KR100887775B1 - 액정표시장치의 상부기판 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부가적인 외부장치 없이 상부기판에 터치 스크린을 구현하므로 생산원가를 절감할 수 있는 액정표시장치의 상부기판 제조방법에 관한 것으로, 컬러레진을 포함하는 상부기판이 형성된 액정표시장치에 있어서, 상기 상부기판상에 홈을 갖는 일방향의 Y 센서 라인을 형성하는 단계; 상기 Y 센서 라인이 형성된 상기 상부기판의 상부에 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막상의 상기 Y 센서 라인 일정영역에 액티브 영역을 형성하는 단계; 상기 액티브 영역 일측의 상기 절연막 상부에 전위전극을 형성하는 단계; 상기 액티브 영역의 상부에서 상호 이격되어 설치되되, 일측은 상기 전위전극과 콘택되고, 타측은 상기 Y 센서 라인과 교차 배열되는 X 센서 라인에 연결되는 소오스/드레인 전극을 형성하는 단계; 상기 전위전극 상부에 상기 컬러레진을 형성하는 단계; 상기 컬러레진이 형성된 상기 상부기판 상부를 평탄화시키는 보호막을 형성하는 단계; 상기 보호막 상부에서 상기 전위전극과 콘택되는 공통전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치의 상부기판 제조방법{COLOR FITTER BOARD MANUFACTURING METHOD OF LCD}

도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 상부기판 제조방법을 나타낸 공정 평면도

도 2a 내지 도 2f는 도 1a 내지 도 1f의 A-A 단면에 따른 공정 단면도

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 광센서 동작원리를 나타낸 도면

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 패드 위치를 나타낸 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 절연기판 11 : Y 센서 라인

12 : 홈 13 : 절연막

14 : 액티브 영역 15 : 전위전극

16 : 소오스/드레인 전극 17 : 컬러레진

18 : 보호막 19 : 공통전극

20 : 상부기판 30 : 하부기판

40 : 액정

본 발명은 액정표시장치의 상부기판 제조방법에 관한 것으로, 특히 액정표시장치의 상부기판에 부가적인 외부장치 없이 터치 스크린을 구현하므로 생산원가를 절감할 수 있는 액정표시장치의 상부기판 제조방법에 관한 것이다.

컴퓨터, 휴대용 전송장치, 구면 또는 비구면 디스플레이 장치 그 밖의 개인 전용정보 처리장치(PDA:Personal Digital Assistance)등에 일체화되거나 부가되는 입력장치(Input Device)로서 터치 스크린이 알려져 있다. 터치 스크린(터치 패널)은 입력장치의 하나지만 마우스나 키보드 등과 같은 다른 입력장치들에 비해 입력이 간단하고, 오조작이 적으며 손으로 문자입력까지 가능한 특성이 있다.

현재의 터치 스크린은 입력장치로서 일반적 기능보다는 고신뢰성, 새로운 기능의 제공, 내구성, 재료나 물질을 포함한 설계 및 가공과 관련된 제조기술 등으로 관심이 바뀌고 있으며, 그에 따라 검출방식, 구조 및 성능 등도 더 다양화되었다.

터치 스크린이 작동하는 원리로 가장 대표적인 경우는 스크린 표면에 가해지는 압력에 반응하는 센서 줄을 촘촘하게 설치해 압력이 가해질 경우 위치를 좌표로 알아내는 감압식이 있고, 스크린 표면에 전하(전류의 흐름)를 충전하고 그 둘레에 센서들을 설치한 후, 접촉시에 전하가 상실된 정도를 감자하여 접촉이 이루어진 곳을 파악하는 정전식, 좀더 고밀도의 센서를 이용하는 방법으로 적외선을 스크린 둘레에 설치해 적외선이 가로막히는 것을 감지해 접촉 위치를 알아내는 광센서식 등 이 있다. 이들은 신호 증폭의 문제나 해상도 차이, 설계 및 가공 기술의 난이도 차이 등이 모두 다르게 나타나기 때문에 방식의 선택에 있어서는 광학적 특성, 전기적 특성, 기계적 특성, 내환경 특성, 입력 특성 등외에 내구성과 경제성 등을 고려한다.

그러나 상기와 같은 터치 스크린 방식들은 액정표시장치 패널상에 특수 필름(film) 등의 부가장치를 설치하여 물리적 신호를 전기적 신호로 바꾸어 입력신호로 사용한다.

