KR102572718B1 - 컬러 필터 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컬러 필터 및 이를 포함하는 표시 장치를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터는, 복수의 화소영역들과 상기 화소영역들을 둘러싸는 차광영역을 갖는 기판; 상기 화소영역들 중 제1 화소영역 상에 배치되고, 입사광을 제1 컬러의 광으로 변환하는 제1 색변환층; 상기 화소영역들 중 제2 화소영역 상에 배치되고, 상기 입사광을 제2 컬러의 광으로 변환하는 제2 색변환층; 및 상기 차광영역 상에 배치되고, 상기 제1 색변환층과 상기 제2 색변환층 사이에 위치하고, 산란 물질을 포함하는 격벽;을 포함한다.

Description

컬러 필터 및 이를 포함하는 표시 장치{Color filter and display device including the same}
본 발명은 컬러 필터 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 컬러를 형성하기 위해 컬러 필터를 사용하는데, 백라이트 광원으로부터 출사된 백색 광이 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터들을 각각 통과할 때, 각각의 컬러 필터에 의해 광량이 대략 1/3로 감소되기 때문에 광효율이 낮다.
이러한 광효율 저하를 보완하고 높은 색재현성을 위해 제안되는 포토루미네선트 액정 표시 장치(Photo-Luminescent Liquid Crystal Display Apparatus; PL-LCD)는 기존의 액정 표시 장치에 사용되는 컬러 필터를 양자점-색변환층(quantum dot color conversion layer; QD-CCL)로 대체한 액정 표시 장치이다. PL-LCD는 광원으로부터 발생되어 액정층에 의해 제어된 자외선 또는 청색광 등 저파장대역의 광이 색변환층(Color Conversion Layer; CCL)에 조사될 때 발생하는 가시광을 이용하여 컬러 영상을 표시한다.
본 발명의 실시예들은 색재현성, 광효율이 개선된 표시 장치를 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터는, 복수의 화소영역들과 상기 화소영역들을 둘러싸는 차광영역을 갖는 기판; 상기 화소영역들 중 제1 화소영역 상에 배치되고, 입사광을 제1 컬러의 광으로 변환하는 제1 색변환층; 상기 화소영역들 중 제2 화소영역 상에 배치되고, 상기 입사광을 제2 컬러의 광으로 변환하는 제2 색변환층; 및 상기 차광영역 상에 배치되고, 상기 제1 색변환층과 상기 제2 색변환층 사이에 위치하고, 산란 물질을 포함하는 격벽;을 포함한다.
상기 제1 색변환층은 상기 입사광에 의해 여기되어 상기 제1 컬러의 광을 방출하는 제1 양자점들을 포함하고, 상기 제2 색변환층은 상기 입사광에 의해 여기되어 상기 제2 컬러의 광을 방출하는 제2 양자점들을 포함할 수 있다.
상기 컬러필터는, 상기 기판과 상기 격벽 사이에 배치된 차광층; 상기 기판과 상기 제1 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제1 색변환층으로부터 방출되는 상기 제1 컬러의 광을 선택적으로 투과하는 제1 컬러필터층; 및 상기 기판과 상기 제2 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제2 색변환층으로부터 방출되는 상기 제2 컬러의 광을 선택적으로 투과하는 제2 컬러필터층;을 더 포함할 수 있다.
상기 컬러필터는, 상기 화소영역들 중 상기 제1 화소영역 및 상기 제2 화소영역으로부터 이격된 제3 화소영역 상에 배치되고, 상기 입사광을 투과하는 투과층;을 더 포함할 수 있다.
상기 격벽은 상기 투과층과 상기 제1 색변환층, 및 상기 투과층과 상기 제2 색변환층 사이에 위치할 수 있다.
상기 컬러필터는, 상기 기판과 상기 격벽 사이에 배치된 차광층; 상기 기판과 상기 제1 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제1 색변환층으로부터 방출되는 상기 제1 컬러의 광을 선택적으로 투과하는 제1 컬러필터층; 상기 기판과 상기 제2 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제2 색변환층으로부터 방출되는 상기 제2 컬러의 광을 선택적으로 투과하는 제2 컬러필터층; 및 상기 기판과 상기 투과층 사이에 배치되고, 상기 투과층으로부터 방출되는 상기 입사광을 선택적으로 투과하는 제3 컬러필터층;을 더 포함할 수 있다.
상기 입사광은 상기 제1 컬러 및 상기 제2 컬러의 파장보다 짧은 파장을 갖는 제3 컬러의 광일 수 있다.
상기 입사광은 청색광이고, 상기 제1 컬러와 상기 제2 컬러는 각각 적색과 녹색일 수 있다.
상기 격벽의 두께는 상기 제1 및 제2 색변환층들의 두께와 같거나 이보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는, 복수의 화소들이 배열되고, 상기 복수의 화소들 각각이 발광소자를 포함하는, 표시패널; 및 상기 복수의 화소들의 발광소자들로부터 방출되는 광의 파장을 변환시켜 컬러를 형성하는 컬러필터;를 포함하며, 상기 컬러필터는, 상기 화소들에 대응하는 복수의 화소영역들과 상기 화소영역들을 둘러싸는 차광영역을 갖는 제1 기판; 상기 화소영역들 중 제1 화소영역 상에 배치되고, 입사광을 제1 컬러의 광으로 변환하는 제1 색변환층; 상기 화소영역들 중 제2 화소영역 상에 배치되고, 상기 입사광을 제2 컬러의 광으로 변환하는 제2 색변환층; 및 상기 차광영역 상에 배치되고, 상기 제1 색변환층과 상기 제2 색변환층 사이에 위치하고, 산란 물질을 포함하는 제1 격벽;을 포함한다.
상기 제1 격벽의 두께는 상기 제1 및 제2 색변환층들의 두께와 같거나 이보다 클 수 있다.
상기 표시패널은, 상기 복수의 화소들이 배치된 제2 기판; 및 상기 제2 기판 상의 박막봉지층;을 포함할 수 있다.
