KR102500282B1

KR102500282B1 - 표시장치

Info

Publication number: KR102500282B1
Application number: KR1020210166059A
Authority: KR
Inventors: 김수동; 권선영; 김송이; 김진원; 박경원
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2021-11-26
Publication date: 2023-02-17
Also published as: KR102333769B1; EP3588600B1; EP3588600A1; KR20200003330A; KR20210149666A; US20210202590A1; US10964759B2; CN110660928A; US20200006437A1

Abstract

일 실시예의 표시장치는 제1 색광을 생성하는 표시소자, 표시소자 상에 배치되고, 최외곽에 무기막을 포함하는 봉지부재, 봉지부재 상에 배치되고, 제1 색광을 투과하는 제1 색변환부, 제1 색광을 제2 색광으로 변환하는 제2 색변환부, 및 제1 색광을 제3 색광으로 변환하는 제3 색변환부를 포함하는 색변환층 및 봉지부재와 색변환층 사이에 배치되고, 무기막과의 굴절률 차이가 0.5 이하인 버퍼층을 포함하고, 이러한 표시장치는 개선된 광 추출 효율을 나타낼 수 있다.

Description

표시장치 {DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시장치에 대한 발명이다. 보다 상세하게는 색변환층의 손상을 최소화하고, 광 추출 효율을 향상이 향상된 표시장치에 관한 것이다.

텔레비전, 휴대폰, 네비게이션, 컴퓨터 모니터, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시장치들이 개발되고 있고, 최근에는 대형 표시장치에 적용될 수 있는 유기발광 다이오드 등에 대한 개발이 진행되고 있다.

한편, 표시장치의 광효율을 증가시키고 색재현성을 높이기 위하여 양자점 등의 발광체를 적용하는 경우가 증가되고 있다.

본 발명은 색변환층을 보호하고, 광 추출 효율을 향상시키기 위하여 굴절률이 제어된 버퍼층을 도입한 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 실시예의 표시장치는 제1 색광을 생성하는 표시소자, 상기 표시소자 상에 배치되고, 최외곽에 무기막을 포함하는 봉지부재, 상기 봉지부재 상에 배치되고, 상기 제1 색광을 투과하는 제1 색변환부, 제1 색광을 제2 색광으로 변환하는 제2 색변환부, 및 제1 색광을 제3 색광으로 변환하는 제3 색변환부를 포함하는 색변환층; 및 상기 봉지부재와 상기 색변환층 사이에 배치되고, 상기 무기막과의 굴절률 차이가 0.5 이하인 버퍼층을 포함한다.

상기 버퍼층은 상기 봉지부재와 상기 색변환층 사이를 충전할 수 있다.

상기 무기막의 굴절률은 1.5 이상 2.5 이하일 수 있다.

상기 버퍼층의 굴절률은 1.5 이상 2.0 이하 일 수 있다.

일 실시예의 표시장치는 상기 색변환층 상에 배치되는 색필터층을 더 포함할 수 있다.

상기 색필터층은 상기 제1 색변환부에 중첩되고 상기 제1 색을 투과시키는 제1 색필터부, 상기 제2 색변환부에 중첩되고 상기 제1 색을 차단하며, 상기 제2 색을 투과시키는 제2 색필터부 및 상기 제3 색변환부에 중첩되고 상기 제1 색을 차단하며, 상기 제3 색을 투과시키는 제3 색필터부를 포함할 수 있다.

상기 색변환층과 상기 버퍼층 사이 및 상기 색변환층과 상기 색필터층 사이 중 적어도 하나에 배치되는 캡핑층을 더 포함할 수 있다.

상기 버퍼층은 상기 봉지부재와 접하는 하부면 및 상기 색변환층과 인접하고 요철 패턴을 포함하는 상부면을 포함할 수 있다.

상기 버퍼층과 상기 색변환층 사이에 내부공간이 정의될 수 있다.

상기 버퍼층은 상기 제2 색변환부 및 상기 제3 색변환부 중 적어도 하나와 접할 수 있다.

상기 색변환층은 양자점을 포함할 수 있다.

상기 제1 색광은 410nm 내지 480nm 파장 영역의 광이고, 상기 제2 색광은 500nm 내지 570nm 파장 영역의 광이고, 상기 제3 색광은 625nm 내지 675nm 파장 영역의 광일 수 있다.

일 실시예의 표시장치는 상기 색변환층과 상기 색필터층 사이에 배치되고 굴절률 1.1 이상 1.5 이하인 저굴절층을 더 포함할 수 있다.

일 실시예의 표시장치는 표시소자, 상기 표시소자 상에 배치되며, 양자점을 포함하고 서로 이격되어 배치된 제1 내지 제3 색변환부를 포함하는 색변환층, 상기 표시소자 및 상기 색변환층 사이에 배치되고, 상기 색변환층에 접하는 무기막을 포함하는 봉지부재 및 상기 봉지부재와 상기 색변환층 사이에 배치되고 굴절률이 1.5이상 2.0이하인 버퍼층을 포함할 수 있다.

평면상에서 상기 제2 색변환부의 두께는 상기 제1 색변환부 및 상기 제3 색변환부 각각의 두께 이상이고, 상기 제3 색변화부의 두께는 상기 제1 색변환부의 두께 이상일 수 있다.

평면상에서 상기 제2 색변환부의 면적은 상기 제1 색변환부 및 상기 제3 색변환부 각각의 면적 이상이고, 상기 제3 색변화부의 면적은 상기 제1 색변환부의 면적 이상일 수 있다.

상기 버퍼층은 상기 무기막과 굴절률 차이가 0.5 이하일 수 있다.

상기 표시장치는 상기 색변환층의 상부면 상에 배치되는 제1 캡핑층 및 상기 버퍼층 및 상기 색변환층 사이에 배치된 제2 캡핑층을 더 포함할 수 있다.

상기 버퍼층은 상기 봉지부재와 접하는 하부면 및 상기 색변환층과 인접하고 요철 패턴을 포함하는 상부면을 포함하고, 상기 버퍼층과 상기 색변환층 사이에 내부공간이 정의될 수 있다.

상기 내부공간은 상기 버퍼층과 제1 색변환부 및 상기 버퍼층과 제3 색변환부 사이에 각각 정의될 수 있다.

