KR102128394B1 - 터치 감지 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판; 및 상기 박막 트랜지스터 표시판에 대향하며, 정전 용량 센서 및 압전층을 포함하는 압전 센서를 포함하는 대향 표시판을 포함하며, 상기 정전 용량 센서는 감지측 배선, 구동측 배선 및 상기 감지측 배선과 상기 구동측 배선 중 하나의 배선을 서로 연결하는 브리지를 포함하며, 상기 압전 센서는 상기 압전층의 상부 및 하부에 위치하는 한 쌍의 전극을 더 포함하며, 상기 브리지와 상기 한 쌍의 전극 중 하나는 동일한 층에 동일한 물질로 형성되어 있는 터치 감지 표시 장치 및 그 제조 방법에 대한 것이다.

Description

터치 감지 표시 장치{TOUCH SENSIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 터치 감지 표시 장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는 압력의 차이도 감지할 수 있는 터치 감지 표시 장치이다.
최근들어 평판 표시 장치에 터치 센서를 내장한 제품이 개발되어 왔다. 이들 센서는 사용자의 손 또는 터치 펜(touch pen, stylus) 등의 접촉으로 인하여 생긴 정전 용량 또는 전자계의 변화를 감지하고 이에 따른 전기 신호를 표시 장치에 제공한다. 표시 장치는 이 전기 신호에 기초하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 알아내고, 이러한 접촉에 대한 정보를 외부 장치로 전송하며, 외부 장치는 접촉 정보에 기초한 영상 신호를 표시 장치에 전송한다.
특히 사용자의 손의 터치를 감지하는 방식으로는 정전 용량 방식이 많이 사용되고 있는데, 정전 용량 방식은 도전 특성을 가지는 물체의 접촉시에만 감지가 되며, 실제 터치가 이루어지지 않더라도 감지되는 오작동도 발생되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 정전 용량 방식으로 터치를 감지하는 표시 장치에서 압력에 따른 감지도 가능하도록 한 터치 감지 표시 장치를 제공하고자 한다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치는 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판; 및 상기 박막 트랜지스터 표시판에 대향하며, 정전 용량 센서 및 압전층을 포함하는 압전 센서를 포함하는 대향 표시판을 포함하며, 상기 정전 용량 센서는 감지측 배선, 구동측 배선 및 상기 감지측 배선과 상기 구동측 배선 중 하나의 배선을 서로 연결하는 브리지를 포함하며, 상기 압전 센서는 상기 압전층의 상부 및 하부에 위치하는 한 쌍의 전극을 더 포함하며, 상기 브리지와 상기 한 쌍의 전극 중 하나는 동일한 층에 동일한 물질로 형성되어 있다.
상기 대향 표시판은 상기 박막 트랜지스터 표시판과의 간격을 유지시키는 스페이서를 더 포함하며, 상기 스페이서는 상기 압전층의 하부에 위치하는 전극과 접하고 있을 수 있다.
상기 대향 표시판은 개구부를 가지는 차광 부재를 더 포함하며, 상기 구동측 배선, 상기 감지측 배선, 상기 브리지, 상기 한 쌍의 전극 및 상기 압전층은 상기 차광 부재와 중첩할 수 있다.
상기 차광 부재의 아래이며, 상기 차광 부재를 덮는 오버코트막; 상기 오버코트막의 아래에 위치하는 상부 제1 층간 절연막; 및 상기 상부 제1 층간 절연막의 아래에 위치하는 상부 제2 층간 절연막을 더 포함하며, 상기 오버 코트막의 아래이며, 상기 상부 제1 층간 절연막의 위에는 상기 구동측 배선 및 상기 감지측 배선을 포함하는 정전 용량 센서 배선이 위치하고, 상기 상부 제1 층간 절연막의 아래이며, 상기 상부 제2 층간 절연막의 위에는 상기 압전층과 상기 압전층의 위에 위치하는 제1 전극이 위치하며, 상기 상부 제2 층간 절연막의 아래에는 상기 상기 제2 전극과 상기 브리지가 위치할 수 있다.
상기 제2 전극은 상기 상부 제2 층간 절연막에 위치하며, 상기 압전층을 노출시키는 압전용 접촉 구멍에 의하여 상기 압전층과 접하며, 상기 브리지는 상기 상부 제1 층간 절연막 및 상기 상부 제2 층간 절연막에 위치하며, 상기 정전 용량 센서 배선의 끝단을 노출시키는 끝단용 접촉 구멍을 통하여 상기 정전 용량 센서 배선과 연결되어 있을 수 있다.
상기 정전 용상 센서 배선의 끝단은 상기 구동측 배선에 연결되어 있을 수 있다.
상기 브리지가 위치하는 브리지 연결 영역에는 상기 정전 용량 센서 배선 중 상기 감지측 배선의 세로 연결부가 위치하며, 상기 상기 제1 전극, 상기 압전층 및 상기 제2 전극은 상기 브리지 연결 영역에는 위치하지 않을 수 있다.
상기 차광 부재의 아래이며, 상기 차광 부재를 덮는 오버코트막; 상기 오버코트막의 아래에 위치하는 상부 제1 층간 절연막; 및 상기 상부 제1 층간 절연막의 아래에 위치하는 상부 제2 층간 절연막을 더 포함하며, 상기 차광 부재의 아래이며, 상기 오버코트막의 위에는 상기 구동측 배선 및 상기 감지측 배선을 포함하는 정전 용량 센서 배선이 위치하고, 상기 상부 제1 층간 절연막의 아래이며, 상기 상부 제2 층간 절연막의 위에는 상기 압전층과 상기 압전층의 위에 위치하는 제1 전극이 위치하며, 상기 상부 제2 층간 절연막의 아래에는 상기 상기 제2 전극과 상기 브리지가 위치할 수 있다.
상기 제2 전극은 상기 상부 제2 층간 절연막에 위치하며, 상기 압전층을 노출시키는 압전용 접촉 구멍에 의하여 상기 압전층과 접하며, 상기 브리지는 상기 오버코트막, 상기 상부 제1 층간 절연막 및 상기 상부 제2 층간 절연막에 위치하며, 상기 정전 용량 센서 배선의 끝단을 노출시키는 끝단용 접촉 구멍을 통하여 상기 정전 용량 센서 배선과 연결되어 있을 수 있다.
상기 정전 용상 센서 배선의 끝단은 상기 구동측 배선에 연결되어 있을 수 있다.
상기 브리지가 위치하는 브리지 연결 영역에는 상기 정전 용량 센서 배선 중 상기 감지측 배선의 세로 연결부가 위치하며, 상기 상기 제1 전극, 상기 압전층 및 상기 제2 전극은 상기 브리지 연결 영역에는 위치하지 않을 수 있다.
