(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-24
(45)【発行日】2022-04-01
(54)【発明の名称】表示装置及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
G02F 1/1335 20060101AFI20220325BHJP
G02F 1/1368 20060101ALI20220325BHJP
G02F 1/1339 20060101ALI20220325BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20220325BHJP
G02B 5/20 20060101ALI20220325BHJP
【FI】
G02F1/1335 505
G02F1/1368
G02F1/1339 500
G09F9/30 320
G09F9/30 349C
G09F9/30 349B
G02B5/20 101
(21)【出願番号】P 2018050770
(22)【出願日】2018-03-19
【審査請求日】2021-03-11
(31)【優先権主張番号】10-2017-0035570
(32)【優先日】2017-03-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】512187343
【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社
【氏名又は名称原語表記】Samsung Display Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】1, Samsung-ro, Giheung-gu, Yongin-si, Gyeonggi-do, Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】100121382
【氏名又は名称】山下 託嗣
(72)【発明者】
【氏名】朴 旻 ▲ウク▼
(72)【発明者】
【氏名】孫 智 媛
(72)【発明者】
【氏名】金 勳 泰
(72)【発明者】
【氏名】朴 徑 浩
(72)【発明者】
【氏名】李 潤 錫
(72)【発明者】
【氏名】李 眞 洙
【審査官】井亀 諭
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-033653(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2016/0033814(US,A1)
【文献】中国特許出願公開第105319760(CN,A)
【文献】米国特許出願公開第2015/0138480(US,A1)
【文献】特開2003-084266(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2003/0043326(US,A1)
【文献】韓国公開特許第2003-0003004(KR,A)
【文献】中国特許出願公開第106483719(CN,A)
【文献】特開平05-127195(JP,A)
【文献】特開2001-201750(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2001/0026347(US,A1)
【文献】韓国公開特許第2001-0083106(KR,A)
【文献】特開2001-175198(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02F 1/1335
G02F 1/1368
G02F 1/1339
G09F 9/30
G02B 5/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
映像を表示するための光が放出される複数の画素領域、及び、前記画素領域の間に配置され、光が放出されない遮光領域を含む表示装置であって、
第1ベース基板と、
前記第1ベース基板上に各々の前記画素領域に対応して配置される薄膜トランジスタと、
前記第1ベース基板上に配置される第1色相の第1カラーフィルタと、
前記第1ベース基板上に配置され、前記第1色相と相異する第2色相の第2カラーフィルタと、
前記第1ベース基板上に配置され、前記第1色相及び前記第2色相と相異する第3色相の第3カラーフィルタとを含み、
前記遮光領域中、少なくとも前記薄膜トランジスタの箇所には、前記第2カラーフィルタの層を含まずに、前記第1カラーフィルタの層と前記第3カラーフィルタの層とを少なくとも含む、複数のカラーフィルタ層による積層膜が配置され、
前記第2カラーフィルタは、少なくとも一つの画素領域に配置された部分と、これに隣り合う他の一つの画素領域に配置された部分とが、ブリッジ部により連結され、前記ブリッジ部は、前記第2カラーフィルタの層と、前記第1カラーフィルタまたは前記第3カラーフィルタの層とを少なくとも含む、複数のカラーフィルタ層による積層膜で形成され、前記遮光領域内に配置されることを特徴とする、表示装置。
【請求項2】
前記第1カラーフィルタは赤色カラーフィルタであり、前記第2カラーフィルタは緑色カラーフィルタであり、前記第3カラーフィルタは青色カラーフィルタであることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記第1カラーフィルタは第1方向に配列された複数の画素領域を覆うように延長され、前記第2カラーフィルタは前記第1方向に配列された複数の画素領域を覆うように延長され、前記第3カラーフィルタは、前記第1方向に配列された複数の画素領域、及び、前記遮光領域における、これら複数の画素領域の間の部分を覆うように延長され、これにより帯状またはストリップ(strip)状に配置されることを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。
【請求項4】
前記ブリッジ部は、前記薄膜トランジスタと重ならないように配置されたことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
【請求項5】
前記第1ベース基板上に配置される透明な第4カラーフィルタをさらに含み、前記第1~第3カラーフィルタは、いずれも、前記第4カラーフィルタと重なることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
【請求項6】
前記第1~第3カラーフィルタ上に配置され、有機絶縁物質を含む有機膜をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
【請求項7】
前記有機膜上に配置され、前記遮光領域内に配置される遮蔽電極をさらに含むことを特徴とする、請求項6に記載の表示装置。
【請求項8】
前記第1ベース基板と対向する第2ベース基板と、
前記第1ベース基板と前記第2ベース基板との間に配置される液晶層と、
前記第1及び第3カラーフィルタと重なるように配置されるメーンコラムスペーサーとをさらに含み、
前記メーンコラムスペーサーは、前記液晶層のセルギャップ(cell gap)を維持することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
【請求項9】
前記遮光領域内に配置され、透明導電物質を含む遮蔽電極をさらに含み、
前記遮光領域は、第1方向に沿って延びる第1遮光部分、及び、前記第1方向に交差する第2方向に沿って延びる第2遮光部分を含み、これら第1及び第2遮光部分が組み合わさって網(mesh)状をなしており、
前記遮蔽電極は、前記第1遮光部分に沿って延びる第1遮蔽電極部、及び、前記第2遮光部分に沿って延びる第2遮蔽電極部を含み、これら第1及び第2遮蔽電極部が組み合わさって網(mesh)状をなすが、前記ブリッジ部の箇所で省かれることにより断続しており、前記ブリッジ部と前記遮蔽電極は重ならないことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
【請求項10】
前記第1カラーフィルタは赤色カラーフィルタであり、前記第1カラーフィルタは前記ブリッジ部の箇所で省かれることにより断続しており、
前記遮光領域中、前記ブリッジ部は、全体が、前記第3カラーフィルタの層を含む、複数のカラーフィルタ層による積層膜により形成され、この積層膜には、前記第1カラーフィルタが部分的に含まれるるか、または含まれないことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は表示装置及び前記表示装置の製造方法に関し、より詳しくは、薄膜トランジスタを含む下部基板にカラーフィルタが形成される表示装置及び前記表示装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
最近、技術が発展するにつれて、小型、軽量化し、かつ性能はより優れるディスプレイ製品が生産されている。今までディスプレイ装置には既存のブラウン管テレビ(cathode ray tube:CRT)が性能や価格面で多くの長所を有することから広く使われていたが、小型化または携帯性の点からCRTの短所を克服し、小型化、軽量化、及び低電力消費などの長所を有する表示装置、例えば、プラズマ表示装置、液晶表示装置、及び有機発光表示装置などが注目を受けている。
【0003】
前記液晶表示装置は、液晶の特定の分子配列に電圧を印加して分子配列を変換させ、このような分子配列の変換により発光する液晶セルの複屈折性、旋光性、二色性、及び光散乱特性などの光学的性質の変化を視覚変化に変換して映像を表示するディスプレイ装置である。
【0004】
前記表示装置は映像が表示される画素領域に配置され、色相を具現するためのカラーフィルタ、映像が表示されない遮光領域に配置され、光を遮断するためのブラックマトリックス及び下部基板と上部基板のセルギャップ(cell gap)を維持するためのコラムスペーサーを含む。しかしながら、前記ブラックマトリックスを形成するためには追加的なマスクが必要であり、前記表示装置の構造が複雑になり、製造費用が高まるという問題があった。また、前記コラムスペーサーは前記上部基板と常に接触するメーンコラムスペーサーと前記メーンコラムスペーサーより低い高さに形成されるサブコラムスペーサーを含むことができるが、前記サブコラムスペーサーは、ハーフトーンマスクなどを用いて形成されるので、均一な高さで適切な位置に形成することに困難性があった。これによって、前記表示装置の前記セルギャップを維持し難いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2015-102683号公報
【文献】特開2006-113204号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ここに、本発明の技術的課題はこのような点から着眼したものであって、本発明の目的は、構造が単純で、別途のブラックマトリックス無しで遮光領域を具現し、セルギャップを維持することができる表示装置を提供することにある。
【0007】
