JP6375356B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置に関する。
情報化社会が発展するに伴って画像を表示するための表示装置への要求が様々な形態で増加しており、近来は、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、有機発光表示装置（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）等のような様々な種類の表示装置が活用されている。
また、表示装置は、ボタン、キーボード、マウス等の通常の入力方式から脱皮して、ユーザが容易に情報あるいは命令を直観的かつ便利に入力できるようにするタッチ基盤の表示装置が開発されている。
このようなタッチ基盤の入力方式を提供するためには、ユーザのタッチ有無を把握し、タッチ座標が正確に検出できなければならない。
このために、従来は、抵抗膜方式、キャパシタンス方式、電磁気誘導方式、赤外線方式、超音波方式等の様々なタッチ方式のうち一つのタッチ方式を採用してタッチセンシングを提供する。
また、表示装置にタッチスクリーンを適用するにあたって、表示装置内にタッチセンサを内蔵させる開発がなされるが、特に、下部基板に形成された共通電極をタッチ電極に活用するイン−セル（Ｉｎ−Ｃｅｌｌ）タイプの表示装置が開発されている。
また、表示装置は、データラインとゲートラインが配置され、データラインとゲートラインが交差する領域に定義されるサブピクセルが配置された表示パネルと、データラインにデータ電圧を供給するデータドライバと、ゲートラインを駆動するゲートドライバと、データドライバ及びゲートドライバの駆動タイミングを制御するコントローラ等を含む。
従来のゲートドライバは、前記ゲートドライバのシフトレジスタが内蔵された別途のゲートドライバ集積回路（Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ ＩＣ）を作り、それをＴＣＰ工程等を利用して表示パネルのゲートラインパッドに連結して用いていた。
しかし、最近は、ゲートドライバのシフトレジスタを直接表示パネル上に形成するゲートインパネル（Ｇａｔｅ Ｉｎ Ｐａｎｅｌ、ＧＩＰ）技術が適用されている。
前記ゲートインパネル（ＧＩＰ）技術は、表示パネル上に薄膜トランジスタで構成されたＧＩＰ回路が形成され、ＧＩＰ回路にクロック（ＣＬＫ）信号を供給するための制御信号配線が表示パネル上に共に形成される。
前記制御信号配線は、ゲートラインの形成時、基板上に同時に形成したが、イン−セル（Ｉｎ−Ｃｅｌｌ）タイプのタッチスクリーン表示装置では、平坦化層上にタッチセンシングラインを形成するとき、制御信号配線を平坦化層上に形成する。
特に、表示パネル上に形成される制御信号配線の一側末端は、ゲートラインと同一層に形成される信号供給パッドとパッド連結層によりジャンピング（Ｊｕｍｐｉｎｇ）構造で連結される。
しかし、信号供給パッドを露出させるためには、平坦化層、ゲート絶縁層及び保護層が除去されたコンタクトホールを形成しなければならないが、平坦化層の厚さが厚くて平坦化層の傾斜（Ｓｌｏｐｅ）によりパッド連結層が断線したり、クラック（ｃｒａｃｋ）が発生したりする問題がある。
特に、表示装置の駆動によって高温高湿の環境状態になると、パッド連結層にマイクロクラック（Ｍｉｃｒｏ Ｃｒａｃｋ）が発生し、画面の品質が低下する。
本発明は、ＧＩＰ回路に制御信号を供給する制御信号配線領域と信号供給パッド領域の平坦化層を除去し、配線パッドと信号供給パッドの段差を減らしてコンタクト特性を改善したタッチスクリーン内蔵型表示装置を提供することにその目的がある。
また、本発明は、ＧＩＰ回路に制御信号を供給する制御信号配線領域と信号供給パッド領域の平坦化層を除去し、信号供給パッドとの配線パッドの間のコンタクト抵抗を減らしてパッド連結層の損傷を防止したタッチスクリーン内蔵型表示装置を提供することに他の目的がある。
前記のような従来の技術の課題を解決するための本発明の表示装置は、多数個のサブピクセルを含む表示領域と非表示領域を含む基板、1つのサブピクセルを定義するためのゲートラインおよびデータライン、前記薄膜トランジスタ上に配置され、前記非表示領域に開口部を有する平坦化層、前記開口部に配置される信号供給パッド、前記開口部に前記信号供給パッドを覆う保護層上に配置されたラインパッド、前記開口部に少なくとも一つの第1コンタクトホールを通して前記ラインパッド及び少なくとも一つの第2コンタクトホールを通して信号供給パッドを通して連結するパッド連結層、前記平坦化層上に配置され、第4コンタクトホールを通して薄膜トランジスタのソース電極と電気的に接続された第１電極、前記第1電極上に配置された保護層、保護層上に配置され、前記第１電極と重畳された第２電極、及びデータ線に平行なタッチセンシングラインを含む。そうして、信号供給パッドとの配線パッドの間のコンタクト抵抗を減らしてパッド連結層の損傷を防止した効果がある。
本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、ＧＩＰ回路に制御信号を供給する制御信号配線と信号供給パッド領域の平坦化層を除去し、配線パッドと信号供給パッドの段差を減らしてコンタクト特性を改善した効果がある。
また、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、ＧＩＰ回路に制御信号を供給する制御信号配線領域と信号供給パッド領域の平坦化層を除去し、信号供給パッドとの配線パッドの間のコンタクト抵抗を減らしてパッド連結層の損傷を防止した効果がある。
本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の構成図である。
本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置のゲートドライバの例示図である。
本発明の実施例に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置が液晶表示装置である場合、表示パネルの断面図を例示的に示した図である。
本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置のＧＩＰ回路領域を示した図である。
タッチスクリーン内蔵型表示装置での制御信号配線パッドと信号供給パッドとの間に発生する断線不良を示した図である。
本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の製造工程を示したフローチャートである。
本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置のサブピクセル領域と制御信号配線パッド領域の断面図である。
本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の制御信号配線パッドと信号供給パッドの平面図である。
図９ａ乃至図９ｇは、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の製造工程を示した断面図である。 本発明の他の実施例に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の共通電圧供給領域を示した図である。 図１０のＩ−Ｉ’線の断面図である。
