KR102061792B1 - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 기판 및 이와 대향하는 제2 기판, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 액정층, 상기 액정층을 구동하도록 서로 대향하게 배치된 화소 전극 및 공통 전극, 일 방향으로 연장된 형태의 본체부 및 상기 본체부로부터 분기된 복수의 분기부를 구비하는 복수의 제1 터치 전극 및 상기 본체부와 교차하는 방향으로 형성된 복수의 제2 터치 전극을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.

Description

액정 표시 장치 및 그 제조 방법{Liquid crystal display apparatus and method for manufacturing the same}
본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 터치 기능을 용이하게 구현하는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 휴대가 가능한 박형의 평판 표시 장치로 대체되는 추세이다. 평판 표시 장치 중 액정 표시 장치는 백라이트를 구비하는 표시 장치로서 제조 공정의 효율성, 낮은 소비 전력, 높은 화질 특성 등으로 인하여 널리 사용되고 있다.
한편, 터치 패널은 사용자의 손가락이나 펜 등의 터치를 인식하여 별도의 수단 없이 입력 장치로 기능을 수행한다. 터치 패널은 복수의 전극들을 구비한다.
또한 이러한 터치 패널 기능을 액정 표시 장치에 동시에 구현하여 사용자의 편의를 증대하는 개발이 진행되고 있다.
그러나 액정 표시 장치 형성 시 이러한 터치 패널 기능을 구현하는 구성을 동시에 형성하는 것이 용이하지 않다. 결과적으로 액정 표시 장치의 화질 특성에 영향을 주지 않으면서 액정 표시 장치가 터치 패널 기능의 특성을 향상하는데 한계가 있다.
본 발명은 터치 기능을 용이하게 구현하는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 제1 기판 및 이와 대향하는 제2 기판, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 액정층, 상기 액정층을 구동하도록 서로 대향하게 배치된 화소 전극 및 공통 전극, 일 방향으로 연장된 형태의 본체부 및 상기 본체부로부터 분기된 복수의 분기부를 구비하는 복수의 제1 터치 전극 및 상기 본체부와 교차하는 방향으로 형성된 복수의 제2 터치 전극을 포함하는 액정 표시 장치를 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 복수의 분기부는 서로 이격될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 복수의 제1 터치 전극 중 일 제1 터치 전극의 복수의 분기부는 상기 일 터치 전극과 인접한 제1 터치 전극의 본체부와 이격되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 화소 전극의 전기적 특성을 제어하는 복수의 스캔 라인 및 복수의 데이터 라인을 더 포함하고, 상기 복수의 분기부는 적어도 상기 데이터 라인과 중첩되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 공통 전극은 상기 제1 터치 전극 상에 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 공통 전극은 상기 제1 터치 전극과 접하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 공통 전극은 상기 복수의 제1 터치 전극에 대응하도록 길게 연장된 형태로 복수 개로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 복수 개로 형성된 공통 전극은 서로 이격될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 기판과 상기 화소 전극 사이에 배치되는 활성층, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 더 포함하고, 상기 소스 전극 및 드레인 전극 중 어느 하나와 상기 화소 전극 사이에 형성된 하나 이상의 절연층을 더 포함하고,
상기 화소 전극과 상기 소스 전극 및 드레인 전극 중 어느 하나는 상기 절연층에 형성된 비아홀을 통하여 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 공통 전극은 상기 복수의 제1 터치 전극에 대응하도록 복수 개로 형성되고, 상기 공통 전극은 상기 비아홀에 대응하는 오목부를 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 공통 전극은 상기 오목부를 통하여 상기 비아홀과 중첩되지 않도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 오목부는 상기 공통 전극의 일측 또는 이와 마주보는 일측에 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 터치 전극의 본체부는 상기 비아홀에 대응하는 오목부를 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 터치 전극의 본체부의 오목부는 상기 비아홀을 향하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 터치 전극의 본체부의 오목부는 상기 비아홀보다 큰 폭을 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 터치 전극은 상기 제1 터치 전극의 복수의 분기부 중 서로 인접한 두 개의 분기부를 연결하도록 형성된 연결부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 복수의 컬러 필터를 더 포함하고, 상기 복수의 컬러 필터 중 상기 분기부를 중심으로 서로 양쪽에 배치된 컬러 필터는 서로 측면이 접하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제2 터치 전극은 상기 제2 기판상에 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서 제1 터치 전극은 불투명한 금속 재질로 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 제1 기판 및 이와 대향하는 제2 기판을 준비하는 단계, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 액정층을 형성하는 단계, 상기 액정층을 구동하도록 서로 대향하게 배치된 화소 전극 및 공통 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 일 방향으로 연장된 형태의 본체부 및 상기 본체부로부터 분기된 복수의 분기부를 구비하는 복수의 제1 터치 전극을 형성하는 단계 및 상기 본체부와 교차하는 방향으로 형성된 복수의 제2 터치 전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치 제조 방법을 개시한다.
본 발명에 관한 액정 표시 장치 및 그 제조 방법은 터치 기능을 용이하게 구현할 수 있다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 액정 표시 장치를 도시한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 A 영역을 개략적으로 도시한 확대도이다.
