KR20150102133A - 표시 패널, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20150102133A
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윤형근
이응규
김진석
박새론
송대호
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 패널은 베이스 기판, 상기 베이스 기판 하부에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 게이트 라인, 상기 베이스 기판 하부에 배치되고 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장되는 데이터 라인, 상기 베이스 기판 하부에 배치되고, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터, 상기 베이스 기판 하부에 배치되고 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 제1 전극, 상기 제1 전극 하부에 배치되고, 상기 제1 전극과 중첩되는 영상 표시부, 상기 영상 표시부 하부에 배치되고, 상기 영상 표시부의 하면과 상기 영상 표시부의 상기 제2 방향으로의 양 측면들을 둘러 싸고, 상기 베이스 기판을 향하는 방향의 반대 방향으로 돌출되는 돌출벽을 포함하는 보호층, 및 상기 베이스 기판 상에, 상기 베이스 기판을 기준으로 상기 박막트랜지스터의 반대편에 배치되는 상부 편광판을 포함한다.

Description

표시 패널, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법{ARRAY SUBSTRATE, DISPLAY PANEL HAVING THE SAME AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표시 패널, 상기 표시 패널을 포함하는 표시 장치 및 상기 표시 기판의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정 표시 장치용 표시 패널, 상기 표시 패널을 포함하는 표시 장치 및 상기 표시 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 기술의 발전에 힘입어 소형, 경량화 되면서 성능은 더욱 뛰어난 디스플레이 제품들이 생산되고 있다. 지금까지 디스플레이 장치에는 기존 브라운관 텔레비전(cathode ray tube: CRT)이 성능이나 가격 면에서 많은 장점을 가지고 널리 사용되었으나, 소형화 또는 휴대성의 측면에서 CRT의 단점을 극복하고, 소형화, 경량화 및 저전력 소비 등의 장점을 갖는 표시 장치, 예를 들면 플라즈마 표시 장치, 액정 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 등이 주목을 받고 있다.
상기 액정 표시 장치는 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여 분자 배열을 변환시키고, 이러한 분자 배열의 변환에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하여 영상을 표시하는 디스플레이 장치이다.
최근 들어 한장의 기판 만을 사용하는 상기 액정 표시 장치가 개발되고 있는데, 기판이 배치되지 않는 면에 대한 편광판의 재작업을 위한 탈부착 과정, 또는 외부 충격에 의해 영상 표시부가 손상되는 문제가 있었다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 영상 표시부의 손상을 방지할 수 있는 표시 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 표시 패널을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 패널은 베이스 기판, 상기 베이스 기판 하부에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 게이트 라인, 상기 베이스 기판 하부에 배치되고 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장되는 데이터 라인, 상기 베이스 기판 하부에 배치되고, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터, 상기 베이스 기판 하부에 배치되고 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 제1 전극, 상기 제1 전극 하부에 배치되고, 상기 제1 전극과 중첩되는 영상 표시부, 상기 영상 표시부 하부에 배치되고, 상기 영상 표시부의 하면과 상기 영상 표시부의 상기 제2 방향으로의 양 측면들을 둘러 싸고, 상기 베이스 기판을 향하는 방향의 반대 방향으로 돌출되는 돌출벽을 포함하는 보호층, 및 상기 베이스 기판 상에, 상기 베이스 기판을 기준으로 상기 박막트랜지스터의 반대편에 배치되는 상부 편광판을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보호층의 상기 돌출벽은 상기 데이터 라인과 중첩할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 보호층 하부에 배치되고, 상기 영상 표시부의 상기 제1 방향 측면과 접촉하는 실링층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보호층의 상기 돌출벽은 상기 베이스 기판을 기준으로 상기 실링층보다 높을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 보호층 및 상기 실링층 하부에 배치되고 상기 보호층의 상기 돌출벽과 접촉하는 하부 편광판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌출벽은 상기 실링층으로부터 10μm(마이크로 미터) 이하만큼 돌출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 영상 표시부와 상기 보호층 사이에 배치되는 제2 전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 베이스 기판과 상기 제1 전극 사이에 배치되는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 베이스 기판과 상기 보호층 사이에 배치되고, 상기 컬러 필터와 접촉하며, 상기 박막 트랜지스터와 중첩하는 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 보호층 하부에 배치되고, 상기 보호층의 돌출벽의 측면과 접촉하는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 보호층 하부에 배치되고, 상기 컬러 필터와 접촉하고, 상기 박막 트랜지스터와 중첩하고, 상기 영상 표시부의 상기 제1 방향 측면과 접촉하는 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 게이트 라인이 배치된 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인 사이에 배치되는 제1 절연층, 상기 데이터 라인이 배치된 제1 절연층 상에 배치되고, 상기 데이터 라인과 상기 제1 전극 사이에 배치되는 제2 절연층, 상기 제1 전극과 상기 영상 표시부 사이에 배치되는 제3 절연층, 및 상기 영상 표시부와 상기 제2 전극 사이에 배치되는 제4 절연층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베이스 기판은 유리 기판일 수 있다. 상기 베이스 기판의 하면 상에는 요철이 형성될 수 있다. 상기 게이트 라인은 상기 베이스 기판의 상기 하면 상에 배치되는 제1 게이트층 및 상기 제1 게이트층 상에 배치되는 제2 게이트층을 포함할 수 있다. 상기 제1 게이트층은 산화 구리를 포함할 수 있다. 상기 제2 게이트층은 구리를 포함할 수 있다. 상기 제1 절연층은 이산화 규소를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연층의 하면 상에 요철이 형성될 수 있다. 상기 데이터 라인은 상기 제1 절연층의 상기 하면 상에 배치되는 제1 데이터층 및 상기 제1 데이터층 상에 배치되는 제2 데이터층을 포함할 수 있다. 상기 제1 데이터층은 산화 구리를 포함할 수 있다. 상기 제2 데이터층은 구리를 포함할 수 있다. 상기 제2 절연층은 이산화 규소를 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널 상에 배치되는 상부 편광판, 상기 표시 패널 하부에 배치되고 상기 표시 패널에 광을 공급하는 백라이트 어셈블리, 상기 표시 패널과 상기 백라이트 어셈블리 사이에 배치되는 하부 편광판, 및 상기 상부 편광판, 상기 표시 패널, 상기 하부 편광판 및 상기 백라이트 어셈블리를 수납하는 수납용기를 포함한다. 상기 표시 패널은 베이스 기판, 상기 베이스 기판 하부에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 게이트 라인, 상기 베이스 기판 하부에 배치되고 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장되는 데이터 라인, 상기 베이스 기판 하부에 배치되고, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터, 상기 베이스 기판 하부에 배치되고 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 제1 전극, 상기 제1 전극 하부에 배치되고, 상기 제1 전극과 중첩되는 영상 표시부, 상기 영상 표시부 하부에 배치되고, 상기 영상 표시부의 하면과 상기 영상 표시부의 상기 제2 방향으로의 양 측면들을 둘러 싸고, 상기 베이스 기판을 향하는 방향의 반대 방향으로 돌출되는 돌출벽을 포함하는 보호층을 포함한다. 상기 표시 패널의 상기 돌출벽은 상기 하부 편광판과 접촉한다. 상기 하부 편광판은 상기 백라이트 어셈블리와 접촉한다. 상기 백라이트 어셈블리는 상기 수납용기와 접촉한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수납용기는 바닥판 및 상기 바닥판의 가장자리로부터 상기 바닥판에 수직하게 연장되는 측벽을 포함할 수 있다. 상기 측벽과 상기 베이스 기판의 하면의 가장자리가 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 베이스 기판의 상기 하면의 가장자리와 상기 수납용기의 상기 측벽 사이에 배치되고 탄성 물질을 포함하는 완충 부재를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법은 박막 트랜지스터가 배치된 베이스 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극 상에 희생층을 형성하는 단계 상기 희생층 상에 제2 전극을 형성하는 단계, 상기 제2 전극 상에 상기 베이스 기판을 향하는 방향의 반대 방향으로 돌출되는 돌출벽을 포함하는 보호층을 형성하는 단계, 상기 희생층을 제거하여 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 터널상 공동을 형성하는 단계, 상기 터널상 공동 내에 영상 표시부를 형성하는 단계, 및 상기 기판을 기준으로 상기 영상 표시부가 형성된 반대편의 상기 기판 상에 상부 편광판을 점착하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보호층을 형성하는 단계는 상기 제2 전극 상에 감광성 유기 물질을 포함하는 포토레지스트를 도포하는 단계, 광을 전부 차단하는 차광 영역, 광의 일부를 차단하는 하프 영역 및 광을 전부 투과하는 투과 영역을 포함하는 하프톤 마스크를 사용하여 상기 포토레지스트를 노광하는 단계, 및 상기 보호층을 형성하기위해 노광된 상기 포토레지스트를 현상하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 박막 트랜지스터를 형성하는 단계는 베이스 기판 상에 요철을 형성하는 단계, 상기 요철이 형성된 베이스 기판 상에 금속 산화물을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계, 상기 제1 금속층 상에 금속을 포함하는 제2 층을 형성하는 단계, 상기 제1 및 제2 층들을 패터닝하여 배선을 형성하는 단계, 및 상기 배선 상에 제1 절연층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 표시 패널은 상부 편광판이 베이스 기판 상에 접착되고, 하부 편광판이 보호층의 돌출벽과 접촉하므로, 편광판의 재작업이 용이하고, 표시 패널의 영상 표시부의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 표시 패널을 포함하는 표시 장치는 외부로부터의 충격이 분산되므로, 표시 패널의 영상 표시부를 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 2a는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2b는 도 1의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2c는 도 1의 III-III'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 4a는 도 3의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4b는 도 3의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4c는 도 3의 III-III'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 6a는 도 5의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 데이터 라인 부분을 확대한 부분 확대 단면도이다.
도 7a는 도 5의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7b는 도 7a의 박막트랜지스터 부분을 확대한 부분 확대 단면도이다.
