JP2008191671A

JP2008191671A - 液晶表示パネル及びその製造方法

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Publication number: JP2008191671A
Application number: JP2008026747A
Authority: JP
Inventors: Shoyu Cho; 鐘雄張
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2008-02-06
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2028-02-06
Also published as: KR101385190B1; CN101241277B; US20080186288A1; KR20080073866A; CN101241277A; JP5269429B2; US8130209B2

Abstract

【課題】本発明は使用者によって選択された入力位置を効果的に検出するために、入力感度を向上させ整列誤差による座標検出不良を防止する液晶表示パネル及びそれの製造方法に関する。
【解決手段】上述した技術的課題を達成するために、本発明の第１基板上に形成されるタッチ用スペーサ、タッチ用スペーサ上に形成される共通電極、第１基板と向き合う第２基板上に第１方向に形成された第１タッチ導電ライン、第１タッチ導電ラインに垂直した第２方向に形成される第２タッチ導電ライン、及び第１及び第２タッチ導電ラインにそれぞれ連結され、同一の高さで形成されタッチ用スペーサによって共通電極と接触される第１及び第２コンタクト電極を含む液晶表示パネルを提供する。
【選択図】図３

Description

本発明はタッチパネル一体型の液晶表示パネル及びその製造方法に関する。

タッチパネルは液晶表示装置ＬＣＤ、電界放出表示装置（Field Emission Display：ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel：ＰＤＰ）及び電界発光素子（Electro Luminescence：ＥＬＤ）などの画像表面に設置され使用者が画面を加圧すると情報を入力する入力遮断である。

タッチパネルは動作原理によって静電容量式と抵抗膜式に分けられるが、静電容量式タッチパネルは１個の透明な導電性フィルムまたは透明導電性グラスに静電容量の充放電状態が反復されるなうち、ペン形態の入力手段であるスタイラスと導電性フィルムとの間に少量の電荷が蓄積されこの電荷量を入力点から検出して座標値を換算する方式である。また、抵抗膜式タッチパネルは２個の対向する導電膜層に電圧が印加された状態で使用者が画面を押して対向する２つの導電膜層が接触し、その接触点で発生する電圧または電流変化を検出して接触点の座標値を読み取る方式である。

ここで、静電容量式タッチパネルはスタイラスに電気を供給しなければならないので最近には液晶表示パネルと一体に構成されるアナログ入力方式の抵抗膜方式のタッチパネルが主に使用される。この際、抵抗膜方式のタッチパネルは液晶表示パネルの輝度低下を防止するために液晶表示パネルの内部に形成されることもある。

タッチパネル一体型液晶表示パネルでは薄膜トランジスタ基板の表面に第１タッチ導電ラインと第２タッチ導電ラインとが形成されている。第１タッチ導電ラインは画面の水平方向に延び、第２タッチ導電ラインは画面の垂直方向に延びている。一方、カラーフィルタ基板の表面からはタッチ用スペーサが第１タッチ導電ライン及び第２タッチ導電ラインに向かって突出し、その上を共通電極が覆っている。スタイラス等で画面に触れると、その接触した点、すなわち入力点では、タッチ用スペーサを覆う共通電極の部分が第１タッチ導電ラインと第２タッチ導電ラインとに一本ずつ接触する。入力点の垂直方向での座標は、その入力点で共通電極に触れた第１タッチ導電ラインを識別することによって特定され、水平方向での座標は、その入力点で共通電極に触れた第２タッチ導電ラインを識別することによって特定される。

第１タッチ導電ラインと第２タッチ導電ラインとの間でタッチ用スペーサからの距離に差がある場合、その差によってタッチパネルの感度を更に高くすることが阻まれる。また、薄膜トランジスタ基板とカラーフィルタ基板とを貼り合わせる工程では、第１タッチ導電ライン及び第２タッチ導電ラインの各位置に対するタッチ用スペーサの位置を正確に決めることが難しい。また、タッチ用スペーサをカラーフィルタ基板上の正しい位置に正確に製造することは難しい。もし、タッチ用スペーサの位置が各タッチ導電ラインの位置から過大に外れれば、タッチ用スペーサはいずれかのタッチ導電ラインにしか接触できないので、入力点の正確な座標が検出できないおそれがある。
本発明の目的は、タッチ用スペーサに接触するタッチ導電ラインの部分間での高さの差をなくすことでタッチパネルの感度を向上させることができ、かつ、タッチ用スペーサと各タッチ導電ラインとの間での整列誤差に起因する座標検出不良を防止できるタッチパネル一体型の液晶表示パネルを提供することにある。

上述した技術的課題を達成するために、第１基板上に形成されるタッチ用スペーサと、前記タッチ用スペーサ上に形成される共通電極と、前記第１基板と向き合う第２基板上に第１方向に形成された第１タッチ導電ラインと、前記第１タッチ導電ラインに垂直な第２方向に形成される第２タッチ導電ラインと、前記第１及び第２タッチ導電ラインにそれぞれ連結され、同一の高さに形成され前記タッチ用スペーサによって前記共通電極と接触される第１及び第２コンタクト電極と、を含む。

具体的に、前記第２基板は、前記第１タッチ導電ラインと並んで形成されるゲートラインと、前記第１タッチ導電ライン及びゲートラインの上部に形成されるゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜の上部で前記第２タッチ導電ラインと並んで形成されるデータラインと、前記データラインの上部に形成され、前記データラインの一部を露出させる第１コンタクトホールを含む保護膜と、前記保護膜の上部で第１コンタクトホールを通じて前記データラインに接続される画素電極と、を含む。

また、前記第１及び第２タッチ導電ラインは、それぞれゲートライン及びデータラインと同一平面上に形成され、互いに段差を成すことができる。

この際、前記第１コンタクト電極は、前記保護膜の上部に形成され前記保護膜及びゲート絶縁膜を貫通する第２コンタクトホールを通じて前記第１タッチ導電ラインに連結され、前記第２コンタクト電極は、前記保護膜の上部に形成され前記保護膜を貫通する第３コンタクトホールを通じて前記第２タッチ導電ラインに連結されることができる。

