KR20210067373A - 터치 표시장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

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KR20210067373A
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Abstract

본 발명의 실시예들은, 제1기판, 제1기판 상에 배치되는 액티브층, 액티브층이 배치된 제1기판 상에 배치되는 게이트 절연막, 액티브층과 중첩되는 위치에 배치되는 게이트전극, 게이트전극이 배치된 게이트 절연막 상에 배치되는 층간절연막, 층간절연막 상에 배치되는 픽셀전극, 픽셀전극이 배치된 층간절연막 상에 배치되는 제1보호층, 제1보호층 상에 배치되며, 제1컨택홀을 통해 액티브층과 연결되는 제1전극 및 층간절연막 상에 배치되며, 제2컨택홀을 통해 액티브층과 연결되고 제3컨택홀을 통해 픽셀전극에 연결되는 제2전극을 포함하는 터치 표시장치 및 그의 제조방법을 제공할 수 있다.

Description

터치 표시장치 및 그의 제조방법{TOUCH DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}
본 발명의 실시예들은 터치 표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device), 퀀텀닷 디스플레이 장치(QUANTUM DOT DISPLAY DEVICE) 등과 같은 여러 가지 타입의 표시장치가 활용되고 있다.
또한, 표시장치는 키보드, 마우스 등의 다양한 입력장치를 통해 전달받은 입력신호에 대응하여 동작할 수 있다. 표시장치는 터치패널을 이용하여 화면을 터치하여 직관적이고 편리하게 사용자의 명령을 입력할 있다. 터치패널은 표시장치의 화면 상에 배치되고 사용자가 표시장치의 화면의 특정 지점을 터치함으로써 표시장치는 사용자의 명령을 입력받게 될 수 있다. 또한, 터치패널을 표시장치에 내장하여 표시장치와 일체화되고 있다. 표시장치에 일체화된 터치패널을 터치센서라고 칭할 수 있다. 터치센서를 포함하는 표시장치를 터치표시장치라고 칭할 수 있다.
터치 표시장치는 터치센서를 포함하게 되어 두께가 두꺼워지고 제조비용이 증가될 수 있다. 하지만, 터치 표시장치는 스마트폰, 테블릿 PC 등의 장치에 널리 적용되고 있다. 스마트폰, 테블릿 PC는 사용자가 소지한 상태에서 이동을 하고 손으로 조작하는 경우가 많아 더 가볍고 더 얇게 구현되어 사용자의 편의가 증가되도록 할 수 있다.
따라서, 터치센서가 배치되더라도 터치 표시장치의 두께를 얇게 구현하는 기술이 요구된다. 또한, 터치센서가 추가되더라도 터치 표시장치의 제조비용을 절감할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명의 실시예들의 목적은 제조비용을 절감할 수 있는 터치 표시장치 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들의 목적은 두께가 얇은 터치 표시장치 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 제1기판, 제1기판 상에 배치되는 액티브층, 액티브층이 배치된 제1기판 상에 배치되는 게이트 절연막, 액티브층과 중첩되는 위치에 배치되는 게이트전극, 게이트전극이 배치된 게이트 절연막 상에 배치되는 층간절연막, 층간절연막 상에 배치되는 픽셀전극, 픽셀전극이 배치된 층간절연막 상에 배치되는 제1보호층, 제1보호층 상에 배치되며, 제1컨택홀을 통해 액티브층과 연결되는 제1전극 및 층간절연막 상에 배치되며, 제2컨택홀을 통해 액티브층과 연결되고 제3컨택홀을 통해 픽셀전극에 연결되는 제2전극을 포함하는 터치 표시장치를 제공할 수 있다.
