KR102631460B1 - 터치 패널 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 두 기판 사이의 갭을 유지하는 갭 컬럼 스페이서와 터치를 감지하기 위한 푸쉬 컬럼 스페이서의 높이를 동일하게 하고 상기 갭 컬럼 스페이서는 금속 라인상에 위치하도록 하여, 노광 공정 시 공정을 용이하게 하고 배향막 인쇄 시 이물 발생을 최소화 할 뿐만 아니라 액정 도팅(dotting) 시 최적의 액정 량을 조절할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 액정 표시 장치가 외력에 의해 눌러지거나 휘어졌을 때 상기 푸쉬 컬럼 스페이서가 상기 금속 라인상에 위치하도록 하여 패널의 강성 수준을 향상 시킬 수 있도록 한 터치 패널 액정표시 장치에 관한 것으로, 박막트랜지스터 어레이 기판상에 형성되는 금속 라인; 각 화소 영역에 컬러 필터층이 형성되는 컬러 필터 어레이 기판; 상기 박막트랜지스터 어레이 기판의 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차부에 상응하는 상기 컬러 필터 어레이 기판에 형성되는 갭 컬럼 스페이서 및 푸쉬 컬럼 스페이서; 그리고 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 상기 컬러 필터 어레이 기판 사이에 채워진 액정층을 구비하고, 상기 갭 컬럼 스페이서는 상기 금속 라인에 중첩된 것이다.

Description

터치 패널 액정표시장치{Touch panel liquid crystal display device}
본 발명은 터치 패널 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 합착된 두 기판 사이의 갭을 유지하는 갭 컬럼 스페이서와 터치를 감지하기 위한 푸쉬 컬럼 스페이서의 높이를 동일하게 하고 상기 갭 컬럼 스페이서는 금속 라인상에 위치하도록 하여 액정 도팅(dotting) 시 최적의 액정 량을 조절할 수 있도록 한 터치 패널 액정표시 장치에 관한 것이다.
멀티미디어의 발달과 함께 평판 표시 장치의 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등의 평판 표시 장치가 상용화되고 있다.
이러한, 평판 표시 장치 중에서 액정 표시장치는 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인해 이동형 평판 표시 장치로 많이 사용되고 있으며, 특히 노트북이나 컴퓨터 모니터, 및 텔레비젼 등으로 다양하게 사용되고 있다.
상기 액정 표시 장치 상에 손이나 스타일러스 펜(stylus pen)등이 접촉되는 터치 지점에서 저항이나 정전 용량과 같은 전기적인 특성이 변하여 그 터치 지점을 감지하여, 그 터치 지점에 대응되는 정보를 출력하거나 연산을 수행하는 터치 패널을 적층한 터치 패널 액정 표시 장치가 널리 사용되고 있다.
이와 같은 터치 패널 액정 표시 장치는 유저 인터페이스의 하나로써, 그 응용 범위가 소형 휴대용 단말기, 사무용 기기, 모바일 폰 등으로 확대되고 있다.
그러나, 이와 같이 액정 표시 장치 상에 별도의 터치 패널을 적층한 방식은, 그 두께가 두꺼워져서 박형화에 한계가 있다는 점과, 적층된 패널을 통과하면서 빛의 투과 효율이 감소하는 점과, 생산비가 증가한다는 점과 같은 단점을 가지고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 액정 표시 장치의 화소 영역에 터치 센서가 내장되는 인-셀 타입(In-cell type)의 터치 패널 액정 표시 장치가 제안되었다.
도 1은 종래의 인-셀 타입 터치 패널 액정 표시 장치의 단면도이다.
종래의 인 셀 타입의 터치 패널 액정 표시 장치(10)는, 박막트랜지스터 어레이 기판(11)과 컬러 필터 어레이 기판(21) 및 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(11)과 상기 컬러 필터 어레이 기판(21) 사이에 충진된 액정층(17)을 구비하여 구성된다.
상기 박막트랜지스터 어레이 기판(11)은 일 방향으로 배열되는 게이트 라인(12)과, 상기 게이트 라인(12)을 커버하는 게이트 절연막(18)과, 상기 게이트 절연막(18)상에 상기 게이트 라인(12)에 수직한 방향으로 배열된 데이터 라인(13)과, 상기 데이터 라인(13) 상에 차례로 형성되는 하부 평탄화층(14), 절연층(15) 및 하부 배향막(16b)을 구비한다.
