KR20180094200A - 양자점, 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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KR20180094200A
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이백희
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이혁진
오근찬
유재진
전백균
고성준
이도창
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Abstract

본 개시의 일실시예에 따른 반도체 나노 입자는 코어층과 상기 코어층 외곽에 위치하는 쉘층을 포함하고, 상기 코어층 및 상기 쉘층 중 적어도 하나가 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나로 도핑되고, 상기 코어층은 III-V족 화합물을 포함한다.

Description

양자점, 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치{QUANTUM DOT, COLOR CONVERSION PANEL AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 개시는 양자점, 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
양자점(Quantun Dot, QD)은 양자 고립 효과(quantum confinement effect)를 가지는 수 나노 크기의 반도체성 나노 크기 입자이고, 벌크(bulk) 상태에서 일반적인 반도체성 물질이 갖고 있지 않은 우수한 광학적, 전기적 특성을 나타낸다. 양자점은 빛 등의 에너지로 자극하면 빛을 발광할 수 있으며, 입자의 크기에 따라 방출하는 빛의 색상이 달라진다.
이러한 양자점을 활용하여 색순도가 좋고 색재현성이 우수하며 동영상 특성이 좋은 대면적 고해상도 디스플레이의 구현이 가능하여 많은 연구가 진행되고 있다.
양자점 발광 재료로 양자 효율이 높고 안정성이 우수한 II-VI족 화합물 반도체가 주로 사용되고 있으며, 특히 CdSe/ZnS, CdZnS/ZnS 등의 Cd을 코어 재료로 사용하는 코어-쉘 구조의 양자점 재료는 PL(Photoluminance) 양자 효율이 높아 광범위하게 연구되고 있다. 하지만, 양자점의 코어 구성 성분이 환경 및 인체에 유해한 Cd으로 되어 있어 Cd이 없는 양자점 재료 및 이를 이용한 소자 및 장치에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
또, 코어-쉘 구조의 양자점에서 쉘은 코어의 전자 및 정공을 외부로부터 보호하는 역할을 하지만, 외부 환경에 의해 코어 및 쉘이 산화가 되어 양자 효율이 낮아질 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 외부 환경에 의한 영향을 최소화할 수 있는 양자점, 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는데 있다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 양자점은 코어층과 상기 코어층 외곽에 위치하는 쉘층을 포함하고, 상기 코어층 및 상기 쉘층 중 적어도 하나가 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나로 도핑되고, 상기 코어층은 III-V족 화합물을 포함한다.
상기 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 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, GaAlNP, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 코어층은 II-VI족 화합물을 더 포함하고, 상기 코어층은 상기 III-V족 화합물과 상기 II-VI족 화합물의 합금을 포함할 수 있다.
상기 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 선택될 수 있다.
상기 쉘층은 상기 코어층과 인접한 제1 부분과 상기 코어층으로부터 상기 제1 부분보다 멀리 떨어진 제2 부분을 포함하고, 상기 쉘층의 제2 부분이 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나로 도핑될 수 있다.
상기 쉘층은 상기 코어층과 인접한 제1 부분과 상기 코어층으로부터 상기 제1 부분보다 멀리 떨어진 제2 부분을 포함하고, 상기 코어층과 상기 쉘층의 제1 부분이 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나로 도핑될 수 있다.
상기 코어층은 In 및 P를 포함하고, 상기 쉘층은 Zn, Se 및 S를 포함하며, 상기 코어층 및 상기 쉘층 중 적어도 하나는 알루미늄으로 도핑될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 색변환 패널은 기판, 상기 기판 위에 위치하는 제1 색변환층 및 제2 색변환층, 상기 제1 색변환층과 상기 제2 색변환층을 덮는 평탄화막, 그리고 상기 평탄화막 위에 위치하는 편광층을 포함하고, 상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층 각각은 복수의 반도체 나노 입자를 포함하고, 상기 복수의 반도체 나노 입자 각각은, 코어층과 상기 코어층 외곽에 위치하는 쉘층을 포함하며, 상기 코어층 및 상기 쉘층 중 적어도 하나가 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나로 도핑될 수 있다.
상기 코어층은 III-V족 화합물을 포함할 수 있다.
상기 코어층은 II-VI족 화합물을 더 포함하고, 상기 코어층은 상기 III-V족 화합물과 상기 II-VI족 화합물의 합금을 포함할 수 있다.
상기 평탄화막과 상기 편광층 사이에 위치하는 광필터층을 더 포함하고, 상기 광필터층은 복수의 층을 포함하고, 상기 복수의 층은 굴절률이 서로 다른 층들이 적어도 2 이상 교대 배열된 구조를 가질 수 있다.
상기 편광층은 금속 물질을 포함하는 편광 패턴 및 상기 편광 패턴을 덮는 절연막을 포함할 수 있다.
