集成触摸屏面板的显示装置的制作方法

文档序号：11620258阅读：236来源：国知局

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本发明涉及集成触摸屏面板的显示装置及其制造方法。

背景技术：

随着面向信息社会的进步，对用于显示图像的显示装置的各种类型的需求正在增加。近来，已使用了诸如液晶显示(lcd)装置、等离子体显示面板(pdp)装置或者有机发光二极管(oled)显示装置这样的各种类型的显示装置。

这些显示装置正摆脱诸如按钮、键盘和鼠标这样的常规输入系统，并且提供使得用户能够直观且方便地输入信息或指令的基于触摸的输入系统。

为了提供基于触摸的输入系统，需要识别用户的触摸或非触摸并且准确地检测触摸坐标。

为此，根据相关技术，诸如电阻膜模式、电容模式、电磁感应模式、红外线模式和超声模式这样的各种触摸模式中的一种被采用来提供触摸感测。

此外，关于触摸屏到显示装置的应用，已开发了将触摸传感器安装在显示装置内的技术。具体地，已开发了使用形成在下基板上的公共电极作为触摸感测电极的盒型(in-cell)型显示装置。

然而，这种盒型型显示装置需要通过复杂工序在其中形成触摸感测电极，进而需要高的制造成本和长的制造时间，这导致产品竞争力的降低。

技术实现要素：

本发明的一个方面提供了一种集成触摸屏面板的显示装置及其制造方法，并且还提供了一种减少复杂工序的结构和方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种显示装置，该显示装置包括：薄膜晶体管，该薄膜晶体管位于由基板上的位于第一方向上的选通线与位于第二方向上的数据线之间的交叉所限定的每个像素中；第一保护层，该第一保护层位于所述薄膜晶体管上并且形成有第一接触孔；第一电极，该第一电极包括通过所述第一接触孔与所述薄膜晶体管的源极或漏极中的一个连接的第一层、以及位于该第一层上并且处在所述第一接触孔中的第二层；信号线，该信号线包括形成在所述第一保护层上的第一信号线层和形成在所述第一信号线层上的第二信号线层，该第一信号线层由与所述第一电极的所述第一层相同的材料制成并且位于与所述第一电极的所述第一层相同的层上，并且该第二信号线层由与所述第一电极的所述第二层相同的材料制成并且位于与所述第一电极的所述第二层相同的层上；以及第二电极，该第二电极位于与所述第一电极不同的层上。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于制造显示装置的方法，该方法包括以下步骤：在基板上形成薄膜晶体管；形成位于所述薄膜晶体管上并且包括第一接触孔的第一保护层；在所述第一保护层上形成第一电极材料和信号线材料；使用光掩模来形成包括通过所述第一接触孔与所述薄膜晶体管的源极或漏极中的一个连接的第一层以及位于该第一层上并且处在所述第一接触孔中的第二层在内的第一电极，并且形成包括形成在与所述第一电极的所述第一层相同的层上的相同材料的所述第一保护层上的第一信号线层以及形成在与所述第一电极的所述第二层相同的层上的相同材料的所述第一信号线层上的第二信号线层在内的信号线；在所述第一电极和所述信号线上形成包括第二接触孔的第二保护层；以及在所述第二保护层上形成通过所述第二接触孔连接至所述信号线的第二电极。

如上所述，根据本发明，能够提供一种用于减少集成触摸屏面板的显示装置的复杂工序的制造方法以及使用该制造方法制造的显示装置。

附图说明

根据结合附图进行的以下详细描述，将更清楚地理解本发明的以上及其它方面、特征和其它优点，其中：

图1是例示了根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置的示意图；

图2是例示了在根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置中的触摸驱动模式期间产生的电容分量(cself、cpara1和cpara2)的图；

图3是例示了包括在根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置中的面板的平面图；

图4是根据示例性实施方式的图3中所例示的面板的一部分的平面图；

图5是图4中所例示的部分a的放大平面图；

图6是沿着图5的线a-a’截取的像素的截面图；

图7是根据另一示例性实施方式的图3中所例示的面板的一部分的平面图；

图8是图7中所例示的部分b的放大平面图；

图9是沿着图8的线b-b’和线c-c’截取的截面图；

图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17和图18是根据又一示例性实施方式的用于制造显示装置的方法的工序图；

图19是根据比较例的图3中所例示的面板的一部分的平面图；

图20是图10中所例示的部分c的放大平面图；

图21是沿着图18的线d-d’截取的截面图；以及

图22是对图19中所例示的根据比较例的显示装置、图4中所例示的根据示例性实施方式的显示装置以及图8中所例示的根据另一示例性实施方式的显示装置之间的暗斑缺陷率进行比较的曲线图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本发明的一些实施方式。当附图标记指定每个附图的组件时，尽管相同的组件被例示在不同的附图中，然而相同的组件尽可能由相同的附图标记来指定。此外，如果认为相关已知的配置或功能的描述可能使本公开的要点模糊，则将省去其描述。

