CN106444186B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置,包括阵列基板,阵列基板包括:第一和第二光阻挡区域;设置在第一光阻挡区域上的第一绝缘层;设置在第二光阻挡区域上的第二绝缘层;光阻挡构件,包括设置在第一光阻挡区域和第一绝缘层上的第一部分、设置在第二光阻挡区域和第二绝缘层上的第二部分以及设置在第一和第二光阻挡区域之间的边界上的第三部分。从第一绝缘基板的上表面到第三部分的上表面的最小高度比从第一绝缘基板的上表面到第一部分的上表面的最小高度低,并且比从第一绝缘基板的上表面到第二部分的上表面的最小高度低。

Description

显示装置
技术领域
本发明构思的实施方式总地涉及平板显示器。更具体而言,本发明构思的实施方式涉及具有更可靠的图像显示的平板显示装置。
背景技术
液晶显示装置是目前最广泛使用的平板显示装置之一,并且可以包括彼此面对的两个基板以及插置在这两个基板之间的液晶层。因为液晶层的厚度会影响穿过液晶层的透光率,所以间隔物构件可以插置在这两个基板之间以便保持这两个基板之间的均匀间隔。
当来自外部源的力被施加到液晶显示装置时,间隔物构件可能变形从而导致这两个基板之间的间隔变化,这进而会导致液晶层的透光率变化。
发明内容
本发明构思的多个方面提供具有改进的可靠性的显示装置。
然而,本发明构思的实施方式不限于此处阐述的那些。对于本发明构思所属领域的普通技术人员而言,通过参考以下给出的本发明构思的详细描述,本发明构思的此处没有提及的其它实施方式将是明显的。
根据本发明构思的一方面,提供一种显示装置。该显示装置包括:阵列基板;配对基板,面对阵列基板;以及液晶层,插置在阵列基板和配对基板之间。阵列基板包括:第一绝缘基板,包括具有第一光阻挡区域的第一像素区域以及在第一方向上邻近第一像素区域设置并且具有第二光阻挡区域的第二像素区域;第一绝缘层,设置在第一绝缘基板的第一光阻挡区域上;第二绝缘层,设置在第一绝缘基板的第二光阻挡区域上;光阻挡构件,包括设置在第一绝缘基板的第一光阻挡区域上并在第一绝缘层上的第一部分、设置在第一绝缘基板的第二光阻挡区域上并在第二绝缘层上的第二部分、以及设置在第一绝缘基板的第一光阻挡区域和第一绝缘基板的第二光阻挡区域之间的边界上的第三部分,该第三部分连接到第一部分和第二部分;以及间隔物构件,设置在光阻挡构件上并且接触配对基板。从第一绝缘基板的上表面到第三部分的上表面的最小高度比从第一绝缘基板的上表面到第一部分的上表面的最小高度低,并且比从第一绝缘基板的上表面到第二部分的上表面的最小高度低。
根据本发明构思的另一方面,提供一种显示装置。该显示装置包括:阵列基板;配对基板,面对阵列基板;以及液晶层,插置在阵列基板和配对基板之间。阵列基板包括第一绝缘基板,该第一绝缘基板包含具有第一光阻挡区域的第一像素区域以及在第一方向上邻近第一像素区域设置并且具有第二光阻挡区域的第二像素区域;配对基板包括:第二绝缘基板;光阻挡构件,设置在第二绝缘基板上并面对阵列基板,并且交叠第一光阻挡区域和第二光阻挡区域;以及间隔物构件,设置在光阻挡构件上并且接触阵列基板。光阻挡构件包括第一部分、不同于第一部分的第二部分、以及不同于第一部分和第二部分的第三部分。从第二绝缘基板的一个表面到第三部分的上表面的最小高度比从第二绝缘基板的所述一个表面到第一部分的上表面的最小高度低,并且比从第二绝缘基板的所述一个表面到第二部分的上表面的最小高度低。
实施方式的具体特征被包括于详细描述和附图中。
本发明构思的实施方式可以至少提供以下描述的效果。
也就是,可以提供具有改进的可靠性的显示装置。
然而,本发明构思的效果不限于此处阐述的示例性实施方式,并且在本说明书中包括更多不同的效果。
附图说明
图1是示出根据本发明构思的实施方式的显示装置的一个像素的等效电路的电路图;
图2是在根据本发明构思的实施方式的显示装置中包括的阵列基板的示意性平面图,更具体而言,是示意性地示出一个像素的结构的平面图;
图3是根据本发明构思的实施方式的显示装置的沿图2的线L3-L3'截取的示意性截面图;
图4是根据本发明构思的实施方式的显示装置的沿图2的线L4-L4'截取的示意性截面图;
图5是示意性地示出根据本发明构思的示例性实施方式的显示装置的三个像素的平面图;
图6是示意性地示出图5中显示的显示装置中的绝缘层、光阻挡构件、数据线和屏蔽电极的示例性布置的平面图;
图7是沿图5和图6的线M1-M1'截取的示意性截面图;
图8是示出图7中显示的光阻挡构件的一部分的放大透视图;
图9是沿图5和图6的线M2-M2'截取的示意性截面图;
图10是图5中显示的显示装置的变形实施方式的平面图,示意性地示出显示装置中的绝缘层、光阻挡构件、数据线和屏蔽电极的另一示例性布置;
图11是沿图5和图10的线M1-M1'截取的示意性截面图;
图12是沿图5和图10的线M2-M2'截取的示意性截面图;
图13是根据本发明构思的另一实施方式的显示装置的沿图2的线L3-L3'截取的示意性截面图;
图14是根据本发明构思的另一实施方式的显示装置的沿图2的线L4-L4'截取的示意性截面图;
图15是示意性地示出根据本发明构思的另一实施方式的显示装置中的绝缘层、光阻挡构件、数据线和屏蔽电极的示例性布置的平面图;
图16是沿图5和图15的线M1-M1'截取的示意性截面图;
图17是示出图16中显示的光阻挡构件的一部分的放大透视图;
图18是沿图5和图16的线M2-M2'截取的示意性截面图;
图19是图15中显示的显示装置的变形实施方式的平面图,示意性地示出显示装置中的绝缘层、光阻挡构件、数据线和屏蔽电极的另一示例性布置;
图20是沿图5和图19的线M1-M1'截取的示意性截面图;以及
图21是沿图5和图19的线M2-M2'截取的示意性截面图。
具体实施方式
本发明构思的特征以及实现其的方法可以通过参考实施方式的以下详细描述和附图而被更容易地理解。然而,本发明构思可以以许多不同的形式实现且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。而是,提供这些实施方式使得本公开将全面和完整并且将向本领域的技术人员全面传达本发明构思的原理,本发明构思将仅由权利要求限定。相同的附图标记在整个说明书中指示相同的元件。
在此使用的术语仅用于描述特定实施方式,不意欲限制本发明构思。在此使用时,单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式,除非上下文清晰地另外表示。还将理解,当在本说明书中使用时,术语“包括”和/或“包含”说明所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但是不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。
将理解,当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“联接到”另一元件或层时,它可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到或直接联接到所述另一元件或层,或者可以存在居间元件或层。相反,当一元件被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时,则没有居间元件或层存在。在此使用时,术语“和/或”包括一个或多个相关列举项目的任意和所有组合。
将理解,虽然术语第一、第二等可以用于此来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件、组件、区域、层或部分与另一区域、层或部分。因而,以下讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分,而不脱离本发明构思的教导。
空间关系术语,诸如“在……下面”、“在……以下”、“下”、“在……上方”、“上”等等可以在此使用以便于描述一个元件或特征与另一元件(或多个元件)或特征(或多个特征)如图中所示的关系。将理解,除了图中所描绘的取向之外,空间关系术语旨在包含装置在使用或操作中的其它不同取向。例如,如果在图中的装置被翻转,则被描述为“在”其它元件或特征“下”或“下面”的元件可以取向为在所述其它元件或特征“上”。因而,示例性术语“在……下”可以包含上和下两种取向。装置可以被另外地取向(旋转90度或其它取向),并且在此使用的空间关系描述语可以被相应地解释。
