KR102569350B1 - 표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

표시장치는 컬러 변환 기판, 및 컬러 변환 기판에 제1 색광을 출력하는 광원을 포함하고, 컬러 변환 기판은 복수의 컬러 필터들을 포함하는 컬러 필터층, 컬러 필터층 상에 배치되고, 복수의 댐들, 및 복수의 댐들 사이에 배치되는 복수의 변환부들을 포함하는 컬러 변환층, 댐들 상에 배치된 반사층, 및 반사층 상에 배치되고, 댐의 상면과 중첩하고 댐의 측면과 비중첩하는 소수성 영역을 포함한다.

Description

표시장치 및 이의 제조방법{DISPLAY DEVICE AND MEHTOD FOR MANUFACTURING THE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
표시 장치는 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시 패널 및 표시 패널에 제공하기 위한 광을 생성하는 백라이트 유닛을 포함할 수 있다. 백라이트 유닛은 표시 패널의 하부에 배치되어 표시 패널에 광을 제공한다.
표시 패널은 광을 이용하여 영상을 표시하는 복수의 화소들 및 화소들을 투과하는 광에 색을 제공하기 위한 색 변환부를 포함한다. 복수의 화소들은 격벽에 의하여 그 영역이 정의되고, 격벽에 의하여 정의된 영역에 색 재현을 위하여 복수의 색 변환부가 구비된다.
본 발명은 발광체들의 혼색을 방지할 수 있는 표시장치 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예는 표시패널; 및 상기 표시패널에 제1 색 광을 출력하는 광원을 포함하고, 상기 표시패널은, 제1 표시기판; 상기 제1 표시기판과 마주하는 제2 표시기판; 및 상기 제1 표시기판 및 상기 제2 표시기판 사이에 배치된 액정층을 포함하고, 상기 제2 표시기판은, 베이스기판; 상기 베이스기판 상에 서로 이격되어 배치된 복수의 컬러 필터를 포함하는 컬러 필터층; 복수의 댐들, 및 상기 컬러 필터들과 중첩하며 상기 베이스기판 상에 배치되고 상기 복수의 댐들 사이에 배치되는 복수의 변환부들을 포함하는 컬러 변환층; 상기 댐들 상에 배치된 반사층; 및 상기 반사층 상에 배치되고, 상기 댐의 상면과 중첩하고 상기 댐의 측면과 비중첩하는 소수성 영역을 포함하는 표시장치를 제공한다.
상기 소수성 영역은 말단기로 포스폰기가 결합된 폴리비닐리덴플루오라이드 유도체를 포함할 수 있다.
상기 반사층은 상기 댐의 상기 상면과 중첩하고 상기 댐의 상기 측면과 비중첩하는 표시장치를 제공한다.
상기 반사층은 상기 댐의 상기 상면과 접촉하는 표시장치를 제공한다.
상기 반사층은 금속 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 소수성 영역은 상기 반사층 상면과 접촉할 수 있다.
상기 반사층은 상기 댐의 상기 상면과 실질적으로 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 소수성 영역은 상기 반사층 상면과 실질적으로 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 변환부들은 상기 댐들의 상기 측면과 접촉할 수 있다.
상기 컬러 변환층은, 상기 제1 색 광을 흡수하여 제2 색 광을 방출하는 제1 발광체를 포함하는 제1 변환부; 상기 제1 색 광을 흡수하여 제3 색 광을 방출하는 제2 발광체를 포함하는 제2 변환부; 및 상기 제1 색 광을 투과시키는 제3 변환부를 포함할 수 있다.
상기 제1 발광체 및 상기 제2 발광체는 각각 양자점을 포함할 수 있다.
상기 컬러 필터층은, 상기 제1 색 광을 흡수하거나 반사시키고, 제2 색 광은 투과시키는 제1 컬러 필터; 및 상기 제1 색 광을 흡수하거나 반사시키고, 제3 색 광을 투과시키는 제2 컬러 필터를 포함할 수 있다.
상기 제1 컬러 필터는 상기 제1 변환부를 커버하고, 상기 제2 컬러 필터는 상기 제2 변환부를 커버할 수 있다.
상기 베이스기판 상에 배치되는 블랙 매트릭스를 더 포함하고, 상기 블랙 매트릭스는 상기 댐들에 의해 커버될 수 있다.
상기 표시패널의 두께 방향에서, 상기 제1 표시기판은 상기 제2 표시기판 보다 상기 광원에 더 인접하게 배치될 수 있다.
상기 제1 색 광은 청색 광일 수 있다.
다른 실시예는 베이스기판 상에 제1 컬러 필터 및 상기 제1 컬러 필터와 소정 간격 이격된 제2 컬러 필터를 형성하는 단계; 상기 제1 컬러 필터 및 상기 제2 컬러 필터가 형성된 상기 베이스기판 전면에 감광성 물질을 코팅하는 단계; 상기 감광성 물질 상에 금속층을 형성하는 단계; 상기 금속층 상에 개구부를 갖는 마스크를 위치시키는 단계; 상기 개구부에 의해 노출된 상기 금속층 및 상기 감광성 물질을 제거하여 서로 이격된 제1 내지 제3 댐들, 및 상기 제1 내지 제3 댐들 상에 배치된 반사층을 형성하는 단계; 상기 반사층 상에 소수성 물질을 코팅하여 소수성 영역을 형성하는 단계; 상기 제1 댐 및 상기 제2 댐 사이에 상기 제1 컬러 필터와 중첩하며 제1 발광체를 포함하는 제1 변환층을 형성하는 단계; 및 상기 제2 댐 및 상기 제3 댐 사이에 상기 제2 컬러 필터와 중첩하며 제2 발광체를 포함하는 제2 변환층을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법을 제공한다.
