KR102503154B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는 기판, 제1 배선, 제1 평탄화층, 도전층, 제2 평탄화층 및 제2 배선을 포함한다. 제1 배선은 기판 상에 배치된다. 제1 평탄화층은 제1 배선 상에 배치되고, 복수의 제1 컨택 홀을 포함한다. 도전층은 제1 평탄화층 상에 배치되고 복수의 제1 컨택 홀을 통해 제1 배선과 접한다. 제2 평탄화층은 제1 평탄화층 상에 배치되고 제2 컨택 홀을 포함한다. 제2 배선은 복수의 제1 컨택 홀 중 서로 인접하는 적어도 두개의 제1 컨택 홀 사이의 영역에서 제2 컨택 홀을 통해 도전층과 접한다.

Description

액정 표시 장치 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제조 공정에서 발생되는 배선의 손상을 최소화하여 신뢰성이 향상된 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 하부에 광원을 두고, 액정에 전기장을 인가하여 액정의 배열을 제어함으로써 광원에서 발생된 빛을 통과 또는 차단하는 방식으로 화상을 구현하는 표시 장치로서, 스마트폰, 태블릿 PC 등 다양한 전자 장비에 적용된다.
한편, 최근에는 터치 스크린(Touch Screen)이 탑재된 액정 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 터치 스크린은 사용자의 액정 표시 장치에 대한 터치 입력을 감지하는 장치로서, 터치 스크린은 액정 표시 장치의 스크린 상부에 온-셀(on-cell) 방식으로 부착될 수 있다. 그러나, 온-셀 방식의 경우, 액정 표시 장치의 두께가 증가되고, 증가된 두께로 인해 액정 표시 장치의 시인성이 저하되는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해, 터치 스크린이 액정 표시 장치와 일체화된 인-셀(In-Cell) 방식의 터치 스크린이 개발되었다.
인-셀 방식의 터치 스크린을 포함하는 액정 표시 장치는 터치 전극으로 기능하는 공통 전극을 포함한다. 그러나, 공통 전극은 액정 표시 장치의 시인성 감소를 최소화하기 위해 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxide; TCO)로 이루진다. 투명 도전성 산화물로 이루어진 공통 전극은 금속 전극에 비해 높은 저항을 가지므로, 터치 신호의 신호 지연을 유발할 수 있다. 이에, 공통 전극의 저항을 낮추고 터치 신호의 신호 지연을 방지하도록, 공통 전극과 연결되는 별도의 금속 배선이 형성된다.
인-셀 방식의 터치 스크린을 포함하는 액정 표시 장치는 공통 전극이 터치 전극으로 기능하므로, 터치 전극의 터치 신호를 터치 패드부로 전달하기 위한 터치 배선이 기판 상에 배치된다. 즉, 기판 상에는 액정 표시 장치의 화소(pixel)를 구동하기 위한 표시 배선과, 터치 신호를 전달하기 위한 터치 배선이 배치된다.
이러한 배선들은 서로 상이한 평면 상에서 연장될 수 있다. 그러나, 회로 설계상의 이유에 따라 상이한 평면상에 배치된 배선들은 서로 접촉될 수 있다. 서로 상이한 평면상에 배치된 배선들은 평탄화층에 구비된 컨택 홀(contact hole)을 통해 서로 접촉될 수 있다. 이 경우, 배선들의 접촉 면적을 극대화하고, 배선들 사이의 접착력을 향상시키기 위해, 평탄화층에는 복수의 컨택 홀이 형성될 수 있다. 배선들은 평탄화층에 구비된 복수의 컨택 홀을 통해 서로 접촉될 수 있다.
그러나, 복수의 컨택 홀을 형성하는 과정에서 컨택 홀 사이의 간격이 조밀한 경우, 인접하는 두개의 컨택 홀 사이 영역에서 평탄화층이 뜯어지는 문제가 발생될 수 있다. 이 경우, 평탄화층이 뜯어진 영역에서 평탄화층 하부에 배치된 배선이 노출될 수 있다. 만약, 평탄화층 상부의 배선이 평탄화층 하부의 배선과 컨택 홀 영역에서만 접촉되는 경우, 평탄화층이 뜯어진 영역에 배치된 평탄화층 하부의 배선은 후속 공정 과정에서 파손될 수 있다. 구체적으로, 평탄화층이 뜯어진 영역에 배치된 평탄화층 하부의 배선은 기판의 에칭 공정에서 에천트(etchant)에 노출될 수 있다. 에천트는 강한 산성 액체로 이루어질 수 있으며, 이 경우, 에천트에 의해 평탄화층 하부 배선이 부분적으로 부식(corrosion)되거나 손상될 수 있다. 부식된 평탄화층 하부 배선은 저항이 급격하게 상승될 수 있으며, 액정 표시 장치의 신호를 잘 전달하지 못할 수 있다. 이에, 액정 표시 장치의 신뢰성이 감소되는 문제가 발생된다.
액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법 (특허출원번호 제 10-2012-0057966호)
본 발명의 발명자는 액정 표시 장치에서 배선들이 서로 컨택되는 영역에서 컨택 홀 사이의 간격이 작아 평탄화층이 뜯어지는 문제가 발생됨을 인식하였다. 이에, 본 발명자는 평탄화층이 뜯어짐으로 인해 노출된 도전층의 상면을 덮는 제2 배선을 사용하여 후속 공정에서 발생될 수 있는 도전층의 부식을 최소화할 수 있는 기판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 발명하였다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 제1 컨택 홀 중 서로 인접하는 적어도 두개의 제1 컨택 홀 사이 영역에서 노출된 도전층을 덮는 제2 배선을 사용하여 도전층의 부식을 최소화함으로써, 신뢰성이 향상된 기판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 기판, 복수의 박막 트랜지스터, 제1 평탄화층, 제2 평탄화층, 공통 전극, 제1 배선, 도전층, 및 제2 배선을 포함한다. 기판은 액티브 영역 및 액티브 영역을 포함하는 베젤 영역을 포함한다. 복수의 박막 트랜지스터는 기판의 액티브 영역에 배치된다. 제1 평탄화층은 복수의 박막 트랜지스터를 덮는다. 제2 평탄화층은 제1 평탄화층 상에 배치된다. 공통 전극은 액티브 영역에서 제2 평탄화층 상에 배치된다. 제1 배선은 베젤 영역에서 제1 평탄화층 하부에 배치된다. 도전층은 베젤 영역에서 제1 평탄화층 상에 배치되고, 제1 평탄화층에 구비된 복수의 제1 컨택 홀을 통해 제1 배선과 접한다. 제2 배선은 베젤 영역에서 복수의 제1 컨택 홀 중 서로 인접하는 적어도 두개의 제1 컨택 홀 사이의 영역에서 제2 평탄화층에 구비된 제2 컨택 홀을 통해 도전층과 접한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도전층과 접하는 제2 배선을 사용하여 서로 인접하는 두개의 제1 컨택 홀 사이의 영역에서 제2 평탄화층에 뜯김이 발생되더라도, 도전층의 부식이 방지될 수 있으므로, 도전층과 제1 배선 사이의 접촉 저항이 유지되고, 액정 표시 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 서로 인접하는 적어도 두개의 제1 컨택 홀은 제2 컨택 홀에 의해 노출되고, 제2 배선은 제2 컨택 홀을 통해 적어도 두개의 제1 컨택 홀을 덮을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 도전층은 금속으로 이루어지고, 제2 배선은 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxide; TCO)로 이루어지며, 제1 평탄화층 및 제2 평탄화층은 포토 아크릴(Photo Acryl; PAC)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 액정 표시 장치는 제2 배선과 접하는 제3 배선을 더 포함하고, 제2 배선은 복수의 제1 컨택 홀에 대응되는 영역에서 도전층의 상면을 노출시키며, 제3 배선은 복수의 제1 컨택 홀에 대응되는 영역에서 도전층의 상면과 접할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 적어도 두개의 제1 컨택 홀의 중심 사이의 거리는 22μm 이하일 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 기판, 복수의 박막 트랜지스터, 제1 평탄화층, 제2 평탄화층, 공통 전극, 제1 배선, 도전층, 및 제2 배선을 포함한다. 