KR102254179B1 - Touch display apparatus - Google Patents

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KR102254179B1 KR1020140080094A KR20140080094A KR102254179B1 KR 102254179 B1 KR102254179 B1 KR 102254179B1 KR 1020140080094 A KR1020140080094 A KR 1020140080094A KR 20140080094 A KR20140080094 A KR 20140080094A KR 102254179 B1 KR102254179 B1 KR 102254179B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 및 블랙매트릭스를 구비한 터치 감지 디스플레이 장치가 제공된다. 컬러필터 상에 터치전극이 세그먼트로 나누어 형성되어 있고 터치전극은 블랙매트릭스 상에 형성된 금속전극과 연결되어 있다. 또한, 금속전극 상에 절연막 및 연결전극을 포함하여 터치 감지 디스플레이 장치를 구비한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트화한 터치 전극을 사용하여 플렉서블 스트레스를 분산할 수 있고, 금속전극을 사용하여 터치 감지관련 전력 소모량을 줄일 수 있다.A touch sensitive display device including a color filter and a black matrix according to an embodiment of the present invention is provided. The touch electrode is formed by dividing into segments on the color filter, and the touch electrode is connected to the metal electrode formed on the black matrix. In addition, a touch-sensitive display device including an insulating layer and a connection electrode is provided on the metal electrode. Flexible stress can be distributed by using the segmented touch electrode according to an embodiment of the present invention, and power consumption related to touch sensing can be reduced by using a metal electrode.

Description

터치 감지 디스플레이 장치{TOUCH DISPLAY APPARATUS}Touch-sensitive display device {TOUCH DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 터치 감지 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플렉서블 디스플레이에서 발생할 수 있는 터치전극의 크랙(crack) 및 배선전극의 산화를 최소화하고 터치 기능으로 소모되는 전력량을 감소할 수 있는 터치 감지 장치를 제공하는 것이다.The present invention relates to a touch-sensitive display device, and more particularly, a touch-sensing device capable of minimizing cracking of a touch electrode and oxidation of a wiring electrode that may occur in a flexible display and reducing the amount of power consumed by a touch function. Is to provide.

터치 감지 디스플레이 장치는 사용자의 디스플레이 화면에 대한 일점 이상의 터치와 이와 관련된 사용자의 터치관련 동작에 대하여 감지하는 장치로서 스마트폰, 태블릿PC 등의 개인 휴대 장치를 비롯하여 공공시설의 디스플레이 장치와 스마트 TV등의 대형 디스플레이 장치에 널리 활용되고 있다.A touch-sensitive display device is a device that senses one or more touches on a user's display screen and a user's touch-related motion related thereto. It is widely used in large display devices.

터치 감지 디스플레이 장치는 동작 방식에 따라 저항막 방식(Resistive), 정전용량 방식(Capcitive), 적외선 방식(IR) 등으로 구분될 수 있으며, 근래에는 정전용량 방식이 일반적으로 많이 사용되고 있다.The touch-sensitive display device can be classified into a resistive method, a capacitive method, an infrared method (IR), etc. according to an operation method, and in recent years, a capacitive method is commonly used.

정전용량 방식의 터치 감지 디스플레이 장치는 기본적으로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxice) 등의 투명 도전성 물질을 사용하여 제1측 방향으로 연장된 복수의 제1 전극과 제2측 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극을 형성한다.The capacitive touch-sensitive display device basically uses a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxice), etc. A plurality of extending second electrodes are formed.

사용자의 디스플레이 장치에 대한 물리적 접촉으로 인하여 접촉된 위치의 제1 전극 및 제2 전극의 정전용량이 변화되고, 정전용량이 변화된 위치를 계산하여 위치를 검출한다.Due to the user's physical contact with the display device, the capacitance of the first electrode and the second electrode at the contacted location is changed, and the location is detected by calculating the location where the capacitance is changed.

근래에 플렉서블한 디스플레이를 구현하기 위하여 터치 감지 디스플레이 장치에 대한 박형화 및 벤딩으로 인한 터치전극 등의 크랙을 최소화하기 위한 다양한 연구가 수행되고 있다.In recent years, in order to implement a flexible display, various studies have been conducted to reduce cracks such as touch electrodes due to thinning and bending of a touch-sensitive display device.

터치전극으로 사용되는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전성 물질은 일반 금속물질에 대비하여 상대적으로 휘어지는 특성이 취약하여 플렉서블한 디스플레이를 구현하는데 문제가 있고 금속 물질에 대비하여 표면저항이 높아 정밀한 성능 및 대면적을 갖는 터치 감지 디스플레이 장치의 제조시 전극간 저항이 커져 터치 위치에 대한 검출감도가 낮아지는 문제점이 있다.Transparent conductive materials such as ITO (Indium Tin Oxide), which are used as touch electrodes, have a problem in realizing a flexible display because they have relatively weak bending properties compared to general metal materials, and have high surface resistance compared to metal materials for precise performance. And when manufacturing a touch-sensitive display device having a large area, there is a problem in that the resistance between electrodes is increased, so that the detection sensitivity for the touch position is decreased.

