CN110579910A

CN110579910A - 显示设备

Info

Publication number: CN110579910A
Application number: CN201910271099.1A
Authority: CN
Inventors: 朴塞论; 安正铉
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2019-12-17
Also published as: KR102539935B1; US11598994B2; US20210124201A1; US10884295B2; US10591781B2; US20200174302A1; KR20190140544A; US11269223B2; US20190377214A1; US20220187648A1

Abstract

显示设备，包括：第一显示基板，包括设置在第一基底上的开关元件、设置在开关元件上以与开关元件重叠的高度差产生图案、设置在高度差产生图案上并覆盖高度差产生图案的滤色器层、设置在滤色器层上并包括与高度差产生图案重叠的突出部的有机层以及设置在有机层上、电连接到开关元件并且不与突出部重叠的像素电极；第二显示基板，包括面对第一基底的第二基底；液晶层，设置在第一显示基板和第二显示基板之间；以及柱状间隔件，设置在所述第二基底的面对第一基底的第一表面和有机层之间，并与突出部重叠。

Description

显示设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年6月11日递交的韩国专利申请第10-2018-0066779号的优先权和权益，由此为所有目的通过引用将其合并，如同在本文中完全阐述一样。

技术领域

本发明的示例性实施例总体来说涉及显示设备。

背景技术

液晶显示(LCD)设备已经被用于各种设备，诸如电视(TV)、监视器、笔记本电脑、移动电话、个人数字助理(PDA)和智能电话。典型的LCD设备具有插入在下基板和上基板之间的液晶层，并通过控制液晶层中的液晶分子的取向角度从而控制液晶层的透射率来显示图像。柱状间隔件设置在上基板和下基板之间，因而可以均匀地保持下基板和上基板之间的单元间隙。

当施加外力时，柱状间隔件可能侧向移动，结果，下基板和上基板中的一个可能被损坏。如果这种损坏发生在像素之间的边界处，则可能发生漏光。

在背景技术部分中公开的上述信息仅用于理解本发明构思的背景，并且因此，它可能包含不构成现有技术的信息。

发明内容

本发明的示例性实施例提供了一种显示设备，其能够均匀地保持两个基板之间的单元间隙并防止两个基板被外力损坏。

本发明构思的附加特征将在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过本发明构思的实践来习得。

根据本发明的示例性实施例，显示设备，包括：第一显示基板，包括第一基底、设置在第一基底上的开关元件、具有岛状并被设置在开关元件上以与开关元件重叠的高度差产生图案、设置在高度差产生图案上并覆盖高度差产生图案的滤色器层、设置在滤色器层上并包括与高度差产生图案重叠的突出部的有机层以及设置在有机层上、电连接到开关元件并且不与突出部重叠的像素电极；第二显示基板，包括面对第一基底的第二基底；液晶层，设置在第一显示基板和第二显示基板之间；以及柱状间隔件，设置在第二基底的面对第一基底的第一表面和有机层之间，并与突出部重叠。

高度差产生图案可以包含第一颜色的第一颜料，并且滤色器层可以包含与第一颜色不同的第二颜色的第二颜料。

第一颜色可以是红色和绿色中的一种，并且第二颜色可以是蓝色。

开关元件可以包括具有沟道区的半导体层，并且高度差产生图案可以覆盖沟道区。

柱状间隔件可以被固定地设置在第二基底上。

柱状间隔件的端部可以面对突出部。

第一显示基板可以包括设置在有机层上的第一取向膜，并且第二显示基板可以包括设置在第二基底上并覆盖柱状间隔件的第二取向膜。

第一取向膜的设置在突出部上的部分和第二取向膜的设置在柱状间隔件上的部分可以彼此直接接触。

高度差产生图案的最大宽度可以是30μm至45μm.

突出部的高度可以是0.6μm至0.8μm.

显示设备可进一步包括设置在第二基底的第一表面上的挡光构件。

挡光构件可以与开关元件和高度差产生图案重叠。

柱状间隔件可以由与挡光构件相同的材料形成。

根据本发明的另一个示例性实施例，显示设备包括：第一显示基板，包括具有第一像素区域和第二像素区域的第一基底、设置在第一基底上并分别位于第一像素区域和第二像素区域中的第一开关元件和第二开关元件、具有岛状并且被设置在第一开关元件上以与第一开关元件重叠的高度差产生图案、设置在第一开关元件和高度差产生图案上并覆盖高度差产生图案的第一滤色器层、设置在第二开关元件上的第二滤色器层、覆盖第一滤色器层和第二滤色器层并包括与高度差产生图案重叠的第一突出部的有机层、设置在第一像素区域中的有机层上、电连接到第一开关元件且不与第一突出部重叠的第一像素电极、以及设置在第二像素区域中的有机层上、电连接到第二开关元件且不与第二开关元件重叠的第二像素电极；第二显示基板，包括面对第一基底的第二基底；液晶层，设置在第一显示基板和第二显示基板之间；以及第一柱状间隔件，设置在第二基底的面对第一基底的第一表面和有机层之间，并与第一突出部重叠。

显示设备可以进一步包括第二柱状间隔件，其被设置在第二基底的第一表面和有机层之间并与第二开关元件重叠。

有机层可以进一步包括第二突出部，第二突出部与第二开关元件重叠并且具有比第一突出部小的高度。

第一突出部的高度可以比第二突出部的高度大0.3μm至0.5μm。

第一柱状间隔件和第二柱状间隔件可以具有相同的高度。

第一显示基板可以包括设置在有机层上的第一取向膜。

第二显示基板可以包括设置在第二基底上并覆盖第一柱状间隔件和第二柱状间隔件的第二取向膜。

第一取向膜的设置在第一突出部上的部分和第二取向膜的设置在第一柱状间隔件上的部分可以彼此直接接触。

第一柱状间隔件和第二柱状间隔件可以被固定地设置在第二基底上。

应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

被包括以提供对本发明的进一步理解且被并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图，示出了本发明的示例性实施例，并且与说明书一起用于解释本发明构思。