상기 소수성 물질은 말단기로 포스폰기가 결합된 폴리비닐리덴플루오라이드 유도체일 수 있다.
일 실시예는 베이스기판 상에 제1 컬러 필터 및 상기 제1 컬러 필터와 소정 간격 이격된 제2 컬러 필터를 형성하는 단계; 상기 제1 컬러 필터 및 상기 제2 컬러 필터가 형성된 상기 베이스기판 전면에 감광성 물질을 코팅하는 단계; 상기 감광성 물질 상에 금속층을 형성하는 단계; 상기 금속층 상에 소수성 물질을 코팅하는 단계; 상기 소수성 물질 상에 개구부를 갖는 마스크를 위치시키는 단계; 상기 개구부에 의해 노출된 상기 금속층 및 상기 소수성 물질을 제거하여 반사층 및 소수성 영역을 형성하는 단계; 상기 반사층 및 상기 소수성 영역에 의해 노출된 상기 감광성 물질을 노광하는 단계; 노광된 상기 감광성 물질을 현상하여 서로 이격된 제1 내지 제3 댐들을 형성하는 단계; 상기 제1 댐 및 상기 제2 댐 사이에 상기 제1 컬러 필터와 중첩하며 제1 발광체를 포함하는 제1 변환층을 형성하는 단계; 및 상기 제2 댐 및 상기 제3 댐 사이에 상기 제2 컬러 필터와 중첩하며 제2 발광체를 포함하는 제2 변환층을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법을 제공한다.
상기 소수성 물질은 말단기로 포스폰기가 결합된 폴리비닐리덴플루오라이드 유도체일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 댐의 선택적 표면처리를 통하여 발광체들이 댐들을 넘치는 현상 및 혼색을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도 1에 도시된 I-I'를 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 변환부의 광 특성을 간략히 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 AA 영역을 확대한 확대도이다.
도 6 내지 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 제조방법을 도시한 단면도들이다.
도 16은 종래의 방법으로 제조된 표시장치의 일부를 도시한 단면도이다.
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. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 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" 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 표시장치(DD)는 태블릿 PC, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 게임기, 손목 시계형, 전자 기기 등에 적용될 수 있다. 또한, 표시장치(DD)는 대형 TV 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장비를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 자동차 네비게이션 유닛, 카메라와 같은 중소형 전자 장비 등에 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 표시장치(DD)는 표시패널(DP) 및 표시패널(DP)에 광을 제공하는 광원(BLU)을 포함할 수 있다. 표시패널(DP)은 영상을 제공하는 것이고, 광원(BLU)은 제1 색 광을 생성할 수 있다.
광원(BLU)은 표시패널(DP)의 하부에 배치되어 표시패널(DP)에 제1 색 광을 제공할 수 있다. 광원(BLU)에서 제공되는 제1 색 광은 청색(블루)광일 수 있다. 또한, 제1 색 광은 자외선광일 수 있다. 예를 들어, 광원(BLU)은 350nm 이상 450nm 이하의 파장 영역의 광을 제공할 수 있다.
광원(BLU)은 복수 개의 발광소자들을 포함할 수 있다. 발광소자들은 제1 색 광으로 청색광을 출력할 수 있다. 광원(BLU)은 복수 개의 발광 소자들 및 발광소자들에 전원을 제공하는 회로기판을 포함할 수 있다. 발광소자들은 회로기판 상에 배치될 수 있다.
광원(BLU)에서 생성된 제1 색 광은 표시패널(DP)로 제공될 수 있다. 표시패널(DP)은 광원(BLU) 상에 배치될 수 있다. 표시패널(DP)은 영상을 표시하는 표시영역(DA) 및 영상을 표시하지 않는 비표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)에 인접하게 배치될 수 있다. 일 예로, 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 에워쌀 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 표시패널(DP)은 액정 표시패널(liquid crystal display panel), 플라즈마 표시패널(plasma display panel), 전기영동 표시패널(electrophoretic display panel), MEMS 표시 패널(microelectromechanical system display panel) 및 일렉트로웨팅 표시패널(electrowetting display panel) 중 어느 하나의 패널로 제공될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 표시패널(DP)은 액정 표시패널인 것으로 설명된다. 표시패널(DP)은 액정층의 특성에 따라 트위스티드 네마틱형 액정 표시장치, 수평 전계형 액정 표시장치, 또는 수직 배향형 액정 표시장치 등으로 구분된다. 이중, 본 발명의 표시패널(DP)은 전기장이 인가되지 않은 상태에서 소정 방향으로 배향되고 액정 분자들의 장축이 상기 기판면에 수직하게 배열된 수직 배향형 액정 표시패널로 제공될 수 있다.
또한, 표시패널(DP)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시패널(DP)의 법선 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 제3 방향(DR3)은 표시패널(DP)의 두께 방향을 지시한다. 각 부재들의 상면(전면)과 하면(배면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
한편, 본 발명의 설명에 따르면, 표시장치(DD)가 플랫한 형상을 갖는 것으로 도시되나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서 표시장치(DD)는 커브드 표시장치일 수 있다. 예를 들어, 표시장치(DD)는 사용자가 표시장치를 바라볼 때, 전체적으로 오목하게 휘어지거나, 또는 볼록하게 휘어진 커브드 표시장치일 수 있다. 또한, 표시장치 일 부분에서만 벤딩(bending)된 표시장치일 수 있다.
또한, 일 실시예의 표시장치는 플렉서블(Flexible) 표시장치일 수 있다. 예를 들어, 표시장치는 폴더블(foldable) 표시장치, 또는 롤러블(rollable) 표시장치일 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시패널(DP)은 복수 개의 화소들(PX11~PXnm)이 형성된 표시영역(DA) 및 표시영역(DA)을 둘러싸는 비표시영역(NDA)을 포함한다.
