KR20140107091A - 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 디스플레이 장치는 외부를 향하는 외측면과 반대되는 내측면에 형성된 게이트 배선을 포함하는 상부 기판; 상기 상부 기판의 내측면과 마주보도록 합착된 하부 기판; 및 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 외측면 또는 내측면에 형성되어 상기 게이트 배선에 대한 외부광의 반사율을 저감시키는 반사 방지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 두께가 얇아지면서 미감이 향상되는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 표시하는 디스플레이 장치가 급속도로 발전하게 되었으며, 특히 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 평판 디스플레이 장치인 액정 디스플레이 장치 또는 유기 발광 디스플레이 장치가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube)을 대체하고 있다.
액정 디스플레이 장치(LCD) 중에서도 각 화소(pixel)별로 전압의 온(on), 오프(off)를 조절할 수 있는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 구비된 어레이 기판을 포함하는 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 장치가 해상도 및 동영상 구현 능력이 뛰어나 가장 주목받고 있다.
또한, 유기 발광 디스플레이 장치(OLED)는 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 가지며, 스스로 빛을 내는 자체발광형으로서, 높은 C/R(contrast ratio) 특성, 초박형 구현, 저온 안정성, 낮은 구동전압의 장점이 가지고, 수 마이크로초(㎲) 정도의 응답시간을 가져 동화상 구현이 쉬우며, 구동회로의 제작 및 설계가 용이하여 평판디스플레이 장치로서 가장 주목받고 있다.
이와 같은 디스플레이 장치가 좀더 수요자들에게 어필할 수 있도록 다양한 개선책이 요구되고 있는데, 특히 디스플레이 장치의 두께를 최소화함과 더불어 수요자의 미적 감각에 호소하여 구매를 자극할 수 있는 미감이 증진된 디자인에 대한 개발이 꾸준히 진행되고 있다.
도 1은 종래의 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 디스플레이 장치는 하부 기판(12) 및 상부 기판(14)을 포함하는 디스플레이 패널(10), 패널 구동부(20), 및 탑 케이스(30)를 포함한다.
하부기판(12) 상에는 화소 영역을 정의하도록 서로 교차되는 다수의 게이트 배선 및 다수의 데이터 배선, 상기 화소 영역마다 형성된 박막 트랜지스터, 및 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소 전극을 포함한다.
상부 기판(14)은 컬러 필터를 포함하며, 상기 하부 기판(12)과 대향 합착되는데, 상기 하부 기판(12) 상에 형성된 게이트 배선과 데이터 배선에 신호를 인가하기 위하여 상기 하부 기판(12)의 일부가 외부로 노출되어야 한다. 이를 위해, 상기 하부 기판(12)의 일부 영역에는 상기 상부 기판(14)과 합착되지 않으며, 상기 패널 구동부(20)는 상부 기판(14)과 합착되지 않는 하부 기판(12)의 가장 자리 부분에 형성된 패드부에 연결되어 상기 패드부를 통해 상기 게이트 배선과 데이터 배선에 신호를 전달하게 된다.
상기 탑 케이스(30)는 상기 디스플레이 패널(10)의 전면(前面) 가장자리 부분과 각 측면을 덮도록 형성된다. 이러한 탑 케이스(30)는 상기 하부 기판(12)의 패드부에 연결된 상기 패널 구동부(20)가 외부로 노출되는 것을 방지하기 위해 적용되는 것이다.
그러나, 상기 탑 케이스(30)가 상기 패널 구동부(20)의 외부로 노출을 방지하기 위하여 상기 디스플레이 패널(10)의 전면(前面) 가장자리 부분과 각 측면을 덮도록 형성됨에 따라 다음과 같은 단점이 있다.
우선, 상기 탑 케이스(30)가 상기 상부 기판(14) 상에 형성되기 때문에 그만큼 디스플레이 장치의 두께가 증가되고, 디스플레이 장치의 전면에 단차부가가 발생됨으로써 미감이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 상기 패널 구동부(20)의 노출을 방지하기 위한 상기 탑 케이스(30)의 폭으로 인하여 디스플레이 장치의 베젤(Bezel)의 폭이 증가되어 미감이 떨어지는 단점이 있다.
한편, 디스플레이 장치의 대형화로 인해 점차 다수의 사용자가 여러 각도에서 시청하는 경우 시야각이 중요한 쟁점이 되고 있다.
일반적인 디스플레이 장치는 상부 기판(14) 및 하부 기판(12)을 합착할 때 미스 얼라인으로 인해 발생되는 빛샘을 방지하면서 화소 영역을 정의하는 블랙 매트릭스(또는 차광층)를 포함하여 구성된다. 그러나, 게이트 배선과 데이터 배선의 폭 대비 블랙 매트릭스의 폭이 커지게 되면, 개구율 감소 및 휘도가 저하되는 문제가 대두됨에 따라 이에 대한 개선이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 두께가 최소화되면서 미감이 증진된 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 시야각 문제를 고려하여 상부 기판에 형성되어 있는 배선에 의한 외부광의 반사 문제를 개선할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 외부를 향하는 외측면과 반대되는 내측면에 형성된 게이트 배선을 포함하는 상부 기판; 상기 상부 기판의 내측면과 마주보도록 합착된 하부 기판; 및 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 외측면 또는 내측면에 형성되어 상기 게이트 배선에 대한 외부광의 반사율을 저감시키는 반사 방지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 반사 방지부는 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 내측면과 상기 게이트 배선 사이에 개재된 제 1 및 제 2 반사 방지층을 포함하고, 상기 제 1 반사 방지층은 투명 전도성 물질로 이루어져, 상기 상부 기판의 내측면과 상기 게이트 배선 사이에 개재되고, 상기 제 2 반사 방지층은 금속 물질로 이루어져, 상기 상부 기판의 내측면과 상기 제 1 반사 방지층 사이에 개재된 것을 특징으로 한다.
상기 반사 방지부는 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 외측면에 형성된 제 1 및 제 2 반사 방지층을 포함하고, 상기 제 1 반사 방지층은 투명 전도성 물질로 이루어져, 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 외측면에 형성되고, 상기 제 2 반사 방지층은 금속 물질로 이루어져, 상기 제 1 반사 방지층의 상면 또는 상기 제 1 반사 방지층을 덮도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 반사 방지층은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 징크-옥사이드(ZnO), 인듐-갈륨-징크-옥사이드(IGZO), 알루미늄-징크-옥사이드(AZO), In2O3, Ga2O3-In2O3, ZnO:B, 및 ZnO-In2O3 중 어느 하나의 투명 전도성 물질로 이루어지고, 상기 제 2 반사 방지층은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 납(Pb), 니켈(Ni), 및 크롬(Cr) 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 반사 방지부는 상기 상부 기판의 내측면과 상기 제 2 반사 방지층 사이에 개재된 제 3 반사 방지층을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 반사 방지부는 상기 외부광을 흡수하는 광흡수 물질로 이루어져, 상기 상부 기판의 내측면과 상기 제 2 반사 방지층 사이에 개재된 광흡수층을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 반사 방지부는 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 내측면과 상기 게이트 배선 사이에 개재되고, 상기 외부광을 흡수하는 광흡수 물질을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 게이트 배선은 서로 다른 반사도를 가지도록 적층된 제 1 및 제 2 금속층으로 이루어지고, 상기 제 2 금속층은 상기 반사 방지부와 상기 제 2 금속층 사이에 개재된 것을 특징으로 한다.