다른 일측면에서, 제1기판 상에 액티브층을 패터닝하여 배치하는 단계, 액티브 층이 배치된 상기 제1기판 상에 게이트절연막을 배치하는 단계, 게이트 절연막 상에 액티브층과 중첩되는 위치에 게이트전극을 패터닝하여 배치하는 단계, 게이트전극이 배치된 게이트 절연막 상에 층간절연막을 배치하는 단계, 층간절연막의 상에 픽셀전극을 패터닝하여 배치하는 단계, 픽셀전극이 배치된 층간절연막 상에 제1보호층을 배치하는 단계, 게이트 절연막, 층간절연막, 제1보호층을 관통하여 각각 액티브층의 일부가 노출되게 하는 제1컨택홀과 제2컨택홀과, 제1보호층을 관통하여 픽셀전극의 일부가 노출되게 하는 제3컨택홀을 형성하는 단계 및 제2보호층 상에 배치되며, 제1컨택홀을 통해 액티브층과 접촉하는 제1전극과 제2컨택홀을 통해 액티브층과 접촉하고 제3컨택홀을 통해 픽셀전극과 접촉하는 제2전극을 포함하는 터치 표시장치의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 제조비용을 절감할 수 있는 터치 표시장치 및 그의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 두께가 얇은 터치 표시장치 및 그의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시장치의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 화소를 나타내는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시장치의 구동방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시장치의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시장치의 제조과정을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 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 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시장치의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 1을 참조하면, 터치 표시장치(100)는 디스플레이 패널(110), 데이터드라이버(120), 게이트 드라이버(130), 타이밍 컨트롤러(140)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(110)은 제1방향(A)으로 연장되는 복수의 데이터라인(DL1 내지 DLm)과 제2방향(B)으로 연장되는 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1방향(A)과 제2방향(B)은 직교하는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 디스플레이 패널(110)은 복수의 화소(101)를 포함할 수 있다. 하나의 화소(101)는 하나의 데이터라인과 하나의 게이트라인에 연결되고 연결된 게이트 라인을 통해 전달되는 게이트신호에 대응하여 연결된 데이터라인을 통해 전달되는 데이터신호를 전달받아 동작할 수 있다.
디스플레이 패널(110)은 복수의 화소(101)가 배치되고 영상이 표시되는 디스플레이 영역(DA)과, 복수의 데이터라인(DL1 내지 DLm), 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 신호를 전달하는 링크 배선을 포함하는 배선이 배치되는 논디스플레이영역(NA)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(110)은 액정 디스플레이 패널일 수 있다. 디스플레이 패널(110)은 화소전극과 공통전극을 포함하고 화소전극과 공통전극에 인가되는 전압에 대응하여 액정층에 전압을 인가함으로써, 액정의 분자배열을 변화시켜 액정의 투과율을 조절하여 계조를 표현할 수 있다. 화소전극은 복수 개일 수 있고, 각각의 화소에 서로 다른 화소전극이 대응될 수 있다. 또한, 공통전극은 적어도 하나일 수 있고, 하나의 공통전극은 적어도 두 개의 화소에 대응하여 배치될 수 있다.
화소전극에는 데이터신호에 대응하는 데이터전압이 인가되고 공통전극에는 소정의 전압이 인가되어 화소전극과 공통전극에 인가되는 전압의 차이에 대응하여 액정의 분자배열을 변화시킬 수 있다.
데이터드라이버(120)는 복수의 데이터라인(DL1 내지 DLm)과 연결되고 데이터신호를 복수의 데이터라인(DL1 내지 DLm)을 통해 복수의 화소전극에 공급할 수 있다. 데이터드라이버(120)는 복수의 소스 드라이버를 포함할 수 있다. 복수의 소스 드라이버는 각각 집적회로로 구현될 수 있다. 데이터 드라이버(120)에 의해 전달되는 데이터신호는 화소전극에 인가될 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 연결되고 게이트 신호를 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 공급할 수 있다. 게이트 라인을 통해 게이트 신호를 전달받은 화소는 데이터신호를 전달받을 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 디스플레이 패널(110)의 외부에 배치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 게이트 드라이버(130)는 디스플레이 패널(110)의 논디스플레이영역(NA)에 배치되는 게이트신호발생부를 포함할 수 있다. 또한, 게이트 드라이버(130)는 복수의 집적회로로 구현될 수 있다.
또한, 게이트 드라이버(130)는 디스플레이 패널(110)의 일측에 배치되어 있는 것으로 도시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 패널(110)의 양측에 배치되고, 좌측에 배치된 게이트 드라이버는 홀수번째 게이트라인에 연결되고 디스플레이 패널(110)의 우측에 배치되는 게이트 드라이버는 짝수번째 게이트라인에 연결될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 데이터드라이버(120)와 게이트 드라이버(130)를 제어할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 데이터드라이버(120)에 데이터제어신호를 공급하고 게이트 드라이버(130)에 게이트제어신호를 공급할 수 있다. 데이터제어신호 또는 게이트제어신호는 클럭, 수직동기신호, 수평동기신호, 스타트 펄스를 포함할 수 있다. 하지만, 타이밍 컨트롤러(140)에서 출력되는 신호는 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 타이밍 컨트롤러(140)는 데이터드라이버(120)에 영상신호를 공급할 수 있다. 데이터드라이버(120)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 전달받은 영상신호와 데이터제어신호를 통해 데이터신호를 생성하고 복수의 데이터라인에 데이터신호를 공급할 수 있다.