일 실시예의 표시장치는 평면상에서 이웃하여 배치된 제1 화소 영역 내지 제3 화소 영역을 포함하고, 상기 제1 화소 영역과 중첩되고, 발광층을 포함하는 제1 유기발광 다이오드, 상기 제2 화소 영역과 중첩되고 발광층을 포함하는 제2 유기발광 다이오드 및 상기 제3 화소 영역과 중첩되고 발광층을 포함하는 제3 유기발광 다이오드를 포함하는 표시소자, 상기 표시소자 상에 배치되고, 최외곽에 무기막을 포함하는 봉지부재, 상기 봉지부재 상에 배치되고, 상기 제1 유기발광 다이오드에 대응하여 배치된 제1 색변환부, 상기 제2 유기발광 다이오드에 대응하여 배치된 제2 색변환부, 및 상기 제3 유기발광 다이오드에 대응하여 배치된 제3 색변환부를 포함하는 색변환층, 상기 색변환층 상에 배치되는 색필터층, 상기 봉지부재와 상기 색변환층 사이에 배치되고, 상기 무기막과 굴절률 차이가 0.5 이하인 버퍼층, 상기 색변환층과 상기 색필터층 사이에 배치되는 저굴절층, 상기 색변환층과 상기 저굴절층 사이에 배치되는 제1 캡핑층 및 상기 버퍼층과 상기 색변환층 사이에 배치되는 제2 캡핑층을 포함하고, 상기 제1 유기발광 다이오드, 상기 제2 유기발광 다이오드, 상기 제3 유기발광 다이오드의 발광층은 일체의 형상을 가질 수 있다.

일 실시예의 표시장치는 버퍼층을 포함하여 색변환층의 손상을 최소화할 수 있다.

일 실시예의 표시장치는 굴절률이 제어된 버퍼층을 포함하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 평면도이다.
도 3은 도 2의 I-I'선에 대응하는 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 비교예에 따른 표시장치의 광의 경로를 도시한 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 광의 경로를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 비교예 및 실시예에 따른 표시장치의 광 변환율을 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 평면도이다.
도 10은 도 9의 II-II'선에 대응하는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "상부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 또는 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.

한편, 본 출원에서 "직접 접한다"는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 접하는"것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에 대하여 설명한다.

도 1은 일 실시예의 표시장치의 사시도이다. 도 2는 일 실시예의 표시장치의 평면도이고, 도 3은 도 2의 I-I'선에 대응하는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 표시장치(DD)는 표시소자, 표시소자 상에 배치되는 봉지부재(TFE), 봉지부재(TFE) 상에 배치되는 버퍼층(BFL), 버퍼층(BFL) 상에 배치되는 색변환층(CCL)을 포함한다. 버퍼층(BFL)은 색변환층(CCL)을 보호하고, 표시소자의 광 추출효율을 향상시키는 것일 수 있다.

본 발명에 따른 표시소자는 자발광 소자로서 유기발광 다이오드(OLED)일 수 있고, 유기발광 다이오드(OLED)는 제1 색광을 생성하는 것일 수 있다. 예를 들어, 유기발광 다이오드(OLED)가 제공하는 제1 색광은 청색광일 수 있고, 청색광은 410nm 이상 480nm 이하의 파장 영역의 광에 해당하는 것일 수 있다.

표시장치(DD)는 서로 대향되어 배치되는 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)을 더 포함할 수 있고, 유기발광 다이오드(OLED)는 제2 기판(SUB2) 상에 배치될 수 있다.

도 2를 참조하면, 일 실시예의 표시장치(DD)는 영상을 표시하는 표시영역(DA) 및 영상을 표시하지 않는 비 표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 비 표시영역(NDA)은 표시영역(DA)의 외곽에 배치될 수 있다.

표시장치(DD)는 제1 방향(DR1)의 축과 및 제2 방향(DR2)의 축이 정의하는 평면을 가진 사각형 형상일 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 표시영역(DA)의 형상과 비 표시영역(NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다.

한편, 도 2에서 표시장치(DD)는 평면형 표시면을 구비하는 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서 표시장치(DD)는 곡면형 표시면 또는 입체형 표시면을 포함할 수도 있다. 입체형 표시면은 서로 다른 방향을 지시하는 복수 개의 표시영역들을 포함하고, 예컨대, 다각 기둥형 표시면을 포함할 수도 있다.

표시영역(DA)은 복수의 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)을 포함할 수 있다. 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)은 예를 들어, 복수의 게이트 라인들 및 복수의 데이터 라인들에 의해 정의될 수 있다. 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R) 각각에는 후술하는 화소가 배치될 수 있다.

표시장치(DD)는 평면상에서 이웃하여 배치되고, 서로 다른 파장의 광을 방출하는 제1 화소 영역, 제2 화소 영역 및 제3 화소 영역을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 제1 화소 영역은 청색 화소 영역(Pxa-B), 제2 화소 영역은 녹색 화소 영역(Pxa-G), 제3 화소 영역은 적색 화소 영역(Pxa-R)일 수 있다. 즉, 일 실시예에서, 표시장치(DD)는 청색 화소 영역(Pxa-B), 녹색 화소 영역(Pxa-G), 및 적색 화소 영역(Pxa-R)을 포함하는 것일 수 있다. 청색 화소 영역(Pxa-B)은 청색광을 방출하는 청색 발광 영역이고, 녹색 화소 영역(Pxa-G)과 적색 화소 영역(Pxa-R)은 각각 녹색 발광 영역 및 적색 발광 영역을 나타내는 것이다.

도 2에 도시된 화소 영역의 배열 구조는 스트라이프 구조라 명칭될 수 있으나, 화소 영역의 배열 구조가 이에 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 펜타일 구조를 가질 수도 있다.

일 실시예에서 표시장치(DD)는 리지드 표시장치일 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 본 발명에 따른 표시장치(DD)는 플렉서블 표시장치일 수 있다.

도 3을 참조하면, 일 실시예의 표시장치(DD)는 서로 대향하는 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)을 포함할 수 있다. 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)은 각각 독립적으로 폴리머 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 또는 석영 기판 등일 수 있다. 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)은 투명한 절연 기판일 수 있다. 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)은 각각 리지드한 것일 수 있다. 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)은 각각 플렉서블한 것일 수 있다.

한편, 표시장치(DD)는 제2 기판(SUB2) 상에 배치되는 회로층(CL)을 포함할 수 있으며, 회로층(CL)에 관하여 하기 도 7을 통해 상세히 설명한다.

