KR20160067296A - 표시장치 - Google Patents

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KR20160067296A
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conductive polarizer
linear pattern
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KR1020140172316A
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김철규
이대영
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

정전기 방전을 방지할 수 있는 표시장치가 제공된다. 일 실시예에 따르면, 투명 기판: 상기 투명 기판 상에 배치된 게이트 배선; 관통홀(through hole)을 포함하고, 상기 투명 기판과 상기 게이트 배선의 사이에 배치된 절연막; 및 상기 투명 기판과 상기 절연막의 사이에 배치된 전기전도성(electric conductive) 편광자;를 포함하는 표시장치가 제공된다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD)는, 인가 전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러 가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전자 소자이다.
액정표시장치는 소형화, 경량화, 저전력 소비화 등의 장점을 가지기 때문에 종래에 널리 사용되던 CRT(Cathode Ray Tube)의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로 주목을 받아왔고, 현재는 디스플레이 장치를 필요로 하는 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되고 있는 실정이다.
액정표시장치는 백라이트 유닛에서 제공되는 빛을 전부 투과시키는 것이 아니라서 휘도(brightness)가 매우 중요하다. 액정표시장치의 휘도를 향상시키기 위하여 여러 가지의 필름을 개발하여 사용하고 있으며, 그 대표적인 예로 반사형 편광필름(편광판)이 있다.
이러한 반사형 편광필름은 최근 들어 국내 핵심 산업 중의 하나인 디스플레이산업에 있어서 중요한 역할을 차지하고 있다. 반사형 편광필름에는 다양한 종류가 있으나, 대표적인 예로 DBEF(dual brightness enhancement film)이나 DRPF(diffusive reflective polarization film)가 있다. DBEF는 등방성 필름과 이방성 필름이 반복적으로 형성되어 수백 층의 적층구조를 가지는 필름이다. 빛이 수백 층의 적층구조를 투과 및 반사하면서 전체적으로 필름에서 투과되는 빛이 증가하도록 하여 액정표시장치의 휘도를 증가시킨다. 반면, DRPF는 필름 내에 필름과 굴절율이 다른 물질을 형성하고, 그 물질에 의하여 빛이 반사 굴절되면서 필름을 투과하는 빛이 증가하도록 형성되어 있다.
이와 같은 반사형 편광필름 중에서 DBEF는 휘도 향상 비율이 가장 높기 때문에 액정표시장치에 적용할 경우 광 효율 특성을 높일 수 있는 장점을 갖는다. 그러나, 이와 같은 DBEF는 완전한 편광소자라 할 수 없으며, 제작 공정에 있어서도 수백 층의 박막 적층구조를 형성하여야 하므로 제조 공정이 복잡하고 제조 단가가 매우 높다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 정전기 방전으로 인한 불량을 방지할 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 기생 캐패시터(capacitor)의 증가를 최소화 내지 억제할 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시장치는, 투명 기판; 관통홀(through hole)을 포함하고, 상기 투명 기판 상에 배치된 절연막; 상기 절연막 상에 배치된 게이트 배선; 및 상기 투명 기판과 상기 절연막의 사이에 배치된 전기전도성(electric conductive) 편광자;를 포함한다.
상기 관통홀은 전도체(electric conductor)로 채워져 있을 수 있다. 상기 전도체는 상기 전기전도성 편광자와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전도체는 상기 게이트 배선과 전기적으로 연결될 수 있다. 비제한적인 일례에서, 상기 전도체는 상기 게이트 배선을 구성하는 금속으로 구성될 수 있다.
상기 전기전도성 편광자는, 서로 이격 배치되어 있는 복수의 금속 세선(細線)들과 상기 복수의 금속 세선들을 전기적으로 연결하는 하나 이상의 이음부(bridge)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 금속 세선들은 장축이 제1 방향과 평행하게 배치될 수 있고, 상기 이음부는 장축이 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향과 평행하게 배치될 수 있으며, 상기 게이트 배선은 상기 제1 방향에 평행하게 뻗어 있을 수 있다.
상기 금속 세선들은 제1 선폭을 가질 수 있고, 상기 이음부는 상기 제1 선폭에 비해 큰 제2 선폭을 가질 수 있다. 상기 이음부는 상기 관통홀을 통해 상기 게이트 배선과 전기적으로 연결될 수 있다. 비제한적인 일례에서, 상기 전기전도성 편광자는 금속으로 구성될 수 있다.
상기 이음부는 상기 복수의 금속 세선들과 같은 평면 상에 배치되거나 또는 상기 복수의 금속 세선들과 상기 절연막의 사이에 배치될 수 있다.
상기 표시장치는 복수의 행과 열로 구성된 매트릭스 형태의 화소들을 더 포함할 수 있다. 제1 이음부는 n 번째 행의 화소에 게이트 신호를 전달하는 n 번째 게이트 배선과 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 이음부는 n+1 번째 행의 화소에 게이트 신호를 전달하는 n+1 번째 게이트 배선과 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제1 이음부와 상기 제2 이음부는 서로 절연되어 있을 수 있다. 상기 제1 이음부와 상기 제2 이음부는 서로 절연된 상태로 이격되어 있을 수 있다.