상기 컬러 필터 어레이 기판(21)은 서브 화소 간의 혼색을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(22)과, 상기 블랙 매트릭스(22) 사이에 각 화소 영역에 형성되는 컬러 필터층(23)과, 상기 컬러 필터층(23)상에 형성되는 상부 평탄화층(24)과, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(11)의 상기 게이트 라인(12) 및 데이터 라인(13)의 교차부에 상응하는 상기 상부 평탄화층(24)상에 형성되는 푸쉬(Push) 컬럼 스페이서(25) 및 갭(Gap) 컬럼 스페이서(26)와, 상기 푸쉬(Push) 컬럼 스페이서(25) 및 상기 갭(Gap) 컬럼 스페이서(26)를 포함한 전면에 형성되는 상부 배향막(16a)을 구비한다.
여기서, 상기 갭 컬럼 스페이서(26)는 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(11)에 접촉하도록 형성되어 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(11)과 상기 상기 컬러 필터 어레이 기판(21) 사이의 갭을 유지한다.
상기 푸쉬 컬럼 스페이서(25)는 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(11)과 이격하도록 형성된다.
즉, 상기 갭 컬럼 스페이서(26)의 높이는 상기 푸쉬 컬럼 스페이서(25)의 높이보다 더 높게 형성된다.
그러나, 이와 같은 종래의 터치 패널 액정표시장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 상기 갭 컬럼 스페이서와 상기 푸쉬 컬럼 스페이서는 하프톤 마스크를 이용한 사진석판술(Phot lithograpy) 및 식각 공정을 이용하여 서로 다른 높이를 갖도록 형성되므로, 노광 공정 시 높이 차의 균일한 조정 및 관리가 어렵다.
둘째, 상기 상부 배향막 인쇄 시 상기 갭 컬럼 스페이서와 상기 푸쉬 컬럼 스페이서의 높이 차로 인한 이물 발생으로 화질이 저하된다.
셋째, 상기 갭 컬럼 스페이서와 상기 푸쉬 컬럼 스페이서의 높이 차로 인하여 액정 적하 시 최적의 액정 량을 조절할 수 없었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 두 기판 사이의 갭을 유지하는 갭 컬럼 스페이서와 터치를 감지하기 위한 푸쉬 컬럼 스페이서의 높이를 동일하게 하고 상기 갭 컬럼 스페이서는 금속 라인상에 위치하도록 하여, 노광 공정 시 공정을 용이하게 하고 배향막 인쇄 시 이물 발생을 최소화 할 뿐만 아니라 액정 도팅(dotting) 시 최적의 액정 량을 조절할 수 있도록 한 터치 패널 액정표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 터치를 감지하기 위한 푸쉬 컬럼 스페이서가 정상적인 상태에서는 박막트랜지스터 어레이 기판과 일정 간격 이격되도록 하고, 액정 표시 장치가 외력에 의해 눌러지거나 휘어졌을 때 상기 푸쉬 컬럼 스페이서가 상기 금속 라인상에 위치하도록 하여 패널의 강성 수준을 향상 시킬 수 있는 터치 패널 액정표시 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 패널 액정 표시 장치는, 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 복수개의 데이터 라인이 서로 교차하여 배열되고, 각 화소 영역에 박막트랜지스터가 형성되는 박막트랜지스터 어레이 기판; 상기 박막트랜지스터 어레이 기판상에 형성되는 금속 라인; 각 화소 영역에 컬러 필터층이 형성되는 컬러 필터 어레이 기판; 상기 박막트랜지스터 어레이 기판의 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차부에 상응하는 상기 컬러 필터 어레이 기판에 형성되는 갭 컬럼 스페이서 및 푸쉬 컬럼 스페이서; 그리고 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 상기 컬러 필터 어레이 기판 사이에 채워진 액정층을 구비하고, 상기 갭 컬럼 스페이서는 상기 금속 라인에 중첩됨에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 갭 컬럼 스페이서 및 상기 푸쉬 컬럼 스페이서는 동일 높이로 형성됨을 특징으로 한다.
상기 금속 라인은 상기 데이터 라인과 평행하고 상기 데이터 라인에 중첩되며, 상기 푸쉬 컬럼 스페이서에 대응되는 영역에서 절단됨을 특징으로 한다.
