KR102296858B1 - Ｔｆｔ 소자층 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 TFT와 TFT가 배치되는 베이스 기판 사이에, 광 반사 방지를 위한 고내열 블랙 매트릭스를 포함하는 TFT 소자층에 관한 것으로,
TFT와 TFT가 배치되는 플레이트 사이에, 광 반사 방지를 위한 격자층을 포함하는 TFT 어레이 구조물에 관한 것으로, 투명성이 있는 플레이트, 상기 플레이트와 마주보는 TFT 기판, 및 상기 TFT 기판과 상기 플레이트 사이에, 상기 TFT 기판의 배선에 의한 외광 반사를 막도록, 상기 TFT 기판의 일부분을 가리는 구조로 배치된 격자층을 포함할 수 있다.

Description

ＴＦＴ 소자층{TFT CIRCUIT ELEMENT LAYER}
본 발명은 TFT 소자층에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, TFT와 TFT가 배치되는 베이스 기판 사이에, 광 반사 방지를 위한 고내열 블랙 매트릭스를 포함하는 TFT 소자층에 관한 것이다.
최근 표시 장치는 다른 IT 기기나 가전제품들과 마찬가지로, 그 성능과 함께 미감적 요소가 시장(Market)에서 중요하게 평가되고 있다. 표시 장치의 성능을 평가하기 위한 주요 요소로는, 수명, 경량 박형, 저전압 구동에 의한 소비 전력 감소, 실제와 가까운 색상 구현, 빠른 응답 속도, 시야각 편차의 감소, 우수한 명암 대비비 등을 들 수 있다. 오늘날 표시 장치의 연구 개발 및 제품 생산은, 이렇게 다각도로 평가되는 성능적 측면에서의 시장의 요구를 충족시켜야 할 뿐만 아니라, 동시에 다양한 애플리케이션을 위한 자유로운 디자인이 능해야 한다. 특히, 표시 장치를 구성하는 화면과 기타 주변부 사이에 시각적 또는 촉감적 구별이 점점 불분명해 표시 장치와 이를 탑재한 각종 기기들 사이에, 지면서, 양자가 일체화되어 가고 있는 상황이다.
이에, 업계에서는 표시 장치에 있어서, 실제로 빛이미지를 표시하지 않는, 화면의 가장자리의 면적을 최소화한 표시 장치를 만들고자 하는 시도를 하여 왔다. 또한, 야외에서도 시인성이 우수한 표시 장치를 만들고자 하는 시도를 하여 왔다. 또한 화면의 가장자리에 별도의 가림부재를 물리적으로 부착하던 방식에서, 가림부재를 제거하면서도 빛샘이 발생하지 않도록 표시 장치를 만들고자 하는 시도를 하여 왔다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명을 제시한다.
본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층은 투명성이 있는 베이스 기판, 베이스 기판과 마주보는 TFT 기판 및 TFT 기판과 베이스 기판 사이에, TFT 기판의 배선에 의한 외광 반사를 막도록, TFT 기판의 일부분을 가리는 구조로 배치된 고내열 블랙 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 상술한 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층, 고내열 블랙 매트릭스의 격자 형태에 대응하여 적어도 하나의 홀을 가지는 컬러필터용 블랙매트릭스층, 고내열 블랙 매트릭스와 컬러필터용 블랙매트릭스층 사이에 배치되고 티에프티 어레이 구조물에 의하여 구동되도록 구성된 빛에너지조절층, 고내열 블랙 매트릭스를 통과하여 외부로 출사하는 빛을 만들도록 구성되고, 고내열 블랙 매트릭스까지의 거리보다 컬러필터용 블랙매트릭스까지의 거리가 더 짧도록 배치되는 광원을 포함하고, 베이스 기판의 관점에서, 상기의 다른 구성 요소들이 고내열 블랙 매트릭스에 의해 가려지도록 구성되고, 티에프티 어레이 구조물의 넓이가 다른 구성 요소들의 넓이보다 크고, 티에프티 어레이 구조물과 다른 구성 요소들의 크기가 차이가 남에 따라 마련되는 암실은, 티에프티 어레이 구조물 및 다른 구성 요소들 간에 물리적으로 체결되고 전기적으로 연결될 수 있도록 구성된 공간이고, 고내열 블랙 매트릭스에 의해 가려지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층이 포함하는 고내열 블랙 매트릭스는, 화면의 모든 가장자리에까지 전체적으로 배치됨으로써, 화면의 가장자리에 별도의 물리적인 가림부재를 더하지 않고도 가장자리에서 발생할 수 있는 빛샘을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층은 화면 전면에 베이스 기판 관점에서 고내열 블랙 매트릭스가 전면에 배치되도록 구성함으로써, TFT 소자층에 더해질, 가장자리의 가림 부재를 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층은 이를 포함하는 완제품에 있어서, TFT 소자층의 전면이 사용자들에게 노출될 수 있게 됨에 따라, 완제품의 보다 혁신적이고 자유로운 디자인(design)이 가능해 진다.
본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층은 고내열 블랙 매트릭스에 내열성이 우수한 물질을 포함함으로써, TFT 어레이에 포함된 각종 배선으로부터의 외광 반사를 방지하면서도 동시에 TFT 기판 형성 공정 후에도 그 형상과 성질이 변하지 않는 고내열 블랙 매트릭스를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층이 포함하는 제2 홀에 의해, 베이스 기판의 관점에서, 패드부의 압흔이 시각적으로 관찰될 수 있게 됨으로써, 구동 집적회로와 패드부의 부착 여부를 수월하게 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층이 포함하는 제2 홀에 의해, TFT 기판의 얼라인 마크와의 얼라인을 효과적으로 수행할 수 있게 됨으로써, 공정 마진을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층이 포함하는 전도성 배선은, TFT 어레이에 포함된 TFT의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 연결되면서도, 동시에 소스 또는 드레인 전극에 전기적 신호를 인가해 주는 다른 전극 및 배선으로부터 멀리 이격하여 배치됨으써, 전도성 배선을 통하는 전기적 신호와, 소스 또는 드레인 전극에 전기적 신호를 인가해 주는 다른 전극 및 배선을 통하는 전기적 신호가 서로 간섭되지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 고내열 블랙 매트릭스를 포함하는 TFT 소자층이 화면의 전면(前面)에 배치됨으로써 TFT 기판에 의해서 발생할 수 있는 외광 반사를 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는, 각 구성 요소들 간의 물리적 체결 및 전기적 연결이 표시 장치 측부(側部)가 아닌 후부(後部)에서 이루어지도록 구성됨으로써, 베젤을 혁신적으로 줄일 수 있다.
보다 구체적으로, 모든 각 구성 요소들 간의 체결 및 연결이 TFT 소자층에 의해 가려진 암실에서 이루어짐에 따라, 베이스 기판을 통과하여 빛이미지가 표시 장치의 외부로 출사하는 경우, 표시 장치의 사용자는 그 가장자리가 매끄럽게 마감된 화면을 즐길 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층을 포함함으로써, 화면 가장자리에 빛샘 방지를 위하여 부착해 왔었던 가림 부재를 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층을 포함함으로써, 화면 가장자리를 보다 자유롭게 디자인 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층의 개략적인 단면도이다.
도 2(a) 및 도 2(b)는 도 1에서 도시된 TFT 소자층에 포함된 고내열 블랙 매트릭스의 평면도이다.
도 3(a)은 도 1에서 도시된 TFT 소자층에 포함된 TFT 어레이로부터 연장되어 나온 패드부와, 제2 홀 및 고내열 블랙 매트릭스를 겹친 평면도이다.
도 3(b) 및 도 3(c)는 도 3(a)의 X 부분의 확대도로, 패드부의 평면도와 제2 홀을 포함하는 고내열 블랙 매트릭스의 평면도를 따로 도시하고 있다.
도 4는 얼라인 마크(Align Mark)의 평면도, 제2 홀을 포함하는 고내열 블랙 매트릭스의 평면도 및 이들을 겹친 평면도를 각각 도시하고 있다.
도 5(a) 내지 도 5(d)는 도 1에서 도시된 TFT 소자층 단면을 일부분 확대한 단면도이다.
도 6(a), 도 7(a), 도 7(b), 도 8(a) 및 도 8(b)는 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층을 포함하는, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현된다. 단지 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로, 본 발명이 도면에 개시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상, 다른 부분이 추가될 수 있는 개방적인 의미를 가진다.
본 명세서에서 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한, 해당 구성 요소가 복수인 경우를 배제하는 것으로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 실질적으로 동일하다고 볼 수 있는 오차 범위까지를 감안하여 그 구성 요소를 해석하여야 한다.
본 명세서에서 구성 요소 간의 위치 관계에 대하여 설명함에 있어서, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등이 사용되는 경우, '바로' 또는 ‘직접’ 또는 ‘접촉하여’가 함께 사용되지 않는 이상, 해당 구성 요소의 사이에 하나 이상의 다른 구성 요소가 위치할 수도 있다.
본 명세서에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수도 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 ‘개재’되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통하여 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 어떤 구성 요소를 설명함에 있어서, ‘제1’, ‘제2’, ‘A’, ‘B’, ‘(a)’, ‘(b)’ 등이 사용될 수 있다. 해당 구성 요소를 해석함에 있어 이들 용어들에 의해 제한되지 않는다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지는 않는다. 따라서, 이하에서 언급되는 ‘제1’ 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 ‘제2’ 구성 요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예가 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예를 나타내는 각 도면에서는, 특히 단면도에서는, 본 발명인 TFT 소자층 및 이를 포함하는 표시 장치의 구성 요소들이 편의상 직사각형으로 표현된다. 구성 요소들은 전면(前面)과 측면(側面)이 명확하게 구분되는 것처럼 도시되었으나 실제로는 전면과 측면이 명확하게 구분되지 않고 완만한 곡선형을 가질 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명인 따른 TFT 소자층 및 이를 포함하는 표시 장치에 대하여 설명하기로 한다.
우선, 본 발명인 TFT 소자층의 실시예에 대하여 도 1 내지 도 5(d)를 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)은 베이스 기판(111) 상에 배치된 고내열 블랙 매트릭스(113), 고내열 블랙 매트릭스(113) 상에 배치된 평탄화층(115), 평탄화층(115) 상에 배치된 버퍼층(117), 버퍼층(117) 상에 배치된 TFT 기판(119)을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)은 베이스 기판(111), 베이스 기판(111)과 마주보는 TFT 기판(119) 및 TFT 기판(119)과 베이스 기판(111) 사이에, TFT 기판(119)의 배선에 의한 외광 반사를 막도록, TFT 기판(119)의 일부분을 가리는 구조로 배치된 고내열 블랙 매트릭스(113)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
베이스 기판(111)는 두께가 매우 얇은, 유리 기판 또는 폴리머 필름(Polymer Film)일 수 있다. 또는 베이스 기판(111)는 유리 기판 또는 폴리머 필름이 제거되고 난 후의, 희생층일 수 있다. 어떠한 경우라도, 베이스 기판(111)는 광학적으로 투명성이 있는 물질로 구성됨으로써, 베이스 기판(111)을 통해 빛이 투과될 수 있다.
베이스 기판(111)는 그 평면의 형태가 사각형을 포함한 다각형, 또는 타원형을 포함한 원형일 수 있다. 베이스 기판(111)는 그 측면의 형태가 평평(Flat)할 수도 있고, 커브드(Curved)일 수 있다. 또는 베이스 기판(111)이 플렉서블(Flexible)하여, 평평한 상태에서 휘었다가 다시 원상태로 돌아올 수 있거나, 반대로 휜 상태에서 평평한 상태로 폈다가 다시 원상태로 돌아올 수 있거나, 또는 임의의 형태로 구부려서 그 상태로 고정되어 있을 수도 있다. 또는 베이스 기판(111)는 일정 수준의 곡률 반경을 가지도록 감았다가 펼칠(Rollable) 수도 있다. 고내열 블랙 매트릭스(113)를 포함한, TFT 소자층(110)의 각 구성 요소의 크기는 베이스 기판(111)의 크기보다 클 수 없다.
베이스 기판(111)는 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 구획될 수 있다. 제1 영역(A1)은 앞으로 살펴볼, TFT 기판(119)은, 베이스 기판(111)의 제1 영역(A1)에 대응하도록 배치된 TFT 어레이를 포함한다. 다시 말하여, 앞으로 살펴보게 될 TFT 기판(119)에 포함된 TFT 어레이가 배치되는 영역에 대응하여 베이스 기판(111)의 제1 영역(A1)이 구획된다. 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)의 주변 영역으로서, 제1 영역(A1)을 일부분 또는 전부 둘러싸는 형태로 구획된다.
고내열 블랙 매트릭스(113)는 베이스 기판(111) 상에 배치된다. 베이스 기판(111) 상에 앞으로 살펴보게 될 TFT 기판(119)이 배치되기 이전에, 투명성 있는 베이스 기판(111)과 TFT 기판(119) 사이에 고내열 블랙 매트릭스(113)가 배치된다. 다시 말하여, 베이스 기판(111) 관점에서 보았을 때, TFT 기판(119)의 각종 배선들이 시각적으로 보이지 않도록 고내열 블랙 매트릭스(113)가 이를 가리는 형상을 가지도록, 베이스 기판(111)에 TFT 기판(119)과 고내열 블랙 매트릭스(113)가 각각 구성된다. 이로써, TFT 기판(119)을 구성하는 광 반사성을 가지는 각종 배선들에 의하여, 투명성 있는 베이스 기판(111)을 통과하여 입사되는 외광이 다시 반사되어 나가는 현상을 최소화할 수 있다.
