KR20200133086A - 표시 패널 - Google Patents

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KR20200133086A
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김병철
김인옥
박재철
성재민
송인석
오근찬
이각석
장지은
장창순
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Abstract

일 실시예의 표시 패널은 복수의 화소 영역들 및 상기 복수의 화소 영역들에 인접한 주변 영역이 정의된 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 상기 복수의 화소 영역들에 각각 대응하는 복수의 개구부들이 정의된 화소 정의막, 상기 복수의 개구부들에 배치되고, 제1 색 광을 생성하는 복수의 발광소자들, 상기 복수의 발광소자들 상에 배치되는 봉지부재, 상기 봉지부재 상에 배치되고, 평면상에서 상기 주변 영역에 중첩하는 차광 패턴, 및 상기 봉지 부재 및 상기 차광 패턴 상에 배치되고 상기 복수의 화소 영역들에 중첩하는 광 제어층을 포함한다. 상기 차광 패턴은 상기 제1 색과 상이한 제2 색 물질을 포함하고, 상기 화소 정의막은 상기 제1 색 물질을 포함한다.

Description

표시 패널 {DISPLAY PANEL}
본 발명은 표시 패널에 관한 발명이다. 보다 상세하게는, 외광 반사가 감소되어 광 효율이 향상된 표시 패널에 관한 것이다.
표시 패널은 광원으로부터 생성된 소스광을 선택적으로 투과시키는 투과형 표시 패널과 표시 패널 자체에서 소스광을 생성하는 발광형 표시 패널을 포함한다. 표시 패널은 컬러 이미지를 생성하기 위해 화소들에 따라 다른 종류의 컬러 제어층을 포함할 수 있다. 컬러 제어층은 소스광의 일부 파장범위만 투과시키거나, 소스광의 컬러를 변환시킬 수 있다. 일부의 컬러 제어층은 소스광의 컬러는 변경하지 않고, 광의 특성을 변경시킬 수도 있다.
본 발명은 외광 반사율이 감소되어, 외부로의 광 효율이 증가된 표시 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예의 표시 패널은 복수의 화소 영역들 및 상기 복수의 화소 영역들에 인접한 주변 영역이 정의된 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 상기 복수의 화소 영역들에 각각 대응하는 복수의 개구부들이 정의된 화소 정의막, 상기 복수의 개구부들에 배치되고, 제1 색 광을 생성하는 복수의 발광소자들, 상기 복수의 발광소자들 상에 배치되는 봉지부재, 상기 봉지부재 상에 배치되고, 평면상에서 상기 주변 영역에 중첩하는 차광 패턴, 및 상기 봉지 부재 및 상기 차광 패턴 상에 배치되고 상기 복수의 화소 영역들에 중첩하는 광 제어층을 포함한다. 상기 차광 패턴은 상기 제1 색과 상이한 제2 색 물질을 포함하고, 상기 화소 정의막은 상기 제1 색 물질을 포함한다.
상기 화소 정의막은 흑색 물질을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 색은 청색이고, 상기 제2 색은 적색 또는 녹색일 수 있다.
상기 광 제어층은 상기 제1 색 광을 투과하는 제1 광 제어부, 상기 제1 색 광을 상기 제2 색 광으로 변환시키는 제2 광 제어부, 및 상기 제1 색 광을 제3 색 광으로 변환시키는 제3 광 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 패널은 상기 광 제어층 상에 배치되는 컬러필터층을 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 화소 영역들은 평면상에서 상기 제1 광 제어부에 중첩하는 제1 화소 영역, 평면상에서 상기 제2 광 제어부에 중첩하는 제2 화소 영역, 및 평면상에서 상기 제3 광 제어부에 중첩하는 제3 화소 영역을 포함할 수 있다. 상기 컬러필터층은 평면상에서 상기 제1 화소 영역 및 상기 차광 영역에 중첩하고, 상기 제2 화소 영역 및 상기 제3 화소 영역에 대응하는 개구부가 정의된 제1 컬러필터부, 평면상에서 상기 제2 화소 영역에 중첩하는 제2 컬러필터부, 및 평면상에서 상기 제3 화소 영역에 중첩하는 제3 컬러필터부를 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 패널은 상기 봉지부재 및 상기 광 제어층 사이에 배치되는 충전층을 더 포함할 수 있다. 상기 차광 패턴은 상기 충전층에 의해 커버될 수 있다.
일 실시예의 표시 패널은 상기 광 제어층과 상기 발광소자들 사이 및 상기 광 제어층과 상기 컬러필터층 사이 중 적어도 하나에 배치되는 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
상기 차광 패턴은 상기 제2 컬러필터부와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 색 광은 410nm 내지 480nm 파장 영역의 광이고, 상기 제2 색 광은 500nm 내지 570nm 파장 영역의 광이고, 상기 제3 색 광은 625nm 내지 675nm 파장 영역의 광일 수 있다.
상기 광 제어층은 베이스 수지, 상기 베이스 수지에 분산된 발광체, 및 상기 베이스 수지에 분산된 산란체를 포함할 수 있다.
상기 차광 패턴은 평면상에서 상기 복수의 화소 영역들과 비중첩하고, 단면상에서 상기 광 제어층과 이격된 것일 수 있다.
상기 발광소자들 각각은 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 발광층을 포함할 수 있다. 상기 발광소자들의 상기 발광층은 일체의 형상을 갖는 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 패널은 복수의 화소 영역들 및 상기 복수의 화소 영역들에 인접한 주변 영역이 정의된 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 상기 복수의 화소 영역들에 대응하는 복수의 개구부들이 정의된 화소 정의막, 상기 복수의 개구부들에 배치되는 복수의 발광소자들, 상기 복수의 발광소자들 상에 배치되고, 평면상에서 상기 주변 영역에 중첩하는 복수의 차광 패턴들, 및 상기 복수의 차광 패턴들 상에 배치되는 광 제어층을 포함한다. 상기 복수의 차광 패턴들 각각은 적색 물질을 포함한다. 상기 화소 정의막은 청색 물질을 포함한다.
상기 복수의 발광소자들은 청색 광을 생성할 수 있다. 상기 광 제어층은 상기 청색 광을 투과하는 제1 광 제어부, 상기 청색 광을 녹색 광으로 변환시키는 제2 광 제어부, 및 상기 청색 광을 적색 광으로 변환시키는 제3 광 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 패널은 상기 광 제어층 상에 배치되는 컬러필터층을 더 포함할 수 있다. 상기 컬러필터층은 평면상에서 상기 제1 광 제어부에 중첩하는 제1 컬러필터부, 평면상에서 상기 제2 광 제어부에 중첩하는 제2 컬러필터부, 및 평면상에서 상기 제3 광 제어부에 중첩하는 제3 컬러필터부를 포함할 수 있다.