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば、明確になるだろう。しかし、本発明は、以下において開示される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態で具現され、単に、本実施例は、本発明の開示が完全なものとなるようにし、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇により定義されるだけである。
本発明の実施例を説明するための図面に開示された形状、大きさ、割合、角度、個数等は、例示的なものであるので、本発明が図示された事項に限定されるものではない。明細書全体にわたって同一の参照符号は、同一の構成要素を指す。また、本発明を説明するにあたって、関連の公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不要に不明瞭にする恐れがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
本明細書上で言及した「含む」、「有する」、「なされる」等が使われる場合、「〜だけ」が使われない以上、他の部分が追加され得る。構成要素を単数で表現した場合に、特に明示的な記載事項がない限り、複数を含む場合を含む。
構成要素を解釈するにあたって、別途の明示的な記載がなくても、誤差範囲を含むものと解釈する。
位置関係についての説明である場合、例えば、「〜上に」、「〜上部に」、「〜下部に」、「〜隣に」等と２部分の位置関係が説明される場合、「すぐ」または「直接」が使われない以上、２部分の間に一つ以上の他の部分が位置してもよい。
時間関係についての説明である場合、例えば、「〜後に」、「〜に続いて」、「〜次に」、「〜前に」等と時間的な前後関係が説明される場合、「すぐ」または「直接」が使われない以上、連続的でない場合も含むことができる。
第１、第２等が多様な構成要素を述べるために使われるが、これらの構成要素は、これらの用語により制限されない。これらの用語は、単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために用いるものである。従って、以下において言及される第１構成要素は、本発明の技術的思想内で第２構成要素であってもよい。
本発明の様々な実施例のそれぞれの特徴が部分的または全体的に互いに結合または組み合わせ可能であり、技術的に多様な連動及び駆動が可能であり、各実施例が互いに独立して実施可能であってもよく、関連して共に実施してもよい。
以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さ等は、便宜のために誇張して表現されることもある。明細書全体にわたって同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
図１は、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の構成図である。
図１を参照すると、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置１００は、画像表示機能（ディスプレイ機能）とタッチセンシング機能を提供することができる表示装置である。
このような本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置１００は、一例として、タッチ入力に対するタッチセンシング機能を有するＴＶ、モニター等の中・大型デバイスであっても、スマートフォン、タブレット等のモバイルデバイスであってもよい。
図１を参照すると、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置１００は、ディスプレイ機能を提供するために、表示パネル１１０、データドライバ１２０、ゲートドライバ１３０及びコントローラ１４０等を含む。
表示パネル１１０は、第１方向（例：列方向）に配置された多数のデータラインＤＬと、第２方向（例：行方向）に配置された多数のゲートラインＧＬを含むことができる。
データドライバ１２０は、多数のデータラインＤＬを駆動する。ここで、データドライバ１２０は、「ソースドライバ」ともいう。
ゲートドライバ１３０は、多数のゲートラインＧＬを駆動する。ここで、ゲートドライバ１３０は、「スキャンドライバ」ともいう。
コントローラ１４０は、データドライバ１２０及びゲートドライバ１３０を制御するが、このために、データドライバ１２０及びゲートドライバ１３０に各種の制御信号を供給する。
このようなコントローラ１４０は、各フレームで具現するタイミングによってスキャンを開始し、外部から入力される入力映像データをデータドライバ１２０で用いるデータ信号形式に合うように転換して、転換された映像データを出力し、スキャンに合わせて適当な時間にデータ駆動を統制する。
このようなコントローラ１４０は、通常のディスプレイ技術で利用されるタイミングコントローラ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）であるか、またはタイミングコントローラ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を含めて他の制御機能もさらに遂行する制御装置であってよい。
ゲートドライバ１３０は、コントローラ１４０の制御によって、オン（Ｏｎ）電圧またはオフ（Ｏｆｆ）電圧のスキャン信号を多数のゲートラインＧＬに順次に供給する。
データドライバ１２０は、ゲートドライバ１３０により特定のゲートラインが開くと、コントローラ１４０から受信した映像データをアナログ形態のデータ電圧に変換して多数のデータラインＤＬに供給する。
データドライバ１２０は、図１において、表示パネル１１０の一側（例：上側または下側）にのみ位置しているが、駆動方式、パネル設計方式等によって、表示パネル１１０の両側（例：上側と下側）ともに位置することもできる。
ゲートドライバ１３０は、図１において、表示パネル１１０の一側（例：左側または右側）にのみ位置しているが、駆動方式、パネル設計方式等によって、表示パネル１１０の両側（例：左側と右側）ともに位置することもできる。
前述したコントローラ１４０は、入力映像データと共に、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、入力データイネーブル（ＤＥ：Ｄａｔａ Ｅｎａｂｌｅ）信号、クロック信号（ＣＬＫ）等を含む各種のタイミング信号を外部（例：ホストシステム）から受信する。
本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置１００は、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）、有機発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）、プラズマ表示装置（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）等の多様なタイプの装置であってよい。一例として、液晶分子を水平に配列し、これをその場で回転させて画面を表現する方式であって、高解像度、低電力、広視野角等に有利な長所を持つＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示装置であってよい。さらに具体的には、ＡＨ−ＩＰＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ−ＩＰＳ）方式の液晶表示装置であってよい。
表示パネル１１０に配置される各サブピクセルＳＰは、トランジスタ等の回路素子を含んで構成され得る。
一方、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置１００は、タッチセンシング機能を提供するためのタッチシステムを含むことができる。
