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KR101237113B1 - 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

표시장치 및 그 제조방법 Download PDF

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KR101237113B1
KR101237113B1 KR1020080042668A KR20080042668A KR101237113B1 KR 101237113 B1 KR101237113 B1 KR 101237113B1 KR 1020080042668 A KR1020080042668 A KR 1020080042668A KR 20080042668 A KR20080042668 A KR 20080042668A KR 101237113 B1 KR101237113 B1 KR 101237113B1
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thin film
film transistor
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lines
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도미영
김일호
강희광
유준혁
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 구조를 간소화할 수 있는 표시장치가 개시된다.
개시된 본 발명의 표시장치는 제1 기판상에 서로 교차하여 화소를 정의하는 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차지점에 형성된 제1 박막 트랜지스터와 제1 기판상에 복수의 데이터 라인들과 일정한 간격을 두고 복수의 게이트 라인과 교차되는 복수의 위치 검출 라인과, 제1 기판상에 복수의 게이트 라인과 복수의 위치 검출 라인이 교차하는 영역에 위치 검출을 위해 형성된 제2 박막 트랜지스터와, 제2 박막 드랜지스터의 드레인 전극과 대응되는 제2 기판상에 돌출된 돌기 패턴과, 돌기 패턴 상에 형성되어 터치 시에 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 투명 도전층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
터치, 트랜지스터, 돌기, 스토리지, 일체형

Description

표시장치 및 그 제조방법{display device and method for manufacturing the same}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 구조를 간소화할 수 있는 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
개인용 컴퓨터, 휴대용 전송 정치 그 밖의 개인전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스, 디지타이저(Digitizer) 등의 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리 등을 수행한다.
이러한 입력장치들은 PC의 용도에 따라 인터페이스로서의 입력장치로서 보다 간단하고 쉬운 조작을 위해 발전하고 있다.
현재는 입력장치의 일반적인 기능과 관련된 필요성을 충족시키는 수준을 넘어 신뢰성, 새로운 기능의 제공, 내구성, 재료나 물질을 포함한 설계 및 가공과 관련된 제조 기술 등과 같이 미세한 기술로 관심이 바뀌고 있다.
특히, 터치 패널(Touch Panel)은 조작이 쉬우며, 휴대하면서 누구라도 입력이 가능하고, 다른 입력기기 없이 문자입력도 가능한 입력장치로 알려져 있다.
터치 패널의 기본 구조는 상부 전극이 형성된 상부 기판과, 하부 전극이 형 성된 하부 기판이 일정한 간격을 두고 배치된다. 상부 전극이 형성된 상부 기판에 펜 또는 손가락 같은 입력 수단으로 어느 한 지점에 접촉되면, 접촉된 지점의 상부기판에 형성된 상부 전극과 하부 기판에 형성된 하부 전극이 상호 통전되고, 그 위치의 저항값 또는 커패시터 값에 의하여 변화된 전압 값을 읽어드린 후 위치 검출 드라이버에서 전위차의 변화에 따라 위치좌표를 찾는 장치이다.
이와 같은 터치 패널은 표시장치의 최상부에 배치되어 표시장치에 표시된 아이콘 등에 사용자가 손 또는 물체 등을 직접 접촉함으로써 사용자가 원하는 지시 내용이 선택된다.
그러나, 상기 터치 패널이 표시장치의 상부에 배치됨에 따라 상기 터치 패널을 구비한 제품의 두께 또는 크기가 증가하게 되며, X축, Y축에 대한 구동전압을 공급하기 위한 상기 위치검출 드라이버들이 배치되는 복잡한 구조를 가지는 문제가 있었다.