[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 including the same, and manufacturing method thereof (Patent Application No. 10-2010-0028349)

터치 감지 디스플레이 장치의 터치전극으로 사용되는 투명 도전성 물질 중 하나인 ITO는 금속물질에 비해 저항이 높고 플렉서빌리티(flexibility)가 낮다. 따라서 ITO를 터치전극의 재료로 사용하는 터치 감지 디스플레이 장치를 플렉서블 표시 장치에 적용하는 경우, ITO에서 크랙이 발생할 수 있으므로 불량의 원인이 될 수 있다, 또한 금속물질에 비해 높은 저항을 갖음으로 인해 터치 감지 디스플레이 장치가 대형화될수록 소비전력이 증가하며 터치에 대한 감도가 중앙부에서 현저하게 낮아지게 되어 응답속도가 늦어지게 된다.ITO, which is one of transparent conductive materials used as a touch electrode of a touch-sensitive display device, has higher resistance and lower flexibility than metallic materials. Therefore, when a touch-sensitive display device using ITO as a material for a touch electrode is applied to a flexible display device, cracks may occur in ITO, which may cause defects. As the sensing display device becomes larger, power consumption increases, and the sensitivity to touch decreases significantly at the center, resulting in a slow response speed.

이에 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 터치 감지에 의한 전력소모량을 감소시켜 대형 터치 감지 디스플레이 장치에 적용 가능한 터치 감지 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object to be solved of the present invention is to provide a touch-sensitive display device applicable to a large-sized touch-sensitive display device by reducing power consumption by touch detection.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 터치 감지 디스플레이 장치를 벤딩함에 의한 터치전극의 크랙을 최소화할 수 있는 터치 감지 디스플레이 장치를 제공하는 것이다. In addition, another problem to be solved by the present invention is to provide a touch-sensitive display device capable of minimizing a crack of a touch electrode by bending the touch-sensitive display device.

