KR101712246B1 - 자기 정전용량식 터치 센서 일체형 표시장치 - Google Patents

자기 정전용량식 터치 센서 일체형 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기생 정전용량과 저항을 줄임으로써 디스플레이 특성과 터치 성능을 향상시킬 수 있는 자기 정전용량식 터치 센서 일체형 표시장치에 관한 것으로, 제 1 기판 상에 서로 교차하도록 배열되는 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들; 상기 복수의 게이트 라인들과 데이터 라인들에 접속되는 복수의 화소전극들; 각각이 상기 복수의 화소전극들 중 일부의 화소전극들과 중첩되도록 형성되는 복수의 공통 및 터치전극들; 및 상기 복수의 공통 및 터치 전극들 각각에 연결되어 서로 나란하게 연장되는 복수의 라우팅 배선들을 포함하며, 상기 복수의 라우팅 배선들은 상기 데이터 라인들을 커버하는 제 1 절연막을 사이에 두고 상기 데이터 라인들과 중첩되거나, 상기 데이터 라인들과 교차하는 게이트 라인들과 중첩되고, 상기 공통 및 터치전극들은 상기 라우팅 배선들을 커버하는 제 2 절연막을 관통하는 콘택홀을 통해 상기 라우팅 배선들에 각각 접속되는 것을 특징으로 한다.

Description

자기 정전용량식 터치 센서 일체형 표시장치{SELF-CAPACITIVE TOUCH SENSOR INTEGRATED TYPE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 터치 센서 일체형 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기생 정전용량과 저항을 줄임으로써 디스플레이 특성과 터치 성능을 향상시킬 수 있는 자기 정전용량식 터치 센서 일체형 표시장치에 관한 것이다.
최근, 키보드, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 디지타이저(digitizer) 등의 다양한 입력장치(Input Device)들이 사용자와 가전기기 또는 각종 정보통신기기 사이의 인터페이스를 구성하기 위해 사용되고 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 입력장치를 사용하는 것은 사용법을 익혀야 하고 공간을 차지하는 등의 불편을 야기하여 사용자 불만의 한 요인이 되었다. 따라서, 편리하면서도 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있는 입력장치에 대한 요구가 날로 증가되고 있다. 이와 같은 요구에 따라 사용자가 가전기기 또는 각종 정보통신기기의 표시장치를 보면서 손이나 펜 등으로 화면을 직접 터치하거나 근접시켜 정보를 입력하는 터치 센서(touch sensor)가 제안되었다.
터치센서는 간단하고, 오작동이 적으며, 별도의 입력기기를 사용하지 않고도 입력이 가능할 뿐 아니라 사용자가 화면에 표시되는 내용을 통해 신속하고 용이하게 조작할 수 있다는 편리성 때문에 다양한 표시장치에 적용되고 있다.
터치센서는 구조에 따라서, 상판 부착형(add-on type)과 상판 일체형(on-cell type)으로 나눌 수 있다. 상판 부착형은 표시장치와 터치 센서가 형성된 터치 패널을 개별적으로 제조한 후에, 표시장치의 상판에 터치 패널을 부착하는 방식이다. 상판 일체형은 표시장치의 상부 유리 기판 표면에 터치센서를 직접 형성하는 방식이다.
상판 부착형은 표시장치 위에 완성된 터치 패널이 올라가 장착되는 구조로 두께가 두껍고, 표시장치의 밝기가 어두워져 시인성이 저하되는 문제가 있다.
한편, 상판 일체형의 경우, 표시장치의 상면에 별도의 터치센서가 형성된 구조로 상판 부착형 보다 두께를 줄일 수 있지만, 여전히 터치센서를 구성하는 구동전극층과 센싱전극층 및 이들을 절연시키기 위한 절연막 때문에 전체 두께가 증가하고 공정수가 증가하여 제조가격이 증가하는 문제점이 있었다.
내장형 터치센서는 내구성과 박형화가 가능하다는 점에서 상판 부착형 터치센서와 상판 일체형 터치 센서의 단점을 해결할 수 있기 때문에 관심이 집중되고 있다. 내장형 터치센서 중 상호 정전용량 방식 터치센서는 터치 감지 패널의 터치전극 형성영역에 X축 전극라인들(예를 들면, 구동 전극라인들)과 Y축 전극라인들(예를 들면, 센싱 전극라인들)을 서로 교차시켜 매트릭스를 형성하고, X축 전극라인들에 구동펄스를 인가한 다음, Y축 전극라인들을 통해 X축 전극라인들과 Y축 전극라인들의 교차점으로 정의되는 센싱 노드들에 나타나는 전압의 변화를 감지하여 터치 여부를 판단하는 방식이다.
그러나, 상호 정전용량 방식 터치센서는 터치 인식시 발생하는 상호 정전용량의 크기는 매우 작은 반면, 표시장치를 구성하는 게이트 라인과 데이터 라인 사이의 기생용량(parasitic capacitance)은 매우 크기 때문에 기생용량에 의해 터치위치를 정확하게 인식하기 곤란한 문제점이 있다.
또한, 상호 정전용량 방식 터치센서는 멀티 터치 인식을 위해 공통전극 상에 터치 구동을 위한 다수의 터치 구동라인과 터치 센싱을 위한 다수의 터치 센싱라인을 형성시켜야 하기 때문에 매우 복잡한 배선구조를 필요로 하게 되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상술한 상호 정전용량식 터치센서의 문제점인 공통 및 터치전극들에 연결되는 복잡한 라우팅 배선들을 간단하고 효율적으로 형성할 수 있는 자기 정전용량식 터치센서 일체형 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 공통 및 터치전극들과 라우팅 배선들 사이에 형성되는 기생 정전용량과 라우팅 배선의 저항을 감축시킴으로써 디스플레이 성능 및 터치 감도를 향상시킬 수 있는 자기 정전용량식 터치센서 일체형 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적달성을 위한 자기 정전용량식 터치 센서 일체형 표시장치는 제 1 기판 상에 서로 교차하도록 배열되는 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들; 상기 복수의 게이트 라인들과 데이터 라인들에 접속되는 복수의 화소전극들; 각각이 상기 복수의 화소전극들 중 일부의 화소전극들과 중첩되도록 형성되는 복수의 공통 및 터치전극들; 및 상기 복수의 공통 및 터치 전극들 각각에 연결되어 서로 나란하게 연장되는 복수의 라우팅 배선들을 포함하며, 상기 복수의 라우팅 배선들은 상기 데이터 라인들을 커버하는 제 1 절연막을 사이에 두고 상기 데이터 라인들과 중첩되거나, 상기 데이터 라인들과 교차하는 게이트 라인들과 중첩되고, 상기 공통 및 터치전극들은 상기 라우팅 배선들을 커버하는 제 2 절연막을 관통하는 콘택홀을 통해 상기 라우팅 배선들에 각각 접속된다.