본 발명은 구조를 간소화할 수 있는 표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는,
제1 기판상에 서로 교차하여 화소를 정의하는 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인; 상기 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차지점에 형성된 제1 박막 트랜지스터; 상기 제1 기판상에 상기 복수의 데이터 라인들과 일정한 간격을 두고 상기 복수의 게이트 라인과 교차되는 복수의 위치 검출 라인; 상기 제1 기판상에 상기 복수의 게이트 라인과 상기 복수의 위치 검출 라인이 교차하는 영역에 위치 검출을 위해 형성된 제2 박막 트랜지스터; 상기 제2 박막 드랜지스터의 드레인 전극과 대응되는 제2 기판상에 돌출된 돌기 패턴; 및 상기 돌기 패턴 상에 형성되어 터치 시에 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 투명 도전층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치의 제조방법은,
게이트 라인과 데이터 라인의 교차하는 영역에 제1 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 데이터 라인과 일정 간격 이격되어 형성된 위치 검출 라인과 상기 게이트 라인의 교차하는 영역에 제2 박막 트랜지스터를 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 기판을 형성하는 단계; 및 상기 제2 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 대응되는 영역에 돌기 패턴이 형성된 컬러필터 기판을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 게이트 라인들과 위치 검출 라인들이 교차되는 영역에 위치 검출을 위한 박막 트랜지스터를 구비하고, 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 대응되는 컬러필터 기판에 돌기 패턴을 형성함으로써, 터치시에 상기 돌기 패턴 상에 형성된 투명 도전층과 드레인 전극의 접촉으로 x축 위치 좌표와, 게이트 제어 신호에 의한 y축 위치 좌표를 검출하여 멀티 터치 기능이 일체화된 표시장치를 구현할 수 있다.
따라서, 본 발명은 게이트 라인들과 위치 검출 라인들의 교차영역에 위치 검출용 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 대응되는 컬러필터 기판에 돌기 패턴을 형성함으로써, 슬림화를 유지함과 동시에 터치 기능을 가지는 표시장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 터치 기능에 있어서, 멀티 터치가 가능한 구조일 뿐만 아니라, y축의 위치 좌표를 게이트 제어신호로 검출하는 구조로써, x축의 위치 좌표를 검출하기 위한 위치 검출 드라이버만을 구비하여 구조를 간소화시킬 수 있는 효과가 있다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면 이고, 도 2는 도 1의 A영역의 화소를 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ', Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절단한 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 컬러필터 기판과 박막 트랜지스터 기판이 합착된 액정표시패널(110)과, 상기 액정표시패널(110)의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터 드라이버(120)와, 상기 액정표시패널(110)의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)로 스캔 신호를 공급하기 위한 게이트 드라이버(130)와, 데이터 드라이버(120)와 게이트 드라이버(130)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(150)를 포함한다.
액정표시패널(110)의 박막 트랜지스터 기판에는 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)이 교차되고, 그 교차부에 액정 셀(Clc)을 구동하기 위한 제1 박막 트랜지스터(TFT1: thin film transistor)가 형성된다.
액정표시패널(110)의 박막 트랜지스터 기판에는 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)과 나란하게 형성된 위치 검출 라인들(PL1 내지 PLm-1)과,상기 위치 검출 라인들(PL1 내지 PLm-1)로 일정한 위치 검출 전압을 공급하기 위한 위치 검출 드라이버(170)를 더 포함한다.
액정표시패널(110)의 박막 트랜지스터 기판에는 액정 셀마다 스위칭 소자로써, 제1 박막 트랜지스터(TFT1)가 형성된다. 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 제1 게이트 전극(141)은 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 접속되고, 제1 소스 전극(145)은 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 접속되며, 제1 드레인 전극(146)은 액정 셀(Clc)의 화소 전극(149)과 제1 스토리지 캐패시터(Cst1)의 일측 전극에 접속된다. 액정 셀(Clc)의 공통 전극에는 공통전압(Vcom)이 공급되고, 제1 스토리지 캐패시터(Cst1)는 제1 박막 트랜지스터(TFT1)가 턴-온될 때 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로부터 공급되는 데이터 전압을 충전하여 액정 셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시키는 역할을 한다.
액정표시패널(110)의 박막 트랜지스터 기판에는 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)과 위치 검출 라인들(PL1 내지 PLm-1)이 교차되는 영역에 제2 박막 트랜지스터(TFT2)가 형성된다. 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 게이트 전극(171)은 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 접속되고, 제2 소스 전극(176)은 위치 검출 라인들(PL1 내지 PLm-1)과 접속되며, 제2 드레인 전극(175)은 센싱 전극(179)과 접속된다.
상기 위치 검출 라인들(PL1 내지 PLm-1)에는 위치를 검출하기 위한 제2 스토리지 캐패시터(Cst2)들이 형성된다. 여기서, 상기 제2 스토리지 캐패시터(Cst2)는 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 소스 전극(176) 주변에 형성된다. 상기 제2 스토리지 캐패시터(Cst2)에는 위치 검출 드라이버(170)로부터 공급되는 일정한 위치 검출 전압이 충전된다.
