KR20200008677A

KR20200008677A - 표시 장치 및 그것의 제조 방법

Info

Publication number: KR20200008677A
Application number: KR1020180082034A
Authority: KR
Inventors: 배광수; 방정석; 오민정; 이보람; 조영제
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2020-01-29
Also published as: US20200020746A1; KR102596066B1; CN110729323A; US10847584B2

Abstract

표시 장치는 화소 영역 및 상기 화소 영역 주변의 비화소 영역이 정의된 기판, 상기 기판 상에 배치된 봉지층, 상기 봉지층 상에 배치되어 상기 화소 영역에 중첩하는 광 변환체를 포함하는 광 변환층, 및 상기 봉지층 및 상기 광 변환층 사이에 배치되고, 상기 화소 영역에 중첩하는 제1 공동 및 상기 비화소 영역에 중첩하는 제2 공동을 정의하는 광 가이드층을 포함한다.

Description

표시 장치 및 그것의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 표시 장치 및 그것의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 표시 장치는 영상을 표시하는 복수 개의 화소들을 포함한다. 화소들 각각은 화소 영역에 배치된 영상 표시 소자 및 화소 영역 주변에 배치된 구동 소자를 포함한다. 구동 소자는 영상 표시 소자를 구동시키고, 영상 표시 소자가 소정의 광을 생성함으로써 영상이 표시될 수 있다.

최근 색 순도를 향상시키기 위해 광 변환체들을 포함하는 표시 장치가 개발되고 있다. 광 변환체들은 화소들 상에 배치되고, 화소들에서 생성된 광을 다른 파장을 갖는 광으로 변환시킨다. 광 변환체들 각각은 화소들 중 대응하는 화소에 중첩하도록 배치된다. 광 변환체들 각각은 광의 파장을 변환하는 양자점들을 포함한다.

화소들 각각에서 생성된 광은 광 변환체들 중 대응하는 광 변환체에 제공된다. 그러나, 화소들 각각에서 생성된 광이 대응하는 광 변환체에 제공되지 않고, 대응하는 광 변환체에 인접한 다른 광 변환체에 제공될 경우, 혼색 현상이 발생할 수 있다.

본 발명의 목적은 혼색 현상을 방지하고 광 효율을 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 그것의 제조 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 화소 영역 및 상기 화소 영역 주변의 비화소 영역이 정의된 기판, 상기 기판 상에 배치된 봉지층, 상기 봉지층 상에 배치되어 상기 화소 영역에 중첩하는 광 변환체를 포함하는 광 변환층, 및 상기 봉지층 및 상기 광 변환층 사이에 배치되고, 상기 화소 영역에 중첩하는 제1 공동 및 상기 비화소 영역에 중첩하는 제2 공동을 정의하는 광 가이드층을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 화소 영역 및 상기 화소 영역 주변의 비화소 영역이 정의된 기판 상에 봉지층을 제공하는 단계, 상기 화소 영역에 중첩하는 상기 봉지층 상에 제1 포토 레지스트 패턴을 제공하고, 상기 비화소 영역에 중첩하는 상기 봉지층 상에 제2 포토 레지스트 패턴을 제공하는 단계, 상기 봉지층 및 상기 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들 상에 지지 절연층을 제공하는 단계, 상기 제1 포토 레지스트 패턴 상의 상기 지지 절연층의 소정의 부분을 제거하여 제1 홀을 정의하고, 상기 제2 포토 레지스트 패턴 상의 상기 지지 절연층의 소정의 부분을 제거하여 제2 홀을 정의하는 단계, 상기 제1 및 제2 홀들을 통해 상기 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들에 에칭액을 주입하여 상기 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들을 제거하는 단계, 상기 지지 절연층 상에 커버 절연층을 제공하여 상기 제1 및 제2 홀들을 폐쇄하는 단계, 및 상기 커버 절연층 상에 상기 화소 영역에 중첩하는 광 변환체를 제공하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 광 변환체들 및 상기 광 변환체들 사이의 격벽 절연층 상에 배치된 절연층이 제공된 상부 기판을 준비하는 단계, 상기 절연층 상에 커버 절연층을 제공하는 단계, 상기 광 변환체들 각각에 중첩하는 상기 커버 절연층의 제1 부분에 제1 홈을 정의하고, 상기 격벽 절연층의 소정의 부분에 중첩하는 상기 커버 절연층의 제2 부분에 제2 홈을 정의하는 단계, 상기 커버 절연층 상에 지지 절연층을 제공하는 단계, 상기 제1 홈에 중첩하는 상기 지지 절연층의 소정의 부분을 제거하여 제1 홀을 정의하고, 상기 제2 홈에 중첩하는 상기 지지 절연층의 소정의 부분을 제거하여 제2 홀을 정의하는 단계, 상기 상부 기판과 마주보도록 화소들이 제공된 하부 기판을 준비하는 단계, 및 상기 화소들 상에 상기 지지 절연층 및 상기 커버 절연층을 포함하는 광 가이드층을 제공하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 화소들과 광 변환체 사이에 배치된 광 가이드층을 포함하고, 화소들 각각에서 생성된 광은 대응하는 광 변환체에 인접한 다른 광 변환체에 제공되지 않도록 광 가이드층에 의해 가이드될 수 있다. 또한, 광 변환체에서 생성된 광 중 후방으로 진행하는 광은 광 가이드층에서 반사되어 다시 광 변환체에 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명은 혼색 현상을 방지하고 광 효율을 향상 시킬 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 패널에 배치는 어느 하나의 화소의 단면도이다.
도 3은 화소들 상에 배치된 광 가이드층 및 광 변환체을 설명하기 위한 표시 패널의 소정의 부분의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 광 가이드층의 평면 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 I-I'선의 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 광 가이드층에서 굴절되는 광을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 광 가이드층의 다양한 실시 예들을 도시한 도면들이다.
도 10 내지 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 16 내지 도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 표시 패널에 배치는 어느 하나의 화소의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 제1 방향(DR1)으로 단변들을 갖고, 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 장변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 표시 패널(DP)의 평면 영역은 복수 개의 화소 영역들(PA1,PA2,PA3) 및 화소 영역들(PA1,PA2,PA3) 각각의 주변의 비화소 영역(NPA)을 포함할 수 있다.

화소 영역들(PA1,PA2,PA3)은 매트릭스 형태로 배열될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 배열될 수 있다. 화소 영역들(PA1,PA2,PA3) 각각은 제1 방향(DR1)으로 단변들을 갖고 제2 방향(DR2)으로 장변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 화소 영역들(PA1,PA2,PA3)은 다양한 형상을 가질 수 있다.

화소 영역들(PA1,PA2,PA3)은 복수 개의 제1 화소 영역들(PA1), 복수 개의 제2 화소 영역들(PA2), 및 복수 개의 제3 화소 영역들(PA3)을 포함할 수 있다. 제1, 제2, 및 제3 화소 영역들(PA1,PA2,P3)은 제1 방향(DR1)으로 순차적으로 배열될 수 있다.

표시 패널(DP)은 복수 개의 화소들을 포함할 수 있으며, 화소들 각각은 도 2에 도시된 화소(PX)와 같은 구성을 가질 수 있다. 예시적으로 제1 화소 영역(PA1)을 포함하는 화소(PX)의 구성이 도 2에 도시된다.