图1是根据本发明示例性实施例的显示设备的像素的布局图。

图2A、图2B、图3A和图3B是示出图1的突出部的示例的平面图。

图4是沿图1中的线A-A’截取的图1的显示设备的截面图。

图5A和图5B示出图4的部分X的放大截面图。

图6是沿图1中的线A-A’截取的根据本发明另一个示例性实施例的显示设备的截面图。

图7是沿图1中的线A-A’截取的根据本发明另一个示例性实施例的显示设备的截面图。

图8是沿图1中的线A-A’截取的根据本发明另一个示例性实施例的显示设备的截面图。

图9是沿图1中的线A-A’截取的根据本发明另一个示例性实施例的显示设备的截面图。

图10是沿图1中的线A-A’截取的根据本发明另一个示例性实施例的显示设备的截面图。

图11是根据本发明另一个示例性实施例的显示设备的布局图，并且示出显示设备中的栅极线、数据线和突出部的示例性布置。

图12是沿图11中的线B-B’截取的根据本发明另一个示例性实施例的显示设备的截面图。

图13是沿图11中的线B-B’截取的根据本发明另一个示例性实施例的显示设备的截面图。

图14是根据本发明另一个示例性实施例的显示设备的布局图，并且示出显示设备中的栅极线、数据线和突出部的示例性布置。

具体实施方式

在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对本发明的各种示例性实施例的透彻理解。如本文所用，“实施例”是可互换的词，其是采用本文公开的一个或多个发明构思的设备或方法的非限制性示例。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者利用一个或多个等效布置来实践各种示例性实施例。在其他情况下，以框图形式示出公知的结构和设备，以避免不必要地模糊各种示例性实施例。此外，各种示例性实施例可以是不同的，但不必是排他的。例如，在不脱离本发明构思的情况下，示例性实施例的特定形状、配置和特性可以在另一个示例性实施例中使用或实现。

除非另有指明，否则所示出的示例性实施例应被理解为提供可以在实践中实施本发明构思的一些方法的不同细节的示例性特征。因此，除非另有指明，否则各种实施例的特征、部件、模块、层、膜、面板、区域和/或方面等(下文中单独地或统称为“元件”)可以在不脱离本发明构思的情况下另外组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中交叉影线和/或阴影的使用通常被提供来阐明邻近元件之间的边界。因此，除非指明，否则，交叉影线或阴影的存在与否都不会传达或指示对具体材料、材料性质、尺寸、比例、图示元件之间的共性和/或元件的任何其他特性、属性、性质等的任何偏好或要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述的目的，可放大元件的尺寸和相对尺寸。当示例性实施例可以不同地实施时，特定处理顺序可以以与所描述的顺序不同的顺序执行。例如，两个连续描述的处理可以基本上同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。而且，相同的附图标记表示相同的元件。

当诸如层的元件被称为在另一个元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一个元件或层时，它可以直接在另一个元件或层上、直接连接到或耦接到另一个元件或层，或者可以存在中间元件或层。然而，当元件或层被称为直接在另一个元件或层“上”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一个元件或层时，不存在中间元件或层。为此，术语“连接”可以指物理、电气和/或流体连接，具有或不具有中间元件。此外，D1轴、D2轴和D3轴不限于直角坐标系的诸如x、y和z轴的三个轴，而是可以以更广泛的意义解释。例如，D1轴、D2轴和D3轴可以彼此垂直，或者可以表示彼此不垂直的不同方向。出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”和“从由X、Y和Z组成的组中选择的至少一个”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z、或者X、Y和Z中的两个或更多个的任何组合，例如XYZ、XYY、YZ和ZZ。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。

尽管术语“第一”、“第二”等在本文中可用来描述各种类型的元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语被用于区分一个元件与另一个元件。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。

为了描述的目的，本文可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“之下”、“下”、“上方”、“上面”、“上”、“更高”、“侧”(例如，如“侧壁”中)等，并且由此描述如附图中所示的一个元件与其他元件的关系。除了附图中描绘的定向之外，空间相对术语旨在包括使用中、操作中和/或制造中装置的不同定向。例如，如果图中的装置被翻转，则描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件将被定向在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以包括上方和下方两个定向。此外，装置可以以其他方式定向(例如，旋转90度或以其他定向)，并且因此，本文使用的空间相对描述语言相应地被解释。

本文使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不是旨在限制。如本文所使用的，单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。此外，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”指明所述特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在，但是，不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或附加。还应注意，如本文所使用的，术语“基本上”、“约”和其他类似术语用作近似方面而不是程度方面，并且因此用于解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供值的固有偏差。

本文参考是理想化示例性实施例和/或中间结构的示意图的截面图和/或分解图描述各种示例性实施例。因此，可以预期由于例如制造技术和/或公差而导致的图示形状的变化。因此，本文公开的示例性实施例不应被解释为限于具体示出的区域形状，而是包括由于例如制造而导致的形状偏差。以这种方式，附图中示出的区域本质上可以是示意性的，并且这些区域的形状可以不反映设备的区域的实际形状，并且因此不一定旨在限制。

除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开是其一部分的领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。诸如在常用词典中定义的那些的术语应当被解释为具有与其在相关领域的背景中的含义一致的含义，并且不应该以理想化或过于正式的含义来解释，除非本文明确地如此定义。

图1是根据本发明示例性实施例的显示设备的像素的布局图，图2A、图2B、图3A和图3B是示出图1的突出部的示例的平面图，并且图4是沿图1中的线A-A’截取的图1的显示设备的截面图。

参见图1至图4，显示设备1可包括第一显示基板100、面对第一显示基板100的第二显示基板200、以及设置在第一显示基板100和第二显示基板200之间的液晶层300。