상기 표시장치는, 상기 박막봉지층과 상기 컬러필터 사이의 충진층;을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 격벽의 두께는 상기 제1 및 제2 색변환층들의 두께와 상기 충진층의 두께의 합보다 크거나 작을 수 있다.
상기 표시장치는, 상기 박막봉지층 상의 상기 차광영역에 대응하게 배치된 제2 격벽;을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 격벽과 상기 제2 격벽은 컨택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는, 복수의 화소들을 포함하는 표시패널; 및 상기 복수의 화소들의 발광소자들로부터 입사되는 입사광의 파장을 변환시켜 컬러를 형성하는 컬러필터;를 포함하며, 상기 컬러필터는, 상기 화소들에 대응하는 복수의 화소영역들과 상기 화소영역들을 둘러싸는 차광영역을 갖는 제1 기판; 및 상기 화소영역들 상에 배치되고, 상기 입사광을 소정 컬러의 광으로 변환하는 복수의 색변환층들;을 포함하고, 상기 표시패널은, 상기 발광소자들이 상기 복수의 화소영역들에 대응하게 배치된 제2 기판; 및 상기 제2 기판 상의 박막봉지층;을 포함하고, 상기 표시장치는, 인접한 화소영역들의 색변환층들로부터 입사되는 광의 차단을 위한 제1 차단부재와, 상기 인접한 화소영역들의 상기 발광소자들로부터 입사되는 광의 차단을 위한 제2 차단부재 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 제1 차단부재는, 상기 제1 기판의 차광영역 상에 배치되고, 상기 색변환층들 사이에 위치하고, 산란 물질을 포함하는 제1 격벽;일 수 있다.
상기 제2 차단부재는, 상기 박막봉지층 상의 상기 차광영역에 대응하게 배치된 제2 격벽;일 수 있다.
상기 제1 차단부재와 제2 차단부재는 컨택할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 인접한 색변환층들 사이의 격벽 및/또는 박막봉지층 상부의 격벽에 의해 인접한 화소들 사이의 혼색이 방지되어, 간단하면서도 색 재현성이 개선된 표시 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터의 개략적인 평면도이다.
도 2 및 도 3은 일 실시예에 따른 컬러필터의 개략적인 단면도로서, 도 1의 절취선(II-II')을 따라 절취한 단면을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터의 제1 및 제2 색변환층들과 투과층을 확대한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터를 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치들의 개략적인 구조를 보이는 단면도들이다.
본 발명은 다양하게 변형되고 여러 가지 실시예를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 도시하고 상세한 설명을 통해 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 특징, 및 효과, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 아래에서 상세하게 기술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에 개시되는 실시예들로 한정되지 않으며, 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들이 상세히 설명된다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예들에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에 도시된 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 선택되었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 형태로 한정되지 않는다.
이하의 실시예들에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예들에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다. 명세서 전체에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터의 개략적인 평면도이다. 도 2 및 도 3은 일 실시예에 따른 컬러필터의 개략적인 단면도로서, 도 1의 절취선(II-II')을 따라 절취한 단면을 도시한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 컬러필터(100)는 기판(110), 차광층(120), 컬러필터층(130), 제1 격벽(140), 제1 색변환층(150) 및 제2 색변환층(160)을 포함할 수 있다.
기판(110)은 서로 이격된 제1 화소영역(PA1)과 제2 화소영역(PA2), 및 제1 및 제2 화소영역들(PA1, PA2) 사이에 위치하는 차광영역(BA)을 가질 수 있다. 제1 색변환층(150)은 제1 화소영역(PA1) 상에 배치되고, 입사광(Lib)을 제1 컬러의 광(Lr)으로 변환한다. 제2 색변환층(160)은 제2 화소영역(PA2) 상에 배치되고, 입사광(Lib)을 제2 컬러의 광(Lg)으로 변환할 수 있다.
컬러필터(100)는 투과층(170)을 더 포함할 수 있다. 기판(110)은 제1 및 제2 화소영역들(PA1, PA2)로부터 이격된 제3 화소영역(PA3)을 더 가질 수 있다. 투과층(170)은 제3 화소영역(PA3) 상에 배치되고 입사광(Lib)을 투과할 수 있다.
컬러필터(100)는 입사광(Lib)을 수신하고 제1 내지 제3 컬러의 광(Lr, Lg, Lb)을 방출할 수 있다.
도 1을 참조하면, 기판(110)에는 화소영역(PA)과 차광영역(BA)이 정의된다. 화소영역(PA)은 광이 방출되는 영역으로서, 차광영역(BA)에 의해 둘러싸여 있다. 화소영역(PA)은 방출되는 광의 컬러에 따라 제1 화소영역(PA1), 제2 화소영역(PA2) 및 제3 화소영역(PA3)으로 구분될 수 있다. 예를 들면, 제1 화소영역(PA1)은 제1 컬러의 광(Lr)이 방출되는 영역이고, 제2 화소영역(PA2)은 제2 컬러의 광(Lg)이 방출되는 영역이고, 제3 화소영역(PA3)은 제3 컬러의 광(Lb)이 방출되는 영역일 수 있다. 도 1에 도시된 각 화소영역들(PA1, PA2, PA3)의 배치는 예시적이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1 내지 제3 화소영역들(PA1, PA2, PA3)은 표시 장치의 화소들의 배열에 대응하여 다양한 형태로 배열될 수 있다.
제1 컬러의 광(Lr)은 적색광이고, 제2 컬러의 광(Lg)은 녹색광이고, 제3 컬러의 광(Lb)은 청색광일 수 있다. 적색광이란 피크 파장이 580 nm 이상 750 nm미만의 광이다. 녹색광이란 피크 파장이 495nm 이상 580nm미만의 광이다. 청색광이란 피크 파장이 400nm 이상 495nm미만의 광이다. 입사광(Lib)은 제3 컬러의 광일 수 있다.
차광영역(BA)은 광이 방출되지 않는 영역으로서, 제1 내지 제3 화소영역들(PA1, PA2, PA3) 사이에 메쉬 형태로 배열될 수 있다.