상기 화소 정의막은 상기 제1 컬러필터부와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 패널은 상기 복수의 발광 소자들 및 상기 복수의 차광 패턴들 사이에 배치되는 봉지층, 및 상기 봉지층 및 상기 광 제어층 사이에 배치되는 충전층을 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 차광 패턴들은 상기 충전층에 의해 커버될 수 있다.
일 실시예의 표시 패널은 복수의 화소 영역들 및 상기 복수의 화소 영역들에 인접한 주변 영역이 정의된 베이스 기판, 평면상에서 상기 복수의 화소 영역들과 중첩하도록 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 청색 광을 생성하는 복수의 발광소자들, 상기 복수의 발광소자들을 커버하는 봉지부재, 상기 봉지부재 상에 배치되고, 평면상에서 상기 주변 영역에 중첩하는 차광 패턴, 상기 차광 패턴을 커버하는 충전층; 및 상기 충전층 상에 배치되고, 상기 복수의 화소 영역들에 중첩하는 광 제어층을 포함한다. 상기 차광 패턴은 적색 물질 또는 녹색 물질을 포함한다.
일 실시예의 표시 패널은 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 평면상에서 상기 주변 영역에 중첩하는 화소 정의막을 더 포함할 수 있다. 상기 화소 정의막은 청색 물질을 포함할 수 있다.
상기 화소 정의막은 흑색 물질을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 표시 패널에 포함되는 발광소자들 상부에 차광 패턴이 포함되고, 차광 패턴은 발광소자가 생성하는 광의 색상과는 다른 색의 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 혼색을 방지하면서도 외광 반사가 효과적으로 감소되어, 표시 패널의 광 효율이 증가될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 화소 영역들의 평면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 일 화소 영역의 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예의 표시 패널의 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예의 표시 패널의 단면 중 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예의 표시 패널의 단면도이다.
도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일 실시예의 상부 표시기판의 적층 구조물들의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 표시 패널의 단면도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "상부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 또는 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
한편, 본 출원에서 "직접 접한다"는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 접하는" 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널에 대하여 설명한다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 1a 내지 도 2를 참조하면, 표시 패널(DP)은 액정 표시 패널(liqid crystal display panel), 전기영동 표시 패널(electrophoretic display panel), MEMS 표시 패널(microelectromechanical system display panel), 일렉트로웨팅 표시 패널(electrowetting display panel), 유기발광표시 패널(organic light emitting display panel), 마이크로엘이디 표시 패널(micro LED display panel), 퀀텀닷 표시 패널(Quantum dot display panel), 및 퀀텀로드 표시 패널(Quantum Rod display panel) 중 어느 하나 일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
별도로 도시하지 않았으나, 표시 패널(DP)는 샤시부재 또는 몰딩부재를 더 포함할 수 있고, 표시 패널(DP)의 종류에 따라 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 하부 표시기판(100, 또는 제1 표시기판) 및 하부 표시기판(100) 마주하며 이격된 상부 표시기판(200, 또는 제2 표시기판)을 포함할 수 있다. 하부 표시기판(100)과 상부 표시기판(200) 사이에는 충전층(BFL)이 충전될 수 있다. 도시하지는 않았으나, 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)에서는 충전층(BFL)이 생략되고, 하부 표시기판(100)과 상부 표시기판(200) 사이에는 소정의 셀 갭이 정의될 수도 있다.
일 실시예에 따른 표시 패널(DP)에서는 비표시영역(NDA)에서 하부 표시기판(100)과 상부 표시기판(200)을 결합하는 실런트(SLM)를 포함할 수 있다. 실런트(SLM)는 유기 접착부재 또는 무기 접착부재를 포함할 수 있다. 실런트(SLM)는 프릿을 포함할 수 있다.
도 1a에 도시된 것과 같이, 표시 패널(DP)은 표시면(DP-IS)을 통해 이미지를 표시할 수 있다. 표시면(DP-IS)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행하다. 표시면(DP-IS)은 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시영역(DA)에는 화소(PX)가 배치된다. 비표시영역(NDA)은 표시면(DP-IS)의 테두리를 따라 정의된다. 표시영역(DA)은 비표시영역(NDA)에 의해 에워싸일수 있다.
표시면(DP-IS)의 법선 방향, 즉 표시 패널(DP)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 이하에서 설명되는 각 층들 또는 유닛들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 본 실시예에서 도시된 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)은 예시에 불과하다.
본 발명의 일 실시예에서 평면형 표시면(DP-IS)을 구비한 표시 패널(DP)을 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 표시 패널(DP)는 곡면형 표시면 또는 입체형 표시면을 포함할 수도 있다. 입체형 표시면은 서로 다른 방향을 지시하는 복수 개의 표시영역들을 포함할 수도 있다.
도 2는 신호라인들(GL1~GLn, DL1~DLm) 및 화소들(PX11~PXnm)의 평면상 배치관계를 도시하였다. 신호라인들(GL1~GLn, DL1~DLm)은 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn), 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm)을 포함할 수 있다.
화소들(PX11~PXnm) 각각은 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 대응하는 게이트 라인과 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 대응하는 데이터 라인에 연결된다. 화소들(PX11~PXnm) 각각은 화소 구동회로 및 발광소자를 포함할 수 있다. 화소 구동회로의 구성에 따라 더 많은 종류의 신호라인이 표시 패널(DP)에 구비될 수 있다.
화소들(PX11~PXnm)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 화소들(PX11~PXnm)은 펜타일 형태로 배치될 수 있다. 화소들(PX11~PXnm)은 다이아몬드 형태로 배치될 수 있다.
게이트 구동회로(GDC)는 비표시영역(NDA)에 배치될 수 있다. 게이트 구동회로(GDC)는 OSG(oxide silicon gate driver circuit) 또는 ASG(amorphose silicon gate driver circuit) 공정을 통해 표시 패널(DP)에 집적화될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 화소 영역들의 평면도이다. 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 일 화소 영역의 단면도이다. 도 3b는 도 3a의 I-I'선에 대응하는 단면을 도시하였다.
도 3a는 도 1a에 도시된 표시영역(DA)의 일부분을 확대 도시한 것이다. 도 3a에서는 3종의 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)을 중심으로 도시하였다. 도 3a에 도시된 3종의 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)은 표시영역(DA) 전체에 반복적으로 배치될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)의 주변에는 주변 영역(NPxa)이 배치된다. 주변 영역(NPxa)은 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)의 경계를 설정하여 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R) 사이의 혼색을 방지한다. 또한, 주변 영역(NPxa)은 소스광이 사용자에 제공되지 않도록 소스광을 차단한다.