제1 표시기판(SUB1) 상에는 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn), 게이트 라인들(GL1~GLn)과 교차하는 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm)이 배치된다. 도 2에는 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn)과 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 일부만이 도시되었다.
복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn)은 게이트 구동회로(100)에 연결되어 게이트 신호들을 순차적으로 수신한다. 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm)은 데이터 구동회로(200)에 연결되어 아날로그 형태의 데이터 신호들(또는 데이터 전압들)을 수신한다.
복수 개의 화소들(PX11~PXnm)은 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 대응하는 게이트 라인과 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 대응하는 데이터 라인에 각각 연결된다.
게이트 구동회로(100)는 박막공정을 통해 화소들(PX11~PXnm)과 동시에 형성될 수 있다. 예컨대, 게이트 구동회로(100)는 비표시영역(NDA)에 OSG(oxide silicon gate driver circuit) 또는 ASG(amorphous silicon gate driver circuit) 공정을 통해 표시패널(DP)에 집적화될 수 있다.
본 발명의 설명에 따르면, 게이트 구동회로(100)는 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn)의 좌측 말단들에 연결되어 있으나, 이는 하나의 예시에 불과하다. 표시장치는 두 개의 게이트 구동회로들을 포함할 수 있다. 두 개의 게이트 구동회로들 중 하나는 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn)의 좌측 말단들에 연결되고, 다른 하나는 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn)의 우측 말단들에 연결될 수 있다. 또한, 두 개의 게이트 구동회로들 중 하나는 홀 수번째 게이트 라인들에 연결되고, 다른 하나는 짝 수번째 게이트 라인들에 연결될 수 있다.
데이터 구동회로(200)는 회로기판(300)에 실장된 신호 제어부(미도시)로부터 데이터 신호들을 제공받고, 데이터 신호들에 대응하는 아날로그 데이터 신호들을 생성한다.
데이터 구동회로(200)는 구동칩(210) 및 구동칩(210)을 실장하는 연성회로기판(220)을 포함한다. 구동칩(210)과 연성회로기판(220)은 각각 복수 개로 제공될 수 있다. 연성회로기판(220)은 회로기판(300)과 제1 표시기판(SUB1)을 전기적으로 연결한다. 복수 개의 구동칩들(210)은 대응하는 데이터 라인들에 데이터 신호들을 각각 제공한다.
또한, 도 2는 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package)로 형성된 데이터 구동회로(200)를 예시적으로 도시하였으나, 데이터 구동회로(200)는 제1 표시기판(SUB1) 상에 칩 온 글래스(COG: Chip on Glass) 방식으로 실장 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 1에 도시된 I-I'를 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 변환부의 광 특성을 간략히 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 표시패널(DP)의 표시영역(DA)의 단면도가 예시적으로 도시된다. 표시패널(DP)은 서로 대향하는 제1 표시기판(SUB1)과 제2 표시기판(SUB2) 및 액정층(LC)을 포함할 수 있다. 액정층(LC)은 제1 표시기판(SUB1) 및 제2 표시기판(SUB2) 사이에 배치될 수 있다. 이하, 중첩의 용어는 표시패널(DP)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)에서 두 구성이 중첩되는 것을 의미하는 것으로 설명된다.
도시되지 않았지만, 제1 표시기판(SUB1)은 도 2에서 설명된 복수 개의 화소들(PX11~PXnm)이 배치된 화소층과 게이트 구동회로(100) 및 데이터 구동회로(200)의 구동 소자층을 포함할 수 있다. 또한, 제1 표시기판(SUB1)은 화소층 및 구동 소자층이 배치된 베이스기판을 포함할 수 있다. 이하, 제1 표시기판(SUB1)의 베이스기판은 제1 베이스기판으로 설명된다.
제1 베이스기판 및 제2 표시기판(SUB2)의 제2 베이스기판(BS)은 각각 독립적으로 폴리머 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 또는 석영 기판 등일 수 있다. 제1 베이스기판 및 제2 베이스기판(BS)은 투명한 절연 기판일 수 있다. 제1 베이스기판 및 제2 베이스기판(BS)은 각각 리지드하거나 각각 플렉서블한 것일 수 있다.
액정층(LC)은 제1 베이스기판 및 제2 베이스기판(BS) 사이에 배치되며, 복수 개의 액정 분자들(LCL)을 포함한다. 액정층(LC)은 유전율 이방성을 갖는 액정 분자들(LCL)이 배열되어 제공될 수 있다. 액정층(LC)에는 통상적으로 사용되는 액정 분자라면 특별히 한정되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들어 액정 분자(LCL)는 알케닐계 액정 화합물, 알콕시계 액정 화합물이 사용될 수 있다. 실시예에 사용된 액정 분자(LCL)는 음의 유전율 이방성을 갖는 것일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자(LCL)가 사용될 수도 있다.
제2 표시기판(SUB2)은 제2 베이스기판(BS), 컬러 필터층(CFL), 컬러 변환층(CCL), 반사층(RM), 및 소수성 영역(HP)을 포함할 수 있다.
컬러 필터층(CFL)은 제2 베이스기판(BS) 상에 배치될 수 있다. 컬러 필터층(CFL)은 제2 베이스기판(BS) 상에 직접적으로 패터닝될 수 있다. 컬러 필터층(CFL)은 평면상에서 서로 이격되어 제2 베이스기판(BS) 상에 배치된 복수 개의 컬러 필터를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 베이스기판(BS) 상에 배치된 제1 컬러 필터(CF1), 및 제1 컬러 필터(CF1)와 소정 간격 이격된 제2 컬러 필터(CF2)를 포함할 수 있다.
컬러 변환층(CCL)은 복수의 댐들(DM) 및 복수의 댐들(DM) 사이에 배치되는 복수의 변환부들(CCF)을 포함할 수 있다.