고내열 블랙 매트릭스(113)는, 1차적으로는 외광이 TFT 기판(119)의 각종 배선들로 입사하지 못하도록, 배선의 정면에서 외광의 입사 경로를 차단하는 역할을 한다. 고내열 블랙 매트릭스(113)가 배선의 측면으로부터 배선으로 침투하는 외광의 입사 경로를 차단하지는 못한다 하더라도, 배선에서 반사된 광의 출사 경로를 차단하는 역할을 한다. 즉, 고내열 블랙 매트릭스(113)는, 2차적으로는 배선에서 반사되는 외광이 있다 하더라도, 그 반사된 외광이 베이스 기판(111)을 통하여 출사하지 못하도록 출사 경로를 차단하는 역할을 한다.
특히, 베이스 기판(111)의 관점에서 고내열 블랙 매트릭스(113)의 뒤에 배치된 다른 구성 요소들이, 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의하여 노출되지 않는다. 이로써 베이스 기판(111)의 일면의 미감(美感)이 상승하게 되고, 베이스 기판(111)의 일면을 완제품 상에서 일반 사용자들에게 노출할 수 있게 됨으로써, 완제품의 보다 혁신적이고 자유로운 디자인(design)이 가능해 진다.
다시, 도 1을 참조하면, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 앞으로 살펴볼 TFT 기판(119)의 TFT 어레이에 대응하는 적어도 하나의 제1 홀(H1)을 포함한다. 예를 들어, 제1 홀(H1)은 TFT 어레이의 배열 규칙에 맞추어 고내열 블랙 매트릭스(113)에 배치된다. 이 때 제1 홀(H1)은 TFT 어레이의 TFT 어레이의 TFT와 겹치지 않도록 고내열 블랙 매트릭스(113)에 배치된다. 제1 홀(H1)은 고내열 블랙 매트릭스(113)를 뚫는 형상을 가지는 제1 홀(H1)은 베이스 기판(111)을 노출한다.
또한, 도 1에 도시되지는 않았으나, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 앞으로 살펴보게 될 TFT 기판(119)에 포함되는 TFT 어레이로부터 연장되어 나온 패드부(PAD)에 대응하는, 적어도 하나의 제2 홀(미도시)을 포함한다. 예를 들어, 제2 홀(미도시)은 TFT 어레이에서 연장되어 제2 영역(A2)에 대응하도록 배치된, 적어도 하나의 패드부(미도시)의 배열 규칙에 맞추어, 고내열 블랙 매트릭스(113)에 배치된다. 이 때 제2 홀(미도시)은 패드부(미도시)의 일부 또는 전체와 중첩하는 구조로 고내열 블랙 매트릭스(113)에 배치된다.
다음에서 도 2(a) 및 도 2(b)를 통해 고내열 블랙 매트릭스(113)의 형태 및 제1 홀(H1)의 형태에 대하여 보다 자세히 살펴보기로 한다.
도 2(a) 및 도 2(b)는 도 1에서 도시된 TFT 소자층(110)에 포함된 고내열 블랙 매트릭스(113)의 평면도이다.
도 2(a)에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 제1 홀(H1)은 일정한 규칙을 가지고 반복적으로 고내열 블랙 매트릭스(113)에 배치된다. 이에 따라, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 베이스 기판(111)의 제1 영역(A1)에 대응하는 격자 형태를 가질 수 있다. 즉, 적어도 하나의 제1 홀(H1)이 베이스 기판(111)의 제1 영역(A1)에 대응하여 반복적으로 배치됨으로써, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 격자 형태를 가질 수 있다.
또한, 적어도 하나의 제2 홀(H2)이 고내열 블랙 매트릭스(113)에 배치된다. 제1 홀(H1)과 마찬가지로, 제2 홀(H2)은 고내열 블랙 매트릭스(113)를 뚫어 베이스 기판(111)을 노출하도록 구성된다. 그러나, 제1 홀(H1)과 다르게 제2 홀(H2)은 베이스 기판(111)의 제2 영역(A2)에 대응하여 배치되기 때문에, 고내열 블랙 매트릭스(113)가 제1 영역(A1)에 대응하여 격자 형태를 가지는 것과 제2 홀(H2)의 형성은 무관하다. 즉, 제2 홀(H2)은 불규칙적으로 배치될 수도 있고, 지그재그 형태로 반복 배치될 수도 있고, 일정 영역에만 부분적으로 밀집하여 배치될 수도 있다. 그럼에도, 제2 홀(H2)은 패드부(미도시)와 대응하는 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)에 배치되는 제2 홀(H2)의 갯수는 제1 홀(H1)의 갯수 이하이고, 제2 홀(H2)의 홀 크기는 제1 홀(H1)의 홀 크기 이하이다.
또한, 도 2(a)에 도시되지는 않았으나, 고내열 블랙 매트릭스(113) 상에, 앞으로 도 5에서 살펴보게 될 전도성 배선(미도시)을 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)은 제1 홀(H1)과 중첩하지 않도록 고내열 블랙 매트릭스(113)와 직접 접하여 배치되는 전도성 배선(미도시)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 고내열 블랙 매트릭스(113)에 중첩하도록 전도성 배선(미도시)을 격자 형태로 배치할 수 있다. 이 때, 전도성 배선(미도시)의 폭은 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭보다 작다. 이 때 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭이란, 인접한 제1 홀(H1) 사이의 거리를 의미한다.
도 2(b)에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 제1 홀(H1)은 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a)) 및 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))이 겹쳐짐으로써 고내열 블랙 매트릭스(113)에 배치될 수도 있다. 이에 따라, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 베이스 기판(111)의 제1 영역(A1)에 대응하는 격자 형태를 가질 수 있다. 즉, 적어도 하나의 제1 홀(H1)이 베이스 기판(111)의 제1 영역(A1)에 대응하여 반복적으로 배치됨으로써, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 격자 형태를 가질 수 있다. 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))과 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))에 대하여 다음에서 보다 자세히 살펴보기로 한다.
도 2(b)에 도시된 바와 같이, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 일축 방향으로 줄무늬(Stripe) 형태의 제1 개구부(OP1)를 가지도록 구성된 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))과, 일축 방향과 교차하는 방향으로 줄무늬 형태의 제2 개구부(OP2)를 가지도록 구성된 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))이 겹치는 형태를 가지도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로 살펴보면, 제1 개구부(OP1)와 제2 개구부(OP2)가 서로 교차하면서, 고내열 블랙 매트릭스(113)에 적어도 하나의 제1 홀(H1)이 구성된다. 이 때 동시에 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))의 제2 홀(H2)의 위치와 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b)) 제2 홀(H2)의 위치가 서로 일치하도록, 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))과 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))이 겹쳐짐으로써, 고내열 블랙 매트릭스(113)에는 제1 홀(H1)뿐만 아니라 제2 홀(H2)도 함께 구성된다. 이에 따라, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a)) 및 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))이 중첩하는 부분과, 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))만 배치된 부분과, 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))만 배치된 부분이 공존하게 된다. 따라서, 두께가 균일하지 않을 수 있다.
또한, 도 2(b)에 도시되지는 않았으나, 고내열 블랙 매트릭스(113)를 구성하는 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))과 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b)) 사이에, 앞으로 도 5에서 살펴보게 될 전도성 배선(미도시)을 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)은 제1 홀(H1)과 중첩하지 않도록 고내열 블랙 매트릭스(113)와 직접 접하여 배치되는 전도성 배선(미도시)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))에 중첩하도록, 제1 개구부에 평행한 전도성 배선(미도시)을 줄무늬로 배치한 후, 전도성 배선(미도시)이 배치된 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))에 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))을 겹쳐서 배치할 수 있다. 이로써, 전도성 배선(미도시)은, 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a)) 및 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))에 모두 동시에 중첩되는 부분과, 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))에만 중첩되는 부분을 가지게 된다. 다시 말하여, 전도성 배선(미도시)은, 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a)) 및 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))에 의해서 샌드위치되는 부분과, 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))과는 중첩되지만 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))과는 중첩되지 않는 부분을 가지게 된다.
다시 말하여, 전도성 배선(미도시)의 폭은 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭보다 작고, 전도성 배선(미도시)은 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의하여 샌드위치되는 부분을 가질 수 있는데, 이 때 전도성 배선(미도시)이 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의하여 샌드위치되는 부분은 전도성 배선(미도시)의 전체 영역에 해당하거나 또는 반복되는 일부분 영역이 될 수 있다. 이 때 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭이란, 제1 홀(H1) 사이의 거리를 의미한다.
도 2(b)에서의 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))과 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))을 겹쳐서 형성되는 고내열 블랙 매트릭스(113)는, 도 2(a)에서의 고내열 블랙 매트릭스(113)의 평면도와 동일한 평면도를 가지게 된다. 그러나, 도 2(b)에서의 고내열 블랙 매트릭스(113) 두께는 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))과 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))이 중첩되지 않는 부분이 존재함에 따라 전체적으로 불균일하게 된다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)에 포함되는 고내열 블랙 매트릭스(113)는 전 영역에서 두께가 균일할 수도 있고, 두께가 균일하지 않을 수도 있다.
다음에서 도 3(a) 내지 도 3(c) 및 도 4를 통해 제2 홀(H2)의 형태에 대하여 보다 자세히 살펴보기로 한다.
도 3(a)은 도 1에서 도시된 TFT 소자층(110)에 포함된 TFT 어레이로부터 연장되어 나온 패드부(PAD)와, 제2 홀(H2) 및 고내열 블랙 매트릭스(113)를 겹친 평면도이다.
도 3(a)은 이면에 칩(Chip) 형태의 구동 집적회로가 직접 전기적으로 연결된 패드부(PAD)와, 패드부(PAD)의 일부분을 노출하는 적어도 하나의 제2 홀(H2)을 포함하는 고내열 블랙 매트릭스(113)가 겹친 형태를 도시하고 있다. 외부에서부터 구동 신호를 입력받은 구동 집적회로는, 변환한 구동 신호를 복수의 데이터 패드부(PAD)로 출력하여 복수의 데이터 배선을 통해 TFT 어레이에 공급하게 된다. 또는 외부에서부터 구동 신호를 입력받은 구동 집적회로는, 변환한 구동 신호를 복수의 게이트 패드부(PAD)로 출력하여 복수의 게이트 배선을 통해 TFT 어레이에 공급하게 된다. 이 때 각 배선은 각 패드부(PAD)를 통하여 칩 형태의 구동 직접회로와 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 각 배선은, 각 패드부(PAD)의 제2 홀(H2)과 마주하는 일면과 반대 방향의 면을 통해서 칩 형태의 구동 집적회로와 직접 전기적으로 연결될 수 있다. 다시 이를 제2 홀(H2)의 관점에서 표현하면, 칩 형태의 구동 집적회로가 연결되는 각 패드부(PAD) 일면의 반대 방향의 면은, 부분적 또는 전체적으로 제2 홀(H2)에 의해 노출된다.
도 3(b)는 도 3(a)의 X 부분의 확대도로, 패드부(PAD)의 평면도와 제2 홀(H2)을 포함하는 고내열 블랙 매트릭스(113)의 평면도를 따로 도시하고 있다. 도 3(b)를 통하여 패드부(PAD)와 고내열 블랙 매트릭스(113)가 어떻게 겹쳐짐으로써 X 부분이 형성되는지에 대하여 설명하면 다음과 같다. 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 고내열 블랙 매트릭스(113)의 제2 홀(H2)은 TFT 기판(119)의 TFT 어레이로부터 연장되어 나온 패드부(PAD)와 부분적으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 이 때 패드부(PAD)는, TFT 어레이의 복수의 데이터 배선으로부터 연장되어, 제2 영역(A2)에 대응하여 배치되는 복수의 데이터 패드부(PAD)일 수 있다. 또는 패드부(PAD)는, TFT 어레이의 복수의 게이트 배선으로부터 연장되어, 제2 영역(A2)에 대응하여 배치되는 복수의 게이트 패드부(PAD)일 수 있다. 이 때, 제2 홀(H2)의 크기는 패드부(PAD)의 크기보다 작은 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않는다.
도 3(c)는 도 3(a)의 X 부분의 확대도로, 패드부(PAD)와 마주하는 제2 홀(H2)을 통하여 노출되는, 패드부(PAD)의 압흔 (壓痕)(SP)이 점(Spot) 형태로 모식적으로 도시된 도면이다. 이 때 압흔(SP)은, 패드부(PAD)와 칩 형태의 구동 집적회로 사이의 이방성 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film)의, 전도성 볼(Ball)에 의한 압흔(SP)일 수 있다.
보다 구체적으로, 패드부(PAD)와 칩 형태의 구동 집적회로가 직접 전기적으로 연결될 수 있도록 하기 위하여, 양자 사이에 전도성 볼을 포함하는 이방성 전도성 필름이 개재될 수 있다. 이 때 패드부(PAD)와 칩 형태의 구동 집적회로가 잘 연결되었는지 여부를 확인하기 위한, 부착 지점에서의 물리적 가압(加壓) 검사 공정을 수행한다. 이 때 부착 지점에 전도성 볼에 의한 압흔(SP)이 발생한다. 부착 지점에서의 물리적 가압 검사 공정은 칩 형태의 구동 집적회로와 마주보는 패드부(PAD) 일면에 대하여 수행되기 때문에, 압흔(SP)은 칩 형태의 구동 집적회로와 연결되는 패드부(PAD) 일면의 반대 방향의 면에 돌출 형태의 점으로써 나타나게 된다.