도 8a는 도 5의 III-III'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 8b는 도 8a의 게이트 라인 부분을 확대한 부분 확대 단면도이다.
도 9a 내지 도 17c는 도 5의 표시 패널의 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 19는 도 18의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 21는 도 18의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다. 도 2a는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 2b는 도 1의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 2c는 도 1의 III-III'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 2c를 참조하면, 표시 패널(100)은 베이스 기판(110), 게이트 라인(GL), 제1 절연층(120), 데이터 라인(DL), 박막트랜지스터(TFT), 제2 절연층(130), 컬러 필터(CF), 블랙 매트릭스(BM), 오버 코팅층(140), 제1 전극(EL1), 제3 절연층(150), 영상 표시부(LC), 제4 절연층(160), 제2 전극(EL2), 보호층(170) 및 실링층(180)을 포함한다.
도면에서는 설명의 편의상 하나의 화소 영역만을 표시하였으나, 상기 표시 패널(100)은 영상을 표시하는 복수의 화소 영역을 갖는다. 상기 화소 영역은 복수의 열과 복수의 행을 가진 매트릭스 형태로 배열된다. 상기 화소 영역들은 서로 동일한 구조를 가지므로 이하에서는, 설명의 편의상 하나의 화소 영역만을 일 예로서 설명한다. 상기 화소 영역은 평면에서 보았을 때, 일 방향으로 길게 연장된 직사각형 형상, V 자 형상 및 Z 자 형상 등 다양할 수 있다.
상기 베이스 기판(110)은 절연 기판을 포함할 수 있다. 또한 상기 베이스 기판(110)은 플렉서블 기판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 베이스 기판(110)은 유리 기판, 석영 기판, 수지 기판 등으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 수지 기판은 폴리이미드계(polyimide-based) 수지, 아크릴계(acryl-based) 수지, 폴리아크릴레이트계(polyacrylate-based) 수지, 폴리카보네이트계(polycarbonate-based) 수지, 폴리에테르계(polyether-based) 수지, 술폰산계(sulfonic acid-based) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트계(polyethyleneterephthalate-based) 수지 등을 포함할 수 있다.
상기 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GE)이 상기 베이스 기판(110) 하부에 배치된다. 상기 게이트 라인(DL)은 제1 방향(D1)으로 연장된다. 상기 게이트 라인(GL)은 상기 게이트 전극(GE)은 상기 게이트 라인(GL)과 전기적으로 연결된다. 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)은 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)은 구리(Cu) 및 구리 산화물(CuOx)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)은 갈륨 도핑된 아연 산화물(gallium doped zinc oxide: GZO), 인듐 도핑된 아연 산화물(indium doped zinc oxide: GZO) 또는 구리-망간 합금(CuMn)을 포함할 수 있다.
상기 제1 절연층(120)은 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)이 배치된 상기 베이스 기판(110) 하부에 배치된다. 상기 제1 절연층(110)은 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 질화물(SiNx)을 포함할 수 있다.
상기 제1 절연층(120) 하부에 액티브 패턴(ACT)이 배치된다. 상기 액티브 패턴(ACT)은 상기 게이트 전극(GE)과 중첩한다. 상기 액티브 패턴(ACT)은 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 이루어진 반도체층 및 n+ 비정질 실리콘(n+ a-Si:H)으로 이루어진 저항성 접촉층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 액티브 패턴(ACT)은 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 상기 산화물 반도체는 인듐(indium: In), 아연(zinc: Zn), 갈륨(gallium: Ga), 주석(tin: Sn) 또는 하프늄(hafnium: Hf) 중 적어도 하나를 포함하는 비정질 산화물로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로는, 인듐(In), 아연(Zn) 및 갈륨(Ga)을 포함하는 비정질 산화물, 또는 인듐(In), 아연(Zn) 및 하프늄(Hf)을 포함하는 비정질 산화물로 이루어질 수 있다. 상기 산화물 반도체에 산화인듐아연(InZnO), 산화인듐갈륨(InGaO), 산화인듐주석(InSnO), 산화아연주석(ZnSnO), 산화갈륨주석(GaSnO) 및 산화갈륨아연(GaZnO) 등의 산화물이 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 액티브 패턴(ACT)은 인듐 갈륨 아연 산화물(indium gallium zinc oxide: IGZO)을 포함할 수 있다.
상기 소스 전극(SE)은 상기 액티브 패턴(ACT) 하부에 배치되고, 상기 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결된다. 상기 드레인 전극(DE)은 상기 액티브 패턴(ACT) 하부에 배치된다. 상기 드레인 전극(DE)은 상기 소스 전극(SE)과 이격된다.
상기 게이트 전극(GE), 상기 액티브 패턴(ACT), 상기 소스 전극(SE), 상기 드레인 전극(DE)은 상기 박막트랜지스터(TFT)를 구성한다.
상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 절연층(120) 하부에 배치되며, 상기 제1 방향(D1)과 실질적으로 수직한 제2 방향(D2)으로 연장된다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 게이트 라인(GL)과 교차한다. 상기 데이터 라인(DL), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 데이터 라인(DL), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 구리(Cu) 및 구리 산화물(CuOx)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 데이터 라인(DL), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 갈륨 도핑된 아연 산화물(gallium doped zinc oxide: GZO), 인듐 도핑된 아연 산화물(indium doped zinc oxide: GZO) 또는 구리-망간 합금(CuMn)을 포함할 수 있다.
상기 박막트랜지스터(TFT), 상기 게이트 라인(GE) 및 상기 데이터 라인(DL)은 표면 반사율이 낮은 금속 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 박막트랜지스터(TFT), 상기 게이트 라인(GE) 및 상기 데이터 라인(DL)은 산화 제이구리(cupric oxide CuO) 또는 산화 제일구리(cuprous oxide Cu2O)를 포함할 수 있다. 따라서 사용자는 상기 박막 트랜지스터, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인(DL)의 패턴 얼룩을 시인하지 못한다.
상기 제2 절연층(130)은 상기 박막트랜지스터(TFT) 및 상기 데이터 라인(DL)이 배치된 상기 제1 절연층(120) 하부에 배치된다. 상기 제2 절연층(130)은 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 질화물(SiNx)을 포함할 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(BM)는 상기 제2 절연층(130) 하부에 배치된다. 상기 블랙 매트릭스(BM)는 영상이 표시되는 화소 영역 외의 영역에 대응되어 배치되고, 광을 차단한다. 즉, 상기 블랙 매트릭스(BM)는 상기 박막트랜지스터(TFT) 및 상기 게이트 라인(GL)과 중첩하도록 상기 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 블랙 매트릭스(BM)가 상기 박막트랜지스터(TFT) 및 상기 게이트 라인(GL)과 중첩하게 배치되는 것으로 설명하였으나, 상기 블랙 매트릭스(BM)는 광을 차단하기 위해 필요한 곳에 배치될 수 있다.
상기 컬러 필터(CF)는 상기 블랙 매트릭스(BM)가 배치된 상기 제2 절연층(130) 하부에 배치된다. 상기 컬러 필터(CF)는 상기 영상 표시부(LC)을 투과하는 광에 색을 제공하기 위한 것이다. 상기 컬러 필터(CF)는 적색 컬러 필터(red), 녹색 컬러 필터(green), 및 청색 컬러 필터(blue)일 수 있다. 상기 컬러 필터(CF)는 각각의 상기 화소 영역에 대응하여 제공되며, 서로 인접한 화소 사이에서 서로 다른 색을 갖도록 배치될 수 있다. 상기 컬러 필터(CF)는 서로 인접한 화소 영역의 경계에서 일부가 인접한 컬러 필터(CF)에 의해 중첩될 수 있다.
상기 오버 코팅층(140)은 상기 블랙 매트릭스(BM) 및 상기 컬러 필터(CF) 하부에 배치된다. 상기 오버 코팅층(122)은 상기 컬러 필터(CF)를 평탄화하면서 보호하는 역할 및 절연하는 역할을 하며 아크릴계 에폭시 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
상기 제1 전극(EL1)이 상기 오버 코팅층(140) 하부에 배치된다. 상기 제1 전극(EL1)은 상기 화소 영역에 대응하여 배치된다. 콘택홀(H)이 상기 오버 코팅층(140) 및 상기 블랙 매트릭스(BM)을 통해 형성되어 상기 드레인 전극(DE)의 일부를 노출시킨다. 상기 제1 전극(EL1)은 상기 콘택홀(H)을 통해 상기 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결된다. 상기 제1 전극(EL1)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 전극(EL1)은 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 전극(EL1)은 티타늄(titanium: Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 제3 절연층(150)은 상기 제1 전극(EL1)이 배치된 상기 오버 코팅층(140) 하부에 배치된다. 상기 제3 절연층(150)은 무기 절연 물질로 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 질화물(SiNx)을 포함할 수 있다.
상기 영상 표시부(LC)는 상기 제3 절연층(150) 하부에 배치된다. 상기 영상 표시 층(LC)은 상기 화소 영역에 대응하여 배치되며, 이웃하는 화소의 영상 표시부와 이격된다. 상기 영상 표시부(LC)은 액정을 광학적 이방성을 갖는 액정 분자들을 포함하는 액정부일 수 있다. 상기 액정 분자들은 전계에 의해 구동되어 상기 영상 표시부(LC)을 지나는 광을 투과시키거나 차단시켜 영상을 표시할 수 있다.
또한, 상기 영상 표시부(LC)는 절연성 매질과 대전입자들을 포함하는 전기 영동부일 수 있다. 상기 절연성 매질은 상기 대전 입자들이 분산된 계에서 분산매에 해당한다. 상기 대전 입자들은 전기 영동성을 나타내는 입자들로서 상기 절연성 매질 내에 분산되어 있다. 상기 대전 입자들은 전계에 의해 이동함으로써 상기 영상 표시부(LC)를 지나는 광을 투과시키거나 차단시켜 영상을 표시할 수 있다.