図１を参照すると、タッチシステムは、タッチセンサ（Ｔｏｕｃｈ Ｓｅｎｓｏｒ）としての役割をする多数のタッチ電極ＴＥと、多数のタッチ電極ＴＥを駆動してタッチをセンシングするタッチ回路１５０等を含むことができる。
タッチ回路１５０は、タッチ駆動信号を多数のタッチ電極ＴＥに順次に供給することによって、多数のタッチ電極ＴＥを順次に駆動することができる。
以後、タッチ回路１５０は、タッチ駆動信号が印加されたタッチ電極からタッチセンシング信号を受信する。
タッチ回路１５０は、多数のタッチ電極ＴＥそれぞれから受信されたタッチセンシング信号に基づいてタッチ有無及びタッチ座標を算出することができる。
ここで、タッチ駆動信号は、一例として、二以上の電圧レベルを有するパルス変調信号の波形を有することができる。
多数のタッチ電極ＴＥそれぞれから受信されたタッチセンシング信号は、該当タッチ電極の周辺で指、ペン等のポインタによるタッチ発生有無によって変わり得る。
タッチ回路１５０は、タッチセンシング信号に基づいてタッチ電極ＴＥでのキャパシタンス変化量（または電圧変化量、または電荷量変化）等を明かしてタッチ有無及びタッチ座標を得ることができる。
図１を参照すると、多数のタッチ電極ＴＥそれぞれにタッチ駆動信号を供給するために、各タッチ電極ＴＥには、センシングラインＳＬが連結されている。
そして、多数のタッチ電極ＴＥそれぞれにタッチ駆動信号を順次に供給するために、タッチシステムは、多数のタッチ電極ＴＥそれぞれに連結されたセンシングラインＳＬをタッチ回路１５０に順次に連結するスイッチ回路１６０をさらに含むことができる。
このようなスイッチ回路１６０は、少なくとも一つのマルチプレクサ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）で構成され得る。
一方、図１を参照すると、多数のタッチ電極ＴＥそれぞれは、ブロック形態になっていてもよい。
また、各タッチ電極ＴＥは、一つのサブピクセルＳＰ領域の大きさと同一または対応する大きさであってもよい。
これとは異なり、各タッチ電極ＴＥは、図１に示されたように、サブピクセルＳＰの領域の大きさより大きな大きさであってもよい。
即ち、各タッチ電極ＴＥの領域は、二以上のサブピクセルＳＰの領域と対応する大きさを有することができる。
一方、図１を参照すると、前述した多数のタッチ電極ＴＥは、表示パネル１１０に内蔵されて配置され得る。
このような意味で、表示パネル１１０は、タッチスクリーンまたはタッチスクリーンパネルを内蔵しているといえる。即ち、表示パネル１１０は、イン−セル（Ｉｎ−Ｃｅｌｌ）タイプまたはオン−セル（Ｏｎ−ｃｅｌｌ）タイプのタッチスクリーン内蔵型表示パネルであってよい。
一方、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置１００は、ディスプレイ機能を提供するために、ディスプレイモードで動作することもでき、タッチセンシング機能を提供するために、タッチモードで動作することもできる。
これと関連して、多数のタッチ電極ＴＥは、タッチモード区間では、タッチセンサとして動作するが、ディスプレイモード区間では、ディスプレイモード電極として使用されてもよい。
例えば、ディスプレイモード区間で、多数のタッチ電極ＴＥは、ディスプレイモード電極の一例として、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が印加される共通電極として動作することができる。
ここで、共通電圧（Ｖｃｏｍ）は、画素電極に印加される画素電圧と対応する電圧である。
一方、表示パネル１１０に内蔵されて配置される多数のタッチ電極ＴＥは、図１に示されたように、Ｎ（Ｎ≧２）行Ｍ（Ｍ≧２）列のマトリックスタイプで配置され得る。
図２は、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置のゲートドライバの例示図である。
但し、下記においては、説明の便宜のために、ゲートドライバ１３０に含まれた一つ以上のゲート駆動集積回路がＧＩＰタイプであると仮定して説明し、ゲート駆動集積回路を「ＧＩＰ（Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ ＩＣ Ｉｎ Ｐａｎｅｌ）」とも記載する。
この場合、ゲートドライバ１３０の例示図である図２に示されたように、表示パネル１１０で画像が表示される領域である表示領域（Ａ／Ａ：Ａｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ）の外部周りである非表示領域（Ｎｏｎ−Ａｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ）に多数のゲート駆動集積回路ＧＩＰ １、ＧＩＰ ２、．．．、ＧＩＰ ｎが配置され得る。
また、前記ゲートドライバ１３０と隣接するように多数個の制御信号配線１３１が配置されており、これらは、ゲート駆動直接回路に配置されている複数のＧＩＰ回路と電気的に連結される（図４参照）。
図２においては、ゲート駆動集積回路がゲートラインＧＬの個数ｎと同一のｎ個であるものと示されたが、ゲートドライバ１３０の駆動方式によってゲート駆動集積回路の個数がゲートラインＧＬの個数ｎと異なってもよい（例：２ｎ個）。
データドライバ１２０は、特定のゲートラインＧＬが開くと、コントローラ１４０から受信した映像データをアナログ形態のデータ電圧に変換してそれぞれのデータラインＤＬに供給することによりデータラインＤＬを駆動する。
図３は、本発明の実施例に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置が液晶表示装置である場合、表示パネルの断面図を例示的に示した図である。
図３を参照すると、タッチスクリーン内蔵型表示装置１００に含まれた表示パネル１１０には、一例として、下部基板４００にゲートライン４０２が第１方向（横方向、図１において横方向）に形成され、その上にゲート絶縁層（Ｇａｔｅ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）４０４が形成される。
ゲート絶縁層４０４の上にデータライン４０６が第２方向（縦方向、図１において縦方向）に形成され、その上に、第１保護層４０８が形成される。
第１保護層４０８の上に、各サブピクセル領域の画素電極４１０とセンシングライン４１２が形成され、その上に、第２保護層４１４が形成され得る。ここで、センシングライン４１２は、共通電極及びタッチ電極の役割をする複数のタッチ電極ＴＥそれぞれからスイッチング回路１６０まで連結され、ディスプレイモードでは、共通電圧供給部で生成された共通電圧（Ｖｃｏｍ）を複数のタッチ電極ＴＥに伝達し、タッチモードでは、タッチ回路１５０、スイッチ回路１６０で生成されたタッチ駆動信号を複数のタッチ電極ＴＥに伝達する。
第２保護層４１４の上に、共通電極及びタッチ電極の役割をする一つの電極４１６が形成され、その上に、液晶層４１８が形成される。ここで、共通電極及びタッチ電極の役割をする一つの電極４１６は、複数のタッチ電極ＴＥの一つであって、ブロック形状を有するパターンであってよい。
液晶層４１８の上に、ブラックマトリックス（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ）４１９ａ、カラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）４１９ｂ等が形成される上部基板４２０が位置する。