제1 기판(SUB1)에는 화소 영역(PA1) 및 화소 영역(PA1) 주변의 비화소 영역(NPA)이 정의될 수 있다. 또한, 화소(PX) 역시 화소 영역(PA1) 및 비화소 영역(NPA)으로 구분될 수도 있다.

제1 기판(SUB1) 상에 발광 소자(OLED) 및 트랜지스터(TR)가 배치될 수 있다. 화소(PX)는 화소 영역(PA1)에 배치된 발광 소자(OLED) 및 비화소 영역(NPA)에 배치된 트랜지스터(TR)를 포함할 수 있다. 발광 소자(OLED)는 트랜지스터(TR)에 연결될 수 있다.

제1 기판(SUB1)은 글래스 또는 플라스틱을 포함하는 투명한 기판일 수 있다. 제1 기판(SUB1)이 플라스틱으로 형성될 경우, 표시 패널(DP)은 가요성을 가질 수 있다.

제1 기판(SUB1) 상에 버퍼층(BFL)이 배치되며, 버퍼층(BFL)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 버퍼층(BFL) 상에 트랜지스터(TR)의 반도체 층이 배치될 수 있다. 반도체 층(SM)은 아모포스 실리콘 또는 폴리 실리콘과 같은 무기 재료의 반도체나 유기 반도체를 포함할 수 있다. 또한, 반도체 층(SM)은 산화물 반도체(oxide semiconductor)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시되지 않았으나, 반도체 층(SM)은 소스 영역, 드레인 영역, 및 소스 영역과 드레인 영역 사이의 채널 영역을 포함할 수 있다.

반도체 층(SM)을 덮도록 버퍼층(BFL) 상에 제1 절연층(INS1)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(INS1)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 제1 절연층(INS1) 상에 반도체층(SM)과 중첩하는 트랜지스터(TR)의 게이트 전극(GE)이 배치될 수 있다. 게이트 전극(GE)은 반도체 층(SM)의 채널 영역과 중첩할 수 있다.

게이트 전극(GE)을 덮도록 제1 절연층(INS1) 상에 제2 절연층(INS2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(INS2)은 층간 절연층으로 정의될 수 있다. 제2 절연층(INS2)은 유기 물질 및/또는 무기 물질을 포함할 수 있다.

제2 절연층(INS2) 상에 트랜지스터(TR)의 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 서로 이격되어 배치될 수 있다. 소스 전극(SE)은 제1 절연층(INS1) 및 제2 절연층(INS2)을 관통하여 정의된 제1 컨택 홀(CH1)을 통해 반도체층(SM)의 소스 영역에 연결될 수 있다. 드레인 전극(DE)은 제1 절연층(INS1) 및 제2 절연층(INS2)을 관통하여 정의된 제2 컨택 홀(CH2)을 통해 반도체층(SM)의 드레인 영역에 연결될 수 있다.

트랜지스터(TR)의 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 덮도록 제2 절연층(INS2) 상에 제3 절연층(INS3)이 배치될 수 있다. 제3 절연층(INS3)은 평평한 상면을 제공하는 평탄화층으로 정의될 수 있으며, 유기 물질을 포함할 수 있다.

제3 절연층(INS3) 상에 발광 소자(OLED)의 제1 전극(E1)이 배치될 수 있다. 제1 전극(E1)은 제3 절연층(INS3)을 관통하여 정의된 제3 컨택홀(CH3)을 통해 트랜지스터(TR)의 드레인 전극(DE)에 연결될 수 있다. 제1 전극(E1)은 화소 전극 또는 애노드 전극으로 정의될 수 있다.

제1 전극(E1) 및 제3 절연층(INS3) 상에 제1 전극(E1)의 소정의 부분을 노출시키는 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)에는 제1 전극(E1)의 소정의 부분을 노출시키기 위한 오픈부(OP)가 정의되며, 오픈부(OP)는 제1 화소 영역(PA1)에 중첩할 수 있다.

오픈부(OP) 내에서 제1 전극(E1) 상에 유기 발광층(OEL)이 배치될 수 있다. 유기 발광층(OEL)은 각각 저분자 유기물 또는 고분자 유기물을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 유기 발광층(OEL)은 청색을 갖는 제1 광을 생성할 수 있다.

화소 정의막(PDL) 및 유기 발광층(OEL) 상에 제2 전극(E2)이 배치될 수 있다. 제2 전극(E2)은 공통 전극 또는 캐소드 전극으로 정의될 수 있다. 표시 패널(DP)은 전면 발광형 유기 발광 표시 패널일 수 있으며, 이러한 경우, 제1 전극(E1)은 반사형 전극으로 형성되고, 제2 전극(E2)은 투명 전극으로 형성될 수 있다.

발광 소자(OLED)는 제1 화소 영역(PA1)에서 제1 전극(E1), 유기 발광층(OEL), 및 제2 전극(E2)을 포함할 수 있다. 제1 전극(E1)은 정공 주입 전극인 양극이며, 제2 전극(E2)은 전자 주입 전극인 음극일 수 있다.

봉지층(TFE)은 제1 기판(SUB1) 상에 배치되어 화소(PX)의 발광 소자(OLED)를 덮을 수 있다. 예를 들어, 봉지층(TFE)은 제2 전극(E2) 상에 배치될 수 있다. 봉지층(TFE)은 박막 봉지층(TFE)으로 정의될 수 있다. 봉지층(TFE)은 발광 소자(OLED) 상에 배치된 제1 봉지층(EN1), 제1 봉지층(EN1) 상에 배치된 제2 봉지층(EN2), 및 제2 봉지층(EN2) 상에 배치된 제3 봉지층(EN3)을 포함할 수 있다.

제1 및 제3 봉지층들(EN1,EN3) 각각은 무기 물질을 포함하고, 제2 봉지층(EN2)은 유기 물질을 포함할 수 있다. 제2 봉지층(EN2)의 두께는 제1 및 제3 봉지층들(EN1,EN3) 각각보다 두꺼울 수 있다.

트랜지스터(TR)에 의해 발광 소자(OLED)의 유기 발광층(OEL)을 발광시키기 위한 제1 전압이 제1 전극(E1)에 인가되고, 제1 전압과 반대 극성의 제2 전압이 제2 전극(E2)에 인가될 수 있다. 유기 발광층(OEL)에 주입된 정공과 전자가 결합하여 여기자(exciton)가 형성되고, 여기자가 바닥 상태로 전이하면서 발광 소자(OLED)가 발광될 수 있다.

도 2에 도시되지 않았으나 화소(PX) 상에는 광 가이드층 및 광 변환체가 배치될 수 있으며, 이러한 구성은 이하, 도 3을 참조하여 상세히 설명될 것이다.

도 3은 화소들 상에 배치된 광 가이드층 및 광 변환체를 설명하기 위한 표시 패널의 소정의 부분의 단면도이다.

설명의 편의를 위해, 도 3에는 서로 인접한 제1 화소 영역(PA1), 제2 화소 영역(PA2), 및 제3 화소 영역(PA3)이 배치된 표시 패널(DP)의 단면이 도시되었다.

