KR20210052637A - 디스플레이 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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이안수
김선광
송형진
조강문
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Abstract

본 발명은 광 효율이 향상된 디스플레이 장치를 위하여, 서로 다른 색을 발광하는 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소를 구비하는 표시영역 및 상기 표시영역 주변에 배치되는 비표시영역을 포함하는, 기판; 상기 제1 화소의 제1 표시소자, 상기 제2 화소의 제2 표시소자 및 상기 제3 화소의 제3 표시소자를 덮는, 제1 보호층; 상기 제1 표시소자에 대응하여 상기 제1 보호층 상에 배치되고, 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 제1 양자점들을 포함하는, 제1 색변환층; 상기 제2 표시소자에 대응하여 상기 제1 보호층 상에 배치되고, 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 제2 양자점들을 포함하는, 제2 색변환층; 및 상기 제3 표시소자에 대응하여 상기 제1 보호층 상에 배치되고, 입사광을 산란시키는 광 산란입자를 포함하는, 제3 색변환층;을 구비하는, 디스플레이 장치가 제공된다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제조방법{Display apparatus and manufacturing the same}
본 발명은 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 광 효율이 향상된 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 데이터를 시각적으로 표시하는 장치로서, 최근 다양한 분야에서 다양한 용도로 활용되고 있다.
디스플레이 장치는 그 용도가 다양해지면서 디스플레이 장치의 품질을 향상시키기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히, 디스플레이 장치의 고해상도화 추세에 따라 디스플레이 장치의 색재현성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 최근에서는, 양자점들을 포함하는 색변환물질을 포함하는 디스플레이 장치를 개발함으로써 광 효율 및 색재현율이 개선된 디스플레이 장치를 제공하고 있다.
본 발명의 실시예들은 각 화소들에서 방출되는 색상이 선명하게 구현되는 동시에 광 추출효율이 향상된 디스플레이 장치를 제고하고자 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 서로 다른 색을 발광하는 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소를 구비하는 표시영역 및 상기 표시영역 주변에 배치되는 비표시영역을 포함하는, 기판; 상기 제1 화소의 제1 표시소자, 상기 제2 화소의 제2 표시소자 및 상기 제3 화소의 제3 표시소자를 덮는, 제1 보호층; 상기 제1 표시소자에 대응하여 상기 제1 보호층 상에 배치되고, 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 제1 양자점들을 포함하는, 제1 색변환층; 상기 제2 표시소자에 대응하여 상기 제1 보호층 상에 배치되고, 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 제2 양자점들을 포함하는, 제2 색변환층; 및 상기 제3 표시소자에 대응하여 상기 제1 보호층 상에 배치되고, 입사광을 산란시키는 광 산란입자를 포함하는, 제3 색변환층;을 구비하는, 디스플레이 장치가 제공된다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 색변환층, 상기 제2 색변환층 및 상기 제3 색변환층은 상기 제1 보호층 상에 직접 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 보호층은 무기 물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 색변환층 상에 배치되고, 상기 제1 색의 광을 선택적으로 투과하는, 제1 컬러필터; 상기 제2 색변환층 상에 배치되고, 상기 제2 색의 광을 선택적으로 투과하는, 제2 컬러필터; 및 상기 제3 색변환층 상에 배치되고, 제3 색의 광을 선택적으로 투과하는, 제3 컬러필터;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 색변환층과 상기 제2 색변환층 및 상기 제2 색변환층과 상기 제3 색변환층 사이에 배치된, 격벽을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 격벽은 유기 물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 격벽 상에 배치된 차광 부재를 더 포함하고, 상기 차광 부재는 상기 제3 컬러필터와 동일 물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 컬러필터, 상기 제2 컬러필터 및 상기 제3 컬러필터를 덮는, 제2 보호층을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 보호층은 무기 물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 보호층 상에 배치되고, 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 구비하는, 박막봉지층을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 박막봉지층은 상기 제2 보호층 상에 직접 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 표시소자, 상기 제2 표시소자 및 상기 제3 표시소자는 청색 광을 방출할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시영역의 외곽을 둘러싸도록 상기 비표시영역 상에 배치되는, 제1 댐부; 및 상기 제1 댐부와 이격되어 상기 표시영역의 외곽을 따라 배치되는, 제2 댐부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제1 표시소자, 제2 표시소자 및 제3 표시소자를 형성하는 단계; 상기 제1 표시소자, 상기 제2 표시소자 및 상기 제3 표시소자를 덮는 제1 보호층을 형성하는 단계; 상기 제1 보호층 상에 상기 제1 표시소자, 상기 제2 표시소자 및 상기 제3 표시소자에 대응하여 상기 제1 보호층의 적어도 일부를 노출하는 격벽을 형성하는 단계; 및 상기 적어도 일부가 노출된 제1 보호층 상에 상기 제1 표시소자에 대응하여 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 제1 양자점들을 포함하는 제1 색변환층, 상기 제2 표시소자에 대응하여 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 제2 양자점들을 포함하는 제2 색변환층 및 상기 제3 표시소자에 대응하여 입사광을 산란시키는 광 산란입자를 포함하는 제3 색변환층을 형성하는 단계;를 포함하는 디스플레이 장치의 제조방법이 제공된다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 색변환층, 상기 제2 색변환층 및 상기 제3 색변환층은 상기 제1 보호층 상에 직접 형성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 색변환층, 상기 제2 색변환층 및 상기 제3 색변환층을 형성하는 단계 이후에, 상기 제1 색변환층 상에 상기 제1 색의 광을 선택적으로 투과하는 제1 컬러필터 및 상기 제2 색변환층 상에 상기 제2 색의 광을 선택적으로 투과하는 제2 컬러필터를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 컬러필터 및 상기 제2 컬러필터를 형성하는 단계 이후에, 상기 제3 색변환층 상에 제3 색의 광을 선택적으로 투과하는 제3 컬러필터를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제3 컬러필터를 형성하는 단계 이후에, 상기 제1 컬러필터, 상기 제2 컬러필터 및 상기 제3 컬러필터를 덮는 제2 보호층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 보호층 및 상기 제2 보호층은 무기 물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 표시소자, 상기 제2 표시소자 및 상기 제3 표시소자는 청색 광을 방출할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시소자와 색변환층을 인접하게 배치함으로써, 광 효율을 향상된 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정된 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함될 수 있는 화소의 등가회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 7a 내지 도 7g는 디스플레이 장치의 제조공정의 일부를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
한편, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 다른 부분의 "바로 위에" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 표시영역(DA) 및 표시영역(DA) 주변에 배치되는 비표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 디스플레이 장치(1)는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(P)들에서 방출되는 빛을 이용하여 이미지를 제공할 수 있으며, 비표시영역(NDA)은 이미지가 표시되지 않는 영역일 수 있다. 복수의 화소(P)들은 후술할 제1 화소(P1, 도 2), 제2 화소(P2, 도 2) 및 제3 화소(P3, 도 2) 중 하나일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)로서, 유기 발광 디스플레이 장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 디스플레이 장치는 이에 제한되지 않는다. 일 실시예로서, 본 발명의 디스플레이 장치(1)는 무기 발광 디스플레이 장치(Inorganic Light Emitting Display 또는 무기 EL Display)이거나, 양자점 발광 디스플레이 장치(Quantum dot Light Emitting Display)와 같은 디스플레이 장치일 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치(1)에 구비된 표시요소의 발광층은 유기물을 포함하거나, 무기물을 포함하거나, 양자점을 포함하거나, 유기물과 양자점을 포함하거나, 무기물과 양자점을 포함할 수 있다.