또한, 터치 표시장치(100)는 디스플레이 패널(110)의 디스플레이 영역(DA)과 중첩되는 위치에 배치되는 터치센서(150)를 포함할 수 있다. 여기서, 터치센서(150)는 디스플레이 영역(DA) 내에 배치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 터치센서(150)의 일부는 디스플레이 영역(DA)의 외부에 배치될 수 있다. 터치센서(150)는 사용자가 신체 또는 펜을 이용하여 디스플레이 패널(110)을 터치한 것을 감지하고 터치된 터치위치에 대한 정보를 생성할 수 있다.
터치센서(150)는 정전용량의 변화를 이용하여 터치를 감지할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 터치센서(150)는 디스플레이 패널(110)의 상부에 배치될 수 있다. 또한, 터치센서(150)는 디스플레이 패널(110) 내에 배치될 수 있다.
터치센서(150)은 공통전극을 포함할 수 있다. 즉, 공통전극은 터치구동신호를 전달받아 터치센싱을 할 수 있다. 터치센서(150)이 디스플레이 패널(110)에 배치되어 있는 공통전극을 포함하고 있어서, 디스플레이 패널(110) 내에 터치센서(150)이 배치될 수 있다. 또한, 별도의 터치센서가 디스플레이 패널(110) 상에 배치되지 않아 터치 표시장치(100)의 두께는 얇게 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 화소의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 2를 참조하면, 화소(101)는 제1트랜지스터(M1), 스토리지 캐패시터(Cst) 및 액정(LC)을 포함할 수 있다. 제1트랜지스터(M1)는 게이트전극이 게이트라인(GL)에 연결되고 제1전극은 데이터라인(DL)에 연결되고 제1전극은 제1노드(N1)에 연결될 수 있다. 스토리지캐패시터(Cst)는 제1전극이 제1노드(N1)에 연결되고 제2전극이 공통전압(Vcom)이 전달되는 공통전극에 연결될 수 있다. 스토리지캐패시터(Cst)의 제1전극과 제2전극은 각각 픽셀전극과 공통전극에 연결될 수 있다.
제1트랜지스터(M1)이 게이트신호에 의해 턴온되면, 데이터라인(DL)을 통해 전달되는 데이터전압이 제1노드(N1)으로 전달될 수 있다. 공통전극에는 공통전압(Vcom)이 전달되어 스토리지 캐패시터(Cst)에는 데이터전압과 공통전압(Vcom)의 차이에 대응하는 전압이 저장될 수 있다.
액정(LC)은 스토리지 캐패시터(Cst)와 병렬로 연결될 수 있다. 따라서, 액정(LC)은 스토리지 캐패시터(Cst)에 저장된 전압에 대응하여 분자배열이 변화될 수 있다. 그리고, 스토리지 캐패시터(Cst)의 제1전극은 화소전극과 연결되고 스토리지 캐패시터(Cst)의 제2전극은 공통전극과 연결될 수 있다.
공통전압(Vcom)은 공통전극에 공급되며, 스토리지 캐패시터(Cst)에서 데이터신호의 전압을 유지하는데 사용될 수 있다.
또한, 공통전극은 터치센서(150)에 포함될 수 있다. 따라서, 공통전극에는 터치구동신호가 전달될 수 있다. 공통전극에 터치구동신호가 전달될 때는 제1트랜지스터(M1)가 턴온되지 않아 화소전극에 데이터전압이 전달되지 않게 될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 터치 표시장치의 구동과정을 나타내는 타이밍도이다.
도 3을 참조하면, 터치 표시장치(100)는 디스플레이 기간(Td)과 터치센싱기간(Ts)으로 구분될 수 있다. 디스플레이 기간(Td)은 디스플레이 패널(110)에 영상을 표시하는 신호들이 전달되는 기간이고, 터치센싱기간(Ts)은 터치센서(150)에 터치신호가 전달되어 터치를 감지하는 기간일 수 있다.
