KR20170035407A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20170035407A
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박정우
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Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극, 상기 화소 전극 위에 상기 화소 전극과 복수의 미세 공간을 사이에 두고 이격되도록 위치하는 지붕층, 상기 미세 공간을 채우고 있는 액정층, 상기 지붕층 위에 위치하고, 상기 미세 공간을 밀봉하는 덮개막, 및 상기 기판 및 상기 덮개막을 관통하는 절개부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치를 구성하는 두 장의 표시판은 박막 트랜지스터 표시판과 대향 표시판으로 이루어질 수 있다. 박막 트랜지스터 표시판에는 게이트 신호를 전송하는 게이트선과 데이터 신호를 전송하는 데이터선이 서로 교차하여 형성되고, 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극 등이 형성될 수 있다. 대향 표시판에는 차광부재, 색 필터, 공통 전극 등이 형성될 수 있다. 경우에 따라 차광 부재, 색 필터, 공통 전극이 박막 트랜지스터 표시판에 형성될 수도 있다.
그러나, 종래의 액정 표시 장치에서는 두 장의 기판이 필수적으로 사용되고, 두 장의 기판 위에 각각의 구성 요소들을 형성함으로써, 표시 장치가 무겁고, 두꺼우며, 비용이 많이 들고, 공정 시간이 오래 걸리는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 하나의 기판을 이용하여 표시 장치를 제조함으로써, 무게, 두께, 비용 및 공정 시간을 줄일 수 있는 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
최근에는 평판 표시 장치를 구부려서 곡면 표시 장치를 구현하는 기술이 개발되고 있으며, 나아가 2개 이상의 방향으로 늘릴 수 있는 스트레처블 표시 장치(stretchable display)에 대해서도 개발이 이루어지고 있다. 본 발명은 하나의 기판을 포함하는 표시 장치를 이용하여 스트레처블 표시 장치를 용이하게 구현할 수 있는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극, 상기 화소 전극 위에 상기 화소 전극과 복수의 미세 공간을 사이에 두고 이격되도록 위치하는 지붕층, 상기 미세 공간을 채우고 있는 액정층, 상기 지붕층 위에 위치하고, 상기 미세 공간을 밀봉하는 덮개막, 및 상기 기판 및 상기 덮개막을 관통하는 절개부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 절개부는 상기 복수의 미세 공간 중 서로 인접한 미세 공간 사이에 위치할 수 있다.
상기 절개부는 서로 인접한 화소 전극 사이에 위치할 수 있다.
상기 기판 위에 위치하는 게이트선 및 데이터선을 더 포함하고, 상기 절개부는 상기 게이트선 또는 상기 데이터선과 나란한 방향으로 연장될 수 있다.
상기 절개부는 상기 게이트선, 상기 데이터선, 상기 박막 트랜지스터와 중첩하지 않을 수 있다.
상기 절개부는 상기 지붕층을 더 관통할 수 있다.
상기 기판 위에 제1 방향으로 뻗어 있고, 순차적으로 배치되어 있는 제1 게이트선, 제2 게이트선, 제3 게이트선, 및 제4 게이트선을 더 포함하고, 상기 제2 게이트선 및 상기 제3 게이트선은 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 우회하는 우회부를 포함하고, 상기 절개부는 상기 우회부에 의해 둘러싸여 있을 수 있다.
상기 절개부는 상기 제2 방향을 따라 연장될 수 있다.
상기 제1 게이트선, 상기 제2 게이트선, 상기 제3 게이트선, 및 상기 제4 게이트선과 교차하는 데이터선을 더 포함하고, 상기 데이터선은 상기 절개부와 나란한 방향으로 연장될 수 있다.
복수의 절개부가 지그재그로 배치될 수 있다.
상기 복수의 절개부 중 어느 하나는 상기 제3 게이트선과 상기 제4 게이트선 사이에 위치하고, 상기 제3 게이트선의 우회부에 의해 둘러싸여 있고, 상기 복수의 절개부 중 다른 하나는 상기 제1 게이트선과 상기 제2 게이트선 사이에 위치하고, 상기 제2 게이트선의 우회부에 의해 둘러싸여 있을 수 있다.
상기 기판 위에 제2 방향으로 뻗어 있고, 순차적으로 배치되어 있는 제1 데이터선, 제2 데이터선, 제3 데이터선, 및 제4 데이터선을 더 포함하고, 상기 제2 데이터선 및 상기 제3 데이터선은 상기 제2 방향과 수직인 제1 방향으로 우회하는 우회부를 포함하고, 상기 절개부는 상기 우회부에 의해 둘러싸여 있을 수 있다.
상기 절개부는 상기 제1 방향을 따라 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 상기 제1 데이터선, 상기 제2 데이터선, 상기 제3 데이터선, 및 상기 제4 데이터선과 교차하는 게이트선을 더 포함하고, 상기 게이트선은 상기 절개부와 나란한 방향으로 연장될 수 있다.
복수의 절개부가 지그재그로 배치될 수 있다.
상기 복수의 절개부 중 어느 하나는 상기 제1 데이터선과 상기 제2 데이터선 사이에 위치하고, 상기 제2 데이터선의 우회부에 의해 둘러싸여 있고, 상기 복수의 절개부 중 다른 하나는 상기 제3 데이터선과 상기 제4 데이터선 사이에 위치하고, 상기 제3 데이터선의 우회부에 의해 둘러싸여 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 상기 기판 위에 제1 방향으로 연장되어 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 복수의 게이트선, 및 상기 기판 위에 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되어 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 복수의 데이터선을 더 포함하고, 상기 복수의 게이트선은 각각 상기 제2 방향으로 우회하는 우회부를 포함하고, 상기 절개부는 상기 우회부에 의해 둘러싸여 있을 수 있다.
상기 복수의 게이트선의 우회부는 동일한 길이를 가질 수 있다.
상기 절개부의 길이는 상기 화소 전극의 일변의 길이의 두 배 이상일 수 있다.
복수의 절개부가 지그재그로 배치될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 하나의 기판을 이용하여 표시 장치를 제조함으로써, 무게, 두께, 비용 및 공정 시간을 줄일 수 있다.
또한, 기판을 관통하는 절개부를 형성함으로써, 스트레처블 표시 장치를 용이하게 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 4는 IV-IV선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 V-V선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 8은 VIII-VIII선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면도이다.
도 9는 IX-IX선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 유리 또는 플라스틱 등과 같은 재료로 만들어진 기판(110)을 포함한다.
기판(110) 위에는 지붕층(360)에 의해 덮여있는 미세 공간(305)이 형성되어 있다. 지붕층(360)은 행 방향으로 뻗어있고, 하나의 지붕층(360) 아래에는 복수의 미세 공간(305)이 형성되어 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 지붕층(360)은 열 방향으로 뻗을 수도 있다.