상기 색변환 패널은 상기 제1 색변환층과 상기 제2 색변환층 사이에 위치하는 차광 부재를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널과 중첩하는 색변환 패널, 그리고 상기 표시 패널과 상기 색변환 패널 사이에 위치하고, 액정 물질을 포함하는 액정층을 포함하고, 상기 색변환 패널은 기판, 상기 기판과 상기 액정층 사이에 위치하는 제1 색변환층 및 제2 색변환층, 상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층과 상기 액정층 사이에 위치하는 평탄화막, 상기 평탄화막과 상기 액정층 사이에 위치하는 편광층, 그리고 상기 편광층과 상기 액정층 사이에 위치하는 전극을 포함하고, 상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층 각각은 복수의 반도체 나노 입자를 포함하고, 상기 복수의 반도체 나노 입자 각각은, 코어층과 상기 코어층 외곽에 위치하는 쉘층을 포함하며, 상기 코어층 및 상기 쉘층 중 적어도 하나가 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나로 도핑된다.
상기 색변환 패널은 상기 제1 색변환층과 상기 제2 색변환층 사이에 위치하는 차광 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 기판에서부터 상기 평탄화막을 향하는 방향을 따라 상기 차광 부재의 단면적은 점점 커질 수 있다.
상기 코어층은 III-V족 화합물 또는 상기 III-V족 화합물과 II-VI족 화합물의 합금을 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따르면, 금속 물질 도핑에 의해 양자 효율이 향상된 양자점, 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치를 구현할 수 있다.
또, 평탄화 기능을 하는 차광 부재를 형성함으로써, 인셀 편광판의 편광 기능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 양자점을 나타낸다.
도 2는 도 1의 변형 실시예에 따른 양자점을 나타낸다.
도 3은 도 1의 변형 실시예에 따른 양자점을 나타낸다.
도 4 내지 도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 양자점 제조 방법을 나타내는 도면들이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 양자점 제조 방법에 의해 형성된 양자점에 관한 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 색변환 패널을 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 8의 색변환 패널의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 10의 절단선 XI-XI'에 따른 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에"있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 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.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 양자점을 나타낸다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 양자점은 코어층(10), 코어층(10)을 둘러싸는 쉘층(20)을 포함한다. 쉘층(20)은 코어층(10)에 인접한 제1 부분(20a)과, 제1 부분(20a)보다 코어층(10)으로부터 멀리 떨어진 제2 부분(20b)을 포함한다. 제1 부분(20a)은 제2 부분(20b)보다 두꺼울 수 있다. 이때, 쉘층(20)의 제2 부분(20b)은 금속 물질로 도핑되어 있다. 도핑된 금속 물질은, 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 쉘층(20)의 최외곽에 도핑된 금속 물질은 산화물 형태를 가질 수 있다.
코어층(10)은 III-V족 화합물을 포함하고, 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 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, GaAlNP, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
쉘층(20)은 Zn, Se 및 S 중에서 적어도 하나를 포함하고, 예시로써 쉘층(20)은 ZnSeS, ZnSe 또는 ZnS 일 수 있다.
변형 실시예로, 코어층(10)은 III-V족 화합물과 II-VI족 화합물의 합금을 포함할 수 있고, 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 선택될 수 있다.
하기 표 1은 코어와 쉘층으로만 이루어진 양자점과 알루미늄 도핑된 InPZnS/ZnSeS/ZnS:Al 양자점을 각각 하드 베이크하여 광유지율의 변화 정도를 나타낸다. 코어와 쉘층으로만 이루어진 양자점은 비교예를 나타내고, 알루미늄 도핑된 InPZnS/ZnSeS/ZnS:Al 양자점은 실시예를 가리킨다. 하기 표 1에서 하드 베이크 1, 2, 3, 4는 각각 하드 베이크의 경과 시간 30분, 60분, 90분 및 120분을 나타낸다. 여기서, 하드 베이크 4는 추가적으로 온도 조건을 230℃로 상승시킨 경우이다.
Soft Bake 노광 Hard Bake1 Hard Bake2 Hard Bake3 Hard Bake4
조건 100℃, 3분 UV 100mJ 180℃, 30분 180℃, 60분 180℃, 90분 230℃,120분
비교예 100% 90.3% 79.3% 54.3% 57.9% 42.9%
실시예 100% 99.2% 99% 96.1% 95.9% 92.8%
상기 표 1에서, 비교예 및 실시예 모두 소프트 베이크 처리한 경우에는 광유지율이 100%이었다가 UV 노광, 하드 베이크를 진행하면 광유지율이 점차 떨어진다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따르면, 비교예 대비하여 광유지율의 감소 폭이 훨씬 적으며, 하드 베이크 4에서 광유지율이 대략 50% 높은 것을 확인할 수 있다. 상기 표 1에서는, InPZnS/ZnSeS/ZnS:Al 양자점에 대한 실험 결과만 나타내었으나, 앞에서 설명한 본 실시예에 따른 다양한 코어층을 갖는 양자점에 알루미늄 등의 금속을 도핑하면 표 1에서 나타낸 실시예와 유사한 광유지율 효과를 얻을 수 있다.
도 2는 도 1의 변형 실시예에 따른 양자점을 나타낸다.
도 2를 참고하면, 도 1에서 설명한 실시예와 다르게 쉘층(20)의 제2 부분(20b)을 제외하고, 코어층(10)과 쉘층(20)의 제1 부분(20a)이 금속 물질로 도핑될 수 있다. 이러한 차이점 외에 도 1에서 설명한 내용은 본 실시예에 모두 적용될 수 있다.
도 3은 도 1의 변형 실시예에 따른 양자점을 나타낸다.
