KR20200140436A - 백라이트 유닛, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

백라이트 유닛, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20200140436A
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배광수
박범수
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조영제
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Abstract

백라이트 유닛, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법이 제공된다. 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 제1 기판, 제1 기판의 일면 상에 배열되고, 제1 색의 광을 방출하는 복수의 LED 칩들, 제1 기판의 일면에 대향하여 배치된 제2 기판, 및 제1 기판의 일면을 마주보는 제2 기판의 일면에 복수의 LED 칩들과 각각 중첩하도록 배열된 복수의 광 변조 패턴들을 포함하되, 광 변조 패턴들 각각은 제1 색의 광을 제2 색의 광으로 변환하는 복수의 제1 파장 변환 패턴들을 포함하고, 제1 파장 변환 패턴은 제2 기판의 일면 상에 배치된 제1 파장 변환층, 제1 파장 변환층 상에 배치된 제1 유기 봉지층, 및 제1 파장 변환층과 제1 유기 봉지층을 덮는 격벽 구조물을 포함하고, 격벽 구조물은 제1 유기 봉지층의 적어도 일부를 노출하는 제1 홀 패턴을 포함한다.

Description

백라이트 유닛, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법{BACKLIGHT UNIT, DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치 및 백라이트 유닛의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 점차 커지고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting diode Display Device, OLED) 등과 같은 다양한 표시 장치가 개발되고 있다.
액정 표시 장치는 자체적으로 발광하지 못하고 외부에서 들어오는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 소자이기 때문에 액정 패널에 빛을 조사하기 위한 별도의 장치, 즉 백라이트 유닛(backlight unit)이 요구된다.
최근에는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)가 액정 표시 장치의 백라이트 유닛의 광원으로 각광을 받고 있다. LED는 긴 수명, 낮은 소비전력, 빠른 응답속도 및 우수한 초기 구동특성 등으로 인해 액정 표시 장치의 백라이트 유닛으로 널리 사용되고 있으며, 그 적용 분야가 점점 확대되고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 격벽 구조물에 의해 원하는 위치에 파장 변환 물질이 형성된 색 변환 기판을 포함하는 백라이트 유닛, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 제1 기판, 상기 제1 기판의 일면 상에 배열되고, 제1 색의 광을 방출하는 복수의 LED 칩들, 상기 제1 기판의 상기 일면에 대향하여 배치된 제2 기판, 및 상기 제1 기판의 상기 일면을 마주보는 상기 제2 기판의 일면에 상기 복수의 LED 칩들과 각각 중첩하도록 배열된 복수의 광 변조 패턴들을 포함하되, 상기 광 변조 패턴들 각각은 상기 제1 색의 광을 제2 색의 광으로 변환하는 복수의 제1 파장 변환 패턴들을 포함하고, 상기 제1 파장 변환 패턴은 상기 제2 기판의 상기 일면 상에 배치된 제1 파장 변환층, 상기 제1 파장 변환층 상에 배치된 제1 유기 봉지층, 및 상기 제1 파장 변환층과 상기 제1 유기 봉지층을 덮는 격벽 구조물을 포함하고, 상기 격벽 구조물은 상기 제1 유기 봉지층의 적어도 일부를 노출하는 제1 홀 패턴을 포함한다.
상기 광 변조 패턴들 각각은, 상기 제1 색의 광을 제3 색의 광으로 변환하고 상기 제1 파장 변환 패턴과 이격된 복수의 제2 파장 변환 패턴들을 더 포함하고, 상기 제2 파장 변환 패턴은 상기 제2 기판의 상기 일면 상에 배치된 제2 파장 변환층, 상기 제2 파장 변환층 상에 배치된 제2 유기 봉지층, 및 상기 제2 파장 변환층과 상기 제2 유기 봉지층을 덮는 상기 격벽 구조물을 포함하고, 상기 격벽 구조물은 상기 제2 유기 봉지층의 적어도 일부를 노출하는 상기 제1 홀 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제1 파장 변환층은 제1 파장 변환 입자를 포함하고, 상기 제2 파장 변환층은 제2 파장 변환 입자를 포함하며, 상기 제1 파장 변환 입자 및 상기 제2 파장 변환 입자는 양자점일 수 있다.
상기 광 변조 패턴들 각각은 상기 제1 파장 변환 패턴 및 상기 제2 파장 변환 패턴과 이격된 광 투과 패턴을 더 포함하고, 상기 광 투과 패턴은 상기 제2 기판의 상기 일면 상에 배치된 광 투과층, 상기 광 투과층 상에 배치된 제3 유기 봉지층, 및 상기 광 투과층과 상기 제3 유기 봉지층을 덮는 상기 격벽 구조물을 포함하고, 상기 격벽 구조물은 상기 제3 유기 봉지층의 적어도 일부를 노출하는 상기 제1 홀 패턴을 포함하되, 상기 광 투과층은 베이스 수지 및 상기 베이스 수지 내에 분산된 산란 입자들을 포함할 수 있다.
상기 제1 파장 변환층 및 상기 제2 파장 변환층 중 적어도 하나는 상기 산란 입자들을 더 포함할 수 있다.
상기 광 변조 패턴들 각각은 상기 제1 파장 변환 패턴 및 상기 제2 파장 변환 패턴 사이에 형성된 공기층을 더 포함할 수 있다.
상기 광 변조 패턴들 각각은 상기 격벽 구조물을 덮는 금속층을 더 포함하고, 상기 제1 홀 패턴은 상기 제1 유기 봉지층의 적어도 일부를 노출하도록 상기 격벽 구조물 및 상기 금속층을 연속적으로 관통할 수 있다.
상기 격벽 구조물 및 상기 금속층은 상기 제2 기판의 상기 일면을 적어도 일부 노출하는 제2 홀 패턴을 포함하고, 상기 제1 파장 변환 패턴 및 상기 제2 파장 변환 패턴 사이에 배치되는 광 투과 패턴을 포함하며, 상기 광 투과 패턴은 베이스 수지 및 상기 베이스 수지 내에 분산된 산란 입자들을 포함하되, 상기 제2 홀 패턴을 통해 노출된 상기 제2 기판의 상기 일면 및 상기 LED 칩과 적어도 일부가 접촉할 수 있다.
상기 제1 파장 변환 패턴 및 상기 제2 파장 변환 패턴 사이에 배치되고, 상기 격벽 구조물 및 상기 LED 칩 사이에 배치되는 광 투과 패턴을 포함하되, 상기 광 투과 패턴은 베이스 수지 및 상기 베이스 수지 내에 분산된 산란 입자들을 포함할 수 있다.
상기 격벽 구조물은 일체로 연결된 제1 면, 제2 면, 및 제3 면으로 이루어지고, 상기 제1 면은 상기 제2 기판의 상기 일면과 접촉하고, 상기 제2 면은 상기 제1 파장 변환층의 측면 및 상기 제1 유기 봉지층의 측면을 감싸며, 상기 제3 면은 상기 제1 홀 패턴을 포함할 수 있다.
상기 격벽 구조물은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드(SiOx), 및 실리콘 옥시나이트라이드(SiOxNy) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 기판의 상기 일면이 상기 격벽 구조물의 상기 제2 면과 이루는 둔각의 크기는 120도 보다 작을 수 있다.
상기 제1 파장 변환층은 상기 제1 색의 광을 적색의 광으로 변환하는 제1 파장 변환 입자 및 상기 제1 색의 광을 녹색의 광으로 변환하는 제2 파장 변환 입자를 포함할 수 있다.
상기 제1 유기 봉지층은 상기 LED 칩과 적어도 일부가 접촉할 수 있다.
상기 제1 유기 봉지층과 상기 LED 칩의 사이에 상기 제1 홀 패턴과 중첩하는 공극이 형성될 수 있다.
상기 제1 기판 상에 배치되고 상기 복수의 LED 칩들을 덮는 제1 보호층 및 상기 제2 기판 상에 배치되고 상기 복수의 광 변조 패턴들을 덮는 제2 보호층 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 백라이트 유닛, 상기 백라이트 유닛 상에 배치된 표시 패널, 및 상기 백라이트 유닛과 상기 표시 패널 사이에 배치된 광학 필름을 포함하되, 상기 백라이트 유닛은 제1 기판, 상기 제1 기판의 일면 상에 배열되고, 제1 색의 광을 방출하는 복수의 LED 칩들, 상기 제1 기판의 상기 일면에 대향하여 배치된 제2 기판, 및 상기 제1 기판의 상기 일면을 마주보는 상기 제2 기판의 일면에 상기 복수의 LED 칩들과 각각 중첩하도록 배열된 복수의 광 변조 패턴들을 포함하되, 상기 광 변조 패턴들 각각은 상기 제1 색의 광을 제2 색의 광으로 변환하는 제1 파장 변환 패턴을 포함하고, 상기 제1 파장 변환 패턴은 상기 제2 기판의 상기 일면 상에 배치된 제1 파장 변환층, 상기 제1 파장 변환층 상에 배치된 제1 유기 봉지층, 및 상기 제1 파장 변환층과 상기 제1 유기 봉지층을 덮는 격벽 구조물을 포함하고, 상기 격벽 구조물은 상기 제1 유기 봉지층의 적어도 일부를 노출하는 홀 패턴을 포함한다.