액정표시패널(110)의 컬러필터 기판에는 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 드레인 전극(175)과 대응되는 영역에 돌기 패턴(166)이 형성되고, 컬러필터 기판과 박막 트랜지스터 기판의 일정한 간격을 위해 지지 패턴(165)이 형성된다. 상기 돌기 패턴(166)과 지지 패턴(165) 상에는 투명 도전층(169)이 형성된다.
스캔 펄스가 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급되면, 제1 박막 트랜지스터(TFT1)는 턴-온되고, 제1 소스 전극(145)과 제2 드레인 전극(146) 사이의 채널이 형성되어 데이터 라인(DL1 내지 DLm) 상의 전압이 액정 셀(Clc)의 화소 전극에 공급된다. 이때 액정 셀(Clc)의 액정분자들은 화소 전극(149)과 공통 전극 사이의 전계에 의해 배열이 바뀌면서 입사광을 변조하게 된다.
또한, 스캔 펄스가 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급되면, 제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 턴-온되고, 제2 소스 전극(176)과 제2 드레인 전극(175) 사이의 채널이 형성되어 위치 검출 라인(PL1 내지 PLm-1)으로부터의 위치 검출 전압이 제2 스토리지 캐패시터(Cst2)에 충전된다.
데이터 드라이버(120)는 타이밍 컨트롤러(150)로부터 공급되는 데이터 구동 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터 신호를 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 또한, 데이터 드라이버(120)는 타이밍 컨트롤러(150)로부터 입력된 영상 데이터(Data R, G, B)를 샘플링하여 래치한 다음 감마기준전압 선택부(미도시)를 통해 감마기준전압 생성부(미도시)로부터 공급된 감마기준전압을 기준으로 액정표시패널(110)의 액정 셀(Clc)에서 계조를 표현할 수 있는 아날로그 데이터 전압으로 변환시켜 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다.
여기서, 상기 타이밍 컨트롤러(150)로부터 공급되는 데이터 구동 제어신호(DDC)는 SSP, SSC, SOE, POL 등을 포함한다.
게이트 드라이버(130)는 타이밍 컨트롤러(150)로부터 공급되는 게이트 구동 제어신호(GDC)에 의해 스캔 펄스 즉, 게이트 드라이버(130)는 스캔 펄스를 순차적으로 발생하여 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다.
여기서, 상기 타이밍 컨트롤러(150)로부터 공급되는 게이트 구동 제어신호(GDC)는 GSP, GSC, GOE 등을 포함한다.
위치 검출 드라이버(170)는 위치 검출 전압을 생성하여 상기 스캔 신호가 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 공급되어 제2 박막 트랜지스터(TFT2)가 턴-온될 때, 상기 위치 검출 전압을 상기 위치 검출 라인(PL1 내지 PLm-1)에 공급하며, 상기 위치 검출 전압은 제2 스토리지 캐패시터(Cst2)에 충전된다. 여기서, 손가락 또는 펜 등으로 액정표시패널(110)의 터치가 이루어지면, 해당 화소의 컬러필터 기판 상에 형성된 돌기 패턴(166)이 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 드레인 전극(175)에 접촉되어 제2 스토리지 캐패시터(Cst2)에 충전된 위치 검출 전압의 전위가 변동하게 된다. 보다 구체적으로 상기 돌기 패턴(166) 상에는 투명 도전층(169)이 형성되고, 상기 투명 도전층(169)에는 구동신호가 공급되고 있으므로 상기 투명 도전층(169)과 상기 제2 드레인 전극(175)이 접촉된 경우, 인접한 제2 스토리지 캐패시터(Cst2)에 충전된 위치 검출 전압의 전위가 변동된다.