此外，在描述本公开的组件时，能够使用诸如第一、第二、a、b、(a)和(b)这样的术语。这些术语仅用于将这些组件与其它组件区分开。因此，所对应的组件的性质、次序、顺序或数目不受这些术语限制。要理解的是，当一个元件被称为“连接至”或者“联接至”另一元件时，该元件可以直接连接至另一元件或者直接联接至另一元件，连接至另一元件或者联接至另一元件，具有“插入”它们之间的又一元件，或者经由又一元件“连接至”另一元件或者“联接至”另一元件。

本发明提供了使用形成信号线以便使像素电极与源极或漏极之间连接(接触)所需要的金属材料的制造方法，并且还提供了包括使得像素电极能够连接至源极或漏极的连接图案结构的显示装置。

图1是例示了根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置的示意图。

参照图1，根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置100包括面板110、数据驱动器单元120、选通驱动器单元130以及控制触摸信号的集成电路140(在下文中，被称为“触摸ic”)。

在面板110上，多条选通线gl被布置在第一方向(例如，水平方向或垂直方向)上，多条数据线dl被布置在第二方向(例如，与第一方向垂直的方向)上，并且多个像素p被限定为分别与多条数据线dl与多条选通线gl之间的交叉对应。

在每个像素p的像素区域中，源极或漏极连接至数据线dl并且栅极连接至选通线gl。此外，漏极或源极中的任一个连接至像素电极(或第一电极)。

此外，被分组成多个电极组的多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34也被形成并且在面板110上彼此间隔开。

面板110同时用作“显示面板”和“触摸屏面板(tsp)”。

也就是说，面板110可以被称为显示面板和触摸屏面板被集成在一起的面板或者嵌入有盒型触摸屏面板(tsp)的显示面板。

当面板110用作显示面板时，面板110的驱动模式被称为“显示驱动模式”。当面板110用作触摸屏面板时，面板110的驱动模式被称为“触摸驱动模式”。

当面板110的驱动模式是显示驱动模式时，数据驱动器单元120向多条数据线dl供应用于显示的数据电压vdata或数据信号。

当面板110的驱动模式是显示驱动模式时，选通驱动器单元130向多条选通线gl依次供应用于显示的选通信号或扫描信号。

当面板110的驱动模式是触摸驱动模式时，触摸ic140对经由信号线与触摸ic140直接连接的多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的全部或部分施加触摸驱动信号。在本文中，触摸驱动信号也被称为触摸感测信号、触摸感测电压或触摸驱动电压vtd。

例如，当面板110的驱动模式是触摸驱动模式时，触摸ic140对多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34被分组成的多个电极组中的全部或部分施加触摸驱动信号。

此外，根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置100还可以包括定时控制器(未例示)，该定时控制器控制数据驱动器单元120和选通驱动器单元130的驱动定时。

此外，根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置100还可以包括触摸控制器(未例示)，该触摸控制器通过接收由触摸ic140通过用作触摸电极的多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34测量到的感测数据(例如，电容、电容的改变、电压等)来检测触摸、触摸的坐标等。

此外，根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置100的面板110在显示驱动模式和触摸驱动模式下交替地操作。显示驱动模式的定时和触摸驱动模式的定时能够响应于从定时控制器、触摸控制器等输出的控制信号而被控制，或者在一些情况下能够通过定时控制器与触摸控制器之间的协作被控制。

此外，根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置100采用能够使用形成在触摸屏面板上的多个触摸电极(例如，水平电极和垂直电极)基于电容的改变来检测触摸、触摸的坐标等的电容式触摸感测方法。

能够将这种电容式触摸感测方法分类为例如互电容触摸感测方法、自电容触摸感测方法等。

根据作为电容触摸感测方法的一个示例的互电容触摸感测方法，来自水平电极和垂直电极当中的被布置在一个方向上的电极用作被施加驱动电压的tx电极(也被称为驱动电极)，并且来自水平电极和垂直电极当中的被布置在另一方向上的电极用作感测驱动电压并且与tx电极一起产生电容的rx电极(也被称为感测电极)。触摸、触摸的坐标等是根据是否存在诸如手指或笔这样的指点器基于tx电极与rx电极之间的电容(互电容)的改变来检测的。

根据作为电容触摸感测方法的另一示例的自电容触摸感测方法，每个触摸电极利用诸如手指或笔这样的指点器产生电容(自电容)，根据是否存在指点器来测量相应的触摸电极与诸如手指或笔这样的指点器之间的电容值，并且基于所述电容值来检测触摸、触摸的坐标等。与互电容触摸感测方法不同，自电容触摸感测方法通过各个触摸电极同时施加并感测驱动电压(触摸驱动信号)。因此，根据自电容触摸感测方法，在tx电极与rx电极之间不存在区别。

根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置100可以采用上述两种电容触摸感测方法(互电容触摸感测方法和自电容触摸感测方法)中的一种。然而，在本说明书中，为了说明的方便，将在采用自电容触摸感测方法的假定下描述实施方式。