이러한 압흔(SP)은, 칩 형태의 구동 집적회로와 연결되는 패드부(PAD) 일면의 반대 방향의 면을 부분적 또는 전체적으로 노출하는 제2 홀(H2)을 통해서 관찰할 수 있다. 즉, 다시 말하여, 압흔(SP)을 포함하는 패드부(PAD)는, 패드부(PAD)와 제2 홀(H2)이 중첩하는 영역에서, 압흔(SP)을 노출할 수 있다. 효과적으로 압흔(SP)을 관찰할 수 있기 위하여, 제2 홀(H2)은 패드부(PAD)의 중앙과 중첩하는 것이 바람직하다.
이렇듯, 고내열 블랙 매트릭스(113)는, 제2 영역(A2)에 대응하여, TFT 기판(119)에 부착될 구동 집적회로 부착을 고려한, 적어도 하나의 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다. 다시 말하여, 고내열 블랙 매트릭스(113)는, 제2 영역(A2)에 대응하여, 구동 집적회로가 부착되었는지 확인할 수 있도록 구성된, 적어도 하나의 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다. 이를 위하여, TFT 기판(119)은 TFT 어레이로부터 연장된, 압흔(SP)이 있는 패드부(PAD)를 적어도 하나 포함하고, 고내열 블랙 매트릭스(113)의 제2 홀(H2)은 패드부(PAD)의 압흔(SP)을 노출하는 구조로 배치될 수 있다. 베이스 기판(111)의 관점에서, 패드부(PAD)의 압흔(SP)이 제2 홀(H2)을 통해 관찰될 수 있게 됨에 따라, 구동 집적회로와 패드부(PAD)의 부착 여부를 수월하게 확인할 수 있다.
도 4는 얼라인 마크(Align Mark)(AM)의 평면도, 제2 홀(H2)을 포함하는 고내열 블랙 매트릭스(113)의 평면도 및 이들을 겹친 평면도를 각각 도시하고 있다. 도 4를 통하여 얼라인 마크(AM)와 고내열 블랙 매트릭스(113)가 어떻게 겹쳐짐으로써 얼라인 마크(AM)와 제2 홀(H2)의 중첩 부분이 형성되는지에 대하여 설명하면 다음과 같다.
얼라인 마크(AM)는 제2 영역(A2)에 대응하여, TFT 기판(119)에 배치될 수 있다. 이 때 얼라인 마크(AM)는 TFT 어레이에 포함된 물질과 동일한 물질로 구성된다. 예를 들어, 얼라인 마크(AM)는 TFT 어레이의 게이트 배선을 제작하는 과정 중에 게이트 배선을 구성하는 물질과 동일한 물질로써 형성될 수 있다. 얼라인 마크(AM)의 형상은 도 4에 도시된 사각형의 링 형상뿐만 아니라, 그 밖의 다각형이나 원형의 링 형상, 십자가 형상, 다각형이나 원형 형상 등이 가능하다. 뿐만 아니라, 얼라인 마크(AM)의 형상은 사각형의 링 안에, 사각형의 링과 이격하여 그보다 작은 사각형이 배치되는 형상 등 수 가지의 형상을 조합한 형상 역시 가능하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 고내열 블랙 매트릭스(113)의 제2 홀(H2)은 얼라인 마크(AM)의 가장자리가 부분적으로 노출될 수 있도록 배치된다. 예를 들어, 얼라인 마크(AM)의 꼭짓점이 노출될 수 있도록, 제2 홀(H2)이 얼라인 마크(AM)의 꼭짓점에 대응하는 점 형상을 구성하도록 배치된다. 즉, 얼라인 마크(AM)의 각 코너가 제2 홀(H2)에 의하여 노출되도록, 제 2홀(H2)이 배치된다. 또는, 얼라인 마크(AM)의 가장자리가 일정 간격을 두고 연달아 노출될 수 있도록, 제2 홀(H2)이 얼라인 마크(AM)의 가장자리를 따라 점선 형상을 구성하도록 배치된다. 이 때 제2 홀(H2)을 간헐적, 반복적 형상의 점선 형상으로 구현함으로써, 뚫는 영역의 넓이를 크게 하지 않으면서도 동시에 제2 홀(H2)과 얼라인 마크(AM)와의 얼라인먼트(Alignment)를 효과적으로 수행할 수 있다. 즉, 작은 크기의 제2 홀(H2)에 의하더라도 얼라인 효과가 극대화 될 수 있다. 이로써 제2 영역(A2)에서의 제2 홀(H2)에 의한 빛샘을 최소화 할 수 있다.
이렇듯, 고내열 블랙 매트릭스(113)는, 제2 영역(A2)에 대응하여, TFT 기판(119)의 얼라인 마크(AM)와의 얼라인먼트를 위한, 적어도 하나의 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다. 다시 말하여, 고내열 블랙 매트릭스(113)는, 제2 영역(A2)에 대응하여, TFT 기판(119)의 얼라인 마크(AM)와 얼라인 하도록 구성된, 적어도 하나의 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다.
앞서 살펴본 대로, 고내열 블랙 매트릭스(113)는, 투명성 있는 베이스 기판(111)과 TFT 기판(119) 사이에 배치된다. 이로써, 투명성 있는 베이스 기판(111)을 통과하여 입사되는 외광이, TFT 기판(119)을 구성하는 광 반사성의 각종 배선들에 의하여 다시 반사되어 나감에 따라 시인성이 저하하는 현상을 최소화할 수 있다.
이를 위하여, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 그 두께가 4500Å 이하이면서, 동시에 그 광학 밀도(Optical Density) 1/μm 이상인 것이 바람직하다.
특히 , TFT가 산화물 TFT인 경우에는, 특히나 고내열 블랙 매트릭스(113)의 물성이 중요해지게 된다. 산화물 TFT의 경우, 380nm 이상 550nm 이하의, 단파장대의 빛에너지를 받을 경우 열화가 되는 문제가 있다. 본 발명의 발명자는 고내열 블랙 매트릭스(113)가 380nm 이상 550nm 이하의, 단파장대의 빛에너지에 대한 투과율이 1% 이하인 경우에, 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의하여 가려지는 산화물 TFT에 특성 변화가 발생하지 않는다는 것을 알아냈다. 즉, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 380nm 이상 550nm 이하의, 단파장대의 빛에너지에 대하여 1% 이하의 투과율을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 발명자는 산화물 TFT의 드레인 전극의 전압이 증가할 경우 그에 의해 발생한 전기장에 의해 고내열 블랙 매트릭스(113)의 포텐셜이 변동될 수 있고 이것이 산화물 TFT를 열화시키는 요인이 될 수 있음을 발견하였다. 보다 구체적으로, 고내열 블랙 매트릭스(113)의 포텐셜이 전기장에 따라 변동하면서, 미세하게나마 산화물 TFT에 드레인 전압으로 인한 에너지 장벽의 저하 현상(Drain Induced Barrier Lowering, 이하 DIBL 이라 한다)이 발생할 수 있음을 발견하였다. 이러한 DIBL 현상의 발생은 산화물 TFT의 문턱 전압의 변동으로 이어진다. 산화물 TFT의 문턱 전압이 변동되는 경우, 이는 TFT의 열화로 간주된다. 이러한 DIBL 현상을 방지하기 위해, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 적어도 체적저항(Volume Resistivity)이 1.0 *107 Ωm 이상의 고 저항성을 가질 수 있한다.
고내열 블랙 매트릭스(113)가 베이스 기판(111)과 TFT 기판(119) 사이에 배치됨에 있어서, (1) TFT 기판(119)을 베이스 기판(111)에 배치하기 전에, 고내열 블랙 매트릭스(113)를 TFT 기판(119)보다 먼저 베이스 기판(111)에 배치하거나, (2) 고내열 블랙 매트릭스(113)를 TFT 기판(119)에 배치한 후에, 베이스 기판(111)을 고내열 블랙 매트릭스(113)에 배치할 수 있다.
(1) 의 경우에, 고내열 블랙 매트릭스(113)가 배치된 베이스 기판(111)에 비로소 TFT 기판(119)이 배치됨에 따라, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 TFT 기판(119)이 형성되는 공정을 물리적 및 화학적으로 견딜 수 있는 구조 및 물성을 가진다. 즉, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 TFT 기판(119)에 포함된 TFT 어레이의 TFT 형성에서의 고온 조건에 요구되는 특성을 가지는 물질로 구성된다.
고내열 블랙 매트릭스(113)가 물리적 및 화학적으로 견뎌야 하는, TFT 기판(119)의 형성 공정 조건에 대하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. TFT 어레이를 구성하는 TFT에 포함된 각종 무기층은 적어도 섭씨 150도 이상, 통상 섭씨 350도의 고온에서 증착되는 방식에 의해 형성된다.
보다 구체적으로는, TFT가 산화물 TFT(Oxide Thin Film Transistor) 인 경우에, 액티브(Active) 반도체를 약 섭씨 400도에서 700도 사이의 고온에서 열처리하는 어닐링(Annealing)을 통한 액티브 반도체의 일부 또는 전부를 결정화하는 공정이 수행될 수 있다. 이를 통해 산화물 TFT의 BTS(Bias Temperature Stress)에 따른 문턱 전압의 신뢰성 특성 개선을 꾀할 수 있다.
또한, TFT가 저온 폴리 실리콘 TFT(Low Temperature Poli-Silicon Thin Film Transistor) 인 경우에도 역시, 그 제작 과정에서 고온 공정이 필요하다. 액티브 반도체등을 포함한 무기층의 증착은 통상 섭씨 350도에서 수행되고, 이후 탈수소화 공정은 약 섭씨 400도에서 500도 사이에서, 비결정질 실리콘의 결정화 공정은 최대 섭씨 700도에서, 도핑 후 수행되는 소자의 손상 회복을 위한 활성화 공정은 약 섭씨 500도에서 600도 사이에서 수행될 수 있다.
따라서 고내열 블랙 매트릭스(113)는, 적어도 350도의 고온의 TFT 기판(119) 형성 공정을 고려하여, TFT 기판(119) 형성 환경 하에서 변성, 승화 및 연소되지 않는, 광차단성 및 내열성의 물질을 포함한다. 이 때, 내열성이라는 것은 유리전이온도(Tg)가 높다는 것을 의미한다.
특히, 고내열 블랙 매트릭스(113)에 포함되는 물질 중 상당히 큰 중량비를 차지하는 물질이 바로 고분자 바인더이다. TFT 어레이의 TFT를 제작하기 위하여 각종 전극층과 절연층을 증착하는 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition) 공정 진행 시, 고내열 블랙 매트릭스(113)가 아웃개싱(Outgassing)을 발생할 우려가 있는데, 일정 수준 이상으로 아웃개싱이 발생할 경우 이는 증착 챔버 내의 진공도에 영향을 미친다. 결국 의도한 대로의 증착이 균일하게 이루어지지 이뤄지지 못하게 된다. 본 발명의 발명자들은 고내열 블랙 매트릭스(113)를 구성하는 물질이 섭씨 350도에서 소성되는 동안, 그 전/후의 질량 감소율이 1% 이상이 되면, 각종 전극층과 절연층을 증착하는 화학기상증착 공정이 의도한 대로 진행되지 못할 정도로 진공도가 변동이 되는 것을 발견하였다. 따라서, 각종 전극층과 절연층을 증착하는 화학기상증착 공정이 의도한 대로 진행되기 위해서는, 고내열 블랙 매트릭스(113)을 구성하는 고분자 바인더가 섭씨 350도에서 소성되는 동안, 그 전/후의 질량 감소율이 1% 미만인 것이 바람직하다. 따라서 고내열 블랙 매트릭스(113)에 포함되는 고분자 바인더는 TFT 기판(119) 형성 공정 온도보다 높은 유리전이온도를 가지는 물질로 구성될 수 있다. 즉, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 유리전이온도가 섭씨 350도 이상인 고분자 바인더를 포함할 수 있다. 이로써, TFT 기판(119) 형성 공정 중에 고내열 블랙 매트릭스(113)에서의 아웃개싱이 최소화 될 수 있다. 결국, TFT 어레이에 포함된 각종 배선으로부터의 외광 반사를 방지하면서도, TFT 기판(119) 형성 공정 후에도 그 형상과 성질이 변하지 않는 고내열 블랙 매트릭스(113)를 제공할 수 있다.
고내열 블랙 매트릭스(113)는, 고내열 블랙 매트릭스(113)으로 입사하는 광을 흡수함으로써 광을 차단할 수 있다. 고내열 블랙 매트릭스(113)는, 광을 흡수하는 등의 방식으로 광을 차단하는 역할을 하면서 동시에 뚫린 형상의 홀을 포함함으로써 광의 진행 통로를 제공한다.
이 때 광을 흡수하는 물질은 광개시제를 포함한 감광성 물질을 포함하여 포토 리소그래피(Photo lithography) 방식에 의하여 패터닝(Patterning)이 가능한 물질일 수 있다. 이러한, 포토 리소그래피 방식에 의하여 패터닝이 가능한 물질은 블랙 탄소 안료, 그래핀(Graphene) 산화물 계열의 안료, 그래파이트(Graphite) 산화물 계열의 안료, 크롬(Cr) 계열의 안료, 티탄(Ti) 계열의 안료 또는 유기 색 안료 중 적어도 어느 하나와, 안료 간의 연결을 고정하는 바인더 고분자와, 안료를 연결하는 광가교제와, 점착성을 부가하는 첨가제 및 광개시제를 포함할 수 있다. 이 때 고분자 바인더는 실록산(Siloxane) 계열의 바인더, 실라잔(Silazane) 계열의 바인더 및 폴리이미드(Polyimide) 계열의 바인더 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이러한 고분자 바인더들은 고분자 블랙 매트릭스(113)를 섭씨 350도에서 소성되는 동안, 그 전/후의 질량 감소율이 1% 미만이 되도록 구성할 수 있는 고분자 바인더들로서, 이를 이용해 TFT 어레이의 각종 전극층 및 절연층을 증착하는 화학기상증착 공정이 의도대로 진행되도록 할 수 있다.
