KR20090052240A - Liquid crystal display device having touch screen and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치스크린을 구비한 액정표시장치에 관한 것으로서, 그 구성은 제1 투명기판상에 박막트랜지스터와 이 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극이 형성된 하부어레이기판과, 제2 투명기판상에 블랙매트릭스와 칼라필터층이 형성된 상부어레이기판 및, 이들 기판사이에 형성된 액정층으로 구성된 액정표시패널; 상기 액정표시패널을 구성하는 상부어레이기판의 제2투명기판배면에 형성된 투명도전막과, 상기 투명도전막상에 적층된 위치감지센서필름 및 투명도전필름으로 구성된 터치스크린; 및 상기 액정표시패널하부에 형성되고, 상기 액정표시패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device having a touch screen, the configuration of which includes a thin film transistor on a first transparent substrate, a lower array substrate on which a pixel electrode electrically connected to the thin film transistor is formed, and a second transparent substrate. A liquid crystal display panel comprising an upper array substrate on which a black matrix and a color filter layer are formed, and a liquid crystal layer formed between the substrates; A touch screen comprising a transparent conductive film formed on a rear surface of a second transparent substrate constituting the liquid crystal display panel, a position sensing sensor film and a transparent conductive film stacked on the transparent conductive film; And a backlight assembly formed under the liquid crystal display panel and providing light to the liquid crystal display panel.
터치스크린, 위치감지센서필름, 투명도전막, 투명도전필름 Touch screen, position sensor film, transparent conductive film, transparent conductive film
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투과율 상승 및 패널 두께의 슬림화(slim)를 구현할 수 있는 터치스크린을 구비한 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a liquid crystal display having a touch screen capable of increasing transmittance and slimming a panel thickness, and a manufacturing method thereof.
터치 스크린이란 키보드와 마우스를 대체하는 최첨단 입력장치로써, 터치 스크린을 모니터상에 장착한후 사용자가 손 또는 터치 펜(touch pen)을 이용하여 모니터상에 접촉하여 원하는 작업을 수행하는 장치이다.The touch screen is a state-of-the-art input device that replaces a keyboard and a mouse, and is a device in which a user touches a monitor using a hand or a touch pen to perform a desired task by mounting the touch screen on a monitor.
이러한 터치 스크린은 GUI(Graphic User Interface) 환경 (윈도우 운영체계)하에서 직관적인 업무 수행이 가능한 이상적인 장치이다.Such a touch screen is an ideal device capable of performing intuitive tasks under a GUI (Graphic User Interface) environment (Windows operating system).
따라서, 터치스크린은 컴퓨터 기판 훈련, 시뮬레이션 응용분야, 사무 자동화 응용분야, 교육 응용분야 및 게임 응용분야 등에서 널리 사용될 수 있다.Accordingly, touch screens can be widely used in computer board training, simulation applications, office automation applications, educational applications, and game applications.
이러한 터치 스크린은 접촉되는 물체 예를 들어, 손가락 또는 터치 펜에 반사되는 빛에 따른 광전류(photo current)를 생성하고, 그에 따라 발생된 전하를 충전하며, 충전된 전하에 따른 전압을 출력함에 따라 접촉되는 물체의 위치를 검출한 다.Such a touch screen generates a photo current according to light reflected by an object to be touched, for example, a finger or a touch pen, charges the generated charge, and outputs a voltage according to the charged charge. Detect the position of the object.
일반적으로, 터치 스크린은 박막의 필름 형태로 구성되므로, 액정표시패널상부에 장착되어 사용된다.In general, since the touch screen is configured in the form of a thin film, the touch screen is mounted on the liquid crystal display panel and used.
이러한 종래의 터치 스크린을 구비한 액정표시장치에 대해 도 1 및 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A conventional liquid crystal display device having a touch screen will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.
도 1은 종래기술에 따른 터치 스크린이 접착된 액정표시장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display device having a touch screen adhered according to the prior art.
