KR102418577B1 - 터치 센서를 가지는 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

터치 센서를 가지는 표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR102418577B1
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Abstract

본 발명은 기생 캐패시턴스를 저감할 수 있는 터치 센서를 가지는 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 표시 장치는 화소 전극과 전계를 이루는 다수개의 공통 전극 블록 각각을 가로지르도록 배치되는 다수개의 터치 센싱 라인을 구비하며, 상기 터치 센싱 라인과, 상기 공통 전극 블록 사이에는 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 중첩되는 영역에 개구부를 가지는 하부 평탄화층과; 상기 화소 전극 및 공통 전극 블록 중 어느 하나와, 상기 터치 센싱 라인 사이에 배치되며, 상기 하부 평탄화층의 측면을 덮는 상부 평탄화층이 배치되며, 상기 화소 전극 및 공통 전극 블록 사이에 배치되는 상부 보호막이 위치하므로, 액정 캐패시턴스 및 스토리지 캐패시턴스의 용량값 감소없이, 터치 센싱 라인 및 공통 전극 블록 사이에서 발생하는 기생 캐패시턴스를 줄일 수 있다.

Description

터치 센서를 가지는 표시 장치 및 그 제조 방법{DISPLAY DEVICE HAVING TOUCH SENSOR AND MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 기생 캐패시턴스를 저감할 수 있는 터치 센서를 가지는 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
터치 패널은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display Device), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display) 등과 같은 표시 장치에 형성되어, 사용자가 표시 장치를 보면서 손가락이나 펜 등으로 화면을 직접 접촉하여 정보를 입력할 수 있도록 하는, 입력 장치의 한 종류이다.
최근에는 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 단말기의 슬림화를 위해, 표시장치의 표시 패널 내부에 터치 패널을 구성하는 터치 센서들이 내장된, 표시장치에 대한 수요가 증가하고 있다.
그러나, 터치 센서 내장형 표시 장치의 경우, 터치 센서 주변에 다수의 표시 패널의 전극들 또는 신호 라인들이 배치된다. 이 표시 패널의 전극들 또는 신호 라인들에 의해 불필요한 기생 캐패시턴스가 형성된다. 이러한 기생 캐패시턴스는, 터치 구동의 부하(Load)를 크게 하고, 터치 센싱의 정확도를 떨어뜨리거나, 심한 경우, 터치 센싱 자체가 불가능하게 하는 문제점을 야기한다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 기생 캐패시턴스를 저감할 수 있는 터치 센서를 가지는 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 터치 센서를 가지는 표시 장치는 화소 전극과 전계를 이루는 다수개의 공통 전극 블록 각각을 가로지르도록 배치되는 다수개의 터치 센싱 라인을 구비하며, 상기 터치 센싱 라인과, 상기 공통 전극 블록 사이에는 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 중첩되는 영역에 개구부를 가지는 하부 평탄화층과; 상기 화소 전극 및 공통 전극 블록 중 어느 하나와, 상기 터치 센싱 라인 사이에 배치되며, 상기 하부 평탄화층의 측면을 덮는 상부 평탄화층이 배치된다.
본 발명에 따른 표시 장치에서는 공통 전극 블록과 화소 전극이 무기 절연 재질의 상부 보호막을 사이에 두고 이격되고, 터치 센싱 라인과 공통 전극 블록이 무기 절연 재질의 층간 보호막 및 상부 보호막과, 유기 절연 재질의 상부 평탄화층을 사이에 두고 이격된다. 이에 따라, 본 발명은 공통 전극 블록과 화소 전극 사이에서 발생하는 액정 캐패시턴스 및 스토리지 캐패시턴스의 용량값 감소없이, 터치 센싱 라인 및 공통 전극 블록 사이에서 발생하는 기생 캐패시턴스를 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에서는 유기 절연 재질의 상부 평탄화층과, 무기 절연 재질의 하부 보호막 및 층간 보호막이 동일한 1개의 화소 컨택홀을 통해 측면이 노출되므로, 화소 전극은 1개의 화소 컨택홀을 통해 노출된 드레인 전극과 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 본 발명은 화소 컨택홀의 수를 최소화할 수 있으므로 화소 컨택홀이 차지하는 면적을 줄일 수 있어 개구율이 향상된다. 뿐만 아니라, 본 발명에서는 상부 평탄화층을 마스크로 이용하여 하부 보호막 및 층간 보호막을 관통하는 화소 컨택홀을 형성하므로 공정을 단순화할 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 터치 센서를 가지는 표시 장치를 나타내는 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치 센서를 가지는 표시 패널을 구체적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2에서 "A"영역을 확대한 평면도이다.