상기 구성에서 제 1 절연막은 무기 절연물질로 이루어진 제 1 패시베이션막이고, 상기 제 2 절연막은 유기 절연물질로 이루어진 제 1 평탄화막일 수 있다.
또한, 상기 공통 및 터치전극들은 상기 제 1 평탄화막을 관통하는 콘택홀들을 통해 상기 라우팅 배선들에 각각 접속될 수 있다.
또한, 상기 제 1 절연막은 무기 절연물질로 이루어진 제 1 패시베이션막이고, 상기 제 2 절연막은 유기 절연물질로 이루어진 제 2 평탄화막이며, 상기 제 1 패시베이션막과 상기 제 2 평탄화막 사이에는 제 1 평탄화막이 위치될 수 있다.
또한, 상기 공통 및 터치전극들은 상기 제 2 평탄화막을 관통하는 콘택홀들을 통해 상기 라우팅 배선들에 각각 접속될 수 있다.
상기 제 1 절연막은 유기 절연물질로 이루어진 평탄화막이고, 상기 제 2 절연막은 무기 절연물질로 이루어진 제 1 패시베이션막이며, 상기 평탄화막은 상기 라우팅 배선들과 중첩되는 위치에서 각각 오목부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 라우팅 배선은 상기 오목부의 내부로 수용될 수 있다.
또한, 상기 공통 및 터치전극들은 상기 제 1 패시베이션막을 관통하는 콘택홀들을 통해 상기 라우팅 배선들에 각각 접속될 수 있다.
또한, 상기 제 1 절연막은 무기 절연물질로 이루어진 제 1 패시베이션막이고, 상기 제 2 절연막은 무기 절연물질로 이루어진 제 2 패시베이션막이며, 상기 제 1 패시베이션막과 상기 제 2 패시베이션막 사이에는 평탄화막이 위치될 수 있다.
또한, 상기 공통 및 터치전극들을 커버하며 상기 라우팅 배선들과 중첩되는 위치에서 돌출부가 형성되는 제 3 패시베이션막을 더 포함하고, 상기 화소전극들은 상기 제 3 패시베이션막 상에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 터치센서 일체형 표시장치는 액정층을 사이에 두고 상기 제 1 기판과 대향 배치되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판 상에 배치되는 컬러필터 및 블랙 매트릭스층; 및 상기 제 3 패시베이션의 돌출부와 대응하는 위치에서 상기 컬러필터 및 블랙 매트릭스 상에 배치되어 상기 제 1 기판과의 셀갭을 유지시키는 컬럼 스페이서를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르는 자기 정전용량식 터치 센서 일체형 표시장치에 의하면, 라우팅 배선과, 라우팅 배선에 접속되지 않으나 라우팅 배선이 경유하는 다른 공통 및 터치전극들 사이에 형성되는 기생 정전용량을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 데이터 라인과 라우팅 배선 사이의 거리 증가로 인해 데이터 라인과 라우팅 배선 사이의 기생 정전용량을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 라우팅 배선이 유기 절연물질로 된 평탄화막의 오목부 내에 배치되므로 라우팅 배선에 의한 상부 구조의 단차가 보상되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 평탄화막의 두께 조정으로 다른 절연막의 증착공정을 줄일 수 있을 뿐 아니라 라우팅 배선의 두께를 높일 수 있으므로 라우팅 배선의 저항을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수도 있다.
또한, 공통 및 터치전극과 화소전극에 의해 형성되는 스토리지 캐패시터의 정전용량은 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치를 개략적으로 보여 주는 일부 분해 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 터치센서 일체형 표시장치의 공통 및 터치전극들과 그에 연결되는 라우팅 배선들의 구성을 개략적으로 도시한 평면도,
도 3은 도 2에 도시된 하나의 공통 및 터치전극에 대응하는 영역의 화소전극과 터치전극의 관계를 개략적으로 도시한 평면도,
도 4는 도 3의 영역 R1에 대응하는 영역의 제 1 실시예를 도시한 단면도,
도 5는 도 3의 영역 R1에 대응하는 영역의 제 2 실시예를 도시한 단면도,
도 6은 도 3의 영역 R1에 대응하는 영역의 제 3 실시예를 도시한 단면도,
도 7은 도 3의 영역 R1에 대응하는 영역의 제 4 실시예를 도시한 단면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 자기 정전용량식 터치 센서 일체형 표시장치(이하, "터치 센서 일체형 표시장치"라 함)의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 나타낸다.
우선, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 대해 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치를 개략적으로 보여 주는 일부 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 터치센서 일체형 표시장치의 공통 및 터치전극들과 그에 연결되는 라우팅 배선들의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치센서 일체형 표시장치는 액정층(도시생략)을 사이에 두고 대향 배치되는 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)와 컬러필터 어레이(CFA)를 구비하는 액정 표시패널(LCP)을 포함한다.
박막 트랜지스터 어레이(TFTA)는 제 1 기판(SUB1) 상에 제 1 방향(예를 들면, x방향)으로 나란하게 배열된 복수의 게이트 라인들(G1, G2), 상기 복수의 게이트 라인들(G1, G2)과 서로 교차하도록 제 2 방향(예를 들면, y방향)으로 나란하게 배열된 데이터 라인들(D1, D2), 게이트 라인들(G1, G2)과 데이터 라인들(D1, D2)이 교차하는 영역에 인접 배치되는 박막 트랜지스터들(TFT), 액정 셀들에 데이터전압을 충전시키기 위한 복수의 화소전극들(Px), 및 상기 복수의 화소전극들(Px)과 대향하도록 배치된 공통전극들(COM)을 포함한다.