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 블랙매트릭스에 의하여 정의된 복수의 픽셀을 포함하는 터치 감지 디스플레이 장치가 제공된다. 기판 상에 메쉬형태의 블랙매트릭스가 형성되고, 블랙매트릭스 상에 메쉬 형태로 복수의 제1 금속전극과 복수의 제2 금속전극이 형성되며, 제2 금속전극은 제1 금속전극과의 교차점에서 분리되어 있다. 기판 상에 복수의 제1 터치전극 및 복수의 제2 터치전극이 형성된다. 제1 터치전극은 복수의 세그먼트로 나뉘어 형성되며 각각의 세그먼트들은 제1 금속전극과 연결되도록 형성된다. 제2 터치전극은 복수의 세그먼트로 나뉘어 형성되며 각각의 세그먼트들은 제2 금속전극과 연결되도록 형성된다. 이와 같이, 제1 터치전극 및 제2 터치전극은 복수의 세그먼트로 나뉘어 형성됨으로서 플렉서블에 의한 스트레스를 분산시키어 투명 터치전극이 플렉서블 스트레스에 의해 크랙이 발생되는 것을 최소화 할 수 있다. 또한, 제1 터치전극 및 제2 터치전극의 각각의 세그먼트들은 제1 금속전극 또는 제2 금속전극과 연결되어 터치 감지 디스플레이 장치의 터치전극에 대한 전기 저항을 낮추어 터치 감지 디스플레이 장치의 전력소모를 감소시킬 수 있다.A touch sensitive display device including a plurality of pixels defined by a black matrix according to an embodiment of the present invention is provided. A mesh-shaped black matrix is formed on the substrate, a plurality of first metal electrodes and a plurality of second metal electrodes are formed in a mesh shape on the black matrix, and the second metal electrode is separated at the intersection point with the first metal electrode. Has been. A plurality of first touch electrodes and a plurality of second touch electrodes are formed on the substrate. The first touch electrode is formed by being divided into a plurality of segments, and each of the segments is formed to be connected to the first metal electrode. The second touch electrode is formed by being divided into a plurality of segments, and each of the segments is formed to be connected to the second metal electrode. In this way, since the first and second touch electrodes are formed by being divided into a plurality of segments, it is possible to minimize the occurrence of cracks in the transparent touch electrode due to the flexible stress by distributing stress due to the flexibility. In addition, each segment of the first touch electrode and the second touch electrode is connected to the first metal electrode or the second metal electrode to lower the electrical resistance of the touch electrode of the touch sensitive display device to reduce power consumption of the touch sensitive display device. I can make it.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 기판과 블랙매트릭스 사이에 형성된 배리어층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, it is characterized in that it further comprises a barrier layer formed between the substrate and the black matrix.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 배리어층은 유기물층 및 무기물층 중 적어도 하나의 층으로 형성된 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the barrier layer is characterized in that it is formed of at least one of an organic material layer and an inorganic material layer.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 기판과 블랙매트릭스 사이에 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, a color filter is further included between the substrate and the black matrix.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 기판 및 블랙매트릭스 상에 접착보조층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, it is characterized in that it further comprises an auxiliary adhesion layer on the substrate and the black matrix.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 터치전극의 세그먼트 및 제2 터치전극의 세그먼트 각각은 화소 크기의 정수배에 대응하도록 형성된 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, each of the segments of the first touch electrode and the segment of the second touch electrode is formed to correspond to an integer multiple of a pixel size.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 금속전극은 블랙매트릭스 상의 복수의 전극선을 포함하고, 복수의 전극선은 서로 교차하여 메쉬형태를 형성하며, 제1 터치전극의 세그먼트 각각은 복수의 전극선의 교차점 중 적어도 하나와 중첩하하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the first metal electrode includes a plurality of electrode lines on a black matrix, the plurality of electrode lines cross each other to form a mesh shape, and each segment of the first touch electrode is an intersection point of the plurality of electrode lines. It is characterized in that it overlaps with at least one of.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제2 금속전극은 블랙매트릭스 상의 복수의 전극선을 포함하고, 복수의 전극선은 서로 교차하여 메쉬형태를 형성하며, 제2 터치전극의 세그먼트 각각은 복수의 전극선의 교차점 중 적어도 하나와 중첩하하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the second metal electrode includes a plurality of electrode lines on a black matrix, the plurality of electrode lines cross each other to form a mesh shape, and each segment of the second touch electrode is an intersection point of the plurality of electrode lines. It is characterized in that it overlaps with at least one of.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 금속전극 및 제2 금속전극을 덮도록 형성된 제1 산화방지막을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, it is characterized in that it further comprises a first antioxidant film formed to cover the first metal electrode and the second metal electrode.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 산화방지막은 복수의 컨택홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the first antioxidant film is characterized in that it includes a plurality of contact holes.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 금속전극, 제2 금속전극, 절연막 및 제1 산화방지막은 패드부로 연장된 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the first metal electrode, the second metal electrode, the insulating film and the first antioxidant film are extended to the pad portion.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 금속전극 및 제2 금속전극과 제1 산화방지막 사이에 형성된 제2 산화방지막을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, it is characterized in that it further comprises a first metal electrode and a second antioxidant film formed between the second metal electrode and the first antioxidant film.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 연결전극은 제 2 금속전극 또는 제 2 터치전극 중 적어도 하나와 연결된 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the connection electrode is connected to at least one of the second metal electrode and the second touch electrode.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 연결전극은 블랙매트릭스의 영역 내에 형성된 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention, the connection electrode is formed in a region of the black matrix.

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

본 발명의 일 실시예에 따르면 터치 전극을 복수의 세그먼트로 분할함으로써 벤딩에 의한 스트레스를 분산할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, stress due to bending may be distributed by dividing the touch electrode into a plurality of segments.

또한, 금속전극을 이용함으로써 낮은 전압에서도 높은 터치 감도를 구현할 수 있어 전력 소모량을 줄일 수 있는 효과가 있다. In addition, by using the metal electrode, it is possible to implement high touch sensitivity even at a low voltage, thereby reducing power consumption.

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 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 터치 감지 디스플레이 장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 디스플레이 장치의 개략적인 부분 평면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2b의 X영역에 대한 확대 평면도이다.
도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2b의 Y영역에 대한 확대 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 터치전극 또는 제2 터치전극 과 제1 금속전극 또는 제2 금속전극과의 다양한 연결관계에 대한 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic exploded perspective view of a touch sensitive display device according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are schematic partial plan views of a touch sensitive display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
2C is an enlarged plan view of area X of FIG. 2B according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2D is an enlarged plan view of region Y of FIG. 2B according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are schematic cross-sectional views of a touch-sensitive display device according to an embodiment of the present invention.
4A to 4C are schematic cross-sectional views of various connection relationships between a first touch electrode or a second touch electrode and a first metal electrode or a second metal electrode 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 the possessor, 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 thus the present invention is not limited to the illustrated matters. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology 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 present 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.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.The size and thickness of each component shown in the drawings are illustrated for convenience of description, and the present invention is not necessarily limited to the size and thickness of the illustrated component.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.Each of the features of the various embodiments of the present invention may be partially or entirely combined or combined with each other, and as a person skilled in the art can fully understand, technically various interlocking and driving are possible, and each of the embodiments may be independently implemented with respect to each other. It may be possible to do it together in a related relationship

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 터치 감지 디스플레이 장치의 개략적인 분해 사시도이다.1 is a schematic exploded perspective view of a touch sensitive display device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 터치 감지 디스플레이 장치(100)는 기판(110), 컬러필터(120), 블랙매트릭스(130), 금속전극(140), 터치전극(150), 절연막(160), 연결전극(170)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the touch sensitive display device 100 includes a substrate 110, a color filter 120, a black matrix 130, a metal electrode 140, a touch electrode 150, an insulating film 160, and a connection electrode. Includes 170.