本発明の他の目的は、前記表示装置を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記の本発明の目的を実現するための一実施形態に係る表示装置は、複数の画素領域及び前記画素領域の間に配置される遮光領域を含む。前記表示装置は、第1ベース基板、前記第1ベース基板上に各々の前記画素領域に対応して配置される薄膜トランジスタ、前記第1ベース基板上に配置される第1色相の第1カラーフィルタ、前記第1ベース基板上に配置され、前記第1色相と相異する第2色相の第2カラーフィルタ、及び前記第1ベース基板上に配置され、前記第1色相及び前記第2色相と相異する第3色相の第3カラーフィルタを含む。前記遮光領域で、前記薄膜トランジスタ、前記第1カラーフィルタ、及び前記第3カラーフィルタは、少なくとも一部が互いに重畳する。少なくとも一つの画素領域に配置される前記第2カラーフィルタは隣り合う画素領域に配置された第2カラーフィルタとブリッジ部により連結され、前記ブリッジ部は前記第2カラーフィルタと同一な物質で形成され、前記遮光領域内に配置される。
【0009】
本発明の一実施形態において、前記第1カラーフィルタは赤色カラーフィルタであり、前記第2カラーフィルタは緑色カラーフィルタであり、前記第3カラーフィルタは青色カラーフィルタでありうる。
【0010】
本発明の一実施形態において、前記第1カラーフィルタは第1方向に複数の画素領域に沿って延び、前記第2カラーフィルタは前記第1方向に複数の画素領域に沿って延び、前記第3カラーフィルタは前記第1方向に複数の画素領域に沿って延び、ストリップ(strip)形状に配置できる。
【0011】
本発明の一実施形態において、前記ブリッジ部は前記薄膜トランジスタと重畳しないように配置できる。
【0012】
本発明の一実施形態において、前記表示装置は前記第1ベース基板上に配置され、透明な第4カラーフィルタをさらに含むことができる。前記第1~第3カラーフィルタは前記第4カラーフィルタと重畳することができる。
【0013】
本発明の一実施形態において、前記表示装置は前記第1~第3カラーフィルタ上に配置され、有機絶縁物質を含む有機膜をさらに含むことができる。
【0014】
本発明の一実施形態において、前記表示装置は前記有機膜上に配置される前記遮光領域内に配置される遮蔽電極をさらに含むことができる。
【0015】
本発明の一実施形態において、前記表示装置は前記遮蔽電極と同一な層から形成され、前記薄膜トランジスタと電気的に連結される画素電極をさらに含むことができる。前記画素電極は、前記第1カラーフィルタ、前記第3カラーフィルタ、前記有機膜を通じて形成されるコンタクトホールを通じて前記薄膜トランジスタと連結できる。
【0016】
本発明の一実施形態において、前記表示装置は前記ベース基板上に配置されるフローティング電極をさらに含むことができる。前記画素電極は、第1方向または第3方向に延びる幹を含み、前記画素電極には前記幹から前記画素電極の縁方向に延びる複数のスリットが形成できる。
【0017】
本発明の一実施形態において、前記表示装置は前記第1ベース基板と対向する第2ベース基板、前記第1ベース基板と前記第2ベース基板との間に配置される液晶層、及び前記第1及び第3カラーフィルタと重畳するように配置されるメーンコラムスペーサーをさらに含むことができる。前記メーンコラムスペーサーは、前記液晶層のセルギャップ(cell gap)を維持することができる。
【0018】
本発明の一実施形態において、前記第2カラーフィルタの前記ブリッジ部は、前記第1カラーフィルタ及び/又は前記第3カラーフィルタと重畳するように配置されて、前記メーンコラムスペーサーより低く、前記液晶層の押されギャップを維持する第2サブコラムスペーサーを構成することができる。
【0019】
本発明の一実施形態において、前記表示装置は前記メーンコラムスペーサーより低く、前記液晶層の押されギャップを維持する第1サブコラムスペーサーをさらに含むことができる。
【0020】
本発明の一実施形態において、前記表示装置は前記遮光領域内に配置され、透明導電物質を含む遮蔽電極をさらに含むことができる。前記遮蔽電極は、前記遮光領域に沿って網(mesh)構造で形成され、かつ前記第2カラーフィルタの前記ブリッジ部が形成された部分で省かれることにより途切れて、前記ブリッジ部と前記遮蔽電極は重畳しないことがある。
【0021】
本発明の一実施形態において、前記第1カラーフィルタは赤色カラーフィルタであり、前記第1カラーフィルタは前記ブリッジ部が形成された部分で省かれることにより途切れた形状を有することができる。前記遮光領域で前記ブリッジ部は全体が前記第3カラーフィルタと重畳し、前記第1カラーフィルタとは一部重畳するか、または重畳しないことがある。
【0022】
本発明の一実施形態において、前記第3カラーフィルタは青色カラーフィルタであり、前記第3カラーフィルタは前記ブリッジ部が形成された部分で切れた形状を有することができる。前記遮光領域で前記ブリッジ部は前記第1カラーフィルタと完全に重畳し、前記第3カラーフィルタとは一部重畳するか、または重畳しないことがある。
【0023】
前記の本発明の目的を実現するための一実施形態に係る表示装置は、第2方向及び第1方向に沿って3*2マトリックス形態に配列される第1~第6画素領域及び前記第1~第6画素領域の間に配置される遮光領域を含む。前記表示装置は、前記第1画素領域及び前記第1画素領域と前記第1方向に隣接する前記第2画素領域に配置される第1カラーフィルタ、前記第1画素領域に前記第2方向に隣接する前記第3画素領域及び前記第3画素領域に前記第1方向に隣接する第4画素領域に配置される第2カラーフィルタ、及び前記第3画素領域に前記第2方向に隣接する前記第5画素領域及び前記第5画素領域と前記第1方向に隣接する第6画素領域に配置される第3カラーフィルタを含む。前記遮光領域内で前記第3カラーフィルタは前記第1カラーフィルタと重畳し、前記第2カラーフィルタは前記第3画素領域と前記第4画素領域との間の遮光領域に形成されたブリッジ部を含む。
【0024】
本発明の一実施形態において、第1カラーフィルタは赤色カラーフィルタ、前記第2カラーフィルタは緑色カラーフィルタ、前記第3カラーフィルタは青色カラーフィルタでありうる。
【0025】
本発明の一実施形態において、第7画素領域及び前記第7画素領域と前記第1方向に隣接する第8画素領域に配置される前記第4カラーフィルタをさらに含むことができる。前記第4カラーフィルタは透明カラーフィルタであり、前記第1~第8画素領域の全体に形成できる。
【0026】
本発明の一実施形態において、前記表示装置は前記第1~第6画素領域に配置される液晶層及び前記液晶層のセルギャップを維持するためのメーンコラムスペーサーをさらに含むことができる。前記第2カラーフィルタの前記ブリッジ部は、前記第1カラーフィルタ及び/又は前記第3カラーフィルタと重畳するように配置されて、前記メーンコラムスペーサーより低く、前記液晶層の押されギャップを維持する第2サブコラムスペーサーを構成することができる。
【0027】
本発明の一実施形態において、前記遮光領域内に配置されて透明導電物質を含む遮蔽電極をさらに含むことができる。
【0028】
前記の本発明の目的を実現するための一実施形態に係る複数の画素領域及び前記画素領域の間に配置される遮光領域を含む表示装置の製造方法は、第1ベース基板上に第1カラーフィルタを形成するステップ、前記第1ベース基板上にブリッジ部を含む第2カラーフィルタを形成するステップ、前記第1ベース基板上に第3カラーフィルタを形成するステップ、及び第2ベース基板と前記第1ベース基板との間に液晶層を形成するステップを含む。前記遮光領域で、前記第1カラーフィルタ及び前記第3カラーフィルタは少なくとも一部が互いに重畳する。少なくとも一つの画素領域に配置される前記第2カラーフィルタは隣り合う画素領域に配置された第2カラーフィルタと前記ブリッジ部により連結され、前記ブリッジ部は前記第2カラーフィルタと同一の物質で形成され、前記遮光領域内に配置される。
【0029】
本発明の一実施形態において、前記第1カラーフィルタ、前記第2カラーフィルタ、及び前記第3カラーフィルタは、各々光を透過する透過部及び光を遮断する遮光部を含むフルトーン(full tone)マスクを用いて形成できる。
【0030】
本発明の一実施形態において、前記製造方法は前記第1カラーフィルタと前記第3カラーフィルタが重畳する領域上にメーンコラムスペーサーを形成するステップをさらに含むことができる。
【0031】
本発明の一実施形態において、前記第2カラーフィルタは光を遮断する領域、光を透過するフルトーン領域、及び光を一部透過するハーフトーン領域を含むハーフトーンマスクを用いて形成できる。前記ブリッジ部は、前記画素領域に配置される前記第2カラーフィルタの第1厚さより小さな第2厚さを有するように形成できる。
【0032】
本発明の一実施形態において、前記製造方法は前記第1ベース基板上に透明カラーフィルタである第4カラーフィルタを形成するステップをさらに含むことができる。
【0033】
本発明の一実施形態において、前記製造方法は前記第1ベース基板上に薄膜トランジスタを形成するステップ、前記第1~第3カラーフィルタ上に有機膜を形成するステップ、前記有機膜上に前記遮光領域内に透明導電物質を含む遮蔽電極を形成するステップをさらに含むことができる。前記第1カラーフィルタは赤色カラーフィルタであり、前記第2カラーフィルタは緑色カラーフィルタであり、前記第3カラーフィルタは青色カラーフィルタであり、前記ブリッジ部は前記薄膜トランジスタと重畳しないように配置できる。
【発明の効果】
【0034】
本発明の実施形態によれば、表示装置の遮光領域で、第1及び第3カラーフィルタの重畳、第1フローティング電極、ゲートパターン、データパターン、及び遮蔽電極により遮光機能が極大化できる。また、前記遮光領域の前記ゲートライン及び前記遮蔽電極により遮光機能が極大化できる。これによって、前記表示装置は別途の遮光層無しでも遮光領域を具現することができる。
【0035】
また、前記表示装置のブリッジ部により第2サブコラムスペーサーが形成されるので、前記表示装置の押されギャップを効果的に維持することができる。
【0036】
但し、本発明の効果は前記効果に限定されるものではなく、本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲で多様に拡張できる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【
図1】本発明の一実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。
【
図2】
図1の表示装置の第1~第6画素領域を詳細に示す平面図である。
【
図3a】
図2の表示装置の第1カラーフィルタを示す平面図である。
【
図3b】
図2の表示装置の第2カラーフィルタを示す平面図である。
【
図3c】
図2の表示装置の第3カラーフィルタを示す平面図である。
【
図4a】
図2の表示装置の遮蔽電極及び画素電極を示す平面図である。
【
図4b】
図2の表示装置の第1薄膜トランジスタ付近を拡大した平面図である。
【
図5a】
図2の表示装置についてのI-I’線で切断した断面図である。