上述数据驱动器单元120可以包括至少一个数据驱动器集成电路(ic)(也被称为“源驱动器ic”)。所述至少一个数据驱动器ic可以通过带式自动接合(tab)或玻璃上芯片(cog)接合连接至面板110的接合焊盘，被直接设置在面板110上，或者在一些情况下被集成并设置在面板110上。

根据驱动方法，上述选通驱动器单元130可以如图1中所例示的那样位于面板110的仅一侧或者可以被划分成两个部分并且接着位于面板110的两侧。

此外，选通驱动器单元130可以包括至少一个选通驱动器ic。所述至少一个选通驱动器ic可以通过tab或cog接合连接至面板110的接合焊盘，被实现为直接设置在面板110上的面板内选通ic，或者在一些情况下被集成并设置在面板110上。

如图1中所例示，上述触摸ic140可以作为与数据驱动器单元120和选通驱动器单元130分开的组件形成在数据驱动器单元120和选通驱动器单元130外部。此外，触摸ic140可以被实现为可以包括数据驱动器单元120和选通驱动器单元130中的至少一个的另一单独的驱动器ic(例如，显示驱动器ic)的内部组件，或者可以被实现为数据驱动器单元120或选通驱动器单元130的内部组件。

因此，在触摸驱动模式下，来自触摸ic140的触摸驱动信号到在触摸驱动模式下用作触摸电极的多个电极中的全部或部分的施加能够被认为是来自包括触摸ic140的单独的驱动器ic的触摸驱动信号到用作触摸电极的多个电极中的全部或部分的施加。取决于设计，它能够被认为是来自包括触摸ic140的数据驱动器单元120或者选通驱动器单元130的触摸驱动信号到用作触摸电极的多个电极中的全部或部分的施加。

触摸ic140不限于上述实施方式或设计，但是应该理解的是，其功能与本文中所描述的功能等同或类似的任何配置或者内部或外部组件属于本公开。

此外，尽管在图1中触摸ic140被例示为一个电路，然而触摸ic140可以被实现为两个或更多个电路。

此外，触摸ic140需要与多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的每一个连接的单独的信号线配置，以便将触摸驱动信号施加到所述多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的全部或部分。

可以沿着第一方向(例如，水平方向)或第二方向(例如，垂直方向)在面板110上形成至少一条信号线。所述至少一条信号线连接至多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的每一个，以向其传送触摸驱动信号或公共电压。

当与多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的每一个连接的信号线配置被实现为两条或更多条信号线时，能够减小电阻。

此外，与多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的每一个连接的至少一条信号线的方向可以根据是通过在形成有数据线的第二方向(例如，垂直方向)上还是在形成有选通线的第一方向(例如，水平方向)上对多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34进行分组来执行感测而改变。

如果通过在形成有数据线的第二方向(例如，垂直方向)上对多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34进行分组来执行感测，则与多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的每一个连接的至少一条信号线可以被布置在形成有数据线的第二方向(例如，垂直方向)上(参照图3)。

如果通过在形成有选通线的第一方向(例如，水平方向)上对多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34进行分组来执行感测，则与多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的每一个连接的至少一条信号线可以被布置在形成有选通线的第一方向(例如，水平方向)上。然而，在本说明书中，为了说明的方便，将在与多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的每一个连接的至少一条信号线被布置在形成有数据线的第二方向(例如，垂直方向)上的假定下描述实施方式。

如上所述，本文中所提及的多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34在驱动模式是触摸驱动模式时用作其全部或部分被施加触摸驱动信号的“触摸电极”，而在驱动模式是显示驱动模式时用作被施加公共电压vcom并且被布置为面对形成在面板上的像素电极的“公共电极”。根据驱动模式用作触摸电极或公共电极的电极被称为第二电极。

在这个方面中，根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置100可以是例如面内切换(ips)模式液晶显示装置，其中，液晶分子被水平地对齐并且原地旋转以显示图像，并且具有分辨率高、功耗低、视角宽等优点。更具体地，集成触摸屏面板的显示装置100可以是高级高性能ips(ah-ips)模式液晶显示装置。

在本文中，像素电极与公共电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34可以形成在同一基板上，以使得在显示驱动模式下在像素电极与公共电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34之间产生水平电场。

作为另一示例，根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置100可以是在像素电极与公共电极之间形成有有机发光层的有机发光显示装置。在这种情况下，像素电极和公共电极可以形成在同一基板上。

图2是例示了在根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置中的触摸驱动模式期间产生的电容分量(cself、cpara1和cpara2)的图。

参照图2，在触摸驱动模式下用作触摸电极的多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34以及在显示驱动模式下与像素电极一起形成液晶电容器的公共电极与诸如手指或笔这样的指点器一起产生自电容cself，以便在触摸驱动模式下检测触摸、触摸的坐标等。此外，用作公共电极的多个电极也可以与选通线和数据线一起产生寄生电容cpara1和cpara2。然而，寄生电容cpara1和cpara2是可忽视的，因为它们比自电容小得多。