상기 박막트랜지스터 어레이 기판의 각 화소 영역 형성되는 화소 전극 및 상기 컬러 필터 어레이 기판에 형성되는 공통 전극을 더 구비함을 특징으로 한다.
상기 박막트랜지스터 어레이 기판에 형성되는 공통 전극과 상기 박막트랜지스터 어레이 기판의 각 화소 영역 슬릿을 구비하여 형성되는 화소 전극을 더 구비함을 특징으로 한다.
상기 박막트랜지스터 어레이 기판의 각 화소 영역 형성되는 화소 전극 및 공통 전극을 더 구비함을 특징으로 한다.
상기 금속 라인은 상기 공통 전극에 공통 전압을 공급하는 공통 라인 또는 터치 센싱을 위한 센싱 라인 중 하나임을 특징으로 한다.
상기 푸쉬 컬럼 스페이서는 상기 금속 라인의 절단 부분 및 인접한 상기 금속 라인과 3㎛ 내지 6㎛의 간격을 유지함을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 터치 패널 액정 표시 장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 상기 갭 컬럼 스페이서와 상기 푸쉬 컬럼 스페이서의 높이가 동일하므로 상기 갭 컬럼 스페이서와 상기 푸쉬 컬럼 스페이서의 형성 공정이 용이하다.
둘째, 상기 상부 배향막 인쇄 시 상기 갭 컬럼 스페이서와 상기 푸쉬 컬럼 스페이서의 높이가 일정하므로 배향막 인쇄성이 향상되므로 이로 인한 화질 저하를 방지할 수 있다.
셋째, 상기 갭 컬럼 스페이서와 상기 푸쉬 컬럼 스페이서의 높이가 일정하므로 액정 적하 시 최적의 액정 량을 조절할 수 있다.
넷째, 액정 표시 장치가 외력에 의해 눌러지거나 휘어졌을 때 상기 푸쉬 컬럼 스페이서가 상기 더미 금속 라인, 공통 전압을 공급하는 공통 라인 또는 터치 센싱을 위한 센싱 라인상에 위치하므로 액정 패널의 강성 수준을 향상 시킬 수 있다.
도 1은 종래의 인-셀 형 터치 패널 액정 표시 장치의 구조 단면도
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널 액정 표시 장치의 레이 아웃도
도 3은 도 2의 I-I' 선상의 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판의 단면도
도 4는 도 2의 II-II' 선상의 단면도
도 5는 본 발명 제 2 실시예의 도 2의 I-I' 선상의 박막트랜지스터 어레이 기판의 단면도
도 6은 본 발명 제 3 실시예의 도 2의 I-I' 선상의 박막트랜지스터 어레이 기판의 단면도
도 7은 본 발명에 따른 푸쉬 컬럼 스페이서와 금속 라인을 나타낸 액정 표시 장치의 레이 아웃도
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 터치 패널 액정 표시 장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 터치 패널 액정 표시 장치의 레이 아웃도이고, 도 3은 도 2의 I-I' 선상의 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판의 단면도이고, 도 4는 도 2의 II-II' 선상의 단면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널 액정 표시 장치는, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 박막트랜지스터 어레이 기판인 제 1 기판(101)과, 컬러 필터 어레이 기판인 제 2 기판(200) 및 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 채워진 액정층(170)을 포함하여 구성된다.
먼저, 박막트랜지스터 어레이 기판의 구성을 설명하면 다음과 같다.
제 1 기판(101) 상에 일 방향으로 형성된 복수개의 게이트 라인(110) 및 게이트 전극(112)이 형성된다.
상기 복수개의 게이트 라인(110) 및 게이트 전극(112)을 덮도록 기판 전면에 게이트 절연막(115)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(115) 상에 상기 각 게이트 라인(110)과 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 복수개의 데이터 라인(120)이 형성되고, 상기 각 게이트 라인(110)과 상기 데이터 라인(120)이 교차하는 각 화소 영역(P)에 박막트랜지스터가 형성된다.
