KR102415529B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 매트릭스 형태로 배열된 화소 영역들에서 제1 베이스 기판 상에 배치된 복수 개의 컬러 필터들, 상기 컬러 필터들 상에 배치된 복수 개의 구동 전극들, 제2 방향으로 서로 인접한 화소 영역들 사이의 비화소 영역에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되어 상기 구동 전극들에 연결된 복수 개의 트랜지스터들, 제2 베이스 기판의 하부에 배치되고 상기 제2 방향으로 서로 인접한 상기 화소 영역들 사이의 상기 비화소 영역에서 제1 방향으로 연장하는 복수 개의 차광 컬럼 스페이서들, 및 상기 트랜지스터들 상에 단일층으로 배치되고, 상기 트랜지스터들보다 적은 개수를 갖는 복수 개의 더미 컬러 필터들을 포함하고, 상기 더미 컬러 필터들은 상기 차광 컬럼 스페이서들을 지지한다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 더미 컬러 필터들을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 표시 장치는 복수의 화소들이 배치된 제1 기판, 제1 기판과 마주보는 제2 기판, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 화소들에 의해 구동되는 영상 표시층을 포함한다. 영상 표시층으로서 액정층, 전기 습윤층, 및 전기 영동층 등 다양한 영상 표시층들이 사용될 수 있다.
화소들은 각각 박막 트랜지스터에 연결되어 데이터 전압을 인가받는 화소 전극 및 화소 전극과 마주보고 공통 전압을 인가받는 공통 전극을 포함한다. 데이터 전압을 인가받은 화소 전극 및 공통 전압을 인가받은 공통 전극에 의해 형성된 전계에 의해 영상 표시층이 구동되어 영상이 표시된다.
제1 기판과 제2 기판의 셀 갭을 유지시키기 위해 제2 기판의 하부에 컬럼 스페이서들이 배치될 수 있다. 컬럼 스페이서들은 복수 개의 메인 컬럼 스페이서들 및 복수 개의 서브 컬럼 스페이서들을 포함한다. 메인 컬럼 스페이서들은 상하 방향으로 서브 컬럼 스페이서들보다 크게 형성되어 제1 기판과 제2 기판을 지지할 수 있다.
본 발명의 목적은 공정의 편의성을 향상시키고 제조 비용을 절감할 수 있는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 제1 방향에 평행한 복수 개의 행들 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 평행한 복수 개의 열들로 배열된 복수 개의 화소 영역들 및 상기 화소 영역들 각각의 주변의 비화소 영역을 포함하는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제2 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판 및 상기 제2 베이스 기판 사이에 배치된 액정층, 상기 화소 영역들에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치된 복수 개의 컬러 필터들, 상기 컬러 필터들 상에 배치된 복수 개의 구동 전극들, 상기 제2 방향으로 서로 인접한 화소 영역들 사이의 비화소 영역에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되어 상기 구동 전극들에 연결된 복수 개의 트랜지스터들, 상기 제2 베이스 기판의 하부에 배치되고 상기 제2 방향으로 서로 인접한 상기 화소 영역들 사이의 상기 비화소 영역에서 상기 제1 방향으로 연장하는 복수 개의 차광 컬럼 스페이서들, 및 상기 트랜지스터들 상에 단일층으로 배치되고, 상기 트랜지스터들보다 적은 개수를 갖는 복수 개의 더미 컬러 필터들을 포함하고, 상기 더미 컬러 필터들은 상기 차광 컬럼 스페이서들을 지지한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 제1 방향에 평행한 복수 개의 행들 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 평행한 복수 개의 열들로 배열된 복수 개의 화소 영역들 및 상기 화소 영역들 각각의 주변의 비화소 영역을 포함하는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제2 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판 및 상기 제2 베이스 기판 사이에 배치된 액정층, 상기 화소 영역들에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치된 복수 개의 컬러 필터들, 상기 컬러 필터들 상에 배치된 복수 개의 구동 전극들, 상기 제2 방향으로 서로 인접한 화소 영역들 사이의 비화소 영역에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되어 상기 구동 전극들에 연결된 복수 개의 트랜지스터들, 상기 제2 베이스 기판의 하부에 배치되고 상기 제2 방향으로 서로 인접한 화소 영역들 사이의 비화소 영역에서 상기 제1 방향으로 연장하는 복수 개의 차광 컬럼 스페이서들, 및 상기 차광 컬럼 스페이서들과 오버랩하도록 상기 제1 방향으로 연장되어 상기 트랜지스터들을 덮도록 상기 제1 베이스 기판상에 배치된 복수 개의 더미 컬러 필터들을 포함하고, 상기 더미 컬러 필터들 중 상기 트랜지스터들 상에 배치된 더미 컬러 필터들은 상기 차광 컬럼 스페이서들을 지지한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 제1 방향에 평행한 복수 개의 행들 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 평행한 복수 개의 열들로 배열된 복수 개의 화소 영역들 및 상기 화소 영역들 각각의 주변의 비화소 영역을 포함하는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제2 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판 및 상기 제2 베이스 기판 사이에 배치된 액정층, 상기 화소 영역들에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치된 복수 개의 컬러 필터들, 상기 컬러 필터들 상에 배치된 복수 개의 구동 전극들, 상기 제2 방향으로 서로 인접한 화소 영역들 사이의 비화소 영역에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되어 상기 구동 전극들에 연결된 복수 개의 트랜지스터들, 상기 제2 베이스 기판의 하부에 배치되고 상기 트랜지스터들 중 소정의 개수의 트랜지스터들과 오버랩하는 복수 개의 메인 컬럼 스페이서들, 상기 메인 컬럼 스페이서들 사이에 배치되는 복수 개의 서브 컬럼 스페이서들, 및 상기 제2 방향으로 서로 인접한 화소 영역들 사이의 비화소 영역에서 상기 제1 방향으로 연장되어 상기 트랜지스터들을 덮도록 상기 제1 베이스 기판 상에 배치된 복수 개의 더미 컬러 필터들을 포함하고, 상기 더미 컬러 필터들 중 상기 소정의 개수의 트랜지스터들 상에 배치된 더미 컬러 필터들은 상기 메인 컬럼 스페이서들을 지지한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 동일한 크기를 유지하면서 일 방향으로 연장되는 차광 컬럼 스페이서 또는 동일한 크기를 갖는 메인 및 서브 컬럼 스페이서들이 제2 기판에 배치된다. 제1 기판에 배치된 더미 컬러 필터들이 차광 컬럼 스페이서를 지지하거나, 동일한 크기를 갖는 메인 및 서브 컬럼 스페이서들 중 메인 컬럼 스페이서들을 지지한다. 따라서, 서로 다른 크기를 갖는 메인 컬럼 스페이서들과 서브 컬럼 스페이서들을 형성하기 위한 하프톤 마스크가 사용되지 않아도 되므로, 공정의 편의성이 향상되고, 제조 비용이 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 패널의 일 실시 예로서 곡면 표시 패널을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 어느 한 화소의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 I-I'선의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 기판의 복수 개의 화소 영역들의 평면 배치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 제2 기판의 차광 컬럼 스페이서의 평면 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 표시 장치들의 서브 더미 컬러 필터들 및 더미 컬러 필터들의 구성을 보여주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 표시 패널의 일 실시 예로서 곡면 표시 패널을 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(500)는 표시 패널(100), 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 및 구동 회로 기판(400)을 포함한다. 표시 패널(100)은 제1 기판(110), 제1 기판(110)과 마주보는 제2 기판(120), 및 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 배치된 액정층(LC)을 포함하는 액정 표시 패널일 수 있다.