미세 공간(305)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있으며, 열 방향으로 인접한 미세 공간(305)들 사이에는 제1 영역(V1)이 위치하고 있고, 행 방향으로 인접한 미세 공간(305)들 사이에는 제2 영역(V2)이 위치하고 있다.
복수의 지붕층(360) 사이에는 제1 영역(V1)이 위치하고 있다. 제1 영역(V1)과 접하는 부분에서 미세 공간(305)은 지붕층(360)에 의해 덮여있지 않고, 외부로 노출될 수 있다. 이를 주입구(307a, 307b)라 한다.
주입구(307a, 307b)는 미세 공간(305)의 양측 가장자리에 형성되어 있다. 주입구(307a, 307b)는 제1 주입구(307a)와 제2 주입구(307b)로 이루어지고, 제1 주입구(307a)는 미세 공간(305)의 제1 가장자리의 측면을 노출시키도록 형성되고, 제2 주입구(307b)는 미세 공간(305)의 제2 가장자리의 측면을 노출시키도록 형성된다. 미세 공간(305)의 제1 가장자리의 측면과 제2 가장자리의 측면은 서로 마주본다.
각 지붕층(360)은 인접한 제2 영역(V2)들 사이에서 기판(110)으로부터 떨어지도록 형성되어, 미세 공간(305)을 형성한다. 즉, 지붕층(360)은 주입구(307a, 307b)가 형성되어 있는 제1 가장자리 및 제2 가장자리의 측면을 제외한 나머지 측면들을 덮도록 형성되어 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구조는 예시에 불과하며, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 미세 공간(305), 제1 영역(V1), 및 제2 영역(V2)의 배치 형태의 변경이 가능하고, 복수의 지붕층(360)이 제1 영역(V1)에서 서로 연결될 수도 있으며, 각 지붕층(360)의 일부가 제2 영역(V2)에서 기판(110)으로부터 떨어지도록 형성되어 인접한 미세 공간(305)이 서로 연결될 수도 있다.
다음으로, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 더욱 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 평면도이다. 도 2는 도 1과 동일한 실시예에 의한 표시 장치를 나타내고 있으며, 각각 일부 구성 요소를 도시하고 있다. 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 구성 요소들을 하나의 평면도에 나타낼 경우 도면이 복잡해지는 것을 방지하기 위해 각각 별도의 도면으로 나타내었다. 아울러, 도 1 및 도 2에는 미세 공간(305)이 공통으로 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기판 위에는 복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4) 및 복수의 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5)이 형성되어 있다. 또한, 복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4) 및 복수의 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5)과 연결되어 있는 복수의 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 복수의 화소 전극(191)은 복수의 화소 열과 복수의 화소 행을 포함하는 매트릭스 형태로 배치되어 있고, 각 화소 전극(191)은 미세 공간(305) 내에 위치한다. 복수의 미세 공간(305) 사이에는 절개부(CP)가 위치한다.
복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4)은 주로 제1 방향으로 뻗어 있다. 제1 방향은 예를 들면 가로 방향일 수 있다. 복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4)은 순차적으로 배치되어 있는 제1 게이트선(G1), 제2 게이트선(G2), 제3 게이트선(G3), 및 제4 게이트선(G4)을 포함한다. 즉, 평면도 상에서 제1 게이트선(G1) 아래에 제2 게이트선(G2)이 위치하고, 제2 게이트선(G2) 아래에 제3 게이트선(G3)이 위치하며, 제3 게이트선(G3) 아래에 제4 게이트선(G4)이 위치한다. 도 2에서는 4개의 게이트선(G1, G2, G3, G4)만이 도시되어 있다. 이는 전체 게이트선 중 일부를 도시한 것으로써, 실제로는 4개의 게이트선(G1, G2, G3, G4)이 반복적으로 배치될 수 있다.
제1 게이트선(G1) 및 제4 게이트선(G4)은 제1 방향으로만 뻗어 있으며, 별도의 우회부를 포함하지 않는다.
제2 게이트선(G2) 및 제3 게이트선(G3)은 제1 방향으로 뻗어 있는 본선(412, 413)과 제2 방향으로 우회하는 우회부(512, 513)를 포함한다. 제2 방향은 제1 방향과 수직인 방향일 수 있다. 예를 들면, 제2 방향은 세로 방향일 수 있다. 제2 게이트선(G2)은 두 번째 화소 열과 세 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(512)를 포함하고, 네 번째 화소 열과 다섯 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(512)를 포함할 수 있다. 제3 게이트선(G3)은 첫 번째 화소 열과 두 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(513)를 포함하고, 세 번째 화소 열과 네 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(513)를 포함할 수 있다.
평면도 상에서 제2 게이트선(G2)의 우회부(512)는 제2 게이트선(G2)의 본선(412)으로부터 아래 방향으로 돌출한다. 평면도 상에서 제3 게이트선(G3)의 우회부(513)는 제3 게이트선(G2)의 본선(412)으로부터 아래 방향으로 돌출한다. 제2 게이트선(G2)의 우회부(512)와 제3 게이트선(G3)의 우회부(513)는 교대로 돌출되어 있다. 즉, 두 번째 화소 행과 세 번째 화소 행의 좌측 단부로부터 우측 단부까지 제2 게이트선(G2)의 우회부(512)와 제3 게이트선(G3)의 우회부(513)가 교대로 배치되어 있다.
제2 게이트선(G2)의 우회부(512)는 제3 게이트선(G3)과 인접한 위치까지 연장되어 있다. 다만, 제2 게이트선(G2)의 우회부(512)는 제3 게이트선(G3)과 교차하지는 않는다. 제3 게이트선(G3)의 우회부(513)는 제2 게이트선(G2)과 인접한 위치까지 연장되어 있다. 다만, 제3 게이트선(G3)의 우회부(513)는 제2 게이트선(G2)과 교차하지는 않는다. 제2 게이트선(G2)과 제3 게이트선(G3)에는 서로 다른 신호가 인가되므로, 제2 게이트선(G2)과 제3 게이트선(G3)이 서로 단락되지 않도록 배치된다.