第一显示基板100可以是例如在其上形成薄膜晶体管(TFT)的TFT基板，TFT是用于驱动液晶层300中的液晶分子的开关元件。

第二显示基板200可以是面对第一显示基板100的基板。

多个第一柱状间隔件MCS可以被设置在第一显示基板100和第二显示基板200之间，以保持第一显示基板100和第二显示基板200之间的距离(即，单元间隙)。第一柱状间隔件MCS可以在厚度方向上横跨液晶层300延伸。第一柱状间隔件MCS可以被包括并安装在第一显示基板100和第二显示基板200中的至少一个中。在图1的示例性实施例中，第一柱状间隔件MCS可以被包括在第二显示基板200中。

显示设备1可以进一步包括偏振单元。偏振单元可以被包括在第一显示基板100和第二显示基板200中的一个中。可替代地，偏振单元可以被提供为与第一显示基板100和第二显示基板200分立的元件。

下面将描述第一显示基板100和第二显示基板200。

第一显示基板100包括作为其基底的第一绝缘基板110。第一绝缘基板110可以是透明的。例如，第一绝缘基板110可以被提供为玻璃基板、石英基板或透明树脂基板。

第一绝缘基板110可以包括像素区域PA。像素区域PA可以是其中设置像素的区域，像素是用于显示图像的最小单元。像素区域PA可以包括透光区域TA和挡光区域BA。挡光区域BA可以是与第二显示基板200的挡光构件BM重叠的区域。像素电极PE可以被设置在像素区域PA的透光区域TA中，并且开关元件可以被设置在像素区域PA的挡光区域BA中。开关元件可以是例如TFT TR。

栅极线GL和栅电极GE可以被设置在第一绝缘基板110上。栅极线GL可以传输栅极信号并且可以主要在一个方向上延伸。为方便起见，假设栅极线GL在水平方向或第一方向D1上延伸。栅电极GE可以从栅极线GL突出，并且可以连接到栅极线GL。在一些示例性实施例中，栅极线GL和栅电极GE可以包括诸如铝(Al)或Al合金的Al基金属、诸如银(Ag)或Ag合金的Ag基金属、诸如铜(Cu)或Cu合金的C_u基金属、诸如钼(Mo)或Mo合金的Mo基金属、铬(Cr)、钽(Ta)或钛(Ti)。

栅极绝缘膜120可以被设置在栅极线GL上和栅电极GE上。栅极绝缘膜120可以由绝缘材料形成。例如，栅极绝缘膜120可以由氮化硅、氧化硅或氮氧化硅形成。栅极绝缘膜120可以具有单层结构或由具有不同物理特性的至少两个绝缘层组成的多层结构。

半导体层130可以被设置在栅极绝缘膜120上，并且可以至少部分地与栅电极GE重叠。半导体层130被示出为具有线性形状，并且不仅与栅电极GE重叠，而且与数据布线(数据线DL、源电极SE和漏电极DE)重叠，但是本发明构思不限于此。也就是说，可替代地，半导体层130可以仅在与栅电极GE重叠的区域中形成为岛状。

半导体层130可以包括非晶硅、多晶硅或氧化物半导体。

欧姆接触构件140可以被设置在半导体层130上。欧姆接触构件140可以由掺杂有高浓度n型杂质的n+氢化非晶硅形成，或者可以由硅化物形成。欧姆接触构件140可以彼此配对以设置在半导体层130上。在一些示例性实施例中，在半导体层130由氧化物半导体形成的情况下，可以不提供欧姆接触构件140。

数据线DL可以设置在栅极绝缘膜120上。数据线DL可以通过栅极绝缘膜120与栅极线GL绝缘，并且可以与栅极线GL交叉。为方便起见，假设数据线DL在垂直方向或第二方向D2上延伸。

由彼此交叉的数据线DL和栅极线GL限定的区域可以对应于像素区域PA。数据线DL和栅极线GL可以被设置在挡光区域BA中，并且透光区域TA可以被提供在由数据线DL和栅极线GL限定的区域中。

源电极SE可以连接到数据线DL并且可以与栅电极GE重叠。在一些示例性实施例中，如图1中所示，源电极SE可以从数据线DL突出以与栅电极GE重叠，但是本公开不限于此。在其他示例性实施例中，源电极SE可以与数据线DL设置在同一条线上，而不是从数据线DL突出。

漏电极DE可以在栅电极GE上方与源电极SE间隔开，并且可以被设置为面对源电极SE。漏电极DE可以包括在与像素电极PE接触的区域中具有扩展宽度的扩展部分。

源电极SE和漏电极DE可以被设置在欧姆接触构件140上。

在一些示例性实施例中，数据线DL、源电极SE和漏电极DE可以由Al、Cu、Ag、Mo、Cr、Ti、Ta或其合金形成。

栅电极GE、源电极SE和漏电极DE可以与半导体层130一起形成开关元件，例如TFTTR。TFT TR可以被设置在像素区域PA的挡光区域BA中。

钝化层150可以被设置在栅极绝缘膜120、半导体层130、源电极SE和漏电极DE上。钝化层150可以包括无机绝缘材料，诸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。钝化层150可以保护TFT TR，并且可以防止滤色器层170的材料渗入半导体层130中。

暴露漏电极DE的一部分的接触孔CNT可以被形成在钝化层150中。接触孔CNT可以被形成为不仅穿透钝化层150，而且穿透滤色器层170和有机层ORG。接触孔CNT可以被设置为与挡光区域BA重叠。

高度差产生图案160可以被设置在钝化层150上。高度差产生图案160具有预定的厚度并且导致在厚度方向上产生高度差。如稍后将描述的，滤色器层170、有机层ORG和第一取向膜PI1顺序地被设置在高度差产生图案160上。滤色器层170、有机层ORG和第一取向膜PI1可以在它们与高度差产生图案160重叠的第一区域A1(在图5A中示出)中具有比在它们不与高度差产生图案160重叠的第二区域A2(在图5A中示出)中更大的高度。因此，高度差可以被定义在第一区域A1和第二区域A2之间。