상기 위치 검출 전압의 전위 변동은 x축(위치 검출 라인의 길이 방향)의 위치 좌표를 결정하는데 이용된다. 여기서, y축(게이트 라인의 길이 방향)은 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 턴-온을 위해 공급되는 게이트 제어신호를 피드백함으로써, y축의 위치 좌표가 결정된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 게이트 라인들(GL1 내지 Gln)과 위치 검출 라인(PL1 내지 PLm-1)이 교차되는 영역에 제2 박막 트랜지스터(TFT2)를 구비하고, 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 드레인 전극(175)과 대응되는 컬 러필터 기판에 돌기 패턴(166)을 형성함으로써, 터치시에 상기 돌기 패턴(166) 상에 형성된 투명 도전층(169)과 제2 드레인 전극(175)의 접촉으로 x축 위치 좌표와, 게이트 제어 신호에 의한 y축 위치 좌표를 검출하여 멀티 터치 기능을 일체화한 표시장치를 구현할 수 있다.
이때, 상기 컬러필터 기판의 투명 도전층(169)에는 프레임별로 구동신호가 리플레쉬(refresh) 된다. 여기서 상기 구동신호는 액정표시패널(110)에 공급되는 공통 전압(Vcom) 일 수 있다.
따라서, 본 발명은 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)과 위치 검출 라인들(PL1 내지 PLm-1)의 교차영역에 제2 박막 트랜지스터(TFT2)를 형성하고, 상기 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 드레인 전극(175)과 대응되는 컬러필터 기판에 돌기 패턴(166)을 형성함으로써, 슬림화를 유지함과 동시에 터치 기능을 가지는 표시장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 터치 기능에 있어서, 멀티 터치가 가능한 구조일 뿐만 아니라, y축의 위치 좌표를 게이트 제어신호로 검출하는 구조로써, x축의 위치 좌표를 검출하기 위한 위치 검출 드라이버(170)만을 구비하여 구조를 간소화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 박막 트랜지스터 기판과 컬러필터 기판의 구조에 관해 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판은 제1 모기판(140) 상에 제1 및 제2 게이트 전극(141, 171)이 형성되고, 상기 제1 및 제2 게이트 전극(141, 171)을 포함한 제1 모기판(140) 상에 게이트 절연막(142, 172)이 형성된다.
상기 게이트 절연막(142, 172) 상에는 제1 및 제2 활성 패턴(143, 173)이 형성되고, 상기 제1 및 제2 활성 패턴(143, 173) 상에는 제1 및 제2 오믹 콘택 패턴(144, 174)이 형성된다.
상기 제1 및 제2 활성 패턴(143, 173)과 제1 및 제2 오믹 콘택 패턴(144, 174) 상에는 제1 및 제2 소스 전극(145, 176)과, 제1 및 제2 드레인 전극(146, 175)이 형성된다.
상기 제1 및 제2 소스 전극(145, 176)과 상기 제1 및 제2 드레인 전극(146, 175)을 포함한 게이트 절연막(142, 172) 상에는 보호층(147)이 형성되며, 상기 보호층(147) 상에는 제1 평탄화 층(148)이 형성된다.
상기 제1 평탄화 층(148)에는 제1 및 제2 드레인 전극(146, 175)이 노출되도록 콘택홀이 형성된다.
상기 제1 드레인 전극(146)은 화소 전극(149)과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 드레인 전극(175)은 센싱 전극(179)과 접촉된다. 즉, 상기 화소 전극(149) 및 센싱 전극(179)은 제1 평탄화 층(148) 상에 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 기판은 박막 트랜지스터 기판과 대면되는 제2 모기판(160) 상에 게이트 라인들(도1의 GL1 내지 GLn), 데이터 라인들(도1의 DL1 내지 DLm)과, 제1 및 제2 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2)와 대응되도록 차광 패턴(161)이 형성된다.
상기 차광 패턴(161)을 포함한 제2 모기판(160) 상에는 컬러필터(162)가 형성된다. 상기 컬러필터(162)는 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터 중 어느 하나 일 수 있다.
상기 차광 패턴(162) 상에는 지지 패턴(165)과 돌기 패턴(166)이 형성된다. 상기 지지 패턴(165)의 끝단은 박막 트랜지스터 기판과 접촉되며, 상기 돌기 패턴(166)의 끝단은 상기 박막 트랜지스터 기판과 접촉되지 않는다. 상기 지지 패턴(165)은 상기 돌기 패턴(166)보다 높게 형성된다. 즉, 돌기 패턴(166)은 외부로부터의 압력(도3의 화살표)에 의해서만 상기 박막 트랜지스터 기판과 접촉된다.