기판은 액티브 영역 및 액티브 영역을 포함하는 베젤 영역을 포함한다. 복수의 박막 트랜지스터는 기판의 액티브 영역에 배치된다. 제1 평탄화층은 복수의 박막 트랜지스터를 덮는다. 제2 평탄화층은 제1 평탄화층 상에 배치된다. 공통 전극은 액티브 영역에서 제2 평탄화층 상에 배치된다. 제1 배선은 베젤 영역에서 제1 평탄화층 하부에 배치된다. 도전층은 베젤 영역에서 제1 평탄화층 상에 배치되고, 제1 평탄화층에 구비된 복수의 제1 컨택 홀을 통해 제1 배선에 접한다. 제2 배선은 베젤 영역에서 제2 평탄화층에 구비되고 복수의 제1 컨택 홀 중 인접하는 적어도 두개의 제1 컨택 홀에 대응되는 제2 컨택 홀을 통해 노출된 도전층의 상면의 적어도 일부를 덮는다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 제2 배선 및 공통 전극은 투명 도전성 산화물로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 액정 표시 장치는 제2 배선과 접하고, 금속으로 이루어진 제3 배선을 더 포함하고, 공통 전극은 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 전극으로 기능할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제3 배선, 제2 배선, 도전층 및 제1 배선은 터치 전극의 터치 신호를 전달하도록 구성된다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 기판, 복수의 박막 트랜지스터, 제1 평탄화층, 제2 평탄화층, 공통 전극, 신호 배선 및 링크 배선을 포함한다. 기판은 표시 영역 및 비표시 영역을 포함한다. 복수의 박막 트랜지스터는 기판의 표시 영역에 배치된다. 제1 평탄화층은 복수의 박막 트랜지스터를 덮는다. 제2 평탄화층은 제1 평탄화층 상에 배치된다. 공통 전극은 표시 영역에서 제2 평탄화층 상에 배치된다. 신호 배선은 복수의 박막 트랜지스터 또는 공통 전극과 연결되어 구동 신호를 전달하도록 구성된다. 링크 배선은 신호 배선과 제1 컨택 영역에서 연결된다. 제1 컨택 영역에서 링크 배선은 제1 배선, 제1 도전층 및 제2 배선을 포함한다. 제1 배선은 제1 평탄화층 하부에 배치된다. 제1 도전층은 제1 평탄화층 상에 배치되고, 제1 평탄화층의 복수의 제1 컨택 홀을 통해 제1 배선과 접한다. 제2 배선은 복수의 제1 컨택 홀 중 서로 인접하는 적어도 두개의 제1 컨택 홀 사이의 영역에서 제2 평탄화층의 제2 컨택 홀을 통해 도전층과 접한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 액정 표시 장치는 비표시 영역에 배치된 패드와 연결되어 패드로부터 제어 신호를 수신하도록 구성된 패드 배선을 더 포함할 수 있다. 링크 배선은 패드 배선과 제2 컨택 영역에서 연결될 수 있다. 제2 컨택 영역에서 상기 링크 배선은, 제2 도전층 및 제2 배선을 포함할 수 있다. 제2 도전층은 제1 평탄화층 상에 배치되고, 제1 평탄화층의 복수의 제3 컨택 홀을 통해 제1 배선과 접할 수 있다. 제2 배선은 복수의 제3 컨택 홀 중 서로 인접하는 적어도 두개의 제3 컨택 홀 사이의 영역에서 제2 평탄화층의 제4 컨택 홀을 통해 도전층과 접할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 컨택 영역에서 서로 인접하는 적어도 두개의 제1 컨택 홀은 제2 컨택 홀에 의해 노출되고, 제2 컨택 영역에서 서로 인접하는 적어도 두개의 제3 컨택 홀은 제4 컨택 홀에 의해 노출되고, 제2 배선은 제1 컨택 영역에서 제2 컨택 홀을 통해 적어도 두개의 제1 컨택 홀을 덮으며, 제2 배선은 제2 컨택 영역에서 제4 컨택 홀을 통해 적어도 두개의 제3 컨택 홀을 덮을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 액정 표시 장치는 제2 배선과 접하는 제3 배선을 더 포함할 수 있다. 제2 배선은 복수의 제1 컨택 홀에 대응되는 영역에서 제1 도전층의 상면을 노출시키고, 복수의 제3 컨택 홀에 대응되는 영역에서 제2 도전층의 상면을 노출시키며, 제3 배선은 복수의 제1 컨택 홀에 대응되는 영역에서 제1 도전층의 상면과 접하고, 복수의 제2 컨택 홀에 대응되는 영역에서 제2 도전층과 접할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 적어도 두개의 제1 컨택 홀의 중심 사이의 거리는 22μm 이하이고, 적어도 두개의 제3 컨택 홀의 중심 사이 거리는 22μm 이하일 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 복수의 제1 컨택 홀 중 서로 인접하는 적어도 두개의 제1 컨택 홀 사이의 영역에서 제2 컨택 홀을 통해 도전층과 접하는 제2 배선을 사용하여 도전층을 덮는 제2 평탄화층에 뜯김이 발생되더라도 도전층의 부식을 최소화하고, 표시 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 서로 전기적으로 연결되고 서로 상이한 평면상에 배치된 제1 배선, 도전층 및 제2 배선을 사용하여 배선의 폭을 감소시킴으로써, 액정 표시 장치의 베젤 영역을 얇게할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 A 영역에 대한 부분 확대 평면도이다.
도 3은 도 2의 IIIa-IIIa' 및 IIIb-IIIb'에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 도전층의 부식이 방지되는 효과를 설명하기 위한 비교예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 1을 참조하면, 액정 표시 장치(100)는 기판(110), 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140), 제3 배선(150), 제1 평탄화층 및 제2 평탄화층을 포함한다. 설명의 편의를 위해, 도 1에서 제1 평탄화층 및 제2 평탄화층은 도시되어 있지 않다.
기판(110)은 액정 표시 장치(100)의 여러 구성 요소들을 지지하기 위한 기판으로서, 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 기판(110)은 액티브 영역(A/A) 및 배젤 영역(B/A)을 포함한다. 액티브 영역(A/A)은 액정 표시 장치(100)에서 화상이 표시되는 영역을 의미하며, 표시 영역(display area)으로 지칭될 수 있다. 배젤 영역(B/A)은 액티브 영역(A/A)을 제외한 나머지 영역을 의미하며, 화상이 표시되지 않은 영역을 의미한다. 이에, 베젤 영역(B/A)은 비표시 영역으로 지칭될 수 있다.