在下文中，将更详细地描述包括在根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置100中的面板110、对用作公共电极和触摸电极二者的多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34施加公共电压和触摸驱动信号的方法、对数据线dl施加数据电压和触摸驱动信号(或者与其对应的信号)的方法、对选通线gl施加数据电压和触摸驱动信号(或者与其对应的信号)的方法等。

首先，将参照图3更详细地描述包括在根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置100中的面板110。

图3是例示了包括在根据示例性实施方式的集成触摸屏面板的显示装置中的面板的平面图。

参照图3，如上所述，面板110包括多条数据线dl、多条选通线gl以及多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34。

此外，如上所述，面板110可以在显示驱动模式或触摸驱动模式下操作。

在这一点上，形成在面板110上的多条数据线dl和多条选通线gl被配置为使得面板110能够用作显示面板。

此外，形成在面板110上的多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34被配置为使得面板110能够用作显示面板和触摸屏面板二者。

更具体地，当面板110用作显示面板时，即，当面板110的驱动模式是显示驱动模式时，多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34用作被施加公共电压vcom并且被布置为面对像素电极(第一电极，未例示)的“公共电极”(也被称为“vcom电极”)。

此外，当面板110用作触摸屏面板时，即，当面板110的驱动模式是触摸驱动模式时，多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34响应于对其施加的触摸驱动电压而与触摸指点器(例如，手指或笔)一起形成电容器，并且用作测量以这种方式形成的电容器的电容的“触摸电极”。

换句话说，多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34在显示驱动模式下用作公共电极(vcom电极)，而在触摸驱动模式下用作触摸电极。

多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34在显示驱动模式下被施加公共电压vcom，而在触摸驱动模式下被施加触摸驱动信号。

因此，如图3中所例示，信号线sl11至sl14、sl21至sl24以及sl31至sl34可以连接至多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34，以便将公共电压或触摸驱动信号传送至所述多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34。

因此，在触摸驱动模式下，从触摸ic140产生的触摸驱动信号vtd通过信号线sl11至sl14、sl21至sl24以及sl31至sl34被施加到多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的全部或部分。在显示驱动模式下，从公共电压供应单元(未例示)供应的公共电压vcom通过信号线sl11至sl14、sl21至sl24以及sl31至sl34被施加到多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的全部或部分

参照图3，像素p被限定为分别与形成在面板110上的多条数据线dl与多条选通线gl之间的交叉对应。在本文中，每个像素可以是红色(r)像素、绿色(g)像素和蓝色(b)像素中的一个。

参照图3，两个或更多个像素p可以被限定在形成有用作公共电极和触摸电极的多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的每一个的区域(在下文中，也被称为“单位触摸电极区域”)。也就是说，多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的一个与两个或更多个像素p对应。

例如，24×3条数据线dl和24条选通线gl可以被布置在形成有用作公共电极和触摸电极的多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的每一个的一个区域(单位触摸电极区域)中，因此限定24×3×24个像素p。

此外，用作公共电极和触摸电极的多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的每一个可以是块状图案，如图3中所例示，或者在一些情况下可以是包括梳齿图案的图案。

本发明能够被应用于用作公共电极和触摸电极的多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s34中的每一个是包括梳齿图案的图案的情况。

尽管本文中所提及的用作触摸电极和公共电极二者的多个电极在多个图中被例示为被按照包含3行和4列的矩阵的形状布置的12个电极，然而这仅是为了说明的方便而例示的。用作触摸电极和公共电极二者的多个电极可以在考虑到例如集成触摸屏面板的显示面板100和面板110的大小以及触摸系统的设计标准的情况下被布置成各种形状的矩阵并且按照各种数目来布置。

本发明的示例性实施方式能够被应用于液晶显示装置或有机发光二极管显示装置。

图4是根据示例性实施方式的图3中所例示的面板的一部分的平面图。图5是图4中所例示的部分a的放大平面图。

参照图4和图5，根据示例性实施方式的面板200包括沿着第一方向布置在基板201上并且被配置为传送选通信号的选通线204、沿着第二方向布置在基板201上并且被配置为传送数据信号的数据线214以及布置在由选通线204与数据线214之间的交叉限定的每个像素p中的薄膜晶体管tr。

换句话说，像素p被限定为分别与形成在面板200上的多条数据线214与多条选通线204之间的交叉对应。在本文中，每个像素可以是红色(r)像素、绿色(g)像素和蓝色(b)像素中的一个。

薄膜晶体管tr包括栅极202、有源层212、源极224和漏极226。

栅极202可以连接至选通线204或者被集成为一体。要通过选通线204施加的选通信号被供应给栅极202。

源极224和漏极226中的一个(例如，源极224)可以连接至数据线214或者被集成为一体。要通过选通线204施加的数据信号被供应给源极224。

薄膜晶体管的源极224或漏极226中的一个(例如，漏极226)穿过第一接触孔232连接至第一电极240。第一电极240包括位于数据线214与选通线204之间的交叉处的第一层242以及位于第一层242上并且处在第一接触孔232中的第二层244。第一电极240的第一层242通过第一接触孔232连接至漏极226。