상기 반사 방지부는 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 내측면과 상기 게이트 배선 사이에 개재된 제 1 및 제 2 반사 방지층을 포함하고, 상기 제 1 반사 방지층은 절연 물질 또는 투명 전도성 물질로 이루어져, 상기 상부 기판의 내측면과 상기 게이트 배선 사이에 개재되고, 상기 제 2 반사 방지층은 광흡수 물질로 이루어져 상기 제 1 반사 방지층과 상기 게이트 배선 사이에 개재된 것을 특징으로 한다.
상기 반사 방지부는 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 외측면에 적층 구조로 형성된 제 1 및 제 2 반사 방지층을 포함하고, 상기 제 1 반사 방지층은 금속 물질로 이루어져, 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 외측면에 형성되고, 상기 제 2 반사 방지층은 광흡수 물질로 이루어져, 상기 제 1 반사 방지층의 상면 또는 상기 제 1 반사 방지층을 덮도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 반사 방지부는 절연 물질 또는 투명 전도성 물질로 이루어져, 상기 제 2 반사 방지층의 상면에 형성되거나 상기 제 2 반사 방지층의 상면과 상기 제 1 및 제 2 반사 방지층의 각 측면을 덮도록 형성된 제 3 반사 방지층을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 상부 기판의 측면을 덮도록 패널 구동부를 형성하지 않고, 상부 기판의 배면에 위치하도록 함으로써 비표시영역의 폭을 줄이고, 탑 케이스를 필요로 하지 않는 내로우 베젤의 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 즉, 디스플레이 장치의 두께가 감소되고, 디스플레이 장치의 전면 단차가 제거되어 디스플레이 장치의 전면이 하나의 구조물로 인식되는 미적 디자인 효과를 얻을 수 있다.
둘째, 시야각 특성을 고려하면서도 상부 기판의 배선에 의해 발생되는 반사 시감 및 광학 특성을 개선함으로써 휘도를 향상시키고, 사용자의 화면 몰입도를 향상시키는 효과가 있다. 특히, 게이트 전극 및 게이트 배선에 중첩되는 상부 기판의 내측면 또는 외측면에 반사 방지부가 형성됨으로써 외부광에 의한 반사율을 저감시켜 시야각 문제를 개선하면서 상부 기판의 배선에 의해 발생되는 반사 문제를 개선할 수 있다.
도 1은 종래의 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서, 하나의 화소 영역에 대한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 게이트 전극을 나타내는 단면도이다.
도 5는 비교 예 및 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 반사율을 비교한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 게이트 전극을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 게이트 전극에 있어서, 비정질 실리콘으로 이루어진 반사 방지층의 두께에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 게이트 전극을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 게이트 전극에 있어서, 질화 실리콘으로 이루어진 제 1 반사 방지층의 두께에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 게이트 전극에 있어서, 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 제 1 반사 방지층의 두께에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 게이트 전극을 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 반사 방지층의 제 1 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 도 12에 도시된 반사 방지층의 제 2 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 15는 도 12에 도시된 반사 방지층의 제 3 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서, 하나의 화소 영역에 대한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 게이트 전극을 나타내는 단면도이다.
도 5는 비교 예 및 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 반사율을 비교한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 게이트 전극을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 게이트 전극에 있어서, 비정질 실리콘으로 이루어진 반사 방지층의 두께에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 게이트 전극을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 게이트 전극에 있어서, 질화 실리콘으로 이루어진 제 1 반사 방지층의 두께에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 게이트 전극에 있어서, 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 제 1 반사 방지층의 두께에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 게이트 전극을 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 반사 방지층의 제 1 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 도 12에 도시된 반사 방지층의 제 2 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 15는 도 12에 도시된 반사 방지층의 제 3 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 다수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
"상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 상부 기판(또는, 트랜지스터 어레이 기판; 102) 및 하부 기판(또는, 컬러 필터 어레이 기판; 181)이 합착된 디스플레이 패널(101)을 포함한다. 이때, 상기 상부 기판(102)의 측면이 아닌 비표시영역(NA)에 해당되는 상부 기판(102)의 배면에는 패널 구동부(196)가 배치된다. 여기서, 상기 패널 구동부(196)는 구동 IC칩(196b)이 실장된 연성 회로 필름(또는 연성 인쇄 회로 기판; 196a), 및 연성 회로 필름(196a)에 연결된 데이터 인쇄 회로 기판(196c)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 패널 구동부의 구성은 다양하게 변경하여 설계할 수 있으며, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다.
본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 서로 교차하여 다수의 화소 영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선을 포함하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 연결되도록 각 화소 영역(P)별로 형성된 화소 전극을 구비한 상부 기판(102)과, 상기 상부 기판(102)과 마주하며 컬러 필터(186)를 구비한 하부기판(181)이 액정층(195)을 사이에 두고 합착된 디스플레이 패널(101)을 포함한다.
도면에 도시하지 않았으나, 상기 하부 기판(181)의 배면에는 백라이트 유닛(미도시)을 포함한다.
이와 같이, 본 발명의 특징은 다수의 화소 영역을 정의하는 표시 영역(AA)과, 상기 표시 영역(AA)의 테두리에 형성하는 비표시영역(NA)을 가지면서 서로 교차하는 다수의 게이트 배선 및 다수의 데이터 배선을 포함하는 상부 기판(102)이 실제 최종 제품의 구현시 사용자가 바라보는 면에 배치되는 것이다. 이때, 상기 상부 기판(102)의 외측면(또는 전면(前面); 102F)이 사용자가 바라보는 면에 패널 구동부(196)가 배치됨으로써 상기 연성 회로 필름(196a)이 상기 상부 기판(102)의 비표시영역(NA)에 부착된 후 상기 상부 기판(102)의 측면을 덮도록 벤딩되지 않고, 상기 하부 기판(181)의 배면 쪽으로 벤딩되어 상기 상부 기판(102)의 비표시영역(NA) 하부에 배치되게 된다.
이에 따라, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 종래의 디스플레이 장치(도 1) 대비 최소 상기 연성 회로 필름(196a)과 상부 기판(102)의 측면 간의 간격과 상기 연성 회로 필름(196a)의 두께만큼 베젤 폭이 줄어들기 때문에 더욱더 얇은 폭을 갖는 내로우 베젤을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 사용자가 바라보는 상부 기판(102)의 전방(前方)에는 상부 기판(102)의 외측면(102F)만이 노출되기 때문에 사용자가 영상을 바라보는데 방해되거나 또는 거슬리는 구성 요소가 없으며, 상기 패널 구동부(196)가 상부 기판(102)의 내측면(또는 후면(後面); 102R)에 배치되어 상부 기판(102)의 비표시영역(NA)에 가려지기 때문에 미관상 또는 내부 부품이 외부로 노출되는 등의 문제를 해결하기 위한 별도의 탑 케이스와 같은 별도의 케이스를 필요로 하지 않는다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 표시 영역에 형성된 다수의 화소 영역 중 박막 트랜지스터를 포함하는 하나의 화소 영역을 확대하여 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 게이트 전극을 나타내는 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 있어서, 디스플레이 장치(100)는 다중층의 구조를 이루는 게이트 전극(105), 상기 게이트 전극(105) 상에 형성된 게이트 절연막(110), 상기 게이트 전극(105)에 중첩되는 게이트 절연막(110) 상에 형성된 반도체층(120), 상기 반도체층(120) 상에 서로 이격하도록 형성된 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함한다. 이때, 상기 게이트 전극(105)은 도시하지 않은 게이트 배선에 연결되어 있고, 상기 소스 전극(133)은 상기 데이터 배선(130)에 연결되어 있다. 그리고, 상기 반도체층(120)은 상기 게이트 전극(105)에 중첩되는 게이트 절연막(110) 상에 형성된 비정질 실리콘의 액티브층(120a) 및 불순물 비정질 실리콘 상에 서로 이격되도록 형성되어 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 연결되는 오믹콘택층(120b)으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 특징은, 게이트 전극(105) 및 게이트 배선이 적어도 2개의 반사 방지층을 포함하는 다중층의 구조로 형성함으로써 외부광에 의한 게이트 전극(105) 및 게이트 배선의 반사율을 저감시키는 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 기판(102)의 내측면(102R)에 형성되는 게이트 전극(105)은 금속 배선(105a), 및 반사 방지부(ARC)를 포함하는 다중층의 구조를 갖는다. 이때, 상기 게이트 전극(105)은 게이트 배선의 형성시 게이트 배선으로부터 연장 내지 돌출되어 형성되기 때문에 상기 게이트 배선 역시 상기 게이트 전극(105)과 동일한 다중층의 구조를 갖게 된다. 이에 따라 이하의 설명에서는 게이트 배선의 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.