표시 패널(100)은 제1 방향(DR1)으로 연장된 장변들 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 연장된 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 표시 패널(100)은 제1 방향(DR1)에 대해 휘어진 곡면 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)이 합착되고, 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)에 소정의 힘이 가해서 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)이 제1 방향(DR1)에 대해 휘어질 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 표시 패널(100)은 평평한 상태로 사용될 수도 있다.
표시 패널(100)은 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLm), 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLn), 및 복수 개의 화소들(PX)을 포함한다. m 및 n은 0보다 큰 정수이다. 게이트 라인들(GL1~GLm) 및 데이터 라인들(DL1~DLn)은 서로 절연되어 교차하도록 배치된다. 게이트 라인들(GL1~GLm)은 제1 방향(DR1)으로 연장되어 게이트 구동부(200)에 연결된다. 데이터 라인들(DL1~DLn)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 데이터 구동부(300)에 연결된다.
표시 패널(100)의 평면상의 영역은 영상을 표시하는 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 배치되어 영상을 표시하지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 화소들(PX)은 제1 방향(DR1)에 평행한 복수 개의 행들 및 제2 방향(DR2)에 평행한 복수 개의 열들로 배열되어 표시 영역(DA)에 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 화소들(PX)은 서로 교차하는 게이트 라인들(GL1~GLm) 및 데이터 라인들(DL1~DLn)에 의해 구획된 영역들에 배치된다. 화소들(PX)은 m개의 행들 및 n개의 열들로 배열될 수 있다.
화소들(PX)은 각각 게이트 라인들(GL1~GLm) 중 대응하는 게이트 라인 및 데이터 라인들(DL1~DLn) 중 대응하는 데이터 라인에 연결된다. 화소들(PX) 각각은 주요색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 주요색은 레드, 그린, 블루, 및 화이트 색을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 주요색은 옐로우, 시안, 및 마젠타 등 다양한 색을 더 포함할 수 있다.
게이트 구동부(200)는 표시 패널(100)의 단변들 중 어느 하나의 단변과 표시 영역(DA) 사이의 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 게이트 구동부(200)는 화소들(PX)의 트랜지스터들과 동일한 공정으로 동시에 형성되어 ASG(Amorphous Silicon TFT Gate driver circuit) 형태 또는 OSG(Oxide Silicon TFT Gate driver circuit) 형태로 표시 패널(100)에 실장될 수 있다.
그러나, 이에 한정되지 않고, 게이트 구동부(200)는 복수의 구동 칩들로 형성되고 가요성 인쇄 회로 기판 상에 실장되어 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package) 방식으로 표시 패널(100)에 연결될 수 있다. 또한, 게이트 구동부(200)는 복수의 구동 칩들로 형성되어 표시 패널(100)에 칩 온 글래스(COG: Chip on Glass) 방식으로 실장될 수 있다.
게이트 구동부(200)는 구동 회로 기판(400) 상에 실장된 타이밍 컨트롤러(미 도시됨)로부터 게이트 제어 신호를 수신한다. 도시되지 않았으나, 타이밍 컨트롤러는 집적 회로 칩의 형태로 구동 회로 기판(400) 상에 실장되어 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)에 연결될 수 있다.
게이트 구동부(200)는 게이트 제어 신호에 응답하여 복수 개의 게이트 신호들을 생성한다. 게이트 신호들은 순차적으로 출력될 수 있다. 게이트 신호들은 게이트 라인들(GL1~GLm)을 통해 행 단위로 화소들(PX)에 제공된다. 그 결과, 화소들(PX)은 행 단위로 구동될 수 있다.
데이터 구동부(300)는 복수 개의 소스 구동칩들(310_1~310_k)을 포함한다. 소스 구동칩들(310_1~310_k)은 연성 회로 기판들(320_1~320_k) 상에 실장되어 구동 회로 기판(400)과 표시 패널(100)의 장변들 중 어느 하나의 장변에 인접한 비표시 영역(NDA)에 연결될 수 있다. 즉, 데이터 구동부(300)는 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package) 방식으로 표시 패널(100)에 연결될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 데이터 구동부(300)는 복수의 구동 칩들로 형성되어 표시 패널(100)에 칩 온 글래스(COG: Chip on Glass) 방식으로 실장될 수 있다.
데이터 구동부(300)는 타이밍 컨트롤러로부터 영상 신호들 및 데이터 제어 신호를 수신한다. 데이터 구동부(300)는 데이터 제어 신호에 응답하여 영상 신호들에 대응하는 아날로그 형태의 데이터 전압들을 생성한다. 데이터 전압들은 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 화소들(PX)에 제공된다.
화소들(PX)은 게이트 라인들(GL1~GLm)을 통해 제공받은 게이트 신호들에 응답하여 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 데이터 전압들을 제공받는다. 화소들(PX)이 데이터 전압들에 대응하는 계조를 표시함으로써, 영상이 표시될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 어느 한 화소의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3에는 하나의 화소(PXij)가 도시되었으나, 도 1에 도시된 다른 화소들도 도 3에 도시된 화소(PXij)와 동일한 구성을 가질 것이다.
도 3을 참조하면, 화소(PXij)의 평면상의 영역은 화소 영역(PA) 및 화소 영역(PA) 주변의 비화소 영역(NPA)을 포함한다. 화소 영역(PA)은 영상이 표시되는 영역으로 정의되고, 비화소 영역(NPA)은 영상이 표시되지 않는 영역으로 정의될 수 있다.
게이트 라인(GLi) 및 데이터 라인들(DLj,DLj+1)은 비화소 영역(NPA)에 배치된다. 게이트 라인(GLi)은 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 데이터 라인들(DLj,DLj+1)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 게이트 라인(GLi)과 절연되어 교차한다. i는 0보다 크고 m보다 작거나 같은 정수이다. j는 0보다 크고 n보다 작거나 같은 정수이다.
화소(PXij)는 비화소 영역(NPA)에 배치된 트랜지스터(TR), 화소 영역(PA)에 배치되어 트랜지스터(TR)에 연결된 화소 전극(PE), 및 화소 영역(PA)에서 화소 전극(PE)과 이격되어 배치된 공통 전극(CE)을 포함한다. 트랜지스터(TR)는 게이트 라인(GLi) 및 데이터 라인(DLj)에 연결된다. 트랜지스터(TR)는 게이트 라인(GLi)에 연결된 게이트 전극(GE), 데이터 라인(DLj)에 연결된 소스 전극(SE), 및 화소 전극(PE)에 연결된 드레인 전극(DE)을 포함한다. 게이트 전극(GE)은 게이트 라인(GLi)으로부터 분기되어 형성되고, 소스 전극(SE)은 데이터 라인(DLj)으로부터 분기되어 형성된다.