このような、前記第１及び第２コンタクト電極は、前記第２及び第３コンタクトホールを介して前記第１及び第２タッチ導電ラインと接続される第１及び第２電極接続部と、前記第１及び第２電極接続部から延長され互いに対向する面が多面で形成される第１及び第２電極延長部と、をそれぞれ含むことができる。

また、前記第１及び第２コンタクト電極は、前記第２及び第３コンタクトホールを介して前記第１及び第２タッチ導電ラインと接続される第１及び第２電極接続部と、前記第１及び第２電極接続部から延長され互いに交代に位置する第１及び第２電極延長部をそれぞれ含むことができる。

また、前記第１及び第２コンタクト電極は、前記第２及び第３コンタクトホールを通じて前記第１及び第２タッチ導電ラインと接続される第１及び第２電極接続部と、前記第１及び第２電極接続部から延長され前記第１方向及び第２方向に互いに重畳される第１及び第２電極延長部をそれぞれ含むことができる。

この際、前記第１及び第２電極延長部は、前記ゲート絶縁膜と保護膜によって同一高さに形成されることが望ましい。

また、前記第１及び第２電極延長部のうちいずれか一つの電極延長部の個数が他の電極延長部の個数と対比して同じがより多く形成されることを特徴とする。

まず、前記第１及び第２コンタクト電極は、前記第１及び第２電極接続部からそれぞれ第１及び第２コンタクト電極に向かって少なくとも一つ以上の第１及び第２電極延長部が突出されることができる。

また、前記第１及び第２コンタクト電極は、それぞれ‘コ’字形態と逆‘コ’字形態に形成され互いに噛み合うことができる。特に、前記第１及び第２電極延長部は前記第２及び第１コンタクト電極に向かってそれぞれ‘フ’形態に形成されることができる。

また、前記第１コンタクト電極は、前記第１電極接続部の中央で第２コンタクト電極に向かって‘Ｔ’字形態で前記第１電極延長部が形成されることができる。この際、前記第２コンタクト電極は、前記第２電極接続部の両側端から前記第１コンタクト電極に向かってそれぞれ‘フ’形態及び逆‘フ’形態で第２電極延長部が形成され前記第１電極延長部を取り囲むことができる。

上述した技術的課題を達成するために、第１基板上にタッチ用スペーサを形成する段階と、前記第１基板及びタッチ用スペーサの上部に共通電極を形成する段階と、前記第１基板に対向する第２基板上にゲートライン、ゲート電極及び第１タッチ導電ラインを含むゲート金属パターンを形成する段階と、前記ゲート金属パターンの上部にデータライン、ソース電極、ドレイン電極及び第２タッチ導電ラインを含むデータ金属パターンを形成する段階と、前記データ金属パターンの上部に保護膜を形成し、前記ドレイン電極、第１及び第２タッチ導電ラインの一部を露出させる第１乃至第３コンタクトホールを形成する段階と、前記第１及び第２タッチ導電ラインにそれぞれ連結される第１及び第２コンタクト電極を前記保護膜の上部に同一の高さに形成する段階と、を含む。

具体的に、前記データ金属パターンを形成する段階以前に、前記ゲート金属パターンの上部にゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜の上部に前記ゲート電極と重畳されるように半導体層を形成する段階と、をさらに含むことができる。

また、前記第１及び第２コンタクト電極を形成する段階は、前記保護膜の第１コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極に連結される画素電極を形成する段階と同時に形成することができる。

ここで、前記第１及び第２コンタクト電極を形成する段階は、前記第２及び第３コンタクトホールを介して前記第１及び第２タッチ導電ラインに接続されるように第１及び第２電極接続部を形成し、前記第１及び第２電極接続部から延長され互いに対向する面が多面を成すように第１及び第２電極延長部を形成することができる。

また、前記第１及び第２コンタクト電極を形成する段階は、前記第２及び第３コンタクトホールを介して前記第１及び第２タッチ導電ラインに接続されるように第１及び第２電極接続部を形成し、前記第１及び第２電極接続部から延長され互いに交代に位置するように第１及び第２電極延長部を形成することができる。

また、前記第１及び第２コンタクト電極を形成する段階は、前記第２及び第３コンタクトホールを介して前記第１及び第２タッチ導電ラインに接続されるように第１及び第２電極接続部を形成し、前記第１及び第２電極接続部から延長され前記ゲートライン及びデータラインと平行な方向に互いに重畳するように第１及び第２電極延長部を形成することができる。

この際、前記第１及び第２コンタクト電極を形成する段階は、前記第１及び第２電極延長部を前記ゲート絶縁膜と保護膜の上部に同一の高さに形成することが好ましい。

また、前記第１及び第２コンタクト電極を形成する段階は、前記第１及び第２電極延長部のうちいずれか一つの電極延長部の個数を他の電極延長部の個数と対比して同じかより多く形成することができる。

まず、前記第１及び第２コンタクト電極は、前記第１及び第２電極接続部からそれぞれ第１及び第２コンタクト電極に向かって少なくとも一つ以上の第１及び第２電極延長部を突出するように形成することができる。

また、前記第１及び第２コンタクト電極は、それぞれ‘コ’形態と逆‘コ’形態に形成して互いに噛み合うように配置することができる。特に、前記第１及び第２電極延長部は、前記第１及び第２コンタクト電極に向かってそれぞれ‘フ’形態に形成されることができる。

また、前記第１コンタクト電極は、前記第１電極延長部を前記第１電極接続部の中央で第２コンタクト電極に向かって‘Ｔ’形態に形成することができる。この際、前記第２コンタクト電極は、前記第２電極延長部を前記第２電極接続部の両側端から前記第１コンタクト電極に向かってそれぞれ‘フ’形態及び逆‘フ’形態に形成して前記第２電極延長部を取り囲むように形成することができる。