도 3을 참고하면, 도 1 및 도 2에서 설명한 실시예와 다르게 코어층(10)과 쉘층(20)이 모두 금속 물질로 도핑될 수 있다. 이러한 차이점 외에 도 1에서 설명한 내용은 본 실시예에 모두 적용될 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 양자점 제조 방법을 나타내는 도면들이다.
도 4를 참고하면, In, Zn, P, S 각각의 전구체에 해당하는 물질을 반응 용기에 넣는다. 이때, In, Zn, P, S의 전구체 각각은 미리스트산염 인듐(indium myristate, In(My)3), 스테아린산 아연(zinc stearate, Zn(St)2), 트리스-트리메틸실릴 포스핀(tris(trimethylsilyl)phosphine, (TMS)3P) 및 1-도데칸 싸이올(1-dodecanethiol, DDT)을 사용할 수 있다. 이들을 상온에서 옥타데센(octadecene, ODE) 용매와 혼합하고, 이때 미리스트산염 인듐(In(My)3), 스테아린산 아연(Zn(St)2), 트리스-트리메틸실릴 포스핀((TMS)3P) 및 1-도데칸 싸이올(DDT) 각각은 모두 0.1mmol이고, 옥타데센 용매는 8ml를 포함할 수 있다. 상기 전구체들과 상기 용매를 상온에서 혼합한 후에 가열하여 대략 섭씨 300도까지 약 4분 이내에 도달시킬 수 있다. 반응할 수 있는 시간은 가열을 시작한 시점으로부터 약 20분 내지 30분으로 설정할 수 있다. 이렇게 하여 InPZnS로 이루어진 양자점 코어를 형성할 수 있다.
도 5를 참고하면, 양자점 코어 반응이 끝난 후, Zn, Se 및 S 각각의 전구체에 해당하는 물질을 양자점 코어 물질이 들어가 있는 반응 용기에 넣는다. 반응 용기에 각 전구체를 주입하는 속도는 대략 1분이다. 이때, Zn, Se 및 S의 전구체 각각은 스테아린산 아연(Zn(St)2), 셀레늄-트리옥틸포스핀(Trioctylphosphine selenium, TOP:Se) 및 설퍼-트리옥틸포스핀(Trioctylphosphine sulfur, TOP:S)을 사용할 수 있다. 이때, 스테아린산 아연(Zn(St)2), 셀레늄-트리옥틸포스핀(TOPSe) 및 설퍼-트리옥틸포스핀(TOPS) 각각은 0.5mmol, 0.15mmol, 0.15mmol을 넣을 수 있다. 이들을 대략 섭씨 300도의 온도에서 약 10분 동안 반응시킨다.
이후, 스테아린산 아연(Zn(St)2) 0.5mmol과 1-도데칸 싸이올(DDT) 2mmol을 반응 용기에 넣고, 이들을 대략 섭씨 300도의 온도에서 약 1시간 동안 반응시킨다. 반응 용기에 각 전구체를 주입하는 속도는 대략 1분이다. 이렇게 하여 ZnSeS/ZnS로 이루어진 양자점 쉘을 형성할 수 있다.
도 5에서 설명한 양자점 쉘 전구체인 셀레늄-트리옥틸포스핀(Trioctylphosphine selenium, TOP:Se)은 셀레늄-트리부틸포스핀(Tributyl phosphine selenium, TBP:Se)으로 대체되고, 설퍼-트리옥틸포스핀(Trioctylphosphine sulfur, TOP:S)은 설퍼-트리부틸포스핀(Tributyl phosphine, TBP:S)으로 대체될 수 있으나, 양자점 쉘 전구체가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6을 참고하면, 양자점 코어/쉘 반응이 끝난 후, 온도를 대략 섭씨 240도로 낮추고, 스테아린산 아연(Zn(St)2) 2mmol, 1-도데칸 싸이올(DDT) 8mmol 및 알루미늄의 전구체로서 알루미늄 이소프로폭사이드(aluminium isopropoxide, Al(O-i-Pr)3) 1mmol을 양자점 쉘 물질이 들어가 있는 반응 용기에 넣는다. 여기서, 아연(Zn)을 포함하는 화합물과 알루미늄 전구체의 몰농도비가 2:1로 혼합되었으나, 아연(Zn)을 포함하는 화합물과 알루미늄 전구체의 몰농도비가 대략 1:5 내지 5:1의 범위를 가질 때, 후술하는 양자점의 광유지율이 상승하는 효과를 얻을 수 있다. 이들을 SILAR 방법(Successive ionic layer adsorption and reaction)을 사용하여 합성하기 위해, 대략 8시간 동안 천천히 주입한 후에 대략 2시간 동안 더 반응시킨다.
반응이 끝난 후, 톨루엔, 에탄올, 아세톤을 반응 용기에 혼합한 후, 원심 분리기를 이용하여 정제하여 알루미늄 도핑된 양자점을 형성할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 양자점 제조 방법에 의해 형성된 양자점에 관한 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7을 참고하면, 알루미늄을 나타내는 결합 에너지 부근에서 피크가 상승하는 것을 통해 알루미늄 도핑된 양자점인 것을 확인할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 색변환 패널을 나타내는 단면도이다.