面板200包括在每个像素p中沿着第二方向布置在基板201上的信号线250。如图4和图5中所例示，每条信号线250和每条数据线214可以被垂直地布置在不同的层上，但是不限于此。然而，在其它实施方式中，信号线能够与数据线平行。

如图4中所例示，来自三个像素(例如，红色(r)、绿色(g)和蓝色(b)像素)当中的一个第一像素(例如，红色(r)像素)的信号线250可以从显示区域(activearea)a/a延伸至非显示区域n/a，并且来自所述三个像素当中的另外两个第二像素(例如，绿色(g)像素和蓝色(b)像素)的信号线250可以位于显示区域a/a内。

在上述示例中，来自所述三个像素当中的所述一个第一像素的信号线250已被描述为从显示区域a/a延伸至非显示区域n/a。然而，来自至少两个像素当中的一个第一像素的信号线可以延伸至非显示区域n/a，并且来自所述至少两个像素当中的另外的第二像素的信号线250可以位于显示区域a/a内。

在本文中，延伸至非显示区域n/a的信号线250与分别连接至以上参照图3所描述的多个触摸电极s11至s14、s21至s24以及s31至s31的两条或更多条信号线对应。分别连接至多个触摸电极s11至s14、s21至s24以及s31至s31的两条或更多条信号线具有减小公共电压或触摸信号的阻力的效果。分别连接至多个电极s11至s14、s21至s24以及s31至s31的两条或更多条信号线通过非显示区域n/a中的线共同结合，然后电连接至图3中所例示的触摸ic140。

例如，来自2n或3n条信号线当中的n条信号线(n是大于1的自然数)可以延伸至除显示区域a/a以外的非显示区域n/a，并且其它信号线可以位于显示区域a/a内。

第一像素的延伸至非显示区域n/a的信号线250在大小上从数据线214开始增加，然后在非显示区域n/a中被分叉成至少两条分支信号线250a和250b。

图6是沿着图5的线a-a’截取的像素的截面图。

参照图6，栅极202在面板200的像素p中位于基板201上。栅极202可以具有单电极结构或多电极结构。此外，由与栅极202相同的材料形成的选通线204位于基板201上。

可以使用从由铝(al)、钨(w)、铜(cu)、钼(mo)、铬(cr)、钛(ti)、钨化钼(mow)、钛化钼(moti)和铜/钛化钼(cu/moti)构成的导电金属组中选择的至少一种来形成栅极202和选通线204，但是不限于此。此外，栅极202和选通线204可以使用从由铟锡氧化物(ito)、铟锌氧化物(izo)和cnt(碳纳米管)构成的组中选择的任一种来形成为透明导电材料层，但是不限于此。

栅极绝缘层210位于栅极202和选通线204上。此外，有源层212、源极224和漏极226位于栅极绝缘层210上。此外，数据线214位于栅极绝缘层210上。栅极202、有源层212、源极224和漏极226构成薄膜晶体管tr。

有源层212可以由诸如非晶硅这样的半导体材料或者诸如低温多晶硅(在下文中，被称为“ltps”)、高温多晶硅(在下文中，被称为“htps”)等这样的多晶硅形成。此外，有源层212可以使用诸如氧化锌(zo)、铟镓锌氧化物(igzo)、锌铟氧化物(zio)和ga掺杂zno(zgo)这样的半导体氧化物材料来形成。

层间绝缘膜220和第一保护层230被层压在源极224、漏极226和数据线214上。第一保护层230包括第一接触孔232。

第一电极240位于第一保护层230上。第一电极240包括通过第一接触孔232连接至薄膜晶体管的源极224或漏极226的第一层242以及位于第一层242上并且处在第一接触孔232中的第二层244。

第一电极240在示例性实施方式中是像素电极。第一电极240的第一层242可以由诸如ito(铟锡氧化物)或izo(铟锌氧化物)这样的金属氧化物、诸如zno:al或sno2:sb这样的金属和氧化物的混合物或者诸如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧)噻吩(pedt)、聚吡咯和聚苯胺这样的导电聚合物形成。此外，第一层242可以由碳纳米管(cnt)、石墨烯、银纳米导线等形成。

第一电极240的第二层244可以仅位于第一电极240在第一接触孔232内与薄膜晶体管tr的源极224或漏极226中的一个接触的接触部分处，但是可以比接触部分宽或窄。第一电极240的第二层244可以使用从由铝(al)、钨(w)、铜(cu)、钼(mo)、铬(cr)、钛(ti)、钨化钼(mow)、钛化钼(moti)和铜/钛化钼(cu/moti)构成的导电金属组中选择的至少一种来形成，但是不限于此。