제 1 실시 예에 따른 상기 게이트 전극(105)은 저저항 금속 물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 및 몰리브덴 합금(MoTi) 중 어느 하나로 이루어진 단일층 또는 다중층의 금속 배선(105a), 및 상기 금속 배선(105a)의 하부에 형성되는 반사 방지부(ARC)로 이루어진다. 예를 들면, 상기 금속 배선(105a)은 알루미늄 합금(AlNd)의 단일층 구조이거나, 상기 알루미늄 합금(AlNd)과 몰리브덴 합금(MoTi)의 이중층 구조일 수 있다. 또한, 상기 금속 배선(105a)은 구리(Cu)의 단일층 구조이거나, 구리(Cu)와 몰리브덴 합금(MoTi), 또는 구리(Cu)와 몰리브덴(Mo)의 이중층 구조일 수 있다.
상기 반사 방지부(ARC)는 제 1 반사 방지층(105b) 및 제 2 반사 방지층(105c)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.
상기 제 1 반사 방지층(105b)은 투명 전도성 물질, 예를 들어 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 징크-옥사이드(ZnO), 인듐-갈륨-징크-옥사이드(IGZO), 알루미늄-징크-옥사이드(AZO), In2O3, Ga2O3-In2O3, ZnO:B, 및 ZnO-In2O3 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제 1 반사 방지층(105b)은 300Å ~ 1000Å의 두께로 형성될 수 있다.
상기 제 2 반사 방지층(105c)은 금속 물질, 예를 들어 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 납(Pb), 니켈(Ni), 및 크롬(Cr) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제 2 반사 방지층(105c)은 10Å ~ 200Å의 두께로 형성될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 상기 반사 방지부(ARC)는 상기 제 2 반사 방지층(105c)의 하부, 즉, 상부 기판(102)과 제 2 반사 방지층(105c) 사이에 형성된 제 3 반사 방지층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 3 반사 방지층(미도시)은 무기 절연 물질, 예를 들어 산화 실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어질 수 있으며, 제 1 반사 방지층(105b)과 유사한 굴절율을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 3 반사 방지층(미도시)은 100 Å ~ 1000 Å의 두께로 형성될 수 있다.
이하, 상측에 구비되는 트랜지스터 어레이 기판 즉, 상부 기판(102)의 구성에 대해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
우선, 상부 기판(102)은 베이스를 이루는 투명한 절연 물질, 예를 들어 유리 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 상부 기판(102)의 내측면(102R), 즉 하부 기판(104)과 마주하는 대향면에는 게이트 절연막(110)을 사이에 두고, 그 하부 및 그 상부로 서로 종횡으로 연장되어 교차함으로써 다수의 화소 영역(P)을 정의하는 다수의 게이트 배선과 데이터 배선이 형성되어 있다.
또한, 디스플레이 장치의 액정 구동 모드에 따라 상기 상부 기판(102)의 내측면(102R)에는 공통 배선이 더 형성되어 있을 수 있다. 이 경우, 상기 공통 배선은 상기 게이트 배선과 동일한 물질로 이루어지며, 상기 게이트 배선과 이격되면서 각 화소 영역(P)을 지나가게 된다.
또한, 상기 상부 기판(102)의 내측면(102R)의 일측 비표시영역(NA)에는 게이트 배선의 일 끝단과 연결되는 게이트 패드 전극(미도시)이 형성될 수 있고, 상기 각 데이터 배선의 일 끝단과 연결되는 데이터 패드 전극(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 공통 배선이 형성된 경우, 상기 공통 배선의 일 끝단을 연결시키는 보조 공통 배선(미도시)과, 상기 보조 공통 배선의 일 끝단과 연결되며 공통 패드 전극(미도시)이 더 형성될 수 있다. 여기서, 상기 게이트 배선과 데이터 배선 및 공통 배선 각각은 저저항 금속 물질, 예를 들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 중 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 게이트 전극(105) 상에는 상기 게이트 절연막(110)이 형성되어 있고, 상기 게이트 절연막(110) 상에는 액티브층(120a) 및 오믹콘택층(120b)으로 구성된 반도체층(120)이 형성되어 있고, 반도체층(120) 상에는 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)이 적층 형성된다. 이에 따라, 상부 기판(102) 에는 상기 게이트 전극(105), 반도체층(120), 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 포함하는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되게 된다.
상기 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있는 상부 기판(102)에는 무기 절연물질, 예를 들어 산화 실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어지거나 또는 유기 절연물질 예를 들면 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)으로 이루어진 보호층(140)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 보호층(140)에는 상기 각 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(136)을 노출시키는 드레인 콘택홀(143), 상기 게이트 패드 전극(미도시)과 데이터 패드 전극(미도시)을 각각 노출시키는 게이트 패드 콘택홀(미도시) 및 데이터 패드 콘택홀(미도시)이 각각 형성될 수 있다.
상기 공통 배선(미도시) 및 상기 보조 공통 배선(미도시)이 형성되는 경우, 상기 보호층(140)에는 각 화소 영역(P)에서 상기 공통 배선(미도시)을 노출시키는 공통 콘택홀(미도시)이 형성될 수도 있으며, 상기 보조 공통 배선(미도시)과 연결된 공통 패드 전극(미도시)을 노출시키는 공통 패드 콘택홀(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 공통 배선(미도시)이 스토리지 전극으로 이용되는 경우, 상기 공통 콘택홀(미도시)은 생략될 수 있다.
한편, 각 화소 영역(P)에 대응되는 상기 보호층(140)의 상부에는 상기 드레인 콘택홀(143)을 통해 상기 각 드레인 전극(136)과 접촉되는 판 형태의 화소 전극(150)이 형성될 수 있으며, 상기 비표시영역(NA)에 대응되는 상기 보호층(140)의 상부에는 상기 게이트 패드 콘택홀(미도시)을 통해 상기 게이트 패드 전극(미도시)과 접촉하는 보조 게이트 패드 전극(미도시), 및 상기 데이터 패드 콘택홀(미도시)을 통해 상기 데이터 패드 전극(미도시)과 접촉하는 보조 데이터 패드 전극(미도시)이 각각 형성될 수 있다. 또한, 상기 보조 공통 배선(미도시)이 형성되는 경우, 상기 보호층(140)의 상부에는 상기 공통 패드 콘택홀(미도시)을 통해 상기 공통 패드 전극(미도시)과 접촉하는 보조 공통 패드 전극(미도시)이 형성될 수 있다.
