KR20170061201A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20170061201A
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sealant
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light
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KR1020150165166A
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탁경선
김병철
박재홍
유상희
윤원갑
전영주
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치가 제공된다. 상기 표시 장치는, 표시영역 및 상기 표시영역을 둘러싸는 비표시영역이 정의된 제1 베이스 기판; 상기 비표시영역 내의 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되는 제1 공통 전극; 상기 제1 공통 전극 상에 배치되며, 상기 제1 공통 전극의 일부가 노출되도록 개구부를 갖는 차광 부재; 상기 제1 베이스 기판과 이격하여 대향하는 제2 베이스 기판; 및 상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이에 개재되고, 상기 비표시영역 상에 배치되어 상기 표시영역을 둘러싸며, 상기 제1 공통 전극의 적어도 일부와 중첩하는 실링 부재를 포함하되, 상기 실링 부재는 상호 적층되어 있는 하나 이상의 차광 실런트, 및 상기 차광 실런트에 비해 광학 밀도가 낮은 하나 이상의 투광 실런트를 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등은 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로써, 예를 들어 액정 표시 장치는 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하는 표시 패널을 포함한다.
이 경우 소정의 접합력을 갖는 밀봉 부재를 이용하여 양 기판을 합착하고, 액정층을 밀봉함으로써 외부로부터의 이물에 의한 내부 소자들의 오염 및 손상을 방지한다. 이에, 외부 충격에도 양 기판과 밀봉 부재 사이의 접합력이 저하되지 않아 내구성을 개선함과 동시에, 표시 장치의 신뢰성 수준을 충분히 유지할 수 있을 정도의 방습력을 갖는 밀봉 부재의 개발이 요구된다.
한편, 박막 트랜지스터가 배치된 어레이 기판 상에 차광 부재를 형성하여 상기 양 기판의 정렬 마진을 확보하기 위한 블랙 매트릭스 온 어레이(black matrix on array) 구조가 개발되고 있다.
그러나 종래의 평판 표시 장치의 경우, 상부 기판과 하부 기판을 합착하는 실링 부재 영역, 구체적으로 상부 기판과 하부 기판의 가장자리를 따라 배치된 실링 부재를 통해 외부의 불순물이 패널 내부로 침투하여 표시 장치의 신뢰성을 저하시킬 수 있다.
또, 표시 장치의 베젤(bezel) 영역을 가능한 좁게 형성하는 것이 요구됨에 따라 베젤부에 의해 커버되지 않는 표시 패널의 비표시영역 내 내부 패턴이 외부 입사광에 의해 반사되어 시청자에게 시인될 수 있고, 이러한 문제는 내부 패턴이 복잡해짐에 따라 더욱 심화될 수 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시 장치가 네로우 베젤을 갖는 경우에도 비표시영역의 내부 패턴이 시인되지 않는 표시 장치를 제공하는 것이다.
동시에 이물, 산소 또는 수분과 같은 외부의 불순물의 침투가 억제되고, 외부의 충격으로부터 충분한 내구성을 갖는 표시 장치를 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.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시영역 및 상기 표시영역을 둘러싸는 비표시영역이 정의된 제1 베이스 기판; 상기 비표시영역 내의 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되는 제1 공통 전극; 상기 제1 공통 전극 상에 배치되며, 상기 제1 공통 전극의 일부가 노출되도록 개구부를 갖는 차광 부재; 상기 제1 베이스 기판과 이격하여 대향하는 제2 베이스 기판; 및 상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이에 개재되고, 상기 비표시영역 상에 배치되어 상기 표시영역을 둘러싸며, 상기 제1 공통 전극의 적어도 일부와 중첩하는 실링 부재를 포함하되, 상기 실링 부재는 상호 적층되어 있는 하나 이상의 차광 실런트, 및 상기 차광 실런트에 비해 광학 밀도가 낮은 하나 이상의 투광 실런트를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 투광 실런트는 상기 차광 실런트에 비해 투습도가 낮을 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 제2 베이스 기판 상에 배치되는 제2 공통 전극을 더 포함하되, 상기 실링 부재는 상기 차광 실런트 및 상기 투광 실런트와 상호 적층되어 있는 추가 실런트를 더 포함하고, 상기 추가 실런트는 상기 제1 공통 전극 및/또는 상기 제2 공통 전극과 접하고, 상기 추가 실런트는 상기 차광 실런트 및 상기 투광 실런트에 비해 상기 제1 공통 전극 및 상기 제2 공통 전극과의 접합력이 높을 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 차광 실런트는 상기 투광 실런트의 적어도 일측면을 감싸거나; 또는 상기 투광 실런트는 상기 차광 실런트의 적어도 일측면을 감쌀 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 투광 실런트는 상기 차광 실런트 내에 삽입되어 있거나; 또는 상기 차광 실런트는 상기 투광 실런트 내에 삽입되어 있을 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 개구부는 상기 실링 부재와 완전히 중첩할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 실링 부재는 상기 차광 부재와 더 중첩할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 실링 부재는 상기 개구부를 통해 노출된 상기 제1 공통 전극과 접할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 실링 부재 내에 위치하는 도전 부재; 및 상기 제2 베이스 기판 상에 배치되는 제2 공통 전극을 더 포함하되, 상기 제1 공통 전극과 상기 제2 공통 전극은 상기 도전 부재를 통해 도통될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 제1 베이스 기판과 상기 제1 공통 전극 사이에 배치되며, 상기 제1 공통 전극의 적어도 일부와 중첩하는 컬러 필터층; 상기 컬러 필터층과 상기 제1 베이스 기판 사이에 배치되는 보호막; 및 상기 보호막과 상기 제1 베이스 기판 사이에 배치되는 게이트 절연막을 더 포함하되, 상기 제1 공통 전극은 상기 보호막의 적어도 일부 및 상기 게이트 절연막의 적어도 일부와 접할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 차광 실런트의 광학 밀도(optical density)는 1.5 이상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 차광 실런트는, 에폭시계 또는 아크릴계 수지, 커플링제, 및 광 차단 입자를 포함하는 실런트 조성물로부터 형성될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 표시영역 및 상기 표시영역을 둘러싸는 비표시영역이 정의된 제1 베이스 기판; 상기 비표시영역 내의 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되는 제1 공통 전극; 상기 제1 공통 전극 상에 배치되며, 상기 제1 공통 전극의 일부가 노출되도록 개구부를 갖는 차광 부재; 상기 제1 베이스 기판과 이격하여 대향하는 제2 베이스 기판; 상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이에 개재되고, 상기 비표시영역 상에 배치되어 상기 표시영역을 둘러싸며, 상기 제1 공통 전극의 적어도 일부와 중첩하는 차광 실런트; 및 상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이에 개재되고, 상기 비표시영역 상에 배치되어 상기 차광 실런트를 둘러싸며, 상기 차광 실런트에 비해 광학 밀도가 낮은 하나 이상의 투광 실런트를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 차광 실런트는 상기 차광 부재와 더 중첩할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 차광 실런트는 상기 개구부를 통해 노출된 상기 제1 공통 전극과 접할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 실링 부재 내에 위치하는 도전 부재; 및 상기 제2 베이스 기판 상에 배치되는 제2 공통 전극을 더 포함하되, 상기 제1 공통 전극과 상기 제2 공통 전극은 상기 도전 부재를 통해 도통될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 제1 베이스 기판과 상기 제1 공통 전극 사이에 배치되며, 상기 제1 공통 전극의 적어도 일부와 중첩하는 컬러 필터층을 더 포함하되, 상기 컬러 필터층의 상면의 높이는 상기 비표시영역 내 상기 차광 부재의 상면의 높이보다 높을 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 투광 실런트는 상기 제1 공통 전극과 접할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 차광 실런트의 광학 밀도는 1.5 이상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 차광 실런트는, 에폭시계 또는 아크릴계 수지, 커플링제, 및 광 차단 입자를 포함하는 실런트 조성물로부터 형성될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 광학 밀도(optical density)가 우수한 실런트를 포함하는 다중 구조의 실링 부재를 배치함으로써 표시 패널의 비표시영역 내 내부 패턴이 외부에서 시인되는 것을 방지할 수 있다.