상기 제4 절연층(160)은 상기 영상 표시부(LC) 및 상기 제3 절연층(150) 하부에 배치된다. 상기 제4 절연층(160)은 무기 절연 물질로 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 질화물(SiNx)을 포함할 수 있다.
상기 영상 표시부(LC)의 상기 제2 방향(D2)의 양 끝단부는 상기 제4 절연층(160)에 의해 커버되지 않고, 상기 실링층(180)과 직접 접촉한다.
상기 제3 절연층(150)과 상기 영상 표시부(LC) 사이 및 상기 제4 절연층(160)과 상기 영상 표시부(LC) 사이에는 배향막(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 배향막은 상기 영상 표시부(LC)의 상기 액정을 배향하기 위한 것으로, 액정 방향자를 전극 표면에 수직하거나 수평하게 정렬 시킨다. 상기 액정 방향자가 상기 전극 표면에 수평하게 정렬되는 경우, 상기 방향자의 정렬 방향을 정하기 위해 편광 된 UV광원이 조사 될 수 있다. 그러나 상기 배향막은 상기 영상 표시부(LC)의 종류에 따라, 또는 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제 2 전극(EL2)의 형성 방법에 따라 생략될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2)의 표면에 미세한 홈들(micro-groove)이 형성 되어 별도의 배향막 없이 상기 액정의 초기 배향이 가능한 경우에, 상기 배향막이 생략 될 수 있다. 또는, 상기 영상 표시부(LC)의 초기 배향용 반응성 메조겐 층이 형성되는 경우에도 상기 배향막이 생략될 수 있다.
상기 제2 전극(EL2)이 상기 제4 절연층(160) 하부에 배치된다. 상기 제2 전극(EL2)은 상기 화소 영역에 대응하여 배치된다. 상기 제2 전극(EL2)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 전극(EL2)은 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 전극(EL2)은 티타늄(titanium: Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 보호층(170)은 상기 제2 전극(EL2) 하부에 배치된다. 상기 보호층(170)은 상기 영상 표시부(LC)의 형상을 유지한다. 상기 보호층(170)은 상기 영상 표시부(LC)의 하면과 상기 영상 표시부(LC)의 상기 제2 방향(D2)으로의 양 측면들을 둘러 싼다. 상기 보호층(170)은 투명한 고분자 물질을 포함할 수 있다. 상기 보호층(170)은 상기 베이스 기판(110)을 향하는 방향의 반대 방향으로 돌출되는 돌출벽(W)을 포함한다.
상기 돌출벽(W)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되며, 상기 데이터 라인(DL)과 중첩한다. 즉, 상기 보호층(170)의 상기 제1 방향(D1)으로의 단면은 각각의 화소에 대응하여 H형상을 가질 수 있고, 따라서, 상기 보호층(170)의 강도가 향상될 수 있다. 이에 따라, 상기 영상 표시부(LC)를 효과적으로 보호할 수 있다.
상기 실링층(180)은 상기 보호층(170) 하부에 배치된다. 상기 실링층(180)은 상기 영상 표시층(LC)이 외부로 노출되지 않도록, 상기 영상 표시층(LC)이 상기 보호층(170)에 의해 커버되지 않는 상기 영상 표시층(LC)의 상기 제1 방향(D1)의 양 측면들을 커버한다. 상기 실링층(180)은 상기 영상 표시층(LC)의 상기 제1 방향(D1)의 상기 양 측면들과 접촉한다.
또한, 상기 실링층(180)은 상기 보호층(170)을 커버하여 상기 표시 패널(100)의 하부면을 평탄화한다. 상기 실링층(180)은 상기 보호층(170)의 상면과 상기 돌출벽들(W)이 형성하는 공간 내에 배치되고, 상기 베이스 기판(110)을 기준으로 상기 돌출벽(W)보다 낮은 높이를 갖는다. 즉, 상기 돌출벽(W)은 상기 실링층(180)보다 제1 높이(t)만큼 돌출된다. 상기 제1 높이(t)는 약 10μm(마이크로 미터) 이하 일 수 있다.
상기 표시 패널(100)의 하부에 배치되는 하부 편광판(도 18 및 19의 300 참조)은 상기 돌출벽(W)과 접촉할 수 있다. 이에 따라 상기 하부 편광판이 별도의 접착 부재 없이 상기 표시 패널(100)에 대해 고정될 수 있다. 또한, 상기 돌출벽(W)은 상기 실링층(180)으로부터 상기 제1 높이(t)만큼만 돌출되므로, 상기 실링층(180)이 상기 하부 편광판과 접촉하고, 상기 돌출벽(W)이 상기 하부 편광판을 압력하여, 상기 하부 편광판이 별도의 접착 부재 없이 상기 표시 패널(100)에 대해 고정될 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 상부 편광판(200)을 더 포함할 수 있다. 상기 상부 편광판(200)은 상기 베이스 기판(110) 상에 상기 베이스 기판(110)을 기준으로 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 반대편에 배치된다.
상기 상부 편광판(200)은 상부 편광층(210) 및 상기 상부 편광층(210)과 상기 기판(110) 사이에 배치되는 점착층(220)을 포함한다.
상기 상부 편광층(210)은 상기 상부 편광층(210)을 통과하는 광을 편광으로 변화시킨다. 상기 상부 편광층(210)은 도시하지 않았지만 필요에 따라 통과하는 광의 위상을 변화시키는 위상차층 및 보호필름 등을 포함할 수 있다. 상기 상부 편광층(210)은 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(poly methyl methacrylate) 및 폴리프로필렌(polypropylene)이나 그밖의 폴리올레핀(polyolefine), 폴리아크릴레이트(polyacrylate)나 폴리아미드(polyamide)와 같은 폴리머를 포함할 수 있다.
상기 점착층(220)은 상기 기판(110)과 상기 상부 편광층(210)사이에 배치되어 상기 상부 편광층(210)이 상기 기판(110) 상에 점착되도록 한다. 상기 상부 편광층(210)을 상기 기판(110)에 점착하는 제조 단계에서 불량이 발생하더라도, 상기 상부 편광층(210)을 상기 기판(110)으로부터 분리시켜 재 작업이 용이하다. 상기 점착층(220)은 감압 점착제(pressure sensitivity adhesive)을 포함할 수 있다. 상기 점착층(220)은 점착제를 포함하여 필름형태로 이루어져, 외부에서 제공되는 압력에 응답하여 접착동작을 수행한다. 상기 점착제로는 굴절율이 약 1.46-1.52의 범위에 있는 아크릴계나 고무계의 점착제, 혹은 상기 점착제에 굴절율을 조정하기 위해 질코니아 등의 미립자를 함유시킨 점착제 등을 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다. 도 4a는 도 3의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 4b는 도 3의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 4c는 도 3의 III-III'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3 내지 도 4c를 참조하면, 표시 패널(100)은 컬러 필터(CF) 및 블랙 매트릭스(BM)의 위치를 제외하면, 도 1의 표시 패널과 실질적으로 동일하다. 따라서 반복되는 설명은 간략히 하거나 생략한다.
상기 표시 패널(100)은 베이스 기판(110), 게이트 라인(GL), 제1 절연층(120), 데이터 라인(DL), 박막트랜지스터(TFT), 제2 절연층(130), 제1 전극(EL1), 제3 절연층(150), 영상 표시부(LC), 제4 절연층(160), 제2 전극(EL2), 보호층(170), 블랙 매트릭스(BM), 컬러 필터(CF) 및 오버 코팅층(140)을 포함한다.
상기 베이스 기판(110)은 절연 기판을 포함할 수 있다. 상기 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GE)이 상기 베이스 기판(110) 하부에 배치된다. 상기 제1 절연층(120)은 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)이 배치된 상기 베이스 기판(110) 하부에 배치된다. 상기 제1 절연층(120) 하부에 액티브 패턴(ACT)이 배치된다. 상기 소스 전극(SE)은 상기 액티브 패턴(ACT) 하부에 배치되고, 상기 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결된다. 상기 드레인 전극(DE)은 상기 액티브 패턴(ACT) 하부에 배치된다. 상기 게이트 전극(GE), 상기 액티브 패턴(ACT), 상기 소스 전극(SE), 상기 드레인 전극(DE)은 상기 박막트랜지스터(TFT)를 구성한다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 절연층(120) 하부에 배치된다. 상기 제2 절연층(130)은 상기 박막트랜지스터(TFT) 및 상기 데이터 라인(DL)이 배치된 상기 제1 절연층(120) 하부에 배치된다.
상기 제1 전극(EL1)이 상기 제2 절연층(130) 하부에 배치된다. 상기 제1 전극(EL1)은 영상이 표시되는 화소 영역에 대응하여 배치된다. 콘택홀(H)이 상기 제2 절연층(130)을 통해 형성되어 상기 드레인 전극(DE)의 일부를 노출시킨다. 상기 제1 전극(EL1)은 상기 콘택홀(H)을 통해 상기 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결된다. 상기 제1 전극(EL1)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 전극(EL1)은 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 전극(EL1)은 티타늄(titanium: Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 제3 절연층(150)은 상기 제1 전극(EL1)이 배치된 상기 제2 절연층(130) 하부에 배치된다. 상기 제3 절연층(150)은 무기 절연 물질로 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 질화물(SiNx)을 포함할 수 있다.
상기 영상 표시부(LC)는 상기 제3 절연층(150) 하부에 배치된다. 상기 영상 표시 층(LC)은 상기 화소 영역에 대응하여 배치되며, 이웃하는 화소의 영상 표시부와 이격된다. 상기 영상 표시부(LC)은 액정을 광학적 이방성을 갖는 액정 분자들을 포함하는 액정부일 수 있다. 상기 액정 분자들은 전계에 의해 구동되어 상기 영상 표시부(LC)을 지나는 광을 투과시키거나 차단시켜 영상을 표시할 수 있다.
