KR20210101380A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20210101380A
KR20210101380A KR1020200015207A KR20200015207A KR20210101380A KR 20210101380 A KR20210101380 A KR 20210101380A KR 1020200015207 A KR1020200015207 A KR 1020200015207A KR 20200015207 A KR20200015207 A KR 20200015207A KR 20210101380 A KR20210101380 A KR 20210101380A
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layer
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KR1020200015207A
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오근찬
김장수
박재철
이각석
주선규
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은, 비화소영역을 사이에 두고 상호 이격된 복수의 화소들의 어레이를 통해 이미지를 제공하는 표시 장치로서, 단일 색의 빛을 방출하는 발광패널 및 발광패널의 빛을 다른 색의 빛으로 변환하거나 투과하는 광학패널을 포함하되, 광학패널은, 기판과, 기판 상에 배치되는 복수의 컬러필터들과, 비화소영역에 위치하는 제1차광층과, 비화소영역에 위치하되 제1차광층과 상에 배치된 제2차광층, 및 복수의 컬러필터들 중 대응하는 컬러필터에 각각 중첩하는 색변환층 및 투과층을 포함하며, 제1차광층 및 제2차광층 각각은 화소들과 대응하는 복수의 홀들을 포함하되, 제2차광층의 홀의 폭은 상기 제1차광층의 홀의 폭 보다 큰, 표시 장치를 개시한다.

Description

표시 장치{Display apparatus}
본 발명의 광학패널을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
핸드폰, PDA, 컴퓨터, 대형 TV와 같은 각종 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 다양한 종류의 표시 장치가 개발되고 있다. 시장에서 널리 사용되는 표시 장치는 백라이트 유닛을 구비하는 액정 표시 장치를 포함할수 있다.
액정 표시 장치는 스스로 빛을 방출하지 않고 백라이트의 빛을 이용하며, 컬러를 형성하기 위해 컬러필터를 사용한다. 백라이트 광원으로부터 출사된 백색 광이 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터들을 각각 통과할 때, 각각의 컬러필터에 의해 광량이 대략 1/3로 감소되기 때문에 광효율이 낮다.
각 화소영역마다 서로 다른 컬러의 빛을 방출하는 표시 장치로 유기발광다이오드 및 양자점-변환층(quantum dot color conversion layer; QD-CCL)을 구비한 표시 장치가 개발되고 있다. 양자점은 입사광에 의해 여기 되어 입사광의 파장보다 긴 파장을 가지는빛을 방출하는 것으로, 입사광은 주로 저파장대역의빛이 사용될 수 있으며, 색재현성이 좋고 휘도가 높은 고품질의 이미지를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 고품질의 이미지를 제공할 수 있으며, 표시 장치의 제조 공정 중 공정 오차에 의한 얼룩의 문제를 방지하거나 최소화할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 비화소영역을 사이에 두고 상호 이격된 복수의 화소들의 어레이를 통해 이미지를 제공하는 표시 장치로서, 단일 색의 빛을 방출하는 발광패널; 및 상기 발광패널의 빛을 다른 색의 빛으로 변환하거나 투과하는 광학패널;을 포함하며, 상기 광학패널은, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 복수의 컬러필터들; 상기 비화소영역에 위치하는 제1차광층; 상기 비화소영역에 위치하되, 상기 제1차광층과 상에 배치된 제2차광층; 및 상기 복수의 컬러필터들 중 대응하는 컬러필터에 각각 중첩하는 색변환층 및 투과층;을 포함하며, 상기 제1차광층 및 상기 제2차광층 각각은, 상기 화소들과 대응하는 복수의 홀들을 포함하되, 상기 제2차광층의 홀의 폭은 상기 제1차광층의 홀의 폭 보다 큰, 표시 장치를 개시한다.
상기 복수의 컬러필터들은 서로 다른 색상의 제1컬러필터, 제2컬러필터, 및 제3컬러필터를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3컬러필터 중에서 선택된 두 개 이상의 컬러필터들은 상기 비화소영역으로 연장되며, 상기 두 개 이상의 컬러필터들의 연장 부분들은 상기 기판과 상기 제1차광층 사이에 개재될 수 있다.
상기 제2차광층은 상기 제1차광층과 직접 접촉하며, 상기 제1차광층 및 상기 제2차광층의 적층체는 상기 복수의 화소들 각각을 둘러쌀 수 있다.
상기 색변환층과 상기 투과층은, 평면상에서 상기 적층체를 중심으로 상호 이격될 수 있다.
상기 색변환층과 상기 투과층은 상기 적층체 상에서 서로 접촉할 수 있다.