도 1에서는 플랫한 표시면을 구비한 디스플레이 장치(1)를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예로, 디스플레이 장치(1)는 입체형 표시면 또는 커브드 표시면을 포함할 수도 있다.
디스플레이 장치(1)가 입체형 표시면을 포함하는 경우, 디스플레이 장치(1)는 서로 다른 방향을 지시하는 복수 개의 표시영역들을 포함하고, 예컨대, 다각 기둥형 표시면을 포함할 수도 있다. 일 실시예로, 디스플레이 장치(1)가 커브드 표시면을 포함하는 경우, 디스플레이 장치(1)는 플렉서블, 폴더블, 롤러블 디스플레이 장치 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 1에서는 핸드폰 단말기에 적용될 수 있는 디스플레이 장치(1)를 도시하였다. 도시하지는 않았으나, 메인보드에 실장된 전자모듈들, 카메라 모듈, 전원모듈 등이 디스플레이 장치(1)와 함께 브라켓/케이스 등에 배치됨으로써 핸드폰 단말기를 구성할 수 있다. 본 발명에 따른 디스플레이 장치(1)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 태블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 적용될 수 있다.
도 1에서는 디스플레이 장치(1)의 표시영역(DA)이 사각형인 경우를 도시하였으나, 표시영역(DA)의 형상은 원형, 타원 또는 삼각형이나 오각형 등과 같은 다각형일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(P)들을 포함한다. 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(P)들은 예컨대, 제1 화소(P1), 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3) 중 하나일 수 있다. 제1 화소(P1), 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3)는 각각 유기발광다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED)와 같은 표시소자를 포함할 수 있다. 제1 화소(P1), 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3)는 유기발광다이오드(OLED)를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 본 명세서에서의 제1 화소(P1), 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나의 색상의 빛을 방출하는 화소로 이해할 수 있다.
제1 화소(P1)는 비표시영역(NDA)에 배치된 외곽회로들과 전기적으로 연결될 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 제1 스캔 구동회로(110), 제1 발광 구동회로(115), 제2 스캔 구동회로(120), 단자(140), 데이터 구동회로(150), 제1 전원공급배선(160) 및 제2 전원공급배선(170)이 배치될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3)도 비표시영역(NDA)에 배치된 외곽회로들과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 스캔 구동회로(110)는 스캔라인(SL)을 통해 제1 화소(P1)에 스캔신호를 제공할 수 있다. 제1 발광 구동회로(115)는 발광제어라인(EL)을 통해 제1 화소(P1)에 발광제어신호를 제공할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제1 스캔 구동회로(110)는 스캔라인(SL)을 통해 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3)에 스캔신호를 제공할 수 있고, 제1 발광 구동회로(115)는 발광제어라인(EL)을 통해 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3)에 발광제어신호를 제공할 수 있다.
제2 스캔 구동회로(120)는 표시영역(DA)을 사이에 두고 제1 스캔 구동회로(110)와 나란하게 배치될 수 있다. 표시영역(DA)에 배치된 제1 화소(P1)들 중 일부는 제1 스캔 구동회로(110)와 전기적으로 연결될 수 있고, 나머지는 제2 스캔 구동회로(120)에 연결될 수 있다. 일 실시예로, 제2 발광 구동회로(미도시)는 표시영역(DA)을 사이에 두고 제1 발광 구동회로(115)와 나란하게 배치될 수 있다.
제1 발광 구동회로(115)는 제1 스캔 구동회로(110)와 x방향으로 이격되어 비표시영역(NDA) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예로, 제1 발광 구동회로(115)는 제1 스캔 구동회로(110)와 y방향으로 교번하여 배치될 수 있다.
단자(140)는 기판(100)의 일 측에 배치될 수 있다. 단자(140)는 절연층에 의해 덮이지 않고 노출되어 인쇄회로기판(PCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(PCB)의 단자(PCB-P)는 디스플레이 장치(1)의 단자(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(PCB)은 제어부(미도시)의 신호 또는 전원을 디스플레이 장치(1)로 전달한다. 제어부에서 생성된 제어신호는 인쇄회로기판(PCB)을 통해 제1, 제2 스캔 구동회로(110, 120) 및 제1 발광 구동회로(115)에 각각 전달될 수 있다. 제어부는 제1 및 제2 연결배선(161, 171)을 통해 제1 및 제2 전원공급배선(160, 170)에 각각 제1 및 제2 전원을 제공할 수 있다. 제1 전원전압(ELVDD)은 제1 전원공급배선(160)과 연결된 구동전압라인(PL)을 통해 제1 화소(P1)에 제공되고, 제2 전원전압(ELVSS)은 제2 전원공급배선(170)과 연결된 제1 화소(P1)의 대향전극에 제공될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제1 전원전압(ELVDD)은 제1 전원공급배선(160)과 연결된 구동전압라인(PL)을 통해 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3)에 제공되고, 제2 전원전압(ELVSS)은 제2 전원공급배선(170)과 연결된 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3)의 대향전극에 제공될 수 있다.
데이터 구동회로(150)는 데이터라인(DL)에 전기적으로 연결된다. 데이터 구동회로(150)의 데이터신호는 단자(140)에 연결된 연결배선(151) 및 연결배선(151)과 연결된 데이터라인(DL)을 통해 제1 화소(P1)에 제공될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 데이터 구동회로(150)는 데이터라인(DL)을 통해 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3)에 데이터신호를 제공할 수 있다.
도 2는 데이터 구동회로(150)가 인쇄회로기판(PCB)에 배치된 것을 도시하지만, 일 실시예로, 데이터 구동회로(150)는 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 데이터 구동회로(150)는 단자(140)와 제1 전원공급배선(160) 사이에 배치될 수 있다.