도 8을 참고하면, 색변환 패널은 기판(310) 상에 제1 색변환층(330R) 및 제2 색변환층(330G)이 위치하며, 제1 색변환층(330R) 및 제2 색변환층(330G) 각각은, 서로 이웃하는 차광 부재(320) 사이에 위치할 수 있다. 제1 색변환층(330R)과 제2 색변환층(330G)이 위치하지 않는 기판(310) 상에 투과층(330B)이 위치한다. 투과층(330B)과 제1 색변환층(330R) 사이 및 투과층(330B)과 제2 색변환층(330G) 사이에 차광 부재(320)가 위치한다. 도 8에서 제1 색변환층(330R), 제2 색변환층(330G) 및 투과층(330B)의 높이가 동일한 것으로 도시되어 있으나, 이들의 높이는 서로 다를 수도 있다.
차광 부재(320)는 서로 인접한 제1 색변환층(330R), 제2 색변환층(330G) 및 투과층(330B)이 배치되는 영역을 구획할 수 있다. 제1 색변환층(330R)과 제2 색변환층(330G)은 양자점 및 형광체와 같은 반도체 나노 입자를 포함한다. 제1 색변환층(330R)은 복수의 적색 양자점(331R)을 포함하고, 제2 색변환층(330G)은 복수의 녹색 양자점(331G)을 포함한다. 제1 색변환층(330R)으로 입사되는 소정의 광은 적색 양자점(331R)에 의해 적색으로 변환되어 제1 색변환층(330R)으로부터 방출될 수 있고, 제2 색변환층(330G)으로 입사되는 소정의 광은 녹색 양자점(331G)에 의해 녹색으로 변환되어 제2 색변환층(330G)으로부터 방출될 수 있다. 여기서 설명하는 양자점(331R, 331G)은 앞에서 설명한 바와 같이 금속 물질이 도핑된 양자점을 적용할 수 있다.
제1 색변환층(330R), 제2 색변환층(330G), 투과층(330B) 및 차광 부재(320) 위에 평탄화막(350)이 위치할 수 있다. 평탄화막(350)은 이웃하는 제1 색변환층(330R)과 제2 색변환층(330G) 사이, 제1 색변환층(330R)과 투과층(330B) 사이 및 제2 색변환층(330G)과 투과층(330B) 사이에 형성된 골짜기(valley)를 채울 수 있다. 평탄화막(350)은, 평탄화막(350) 이전에 형성된 층들의 상부면 높이가 달라 발생하는 단차를 줄이는 역할을 할 수 있다.
본 실시예에서 제1, 2 색변환층(330R, 330G) 및 투과층(330B)은 감광성 수지를 포함할 수 있다.
투과층(330B)은 입사되는 소정의 광을 통과시킬 수 있다. 투과층(330B)은 청색 광을 투과할 수 있다. 투과층(330B)은, 광원부인 라이트 어셈블리(미도시)에서 공급된 청색 광을 투과시키는 폴리머 물질일 수 있고, 라이트 어셈블리(미도시)는 기판(310)으로부터 제1 색변환층(330R)을 향하는 제1 방향과 반대 방향으로 색변환 패널에 입사하는 광을 제공할 수 있다. 즉, 청색을 방출하는 영역에 해당하는 투과층(330B)은 별도의 양자점을 가지지 않으므로, 입사된 청색을 그대로 통과시킨다. 투과층(330B)은 복수의 산란체(332)를 포함할 수 있다. 산란체(332)는 투과층(330B)에 입사되는 광을 산란시켜 투과층(330B)에서 방출되는 광량을 증가시키거나 정면 휘도와 측면 휘도를 균일하게 만들 수 있다. 도시하지 않았으나, 입사되는 광을 산란시키기 위해 제1 색변환층(330R)과 제2 색변환층(330G) 중 적어도 하나의 층은 투과층(330B)에서 설명한 산란체를 더 포함할 수 있다.
산란체(332)는 일례로써 TiO2, Al2O3 및 SiO2 중 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
투과층(330B)은 청색 안료 또는 염료를 더 포함할 수 있다. 앞에서 설명한 산란체(332)가 외광을 반사시켜 명암비를 떨어뜨릴 수 있고, 이러한 문제를 보완하기 위해 청색 안료 또는 염료가 투과층(330B)에 첨가될 수 있다. 청색 안료 또는 염료는 외광에 포함된 적색 광과 녹색 광 중 적어도 하나를 흡수할 수 있다.
평탄화막(350)과 제1 색변환층(330R) 사이, 평탄화막(350)과 제2 색변환층(330G) 사이 및 평탄화막(350)과 투과층(330B) 사이에 캡핑층(340)이 위치할 수 있다. 캡핑층(340)은 제1, 2 색변환층(330R, 330G) 및 투과층(330B)을 형성한 이후의 공정들에 의해 제1, 2 색변환층(330R, 330G) 및 투과층(330B)이 손상되는 것을 방지하기 위해 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1, 2 색변환층(330R, 330G)을 형성한 이후에 제1, 2 색변환층(330R, 330G)은 수분 및 고온 공정들에 의해 양자점이 손상 또는 소광될 수 있는데, 캡핑층(340)은 이러한 문제를 방지할 수 있다. 캡핑층(340)은 무기 물질일 수 있고, 일례로 질화 규소일 수 있다.