또는, 이러한 광을 흡수하는 물질은 건식 에칭(Etching) 또는 습식 에칭 방식에 의하여 패터닝(Patterning)이 가능한 물질일 수 있다. 이러한, 에칭 방식에 의해 패터닝이 가능한 물질은 비감광성 및 저반사성의 금속 산화물 및 금속 합금 산화물일 수 있다. 예를 들어, 비감광성 및 저반사성의 금속 산화물 및 금속 합금 산화물은 구리 산화물(CuO), 망간 산화물(MnO), 구리 망간 합금 산화물(CuMnO), 은 산화물(AgO), 아연 산화물(ZnO) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또 다른, 에칭 방식에 의해 패터닝이 가능한 물질은 반사되어 나가는 광이 상쇄 간섭되도록 하는, 굴절률의 조합을 이루는 물질의 조합일 수 있다. 이러한 물질의 조합은 예를 들어, 몰리브덴(Mo) ? 인듐 주석 산화물(ITO) ? 구리(CUu)의 조합일 수 있다. 또 다른, 에칭 방식에 의해 패터닝이 가능한 물질은 티탄(Ti) 계열의 안료 및 비감광성의 폴리이미드 조성물일 수 있다.
(2) 의 경우에, 고내열 블랙 매트릭스(113)가 배치된 TFT 기판(119)에 비로소 베이스 기판(111)이 배치됨에 따라, 고내열 블랙 매트릭스(113)와 베이스 기판(111) 사이에 광학적으로 깨끗하고 투명성 있는, 접착성 필름(미도시) 또는 접착성 레진경화물(미도시)이 배치될 수 있다. 접착성 필름(미도시)이나 접착성 레진경화물(미도시)은 고내열 블랙 매트릭스(113)와 베이스 기판(111)을 접착하는 기능을 하기 위하여, 고온에서 경화하는 공정을 필요로 할 수 있다. 이에 따라, 고내열 블랙 매트릭스(113)가 배치된 TFT 기판(119)에 베이스 기판(111)을 배치함에 있어, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 접착성 필름(미도시) 또는 접착성 레진경화물(미도시)의 형성 공정을 물리적 및 화학적으로 견딜 수 있는 구조 및 물성을 가진다.
정리하면, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)은, 베이스 기판(111)과 TFT 기판(119) 사이에 배치되고, 고저항, 내열성 및 광차단성을 가지는 물질로 구성되는 고내열 블랙 매트릭스(113)를 포함할 수 있다. 그리고 이러한 고내열 블랙 매트릭스(113)는 TFT 어레이에 대응하는 적어도 하나의 제1 홀(H1)을 가지고, 패드부(PAD) 또는 얼라인 마크(AM)에 대응하는 적어도 하나의 제2 홀(H2)을 가진다.
다시 도 1을 참조하면, 평탄화층(115)은 고내열 블랙 매트릭스(113) 상에 배치된다. 고내열 블랙 매트릭스(113)가 제1 홀(H1) 및 제2 홀(H2)을 포함함에 따라, 고내열 블랙 매트릭스(113)는 단차가 지는 부분을 가지게 된다. 평탄화층(115)은 이러한 고내열 블랙 매트릭스(113)의 단차를 덮도록 구성된다. 평탄화층(115)의 평탄한 표면은, 앞으로 살펴보게 될 TFT 기판(119)과 마주한다. 평탄화층(115)은 베이스 기판(111)의 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2) 전체에 걸쳐 대응하도록 배치된다. 이 때 베이스 기판(111)과 마찬가지로 평탄화층(115)은 투명성이 있다. 또한, 평탄화층(115)은 고내열 블랙 매트릭스(113)와 TFT 기판(119) 사이에 배치된다. 이 때 고내열 블랙 매트릭스(113)와 마찬가지로 평탄화층(115)은 TFT 기판(119)이 형성되는 공정을 물리적 및 화학적으로 견딜 수 있는 구조 및 물성을 가진다. 또는 평탄화층(115)은 접착성 필름(미도시) 또는 접착성 레진경화물(미도시)의 형성 공정을 물리적 및 화학적으로 견딜 수 있는 구조 및 물성을 가진다.
버퍼층(117)은 평탄화층(115) 상에 배치된다. 버퍼층(117)은 고내열 블랙 매트릭스(113)를 덮도록 배치되는데, 따라서 버퍼층(117)은 투명성이 있는 물질로 구성된다. 또한, 버퍼층(117)은 평탄화층(115) 상에 TFT 기판(119)이 형성되는 공정에 의해서 평탄화층(115)에 발생할 수 있는 손상을 방지하는 보호층의 역할을 한다. 버퍼층(117) 상에 TFT 기판(119)의 각종 구성 요소가 배치되어야 하므로 절연성 물질로 구성된다. 특히, 버퍼층(117)은 고내열 블랙 매트릭스(113)의 유전율보다 낮은 유전율을 가지는 물질로 구성된다. 저 유전율의 버퍼층(117)을 TFT 기판(119)과 고내열 블랙 매트릭스(113) 상에 개재함으로써, 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의한, 의도치 않은 정전 용량(Capacitance)의 발생을 최소화할 수 있다. 의도치 않은 정전 용량의 발생을 줄이기 위해서는 버퍼층(117)의 두께는 적어도 3000Å 이상이 될 필요가 있다. 또한 베이스 기판(111)만으로는 표시 장치에 수분이 침투하는 것을 방지하기에 충분하지 않은 경우, 버퍼층(117)은 낮은 투습도(Water Vapor Transmission Rate)를 가지는 고밀도의 투습 방지 역할을 하는 층일 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(117)의 두께는 평탄화층(115)보다의 두께보다 얇고, 버퍼층(117)의 WVTR 값은 평탄화층(115)의 WVTR 값보다 낮은 물질로 구성될 수 있다. 이러한 투명성, 절연성, 저유전성, 낮은 투습성의 버퍼층(117)은 실리콘 산화물(SixOy), 알루미늄 산화물(AlxOy), 실리콘 질화물(SixNy), 알루미늄 질화물(AlxNy), 실리콘 산화질화물(SixOyNz), 알루미늄 산화질화물(AlxOyNz) 등과 같은 강도가 우수하면서 얇은 두께로 형성이 가능한 절연성의 무기물질을 포함할 수 있다.
TFT 기판(119)은 버퍼층(117) 상에 배치된다. TFT 기판(119)은 제1 영역(A1)에 대응하여 배치되는, TFT 어레이를 포함한다. 이 때 TFT 어레이는 서로 교차하는 복수의 게이트 배선과 복수의 데이터 배선을 포함하고, 이들에서 각각 연장되어 형성되는 복수의 게이트 전극과 데이터 전극을 포함하고 각각의 전극에 의해 구성되는 TFT가 일정한 규칙을 가지고 정렬되어 있는 구조를 가진다. TFT 어레이는 복수의, 스위치 용도의 TFT를 포함할 수 있다. 또는 TFT 어레이는 복수의, 편광인자를 구동시킴으로써 광량을 조절하는 용도의 TFT를 포함할 수도 있다. 또는 TFT 어레이는 복수의, 광원이 발광 하도록 광원을 구동시키는 구동 용도의 TFT를 포함할 수도 있다. 또는 TFT 어레이는 복수의, 광원을 구동시킴과 동시에 그 발광량을 조절하는 용도의 TFT를 포함할 수도 있다.
TFT 기판(119)은 도 3(a) 내지 도 3(c)에서 도시된 바와 같이, 제2 영역(A2)에 대응하여 배치되는, 적어도 하나의 패드부(PAD)를 포함한다. 이 때 패드부(PAD)는 게이트 배선 또는 데이터 배선이 제2 영역(A2)으로 연장되어 나온, 배선의 말단 영역으로서, 전기적 구동신호 및 전원을 입력받는 영역이다. TFT 기판(119)은 패드부(PAD)를 통하여 구동 집적회로와 전기적으로 연결될 수 있고, 구동 집적회로로부터 전기적 구동신호 및 전원을 입력받을 수 있다.
TFT 기판(119)은 도 4에서 도시된 바와 같이, 제2 영역(A2)에 대응하여 배치되는, 적어도 하나의 얼라인 마크(AM)를 포함한다. 얼라인 마크(AM)는 제2 영역(A2)에 대응하여, TFT 기판(119)에 배치될 수 있다. 이 때 얼라인 마크(AM)는 TFT 어레이에 포함된 물질과 동일한 물질로 구성된다. 예를 들어, 얼라인 마크(AM)는 TFT 어레이의 게이트 배선을 제작하는 과정 중에 게이트 배선을 구성하는 물질과 동일한 물질로써 형성될 수 있다. 얼라인 마크(AM)의 형상은 도 4에 도시된 사각형의 링 형상뿐만 아니라, 그 밖의 다각형이나 원형의 링 형상, 십자가 형상, 다각형이나 원형 형상 등이 가능하다. 뿐만 아니라, 얼라인 마크(AM)의 형상은 사각형의 링 안에, 사각형의 링과 이격하여 그보다 작은 사각형이 배치되는 형상 등 수 가지의 형상을 조합한 형상 역시 가능하다.
도 1에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)은 고내열 블랙 매트릭스(113)과 TFT 기판(119) 사이에 배치되고, 고내열 블랙 매트릭스(113)와 중첩하면서 동시에 TFT를 구성하는 단자들 중 고내열 블랙 매트릭스(113)와 가장 가까이 배치된 단자가 포함되어 있는 층과 중첩하는 표식부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 표식부(미도시)는 버퍼층(117)이 TFT 기판(119)를 향하여 돌출되어 있는 형태를 가질 경우 그 돌출부일 수 있다. 또는, 표식부(미도시)는 버퍼층(117)과는 별개의 구성 요소로써, 버퍼층(117)과 TFT 기판(119) 사이에 배치될 수도 있다. 표식부(미도시) 절연성, 고내열성의 물질로 구성된다.
TFT 어레이의 TFT 및 배선은 최대한 고내열 블랙 매트릭스(113)의 형상 내지 패턴에 대응하여, 고내열 블랙 매트릭스(113)과 중첩하도록 제작될 필요가 있다. 그런데 고내열 블랙 매트릭스(113)가 형성되어 있는 플레이트(111)에 TFT의 일 단자 및 그와 같은 공정에서 동시에 제작되는 배선을 증착 및 마스크 패터닝하고자 할 때, 고내열 블랙 매트릭스(113)의 패턴이 증착층에 의해 다 가려져서 보이지 않게 됨에 따라, 증착면의 패터닝을 위한 마스크 얼라인에 어려움이 생긴다. 즉, 평탄화층(115)에 의하여 그 단차가 커버된 고내열 블랙 매트릭스(113)의 패턴을 과연 어떻게 인식하여 마스크 얼라인을 할 수 있을까 라는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위하여, 버퍼층(117)를 마스크의 오픈 영역과 대응하도록, TFT 기판(119)를 향해 돌출된 돌출부를 포함하도록 구성할 수 있다. 즉, 버퍼층(117)에 표식부(미도시)를 패터닝 할 수 있다. 이 때, 버퍼층(117)이 포함하는 표식부(미도시)는 고내열 블랙 매트릭스(113) 및 TFT의 단자들(게이트, 소스 및 드레인) 중 고내열 블랙 매트릭스(113)과 가장 가까운 단자 및, 그와 동일한 물질로 구성되고 동일한 공정에서 패터닝된 배선에 중첩하도록 배치된다.
도 1에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)은, 고내열 블랙 매트릭스(113)와 TFT 기판(119) 사이에 고내열 블랙 매트릭스(113)과 중첩하여 그의 형상을 따라 배치되는 전도성 배선(미도시)을 더 포함할 수 있다. 즉, TFT 소자층(110)은 고내열 블랙 매트릭스(113)와 직접 접하면서, 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의해 가려지고, 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭보다 작은 폭을 가지고, 고내열 블랙 매트릭스(113)의 형태와 동일하게 격자 형태 또는 줄무늬 형태를 가지도록 배치되는, 전도성 배선(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이 때 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭이란, 제1 홀(H1) 사이의 거리를 의미한다. 또한 전도성 배선(미도시)은 TFT 기판(119)과의 사이에 절연성의 버퍼층(117)이 배치되도록 구성되는데, 이 때 TFT 기판(119) 및 절연성의 버퍼층(117)에 뚫린 홀을 통하여 TFT의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 전도성 배선(미도시)은 불투명한, 저 저항의 금속 내지 금속 합금으로 구성될 수 있으며, TFT 기판(119)의 TFT의 일 단자와 전기적으로 연결이 되면서도 동시에 TFT 어레이와 이격 배치되는 것이 특징이다.
다음에서 도 5(a) 내지 도 5(c)를 통해 고내열 블랙 매트릭스(113)와 TFT 기판(119) 사이에 배치된 전도성 배선의 형태에 대하여 보다 자세히 살펴보기로 한다.
