KR20150059026A - 차광 기판 및 이를 포함하는 씨오티 구조의 액정표시장치 - Google Patents

차광 기판 및 이를 포함하는 씨오티 구조의 액정표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 비표시 영역과 표시 영역으로 구분되는 기판과; 상기 비표시 영역에 형성되는 차광부와; 상기 표시 영역에 형성되는 제 1 및 제 2 스페이서를 포함하는 스페이서부를 포함하며, 상기 차광부 및 상기 스페이서부는 상기 차광부 및 상기 스페이서부에서 발생하는 반사광의 휘도가 표시 영역에서 발생하는 반사광의 휘도 이하이거나 입사된 빛의 32.19%를 초과하는 휘도를 나타내는 물질로 형성되는 것이 특징인 차광 기판을 제공한다.

Description

차광 기판 및 이를 포함하는 씨오티 구조의 액정표시장치{Shading Board And Liquid Crystal Display Device Of COT Structure Including The Same}
본 발명은 비표시 영역에서 발생하는 반사광과 표시 영역에서 발생하는 반사광 각각의 휘도 및 색도의 차이를 감소시키는 구조의 차광 기판 및 이를 포함하는 씨오티 구조의 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 액정의 배열을 변경하여 투과하는 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표현하는 것으로, 일반적으로 액정의 배열을 변경하기 위해 다수의 박막 트랜지스터 및 이들 각각에 연결된 화소 전극이 형성된 어레이 기판과, 블랙 매트릭스로 구분된 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터층 및 공통 전극이 형성된 컬러 필터 기판을 합착시킨 후 이들 사이에 액정을 주입하여 제조한다.
어레이 기판과 컬러 필터 기판은 일반적으로 금속으로 형성되는 십자(+) 형태의 얼라인 키(Align Key)를 기준으로 합착되는데, 제조 공정 중 얼라인 키가 정확하게 일치하지 않을 경우 얼라인 틀어짐이 발생하여 단위 화소를 정확히 표현하지 못하고 빛샘 및 혼색 현상이 발생하게 된다.
이를 개선하기 위하여, 컬러 필터층을 어레이 기판에 형성한 씨오티(Color On TFT, 이하 COT) 구조의 액정표시장치가 제안되었는데, 이는 아래 도 1을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 씨오티 구조로 형성되는 종래의 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 씨오티 구조로 형성되는 종래의 액정표시장치는 박막 트랜지스터(TR)와 컬러 필터층(16)이 형성된 제 1 기판(10)과, 상기 제 1 기판(10)에 대향하는 제 2 기판(20)과, 상기 제 1, 2 기판(10, 20) 사이에 위치하는 액정층(LC)으로 구성된다.
제 1 기판(10)은 투명한 절연성 기판으로, 게이트 배선(미도시)에서 연장된 게이트 전극(G)과, 상기 게이트 전극(G)의 상부에 적층되는 게이트 절연막(11)과, 순수 비정질 실리콘(12a) 및 서로 이격된 불순물 비정질 실리콘(12b)으로 형성되는 액티브층(12)과, 상기 액티브층(12)의 상부에 형성되는 소스 및 드레인 전극(13, 14)을 포함하는 다수의 박막 트랜지스터(TR)가 형성되어 있다.
상기 박막 트랜지스터(TR)의 상부에는 박막 트랜지스터(TR)의 채널을 보호하기 위한 보호막(15)이 형성되어 있고, 보호막(15)의 상부에는 적, 녹, 청 컬러 필터(R, G, B)로 구성된 컬러 필터층(16)이 표시 영역(A) 내에 형성되어 있다.
그리고, 컬러 필터층(16)의 상부에는 층간 절연막(17)이 형성되어 있으며, 상기 층간 절연막(17)과 컬러 필터층(16)과 보호막(15)에는 드레인 전극(14)을 노출시키는 콘택홀(CT)이 형성되어 있다.
그리고, 층간 절연막(17)의 상부에는 투명한 금속으로 형성되는 제 1 화소 전극(18)과 불투명한 금속으로 형성되는 제 2 화소 전극(19)이 형성된다.