상기 전기전도성 편광자는 선형 패턴부와 상기 선형 패턴부의 외곽을 둘러싸고 있는 이음부를 포함할 수 있다. 상기 선형 패턴부는 서로 이격 배치되어 있는 상기 복수의 금속 세선들을 포함할 수 있다. 상기 이음부는 상기 복수의 금속 세선들을 전기적으로 연결하는 이음부로 구성될 수 있다. 상기 이음부는 화소 전극의 외곽 영역과 중첩되게 배치될 수 있다.
상기 전기전도성 편광자는 제1 전기전도성 편광자와 제2 전기전도성 편광자를 포함할 수 있고, 상기 제1 전기전도성 편광자와 상기 제2 전기전도성 편광자는 서로 독립적일 수 있으며, 상기 제1 전기전도성 편광자는 제1 화소와 중첩되는 제1 선형 패턴부와 상기 제1 선형 패턴부의 외곽을 둘러싸고 있는 제1 이음부를 포함할 수 있고, 상기 제2 전기전도성 편광자는 제2 화소와 중첩되는 제2 선형 패턴부와 상기 제2 선형 패턴부의 외곽을 둘러싸고 있는 제2 이음부를 포함할 수 있다.상기 표시장치는, 블랙 매트릭스(black matrix)를 더 포함할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스는 상기 블랙 매트릭스와 중첩되는 제1 영역과 상기 블랙 매트릭스와 중첩되지 않는 제2 영역으로 상기 표시장치를 구획할 수 있다.
상기 이음부는 상기 제1 영역 내에 배치될 수 있다. 상기 이음부는 화상이 표시되는 표시 영역의 외곽을 둘러싸고 있는 베젤(bezel) 영역 내에만 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시장치는, 상기 투명 기판과 상기 절연막의 사이에 배치된 상기 전기전도성 편광자는 등전위를 형성한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
정전기 방전으로 인한 불량을 방지할 수 있다.
기생 캐패시터(capacitor)의 증가를 최소화 내지 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 구성하는 제1 표시기판의 게이트 배선과 데이터 배선 간의 개략적인 배치도이다.
도 2는 도 1의 A 영역의 확대도로서, 게이트 배선들과 데이터 배선들 및 전기전도성 편광자들 간의 배치관계를 개략적으로 도시하고 있다.
도 3은 도 2의 III-III' 선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV'선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시장치를 구성하는 제1 표시기판의 게이트 배선, 데이터 배선 및 전기전도성 편광자 간의 개략적인 배치도이다.
도 6은 도 5의 VI-VI'선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치를 구성하는 제1 표시기판의 게이트 배선, 데이터 배선 및 전기전도성 편광자 간의 개략적인 배치도이다.
도 8은 도 7의 VIII-VIII' 선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 9는 도 7의 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치의 제1 표시기판의 개략적인 단면도이다.
도 11은 도 10의 XI-XI' 선에 따른 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참고하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 구성하는 제1 표시 기판(100)의 게이트 배선들(GL1, GL2,… GLn)과 데이터 배선들(DL1, DL2, … DLn) 간의 개략적인 배치도이다.
도 1을 참고하면, 제1 표시 기판(100)은 게이트 배선들(GL1, GL2, … GLn)과 데이터 배선들(DL1, DL2, … DLn)을 포함한다. 게이트 배선들(GL1, GL2, … GLn)은 제1 방향(D1)과 평행하게 배치될 수 있다. 데이터 배선들(DL1, DL2, … DLn)은 제2 방향(D2)과 평행하게 배치될 수 있다.
게이트 배선들(GL1, GL2,… GLn)은 알루미늄(Al)과 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)과 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리(Cu)와 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)과 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 등으로 이루어질 수 있다. 다만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
데이터 배선들(DL1, DL2,…DLn)은 니켈(Ni), 코발트(Co), 티타늄(Ti), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 니오븀(Nb), 금(Au), 철(Fe), 탄탈륨(Ta) 등으로 이루어질 수 있다. 다만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
제1 표시 기판(100)은 화상이 표시되는 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)의 외곽을 둘러싸고 있는 비표시 영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 화상이 표시 되지 않는 영역으로서, 베젤(bezel) 영역도 동일한 의미로 사용될 수 있다.
표시 영역(DA)에는 매트릭스 형태로 배열된 화소들(PX)이 정의될 수 있다. 화소들(PX)에는 박막 트랜지스터(미도시), 화소 전극(미도시) 등이 형성될 수 있다. 비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)의 각 화소 전극(미도시)에 게이트 구동 신호, 데이터 구동 신호 등을 제공하는 구동부(미도시) 등이 배치될 수 있다.