상기 광 변조 패턴들 각각은 상기 제1 색의 광을 제3 색의 광으로 변환하고, 상기 제1 파장 변환 패턴과 이격된 복수의 제2 파장 변환 패턴들을 포함하고, 상기 제2 파장 변환 패턴은 상기 제2 기판의 상기 일면 상에 배치된 제2 파장 변환층, 상기 제2 파장 변환층 상에 배치된 제2 유기 봉지층, 및 상기 제2 파장 변환층과 상기 제2 유기 봉지층을 덮는 상기 격벽 구조물을 포함하고, 상기 격벽 구조물은 상기 제2 유기 봉지층의 적어도 일부를 노출하는 상기 홀 패턴을 포함하되, 상기 제1 파장 변환층은 제1 파장 변환 입자를 포함하고, 상기 제2 파장 변환층은 제2 파장 변환 입자를 포함하며, 상기 제1 파장 변환 입자 및 상기 제2 파장 변환 입자는 양자점일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 제조 방법은 제1 기판의 일면 상에 제1 포토레지스트를 형성한 후, 상기 제1 포토레지스트를 패터닝하여 제1 베이스 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 기판 및 상기 제1 베이스 패턴을 덮는 무기 물질층을 형성하는 단계, 상기 무기 물질층 상에 제2 포토레지스트를 형성한 후, 상기 제2 포토레지스트를 패터닝하여 제2 베이스 패턴을 형성하는 단계, 상기 제2 베이스 패턴을 마스크로 사용한 식각 공정을 통해 상기 무기 물질층에 홀 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 베이스 패턴 및 상기 제2 베이스 패턴을 모두 제거하여 격벽 구조물을 형성하는 단계, 상기 제1 기판과 상기 격벽 구조물의 사이에 형성된 공간에 상기 홀 패턴을 통해 광 변조층을 형성하는 단계, 및 상기 광 변조층과 상기 격벽 구조물 사이에 형성된 공간에 상기 홀 패턴을 통해 유기 봉지층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제1 베이스 패턴을 형성하는데 이용되는 제1 마스크는 제1 투광 영역을 포함하고, 상기 제2 베이스 패턴을 형성하는데 이용되는 제2 마스크는 제2 투광 영역을 포함하되, 상기 제1 투광 영역 및 상기 제2 투광 영역은 서로 비중첩하고, 상기 제2 투광 영역은 상기 제1 베이스 패턴과 적어도 일부가 중첩할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법은 격벽 구조물에 의해 필요한 색 특성에 따라 원하는 위치에 파장 변환 물질을 형성할 수 있다. 또한, 불필요한 재료 소모를 방지하여 제조 원가를 절감할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, LED 칩과 파장 변환 물질의 사이에 유기물층을 배치하여 LED 칩의 발열로 인한 파장 변환 물질의 열화를 방지할 수 있고, 백라이트 유닛의 광원 기판과 색 변환 기판 간의 간격을 감소시켜 표시 장치의 전체적인 슬림화를 할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 광 변조 패턴의 개략적인 평면도들이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2의 A-A'선을 따라 자른 단면도의 일 예 및 다른예이다.
도 5a는 도 4a의 Q 영역을 확대한 확대 단면도이다.
도 5b 및 도 5c는 도 5a에 도시된 구조의 변형예들이다.
도 6은 광 변조 패턴에 입사된 광의 경로를 설명하는 도면이다.
도 7 내지 도 10은 다양한 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 확대 단면도들이다. 특히, 백라이트 유닛의 광 변조 패턴을 위주로 확대하였다.
도 11a 내지 도 11g는 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도들이다. 구체적으로, 백라이트 유닛 중 색 변환 기판의 제조 방법을 위주로 도시한 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 평면도이다. 도 3a 및 도 3b는 도 2의 광 변조 패턴의 개략적인 평면도들이다. 도 4a 및 도 4b는 도 2의 A-A'선을 따라 자른 단면도의 일 예 및 다른 예이다.
도 1 내지 도 4b를 참조하면, 표시 장치(1000)는 백라이트 유닛(100) 및 백라이트 유닛(100)의 상부에 배치된 표시 패널(300)을 포함한다. 표시 장치(1000)는 백라이트 유닛(100)과 표시 패널(300)의 사이에 배치된 광학 필름(200)을 더 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(100)은 표시 패널(300) 및 광학 필름(200)의 하부에 배치될 수 있다. 백라이트 유닛(100)은 광학 필름(200) 측으로 광(WL)을 제공하고, 광학 필름(200)은 표시 패널(300) 측으로 광을 제공할 수 있다. 즉, 표시 패널(300)은 백라이트 유닛(100) 및 광학 필름(200)으로부터 광을 제공받아 화면을 표시할 수 있다.
백라이트 유닛(100)은 광원 기판(10) 및 광원 기판(10)의 상부에 배치된 색 변환 기판(30)을 포함할 수 있다.
광원 기판(10)은 복수의 LED 칩들(15)을 포함하는 기판일 수 있다. 구체적으로, 도 4a에 도시된 바와 같이, 광원 기판(10)은 제1 베이스 기판(11), 전극들(12a, 12b), 절연막(13), 및 복수의 LED 칩들(15)을 포함할 수 있다.
제1 베이스 기판(11)은 광원 기판(10)의 다양한 구성들이 배치되기 위한 공간을 마련할 수 있다. 제1 베이스 기판(11)은 대체로 다각 기둥 형상을 가질 수 있고, 서로 평행하는 상면 및 하면을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1 베이스 기판(11)은 유리 기판일 수 있다. 다만, 제1 베이스 기판(11)의 재질은 이에 제한되지 않는다.
전극들(12a, 12b)은 제1 전극(12a) 및 제2 전극(12b)을 포함하고, 제1 전극(12a) 및 제2 전극(12b)은 제1 베이스 기판(11) 상에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 전극들(12a, 12b)은 외부 회로(미도시)와 전기적으로 연결되어 전기 신호를 수신하고, LED 칩들(15)과 각각 연결되어 LED 칩들(15)에 전기 신호를 제공할 수 있다. 제1 및 제2 전극들(12a, 12b)은 금속물질, 예를 들어 금(Au), 은(Ag) 또는 구리(Cu) 등을 포함하거나, ITO, IZO, ITZO와 같은 투명한 도전성 재료를 포함할 수 있다.
절연막(13)은 제1 전극(12a) 및 제2 전극(12b) 상에 배치될 수 있다. 절연막(13)은 유기 물질 또는 무기 물질로 이루어진 단일막일 수 있고, 또는 유기막 및 무기막이 교번적으로 적층된 다중막일 수도 있다.
절연막(13)은 제1 전극(12a) 및 제2 전극(12b)으로 인해 제1 베이스 기판(11) 상에 발생한 단차를 보상하여 LED 칩들(15)이 안정적으로 배치될 수 있게 한다. 또한, 절연막(13)은 복수의 관통홀을 포함할 수 있다. 절연막(13)의 관통홀들에는 제1 연결 전극(14a) 및 제2 연결 전극(14b)이 형성되어 제1 및 제2 전극들(12a, 12b)과 LED 칩들(15)을 서로 연결할 수 있다.
복수의 LED 칩들(15)은 절연막(13) 상에 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, LED 칩들(15)은 평면상 행과 열을 이루며, 매트릭스(matrix) 형태로 배열될 수 있다. 또한, 각 LED 칩들(15) 간의 간격은 서로 일정할 수 있다. 즉, LED 칩들(15)은 광원 기판(10)에 전체적으로 고르게 배열될 수 있다. LED 칩들(15)은 평면상 직사각형 또는 정사각형의 형태를 가질 수 있으나, 이 외에 다각형 또는 원형 등 다양한 평면 형상을 가질 수도 있다.
상술한 바와 같이, 각각의 LED 칩들(15)은 제1 전극(12a) 및 제2 전극(12b)과 각각 전기적으로 연결될 수 있고, 제1 전극(12a) 및 제2 전극(12b)으로부터 제공된 신호에 따라 발광하거나 발광하지 않을 수 있다.