복수의 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5)은 대략 제2 방향으로 뻗어 있다. 복수의 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5)은 게이트선(G1, G2, G3, G4)과 교차하며, 제2 게이트선(G2) 및 제3 게이트선(G3)의 우회부(512, 513)와 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 복수의 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5)은 순차적으로 배치되어 있는 제1 데이터선(D1), 제2 데이터선(D2), 제3 데이터선(D3), 및 제4 데이터선(D4)을 포함한다. 즉, 평면도 상에서 제1 데이터선(D1) 우측에 제2 데이터선(D2)이 위치하고, 제2 데이터선(D2) 우측에 제3 데이터선(D3)이 위치하며, 제3 데이터선(D3) 우측에 제4 데이터선(D4)이 위치하고, 제4 데이터선(D4) 우측에 제5 데이터선(D5)이 위치한다. 도 2에서 5개의 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5)만이 도시되어 있다. 이는 전체 데이터선 중 일부를 도시한 것으로써, 실제로는 더 많은 데이터선이 배치될 수 있다.
각 화소 전극(191)은 복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4) 중 어느 하나와 연결되어 있고, 복수의 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5) 중 어느 하나와 연결되어 있다. 도시는 생략하였으나, 각 화소 전극(191)이 복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4) 및 복수의 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5)과 직접적으로 연결되어 있지 않고, 박막 트랜지스터를 통해 연결되어 있다. 예를 들면, 박막 트랜지스터의 제어 단자는 게이트선(G1, G2, G3, G4)에, 입력 단자는 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5)에 출력 단자는 화소 전극(191)에 연결될 수 있다.
절개부(CP)는 제2 방향을 따라 연장될 수 있다. 즉, 절개부(CP)는 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5) 및 우회부(512, 513)와 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 절개부(CP)는 우회부(512, 513)에 의해 둘러싸여 있다. 첫 번째 화소 열과 두 번째 화소 열 사이에 위치하는 절개부(CP)는 제3 게이트선(G3)의 우회부(513)에 의해 둘러싸여 있으며, 제4 게이트선(G4)과 인접한 위치까지 연장되어 있다. 두 번째 화소 열과 세 번째 화소 열 사이에 위치하는 절개부(CP)는 제2 게이트선(G2)의 우회부(512)에 의해 둘러싸여 있으며, 제1 게이트선(G1)과 인접한 위치까지 연장되어 있다. 세 번째 화소 열과 네 번째 화소 열 사이에 위치하는 절개부(CP)는 제3 게이트선(G3)의 우회부(513)에 의해 둘러싸여 있으며, 제4 게이트선(G4)과 인접한 위치까지 연장되어 있다. 네 번째 화소 열과 다섯 번째 화소 열 사이에 위치하는 절개부(CP)는 제2 게이트선(G2)의 우회부(512)에 의해 둘러싸여 있으며, 제1 게이트선(G1)과 인접한 위치까지 연장되어 있다.
복수의 절개부(CP)는 지그재그로 배치될 수 있다. 즉, 복수의 절개부(CP)가 나란히 배치되지 않는다. 예를 들면, 가장 좌측으로부터 두 번째 및 네 번째 위치하는 절개부(CP)가 첫 번째 및 세 번째 위치하는 절개부(CP)보다 위쪽에 위치하게 된다.
절개부(CP)의 길이는 화소 전극(191)의 일변의 길이의 약 두 배 이상으로 이루어질 수 있다. 화소 전극(191)은 대략 두 개의 장변과 두 개의 단변을 포함하는 사각형으로 이루어질 수 있다. 이때, 절개부(CP)의 길이가 화소 전극(191)의 장변의 길이의 약 두 배 이상으로 이루어질 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 약 세 배 정도에 이를 수 있다.
다음으로, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 화소의 구조에 대해 더욱 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 4는 IV-IV선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면도이며, 도 5는 V-V선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면도이다. 도 3 내지 도 5는 제2 게이트선(G2), 제3 게이트선(G3), 제1 데이터선(D1), 및 제2 데이터선(D2)과 연결되어 있는 4개의 화소를 도시하고 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 기판(110) 위에 게이트선(G2, G3, gate line) 및 게이트선(G2, G3)으로부터 돌출되어 있는 게이트 전극(124, gate electrode)이 형성되어 있다.
기판(110)은 구부러질 수 있는 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면 유리, 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다.
게이트선(G2, G3)은 주로 제1 방향으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 게이트선(G2, G3)은 본선(422, 413)과 우회부(512, 513)를 포함한다. 본선(412, 413)은 열 방향으로 인접하는 두 개의 미세 공간(305) 사이에 위치한다. 즉, 본선(412, 413)은 제1 영역(V1)에 위치한다. 우회부(512, 513)는 행 방향으로 인접하는 두 개의 미세 공간(305) 사이에 위치한다. 즉, 우회부(512, 513)는 제2 영역(V2)에 위치한다.
게이트 전극(124)은 평면도 상에서 게이트선(G2, G3)의 위 또는 아래로 돌출되어 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 게이트 전극(124)의 돌출 형태는 다양하게 변경이 가능하고, 게이트선(G2, G3)으로부터 돌출되지 않고, 게이트선(G2, G3) 상에 일체로 위치할 수 있다.
게이트선(G2, G3) 및 게이트 전극(124) 위에는 게이트 절연막(140, gate insulating layer)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 절연막(140)은 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 반도체(154, semiconductor)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 게이트 전극(124)과 중첩할 수 있다. 반도체(154)는 비정질 실리콘(amorphous silicon), 다결정 실리콘(polycrystalline silicon), 금속 산화물(metal oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
반도체(154) 위에는 각각 저항성 접촉 부재(ohmic contact member)(도시하지 않음)가 더 형성될 수 있다. 저항성 접촉 부재는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어질 수 있다.
반도체(154) 및 게이트 절연막(140) 위에는 데이터선(D1, D2, data line), 소스 전극(173, source electrode), 및 드레인 전극(175, drain electrode)가 형성되어 있다.
데이터선(D1, D2)은 데이터 신호를 전달하며, 주로 제2 방향으로 뻗어 게이트선(G2, G3)과 교차한다. 데이터선(D1, D2)은 행 방향으로 인접하는 두 개의 미세 공간(305) 사이에 위치한다. 즉, 데이터선(D1, D2)은 제2 영역(V2)에 위치한다.
소스 전극(173)은 데이터선(D1, D2)으로부터 게이트 전극(124) 위로 돌출하도록 형성된다. 즉, 소스 전극(173)의 적어도 일부는 게이트 전극(124)과 중첩할 수 있다. 드레인 전극(175)은 소스 전극(173)과 이격하도록 형성된다. 드레인 전극(175)의 적어도 일부는 게이트 전극(124)과 중첩할 수 있다. 본 실시예에서, 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)의 형상은 막대 형상으로 이루어지나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)의 형상은 다양하게 변경이 가능하다. 예를 들면, 소스 전극(173)은 U자형으로 구부러진 형상으로 이루어져, 드레인 전극(175)을 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 반대로 드레인 전극(175)이 U자형으로 구부러진 형상으로 이루어질 수도 있으며, 이때 드레인 전극(175)이 소스 전극(173)을 둘러싸는 형태를 가질 수도 있다. 아울러, 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 게이트 전극(124)과 일부 중첩하는 것으로 도시되어 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)이 게이트 전극(124)과 중첩하지 않고, 소정의 간격을 가지고 이격될 수도 있다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173), 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 각각 박막 트랜지스터(TFT, thin film transistor)를 이룬다. 이때, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성되어 있다.