본 실시예에서 평면상 면적이 동일한 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)은 서로 다른 면적을 갖거나, 적어도 2 이상의 면적은 서로 다를수 있다. 평면상 둥근 코너 영역을 갖는 직사각형상의 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)을 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 평면상에서 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)은 또 다른 다각형상을 가질 수 있고, 코너 영역이 둥근 정다각형상을 가질 수도 있다.
제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R) 중 하나는 사용자에게 제1 색광을 제공하고, 다른 하나는 제1 색광과 다른 제2 색광을 제공하고, 남은 다른 하나는 제1 색광 및 제2 색광과 다른 제3 색광을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 화소 영역(Pxa-B)은 청색 광을 제공하고, 제2 화소 영역(Pxa-G)은 녹색 광을 제공하고, 제3 화소 영역(Pxa-R)은 적색 광을 제공할 수 있다. 본 실시예에서 소스광은 제1 색 광인 청색 광일 수 있다. 소스광은 백라이트 유닛과 같은 광원에서 생성되거나, 발광 다이오드와 같은 표시소자에서 생성될 수 있다.
도 3b는 제2 화소 영역(Pxa-G)에 대응하는 표시 패널(DP)의 단면을 도시하였다. 도 3b는 구동 트랜지스터와 발광소자(LED)에 대응하는 단면을 예시적으로 도시하였다. 도 3b에서 상부 표시기판(200)은 간략히 도시되었다.
도 3b에 도시된 것과 같이, 표시 패널(DP)은 제1 베이스 기판(BS1), 제1 베이스 기판(BS1) 상에 배치된 회로 소자층(DP-CL), 및 회로 소자층(DP-CL) 상에 배치된 표시 소자층(DP-LED)을 포함할 수 있다.
제1 베이스 기판(BS1)은 합성수지기판 또는 유리기판을 포함할 수 있다. 회로 소자층(DP-CL)은 적어도 하나의 절연층과 회로 소자를 포함한다. 회로 소자는 신호라인, 화소의 구동회로 등을 포함한다. 코팅, 증착 등에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층 형성공정과 포토리소그래피 공정에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층의 패터닝 공정을 통해 회로 소자층(DP-CL)이 형성될 수 있다.
본 실시예에서 회로 소자층(DP-CL)은 버퍼막(BF), 제1 절연층(10), 제2 절연층(20), 제3 절연층(30)을 포함할 수 있다. 제1 절연층(10) 및 제2 절연층(20)은 무기막이고, 제3 절연층(30)은 유기막일 수 있다. 제3 절연층(30)은 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.
도 3b에는 구동 트랜지스터를 구성하는 반도체 패턴(OSP), 제어전극(GE), 입력전극(DE), 출력전극(SE)의 배치관계가 예시적으로 도시되었다. 제1, 제2, 제3, 관통홀(CH1, CH2, CH3) 역시 예시적으로 도시되었다.
표시 소자층(DP-LED)은 발광소자(LED)를 포함한다. 발광소자(LED)는 상술한 소스광을 생성할 수 있다. 발광소자(LED)가 생성하는 소스광은 청색 광 일수 있다. 발광소자(LED)는 제1 전극, 제2 전극, 및 이들 사이에 배치된 발광층을 포함한다. 본 실시예에서 발광소자(LED)는 유기발광 다이오드를 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 소자층(DP-LED)에 포함되는 발광소자(LED)는 다양한 표시소자, 비한정적인 예로서, LCD, LED, micro-LED, 나노 발광 소자(nano-LED), 퀀텀닷(Quantum dot) 또는 퀀텀로드(Quantum Rod)를 포함하는 발광소자 등일 수도 있다.
표시 소자층(DP-LED)은 화소 정의막(PDL)을 포함한다. 화소 정의막(PDL)에는 제2 화소 영역(Pxa-G)에 대응하는 개구부(OP)가 정의된다. 도 3b에 도시하지는 않았으나, 화소 정의막(PDL)에는 제1 내지 제3 화소 영역(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R) 각각에 대응하는 복수의 개구부들이 정의될 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 청색 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 발광소자(LED)는 제1 색 광을 생성하고, 화소 정의막(PDL)은 발광소자(LED)가 발생하는 광에 대응하여 제1 색 물질을 포함할 수 있다. 발광소자(LED)는 청색 광을 생성하고, 화소 정의막(PDL)은 청색 물질을 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 후술할 제1 컬러필터부(CF-B)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 청색 유기 물질을 포함할 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 흑색 물질을 더 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 카본 블랙, 또는 아닐린 블랙 등의 흑색 유기 염료/안료를 더 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 청색 유기 물질과 흑색 유기 물질이 혼합되어 형성된 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발액성 유기물을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 패널(DP)에서는 제3 절연층(30) 상에 제1 전극(EL1)이 배치될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 제3 절연층(30)을 관통하는 제3 관통홀(CH3)을 통해 출력전극(SE)에 연결될 수 있다. 도 3b에서는 제1 전극(EL1)이 제3 절연층(30) 상에 배치된 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 제1 전극(EL1)은 제3 절연층(30) 내부에 매립되고 상면이 노출되도록 배치될 수도 있다. 이 경우, 제1 전극(EL1)의 상면과 제3 절연층(30)의 상면은 동일한 평면을 구성할 수 있다.
화소 정의막(PDL)의 개구부(OP)는 제1 전극(EL1)의 적어도 일부분을 노출시킨다. 평면상에서 화소 정의막(PDL)은 제1 전극(EL1)의 적어도 일부와 중첩할 수 있다. 구체적으로, 화소 정의막(PDL)은 평면상에서 제1 전극(EL1)의 외곽부에 중첩할 수 있다.
제1 전극(EL1) 상에는 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML), 및 전자 수송 영역(ETR)이 순차적으로 배치될 수 있다. 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML), 및 전자 수송 영역(ETR)은 제1 전극(EL1)과 화소 정의막(PDL) 상에 공통적으로 배치될 수 있다. 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML), 및 전자 수송 영역(ETR)은 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)에 걸쳐 공통적으로 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML), 및 전자 수송 영역(ETR)은 화소 정의막(PDL)의 개구부(OP) 내에만 패터닝되어 배치될 수도 있다.