도 3을 참조하면, 표시 패널(DP)은 봉지층(TFE) 상에 배치된 복수 개의 광 변환체들(LC1,LC2,LT), 봉지층(TFE)과 광 변환체들(LC1,LC2,LT) 사이에 배치된 광 가이드층(LGL), 광 변환체들(LC1,LC2,LT) 상에 배치된 복수 개의 컬러 필터들(CF1,CF2,CF3), 및 컬러 필터들(CF1,CF2,CF3) 사이에 배치된 블랙 매트릭스(BM)를 포함할 수 있다.

광 가이드층(LGL)은 화소 영역들(PA1,PA2,PA3) 각각에 중첩하는 제1 공동(CV1) 및 비화소 영역(NPA)의 소정의 부분에 중첩하는 제2 공동(CV2)을 정의할 수 있다. 광 가이드층(LGL)은 봉지층(TFE) 상에 배치된 지지 절연층(SI) 및 지지 절연층(SI) 상에 배치된 커버 절연층(CI)을 포함할 수 있다.

지지 절연층(SI)은 화소 영역들(PA1,PA2,PA3) 각각에 중첩하는 제1 공동(CV1) 및 비화소 영역(NPA)의 소정의 부분에 중첩하는 제2 공동(CV2)을 정의할 수 있다. 화소 영역들(PA1,PA2,PA3)에 중첩하는 제1 공동들(CV1)은 서로 동일하므로, 이하, 제1 화소 영역(PA1)을 예로 들어 제1 공동(CV1)이 설명될 것이다.

지지 절연층(SI)은 제1 화소 영역(PA1)에 중첩하는 봉지층(TFE)에서 상부로 이격되어 제1 공동(CV1)을 정의할 수 있다. 지지 절연층(SI)은 비화소 영역(NPA)의 소정의 부분에 중첩하는 봉지층(TFE)에서 상부로 이격되어 제2 공동(CV2)을 정의할 수 있다. 지지 절연층(SI)은 제1 및 제2 공동들(CV1,CV2)을 제외한 영역에서 봉지층(TFE)의 상면에 접촉할 수 있다.

따라서, 제1 화소 영역(PA1)에 중첩하는 영역 및 비화소 영역(NPA)의 소정의 부분에 중첩하는 영역에서 봉지층(TFE)과 지지 절연층(SI) 사이에 제1 및 제2 공동들(CV1,CV2)이 각각 정의될 수 있다. 제1 및 제2 공동들(CV1,CV2) 각각은 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 제1 공동(CV1)의 폭은 제2 공동(CV2)의 폭보다 클 수 있다.

제1 공동(CV1)에 중첩하는 지지 절연층(SI)의 소정의 부분에 제1 홀(H1)이 정의될 수 있다. 구체적으로, 제1 공동(CV1)에 중첩하는 지지 절연층(SI)의 중심부에 제1 홀(H1)이 정의될 수 있으나, 제1 홀(H1)의 위치는 이에 한정되지 않는다.

제2 공동(CV2)에 중첩하는 지지 절연층(SI)의 소정의 부분에 제2 홀(H2)이 정의될 수 있다. 구체적으로, 제2 공동(CV2)에 중첩하는 지지 절연층(SI)의 중심부에 제2 홀(H2)이 정의될 수 있으나, 제2 홀(H2)의 위치는 이에 한정되지 않는다.

커버 절연층(CI)은 지지 절연층(SI)을 덮는다. 커버 절연층(CI)은 지지 절연층(SI)에 정의된 제1 및 제2 홀들(H1,H2)을 폐쇄시킬 수 있다. 따라서, 커버 절연층(CI)에 의해 제1 및 제2 공동들(CV1,CV2)이 폐쇄될 수 있다.

지지 절연층(SI)은 무기 물질을 포함하고, 커버 절연층(CI)은 유기 물질을 포함할 수 있다. 지지 절연층(SI)은 커버 절연층(CI)보다 높은 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 지지 절연층(SI)의 굴절률은 1.8일 수 있고, 커버 절연층(CI)의 굴절률은 1.5일 수 있다. 제1 및 제2 공동들(CV1,CV2) 각각은 공기의 굴절률로서 1.0의 굴절률을 가질 수 있다.

광 가이드층(LGL) 상에 제4 절연층(INS4)이 배치될 수 있다. 제4 절연층(INS4)은 무기 물질을 포함할 수 있다.

광 변환체들(LC1,LC2,LT)은 제4 절연층(INS4) 상에 배치될 수 있다. 광 변환체들(LC1,LC2,LT)은 단일층에 배치될 수 있으며, 광 변환체들(LC1,LC2,LT)이 배치된 층은 광 변환층으로 정의될 수 있다. 즉, 광 변환층은 단일층으로 배치된 광 변환체들(LC1,LC2,LT)을 포함할 수 있다.

광 변환체들(LC1,LC2,LT)은 화소 영역들(PA1,PA2,PA3)에 중첩할 수 있다. 제4 절연층(INS4) 상에 제5 절연층(INS5)이 배치되고, 제5 절연층(INS5)은 비화소 영역(NPA)과 중첩하도록 광 변환체들(LC1,LC2,LT) 사이에 배치될 수 있다.

광 변환체들(LC1,LC2,LT)은 제1 화소 영역(PA1)에 중첩하는 제1 광 변환체(LC1), 제2 화소 영역(PA2)에 중첩하는 제2 광 변환체(LC2), 및 제3 화소 영역(PA3)에 중첩하는 광 투과층(LT)을 포함할 수 있다. 제1 광 변환체(LC1)는 제1 양자점들(미 도시됨)을 포함하고, 제2 광 변환체(LC2)는 제2 양자점들(미 도시됨)을 포함할 수 있다. 광 투과층(LT)은 광 사란 입자들(미 도시됨)을 포함할 수 있다.

제1 양자점들은 청색 파장 대의 광을 적색 파장 대의 광으로 변환할 수 있다. 제2 양자점들은 청색 파장 대의 광을 녹색 파장 대의 광으로 변환할 수 있다. 광 투과층(LT)은 광 변환 동작을 하지 않고 광 산란 입자들을 통해 광을 산란시킬 수 있다.

컬러 필터들(CF1,CF2,CF3)은 광 변환체들(LC1,LC2,LT) 상에 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 제5 절연층(INS5) 상에 배치될 수 있다. 컬러 필터들(CF1,CF2,CF3)은 제1 광 변환체(LC1) 상에 배치된 제1 컬러 필터(CF1), 제2 광 변환체(LC2) 상에 배치된 제2 컬러 필터(CF2), 및 광 투과층(LT) 상에 배치된 제3 컬러 필터(CF3)를 포함할 수 있다.

제1 컬러 필터(CF1)는 적색 컬러 필터를 포함하고, 제2 컬러 필터(CF2)는 녹색 컬러 필터를 포함하고, 제3 컬러 필터(CF3)는 투명 컬러 필터를 포함할 수 있다. 광 투과층(LT) 및 제3 컬러 필터(CF3)는 일체로 형성될 수 있다.