包括位于第一保护层230上的第一信号线层252以及位于第一信号线层252上的第二信号线层254在内的信号线250被布置。第一信号线层252可以在与第一电极240的第一层242相同的层上由与第一电极240的第一层242相同的材料形成，但是不限于此。第二信号线层254可以在与第一电极240的第二层244相同的层上由与第一电极240的第二层244相同的材料形成，但是不限于此。

第二保护层260被布置在第一电极240和信号线250上，并且包括位于信号线上的第二接触孔262。第二电极270位于第二保护层260上。第二电极270通过第二接触孔262连接至信号线250。换句话说，第二电极270通过第二接触孔262与信号线250的第二信号线层254接触。

因为第二电极270电连接至信号线250，所以第二电极270通过信号线250被供应有公共电压和触摸驱动信号。第二电极270在显示模式下用作公共电极，并且在触摸模式下还用作要施加有触摸驱动信号的触摸电极。

图7是根据另一示例性实施方式的图3中所例示的面板的一部分的平面图。图8是图7中所例示的部分b的放大平面图。

参照图7和图8，根据另一示例性实施方式的面板300总体上与根据参照图4和图8所描述的示例性实施方式的面板200相同。

面板300包括沿着第一方向布置在基板301上并且被配置为传送选通信号的选通线304、沿着第二方向布置在基板301上并且被配置为传送数据信号的数据线314以及布置在由选通线304与数据线314之间的交叉限定的每个像素p中的薄膜晶体管tr。然而，在其它实施方式中，信号线能够与数据线平行。

薄膜晶体管tr包括栅极302、有源层312、源极324和漏极326。栅极绝缘层310位于栅极302上。

层间绝缘膜320和第一保护层330被层压在源极324和漏极326上。

薄膜晶体管的源极324或漏极326中的一个(例如，漏极326)通过第一接触孔332连接至第一电极340。第一电极340包括位于数据线314与选通线304之间的交叉处的第一层342以及位于第一层342上并且处在第一接触孔332中的第二层344。第一电极340的第一层342通过第一接触孔332连接至漏极326。

面板300包括在每个像素p中沿着第二方向布置在基板301上的信号线350。

如图4中所例示，来自三个像素(例如，红色(r)、绿色(g)和蓝色(b)像素)当中的第一像素(例如，红色(r)像素)的信号线350可以从显示区域a/a延伸至非显示区域n/a，并且另外两个第二像素(例如，绿色(g)像素和蓝色(b)像素)的信号线350可以位于显示区域a/a内。

图9是沿着图8的线b-b’和线c-c’截取的截面图。

参照图8和图9，根据另一示例性实施方式的面板300还包括位于与第二像素的第一接触孔332相邻的非显示区域n/a中的虚拟图案(dummypattern)380。虚拟图案380具有与上述信号线350相同的层压结构。也就是说，虚拟图案380可以包括形成在第一保护层330上的第一虚拟图案层382和形成在该第一虚拟图案层382上的第二虚拟图案层384，该第一虚拟图案层382由与第一电极340的第一层342相同的材料制成并且位于与第一电极340的第一层342相同的层上，该第二虚拟图案层384由与第一电极340的第二层344相同的材料制成并且位于与第一电极340的第二层344相同的层上。第二保护层360位于虚拟图案380上。

如上所述，数据线314以及每个像素的信号线350可以被布置为分别与不同的层对应。第一像素的延伸至非显示区域n/a的信号线350在大小上从数据线314开始增加，然后在非显示区域n/a中被分叉成至少两条分支信号线350a和350b。在本文中，所述两条分支信号线350a和350b分别附加地包括延伸区域350aa和350ba，与图4和图5中所例示的分支信号线相比进一步在大小上从数据线314开始延伸至非显示区域n/a中的空白空间355。

此外，如图8中所例示，第二像素的信号线350的一端356在第一方向上弯曲。换句话说，第二像素的信号线350的一端356可以在与和在第一方向上延伸的选通线304不同的层对应的位置处弯曲，但是不限于此。

信号线350的一端356还包括按照与信号线350的层压结构相同的方式位于第一保护层330上的第一信号线层352和第二信号线层354。第二保护层360位于信号线350上。

图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17和图18是根据又一示例性实施方式的用于制造显示装置的方法的工序图。

参照图10，薄膜晶体管tr形成在基板401上。薄膜晶体管tr包括栅极402、有源层412、源极424和漏极426。栅极绝缘层410位于栅极402上。

然后，层间绝缘膜420以及包括第一接触孔432的第一保护层430形成在薄膜晶体管tr上。

然后，参照图11至图16，第一电极440和信号线450使用光刻胶pr形成在第一保护层430上。

具体地，参照图11，在第一保护层430上沉积第一电极材料440a和信号线材料450a。然后，使用光掩模在图10中所例示的层压结构上形成光刻胶pr。在示例性实施方式中，使用半色调掩模或衍射掩模来形成具有第一高度pr1、第二高度pr2和第三高度pr3的光刻胶pr。具有第一高度pr1的区域可以是不存在光刻胶pr的敞口区域。