공통전극들(COM)은 제 1 방향(예를 들면 x축 방향)과 제 2 방향(예를 들면, y축 방향)을 따라 분할되며, 디스플레이 구동시에서는 화소전극과 함께 수평전계를 형성하여 액정층의 액정분자를 구동시키고 터치구동 및 센싱시에는 터치전극으로서의 기능을 수행한다. 따라서, 이하에서는 설명의 편의를 위해 공통전극을 공통 및 터치전극으로 칭하기로 한다.
컬러필터 어레이(CFA)는 제 2 기판(SUB2) 상에 형성되는 블랙매트릭스 및 컬러필터(도시생략)를 포함한다. 액정 표시패널(LCP)의 제 1 기판(SUB1)과 제 2 기판(SUB2)의 외면에는 각각 편광판(POL1, POL2)이 부착되고, 액정과 접하는 제 1 및 제 2 기판들(SUB1, SUB2)의 내면에는 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막(도시생략)이 각각 형성된다. 액정 표시패널(LCP)의 컬러필터 어레이(CFA)와 박막 트랜지스터 어레이(TFTA) 사이에는 액정 셀의 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서(column spacer)가 형성될 수 있다.
한편, 공통 및 터치전극들은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 제 2 기판(SUB2)에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서는 화소전극(Px)과 함께 제 1 기판(SUB1) 상에 형성될 수 있다. 이하의 본 발명의 실시예에서는 공통 및 터치전극들이 제 1 기판에 형성되는 수평전계 구동방식을 예로 들어 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 터치센서 일체형 표시장치는 공통 및 터치전극들이 배치되며, 데이터가 표시되는 액티브 영역(AA), 액티브 영역(TA) 외측에 배치되며 각종 배선들 및 디스플레이 구동 및 터치 센싱 IC(10)가 배치되는 베젤영역(BA)을 포함한다.
도 2의 실시예에서는 공통 및 터치전극들이 5행 4열로 배치된 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 단지 설명을 위한 하나의 예에 지나지 않는다는 점을 이해하여야 한다.
복수의 공통 및 터치전극들(Tx11~Tx14, Tx21~Tx24, Tx31~Tx34, Tx41~Tx44, Tx51~T54)은 액티브 영역(AA) 내에서 서로 교차하는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 분할되어 있다. 이들 복수의 공통 및 터치전극들(Tx11~Tx14, Tx21~Tx24, Tx31~Tx34, Tx41~Tx44, Tx51~T54)에는 라우팅 배선들(TW11~TW14, TW21~TW24, TW31~TW34, TW41~TW44, TW51~TW54)이 연결되어 제 2 방향을 따라 액티브 영역(AA)으로부터베젤영역(BA)으로 연장 배열된다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 제 1 행 제 1 열의 공통 및 터치전극(Tx11)에는 제 1-1 라우팅 배선(TW11)이 연결되고, 제 1-1 라우팅 배선(TW11)은 제 2 방향을 따라 액티브 영역(AA)으로부터 베젤영역(BA)으로 연장되어 디스플레이 구동 및 터치 센싱 IC(10)에 연결된다. 제 2 행 제 1 열의 공통 및 터치전극(Tx21)에는 제 2-1 라우팅 배선(TW21)이 연결되고, 제 2-1 라우팅 배선(TW21)은 제 1-1 라우팅 배선(TW11)과 나란하게 액티브 영역(AA)으로부터 베젤영역(BA)으로 연장되어 디스플레이 구동 및 터치 센싱 IC(10)에 연결된다. 제 3 행 제 1 열의 공통 및 터치전극(Tx31)에는 제 3-1 라우팅 배선(TW31)이 연결되고, 제 3-1 라우팅 배선(TW31)은 제 2-1 라우팅 배선(TW21)과 나란하게 액티브 영역(AA)으로부터 베젤영역(BA)으로 연장되어 디스플레이 구동 및 터치 센싱 IC(10)에 연결된다. 제 4 행 제 1 열의 공통 및 터치전극(Tx41)에는 제 4-1 라우팅 배선(TW41)이 연결되고, 제 4-1 라우팅 배선(TW41)은 제 3-1 라우팅 배선(TW31)과 나란하게 액티브 영역(AA)으로부터 베젤영역(BA)으로 연장되어 디스플레이 구동 및 터치 센싱 IC(10)에 연결된다. 제 5 행 제 1 열의 공통 및 터치전극(Tx51)에는 제 5-1 라우팅 배선(TW51)이 연결되고, 제 5-1 라우팅 배선(TW51)은 제 4-1 라우팅 배선(TW41)과 나란하게 액티브 영역(AA)으로부터 베젤영역(BA)으로 연장되어 디스플레이 구동 및 터치 센싱 IC(10)에 연결된다.
이와 같은 방식으로 제 2 열에 배치된 제 1-2 내지 제 5-2 터치 및 구동전극들(Tx12~Tx52)은 제 1-2 내지 제 5-2 라우팅 배선(TW12~TW52)에 각각 연결되고, 제 1-2 내지 제 5-2 라우팅 배선들(TW12~TW52)은 액티브 영역(AA)으로부터 베젤영역(BA)으로 나란하게 연장되어 디스플레이 구동 및 터치 센싱 IC(10)에 연결된다.
또한, 제 3 열에 배치된 제 1-3 내지 제 5-3 터치 및 구동전극들(Tx13~Tx53) 또한 제 1-3 내지 제 5-3 라우팅 배선(TW13~TW53)에 각각 연결되고, 제 1-3 내지 제 5-3 라우팅 배선들(TW13~TW53)은 액티브 영역(AA)으로부터 베젤영역(BA)으로 나란하게 연장되어 디스플레이 구동 및 터치 센싱 IC(10)에 연결된다.
또한, 제 4 열에 배치된 제 1-4 내지 제 5-4 터치 및 구동전극들(Tx14~Tx54) 또한 제 1-4 내지 제 5-4 라우팅 배선(TW14~TW54)에 각각 연결되고, 제 1-4 내지 제 5-4 라우팅 배선들(TW14~TW54)은 액티브 영역(AA)으로부터 베젤영역(BA)으로 나란하게 연장되어 디스플레이 구동 및 터치 센싱 IC(10)에 연결된다.