화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE)은 화소(PXij)를 구동하기 위한 구동 전극들로 정의될 수 있으며, 동일층에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 화소 전극(PE)은 제1 방향(DR1)으로 연장된 제1 화소 전극(PE1) 및 제1 화소 전극(PE1)으로부터 제2 방향(DR2)으로 연장된 복수 개의 제2 화소 전극들(PE2)을 포함한다. 트랜지스터(TR)의 드레인 전극(DE)은 제1 화소 전극(PE1)에 연결된다.
공통 전극(CE)은 제1 방향(DR1)으로 연장된 제1 공통 전극(CE1) 및 제1 공통 전극(CE1)으로부터 제2 방향(DR2)으로 연장된 복수 개의 제2 공통 전극들(CE2)을 포함한다. 도시하지 않았으나 제1 공통 전극(CE1)은 도 1의 비표시 영역(NDA)까지 연장되어 다른 화소들(PX)의 제1 공통 전극에 공통으로 연결될 수 있다. 화소 영역(PA)에서 제2 화소 전극들(PE2) 및 제2 공통 전극들(CE2)은 제1 방향(DR1)으로 일정한 간격 이격되어 교대로 배치될 수 있다.
비화소 영역(NPA)에는 제1 방향(DR1)으로 연장된 차광 컬럼 스페이서(BCS)가 배치된다. 차광 컬럼 스페이서(BCS)는 게이트 라인(GLi)과 오버랩하도록 연장될 수 있다. 차광 컬럼 스페이서(BCS)는 광을 흡수하는 흑색을 가질 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 I-I'선의 단면도이다.
화소들(PX)은 적색을 표시하는 적색 화소들, 녹색을 표시하는 녹색 화소들, 및 청색을 표시하는 청색 화소들을 포함할 수 있다. 도 4는 도 3의 화소(PXij)가 적색 화소일 경우, 화소(PXij)의 단면을 도시한 도면이고, 도 5는 도 3의 화소(PXij)가 녹색 화소일 경우, 화소(PXij)의 단면을 도시한 도면이다. 이하, 도 4에 도시된 화소(PXij)의 단면에 대한 구성이 상세히 설명되고, 도 5에 도시된 화소(PXij)의 구성은 도 4와 다른 부분에 대해서만 설명될 것이다.
도 4를 참조하면, 제1 기판(110)은 제1 베이스 기판(SUB1), 트랜지스터(TR), 컬러 필터(CF), 제1 내지 제3 절연막들(INS1~INS3), 화소 전극(PE), 공통 전극(CE), 및 제1 배향막(ALN1)을 포함한다. 제2 기판(120)은 제2 베이스 기판(SUB2), 차광 컬럼 스페이서(BCS), 및 제2 배향막(ALN2)을 포함한다. 제1 베이스 기판(SUB1)과 제2 베이스 기판(SUB2) 사이에는 액정층(LC)이 배치된다.
제1 및 제2 베이스 기판들(SUB1, SUB2)은 투명 또는 불투명한 절연 기판으로서, 실리콘 기판, 유리 기판, 및 플라스틱 기판 등일 수 있다. 제1 베이스 기판(SUB1)은 복수 개의 화소 영역들(PA) 및 화소 영역들(PA) 각각의 주변에 배치된 비화소 영역(NPA)을 포함할 수 있다.
비화소 영역(NPA)의 제1 베이스 기판(SUB1) 상에 트랜지스터(TR)의 게이트 전극(GE)이 배치된다. 게이트 전극(GE)을 덮도록 제1 베이스 기판(SUB1) 상에 제1 절연막(INS1)이 배치된다. 제1 절연막(INS1)은 무기 물질을 포함하는 무기 절연막일 수 있으며, 게이트 절연막으로 정의될 수 있다.
게이트 전극(GE)을 덮고 있는 제1 절연막(INS1) 상에 트랜지스터(TR)의 반도체 층(SM)이 배치된다. 도시하지 않았으나, 반도체 층(SM)은 액티브 층 및 오믹 콘택층을 포함할 수 있다. 반도체 층(SM)은 아몰포스 실리콘, 폴리 실리콘, 및 금속 산화물 반도체에서 선택될 수 있다.
반도체 층(SM) 및 반도체 층(SM)에 인접한 제1 절연막(INS1) 상에 트랜지스터(TR)의 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 서로 이격되어 배치된다. 반도체 층(SM)은 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 사이에서 전도 채널(conductive channel)을 형성한다.
트랜지스터(TR)를 덮도록 제1 절연막(INS1) 상에 제2 절연막(INS2)이 배치된다. 제2 절연막(INS2)은 무기 물질을 포함하는 무기 절연막일 수 있으며, 패시베이션막(passivation layer)으로 정의될 수 있다. 제2 절연막(INS2)은 트랜지스터(TR)의 노출된 반도체 층(SM)의 상부를 커버 한다.
화소 영역(PA)에서 제2 절연막(INS2) 상에 컬러 필터(CF)가 배치되며, 컬러 필터(CF)는 적색 컬러 필터(R)를 포함한다. 적색 화소의 우측에는 녹색 화소가 배치될 수 있으며, 적색 화소의 적색 컬러 필터(R)는 녹색 화소의 녹색 컬러 필터(G)에 인접하게 배치될 수 있다.
비화소 영역(NPA)에서 트랜지스터(TR) 상에 더미 컬러 필터(DCF)가 배치된다. 더미 컬러 필터(DCF)는 트랜지스터(TR)가 배치된 영역과 오버랩하도록 제2 절연막(INS2) 상에 배치된다. 트랜지스터(TR)가 배치된 비화소 영역(NPA)에는 트랜지스터(TR)의 게이트 전극(GE), 반도체 층(SM), 소스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE)이 배치된다. 따라서, 트랜지스터(TR)가 배치된 비화소 영역(NPA)의 부분이 트랜지스터(TR)가 배치되지 않은 비화소 영역(NPA)의 다른 부분에 비해 더 높게 형성된다. 각 구성의 높이는 제1 베이스 기판(SUB1)의 상면에서부터 이격된 거리로 정의될 수 있다.
제2 절연막(INS2)은 트랜지스터(TR)가 배치되지 않은 비화소 영역(NPA)의 다른 부분보다 트랜지스터(TR)가 배치된 비화소 영역(NPA)의 부분에서 더 높게 배치된다. 제2 절연막(INS2)은 화소 영역(PA)보다 트랜지스터(TR)가 배치된 비화소 영역(NPA)의 부분에서 더 높게 배치된다. 더미 컬러 필터(DCF)는 트랜지스터(TR) 상에 배치되므로, 화소 영역(PA)의 컬러 필터(CF)보다 높게 배치된다. 따라서, 비화소 영역(NPA)에 배치된 더미 컬러 필터(DCF)와 화소 영역(PA)의 컬러 필터(CF) 사이에 단차가 형성될 수 있다.