도 2는 종래기술에 따른 터치 스크린이 접착되기 전 액정표시장치의 개략적인 분해도이다.2 is a schematic exploded view of a liquid crystal display before the touch screen according to the related art is bonded.
종래기술에 따른 터치 스크린이 구비된 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(10)과; 상기 액정표시패널(10)의 하면과 상면에 각각 형성된 하부편광판(15)과 상부편광판(17); 상기 상부편광판(17)상에 접착된 박막 필름 형태의 터치스크린(20);을 포함하여 구성된다.According to the prior art, a liquid crystal display device having a touch screen may include: a liquid
여기서, 상기 액정표시패널(10)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 투명한 재질로 구성되고, 스위칭소자가 형성된 하부어레이기판(11)과; 다양한 색상의 이미지가 구현되는 상부어레이기판(13)과; 이들 기판사이에 형성되어 전계에 의해 배열방향이 조절되는 액정층(미도시)으로 구성된다. Here, the liquid
또한, 상기 박막 필름 형태의 터치스크린(20)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 투명한 ITO기판(Indium Tin Oxide substrate)(21)과; 상기 ITO기판(21)상에 접착되고 액정표시패널에 접촉되는 물체의 X,Y 위치좌표를 인식하는 위치센서필름(23)과; 상기 위치센서필름(23)상에 접착된 ITO필름(25)으로 구성된다.In addition, the
상기 구성으로 이루어진 종래기술에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치의 제조방법에 대해 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of manufacturing a liquid crystal display device having a touch screen according to the related art having the above configuration will now be described with reference to FIG. 2.
도면에는 도시하지 않았지만, 먼저 상기 하부어레이기판(도 2의 11 참조)에 스위칭소자인 TFT 형성공정을 진행하고, 이 TFT(미도시)와 전기적으로 연결되는 화소전극(미도시)과 함께 배향막(미도시)을 형성하는 공정을 진행한다. Although not shown in the drawing, first, a TFT forming process as a switching element is performed on the lower array substrate (see 11 in FIG. 2), and an alignment layer (not shown) is connected to a pixel electrode (not shown) electrically connected to the TFT (not shown). (Not shown).
그다음, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 상부어레이기판(도 2의 13 참조)에 화상표시영역을 정의해 주는 블랙매트릭스(미도시)와 복수개의 색상을 구현하는 칼라필터층 (미도시)과 공통전극(미도시) 및 배향막(미도시)을 형성하는 공정을 진행한다.Next, although not shown in the drawing, a black matrix (not shown) defining an image display area on the upper array substrate (see 13 in FIG. 2), a color filter layer (not shown) and a common electrode (not shown) for implementing a plurality of colors are provided. The process of forming an illustration film and an orientation film (not shown) is performed.
이어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부어레이기판(11) 또는 상부어레이기판(13)의 화소표시영역을 정의하는 실패턴(seal pattern)(미도시)을 형성하고, 이어 이 실패턴(미도시)내에 액정층(미도시)을 형성한후 상기 하부어레이기판(11)과 상부어레이기판(13)을 합착시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 2, a seal pattern (not shown) defining a pixel display area of the
그다음, 상기 합착된 하부어레이기판과 상부어레이기판의 외면에 각각 하부편광판(15)과 상부편광판(17)을 형성하여 액정표시패널의 제조공정을 완료한다.Next, the lower polarizing
이어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부편광판(17)상면에 터치스크린 (20)을 접착하는 공정을 진행하여 터치스크린을 구비한 액정표시장치 제조공정을 완료한다.Subsequently, as shown in FIG. 2, the process of adhering the
이때, 상기 터치스크린(20)은 상기 액정표시패널(10)상면에 접착되는 ITO기 판(21)과, 상기 ITO기판(21)상에 접착되고 물체의 X,Y 위치좌표를 인식하는 위치센서필름(23)과 ITO필름(25)으로 구성된다.In this case, the
이상과 같이, 종래기술에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치 및 그 제조방법에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.As described above, according to the LCD and the manufacturing method having a touch screen according to the prior art has the following problems.