상기 박막 트랜지스터 표시판과 상기 대향 표시판의 사이에 위치하는 액정층; 및 상기 액정층을 밀봉하는 실 부재를 더 포함하며, 상기 실 부재는 상기 압전층의 하부에 위치하는 전극과 접하고 있을 수 있다.
상기 압전층은 상기 실 부재를 따라서 표시 영역을 둘러 쌀 수 있다.
상기 박막 트랜지스터 표시판은 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극 및 상기 화소 전극과 함께 전계를 생성하는 공통 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치의 제조 방법은 상부 기판 위에 차광 부재를 형성하는 단계; 상기 차광 부재 위에 정전 용량 센서 배선을 형성하는 단계; 상기 정전 용량 센서 배선을 덮는 상부 제1 층간 절연막을 형성하는 단계; 상기 상부 제1 층간 절연막위에 압전 센서의 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극의 위에 압전층을 형성하는 단계; 상기 압전층 및 상기 제1 전극을 덮는 상부 제2 층간 절연막을 형성하는 단계; 상기 상부 제2 층간 절연막에 상기 압전층을 노출시키는 압전용 접촉 구멍과 상기 상부 제2 층간 절연막 및 상기 상부 제1 층간 절연막에 상기 정전 용량 센서 배선의 끝단을 노출시키는 끝단용 접촉 구멍을 함께 형성하는 단계; 및 상기 제2 층간 절연막 위에 상기 압전용 접촉 구멍을 통하여 상기 압전층과 접하는 상기 압전 센서의 제2 전극 및 상기 끝단용 접촉 구멍을 통하여 상기 정전 용량 센서 배선을 연결하는 브리지를 함께 형성하는 단계를 포함한다.
상기 브리지가 위치하는 브리지 연결 영역에는 상기 정전 용량 센서 배선 중 상기 감지측 배선의 세로 연결부가 위치하며, 상기 상기 제1 전극, 상기 압전층 및 상기 제2 전극은 상기 브리지 연결 영역에는 위치하지 않도록 형성할 수 있다.
상기 차광 부재의 위이며, 상기 정전 용량 센서 배선의 아래에 상기 차광 부재를 덮는 오버코트막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 정전 용량 센서 배선을 형성하는 단계는 상기 차광 부재와 상기 정전 용량 센서 배선이 접하도록 형성할 수 있다.
상기 차광 부재 및 정전 용량 센서 배선을 덮는 오버코트막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 끝단용 접촉 구멍을 형성하는 단계에서 상기 끝단을 노출시키기 위하여 상기 상부 제2 층간 절연막, 상기 상부 제1 층간 절연막 및 상기 오버코트막을 식각할 수 있다.
이상과 같이 정전 용량 방식에 더하여 압력에 따른 감지도 가능하도록 표시 장치를 구성하여 압력에 따른 감지가 불가능한 정정 용량 방식의 터치 감지에서도 압력에 따른 감지 효과를 구분하여 제공할 수 있도록 한다. 하나의 표시 장치 내에 정전 용량 방식과 압력 감지 방식의 터치 감지가 함께 가능하도록 형성하고, 형성시 서로 동일한 공정에서 적어도 하나의 층이 함께 형성되도록 하여 제조 공정을 단순화하고 제조 비용 및 제조 시간을 감축한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치의 배치도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치 중 일부 영역의 확대도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치의 단면도이다.
도 5 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 나타낸 도면이다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치의 단면도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치의 배치도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치의 배치도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치 중 일부 영역의 확대도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치의 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치는 표시 장치가 형성되는 기판의 내측에 터치 감지를 위한 센서를 형성하고 있는 인셀 방식의 터치 감지 표시 장치이며, 터치 감지를 위한 센서는 정전 용량 방식의 센서와 함께 압전층을 포함하는 센서가 포함되어 있다. 특히 정전 용량 센서와 압전 센서의 전극층 중 적어도 하나는 서로 동일한 공정에서 형성되어 동일한 층에 위치하고 있다.
먼저, 도 1을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치를 살펴본다.
터치 감지 표시 장치는 화상을 표시하는 구조와 터치를 감지하는 센서 구조가 함께 형성되어 있다. 도 1에서는 터치를 감지하는 센서 중 정전 용량 센서의 구조를 중심으로 도시되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 정전 용량 센서는 표시 장치의 차광 부재가 형성되어 있는 영역의 내측에 차광 부재를 따라서 가로 및 세로 방향으로 연결된 격자 배선이 형성되어 있다. 이러한 격자 배선은 크게 구동 신호를 전달하는 구동측 배선(Tx)과 터치 여부를 감지하는 감지측 배선(Rx)으로 구분된다. 본 실시예에 따른 구동측 배선(Tx)과 감지측 배선(Rx)은 서로 동일한 물질로 동일한 공정에 의하여 동일한 층에 형성된다. 또한, 구동측 배선(Tx)과 감지측 배선(Rx)은 서로 전기적으로 분리되어 있다. 이를 위하여 도 1의 실시예에서는 구동측 배선(Tx)과 감지측 배선(Rx)은 마름모 구조를 가지며, 사선 방향으로 서로 변을 마주하며 배치되어 있다. 구동측 배선(Tx)과 감지측 배선(Rx)은 사선 방향의 단선 영역을 통하여 서로 전기적으로 분리되어 있다. 감지측 배선(Rx)은 세로 방향으로 전기적으로 연결되어 있으며, 동일한 층에 동일한 물질로 형성된 세로 연결부를 통하여 상하로 인접하는 마름모 구조의 감지측 배선(Rx)이 서로 연결되어 있다. 한편, 구동측 배선(Tx)은 서로 다른 층에 배치되어 있는 브리지를 통하여 좌우로 인접하는 마름모 구조의 구동측 배선(Tx)이 서로 전기적으로 연결되어 있다. 실시예에 따라서는 브리지를 통하여 연결되는 배선이 감지측 배선(Rx)일 수도 있다.
마름모 구조를 가지는 구동측 배선(Tx)과 감지측 배선(Rx)은 일 방향의 길이가 약 4mm 정도의 크기를 가진다. 구동측 배선(Tx)과 감지측 배선(Rx)의 크기는 실시예에 따라서 다양할 수 있으며, 감지하는 대상의 크기에 따라서 변경될 수 있다.
이와 같은 연결 구조를 가지는 정전 용량 센서의 내측에는 압전층을 포함하는 압전 센서(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 압전 센서는 다양한 위치에 배치될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 상부 기판과 하부 기판의 간격을 유지하기 위한 스페이서가 배치된 위치에 함께 형성되어 있다. 또한, 압전 센서는 압전층의 상하에 각각 형성되어 있는 한 쌍의 전극을 포함하는데, 한 쌍의 전극 중 하나는 상기 정전 용량 센서의 브리지와 동일한 물질로 동일한 층에 동일한 공정을 통하여 형성되어 있다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 통하여 브리지 주변의 구조를 중심으로 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치의 구조를 상세하게 살펴본다.