즉, 종래의 터치 스크린 방식은 외부에 설치되어 있기 때문에 쉽게 파손 내지는 마모될 수 있는 문제점이 있다.

또한, 판넬상에 추가장치를 설치해야하므로 공정이 추가된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 액정표시장치의 판넬 내부에 광센서를 형성하여 부가적인 외부 장치 없이 터치 스크린을 구현하므로 공정을 단순화시킬 수 있는 액정표시장치의 상부기판 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치의 상부기판 제조방법은 컬러레진을 포함하는 상부기판이 형성된 액정표시장치에 있어서, 상기 상부기판상에 홈을 갖는 일방향의 Y 센서 라인을 형성하는 단계; 상기 Y 센서 라인이 형성된 상기 상부기판의 상부에 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막상의 상기 Y 센서 라인 일정영역에 액티브 영역을 형성하는 단계; 상기 액티브 영역 일측의 상기 절연막 상부에 전위전극을 형성하는 단계; 상기 액티브 영역의 상부에서 상호 이격되어 설치되되, 일측은 상기 전위전극과 콘택되고, 타측은 상기 Y 센서 라인과 교차 배열되는 X 센서 라인에 연결되는 소오스/드레인 전극을 형성하는 단계; 상기 전위전극 상부에 상기 컬러레진을 형성하는 단계; 상기 컬러레진이 형성된 상기 상부기판 상부를 평탄화시키는 보호막을 형성하는 단계; 상기 보호막 상부에서 상기 전위전극과 콘택되는 공통전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 Y 센서 라인과 X 센서 라인은 블랙 매트릭스인 것이 바람직하다.

삭제

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정표시장치의 상부기판 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 상부기판 제조방법을 나타낸 공정 평면도이고, 도 2a 내지 도 2f는 도 1a 내지 도 1f의 A-A 단면에 따른 공정 단면도이다.

도 1a 및 도 2a에 도시한 바와 같이 절연기판(10)상에 홈(12)을 갖는 일방향의 Y 센서 라인(11)을 형성한다. 이때, 상기 Y 센서 라인(11)은 불투명 금속막으로 블랙 매트릭스 역할을 한다.

도 1b 및 도 2b에 도시한 바와 같이 상기 Y 센서 라인(11)이 형성된 상기 절연기판(10)의 상부에 절연막(13)을 형성하고, 상기 절연막(13)상에 비정질 실리콘층과 n⁺ 비정질 실리콘층을 차례로 증착한 후, 상기 Y 센서 라인(11) 일정영역에서 선택적으로 패터닝하여 액티브 영역(14)을 형성한다.

도 1c 및 도 2c에 도시한 바와 같이 상기 액티브 영역(14)이 형성된 절연기판(10) 상부에 제 1 투명 전도막을 증착한 후, 선택적으로 패터닝하여 상기 액티브 영역(14) 일측의 상기 절연막(13) 상부에 전위전극(15)을 형성한다. 한편, 상기 전위전극(15)은 통상 상부기판에 형성되는 공통전극의 전압이 인가된다.

도 1d 및 도 2d에 도시한 바와 같이 상기 액티브 영역(14)의 상부에는 상기 전위전극(15)과 콘택되면서 일정간격 이격되도록 소오스/드레인 전극(16)을 형성한다. 이때, 상기 소오스/드레인 전극(16)은 X 센서 라인이다.
다시 말해, 후술하는 박막트랜지스터의 동작원리에 따라 각각의 화소 영역에 형성된 소오스/드레인 전극(미도시)을 연결하는 데이터 라인이 형성되는 것과 마찬가지로 본 발명의 소오스/드레인 전극(16)은 상기 액티브 영역(14)의 상부에서 상호 이격되어 설치되되, 일측은 전위전극과 콘택되도록 하고, 타측은 X 센서 라인으로 연결되어 있음을 의미한다.(도 3a 참조)

이때, 상기 X 센서 라인은 Y 센서 라인(11)과 더불어 불투명 금속막으로 블랙 매트릭스 역할을 한다

도 1e 및 도 2e에 도시한 바와 같이 상기 전위전극(15)이 형성된 절연기판(10)의 상부에 컬러레진를 증착한 후, 선택적으로 패터닝하여 상기 전위전극(15) 상부에 R/G/B 컬러레진(17)을 형성한다.