高度差产生图案160可以被设置为与挡光区域BA重叠。高度差产生图案160可以不与接触孔CNT重叠。

在平面图中，高度差产生图案160可以具有第一方向D1上的第一宽度WD1和第二方向D2上的第二宽度WD2。

在平面图中，高度差产生图案160可以具有圆形形状或正方形形状，如图2A或图2B所示。也就是说，高度差产生图案160的第一宽度WD1和第二宽度WD2可以相同。高度差产生图案160的第一宽度WD1和第二宽度WD2可以具有30μm至40μm的最大值。例如，高度差产生图案160的第一宽度WD1和第二宽度WD2可以具有35μm的最大值。

第一宽度WD1和第二宽度WD2之间的关系在本发明构思中不受具体限制。也就是说，可替代地，在平面图中，高度差产生图案160可以具有椭圆形状或矩形形状，如图3A或图3B所示。在这种情况下，第一宽度WD1可以大于第二宽度WD2。具体地，高度差产生图案160的第一宽度WD1可以具有35μm至45μm的最大值，并且高度差产生图案160的第二宽度WD2可以具有30μm至40μm的最大值。例如，第一宽度WD1可以具有45μm的最大值，并且第二宽度WD2可以具有35μm的最大值。

高度差产生图案160可以包括光敏有机绝缘材料，并且可以进一步包括第一颜色颜料。例如，第一颜色颜料可以是红色颜料、绿色颜料和蓝色颜料中的一种，但是本公开不限于此。在另一个示例中，第一颜色颜料可以具有诸如品红色、青色或黄色的另一种原色。

高度差产生图案160可以包括与包括在与其中设置有高度差产生图案160的像素不同颜色的像素中的滤色器层相同的材料。例如，如果高度差产生图案160被设置在蓝色像素中，则高度差产生图案160可以包括与包括在红色像素中的红色滤色器层或包括在绿色像素中的绿色滤色器层相同的材料。高度差产生图案160和包括在与其中设置有高度差产生图案160的像素不同颜色的像素中的滤色器层可以被同时形成。在这种情况下，高度差产生图案160的高度(或厚度)可以与包括在与其中设置有高度差产生图案160的像素不同颜色的像素中的滤色器层的高度(或厚度)基本相同，但是本公开不限于此。也就是说，根据使用的一组工艺条件，高度差产生图案160的高度(或厚度)可以与包括在与其中设置有高度差产生图案160的像素不同颜色的像素中的滤色器层的高度(或厚度)不同。也就是说，通过使用半色调掩模或使用不同尺寸的图案，高度差产生图案160和滤色器层170可以被有意地形成为具有不同的高度。

在一些示例性实施例中，高度差产生图案160可以被设置为与TFT TR重叠。在高度差产生图案160与TFT TR重叠的情况下，设置在高度差产生图案160上方的第一突出部PT1的高度不仅可以受到高度差产生图案160的厚度的影响，而且还可以受到TFT TR的厚度的影响。

高度差产生图案160可以被设置为覆盖TFT TR的半导体层130的沟道区130a。高度差产生图案160可以被设置为与TFT TR重叠，并且因此可以均匀地保持TFT TR的阈值电压Vth的变化率。具体地，外部光的反射光或来自背光单元的入射光中的一些可以进入TFTTR。响应于入射到TFT TR的沟道区130a的作为短波长光的蓝光，TFT TR的阈值电压Vth可能改变。TFT TR暴露于短波长光越多，阈值电压Vth的变化率变得越大。滤色器层170被设置在TFT TR上方。每个红色像素或绿色像素具有其被覆盖有红色滤色器层或绿色滤色器层的TFT，并且因此可以阻挡蓝光的进入。另一方面，在每个蓝色像素中，蓝光的进入仅仅通过蓝色滤色器层无法阻挡。如果每个蓝色像素的TFT的阈值电压的变化率大于每个红色像素或绿色像素的TFT的阈值电压的变化率，则每个蓝色像素的透射率低于每个红色像素或绿色像素的透射率，因此，显示设备1通常可能变黄。如上面已经提及的，包括红色或绿色颜料的高度差产生图案160可以被设置在TFT TR上方以与TFT TR重叠。那么，即使蓝光透过滤色器层170，高度差产生图案160也可以阻挡蓝光进入TFT TR。因此，TFT TR的阈值电压Vth随时间的变化率的任何差异可以被减小。为了最大化高度差产生图案160的蓝光阻挡效果，高度差产生图案160可以由与红色滤色器层相同的材料形成。

在一些示例性实施例中，高度差产生图案160可以仅被设置在一些像素中。例如，高度差产生图案160可以被设置在每个蓝色像素的TFT上方，但是不设置在每个红色像素或绿色像素的TFT上方。例如，高度差产生图案160可以仅设置在与每个第一柱状间隔件MCS重叠的TFT上方。

滤色器层170可以被设置在高度差产生图案160和钝化层150上方。滤色器层170可以被设置为与透光区域TA重叠。在一些示例性实施例中，滤色器层170可以不与挡光区域BA重叠，或者可以仅与挡光区域BA的边缘重叠。滤色器层170可以与高度差产生图案160重叠，并且可以被设置为覆盖高度差产生图案160。

滤色器层170可以由光敏有机绝缘材料形成，并且可以包括具有与高度差产生图案160不同的颜色的第二颜色颜料。例如，第二颜色颜料可以是红色颜料、绿色颜料和蓝色颜料中的一种，但是本公开不限于此。在另一个示例中，第二颜色颜料可以具有诸如品红色、青色或黄色的另一种原色。

在滤色器层170包括红色颜料、绿色颜料或蓝色颜料的情况下，滤色器层170可以用作红色滤色器、绿色滤色器或蓝色滤色器。

滤色器层170的上表面可以反映高度差产生图案160的形状的一部分。也就是说，与滤色器层170的其余部分相比，滤色器层170的与高度差产生图案160重叠的部分可以向上突出。例如，滤色器层170的突出部的高度可以小于高度差产生图案160的高度。也就是说，滤色器层170的突出部可以仅适度地反映高度差产生图案160的形状。滤色器层170的突出部的宽度可以大于高度差产生图案160的宽度，但是本公开不限于此。