도 5(a) 내지 도 5(c)는 도 1에서 도시된 TFT 소자층(110) 단면을 일부분 확대한 단면도이다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이, 전도성 배선(114)은 고내열 블랙 매트릭스(113)와 평탄화층(115) 사이에 배치될 수 있다. 다시 말하여, 전도성 배선(114)은 고내열 블랙 매트릭스(113) 상에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 전도성 배선(114)과 고내열 블랙 매트릭스(113)는 양자 사이에 아무것도 개재하지 않고 서로 중첩할 수 있다. 베이스 기판(111)의 관점에서 전도성 배선(114)은 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의하여 가려져야 하기 때문에, 전도성 배선(114)의 폭은 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭 이하이다. 이 때 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭이란, 제1 홀(H1) 사이의 거리를 의미한다. 다시 말하여, 전도성 배선(114)과 고내열 블랙 매트릭스(113)의 패터닝 순서 및 가장자리의 형상이 테이퍼 인지 역테이퍼 인지 여부와 무관하게, 전도성 배선(114)의 폭은 전도성 배선(114)의 폭 이하인 것이 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 예를 들어, 전도성 배선(114)과 고내열 블랙 매트릭스(113)가 함께 패터닝되는 경우를 상정해 볼 수 있다. 이러한 경우, 전도성 배선(114)의 가장자리와 고내열 블랙 매트릭스(113)의 가장자리는, 서로 유사한 각도(Θ)를 가지면서 동시에 전도성 배선(114)의 장(長) 폭과 고내열 블랙 매트릭스(113)의 단(短) 폭이 일치하는, 테이퍼 형상을 가질 수 있다.
도 5(b)에 도시된 바와 같이, 전도성 배선(114)은 버퍼층(117)에 의하여 샌드위치되는 구조를 가지도록 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 평탄화층(115) 상에 제1 버퍼층(117(a))을 배치하고, 제1 버퍼층(117(a)) 상에, 고내열 블랙 매트릭스(113)와 중첩하도록 전도성 배선(114)을 배치하고, 전도성 배선(114) 상에 제2 버퍼층(117(b))을 배치함으로써, 결과적으로 전도성 배선(114)이 제1 버퍼층(117(a))과 제2 버퍼층(117(b))에 의하여 샌드위치되는 구조로 배치될 수 있다. 이 때, 제1 버퍼층(117(a))을 구성하는 물질과 제2 버퍼층(117(b))을 구성하는 물질은 동일한 물질일 수 있다.
도 5(c)에 도시된 바와 같이, 전도성 배선(114)은 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의하여 샌드위치되는 구조를 가지도록 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 베이스 기판(111) 상에 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))을 배치하고, 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a)) 상에, 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))과 중첩하도록 전도성 배선(114)을 배치하고, 전도성 배선(114) 상에 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))을 배치함으로써, 결과적으로 전도성 배선(114)이 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))과 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))에 의하여 샌드위치되는 구조로 배치될 수 있다. 이 때, 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))을 구성하는 물질과 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))을 구성하는 물질은 동일한 물질일 수 있다. 이 때, 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))의 구조와 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))의 구조는 양자 모두 도 2(a)에서 도시된 것과 같은 구조를 가지거나, 도 2(b)에서 도시된 것과 같이 줄무늬 구조를 가질 수 있고, 양자의 각 개구부의 축이 교차하는 것과 같은 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 전도성 배선(114)도 격자 형상을 가질 수 있고, 줄무늬 구조를 가질 수도 있다.
전도성 배선(114)은, 도 5(c)에 도시된 바와 같이 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a)) 및 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))에 의하여 측면마저도 전부 감싸지는 형태로 샌드위치될 수도 있으나, 측면을 노출하는 형태로 샌드위치될 수도 있다. 전도성 배선(114)이 측면을 노출하는 형태로 샌드위치되는 경우는 전도성 배선(114), 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a)) 및 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))이 함께 패터닝되는 경우일 수 있다. 이 때, 도 5(c)에 도시되지는 않았으나, 전도성 배선(114)의 가장자리와 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a)) 및 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))의 가장자리는, 서로 유사한 각도를 가지면서 동시에 전도성 배선(114)의 장(長) 폭과 제1 고내열 블랙 매트릭스(113(a))의 단(短) 폭이 일치하고 동시에 제2 고내열 블랙 매트릭스(113(b))의 장(長) 폭과 전도성 배선(114) 단(短) 폭이 일치하는, 테이퍼 형상을 가질 수 있다.
도 5(d)에 도시된 바와 같이, 전도성 배선(114)은 평탄화층(115)과 버퍼층(117) 사이에 배치될 수 있다. 다시 말하여, 전도성 배선(114)은 평탄화층(115) 상에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 전도성 배선(114)과 평탄화층(115)은 양자 사이에 아무것도 개재하지 않고 서로 중첩할 수 있다. 그리고 전도성 배선(114)과 고내열 블랙 매트릭스(113)는 양자 사이에 평탄화층(115)을 개재하면서 서로 중첩할 수 있다. 베이스 기판(111)의 관점에서 전도성 배선(114)은 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의하여 가려져야 하기 때문에, 전도성 배선(114)의 폭은 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭 이하이다. 이 때 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭이란, 제1 홀(H1) 사이의 거리를 의미한다.
정리하면, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)은, 고내열 블랙 매트릭스(113)와 TFT 기판(119) 사이에 고내열 블랙 매트릭스(113)와 중첩하는 형상으로 배치됨에 있어서, TFT 기판(119)에 뚫린 홀을 통하여 TFT 어레이에 포함된 TFT의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 전도성 배선(114)을 더 포함할 수 있다. 전도성 배선(114)은 소스 또는 드레인 전극과 전기적으로 연결되도록 구성하면서, 동시에 소스 또는 드레인 전극에 전기적 신호를 인가해 주는 다른 전극 및 배선으로부터 멀리 이격하여 배치된다. 이로써, 전도성 배선(114)을 통하는 전기적 신호와, 소스 또는 드레인 전극에 전기적 신호를 인가해 주는 다른 전극 및 배선을 통하는 전기적 신호가 서로 간섭되지 않도록 구성한다. 이러한 TFT 기판(119)의 구성 요소와 전기적으로 연결되면서, TFT 기판(119) 아래에 버퍼층(117)을 개재하여 이격 배치되는 전도성 배선(114)은, 저저항의 금속 내지 금속 합금으로 구성된다.
다음에서 도 1 내지 도 5(d) 를 통하여 설명한, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)을 포함하는, 본 발명의 표시 장치의 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110) 상에 배치되고 TFT 소자층(110)에 의하여 구동되도록 구성된 빛에너지조절층, TFT 소자층(110) 상에 배치되고 TFT 어레이에 대응하여, 고내열 블랙 매트릭스(113)의 제1 홀(H1)에 중첩하도록 배치된 적어도 하나의 홀을 가지는 컬러필터용 블랙매트릭스, TFT 소자층(110) 상에 배치되고 고내열 블랙 매트릭스(113)를 통과하여 외부로 출사하는 빛에너지를 만들도록 구성된 광원을 포함한다.
베이스 기판(111)의 관점에서, 다른 구성 요소들은 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의해 가려진다. 이 때 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의해 가려진다는 것은 물리적으로 중첩된다는 것뿐만 아니라, 고내열 블랙 매트릭스(113)가 불투명하여 시각적으로도 다른 구성 요소들이 보이지 않는다는 것을 의미한다. 베이스 기판(111)의 폭 및 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭은, 다른 구성 요소들의 폭 이상이다. 이 때 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭이란, 제1 홀(H1) 사이의 거리가 아니라, 베이스 기판(111)과 중첩하는 전체적인 폭을 의미한다.
다시 말하여, TFT 소자층(110)이 가장 넓다. TFT 소자층(110)과 다른 구성 요소들의 크기가 차이가 남에 따라 마련되는 암실(暗室)은 각 구성 요소들이 물리적으로 체결되고 전기적으로 연결될 수 있는 공간이 된다. 모든 각 구성 요소들 간의 체결 및 연결이 TFT 소자층(110)에 의해 가려진 암실에서 이루어짐에 따라, 베이스 기판(111)을 통과하여 빛이미지가 표시 장치의 외부로 출사하는 경우, 표시 장치의 사용자는 그 가장자리가 매끄럽게 마감된 화면을 즐길 수 있게 된다.
컬러필터용 블랙매트릭스가 TFT 소자층(110) 상에 배치될 때, 고내열 블랙 매트릭스(113)와 컬러필터용 블랙매트릭스 사이에 TFT 기판(119)이 배치되도록, 컬러필터용 블랙매트릭스가 배치된다. 또한, 컬러필터용 블랙매트릭스 역시 TFT 어레이에 대응하는 적어도 하나의 홀을 가짐으로써, 컬러필터용 블랙매트릭스의 홀과 고내열 블랙 매트릭스(113)의 제1 홀(H1)이 중첩한다. 다시 말하여, 컬러필터용 블랙매트릭스는 고내열 블랙 매트릭스(113)의 격자 형태에 대응하여, 제1 홀(H1)에 중첩하도록 배치된, 적어도 하나의 홀을 가진다.
컬러필터용 블랙매트릭스도 고내열 블랙 매트릭스(113)와 마찬가지로, 광을 흡수하는 등의 방식으로 광을 차단하는 역할을 하면서 동시에 뚫린 형상의 홀을 포함함으로써 광의 진행 통로를 제공한다. 이에 컬러필터용 블랙매트릭스도 고내열 블랙 매트릭스(113)와 유사하게, 광개시제를 포함한 감광성 물질을 포함하여 포토 리소그래피(Photo lithography) 방식에 의하여 패터닝(Patterning)이 가능한 물질로 구성될 수 있다. 이러한, 포토 리소그래피 방식에 의하여 패터닝이 가능한 물질은 블랙 탄소 안료, 그래핀(Graphene) 산화물 계열의 안료, 그래파이트(Graphite) 산화물 계열의 안료, 크롬(Cr) 계열의 안료, 티탄(Ti) 계열의 안료 또는 유기 색 안료 중 적어도 어느 하나와, 안료 간의 연결을 고정하는 바인더 고분자와, 안료를 연결하는 광가교제와, 점착성을 부가하는 첨가제 및 광개시제를 포함할 수 있다.
그러나, 컬러필터용 블랙매트릭스는 고온의 TFT 형성 공정을 수행하고 난 이후에야 형성되거나 또는 별도의 공정에서 형성된다. 따라서, 고온의, TFT 형성 공정을 거치면서 그 형태와 성질을 유지하여야 하는 고내열 블랙 매트릭스(113)와 달리, 컬러필터용 블랙매트릭스는 고내열 블랙 매트릭스(113)에 포함된 고분자 바인더의 내열성보다 더 떨어지는 내열성을 가지는 고분자 바인더를 사용하여도 무방하다(물론 양자가 동등 수준의 내열성을 가지는 고분자 바인더를 포함할 수도 있다). 다시 말하여, 컬러필터용 블랙매트릭스에 포함된 고분자 바인더는 고내열 블랙 매트릭스(113)에 포함된 고분자 바인더와 다를 수 있고, 컬러필터용 블랙매트릭스에 포함된 고분자 바인더의 유리전이온도보다 고내열 블랙 매트릭스(113)에 포함된 고분자 바인더의 유리전이온도가 더 높을 수 있다. 즉, 컬러필터용 블랙매트릭스의 고분자 바인더로 실록산(Siloxane) 계열의 바인더, 실라잔(Silazane) 계열의 바인더 및 폴리이미드(Polyimide) 계열의 바인더를 쓸 필요가 없다.
광원에서부터 고내열 블랙 매트릭스(113)까지의 거리보다 광원에서 컬러필터용 블랙매트릭스까지의 거리가 더 짧도록 TFT 소자층(110) 상에 광원이 배치된다. 다시 말하여, 광원은 고내열 블랙 매트릭스(113)보다 컬러필터용 블랙매트릭스(150)와 더 가까이 배치된다.
앞서 살펴보았듯이, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에서, 모든 각 구성 요소들 간의 체결 및 연결은 TFT 소자층(110)에 의해 가려진 암실에서 이루어지게 된다. 이 때 암실에 배치되는 것은 예를 들어, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board) 및 연성회로필름일 수 있다. 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)에는 TFT 소자층(110)을 구동하기 위하여 필요한 전기회로 부품들이 실장된다. 인쇄회로기판은 외부 내지는 시스템으로부터 입력되는 신호를, 구동 집적회로를 구동시킬 때 사용하는 신호인, 제어신호 및 데이터신호로 구분하여 구동 집적회로에 공급해준다. 또한, 표시 장치를 구동하기 위한 전원을 외부로부터 공급해준다. 예를 들어, 인쇄회로기판은 데이터 구동 집적회로와 게이트 구동 회로 각각의 구동을 제어함과 아울러 외부로부터 입력되는 디지털 영상 데이터를 해당 데이터 구동 집적회로에 제공하는 타이밍 제어부, 각종 전원 회로, 및 메모리 소자 등을 포함하여 구성된 구동 회로부를 포함한다. 예를 들어, 구동 직접회로는 연성회로필름에 배치될 수도 있고, TFT 소자층(110)의 제2 영역(A2)에 배치될 수도 있다.