터치센서(150)는 공통전극을 포함하고 있어, 터치 표시장치(100)는 디스플레이 기간(Td)과 터치센싱기간(Ts)으로 구분하여 동작할 수 있다. 디스플레이 기간(Td)에서 공통전극에 공통전압이 전달되고, 터치센싱기간(Ts)에는 공통전극에 터치구동신호가 전달될 수 있다. 공통전압은 소정의 전압레벨을 갖는 직류 전압일 수 있다. 또한, 공통전압은 접지일 수 있다. 터치구동신호는 소정의 주파수를 갖는 복수의 펄스파를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이 기간(Td)에는 데이터라인(DL)과 게이트 라인(GL)으로 각각 데이터신호(Vdata)와 게이트신호(GATE)가 전달될 수 있다. 또한, 터치센싱기간(Ts)에는 터치구동신호(TD)와 동일한 전압레벨, 위상 및 주파수를 갖는 로드프리구동신호(Load free driving signal: LFD)가 적어도 데이터라인(DL), 게이트라인(GL)에 전달될 수 있다. 터치센싱기간(Ts)에 로드프리구동신호(LFD)가 전달되지 않게 되면, 터치구동신호(TD)가 전달되는 공통전극과 데이터라인(DL) 및/또는 공통전극과 게이트라인(GL) 간에 전압차이가 발생하게 되어 터치 표시장치(100)는 소비전력이 증가하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
하지만, 데이터라인(DL) 또는 게이트라인(GL)에 로드프리구동신호(LFD)가 전달되면, 터치구동신호(TD)와 전압레벨, 위상 및 주파수가 동일한 로드프리구동신호(LFD) 때문에 공통전극과 데이터라인(DL) 또는 공통전극과 게이트라인(GL) 간에 전압차이가 발생되지 않아 터치 표시장치(100)는 소비전력이 줄어들게 될 수 있다. 여기서, 동일은 완전 동일만을 의미하는 것은 아니며, 미차를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 터치 표시장치(100)는 제1기판(111), 제1기판(111) 상에 배치되는 액티브층(114), 액티브층(114)이 배치된 제1기판(111) 상에 배치되는 게이트절연막(115), 액티브층(114)과 중첩되는 위치에 배치되는 게이트전극(116), 게이트전극(116)이 배치된 게이트절연막(115) 상에 배치되는 층간절연막(117), 층간절연막(117) 상에 배치되는 픽셀전극(PXL), 픽셀전극(PXL)이 배치된 층간절연막(117) 상에 배치되는 제1보호층(118), 층간절연막(117) 상에 배치되며, 제1컨택홀(ch1)을 통해 액티브층(114)과 연결되는 제1전극(SD1) 및 제1보호층(118) 상에 배치되며, 제2컨택홀(ch2)을 통해 액티브층(114)과 연결되고 제3컨택홀(ch3)을 통해 픽셀전극(PXL)에 연결되는 제2전극(SD2)을 포함할 수 있다.
제1기판(111)은 투명할 수 있다. 제1기판(111)은 유리를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 액티브층(114)은 LTPS(Low temperature poly silicon)일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 액티브층(114)은 제1기판(111) 상의 특정 영역에 배치될 수 있다.
게이트절연막(115)은 무기막일 수 있다. 그리고, 게이트전극(116)은 액티브층(114)과 일부 중첩되도록 배치될 수 있고, 액티브층(114)에서 게이트전극(116)과 중첩된 부분은 채널영역이 되고 액티브층(114)에서 게이트전극(116)가 중첩되지 않은 영역은 도핑되어 P 형 반도체 또는 N 형반도체를 포함할 수 있다.
층간절연막(117)은 무기막일 수 있다. 층간절연막(117)의 상부는 평탄하게 될 수 있다. 그리고, 층간절연막(117)의 상부에 배치된 픽셀전극(PXL)은 투명전극을 포함할 수 있다. 투명전극은 ITO(Induim tin oxide)를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1보호층(118)은 무기막일 수 있다. 그리고, 제1컨택홀(ch1)과 제2컨택홀(ch2)은 각각 게이트절연막(115), 층간절연막(117), 제1보호층(118)을 관통할 수 있다. 또한, 제1컨택홀(ch1) 또는 제2컨택홀(ch2)에 의해 액티브층의 일부가 노출될 수 있다. 제1컨택홀(ch1) 또는 제2컨택홀(ch2)은 제1보호층(118)이 배치된 후 수행되는 식각 공정에 의해 게이트절연막(115), 층간절연막(117), 제1보호층(118)이 관통되어 액티브층(114)이 노출되게 할 수 있다. 액티브층(114)에서 제1컨택홀(ch1) 또는 제2컨택홀(ch2)에 의해 노출되는 부분은 P 형 반도체 또는 N 형반도체일 수 있다.
또한, 제1보호층(118)에 제3컨택홀(ch3)이 형성될 때, 제1보호막(118)의 하부에 배치된 픽셀전극(PXL)에 의해 게이트절연막(115), 층간절연막(117)은 식각되지 않게 되어 제3컨택홀(ch3)은 픽셀전극(PXL)의 일부가 노출되게 할 수 있다.
제1보호층(118) 상에 배치된 제1전극(SD1)과 제2전극(SD2)은 각각 제1컨택홀(ch1)과 제2컨택홀(ch2)을 통해 액티브층(114)에 접촉하게 될 수 있다. 제1전극(SD1)은 드레인전극이고 제2전극은 소스전극일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제2전극(SD2)은 제3컨택홀(ch3)을 통해 픽셀전극(PXL)에 연결될 수 있다.