除非另外定义,在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员通常理解的相同含义。还将理解,术语(诸如在通常使用的字典中所定义的那些)应被理解为具有与它们在相关领域的背景中和本说明书中的含义一致的含义,将不被理解为理想化或过度形式化的意义,除非在此清楚地如此定义。
各个附图不必按比例绘制。所有数值都是近似的,而且可以变化。特定材料和组分的所有示例将被认为是非限制性的,且仅是示例性的。可以替代地使用其它适当的材料和组分。
此处阐述的实施方式根据示例性垂直配向模式或图案化的垂直配向模式显示装置在说明书中描述并且在图中被描绘,但是本公开不限于此。本发明构思可以被应用于各种显示装置诸如面内切换(IPS)模式显示装置、面线切换(PLS)模式显示装置、边缘场切换(FFS)模式显示装置、扭曲向列(TN)模式显示装置以及电控双折射(ECB)模式显示装置。
此外,此处阐述的实施方式根据具有顶部公共电极构造的显示装置在说明书中描述并在附图中描绘,但是本公开不限于此。本发明构思可以例如被应用于具有底部公共电极构造的显示装置。
在下文中,将参考附图说明本发明构思的实施方式。
图1是示出根据本发明构思的实施方式的显示装置的一个像素的等效电路的电路图。
参考图1,根据本发明构思的实施方式的显示装置的一个像素可以包括两个子像素P1和P2。此外,根据本发明构思的实施方式的显示装置的一个像素可以包括用于传输栅信号的栅线GLn、用于传输数据电压的数据线DLm、用于施加恒定的维持电压Vc的维持电极线SLn、以及第一薄膜晶体管Tr1、第二薄膜晶体管Tr2和第三薄膜晶体管Tr3。
第一薄膜晶体管Tr1和第二薄膜晶体管Tr2可以连接到相同的栅线GLn和相同的数据线DLm。此外,第三薄膜晶体管Tr3可以与第一薄膜晶体管Tr1和第二薄膜晶体管Tr2一样连接到栅线GLn,并且连接到第二薄膜晶体管Tr2和维持电极线SLn。
一个像素可以包括两个子像素P1和P2,第一子像素P1可以包括连接到第一薄膜晶体管Tr1的第一液晶电容器Clc1并且第二子像素P2可以包括连接到第二薄膜晶体管Tr2的第二液晶电容器Clc2。
第一薄膜晶体管Tr1可以包括于第一子像素P1中,第二和第三薄膜晶体管Tr2和Tr3可以包括于第二子像素P2中。
第一薄膜晶体管Tr1可具有连接到栅线GLn的第一端子、连接到第一数据线DLm的第二端子、以及连接到第一液晶电容器Clc1的第三端子。
具体地,第一薄膜晶体管Tr1的第三端子可以连接到第一液晶电容器Clc1的第一子像素电极(在图中未示出)。
第二薄膜晶体管Tr2可具有连接到栅线GLn的第一端子、连接到第一数据线DLm的第二端子、以及连接到第二液晶电容器Clc2的第三端子。
具体地,第二薄膜晶体管Tr2的第三端子可以连接到第二液晶电容器Clc2的第二子像素电极(在图中未示出)。
第三薄膜晶体管Tr3可具有连接到栅线GLn的第一端子、连接到维持电极线SLn的第二端子、以及连接到第二薄膜晶体管Tr2的第三端子的第三端子。
根据本发明构思的示例性实施方式的显示装置可以如下操作。当栅导通电压被施加到栅线GLn时,第一、第二和第三薄膜晶体管Tr1、Tr2和Tr3中的每个被导通,并且第一液晶电容器Clc1和第二液晶电容器Clc2可以利用通过第一数据线DLm传输的数据电压被充电。在该情形下,施加到第一子像素电极和第二子像素电极的数据电压彼此相同,第一液晶电容器Clc1和第二液晶电容器Clc2可以通过相同的电压值充电,该相同的电压值是公共电压Vcom和数据电压之差。
当第三薄膜晶体管Tr3被导通时,通过第一数据线DLm传输到第二子像素P2的数据电压可以通过与第二薄膜晶体管Tr2串联连接的第三薄膜晶体管Tr3被划分。在该情形下,所述电压可以基于第二薄膜晶体管Tr2和第三薄膜晶体管Tr3的沟道尺寸来分配。因而,即使通过第一数据线DLm传输到第一子像素P1和第二子像素P2的数据电压相同,在第一液晶电容器Clc1和第二液晶电容器Clc2中充的电压也可以彼此不同。也就是,在第二液晶电容器Clc2中充的电压可以低于在第一液晶电容器Clc1中充的电压。
因此,在一个像素的第一子像素P1和第二子像素P2中充的电压可以彼此不同,由此改善侧面可视性。维持电压Vc可具有比公共电压Vcom的电平高的电平。例如,当公共电压Vcom是大约7V时,维持电压Vc可以是大约8V至11V,但是本公开不限于此。
图2是在根据本发明构思的实施方式的显示装置中包括的阵列基板的示意性平面图,更具体而言,是示意性地示出图1中描绘的一个像素的结构的平面图。图3是沿图2的线L3-L3'截取的包括图2的阵列基板的显示装置的示意性截面图。图4是沿图2的线L4-L4'截取的包括图2的阵列基板的显示装置的示意性截面图。
参考图2至图4,显示装置1可以包括阵列基板100、面对阵列基板100的配对基板200、以及插置在阵列基板100和配对基板200之间的液晶层300,并且还可以包括附接到阵列基板100和配对基板200的外表面的一对偏振器(未示出)。
首先,将描述阵列基板100。
第一绝缘基板SUB1可以是透明绝缘基板。例如,第一绝缘基板SUB1可以由玻璃基板、石英基板、透明树脂基板等形成。此外,第一绝缘基板SUB1可以包括具有高热阻的聚合物或塑料。在一些实施方式中,第一绝缘基板SUB1可具有柔性。也就是,第一绝缘基板SUB1可以是能够被卷起、折叠或弯曲的可变形的或柔性的基板。
第一绝缘基板SUB1可以包括在其中设置一个像素的像素区域,该像素区域可以被定义为在其中提供像素电极的区域。例如,如图2所示,第一绝缘基板SUB1可以包括第一像素区域PA1。第一像素区域PA1可以包括第一光阻挡区域BA1。
栅线GLn可以设置在第一绝缘基板SUB1上。栅线GLn可以主要在第一方向(例如,X方向)上延伸并且传输栅信号。
从栅线GLn延伸并且彼此连接的第一栅电极GE1和第二栅电极GE2可以设置在第一绝缘基板SUB1上。此外,从栅线GLn延伸并且与第一栅电极GE1和第二栅电极GE2间隔开的第三栅电极GE3也可以设置在第一绝缘基板SUB1上。第一、第二和第三栅电极GE1、GE2和GE3可以连接到相同的栅线GLn,因而相同的栅信号可以施加到第一、第二和第三栅电极GE1、GE2和GE3。
栅线GLn、第一栅电极GE1、第二栅电极GE2和第三栅电极GE3可以包括铝基金属诸如铝(Al)或铝合金、银基金属诸如银(Ag)或银合金、铜基金属诸如铜(Cu)或铜合金、钼基金属诸如钼(Mo)或钼合金、铬(Cr)、钽(Ta)、钛(Ti)等。栅线GLn、第一栅电极GE1、第二栅电极GE2和第三栅电极GE3可具有单层结构、或包括具有不同物理性质的至少两个导电层的多层结构。这些多个导电层当中的其中之一可以由低电阻金属例如铝基金属、银基金属、铜基金属等制成,从而减小信号延迟或电压降。其它导电层可以由不同的材料制成,特别是具有与铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)的优良接触特性的材料,例如钼基金属、铬(Cr)、钛(Ti)、钽(Ta)等。这样的组合的一示例可以包括下铬层和上铝层、或下铝层和上钼层。然而,本公开不限于此,栅线GLn、第一栅电极GE1、第二栅电极GE2和第三栅电极GE3可以由各种金属和其它导体制成。
栅绝缘层GI可以设置在栅线GLn以及第一、第二和第三栅电极GE1、GE2和GE3上。栅绝缘层GI可以由无机绝缘材料例如硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物等制成。栅绝缘层GI可以形成为单层结构或包括具有不同物理性质的至少两个绝缘层的多层结构。
第一半导体层SM1、第二半导体层SM2和第三半导体层SM3可以形成在栅绝缘层GI上。第一半导体层SM1可以设置在第一栅电极GE1上,第二半导体层SM2可以设置在第二栅电极GE2上,第三半导体层SM3可以设置在第三栅电极GE3上。在一些实施方式中,半导体图案SMd可以进一步设置在数据线DLm和DLm+1之下。第一半导体层SM1、第二半导体层SM2、第三半导体层SM3和半导体图案SMd中的每个可以包括非晶硅、多晶硅或氧化物半导体。