캡핑층(340)과 평탄화막(350) 사이에 광필터층(380)이 위치할 수 있다. 광필터층(380)은 제1, 2 색변환층(330R, 330G)에서 발생된 광을 반사시켜 광효율을 높이는 역할을 한다. 광필터층(380)은 복수의 층을 포함하고, 복수의 층은 굴절률이 서로 다른 층들이 적어도 2 이상, 기판(310)에 실질적으로 수직한 방향으로 교대 배열된 구조를 가질 수 있다. 가령, 광필터층(380)은 산화 규소막(SiOx)과 질화 규소막(SiNy)이 교대로 배열된 구조일 수 있다. 이외에, 상대적으로 높은 굴절률의 예시 재료로서, 산화 티타늄, 산화 탄탈륨, 산화 하프늄 또는 산화 지르코늄 등을 사용할 수 있고, 상대적으로 낮은 굴절률의 예시 재료로서, SiCOz 등을 사용할 수 있다. SiOx, SiNy, SiCOz 에서 x, y, z는 화학조성비를 결정하는 요소로서, 막을 형성하는 공정 조건에 따라 조절될 수 있다.
이때, 광필터층(380)을 이루는 복수의 층 가운데 캡핑층(340)과 가장 인접한 층이 질화 규소막으로 형성된 경우에는, 캡핑층(340)이 생략될 수 있다.
굴절률이 서로 다른 층들이 교대 배열되어 형성된 광필터층(380)의 층 수는 대략 10층 내지 20층일 수 있다. 하지만 이에 한정되지 않고, 제1, 2 색변환층(330R, 330G)에서 발생된 광을 반사시켜 광효율을 높일 수 있다면 층 수에 구애되지 않을 수 있다.
평탄화막(350) 위에 편광층이 위치하고, 편광층은 금속 물질을 포함하는 편광 패턴(22)과 편광 패턴(22)을 덮는 절연막(400)을 포함할 수 있다. 편광층은 라이트 어셈블리(미도시)에서 입사되는 광을 편광시키는 역할을 한다. 편광층은 코팅형 편광판, 와이어 그리드 편광판(wire grid polarizer) 등이 사용될 수 있다. 본 실시예에서는, 색변환층에서 발생한 광을 반사하여 상기 제1 방향과 반대 방향으로 보내기 위해 반사형 편광층을 사용할 수 있다. 편광 패턴(22)은 알루미늄과 같은 금속을 포함하는 복수의 선격자 구조를 가질 수 있다. 편광 패턴(22)은, 입사하는 광 중에서 편광 패턴(22)과 평행한 편광 성분은 반사시키고, 편광 패턴(22)과 수직한 편광 성분은 투과시킬 수 있다.
절연막(400)은 그 위에 전극(미도시)을 형성하는 경우에, 편광 패턴(22)과 전극을 전기적으로 절연시킬 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따른 색변환 패널은 자발광 특성을 갖고 좁은 발광 스펙트럼을 갖는 양자점을 포함하므로 광시야각 및 높은 색재현율을 구현할 수 있다.
도 9는 도 8의 색변환 패널의 변형예를 나타내는 단면도이다. 도 9의 실시예는 도 8의 실시예와 대체로 동일하므로, 이하에서는 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다. 도 8에서 설명한 내용 대부분은 도 9의 실시예에 적용될 수 있다.
도 9를 참고하면, 본 실시예에 따른 차광 부재는 제1 차광 부재(335)와 제2 차광 부재(320)를 포함할 수 있다. 제1 차광 부재(335)는 이웃하는 제1 색변환층(330R)과 제2 색변환층(330G) 사이, 제1 색변환층(330R)과 투과층(330B) 사이 및 제2 색변환층(330G)과 투과층(330B) 사이에 형성된 골짜기(valley)를 채울 수 있다. 이때, 기판(310)으로부터 제1 색변환층(330R)을 향하는 제1 방향을 따라 제1 차광 부재(335)의 단면적은 점점 커질 수 있다.
제1 차광 부재(335)와 기판(310) 사이에 제2 차광 부재(320)가 위치할 수 있다. 이때, 상기 제1 방향을 따라 제2 차광 부재(320)의 단면적은 점점 작아질 수 있다. 제1 색변환층(330R)의 가장자리, 제2 색변환층(330G)의 가장자리 및 투과층(330B)의 가장자리는 제2 차광 부재(320)의 상부면 일부를 덮을 수 있고, 제2 차광 부재(320)의 상부면의 폭은 제1 차광 부재(335)의 하부면의 폭보다 클 수 있다. 제1 차광 부재(335)와 제2 차광 부재(320)는 접촉할 수 있다.
제1 색변환층(330R) 또는 제2 색변환층(330G)과 중첩하는 평탄화막(350) 부분의 제1 두께와 제1 차광 부재(335)와 중첩하는 평탄화막(350) 부분의 제2 두께는 실질적으로 동일하거나, 제2 두께가 제1 두께보다 두꺼울 수 있다. 즉, 제1 색변환층(330R)의 상부면 또는 제2 색변환층(330G)의 상부면과 제1 차광 부재(335)의 상부면 사이의 단차가 실질적으로 없거나, 제1 차광 부재(335)의 상부면이 제1 색변환층(330R)의 상부면 또는 제2 색변환층(330G)의 상부면보다 낮을 수 있다. 이때, 제2 두께와 제1 두께의 차이는 약 1 마이크로미터보다 작은 것이 바람직하다. 왜냐하면, 후술하는 편광층의 편광 특성을 향상시키기 위해서는 평탄화 특성이 중요하기 때문이다.