광원 기판(10)의 LED 칩들(15)은 서로 동일한 색(또는 파장)의 광을 방출할 수 있다. 일 실시예로, LED 칩들(15)은 청색의 광을 방출하는 청색 LED 칩일 수 있다. 다른 실시예로, LED 칩들(15)은 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) LED 칩일 수도 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 각 LED 칩들(15)이 서로 다른 색의 광을 방출할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 광원 기판(10)은 LED 칩(15) 상에 배치된 제1 보호층(17)을 더 포함할 수 있다. 제1 보호층(17)은 유기 물질로 이루어진 유기 절연막 또는 무기 물질로 이루어진 무기 절연막을 포함할 수 있다. 또한, 제1 보호층(17)은 높은 광 투과율을 가진 물질을 포함할 수 있다.
제1 보호층(17)은 제1 베이스 기판(11) 상에 배치된 LED 칩들(15)을 전체적으로 커버할 수 있고, 외부로부터 침투한 산소 또는 수분으로 인해 LED 칩(15)이 열화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 보호층(17)은 광원 기판(10)의 상면을 전체적으로 평탄화하여 광원 기판(10)이 후술할 색 변환 기판(30)과 안정적으로 결합될 수 있게 한다.
실시예에 따라, 광원 기판(10)은 반사판(미도시)을 더 포함할 수 있다. 반사판은 LED 칩들(15)에서 방출된 광 중 상측(예컨대, 제3 방향(D3))을 향하지 않는 광을 반사하여 상측을 향하게 할 수 있다. 즉, 광원 기판(10)의 출광 효율을 향상시킬 수 있다. 반사판은 제1 베이스 기판(11)의 상면에 LED 칩(15)과 중첩하지 않도록 부착될 수 있으나, 제1 베이스 기판(11)이 투광성을 갖는 경우 제1 베이스 기판(11)의 하면에 전체적으로 부착될 수도 있다.
색 변환 기판(30)은 광원 기판(10)의 상부에 배치될 수 있다. 색 변환 기판(30)은 구체적으로, 제2 베이스 기판(31) 및 제2 베이스 기판(31)의 일면 상에 형성된 광 변조 패턴(CP)을 포함할 수 있다.
제2 베이스 기판(31)은 제1 베이스 기판(11)에 대향하여 배치될 수 있다. 또한, 제2 베이스 기판(31)은 광 변조 패턴(CP)이 배치되기 위한 공간을 마련할 수 있다.
제2 베이스 기판(31)은 제1 베이스 기판(11)과 마찬가지로 대체로 다각 기둥 형상을 가질 수 있고, 서로 평행하는 상면 및 하면을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제2 베이스 기판(31)은 유리 기판일 수 있으나, 높은 광 투과율을 갖는 기판이라면 이에 제한되지 않는다.
색 변환 기판(30)은 LED 칩들(15)로부터 제공된 광의 색을 변환하기 위해 복수의 광 변조 패턴(CP)을 포함할 수 있다. 각각의 광 변조 패턴(CP)은 복수의 패턴들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 변조 패턴(CP)은 후술할 파장 변환 패턴들 및 광 투과 패턴들을 포함할 수 있다.
광 변조 패턴(CP)은 제2 베이스 기판(31)의 일면 상에 형성될 수 있고, 예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제2 베이스 기판(31)의 하면에 형성될 수 있다. 즉, 제2 베이스 기판(31)의 하면에 형성된 광 변조 패턴(CP)은 광원 기판(10)의 LED 칩들(15)과 서로 마주할 수 있다. 광 변조 패턴(CP)과 LED 칩들(15)이 서로 인접하여 마주보도록 위치할 경우, LED 칩들(15)에서 광 변조 패턴(CP)으로의 입광 효율이 증가할 수 있다.
광 변조 패턴(CP)은 제2 베이스 기판(31)의 하면에 행과 열을 이루며 매트릭스 형태로 배열될 수 있고, LED 칩들(15)과 동일한 간격으로 서로 이격될 수 있다.
색 변환 기판(30)의 광 변조 패턴(CP)은 LED 칩(15)과 적어도 일부가 중첩할 수 있다. 광 변조 패턴들(CP) 각각의 면적은 LED 칩들(15) 각각의 면적보다 클 수 있다. 즉, 광 변조 패턴(CP)과 LED 칩(15)이 서로 중첩하여 배치될 경우, 평면상 광 변조 패턴(CP)은 LED 칩(15)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 램버시안(Lambertian) 방출을 하는 LED 칩(15)의 특성상, 광 변조 패턴(CP)이 배치된 영역의 면적을 LED 칩(15)의 면적보다 넓게 할 경우, LED 칩(15)으로부터 제1 방향(D1)과 제3 방향(D3)의 사이를 향해 출광하는 빛도 광 변조 패턴(CP) 내로 입광하여 변환될 수 있으므로, LED 칩들(15)에서 광 변조 패턴(CP)으로의 입광 효율이 증가할 수 있다.
각각의 광 변조 패턴(CP)은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 복수의 패턴들로 구성될 수 있다. 도 3a는 각각의 광 변조 패턴들(CP)이 평면상 도트 형태로 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)을 따라 일정 간격 이격되어 배열된 것을 도시하고, 도 3b는 각각의 광 변조 패턴들(CP)이 평면상 스트라이프 형태로 제1 방향(D1)을 따라 일정 간격 이격되어 배열되고, 제2 방향(D2)을 따라 연장되는 것을 도시한다. 광 변조 패턴(CP)의 각 패턴들이 서로 이격된 거리는 서로 동일할 수 있으나, 필요에 따라 이격거리를 달리할 수도 있다. 예컨대, 각각의 광 변조 패턴들(CP)의 중심부에 위치한 패턴들의 이격 거리는 좁게 하여 배치 밀도를 높이고, 중심부 바깥의 외곽부에 위치한 패턴들의 이격 거리는 넓게 하여 배치 밀도를 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 실시예들은 도 3a 및 도 3b에 도시된 구조가 모두 적용될 수 있으나, 이하에서는 각각의 광 변조 패턴들(CP)이 도 3a에 도시된 바와 같이 도트 형태의 패턴인 것을 설명한다.
광 변조 패턴(CP)의 각 패턴들은 도 4a에 도시된 바와 같이 단면상 서로 평행한 상면 및 하면을 가지고, 상면이 하면보다 넓은 역 사다리꼴을 가질 수 있다. 즉, 각각의 광 변조 패턴들(CP)은 제2 베이스 기판(31) 측에서 제1 베이스 기판(11) 측으로 갈수록 점점 좁아지는 형태를 가질 수 있다.
광원 기판(10)과 색 변환 기판(30)은 서로 결합하여 하나의 구조체를 이룰 수 있다. 광원 기판(10)의 최상측에 배치된 LED 칩들(15)과 색 변환 기판(30)의 하면에 배치된 광 변조 패턴들(CP)은 서로 접촉할 수 있다. 그러나, 실시예에 따라 LED 칩들(15)과 광 변조 패턴들(CP)은 서로 접촉하지 않을 수도 있다.
색 변환 기판(30)은 광원 기판(10)으로부터 제공받은 광의 색(또는 파장)을 변환하고, 색이 변환된 광(WL)을 표시 패널(300) 측으로 제공할 수 있다. 일 예로, 광원 기판(10)이 색 변환 기판(30)에 제공하는 광은 청색의 광이고, 색 변환 기판(30)이 표시 패널(300) 측으로 제공하는 광(WL)은 백색의 광일 수 있다. 즉, 표시 패널(300)은 백라이트 유닛(100)으로부터 백색광(WL)을 제공받을 수 있고, 제공된 백색광(WL)을 통해 사용자에게 영상을 제공할 수 있다.
한편, 광학 필름(200)은 백라이트 유닛(100)과 표시 패널(300)의 사이에 배치될 수 있다. 광학 필름(200)은 복수의 필름으로 구성될 수 있다. 예컨대, 광학 필름(200)은 프리즘 필름, 확산 필름, 마이크로 렌즈 필름, 렌티큘러 필름, 편광 필름, 반사 편광 필름, 위상차 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 각 필름 사이에는 공기층이 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 서로 결합되어 결합체를 이룰 수도 있다. 광학 필름(200)은 백라이트 유닛(100) 또는 표시 패널(300) 중 어느 하나의 일면 상에 부착될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니고, 백라이트 유닛(100) 및 표시 패널(300)과 각각 이격되어 배치될 수도 있다.
표시 패널(300)은 백라이트 유닛(100) 및 광학 필름(200) 상에 배치될 수 있다. 표시 패널(300)은 제1 표시 기판(310), 제1 표시 기판(310)에 대향하는 제2 표시 기판(320), 및 제1 표시 기판(310)과 제2 표시 기판(320)의 사이에 배치된 액정층(미도시)을 포함할 수 있다. 제1 표시 기판(310)과 제2 표시 기판(320)은 상호 중첩할 수 있다. 도면상 도시되진 않았으나, 어느 하나의 표시 기판이 다른 하나의 표시 기판보다 커서 외측으로 더 돌출될 수 있다. 이러한 돌출 영역에는 구동 칩이나 외부 회로 표시 기판이 실장될 수 있다.