컬러 변환층(CCL)은 복수의 댐들(DM)을 포함할 수 있다. 복수의 댐들(DM)은 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다. 댐들(DM)은 빛샘 현상을 방지하기 위하여, 제2 베이스기판(BS) 상에 배치되는 블랙 매트릭스(BM)를 포함할 수 있다. 이때, 블랙 매트릭스(BM)는 댐들(DM)에 의해 커버되도록 배치될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 댐들(DM)은 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
한편, 반사층(RM)은 댐들(DM) 상에 배치될 수 있다. 반사층(RM)은 댐들(DM)의 상면과 중첩하고, 댐들(DM)의 측면과 비중첩할 수 있다. 또한, 반사층(RM)은 댐들(DM)의 상면과 접촉하며, 댐들(DM)의 상면과 실질적으로 동일한 면적을 갖는 것이 바람직하다. 반면, 반사층(RM)은 댐들(DM)의 상면 및 측면과 중첩하도록 배치될 수도 있다. 반사층(RM)은 금속 또는 금속 산화물을 포함할 수 있으며, 그 예로 알루미늄, 몰리브덴, 크롬, 구리, 니켈, 인듐, 갈륨, 아연, 및 이들의 산화물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 반사층(RM)은 발광체에 의해 산란된 광을 재반사함으로써 광 효율을 증대시킬 수 있다. 반면, 제2 표시기판(SUB2)이 제2 베이스기판(BS) 상에 배치되는 블랙 매트릭스(BM)를 포함하는 경우에는 반사층(RM)은 반사 특성을 갖지 않는 금속층일 수 있다.
소수성 영역(HP)은 반사층(RM) 상에 배치될 수 있다. 소수성 영역(HP)은 댐들(DM)의 상면과 중첩하고, 댐들(DM)의 측면과 비중첩하도록 배치되는 것이 바람직하다. 소수성 영역(HP)은 반사층(RM) 상면과 접촉하며, 반사층(RM)의 상면과 실질적으로 동일한 면적을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 소수성 영역(HP)은 말단기로 포스폰기(phosphonate)가 결합된 폴리비닐리덴플루오라이드(Polyvinyliden fluoride, PVDF) 유도체를 포함하는 것이 바람직하다. 말단기로 포스폰기가 결합된 폴리비닐리덴플루오라이드 유도체의 구체적인 예로는, 1-포스포노-1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데칸(CF3(CF2)7CH2CH2PO3H2), 1-포스포노-1H,1H,2H,2H-퍼플루오로헥산(CF3(CF2)3CH2CH2PO3H2), 1-포스포노-6-(노나플루오로부틸)헥산(CF3(CF2)3(CH2)6PO3H2), 1-포스포노-4-(노나플루오로부틸)부탄(CF3(CF2)3(CH2)4PO3H2), 1-포스포노-8-(노나플루오로부틸)옥탄 (CF3(CF2)3(CH2)8PO3H2), 1-포스포노-11-(노나플루오로부틸)운데칸(CF3(CF2)3(CH2)11PO 3H2), 1-포스포노-11-(헵타데카플루오로옥틸)운데칸(CF3(CF2)7(CH2)11PO3H2), 1-포스포노-22-(노나플루오로부틸)도코산(CF3(CF2)3(CH2)22PO3H2) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
말단기로 포스폰기가 결합된 화합물의 경우, 금속 또는 금속 산화물로 이루어진 층과 빠른 시간 내 강하게 반응할 수 있어 반사층(RM) 상에 유리하게 적용될 수 있다. 또한, 폴리비닐리덴플루오라이드는 소수성(Hydrophobic property) 물질로, 반사층(RM) 상에 배치되어 반사층(RM) 상면에 소수성을 부여할 수 있다. 이로 인하여, 발광체들이 댐들(DM)을 넘치는 현상 및 혼색을 방지할 수 있다.
컬러 변환층(CCL)은 복수의 변환부들(CCF)을 포함할 수 있다. 복수의 변환부들(CCF)은 컬러 필터들(CF1, CF2)과 중첩하며, 잉크젯 방식을 통해 댐들(DM) 사이에 형성될 수 있다. 즉, 제2 베이스기판(BS) 상에 댐들(DM)이 배치된 후, 발광체가 서로 인접한 두 개의 댐들(DM) 사이에 채워질 수 있다. 이 경우, 소수성 영역(HP)은 발광체가 댐들(DM)을 넘치지 않도록 방지하며, 발광체를 일정 높이로 유지시킬 수 있다. 또한, 소수성 영역(HP)은 댐들(DM)의 측면과 비중첩함에 따라, 댐들(DM)의 측면은 친수성일 수 있다. 이로 인하여, 발광체를 포함하는 잉크는 댐들(DM)의 측면을 따라 흐름이 용이할 수 있다.
변환부들(CCF)은 액정층(LC) 및 제2 베이스기판(BS) 사이에 배치될 수 있다. 변환부들(CCF)은 댐들(DM)의 측면과 접촉하며, 제2 베이스기판(BS) 상에 배치될 수 있다. 변환부들(CCF)은 광원(BLU)에서 제공된 제1 색 광을 흡수하여 제1 색과 상이한 색으로 방출하는 발광체를 포함할 수 있다.
자세하게, 변환부들(CCF)은 제1 발광체(EP-R)를 포함하는 제1 변환부(CCF1), 제2 발광체(EP-G)를 포함하는 제2 변환부(CCF2), 및 제1 색 광을 투과시키는 제3 변환부(CCF3)를 포함할 수 있다. 제1 변환부(CCF1) 및 제2 변환부(CCF2) 각각은 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)와 중첩한다. 구체적으로, 제1 컬러 필터(CF1)는 제1 변환부(CCF1)를 커버하고, 제2 컬러 필터(CF2)는 제2 변환부(CCF2)를 커버할 수 있다.