또한, 상기 영상 표시부(LC)는 절연성 매질과 대전입자들을 포함하는 전기 영동부일 수 있다. 상기 절연성 매질은 상기 대전 입자들이 분산된 계에서 분산매에 해당한다. 상기 대전 입자들은 전기 영동성을 나타내는 입자들로서 상기 절연성 매질 내에 분산되어 있다. 상기 대전 입자들은 전계에 의해 이동함으로써 상기 영상 표시부(LC)를 지나는 광을 투과시키거나 차단시켜 영상을 표시할 수 있다.
상기 제4 절연층(160)은 상기 영상 표시부(LC) 및 상기 제3 절연층(150) 하부에 배치된다. 상기 제4 절연층(160)은 무기 절연 물질로 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 질화물(SiNx)을 포함할 수 있다.
상기 영상 표시부(LC)의 제2 방향(D2)의 양 끝단부는 상기 제4 절연층(160)에 의해 커버되지 않고, 상기 블랙 매트릭스(BM)과 직접 접촉한다.
상기 제3 절연층(150)과 상기 영상 표시부(LC) 사이 및 상기 제4 절연층(160)과 상기 영상 표시부(LC) 사이에는 배향막(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 배향막은 상기 영상 표시부(LC)의 상기 액정을 배향하기 위한 것으로, 액정 방향자를 전극 표면에 수직하거나 수평하게 정렬 시킨다. 상기 액정 방향자가 상기 전극 표면에 수평하게 정렬되는 경우, 상기 방향자의 정렬 방향을 정하기 위해 편광 된 UV광원이 조사 될 수 있다. 그러나 상기 배향막은 상기 영상 표시부(LC)의 종류에 따라, 또는 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제 2 전극(EL2)의 형성 방법에 따라 생략될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2)의 표면에 미세한 홈들(micro-groove)이 형성 되어 별도의 배향막 없이 상기 액정의 초기 배향이 가능한 경우에, 상기 배향막이 생략 될 수 있다. 또는, 상기 영상 표시부(LC)의 초기 배향용 반응성 메조겐 층이 형성되는 경우에도 상기 배향막이 생략될 수 있다.
상기 제2 전극(EL2)이 상기 제4 절연층(160) 하부에 배치된다. 상기 제2 전극(EL2)은 상기 화소 영역에 대응하여 배치된다. 상기 제2 전극(EL2)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 전극(EL2)은 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 전극(EL2)은 티타늄(titanium: Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 보호층(170)은 상기 제2 전극(EL2) 하부에 배치된다. 상기 보호층(170)은 상기 영상 표시부(LC)의 형상을 유지한다. 상기 보호층(170)은 상기 영상 표시부(LC)의 하면과 상기 영상 표시부(LC)의 상기 제2 방향(D2)으로의 양 측면들을 둘러 싼다. 상기 보호층(170)은 투명한 고분자 물질을 포함할 수 있다. 상기 보호층(170)은 상기 베이스 기판(110)을 향하는 방향의 반대 방향으로 돌출되는 돌출벽(W)을 포함한다.
상기 돌출벽(W)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되며, 상기 데이터 라인(DL)과 중첩한다. 즉, 상기 보호층(170)의 상기 제1 방향(D1)으로의 단면은 각각의 화소에 대응하여 H형상을 가질 수 있고, 따라서, 상기 보호층(170)의 강도가 향상될 수 있다. 이에 따라, 상기 영상 표시부(LC)를 효과적으로 보호할 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(BM)는 상기 보호층(170) 및 상기 제3 절연층(150) 하부에 배치된다. 상기 블랙 매트릭스(BM)는 영상이 표시되는 상기 화소 영역 외의 영역에 대응되어 배치되고, 광을 차단한다. 즉, 상기 블랙 매트릭스(BM)는 상기 박막트랜지스터(TFT) 및 상기 게이트 라인(GL)과 중첩하도록 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 블랙 매트릭스(BM)가 상기 박막트랜지스터(TFT) 및 상기 게이트 라인(GL)과 중첩하게 배치되는 것으로 설명하였으나, 상기 블랙 매트릭스(BM)는 광을 차단하기 위해 필요한 곳에 배치될 수 있다.
상기 컬러 필터(CF)는 상기 블랙 매트릭스(BM)가 배치된 상기 보호층(170) 하부에 배치된다. 상기 컬러 필터(CF)는 상기 영상 표시부(LC)을 투과하는 광에 색을 제공하기 위한 것이다. 상기 컬러 필터(CF)는 적색 컬러 필터(red), 녹색 컬러 필터(green), 및 청색 컬러 필터(blue)일 수 있다. 상기 컬러 필터(CF)는 각각의 상기 화소 영역에 대응하여 제공되며, 서로 인접한 화소 사이에서 서로 다른 색을 갖도록 배치될 수 있다. 상기 컬러 필터(CF)는 상기 보호층(170)의 상면과 상기 돌출벽들(W) 및 상기 블랙 매트릭스(BM)가 형성하는 공간 내에 배치되고, 상기 베이스 기판(110)을 기준으로 상기 돌출벽(W)보다 낮은 높이를 갖는다.
상기 오버 코팅층(140)은 상기 블랙 매트릭스(BM), 상기 컬러 필터(CF) 및 상기 보호층(170)의 상기 돌출벽(W)상에 배치된다. 상기 오버 코팅층(122)은 상기 컬러 필터(CF) 및 블랙 매트릭스(BM)를 평탄화하면서 보호하는 역할 및 절연하는 역할을 하며 아크릴계 에폭시 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 오버 코팅층(140)은 상기 돌출벽(W) 하부의 부분이 상기 컬러 필터(CF) 또는 상기 블랙 매트릭스(BM) 하부의 부분 보다 상기 베이스 기판(110)으로부터의 높이가 높다. 즉, 상기 오버 코팅층(140)의 상기 돌출벽(W) 하부의 부분은 상기 오버 코팅층(140)의 다른 부분 보다 제1 높이(t)만큼 돌출된다. 상기 제1 높이(t)는 약 10μm(마이크로 미터) 이하 일 수 있다.
상기 표시 패널(100)의 하부에 배치되는 하부 편광판(도 18 및 19의 300 참조)은 상기 오버 코팅층(140)의 상기 돌출벽(W) 하부의 부분과 접촉할 수 있다. 이에 따라 상기 하부 편광판이 별도의 접착 부재 없이 상기 표시 패널(100)에 대해 고정될 수 있다. 또한, 상기 오버 코팅층(140)의 상기 돌출벽(W) 하부의 부분은 상기 오버 코팅층(140)의 다른 부분 보다 상기 제1 높이(t)만큼만 돌출되므로, 상기 오버 코팅층(140)이 상기 하부 편광판과 접촉하고, 상기 오버 코팅층(140)의 상기 돌출벽(W) 하부의 부분이 상기 하부 편광판을 압력하여, 상기 하부 편광판이 별도의 접착 부재 없이 상기 표시 패널(100)에 대해 고정될 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 상부 편광판(200)을 더 포함할 수 있다. 상기 상부 편광판(200)은 상기 베이스 기판(110) 상에 상기 베이스 기판(110)을 기준으로 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 반대편에 배치된다.
상기 상부 편광판(200)은 상부 편광층(210) 및 상기 상부 편광층(210)과 상기 기판(110) 사이에 배치되는 점착층(220)을 포함한다.
도 5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다. 도 6a는 도 5의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 6b는 도 6a의 데이터 라인 부분을 확대한 부분 확대 단면도이다. 도 7a는 도 5의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 7b는 도 7a의 박막트랜지스터 부분을 확대한 부분 확대 단면도이다. 도 8a는 도 5의 III-III'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 8b는 도 8a의 게이트 라인 부분을 확대한 부분 확대 단면도이다.
도 5 내지 도 8b를 참조하면, 표시 패널(100)은 베이스 기판(110) 및 제1 절연층(120)의 하면들에 요철이 형성된 것, 게이트 패턴 및 데이터 패턴이 두층으로 형성된 것을 제외하면, 도 1 내지 도 2c의 표시 패널과 실질적으로 동일하다. 따라서 반복되는 설명은 간략히 하거나 생략한다.
상기 베이스 기판(110)은 절연 기판을 포함할 수 있다. 상기 베이스 기판(110)의 하면(112) 상에는 요철이 형성된다. 상기 요철은 게이트 패턴 상의 반사율을 저하시킨다. 즉, 상기 요철에 의해, 상기 베이스 기판(110)을 지나 상기 게이트 패턴 상에서 반사되는 반사광을 줄일 수 있다. 상기 요철은 상기 베이스 기판(110)의 상기 하면(112)을 헤이즈(haze)처리하여 형성할 수 있다.
상기 요철이 형성된 상기 베이스 기판(110)의 상기 하면(112) 상에 상기 게이트 패턴이 배치된다. 상기 게이트 패턴은 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)을 포함한다.
상기 게이트 패턴(GL, GE)은 제1 게이트층(GP1) 및 제2 게이트층(GP2)을 포함한다. 상기 제1 게이트층(GP1)은 상기 베이스 기판(110)의 상기 하면(112) 상에 배치된다. 상기 제1 게이트층(GP1)은 반사율이 낮은 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 게이트층(GP1)은 산화 제이구리(cupric oxide CuO) 또는 산화 제일구리(cuprous oxide Cu2O) 등의 산화 구리를 포함할 수 있다. 상기 제2 게이트층(GP2)은 상기 제1 게이트층(GP1) 상에 배치된다. 상기 제2 게이트층(GP2)은 전기 전도도가 높은 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 게이트층(GP2)은 구리를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 베이스 기판(110)을 지나 상기 게이트 패턴의 상기 제1 게이트층(GP1) 상에서 반사되는 반사광을 줄일 수 있다.
