한다.
상기 터치 스크린 패널(1100)은 베이스 기판(1100), 센서 전극(1120) 및 연결 배선(1121)을 포함한다.
상기 베이스 기판(1110)으로 이용될 수 있는 투명 수지 기판의 예로는 폴리이미드 기판을 들 수 있다. 이 경우, 상기 폴리이미드 기판은 제1 폴리이미드층, 배리어 필름층, 제2 폴리이미드층 등으로 구성될 수 있다.
상기 센서 전극(1120)은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 센서 전극(1120)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 센서 전극(1120)은 상기 베이스 기판(1110) 상에 배치된다. 상기 센서 전극(1120)은 하나의 층으로 형성될 수 있으며, 복수개의 패턴이 행과 열을 이루어 배치될 수 있다. 상기 센서 전극(1120)은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 센서 전극은 다양한 형태를 가질 수 있다.
상기 연결 배선(1121)은 상기 센서 전극(1120)에 전기적으로 연결된다. 상기 연결 배선(1121)은 상기 센서 전극(1120)의 일측에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 연결 배선(1121)은 제1 방향(D1)으로 연장되는 부분과 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장되는 부분으로 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 연결 배선(1121)은 상기 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다.
상기 센서 전극(1200)은 행과 열을 이루며 배치되는 복수개로 형성될 수 있다. 상기 연결 배선(1121)은 상기 센서 전극(1120)의 행마다 열을 바꾸어 배치된다. 본 실시예에서 상기 연결 배선(1121)은 상기 센서 전극(1200)의 행마다 열을 바꾸어 배치된다. 즉, 상기 연결 배선(1121)은 제1 행의 센서 전극의 좌측에 연결되고, 상기 연결 배선(1121)은 제2 행의 센서 전극의 우측에 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 연결 배선(1121)은 상기 센서 전극(1120)의 n개(n은 자연수)의 행마다 열을 바꾸어 배치될 수 있다.
본 실시예에서 상기 연결 배선(1121)은 상기 센서 전극(1200)의 행마다 열을 바꾸어 배치된다. 따라서, 연결 배선이 고밀도로 집적되는 것을 줄일 수 있으며, 고밀도로 집적되어 발생될 수 있는 배선들 사이의 쇼트 등의 불량을 방지할 수 있다.
상기 연결 배선(1121)은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 금속 물질 또는 투명 전극 물질로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 연결 배선(1121)은 상기 센서 전극(1120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 연결 배선(1121)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 연결 배선(1121)은 상기센서 전극(1120)과 동일한 층으로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 연결 배선(1121)은 상기 센서 전극(1120)과 다른 층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 연결 배선(1121)은 상기 센서 전극(1120)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 연결 배선(1121)은 터치 검출부(1210)에 전기적으로 연결된다.
상기 센서 전극(1120) 및 상기 연결 배선(1121)이 형성된 상기 베이스 기판(1100) 상에는 절연층(1130)이 배치된다.
상기 절연층(1130)은 상기 센서 전극(1120) 및 상기 연결 배선(1121)을 커버하여 절연한다. 상기 절연층(1130)은 상기 센서 전극(1120) 및 상기 연결 배선(1121)이 수분에 노출되어 부식되는 것을 방지할 수 있다.
상기 절연층(1130)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 절연층(1130)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 절연층(1130)은 실리콘 산화물(SiOx)을 포함하고, 500Å의 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 절연층(1130)은 서로 다른 물질을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 구동부(1200)는 터치 검출부(1210), 터치 정보 처리부(1220), 메모리부(1230) 및 제어부(1240)를 포함한다.
상기 터치 검출부(1210)는 상기 센서 전극(1120)에서 정전 용량의 변화를 이용하여 터치를 검출할 수 있다.
상기 터치 정보 처리부(1220)는 상기 센서 전극(1120)의 터치에 관련된 정보를 생성한다. 상기 터치 정보 처리부(1220)는 메모리부(1230)에 저장된 정보를 처리하여 터치 여부, 터치 면적 및 터치 좌표 등의 필요한 정보를 생성할 수 있다.
상기 메모리부(1230)는 상기 터치 검출부(1210) 및 상기 터치 정보 처리부(1220)에서 제공되는 정보를 저장할 수 있다. 또한, 상기 메모리부(1230)는 터치 검출, 면적 산출, 터치 좌표 산출에 이용되는 미리 정해진 데이터 또는 실시간 수신되는 데이터를 저장할 수 있다.
상기 제어부(1240)는 상기 터치 검출부(1210) 및 상기 터치 정보 처리부(1220)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(1240)는 마이크로 컨트롤 유닛(micro control unit, MCU)을 포함할 수 있으며, 펌 웨어를 통해 정해진 신호 처리를 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치는 터치 스크린 패널(2100) 및 구동부(2200)를 포함한다.