有机层ORG可以设置在滤色器层170上。有机层ORG可以由光敏有机绝缘材料形成。有机层ORG可以保护滤色器层170。

有机层ORG可包括突出部PT。突出部PT可以被设置为与挡光区域BA重叠。突出部PT可以与TFT TR重叠。突出部PT可以包括第一突出部PT1和第二突出部PT2(在图5B和图8中示出)，第一突出部PT1被设置在设置有高度差产生图案160的像素中，并且反映TFT TR和高度差产生图案160两者的厚度，第二突出部PT2在没有设置高度差产生图案160的像素中仅反映TFT TR的厚度。第二突出部PT2的高度可以小于第一突出部PT1的高度。这在稍后将进行详细描述。

像素电极PE可以被设置在有机层ORG上。像素电极PE可以被设置为与像素区域PA的透光区域TA重叠。像素电极PE可以不与有机层ORG的突出部PT重叠。像素电极PE的一部分可以延伸为与挡光区域BA重叠，并且可以通过接触孔CNT物理地和电气地连接到漏电极DE，并且因此，像素电极PE可以从漏电极DE接收电压。像素电极PE可以由诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)或掺杂铝的氧化锌(AZO)的透明导电材料形成。

像素电极PE可以包括主干PEa、多个分支PEb、以及突出PEc。像素电极PE可以进一步包括连接分支PEb的端部中的至少一些的分支连接器CNz。

主干PEa可以包括主要在水平方向上延伸的水平主干PEah和主要在垂直方向上延伸的垂直主干PEav，并且主干PEa可以将像素电极PE划分为多个子区域，例如多个域。在一些示例性实施例中，水平主干PEah和垂直主干PEav可以彼此交叉，并且因此，主干PEa可以是十字形。在这种情况下，像素电极PE可以被划分为四个子区域，即四个域。分支PEb延伸的方向可以从一个子区域到另一个子区域不同。例如，参见图1，分支PEb可以在右上子区域中在右上方向上从主干PEa对角地延伸，可以在右下子区域中在右下方向上从主干PEa对角地延伸，可以在左上子区域中在左上方向上从主干PEa对角地延伸，并且可以在左下子区域中在左下方向上从主干PEa对角地延伸。栅极线GL延伸的方向与分支PEb形成的角度、水平主干PEah与分支PEb形成的角度、或者垂直主干PEav与分支PEb形成的角度可以是大约45度，但是本公开不限于此。

主干PEa可以具有除本文所述之外的各种形状。例如，依赖于主干PEa的形状，像素电极PE可以被划分为一个子区域、两个子区域或三个子区域。

第一取向膜PI1可以被设置在有机层ORG和像素电极PE上。第一取向膜PI1可以反映由第一突出部PT1形成的高度差。第一取向膜PI1可以由诸如PI的有机材料形成，但是本公开不限于此。第一取向膜PI1可以是垂直取向膜或水平取向膜。

第二显示基板200可以包括第二绝缘基板210、公共电极CE、挡光构件(或黑矩阵)BM和第一柱状间隔件MCS。

第二显示基板200可以包括作为其基底的第二绝缘基板210。

第二绝缘基板210可以被提供为玻璃基板、石英基板或透明树脂基板。

挡光构件BM可以被设置在第二绝缘基板210上。挡光构件BM可以与挡光区域BA重叠。挡光构件BM可以与包括栅电极GE、半导体层130、源电极SE和漏电极DE的TFT TR重叠，并且还可以与接触孔CNT、栅极线GL以及数据线DL重叠。挡光构件BM可以包括诸如黑碳的挡光颜料，或者可以包括光敏有机材料。

公共电极CE可以被设置在第二绝缘基板210上方。在一些示例性实施例中，公共电极CE可以被作为板而形成在第二绝缘基板210上方，并且可以接收预定幅度的公共电压。公共电极CE可以由例如诸如ITO、IZO、ITZO或AZO的透明导电材料形成。

第一柱状间隔件MCS被设置在公共电极CE上。第一柱状间隔件MCS可以是保持第一显示基板100和第二显示基板200之间的间隙的主柱状间隔件。

第一柱状间隔件MCS可以与第一显示基板100的第一突出部PT1重叠。第一柱状间隔件MCS的端部可以面对第一突出部PT1。第一柱状间隔件MCS可以由有机绝缘材料形成并且可以具有光敏性。

第二取向膜PI2被设置在第一柱状间隔件MCS和公共电极CE上。第二取向膜PI2可以由诸如PI的有机材料形成，但是本发明构思不限于此。第二取向膜PI2可以是垂直取向膜或水平取向膜。

覆盖有机膜ORG的第一突出部PT1的第一取向膜PI1可以与第二取向膜PI2的设置在第一柱状间隔件MCS的端部处的部分直接接触。在一些示例性实施例中，可以不提供第一取向膜PI1和第二取向膜PI2中的至少一个。在这种情况下，与第一突出部PT1和第一柱状间隔件MCS两者接触的材料显然可以改变。例如，当第一取向膜PI1和第二取向膜PI2都没有提供时，第一突出部PT1和第一柱状间隔件MCS可以彼此直接接触。

第一取向膜PI1的设置在第一突出部PT1上的部分突出超过第一取向膜PI1的其余部分。如果第一取向膜PI1的与第一柱状间隔件MCS对应的部分从第一取向膜PI1的其余部分突出足够的高度差，则可以防止对第一取向膜PI1的损坏。这将在下文中参考图5A和图5B详细描述。

图5A和图5B示出了用于解释图1的显示设备在施加压力前后的改变的截面图。具体地，图5A示出了第一突出部PT1和第一柱状隔离件MCS彼此重叠的部分，即图4的部分X，并且图5B示出了设置第二突出部PT2的部分(图8)。

参见图5A，在设置高度差产生图案160的区域中，有机层ORG的与高度差产生图案160的周边部分重叠的部分的上表面ORG-1的高度与第一突出部PT1的上表面PT1-1的高度之间的差，即第一突出部PT1的高度TH1，可以是0.6μm至0.8μm。例如，第一突出部PT1的高度TH1可以是大约0.7μm。