本発明による液晶表示パネルは従来のパネルとは異なり、各タッチ導電ラインに代えて各コンタクト電極をタッチ用スペーサに接触させるようにする。各コンタクト電極は各タッチ導電ラインに比べ、第２基板の表面からの高さを容易に同一にできる。従って、加圧される地点の検出感度を容易に向上させることができる。また、各コンタクト電極は各タッチ導電ラインに比べ、多様なパターンに形成できる。特にそのパターンを工夫することにより、液晶表示パネルの製造工程における、各コンタクト電極の位置からのタッチ用スペーサの位置のずれに対する許容範囲を十分に大きく設定できる。その結果、各コンタクト電極に対するタッチ用スペーサの位置決め誤差に起因する座標検出不良を防止できる。

以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施例を図面を参照してより詳細に説明する。

図１は本発明の実施例による液晶表示パネルを示す平面図であり、図２は図１に示されたＩ−Ｉ‘線に沿って切断した液晶表示パネルの断面を示す断面図であり、図３は図１に示されたＩＩ−ＩＩ‘線に沿って切断した液晶表示パネルの断面を示す断面図である。

図１乃至図３を参照すると、本発明による液晶表示パネルは互いに対向して形成される第１基板１００と第２基板２００を含む。

具体的に、第１基板１００は上部基板１０１上に光漏れ防止のためのブラックマトリクッス１１０、色具現のためのカラーフィルタ１２０、ブラックマトリクッス１１０とカラーフィルタ１２０との段差を緩和するためのオーバーコート１３０、及び液晶に共通電圧を印加するための共通電極１５０を含む。

上部基板１０１は上部に加えられる圧力にも柔軟に屈曲を成すようにプラスチックのような透明な絶縁物質から形成される。

ブラックマトリクッス１１０は液晶を制御することのできない領域を通じて光が出光されることを防ぐために後述される第２基板２００の薄膜トランジスタ２４７、ゲートライン２１０、データライン２４０、第１及び第２タッチ導電ライン２１５、２４５と重畳されて形成される。これのために、ブラックマトリクッス１１０は不透明な有機物質または不透明な金属から形成される。

カラーフィルタ１２０は色を具現するために細部的に赤色、緑色及び青色のカラーフィルタから形成される。カラーフィルタ１２０はそれぞれ自ら含んでいる赤色、緑色及び青色顔料を通じて特定の波長の光を吸収または透過させることで赤色、緑色及び青色を帯びるようになる。この際、カラーフィルタ１２０はそれぞれ透過した赤色、緑色及び赤色光の加法混色を通じて多様な色相を具現する。

オーバーコート１３０は共通電極１５０の良好なステップカバレッジ及び絶縁のために透明な有機物質から形成され、カラーフィルタ１２０とブラックマトリクッス１１０を保護する。

共通電極１５０はオーバーコート１３０の上部に形成される。ここで、共通電極１５０はインジウム錫酸化物ＩＴＯまたはインジウム亜鉛酸化物ＩＺＯのような透明金属から形成される。また、共通電極１５０は共通電圧発生部から供給された共通電圧と画素電極２６０の画素電圧との電圧差で形成された液晶駆動電界を液晶に印加する。

タッチ用スペーサ１４１は共通電極１５０とオーバーコート１３０との間に形成される。即ち、タッチ用スペーサ１４１はオーバーコート１３０上に形成され、共通電極１５０によって覆われる。この際、タッチ用スペーサ１４１は使用者が指またはペンで上部基板１０１の表面を加圧する場合共通電極１５０を後述される第２基板２００の第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０に接触させるために所定の高さに形成される。タッチ用スペーサ１４１は使用者が上部基板１０１の表面を加圧する前までには第２基板２００に形成された第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０と接触しないように所定間隔を維持し離隔されなければならない。また、タッチ用スペーサ１４１は離隔された状態で使用者の入力が発生される場合入力地点を検出するために共通電極１５０と第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０が接触されるべきである。

このようなタッチ用スペーサ１４１は共通電極１５０が損傷される場合第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０と共通電極１５０と間に電圧または電流が印加できるように導電性材質から形成されることが望ましい。

第２基板２００は下部基板２０１上に形成されたゲートライン２１０、第１タッチ導電ライン２１５、データライン２４０、第２タッチ導電ライン２４５、薄膜トランジスタ２４７、画素電極２６０及び第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０を含む。

ゲートライン２１０は下部基板２０１上に第１方向に形成される。例えば、ゲートライン２１０は下部基板２０１の横方向に伸びて形成される。この際、ゲートライン２１０はモリブデンＭｏ、ニオブＮｂ、銅Ｃｕ、アルミニウムＡｌ、クロムＣｒ、銀Ａｇ、タングステンＷまたはこれらの合金のうちいずれか一つの材質から単一層または多重層に形成される。また、ゲートライン２１０はデータライン２４０と交差される部分にゲート電極２１１が形成される。

第１タッチ導電ライン２１５はゲートライン２１０と並んで第１方向に形成される。また、第１タッチ導電ライン２１５はゲートライン２１０から所定間隔で離隔されて形成される。このような、第１タッチ導電ライン２１５はゲートライン２１０と同一の材質から形成される。

データライン２４０は下部基板２０１上で第２方向に形成される。例えば、データライン２４０は下部基板２０１の縦方向に延びて形成される。また、データライン２４０はゲートライン２１０と交差するように形成され画素領域を画定する。この際、データライン２４０はモリブデンＭｏ、ニオブＮｂ、銅Ｃｕ、アルミニウムＡｌ、クロムＣｒ、銀Ａｇ、チタンＴｉまたはこれらの合金のうちいずれか一つの材質から単一層または多重層から形成される。