이하에서는, 도 5a 내지 도 6을 참조하여, 색 변환 기판(30)의 광 변조 패턴(CP)에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.
도 5a는 도 4a의 Q 영역을 확대한 확대 단면도이다. 도 5b 및 도 5c는 도 5a에 도시된 구조의 변형예들이다. 도 6은 광 변조 패턴에 입사된 광의 경로를 설명하는 단면도이다.
도 5a 내지 도 6을 참조하면, 광 변조 패턴(CP)은 제1 파장 변환 패턴(CP1), 제2 파장 변환 패턴(CP2) 및 광 투과 패턴(CP3)을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 광 변조 패턴(CP)은 격벽 구조물(33), 광 변조층(35), 및 유기 봉지층(37)으로 이루어질 수 있다.
제2 베이스 기판(31)은 변조 영역(CA) 및 비변조 영역(NCA)으로 구분될 수 있다. 변조 영역(CA)은 광 변조 패턴(CP)이 배치되는 영역일 수 있다. 구체적으로, 변조 영역(CA)은 제1 파장 변환 패턴(CP1)이 배치되는 제1 변조 영역(CA1), 제2 파장 변환 패턴(CP2)이 배치되는 제2 변조 영역(CA2), 및 광 투과 패턴(CP3)이 배치되는 제3 변조 영역(CA3)을 포함할 수 있다. 비변조 영역(NCA)은 광 변조 패턴(CP)을 포함하지 않는 영역일 수 있다. 즉, 비변조 영역(NCA)은 제1 내지 제3 변조 영역들(CA1, CA2, CA3)의 사이의 영역일 수 있다.
격벽 구조물(33)은 후술할 광 변조층(35) 및 유기 봉지층(37)을 덮는 구조물일 수 있다. 격벽 구조물(33)에 의해 광 변조 패턴(CP)의 제1 파장 변환 패턴(CP1), 제2 파장 변환 패턴(CP2) 및 광 투과 패턴(CP3)이 서로 분리되어 구분될 수 있다.
격벽 구조물(33)은 제2 베이스 기판(31)의 하면에 전체적으로 배치될 수 있다. 구체적으로, 격벽 구조물(33)은 제2 베이스 기판(31)의 하면, 광 변조층(35)의 측면, 및 유기 봉지층(37)의 측면을 따라 균일한 두께로 배치될 수 있다. 일 실시예로, 격벽 구조물(33)의 두께는 1um 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
격벽 구조물(33)은 무기 물질을 포함하는 무기막일 수 있다. 예를 들어, 격벽 구조물(33)은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드(SiOx), 및 실리콘 옥시나이트라이드(SiOxNy) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 일 실시예로, 격벽 구조물(33)은 실리콘 나이트라이드(SiNx)를 포함하는 무기막을 포함할 수 있다.
격벽 구조물(33)은 제1 면(33a)(또는, 제1 부분), 제2 면(33b)(또는, 제2 부분), 및 제3 면(33c)(또는, 제3 부분)으로 이루어질 수 있다. 제1 면(33a), 제2 면(33b), 및 제3 면(33c)은 서로 일체로 연결될 수 있다. 격벽 구조물(33)의 제1 면(33a)은 제2 베이스 기판(31)의 비변조 영역(NCA)에 형성되고, 제2 면(33b) 및 제3 면(33c)은 변조 영역(CA)에 형성될 수 있다.
격벽 구조물(33)의 제1 면(33a)은 제2 베이스 기판(31)의 하면과 접촉하는 면일 수 있다.
제2 면(33b)은 격벽 구조물(33)의 측벽으로, 광 변조층(35) 및 유기 봉지층(37)의 측면을 전체적으로 둘러싸는 면일 수 있다. 격벽 구조물(33)의 내부 공간에 형성되는 광 변조층(35)과 유기 봉지층(37)의 형상은 격벽 구조물(33)의 형상에 따라 결정될 수 있다.
제2 면(33b)은 제1 면(33a)과 일정한 각도(θ)를 이룰 수 있다. 일 실시예로, 제1 면(33a)과 제2 면(33b)이 이루는 둔각의 각도(θ)는 90도 보다 크고 120도 보다 작을 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 격벽 구조물(33)의 형성 과정에 따라 제1 면(33a)과 제2 면(33b)이 이루는 각도(θ)는 120도 보다 클 수도 있다.
제3 면(33c)은 유기 봉지층(37)의 적어도 일부를 지지하는 면일 수 있다. 각 변조 영역(CA)에 배치된 제3 면(33c)은 홀 패턴(HP)을 포함할 수 있다. 홀 패턴(HP)은 광 변조층(35) 및 유기 봉지층(37)을 형성하기 위해 격벽 구조물(33)의 내부에 형성 물질이 주입되는 구멍일 수 있다.
광 변조층(35)은 제1 파장 변환층(35R), 제2 파장 변환층(35G), 및 광 투과층(35B)을 포함할 수 있다. 제1 파장 변환 패턴(CP1)은 제1 변조 영역(CA1)에 위치하는 제1 파장 변환층(35R)을 포함할 수 있다. 제2 파장 변환 패턴(CP2)은 제2 변조 영역(CA2)에 위치하는 제2 파장 변환층(35G)을 포함할 수 있다. 광 투과 패턴(CP3)은 제3 변조 영역(CA3)에 위치하는 광 투과층(35B)을 포함할 수 있다.
각각의 광 변조층(35)은 격벽 구조물(33)의 제2 면(33b)에 의해 둘러싸인 공간 내에 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 광 변조층(35)의 형상은 격벽 구조물(33)의 형상에 따라 결정될 수 있다.
제1 파장 변환층(35R), 제2 파장 변환층(35G), 및 광 투과층(35B)은 각각 베이스 수지(BR) 및 베이스 수지(BR) 내부에 분산된 다양한 입자들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 파장 변환층(35R)은 베이스 수지(BR) 내부에 분산된 제1 파장 변환 입자(WC1)를 포함하고, 제2 파장 변환층(35G)은 베이스 수지(BR) 내부에 분산된 제2 파장 변환 입자(WC2)를 포함하며, 광 투과층(35B)은 베이스 수지(BR) 내부에 분산된 산란 입자(SCT)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 파장 변환층(35R) 및 제2 파장 변환층(35G)은 베이스 수지(BR) 내부에 분산된 산란 입자(SCT)를 더 포함할 수 있다.
베이스 수지(BR)는 광 투과율이 높고, 제1 파장 변환 입자(WC1), 제2 파장 변환 입자(WC2), 및 산란 입자(SCT)에 대한 분산 특성이 우수한 재료이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 베이스 수지(BR)는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 카도계 수지 또는 이미드계 수지 등의 유기 재료를 포함할 수 있다.
제1 파장 변환층(35R)의 제1 파장 변환 입자(WC1) 및 제2 파장 변환층(35G)의 제2 파장 변환 입자(WC2)는 입사광의 피크 파장을 다른 특정 피크 파장으로 변환할 수 있다. 즉, 제1 파장 변환 입자(WC1) 및 제2 파장 변환 입자(WC2)는 입사광의 색을 변환할 수 있다.
예를 들어, 제1 파장 변환 입자(WC1)는 LED 칩(15)으로부터 제공된 청색광을 적색광으로 변환하여 방출할 수 있고, 제2 파장 변환 입자(WC2)는 LED 칩(15)으로부터 제공된 청색광을 녹색광으로 변환하여 방출할 수 있다. 즉, 제1 파장 변환 패턴(CP1)이 배치된 제1 변조 영역(CA1)은 적색광을 방출하는 영역이고, 제2 파장 변환 패턴(CP2)이 배치된 제2 변조 영역(CA2)은 녹색광을 방출하는 영역일 수 있다.
제1 파장 변환 입자(WC1) 및 제2 파장 변환 입자(WC2)의 예로는 양자점, 양자 막대 또는 형광체 등을 들 수 있다. 양자점은 전자가 전도대에서 가전자대로 전이하면서 특정 파장의 광을 방출하는 입자상 물질일 수 있다.
양자점은 반도체 나노 결정 물질일 수 있다. 양자점은 그 조성 및 크기에 따라 특정 밴드갭을 가져 빛을 흡수한 후 고유의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 양자점의 반도체 나노 결정의 예로는 IV족계 나노 결정, II-VI족계 화합물 나노 결정, III-V족계 화합물 나노 결정, IV-VI족계 나노 결정 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, IV족계 나노 결정은 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 또는 탄화규소(silicon carbide, SiC), 규소-게르마늄(SiGe) 등의 이원소 화합물 등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, II-VI족계 화합물 나노 결정은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물 등의 이원소 화합물, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물 등의 삼원소 화합물, 또는 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물 등의 사원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, III-V족계 화합물 나노 결정은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물 등의 이원소 화합물, GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb 및 이들의 혼합물 등의 삼원소 화합물, 또는 GaAlNP, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물 등의 사원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
IV-VI족계 나노 결정은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물 등의 이원소 화합물, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물 등의 삼원소 화합물, 또는 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물 등의 사원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm) 또는 큐빅 형태의 나노 입자, 나노 튜브, 나노 와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등을 들 수 있다. 전술한 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재할 수 있다.