이때, 상기 제 1 및 제 2 화소는 상기 콘택홀(CT)을 통하여 드레인 전극(14)과 연결된 것으로, 씨오티 구조의 액정표시장치에 구비된 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(D1~D3)과 더불어 컬러 필터층(16)을 단위 화소 영역별로 구분하는 블랙 매트릭스의 역할을 한다.
이와 같은 어레이 기판(10)과 합착되는 제 2 기판(20)에는 흑색 컬럼 스페이서(Black Column Spacer)로 형성된 차광부(30)와 스페이서부(40)가 형성된다.
제 2 기판(20)에 형성되는 차광부(30)는 비표시 영역(N/A)에 형성되는 것으로써 표시 영역(A)에서 발생한 빛을 가리는 역할을 하고, 스페이서부(40)는 표시 영역(A)에 형성되는 것으로써 제 1 화소 전극(19)에 대응하는 위치에 눌림 스페이서(41)와 갭 스페이서(42)를 형성하여 액정층(LC)의 두께를 유지하며 외부에서 발생한 외력을 분산하여 눌림으로 인한 불량을 방지한다.
상기의 구조로 형성된 씨오티 구조의 액정표시장치는 비표시 영역(N/A)에서 발생하는 반사광의 휘도가 표시 영역(A)에서 발생하는 반사광의 휘도에 비해 낮기 때문에 비표시 영역(N/A)의 휘도 및 색도 특성이 표시 영역(A)의 휘도 및 색도 특성과 달라지는 문제가 발생하게 되어 액정표시장치의 색 통일성에 영향을 미치고, 이에 따라 색감 차이에 의한 심미적 효과가 감소하게 된다.
본 발명은, 씨오티 구조로 형성된 액정표시장치의 비표시 영역과 표시 영역의 시감차가 발생하는 문제를 해결하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 비표시 영역과 표시 영역으로 구분되는 기판과; 상기 비표시 영역에 형성되는 차광부와; 상기 표시 영역에 형성되는 제 1 및 제 2 스페이서를 포함하는 스페이서부를 포함하며, 상기 차광부 및 상기 스페이서부는 상기 차광부 및 상기 스페이서부에서 발생하는 반사광의 휘도가 표시 영역에서 발생하는 반사광의 휘도 이하이고, 입사된 빛의 32.19%를 초과하는 휘도를 나타내는 물질로 형성되는 것이 특징인 차광 기판을 제공한다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 스페이서는 동일한 높이로 형성된 것이 특징이다.
그리고, 상기 차광부 및 상기 스페이서부는 카본 계열의 유기 물질로 형성된 것이 특징이다.
그리고, 상기 기판의 일면에 공통 전극, 또는 정전기 방지 패턴을 더욱 포함한다.
한편, 본 발명은, 비표시 영역과 표시 영역으로 구분되는 기판과, 상기 비표시 영역에 형성되는 차광부와, 상기 표시 영역에 형성되는 제 1 및 제 2 스페이서를 포함하는 스페이서부를 포함하며, 상기 차광부 및 상기 스페이서부는 상기 차광부 및 상기 스페이서부에서 발생하는 반사광의 휘도가 표시 영역에서 발생하는 반사광의 휘도 이하이고, 입사된 빛의 32.19%를 초과하는 휘도를 나타내는 물질로 형성되는 것이 특징인 차광 기판을 구비하는 씨오티 구조의 액정표시장치에 있어서, 박막 트랜지스터가 다수 배열된 어레이 기판과; 상기 어레이 기판의 상부에 상기 표시 영역 내에서 형성된 컬러 필터층과; 상기 컬러 필터층의 상부에 적층되는 층간 절연막과; 상기 층간 절연막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 연결되는 제 1 화소 전극과; 상기 제 1 화소 전극과 동일한 층에 형성되어 상기 드레인 전극과 연결되어 있으며, 상기 차광 기판의 스페이서부에 대응하는 위치에 형성되는 제 2 화소 전극을 포함하는 씨오티 구조의 액정표시장치를 제공한다.
그리고, 상기 컬러 필터층은 적, 녹, 청 컬러 필터로 형성된 것이 특징이다.
그리고, 상기 적, 녹, 청 컬러 필터 중 선택된 하나의 컬러 필터는 상기 제 1 스페이서에 대응하는 위치의 상기 컬러 필터층의 상부에 적층되는 것이 특징이다.