도 3은 도 2를 구체적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 공통 전극을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 6은 도 3의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 관한 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 액정 표시 장치를 도시한 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 A 영역을 개략적으로 도시한 확대도이다. 도 3은 도 2를 구체적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 공통 전극을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 액정 표시 장치(100)는 크게 제1 기판(101), 제2 기판(191), 액정층(160), 화소 전극(140), 공통 전극(150-1, 150-2), 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4) 및 제2 터치 전극(120)을 포함한다.
먼저 도 1을 참조하면 액정 표시 장치(100)는 제1 기판(101)상에 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NA)을 포함한다. 도 1에는 표시 영역(DA)의 주변에 비표시 영역(NA)이 형성된 것이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다. 즉 표시 영역(DA)의 일 측면, 두 개의 측면 또는 세 개의 측면에 대응하도록 비표시 영역(NA)이 형성될 수 있다. 또한, 비표시 영역(NA)이 구비되지 않을 수도 있다.
도 2를 참조하면 액정 표시 장치(100)는 표시 영역(DA)에 사용자가 인식할 수 있는 화상을 구현하는 하나 이상의 화소(P)가 형성된다.
각 화소(P)는 도 2에 도시하지 않았으나 도 5에 도시한 것과 같이 액정층(160)을 구비하고, 액정층(160)을 구동하기 위한 화소 전극(140) 및 공통 전극(150-1, 150-2)을 포함한다. 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
각 화소(P)에 연결되도록 복수의 스캔 라인(S) 및 복수의 데이터 라인(D)이 배치된다. 구체적으로 복수의 스캔 라인(S)의 각각은 일 방향(도 2의 X축 방향)으로 길게 연장된 형태를 갖고, 복수의 스캔 라인(S)은 일 방향(도 2의 Y축 방향)으로 서로 소정의 간격을 갖고 배열된다. 복수의 데이터 라인(D)의 각각은 일 방향(도 2의 Y축 방향)으로 길게 연장된 형태를 갖고, 복수의 데이터 라인(D)은 일 방향(도 2의 X축 방향)으로 서로 소정의 간격을 갖고 배열된다.
제1 터치 전극(110-1 내지 110-4) 및 제2 터치 전극(120)은 액정 표시 장치(100)가 화상 구현 기능외에 터치 인식을 구현하도록 한다. 즉, 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4) 및 제2 터치 전극(120)이 교차되는 영역에 형성된 정전 용량(capacitance)의 변화를 감지하여 액정 표시 장치(100)는 화상 구현 외에 사용자의 터치 인식 기능을 구현한다.
이 때 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4)은 구동 전극 기능을 수행하고, 제2 터치 전극(120)은 감지 전극의 기능을 수행하는 것이 바람직하다. 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4)과 제2 터치 전극(120)사이에는 하나 이상의 절연층이 배치된다.
제1 터치 전극(110-1 내지 110-4)에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다. 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4) 각각은 동일한 구성을 가지므로 설명의 편의를 위하여 제1 터치 전극(110-1)에 대하여만 설명하기로 한다. 제1 터치 전극(110-1)은 본체부(111) 및 복수의 분기부(112)를 포함한다. 복수의 분기부(112)는 서로 이격되도록 소정의 간격을 갖도록 배치된다. 이 때 제1 터치 전극(110-1)의 복수의 분기부(112)는 제1 터치 전극(110-1)과 인접한 제1 터치 전극(110-2)과는 이격되도록 형성된다.
복수의 분기부(112)는 본체부(111)에 연결되어 제1 터치 전극(110-1)의 전체적인 저항을 감소한다. 즉 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4) 및 제2 터치 전극(120)을 이용한 터치 인식 기능 구현 시 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4)으로의 전기적 신호가 원활하게 공급되도록 하여 액정 표시 장치(100)의 터치 기능 구현 특성이 향상된다.
또한, 제1 터치 전극(110-1)을 형성 시 분기부(112)를 데이터 라인(D)과 중첩되도록 형성하여 액정 표시 장치(100)의 개구율을 제한하지 않으므로 액정 표시 장치(100)의 화질 특성에 영향을 주지않으면서 터치 기능 특성을 향상한다.
도 3 내지 도 6를 참조하면서 제1 터치 전극(110-1) 및 제1 터치 전극(110-2) 및 각 화소(P)에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다. 단, 도 3은 본 발명의 예시적인 도면이므로 본 발명은 도 3의 구조에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명은 도 2의 구성을 포함하는 모든 구조에 적용됨은 물론이다.
각 부재에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
제1 기판(101)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 제1 기판(101)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재질로 형성할 수도 있다. 이 때 제1 기판(101)을 형성하는 플라스틱 재질은 다양한 유기물들 중 선택된 하나 이상일 수 있다.
도시하지 않았으나 제1 기판(101)상에 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다. 버퍼층(미도시)은 제1 기판(101)을 통한 불순 원소의 침투를 방지하며 제1 기판(101)상부에 평탄한 면을 제공하는 것으로서, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다.