도 2는 도 1의 A 영역의 확대도로서, 게이트 배선들(GL1, GL2)과 데이터 배선들(DL1, DL2) 및 전기전도성 편광자들(WGP1, WGP2) 간의 배치관계를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2를 참고하면, 전기전도성 편광자들(WGP1, WGP2)에는 제1 전기전도성 편광자(WGP1)와 제2 전기전도성 편광자(WGP2)가 포함될 수 있다. 제1 전기전도성 편광자(WGP1)와 제2 전기전도성 편광자(WGP2)는 금속으로 구성될 수 있다. 비제한적인 일례에서, 제1 전기전도성 편광자(WGP1)와 제2 전기전도성 편광자(WGP2)는 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 코발트(Co), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금 등일 수 있으나 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
제1 전기전도성 편광자(WGP1)는 제1 금속 세선들(WG1)과 제1 이음부(WGJ1)를 포함할 수 있다. 제2 전기전도성 편광자(WGP2)는 제2 금속 세선들(WG2)과 제2 이음부(WGJ2)를 포함할 수 있다.
비제한적인 일례에서, 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)은 나노임프린트(nanoimprint)법을 이용하여 제작할 수 있다. 플라즈마 식각(plasma etch) 공정 중에 발생한 과잉 전하(excess charge)는 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)의 말단에 분포할 수 있고, 절연막의 크랙(crack) 등 취약부를 통해 인접 배치된 금속 세선들 또는 금속 배선들 사이에서 정전기 방전을 일으켜 불량을 유발시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 이음부(WGJ1)와 제2 이음부(WGJ2)를 그라운드 전위에 연결시킴으로써, 제1 전기전도성 편광자(WGP1)와 제2 전기전도성 편광자(WGP2)를 각각 등전위로 만들 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 과잉 전하로 인한 정전기 방전을 방지 내지 최소화할 수 있다.
또한, 금속 세선들(WG1, WG2)는 게이트 배선(GL1, GL2)와 각각 용량 결합(capacitive coupling)이 생겨서, 게이트 배선(GL1, GL2)의 기생 캐패시턴스(capacitance)가 증가할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 금속 세선들(WG1, WG2)을 게이트 배선(GL1, GL2)과 각각 전기적으로 연결함으로써, 게이트 배선(GL1, GL2)의 기생 캐패시턴스(capacitance)의 증가를 최소화할 수 있다.
제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)은 각각 서로 이격되어 제 1 방향(D1)에 평행하게 배치될 수 있다. 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG1)은 수십 nm 이상 내지 수백 nm 이하의 범위 내의 제1 선폭(WD1)을 가지고 평행하게 규칙적으로 배열되어 있을 수 있다. 비제한적인 일례에서, 제1 선폭(WD1)은 편광 성능을 나타낼 수 있는 범위에서, 10 nm 이상 내지 500 nm 이하의 범위일 수 있다. 비제한적인 일례에서, 제1 선폭(WD1)은 10 nm 이상 내지 60 nm 이하의 범위일 수 있다.
제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)은 10 nm 이상 내지 500 nm 이하의 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 다만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 비제한적인 일례에서, 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG1)은 10 nm 이상 내지 150 nm 이하의 범위 내의 두께를 가질 수 있다.
제1 이음부(WGJ1)와 제2 이음부(WGJ2)는 비표시 영역(NDA) 내에 배치될 수 있다. 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)은 각각 비표시 영역(NDA)까지 형성될 수 있고, 비표시 영역(NDA)에서 제1 이음부(WGJ1) 및 제2 이음부(WGJ2)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 이음부(WGJ1)와 제2 이음부(WGJ2)는 절연된 상태에서 서로 이격 배치되어 있다. 다시 말하면, 제1 금속 세선들(WG1)은 제1 이음부(WGJ1)에만 전기적으로 연결되고, 제2 금속 세선들(WG2)은 제2 이음부(WGJ2)에만 전기적으로 연결된다.
제1 이음부(WGJ1)와 제2 이음부(WGJ1)는 제2 선폭(WD2)을 가질 수 있다. 제2 선폭(WD2) 은 제1 선폭(WD1) 에 비해 클 수 있다. 제1 이음부(WGJ1)과 제2 이음부(WGJ2)는 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)의 일측 말단에만 형성될 수도 있고, 도 2에는 도시되지 않았지만, 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)의 양측 말단에 형성될 수도 있다.
비표시 영역(NDA)은 관통홀들(TH1,TH2)을 포함할 수 있다. 관통홀들(TH1, TH2)에는 제1 관통홀(TH1)과 제2 관통홀(TH2)이 포함될 수 있다. 제1 관통홀(TH1)과 제2 관통홀(TH2)은 각각 비표시 영역(NDA) 내에서 제1 게이트 배선(GL1) 및 제2 게이트 배선(GL2)과 중첩되는 위치에 형성될 수 있다.
제1 관통홀(TH1)과 제2 관통홀(TH2)에는 전도체(C)가 채워져 있다. 제1 관통홀(TH1)은 전도체(C)를 통해서 제1 게이트 배선(GL1)과 제1 전기전도성 편광자(WGP1)를 전기적으로 연결할 수 있다. 다시 말하면, 제1 게이트 배선(GL1)은 제1 관통홀(TH1)에 채워진 전도체(C)를 통해서 제1 이음부(WGJ1)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제1 이음부(WGJ1)를 통해서 제1 금속 세선들(WG1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 관통홀(TH2)은 전도체(C)를 통해서 제2 게이트 배선(GL2)과 제2 전기전도성 편광자(WGP2)를 전기적으로 연결할 수 있다. 다시 말하면, 제2 게이트 배선(GL2)은 제2 관통홀(TH2)에 채워진 전도체(C)를 통해서 제2 이음부(WGJ2)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 이음부(WGJ2)를 통해서 제2 금속 세선들(WG2)과 전기적으로 연결될 수 있다.