换句话说，光掩模pm可以是包括与光刻胶pr的第一高度至第三高度对应的区域的半色调光掩模，并且因此分别与第一电极440的第二层444和第二信号线层454对应的第一部分和第二部分可以在高度上不同。

使用光刻胶pr来对信号线材料450a执行湿蚀刻。通过湿蚀刻与第一高度pr1对应的光刻胶区域pr中的信号线材料450a对进行构图。

参照图12，执行干蚀刻以去除光刻胶pr的第二高度pr2并且使第三高度pr3降低至第二高度pr2。因为光刻胶pr的第二高度pr2被去除，所以由光刻胶pr的第二高度pr2覆盖的区域被暴露。

参照图13，使用仅第三高度pr3被保持的光刻胶pr来对第一电极材料440a执行湿蚀刻。通过湿蚀刻对与第二高度pr2对应的光刻胶pr中的第一电极材料440a进行构图。

参照图14，使用仅第三高度pr3被保持的光刻胶pr来对信号线材料450a执行湿蚀刻。通过湿蚀刻对与第二高度pr2对应的光刻胶pr中的信号线材料450a进行构图。

参照图15，将仅第三高度pr3被保持的光刻胶pr剥离。

结果，形成了包括通过第一接触孔432连接至薄膜晶体管tr的源极424或漏极426中的一个的第一层442以及位于第一层442上并且处在第一接触孔432中的第二层444在内的第一电极440、以及包括形成在第一保护层430上的第一信号线层452和形成在第一信号线层452上的第二信号线层454在内的信号线450，该第一信号线层452由与第一电极440的第一层442相同的材料制成并且位于与第一电极440的第一层442相同的层上，该第二信号线层454由与第一电极440的第二层444相同的材料制成并且位于与第一电极440的第二层444相同的层上。

然后，参照图17，在第一电极440和信号线450上形成包括第二接触孔462的第二保护层460。

然后，参照图18，在第二保护层460上形成通过第二接触孔462连接至信号线450的第二电极470。

最后，完成了与参照图6所描述的显示装置200相同的显示装置400。

图19是根据比较例的图3中所例示的面板的一部分的平面图。图20是图10中所例示的部分c的放大平面图。图21是沿着图18的线d-d’截取的截面图。

参照图19和图20，根据比较例的面板500通常与根据参照图4和图8所描述的示例性实施方式的面板200和面板300相同。

面板500包括沿着第一方向布置在基板501上并且被配置为传送选通信号的选通线504、沿着第二方向布置在基板501上并且被配置为传送数据信号的数据线514、以及布置在由选通线504与数据线514之间的交叉限定的每个像素p中的薄膜晶体管tr。

薄膜晶体管tr包括栅极502、有源层512、源极524和漏极526。栅极绝缘层510位于栅极502上。

层间绝缘膜520和第一保护层530被层压在源极524和漏极526上。

薄膜晶体管的源极524或漏极526中的一个(例如，漏极526)通过第一接触孔532连接至第一电极540。第一电极540与根据示例性实施方式和另一示例性实施方式的显示装置200和300的第一电极240和340不同的原因在于，在与信号线的第二信号线554相同的层上由与信号线的第二信号线554相同的材料形成的层未被布置在第一接触孔532中。

面板500包括在每个像素p中沿着第二方向布置在基板501上的信号线550。

包括位于第一保护层330上的第一信号线层552以及位于第一信号线层552上的第二信号线层554在内的信号线550被布置。第一信号线层552可以在与第一电极540相同的层上由与第一电极540相同的材料形成，但是不限于此。

第二保护层560位于第一电极540和信号线550上并且包括该信号线中的第二接触孔562。第二电极570位于第二保护层560上。第二电极570通过第二接触孔562连接至信号线550。换句话说，第二电极570通过第二接触孔562与信号线550的第二信号线层554接触。

如图19中所例示，来自三个像素(例如，红色(r)、绿色(g)和蓝色(b)像素)当中的第一像素(例如，红色(r)像素)的信号线550可以从显示区域a/a延伸至非显示区域n/a，并且另外两个第二像素(例如，绿色(g)像素和蓝色(b)像素)的信号线550可以位于显示区域a/a内。

第一像素的延伸至非显示区域n/a的信号线550在大小上从数据线514开始增加，然后在非显示区域n/a中被分叉成至少两条分支信号线550a和550b。

根据比较例的显示装置500不包括虚拟图案380或者在图8至图10中所例示的第二方向上延伸的信号线350的一端355->356。

参照图19至图21所描述的第一电极540和信号线550可能由于与参照图11至图14所描述的相同的原因而需要半色调处理。当对第一电极540和信号线550执行半色调处理时，如图19和图20中所例示的位于显示区域a/a和非显示区域n/a之间的界面处的第一电极540包括丢失部分(lostportion)540a，在所述丢失部分540a中，因为半色调光刻胶的厚度减小，所以位于与漏极526和第一电极540接触的第一接触孔532内的第一电极540的一部分丢失了。因此，可能在漏极526与第一电极540之间发生接触故障，并且可能由于所述接触故障而频繁地出现暗斑缺陷。