상기 제1 절연층(120)은 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)이 배치된 상기 베이스 기판(110)의 상기 하면(112) 상에 배치된다. 상기 제1 절연층(120)은 상기 베이스 기판(110)의 굴절율과 유사한 굴절율을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 베이스 기판(110)이 유리 기판인 경우, 상기 제1 절연층(110)은 이산화 규소(SiO2)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 영상이 표시되는 화소 영역에서의 상기 베이스 기판(110)의 상기 하면(112) 상에 형성된 상기 요철에 의한 불필요한 광의 반사 및 산란을 줄일 수 있다. 즉, 상기 베이스 기판(110)의 상기 하면(112) 상에 형성된 상기 요철에 의해, 상기 게이트 패턴의 반사율이 저하되어 사용자의 배선 얼룩 시인이 줄어들 수 있다. 또한, 상기 요철에 의한 상기 화소 영역에서의 불필요한 광의 반사 및 산란은 상기 제1 절연층(120)의 반사율이 상기 베이스 기판(110)의 반사율과 유사하도록 하여 줄일 수 있다.
또한, 상기 요철에 의해 상기 게이트 패턴이 상기 베이스 기판(110) 상에 부착되는 부착력이 증가될 수 있다.
상기 제1 절연층(120)의 하면(122) 상에는 요철이 형성된다. 상기 요철은 데이터 패턴 상의 반사율을 저하시킨다. 즉, 상기 요철에 의해, 상기 제1 절연층(120)을 지나 상기 데이터 패턴 상에서 반사되는 반사광을 줄일 수 있다. 상기 요철은 상기 제1 절연층(120)의 상기 하면(122)을 헤이즈(haze)처리하여 형성할 수 있다.
상기 요철이 형성된 상기 제1 절연층(120)의 상기 하면(122) 상에 액티브 패턴(ACT) 및 상기 데이터 패턴이 배치된다. 상기 데이터 패턴은 데이터 라인(GL), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다.
상기 데이터 패턴(DL, SE, DE)은 제1 데이터층(DP1) 및 제2 데이터층(DP2)을 포함한다. 상기 제1 데이터층(DP1)은 상기 제1 절연층(120)의 상기 하면(122) 상에 배치된다. 상기 제1 데이터층(DP1)은 반사율이 낮은 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 데이터층(DP1)은 산화 제이구리(cupric oxide CuO) 또는 산화 제일구리(cuprous oxide Cu2O) 등의 산화 구리를 포함할 수 있다. 상기 제2 데이터층(DP2)은 상기 제1 데이터층(DP1) 상에 배치된다. 상기 제2 데이터층(DP2)은 전기 전도도가 높은 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 데이터층(DP2)은 구리를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 절연층(120)을 지나 상기 데이터 패턴의 상기 제1 데이터층(DP1) 상에서 반사되는 반사광을 줄일 수 있다.
상기 제2 절연층(130)은 상기 액티브 패턴(ACT), 상기 데이터 라인(GL), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)이 배치된 상기 제1 절연층(120)의 상기 하면(122) 상에 배치된다. 상기 제2 절연층(130)은 상기 제1 절연층(120)의 굴절율과 동일한 굴절율을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 절연층(120)과 동일하게 상기 제2 절연층(130)은 이산화 규소(SiO2)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 영상이 표시되는 화소 영역에서의 상기 제1 절연층(120)의 상기 하면(122) 상에 형성된 상기 요철에 의한 불필요한 광의 반사 및 산란을 줄일 수 있다. 즉, 상기 제1 절연층(120)의 상기 하면(122) 상에 형성된 상기 요철에 의해, 상기 데이터 패턴의 반사율이 저하되어 사용자의 배선 얼룩 시인이 줄어들 수 있다. 또한, 상기 요철에 의한 상기 화소 영역에서의 불필요한 광의 반사 및 산란은 상기 제2 절연층(130)의 반사율이 상기 제1 절연층(120)의 반사율과 동일하도록 하여 줄일 수 있다.
또한, 상기 요철에 의해 상기 데이터 패턴이 상기 제1 절연층(120) 상에 부착되는 부착력이 증가될 수 있다.
도 9a 내지 도 17c는 도 5의 표시 패널의 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 베이스 기판(110)상에 게이트 전극(GE) 및 게이트 라인(GL)을 형성한다. 상기 게이트 전극(GE) 및 상기 게이트 라인(GL)은, 상기 베이스 기판(110)의 상면(112)에 요철을 형성하고, 상기 요철이 형성된 상기 베이스 기판(110)의 상기 상면(112) 상에 도전층을 형성하고, 상기 도전층을 포토 리소그래피로 패터닝하여 형성할 수 있다.
예를 들면, 상기 베이스 기판(110)의 상면(112)을 헤이즈(haze) 처리하여 상기 요철을 형성한다. 이후, 상기 베이스 기판(110)의 상기 상면(112) 상에 제1 도전층 및 제2 도전층을 형성한다. 상기 제1 도전층은 산화 제이구리(cupric oxide CuO) 또는 산화 제일구리(cuprous oxide Cu2O) 등의 산화 구리를 포함할 수 있다. 상기 제2 도전층은 구리를 포함할 수 있다. 이후, 상기 제1 및 제2 도전층을 포토 리소그래피로 패터닝하여 상기 게이트 전극(GE) 및 상기 게이트 라인(GL)을 형성할 수 있다.
상기 게이트 전극(GE) 및 상기 게이트 라인(GL)이 형성된 상기 베이스 기판(110)상에 제1 절연층(120)을 형성한다. 상기 제1 절연층(120)은 상기 게이트 전극(GE) 및 게이트 라인(GL)을 커버하여 절연한다.
상기 제1 절연층(120)은 화학 기상 증착 공정, 스핀 코팅 공정, 플라즈마 증대 화학 기상 증착 공정, 스퍼터링 공정, 진공 증착 공정, 고밀도 플라즈마-화학 기상 증착 공정, 프린팅 공정 등을 이용하여 형성할 수 있다.
도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 상기 제1 절연층(120) 상에 액티브 패턴(ACT), 데이터 라인(DL), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DL)을 형성한다. 상기 액티브 패턴(ACT), 상기 데이터 라인(DL), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DL)은, 상기 제1 절연층(120)의 상면(122)에 요철을 형성하고, 상기 요철이 형성된 상기 제1 절연층(120)의 상기 상면(122) 상에 액티브층 및 도전층을 형성하고, 상기 액티브층 및 상기 도전층을 포토 리소그래피로 패터닝하여 형성할 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 절연층(120)의 상기 상면(122)을 헤이즈(haze) 처리하여 상기 요철을 형성한다. 이후, 상기 제1 절연층(120)의 상기 상면(122) 상에 액티브층을 형성하고, 상기 액티브층을 포토 리소그래피로 패터닝하여 상기 액티브 패턴(ACT)을 형성한다. 이후, 상기 액티브 패턴(ACT)이 형성된 상기 제1 절연층(120)의 상기 상면(122) 상에 제1 도전층 및 제2 도전층을 형성한다. 상기 제1 도전층은 산화 제이구리(cupric oxide CuO) 또는 산화 제일구리(cuprous oxide Cu2O) 등의 산화 구리를 포함할 수 있다. 상기 제2 도전층은 구리를 포함할 수 있다. 이후, 상기 제1 및 제2 도전층을 포토 리소그래피로 패터닝하여 상기 데이터 라인(DL), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DL)을 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 상기 액티브 패턴(ACT)과 상기 데이터 라인(DL), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DL)이 차례로 형성되는 것으로 설명하였으나, 상기 액티브 패턴(ACT), 상기 데이터 라인(DL), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DL)은 하나의 마스크를 이용하여 패터닝될 수 도 있다.
도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 상기 액티브 패턴(ACT), 상기 데이터 라인(DL), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DL)이 형성된 상기 제1 절연층(120) 상에 제2 절연층(130)을 형성한다. 상기 제1 절연층(120)은 상기 액티브 패턴(ACT), 상기 데이터 라인(DL), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DL)을 커버하여 절연한다.
상기 제2 절연층(130)은 화학 기상 증착 공정, 스핀 코팅 공정, 플라즈마 증대 화학 기상 증착 공정, 스퍼터링 공정, 진공 증착 공정, 고밀도 플라즈마-화학 기상 증착 공정, 프린팅 공정 등을 이용하여 형성할 수 있다.
도 12a 내지 도 12c를 참조하면, 상기 제2 절연층(130) 상에 블랙 매트릭스(BM), 컬러 필터(CF) 및 오버 코팅층(140)을 형성한다.
상기 블랙 매트릭스(BM)는 상기 제2 절연층(130) 상에 광 차단 물질을 스퍼터링 방식으로 도포하고, 패턴을 갖는 마스크를 이용하여 노광(exposure) 후, 현상(develop)하여 형성할 수 있다.
상기 컬러 필터(CF)는 컬러 레지스트가 상기 블랙 매트릭스(BM)가 형성된 상기 제2 절연층(130) 상에 도포된 후, 패턴을 갖는 마스크를 이용하여 노광 후, 상기 컬러 레지스트를 현상하여 상기 컬러 필터(CF)를 형성할 수 있다.
상기 오버 코팅층(140)은 상기 블랙 매트릭스(BM) 및 상기 컬러 필터(CF) 상에 형성된다. 상기 오버 코팅층(122)은 아크릴계 에폭시 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
상기 오버 코팅층(140)이 형성된 후, 콘택홀(H)이 상기 오버 코팅층(140) 및 상기 블랙 매트릭스(BM)을 통해 형성되어 상기 드레인 전극(DE)의 일부를 노출시킨다.
도 13a 내지 도 13c를 참조하면, 상기 제1 전극(EL1)이 상기 오버 코팅층(140)상에 형성된다. 상기 제1 전극(EL1)은 상기 오버 코팅층(140) 상에 투명 도전층을 형성하고, 상기 투명 도전층을 포토 리소그래피로 패터닝하여 형성할 수 있다. 상기 투명 도전층은 산화 인듐 주석(ITO) 또는 산화 아연 주석(IZO)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 투명 도전층은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)은 상기 콘택홀(H1)을 통해 상기 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결된다.