제2전극(SD2)은 제2컨택홀(ch2)을 통해 액티브층(114)과 연결되는 제1컨텍부(CON1), 제3컨택홀(ch3)을 통해 픽셀전극(PXL)과 연결되는 제2컨텍부(CON2) 및 제1컨텍부(CON1)와 제2컨텍부(CON2)를 연결하는 브릿지(Bd)를 포함할 수 있다. 픽셀전극(PXL)은 제2컨텍부(CON2)를 통해 전압을 전달받을 수 있다.
그리고, 터치 표시장치(100)는 제1보호층(118) 상에 배치되는 제2보호층(119)을 포함할 수 있다. 또한, 터치 표시장치(100)는 적어도 하나의 슬릿(slit)을 포함하며, 픽셀전극(PXL)과 적어도 일부가 중첩되도록 제2보호층(119) 상에 배치되는 공통전극(Ecom)을 포함할 수 있다. 제2보호층(119)은 무기막일 수 있다. 제2보호층(119)에는 제4컨택홀(ch4)이 형성되어 있을 수 있다. 공통전극(Ecom)은 투명전극을 포함할 수 있다. 투명전극은 ITO(Indium tin oxide) 또는 IZO(Indium zinc oxide)를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 터치 표시장치(100)는 제1보호층(118) 상에 배치되는 터치배선(TL)을 포함할 수 있다. 그리고, 제4컨택홀(ch4)은 터치배선(TL)과 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 공통전극(Ecom)은 제4컨택홀(ch4)을 통해 하부에 배치된 터치배선(TL)과 연결될 수 있다. 공통전극(Ecom)은 터치배선(TL)을 통해 공통전압(Vcom) 또는 터치구동신호(TD)를 공급받을 수 있다. 터치배선(TL)은 도 3에 도시된 디스플레이 기간에 터치배선(TL)을 통해 공통전압(Vcom)을 공통전극(Ecom)에 전달하고, 터치센싱기간(Ts)에 터치배선(TL)을 통해 터치구동신호(TD)를 공통전극(Ecom)에 전달할 수 있다.
또한, 터치 표시장치(100)는 제1기판(111)과 액티브층(114) 사이에서 액티브층(114)과 중첩되는 위치에 배치되는 광차폐층(112)을 포함할 수 있다. 광차폐층(112)은 제1기판(111)의 하부에서 조사되는 빛이 액티브층(114)에 전달되는 것을 방지하여 액티브층(114)에 누설전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 광차폐층(112)은 금속일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 터치 표시장치(100)는 광차폐층(112)과 액티브층(114) 사이에 배치되는 버퍼층(113)을 포함할 수 있다. 버퍼층(113)은 제1기판(111)에 포함된 이물이 액티브층(114)에 전달되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 버퍼층(113)은 한 개의 층인 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며 버퍼층(113)은 복수의 층이 적층된 것일 수 있다.
또한, 터치 표시장치(100)는 제2보호층(119) 상에 제1배향막(AF1)이 배치될 수 있다. 그리고, 제1배향막(AF1)의 상부에 제2기판(210)이 소정의 간격으로 배치될 수 있다. 제2기판(210)은 제1배향막(AF1)을 마주보는 면에 제2배향막(AF2)가 배치되고, 제2기판(210)과 제2배향막(AF2) 사이에 컬러필터(CF)가 배치될 수 있다.
또한, 제1배향막(AF1)과 제2배향막(AF2) 사이에 액정층(LC)이 배치될 수 있다. 액정층(LC)은 제1배향막(AF1)과 제2배향막(AF2)에 의해 분자배열이 결정되며, 픽셀전극(PXL)과 공통전극(Ecom)에 의해 액정층(LC)의 분자배열이 변화되어 액정층(LC)의 투과율이 조절됨으로써, 터치 표시장치(100)는 계조를 표현할 수 있다.
또한, 액정층(LC)을 통과한 빛이 제2기판(210)에 배치된 컬러필터(CF)를 통과하게 되면, 컬러필터(CF)에 의해 빛의 색이 결정될 수 있다. 또한, 제2기판(210)에는 블랙매트릭스가 더 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시장치의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 터치 표시장치(100)는 제1방향(A)으로 배치되는 데이터라인(DL)과 제2방향(B)으로 배치되는 게이트 라인(GL)을 포함할 수 있다. 또한, 표시장치(100)는 제1방향(A)으로 배치되는 터치라인(TL)을 포함할 수 있다.