비제한적인 일례에서, 전도체(C)는 게이트 배선들(GL1, GL2)을 구성하는 금속일 수 있다. 게이트 배선들(GL1, GL2)를 구성하는 금속에 대해서는 전술한 바 있다.
도 3은 도 2의 III-III' 선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 제1 표시 기판(100)은 제1 절연 기판(BP), 전기전도성 편광자들(WGP1, WGP2), 절연막(ILD), 게이트 배선들(GL1, GL2, … GLn), 데이터 배선들(DL1, DL2, … DLn) 등을 포함할 수 있다.
도 3을 참고하면, 제1 절연 기판(BP) 상에 제1 이음부(WGJ1)와 제2 이음부(WGJ2)가 배치될 수 있고, 제1 이음부(WGJ1)와 제2 이음부(WGJ2) 상에는 절연막(ILD)이 배치될 수 있으며, 절연막(ILD) 상에는 제1 게이트 배선(GL1)이 배치될 수 있다.
제1 절연 기판(BP)은 빛을 투과시킬 수 있는 것이면 그 재질은 용도나 공정에 맞게 적절하게 선택할 수 있다. 비제한적인 일례에서, 제1 절연 기판(BP)은 유리, 쿼츠(Quartz), 아크릴, TAC(triacetylcellulose), COP(cyclic olefin copolymer), COC(cyclic olefin polymer), PC(polycarbonate), PET(polyethylenenaphthalate), PES(polyethersulfone) 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
제1 이음부(WGJ1)와 제2 이음부(WGJ2)는 절연된 상태로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 이음부(WGJ1)와 제2 이음부(WGJ2)의 사이에는 공기층(AG)이 개재될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 제1 이음부(WGJ1)와 제2 이음부(WGJ2)의 사이에는 절연막(ILD)이 개재될 수도 있다. 또한, 경우에 따라서, 공기층은 진공층일 수도 있다.
절연막(ILD)은 제1 전기전도성 편광자(WGP1)의 상부 표면을 비전도성으로 처리하고, 표면 평탄화를 위하여 형성될 수 있다. 절연막(ILD)은 비전도성이면서 투명한 물질로 구성될 수 있고, 비제한적인 일례에서, 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx) 및 산화된 탄화규소(SiOC) 등으로 이루어질 수 있다. 절연막(ILD)은 제1 관통홀(TH1)을 포함할 수 있다. 제1 관통홀(TH1)은 제1 게이트 배선(GL1)을 구성하는 금속으로 채워져 있고, 제1 게이트 배선(GL1)은 제1 관통홀(TH1)에 채워진 금속을 통해서 제1 이음부(WGJ1)와 접촉할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 제2 게이트 배선은 제2 관통홀(TH2)에 채워진 금속을 통해서 제2 이음부와 접촉할 수 있다.
도 4는 도 2의 IV-IV'선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 4를 참고하면, 제1 절연 기판(BP) 상에 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)이 배치될 수 있다. 제1 금속 세선들(WG1)은 절연된 상태로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 금속 세선들(WG1)의 사이에는 공기층(AG)이 개재될 수 있다. 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)은 절연된 상태로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)의 사이에는 공기층(AG)이 개재될 수 있다. 제2 금속 세선들(WG2)은 절연된 상태로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 금속 세선들(WG2)의 사이에는 공기층(AG)이 개재될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 제1 금속 세선들(WG1)의 사이, 제2 금속 세선들(WG2)의 사이 및 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)에는 절연막(ILD)이 개재될 수도 있다.
절연막(ILD)은 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2) 상에 배치될 수 있다. 절연막(ILD) 상에는 제1 게이트 배선(GL1)이 배치될 수 있다. 절연막(ILD)은 제1 게이트 배선(GL1)과 제1 금속 세선들(WG1)을 완전히 절연시킨다. 제1 게이트 배선(GL1)과 제1 이음부(WGJ1)가 관통홀에 채워진 전도체를 통해서 서로 전기적으로 연결되는 도 3의 구조와 상이하다.
이하, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시장치들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이전에 언급된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일 부호로 지칭하고, 그 설명을 생략하거나 간략화하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시장치를 구성하는 제1 표시 기판(100')의 제1 게이트 배선(GL1), 제2 게이트 배선(GL2), 제1 데이터 배선(DL1), 제1 전기전도성 편광자(WGP1) 및 제2 전기전도성 편광자(WGP2) 사이의 배치관계를 개략적으로 도시하고 있다.
도 5의 제1 전기전도성 편광자(WGP1)와 제2 전기전도성 편광자(WGP2)는 각각 제1 이음부(WGJ1)와 제2 이음부(WGJ2)를 포함하지 않는 점에서 도 2의 제1 전기전도성 편광자(WGP1) 및 제2 전기전도성 편광자(WGP2)와 각각 상이하다.