図３において、液晶表示装置について説明をしているが、本発明は、これに限定されず、タッチパネルと結合可能な多様な表示装置に適用することができる。
図４は、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置のＧＩＰ回路領域を示した図である。
図４を参照すると、本発明のタッチスクリーン内蔵型表示装置の表示パネル１１０には、ゲート駆動直接回路ＧＩＰが配置されており、ゲート駆動集積回路ＧＩＰには、シフトレジストの役割をするように多数個の薄膜トランジスタからなっているＧＩＰ回路１３３が配置されている。
また、ＧＩＰ回路１３３の一側領域には、制御信号配線１３１が配置されており、ＧＩＰ回路１３３とアクティブ領域Ａ／Ａとの間には、共通配線１３２が配置されている。
図面に示されたように、ＧＩＰ回路１３３は、制御信号配線１３１と電気的に連結されるが、共通電極（またはタッチ電極）の形成時にパターニングされた連結パターンによりジャンピング（Ｊｕｍｐｉｎｇ）構造で連結され得る。
特に、本発明のようなタッチスクリーン内蔵型表示装置は、タッチセンシングライン（センシングライン）が追加されるが、このとき、平坦化層上に制御信号配線１３１が形成される。
前記制御信号配線１３１は、ＧＩＰ回路１３３にクロック信号（ＣＬＫ）等を供給する配線として使用され、クロック信号（ＣＬＫ）は、ＧＩＰ回路１３３でゲートラインに供給するゲート信号（スキャン信号）を生成して出力する。
また、制御信号配線１３１に供給されるクロック信号（ＣＬＫ）は、基板上に形成された信号供給パッドから伝達される。従って、制御信号配線１３１の一側縁には、配線パッドが形成されており、配線パッドは、信号供給パッドと連結される。
前記平坦化層上に配置された配線パッドと、基板上に配置された信号供給パッドは、平坦化層上に信号供給パッドを露出させるために形成されたコンタクトホールを通してパッド連結層により連結される。
しかし、平坦化層の厚さが厚くてコンタクトホール領域との段差が大きいが、これによって、配線パッドと信号供給パッドを電気的に連結するパッド連結層が断線するか、またはクラック不良が発生する問題がある。
図５は、タッチスクリーン内蔵型表示装置での制御信号配線パッドと信号供給パッドとの間に発生する断線不良を示した図である。
図４と共に図５を参照すると、表示パネル１１０の非表示領域に配置された制御信号配線１３１と、その末端に形成された配線パッド５５０は、平坦化層７３０上に形成される。
従って、制御信号配線パッド領域に配置された配線パッド５５０は、基板７００上に積層されたゲート絶縁層７１０、第１保護層７２０、平坦化層７３０及び第２保護層７２０上に配置される。図面に示した７６１は、第３保護層である。
図面に示されたように、基板７００上には、信号供給パッド５１０が配置されており、前記信号供給パッド５１０が露出されたコンタクトホール領域で配線パッド５５０と信号供給パッド５１０との間の段差が大きく示されることが見られる。
従って、信号供給パッド５１０と配線パッド５５０を連結するパッド連結層５７０は、平坦化層７３０の険しい傾斜面に沿って配置されるため、表示装置の駆動中、クラックまたは断線不良が発生する問題がある。
本発明のタッチスクリーン内蔵型表示装置は、表示パネルの制御信号配線領域と信号供給パッド領域の平坦化層を除去し、制御信号配線及び配線パッドと信号供給パッドがゲート絶縁層を挟んで離隔配置されるようにすることで、配線パッドと信号供給パッドの段差を減らすようにした。
また、本発明のタッチスクリーン内蔵型表示装置は、ＧＩＰ回路に制御信号を供給する制御信号配線領域と信号供給パッド領域の平坦化層を除去し、配線パッドと信号供給パッドのコンタクト抵抗を減らしてパッド連結層の損傷を防止した効果がある。
下記においては、本発明のタッチスクリーン内蔵型表示装置を中心に説明したが、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示装置、ＡＨ−ＩＰＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ−ＩＰＳ）方式の液晶表示装置にも同様に適用することができる。
ＩＰＳ方式の液晶表示装置の場合は、共通電極は、タッチ電極のようにブロック形態で分離されておらず、表示パネルの全領域に一体に形成された電極構造を有し、各サブピクセル領域と対応する領域では、櫛目形状またはスリット形状にパターニングされて共通電極の役割を果たすものであってよい。また、画素電極は、板状にパターニングされるが、これに限定されない。他の実施形態で、共通電極を板状(plate shape)にパターニングし、画素電極を櫛目形状(comb teeth shape)またはスリット形状(slit shape)にパターニングすることができる。
図６は、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の製造工程を示したフローチャートである。
図６を参照すると、本発明のタッチスクリーン内蔵型表示装置の製造工程は、画像が表示される領域である表示領域（Ａ／Ａ：Ａｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ）と、表示領域Ａ／Ａの周りに沿って外部に配置された非表示領域（Ｎｏｎ−Ａｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ）とに区画された基板を提供し、ゲートライン、薄膜トランジスタのゲート電極及びゲートパッド等を形成する。また、本発明においては、ゲートドライバのＧＩＰ回路と連結される制御信号配線にクロック信号（ＣＬＫ）を供給するための信号供給パッドが同時に基板上に形成される（第１マスク工程（Ｍａｓｋ＃１））。
その後、表示領域の各サブピクセルに配置される薄膜トランジスタの活性化層、ソース電極及びドレイン電極を形成するための第２マスク工程（Ｍａｓｋ＃２）を進行し、薄膜トランジスタを保護するために第１保護層と平坦化層を基板上に形成した後、ソース電極またはドレイン電極を露出させるために平坦化層上に第３マスク工程（Ｍａｓｋ＃３）を進行してコンタクトホールを形成する。
前記第２マスク工程では、ソース電極、ドレイン電極及び活性化層を同時に形成するために、回折マスクまたはハーフトーンマスクを用いる。
また、本発明においては、制御信号配線が形成される領域と信号供給パッドが形成される領域の平坦化層を除去し、ゲート絶縁層が露出された平坦化層オープン領域を共に形成する。
その後、各サブピクセルに画素電極（第１電極）を形成するための第４マスク工程（Ｍａｓｋ＃４）、第２保護層とタッチセンシングライン、制御信号配線及び配線パッドを形成するための第５マスク工程（Ｍａｓｋ＃５）を進行する。このとき、制御信号配線及び配線パッドは、平坦化層オープン領域に形成されるため、ゲート絶縁層上に形成された第２保護層上に形成される。
その後、基板の前面に第３保護層を形成し、第６マスク工程（Ｍａｓｋ＃６）を進行してタッチセンシングライン、画素電極の一部、配線パッド及び信号供給パッドを露出させるためのコンタクトホール工程を進行する。
その後、第７マスク工程（Ｍａｓｋ＃７）を進行して画素電極と第３保護層を挟んで配置されるタッチ電極（共通電極）を形成する。
このとき、制御信号配線パッド領域では、配線パッドと信号供給パッドを連結するためのパッド連結層が同時に形成される。
本発明においては、制御信号配線、配線パッドを平坦化層が除去されたゲート絶縁層上に形成することにより、信号供給パッドとの段差を減らして画面品質低下を防止するようにした。