제1 전원공급배선(160)은 표시영역(DA)을 사이에 두고 x방향을 따라 나란하게 연장된 제1 서브배선(162) 및 제2 서브배선(163)을 포함할 수 있다. 제2 전원공급배선(170)은 일측이 개방된 루프 형상으로 표시영역(DA)을 부분적으로 둘러쌀 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함될 수 있는 화소의 등가회로도이다.
도 3을 참조하면, 각 화소(P)(즉, 제1 화소(P1), 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3))는 스캔라인(SL) 및 데이터라인(DL)에 연결된 화소회로(PC) 및 화소회로(PC)에 연결된 유기발광다이오드(OLED)를 포함한다.
화소회로(PC)는 구동 박막트랜지스터(T1), 스위칭 박막트랜지스터(T2) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 스위칭 박막트랜지스터(T2)는 스캔라인(SL) 및 데이터라인(DL)에 연결되며, 스캔라인(SL)을 통해 입력되는 스캔신호(Sn)에 따라 데이터라인(DL)을 통해 입력된 데이터신호(Dm)를 구동 박막트랜지스터(T1)로 전달한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 박막트랜지스터(T2) 및 구동전압라인(PL)에 연결되며, 스위칭 박막트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 구동전압라인(PL)에 공급되는 제1 전원전압(ELVDD, 또는 구동전압)의 차이에 해당하는 전압을 저장한다.
구동 박막트랜지스터(T1)는 구동전압라인(PL)과 스토리지 커패시터(Cst)에 연결되며, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압 값에 대응하여 구동전압라인(PL)으로부터 유기발광다이오드(OLED)를 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 구동 전류에 의해 소정의 휘도를 갖는 빛을 방출할 수 있다.
도 3에서는 화소회로(PC)가 2개의 박막트랜지스터 및 1개의 스토리지 커패시터를 포함하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 일 실시예로, 화소회로(PC)는 7개의 박막트랜지스터 및 1개의 스토리지 커패시터를 포함하거나, 5개의 박막트랜지스터 및 2개의 스토리지 커패시터를 포함하는 등 다양한 변형이 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 서로 다른 색을 발광하는 제1 화소(P1), 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3)를 구비하는 표시영역(DA)을 포함하는 기판(100), 제1 화소(P1)의 제1 표시소자(OLED1), 제2 화소(P2)의 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 화소(P3)의 제3 표시소자(OLED3)를 덮는 제1 보호층(240), 제1 표시소자(OLED1)에 대응하여 제1 보호층(240) 상에 배치되고, 입사광을 제1 색의 광(Lr)으로 변환하는 제1 양자점들을 포함하는 제1 색변환층(310a), 제2 표시소자(OLED2)에 대응하여 제1 보호층(240) 상에 배치되고, 입사광을 제2 색의 광(Lg)으로 변환하는 제2 양자점들을 포함하는 제2 색변환층(310b) 및 제3 표시소자(OLED3)에 대응하여 제1 보호층(240) 상에 배치되고, 입사광을 산란시키는 광 산란입자를 포함하는 제3 색변환층(310c)을 구비한다. 제1 화소(P1), 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3)는 각각 유기발광다이오드(OLED)를 포함하는 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)를 구비할 수 있다. 본 실시예에서 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)는 청색 광을 발광하는 표시소자일 수 있다.
기판(100)은 SiO2를 주성분으로 하는 글래스재 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyether imide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등을 포함할 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다. 기판(100)은 전술한 고분자 수지를 포함하는 층 및 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
버퍼층(101)은 기판(100) 상에 위치하여, 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(101)은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 기판(100)과 버퍼층(101) 사이에는 외기의 침투를 차단하는 배리어층(미도시)이 더 포함될 수 있다.
버퍼층(101) 상에는 제1 절연층(102)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(102)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제1 절연층(102)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제1 절연층(102) 상부에는 박막트랜지스터(TFT)가 배치될 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(134), 게이트전극(136), 소스전극(137) 및 드레인전극(138)을 포함할 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)와 연결되어 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)를 구동할 수 있다.
반도체층(134)은 제1 절연층(102) 상에 배치되며, 게이트전극(136)과 중첩하는 채널영역(131) 및 채널영역(131)의 양측에 배치되되 채널영역(131)보다 고농도의 불순물을 포함하는 소스영역(132) 및 드레인영역(133)을 포함할 수 있다. 여기서, 불순물은 N형 불순물 또는 P형 불순물을 포함할 수 있다. 소스영역(132)과 드레인영역(133)은 각각 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극(137) 및 드레인전극(138)과 전기적으로 연결될 수 있다.
반도체층(134)은 산화물반도체 및/또는 실리콘반도체를 포함할 수 있다. 반도체층(134)이 산화물반도체로 형성되는 경우, 예컨대 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크로뮴(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의　산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체층(134)은 ITZO(InSnZnO), IGZO(InGaZnO) 등일 수 있다. 반도체층(134)이 실리콘반도체로 형성되는 경우, 예컨대 아모퍼스 실리콘(a-Si) 또는 아모퍼스 실리콘(a-Si)을 결정화한 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly-Silicon; LTPS)을 포함할 수 있다.
게이트전극(136)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속으로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 게이트전극(136)은 게이트전극(136)에 전기적 신호를 인가하는 게이트 라인과 연결될 수 있다.
반도체층(134)과 게이트전극(136) 사이에는 제2 절연층(103)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(103)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제2 절연층(103)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제3 절연층(105)은 게이트전극(136)을 덮도록 구비될 수 있다. 제3 절연층(105)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제3 절연층(105)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
소스전극(137) 및 드레인전극(138)은 제3 절연층(105) 상에 배치될 수 있다. 소스전극(137) 및 드레인전극(138)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 예로, 소스전극(137) 및 드레인전극(138)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
소스전극(137) 및 드레인전극(138) 상에는 제4 절연층(107)이 배치될 수 있다. 제4 절연층(107)은 디스플레이 장치의 제조 공정에서 알루미늄과 같이 에천트에 의해 손상될 수 있는 금속을 포함하는 배선 등이 에칭 환경에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 제4 절연층(107)은 비표시영역(NDA)까지 연장되어 배치될 수 있다. 경우에 따라 제4 절연층(107)은 생략될 수도 있다.
제4 절연층(107) 상에는 평탄화층(113)이 배치될 수 있다. 평탄화층(113)은 그 상부에 배치되는 화소전극이 평탄하게 형성될 수 있도록 평탄한 상면을 가질 수 있다.
평탄화층(113)은 유기 물질 또는 무기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 이러한, 평탄화층(113)은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystylene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 한편, 평탄화층(113)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다. 평탄화층(113)을 형성한 후, 평탄한 상면을 제공하기 위해서 화학적 기계적 폴리싱이 수행될 수 있다.