또, 방습력이 우수한 실런트를 포함하는 다중 구조의 실링 부재를 배치함으로써 표시 패널 내부로 침투하는 불순물을 최소화할 수 있다.
아울러, 다중 구조의 실링 부재는 상/하부 기판과의 접합력이 우수하여 내구성이 향상된 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 2의 일 화소 영역(PX)에 대한 개략적인 레이아웃이다.
도 4는 도 2의 비표시영역(NA) 중 실링 부재 영역(SA)에 대한 개략적인 레이아웃이다.
도 5는 도 3의 Ⅴa-Ⅴa' 선 및 도 4의 Ⅴb-Ⅴb' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 도 5에 대응되는 단면도이다.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치의 도 5에 대응되는 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 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.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"는 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 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below 또는 beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 분해사시도이다. 도 2는 도 1의 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
제1 기판(100) 및 제2 기판(200)을 포함하는 표시 패널은 화상을 표시하는 모듈로서, 액정 표시 패널, 전기영동 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 플라즈마 표시 패널 등일 수 있다. 이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치로서 액정 표시 장치를 예로 하여 설명하지만 상기 표시 패널은 액정 표시 패널에 국한되지 않으며, 다양한 표시 패널 및 표시 장치가 사용될 수 있고 이는 본 기술 분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치는 제1 기판(100), 제1 기판(100)과 이격하여 대향하는 제2 기판(200), 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 개재되는 액정층(300), 및 제1 기판(100)과 제2 기판(200)의 외곽부에 위치하여 상기 양 기판(100, 200)을 합착하고 액정층(300)을 밀봉하는 실링 부재(401)을 포함한다.
제1 기판(100)은 하부 표시판이고 제2 기판(200)은 상부 표시판일 수 있다. 제1 기판(100)은 제2 기판(200)에 비해 더 큰 평면상 면적을 가질 수 있다. 제1 기판(100) 및 제2 기판(200)은 각각 표시영역(DA)과 비표시영역(NA)을 포함한다. 표시영역(DA)은 화상이 시인되는 영역이고, 비표시영역(NA)은 화상이 시인되지 않는 영역이다. 표시영역(DA)은 외곽이 비표시영역(NA)으로 둘러싸여있다.
표시영역(DA)은 제1 방향(X1, 행 방향)으로 연장된 복수의 게이트 라인(GL), 제1 방향(X1)과 교차하는 제2 방향(X2, 열 방향)으로 연장된 복수의 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 영역에 형성된 복수의 화소 영역(PX)들을 포함한다. 복수의 화소 영역(PX)들은 상기 행 방향 및 상기 열 방향으로 배열되어 실질적으로 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
각 화소 영역(PX)들은 색 표시를 구현하기 위해서 기본색(primary color) 중 하나의 색상을 고유하게 표시할 수 있다. 상기 기본색의 예로는 적색(red), 녹색(green) 및 청색(blue)을 들 수 있다.
비표시영역(NA)은 차광 영역일 수 있다. 제2 기판(200)과 중첩하지 않는 제1 기판(100)의 비표시영역(NA)에는 표시영역(DA)의 화소 영역(PX)에 게이트 신호를 제공하는 게이트 구동부(미도시), 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부(미도시)가 배치될 수 있다. 게이트 라인(GL)들 및 데이터 라인(DL)들은 각각 표시영역(DA)으로부터 비표시영역(NA)까지 연장되어 게이트 패드부(GP) 및 데이터 패드부(DP)들을 통해 상기 각 구동부들과 전기적으로 연결될 수 있다.
비표시영역(NA)은 제1 방향(X1) 및/또는 제2 방향(X2)으로 연장되어 표시영역(DA)을 둘러싸는 공통 라인(CL)을 더 포함한다. 도 1 및 도 2는 표시영역(DA)을 3 면에서 둘러싸는 공통 라인(CL) 배치를 예시하고 있으나, 공통 라인의 적어도 일부는 단속적으로 배치되거나, 또는 표시영역을 4 면에서 둘러쌀 수도 있다. 또, 제1 기판(100)의 비표시영역(NA)에는 화소 영역(PX)에 공통 전압을 제공하거나, 상기 구동부들에 전원을 제공하는 전압 공급부(미도시)가 배치될 수 있다. 표시영역(DA)을 둘러싸는 공통 라인(CL)은 분지되어 공통 패드부(CP)들을 통해 상기 전압 공급부와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 기판(100)과 제2 기판(200)은 실링 부재(401)에 의해 합착된다. 실링 부재(401)은 상호 적층된 차광 실런트(411) 및 투광 실런트(421)를 포함할 수 있다. 실링 부재(401)은 제1 기판(100) 및 제2 기판(200)의 비표시영역(NA)에 위치하되, 게이트 패드부(GP), 데이터 패드부(DP), 및 공통 패드부(CP)보다 내측에 위치하여 표시영역(DA)을 둘러싸는 사각 띠 형상일 수 있다. 제1 기판(100), 제2 기판(200) 및 실링 부재(401)에 의해 밀봉되는 내부 공간에는 액정층(300)이 형성된다. 액정층(300)은 음의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자들을 포함할 수도 있다.
한편, 백라이트 유닛(미도시)은 제1 기판(100)의 하부에 배치되어, 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 포함하는 표시 패널의 하부로부터 광을 조사한다. 상기 백라이트 유닛은 광원(미도시), 상기 광원으로부터 입사되는 광을 표시 패널 측으로 입사시키는 도광판(미도시), 상기 도광판의 하부에 배치된 반사 시트(미도시), 및 상기 도광판의 상부에 배치되어 표시 패널 측으로 진행하는 광의 휘도 특성을 향상시키는 하나 이상의 광학 시트(미도시) 등을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시영역 내의 구성요소들에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 도 2의 일 화소 영역(PX)에 대한 개략적인 레이아웃이다. 도 4는 도 2의 비표시영역(NA) 중 실링 부재 영역(SA)에 대한 개략적인 레이아웃이다. 도 5는 도 3의 Ⅴa-Ⅴa' 선 및 도 4의 Ⅴb-Ⅴb' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 기판(100)은 제1 베이스 기판(101), 복수의 게이트 라인(GLi), 복수의 데이터 라인(DLj, DLj+1), 공통 라인(CL) 및 제1 공통 전극(CE1)을 포함하는 공통 라인, 하나 이상의 박막 트랜지스터(110), 컬러 필터(140r, 140g), 차광 부재(181), 컬럼 스페이서(182), 화소 전극(160), 제1 배향막(190), 및 복수의 보호막/절연막 등을 포함할 수 있다.