데이터선(D1, D2), 소스 전극(173), 드레인 전극(175), 반도체(154) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있다.
보호막(180) 위에는 각 화소(PX) 내에 색 필터(230)가 형성되어 있다.
각 색 필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 색 필터(230)는 적색, 녹색, 및 청색의 삼원색에 한정되지 아니하고, 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 옐로(yellow), 화이트 계열의 색 등을 표시할 수도 있다. 색 필터(230)는 제1 영역(V1) 및/또는 제2 영역(V2)에는 형성되지 않을 수 있다.
이웃하는 색 필터(230) 사이의 영역에는 차광 부재(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 각 화소 전극(191) 사이의 경계와 박막 트랜지스터 위에 형성되어 빛샘을 방지할 수 있다. 즉, 차광 부재(220)는 제1 영역(V1) 및 제2 영역(V2)에 형성될 수 있다. 색 필터(230)와 차광 부재(220)는 일부 영역에서 서로 중첩될 수도 있다.
색 필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 제1 절연층(240)이 더 형성될 수 있다. 제1 절연층(240)은 유기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 색 필터(230) 및 차광 부재(220)의 상부면을 평탄화시키는 역할을 할 수 있다. 제1 절연층(240)은 유기 절연 물질로 이루어진 층과 무기 절연 물질로 이루어진 층을 포함하는 이중층으로 이루어질 수도 있다. 또한, 제1 절연층(240)은 경우에 따라 생략될 수도 있다.
보호막(180), 차광 부재(220), 및 제1 절연층(240)에는 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다. 접촉 구멍(185)은 박막 트랜지스터의 적어도 일부를 노출시키며, 특히 드레인 전극(175)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다.
제1 절연층(240) 위에는 화소 전극(191, pixel electrode)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 인듐-주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 금속 산화물로 이루어질 수 있다.
화소 전극(191)은 대략 두 개의 장변과 두 개의 단변을 포함하는 직사각형 형상을 하고 있으며, 박막 트랜지스터와 중첩하는 부분이 모따기 되어 있는 형태로 이루어져 있다. 다만, 화소 전극(191)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 다양한 형태로 변경이 가능하다. 아울러, 화소 전극(191)은 가로 줄기부, 세로 줄기부, 및 이들로부터 뻗어 있는 복수의 미세 가지부를 포함하는 형태로 이루어질 수도 있다. 또한, 하나의 화소 전극(191)은 두 개의 분리되어 있는 부화소 전극을 포함할 수도 있다. 이때, 두 개의 부화소 전극에 인가되는 전압에 차등을 두어 시인성을 개선할 수 있으며, 두 개의 부화소 전극과 연결되는 박막 트랜지스터의 배치는 다양하게 변경이 가능하다.
화소 전극(191) 위에는 화소 전극(191)으로부터 일정한 거리를 가지고 이격되도록 공통 전극(270, common electrode)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에는 미세 공간(microcavity, 305)이 형성되어 있다. 즉, 미세 공간(305)은 화소 전극(191) 및 공통 전극(270)에 의해 둘러싸여 있다. 공통 전극(270)은 행 방향으로 연장되어 있고, 미세 공간(305) 위와 제2 영역(V2)에 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 미세 공간(305)의 상부면과 측면의 일부를 덮도록 형성되어 있다. 미세 공간(305)의 크기는 표시 장치의 크기 및 해상도에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 공통 전극(270)이 화소 전극(191)과 절연막을 사이에 두고 형성될 수도 있다. 이때, 미세 공간(305)은 공통 전극(270) 위에 형성될 수 있다.
공통 전극(270)은 인듐-주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 금속 산화물로 이루어질 수 있다. 공통 전극(270)에는 일정한 전압이 인가될 수 있고, 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 전계가 형성될 수 있다.
화소 전극(191) 위와 공통 전극(270) 아래에는 배향막(11, 21)이 형성되어 있다.
배향막(11, 21)은 제1 배향막(11)과 제2 배향막(21)을 포함한다. 제1 배향막(11)과 제2 배향막(21)은 수직 배향막으로 이루어질 수 있고, 폴리 아믹산(Polyamic acid), 폴리 실록산(Polysiloxane), 폴리 이미드(Polyimide) 등의 배향 물질로 이루어질 수 있다. 제1 및 제2 배향막(11, 21)은 미세 공간(305)의 가장자리의 측벽에서 연결될 수 있다.
제1 배향막(11)은 화소 전극(191) 위에 형성되어 있다. 제1 배향막(11)은 화소 전극(191)에 의해 덮여있지 않은 제1 절연층(240) 바로 위에도 형성될 수 있다. 또한, 제1 배향막(11)은 제1 영역(V1)에도 형성될 수 있다.
제2 배향막(21)은 제1 배향막(11)과 마주보도록 공통 전극(270) 아래에 형성되어 있다.
화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 위치한 미세 공간(305) 내에는 액정 분자(310)들로 이루어진 액정층이 형성되어 있다. 액정 분자(310)들은 음의 유전율 이방성을 가질 수 있고, 전계가 인가되지 않은 상태에서 기판(110)에 수직한 방향으로 서 있을 수 있다. 즉, 수직 배향이 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 액정 분자들이 수평 배향이 이루어질 수도 있다.
데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이의 미세 공간(305) 내에 위치한 액정 분자(310)의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자(310)의 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 휘도가 달라진다.
공통 전극(270) 위에는 제2 절연층(350)이 더 형성될 수 있다. 제2 절연층(350)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 경우에 따라 생략될 수도 있다.
제2 절연층(350) 위에는 지붕층(360, roof layer)이 형성되어 있다. 지붕층(360)은 유기 물질로 이루어질 수 있다. 지붕층(360)은 행 방향으로 형성되어 있고, 미세 공간(305) 위와 제2 영역(V2)에 형성되어 있다. 지붕층(360)은 미세 공간(305)의 상부면과 측면의 일부를 덮도록 형성되어 있다. 지붕층(360)은 경화 공정에 의해 단단해져 미세 공간(305)의 형상을 유지시키는 역할을 할 수 있다. 지붕층(360)은 화소 전극(191)과 미세 공간(305)을 사이에 두고 이격되도록 형성되어 있다.