평탄화층(113)에는 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극(137) 및 드레인전극(138) 중 어느 하나를 노출시키는 개구가 존재하며, 화소전극은 상기 개구를 통해 소스전극(137) 또는 드레인전극(138)과 컨택하여 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다.
버퍼층(101)과 반도체층(134) 사이에는 박막트랜지스터(TFT)에 대응되도록 바이어스 전극(BSM)이 배치될 수 있다. 바이어스 전극(BSM)에는 전압이 인가될 수 있다. 예컨대, 바이어스 전극(BSM)은 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극(137) 또는 드레인전극(138)과 접속될 수 있다. 바이어스 전극(BSM)은 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극(137) 또는 드레인전극(138)의 전위와 연동되어 전압을 공급 받는 바, 박막트랜지스터(TFT)가 안정화될 수 있다. 일 실시예로, 바이어스 전극(BSM)은 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극(137) 또는 드레인전극(138)과 접속되지 않고, 별도의 바이어스 배선과 연결될 수 있다.
기판(100)의 평탄화층(113) 상에는 제1 화소전극(210a), 제1 중간층(220a) 및 제1 중간층(220a)을 사이에 두고 제1 화소전극(210a)과 대향하여 배치된 제1 대향전극(230a)을 포함하는 제1 표시소자(OLED1)가 위치할 수 있고, 제2 화소전극(210b), 제2 중간층(220b) 및 제2 중간층(220b)을 사이에 두고 제2 화소전극(210b)과 대향하여 배치된 제2 대향전극(230b)을 포함하는 제2 표시소자(OLED2)가 위치할 수 있으며, 제3 화소전극(210c), 제3 중간층(220c) 및 제3 중간층(220c)을 사이에 두고 제3 화소전극(210c)과 대향하여 배치된 제3 대향전극(230c)을 포함하는 제3 표시소자(OLED3)가 위치할 수 있다.
평탄화층(113) 상에는 제1 화소전극(210a), 제2 화소전극(210b) 및 제3 화소전극(210c)이 배치될 수 있다. 제1 화소전극(210a), 제2 화소전극(210b) 및 제3 화소전극(210c)은 (반)투광성 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 제1 화소전극(210a), 제2 화소전극(210b) 및 제3 화소전극(210c)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐아연산화물(IZO; indium zinc oxide), 아연산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄아연산화물(AZO; aluminum zinc oxide)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 제1 화소전극(210a), 제2 화소전극(210b) 및 제3 화소전극(210c)은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조로 구비될 수 있다.
평탄화층(113) 상에는 화소정의막(180)이 배치될 수 있으며, 화소정의막(180)은 제1 화소전극(210a)의 적어도 일부를 노출하는 개구, 제2 화소전극(210b)의 적어도 일부를 노출하는 개구 및 제3 화소전극(210c)의 적어도 일부를 노출하는 개구를 가질 수 있다. 화소정의막(180)은 제1 화소전극(210a)의 가장자리와 제1 화소전극(210a) 상부의 제1 대향전극(230a) 사이의 거리를 증가시킴으로써, 제1 화소전극(210a)의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 제2 화소전극(210b)의 가장자리와 제2 화소전극(210b) 상부의 제2 대향전극(230b) 사이의 거리를 증가시킴으로써, 제2 화소전극(210b) 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 제3 화소전극(210c)의 가장자리와 제3 화소전극(210c) 상부의 제3 대향전극(230c) 사이의 거리를 증가시킴으로써, 제3 화소전극(210c) 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 화소정의막(180)은 예컨대, 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
화소정의막(180)에 의해 적어도 일부가 노출된 제1 화소전극(210a) 상에는 제1 중간층(220a)이 배치될 수 있고, 제2 화소전극(210b) 상에는 제2 중간층(220b)이 배치될 수 있으며, 제3 화소전극(210c) 상에는 제3 중간층(220c)이 배치될 수 있다. 제1 중간층(220a), 제2 중간층(220b) 및 제3 중간층(220c)은 발광층을 포함할 수 있으며, 발광층의 아래 및 위에는, 홀 수송층(HTL; hole transport layer), 홀 주입층(HIL; hole injection layer), 전자 수송층(ETL; electron transport layer) 및 전자 주입층(EIL; electron injection layer) 등과 같은 기능층을 선택적으로 더 포함할 수 있다.
발광층은 적색, 녹색, 청색, 또는 백색의 빛을 방출하는 형광 또는 인광 물질을 포함하는 유기물을 포함할 수 있다. 발광층은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있다. 예컨대, 제1 중간층(220a), 제2 중간층(220b) 및 제3 중간층(220c)에 포함된 발광층은 청색의 빛을 방출하는 물질을 포함할 수 있다.
발광층이 저분자 물질을 포함할 경우, 제1 중간층(220a), 제2 중간층(220b) 및 제3 중간층(220c)은 홀 주입층(HIL; hole injection layer), 홀 수송층(HTL; hole transport layer), 발광층(EML, Emission Layer), 전자 수송층(ETL; electron transport layer), 전자 주입층(EIL; electron injection layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 저분자 유기물로 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘(N,N'-Di(napthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB), 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄((tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3)) 등을 비롯해 다양한 유기물질을 포함할 수 있다. 이러한 층들은 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다.
발광층이 고분자 물질을 포함할 경우에는 제1 중간층(220a), 제2 중간층(220b) 및 제3 중간층(220c)은 대개 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이 때, 홀 수송층은 PEDOT을 포함하고, 발광층은 PPV(Poly-Phenylene vinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 물질을 포함할 수 있다. 이러한 발광층은 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법, 레이저열전사방법(LITI; Laser induced thermal imaging) 등으로 형성할 수 있다.
도면에서는, 제1 중간층(220a), 제2 중간층(220b) 및 제3 중간층(220c)이 각 화소(P1, P2, P3) 마다 별도로 구비된 것으로 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1 중간층(220a), 제2 중간층(220b) 및 제3 중간층(220c)은 각 화소(P1, P2, P3)에 일체(一體)로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 화소(P1), 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3)에 각각 구비된 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)는 모두 동일한 색을 방출하는 발광층을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 화소(P1), 제2 화소(P2) 및 제3 화소(P3)에 각각 구비된 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)는 모두 청색의 빛을 방출할 수 있다.