데이터라인(DL)에는 데이터신호에 대응하는 데이터전압이 전달되고 게이트라인(GL)에는 게이트신호가 전달될 수 있다. 또한, 터치라인(TL)에는 터치구동신호가 전달되고 터치센싱신호가 출력될 수 있다. 데이터라인(DL)과 터치라인(TL)은 동일한 레이어 상에 배치될 수 있다.
그리고, 게이트라인(GL)의 아래에 액티브층(112)가 배치되고 데이터라인(DL)과 연결된 제1전극(SD1)이 제1컨택홀(ch1)을 통해 액티브층(112)에 연결될 수 있다. 또한, 데이터라인(DL)과 게이트라인(GL)이 교차하여 정의된 영역에 픽셀전극(PXL)과 공통전극(Ecom)이 배치될 수 있다. 공통전극(Ecom)은 픽셀전극(PXL) 상에 배치될 수 있다. 또한, 공통전극(Ecom)은 슬릿(S)을 포함할 수 있다. 여기서, 슬릿(S)은 제1방향(A)으로 길게 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 슬릿(S)은 제1방향(A)과 제2방향(B) 사이의 방향으로 길게 배치될 수 있다.
제2전극(SD2)는 픽셀전극(PXL) 상에 배치되고 제2컨택홀(ch2)에 의해 액티브층(112)와 접촉할 수 있다. 또한, 제2전극(SD2)은 제3컨택홀(ch3)를 통해 픽셀전극(PXL)에 연결될 수 있다. 공통전극(Ecom)은 제4컨택홀(ch4)을 통해 터치배선(TL)과 연결될 수 있다.
도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시장치의 제조과정을 나타내는 도면이다.
도 6a를 참조하면, 제1기판(111) 상에 액티브층(114)을 패터닝하여 배치할 수 있다. 제1기판(111)은 투명할 수 있다. 액티브층(114)은 마스크를 이용하여 제1기판(111) 상의 특정 영역에 배치될 수 있다. 그리고, 액티브층(114)이 배치된 제1기판(111) 상에 게이트절연막(115)이 배치될 수 있다. 또한, 제1기판(111)과 액티브층(114) 사이에서 액티브층(114)과 중첩되는 위치에 배치되는 광차폐층(112)이 배치될 수 있다. 광차폐층(112)은 금속일 수 있다. 광차폐층(112)은 액티브층(114)에 빛이 조사되는 것을 방지하여 액티브층(114)에서 누설전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 게이트절연막(115) 상에 액티브층(114)과 중첩되는 위치에 게이트전극(116)을 패터닝하여 배치할 수 있다. 게이트전극(116)은 게이트메탈을 증착한 후 패터닝하여 액티브층(114)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 게이트전극(116)이 배치된 게이트절연막(115)의 상부에는 층간절연막(117)이 배치될 수 있다. 층간절연막(117)의 상부는 평평할 수 있다.
도 6c를 참조하면, 층간절연막(117)의 상부에 픽셀전극(PXL)을 패터닝하여 배치할 수 있다. 픽셀전극(PXL)은 액티브층(114)과 중첩되지 않는 영역에 배치될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 픽셀전극(PXL)이 배치된 층간절연막(117)의 상부에 제1보호층(118)이 배치될 수 있다.
도 6d를 참조하면, 제1보호층(118)이 배치된 후 제1컨택홀(ch1), 제2컨택홀(ch2) 및 제3컨택홀(ch3)이 형성될 수 있다. 제1컨택홀(ch1)과 제2컨택홀(ch2)은 각각 제1보호층(118), 층간절연막(117), 게이트절연막(115)을 관통하여 액티브층(114)의 적어도 일부가 노출되게 할 수 있다. 제1컨택홀(ch1), 제2컨택홀(ch2)은 제1보호층(118), 층간절연막(117), 게이트절연막(115)을 한번의 공정을 통해 관통하여 형성될 수 있다. 즉, 하나의 마스크를 이용하여 제1보호층(118), 층간절연막(117), 게이트절연막(115)에 제1컨택홀(ch1), 제2컨택홀(ch2)을 형성할 수 있어, 마스크의 수를 저감하여 터치 표시장치(100)의 제조비용을 절감할 수 있다.