도 5의 제1 관통홀(TH1')과 제2 관통홀(TH2')은 비표시 영역(NDA) 내에서 제1 금속 세선들(WG1) 및 제2 금속 세선들(WG2)과 각각 중첩되게 배치되는 점에서, 도 2의 제1 관통홀(TH1') 및 제2 관통홀(TH2')과 각각 상이하다. 도 2의 제1 관통홀(TH1')은 과 제2 관통홀(TH2')은 비표시 영역(NDA) 내에서 제1 금속 세선들(WG1) 및 제2 관통홀(TH2)과 각각 중첩되게 배치되지 않는다. 도 2를 참고하면, 제1 관통홀(TH1')은 과 제2 관통홀(TH2')은 비표시 영역(NDA) 내에서 제1 게이트 배선(GL1) 및 제2 게이트 배선(GL2)와 각각 중첩되게 배치된다.
도 5를 참고하면, 제1 관통홀(TH1')과 제2 관통홀(TH2')에는 전도체(C)가 채워져 있고, 비제한적인 일례에서, 전도체(C)는 게이트 배선을 구성하는 금속일 수 있다. 제1 관통홀(TH1')은 전도체(C)를 통해서 제1 게이트 배선(GL1)과 제1 금속 세선들(WG1)을 전기적으로 연결할 수 있다. 제2 관통홀(TH2')은 전도체(C)를 통해서 제2 게이트 배선(GL2)과 제2 금속 세선들(WG2)을 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)이 직접 전도체(C)와 물리적으로 접촉하고, 전도체(C)를 통해서 각각 제1 게이트 배선(GL1)과 제2 게이트 배선(GL2)과 전기적으로 연결된다.
도 6은 도 5의 VI-VI'선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 6을 참고하면, 절연막(ILD)은 제1 관통홀(TH1')과 제2 관통홀(TH2')을 포함할 수 있다. 제1 관통홀(TH1')은 제1 금속 세선들(WG1)상에 배치될 수 있고, 제2 관통홀(TH2')은 제2 금속 세선들(WG2) 상에 배치될 수 있다. 제1 관통홀(TH1')은 제1 금속 세선들(WG1) 간의 이격거리(L1)와 제1 금속 세선들(WG1)의 제1 선폭(WD1)의 총합(L1+WD1)에 비해 큰 길이(L2)로 형성될 수 있다.
제1 관통홀(TH1') 및 제2 관통홀(TH2')에는 전도체(C)가 채워져 있을 수 있다. 전도체(C)는 제1 게이트 배선(GL1)을 구성하는 금속으로 구성될 수 있다. 제1 게이트 배선(GL1)은 절연막(ILD) 상에 배치될 수 있고, 제1 관통홀(TH1')을 채운 전도체(C)와 접촉할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 제2 게이트 배선은 절연막 상에 배치될 수 있으며, 제2 관통홀을 채운 전도체(C)와 접촉할 수 있다.
도 6을 참고하면, 제1 절연 기판(BP) 상에 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)이 배치될 수 있고, 제1 금속 세선들(WG1)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 금속 세선들(WG1)의 사이에는 공기층(AG)이 개재될 수 있다. 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 금속 세선들(WG1)과 제2 금속 세선들(WG2)의 사이에는 공기층(AG)이 개재될 수 있다. 제2 금속 세선들(WG2)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 금속 세선들(WG1)의 사이에는 공기층(AG)이 개재될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 공기층(AG) 대신에 절연막(ILD)이 제1 금속 세선들(WG1), 제2 금속 세선들(WG2) 및 제1 금속 세선들(WG1)와 제2 금속 세선들(WG2)의 사이에 개재될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치를 구성하는 제1 표시 기판(100'')의 제3 게이트 배선(GL3), 제4 게이트 배선(GL4), 제3 데이터 배선(DL3), 제4 데이터 배선(DL4), 제3 전기전도성 편광자(WGP3) 및 제4 전기전도성 편광자(WGP4) 간의 배치관계를 개략적으로 도시하고 있다.
도 7을 참고하면, 제3 게이트 배선(GL3)과 제4 게이트 배선(GL4)은 각각 제1 방향(D1)과 평행하게 배치될 수 있다. 제3 데이터 배선(DL3)과 제4 데이터 배선(DL4)은 각각 제2 방향(D2)과 평행하게 배치될 수 있다. 화소들(PX)은 매트릭스 형태로 배열될 수 있고, 화소 전극(PE)은 화소(PX)에 배치될 수 있다.
제3 전기전도성 편광자(WGP3)는 제3 선형 패턴부(WP3)와 제3 선형 패턴부(WP3)의 외곽을 둘러싸고 있는 제3 이음부(WGJ3)를 포함할 수 있다. 제4 전기전도성 편광자(WGP4)는 제4 선형 패턴부(WP4)와 제4 선형 패턴부(WP4)의 외곽을 둘러싸고 있는 제4 이음부(WGJ4)를 포함할 수 있다.