그리고 상기 컬러레진(17)이 형성된 상기 절연기판(10) 상부에 보호막(18)을 증착한 후, 평탄화 공정을 실시한다.

도 1f 및 도 2f에 도시한 바와 같이 상기 보호막(18) 상부에 제 2 투명 전도막을 증착한 후, 선택적으로 패터닝하여 공통전극(19)을 형성한다. 이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 공통전극(19)의 전압이 상기 전위전극(15)에 인가되도록 상기 공통전극(19)은 상기 전위전극(15)에 콘택되도록 한다.
이렇게 형성된 상기 절연기판(10)이 액정표시장치의 상부기판(20)을 형성한다.

이어, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 상부기판(20)과 대향되도록 하부기판(30)을 형성하고, 상기 상부기판(20)과 하부기판(30)을 합착한 후, 상기 상부기판(20)과 하부기판(30) 사이에 액정(40)을 주입한다.

상기와 같은 액정표시장치의 상부기판에서 터치스크린의 구동방법은 다음과 같다.

도 3a 및 도 3b와 같이 외부광원이 유입될 경우 Y 센서 라인의 홈을 통해 일정하게 누설전류가 발생하지만, 외부광원이 차단될 경우 Y 센서 라인의 홈에 의한 누설전류가 발생하지 않는다.

따라서, 특정위치의 누설전류의 변화에 따라 순차적으로 Y 센서 라인에 전압을 인가하면, X 센서 라인은 전위전극(15)을 통해 공통전극의 신호를 감지한다.

여기서, 상기와 같은 동작은 하부 기판에 형성되는 박막트랜지스터의 작동원리와 동일하지만, 하부 기판에서 데이터라인을 통해 데이터신호를 박막트랜지스터로 보내는 동작과 달리 상부기판에서는 X 센서 라인을 통해 공통전극의 신호를 읽는다는 점에서 차이가 있다.

한편, 패드의 위치는 도 4와 같이 하부기판의 게이트 패드와 데이터 패드 형성 위치와 반대방향에 상부기판의 X 센서 패드와 Y 센서 패드를 형성한다.
도 3a와 도 4를 참조하면, X 센서 라인과 Y 센서 라인(11)이 상호 교차 배열되고, 교차 배열에 따른 단위 영역에는 전위전극(15)이 형성되어 있으며, 전위전극에 콘택되는 소오스/드레인 전극(16)이 X 센서 라인에 연결되어 있음을 확인할 수 있다.

그리고 상기와 같이 광센서를 이용하여 구현된 터치스크린에서 데이터 스캔은 순차적으로 Y 센서 라인에 전압을 가하고, X 센서 라인을 통해 공통전극의 전위를 스캔한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 액정표시장치의 상부기판 제조방법에 의하면, 부가적인 외부 장치 없이 상부기판상에 터치 스크린을 제조하므로 공정을 단순화시킬 수 있고, 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 외부에서 터치하는 부분이 도전성 또는 비도전성이든 관계없이 정확하게 검출할 수 있다.

Claims (3)

1. 컬러레진을 포함하는 상부기판이 형성된 액정표시장치에 있어서,

   상기 상부기판상에 홈을 갖는 일방향의 Y 센서 라인을 형성하는 단계;

   상기 Y 센서 라인이 형성된 상기 상부기판의 상부에 절연막을 형성하는 단계;

   상기 절연막상의 상기 Y 센서 라인 일정영역에 액티브 영역을 형성하는 단계;

   상기 액티브 영역 일측의 상기 절연막 상부에 전위전극을 형성하는 단계;

   상기 액티브 영역의 상부에서 상호 이격되어 설치되되, 일측은 상기 전위전극과 콘택되고, 타측은 상기 Y 센서 라인과 교차 배열되는 X 센서 라인에 연결되는 소오스/드레인 전극을 형성하는 단계;

   상기 전위전극 상부에 상기 컬러레진을 형성하는 단계;

   상기 컬러레진이 형성된 상기 상부기판 상부를 평탄화시키는 보호막을 형성하는 단계;

   상기 보호막 상부에서 상기 전위전극과 콘택되는 공통전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 상부기판 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 Y 센서 라인과 X 센서 라인은 블랙 매트릭스인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 상부기판 제조방법.
3. 삭제

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