한편, 전술한 구성을 갖는 상부 기판(102)은 각 화소 영역(P)에 화소 전극(150)만이 구비되면 트위스트 네마틱 모드 액정 디스플레이 장치의 트랜지스터 어레이 기판으로 이용될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 상기 화소 전극(150)과 공통 배선의 전극 구조는 상기 액정 디스플레이 장치의 횡전계형 모드 또는 프린지 필드 스위칭 모드 액정 디스플레이 장치일 경우에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 상기 상부 기판(102)은 유기 발광 디스플레이 장치의 기판으로 이용될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상부 기판(102)이 횡전계형 모드의 액정 디스플레이 장치용 트랜지스터 어레이 기판으로 이용되는 경우, 각 화소 영역(P)에 형성된 화소 전극(150)은 판 형태가 아닌 바(bar) 형태로서 일정 간격으로 이격되도록 다수로 형성되며, 이러한 다수의 바(bar) 형태의 화소 전극 사이사이에는 바(bar) 형태를 갖는 다수의 공통 전극이 형성될 수 있다. 이때, 상기 다수의 바(bar) 형태의 공통 전극은 상기 공통 콘택홀(미도시)을 통해 상기 공통 배선(미도시)과 연결된다.
도면에 도시하지 않았으나, 상기 바(bar) 형태를 갖는 공통 전극과 화소 전극은 각 화소 영역(P)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 형태를 이루면서 각 화소 영역(P)이 상하부로 이중 도메인 영역을 이루도록 형성될 수 있다. 이렇게 화소 영역(P)이 이중 도메인 영역을 이루도록 하는 것은 사용자가 표시영역(AA)을 바라보는 시야각의 변화에 따른 색차를 억제하여 표시품질을 향상시키기 위함이다.
다른 일 실시 예에 있어서, 상기 상부 기판(102)이 프린지 필드 스위칭 모드의 액정 디스플레이 장치용 트랜지스터 어레이 기판으로 이용되는 경우, 상기 판 형태의 화소 전극(150) 상부로 보호층(미도시)을 더 형성될 수 있으며, 상기 보호층(미도시)의 상부에는 다수의 제 1 개구부(미도시)를 갖는 바(bar) 형태의 공통 전극(미도시)이 상기 다수의 화소 전극(150)에 대응하여 일정 간격 이격되도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 공통 전극(미도시)은 표시영역(AA)의 전면에 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 공통 전극에는 상기 박막 트랜지스터(TFT)에 대응하여 제 2 개구부(미도시)가 더 형성될 수 있다. 이러한 구성을 갖는 프린지 필드 스위칭 모드의 액정 디스플레이 장치용 트랜지스터 어레이 기판의 경우, 상기 다수의 제 1 개구부는 각 화소 영역(P)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 구조로 형성될 수 있으며, 이로 인해 각 화소 영역(P)은 이중 도메인을 가지도록 형성될 수도 있다.
한편, 상기의 구성을 갖는 프린지 필드 스위칭 모드의 액정 디스플레이 장치용 트랜지스터 어레이 기판에서, 상기 화소 전극(150)과 공통 전극(미도시)은 그 위치가 서로 바뀌어 형성될 수 있는데, 이 경우 상기 화소 전극(150)은 상기 공통 전극의 상부에 위치하게 되며, 상기 다수의 제 1 개구부(미도시)는 상기 화소 전극(150)에 구비될 수 있다.
또 다른 일 실시 예에 있어서, 상기 상부 기판(102)이 유기 발광 디스플레이 장치용 기판으로 이용되는 경우, 도면에 도시하지 않았으나, 상기 게이트 배선 또는 데이터 배선이 형성된 상기 상부 기판(102)의 동일층에는 상기 게이트 배선 또는 데이터 배선과 동일한 물질로 동시에 형성되는 일정 간격의 전원 배선이 더 구비될 수 있다. 이 경우, 각 화소 영역(P)에는 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결된 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT) 이외에 상기 전원 배선과 연결된 하나 이상의 구동용 박막 트랜지스터를 포함하는 화소 구동 회로(미도시), 및 상기 구동용 박막 트랜지스터의 드레인 전극(또는 소스 전극)과 연결되는 제 1 전극과 상기 제 1 전극에 연결되는 유기 발광층 및 상기 유기 발광층에 연결되는 제 2 전극을 포함하는 유기 발광 소자가 더 구비될 수 있다.
한편, 상기와 같이 다양한 구성을 갖는 상부 기판(102)의 하측에는 하부 기판(181)이 위치하게 된다.
이하, 하측에 구비되는 컬러 필터 어레이 기판 즉, 하부 기판(181)의 구성을 구체적으로 살펴보기로 한다.
우선, 투명한 유리 또는 플라스틱 재질의 하부 기판(181)의 내측면 상부에는 각 화소 영역(P)의 경계와 박막 트랜지스터(TFT)에 중첩되는 블랙 매트릭스(183)가 형성된다. 또한, 상기 블랙 매트릭스(183)에 의해 정의되는 각 화소 영역(P)에 대응하는 개구 영역에는 적, 녹, 청색 컬러 필터 패턴(186a, 186b, 186c)이 순차적으로 반복되는 컬러 필터(186)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 상부 기판(102)이 트위스트 네마틱 모드의 트랜지스터 어레이 기판일 경우, 상기 컬러 필터(186)의 상부에는 투명 도전성 물질로 이루어진 공통 전극(188)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 상부 기판(102)이 횡전계형 또는 프린지 필드 스위칭 모드의 액정 디스플레이 장치용 트랜지스터 어레이 기판일 경우, 상기 컬러 필터(186)의 상부에는 상기 컬러 필터(186)를 덮으며, 평탄한 표면을 갖는 오버 코트층(미도시)이 형성될 수 있다.
또한, 이러한 구성을 갖는 상부 기판(102)과 하부 기판(181) 사이에는 액정층(195)이 구비되며, 상기 상부기판(102)과 하부기판(181)은 상기 액정층(195)이 새는 것을 방지하기 위한 상기 표시영역(AA)을 두르도록 형성된 씰패턴(미도시)에 의해 액정층(195)을 사이에 두고 대향 합착됨으로써 디스플레이 패널(101)을 형성하게 된다.
도면에 도시하지 않았으나, 상기 상부 기판(102)과 하부 기판(181) 사이의 액정층(195)이 표시영역(AA) 전면에 걸쳐 일정한 두께를 유지시키기 위하여, 화소 영역(P)의 경계에는 상기 상부 기판(102)과 하부 기판(181)에 동시에 접촉하는 기둥 형태의 패턴드 스페이서(미도시)가 일정 간격으로 이격되도록 다수로 형성될 수 있다.
또한, 이러한 구성을 갖는 디스플레이 패널(101)의 상기 하부 기판(181)의 외측면에는 백라이트 유닛(200)이 구비되며, 상기 상부 기판(102)의 비표시영역(NA)에 구비된 보조 게이트 및 데이터 패드전극(미도시)에는 구동 IC칩(196b)이 실장된 연성 회로 필름(196a)이 부착되며, 상기 구동 IC칩(196b)이 실장된 연성 회로 필름(196b)은 상기 백라이트 유닛(200)의 외측면으로 상기 상부 기판(102)의 측단 외측으로 노출되지 않도록 벤딩될 수 있다.