베젤영역(BA)에 배치된 디스플레이 구동 및 터치 구동 IC(10)는 디스플레이 구동시에는 표시장치의 게이트 라인들(도시생략)을 구동시키고, 데이터 라인들에 표시 데이터를 공급하며, 공통 및 터치전극들에 공통전압을 공급한다. 디스플레이 구동 및 터치 센싱 IC(10)는 또한 터치 구동시에는 공통 및 터치전극들에 터치 구동전압을 공급하고, 터치 전후의 터치전극의 정전용량의 변화를 스캐닝하여 터치가 수행된 터치전극의 위치를 결정한다.
베젤영역(BA)에 배치된 각종 배선들은 제 1-1 내지 제 5-4 공통 및 터치전극들(Tx11~Tx51, Tx12~Tx52, Tx13~Tx53, Tx14~Tx54)에 각각 접속되어 액티브 영역(AA)으로부터 연장된 제 1-1 내지 제 5-4 라우팅 배선들(TW11~TW51, TW12~TW52, TW13~TW53, TW14~TW54), 디스플레이 구동 및 터치 센싱 IC(10)에 접속되는 게이트 배선들(도시생략), 및 데이터 배선들(도시생략)을 포함한다.
상술한 본 발명의 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 의하면, 공통 및 터치전극들(Tx11~Tx51, Tx12~Tx52, Tx13~Tx53, Tx14~Tx54)에 연결된 라우팅 배선들((TW11~TW51, TW12~TW52, TW13~TW53, TW14~TW54)이 제 2 방향(y축 방향)을 따라 배열되기 때문에 라우팅 배선을 위한 액티브 영역(AA) 좌우측의베젤 영역(BA)이 불필요하게 된다. 따라서, 좁은 베젤영역을 갖는 터치센서 일체형 표시장치를 얻을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
다음으로 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따르는 다양한 실시예의 단면 구조에 대해 설명하기로 한다. 도 3은 도 2에 도시된 하나의 공통 및 터치전극(즉, 제 1 행 제 1 열의 공통 및 터치전극)(Tx11)에 대응하는 영역의 화소전극과 터치전극의 관계를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 영역 R1에 대응하는 영역의 제 1 실시예를 도시한 단면도이며, 도 5는 도 3의 영역 R1에 대응하는 영역의 제 2 실시예를 도시한 단면도이고, 도 6은 도 3의 영역 R1에 대응하는 영역의 제 3 실시예를 도시한 단면도이며, 도 7은 도 3의 영역 R1에 대응하는 영역의 제 4 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 7에서는 설명이 복잡해 지는 것을 피하기 위해 터치센서 일체형 표시장치의 공지의 구성요소인 박막 트랜지스터에 대해서는 그 도시 및 설명을 생략하였다. 또한, 도 2의 제 1 행 제 2 열 내지 제 5행 제 4 열의 공통 및 터치전극들(Tx12~Tx54) 각각의 구성은 도 3에 도시된 것과 동일하므로, 이들에 대한 설명은 도 3의 설명으로 갈음하기로 한다.
도 3에서 제 1 행 제 1 열의 1개의 제 1-1 공통 및 터치전극(Tx11)은 가로, 세로 각 3개, 총 9개의 화소전극(P11, P12, ... P33)에 대응하는 크기로 형성되어 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 단지 설명을 위한 하나의 예에 지나지 않는다는 점을 이해하여야 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치의 제 1 기판(SUB1) 상에는 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과, 소스전극에 연결되는 데이터 라인(D1)을 포함하는 소스 및 드레인 전극층이 배치된다. 데이터 라인(D1)은 제 2 방향(y축 방향)을 따라 배열된다. 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과, 데이터 라인(D1)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어진 단일층 또는 이들의 다중층일 수 있다.
소스 및 드레인 전극층은 제 1 패시베이션막(PAS1)으로 커버된다. 제 1 패시베이션막(PAS1)은 실리콘 질화물(SiNx)이나 실리콘 산화물(SiOx)과 같은 무기절연막 또는 이들의 다중층으로 이루어질 수 있다.
제 1 패시베이션막(PAS1) 상에는 라우팅 배선(TW1)이 데이터 라인(D1)과 나란하게 배열된다. 라우팅 배선(TW1)은 데이터 라인(D1)과 중첩되도록 배열된다. 따라서, 액티브 영역에 라우팅 배선들이 배치되더라도 라우팅 배선이 데이터 라인과 중첩되기 때문에 개구율을 저하시키지 않은 효과를 얻을 수 있다.
라우팅 배선(TW1)은 데이터 라인(D1)과 마찬가지로 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
라우팅 배선(TW11)이 형성된 제 1 패시베이션막(PAS1)에는 라우팅 배선(TW11)을 커버하도록 평탄화막(PLN)이 위치된다. 평탄화막(PLN)은 폴리아크릴, 폴리이미드와 같은 유기 절연물질로 이루어질 수 있다. 평탄화막(PLN)은 라우팅 배선(TW11)의 일부분을 노출시키는 콘택홀(CH)을 포함한다.
평탄화막(PLN) 상에는 공통 및 터치전극(Tx11)이 배치된다. 공통 및 터치전극(Tx11)은 평탄화막(PLN)에 형성된 콘택홀(CH)을 통해 노출된 라우팅 배선(TW11)에 접속된다. 공통전극 및 터치전극은 복수개 형성되며, 적어도 2행 2열로 배치된다(도 2 참조). 공통전극 및 터치전극은 ITO(Indium Tin Oixde), IZO(Indium Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로부터 선택될 수 있다.
공통전극 및 터치전극(Tx11)이 배치된 평탄화막(PLN) 상에는 공통전극 및 터치전극(Tx11)을 커버하도록 제 2 패시베이션막(PAS2)이 위치된다. 제 2 패시베이션막(PAS2)은 실리콘 질화물(SiNx)이나 실리콘 산화물(SiOx)과 같은 무기절연막으로 이루어질 수 있다.
제 2 패시베이션막(PAS2) 상에는 복수의 슬릿(SL)을 갖는 화소전극(Px)이 배치된다. 화소전극(Px)은 공통 및 터치전극(Tx11)과 중첩되도록 배치된다. 화소전극(Px)은 공통전극 및 터치전극과 마찬가지로 ITO(Indium Tin Oixde), IZO(Indium Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로부터 선택될 수 있다.