게이트 전극(103)이 제1 기판(101)상에 형성된다. 게이트 전극(103)은 도 3에 도시한 것과 같이 스캔 라인(S)과 연결된 형태를 갖는다. 도 3에 도시한 게이트 전극(103)의 형태는 예시적인 것이므로 게이트 전극(103)의 크기 및 모양은 다양하게 정할 수 있다. 게이트 전극(103)은 Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo를 함유할 수 있고, Al:Nd, Mo:W 합금 등과 같은 합금을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않고 인접한 층과의 밀착성, 평탄성, 전기 저항 및 가공성 등을 고려하여 다양한 재질로 형성할 수 있다.
게이트 전극(103) 및 스캔 라인(S)을 덮도록 게이트 절연막(104)이 형성된다.
활성층(105)은 게이트 절연막(104)상에 형성된다. 활성층(105)과 게이트 전극(103)은 게이트 절연막(104)을 통하여 절연된다. 설명 및 이해의 편의를 위하여 도 3에는 활성층(105)을 도시하지 않았다. 활성층(105)은 실리콘과 같은 무기 반도체 물질을 함유할 수 있다. 또한 활성층(105)은 유기 반도체 또는 산화물 반도체 물질로 형성할 수도 있다.
소스 전극(107) 및 드레인 전극(108)이 활성층(105)상에 형성된다. 소스 전극(106) 및 드레인 전극(108)중 어느 하나는 데이터 라인(D)과 연결되는데, 본 실시예에서는 소스 전극(107)이 데이터 라인(D)과 연결된다. 데이터 라인(D)은 도 6에 도시한 것과 같이 게이트 절연막(104)에 형성된다.
도시하지 않았으나 활성층(105)과 소스 전극(107) 및 드레인 전극(108)사이에는 오믹 콘택층(미도시)이 추가로 형성될 수도 있다. 또한, 활성층(105)의 상면 중 적어도 소스 전극(107) 및 드레인 전극(108)으로 덮이지 않는 영역에 에치 스토퍼(미도시)가 형성될 수도 있다.
제1 절연층(109)이 소스 전극(107), 드레인 전극(108) 및 데이터 라인(D)상에 형성된다. 제1 절연층(109)은 다양한 절연 물질을 포함하도록 형성할 수 있다.
평탄화층(139)이 제1 절연층(109)상에 형성된다. 평탄화층(139)은 하부의 기타 부재들의 형태로 인하여 형성된 굴곡의 상부에 평탄면을 형성할 수 있도록 소정의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한 평탄화층(139)은 유기물을 함유하는 것이 바람직하다.
화소 전극(140)이 평탄화층(139)상에 형성된다. 화소 전극(140)은 투과형 도전물로 형성할 수 있는데, 예를들면 아연 산화물, 인듐 주석 산화물, 주석 산화물, 인듐 산화물, 갈륨 산화물, 인듐 아연 산화물 또는 알루미늄 아연 산화물 등을 함유하도록 형성할 수 있다.
화소 전극(140)은 비아홀(VH)을 통하여 드레인 전극(108)과 연결된다. 즉, 드레인 전극(108)과 화소 전극(140)사이에 개재한 절연막들인 제1 절연층(109) 및 평탄화층(139)의 소정의 영역을 제거하여 비아홀(VH)을 형성하여 드레인 전극(108)의 소정의 영역을 노출한다. 이러한 비아홀(VH)을 통하여 노출된 드레인 전극(108)과 접하도록 화소 전극(140)이 형성된다.
제2 절연층(141)이 화소 전극(140)상에 형성된다. 제2 절연층(141)은 산화물, 질화물 기타 다양한 절연 물질로 형성할 수 있다.
제1 터치 전극(110-1 내지 110-4) 및 공통 전극(150-1, 150-2)이 제2 절연층(141)상에 형성된다. 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4)은 금속 재질로 형성하는데, 불투명한 재질로 형성하는 것이 바람직하다. 이를 통하여 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4)의 저항을 감소하면서 외광 반사 방지 효과를 구현할 수 있다. 특히 본체부(111)는 스캔 라인(S)과 중첩되도록 형성하고, 분기부(112)를 데이터 라인(D)과 중첩되도록 형성하여 화상이 구현되는 영역의 면적을 감소하지 않으므로 액정 표시 장치(100)의 화질 특성을 향상한다.
또한, 분기부(112)를 데이터 라인(D)과 중첩되도록 형성하므로 데이터 라인(D)을 기준으로 양쪽에 배치되는 컬러 필터(CF1)과 컬러 필터(CF2)사이에 배치될 블랙 매트릭스를 형성하지 않아도 컬러 필터(CF1) 및 컬러 필터(CF2)의 혼색을 방지하고 개구율을 향상할 수 있다.
공통 전극(150-1, 150-2)은 제2 절연층(141)상에 형성된다. 공통 전극(150-1, 150-2)은 투과형 도전물로 형성할 수 있는데, 전술한 화소 전극(140)을 형성할 수 있는 다양한 재료를 이용하여 형성할 수 있다.