일 실시예에서 표시장치(DD)는 제1 화소영역(Rxa-B)과 중첩되는 제1 유기발광 다이오드, 상기 제2 화소영역(Rxa-G)과 중첩되는 제2 유기발광 다이오드 및 상기 제3 화소영역(Rxa-R)과 중첩되는 제3 유기발광 다이오드를 포함할 수 있다.

제1 내지 제3의 유기발광 다이오드(OLED) 각각은 순차적으로 적층된 제1 전극(EL1), 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML), 전자 수송 영역(ETR) 및 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다.

제1 내지 제3의 유기발광 다이오드의 발광층(EML)은 일체의 형상을 가지며, 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)과 주변 영역(NPxa)에 공통으로 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 제 1색 광을 생성할 수 있으며, 예를 들어, 청색 광을 생성할 수 있다.

봉지부재(TFE)는 유기발광 다이오드(OLED)상에 배치되어 유기발광 다이오드(OLED)를 밀봉한다. 봉지부재는(TFE)은 버퍼층(BFL)과 직접 접하고, 색변환층(CCL)과 인접하는 최외곽에 배치되는 무기막(IL)을 포함한다. 또한, 봉지부재(TFE)는 유기막(OL)을 더 포함할 수 있고, 또는 무기막(IL) 및 유기막(OL)이 교대로 반복된 구조를 가질 수 있다. 봉지부재(TFE)는 수분/산소로부터 유기발광 다이오드(OLED)를 보호하고, 먼지 입자와 같은 이물질로부터 유기발광 다이오드(OLED)를 보호한다.

일 실시예에서, 상기 무기막(IL)은 1.5 이상 2.5 이하의 굴절률을 가질 수 있다. 또 다른 일 실시예에서, 상기 무기막(IL)은 1.5 이상 2.5 이하, 1.6 이상 2.4 이하, 또는 1.8 이상 2.3 이하의 굴절률을 가질 수 있다. 상기 무기막(IL)은 상기 굴절률을 만족하는 물질이라면 특별히 제한되지 않고 포함할 수 있으며, 예를 들어, 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥시 나이트라이드(SiOyNx), 실리콘 옥사이드(SiOy), 티타늄옥사이드(TiOy), 또는 알루미늄옥사이드(AlOy) 등을 포함할 수 있다.

유기막(OL)은 아크릴레이트 계열의 유기물을 포함할 수 있으나, 이에 특별히 제한되지 않는다. 상기 무기막(IL)은 증착법 등에 의해 형성될 수 있고, 상기 유기막(OL)은 증착법, 코팅법 등에 의해 형성될 수 있다.

색변환층(CCL)은 제1 색광을 투과하는 제1 색변환부(CCP1), 제1 색광을 제2 색광으로 변환하는 제2 색변환부(CCP2), 및 제1 색광을 제3 색광으로 변환하는 제3 색변환부(CCP3)를 포함한다. 예를 들어, 제2 색광은 녹색광일 수 있고, 녹색광은 500nm 이상 570nm 이하의 파장 영역의 광에 해당하는 것일 수 있다. 제3 색광은 적색광일 수 있고, 625nm 이상 675nm 이하의 파장 영역의 광에 해당하는 것일 수 있다.

색 변환층(CCL)은 복수 개의 색변환부들(CCP1, CCP2, CCP3)를 포함할 수 있다. 일실시예에서, 제1 내지 제3 색변환부(CCP1, CCP2, CCP3)는 평면상에서 서로 이격되어 배치되는 것일 수 있다. 도 3을 참조하면, 제1 내지 제3 색변환부(CCP1, CCP2, CCP3)는 제1 방향(DR1)의 축과 제3 방향(DR3)의 축이 정의하는 평면상에서 서로 이격되어 배열되는 것일 수 있다.

제1 색변환부(CCP1)는 제1 화소영역(Pxa-B)에 대응하여 배치되고, 제2 색변환부(CCP2)는 제2 화소영역(Pxa-G)에 대응하여 배치되고, 제3 색변환부(CCP3)는 제3 화소영역(Pxa-R)에 대응하여 배치될 수 있다.

일 실시예에서 색변환층(CCL)은 발광체를 포함하고, 상기 발광체는 양자점일 수 있다. 양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.

II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.

III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.

이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다.

양자점은 코어(core)와 코어를 둘러싸는 쉘(shell)을 포함하는 코어쉘 구조일 수 있다. 또한, 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.

양자점은 나노미터 스케일의 크기를 갖는 입자일 수 있다. 양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.

또한, 양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노 와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.

양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상이 변화될 수 있다. 예를 들어, 제2 색변환부(CCP2)에 포함되는 양자점의 입자 크기는 제3 색변환부(CCP3)에 포함되는 양자점의 의 입자 크기보다 작은 것일 수 있다. 이때, 제2 색변환부(CCP2)에 포함되는 양자점은 제3 색변환부(CCP3)에 포함되는 양자점보다 단파장의 광을 방출하는 것일 수 있다.

제1 내지 제3 색변환부(CCP1, CCP2, CCP3)가 서로 동일한 면적 또는 두께를 가지는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않으며, 제1 내지 제3 색변환부(CCP1, CCP2, CCP3)가 각각 서로 다른 면적 또는/및 두께를 가질 수 있다.

도시하지 않았으나, 이격된 제1 색변환부(CCP1) 및 제2 색변환부(CCP2)의 사이, 및/또는 제2 색변환부(CCP2) 및 제3 색변환부(CCP3)의 사이에는 차광부(BM)가 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 표시장치는 색필터층(CFL)을 포함할 수 있다. 색필터층(CFL)은 색변환층(CCL) 상에 배치되고, 제1 내지 제3 색필터부(B-CFP, G-CFP, R-CFP) 및 차광부(BM)을 포함하는 것일 수 있다.

일 실시예에서, 제1 내지 제3 색필터부(B-CFP, G-CFP, R-CFP)는 평면상에서 서로 이격되어 배치되는 것일 수 있다. 도 3을 참조하면, 제1 내지 제3 색필터부(B-CFP, G-CFP, R-CFP)는 제1 방향(DR1)의 축과 제3 방향(DR3)의 축이 정의하는 평면상에서 서로 이격되어 배열되는 것일 수 있다.

제1 색필터부(B-CFP)는 제1 색변환부(CCP1)에 대응하여 배치되며 상기 제1 색을 투과시키고, 제2 색필터부(G-CFP)는 제2 색변환부(CCP2)에 대응하여 배치되며 제1 색을 차단하며, 제2 색을 투과시키고, 제3 색필터부(R-CFP)는 제3 색변환부(CCP3)에 대응하여 배치되며 제1 색을 차단하고 제3 색을 투과시킬 수 있다. 표시장치(DD)는 색필터층(CFL)을 포함함으로써, 외광반사를 효과적으로 저감할 수 있다.