액티브 영역(A/A)에는 표시 소자(display element)들이 배치된다. 표시 소자는 액정 표시 장치(100)의 화소(pixel)를 구성하는 다양한 소자들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 소자는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT), 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극, 화소 전극과 이격된 공통 전극 및 화소 전극 상에 배치된 액정(liquid crystal)을 포함할 수 있다. 표시 소자들은 액티브 영역(A/A)에 배치된 신호 배선으로부터 구동 신호를 제공받으며, 구동 신호에 기초하여 동작한다. 예를 들어, 박막 트랜지스터는 데이터 신호 배선 및 게이트 신호 배선과 연결되며, 데이터 신호 배선으로부터 전달되는 데이터 구동 신호와 게이트 신호 배선으로부터 전달되는 게이트 구동 신호에 기초하여 화소 전극에 전압을 인가할 수 있다.
또한, 액티브 영역(A/A)에는 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 전극이 배치된다. 터치 전극은 사용자의 액정 표시 장치(100)에 대한 터치 입력을 감지하기 위한 전극이다. 예를 들어, 사용자의 손가락 또는 스타일러스(stylus) 등과 같이 정전기를 띈 물체가 터치 전극에 접근하는 경우, 터치 전극의 커패시턴스(capacitance)가 변하며, 커패시턴스 변동으로 인해 발생된 터치 신호에 기초하여 사용자의 터치 입력이 감지될 수 있다. 터치 전극은 표시 소자 내부에 인-셀(in-cell) 방식으로 배치된다. 예를 들어, 터치 전극은 표시 소자의 공통 전극으로 구현될 수 있다. 이 경우, 공통 전극은 터치 전극으로서의 기능과 공통 전극으로서의 기능을 동시에 수행한다. 예를 들어, 터치 입력을 감지하는 터치 감지 구간 동안 공통 전극에는 터치 구동 전압 또는 터치 스캔 전류가 인가되고, 화상이 표시되는 표시 구간 동안 공통 전극에는 공통 전압이 인가될 수 있다. 이하에서는 공통 전극과 터치 전극을 동일한 구성 요소로 지칭한다.
배젤 영역(B/A)에는 터치 패드부(TP), 표시 패드부(DP), 데이터 구동 회로(DI), 게이트 구동 회로(GIP), 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)이 배치된다. 터치 패드부(TP)는 배젤 영역(B/A)의 상단에 배치되며, 제1 배선(120)으로부터 터치 신호를 수신한다. 제1 배선(120)은 제2 컨택 영역(C/A2)에서 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)과 연결되며, 공통 전극을 통해 터치 신호를 전달 받는다. 도 1에는 터치 패드부(TP)의 세부적인 구성은 도시되어 있지 않으며, 터치 패드부(TP)가 배치되는 영역이 점선으로 도시되어 있다. 터치 패드부(TP)에는 터치 플렉서블 기판이 연결되며, 터치 신호는 터치 패드부(TP)를 통해 터치 플렉서블 기판으로 전달된다. 터치 패드부(TP)는 터치 플렉서블 기판과 직접 접촉되는 터치 패드 및 터치 패드와 연결되어 터치 신호를 터치 패드로 전달하는 터치 패드 배선을 포함한다. 터치 패드부(TP)는 기판(110)의 좌측 상단과 우측 상단에 각각 분리되어 배치된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 터치 패드부(TP)는 기판(110)의 일측 상단에만 배치될 수도 있다.
표시 패드부(DP)는 배젤 영역(B/A)의 상단에서 터치 패드부(TP) 사이에 배치되며, 데이터 구동 회로(DI) 및 게이트 구동 회로(GIP)에 제어 신호를 전달한다. 표시 패드부(DP)는 표시 플렉서블 기판과 직접 접촉되는 표시 패드 및 표시 패드와 연결되어 데이터 구동 회로(DI) 및 게이트 구동 회로(GIP)로 제어 신호를 전달하는 표시 패드 배선을 포함한다. 도 1에는 표시 패드부(DP)의 세부적인 구성은 도시되어 있지 않으며, 표시 패드부(DP)가 배치되는 영역이 점선으로 도시되어 있다. 표시 패드부(DP)에는 표시 플렉서블 기판이 연결되며, 제어 신호는 표시 패드부(DP)를 통해 데이터 구동 회로(DI) 및 게이트 구동 회로(GIP)로 전달된다.
표시 패드부(DP)의 양단에 제1 배선(120)이 연결된다. 제1 배선(120)은 표시 패드부(DP)로부터 제공 받은 공통 전압을 액티브 영역(A/A)의 공통 전극에 전달한다. 이 경우, 제1 배선(120)은 컨택 영역에서 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)과 연결되며, 이에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.
데이터 구동 회로(DI)는 표시 패드부(DP)와 연결되며, 표시 패드부(DP)로부터 제공 받은 제어 신호에 기초하여 데이터 구동 신호를 생성한다. 도 1에는 데이터 구동 회로(DI)의 세부적인 구성은 도시되어 있지 않으며, 데이터 구동 회로(DI)가 배치되는 영역이 점선으로 도시되어 있다. 데이터 구동 회로(DI)는 기판(110) 상에 칩 온 글래스(Chip On Glass; COG) 또는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package) 방식으로 실장(packaging)될 수 있다. 데이터 구동 회로(DI)는 액티브 영역(A/A)의 표시 소자에 데이터 구동 신호를 제공한다. 데이터 구동 회로(DI)는 제1 배선(120)과 연결된다. 데이터 구동 회로(DI)와 연결된 제1 배선(120)은 액티브 영역(A/A)으로 연장되어 액티브 영역(A/A)내에 배치된 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극에 연결될 수 있다. 제1 배선(120)은 데이터 구동 회로(DI)에서 생성된 데이터 구동 신호를 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극으로 전달하며, 데이터 신호 배선으로 사용될 수 있다.
게이트 구동 회로(GIP)는 액티브 영역(A/A)의 양측면에 마주하도록 배치된다. 도 1에는 게이트 구동 회로(GIP)의 세부적인 구성은 도시되어 있지 않으며, 게이트 구동 회로(GIP)가 배치되는 영역이 점선으로 도시되어 있다. 게이트 구동 회로(GIP)는 기판(110) 상에 COG 또는 TCP 방식으로 실장될 수 있지만, 기판(110) 상에 직접 형성될 수도 있다. 이 경우, 게이트 구동 회로(GIP)는 게이트 인 패널(Gate In Panel; GIP)로 지칭될 수 있다. 게이트 구동 회로(GIP)가 게이트 인 패널 방식으로 형성되는 경우, 액정 표시 장치(100)의 제조 비용이 절감되고, 액정 표시 장치(100)의 무게 및 부피가 감소될 수 있다.
액티브 영역(A/A)과 게이트 구동 회로(GIP) 사이에 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)이 연장된다. 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)은 액티브 영역(A/A)의 터치 전극(즉, 공통 전극)과 연결되며, 터치 전극으로부터 터치 신호를 수신하여 터치 패드부(TP)로 전달한다. 이에, 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)은 터치 배선으로 지칭될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)으로 구성된 터치 배선은 게이트 구동 회로(GIP)의 외측에서 연장될 수 있고, 게이트 구동 회로(GIP)의 내측과 외측에서 모두 연장될 수도 있다.