컬러 필터들(CF1,CF2,CF3) 및 블랙 매트릭스(BM)는 제2 기판(SUB2) 하부에 배치될 수 있다. 제2 기판(SUB2)은 글래스 또는 플라스틱을 포함하는 투명한 기판일 수 있다.

제1, 제2, 및 제3 화소 영역들(PA1,PA2,PA3)의 발광 소자들(OLED) 각각은 청색을 갖는 제1 광(LB)을 생성할 수 있다. 제1 화소 영역(PA1)의 발광 소자(OLED)에서 생성된 제1 광(LB)은 제1 광 변환체(LC1)에 제공될 수 있다. 제2 화소 영역(PA2)의 발광 소자(OLED)에서 생성된 제1 광(LB)은 제2 광 변환체(LC2)에 제공될 수 있다. 제3 화소 영역(PA3)의 발광 소자(OLED)에서 생성된 제1 광(LB)은 광 투과층(LT)에 제공될 수 있다.

제1 광 변환체(LC1)의 제1 양자점들은 제1 광(LB)을 제2 광(LR)으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 제1 양자점들은 제1 광(LB)의 청색 파장을 적색 파장으로 변환하여 적색 파장을 갖는 제2 광(LR)을 생성할 수 있다. 제2 광(LR)은 제1 컬러 필터(CF1)를 통해 상부 방향으로 출광될 수 있다.

제1 광(LB)의 일부는 제1 양자점들에 접촉되지 않고 제1 광 변환체(LC1)를 투과하여 제1 컬러 필터(CF1)에 제공될 수 있다. 즉, 제1 양자점들에 접촉되지 않아 제2 광(LR)으로 변환되지 않는 제1 광(LB)이 존재할 수 있다. 제1 광 변환체(LC1)에서 변환되지 않은 제1 광(LB)은 제1 컬러 필터(CF1)에서 적색을 갖는 제2 광(LR)으로 변환되어 상부 방향으로 출광될 수 있다.

제2 광 변환체(LC2)의 제2 양자점들은 제1 광(LB)을 제3 광(LG)으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 제2 광 변환체(LC2)의 제2 양자점들은 제1 광(LB)의 청색 파장을 녹색 파장으로 변환하여 녹색 파장을 갖는 제3 광(LG)을 생성할 수 있다. 제3 광(LG)은 제2 컬러 필터(CF2)를 통해 상부 방향으로 출광될 수 있다.

제1 광(LB)의 일부는 제2 양자점들에 접촉되지 않고 제2 광 변환체(LC2)를 투과하여 제2 컬러 필터(CF2)에 제공될 수 있다. 즉, 제2 양자점들에 접촉되지 않아 제3 광(LG)으로 변환되지 않는 제1 광(LB)이 존재할 수 있다. 제2 광 변환체(LC2)에서 변환되지 않은 제1 광(LB)은 제2 컬러 필터(CF2)에서 녹색을 갖는 제3 광(LG)으로 변환되어 상부 방향으로 출광될 수 있다.

광 투과층(LT)에 제공된 제1 광(LB)은 광 투과층(LT) 및 제3 컬러 필터(CF3)를 투과하여 상부 방향으로 출광될 수 있다. 따라서, 적색, 녹색, 및 청색 광들이 표시 패널(DP)을 통해 출광되어 영상이 표시될 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 비화소 영역(NPA)에서 불필요한 광을 차단할 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 광 가이드층의 평면 구성을 도시한 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 I-I'선의 단면도이다.

예시적으로, 도 4에는 2개의 행들과 3개의 열들로 배열된 화소 영역들(PA1,PA2,PA3)이 도시되었다. 설명의 편의를 위해, 도 4에는 제1 공동들(CV1), 제2 공동(CV2), 및 제1 공동들(CV1) 각각과 제2 공동(CV2) 사이의 커버 절연층(CI-1)이 도시되었다. 또한, 도 5에는 봉지층(TFE)의 제2 및 제3 봉지층들(EN2,EN3)이 광 가이드층(LGL)과 함께 도시되었다.

도 4를 참조하면, 제1 공동들(CV1)은 화소 영역들(PA1,PA2,PA3)에 중첩하고, 제2 공동(CV2)은 비화소 영역(NPA)의 소정의 부분에 중첩한다. 평면상에서 봤을 때, 제1 공동들(CV1) 각각과 제2 공동(CV2) 사이에 배치된 커버 절연층(CI-1)은 화소 영역들(PA1,PA2,PA3) 각각을 둘러쌀 수 있다.

제1 방향(DR1)으로 제1 공동들(CV1) 각각의 폭은 제1 방향(DR1)으로 서로 인접한 화소 영역들 사이에 중첩하는 제2 공동(CV2)의 폭보다 클 수 있다. 또한, 제2 방향(DR2)으로 제1 공동들(CV1) 각각의 폭은 제2 방향(DR2)으로 서로 인접한 화소 영역들 사이에 중첩하는 제2 공동(CV2)의 폭보다 클 수 있다.

도 5를 참조하면, 제1 공동(CV1)의 하단은 제1 장폭(LW1)을 갖고, 제1 공동(CV1)의 상단은 제1 장폭(LW1)보다 작은 제2 장폭(LW2)을 가질 수 있다. 제1 공동(CV1)의 하단은 봉지층(TFE)에 의해 정의되고, 제1 공동(CV1)의 상단은 지지 절연층(SI)에 의해 정의될 수 있다.

제1 방향(DR1)으로 서로 인접한 화소 영역들 사이에 중첩하는 제2 공동(CV2)의 하단은 제1 단폭(SW1)을 갖고, 제1 방향(DR1)으로 서로 인접한 화소 영역들 사이에 중첩하는 제2 공동(CV2)의 상단은 제1 단폭(SW1)보다 작은 제2 단폭(SW2)을 가질 수 있다. 제2 공동(CV2)의 하단은 봉지층(TFE)에 의해 정의되고, 제2 공동(CV2)의 상단은 지지 절연층(SI)에 의해 정의될 수 있다.

제1 공동(CV1)의 하단과 제2 공동(CV2)의 하단 사이의 폭은 제1 폭(W1)을 갖고, 제1 공동(CV1)의 상단과 제2 공동(CV2)의 상단 사이의 폭은 제1 폭(W1)보다 큰 제2 폭(W2)을 가질 수 있다. 제1 및 제2 공동들(CV1,CV2) 각각의 하단과 상단 사이는 제1 거리(DI1)를 가질 수 있다. 광 가이드층(LGL)은 제1 두께(T1)를 가질 수 있다. 제1 거리(DI1) 및 제1 두께(T1)는 봉지층(TFE)의 상면에 수직한 방향을 기준으로 설정될 수 있다.

예시적으로, 제1 장폭(LW1)은 25 내지 30 마이크로미터(μm)일 수 있고, 제2 장폭(LW2)은 17 내지 22 마이크로미터(μm)일 수 있다. 제1 단폭(SW1)은 6 내지 7 마이크로미터(μm)일 수 있고, 제2 단폭(SW2)은 4 내지 5 마이크로미터(μm)일 수 있다. 제1 폭(W1)은 3 내지 4 마이크로미터(μm)일 수 있고, 제2 폭(W2)은 4 내지 5 마이크로미터(μm)일 수 있다. 제1 거리(DI1)는 3 내지 4 마이크로미터(μm)일 수 있고, 제1 두께(T1)는 5 내지 7 마이크로미터(μm)일 수 있다.