정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층 정공 수송층 정공 버퍼층 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
정공 수송 영역(HTR)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층 또는 정공 수송층의 단일층의 구조를 가질 수도 있고, 정공 주입 물질과 정공 수송 물질로 이루어진 단일층 구조를 가질 수도 있다. 또한, 정공 수송 영역(HTR)은, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층의 구조를 갖거나, 제1 전극(EL1)으로부터 차례로 적층된 정공 주입층/정공 수송층, 정공 주입층/정공 수송층/정공 버퍼층, 정공 주입층/정공 버퍼층, 정공 수송층/정공 버퍼층, 또는 정공 주입층/정공 수송층/전자 저지층의 구조를 가질 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
발광층(EML)은 청색 광을 생성할 수 있으며, 청색 광은 410nm 내지 480 nm 파장을 가지는 광일 수 있다. 청색광의 발광 스펙트럼은 440nm 내지 460nm 내에서 최대 피크를 가질 수 있다. 발광층(EML)은 텐덤 구조를 가지거나, 단층 구조를 가질 수 있다.
발광층(EML)은 발광 물질로 저분자 유기물 또는 고분자 유기물을 포함할 수 있다. 또는, 발광층(EML)은 발광 물질로 양자점(Quantum Dot) 물질을 포함할 수 있다. 양자점의 코어는 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
전자 수송 영역(ETR)은 발광층(EML) 상에 배치된다. 전자 수송 영역(ETR)은, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 수송 영역(ETR)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 전자 수송 영역(ETR)은 전자 주입층 또는 전자 수송층의 단일층의 구조를 가질 수도 있고, 전자 주입 물질과 전자 수송 물질로 이루어진 단일층 구조를 가질 수도 있다. 또한, 전자 수송 영역(ETR)은, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층의 구조를 갖거나, 발광층(EML)으로부터 차례로 적층된 전자 수송층/전자 주입층, 정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 수송 영역(ETR) 상에는 제2 전극(EL2)이 배치된다. 제2 전극(EL2)은 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R, 도 3a 참고)에 공통적으로 배치될 수 있다. 제2 전극(EL2)은 제1 전극(EL1)보다 큰 면적을 가질 수 있다. 제2 전극(EL2)은 도전성을 갖는다. 제2 전극(EL2)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제2 전극(EL2)은 캐소드(cathode)일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다.
도시하지는 않았으나, 제2 전극(EL2)은 보조 전극과 연결될 수 있다. 제2 전극(EL2)이 보조 전극과 연결되면, 제2 전극(EL2)의 저항을 감소 시킬 수 있다.
봉지부재(TFE)는 발광소자(LED)상에 배치되어 발광소자(LED)를 밀봉한다. 봉지부재(TFE)는 최 외곽에 배치되는 무기막을 포함할 수 있다. 봉지부재(TFE)는 유기막을 더 포함할 수 있고, 또는 무기막 및 유기막이 교대로 반복된 구조를 가질 수 있다. 봉지부재(TFE)는 수분/산소로부터 발광소자(LED)를 보호하고, 이물질로부터 발광소자(LED)를 보호하는 역할을 할 수 있다.
일 실시예에서, 무기막은 하부의 발광소자(LED)를 보호할 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않고 포함할 수 있으며, 예를 들어, 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥시나이트라이드(SiOyNx), 실리콘 옥사이드(SiOy), 티타늄옥사이드(TiOy), 또는 알루미늄옥사이드(AlOy) 등을 포함할 수 있다.
유기막은 소정의 두께를 가지고 발광소자(LED)의 상부를 평탄화시킬 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않고 포함될 수 있으며, 예를 들어, 아크릴레이트 계열의 유기물을 포함할 수 있다. 무기막은 증착법 등에 의해 형성될 수 있고, 유기막은 증착법, 코팅법 등에 의해 형성될 수 있다.
봉지부재(TFE) 상에는 차광 패턴(BP)이 배치된다. 차광 패턴(BP)은 평면상에서 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)에 비중첩하고, 주변 영역(NPxa)에 중첩하도록 배치될 수 있다. 차광 패턴(BP)은 각 주변 영역(NPxa)에 중첩하도록 패터닝되어 배치될 수 있다.
차광 패턴(BP)은 소정의 색상을 가지는 물질을 포함한다. 일 실시예에서, 발광소자(LED)는 제1 색 광을 생성하고, 차광 패턴(BP)은 제1 색과 상이한 제2 색 물질을 포함한다. 예를 들어, 발광소자(LED)는 청색 광을 생성하고, 차광 패턴(BP)은 적색 또는 녹색 물질을 포함할 수 있다. 차광 패턴(BP)은 후술할 제3 컬러필터부(CF-R)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 차광 패턴(BP)은 적색 유기 물질을 포함할 수 있다.
차광 패턴(BP) 상에는 충전층(BFL)이 배치될 수 있다. 충전층(BFL)은 하부 표시기판(100)과 상부 표시기판(200) 사이에 배치되어, 상부 표시기판(200)에 포함된 광 제어층 등의 구성이 하부 표시기판(100)의 봉지부재(TFE)와 접촉되는 것을 방지하고, 표시 패널(DP)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 충전층(BFL)은 차광 패턴(BP)을 전면적으로 커버하도록 배치될 수 있다. 충전층(BFL)은 차광 패턴(BP)의 노출된 상면, 및 측면을 커버하고, 패터닝된 차광 패턴(BP)이 배치되지 않은 영역에서 노출된 봉지부재(TFE)의 상면을 커버할 수 있다.
도 3b에서는 하부 표시기판(100)과 상부 표시기판(200) 사이에 충전층(BFL)이 충전된 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)에서 충전층(BFL)은 생략될 수 있다. 이 경우, 하부 표시기판(100)과 상부 표시기판(200) 사이에는 소정의 셀 갭이 정의될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널은 봉지부재 상부에 배치되는 차광부재를 포함하고, 차광부재는 발광소자가 생성하는 광의 색상과 다른 색상의 물질을 포함한다. 보다 구체적으로, 일 실시예에 따른 표시 패널의 발광소자는 청색 광을 생성하고, 봉지부재 상부에서 주변 영역에 중첩하도록 배치되는 차광부재는 적색 또는 녹색 유기물질을 포함할 수 있다. 이를 통해, 각 화소 영역 사이의 혼색이 효율적으로 방지될 수 있다. 또한, 유색 유기물질로 차광 부재를 형성함에 따라, 금속 등 반사성 물질로 차광 부재를 형성했을 경우에 비해 표시 패널 내부에서 광이 재반사되는 것이 방지되어, 표시 패널의 외광 반사율이 감소되고 외부로의 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널에 포함되는 화소 정의막에 있어서, 화소 정의막은 발광소자가 생성하는 광의 색상과 동일한 색의 물질을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 일 실시예에 따른 표시 패널의 발광소자는 청색 광을 생성하고, 화소 정의막은 청색 물질을 포함할 수 있다. 이를 통해, 외광 반사율을 감소시키는 효과가 더욱 증가할 수 있다.