양자점은 상술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 양자점의 쉘은 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층의 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 챠징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단일층 또는 다중층일 수 있다. 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 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, CoMn2O4등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 양자점이 방출하는 광은 약 45nm 이하의 발광 파장 스펙트럼 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며 이를 통해 표시 장치가 표시하는 색의 색 순도와 색 재현성을 개선할 수 있다. 또한, 양자점에 의해 방출되는 광은 입사광의 입사 방향과 무관하게 여러 방향을 향하여 방출될 수 있다. 이를 통해 표시 장치의 측면 시인성을 개선할 수 있다.
제1 파장 변환 입자(WC1)와 제2 파장 변환 입자(WC2)는 모두 양자점으로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 제1 파장 변환 입자(WC1)를 이루는 양자점의 직경은 제2 파장 변환 입자(WC2)를 이루는 양자점의 직경보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 변환 입자(WC1)를 이루는 양자점의 직경은 약 55Å 내지 65Å이고, 제2 파장 변환 입자(WC2)를 이루는 양자점의 직경은 약 40Å 내지 55Å일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
광 투과층(35B)은 산란 입자(SCT)를 포함할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 제1 파장 변환층(35R) 및 제2 파장 변환층(35G)은 산란 입자(SCT)를 더 포함할 수 있다.
산란 입자(SCT)는 베이스 수지(BR)와 상이한 굴절률을 가지고 베이스 수지(BR)와 광학 계면을 형성할 수 있다. 산란 입자(SCT)는 투과광의 적어도 일부를 산란 시킬 수 있는 재료이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 주석(SnO2)과 같은 금속 산화물 입자일 수 있다.
산란 입자(SCT)는 광 투과층(35B)을 투과하는 광의 파장을 실질적으로 변환시키지 않으면서 입사광의 입사 방향과 무관하게 무작위한 방향으로 광을 산란 시킬 수 있다. 이를 통해, 표시 장치의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
광 변조층(35)의 일면 상에는 유기 봉지층(37)이 배치될 수 있다. 예컨대, 유기 봉지층(37)은 광 변조층(35)의 하면 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 유기 봉지층(37)은 제1 파장 변환층(35R)과 LED 칩(15)의 사이에 배치된 제1 유기 봉지층(37r), 제2 파장 변환층(35G)과 LED 칩(15)의 사이에 배치된 제2 유기 봉지층(37g), 및 광 투과층(35B)과 LED 칩(15)의 사이에 배치된 제3 유기 봉지층(37b)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 유기 봉지층들(37r, 37g, 37b)은 서로 동일한 공정에 의해 동시에 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
유기 봉지층(37)은 LED 칩들(15)에서 발생한 열이 광 변조층(35)에 전달되는 것을 차단할 수 있다. 즉, 유기 봉지층(37)은 광 변조층(35) 내부의 파장 변환 입자들(WC1, WC2)이 LED 칩들(15)에서 발생한 열로 인해 열화되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 유기 봉지층(37)은 유기 물질을 포함하되, 열 전도율이 낮은 물질이라면 제한되지 않는다.
유기 봉지층(37)은 격벽 구조물(33)에 의해 형성된 공간을 충진할 수 있다. 즉, 격벽 구조물(33)의 제2 면(33b)에 의해 둘러싸인 공간은 광 변조층(35) 및 유기 봉지층(37)에 의해 채워질 수 있다.
유기 봉지층(37)은 격벽 구조물(33)의 홀 패턴(HP)도 채울 수 있고, 이 경우 유기 봉지층(37)의 적어도 일부는 LED 칩(15)과 접촉할 수도 있다.
이와 달리, 도 5b에 도시된 바와 같이 유기 봉지층(37)은 격벽 구조물(33)의 홀 패턴(HP)을 채우지 않을 수 있다. 즉, 유기 봉지층(37)은 LED 칩(15)과 접촉하지 않을 수 있다. 유기 봉지층(37)에 의해 채워지지 않은 홀 패턴(HP)에는 공극(VD)이 형성될 수 있다. 공극(VD)은 유기 봉지층(37)과 LED 칩(15)의 사이에 형성될 수 있다.
실시예에 따라, 광 변조 패턴(CP)은 도 5c에 도시된 바와 같이, 격벽 구조물(33) 하부에 배치된 제2 보호층(38)을 더 포함할 수 있다. 제2 보호층(38)은 제2 베이스 기판(31) 상에 전체적으로 배치될 수 있고, 격벽 구조물(33)을 커버할 수 있다. 제2 보호층(38)은 무기 물질로 이루어진 무기막을 포함할 수 있고, 높은 광 투과율을 가진 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 보호층(38)은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드(SiOx), 및 실리콘 옥시나이트라이드(SiOxNy) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
제2 보호층(38)은 격벽 구조물(33)의 홀 패턴(HP)을 통해 광 변조층(35)에 산소 또는 수분이 침투하는 것을 효과적으로 차단하고, 광 변조층(35) 내부의 파장 변환 입자들(WC1, WC2)이 열화되는 것을 방지할 수 있다.
각 패턴들(CP1, CP2, CP3) 사이에는 공기층(39)이 형성될 수 있다. 각 패턴들(CP1, CP2, CP3)의 내부에서 공기층(39) 측으로 향하는 광들은 공기층(39)에 의해 전반사되어 상측으로 향할 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 파장 변환 패턴(CP1) 내에 입사된 청색광(L)은 제1 파장 변환 입자(WC1)에 의해 적색광(LO1, LO2)으로 변환되어 서로 다른 방향을 향해 방출될 수 있다. 제1 파장 변환 입자(WC1)에 의해 무작위 방향으로 방출된 광들은 상측을 향하는 제1 방출광(LO1)과 측면부를 향하는 제2 방출광(LO2)을 포함할 수 있다. 제1 방출광(LO1)의 경우 상측(예컨대, 제3 방향(D3))으로 그대로 출사되어 표시 패널(300, 도 1 참조) 측으로 진행할 수 있으나, 제2 방출광(LO2)의 경우 측부(예컨대, 제1 방향(D1))로 향하여 공기층(39) 측으로 진행할 수 있다.
공기층(39)의 굴절률은 1 또는 이와 유사한 값일 수 있고, 베이스 수지(BR)와 격벽 구조물(33)의 굴절률은 이보다 클 수 있다. 즉, 공기층(39)과 격벽 구조물(33)은 서로 굴절률이 상이하여 광학 계면을 형성할 수 있다. 공기층(39) 측으로 향하는 제2 방출광(LO2)은 공기층(39)과 격벽 구조물(33)의 경계에서 전반사될 수 있고, 반사된 제2 방출광(LO2')은 상측으로 진행할 수 있다. 따라서, 각 패턴들(CP1, CP2, CP3)의 사이에 형성된 공기층(39)은 백라이트 유닛의 출광 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 각각의 LED 칩(15)들은 색 변환 기판(30)에 배치된 각각의 광 변조 패턴들(CP)에 청색광을 제공할 수 있다. 광 변조 패턴(CP)의 제1 파장 변환 패턴(CP1)에 입사된 청색광은 적색광으로 변환되어 외부로 출사되고, 제2 파장 변환 패턴(CP2)에 입사된 청색광은 녹색광으로 변환되어 외부로 출사되며, 광 투과 패턴(CP3)에 입사된 청색광은 내부의 산란 입자(SCT)에 의해 산란되어 외부로 출사될 수 있다. 즉, 색 변환 기판(30)을 투과하여 출사된 광은 적색광, 녹색광, 및 청색광을 모두 포함하는 백색광(WL, 도 1 참조)일 수 있다.
도 7 내지 도 10은 다양한 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 확대 단면도들이다. 이하, 백라이트 유닛의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서 이전에 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로 지칭하고, 그 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 7의 실시예는 격벽 구조물(33) 상에 금속층(34_1)이 더 배치되는 점에서 도 5a의 실시예와 차이가 있다.
도 5a 및 도 7을 참조하면, 광 변조 패턴(CP_1)은 격벽 구조물(33) 상에 배치된 금속층(34_1)을 더 포함할 수 있다.
금속층(34_1)은 격벽 구조물(33)과 동일한 영역에 배치될 수 있다. 즉, 금속층(34_1)은 변조 영역(CA) 및 비변조 영역(NCA)에 전체적으로 배치될 수 있다. 또한, 격벽 구조물(33)에 형성된 홀 패턴(HP_1)은 금속층(34_1)에도 연속적으로 형성될 수 있다. LED 칩들(15)에서 방출된 광들은 홀 패턴(HP_1)을 통해 각각의 광 변조 패턴들(CP_1)의 내부로 진행할 수 있다.