상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 의하면, 라우팅 배선(TW11)과 공통 및 터치전극(Tx11)을 절연시키는 평탄화막(PLN)은 유기절연물질로 형성되고, 공통 및 터치전극(Tx11)과 화소전극(Px)을 절연시키는 제 2 패시베이션막(PAS2)은 실리콘 산화물이나 실리콘 질화물과 같은 무기 절연막으로 형성된다. 라우팅 배선(TW11)을 공통 및 터치전극(Tx11)과는 다른 층에 배치함에 따라 제 2 패시베이션막(PAS2)의 두께와 평탄화막(PLN)의 두께를 서로 제약없이 조절할 수 있다. 예를 들어 공통 및 터치전극(Tx11)과 화소전극(Px) 사이의 제 2 패시베이션막(PAS2)의 두께는 얇게, 그리고 라우팅 배선(TW11)과 공통 및 터치전극(Tx11) 사이의 평탄화막(PLN)의 두께는 두껍게 조정할 수 있다. 따라서, 제 2 패시베이션막(PAS2)의 두께를 얇게 할 수 있으므로 공통 및 터치전극(Tx11)과 화소전극(Px)에 의해 형성되는 스토리지 캐패시터(storage capacitor)의 정전용량을 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 라우팅 배선(TW11)이 유기 절연물질로 된 평탄화막(PLN) 하부에 배치된다. 유기 절연물질로 된 평탄화막(PLN)은 반응성이 양호하기 때문에 두껍게 형성할 수 있으므로 평탄화막(PLN)을 두껍게 조정하면 라우팅 배선(TW11)과 공통 및 터치전극(Tx11) 사이의 간격이 멀리 떨어지게 된다. 따라서, 라우팅 배선(TW11)과, 라우팅 배선(TW11)에 접속되지 않으나 라우팅 배선(TW11)이 경유하는 다른 공통 및 터치전극들(예를 들면, 도 2의 Tx21, Tx31, Tx41, Tx51) 사이에 형성되는 기생 정전용량을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 도 3 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치의 제 1 기판(SUB1) 상에는 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과, 소스전극에 연결되는 데이터 라인(D1)을 포함하는 소스 및 드레인 전극층이 배치된다. 데이터 라인(D1)은 제 2 방향(y축 방향)을 따라 배열된다. 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과, 데이터 라인(D1)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어진 단일층 또는 이들의 다중층일 수 있다.
소스 및 드레인 전극층 상에는 제 1 패시베이션막(PAS1)과 제 1 평탄화막(PLN1)이 순차적으로 적층된다. 제 1 패시베이션막(PAS1)은 실리콘 질화물(SiNx)이나 실리콘 산화물(SiOx)과 같은 무기절연막으로 이루어질 수 있다. 제 1 평탄화막(PLN1)은 폴리아크릴, 폴리이미드와 같은 유기 절연물질로 이루어질 수 있다.
제 1 평탄화막(PLN1) 상에는 제 1 라우팅 배선(TW1)이 데이터 라인(D1)과 나란하게 배열된다. 라우팅 배선(TW1)은 데이터 라인(D1)과 중첩되도록 배열된다. 따라서, 액티브 영역에 라우팅 배선들이 배치되더라도 라우팅 배선이 데이터 라인과 중첩되기 때문에 개구율을 저하시키지 않은 효과를 얻을 수 있다.
라우팅 배선(TW1)은 데이터 라인(D1)과 마찬가지로 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
라우팅 배선(TW11)이 형성된 제 1 평탄화막(PLN1)에는 라우팅 배선(TW11)을 커버하도록 제 2 평탄화막(PLN2)이 위치된다. 제 2 평탄화막(PLN2)은 폴리아크릴, 폴리이미드와 같은 유기 절연물질로 이루어질 수 있다. 제 2 평탄화막(PLN)은 라우팅 배선(TW11)의 일부분을 노출시키는 콘택홀(CH)을 포함한다.
제 2 평탄화막(PLN2) 상에는 공통 및 터치전극(Tx11)이 배치된다. 공통 및 터치전극(Tx11)은 제 2 평탄화막(PLN)에 형성된 콘택홀(CH)을 통해 노출된 라우팅 배선(TW11)에 접속된다. 공통전극 및 터치전극은 복수개 형성되며, 적어도 2행 2열로 배치된다(도 2 참조). 공통전극 및 터치전극은 ITO(Indium Tin Oixde), IZO(Indium Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로부터 선택될 수 있다.
공통전극 및 터치전극(Tx11)이 배치된 제 2 평탄화막(PLN2) 상에는 공통전극 및 터치전극(Tx11)을 커버하도록 제 2 패시베이션막(PAS2)이 위치된다. 제 2 패시베이션막(PAS2)은 실리콘 질화물(SiNx)이나 실리콘 산화물(SiOx)과 같은 무기절연막으로 이루어질 수 있다.
제 2 패시베이션막(PAS2) 상에는 복수의 슬릿(SL)을 갖는 화소전극(Px)이 배치된다. 화소전극(Px)은 공통 및 터치전극(Tx11)과 중첩되도록 배치된다. 화소전극(Px)은 공통전극 및 터치전극과 마찬가지로 ITO(Indium Tin Oixde), IZO(Indium Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로부터 선택될 수 있다.