도 2에서는 차광 부재(220)의 내측에서 상측을 바라본 배치도가 도시되어 있으며, 터치 감지 표시 장치 중 브리지(320) 주변 영역을 확대하여 도시한 것으로, 도 1의 S 영역을 확대하여 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치에서 압전층(370)을 포함하는 압전 센서 주변과 브리지(320) 주변을 중심으로 단면 구조를 도시하고 있다.
먼저, 도 2 및 도 3의 상부에 위치하는 대향 표시판(200)에 대하여 살펴본다.
상부 기판(210)은 유리 또는 투명한 플라스틱으로 형성할 수 있으며, 플라스틱의 경우에는 플렉서블한 특성을 가진다. 상부 기판(210)을 유리로 형성하는 경우에는 약 500㎛ 이하의 두께를 가질 수 있으며, 플라스틱으로 형성하는 경우에는 약 30㎛ 정도의 두께를 가질 수 있다.
도 3에서는 차광 부재(220)가 매트릭스 형태로 형성되고, 개구부를 가지는 구조가 도시되어 있다. 차광 부재(220)의 개구부에는 색 필터(230)가 배치되어 각 화소가 색을 표시할 수 있도록 구성되어 있다.
차광 부재(220)와 색 필터(230)는 이들을 덮는 오버코트막(250)에 의하여 덮여 있다. 오버코트막(250)은 차광 부재(220)와 색 필터(230)에 의하여 발생하는 단차를 제거하고 평탄면을 제공한다.
오버코트막(250)의 상부이며, 차광 부재(220)가 형성된 영역에는 도 1에서 도시하고 있는 바와 같이, 정전 용량 센서의 구동측 배선(Tx)과 감지측 배선(Rx)이 동일한 층에 동일한 물질로 동일한 공정에 의하여 형성되어 있다. 이 때, 감지측 배선(Rx)은 세로 연결부를 통하여 직접 연결되어 있으며, 구동측 배선(Tx)은 좌우로 연결되어 있지 않은 구조를 가진다. 도 3에서는 구동측 배선(Tx)과 감지측 배선(Rx)은 310의 번호로 도시되어 있다. 구동측 배선(Tx)은 좌우로 인접하는 구동측 배선(Tx)과 연결되는 끝단(311)을 가진다. 구동측 배선(Tx)의 끝단(311)에는 브리지(320)가 연결되어 좌우로 전기적으로 연결된다. 이하에서는 구동측 배선(Tx)과 감지측 배선(Rx)을 합하여 정전 용량 센서 배선(310)이라고도 한다.
정전 용량 센서 배선(310)은 상부 제1 층간 절연막(330)에 의하여 덮여 있다.
상부 제1 층간 절연막(330)의 위에는 압전 센서의 제1 전극(340)이 배치되어 있다. 압전 센서의 제1 전극(340)의 아래에는 압전층(370)이 위치한다. 압전층(370)은 제1 전극(340)이 위치하는 모든 영역에 대하여 형성되거나 또는 제1 전극(340)이 형성된 위치 중 일부에만 형성될 수도 있다. 압전층(370)은 제1 전극(340)의 폭보다 작거나 같은 폭을 가질 수 있다.
압전층(370)은 상부 제2 층간 절연막(335)에 의하여 덮여 있다.
상부 제2 층간 절연막(335)의 아래에는 브리지(320)와 압전 센서의 제2 전극(350)이 위치한다. 브리지(320)는 정전 용량 센서 배선(310)의 끝단(311)과 전기적으로 연결되어 있다. 이를 위하여 상부 제1 층간 절연막(330)과 상부 제2 층간 절연막(335)에는 끝단(311)을 노출시키는 끝단용 접촉 구멍(334)가 형성되어 있다.
또한, 압전 센서의 제2 전극(350)도 압전층(370)의 일단에 접촉하여 형성된다. 이를 위하여 제2 층간 절연막(335)에는 압전층(370)을 노출시키는 압전용 접촉 구멍(336)이 형성되어 있다.
압전 센서의 제2 전극(350)의 아래에는 스페이서(275)가 배치되어 있다. 스페이서(275)에 의하여 터치 감지 표시 장치가 압력을 받으면, 해당 압력이 압전층(370)으로 전달되어 압전층(370)에서 발생하는 전류 또는 전압에 의하여 압력의 세기를 감지한다.
이하에서는 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 살펴본다.
하부 기판(110)은 유리 또는 투명한 플라스틱으로 형성할 수 있으며, 플라스틱의 경우에는 플렉서블한 특성을 가진다. 하부 기판(110)을 유리로 형성하는 경우에는 약 500㎛ 이하의 두께를 가질 수 있으며, 플라스틱으로 형성하는 경우에는 약 30㎛ 정도의 두께를 가질 수 있다.
하부 기판(110)의 위에는 주사 신호를 전달하는 게이트선 및 게이트 전극(124)이 형성되어 있다. 게이트선은 가로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트 전극(124)은 게이트선에서는 일 방향으로 돌출되어 있다.
게이트선 및 게이트 전극(124)의 위에는 이들을 덮는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140)의 위에는 반도체층(154)이 형성되어 있다. 반도체층(154)은 게이트 전극(124)의 위에 위치하고 있으며, 게이트 전극(124)이 형성된 영역을 덮으면서 형성될 수 있다. 반도체층(154)은 실시예에 따라서 비정질 반도체 또는 다결정 반도체로 형성될 수 있는데, 본 실시예에서는 비정질 반도체를 이용하여 반도체층(154)을 도시하고 있다.
반도체층(154) 및 게이트 절연막(140)의 위에는 데이터선 및 드레인 전극(175)이 형성되어 있다. 데이터선은 세로로 뻗어 있으며, 서로 평행하다. 데이터선은 반도체층(154)을 향하여 뻗어 있는 소스 전극(173)을 포함하며, 게이트 전극(124)을 기준으로 소스 전극(173)에 대응하는 위치에는 드레인 전극(175)이 형성되어 있다. 게이트 전극(124), 반도체층(154), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 박막 트랜지스터를 이룬다. 반도체층(154)과 소스 전극(173) 사이 및 반도체층(154)과 드레인 전극(175) 사이에는 각각 도핑된 반도체나 실리사이드 따위로 형성되는 저항성 접촉층이 더 형성될 수 있다.