도 4를 참조하면, 예를 들어, 제1 발광체(EP-R)는 청색광(B-Light)인 제1 색 광을 흡수하여 적색(레드)광을 방출하고, 제2 발광체(EP-G)는 청색광인 제1 색 광을 흡수하여 녹색(그린)광을 방출할 수 있다. 이하, 적색광은 제2 색 광으로 설명되고, 녹색광은 제3 색 광으로 설명된다. 즉, 제1 변환부(CCF1)는 적색광을 방출하는 발광 영역이고, 제2 변환부(CCF2)는 녹색광을 방출하는 제2 발광 영역일 수 있다.
또한, 제3 변환부(CCF3)는 발광체를 포함하지 않는 부분일 수 있다. 제3 변환부(CCF3)는 광원(BLU)으로부터 제공된 제1 색 광을 투과시키는 부분일 수 있다. 즉, 제3 변환부(CCF3)는 청색광을 방출하는 발광 영역일 수 있다.
한편, 제1 색 광이 제1 및 제2 변환부들(CCF1, CCF2)에 흡수되어 제2 색 광 및 제3 색 광으로 대부분 방출되나, 제1 색 광 중 일부가 발광체와 반응하지 않을 수 있다. 이 경우, 발광체와 반응하지 못한 제1 색 광은 제1 및 제2 변환부들(CCF1, CCF2)을 통과하여 제2 베이스기판(BS)에 전달될 수 있다.
그러나, 제1 컬러 필터(CF1)는 입사된 제2 색 광을 투과시킬 수 있으며, 입사된 제1 색 광을 일 부분 흡수하거나 반사시킬 수 있다. 또한, 제2 컬러 필터(CF2)는 입사된 제3 색 광을 투과시킬 수 있으며, 입사된 제1 색 광을 일 부분 흡수하거나 반사시킬 수 있다. 이로 인하여, 제1 색 광이 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)를 통과할 수 없다. 따라서, 제1 및 제2 변환부들(CCF1, CCF2)로부터 제1 색 광이 방출됨에 따라 발생하는 청색 성분의 잔상이 방지될 수 있다.
제1 변환부 내지 제3 변환부들(CCF1, CCF2, CCF3)은 베이스 수지(BR)를 포함할 수 있다. 베이스 수지(BR)는 고분자 수지일 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지(BR)는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등일 수 있다. 베이스 수지(BR)는 투명 수지일 수 있다.
또한, 제1 변환부 내지 제3 변환부들(CCF1, CCF2, CCF3)은 산란 입자(OP)를 더 포함할 수 있다. 산란 입자(OP)는 TiO2　또는 실리카계 나노　입자　등일 수 있다. 산란 입자(OP)는 발광체에서 방출되는 빛을 산란시켜 변환부의 외부로 방출할 수 있다. 또한, 제3 변환부(CCF3)와 같이 제공된 광을 그대로 투과하는 경우, 산란 입자(OP)는 제공된 광을 산란시켜 외부로 방출할 수 있다.
컬러 변환층(CCL)에 포함되는 제1 및 제2 발광체들(EP-R, EP, 이하, 발광체들)은 형광체 또는 양자점(Quantum Dot)일 수 있다. 즉, 일 실시예에서 컬러 변환층(CCL)은 발광체들(EP-R, EP-G)로 형광체 또는 양자점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 예로, 발광체들(EP-R, EP-G)로 사용되는 형광체는 무기 형광체일 수 있다. 일 실시예의 표시장치(DD)에서 발광체들(EP-R, EP-G)로 사용되는 형광체는 녹색 형광체 또는 적색 형광체일 수 있다.
녹색 형광체는 YBO3:Ce3 +,Tb3 +, BaMgAl10O17:Eu2 +, Mn2 +, (Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu2 +; ZnS:Cu,Al, Ca8Mg(SiO4)4Cl2: Eu2 +,Mn2 +; Ba2SiO4: Eu2 +; (Ba,Sr)2SiO4:Eu2 +; Ba2(Mg, Zn)Si2O7:Eu2 +; (Ba,Sr)Al2O4:Eu2 +, Sr2Si3O8 ㆍ2SrCl2:Eu2 +; 등으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.
적색 형광체는 　(Sr,Ca,Ba,Mg)P2O7: Eu2 +, Mn2 +, CaLa2S4:Ce3 +; SrY2S4: Eu2 +, (Ca,Sr)S: Eu2 +, SrS:Eu2 +, Y2O3: Eu3+,Bi3 +; YVO4: Eu3 +,Bi3 +; Y2O2S: Eu3 +,Bi3 +; Y2O2S: Eu3 + 등으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.
한편, 일 실시예의 컬러 변환층(CCL)에 사용된 형광체의 종류는 개시된 재료에 한정 되지 않으며, 상술한 형광체 이외의 공지의 형광체 재료가 이용될 수 있다.
다른 예로, 컬러 변환층(CCL)에 포함되는 발광체들(EP-R, EP)은 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 CSUBe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, CSUBeS, CSUBeTe, CSUBTe, 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.
본 발명의 실시예에 따르면, 양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상이 변화될 수 있다. 제1 발광체(EP-R) 및 제2 발광체(EP-G)가 양자점인 경우 제1 발광체(EP-R)의 입자 크기 및 제2 발광체(EP-G)의 입자 크기는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광체(EP-R)의 입자 크기는 제2 발광체(EP-G)의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다. 이때, 제1 발광체(EP-R)는 제2 발광체(EP-G)보다 단파장의 광을 방출하는 것일 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상술된 바와 같이, 댐들(DM) 사이에 서로 이격된 제1 변환부 내지 제3 변환부들(CCF1, CCF2, CCF3)이 배치될 수 있다. 즉, 댐들(DM)은 평면상에서, 제2 방향(DR2)을 따라 서로 이격된 제1 변환부 내지 제3 변환부들(CCF1, CCF2, CCF3)의 경계를 구분할 수 있다.