종래기술에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치 및 그 제조방법에 의하면, 터치스크린은 액정표시패널에 장착되기 전에 별도의 ITO기판상에 접착되기 때문에 상기 ITO기판에 의해 투과율이 감소하게 된다.According to a liquid crystal display device having a touch screen and a manufacturing method thereof according to the prior art, the transmittance is reduced by the ITO substrate because the touch screen is adhered onto a separate ITO substrate before mounting on the liquid crystal display panel.
또한, 종래기술에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치 및 그 제조방법에 의하면, ITO기판이 액정표시패널상부에 있음으로 인해 칼라필터 자체의 색재현율이 저하될 수 있다.In addition, according to the liquid crystal display device having a touch screen and a manufacturing method thereof according to the prior art, the color reproduction of the color filter itself may be lowered because the ITO substrate is on the liquid crystal display panel.
그리고, 종래기술에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치 및 그 제조방법에 의하면, 터치스크린이 별도의 ITO기판과 위치센서필름 및 ITO필름으로 구성되어 있어 액정표시패널과 터치스크린의 결합된 액정표시장치 전체의 두께 및 무게가 증가하게 된다.In addition, according to the prior art liquid crystal display device having a touch screen and a manufacturing method thereof, the touch screen is composed of a separate ITO substrate, a position sensor film and an ITO film, the liquid crystal display of the liquid crystal display panel and the touch screen The overall thickness and weight of the device is increased.
더우기, 종래기술에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치 및 그 제조방법에 의하면, 액정표시패널과 터치스크린을 별도로 제작하고, 이렇게 제작된 액정표시패널과 터치스크린을 서로 합착하여 액정표시장치를 구성하기 때문에 부품 비용이 증가하게 된다.Furthermore, according to the liquid crystal display device having a touch screen according to the prior art and a method for manufacturing the same, a liquid crystal display panel and a touch screen are separately manufactured, and the liquid crystal display panel and the touch screen thus manufactured are bonded to each other to form a liquid crystal display device. This increases the cost of parts.
이에 본 발명은 상기 종래기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 액정표시장치의 두께를 슬림화하면서 투과율을 증가시키고 색재현율을 개선시킬 수 있는 터치스크린을 구비한 액정표시장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems according to the prior art, an object of the present invention is to reduce the thickness of the liquid crystal display device while increasing the transmittance and improve the color reproduction rate of the liquid crystal display having a touch screen In providing a device.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치는, 제1 투명기판상에 박막트랜지스터와 이 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극이 형성된 하부어레이기판과, 제2 투명기판상에 블랙매트릭스와 칼라필터층이 형성된 상부어레이기판 및, 이들 기판사이에 형성된 액정층으로 구성된 액정표시패널; 상기 액정표시패널을 구성하는 상부어레이기판의 제2투명기판배면에 형성된 투명도전막과, 상기 투명도전막상에 적층된 위치감지센서필름 및 투명도전필름으로 구성된 터치스크린; 및 상기 액정표시패널하부에 형성되고, 상기 액정표시패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a liquid crystal display device having a touch screen includes: a lower array substrate on which a thin film transistor and a pixel electrode electrically connected to the thin film transistor are formed on a first transparent substrate, and a second transparent substrate; A liquid crystal display panel comprising an upper array substrate having a black matrix and a color filter layer formed thereon, and a liquid crystal layer formed between the substrates; A touch screen comprising a transparent conductive film formed on a rear surface of a second transparent substrate constituting the liquid crystal display panel, a position sensing sensor film and a transparent conductive film stacked on the transparent conductive film; And a backlight assembly formed under the liquid crystal display panel and providing light to the liquid crystal display panel.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치는 제1 투명기판상에 박막트랜지스터와 이 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성하는 단계; 제2 투명기판상에 블랙매트릭스와 칼라필터층을 형성하는 단계; 상기 제2투명기판의 배면에 투명도전막을 형성하는 단계; 상기 제1투 명기판과 제2투명기판사이에 액정층을 형성하는 단계; 상기 투명도전막상에 위치감지센서필름과 투명도전필름을 순차적으로 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device having a touch screen, the method including: forming a thin film transistor and a pixel electrode electrically connected to the thin film transistor on a first transparent substrate; Forming a black matrix and a color filter layer on the second transparent substrate; Forming a transparent conductive film on a rear surface of the second transparent substrate; Forming a liquid crystal layer between the first transparent substrate and the second transparent substrate; And sequentially forming a position sensor film and a transparent conductive film on the transparent conductive film.