具体地，当对第一电极540和信号线550执行半色调处理时，与位于显示区域a/a和非显示区域n/a之间的界面(显示区域a/a的最外面的区域)处的第一电极540对应的半色调区域的厚度以及与位于显示区域a/a内的第一电极540对应的半色调区域(即，参照图11至图14所描述的光刻胶pr的第二高度区域pr2)的厚度被测量，并且其结果如表1中所列举。

[表1]

如能够从表1看到的，根据当对第一电极540和信号线550执行半色调处理时与位于显示区域a/a和非显示区域n/a之间的界面(显示区域a/a的最外面的区域)处的第一电极540对应的半色调区域的厚度以及与位于显示区域a/a内的与第一电极540对应的半色调区域(即，参照图11至图14所描述的光刻胶pr的第二高度区域pr2)的厚度的测量结果，位于显示区域a/a和非显示区域n/a之间的界面处的第一电极540的厚度减小了。

因为在位于显示区域a/a和非显示区域n/a之间的界面(显示区域a/a的最外面的区域)处的第一电极540周围不存在第一电极540和信号线550的图案，所以位于该界面处的第一电极540与其它区域相比在光处理期间具有更大的尺寸并且具有更小的半色调厚度。

如图20中所例示，在丢失部分540a下面不存在包括第一电极540和信号线550二者的光刻胶pr。因此，位于该界面处的第一电极540与其它区域相比在光处理期间具有更大的尺寸并且具有更小的半色调厚度。

此外，如图19中所例示的，对于位于显示区域a/a内的第一电极540，在第一电极540下面存在包括第一电极540和信号线550二者的区域。因此，可能存在无意义的负载效应。

此外，在根据图4和图8中所例示的示例性实施方式的显示装置200和300中，位于显示区域a/a和非显示区域n/a之间的界面(显示区域a/a的最外面的区域)处的第一电极240和340分别包括第一接触孔232和332中的第一电极240和340的第一层242和342上的第二层244和342->344。因此，第一电极240和340分别具有与作为包括第一层242和342以及第二层244和342-344二者的光刻胶pr的最大高度的第三高度pr3对应的厚度。因此，不发生丢失，并且能够改进由丢失导致的暗斑的发生。

此外，在根据图8中所例示的示例性实施方式的显示装置300中，包括第一虚拟图案层382和第二虚拟图案层384的虚拟图案层380被布置在位于显示区域a/a和非显示区域n/a之间的界面(显示区域a/a的最外面的区域)处的第一电极340下面，并且信号线350的两条分支信号线350a和350b分别还包括延伸区域350aa和350ba。因此，当对第一电极340和信号线350执行光处理时，能够使负载效应最小化并因此能够改进由于第一电极340的丢失而导致的暗斑缺陷。

具体地，当对第一电极340和信号线350执行半色调处理时，与位于显示区域a/a和非显示区域n/a之间的界面(显示区域a/a的最外面的区域)处的第一电极340对应的半色调区域的厚度以及与位于显示区域a/a内的第一电极340对应的半色调区域(即，参照图11至图14所描述的光刻胶pr的第二高度区域pr2)的厚度被测量，并且其结果如表2中所列举。

[表2]

如能够从表2看到的，根据当对第一电极240和信号线250执行半色调处理时与位于显示区域a/a和非显示区域n/a之间的界面(显示区域a/a的最外面的区域)处的第一电极240对应的半色调区域的厚度以及与位于显示区域a/a内的第一电极240对应的半色调区域(即，参照图11至图14所描述的光刻胶pr的第二高度区域pr2)的厚度的测量结果，在位于显示区域a/a和非显示区域n/a之间的界面处的第一电极240与位于显示区域a/a内的第一电极240之间存在更小的厚度差。

参照图22，根据比较例的显示装置500的暗斑缺陷率是5.60％，然而图4中所例示的根据示例性实施方式的显示装置200以及图8中所例示的根据另一示例性实施方式的显示装置300的暗斑缺陷率分别是0.08％和0.006％。因此，确认了暗斑缺陷被极大地改进。

根据上述示例性实施方式，能够提供用于减少集成触摸屏面板的显示装置的复杂工序的制造方法以及使用该制造方法制造的显示装置。

上述描述和附图仅被提供来例示本公开的技术概念，但是本领域普通技术人员将理解的是，可以在不脱离本公开的范围的情况下做出对组件的诸如组合、分离、替换和变更这样的各种修改和改变。因此，本公开的示例性实施方式是仅为了例示目的而提供的，而不是旨在限制本公开的技术构思。本公开的技术构思的范围不限于此。因此，应该理解的是，上述示例性实施方式在所有方面是例示性的并且不限制本公开。应该基于所附的权利要求来解释本公开的保护范围，并且其等效范围内的所有技术构思应该被解释为落入本公开的范围内。