상술된 바와 같이, 제1 및 제2 변환부들(CCF1, CCF2)은 광원(BLU)으로부터 출력된 제1 색 광을 흡수하여 각각 제2 색 광 및 제3 색 광을 출력할 수 있다. 한편, 제1 및 제2 변환부들(CCF1, CCF2)은 광원(BLU)으로부터 출력된 제1 색 광뿐만 아니라, 제2 베이스기판(BS)을 통해 외부 광이 흡수될 수 있다. 외부 광은 표시장치(DD)의 외부에서 제공되는 다양한 광으로 정의될 수 있다. 이 경우, 외부 광은 제1 색 광의 파장인 청색 광을 포함할 수 있다. 청색 성분의 파장을 갖는 외부 광이 제2 베이스기판(BS)을 통해 제1 및 제2 변환부들(CCF1, CCF2)에 흡수될 경우, 외부 광이 발광체와 반응하여 빛이 산란될 수 있다. 그 결과, 광원(BLU)이 동작하지 않은 경우에, 외부 광에 의한 빛샘 등이 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)는 외부로부터 제2 베이스기판(BS)을 통해 입사된 외부 광 중 제1 색을 갖는 청색 광의 피크파장을 차단할 수 있다.
즉, 외부 광이 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)를 통과할 경우, 청색 파장의 광을 제외한 나머지 파장의 광이 변환부들(CCF)에 전달될 수 있다. 각 변환부(CCF1, CCF2, CCF3)에 포함된 발광체들은 청색 광에 의해 반응됨에 따라, 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)를 통과한 외부 광은 변환부(CCF)를 통과하여 광 제어층(YCL)에 흡수될 수 있다.
광 제어층(YCL)이 컬러 변환층(CCL) 및 액정층(LC) 사이에 배치될 수 있다. 광 제어층(YCL)은 입사된 제1 색 광을 투과시킬 수 있으며, 입사된 제2 색 광 및 제3 색 광을 일 부분 흡수할 수 있다. 그 결과, 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)를 통과한 외부 광은 광 제어층(YCL)에 흡수될 수 있다.
또한, 표시패널(DP)은 편광층(POL) 및 인셀 편광층(ICL)을 포함한다. 편광층(POL)은 일 방향의 편광축을 가지며, 인셀 편광층(ICL)은 상기 일 방향과 직교하는 다른 방향의 편광축을 가질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 편광층(POL)은 제1 베이스기판(BS1)의 하부면에 배치될 수 있다. 편광층(POL)은 상기 일 방향의 편광축에 나란한 방향으로 진동하는 광을 투과시킬 수 있다. 편광층(POL)은 코팅형 편광층 또는 증착에 의하여 형성된 편광층일 수 있다. 편광층(POL) 은 이색성 염료 및 액정 화합물을 포함한 물질을 코팅하여 형성된 것일 수 있다.
인셀 편광층(ICL)은 컬러 변환층(CCL) 및 액정층(LC) 사이에 배치될 수 있다. 인셀 편광층(ICL)은 상기 일 방향과 직교하는 상기 다른 방향의 방향으로 진동하는 광을 투과시킬 수 있다.
인셀 편광층(ICL)은 금속 재질로 제공될 수 있으며, 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴-티타늄 산화물(MTO: molybdenum-titanium oxide) 중 적어도 하나 이상의 재질을 포함할 수 있다.
인셀 편광층(ICL)은 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA)에 중첩하는 와이어 그리드 패턴을 포함할 수 있다. 다른 예로, 인셀 편광층(ICL)은 표시영역(DA)에만 중첩하거나, 비표시영역(NDA) 중 일 영역에만 중첩할 수 있다. 와이어 그리드 패턴은 편광층(POL)을 투과한 광을 상기 일 방향과 직교하는 상기 다른 방향의 방향으로 투과시킬 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 AA 영역을 확대한 확대도이다.
도 5를 참조하면, 외부 광(L1, 이하 제1 광으로 설명)이 제2 베이스기판(BS)을 통해 입사될 수 있다. 앞서 상술된 바와 같이, 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)에 입사된 제1 광(L1)은 청색 성분의 파장을 제외한 나머지 성분의 제2 광(L2)을 통과시킬 수 있다. 즉, 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)에 포함된 복수 개의 파장들 중 청색 성분의 파장을 차단할 수 있다. 따라서, 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)을 통과한 제2 광(L2)은 청색 성분이 제외되어 광 제어층(YCL)으로 전달된다. 광 제어층(YCL)에 전달된 제2 광(L2)은 광 제어층(YCL)에 흡수될 수 있다.