제1 중간층(220a), 제2 중간층(220b) 및 제3 중간층(220c) 상에는 각각 제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c)이 배치될 수 있다. 제1 대향전극(230a)은 제1 중간층(220a) 상에 배치되되, 제1 중간층(220a)의 전부를 덮는 형태로 배치될 수 있고 제2 대향전극(230b)은 제2 중간층(220b) 상에 배치되되, 제2 중간층(220b)의 전부를 덮는 형태로 배치될 수 있으며, 제3 대향전극(230c)은 제3 중간층(220c) 상에 배치되되, 제3 중간층(220c)의 전부를 덮는 형태로 배치될 수 있다. 일 실시예로, 제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c)은 일체(一體)로 형성될 수 있다.
제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c)은 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다.
화소정의막(180) 상에는 마스크 찍힘 방지를 위한 스페이서(미도시)가 더 포함될 수 있다. 스페이서는 화소정의막(180)과 일체(一體)로 형성될 수 있다. 예컨대, 스페이서와 화소정의막(180)은 하프톤 마스크 공정을 이용하여 동일한 공정에서 동시에 형성될 수 있다.
기존의 디스플레이 장치의 경우, 표시소자가 배치된 제1 기판과 색변환층이 배치된 제2 기판을 합착하는 공정을 통해 디스플레이 장치를 제조하였으나, 제1 기판과 제2 기판을 합착하는 공정 시 미스 얼라인(miss align)으로 인해 불량이 발생하거나 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 충진재에 의해 광 효율이 감소하는 문제점이 존재하였다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서는 합착 공정 없이 표시소자 및 색변환층이 하나의 기판 상에 차례대로 배치된 구조를 구비한다. 이를 통해, 표시소자와 색변환층이 인접하게 배치됨으로써, 광 효율 및 색재현성을 향상시킬 수 있다.
제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c) 상에는 제1 보호층(240)이 배치될 수 있다. 제1 보호층(240)은 제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c)을 덮도록 배치될 수 있다. 제1 보호층(240)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기 물질을 포함할 수 있다. 제1 보호층(240)은 전술한 무기 물질을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제1 보호층(240) 상에는 격벽(250)이 배치될 수 있으며, 격벽(250)은 제1 보호층(240)의 적어도 일부를 노출하는 개구를 가질 수 있다. 보다 구체적으로 격벽(250)은 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)에 대응하여 제1 보호층(240)의 적어도 일부를 노출하도록 제1 보호층(240) 상에 배치될 수 있다. 격벽(250)은 예컨대, 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 물질을 포함할 수 있다.
격벽(250)에 의해 적어도 일부가 노출된 제1 보호층(240) 상에는 제1 화소(P1)의 제1 표시소자(OLED1)에 대응하여 입사광을 제1 색의 광(Lr)으로 변환하는 제1 양자점들을 포함하는 제1 색변환층(310a)이 배치될 수 있고, 제2 화소(P2)의 제2 표시소자(OLED2)에 대응하여 입사광을 제2 색의 광(Lg)으로 변환하는 제2 양자점들을 포함하는 제2 색변환층(310b)이 배치될 수 있으며, 제3 화소(P3)의 제3 표시소자(OLED3)에 대응하여 입사광을 산란시키는 광 산란입자를 포함하는 제3 색변환층(310c)이 배치될 수 있다.
일 실시예로, 제1 보호층(240) 상에는 제1 색변환층(310a), 제2 색변환층(310b) 및 제3 색변환층(310c)이 직접 배치될 수 있다. 제1 보호층(240) 상에 제1 색변환층(310a), 제2 색변환층(310b) 및 제3 색변환층(310c)이 직접 배치됨으로써, 제1 표시소자(OLED1)와 제1 색변환층(310a), 제2 표시소자(OLED2)와 제2 색변환층(310b) 및 제3 표시소자(OLED3)와 제3 색변환층(310c) 사이 거리가 가까워져, 디스플레이 장치의 광 효율이 향상될 수 있다.
제1 양자점들은 청색 입사광에 의해 여기되어 청색광의 파장보다 긴 파장을 갖는 제1 색의 광(Lr)을 등방성으로 방출할 수 있고. 제2 양자점들은 청색 입사광에 의해 여기되어 청색광의 파장보다 긴 파장을 갖는 제2 색의 광(Lg)을 등방성으로 방출할 수 있다.
제1 색변환층(310a), 제2 색변환층(310b) 및 제3 색변환층(310c)은 광 산란입자들이 분산된 감광성 폴리머를 포함할 수 있다. 감광성 폴리머는 광 투과성을 갖는 유기물질 일 수 있다. 광 산란입자들은 양자점에 흡수되지 못한 입사광의 일부를 산란시켜, 보다 많은 양자점들이 여기 되도록 함으로써, 제1 색변환층(310a), 제2 색변환층(310b)의 색변환율을 증대시킬 수 있다. 예컨대, 광 산란입자들은 산화 티타늄산화물(TiO2) 또는 금속 입자를 포함할 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 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘은 상기 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. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 상기 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, 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.
제2 양자점들은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다. 제2 양자점들은 제1 양자점들과 동일한 물질일 수 있으며, 이때, 제2 양자점들의 크기와 제1 양자점들의 크기는 서로 동일할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예로, 제2 양자점들의 크기는 제1 양자점들의 크기보다 작을 수 있다.
제1 색변환층(310a) 상에는 제1 컬러필터(320a)가 배치될 수 있고, 제2 색변환층(310b) 상에는 제2 컬러필터(320b)가 배치될 수 있으며, 제3 색변환층(310c) 상에는 제3 컬러필터(320c)가 배치될 수 있다. 제1 컬러필터(320a)는 제1 색의 광(Lr)을 선택적으로 투과할 수 있고, 제2 컬러필터(320b)는 제2 색의 광(Lg)을 선택적으로 투과할 수 있으며, 제3 컬러필터(320c)는 제3 색의 광(Lb)을 선택적으로 투과할 수 있다. 예컨대, 제1 컬러필터(320a)는 제1 화소(P1)에 대응하도록 배치되어 적색의 광을 선택적으로 투과할 수 있고, 제2 컬러필터(320b)는 제2 화소(P2)에 대응하도록 배치되어 녹색의 광을 선택적으로 투과할 수 있으며, 제3 컬러필터(320c)는 제3 화소(P3)에 대응하도록 배치되어 청색의 광을 선택적으로 투과할 수 있다.
격벽(250) 상에는 차광 부재(330)가 배치될 수 있다. 차광 부재(330)는 제1 화소(P1)와 제2 화소(P2) 및 제2 화소(P2)와 제3 화소(P3) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예로, 차광 부재(330)의 적어도 일부는 제1 컬러필터(320a) 및 제2 컬러필터(320b) 상에 배치될 수도 있다. 차광 부재(330)는 비발광영역에서는 광이 방출되지 않도록 보조적인 차광 역할을 할 수 있다. 차광 부재(330)는 제3 컬러필터(320c)와 동일 물질을 포함할 수 있다. 선택적 실시예로, 차광 부재(330)는 블랙 매트릭스, 블랙 안료, 금속 물질 등을 포함할 수 있다.