기판(110)은 제1 및 제2 색변환층(150, 160)으로부터 방출되는 제1 및 제2 컬러의 광들(Lr, Lg)이 제1 및 제2 화소영역들(PA1, PA2)을 통해 방출될 수 있는 투명 기판이다. 기판(110)의 제3 화소영역(PA3)을 통해 제3 컬러의 광(Lb)이 방출될 수 있다.
기판(110)은 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어, 유리, 플라스틱, 수정 등의 절연성 물질로 형성될 수 있다. 기판(110)은 예를 들어, 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리술폰(PSF), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 시클로올레핀 폴리머(COP), 시클로올레핀 코폴리머(COC) 등의 유기 고분자 물질로 형성될 수 있다. 기판(110)은 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급 용이성, 방수성 등을 고려하여 선택될 수 있다.
차광층(120)은 차광영역(BA) 상에 배치될 수 있다. 차광층(120)은 차광영역(BA) 상에 얇은 막으로 형성될 수 있다. 차광영역(BA)을 통해 광이 방출될 경우, 표시 장치에 빛샘이 발생할 수 있다. 차광층(120)은 차광영역(BA)을 통해 광이 외부로 방출되어 빛샘이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
차광층(120)은 흑색 또는 백색을 포함한 다양한 색상일 수 있다. 차광층(120)이 흑색인 경우, 차광층(120)은 블랙 매트릭스(black matrix)를 포함할 수 있다. 차광층(120)이 백색인 경우, 차광층(120)은 백색 수지 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 차광층(120)은 CrOx 또는 MoOx 등의 불투명 무기 절연 물질이나 블랙 수지 등의 불투명 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
컬러필터층(130)은 염료 또는 안료를 포함하는 유기물 패턴일 수 있다. 컬러필터층(130)은 제1 컬러필터층(130a), 제2 컬러필터층(130b) 및 제3 컬러필터층(130c)을 포함할 수 있다. 제1 컬러필터층(130a)은 적어도 제1 화소영역(PA1) 상에 배치되고, 제2 컬러필터층(130b)은 적어도 제2 화소영역(PA2) 상에 배치되고, 제3 컬러필터층(130c)은 적어도 제3 화소영역(PA3) 상에 배치될 수 있다. 제1 컬러필터층(130a)은 제1 컬러의 광만을 선택적으로 투과시키고, 제2 컬러필터층(130b)은 제2 컬러의 광만을 선택적으로 투과시키고, 제3 컬러필터층(130c)은 제3 컬러의 광만을 선택적으로 투과시킬 수 있다.
제1 격벽(140)은 차광영역(BA) 상에 배치되고, 수평 방향으로 제1 색변환층(150), 제2 색변환층(160) 및 투과층(170) 사이에 위치할 수 있다. 제1 격벽(140)은 차광층(120)과 중첩하게 배치될 수 있다. 제1 격벽(140)의 높이(두께)( T1), 즉, 컬러필터층(130)의 상면으로부터 제1 격벽(140)의 상면까지의 거리는 제1 색변환층(150), 제2 색변환층(160) 및 투과층(170)의 높이(두께)(T1')와 같거나 더 클 수 있다. 제1 격벽(140)은 인접하는 제1 색변환층(150), 제2 색변환층(160) 및 투과층(170)의 측면과 컨택할 수 있다. 제1 격벽(140)은 제1 색변환층(150), 제2 색변환층(160) 및 투과층(170)과 컨택하는 계면의 광을 흡수할 수 있다.
제1 격벽(140)은 제1 내지 제3 컬러의 광(Lr, Lg, Lb)을 산란 및/또는 반사하는 물질을 포함할 수 있다. 제1 격벽(140)은 제1 및 제2 색변환층들(140, 150) 및 투과층(170)으로부터 입사되는 광을 산란 및/또는 반사할 수 있다. 이에 따라 광 흡수 물질을 포함하는 격벽 대비 제1 격벽(140)은 광 흡수에 따른 광 손실을 줄일 수 있다.
제1 격벽(140)은 제1 색변환층(150)에서 방출되는 제1 컬러의 광(Lr)이 제2 색변환층(160) 또는 투과층(170)으로 조사되거나, 제2 색변환층(160)에서 방출되는 제2 컬러의 광(Lg)이 제1 색변환층(150) 또는 투과층(170)으로 조사되거나, 투과층(170)에서 방출되는 제3 컬러의 광(Lb)이 제1 색변환층(150) 또는 제2 색변환층(160)으로 조사되는 것을 차단할 수 있다.
제1 색변환층(150)으로부터 방출되어 제1 격벽(140)에서 산란 및/또는 반사된 제1 컬러의 광(Lr)의 대부분, 예를 들어, 절반 이상이 다시 제1 색변환층(150)에 입사될 수 있다. 제1 격벽(140)에서 반사된 제1 컬러의 광(Lr)의 일부가 제2 색변환층(160) 및/또는 투과층(170)에 입사되더라도, 제1 격벽(140)에서 산란 및/또는 반사된 제1 컬러의 광(Lr)의 절반 이상이 제1 색변환층(150)에 재입사된다면 본 실시예의 범위 내에 포함된다. 제2 색변환층(160)으로부터 방출되어 제1 격벽(140)에서 산란 및/또는 반사된 제2 컬러의 광(Lg)의 대부분, 예를 들어, 절반 이상은 다시 제2 색변환층(160)에 입사될 수 있다. 마찬가지로, 제1 격벽(140)에서 반사된 제2 컬러의 광(Lg)의 일부가 제1 색변환층(150) 및/또는 투과층(170)에 입사되더라도, 제1 격벽(140)에서 산란 및/또는 반사된 제2 컬러의 광(Lg)의 절반 이상이 제2 색변환층(160)에 재입사된다면 본 실시예의 범위 내에 포함된다.
제1 색변환층(150), 제2 색변환층(160) 및 투과층(170) 각각은 제1 격벽(140)에 의해 한정되는 오목한 공간 내에 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다.