광 변조 패턴들(CP_1)의 내부로 입사한 광들은 제1 및 제2 파장 변환 입자들(WC1, WC2)에 의해 무작위한 방향으로 방출되거나, 산란 입자(SCT)에 의해 무작위한 방향으로 반사될 수 있다. 각각의 광 변조 패턴들(CP_1)을 감싸도록 배치된 금속층(34_1)은 무작위한 방향으로 진행하는 광들 중 상측으로 진행하지 않는 광들을 반사할 수 있고, 반사된 광들은 상측으로 진행할 수 있다. 즉, 금속층(34_1)은 백라이트 유닛의 출광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 8의 실시예는 공기층(39) 대신 광 투과층(35B_2)이 배치되는 점에서 도 5a의 실시예와 차이가 있다.
도 5a 및 도 8을 참조하면, 광 변조 패턴(CP_2)의 광 투과 패턴(CP3_2)은 제1 파장 변환 패턴(CP1)과 제2 파장 변환 패턴(CP2) 사이에 배치될 수 있다. 광 투과 패턴(CP3_2)은 광 투과층(35B_2) 및 격벽 구조물(33)의 일부를 포함할 수 있다.
광 투과 패턴(CP3_2)은 도 5a에 예시된 광 투과 패턴(CP3)과 마찬가지로 입사된 광을 산란시키는 산란층일 수 있다. LED 칩(15)으로부터 제공된 광은 광 투과 패턴(CP3_2)에 의해 산란되어 외부로 출사될 수 있다.
광 투과 패턴(CP3_2)은 광 투과층(35B_2)을 포함하고, 광 투과층(35B_2)은 제2 베이스 수지(BR2) 및 제2 베이스 수지(BR2) 내에 분산된 산란 입자들(SCT)을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제2 베이스 수지(BR2)는 제1 파장 변환층(35R) 및 제2 파장 변환층(35G)의 제1 베이스 수지(BR1)와 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예로, 제2 베이스 수지(BR2)는 제1 베이스 수지(BR1)보다 낮은 굴절률을 가진 물질을 포함할 수 있다. 제2 베이스 수지(BR2)의 굴절률이 제1 베이스 수지(BR1)의 굴절률보다 낮은 경우, 제1 파장 변환 패턴(CP1)에서 방출된 광이 제1 파장 변환 패턴(CP1)과 광 투과 패턴(CP3_2)의 경계에서 전반사되어 상측(예컨대, 제3 방향(D3))으로 진행할 수 있다. 즉, 백라이트 유닛의 출광 효율이 향상될 수 있다.
광 투과층(35B_2)은 격벽 구조물(33)과 LED 칩(15) 사이에 배치될 수 있다. 다시 말해, 격벽 구조물(33)과 제2 베이스 기판(31)에 의해 형성되는 내부 공간에는 제1 파장 변환층(35R) 및 제2 파장 변환층(35G)이 배치되고, 격벽 구조물(33)과 LED 칩(15)의 사이에 형성되는 외부 공간에는 광 투과층(35B_2)이 배치될 수 있다. 광 투과층(35B_2)은 격벽 구조물(33)과 LED 칩(15)의 사이에 형성되는 공간을 충진할 수 있다. 광 투과층(35B_2)은 LED 칩(15)과 적어도 일부가 접촉할 수 있으나, 실시예에 따라 LED 칩(15) 상에 별도의 보호층이 형성될 경우, LED 칩(15)과 접촉하지 않을 수 있다.
도 8의 실시예에 따른 구조에서는 도 5a의 실시예에 따른 구조와 달리 광 변조 패턴(CP_2)의 각 패턴들(CP1, CP2, CP3_2)이 더욱 밀도 있게 배치될 수 있다. 즉, LED 칩들(15)로부터 제공되는 광의 광 변조 패턴(CP_2)에 의한 색 변환 효율이 향상될 수 있다. 또한, 광 변조 패턴(CP_2)이 입사된 광을 그대로 투과하는 영역을 포함하지 않고, 모든 영역에서 입사된 광을 산란시킬 수 있으므로 표시 장치의 측면 시인성이 향상될 수 있다.
한편, 도 9의 실시예는 도 8의 실시예와 달리 격벽 구조물(33) 상에 금속층(34_3)이 더 배치되는 점에서 차이가 있다.
도 8에 결부하여 도 9를 더 참조하면, 광 변조 패턴(CP_3)은 격벽 구조물(33)의 외면을 둘러싸는 금속층(34_3)을 더 포함할 수 있다.
금속층(34_3)은 제1 파장 변환층(35R) 및 제2 파장 변환층(35G)을 덮도록 배치되어 제1 파장 변환층(35R) 및 제2 파장 변환층(35G)으로부터 무작위한 방향으로 출사되는 광을 상측으로 반사할 수 있다.
금속층(34_3)은 제1 파장 변환층(35R) 및 제2 파장 변환층(35G)을 덮도록 제1 변조 영역(CA1) 및 제2 변조 영역(CA2)에 배치될 수 있으나, 제3 변조 영역(CA3)에는 배치되지 않을 수 있다.
제1 파장 변환 패턴(CP1_3) 및 제2 파장 변환 패턴(CP2_3)은 제1 홀 패턴(HP1)을 포함할 수 있다. 제1 홀 패턴(HP1)은 격벽 구조물(33) 및 금속층(34_3)을 연속적으로 관통할 수 있다. LED 칩(15)에서 방출된 빛은 제1 홀 패턴(HP1)을 통해 제1 파장 변환층(35R) 및 제2 파장 변환층(35G)의 내부로 입사될 수 있다.
광 투과 패턴(CP3_3)은 제2 홀 패턴(HP2)을 포함할 수 있다. 제2 홀 패턴(HP2)은 제3 변조 영역(CA3)의 격벽 구조물(33) 및 금속층(34_3)을 연속적으로 관통할 수 있다. 즉, 제2 홀 패턴(HP2)은 제2 베이스 기판(31)의 하면의 적어도 일부를 노출할 수 있고, 광 투과 패턴(CP3_3)의 적어도 일부는 제2 베이스 기판(31)의 노출된 하면과 접촉할 수 있다. 광 투과 패턴(CP3_3)에 입사된 광은 제2 홀 패턴(HP2)을 통해 외부로 출사될 수 있다.
도 9의 실시예에 따른 구조에서는 도 8의 실시예와 같이 각 패턴들(CP1_3, CP2_3, CP3_3)이 밀도 있게 배치될 뿐만 아니라, 제1 파장 변환층(35R) 및 제2 파장 변환층(35G)을 감싸도록 배치되는 금속층(34_3)을 포함하여 백라이트 유닛의 출광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 10의 실시예는 제1 파장 변환층(35R) 및 제2 파장 변환층(35G) 대신 제3 파장 변환층(35RG)이 배치되는 점에서 도 5a의 실시예와 차이가 있다.
도 5a 및 도 10을 참조하면, 제2 베이스 기판(31)은 변조 영역(CA) 및 비변조 영역(NCA)으로 구분되되, 변조 영역(CA)은 제3 변조 영역(CA3) 및 제4 변조 영역(CA4)을 포함할 수 있다. 또한, 광 변조 패턴(CP_4)은 제3 변조 영역(CA3)에 배치된 광 투과 패턴(CP3) 및 제4 변조 영역(CA4)에 배치된 제3 파장 변환 패턴(CP4_4)을 포함할 수 있다.
제3 파장 변환 패턴(CP4_4)의 제3 파장 변환층(35RG_4)은 제1 파장 변환 입자들(WC1) 및 제2 파장 변환 입자들(WC2)을 모두 포함할 수 있다. 즉, LED 칩(15)으로부터 제3 파장 변환층(35RG_4)에 제공된 청색광은 제1 파장 변환 입자들(WC1) 및 제2 파장 변환 입자들(WC2)에 의해 각각 적색광 및 녹색광으로 변환될 수 있다. 즉, 제3 파장 변환 패턴(CP4_4)이 배치되는 제4 변조 영역(CA4)에서는 적색광 및 녹색광이 모두 외부로 출사될 수 있다. 따라서, 제4 변조 영역(CA4)에서 출사되는 광은 황색광일 수 있다. 실시예에 따라, 제4 변조 영역(CA4)에서는 제1 및 제2 파장 변환 입자들(WC1, WC2)에 의해 변환되지 않고 그대로 투과하는 청색광도 외부로 출사될 수 있다. 즉, 제4 변조 영역(CA4)에서 적색광, 녹색광, 및 청색광이 모두 출사될 수도 있다.