제1 컬러필터(320a), 제2 컬러필터(320b) 및 제3 컬러필터(320c) 상에는 제2 보호층(340)이 배치될 수 있다. 제2 보호층(340)은 제1 컬러필터(320a), 제2 컬러필터(320b) 및 제3 컬러필터(320c)를 덮도록 배치될 수 있다. 제2 보호층(340)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기 물질을 포함할 수 있다. 제2 보호층(340)은 전술한 무기 물질을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
일 실시예로, 디스플레이 장치(1)가 후술할 박막봉지층(400)을 포함하지 않는 경우, 표시소자 상에 배치된 제1 보호층(240), 격벽(250) 및 제2 보호층(340)이 박막봉지층(400)의 역할을 할 수 있다. 예컨대, 제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c) 상에 차례대로 제1 보호층(240), 격벽(250) 및 제2 보호층(340)이 배치됨으로써, 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)를 외부의 습기 및 산소로부터 보호할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 보다 구체적으로, 도 5는 제2 보호층(340) 상에 박막봉지층(400)이 배치된 경우를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제2 보호층(340) 상에 박막봉지층(400)이 배치될 수 있다. 일 실시예로, 제2 보호층(340) 상에 박막봉지층(400)이 직접 배치될 수 있다. 박막봉지층(400)은 표시영역(DA)을 덮으며 표시영역(DA) 외측까지 연장될 수 있다. 박막봉지층(400)은 적어도 하나의 유기봉지층과 적어도 하나의 무기봉지층을 포함한다. 예컨대, 박막봉지층(400)은 제1 무기봉지층(410), 유기봉지층(420) 및 제2 무기봉지층(430)을 포함할 수 있다. 제2 보호층(340) 상에 박막봉지층(400)이 배치됨으로써, 외부의 습기 및 산소로부터 디스플레이 장치(1)를 보호할 수 있다.
제1 무기봉지층(410) 및 제2 무기봉지층(430)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 타탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 아연옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 유기봉지층(420)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 컬러필터 상에 박막봉지층(400)이 직접 배치되는 경우, 제2 보호층(340)이 박막봉지층(400)의 제1 무기봉지층(410)으로 활용될 수도 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 비표시영역(NDA) 상에는 제1 도전층(510) 및 제2 도전층(520)이 배치될 수 있다. 제1 도전층(510) 및 제2 도전층(520)은 표시영역(DA) 상에 배치된 화소(P)에 데이터신호, 스캔신호, 발광제어신호 및 전원전압 중 적어도 하나를 제공할 수 있다. 일 실시예로, 제1 도전층(510)은 전술한 게이트전극(136)과 동일 물질을 포함할 수 있고, 제2 도전층(520)은 전술한 소스전극(137) 또는 드레인전극(138)과 동일 물질을 포함할 수 있다.
표시영역(DA) 상에 배치된 제1 대향전극(230a)은 비표시영역(NDA) 측으로 연장되어 배치될 수 있다. 또한, 표시영역(DA) 상에 배치된 제1 보호층(240) 및 제2 보호층(340)은 비표시영역(NDA) 측으로 연장되되, 비표시영역(NDA) 상에서 서로 접할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 비표시영역(NDA) 상에는 제1 댐부(610) 및 제2 댐부(620)가 배치될 수 있다. 제1 댐부(610) 및 제2 댐부(620)는 제1 보호층(240) 상에 배치된 격벽(250)을 형성하는 물질이 기판(100)의 가장자리 방향으로 흐르는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 제1 댐부(610) 및 제2 댐부(620)는 디스플레이 장치(1)가 전술한 박막봉지층(400)을 포함할 경우, 박막봉지층(400)의 유기봉지층(420) 형성 시, 유기물이 기판(100)의 가장자리 방향으로 흐르는 것을 차단하여, 유기봉지층(420)의 에지 테일이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 제1 댐부(610) 및 제2 댐부(620)는 표시영역(DA)의 외곽을 둘러싸도록 비표시영역(NDA) 상에 배치될 수 있다. 도 6b에는 디스플레이 장치(1)가 2개의 댐부를 포함하는 것을 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 7a 내지 도 7g는 디스플레이 장치의 제조공정의 일부를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
이하 도 7a 내지 도 7g를 참조하여, 디스플레이 장치의 제조방법을 순차적으로 설명한다.
도 7a 내지 도 7g를 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법은 기판(100)을 준비하는 단계, 기판(100) 상에 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)를 형성하는 단계, 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)를 덮는 제1 보호층(240)을 형성하는 단계, 제1 보호층(240) 상에 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)에 대응하여 제1 보호층(240)의 적어도 일부를 노출하는 격벽(250)을 형성하는 단계 및 적어도 일부가 노출된 제1 보호층(240) 상에 제1 표시소자(OLED1)에 대응하여 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 제1 양자점들을 포함하는 제1 색변환층(310a), 제2 표시소자(OLED2)에 대응하여 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 제2 양자점들을 포함하는 제2 색변환층(310b) 및 제3 표시소자(OLED3)에 대응하여 입사광을 산란시키는 광 산란입자를 포함하는 제3 색변환층(310c)을 형성하는 단계를 포함한다.
기판(100)은 글래스재를 포함할 수 있다. 예컨대, 기판(100)은 SiO2를 주성분으로 하는 글래스재를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 기판(100)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyether imide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등을 포함할 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다. 기판(100)은 전술한 고분자 수지를 포함하는 층 및 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
도 7a를 참조하면, 기판(100)을 준비하는 단계 이후에, 기판(100) 상에 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)를 형성하는 단계가 수행될 수 있다. 제1 표시소자(OLED1)는 제1 화소전극(210a), 제1 중간층(220a) 및 제1 중간층(220a)을 사이에 두고 제1 화소전극(210a)과 대향하여 배치된 제1 대향전극(230a)을 포함하고, 제2 표시소자(OLED2)는 제2 화소전극(210b), 제2 중간층(220b) 및 제2 중간층(220b)을 사이에 두고 제2 화소전극(210b)과 대향하여 배치된 제2 대향전극(230b)을 포함하며, 제3 표시소자(OLED3)는 제3 화소전극(210c), 제3 중간층(220c) 및 제3 중간층(220c)을 사이에 두고 제3 화소전극(210c)과 대향하여 배치된 제3 대향전극(230c)을 포함한다.