도 1에서는 설명의 편의를 위해 블랙매트릭스(130), 제1 터치전극(151), 제2 터치전극(152) 및 연결전극(170)의 두께 및 폭을 생략하여 도시하였으며, 블랙매트릭스(130), 제1 터치전극(151), 제2 터치전극(152) 및 연결전극(170)의 두께 및 폭은 설계자의 설계 변경에 따라 다양하게 변경될 수 있다.In FIG. 1, thicknesses and widths of the black matrix 130, the first touch electrode 151, the second touch electrode 152, and the connection electrode 170 are omitted for convenience of description, and the black matrix 130 , The thickness and width of the first touch electrode 151, the second touch electrode 152, and the connection electrode 170 may be variously changed according to a design change by a designer.

도 1에는 컬러필터(120)가 터치 감지 디스플레이 장치(100)에 포함되는 것으로 도시되었으나 필수 사항은 아니며, 터치 감지 디스플레이 장치의 발광소자의 종류에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.In FIG. 1, although the color filter 120 is shown to be included in the touch sensitive display device 100, it is not required, and may be selectively used according to the type of light emitting device of the touch sensitive display device.

도 1에서는 컬러필터(120)가 사용된 터치 감지 디스플레이 장치(100)를 예로서 설명하도록 한다.In FIG. 1, the touch-sensitive display device 100 in which the color filter 120 is used will be described as an example.

도 1을 참조하면 기판(110) 상에 컬러필터(120)가 형성되고 컬러필터(120) 상에 블랙매트릭스(130)가 메쉬패턴(mesh pattern)으로 형성되어 터치 감지 디스플레이 장치(100)의 화소가 정의된다.Referring to FIG. 1, a color filter 120 is formed on a substrate 110 and a black matrix 130 is formed in a mesh pattern on the color filter 120 to form a pixel of the touch sensitive display device 100. Is defined.

블랙매트릭스(130) 상에 금속전극(140)이 메쉬패턴으로 형성되며, 복수의 전극을 형성 할 수 있도록 금속전극(140)은 패턴화될 수 있다The metal electrode 140 is formed in a mesh pattern on the black matrix 130, and the metal electrode 140 may be patterned to form a plurality of electrodes.

금속전극(140)의 다양한 패턴에 대하여서는 후술하도록 한다.Various patterns of the metal electrode 140 will be described later.

금속전극(140)은 터치관련 전기저항을 낮추기 위하여 구리(Cu), 은(Ag) 등의 물질로 형성될 수 있으며, 금속재질은 외부광에 대한 반사율이 높으므로, 사용자의 시청면을 기준으로 블랙매트릭스(130)의 반대 측면에 위치하여 외부광 반사로 인한 시인성 문제가 발생하지 않고 터치 감지 디스플레이 장치(100)의 개구율에 영향이 없도록 한다.The metal electrode 140 may be formed of a material such as copper (Cu) or silver (Ag) to reduce the electrical resistance related to the touch. Since the metal material has a high reflectance to external light, it is based on the viewing surface of the user. It is located on the opposite side of the black matrix 130 so that visibility problems do not occur due to reflection of external light and the aperture ratio of the touch sensitive display device 100 is not affected.

컬러필터(120) 상에 터치전극(150)이 형성된다.The touch electrode 150 is formed on the color filter 120.

터치전극(150)의 크기는 블랙매트릭스(130)에 의해 정의되는 서브픽셀(sub pixel) 또는 픽셀피치(pixel pitch)의 정수배에 대응된다.The size of the touch electrode 150 corresponds to an integer multiple of a sub pixel or pixel pitch defined by the black matrix 130.

터치전극(150) 상에 복수의 개구부(161)를 갖는 절연막(160)이 형성되고 절연막(160) 상에 연결전극(180)이 형성되어 절연막(160)의 복수의 개구부(161)를 통하여 금속전극(140)과 연결전극(180)은 연결된다.An insulating layer 160 having a plurality of openings 161 is formed on the touch electrode 150, and a connection electrode 180 is formed on the insulating layer 160 to form metal through the plurality of openings 161 of the insulating layer 160. The electrode 140 and the connection electrode 180 are connected.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 디스플레이 장치의 개략적인 부분 평면도이다.2A and 2B are schematic partial plan views of a touch sensitive display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면 금속전극(140)은 제1 금속전극(141)과 제2 금속전극(142)으로 형성되어 있다.Referring to FIG. 2A, the metal electrode 140 is formed of a first metal electrode 141 and a second metal electrode 142.