多个欧姆接触构件Oha1、Oha2、Oha3、Ohb1、Ohb2、Ohb3和Ohd可以设置在第一半导体层SM1、第二半导体层SM2和第三半导体层SM3上。所述多个欧姆接触构件Oha1、Oha2、Oha3、Ohb1、Ohb2、Ohb3和Ohd可以包括设置在第一、第二和第三源电极SE1、SE2和SE3之下的源极欧姆接触构件Oha1、Oha2和Oha3以及设置在随后将描述的第一、第二和第三漏电极DE1、DE2和DE3之下的漏极欧姆接触构件Ohb1、Ohb2和Ohb3。数据欧姆接触构件Ohd可以可选地设置在数据线DLm和DLm+1之下,数据欧姆接触构件Ohd可以插置在数据线DLm和DLm+1与半导体图案SMd之间。在一些实施方式中,所述多个欧姆接触构件Oha1、Oha2、Oha3、Ohb1、Ohb2、Ohb3和Ohd可以由用n型杂质重掺杂的n+水合非晶硅等或硅化物制成。在一些实施方式中,当第一半导体层SM1、第二半导体层SM2、第三半导体层SM3和半导体图案SMd是氧化物半导体时,欧姆接触构件Oha1、Oha2、Oha3、Ohb1、Ohb2、Ohb3和Ohd可以被省略。
数据线DLm和DLm+1、第一源电极SE1、第一漏电极DE1、第二源电极SE2、第二漏电极DE2、第三源电极SE3和第三漏电极DE3可以形成在欧姆接触构件Oha1、Oha2、Oha3、Ohb1、Ohb2、Ohb3和Ohd以及栅绝缘层GI上。
数据线DLm和DLm+1可以传输数据电压,并且主要在第二方向(例如Y方向)上延伸以便交叉栅线GLn。
始自第一数据线DLm的第一源电极SE1可以位于第一栅电极GE1上方。在一些实施方式中,第一源电极SE1可以在第一栅电极GE1上方具有C形状,但是本公开不限于此,并且任何形状被考虑。
第一漏电极DE1可以在第一栅电极GE1上方与第一源电极SE1间隔开。因而沟道可以形成在第一半导体层SM1的通过第一源电极SE1和第一漏电极DE1之间的间隙暴露的部分中。
始自数据线DLm的第二源电极SE2可以位于第二栅电极GE2上方。第二源电极SE2可以在第二栅电极GE2上方具有C形状,但是本公开不限于此,并且任何形状被考虑。
第二漏电极DE2可以在第二栅电极GE2上方与第二源电极SE2间隔开。因此沟道可以形成在第二半导体层SM2的通过第二源电极SE2和第二漏电极DE2之间的间隙暴露的部分中。第二漏电极DE2可具有宽的延伸部分DE2a。
第三源电极SE3可以连接到第二漏电极DE2,并且在第三栅电极GE3上方与第三漏电极DE3间隔开。沟道可以形成在第三半导体层SM3的通过第三源电极SE3和第三漏电极DE3之间的间隙暴露的部分中。
第三漏电极DE3可以位于第三栅电极GE3上方。第三漏电极DE3可以连接到随后将描述的维持电极线SLn,以便接收恒定电压,例如维持电压Vc。
数据线DLm和DLm+1、第一源电极SE1、第一漏电极DE1、第二源电极SE2、第二漏电极DE2、第三源电极SE3和第三漏电极DE3可以由一种或多种导电材料诸如铝、铜、银、钼、铬、钛、钽或其合金制成。这些元件中的每个可具有由难熔金属等制成的下层(未示出)和形成在下层上的低电阻上层(未示出)形成的多层结构,但是本公开不限于此。
以上描述的第一栅电极GE1、第一半导体层SM1、第一源电极SE1和第一漏电极DE1可以一起形成第一薄膜晶体管Tr1。此外,第二栅电极GE2、第二半导体层SM2、第二源电极SE2和第二漏电极DE2可以共同形成第二薄膜晶体管Tr2,而第三栅电极GE3、第三半导体层SM3、第三源电极SE3和第三漏电极DE3可以共同形成第三薄膜晶体管Tr3。
第一钝化层PA1可以设置在数据线DLm和DLm+1、第一、第二和第三源电极SE1、SE2和SE3以及第一、第二和第三漏电极DE1、DE2和DE3上。第一钝化层PA1可以包括有机绝缘材料或无机绝缘材料,诸如硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物等。第一钝化层PA1可以保护第一、第二和第三薄膜晶体管Tr1、Tr2和Tr3,并且防止随后将描述的绝缘层ILA的材料被引入第一、第二和第三半导体层SM1、SM2和SM3中。
第一绝缘层ILA1可以设置在第一钝化层PA1上。在一些实施方式中,第一绝缘层ILA1可具有使第一钝化层PA1的上部分变平的功能。第一绝缘层ILA1可以包括光敏材料。光敏材料可以是光敏有机材料,例如光致抗蚀剂。在一些实施方式中,第一绝缘层ILA1可以包括其中曝光的部分被硬化的负型光致抗蚀剂或其中未曝光的部分被硬化的正型光致抗蚀剂。
第一绝缘层ILA1还可以包括彩色颜料。例如,第一绝缘层ILA1可以包括使在相应于特定颜色的波长范围中的光通过的彩色颜料。也就是,第一绝缘层ILA1可以是滤色器。在一示例性实施方式中,滤色器可以呈现原色诸如红色、绿色或蓝色或者使其通过。然而,颜色不需要限于这些具体的原色,根据需要,滤色器可以替代地呈现青色、品红色、黄色和白色基的颜色中的任一个、或任何其它颜色、原色或其它颜色。当第一绝缘层ILA1包括彩色颜料时,第一绝缘层ILA1可以至少部分地交叠数据线DLm和DLm+1上方的相邻像素的绝缘层。例如,第一绝缘层ILA1可以至少部分地交叠在相邻像素区域(或第二像素区域PA2)中在第二数据线DLm+1上方的第二绝缘层ILA2。然而,本公开不限于此,第一绝缘层ILA1不需要必须包括彩色颜料。在另一实施方式中,单独的滤色器可以设置在阵列基板100上,或滤色器可以设置在配对基板200上。
第二钝化层PA2可以设置在第一绝缘层ILA1上。第二钝化层PA2可以包括无机绝缘材料诸如硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物等。第二钝化层PA2可以防止第一绝缘层ILA1分离,并且抑制液晶层300被有机材料诸如从第一绝缘层ILA1引入的溶剂污染。因而,能够进一步防止在显示装置1的驱动期间可能发生的余像缺陷。
用于暴露一部分第一漏电极DE1的第一接触孔CT1和用于暴露一部分第二漏电极DE2的第二接触孔CT2可以形成在第一钝化层PA1、第一绝缘层ILA1和第二钝化层PA2中。
像素电极PE可以设置在第二钝化层PA2上,像素电极PE可以设置在第一绝缘基板SUB1的第一像素区域PA1中。也就是,第一像素区域PA1可以被定义为第一绝缘基板SUB1的与像素电极PE相应的部分。像素电极PE可以包括第一子像素电极PE1和第二子像素电极PE2。当在平面图(即,图2的视图)中看时,第一子像素电极PE1和第二子像素电极PE2可以沿着第二方向(或Y方向)布置,其中栅线GLn插置在第一子像素电极PE1和第二子像素电极PE2之间。也就是,在一示例性实施方式中,第一子像素电极PE1可以设置在栅线GLn上方,第二子像素电极PE2可以设置在第一子像素电极PE1之下且在栅线GLn下面。随后将描述的第一光阻挡区域BA1可以被定义为第一子像素电极PE1和第二子像素电极PE2之间的区域。
第一子像素电极PE1可以通过第一接触孔CT1连接到第一漏电极DE1,第二子像素电极PE2可以通过第二接触孔CT2连接到第二漏电极DE2。
第一子像素电极PE1和第二子像素电极PE2可以分别从第一漏电极DE1和第二漏电极DE2接收数据电压。在该情形下,施加到第二漏电极DE2的数据电压可以通过第三源电极SE3划分,并且施加到第二子像素电极PE2的第二子像素电压的大小因此可以小于施加到第一子像素电极PE1的第一子像素电压的大小。更确切地说,当施加到第一子像素电极PE1和第二子像素电极PE2的数据电压是正(+)时,施加到第二子像素电极PE2的第二子像素电压的大小小于施加到第一子像素电极PE1的电压的大小。相反地,当施加到第一子像素电极PE1和第二子像素电极PE2的数据电压是负(-)时,施加到第一子像素电极PE1的第一子像素电压的大小可以小于施加到第二子像素电极PE2的第二子像素电压的大小。
第一子像素电极PE1可以包括第一茎部PE1a和从第一茎部PE1a突出并向外延伸的多个第一分支PE1b。第一茎部PE1a可以以任何方式成形。例如,如图2所示,第一茎部PE1a可具有十字形。在该情形下,第一子像素可以被第一茎部PE1a分成四个域。
第一分支PE1b可以在每个域中在不同方向上延伸。第一分支PE1b可以在每个域中彼此平行地延伸,并且可以彼此间隔开。相邻的第一分支PE1b可以以微米间隔基准间隔开从而形成多个细缝。
子像素电极PE1可以由透明导电材料制成。例如,子像素电极PE1可以由诸如ITO、IZO、ITZO或AZO的材料制成。
在第一子像素电极PE1上方的液晶层300的液晶分子可以在每个域中通过所述多个细缝而在不同方向上预倾斜。例如,液晶分子可以朝向第一茎部PE1a在四个方向上预倾斜。因而,其中液晶分子沿不同方向排列的四个域可以形成在液晶层300中。如上所述,改变液晶分子的预倾斜方向可以使得显示装置1能具有宽的参考视角。