제3 선형 패턴부(WP3)와 제4 선형 패턴부(WP4)는 각각 화소(PX)와 중첩되게 배치될 수 있다. 제3 선형 패턴부(WP3)와 제4 선형 패턴부(WP4)는 제2 방향(D2)에 평행하게 배치된 제3 금속 세선들(WG3)과 제4 금속 세선들(WG4)을 포함할 수 있다. 다만, 이로 제한되는 것은 아니고, 제3 선형 패턴부(WP3)와 제4 선형 패턴부(WP4)는 제1 방향(D2)에 평행하게 배치된 제3 금속 세선들(WG3)과 제4 금속 세선들(WG4)을 포함할 수도 있다.
제3 이음부(WGJ3)와 제4 이음부(WGJ4)는 각각 표시 영역(DA)내에 배치되는 점에서, 비표시 영역(NDA)에 배치되는 제1 이음부(도 2의 WGJ1)과 제2 이음부(도 2의 WGJ2)와 상이하다. 제3 이음부(WGJ3)와 제4 이음부(WGJ4)는 제3 선형 패턴부(WP3)와 제4 선형 패턴부(WP4)의 외곽을 둘러싸고 있는 윈도우 프레임(window frame) 형상일 수 있다. 제3 이음부(WGJ3)와 제4 이음부(WGJ4)는 각각 화소(PX)의 일부, 박막 트랜지스터(TFT) 및 데이터 배선들(DL3, DL4)과 중첩되게 배치될 수 있다. 제3 이음부(WGJ3)와 제4 이음부(WGJ4)는 각각 게이트 배선들(GL3, GL4)과 중첩되지 않게 배치된다. 제3 이음부(WGJ3)와 제4 이음부(WGJ4)는 게이트 배선(GL3, GL4)의 폭(WD3)보다 넓은 간격(L4)으로 이격된 상태에서 배치될 수 있다. 제3 전기전도성 편광자(WGP3)와 제4 전기전도성 편광자(WGP4)는 각각 일 단위의 부품으로서, 복수의 화소(PX)에 대응하는 복수의 선형 패턴부를 포함할 수 있다.
도시하지는 않았지만, 제3 이음부(WGJ3)와 제4 이음부(WGJ4)는 각각 데이터 배선들(DL3, DL4)과 중첩되지 않게 배치될 수도 있다. 다시 말하면, 제3 이음부(WGJ3)와 제4 이음부(WGJ4)는 각각 화소(PX)의 일부와 박막 트랜지스터(TFT)에만 중첩되게 배치될 수 있다. 이 때, 제3 전기전도성 편광자(WGP3)은 각각 독립적으로 구분되는 독립 부품으로서 각각이 화소(PX)에 배치될 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(GE), 반도체층(ACT), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 등을 포함할 수 있다. 게이트 전극(GE)은 제3 게이트 배선(GL3) 및 제4 게이트 배선(GL4)로부터 제2 방향(D2)을 향해 분지된 형상으로 만들어질 수 있다. 소스 전극(SE)은 제3 데이터 배선(DL3) 및 제4 데이터 배선(DL4)로부터 제1 방향(D1)을 향해 분지된 형상으로 만들어질 수 있다. 드레인 전극(DE)은 소스 전극(SE)과 이격된 상태로 배치될 수 있고, 소스 전극(SE)의 일부와 드레인 전극(DE)의 일부는 반도체층(ACT)의 일부와 중첩되게 배치된다. 드레인 전극(DE)의 일부는 화소 전극(PE)과 중첩되게 배치될 수 있다.
제3 선형 패턴부(WP3)와 제4 선형 패턴부(WP4)에는 각각 화소 전극(PX)과 중첩되게 배치된 콘택홀(CT3, CT4)들이 포함될 수 있다. 콘택홀(CT3, CT4)들을 통해서 화소 전극(PE)과 드레인 전극(DE)은 전기적으로 연결될 수 있다. 화소 전극(PX)은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 데이터 전압을 제공받을 수 있다.
제3 이음부(WGJ3)와 제4 이음부(WGJ4)에는 각각 관통홀들(TH3, TH4)이 배치될 수 있다. 제3 이음부(WGJ3)와 제4 이음부(WGJ4)는 각각 관통홀들(TH3, TH4)을 통해서 게이트 전극(GE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 8은 도 7의 VIII-VIII' 선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 8을 참고하면, 제1 절연 기판(BP) 상에는 제3 금속 세선들(WG3)과 제3 이음부(WGJ3)가 배치되어 있다. 제3 금속 세선들(WG3)은 서로 이격 배치되어 있고, 제3 금속 세선들(WG3)과 제3 금속 이음부(WGJ3)는 서로 이격 배치되어 있다. 절연막(ILD)은 제3 금속 세선들(WG3), 제3 이음부(WGJ3) 및 제4 금속 세선들(WG4) 상에 배치되고, 관통홀(TH3)을 포함한다. 관통홀(TH3)에는 전도체(C)가 채워져 있고, 비제한적인 일례에서, 전도체(C)는 제3 게이트 배선(GL3)을 구성하는 금속으로 이루어질 수 있다. 절연막(ILD) 상에는 게이트 전극(GE)이 배치될 수 있고, 게이트 전극(GE)은 전도체(C)를 통해서 제3 이음부(WGJ3)와 전기적으로 연결될 수 있다.