제3컨택홀(ch3)은 제1컨택홀(ch1), 제2컨택홀(ch2)이 형성될 때, 제1보호층(118)을 관통하여 형성될 수 있다. 제3컨택홀(ch3)는 픽셀전극(PXL)과 중첩되는 위치에 형성되며, 픽셀전극(PXL)에 의해 층간절연막(117)과 게이트절연막(115)을 관통하지 못하게 된다. 그리고, 제3컨택홀(ch3)에 의해 픽셀전극(PXL)의 적어도 일부가 노출되게 할 수 있다. 또한, 제3컨택홀(ch3)는 제1컨택홀(ch1)과 제2컨택홀(ch2)이 형성될 때 같이 형성되기 때문에 동일한 마스크를 이용하여 제1컨택홀(ch1) 제2컨택홀(ch2) 및 제3컨택홀(ch3)가 형성될 수 있어 제조비용을 절감할 수 있다.
도 6e를 참조하면, 제1보호층(118)의 상부에 제1전극(SD1), 제2전극(SD2)이 배치될 수 있다. 제1전극(SD1)과 제2전극(SD2)은 각각 제1컨택홀(ch1)과 제2컨택홀(ch2)과 중첩되는 위치에 배치되어 제1전극(SD1)은 제1컨택홀(ch1)을 통해 액티브층(114)에 접촉하고, 제2전극(SD2)은 제2컨택홀(ch2)을 통해 액티브층(114)에 접촉될 수 있다.
또한, 제2전극(SD2)은 제3컨택홀(ch3)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있어, 제2전극(SD2)은 제3컨택홀(ch3)을 통해 픽셀전극(PXL)과 접촉될 수 있다. 제2전극(SD1)은 제1컨텍부(CON1), 제2컨텍부(CON2) 및 제1컨텍부(CON1)와 제2컨텍부(CON2)를 연결하는 브릿지(Bd)를 포함할 수 있다.
제1컨택부(CON1)는 제2컨택홀(ch2)을 통해 액티브층(114)에 접촉하고 제2컨텍부(CON2)는 제3컨택홀(ch3)을 통해 픽셀전극(PXL)에 배치될 수 있다. 제1전극(SD1)은 트랜지스터의 드레인전극이고 제2전극(SD2)은 트랜지스터의 소스 전극일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제1보호층(118) 상에는 터치배선(TL)이 배치될 수 있다. 터치배선(TL)은 액티브층(114)과 픽셀전극(PXL)과 중첩되지 않은 위치에 배치될 수 있다. 또한, 터치배선(TL)은 제1전극(SD1), 제2전극(SD2)과 동일한 금속을 포함할 수 있다. 터치배선(TL)은 제1전극(SD1), 제2전극(SD2)과 같이 제1보호층(118) 상에 배치될 수 있다.
도 6f를 참조하면, 제1전극(SD1), 제2전극(SD2) 및 터치배선(TL)이 배치된 제1보호층(118) 상에 제2보호층(119)이 배치될 수 있다. 또한, 제2보호층(119) 상에 공통전극(Ecom)이 배치될 수 있다. 공통전극(Ecom)은 투명전극을 포함할 수 있다. 공통전극(Ecom)은 슬릿(S)을 포함할 수 있다. 공통전극(Ecom)은 픽셀전극(PXL)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.
또한, 제2보호층(119)에는 터치배선(TL)과 중첩되는 위치에 제4컨택홀(ch4)이 배치되고, 제4컨택홀(ch4)을 통해 공통전극(Ecom)이 터치배선(TL)과 접촉할 수 있다.
그리고, 도 6g를 참조하면, 제2보호층(119)의 상부에 제1배향막(AF1)이 배치될 수 있다. 그리고, 제1배향막(AF1)의 상부에 제2기판(210)이 배치될 수 있다. 제2기판(210)에는 컬러필터(CF)가 배치될 수 있다. 또한, 제2기판(210)에는 제2배향막(AF2)이 배치될 수 있다. 그리고, 제1배향막(AF1)과 제2배향막(AF2) 사이에 액정층(LC)이 배치될 수 있다. 제2기판(210)은 투명기판일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 터치 표시장치
110: 디스플레이 패널
120: 데이터 드라이버
130: 게이트 드라이버
140: 타이밍 컨트롤러
150: 터치센서

Claims (14)

  1. 제1기판;
    상기 제1기판 상에 배치되는 액티브층;
    상기 액티브층이 배치된 상기 제1기판 상에 배치되는 게이트 절연막;
    상기 액티브층과 중첩되는 위치에 배치되는 게이트전극;
    상기 게이트전극이 배치된 상기 게이트 절연막 상에 배치되는 층간절연막;
    상기 층간절연막 상에 배치되는 픽셀전극;
    상기 픽셀전극이 배치된 상기 층간절연막 상에 배치되는 제1보호층;
    상기 제1보호층 상에 배치되며, 제1컨택홀을 통해 상기 액티브층과 연결되는 제1전극; 및
    상기 층간절연막 상에 배치되며, 제2컨택홀을 통해 상기 액티브층과 연결되고 제3컨택홀을 통해 상기 픽셀전극에 연결되는 제2전극을 포함하는 터치 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극은 상기 제2컨택홀을 통해 상기 액티브층과 연결되는 제1컨텍부, 상기 제3컨택홀을 통해 상기 픽셀전극과 연결되는 제2컨텍부 및 상기 제1컨텍부와 상기 제2컨텍부를 연결하는 브릿지를 포함하는 터치 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1보호층 상에 배치되는 제2보호층; 및