第二子像素电极PE2可以包括第二茎部PE2a以及从第二茎部PE2a突出并远离第二茎部PE2a延伸的多个第二分支PE2b。也就是,第二子像素电极PE2可具有与子像素电极PE1的构造基本上相同的构造。因此,第二子像素电极PE2的构造的详细描述将被省略。
当在平面图中看时,第二子像素电极PE2可具有比第一子像素电极PE1的面积大的面积。
维持电极线SLn可以进一步设置在第一绝缘基板SUB1上。维持电极线SLn可以在与栅线GLn的方向基本上相同的方向(例如,水平方向)上延伸。维持电极线SLn可以形成为围绕像素电极PE的至少一部分,这将在随后被描述。例如,维持电极线SLn还可以包括围绕第一子像素电极PE1的一部分的第一维持电极SLna、第二维持电极SLnb和第三维持电极SLnc。此外,维持电极线SLn还可以包括从第一维持电极SLna或第二维持电极SLnb延伸的维持电极延伸部SLnp。维持电极接触孔CT3,其是用于暴露一部分维持电极延伸部SLnp和一部分第三漏电极DE3的第三接触孔,可以形成在栅绝缘层GI、第一钝化层PA1、绝缘层ILA和第二钝化层PA2中,并且维持电极接触孔CT3可以被连接构件TE覆盖。连接构件TE可以电互连通过维持电极接触孔CT3暴露的维持电极延伸部SLnp和第三漏电极DE3。在一些实施方式中,连接构件TE可以由与像素电极PE的材料相同的材料制成,并且连接构件TE和像素电极PE可以设置在相同的层中。
维持电极线SLn还可以包括围绕一部分第二子像素电极PE2的第四维持电极SLnd、第五维持电极SLne和第六维持电极SLnf。在一些实施方式中,当在平面图中看时,维持电极延伸部SLnp可以延伸到像素电极PE和栅线GLn之间的空间。此外,在一些实施方式中,当在平面图中看时,第一维持电极SLna、第二维持电极SLnb、第四维持电极SLnd和第五维持电极SLne可以插置在像素电极PE与数据线DLm和DLm+1之间。
在一示例性实施方式中,维持电极线SLn、栅线GLn以及第一、第二和第三栅电极GE1、GE2和GE3可以设置在相同的层中并且可以由相同的材料制成。也就是,在示例性实施方式中,维持电极线SLn可以插置在第一绝缘基板SUB1和栅绝缘层GI之间,并且由与栅线GLn的材料相同的材料制成。
屏蔽电极SHE可以设置在第二钝化层PA2上。屏蔽电极SHE可以与第一子像素电极PE1和第二子像素电极PE2物理地间隔开,并且屏蔽电极SHE、第一子像素电极PE1和第二子像素电极PE2可以设置在相同的层中。也就是,像第一子像素电极PE1和第二子像素电极PE2一样,屏蔽电极SHE可以直接设置在第二钝化层PA2上从而直接接触第二钝化层PA2。屏蔽电极SHE可以由透明导电材料制成,并且也可以由与像素电极PE的材料相同的材料制成。在一些实施方式中,屏蔽电极SHE、第一子像素电极PE1和第二子像素电极PE2可以通过使用单一掩模的光刻工艺同时形成。
屏蔽电极SHE可以设置在第二钝化层PA2的上表面的与数据线DLm和DLm+1相应的部分上,并且可以交叠数据线DLm和DLm+1。在一示例性实施方式中,屏蔽电极SHE可以布置为对应于第一绝缘基板SUB1的像素区域之间的边界。例如,屏蔽电极SHE可以设置在第一绝缘基板SUB1的边界区域EA上,该边界区域EA是第一像素区域PA1和其在第一方向(或X方向)上的相邻第二像素区域PA2之间的边界。当在平面图中看时,屏蔽电极SHE可以覆盖第一数据线DLm。在一些实施方式中,具有与施加到公共电极CE的公共电压(其将在随后被描述)相同的电平或大小的电压可以被施加到屏蔽电极SHE。
在数据线DLm和DLm+1与像素电极PE之间的部分中存在液晶分子未对准的可能性,因为在所述部分中在像素电极PE和公共电极CE之间可能产生相对弱的电场,这将在随后被描述。
在根据本实施方式的显示装置1中,具有与施加到公共电极CE的电压例如公共电压的电平相同的电平的电压可以被施加到屏蔽电极SHE。因而,在公共电极CE和屏蔽电极SHE之间可能没有电场产生。因此,在邻近数据线DLm和DLm+1的区域中提供的液晶分子的未对准的可能性可以降低,因而减小光泄漏。此外,随后将描述并且形成为防止光泄漏的光阻挡构件BM的面积可以进一步减小或可以省略光阻挡构件BM。因而,显示装置1的开口率可以进一步增加。
此外,在数据线DLm和DLm+1与像素电极PE之间产生的电场可能由于屏蔽电极SHE而减弱,因而提供抑制串扰缺陷的优点。
光阻挡构件BM可以设置在一部分第一子像素电极PE1、一部分第二子像素电极PE2、一部分第二钝化层PA2以及一部分屏蔽电极SHE上。光阻挡构件BM可以设置在第一绝缘基板SUB1的第一像素区域PA1的第一光阻挡区域BA1上。在一些实施方式中,光阻挡构件BM可以直接接触一部分第一子像素电极PE1、一部分第二子像素电极PE2、一部分第二钝化层PA2以及一部分屏蔽电极SHE。光阻挡构件BM可以至少部分地交叠栅线GLn以及第一、第二和第三薄膜晶体管Tr1、Tr2和Tr3。此外,至少一部分光阻挡构件BM可以填充第一接触孔CT1、第二接触孔CT2以及维持电极接触孔CT3。光阻挡构件BM可以包括光阻挡颜料例如炭黑以及光敏有机材料。
在根据本实施方式的显示装置1中,光阻挡构件BM可以与第一、第二和第三薄膜晶体管Tr1、Tr2和Tr3一起(即,在第一、第二和第三薄膜晶体管Tr1、Tr2和Tr3上方)设置在阵列基板100上。因而,可以在改善透射率的同时防止由这些元件中的任何元件之间的未对准引起的光泄漏或开口率的降低。
间隔物构件CS可以设置在光阻挡构件BM上,并且可以直接接触光阻挡构件BM。间隔物构件CS可以直接接触配对基板200,从而保持阵列基板100和配对基板200之间的间隔。在一些实施方式中,间隔物构件CS可以包括光阻挡颜料,并且可以由与光阻挡构件BM的材料相同的材料制成。在一些实施方式中,间隔物构件CS可以与光阻挡构件BM一体地形成,间隔物构件CS和光阻挡构件BM可以通过使用狭缝掩模、半色调掩模等的单一光刻工艺同时形成。
在一些实施方式中,间隔物构件CS可以布置为交叠薄膜晶体管。在一示例性实施方式中,间隔物构件CS可以定位为交叠第一薄膜晶体管Tr1、第二薄膜晶体管Tr2和第三薄膜晶体管Tr3中的至少之一。虽然间隔物构件CS在图中被描绘为交叠第一薄膜晶体管Tr1,但是这仅是一示例。因为间隔物构件CS可以布置为交叠薄膜晶体管,所以与其中情况不是这样的常规配置相比,光阻挡构件BM的尺寸减小,因而改善显示装置1的开口率。
现在将描述配对基板200。
配对基板200可以包括第二绝缘基板SUB2和公共电极CE。
第二绝缘基板SUB2可以是像第一绝缘基板SUB1一样的透明绝缘基板。此外,第二绝缘基板SUB2可以包括具有高热阻的聚合物或塑料。在一些实施方式中,第二绝缘基板SUB2可具有柔性。
公共电极CE可以设置在第二绝缘基板SUB2的朝向或面对第一绝缘基板SUB1的一个表面上。公共电极CE可以由透明导电材料诸如ITO和IZO制成。在一些实施方式中,公共电极CE可以基本上形成在第二绝缘基板SUB2的整个表面上。公共电极CE可以接收施加到其上的公共电压Vcom从而与像素电极PE一起产生电场。
在下文中将描述液晶层300。
液晶层300可以包括具有介电各向异性的多个液晶分子。液晶分子可以是插置在阵列基板100和配对基板200之间并且相对于这两个基板100和200垂直排列的垂直排列液晶分子。当电场施加在阵列基板100和配对基板200之间时,液晶分子可以沿特定方向在阵列基板100和配对基板200之间旋转从而使光通过或者阻挡光。如此处使用的术语“旋转”可以不仅意指液晶分子实际上旋转,而是还可以意指液晶分子的排列由于电场而以任何方式改变。在一些实施方式中,液晶层300可以包括由于光诸如紫外线而经受聚合反应的反应性液晶元(reactive mesogen),或可以包括通过反应性液晶元的聚合反应产生的预倾斜提供聚合物。预倾斜提供聚合物即使在阵列基板100和配对基板200之间没有电场产生的状态下也可以为液晶分子提供预倾斜。
图5是示意性地示出根据本发明构思的示例性实施方式的显示装置的三个像素的平面图。图6是示意性地示出图5中显示的显示装置中的绝缘层、光阻挡构件、数据线和屏蔽电极的示例性布置的平面图。图7是沿图5和图6的线M1-M1'截取的示意性截面图。图8是示出图7中显示的光阻挡构件的一部分的放大透视图。图9是沿图5和图6的线M2-M2'截取的示意性截面图。