도 4는 도 3에서 선"Ⅰ- Ⅰ'" 및 "Ⅱ-Ⅱ'"를 따라 절취한 표시 패널을 나타내는 단면도이다.
도 5a 내지 도 5g는 도 4에 도시된 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 터치 센서를 가지는 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 1에 도시된 터치 센서를 가지는 표시 장치는 데이터 드라이버(204), 게이트 드라이버(202), 터치 드라이버(206) 및 표시 패널(200)을 구비한다.
데이터 드라이버(204)는 타이밍 컨트롤러(도시하지 않음)으로부터의 데이터 제어 신호에 응답하여 타이밍 컨트롤러로부터의 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터 라인(DL)으로 공급한다.
게이트 드라이버(202)는 타이밍 컨트롤러로부터의 게이트 제어 신호에 응답하여 표시 패널의 게이트 라인(GL)을 순차 구동한다. 게이트 드라이버(202)는 각 게이트 라인(GL)의 해당 스캔 기간마다 게이트 온 전압의 스캔 펄스를 공급하고, 다른 게이트 라인(GL)이 구동되는 나머지 기간에는 게이트 오프 전압을 공급한다. 이 게이트 드라이버(202)는 각 화소의 박막 트랜지스터 제조 공정시 함께 형성되어 표시 패널(200)의 기판의 일측 또는 양측의 비표시 영역에 형성된다.
터치 드라이버(206)는 표시 패널의 터치 센싱 라인(TSL)과 연결되어 터치 센싱 라인(TSL)으로부터 사용자의 터치 신호를 전달받는다. 터치 드라이버(206)는 사용자의 터치에 의해 변경되는 커패시턴스의 변화를 센싱하여 사용자의 터치 여부 및 터치 위치를 검출한다.
표시 패널(200)은 다수의 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 표시한다. 이러한 표시 패널(200)로 액정 패널이 이용되는 경우, 표시 패널은 컬러 필터 어레이가 형성된 컬러 필터 기판과, 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판 사이의 액정층을 구비한다.
이러한 표시 패널(200)은 도 2에 도시된 액티브 영역(AA)과, 그 액티브 영역(AA)의 적어도 일측에 배치되는 베젤 영역(BA)으로 이루어진다.
베젤 영역(BA)에는 액티브 영역(AA)의 신호 라인들(GL,DL,TSL)과 접속되는 다수의 패드들이 배치된다. 즉, 베젤 영역(BA)에는 게이트 라인(GL)과 접속되는 게이트 패드(도시하지 않음), 데이터 라인(DL)과 접속된 데이터 패드(도시하지 않음) 및 터치 센싱 라인(TSL)과 접속된 공통 패드(도시하지 않음)가 배치된다. 한편, 베젤 영역(BA)에는 게이트 드라이버(202), 데이터 드라이버(204) 및 터치 드라이버(206) 중 적어도 어느 하나가 배치될 수도 있다.
액티브 영역(AA)에는 다수의 공통 전극 블록(132)과, 다수의 공통 전극 블록(132) 각각과 터치 드라이버(206)를 연결하는 다수의 터치 센싱 라인(TSL)이 배치된다. 이 때, 다수의 터치 센싱 라인(TSL) 각각은 가로 방향 또는 세로 방향으로 신장되어 다수의 공통 전극 블록(132)을 가로지르도록 배치된다. 예를 들어, 다수의 터치 센싱 라인(TSL) 각각은 데이터 라인(DL)과 나란한 방향으로 신장되어 데이터 라인(DL) 방향으로 배열된 다수의 공통 전극 블록(132)을 가로지르도록 형성된다.
다수의 공통 전극 블럭(132)은 게이트 라인(GL)과 나란한 제1 방향과, 데이터 라인(DL)과 나란한 제2 방향으로 다수개 배치된다. 이러한 다수개의 공통 전극 블록(132)은 서로 이격되게 배치된다.
다수의 공통 전극 블럭들(132)은 표시 장치의 공통 전극을 다수개로 분할한 것으로서, 화상 표시 기간에는 공통 전극으로서 동작하고, 터치 센싱 기간에는 터치 전극으로 동작한다. 즉, 화상을 표시하는 기간동안, 공통 전극 블럭(132)은 터치 센싱 라인들(TSL)을 통해 공통 전압을 공급받는다. 화상을 표시하지 않는 비표시기간인 터치 센싱 기간에는 공통 전극 블록(132)에서 센싱된 터치 센싱 전압을 터치 센싱 라인(TSL)을 통해 터치 드라이버(206)에 공급한다.