그리고, 상기 컬러 필터층은 비표시 영역에 형성된 것을 더욱 포함한다.
그리고, 상기 적, 녹, 청 컬러 필터 중 선택된 하나의 컬러 필터는 상기 제 1 스페이서와 상기 제 2 스페이서에 대응하는 위치의 상기 컬러 필터층의 상부에 적층되고, 상기 선택된 하나의 컬러 필터의 상부에 선택되지 않은 상기 적, 녹, 청 컬러 필터 중 어느 하나가 더욱 적층되는 것이 특징이다.
그리고, 상기 컬러 필터층의 상부에 형성된 컬러 필터는 60˚ 이상 90˚미만의 테이퍼 각이 형성된 것이 특징이다.
그리고, 상기 차광부 및 상기 스페이서부는 카본 계열의 유기 물질로 형성된 것이 특징이다.
본 발명에 따른 차광 기판 및 이를 포함하는 씨오티 구조의 액정표시장치는 비표시 영역에서 발생하는 반사광의 휘도가 입사된 빛의 32.19% 이상이고, 표시 영역에서 발생하는 반사광의 휘도 이하인 물질로 형성된 차광부 및 스페이서부를 포함하는 것으로, 비표시 영역과 표시 영역의 색감 차이를 감소시켜 비표시 영역과 표시 영역의 색 차이가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 씨오티 구조로 형성되는 종래의 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판을 구비한 액정표시장치의 제 1 적용예를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판을 구비한 액정표시장치의 제 2 적용예를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판과 종래의 차광 기판 각각의 비표시 영역에서 측정되는 반사광과, 제 1 및 제 2 화소 전극이 형성된 표시 영역 각각에서 측정되는 반사광의 색 차이를 나타낸 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판 및 이를 포함하는 씨오티 구조의 액정표시장치를 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판을 나타낸 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판(100)은 씨오티 구조의 액정표시장치에 구비될 수 있도록 기판(120)의 상부에 차광부(130)와 스페이서부(140)가 형성된 것으로, 차광부(130)는 비표시 영역(N/A) 전체에 형성된 것이고, 스페이서부(140)는 표시 영역(A) 내에 형성된 것이다.
차광 기판(100)에 형성된 공통 전극(121)은 씨오티 구조의 액정표시장치가 TN(Twisted Nematic), 또는 VA(Vertical Alignment) 방식으로 구동될 경우 기판의 전면에 형성되는 것으로, 씨오티 구조의 액정표시장치가 IPS(In Plane Swiching) 방식으로 구동될 경우에는 정전기 방지 차원에서 일정한 패턴을 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차광 기판(120)의 비표시 영역(N/A)에 형성되는 차광부(130)는 표시 영역(N/A)의 스페이서부(140)와 동일층 동일 물질로 형성된 것이다.
차광부(130)와 스페이서부(140)는 종래의 씨오티 구조의 액정표시장치에서 사용되는 흑색 컬럼 스페이서에 비해 반사율이 높은 물질을 사용하는 것이 바람직한 것으로, 반사된 빛의 휘도가 반사 전 휘도의 32.19% 이상이고, 표시 영역에서 측정되는 반사율에 비해 낮은 반사율을 나타내는 블랙 레진, 카본 계열의 유기물질, 또는 고 반사 특성을 나타내는 흑색 컬럼 스페이서를 사용할 수 있다.
상기와 같은 재질로 형성되는 스페이서부(140)의 제 1 및 제 2 스페이서(141, 142)와 차광부(130)는 서로 다른 높이를 갖도록 형성할 수도 있으나, 제조 공정의 횟수를 감소시키기 위해 동일한 높이로 형성할 수도 있다.
차광부(130)과 스페이서부(140)가 동일한 높이로 형성되는 경우, 차광 기판(100)에 형성된 제 1 및 제 2 스페이서(141, 142)는 갭 스페이서, 또는 눌림 스페이서 중 어느 하나의 기능만을 수행하게 되어 종래의 씨오티 구조의 어레이 기판(도 1의 10)에 적용하기가 어려워진다.