图5至图9示出在第一像素区域PA1、在第一方向(或X方向)上邻近第一像素区域PA1的第二像素区域PA2、以及在第一方向(或X方向)上邻近第二像素区域PA2的第三像素区域PA3中提供的像素,也就是,1×3像素阵列。此外,图5至图9主要示出在第一像素区域PA1中提供的第一光阻挡区域BA1、在第二像素区域PA2中提供的第二光阻挡区域BA2、在第三像素区域PA3中提供的第三光阻挡区域BA3、以及在各光阻挡区域BA1、BA2和BA3的每个中提供的第一、第二和第三薄膜晶体管Tr1、Tr2和Tr3。图5和图6示出与各1×3像素阵列相应的第一、第二和第三光阻挡区域BA1、BA2和BA3。
为了描述上的方便起见,图7和图9省略了在阵列基板100的第一绝缘基板SUB1和绝缘层之间提供的组件中的一些,并且还省略了配对基板200的详细构造。
参考图5至图9,第一像素区域PA1、第二像素区域PA2和第三像素区域PA3可以沿着第一方向(X方向)平行地布置。边界区域EA可以提供在第一像素区域PA1和第二像素区域PA2之间以及在第二像素区域PA2和第三像素区域PA3之间。第一数据线DLm和第二数据线DLm+1可以设置在第一像素区域PA1的两个纵向侧,第二数据线DLm+1和第三数据线DLm+2可以设置在第二像素区域PA2的两个纵向侧,第三数据线DLm+2和第四数据线DLm+3可以设置在第三像素区域PA3的两个纵向侧。在该情形下,第一数据线DLm、第二数据线DLm+1、第三数据线DLm+2和第四数据线DLm+3可以设置在相应的边界区域EA中。屏蔽电极SHE可以设置在每个数据线DLm、DLm+1、DLm+2和DLm+3上方,并且第二钝化层PA2插置在屏蔽电极SHE与所述每个数据线DLm、DLm+1、DLm+2和DLm+3之间。
如上所述,像素区域PA1、PA2和PA3可以包括各自的光阻挡区域BA1、BA2和BA3。具体地,第一像素区域PA1可以包括第一光阻挡区域BA1,第二像素区域PA2可以包括第二光阻挡区域BA2,第三像素区域PA3可以包括第三光阻挡区域BA3。
以上参考图2至图4描述的第一绝缘层ILA1可以设置在第一像素区域PA1中,第二绝缘层ILA2可以设置在第二像素区域PA2中,第三绝缘层ILA3可以设置在第三像素区域PA3中。在一示例性实施方式中,第一绝缘层ILA1可以是包括第一颜色颜料的第一滤色器,第二绝缘层ILA2可以是包括不同于第一颜色颜料的第二颜色颜料的第二滤色器,第三绝缘层ILA3可以是包括不同于第一颜色颜料和第二颜色颜料二者的第三颜色颜料的第三滤色器。在一些实施方式中,第一绝缘层ILA1可以是蓝色滤色器,第二绝缘层ILA2可以是绿色滤色器或者红色滤色器,第三绝缘层ILA3可以是绿色滤色器和红色滤色器中的另一个。在该情形下,如图6和图8所示,第一绝缘层ILA1可具有比第二绝缘层ILA2的厚度和第三绝缘层ILA3的厚度大的厚度。
彼此邻近的绝缘层ILA1、ILA2、ILA3可以在提供在光阻挡区域之间的边界区域的一部分中彼此间隔开。备选地,绝缘层ILA1、ILA2、ILA3可以在提供在像素区域之间并在光阻挡区域外部的边界区域的一部分中彼此部分地交叠。
例如,如图6和图7所示,第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2可以在第一光阻挡区域BA1和第二光阻挡区域BA2之间的边界区域EA中彼此间隔开。类似地,第二绝缘层ILA2和第三绝缘层ILA3可以在第二光阻挡区域BA2和第三光阻挡区域BA3之间的边界区域EA中彼此间隔开。备选地,第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2可以在位于第一像素区域PA1和第二像素区域PA2之间并且在光阻挡区域BA1和BA2外部的边界区域EA中彼此交叠。类似地,第二绝缘层ILA2和第三绝缘层ILA3可以在位于第二像素区域PA2和第三像素区域PA3之间并且在光阻挡区域BA2和BA3外部的边界区域EA中彼此交叠。
光阻挡构件BM可以交叠或形成第一光阻挡区域BA1、第二光阻挡区域BA2和第三光阻挡区域BA3,并且可以在第一方向(或X方向)上延伸。换言之,光阻挡构件BM的交叠或形成第一光阻挡区域BA1的部分、光阻挡构件BM的交叠或形成第二光阻挡区域BA2的部分、以及光阻挡构件BM的交叠或形成第三光阻挡区域BA3的部分可以彼此连接。
如图6所示,光阻挡构件BM可以设置在一部分第一绝缘层ILA1上以形成第一光阻挡区域BA1,可以设置在一部分第二绝缘层ILA2上以形成第二光阻挡区域BA2,并且可以设置在一部分第三绝缘层ILA3上以形成第三光阻挡区域BA3。此外,如图7所示,光阻挡构件BM可以填充第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2之间的空间以及第二绝缘层ILA2和第三绝缘层ILA3之间的空间。在下文中,为了说明上的方便起见,光阻挡构件BM的形成第一光阻挡区域BA1的部分将被定义为第一部分BM1,光阻挡构件BM的形成第二光阻挡区域BA2的部分将被定义为第二部分BM2,光阻挡构件BM的形成第一绝缘基板SUB1的第一光阻挡区域BA1和第二光阻挡区域BA2之间的边界区域EA的部分将被定义为第三部分BM3。在一些实施方式中,第一部分BM1可以设置在第一绝缘层ILA1上,第二部分BM2可以设置在第二绝缘层ILA2上,第三部分BM3可以设置在第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2之间的空间中。第一部分BM1可以设置在第三部分BM3的一侧,第二部分BM2可以设置在第三部分BM3在第一方向(或X方向)上的另一侧。
第三部分BM3可以使两侧敞开。更具体而言,如图8所示,第三部分BM3的两侧可以在第二方向(或Y方向)上敞开,使得第三部分BM3产生允许流体沿着如图所示的箭头方向流动的敞开通道。
当从第一绝缘基板SUB1的一个表面SUB1a到第一部分BM1的上表面的最小高度被称为第一高度H1时,从第一绝缘基板SUB1的一个表面SUB1a到第二部分BM2的上表面的最小高度被称为第二高度H2,并且从第一绝缘基板SUB1的一个表面SUB1a到第三部分BM3的上表面的最小高度被称为第三高度H3,第三高度H3可以比第一高度H1和第二高度H2的每个低。在第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2之间的边界区域EA可以不提供单独的绝缘层。光阻挡构件BM可具有自然的台阶部分。因此,第三高度H3可以比第一高度H1和第二高度H2的每个低,使得通道或凹陷形成在第一部分BM1和第二部分BM2之间。
在一些实施方式中,当第一绝缘层ILA1是蓝色滤色器时,第二绝缘层ILA2是或者绿色滤色器或者红色滤色器,第三绝缘层ILA3是绿色滤色器和红色滤色器中的另一个,第一绝缘层ILA1可以比第二绝缘层ILA2和第三绝缘层ILA3厚。在该情形下,第一高度H1可以比第二高度H2高。也就是,第一高度H1和第二高度H2之差可以由第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2之间的厚度差引起。
间隔物构件CS可以设置在光阻挡构件BM上。在一些实施方式中,当第一绝缘层ILA1的厚度比第二绝缘层ILA2的厚度和第三绝缘层ILA3的厚度厚时,间隔物构件CS可以设置为交叠第一绝缘层ILA1。也就是,间隔物构件CS可以设置在第一部分BM1上,在该情形下,第二部分BM2可以作为辅助间隔物构件。此外,间隔物构件CS可以设置在相对较厚的第一绝缘层ILA1上,由此减小间隔物构件CS自身的厚度。间隔物构件CS的压缩程度可以与间隔物构件CS自身的厚度成比例。因而,当间隔物构件CS设置在相对较厚的第一绝缘层ILA1上时,间隔物构件CS自身的厚度可以减小,由此相对地减小在从外部源施加力时间隔物构件CS的变形。
因而通过利用第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2之间的厚度差,在第一部分BM1上设置间隔物构件CS可以提供减小间隔物构件CS与辅助间隔物构件例如第二部分BM2之间的高度差的优点。
间隔物构件CS可以包括光阻挡颜料,并且可以由与光阻挡构件BM的材料相同的材料制成。此外,在一些实施方式中,间隔物构件CS可以与光阻挡构件BM一体地形成。在该情形下,间隔物构件CS和光阻挡构件BM可以通过利用单一掩模的光刻工艺形成。