図７は、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置のサブピクセル領域と制御信号配線パッド領域の断面図であり、図８は、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の制御信号配線パッドと信号供給パッドの平面図である。
図７を参照すると、本発明のタッチスクリーン内蔵型表示装置は、多数個のサブピクセルが配置されている表示領域と、表示領域の外部領域（非表示領域）である制御信号配線パッド領域を中心に説明する。
前記制御信号配線パッド領域は、図２において制御信号配線１３１が配置される両側末端のいずれか一つであってよい。また、本発明のタッチスクリーン内蔵型表示装置は、ゲートドライバ１３０が表示パネル１１０の内側に実装されたＧＩＰ構造であることを仮定する。
本発明のタッチスクリーン内蔵型表示装置の表示領域は、基板７００上にゲート電極７０２、ゲート電極７０２上にゲート絶縁層７１０、活性化層７１２（またはアクティブ層）、ソース電極７２４及びドレイン電極７２６で構成された薄膜トランジスタが配置されている。前記ソース電極とドレイン電極は、互いに変わって命名され得る。
前記ゲート電極７０２は、二重金属パターンまたは複数の金属パターンで構成され得る。また、金属パターンは、導電性金属パターンと透明導電物質パターンが混合された構造で形成され得る。
例えば、導電性金属パターンは、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、モリタングステン（ＭｏＷ）、モリチタン（ＭｏＴｉ）、銅／モリチタン（Ｃｕ／ＭｏＴｉ）を含む導電性金属グループの中から選択された少なくとも一つを用いることができるが、これに限定されない。そして、透明性導電物質パターンは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）及びＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）を含むグループの中から選択された少なくとも一つを用いることができるが、これに限定されない。
また、前記ゲート絶縁層７１０上には、データライン７１４が配置されるが、データライン７１４は、第１データラインパターン７１４ａと第２データラインパターン７１４ｂの二重パターンで形成され得る。第１データラインパターン７１４ａは、複数の金属パターンで構成され得る。また、金属パターンは、上記において言及した導電性金属パターンと透明導電物質パターンが混合された構造で形成され得る。
第２データラインパターン７１４ｂは、本発明においては、ソース電極７２４とドレイン電極７２６及び活性化層７１２を一つのマスク工程で形成するため、活性化層と同一の材質のパターンであってよい。
前記薄膜トランジスタとデータライン７１４上には、第１保護層７２０と平坦化層７３０が配置されており、薄膜トランジスタのソース電極７２４領域には、第１コンタクトホールＣ１が形成されている。前記平坦化層７３０は、有機膜材質で構成されたオーバーコート層（Ｏｖｅｒｃｏａｔ）であってよい。
また、前記平坦化層７３０上には、第１電極７４０と第２電極７７０ａが第２及び第３保護層７６０、７６１を挟んで互いに重畳配置されている。前記第１コンタクトホールＣ１領域には、第２電極７７０ａと同一物質で形成され、第１電極７４０ａとソース電極７２４を互いに電気的に連結する連結パターン７７０ｃが配置されている。
第２電極７７０ａは、ディスプレイモード時に共通電極、またはタッチモード時にタッチ電極として機能する電極である。
また、前記データライン７１４と重畳する平坦化層７３０上には、タッチセンシングライン７５０が第２保護層７６０上に配置されている。前記タッチセンシングライン７５０上には、第３保護層７６１が形成され、第２コンタクトホールＣ２を通してタッチ連結パターン７７０ｂと電気的に接続される。タッチセンシングライン７５０は、第3保護層761が部分的に除去されたコンタクトホールC3を通して外部に露出され、コンタクト接続層770bはコンタクトホールC3を通してタッチセンシングライン750に電気的に接続される。
併せて、非表示領域には、ＧＩＰ回路で構成されたゲートドライバが配置され、図２に示されたように、ＧＩＰ回路と隣接するように制御信号配線１３１が配置される。
前記制御信号配線１３１は、前記タッチセンシングライン７５０の形成時と同時に同一物質で形成されるが、特に、本発明においては、制御信号配線１３１と制御信号配線パッド領域の平坦化層７３０を除去して平坦化層７３０オープン領域ＰＯを形成する。前記平坦化層７３０オープン領域ＰＯは、第１コンタクトホールＣ１の形成時、平坦化層７３０を全て除去して形成する。
図７と共に、図８を参照すると、制御信号配線パッド領域は、基板７００上に外部システムからクロック信号（ＣＬＫ）等の信号が供給される信号供給パッド８１０が配置されており、前記信号供給パッド８１０上には、ゲート絶縁層７１０が形成されている。
平坦化層７３０オープン領域ＰＯは、表示領域に形成された平坦化層７３０と第１保護層７２０が除去され、ゲート絶縁層７１０上に第２保護層７６０が形成されている。
沿って、前記制御信号配線１３１と配線パッド８５０は、平坦化層７３０オープン領域ＰＯの前記第２保護層７６０上に配置され、信号供給パッド８１０と配線パッド８５０との間は、ゲート絶縁層７１０と第２保護層７６０が存在する。
図８を参照すると、表示パネル上に形成される制御信号配線１３１それぞれには、配線パッド８５０が一体に形成されており、配線パッド８５０は、パッド連結層８７０により信号供給パッド８１０と電気的に接続されている。
前記制御信号配線１３１と一体に形成された配線パッド８５０は、第３保護層７６１の一部が除去されたコンタクトホールＣ1により外部に露出されており、信号供給パッド８１０は、ゲート絶縁層７１０、第２保護層７６０及び第３保護層７６１の一部が除去されたコンタクトホールＣ1により露出される。
前記パッド連結層８７０は、前記コンタクトホールＣ1とコンタクトホールＣ2を通して前記信号供給パッド８１０と配線パッド８５０と電気的に連結される。従って、外部システムからクロック信号（ＣＬＫ）等が信号供給パッド８１０に供給されると、パッド連結層８７０及び配線パッド８５０を通して制御信号配線１３１に供給される。
本発明においては、信号供給パッド８１０と制御信号配線及び配線パッド８５０の段差を減らすために平坦化層７３０を除去して、信号供給パッド８１０と配線パッド８５０を近接するように配置することができる。
従って、前記信号供給パッド８１０と配線パッド８５０との間の距離が近くなり、パッド連結層８７０のコンタクト抵抗を減らすことができる効果がある。
また、本発明においては、パッド連結層８７０のコンタクト距離が短くなってコンタクト抵抗を減らすことができ、信号供給パッド８１０と配線パッド８５０との間の段差が減ってパッド連結層８７０のクラックまたは断線不良を防止することができる効果がある。
図９ａ乃至図９ｇは、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の製造工程を示した断面図である。
本発明のタッチスクリーン内蔵型表示装置は、複数のサブピクセルが形成されて画像を表示する表示領域Ａ／Ａと非表示領域とに区分される。前記非表示領域は、ゲートパッド領域、データパッド領域、ゲートドライバ、制御信号配線及び共通配線が配置される領域を含むことができる。
図９ａ乃至図９ｇにおいては、表示パネル中、表示領域Ａ／Ａのサブピクセル領域と制御信号配線パッド領域を中心に説明する。