반도체층(154), 데이터선, 드레인 전극(175) 및 게이트 절연막(140)의 위에는 제1 보호층(180)이 형성되어 있다. 제1 보호층(180)은 드레인 전극(175)의 일부를 노출시키는 하부 접촉 구멍(184)을 포함한다.
제1 보호층(180)의 위에는 화소 전극(190)이 형성되며, 화소 전극(190)은 하부 접촉 구멍(184)을 통하여 드레인 전극(175)과 전기적으로 연결되어 있다. 화소 전극(190)은 투명한 도전 물질인 ITO 또는 IZO로 형성될 수 있으며, 드레인 전극(175)을 통하여 데이터 전압을 인가 받는다.
화소 전극(190)의 위에는 이를 덮는 제2 보호층(187)이 형성되어 있다.
제2 보호층(187)의 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있으며, 공통 전극(270)은 선형 패턴으로 형성되어 있다.
즉, 본 발명의 실시예에서는 화소 전극(190)에는 개구부가 형성되어 있지 않은 판형 구조를 가지며, 그 위에 형성되어 있는 공통 전극(270)은 화소 전극(190)의 판형 구조 위에서 개구부를 가지거나 선형 구조를 가지도록 형성되어 있다. 그 결과 판형 구조의 화소 전극(190)과 상부의 공통 전극(270)에 의하여 수평 전계가 발생한다.
박막 트랜지스터 표시판(100)과 대향 표시판(200)의 사이에는 액정층(3)이 형성되어 있다. 액정층(3)은 박막 트랜지스터 표시판(100)의 화소 전극(190)과 공통 전극(270)에 의하여 발생하는 수평 전계에 의하여 배열 방향이 변화되도록 액정 분자가 배열되어 있다.
박막 트랜지스터 표시판(100)과 대향 표시판(200)의 내측이며, 액정층(3)과의 사이에는 배향막(도시하지 않음)이 더 포함될 수 있다.
또한, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 대향 표시판(200)의 외측에는 편광 필름(도시하지 않음)이 부착되어 있을 수 있다.
도 3의 단면도에서는 액정 표시 장치를 기준으로 설명하였다. 하지만, 본 발명의 터치 감지 표시 장치는 액정 표시 장치가 아니어도 무관하다. 즉, 유기 발광 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 전기 습윤 표시 장치 및 기타 MEMS 표시 장치일 수 있다. 이 때, 각 표시 장치에는 대향 표시판(200)과 박막 트랜지스터 표시판(100)간의 간격을 유지시켜주는 스페이서(275)가 형성되고, 스페이서(275)의 상부에는 압전 센서가 위치한다. 또한, 대향 표시판(200)에는 압전 센서 외에 정전 용량 센서가 위치하며, 압전 센서의 일측 전극과 정전 용량 센서의 브리지가 동일한 물질로 동일한 층에 동일한 공정에 의하여 형성된다.
한편, 도 4에서는 터치 감지 표시 장치에서 화상을 표시하고 터치를 감지하는 표시 영역이 아닌 주변 영역의 단면 구조가 도시되어 있다.
즉, 주변 영역은 표시 영역을 둘러싸며, 표시 영역에 인가되는 신호를 인가하기 위한 패드부가 위치하고 있다.
도 4에서는 대향 표시판(200)의 패드부만을 도시하고 있다.
상부 기판(210)의 아래에는 오버코트막(250)이 형성되어 있으며, 오버코트막(250)의 아래에는 정전 용량 센서 배선(310)에 구동 신호를 인가하거나 감지 신호를 인가받는 정전 용량 배선용 패드(310-1)가 위치하고 있다. 정전 용량 센서 배선(310) 중 구동측 배선(Tx)과 연결되어 있는 정전 용량 배선용 패드(310-1)는 구동 신호를 인가받아 구동측 배선(Tx)에 인가하는 역할을 한다. 한편, 감지측 배선(Rx)에 연결되어 있는 정전 용량 배선용 패드(310-1)는 감지측 배선(Rx)에서 외부의 감지부(도시하지 않음)로 감지 신호를 전달하는 역할을 한다.
정전 용량 배선용 패드(310-1)는 상부 제1 층간 절연막(330)으로 덮여 있다. 상부 제1 층간 절연막(330) 아래에는 압전 센서의 제1 전극(340)에 신호를 제공하는 제1 전극용 패드(340-1)가 위치하고 있다. 제1 전극용 패드(340-1)는 상부 제2 층간 절연막(335)에 의하여 덮여 있다. 상부 제2 층간 절연막(335)의 아래에는 압전 센서의 제2 전극(350)에 신호를 제공하는 제2 전극용 패드(350-1)가 위치하고 있다. 제2 전극용 패드(350-1)를 제외하고 다른 패드(310-1, 340-1)는 외부로 노출되기 위하여 접촉 구멍(337, 338)이 형성되어 있다. 즉, 정전 용량 배선용 패드(310-1)를 노출하는 접촉 구멍(337)은 상부 제1 층간 절연막(330) 및 상기 제2 층간 절연막(335)에 형성되어 있다. 접촉 구멍(337)을 통하여 정전 용량 배선용 패드(310-1)는 제1 보조 전극(310-11)와 전기적으로 연결되어 있다. 제1 보조 전극(310-11)은 외부의 배선과 연결되어 외부의 신호를 정전 용량 센서 배선(310)로 제공한다.
한편, 제1 전극용 패드(340-1)는 접촉 구멍(338)에 의하여 일부분이 외부로 노출되어 있다. 접촉 구멍(338)을 통하여 제1 전극용 패드(340-1)는 제2 보조 전극(340-11)과 전기적으로 연결되어 있다. 제2 보조 전극(340-11)은 외부의 배선과 연결되어 외부의 신호를 압전 센서의 제1 전극(340)으로 제공한다.
도 4에 의하면 제2 전극용 패드(350-1)는 별도의 보조 전극을 사용하지 않는 구조를 가진다. 이는 제2 전극용 패드(350-1)를 덮는 별도의 절연층이 없기 때문이다. 하지만, 실시예에 따라서는 제2 전극용 패드(350-1)를 덮은 층이 존재하는 경우에는 접촉 구멍을 통하여 제2 전극용 패드(350-1)가 노출되고 별도의 보조 전극을 통하여 외부와 연결될 수 있다.
이하에서는 도 5 내지 도 16을 통하여 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치의 제조 방법을 순차적으로 살펴본다.
도 5 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 16에서는 대향 표시판(200)의 제조 방법을 순차적으로 도시하며, 배치도와 함께 단면도를 포함하고 있다.
대향 표시판(200)은 상부 기판(210)의 위에 각 층을 형성한 후 상하를 바꾸어서 상측이 액정층(3)에 대응하도록 하여 터치 감지 표시 장치를 형성한다. 이하에서는 대향 표시판(200)을 제조하는 순서이므로, 도 3과는 상하가 반대인 단면 구조로 설명한다.