또한, 인셀 편광층(ICL)의 와이어 그리드 패턴들 각각(YG)의 선폭은 10~50nm의 범위를 가지며, 서로 인접한 두 개의 와이어 그리드 패턴들(YG) 사이의 간격은 10~100nm의 범위를 가질 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법에 대하여 설명한다. 도 6 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 도시한 단면도들이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 베이스기판(BS) 상에 제1 컬러 필터(CF1) 및 제1 컬러 필터(CF1)와 소정 간격 이격된 제2 컬러 필터(CF2)를 형성된다. 여기서, 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)은 동일한 구성일 수 있으며, 베이스기판(BS) 상에 동일 공정에 의해 패터닝된다. 이후, 도시하지는 않았으나 컬러 필터 사이의 소정 간격에 블랙 매트릭스(BM)를 형성할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)가 형성된 제2 베이스기판(BS) 전면에 감광성 물질(PR)을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 감광성 물질(PR)은 포지티브형 감광성 물질인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8에 도시된 바와 같이, 감광성 물질(PR) 상에 금속층(MT)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 금속층(MT) 상에 개구부를 갖는 마스크(MS)를 위치시키는 단계를 포함할 수 있다. 이후, 개구부에 의해 노출된 금속층(MT) 및 감광성 물질(PR)을 제거할 수 있다. 노출된 금속층(MT)은 식각액에 의해 제거될 수 있으며, 감광성 물질(PR)은 노광한 후 현상함으로써 제거될 수 있다. 이에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, 서로 이격된 제1 내지 제3 댐들(DM1, DM2, DM3), 및 제1 내지 제3 댐들(DM1, DM2, DM3) 상에 배치된 반사층(RM)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 컬러 필터(CF1)를 사이에 두고 서로 이격된 제1 댐(DM1)과 제2 댐(DM2), 및 제2 컬러 필터(CF2)를 사이에 두고 제2 댐으로부터 이격된 제3 댐(DM3)이 베이스기판(BS) 상에 형성된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 반사층(RM) 상에 소수성 물질을 코팅하여 소수성 영역(HP)을 형성할 수 있다. 이때, 반사층(RM) 상에 스프레이 코팅(spray coating) 방법을 이용하여 소수성 물질을 코팅할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 소수성 물질은 말단기로 포스폰기(phosphonate)가 결합된 폴리비닐리덴플루오라이드(Polyvinyliden fluoride, PVDF) 유도체를 포함하는 것이 바람직하다. 말단기로 포스폰기가 결합된 화합물의 경우, 금속 또는 금속 산화물로 이루어진 층과 빠른 시간 내 강하게 반응할 수 있어 반사층(RM) 상에 유리하게 적용될 수 있다. 또한, 폴리비닐리덴플루오라이드는 소수성(Hydrophonic property) 물질로, 반사층(RM) 상에 배치되어 반사층(RM) 상면에 소수성을 부여할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 댐(DM1) 및 제2 댐(DM2) 사이에 배치된 제1 컬러 필터(CF1)와 중첩하도록 제1 잉크층이 형성된다. 여기서, 제1 잉크층은 도 3에서 설명된 제1 발광체(EP-R)를 포함한 제1 변환부(CCF1)일 수 있다.
제2 댐(DM2) 및 제3 댐(DM3) 사이에 배치된 제2 컬러 필터(CF2)와 중첩하도록 제2 잉크층이 형성된다. 여기서, 제2 잉크층은 도 3에서 설명된 제2 발광체(EP-G)를 포함한 제2 변환부(CCF2)일 수 있다.
한편, 제3 댐(DM3)과 일정 간격 이격된 댐이 베이스기판(BS) 상에 더 배치될 수 있다. 이 경우, 제3 댐(DM3) 및 제3 댐(DM3)과 일정 간격 이격된 댐 사이에 제3 잉크층이 형성될 수 있다. 여기서, 제3 잉크층은 별도의 발광체를 포함하지 않으며, 산란 입자가 포함된 제3 변환부(CCF3)일 수 있다.
한편, 제1 내지 제3 잉크층을 형성하는데 있어서 잉크젯 방식을 사용할 수 있다. 이때, 소수성 영역(HP)은 발광체를 포함하는 잉크가 댐들(DM)을 넘치는 현상 및 혼색을 방지하며, 발광체를 일정 높이로 유지시킬 수 있다. 또한, 소수성 영역(HP)은 댐들(DM)의 측면과 비중첩함에 따라, 댐들(DM)의 측면은 친수성일 수 있다. 이로 인하여, 발광체를 포함하는 잉크는 댐들(DM)의 측면을 따라 흐름이 용이할 수 있다.
반면, 도 16에 도시된 바와 같이, 소수성 영역(HP)이 댐들(DM)의 전면에 배치되는 경우에는 발광체를 포함하는 잉크(INK)와 소수성 영역(HP)의 표면 특성 차이로 인하여 잉크(INK)는 댐들(DM)의 측면을 따라 흐르지 않게 된다. 그 결과, 댐들(DM)의 측면과 잉크(INK)가 맞닿는 부분에서 잉크(INK)가 잘 퍼지지 않아, AB 영역에 공기 결함(air defect)이 발생하는 문제점이 있다.
이하, 도면들을 참조하여 다른 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법에 대하여 설명한다. 도 6 내지 8, 도 11 및 도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 도시한 단면도들이다.
다른 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법은 전술한 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법과 동일한 단계 및 내용을 포함하며, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 베이스기판(BS) 상에 제1 컬러 필터(CF1) 및 제1 컬러 필터(CF1)와 소정 간격 이격된 제2 컬러 필터(CF2)를 형성된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 컬러 필터(CF1) 및 제2 컬러 필터(CF2)가 형성된 제2 베이스기판(BS) 전면에 감광성 물질(PR)을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 감광성 물질(PR)은 포지티브형 감광성 물질인 것이 바람직하다.
도 8에 도시된 바와 같이, 감광성 물질(PR) 상에 금속층(MT)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 금속층(MT) 상에 소수성 물질(PP)을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 금속층(MT) 상에 스핀 코팅(spin coating) 방법을 이용하여 소수성 물질을 코팅할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 14에 도시된 바와 같이, 소수성 물질(PP) 상에 개구부를 갖는 마스크(MS)를 위치시키는 단계를 포함할 수 있다. 이후, 개구부에 의해 노출된 금속층(MT) 및 소수성 물질(PP)을 제거할 수 있다. 노출된 금속층(MT) 및 소수성 물질(PP)은 식각액에 의해 제거될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 노출된 금속층(MT) 및 소수성 물질(PP)이 제거됨에 따라, 도 15에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3 댐들(DM1, DM2, DM3) 상에 반사층(RM) 및 소수성 영역(HP)이 형성될 수 있다.