이와 같은 다수개의 공통 전극 블럭(132) 각각은 사용자의 터치 면적을 고려하여 적어도 2개 이상의 화소 영역에 대응되는 크기로 형성된다. 따라서, 하나의 공통 전극 블록(132)은 도 3에 도시된 바와 같이 다수개의 화소 전극들(122)과 중첩되도록 배치된다.
화소 전극(122)은 도 4에 도시된 바와 같이 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)의 교차로 마련된 각 화소 영역에서 박막트랜지스터(100)와 접속된다.
박막 트랜지스터(100)는 게이트 라인(GL)의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)의 데이터 신호가 화소 전극(122)에 충전되어 유지되게 한다. 이를 위해, 박막트랜지스터(100)는 게이트 라인(GL)과 접속된 게이트 전극(106), 데이터 라인(DL)과 접속된 소스 전극(108), 화소 전극(122)과 접속된 드레인 전극(110), 소스 전극(108)과 드레인 전극(110) 사이에 채널을 형성하도록 게이트 절연막(112) 상에 형성되는 반도체층을 구비한다. 여기서, 반도체층은 활성층(102)과, 오믹 접촉층(104)을 구비한다. 활성층(102)은 게이트 절연막(112) 상에 게이트 전극(106)과 중첩되게 형성되어 소스 및 드레인 전극(108,110) 사이에 채널을 형성한다. 오믹 접촉층(104)은 소스 및 드레인 전극(108,110) 각각과 활성층(102) 간의 오믹 접촉을 위해 채널을 제외한 활성층(102) 상에 형성된다. 이 활성층(102) 및 오믹 접촉층(104)은 소스 및 드레인 전극(108,110) 뿐만 아니라, 데이터 라인(DL)과도 중첩되도록 형성된다.
박막트랜지스터(100) 상에는 하부 보호막(118), 하부 평탄화층(116), 층간 보호막(124), 상부 평탄화층(126) 및 상부 보호막(128)이 순차적으로 적층된다.
이러한 하부 보호막(118), 층간 보호막(124) 및 상부 보호막(128)은 SiNx, SiON, 또는 SiO2와 같은 무기 절연 재질을 이용하여 단층 또는 다층 구조로 이루어진다. 특히, 하부 보호막(118)은 활성층(102)과 접촉하는 층으로서, 활성층(102)이 산화물 반도체층으로 이루어진 경우, 하부 보호막(118)은 수소 가스를 이용하여 성막되는 SiNx에 비해 수소 함량이 낮은 산화 실리콘(SiOx)로 형성된다. 이에 따라, 하부 보호막(118) 형성시 활성층(102)으로 수소가 확산되는 것을 방지할 수 있어 박막트랜지스터의 문턱전압이 변동되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 층간 보호막(124)은 SiNx로 형성되어 터치 센싱 라인(TSL)이 산화되는 것을 방지할 수 있다.
하부 평탄화층(116) 및 상부 평탄화층(126)은 식각 공정이 필요 없도록 감광성 유기 절연 재질로 이루어진다. 예를 들어, 하부 평탄화층(116) 및 상부 평탄화층(126)은 Photoacryl, Parylene, 또는 실록산 계열의 유기 절연 재질로 이루어진다. 여기서, 하부 평탄화층(116)은 박막트랜지스터의 드레인 전극(110)과 중첩되는 영역에서 개구부(116a)를 가지도록 형성된다. 상부 평탄화층(126) 및 층간 보호막(124)은 개구부(116a)에 의해 노출된 하부 평탄화층(116)의 측면을 덮도록 배치된다. 이에 따라, 상부 평탄화층(126), 층간 보호막(124) 및 하부 보호막(118)을 관통하는 화소 컨택홀(120)은 개구부(116a) 내에서 개구부(116a)보다 작은 선폭으로 배치된다. 화소 컨택홀(120) 인근의 드레인 전극(110)과, 상부 평탄화층(126) 사이에는 상부 평탄화층(126) 하부로 층간 보호막(124) 및 하부 보호막(118)이 셀프-얼라인되므로, 층간 보호막(124) 및 하부 보호막(118)만이 배치된다.