제1 컨택 영역(C/A1)에서 제1 배선(120)은 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)과 연결되고, 제2 컨택 영역(C/A2)에서, 제1 배선(120)은 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)과 연결된다. 제1 배선(120)이 연결되는 모습을 보다 상세히 설명하기 위해 도 2 및 도 3을 함께 참조한다.
도 2는 도 1의 A 영역에 대한 부분 확대 평면도이다. 도 3은 도 2의 IIIa-IIIa' 및 IIIb-IIIb'에 대한 개략적인 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 컨택 영역(C/A1) 및 제2 컨택 영역(C/A2)에서, 제1 배선(120)은 도전층(130)과 접하고, 도전층(130)은 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)과 접한다. 구체적으로, 제1 배선(120)은 제1 컨택 영역(C/A1) 및 제2 컨택 영역(C/A2)에 배치된 복수의 제1 컨택 홀(CH1)을 통해 도전층(130)과 접하며, 복수의 제2 컨택 홀(CH2)을 통해 제2 배선(140)과 접한다. 제3 배선(150)은 제2 배선(140)과 직접 접한다.
제2 배선(140) 및 제3 배선(150)은 제1 컨택 영역(C/A1)의 하단으로 연장된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)은 액티브 영역(A/A)으로 연장되며, 액티브 영역(A/A)의 공통 전극과 연결된다. 앞서 언급한 바와 같이, 제1 컨택 영역(C/A1)의 상단에 배치된 제1 배선(120)은 표시 패드부(DP)와 연결되며, 표시 패드부(DP)로부터 공통 전압을 제공 받는다. 표시 패드부(DP)로부터 제공받은 공통 전압은 제1 배선(120)을 통해 제1 컨택 영역(C/A1)으로 전달되고, 제1 컨택 영역(C/A1)에서 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)으로 전달된다. 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)으로 제공된 공통 전압은 액티브 영역(A/A)의 공통 전극으로 전달될 수 있다. 이에, 제1 컨택 영역(C/A1)에서 서로 연결되는 제1 배선(120), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)은 공통 전압을 인가하는 공통 배선으로 기능한다.
도 3을 참조하면, 제1 배선(120)은 기판(110) 상에 배치된다. 구체적으로, 제1 배선(120)은 기판(110)의 층간 절연층(112) 상에 배치된다. 제1 배선(120)은 기판(110) 상에 배치된 제1 박막 트랜지스터의 제1 소스 전극 또는 제1 드레인 전극과 동일 평면에 배치된다. 예를 들어, 기판(110) 상에 제1 액티브층이 배치되고, 제1 액티브층을 덮도록 게이트 절연층(111)이 배치된다. 제1 액티브층과 중첩하도록 게이트 절연층(111) 상에 제1 게이트 전극이 배치되며, 제1 게이트 전극을 덮도록 층간 절연층(112)이 배치된다. 층간 절연층(112) 및 게이트 절연층(111)에 구비된 컨택 홀을 통해 제1 액티브층과 연결되도록 층간 절연층(112) 상에 제1 소스 전극 및 제1 드레인 전극이 배치된다.
제1 배선(120)은 제1 소스 전극 및 제1 드레인 전극과 동일한 평면 상에 배치되며, 제1 소스 전극 및 제1 드레인 전극과 동일한 물질로 이루질 수 있다. 예를 들어, 제1 배선(120), 제1 소스 전극 및 제1 드레인 전극은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 배선(120), 제1 소스 전극 및 제1 드레인 전극은 도체화된 반도체로 이루어질 수 있다. 이 경우, 층간 절연층(112) 상에 도체화되지 않은 반도체로 이루어진 제2 액티브층이 배치될 수 있으며, 게이트 절연층(111) 상에 형성된 제1 박막 트랜지스터와 전기적 특성이 상이한 제2 박막 트랜지스터가 추가로 형성될 수 있다. 제1 배선(120), 제1 소스 전극 및 제1 드레인 전극은 상술한 물질을 포함하는 단일층 또는 복층 구조로 형성될 수 있다.
제1 배선(120)을 덮도록 제1 평탄화층(113)이 배치된다. 제1 평탄화층(113)은 층간 절연층(112)을 덮으며, 기판(110)의 상면을 평탄화한다. 구체적으로, 기판(110) 상에는 박막 트랜지스터와 제1 배선(120) 이 형성되므로, 기판(110)의 상부에는 단차(step)가 형성될 수 있다. 제1 평탄화층(113)은 기판(110) 상부에 형성된 단차를 덮으며, 기판(110)의 상부를 평평하게 한다.
제1 평탄화층(113)은 기판(110) 상부의 단차를 보상하고 상면을 평평하게 하도록 유기물로 형성된다. 예를 들어, 제1 평탄화층(113)은 포토 아크릴(photo acryl; PAC)로 형성될 수 있다. 제1 평탄화층(113)은 기판(110) 상부에 형성된 단차를 충분히 덮을 수 있도록 2μm 내지 3μm의 두께로 형성될 수 있다.
제1 평탄화층(113)은 제1 배선(120)을 노출시키는 복수의 제1 컨택 홀(CH1)을 포함한다. 복수의 제1 컨택 홀(CH1)은 제1 컨택 영역(C/A1) 및 제2 컨택 영역(C/A2)에 배치된다. 복수의 제1 컨택 홀(CH1)을 통해 제1 배선(120)의 상면은 노출되고, 도전층(130)은 제1 컨택 홀(CH1)을 통해 제1 배선(120)의 상면과 접한다.
복수의 제1 컨택 홀(CH1)은 도 2에 도시된 바와 같이, 사각형 형태로 형성된다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 제1 컨택 홀(CH1)은 사각형을 제외한 다각형, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 복수의 제1 컨택 홀(CH1)의 크기는 다양하게 구성될 수 있다. 제1 평탄화층(113)의 두께가 두껍고 제1 컨택 홀(CH1)의 크기가 작을 경우, 도전층(130)은 제1 평탄화층(113)을 충분히 충진하지 못하고, 제1 배선(120)과 도전층(130)은 접하지 않을 수 있다. 이에, 제1 컨택 홀(CH1)의 크기는 도전층(130)의 단차 피복성(step coverage) 및 제1 평탄화층(113)의 두께를 고려하여 적절한 크기로 결정될 수 있다.
복수의 제1 컨택 홀(CH1)은 서로 특정 거리만큼 이격된다. 예를 들어, 인접하는 두개의 제1 컨택 홀(CH1)의 중심 사이의 거리는 22μm 이하일 수 있다. 만약, 인접하는 두개의 제1 컨택 홀(CH1)의 중심 사이의 거리가 22μm를 초과하는 경우, 제1 컨택 영역(C/A1)의 크기는 커질 수 있으며, 배선 사이의 거리는 증가될 수 있다. 이 경우, 배선들이 배치되기 위한 물리적 공간이 증가될 수 있으므로, 액정 표시 장치(100)의 베젤이 두꺼워질 수 있다. 그러나, 제1 컨택 홀(CH1)의 중심 사이의 거리가 22μm 이하인 경우, 제1 컨택 영역(C/A1)의 크기는 충분히 작으므로, 배선 사이의 거리는 줄어들 수 있으며, 베젤 영역(B/A)은 감소될 수 있다.