図９aを参照すると、表示領域Ａ／Ａと表示領域の外部周りの非表示領域が区画された基板７００上にゲート金属膜を形成した後、第１マスク工程に従ってゲート電極７０２、ゲートライン（図示しない）を形成し、同時にゲートパッド領域にゲートパッド（図示しない）を形成する。また、制御信号配線パッド領域には、信号供給パッド８１０が形成される。信号供給パッド810とゲートラインGLは、同じ材質で形成される。
前記ゲート金属膜は、少なくとも二つ以上の金属層が積層されて形成され得、金属層と透明性導電物質層が積層された構造で形成され得る。従って、金属層は、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、モリタングステン（ＭｏＷ）、モリチタン（ＭｏＴｉ）、銅／モリチタン（Ｃｕ／ＭｏＴｉ）を含む導電性金属グループの中から選択された少なくとも一つを用いることができるが、これに限定されない。
そして、透明性導電物質層は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）及びＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）を含むグループの中から選択されたいずれか一つを用いることができるが、これに限定されない。前記ゲート金属膜は、二重金属層の形態に構成されることに限定されないので、単一金属層形態に構成され得る。
上記のように、ゲート電極７０２等が基板７００上に形成されると、図９ｂに示されたように、基板７００の前面にゲート絶縁層７１０を形成する。ゲート絶縁層710は、信号供給パッド810及びゲートラインGL上に配置される。その後、続いて半導体層及びソース／ドレイン金属膜を連続して形成する。
前記半導体層は、例えば、非晶質シリコンのような半導体物質、ＬＴＰＳ、ＨＴＰＳ等のようなポリシリコン等で形成され得る。また、半導体層は、ジンクオキサイド（Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ、ＺＯ）、インジウム−ガリウム−ジンク−オキサイド（Ｉｎｄｉｕｍ Ｇａｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ、ＩＧＺＯ）、ジンク−インジウムオキサイド（Ｚｉｎｃ Ｉｎｄｉｕｍ Ｏｘｉｄｅ、ＺＩＯ）、ガリウムがドープされたジンクオキサイド（Ｇａ ｄｏｐｅｄ ＺｎＯ、ＺＧＯ）のような酸化物半導体物質を用いて形成され得る。
その後、回折マスクまたはハーフトーンマスクを用いた第２マスク工程(Mask#2)に従って、前記ゲート電極７０２と対応するゲート絶縁層７１０上に活性化層７１２、ソース電極７２４及びドレイン電極７２６を形成する。薄膜トランジスタは、前記ゲート電極７０２、ゲート絶縁層７１０、活性化層７１２、ソース電極７２４及びドレイン電極７２６からなる。
また、これと同時にデータライン７１４とデータパッド領域にデータパッド（図示しない）が形成される。
その後、図９ｃに示されたように、基板７００の前面に第１保護層７２０及び平坦化層７３０を順次に形成した後、第３マスク工程(Mask#3)に従ってソース電極７２４の一部を露出するコンタクトホールＣ4を形成する。
また、制御信号配線パッド領域では、制御信号配線と配線パッドが形成される領域から平坦化層７３０と第１保護層７２０を除去して平坦化層７３０オープン領域ＰＯを形成する。従って、平坦化層７３０オープン領域ＰＯには、ゲート絶縁層７１０が外部に露出される。
前記第１保護層７２０は、無機物、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、または有機物、例えば、フォトアクリル等で形成され得るが、本発明は、これに限定されるものではない。
また、前記平坦化層７３０は、有機物質からなるオーバーコート（ｏｖｅｒｃｏａｔ）層で形成され得る。
前記平坦化層７３０上にコンタクトホールＣ4が形成されると、図９ｄに示したように、基板７００の前面に金属層を形成した後、第４マスク工程(Mask#4)に従って平坦化層７３０上に第１電極７４０（画素電極）を形成する。前記第１電極７４０は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）及びＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）を含むグループの中から選択されたいずれか一つの透明導電物質で形成することができる。
上記のように、平坦化層７３０上に第１電極７４０が形成されると、図９ｅに示したように、基板７００の前面に第２保護層７６０を形成し、金属層を形成した後、第５マスク工程(Mask#5)に従ってデータライン７１４と重畳する平坦化層７３０上にタッチセンシングライン７５０を形成する。
また、制御信号配線パッド領域では、平坦化層７３０オープン領域に形成された第２保護層７６０上に制御信号配線（図示しない）と配線パッド８５０を形成する。タッチセンシングライン750とラインパッド850は同じ材質で形成されることができる。
上記のように、第２保護層７６０上にタッチセンシングライン７５０が形成されると、図９ｆに示したように、基板７００の前面に第３保護層７６１を形成した後、第６マスク工程(Mask#6)に従って第２乃至第４コンタクトホールＣ１、Ｃ２、Ｃ４を形成する。
前記コンタクトホールＣ4によって前記タッチセンシングライン７５０の一部が露出し、コンタクトホールＣ1によって配線パッド８５０の一部が露出し、コンタクトホールＣ2によって信号供給パッド８１０の一部が露出する。
上記のように、コンタクトホールＣ1、Ｃ2、Ｃ４が形成されると、図９ｇに示したように、基板７００の前面に透明性導電物質層を形成する。また、本発明は、コンタクトホールC1〜C4の数に限定されるものではない。他の実施形態では、各コンタクトホールC1〜C4の数は複数であってもよい。次に、第７マスク工程（Ｍａｓｋ♯７）に従って第１電極７４０と重畳する第２電極７７０ａ（共通電極またはタッチ電極）を形成する。また、基板700とタッチセンシングライン750との間の距離はd1であり、基板700と第1電極740との間の距離はd2であり、基板700と第2電極770aとの間の距離はd3であり、d3＞d1＞d2である。すなわち、基板700からタッチセンシングライン750、第1電極740及び第2電極770aまでの距離が互いに異なる。
また、 コンタクトホールＣ4領域には、第１電極７４０とソース電極７２４を電気的に連結するための連結パターン７７０ｃを形成し、コンタクトホールＣ3には、タッチセンシングライン７５０と電気的に接続するタッチ連結パターン７７０ｂを形成する。
また、制御信号配線パッド領域では、第２電極７７０ａと同一の物質からなるパッド連結層８７０を形成して、配線パッド８５０と信号供給パッド８１０を電気的に連結する。
これによって、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の下部基板が完成する。
このように、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、ＧＩＰ回路に制御信号を供給する制御信号配線領域と信号供給パッド領域の平坦化層を除去し、配線パッドと信号供給パッドの段差を下げ、コンタクト抵抗を減らした効果がある。
また、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、ＧＩＰ回路に制御信号を供給する制御信号配線領域と信号供給パッド領域の平坦化層を除去し、信号供給パッドとのコンタクト抵抗を減らし、パッド連結層の損傷を防止して画面品質低下を防止した効果がある。
図１０は、本発明の他の実施例に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の共通電圧供給領域を示した図であり、図１１は、図１０のＩ−Ｉ’線の断面図である。