연성회로필름은, 인쇄회로기판과 TFT 소자층(110) 사이에 개재되어 양자를 물리적으로 연결하면서도, 인쇄회로기판에서 TFT 소자층(110)으로 입력하고자 하는 전원 및 구동신호가 지나갈 수 있도록 배선이 배치됨으로써 양자를 전기적으로도 연결한다. 이 때, 연성회로필름은 휘어질 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에서는 연성회로필름의 휘어진 곡면 형상이 표시 장치 외부를 향하도록 배치되지 않고, 표시 장치 내부를 향하도록 배치된다. 보다 구체적으로 연성회로필름은, 휘어져 불룩한 곡면 형상이 외장 커버의 바깥 쪽이 아니라 안쪽을 향하도록 배치된다. 연성회로필름은 이방성 전도성 필름을 개재하여 TFT 소자층(110)의 패드부(PAD)와 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 연성회로필름은 이방성 전도성 필름을 개재하여 인쇄회로기판과 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있다. 이로써, 연성회로필름에 의하여, 인쇄회로기판과 TFT 소자층이 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있다.
이 때, 인쇄회로기판, 구동 집적회로 및 TFT 소자층(110)은, TFT 어레이가 (1) 터치 센싱과 (2)빛에너지조절층 구동을 시분할로 수행할 수 있도록 구성된다. 그리고 TFT 어레이와 이격 배치된 전도성 배선(114)은 TFT 어레이가 터치 센싱 수행하는 동안 터치 배선이 되도록 구성된다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 각 구성 요소들 간의 물리적 체결 및 전기적 연결이 표시 장치 측부(側部)가 아닌 후부(後部)에서 이루어지도록 구성됨으로써, 베젤을 혁신적으로 줄일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 고내열 블랙 매트릭스(113)를 포함하는 TFT 소자층(110)이 화면의 전면(前面)에 배치됨으로써 TFT 기판(119)에 의해서 발생할 수 있는 외광 반사를 방지할 수 있다. 또한 고내열 블랙 매트릭스(113)는 베이스 기판(111)의 제2 영역(A2), 즉, 화면의 모든 가장자리에까지 전체적으로 배치됨으로써, 화면의 가장자리에 별도의 물리적인 가림부재를 더하지 않고도 가장자리에서 발생할 수 있는 빛샘을 방지할 수 있다.
다음에서 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 6(a) 내지 도 8(b)를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 6(a)은 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)을 포함하는, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(600(a))의 개략적인 단면도이다.
도 6(a)을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(600(a))는, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110) 상에 배치되고 TFT 소자층(110)에 의하여 구동되도록 구성된 빛에너지조절층(130), 빛에너지조절층(130) 상에 배치되고 TFT 어레이에 대응하여, 고내열 블랙 매트릭스(113)의 제1 홀(H1)에 중첩하도록 배치된 적어도 하나의 홀을 가지는 컬러필터용 블랙매트릭스(150), 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 상에 배치된 컬러필터층(160), 컬러필터층(160) 상에 배치되고 고내열 블랙 매트릭스(113)를 통과하여 외부로 출사하는 빛에너지를 만들도록 구성된 광원(170)을 포함한다. 화살표는 빛의 출사 방향을 나타낸다.
베이스 기판(111)의 관점에서, 다른 구성 요소들은 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의해 가려진다. 즉, 베이스 기판(111) 및 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭은, 다른 구성 요소들의 폭 이상이다. 이 때 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭이란, 제1 홀(H1) 사이의 거리가 아니라, 베이스 기판(111)과 중첩하는 전체적인 폭을 의미한다. 다시 말하여, TFT 소자층(110)이 가장 넓다. TFT 소자층(110)과 다른 구성 요소들의 크기가 차이가 남에 따라 마련되는 암실(S)은 각 구성 요소들이 물리적으로 체결되고 전기적으로 연결될 수 있는 공간(S)이 된다. 모든 각 구성 요소들 간의 체결 및 연결은 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의해 가려진 암실(S)에서 이루어진다. 이에 따라, 베이스 기판(111)을 통과하여 빛이미지가 표시 장치의 외부로 출사하는 경우, 표시 장치의 사용자는 그 가장자리가 매끄럽게 마감된 화면을 즐길 수 있게 된다.
빛에너지조절층(130)은 액정층일 수 있다. 액정층은 TFT 소자층(110)의 TFT 기판(119)에 의하여 구동되고, TFT 기판(119)에 의해 구동됨으로써 액정의 정렬 방향이 조절되고, 이로써 빛에너지가 외부로 출사되는 양을 조절할 수 있다. 따라서, 액정층은 TFT 소자층(110)에 의해 구동되어, 광원(170)으로부터 발생한 빛에너지가 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(600(a)) 외부로 출사되는 양을 조절한다.
이 때, 액정층은, 광학밀도(Optical Density) 1.0/㎛ 이상이고, 가시광선은 투과하지 않으면서 350nm 이상 550nm 이하의 단파장대 영역의 빛에너지는 투과하는 유기 블랙 안료를 포함하는 블랙 컬럼 스페이서를 포함한다. 블랙 컬럼 스페이서는 블랙 안료를 고밀도로 포함함으로써 광학 밀도가 높다. 이러한 블랙 컬럼 스페이서를 액정층 내에 배치함으로써, 화소 간 빛샘 현상 및 화면 가장자리 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
그런데, 블랙 컬럼 스페이서에 블랙 안료가 고밀도로 포함되면도록 하면서도 블랙 컬럼 스페이서를 원하는 위치에 패터닝 하기 위해서는, 일단 블랙 안료가 포함된 감광성 조성물을 높게 쌓아서 패터닝을 한 뒤에, 경화를 시키는 과정에서 열수축을 급격하게 이루어지도록 하여, 블랙 안료가 고밀도로 밀집되도록 하여야 한다. 만일, 해당 감광성 조성물이 경화 에너지로서의 350nm 이상 550nm 이하 단파장대의 빛에너지에 대한 투과율이 낮을 경우, 해당 블랙 안료가 포함된 감광성 조성물의 상부만 경화가 되고, 하부는 경화가 되지 못하게 된다. 이렇게 열수축이 부분적으로만 발생하는 경우, 블랙 안료가 밀도있게 밀집하지 못하게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(600(a))의 액정층에 포함되는 블랙 컬럼 스페이서의 유기 블랙 안료는, 350nm 이상 550nm 이하 범위의 단파장 빛이 적어도 10% 이상 투과하는 블랙 컬럼 스페이서이다. 적어도, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(600(a))의 액정층에 포함되는 블랙 컬럼 스페이서의 유기 블랙 안료의 350nm 이상 550nm 이하 범위의 단파장 빛에너지에 대한 투과율이, 카본 블랙 안료의 동 파장대의 투과율보다는 더 높다. 그러한 유기 블랙 안료는 예를 들어, Lactam 계열 블랙 안료 및 Perylene 계열 블랙 안료를 들 수 있다. 이로써 블랙 컬럼 스페이서가 형성될 때 빛이 조사되는 윗부분만 경화된 채로, 아랫부분은 경화가 채 되지 못하는 상황을 방지할 수 있다. 즉, 단파장대 영역의 빛에너지에 대한 투과율이 높은 유기 블랙 안료를 포함함으로써, 블랙 컬럼 스페이서의 상부 경화도를 저감하고 블랙 컬럼 스페이서의 하부까지 경화가 충분히 될 수 있도록 한다. 다시 말하여, 블랙 컬럼 스페이서 형성 과정에서, 블랙 컬럼 스페이서의 열수축이 상부에서만 국부적으로 일어는 것을 방지하고, 블랙 컬럼 스페이서의 전체 영역에서 열수축이 발생하도록 한다.
컬러필터용 블랙매트릭스(150)가 TFT 소자층(110) 상에 배치될 때, 고내열 블랙 매트릭스(113)와 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 사이에 TFT 기판(119)이 배치되도록, 컬러필터용 블랙매트릭스(150)가 배치된다. 또한, 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 역시 TFT 어레이에 대응하는 적어도 하나의 홀을 가짐으로써, 컬러필터용 블랙매트릭스(150)의 홀과 고내열 블랙 매트릭스(113)의 제1 홀(H1)이 중첩한다. 다시 말하여, 컬러필터용 블랙매트릭스(150)는 고내열 블랙 매트릭스(113)의 격자 형태에 대응하여, 제1 홀(H1)에 중첩하도록 배치된, 적어도 하나의 홀을 가진다.
광원(170)에서부터 고내열 블랙 매트릭스(113)까지의 거리보다 광원(170)에서 컬러필터용 블랙매트릭스(150)까지의 거리가 더 짧도록, TFT 소자층(110) 상에 광원(170)이 배치된다. 다시 말하여, 광원(170)은 고내열 블랙 매트릭스(113)보다 컬러필터용 블랙매트릭스(150)와 더 가깝도록 배치된다. 보다 구체적으로, 광원(170)은 TFT 소자층(110), 빛에너지조절층(130) 및 컬러필터층(160) 상에 배치된다. 여기서 광원(170)이란 백라이트 유닛(Backlight Unit)일 수 있다. 백라이트 유닛은 가이드 패널, 광학 필름, 도광판, 리플렉터 필름 및 라이트 패키지 등을 포함할 수 있다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(600(a))의 최외각에 외장 커버(180)가 배치된다. 외장 커버(180)는 TFT 소자층(110), 빛에너지조절층(130), 컬러필터층(160) 및 광원(170)을 모두 수납한다. 이 때 외장 커버(180)는 빛이미지가 출사되는 면인 TFT 소자층(110)의 전면(前面)이 전체적으로 외부로 노출되도록 배치된다. 즉, 외장 커버(180)는 TFT 소자층(110)의 전면 전체를 사용자가 볼 수 있도록 배치된다. 이를 위하여, 예를 들어, 외장 커버(180) TFT 소자층(110)의 전면(前面)은 감싸지 않으면서 측면은 감싸는 구조로 배치된다. 이러한 외장 커버(180)는 플라스틱 재질 또는 금속 및 금속 합금 재질로 이루어질 수 있으나, 제품화된 표시 장치의 미감을 향상시키기 위하여, 또는 표시 장치 내로의 정전기 유입을 막고, 유입된 정전기의 방전 경로를 제공하기 위해 전기가 통하는 금속 및 금속 합금 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
앞서 살펴보았듯이, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(600(a))에서, 모든 각 구성 요소들 간의 체결 및 연결은 TFT 소자층(110)에 의해 가려진 암실(S)에서 이루어지게 된다. 이 때 암실(S)에 배치되는 것은 예를 들어, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)(121) 및 연성회로필름(123)일 수 있다. 인쇄회로기판(121)에는 TFT 소자층(110)을 구동하기 위하여 필요한 전기회로 부품들이 실장된다. 인쇄회로기판(121)은 외부 내지는 시스템으로부터 입력되는 신호를, 구동 집적회로를 구동시킬 때 사용하는 신호인, 제어신호 및 데이터신호로 구분하여 구동 집적회로에 공급해준다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(600(a))를 구동하기 위한 전원을 공급해준다. 예를 들어, 인쇄회로기판(121)은 데이터 구동 집적회로와 게이트 구동 회로 각각의 구동을 제어함과 아울러 외부로부터 입력되는 디지털 영상 데이터를 해당 데이터 구동 집적회로에 제공하는 타이밍 제어부, 각종 전원 회로, 및 메모리 소자 등을 포함하여 구성된 구동 회로부를 포함한다. 예를 들어, 구동 직접회로는 연성회로필름(123)에 배치될 수도 있고, TFT 소자층(110)의 제2 영역(A2)에 배치될 수도 있다.
연성회로필름(123)은, 인쇄회로기판(121)과 TFT 소자층(110) 사이에 개재되어 양자를 물리적으로 연결하면서도, 인쇄회로기판(121)에서 TFT 소자층(110)으로 입력하고자 하는 전원 및 구동신호가 지나갈 수 있도록 배선이 배치됨으로써 양자를 전기적으로도 연결한다. 이 때, 연성회로필름(123)은 휘어질 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(600(a))에서는 연성회로필름(123)의 휘어진 곡면 형상이 표시 장치(600(a)) 외부를 향하도록 배치되지 않고, 표시 장치(600(b)) 내부를 향하도록 배치된다. 보다 구체적으로 연성회로필름(123)은, 휘어져서 불룩한 곡면 형상이 외장 커버(180)의 바깥 방향이 아니라 안쪽 방향을 향하도록 배치된다. 연성회로필름(123)은 이방성 전도성 필름을 개재하여 TFT 소자층(110)의 패드부(PAD)와 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 연성회로필름(123)은 이방성 전도성 필름을 개재하여 인쇄회로기판(121)과 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있다. 이로써, 연성회로필름(123)에 의하여, 인쇄회로기판(121)과 TFT 소자층(110)이 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있다.
이 때, 인쇄회로기판(121), 구동 집적회로 및 TFT 소자층(110)은, TFT 어레이가 터치 센싱과 액정 구동을 시분할로 수행할 수 있도록 구성된다. 그리고 전도성 배선(114)은 TFT 어레이가 터치 센싱 수행하는 동안 터치 배선이 되도록 구성된다.
다시 말하여, 도 6(a)에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(600(a))는 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110), TFT 소자층(110) 하에 배치된 액정층, 액정층 하에 배치된 컬러필터층(160), 컬러필터층(160) 하에 배치된 백라이트 유닛, TFT 소자층(110)의 전면을 노출하도록 배치된 외장 커버(180) 및 TFT 소자층(110)의 면적이 액정층의 면적, 컬러필터층(160)의 면적 및 백라이트 유닛의 면적보다 큼에 따라 마련되는 암실(S)을 포함하고, 이러한 암실(S)의 일 면을 고내열 블랙 매트릭스(113)가, 다른 일 면을 외장 커버(180)가 가리도록 구성된 액정 표시 장치이다.