여기서, 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 라인(110)에서 돌출된 게이트 전극(112)과, 상기 게이트 전극(112)상측의 상기 게이트 절연막(115)위에 형성되는 반도체층(126)과, 상기 각 데이터 라인(120)에서 상기 반도체층(126)으로 돌출된 소오스 전극(122) 및 상기 소오스 전극(122)과 이격되어 상기 반도체층(126) 반대편에 형성되는 드레인 전극(124)을 구비한다.
상기 박막트랜지스터를 포함한 기판(101) 전면에 보호막(180)이 형성된다. 상기 박막트랜지스터의 상기 드레인 전극(124)상의 상기 보호막(180)이 선택적으로 제거되어 콘택홀(146)이 형성되고, 상기 콘택홀(146)을 통해 상기 박막트랜지스터의 상기 드레인 전극(124)에 전기적으로 연결되도록 각 화소 영역(P)에 화소 전극(160)이 형성된다.
상기 화소 전극을 포함한 기판 전면에 절연막(190)이 형성되고, 상기 데이터 라인(120) 상측의 상기 절연막(190)위에 상기 데이터 라인(120)과 평행하게 상기 데이터 라인(120)과 중첩되도록 복수개의 금속 라인(130)이 형성되고, 상기 복수개의 금속 라인(130)을 포함한 상기 절연막(190) 전면에 하부 배향막(191)이 형성된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 복수개의 금속 라인(130)들 중 일부는 상기 게이트 라인(110) 및 데이터 라인(120)이 중첩되는 영역에서 절단된다.
다음, 컬러 필터 어레이 기판을 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제 2 기판(200)상에 서브 화소 간의 혼색을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(201)이 형성되고, 상기 블랙 매트릭스(201) 사이의 각 화소 영역에 R, G, B 컬러 필터층(202)이 형성된다. 상기 컬러 필터층(202)상에 평탄화층(203)이 형성되고, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(101)의 상기 게이트 라인(110) 및 데이터 라인(120)의 교차부에 상응하는 상기 평탄화층(203)상에 갭(Gap) 컬럼 스페이서(152)와 푸쉬(Push) 컬럼 스페이서(154)가 형성되고, 상기 갭 컬럼 스페이서(152) 및 상기 푸쉬 컬럼 스페이서(154)를 포함한 전면에 상부 배향막(204)가 형성된다.
여기서, 상기 갭 컬럼 스페이서(152)는 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(101)에 형성된 상기 금속 라인(130)상의 하부 배향막(191)과 접촉되어 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(101)과 상기 컬러 필터 어레이 기판(200) 사이의 갭을 유지한다.
상기 푸쉬 컬럼 스페이서(154)는 터치를 센싱하기 위한 것으로, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(101)의 금속 라인(130)이 절단된 부분에 형성되어 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(101)과 이격하도록 형성된다.
즉, 상기 갭 컬럼 스페이서(152)와 상기 푸쉬 컬럼 스페이서(154)는 동일 높이로 형성되지만, 상기 금속 라인(130)의 단차 때문에 상기 갭 컬럼 스페이서(152)는 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(101)에 접촉되고, 상기 푸쉬 컬럼 스페이서(154)는 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(101)과 이격된다.
상기 도 4에서는 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 터치 패널 액정 표시 장치가 TN 모드일 경우, 상기 R, G, B 컬러 필터층(202)상에 공통 전극이 더 형성될 수 있다.
여기서, 상기 금속 라인(130)은 더미 라인일 수 있고, 터치를 센싱하기 위한 터치 센싱 라인일 수 있다.
본 발명에 따른 터치 패널 액정표시 장치는 TN 모드 뿐만 아니라, IPS 모드 및 FFS 모드 등 모든 액정 표시 장치에 적용할 수 있다.
도 5는 본 발명 제 2 실시예의 도 2의 I-I' 선상의 박막트랜지스터 어레이 기판의 단면도이다.
도 5는 FFS 모드의 터치 패널 액정 표시 장치의 박막트랜지스터 어레이 기판의 단면을 나타낸 것이다.
즉, 제 1 기판(101) 상에 일 방향으로 형성된 복수개의 게이트 라인(110) 및 게이트 전극(112)이 형성된다.
상기 복수개의 게이트 라인(110) 및 게이트 전극(112)을 덮도록 기판 전면에 게이트 절연막(115)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(115) 상에 상기 각 게이트 라인(110)과 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 복수개의 데이터 라인(120)이 형성되고, 상기 각 게이트 라인(110)과 상기 데이터 라인(120)이 교차하는 각 화소 영역(P)에 박막트랜지스터가 형성된다.