차광부(BM)는 주변영역(NPxa)에 대응하여 제공된다. 차광부(BM)는 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 차광부(BM)는 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 색필터부 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다. 차광부(BM)의 적어도 일 부분은 이웃하는 색필터부와 중첩하여 배치될 수 있다. 즉, 제1 방향(DR1)의 축과 제3 방향(DR3)의 축이 정의하는 평면상에서 차광부(BM)는 두께 방향으로 이웃하는 색필터부들과 적어도 일부분이 중첩되도록 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에서는 차광부(BM)가 색필터층(CFL)에 포함된 것을 개시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

버퍼층(BFL)은 봉지부재(TFE)와 색변환층(CCL) 사이에 배치된다. 버퍼층(BFL)은 봉지부재(TFE)와 색변환층(CCL) 사이에 배치되어 색변환층(CCL)이 봉지부재(TFE)와 접촉되는 것을 방지하고, 표시장치(DD)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.

일 실시예에서, 버퍼층(BFL)은 봉지부재(TFE)와 색변환층(CCL) 사이를 충전할 수 있다. 봉지부재(TFE)와 색변환층(CCL) 사이를 충전한다는 것은, 봉지부재(TFE)와 색변환층(CCL) 사이에 내부 공간이 발생하지 않도록 봉지부재(TFE)와 색변환층(CCL) 사이의 공간은 모두 버퍼층(BFL)으로 채워지며, 버퍼층(BFL)은 봉지부재(TFE)와 색변환층(CCL)의 제1 내지 3 색변환부(CCP1, CCP2, CCP3)와 모두 접하는 것을 의미할 수 있다.

버퍼층(BFL)은 색변환층(CCL)에 포함되는 양자점이 산화되는 것을 차단할 수 있고, 이에 따라, 표시장치(DD)는 광 추출 효율이 크게 변화하지 않고 유지될 수 있다.

일 실시예에서, 버퍼층(BFL)은 봉지부재의 최외곽에 배치된 무기막(IL) 상에 직접 배치될 수 있다. 버퍼층(BFL)은 무기막(IL)과의 굴절률 차이가 0.5 이하일 수 있다. 구체적으로 버퍼층(BFL)은 굴절률이 1.5 이상 2.0 이하일 수 있다. 버퍼층(BFL)은 상기 범위의 굴절률을 만족하도록 무기 바인더, 유기 바인더 또는 액정 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 버퍼층(BFL)은 레벨링제(leveling agent)를 더 포함할 수 있다. 이경우, 버퍼층(BFL)은 특히, 색변환층(CCL)의 제1 내지 제3 색변환부(CCP1, CCP2, CCP3)의 두께 및/또는 면적이 서로 상이한 경우에도 추종성이 낮고 평탄하게 형성될 수 있다. 버퍼층(BFL)은 중합하기 전에 한쪽의 기판의 내부에 버퍼층 재료를 주입한 후 두 기판을 중합하여 합착하는 ODF(one drop fill) 방식으로 형성될 수 있다.

버퍼층(BFL)의 굴절률과 관련하여 하기 도 4a 및 4b를 통해 보다 상세히 설명한다.

도 4a는 본 발명의 비교예에 따른 표시장치의 광의 경로를 도시한 단면도이다. 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 광의 경로를 도시한 단면도이다. 도 5는 본 발명의 비교예 및 실시예에 따른 표시장치의 광 변환율을 도시한 그래프이다.

도 4a를 참조하면, 본 실시예와는 다르게, 봉지부재(TFE)의 무기막(IL)과 색변환층(CCL) 사이에 버퍼층(BFL)을 포함하지 않으며, 내부공간(AR)이 존재한다. 내부공간(AR)은 진공상태이며, 굴절률이 약 1.0 정도이므로 무기막(IL)과 내부공간(AR)의 굴절률 차이가 상대적으로 크다.

무기막(IL)에서 색변환층(CCL)을 향하여 진행하는 광을 입사광으로 정의할 때, 무기막(IL)과 내부공간(AR) 사이의 계면과 수직한 가상의 선과 상기 입사광이 이루는 각은 입사각으로 정의될 수 있다. 입사각이 전반사 각도 이상의 크기를 가질 경우, 입사광은 무기막(IL)과 내부공간(AR) 사이의 계면에서 100% 반사되게 된다. 상기 전반사 각도의 크기는 스넬의 법칙에 따른다.

버퍼층(BFL)을 포함하지 않는 경우, 무기막(IL)과 내부공간(AR)의 굴절률 차이가 상대적으로 크므로 전반사 각도는 상대적으로 작고, 전반사 각도보다 큰 입사각(θ_c)을 가지는 일부 입사광은 무기막(IL)과 내부공간(AR) 사이의 계면에서 전반사되어 색변환층(CCL)에 도달하지 못하게 된다. 또한, 입사광의 나머지 일부는 전반사 각도보다 작은 입사각(θ_r)을 가지므로 무기막(IL)과 내부공간(AR) 사이의 계면에서 전반사되지 않지만, 무기막(IL)과 내부공간(AR)의 굴절률 차이에 의해 입사광이 크게 굴절되어 색변환층(CCL)의 정면으로 전달되지 못하게 된다. 따라서, 무기막(IL)과 색변환층(CCL) 사이에 버퍼층(BFL)을 포함하지 않고 내부공간(AR)만 존재하는 경우, 색변환층(CCL)에 전달되는 광의 양이 줄어들게 되며, 이에 따라 광 추출 효율도 낮아지게 된다.

도 4b를 참고하면, 본 실시예는 무기막(IL)과 색변환층(CCL) 사이에 버퍼층(BFL)이 배치된다. 버퍼층은 무기막(IL)과의 굴절률 차이가 0.5 이하이므로 전반사 각도가 상대적으로 커지게 된다. 이에 따라, 도 4a에서 입사광의 일부가 전반사 되어 점선과 같이 진행되었던 것과 달리, 입사각(θ_c)이 전반사 각도보다 작으므로 무기막(IL)과 버퍼층(BFL)의 계면에서 전반사 되지 않고, 측면으로 전달되게 된다. 또한, 도 4a에서 점선과 같이 크게 굴절되어 진행되었던 입사각(θ_r)을 갖는 나머지 입사광은 더 작게 굴절되어 버퍼층(BFL)을 통과하고, 버퍼층(BFL)과 색변환층(CCL)의 계면에 도달 후, 다시 굴절되어 색변환층(CCL)의 정면으로 입사될 수 있다.