이와 같이, 본 발명에서는 박막트랜지스터(100)와 유기 절연 재질의 하부 평탄화층(116) 사이에는 무기 절연 재질의 하부 보호막(118)이 배치되고, 터치 센싱 라인(TSL)과 유기 절연 재질의 상부 평탄화층(126) 사이에는 무기 절연 재질의 층간 보호막(124)이 배치된다. 이러한 무기 절연 재질의 하부 보호막(118) 및 층간 보호막(124)은 유기 절연 재질의 하부 및 상부 평탄화층(116, 126)보다 박막트랜지스터(100) 및 터치 센싱 라인(TSL)과의 접착력이 좋다. 이에 따라, 박막트랜지스터(100) 및 터치 센싱 라인(TSL) 상에 배치되는 하부 보호막(118) 및 층간 보호막(124)의 들뜸 현상을 방지할 수 있어 박막트랜지스터(100) 및 터치 센싱 라인(TSL)이 산화되는 것을 방지할 수 있다.
화소 전극(122)은 하부 보호막(118), 층간 보호막(124) 및 상부 평탄화층(126)을 관통하는 화소 컨택홀(120)을 통해 노출된 드레인 전극(110)과 전기적으로 접속된다. 화소 전극(122)은 화소 컨택홀(120)을 통해 노출된 하부 보호막(118), 층간 보호막(128), 상부 평탄화층(126) 각각의 측면과 직접 접촉된다.
이 때, 유기 절연 재질의 상부 평탄화층(126)과, 무기 절연 재질의 하부 보호막(118) 및 층간 보호막(128)은 동일한 1개의 화소 컨택홀(120)을 통해 측면이 노출된다. 이에 따라, 본 발명은 화소 컨택홀(120)의 수를 최소화할 수 있으므로 화소 컨택홀(120)이 차지하는 면적을 줄일 수 있어 개구율이 향상된다.
공통 전극 블럭(132)은 각 화소 영역의 상부 보호막(128) 상에 다수개의 슬릿(132)을 가지도록 형성된다. 이러한 공통 전극 블럭(132)은 각 화소 영역에서 상부 보호막(128)을 사이에 두고 화소 전극(122)과 중첩되어 프린지 전계를 형성한다. 이에 따라, 화상을 표시하는 기간에는 공통 전극 블럭(132)에 공통 전압이 공급되며, 공통 전압이 공급된 공통 전극 블럭(132)은 화소 전압 신호가 공급되는 화소 전극(122)과 프린지 전계를 형성하여 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판 사이에서 배열된 액정 분자들이 유전 이방성에 의해 회전하게 된다. 그리고, 액정 분자들의 회전 정도에 따라 화소 영역을 투과하는 광 투과율이 달라지게 됨으로써 계조를 구현하게 된다.
또한, 공통 전극 블럭(132)은 화상을 표시하지 않는 비표시기간인 터치 센싱 기간에는 사용자의 터치 위치를 감지하는 터치 전극의 역할을 한다.
이를 위해, 각 공통 전극 블록(132)은 그 공통 전극 블록(132)을 가로지르는 다수개의 터치 센싱 라인(TSL) 중 어느 하나의 터치 센싱 라인(TSL)과 접속된다. 예를 들어, 도 3에 도시된 공통 전극 블록(132)은 제1 내지 제3 터치 센싱 라인(TSL1,TSL2,TSL3) 중 제1 터치 센싱 라인(TSL)과 접속된다. 구체적으로, 터치 센싱 라인(TSL)은 하부 평탄화층(116) 상에 배치되어 층간 보호막(124), 및 상부 평탄화층(126)을 관통하는 제1 터치 컨택홀(166)과, 상부 보호막(128)을 관통하는 제2 터치 컨택홀(168)을 통해 노출되어 상부 보호막(128) 상에 배치되는 공통 전극 블록(132)과 접속된다.
각 공통 전극 블록(132)은 그 공통 전극 블록(132)을 가로지르는 다수개의 터치 센싱 라인(TSL) 중 하나의 터치 센싱 라인(TSL)을 제외한 나머지 터치 센싱 라인들(TSL)과 비접속된다. 예를 들어, 도 3에 도시된 공통 전극 블록(132)은 제1 내지 제3 터치 센싱 라인(TSL1,TSL2,TSL3) 중 제1 터치 센싱 라인(TSL)을 제외한 제2 및 제3 터치 센싱 라인(TSL2,TSL3)과 비접속된다. 구체적으로, 각 공통 전극 블록(132)을 가로지르는 다수개의 터치 센싱 라인 중 그 공통 전극 블록(132)과 접속되지 않는 나머지 터치 센싱 라인들(TSL)은 무기 절연 재질의 층간 보호막(124), 유기 절연 재질의 상부 평탄화층(126) 및 무기 절연 재질의 상부 보호막(128)을 사이에 두고 공통 전극 블록(132)과 중첩된다. 이에 따라, 터치 센싱 라인(TSL)과 공통 전극 블록(132) 사이의 이격 거리가 유기 절연 재질의 상부 평탄화층(126)의 두께에 의해 증가하게 되므로, 터치 센싱 라인(TSL) 및 공통 전극 블록(132) 사이에서 발생하는 기생 캐패시턴스(Cc)를 줄일 수 있다. 기생 캐패시턴스가 줄어든 만큼, 터치 구동의 부하(Load)를 줄일 수 있어 터치 센싱의 정확도가 향상된다.