제1 베이스 기판(101)은 투명한 절연 기판으로 투과성, 내열성, 내화학성 등이 우수한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 베이스 기판(101)은 실리콘 기판, 유리 기판, 또는 플라스틱 기판 등일 수 있다.
제1 베이스 기판(101)의 표시영역(DA) 및 비표시영역(NA) 상에는 게이트 배선층이 배치된다. 상기 게이트 배선층은 복수의 게이트 라인(GLi) 및 게이트 전극(111)을 포함한다.
게이트 라인(GLi)은 대략 제1 방향(X1)을 따라 화소 영역(PX)으로부터 비표시영역(NA)까지 연장된다. 게이트 전극(111)은 게이트 라인(GLi)으로부터 상측으로 돌출되어 서로 물리적 경계 없이 일체로 형성되어 게이트 라인(GLi)으로부터 제공된 게이트 신호가 인가될 수 있다.
상기 게이트 배선층은 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr) 또는 네오듐(Ne)으로부터 선택된 원소 또는 그 원소를 주성분으로 하는 합금 재료 또는 화합물 재료를 포함하는 게이트 금속 박막을 형성한 후, 상기 게이트 금속 박막을 패터닝하여 형성할 수 있다. 상기 패터닝은 마스크 공정을 이용할 수 있으며, 이 외에도 패턴을 형성할 수 있는 다른 방법을 이용하여도 무방하다.
상기 게이트 배선층 상에는 제1 베이스 기판(101) 전면에 걸쳐 게이트 절연막(120)이 배치된다. 게이트 절연막(120)은 절연 물질로 구성되어 그 상부에 위치하는 소자와 하부에 위치하는 소자를 서로 전기적으로 절연시킬 수 있다. 게이트 절연막(120)을 형성하는 물질의 예로는 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질화산화규소(SiNxOy) 또는 산화질화규소(SiOxNy) 등을 들 수 있으며, 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다층막 구조로 형성될 수도 있다.
게이트 절연막(120) 상에는 반도체층(112)이 배치된다. 반도체층(112)의 적어도 일부는 게이트 전극(111)과 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 반도체층(112)은 박막 트랜지스터의 채널(channel) 역할을 수행하며, 게이트 전극(111)에 제공되는 전압에 따라 상기 채널을 턴 온(turn on) 또는 턴 오프(turn off) 할 수 있다. 반도체층(112)은 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 산화물 반도체 등과 같은 반도체성 물질을 포함하는 반도체 박막을 패터닝하여 형성할 수 있다. 한편, 도 4 등은 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크를 이용하여 반도체층(112)과 후술할 데이터 배선층을 함께 패터닝함으로써, 반도체층(112)이 게이트 전극(111)과 중첩하지 않는 소스/드레인 전극(113, 114) 및 데이터 라인(DLj, DLj+1)의 일부와 중첩되는 영역에 배치된 경우를 예시하고 있으나, 제조 방법에 따라 반도체층은 게이트 전극과 중첩되는 영역에만 형성될 수도 있다.
반도체층(112) 상에는 데이터 배선층이 배치된다. 상기 데이터 배선층은 복수의 데이터 라인(DLj, DLj+1), 소스 전극(113), 및 드레인 전극(114)을 포함한다. 데이터 라인(DLj)은 대략 제2 방향(X2)을 따라 연장되어 게이트 라인(GLi)을 교차한다. 데이터 라인(DLj)과 게이트 라인(GLi)이 교차하는 영역에는 화소 영역(PX)이 정의된다. 복수의 각 화소 영역(PX)은 대응하는 게이트 라인(GLi)과 데이터 라인(DLj)에 연결된 복수의 박막 트랜지스터들에 의해 독립적으로 동작하는 영역일 수 있다.
소스 전극(113)과 드레인 전극(114)은 게이트 전극(111) 및 반도체층(112)의 상부에서 서로 이격되어 배치된다. 소스 전극(113)은 드레인 전극(114)의 적어도 일부를 둘러싸는 형상일 수 있다. 예를 들어, 소스 전극(113)은 C자, U자, 역C자, 또는 역U자 등의 형상을 가질 수 있으나 이에 국한되지 않고 다양한 형상을 가질 수 있다. 소스 전극(113)은 데이터 라인(DLj)으로부터 우측으로 돌출되어 데이터 라인(DLj)과 물리적 경계 없이 일체로 형성되어 데이터 라인(DLj)으로부터 제공된 데이터 신호가 인가될 수 있다. 드레인 전극(114)은 화소 영역(PX) 내 화소 전극(160)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 데이터 배선층은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo), 카드뮴(Cd), 아연(Zn), 철(Fe), 티타늄(Ti), 규소(Si), 게르마늄(Ge), 지르코늄(Zr), 또는 바륨(Ba) 등의 내화성 금속(refractory metal), 또는 그 합금, 또는 그 금속 질화물을 포함하는 데이터 금속 박막을 형성한 후 상기 데이터 금속 박막을 패터닝하여 형성할 수 있다.
전술한 게이트 전극(111), 반도체층(112), 소스 전극(113), 및 드레인 전극(114)은 삼단자 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(110)를 구성한다. 구체적으로, 박막 트랜지스터(110)의 제어 단자인 게이트 전극(111)은 게이트 라인(GLi)과 물리적으로 연결되고, 입력 단자인 소스 전극(113)은 데이터 라인(DLj)과 물리적으로 연결되며, 출력 단자인 드레인 전극(114)은 화소 전극(160)과 전기적으로 연결된다.
도면으로 도시하지는 않았지만, 상기 반도체층과 상기 데이터 배선층 사이에는 오믹 컨택층(미도시)이 더 배치될 수 있다. 오믹 컨택층은 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘 물질을 포함하거나 실리사이드(silicide)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 데이터 배선층 상에는 제1 베이스 기판(101) 전면에 걸쳐 제1 보호막(131)이 배치될 수 있다. 제1 보호막(131)은 질화규소 또는 산화규소 등의 무기 절연 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 보호막(131)은 하부에 형성된 배선층들 및 전극들이 유기 물질과 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
제1 보호막(131) 상에는 컬러 필터층이 배치된다. 상기 컬러 필터층은 화소 영역(PX) 내 배치되는 컬러 필터(140r, 140g) 및 비표시영역(NA) 내 배치되는 더미 컬러 필터(140d)를 포함한다. 상기 컬러 필터층은 특정 파장대의 광을 선택적으로 투과시키는 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.
컬러 필터(140r)는 화소 영역(PX) 내의 이웃하는 두 개의 데이터 라인들(DLj, DLj+1) 사이에 배치될 수 있으며, 인접하는 각 화소 영역마다 서로 다른 파장대의 광을 투과시키는 컬러 필터들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 화소 영역에는 적색 컬러 필터(140r)가, 상기 제1 화소 영역과 인접한 제2 화소 영역에는 녹색 컬러 필터(140g)가 배치될 수 있다.