본 실시예에서, 이웃하는 제1 색변환층(330R)과 제2 색변환층(330G) 사이, 제1 색변환층(330R)과 투과층(330B) 사이 및 제2 색변환층(330G)과 투과층(330B) 사이에 형성된 골짜기(valley)를 제1 차광 부재(335)가 채우기 때문에 평탄화막(350)의 평탄화 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 제1 차광 부재(335)를 형성하기 위해, 제1 색변환층(330R), 제2 색변환층(330G) 및 투과층(330B)과 그들 사이의 골짜기를 덮도록 차광 물질을 코팅한 후에, 별도의 마스크 없이 현상 공정만으로 제1 색변환층(330R), 제2 색변환층(330G) 및 투과층(330B)과 중첩하는 부분의 차광 물질을 제거할 수 있다. 따라서, 골짜기 안에만 제1 차광 부재(335)를 형성하여 평탄화를 구현할 수 있다.
도 9에서 광필터층(380)은 캡핑층(340)과 평탄화막(350) 사이 및 제1 차광 부재(335)와 캡핑층(340) 사이에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 이와 달리 캡핑층(340)과 평탄화막(350) 사이 및 제1 차광 부재(335)와 평탄화막(350) 사이에 위치하거나, 평탄화막(350)과 편광 패턴(22)을 포함하는 편광층 사이에 위치할 수 있다. 광필터층(380)이 캡핑층(340)과 평탄화막(350) 사이 및 제1 차광 부재(335)와 캡핑층(340) 사이에 형성되면, 서로 이웃하는 제1 색변환층(330R)과 제2 색변환층(330G) 사이, 서로 이웃하는 제1 색변환층(330R)과 투과층(330B) 사이 및 제2 색변환층(330G)과 투과층(330B) 사이에 각각 형성된 이격 공간에, 광필터층(380)이 단차를 가지면서 형성될 수 있다. 여기서, 광필터층(380)은 화학 기상 증착법 등의 공정 방법으로, 굴절률이 서로 다른 층들을 반복하여 전면 증착하여 형성될 수 있고, 광필터층(380)이 앞에서 언급한 이격 공간에도 형성되므로 광필터층(380)이 들뜨는 현상이 발생할 수 있다. 이처럼 광필터층(380)이 들뜨는 현상이 발생하면, 광필터층(380)의 들뜬 부위를 통해 가스가 빠져 나올 수 있다.
하지만, 광필터층(380)이 평탄화 기능을 하는 제1 차광 부재(335)가 형성된 이후 또는 평탄화막(350)이 형성된 이후에 증착되면, 광필터층(380)은 실질적으로 단차 없이 평탄하게 형성될 수 있다. 따라서, 제1, 2 색변환층(330R, 330G), 투과층(330B)과 같이 유기 물질로 형성된 층으로부터 가스가 빠져 나오는 정도를 줄일 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다. 도 11은 도 10의 절단선 XI-XI'에 따른 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참고하면, 표시 장치는 라이트 어셈블리(500), 표시 패널(100), 색변환 패널(30) 및 액정층(3)을 포함한다. 표시 패널(100), 액정층(3) 및 색변환 패널(30) 순서로 지나가는 광을 공급하기 위한 라이트 어셈블리(500)가 표시 패널(100)에 인접하여 위치할 수 있다. 액정층(3)은 표시 패널(100)과 색변환 패널(30) 사이에 위치하고, 복수의 액정 분자(31)를 포함하는 액정 물질을 갖는다.
라이트 어셈블리(500)는 광을 발생시키는 광원 및 광원에서 발생한 광을 전달받아 표시 패널(100) 및 색변환 패널(30)이 위치하는 방향으로 광을 가이드하는 도광판(미도시)을 포함할 수 있다.
라이트 어셈블리(500)는 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함할 수 있으며 일례로써 청색 발광 다이오드일 수 있으나, 청색 발광 다이오드 대신 녹색 발광 다이오드, 화이트 광원 또는 자외선 광원을 포함할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 청색 발광 다이오드를 포함하는 라이트 어셈블리(500)를 사용한 표시 장치에 대해 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100) 아래 위치하는 제1 편광판(12)을 더 포함한다. 제1 편광판(12)은 코팅형 편광판, 와이어 그리드 편광판(wire grid polarizer) 등이 사용될 수 있다. 제1 편광판(12)은, 라이트 어셈블리(500)에서 발생한 편광되지 않은 광을 선편광되도록 하여 액정층(3)에 입사시키고, 액정층(3)에 입사된 광은, 액정층(3)을 통과하면서 편광축이 회전되며, 색변환 패널(30)에 포함된 편광 패턴(22)은, 액정층(3)으로부터 출사된 광 중에서, 편광 패턴(22)과 평행한 편광 성분은 반사시키고, 편광 패턴(22)과 수직한 편광 성분은 투과시킬 수 있다.
이하에서 표시 패널(100)에 대해 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.