따라서, 일 실시예에 따른 표시장치(DD)는 굴절률이 제어된 버퍼층(BFL)을 포함함으로써, 색변환층(CCL)으로 집광을 유도할 수 있고, 광 추출 효율이 향상될 수 있다.

도 5는 비교예 및 실시예에 따른 광 변환 효율의 유지율을 비교하여 도시한 그래프이다. 버퍼층(BFL)을 포함하는 경우의 효과를 확인하기 위하여, 기판, 색변환층 및 버퍼층이 순차적으로 형성된 적층체를 실시예로 하였으며, 기판 및 색변환층이 순차적으로 형성된 적층체를 비교예로 하였다. 실시예 1-1 및 비교예 1-1은 제3 색변환부에서 측정한 유지율이고, 실시예 1-2 및 비교예 1-2는 제2 색변환부에서 측정한 유지율이다. 제조 단계는 크게 3단계로 구분하였으며, 유지율(%)은 각 단계직후 광 변환 효율을 측정하여 계산하였다. 단계 1은 각 적층체를 180℃에서 30분간 열처리하는 단계이고, 단계 2는 무기막이 형성되는 단계이고, 단계 3은 각 적층체를 230℃에서 30분간 열처리하는 단계이다.

도 5에서 유지율(%)이란, 단계 1의 수행 전 각 적층체의 광 변환 효율을 측정하고, 이를 초기 광 변환 효율이라고 했을 때, 초기의 광 변환 효율이 유지되는 정도를 %로 환산한 값이다. 예를 들어, 초기 광 변환 효율이 24%이고, 단계 1에서 측정된 광 변환 효율이 20%인 경우, 단계 1의 유지율은 83%이다.

비교예 1-1은 88%→80%→80%로 유지율이 초기 대비 8% 낮아진 반면, 실시예1-1은 88%→81%→87%로 유지율이 초기 대비 불과 1% 밖에 낮아지지 않았다. 비교예 1-2는 95%→87%→83% 로 유지율이 초기 대비 12% 낮아진 반면, 실시예 1-2는 95%→89%→93%로 유지율이 초기 대비 2% 밖에 낮아지지 않았다.

즉, 표시장치(DD)에서 버퍼층(BFL)을 무기막(IL)과 색변환층(CCL)사이에 배치하는 경우, 이격되어 배치되는 색변환층(CCL) 전체를 효과적으로 보호할 수 있고, 이에 따라, 고온의 열공정을 거치더라도 높은 수준의 광 변환효율을 계속적으로 유지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 일부를 도시한 단면도이다.

도 6에서, 어느 하나의 주사 라인(GL), 어느 하나의 데이터 라인(DL), 전원 라인(PL), 및 이들에 연결된 화소(PX)를 도시하였다. 화소(PX)의 구성은 도 6에 제한되지 않고 변형되어 실시될 수 있다.

유기발광 다이오드(OLED)는 전면 발광형 다이오드이거나, 배면 발광형 다이오드일 수 있다. 화소(PX)는 유기발광 다이오드(OLED)를 구동하기 위한 화소 구동회로로써 제1 트랜지스터(T1, 또는 스위칭 트랜지스터), 제2 트랜지스터(T2, 또는 구동 트랜지스터), 및 커패시터(Cst)를 포함한다. 제1 전원 전압(ELVDD)은 제2 트랜지스터(T2)에 제공되고, 제2 전원 전압(ELVSS)은 유기발광 다이오드(OLED)에 제공된다. 제2 전원 전압(ELVSS)은 제1 전원 전압(ELVDD) 보다 낮은 전압일 수 있다.

제1 트랜지스터(T1)는 주사 라인(GL)에 인가된 주사 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)에 인가된 데이터 신호를 출력한다. 커패시터(Cst)는 제1 트랜지스터(T1)로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전한다. 제2 트랜지스터(T2)는 유기발광 다이오드(OLED)에 연결된다. 제2 트랜지스터(T2)는 커패시터(Cst)에 저장된 전하량에 대응하여 유기발광 다이오드(OLED)에 흐르는 구동전류를 제어한다.

등가회로는 하나의 일 실시예에 불과하며, 이에 제한되지 않는다. 화소(PX)는 복수 개의 트랜지스터들을 더 포함할 수 있고, 더 많은 개수의 커패시터들을 포함할 수 있다. 유기발광 다이오드(OLED)는 전원 라인(PL)과 제2 트랜지스터(T2) 사이에 접속될 수도 있다.

도 7은 하나의 화소에 대응하는 단면을 도시하였다. 제2 기판층(SUB2) 상에 회로층(CL), 유기발광 다이오드(OLED), 및 봉지부재(TFE)가 순차적으로 배치된다.

일 실시예에서 회로층(CL)은 제1 절연층(IS1), 제2 절연층(IS2), 및 제3 절연층(IS3)을 포함할 수 있다. 상기 제1 절연층(IS1) 및 제2 절연층(IS2)은 무기물을 포함할 수 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 제3 절연층(IS3)은 유기물을 포함할 수 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 도시되지 않았으나, 제2 기판(SUB2) 상에 무기층인 배리어층이 추가로 배치될 수 있다. 제1 절연층(IS1), 제2 절연층(IS2), 및 제3 절연층(IS3)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.

제1 트랜지스터(T1)는 반도체 패턴(SP), 제어 전극(GE), 입력 전극(SE), 및 출력 전극(DE)을 포함한다. 제2 기판(SUB2) 상에 반도체 패턴(SP)이 배치된다. 반도체 패턴(SP)은 결정질 반도체 물질 또는 비정질 실리콘을 포함할 수 있다.

제2 기판(SUB2) 상에 제1 절연층(IS1)이 배치된다. 제1 절연층(IS1)은 표시영역(DA) 및 비 표시영역(NDA)에 공통으로 중첩하며, 반도체 패턴(SP)을 커버한다.

제1 절연층(IS1) 상에 제어 전극(GE)이 배치된다. 제어 전극(GE)은 반도체 패턴(SP)과 중첩한다. 제어 전극(GE)은 주사 라인(GL, 도 6 참조)과 동일한 포토리소그래피 공정에 따라 제조될 수 있다.