이와 같이, 본 발명에서는 공통 전극 블록(132)과 화소 전극(122)이 무기 절연 재질의 상부 보호막(128)을 사이에 두고 이격되고, 터치 센싱 라인(TSL)과 공통 전극 블록(132)이 무기 절연 재질의 층간 보호막(124) 및 상부 보호막(128)과, 유기 절연 재질의 상부 평탄화층(126)을 사이에 두고 이격된다. 이에 따라, 본 발명은 공통 전극 블록(132)과 화소 전극(122) 사이에서 발생하는 액정 캐패시턴스 및 스토리지 캐패시턴스의 용량값 감소없이, 터치 센싱 라인(TSL) 및 공통 전극 블록(132) 사이에서 발생하는 기생 캐패시턴스를 줄일 수 있다.
도 5a 내지 도 5g는 도 4에 도시된 터치 센서를 가지는 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5a를 참조하면, 기판(101) 상에 적어도 2번의 마스크 공정을 통해 데이터 라인(DL) 및 박막트랜지스터(100)가 형성된다.
구체적으로, 기판(101) 상에 게이트 금속층이 전면 증착된 후, 게이트 금속층이 패터닝됨으로써 게이트 전극(106)이 형성된다. 게이트 전극(106)이 형성된 기판 상에 무기 절연 물질이 전면 형성됨으로써 게이트 절연막(112)이 형성된다. 게이트 절연막(112) 상에 반도체 물질 및 데이터 금속층이 순차적으로 적층된 후, 반도체 물질 및 데이터 금속층이 패터닝됨으로써 활성층(102), 오믹 접촉층(104), 소스 및 드레인 전극(108,110)과 데이터 라인(DL)이 형성된다.
도 5b를 참조하면, 데이터 라인(DL) 및 박막트랜지스터(100)가 형성된 기판(101) 상에 하부 보호층(118) 및 하부 평탄화층(116)이 순차적으로 형성된다.
구체적으로, 데이터 라인(DL) 및 박막트랜지스터(100)가 형성된 기판(101) 상에 무기 절연 물질이 전면 적층됨으로써 하부 보호막(118)이 형성된다. 이 때, 하부 보호막(118)은 SiNx, SiON, 또는 SiO2와 같은 무기 절연 물질이 이용된다. 그런 다음, 하부 보호막(118) 상에 유기 절연 물질이 전면 코팅된 후 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝됨으로써, 개구부(116a)를 가지는 하부 평탄화층(116)이 형성된다. 하부 평탄화층(116)은 Photoacryl, Parylene, 또는 실록산 계열의 유기 절연 물질이 이용된다. 개구부(116a)는 박막트랜지스터의 드레인 전극(110)과 중첩된다.
도 5c를 참조하면, 하부 평탄화층(116)이 형성된 기판(101) 상에 터치 센싱 라인(TSL)이 형성된다.
하부 평탄화층(116)이 형성된 기판(101) 상에 불투명 도전층이 전면 증착된 후, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정을 통해 불투명 도전층이 패터닝된다. 이에 따라, 하부 평탄화층(116) 상에 터치 센싱 라인(TSL)이 형성된다. 여기서, 터치 센싱 라인(TSL)은 Al, Ti, Cu, Mo, Ta, MoTi와 같은 금속을 이용하여 단층 또는 다층 구조로 이루어진 불투명 도전층으로 형성된다.
도 5d를 참조하면, 터치 센싱 라인(TSL)이 형성된 기판(101) 상에 층간 보호막(124) 및 상부 평탄화층(126)이 형성된다.