제1 색변환층(150)은 제1 화소영역(PA1) 상에 제1 컬러필터층(130a)와 중첩하게 배치되고, 입사광(Lib)을 제1 컬러의 광(Lr)으로 변환하여 기판(110)을 향하여 방출한다. 제1 색변환층(150)은 입사광(Lib)에 의해 여기되어 입사광(Lib)의 파장보다 긴 파장을 갖는 제1 컬러의 광(Lr)을 방출하는 제1 양자점들을 포함할 수 있다.
제2 색변환층(160)은 제2 화소영역(PA2) 상에 제2 컬러필터층(130b)와 중첩하게 배치되고, 입사광(Lib)을 제2 컬러의 광(Lg)으로 변환하여 기판(110)을 향하여 방출한다. 제2 색변환층(160)은 입사광(Lib)에 의해 여기되어 입사광(Lib)의 파장보다 긴 파장을 갖는 제2 컬러의 광(Lg)을 방출하는 제2 양자점들을 포함할 수 있다.
투과층(170)은 제3 화소영역(PA3) 상에 제3 컬러필터층(130c)와 중첩하게 배치되고, 제3 컬러의 광(Lb)을 투과시켜 기판(110)을 향하여 방출한다.
일 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 컬러필터(100)는 제1 및 제2 색변환층들(150, 160) 및 투과층(170) 상에 배치되고 평탄한 상부 표면을 제공하는 평탄화층(190)을 더 포함할 수 있다.
평탄화층(190)은 제1 및 제2 색변환층(150, 160) 및 투과층(170)을 덮도록 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 평탄화층(190)은 입사광(Lib)이 제1 및 제2 색변환층들(150, 160)과 투과층(170)에 조사될 수 있도록 투명할 수 있다. 평탄화층(190)은 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 레지스트 재료 등의 투명 유기 재료로 형성될 수 있다. 평탄화층(190)은 슬릿 코팅법, 스핀 코팅법 등의 습식 공정, 화학 기상 증착법, 진공 증착법 등의 건식 공정 등으로 형성될 수 있다. 본 실시예는 이들의 재료 및 형성 방법으로 한정되지 않는다. 평탄화층(190)은 도 2에 도시된 바와 같이 생략될 수 있음은 물론이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터의 제1 및 제2 색변환층들과 투과층을 확대한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 제1 색변환층(150)은 청색 입사광(Lib)을 제1 컬러의 광(Lr)으로 변환한다. 제1 색변환층(150)은 제1 양자점들(152)과 제1 산란입자들(153)이 분산된 제1 감광성 폴리머(151)를 포함할 수 있다.
제1 양자점들(152)은 청색 입사광(Lib)에 의해 여기되어 청색광의 파장보다 긴 파장을 갖는 제1 컬러의 광(Lr)을 등방성으로 방출할 수 있다. 제1 감광성 폴리머(151)는 광 투과성을 갖는 유기 물질일 수 있다. 제1 산란입자들(153)은 제1 양자점들(152)에 흡수되지 못한 청색 입사광(Lib)을 산란시켜 더 많은 제1 양자점들(152)이 여기되도록 함으로써, 제1 색변환층(150)의 색변환율을 증가시킬 수 있다. 제1 산란입자들(153)은 예를 들어, 산화 티타늄(TiO2)이나 금속 입자 등일 수 있다. 제1 양자점들(152)은 II족-VI족 화합물, III족-V족 화합물, IV족-VI족 화합물, IV족 화합물, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
제2 색변환층(160)은 청색 입사광(Lib)을 제2 컬러의 광(Lg)으로 변환한다. 제2 색변환층(160)은 제2 양자점들(162)과 제2 산란입자들(163)이 분산된 제2 감광성 폴리머(161)를 포함할 수 있다.
제2 양자점들(162)은 청색 입사광(Lib)에 의해 여기되어 청색광의 파장보다 긴 파장을 갖는 제2 컬러의 광(Lg)을 등방성으로 방출할 수 있다. 제2 감광성 폴리머(161)는 광 투과성을 갖는 유기 물질로서, 제1 감광성 폴리머(151)와 동일한 물질일 수 있다. 제2 산란입자들(163)은 제2 양자점들(162)에 흡수되지 못한 청색 입사광(Lib)을 산란시켜 더 많은 제2 양자점들(162)이 여기되도록 함으로써, 제2 색변환층(160)의 색변환율을 증가시킬 수 있다. 제2 산란입자들(163)은, 예를 들어, 산화 티타늄(TiO2)이나 금속 입자 등일 수 있으며, 제1 산란입자들(153)과 동일한 물질일 수 있다. 제2 양자점들(162)은 II족-VI족 화합물, III족-V족 화합물, IV족-VI족 화합물, IV족 화합물, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제2 양자점들(162)은 제1 양자점들(152)과 동일한 물질일 수 있으며, 이때, 제2 양자점들(162)의 크기는 제1 양자점들(152)의 크기보다 작을 수 있다.
투과층(170)은 청색 입사광(Lib)을 투과하여 기판(110) 방향으로 방출할 수 있다. 투과층(170)은 제3 산란입자들(173)이 분산된 제3 감광성 폴리머(171)를 포함할 수 있다. 제3 감광성 폴리머(171)는, 예를 들어, 실리콘 수지, 에폭시 수지 등의 광 투과성을 갖는 유기 물질일 수 있으며, 제1 및 제2 감광성 폴리머(151, 161)와 동일한 물질일 수 있다. 제3 산란입자들(173)은 청색 입사광(Lib)을 산란시켜 방출할 수 있으며, 제1 및 제2 산란입자들(153, 163)과 동일한 물질일 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터를 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 기판(110) 상의 차광영역(BA)에 차광층(120)이 형성될 수 있다. 차광층(120)은 유기 잉크를 분사하여 형성하거나, 금속층을 사진 식각 공정을 통해 패터닝하여 형성할 수 있다. 이에 따라 차광영역(BA)에 개구(OP)가 형성될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 차광층(120) 형성된 기판(110) 상에 컬러필터층(130)이 형성될 수 있다. 컬러필터층(130)은 차광층(120)의 개구(OP) 내에 형성될 수 있다.