例如,当光阻挡构件BM由负型光敏材料制成时,光阻挡构件BM和间隔物构件CS可以利用包括光透射图案、光阻挡图案和半透射图案的半色调掩模同时形成。在该情形下,光透射图案可以对应于间隔物构件CS,光阻挡图案可以对应于光阻挡区域BA1、BA2和BA3外部的区域,半透射图案可以对应于除了间隔物构件CS之外的光阻挡区域BA1、BA2和BA3。在该情形下,第三部分BM3和第一部分BM1之间的高度差以及第三部分BM3和第二部分BM2之间的高度差可以由第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2之间的厚度差引起。
备选地,在另一示例性实施方式中,当光阻挡构件BM由负型光敏材料制成时,光阻挡构件BM和间隔物构件CS可以利用包括光透射图案、光阻挡图案、第一半透射图案和其透射率比第一半透射图案的透射率低的第二半透射图案的半色调掩模同时形成。在该情形下,光透射图案可以对应于间隔物构件CS,光阻挡图案可以对应于光阻挡区域BA1、BA2和BA3外部的区域。此外,第一半透射图案和第二半透射图案可以对应于光阻挡区域BA1、BA2和BA3。具体地,第二半透射图案可以对应于光阻挡区域BA1、BA2和BA3之间的边界区域EA,第一半透射图案可以对应于光阻挡区域BA1、BA2和BA3中除与第二半透射图案相应的那些之外的部分。在该情形下,第三部分BM3和第一部分BM1之间的高度差以及第三部分BM3和第二部分BM2之间的高度差可以部分地由第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2之间的厚度差导致,并且部分地由第一半透射图案和第二半透射图案之间的透射率差导致。也就是,第三部分BM3可以通过比第一部分BM1和第二部分BM2相对少的光量被硬化,因而部分地引起第三部分BM3和第一部分BM1之间的高度差以及第三部分BM3和第二部分BM2之间的高度差。
当从外部源施加力到显示装置1时,插置在阵列基板100和配对基板200之间的间隔物构件CS可以吸收一部分外力,从而被压缩。在该情形下,阵列基板100和配对基板200之间的间隔可以通过第一部分BM1和第二部分BM2维持在预定水平,由此确保使液晶层300能充分伸展的空间。
同时,当从外部源施加较大力到显示装置1时,间隔物构件CS可以被完全压缩,配对基板200可以直接接触第一部分BM1和/或第二部分BM2。此外,第一部分BM1和/或第二部分BM2可以被部分地压缩。在该情形下,由第三部分BM3形成的凹陷可以允许液晶层300更自由地从受压区域流走。此外,第三部分BM3在第二方向(或Y方向)上的两侧可以敞开,由此确保液晶层300在第二方向(或Y方向)上的流动路径。因而,可以防止在液晶层300没有充分伸展时会导致的显示品质的退化。因而,可以提供根据本发明构思的具有改善的可靠性的显示装置1。
图10是图5中显示的显示装置的变形实施方式的平面图,示意性地示出显示装置中的绝缘层、光阻挡构件、数据线和屏蔽电极的另一示例性布置。图11是沿图5和图10的线M1-M1'截取的示意性截面图。图12是沿图5和图10的线M2-M2'截取的示意性截面图。
在根据本实施方式的显示装置2中,阵列基板100a可具有部分地不同于以上参考图5至图9描述的阵列基板100的结构的结构。具体地,阵列基板100a可以与以上参考图5至图9描述的阵列基板100的不同之处在于,前者包括在边界区域EA中彼此交叠的绝缘层。然而,其它组件基本上相同或类似。因此,将省略重复说明并且描述将主要集中于实施方式之间的差异上。
参考图10至图12,第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2可以在第一光阻挡区域BA1和第二光阻挡区域BA2之间的边界区域EA中彼此部分地交叠,如图10和图11所示。类似地,第二绝缘层ILA2和第三绝缘层ILA3可以在第二光阻挡区域BA2和第三光阻挡区域BA3之间的边界区域EA中部分地交叠。此外,如图12所示,第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2可以在位于第一像素区域PA1和第二像素区域PA2之间并且在光阻挡区域BA1和BA2外部的边界区域EA中部分地交叠。类似地,第二绝缘层ILA2和第三绝缘层ILA3可以在位于第二像素区域PA2和第三像素区域PA3之间并且在光阻挡区域BA2和BA3外部的边界区域EA中部分地交叠。
如图10和图11所示,光阻挡构件BMa可以设置在一部分第一绝缘层ILA1上以形成第一光阻挡区域BA1,可以设置在一部分第二绝缘层ILA2上以形成第二光阻挡区域BA2,并且可以设置在一部分第三绝缘层ILA3上以形成第三光阻挡区域BA3。此外,光阻挡构件BMa可以设置在第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2之间的交叠部上以及在第二绝缘层ILA2和第三绝缘层ILA3之间的交叠部上。在下文中,为了描述上的方便起见,光阻挡构件BMa的交叠或形成第一光阻挡区域BA1的部分将被定义为第一部分BMa1,光阻挡构件BMa的交叠或形成第二光阻挡区域BA2的部分将被定义为第二部分BMa2,光阻挡构件BMa的交叠第一光阻挡区域BA1和第二光阻挡区域BA2之间的边界区域EA的部分将被定义为第三部分BMa3。在一些实施方式中,第一部分BMa1可以设置在第一绝缘层ILA1上,第二部分BMa2可以设置在第二绝缘层ILA2上,第三部分BMa3可以设置在第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2之间的交叠部上。
第三部分BMa3可以使两侧在第二方向(或Y方向)上敞开,像以上参考图8描述的第三部分BM3一样。
当从第一绝缘基板SUB1的一个表面SUB1a到第一部分BMa1的上表面的最小高度被称为第一高度H1a时,从第一绝缘基板SUB1的一个表面SUB1a到第二部分BMa2的上表面的最小高度被称为第二高度H2a,并且从第一绝缘基板SUB1的一个表面SUB1a到第三部分BMa3的上表面的最小高度被称为第三高度H3a,第三高度H3a可以比第一高度H1a和第二高度H2a的每个低。也就是,台阶部分可以存在于第一部分BMa1和第三部分BMa3之间,同样地,台阶部分可以存在于第二部分BMa2和第三部分BMa3之间,从而通道或凹陷形成在第一部分BMa1和第二部分BMa2之间。
间隔物构件CSa可以设置在光阻挡构件BMa上。在一些实施方式中,当第一绝缘层ILA1形成为具有比第二绝缘层ILA2的厚度和第三绝缘层ILA3的厚度大的厚度时,间隔物构件CSa可以设置为交叠第一绝缘层ILA1。也就是,间隔物构件CSa可以设置在第一部分BMa1上。
间隔物构件CSa可以包括光阻挡颜料,并且可以由与光阻挡构件BMa的材料相同的材料制成。此外,在一些实施方式中,间隔物构件CSa可以与光阻挡构件BMa一体地形成。在该情形下,间隔物构件CSa和光阻挡构件BMa可以通过利用单一掩模的光刻工艺形成。
例如,当光阻挡构件BMa由负型光敏材料制成时,光阻挡构件BMa和间隔物构件CSa可以利用包括光透射图案、光阻挡图案、第一半透射图案和其透射率比第一半透射图案的透射率低的第二半透射图案的半色调掩模同时形成。在该情形下,光透射图案可以对应于间隔物构件CSa,光阻挡图案可以对应于光阻挡区域BA1、BA2和BA3外部的区域。此外,第一半透射图案和第二半透射图案可以对应于光阻挡区域BA1、BA2和BA3。具体地,第二半透射图案可以对应于光阻挡区域BA1、BA2和BA3的边界区域EA,第一半透射图案可以对应于光阻挡区域BA1、BA2和BA3的在与第二半透射图案相应的部分之外的部分。在该情形下,第三部分BMa3和第一部分BMa1之间的高度差以及第三部分BMa3和第二部分BMa2之间的高度差可以由第一半透射图案和第二半透射图案之间的透射率差引起。也就是,第三部分BMa3可以通过比入射到第一部分BMa1和第二部分BMa2相对少的光量被硬化,因而导致第三部分BMa3和第一部分BMa1之间的高度差以及第三部分BMa3和第二部分BMa2之间的高度差。
因为其它组件与参考图5至图9描述的那些基本上相同或类似,所以将省略其详细描述。
图13是根据本发明构思的另一实施方式的显示装置的沿图2的线L3-L3'截取的示意性截面图。图14是根据本发明构思的另一实施方式的显示装置的沿图2的线L4-L4'截取的示意性截面图。