도 6(b)는, 도 6(a)에서의 실시예 구조에서 외장 커버(180’)가 변형 배치된 실시예를 도시하고 있다. 이 때 외장 커버(180)는 빛이미지가 출사되는 면인 TFT 소자층(110)의 전면(前面)이 전체적으로 외부로 노출되도록 배치된다. 즉, 외장 커버(180)는 TFT 소자층(110)의 전면 전체를 사용자가 볼 수 있도록 배치된다. 이를 위하여, 예를 들어, 외장 커버(180) TFT 소자층(110)의 전면(前面) 전체 및 측면 전체 모두를 감싸지 않거나, 전면 전체와 측면 일부를 감싸지 않도록 구성될 수 있다. 도6(b)에 도시되지는 않았지만, 외장 커버(180)이 TFT 소자층(110)의 측면 일부만을 감싸도록 외장 커버(180)가 구성되는 경우에는, 말단으로 갈수록 외장 커버(180)의 두께가 얇아질 수 있다. 이로써 도 6(b)에서의 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(600(b))는 도 6(a)에서의 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(600(a)에 비하여 표시 장치의 폭을 더 줄일 수 있다. 도 6(a)에서의 실시예 구조에서 외장 커버(180)가 TFT 소자층(110)의 측면을 일부만을 가리거나 전부 가리지 않는다는 점을 제외한 나머지는, 도 6(b)와 도 6(a)이 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
정리하면, 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(600(a))는 액정을 구동하는 TFT 소자층(110)을 통과하여 빛이미지를 외부로 출사하고, 전면(前面)에 고내열 블랙 매트릭스(113)를 배치하여 다른 구성 요소가 모두 가려질 수 있도록 구성된, 액정 표시 장치이다. 이로써 액정표시장치의 디자인의 자유도 및 미감이 상승되는 효과를 누릴 수 있으며, 가장자리에서의 빛샘을 방지할 수 있다.
도 7(a), 도 7(b)는 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)을 포함하는, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(700(a), 700(b))의 개략적인 단면도이다.
도 7(a)를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(700(a))는, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110) 상에 배치되고, TFT 소자층(110)에 의하여 구동되도록 구성된 빛에너지조절층(190), TFT 소자층(110) 상에 배치되고, 고내열 블랙 매트릭스(113)의 제1 홀(H1)에 중첩하도록 배치된 적어도 하나의 홀을 가지는 컬러필터용 블랙매트릭스(150), 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 상에 배치되고, 고내열 블랙 매트릭스(113)를 통과하여 외부로 출사하는 빛에너지를 만들도록 구성된 광원(190)을 포함한다.
도 7(a)를 참조하면 빛에너지조절층(190)은 동시에 광원(190)일 수 있다. 광원(=빛에너지조절층)(190)은 TFT 소자층(110) 상에 배치된다. 여기서 광원(190)이란 유기발광소자(Organic Light-Emitting Diode)층(190)일 수 있다. 유기발광소자층(190)은 적어도 하나의 유기발광소자에 의해 구성되고, 각 유기발광소자에서 빛이 출사되는 영역이 화소로 정의된다. 이 때 유기발광소자는 양극, 음극, 두 전극 사이에 배치된 다중층의 전하주입층, 전하수송층 및 유기발광층 등을 포함한다. 각 유기발광소자는 백색 적색, 녹색, 청색 등의 색을 발광할 수 있다.
유기발광소자층(190)에서부터 고내열 블랙 매트릭스(113)까지의 거리보다 유기발광소자층(190)에서 컬러필터용 블랙매트릭스(150)까지의 거리가 더 짧도록, TFT 소자층(110) 상에 유기발광소자층(190)이 배치된다. 다시 말하여, 유기발광소자층(190)은 고내열 블랙 매트릭스(113)보다 컬러필터용 블랙매트릭스(150)와 더 가깝도록 배치된다.
유기발광소자층(190)은 TFT 소자층(110)의 TFT 기판(119)에 의하여 구동되고, TFT 기판(119)에 의해 구동됨으로써 유기발광소자층(190)의 각 유기발광소자의 발광이 온(On)/오프(Off) 됨과 동시에 발광량이 조절된다. 다시 말해서, 유기발광소자층(190)은 빛에너지를 발생하는 광원(190)의 역할을 함과 동시에 발광량을 조절하여 표시 장치 외부로 출사되는 빛의 양을 조절하도록, TFT 소자층(110)에 의해 구동된다.
베이스 기판(111)의 관점에서, 다른 구성 요소들은 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의해 가려진다. 즉, 베이스 기판(111) 및 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭은, 다른 구성 요소들의 폭 이상이다. 이 때 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭이란, 제1 홀(H1) 사이의 거리가 아니라, 베이스 기판(111)과 중첩하는 전체적인 폭을 의미한다. 다시 말하여, TFT 소자층(110)이 가장 넓다. TFT 소자층(110)과 다른 구성 요소들의 크기가 차이가 남에 따라 마련되는 암실(S)은 각 구성 요소들이 물리적으로 체결되고 전기적으로 연결될 수 있는 공간(S)이 된다. 모든 각 구성 요소들 간의 체결 및 연결은, 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의해 가려진 암실(S)에서 이루어진다. 이에 따라, 베이스 기판(111)을 통과하여 빛이미지가 표시 장치의 외부로 출사하는 경우, 표시 장치의 사용자는 그 가장자리가 매끄럽게 마감된, 화면을 즐길 수 있게 된다.
컬러필터용 블랙매트릭스(150)는, 고내열 블랙 매트릭스(113)와 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 사이에 TFT 기판(119)이 배치되도록, TFT 소자층(110) 상에 배치된다. 또한, 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 역시 고내열 블랙 매트릭스(113)와 유사하게, TFT 어레이에 대응하는 적어도 하나의 홀을 가진다. 이로써 컬러필터용 블랙매트릭스(150)의 홀과 고내열 블랙 매트릭스(113)의 제1 홀(H1)이 중첩한다. 다시 말하여, 컬러필터용 블랙매트릭스(150)는 고내열 블랙 매트릭스(113)의 격자 형태에 대응하여, 제1 홀(H1)에 중첩하도록 배치된, 적어도 하나의 홀을 가진다.
도 7(b)는, 도 7(a)에서의 실시예 구조에 컬러필터용 블랙매트릭스(150)와 유기발광소자층(190) 사이에 컬러필터층(160)이 더 배치된 실시예를 도시하고 있다. 이로써, 유기발광소자층(190)이 발광하는 빛에너지가 백색을 띠는 경우, 컬러필터층(160)에 의해 각 화소가 다양한 색을 구현할 수 있게 된다. 또는, 유기발광소자층(190)의 각 유기발광소자가 발광하는 빛에너지가 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나를 띠는 경우, 컬러필터층(160)에 의해 각 화소가 혼색되지 않고 선명하게 빛에너지를 출사시킬 수 있다. 또한, 컬러필터층(160)을 추가로 배치함으로써, 외광 반사를 방지하기 위한 별도의 편광부재를 추가하지 않고도 표시 장치의 시인성을 향상시킬 수 있게 된다. 도 7(a)에서의 실시예 구조에 컬러필터층(160)을 추가된다는 점을 제외한 나머지는, 도 7(b)와 도 7(a)이 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
정리하면, 도 7(a) 및 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(700(a), 700(b))는 고내열 블랙 매트릭스(113)와 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 사이에 TFT 기판(119)이 배치되고, TFT 기판(119)에 의해 구동하는 유기발광소자층(190)을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(700(a), 700(b))는 유기발광소자층(190)에서 발생한 빛에너지를, 유기발광소자를 구동하는 TFT 소자층(110)을 통과하여 표시 장치 외부로 출사한다. 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(700(a), 700(b))는 표시 장치의 전면(前面)에 고내열 블랙 매트릭스(113)를 배치하여 다른 구성 요소가 모두 가려질 수 있도록 구성된, 유기발광표시장치이다. 여기서 유기발광소자층(190)은, 빛에너지조절층(190)이자 광원(190)으로서의 역할을 동시에 한다.
이로써, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(700(a), 700(b))인 유기발광표시장치는 디자인 자유도 및 미감이 상승되는 효과를 누릴 수 있으면서도 동시에 빛샘을 방지할 수 있고, 외광 반사에 의한 시인성 저하를 방지할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(700(a), 700(b))인 유기발광표시장치는 별도의 백라이트 유닛을 추가로 구비하여야 하는 액정표시장치에 비하여 두께가 한층 더 얇은 표시 장치를 구현할 수 있다.
도 8(a), 도 8(b)는 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110)을 포함하는, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(800(a), 800(b))의 개략적인 단면도이다.
도 8(a)를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(800(a))는, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층(110) 상에 배치되고, TFT 소자층(110)에 의하여 구동되도록 구성된 빛에너지조절층(190), 빛에너지조절층(190) 상에 배치되고, 고내열 블랙 매트릭스(113)의 제1 홀(H1)에 중첩하도록 배치된 적어도 하나의 홀을 가지는 컬러필터용 블랙매트릭스(150), 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 상에 배치되는 베이스 기판(111), 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 상에 배치되고, 고내열 블랙 매트릭스(113) 및 컬러필터용 블랙매트릭스(150)를 통과하여 외부로 출사하는 빛에너지를 만들도록 구성된 광원(190)을 포함한다.
도 8(a)를 참조하면 빛에너지조절층(190)은 동시에 광원(190)일 수 있다. 광원(=빛에너지조절층((190)은 TFT 소자층(110) 상에 배치된다. 여기서 광원(190)이란 유기발광소자(Organic Light-Emitting Diode)층(190)일 수 있다. 유기발광소자층(190)은 적어도 하나의 유기발광소자에 의해 구성되고, 각 유기발광소자에서 빛이 출사되는 영역이 화소로 정의된다. 이 때 유기발광소자는 양극, 음극, 두 전극 사이에 배치된 다중층의 전하주입층, 전하수송층 및 유기발광층 등을 포함한다. 각 유기발광소자는 백색 적색, 녹색, 청색 등의 색을 발광할 수 있다.
유기발광소자층(190)에서부터 고내열 블랙 매트릭스(113)까지의 거리보다 유기발광소자층(190)에서 컬러필터용 블랙매트릭스(150)까지의 거리가 더 짧도록 TFT 소자층(110) 상에 유기발광소자층(190)이 배치된다. 다시 말하여, 유기발광소자층(190)은 고내열 블랙 매트릭스(113)보다 컬러필터용 블랙매트릭스(150)와 더 가깝도록 배치된다.
유기발광소자층(190)은 TFT 소자층(110)의 TFT 기판(119)에 의하여 구동되고, TFT 기판(119)에 의해 구동됨으로써 유기발광소자층(190)의 각 유기발광소자의 발광이 온(On)/오프(Off) 됨과 동시에 발광량이 조절된다. 다시 말해서, 유기발광소자층(190)은 빛에너지를 발생하는 광원(190)의 역할을 함과 동시에 발광량을 조절하여 표시 장치 외부로 출사되는 빛의 양을 조절하도록, TFT 소자층(110)에 의해 구동된다.
도 8(a)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 양방향으로 빛이미지가 출사할 수 있다. 즉, 도 8(a)에서의 유기발광소자층(190) 아래 방향뿐만 아니라 상 방향도 표시 장치의 화면으로서 가능할 수 있다. 이 때, 사용자가 표시 장치의 상 방향의 화면을 바라볼 때, 외광 반사에 의한 시인성 저하와 빛샘을 방지하기 위하여, 유기발광소자층(190) 상에 컬러필터용 블랙매트릭스(150)가 배치되고, 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 상에 베이스 기판(111)이 배치되도록 표시 장치를 구성한다. 이 때 양 베이스 기판(111)의 관점에서, 다른 구성 요소들은 고내열 블랙 매트릭스(113) 및 컬러필터용 블랙매트릭스(150)에 의해 가려진다. 즉, 베이스 기판(111)의 폭, 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭 및 컬러필터용 블랙매트릭스(150)의 폭은, 다른 구성 요소들의 폭 이상이다. 이 때 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭이란, 제1 홀(H1) 사이의 거리가 아니라, 베이스 기판(111)과 중첩하는 전체적인 폭을 의미한다. 두 베이스 기판(111)는 각각 안쪽에 고내열 블랙 매트릭스(113), 컬러필터용 블랙매트릭스(150)를 개재하면서, 유기발광소자층(190)을 사이에 두고 마주보도록 배치된다. 이로써, TFT 소자층(110)과 다른 구성 요소들의 크기가 차이가 남에 따라 마련되는 암실(S)은 각 구성 요소들이 물리적으로 체결되고 전기적으로 연결될 수 있는 공간(S)이 된다. 모든 각 구성 요소들 간의 체결 및 연결은, 고내열 블랙 매트릭스(113) 및 컬러필터용 블랙매트릭스(150)에 의해 가려진 암실(S)에서 이루어진다. 이에 따라, 베이스 기판(111)을 통과하여 빛이미지가 표시 장치의 양방향의 외부로 출사하는 경우, 표시 장치의 사용자는 그 가장자리가 매끄럽게 마감된, 양방향의 화면을 즐길 수 있게 된다.