더미 컬러 필터(DCF)는 화소 영역(PA)의 컬러 필터와 동일하게 적색 컬러 필터(R)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 더미 컬러 필터(DCF)는 더미 컬러 필터(DCF)에 인접한 화소 영역(PA)의 컬러 필터(CF)로부터 연장되어 트랜지스터(TR) 상에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 더미 컬러 필터(DCF)는 화소 영역(PA)에 배치된 적색 컬러 필터(R)와 다르게 녹색 컬러 필터(G) 및 청색 컬러 필터(B) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
더미 컬러 필터(DCF) 및 컬러 필터(CF) 상에 제3 절연막(INS3)이 배치될 수 있다. 제3 절연막(INS3)은 유기 물질을 포함하는 유기 절연막일 수 있다. 더미 컬러 필터(DCF)와 컬러 필터(CF) 사이에 단차가 형성되므로, 더미 컬러 필터(DCF) 상에 배치된 제3 절연막(INS3)은 컬러 필터(CF) 상에 배치된 제3 절연막(INS3)보다 높게 배치된다. 제3 절연막(INS3)은 생략될 수도 있다.
화소 영역(PA)에서 제3 절연막(INS3) 상에 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE)이 서로 이격되어 배치된다. 전술한 바와 같이, 화소 영역(PA)에서 제2 화소 전극들(PE2) 및 제2 공통 전극들(CE2)이 교대로 배치될 수 있다.
제3 절연막(INS3), 더미 컬러 필터(DCF), 및 제2 절연막(INS2)을 관통하여 드레인 전극(DE)의 소정의 영역을 노출시키는 컨택홀(CH)이 정의된다. 트랜지스터(TR)의 드레인 전극(DE)은 컨택홀(CH)을 통해 화소 전극(PE)에 전기적으로 연결된다.
제3 절연막(INS3) 상에 제1 배향막(ALN1)이 배치된다. 제1 배향막(ALN1)은 실질적으로 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE)을 덮도록 제3 절연막(INS3) 상에 배치될 수 있다. 제3 절연막(INS3)이 생략될 경우, 제1 배향막(ALN1)은 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE)을 덮도록 더미 컬러 필터(DCF) 및 컬러 필터(CF) 상에 배치될 수 있다.
비화소 영역(NPA)에서 제2 베이스 기판(SUB2)의 하부에 차광 컬럼 스페이서(BCS)가 배치된다. 상부에서 바라봤을 때, 차광 컬럼 스페이서(BCS)는 비화소 영역(NPA)에서 화소 전극(PE)의 측면에 인접하게 배치될 수 있다. 차광 컬럼 스페이서(BCS) 및 제2 베이스 기판(SUB2)의 하부에 제2 배향막(ALN2)이 배치된다. 제2 배향막(ALN2)은 차광 컬럼 스페이서(BCS)를 덮도록 제2 베이스 기판(SUB2)의 하면 상에 배치될 수 있다.
차광 컬럼 스페이서(BCS)는 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 셀 갭을 유지할 수 있으며, 더미 컬러 필터(DCF)는 차광 컬럼 스페이서(BCS)를 지지할 수 있다. 구체적으로, 더미 컬러 필터(DCF)는 컬러 필터(CF)보다 높게 배치되고, 그 결과 더미 컬러 필터(DCF) 상에 배치된 제3 절연막(INS3) 역시 더미 컬러 필터(DCF) 주변의 제3 절연막(INS3)보다 높게 배치된다. 차광 컬럼 스페이서(BCS)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)의 합착시 더미 컬러 필터(DCF) 상의 제1 배향막(ALN1) 및 차광 컬럼 스페이서(BCS)의 하부의 제2 배향막(ALN2)이 서로 접촉되기 위한 크기로 형성된다.
더미 컬러 필터(DCF)가 트랜지스터(TR) 상에 배치되고, 더미 컬러 필터(DCF)가 차광 컬럼 스페이서(BCS)와 오버랩함으로써, 더미 컬러 필터(DCF)가 차광 컬럼 스페이서(BCS)를 지지할 수 있는 구조가 형성될 수 있다.
트랜지스터(TR)는 게이트 라인(GLi)을 통해 수신된 게이트 신호에 의해 턴 온된다. 턴 온된 트랜지스터(TR)는 데이터 라인(DLj)을 통해 수신된 데이터 전압을 화소 전극(PE)에 제공한다. 공통 전극(CE)에는 공통 전압이 인가된다. 데이터 전압과 공통 전압의 전압 차에 의해 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 수평 전계가 형성되고, 수평 전계에 의해 액정층(LC)이 구동된다. 수평 전계에 의해 구동된 액정층(LC)의 액정 분자들에 의해 광 투과율이 조절되어 영상이 표시될 수 있다.
도 3 및 4에 도시된 바와 같이 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE)이 배치된 구성은 IPS(In Plane Switching) 모드로 정의될 수 있다. 예시적으로 IPS 모드의 구성이 설명되었으나, 이에 한정되지 않고, PLS(Plane to Line Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, 및 VA(Vertical Alignment) 모드 등 다양한 모드가 본 발명의 표시 장치(500)에 사용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 더미 컬러 필터(DCF)는 도 4와 같이 적색 화소의 적색 컬러 필터(R)에 인접하게 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 도 5에 도시된 바와 같이 더미 컬러 필터(DCF)는 녹색 화소의 녹색 컬러 필터(G)에 인접하게 배치될 수 있다.
화소 영역(PA)에는 녹색 컬러 필터(G)가 배치되며, 비화소 영역(NPA)의 트랜지스터(TR) 상에 적색 컬러 필터(R)를 포함하는 더미 컬러 필터(DCF)가 배치될 수 있다. 즉, 도 5에서 더미 컬러 필터(DCF)는 더미 컬러 필터(DCF)에 인접한 화소 영역(PA)에 배치된 컬러 필터(CF)와 다른 색을 갖는다. 따라서, 더미 컬러 필터(DCF)는 녹색 컬러 필터(G)로부터 연장되어 형성되지 않고, 별도로 비화소 영역(NPA)의 트랜지스터(TR) 상에 형성될 수 있다.
도시하지 않았으나, 더미 컬러 필터(DCF)는 청색 화소의 청색 컬러 필터(B)에 인접하게 배치될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 기판의 복수 개의 화소 영역들의 평면 배치를 도시한 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 제2 기판의 차광 컬럼 스페이서의 평면 구성을 도시한 도면이다.