더미 컬러 필터(140d)는 비표시영역(NA)의 실링 부재(401)과 적어도 일부가 중첩하도록 배치될 수 있다. 더미 컬러 필터(140d)는 화소 영역(PX) 내 컬러 필터(140r, 140g)와 동시에 형성될 수 있다. 예를 들어, 더미 컬러 필터(140d)는 상기 제2 화소 영역과 인접한 제3 화소 영역 내 청색 컬러 필터(미도시)와 동시에 형성될 경우 청색 더미 컬러 필터일 수 있다. 더미 컬러 필터(140d)는 하부의 제1 보호막(131)으로부터 단차를 형성하여 후술할 제1 공통 전극(CE1)이 도전 부재(CB)와 접촉하는 것을 용이하게 만들 수 있다. 또, 제1 배향막(190)을 도포하는 경우, 제1 배향막(190)이 실링 부재(401)이 배치된 영역을 완전히 침범하는 것을 억제하는 댐(dam) 역할을 수행할 수 있다.
상기 컬러 필터층 상에는 제1 베이스 기판(101) 전면에 걸쳐 제2 보호막(132)이 배치될 수 있다. 제2 보호막(132)은 상기 컬러 필터층으로부터 유출되는 용제(solvent)와 같은 유기물에 의한 액정층(300)의 오염을 방지하여 화면 구동시 초래할 수 있는 잔상과 같은 불량을 방지할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았지만, 상기 컬러 필터층과 제2 보호막(132) 사이에는 평탄화층(미도시) 및/또는 차폐 전극(미도시)이 더 배치될 수 있다. 상기 평탄화층은 유기 물질을 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 제1 베이스 기판(101) 상에 적층된 복수의 구성요소들의 높이를 균일하게 만들 수 있다. 또, 상기 차폐 전극은 투명 금속을 포함하여 이루어질 수 있으며, 데이터 라인(DLj, DLj+1) 상부에 배치되어 데이터 전압의 급격한 극성 변화로 인하여 발생할 수 있는 전극간 간섭 문제 또는 데이터 라인(DLj, DLj+1) 상부에 위치하는 액정 분자들이 데이터 전압에 직접적으로 영향을 받는 문제를 방지할 수 있다.
화소 영역(PX) 내의 제1 보호막(131)과 제2 보호막(132)에는 드레인 전극(114)의 일부가 노출되도록 컨택홀(150)이 형성된다.
제2 보호막(132) 상에는 패턴된 투명 금속층이 배치된다. 상기 투명 금속층은 화소 영역(PX) 내에 배치되는 화소 전극(160) 및 비표시영역(NA) 내에 배치되는 공통 라인(CL)을 포함한다. 상기 투명 금속층은 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide), 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide) 등의 투명 도전성 금속을 포함하는 투명 금속 박막을 형성한 후 상기 투명 금속 박막을 패터닝하여 형성할 수 있다.
공통 라인(CL)은 비표시영역(NA)에 배치되어 전압 공급부(미도시)로부터 공통 전압을 인가받을 수 있다. 공통 라인(CL)은 상기 전압 공급부로부터 제공되는 공통 전압을 표시영역에 효율적으로 전달하기 위해 표시영역의 적어도 일부를 둘러싸는 형상일 수 있다. 제1 공통 전극(CE1)은 공통 라인(CL)으로부터 대략 제1 방향(X1)을 따라 표시 패널 내측으로 분지되어 실링 부재(401)의 적어도 일부 및 더미 컬러 필터(140d)의 적어도 일부와 중첩될 수 있다.
화소 전극(160)은 컨택홀(150)에 의해 노출된 드레인 전극(114) 및 화소 영역(PX) 내 제2 보호막(132) 상에 배치된다. 화소 전극(160)은 제2 기판(200)의 제2 공통 전극(CE2)과 함께 전계를 형성하여 그 사이에 개재된 액정층(300) 내 액정 분자(LC)들의 배향 방향을 제어할 수 있다. 이 경우, 화소 전극(160)에는 데이터 라인(DLj)으로부터 제공된 데이터 전압이 인가될 수 있다.
화소 전극(160)은 전체적으로 대략 사각형 형상이며, 도메인 분할 수단을 갖는 패턴 전극일 수 있다. 구체적으로, 화소 전극(160)은 중심 전극(161), 중심 전극(161)으로부터 연장되어 형성된 복수의 가지 전극(162), 인접한 가지 전극(162)들 사이에 위치하는 슬릿 패턴, 복수의 가지 전극(162)들의 말단 적어도 일부를 서로 연결하는 테두리 전극(163), 및 하측으로 돌출된 돌출 전극(164)을 포함할 수 있다.
중심 전극(161)은 대략 화소 영역(PX)의 중앙부에 위치하며, 십자(十)자 형상을 가질 수 있다. 복수의 가지 전극(162)은 십자 형상의 중심 전극(161)으로부터 기울어진 방향, 예컨대 대략 45°방향으로 방사형을 이루며 뻗어있을 수 있다. 인접한 두 개의 가지 전극(162) 사이에는 슬릿 패턴이 형성된다. 즉, 화소 전극(160)은 중심 전극(161)에 의해 분할되고 각각 가지 전극(162)과 슬릿 패턴의 방향성이 서로 다른 복수의 도메인 영역을 가질 수 있다. 상기 도메인 영역은 액정 분자(LC)의 방향자 역할을 하여 구동시 액정 분자(LC)가 기울어지는 방향을 서로 상이하게 만드는 영역을 형성한다. 이를 통해 액정 제어력이 향상되면서 시야각이 증가하고 텍스쳐가 감소함은 물론 투과율 및 응답 속도가 향상될 수 있다. 방사형으로 뻗은 가지 전극(162)들의 적어도 일부는 가지 전극(162)의 말단을 서로 연결하는 테두리 전극(163)을 통해 서로 연결될 수 있다. 또한, 화소 전극(160)의 하측에는 넓은 면적을 갖는 돌출 전극(164)이 컨택홀(150) 방향으로 돌출되어, 컨택홀(150)을 통해 드레인 전극(114)과 안정적으로 접촉할 수 있다.
다만, 이러한 화소 전극의 배치 및 형상은 하나의 예시에 불과하며, 몇몇 실시예에서는 몇몇 구성이 추가 또는 생략되거나, 게이트 라인 및 데이터 라인에 대해 꺾인 형태로 배치되거나, 또는 상대적으로 높은 전압이 인가되는 제1 부화소 전극 및 상대적으로 낮은 전압이 인가되는 제2 부화소 전극을 포함하는 복수의 부화소 전극을 포함할 수도 있다.
상기 제1 투명 금속층 상에는 차광 부재(181)가 배치될 수 있다. 차광 부재(181)는 예를 들어 블랙 염료나 안료를 포함하는 블랙 유기 고분자 물질, 또는 크롬, 크롬 산화물 등의 금속 물질을 포함하여 이루어지는 블랙 매트릭스(black matrix)일 수 있다.