상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 의하면, 라우팅 배선(TW11)과 공통 및 터치전극(Tx11)을 절연시키는 제 2 평탄화막(PLN2)은 유기절연물질로 형성되고, 공통 및 터치전극(Tx11)과 화소전극(Px)을 절연시키는 제 2 패시베이션막(PAS2)은 실리콘 산화물이나 실리콘 질화물과 같은 무기 절연막으로 형성된다. 이에 따라 상부에 위치하는 제 2 패시베이션막(PAS2)의 두께는 얇게, 하부에 위치하는 제 2 평탄화막(PLN2)의 두께는 두껍게 조정할 수 있다. 따라서, 제 1 실시예에 의해 얻어지는 효과와 마찬가지로 공통 및 터치전극(Tx11)과 화소전극(Px)에 의해 형성되는 스토리지 캐패시터(storage capacitor)의 정전용량을 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 라우팅 배선(TW11)이 유기 절연물질로 된 제 2 평탄화막(PLN2) 하부에 배치된다. 따라서, 제 1 실시예에 의해 얻어지는 효과와 마찬가지로 라우팅 배선(TW11)과, 라우팅 배선(TW11)에 접속되지 않으나 라우팅 배선(TW11)이 경유하는 다른 공통 및 터치전극들(예를 들면, 도 2의 Tx21, Tx31, Tx41, Tx51) 사이에 형성되는 기생 정전용량을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에서는 제 1 패시베이션막(PAS1)과 제 2 평탄화막(PLN2) 사이에 제 1 평탄화막(PLN1)이 추가된다. 따라서, 제 1 평탄화막(PLN1)에 의해 데이터 라인(D1)과 라우팅 배선(TW11) 사이의 거리가 증가하므로, 데이터 라인(D1)과 라우팅 배선(TW11) 사이의 기생 정전용량을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 도 3 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치의 제 1 기판(SUB1) 상에는 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과, 소스전극에 연결되는 데이터 라인(D1)을 포함하는 소스 및 드레인 전극층이 배치된다. 데이터 라인(D1)은 제 2 방향(y축 방향)을 따라 배열된다. 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과, 데이터 라인(D1)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어진 단일층 또는 이들의 다중층일 수 있다.
소스 및 드레인 전극층 상에는 폴리아크릴, 폴리이미드와 같은 유기 절연물질로 이루어진 평탄화막(PLN)이 적층되고, 평탄화막(PLN)상에는 제 1 라우팅 배선(TW1)이 데이터 라인(D1)과 나란하게 배열된다. 라우팅 배선(TW1)은 데이터 라인(D1)과 중첩되도록 배열된다. 따라서, 액티브 영역에 라우팅 배선들이 배치되더라도 라우팅 배선이 데이터 라인과 중첩되기 때문에 개구율을 저하시키지 않은 효과를 얻을 수 있다.
평탄화막(PLN)에서 라우팅 배선(TW1)과 데이터 라인(D1)이 중첩되는 영역에는 오목부(GR)가 형성되어 있을 수 있다. 평탄화막(PLN)에 오목부(GR)가 형성된 경우, 제 1 라우팅 배선(TW1)은 오목부(GR)의 내부로 수용될 수 있다.
라우팅 배선(TW1)은 데이터 라인(D1)과 마찬가지로 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
라우팅 배선(TW11)이 형성된 평탄화막(PLN) 상에는 라우팅 배선(TW11)을 커버하도록 제 1 패시베이션막(PAS1)이 위치된다. 제 1 패시베이션막(PAS1)은 라우팅 배선(TW11)의 일부분을 노출시키는 콘택홀(CH)을 포함한다. 제 1 패시베이션막(PAS1)은 실리콘 질화물(SiNx)이나 실리콘 산화물(SiOx)과 같은 무기절연막으로 이루어질 수 있다.
제 1 패시베이션막(PAS1) 상에는 공통 및 터치전극(Tx11)이 배치된다. 공통 및 터치전극(Tx11)은 제 1 패시베이션막(PAS1)에 형성된 콘택홀(CH)을 통해 노출된 라우팅 배선(TW11)에 접속된다. 공통전극 및 터치전극은 복수개 형성되며, 적어도 2행 2열로 배치된다(도 2 참조). 공통전극 및 터치전극은 ITO(Indium Tin Oixde), IZO(Indium Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로부터 선택될 수 있다.
공통전극 및 터치전극(Tx11)이 배치된 제 1 패시베이션막(PAS1) 상에는 공통전극 및 터치전극(Tx11)을 커버하도록 제 2 패시베이션막(PAS2)이 위치된다. 제 2 패시베이션막(PAS2)은 실리콘 질화물(SiNx)이나 실리콘 산화물(SiOx)과 같은 무기절연막으로 이루어질 수 있다.
제 2 패시베이션막(PAS2) 상에는 복수의 슬릿(SL)을 갖는 화소전극(Px)이 배치된다. 화소전극(Px)은 공통 및 터치전극(Tx11)과 중첩되도록 배치된다. 화소전극(Px)은 공통전극 및 터치전극과 마찬가지로 ITO(Indium Tin Oixde), IZO(Indium Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로부터 선택될 수 있다.
상술한 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 의하면, 라우팅 배선(TW11)과 공통 및 터치전극(Tx11)을 절연시키는 제 1 패시베이션막(PAS1)과, 공통 및 터치전극(Tx11)과 화소전극(Px)을 절연시키는 제 2 패시베이션막(PAS2)이 실리콘 산화물이나 실리콘 질화물과 같은 무기절연막으로 형성된다. 이에 따라 상부에 위치하는 제 2 패시베이션막(PAS2)의 두께는 얇게, 하부에 위치하는 제 1 패시베이션막(PAS1)의 두께는 두껍게 조정할 수 있다. 따라서, 제 2 패시베이션막(PAS2)의 두께를 얇게 할 수 있으므로 공통 및 터치전극(Tx11)과 화소전극(Px)에 의해 형성되는 스토리지 커패시터(storage capacitor)의 정전용량을 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
평탄화막(PLN)과 데이터 라인(D1) 사이에는 데이터 라인(D1)을 커버하도록 다른 패시베이션막(도시생략)이 배치될 수도 있다. 이 경우, 평탄화막(PLN)과 패시베이션막에 의해 라우팅 배선(TW11)과 데이터 라인(D1) 사이의 거리가 증가되므로 라우팅 배선과 데이터 라인 사이의 기생 정전용량을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 하지만, 도 6에 도시된 바와 같이 데이터 라인(D1) 상에 패시베이션막(예: 제 1 및 제 2 실시예의 제 1 패시베이션막)을 생략하고도 평탄화막(PLN)의 두께 조정만으로도 라우팅 배선과 데이터 라인 사이의 기생 정전용량을 감소시킴과 동시에 증착공정의 수를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 라우팅 배선(TW11)이 유기 절연물질로 된 평탄화막(PLN)의 오목부(GR) 내부로 수용되므로 라우팅 배선(TW11)에 의한 상부 구조의 단차가 보상되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 유기 절연물질로 된 평탄화막(PLN)의 두께 및 오목부의 깊이를 조정하면 라우팅 배선의 두께를 높일 수 있으므로 라우팅 배선의 저항을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수도 있다.