제1 및 제2 홀들(H1,H2) 각각은 원형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제1 및 제2 홀들(H1,H2) 각각은 다각형 형상을 가질 수 있다. 제1 및 제2 홀들(H1,H2) 각각의 지름은 0 마이크로미터(μm)보다 크고 5 마이크로미터(μm)보다 작을 수 있다.

도 6은 도 3에 도시된 광 가이드층에서 굴절되는 광을 예시적으로 도시한 도면이다.

설명의 편의를 위해, 도 6에는 제1 화소 영역(PA1) 및 제2 화소 영역(PA2)의 일부분에 대응하는 표시 패널(DP)의 단면이 도시되었고, 화소들(PX)은 생략되었다. 또한, 봉지층(TFE)의 제2 및 제3 봉지층들(EN2,EN3)이 광 가이드층(LGL)과 함께 도시되었다.

도 6을 참조하면, 제1 화소 영역(PA1)에서 생성된 제1 광은(LB1)은 제1 화소 영역(PA1)에 인접한 비화소 영역(NPA)으로 진행할 수 있다. 예시적으로 제3 봉지층(EN3)은 제2 봉지층(EN2)보다 큰 굴절률을 갖고, 지지 절연층(SI)과 같은 굴절률을 가질 수 있다. 또한, 제4 절연층(INS4) 및 제5 절연층(INS5)은 커버 절연층(CI)과 같은 굴절률을 가질 수 있다.

저굴절률을 갖는 제1 물질에서 고굴절률을 갖는 제2 물질로 광이 진행할 때, 입사각보다 출사각이 작아지도록 제1 물질과 제2 물질 사이의 경계면에서 광이 굴절된다. 고굴절률을 갖는 제2 물질에서 저굴절률을 갖는 제1 물질로 광이 진행할 때, 입사각보다 출사각이 커지도록 제2 물질과 제1 물질 사이의 경계면에서 광이 굴절된다. 또한, 고굴절률을 갖는 제2 물질에서 저굴절률을 갖는 제1 물질로 광이 진행할 때, 제2 물질과 제1 물질 사이의 경계면에서 광이 전반사될 수 있다.

제1 광(LB1)은 제3 봉지층(EN3) 및 제3 봉지층(EN3)의 상면에 배치된 지지 절연층(SI)을 투과하고, 지지 절연층(SI)과 커버 절연층(CI) 사이의 경계면에서 입사각보다 출사각이 커지도록 굴절될 수 있다. 커버 절연층(CI)으로 진행한 제1 광(LB1)은 커버 절연층(CI) 및 제1 공동(CV1)에 인접한 지지 절연층(SI) 사이의 경계면에서 입사각보다 출사각이 작아지도록 굴절될 수 있다.

제1 공동(CV1)에 인접한 지지 절연층(SI)으로 진행한 제1 광(LB1)은 지지 절연층(SI)과 제1 공동(CV1) 사이의 경계면에서 전반사될 수 있다. 전반사된 제1 광(LB1)은 지지 절연층(SI)과 커버 절연층(CI) 사이의 경계면에서 입사각보다 출사각이 커지도록 굴절될 수 있다. 커버 절연층(CI)으로 진행한 광은 상부 방향으로 진행하여 블랙 매트릭스(BM)에 제공될 수 있다. 제1 광(LB1)은 블랙 매트릭스(BM)에 의해 차단될 수 있다.

광 가이드층(LGL)이 배치되지 않고, 광 가이드층(LGL)이 배치된 부분에 빈공 간으로서 에이층이 제공될 수 있다. 에어층은 봉지층(TFE)보다 작은 굴절률을 갖는다. 이러한 경우, 봉지층(TFE)을 투과하는 제1 광(LB1)은 봉지층(TFE)과 에어층 사이의 경계면에서 입사각보다 출사각이 커지도록 굴절될 수 있다. 굴절된 제1 광(LB1')은 점선 화살표로 도시된 제1 광(LB1')으로서 제2 광 변환체(LC2)로 제공될 수 있다.

제1 화소 영역(PA1)의 발광 소자(OLED)가 구동되고, 제2 및 제3 화소 영역들(PA2,PA3)의 발광 소자들(OLED)이 구동되지 않을 경우, 적색 광만 생성되므로, 표시 패널(DP)은 적색을 표시할 수 있다. 그러나, 도 5에 도시된 점선 화살표와 같이 제1 광(LB')이 제2 광 변환체(LC2)로 제공될 경우, 녹색을 갖는 제3 광(LG)이 출광 될 수 있다. 따라서, 서로 인접한 제1 및 제2 화소 영역들(PA1,PA2)을 포함하는 화소들(PX) 사이에서 혼색 현상이 발생할 수 있다.

그러나 본 발명의 실시 예에서, 제1 광(LB1)은 광 가이드층(LGL)에서 굴절되어 제2 광 변환체(LC2)로 제공되지 않고, 블랙 매트릭스(BM)로 제공되어 차단될 수 있다. 따라서, 화소들(PX) 사이의 혼색 현상이 방지될 수 있다.

제1 광 변환체(LC1)의 제1 양자점들이 제1 광(LB)을 제2 광(LR)으로 변환할 때, 제2 광(LR)이 산란되어 하부 방향으로 제공될 수 있다. 하부 방향으로 제공된 제2 광(LR1)은 제4 절연층(INS4) 및 커버 절연층(CI)을 투과하고, 제1 공동(CV1) 상에 배치된 커버 절연층(CI)과 지지 절연층(SI) 사이의 경계면에서 입사각보다 출사각이 작아지도록 굴절될 수 있다.

굴절된 제2 광(LR1)은 지지 절연층(SI) 및 제1 공동(CV1) 사이의 경계면에서 전반사될 수 있다. 전반사된 제2 광(LR1)은 제1 공동(CV1) 상에 배치된 지지 절연층(SI)과 커버 절연층(CI) 사이의 경계면에서 입사각보다 출사각이 커지도록 굴절되어 제1 광 변환체(LC1)에 제공될 수 있다. 하부 방향으로 진행하는 제2 광(LR1)이 손실되지 않고 광 가이드층(LGL)에서 반사되어 다시 제1 광 변환체(LC1)로 제공되므로 광 효율이 향상될 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(DD)는 혼색 현상을 방지하고 광 효율을 향상시킬 수 있다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 광 가이드층의 다양한 실시 예들을 도시한 도면들이다.

이하, 도 3 내지 도 5에 도시된 광 가이드층(LGL)과 다른 구성을 위주로 도 7 내지 도 9에 도시된 광 가이드층들(LGL1,LGL2,LGL3))의 구성이 설명될 것이다.

도 7을 참조하면, 제1 공동들(CV1) 각각과 제2 공동(CV2) 사이에 배치된 커버 절연층(CI-2)은 화소 영역들(PA1,PA2,PA3) 각각을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 커버 절연층(CI-2)은 복수 개의 도트 패턴들(DT)을 포함할 수 있다. 도트 패턴들(DT)은 사각형 형상을 갖고 화소 영역들(PA1,PA2,PA3) 각각을 둘러쌀 수 있다.