제1 금속전극(141)은 복수의 전극선이 교차하여 형성되며 메쉬 형태를 갖는다.The first metal electrode 141 is formed by crossing a plurality of electrode lines and has a mesh shape.

제2 금속전극(142)은 복수의 전극선이 교차하여 형성되며 메쉬 형태를 갖으나 제1 금속전극(141)과의 교차점에서 연속되지 않고 분리되어 있으며 연결전극(180)을 통하여 연결된다.The second metal electrode 142 is formed by crossing a plurality of electrode lines and has a mesh shape, but is not continuous but separated at an intersection with the first metal electrode 141 and is connected through the connection electrode 180.

터치전극(150)은 제1 터치전극(151) 및 제2 터치전극(152)로 구분되며 제1 터치전극은 제1 금속전극(141)과 연결되고, 제2 터치전극(152)는 제2 금속전극(142)과 연결된다.The touch electrode 150 is divided into a first touch electrode 151 and a second touch electrode 152, the first touch electrode is connected to the first metal electrode 141, and the second touch electrode 152 is a second touch electrode. It is connected to the metal electrode 142.

터치전극(150)과 금속전극(140)의 연결관계는 터치전극(150)을 구성하는 각각의 세그먼트들이 금속전극(140)을 구성하는 전극선의 일부와 중첩되어 연결된다.In a connection relationship between the touch electrode 150 and the metal electrode 140, each segment constituting the touch electrode 150 overlaps and is connected to a part of the electrode line constituting the metal electrode 140.

도 2b를 참조하면 터치전극(150)의 각각의 세그먼트들은 금속전극(140)을 형성하는 복수의 전극선의 교차점을 포함하여 중첩되어 연결된다.Referring to FIG. 2B, segments of the touch electrode 150 are overlapped and connected, including an intersection point of a plurality of electrode lines forming the metal electrode 140.

터치전극(150)과 금속전극(140)간의 연결관계는 다양하게 설계될 수 있으며 도 2b의 경우와 같이 터치전극(150)을 구성하는 각각의 세그먼트들을 금속전극(140)을 형성하는 복수의 전극선의 교차점과 중첩하되, 세그먼트의 중심에서 중첩하도록 하여 터치전극(150)의 전체적인 면저항을 낮추면서 플렉서블한 환경에서 터치전극(150)의 크랙발생을 최소화한다.The connection relationship between the touch electrode 150 and the metal electrode 140 may be variously designed, and as shown in FIG. 2B, each segment constituting the touch electrode 150 is a plurality of electrode lines forming the metal electrode 140. It overlaps with the intersection point of, but overlaps at the center of the segment, thereby reducing the overall sheet resistance of the touch electrode 150 and minimizing the occurrence of cracks in the touch electrode 150 in a flexible environment.

도 2b에서는 하나의 터치전극(150)이 4개의 서브픽셀에 대응하도록 배치된 것을 도시하였다.In FIG. 2B, it is illustrated that one touch electrode 150 is disposed to correspond to four subpixels.

도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2b의 X영역에 대한 확대 평면도이다.2C is an enlarged plan view of area X of FIG. 2B according to an embodiment of the present invention.

도 2c를 참조하면, 제2 금속전극(142)은 제1 금속전극(141)과의 교차점에서 분리되어 형성되어 있으며 연결전극(180)을 통하여 제2 금속전극(142)이 연결된다.Referring to FIG. 2C, the second metal electrode 142 is formed to be separated at an intersection with the first metal electrode 141, and the second metal electrode 142 is connected through the connection electrode 180.

도 2c에서는 생략하여 도시하였으나, 제1 금속전극(141) 상에 도 1에서 도시된 절연막(160)이 형성되어 연결전극(180)과 제1 금속전극(141)은 절연될 수 있다.Although omitted in FIG. 2C, the insulating layer 160 shown in FIG. 1 is formed on the first metal electrode 141 so that the connection electrode 180 and the first metal electrode 141 may be insulated from each other.

연결전극(180)은 도 2c에서와 같이 하나 이상의 개수로 형성될 수 있으며, 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo) 등과 같은 물질로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2C, the connection electrodes 180 may be formed in more than one number, and may be formed of a material such as aluminum (Al) or molybdenum (Mo).

도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2b의 Y영역에 대한 확대 평면도이다.FIG. 2D is an enlarged plan view of region Y of FIG. 2B according to an embodiment of the present invention.

도 2d를 참조하면, 메쉬형태의 제1 금속전극(141) 및 제2 금속전극(142)은 서로 분리되어 형성된다.Referring to FIG. 2D, the first metal electrode 141 and the second metal electrode 142 in a mesh shape are formed to be separated from each other.