    적어도 하나의 슬릿을 포함하며, 상기 픽셀전극과 적어도 일부가 중첩되도록 상기 제2보호층 상에 배치되는 공통전극을 포함하는 터치 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1보호층 상에 배치되는 터치배선을 포함하며, 상기 공통전극은 상기 제2보호층에 형성된 제4컨택홀을 통해 상기 터치배선과 연결되는 터치 표시장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 공통전극과 상기 픽셀전극 중 적어도 하나는 투명전극을 포함하는 터치 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판과 상기 액티브층 사이에서 상기 액티브층과 중첩되는 위치에 배치되는 광차폐층을 포함하는 터치 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광차폐층과 상기 액티브층 사이에 배치되는 버퍼층을 포함하는 터치 표시장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제2보호층 상에 액정층이 배치되고, 상기 액정층 상에 컬러필터를 포함하는 제2기판이 배치되는 터치 표시장치.
  9. 제1기판 상에 액티브층을 패터닝하여 배치하는 단계;
    상기 액티브 층이 배치된 상기 제1기판 상에 게이트 절연막을 배치하는 단계;
    상기 게이트 절연막 상에 상기 액티브층과 중첩되는 위치에 게이트전극을 패터닝하여 배치하는 단계;
    상기 게이트전극이 배치된 상기 게이트 절연막 상에 층간절연막을 배치하는 단계;
    상기 층간절연막의 상에 픽셀전극을 패터닝하여 배치하는 단계;
    상기 픽셀전극이 배치된 층간절연막 상에 제1보호층을 배치하는 단계;
    상기 게이트 절연막, 상기 층간절연막, 상기 제1보호층을 관통하여 각각 상기 액티브층의 일부가 노출되게 하는 제1컨택홀과 제2컨택홀과, 상기 제1보호층을 관통하여 상기 픽셀전극의 일부가 노출되게 하는 제3컨택홀을 형성하는 단계; 및
    상기 제2보호층 상에 배치되며, 상기 제1컨택홀을 통해 상기 액티브층과 접촉하는 제1전극과 상기 제2컨택홀을 통해 상기 액티브층과 접촉하고 상기 제3컨택홀을 통해 상기 픽셀전극과 접촉하는 제2전극을 포함하는 터치 표시장치의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1보호층 상에 패터닝되어 배치되는 터치배선을 배치하는 단계를 더 포함하는 터치 표시장치의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2보호층 상에 공통전극을 패터닝하여 배치하되, 상기 제2보호층에 제4컨택홀을 형성하고, 상기 공통전극의 적어도 일부가 상기 제4컨택홀을 통해 상기 터치배선과 접촉하게 하는 단계를 더 포함하는 터치 표시장치의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1기판과 상기 액티브층 사이에 차폐층을 패터닝하여 배치한 후 상기 차폐층이 배치된 상기 제1기판 상에 버퍼층을 배치하는 단계를 더 포함하는 터치 표시장치의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2보호층 상에 소정의 간격으로 컬러필터를 포함하는 제2기판이 배치되고, 상기 소정의 간격에 액정층이 배치되는 단계를 더 포함하는 터치 표시장치의 제조방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 픽셀전극과 상기 공통전극 중 적어도 하나는 투명전극을 포함하는 터치 표시장치의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070171157A1 (en) * 2003-10-15 2007-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd Display apparatus having photo sensor
KR101770969B1 (ko) * 2011-01-21 2017-08-25 삼성디스플레이 주식회사 터치 센싱 기판 및 이의 제조 방법
KR102352406B1 (ko) * 2015-03-02 2022-01-19 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 제조 방법 및 표시 장치
KR102664438B1 (ko) * 2016-09-23 2024-05-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102515890B1 (ko) * 2017-12-28 2023-03-31 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102652448B1 (ko) * 2018-03-13 2024-03-29 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
KR102545950B1 (ko) * 2018-07-12 2023-06-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20210037062A (ko) * 2019-09-26 2021-04-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법
KR20210063529A (ko) * 2019-11-22 2021-06-02 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법

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