컬러필터층(130)은 컬러 포토레지스트를 기판(110) 상에 도포한 후 선택적으로 패터닝하는 반복 과정에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 컬러 포토레지스트를 도포한 후 식각하여 제1 컬러필터층(130a)을 형성하고, 다음으로 제2 컬러 포토레지스트를 도포한 후 식각하여 제2 컬러필터층(130b)을 형성하고, 다음으로 제3 컬러 포토레지스트를 도포한 후 식각하여 제3 컬러필터층(130c)을 형성할 수 있다. 제1 내지 제3 컬러필터층(130a 내지 130c)을 형성하는 순서는 제한되지 않는다. 컬러 포토레지스트는 광중합 개시제, 모노머(monomer), 바인더(binder) 등의 광중합형 감광 조성물과, 색상을 구현하는 유기 안료를 포함할 수 있다. 제1 컬러필터층(130a), 제2 컬러필터층(130b), 및 제3 컬러필터층(130c)은 배열 방식에 따라, 예를 들어, 스트라이프형(stripe type), 모자이크형(mosaic type) 등으로 형성될 수 있다.
도 5b에서 컬러필터층(130)은 차광층(120)의 높이(두께)보다 큰 높이(두께)를 갖게 형성되고 있으나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 컬러필터층(130)은 차광층(120)의 높이(두께)와 동일하거나 더 낮은 높이(두께)를 갖도록 형성될 수 있다.
도 5c를 참조하면, 컬러필터층(130)이 형성된 기판(110) 상의 차광영역(BA)에 제1 격벽(140)이 형성될 수 있다. 제1 격벽(140)은 제1 격벽 형성 물질을 기판(110) 상에 도포한 후 패터닝하여 형성될 수 있다. 제1 격벽(140)은 제1 내지 제3 컬러의 광(Lr, Lg, Lb)을 산란 및/또는 반사하는 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 제1 격벽(140)의 높이(두께), 및 산란 물질 및/또는 반사 물질의 농도는 적용되는 전자장치에 따라 다르게 설계될 수 있다.
도 5d를 참조하면, 제1 격벽(140)에 의해 정의된 공간에 제1 색변환층(150), 제2 색변환층(160) 및 투과층(170)이 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 양자점-포토레지스트를 기판(110) 상에 도포한 후 패터닝하여 제1 화소영역(PA1)에 제1 색변환층(150)이 형성될 수 있다. 다음으로, 제2 양자점-포토레지스트를 기판(110) 상에 도포한 후 패터닝하여 제2 화소영역(PA2)에 제2 색변환층(160)이 형성될 수 있다. 다음으로, 제3 포토레지스트를 기판(110) 상에 도포한 후 패터닝하여 제3 화소영역(PA3)에 투과층(170)이 형성될 수 있다. 제1 및 제2 색변환층들(150, 160)과 투과층(170)을 형성하는 순서는 제한되지 않는다.
다른 실시예에서, 제1 색변환층(150), 제2 색변환층(160) 및 투과층(170)은 잉크젯 도포법에 의해 형성될 수 있다. 제1 격벽(140)의 높이는 제1 색변환층(150), 제2 색변환층(160) 및 투과층(170)이 잉크젯 도포법에 의해 형성될 때 인접한 화소영역으로 넘치지 않도록 설계될 수 있다. 제1 색변환층(150), 제2 색변환층(160) 및 투과층(170)이 잉크젯 도포법에 의해 형성되기 때문에, 포토 공정이 추가되지 않을 수 있으며, 제조 비용이 감소되고, 공정이 단순화될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 표시장치(10)는 표시패널(400) 및 컬러필터(100)을 포함할 수 있다. 표시패널(400) 및 컬러필터(100) 사이에 충진층(500)이 더 구비될 수 있다. 충진층(500)은 투과성의 투명 물질을 포함하는 절연층 또는 에어층일 수 있다.
표시패널(400)은 제1 및 제3 화소들(PX1, PX2, PX3)을 포함할 수 있다. 제1 화소(PX1)는 발광소자(430) 및 발광소자(430)를 제어하는 제1 화소회로(420a)를 포함하고, 제2 화소(PX2)는 발광소자(430) 및 발광소자(430)를 제어하는 제2 화소회로(420b)를 포함하고, 제3 화소(PX3)는 발광소자(430) 및 발광소자(430)를 제어하는 제3 화소회로(420c)를 포함할 수 있다.
발광소자(430)는 유기발광소자(OLED)일 수 있다. 발광소자(430)는 제1 내지 제3 화소회로들(420a, 420b, 420c)에 의해 각각 제어되는 광량을 갖는 제3 컬러의 광, 예를 들어, 청색광(Lb)을 각각 방출할 수 있다. 발광소자(430)는 컬러필터(100)의 화소영역(PA)에 대응하여 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 화소회로들(420a, 420b, 420c) 각각은 발광소자(430) 하부층인 화소회로층(420)에 배치되고, 발광소자(430)와 적어도 일부 중첩하거나 중첩하지 않을 수 있다.
컬러필터(100)는 발광소자들(430)로부터 방출되는 제3 컬러의 광(Lb)의 일부를 색 변환시켜 제1 및 제2 컬러의 광들(Lr, Lg)을 외부로 방출하고, 제3 컬러의 광(Lb)의 일부를 색 변환 없이 외부로 방출할 수 있다.
기판(410)은 유리, 금속 또는 유기물과 같은 물질로 형성될 수 있다.
기판(410) 상에는 제1 내지 제3 화소들(PX1, PX2, PX3) 각각의 제1 내지 제3 화소회로들(420a, 420b, 420c)이 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 화소회로들(420a, 420b, 420c) 각각은 복수의 박막 트랜지스터들과 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다. 화소회로층(420)에는 제1 내지 제3 화소회로들(420a, 420b, 420c) 외에 화소들(PX1, PX2, PX3)에 인가되는 신호들 및 구동 전압을 전달하기 위한 신호 라인들 및 전원 라인들이 배치될 수 있다. 제1 화소(PX1)의 발광소자(430)는 컬러필터(100)의 제1 화소영역(PA1)에 대응하게 배치될 수 있다. 제2 화소(PX2)의 발광소자(430)는 컬러필터(100)의 제2 화소영역(PA2)에 대응하게 배치될 수 있다. 제3 화소(PX3)의 발광소자(430)는 컬러필터(100)의 제3 화소영역(PA3)에 대응하게 배치될 수 있다.