第２タッチ導電ライン２４５はデータライン２４０と並んでいる第２方向に形成される。また、第２タッチ導電ライン２４５はデータライン２４０から所定間隔に離隔されるように形成される。このような、第２タッチ導電ライン２４５はデータラインと同一の材質から形成される。

薄膜トランジスタ２４７はゲートライン２１０のゲート信号に応答してデータライン２４０の画素電圧信号が画素電極２６０に充電され維持する。これのために、薄膜トランジスタ２４７はゲートライン２１０に接続されたゲート電極２１１、データライン２４０に接続されドレイン電極２４３と一定間隔離隔されて形成されたソース電極２４１、及びソース電極２４１と向き合い画素電極２６０に接続されたドレイン電極２４３を具備する。

また、薄膜トランジスタ２４７はゲート電極２１１とゲート絶縁膜２２０を間に置いて重畳し、ソース電極２４１とドレイン電極２４３との間にチャンネルを形成する半導体層２３０を具備する。

半導体層２３０はソース電極２４１とドレイン電極２４３との間にチャンネルを形成し、ゲート絶縁膜２２０を間に置いてゲート電極２１１と重畳するように形成されたアクティブ層２３１を具備する。また、半導体２３０はアクティブ層２３１上に形成されデータライン２４０、ソース電極２４１及びドレイン電極２４３とオーミック接触するためのオーミックコンタクト層２３３を追加で具備する。

保護膜２５０は絶縁のために窒化シリコンまたは酸化シリコンなどのような無機物質から形成されるか、アクリル、ポリイミド、またはベンゾシクロブテン（以下、ＢＣＢ）などのような有機物質から形成される。ここで、保護膜２５０は無機物質及び有機物質が単一層または複層で積層されて形成される。このような、保護膜２５０は薄膜トランジスタ２４７とゲート絶縁膜２２０を覆うように形成され薄膜トランジスタ２４７と画素電極２６０を絶縁させる。

このような、保護膜２５０はドレイン電極２４３、第１及び第２タッチ導電ライン２１５、２４５の一部を露出させる第１乃至第３コンタクトホール２５１、２５２、２５３を含む。ここで、第１乃至第３コンタクトホール２５１、２５２、２５３は保護膜２５０の一部分を、マスクを通じてエッチングして形成される。

画素電極２６０は保護膜２５０の上部に形成される。また、画素電極２６０は薄膜トランジスタ２４７のドレイン電極２４３と第１コンタクトホール２５１を通じて連結される。このような、画素電極２６０は透明で導電性を有するＩＴＯ、ＩＺＯ、インジウム錫亜鉛酸化物（ＩＴＺＯ）、錫酸化物（ＴＯ）のような物質などから形成される。

第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０は第１タッチ導電ライン２１５と第２タッチ導電ライン２４５にそれぞれ連結される第１及び第２電極接続部２７１、２８１と、第１及び第２電極接続部２７１、２８１から延長され、互いに対向する面が多面に形成される第１及び第２電極延長部２７２、２８２を含む。ここで、第１及び第２電極延長部２７２、２８２は互いに交代に位置して第１方向または第２方向に互いに重畳されて形成される。

第１コンタクト電極２７０は保護膜２５０とゲート絶縁膜２２０貫通する第２コンタクトホール２５２を介して第１電極接続部２７１が第１タッチ導電ライン２１５に連結される。また、第１コンタクト電極２７０は保護膜２５０上部に第１電極延長部２７２が第２コンタクト電極２８０に向かって所定のパターン形態に形成される。

第２コンタクト電極２８０は保護膜２５０を貫通する第３コンタクトホール２５３を介して第２電極接続部２８１が第２タッチ導電ライン２４５に連結される。また、第２コンタクト電極２８０は保護膜２５０上部に第２電極延長部２８２が第１コンタクト電極２７０に向かって所定のパターン形態に形成される。この際、第２電極延長部２８２は保護膜２５０の上部で第１コンタクト電極２７０の第１電極延長部２７２と同一の高さに形成される。これを通じて、第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０はタッチ用スペーサ１４１に同一に接触され、使用者によって加圧された地点の入力感度が向上される。

このように、本発明の一実施例による液晶表示パネルは使用者の指またはペンが上部基板１０１を加圧すると、その加圧された部分では第１コンタクト電極２７０及び第２コンタクト電極２８０がタッチ用スペーサ１４１に接触する。それにより、第１コンタクト電極２７０と第２コンタクト電極２８０との間が導通する。そのとき、各電極２７０、２８０とタッチ用スペーサとの間の距離の変化に応じて両電極間の抵抗値が変化するので、それらの電極に連結されているタッチ導電ラインでは電流または電圧が変化する。その電流または電圧の変化が第１タッチ導電ライン２１５からは水平座標信号として出力され、第２タッチ導電ライン２４５からは垂直座標信号として出力される。それらの座標信号は液晶表示パネル内の所定の制御回路に入力される。その制御回路は、座標信号を用いて加圧された部分の座標を検出する。更に好ましくは、検出された座標に対応づけられた命令又はプログラムが実行される。

各コンタクト電極２７０、２８０は多様にパターニング可能である。特にそれらのパターンを工夫することで、各コンタクト電極の位置に対するタッチ用スペーサ１４１の位置のずれに起因する座標検出不良を防止できる。すなわち、タッチ用スペーサ１４１の位置が正しい位置からある程度外れている場合でも、タッチ用スペーサ１４１が第１コンタクト電極２７０と第２コンタクト電極２８０との両方に接触可能であるように、各コンタクト電極のパターンを工夫できる。そのようなパターンとしては好ましくは、第１電極延長部２７２及び第２電極延長部２８２のいずれか一方の個数が他方の個数以上に設定される。

以下、図４乃至図６を参照して第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０の多様な実施例を説明する。