도 4a는 일 실시예의 표시 패널의 단면도이다. 도 4b는 일 실시예의 표시 패널의 단면 중 일부를 확대하여 도시한 단면도이다. 도 4a는 도 3a의 II-II'선에 대응하는 단면도이다. 도 4b는 도 4a의 A 영역에 대응하는 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 일 실시예의 표시 패널(DP)은 제1 베이스 기판(BS1) 상에 배치된 회로 소자층(DP-CL), 회로 소자층(DP-CL) 상에 배치된 표시 소자층(DP-LED), 표시 소자층(DP-LED) 상에 배치된 봉지부재(TFE), 및 봉지부재(TFE) 상에 배치된 충전층(BFL)을 포함한다. 표시 패널(DP)의 상부 기판(200, 도 3a 참조)은 제2 베이스 기판(BS2), 제2 베이스 기판(BS2) 하에 배치되는 컬러필터층(CFL), 및 컬러필터층(CFL) 하에 배치되는 광 제어층(CCL)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 표시 패널(DP)은 제1 화소 영역(Pxa-B)과 중첩되는 제1 발광소자, 상기 제2 화소 영역(Pxa-G)과 중첩되는 제2 발광소자 및 상기 제3 화소 영역(Pxa-R)과 중첩되는 제3 발광소자를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 발광소자 각각은 순차적으로 적층된 제1 전극(EL1), 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML), 전자 수송 영역(ETR) 및 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 발광소자의 발광층(EML)은 일체의 형상을 가지며, 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)과 주변 영역(NPxa)에 공통으로 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 제1 색 광을 생성할 수 있다. 예를 들어, 발광층(EML)은 청색 광을 생성할 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예서 제1 내지 제3 화소영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)에 대응하는 발광소자들이 각각 패터닝된 발광층(EML)을 가질수도 있으며, 이 경우 제1 내지 제3 화소영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)에 대응하는 발광소자들은 서로 다른 컬러의 광을 생성할 수 있으며, 이때 후술할 광 제어층(CCL)은 생략될 수 있다.
봉지부재(TFE)는 발광소자(LED)상에 배치되어 발광소자(LED)를 밀봉한다. 봉지부재(TFE)는 최외곽에 배치되는 무기막(IL)을 포함할 수 있다. 봉지부재(TFE)는 유기막(OL)을 더 포함할 수 있고, 또는 무기막(IL) 및 유기막(OL)이 교대로 반복된 구조를 가질 수 있다. 봉지부재(TFE)는 수분/산소로부터 발광소자(LED)를 보호하고, 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광소자(LED)를 보호하는 역할을 할 수 있다.
일 실시예에서, 무기막(IL)은 하부의 발광소자(LED)를 보호할 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않고 포함할 수 있으며, 예를 들어, 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥시나이트라이드(SiOyNx), 실리콘 옥사이드(SiOy), 티타늄옥사이드(TiOy), 또는 알루미늄옥사이드(AlOy) 등을 포함할 수 있다.
유기막(OL)은 아크릴레이트 계열의 유기물을 포함할 수 있으나, 이에 특별히 제한되지 않는다. 무기막(IL)은 증착법 등에 의해 형성될 수 있고, 유기막(OL)은 증착법, 코팅법 등에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예의 표시 패널(DP)은 봉지부재(TFE) 상에 배치되는 차광 패턴(BP)을 포함한다. 차광 패턴(BP)은 평면상에서 제1 내지 제3 화소 영역들(Pxa-B, Pxa-G, Pxa-R)에 비중첩하고, 주변 영역(NPxa)에 중첩하도록 배치될 수 있다. 차광 패턴(BP)은 각 주변 영역(NPxa)에 중첩하도록 패터닝되어 배치될 수 있다. 차광 패턴(BP)은 충전층(BFL)에 의해 커버될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 광 제어층(CCL)을 포함할 수 있다. 광 제어층(CCL)은 표시 소자층(DP-LED) 상에 배치될 수 있다. 광 제어층(CCL)은 복수의 발광소자들 상에 배치되고, 충전층(BFL)을 사이에 두고 봉지부재(TFE)와 이격될 수 있다.
광 제어층(CCL)은 제1 색 광을 투과하는 제1 광 제어부(CCP1), 제1 색 광을 제2 색 광으로 변환시키는 제2 광 제어부(CCP2), 및 제1 색 광을 제3 색 광으로 변환시키는 제3 광 제어부(CCP3)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 색 광은 녹색 광일 수 있고, 녹색 광은 500nm 이상 570nm 이하의 파장 영역의 광에 해당하는 것일 수 있다. 제3 색 광은 적색 광일 수 있고, 625nm 이상 675nm 이하의 파장 영역의 광에 해당하는 것일 수 있다.
제2 광 제어부(CCP2) 및 제3 광 제어부(CCP3)에는 발광체가 포함될 수 있다. 발광체는 광의 파장을 변환시키는 입자일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 광 제어부(CCP2)와 제3 광 제어부(CCP3)에 포함되는 발광체는 양자점(Quantum Dot)일 수 있다.
양자점들은 수 나노미터 크기의 결정 구조를 가진 물질로, 수백에서 수천 개 정도의 원자로 구성되며, 작은 크기로 인해 에너지 밴드 갭(band gap)이 커지는 양자 구속(quantum confinement) 효과를 나타낸다. 양자점들에 밴드 갭보다 에너지가 높은 파장의 빛이 입사하는 경우, 양자점들은 그 빛을 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 파장의 빛은 밴드 갭에 해당되는 값을 갖는다. 양자점들은 그 크기와 조성 등을 조절하면 양자 구속 효과에 의한 발광 특성을 조절할 수 있다.
양자점의 코어는 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, AgInS, CuInS, 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.
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, InGaP, 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. 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.
몇몇 실시예에서, 양자점은 상술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 코어-쉘 구조를 갖는 양자점의 쉘은 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 코어-쉘 구조를 갖는 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4 등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
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, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절 할 수 있으며, 이에 따라 양자점은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다. 양자점의 입자 크기가 작을수록 단파장 영역의 광을 발광하는 것일 수 있다. 예를 들어, 녹색광을 방출하는 양자점의 입자 크기는 적색광을 방출하는 양자점의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다. 또한, 청색광을 방출하는 양자점의 입자 크기는 녹색광을 방출하는 양자점의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다.
예를 들어, 제2 광 제어부(CCP2)에 포함되는 양자점의 입자 크기는 제3 광 제어부(CCP3)에 포함되는 양자점의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다. 이때, 제2 광 제어부(CCP2)에 포함되는 양자점은 제3 광 제어부(CCP3)에 포함되는 양자점보다 단파장의 광을 방출하는 것일 수 있다.