공통 전극(270) 및 지붕층(360)은 미세 공간(305)의 가장자리의 측면의 일부를 덮지 않도록 형성되며, 미세 공간(305)이 공통 전극(270) 및 지붕층(360)에 의해 덮여있지 않은 부분을 주입구(307a, 307b)라 한다. 주입구(307a, 307b)는 미세 공간(305)의 제1 가장자리의 측면을 노출시키는 제1 주입구(307a) 및 미세 공간(305)의 제2 가장자리의 측면의 노출시키는 제2 주입구(307b)를 포함한다. 제1 가장자리와 제2 가장자리는 서로 마주보는 가장자리로써, 예를 들면, 평면도 상에서 제1 가장자리가 미세 공간(305)의 상측 가장자리이고, 제2 가장자리가 미세 공간(305)의 하측 가장자리일 수 있다. 표시 장치의 제조 과정에서 주입구(307a, 307b)에 의해 미세 공간(305)이 노출되므로, 주입구(307a, 307b)를 통해 미세 공간(305) 내부로 배향액 또는 액정 물질 등을 주입할 수 있다.
지붕층(360) 위에는 제3 절연층(370)이 더 형성될 수 있다. 제3 절연층(370)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 제3 절연층(370)은 지붕층(360)의 상부면 및/또는 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 제3 절연층(370)은 유기 물질로 이루어진 지붕층(360)을 보호하는 역할을 하며, 경우에 따라 생략될 수도 있다.
제3 절연층(370) 위에는 덮개막(390, encapsulation layer)이 형성되어 있다. 덮개막(390)은 미세 공간(305)의 일부를 외부로 노출시키는 주입구(307a, 307b)를 덮도록 형성된다. 즉, 덮개막(390)은 미세 공간(305)의 내부에 위치하는 액정 분자(310)가 외부로 나오지 않도록 미세 공간(305)을 밀봉할 수 있다. 덮개막(390)은 액정 분자(310)와 접촉하게 되므로, 액정 분자(310)과 반응하지 않는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 덮개막(390)은 페릴렌(Parylene) 등으로 이루어질 수 있다.
덮개막(390)은 이중막, 삼중막 등과 같이 다중막으로 이루어질 수도 있다. 이중막은 서로 다른 물질로 이루어진 두 개의 층으로 이루어져 있다. 삼중막은 세 개의 층으로 이루어지고, 서로 인접하는 층의 물질이 서로 다르다. 예를 들면, 덮개막(390)은 유기 절연 물질로 이루어진 층과 무기 절연 물질로 이루어진 층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에는 기판(110) 및 덮개막(390)을 관통하는 절개부(CP)가 형성되어 있다. 절개부(CP)는 기판(110)과 덮개막(390) 사이에 위치하는 구성 요소들을 함께 관통할 수 있다. 예를 들면, 절개부(CP)는 게이트 절연막(140), 보호막(180), 차광 부재(220), 제1 절연층(240), 공통 전극(270), 제2 절연층(350), 지붕층(360), 제3 절연층(370) 중 적어도 어느 하나를 관통할 수 있으며, 이들 모두를 관통할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서는 기판(110) 등을 관통하도록 절개부(CP)가 형성되어 있으므로, 기판(110)을 용이하게 구부릴 수 있다. 이때, 복수의 절개부(CP)에 의해 기판(110)은 두 개 이상의 방향으로 용이하게 구부러질 수 있다. 즉, 스트레처블 표시 장치를 용이하게 구현할 수 있다. 예를 들면, 표시 장치는 돔(dome)과 같은 형상으로 이루어질 수도 있다.
일반적인 액정 표시 장치의 경우 두 개의 기판 사이에 액정층이 위치하고 있다. 두 개의 기판을 관통하도록 절개부를 형성하는 경우 액정층의 액정 물질이 외부로 새어나갈 수 있다. 따라서, 일반적인 액정 표시 장치를 이용하여 스트레처블 표시 장치를 구현하는 것은 용이하지 않다.
본 실시예에서는 하나의 기판 위에 복수의 미세 공간이 존재하고, 각 미세 공간 내에 액정층이 위치한다. 각 미세 공간은 독립적으로 밀봉이 이루어져 있고, 절개부는 미세 공간 사이의 영역에 형성되어 있다. 따라서, 절개부를 형성하더라도 액정층의 액정 물질이 외부로 새어나가지 않는다.
기판(110) 위에 박막 트랜지스터, 화소 전극(191), 공통 전극(270), 지붕층(360), 덮개막(390) 등의 모든 구성 요소를 먼저 형성한 후 이들을 관통하는 절개부(CP)를 나중에 형성할 수 있다. 절개부(CP)는 레이저 커팅 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다양한 커팅 공정을 이용하여 절개부(CP)를 형성할 수 있다.
절개부(CP)는 게이트선(G2, G3), 데이터선(D1, D2), 박막 트랜지스터 등과는 중첩하지 않는다.
절개부(CP)는 게이트선(G2, G3)의 본선(412, 413)과 교차하는 방향으로 연장되어 있다. 절개부(CP)가 게이트선(G2, G3)을 관통하는 경우 게이트선(G2, G3)의 단선이 발생하여, 게이트 신호의 전달이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 게이트선(G2, G3)이 우회부(512, 513)를 포함하고, 우회부(512, 513)가 절개부(CP)를 둘러싸도록 함으로써, 절개부(CP)에 의해 게이트선(G2, G3)이 단선되는 것을 방지할 수 있다.
절개부(CP)는 데이터선(D1, D2)과 나란한 방향으로 연장되어 있다. 절개부(CP)가 데이터선(D1, D2)을 관통하는 경우 데이터선(D1, D2)의 단선이 발생하여, 데이터 신호의 전달이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 절개부(CP)가 데이터선(D1, D2)과 소정의 간격을 두고 나란하게 형성되도록 함으로써, 절개부(CP)에 의해 데이터선(D1, D2)이 단선되는 것을 방지할 수 있다.
도시는 생략하였으나, 표시 장치의 상하부 면에는 편광판이 더 형성될 수 있다. 편광판은 제1 편광판 및 제2 편광판으로 이루어질 수 있다. 제1 편광판은 기판(110)의 하부 면에 부착되고, 제2 편광판은 덮개막(390) 위에 부착될 수 있다.
다음으로, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 6 내지 도 9에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 데이터선이 우회부를 포함한다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 기판 위에는 복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5) 및 복수의 데이터선(D1, D2, D3, D4)이 형성되어 있다. 또한, 복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5) 및 복수의 데이터선(D1, D2, D3, D4)과 연결되어 있는 복수의 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 복수의 화소 전극(191)은 복수의 화소 열과 복수의 화소 행을 포함하는 매트릭스 형태로 배치되어 있고, 각 화소 전극(191)은 미세 공간(305) 내에 위치한다. 복수의 미세 공간(305) 사이에는 절개부(CP)가 위치한다.