게이트 전극(GE)은 절연막(ILD) 상에 배치될 수 있다. 게이트 전극(GE) 상에는 게이트 절연막(ILD)이 배치될 수 있다. 게이트 절연막(ILD) 상에는 반도체층(ACT)과 오믹 콘택층(미도시)이 배치될 수 있다. 반도체층(ACT) 및 오믹 콘택층(미도시) 상에는 소스 전극(SE) 및 소스 전극(SE)과 이격된 드레인 전극(DE)이 형성될 수 있다. 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 상에는 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산질화막 등의 절연 물질로 이루어진 절연막의 일종인 패시베이션막(PS)이 형성될 수 있고, 패시베이션막(PS) 상에는 유기 물질로 이루어진 유기막(OL)이 형성될 수 있다. 패시베이션막(PS)과 유기막(OL)은 비표시 영역(NDA)까지 형성될 수 있다. 패시베이션막(PS)은 생략될 수도 있다. 표시 영역(DA)의 유기막(OL) 상에는 화소(PX)마다 도전 물질로 이루어진 화소 전극(PE)이 형성될 수 있다. 화소 전극(PE)은 유기막(OL)과 패시베이션막(PS)을 관통하여 드레인 전극(DE)을 노출하는 콘택홀(CT3)을 통해 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결될 수 있다. 화소 전극(PE)은 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 갈륨 산화물, 티타늄 산화물, 알루미늄, 은, 백금, 크롬, 몰리브덴, 탄탈륨, 니오븀, 아연, 마그네슘, 이들의 합금이나 이들의 적층막 등으로 구성될 수 있다.
도 9는 도 7의 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 9를 참고하면, 도 8의 제1 표시 기판(100'') 상에는 제2 표시 기판(200)이 배치될 수 있다. 제2 표시 기판(200)은 제2 절연 기판(UP), 제2 절연 기판(UP) 상에 배치된 블랙 매트릭스(BM) 및 컬러 필터(CF)를 포함할 수 있다. 제2 절연 기판(UP)은 제2 절연 기판(UP)을 베이스 기판으로 한다. 제2 절연 기판(UP)은 제1 절연 기판(BP)과 동일한 소재로 이루어질 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 제3 이음부(WGJ3)과 중첩되게 배치될 수 있다. 컬러 필터(CF)는 제3 금속 세선들(WG3)과 중첩되게 배치될 수 있다. 도시하지는 않았으나, 블랙 매트릭스(BM)는 비표시 영역(NDA)까지 형성될 수 있다.
컬러 필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM) 상에는 오버코팅층(미도시)과 공통 전극(미도시)이 형성될 수 있다. 제1 표시 기판(100'')과 제2 표시 기판(200)의 사이에는 액정층(미도시)가 배치될 수 있다. 제1 표시 기판(100'')의 화소 전극(PE)과 제2 표시 기판(200)의 공통 전극(미도시)은 상호 마주보도록 배치되어 액정층(미도시)에 전계를 형성할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치의 제1 표시기판(100''')의 개략적인 단면도이다. 도 11은 도 10의 XI-XI' 선에 따른 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참고하면, 제1 표시 기판(100''')은 표시 영역(DA) 내에 제1 이음부(WGJ1)와 관통홀(TH1)이 배치되는 점에서 비표시 영역(NDA) 내에만 제1 이음부(WGJ1)와 관통홀(TH1)이 배치된 도 2의 제1 표시 기판(100)과 상이하다. 제1 이음부(WGJ1)가 제1 금속 세선들(WG1) 상에 배치되어 제1 이음부(WGJ1)과 제1 금속 세선들(WG1)이 동일 평면 상에 배치되지 않는 점에서 제1 이음부(WGJ1)가 제1 금속 세선들(WG1)과 같은 평면에 배치되는 도 2의 제1 표시 기판(100)과 상이하다. 다시 말하면, 제1 이음부(WGJ1)가 제1 금속 세선들(WG1)과 절연막(ILD)의 사이에 배치되는 점에서 도 2의 제1 표시 기판(100)과 상이하다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
제1 표시 기판: 100
게이트 배선: GL
데이터 배선: DL
전기전도성 편광자: WG
이음부: WGJ
절연막: ILD

Claims (20)

  1. 투명 기판:
    관통홀(through hole)을 포함하고, 상기 투명 기판의 사이에 배치된 절연막;
    상기 절연막 상에 배치된 게이트 배선; 및
    상기 투명 기판과 상기 절연막의 사이에 배치된 전기전도성(electric conductive) 편광자;
    을 포함하는 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 관통홀은 전도체(electric conductor)로 채워져 있는 표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 전도체는 상기 전기전도성 편광자와 전기적으로 연결된 표시장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 전도체는 상기 게이트 배선과 전기적으로 연결된 표시장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 전도체는 상기 게이트 배선을 구성하는 금속으로 구성된 표시장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 전기전도성 편광자는 금속으로 구성된 표시장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 전기전도성 편광자는, 서로 이격 배치되어 있는 복수의 금속 세선(細線)들과 상기 복수의 금속 세선들을 전기적으로 연결하는 하나 이상의 이음부(bridge)를 포함하고,
    상기 금속 세선들은 제1 선폭을 가지고, 상기 이음부는 상기 제1 선폭에 비해 큰 제2 선폭을 가지며,
    상기 이음부는 상기 관통홀을 통해 상기 게이트 배선과 전기적으로 연결된 표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    블랙 매트릭스(black matrix)를 더 포함하고,
    상기 블랙 매트릭스와 중첩되는 영역과 상기 블랙 매트릭스와 중첩되지 않는 영역으로 구분되며,
    상기 이음부는 상기 제1 영역 내에 배치되는 표시장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 이음부는 화상이 표시되는 표시 영역의 외곽을 둘러싸고 있는 베젤(bezel) 영역 내에만 배치되는 표시장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 복수의 전도성 세선들은 장축이 제1 방향과 평행하고,
    상기 이음부는 장축이 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향과 평행하며,
    상기 게이트 배선은 제1 방향에 평행하게 뻗어 있는 표시장치.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 전기전도성 편광자는 선형 패턴부와 상기 선형 패턴부의 외곽을 둘러싸고 있는 이음부를 포함하고,
    상기 선형 패턴부는 서로 이격 배치되어 있는 복수의 전도성 세선들을 포함하고,
    상기 이음부는 상기 복수의 전도성 세선들을 전기적으로 연결하는 표시장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 이음부는 화소 전극의 외곽 영역과 중첩되게 배치되는 표시장치.