図１と共に図１０及び図１１を参照すると、本発明の他の実施例に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、表示パネル１１０に複数個のタッチ電極ＴＥが配置されており、これらのタッチ電極ＴＥには、タッチ駆動信号と呼ばれる共通電圧が供給される。従って、タッチ電極ＴＥは、表示パネル１１０に共通電極と命名され得、一つの共通電極（タッチ電極ＴＥ）には、複数の画素が対応する。
タッチ電極ＴＥに供給される共通電圧は、タッチ回路１５０とスイッチ回路１６０を通して各タッチセンシングラインに供給される。図１０は、スイッチ回路１６０と表示パネル１１０が重畳する領域であってよい。共通電極を供給するためのスイッチ回路１６０には、図１０に示されたように、複数のトランジスタが配置されたＶｃｏｍ Ｔｒ領域と、タッチセンシングライン９５０ｂとスイッチ回路１６０に配置されたトランジスタのソースとの電気的接続のためのコンタクト領域を含むことができる。
図１０に示されたように、表示パネル１１０のタッチ電極ＴＥに共通電圧の供給を制御するスイッチ回路１６０の各トランジスタは、タッチセンシングライン９５０ｂと電気的に接続される。
図11に示すように、本発明のタッチスクリーン一体型表示装置のアクティブ領域には、基板700上にゲート電極902が配置され、ゲート電極902上にゲート絶縁層910が配置され、ゲート電極902上のゲート絶縁層910上には、アクティブ層912、ソース電極924、及びドレイン電極926を含む薄膜トランジスタが配置されている。ソース電極及びドレイン電極は、互いに入れ替わってもよい。
ゲート電極902は、二重の金属パターンまたは複数の金属パターンで形成することができる。また、金属パターンは、導電性金属パターンと透明導電性物質パターンが混合された構造を有することができる。
例えば、導電性金属パターンはアルミニウム（Al）、タングステン（W）、銅（Cu）、モリブデン（Mo）、クロム（Cr）、モリブデン（MoW）、モリタニウム（MoTi）、銅/モリタニウム（Cu/MoTi）など、及びこれらの混合物からなる導電性金属群から選択された少なくとも一つを使用して形成することができるが、これに限定されるものではない。また、透明導電性物質パターンはITO（Indium Tin Oxide）、IZO（Indium Zinc Oxide）、CNT（Carbon Nano Tube）からなる群から選択された少なくとも一つを使用して形成することができるが、これに限定されるものではない。
また、ゲート絶縁層910上にデータライン934が配置される。データライン934は、第1データラインパターン934a及び第2データラインパターン934bを含む2重パターンで形成されることができる。第1データラインパターン934aは、複数の金属パターンを含むことができる。また、金属パターンは、導電性金属パターンと透明導電性物質パターンとが混合された構造を有することができる。
第2データラインパターン934bは、アクティブ層912と同じ物質で形成することができる。
第1保護層920及び平坦化層930は、薄膜トランジスタ及びデータ線934上に配置される。薄膜トランジスタのソース電極領域924には、コンタクトホールCH4が形成されている。第1保護層920及び平坦化層930は、薄膜トランジスタ及びデータライン934上に配置されている。薄膜トランジスタのソース電極領域924には、コンタクトホールCH4が形成されている。平坦化層930は、有機膜材料で形成されたオーバーコーティング層であってもよい。
また、第1電極940と第2電極970aは、平坦化層930上に第2保護層960及び第3保護層961を介して重なるように配置される。また、基板700とタッチセンシングライン950bとの間の距離はd4であり、基板700と第1電極940との間の距離はd5であり、基板700と第2電極970aとの間の距離はd6であり、d6＞d4＞d5である。すなわち、基板700からタッチセンシングライン950b、第1電極940及び第2電極970aまでの距離は互いに異なる。
第1電極940は、図7との相違点として、コンタクトホールCH4内に一体的に形成され、ソース電極924に直接接触している。すなわち、第1電極940は、コンタクトホールCH4が図7とは異なり平坦化層930に形成された後に、平坦化層930に形成される。
したがって、図10および図11の実施形態では、コンタクトホールおよび第1の電極を形成するための分離されたマスクプロセスを使用する必要があるため、図7のマスクプロセスよりも1回のマスクプロセスが必要である。
また、コンタクトホールCH4では、接続パターン770cが不要であるため、第2保護層960および第3保護層961を除去することなく、コンタクトホールCH4領域に第2保護層960および第3保護層961を積層する図7に示すように、平坦化層上の第1の電極を接続するように形成される。
第2電極970aは、表示モードでは共通電極として機能する電極であり、タッチモードではタッチ電極として機能する電極である。
また、平坦化層930上の第2保護層960上には、データライン934と重なるタッチセンシングライン950bが配置される。タッチセンシングライン950bは、データライン934と平行である。第3保護層961が形成されるタッチセンシングライン950b上に表示される。第3保護層961が部分的に除去されたコンタクトホールCH3を通してタッチセンシングライン950bが外部に露出され、コンタクトホールCH3を通してタッチセンシングライン950bにタッチ接続層970bが電気的に接続される。
図１１に示すように、制御信号線パッド領域にスイッチ回路１６０に配置されたトランジスタのソースから延びた信号供給パッド(ソースコンタクト電極)９１４とラインパッド(タッチセンシングライン)９５０ｂから延びたタッチセンシングパッド９５０ａは、パッド連結層９７０により電気的に連結される。タッチセンシングライン950bとタッチセンシンパッド950aは、同じ材質で形成される。ソースコンタクト電極９１４は、トランジスタのソースであってよい。
基板７００上にゲート絶縁層９１０が配置されており、ゲート絶縁層９１０上にソースコンタクト電極９１４が配置されている。ソースコンタクト電極914とデータ線934は同じ材料で形成されている。ソースコンタクト電極９１４は、第１ソースコンタクト層９１４ａと第２ソースコンタクト層９１４ｂを含むが、これは、ハーフトーンまたは回折マスク工程によって半導体層と金属層が同時にパターニングされるため、二重層構造で形成される。
ソースコンタクト電極９１４の一部の領域には、第１保護層９２０及び平坦化層９３０が積層配置されており、一部は、第１保護層９２０及び平坦化層９３０が除去され、ソースコンタクト電極９１４が外部に露出している。コンタクト層980は、平坦化層930の傾斜面に形成された制御信号線パッド領域に配置され、パッド接続層970とソースコンタクト電極914の間に配置される。ソースコンタクト電極９１４の露出領域には、コンタクト層９８０が配置されている。コンタクト層９８０は、画素電極の形成時にパターニングされるため、画素電極と同一物質で形成される。
また、コンタクト層９８０は、ソースコンタクト電極９１４の露出領域と平坦化層９３０の傾斜面に沿って形成され、ソースコンタクト電極９１４の接触面積を増加させることができる。コンタクト層９８０上には、第２及び第３保護層９６０、９６１が積層され、露出されたソースコンタクト電極９１４と対応する領域に第２パッドコンタクトホールＣＨ２が形成されている。