이후, 상기 제1 전극(EL1) 상에 제3 절연층(150)이 형성된다. 상기 제3 절연층(150)은 무기 절연 물질을 포함한다. 상기 제3 절연층(150)은 화학 기상 증착 공정, 스핀 코팅 공정, 플라즈마 증대 화학 기상 증착 공정, 스퍼터링 공정, 진공 증착 공정, 고밀도 플라즈마-화학 기상 증착 공정, 프린팅 공정 등을 이용하여 형성할 수 있다.
도 14a 내지 도 14c를 참조하면, 상기 제3 절연층(150) 상에 희생층(SCL), 제4 절연층(160) 및 제2 전극(EL2)이 형성된다.
상기 제3 절연층(150) 상에 상기 희생층(SCR)이 형성된다. 상기 희생층(SCR)은 영상이 표시 되는 화소 영역에 대응하여 형성된다. 상기 희생층(SCR)은 유기 고분자 물질로 형성된다. 예를 들어, 상기 유기 고분자 물질은 벤조사이클로부텐(BCB; benzocyclobutene)과 아크릴(acryl)계 수지를 포함한 유기물일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 희생층(SCR)은 증착 및 애싱(ashing)공정 또는 증착 및 폴리싱(polishing) 공정으로 형성할 수 있다. 이와 달리 상기 희생층(SCR)은 잉크젯 공정 또는 스핀 코팅으로 형성할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 희생층(SCR)은 이후 제거되어 터널상 공동을 형성하기 위한 것으로서, 이후 영상 표시부(LC)가 형성될 위치에 상기 터널상 공동의 폭과 높이에 대응하는 폭과 높이로 형성된다.
이후, 상기 희생층(SCR)이 형성된 상기 제3 절연층(150) 상에 제4 절연층(160)이 형성된다. 상기 제4 절연층(160)은 무기 절연 물질을 포함한다. 상기 제4 절연층(160)은 화학 기상 증착 공정, 스핀 코팅 공정, 플라즈마 증대 화학 기상 증착 공정, 스퍼터링 공정, 진공 증착 공정, 고밀도 플라즈마-화학 기상 증착 공정, 프린팅 공정 등을 이용하여 형성할 수 있다.
이후, 상기 제4 절연층(160) 상에 상기 제2 전극(EL2)을 형성한다. 상기 제2 전극(EL2)은 상기 제4 절연층(160) 상에 투명 도전층을 형성하고, 상기 투명 도전층을 포토 리소그래피로 패터닝하여 형성할 수 있다. 상기 투명 도전층은 산화 인듐 주석(ITO) 또는 산화 아연 주석(IZO)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 투명 도전층은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(BM)와 중첩하는 부분의 일부에 대해서는 상기 제4 절연층(160) 및 상기 제2 전극(EL2)이 형성되지 않아, 상기 희생층(SCL)을 노출한다. 따라서, 이후, 상기 제4 절연층(160) 및 상기 제2 전극(EL2)이 형성되지 않을 부분을 통해 상기 희생층(SCL)을 제거할 수 있다. (도 10c 참고)
도 15a 내지 도 15c를 참조하면, 상기 제2 전극(EL2) 상에 돌출벽(도 16a 등의 W 참고)을 갖는 보호층(170, 도면상의 점선 참고)을 형성한다.
상기 제2 전극(EL2) 및 상기 희생층(SCL) 상에 감광성 유기물질을 포함하는 포토레지스트를 도포한다. 상기 포토레지스트는 노광되지 않은 부분이 현상되어 제거되는 네거티브 타입의 포토레지스트일 수 있다.
상기 포토레지스트는 서로 다른 값의 최대 에너지 흡수 파장(λmax)을 갖는 두 종의 개시제들을 포함한다. 상기 포토레지스트가 두 종의 개시제를 포함하는 경우, 상기 포토레지스트는 제1 개시제와, 상기 제1 개시제와 다른 최대 에너지 흡수 파장을 갖는 제2 개시제를 포함한다. 여기서, 상기 제1 개시제의 최대 에너지 흡수 파장은 상기 제2 개시제의 최대 에너지 흡수 파장보다 길다. 상기 제1 개시제와 상기 제2 개시제는 서로 다른 파장의 광이 조사되었을 때 상기 포토레지스트의 반응의 정도를 다르게 하기 위한 것이다.
상기 제1 개시제의 최대 에너지 흡수 파장은 약 300nm 내지 약 600nm 일 수 있으며, 300nm 이하의 최대 에너지 흡수 파장을 갖지 않는다. 상기 제1 개시제는 상기 최대 에너지 흡수 파장을 갖는 것으로서 특별히 한정된 것은 아니며, 예를 들어, 티타노센(Titanocene)계 개시제 또는 아세토페논(acetophenone)계 개시제일 수 있다.
상기 제2 개시제는 흡수 최대 에너지 흡수 파장이 약 200nm 내지 약 300nm인 개시제일 수 있다. 상기 제2 개시제는 상기 최대 파장을 갖는 것으로서 특별히 한정된 것은 아니며, 예를 들어, 에스테르계 개시제, 옥심-에스테르계 개시세, 이미다졸계 개시제, 또는 머캡탄계 개시제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 포토레지스트는 노광이 수행되기 이전에 선경화(소프트 베이크)될 수 있다.
이후, 상기 포토레지스트 상에 마스크(M)가 배치되고 상기 마스크(M)를 통해 상기 포토레지스트에 제1 광이 조사되는 1차 노광이 수행된다. 상기 제1 광은 상기 제1 개시제의 최대 에너지 흡수 파장에 대응하는 약 300nm 내지 약 600nm의 파장을 갖는 광이며, 300nm 이하의 파장을 갖지 않는다. 상기 제1 광이 조사되면 상기 제1 개시제가 반응하여 상기 포토레지스트에 중합 반응이나 분해 반응이 일어난다
상기 마스크(M)는 상기 포토레지스트가 완전히 제거되도록 광을 차단하는 차광 영역(BA), 상기 포토레지스트가 일부 제거되도록 광을 일부 차단하는 하프 영역(HA) 및 상기 포토레지스트가 전부 잔류하도록 광을 투과시키는 투과 영역(EA)를 포함한다. 상기 하프 영역(HA)은 상기 보호층(170)이 형성될 영역에 대응하여 배치된다. 상기 투과 영역(EA)은 상기 보호층(170)의 상기 돌출벽(W)이 형성될 영역에 대응하여 배치된다. 상기 차광 영역(BA)은 상기 보호층(170)이 형성되지 않을 영역에 대응하여 배치된다.
상기 마스크(M)의 상기 하프 영역(HA)에는 회절 마스크나 슬릿 마스크가 사용될 수 있다.
이후, 1차 노광된 상기 포토레지스트가 현상된다. 상기 포토레지스트가 현상됨에 따라 상기 1차 노광에서의 노광량에 따라 상기 포토레지스트의 일부가 제거되고 일부가 남게 된다. 예를 들어, 상기 차광 영역(BA)의 포토레지스트는 모두 제거되고, 상기 하프 영역(HA)의 포토레지스트는 일부가 제거되며, 상기 투과 영역(EA)의 포토레지스트는 제거되지 않는다. 이에 따라, 상기 보호층(170) 및 상기 보호층(170)으로부터 돌출되는 돌출벽(W)을 형성할 수 있다.
상기 현상된 포토레지스트에 제2광으로 2차 노광을 수행한다. 상기 제2 광은 약 200nm 내지 약300nm의 파장을 갖는 광이며, 300nm 이상의 추가 최대 파장을 가질 수도 있다. 상기 제2 광은 상기 제2 개시제의 최대 에너지 흡수 파장에 대응하는 파장을 갖는다. 상기 제2 광이 조사되면 상기 제2 개시제가 반응하여 상기 포토레지스트에 중합 반응이나 분해 반응이 추가적으로 일어난다.
상기 제2 광에 의한 2차 노광시에 상기 포토레지스트는 상기 제1 광의 광량보다 더 작은 광량으로 노광될 수 있다. 상기 2차 노광에 의해 추가적인 중합 반응 또는 분해 반응이 일어나며, 그 결과 상기 돌출벽(W)의 프로파일을 조절할 수 있다. 즉, 상기 돌출벽(W)의 측면과 상기 베이스 기판(110)의 상기 상면(112)의 각도를 테이퍼 앵글이라고 하면, 상기 2차 노광량에 따라 상기 테이퍼 앵글의 조절이 가능하다.
도 16a 내지 도 16c를 참조하면, 상기 희생층(SCL)을 제거하여 터널상 공동(TSC)이 형성된다.
상기 희생층(SCL)은 비등방성 플라즈마 식각에 의해 상기 희생층(SCL)이 노출된 부분으로부터 상기 터널상 공동(TSC)의 내부까지 순차적으로 식각된다. 이에 따라, 상기 터널상 공동(TSC)의 내부에 대응하는 상기 제4 절연층(160)의 하부면 및 상기 제3 절연층(150)의 상부면이 노출된다.
상기 플라즈마 공정은 유기층을 비등방적으로 제거하기 위한 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 마이크로웨이브 O2 플라즈마를 이용할 수 있다. 상기 마이크로웨이브 O2 플라즈마는 스테이지 온도, 챔버 압력, 사용 기체 등을 변경하여 유기 절연 물질만 식각하도록 식각 조건이 조절된다. 이에 따라, 무기 절연 물질로 형성되는 상기 제3 절연층(150) 및 상기 제4 절연층(160)은 식각되지 않는다. 상기 마이크로웨이브 O2 플라즈마를 이용한 상기 희생층(SCL) 식각 조건에 있어서, 상기 플라즈마 식각기 챔버의 스테이지 온도는 약 100-300℃, O2의 유량은 약 5000-10000sccm, N2H2의 유량은 약 100-1000sccm, 상기 챔버의 압력은 약 2Torr이며, 인가된 전원은 약 100-4000W일 수 있다.