另一方面，参见图5B，由于有机层ORG下方的TFT TR的厚度，第二突出部PT2被提供在有机层ORG上，但是由于没有提供高度差产生图案160(图8)，所以第二突出部PT2的高度TH2小于第一突出部PT1的高度TH1。例如，第二突出部PT2的高度TH2可以是大约0.3μm。

当外力F被施加到显示设备1时，第一柱状间隔件MCS可以吸收外力F中的一些并因此可以被压缩，同时，由于外力F，水平移动力F1可以被施加到第一柱状间隔件MCS以在水平方向上移动第一柱状间隔件MCS。如果第一柱状间隔件MCS被水平移动力F1移动，则第一柱状间隔件MCS的端部(或第一柱状间隔件MCS的端部处的第二取向膜PI2)可以被放置成与第一显示基板100(或第一取向膜PI1)的表面直接接触，并且可以由此损坏第一显示基板100的表面。

如图5A所示，不仅水平移动力F1，而且垂直阻力F2被施加到与在第一柱状间隔件MCS下方的第一突出部PT1重叠的第一区域A1中的、并具有预定高度HT1的第一柱状间隔件MCS。如果第一柱状间隔件MCS通过外力F侧向移动到第二区域A2并且由此不再与第一突出部PT1重叠，则由于垂直阻力F2而缩小的第一柱状间隔件MCS的高度可以被恢复，使得第一柱状间隔件MCS可以变得更高。在这种情况下，第一柱状间隔件MCS的端部可以变得更接近第二区域A2中的第一显示基板100的表面(即，第一取向膜PI1的表面)。然而，由于第一突出部PT1具有足够的高度，所以可以降低第一柱状间隔件MCS的端部被放置为与第一显示基板100的表面直接接触的风险，并且这在将第一突出部PT1与由于没有高度差产生图案160所以高度仅为约0.3μm的第二突出部PT2比较时变得更加明显。也就是说，由于第一突出部PT1的高度通过高度差产生图案160而增加，因此可以通过第一突出部PT1降低第一显示基板100的表面被损坏的可能性。因此，可以防止第一取向膜PI1在第二区域A2中被损坏，并且因此可以防止漏光。

在下文中将描述根据本发明的其他示例性实施例的显示设备。在整个本公开中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在下文中将描述根据本发明的其他示例性实施例的显示设备，主要集中在与图1的显示设备1的不同之处。

参见图6，显示设备2与图4的显示设备1不同之处在于，挡光构件和第一柱状间隔件使用相同的材料一体地形成，并且公共电极被设置在挡光构件和第一柱状间隔件上。

具体地，黑矩阵柱状间隔件BCS被设置在第二绝缘基板210上。黑矩阵柱状间隔件BCS包括黑矩阵部分和设置在黑矩阵部分上的黑柱状间隔件部分。黑矩阵部分和黑柱状间隔件部分可以使用相同的材料一体地形成。黑矩阵部分可以具有与图4的挡光构件BM基本相同的平面布局。黑柱状间隔件部分可以具有与图4的第一柱状间隔件MCS基本相同的平面布局。

公共电极CE被设置在黑矩阵柱状间隔件BCS上。公共电极CE不仅可以被设置在黑矩阵部分上，还可以被设置在黑矩阵柱状间隔件BCS的黑柱状间隔件部分上。第二取向膜PI2被设置在公共电极CE上。公共电极CE介于第二取向膜PI2和黑矩阵柱状间隔件BCS的黑柱状间隔件部分之间。

第一显示基板100的高度差产生图案160被设置为面对黑矩阵柱状间隔件BCS的黑柱状间隔件部分的端部。因此，如上面参考图5A所述，在高度差产生图案160面对黑矩阵柱状间隔件BCS的黑柱状间隔件部分的端部的区域中，通过第一突出部PT1可以确保足够的高度，因此，可以防止损坏第一显示基板100的表面。

参见图7，显示设备2-1与图6的显示设备2的不同之处在于，黑矩阵柱状间隔件BCS和公共电极CE被堆叠的顺序。

具体地，公共电极CE被设置在第二绝缘基板210上，并且黑矩阵柱状间隔件BCS被设置在公共电极CE上。第二取向膜PI2被设置在黑矩阵柱状间隔件BCS上。

参见图8，显示设备1-1与图4的显示设备1的不同之处在于高度差产生图案160未被提供在第一绝缘基板110上。

具体地，栅电极GE、栅极绝缘膜120、半导体层130、欧姆接触构件140、源电极SE、漏电极DE和钝化层150可以被设置在第一绝缘基板110上，并且滤色器层170和形成第二突出部PT2的有机层ORG可以被设置在钝化层150上。显示设备1-1可以进一步包括在有机层ORG上的第一取向膜PI1。有机层ORG的与TFT TR的周边部分重叠的部分的上表面ORG-1的高度与TFT TR的上表面PT2-1的高度之间的差，即第二突出部PT2的高度TH2，可以小于图4所示的第一突出部PT1的高度TH1。

第二显示基板200可以与图4的第二显示基板200基本相同

参见图9，显示设备3与图4的显示设备1的不同之处在于第一柱状间隔件MCS被直接设置在有机层ORG的第一突出部PT1上方。

具体地，栅电极GE、栅极绝缘膜120、半导体层130、欧姆接触构件140、源电极SE、漏电极DE、钝化层150、高度差产生图案160、滤色器层170、以及形成第一突出部PT1的有机层ORG可以被设置在第一绝缘基板110上，并且第一柱状间隔件MCS可以被直接设置在有机层ORG的第一突出部PT1上方。显示设备3可以进一步包括形成在第一柱状间隔件MCS上的第一取向膜PI1。