도 10 및 도 11을 참고하면, 표시 패널(100)은, 제1 기판(110) 위에 행 방향으로 연장되며 게이트 전극(124)을 포함하는 게이트선(121), 게이트선(121) 위에 위치하는 게이트 절연막(140), 게이트 절연막(140) 위에 위치하는 반도체층(154), 게이트 절연막(140) 위에 위치하며 열 방향으로 뻗어 있는 데이터선(171), 데이터선(171)에 연결된 소스 전극(173), 소스 전극(173)과 대응하는 드레인 전극(175), 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 위에 위치하는 보호막(180) 및 보호막(180)이 갖는 접촉 구멍(185)을 통해 드레인 전극(175)과 전기적으로 연결되고 보호막(180) 위에 위치하는 화소 전극(191)을 포함한다. 화소 전극(191)은 매트릭스 형태로 위치하고, 화소 전극(191)의 모양 및 배치는 변형될 수 있다.
화소 전극(191)은 각각의 화소 영역마다 형성되어 복수 개 존재할 수 있다. 게이트 전극(124) 위에 위치하는 반도체층(154)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이에서 채널층을 형성하며, 게이트 전극(124), 반도체층(154), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 하나의 박막 트랜지스터를 형성할 수 있다. 이러한 박막 트랜지스터와 중첩하는 차광부(미도시)가 게이트선(121) 및 데이터선(171)이 중첩하는 영역에 인접하여 형성될 수 있다.
다음, 색변환 패널(30)을 설명한다.
앞에서 설명한 표시 패널(100)과 중첩하는 색변환 패널(30)은 도 8에서 설명한 색변환 패널일 수 있다. 이때, 색변환 패널(30)의 기판(310)이 표시 패널(100)의 최상단으로부터 멀리 위치하도록 도 8에 도시된 색변환 패널이 뒤집힌 상태로 표시 패널(100) 상에 위치할 수 있다. 액정층(3) 위에 공통 전극(270)이 위치하고, 공통 전극(270) 위에 제2 편광판에 대응하는 편광층이 위치하여 인셀 편광판을 형성할 수 있다. 편광층은 앞에서 설명한 것처럼, 금속 물질을 포함하는 편광 패턴(22)과 절연막(400)으로 이루어질 수 있다. 인셀 편광판을 형성하면 광경로를 줄일 수 있다.
도시하지 않았지만, 액정층(3)과 화소 전극(191) 사이 및 액정층(3)과 공통 전극(270) 사이에 배향막이 형성될 수 있다. 표시 패널(100) 하부에 위치하는 제1 편광판(12), 색변환 패널(30)에 포함된 편광층은 라이트 어셈블리(500)에서 입사되는 광을 편광시킬 수 있다.
공통 전압을 인가 받는 공통 전극(270)은, 화소 전극(191)과 전계를 형성하고, 액정층(3)에 위치하는 액정 분자들(31) 각각의 장축이 전계의 방향에 수직 또는 수평 방향으로 기울어진다. 액정 분자(31)가 기울어진 정도에 따라 액정층(3)에 입사하는 광의 편광 변화 정도가 달라지며, 이러한 편광의 변화는 편광판에 의하여 투과율 변화로 나타나며 이를 통해 표시 장치는 영상을 표시한다. 이상에서 설명한 바와 달리 공통 전극(270)은, 반드시 색변환 패널(30)에 형성되는 것으로 한정되지 않고, 표시 패널(100)에서 화소 전극(191)과 절연막을 사이에 두고 전계를 형성하는 것도 가능하다.
도 8에서 설명한 색변환 패널에 관한 내용은 본 실시예에 모두 적용될 수 있다.
이상과 같은 표시 장치는 색변환 패널을 통해 보다 향상된 색재현율 및 명암비를 제공할 수 있다. 또, 하부 표시판 역할을 하는 표시 패널과 중첩하는 상부 표시판을 별도로 형성하지 않고, 색변환 패널(30)이 상부 표시판 기능을 대체할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 표시 장치는 보다 얇은 두께의 장치를 제공하며 비용 및 무게를 절감할 수 있는 이점이 있다.
도시하지 않았지만, 액정층(3)과 화소 전극(191) 사이 및 액정층(3)과 공통 전극(270) 사이에 배향막이 형성될 수 있다.
앞에서, 본 개시의 일 실시예에 따른 색변환 패널을 액정 표시 장치에 적용한 경우에 대해 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 유기 발광 표시 장치에도 적용할 수 있다.
유기 발광 표시 장치에 적용하는 경우, 발광층은 청색 또는 백색을 발광할 수 있고, 색변환 패널을 통해 적색, 녹색, 및 청색을 각각 방출할 수 있다. 이때, 발광층으로 유기 물질 외에 앞에서 설명한 본 개시의 일 실시예에 따른 금속 물질이 도핑된 양자점을 적용할 수 있다. 이 외에도 기판 위에 복수의 발광 다이오드 칩이 형성되어 있는 구조를 갖는 마이크로 발광 표시 장치(Micro-LED) 등에도 적용 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 코어층 20: 쉘층
22: 편광 패턴
330R: 제1 색변환층
330G: 제2 색변환층
330B: 투과층
335: 제1 차광 부재
320: 제2 차광 부재
340: 캡핑층
350: 평탄화막
380: 광필터층

Claims (20)

  1. 코어층과 상기 코어층 외곽에 위치하는 쉘층을 포함하고,
    상기 코어층 및 상기 쉘층 중 적어도 하나가 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나로 도핑되고,
    상기 코어층은 III-V족 화합물을 포함하는 양자점.