따라서, 스페이서부(140)와 차광부(130)가 동일한 높이로 형성된 차광 기판(100)을 구비하는 액정표시장치는 종래의 어레이 기판과 다른 구성을 갖게 되는데, 이는 아래 도 3을 들어 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판을 구비한 액정표시장치의 제 1 적용예를 나타낸 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판의 차광부(130) 및 스페이서부(140)가 동일한 높이로 형성될 경우, 액정표시장치의 어레이 기판(110)은 종래의 어레이 기판(도 1의 10)과 다른 구성을 갖게 된다.
제 1 적용예에 따른 어레이 기판(110)은 투명한 절연성 기판으로, 게이트 배선(미도시)에서 연장된 게이트 전극(G)과, 상기 게이트 전극(G)의 상부에 적층되는 게이트 절연막(111)과, 순수 비정질 실리콘(112a) 및 서로 이격된 불순물 비정질 실리콘(112b)으로 형성되는 액티브층(112)과, 상기 액티브층(112)의 상부에 형성되는 소스 및 드레인 전극(113, 114)을 포함하는 다수의 박막 트랜지스터(TR)가 형성되어 있다.
이때, 박막 트랜지스터(TR)의 액티브층(112)은 아몰퍼스 실리콘을 사용한 것을 예로 들고 있으나, 아몰퍼스 실리콘에 한정되지 않고 LTPS(Low Temperture Poly-Silicon), 또는 산화물 반도체(Oxide Semiconductor) 등 반도체의 성질을 나타내는 물질이 사용될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터(TR)의 상부에는 박막 트랜지스터(TR)의 채널을 보호하기 위한 보호막(115)이 형성되어 있고, 적, 녹, 청 컬러 필터(R, G, B)로 구성된 컬러 필터층(116)이 표시 영역(A)의 범위에 형성되어 있다.
그리고, 이의 상부에는 층간 절연막(117)이 형성되어 있는데, 층간 절연막(117)과 컬러 필터층(116)과 보호막(115) 각각에는 드레인 전극(114)을 노출시키는 콘택홀(CT)이 형성되어 있다.
종래의 어레이 기판(도 1의 10)에 형성된 컬러 필터층(도 1의 16)은 각각의 적, 녹, 청 컬러 필터(도 1 의 R, G, B)의 상부에 층간 절연막(도 1의 17)이 적층된 구조였으나, 제 1 적용예에 따른 액정표시장치의 어레이 기판(110)은 컬러 필터층(116)은 적, 녹, 청 컬러 필터(R, G, B)의 상부에 청 컬러 필터(B)가 더욱 형성된 것이다.
어레이 기판(110)의 상부에 형성된 적 컬러 필터(R)는 제 1 및 제 2 스페이서(141, 142)와 대응되는 영역에 형성되어 있는 것으로, 제 1 스페이서(141)와 대응하는 위치의 적 컬러 필터(R) 상부에는 청 컬러 필터(B)가 60~90˚의 테이퍼 각을 나타내면서 적층되어 있다.
상기 층간 절연막(217)이 상부에는 투명한 전도성 물질로 형성되는 제 1 화소 전극(118)과 불투명한 금속으로 형성되는 제 2 화소 전극(119)이 위치한다.
이때, 제 1 화소 전극(118)은 데이터 라인(D1~D3)으로 구분되는 일 단위 화소 영역의 전면에 형성될 수도 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이 서로 이격된 패턴을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 액정표시장치가 IPS 방식으로 구동할 경우, 각 제 1 화소 전극(118)의 패턴과 서로 이웃하는 위치에 제 1 화소 전극(118)과 이격되어 형성된 공통 전극(미도시)을 더욱 구비하여 수평 전계를 형성할 수 있다.
한편, 게이트 전극(G)과 제 1 내지 3 데이터 배선(D1~D3)은 불투명 금속으로 형성되어 일반적인 구조의 액정표시장치의 블랙 매트릭스의 역할과 동일한 기능을 수행할 수 있다.
이와 같이 형성된 제 1 적용예에 따른 어레이 기판(110)은 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판(120)과 합착될 경우, 차광 기판(120)의 스페이서부(140)에 형성된 제 1 스페이서(141)가 중첩되어 있는 적, 청 컬러 필터(R, B)에 의해 갭 스페이서의 역할을 수행하게 되고, 제 2 스페이서(142)는 중첩된 적, 청 컬러 필터(R, B)와 접촉하는 제 1 스페이서(141)에 의해 어레이 기판(110)과 이격되어 눌림 스페이서의 역할을 수행할 수 있게 된다.