일 실시예에서 광 제어층(CCL)은 베이스 수지를 포함할 수 있다. 광 제어층(CCL)은 산란 입자를 더 포함할 수 있다. 발광체 및 산란 입자는 광 제어층(CCL) 중 일부에만 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 광 제어부(CCP1)에는 발광체가 포함되지 않고, 산란 입자만 포함될 수 있다. 제2 광 제어부(CCP2) 및 제3 광 제어부(CCP3)에는 발광체와 산란 입자가 함께 포함될 수 있다.
광 제어층(CCL)은 복수의 광 제어부(CCP1, CCP2, CCP3)들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 광 제어부(CCP1), 제2 광 제어부(CCP2), 및 제3 광 제어부(CCP3) 각각은 평면상에서 서로 이격되어 배치되는 것일 수 있다. 제1 광 제어부(CCP1), 제2 광 제어부(CCP2), 및 제3 광 제어부(CCP3) 각각은 제1 방향(DR1)의 축과 제3 방향(DR3)의 축이 정의하는 평면상에서 서로 이격되어 배열되는 것일 수 있다.
제1 광 제어부(CCP1)는 제1 화소 영역(Pxa-B)에 대응하여 배치되고, 제2 광 제어부(CCP2)는 제2 화소 영역(Pxa-G)에 대응하여 배치되고, 제3 광 제어부(CCP3)는 제3 화소 영역(Pxa-R)에 대응하여 배치될 수 있다.
도 4a에서는 제1 광 제어부(CCP1), 제2 광 제어부(CCP2), 및 제3 광 제어부(CCP3)가 서로 동일한 면적 또는 두께를 가지는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않으며, 제1 광 제어부(CCP1), 제2 광 제어부(CCP2), 및 제3 광 제어부(CCP3)는 각각 서로 다른 면적 또는/및 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 광 제어부(CCP3)는 제1 광 제어부(CCP1) 및 제2 광 제어부(CCP2)에 비해 넓은 면적을 가질 수 있다. 제1 광 제어부(CCP1)는 제2 광 제어부(CCP2) 및 제3 광 제어부(CCP3)에 비해 작은 면적을 가질 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 광 제어층(CCL)에 포함되는 제2 광 제어부(CCP2)는 발광체(EP), 산란 입자(SC), 및 베이스 수지(BR)를 포함할 수 있다.
베이스 수지(BR)는 발광체들이 분산되는 매질로서, 일반적으로 바인더로 지칭될 수 있는 다양한 수지 조성물로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에서 발광체들을 분산 배치시킬 수 있는 매질이면 그 명칭, 추가적인 다른 기능, 구성 물질 등에 상관없이 베이스 수지로 지칭될 수 있다. 베이스 수지는 고분자 수지일 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등일 수 있다. 베이스 수지는 투명 수지일 수 있다.
발광체(EP)는 광의 파장을 변환시키는 입자일 수 있다. 일 실시예에서, 발광체(EP)는 양자점(Quantum Dot)일 수 있다.
발광체(EP)는 제1 색 광을 제2 색 광으로 변환시키는 입자일 수 있다. 일 실시예에서, 발광체(EP)는 청색 광을 녹색 광으로 변환시키는 양자점일 수 있다. 발광체(EP)는 제2 광 제어부(CCP2) 내에 균일하게 분산되어 있을 수 있다.
산란 입자(SC)는 TiO2　또는 실리카계 나노　입자　등일 수 있다. 산란 입자(SC)는 광을 산란시킬 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 산란 입자(SC)는 생략될 수도 있다.
이격된 제1 광 제어부(CCP1) 및 제2 광 제어부(CCP2)의 사이, 제2 광 제어부(CCP2) 및 제3 광 제어부(CCP3)의 사이에는 격벽부(WP)가 배치될 수 있다. 격벽부(WP)는 평면상에서 주변 영역(NPxa)에 중첩한다. 격벽부(WP)는 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 광 제어부(CCP1, CCP2, CCP3) 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다. 격벽부(WP)는 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질을 포함할 수 있다. 격벽부(WP)는 소수성을 가지는 유기 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 격벽부(WP)는 생략될 수도 있다.
일 실시예에서, 표시 패널(DP)은 컬러필터층(CFL)을 포함할 수 있다. 컬러필터층(CFL)은 광 제어층(CCL) 상에 배치되고, 제1 내지 제3 컬러필터부(CF-B, CF-G, CF-R) 및 차광부재(BM)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내지 제3 컬러필터부(CF-B, CF-G, CF-R)는 평면상에서 서로 이격되어 배치되는 것일 수 있다. 도 4a를 참조하면, 제1 내지 제3 컬러필터부(CF-B, CF-G, CF-R)는 제1 방향(DR1)을 따라 서로 이격되어 배열되는 것일 수 있다.
제1 내지 제3 컬러필터부(CF-B, CF-G, CF-R)는 서로 상이한 파장을 투과시킬 수 있다. 제1 컬러필터부(CF-B)는 제1 광 제어부(CCP1)에 대응하여 배치되며 제1 색 광을 투과시키고, 제2 컬러필터부(CF-G)는 제2 광 제어부(CCP2)에 대응하여 배치되며 제1 색 광을 차단하며, 제2 색 광을 투과시키고, 제3 컬러필터부(CF-R)는 제3 광 제어부(CCP3)에 대응하여 배치되며 제1 색 광을 차단하고 제3 색 광을 투과시킬 수 있다. 표시 패널(DP)은 컬러필터층(CFL)을 포함함으로써, 외광반사를 효과적으로 저감하고, 혼색을 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 소자층(DP-LED)의 화소 정의막(PDL)은 청색 물질을 포함하고, 특히, 제1 컬러필터부(CF-B)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 청색 유기물을 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 흑색 염료 또는 안료를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 화소 정의막(PDL)은 카본 블랙 및/또는 아닐린 블랙 등의 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 봉지부재(TFE) 상에 배치되는 차광 패턴(BP)은 적색 물질을 포함하고, 특히, 제3 컬러필터부(CF-R)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 차광 패턴(BP)은 적색 유기물을 포함할 수 있다.