도전층(130)은 제1 평탄화층(113) 상에 배치되며, 복수의 제1 컨택 홀(CH1)을 통해 제1 배선(120)과 접한다. 도전층(130)은 저항이 낮은 금속으로 이루어진다. 예를 들어, 도전층(130)은 알루미늄, 크롬 및 구리 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 다양한 물질로 형성될 수 있다. 도전층(130)은 상술한 물질을 포함하는 단일층 또는 복층 구조로 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 도전층(130)은 제1 컨택 영역(C/A1)에 배치되며, 제1 배선(120)과 제2 배선(140) 사이의 접촉 특성을 향상시킨다. 상술한 바와 같이, 제1 배선(120)이 도체화된 반도체로 이루어진 경우, 제1 배선(120)과 제2 배선(140) 사이의 접촉 저항이 증가될 수 있다. 이 경우, 도전층(130)은 제1 배선(120)과 제2 배선(140) 사이에 배치되어 오믹 컨택(ohmic contact)을 형성할 수 있으며, 제1 배선(120)의 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
제2 평탄화층(114)은 제1 평탄화층(113) 상에 배치되며, 복수의 제2 컨택 홀(CH2)을 포함한다. 도전층(130)의 상면은 복수의 제2 컨택 홀(CH2)을 통해 노출된다. 제2 평탄화층(114)은 유기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 평탄화층(114)은 제1 평탄화층(113)과 동일한 유기물로 형성될 수 있으며, 2μm 내지 3μm의 두께로 형성될 수 있다.
복수의 제2 컨택 홀(CH2) 중 적어도 하나의 제2 컨택 홀(CH2)은 복수의 제1 컨택 홀(CH1) 중 서로 인접하는 적어도 두개의 제1 컨택 홀(CH1)에 대응될 수 있다. 즉, 복수의 제2 컨택 홀(CH2)중 적어도 하나의 제2 컨택 홀(CH2)은 제1 컨택 홀(CH1) 보다 큰 크기로 형성될 수 있다. 큰 크기의 제2 컨택 홀(CH2)은 제2 컨택 홀(CH2)을 형성하기 위한 노광(exposure) 공정에서 제2 평탄화층(114)의 일부가 떨어져 나감으로써 형성될 수 있다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.
제2 평탄화층(114) 상에 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)이 배치된다. 제2 배선(140)은 액티브 영역(A/A)에 배치된 공통 전극과 동일한 평면상에 배치된다. 제2 배선(140) 및 공통 전극은 동일한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 배선(140) 및 공통 전극은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 인듐 주석 아연 산화물(ITZO), 아연 산화물(Zinc Oxide) 및 주석 산화물(Tin Oxide) 등과 같은 투명 도전성 산화물(transparent conductive oxide; TCO)로 이루어질 수 있다 이 경우, 액티브 영역(A/A)에 배치된 공통 전극에 의한 액정 표시 장치(100)의 시인성 감소가 최소화될 수 있다.
제3 배선(150)은 제2 배선(140) 상에 배치되며, 저항이 낮은 금속으로 이루어진다. 예를 들어, 제3 배선(150)은 도전층(130)과 동일하게 알루미늄, 크롬 및 구리 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 제3 배선(150)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 제3 배선(150)은 상술한 물질을 포함하는 단일층 또는 복층 구조로 형성될 수 있다.
제3 배선(150)은 제2 배선(140)의 전기적 저항을 감소시킨다. 구체적으로, 제2 배선(140)은 액티브 영역(A/A)에서 공통 전극과 연결되며, 공통 전극에 공통 전압을 전달한다. 앞서 언급한 바와 같이, 제2 배선(140)은 투명 도전성 산화물로 이루어지므로, 제2 배선(140)의 전기적 저항은 도전층(130)에 비해 상대적으로 높다. 만약, 공통 전압이 제2 배선(140)으로만 전달되는 경우, 제2 배선(140)의 저항에 기인하여 액티브 영역(A/A)의 중심 부분에 배치된 공통 전극에 전달되는 공통 전압은 액티브 영역(A/A)의 외곽 부분에 배치된 공통 전극에 전달되는 공통 전압보다 낮을 수 있다. 그러나, 제3 배선(150)이 제2 배선(140)에 접하도록 형성되는 경우, 제3 배선(150)에 의해 제2 배선(140)의 저항은 낮아질 수 있으며, 공통 전압은 액티브 영역(A/A)의 중심 부분과 외곽 부분에 균일하게 전달될 수 있다.
제2 배선(140) 및 제3 배선(150)은 도전층(130)과 상이한 평면에 배치되며, 제2 컨택 홀(CH2)을 통해 노출된 도전층(130)과 접한다. 구체적으로, 제2 배선(140)은 복수의 제1 컨택 홀(CH1)에 대응되는 영역 및 복수의 제1 컨택 홀(CH1) 중 서로 인접하는 두개의 제1 컨택 홀(CH1) 사이의 영역에서 도전층(130)과 접한다. 즉, 제2 배선(140)은 제2 컨택 홀(CH2)을 통해 노출된 도전층(130)의 상면을 모두 덮으며, 제3 배선(150)은 제2 배선(140)의 상면에 접한다. 제2 컨택 홀(CH2)에서 도전층(130)의 상면은 모두 제2 배선(140) 또는 제3 배선(150)에 의해 덮히며, 도전층(130)의 상면은 노출되지 않는다.
제2 배선(140) 및 제3 배선(150)은 액정 표시 장치(100)의 제조 공정에서 도전층(130)이 에천트(etchant)에 노출되어 손상되는 것을 최소화한다. 이에 대한 상세한 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.
다시 도 2를 참조하면, 제2 컨택 영역(C/A2)에서 제1 배선(120)은 제2 컨택 영역(C/A2)의 상단으로 연장되며, 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)은 제2 컨택 영역(C/A2)의 하단으로 연장된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 컨택 영역(C/A2)의 상단으로 연장된 제1 배선(120)은 터치 패드부(TP)와 연결되고, 제2 컨택 영역(C/A2)의 하단으로 연장된 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)은 액티브 영역(A/A)과 게이트 구동 회로(GIP) 사이의 베젤 영역(B/A)으로 연장된다. 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)은 터치 전극으로 기능하는 공통 전극과 연결된다. 앞서 언급한 바와 같이, 공통 전극은 제2 배선(140)과 동일 평면 상에 배치되므로, 액티브 영역(A/A)의 경계부에서 제1 배선(120) 및 도전층(130)은 제2 배선(140)과 접촉되며, 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)은 액티브 영역(A/A)으로 연장된다.
제2 컨택 영역(C/A2)의 하단으로 연장된 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)은 공통 전극으로부터 터치 신호를 수신하며, 터치 배선으로 기능한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 배선(120), 도전층(130) 및 제2 배선(140)은 서로 상이한 평면상에 배치되고, 제1 평탄화층(113) 및 제2 평탄화층(114)에 의해 절연된다.