다음으로, 도 3 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치는 액정층(LC)을 사이에 두고 대향 배치되는 제 1 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)와 컬러필터 어레이(CFA)를 포함한다.
제 1 박막 트랜지스터 어레이(TFTA)의 제 1 기판(SUB1) 상에는 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과, 소스전극에 연결되는 데이터 라인(D1)을 포함하는 소스 및 드레인 전극층이 배치된다. 데이터 라인(D1)은 제 2 방향(y축 방향)을 따라 배열된다. 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과, 데이터 라인(D1)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어진 단일층 또는 이들의 다중층일 수 있다.
소스 및 드레인 전극층 상에는 제 1 패시베이션막(PAS1)과 제 1 평탄화막(PLN1)이 순차적으로 적층된다. 제 1 패시베이션막(PAS1)은 실리콘 질화물(SiNx)이나 실리콘 산화물(SiOx)과 같은 무기절연막으로 이루어질 수 있다. 제 1 평탄화막(PLN1)은 폴리아크릴, 폴리이미드와 같은 유기 절연물질로 이루어질 수 있다.
제 1 평탄화막(PLN1) 상에는 제 1 라우팅 배선(TW1)이 데이터 라인(D1)과 나란하게 배열된다. 라우팅 배선(TW1)은 데이터 라인(D1)과 중첩되도록 배열된다. 따라서, 액티브 영역에 라우팅 배선들이 배치되더라도 라우팅 배선이 데이터 라인과 중첩되기 때문에 개구율을 저하시키지 않은 효과를 얻을 수 있다.
라우팅 배선(TW1)은 데이터 라인(D1)과 마찬가지로 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
라우팅 배선(TW11)이 형성된 평탄화막(PLN1)에는 라우팅 배선(TW11)을 커버하도록 제 2 패시베이션막(PAS2)이 위치된다. 제 2 패시베이션막(PAS2)은 실리콘 질화물(SiNx)이나 실리콘 산화물(SiOx)과 같은 무기절연막으로 이루어질 수 있다. 제 2 패시베이션막(PAS2)은 라우팅 배선(TW11)의 일부분을 노출시키는 콘택홀(CH)을 포함한다.
제 2 패시베이션막(PAS2) 상에는 공통 및 터치전극(Tx11)이 배치된다. 공통 및 터치전극(Tx11)은 제 2 패시베이션막(PAS2)에 형성된 콘택홀(CH)을 통해 노출된 라우팅 배선(TW11)에 접속된다. 공통전극 및 터치전극은 복수개 형성되며, 적어도 2행 2열로 배치된다(도 2 참조). 공통전극 및 터치전극은 ITO(Indium Tin Oixde), IZO(Indium Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로부터 선택될 수 있다.
공통전극 및 터치전극(Tx11)이 배치된 제 2 패시베이션막(PAS2) 상에는 공통전극 및 터치전극(Tx11)을 커버하도록 제 3 패시베이션막(PAS3)이 위치된다. 제 3 패시베이션막(PAS3)은 라우팅 배선(TW11)이 배치된 영역에 대응하여 돌출부(PT)를 갖는다. 제 3 패시베이션막(PAS3)은 실리콘 질화물(SiNx)이나 실리콘 산화물(SiOx)과 같은 무기절연막으로 이루어질 수 있다.
제 3 패시베이션막(PAS3) 상에는 복수의 슬릿(SL)을 갖는 화소전극(Px)이 배치된다. 화소전극(Px)은 공통 및 터치전극(Tx11)과 중첩되도록 배치된다. 화소전극(Px)은 공통전극 및 터치전극과 마찬가지로 ITO(Indium Tin Oixde), IZO(Indium Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로부터 선택될 수 있다.
컬러필터 어레이(CFA)의 제 2 기판(SUB2) 상에는 컬러필터들(CF) 및 컬러필터들을 구획하기 위한 블랙 매트릭스(BM)가 배치된다. 블랙 매트릭스(BM)는 데이터 라인(D1) 및 라우팅 배선(TW11)과 중첩되는 위치에 배치된다. 컬러필터들(CF) 및 블랙 매트릭스(BM)가 배치된 제 2 기판(SUB2) 상의 전체 표면 상에는 오버코트층(OC)이 위치된다. 오버코트층(OC) 상에는 제 1 기판(SUB1)과 제 2 기판(SUB2) 사이의 셀갭을 유지하기 위한 컬럼 스페이서(CS)들이 배치된다. 최소한 일부 컬럼 스페이서(CS)들은 데이터 라인(D1) 및 라우팅 배선(TW11)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.
상술한 본 발명의 제 4 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에 의하면, 라우팅 배선(TW11)이 유기 절연물질로 된 평탄화막(PLN) 상부에 배치되고, 그 상부에 제 1 패시베이션막(PAS2), 라우팅 배선(TW11), 공통 및 터치전극(Tx11) 및 제 3 패시베이션막(PAS3)이 위치된다. 이에 따라, 데이터 라인(D1)과 라우팅 배선(TW11)이 중첩되는 위치에서 제 3 패시베이션막(PAS3)은 돌출부(PT)를 갖게 된다. 제 3 패시베이션막(PAS3)의 돌출부(PT)는 컬럼 스페이서(CS)의 위치와 중첩되므로 범프스페이서(bump spacer)로서의 역할을 하게 된다. 따라서 컬럼 스페이서(CS) 형성영역 주변에 발생할 수 있는 빛샘 현상을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 제 4 실시예에 따르는 터치센서 일체형 표시장치에서는 라우팅 배선(TW11)과 공통 및 터치전극(Tx11)을 절연시키는 제 2 패시베이션막(PAS2)과, 공통 및 터치전극(Tx11)과 화소전극(Px)을 절연시키는 제 3 패시베이션막(PAS3)이 실리콘 산화물이나 실리콘 질화물과 같은 무기절연막으로 형성된다. 이에 따라 상부에 위치하는 제 3 패시베이션막(PAS3)의 두께는 얇게, 하부에 위치하는 제 2 패시베이션막(PAS2)의 두께는 두껍게 조정할 수 있다. 따라서, 제 3 패시베이션막(PAS3)의 두께를 얇게 할 수 있으므로 공통 및 터치전극(Tx11)과 화소전극(Px)에 의해 형성되는 스토리지 캐패시터(storage capcitor)의 정전용량은 증가시킬 수 있다. 또한, 제 2 패시베이션막(PAS2)의 두께를 두껍게 조정할 수 있게 되므로, 라우팅 배선(TW11)과, 라우팅 배선(TW11)에 접속되지 않으나 라우팅 배선(TW11)이 경유하는 다른 공통 및 터치전극들(예를 들면, 도 2의 Tx21, Tx31, Tx41, Tx51) 사이에 형성되는 기생 정전용량을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
예를 들어, 본 발명의 실시예에 설명하고 있는 제 1 방향은 x축 방향인 경우를, 제 2 방향은 y축 방향인 경우를 예로 들었으나, 이는 서로 반대되는 방향으로 변경하는 것이 가능하고, 공통 및 터치전극의 크기 및 수와 형상, 하나의 터치전극에 대응하는 화소전극의 크기 및 수와 형상, 각각의 터치전극과 접속되는 메인 라우팅 배선과 보조 라우팅 배선의 수 또한 필요에 따라 적절히 변경할 수 있는 사항이다.