실질적으로, 도트 패턴들(DT)에 커버 절연층(CI-2)이 배치되고, 도트 패턴들(DT) 사이에는 커버 절연층(CI-2)이 배치되지 않을 수 있다. 광 가이드층(LGL1)의 다른 구성은 도 3 내지 도 5에 도시된 광 가이드층(LGL)과 같을 수 있다.

도 8을 참조하면, 제1 공동들(CV1) 각각과 제2 공동(CV2) 사이에 배치된 커버 절연층(CI-3)은 화소 영역들(PA1,PA2,PA3) 각각의 서로 마주보는 양측들에 인접하고 어느 일 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 제1 공동들(CV1) 및 제2 공동(CV2)은 어느 일 방향으로 연장할 수 있다.

예를 들어, 커버 절연층(CI-3)은 화소 영역들(PA1,PA2,PA3) 각각의 장변들에 인접하고 제2 방향(DR2)으로 연장할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 커버 절연층(CI-3)은 화소 영역들(PA1,PA2,PA3) 각각의 단변들에 인접하고 제1 방향(DR1)으로 연장할 수 있다. 광 가이드층(LGL2)의 다른 구성은 도 3 내지 도 5에 도시된 광 가이드층(LGL)과 같을 수 있다.

도 9를 참조하면, 제1 공동(CV1)은 서로 이격된 제1 서브 공동(CV1_1) 및 제2 서브 공동(CV1_2)을 포함할 수 있다. 지지 절연층(SI)은 제1 화소 영역(PA1)의 제1 부분(P1)에 중첩하는 봉지층(TFE)에서 상부로 이격되어 제1 서브 공동(CV1_1)을 정의할 수 있다.

지지 절연층(SI)은 제1 화소 영역(PA1)의 제2 부분(P2)에 중첩하는 봉지층(TFE)에서 상부로 이격되어 제2 서브 공동(CV1_2)을 정의할 수 있다. 제1 부분(P1)은 제2 부분(P2)과 이격될 수 있다.

제1 서브 공동(CV1_1)에 중첩하는 지지 절연층(SI)의 소정의 부분과 제2 서브 공동(CV1_2)에 중첩하는 지지 절연층(SI)의 소정의 부분에 각각 제1 홀(H1)이 정의될 수 있다. 광 가이드층(LGL3)의 다른 구성은 도 3 내지 도 5에 도시된 광 가이드층(LGL)과 같을 수 있다.

제1 공동(CV1)이 두 개의 서브 공동들(CV1_1,CV1_2)로 분리되고, 제1 서브 공동(CV1_1) 및 제2 서브 공동(CV1_2) 사이의 지지 및 커버 절연층들(SI,CI)은 교각과 같은 지지체 역할을 할 수 있다. 따라서, 제1 공동(CV1)을 정의하기 위한 구조가 보다 견고해 질 수 있다.

도 10 내지 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

설명의 편의를 위해, 도 10 내지 도 15는 도 5에 도시된 단면에 대응하는 단면으로 도시되었다. 이하, 제1 화소 영역(PA1) 상에 제1 공동(CV1)을 형성하는 방법과 제1 화소 영역(PA1) 주변의 비화소 영역(NPA) 상에 제2 공동(CV2)을 형성하는 방법이 예시적으로 설명될 것이다. 도시하지 않았으나, 다른 화소 영역들(PA2,PA3)과 다른 화소 영역들(PA2,PA3) 주변의 비화소 영역(NPA) 상에 제1 및 제2 공동들(CV1,CV2)을 형성하는 방법도 도 10 내지 도 15에 도시된 방법과 동일할 것이다.

도 10을 참조하면, 제1 기판(SUB1) 상에 화소들(PX)을 덮는 봉지층(TFE)이 제공될 수 있다. 봉지층(TFE) 상에 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들(PR1,PR2)이 제공될 수 있다.

구체적으로, 제1 화소 영역(PA1)에 중첩하는 제3 봉지층(EN3) 상에 제1 포토 레지스트 패턴(PR1)이 제공될 수 있다. 비화소 영역(NPA)의 소정의 부분에 중첩하는 제3 봉지층(EN3) 상에 제2 포토 레지스트 패턴(PR2)이 제공될 수 있다.

제1 포토 레지스트 패턴(PR1)은 제1 공동(CV1)이 정의되기 위한 부분이고, 제2 포토 레지스트 패턴(PR2)은 제2 공동이 정의되기 위한 부분일 수 있다. 예를 들어 감광성 수지(또는 포토 레지스트)가 제3 봉지층(EN3) 상에 배치될 수 있다. 제1 공동(CV1)과 제2 공동(CV2)을 형성하기 위한 부분을 제외한 감광성 수지의 부분은 감광성 수지의 제1 부분으로 정의될 수 있다. 감광성 수지의 제1 부분을 노출시키기 위한 포토 마스크가 감광성 수지 상에 배치될 수 있다.

포토 마스크를 이용하여 감광성 수지의 제1 부분이 노광되고, 현상액에 의해 감광성 수지의 제1 부분이 제거됨으로써 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들(PR1,PR2)이 형성될 수 있다. 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들(PR1,PR2)을 형성하기 위해 사용되는 감광성 수지는 포지티브 타입 포토 레지스트일 수 있다.

도시하지 않았으나, 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들(PR1,PR2)에 대한 가경화 공정이 수행될 수 있다. 가경화 공정시 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들(PR1,PR2)의 측면이 흘러내려, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들(PR1,PR2) 각각의 측면이 경사면을 가질 수 있다. 예시적으로, 가경화 공정시, 130도(℃) 내지 149도(℃)의 온도가 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들(PR1,PR2)에 인가될 수 있다.

도 11을 참조하면, 제3 봉지층(EN3) 및 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들(PR1,PR2) 상에 지지 절연층(SI)이 제공될 수 있다.

도 12를 참조하면, 지지 절연층(SI) 상에 제3 포토 레지스트(PR3)가 제공될 수 있다. 제1 포토 레지스트 패턴(PR1) 상의 지지 절연층(SI)의 소정의 부분에 중첩하는 제3 포토 레지스트(PR3)의 부분이 제거되어 제1 오픈부(OP1)가 정의될 수 있다. 제1 오픈부(OP1)는 실질적으로 제1 홀(H1)에 중첩할 수 있다.

제2 포토 레지스트 패턴(PR2) 상의 지지 절연층(SI)의 소정의 부분에 중첩하는 제3 포토 레지스트(PR3)의 부분이 제거되어 제2 오픈부(OP2)가 정의될 수 있다. 제2 오픈부(OP2)는 실질적으로 제2 홀(H2)에 중첩할 수 있다.

도 13을 참조하면, 제3 포토 레지스트(PR3)를 마스크로 하여 제1 및 제2 오픈부들(OP1,OP2)에 중첩하는 지지 절연층(SI)의 부분들이 제거되어 지지 절연층(SI)에 제1 및 제2 홀들(H1,H2)이 정의될 수 있다.