차광 부재(181)는 화소 영역(PX) 내에서 유효한 광 투과가 이루어지지 않는 영역에 배치된다. 구체적으로 차광 부재(181)는 게이트 라인(GLi) 및 데이터 라인(DLj)과 중첩하도록 인접 화소 영역(PX) 간의 경계 영역에 배치되어 인접 화소 영역(PX)들 간의 경계에서 발생할 수 있는 혼색 불량 및 빛 샘 불량을 방지할 수 있다. 차광 부재(181)가 제1 기판(100)에 배치됨으로써 제1 기판(100)과 제2 기판(200)의 오정렬에 의한 개구율 감소를 방지할 수 있다.
또, 차광 부재(181)는 비표시영역(NA)에 배치되되, 하부의 더미 컬러 필터(140d)가 형성한 단차에 의해 돌출된 제1 공통 전극(CE1)의 일부가 노출되도록 개구부(185)를 가지고 배치된다. 이 경우 더미 컬러 필터(140d)의 상면 최대 높이는 비표시영역(NA) 내 차광 부재(181)의 상면 최대 높이보다 클 수 있다. 이를 통해 표시 패널 테두리 부분에서 발생할 수 있는 빛 샘 불량을 방지함과 동시에 제2 공통 전극(CE1)이 도전 부재(CB)와 안정적으로 접촉할 수 있는 표면을 확보할 수 있다.
차광 부재(181) 상에는 부분적으로 컬럼 스페이서(182)가 배치될 수 있다. 컬럼 스페이서(182)는 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이의 거리를 유지하기 위한 것으로, 외압에 의해 기 설계된 셀 갭(cell gap)이 틀어짐으로써 발생할 수 있는 얼룩 또는 특정 색이 도드라져 보이는 불량을 방지할 수 있다. 컬럼 스페이서(182)는 차광 부재(181)와 동일한 물질을 포함하여 물리적 경계 없이 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 블랙 매트릭스 조성물을 형성한 후, 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크를 이용한 패터닝 공정을 통해 높이가 상이한 차광 부재(181)와 컬럼 스페이서(182)를 동시에 형성할 수 있다.
컬럼 스페이서(182)는 화소 영역(PX) 당 하나 이상씩 배치될 수도 있고, 일부 화소 영역에서 생략될 수도 있다. 도 5 등은 컬럼 스페이서(182)의 단부가 제2 기판(200) 최상부(도면상 최하부)의 제2 공통 전극(CE2)과 맞닿은 구조를 예시하고 있으나, 컬럼 스페이서의 단부는 제2 기판과 소정 거리 이격될 수도 있고, 컬럼 스페이서의 단부와 제2 공통 전극 사이에 소정의 배향막이 개재될 수도 있고, 높이가 상이한 서로 다른 복수의 컬럼 스페이서를 포함할 수도 있다.
한편, 차광 부재(181) 상에는 제1 베이스 기판(101) 전면에 걸쳐 제1 배향막(190)이 배치되어 액정층(300) 내 액정 분자(LC)들의 수직 배향을 유도할 수 있다. 제1 배향막(190)은 측쇄에 수직 배향기가 도입된 폴리이미드계 또는 폴리아믹산계 수직 배향막일 수 있다. 또, 제1 배향막(190)의 적어도 일부는 더미 컬러 필터(140d)를 기준으로 그 내측 부분에서 실링 부재(401)와 중첩하고, 그 외측 부분에서 실링 부재(401)와 중첩하지 않을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이어서 제2 기판(200)에 대해서 설명하면, 제2 기판(200)은 제2 베이스 기판(201), 제2 공통 전극(CE2), 및 제2 배향막(290) 등을 포함한다.
제2 베이스 기판(201)은 제1 베이스 기판(101)과 같은 투명 절연 기판일 수 있다. 제2 베이스 기판(201) 상에는 제2 공통 전극(CE2)이 배치된다. 제2 공통 전극(CE2)은 화소 전극(160)과 같은 투명 전극일 수 있다. 제2 공통 전극(CE2)은 각 표시영역(DA)에서 일부분을 제외한 대부분의 영역과 중첩되어 배치될 수 있으며, 제1 기판(100)에 배치된 화소 전극(160)과 함께 전계를 형성하여 그 사이에 개재된 액정층(300) 내 액정 분자(LC)들의 배향 방향을 제어할 수 있음에 대해서는 전술한 바 있다. 이 경우, 전원 공급부(미도시)로부터 공통 패드부(CP)를 통해 제공된 공통 전압이 공통 라인(CL), 공통 라인(CL)으로부터 분지된 제1 공통 전극(CE1), 및 제1 공통 전극(CE1)과 접촉하는 도전 부재(CB)에 의해 제2 공통 전극(CE2)으로 전달될 수 있다. 한편, 제2 공통 전극(CE2) 상에는 제2 베이스 기판(201) 전면에 걸쳐 제2 배향막(290)이 배치될 수 있다. 제2 배향막(290)은 제1 배향막(190)과 동일한 물질을 포함하여 이루어질 수 있는 바, 구체적인 설명은 생략한다.
제1 기판(100) 및 제2 기판(200)의 비표시영역(NA)에는 실링 부재(401)가 위치하여 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 합착하고 액정층(300)을 밀봉한다. 실링 부재(401)는 표시영역을 둘러싸도록 제1 방향(X1) 및 제2 방향(X2)으로 연장된 사각띠 형상일 수 있다. 실링 부재(401) 내부에는 하나 이상의 도전 부재(CB)가 배치되어 하부의 제1 공통 전극(CE1)과 상부의 제2 공통 전극(CE2)을 도통시킬 수 있다. 예를 들어, 도전 부재(CB)는 도전볼일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 실링 부재(401)를 구성하는 실런트가 도전성 물질을 포함하여 이루어질 수도 있다.
실링 부재(401)는 하나 이상의 투광 실런트(421), 및 투광 실런트(421)와 상이한 물질을 포함하여 이루어지며 투광 실런트(421) 상에 배치된 차광 실런트(411)를 포함한다. 도 5는 투광 실런트(421) 상에 차광 실런트(411)가 적층된 구조를 예시하고 있으나, 실링 부재(401)는 하나 이상의 차광 실런트 및 투광 실런트가 상호 적층된 구조를 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 상호 적층된 구조라 함은 상기 투광 실런트 상에 상기 차광 실런트가 적층된 구조 및 상기 차광 실런트 상에 상기 투광 실런트가 적층된 구조를 의미한다. 몇몇 실시예에서, 상기 실링 부재는 차광 실런트 상에 투광 실런트가 배치된 구조이거나, 또는 복수 층의 차광 실런트들 및 복수 층의 투광 실런트들이 상호 적층된 구조일 수 있다. 실링 부재(401)는 예를 들어, 투광 실런트 조성물을 포함하여 선행하는 제1 실린지 및 차광 실런트 조성물을 포함하여 상기 제1 실린지에 후행하는 제2 실린지를 이용하여 형성할 수 있다.
실링 부재(401)는 제1 기판(100)의 제1 공통 전극(CE1)의 일부와 중첩하거나, 개구부(185)와 완전히 중첩하여 노출된 제1 공통 전극(CE1)의 표면을 제거하거나, 비표시영역(NA)의 차광 부재(181)의 일부와 더 중첩하거나, 또는 제1 배향막(190)의 일부와 더 중첩할 수 있다. 또 실링 부재(401)는 제2 기판(200)의 제2 공통 전극(CE2)의 일부와 중첩하거나, 또는 제2 배향막(290)의 일부와 더 중첩할 수 있다.