도 6에는 예시적으로 9 X 4 개의 화소 영역들(PA)이 도시되었으나, 이에 한정되지 않고, 보다 많은 화소 영역들(PA)이 제1 기판(110)에 배치될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 화소 영역들(PA)은 제1 방향(DR1)에 평행한 복수 개의 행들 및 제2 방향(DR2)에 평행한 복수 개의 열들로 배열된다. 화소 영역들(PA)은 적색을 표시하는 복수 개의 적색 화소 영역들(RA), 녹색을 표시하는 복수 개의 녹색 화소 영역들(GA), 및 청색을 표시하는 복수 개의 청색 화소 영역들(BA)을 포함한다. 적색 화소 영역들(RA) 각각에는 적색 컬러 필터(R)가 배치되고, 녹색 화소 영역들(GA) 각각에는 녹색 컬러 필터(G)가 배치되고, 청색 화소 영역들(BA) 각각에는 청색 컬러 필터(B)가 배치된다.
제2 방향(DR2)으로 서로 인접한 화소 영역들(PA) 사이의 비화소 영역(NPA)에 트랜지스터들(TR)이 배치된다. 더미 컬러 필터들(DCF)은 트랜지스터들(TR) 상에 단일층으로 배치되고, 트랜지스터들(TR)보다 적은 개수를 갖는다. 즉, 더미 컬러 필터들(DCF)은 트랜지스터들(TR) 중 소정의 개수의 트랜지스터들(TR) 상에 단일층으로 배치되고, 더미 컬러 필터들(DCF)과 같은 개수의 트랜지스터들(TR) 상에 제공된다. 따라서, 소정의 개수의 트랜지스터들(TR) 각각의 상부에 하나의 더미 컬러 필터(DCF)가 배치된다.
더미 컬러 필터들(DCF)은 적색 컬러 필터들(R) 중 소정의 개수의 적색 컬러 필터들(R)에 대응하도록 배치될 수 있다. 더미 컬러 필터들(DCF) 각각이 적색 컬러 필터(R)를 포함할 경우, 더미 컬러 필터들(DCF)은 소정의 개수의 적색 컬러 필터들(R)로부터 연장되어 소정의 개수의 트랜지스터들(TR) 상에 배치될 수 있다.
제2 방향(DR2)으로 서로 인접한 화소 영역들(PA) 사이의 비화소 영역(NPA)에서 제1 방향(DR1)으로 연장된 복수 개의 차광 컬럼 스페이서들(BCS)이 제2 베이스 기판(SUB2)의 하부에 배치된다. 차광 컬럼 스페이서들(BCS)은 제2 기판(120)의 경계부에 배치되고 4각형의 띠 형상을 갖는 차광 부재(LBM)에 연결될 수 있다. 차광 부재(LBM)가 배치된 영역은 실질적으로, 도 1의 비표시 영역(NDA)일 수 있다.
차광 컬럼 스페이서들(BCS) 및 차광 부재(LBM)는 일체로 형성될 수 있다. 제1 방향(DR1)으로 연장된 차광 컬럼 스페이서들(BCS)은 복수 개이나, 제2 기판(120)의 경계부에 배치된 차광 부재(LBM)와 일체로 형성될 수 있으므로, 차광 컬럼 스페이서들(BCS)은 차광 부재(LBM)와 함께 단일 구성으로 참조될 수도 있다.
도 8은 도 6에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도이다.
설명의 편의를 위해, 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선의 제1 기판(110)의 단면도와 함께 Ⅱ-Ⅱ'선에 대응하는 도 7의 제2 기판(120)의 단면도도 도 8에 도시되었다.
도 8을 참조하면, 적색 화소 영역(RA)에 인접하게 배치되는 트랜지스터(TR)는 제1 트랜지스터(TR1)로 정의되고, 녹색 화소 영역(GA)에 인접하게 배치되는 트랜지스터(TR)는 제2 트랜지스터(TR2)로 정의되고, 청색 화소 영역(BA)에 인접하게 배치되는 트랜지스터(TR)는 제3 트랜지스터(TR3)로 정의될 수 있다.
제1 트랜지스터(TR1)는 적색 컬러 필터(R)를 포함하는 적색 화소를 구동시키기 위한 트랜지스터이고, 제2 트랜지스터(TR2)는 녹색 컬러 필터(G)를 포함하는 녹색 화소를 구동시키기 위한 트랜지스터이고, 제3 트랜지스터(TR3)는 청색 컬러 필터(B)를 포함하는 청색 화소를 구동시키기 위한 트랜지스터이다.
제1 트랜지스터(TR1) 상에 더미 컬러 필터(DCF)가 배치된다. 제1 트랜지스터(TR1) 주변의 비화소 영역(NPA)에는 더미 컬러 필터(DCF)가 배치되지 않는다. 즉, 소정의 개수의 트랜지스터들(TR) 상에 더미 컬러 필터들(DCF)이 배치되고, 소정의 개수의 트랜지스터들(TR) 각각의 주변의 비화소 영역(NPA)에는 더미 컬러 필터들(DCF)이 배치되지 않는다.
더미 컬러 필터들(DCF)을 덮도록 제2 절연막(INS2) 상에 제3 절연막(INS3)이 배치 된다. 제3 절연막(INS3) 상에 제1 배향막(ALN1)이 배치되고, 차광 컬럼 스페이서(BCS)의 하부에 제2 배향막(ALN2)이 배치된다. 비화소 영역(NPA)에서, 제3 절연막(INS3) 중 더미 컬러 필터들(DCF) 상에 배치된 제3 절연막(INS3)은 더미 컬러 필터들(DCF) 각각의 주변의 제3 절연막(INS3)보다 높게 배치된다.
차광 컬럼 스페이서(BCS)는 동일한 높이, 즉, 동일한 두께를 유지하면서 제1 방향(DR1)으로 연장된다. 더미 컬러 필터(DCF) 상의 제1 배향막(ALN1) 및 차광 컬러 스페이서(BCS)의 하부의 제2 배향막(ALN2)이 서로 접촉되도록 배치된다. 차광 컬럼 스페이서(BCS)가 더미 컬러 필터(DCF)에 의해 지지됨으로써, 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 셀 갭이 유지될 수 있다.
표시 장치(500)의 제조시 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 셀 갭을 유지시키기 위해 서로 다른 크기를 갖는 메인 컬럼 스페이서들 및 서브 컬럼 스페이서들이 사용될 수 있다. 제2 기판(120)의 하부에 배치되는 메인 컬럼 스페이서들은 제1 기판(110)에 접촉되어 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 간격을 유지하고, 서브 컬럼 스페이서들은 제2 기판(120)의 하부에 배치되어 제1 기판(110)과 소정의 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다.