터치전극(150)은 제1 터치전극(152) 및 제2 터치전극(152)로 구분되며 각각의 터치전극(150)은 복수의 세그먼트로 나뉘어 형성된다. 복수의 세그먼트 각각은 서브픽셀의 정수배에 대응하는 크기로 형성되고, 도 2d에서는 복수의 세그먼트 각각이 서브픽셀의 4배에 대응하는 크기로 형성된 것을 도시하였다.The touch electrode 150 is divided into a first touch electrode 152 and a second touch electrode 152, and each touch electrode 150 is formed by being divided into a plurality of segments. Each of the plurality of segments is formed to have a size corresponding to an integer multiple of the subpixel, and FIG. 2D shows that each of the plurality of segments is formed to have a size corresponding to 4 times of the subpixel.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.3A and 3B are schematic cross-sectional views of a touch-sensitive display device according to an embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b를 참조하면 터치 감지 디스플레이 장치(100)는 기판(110), 베리어층(111), 컬러필터(120), 블랙매트릭스(130), 제1 금속전극(141), 제2 금속전극(142), 제1 터치전극(151), 제2 터치전극(152), 절연막(160) 및 연결전극(180)을 포함한다.3A and 3B, the touch-sensitive display device 100 includes a substrate 110, a barrier layer 111, a color filter 120, a black matrix 130, a first metal electrode 141, and a second metal. An electrode 142, a first touch electrode 151, a second touch electrode 152, an insulating layer 160, and a connection electrode 180 are included.

베리어층(111)은 수분과 산소의 침투를 방지하기 위하여 기판(110) 상에 형성되며 실리콘 나이트라이드(SiNx) 등과 같은 무기층 또는 유기층과을 포함하는 복수의 층으로 형성될 수 있다.The barrier layer 111 is formed on the substrate 110 to prevent penetration of moisture and oxygen, and may be formed of a plurality of layers including an inorganic layer such as silicon nitride (SiNx) or an organic layer.

터치 감지 디스플레이 장치(100)에서 기판(110)은 플라스틱과 같은 플렉서블한 재질을 사용하여 플렉서블한 디스플레이 장치로 구현될 수 있다.In the touch-sensitive display device 100, the substrate 110 may be implemented as a flexible display device using a flexible material such as plastic.

도 3a 및 도 3b에는 생략하여 도시하였으나, 플렉서블한 환경에서 금속전극(140) 및 터치전극(150)의 접착력을 향상시키기 위하여 금속전극(140) 및 터치전극(150)과 기판(110) 또는 컬러필터(120) 사이에 실리콘 옥사이드(SiO2)와 같은 재질로 접착보조층(미도시)이 형성될 수 있다. 3A and 3B are omitted, but in order to improve the adhesion between the metal electrode 140 and the touch electrode 150 in a flexible environment, the metal electrode 140 and the touch electrode 150 and the substrate 110 or color An adhesive auxiliary layer (not shown) may be formed of a material such as silicon oxide (SiO 2 ) between the filters 120.

연결전극(180)은 절연막(160)의 컨택홀(161)을 통해 제2 터치전극(152) 또는 제2 금속전극(142)과 연결되어 제2 금속전극(142)이 제1 금속전극(141)과의 교차점에서 전기적으로 연결되도록 한다. 도 3a에서는 연결전극(180)과 제2 터치전극(152)이 연결되는 구조가 도시되었다.The connection electrode 180 is connected to the second touch electrode 152 or the second metal electrode 142 through the contact hole 161 of the insulating layer 160, so that the second metal electrode 142 is connected to the first metal electrode 141. ) To be electrically connected at the intersection. In FIG. 3A, a structure in which the connection electrode 180 and the second touch electrode 152 are connected is illustrated.

금속전극(140)은 패드부(112)로 연장되어 터치 감지 신호를 회로부로 전송하도록 형성된다. 그리고, 패드부(112)로 연장되어 외부에 노출된 금속전극(140)의 산화가 최소화될 수 있도록, 금속전극(140)은 제2 산화방지층(172)에 의해 덮힐 수 있다. 제2 산화방지층(172)는 터치전극(150)과 동일한 재질로 형성된다.The metal electrode 140 extends to the pad unit 112 and is formed to transmit a touch sensing signal to the circuit unit. In addition, the metal electrode 140 may be covered by the second anti-oxidation layer 172 so that oxidation of the metal electrode 140 extended to the pad part 112 and exposed to the outside may be minimized. The second antioxidant layer 172 is formed of the same material as the touch electrode 150.