구체적으로, 터치 센싱 라인(TSL)이 형성된 기판(101) 상에 무기 절연 물질이 전면에 적층됨으로써 층간 보호막(124)이 형성된다. 이 때, 층간 보호막(124)은 SiNx, SiON, 또는 SiO2와 같은 무기 절연 물질이 이용된다. 그런 다음, 층간 보호막(124) 상에 유기 절연 물질이 전면에 적층됨으로써 상부 평탄화층(126)이 형성된다. 상부 평탄화층(126)은 Photoacryl, Parylene, 또는 실록산 계열의 유기 절연 물질이 이용된다. 이 상부 평탄화층(126)이 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝됨으로써 화소 컨택홀(120) 및 제1 터치 컨택홀(166)이 형성된다. 그런 다음, 상부 평탄화층(126)을 마스크로 이용한 식각 공정을 통해 층간 보호막(124) 및 하부 보호막(118)이 식각된다. 이에 따라, 화소 컨택홀(120)은 상부 평탄화층(126), 층간 보호막(124) 및 하부 보호막(118)을 관통하도록 형성되어 드레인 전극(110)을 노출시키며, 제1 터치 컨택홀(166)은 상부 평탄화층(126), 층간 보호막(124)을 관통하도록 형성되어 터치 센싱 라인(TSL)을 노출시킨다.
도 5e를 참조하면, 층간 보호막(124) 및 상부 평탄화층(126)이 형성된 기판(101) 상에 화소 전극(122)이 형성된다.
구체적으로, 상부 평탄화층(126)이 형성된 기판(101) 상에 투명 도전층이 전면 증착된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 투명 도전층이 패터닝됨으로써 화소 전극(122)이 형성된다.
도 5f를 참조하면, 화소 전극(122)이 형성된 기판(101) 상에 제2 터치 컨택홀(168)을 가지는 상부 보호막(128)이 형성된다.
구체적으로, 화소 전극(122)이 형성된 기판(101) 상에 SiNx, SiON, 또는 SiO2와 같은 무기 절연 물질을 이용하여 상부 보호막(128)이 전면 형성된다. 그런 다음, 상부 보호막(128)을 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 패터닝됨으로써 터치 센싱 라인(TSL)을 노출시키는 제2 터치 컨택홀(168)이 형성된다.
도 5g를 참조하면, 제2 터치 컨택홀(168)이 형성된 기판(101) 상에 공통 전극 블록(132)이 형성된다.
구체적으로, 제2 터치 컨택홀(168)이 형성된 기판(101) 상에 투명 도전층이 전면 증착된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 투명 도전층이 패터닝됨으로써 공통 전극 블록(132)이 형성된다.
한편, 본 발명에서는 화소 전극(122)이 공통 전극 블록(132) 하부에 배치되는 구조를 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 공통 전극 블록(132)이 화소 전극(122) 하부에 배치될 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
116,126 : 평탄화층 118,124,128 : 보호막
122 : 화소 전극 132 : 공통 전극 블록

Claims (11)

  1. 기판 상에 배치되는 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터와 접속되는 화소 전극과;
    상기 화소 전극과 전계를 이루며 상기 기판 상에 다수개 배치되는 공통 전극 블럭과;
    상기 다수개의 공통 전극 블록 각각과 연결되는 다수개의 터치 센싱 라인과;
    상기 박막트랜지스터와 상기 터치 센싱 라인 사이에 배치되는 하부 보호막과;
    상기 하부 보호막 상에 배치되며, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 중첩되는 영역에 개구부를 가지는 하부 평탄화층과;
    상기 하부 평탄화층의 측면을 덮는 상부 평탄화층과;
    상기 화소 전극 및 공통 전극 블록 사이에 배치되는 상부 보호막과;
    상기 상부 평탄화층 및 하부 보호막을 관통하여 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키며 상기 개구부 내에 배치되는 화소 컨택홀을 구비하며,
    상기 화소 전극은 상기 화소 컨택홀을 통해 노출된 상기 상부 평탄화층 및 상기 하부 보호막 각각의 측면과 접촉하고,
    상기 공통 전극 블록과 상기 터치 센싱 라인 사이에 상기 상부 평탄화층과 상기 상부 보호막이 배치되는 터치 센서를 가지는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센싱 라인과 상기 상부 평탄화층 사이에 배치되는 층간 보호막을 더 구비하며,
    상기 화소 전극은 상기 화소 컨택홀을 통해 노출된 상기 상부 평탄화층, 상기 층간 보호막 및 상기 하부 보호막 각각의 측면과 접촉하는 터치 센서를 가지는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 평탄화층 및 상기 하부 평탄화층은 유기 절연 재질로 이루어지며, 상기 하부 보호막, 층간 보호막 및 상부 보호막은 무기 절연 재질로 이루어지는 터치 센서를 가지는 표시 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 공통 전극 블록을 가로지르도록 배치되는 다수개의 터치 센싱 라인 중 어느 하나의 터치 센싱 라인은 상기 층간 보호막, 상부 평탄화층 및 상부 보호막을 관통하는 터치 컨택홀을 통해 노출되어 상기 공통 전극 블록과 접속되며,
    상기 공통 전극 블록을 가로지르도록 배치되는 다수개의 터치 센싱 라인 중 나머지 터치 센싱 라인은 상기 층간 보호막, 상부 평탄화층 및 상부 보호막을 사이에 두고 상기 공통 전극 블록과 중첩되는 터치 센서를 가지는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 화소 전극은 상기 상부 평탄화층 상에 배치되며,
    상기 공통 전극은 상기 화소 전극을 덮도록 배치된 상기 상부 보호막 상에 배치되는 터치 센서를 가지는 표시 장치.