  2. 제1항에서,
    상기 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 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, GaAlNP, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 양자점.
  3. 제1항에서,
    상기 코어층은 II-VI족 화합물을 더 포함하고,
    상기 코어층은 상기 III-V족 화합물과 상기 II-VI족 화합물의 합금을 포함하는 양자점.
  4. 제3항에서,
    상기 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 양자점.
  5. 제1항에서,
    상기 쉘층은 상기 코어층과 인접한 제1 부분과 상기 코어층으로부터 상기 제1 부분보다 멀리 떨어진 제2 부분을 포함하고,
    상기 쉘층의 제2 부분이 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나로 도핑되는 양자점.
  6. 제1항에서,
    상기 쉘층은 상기 코어층과 인접한 제1 부분과 상기 코어층으로부터 상기 제1 부분보다 멀리 떨어진 제2 부분을 포함하고,
    상기 코어층과 상기 쉘층의 제1 부분이 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나로 도핑되는 양자점.
  7. 제1항에서,
    상기 코어층은 In 및 P를 포함하고, 상기 쉘층은 Zn, Se 및 S 중에서 적어도 하나를 포함하며, 상기 코어층 및 상기 쉘층 중 적어도 하나는 알루미늄으로 도핑되는 양자점.
  8. 기판,
    상기 기판 위에 위치하는 제1 색변환층 및 제2 색변환층,
    상기 제1 색변환층과 상기 제2 색변환층을 덮는 평탄화막, 그리고
    상기 평탄화막 위에 위치하는 편광층을 포함하고,
    상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층 각각은 복수의 반도체 나노 입자를 포함하고,
    상기 복수의 반도체 나노 입자 각각은, 코어층과 상기 코어층 외곽에 위치하는 쉘층을 포함하며,
    상기 코어층 및 상기 쉘층 중 적어도 하나가 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나로 도핑되는 색변환 패널.
  9. 제8항에서,
    상기 코어층은 III-V족 화합물을 포함하는 색변환 패널.
  10. 제9항에서,
    상기 코어층은 II-VI족 화합물을 더 포함하고,
    상기 코어층은 상기 III-V족 화합물과 상기 II-VI족 화합물의 합금을 포함하는 색변환 패널.
  11. 제8항에서,
    상기 평탄화막과 상기 색변환층 사이에 위치하는 광필터층을 더 포함하고, 상기 광필터층은 복수의 층을 포함하고, 상기 복수의 층은 굴절률이 서로 다른 층들이 적어도 2 이상 교대 배열된 구조를 갖는 색변환 패널.
  12. 제8항에서,
    상기 편광층은 금속 물질을 포함하는 편광 패턴 및 상기 편광 패턴을 덮는 절연막을 포함하는 색변환 패널.
  13. 제8항에서,
    상기 제1 색변환층과 상기 제2 색변환층 사이에 위치하는 차광 부재를 더 포함하는 색변환 패널.
  14. 제8항에서,
    상기 쉘층은 상기 코어층과 인접한 제1 부분과 상기 코어층으로부터 상기 제1 부분보다 멀리 떨어진 제2 부분을 포함하고,
    상기 쉘층의 제2 부분이 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나로 도핑되는 색변환 패널.
  15. 제8항에서,
    상기 쉘층은 상기 코어층과 인접한 제1 부분과 상기 코어층으로부터 상기 제1 부분보다 멀리 떨어진 제2 부분을 포함하고,
    상기 코어층과 상기 쉘층의 제1 부분이 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나로 도핑되는 색변환 패널.
  16. 표시 패널,
    상기 표시 패널과 중첩하는 색변환 패널, 그리고
    상기 표시 패널과 상기 색변환 패널 사이에 위치하고, 액정 물질을 포함하는 액정층을 포함하고,
    상기 색변환 패널은
    기판,
    상기 기판과 상기 액정층 사이에 위치하는 제1 색변환층 및 제2 색변환층,
    상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층과 상기 액정층 사이에 위치하는 평탄화막,
    상기 평탄화막과 상기 액정층 사이에 위치하는 편광층, 그리고
    상기 편광층과 상기 액정층 사이에 위치하는 전극을 포함하고,
    상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층 각각은 복수의 반도체 나노 입자를 포함하고,
    상기 복수의 반도체 나노 입자 각각은, 코어층과 상기 코어층 외곽에 위치하는 쉘층을 포함하며,
    상기 코어층 및 상기 쉘층 중 적어도 하나가 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 마그네슘 및 아연 중 적어도 하나로 도핑되는 표시 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 편광층은 금속 물질을 포함하는 편광 패턴 및 상기 편광 패턴을 덮는 절연막을 포함하는 표시 장치.
  18. 제16항에서,
    상기 색변환 패널은 상기 제1 색변환층과 상기 제2 색변환층 사이에 위치하는 차광 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 기판에서부터 상기 평탄화막을 향하는 방향을 따라 상기 차광 부재의 단면적은 점점 커지는 표시 장치.
  20. 제16항에서,
    상기 코어층은 III-V족 화합물 또는 상기 III-V족 화합물과 II-VI족 화합물의 합금을 포함하는 표시 장치.
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