본 발명에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치 및 그 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the liquid crystal display device and a manufacturing method having a touch screen according to the present invention has the following advantages.
본 발명에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치 및 그 제조방법에 의하면, 기존과 같이 터치스크린을 액정표시패널에 장착되기 전에 별도의 투명기판상에 접착하지 않고 별도의 투명기판대신에 칼라필터기판 (즉, 상부어레이기판)에 형성하기 때문에 별도의 투명기판이 필요없게 되므로써 투과율이 향상된다.According to the liquid crystal display device having a touch screen according to the present invention and a method of manufacturing the same, a color filter substrate is used instead of a separate transparent substrate without being adhered to a separate transparent substrate before the touch screen is mounted on the liquid crystal display panel. (I.e., the upper array substrate), the transmissivity is improved by eliminating the need for a separate transparent substrate.
또한, 본 발명에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치 및 그 제조방법에 의하면, 기존과 같이 별도의 ITO기판이 액정표시패널의 상부에 있음으로 인해 발생할 수 있는 칼라필터 자체의 색재현율 저하를 줄일 수 있다.In addition, according to the liquid crystal display device having a touch screen and a method of manufacturing the same according to the present invention, it is possible to reduce the color reproduction of the color filter itself, which may be caused by a separate ITO substrate on the upper portion of the liquid crystal display panel. Can be.
그리고, 본 발명에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치 및 그 제조방법에 의하면, 기존과 같이 터치스크린이 별도의 ITO기판에 형성하지 않고 칼라필터기판 (즉, 상부어레이기판)에 형성하기 때문에 기존에 비해 액정표시패널과 터치스크린의 결합된 액정표시장치 전체의 두께가 얇아지고 무게가 작아지게 된다.In addition, according to the liquid crystal display device having a touch screen and a method of manufacturing the same according to the present invention, since the touch screen is formed on a color filter substrate (ie, an upper array substrate) instead of a separate ITO substrate, Compared to the liquid crystal display panel and the touch screen combined, the overall thickness of the liquid crystal display device becomes thinner and the weight becomes smaller.
따라서, 본 발명에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치 및 그 제조방법에 의하면, 터치스크린을 별도로 제작하지 않고 액정표시패널의 칼라필터기판에 형성하기 때문에 별도의 투명기판이 필요없게 되므로써 부품 비용이 절감된다.Therefore, according to the liquid crystal display device having a touch screen and a method of manufacturing the same according to the present invention, since the touch screen is not formed separately and formed on the color filter substrate of the liquid crystal display panel, a separate transparent substrate is not required, thereby reducing the cost of components. Savings.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치 에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display device having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치의 개략적인 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display device having a touch screen according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치의 개략적인 분해도이다.4 is a schematic exploded view of a liquid crystal display device having a touch screen according to the present invention.