第二显示基板200可以包括第二绝缘基板210、挡光构件BM和公共电极CE，并且可以进一步包括第二取向膜PI2。

参见图10，显示设备3-1与图9的显示设备1-1的不同之处在于高度差产生图案160未被设置在第一绝缘基板110上。

具体地，栅电极GE、栅极绝缘膜120、半导体层130、欧姆接触构件140、源电极SE、漏电极DE和钝化层150可以被设置在第一绝缘基板110上，并且滤色器层170和形成第二突出部PT2的有机层ORG可以被设置在钝化层150上。第一取向膜PI1可以被形成在有机层ORG上。第二柱状间隔件SCS可以被设置在有机层ORG的第二突出部PT2上。显示设备3-1可以进一步包括在第二柱状间隔件SCS上的第一取向膜PI1。

第二显示基板200可以与图9的第二显示基板200基本相同。

图11是根据本发明另一个示例性实施例的显示设备10的布局图，并且示出了显示设备10中的栅极线GL、数据线DL和突出部(PT1和PT2)的示例性布置。

参见图11，显示设备10可以包括第一像素区域PA1、第二像素区域PA2和第三像素区域PA3。第一像素区域PA1可以包括第一透光区域TA1和第一挡光区域BA1。第一挡光区域BA1可以包括第一栅电极GE1、第一源电极SE1、第一漏电极DE1、第一接触孔CNT1和第一突出部PT1。第二像素区域PA2可以包括第二透光区域TA2和第二挡光区域BA2。第二挡光区域BA2可以包括第二栅电极GE2、第二源电极SE2、第二漏电极DE2和第二接触孔CNT2。第三像素区域PA3可以包括第三透光区域TA3和第三挡光区域BA3。第三挡光区域BA3可以包括第三栅电极GE3、第三源电极SE3、第三漏电极DE3、第三接触孔CNT3和第二突出部PT2。显示设备10包括在第一像素区域PA1的第一挡光区域BA1中的第一突出部PT1和在第三像素区域PA3的第三挡光区域BA3中的第二突出部PT2。在一些示例性实施例中，第一突出部PT1的高度TH1可以大于第二突出部PT2的高度TH2。因此，由于第一突出部PT1的高度TH1与第二突出部PT2的高度TH2之间的差，所以相同的柱状间隔件可以在被设置为与第一突出部PT1重叠时变为主柱状间隔件MCS，并且可以在被设置为与第二突出部PT2重叠时变为子柱状间隔件SCS。也就是说，图11中示出的像素结构可以是其中提供一个主柱状态间隔件MCS和一个子柱状间隔件SCS的像素结构。

图4的截面图可以是图12的第一像素区域PA1的截面图，并且图8的截面图可以是图12的第三像素区域PA3的截面图。

参见图4、图8、图11和图12，第一像素区域PA1可以包括在第一TFT TR1上的高度差产生图案160。第二像素区域PA2可以不在第二TFT TR2上包括高度差产生图案160。第三像素区域PA3可以不在第三TFT TR3上包括高度差产生图案160。第三像素区域PA3与第一像素区域PA1的不同之处在于高度差产生图案160未插入滤色器层170中。第一像素区域PA1中主柱状间隔件MCS的高度HT1可以与第三像素区域PA3中子柱状间隔件SCS的高度HT1-1相同，并且第一像素区域PA1中第一突出部PT1的高度TH1可以大于第三像素区域PA3中第二突出部PT2的高度TH2。也就是说，如图12所示，当主柱状间隔件MCS和第一显示基板100之间没有间隙时，在子柱状间隔件SCS和第一显示基板100之间可以存在间隙。由于主柱状间隔件MCS的高度HT1和子柱状间隔件SCS的高度HT1-1相同，所以主柱状间隔件MCS和子柱状间隔件SCS可以在不使用诸如半色调掩模的多色调掩模的情况下同时形成，并且因此，可以降低显示设备10-1的制造成本。

图9的截面图可以是图13的第一像素区域PA1的截面图，并且图10的截面图可以是图13的第三像素区域PA3的截面图。

参见图9至图13，第一像素区域PA1可以包括在第一TFT TR1上的高度差产生图案160。第二像素区域PA2可以不在第二TFT TR2上包括高度差产生图案160。第三像素区域PA3可以不在第三TFT TR3上包括高度差产生图案160。第三像素区域PA3与第一像素区域PA1的不同之处在于高度差产生图案160未插入滤色器层170中。第一像素区域PA1中的主柱状间隔件MCS的高度HT1可以与第三像素区域PA3中的子柱状间隔件SCS的高度HT1-1相同，并且第一像素区域PA1中的第一突出部PT1的高度TH1可以大于第三像素区域PA3中的第二突出部PT2的高度TH2。也就是说，如图13所示，当主柱状间隔件MCS和第二显示基板200之间没有间隙时，在子柱状间隔件SCS和第二显示基板200之间可以存在间隙。由于主柱状间隔件MCS的高度HT1和子柱状间隔件SCS的高度HT1-1相同，所以主柱状间隔件MCS和子柱状间隔件SCS可以在不使用诸如半色调掩模的多色调掩模的情况下同时形成，并且因此，可以降低显示设备10-2的制造成本。

图14是根据本发明另一个示例性实施例的显示设备20的布局图，并且示出了显示设备20中的栅极线GL、数据线DL和突出部(PT1和PT2)的示例性布置。

参见图14，显示设备20可以包括第一像素区域PA1、第二像素区域PA2和第三像素区域PA3。第一像素区域PA1可以包括第一透光区域TA1和第一挡光区域BA1。第一挡光区域BA1可以包括第一栅电极GE1、第一源电极SE1、第一漏电极DE1、第一接触孔CNT1和第一突出部PT1。第二像素区域PA2可以包括第二透光区域TA2和第二挡光区域BA2。第二挡光区域BA2可以包括第二栅电极GE2、第二源电极SE2、第二漏电极DE2、第二接触孔CNT2和第二突出部PT2。第三像素区域PA3可以包括第三透光区域TA3和第三挡光区域BA3。第三挡光区域BA3可以包括第三栅电极GE3、第三源电极SE3、第三漏电极DE3、第三接触孔CNT3和第二突出部PT2。显示设备20包括第一像素区域PA1的第一挡光区域BA1中的第一突出部PT1、第二像素区域PA2的第二挡光区域BA2中的第二突出部PT2、以及第三像素区域PA3的第三挡光区域BA3中的另一个第二突出部PT2。在一些示例性实施例中，第一突出部PT1的高度TH1可以大于第二突出部PT2的高度TH2。因此，由于第一突出部PT1的高度TH1与第二突出部PT2的高度TH2之间的差，所以相同的柱状间隔件可以在被设置为与第一突出部PT1重叠时变为主柱状间隔件MCS，并且可以在被设置为与第二突出部PT2中的一个重叠时变为子柱状间隔件SCS。也就是说，图14中所示的像素结构可以是其中提供一个主柱状间隔件MCS和两个子柱状间隔件SCS的像素结构。