이후, 반사층(RM) 및 소수성 영역(HP)에 의해 노출된 감광성 물질(PR)을 노광한 후, 현상함으로써 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 도 11에 도시된 바와 같이, 서로 이격된 제1 내지 제3 댐들(DM1, DM2, DM3)이 형성될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 댐(DM1) 및 제2 댐(DM2) 사이에 배치된 제1 컬러 필터(CF1)와 중첩하도록 제1 잉크층이 형성된다. 여기서, 제1 잉크층은 도 3에서 설명된 제1 발광체(EP-R)를 포함한 제1 변환부(CCF1)일 수 있다.
제2 댐(DM2) 및 제3 댐(DM3) 사이에 배치된 제2 컬러 필터(CF2)와 중첩하도록 제2 잉크층이 형성된다. 여기서, 제2 잉크층은 도 3에서 설명된 제2 발광체(EP-G)를 포함한 제2 변환부(CCF2)일 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.
DP: 표시패널 100: 게이트 구동회로
200: 데이터 구동회로 300: 회로기판
POL: 편광층 SUB1: 제1 표시기판
SUB2: 제2 표시기판 LC: 액정층
ICL: 인셀 편광층 DM: 댐
RM: 반사층 HP: 소수성 영역

Claims (20)

  1. 복수의 컬러 필터들을 포함하는 컬러 필터층;
    상기 컬러 필터층 상에 배치되고, 복수의 댐들, 및 상기 복수의 댐들 사이에 배치되는 복수의 변환부들을 포함하는 컬러 변환층;
    상기 댐들 상에 배치되는 반사층; 및
    상기 반사층 상에 배치되고, 상기 댐의 상면과 중첩하고, 상기 댐의 측면과 비중첩하는 소수성 영역을 포함하고,
    상기 소수성 영역은 말단기로 포스폰기가 결합된 폴리비닐리덴플루오라이드 유도체를 포함하는 컬러 변환 기판.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 댐의 상기 상면과 중첩하고 상기 댐의 상기 측면과 비중첩하는 컬러 변환 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은 금속 또는 금속 산화물을 포함하는 컬러 변환 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소수성 영역은 상기 반사층 상면과 접촉하는 컬러 변환 기판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 변환부들 중 적어도 하나의 변환부는 양자점을 포함하는 컬러 변환 기판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 변환부는 산란 입자를 더 포함하는 컬러 변환 기판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 변환부들은 상기 댐들의 상기 측면과 접촉하는 컬러 변환 기판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 댐들의 측면은 친수성인 컬러 변환 기판.
  10. 컬러 변환 기판; 및
    상기 컬러 변환 기판에 제1 색광을 출력하는 광원을 포함하고,
    상기 컬러 변환 기판은
    복수의 컬러 필터들을 포함하는 컬러 필터층;
    상기 컬러 필터층 상에 배치되고, 복수의 댐들, 및 상기 복수의 댐들 사이에 배치되는 복수의 변환부들을 포함하는 컬러 변환층;
    상기 댐들 상에 배치된 반사층; 및
    상기 반사층 상에 배치되고, 상기 댐의 상면과 중첩하고 상기 댐의 측면과 비중첩하는 소수성 영역을 포함하고,
    상기 소수성 영역은 말단기로 포스폰기가 결합된 폴리비닐리덴플루오라이드 유도체를 포함하는 표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 소수성 영역은 상기 반사층 상면과 접촉하는 표시장치.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 댐의 상기 상면과 중첩하고 상기 댐의 상기 측면과 비중첩하는 표시장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 컬러 변환층은,
    상기 제1 색광을 흡수하여 제2 색광을 방출하는 제1 발광체를 포함하는 제1 변환부;
    상기 제1 색광을 흡수하여 제3 색광을 방출하는 제2 발광체를 포함하는 제2 변환부; 및
    상기 제1 색광을 투과시키는 제3 변환부를 포함하는 표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 발광체 및 상기 제2 발광체는 각각 양자점을 포함하는 표시장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 컬러 필터층은,
    상기 제1 색광을 흡수하거나 반사시키고, 제2 색광은 투과시키는 제1 컬러 필터; 및
    상기 제1 색광을 흡수하거나 반사시키고, 제3 색광을 투과시키는 제2 컬러 필터를 포함하는 표시장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터는 상기 제1 변환부를 커버하고,
    상기 제2 컬러 필터는 상기 제2 변환부를 커버하는 표시장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 제1 색광은 청색광 또는 자외선광인 표시장치.
  19. 베이스기판 상에 제1 컬러 필터 및 상기 제1 컬러 필터와 소정 간격 이격된 제2 컬러 필터를 형성하는 단계;
    상기 제1 컬러 필터 및 상기 제2 컬러 필터가 형성된 상기 베이스기판 전면에 감광성 물질을 코팅하는 단계;
    상기 감광성 물질 상에 금속층을 형성하는 단계;
    상기 금속층 상에 개구부를 갖는 마스크를 위치시키는 단계;
    상기 개구부에 의해 노출된 상기 금속층 및 상기 감광성 물질을 제거하여 서로 이격된 제1 내지 제3 댐들, 및 상기 제1 내지 제3 댐들 상에 배치된 반사층을 형성하는 단계;
    상기 반사층 상에 소수성 물질을 코팅하여 소수성 영역을 형성하는 단계;
    상기 제1 댐 및 상기 제2 댐 사이에 상기 제1 컬러 필터와 중첩하며 제1 발광체를 포함하는 제1 변환층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 댐 및 상기 제3 댐 사이에 상기 제2 컬러 필터와 중첩하며 제2 발광체를 포함하는 제2 변환층을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 소수성 물질은 말단기로 포스폰기가 결합된 폴리비닐리덴플루오라이드 유도체인 표시장치의 제조방법.
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