상기 터치 스크린 패널(2100)은 베이스 기판(2100), 센서 전극(2120) 및 연결 배선(2121)을 포함한다.
상기 베이스 기판(2110)으로 이용될 수 있는 투명 수지 기판의 예로는 폴리이미드 기판을 들 수 있다. 이 경우, 상기 폴리이미드 기판은 제1 폴리이미드층, 배리어 필름층, 제2 폴리이미드층 등으로 구성될 수 있다.
상기 센서 전극(2120)은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 센서 전극(2120)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 센서 전극(2120)은 상기 베이스 기판(2110) 상에 배치된다. 상기 센서 전극(2120)은 하나의 층으로 형성될 수 있으며, 복수개의 패턴이 행과 열을 이루어 배치될 수 있다. 상기 센서 전극(2120)은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 센서 전극은 다양한 형태를 가질 수 있다.
상기 연결 배선(2121)은 상기 센서 전극(2120)에 전기적으로 연결된다. 상기 연결 배선(2121)은 상기 센서 전극(2120)의 일측에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 연결 배선(2121)은 제1 방향(D1)으로 연장되는 부분과 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장되는 부분으로 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 연결 배선(2121)은 상기 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다.
상기 센서 전극(2200)은 행과 열을 이루며 배치되는 복수개로 형성될 수 있다. 상기 연결 배선(2121)은 상기 센서 전극(2120)의 2 개의 행마다 열을 바꾸어 배치된다. 본 실시예에서 상기 연결 배선(2121)은 상기 센서 전극(2200)의 2 개의 행마다 열을 바꾸어 배치된다. 즉, 상기 연결 배선(2121)은 제1 행 및 제2 행의 센서 전극의 좌측에 연결되고, 상기 연결 배선(2121)은 제3 행 및 제4 행의 센서 전극의 우측에 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 연결 배선(2121)은 상기 센서 전극(2120)의 n개(n은 자연수)의 행마다 열을 바꾸어 배치될 수 있다.
본 실시예에서 상기 연결 배선(2121)은 상기 센서 전극(2200)의 2 개의 행마다 열을 바꾸어 배치된다. 따라서, 연결 배선이 고밀도로 집적되는 것을 줄일 수 있으며, 고밀도로 집적되어 발생될 수 있는 배선들 사이의 쇼트 등의 불량을 방지할 수 있다.
상기 연결 배선(2121)은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 금속 물질 또는 투명 전극 물질로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 연결 배선(2121)은 상기 센서 전극(2120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 연결 배선(2121)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 연결 배선(2121)은 상기센서 전극(2120)과 동일한 층으로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 연결 배선(2121)은 상기 센서 전극(2120)과 다른 층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 연결 배선(2121)은 상기 센서 전극(2120)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치는 터치 스크린 패널(3100) 및 구동부(3200)를 포함한다.
상기 터치 스크린 패널(3100)은 베이스 기판(3100), 센서 전극(3120) 및 연결 배선(3121)을 포함한다.
상기 베이스 기판(3110)으로 이용될 수 있는 투명 수지 기판의 예로는 폴리이미드 기판을 들 수 있다. 이 경우, 상기 폴리이미드 기판은 제1 폴리이미드층, 배리어 필름층, 제2 폴리이미드층 등으로 구성될 수 있다.
상기 센서 전극(3120)은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 센서 전극(3120)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 센서 전극(3120)은 상기 베이스 기판(3110) 상에 배치된다. 상기 센서 전극(3120)은 하나의 층으로 형성될 수 있으며, 복수개의 패턴이 행과 열을 이루어 배치될 수 있다. 상기 센서 전극(3120)은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 센서 전극은 다양한 형태를 가질 수 있다.
상기 연결 배선(3121)은 상기 센서 전극(3120)에 전기적으로 연결된다. 상기 연결 배선(3121)은 상기 센서 전극(3120)의 일측에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 연결 배선(3121)은 제1 방향(D1)으로 연장되는 부분과 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장되는 부분으로 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 연결 배선(3121)은 상기 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다.
상기 센서 전극(3200)은 행과 열을 이루며 배치되는 복수개로 형성될 수 있다. 상기 연결 배선(3121)은 상기 센서 전극(3120)의 3 개의 행마다 열을 바꾸어 배치된다. 본 실시예에서 상기 연결 배선(3121)은 상기 센서 전극(3200)의 3 개의 행마다 열을 바꾸어 배치된다. 즉, 상기 연결 배선(3121)은 제1 행, 제2 행 및 제3 행의 센서 전극의 좌측에 연결되고, 상기 연결 배선(2121)은 제4 행, 제5 행 및 제6 행의 센서 전극의 우측에 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 연결 배선(3121)은 상기 센서 전극(3120)의 n개(n은 자연수)의 행마다 열을 바꾸어 배치될 수 있다.