【
図5b】
図2の表示装置についてのII-II’線で切断した断面図である。
【
図5c】
図2の表示装置についてのIII-III’線で切断した断面図である。
【
図6】本発明の一実施形態に係る表示装置の第1~第6画素領域を詳細に示す平面図である。
【
図7】
図6の表示装置の第2カラーフィルタを示す平面図である。
【
図8a】
図6の表示装置についてのI-I’線で切断した断面図である。
【
図8b】
図6の表示装置についてのII-II’線で切断した断面図である。
【
図8c】
図6の表示装置についてのIII-III’線で切断した断面図である。
【
図9】本発明の一実施形態に係る表示装置の第1~第8画素領域を詳細に示す平面図である。
【
図10a】
図8の表示装置の第1カラーフィルタを示す平面図である。
【
図10b】
図8の表示装置の第1カラーフィルタ、第2カラーフィルタ、第3カラーフィルタ、及び第4カラーフィルタを示す平面図である。
【
図10c】
図8の表示装置の第2カラーフィルタを示す平面図である。
【
図10d】
図8の表示装置の第4カラーフィルタを示す平面図である。
【
図11a】
図9の表示装置についてのI-I’線、II-II’線、III-III’線、IV-IV’線で切断した断面図である。
【
図11b】
図9の表示装置についてのI-I’線、II-II’線、III-III’線、IV-IV’線で切断した断面図である。
【
図11c】
図9の表示装置についてのI-I’線、II-II’線、III-III’線、IV-IV’線で切断した断面図である。
【
図11d】
図9の表示装置についてのI-I’線、II-II’線、III-III’線、IV-IV’線で切断した断面図である。
【
図12】本発明の一実施形態に係る表示装置の画素領域を概略的に示す平面図である。
【
図13a】
図12の表示装置についてのI-I’線で切断した断面図である。
【
図13b】
図12の表示装置についてのII-II’線で切断した断面図である。
【
図14】本発明の一実施形態に係る表示装置の第1~第6画素領域を詳細に示す平面図である。
【
図15a】
図14の表示装置の第1カラーフィルタ第3カラーフィルタを示す平面図である。
【
図16a】
図14の表示装置についてのI-I’線で切断した断面図である。
【
図16b】
図14の表示装置についてのII-II’線で切断した断面図である。
【
図16c】
図14の表示装置についてのIII-III’線で切断した断面図である。
【
図17】本発明の一実施形態に係る表示装置の第1~第6画素領域を詳細に示す平面図である。
【
図19a】
図17の表示装置についてのI-I’線で切断した断面図である。
【
図19b】
図17の表示装置についてのII-II’線で切断した断面図である。
【
図19c】
図17の表示装置についてのIII-III’線で切断した断面図である。
【
図20a】
図2の表示装置の製造方法を示す断面図(1)である。
【
図20b】
図2の表示装置の製造方法を示す断面図(2)である。
【
図20c】
図2の表示装置の製造方法を示す断面図(3)である。
【
図20d】
図2の表示装置の製造方法を示す断面図(4)である。
【
図20e】
図2の表示装置の製造方法を示す断面図(5)である。
【
図20f】
図2の表示装置の製造方法を示す断面図(6)である。
【
図20g】
図2の表示装置の製造方法を示す断面図(7)である。
【
図20h】
図2の表示装置の製造方法を示す断面図(8)である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。
【0039】
図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。
【0040】
図1を参照すると、前記表示装置は、表示パネル10及び表示パネル駆動部を含むことができる。前記表示パネル駆動部は、タイミングコントローラ20、ゲート駆動部30、ガンマ基準電圧生成部40、及びデータ駆動部50を含むことができる。
【0041】
前記表示パネル10は、第1~第3ゲートライン(
図2のGL1、GL2、GL3参照)を含む複数のゲートラインGL、第1及び第2データライン(
図2のDL1、DL2参照)を含む複数のデータラインDL、及び前記ゲートラインGLと前記データラインDLの各々に電気的に連結された複数の画素構造を含むことができる。前記ゲートラインGLは第1方向(D1)に延び、前記データラインDLは前記第1方向(D1)と交差する第2方向(D2)に延びる。
【0042】
各画素構造は、薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに電気的に連結された液晶キャパシタ及びストレージキャパシタを含むことができる。前記画素構造はマトリックス形態に配置できる。
【0043】
前記表示パネル10は、前記ゲートラインGL、前記データラインDL、前記画素構造、前記薄膜トランジスタが形成される下部基板、前記下部基板と対向し、共通電極を含む上部基板、及び前記下部基板及び前記上部基板の間に配置される液晶層を含むことができる。
【0044】
前記画素構造に対しては、
図2、3a、3b、3c、4、5a、5b、及び5cに対する説明で、詳細に説明する。
【0045】
前記タイミングコントローラ20は、外部の装置(図示せず)から入力映像データ(IMG)及び入力制御信号(CONT)を受信することができる。例えば、前記入力映像データは、赤色映像データ、緑色映像データ、及び青色映像データを含むことができる。前記入力制御信号(CONT)は、マスタークロック信号、データイネーブル信号を含むことができる。前記入力制御信号(CONT)は、垂直同期信号及び水平同期信号をさらに含むことができる。
【0046】
前記タイミングコントローラ20は、前記入力映像データ(IMG)及び前記入力制御信号(CONT)に基づいて第1制御信号(CONT1)、第2制御信号(CONT2)、第3制御信号(CONT3)、及びデータ信号(DATA)を生成する。
【0047】
前記タイミングコントローラ20は、前記入力制御信号(CONT)に基づいて前記ゲート駆動部30の動作を制御するための前記第1制御信号(CONT1)を生成して前記ゲート駆動部300に出力することができる。前記第1制御信号(CONT1)は、垂直開始信号及びゲートクロック信号を含むことができる。
【0048】
前記タイミングコントローラ20は、前記入力制御信号(CONT)に基づいて前記データ駆動部50の動作を制御するための前記第2制御信号(CONT2)を生成して前記データ駆動部50に出力することができる。前記第2制御信号(CONT2)は、水平開始信号及びロード信号を含むことができる。
【0049】
前記タイミングコントローラ20は、前記入力映像データ(IMG)に基づいてデータ信号(DATA)を生成することができる。前記タイミングコントローラ20は、前記データ信号(DATA)を前記データ駆動部50に出力することができる。
【0050】
前記タイミングコントローラ20は、前記入力制御信号(CONT)に基づいて前記ガンマ基準電圧生成部40の動作を制御するための前記第3制御信号(CONT3)を生成して前記ガンマ基準電圧生成部40に出力することができる。
【0051】
前記ゲート駆動部30は、前記タイミングコントローラ20から入力を受けた前記第1制御信号(CONT1)に応答して前記ゲートラインGLを駆動するためのゲート信号を生成する。前記ゲート駆動部30は、前記ゲート信号を前記ゲートラインGLに出力する。
【0052】
前記ガンマ基準電圧生成部40は、前記タイミングコントローラ20から入力を受けた前記第3制御信号(CONT3)に応答してガンマ基準電圧(VGREF)を生成する。前記ガンマ基準電圧生成部40は、前記ガンマ基準電圧(VGREF)を前記データ駆動部50に提供することができる。前記ガンマ基準電圧(VGREF)は、各々のデータ信号(DATA)に対応する値を有する。
【0053】
例えば、前記ガンマ基準電圧生成部40は前記タイミングコントローラ20内に配置されるか、または前記データ駆動部50内に配置できる。
【0054】
前記データ駆動部50は、前記タイミングコントローラ20から前記第2制御信号(CONT2)及び前記データ信号(DATA)の入力を受けて、前記ガンマ基準電圧生成部40から前記ガンマ基準電圧(VGREF)の入力を受けることができる。前記データ駆動部50は、前記データ信号(DATA)を、前記ガンマ基準電圧(VGREF)を用いてアナログ形態のデータ電圧に変換することができる。前記データ駆動部50は、前記データ電圧を前記データラインDLに出力することができる。これによって、前記表示装置は、前記画素構造にそれぞれ対応する複数の画素領域(PX1からPX6)に光を発生して映像を表示することができる。
【0055】
図2は、
図1の表示装置の第1~第6画素領域を詳細に示す平面図である。
図3aから
図3cは、各々
図2の表示装置の第1カラーフィルタ、第2カラーフィルタ、及び第3カラーフィルタを示す平面図である。
図4は、
図2の表示装置の遮蔽電極及び画素電極を示す平面図である。
図5aから
図5cは、各々
図2の表示装置のI-I’線、II-II’線、III-III’線を切断した断面図である。
【0056】
図2、3a、3b、3c、4a、4b、5a、5b、及び5cを参照すると、前記表示装置は、第2方向(D2)及び第1方向(D1)に3*2マトリックス形態に配列される第1画素領域(PX1)、第2画素領域(PX2)、第3画素領域(PX3)、第4画素領域(PX4)、第5画素領域(PX5)、第6画素領域(PX6)、及び前記第1~第6画素領域(PX1~PX6)の間に配置される遮光領域(BM)を含むことができる。前記第2方向(D2)は、前記第1方向(D1)と実質的に垂直でありうる。前記第1~第6画素領域(PX1~PX6)は、前記表示装置が映像を表示するために光が放出される領域であり、前記遮光領域(BM)は光が放出されない領域である。
【0057】
図面上では、6個の画素領域の画素構造に対してのみ図示されているが、前記表示装置は、前記画素構造が反復形成される構造を有することができる。
【0058】
前記表示装置は、下部基板、前記下部基板と対向する上部基板、及び前記下部基板と前記上部基板との間に配置される液晶層LCを含むことができる。
【0059】
前記下部基板は、第1偏光板POL1、第1ベース基板100、バッファ層110、ゲートパターン(ゲートライン及びゲート電極を含むパターン)、アクティブパターン(半導体活性層のパターン)ACT、データパターン(データライン、ソース電極及びドレイン電極を含むパターン)、第1絶縁層120、第1カラーフィルタR、第2カラーフィルタG、第3カラーフィルタB、有機膜130、透明電極パターン、メーンカラースペーサーMCS、第1サブコラムスペーサーSCS1、及び第1配向膜AL1を含むことができる。
【0060】