앞선 실시예에서는 게이트선이 우회부를 포함하고 있으나, 본 실시예에서는 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5)이 우회부를 포함하지 않는다. 대신 데이터선(D1, D2, D3, D4)이 우회부(522, 523)를 포함한다.
게이트선(G1, G2, G3, G4, G5)은 대략 제1 방향으로 뻗어 있고, 데이터선(D1, D2, D3, D4)은 대략 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 뻗어 있다.
제1 데이터선(D1) 및 제4 데이터선(D4)은 제2 방향으로만 뻗어 있으며, 별도의 우회부를 포함하지 않는다.
제2 데이터선(D2) 및 제3 데이터선(D3)은 제2 방향으로 뻗어 있는 본선(422, 423)과 제1 방향으로 우회하는 우회부(522, 523)를 포함한다. 제2 데이터선(D2)은 첫 번째 화소 행과 두 번째 화소 행 사이에서 제1 방향으로 우회하는 우회부(522)를 포함하고, 세 번째 화소 행과 네 번째 화소 행 사이에서 제1 방향으로 우회하는 우회부(522)를 포함할 수 있다. 제3 데이터선(D3)은 두 번째 화소 행과 세 번째 화소 행 사이에서 제1 방향으로 우회하는 우회부(523)를 포함하고, 네 번째 화소 행과 다섯 번째 화소 행 사이에서 제1 방향으로 우회하는 우회부(523)를 포함할 수 있다.
평면도 상에서 제2 데이터선(D2)의 우회부(522)는 제2 데이터선(D2)의 본선(422)으로부터 우측으로 돌출한다. 평면도 상에서 제3 데이터선(D3)의 우회부(523)는 제3 데이터선(D3)의 본선(423)으로부터 좌측으로 돌출한다. 제2 데이터선(D2)의 우회부(522)와 제3 데이터선(D3)의 우회부(523)는 교대로 돌출되어 있다. 즉, 두 번째 화소 열과 세 번째 화소 열의 위쪽 단부로부터 아래쪽 단부까지 제2 데이터선(D2)의 우회부(522)와 제3 데이터선(D3)의 우회부(523)가 교대로 배치되어 있다.
제2 데이터선(D2)의 우회부(522)는 제3 데이터선(D3)과 인접한 위치까지 연장되어 있다. 다만, 제2 데이터선(D2)의 우회부(522)는 제3 데이터선(D3과 교차하지는 않는다. 제3 데이터선(D3)의 우회부(523)는 제2 데이터선(D2)과 인접한 위치까지 연장되어 있다. 다만, 제3 데이터선(D3)의 우회부(523)는 제2 데이터선(D2)과 교차하지는 않는다. 제2 데이터선(D2)과 제3 데이터선(D3)에는 서로 다른 신호가 인가되므로, 제2 데이터선(D2)과 제3 데이터선(D3)이 서로 단락되지 않도록 배치된다.
절개부(CP)는 제1 방향으로 따라 연장될 수 있다. 즉, 절개부(CP)는 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5) 및 우회부(522, 523)와 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 절개부(CP)는 우회부(522, 523)에 의해 둘러싸여 있다. 첫 번째 화소 행과 두 번째 화소 행 사이에 위치하는 절개부(CP)는 제2 데이터선(D2)의 우회부(522)에 의해 둘러싸여 있으며, 제1 데이터선(D1)과 인접한 위치까지 연장되어 있다. 두 번째 화소 행과 세 번째 화소 행 사이에 위치하는 절개부(CP)는 제3 데이터선(D3)의 우회부(523)에 의해 둘러싸여 있으며, 제4 데이터선(D4)과 인접한 위치까지 연장되어 있다. 세 번째 화소 행과 네 번째 화소 행 사이에 위치하는 절개부(CP)는 제2 데이터선(D2)의 우회부(522)에 의해 둘러싸여 있으며, 제1 데이터선(D1)과 인접한 위치까지 연장되어 있다. 네 번째 화소 행 아래에 위치하는 절개부(CP)는 제3 데이터선(D3)의 우회부(523)에 의해 둘러싸여 있으며, 제4 데이터선(D4)과 인접한 위치까지 연장되어 있다.
복수의 절개부(CP)는 지그재그로 배치될 수 있다. 즉, 복수의 절개부(CP)가 나란히 배치되지 않는다. 예를 들면, 가장 위쪽으로부터 첫 번째 및 세 번째 위치하는 절개부(CP)가 두 번째 및 네 번째 위치하는 절개부(CP)보다 좌측에 위치하게 된다.
절개부(CP)의 길이는 화소 전극(191)의 일변의 길이의 약 두 배 이상으로 이루어질 수 있다. 화소 전극(191)은 대략 두 개의 장변과 두 개의 단변을 포함하는 사각형으로 이루어질 수 있다. 이때, 절개부(CP)의 길이가 화소 전극(191)의 단변의 길이의 약 두 배 이상으로 이루어질 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 약 세 배 정도에 이를 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 8은 VIII-VIII선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면도이며, 도 9는 IX-IX선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면도이다. 도 7 내지 도 9는 제1 게이트선(G1), 제2 게이트선(G2), 제2 데이터선(D2), 및 제3 데이터선(D3)과 연결되어 있는 4개의 화소를 도시하고 있다.
도 7 내지 도 9?a 참조하면, 기판(110) 위에 게이트선(G1, G2) 및 게이트선(G1, G2)으로부터 돌출되어 있는 게이트 전극(124)이 형성되어 있다.
게이트선(G1, G2)은 주로 제1 방향으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 게이트선(G1, G2)은 열 방향으로 인접하는 두 개의 미세 공간(305) 사이에 위치한다. 즉, 게이트선(G1, G2)은 제1 영역(V1)에 위치한다.
게이트 전극(124)은 평면도 상에서 게이트선(G1, G2)의 아래로 돌출되어 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 게이트 전극(124)의 돌출 형태는 다양하게 변경이 가능하고, 게이트선(G1, G2)으로부터 돌출되지 않고, 게이트선(G1, G2) 상에 일체로 위치할 수 있다.
데이터선(D2, D3)은 데이터 신호를 전달하며, 주로 제2 방향으로 뻗어 게이트선(G1, G2)과 교차한다. 데이터선(D2, D3)은 행 방향으로 인접하는 두 개의 미세 공간(305) 사이에 위치하는 본선(422, 423)과 열 방향으로 인접하는 두 개의 미세 공간(305) 사이에 위치하는 우회부(522, 523)를 포함한다. 본선(422, 423)은 제2 영역(V2)에 위치하고, 우회부(522, 523)는 제1 영역(V1)에 위치한다.