  6. 기판 상에 배치되는 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
    상기 박막트랜지스터를 덮도록 하부 보호막을 형성하는 단계와;
    상기 하부 보호막 상에 배치되며, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 중첩되는 영역에 개구부를 가지는 하부 평탄화층을 형성하는 단계와;
    상기 하부 평탄화층 상에 배치되는 다수개의 터치 센싱 라인을 형성하는 단계와;
    상기 하부 평탄화층의 측면을 덮는 상부 평탄화층을 형성하는 단계와;
    상기 상부 평탄화층 및 하부 보호막을 관통하여 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키며 상기 개구부 내에 배치되는 화소 컨택홀을 형성하는 단계와;
    상기 화소 컨택홀을 통해 상기 박막트랜지스터와 접속되는 화소 전극을 형성하는 단계와;
    상기 상부 평탄화층 상에 배치되는 상부 보호막을 형성하는 단계와;
    상기 상부 보호막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 전계를 이루며, 상기 터치 센싱 라인과 연결되도록 상기 상부 보호막 상에 다수개 배치되는 공통 전극 블록을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 화소 전극은 상기 화소 컨택홀을 통해 노출된 상기 상부 평탄화층 및 상기 하부 보호막 각각의 측면과 접촉하고,
    상기 공통 전극 블록과 상기 터치 센싱 라인 사이에 상기 상부 평탄화층과 상기 상부 보호막이 배치되는 터치 센서를 가지는 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 터치 센싱 라인과 상기 상부 평탄화층 사이에 배치되는 층간 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 화소 전극은 상기 화소 컨택홀을 통해 노출된 상기 상부 평탄화층, 상기 층간 보호막 및 상기 하부 보호막 각각의 측면과 접촉하는 터치 센서를 가지는 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상부 평탄화층 및 상기 하부 평탄화층은 유기 절연 재질로 이루어지며, 상기 하부 보호막, 층간 보호막 및 상부 보호막은 무기 절연 재질로 이루어지는 터치 센서를 가지는 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 층간 보호막, 상부 평탄화층 및 상부 보호막을 관통하여 상기 터치 센싱 라인을 노출시키는 터치 컨택홀을 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 공통 전극 블록을 가로지르도록 배치되는 다수개의 터치 센싱 라인 중 어느 하나의 터치 센싱 라인은 상기 터치 컨택홀을 통해 노출되어 상기 공통 전극 블록과 접속되며,
    상기 공통 전극 블록을 가로지르도록 배치되는 다수개의 터치 센싱 라인 중 나머지 터치 센싱 라인은 상기 층간 보호막, 상부 평탄화층 및 상부 보호막을 사이에 두고 상기 공통 전극 블록과 중첩되는 터치 센서를 가지는 표시 장치의 제조 방법.
  10. 기판 상에 배치되는 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터와 접속되는 화소 전극과;
    상기 화소 전극과 전계를 이루며 상기 기판 상에 다수개 배치되는 공통 전극 블럭과;
    상기 다수개의 공통 전극 블록 각각과 연결되는 다수개의 터치 센싱 라인과;
    상기 박막트랜지스터와 상기 터치 센싱 라인 사이에 배치되는 하부 보호막과;
    상기 하부 보호막 상에 배치되며, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 중첩되는 영역에 개구부를 가지는 하부 평탄화층과;
    상기 화소 전극 및 공통 전극 블록 중 어느 하나와, 상기 터치 센싱 라인 사이에 배치되며, 상기 하부 평탄화층의 측면을 덮는 상부 평탄화층과;
    상기 화소 전극 및 공통 전극 블록 사이에 배치되는 상부 보호막과;
    상기 터치 센싱 라인과 상기 상부 평탄화층 사이에 배치되는 층간 보호막과;
    상기 상부 평탄화층, 상기 층간 보호막 및 하부 보호막을 관통하여 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키며 상기 개구부 내에 배치되는 화소 컨택홀을 구비하며,
    상기 화소 전극은 상기 화소 컨택홀을 통해 노출된 상기 상부 평탄화층, 상기 층간 보호막 및 상기 하부 보호막 각각의 측면과 접촉하는 터치 센서를 가지는 표시 장치.