본 발명에 따른 터치스크린이 구비된 액정표시장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(100)과; 상기 액정표시패널(100)의 상면에 접착된 터치스크린 (160)과; 상기 액정표시패널(100)의 하면 및 상기 터치스크린(160)의 상면에 각각 형성된 하부편광판(171)과 상부편광판(173); 그리고 상기 액정표시패널(100)하부에 마련되어 상기 액정표시패널에 광을 보내는 백라이트 어셈블리(미도시)를 포함하여 구성된다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display device having a touch screen includes: a liquid
여기서, 상기 액정표시패널(100)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 투명한 재질로 구성된 하부기판(미도시)상에 스위칭소자(미도시)와 이 소자와 전기적으로 연결되는 화소전극(미도시)이 형성된 하부어레이기판 (110)과; 광을 차단하는 블랙매트릭스(미도시)와 이 블랙매트릭스(미도시)가 한정하는 화소영역에 다양한 색상의 칼라필터층(미도시)이 형성되어 이미지가 구현되는 상부어레이기판(130)과; 이들 기판사이에 형성되어 전계에 의해 배열방향이 조절되는 액정층(미도시)으로 구성된다. 또한, 상기 화소전극(미도시)과 전계를 발생시키는 공통전극(미도시)는 상부어레이기판(130) 또는 하부어레이기판(110)에 형성된다. 이때, 상기 공통전극(미도시)는 TN모드의 경우 상부어레이기판(130)상에 형성되며, IPS모드의 경우 하부어레이기판(110)상에 형성된다. As illustrated in FIG. 4, the liquid
또한, 상기 박막 필름 형태의 터치스크린(160)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부어레이기판(130)의 상부표면에 형성되고, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명재질로 이루어진 투명도전막(141)과; 상기 투명도전막(141)표면에 접착되고 액정표시패널에 접촉되는 물체의 위치, 즉 X,Y 위치좌표를 인식하는 위치감지센서필름(161)과; 상기 위치감지센서필름(161)상에 접착된 ITO필름(163)으로 구성된다.In addition, the thin film
상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 터치스크린을 내장한 액정표시장치의 제조방법에 대해 도 5a 내지 도 5f를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of manufacturing a liquid crystal display device having a touch screen according to the present invention having the above configuration will be described below with reference to FIGS. 5A to 5F.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명에 따른 터치스크린을 내장한 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.5A through 5F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device having a touch screen according to the present invention.
여기서는 TN (Twist nemetic) 모드의 액정표시장치 제조방법에 대해 설명하지만, 본 발명은 이 TN모드에 한정되지 않고 IPS (In-Plane Switching) 모드, VA (Vertical Alignment) 모드 또는 기타 다른 모드에도 적용가능하다.Herein, a method of manufacturing a liquid crystal display device in TN (Twist nemetic) mode will be described. However, the present invention is not limited to this TN mode, but can also be applied to IPS (In-Plane Switching) mode, VA (Vertical Alignment) mode, or other modes. Do.
도 5a에 도시된 바와 같이, 투명한 유리 등으로 이루어진 하부기판(111)상에 금속물질을 스퍼터링방법으로 증착한후 이를 마스크공정에 의해 선택적으로 패터닝하여 게이트라인(미도시)과, 상기 게이트라인(미도시)에서 연장되어 돌출된 게이트전극(113)을 형성한다. As shown in FIG. 5A, a metal material is deposited on the
이때, 상기 게이트라인 형성용 금속물질로는 Al과 Al합금등의 Al 계열 금속, Ag과 Ag합금 등의 Ag 계열금속, Mo과 Mo 합금 등의 Mo 계열금속, Cr, Ti, Ta 중에서 선택하여 사용한다. In this case, the metal material for forming the gate line may be selected from Al-based metals such as Al and Al alloys, Ag-based metals such as Ag and Ag alloys, and Mo-based metals such as Mo and Mo alloys, Cr, Ti, and Ta. do.
또한, 이들은 물질적 성질이 다른 두개의 막, 즉 하부막과 그 위의 상부막을 포함할 수도 있다. 여기서, 상부막은 게이트라인의 신호지연이나 전압강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를들면 Al 계열금속 또는 Ag 계열 금속으로 이루어진다.In addition, they may include two membranes of different material properties, that is, the lower layer and the upper layer thereon. Here, the upper layer is made of a low resistivity metal, for example, an Al-based metal or an Ag-based metal so as to reduce signal delay or voltage drop of the gate line.