데이터선(D2, D3)과 연결되어 있는 소스 전극(173), 소스 전극(173)과 이격되어 있는 드레인 전극(175)이 형성되어 있고, 그 위에 보호막(180), 색 필터(230), 차광 부재(220), 화소 전극(191), 미세 공간(305), 공통 전극(270), 지붕층(360), 덮개막 등이 위치한다.
기판(110) 및 덮개막(390)을 관통하는 절개부(CP)가 형성되어 있다. 절개부(CP)는 기판(110)과 덮개막(390) 사이에 위치하는 구성 요소들을 함께 관통할 수 있다. 본 실시예에서는 절개부(CP)에 의해 스트레처블 표시 장치를 용이하게 구현할 수 있다.
절개부(CP)는 게이트선(G1, G2), 데이터선(D2, D3), 박막 트랜지스터 등과는 중첩하지 않는다.
절개부(CP)는 데이터선(D2, D3)의 본선(422, 423)과 교차하는 방향으로 연장되어 있다. 절개부(CP)가 데이터선(D2, D3)을 관통하는 경우 데이터선(D2, D3)의 단선이 발생하여, 데이터 신호의 전달이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 데이터선(D2, D3)이 우회부(522, 523)를 포함하고, 우회부(522, 523)가 절개부(CP)를 둘러싸도록 함으로써, 절개부(CP)에 의해 데이터선(D2, D3)이 단선되는 것을 방지할 수 있다.
절개부(CP)는 게이트선(G1, G2)과 나란한 방향으로 연장되어 있다. 절개부(CP)가 게이트선(G1, G2)을 관통하는 경우 게이트선(G1, G2)의 단선이 발생하여 게이트 신호의 전달이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 절개부(CP)가 게이트선(G1, G2)과 소정의 간격을 두고 나란하게 형성되도록 함으로써, 절개부(CP)에 의해 게이트선(G1, G2)이 단선되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 10에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 모든 게이트선이 우회부를 포함한다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 기판 위에는 복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5) 및 복수의 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5)이 형성되어 있다. 또한, 복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5) 및 복수의 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5)과 연결되어 있는 복수의 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 복수의 화소 전극(191)은 복수의 화소 열과 복수의 화소 행을 포함하는 매트릭스 형태로 배치되어 있고, 각 화소 전극(191)은 미세 공간(305) 내에 위치한다. 복수의 미세 공간(305) 사이에는 절개부(CP)가 위치한다.
복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5)은 순차적으로 배치되어 있는 제1 게이트선(G1), 제2 게이트선(G2), 제3 게이트선(G3), 제4 게이트선(G4), 및 제5 게이트선(G5)을 포함한다. 각각의 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5)은 제1 방향으로 뻗어 있는 본선(431, 432, 433, 434, 435)과 제2 방향으로 우회하는 우회부(531, 532, 533, 534, 535)를 포함한다.
제1 게이트선(G1)은 첫 번째 화소 열과 두 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(531)를 포함하고, 세 번째 화소 열과 네 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(531)를 포함할 수 있다. 제2 게이트선(G2)은 두 번째 화소 열과 세 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(532)를 포함하고, 네 번째 화소 열과 다섯 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(532)를 포함할 수 있다. 제3 게이트선(G3)은 첫 번째 화소 열과 두 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(533)를 포함하고, 세 번째 화소 열과 네 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(533)를 포함할 수 있다. 제4 게이트선(G4)은 두 번째 화소 열과 세 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(534)를 포함하고, 네 번째 화소 열과 다섯 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(534)를 포함할 수 있다. 제5 게이트선(G5)은 두 번째 화소 열과 세 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(535)를 포함하고, 네 번째 화소 열과 다섯 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(535)를 포함할 수 있다.
절개부(CP)는 제2 방향을 따라 연장될 수 있다. 절개부(CP)는 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5) 및 우회부(531, 532, 533, 534, 535)와 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 절개부(CP)는 우회부(531, 532, 533, 534, 535)에 의해 둘러싸여 있다.
복수의 절개부(CP)는 지그재그로 배치될 수 있으며, 복수의 절개부(CP)의 길이는 상이할 수 있다. 예를 들면, 제1 게이트선(G1)과 제2 게이트선(G2) 사이에 위치하는 절개부(CP)의 길이는 화소 전극(191)의 장변의 길이의 약 세 배 정도로 이루어질 수 있다. 제2 게이트선(G2)과 제3 게이트선(G3) 사이에 위치하는 절개부(CP)의 길이도 화소 전극(191)의 장변의 길이의 약 세 배 정도로 이루어질 수 있다. 제3 게이트선(G3)과 제4 게이트선(G4) 사이에 위치하는 절개부(CP)의 길이는 화소 전극(191)의 장변의 길이의 약 두 배 정도로 이루어질 수 있다.
제1 게이트선(G1)의 우회부(531)의 길이는 제2 게이트선(G2)의 우회부(532)의 길이와 상이할 수 있다. 제2 게이트선(G2)의 우회부(532)의 길이는 제3 게이트선(G3)의 우회부(533)의 길이와 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 제1 게이트선(G1)의 우회부(531)의 길이는 제4 게이트선(G4)의 우회부(534) 및 제5 게이트선(G5)의 우회부(535)의 길이와 실질적으로 동일할 수 있다.
다음으로, 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 11에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 모든 게이트선의 길이가 실질적으로 동일하다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 기판 위에는 복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5) 및 복수의 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5)이 형성되어 있다. 또한, 복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5) 및 복수의 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5)과 연결되어 있는 복수의 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 복수의 화소 전극(191)은 복수의 화소 열과 복수의 화소 행을 포함하는 매트릭스 형태로 배치되어 있고, 각 화소 전극(191)은 미세 공간(305) 내에 위치한다. 복수의 미세 공간(305) 사이에는 절개부(CP)가 위치한다.
복수의 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5)은 순차적으로 배치되어 있는 제1 게이트선(G1), 제2 게이트선(G2), 제3 게이트선(G3), 제4 게이트선(G4), 및 제5 게이트선(G5)을 포함한다. 각각의 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5)은 제1 방향으로 뻗어 있는 본선(441, 442, 443, 444, 445)과 제2 방향으로 우회하는 우회부(541, 542, 543, 544, 545)를 포함한다.