상기 지지 패턴(165)과 돌기 패턴(166)을 제외한 차광 패턴(161)과 컬러필터(162) 상에는 제2 평탄화 층(163)이 형성되고, 상기 제2 평탄화 층(163)을 포함한 지지 패턴(165) 및 돌기 패턴(166) 상에는 투명 도전층(169)이 형성된다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조단계를 도시한 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 제1 모기판(140) 상에는 스퍼터링 등의 증착 방법을 통해 도전물질을 형성하고, 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정과 식각 공정으로 제1 및 제2 게이트 전극(141, 171)이 형성된다. 여기서, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 제1 및 제2 게이트 전극(141, 171)이 형성됨과 동시에 게이트 라인들이 형성된다.
제1 및 제2 게이트 전극(141, 171)은 알루미늄(Al), 알루미늄합금(AlNd), 텅스텐(W), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 몰리텅스텐(MoW) 등을 포함하는 금속 중 어느 하나를 포함한다.
제1 및 제2 게이트 전극(141, 171)을 포함한 제1 모기판(140) 상에는 게이트 절연막(142, 172)이 증착된다.
게이트 절연막(142, 172)은 화학기상 증착법 또는 스퍼터링 법 중 어느 하나의 방식을 통해 형성된 질화 실리콘(SiNX)막, 산화 실리콘(SiO2)막 또는 이들의 적층막 중 어느 하나일 수 있다.
도 4b 및 도 4c를 참조하면, 상기 게이트 절연막(142, 172) 상에는 비정질 실리콘층, 불순물 비정질 실리콘층 및 도전층을 순차적으로 적층하고, 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 이용하여 제1 및 제2 게이트 전극(141, 171)과 대응되는 영역에 제1 및 제2 활성 패턴(143, 173), 제1 및 제2 오믹 콘택 패턴(144, 174), 제1 및 제2 소스 전극(145, 176), 제1 및 제2 드레인 전극(146, 175)을 형성한다.
여기서, 상기 제1 소스 전극(145)과 제1 드레인 전극(146)은 제1 콘택홀(180a)에 의해 서로 나뉘어지고, 상기 제2 소스 전극(176)과 제2 드레인 전극(175)은 제2 콘택홀(180b)에 의해 서로 나뉘어진다.
도 4d를 참조하면, 제1 및 제2 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2)를 포함한 제1 모기판(140) 전면에 보호층(147)을 형성한다.
상기 보호층(147) 상에는 제1 평탄화 층(148)이 형성되며, 상기 제1 평탄화 층(148)에는 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 이용하여 제1 및 제2 드레인 전극(146, 175)이 외부로 노출되는 제3 및 제4 콘택홀(180c, 180d)이 형성된다.
도 4e를 참조하면, 상기 제3 및 제4 콘택홀(180c, 180d)을 포함한 제1 평탄 화 층(148) 전면에는 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명한 도전성 금속 그룹 중 어느 하나를 증착하고 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정으로 화소 전극(149) 및 센싱 전극(179)이 형성된다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 기판의 제조단계를 도시한 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 박막 트랜지스터 기판과 대향하는 컬러필터 기판은 제2 모기판(160) 상에 차광 패턴(161)이 형성된다. 상기 차광 패턴(161)은 크롬 등의 금속 박막이나 카보네이트(carbonate) 계열의 유기 재료가 사용되며, 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정에 의해 형성된다.
상기 차광 패턴(161)을 포함한 제2 모기판(160) 상에는 고분자 유기물(164)이 도포된다.
도 5b를 참조하면, 상기 고분자 유기물(164)은 회절 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 이용하여 지지 패턴(165)과 돌기 패턴(166)이 형성된다.
상기 지지 패턴(165)과 돌기 패턴(166)은 회절 마스크의 회절 정도에 따라 노광량이 조절되어 지지 패턴(165)의 노광량이 상기 돌기 패턴(166)의 노광량보다 크게 되어 돌기 패턴(166)보다 지지 패턴(165)의 두께가 더 두껍게 형성된다.
도 5c를 참조하면, 상기 차광 패턴(161)의 경계면을 기준으로 화소와 대응되는 제2 모기판(160) 상에 컬러필터(162)가 형성된다.