제1 절연층(IS1) 상에 제2 절연층(IS2)이 배치된다. 제2 절연층(IS2)은 제1 절연층(IS1) 및 제어 전극(GE)를 커버한다. 제2 절연층 (IS2) 상에는 입력 전극(SE) 및 출력 전극(DE)이 배치된다. 입력 전극(SE) 및 출력 전극(DE) 각각은 절연층들(IS1, IS2)에 정의된 복수의 컨택홀(CH1, CH2)들을 통해 반도체 패턴(SP)과 접속한다. 한편, 본 발명의 제1 트랜지스터(T1)는 바텀 게이트 구조로 변형될 수 있다.

제2 절연층(IS2) 상에 제1 박막 트랜지스터(T1)을 커버하는 제3 절연층(IS3)이 배치된다. 제3 절연층(IS3)은 평탄면을 제공할 수 있다.

제3 절연층(IS3) 상에는 유기발광 다이오드(OLED) 및 화소정의막(PDL)이 배치된다. 화소정의막(PDL)은 유기물질을 포함할 수 있다. 화소정의막(PDL)의 개구부(OP)는 제1 전극(EL1)의 적어도 일부분을 노출시킨다. 화소정의막(PDL)의 개구부(OP)는 화소의 발광영역(Pxa)을 정의할 수 있다. 일 실시예에서 화소 정의막(PDL)은 생략될 수도 있다.

일 실시예에서 발광영역(Pxa)은 제1 및 제2 트랜지스터들(T1, T2) 중 적어도 하나에 중첩할 수 있다. 개구부(OP)가 더 넓어지고, 제1 전극(EL1)도 더 넓어질 수 있다.

제3 절연층(IS3) 상에 제1 전극(EL1)이 배치된다. 제1 전극(EL1)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 애노드(anode)일 수 있다. 제1 전극(EL1)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다.

정공 수송 영역(HTR)은 제1 전극(EL1) 상에 제공된다. 정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층 정공 수송층 정공 버퍼층 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

정공 수송 영역(HTR)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.

예를 들어, 정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층 또는 정공 수송층의 단일층의 구조를 가질 수도 있고, 정공 주입 물질과 정공 수송 물질로 이루어진 단일층 구조를 가질 수도 있다. 또한, 정공 수송 영역(HTR)은, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층의 구조를 갖거나, 제1 전극(EL1)으로부터 차례로 적층된 정공 주입층/정공 수송층, 정공 주입층/정공 수송층/정공 버퍼층, 정공 주입층/정공 버퍼층, 정공 수송층/정공 버퍼층, 또는 정공 주입층/정공 수송층/전자 저지층의 구조를 가질 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

앞서 언급한 바와 같이, 일 실시예의 정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층 및 정공 수송층 외에, 정공 버퍼층 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

발광층(EML)은 정공 수송 영역(HTR) 상에 제공된다. 발광층(EML)의 두께는 예를 들어, 약 100Å 내지 약 300Å인 것일 수 있다. 발광층(EML)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.

발광층(EML)은 형광 발광 물질 또는 인광 발광 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 발광층(EML)은 청색광을 방출하는 것일 수 있다. 발광층(EML)은 410nm 이상 480nm 이하의 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다.

전자 수송 영역(ETR)은 발광층(EML) 상에 제공된다. 전자 수송 영역(ETR)은, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

전자 수송 영역(ETR)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 전자 수송 영역(ETR)은 전자 주입층 또는 전자 수송층의 단일층의 구조를 가질 수도 있고, 전자 주입 물질과 전자 수송 물질로 이루어진 단일층 구조를 가질 수도 있다. 또한, 전자 수송 영역(ETR)은, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층의 구조를 갖거나, 발광층(EML)으로부터 차례로 적층된 전자 수송층/전자 주입층, 정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제2 전극(EL2)은 전자 수송 영역(ETR) 상에 제공된다. 제2 전극(EL2)은 도전성을 갖는다. 제2 전극(EL2)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제2 전극(EL2)은 캐소드(cathode)일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다.

도시하지는 않았으나, 제2 전극(EL2)은 보조 전극과 연결될 수 있다. 제2 전극(EL2)이 보조 전극과 연결되면, 제2 전극(EL2)의 저항을 감소 시킬 수 있다.

제2 전극(EL2) 상에 봉지부재(TFE)가 배치될 수 있다. 봉지부재(TFE)는 화소영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R) 및 주변영역(NPxa)에 공통적으로 배치된다. 봉지부재(TFE)은 제2 전극(EL2)을 직접 커버한다. 봉지부재(TFE)은 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있고, 유기막을 더 포함할 수 있고, 또는 무기막 및 유기층이 교대로 반복된 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 봉지부재(TFE)는 최외곽에 무기막(IL)을 포함한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 평면도이다. 도 10은 도 9의 II-II'선에 대응하는 단면도이다.

도 8 및 도 10 에서는 도 3 대비 유기발광 다이오드(OLED) 및 봉지부재(TFE)는 간략히 도시되었다. 이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 8을 참조하면, 색변환층(CCL)에서, 제1 내지 제3 색변환부(CCP1, CCP2, CCP3)의 두께가 서로 상이할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 방향(DR1)의 축과 제3 방향(DR3)의 축이 정의하는 평면상에서, 두께(H)는 제3 방향(DR3)으로 측정되는 길이로 정의될 수 있고, 제1 색변환부(CCP1)의 두께는 H1'으로 측정될 수 있고, 제2 색변환부(CCP2)의 두께는 H2'로 측정될 수 있고, 제3 색변환부(CCP3) 두께는 H3'으로 측정될 수 있다. 또한, 봉지부재(TFE)와 버퍼층(BFL)의 계면으로부터 제1 색변환부(CCP1)까지 두께는 H1으로 측정될 수 있고, 봉지부재(TFE)와 버퍼층(BFL)의 계면으로부터 제2 색변환부(CCP2)까지 두께는 H2으로 측정될 수 있고, 봉지부재(TFE)와 버퍼층(BFL)의 계면으로부터 제3 색변환부(CCP3)까지 두께는 H3으로 측정될 수 있다.

제2 색변환부(CCP2)의 두께(H2')는 제1 색변환부(CCP1)의 두께(H1') 및 제3 색변환부(CCP3) 두께(H3') 보다 클 수 있고, 제3 색변환부(CCP3)의 두께(H3')는 제1 색변환부(CCP1)의 두께(H1') 보다 클 수 있다. 즉, H2'> H3'> H1' 의 값일 수 있다. 이에 따라, 봉지부재(TFE)와 버퍼층(BFL)의 계면으로부터 색변환부(CCP)까지 두께는 H1> H3> H2 의 값일 수 있다.