박막 트랜지스터들은 반도체층, 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극을 포함할 수 있다. 반도체층은 비정질 실리콘을 포함하거나, 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 반도체층은 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 반도체층은 소스 영역, 드레인 영역 및 이들 사이의 채널 영역을 포함할 수 있다.
화소회로층(420) 상부에는 발광소자(430)가 구비될 수 있다. 발광소자(430)는 화소전극(431), 중간층(433) 및 대향전극(435)을 포함할 수 있다.
화소전극(431)은 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 연결될 수 있다. 화소전극(431)은 화소 정의막(437)의 개구를 통해 노출되며, 화소전극(431)의 가장자리는 화소 정의막(437)에 의해 덮일 수 있다.
화소 정의막(437)에 의해 노출된 화소전극들(431) 상에 중간층(433)이 배치될 수 있다. 중간층(433)은 유기 발광층을 포함하며, 유기 발광층은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있다. 중간층(433)은 유기 발광층 이외에 홀 수송층(HTL; hole transport layer), 홀 주입층(HIL; hole injection layer), 전자 수송층(ETL; electron transport layer) 및 전자 주입층(EIL; electron injection layer) 등과 같은 기능층을 선택적으로 더 포함할 수 있다.
중간층(433)과 화소 정의막(437)을 덮도록 대향전극(435)이 배치될 수 있다. 대향전극(435)은 투명 또는 반투명 전극일 수 있다. 예를 들어, 대향전극(435)은 일함수가 작은 금속 박막으로 형성될 수 있다. 대향전극(435)은 투광성 도전층(TCO, transparent conductive oxide)을 포함할 수 있다.
발광소자(430) 상부에는 박막봉지층(440)이 배치될 수 있다. 박막봉지층(440)은 대향전극(435)을 덮으며 기판(410) 전면에 배치될 수 있다. 박막봉지층(440)은 적어도 하나의 무기물로 구비된 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기물로 구비된 유기봉지층을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 박막봉지층(440)은 제1무기봉지층/유기봉지층/제2무기봉지층이 적층된 구조로 구비될 수 있다.
컬러필터(100)는 기판(110), 서로 다른 컬러를 형성하기 위한 제1 내지 제3 화소영역들(PA1, PA2, PA3)을 구획하는 차광층(120)과 제1 격벽(140), 및 서로 다른 컬러를 선택적으로 투과하는 제1 내지 제3 컬러필터층들(130a, 130b, 130c)을 포함할 수 있다.
제1 화소영역(PA1)에는 청색광(Lb)을 적색광(Lr)으로 변환하는 제1 색변환층(150)이 배치되고, 제2 화소영역(PA2)에는 청색광(Lb)을 녹색광(Lg)으로 변환하는 제2 색변환층(160)이 배치되고, 제3 화소영역(C3)에는 청색광(Lb)을 그대로 통과시키는 투과층(170)이 배치될 수 있다.
제1 화소(PX1)의 제1 화소회로(420a)에 의해 제어되는 발광소자(430)로부터 방출되는 제3 컬러의 광(Lb)은 제1 색변환층(150)을 통해 제1 컬러의 광(Lr)으로 변환되어, 기판(110)을 통해 외부로 방출된다. 제2 화소(PX2)의 제2 화소회로(420b)에 의해 제어되는 발광소자(430)로부터 방출되는 제3 컬러의 광(Lb)은 제2 색변환층(160)을 통해 제2 컬러의 광(Lg)으로 변환되어, 기판(110)을 통해 외부로 방출된다. 제3 화소(PX3)의 제3 화소회로(420c)에 의해 제어되는 발광소자(430)로부터 방출되는 제3 컬러의 광(Lb)은 투과층(170)을 통해 색변환 없이 기판(110)을 통해 외부로 방출된다.
표시패널(400)로부터 방출된 청색광(Lb)의 영상은 컬러필터(100)에 입사되고, 적색광(Lr), 녹색광(Lg), 청색광(Lb)으로 변환됨에 따라 컬러 영상이 표시된다.
본 발명의 실시예는 제1 격벽(140)에 의해 인접하는 색변환층들 및 투과층들 상호 간에 유입되는 광을 차단하여 혼색을 방지함으로써 색일치율 및 색재현성이 향상되고, 광효율이 개선되므로, 소비 전력이 감소될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 표시장치(20)는 표시패널(400) 및 컬러필터(100a)를 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 표시장치(20)는 제1 격벽(140a)이 충진층(500)을 가로질러 박막봉지층(440)의 상부까지 연장된 점에서, 도 6에 도시된 표시장치(10)와 차이가 있다. 이하에서는 도 6의 실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.
제1 격벽(140a)의 높이(두께)(T2)는 제1 색변환층(150), 제2 색변환층(160) 및 투과층(170)의 높이(두께)(T21)와 충진층(500)의 두께(T22)의 합보다 크거나 작을 수 있다. 충진층(500)의 두께(T22)는 제1 색변환층(150), 제2 색변환층(160) 및 투과층(170)의 상면과 박막봉지층의 상면 간의 거리일 수 있다.
제1 격벽(140a)은 색변환층들 및 투과층들 사이에 위치하여 인접하는 색변환층들 및 투과층들 상호 간에 유입되는 광을 차단할 수 있다. 또한, 제1 격벽(140a)은 충진층(500)에서 제1 내지 제3 화소영역(PA1, PA2, PA3)을 구획함으로써, 발광소자(430)로부터 방출되는 광의 일부(Lp)가 충진층(500)을 투과하여 인접하는 화소영역의 색변환층 또는 투과층으로 입사되는 것을 막을 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 화소영역들 간의 혼색이 방지되어 색일치율 및 색재현성이 향상되고, 광효율이 개선되므로, 소비 전력이 감소될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 표시장치(30)는 표시패널(400a) 및 컬러필터(100)를 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 표시장치(20)는 제2 격벽(450)이 박막봉지층(440) 상부에 구비된 점에서, 도 6에 도시된 표시장치(10)와 차이가 있다. 이하에서는 도 6의 실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.