이에 따라, 제 1 적용예에 따른 어레이 기판(110)은 차광부(130)와 스페이서부(140)가 동일한 높이로 형성된 차광 기판(120)을 합착할 경우, 동일한 높이의 제 1 및 제 2 스페이서(141, 142)를 접촉, 또는 이격 시킬 수 있어 가 각각 갭 스페이서와 눌림 스페이서의 기능을 수행할 수 있도록 한다.
상기 제 1 적용예에 따른 액정표시장치는 컬러 필터층(116)이 표시 영역(A)의 범위 내에서 형성되어 있는 구조로, 컬러 필터층(116)이 차광부(230)가 형성된 비표시 영역(N/A)에도 형성될 경우 제 1 또는 제 2 스페이서(141, 142)가 갭 스페이서와 눌림 스페이서의 기능을 수행할 수 있도록 어레이 기판(110)과 차광 기판(120)의 이격 거리를 감소시켜야 하는데, 이를 위한 제 2 적용예에 따른 어레이 기판의 구조는 아래 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판을 구비한 액정표시장치의 제 2 적용예를 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판과, 이를 구비하고, 비표시 영역(N/A)에 컬러 필터층(216)이 형성된 제 1 적용예에 따른 액정표시장치를 합착할 경우, 차광 기판(120)의 높이 변동으로 인해 제 1 스페이서(241)가 어레이 기판(210)에 접촉할 수 없게 된다.
이를 해결하기 위해, 제 2 적용예에 따른 씨오티 구조의 액정표시장치는 컬러 필터층(216)을 구성하는 모든 적 컬러 필터(R)의 상부에 청 컬러 필터(B)가 적층되어 있고, 제 1 스페이서(241)과 대응하는 위치에 청 컬러 필터(B)뿐만 아니라 녹 컬러 필터(G)가 더욱 형성된 것이다.
이때, 녹 컬러 필터(G)는 어레이 기판(210)과 차광 기판(120)의 이격 거리를 감소시키기 위한 것으로, 적 컬러 필터(R)의 상부에 형성된 청 컬러 필터(B)는 제 2 스페이서(242)가 눌림 스페이서의 역할을 수행할 수 있게 하는 것이고, 청 컬러 필터(B)의 상부에 형성된 녹 컬러 필터(G)는 제 1 스페이서(241)가 어레이 기판(210)에 접촉하여 셀 간격을 유지하는 갭 스페이서의 역할을 수행할 수 있게 하는 것이다.
또한, 상기 청 컬러 필터(B)와 녹 컬러 필터(G)는 60~90˚의 테이퍼 각을 나타내면서 형성될 수 있다.
즉, 제 2 적용예에 따른 씨오티 구조의 액정표시장치는 컬러 필터층(216)을 구성하는 일 컬러 필터의 상부에 다른 컬러 필터를 적층하여 스페이서부(240)와 어레이 기판(210)의 이격 거리를 감소시키는 구조를 갖는 것으로, 비표시 영역(N/A)에 컬러 필터층(216)이 형성된 경우에도 제 1 적용예와 동일한 효과를 나타내도록 하는 구조이다.
상기 제 1 및 제 2 적용예와 같이 형성된 씨오티 구조의 액정표시장치는 실시예에 따른 차광 기판을 구비할 경우에도 갭 스페이서와 눌림 스페이서를 포함할 수 있게 되어 눌림으로 인한 불량을 감소시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판은 그 구조와 형태는 다르나 나타내고자 하는 효과는 동일한 것으로, 종래의 차광 기판에서 사용되는 흑색 컬럼 스페이서를 반사율이 높은 물질로 대체할 경우 발생하는 효과는 아래 도 5를 들어 설명하도록 한다.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판과 종래의 차광 기판 각각의 비표시 영역에서 측정되는 반사광과, 불투명한 화소 전극이 형성된 표시 영역과 투명한 화소 전극이 형성된 표시 영역 각각에서 측정되는 반사광의 색 차이를 나타낸 그래프이다.