図４は本発明の第１実施例による第１及び第２コンタクト電極を示す平面図である。

図４に示すように、本発明による第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０は棒形の第１及び第２電極延長部２７２、２８２が少なくとも一つ以上突出されて形成され、これらが交代に形成される。

具体的に、第１コンタクト電極２７０は第２コンタクトホール２５２を介して第１タッチ導電ライン２１５に連結される第１電極接続部２７１と、第１電極接続部２７１で第２コンタクト電極２８０方向に延長される少なくとも一つ以上の第１電極延長部２７２を含む。この際、第１コンタクト電極２７０は少なくとも一つ以上の第１電極延長部２７２が所定の間隔で離隔されて凸凹形態に形成される。

第２コンタクト電極２８０は第３コンタクトホール２５３を介して第２タッチ導電ライン２４５に連結される第２電極接続部２８１と、第２電極接続部２８１から第１コンタクト電極２７０方向に延長される少なくとも一つ以上の第２電極延長部２８２を含む。この際、第２コンタクト電極２８０は少なくとも一つ以上の第２電極延長部２８２が所定の間隔に離隔され、凸凹形態に形成される。

ここで、第１電極延長部２７２と第２電極延長部２８２は第１コンタクト電極２７０と第２コンタクト電極２８０との間で互いに交互的に配置されて形成される。例えば、第１電極延長部２７２がｎ個形成された第１コンタクト電極２７０に第２電極延長部２８２がｎ−１個形成された第２コンタクト電極２８０が向き合って挿入される形態に形成される。ここで、ｎは１より大きい自然数である。これを通じて、第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０はタッチ用スペーサ１４１の位置整列偏差が発生してもタッチ用スペーサ１４１に接触されることができる。

一方、第１コンタクト電極２７０及び第２コンタクト電極２８０は図４に示された形態によって限定されるのではない。第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０はそれぞれｎ個と、ｎ個またはｎ個と、ｎ＋１個が形成された第１及び第２電極延長部２７２、２８２を含んで形成されることができる。ここで、ｎは自然数である。

図５は本発明の第２実施例による第１及び第２コンタクト電極を示す平面図である。

図５に示されたように、本発明による第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０はそれぞれ‘コ’字形態に形成される。

具体的に、第１コンタクト電極２７０は第２コンタクトホール２５２を介して第１タッチ導電ライン２１５に連結される第１電極接続部２７１と、第１電極接続部２７１から第２コンタクト電極２８０に向かって‘フ’形態に延長される第１電極延長部２７２を含んで‘コ’字形態に形成される。この際、第１電極延長部２７２は第１電極接続部２７１の一側端で第２コンタクト電極２８０に向かって延長されて形成される。

第２コンタクト電極２８０は第３コンタクトホール２５３を介して第２タッチ導電ライン２４５に連結される第２電極接続部２８１と、第２電極接続部２８１から第１コンタクト電極２７０に向かって‘フ’形態に延長される第２電極延長部２８２を含んで‘コ’字形態に形成される。この際、第２電極延長部２８２は第２電極接続部２８１の一側端で第１コンタクト電極２７０に向かって延長されて形成される。

このような、第１及び第２コンタクト電極は互いに対称するように形成され、それぞれ第１及び第２電極延長部２７２、２８２が噛み合う形態に形成される。これを通じて、第１及び第２コンタクト電極はタッチ用スペーサ１４１の位置整列偏差が発生してもタッチ用スペーサ１４１に接触されることができる。

図６は本発明の第３実施例による第１及び第２コンタクト電極を示す平面図である。

図６に示されたように、本発明による第１コンタクト電極２７０は第２コンタクトホール２５２を介して第１タッチ導電ライン２５１と連結される第１電極接続部２７１と、第１電極接続部２７１の中央で第２コンタクト電極２８０に向かって‘Ｔ’字形態に形成される第１電極延長部２７２を含む。

第２コンタクト電極２８０は第３コンタクトホール２５３を介して第２タッチ導電ライン２４５と連結される第２電極接続部２８１と、第２電極接続部２８１の両側端で第１コンタクト電極２７０に向かって‘フ’形態と逆‘フ’形態に対称される形態で延長される第２電極延長部２８２を含む。この際、第２電極延長部２８２は第１電極延長部２７２を取り囲む形態に配置される。

このような、第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０は重畳される領域で互いに噛み合うように形成され、タッチ用スペーサ１４１の位置整列偏差が発生してもタッチ用スペーサ１４１に接触されることができる。

以下、本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法について図７乃至図２５を参照して説明する。

図７乃至図２５は本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。ここで、図７乃至図２５は図１に示されたＩ−Ｉ‘、ＩＩ−ＩＩ‘線に沿って切断した液晶表示パネルの断面を示す。

図７乃至図２５を参照すると、本発明による液晶表示パネルの製造方法はタッチ用スペーサ１４１と共通電極１５０が形成された第１基板１００を形成する段階と、第１及び第２タッチ導電ライン２１５、２４５にそれぞれ連結される第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０を同一の高さに形成して第２基板２００を形成する段階と、を含む。

まず、第１基板１００を形成する段階は、図７及び図８に示すように上部基板１０１上にブラックマトリックス１１０を形成する段階を進行する。

ブラックマトリックス１１０は上部基板１０１上に不透明な有機物または不透明な金属を塗布した後フォトリソグラフィ及びエッチング工程でパターニングして形成する。ブラックマトリックス１１０は第２基板２００の不透明な金属パターンが視認されることを遮断するように所定の幅に形成される。ここで、上部基板１０１は表面に加えられる圧力にも柔軟に屈曲を成すようにプラスチックのような透明な絶縁物質から形成された基板を使用する。

次に、図９に示すようにブラックマトリックス１１０が形成された上部基板１０１上にカラーフィルタ１２０を形成する段階を進行する。カラーフィルタ１２０はフォトリソグラフィ方法で赤色、緑色、青色順に形成する。カラーフィルタ１２０はインクジェット印刷法で形成することもできる。