색변환부(CCP)는 두께가 두꺼울수록, 발광체를 많이 포함할 수 있으므로, 광 변환율이 높아진다. 제2 색변환부(CCP2)는 제1 색광을 제2 색광으로 변환시키는 광 변환율이 상대적으로 낮아, 두께가 제1 색변환부(CCP1) 및 제3 색변환부(CCP3)에 비해 커질 수 있다. 제1 색변환부(CCP1)는 제1 색광을 투과하므로 가장 작은 두께를 가질 수 있다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 색변환층(CCL)에서, 제1 내지 제3 색변환부(CCP1, CCP2, CCP3)의 면적이 서로 상이할 수 있다.

도 9를 참조하면, 제1 방향(DR1)의 축과 제2 방향(DR2)의 축이 정의하는 평면상에서, 제1 화소영역(Pxa-B), 제2 화소영역(Pxa-G) 및 제3 화소영역(Pxa-R)의 면적이 상이할 수 있다. 제1 화소영역(Pxa-B), 제2 화소영역(Pxa-G) 및 제3 화소영역(Pxa-R)의 면적이 상이하다는 것은, 그에 대응되는 유기발광 다이오드(OLED)의 제1 전극(EL1), 색변환부(CCP) 등의 면적이 각각 상이하다는 것을 의미할 수 있다.

일 실시예에서, 제2 화소영역(Pxa-G)은 제1 화소영역(Pxa-B) 및 제3 화소영역(Pxa-R)의 면적보다 크고, 제3 화소영역(Pxa-R)은 제1 화소영역(Pxa-B)의 면적보다 클 수 있다.

도 10을 참조하면, 제1 방향(DR1)의 축과 제3 방향(DR3)의 축이 정의하는 평면상에서, 제 1 내지 제3 색변환부(CCP1, CCP2, CCP3)의 두께가 동일할 때, 면적(W)는 제1 방향(DR1)으로 측정되는 값으로 정의될 수 있고, 제1 색변환부(CCP1)의 면적은 W1으로 측정될 수 있고, 제2 색변환부(CCP2)의 면적은 W2로 측정될 수 있고, 제3 색변환부(CCP3) 면적은 W3로 측정될 수 있다.

제2 색변환부(CCP2)의 면적(W2)는 제1 색변환부(CCP1)의 면적(W1) 및 제3 색변환부(CCP3)의 면적(W3) 보다 클 수 있고, 제3 색변환부(CCP3)의 면적(W3)는 제1 색변환부(CCP1)의 면적(W1) 보다 클 수 있다. 즉, W2> W3> W1 의 값일 수 있다.

색변환부(CCP)는 면적이 클수록 발광체를 많이 포함할 수 있으므로, 광 변환율이 높아진다. 제2 색변환부(CCP2)는 제1 색광을 제2 색광으로 변환시키는 광 변환율이 상대적으로 낮아, 면적이 제3 색변환부(CCP3)에 비해 커질 수 있다. 제1 색변환부(CCP1)는 제1 색광을 투과하므로 가장 작은 면적을 가질 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.

도 11 내지 도 14에서는 도 3 대비 유기발광 다이오드(OLED) 및 봉지부재(TFE)는 간략히 도시되었다. 이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 11을 참조하면, 표시장치(DD)는 적어도 하나의 캡핑층(CAP)을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 캡핑층(CAP)은 색변환층(CCL)과 버퍼층(BFL) 사이 및/또는 색변환층(CCL)과 색필터층(CFL) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 캡핑층(CAP1)은 색변환층(CCL)의 상부면, 즉, 색변환층(CCL)과 버퍼층(BFL) 사이에 배치될 수 있고, 제2 캡핑층(CAP2)은 색변환층(CCL)과 버퍼층(BFL) 사이에 배치될 수 있다. 캡핑층(CAP)은 무기물로 구성될 수 있으며, 무기물의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 캡핑층(CAP)은 색변환층(CCL)을 둘러싸도록 배치되어, 색변환층(CCL)을 보호할 수 있다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 일 실시예에서, 버퍼층(BFL)은 요철패턴(PTN)을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 버퍼층(BFL)은 상기 봉지부재(TFE)와 접하는 하부면 및 색변환층(CCL)과 인접하고 요철 패턴(PTN)을 포함하는 상부면을 포함할 수 있다. 버퍼층(BFL)의 요철 패턴(PTN)은 입사되는 광이 전반사되는 것을 방지하여 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.

요철 패턴(PTN)의 모양이나 크기는 특별히 제한되지 않으며, 형성방법에 따라 달라질 수 있다. 요철 패턴(PTN)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 버퍼층(BFL)의 상부면에 요철을 형성할 수 있는 나노입자를 포함할 수도 있고, 식각공정을 통해 형성할 수도 있다.

요철 패턴(PTN)이 형성된 버퍼층(BFL)의 상부면과 색변환층(CCL) 사이에는 내부공간(AR)이 정의될 수 있고, 내부공간(AR)은 진공상태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 13은, 제1 내지 제3 색변환부(CCP1, CCP2, CCP3)의 두께가 상이한 표시장치를 도시하였다. 예를 들어, 도 8과 같이 제2 색변환부(CCP2)의 두께(H2')는 제1 색변환부(CCP1)의 두께(H1') 및 제3 색변환부(CCP3) 두께(H3') 보다 클 수 있고, 제3 색변환부(CCP3)의 두께(H3')는 제1 색변환부(CCP1)의 두께(H1') 보다 클 수 있다.

일 실시예에서, 요철 패턴(PTN)이 형성된 버퍼층(BFL)의 상부면은 제2 색변환부(CCP2) 및 제3 색변환부(CCP3) 중 적어도 하나와 접할 수 있다. 도 13을 참조하면, 제2 색변환부(CCP2)의 두께는 제1 및 제3 색변환부(CCP1, CCP3)보다 크고, 제2 버퍼층(BFL2)의 상부면과 접하며, 요철 패턴(PTN)이 형성되지 않을 수 있다.