한편, 디스플레이 장치(100)가 유기 발광 디스플레이 장치일 경우, 상기 컬러 필터(186)를 포함하는 하부 기판(181)을 대신하여 인캡슐레이션 기판(미도시)이 상기 상부 기판(102)과 대향하도록 형성되고, 이러한 인캡슐레이션 기판(미도시)에는 컬러 필터와 블랙 매트릭스 등의 구성 요소가 형성되지 않는다. 또한, 인캡슐레이션 기판 또는 상부 기판(102)은 투명한 플라스틱 또는 유리재질 이외에 알루미늄 포일 또는 스테인레스 스틸 등의 불투명한 재질로 이루어져도 무방하다. 또한, 유기 발광 디스플레이 장치는 자발광 소자이므로 백 라이트 유닛(도 3의 200)은 생략된다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)(액정 디스플레이 장치 또는 유기 발광 디스플레이 장치)는 트랜지스터 어레이 기판 즉, 상부 기판(102)이 사용자가 바라보는 상측에 위치하도록 배치되고, 컬러 필터 어레이 기판, 즉 하부 기판(181)을 하측에 배치되면서 구동 IC칩(196b)이 실장된 연성 회로 필름(196a)이 상부 기판(102)의 비표시영역(NA)에 부착된 후, 상기 상부 기판(102)의 측면을 덮도록 벤딩하지 않고, 상기 하부 기판(181)의 외측면, 보다 구체적으로는 상기 하부 기판(181)의 외측면에 위치하는 백 라이트 유닛(200)의 배면으로 위치하도록 벤딩됨으로써 종래의 액정 디스플레이 장치(도 1) 대비 비표시영역(NA)의 폭이 감소되고, 이로 인해 네로우 베젤을 갖는 제품으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 내로우 베젤에 의한 보더레스(borderless) 구현에 의해 사용자의 화면 몰입도를 향상시킬 수 있다.
도 5는 비교 예 및 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 반사율을 비교한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 게이트 전극의 구조 차이에 따른 비교 예와 실시 예의 반사율을 평가하였다. 이때, 비교 예는 반사 방지층이 포함되지 않은 게이트 전극이며, 실시 예는 반사 방지층으로서 60nm의 두께를 가지는 인듐-틴-옥사이드(ITO) 및 7nm의 두께를 가지는 몰리브덴을 금속 배선의 하부에 형성시킨 게이트 전극이다.
이에 따라, 저저항 금속 물질만으로 상기 게이트 전극을 이루는 경우와 대비하여 본 발명의 실시 예와 같이 투명 전도성 물질 및 금속 물질을 하부에 더 형성한 경우에는 약 25 ~ 35% 정도의 외부광에 대한 반사율을 저감시키는 효과를 가짐을 확인할 수 있다. 여기서, 투명 전도성 물질은 1 ~ 3의 n(굴절율; refractive index)값을 만족해야 하며, 금속 물질은 하기의 수학식 1와 같이 n(굴절율)과 k(흡광 계수)의 승산 연산 값(n×k)이 3을 초과하여야 한다.
또한, 무기 절연 물질을 금속 물질 하부에 더 형성한 경우, 무기 절연 물질은 투명 전도성 물질과 유사한 n 값을 만족해야 한다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 시야각 문제를 개선하면서 상부 기판의 배선에 의해 발생되는 반사 문제를 개선할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 게이트 전극을 나타내는 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 게이트 전극(105)은 광흡수 물질을 포함하는 반사 방지부(ARC), 및 금속 배선(105a)을 포함하는 다중층의 구조를 갖는다.
상기 반사 방지부(ARC)는 상기 금속 배선(105a)과 중첩되도록 상기 상부 기판(102)의 내측면(102R)과 상기 금속 배선(105a) 사이에 개재되는 것으로, 상기 상부 기판(102)을 투과하여 상기 금속 배선(105a) 쪽으로 진행하는 외부광을 흡수하는 역할을 한다. 이러한 상기 반사 방지부(ARC)는 상기 금속 배선(105a) 쪽으로 입사되는 광을 흡수할 수 있는 광흡수 물질이면 어느 것이나 적용 가능하다. 예를 들어, 상기 반사 방지부(ARC)는 비정질 실리콘(a-Si)을 포함하여 이루어질 수 있다. 일반적으로, 상기 비정질 실리콘(a-Si)은 광흡수율이 높아 태양 광 에너지를 전기 에너지를 변환하는데 사용되는 것으로, 결정질 실리콘보다 대략 100배 정도 광흡수율이 높다는 특징이 있다. 이러한 상기 반사 방지부(ARC)는 상기 상부 기판(102)을 투과하여 입사되는 광을 60 ~ 70% 정도를 흡수함으로써 상기 금속 배선(105a) 쪽으로 진행하는 광량을 감소시켜 상기 금속 배선(105a)에 의해 반사되는 반사광의 양을 감소시킨다.
상기 금속 배선(105a)은 저저항 금속 물질로 이루어지는 것으로, 제 1 및 제 2 금속층(ML1, ML2)으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속층(ML1)은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 및 구리 합금 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 금속층(ML2)은 상기 반사 방지부(ARC)와 상기 제 1 금속층(ML1) 사이에 개재되는 것으로, 상기 제 1 금속층(ML1)보다 반사도가 낮은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 금속층(ML2)은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo)/티타늄(Ti), 및 크롬(Cr) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제 2 금속층(ML2)은 상기 제 1 금속층(ML1)의 접착력을 증진시키기 위해 적용되는 것이지만, 상기 제 1 금속층(ML1)보다 반사도가 낮은 금속 물질로 이루어지기 때문에 외부광에 대한 상기 제 1 금속층(ML1)의 반사율을 저감시키는 역할도 한다.