도 17a 내지 도 17c를 참조하면, 상기 터널상 공동(도 16a 내지 16c의 TSC) 내에 배향막(미도시) 및 영상 표시부(LC)가 형성된다. 이후, 상기 영상 표시부(LC)를 밀봉하는 실링층(180)이 상기 보호층(170) 상에 형성된다.
상기 희생층(SCL)이 제거된 상기 터널상 공동(TSC) 내에 배향막(미도시)이 형성된다. 즉, 상기 터널상 공동 내부의 상기 제3 절연층(150)의 상부면 및 상기 제4 절연층(160)의 하부면에는 배향막이 형성된다. 상기 배향막은 배향액을 이용하여 형성된다. 상기 배향액은 폴리이미드와 같은 배향 물질을 적절한 용매에 혼합한 것이다. 상기 액상 배향 물질은 유체로 제공되므로 상기 터널상 공동 근처에 제공되면 모세관 현상에 의해 상기 터널상 공동 내로 이동한다. 상기 배향액은 마이크로피펫을 이용한 잉크젯을 이용하여 상기 터널상 공동 근처에 제공되거나, 진공 주입 장치를 이용하여 상기 터널상 공동 내로 제공될 수 있다. 그 다음 상기 용매를 제거한다. 상기 용매를 제거하기 위해서 상기 베이스 기판(110)을 실온에 두거나 열을 가할 수 있다.
여기서, 상기 배향막은 상기 액정층의 종류나 상기 제1 및 상기 제2 전극(EL1, EL2)의 형상에 따라 생략될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 상기 제2 전극(EL1, EL2)이 특정 형상으로 패터닝되어 별도의 배향이 필요하지 않은 경우에는 상기 배향막을 형성하는 단계는 생략된다.
상기 배향막이 형성된 상기 터널상 공동(TSC)에 영상 표시부(LC)가 형성된다. 상기 영상 표시부(LC)는 액정을 포함할 수 있다. 상기 액정은 유체로 제공되므로 상기 터널상 공동 근처에 제공되면 모세관 현상에 의해 상기 터널상 공동 내로 이동한다. 상기 영상 표시부(LC)는 마이크로피펫을 이용한 잉크젯을 이용하여 상기 터널상 공동 근처에 제공할 수 있다. 또한, 상기 영상 표시부(LC)는 진공 액정 주입 장치를 이용하여 상기 터널상 공동 내로 제공할 수 있다. 상기 진공 액정 주입 장치를 이용하는 경우, 상기 터널상 공동을 노출 시키는 부분을 챔버 내의 액정 재료가 든 용기에 침지하고 상기 챔버의 압력을 낮추면 모세관 현상에 의해 상기 터널상 공동 내로 액정이 공급된다.
상기 실링층(170)이 상기 제1 절연층(150) 및 상기 보호층(170) 상에 형성되어, 상기 영상 표시부(LC)가 노출되는 부분을 커버하여 상기 영상 표시부(LC)를 밀봉한다. 상기 실링층(170)은 반경화 고분자 물질로 형성된다. 상기 고분자 물질은 완전 경화되기 전으로 일정 정도의 유동성을 갖는다. 상기 실링층(170)을 형성하기 위해서는 먼저, 상기 고분자 물질을 소정 정도의 두께를 가지고 상기 표시 기판의 전면을 커버할 수 있는 넓이의 판상으로 형성한다. 상기 판상의 고분자 물질을 상기 표시 기판 상에 위치시키고 상부로부터 하부 방향으로 압력을 가한다. 상기 고분자 물질을 유동성에 의해 오목한 부분까지 상기 고분자 물질이 제공된다.
도 5 내지 6c를 다시 참조하면, 상기 실링층(170)이 형성된 후, 상기 베이스 기판(110) 상에 상기 베이스 기판(110)을 기준으로 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 반대편에 배치되는 상부 편광판(200)을 부착한다. 상기 상부 편광판(200)은 상부 편광층(210) 및 상기 상부 편광층(210)과 상기 기판(110) 사이에 배치되는 점착층(220)을 포함할 수 있고, 상기 점착층(220)에 의해 상기 베이스 기판(110) 상에 고정될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 19는 도 18의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 표시 장치는 바텀 샤시(10) 및 탑 샤시(30)를 포함하는 수납용기, 백라이트 어셈블리(20), 하부 편광판(300), 표시 패널(100) 및 상부 편광판(200)을 포함한다.
상기 수납 용기는 상기 백라이트 어셈블리(20), 상기 하부 편광판(300), 상기 표시 패널(100) 및 상기 상부 편광판(200)을 수납한다. 상기 바텀 샤시(10)는 바닥판(12) 및 상기 바닥판(12)의 가장자리로부터 상기 바닥판(12)에 수직하게 연장되는 측벽(14)을 포함한다. 상기 탑 샤시(30)는 상기 바텀 샤시(10)와 결합하여, 상기 백라이트 어셈블리(20), 상기 하부 편광판(300), 상기 표시 패널(100) 및 상기 상부 편광판(200)을 수납한다.
상기 백라이트 어셈블리(20)는 상기 표시 패널(100)에 광을 공급한다. 상기 백라이트 어셈블리(20)는 광을 발생하는 광원, 상기 광을 상기 표시 패널(100) 방향으로 가이드하는 도광판을 포함할 수 있다. 상기 백라이트 어셈블리(20)는 상기 바텀 샤시(10)의 상기 바닥판(12) 상에 배치되고, 상기 바닥판(12)과 접촉한다.
상기 백라이트 어셈블리(20)는 도광판 및 상기 하부 편광판(300) 사이에 배치되는 광학 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 광학 부재는 상기 표시 패널(100)과 상기 도광판 사이에 배치될 수 있다. 상기 광학 부재는 상기 도광판에서 출사되는 상기 광의 특성을 향상시킨다. 즉, 상기 광학 부재는 상기 도광판에서 출사되는 상기 광의 휘도를 균일하게 한다.상기 광학 부재는 복수의 광학 시트들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 광학 부재는 보호 시트, 프리즘 시트 및 확산 시트를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 상기 도광판 상에 배치된다. 상기 프리즘 시트는 상기 확산 시트 상에 배치된다. 상기 보호 시트는 상기 프리즘 시트 상에 배치된다. 상기 프리즘 시트는 상부 프리즘 시트 및 하부 프리즘 시트를 포함할 수 있다. 상기 상부 프리즘 시트의 프리즘 방향은 상기 하부 프리즘 시트의 프리즘 방향과 수직할 수 있다. 상기 광학 부재의 구성은 이에 한정되지 않고 다양하게 구성될 수 있다.
상기 백라이트 어셈블리(20) 상에 하부 편광판(300)이 배치된다. 상기 하부 편광판(300)은 상기 하부 편광판(300)을 통과하는 광을 편광으로 변화시킨다. 상기 하부 편광판(300)은 도시하지 않았지만 필요에 따라 통과하는 광의 위상을 변화시키는 위상차층 및 보호필름등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 하부 편광판(300)은 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(poly methyl methacrylate) 및 폴리프로필렌(polypropylene)이나 그밖의 폴리올레핀(polyolefine), 폴리아크릴레이트(polyacrylate)나 폴리아미드(polyamide)와 같은 폴리머를 포함할 수 있다.
상기 하부 편광판(300)은 상기 백라이트 어셈블리(20)와 접촉한다.
상기 표시 패널(100)은 상기 백라이트 어셈블리(20)에서 발생한 상기 광을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(100)은 도 1 내지 도 2c에 설명된 표시 패널(100)과 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 상부 편광판(200)이 상기 표시 패널(100) 상에 부착된다. 상기 상부 편광판(200)은 도 1 내지 도 2c에 설명된 상부 편광판(200)과 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
도 19를 다시 참조하면, 상기 표시 패널(100)은 베이스 기판(110), 상기 베이스 기판 하부에 형성되고 박막트랜지스터, 컬러 필터 등을 포함하는 배선층(SB), 상기 배선층(SB) 하부에 배치되는 영상 표시부(LC), 상기 영상 표시부(LC) 하부에 배치되고, 상기 영상 표시부(LC)의 하면과 측면을 둘러싸고, 돌출벽(W)을 포함하는 보호층(170) 및 상기 보호층(170) 상에 배치되는 실링층(180)을 포함한다.
상기 바텀 샤시(10)의 상기 바닥판(12)과 상기 백라이트 어셈블리(20)가 접촉하고, 상기 백라이트 어셈블리(20)와 상기 하부 편광판(300)이 접촉하고, 상기 하부 편광판(300)과 상기 돌출벽(W)이 접촉하고, 상기 베이스 기판(110) 상에 부착된 상기 상부 편광판(200)의 상면의 가장자리는 상기 탑 샤시(30)와 접촉하므로, 상기 백라이트 어셈블리(20), 상기 하부 편광판(300), 상기 표시 패널(100), 상기 상구 편광판(200)은 상기 수납 요기 내에서 견고하게 고정될 수 있다.
특히, 상기 표시 패널(100)의 하부에 배치되는 하부 편광판(300)은 상기 돌출벽(W)과 접촉할 수 있다. 이에 따라 상기 하부 편광판(300)이 별도의 접착 부재 없이 상기 표시 패널(100)에 대해 고정될 수 있다. 또한, 상기 돌출벽(W)은 상기 실링층(180)으로부터 제1 높이(도 2a의 t 참조)만큼만 돌출되므로, 상기 실링층(180)이 상기 하부 편광판(300)과 접촉하고, 상기 돌출벽(W)이 상기 하부 편광판을 압력하여, 상기 하부 편광판(300)이 별도의 접착 부재 없이 상기 표시 패널(100)에 대해 고정될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(100)의 상기 베이스 기판(110)의 하면의 가장자리는 상기 바텀 샤시(10)의 상기 측벽(14)의 상면과 접촉하므로, 외부로부터 상기 수납용기를 통해 상기 표시 패널(100)에 전달되는 충격이 상대적으로 견고한 구성인 상기 베이스 기판(110)에 전달되므로, 상기 표시 패널(100)의 상기 영상 표시부(LC)등의 구성에 대한 손상을 줄일 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 21는 도 18의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 표시 장치는 완충 부재(50)를 더 포함하는 것을 제외하고, 도 18 및 도 19의 표시 장치와 실질적으로 동일하다. 따라서 반복되는 설명은 간략히 하거나 생략한다.