구체적으로, 투광 실런트(421)는 더미 컬러 필터(140d)가 형성한 단차에 의해 돌출되고 차광 부재(181)의 개구부(185)에 의해 노출된 제1 공통 전극(CE1)과 직접 맞닿아 접하거나, 및/또는 비표시영역(NA) 내 차광 부재(181)와 직접 맞닿아 접할 수 있다.
투광 실런트(421)는 전체 중량에 대하여 약 50 내지 80 wt%의 에폭시계 또는 아크릴계 수지(resin), 약 0.1 내지 3 wt%의 커플링제(coupling agent), 약 0.01 내지 5 wt%의 개시제(initiator), 약 1 내지 7 wt%의 경화제, 약 5 내지 40 wt%의 필러(filler), 및 잔량의 용매 등을 포함하는 실런트 조성물을 도포 및 경화하여 형성할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 수지는 실런트 또는 실런트를 형성하기 위한 실런트 조성물의 대부분을 차지하여 수지 내에 포함된 다양한 물질들이 분산되는 분산매 역할을 할 수 있고, 상기 실런트가 소정의 탄성력을 갖도록 할 수 있다.
또, 상기 실런트 조성물이 커플링제, 개시제, 및 경화제 등을 포함할 경우 그 자체로 소정의 접합력을 가질 수 있고, 실런트 도포 후 열 처리 또는 광 조사에 의해 경화되어 제1 기판(100) 및 제2 기판(200)을 합착할 수 있다.
투광 실런트(421)에 포함된 상기 필러는 실리카 입자, 아크릴 입자 등을 예시할 수 있다. 상기 필러에 의해 투광 실런트(421)는 외부 불순물, 예컨대 수분, 공기 등이 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 투광 실런트(421)는 차광 실런트(411)에 비해 투습도가 낮거나, 제1 및 제2 공통 전극(CE1, CE2)과의 접합력이 클 수 있다. 예시적인 실시예에서, 투광 실런트(421)의 측면을 관통하여 침습하는 수분의 투습도는 약 90 g/m2/day 이하이거나, 또는 약 82 g/m2/day 이하일 수 있다. 표시 패널의 표시 영역을 둘러싸는 실링 부재(401)가 측면 방습력이 우수한 투광 실런트(421)를 포함함으로써 외부로부터 이물이 침투하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
한편, 차광 실런트(411)는 제2 공통 전극(CE2)과 직접 맞닿아 접할 수 있다. 차광 실런트(411)는 전체 중량에 대하여 약 50 내지 70 wt%의 에폭시계 또는 아크릴계 수지, 약 0.1 내지 3 wt%의 커플링제, 약 0.01 내지 4 wt%의 개시제, 약 0.5 내지 5 wt%의 경화제, 약 0.5 내지 5 wt%의 경화 촉진제, 약 20 내지 40 wt%의 필러, 및 잔량의 용매 등을 포함하는 실런트 조성물을 도포 및 경화하여 형성할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 차광 실런트(411)에 포함된 하나 이상의 물질의 종류, 예를 들어 수지(resin)의 종류는 투광 실런트(421)와 동일하거나 상이할 수 있다.
차광 실런트(411)에 포함된 상기 필러는 광 차단 입자, 아크릴 입자 등을 예시할 수 있다. 상기 입자들에 의해 차광 실런트(411)는 외부 불순물이 침투하는 것을 방지하는 것은 물론 높은 광학 밀도(Optical Density, OD)를 가질 수 있다. 차광 실런트(411)는 투광 실런트(421)에 비해 광학 밀도가 높고, 투과율이 낮을 수 있다. 예시적인 실시예에서, 차광 실런트(411)의 광학 밀도는 약 1.5 이상이거나, 또는 약 2.0 이상이며, 약 5.0 이하일 수 있다. 광학 밀도가 약 1.5 이상일 경우 광 차폐 효과를 구현할 수 있을 정도로 투과율을 낮게 유지할 수 있고, 약 5.0 이하일 경우 실런트의 접합력 및 경화 후의 내구성을 확보할 수 있다.
상기 광 차단 입자는 카본 블랙과 같은 블랙 입자일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 광 차단 효과를 구현할 수 있는 다양한 입자가 이용될 수 있다. 예를 들어, 산화지르코늄 또는 산화티타늄 등과 같은 산화물 입자, 또는 금속 코어(core)와 산화물 쉘(shell) 구조를 갖는 입자 등을 예시할 수 있다.
제1 기판(100)에서 차광 부재(181)의 개구부(185)에 의해 제1 공통 전극(CE1)이 노출된 영역은 비표시영역(NA)을 통해 입사되는 외부 입사광이 금속성을 띠는 도전 부재(CB) 또는 제1 공통 전극(CE1)에 반사되어 상기 반사광이 시청자에게 시인되거나, 또는 차광 부재(181)의 개구부(185) 및/또는 반복적인 미세 패턴이 표시 패널 외부에서 시인될 수 있다. 실링 부재(401)의 연장 방향에 수직인 단면에서, 광학 밀도가 약 1.5 이상인 차광 실런트(411)가 하부의 개구부(185) 및 노출된 제1 공통 전극(CE1)과 중첩함으로써 비표시영역(NA)을 통해 입사되는 외부 입사광 및 제1 공통 전극(CE1) 등에 의해 반사되어 출사되는 반사광을 흡수/차단할 수 있는 효과가 있다.
또, 차광 실런트(411)와 투광 실런트(421)가 상이한 물질을 포함하여 물리적 경계를 형성하고 있음에도 불구하고 차광 실런트(411)와 투광 실런트(421) 내 포함된 물질의 종류 및 조성의 함량비가 동일하거나 유사할 경우 차광 실런트(411)와 투광 실런트(421) 사이의 계면이 존재함에도 불구하고 상기 계면을 통한 투습은 실질적으로 발생하지 않을 수 있다.
이하 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시 장치를 설명한다. 다만, 발명의 본질을 흐리지 않기 위해 전술한 일 실시예에 따른 표시 장치와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술 분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 도 5에 대응되는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 실링 부재(402)는 차광 실런트(412), 차광 실런트(412) 상부에 배치된 투광 실런트(422), 및 투광 실런트(422)와 상이한 물질을 포함하여 이루어지고 그 상부에 배치된 추가 실런트(432)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 상기 추가 실런트는 실링 부재의 최하부에 위치하거나, 또는 복수 층의 추가 실런트을 더 포함할 수도 있다.