공통 전극(150-1, 150-2)은 각각 화소 전극(140)에 대응하는 복수의 슬릿(150a)을 구비한다. 화소 전극(140)과 공통 전극(150-1, 150-2)사이에 형성된 전계를 통하여 액정층(160)의 배열을 제어하여 화상을 구현한다. 이 때 복수의 슬릿(150a)은 화소 전극(140)과 공통 전극(150-1, 150-2)사이에 형성되는 전계의 특성을 향상하도록 형성되는데 도 3에 도시된 슬릿(150a)의 구성은 예시적인 것이므로 그 형태 및 개수는 다양하게 결정할 수 있다.
공통 전극(150-1, 150-2)은 제1 터치 전극(110-1, 110-2)상에 형성된다. 공통 전극(150-1) 및 공통 전극(150-1)각각은 이격되도록 별도로 형성된다. 또한, 공통 전극(150-1)은 제1 터치 전극(110-1)상에 제1 터치 전극(110-1)과 접하도록 형성된다. 공통 전극(150-1)은 제1 터치 전극(110-1)의 본체부(111)의 연장 방향과 동일한 방향, 즉 도 3 및 도 4의 X축 방향으로 길게 연장된 형태를 갖는다.
공통 전극(150-2)은 공통 전극(150-1)과 이격되고, 제1 터치 전극(110-2)상에 제1 터치 전극(110-2)과 접하도록 형성된다. 또한 공통 전극(150-2)은 도 3 및 도 4의 X축 방향으로 길게 연장된 형태를 갖는다.
공통 전극(150-1, 150-2)을 제1 터치 전극(110-1, 110-2)상에 제1 터치 전극(110-1, 110-2)과 접하도록 형성하여 공통 전극(150-1, 150-2) 및 제1 터치 전극(110-1, 110-2)의 전기적 저항을 감소시키고, 제1 터치 전극(110-1)과 제1 터치 전극(110-2)간의 연결로 인한 전기적 쇼트 불량을 방지한다.
제1 기판(101)과 대향하도록 제2 기판(191)이 배치되고, 액정층(160)은 제1 기판(101)과 제2 기판(191)사이에 배치된다. 구체적으로 액정층(160)은 공통 전극(150-1, 150-2)상에 형성된다.
제2 기판(191)과 액정층(160)사이에는 컬러 필터(CF)가 배치된다. 컬러 필터(CF)상에는 오버 코트층(180)이 형성될 수 있다.
또한 컬러 필터(CF)에 접하도록 블랙 매트릭스(BM)이 배치되는데 구체적으로 블랙 매트릭스(BM)은 서로 다른 색을 갖는 컬러 필터(CF)에 인접하도록 형성되는 것이 바람직하고, 스캔 라인(S) 및 데이터 라인(D) 기타 배선을 가리도록 형성될 수 있다.
이 때 도 6에 도시한 것과 같이 분기부(112)를 데이터 라인(D)과 중첩되도록 형성하므로 데이터 라인(D)을 기준으로 양쪽에 배치되는 컬러 필터(CF1)와 컬러 필터(CF2)사이에 블랙 매트릭스를 형성하지 않아도 컬러 필터(CF1) 및 컬러 필터(CF2)의 혼색을 방지한다. 또한 컬러 필터(CF1)과 컬러 필터(CF2)의 측면을 접하도록 형성하여 액정 표시 장치(100)의 개구율을 향상할 수 있다.
제2 터치 전극(120)은 제2 기판(191)의 상면에 형성한다. 제2 터치 전극(120)은 제1 터치 전극(110)의 본체부(111)와 교차하도록 형성된다.
도시하지 않았으나 제1 기판(101)에 인접하도록 광을 제공하는 백라이트 유니트(미도시)가 더 배치될 수 있다.
또한, 제1 기판(101)에 인접하도록 제1 편광층(미도시)이 형성되고, 제2 기판(191)에 인접하도록 제2 편광층(미도시)이 더 배치될 수 있음은 물론이다.
본 실시예의 액정 표시 장치(100)는 화상 구현 기능 외에 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4) 및 제2 터치 전극(120)를 포함하여 별도의 터치 패널 없이도 사용자의 터치 인식 기능을 용이하게 구현할 수 있다.
이 때 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4)은 일 방향으로 연장된 형태의 본체부(111) 및 본체부(111)에 연결된 복수의 분기부(112)를 구비하여 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4)의 전기적 저항을 감소하여 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4) 및 제2 터치 전극(120)를 통한 터치 기능을 향상한다.
특히 분기부(112)를 포함한 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4)을 불투명한 금속으로 형성하여 액정 표시 장치(100)의 개구율 기타 화질 특성을 유지하면서 제1 터치 전극(110-1 내지 110-4)의 전기적 저항을 감소한다.
또한 분기부(112)를 이용하여 서로 인접하고 다른 색을 갖는 컬러 필터(CF)들의 경우에도 블랙 매트릭스 없이 혼색을 용이하게 방지한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 관한 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 액정 표시 장치(200)는 크게 제1 기판(201), 액정층(미도시), 화소 전극(240), 공통 전극(250-1, 250-2), 제1 터치 전극(210-1 및 210-2) 및 제2 터치 전극(미도시)을 포함한다.