여기서, 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 라인(110)에서 돌출된 게이트 전극(112)과, 상기 게이트 전극(112)상측의 상기 게이트 절연막(115)위에 형성되는 반도체층(126)과, 상기 각 데이터 라인(120)에서 상기 반도체층(126)으로 돌출된 소오스 전극(122) 및 상기 소오스 전극(122)과 이격되어 상기 반도체층(126) 반대편에 형성되는 드레인 전극(124)을 구비한다.
상기 박막트랜지스터를 포함한 기판(101) 전면에 보호막(180), 평탄화막(181) 및 절연막(190)이 차례로 형성된다. 그리고, 상기 절연막(190) 전면에 공통 전극(182)이 형성된다. 상기 공통 전극(182)은 상기 박막트랜지스터의 상부 및 화소 전극과 드레인 전극이 콘택될 콘택홀 영역을 제외한 전면에 형성된다. 그리고, 상기 공통 전극(182)을 포함한 전면에 추가로 절연막(190)이 형성된다.
상기 박막트랜지스터의 상기 드레인 전극(124)상의 상기 보호막(180), 평탄화막(181) 및 절연막(190)이 선택적으로 제거되어 콘택홀(146)이 형성되고, 상기 콘택홀(146)을 통해 상기 박막트랜지스터의 상기 드레인 전극(124)에 전기적으로 연결되도록 각 화소 영역(P)에 화소 전극(160)이 형성된다.
이 때 상기 화소 전극(160)은 슬릿(161)을 구비하여 프린지 필드가 형성되도록 한다.
상기 데이터 라인(120) 상측의 상기 절연막(190)위에 상기 데이터 라인(120)과 평행하게 상기 데이터 라인(120)과 중첩되도록 복수개의 금속 라인(130)이 형성되고, 상기 복수개의 금속 라인(130)을 포함한 상기 절연막(190) 전면에 하부 배향막(191)이 형성된다.
마찬가지로, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 복수개의 금속 라인(130)들 중 일부는 상기 게이트 라인(110) 및 데이터 라인(120)이 중첩되는 영역에서 절단된다.
FFS 모드의 터치 패널 액정 표시 장치의 컬러 필터 어레이 기판은 도 4에 도시한 바와 같으므로, 생략한다.
여기서, 상기 금속 라인(130)은 더미 라인일 수 있고, 상기 공통 전극(182)에 공통 전압을 인가하기 위한 공통 라인일 수 있다. 이와 같이 상기 금속 라인(130)이 공통 라인으로 이용될 경우, 상기 공통 전극(182)의 일부가 노출되도록 상기 절연막(190)에 콘택홀(도면에는 도시되지 않음)이 형성되어 상기 금속 라인(130)과 상기 공통 전극(182)이 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 금속 라인(130)은 터치를 센싱하기 위한 터치 센싱 라인일 수 있다.
도 6은 본 발명 제 3 실시예의 도 2의 I-I' 선상의 박막트랜지스터 어레이 기판의 단면도이다.
도 6은 IPS 모드의 터치 패널 액정 표시 장치의 박막트랜지스터 어레이 기판의 단면을 나타낸 것이다.
즉, 제 1 기판(101) 상에 일 방향으로 형성된 복수개의 게이트 라인(110) 및 게이트 전극(112)이 형성된다.
상기 복수개의 게이트 라인(110) 및 게이트 전극(112)을 덮도록 기판 전면에 게이트 절연막(115)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(115) 상에 상기 각 게이트 라인(110)과 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 복수개의 데이터 라인(120)이 형성되고, 상기 각 게이트 라인(110)과 상기 데이터 라인(120)이 교차하는 각 화소 영역(P)에 박막트랜지스터가 형성된다.
여기서, 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 라인(110)에서 돌출된 게이트 전극(112)과, 상기 게이트 전극(112)상측의 상기 게이트 절연막(115)위에 형성되는 반도체층(126)과, 상기 각 데이터 라인(120)에서 상기 반도체층(126)으로 돌출된 소오스 전극(122) 및 상기 소오스 전극(122)과 이격되어 상기 반도체층(126) 반대편에 형성되는 드레인 전극(124)을 구비한다.