이와는 달리, 하부막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide)나 IZO (indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적 및 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 예를들어 Ti, Ta, Cr, Mo 계열 금속 등으로 이루어지거나, 또는 하부막과 상부막의 조합의 예로는 Cr/Al-Nd 합금을 들 수 있다.On the other hand, the lower layer may be made of other materials, particularly materials having excellent physical, chemical and electrical contact properties with indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), such as Ti, Ta, Cr, and Mo-based metals. Or an example of the combination of the lower layer and the upper layer is a Cr / Al-Nd alloy.
그다음, 상기 게이트라인(미도시)과 게이트전극(113)을 포함한 하부기판(111)상에 질화규소(SiNx) 와 같은 무기 절연물질로 이루어진 게이트절연막(115)을 형성한다.Next, a
이어서, 상기 게이트절연막(115)상부에는 수소화 비정질실리콘층(hydroge-nated amorphous silicon) 등으로 이루어진 반도체층(미도시)을 형성한다.Subsequently, a semiconductor layer (not shown) made of a hydrogenated amorphous silicon layer or the like is formed on the
그다음, 상기 반도체층(미도시) 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질실리콘 등의 물질로 이루어진 오믹콘택층(미도시)을 형성한다.Next, an ohmic contact layer (not shown) made of a material such as n + hydrogenated amorphous silicon in which silicide or n-type impurities are heavily doped is formed on the semiconductor layer (not shown).
이어서, 상기 오믹콘택층과 반도체층을 포토리소그라피 공정기술을 이용한 마스크공정에 의해 선택적으로 패터닝하여 액티브패턴(117)과 오믹콘택패턴(118)을 형성한다.Subsequently, the ohmic contact layer and the semiconductor layer are selectively patterned by a mask process using a photolithography process technology to form an
그다음, 상기 액티브패턴(117)과 오믹콘택패턴(118)을 포함한 하부기판(111)상에 데이터라인 형성용 금속물질을 스퍼터링방법으로 증착한후 이를 포토리소그라피 공정기술을 이용한 마스크공정에 의해 선택적으로 패터닝하여 데이터라인(미도시)과, 이 데이터라인(미도시)에서 돌출된 소스전극(119)과, 이 소스전극(119)과 일정간격만큼 이격된 드레인전극(121)을 각각 형성한다. Thereafter, a metal material for forming a data line is deposited on the
이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 데이터라인(미도시)은 상기 게이트라인(미도시)과 서로 교차되게 형성되어 있으며, 상기 소스전극(119)과 드레인전극(121)은 그 아래의 게이트전극(113)과 함께 스위칭소자인 박막트랜지스터(미도시)를 구성한다. Although not shown, the data line (not shown) is formed to cross the gate line (not shown), and the
또한, 상기 박막트랜지스터(미도시)의 채널은 상기 소스전극(119)과 드레인전극(121)사이의 액티브패턴(117)내에 형성된다.In addition, a channel of the thin film transistor (not shown) is formed in the
그리고, 상기 데이터라인(미도시)을 형성하기 위한 금속물질로는 Al 계열 금속, Ag 계열 금속, Mo 계열 금속, Cr, Ti, Ta 등의 물질을 사용하며, 다중층으로 형성할 수도 있다.As the metal material for forming the data line (not shown), an Al-based metal, an Ag-based metal, a Mo-based metal, Cr, Ti, Ta, or the like may be used, and may be formed in multiple layers.