즉, 제1 포토 레지스트 패턴(PR1) 상의 지지 절연층(SI)의 소정의 부분이 제거되어 제1 홀(H1)이 정의되고, 제2 포토 레지스트 패턴(PR2) 상의 지지 절연층(SI)의 소정의 부분이 제거되어 제2 홀(H2)이 정의될 수 있다. 제1 및 제2 홀들(H1,H2)이 형성된 후, 제3 포토 레지스트(PR3)는 제거될 수 있다.

도 14를 참조하면, 제1 및 제2 홀들(H1,H2)을 통해 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들(PR1,PR2)에 엣칭액이 주입되어 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들(PR1,PR2)이 제거될 수 있다. 따라서 제1 및 제2 공동들(CV1,CV2)이 형성될 수 있다.

도 15를 참조하면, 지지 절연층(SI) 상에 커버 절연층(CI)이 제공됨으로써 광 가이드층(LGL)이 제조될 수 있다. 커버 절연층(CI)은 제1 및 제2 홀들(H1,H2)을 덮도록 배치되어 제1 및 제2 홀들(H1,H2)을 폐쇄시킬 수 있다.

유동성을 갖는 유기 물질이 경화되어 커버 절연층(CI)이 형성될 수 있다. 커버 절연층(CI)을 형성하기 위한 유기 물질은 200cP(centi-poise) 이상의 점도를 갖고, 제1 및 제2 홀들(H1,H2) 각각의 지름은 0 마이크로미터(μm)보다 크고 5 마이크로미터(μm)보다 작을 수 있다.

유기 물질이 200cP 이상의 점도를 가지고, 홀들(H1,H2) 각각의 지름이 0 마이크로미터(μm)보다 크고 5 마이크로미터(μm)보다 작을 경우, 유기 물질이 제1 및 제2 홀들(H1,H2)을 통해 제1 및 제2 공동들(CV1,CV2)로 주입되지 않을 수 있다.

도 3에 도시된 광 변환체들(LC1,LC2,LT), 컬러 필터들(CF1,CF2,CF3), 및 블랙 매트릭스(BM)가 광 가이드층(LGL) 상에 배치됨으로써, 표시 장치(DD)가 제조될 수 있다.

도 16 내지 도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

도 10 내지 도 15에는 제1 기판(SUB1) 상에 배치된 봉지층(TFE) 상에 광 가이드층(LGL)을 형성하는 방법이 도시되었다. 그러나, 도 16 내지 도 20에는 제2 기판(SUB2) 상에 배치된 광 변환체들(LC1,LC2,LT) 상에 광 가이드층(LGL)을 형성하는 방법이 도시되었다.

설명의 편의를 위해, 도 16 내지 도 19에는 제1 광 변환체(LC1) 및 제5 절연층(INS5) 상에 배치된 제4 절연층(INS4) 상에 광 가이드층(LGL)을 형성하는 방법이 도시되었으며, 제2 기판(SUB2), 컬러 필터층들(CF1,CF2,CF3), 및 블랙 매트릭스(BM)는 생략되었다. 실질적으로, 도 3에 도시된 광 변환체들(LC1,LC2,LT)이 배치된 제2 기판(SUB2)이 뒤집혀서 광 변환체들(LC1,LC2,LT) 상에 광 가이드층(LGL)이 제조될 수 있다.

이하, 제1 화소 영역(PA1)에 대응하는 제1 광 변환체(LC1) 상에 제1 공동(CV1)을 형성하는 방법과 제1 화소 영역(PA1) 주변의 비화소 영역(NPA)에 대응하는 제5 절연층(INS5) 상에 제2 공동(CV2)을 형성하는 방법이 예시적으로 설명될 것이다. 도시하지 않았으나, 다른 광 변환체들(LC2,LT) 및 제5 절연층(INS5) 상에 제1 및 제2 공동들(CV1,CV2)을 형성하는 방법도 도 16 내지 도 20에 도시된 방법과 동일할 것이다.

도 16을 참조하면, 광 변환체들(LC1,LC2,LT) 및 제5 절연층(INS5) 상에 배치된 제4 절연층(INS4)이 제공된 제2 기판(SUB2)이 준비될 수 있다. 제2 기판(SUB2)은 상부 기판으로 정의될 수 있다. 이하, 제5 절연층(INS5)은 격벽 절연층(INS5)으로 정의되고, 제4 절연층(INS4)은 절연층(INS4)으로 정의된다.

절연층(INS4) 상에 커버 절연층(CI)이 제공될 수 있다. 제1 광 변환체(LC1)에 중첩하는 커버 절연층(CI)의 제1 부분(PT1)이 하프톤 마스크(미 도시됨)에 의해 일부 노광될 수 있다. 또한, 격벽 절연층(INS5)의 소정의 부분에 중첩하는 커버 절연층(CI)의 제2 부분(PT2)이 하프톤 마스크에 의해 일부 노광될 수 있다.

제1 광 변환체(LC1)는 제1 화소 영역(PA1)에 중첩하고, 격벽 절연층(INS5)의 소정의 부분은 비화소 영역(NPA)의 소정의 부분에 중첩할 수 있다. 하프톤 마스크는 당업에게 자명한 구성이므로 상세한 설명은 생략한다. 도 16에서 노광된 부분은 역 사다리꼴의 점선으로 도시되었다.

도 17을 참조하면, 하프톤 마스크에 의해 노광된 부분이 제거되어 제1 부분(PT1)에 제1 홈(G1)이 정의되고 제2 부분(PT2)에 제2 홈(G2)이 정의될 수 있다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 커버 절연층(CI) 상에 지지 절연층(SI)이 제공될 수 있다. 제1 홈(G1)에 중첩하는 지지 절연층(SI)의 소정의 부분이 제거되어 제1 홀(H1)이 정의될 수 있다. 제2 홈(G2)에 중첩하는 지지 절연층(SI)의 소정의 부분이 제거되어 제2 홀(H2)이 정의될 수 있다. 실질적으로, 제1 홈(G1)은 제1 공동(CV1)에 대응하고, 제2 홈(G2)은 제2 공동(CV2)에 대응할 수 있다.

도 20을 참조하면, 화소들(PX) 및 화소들(PX)을 덮는 봉지층(TFE)이 제공된 제1 기판(SUB1)이 준비될 수 있다. 제1 기판(SUB1)은 상부 기판(SUB2)과 마주보는 하부 기판(SUB1)으로 정의될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 도 20에는 제1 기판(SUB1)과 화소들(PX)은 생략되고, 봉지층(TFE)의 제2 및 제3 봉지층들(EN2,EN3)이 도시되었다.

제1 광 변환체(LC1)가 배치된 제2 기판(SUB2)이 뒤집어지고, 광 가이드층(LGL)이 아래로 향하도록 배치될 수 있다. 봉지층(TFE) 상에 광 가이드층(LGL)이 배치되고, 광 가이드층(LGL)이 봉지층(TFE)에 합착될 수 있다. 따라서, 화소들(PX) 상에 광 가이드층(LGL)이 제공되어 표시 장치(DD)가 제조될 수 있다.

전술한 제조 방법에 의해 제조된 표시 장치(DD)는 화소들(PX) 사이의 혼색을 방지하고, 광 효율을 향상시킬 수 있다.