메인 컬럼 스페이서들 및 서브 컬럼 스페이서들을 서로 다른 높이로 형성하기 위해 하프톤 마스크(halftone mask)가 사용될 수 있다. 제2 기판(120) 상에 포토 레지스트 층이 배치된 후, 하프톤 마스크를 이용하여 포토 레지스트 층의 소정의 영역을 제거하여 서로 다른 크기를 갖는 메인 컬럼 스페이서들 및 서브 컬럼 스페이서들이 형성된다. 그러나, 하프톤 마스크는 풀톤 마스크(fulltone mask)보다 제조가 어렵고 고가이므로, 하프톤 마스크를 사용할 경우, 공정의 편의성이 떨어지고, 제조 비용이 증가될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 동일한 크기를 갖고 일 방향으로 연장되는 차광 컬럼 스페이서(BCS)가 사용되므로, 하프톤 마스크가 사용될 필요가 없다. 더미 컬러 필터들(DCF)이 차광 컬럼 스페이서(BCS)를 지지하므로, 더미 컬러 필터들(DCF)과 오버랩하는 차광 컬럼 스페이서(BCS)의 부분들은 실질적으로 메인 컬럼 스페이서들의 역할을 할 수 있다. 더미 컬러 필터들(DCF)과 차광 컬럼 스페이서(BCS)에 의해 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 셀 갭이 유지될 수 있으므로, 서로 다른 크기를 갖는 메인 컬럼 스페이서들과 서브 컬럼 스페이서들이 사용되지 않아도 된다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(500)는 서로 다른 크기를 갖는 메인 컬럼 스페이서와 서브 컬럼 스페이서를 사용하지 않아 하프톤 마스크를 사용할 필요가 없으므로, 공정의 편의성을 향상시키고, 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 표시 장치들의 서브 더미 컬러 필터들 및 더미 컬러 필터들의 구성을 보여주는 도면이다.
설명의 편의를 위해 도 9 내지 도 12는 도 8의 단면에 대응하는 단면으로 도시하였으며, 도 9 내지 도 12에서 트랜지스터들(TR)은 제1 내지 제3 트랜지스터들(TR1,TR2,TR3)로 구분하지 않고 동일한 부호로 도시하였다.
이하, 도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 서브 더미 컬러 필터들(SDCF) 및 더미 컬러 필터들(DCF1,DCF2)의 구성이 설명될 것이다. 도 9 내지 도 12에 도시된 서브 더미 컬러 필터(SDCF) 및 더미 컬러 필터들(DCF1,DCF2)은 도 8에 도시된 더미 컬러 필터(DCF)와의 차이점을 중심으로 설명하고, 설명되지 않은 부분은 도 8과 관련된 설명에 따른다.
도 9를 참조하면, 표시 장치는 소정의 개수의 트랜지스터들(TR) 상에 배치된 더미 컬러 필터들(DCF) 및 트랜지스터들(TR) 사이의 비화소 영역(NPA)에서 제2 절연막(INS2) 상에 배치된 복수 개의 서브 더미 컬러 필터들(SDCF)을 포함할 수 있다. 서브 더미 컬러 필터들(SDCF)은 차광 컬럼 스페이서(BCS)에 오버랩되도록 배치되고, 제3 절연막(INS3)은 서브 더미 컬러 필터들(SDCF)을 덮도록 제2 절연막(INS2) 상에 배치된다. 제3 절연막(INS3) 상에 제1 배향막(ALN1)이 배치되고, 차광 컬럼 스페이서(BCS)의 하부에 제2 배향막(ALN2)이 배치된다.
서브 더미 컬러 필터들(SDCF)은 더미 컬러 필터들(DCF)과 같은 컬러 필터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 더미 컬러 필터들(DCF) 및 서브 더미 컬러 필터들(SDCF) 각각은 적색 컬러 필터(R)를 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 서브 더미 컬러 필터들(SDCF)은 더미 컬러 필터들(DCF)과 다른 컬러 필터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 더미 컬러 필터들(DCF) 각각은 적색 컬러 필터(R)를 포함하고, 서브 더미 컬러 필터들(SDCF) 각각은 녹색 컬러 필터(G) 및 청색 컬러 필터(B) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
서브 더미 컬러 필터들(SDCF)은 더미 컬러 필터들(DCF)과 이격되어 배치될 수 있다. 예시적으로 서로 인접한 두 개의 트랜지스터들(TR) 사이의 비화소 영역(NPA)에 하나의 서브 더미 컬러 필터(SDCF)가 배치되었으나, 이에 한정되지 않고 복수 개의 서브 더미 컬러 필터들(SDCF)이 서로 인접한 두 개의 트랜지스터들(TR) 사이의 비화소 영역(NPA)에 배치될 수 있다.
서브 더미 컬러 필터들(SDCF)은 트랜지스터들(TR)이 배치되지 않은 비화소 영역(NPA)에 배치되므로, 더미 컬러 필터들(DCF) 각각은 서브 더미 컬러 필터들(SDCF) 각각보다 높게 배치될 수 있다. 도 9에 도시된 다른 구성은 실질적으로, 도 8에 도시된 구성과 동일하므로 설명을 생략한다.
도 10을 참조하면, 더미 컬러 필터(DCF1)는 차광 컬럼 스페이서(BCS)와 동일하게 제2 방향(DR2)으로 서로 인접한 화소 영역들(PA) 사이의 비화소 영역(NPA)에서 제1 방향(DR1)으로 연장한다. 더미 컬러 필터(DCF1)는 차광 컬럼 스페이서(BCS)와 오버랩하고, 제2 절연막(INS2) 상에 배치되며, 트랜지스터들(TR)을 커버할 수 있다. 단면으로 도시되어, 도 10에는 하나의 더미 컬러 필터(DCF1)가 도시되었다. 그러나, 평면으로 도시할 경우, 도 7에서 복수 개로 제공되는 차광 컬럼 스페이서(BCS)와 같이, 제1 방향(DR1)으로 연장하는 복수 개의 더미 컬러 필터들(DCF1)이 제1 베이스 기판(SUB1) 상에 제공된다.
더미 컬러 필터(DCF1) 중 트랜지스터들(TR) 상에 배치된 더미 컬러 필터(DCF1)는 트랜지스터들(TR) 각각의 주변의 더미 컬러 필터(DCF1)보다 높게 배치된다. 더미 컬러 필터(DCF1) 상에 제3 절연막(INS3)이 배치 된다. 제3 절연막(INS3) 상에 제1 배향막(ALN1)이 배치되고, 차광 컬럼 스페이서(BCS)의 하부에 제2 배향막(ALN2)이 배치된다. 더미 컬러 필터(DCF1) 중 트랜지스터들(TR)과 오버랩하는 더미 컬러 필터(DCF1)의 부분들이 차광 컬럼 스페이서(BCS)를 지지할 수 있다.
도 10에 도시된 다른 구성은 실질적으로 도 8에 도시된 구성과 동일하므로 설명을 생략한다.
도 11을 참조하면, 더미 컬러 필터(DCF2)는 차광 컬럼 스페이서(BCS)와 오버랩하도록 제2 방향(DR2)으로 서로 인접한 화소 영역들(PA) 사이의 비화소 영역(NPA)에서 제1 방향(DR1)으로 연장한다. 더미 컬러 필터(DCF2)는 차광 컬럼 스페이서(BCS)와 오버랩하고, 제2 절연막(INS2) 상에 배치되며, 트랜지스터들(TR)을 커버할 수 있다. 도 10과 동일하게, 평면상으로 도시할 경우, 제1 방향(DR1)으로 연장하는 복수 개의 더미 컬러 필터들(DCF2)이 제1 베이스 기판(SUB1) 상에 제공된다.