그다음, 상기 데이터라인(미도시)과 소스/드레인전극(119, 121)을 포함한 하부기판(111) 전면에 평탄화 특성이 우수하며 감광성을 가지는 유기물질, 또는 저유전율 특성을 가지는 절연물질, 또는 무기물질인 질화 규소로 이루어진 보호막(123)을 형성한다.Next, an organic material having excellent planarization characteristics and a photosensitive property, an insulating material having a low dielectric constant, or an inorganic material on the entire surface of the
이어서, 상기 보호막(123)을 포토리소그라피 공정기술을 이용한 마스크공정 에 의해 선택적으로 패터닝하여 상기 보호막(123)내에 상기 드레인전극(121)의 일부를 노출시키는 콘택홀(미도시)을 형성한다.Subsequently, the
그다음, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 콘택홀(미도시)을 포함한 보호막(123)상에 ITO (indium tin oxide) 또는 IZO (indiumn zic oxide) 등의 투명한 도전물질으로 이루어진 금속물질층(미도시)을 스퍼터링방법으로 증착한후 이를 포토리소그라피 공정기술을 이용한 마스크공정에 의해 선택적으로 제거하여 화소전극(125)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 5B, a metal material layer (not shown) made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zic oxide (IZO) on the
이때, 상기 화소전극(113)은 데이터전압이 인가되면, 공통전압(common voltage)을 인가받은 상부어레이기판(미도시; 도 5c 의 130 참조)의 공통전극(미도시; 도 5c의 137 참조)과 함께 전기장을 생성하므로써 화소전극(125)과 공통전극(127)사이의 액정층(미도시; 도 5e의 150 참조)의 액정분자들을 배열시키게 된다. In this case, when the data voltage is applied to the
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 화소전극(125)을 포함한 보호막(123)상부에 액정분자를 일정 방향으로 배열되도록 하는 배향막(미도시)을 형성하는 공정을 진행한다. Although not shown in the figure, a process of forming an alignment layer (not shown) for arranging liquid crystal molecules in a predetermined direction on the
한편, 도 5c에 도시된 바와 같이, 상부기판(131)상에는 Cr과 같은 불투명 금속물질로 복수개의 단위셀영역을 한정하는 블랙매트릭스(133)를 형성한다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 5C, a
이때, 상기 블랙매트릭스(133)는 인접한 셀로부터 입사되는 빛을 흡수함으로써 콘트라스트의 저하를 방지하게 된다.At this time, the
그다음, 상기 블랙매트릭스(133)사이의 상부기판(131)표면에는 적색(R), 녹 색(G), 청색(B)의 컬러필터층(135)을 형성한다.Next, a
이때, 상기 컬러필터층(135)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러필터를 포함하여 특정 파장대역의 빛을 투과시키므로써 컬러표시를 가능하게 한다.In this case, the
이어서, 상기 컬러필터층(135) 및 블랙매트릭스(133)를 포함한 상부기판(131)상에 투명도전물질로 구성된 공통전극(137)을 형성한다. 여기서, 상기 공통전극(137)은 상부기판(131)에 형성된 경우에 대해 설명하였지만, 액정표시패널의 구동모드에 따라 하부기판(111)에 형성할 수도 있다. 즉, 액정표시패널의 구동모드가 IPS모드(In-Plane Switching mode)일 경우에는 상기 공통전극(137)은 상기 하부기판(111)상에 형성된다.Subsequently, a
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 공통전극(137)상부에 액정분자를 일정 방향으로 배열되도록 하는 배향막(미도시)을 형성하는 공정을 진행한다.Although not shown, a process of forming an alignment layer (not shown) on the
그다음, 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 상부기판(131)의 배면에 투명한 재질로 구성된 도전물질을 스퍼터링방법으로 증착하여 투명도전막(141)을 형성한다. 이때, 상기 투명도전막(141)을 형성하는 재질로는, ITO (indium tin oxide), IZO (indiumn zic oxide) 또는 투명한 도전물질이면 모두 가능하다.Next, as illustrated in FIG. 5D, a conductive material made of a transparent material is deposited on the rear surface of the
이어서, 앞에서 어레이 형성공정을 수행한 하부어레이기판(110)상면에 각 픽셀영역을 정의하는 실패턴(seal pattern)(미도시)을 각 픽셀영역주위에 형성한다.Subsequently, a seal pattern (not shown) defining each pixel region is formed around each pixel region on the upper surface of the
그다음, 상기 실패턴(seal pattern)내의 픽셀영역에 액정을 적하하여 액정층(150)을 형성한다.Next, the liquid crystal is dropped into the pixel region in the seal pattern to form the