먼저, 도 5 및 도 6을 살펴본다.
상부 기판(210)의 위에 차광 부재(220)를 형성한다. 차광 부재(220)는 가로 및 세로 방향으로 연장되어 있는 격자 구조를 가지며, 그 사이에는 개구부가 형성되어 있다. 개구부의 모양은 다양한 모양을 가질 수 있으며, 도 5에서는 인접하는 화소간에 서로 다른 개구부의 모양을 가질 수 있음을 확인할 수 있다.
차광 부재(220)의 개구부의 위에는 색 필터(230)를 형성한다. 색 필터(230)는 일 방향(세로 방향)을 따라서 동일한 색을 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 수직한 방향(가로 방향)으로 인접한 화소는 서로 다른 색을 표시하도록 형성되어 있다.
차광 부재(220) 및 색 필터(230)의 위에는 일르 덮는 오버코트막(250)이 형성되어 있다. 오버코트막(250)은 유기물질로 형성되어 평탄한 상부면을 제공한다.
이와 같이 형성된 대향 표시판(200)에는 터치를 감지하기 위한 센서 구조를 추가로 형성하는데, 이하에서 도 7 내지 도 16을 통하여 상세하게 살펴본다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 도 5 및 도 6과 같이 형성된 오버코트막(250)의 위에 정전 용량 센서 배선(310)을 형성한다. 정전 용량 센서 배선(310)는 구동측 배선(Tx)과 감지측 배선(Rx)을 포함하며, 차광 부재(220)와 중첩한다. 감지측 배선(Rx)은 가로 및 세로 방향으로 연결되어 있는 배선으로 도 1의 마름모 모양의 단위 구조로 형성되고, 상하로 위치하는 감지측 배선(Rx)의 마름모 구조는 세로 연결부를 통하여 연결되어 있다. 세로 연결부는 정전 용량 센서 배선(310)의 감지측 배선(Rx)과 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있으며, 동일한 공정에서 형성한다.
한편, 정전 용량 센서 배선(310) 중 구동측 배선(Tx)은 가로 및 세로 방향으로 연결되어 있는 배선으로 도 1의 마름모 모양의 단위 구조로 형성되고, 좌우로 인접하는 구동측 배선(Tx)의 마름모 구조는 서로 전기적으로 분리되어 있다. 마름모 구조의 좌우의 끝단(311)은 배선폭이 확대되어 있는데, 이는 접촉 특성을 향상시키기 위한 것이다.
끝단(311)과 세로 연결부가 형성되어 있는 부분을 이하에서는 브리지 연결 영역이라고 한다.
그 후, 도 9 및 도 10에서 도시하고 있는 바와 같이, 정전 용량 센서 배선(310)을 덮는 상부 제1 층간 절연막(330)을 적층한다. 그 후, 상부 제1 층간 절연막(330)의 위에 압전 센서의 제1 전극(340)을 형성한다.
도 9를 참고하면, 압전 센서의 제1 전극(340)은 브리지 연결 영역을 제외한 영역에서 격자 구조를 가지는 패턴으로 형성된다. 그 결과 제1 전극(340)은 정전 용량 센서 배선(310) 중 구동측 배선(Tx)과 중첩하는 부분과 감지측 배선(Rx)과 중첩하는 부분을 가진다. 구동측 배선(Tx)과 중첩하는 부분과 감지측 배선(Rx)과 중첩하는 부분은 서로 연결되어 있으며, 차광 부재(220)와 중첩하는 구조를 가진다.
그 후, 도 11 및 도 12에서 도시하고 있는 바와 같이 제1 전극(340)의 위에 압전층(370)을 형성한다. 압전층(370)은 가로 방향으로 형성되어 제1 전극(340) 중 가로 방향의 부분 위에는 압전층(370)이 위치하지만, 세로 방향의 부분 위에는 압전층(370)이 형성되지 않는 구조를 가진다. 하지만, 실시예에 따라서는 세로 방향의 부분 위에만 형성할 수도 있으며, 모든 제1 전극(340)위에 형성할 수도 있다.
도 11의 실시예와 같이 일부 영역에만 압전층(370)을 형성하는 이유는 제조 비용을 줄일 수 있기 때문이고, 세로 방향으로 형성되지 않더라도 충분히 압력을 감지할 수 있기 때문이다.
그 후, 도 12의 단면도에서 도시하고 있는 바와 같이 상부 제2 층간 절연막(335)을 적층한다.
그 후, 도 13 및 도 14에서 도시하고 있는 바와 같이 상부 제2 층간 절연막(335)에 끝단(311)을 노출시키는 끝단용 접촉 구멍(334)과 압전층(370)을 노출시키는 압전용 접촉 구멍(336)을 형성한다. 끝단용 접촉 구멍(334)은 끝단(311)의 일부를 노출시킨다. 한편, 압전용 접촉 구멍(336)은 압전층(370)이 가로 방향으로 연장되어 있으므로, 압전층(370)을 따라서 가로 방향으로 연장된 구조를 가질 수 있다.
그 후, 도 13에서 도시하고 있는 바와 같이 브리지(320)와 압전 센서의 제2 전극(350)을 형성한다. 브리지(320)는 브리지 연결 영역에 가로 방향으로 연장된 구조로 형성되며, 끝단용 접촉 구멍(334)에 의하여 노출되어 있는 끝단(311)을 서로 전기적으로 연결시킨다. 도 13에서는 브리지 연결 영역에 두 개의 브리지(320)가 형성되는 구조로 도시되어 있지만, 브리지의 개수는 실시예에 따라서 다양할 수 있다.
또한, 압전 센서의 제2 전극(350)은 브리지 연결 영역을 제외한 영역에 격자 구조를 가지는 배선 패턴으로 형성된다. 제2 전극(350) 중 가로 방향으로 형성된 부분은 압전용 접촉 구멍(336)에 의하여 압전층(370)과 직접 접촉하는 구조를 가지며, 세로 방향으로 형성된 부분은 상부 제2 층간 절연막(335)의 상부에 형성되어 있다.
여기서, 브리지(320)와 압전 센서의 제2 전극(350)는 차광 부재(220)와 중첩하며, 동일한 물질로, 동일한 층에, 동일한 공정에 의하여 형성한다.
그 후, 도 15 및 도 16에서 도시하고 있는 바와 같이 차광 부재(220)와 중첩하는 영역에 스페이서(275)를 형성한다. 스페이서(275)는 압전 센서의 제2 전극(350)과 중첩하는 것도 있지만, 브리지 연결 영역에 형성되어 압전 센서와 무관하게 위치하는 것도 존재한다.