또한 액정 표시 장치(200)는 표시 영역(미도시)에 사용자가 인식할 수 있는 화상을 구현하는 하나 이상의 화소(미도시)가 형성된다. 각 화소(미도시)에 연결되도록 복수의 스캔 라인(S) 및 복수의 데이터 라인(D)가 배치된다.
제1 터치 전극(210-1 및 210-2) 및 제2 터치 전극(미도시)은 액정 표시 장치(200)가 화상 구현 기능외에 터치 인식을 구현하도록 한다. 제2 터치 전극(미도시)의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
제1 터치 전극(210-1)은 본체부(211) 및 복수의 분기부(212)를 포함한다. 복수의 분기부(212)는 서로 이격되도록 소정의 간격을 갖도록 배치된다. 제1 터치 전극(210-1 및 210-2)의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
게이트 전극(203), 게이트 절연막(미도시), 활성층(미도시), 소스 전극(207), 드레인 전극(208), 제1 절연층(미도시), 평탄화층(미도시), 화소 전극(240), 비아홀(VH)의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
공통 전극(250-1, 250-2)은 제2 절연층(미도시)상에 형성된다. 공통 전극(250-1, 250-2)은 투과형 도전물로 형성할 수 있다. 공통 전극(250-1, 250-2)은 각각 화소 전극(240)에 대응하는 복수의 슬릿(250a)을 구비한다.
공통 전극(250-1, 250-2)은 제1 터치 전극(210-1, 210-2)상에 형성된다. 공통 전극(250-1) 및 공통 전극(250-2)은 서로 이격되도록 별도로 형성된다. 또한, 공통 전극(250-1)은 제1 터치 전극(210-1)상에 제1 터치 전극(210-1)과 접하도록 형성된다. 공통 전극(250-2)은 공통 전극(250-1)과 이격되도록 제1 터치 전극(210-2)상에 제1 터치 전극(210-2)과 접하도록 형성된다.
또한 공통 전극(250-1)은 오목부(251, 252)를 구비한다. 오목부(251, 252)는 비아홀(VH)에 대응되도록 형성된다. 이를 통하여 공통 전극(250-1, 250-2)은 비아홀(VH)과 중첩되지 않도록 한다.
오목부(251)는 공통 전극(250-1, 250-2)의 일측, 즉 상부에 형성되고 오목부(252)는 공통 전극(250-1, 250-2)의 다른 일측, 즉 하부에 형성된다.
비아홀(VH)은 소정의 깊이를 갖도록 형성되므로 서로 인접한 공통 전극(250-1) 및 공통 전극(250-2)이 비아홀(VH)근처에서 비정상적으로 연결될 수 있다. 공통 전극(250-1) 및 공통 전극(250-2)의 전기적 연결로 인하여 결과적으로 제1 터치 전극(210-1)과 제1 터치 전극(210-2)사이에 쇼트 불량이 발생한다. 이로 인하여 액정 표시 장치(200)의 터치 기능이 감소한다.
그러나 본 실시예에서는 서로 인접한 공통 전극(250-1, 250-2)이 오목부(251, 252)를 갖도록 하여 적어도 비아홀(VH)과는 공통 전극(250-1) 및 공통 전극(250-2)이 중첩되지 않도록 하고, 특히 공통 전극(250-1)과 공통 전극(250-2)의 거리를 증가하여 비아홀(VH)에 인접한 영역에서 공통 전극(250-1) 및 공통 전극(250-2)의 전기적 연결을 방지하여 제1 터치 전극(210-1)와 제1 터치 전극(210-2)사이의 쇼트 불량을 차단한다.
도시하지 않았으나, 공통 전극(250-1)에 오목부(251)를 형성한 경우 공통 전극(250-2)에는 선택적으로 오목부(252)를 형성하지 않을 수 있다.
제2 기판(미도시), 컬러 필터(미도시), 오버 코트층(미도시), 블랙 매트릭스(미도시)등의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
또한, 광을 제공하는 백라이트 유니트(미도시), 제1 편광층(미도시) 및 제2 편광층(미도시)이 더 배치될 수 있음은 물론이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8을 참조하면, 액정 표시 장치(300)는 크게 제1 기판(301), 액정층(미도시), 화소 전극(340), 공통 전극(350-1, 350-2), 제1 터치 전극(310-1 및 310-2) 및 제2 터치 전극(미도시)을 포함한다.
또한 액정 표시 장치(300)는 표시 영역(미도시)에 사용자가 인식할 수 있는 화상을 구현하는 하나 이상의 화소(미도시)가 형성된다. 각 화소(미도시)에 연결되도록 복수의 스캔 라인(S) 및 복수의 데이터 라인(D)가 배치된다.
제1 터치 전극(310-1 및 310-2) 및 제2 터치 전극(미도시)은 액정 표시 장치(300)가 화상 구현 기능외에 터치 인식을 구현하도록 한다. 제2 터치 전극(미도시)의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
제1 터치 전극(310-1)은 본체부(311) 및 복수의 분기부(312)를 포함한다. 복수의 분기부(312)는 서로 이격되도록 소정의 간격을 갖도록 배치된다.