도 11a 내지 도 11g는 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도들이다. 특히, 백라이트 유닛 중 색 변환 기판의 제조 방법을 위주로 도시한 단면도들이다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 제2 베이스 기판(31) 상에 제1 포토레지스트(PR1a)를 형성한 후, 제1 마스크 공정을 통해 제1 포토레지스트(PR1a)를 패터닝하여 제1 베이스 패턴(PR1b)을 형성할 수 있다.
제1 포토레지스트(PR1a)는 감광성 유기막일 수 있으며, 제2 베이스 기판(31) 상에 전체적으로 형성될 수 있다.
제1 마스크 공정은 제1 마스크(M1)를 이용하여 수행될 수 있다. 제1 마스크(M1)는 제1 투광 영역(M1a) 및 제1 차광 영역(M1b)을 포함할 수 있고, 제1 투광 영역(M1a)을 통해 노출광(L_EX)이 제1 포토레지스트(PR1a)에 조사될 수 있다. 예컨대, 제1 마스크(M1)는 제1 투광 영역(M1a)의 광 투과율이 점진적으로 변화되는 하프 톤 마스크 또는 슬릿 마스크일 수 있다.
노출광(L_EX)이 조사된 영역의 제1 포토레지스트(PR1a)는 현상액에 의해 제거될 수 있고, 조사되지 않은 영역의 제1 포토레지스트(PR1a)는 잔존하여 제1 베이스 패턴(PR1b)을 형성할 수 있다.
이후, 제1 베이스 패턴(PR1b) 상에는 무기 물질층(33')이 형성될 수 있다. 무기 물질층(33')은 제1 베이스 패턴(PR1b)을 커버하도록 제2 베이스 기판(31) 상에 전체적으로 형성될 수 있다. 무기 물질층(33')은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드(SiOx), 및 실리콘 옥시나이트라이드(SiOxNy) 중 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 11c 및 도 11d를 참조하면, 제1 베이스 패턴(PR1b) 및 무기 물질층(33')이 형성된 제2 베이스 기판(31) 상에 제2 포토레지스트(PR2a)를 형성한 후, 제2 마스크 공정을 진행하여 제2 베이스 패턴(PR2b)을 형성할 수 있다.
제2 포토레지스트(PR2a)는 감광성 유기막일 수 있으며, 유기 물질층(33') 상에 전체적으로 형성될 수 있다.
제2 마스크 공정은 제2 마스크(M2)를 이용하여 수행될 수 있다. 제2 마스크(M2)는 제2 투광 영역(M2a) 및 제2 차광 영역(M2b)을 포함할 수 있고, 제2 투광 영역(M2a)을 통해 노출광(L_EX)이 제2 포토레지스트(PR2a)에 조사될 수 있다. 제2 투광 영역(M2a)은 각각의 제1 베이스 패턴(PR1b)과 중첩하고, 상술한 제1 투광 영역(M1a)과 중첩하지 않을 수 있다.
노출광(L_EX)이 조사된 영역의 제2 포토레지스트(PR2a)는 현상액에 의해 제거될 수 있고, 조사되지 않은 영역의 제2 포토레지스트(PR2a)는 잔존하여 제2 베이스 패턴(PR2b)을 형성할 수 있다. 노출광(L_EX)이 조사된 영역은 후술할 홀 패턴(HP)이 형성되는 영역일 수 있다.
이후, 식각 공정을 통해 무기 물질층(33')에 홀 패턴(HP)을 형성하여 격벽 구조물(33)을 형성할 수 있다. 이 때, 식각 공정은 건식 식각 공정일 수 있다.
도 4a 및 도 11e 내지 도 11g를 참조하면, 제1 베이스 패턴(PR1b) 및 제2 베이스 패턴(PR2b)을 제거하여 제2 베이스 기판(31) 상에 격벽 구조물(33)만이 남도록 형성한 후, 광 변조층(35R, 35G, 35B) 및 유기 봉지층(37)을 순차적으로 형성할 수 있다.
제1 베이스 패턴(PR1b)과 제2 베이스 패턴(PR2b)은 동일한 공정에 의해 제거될 수 있으나, 제1 베이스 패턴(PR1b)과 제2 베이스 패턴(PR2b)이 서로 다른 물질로 이루어진 경우, 서로 다른 공정에 의해 제거될 수 있다.
제1 베이스 패턴(PR1b)과 제2 베이스 패턴(PR2b)이 제거된 후, 격벽 구조물(33)과 제2 베이스 기판(31) 사이의 공간에는 광 변조층(35R, 35G, 35B) 및 유기 봉지층(37)이 순차적으로 형성될 수 있다.
용액 상태의 광 변조층(35R, 35G, 35B)은 제1 디스펜서(DISP1r, DISP1g, DISP1b)에 의해 잉크젯 프린팅 방식으로 토출될 수 있다. 광 변조층(35R, 35G, 35B)은 격벽 구조물(33)에 형성된 홀 패턴(HP)을 통해 격벽 구조물(33)과 제2 베이스 기판(31) 사이의 공간에 주입될 수 있다.
제1 디스펜서(DISP1r, DISP1g, DISP1b)에 의해 토출되는 용액의 내부에는 다양한 입자들(예컨대, 파장 변환 입자들 및 산란 입자들)이 분산되어 있을 수 있다.
광 변조층(35R, 35G, 35B)의 형상은 격벽 구조물(33)에 의해 결정될 수 있고, 단면상 광 변조층(35R, 35G, 35B)은 격벽 구조물(33)과 같이 일정한 테이퍼 형상을 가질 수 있다.
유기 봉지층(37)도 제2 디스펜서(DISP2)에 의해 잉크젯 프린팅 방식으로 토출될 수 있다. 유기 봉지층(37)은 홀 패턴(HP)을 통해 격벽 구조물(33)과 광 변조층(35R, 35G, 35B) 사이의 공간에 투입될 수 있다. 유기 봉지층(37)은 광 변조층(35R, 35G, 35B)이 충진하고 남은 공간을 완전히 채울 수 있다. 예를 들어, 유기 봉지층(37)은 유기 봉지층(37)의 상면이 격벽 구조물(33)의 상면과 일치하도록 홀 패턴(HP)까지 채워질 수 있다.
이후, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 과정에 의해 제작된 색 변환 기판(30)은 광원 기판(10)과 결합하여 백라이트 유닛(100)을 형성할 수 있다. 이 때, 색 변환 기판(30)의 광 변조 패턴(CP)은 광원 기판(10)의 LED 칩들(15)을 마주보도록 부착될 수 있다.
상술한 광 변조 패턴(CP)은 격벽 구조물(33)에 의해 패턴화되어 제2 베이스 기판(31)에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 파장 변환 입자(WC1) 및 제2 파장 변환 입자(WC2)를 포함하는 용액을 필요한 영역에 필요한 형상으로 배치할 수 있으므로, 백라이트 유닛의 광 특성을 용이하게 조절할 수 있으며, 불필요한 재료의 낭비도 감소시킬 수 있다. 즉, 표시 장치의 광학 효율을 향상시키고, 제조 원가를 절감할 수 있다.