스페이서(275)의 상부면은 박막 트랜지스터 표시판(100)과 접하여, 두 표시판(100, 200)의 간격을 일정하게 유지한다. 한편, 압전 센서의 제2 전극(350)의 위에 위치하는 스페이서는 간격 유지의 역할 외에 외부로부터 압력이 인가되는 경우 압전층(370)에 압력을 인가하여 압전층(370)에서 전류 또는 전압이 발생하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 압전 센서는 터치 감지 표시 장치에서 하나의 연결된 구조를 가진다. 즉, 압전층(370)이 가로 방향으로만 연장되어 있어 서로 분리되어 복수개가 형성되어 있지만, 제1 전극(340) 및 제2 전극(350)은 가로 및 세로로 연장되어 있어 모두 연결된 구조를 가진다. 그 결과 압전 센서는 터치 감지 표시 장치 전체적으로 인가되는 압력을 합하여 감지하므로, 터치가 이루어진 위치는 판단할 수 없다. 이 때, 터치가 이루어진 위치는 정전 용량 센서에서 감지한다.
한편, 압전층(370)은 압력이 가해질 때와 압력이 줄어들 때 모두 전류 또는 전압이 발생한다. 다만, 압력이 가해질 때와 압력이 줄어들 때는 서로 전압의 극성이 반대이고, 전류 방향도 반대이다. 한편, 압전층(370)은 장시간 일정한 압력으로 누르는 터치에 대해서는 전류 또는 전압의 변화가 발생하지 않는다. 이러한 경우 터치가 이루어지고 있는 것인지 확인이 어려울 수 있지만, 터치가 제거될 때 반대의 극성 전압 또는 반대 방향의 전류가 흐르므로 이 때까지는 터치가 있는 것으로 감지하도록 세팅하여 터치 여부를 감지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 대하여 도 17 및 도 18을 통하여 살펴본다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치의 단면도이다.
도 17 및 도 18의 실시예는 도 3 및 도 4의 단면도에 대응하며, 도 3 및 도 4와 달리 차광 부재(220)의 아래에 바로 정전 용량 센서 배선(310) 및 끝단(311)이 형성되어 있으며, 정전 용량 배선용 패드(310-1)는 상부 기판(210)의 아래에 형성되어 있다.
도 17 및 도 18의 구조는 정전 용량 센서 배선(310)과 압전 센서의 제1 전극(340) 간의 거리가 도 3 및 도 4의 실시예보다 멀어서, 신호 혼선을 줄일 수 있는 장점이 있다. 다만, 끝단용 접촉 구멍(334) 및 접촉 구멍(337)의 깊이가 도 3 및 도 4의 실시예보다 깊어서 끝단용 접촉 구멍(334) 및 접촉 구멍(337)의 형성이 상대적으로 어렵다는 단점이 있다.
한편, 도 19의 실시예에서는 터치 감지 표시 장치에서 압전 센서를 표시 영역(active area)이 아닌 박막 트랜지스터 표시판(100)과 대향 표시판(200)을 서로 밀봉하는 실 영역에 형성하는 실시예가 도시되어 있다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 감지 표시 장치의 배치도이다.
도 19에 따른 터치 감지 표시 장치는 표시 영역(active area)에는 화상을 표시하는 화소와 함께 정전 용량 센서만이 형성되어 있으며, 압전 센서는 표시 영역에 형성되어 있지 않다.
도 19의 실시예에서 압전 센서는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 대향 표시판(200)의 사이에 액정층(3)을 밀봉하는 실 부재(380)가 형성된 영역을 따라서 형성되어 있다.
도 19의 단면도를 참고하면, 대향 표시판(200)과 실 부재(380)의 사이에 압전 센서가 위치하며, 압전 센서는 압전층(370)과 압전층(370)의 상하에 위치하는 한 쌍의 전극(340', 350')을 포함한다.
실 부재(380)의 아래에 위치하는 박막 트랜지스터 표시판(100)은 하부 기판(110)과 그 위를 덮는 제2 보호층(187)이 위치하고 있다. 한편, 제2 보호층(187)과 하부 기판(110)의 사이에는 다른 보호층 또는 절연막이 위치할 수 있는데, 도 19에서는 이를 생략하고 있다.
한편, 대향 표시판(200)은 상부 기판(210)의 아래에 차광 부재(220)가 위치하며, 차광 부재(220)를 덮는 오버코트막(250)이 형성되어 있다. 오버코트막(250)의 아래에는 압전 센서가 위치한다. 즉, 오버코트막(250)의 아래에는 제1 전극(340')이 위치하고, 그 아래에는 압전층(370)이 위치하며, 그 아래에는 제2 전극(350')이 위치하고 있다. 압전층(370)과 한 쌍의 전극(340', 350')은 실 부재(380)를 따라서 폐곡선을 이루면서 위치하고 있을 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 박막 트랜지스터 표시판 110: 하부 기판
124: 게이트 전극 140: 게이트 절연막
154: 반도체층 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 180: 제1 보호층
184: 하부 접촉 구멍 187: 제2 보호층
190: 화소 전극 200: 대향 표시판
210: 상부 기판 220: 차광 부재
230: 색 필터 250: 오버코트막
270: 공통 전극 275: 스페이서
3: 액정층 310: 용량 센서 배선
311: 끝단 320: 브리지
330: 상부 제1 층간 절연막 334: 끝단용 접촉 구멍
335: 상부 제2 층간 절연막 336: 압전용 접촉 구멍
337, 338: 접촉 구멍 340: 제1 전극
350: 제2 전극 370: 압전층
380: 실 부재

Claims (20)

  1. 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판; 및
    상기 박막 트랜지스터 표시판에 대향하며, 제1 층간 절연막, 정전 용량 센서 및 압전 센서를 포함하는 대향 표시판
    을 포함하며,
    상기 정전 용량 센서는 감지측 배선, 구동측 배선, 그리고 상기 감지측 배선과 상기 구동측 배선 중 하나의 배선을 상기 제1 층간 절연층에 형성된 접촉 구멍을 통해 서로 연결하는 브리지를 포함하고,
    상기 압전 센서는 상기 제1 층간 절연막 아래에 위치하는 제1 전극 및 제2 전극, 그리고 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 압전층을 포함하고,
    상기 제1 층간 절연막은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 상기 감지측 배선 및 상기 구동측 배선으로부터 절연하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 하나와 상기 브리지는 동일한 층에 동일한 물질로 형성되어 있는 터치 감지 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 대향 표시판은 상기 박막 트랜지스터 표시판과의 간격을 유지시키는 스페이서를 더 포함하고,
    상기 스페이서는 상기 제2 전극과 접하고 있는 터치 감지 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 대향 표시판은 개구부를 가지는 차광 부재를 더 포함하고,
    상기 구동측 배선, 상기 감지측 배선, 상기 브리지, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 압전층은 상기 차광 부재와 중첩하는 터치 감지 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 차광 부재와 상기 제1 층간 절연막 사이에 위치하는 오버코트막; 및
    상기 제1 층간 절연막 아래에 위치하는 제2 층간 절연막
    을 더 포함하며,
    상기 제1 전극, 상기 구동측 배선 및 상기 감지측 배선은 상기 오버코트막과 상기 제1 층간 절연막 사이에 위치하고,
    상기 압전층은 상기 제1 층간 절연막과 상기 제2 층간 절연막 사이에 위치하고,
    상기 제2 전극 및 상기 브리지는 상기 제2 층간 절연막 아래에 위치하는 터치 감지 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제2 전극은 상기 제2 층간 절연막에 형성된 제1 접촉 구멍을 통해 상기 압전층과 접하고,
    상기 브리지는 상기 제1 층간 절연막 및 상기 제2 층간 절연막에 형성된 제2 접촉 구멍을 통해 상기 감지측 배선 또는 상기 구동측 배선과 연결되어 있는 터치 감지 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 제2 접촉 구멍은 상기 감지측 배선의 끝단 또는 상기 구동측 배선의 끝단과 중첩하는 터치 감지 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 브리지가 위치하는 브리지 연결 영역에 상기 감지측 배선의 세로 연결부가 위치하고,
    상기 제1 전극, 상기 압전층 및 상기 제2 전극은 상기 브리지 연결 영역에 위치하지 않는 터치 감지 표시 장치.