컬러필터용 블랙매트릭스(150)는, 고내열 블랙 매트릭스(113)와 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 사이에 TFT 기판(119)이 배치되도록, TFT 소자층(110) 상에 배치된다. 또한, 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 역시 고내열 블랙 매트릭스(113)와 유사하게, TFT 어레이에 대응하는 적어도 하나의 홀을 가진다. 이로써 컬러필터용 블랙매트릭스(150)의 홀과 고내열 블랙 매트릭스(113)의 제1 홀(H1)이 중첩한다. 다시 말하여, 컬러필터용 블랙매트릭스(150)는 고내열 블랙 매트릭스(113)의 격자 형태에 대응하여, 제1 홀(H1)에 중첩하도록 배치된, 적어도 하나의 홀을 가진다. 또한, 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 역시 고내열 블랙 매트릭스(113)와 동일한 폭을 가진다. 특히, 베이스 기판(111)의 제2 영역(A2)에서의, 컬러필터용 블랙매트릭스(150)의 폭과 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭이 동일할 수 있다. 이 때 고내열 블랙 매트릭스(113)의 폭이란, 제1 홀(H1) 사이의 거리가 아니라, 베이스 기판(111)과 중첩하는 전체적인 폭을 의미한다. 이로써 베이스 기판(111)의 제2 영역(A2)에서 컬러필터용 블랙매트릭스(150)와 고내열 블랙 매트릭스(113)에 의해서, 각 구성 요소들이 체결 내지 연결될 수 있는 영역인 암실(S)이 마련되면서, 동시에 암실(S)에서부터 외부로 빛에너지가 새어나가지 않도록 한다. 결국 물리적인 가림부재를 표시 장치의 화면의 모든 가장자리에서 제거하고, 마치 표시 장치에서 베젤이 존재하지 않는 것과 같은 미감적 요소를 부가할 수 있게 된다.
도 8(b)는, 도 8(a)에서의 실시예 구조에 유기발광소자층(190) 상하(上下)에 컬러필터층(160)이 더 배치된 실시예를 도시하고 있다. 이로써, 유기발광소자층(190)이 발광하는 빛에너지가 백색을 띠는 경우, 컬러필터층(160)에 의해 각 화소가 다양한 색을 구현할 수 있게 된다. 또는, 유기발광소자층(190)의 각 유기발광소자가 발광하는 빛에너지가 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나를 띠는 경우, 컬러필터층(160)에 의해 각 화소가 혼색되지 않고 선명하게 빛에너지를 출사시킬 수 있다. 또한, 컬러필터층(160)을 추가로 배치함으로써, 외광 반사를 방지하기 위한 별도의 편광부재를 추가하지 않고도 표시 장치의 시인성을 향상시킬 수 있게 된다. 도 8(a)에서의 실시예 구조에 컬러필터층(160)을 추가된다는 점을 제외한 나머지는, 도 8(b)와 도 8(a)이 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
정리하면, 도 8(a) 및 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(800(a), 800(b))는 고내열 블랙 매트릭스(113)와 컬러필터용 블랙매트릭스(150) 사이에 TFT 기판(119)이 배치되고, TFT 기판(119)에 의해 구동하는 유기발광소자층(190)을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 유기발광소자층(190)에서 발생한 빛에너지를, 유기발광소자를 구동하는 TFT 소자층(110)을 통과하여 표시 장치 일방향 화면으로, 컬러필터용 블랙매트릭스(150)를 통과하여 표시 장치 다른 방향 화면으로 출사한다. 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(800(a), 800(b))는 표시 장치의 전면(前面)에 고내열 블랙 매트릭스(113)를 배치하고 후면(後面)에 컬러필터용 블랙매트릭스(150)를 배치하여 양방향에서 다른 구성 요소가 모두 가려질 수 있도록 구성된, 유기발광표시장치이다. 여기서 유기발광소자층(190)은, 빛에너지조절층(190)이자 광원(190)으로서의 역할을 동시에 한다.
이로써, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(800(a), 800(b))인 유기발광표시장치는 디자인 자유도 및 미감이 상승되는 효과를 누릴 수 있으면서도 동시에 빛샘을 방지할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(800(a), 800(b))인 유기발광표시장치는 별도의 백라이트 유닛을 추가로 구비하여야 하는 액정표시장치에 비하여 두께가 한층 더 얇은 표시장치를 구현할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(800(a), 800(b))인 유기발광표시장치는 하나의 광원(190)을 가지고, 양방향으로의 빛이미지 표시가 가능하다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(800(a), 800(b))인 유기발광표시장치는 양방향으로 빛이미지를 표시하면서도 각 구성 요소들 간의 물리적 체결 및 전기적 연결이 표시 장치 측부(側部)가 아닌 후부(後部)에서 이루어지도록 구성됨으로써, 베젤을 혁신적으로 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층은 TFT 어레이 및 TFT 어레이에 포함된 TFT 형성에서의 고온 조건에 요구되는 특성을 가지는 물질로 구성되고, 복수의 홀이 뚫린, 고내열 블랙 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층에서 TFT 어레이는 투명성이 있는 베이스 기판 상에 배치되고, 고내열 블랙 매트릭스는 TFT 어레이와 베이스 기판 사이에 배치된 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층에서 고내열 블랙 매트릭스는 유리전이온도가 섭씨 350도 이상인 고분자 바인더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층에서 고내열 블랙 매트릭스는 섭씨 350도에서 30분 동안 소성하는 공정 전후의 질량 감소율이 1% 미만인 물질로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층에서 고내열 블랙 매트릭스는 체적저항이 1.0*107 Ωm 이상인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층에서 고내열 블랙 매트릭스는 350nm 이상 550nm 이하의 빛에너지에 대하여 1% 이하의 광투과율을 가지는 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층에서 고내열 블랙 매트릭스는 실록산 계열의 바인더, 실리잔 계열의 바인더 및 폴리이미드 계열의 바인더 중 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층은 고내열 블랙 매트릭스를 덮도록 고내열 블랙 매트릭스와 TFT 어레이 사이에 배치되고, 절연성 및 투명성을 가지고, 고내열 블랙 매트릭스의 유전율보다 더 낮은 유전율을 가지는 버퍼층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층은, 고내열 블랙 매트릭스와 직접 접하면서 고내열 블랙 매트릭스에 가려지고, 고내열 블랙 매트릭스의 폭보다 작은 폭을 가지도록 배치되고, TFT의 소스 또는 드레인 전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결되면서, 절연성의 버퍼층을 개재하여 TFT 소자층과 이격 배치되고, 저저항의 불투명 금속 내지 금속 합금으로 구성된 전도성 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층은 고내열 블랙 매트릭스와 TFT 어레이 사이에 배치되고, 고내열 블랙 매트릭스와 중첩하면서 동시에 TFT의 단자들 중 고내열 블랙 매트릭스와 가장 가까이 배치된 단자 및 단자와 동일한 물질로 구성되고 동일한 공정에서 패터닝된 배선에 중첩하도록 배치되는 표식부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층을 포함하는, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 TFT 소자층, TFT 소자층 하에 배치된 액정층, 액정층 하에 배치된 컬러필터층, 컬러필터층 하에 배치된 백라이트 유닛, TFT 소자층의 전면을 노출하는 외장 커버 및 TFT 소자층의 면적이 액정층의 면적, 컬러필터층의 면적 및 백라이트 유닛의 면적보다 큼에 따라 마련되는 암실을 포함하고, 암실의 일 면을 고내열 블랙 매트릭스가, 암실의 다른 일 면을 외장 커버가 각각 가리도록 구성된 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층을 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에서 액정층은 블랙 컬럼 스페이서를 포함하고, 블랙 컬럼 스페이서는, 가시광선은 투과하지 않으면서 350nm 이상 550nm 이하의 단파장대 영역의 빛에너지는 투과하는 유기 블랙 안료를 포함하고, 유기 블랙 안료의 350nm 이상 550nm 이하 범위의 단파장 빛에 대한 투과율은, 카본 블랙 안료의 동 파장대의 투과율보다 더 높은 것을 것을 특징으로 한다. 이 때, 유기 블랙 안료는 Lactam 계열 블랙 안료 및 Perylene 계열 블랙 안료 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층을 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에서 암실은 TFT 소자층 및 다른 구성 요소들 간에 물리적으로 체결되고 전기적으로 연결될 수 있도록 구성된 공간인 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층을 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 암실에 배치되고 TFT 소자층에 전원 및 구동신호를 입력하는 인쇄회로기판 및 암실에 배치되고 인쇄회로기판과 TFT 소자층 사이에 개재되어 양자를 전기적으로 연결하는 연성 회로 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 TFT 소자층을 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에서 TFT 소자층의 TFT 어레이는 터치센싱과 액정구동을 시분할로 수행하도록 구성되고, 전도성 배선은 TFT 어레이가 터치 센싱 수행하는 동안에 터치 배선이 되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110 : TFT 소자층
A1 : 제1 영역
A2 : 제2 영역
H1 : 제1 홀
H2 : 제2 홀
111 : 베이스 기판
113 : 고내열 블랙 매트릭스 , 113(a) : 제1 고내열 블랙 매트릭스,
113(b) : 고내열 블랙 매트릭스
OP1 : 제1 개구부, OP2 : 제2 개구부
114 : 전도성 배선
115 : 평탄화층
117 : 버퍼층, 117(a) : 제1 버퍼층, 117(b) : 제2 버퍼층
119 : TFT 기판
PAD : 패드부
SP : 압흔
AM : 얼라인 마크
121 : 인쇄회로기판
123 : 연성회로필름
130 : 빛에너지조절층
150 : 컬러필터용 블랙매트릭스
160 : 컬러필터층
170 : 광원
180 : 외장 커버
S : 암실
600(a), 600(b) 700(a), 700(b), 800(a), 800(b) : 표시 장치

Claims (16)

  1. TFT 어레이; 및
    상기 TFT 어레이에 포함된 TFT 형성시 섭씨 350도에서 30분 동안 소성하는 공정 전후의 질량 감소율이 1%미만인 물질로 구성되고, 복수의 홀이 뚫린, 고내열 블랙 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT 소자층.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 TFT 어레이는 투명성이 있는 베이스 기판 상에 배치되고,
    상기 고내열 블랙 매트릭스는 상기 TFT 어레이와 상기 베이스 기판 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 TFT 소자층.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고내열 블랙 매트릭스는 유리전이온도가 섭씨 350도 이상인 고분자 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT 소자층.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고내열 블랙 매트릭스는 체적저항이 1.0×107 Ωm 이상인 것을 특징으로 하는 TFT 소자층.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 고내열 블랙 매트릭스는 350nm 이상 550nm 이하의 빛에너지에 대하여 1% 이하의 광투과율을 가지는 것을 특징으로 하는 TFT 소자층.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고내열 블랙 매트릭스는 실록산 계열의 바인더, 실리잔 계열의 바인더 및 폴리이미드 계열의 바인더 중 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT 소자층.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 고내열 블랙 매트릭스를 덮도록 상기 고내열 블랙 매트릭스와 상기 TFT 어레이 사이에 배치되고, 절연성 및 투명성을 가지고, 상기 고내열 블랙 매트릭스의 유전율보다 더 낮은 유전율을 가지는 버퍼층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT 소자층.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 고내열 블랙 매트릭스와 직접 접하면서 상기 고내열 블랙 매트릭스에 가려지고, 상기 고내열 블랙 매트릭스의 폭보다 작은 폭을 가지도록 배치되고, 상기 TFT의 소스 또는 드레인 전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결되면서, 절연성의 버퍼층을 개재하여 상기 TFT 소자층과 이격 배치되고, 불투명 금속 내지 금속 합금으로 구성된 전도성 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT 소자층.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 고내열 블랙 매트릭스와 상기 TFT 어레이 사이에 배치되고, 상기 고내열 블랙 매트릭스와 중첩하면서 동시에 상기 TFT를 구성하는 전극 중 상기 고내열 블랙 매트릭스와 가장 가까이 배치된 전극이 포함된 층과 중첩하는 표식부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT 소자층.
  11. 제 1 항에서 제 9 항 중 어느 하나에 기재된 TFT 소자층;
    상기 TFT 소자층 일 면에 배치된 액정층;
    상기 액정층 일 면에 배치된 컬러필터층;
    상기 컬러필터층 일 면에 배치된 백라이트 유닛;
    상기 TFT 소자층의 전면을 노출하는 외장 커버; 및
    상기 TFT 소자층의 면적이 상기 액정층의 면적, 상기 컬러필터층의 면적 및 상기 백라이트 유닛의 면적보다 큼에 따라 마련되는 암실을 포함하고,
    상기 암실의 일 면을 상기 고내열 블랙 매트릭스가, 상기 암실의 다른 일 면을 상기 외장 커버가 각각 가리도록 구성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 액정층은 블랙 컬럼 스페이서를 포함하고,
    상기 블랙 컬럼 스페이서는, 가시광선은 투과하지 않으면서 350nm 이상 550nm 이하의 단파장대 영역의 빛에너지는 투과하는 유기 블랙 안료를 포함하고, 상기 유기 블랙 안료의 350nm 이상 550nm 이하 범위의 단파장 빛에 대한 투과율은, 카본 블랙 안료의 동 파장대의 투과율보다 더 높은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유기 블랙 안료는 Lactam 계열 블랙 안료 및 Perylene 계열 블랙 안료 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 암실은 TFT 소자층 및 다른 구성 요소들 간에 물리적으로 체결되고 전기적으로 연결될 수 있도록 구성된 공간인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 암실에 배치되고, 상기 TFT 소자층에 전원 및 구동신호를 입력하는 인쇄회로기판; 및
    상기 암실에 배치되고, 상기 인쇄회로기판과 상기 TFT 소자층 사이에 개재되어 양자를 전기적으로 연결하는 연성 회로 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 TFT 소자층은 제9항에 기재된 TFT 소자층이고, 상기 TFT 소자층의 TFT 어레이는 터치센싱과 액정구동을 시분할로 수행하도록 구성되고, 상기 전도성 배선은 상기 TFT 어레이가 터치 센싱 수행하는 동안에 터치 배선이 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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