상기 박막트랜지스터를 포함한 기판(101) 전면에 보호막(180), 평탄화막(181) 및 절연막(190)이 차례로 형성된다.
그리고, 상기 박막트랜지스터의 상기 드레인 전극(124)상의 상기 보호막(180), 평탄화막(181) 및 절연막(190)이 선택적으로 제거되어 콘택홀(146)이 형성되고, 상기 콘택홀(146)을 통해 상기 박막트랜지스터의 상기 드레인 전극(124)에 전기적으로 연결되도록 각 화소 영역(P)에 빗살 구조의 화소 전극(160)이 형성되며, 상기 빗살 구조의 화소 전극(160) 사이에 공통 전극(182)이 형성되어 횡전계가 발생되도록 한다.
상기 데이터 라인(120) 상측의 상기 절연막(190)위에 상기 데이터 라인(120)과 평행하게 상기 데이터 라인(120)과 중첩되도록 복수개의 금속 라인(130)이 형성되고, 상기 복수개의 금속 라인(130)을 포함한 상기 절연막(190) 전면에 하부 배향막(191)이 형성된다.
마찬가지로, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 복수개의 금속 라인(130)들 중 일부는 상기 게이트 라인(110) 및 데이터 라인(120)이 중첩되는 영역에서 절단된다.
상기 IPS 모드의 터치 패널 액정 표시 장치의 컬러 필터 어레이 기판은 도 4에 도시한 바와 같으므로, 생략한다.
여기서, 상기 금속 라인(130)은 더미 라인일 수 있고, 상기 공통 전극(182)에 공통 전압을 인가하기 위한 공통 라인일 수 있다. 이와 같이 상기 금속 라인(130)이 공통 라인으로 이용될 경우, 상기 공통 전극(182)의 일부가 노출되도록 상기 절연막(190)에 콘택홀(도면에는 도시되지 않음)이 형성되어 상기 금속 라인(130)과 상기 공통 전극(182)이 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 금속 라인(130)은 터치를 센싱하기 위한 터치 센싱 라인일 수 있다.
도 2 내지 도 6에서는 상기 금속 라인(130)의 폭이 상기 데이터 라인(120)의 폭보다 더 좁은 폭을 갖도록 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상기 금속 라인(130)의 폭은 상기 데이터 라인(120)의 폭과 같거나, 상기 데이터 라인(120)의 폭과 보다 더 넓을 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 푸쉬 컬럼 스페이서와 금속 라인을 나타낸 액정 표시 장치의 레이 아웃도이다.
상술한 바와 같이, 상기 푸쉬 컬럼 스페이서(154)는 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(101)의 금속 라인(130)이 절단된 부분의 게이트 라인과 데이터 라인에 중첩되는 부분에 상응하는 컬러 필터 어레이 기판상에 형성된다.
이 때, 상기 푸쉬 컬럼 스페이서(154)는, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(101)과 상기 컬러 필터 어레이 기판(200)의 합착 마진을 고려하여, 각 금속 라인(130)에 근접하도록 설계된다.
즉, 상기 푸쉬 컬럼 스페이서(154)와 상기 절단된 금속 라인(130)의 끝단 사이의 간격(d1)과 상기 푸쉬 컬럼 스페이서(154)와 상기 절단되지 않은 금속 라인(130) 사이의 간격(d2)이 3㎛ 내지 6㎛ 정도가 되도록 상기 푸쉬 컬럼 스페이서(154)를 설계한다.