前記第1偏光板POL1は、前記第1ベース基板100上に付着できる。前記第1偏光板POL1は、前記液晶層LCに光を供給するバックライトユニット(図示せず)と前記第1ベース基板100との間に配置できる。前記第1偏光板POL1は、透過する光を偏光させることができ、一般的に使われるPVA(poly vinyl alcohol)偏光板が使用できる。図示してはいないが、他の実施形態によれば、前記第1偏光板POL1は前記第1ベース基板100上に形成されるワイヤーグリッド偏光素子でありうる。
【0061】
前記第1ベース基板100は、透明絶縁基板を含むことができる。例えば、前記第1ベース基板100は、ガラス基板、石英基板、透明樹脂基板などで構成できる。この場合、前記透明樹脂基板は、ポリイミド系(polyimide-based)樹脂、アクリル系(acryl-based)樹脂、ポリアクリレート系(polyacrylate-based)樹脂、ポリカーボネート系(polycarbonate-based)樹脂、ポリエーテル系(polyether-based)樹脂、スルホン酸系(sulfonic acid-based)樹脂、ポリエチレンテレフタレート系(polyethylene terephthalate-based)樹脂などを含むことができる。
【0062】
前記バッファ層110は、前記第1ベース基板100上に配置できる。前記バッファ層110は、前記第1ベース基板100の上面が平坦でない場合、これを平坦化することができる。前記バッファ層130は、無機絶縁物質または有機絶縁物質を用いて形成できる。
【0063】
前記ゲートパターンは、前記バッファ層110上に配置できる。前記ゲートパターンは、第1ゲートラインGL1、第2ゲートラインGL2、第3ゲートラインGL3、ゲート電極GE、第1フローティング電極FE1、第2フローティング電極FE2、及び第3フローティング電極FE3を含むことができる。前記ゲートパターンは金属を含むことができる。例えば、前記ゲートパターンは、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、チタニウム(チタン;Ti)などを含むことができる。
【0064】
前記第1ゲートラインGL1、前記第2ゲートラインGL2、及び前記第3ゲートラインGL3は、いずれも、前記第1方向(D1)に延び、前記第2方向(D2)に離隔して配置できる。前記第1ゲートラインGL1には、第1薄膜トランジスタTFT1のゲート電極GE及び第2薄膜トランジスタTFT2のゲート電極が、電気的に連結されうる。前記第2ゲートラインGL2には、第3薄膜トランジスタTFT3のゲート電極及び第4薄膜トランジスタTFT4のゲート電極が、電気的に連結されうる。前記第3ゲートラインGL3には、第5薄膜トランジスタTFT5のゲート電極及び第6薄膜トランジスタTFT6のゲート電極が、電気的に連結されうる。
【0065】
前記第1フローティング電極FE1は、前記第1~第6画素領域と前記遮光領域(BM)との間の境界に配置されることで、液晶制御が容易でないために光漏れが発生しうる部分での光を遮断することができる。前記第2フローティング電極FE2は、前記画素電極PEにおけるスリットが形成されない幹部に重なるように形成されることで、液晶制御が容易でないために光漏れが発生しうる部分での光を遮断することができる。前記第3フローティング電極FE3は、前記画素電極PEの縁部に重なるように形成されることで、液晶制御が容易でないために光漏れが発生しうる部分での光を遮断することができる。図面に図示したように、前記第1~第3フローティング電極FE1、FE2、FE3は、各画素領域に対応して形成できる。
【0066】
前記第1絶縁層120は、前記ゲートパターンが形成された前記バッファ層110上に配置できる。前記第1絶縁層120は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、金属酸化物などを使用して形成できる。例えば、前記第1絶縁層120を構成する金属酸化物は、ハフニウム酸化物(HfOx)、アルミニウム酸化物(AlOx)、ジルコニウム酸化物(ZrOx)、チタニウム酸化物(TiOx)、タンタル酸化物(TaOx)などを含むことができる。これらは単独に、または互いに組合わせて使用できる。前記第1絶縁層120は、前記ゲートパターンの三次元輪郭形状(profile)に沿うようにして前記バッファ層110上に実質的に均一な厚さで形成できる。この場合、前記第1絶縁層120は相対的に薄い厚さを有することができ、前記第1絶縁層120には、前記ゲートパターンに隣接する段差部が生成されうる。他の例示的な実施形態によれば、前記第1絶縁層120は前記ゲートパターンを充分にカバーし、かつ実質的に平坦な上面を有することができる。
【0067】
前記アクティブパターンACT、及び、前記アクティブパターンACT上の前記データパターンが、前記第1絶縁層120上に配置されうる。前記アクティブパターンACTと前記データパターンは、エッチバック(etch-back)工程などを用いて同時に形成できる。
【0068】
前記アクティブパターンACTは、ソース電極SEと重なり合うソース領域、ドレイン電極DEと重なり合うドレイン領域、及び前記ソース領域と前記ドレイン領域との間に配置されるチャンネル領域を含むことができる。前記アクティブパターンACTは、非晶質シリコン(a-Si:H)からなる半導体層、及び、n+非晶質シリコン(n+a-Si:H)からなり、前記ソース電極SEまたは前記ドレイン電極DEと接触する抵抗性接触層を含むことができる。また、他の実施形態によれば、前記アクティブパターンACTは、酸化物半導体を含むことができる。例えば、前記酸化物半導体は、インジウム(indium:In)、亜鉛(zinc:Zn)、ガリウム(gallium:Ga)、スズ(tin:Sn)、またはハフニウム(hafnium:Hf)のうちの少なくとも一つを含む非晶質酸化物からなることができる。
【0069】
前記データパターンは、第1データラインDL1、第2データラインDL2、前記ソース電極SE、前記ドレイン電極DEを含むことができる。前記データパターンは、金属を含むことができる。例えば、前記データパターンはアルミニウム(Al)、銅(Cu)、チタニウム(Ti)などを含むことができる。
【0070】
前記第1データラインDL1及び前記第2データラインDL2は、いずれも、前記第2方向(D2)に延び、前記第1方向(D1)に離隔して配置できる。前記第1データラインDL1には、前記第1薄膜トランジスタTFT1のソース電極SE、前記第3薄膜トランジスタTFT3のソース電極、前記第5薄膜トランジスタTFT5のソース電極が、電気的に連結されうる。前記第2データラインDL2には、前記第2薄膜トランジスタTFT2のソース電極、前記第4薄膜トランジスタTFT4のソース電極、前記第6薄膜トランジスタTFT6のソース電極が、電気的に連結されうる。
【0071】
前記第1カラーフィルタRは、前記データパターンが配置された前記第1絶縁層120上に配置できる。前記第1カラーフィルタRは、前記液晶層LCを透過する光に色を提供するためのものであって、赤色カラーフィルタ(red color filter)でありうる。
【0072】
前記第1カラーフィルタRは、前記第1画素領域(PX1)、前記第2画素領域(PX2)内、及び前記遮光領域(BM)内に配置できる。具体的に、
図3aを再び参照すると、前記第1カラーフィルタRは、前記第1画素領域(PX1)に隣接する前記第1薄膜トランジスタTFT1が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第1画素領域(PX1)、前記第1画素領域(PX1)と前記第2画素領域(PX2)との間の遮光領域(BM)、及び、前記第2画素領域(PX2)を覆うように前記第1方向(D1)に延びる、幅が一定の帯状パターンを含むように形成できる。また、前記第1カラーフィルタRは、前記第1薄膜トランジスタTFT1が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第3薄膜トランジスタTFT3が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第5薄膜トランジスタTFT5が配置される部分の遮光領域(BM)を覆うように前記第2方向(D2)に延びる帯状パターンをも含むように形成できる。また、前記第1カラーフィルタRは、前記第2薄膜トランジスタTFT2が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第4薄膜トランジスタTFT4が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第6薄膜トランジスタTFT6が配置される部分の遮光領域(BM)を覆うように前記第2方向(D2)に延びるパターンをも含むように形成できる。
【0073】
即ち、前記第1カラーフィルタRのパターンは、前記第1方向(D1)に、複数個の画素領域にわたって延びる等幅のストリップ(strip)状または帯状に形成された部分と、前記第2方向(D2)に、複数個の画素領域に対応する遮光領域(BM)にわたって延びる部分とを含むように形成できる。
【0074】
また、前記第1カラーフィルタRのパターンには、各画素領域中の画素電極のためのコンタクトホールに対応して、前記第1カラーフィルタRが形成されない部分である開口領域(ROP)が形成されうる。
【0075】
前記第2カラーフィルタGは、前記第1カラーフィルタRが配置された前記第1絶縁層120上に形成できる。前記第2カラーフィルタGは、前記液晶層LCを透過する光に色を提供するためのものであって、緑色カラーフィルタ(green color filter)でありうる。
【0076】
前記第2カラーフィルタGは、前記第3画素領域(PX3)内及び前記第4画素領域(PX4)内に配置できる。具体的に、
図3bを再び参照すると、前記第2カラーフィルタGは、前記第3画素領域(PX3)及び前記第4画素領域(PX4)を覆うようにして前記第1方向に延びるパターンとして形成できる。但し、前記遮光領域(BM)内には、前記第2方向の寸法が、各画素領域よりも小さいブリッジ部GBRが配置されうる。前記ブリッジ部GBRは、前記第2カラーフィルタGがともに配置される隣り合う二つの画素領域の間の遮光領域(BM)内に配置されて、前記二つの画素領域をそれぞれ覆う前記第2カラーフィルタGのパターン(矩形状パターン)を互いに連結することができる。
【0077】
前記ブリッジ部GBRは、前記第1カラーフィルタR及び前記第3カラーフィルタBと重なりうる。このように重なることによって、前記ブリッジ部GBRが形成される領域では、前記第1カラーフィルタR、前記第2カラーフィルタG、及び前記第3カラーフィルタBが互いに重ね合わせられて、第2コラムスペーサーSCS2の機能を果たすことができる(
図2及び
図5b参照)。
【0078】
また、前記ブリッジ部GBRは、前記画素電極PEのためのコンタクトホール(
図4のCNT参照)及び前記第3または第4薄膜トランジスタTFT3、TFT4と重ならないように形成されることが好ましい。これは、前記コンタクトホールは前記第1~第3カラーフィルタを貫通して形成されなければならず、前記第3または第4薄膜トランジスタTFT3、TFT4が形成された部分では前記薄膜トランジスタの構造による下部膜の厚さが高いので、前記第2コラムスペーサーが形成される適切な位置でないためである。