더미 컬러 필터(DCF2)는 제2 절연막(INS2) 상에 배치된 제1 더미 컬러 필터(DCF2_1), 제1 더미 컬러 필터(DCF2_1) 상에 배치된 제2 더미 컬러 필터(DCF2_2), 및 제2 더미 컬러 필터(DCF2_2) 상에 배치된 제3 더미 컬러 필터(DCF2_3)를 포함한다. 제3 절연막(INS3)은 제3 더미 컬러 필터(DCF2_3) 상에 배치된다. 제3 절연막(INS3) 상에 제1 배향막(ALN1)이 배치되고, 차광 컬럼 스페이서(BCS)의 하부에 제2 배향막(ALN2)이 배치된다.
제1 더미 컬러 필터(DCF2_1)는 적색 컬러 필터(R)을 포함하고, 제2 더미 컬러 필터(DCF2_2)는 녹색 컬러 필터(G)를 포함하고, 제3 더미 컬러 필터(DCF2_3)는 청색 컬러 필터(B)를 포함한다. 일반적으로 적색광, 녹색광, 및 청색광이 혼합되면 백색광이 된다. 그러나, 광이 아니라 색이 혼합될 경우, 어두운 색에 가까워진다. 예를 들어, 적색, 녹색, 청색이 혼합될 경우, 흑색에 가까운 색이 될 수 있다. 따라서, 더미 컬러 필터(DCF2)는 실질적으로 차광 컬럼 스페이서(BCS)와 유사하게 광을 차단하는 기능을 가질 수 있다.
도 11에 도시된 다른 구성은 실질적으로, 도 10에 도시된 구성과 동일하므로 설명을 생략한다.
도 12를 참조하면, 더미 컬러 필터(DCF2)는 도 11에 도시된 더미 컬러 필터(DCF2)와 동일한 구성을 갖는다. 다만 제2 베이스 기판(SUB2)의 하부에 차광 컬럼 스페이서(BCS)가 배치되지 않고, 복수 개의 메인 및 서브 컬럼 스페이서들(MCS,SCS)이 배치된다. 예시적으로 하나의 메인 컬럼 스페이서(MCS) 및 하나의 서브 컬러 스페이서(SCS)가 도 12에 도시되었으나, 실질적으로 복수 개의 메인 컬럼 스페이서들(MCS) 및 복수 개의 서브 컬러 스페이서들(SCS)이 제2 베이스 기판(SUB2)의 하부에 제공될 수 있다.
메인 및 서브 컬럼 스페이서들(MCS,SCS)은 동일한 크기를 갖는다. 제2 배향막(ALN2)은 메인 및 서브 컬럼 스페이서들(MCS,SCS)을 덮도록 제2 베이스 기판(SUB2)의 하부에 배치된다.
도 12에서 제2 베이스 기판(SUB2)의 하부에 차광 컬럼 스페이서(BCS)가 배치되지 않으나, 더미 컬러 필터(DCF2)가 실질적으로 차광 컬럼 스페이서(DCS)의 기능과 같이 광을 차단할 수 있다.
메인 컬럼 스페이서들(MCS)은 트랜지스터들(TR) 중 소정의 개수의 트랜지스터들(TR)에 오버랩하도록 배치된다. 서브 컬럼 스페이서들(SCS)은 비화소 영역(NPA)에서 메인 컬럼 스페이서들(MCS) 사이에 배치된다.
트랜지스터들(TR)과 오버랩하는 더미 컬러 필터(DCF2)의 부분이 메인 컬럼 스페이서(MCS)를 지지할 수 있다. 즉, 소정의 개수의 트랜지스터들(TR) 상에 배치된 더미 컬러 필터(DCF1)의 부분들이 메인 컬럼 스페이서들(MCS)을 지지할 수 있다.
도 12에 도시된 다른 구성은 실질적으로 도 11에 도시된 구성과 동일하므로 설명을 생략한다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 패널 200: 게이트 구동부
300: 데이터 구동부 400: 구동 회로 기판
500: 표시 패널 110: 제1 기판
120: 제2 기판 LC: 액정층
PX: 화소 TR: 트랜지스터
SUB1,SUB2: 제1 및 제2 베이스 기판
CF: 컬러 필터 DCF: 더미 컬러 필터
SDCF: 서브 더미 컬러 필터 BCS: 차광 컬럼 스페이서
PA: 화소 영역 NPA: 비화소 영역
PE: 화소 전극 CE: 공통 전극

Claims (20)

  1. 제1 방향에 평행한 복수 개의 행들 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 평행한 복수 개의 열들로 배열된 복수 개의 화소 영역들 및 상기 화소 영역들 각각의 주변의 비화소 영역을 포함하는 제1 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제2 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판 및 상기 제2 베이스 기판 사이에 배치된 액정층;
    상기 화소 영역들에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치된 복수 개의 컬러 필터들;
    상기 컬러 필터들 상에 배치된 복수 개의 구동 전극들;
    상기 제2 방향으로 서로 인접한 화소 영역들 사이의 비화소 영역에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되어 상기 구동 전극들에 연결된 복수 개의 트랜지스터들;
    상기 제2 베이스 기판의 하부에 배치되고 상기 제2 방향으로 서로 인접한 상기 화소 영역들 사이의 상기 비화소 영역에서 상기 제1 방향으로 연장하는 복수 개의 차광 컬럼 스페이서들; 및
    상기 트랜지스터들 중 일부 트랜지스터들 상에 단일층으로 배치되어 상기 일부 트랜지스터들에 중첩하고, 상기 트랜지스터들의 전체 개수보다 작은 개수로 상기 일부 트랜지스터들 상에 제공되는 복수 개의 더미 컬러 필터들을 포함하고,
    상기 더미 컬러 필터들은 상기 차광 컬럼 스페이서들을 지지하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미 컬러 필터들 각각은 상기 컬러 필터들 각각보다 높게 배치되는 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미 컬러 필터들 각각은 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 및 청색 컬러 필터 중 어느 하나를 포함하고, 상기 차광 컬럼 스페이서들은 흑색을 갖는 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬러 필터들 및 상기 더미 컬러 필터들을 덮도록 상기 제1 베이스 기판 상에 배치된 절연막;
    상기 절연막 상에 배치된 제1 배향막; 및
    상기 차광 컬럼 스페이서를 덮도록 상기 제2 베이스 기판의 하부에 배치된 제2 배향막을 더 포함하고,
    상기 구동 전극들은 상기 절연막 상에 배치되며, 상기 제1 배향막은 상기 구동 전극들을 덮도록 상기 절연막 상에 배치되고, 상기 더미 컬러 필터들 상의 제1 배향막 및 상기 차광 컬럼 스페이서들의 하부의 제2 배향막은 서로 접촉되는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 더미 컬러 필터들 상에 배치된 상기 절연막은 상기 더미 컬러 필터들 각각의 주변의 절연막보다 높게 배치되는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 전극들은,
    상기 트랜지스터들에 연결된 복수 개의 화소 전극들; 및
    상기 화소 전극들과 이격되어 상기 화소 전극들과 동일층에 배치되는 공통 전극을 포함하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 화소 전극들 각각은,
    상기 제1 방향으로 연장된 제1 화소 전극; 및
    상기 제1 화소 전극으로부터 상기 제2 방향으로 연장된 복수 개의 제2 화소 전극들을 포함하고,
    상기 공통 전극은,
    상기 제1 방향으로 연장된 제1 공통 전극; 및
    상기 제1 공통 전극으로부터 상기 제2 방향으로 연장된 복수 개의 제2 공통 전극들을 포함하고,