제1 화소전극(210a), 제2 화소전극(210b) 및 제3 화소전극(210c)은 (반)투광성 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 제1 화소전극(210a), 제2 화소전극(210b) 및 제3 화소전극(210c)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐아연산화물(IZO; indium zinc oxide), 아연산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄아연산화물(AZO; aluminum zinc oxide)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 제1 화소전극(210a), 제2 화소전극(210b) 및 제3 화소전극(210c)은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조로 구비될 수 있다.
제1 화소전극(210a) 상에는 제1 중간층(220a)이 배치될 수 있고, 제2 화소전극(210b) 상에는 제2 중간층(220b)이 배치될 수 있으며, 제3 화소전극(210c) 상에는 제3 중간층(220c)이 배치될 수 있다. 제1 중간층(220a), 제2 중간층(220b) 및 제3 중간층(220c)은 발광층을 포함할 수 있으며, 발광층의 아래 및 위에는, 홀 수송층(HTL; hole transport layer), 홀 주입층(HIL; hole injection layer), 전자 수송층(ETL; electron transport layer) 및 전자 주입층(EIL; electron injection layer) 등과 같은 기능층을 선택적으로 더 포함할 수 있다.
발광층은 적색, 녹색, 청색, 또는 백색의 빛을 방출하는 형광 또는 인광 물질을 포함하는 유기물을 포함할 수 있다. 발광층은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있다. 예컨대, 제1 중간층(220a), 제2 중간층(220b) 및 제3 중간층(220c)에 포함된 발광층은 청색의 빛을 방출하는 물질을 포함할 수 있다.
제1 중간층(220a), 제2 중간층(220b) 및 제3 중간층(220c) 상에는 각각 제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c)이 배치될 수 있다. 제1 대향전극(230a)은 제1 중간층(220a) 상에 배치되되, 제1 중간층(220a)의 전부를 덮는 형태로 배치될 수 있고 제2 대향전극(230b)은 제2 중간층(220b) 상에 배치되되, 제2 중간층(220b)의 전부를 덮는 형태로 배치될 수 있으며, 제3 대향전극(230c)은 제3 중간층(220c) 상에 배치되되, 제3 중간층(220c)의 전부를 덮는 형태로 배치될 수 있다. 일 실시예로, 제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c)은 일체(一體)로 형성될 수 있다.
제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c)은 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 기판(100) 상에 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)를 형성하는 단계 이후에, 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)를 덮는 제1 보호층(240)을 형성하는 단계가 더 수행될 수 있다.
제1 보호층(240)은 제1 대향전극(230a), 제2 대향전극(230b) 및 제3 대향전극(230c)을 덮도록 배치될 수 있다. 제1 보호층(240)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기 물질을 포함할 수 있다. 제1 보호층(240)은 전술한 무기 물질을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
도 7c를 참조하면, 제1 보호층(240)을 형성하는 단계 이후에, 제1 보호층(240) 상에 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)에 대응하여 제1 보호층(240)의 적어도 일부를 노출하는 격벽(250)을 형성하는 단계가 더 수행될 수 있다. 격벽(250)은 예컨대, 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 물질을 포함할 수 있다.
도 7d를 참조하면, 격벽(250)을 형성하는 단계 이후에, 격벽(250)에 의해 적어도 일부가 노출된 제1 보호층(240) 상에 제1 표시소자(OLED1)에 대응하여 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 제1 양자점들을 포함하는 제1 색변환층(310a), 제2 표시소자(OLED2)에 대응하여 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 제2 양자점들을 포함하는 제2 색변환층(310b) 및 제3 표시소자(OLED3)에 대응하여 입사광을 산란시키는 광 산란입자를 포함하는 제3 색변환층(310c)을 형성하는 단계가 더 수행될 수 있다.
일 실시예로, 제1 색변환층(310a), 제2 색변환층(310b) 및 제3 색변환층(310c)은 제1 보호층(240) 상에 직접 형성될 수 있다. 제1 색변환층(310a), 제2 색변환층(310b) 및 제3 색변환층(310c)은 제1 보호층(240) 상에 직접 형성됨으로써, 제1 표시소자(OLED1)와 제1 색변환층(310a), 제2 표시소자(OLED2)와 제2 색변환층(310b) 및 제3 표시소자(OLED3)와 제3 색변환층(310c) 사이 거리가 가까워져, 디스플레이 장치의 광 효율이 향상될 수 있다.
도 7e를 참조하면, 제1 색변환층(310a), 제2 색변환층(310b) 및 제3 색변환층(310c)을 형성하는 단계 이후에, 제1 색변환층(310a) 상에 제1 색의 광(Lr)을 선택적으로 투과하는 제1 컬러필터(320a) 및 제2 색변환층(310b) 상에 제2 색의 광(Lg)을 선택적으로 투과하는 제2 컬러필터(320b)를 형성하는 단계가 더 수행될 수 있다. 제1 컬러필터(320a)는 제1 색변환층(310a) 상에 배치되어 제1 색변환층(310a)에 의해 변환된 제1 색의 광(Lr)을 선택적으로 투과할 수 있고, 제2 컬러필터(320b)는 제2 색변환층(310b) 상에 배치되어 제2 색변환층(310b)에 의해 변환된 제2 색의 광(Lg)을 선택적으로 투과할 수 있다.
도 7f를 참조하면, 제1 컬러필터(320a) 및 제2 컬러필터(320b)를 형성하는 단계 이후에, 제3 색변환층(310c) 상에 제3 색의 광(Lb)을 선택적으로 투과하는 제3 컬러필터(320c)를 형성하는 단계가 더 수행될 수 있다. 제3 컬러필터(320c)는 제3 색변환층(310c) 상에 배치되어 제3 색변환층(310c)에 의해 산란된 제3 색의 광(Lb)을 선택적으로 투과할 수 있다.
제3 컬러필터(320c)를 형성하는 단계가 수행될 때, 격벽(250) 상에 차광 부재(330)가 동시에 형성될 수 있다. 일 실시예로, 차광 부재(330)의 적어도 일부는 제1 컬러필터(320a) 및 제2 컬러필터(320b) 상에도 형성될 수 있다. 차광 부재(330)는 비발광영역에서는 광이 방출되지 않도록 보조적인 차광 역할을 할 수 있다. 차광 부재(330)는 제3 컬러필터(320c)와 동일 물질을 포함할 수 있다. 선택적 실시예로, 차광 부재(330)는 블랙 매트릭스, 블랙 안료, 금속 물질 등을 포함할 수 있다.