次に、図１０及び図１１に示すようにブラックマトリックス１１０及びカラーフィルタ１２０の上部にオーバーコート１３０を形成する段階を進行する。

オーバーコート１３０はカラーフィルタ１２０の保護と共通電極１５０形成の際ステップカバレッジを良好にするためにブラックマトリックス１１０及びカラーフィルタ１２０の全面に渡って所定の厚さに形成する。オーバーコート１３０はアクリル樹脂などをスピンコーティングなどの方法で形成する。

次に、図１２に示すように、オーバーコート１３０の上部に導電性高分子を使用してタッチ用スペーサ１４１を形成する段階を進行する。

タッチ用スペーサ１４１は上部基板１０１の全面に導電性高分子を塗布する。それから、導電性高分子上にフォトレジストを塗布した後そのフォトレジストを露光及び現象工程を含むフォトリソグラフィ工程を用いてパターニングすることでフォトレジストパターンを形成する。フォトレジストパターンはマスクを用いたエッチング工程によって導電性高分子をパターニングする。この際、導電性高分子はインクジェット印刷法などによって形成することもできる。それにより、導電性高分子はタッチ用スペーサ１４１を形成する。

次に、図１３及び図１４に示されたようにオーバーコート１３０とタッチ用スペーサ１４１の上部に共通電極１５０を形成する。

具体的に、共通電極１５０はオーバーコート１３０の上部にスパッタリングなどの方法を通じて透明導電性物質から形成する。これのために、共通電極１５０はＩＴＯまたはＩＺＯのような透明な導電物質を使用する。また、共通電極１５０はマスクを用いてフォトリソグラフィ及びエッチング工程を通じてパターニングして形成する。

第２基板２００を形成する方法は図１５及び図２５を参照して説明する。

まず、図１５及び図１６に示すように、下部基板２０１上にゲートライン２１０、ゲート電極２１１及び第１タッチ導電ライン２１５を含むゲート金属パターンを形成する。この際、ゲート金属パターンはスパッタリングなどの蒸着方法を通じてゲート金属層を形成した後フォトリソグラフィ工程とエッチング工程でパターニングして形成する。ここで、下部基板２０１は一般的にガラスまたはプラスチックのような透明な絶縁基板を使用する。

ゲートライン２１０は下部基板２０１上に第１方向に形成する。また、ゲートｄ年２１１はゲートライン２１０の一側に突出するように形成する。第１タッチ導電ライン２１５は下部基板２０１上にゲートライン２１０と並んで第１方向に形成する。また、第１タッチ導電ライン２１５はゲートライン２１０と所定の間隔に離隔して形成する。例えば、第１タッチ導電ライン２１５は横方向に形成されたゲートライン２１０から５μｍ離隔するように形成する。

次に図１７及び１８に示すように、ゲート金属パターンが形成された下部基板２０１上に化学気相蒸着法ＰＥＣＶＤなどの方法でゲート絶縁膜２２０を形成する。ここで、ゲート絶縁膜２２０は酸化シリコン、窒化シリコンなどのような絶縁物質を下部基板２０１の全面に蒸着して形成する。これを通じて、ゲート絶縁膜２２０は下部基板２０１上に形成されたゲート金属パターンを覆ってゲート金属パターンを絶縁させる役割をする。

次に、図１９に示されたようにゲート絶縁膜２２０が形成された下部基板２０１にアクティブ層２３１及びオーミックコンタクト層２３３を含む半導体層２３０を形成する。ここで、アクティブ層２３１とオーミックコンタクト層２３３はポリシリコンまたは非晶質シリコン、ドーピングされたポリシリコンまたはドーピングされた非晶質シリコンでそれぞれ蒸着した後フォトリソグラフィ及びエッチング工程を通じてパターニングして形成する。

次に、図２０及び図２１に示されたように、半導体層２３０が形成された下部基板２０１上にデータライン２４０、ソース電極２４１、ドレイン電極２４３、及び第２タッチ導電ライン２４５を含むデータ金属パターンを形成する。

具体的に、データ金属パターンは半導体層２３０が形成された下部基板２０１上にスパッタリングなどの蒸着方法で金属層を形成した後フォトリソグラフィ工程とエッチング工程を通じてパターニングして形成する。

データライン２４０はゲートライン２１０と交差するように形成する。また、ソース電極２４１はドレイン電極２４３を取り囲むＵ字形態にドレイン電極２４３と一定距離を維持するように形成することができる。ドレイン電極２４３は一側がソース電極２４１に対向する形態に形成し、他側が画素電極２６０と連結するために一側より面積に形成する。

次に、図２２及び図２３に示すようにデータ金属パターンが形成された下部基板２０１上に保護膜２５０と第１乃至第３コンタクトホール２５１、２５２、２５３を形成する。

保護膜２５０は下部基板２０１上にＰＥＣＶＤ、スピンコーティングなどの蒸着方法を通じて形成する。また、マスクを用いたフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程で保護膜２５０を貫通する第１及び第３コンタクトホールを形成する。これと同時に保護膜２５０及びゲート絶縁膜２２０を貫通する第２コンタクトホール２５２２を形成する。この際、第１コンタクトホール２５１はドレイン電極２４３の一部分を露出させ、第３コンタクトホール２５３は第２タッチ導電ライン２４５の一部分を露出させる。また、第２コンタクトホール２５２は第１タッチ導電ライン２１５の一部分を露出させる。ここで、保護膜２５０は絶縁のためにＳｉＮｘまたはＳｉＯｘなどのような無機絶縁物質から形成するか、アクリル、ポリイミド、またはＢＣＢなどのような有機絶縁物質から形成する。

次に、図２４及び図２５に示すように、保護膜２５０の上部に画素電極２６０、第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０を形成する。