비표시 영역과 표시 영역 전체가 흑색 컬럼 스페이서로 형성된 종래의 차광 기판의 비표시 영역에서 발생하는 반사광의 휘도 및 색도와, 비표시 영역, 또는 비표시 영역과 표시 영역 전체가 흑색 컬럼 스페이서에 비해 반사율이 높은 블랙 레진 또는 카본 계열의 유기 물질을 사용하는 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판의 비표시 영역에서 측정되는 반사광의 휘도 및 색도는 아래 표 1과 같이 측정된다.
x y Y a* b* L* (%)
BCS 0.280 0.293 7.17 -1.82 -6.07 32.19
카본 0.291 0.301 10.17 -2.05 -3.80 38.15
이때, 표 1에 기재된 x, y, Y는 각각 CIE 1964 색도도에 따라 측정된 결과 값이 기재된 것이고, a*, b*, L*은 각각 CIE 1976 색도도에 따라 측정된 결과 값이 기재된 것이다.
CIE 1964 및 1976 색도도에 따르면, 흑색 컬럼 스페이서를 사용하는 종래의 차광 기판에서 발생하는 반사광의 경우 반사광의 휘도 L*은 32.19%으로, 블랙 레진 또는 카본 계열의 유기 물질을 사용하는 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판에서 발생하는 반사광의 휘도 L*의 38.15%에 비해 낮고, 블루시(Bluish)한 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
이때, 상기 결과를 나타내는 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판은 카본 계열의 유기 물질로 형성된 것이다.
상기 각각의 차광 기판은 도 5와 같이 표시 영역의 반사광과 휘도 및 색도에서 차이가 발생하게 된다.
이때, 도 5에 도시된 그래프는 표시 영역과 비표시 영역의 색차이를 나타낸 그래프로, 색 차이를 수치화하기 위하여 아래의 수학식 1을 따른다.
Figure pat00001
상기의 수학식 1에 따르면, 흑색 컬럼 스페이서를 사용하는 종래의 차광 기판의 비표시 영역에서 계산되는 △E*ab는 약 32.8078이고, 카본 계열의 유기 물질을 사용하는 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판의 비표시 영역에서 계산되는 △E*ab는 약 38.3935이다.
도 5에 도시된 그래프의 불투명한 화소 전극은 산화 구리(CuN)와 티타늄 몰리브덴 합금(MoTi)이 각각 300Å와 200Å의 두께로 증착된 것으로, 불투명한 화소 전극이 형성된 영역에서 측정되는 △E*ab는 흑색 컬럼 스페이서를 사용하는 종래의 차광 기판의 비표시 영역에서 측정되는 △E*ab와 약 5~5.5 가량 차이가 나고, 카본 계열의 유기 물질을 사용하는 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판의 비표시 영역에서 측정되는 △E*ab와 약 4~4.5 가량 차이가 나는 것을 볼 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예와 같이 비표시 영역의 차광부가 카본 계열의 유기 물질로 형성된 경우 표시 영역의 △E*ab와의 차이를 줄일 수 있어 반사광의 휘도 및 색도 특성을 개선할 수 있다는 것을 볼 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 그래프의 투명한 화소 전극은 ITO(Indium Tin Oxide)가 500Å의 두께로 증착된 것으로, 투명한 화소 전극이 형성된 영역에서 측정되는 △E*ab는 흑색 컬럼 스페이서를 사용하는 종래의 차광 기판의 비표시 영역에서 측정되는 △E*ab와 약 5~5.5 가량 차이가 나고, 카본 계열의 유기 물질을 사용하는 본 발명의 실시예에 따른 차광 기판의 비표시 영역에서 측정되는 △E*ab와 약 3~3.5 가량 차이가 나는 것을 볼 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예와 같이 비표시 영역의 차광부가 블랙 레진 또는 카본 계열의 유기 물질로 형성된 경우 표시 영역의 △E*ab와의 차이를 줄일 수 있어 반사광의 휘도 및 색도 특성을 개선할 수 있다는 것을 볼 수 있다.