절연막(160)은 PAC(poly aluminium chloride)와 같은 유기 절연막을 사용할 수 있다. 다만, 절연막(160)의 컨택홀(161) 형성 등의 패터닝 공정에서 사용되는 잔류가스로 인한 산소와 수분이 발생할 수 있으며, 절연막(160)을 구성하는 유기 물질에서는 시간이 지남에 따라 수분이 발생할 수 있다. 따라서, 터치전극(150)에 의해 덮이지 않은 금속전극(140)은 절연막(160)을 형성하는 공정에서 발생할 수 있는 잔류가스에 포함된 수분과 산소 및 시간이 지남에 따라 유기 물질에서 배출되는 수분에 더욱 취약할 수 있다.The insulating layer 160 may be an organic insulating layer such as poly aluminum chloride (PAC). However, oxygen and moisture may be generated due to residual gas used in the patterning process such as the formation of the contact hole 161 of the insulating layer 160, and moisture may be generated over time in the organic material constituting the insulating layer 160. I can. Therefore, the metal electrode 140 that is not covered by the touch electrode 150 is moisture and oxygen contained in the residual gas that may be generated in the process of forming the insulating layer 160, and moisture discharged from the organic material over time. You may be more vulnerable to

따라서, 금속전극(140)의 산화를 방지하기 위한 제1 산화방지막(171)을 금속전극(140) 및 터치전극(150)상에 형성한다.Accordingly, a first anti-oxidation film 171 for preventing oxidation of the metal electrode 140 is formed on the metal electrode 140 and the touch electrode 150.

제1 산화방지막은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 산화알루미늄(Al2O3), 실리콘 옥사이드(SiO2) 등과 같은 물질에서 선택된 물질로 형성한다.The first antioxidant layer is formed of a material selected from materials such as silicon nitride (SiNx), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and silicon oxide (SiO 2 ).

연결전극(180)을 제2 금속전극(142) 또는 제2 터치전극(142)과 연결하기 위하여 제1 산화방지막(171)에 컨택홀을 형성하되 절연막(160)에 형성된 컨택홀(161)과 일치하도록 형성한다.In order to connect the connection electrode 180 to the second metal electrode 142 or the second touch electrode 142, a contact hole is formed in the first antioxidant layer 171, but the contact hole 161 formed in the insulating layer 160 and Form to match.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 터치전극 및 제2 터치전극 과 제1 금속전극 및 제2 금속전극과의 연결관계에 대한 개략적인 단면도이다. 4A to 4C are schematic cross-sectional views of a connection relationship between a first touch electrode and a second touch electrode, and a first metal electrode and a second metal electrode according to an embodiment of the present invention.

도 4a를 참조하면 제1 금속전극(141) 및 제2 금속전극(142)은 블랙매트릭스(130) 상에 형성되어 있고 제1 터치전극(151) 및 제2 터치전극(152)은 제1 금속전극(141) 및 제2 금속전극(142)의 상부에서 각각 중첩되어 연결되어 있다.Referring to FIG. 4A, the first metal electrode 141 and the second metal electrode 142 are formed on the black matrix 130, and the first and second touch electrodes 151 and 152 are formed of a first metal. The electrodes 141 and the second metal electrodes 142 are overlapped and connected to each other.

도 4b를 참조하면 제1 터치전극(151) 및 제2 터치전극(152)은 블랙매트릭스(130)와 일부 중첩하도록 형성되어 있고, 제1 금속전극(141) 및 제2 금속전극(142)는 블랙매트릭스(130)와 중첩하며 제1 터치전극(151) 및 제2 터치전극(152)상에 형성되어있다.Referring to FIG. 4B, the first and second touch electrodes 151 and 152 are formed to partially overlap the black matrix 130, and the first and second metal electrodes 141 and 142 are It overlaps the black matrix 130 and is formed on the first and second touch electrodes 151 and 152.

도 4c에서는 본 발명의 일 실시예에서 터치전극(150) 과 금속전극(140)의 또 다른 연결관계에 대한 단면을 표시하였다. 블랙매트릭스(130) 상에 금속전극(140) 이 형성되어 있으며 터치전극(150)과 금속전극(140)은 블랙매트릭스(130) 상에서 터치전극(150)의 일측면과 금속전극(140)의 일측면이 연결되어 있다.In FIG. 4C, a cross-section of another connection relationship between the touch electrode 150 and the metal electrode 140 is shown in an embodiment of the present invention. A metal electrode 140 is formed on the black matrix 130, and the touch electrode 150 and the metal electrode 140 are formed on one side of the touch electrode 150 and one of the metal electrode 140 on the black matrix 130. The sides are connected.

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 may 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 and non-limiting in all respects. 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 construed as being included in the scope of the present invention.