차광부재(BM)는 주변 영역(NPxa)에 대응하여 제공된다. 차광부재(BM)는 흑색 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 차광부재(BM)는 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 컬러필터부 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다. 차광부재(BM)의 적어도 일 부분은 이웃하는 컬러필터부와 중첩하여 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 방향(DR1)의 축과 제3 방향(DR3)의 축이 정의하는 평면상에서 차광부재(BM)는 두께 방향으로 이웃하는 컬러필터부들과 적어도 일부분이 중첩되도록 배치될 수 있다. 도 3에서는 차광부재(BM)가 컬러필터부들과 두께 방향에서 전부 중첩하여, 차광부재(BM)의 두께가 컬러필터층(CFL) 전체의 두께와 동일한 것으로 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 차광부재(BM)의 두께는 컬러필터층(CFL) 전체의 두께보다 작을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 차광부재(BM)가 컬러필터층(CFL)에 포함된 것을 개시하였으나, 이에 제한되지 않고 차광부재(BM)는 생략될 수도 있다.
일 실시예에서, 충전층(BFL)은 봉지부재(TFE)와 광 제어층(CCL) 사이를 충전할 수 있다. 충전층(BFL)이 봉지부재(TFE)와 광 제어층(CCL) 사이를 충전한다는 것은, 봉지부재(TFE)와 광 제어층(CCL) 사이에 내부 공간이 발생하지 않도록 봉지부재(TFE)와 광 제어층(CCL) 사이의 공간은 모두 충전층(BFL)으로 채워지며, 충전층(BFL)이 차광 패턴(BP)을 전면적으로 커버하고, 봉지부재(TFE) 상면의 일부와 광 제어층(CCL)과 접하는 것을 의미할 수 있다.
충전층(BFL)은 광 제어층(CCL)에 포함되는 발광체 및/또는 산란입자 등이 내부 공기에 의해 산화되는 것을 차단할 수 있고, 이에 따라, 표시 패널(DP)은 광 추출 효율이 크게 변화하지 않고 유지될 수 있다.
일 실시예에서, 충전층(BFL)은 봉지부재(TFE)의 최외곽에 배치된 무기막(IL) 상에 직접 배치될 수 있다. 충전층(BFL)은 무기 바인더, 유기 바인더 또는 액정 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 특별히 제한되지 않는다.
도 5a는 일 실시예의 표시 패널의 단면도이다. 도 5b 및 도 5c는 일 실시예의 상부 표시기판의 적층 구조물들의 평면도이다. 도 5a는 도 3a의 II-II'선에 대응하는 단면도이다. 도 5b 및 도 5c는 상부 표시기판 중 컬러필터층에 포함되는 구성 중 일부/전부를 도시하였다. 이하, 도 5a 내지 도 5c를 통해 일 실시예의 표시 패널을 설명함에 있어서, 앞서 설명한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 설명은 생략한다.
도 5a에 도시된 것과 같이, 일 실시예에 따른 표시 패널(DP-1) 중 상부 표시기판은 제2 베이스 기판(BS2), 제2 베이스 기판(BS2)의 하면 상에 배치된 제1 내지 제3 컬러필터부(CF-B', CF-G, CF-R), 및 제1 내지 제3 광 제어층(CCP1, CCP2, CCP3)을 포함할 수 있다.
제2 화소영역(Pxa-G) 및 제3 화소영역(Pxa-R)은 실질적으로 도 5b에 도시된 제1 컬러필터부(CF-B')의 제1 개구부(B-OP1) 및 제2 개구부(B-OP2)에 의해 정의될 수 있다. 제1 컬러필터부(CF-B')는 제2 베이스 기판(BS2)의 하면에 직접 배치될 수 있다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 것과 같이, 제1 컬러필터부(CF-B')는 제1 화소영역(Pxa-B)에 중첩하고, 주변 영역(NPxa)에도 중첩할 수 있다. 제1 컬러필터부(CF-B')는 실질적으로 컬러필터의 역할을 갖는 필터부분(BP1)과 차광패턴의 역할을 갖는 차광부분(BP2)으로 구분될 수 있다. 제2 베이스 기판(BS2)의 일면에 블루 컬러의 유기층을 형성한 후, 유기층을 노광 및 현상하여 제1 및 제2 개구부(B-OP1, B-OP2) 갖는 제1 컬러필터부(CF-B')를 형성할 수 있다. 이에 따라, 필터부분(BP1)과 차광부분(BP2)은 일체의 형상을 가질 수 있다.
제2 컬러필터부(CF-G) 및 제3 컬러필터부(CF-R) 각각의 일부분은 제2 베이스 기판(BS2)의 하면 상에 직접 배치될 수 있다. 도 5b 및 도 5c에 도시된 것과 같이, 제2 컬러필터부(CF-G)는 제2 개구부(B-OP2)에 중첩하고, 제3 컬러필터부(CF-R)는 제1 개구부(B-OP1)에 중첩할 수 있다. 제2 컬러필터부(CF-G)와 제3 컬러필터부(CF-R)는 평면상에서 서로 중첩하거나 비중첩할 수 있다.
도시하지는 않았으나, 제2 컬러필터부(CF-G) 및 제3 컬러필터부(CF-R) 각각의 다른 일부분은 제1 컬러필터부(CF-B)에 중첩할 수도 있다. 즉, 제1 컬러필터부(CF-B)의 일부분은 제2 베이스 기판(BS2)의 하면과 제2 컬러필터부(CF-G) 사이에 배치되고, 제1 컬러필터부(CF-B)의 다른 일부분은 제2 베이스 기판(BS2)의 하면과 제3 컬러필터부(CF-R) 사이에 배치될 수 있다.