상기의 도 5에 도시된 그래프와 같이, 비표시 영역의 차광부가 블랙 레진 또는 카본 계열의 유기 물질을 비롯하여 흑색 컬럼 스페이서에 비해 높은 반사율을 나타내는 물질로 형성되는 경우, 표시 영역에서 발생하는 반사광과 비표시 영역에서 발생하는 반사광의 휘도 및 색도의 차이를 감소시킬 수 있어 비표시 영역과 표시 영역의 경계가 드러나는 것을 방지할 수 있으며, 표시 영역의 반사율을 감소시키지 않아 디스플레이 장치의 휘도 감소 문제를 발생시키지 않게 되어 전력 소모량을 증가시키지 않고도 휘도를 유지할 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
TR : 박막 트랜지스터 115 : 보호막
116 : 컬러 필터층 117 : 층간 절연막
118 : 화소 전극 119 : 블랙 스트라이프
120 : 차광 기판 121 : 공통 전극
130 : 차광부 140 : 스페이서부
141 : 갭 스페이서 142 : 눌림 스페이서

Claims (11)

  1. 비표시 영역과 표시 영역으로 구분되는 기판과;
    상기 비표시 영역에 형성되는 차광부와;
    상기 표시 영역에 형성되는 제 1 및 제 2 스페이서를 포함하는 스페이서부
    를 포함하며, 상기 차광부 및 상기 스페이서부는 상기 차광부 및 상기 스페이서부에서 발생하는 반사광의 휘도가 표시 영역에서 발생하는 반사광의 휘도 이하이고, 입사된 빛의 32.19%를 초과하는 휘도를 나타내는 물질로 형성되는 것이 특징인 차광 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 스페이서는 동일한 높이로 형성된 것이 특징인 차광 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광부 및 상기 스페이서부는 카본 계열의 유기 물질로 형성된 것이 특징인 차광 기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 일면에 공통 전극, 또는 정전기 방지 패턴을 더욱 포함하는 차광 기판.
  5. 비표시 영역과 표시 영역으로 구분되는 기판과, 상기 비표시 영역에 형성되는 차광부와, 상기 표시 영역에 형성되는 제 1 및 제 2 스페이서를 포함하는 스페이서부를 포함하며, 상기 차광부 및 상기 스페이서부는 상기 차광부 및 상기 스페이서부에서 발생하는 반사광의 휘도가 표시 영역에서 발생하는 반사광의 휘도 이하이고, 입사된 빛의 32.19%를 초과하는 휘도를 나타내는 물질로 형성되는 것이 특징인 차광 기판을 구비하는 씨오티 구조의 액정표시장치에 있어서,
    박막 트랜지스터가 다수 배열된 어레이 기판과;
    상기 어레이 기판의 상부에 상기 표시 영역 내에서 형성된 컬러 필터층과;
    상기 컬러 필터층의 상부에 적층되는 층간 절연막과;
    상기 층간 절연막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 연결되는 제 1 화소 전극과;
    상기 제 1 화소 전극과 동일한 층에 형성되어 상기 드레인 전극과 연결되어 있으며, 상기 차광 기판의 스페이서부에 대응하는 위치에 형성되는 제 2 화소 전극
    을 포함하는 씨오티 구조의 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 컬러 필터층은 적, 녹, 청 컬러 필터로 형성된 것이 특징인 씨오티 구조의 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적, 녹, 청 컬러 필터 중 선택된 하나의 컬러 필터는 상기 제 1 스페이서에 대응하는 위치의 상기 컬러 필터층의 상부에 적층되는 것이 특징인 씨오티 구조의 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 컬러 필터층은 비표시 영역에 형성된 것을 더욱 포함하는 씨오티 구조의 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적, 녹, 청 컬러 필터 중 선택된 하나의 컬러 필터는 상기 제 1 스페이서와 상기 제 2 스페이서에 대응하는 위치의 상기 컬러 필터층의 상부에 적층되고, 상기 선택된 하나의 컬러 필터의 상부에 선택되지 않은 상기 적, 녹, 청 컬러 필터 중 어느 하나가 더욱 적층되는 것이 특징인 씨오티 구조의 액정표시장치.
  10. 제 7 항 또는 제 9 항 중 선택된 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 컬러 필터층의 상부에 형성된 컬러 필터는 60˚ 이상 90˚미만의 테이퍼 각이 형성된 것이 특징인 씨오티 구조의 액정표시장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 차광부 및 상기 스페이서부는 카본 계열의 유기 물질로 형성된 것이 특징인 씨오티 구조의 액정표시장치.

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