また、タッチセンシングライン９５０ｂと対応する領域には、基板７００上に第１保護層９２０及び平坦化層９３０がソースコンタクト電極９１４と所定の離隔距離を隔てて配置されている。平坦化層９３０上には、第２保護層９６０、タッチセンシングライン９５０ｂ及び第３保護層９６１が積層配置されている。
また、タッチセンシングパッド９５０ａと対応する領域には、ソースコンタクト電極９１４とタッチセンシングライン９５０ｂが配置された平坦化層９３０の間には第２保護層９６０が基板７００と接触する。第２保護層９６０上には、タッチセンシングライン９５０ｂから延びたタッチセンシングパッド９５０ａが配置され、タッチセンシングパッド９５０ａは、平坦化層９３０の傾斜面に沿ってタッチセンシングライン９５０ｂと連結される。
また、タッチセンシングパッド９５０ａ上には、第３保護層９６１が配置されており、一部の領域には、第１パッドコンタクトホールＣＨ１が形成されている。従って、本実施例においては、パッド連結層９７０が第１及び第２パッドコンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２を通してそれぞれタッチセンシングパッド９５０ａとソースコンタクト電極９１４に電気的に連結される。パッド接続層970と信号供給パッド950aは、コンタクト層980を介して接続されている。
このように、本実施例においては、タッチ電極ＴＥに共通電圧を供給するスイッチング回路領域のトランジスタとタッチセンシングラインのコンタクト領域から平坦化層を除去することにより、平坦化層に形成されるコンタクトホールによりトランジスタのソース（ソースコンタクト部）とタッチセンシングラインを連結するパッド連結層９７０の断線を防止した効果がある。
また、本実施例においては、共通電圧（タッチセンシング信号）供給を制御するためのスイッチング素子（トランジスタ）とタッチセンシングパッドのコンタクト領域に平坦化層を除去することにより、パッド連結層とのコンタクト領域の面積を最大限確保し、電圧供給特性を改善した効果がある。
また、本実施例においては、タッチセンシングラインとトランジスタのコンタクト領域に配置されていた平坦化層を除去することにより、パッドコンタクトホールの面積を十分に確保することができ、トランジスタとタッチセンシングラインの電気的連結特性を向上させることができる効果がある。
また、前述した本実施例は、表示パネルの縁領域で外部から信号（電圧）を供給するパッドと、これと電気的に連結される共通電圧ライン、データライン、ゲートラインまたはタッチセンシングラインのコンタクト領域に同様に適用することができ、同一の効果が得られる利点がある。
以上における説明及び添付の図面は、本発明の技術思想を例示的に示したことに過ぎないものであって、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で構成の結合、分離、置換及び変更等の様々な修正及び変形が可能であるだろう。従って、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるのではない。本発明の保護範囲は、下記の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
１００：タッチスクリーン内蔵型表示装置
１１０：表示パネル
１２０：データドライバ
１３０：ゲートドライバ
１３１：制御信号配線
１４０：コントローラ
１５０：タッチ回路
１６０：スイッチ回路
８１０：信号供給パッド
８５０：配線パッド

Claims (20)

  1. 表示領域と、非表示領域と、前記表示領域にある複数のサブピクセルとを有する表示装置であって、
    １つのサブピクセルを定義するためのゲートラインおよびデータライン、
    前記表示領域の前記サブピクセル領域に配置された薄膜トランジスタ、
    前記薄膜トランジスタ上に配置され、前記非表示領域に開口部を有する平坦化層、
    前記開口部に配置される信号供給パッド、
    前記開口部に前記信号供給パッドを覆う第１の保護層上に配置されたラインパッド、
    前記開口部に少なくとも一つの第１コンタクトホールを通して前記ラインパッドに連結し、少なくとも一つの第２コンタクトホールを通して前記信号供給パッドに連結する、パッド連結層、
    前記平坦化層上に配置され、第４コンタクトホールを通して薄膜トランジスタのソース電極と電気的に接続された第１電極、
    前記第１電極上に配置された前記第１の保護層、
    第２の保護層上に配置され、前記第１電極と重畳された第２電極、及び
    前記データラインに平行なタッチセンシングラインを含み、
    前記信号供給パッドは前記ラインパッドと重畳せず、
    前記パッド連結層は少なくとも前記信号供給パッドの一部及び前記ラインパッドの一部と重畳し、
    前記信号供給パッドは前記パッド連結層を介して前記ラインパッドと電気的に接続されている表示装置。
  2. 少なくとも一つの第３コンタクトホールを通して前記タッチセンシングラインに接続するタッチ接続層をさらに含む、請求項１に記載の表示装置。
  3. 非表示領域内のラインパッドに接続するように構成されたＧＩＰ回路をさらに含む、請求項１に記載の表示装置。
  4. 前記パッド連結層は、前記第２電極と同一の物質である、請求項１に記載の表示装置。
  5. 前記タッチセンシングライン、前記第１電極及び前記第２電極は、基板から異なる距離で隔離されている、請求項２に記載の表示装置。
  6. 前記タッチセンシングライン及びラインパッドは、同一の物質である、請求項５に記載の表示装置。
  7. 前記少なくとも１つの第１のコンタクトホールの数は複数であり、前記少なくとも１つの第２のコンタクトホールの数は複数である、請求項１に記載の表示装置。
  8. 前記信号供給パッドと前記ゲートラインは同一の物質で形成される、請求項１に記載の表示装置。
  9. 前記信号供給パッド及び前記ゲートライン上に配置されたゲート絶縁膜をさらに含む、請求項８に記載の表示装置。
  10. 前記信号供給パッドと前記データラインは同一の物質で形成されている、請求項１に記載の表示装置。
  11. ゲート絶縁層をさらに含み、
    前記信号供給パッドと前記データラインは、前記ゲート絶縁層上にある、請求項１０に記載の表示装置。
  12. 前記平坦化層上に配置されたコンタクト層をさらに含む、請求項１１に記載の表示装置。
  13. 前記コンタクト層は、前記パッド連結層と前記信号供給パッドの間に配置される、請求項１２に記載の表示装置。
  14. 前記パッド連結層と前記信号供給パッドが前記コンタクト層を通して接続されている、請求項１３に記載の表示装置。
  15. 前記第２電極は、タッチモードの間はタッチセンサとして動作し、表示モードの間は共通電極として動作する、請求項１に記載の表示装置。
  16. 前記第２電極はブロック状である、請求項１５に記載の表示装置。
  17. 前記第２電極のサイズは、１つのサブピクセル領域のサイズより大きい、請求項１５に記載の表示装置。
  18. 前記第１電極は櫛目形状またはスリット形状にパターニングし、前記第２電極を板状にパターニングする、請求項１に記載の表示装置。
  19. 前記第１電極は板状にパターニングし、前記第２電極を櫛目形状またはスリット形状にパターニングする、請求項１に記載の表示装置。
  20. 前記データライン、前記タッチセンシングライン、前記第１電極の対向する縁部および前記第２電極の対向する縁部は、互いに平行である、請求項１に記載の表示装置。
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