100 디스플레이 장치
110 기판
111 베리어층
112 패드부
120 컬러필터
130 블랙매트릭스
140 금속전극
141 제1 금속전극
142 제2 금속전극
150 터치전극
151 제1 터치전극
152 제2 터치전극
160 절연막
161 컨택홀
171 제1 산화방지층
172 제2 산화방지층
180 연결전극100 display units
110 substrate
111 barrier layer
112 Pad part
120 color filters
130 Black Matrix
140 metal electrode
141 first metal electrode
142 second metal electrode
150 touch electrode
151 first touch electrode
152 second touch electrode
160 insulating film
161 contact hole
171 first antioxidant layer
172 second antioxidant layer
180 connecting electrode

Claims (14)

기판 상에 형성된 블랙매트릭스;
상기 블랙매트릭스 상에 복수의 전극선이 교차하여 메쉬형태로 형성된 제1 금속전극;
상기 제1 금속전극과 동일한 층에 복수의 전극선이 교차하여 메쉬형태로 형성되며, 상기 제1 금속전극과의 교차점에서 분리된 복수의 제2 금속전극;
상기 기판 상에서 상기 제1 금속전극과 각각 연결된 복수의 세그먼트로 분할되어 형성된 제1 터치전극;
상기 기판 상에서 상기 제2 금속전극과 각각 연결된 복수의 세그먼트로 분할되어 형성된 제2 터치전극;
상기 제1, 제2 금속전극 및 상기 제1, 제2 터치전극 상에 형성된 복수의 컨택홀을 갖는 절연막; 및
상기 절연막 위에 형성되며, 컨택홀을 통해 상기 제1 금속전극과의 교차점에서 분리된 상기 제2 금속전극을 연결하는 연결전극을 포함하는, 터치 감지 디스플레이 장치. A black matrix formed on the substrate;
A first metal electrode formed in a mesh shape by crossing a plurality of electrode lines on the black matrix;
A plurality of second metal electrodes formed in a mesh shape by crossing a plurality of electrode lines on the same layer as the first metal electrode and separated at an intersection point with the first metal electrode;
A first touch electrode formed on the substrate by being divided into a plurality of segments respectively connected to the first metal electrode;
A second touch electrode formed on the substrate by being divided into a plurality of segments respectively connected to the second metal electrode;
An insulating layer having a plurality of contact holes formed on the first and second metal electrodes and the first and second touch electrodes; And
And a connection electrode formed on the insulating layer and connecting the second metal electrode separated at an intersection with the first metal electrode through a contact hole. 제1항에 있어서,
상기 기판과 상기 블랙매트릭스 사이에 형성된 배리어층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The touch sensitive display device further comprising a barrier layer formed between the substrate and the black matrix. 제2항에 있어서,
상기 배리어층은 유기물층 및 무기물층 중 적어도 하나의 층으로 형성된 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 2,
The barrier layer is a touch-sensitive display device, characterized in that formed of at least one of an organic material layer and an inorganic material layer. 제1항에 있어서,
상기 기판과 상기 블랙매트릭스 사이에 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 1,
A touch sensitive display device, further comprising a color filter between the substrate and the black matrix. 제1항에 있어서,
상기 기판 및 상기 블랙매트릭스 상에 접착보조층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The touch-sensitive display device, further comprising an adhesive auxiliary layer on the substrate and the black matrix. 제1항에 있어서,
상기 제1 터치전극의 세그먼트 및 상기 제2 터치전극의 세그먼트 각각은 화소 크기의 정수배에 대응하도록 형성된 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 1,
Each of the segments of the first touch electrode and the segments of the second touch electrode is formed to correspond to an integer multiple of a pixel size. 제1항에 있어서,
상기 제1 터치전극의 세그먼트 각각은 상기 제1 금속전극을 형성하는 복수의 전극선의 교차점을 포함하여 중첩하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 1,
Each of the segments of the first touch electrode overlaps and includes an intersection point of a plurality of electrode lines forming the first metal electrode. 제1항에 있어서,
상기 제2 터치전극의 세그먼트 각각은 상기 제2 금속을 형성하는 복수의 전극선의 교차점을 포함하여 중첩하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 1,
Each of the segments of the second touch electrode overlaps and includes an intersection of a plurality of electrode lines forming the second metal. 제1항에 있어서,
상기 제1 금속전극 및 상기 제2 금속전극을 덮도록 형성된 제1 산화방지막을 더 포함하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The touch-sensitive display device further comprising a first antioxidant layer formed to cover the first metal electrode and the second metal electrode. 제9항에 있어서,
상기 제1 산화방지막은 복수의 컨택홀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 9,
The first anti-oxidation film is characterized in that it comprises a plurality of contact holes, touch-sensitive display device. 제9항에 있어서,
상기 제1 금속전극, 상기 제2 금속전극, 상기 절연막 및 상기 제1 산화방지막은 패드부로 연장된 것을 특징으로 하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 9,
The first metal electrode, the second metal electrode, the insulating layer, and the first antioxidant layer are extended to a pad portion. 제9항에 있어서,
상기 제1 금속전극 및 상기 제2 금속전극과 상기 제1 산화방지막 사이에 형성된 제2 산화방지막을 더 포함하는, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 9,
The first metal electrode and the second metal electrode and a second antioxidant film formed between the first anti-oxidation film further comprises, the touch-sensitive display device. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 연결전극은 상기 블랙매트릭스의 영역 내에 형성된, 터치 감지 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The connection electrode is formed in the area of the black matrix, the touch-sensitive display device.
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