본체부(311)는 오목부(310a)를 구비한다. 오목부(310a)는 구체적으로 비아홀(VH)을 향하고 비아홀(VH)에 대응되는 영역에 형성된다. 이 때 오목부(310a)는 비아홀(VH)의 폭에 대응하는 폭을 갖는 것이 바람직하다.
비아홀(VH)은 소정의 깊이를 갖도록 형성되므로 공통 전극(350-1)과 제1 터치 전극(310-2)의 본체부(311)가 비아홀(VH)근처에서 비정상적으로 연결될 수 있다. 이를 통하여 공통 전극(350-1)과 제1 터치 전극(310-2)이 전기적으로 연결될 수 있고, 결과적으로 공통 전극(350-1)과 접한 제1 터치 전극(310-1)과 제1 터치 전극(310-2)사이에 쇼트 불량이 발생한다. 이로 인하여 액정 표시 장치(300)의 터치 기능이 감소한다.
그러나 본 실시예에서는 공통 전극(350-1)과 인접하도록 배치된 제1 터치 전극(310-2)의 본체부(311)에 오목부(310a)를 형성하고, 특히 본체부(311)의 영역 중 비아홀(VH)과 대응되는 영역에 비아홀(VH)을 향하도록 오목부(310a)를 형성하여 공통 전극(350-1)과 제1 터치 전극(310-2)의 전기적 연결을 방지하여 제1 터치 전극(310-1)과 제1 터치 전극(310-2)사이의 쇼트 불량을 차단한다.
게이트 전극(303), 게이트 절연막(미도시), 활성층(미도시), 소스 전극(307), 드레인 전극(308), 제1 절연층(미도시), 평탄화층(미도시), 화소 전극(340), 비아홀(VH)의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
공통 전극(350-1, 350-2)은 제2 절연층(미도시)상에 형성된다. 공통 전극(350-1, 350-2)은 투과형 도전물로 형성할 수 있다. 공통 전극(350-1, 350-2)은 각각 화소 전극(340)에 대응하는 복수의 슬릿(350a)을 구비한다.
공통 전극(350-1, 350-2)은 제1 터치 전극(310-1, 310-2)상에 형성된다. 공통 전극(350-1) 및 공통 전극(350-1)은 서로 이격되도록 별도로 형성된다. 또한, 공통 전극(350-1)은 제1 터치 전극(310-1)상에 제1 터치 전극(310-1)과 접하도록 형성된다. 공통 전극(350-2)은 공통 전극(350-1)과 이격되도록 제1 터치 전극(310-2)상에 제1 터치 전극(310-2)과 접하도록 형성된다.
제2 기판(미도시), 컬러 필터(미도시), 오버 코트층(미도시), 블랙 매트릭스(미도시)등의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
또한, 광을 제공하는 백라이트 유니트(미도시), 제1 편광층(미도시) 및 제2 편광층(미도시)이 더 배치될 수 있음은 물론이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 9를 참조하면, 액정 표시 장치(400)는 크게 제1 기판(401), 액정층(미도시), 화소 전극(440), 공통 전극(450-1, 450-2), 제1 터치 전극(410-1 및 410-2) 및 제2 터치 전극(미도시)을 포함한다.
또한 액정 표시 장치(400)는 표시 영역(미도시)에 사용자가 인식할 수 있는 화상을 구현하는 하나 이상의 화소(미도시)가 형성된다. 각 화소(미도시)에 연결되도록 복수의 스캔 라인(S) 및 복수의 데이터 라인(D)가 배치된다.
제1 터치 전극(410-1 및 410-2) 및 제2 터치 전극(미도시)은 액정 표시 장치(400)가 화상 구현 기능외에 터치 인식을 구현하도록 한다. 제2 터치 전극(미도시)의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
제1 터치 전극(410-1)은 본체부(411) 및 복수의 분기부(412)를 포함한다. 복수의 분기부(412)는 서로 이격되도록 소정의 간격을 갖도록 배치된다.
본체부(411)는 오목부(410a)를 구비한다. 오목부(410a)는 구체적으로 비아홀(VH)을 향하고 비아홀(VH)에 대응되는 영역에 형성된다. 이 때 오목부(410a)는 비아홀(VH)의 폭에 대응하는 폭을 갖는 것이 바람직하다. 제1 터치 전극(410-2)의 오목부(410a)를 통하여 공통 전극(450-1)과 제1 터치 전극(410-2)의 전기적 연결을 방지하여 제1 터치 전극(410-1)과 제1 터치 전극(410-2)사이의 쇼트 불량을 차단한다.
게이트 전극(403), 게이트 절연막(미도시), 활성층(미도시), 소스 전극(407), 드레인 전극(408), 제1 절연층(미도시), 평탄화층(미도시), 화소 전극(440), 비아홀(VH)의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
공통 전극(450-1, 450-2)은 제2 절연층(미도시)상에 형성된다. 공통 전극(450-1, 450-2)은 투과형 도전물로 형성할 수 있다. 공통 전극(450-1, 450-2)은 각각 화소 전극(440)에 대응하는 복수의 슬릿(450a)을 구비한다.