  8. 제3항에서,
    상기 차광 부재와 상기 제1 층간 절연막 사이에 위치하는 오버코트막; 및
    상기 제1 층간 절연막 아래에 위치하는 제2 층간 절연막
    을 더 포함하며,
    상기 제1 전극, 상기 구동측 배선 및 상기 감지측 배선은 상기 차광 부재와 상기 오버코트막 사이에 위치하고,
    상기 압전층은 상기 제1 층간 절연막과 상기 제2 층간 절연막 사이에 위치하고,
    상기 제2 전극 및 상기 브리지는 상기 제2 층간 절연막 아래에 위치하는 터치 감지 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제2 전극은 상기 제2 층간 절연막에 형성된 제1 접촉 구멍을 통해 상기 압전층과 접하고,
    상기 브리지는 상기 오버코트막, 상기 제1 층간 절연막 및 상기 제2 층간 절연막에 형성된 제2 접촉 구멍을 통해 상기 감지측 배선 또는 상기 구동측 배선과 연결되어 있는 터치 감지 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제2 접촉 구멍은 상기 감지측 배선의 끝단 또는 상기 구동측 배선의 끝단과 중첩하는 터치 감지 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 브리지가 위치하는 브리지 연결 영역에 상기 감지측 배선의 세로 연결부가 위치하고,
    상기 제1 전극, 상기 압전층 및 상기 제2 전극은 상기 브리지 연결 영역에 위치하지 않는 터치 감지 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 박막 트랜지스터 표시판과 상기 대향 표시판의 사이에 위치하는 액정층; 및
    상기 액정층을 밀봉하는 실 부재
    를 더 포함하며,
    상기 실 부재는 상기 제2 전극과 접하고 있는 터치 감지 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 압전층은 상기 실 부재를 따라서 표시 영역을 둘러 싸는 터치 감지 표시 장치.
  14. 제12항에서,
    상기 박막 트랜지스터 표시판은 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극 및 상기 화소 전극과 함께 전계를 생성하는 공통 전극을 더 포함하는 터치 감지 표시 장치.
  15. 상부 기판 위에 차광 부재를 형성하는 단계;
    상기 차광 부재 위에 정전 용량 센서 배선을 형성하는 단계;
    상기 정전 용량 센서 배선을 덮는 상부 제1 층간 절연막을 형성하는 단계;
    상기 상부 제1 층간 절연막위에 압전 센서의 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극의 위에 압전층을 형성하는 단계;
    상기 압전층 및 상기 제1 전극을 덮는 상부 제2 층간 절연막을 형성하는 단계;
    상기 상부 제2 층간 절연막에 상기 압전층을 노출시키는 압전용 접촉 구멍과 상기 상부 제2 층간 절연막 및 상기 상부 제1 층간 절연막에 상기 정전 용량 센서 배선의 끝단을 노출시키는 끝단용 접촉 구멍을 함께 형성하는 단계; 및
    상기 제2 층간 절연막 위에 상기 압전용 접촉 구멍을 통하여 상기 압전층과 접하는 상기 압전 센서의 제2 전극 및 상기 끝단용 접촉 구멍을 통하여 상기 정전 용량 센서 배선을 연결하는 브리지를 함께 형성하는 단계를 포함하는 터치 감지 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 브리지가 위치하는 브리지 연결 영역에는 상기 정전 용량 센서 배선 중 감지측 배선의 세로 연결부가 위치하며,
    상기 제1 전극, 상기 압전층 및 상기 제2 전극은 상기 브리지 연결 영역에는 위치하지 않도록 형성하는 터치 감지 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제15항에서,
    상기 차광 부재의 위이며, 상기 정전 용량 센서 배선의 아래에 상기 차광 부재를 덮는 오버코트막을 형성하는 단계를 더 포함하는 터치 감지 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제15항에서,
    상기 정전 용량 센서 배선을 형성하는 단계는
    상기 차광 부재와 상기 정전 용량 센서 배선이 접하도록 형성하는 터치 감지 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 차광 부재 및 정전 용량 센서 배선을 덮는 오버코트막을 형성하는 단계를 더 포함하는 터치 감지 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제19항에서,
    상기 끝단용 접촉 구멍을 형성하는 단계에서 상기 끝단을 노출시키기 위하여 상기 상부 제2 층간 절연막, 상기 상부 제1 층간 절연막 및 상기 오버코트막을 식각하는 터치 감지 표시 장치의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220114681A (ko) * 2021-02-09 2022-08-17 고려대학교 산학협력단 터치 센서 및 터치 센서를 포함하는 전자 장치

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015046289A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 株式会社村田製作所 タッチ式入力装置
KR102244650B1 (ko) * 2014-10-24 2021-04-28 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
TWI615749B (zh) * 2014-11-28 2018-02-21 Sharp Kk 具有位置輸入功能之顯示裝置
JP6765199B2 (ja) * 2015-03-17 2020-10-07 株式会社半導体エネルギー研究所 タッチパネル
KR102306654B1 (ko) * 2015-04-27 2021-09-29 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널
CN106200030B (zh) * 2015-04-30 2019-07-05 小米科技有限责任公司 液晶显示屏、压力测量方法及装置
DE102016206922A1 (de) * 2015-05-08 2016-11-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Touchscreen
JP6562720B2 (ja) * 2015-06-04 2019-08-21 三菱電機株式会社 タッチスクリーン、タッチパネル、表示装置及び電子機器
CN106325580B (zh) * 2015-07-10 2023-10-17 宸鸿科技(厦门)有限公司 压力感测装置
JP6417049B2 (ja) * 2015-08-31 2018-10-31 アルプス電気株式会社 入力装置
CN106598364A (zh) * 2015-10-19 2017-04-26 义隆电子股份有限公司 压力侦测方法
CN105718116A (zh) * 2016-02-01 2016-06-29 京东方科技集团股份有限公司 一种触控面板及其制备方法、触控显示屏
CN105808029B (zh) * 2016-03-17 2019-01-15 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板、触摸屏及显示装置
CN105867688B (zh) * 2016-03-29 2019-06-14 京东方科技集团股份有限公司 触控基板及其驱动方法、显示装置
CN105892752B (zh) * 2016-04-21 2018-12-11 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示装置及显示面板制作方法、力度感应方法
KR102651542B1 (ko) * 2016-06-17 2024-03-28 삼성전자주식회사 터치-지문 복합 센서를 포함하는 전자 기기
CN105974637B (zh) * 2016-07-22 2019-03-12 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法、显示装置及其触摸位置检测方法