제1 색변환부(CCP1)와 요철 패턴(PTN)이 형성된 제1 버퍼층(BFL1)의 상부면 사이에는 높이 H1''인 내부공간(AR)이 정의될 수 있다. 또한, 제3 색변환부(CCP3)와 요철 패턴(PTN)이 형성된 제3 버퍼층(BFL3)의 상부면 사이에는 높이 H3''인 내부공간(AR)이 정의될 수 있다. 일 실시예에서, 제3 색변환부(CCP3)의 두께는 제1 색변환부(CCP1)보다 클 수 있고, 요철 패턴(PTN)으로부터 제3 색변환부(CCP3)까지의 높이(H3'')는 제2 색변환부(CCP2)까지의 높이(H1'')보다 작을 수 있다.

도 14를 참조하면, 표시장치(DD)는 저굴절층(LRL)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서 저굴절층(LRL)은 색변환층(CCL)과 색필터층(CFL) 사이에 배치될 수 있다. 저굴절층(LRL)은 색변환층(CCL)에서 저굴절로 빠져나가는 광을 스넬의 법칙에 따라 전반사시켜 광의 리사이클링(recycling)에 의해 광 효율을 증가시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

DD : 표시장치 CCL : 색변환층
CFL: 색필터층 BFL : 버퍼층

Claims

제1 색광을 생성하는 표시소자;
상기 표시소자 상에 배치되고, 최외곽에 무기막을 포함하는 봉지부재;
상기 봉지부재 상에 배치되고, 상기 제1 색광을 제2 색광으로 변환하는 제2 색변환부, 및 상기 제1 색광을 제3 색광으로 변환하는 제3 색변환부를 포함하는 색변환층; 및
상기 봉지부재와 상기 색변환층 사이에 배치되고, 상기 무기막과의 굴절률 차이가 0.5 이하인 버퍼층을 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 버퍼층은 상기 봉지부재와 상기 색변환층 사이를 충전하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 무기막의 굴절률은 1.5 이상 2.5 이하이고,
상기 버퍼층의 굴절률은 1.5 이상 2.0 이하인 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 색변환층 상에 배치되는 색필터층을 더 포함하는 표시장치.
제4항에 있어서,
상기 색필터층은
상기 제2 색변환부에 중첩되고 상기 제1 색을 차단하며, 상기 제2 색을 투과시키는 제2 색필터부; 및
상기 제3 색변환부에 중첩되고 상기 제1 색을 차단하며, 상기 제3 색을 투과시키는 제3 색필터부를 포함하는 표시장치.
제4항에 있어서,
상기 색변환층과 상기 버퍼층 사이 및 상기 색변환층과 상기 색필터층 사이 중 적어도 하나에 배치되는 캡핑층을 더 포함하는 표시장치.
제6항에 있어서,
상기 버퍼층은 상기 봉지부재와 접하는 하부면; 및
상기 색변환층과 인접하고 요철 패턴을 포함하는 상부면을 포함하는 표시장치.
제7항에 있어서,
상기 버퍼층과 상기 색변환층 사이에 내부공간이 정의되고, 상기 내부공간은 진공상태인 표시장치.
제7항에 있어서,
상기 버퍼층은 상기 제2 색변환부 및 상기 제3 색변환부 중 적어도 하나와 접하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 색변환층은 양자점을 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 색광은 410nm 내지 480nm 파장 영역의 광이고, 상기 제2 색광은 500nm 내지 570nm 파장 영역의 광이고, 상기 제3 색광은 625nm 내지 675nm 파장 영역의 광인 표시장치.
제4항에 있어서,
상기 색변환층과 상기 색필터층 사이에 배치되고, 굴절률이 1.1 이상 1.5 이하인 저굴절층을 더 포함하는 표시장치.
표시소자;
상기 표시소자 상에 배치되며, 양자점을 포함하고 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향이 정의하는 평면상에서 서로 이격되어 배치된 제2 색변환부 및 제3 색변환부를 포함하는 색변환층;
상기 표시소자 및 상기 색변환층 사이에 배치되고, 무기막을 포함하는 봉지부재; 및
상기 봉지부재와 상기 색변환층 사이에 배치되고 굴절률이 1.5 이상 2.0 이하인 버퍼층을 포함하는 표시장치.
제13항에 있어서,
상기 제2 색변환부의 두께는 상기 제3 색변환부의 두께 이상인 표시장치.
제13항에 있어서,
상기 평면상에서 상기 제2 색변환부의 면적은 상기 제3 색변환부의 면적 이상인 표시장치.
제13항에 있어서,
상기 버퍼층은 상기 무기막과 굴절률 차이가 0.5 이하인 표시장치.
제13항에 있어서,
상기 색변환층의 상부면 상에 배치되는 제1 캡핑층; 및
상기 버퍼층 및 상기 색변환층 사이에 배치된 제2 캡핑층을 더 포함하는 표시장치.
제17항에 있어서,
상기 버퍼층은 상기 봉지부재와 접하는 하부면; 및
상기 색변환층과 인접하고 요철 패턴을 포함하는 상부면을 포함하고,
상기 버퍼층과 상기 색변환층 사이에 내부공간이 정의되고, 상기 내부공간은 진공상태인 표시장치.
제18항에 있어서,
상기 내부공간은 상기 버퍼층과 제3 색변환부 사이에 정의된 표시장치.
평면상에서 이웃하여 배치된 제1 화소 영역 내지 제3 화소 영역을 포함하고,
상기 제1 화소 영역과 중첩되고, 발광층을 포함하는 제1 유기발광 다이오드, 상기 제2 화소 영역과 중첩되고 발광층을 포함하는 제2 유기발광 다이오드 및 상기 제3 화소 영역과 중첩되고 발광층을 포함하는 제3 유기발광 다이오드를 포함하는 표시소자;
상기 표시소자 상에 배치되고, 최외곽에 무기막을 포함하는 봉지부재;
상기 봉지부재 상에 배치되고, 상기 제2 유기발광 다이오드에 대응하여 배치된 제2 색변환부, 및 상기 제3 유기발광 다이오드에 대응하여 배치된 제3 색변환부를 포함하는 색변환층;
상기 색변환층 상에 배치되는 색필터층;
상기 봉지부재와 상기 색변환층 사이에 배치되는 버퍼층;
상기 색변환층과 상기 색필터층 사이에 배치되는 저굴절층;
상기 색변환층과 상기 저굴절층 사이에 배치되는 제1 캡핑층; 및
상기 버퍼층과 상기 색변환층 사이에 배치되는 제2 캡핑층을 포함하고,
상기 제1 유기발광 다이오드, 상기 제2 유기발광 다이오드, 상기 제3 유기발광 다이오드의 발광층은 일체의 형상을 갖는 표시장치.