具体的に、画素電極２６０は保護膜２５０の上部にスパッタリングなどの方法を通じて導電性物質から形成する。これのために、画素電極２６０はＩＴＯ、ＩＺＯ、ＴＯなどのような透明な導電物質を使用する。また、画素電極２６０はマスクを用いてフォトリソグラフィ及びエッチング工程でゲートライン２１０及びデータライン２４０によって画定される画素領域内にパターニングして形成する。

第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０は保護膜２５０の上部に同一の高さを成すように形成する。具体的に、第１及び第２コンタクト電極は第２及び第３コンタクトホール２５２、２５３を通じて第１及び第２タッチ導電ライン２１５、２４５に連結されるように形成する。ここで、第１コンタクト電極２７０は第２コンタクトホール２５２に接続される第１電極接続部２７１と、第２コンタクト電極２８０に向かって延長される第１電極延長部２７２を形成する。また、第２コンタクト電極２８０は第３コンタクトホール２５３に接続される第２電極接続部２８１と、第１コンタクト電極２７０に向かって延長される第２電極延長部２８２を形成する。この際、第１及び第２電極延長部２７２、２８２は互いに対向する多面に形成する。より詳細には、第１及び第２電極延長部２７２、２８２を互いに交代に位置するように形成するか、第１方向または第２方向に互いに重畳するように形成する。

このような、第１及び第２コンタクト電極２７０、２８０は第１及び第２電極延長部２７２、２８２のうちいずれか一つの電極延長部の個数が他の電極延長部の個数と対比して同じかより多く形成する。また、第１及び第２電極延長部２７２、２８２はゲート絶縁膜２２０と保護膜２５０の上部に同一の高さを成すように形成する。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

本発明の実施例による液晶表示パネルを示す平面図である。図１に示されたＩ−Ｉ‘線に沿って切断した液晶表示パネルの断面を示す断面図である。図１に示されたＩＩ−ＩＩ‘線に沿って切断した液晶表示パネルの断面を示す断面図である。本発明の第１実施例による第１及び第２コンタクト電極を示す平面図である。本発明の第２実施例による第１及び第２コンタクト電極を示す平面図である。本発明の第３実施例による第１及び第２コンタクト電極を示す平面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施例による液晶表示パネルの製造方法を説明するための断面図である。

符号の説明

１０１上部基板
１４１タッチ用スペーサ
１５０共通電極
２０１下部基板
２１０ゲートライン
２１５第１タッチ導電ライン
２４０データライン
２４５第２タッチ導電ライン
２５０保護膜
２５１、２５２、２５３コンタクトホール
２６０画素電極
２７０第１コンタクト電極