CN106293200A (zh) * 2016-07-26 2017-01-04 京东方科技集团股份有限公司 一种盖板及其制备方法、显示装置
KR102636735B1 (ko) 2016-09-20 2024-02-15 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
JP6468403B2 (ja) * 2016-09-21 2019-02-13 株式会社村田製作所 圧電センサ、タッチ式入力装置
CN106775055B (zh) * 2016-11-23 2022-05-10 安徽精卓光显技术有限责任公司 柔性触摸屏及柔性触摸显示屏
CN106802742A (zh) * 2017-02-27 2017-06-06 武汉华星光电技术有限公司 有机发光触控显示屏及其制作方法
KR102343806B1 (ko) * 2017-05-16 2021-12-28 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
WO2019069655A1 (ja) * 2017-10-02 2019-04-11 アルプスアルパイン株式会社 入力装置
CN107664868B (zh) * 2017-10-23 2020-12-01 京东方科技集团股份有限公司 一种彩膜基板及其制备方法和显示面板
KR102079606B1 (ko) * 2017-12-12 2020-02-20 동우 화인켐 주식회사 패드 연결 구조물 및 이를 포함하는 터치 센서
TWI655571B (zh) * 2018-01-18 2019-04-01 奕力科技股份有限公司 互容式觸控面板
CN108319394B (zh) * 2018-02-06 2022-04-19 京东方科技集团股份有限公司 触控面板及其驱动方法、触控装置
TWI679783B (zh) * 2018-08-29 2019-12-11 友達光電股份有限公司 感測部件及脈象量測方法
KR102251277B1 (ko) * 2019-04-03 2021-05-11 재단법인대구경북과학기술원 정전용량식 터치센서, 압전센서 및 듀얼게이트 트랜지스터를 포함하는 트랜지스터 모듈
KR20210002163A (ko) * 2019-06-26 2021-01-07 삼성디스플레이 주식회사 전자 패널 및 이를 포함하는 전자 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100156845A1 (en) 2008-12-24 2010-06-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Vibration touch sensor, method for vibration touch sensing and vibration touch screen display panel
JP2012069048A (ja) 2010-09-27 2012-04-05 Tokai Rika Co Ltd タッチ式入力装置
WO2012090446A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 シャープ株式会社 タッチパネル及びそれを備えた表示装置並びにタッチパネルの製造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3150179B2 (ja) 1991-12-27 2001-03-26 ホーヤ株式会社 検眼装置のあおり装置及びあおり方法
KR101163622B1 (ko) * 2005-07-07 2012-07-09 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 표시판
KR20090080356A (ko) 2008-01-21 2009-07-24 에이디반도체(주) 정전용량 방식과 저항막 방식의 터치입력이 가능한 복합형터치스크린
US8384679B2 (en) * 2008-12-23 2013-02-26 Todd Robert Paleczny Piezoelectric actuator arrangement
US8305358B2 (en) 2009-02-10 2012-11-06 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Sensor, display including a sensor, and method for using a sensor
US20100201652A1 (en) * 2009-02-12 2010-08-12 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Embedded piezoelectric elements in touch panels
KR101084782B1 (ko) 2010-05-06 2011-11-21 삼성전기주식회사 터치스크린 장치
KR101128989B1 (ko) 2010-07-06 2012-03-23 엘지이노텍 주식회사 정전 정압 방식 터치패널용 면상 부재 및 이를 이용한 터치형 ｌｃｄ
US8698767B2 (en) * 2010-08-19 2014-04-15 Samsung Display Co., Ltd. Touch screen panel
KR20120028553A (ko) 2010-09-15 2012-03-23 삼성전자주식회사 다기능 터치 패널과, 이를 포함하는 휴대 단말기 및 그의 운용 방법
JP5623894B2 (ja) * 2010-12-14 2014-11-12 京セラディスプレイ株式会社 タッチパネル
KR101145157B1 (ko) 2011-01-25 2012-05-14 주식회사 비젼스케이프 압력기반 정전용량식 터치스크린
KR101827554B1 (ko) * 2011-02-07 2018-02-12 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
KR101240967B1 (ko) 2011-04-11 2013-03-11 전자부품연구원 터치압력을 감지하는 정전용량 방식 터치패널 및 그 제조방법
US20130127784A1 (en) * 2011-11-22 2013-05-23 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Methods and apparatuses for hiding optical contrast features
US9588368B2 (en) * 2012-07-20 2017-03-07 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Touch display panel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100156845A1 (en) 2008-12-24 2010-06-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Vibration touch sensor, method for vibration touch sensing and vibration touch screen display panel
JP2012069048A (ja) 2010-09-27 2012-04-05 Tokai Rika Co Ltd タッチ式入力装置
WO2012090446A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 シャープ株式会社 タッチパネル及びそれを備えた表示装置並びにタッチパネルの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220114681A (ko) * 2021-02-09 2022-08-17 고려대학교 산학협력단 터치 센서 및 터치 센서를 포함하는 전자 장치
KR102522377B1 (ko) * 2021-02-09 2023-04-14 고려대학교 산학협력단 터치 센서 및 터치 센서를 포함하는 전자 장치

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KR20150030106A (ko) 2015-03-19
US20150070305A1 (en) 2015-03-12
US9483984B2 (en) 2016-11-01

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