이와 같이 상기 푸쉬 컬럼 스페이서(154)를 설계하므로, 정상적인 상태에서는 상기 푸쉬 컬럼 스페이서가 박막트랜지스터 어레이 기판과 일정 간격 이격되지만, 액정 표시 장치가 외력에 의해 눌러지거나 휘어졌을 때 상기 푸쉬 컬럼 스페이서가 상기 금속 라인상에 위치하여 액정 패널의 강성 수준을 향상 시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
101, 200: 기판 110: 게이트 라인
112: 게이트 전극 115: 게이트 절연막
120: 데이터 라인 122: 소오스 전극
124: 드레인 전극 126: 반도체층
130: 금속 라인 146: 콘택홀
152: 갭 컬럼 스페이서 154: 푸쉬 컬럼 스페이서
160: 화소 전극 170: 액정층
180: 보호막 182: 공통 전극
190: 절연막 191, 204: 배향막
201: 블랙 매트릭스 202: 컬러 필터층
203: 평탄화층

Claims (11)

  1. 제 1 기판 상에 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 복수개의 데이터 라인이 각각 제 1 방향 및 제 2 방향으로 서로 교차하여 배열되고, 각 화소 영역에 박막트랜지스터가 형성되는 박막트랜지스터 어레이 기판;
    상기 박막트랜지스터 어레이 기판상에 상기 제 2 방향으로 형성되고 상기 데이터 라인과 평행하며 중첩되는 금속 라인;
    제 2 기판 상의 각 화소 영역에 컬러 필터층이 형성되는 컬러 필터 어레이 기판;
    상기 박막트랜지스터 어레이 기판의 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인의 교차부에 상응하는 상기 컬러 필터 어레이 기판에 형성되는 갭 컬럼 스페이서 및 푸쉬 컬럼 스페이서; 그리고
    상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 상기 컬러 필터 어레이 기판 사이에 채워진 액정층을 구비하고,
    상기 금속 라인은 상기 갭 컬럼 스페이서와 중첩되고, 상기 푸쉬 컬럼 스페이서에 대응되는 영역에서 절단되고,
    상기 푸쉬 컬럼 스페이서의 상기 제 1 방향으로 인접한 상기 금속 라인은 절단되지 않고,
    상기 푸쉬 컬럼 스페이서는 상기 제 2 방향으로 상기 금속 라인의 절단 부분 사이에 구비되는 터치 패널 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 갭 컬럼 스페이서 및 상기 푸쉬 컬럼 스페이서는 동일 높이로 형성되는 터치 패널 액정표시장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 라인은 더미 라인, 공통 전압을 공급하는 공통 라인 또는 터치 센싱을 위한 센싱 라인 중 하나인 터치 패널 액정 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터 어레이 기판의 각 화소 영역 형성되는 화소 전극 및 상기 컬러 필터 어레이 기판에 형성되는 공통 전극을 더 구비한 터치 패널 액정 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터 어레이 기판에 형성되는 공통 전극과 상기 박막트랜지스터 어레이 기판의 각 화소 영역 슬릿을 구비하여 형성되는 화소 전극을 더 구비한 터치 패널 액정 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 금속 라인은 상기 공통 전극에 공통 전압을 공급하는 공통 라인 또는 터치 센싱을 위한 센싱 라인 중 하나인 터치 패널 액정 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터 어레이 기판의 각 화소 영역 형성되는 화소 전극 및 공통 전극을 더 구비한 터치 패널 액정 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 금속 라인은 상기 공통 전극에 공통 전압을 공급하는 공통 라인 또는 터치 센싱을 위한 센싱 라인 중 하나인 터치 패널 액정 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 푸쉬 컬럼 스페이서는
    상기 제 2 방향으로 상기 금속 라인의 절단 부분과 3㎛ 내지 6㎛의 간격을 유지하고,
    상기 제 1 방향으로 인접한 상기 금속 라인과 3㎛ 내지 6㎛의 간격을 유지하는 터치 패널 액정 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 게이트 라인 및 상기 복수개의 데이터 라인은
    제1 화소 영역을 정의하는 제1 게이트 라인 및 상기 제1 게이트 라인과 교차하는 제1 데이터 라인; 그리고
    상기 제1 화소 영역과 인접한 제2 화소 영역을 정의하는 상기 제1 게이트 라인 및 상기 제1 게이트 라인과 교차하며 상기 제1 데이터 라인과 이격한 제2 데이터 라인을 포함하고,
    상기 갭 컬럼 스페이서는 상기 제1 게이트 라인과 상기 제1 데이터 라인의 제1 교차부에 중첩하고,
    상기 푸쉬 컬럼 스페이서는 상기 제1 게이트 라인과 상기 제2 데이터 라인의 제2 교차부에 중첩하고,
    상기 제1 데이터 라인과 중첩되는 상기 금속 라인은 상기 제1 교차부에서 상기 갭 컬럼 스페이서에 중첩하고,
    상기 제2 데이터 라인과 중첩되는 상기 금속 라인은 상기 제2 교차부에 대응되는 영역에서 절단되는 터치 패널 액정 표시 장치.
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