제1 게이트선(G1)은 첫 번째 화소 열과 두 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(541)를 포함하고, 세 번째 화소 열과 네 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(541)를 포함할 수 있다. 제2 게이트선(G2)은 두 번째 화소 열과 세 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(542)를 포함하고, 네 번째 화소 열과 다섯 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(542)를 포함할 수 있다. 제3 게이트선(G3)은 첫 번째 화소 열과 두 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(543)를 포함하고, 세 번째 화소 열과 네 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(543)를 포함할 수 있다. 제4 게이트선(G4)은 두 번째 화소 열과 세 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(544)를 포함하고, 네 번째 화소 열과 다섯 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(544)를 포함할 수 있다. 제5 게이트선(G5)은 첫 번째 화소 열과 두 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(545)를 포함하고, 세 번째 화소 열과 네 번째 화소 열 사이에서 제2 방향으로 우회하는 우회부(545)를 포함할 수 있다.
각 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5)의 우회부(541, 542, 543, 544, 545)는 본선(441, 442, 443, 444, 445)으로부터 동일한 방향으로 돌출되어 있다. 예를 들면, 평면도 상에서 각 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5)의 우회부(541, 542, 543, 544, 545)는 본선(441, 442, 443, 444, 445)으로부터 아래로 돌출될 수 있다.
각 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5)의 우회부(541, 542, 543, 544, 545)의 길이는 실질적으로 동일할 수 있다. 각 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5)의 우회부(541, 542, 543, 544, 545)의 길이는 화소 전극(191)의 장변의 길이의 약 두 배 정도로 이루어질 수 있다. 각 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5)이 우회부(541, 542, 543, 544, 545)를 포함하고, 우회부(541, 542, 543, 544, 545)가 실질적으로 동일한 길이로 이루어지므로, 각 게이트선(G1, G2, G3, G4, G5)의 길이는 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 일부 게이트선에 인가되는 신호가 지연되는 것을 방지할 수 있다.
절개부(CP)는 제2 방향을 따라 연장될 수 있다. 절개부(CP)는 데이터선(D1, D2, D3, D4, D5) 및 우회부(541, 542, 543, 544, 545)와 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 절개부(CP)는 우회부(541, 542, 543, 544, 545)에 의해 둘러싸여 있다.
복수의 절개부(CP)는 지그재그로 배치될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110: 기판
G1, G2, G3, G4, G5: 게이트선
D1, D2, D3, D4, D5: 데이터선
412, 413, 422, 423, 431, 432, 433, 434, 435, 441, 442, 443, 444, 445: 본선
512, 513, 522, 523, 531, 532, 533, 534, 535, 541, 542, 543, 544, 545: 우회부
191: 화소 전극
270: 공통 전극
305: 미세 공간
307a, 307b: 주입구
360: 지붕층
390: 덮개막

Claims (20)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극,
    상기 화소 전극 위에 상기 화소 전극과 복수의 미세 공간을 사이에 두고 이격되도록 위치하는 지붕층,
    상기 미세 공간을 채우고 있는 액정층,
    상기 지붕층 위에 위치하고, 상기 미세 공간을 밀봉하는 덮개막, 및
    상기 기판 및 상기 덮개막을 관통하는 절개부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 절개부는 상기 복수의 미세 공간 중 서로 인접한 미세 공간 사이에 위치하는 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 절개부는 서로 인접한 화소 전극 사이에 위치하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 위에 위치하는 게이트선 및 데이터선을 더 포함하고,
    상기 절개부는 상기 게이트선 또는 상기 데이터선과 나란한 방향으로 연장되어 있는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 절개부는 상기 게이트선, 상기 데이터선, 상기 박막 트랜지스터와 중첩하지 않는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 절개부는 상기 지붕층을 더 관통하는 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 위에 제1 방향으로 뻗어 있고, 순차적으로 배치되어 있는 제1 게이트선, 제2 게이트선, 제3 게이트선, 및 제4 게이트선을 더 포함하고,
    상기 제2 게이트선 및 상기 제3 게이트선은 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 우회하는 우회부를 포함하고,
    상기 절개부는 상기 우회부에 의해 둘러싸여 있는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 절개부는 상기 제2 방향을 따라 연장되어 있는 표시 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 게이트선, 상기 제2 게이트선, 상기 제3 게이트선, 및 상기 제4 게이트선과 교차하는 데이터선을 더 포함하고,
    상기 데이터선은 상기 절개부와 나란한 방향으로 연장되어 있는 표시 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    복수의 절개부가 지그재그로 배치되어 있는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 복수의 절개부 중 어느 하나는 상기 제3 게이트선과 상기 제4 게이트선 사이에 위치하고, 상기 제3 게이트선의 우회부에 의해 둘러싸여 있고,
    상기 복수의 절개부 중 다른 하나는 상기 제1 게이트선과 상기 제2 게이트선 사이에 위치하고, 상기 제2 게이트선의 우회부에 의해 둘러싸여 있는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 위에 제2 방향으로 뻗어 있고, 순차적으로 배치되어 있는 제1 데이터선, 제2 데이터선, 제3 데이터선, 및 제4 데이터선을 더 포함하고,
    상기 제2 데이터선 및 상기 제3 데이터선은 상기 제2 방향과 수직인 제1 방향으로 우회하는 우회부를 포함하고,
    상기 절개부는 상기 우회부에 의해 둘러싸여 있는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 절개부는 상기 제1 방향을 따라 연장되어 있는 표시 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 데이터선, 상기 제2 데이터선, 상기 제3 데이터선, 및 상기 제4 데이터선과 교차하는 게이트선을 더 포함하고,
    상기 게이트선은 상기 절개부와 나란한 방향으로 연장되어 있는 표시 장치.
  15. 제12 항에 있어서,
    복수의 절개부가 지그재그로 배치되어 있는 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 복수의 절개부 중 어느 하나는 상기 제1 데이터선과 상기 제2 데이터선 사이에 위치하고, 상기 제2 데이터선의 우회부에 의해 둘러싸여 있고,
    상기 복수의 절개부 중 다른 하나는 상기 제3 데이터선과 상기 제4 데이터선 사이에 위치하고, 상기 제3 데이터선의 우회부에 의해 둘러싸여 있는 표시 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 위에 제1 방향으로 연장되어 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 복수의 게이트선, 및
    상기 기판 위에 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되어 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 복수의 데이터선을 더 포함하고,
    상기 복수의 게이트선은 각각 상기 제2 방향으로 우회하는 우회부를 포함하고,
    상기 절개부는 상기 우회부에 의해 둘러싸여 있는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 복수의 게이트선의 우회부는 동일한 길이를 가지는 표시 장치.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 절개부의 길이는 상기 화소 전극의 일변의 길이의 두 배 이상인 표시 장치.
  20. 제1 항에 있어서,
    복수의 절개부가 지그재그로 배치되어 있는 표시 장치.
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