제2 컨택 영역(C/A2) 및 액티브 영역(A/A)의 경계부에서 제2 배선(140)은 제1 배선(120) 및 도전층(130)과 접촉되므로, 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)의 저항은 낮아질 수 있고, 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)의 폭은 감소될 수 있다. 즉, 도전층(130)은 제1 컨택 홀(CH1)을 통해 제1 배선(120)과 접촉되고, 제2 배선(140)은 제2 컨택 홀(CH2)을 통해 도전층(130)과 접촉되며, 제3 배선(150)은 제2 배선(140)과 직접 접한다. 이에, 제2 배선(140)을 통해 수신된 터치 신호는 제1 배선(120), 도전층(130) 및 제3 배선(150)에 동일하게 인가된다. 제1 배선(120), 도전층(130) 및 제2 배선(140)은 서로 상이한 평면상에 배치되므로, 제2 배선(140)에 전달된 터치 신호는 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제2 배선(140)과 접하는 제3 배선(150)을 통해 삼중으로 전달될 수 있다. 따라서, 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)의 폭은 감소될 수 있다. 즉, 터치 신호가 하나의 배선이 아닌 삼중의 배선을 통해 전달되므로, 제1 배선(120), 도전층(130), 제2 배선(140) 및 제3 배선(150) 폭이 감소되더라도 배선 저항은 종전과 동일하게 유지될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 도전층의 부식이 방지되는 효과를 설명하기 위한 비교예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다. 도 4의 비교예에 따른 액정 표시 장치는 서로 인접하는 제1 컨택 홀(CH1) 사이의 영역에서 도전층(430)의 일부 상면이 노출된 것을 제외하고는 도 1 내지 도 3의 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)와 동일하다. 따라서, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 제2 평탄화층(414)을 노광하는 과정에서 제2 평탄화층(414)의 일부분(414b)이 떨어져 나가면서 제1 컨택 홀(CH1)보다 큰 제2 컨택 홀(CH2)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 평탄화층(414)은 제1 평탄화층(413) 상에 포토 아크릴을 도포하고, 제1 컨택 홀(CH1)에 대응되는 영역을 노출하는 섀도우 마스크(shadow)를 사용하여 노광을 수행함으로써 형성될 수 있다. 이 경우, 공정 상의 오차로 인해 노광량이 많아지는 경우, 제2 평탄화층(414)의 일부분(414b)이 떨어져 나가는 문제가 발생될 수 있다. 제2 평탄화층(414)의 일부분(414b)이 떨어져 나감에 따라 제2 평탄화층(414)의 떨어져 나간 부분에서 도전층(430)의 상면이 노출된다.
한편, 제2 배선(440) 및 제3 배선(450)은 제1 컨택 영역 및 제2 컨택 영역의 하단부의 일부만 덮도록 형성된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 컨택 영역(C/A1) 및 제2 컨택 영역(C/A2)에서 복수의 제1 컨택 홀(CH1)은 4개의 행으로 배치된다. 제2 배선(440) 및 제3 배선(450)은 제1 컨택 영역(C/A1) 및 제2 컨택 영역(C/A2)에서 하단부 2개의 행의 제1 컨택 홀(CH1)을 덮도록 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 도전층(430), 제2 배선(440) 및 제3 배선(450)은 제1 배선(420)이 배치되는 평면보다 높은 평면에 배치된다. 앞서 언급한 바와 같이, 기판(410)의 베젤 영역 상단 부분에는 데이터 구동 회로가 COG 또는 TCP 방식으로 실장된다. 데이터 구동 회로는 표시 패드부와 연결되며, 표시 패드부와 데이터 구동 회로를 연결하는 배선들은 제1 배선(420)과 동일한 평면상에 배치되거나 제1 배선(420)보다 낮은 평면상에 배치될 수 있다. 이 경우, 데이터 구동 회로는 표시 패드부로부터 연장된 배선과 직접 접촉하므로, 데이터 구동 회로가 배치되는 베젤 영역의 상단 부분에서 제1 배선(420)보다 높은 평면상에 배치되는 도전층(430), 제2 배선(440) 및 제3 배선(450)은 배치되지 못할 수 있다. 즉, 베젤 영역의 상단 부분에서 도전층(430), 제2 배선(440) 및 제3 배선(450)이 형성되는 경우, 데이터 구동 회로는 제1 배선(420)과 동일한 평면 또는 제1 배선(420)보다 낮은 평면상에 배치된 패드부와 직접 접촉될 수 없을 수 있다. 따라서, 베젤 영역의 상단 부분에서 도전층(430), 제2 배선(440) 및 제3 배선(450)이 형성되지 못할 수 있다.
또한, 제2 배선(440) 및 제3 배선(450)을 기판(410)의 전면에 증착하는 경우, 제2 배선(440) 및 제3 배선(450)을 형성하기 위한 재료가 많이 소모될 수 있므로, 재료비를 절감하기 위해 제2 배선(440) 및 제3 배선(450)을 형성하기 위한 재료는 베젤 영역의 상단 부분에는 증착되지 않을 수 있다. 만약, 제2 평탄화층(414)의 일부분(414b)이 떨어져 나가지 않는다면, 도전층(430)의 상면은 예상치 못하게 노출되지 않는다. 그러나, 제2 평탄화층(414)의 일부분(414b)이 떨어져 나가면서 도전층(430)의 상면 일부가 예상치 못하게 노출될 수 있다.
한편, 도전층(430)의 상면 일부가 노출된 상태에서 제2 배선(440)을 형성하기 위한 재료가 증착된다. 예를 들어, 제2 배선(440)을 형성하기 위한 재료가 복수의 제1 컨택 홀(CH1) 중 일부의 제1 컨택 홀(CH1)을 덮도록 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 평탄화층(414)의 일부분(414b)이 떨어져 나간 영역에서 도전층(430)의 상면은 노출되고, 도전층(430)의 상면에는 제2 배선(440)을 형성하기 위한 재료가 증착되지 못할 수 있다.
이후, 제2 배선(440)을 형성하기 위한 재료 상부에 포토 레지스트를 도포하고 노광이 수행될 수 있다. 노광이 수행됨에 따라 포토 레지스트는 제2 배선(440)에 대응되는 포토 레지트 패턴으로 형성된다. 이후, 포토 레지스트 패턴 사이로 강한 산성의 액체인 에천트가 유입되어 에칭 공정이 수행된다. 이 경우, 포토 레지스트 패턴 사이로 노출된 제2 배선(440)은 에천트로 에칭될 수 있다. 이후, 동일한 방법으로 제3 배선(450)이 형성된다.
한편, 제2 배선(440)을 에칭하는 과정에서 제2 배선(440)에 대응되는 영역은 포토 레지스트 패턴에 의해 에천트로부터 보호될 수 있으나, 포토 레지스트 패턴 사이로 노출된 영역은 에천트로부터 보호되지 못한다. 일반적으로 복수의 제1 컨택 홀(CH1)에 의해 노출된 영역은 도전층(430)의 상면이 노출된 상태이므로, 에천트에의해 도전층(430)의 상면이 부식(corrosion)되거나 손상될 수 있다. 특히, 도전층(430)이 낮은 저항을 갖는 알루미늄으로 이루어진 경우, 강한 산성을 갖는 에천트에 의해 도전층(430)은 빠르게 부식될 수 있다. 이를 방지하기 위해 제1 컨택 홀(CH1)에 대응되는 영역은 포토 레지스트 패턴으로 덮일 수 있다. 이 경우, 제1 컨택 홀(CH1)에 대응되는 영역에서 노출된 도전층(430)은 포토 레지스트 패턴에 의해 에천트로부터 보호될 수 있다. 그러나, 인접하는 두개의 제1 컨택 홀(CH1) 사이 영역에서 제2 평탄화층(414)의 일부분(414b)이 떨어져 나간 경우, 제2 평탄화층(414)의 일부분(414b)이 떨어져 나간 영역에서 도전층(430)의 상면은 보호되지 못할 수 있다. 즉, 포토 레지스트 패턴은 제1 컨택 홀(CH1)에 대응되는 영역을 덮도록 배치될 뿐, 인접하는 제1 컨택 홀(CH1) 사이의 영역을 덮도록 배치되지 않는다. 따라서, 제2 평탄화층(414)의 일부분(414b)이 떨어져 나간 영역에서 도전층(430)의 상면은 노출된다.