参考图13和图14,根据本实施方式的显示装置3可以包括阵列基板100b、面对阵列基板100b的配对基板200a、以及插置在阵列基板100b和配对基板200a之间的液晶层300。显示装置3还可以包括附接到阵列基板100b和配对基板200a的外表面的一对偏振器(未示出)。
与以上参考图2至图4描述的显示装置1不同,根据本实施方式的显示装置3可以包括提供在配对基板200a上的光阻挡构件BMb和间隔物构件CSb。
阵列基板100b与以上参考图2至图4描述的阵列基板100的不同之处在于,前者不包括光阻挡构件BMb和间隔物构件CSb。其它组件可以基本上相同。因此,将省略每个这样的其它组件的详细描述。
配对基板200a可以包括第二绝缘基板SUB2、光阻挡构件BMb和公共电极CE。
第二绝缘基板SUB2可以是像第一绝缘基板SUB1一样的透明绝缘基板。
公共电极CE可以设置在第二绝缘基板SUB2的面对第一绝缘基板SUB1的一个表面上。公共电极CE可以由透明导电材料诸如ITO和IZO制成。
光阻挡构件BMb可以设置在公共电极CE上。
光阻挡构件BMb可以交叠第一绝缘基板SUB1的第一像素区域PA1的第一光阻挡区域BA1。光阻挡构件BMb可以覆盖栅线GLn以及第一、第二和第三薄膜晶体管Tr1、Tr2和Tr3。此外,光阻挡构件BMb可以覆盖第一接触孔CT1、第二接触孔CT2以及维持电极接触孔CT3。光阻挡构件BMb可以包括光阻挡颜料例如炭黑和/或光敏有机材料。
间隔物构件CSb可以设置在光阻挡构件BMb上,并且可以直接接触光阻挡构件BMb。间隔物构件CSb可以直接接触阵列基板100b,并且可以保持阵列基板100b和配对基板200a之间的间隔。在一些实施方式中,间隔物构件CSb可以包括光阻挡颜料,并且可以由与光阻挡构件BMb的材料相同的材料制成。在一些实施方式中,间隔物构件CSb可以与光阻挡构件BMb一体地形成,间隔物构件CSb和光阻挡构件BMb可以通过使用狭缝掩模、半色调掩模等的单一光刻工艺同时形成。
在一些实施方式中,间隔物构件CSb可以布置为交叠薄膜晶体管。在一示例性实施方式中,间隔物构件CSb可以布置为交叠第一薄膜晶体管Tr1、第二薄膜晶体管Tr2和第三薄膜晶体管Tr3中的至少之一。虽然间隔物构件CSb在图中被描绘为交叠第一薄膜晶体管Tr1,但是这仅是一示例,其可以备选地交叠任何其它晶体管或其它结构。
其它组件可以与以上参考图2至图4描述的那些相同,因此将省略其任何详细描述。
图15是示意性地示出根据本发明构思的另一实施方式的显示装置中的绝缘层、光阻挡构件、数据线和屏蔽电极的示例性布置的平面图。图16是沿图5和图15的线M1-M1'截取的示意性截面图。图17是示出图16中显示的光阻挡构件的一部分的放大透视图。图18是沿图5和图16的线M2-M2'截取的示意性截面图。
参考图15至图18,显示装置3的阵列基板100b与以上参考图5至图9描述的阵列基板100不同之处在于,前者不包括光阻挡构件BMb。各种其它组件可以基本上相同。
例如,第一像素区域PA1、第二像素区域PA2和第三像素区域PA3可以沿着第一方向(X方向)平行地布置,边界区域EA可以提供在第一像素区域PA1和第二像素区域PA2之间以及第二像素区域PA2和第三像素区域PA3之间。第一数据线DLm和第二数据线DLm+1可以提供在第一像素区域PA1的两个纵向侧,第二数据线DLm+1和第三数据线DLm+2可以提供在第二像素区域PA2的两个纵向侧,第三数据线DLm+2和第四数据线DLm+3可以提供在第三像素区域PA3的两个纵向侧。在该情形下,第一数据线DLm、第二数据线DLm+1、第三数据线DLm+2和第四数据线DLm+3可以提供在相应的边界区域EA中。屏蔽电极SHE可以提供在每个数据线DLm、DLm+1、DLm+2和DLm+3上方,并且第二钝化层PA2插置在屏蔽电极SHE与所述每个数据线DLm、DLm+1、DLm+2和DLm+3之间。
第一像素区域PA1可以包括第一光阻挡区域BA1,第二像素区域PA2可以包括第二光阻挡区域BA2,第三像素区域PA3可以包括第三光阻挡区域BA3。
第一绝缘层ILA1可以设置在第一像素区域PA1中,第二绝缘层ILA2可以设置在第二像素区域PA2中,第三绝缘层ILA3可以设置在第三像素区域PA3中。
第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2可以在第一光阻挡区域BA1和第二光阻挡区域BA2之间的边界区域EA中彼此间隔开。类似地,第二绝缘层ILA2和第三绝缘层ILA3可以在第二光阻挡区域BA2和第三光阻挡区域BA3之间的边界区域EA中彼此间隔开。备选地,如图18所示,第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2可以在第一像素区域PA1和第二像素区域PA2之间的边界区域EA中彼此部分地交叠。类似地,第二绝缘层ILA2和第三绝缘层ILA3可以在第二像素区域PA2和第三像素区域PA3之间的边界区域EA中彼此部分地交叠。
光阻挡构件BMb可以设置在第二绝缘基板SUB2的面对阵列基板100b的一个表面上。虽然在图中未示出,但是公共电极可以插置在光阻挡构件BMb和第二绝缘基板SUB2之间,如以上参考图13和图14描述的。光阻挡构件BMb可以交叠或形成第一光阻挡区域BA1、第二光阻挡区域BA2和第三光阻挡区域BA3,并且可以在第一方向(或X方向)上延伸。换言之,一部分光阻挡构件BMb交叠或形成第一光阻挡区域BA1,一部分光阻挡构件BMb交叠或形成第二光阻挡区域BA2,一部分光阻挡构件BMb交叠或形成第三光阻挡区域BA3,并且这些部件中的每个可以彼此连接。
光阻挡构件BMb的交叠第一光阻挡区域BA1的部分将被定义为第一部分BMb1,光阻挡构件BMb的交叠第二光阻挡区域BA2的部分将被定义为第二部分BMb2,光阻挡构件BMb的交叠第一光阻挡区域BA1和第二光阻挡区域BA2之间的边界区域EA的部分将被定义为第三部分BMb3。
第三部分BMb3可以使两侧敞开。更具体而言,如图16所示,第三部分BMb3的两侧可以在第二方向(或Y方向)上敞开,从而通道或凹陷形成在第一部分BMb1和第二部分BMb2之间。
当从第二绝缘基板SUB2的一个表面SUB2a到第一部分BMb1的上表面的最小高度被称为第一高度H1b时,从第二绝缘基板SUB2的一个表面SUB2a到第二部分BMb2的上表面的最小高度被称为第二高度H2b,并且从第二绝缘基板SUB2的一个表面SUB2a到第三部分BMb3的上表面的最小高度被称为第三高度H3b,第三高度H3b可以比第一高度H1b和第二高度H2b的每个低。在一些实施方式中,第一高度H1b和第二高度H2b可以相同。在另一实施方式中,第一高度H1b和第二高度H2b可以彼此不同。在一些实施方式中,当第一绝缘层ILA1形成为具有比第二绝缘层ILA2的厚度和第三绝缘层ILA3的厚度大的厚度时,第一高度H1b可以大于第二高度H2b。
间隔物构件CSb可以设置在光阻挡构件BMb上。在一些实施方式中,当第一绝缘层ILA1的厚度比第二绝缘层ILA2的厚度和第三绝缘层ILA3的厚度大时,间隔物构件CSb可以设置为交叠第一绝缘层ILA1。也就是,间隔物构件CSb可以设置在第一部分BMb1上,在该情形下,第二部分BMb2可以作为辅助间隔物构件。此外,间隔物构件CSb可以设置在相对较厚的第一部分BMb1上,并且可以交叠第一绝缘层ILA1,由此减小间隔物构件CSb自身的厚度。
间隔物构件CSb可以包括光阻挡颜料,并且可以由与光阻挡构件BMb的材料相同的材料制成。此外,在一些实施方式中,间隔物构件CSb可以与光阻挡构件BMb一体形成。在该情形下,间隔物构件CSb和光阻挡构件BMb可以通过利用单一掩模的光刻工艺形成。
在一示例性实施方式中,当光阻挡构件BMb由负型光敏材料制成时,光阻挡构件BMb和间隔物构件CSb可以利用包括光透射图案、光阻挡图案、第一半透射图案和其透射率比第一半透射图案的透射率低的第二半透射图案的半色调掩模同时形成。在该情形下,光透射图案可以对应于间隔物构件CSb,光阻挡图案可以对应于光阻挡区域BA1、BA2和BA3外部的区域。此外,第二半透射图案可以对应于第三部分BMb3,第一半透射图案可以对应于第一部分BMb1的不交叠间隔物构件CSb的部分以及对应于第二部分BMb2。第三部分BMb3可以通过比入射到第一部分BMb1和第二部分BMb2少的光量而被硬化,因而导致第三部分BMb3和第一部分BMb1之间的高度差以及第三部分BMb3和第二部分BMb2之间的高度差。