이어서, 상기 액정층(15)이 형성된 하부어레이기판(110)상에 상부어레이기 판(130)을 일정간격만큼 이격시킨 상태에서 합착시켜 액정표시패널(100)을 형성한다. 이때, 상기 하부어레이기판(110)과 상부어레이기판(130)사이에는 이들간에 균일한 간격이 유지될 수 있도록 스페이서(미도시)가 형성된다.Subsequently, the
그다음, 이렇게 합착공정이 진행된 액정표시패널(100)을 구성하는 상부어레이기판(130)의 배면에 형성된 투명도전막(141)에 액정표시패널(100)에 접촉하는 물체의 위치, 즉 X, Y 좌표를 인식하는 위치감지센서필름(161)을 접착시킨후 다시 위치감지센서필름(161)상에 ITO필름(163)을 접착시킨다. 이때, 상기 ITO필름(163)의 재질로는 ITO 이외에 IZO 또는 투명한 도전물질이면 사용이 가능하다.Next, the position of an object contacting the liquid
이어서, 상기 하부어레이기판(110)의 하면과 ITO필름(163)의 상면에 하부편광판(171)과 상부편광판(173)을 각각 형성한다.Subsequently, the lower
그다음, 상기 하부어레이기판(110)의 하부편광판(171)하측에 상기 액정표시패널(100)에 광을 보내는 백라이트 어셈블리(미도시)를 장착한다.Next, a backlight assembly (not shown) for transmitting light to the liquid
이렇게 하여, 상기 하부어레이기판(110) 및 상부어레이기판(130)의 어레이공정을 진행한후 이들 하부어레이기판(110)과 상부어레이기판(130)사이에 액정층 (150)을 형성하는 공정과 더불어 상부어레이기판(130)배면에 직접 터치스크린(160)을 형성하는 공정을 수행하므로써 터치스크린(160)이 내장된 액정표시장치 제조공정을 완료한다.In this manner, after performing the array process of the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.
따라서, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Accordingly, the scope of the present invention is not limited thereto, but various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also within the scope of the present invention.
도 1은 종래기술에 따른 터치 스크린이 접착된 액정표시장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display device having a touch screen adhered according to the prior art.
도 2는 종래기술에 따른 터치 스크린이 접착되기 전 액정표시장치의 개략적인 분해도이다.2 is a schematic exploded view of a liquid crystal display before the touch screen according to the related art is bonded.
도 3은 본 발명에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치의 개략적인 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display device having a touch screen according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 터치스크린을 구비한 액정표시장치의 개략적인 분해도이다.4 is a schematic exploded view of a liquid crystal display device having a touch screen according to the present invention.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명에 따른 터치스크린을 내장한 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.5A through 5F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device having a touch screen according to the present invention.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
100: 액정표시패널 110 : 하부어레이기판100: liquid crystal display panel 110: lower array substrate
111 : 하부기판 113 : 게이트전극111: lower substrate 113: gate electrode
115 : 게이트절연막 117 : 액티브패턴115: gate insulating film 117: active pattern
118 : 오믹콘택패턴 119 : 소스전극118: ohmic contact pattern 119: source electrode
121 : 드레인전극 123 : 보호막121: drain electrode 123: protective film
125 : 화소전극 130 : 상부어레이기판125
131 ; 상부기판 133 : 블랙매트릭스131; Upper Board 133: Black Matrix
135 : 칼라필터층 137 : 공통전극135
141 : 투명도전막 161 ; 위치감지센서필름141: transparent
163 : 투명도전필름 171 : 하부편광판163: transparent conductive film 171: lower polarizing plate
173 : 상부편광판173: upper polarizing plate
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