이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
PX: 화소 TR: 트랜지스터
OLED: 발광 소자 TFE: 봉지층
PA1,PA2,PA3: 제1, 제2, 및 제3 화소 영역
NPA: 비화소 영역 LGL: 광 가이드층
SI: 지지 절연층 CI: 커버 절연층
LC1,LC2,LT: 제1 및 제2 광 변환체 및 광 투과층
CF1,CF2,CF3: 제1, 제2, 및 제3 컬러 필터
CV1,CV2: 제1 및 제2 공동 H1,H2: 제1 및 제2 홀들

Claims

화소 영역 및 상기 화소 영역 주변의 비화소 영역이 정의된 기판;
상기 기판 상에 배치된 봉지층;
상기 봉지층 상에 배치되어 상기 화소 영역에 중첩하는 광 변환체를 포함하는 광 변환층; 및
상기 봉지층 및 상기 광 변환층 사이에 배치되고, 상기 화소 영역에 중첩하는 제1 공동 및 상기 비화소 영역에 중첩하는 제2 공동을 정의하는 광 가이드층을 포함하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 광 가이드층은,
상기 봉지층 상에 배치된 지지 절연층; 및
상기 지지 절연층 상에 배치된 커버 절연층을 포함하고,
상기 지지 절연층은 상기 화소 영역에 중첩하는 상기 봉지층에서 상부로 이격되어 상기 제1 공동을 정의하고, 상기 비화소 영역의 소정의 부분에 중첩하는 상기 봉지층에서 상부로 이격되어 상기 제2 공동을 정의하는 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 지지 절연층은 상기 제1 및 제2 공동들을 제외한 영역에서 상기 봉지층의 상면에 접촉하는 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 공동에 중첩하는 상기 지지 절연층의 소정의 부분에 제1 홀이 정의되고, 상기 제2 공동에 중첩하는 상기 지지 절연층의 소정의 부분에 제2 홀이 정의되고, 상기 커버 절연층은 상기 제1 및 제2 홀들을 폐쇄하는 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 지지 절연층은 상기 커버 절연층보다 높은 굴절률을 갖는 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 지지 절연층은 무기 물질을 포함하고, 상기 커버 절연층은 유기 물질을 포함하는 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 공동과 상기 제2 공동 사이에 배치된 상기 커버 절연층은 상기 화소 영역을 둘러싸는 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 공동과 상기 제2 공동 사이에 배치된 상기 커버 절연층은 상기 화소 영역을 둘러싸는 복수 개의 도트 패턴들을 포함하는 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 공동과 상기 제2 공동 사이에 배치된 상기 커버 절연층은 상기 화소 영역의 서로 마주보는 양측들에 인접하고 어느 일 방향으로 연장하는 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 공동은,
상기 화소 영역의 제1 부분에 중첩하는 상기 봉지층에서 상부로 이격된 상기 지지 절연층에 의해 정의된 제1 서브 공동; 및
상기 제1 부분과 이격된 상기 화소 영역의 제2 부분에 중첩하는 상기 봉지층에서 상부로 이격된 상기 지지 절연층에 의해 정의된 제2 서브 공동을 포함하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 공동들 각각은 사다리꼴 형상을 갖는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 공동의 폭은 상기 제2 공동의 폭보다 큰 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 화소 영역에 배치되어 제1 광을 생성하는 발광 소자; 및
상기 비화소 영역에 배치되어 상기 발광 소자에 연결된 트랜지스터를 더 포함하는 표시 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 화소 영역 및 상기 광 변환체는 각각 복수 개로 제공되고,
상기 복수 개의 광 변환체들은,
상기 제1 광을 제2 광으로 변환하는 제1 광 변환체;
상기 제1 광을 제3 광으로 변환하는 제2 광 변환체; 및
상기 제1 광을 투과시키는 광 투과층을 포함하는 표시 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 광 변환체들 사이에 배치된 격벽 절연층;
상기 광 변환체들 상에 배치된 복수 개의 컬러 필터들; 및
상기 컬러 필터들 사이에 배치된 블랙 매트릭스를 더 포함하는 표시 장치.
화소 영역 및 상기 화소 영역 주변의 비화소 영역이 정의된 기판 상에 봉지층을 제공하는 단계;
상기 화소 영역에 중첩하는 상기 봉지층 상에 제1 포토 레지스트 패턴을 제공하고, 상기 비화소 영역에 중첩하는 상기 봉지층 상에 제2 포토 레지스트 패턴을 제공하는 단계;
상기 봉지층 및 상기 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들 상에 지지 절연층을 제공하는 단계;
상기 제1 포토 레지스트 패턴 상의 상기 지지 절연층의 소정의 부분을 제거하여 제1 홀을 정의하고, 상기 제2 포토 레지스트 패턴 상의 상기 지지 절연층의 소정의 부분을 제거하여 제2 홀을 정의하는 단계;
상기 제1 및 제2 홀들을 통해 상기 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들에 에칭액을 주입하여 상기 제1 및 제2 포토 레지스트 패턴들을 제거하는 단계;
상기 지지 절연층 상에 커버 절연층을 제공하여 상기 제1 및 제2 홀들을 폐쇄하는 단계; 및
상기 커버 절연층 상에 상기 화소 영역에 중첩하는 광 변환체를 제공하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 지지 절연층은 상기 화소 영역에 중첩하는 상기 봉지층에서 상부로 이격되어 상기 제1 공동을 정의하고, 상기 비화소 영역의 소정의 부분에 중첩하는 상기 봉지층에서 상부로 이격되어 상기 제2 공동을 정의하고, 상기 제1 및 제2 공동들을 제외한 영역에서 상기 봉지층의 상면에 접촉하는 표시 장치의 제조 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 공동들은 사다리꼴 형상을 갖고, 상기 제1 공동의 폭은 상기 제2 공동의 폭보다 큰 표시 장치의 제조 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 지지 절연층은 상기 커버 절연층보다 높은 굴절률을 갖고, 상기 제1 공동과 상기 제2 공동 사이에 배치된 상기 커버 절연층은 상기 화소 영역을 둘러싸는 표시 장치의 제조 방법.
광 변환체들 및 상기 광 변환체들 사이의 격벽 절연층 상에 배치된 절연층이 제공된 상부 기판을 준비하는 단계;
상기 절연층 상에 커버 절연층을 제공하는 단계;
상기 광 변환체들 각각에 중첩하는 상기 커버 절연층의 제1 부분에 제1 홈을 정의하고, 상기 격벽 절연층의 소정의 부분에 중첩하는 상기 커버 절연층의 제2 부분에 제2 홈을 정의하는 단계;
상기 커버 절연층 상에 지지 절연층을 제공하는 단계;
상기 제1 홈에 중첩하는 상기 지지 절연층의 소정의 부분을 제거하여 제1 홀을 정의하고, 상기 제2 홈에 중첩하는 상기 지지 절연층의 소정의 부분을 제거하여 제2 홀을 정의하는 단계;
상기 상부 기판과 마주보도록 화소들이 제공된 하부 기판을 준비하는 단계; 및
상기 화소들 상에 상기 지지 절연층 및 상기 커버 절연층을 포함하는 광 가이드층을 제공하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.