한편, 외부광은 상기 반사 방지부(ARC)에서 1차 반사광(RL1)으로 반사되고, 상기 반사 방지부(ARC)에 흡수되지 않고 투과하는 광의 일부는 상기 제 2 금속층(ML2)에서 2차 반사광(RL2)으로 반사된다. 하지만, 상기 1차 반사광(RL1)과 2차 반사광(RL2)은 상쇄 간섭에 의해 소멸되게 된다. 이를 위해, 상기 반사 방지부(ARC)의 두께는 상기 1차 반사광(RL1)과 2차 반사광(RL2)이 위상차(또는 경로차)에 따른 상쇄 간섭에 의해 소멸되도록 설정되는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 게이트 전극에 있어서, 비정질 실리콘으로 이루어진 반사 방지층의 두께에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
일반적으로, 외부광에 대한 상기 금속 배선(105a)의 반사율이 35% 이하일 경우, 이러한 반사광은 사용자에게 시인되지 않게 된다. 이에 따라, 도 7에서 알 수 있듯이, 상기 상부 기판(102)의 내측면(102R)과 상기 금속 배선(105a) 사이에 개재되는 상기 비정질 실리콘(a-Si)의 두께를 3nm 이상으로 형성할 경우, 상기 금속 배선(105a)에 의한 반사율은 35% 이하가 될 수 있다. 따라서, 상기 게이트 전극(105)의 반사율을 35% 이하로 확보하기 위해, 상기 비정질 실리콘(a-Si)으로 이루어진 상기 반사 방지부(ARC)는 3nm ~ 120nm 범위의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 게이트 전극을 나타내는 단면도로서, 이는 도 6에 도시된 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 게이트 전극(105)에서 반사 방지부(ARC)의 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 반사 방지부(ARC)에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 반사 방지부(ARC)는 제 1 및 제 2 반사 방지층(AR1, AR2)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 반사 방지층(AR1)은 전술한 금속 배선(105a)과 중첩되도록 상기 상부 기판(102)의 내측면(102R)과 상기 금속 배선(105a) 사이에 개재되는 것으로, 상기 금속 배선(105a)에 의해 외부로 반사되는 반사광을 상쇄 간섭을 통해 소멸시키는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 제 1 반사 방지층(AR1)은 1.5 ~ 2.4의 굴절율을 가지는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 반사 방지층(AR1)은 절연 물질 또는 투명 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 절연 물질은 산화 실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)이 될 수 있다. 그리고, 상기 투명 전도성 물질은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 징크-옥사이드(ZnO), 인듐-갈륨-징크-옥사이드(IGZO), 알루미늄-징크-옥사이드(AZO), In2O3, Ga2O3-In2O3, ZnO:B, 및 ZnO-In2O3 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 반사 방지층(AR2)은 상기 제 1 반사 방지층(AR1)과 상기 금속 배선(105a) 사이에 개재되는 것으로, 상기 제 1 반사 방지층(AR1)을 투과하여 상기 금속 배선(105a) 쪽으로 진행하는 광을 흡수하는 역할을 한다. 이러한 상기 제 2 반사 방지층(AR2)은 상기 금속 배선(105a) 쪽으로 입사되는 광을 흡수할 수 있는 광흡수 물질이면 어느 것이나 적용 가능하다. 예를 들어, 상기 반사 방지부(ARC)는 전술한 비정질 실리콘(a-Si)을 포함하여 이루어질 수 있으며, 3nm ~ 120nm 범위의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 외부광은 상기 제 1 반사 방지층(AR1)에서 1차 반사광(RL1)으로 반사되고, 상기 제 1 반사 방지층(AR1)에 흡수되지 않고 투과하는 광의 일부는 상기 제 2 반사 방지층(AR2)에서 2차 반사광(RL2)으로 반사된다. 하지만, 상기 1차 반사광(RL1)과 2차 반사광(RL2)은 상쇄 간섭에 의해 소멸되게 된다. 이를 위해, 상기 제 1 반사 방지층(AR1)의 두께는 상기 1차 반사광(RL1)과 2차 반사광(RL2)이 위상차(또는 경로차)에 따른 상쇄 간섭에 의해 소멸되도록 설정되는 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 게이트 전극에 있어서, 질화 실리콘으로 이루어진 제 1 반사 방지층의 두께에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 제 1 반사 방지층을 포함하는 게이트 전극(105)은 15% 이하의 반사율을 가지는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 제 1 반사 방지층을 포함하는 게이트 전극(105)은 15% 이하의 반사율을 가지는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 반사 방지층(AR1)은 5nm ~ 300nm 범위의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 게이트 전극에 있어서, 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 제 1 반사 방지층의 두께에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 제 1 반사 방지층을 포함하는 게이트 전극(105)은 15% 이하의 반사율을 가지는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어진 제 1 반사 방지층을 포함하는 게이트 전극(105)은 15% 이하의 반사율을 가지는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 반사 방지층(AR1)은 5nm ~ 300nm 범위의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 게이트 전극을 나타내는 단면도로서, 이는 도 4에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 게이트 전극(105)에서 반사 방지부(ARC)의 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 반사 방지부(ARC)에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 반사 방지부(ARC)는 광흡수층(105d)과 제 1 및 제 2 반사 방지층(105b, 105c)으로 이루어질 수 있다.
상기 광흡수층(105d)은 전술한 금속 배선(105a)과 중첩되도록 상기 상부 기판(102)의 내측면(102R)과 상기 제 2 반사 방지층(105c) 사이에 개재되는 것으로, 상기 상부 기판(102)을 투과하여 상기 금속 배선(105a) 쪽으로 진행하는 광을 흡수하는 역할을 한다. 이러한 상기 광흡수층(105d)은 상기 금속 배선(105a) 쪽으로 입사되는 광을 흡수할 수 있는 광흡수 물질이면 어느 것이나 적용 가능하다. 예를 들어, 상기 광흡수층(105d)은 전술한 비정질 실리콘(a-Si)을 포함하여 이루어질 수 있으며, 3nm ~ 120nm 범위의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 2 반사 방지층(105c)은 상기 광흡수층(105d)과 상기 제 2 반사 방지층(105c) 사이에 개재되는 것으로, 금속 물질, 예를 들어 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 납(Pb), 니켈(Ni), 및 크롬(Cr) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제 2 반사 방지층(105c)은 10Å ~ 200Å의 두께로 형성될 수 있다.
상기 제 1 반사 방지층(105b)은 상기 제 2 반사 방지층(105c)과 상기 금속 배선(105a) 사이에 개재되는 것으로, 투명 전도성 물질, 예를 들어 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 징크-옥사이드(ZnO), 인듐-갈륨-징크-옥사이드(IGZO), 알루미늄-징크-옥사이드(AZO), In2O3, Ga2O3-In2O3, ZnO:B, 및 ZnO-In2O3 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제 1 반사 방지층(105b)은 300Å ~ 1000Å의 두께로 형성될 수 있다.
이상과 같은, 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예 중 어느 한 실시 예의 게이트 전극을 포함하는 디스플레이 장치에서는, 상기 게이트 전극(105)이 반사 방지부(ARC)를 포함하는 다중층 구조로 형성되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 상기 반사 방지부(ARC)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 전극(105)에 중첩되도록 상부 기판(102)의 외측면(102F)에 형성될 수 있다.
이하, 상부 기판(102)의 외측면(102F)에 형성되는 반사 방지층에 대해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 13은 도 12에 도시된 반사 방지층의 제 1 실시 예를 설명하기 위한 단면도로서, 이는 게이트 전극에 포함된 반사 방지층을 상부 기판의 외측면에 형성한 것이다. 본 실시 예를 설명함에 있어 이전 실시 예들과 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서는 게이트 전극과 반사 방지층에 대해서만 설명하기로 한다.
먼저, 상기 게이트 전극(105)은 상기 상부 기판(102)의 내측면(102R)에 형성되는 것으로, 저저항 금속 물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 및 몰리브덴 합금(MoTi) 중 어느 하나로 이루어진 단일층 또는 다중층 구조로 이루어진다. 이때, 상기 게이트 전극(105)은 게이트 배선의 형성시 게이트 배선으로부터 연장 내지 돌출되어 형성되기 때문에 상기 게이트 배선 역시 상기 게이트 전극(105)과 동일한 단일층 또는 다중층의 구조를 갖게 된다.
제 1 실시 예에 따른 반사 방지부(ARC)는 상기 게이트 전극(105)과 중첩되도록 상기 상부 기판(102)의 외측면(102F)에 형성되는 것을 제외하고는 도 4에 도시된 게이트 전극(105)의 반사 방지층과 동일한 구조로 이루어지는 것으로, 제 1 반사 방지층(AR1) 및 제 2 반사 방지층(AR2)으로 이루어진다.
상기 제 1 반사 방지층(AR1)은 상기 게이트 전극(105)과 중첩되도록 상기 상부 기판(102)의 외측면(102F)에 형성되는 것으로, 투명 전도성 물질, 예를 들어 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 징크-옥사이드(ZnO), 인듐-갈륨-징크-옥사이드(IGZO), 알루미늄-징크-옥사이드(AZO), In2O3, Ga2O3-In2O3, ZnO:B, 및 ZnO-In2O3 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제 1 반사 방지층(AR1)은 300Å ~ 1000Å의 두께로 형성될 수 있다.