또한, 각각의 광 변조 패턴들(CP)의 높이를 일정한 수준으로 조절할 수 있어, 색 변환 기판(30)의 평탄성을 향상시킬 수 있고, 광원 기판(10)과의 결합력을 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1000: 표시 장치 100: 백라이트 유닛
200: 광학 필름 300: 표시 패널
10: 광원 기판 11: 제1 베이스 기판
15: LED 칩 17: 제1 보호층
30: 색 변환 기판 33: 격벽 구조물
34_1, 34_3: 금속층 35: 광 변조층
37: 유기 봉지층 38: 제2 보호층
CP: 광 변조 패턴 HP: 홀 패턴
BR: 베이스 수지 SCT: 산란 입자
WC1: 제1 파장 변환 입자 WC2: 제2 파장 변환 입자
PR1a: 제1 포토레지스트 PR1b: 제1 베이스 패턴
PR2a: 제2 포토레지스트 PR2b: 제2 베이스 패턴
M1: 제1 마스크 M2: 제2 마스크

Claims (20)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판의 일면 상에 배열되고, 제1 색의 광을 방출하는 복수의 LED 칩들;
    상기 제1 기판의 상기 일면에 대향하여 배치된 제2 기판; 및
    상기 제1 기판의 상기 일면을 마주보는 상기 제2 기판의 일면에 상기 복수의 LED 칩들과 각각 중첩하도록 배열된 복수의 광 변조 패턴들을 포함하되,
    상기 광 변조 패턴들 각각은 상기 제1 색의 광을 제2 색의 광으로 변환하는 복수의 제1 파장 변환 패턴들을 포함하고,
    상기 제1 파장 변환 패턴은 상기 제2 기판의 상기 일면 상에 배치된 제1 파장 변환층, 상기 제1 파장 변환층 상에 배치된 제1 유기 봉지층, 및 상기 제1 파장 변환층과 상기 제1 유기 봉지층을 덮는 격벽 구조물을 포함하고,
    상기 격벽 구조물은 상기 제1 유기 봉지층의 적어도 일부를 노출하는 제1 홀 패턴을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 광 변조 패턴들 각각은, 상기 제1 색의 광을 제3 색의 광으로 변환하고 상기 제1 파장 변환 패턴과 이격된 복수의 제2 파장 변환 패턴들을 더 포함하고,
    상기 제2 파장 변환 패턴은 상기 제2 기판의 상기 일면 상에 배치된 제2 파장 변환층, 상기 제2 파장 변환층 상에 배치된 제2 유기 봉지층, 및 상기 제2 파장 변환층과 상기 제2 유기 봉지층을 덮는 상기 격벽 구조물을 포함하고,
    상기 격벽 구조물은 상기 제2 유기 봉지층의 적어도 일부를 노출하는 상기 제1 홀 패턴을 포함하는 백라이트 유닛.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 파장 변환층은 제1 파장 변환 입자를 포함하고, 상기 제2 파장 변환층은 제2 파장 변환 입자를 포함하며, 상기 제1 파장 변환 입자 및 상기 제2 파장 변환 입자는 양자점인 백라이트 유닛.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 광 변조 패턴들 각각은 상기 제1 파장 변환 패턴 및 상기 제2 파장 변환 패턴과 이격된 광 투과 패턴을 더 포함하고,
    상기 광 투과 패턴은 상기 제2 기판의 상기 일면 상에 배치된 광 투과층, 상기 광 투과층 상에 배치된 제3 유기 봉지층, 및 상기 광 투과층과 상기 제3 유기 봉지층을 덮는 상기 격벽 구조물을 포함하고,
    상기 격벽 구조물은 상기 제3 유기 봉지층의 적어도 일부를 노출하는 상기 제1 홀 패턴을 포함하되,
    상기 광 투과층은 베이스 수지 및 상기 베이스 수지 내에 분산된 산란 입자들을 포함하는 백라이트 유닛.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 파장 변환층 및 상기 제2 파장 변환층 중 적어도 하나는 상기 산란 입자들을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 광 변조 패턴들 각각은 상기 제1 파장 변환 패턴 및 상기 제2 파장 변환 패턴 사이에 형성된 공기층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 광 변조 패턴들 각각은 상기 격벽 구조물을 덮는 금속층을 더 포함하고, 상기 제1 홀 패턴은 상기 제1 유기 봉지층의 적어도 일부를 노출하도록 상기 격벽 구조물 및 상기 금속층을 연속적으로 관통하는 백라이트 유닛.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 격벽 구조물 및 상기 금속층은 상기 제2 기판의 상기 일면을 적어도 일부 노출하는 제2 홀 패턴을 포함하고, 상기 제1 파장 변환 패턴 및 상기 제2 파장 변환 패턴 사이에 배치되는 광 투과 패턴을 포함하며, 상기 광 투과 패턴은 베이스 수지 및 상기 베이스 수지 내에 분산된 산란 입자들을 포함하되, 상기 제2 홀 패턴을 통해 노출된 상기 제2 기판의 상기 일면 및 상기 LED 칩과 적어도 일부가 접촉하는 백라이트 유닛.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 파장 변환 패턴 및 상기 제2 파장 변환 패턴 사이에 배치되고, 상기 격벽 구조물 및 상기 LED 칩 사이에 배치되는 광 투과 패턴을 포함하되, 상기 광 투과 패턴은 베이스 수지 및 상기 베이스 수지 내에 분산된 산란 입자들을 포함하는 백라이트 유닛.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 격벽 구조물은 일체로 연결된 제1 면, 제2 면, 및 제3 면으로 이루어지고, 상기 제1 면은 상기 제2 기판의 상기 일면과 접촉하고, 상기 제2 면은 상기 제1 파장 변환층의 측면 및 상기 제1 유기 봉지층의 측면을 감싸며, 상기 제3 면은 상기 제1 홀 패턴을 포함하는 백라이트 유닛.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 격벽 구조물은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드(SiOx), 및 실리콘 옥시나이트라이드(SiOxNy) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 백라이트 유닛.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 기판의 상기 일면이 상기 격벽 구조물의 상기 제2 면과 이루는 둔각의 크기는 120도 보다 작은 백라이트 유닛.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 파장 변환층은 상기 제1 색의 광을 적색의 광으로 변환하는 제1 파장 변환 입자 및 상기 제1 색의 광을 녹색의 광으로 변환하는 제2 파장 변환 입자를 포함하는 백라이트 유닛.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 유기 봉지층은 상기 LED 칩과 적어도 일부가 접촉하는 백라이트 유닛.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 유기 봉지층과 상기 LED 칩의 사이에 상기 제1 홀 패턴과 중첩하는 공극이 형성되는 백라이트 유닛.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기판 상에 배치되고 상기 복수의 LED 칩들을 덮는 제1 보호층 및 상기 제2 기판 상에 배치되고 상기 복수의 광 변조 패턴들을 덮는 제2 보호층 중 적어도 하나를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  17. 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛 상에 배치된 표시 패널; 및
    상기 백라이트 유닛과 상기 표시 패널 사이에 배치된 광학 필름을 포함하되,
    상기 백라이트 유닛은
    제1 기판,
    상기 제1 기판의 일면 상에 배열되고, 제1 색의 광을 방출하는 복수의 LED 칩들,
    상기 제1 기판의 상기 일면에 대향하여 배치된 제2 기판, 및
    상기 제1 기판의 상기 일면을 마주보는 상기 제2 기판의 일면에 상기 복수의 LED 칩들과 각각 중첩하도록 배열된 복수의 광 변조 패턴들을 포함하되,
    상기 광 변조 패턴들 각각은 상기 제1 색의 광을 제2 색의 광으로 변환하는 제1 파장 변환 패턴을 포함하고,
    상기 제1 파장 변환 패턴은 상기 제2 기판의 상기 일면 상에 배치된 제1 파장 변환층, 상기 제1 파장 변환층 상에 배치된 제1 유기 봉지층, 및 상기 제1 파장 변환층과 상기 제1 유기 봉지층을 덮는 격벽 구조물을 포함하고,
    상기 격벽 구조물은 상기 제1 유기 봉지층의 적어도 일부를 노출하는 홀 패턴을 포함하는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 광 변조 패턴들 각각은 상기 제1 색의 광을 제3 색의 광으로 변환하고, 상기 제1 파장 변환 패턴과 이격된 복수의 제2 파장 변환 패턴들을 포함하고,
    상기 제2 파장 변환 패턴은 상기 제2 기판의 상기 일면 상에 배치된 제2 파장 변환층, 상기 제2 파장 변환층 상에 배치된 제2 유기 봉지층, 및 상기 제2 파장 변환층과 상기 제2 유기 봉지층을 덮는 상기 격벽 구조물을 포함하고,
    상기 격벽 구조물은 상기 제2 유기 봉지층의 적어도 일부를 노출하는 상기 홀 패턴을 포함하되,
    상기 제1 파장 변환층은 제1 파장 변환 입자를 포함하고, 상기 제2 파장 변환층은 제2 파장 변환 입자를 포함하며, 상기 제1 파장 변환 입자 및 상기 제2 파장 변환 입자는 양자점인 표시 장치.
  19. 제1 기판의 일면 상에 제1 포토레지스트를 형성한 후, 상기 제1 포토레지스트를 패터닝하여 제1 베이스 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 기판 및 상기 제1 베이스 패턴을 덮는 무기 물질층을 형성하는 단계;
    상기 무기 물질층 상에 제2 포토레지스트를 형성한 후, 상기 제2 포토레지스트를 패터닝하여 제2 베이스 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제2 베이스 패턴을 마스크로 사용한 식각 공정을 통해 상기 무기 물질층에 홀 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 베이스 패턴 및 상기 제2 베이스 패턴을 모두 제거하여 격벽 구조물을 형성하는 단계;
    상기 제1 기판과 상기 격벽 구조물의 사이에 형성된 공간에 상기 홀 패턴을 통해 광 변조층을 형성하는 단계; 및
    상기 광 변조층과 상기 격벽 구조물 사이에 형성된 공간에 상기 홀 패턴을 통해 유기 봉지층을 형성하는 단계를 포함하는 백라이트 유닛의 제조 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 베이스 패턴을 형성하는데 이용되는 제1 마스크는 제1 투광 영역을 포함하고, 상기 제2 베이스 패턴을 형성하는데 이용되는 제2 마스크는 제2 투광 영역을 포함하되,
    상기 제1 투광 영역 및 상기 제2 투광 영역은 서로 비중첩하고, 상기 제2 투광 영역은 상기 제1 베이스 패턴과 적어도 일부가 중첩하는 백라이트 유닛의 제조 방법.
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