【0079】
前記ブリッジ部GBRは、前記画素領域に配置される前記第2カラーフィルタGと一体に形成できる。
【0080】
即ち、前記第2カラーフィルタGは、前記第1方向(D1)に複数個の画素領域にわたって延びるストリップ(strip)状または帯状に形成されており、前記第1方向(D1)に隣り合う2つの画素領域をそれぞれ覆う前記第2カラーフィルタGの矩形状パターンが、これら2つの画素領域同士の間の遮光領域(BM)で、前記第2方向(D2)での寸法が比較的小さい矩形状の前記ブリッジ部BRGにより、互いに連結されるという構造を有することができる。
【0081】
前記第3カラーフィルタBは、前記第1及び第2カラーフィルタR、Gが配置された状態の前記第1絶縁層120上に配置できる。前記第3カラーフィルタBは、前記液晶層LCを透過する光に色を提供するためのものであって、青色カラーフィルタ(blue color filter)でありうる。
【0082】
前記第3カラーフィルタBは、前記第5画素領域(PX5)内、前記第6画素領域(PX6)内、及び前記遮光領域(BM)内にわたって配置できる。具体的に、
図3cを再び参照すると、前記第3カラーフィルタBは、前記第5画素領域(PX5)に隣接する前記第5薄膜トランジスタTFT5が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第5画素領域(PX5)、前記第5画素領域(PX5)と前記第6画素領域(PX6)との間の遮光領域(BM)、及び、前記第6画素領域(PX6)を覆うように前記第1方向(D1)に延びる、幅が一定の帯状パターンを含むように形成できる。また、前記第3カラーフィルタBは、前記第1薄膜トランジスタTFT1が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第3薄膜トランジスタTFT3が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第5薄膜トランジスタTFT5が配置される部分の遮光領域(BM)を覆うように前記第2方向(D2)に延びる帯状パターンをも含むように形成できる。また、前記第3カラーフィルタBは、前記第2薄膜トランジスタTFT2が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第4薄膜トランジスタTFT4が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第6薄膜トランジスタTFT6が配置される部分の遮光領域(BM)を覆うように前記第2方向(D2)に延びる帯状パターンをも含むように形成できる。
【0083】
即ち、前記第3カラーフィルタBのパターンは、前記第1方向(D1)に、複数個の画素領域にわたって延びる等幅のストリップ(strip)状または帯状に形成された部分と、前記第2方向(D2)に、複数個の画素領域に対応する遮光領域(BM)にわたって延びる部分とを含むように形成できる。
【0084】
また、前記第3カラーフィルタBのパターンには、各画素領域中の画素電極のためのコンタクトホールに対応して、前記第3カラーフィルタBが形成されない部分である開口領域(BOP)が形成されうる。
【0085】
以上のことから、前記ゲート電極GE、前記アクティブパターンACT、前記ソース電極SE、及び前記ドレイン電極DEを含む前記第1薄膜トランジスタTFT1は、前記第1カラーフィルタRが配置される第1画素領域(PX1)に対応して形成され、前記第2薄膜トランジスタTFT2は前記第1カラーフィルタRが配置される第2画素領域(PX2)に対応して形成され、前記第3薄膜トランジスタTFT3は前記第2カラーフィルタGが配置される第3画素領域(PX3)に対応して形成され、前記第4薄膜トランジスタTFT4は前記第2カラーフィルタGが配置される第4画素領域(PX4)に対応して形成され、前記第5薄膜トランジスタTFT5は前記第3カラーフィルタBが配置される第5画素領域(PX5)に対応して形成され、前記第6薄膜トランジスタTFT6は前記第3カラーフィルタBが配置される第6画素領域(PX6)に対応して形成できる。
【0086】
前記有機膜130は、前記第1~第3カラーフィルタR、G、B上に配置できる。前記有機膜130は、有機絶縁物質を含むことができる。前記有機膜130は、前記第1~第3カラーフィルタR、G、Bをカバーし、平坦な上面を有することができる。
【0087】
前記透明電極パターンは、前記有機膜130上に配置できる。前記透明電極パターンは、透明導電物質を含むことができる。例えば、前記透明導電パターンは、酸化インジウムスズ(indium tin oxide:ITO)、酸化亜鉛スズ(indium zinc oxide:IZO)などを含むことができる。前記透明電極パターンは遮蔽電極SCOM及び画素電極PEを含むことができる。
【0088】
図4a及び4bを再び参照すると、前記遮蔽電極SCOMは、前記第1及び第2データラインDL1、DL2、及び、前記第1~第3ゲートラインGL1、GL2、GL3と重なり合い、これらに沿って延びるように配置できる。これによって、前記遮蔽電極SCOMは、前記遮光領域(BM)に対応する網(mesh)状ないしは格子状の構造を形成することができる。前記遮蔽電極SCOMには遮蔽電圧が印加されて、遮蔽電極SCOMに重なる部分における液晶層LCの液晶分子を、ブラック(black)の配向状態に保つように制御することができる。
【0089】
例えば、ノーマリブラックモードの液晶駆動方式、特には図示のように垂直配向(VA)モードの液晶駆動方式を用いるとともに、上部基板の共通電極CEに印加する共通電圧と実質的に同一の電圧を、下部基板の遮蔽電極SCOMに印加することで、遮蔽電極SCOMの近傍の領域をブラック(black)の状態に維持することができる。
【0090】
前記画素電極PEは、前記第1~第6画素領域(PX1~PX6)内に、それぞれ形成できる。前記画素電極PEは、前記有機膜130、前記第1~第3カラーフィルタR、G、Bの層を貫いて形成されて前記薄膜トランジスタの前記ドレイン電極(または、前記ドレイン電極と連結されるコンタクトパッド)を露出するコンタクトホールCNTを通じて前記薄膜トランジスタの前記ドレイン電極と電気的に連結できる。
【0091】
図4aに示すように、前記画素電極PEは、前記第1方向(D1)または前記第2方向(D2)に延びる幹を含み、前記画素電極PEには、前記幹から前記画素電極PEの縁の側へと延びる複数のスリット(SL)が形成されたものでありうる。前記画素電極PEの前記幹は、前記第1、第2、または第3フローティング電極FE1、FE2、FE3と重なり合うように配置できる。
【0092】
図5c及び
図5aにそれぞれ示す、前記メーンコラムスペーサーMCS及び前記第1サブコラムスペーサーSCS1は、前記有機膜130上に配置できる。前記メーンコラムスペーサーMCSは、前記上部基板と接して前記上部基板と下部基板との間のセルギャップを維持することができる。前記メーンコラムスペーサーMCSと前記上部基板との間に前記第1配向膜AL1がさらに配置できる。前記メーンコラムスペーサーMCSは、前記第6薄膜トランジスタTFT6と重なるように配置できる。前記メーンコラムスペーサーMCSは、図面に図示された個所以外にも必要な個所に適切な個数が形成できる。
【0093】
前記第1サブコラムスペーサーSCS1は前記メーンコラムスペーサーMCSより低く形成され、前記液晶表示装置が外力により押された場合、前記上部基板と下部基板との間に所定の寸法の押されギャップを維持することができる。前記第1サブコラムスペーサーSCS1は、前記第1薄膜トランジスタTFT1及び前記第2薄膜トランジスタTFT2と重なるように形成できる。前記第1サブコラムスペーサーSCS1は、図面に図示された個所の以外にも必要な個所に適切な個数が形成できる。前記第1サブコラムスペーサーSCS1は、ハーフトーンマスクなどを用いて前記メーンコラムスペーサーMCSと共に形成できる。
【0094】
前記第1サブコラムスペーサーSCS1は、前記メーンコラムスペーサーMCSより多い個数が形成できる。したがって、前記表示装置の全体に対し、前記メーンコラムスペーサーMCSの密度は前記第1サブコラムスペーサーSCS1の密度より小さいのでありうる。一方、前記表示装置は後述する第2サブコラムスペーサーSCS2を含むので、前記第1サブコラムスペーサーSCS1は省略できる。
【0095】
一方、
図5bを再び参照すると、前記第1カラーフィルタR、前記第2カラーフィルタG、及び前記第3カラーフィルタBが互いに重畳した領域、即ち前記ブリッジ部GBRが配置された領域は、一つまたは二つのカラーフィルタのみ重畳された部分に比べて前記第1ベース基板100からの高さがより高いので、第2サブコラムスペーサーSCS2を構成することができる。これによって、前記第1サブコラムスペーサーSCS1と共に押されギャップを効果的に維持することができる。
【0096】
特に、前記第2サブコラムスペーサーSCS2を構成する層はハーフトーンマスクを使用せず、フルトーン(full tone)露光工程を通じて形成されるので、前記第2サブコラムスペーサーSCS2の間の偏差が非常に小さい。一般的に、ハーフトーンマスクを用いて形成される前記第1サブコラムスペーサーSCS1であると、前記第1サブコラムスペーサーSCS1の間の高さ偏差が発生しうるが、ハーフトーンマスクを用いて形成される部分がない前記第2サブコラムスペーサーSCS2であると、前記第2サブコラムスペーサーSCS2の間の偏差が非常に小さいのでありうる。したがって、均一な高さの複数の前記第2サブコラムスペーサーSCS2を形成することができる。
【0097】
本実施形態では、前記メーンコラムスペーサーMCS及び前記第1サブコラムスペーサーSCS1は、前記遮蔽電極SCOMと重畳しないように配置されているが、必要によって、前記メーンコラムスペーサーMCS及び前記第1サブコラムスペーサーSCS1は、前記遮蔽電極SCOMと重なるようにも設計されうる。
【0098】
前記第1配向膜AL1は、前記透明電極パターン、前記メーンコラムスペーサーMCS、前記第1サブコラムスペーサーSCS、及び前記有機膜130上に配置できる。前記第1配向膜AL1は、前記液晶層LCの液晶分子を配向できる配向物質を含むことができる。
【0099】
前記上部基板は、第2ベース基板200、共通電極CE、第2配向膜AL2、及び第2偏光板POL2を含むことができる。
【0100】
前記第2ベース基板200は、透明絶縁基板を含むことができる。例えば、前記第2ベース基板200は、ガラス基板、石英基板、透明樹脂基板などで構成できる。この場合、前記透明樹脂基板は、ポリイミド系(polyimide-based)樹脂、アクリル系(acryl-based)樹脂、ポリアクリレート系(polyacrylate-based)樹脂、ポリカーボネート系(polycarbonate-based)樹脂、ポリエーテル系(polyether-based)樹脂、スルホン酸系(sulfonic acid-based)樹脂、ポリエチレンテレフタレート系(polyethylene terephthalate-based)樹脂などを含むことができる。