  11. 기판 상에 배치되는 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
    상기 박막트랜지스터를 덮도록 하부 보호막을 형성하는 단계와;
    상기 하부 보호막 상에 배치되며, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 중첩되는 영역에 개구부를 가지는 하부 평탄화층을 형성하는 단계와;
    상기 하부 평탄화층 상에 배치되는 다수개의 터치 센싱 라인을 형성하는 단계와;
    상기 하부 평탄화층의 측면을 덮는 상부 평탄화층을 형성하는 단계와;
    상기 터치 센싱 라인과 상기 상부 평탄화층 사이에 배치되는 층간 보호막을 형성하는 단계와;
    상기 상부 평탄화층, 상기 층간 보호막 및 하부 보호막을 관통하여 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키며 상기 개구부 내에 배치되는 화소 컨택홀을 형성하는 단계와;
    상기 화소 컨택홀을 통해 상기 박막트랜지스터와 접속되는 화소 전극을 형성하는 단계와;
    상기 상부 평탄화층 상에 배치되는 상부 보호막을 형성하는 단계와;
    상기 상부 보호막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 전계를 이루며, 상기 터치 센싱 라인과 연결되도록 상기 상부 보호막 상에 다수개 배치되는 공통 전극 블록을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 화소 전극은 상기 화소 컨택홀을 통해 노출된 상기 상부 평탄화층, 상기 층간 보호막 및 상기 하부 보호막 각각의 측면과 접촉하는 터치 센서를 가지는 표시 장치의 제조 방법.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111542780B (zh) 2018-01-05 2023-11-21 株式会社半导体能源研究所 显示装置、显示模块及电子设备
JP7062490B2 (ja) * 2018-03-29 2022-05-06 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN110471551B (zh) * 2018-05-09 2023-05-12 瀚宇彩晶股份有限公司 触控显示器以及触控显示器的制作方法
KR102662218B1 (ko) * 2019-06-17 2024-05-02 엘지디스플레이 주식회사 초음파 센서 및 디스플레이 장치
US11079636B2 (en) * 2019-10-25 2021-08-03 Sharp Kabushiki Kaisha Active matrix substrate, liquid crystal display device with touch sensor using active matrix substrate, and method for manufacturing active matrix substrate
CN211236526U (zh) * 2019-11-22 2020-08-11 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其显示面板、阵列基板
CN111276496B (zh) 2020-02-17 2022-12-09 京东方科技集团股份有限公司 显示背板和显示装置
CN113325638A (zh) * 2020-02-28 2021-08-31 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及显示装置
CN113345922B (zh) * 2021-05-28 2023-01-24 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 驱动背板及其制作方法、显示面板
CN113594187A (zh) * 2021-08-31 2021-11-02 华映科技（集团）股份有限公司 一种低寄生电容的tft结构触控阵列基板及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107024813A (zh) * 2017-06-06 2017-08-08 厦门天马微电子有限公司 阵列基板、液晶显示面板及显示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101819677B1 (ko) * 2011-04-01 2018-01-17 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서 일체형 표시장치
KR101524449B1 (ko) * 2011-12-22 2015-06-02 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
CN102645808A (zh) * 2012-04-20 2012-08-22 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板的制造方法、阵列基板及显示装置
KR102162580B1 (ko) * 2013-12-23 2020-10-07 엘지디스플레이 주식회사 터치전극 내장형 표시소자 및 그 제조방법
US10775913B2 (en) * 2014-06-30 2020-09-15 Lg Display Co., Ltd. Touch sensor integrated display device and method of manufacturing the same
US10133376B2 (en) * 2015-03-31 2018-11-20 Lg Display Co., Ltd. Touch sensor integrated display device with multiple planarization layers
US10074344B2 (en) 2015-04-30 2018-09-11 Lg Display Co., Ltd. Touch recognition enabled display device with asymmetric black matrix pattern
CN105572935B (zh) * 2015-12-16 2019-01-15 上海天马微电子有限公司 一种触控显示面板和显示装置
KR20180095872A (ko) * 2015-12-17 2018-08-28 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 조명 장치, 조명 시스템, 및 유도 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107024813A (zh) * 2017-06-06 2017-08-08 厦门天马微电子有限公司 阵列基板、液晶显示面板及显示装置

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