Claims

所定の距離を隔てて向き合っている第１基板と第２基板、
前記第１基板と前記第２基板との間に挿入されている液晶層、
前記第１基板の表面から前記第２基板に向かって所定の高さまで突出しているタッチ用スペーサ、
前記タッチ用スペーサの上を覆っている共通電極、
前記第２基板の上で第１方向に延びている第１タッチ導電ライン、
前記第２基板の上で前記第１方向に対して垂直な第２方向に延びている第２タッチ導電ライン、
前記液晶層を隔てて前記タッチ用スペーサと向き合う前記第２基板の表面の部分に形成され、前記第１タッチ導電ラインに連結され、外部からの圧力によって前記タッチ用スペーサを含む前記第１基板の部分が変形して前記第２基板に向かって突出するとき、前記タッチ用スペーサの上を覆う前記共通電極の部分に接触する第１コンタクト電極、及び、
前記第２基板の表面に前記第１コンタクト電極から所定の距離を隔てて形成され、前記第２タッチ導電ラインに連結され、前記第２基板の表面からの高さが前記第１コンタクト電極と同一であり、外部からの圧力によって前記タッチ用スペーサを含む前記第１基板の部分が変形して前記第２基板に向かって突出するとき、前記第１コンタクト電極と共に、前記タッチ用スペーサの上を覆う前記共通電極の部分と接触する第２コンタクト電極、
を含む液晶表示パネル。
前記第２基板は、
前記第１タッチ導電ラインと並んで形成されるゲートラインと、
前記第１タッチ導電ライン及びゲートラインの上部に形成されるゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜の上部で前記第２タッチ導電ラインと並んで形成されるデータラインと、
前記データラインの上部に形成され、前記データラインの一部を露出させる第１コンタクトホールを含む保護膜と、
前記保護膜の上部で第１コンタクトホールを通じて前記データラインに接続される画素電極と、を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
前記第１及び第２タッチ導電ラインは、
それぞれゲートライン及びデータラインと同一平面上に形成され、互いに段差を成すことを特徴とする請求項２記載の液晶表示パネル。
前記第１コンタクト電極は、前記保護膜の上部に形成され前記保護膜及びゲート絶縁膜を貫通する第２コンタクトホールを通じて前記第１タッチ導電ラインに連結され、前記第２コンタクト電極は、前記保護膜の上部に形成され前記保護膜を貫通する第３コンタクトホールを通じて前記第２タッチ導電ラインに連結されることを特徴とする請求項３記載の液晶表示パネル。
前記第１及び第２コンタクト電極は、前記第２及び第３コンタクトホールを介して前記第１及び第２タッチ導電ラインと接続される第１及び第２電極接続部と、前記第１及び第２電極接続部から延長され互いに対向する面が多面で形成される第１及び第２電極延長部と、をそれぞれ含むことを特徴とする請求項４記載の液晶表示パネル。
前記第１及び第２コンタクト電極は、前記第２及び第３コンタクトホールを介して前記第１及び第２タッチ導電ラインと接続される第１及び第２電極接続部と、前記第１及び第２電極接続部から延長され互いに交代に位置する第１及び第２電極延長部をそれぞれ含むことを特徴とする請求項４記載の液晶表示パネル。
前記第１及び第２コンタクト電極は、前記第２及び第３コンタクトホールを通じて前記第１及び第２タッチ導電ラインと接続される第１及び第２電極接続部と、前記第１及び第２電極接続部から延長され前記第１方向及び第２方向に互いに重畳される第１及び第２電極延長部をそれぞれ含むことを特徴とする請求項４記載の液晶表示パネル。
前記第１及び第２電極延長部は、前記ゲート絶縁膜と保護膜によって同一高さに形成されることを特徴とする請求項５記載の液晶表示パネル。
前記第１及び第２電極延長部のうちいずれか一つの電極延長部の個数が他の電極延長部の個数と対比して同じがより多く形成されることを特徴とする請求項８記載の液晶表示パネル。
前記第１及び第２コンタクト電極は、前記第１及び第２電極接続部からそれぞれ第１及び第２コンタクト電極に向かって少なくとも一つ以上の第１及び第２電極延長部が突出されることを特徴とする請求項９記載の液晶表示パネル。
前記第１及び第２コンタクト電極は、それぞれ‘コ’字形態と逆‘コ’字形態に形成され互いに噛み合うことを特徴とする請求項１０記載の液晶表示パネル。
前記第１及び第２電極延長部は、第１及び第２コンタクト電極に向かってそれぞれ‘フ’形態に形成されることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示パネル。
前記第１コンタクト電極は、前記第１電極接続部の中央で第２コンタクト電極に向かって‘Ｔ’字形態で前記第１電極延長部が形成されることを特徴とする請求項９記載の液晶表示パネル。
前記第２コンタクト電極は、前記第２電極接続部の両側端から前記第１コンタクト電極に向かってそれぞれ‘フ’形態及び逆‘フ’形態で第２電極延長部が形成され前記第１電極延長部を取り囲むことを特徴とする請求項１３記載の液晶表示パネル。
第１基板の表面から所定の高さまでタッチ用スペーサを突出させる段階、
前記第１基板と前記タッチ用スペーサの上を共通電極で覆う段階、
第２基板の表面に、ゲートライン、ゲート電極、及び第１タッチ導電ラインを含むゲート金属パターンを形成する段階、
前記ゲート金属パターンの上に、データライン、ソース電極、ドレイン電極、及び第２タッチ導電ラインを含むデータ金属パターンを形成する段階、
前記データ金属パターンの上を保護膜で覆い、前記保護膜に第１乃至第３コンタクトホールを形成し、前記第１コンタクトホールからは前記ドレイン電極を露出させ、前記第２コンタクトホールからは前記第１タッチ導電ラインを露出させ、前記第２コンタクトホールからは前記第２タッチ導電ラインを露出させる段階、
第１コンタクト電極と第２コンタクト電極とを前記保護膜の上に前記第２基板の表面から同一の高さに形成し、前記第２コンタクトホールを通して前記第１コンタクト電極を前記第１タッチ導電ラインに連結し、前記第３コンタクトホールを通して前記第２コンタクト電極を前記第２タッチ導電ラインに連結する段階、並びに、
前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせ、所定の距離を隔てて前記第１コンタクト電極と前記第２コンタクト電極とを前記タッチ用スペーサと向かい合わせる段階、
を含む液晶表示パネルの製造方法。
前記データ金属パターンを形成する段階以前に、前記ゲート金属パターンの上部にゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜の上部に前記ゲート電極と重畳されるように半導体層を形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項１５記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記第１コンタクト電極及び第２コンタクト電極を形成する段階は、前記保護膜の上に画素電極を形成して第１コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極に連結する段階を含む、請求項１５に記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記第１及び第２コンタクト電極を形成する段階は、前記第２及び第３コンタクトホールを介して前記第１及び第２タッチ導電ラインに接続されるように第１及び第２電極接続部を形成し、前記第１及び第２電極接続部から延長され互いに対向する面が多面を成すように第１及び第２電極延長部を形成することを特徴とする請求項１７記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記第１及び第２コンタクト電極を形成する段階は、
前記第２及び第３コンタクトホールを介して前記第１及び第２タッチ導電ラインに接続されるように第１及び第２電極接続部を形成し、前記第１及び第２電極接続部から延長され互いに交代に位置するように第１及び第２電極延長部を形成することを特徴とする請求項１７記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記第１及び第２コンタクト電極を形成する段階は、
前記第２及び第３コンタクトホールを介して前記第１及び第２タッチ導電ラインに接続されるように第１及び第２電極接続部を形成し、前記第１及び第２電極接続部から延長され前記ゲートライン及びデータラインと平行な方向に互いに重畳するように第１及び第２電極延長部を形成することを特徴とする請求項１７記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記第１電極延長部及び前記第２電極延長部を前記保護膜の上に同一の高さに形成する、請求項１８から請求項２０までのいずれか一項に記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記第１電極延長部及び前記第２電極延長部のいずれか一方の個数を他方の個数以上にする、請求項１８から請求項２０までのいずれか一項に記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記第１及び第２コンタクト電極は、
前記第１及び第２電極接続部からそれぞれ第１及び第２コンタクト電極に向かって少なくとも一つ以上の第１及び第２電極延長部を突出するように形成することを特徴とする請求項２２記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記第１及び第２コンタクト電極は、
それぞれ‘コ’形態と逆‘コ’形態に形成して互いに噛み合うように配置することを特徴とする請求項２２記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記第１及び第２電極延長部は、
前記第１及び第２コンタクト電極に向かってそれぞれ‘フ’形態に形成されることを特徴とする請求項２４記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記第１コンタクト電極は、
前記第１電極延長部を前記第１電極接続部の中央で第２コンタクト電極に向かって‘Ｔ’形態に形成することを特徴とする請求項２２記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記第２コンタクト電極は、前記第２電極延長部を前記第２電極接続部の両側端から前記第１コンタクト電極に向かってそれぞれ‘フ’形態及び逆‘フ’形態に形成して前記第２電極延長部を取り囲むように形成することを特徴とする請求項２６記載の液晶表示パネルの製造方法。