【0101】
前記共通電極CEは、前記第2ベース基板200上に配置できる。前記共通電極CEには共通電圧が印加できる。前記共通電極CEは、透明導電物質を含むことができる。例えば、前記共通電極CEは、酸化インジウムスズ(indium tin oxide:ITO)、酸化亜鉛スズ(indium zinc oxide:IZO)などを含むことができる。
【0102】
前記第2配向膜AL2は、前記共通電極CE上に配置できる。前記第2配向膜AL2は、前記液晶層LCの液晶分子を配向できる配向物質を含むことができる。一方、前記第1及び第2配向膜AL1、AL2は、前記液晶層LCの構成物質により、必要に応じて省略できる。前記第1及び第2配向膜AL1、AL2が省略される場合、前記メーンコラムスペーサーMCSは、前記共通電極CEに直接接触することができる。
【0103】
前記第2偏光板POL2は、前記第2ベース基板200上に前記共通電極CEが形成された面の反対側に取り付けられうる。前記第2偏光板POL2は、透過する光を偏光させることができ、一般的に使われるPVA(poly vinyl alcohol)偏光板が使用できる。前記第2偏光板POL2の偏光軸は、前記第1偏光板POL1の偏光軸と垂直でありうる。図示してはいないが、他の実施形態によれば、前記第2偏光板POL2は、前記第2ベース基板200上に形成されるワイヤーグリッド偏光素子でありうる。
【0104】
前記液晶層LCは、前記第1配向膜AL1と前記第2配向膜AL2との間に配置できる。前記液晶層LCは光学的異方性を有する液晶分子を含むことができる。前記液晶分子は、電界により駆動されて前記液晶層LCを通り過ぎようとする光を、透過または遮断させて映像を表示することができる。
【0105】
本実施形態によれば、光が遮断される前記遮光領域(BM)は、前記データラインと重なり合う部分だけでなく、前記ゲートラインと重なり合うように形成された部分をさらに含むことができ、これによって、網(mesh)状または格子状の配置構造をなすように形成できる。前記遮光領域(BM)における前記第2方向(D2)に延びる部分では、前記第1及び第3カラーフィルタ(R、B)が重ね合わされるだけでなく、前記第1フローティング電極FE1、前記ゲートパターン及び前記データパターンと組み合わされて遮光を行い、さらに前記遮蔽電極SCOMの作用が加わることにより遮光機能が極大化できる。
【0106】
また、前記遮光領域(BM)の前記第1方向(D1)に延びる部分では、前記ゲートライン及び前記遮蔽電極SCOMにより遮光機能が極大化できる。これによって、前記表示装置は別途の遮光層無しでも、遮光領域を具現することができる。
【0107】
また、前記ブリッジ部BGRにより前記第2サブコラムスペーサーSCS2が形成されるので、前記表示装置は、強くタッチされた場合などにも、所定の押されギャップを効果的に維持することができる。
【0108】
好ましい実施形態において、前記遮光領域(BM)は、第1方向D1に沿って連続して延びる第1遮光部分BM1、及び、前記第1方向に交差する第2方向D2に沿って延びるようにして、第1遮光部分BM1を繋(つな)ぎ合わせる第2遮光部分BM2を含み、これら第1及び第2遮光部分が組み合わさって網(mesh)状または格子状をなしている。第1遮光部分BM1及び第2遮光部分BM2は、いずれも、幅が一定の帯状であり、第2遮光部分BM2の幅は、第1遮光部分BM1の幅より大きい。
【0109】
好ましい実施形態において、各第2遮光部分BM2は、少なくとも一つの薄膜トランジスタTFT、及び、少なくとも一つのコンタクトホールCNTを含み、これらにより、隣接する少なくとも一つの画素電極PEへのデータ電圧の書き込みを行う。各第2遮光部分BM2は、第2方向に沿って並ぶ3つの部分を含む。これら3つの部分は、薄膜トランジスタTFT1~6の近傍の領域であるTFT遮光部BM2-A、コンタクトホールCNTの近傍であるコンタクトホール部BM2-B、及び、他の配線パターンのない矩形状の配線空隙部BM2-Cである。なお、図示の具体例では、コンタクトホール部BM2-Bとデータラインとに挟まれる領域が、サブ配線空隙部BM2-Dをなしており、配線空隙部BM2-Cは、コンタクトホール部BM2-B及びサブ配線空隙部BM2-Dと、ゲートラインとに挟まれる矩形状の領域である。
【0110】
各第2遮光部分BM2では、コンタクトホール部BM2-Bを除く全体にわたって、第1カラーフィルタRと第3カラーフィルタBとの2層の積層膜RBが備えられ、この積層膜RBが遮光に寄与する。また、複数の第2遮光部分BM2のうち、第2カラーフィルタGが備えられる2つの画素領域PX3,PX4に挟まれる第2遮光部分BM2では、配線空隙部BM2-Cの全体にわたって、第1~3カラーフィルタR,G,Bの3層の積層膜によるブリッジ部GBRが配置される。このブリッジ部GBRは、
図5a及び5cに示すような、薄膜トランジスタTFTの頂部に配置されるコラムスペーサーに比べて、面積が大きい。また、全体にわたって、厚み(高さ)が等しい。そのため、表示装置が押さえ付けられた場合に、応力が広い面積に分散することとなり、コラムスペーサーの損傷などを防ぐことができる。特には、例えばRGBの三原色構成の場合、第2サブコラムスペーサーSCS2としてのブリッジ部GBRを、3つの画素領域に一つの割合で画像表示領域の全体にわたって均一に分布させることができる。
【0111】
一方、遮蔽電極SCOMは、図示の実施形態において、ゲートラインGLに、ほぼ重なり合うように配置される第1遮蔽電極部SCOM1と、これらの間で、データラインDLに重なり合うように配置される第2遮蔽電極部SCOM2とを含む。なお、図示の具体例において、ゲートラインGLの幅は、データラインDLとの交差部の近傍以外において、第1遮蔽電極部SCOM1の幅より大きい。また、遮蔽電極SCOMは、薄膜トランジスタTFTの近傍で、第1遮蔽電極部SCOM1から枝状に突き出した第3遮蔽電極部SCOM3を含む。この第3遮蔽電極部SCOM3は、薄膜トランジスタTFTと、画素電極PEとの間に配置される。このように、薄膜トランジスタTFTを、第1~3遮蔽電極部SCOM1~3により三方から囲むことで、表示面側からの外光が薄膜トランジスタTFTに到達するのを確実に防止している。
【0112】
図6は、本発明の一実施形態に係る表示装置の第1~第6画素領域を詳細に示す平面図である。
図7は、
図6の表示装置の第2カラーフィルタを示す平面図である。
図8aから
図8cは、各々
図6の表示装置のI-I’線、II-II’線、III-III’線を切断した断面図である。
【0113】
図6、7、8a、8b、及び8cを参照すると、前記表示装置は第2カラーフィルタGを除いて、
図2の表示装置と実質的に同一でありうる。したがって、反復説明は省略する。
【0114】
前記第2カラーフィルタGは、第3画素領域(PX3)及び第4画素領域(PX4)内に配置できる。具体的に、
図7をまた参照すると、前記第2カラーフィルタGは前記第3画素領域(PX3)及び前記第4画素領域(PX4)に沿って前記第1方向に延びながら形成できる。前記遮光領域(BM)内にブリッジ部GBRが配置できる。前記ブリッジ部GBRは隣り合う前記第2カラーフィルタGが配置される二つの画素領域の間の遮光領域(BM)内に配置されて前記二つの画素領域の前記第2カラーフィルタGを連結することができる。
【0115】
前記第2カラーフィルタGは、前記第3画素領域(PX3)及び前記第4画素領域(PX4)で第1厚さ(t1)を有することができる。前記ブリッジ部GBRは、前記遮光領域(BM)内で前記第1厚さ(t1)より小さな第2厚さ(t2)を有することができる。
【0116】
前記ブリッジ部GBRは、前記第1カラーフィルタR及び前記第3カラーフィルタBと重畳することができる。これによって、前記ブリッジ部GBRが形成される領域では前記第1カラーフィルタR、前記ブリッジ部GBR、及び前記第3カラーフィルタBが互いに重畳して第2コラムスペーサーSCS2の機能をすることができる。この際、前記第2厚さ(t2)を有する前記ブリッジ部GBRはハーフトーンマスクにより形成できる。即ち、前記第1厚さ(t1)を有する部分である前記第2カラーフィルタGはフルトーン(full tone)露光により、前記第2厚さ(t2)を有する部分である前記ブリッジ部GBRはハーフトーンマスクを用いたハーフトーン露光により形成できる。
【0117】
これによって、前記第2コラムスペーサーSCS2の高さは
図2に図示された表示装置の第2コラムスペーサーより低いことがあり、このように前記ブリッジ部BGRの厚さを調節して前記第2コラムスペーサーSCS2の高さを適切に調節することが可能である。
【0118】
図9は、本発明の一実施形態に係る表示装置の第1~第8画素領域を詳細に示す平面図である。
【0119】
図10aから
図10dは、各々
図8の表示装置の第1カラーフィルタ、第2カラーフィルタ、第3カラーフィルタ、及び第4カラーフィルタを示す平面図である。
図11aから
図11dは、各々
図9の表示装置のI-I’線、II-II’線、III-III’線、IV-IV’線で切断した断面図である。
【0120】
図9、10a、10b、10c、10d、11a、11b、11c、及び11dを参照すると、前記表示装置は第4カラーフィルタWをさらに含むことを除いて、
図2の表示装置と実質的に同一でありうる。したがって、反復説明は省略する。
【0121】
前記表示装置は、第2方向(D2)及び第1方向(D1)に4*2マトリックス形態に配列される第1画素領域(PX1)、第2画素領域(PX2)、第3画素領域(PX3)、第4画素領域(PX4)、第5画素領域(PX5)、第6画素領域(PX6)、第7画素領域(PX7)、第8画素領域(PX8)、及び前記第1~第8画素領域(PX1~PX8)の間に配置される遮光領域(BM)を含むことができる。
【0122】
前記第1カラーフィルタRは前記液晶層LCを透過する光に色を提供するためのものであって、赤色カラーフィルタ(red color filter)でありうる。前記第1カラーフィルタRは、前記第1画素領域(PX1)、前記第2画素領域(PX2)、及び前記遮光領域(BM)内に配置できる。具体的に、
図10aをまた参照すると、前記第1カラーフィルタRは前記第1画素領域(PX1)に隣接する第1薄膜トランジスタTFT1が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第1画素領域(PX1)、前記第1画素領域(PX1)と前記第2画素領域(PX2)との間の遮光領域(BM)、及び前記第2画素領域(PX2)に沿って前記第1方向(D1)に延びながら形成できる。また、前記第1カラーフィルタRは、前記第1薄膜トランジスタTFT1が配置される部分の遮光領域(BM)、第3薄膜トランジスタTFT3が配置される部分の遮光領域(BM)、第5薄膜トランジスタTFT5が配置される部分の遮光領域(BM)、及び第7薄膜トランジスタTFT7が配置される部分の遮光領域(BM)に沿って前記第2方向(D2)に延びながら形成できる。また、前記第1カラーフィルタRは、第2薄膜トランジスタTFT2が配置される部分の遮光領域(BM)、第4薄膜トランジスタTFT4が配置される部分の遮光領域(BM)、第6薄膜トランジスタTFT6が配置される部分の遮光領域(BM)、及び第8薄膜トランジスタTFT8が配置される部分の遮光領域(BM)に沿って前記第2方向(D2)に延びながら形成できる。