  13. 제7 항에 있어서,
    복수의 행과 열로 구성된 화소들을 더 포함하고,
    제1 이음부는 n 번째 행의 화소에 게이트 신호를 전달하는 n 번째 게이트 배선과 전기적으로 연결되고,
    제2 이음부는 n+1 번째 행의 화소에 게이트 신호를 전달하는 n+1 번째 게이트 배선과 전기적으로 연결되며,
    상기 제1 이음부와 상기 제2 이음부는 서로 절연되어 있는 표시장치.
  14. 제7 항에 있어서,
    복수의 행과 열로 구성된 화소들을 더 포함하고,
    전기전도성 편광자는 제1 전기전도성 편광자와 제2 전기전도성 편광자를 포함하며, 상기 제1 전기전도성 편광자와 상기 제2 전기전도성 편광자는 서로 독립적이고,
    상기 제1 전기전도성 편광자는 제1 화소와 중첩되는 제1 선형 패턴부와 상기 제1 선형 패턴부의 외곽을 둘러싸고 있는 제1 이음부를 포함하며,
    상기 제2 전기전도성 편광자는 제2 화소와 중첩되는 제2 선형 패턴부와 상기 제2 선형 패턴부의 외곽을 둘러싸고 있는 제2 이음부를 포함하는 표시장치.
  15. 제7 항에 있어서,
    상기 이음부는 상기 복수의 전도성 세선들과 같은 평면 상에 배치되는 표시장치.
  16. 제7 항에 있어서,
    상기 이음부는 상기 복수의 전도성 세선들과 상기 절연막의 사이에 배치되는 표시장치.
  17. 투명 기판:
    액정층;
    블랙 매트릭스(black matrix);
    상기 투명 기판과 상기 액정층의 사이에 배치된 절연막; 및
    서로 이격 배치되어 있는 복수의 금속 세선(細線)들과 상기 복수의 금속 세선들을 전기적으로 연결하는 하나 이상의 이음부(bridge)를 포함하고, 상기 이음부는 상기 블랙 매트릭스와 중첩되는 영역에 배치되며, 등전위가 형성되고, 상기 투명 기판과 상기 절연막의 사이에 배치된 전기전도성(electric conductive) 편광자;
    을 포함하는 표시장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 이음부는 화상이 표시되는 표시 영역의 외곽을 둘러싸고 있는 베젤 영역 내에만 배치되는 표시장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    복수의 행과 열로 구성된 화소들을 더 포함하고,
    제1 이음부는 n 번째 행의 화소와 중첩되는 복수의 금속 세선들과 전기적으로 연결되고,
    제2 이음부는 n+1 번째 행의 화소와 중첩되는 복수의 금속 세선들과 전기적으로 연결되며,
    상기 제1 이음부와 상기 제2 이음부는 서로 절연되어 있는 표시장치.
  20. 제17 항에 있어서,
    복수의 행과 열로 구성된 화소들을 더 포함하고,
    전기전도성 편광자는 제1 전기전도성 편광자와 제2 전기전도성 편광자를 포함하며, 상기 제1 전기전도성 편광자와 상기 제2 전기전도성 편광자는 서로 독립적이고,
    상기 제1 전기전도성 편광자는 제1 화소와 중첩되는 제1 선형 패턴부와 상기 제1 선형 패턴부의 외곽을 둘러싸고 있는 제1 이음부를 포함하며,
    상기 제2 전기전도성 편광자는 제2 화소와 중첩되는 제2 선형 패턴부와 상기 제2 선형 패턴부의 외곽을 둘러싸고 있는 제2 이음부를 포함하는 표시장치.
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