    상기 화소 영역에서 상기 제2 화소 전극들 및 상기 제2 공통 전극들은 상기 제1 방향으로 일정한 간격 이격되어 교대로 배치되는 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미 컬러 필터들 각각은 적색 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 컬러 필터들은 복수 개의 적색 컬러 필터들, 복수 개의 녹색 컬러 필터들, 및 복수 개의 청색 컬러 필터들을 포함하고, 상기 더미 컬러 필터들은 상기 적색 컬러 필터들 중 소정의 개수의 적색 컬러 필터들에 대응하도록 배치되어, 상기 소정의 개수의 적색 컬러 필터들로부터 연장되어 형성되는 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 베이스 기판들은 상기 제1 방향에 대해 휘어진 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광 컬럼 스페이서들에 오버랩되도록 상기 트랜지스터들 사이의 비화소 영역에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되는 복수 개의 서브 더미 컬러 필터들을 더 포함하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 서브 더미 컬러 필터들은 상기 더미 컬러 필터들과 이격되어 배치되는 표시 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 더미 컬러 필터들 각각은 상기 서브 더미 컬러 필터들 각각보다 높게 배치되는 표시 장치.
  14. 제1 방향에 평행한 복수 개의 행들 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 평행한 복수 개의 열들로 배열된 복수 개의 화소 영역들 및 상기 화소 영역들 각각의 주변의 비화소 영역을 포함하는 제1 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제2 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판 및 상기 제2 베이스 기판 사이에 배치된 액정층;
    상기 화소 영역들에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치된 복수 개의 컬러 필터들;
    상기 컬러 필터들 상에 배치된 복수 개의 구동 전극들;
    상기 제2 방향으로 서로 인접한 화소 영역들 사이의 비화소 영역에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되어 상기 구동 전극들에 연결된 복수 개의 트랜지스터들;
    상기 제2 베이스 기판의 하부에 배치되고 상기 제2 방향으로 서로 인접한 화소 영역들 사이의 비화소 영역에서 상기 제1 방향으로 연장하는 복수 개의 차광 컬럼 스페이서들; 및
    상기 차광 컬럼 스페이서들과 오버랩하도록 상기 제1 방향으로 연장되어 상기 트랜지스터들을 덮도록 상기 제1 베이스 기판상에 배치된 복수 개의 더미 컬러 필터들을 포함하고,
    상기 더미 컬러 필터들은 상기 트랜지스터들 상에서 상기 트랜지스터들 사이로 연속하여 연장되고,
    상기 트랜지스터들 상에 배치된 상기 더미 컬러 필터들의 부분들은 상기 트랜지스터들 각각의 주변에 배치된 상기 더미 컬러 필터들의 부분들보다 높게 배치되어 상기 차광 컬럼 스페이서들을 지지하는 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 더미 컬러 필터들 각각은 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 및 청색 컬러 필터 중 어느 하나를 포함하고, 상기 차광 컬럼 스페이서들은 흑색을 갖는 표시 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 트랜지스터들 상에 배치되는 상기 더미 컬러 필터들은 상기 트랜지스터들 각각의 주변의 더미 컬러 필터들보다 높게 배치되는 표시 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 더미 컬러 필터들 각각은,
    적색 컬러 필터를 포함하는 제1 더미 컬러 필터;
    상기 제1 더미 컬러 필터 상에 배치되어 녹색 컬러 필터를 포함하는 제2 더미 컬러 필터; 및
    상기 제2 더미 컬러 필터 상에 배치되어 청색 컬러 필터를 포함하는 제3 더미 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.
  18. 제1 방향에 평행한 복수 개의 행들 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 평행한 복수 개의 열들로 배열된 복수 개의 화소 영역들 및 상기 화소 영역들 각각의 주변의 비화소 영역을 포함하는 제1 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제2 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판 및 상기 제2 베이스 기판 사이에 배치된 액정층;
    상기 화소 영역들에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치된 복수 개의 컬러 필터들;
    상기 컬러 필터들 상에 배치된 복수 개의 구동 전극들;
    상기 제2 방향으로 서로 인접한 화소 영역들 사이의 비화소 영역에서 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되어 상기 구동 전극들에 연결된 복수 개의 트랜지스터들;
    상기 제2 베이스 기판의 하부에 배치되고 상기 트랜지스터들 중 소정의 개수의 트랜지스터들과 오버랩하는 복수 개의 메인 컬럼 스페이서들;
    상기 메인 컬럼 스페이서들 사이에 배치되는 복수 개의 서브 컬럼 스페이서들; 및
    상기 제2 방향으로 서로 인접한 화소 영역들 사이의 비화소 영역에서 상기 제1 방향으로 연장되어 상기 트랜지스터들을 덮도록 상기 제1 베이스 기판 상에 배치된 복수 개의 더미 컬러 필터들을 포함하고,
    상기 더미 컬러 필터들 중 상기 소정의 개수의 트랜지스터들 상에 배치된 더미 컬러 필터들은 상기 메인 컬럼 스페이서들을 지지하고,
    상기 더미 컬러 필터들은 상기 트랜지스터들 상에서 상기 트랜지스터들 사이로 연속하여 연장되고,
    상기 트랜지스터들 상에 배치된 상기 더미 컬러 필터들의 부분들은 상기 트랜지스터들 각각의 주변에 배치된 상기 더미 컬러 필터들의 부분들보다 높게 배치되어 상기 메인 컬럼 스페이서들을 지지하는 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 더미 컬러 필터는
    적색 컬러 필터를 포함하는 제1 더미 컬러 필터;
    상기 제1 더미 컬러 필터 상에 배치되어 녹색 컬러 필터를 포함하는 제2 더미 컬러 필터; 및
    상기 제2 더미 컬러 필터 상에 배치되어 청색 컬러 필터를 포함하는 제3 더미 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 메인 컬럼 스페이서들 및 상기 서브 컬럼 스페이서들은 서로 같은 크기를 갖는 표시 장치.
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