【0123】
即ち、前記第1カラーフィルタRは前記第1方向(D1)に複数個の画素領域に沿ってストリップ(strip)形状に形成され、前記第2方向(D2)に複数個の画素領域に対応する遮光領域(BM)に沿って形成できる。
【0124】
また、前記第1カラーフィルタRには各々の画素領域に対応する画素電極のためのコンタクトホールに対応して、前記第1カラーフィルタRが形成されない部分である開口領域(ROP)が形成できる。
【0125】
前記第2カラーフィルタGは前記液晶層LCを透過する光に色を提供するためのものであって、緑色カラーフィルタ(green color filter)でありうる。前記第2カラーフィルタGは、前記第3画素領域(PX3)及び前記第4画素領域(PX4)内に配置できる。具体的に、
図10bをまた参照すると、前記第2カラーフィルタGは前記第3画素領域(PX3)及び前記第4画素領域(PX4)に沿って前記第1方向に延びながら形成できる。前記遮光領域(BM)内にブリッジ部GBRが形成できる。前記ブリッジ部GBRは隣り合う前記第2カラーフィルタGが配置される二つの画素領域の間の遮光領域(BM)内に配置されて、前記二つの画素領域の前記第2カラーフィルタGを連結することができる。
【0126】
即ち、前記第2カラーフィルタGは前記第1方向(D1)に複数個の画素領域に沿ってストリップ(strip)形状に形成され、前記第2カラーフィルタGが配置される画素領域の間の遮光領域(BM)で前記ブリッジ部BRGにより互いに連結される構造を有することができる。
【0127】
前記第3カラーフィルタBは前記液晶層LCを透過する光に色を提供するためのものであって、青色カラーフィルタ(blue color filter)でありうる。前記第3カラーフィルタBは、前記第7画素領域(PX7)、前記第8画素領域(PX8)、及び前記遮光領域(BM)内に配置できる。具体的に、
図10cをまた参照すると、前記第3カラーフィルタBは前記第7画素領域(PX7)に隣接する前記第7薄膜トランジスタTFT7が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第7画素領域(PX7)、前記第7画素領域(PX7)と前記第8画素領域(PX8)との間の遮光領域(BM)、及び前記第8画素領域(PX8)に沿って前記第1方向(D1)に延びながら形成できる。また、前記第3カラーフィルタBは前記第1薄膜トランジスタTFT1が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第3薄膜トランジスタTFT3が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第5薄膜トランジスタTFT5が配置される部分の遮光領域(BM)、及び前記第7薄膜トランジスタTFT7が配置される部分の遮光領域(BM)に沿って前記第2方向(D2)に延びながら形成できる。また、前記第3カラーフィルタBは前記第2薄膜トランジスタTFT2が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第4薄膜トランジスタTFT4が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第6薄膜トランジスタTFT6が配置される部分の遮光領域(BM)、及び前記第8薄膜トランジスタTFT8が配置される部分の遮光領域(BM)に沿って前記第2方向(D2)に延びながら形成できる。
【0128】
即ち、前記第3カラーフィルタBは前記第1方向(D1)に複数個の画素領域に沿ってストリップ(strip)形状に形成され、前記第2方向(D2)に複数個の画素領域に対応する遮光領域(BM)に沿って形成できる。
【0129】
また、前記第3カラーフィルタBには各々の画素領域に対応する画素電極のためのコンタクトホールに対応して、前記第3カラーフィルタBが形成されない部分である開口領域(BOP)が形成できる。
【0130】
前記第4カラーフィルタWは透明カラーフィルタであって、前記第1~第8画素領域(PX1~PX8)の全体に配置できる。これによって、前記第5画素領域(PX5)及び前記第6画素領域(PX6)は白色画素(white pixel)の役割をすることができる。前記第4カラーフィルタWには各々の画素領域に対応する画素電極のためのコンタクトホールに対応して、前記第4カラーフィルタWが形成されない部分である開口領域(WOP)が形成できる。
【0131】
前記第4カラーフィルタWは透明であるので、前記第5画素領域(PX5)及び前記第6画素領域(PX6)だけでなく、前記第1ベース基板100の全体に対して形成できる。これによって、
図2の表示装置とは異なるように別途の有機膜(
図5aの130参照)が省略できる。
【0132】
図12は、本発明の一実施形態に係る表示装置の画素領域を概略的に示す平面図である。
図13a及び
図13bは、
図12の表示装置のI-I’線、II-II’線で切断した断面図である。
【0133】
図12、
図13a、及び
図13bを参照すると、前記表示装置はブリッジ部GBRが一部の領域で省略され、ブリッジ部BGRが形成された部分では遮蔽電極SCOMが省かれることで途切れている構造を有することを除いて、
図2の表示装置と実質的に同一でありうる。したがって、反復説明は省略する。
【0134】
前記表示装置は、複数の画素領域を含むことができる。各画素領域は赤色カラーフィルタRを含む赤色画素、緑色カラーフィルタGを含む緑色画素、または青色カラーフィルタBを含む青色画素を形成することができる。前記赤色画素、前記緑色画素、及び前記青色画素は、各々第1方向(D1)に延長され、ストリップ(strip)形状に配置できる。
【0135】
隣り合う緑色画素の間の遮光領域(BM)にはブリッジ部GBRが形成された部分と形成されない部分が存在し、これによって、前記緑色カラーフィルタGは幾つの画素領域内で互いに連結できる。前記ブリッジ部GBRが形成されない部分は一定の間隔で配列されることもでき、ランダム(random)に配列されることもできる。
【0136】
前記ブリッジ部GBRが形成されない部分、例えば、図面上の第2画素(PX2)と第3画素(PX3)の間では第2方向(D2)に延びる前記遮蔽電極SCOMが切れるように形成できる。これによって、前記ブリッジ部GBRと前記遮蔽電極SCOMとが重畳しないことがある。
【0137】
前記ブリッジ部GBRが形成される部分は、第2サブコラムスペーサーSCS2の機能をするが、前記ブリッジ部GBRが前記遮蔽電極SCOMと重畳する場合、表示パネルの圧縮により前記遮蔽電極SCOMが損傷される危険がある。本実施形態によれば、前記遮蔽電極SCOMは前記ブリッジ部GBRと重畳しないので、前記表示パネルの圧縮にも関わらず、前記遮蔽電極SCOMの損傷が最小化できる。
【0138】
図14は、本発明の一実施形態に係る表示装置の第1~第6画素領域を詳細に示す平面図である。
図15aから
図15cは、各々
図14の表示装置の第1カラーフィルタ、第2カラーフィルタ、及び第3カラーフィルタを示す平面図である。
図16aから
図16cは、各々
図14の表示装置のI-I’線、II-II’線、III-III’線で切断した断面図である。
【0139】
図14、15a、15b、15c、16a、16b、16cを参照すると、前記表示装置は第1カラーフィルタRの形状を除いて、
図2の表示装置と実質的に同一でありうる。したがって、反復説明は省略する。
【0140】
前記第1カラーフィルタRは液晶層LCを透過する光に色を提供するためのものであって、赤色カラーフィルタ(red color filter)でありうる。前記第1カラーフィルタRは、第1画素領域(PX1)、第2画素領域(PX2)、及び遮光領域(BM)内に配置できる。具体的に、
図15aをまた参照すると、前記第1カラーフィルタRは前記第1画素領域(PX1)に隣接する第1薄膜トランジスタTFT1が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第1画素領域(PX1)、前記第1画素領域(PX1)と前記第2画素領域(PX2)との間の遮光領域(BM)、及び前記第2画素領域(PX2)に沿って前記第1方向(D1)に延びることで形成できる。また、前記第1カラーフィルタRは前記第1薄膜トランジスタTFT1が配置される部分の遮光領域(BM)、第3薄膜トランジスタTFT3が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第5薄膜トランジスタTFT5が配置される部分の遮光領域(BM)に沿って前記第2方向(D2)に延びることで形成できる。
【0141】
この際、前記第1カラーフィルタRはブリッジ部GBRが形成される部分では形成されず、これによって、前記遮光領域(BM)に沿って形成される前記第1カラーフィルタRが前記ブリッジ部GBRで切れた形状を有することができる。したがって、前記ブリッジ部GBRは前記第1カラーフィルタRと完全に重畳せず、一部重畳するか、または重畳しないことがある。
【0142】
即ち、前記第1カラーフィルタRは前記第1方向(D1)に複数個の画素領域に沿ってストリップ(strip)形状に形成され、前記第2方向(D2)に複数個の画素領域に対応する遮光領域(BM)に沿って形成され、かつ前記ブリッジ部GBRで切れた形状を有することができる。
【0143】
また、前記第1カラーフィルタRには各々の画素領域に対応する画素電極のためのコンタクトホールに対応して、前記第1カラーフィルタRが形成されない部分である開口領域(ROP)が形成できる。
【0144】
これによって、第2サブコラムスペーサーSCS2の高さは
図2の表示装置の第2サブコラムスペーサーより低いことがある。必要によって、前記第1カラーフィルタRが切れた長さを調節して、前記第1カラーフィルタRと前記ブリッジ部GBRが重畳する領域を調節することができ、これによって、前記第2サブコラムスペーサーSCS2の全体的な高さを調節することができる。
【0145】
本実施形態によれば、前記第2サブコラムスペーサーSCS2の高さを決定する前記第1カラーフィルタR、前記第2カラーフィルタG、及び第3カラーフィルタBは、全てハーフトーン露光工程が含まれず、フルトーン(full tone)露光工程を通じて形成される層であるので、ハーフトーン露光工程により形成されるサブコラムスペーサーの高さ偏差問題を解決することができる。
【0146】
図17は、本発明の一実施形態に係る表示装置の第1~第6画素領域を詳細に示す平面図である。
図18aから
図18cは、各々
図17の表示装置の第1カラーフィルタ、第2カラーフィルタ、及び第3カラーフィルタを示す平面図である。
図19aから
図19cは、各々
図17の表示装置のI-I’線、II-II’線、III-III’線で切断した断面図である。
【0147】