因为其它组件与参考图5至图9描述的那些基本上相同或类似,所以将省略其详细描述。
图19是图15中显示的显示装置的变形实施方式的平面图,示意性地示出显示装置中的绝缘层、光阻挡构件、数据线和屏蔽电极的另一示例性布置。图20是沿图19的线M1-M1'截取的示意性截面图。图21是沿图5和图19的线M2-M2'截取的示意性截面图。
参考图19至图21,本实施方式的显示装置4的阵列基板100c与以上参考图10至图12描述的阵列基板100a的不同之处在于,光阻挡构件BMb没有设置在阵列基板100c中。各种其它组件可以基本上相同。
第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2可以在第一光阻挡区域BA1和第二光阻挡区域BA2之间的边界区域EA中彼此部分地交叠。类似地,第二绝缘层ILA2和第三绝缘层ILA3可以在第二光阻挡区域BA2和第三光阻挡区域BA3之间的边界区域EA中彼此部分地交叠。此外,如图20所示,第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2可以在第一光阻挡区域BA1和第二光阻挡区域BA2外部的边界区域EA中彼此部分地交叠。类似地,第二绝缘层ILA2和第三绝缘层ILA3可以在第二光阻挡区域BA2和第三光阻挡区域BA3外部的边界区域EA中彼此部分地交叠。
光阻挡构件BMb可以与以上参考图15至图18描述的那些相同。具体地,光阻挡构件BMb可以包括交叠或形成第一光阻挡区域BA1的第一部分BMb1、交叠或形成第二光阻挡区域BA2的第二部分BMb2、以及交叠第一光阻挡区域BA1和第二光阻挡区域BA2之间的边界区域EA的第三部分BMb3。在本实施方式中,光阻挡构件BMb的第一部分BMb1可以交叠第一绝缘层ILA1,光阻挡构件BMb的第二部分BMb2可以交叠第二绝缘层ILA2,光阻挡构件BMb的第三部分BMb3可以交叠包含第一绝缘层ILA1和第二绝缘层ILA2二者的区域。
因为其它组件与参考图10至图12以及图15至图18描述的那些基本上相同或类似,所以将省略其详细描述。
虽然已经参考其示例性实施方式具体地显示并描述了本发明构思,但是这些仅是示例并且本公开不限于此。本领域的普通技术人员将理解,可以在其中进行形式和细节上的各种改变,而不脱离由权利要求书所限定的本发明的精神和范围。例如,在本公开的实施方式中描述的每个组件可以被变形。此外,与该变形和应用相关的差异应该被理解为包括于由权利要求限定的本发明构思的范围中。以上描述的和其它实施方式的各种特征可以以任何方式混合和匹配,以产生按照本发明的另一些实施方式。
本申请要求享有2015年8月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0111045的优先权,其公开通过全文引用合并于此。

Claims (17)

1.一种显示装置,包括:
阵列基板;
配对基板,面对所述阵列基板;以及
液晶层,插置在所述阵列基板和所述配对基板之间;
其中所述阵列基板包括:
第一绝缘基板,包括具有第一光阻挡区域的第一像素区域以及在第一方向上邻近所述第一像素区域设置并且具有第二光阻挡区域的第二像素区域;
第一绝缘层,设置在所述第一绝缘基板的所述第一光阻挡区域上;
第二绝缘层,设置在所述第一绝缘基板的所述第二光阻挡区域上;
光阻挡构件,包括设置在所述第一绝缘基板的所述第一光阻挡区域上并在所述第一绝缘层上的第一部分、设置在所述第一绝缘基板的所述第二光阻挡区域上并在所述第二绝缘层上的第二部分、以及设置在所述第一绝缘基板的所述第一光阻挡区域与所述第一绝缘基板的所述第二光阻挡区域之间的边界上的第三部分,所述第三部分连接到所述第一部分和所述第二部分;以及
间隔物构件,设置在所述光阻挡构件上并且接触所述配对基板,
其中从所述第一绝缘基板的上表面到所述第三部分的上表面的最小高度比从所述第一绝缘基板的所述上表面到所述第一部分的上表面的最小高度低,并且比从所述第一绝缘基板的所述上表面到所述第二部分的上表面的最小高度低,
其中所述第一绝缘层和所述第二绝缘层在所述第一光阻挡区域与所述第二光阻挡区域之间的所述边界处彼此间隔开,并且所述第三部分设置在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间的空间中。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述间隔物构件包括光阻挡颜料。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其中所述间隔物构件与所述光阻挡构件一体地形成。
4.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述第一部分设置在所述第三部分的一侧,所述第二部分设置在所述第三部分的相对侧。
5.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述第三部分形成沿交叉所述第一方向的第二方向延伸的通道。
6.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述第一绝缘层包括第一颜色颜料,所述第二绝缘层包括不同于所述第一颜色颜料的第二颜色颜料。
7.根据权利要求6所述的显示装置,其中所述第一颜色颜料是蓝色颜料,所述间隔物构件设置在所述第一部分上。
8.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述阵列基板还包括设置在所述第一绝缘基板的所述第一光阻挡区域中的薄膜晶体管,并且所述间隔物构件交叠所述薄膜晶体管。
9.一种显示装置,包括:
阵列基板;
配对基板,面对所述阵列基板;以及
液晶层,插置在所述阵列基板和所述配对基板之间;
其中所述阵列基板包括第一绝缘基板,所述第一绝缘基板包括具有第一光阻挡区域的第一像素区域以及在第一方向上邻近所述第一像素区域设置并且具有第二光阻挡区域的第二像素区域;
所述配对基板包括:
第二绝缘基板;
光阻挡构件,设置在所述第二绝缘基板上并面对所述阵列基板,并且交叠所述第一光阻挡区域和所述第二光阻挡区域;以及
间隔物构件,设置在所述光阻挡构件上并且接触所述阵列基板;
其中所述光阻挡构件包括第一部分、不同于所述第一部分的第二部分、以及不同于所述第一部分和所述第二部分的第三部分,
其中从所述第二绝缘基板的一个表面到所述第三部分的上表面的最小高度比从所述第二绝缘基板的所述一个表面到所述第一部分的上表面的最小高度低,并且比从所述第二绝缘基板的所述一个表面到所述第二部分的上表面的最小高度低,
其中所述阵列基板还包括设置在所述第一绝缘基板的所述第一光阻挡区域上并且交叠所述第一部分的第一绝缘层、以及设置在所述第一绝缘基板的所述第二光阻挡区域上并且交叠所述第二部分的第二绝缘层,
其中所述第三部分交叠所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间的空间。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其中从所述第二绝缘基板的所述一个表面到所述第一部分的所述上表面的所述最小高度比从所述第二绝缘基板的所述一个表面到所述第二部分的所述上表面的所述最小高度高。
11.根据权利要求10所述的显示装置,其中所述间隔物构件设置在所述第一部分上。
12.根据权利要求9所述的显示装置,其中所述第一部分设置在所述第三部分的一侧,所述第二部分设置在所述第三部分的相对侧。
13.根据权利要求9所述的显示装置,所述第三部分形成沿交叉所述第一方向的第二方向延伸的通道。
14.根据权利要求9所述的显示装置,其中所述间隔物构件包括光阻挡颜料。
15.根据权利要求14所述的显示装置,其中所述间隔物构件与所述光阻挡构件一体地形成。
16.根据权利要求9所述的显示装置,其中所述第一绝缘层包括第一颜色颜料,所述第二绝缘层包括不同于所述第一颜色颜料的第二颜色颜料。
17.根据权利要求16所述的显示装置,其中所述第一颜色颜料是蓝色颜料,所述间隔物构件设置在所述第一部分上。
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