공통 전극(450-1, 450-2)은 제1 터치 전극(410-1, 410-2)상에 형성된다. 공통 전극(450-1) 및 공통 전극(450-1)은 서로 이격되도록 별도로 형성된다. 또한, 공통 전극(450-1)은 제1 터치 전극(410-1)상에 제1 터치 전극(410-1)과 접하도록 형성된다. 공통 전극(450-2)은 공통 전극(450-1)과 이격되도록 제1 터치 전극(410-2)상에 제1 터치 전극(410-2)과 접하도록 형성된다.
또한 공통 전극(450-1)은 오목부(451, 452)를 구비한다. 오목부(451, 452)는 비아홀(VH)에 대응되도록 형성된다. 이를 통하여 공통 전극(450-1, 450-2)은 비아홀(VH)과 중첩되지 않도록 한다.
오목부(451)은 공통 전극(450-1, 450-2)의 상부에 형성되고 오목부(452)는 공통 전극(450-1, 450-2)의 하부에 형성된다.
서로 인접한 공통 전극(450-1, 450-2)이 오목부(451, 452)를 갖도록 하여 적어도 비아홀(VH)과는 공통 전극(450-1) 및 공통 전극(450-2)이 중첩되지 않도록 하고, 특히 공통 전극(450-1)과 공통 전극(450-2)의 거리를 증가하여 비아홀(VH)에 인접한 영역에서 공통 전극(450-1) 및 공통 전극(450-2)의 전기적 연결을 방지하여 제1 터치 전극(410-1)과 제1 터치 전극(410-2)사이의 쇼트 불량을 차단한다.
도시하지 않았으나, 공통 전극(450-1)에 오목부(451)를 형성한 경우 공통 전극(450-2)에는 선택적으로 오목부(452)를 형성하지 않을 수 있다.
제2 기판(미도시), 컬러 필터(미도시), 오버 코트층(미도시), 블랙 매트릭스(미도시)등의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
또한, 광을 제공하는 백라이트 유니트(미도시), 제1 편광층(미도시) 및 제2 편광층(미도시)이 더 배치될 수 있음은 물론이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 10을 참조하면, 액정 표시 장치(500)는 크게 제1 기판(501), 액정층(미도시), 화소 전극(미도시), 공통 전극(550-1, 550-2), 제1 터치 전극(510-1 및 510-2) 및 제2 터치 전극(미도시)을 포함한다.
또한 액정 표시 장치(500)는 표시 영역(미도시)에 사용자가 인식할 수 있는 화상을 구현하는 하나 이상의 화소(미도시)가 형성된다. 각 화소(미도시)에 연결되도록 복수의 스캔 라인(S) 및 복수의 데이터 라인(D)가 배치된다.
제1 터치 전극(510-1 및 510-2) 및 제2 터치 전극(미도시)은 액정 표시 장치(500)가 화상 구현 기능외에 터치 인식을 구현하도록 한다. 제2 터치 전극(미도시)의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
제1 터치 전극(510-1)은 본체부(511), 복수의 분기부(512) 및 연결부(513)를 포함한다.
본체부(511)는 일 방향, 즉, 도 10의 X축 방향으로 연장된 형태를 갖는다. 복수의 분기부(512)는 본체부(511)에 연결되고 서로 이격되도록 소정의 간격을 갖도록 배치된다.
연결부(513)는 복수의 분기부(512)들 중 서로 인접한 두 개의 분기부(512)들을 연결하도록 형성된다.
게이트 전극(503), 게이트 절연막(미도시), 활성층(미도시), 소스 전극(507), 드레인 전극(508), 제1 절연층(미도시), 평탄화층(미도시), 화소 전극(540), 비아홀(VH)의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
공통 전극(550-1, 550-2)은 제2 절연층(미도시)상에 형성된다. 공통 전극(550-1, 550-2)은 투과형 도전물로 형성할 수 있다. 공통 전극(550-1, 550-2)은 각각 화소 전극(540)에 대응하는 복수의 슬릿(550a)을 구비한다.
공통 전극(550-1, 550-2)은 제1 터치 전극(510-1, 510-2)상에 형성된다. 공통 전극(550-1) 및 공통 전극(550-1)은 서로 이격되도록 별도로 형성된다. 또한, 공통 전극(550-1)은 제1 터치 전극(510-1)상에 제1 터치 전극(510-1)과 접하도록 형성된다. 공통 전극(550-2)은 공통 전극(550-1)과 이격되도록 제1 터치 전극(510-2)상에 제1 터치 전극(510-2)과 접하도록 형성된다.
제2 기판(미도시), 컬러 필터(미도시), 오버 코트층(미도시), 블랙 매트릭스(미도시)등의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
또한, 광을 제공하는 백라이트 유니트(미도시), 제1 편광층(미도시) 및 제2 편광층(미도시)이 더 배치될 수 있음은 물론이다.