図17、18a、18b、18c、19a、19b、19cを参照すると、前記表示装置は第3カラーフィルタBの形状を除いて、
図2の表示装置と実質的に同一でありうる。したがって、反復説明は省略する。
【0148】
前記第3カラーフィルタBは、第5画素領域(PX5)、第6画素領域(PX6)、及び前記遮光領域(BM)内に配置できる。具体的に、
図18cをまた参照すると、前記第3カラーフィルタBは前記第5画素領域(PX5)に隣接する第5薄膜トランジスタTFT5が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第5画素領域(PX5)、前記第5画素領域(PX5)と前記第6画素領域(PX6)との間の遮光領域(BM)、及び前記第6画素領域(PX6)に沿って前記第1方向(D1)に延びながら形成できる。また、前記第3カラーフィルタBは、前記第1薄膜トランジスタTFT1が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第3薄膜トランジスタTFT3が配置される部分の遮光領域(BM)、前記第5薄膜トランジスタTFT5が配置される部分の遮光領域(BM)に沿って前記第2方向(D2)に延びることで形成できる。
【0149】
この際、前記第3カラーフィルタBはブリッジ部GBRが形成される部分では形成されず、これによって、前記遮光領域(BM)に沿って形成される前記第3カラーフィルタBが前記ブリッジ部GBRで切れた形状を有することができる。したがって、前記ブリッジ部GBRは前記第3カラーフィルタBと完全に重畳せず、一部重畳するか、または重畳しないことがある。
【0150】
即ち、前記第3カラーフィルタBは前記第1方向(D1)に複数個の画素領域に沿ってストリップ(strip)形状に形成され、前記第2方向(D2)に複数個の画素領域に対応する遮光領域(BM)に沿って形成され、かつ前記ブリッジ部GBRで省かれることで途切れた形状を有することができる。
【0151】
また、前記第3カラーフィルタBには各々の画素領域に対応する画素電極のためのコンタクトホールに対応して、前記第3カラーフィルタBが形成されない部分である開口領域(BOP)が形成できる。
【0152】
これによって、第2サブコラムスペーサーSCS2の高さは
図2の表示装置の第2サブコラムスペーサーより低いことがある。必要によって、前記第3カラーフィルタBが切れた長さを調節して、前記第3カラーフィルタBと前記ブリッジ部GBRが重畳する領域を調節することができ、これによって、前記第2サブコラムスペーサーSCS2の全体的な高さを調節することができる。
【0153】
【0154】
図20aを参照すると、バッファ層110が第1ベース基板100上に形成できる。前記バッファ層110は、スピンコーティング(spin coating)工程、化学気相蒸着(CVD)工程、プラズマ増大化学気相蒸着(PECVD)工程、高密度プラズマ-化学気相蒸着(HDP-CVD)工程、プリンティング(printing)工程などを用いて収得できる。
【0155】
ゲートパターンが前記バッファ層110上に形成できる。前記ゲートパターンは複数のゲートライン、第1~第3フローティング電極及びゲート電極を含むことができる。前記バッファ層110上に導電膜(図示せず)を形成した後、写真エッチング工程または追加的なエッチングマスクを用いるエッチング工程などを用いて前記導電膜をパターニングすることによって、前記ゲートパターンを収得することができる。ここで、前記導電膜は、プリンティング工程、スパッタリング工程、化学気相蒸着工程、パルスレーザー蒸着(PLD)工程、真空蒸着工程、原子層積層(ALD)工程などを用いて形成できる。
【0156】
図20bを参照すると、第1絶縁層120を前記ゲートパターンが形成された前記バッファ層110上に形成できる。前記第1絶縁層120は、スピンコーティング工程、化学気相蒸着工程、プラズマ増大化学気相蒸着工程、高密度プラズマ-化学気相蒸着工程などを用いて収得できる。
【0157】
アクティブパターンACT及びデータパターンが前記第1絶縁層120上に形成できる。前記データパターンは、複数のデータライン、ソース電極、ドレイン電極を含むことができる。前記第1絶縁層110上にアクティブ層(図示せず)を形成した後、前記アクティブ層上に導電膜を形成することができる。以後、前記導電膜及び前記アクティブ層を同時にパターニングして前記アクティブパターン及び前記データパターンを形成することができる。
【0158】
図20cを参照すると、第1カラーフィルタRを前記データパターンが形成された前記第1絶縁層120上に形成できる。前記第1カラーフィルタRは前記第1絶縁層120上に感光性レジストを塗布した後、マスクを用いて露光(exposure)及び現像(development)を通じてパターニングして形成することができる。この際、前記マスクは透過部及び遮光部を含むフルトーン(full tone)マスクでありうる。一方、前記第1カラーフィルタRはインクジェット方法など、他の方法によっても形成できる。
【0159】
図20dを参照すると、第2カラーフィルタGが前記第1カラーフィルタR及び前記第1絶縁層120上に形成できる。前記第2カラーフィルタGは、前記第1カラーフィルタR及び前記第1絶縁層120上に感光性レジストを塗布した後、マスクを用いて露光及び現像を通じてパターニングして形成することができる。この際、前記マスクは透過部及び遮光部を含むフルトーン(full tone)マスクでありうる。一方、前記第2カラーフィルタGはインクジェット方法など、他の方法によっても形成できる。
【0160】
図20eを参照すると、第3カラーフィルタBが前記第1カラーフィルタR、前記第2カラーフィルタG、及び前記第1絶縁層120上に形成できる。前記第3カラーフィルタBは、前記第1カラーフィルタR、前記第2カラーフィルタG、及び前記第1絶縁層120上に感光性レジストを塗布した後、マスクを用いて露光及び現像を通じてパターニングして形成することができる。この際、前記マスクは光を透過する透過部及び光を遮断する遮光部を含むフルトーン(full tone)マスクでありうる。一方、前記第3カラーフィルタBはインクジェット方法など、他の方法によっても形成できる。
【0161】
図20fを参照すると、有機膜130が前記第1~第3カラーフィルタR、G、B上に形成できる。前記有機膜130の構成物質によってスピンコーティング工程、プリンティング工程、スパッタリング工程、化学気相蒸着工程、原子層積層工程、プラズマ増大化学気相蒸着工程、高密度プラズマ-化学気相蒸着工程、真空蒸着工程などを用いて前記有機膜130を収得することができる。前記有機膜130を形成した後、前記有機膜130をパターニングして、画素電極PEのためのコンタクトホール(
図4のCNT参照)が前記有機膜130を通じて形成できる。
【0162】
前記有機膜130上に画素電極PE及び遮蔽電極SCOMを含む透明電極パターンが形成できる。前記透明電極パターンは、前記有機膜130上に前記コンタクトホールを詰めながら透明導電層を形成した後、これをパターニングして収得できる。前記透明導電層は、スパッタリング工程、化学気相蒸着工程、パルスレーザー蒸着工程、真空蒸着工程、原子層積層工程、プリンティング工程などを用いて収得できる。
【0163】
図20gを参照すると、前記透明導電パターンが形成された前記有機膜130上にメーンコラムスペーサーMCS及び第1サブコラムスペーサーSCS1を形成することができる。前記透明導電パターン及び前記有機膜130上にフォトレジスト物質を塗布した後、ハーフトーン(half tone)マスクを用いて露光及び現像を通じてパターニングして前記メーンコラムスペーサーMCS及び前記第1サブコラムスペーサーSCS1を収得することができる。前記ハーフトーンマスクは、光を遮断する領域、光を透過するフルトーン領域、及び光を一部透過するハーフトーン領域を含むことができ、前記フルトーン領域に対応して前記メーンコラムスペーサーMSCが形成され、前記ハーフトーン領域に対応して前記第1サブコラムスペーサーSCS1が形成できる。
【0164】
前記メーンコラムスペーサーMCS及び前記第1サブコラムスペーサーSCS1が形成された前記有機膜130上に第1配向膜AL1を形成することができる。前記第1配向膜AL1は前記有機膜130上に配向液を塗布した後、ラビング(rubbing)などの物理的処理、光照射などの光学的処理、または化学的処理などの方法により形成できる。
【0165】
図20hを参照すると、共通電極CEが第2ベース基板200上に形成できる。前記共通電極CEは、前記第2ベース基板200上に透明導電層を形成して形成することができる。前記透明導電層は、スパッタリング工程、化学気相蒸着工程、パルスレーザー蒸着工程、真空蒸着工程、原子層積層工程、プリンティング工程などを用いて収得できる。
【0166】
第2配向膜AL2が前記共通電極CE上に形成できる。前記第2配向膜AL2は、前記共通電極CE上に配向液を塗布した後、ラビング(rubbing)などの物理的処理、光照射などの光学的処理、または化学的処理などの方法により形成できる。
【0167】
前記第1配向膜AL1と前記第2配向膜AL2との間に液晶層LCを形成することができる。以後、前記第1ベース基板100と前記第2ベース基板200の外側の面に各々第1偏光板POL1及び第2偏光板POL2を取り付けて前記表示装置を製造することができる。
【0168】
一方、
図6の表示装置の製造方法は、前記第2カラーフィルタがハーフトーンマスクを用いて形成されることを除いて、
図20aから20hの表示装置の製造方法と実質的に同一でありうる。また、
図9の表示装置の製造方法は、第4カラーフィルタをさらに形成することを除いて、
図20aから20hの表示装置の製造方法と実質的に同一でありうる。一方、他の実施形態に従う表示装置の製造方法もこれと類似の方法により製造できる。
【0169】
本発明の実施形態によれば、表示装置の遮光領域で、第1及び第3カラーフィルタの重畳、第1フローティング電極、ゲートパターン、データパターン、及び遮蔽電極により遮光機能が極大化できる。また、前記遮光領域の前記ゲートライン及び前記遮蔽電極により遮光機能が極大化できる。これによって、前記表示装置は別途のブラックマトリックス構造無しでも、遮光領域を具現することができる。
【0170】
また、前記表示装置のブリッジ部により第2サブコラムスペーサーが形成されるので、前記表示装置の押されギャップを効果的に維持することができる。
【0171】
以上、実施形態を参照して説明したが、該当技術分野の熟練した当業者は以下の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解することができる。
【符号の説明】
【0172】
100 第1ベース基板
110 バッファ層
120 第1絶縁層
130 有機膜
200 第2ベース基板
POL1 第1偏光板
TFT1 第1薄膜トランジスタ
FE1 第1フローティング電極
R 第1カラーフィルタ
G 第2カラーフィルタ
B 第3カラーフィルタ
LC 液晶層
PX1 第1画素領域
BM 遮光領域
MCS メーンコラムスペーサー
SCS1 第1サブコラムスペーサー
SCS2 第2サブコラムスペーサー