추가 실런트(432)는 전체 중량에 대하여 약 50 내지 70 wt%의 에폭시계 또는 아크릴계 수지, 약 0.1 내지 3 wt%의 커플링제, 약 0.01 내지 4 wt%의 개시제, 약 0.5 내지 5 wt%의 경화제, 약 0.5 내지 5 wt%의 경화 촉진제, 약 20 내지 40 wt%의 필러, 및 잔량의 용매 등을 포함하는 실런트 조성물을 도포 및 경화하여 형성할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 추가 실런트(432)에 포함된 상기 필러는 광 차단 입자, 아크릴 입자 등을 예시할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 추가 실런트(432)의 광학 밀도는 약 1.5 이상이거나, 또는 약 2.0 이상이며, 약 5.0 이하일 수 있다. 한편, 차광 실런트(412)와 추가 실런트(432)는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
투광 실런트(422)에 비해 광학 밀도가 높은 추가 실런트(432)를 실링 부재(402)의 최상부에 적층함으로써 외부에서 투광 실런트(422)가 시인되는 것을 방지함과 동시에 차광 실런트(412)에 의해 비표시영역(NA)을 통해 입사되는 입사광 및 제1 공통 전극(CE1) 등에 의해 반사되어 출사되는 반사광을 흡수/차단할 수 있는 효과가 있다.
또, 추가 실런트(432)가 투광 실런트(422) 및/또는 차광 실런트(412)에 비해 제1 공통 전극(CE1) 또는 제2 공통 전극(CE2)을 이루는 투명 금속층과의 접합력이 높도록 구성하여 실링 부재(402)에 의한 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 표시 장치의 도 5에 대응되는 단면도들이다.
도 7을 참조하면, 실링 부재(403)는 투광 실런트(423), 투광 실런트(423) 상부에 배치된 차광 실런트(413), 및 차광 실런트(413)와 상이한 물질을 포함하여 이루어지고 그 상부에 배치된 추가 실런트(433)를 포함한다. 추가 실런트(433)와 투광 실런트(423)는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
추가 실런트(433)가 투광 실런트(423) 및/또는 차광 실런트(413)에 비해 제1 공통 전극(CE1) 또는 제2 공통 전극(CE2)을 이루는 투명 금속층과의 접합력이 높도록 구성하여 실링 부재(403)에 의한 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 도 8의 실시예는 실링 부재(404)의 차광 실런트(414)가 투광 실런트(424) 내에 삽입되어 있는 점이 도 5의 실시예와 상이한 점이다. 몇몇 실시예는 도 8에 도시된 바와 달리, 투광 실런트가 차광 실런트 내에 삽입되어 있을 수도 있다. 실링 부재(404)는 예를 들어, 내측 노즐이 차광 실런트 조성물을 포함하고, 외측 노즐이 투광 실런트 조성물을 포함하는 이중 노즐을 이용하여 형성할 수 있다.
이 경우, 차광 실런트(414)는 제1 기판(100)의 제1 공통 전극(CE1)의 일부와 중첩하거나, 개구부(185)와 완전히 중첩하거나, 비표시영역(NA)의 차광 부재(181)의 일부와 더 중첩하거나, 또는 제1 배향막(190)의 일부와 더 중첩할 수 있다. 또, 투광 실런트(424)는 더미 컬러 필터(140d)가 형성한 단차에 의해 돌출되고 차광 부재(181)의 개구부(185)에 의해 노출된 제1 공통 전극(CE1)과 직접 맞닿아 접하거나, 및/또는 비표시영역(NA) 내 차광 부재(181)와 직접 맞닿아 접할 수 있다. 또한, 투광 실런트(424)는 제2 공통 전극(CE2)과 직접 맞닿아 접할 수 있다.
차광 실런트(414)가 투광 실런트(424) 내에 삽입됨으로써, 차광 실런트(414)에 비해 상대적으로 투습도가 낮은 투광 실런트(424)만이 외부와 접촉하도록 하고, 차광 실런트(414)와 투광 실런트(424) 간의 계면을 덮음으로써 실링 부재(404) 전체의 방습력을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 9를 참조하면, 도 9의 실시예는 투광 실런트(425)가 차광 실런트(415)의 적어도 일측면을 감싸고 있는 점이 도 5의 실시예와 상이한 점이다. 몇몇 실시예는 도 9에 도시된 바와 달리, 차광 실런트가 투광 실런트의 적어도 일측면을 감싸거나, 또는 이들의 조합일 수도 있다.
이 경우, 차광 실런트(415)는 제1 기판(100)의 제1 공통 전극(CE1)의 일부와 중첩하거나, 개구부(185)와 완전히 중첩하거나, 비표시영역(NA)의 차광 부재(181)의 일부와 더 중첩하거나, 또는 제1 배향막(190)의 일부와 더 중첩할 수 있다. 또, 투광 실런트(425)는 더미 컬러 필터(140d)가 형성한 단차에 의해 돌출되고 차광 부재(181)의 개구부(185)에 의해 노출된 제1 공통 전극(CE1)과 직접 맞닿아 접하거나, 및/또는 비표시영역(NA) 내 차광 부재(181)와 직접 맞닿아 접할 수 있다. 또한, 차광 실런트(415) 및 투광 실런트(425)는 제2 공통 전극(CE2)과 직접 맞닿아 접할 수 있다.
도 10을 참조하면, 도 10의 실시예는 비표시영역(NA) 내 제1 보호막(131') 및 제2 보호막(132')의 일부가 제거되어 제1 공통 전극(CE1)이 제1 보호막(131')의 측면 일부 및 게이트 절연막(120)과 직접 맞닿아 접하는 점이 상기 도 5의 실시예와 상이한 점이다.
이 경우, 비표시영역(NA) 내 제1 보호막(131') 및 제2 보호막(132')은 화소 영역(PX) 내 컨택홀(150)을 형성하는 단계에서 함께 제거될 수 있다. 비표시영역(NA) 내 제1 보호막(131') 및 제2 보호막(132')의 양 말단 중 적어도 하나는 실링 부재(401)와 중첩할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 보호막(131') 및 제2 보호막(132')의 일부를 제거하여 제1 공통 전극(CE1)이 제1 보호막(131')의 측면 일부 및 게이트 절연막(120)과 접하게 함으로써, 표시 패널의 측면 가장자리에 노출되는 층(layer) 간의 계면을 최소화할 수 있다. 즉, 제1 공통 전극(CE1)과 게이트 절연막(120)이 형성하는 계면 외의 다른 계면이 발생하지 않도록 하여 층간 계면을 통해 침투하는 수분 또는 공기 등의 이물을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 11을 참조하면, 실링 부재(406)는 차광 실런트(416), 및 차광 실런트(416)에 비해 광학 밀도가 낮고, 차광 실런트(416)의 일측면에 접하되 차광 실런트(416)에 비해 상대적으로 외측에 배치되어 평면상 차광 실런트(416)를 둘러싸는 투광 실런트(426)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 차광 실런트(416) 및/또는 투광 실런트(426)의 일측면에 접하는 하나 이상의 추가적인 실런트가 더 배치될 수도 있다.
차광 실런트(416)는 제1 기판(100)의 제1 공통 전극(CE1)의 일부와 중첩하거나, 개구부(185)와 완전히 중첩하거나, 비표시영역(NA)의 차광 부재(181)의 일부와 더 중첩하거나, 또는 제1 배향막(190)의 일부와 더 중첩할 수 있다. 또, 차광 실런트(416)는 제2 기판(200)의 제2 공통 전극(CE2)의 일부와 중첩하거나, 또는 제2 배향막(290)의 일부와 더 중첩할 수 있다.