본 실시예에서 상기 연결 배선(3121)은 상기 센서 전극(3200)의 3 개의 행마다 열을 바꾸어 배치된다. 따라서, 연결 배선이 고밀도로 집적되는 것을 줄일 수 있으며, 고밀도로 집적되어 발생될 수 있는 배선들 사이의 쇼트 등의 불량을 방지할 수 있다.
상기 연결 배선(3121)은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 금속 물질 또는 투명 전극 물질로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 연결 배선(3121)은 상기 센서 전극(3120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 연결 배선(3121)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 연결 배선(3121)은 상기 센서 전극(3120)과 동일한 층으로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 연결 배선(3121)은 상기 센서 전극(3120)과 다른 층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 연결 배선(3121)은 상기 센서 전극(3120)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
도 11 및 도 12 도 10의 터치 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 11을 참조하면, 베이스 기판(1110) 상에 센서 전극층(1120a)을 형성한다.
상기 센서 전극층(1120a)은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 센서 전극층(1120a)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 센서 전극층(1120a)을 패터닝하여, 센서 전극(1120) 및 연결 배선(1121)을 형성한다.
상기 연결 배선(1121)은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 금속 물질 또는 투명 전극 물질로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 연결 배선(1121)은 상기 센서 전극(120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 연결 배선(1121)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 연결 배선(1121)은 상기 센서 전극(1120)과 동일한 층으로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 제1 연결 배선(1121)은 상기 센서 전극(120)과 다른 층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 연결 배선(1121)은 상기 센서 전극(1120)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 연결 배선(1121)은 상기 터치 검출부(1210)에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 터치 표시 장치는 하나의 센서 전극에 연결되는 제1 연결 배선, 상기 제1 터치 검출부 및 제2 연결 배선 및 제2 터치 검출부를 포함한다. 상기 제1 연결 배선 및 상기 제1 터치 검출부에 불량이 발생되는 경우 예비적으로 형성되는 상기 제2 연결 배선 및 상기 제2 터치 검출부를 구동할 수 있다. 따라서, 터치 표시 장치에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 표시 장치의 센서 전극은 행과 열을 이루며 배치되는 복수개로 형성되고, 연결 배선은 상기 센서 전극의 행마다 열을 바꾸어 배치된다. 따라서, 연결 배선이 고밀도로 집적되는 것을 줄일 수 있으며, 고밀도로 집적되어 발생될 수 있는 배선들 사이의 쇼트 등의 불량을 방지할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 터치 스크린 패널 200: 구동부
110: 베이스 기판 120: 센서 전극
121: 제1 연결 배선 123: 제2 연결 배선
130: 절연층 211: 제1 터치 검출부
213: 제2 터치 검출

Claims (13)

  1. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 배치되는 센서 전극;
    상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제1 연결 배선;
    상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제2 연결 배선;
    상기 제1 연결 배선에 전기적으로 연결되어 터치를 검출하는 제1 터치 검출부; 및
    상기 제2 연결 배선에 전기적으로 연결되어 터치를 검출하는 제2 터치 검출부를 포함하는 터치 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선은 상기 센서 전극과 동일한 층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선은 상기 센서 전극과 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 연결 배선 및 상기 제2 터치 검출부는 상기 제1 연결 배선 및 상기 제1 터치 검출부에 불량이 발생할 때에만 구동되는 것을 특징으로 하는 터치 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 센서 전극은 투명 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센서 전극의 터치에 관련된 정보를 생성하는 터치 정보 처리부;
    상기 터치 검출부 및 상기 터치 정보 처리부에서 제공되는 정보를 저장하는 메모리부; 및
    상기 터치 검출부 및 상기 터치 정보 처리부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서 전극 상에 배치되는 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 절연층은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 표시 장치.
  9. 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 배치되는 센서 전극, 상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제1 연결 배선, 상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제2 연결 배선, 상기 제1 연결 배선에 전기적으로 연결되어 터치를 검출하는 제1 터치 검출부 및 상기 제2 연결 배선에 전기적으로 연결되어 터치를 검출하는 제2 터치 검출부를 포함하는 터치 표시 장치의 제조 방법에서,
    베이스 기판 상에 센서 전극, 상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제1 연결 배선 및 상기 센서 전극과 전기적으로 연결되는 제2 연결 배선을 형성하는 단계; 및
    상기 센서 전극, 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선이 형성된 베이스 기판 상에 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 터치 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 연결 배선 및 상기 제2 터치 검출부는 상기 제1 연결 배선 및 상기 제1 터치 검출부에 불량이 발생할 때에만 구동되는 것을 특징으로 하는 터치 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선은 상기 센서 전극과 동일한 층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선은 상기 센서 전극과 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 절연층은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 표시 장치의 제조 방법.
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