도 7g를 참조하면, 제3 컬러필터(320c)를 형성하는 단계 이후에, 제1 컬러필터(320a), 제2 컬러필터(320b) 및 제3 컬러필터(320c)를 덮는 제2 보호층(340)을 형성하는 단계가 더 수행될 수 있다. 제2 보호층(340)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기 물질을 포함할 수 있다. 제2 보호층(340)은 전술한 무기 물질을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
일 실시예로, 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3) 상에 무기 물질을 포함하는 제1 보호층(240), 유기 물질을 포함하는 격벽(250) 및 무기 물질을 포함하는 제2 보호층(340)이 배치됨으로써, 제1 표시소자(OLED1), 제2 표시소자(OLED2) 및 제3 표시소자(OLED3)를 외부의 습기 및 산소로부터 보호할 수 있다.
제2 보호층(340)을 형성하는 단계 이후에, 제2 보호층(340) 상에 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 구비하는 박막봉지층을 형성하는 단계가 더 수행될 수 있다. 제2 보호층(340) 상에 박막봉지층이 직접 배치될 수 있다. 박막봉지층은 표시영역(DA)을 덮으며 표시영역(DA) 외측까지 연장될 수 있다. 박막봉지층은 적어도 하나의 유기봉지층과 적어도 하나의 무기봉지층을 포함한다. 예컨대, 박막봉지층은 제1 무기봉지층, 유기봉지층 및 제2 무기봉지층을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 컬러필터 상에 박막봉지층이 직접 배치되는 경우, 제2 보호층(340)이 박막봉지층의 제1 무기봉지층으로 활용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래의 디스플레이 장치에서, 표시소자가 배치된 제1 기판과 색변환층이 배치된 제2 기판을 합착 공정을 통해 합착하는 경우 미스 얼라인(miss align)으로 인해 불량이 발생하거나 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 충진재에 의해 광 효율이 감소하는 문제점을 해결하기 위하여, 표시소자 및 색변환층을 하나의 기판 상에 차례대로 배치하되, 표시소자와 색변환층을 인접하게 배치함으로써, 광 효율 및 색재현성을 향상된 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.
DA: 표시영역
NDAl 비표시영역
P1, P2, P3: 제1 내지 제3 화소
OLED1, OLED2, OLED3: 제1 내지 제3 표시소자
1: 디스플레이 장치
100: 기판
240: 제1 보호층
250: 격벽
310a, 310b, 310c: 제1 내지 제3 색변환층
320a, 320b, 320c: 제1 내지 제3 컬러필터
330: 차광 부재
340: 제2 보호층

Claims (20)

  1. 서로 다른 색을 발광하는 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소를 구비하는 표시영역 및 상기 표시영역 주변에 배치되는 비표시영역을 포함하는, 기판;
    상기 제1 화소의 제1 표시소자, 상기 제2 화소의 제2 표시소자 및 상기 제3 화소의 제3 표시소자를 덮는, 제1 보호층;
    상기 제1 표시소자에 대응하여 상기 제1 보호층 상에 배치되고, 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 제1 양자점들을 포함하는, 제1 색변환층;
    상기 제2 표시소자에 대응하여 상기 제1 보호층 상에 배치되고, 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 제2 양자점들을 포함하는, 제2 색변환층; 및
    상기 제3 표시소자에 대응하여 상기 제1 보호층 상에 배치되고, 입사광을 산란시키는 광 산란입자를 포함하는, 제3 색변환층;
    을 구비하는, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 색변환층, 상기 제2 색변환층 및 상기 제3 색변환층은 상기 제1 보호층 상에 직접 배치되는, 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보호층은 무기 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 색변환층 상에 배치되고, 상기 제1 색의 광을 선택적으로 투과하는, 제1 컬러필터;
    상기 제2 색변환층 상에 배치되고, 상기 제2 색의 광을 선택적으로 투과하는, 제2 컬러필터; 및
    상기 제3 색변환층 상에 배치되고, 제3 색의 광을 선택적으로 투과하는, 제3 컬러필터;를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 색변환층과 상기 제2 색변환층 및 상기 제2 색변환층과 상기 제3 색변환층 사이에 배치된, 격벽을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 격벽은 유기 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 격벽 상에 배치된 차광 부재를 더 포함하고,
    상기 차광 부재는 상기 제3 컬러필터와 동일 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1 컬러필터, 상기 제2 컬러필터 및 상기 제3 컬러필터를 덮는, 제2 보호층을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 보호층은 무기 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 보호층 상에 배치되고, 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 구비하는, 박막봉지층을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 박막봉지층은 상기 제2 보호층 상에 직접 배치되는, 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 표시소자, 상기 제2 표시소자 및 상기 제3 표시소자는 청색 광을 방출하는, 디스플레이 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 표시영역의 외곽을 둘러싸도록 상기 비표시영역 상에 배치되는, 제1 댐부; 및
    상기 제1 댐부와 이격되어 상기 표시영역의 외곽을 따라 배치되는, 제2 댐부;를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  14. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 제1 표시소자, 제2 표시소자 및 제3 표시소자를 형성하는 단계;
    상기 제1 표시소자, 상기 제2 표시소자 및 상기 제3 표시소자를 덮는 제1 보호층을 형성하는 단계;
    상기 제1 보호층 상에 상기 제1 표시소자, 상기 제2 표시소자 및 상기 제3 표시소자에 대응하여 상기 제1 보호층의 적어도 일부를 노출하는 격벽을 형성하는 단계; 및
    상기 적어도 일부가 노출된 제1 보호층 상에 상기 제1 표시소자에 대응하여 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 제1 양자점들을 포함하는 제1 색변환층, 상기 제2 표시소자에 대응하여 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 제2 양자점들을 포함하는 제2 색변환층 및 상기 제3 표시소자에 대응하여 입사광을 산란시키는 광 산란입자를 포함하는 제3 색변환층을 형성하는 단계;
    를 포함하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 색변환층, 상기 제2 색변환층 및 상기 제3 색변환층은 상기 제1 보호층 상에 직접 형성되는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 색변환층, 상기 제2 색변환층 및 상기 제3 색변환층을 형성하는 단계 이후에,
    상기 제1 색변환층 상에 상기 제1 색의 광을 선택적으로 투과하는 제1 컬러필터 및 상기 제2 색변환층 상에 상기 제2 색의 광을 선택적으로 투과하는 제2 컬러필터를 형성하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 컬러필터 및 상기 제2 컬러필터를 형성하는 단계 이후에,
    상기 제3 색변환층 상에 제3 색의 광을 선택적으로 투과하는 제3 컬러필터를 형성하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제3 컬러필터를 형성하는 단계 이후에,
    상기 제1 컬러필터, 상기 제2 컬러필터 및 상기 제3 컬러필터를 덮는 제2 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 보호층 및 상기 제2 보호층은 무기 물질을 포함하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 제1 표시소자, 상기 제2 표시소자 및 상기 제3 표시소자는 청색 광을 방출하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
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