구체적으로 차광 실런트(416)는 더미 컬러 필터(140d)가 형성한 단차에 의해 돌출되고 차광 부재(181)의 개구부(185)에 의해 노출된 제1 공통 전극(CE1)과 직접 맞닿아 접하거나, 및/또는 비표시영역(NA) 내 차광 부재(181)와 직접 맞닿아 접할 수 있다. 또, 제2 공통 전극(CE2)에 직접 맞닿아 접할 수 있다.
아울러 투광 실런트(426)는 차광 실런트(416)의 일측면에 접하되, 차광 부재(181)와 중첩할 수 있다. 또, 투광 실런트(426)는 비표시영역(NA) 내 차광 부재(181) 및 제2 공통 전극(CE2)과 직접 맞닿아 접할 수 있다.
차광 실런트(416)에 비해 투습도가 상대적으로 낮은 투광 실런트(426)가 차광 실런트(416)를 둘러싸도록 위치함으로써, 표시 패널 외측으로부터 침투하는 수분 또는 공기 등의 이물을 최소화할 수 있다.
도 12를 참조하면, 도 12의 실시예는 차광 실런트(417)와 투광 실런트(427)가 이격되어 차광 실런트(417)와 투명 실런트(427) 사이에 공간이 형성된 점이 상기 도 11의 실시예와 상이한 점이다. 상기 공간은 예를 들어, 공기층일 수 있다. 상기 공기층에 의해 실링 부재(407)의 측면을 관통하여 침투하는 수분 또는 공기 등의 이물을 최소화할 수 있다.
이 경우, 투광 실런트(427)는 비표시영역(NA)의 차광 부재(181)의 일부와 직접 맞닿아 접할 뿐만 아니라, 제1 공통 전극(CE1)과 접할 수 있다. 이를 통해, 표시 패널의 측면 가장자리에 노출되는 차광 부재(181)와 제1 공통 전극(CE1) 간의 계면을 제거할 수 있으며, 상기 계면을 통해 침투하는 수분 또는 공기 등의 이물을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 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.
100 : 제1 기판
200 : 제2 기판
300 : 액정층
401 : 실링 부재
411 : 차광 실런트
421 : 투광 실런트

Claims (20)

  1. 표시영역 및 상기 표시영역을 둘러싸는 비표시영역이 정의된 제1 베이스 기판;
    상기 비표시영역 내의 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되는 제1 공통 전극;
    상기 제1 공통 전극 상에 배치되며, 상기 제1 공통 전극의 일부가 노출되도록 개구부를 갖는 차광 부재;
    상기 제1 베이스 기판과 이격하여 대향하는 제2 베이스 기판; 및
    상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이에 개재되고, 상기 비표시영역 상에 배치되어 상기 표시영역을 둘러싸며, 상기 제1 공통 전극의 적어도 일부와 중첩하는 실링 부재를 포함하되,
    상기 실링 부재는 상호 적층되어 있는 하나 이상의 차광 실런트, 및 상기 차광 실런트에 비해 광학 밀도가 낮은 하나 이상의 투광 실런트를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 투광 실런트는 상기 차광 실런트에 비해 투습도가 낮은 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 베이스 기판 상에 배치되는 제2 공통 전극을 더 포함하되,
    상기 실링 부재는 상기 차광 실런트 및 상기 투광 실런트와 상호 적층되어 있는 하나 이상의 추가 실런트를 더 포함하고,
    상기 추가 실런트는 상기 제1 공통 전극 및/또는 상기 제2 공통 전극과 접하고,
    상기 추가 실런트는 상기 차광 실런트 및 상기 투광 실런트에 비해 상기 제1 공통 전극 및 상기 제2 공통 전극과의 접합력이 큰 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 차광 실런트는 상기 투광 실런트의 적어도 일측면을 감싸거나; 또는
    상기 투광 실런트는 상기 차광 실런트의 적어도 일측면을 감싸는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 투광 실런트는 상기 차광 실런트 내에 삽입되어 있거나; 또는
    상기 차광 실런트는 상기 투광 실런트 내에 삽입되어 있는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 실링 부재와 완전히 중첩하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 실링 부재는 상기 차광 부재와 더 중첩하는 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 실링 부재는 상기 개구부를 통해 노출된 상기 제1 공통 전극과 접하는 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 실링 부재 내에 위치하는 도전 부재; 및
    상기 제2 베이스 기판 상에 배치되는 제2 공통 전극을 더 포함하되,
    상기 제1 공통 전극과 상기 제2 공통 전극은 상기 도전 부재를 통해 도통되는 표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 베이스 기판과 상기 제1 공통 전극 사이에 배치되며, 상기 제1 공통 전극의 적어도 일부와 중첩하는 컬러 필터층;
    상기 컬러 필터층과 상기 제1 베이스 기판 사이에 배치되는 보호막; 및
    상기 보호막과 상기 제1 베이스 기판 사이에 배치되는 게이트 절연막을 더 포함하되,
    상기 제1 공통 전극은 상기 보호막의 적어도 일부 및 상기 게이트 절연막의 적어도 일부와 접하는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 차광 실런트의 광학 밀도(optical density)는 1.5 이상인 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 차광 실런트는,
    에폭시계 또는 아크릴계 수지, 커플링제, 및 광 차단 입자를 포함하는 실런트 조성물로부터 형성되는 표시 장치.
  13. 표시영역 및 상기 표시영역을 둘러싸는 비표시영역이 정의된 제1 베이스 기판;
    상기 비표시영역 내의 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되는 제1 공통 전극;
    상기 제1 공통 전극 상에 배치되며, 상기 제1 공통 전극의 일부가 노출되도록 개구부를 갖는 차광 부재;
    상기 제1 베이스 기판과 이격하여 대향하는 제2 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이에 개재되고, 상기 비표시영역 상에 배치되어 상기 표시영역을 둘러싸며, 상기 제1 공통 전극의 적어도 일부와 중첩하는 차광 실런트; 및
    상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이에 개재되고, 상기 비표시영역 상에 배치되어 상기 차광 실런트를 둘러싸며, 상기 차광 실런트에 비해 광학 밀도가 낮은 하나 이상의 투광 실런트를 포함하는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 차광 실런트는 상기 차광 부재와 더 중첩하는 표시 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 차광 실런트는 상기 개구부를 통해 노출된 상기 제1 공통 전극과 접하는 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 실링 부재 내에 위치하는 도전 부재; 및
    상기 제2 베이스 기판 상에 배치되는 제2 공통 전극을 더 포함하되,
    상기 제1 공통 전극과 상기 제2 공통 전극은 상기 도전 부재를 통해 도통되는 표시 장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 베이스 기판과 상기 제1 공통 전극 사이에 배치되며, 상기 제1 공통 전극의 적어도 일부와 중첩하는 컬러 필터층을 더 포함하되,
    상기 컬러 필터층의 상면의 높이는 상기 비표시영역 내 상기 차광 부재의 상면의 높이보다 높은 표시 장치.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 투광 실런트는 상기 제1 공통 전극과 접하는 표시 장치.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 차광 실런트의 광학 밀도는 1.5 이상인 표시 장치.
  20. 제13 항에 있어서,
    상기 차광 실런트는,
    에폭시계 또는 아크릴계 수지, 커플링제, 및 광 차단 입자를 포함하는 실런트 조성물로부터 형성되는 표시 장치.
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