본 실시예의 액정 표시 장치(500)의 제1 터치 전극(510-1, 510-2)이 일 방향으로 연장된 형태의 본체부(511) 및 본체부(511)에 연결된 복수의 분기부(512)를 구비하여 제1 터치 전극(510-1)의 전기적 저항을 감소하여 제1 터치 전극(510-1 및 510-2) 및 제2 터치 전극(미도시)를 통한 터치 기능을 향상한다.
또한, 복수의 분기부(512)중 서로 인접한 두 개의 분기부(512)를 연결하도록 연결부(513)를 형성하여 제1 터치 전극(510-1, 510-2)의 전기적 저항 감소 특성을 증대한다. 또한 연결부(513)를 통하여 분기부(512)들을 지지하여 분기부(512)의 손상을 방지한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100, 200, 300, 400, 500: 액정 표시 장치
101, 201, 301, 401, 501: 제1 기판
110-1 내지 110-4: 제1 터치 전극
210-1 내지 210-3, 310-1 내지 310-3, 410-1 내지 410-3, 510-1 내지 510-3: 제1 터치 전극
111, 211, 311, 411, 511: 본체부
112, 212, 312, 412, 512: 분기부
120: 제2 터치 전극
150-1, 150-2, 250-1, 250-2, 350-1, 350-2, 450-1, 450-2, 550-1, 550-2: 공통 전극
191: 제2 기판

Claims (20)

  1. 제1 기판 및 이와 대향하는 제2 기판;
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 액정층;
    상기 액정층을 구동하도록 서로 대향하게 배치된 화소 전극 및 공통 전극;
    일 방향으로 연장된 형태의 본체부 및 상기 본체부로부터 분기된 복수의 분기부를 구비하는 복수의 제1 터치 전극; 및
    상기 본체부와 교차하는 방향으로 형성된 복수의 제2 터치 전극을 포함하고,
    일 방향으로 연장된 스캔 라인을 포함하고,
    상기 제1 터치 전극의 본체부는 상기 스캔 라인과 중첩되도록 형성되는 것을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 분기부는 서로 이격된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 터치 전극 중 일 제1 터치 전극의 복수의 분기부는 상기 일 제1 터치 전극과 인접한 제1 터치 전극의 본체부와 이격되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 화소 전극의 전기적 특성을 제어하는 복수의 데이터 라인을 더 포함하고,
    상기 복수의 분기부는 적어도 상기 데이터 라인과 중첩되도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 공통 전극은 상기 제1 터치 전극 상에 형성되는 액정 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 공통 전극은 상기 제1 터치 전극과 접하도록 형성되는 액정 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 공통 전극은 상기 복수의 제1 터치 전극에 대응하도록 길게 연장된 형태로 복수 개로 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 복수 개로 형성된 공통 전극은 서로 이격된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 화소 전극 사이에 배치되는 활성층, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 더 포함하고,
    상기 소스 전극 및 드레인 전극과 상기 화소 전극 사이에 형성된 하나 이상의 절연층을 더 포함하고,
    상기 화소 전극과 상기 소스 전극 및 드레인 전극 중 어느 하나는 상기 절연층에 형성된 비아홀을 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 공통 전극은 상기 복수의 제1 터치 전극에 대응하도록 복수 개로 형성되고,
    상기 공통 전극은 상기 비아홀에 대응하는 오목부를 구비하는 액정 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 공통 전극은 상기 오목부를 통하여 상기 비아홀과 중첩되지 않도록 형성되는 액정 표시 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 오목부는 상기 공통 전극의 일측 또는 이와 마주보는 일측에 형성되는 액정 표시 장치.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 터치 전극의 본체부는 상기 비아홀에 대응하는 오목부를 구비하는 액정 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 터치 전극의 본체부의 오목부는 상기 비아홀을 향하도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 터치 전극의 본체부의 오목부는 상기 비아홀보다 큰 폭을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 터치 전극은 상기 제1 터치 전극의 복수의 분기부 중 서로 인접한 두 개의 분기부를 연결하도록 형성된 연결부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 복수의 컬러 필터를 더 포함하고,
    상기 복수의 컬러 필터 중 상기 분기부를 중심으로 서로 양쪽에 배치된 컬러 필터는 서로 측면이 접하도록 형성된 액정 표시 장치.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 터치 전극은 상기 제2 기판상에 형성하는 액정 표시 장치.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 터치 전극은 불투명한 금속 재질로 형성하는 액정 표시 장치.
  20. 제1 기판 및 이와 대향하는 제2 기판을 준비하는 단계;
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 액정층을 형성하는 단계;
    상기 액정층을 구동하도록 서로 대향하게 배치된 화소 전극 및 공통 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 일 방향으로 연장된 형태의 본체부 및 상기 본체부로부터 분기된 복수의 분기부를 구비하는 복수의 제1 터치 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 본체부와 교차하는 방향으로 형성된 복수의 제2 터치 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    일 방향으로 연장된 스캔 라인을 포함하고,
    상기 제1 터치 전극의 본체부는 상기 스캔 라인과 중첩되도록 형성되는 것을 포함하는 액정 표시 장치 제조 방법.
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