또한, 본 발명의 실시예들에서는 복수의 라우팅 배선들이 데이터 라인들과 중첩되는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 데이터 라인들과 교차하도록 배치되는 게이트 라인들과 중첩되도록 구성될 수도 있다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 발명의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 디스플레이 구동 및 터치 센싱 IC
SUB1, SUB2: 기판 CH: 콘택홀
D1, D2, D3: 데이터 라인 G1, G21, G3: 게이트 라인
GR: 오목부 PT: 돌출부
PAS1, PAS2, PAS3: 패시베이션막 PLN1, PLN2: 평탄화막
Px, P11~P13, P21~P23, P31~P33: 화소전극
Tx11~Tx14, Tx21~Tx24, Tx31~Tx34, Tx41~Tx44, Tx51~Tx54: 공통 및 터치전극
TW11~TW14, TW21~TW24, TW31~TW34, TW41~TW44, TW51~TW54: 라우팅 배선

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 기판 상에 서로 교차하도록 배열되는 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인;
    상기 복수의 게이트 라인 또는 상기 복수의 데이터 라인과 인접하여 배치된 복수의 화소전극 및 복수의 공통 전극; 및
    상기 복수의 공통 전극 각각에 연결되어 연장된 복수의 라우팅 배선을 포함하며,
    상기 복수의 라우팅 배선은 상기 데이터 라인을 커버하는 제 1 절연막을 사이에 두고 상기 데이터 라인 또는 상기 데이터 라인과 중첩되고,
    상기 공통 전극은 상기 라우팅 배선을 커버하는 제 2 절연막을 관통하는 콘택홀을 통해 상기 라우팅 배선에 각각 접속되며,
    상기 제 1 절연막은 상기 라우팅 배선과 중첩되는 위치에서 오목부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 터치 센서 일체형 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 라우팅 배선은 상기 오목부의 내부로 수용되어, 상기 제 1 절연막의 상부 단차를 보상하는 것을 특징으로 하는, 터치 센서 일체형 표시장치.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 절연막은 유기 절연물질로 이루어지고, 상기 제 2 절연막은 무기 절연물질로 이루어진, 터치 센서 일체형 표시장치.
  10. 삭제
  11. 서로 마주하여 배치되는 제 1 기판 및 제 2 기판;
    상기 제 1 기판 상에 서로 교차하도록 배열되는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인;
    상기 복수의 게이트 라인 또는 상기 복수의 데이터 라인과 인접하여 배치된 복수의 화소전극 및 복수의 공통 전극;
    상기 복수의 공통 전극 각각에 연결되어 연장된 복수의 라우팅 배선; 및
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이의 간격을 유지시키는 컬럼 스페이서를 포함하며,
    상기 복수의 라우팅 배선은 상기 복수의 데이터 라인을 커버하는 제 1 절연막을 사이에 두고 상기 데이터 라인 또는 상기 게이트 라인과 중첩되고,
    상기 공통 전극은 상기 라우팅 배선을 커버하는 제 2 절연막을 관통하는 콘택홀을 통해 상기 라우팅 배선에 각각 접속되며,
    상기 컬럼 스페이서 주변의 빛샘 현상을 최소화하기 위하여, 상기 라우팅 배선은 상기 컬럼 스페이서와 중첩하도록 배치된, 터치 센서 일체형 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 공통 전극과 상기 컬럼 스페이서 사이에 위치하는 제 3 절연막을 더 포함하는, 터치 센서 일체형 표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 3 절연막은, 상기 라우팅 배선과 상기 컬럼 스페이서가 서로 중첩되는 영역에서, 상기 컬럼 스페이서 방향으로 돌출되는 돌출부를 더 포함하는, 터치 센서 일체형 표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 3 절연막 상에 상기 화소전극이 배치된, 터치 센서 일체형 표시장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 공통 전극과 상기 라우팅 배선 사이에 형성되는 기생 정전용량을 최소화하기 위하여, 상기 제 2 절연막의 두께는 상기 제 3 절연막의 두께보다 두꺼운, 터치 센서 일체형 표시장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 라우팅 배선과 상기 데이터 라인 사이에 형성되는 기생 정전용량을 최소화하기 위하여, 상기 제 1 절연막의 두께는 상기 제 2 절연막의 두께보다 두꺼운, 터치 센서 일체형 표시장치.
  17. 제 6 항에 있어서,
    상기 라우팅 배선의 저항을 최소화하기 위하여, 상기 라우팅 배선은 상기 오목부의 깊이만큼 수용되는, 터치 센서 일체형 표시장치.
  18. 제 6 항에 있어서,
    상기 공통 전극과 상기 라우팅 배선 사이에 위치하는 제 3 절연막을 더 포함하는, 터치 센서 일체형 표시장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 공통 전극과 상기 복수의 라우팅 배선 사이에 형성되는 기생 정전용량을 최소화하기 위하여, 상기 제 2 절연막의 두께는 상기 제 3 절연막의 두께보다 두꺼운, 터치 센서 일체형 표시장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 3 절연막 상에 상기 화소전극이 배치된, 터치 센서 일체형 표시장치.

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