상기 제 2 반사 방지층(AR2)은 상기 제 1 반사 방지층(AR)의 상면에 형성되는 것으로, 금속 물질, 예를 들어 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 납(Pb), 니켈(Ni), 및 크롬(Cr) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제 2 반사 방지층(AR2)은 10Å ~ 200Å의 두께로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제 2 반사 방지층(AR2)은 디스플레이 장치의 시야각을 최대한 저하시키지 않는 범위 내에서 상기 제 1 반사 방지층(AR)의 상면뿐만 아니라 각 측면을 덮도록 형성될 수도 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 제 1 실시 예에 따른 반사 방지부(ARC)는 상기 제 1 반사 방지층(AR1)과 상부 기판(102) 사이에 형성된 제 3 반사 방지층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 3 반사 방지층(미도시)은 무기 절연 물질, 예를 들어 산화 실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어질 수 있으며, 제 2 반사 방지층(AR2)과 유사한 굴절율을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 3 반사 방지층(미도시)은 100 Å ~ 1000 Å의 두께로 형성될 수 있다.
이와 같은, 제 1 실시 예에 따른 반사 방지부(ARC)를 포함하는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 도 4에 도시된 게이트 전극(105)을 포함하는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 장치와 동일하게, 시야각 문제를 개선하면서 상부 기판의 배선에 의해 발생되는 반사 문제를 개선할 수 있다.
도 14는 도 12에 도시된 반사 방지층의 제 2 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
제 2 실시 예에 따른 반사 방지부(ARC)는 제 1 반사 방지층(AR1) 및 제 2 반사 방지층(AR2)으로 이루어진다.
상기 제 1 반사 방지층(AR1)은 상기 게이트 전극(105)과 중첩되도록 상기 상부 기판(102)의 외측면(102F)에 형성되는 것으로, 상기 게이트 전극(105) 쪽으로 진행하는 외부광에 대한 상기 게이트 전극(105)의 반사율을 저감시키는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 제 1 반사 방지층(AR1)은 상기 게이트 전극(105)보다 반사도가 낮은 금속 물질, 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo)/티타늄(Ti), 및 크롬(Cr) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 반사 방지층(AR2)은 상기 제 1 반사 방지층(AR1)의 상면에 형성되어 외부로부터 상기 제 1 반사 방지층(AR1) 쪽으로 진행하는 외부광을 흡수하여 상기 제 1 반사 방지층(AR1)과 상기 게이트 전극(105)의 반사율을 저감시키는 역할을 한다. 이러한 상기 제 2 반사 방지층(AR2)은 상기 제 1 반사 방지층(AR1) 쪽으로 입사되는 광을 흡수할 수 있는 광흡수 물질이면 어느 것이나 적용 가능하다. 예를 들어, 상기 제 2 반사 방지층(AR2)은 비정질 실리콘(a-Si)을 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제 2 반사 방지층(AR2)은 디스플레이 장치의 시야각을 최대한 저하시키지 않는 범위 내에서 상기 제 1 반사 방지층(AR)의 상면뿐만 아니라 각 측면을 덮도록 형성될 수도 있다.
상기 제 1 반사 방지층(AR1)의 상면에 상기 비정질 실리콘(a-Si)으로 형성되는 제 2 반사 방지층(AR2)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 두께에 따른 반사도를 가지므로, 상부 기판(102)의 배선에 의해 발생되는 반사 문제를 개선하기 위해 3nm ~ 120nm 범위의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은, 상기 반사 방지부(ARC)에 입사되는 외부광은 상기 제 2 반사 방지층(AR2)에서 1차 반사광(RL1)으로 반사되고, 상기 제 2 반사 방지층(AR2)에 흡수되지 않고 투과하는 광의 일부는 상기 제 1 반사 방지층(AR1)에서 2차 반사광(RL2)으로 반사된다. 하지만, 상기 1차 반사광(RL1)과 2차 반사광(RL2)은 상쇄 간섭에 의해 소멸되게 된다. 이를 위해, 상기 제 2 반사 방지층(AR2)의 두께는 상기 1차 반사광(RL1)과 2차 반사광(RL2)이 위상차(또는 경로차)에 따른 상쇄 간섭에 의해 소멸되도록 설정되는 것이 바람직하다.
도 15는 도 12에 도시된 반사 방지층의 제 3 실시 예를 설명하기 위한 단면도로서, 이는 도 14에 도시된 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 반사 방지부(ARC)에 제 3 반사 방지층(AR3)을 추가로 형성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 제 3 반사 방지층(AR3)에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 제 3 반사 방지층(AR3)은 상기 제 2 반사 방지층(AR2)의 상면에 형성되어 상기 제 2 반사 방지층(AR2)에 의해 외부로 반사되는 반사광을 상쇄 간섭을 통해 소멸시키는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 제 3 반사 방지층(AR3)은 1.5 ~ 2.4의 굴절율을 가지는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 반사 방지층(AR3)은 산화 실리콘(SiO2), 질화 실리콘(SiNx), 또는 투명 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 투명 전도성 물질은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 징크-옥사이드(ZnO), 인듐-갈륨-징크-옥사이드(IGZO), 알루미늄-징크-옥사이드(AZO), In2O3, Ga2O3-In2O3, ZnO:B, 및 ZnO-In2O3 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제 3 반사 방지층(AR3)은 디스플레이 장치의 시야각을 최대한 저하시키지 않는 범위 내에서 상기 제 2 반사 방지층(AR2)의 상면 뿐만 아니라 상기 제 1 및 제 2 반사 방지층(AR1, AR2)의 각 측면을 덮도록 형성될 수도 있다.
상기 제 2 반사 방지층(AR2)의 상면에 상기 질화 실리콘(SiNx) 또는 상기 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 형성되는 제 3 반사 방지층(AR3)은, 도 9 또는 도 10에 도시된 바와 같이, 두께에 따른 반사도를 가지므로, 상부 기판(102)의 배선에 의해 발생되는 반사 문제를 개선하기 위해 5nm ~ 300nm 범위의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은, 상기 반사 방지부(ARC)에 입사되는 외부광은 상기 제 3 반사 방지층(AR3)에서 1차 반사광(RL1)으로 반사되고, 상기 제 3 반사 방지층(AR3)에 흡수되지 않고 투과하는 광의 일부는 상기 제 2 반사 방지층(AR2)에서 2차 반사광(RL2)으로 반사된다. 하지만, 상기 1차 반사광(RL1)과 2차 반사광(RL2)은 상쇄 간섭에 의해 소멸되게 된다. 이를 위해, 상기 제 3 반사 방지층(AR3)의 두께는 상기 1차 반사광(RL1)과 2차 반사광(RL2)이 위상차(또는 경로차)에 따른 상쇄 간섭에 의해 소멸되도록 설정되는 것이 바람직하다.
이상과 같은, 본 발명에 대한 설명에서는 전술한 반사 방지부(ARC)가 게이트 전극(105)(게이트 배선 포함)에 포함되거나 게이트 전극에 중첩되도록 설명되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 데이터 배선(소스/드레인 전극 포함)에 포함되거나 데이터 배선에 중첩되도록 상부 기판의 외측면 또는 내측면에 형성될 수도 있다. 하지만, 데이터 배선과 상부 기판 사이에는 게이트 절연막이 형성되어 있기 때문에 외부광에 대한 데이터 배선의 반사율이 게이트 배선 대비 상대적으로 적게 된다. 따라서, 공정 단순화 및 수율 향상을 위해 데이터 배선에 중첩되는 상부 기판에는 전술한 반사 방지부가 형성되지 않는 것이 보다 바람직하다.
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.