상기 컬러필터(162)는 적색, 녹색 및 청색 컬러필터 중 어느 하나가 형성되 며, 상기 지지 패턴(165)과 돌기 패턴(166) 상에는 형성되지 않는 것이 바람직하다.
상기 컬러필터(162) 및 차광 패턴(161)을 포함한 제2 모기판(160) 상에는 제2 평탄화 층(163)이 형성된다.
상기 제2 평탄화 층(163)은 컬러필터(162)를 보호하고, 기판의 평탄화를 위해 형성되며, 지지 패턴(165)과 돌기 패턴(166)보다 낮은 두께를 가진다.
도 5d를 참조하면, 상기 지지 패턴(165) 및 돌기 패턴(166)을 포함한 제2 평탄화 층(163) 상에는 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명한 도전성 금속 그룹 중 어느 하나를 증착하여 투명 도전층(169)을 형성한다.
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 박막 트랜지스터 기판의 게이트 라인들과 위치 검출 라인들이 교차되는 영역에 위치 검출을 위한 박막 트랜지스터를 구비하고, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 대응되는 컬러필터 기판에 돌기 패턴이 형성된다. 이와 같은 구조의 본 발명은 외부로부터의 압력에 의한 터치 시에 돌기 패턴 상에 형성된 투명 도전막과 드레인 전극이 접촉되어 상기 박막 트랜지스터와 인접한 위치 검출 라인에 형성된 스토리지 캐패시터의 위치 검출 전압의 전위 변동을 감지함으로써, x축 위치 좌표를 검출하고, 게이트 제어신호를 피드백 받아 y축 위치 좌표를 검출하여 터치 기능을 일체화한 표시장치를 구현할 수 있다.
따라서, 본 발명은 슬림화를 유지함과 동시에 터치 기능을 가지는 표시장치 를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 터치 기능에 있어서, 멀티 터치가 가능한 구조일 뿐만 아니라, y축의 위치 좌표를 게이트 제어신호로 검출하는 구조로써, x축의 위치 좌표를 검출하기 위한 위치 검출 드라이버만을 구비하여 구조를 간소화시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 3의 A영역의 화소를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ', Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절단한 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조단계를 도시한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 기판의 제조단계를 도시한 단면도이다.

Claims (9)

  1. 제1 기판상에 서로 교차하여 화소를 정의하는 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인;
    상기 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차지점에 형성된 제1 박막 트랜지스터;
    상기 제1 기판상에 상기 복수의 데이터 라인들과 일정한 간격을 두고 상기 복수의 게이트 라인과 교차되는 복수의 위치 검출 라인;
    상기 제1 기판상에 상기 복수의 게이트 라인과 상기 복수의 위치 검출 라인이 교차하는 영역에 위치 검출을 위해 형성된 제2 박막 트랜지스터;
    상기 제2 박막 드랜지스터의 드레인 전극과 대응되는 제2 기판상에 돌출된 돌기 패턴; 및
    상기 돌기 패턴 상에 형성되어 터치 시에 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 투명 도전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 드레인 전극 상에는 상기 투명 도전층과 접촉되는 센싱 전극이 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 위치 검출 라인에는 상기 제2 박막 트랜지스터와 인접한 영역에 형성되어 상기 제2 박막 트랜지스터의 턴-온시에 위치 검출 전압을 충전하는 스토리지 캐패시터가 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 제2 기판의 간격을 일정하게 유지하기 위해 상기 제2 기판 상에 형성된 지지 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 투명 도전층은 상기 돌기 패턴 및 상기 지지 패턴 상에 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 게이트 라인과 데이터 라인의 교차하는 영역에 제1 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 데이터 라인과 일정 간격 이격되어 형성된 위치 검출 라인과 상기 게이트 라인의 교차하는 영역에 제2 박막 트랜지스터를 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 기판을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 대응되는 영역에 돌기 패턴이 형성된 컬러필터 기판을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 박막 트랜지스터의 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 센싱 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 돌기 패턴은 상기 드레인 전극으로부터 일정 간격 이격되며, 상기 돌기 패턴 상에는 투명 도전층이 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 돌기 패턴을 형성함과 동시에 상기 박막 트랜지스터 기판 및 상기 컬러필터 기판의 간격을 유지하기 위한 지지 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
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