도 6은 일 실시예의 표시 패널의 단면도이다. 이하, 도 6을 통해 일 실시예의 표시 패널을 설명함에 있어서, 앞서 설명한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP-2)은 적어도 하나의 캡핑층(CAP1, CAP2)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 캡핑층(CAP1, CAP2)은 광 제어층(CCL)과 충전층(BFL) 사이 및/또는 광 제어층(CCL)과 컬러필터층(CFL) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 캡핑층(CAP1)은 광 제어층(CCL)의 상면, 즉, 광 제어층(CCL)과 컬러필터층(CFL) 사이에 배치될 수 있고, 제2 캡핑층(CAP2)은 광 제어층(CCL)의 하면, 즉, 광 제어층(CCL)과 충전층(BFL) 사이에 배치될 수 있다. 제2 캡핑층(CAP2)은 광 제어층(CCL)과 접할 수 있다. 캡핑층(CAP1, CAP2)은 무기물로 구성될 수 있으며, 무기물의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 캡핑층(CAP1, CAP2)은 광 제어층(CCL)을 둘러싸도록 배치되어, 광 제어층(CCL)을 보호할 수 있다. 일 실시예에서, 광 제어층(CCL)은 캡핑층(CAP1, CAP2)에 의해 상부 및 하부가 커버되는 구조를 가질 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 청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DP : 표시 패널 PDL : 화소 정의막
TFE : 봉지부재 BP : 차광 패턴
CCL : 광 제어층 CFL : 컬러필터층

Claims (20)

  1. 복수의 화소 영역들 및 상기 복수의 화소 영역들에 인접한 주변 영역이 정의된 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 배치되고, 상기 복수의 화소 영역들에 각각 대응하는 복수의 개구부들이 정의된 화소 정의막;
    상기 복수의 개구부들에 배치되고, 제1 색 광을 생성하는 복수의 발광소자들;
    상기 복수의 발광소자들 상에 배치되는 봉지부재;
    상기 봉지부재 상에 배치되고, 평면상에서 상기 주변 영역에 중첩하는 차광 패턴; 및
    상기 봉지 부재 및 상기 차광 패턴 상에 배치되고 상기 복수의 화소 영역들에 중첩하는 광 제어층을 포함하고,
    상기 차광 패턴은 상기 제1 색과 상이한 제2 색 물질을 포함하고,
    상기 화소 정의막은 상기 제1 색 물질을 포함하는 표시 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화소 정의막은 흑색 물질을 더 포함하는 표시 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 색은 청색이고, 상기 제2 색은 적색 또는 녹색인 표시 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광 제어층은 상기 제1 색 광을 투과하는 제1 광 제어부;
    상기 제1 색 광을 상기 제2 색 광으로 변환시키는 제2 광 제어부; 및
    상기 제1 색 광을 제3 색 광으로 변환시키는 제3 광 제어부를 포함하는 표시 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광 제어층 상에 배치되는 컬러필터층을 더 포함하고,
    상기 복수의 화소 영역들은 평면상에서 상기 제1 광 제어부에 중첩하는 제1 화소 영역, 평면상에서 상기 제2 광 제어부에 중첩하는 제2 화소 영역, 및 평면상에서 상기 제3 광 제어부에 중첩하는 제3 화소 영역을 포함하고
    상기 컬러필터층은
    평면상에서 상기 제1 화소 영역 및 상기 차광 영역에 중첩하고, 상기 제2 화소 영역 및 상기 제3 화소 영역에 대응하는 개구부가 정의된 제1 컬러필터부;
    평면상에서 상기 제2 화소 영역에 중첩하는 제2 컬러필터부; 및
    평면상에서 상기 제3 화소 영역에 중첩하는 제3 컬러필터부를 포함하는 표시 패널.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 봉지부재 및 상기 광 제어층 사이에 배치되는 충전층을 더 포함하고,
    상기 차광 패턴은 상기 충전층에 의해 커버되는 표시 패널.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 광 제어층과 상기 발광소자들 사이 및 상기 광 제어층과 상기 컬러필터층 사이 중 적어도 하나에 배치되는 캡핑층을 더 포함하는 표시 패널.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 차광 패턴은 상기 제2 컬러필터부와 동일한 물질을 포함하는 표시 패널.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제1 색 광은 410nm 내지 480nm 파장 영역의 광이고, 상기 제2 색 광은 500nm 내지 570nm 파장 영역의 광이고, 상기 제3 색 광은 625nm 내지 675nm 파장 영역의 광인 표시 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광 제어층은
    베이스 수지, 상기 베이스 수지에 분산된 발광체, 및 상기 베이스 수지에 분산된 산란체를 포함하는 표시 패널.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 차광 패턴은 평면상에서 상기 복수의 화소 영역들과 비중첩하고,
    단면상에서 상기 광 제어층과 이격된 표시 패널.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자들 각각은 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 발광층을 포함하고,
    상기 발광소자들의 상기 발광층은 일체의 형상을 갖는 표시 패널.
  13. 복수의 화소 영역들 및 상기 복수의 화소 영역들에 인접한 주변 영역이 정의된 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 배치되고, 상기 복수의 화소 영역들에 대응하는 복수의 개구부들이 정의된 화소 정의막;
    상기 복수의 개구부들에 배치되는 복수의 발광소자들;
    상기 복수의 발광소자들 상에 배치되고, 평면상에서 상기 주변 영역에 중첩하는 복수의 차광 패턴들; 및
    상기 복수의 차광 패턴들 상에 배치되는 광 제어층을 포함하고,
    상기 복수의 차광 패턴들 각각은 적색 물질을 포함하고,
    상기 화소 정의막은 청색 물질을 포함하는 표시 패널.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 발광소자들은 청색 광을 생성하고,
    상기 광 제어층은 상기 청색 광을 투과하는 제1 광 제어부;
    상기 청색 광을 녹색 광으로 변환시키는 제2 광 제어부; 및
    상기 청색 광을 적색 광으로 변환시키는 제3 광 제어부를 포함하는 표시 패널.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 광 제어층 상에 배치되는 컬러필터층을 더 포함하고,
    상기 컬러필터층은 평면상에서 상기 제1 광 제어부에 중첩하는 제1 컬러필터부;
    평면상에서 상기 제2 광 제어부에 중첩하는 제2 컬러필터부; 및
    평면상에서 상기 제3 광 제어부에 중첩하는 제3 컬러필터부를 포함하는 표시 패널.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 화소 정의막은 상기 제1 컬러필터부와 동일한 물질을 포함하는 표시 패널.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자들 및 상기 복수의 차광 패턴들 사이에 배치되는 봉지층; 및
    상기 봉지층 및 상기 광 제어층 사이에 배치되는 충전층을 더 포함하고,
    상기 복수의 차광 패턴들은 상기 충전층에 의해 커버되는 표시 패널.
  18. 복수의 화소 영역들 및 상기 복수의 화소 영역들에 인접한 주변 영역이 정의된 베이스 기판;
    평면상에서 상기 복수의 화소 영역들과 중첩하도록 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 청색 광을 생성하는 복수의 발광소자들;
    상기 복수의 발광소자들을 커버하는 봉지부재;
    상기 봉지부재 상에 배치되고, 평면상에서 상기 주변 영역에 중첩하는 차광 패턴;
    상기 차광 패턴을 커버하는 충전층; 및
    상기 충전층 상에 배치되고, 상기 복수의 화소 영역들에 중첩하는 광 제어층을 포함하고,
    상기 차광 패턴은 적색 물질 또는 녹색 물질을 포함하는 표시 패널.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 베이스 기판 상에 배치되고, 평면상에서 상기 주변 영역에 중첩하는 화소 정의막을 더 포함하고,
    상기 화소 정의막은 청색 물질을 포함하는 표시 패널.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 화소 정의막은 흑색 물질을 더 포함하는 표시 패널.
KR1020190057410A 2019-05-16 2019-05-16 표시 패널 KR20200133086A (ko)

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