100: 디스플레이 장치 101: 디스플레이 패널
102: 상부기판 105: 게이트 전극
110: 게이트 절연막 120: 반도체층
133: 소스 전극 136: 드레인 전극
140: 보호층 143: 드레인 콘택홀
150: 화소 전극 181: 하부기판
183: 블랙매트릭스 186: 컬러 필터
195: 액정층 196: 패널 구동부
196b: 구동 IC칩 200: 백라이트 유닛
AA: 표시영역 ARC: 반사 방지부
ML1, ML2: 금속층 NA: 비표시영역
102: 상부기판 105: 게이트 전극
110: 게이트 절연막 120: 반도체층
133: 소스 전극 136: 드레인 전극
140: 보호층 143: 드레인 콘택홀
150: 화소 전극 181: 하부기판
183: 블랙매트릭스 186: 컬러 필터
195: 액정층 196: 패널 구동부
196b: 구동 IC칩 200: 백라이트 유닛
AA: 표시영역 ARC: 반사 방지부
ML1, ML2: 금속층 NA: 비표시영역
Claims (19)
- 외부를 향하는 외측면과 반대되는 내측면에 형성된 게이트 배선을 포함하는 상부 기판;
상기 상부 기판의 내측면과 마주보도록 합착된 하부 기판; 및
상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 외측면 또는 내측면에 형성되어 상기 게이트 배선에 대한 외부광의 반사율을 저감시키는 반사 방지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 반사 방지부는 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 내측면과 상기 게이트 배선 사이에 개재된 제 1 및 제 2 반사 방지층을 포함하고,
상기 제 1 반사 방지층은 투명 전도성 물질로 이루어져, 상기 상부 기판의 내측면과 상기 게이트 배선 사이에 개재되고,
상기 제 2 반사 방지층은 금속 물질로 이루어져, 상기 상부 기판의 내측면과 상기 제 1 반사 방지층 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 반사 방지부는 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 외측면에 형성된 제 1 및 제 2 반사 방지층을 포함하고,
상기 제 1 반사 방지층은 투명 전도성 물질로 이루어져, 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 외측면에 형성되고,
상기 제 2 반사 방지층은 금속 물질로 이루어져, 상기 제 1 반사 방지층의 상면 또는 상기 제 1 반사 방지층을 덮도록 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 반사 방지층은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 징크-옥사이드(ZnO), 인듐-갈륨-징크-옥사이드(IGZO), 알루미늄-징크-옥사이드(AZO), In2O3, Ga2O3-In2O3, ZnO:B, 및 ZnO-In2O3 중 어느 하나의 투명 전도성 물질로 이루어지고,
상기 제 2 반사 방지층은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 납(Pb), 니켈(Ni), 및 크롬(Cr) 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 반사 방지부는 상기 상부 기판의 내측면과 상기 제 2 반사 방지층 사이에 개재된 제 3 반사 방지층을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 3 반사 방지층은 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 반사 방지층은 n(굴절율)과 k(흡광 계수)의 승산 연산 값(n×k)이 3을 초과하는 금속 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 반사 방지층은 1 ~ 3의 n(굴절율)을 가지는 투명 전도성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 반사 방지부는 상기 외부광을 흡수하는 광흡수 물질로 이루어져, 상기 상부 기판의 내측면과 상기 제 2 반사 방지층 사이에 개재된 광흡수층을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 반사 방지부는 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 내측면과 상기 게이트 배선 사이에 개재되고, 상기 외부광을 흡수하는 광흡수 물질을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 게이트 배선은 서로 다른 반사도를 가지도록 적층된 제 1 및 제 2 금속층으로 이루어지고,
상기 제 2 금속층은 상기 반사 방지부와 상기 제 2 금속층 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 반사 방지부는 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 내측면과 상기 게이트 배선 사이에 개재된 제 1 및 제 2 반사 방지층을 포함하고,
상기 제 1 반사 방지층은 절연 물질 또는 투명 전도성 물질로 이루어져, 상기 상부 기판의 내측면과 상기 게이트 배선 사이에 개재되고,
상기 제 2 반사 방지층은 광흡수 물질로 이루어져 상기 제 1 반사 방지층과 상기 게이트 배선 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 반사 방지부는 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 외측면에 적층 구조로 형성된 제 1 및 제 2 반사 방지층을 포함하고,
상기 제 1 반사 방지층은 금속 물질로 이루어져, 상기 게이트 배선과 중첩되도록 상기 상부 기판의 외측면에 형성되고,
상기 제 2 반사 방지층은 광흡수 물질로 이루어져, 상기 제 1 반사 방지층의 상면 또는 상기 제 1 반사 방지층을 덮도록 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 반사 방지부는 절연 물질 또는 투명 전도성 물질로 이루어져, 상기 제 2 반사 방지층의 상면에 형성되거나 상기 제 2 반사 방지층의 상면과 상기 제 1 및 제 2 반사 방지층의 각 측면을 덮도록 형성된 제 3 반사 방지층을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 제 3 반사 방지층은 1.5 ~ 2.4의 굴절율을 가지는 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 9 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광흡수 물질은 비정질 실리콘인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 12 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 절연 물질은 산화 실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 12 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 투명 전도성 물질은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 징크-옥사이드(ZnO), 인듐-갈륨-징크-옥사이드(IGZO), 알루미늄-징크-옥사이드(AZO), In2O3, Ga2O3-In2O3, ZnO:B, 및 ZnO-In2O3 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 반사 방지층은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo)/티타늄(Ti), 및 크롬(Cr) 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105572998A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-05-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种阵列基板及其制造方法、显示装置 |
| KR20170014687A (ko) * | 2015-07-31 | 2017-02-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | 입체 영상 표시 장치 |
| KR20170080295A (ko) * | 2015-12-31 | 2017-07-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 |
| CN107797353A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-13 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种液晶显示面板以及液晶显示装置 |
| US10185174B2 (en) | 2015-10-05 | 2019-01-22 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor substrate, display device including the same, and method of manufacturing thin film transistor substrate |
| US20220077241A1 (en) * | 2020-09-10 | 2022-03-10 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
| US20220392927A1 (en) * | 2021-01-28 | 2022-12-08 | Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Array substrate and manufacturing method thereof, and display device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000014536A (ko) * | 1998-08-21 | 2000-03-15 | 윤종용 | 다결정 규소 액정 표시 장치 |
| KR20100132308A (ko) * | 2009-06-09 | 2010-12-17 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
-
2013
- 2013-11-26 KR KR1020130144414A patent/KR102117299B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000014536A (ko) * | 1998-08-21 | 2000-03-15 | 윤종용 | 다결정 규소 액정 표시 장치 |
| KR20100132308A (ko) * | 2009-06-09 | 2010-12-17 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170014687A (ko) * | 2015-07-31 | 2017-02-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | 입체 영상 표시 장치 |
| US10185174B2 (en) | 2015-10-05 | 2019-01-22 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor substrate, display device including the same, and method of manufacturing thin film transistor substrate |
| KR20170080295A (ko) * | 2015-12-31 | 2017-07-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 |
| CN105572998A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-05-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种阵列基板及其制造方法、显示装置 |
| WO2017148174A1 (en) * | 2016-03-04 | 2017-09-08 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Array substrate, manufacturing method thereof, and display apparatus |
| US10379413B2 (en) | 2016-03-04 | 2019-08-13 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Array substrate, manufacturing method thereof, and display apparatus |
| CN107797353A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-13 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种液晶显示面板以及液晶显示装置 |
| US20220077241A1 (en) * | 2020-09-10 | 2022-03-10 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
| US11805690B2 (en) * | 2020-09-10 | 2023-10-31 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device including anti-reflection layers to transmit different colored light |
| US20220392927A1 (en) * | 2021-01-28 | 2022-12-08 | Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Array substrate and manufacturing method thereof, and display device |
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