표시장치(30)는 컬러필터(100)의 제1 격벽(140) 및 박막봉지층(440) 상부의 제2 격벽(450)을 포함할 수 있다. 제1 격벽(140) 및 제2 격벽(450)은 차광영역(BA)에 대응하게 위치할 수 있다.
제1 격벽(140)은 색변환층들 및 투과층들 사이에 위치함으로써 색변환층들 및 투과층들 상호 간에 유입되는 광을 차단하여 혼색을 방지할 수 있다.
제2 격벽(450)은 충진층(500)에서 제1 내지 제3 화소영역(PA1, PA2, PA3)을 구획함으로써, 발광소자(430)로부터 방출되는 광의 일부(Lp)가 박막봉지층(440) 및 충진층(500) 지나 인접하는 화소영역의 색변환층 또는 투과층으로 입사되는 것을 막을 수 있다. 발광소자가 방출하는 광 중 기판(410)의 상면으로부터 고각, 예를 들어, 대략 60 내지 80도 각도로 방출하는 광이 박막봉지층(440) 및 충진층(500)을 지나 인접하는 화소영역의 색변환층 및/또는 투과층으로 입사될 수 있다. 제2 격벽(450)은 발광소자의 고각 성분의 광을 흡수, 반사, 및/또는 산란시켜 인접하는 화소영역의 색변환층 및/또는 투과층으로 입사되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 화소영역들 간의 혼색이 방지되어 색일치율 및 색재현성이 향상되고, 광효율이 개선되므로, 소비 전력이 감소될 수 있다.
제2 격벽(450)은 광의 적어도 일부를 흡수하는 물질, 또는 광 반사 물질, 또는 광 산란 물질을 포함할 수 있다. 제2 격벽(450)은 블랙 매트릭스(black matrix)를 포함할 수 있다. 제2 격벽(450)은 CrOx 또는 MoOx 등의 불투명 무기 절연 물질이나 블랙 수지 등의 불투명 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 제2 격벽(450)은 광 반사율이 높은 예컨대 금속층을 포함할 수 있다. 금속층은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr) 및 이들의 합금 및 화합물으로 이루어진 층일 수 있다. 예컨대, 제2 격벽(450)은 은(Ag)으로 이루어진 층을 포함할 수 있다. 제2 격벽(450)은 복수의 층들이 연속적으로 적층되는 복층 구조를 가질 수 있다. 연속적으로 적층된 층들 중 적어도 하나는 금속층을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 격벽(450)은 ITO와 같은 투명 금속 산화물층과 은(Ag)층을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 격벽(450)은 연속적으로 적층되는 제1 투명 금속 산화물층, 은(Ag)층, 제2 투명 금속 산화물층을 포함할 수 있다. 제2 격벽(450)은 격벽 형성용 물질을 박막봉지층(440) 상에 형성한 후 패터닝하여 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 표시장치(40)는 표시패널(400a) 및 컬러필터(100b)를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 표시장치(40)는 제1 격벽(140b)과 제2 격벽(450)이 서로 컨택하는 점에서, 도 8에 도시된 표시장치(30)와 차이가 있다. 이하에서는 도 6 및 도 8의 실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.
표시장치(40)는 컬러필터(100b)의 제1 격벽(140b) 및 박막봉지층(440) 상부의 제2 격벽(450)을 포함할 수 있다. 제1 격벽(140b) 및 제2 격벽(450)은 차광영역(BA)에 대응하게 위치할 수 있다.
제1 격벽(140b)은 박막봉지층(440)의 상부면에 구비된 제2 격벽(450)과 컨택하는 높이(두께)를 가질 수 있다. 제1 격벽(140b)의 높이(두께)는 제1 색변환층(150), 제2 색변환층(160) 및 투과층(170)의 높이(두께)와 충진층(500)의 두께(T22)의 합보다 작을 수 있다. 충진층(500)의 두께는 제1 색변환층(150), 제2 색변환층(160) 및 투과층(170)의 상면과 박막봉지층의 상면 간의 거리일 수 있다.
제1 격벽(140b)은 색변환층들 및 투과층들 사이에 위치함으로써 색변환층들 및 투과층들 상호 간에 유입되는 광을 차단하여 혼색을 방지할 수 있다. 또한, 제1 격벽(140b)은 제2 격벽(450)과 함께 충진층(500)에서 제1 내지 제3 화소영역(PA1, PA2, PA3)을 구획함으로써, 발광소자(430)로부터 방출되는 광의 일부(Lp)가 충진층을 투과하여 인접하는 화소영역의 색변환층 또는 투과층으로 입사되는 것을 막을 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 화소영역들 간의 혼색이 방지되어 색일치율 및 색재현성이 향상되고, 광효율이 개선되므로, 소비 전력이 감소될 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
도 10을 참조하면, 표시장치(50)는 표시패널(400a) 및 컬러필터(100c)를 포함할 수 있다. 도 10 도시된 표시장치(50)는 제2 격벽(450)만이 구비된 점에서 도 8에 도시된 표시장치(30)와 차이가 있다. 이하에서는 도 6 및 도 8의 실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.
컬러필터(100c)는 기판(110), 서로 다른 컬러를 형성하기 위한 제1 내지 제3 화소영역들(PA1, PA2, PA3)을 구획하는 차광층(120) 및 서로 다른 컬러를 선택적으로 투과하는 제1 내지 제3 컬러필터층(130a, 130b, 130c)을 포함할 수 있다. 컬러필터(100c)는 도 6에 도시된 제1 격벽(140)이 생략된 예이다. 컬러필터(100c)는 제1 및 제2 색변환층들(150, 160) 및 투과층(170) 상에 배치되고 평탄한 상부 표면을 제공하는 평탄화층(190)을 더 포함할 수 있다.