상기 표시 장치는 바텀 샤시(10) 및 탑 샤시(30)를 포함하는 수납용기, 완충부재(50), 백라이트 어셈블리(20), 하부 편광판(300), 표시 패널(100) 및 상부 편광판(200)을 포함한다. 상기 바텀 샤시(10)는 바닥판(12) 및 측벽(14)을 포함한다. 상기 표시 패널(100)은 베이스 기판(110), 배선층(SB), 영상 표시부(LC), 돌출벽(W)을 포함하는 보호층(170) 및 실링층(180)을 포함한다.
상기 완중 부재(50)는 제1 부분(52) 및 상기 제1 부분(52)과 연결되는 제2 부분(54)을 포함한다. 상기 제1 부분(52)은 상기 바텀 샤시(10)의 상기 측벽(14)의 상부를 감싼다. 상기 제1 부분(52)은 상기 표시 패널(100)의 상기 베이스 기판(110)의 하면의 가장자리 부분과 접촉할 수 있다. 즉, 상기 제1 부분(52)은 상기 표시 패널(100)의 상기 베이스 기판(110)의 하면의 가장자리 부분과 상기 바텀 샤시(10)의 상기 측벽(14) 사이에 배치된다. 상기 제2 부분(52)은 상기 제1 부분(52)으로부터 연장되고, 상기 표시 패널(100)의 상기 베이스 기판(110)의 측면과 상기 탑 샤시(30) 사이에 배치된다.
이에 따라, 외부로부터 상기 수납용기를 통해 상기 표시 패널(100)에 전달되는 충격이 상기 완충 부재(50)를 거쳐, 상대적으로 견고한 구성인 상기 베이스 기판(110)에 전달되므로, 상기 표시 패널(100)의 상기 영상 표시부(LC)등의 구성에 대한 손상을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 표시 패널은 상부 편광판이 베이스 기판 상에 접착되고, 하부 편광판이 보호층의 돌출벽과 접촉하므로, 편광판의 재작업이 용이하고, 표시 패널의 영상 표시부의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 표시 패널을 포함하는 표시 장치는 외부로부터의 충격이 분산되므로, 표시 패널의 영상 표시부를 보호할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 패널 110: 베이스 기판
120: 제1 절연층 130: 제2 절연층
140: 오버 코팅층 150: 제3 절연층
160: 제4 절연층 170: 보호층
180: 실링층 TFT: 박막트랜지스터
EL1: 제1 전극 EL: 제2 전극
LC: 영상 표시부 W: 돌출벽

Claims (20)

  1. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 하부에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 게이트 라인;
    상기 베이스 기판 하부에 배치되고 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장되는 데이터 라인;
    상기 베이스 기판 하부에 배치되고, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터;
    상기 베이스 기판 하부에 배치되고 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 제1 전극;
    상기 제1 전극 하부에 배치되고, 상기 제1 전극과 중첩되는 영상 표시부;
    상기 영상 표시부 하부에 배치되고, 상기 영상 표시부의 하면과 상기 영상 표시부의 상기 제2 방향으로의 양 측면들을 둘러 싸고, 상기 베이스 기판을 향하는 방향의 반대 방향으로 돌출되는 돌출벽을 포함하는 보호층; 및
    상기 베이스 기판 상에, 상기 베이스 기판을 기준으로 상기 박막트랜지스터의 반대편에 배치되는 상부 편광판을 포함하는 표시 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호층의 상기 돌출벽은 상기 데이터 라인과 중첩하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보호층 하부에 배치되고, 상기 영상 표시부의 상기 제1 방향 측면과 접촉하는 실링층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보호층의 상기 돌출벽은 상기 베이스 기판을 기준으로 상기 실링층보다 높은 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보호층 및 상기 실링층 하부에 배치되고 상기 보호층의 상기 돌출벽과 접촉하는 하부 편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 돌출벽은 상기 실링층으로부터 10μm(마이크로 미터) 이하만큼 돌출되는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 영상 표시부와 상기 보호층 사이에 배치되는 제2 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기판과 상기 제1 전극 사이에 배치되는 컬러 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 베이스 기판과 상기 보호층 사이에 배치되고, 상기 컬러 필터와 접촉하며, 상기 박막 트랜지스터와 중첩하는 블랙 매트릭스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 보호층 하부에 배치되고, 상기 보호층의 돌출벽의 측면과 접촉하는 컬러 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보호층 하부에 배치되고, 상기 컬러 필터와 접촉하고, 상기 박막 트랜지스터와 중첩하고, 상기 영상 표시부의 상기 제1 방향 측면과 접촉하는 블랙 매트릭스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 라인이 배치된 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인 사이에 배치되는 제1 절연층;
    상기 데이터 라인이 배치된 제1 절연층 상에 배치되고, 상기 데이터 라인과 상기 제1 전극 사이에 배치되는 제2 절연층;
    상기 제1 전극과 상기 영상 표시부 사이에 배치되는 제3 절연층; 및
    상기 영상 표시부와 상기 제2 전극 사이에 배치되는 제4 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 베이스 기판은 유리 기판이고, 상기 베이스 기판의 하면 상에는 요철이 형성되고,
    상기 게이트 라인은 상기 베이스 기판의 상기 하면 상에 배치되는 제1 게이트층 및 상기 제1 게이트층 상에 배치되는 제2 게이트층을 포함하고, 상기 제1 게이트층은 산화 구리를 포함하고, 상기 제2 게이트층은 구리를 포함하고,
    상기 제1 절연층은 이산화 규소를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 절연층의 하면 상에 요철이 형성되고,
    상기 데이터 라인은 상기 제1 절연층의 상기 하면 상에 배치되는 제1 데이터층 및 상기 제1 데이터층 상에 배치되는 제2 데이터층을 포함하고, 상기 제1 데이터층은 산화 구리를 포함하고, 상기 제2 데이터층은 구리를 포함하고,
    상기 제2 절연층은 이산화 규소를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  15. 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치되는 상부 편광판;
    상기 표시 패널 하부에 배치되고 상기 표시 패널에 광을 공급하는 백라이트 어셈블리;
    상기 표시 패널과 상기 백라이트 어셈블리 사이에 배치되는 하부 편광판; 및
    상기 상부 편광판, 상기 표시 패널, 상기 하부 편광판 및 상기 백라이트 어셈블리를 수납하는 수납용기를 포함하고,
    상기 표시 패널은
    베이스 기판;
    상기 베이스 기판 하부에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 게이트 라인;
    상기 베이스 기판 하부에 배치되고 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장되는 데이터 라인;
    상기 베이스 기판 하부에 배치되고, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터;
    상기 베이스 기판 하부에 배치되고 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 제1 전극;
    상기 제1 전극 하부에 배치되고, 상기 제1 전극과 중첩되는 영상 표시부;
    상기 영상 표시부 하부에 배치되고, 상기 영상 표시부의 하면과 상기 영상 표시부의 상기 제2 방향으로의 양 측면들을 둘러 싸고, 상기 베이스 기판을 향하는 방향의 반대 방향으로 돌출되는 돌출벽을 포함하는 보호층을 포함하고,
    상기 표시 패널의 상기 돌출벽은 상기 하부 편광판과 접촉하고, 상기 하부 편광판은 상기 백라이트 어셈블리와 접촉하고, 상기 백라이트 어셈블리는 상기 수납용기와 접촉하는 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 수납용기는 바닥판 및 상기 바닥판의 가장자리로부터 상기 바닥판에 수직하게 연장되는 측벽을 포함하고,
    상기 측벽과 상기 베이스 기판의 하면의 가장자리가 접촉하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 베이스 기판의 상기 하면의 가장자리와 상기 수납용기의 상기 측벽 사이에 배치되고 탄성 물질을 포함하는 완충 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 박막 트랜지스터가 배치된 베이스 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 희생층을 형성하는 단계;
    상기 희생층 상에 제2 전극을 형성하는 단계;
    상기 제2 전극 상에 상기 베이스 기판을 향하는 방향의 반대 방향으로 돌출되는 돌출벽을 포함하는 보호층을 형성하는 단계;
    상기 희생층을 제거하여 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 터널상 공동을 형성하는 단계;
    상기 터널상 공동 내에 영상 표시부를 형성하는 단계; 및
    상기 기판을 기준으로 상기 영상 표시부가 형성된 반대편의 상기 기판 상에 상부 편광판을 점착하는 단계를 포함하는 표시 패널의 제조 방법.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 보호층을 형성하는 단계는,
    상기 제2 전극 상에 감광성 유기 물질을 포함하는 포토레지스트를 도포하는 단계
    광을 전부 차단하는 차광 영역, 광의 일부를 차단하는 하프 영역 및 광을 전부 투과하는 투과 영역을 포함하는 하프톤 마스크를 사용하여 상기 포토레지스트를 노광하는 단계 및
    상기 보호층을 형성하기위해 노광된 상기 포토레지스트를현상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터를 형성하는 단계는,
    베이스 기판 상에 요철을 형성하는 단계;
    상기 요철이 형성된 베이스 기판 상에 금속 산화물을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계;
    상기 제1 금속층 상에 금속을 포함하는 제2 층을 형성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 층들을 패터닝하여 배선을 형성하는 단계; 및
    상기 배선 상에 제1 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
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