이 경우, 제2 배선(440) 및 제3 배선(450)을 에칭하기 위한 에천트에 도전층(430)의 상면이 노출될 수 있으며, 에천트에 의해 도전층(430)에 부식이나 손상이 발생될 수 있다. 도전층(430)은 제1 배선(420)과 제2 배선(440) 사이의 접촉 저항을 감소시키기 위한 부재이지만, 도전층(430)에 부식이나 손상이 발생된 경우, 도전층(430)의 저항이 높아질 수 있다. 이 경우, 도전층(430)과 제1 배선(420)의 접촉 저항이 높아지며, 결과적으로 배선의 전체 저항이 증가되는 문제가 발생된다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 컨택 홀(CH2)을 모두 덮도록 형성된 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)을 포함한다. 즉, 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)을 형성하기 위한 재료는 제1 컨택 영역(C/A1) 및 제2 컨택 영역(C/A2)을 모두 덮도록 증착될 수 있다. 이 경우, 제2 평탄화층(114)의 일부분이 서로 인접하는 제1 컨택 홀(CH1) 사이에서 떨어져 나가더라도, 제2 배선(140)을 형성하기 위한 재료에 의해 도전층(130)이 보호되므로, 도전층(130)이 부식 또는 손상은 최소화될 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는 제2 컨택 홀(CH2)을 모두 덮도록 배치된 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)을 포함하므로, 도전층(130)의 부식 또는 손상이 최소화될 수 있다. 즉, 제2 컨택 홀(CH2)을 형성하는 과정에서 제2 평탄화층(114)의 일부분이 떨어져 나가더라도, 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)을 형성하기 위한 재료는 제1 컨택 홀(CH1)보다 크게 형성된 제2 컨택 홀(CH2)을 모두 덮도록 증착되므로, 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)을 에칭하는 후속 공정에서 도전층(130)은 제2 배선(140) 및 제3 배선(150)에 의해 보호될 수 있다. 이에, 도전층(130)의 부식 또는 손상이 최소화될 수 있고, 도전층(130)의 손상으로 인한 배선 저항 증가 문제는 최소화될 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 공통 전압을 전달하기 위한 공통 배선 및 터치 신호를 전달하기 위한 터치 배선에서 발생되는 배선 저항 증가 문제를 중점적으로 설명하였지만, 본 발명의 개념은 다른 배선의 컨택 영역에서 모두 적용될 수 있다. 즉, 액정 표시 장치(100)는 다양한 배선들을 포함하고, 액정 표시 장치(100)의 배선 설계 방법에 따라 각각의 배선들은 서로 상이한 평면상에 배치된 다른 배선들과 다양한 지점에서 접촉될 수 있다. 제2 평탄화층(114)의 일부분이 뜯어져 버리는 문제는 배선들이 서로 접촉되는 다양한 지점에서 모두 발생될 수 있으므로, 본 발명의 이점은 배선들이 서로 접촉되는 다양한 지점에 모두 적용될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시 패드부(DP)의 표시 패드 배선과 연결되어 표시 패드부(DP)로부터 전달되는 제어 신호를 데이터 구동 회로(DI) 또는 게이트 구동 회로(GIP)로 전달하는 링크 배선을 포함할 수 있다. 이 경우, 링크 배선은 베젤 영역(B/A)의 상단부에 위치하는 컨택 영역에서 표시 패드 배선과 연결될 수 있으며, 링크 배선과 표시 패드 배선의 연결 구조는 도 2 및 도 3에 도시된 제1 컨택 영역(C/A1)의 모습과 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 데이터 구동 회로(DI) 또는 게이트 구동 회로(GIP)에서 생성된 구동 신호를 액티브 영역(A/A)에 배치되는 신호 배선으로 전달하는 링크 배선을 포함할 수 있다. 이 경우, 링크 배선은 액티브 영역(A/A)의 외곽 영역 즉, 베젤 영역(B/A)의 하단부에 위치하는 컨택 영역에서 신호 배선과 연결될 수 있다. 링크 배선과 신호 배선의 연결 구조는 도 2 및 도 3에 도시된 제1 컨택 영역(C/A1)의 모습과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 5의 액정 표시 장치는 제1 컨택 홀(CH1)에 대응되는 영역에서 도전층(130)과 직접 접하는 제3 배선(550)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 3의 액정 표시 장치(100)와 동일하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 제3 배선(550)은 제2 컨택 홀(CH2)을 통해 제3 도전층(130)과 직접 접한다. 구체적으로, 제3 배선(550)은 제1 컨택 홀(CH1)에 대응되는 영역에서 도전층(130)의 노출된 상면에 직접 접하며, 도전층(130)을 통해 제1 배선(120)과 제3 배선(550)이 전기적으로 연결된다. 이 경우, 제2 배선(540)은 제1 컨택 홀(CH1)에 대응되는 영역에 배치되지 않으며, 제1 컨택 홀(CH1)에 대응되는 개구부를 갖도록 패터닝된다.