표시장치(50)는 박막봉지층(440) 상부의 제2 격벽(450)을 포함할 수 있다. 제2 격벽(450)은 차광영역(BA)에 대응하게 위치할 수 있다. 제2 격벽(450)은 충진층(500)에서 제1 내지 제3 화소영역(PA1, PA2, PA3)을 구획함으로써, 발광소자(430)로부터 방출되는 광의 일부(Lp)가 충진층을 투과하여 인접하는 화소영역의 색변환층 또는 투과층으로 입사되는 것을 막을 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 화소영역들 간의 혼색이 방지되어 색일치율 및 색재현성이 향상되고, 광효율이 개선되므로, 소비 전력이 감소될 수 있다.
색변환층은 컬러 필터와 같이 광원으로부터 출사된 광의 일부를 통과시키는 것이 아니라, 광원으로부터 출사된 광으로부터 다른 파장의 광을 생성하기 때문에, 색변환층에서 방출된 광은 다양한 방향으로 조사된다. 또한, 광원으로부터 출사된 광의 일부가 색변환층에서 변환되지 않고 그대로 통과할 수도 있다. 그에 따라, 어느 한 색변환층에서 방출된 제1 컬러의 광에 인접한 색변환층에서 방출된 제2 컬러의 광, 또는 광원으로부터 출사된 제3 컬러의 광이 혼합되어, 혼색이 발생하는 문제가 발생할 수 있다. 혼색으로 인해 색재현성이 오히려 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시장치들은 컬러필터의 색변환층들 및 투과층들 사이의 차광영역에 구비되어 인접하는 화소영역들의 색변환층들 및 투과층들 간에 유입되는 광의 차단을 위한 제1 차단부재로서 제1 격벽을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치들은 차광영역에 대응하는 표시패널의 박막봉지층 상부에 구비되어 인접하는 화소영역들의 발광소자들로부터 유입되는 광의 차단을 위한 제2 차단부재로서 제2 격벽을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치들은 제1 격벽 및 제2 격벽 중 적어도 하나를 구비함으로써 인접하는 화소영역 간의 혼색을 방지할 수 있다. 제1 격벽의 두께, 및 산란 물질 및/또는 반사 물질의 농도 중 적어도 하나의 조절에 의해 표시장치를 통해 방출되는 광의 색일치율, 색재현율, 및 광효율이 제어될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 복수의 화소들이 배열되고, 상기 복수의 화소들 각각이 발광소자를 포함하는, 표시패널; 및
    상기 복수의 화소들의 발광소자들로부터 방출되는 광의 파장을 변환시켜 컬러를 형성하는 컬러필터;를 포함하며,
    상기 컬러필터는,
    상기 화소들에 대응하는 복수의 화소영역들과 상기 화소영역들을 둘러싸는 차광영역을 갖는 제1 기판;
    상기 화소영역들 중 제1 화소영역 상에 배치되고, 입사광을 제1 컬러의 광으로 변환하는 제1 색변환층;
    상기 화소영역들 중 제2 화소영역 상에 배치되고, 상기 입사광을 제2 컬러의 광으로 변환하는 제2 색변환층; 및
    상기 차광영역 상에 배치되고, 상기 제1 색변환층과 상기 제2 색변환층 사이에 위치하고, 산란 물질을 포함하는 제1 격벽;을 포함하고,
    상기 표시패널은,
    상기 복수의 화소들이 배치된 제2 기판;
    상기 제2 기판 상의 박막봉지층; 및
    상기 박막봉지층 상의 상기 차광영역에 대응하게 배치된 제2 격벽;을 포함하고,
    상기 제1 격벽과 상기 제2 격벽이 컨택하는, 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 색변환층은 상기 입사광에 의해 여기되어 상기 제1 컬러의 광을 방출하는 제1 양자점들을 포함하고,
    상기 제2 색변환층은 상기 입사광에 의해 여기되어 상기 제2 컬러의 광을 방출하는 제2 양자점들을 포함하는, 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제1 격벽 사이에 배치된 차광층;
    상기 제1 기판과 상기 제1 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제1 색변환층으로부터 방출되는 상기 제1 컬러의 광을 선택적으로 투과하는 제1 컬러필터층; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제2 색변환층으로부터 방출되는 상기 제2 컬러의 광을 선택적으로 투과하는 제2 컬러필터층;을 더 포함하는 표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 컬러필터는,
    상기 화소영역들 중 상기 제1 화소영역 및 상기 제2 화소영역으로부터 이격된 제3 화소영역 상에 배치되고, 상기 입사광을 투과하는 투과층;을 더 포함하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 격벽은 상기 투과층과 상기 제1 색변환층, 및 상기 투과층과 상기 제2 색변환층 사이에 위치한, 표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제1 격벽 사이에 배치된 차광층;
    상기 제1 기판과 상기 제1 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제1 색변환층으로부터 방출되는 상기 제1 컬러의 광을 선택적으로 투과하는 제1 컬러필터층;
    상기 제1 기판과 상기 제2 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제2 색변환층으로부터 방출되는 상기 제2 컬러의 광을 선택적으로 투과하는 제2 컬러필터층; 및
    상기 제1 기판과 상기 투과층 사이에 배치되고, 상기 투과층으로부터 방출되는 상기 입사광을 선택적으로 투과하는 제3 컬러필터층;을 더 포함하는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 입사광은 상기 제1 컬러 및 상기 제2 컬러의 파장보다 짧은 파장을 갖는 제3 컬러의 광인, 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 입사광은 청색광이고, 상기 제1 컬러와 상기 제2 컬러는 각각 적색과 녹색인, 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 격벽의 두께는 상기 제1 및 제2 색변환층들의 두께보다 큰, 표시장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 박막봉지층과 상기 컬러필터 사이의 충진층;을 더 포함하는 표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 격벽의 두께는 상기 제1 및 제2 색변환층들의 두께와 상기 충진층의 두께의 합보다 크거나 작은, 표시장치.
  15. 삭제
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