显示设备20与图11的显示设备10的不同之处在于栅极线GL和数据线DL延伸的方向。

根据本发明的前述和其他示例性实施例，可以均匀地保持两个基板之间的单元间隙，并且可以防止两个基板被外力损坏。

另外，可以阻挡来自蓝色滤色器的短波长光，并且可以降低显示设备的制造成本。

尽管本文已经描述了某些示例性实施例，但是从该描述中将清楚其他实施例和修改。因此，本发明构思不限于这些实施例，而是限于所附权利要求的更宽范围以及对于本领域普通技术人员显而易见的各种明显的修改和等同布置。

Claims

1.一种显示设备，包括：

第一显示基板，包括：

第一基底；

开关元件，设置在所述第一基底上；

高度差产生图案，具有岛状并被设置在所述开关元件上以与所述开关元件重叠；

滤色器层，设置在所述高度差产生图案上并覆盖所述高度差产生图案；

有机层，设置在所述滤色器层上，并包括与所述高度差产生图案重叠的突出部，以及

像素电极，设置在所述有机层上，所述像素电极被电连接至所述开关元件，并且不与所述突出部重叠；

第二显示基板，包括面对所述第一基底的第二基底；

液晶层，设置在所述第一显示基板和所述第二显示基板之间；以及

柱状间隔件，设置在所述第二基底的面对所述第一基底的第一表面和所述有机层之间，并与所述突出部重叠。

2.根据权利要求1所述的显示设备，其中：

所述高度差产生图案包含第一颜色的第一颜料；并且

所述滤色器层包含不同于所述第一颜色的第二颜色的第二颜料。

3.根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述第一颜色是红色和绿色中的一种，并且所述第二颜色是蓝色。

4.根据权利要求3所述的显示设备，其中：

所述开关元件包括具有沟道区的半导体层；并且

所述高度差产生图案覆盖所述沟道区。

5.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述柱状间隔件被固定地设置在所述第二基底上。

6.根据权利要求5所述的显示设备，其中所述柱状间隔件的端部面对所述突出部。

7.根据权利要求6所述的显示设备，其中：

所述第一显示基板包括设置在所述有机层上的第一取向膜；并且

所述第二显示基板包括设置在所述第二基底上并覆盖所述柱状间隔件的第二取向膜。

8.根据权利要求7所述的显示设备，其中，所述第一取向膜的设置在所述突出部上的部分和所述第二取向膜的设置在所述柱状间隔件上的部分彼此直接接触。

9.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述高度差产生图案的最大宽度为30μm至45μm。

10.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述突出部的高度为0.6μm至0.8μm。

11.根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括设置在所述第二基底的所述第一表面上的挡光构件，

其中，所述挡光构件与所述开关元件和所述高度差产生图案重叠。

12.根据权利要求11所述的显示设备，其中，所述柱状间隔件由与所述挡光构件相同的材料形成。

13.一种显示设备，包括：

第一显示基板，包括：

第一基底，具有第一像素区域和第二像素区域；

第一开关元件和第二开关元件，设置在所述第一基底上并分别位于所述第一像素区域和所述第二像素区域中；

高度差产生图案，具有岛状并被设置在所述第一开关元件上以与所述第一开关元件重叠；

第一滤色器层，设置在所述第一开关元件和所述高度差产生图案上并覆盖所述高度差产生图案；

第二滤色器层，设置在所述第二开关元件上；

有机层，覆盖所述第一滤色器层和所述第二滤色器层，并且包括与所述高度差产生图案重叠的第一突出部；

第一像素电极，设置在所述第一像素区域中的所述有机层上，所述第一像素电极电连接至所述第一开关元件，且不与所述第一突出部重叠；

第二像素电极，设置在所述第二像素区域中的所述有机层上，所述第二像素电极电连接至所述第二开关元件，并且不与所述第二开关元件重叠；

第二显示基板，包括面对所述第一基底的第二基底；

第一柱状间隔件，设置在所述第二基底的面对所述第一基底的第一表面和所述有机层之间，并与所述第一突出部重叠。

14.根据权利要求13所述的显示设备，进一步包括第二柱状间隔件，所述第二柱状间隔件被设置在所述第二基底的所述第一表面与所述有机层之间，并与所述第二开关元件重叠。

15.根据权利要求13所述的显示设备，其中，所述有机层进一步包括第二突出部，所述第二突出部与所述第二开关元件重叠并且具有小于所述第一突出部的高度的高度。

16.根据权利要求15所述的显示设备，其中，所述第一突出部的所述高度比所述第二突出部的所述高度大0.3μm至0.5μm。

17.根据权利要求14所述的显示设备，其中所述第一柱状间隔件和所述第二柱状间隔件具有相同的高度。

18.根据权利要求14所述的显示设备，其中：

所述第二显示基板包括第二取向膜，所述第二取向膜被设置在所述第二基底上并覆盖所述第一柱状间隔件和所述第二柱状间隔件。

19.根据权利要求18所述的显示设备，其中，所述第一取向膜的设置在所述第一突出部上的部分和所述第二取向膜的设置在所述第一柱状间隔件上的部分彼此直接接触。

20.根据权利要求14所述的显示设备，其中，所述第一柱状间隔件和所述第二柱状间隔件被固定地设置在所述第二基底上。