제3 배선(550)이 제1 컨택 홀(CH1)에서 도전층(130)과 직접 접하는 경우, 컨택 영역에서 도전층(130)의 접촉 저항이 더욱 감소될 수 있는 이점이 있다. 구체적으로, 제2 배선(540)은 투명 도전성 산화물로 이루어지며, 투명 도전성 산화물은 금속으로 이루어진 제3 배선(550)에 비해 높은 저항을 갖는다. 도전층(130)이 제3 배선(550)과 직접 접하는 경우, 저항이 낮은 금속으로 이루어진 도전층(130)과 제3 배선(550)이 직접 전기적인 접촉을 형성하므로, 도전층(130)과 제2 배선(540)이 전기적으로 접촉하는 경우에 비해 도전층(130)의 접촉 저항이 낮아질 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 액정 표시 장치
110, 410: 기판
111, 411: 게이트 절연층
112, 412: 층간 절연층
113, 413: 제1 평탄화층
114, 414: 제2 평탄화층
120, 420: 제1 배선
130, 430: 도전층
140, 440, 540: 제2 배선
150, 450, 550: 제3 배선
414b: 제2 평탄화층의 뜯긴 부분
CH1: 제1 컨택 홀
CH2: 제2 컨택 홀
DP: 표시 패드부
TP: 터치 패드부
DI: 데이터 구동 회로
GIP: 게이트 구동 회로
A/A: 액티브 영역
B/A: 베젤 영역
C/A1: 제1 컨택 영역
C/A2: 제2 컨택 영역

Claims (14)

  1. 액티브 영역 및 상기 액티브 영역을 둘러싸는 베젤 영역을 포함하는 기판;
    상기 기판의 액티브 영역에 배치되는 복수의 박막 트랜지스터;
    상기 복수의 박막 트랜지스터를 덮는 제1 평탄화층;
    상기 제1 평탄화층 상에 배치되는 제2 평탄화층;
    상기 액티브 영역에서 상기 제2 평탄화층 상에 배치된 공통 전극;
    상기 베젤 영역에서 상기 제1 평탄화층 하부에 배치된 제1 배선;
    상기 베젤 영역에서 상기 제1 평탄화층 상에 배치되고, 상기 제1 평탄화층에 구비된 복수의 제1 컨택 홀을 통해 상기 제1 배선과 접하는 도전층; 및
    상기 베젤 영역에서 상기 복수의 제1 컨택 홀 중 서로 인접하는 적어도 두개의 제1 컨택 홀 사이의 영역에서 상기 제2 평탄화층에 구비된 제2 컨택 홀을 통해 상기 도전층과 접하는 제2 배선을 포함하는, 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    서로 인접하는 상기 적어도 두개의 제1 컨택 홀은 상기 제2 컨택 홀에 의해 노출되고, 상기 제2 배선은 상기 제2 컨택 홀을 통해 상기 적어도 두개의 제1 컨택 홀을 덮는, 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전층은 금속으로 이루어지고,
    상기 제2 배선은 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxide; TCO)로 이루어지고,
    상기 제1 평탄화층 및 상기 제2 평탄화층은 포토 아크릴(Photo Acryl; PAC)로 이루어진, 액정 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 배선과 접하는 제3 배선을 더 포함하고,
    상기 제2 배선은 상기 복수의 제1 컨택 홀에 대응되는 영역에서 상기 도전층의 상면을 노출시키며,
    상기 제3 배선은 상기 복수의 제1 컨택 홀에 대응되는 영역에서 노출된 상기 도전층의 상면과 접하는, 액정 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 두개의 제1 컨택 홀의 중심 사이의 거리는 22μm 이하인, 액정 표시 장치.
  6. 액티브 영역 및 상기 액티브 영역을 둘러싸는 베젤 영역을 포함하는 기판;
    상기 기판의 액티브 영역에 배치되는 복수의 박막 트랜지스터;
    상기 복수의 박막 트랜지스터를 덮는 제1 평탄화층;
    상기 제1 평탄화층 상에 배치되는 제2 평탄화층;
    상기 액티브 영역에서 상기 제2 평탄화층 상에 배치된 공통 전극;
    상기 베젤 영역에서 상기 제1 평탄화층 하부에 배치되는 제1 배선;
    상기 베젤 영역에서 상기 제1 평탄화층 상에 배치되고, 상기 제1 평탄화층에 구비된 복수의 제1 컨택 홀을 통해 상기 제1 배선에 접하는 도전층; 및
    상기 베젤 영역에서 상기 제2 평탄화층에 구비되고 상기 복수의 제1 컨택 홀 중 인접하는 적어도 두개의 제1 컨택 홀에 대응되는 제2 컨택 홀을 통해 노출된 상기 도전층의 상면의 적어도 일부를 덮는 제2 배선을 포함하는, 액정 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 배선 및 상기 공통 전극은 투명 도전성 산화물로 이루어진, 액정 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 배선과 접하고, 금속으로 이루어진 제3 배선을 더 포함하고,
    상기 공통 전극은 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 전극으로 기능하는, 액정 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 배선, 상기 제2 배선, 상기 도전층 및 상기 제1 배선은 상기 터치 전극의 터치 신호를 전달하도록 구성된, 액정 표시 장치.
  10. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 기판;
    상기 기판의 표시 영역에 배치되는 복수의 박막 트랜지스터;
    상기 복수의 박막 트랜지스터를 덮는 제1 평탄화층;
    상기 제1 평탄화층 상에 배치되는 제2 평탄화층;
    상기 표시 영역에서 상기 제2 평탄화층 상에 배치된 공통 전극;
    상기 복수의 박막 트랜지스터 또는 상기 공통 전극과 연결되어 구동 신호를 전달하도록 구성된 신호 배선; 및
    상기 신호 배선과 제1 컨택 영역에서 연결되는 링크 배선을 포함하고,
    상기 제1 컨택 영역에서 상기 링크 배선은,
    상기 제1 평탄화층 하부에 배치된 제1 배선;
    상기 제1 평탄화층 상에 배치되고, 상기 제1 평탄화층의 복수의 제1 컨택 홀을 통해 상기 제1 배선과 접하는 제1 도전층; 및
    상기 복수의 제1 컨택 홀 중 서로 인접하는 적어도 두개의 제1 컨택 홀 사이의 영역에서 상기 제2 평탄화층의 제2 컨택 홀을 통해 상기 제1 도전층과 접하는 제2 배선을 포함하는, 액정 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 비표시 영역에 배치된 패드와 연결되어 상기 패드로부터 제어 신호를 수신하도록 구성된 패드 배선을 더 포함하고,
    상기 링크 배선은 상기 패드 배선과 제2 컨택 영역에서 연결되며,
    상기 제2 컨택 영역에서 상기 링크 배선은,
    상기 제1 평탄화층 상에 배치되고, 상기 제1 평탄화층의 복수의 제3 컨택 홀을 통해 상기 제1 배선과 접하는 제2 도전층; 및
    상기 복수의 제3 컨택 홀 중 서로 인접하는 적어도 두개의 제3 컨택 홀 사이의 영역에서 상기 제2 평탄화층의 제4 컨택 홀을 통해 상기 제2 도전층과 접하는 제2 배선을 포함하는, 액정 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 컨택 영역에서 서로 인접하는 상기 적어도 두개의 제1 컨택 홀은 상기 제2 컨택 홀에 의해 노출되고,
    상기 제2 컨택 영역에서 서로 인접하는 상기 적어도 두개의 제3 컨택 홀은 상기 제4 컨택 홀에 의해 노출되고,
    상기 제2 배선은 상기 제1 컨택 영역에서 상기 제2 컨택 홀을 통해 상기 적어도 두개의 제1 컨택 홀을 덮으며,
    상기 제2 배선은 상기 제2 컨택 영역에서 상기 제4 컨택 홀을 통해 상기 적어도 두개의 제3 컨택 홀을 덮는, 액정 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 배선과 접하는 제3 배선을 더 포함하고,
    상기 제2 배선은 상기 복수의 제1 컨택 홀에 대응되는 영역에서 상기 제1 도전층의 상면을 노출시키고, 상기 복수의 제3 컨택 홀에 대응되는 영역에서 상기 제2 도전층의 상면을 노출시키며,
    상기 제3 배선은 상기 복수의 제1 컨택 홀에 대응되는 영역에서 상기 제1 도전층의 상면과 접하고, 상기 복수의 제3 컨택 홀에 대응되는 영역에서 상기 제2 도전층의 상면과 접하는, 액정 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 두개의 제1 컨택 홀의 중심 사이의 거리는 22μm 이하이고,
    상기 적어도 두개의 제3 컨택 홀의 중심 사이 거리는 22μm 이하인, 액정 표시 장치.
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