상기 복수의 컬러필터는, 상기 투과층과 중첩하는 제1컬러필터; 상기 제1컬러필터와 다른 색을 갖는 제2컬러필터; 및 상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터와 다른 색을 갖는 제3컬러필터;를 포함하며, 상기 제2컬러필터는 상기 투과층 및 상기 제1컬러필터의 일부와 중첩하는 제1홀을 포함하고, 상기 제1홀은 상기 제1차광층의 상기 복수의 홀들 중 제2홀과 중첩할 수 있다.
상기 제2홀의 폭은 상기 제1홀의 폭 보다 작을 수 있다.
상기 제1컬러필터는 상기 제2컬러필터의 일부와 중첩하는 제3홀을 포함하되 상기 제3홀은 상기 제1차광층의 상기 복수의 홀들 중 제4홀과 중첩하며, 상기 제4홀의 폭은 상기 제2홀의 폭 보다 클 수 있다.
상기 발광패널은 유기발광다이오드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 비화소영역을 사이에 두고 상호 이격된 제1화소, 제2화소, 제3화소를 포함하는 복수의 화소들을 통해 이미지를 제공하는 표시 장치로서, 발광다이오드를 포함하는 발광패널; 및 상기 발광패널 상에 배치되는 광학패널;을 포함하며,상기 광학패널은, 기판; 상기 기판 상에 배치되되, 상기 제1화소, 상기 제2화소, 및 상기 제3화소 각각에 대응하는 제1컬러필터, 제2컬러필터, 및 제3컬러필터를 포함하는 필터층; 상기 비화소영역에 위치하며, 제1차광층과 제2차광층을 포함하는 적층체; 및 상기 제1화소 내지 상기 제3화소 중 대응하는 화소에 위치하는 색변환층 및 투과층;을 포함하며, 상기 제1차광층 및 상기 제2차광층 각각은, 상기 화소들과 대응하는 복수의 홀들을 포함하되, 상기 제2차광층의 홀의 폭은 상기 제1차광층의 홀의 폭과 다른, 표시 장치를 개시한다.
상기 제1차광층 및 상기 제2차광층 각각은 상기 제1 내지 제3컬러필터의 색과 다른 색의 물질을 포함할 수 있다.
상기 적층체는 상기 기판에 인접한 제1부분 및 상기 기판에서 먼 제2부분을 포함하며, 상기 제1부분의 폭은 상기 제2부분의 폭 보다 클 수 있다.
상기 제1부분은 상기 제1차광층을 포함하고, 상기 제2부분은 상기 제2차광층을 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3컬러필터 중에서 선택된 두 개 이상의 컬러필터들은 상기 비화소영역으로 연장되며, 상기 두 개 이상의 컬러필터들의 연장 부분들은 상기 기판과 상기 적층체 사이에 개재될 수 있다.
상기 색변환층과 상기 투과층은, 평면상에서 상기 적층체를 중심으로 상호 이격될 수 있다.
상기 색변환층과 상기 투과층은 상기 적층체 상에서 서로 접촉할 수 있다.
상기 제1컬러필터와 상기 투과층은 상기 제1화소에서 서로 중첩하고, 상기 제2컬러필터는 상기 제1화소에 위치하는 제1홀을 포함하되, 상기 제1홀은 상기 제1차광층의 상기 복수의 홀들 중 제2홀과 중첩하며, 상기 제2홀의 폭은 상기 제1홀의 폭 보다 작을 수 있다.
상기 색변환층은, 제1양자점을 포함하는 제1색변환층, 및 제2양자점을 포함하는 제2색변환층을 포함하며, 상기 제2컬러필터는 상기 제1색변환층과 상기 제2화소에서 서로 중첩하고, 상기 제1컬러필터는 상기 제2화소에 위치하는 제3홀을 포함하되, 상기 제3홀은 상기 제1차광층의 상기 복수의 홀들 중 제4홀과 중첩하며, 상기 제4홀의 폭은 상기 제3홀의 폭 보다 클 수 있다.
상기 제1양자점과 상기 제2양자점은 동일한 물질을 포함하되, 크기가 서로 상이할 수 있다.
상기 발광패널은 유기발광다이오드를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 관한 표시 장치는 대면적의 표시 장치에서 대향전극의 전압강하에 따른 표시 품질의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 소정의 규칙을 가지도록 배치된 색요소들을 포함하기에, 컬러패널에 포함된 색변환부의 제조 공정을 효율적으로 수행할 수 있으며, 표시요소들 및 표시요소들에 전기적으로 연결된 화소회로들을 일정한 공간 내에 효율적으로 배치할 수 있다. 그리고 스토리지 커패시터의 용량을 충분히 확보할 수 있는 등의 장점이 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 제1색변환층, 제2색변환층, 및 투과층의 부분들을 확대하여 나타낸다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 개략적인 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 표시패널에 포함된 유기발광다이오드에 전기적으로 연결된 화소회로의 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시영역의 일부를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제1컬러필터를 나타낸 평면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제2컬러필터를 나타낸 평면도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제3컬러필터를 나타낸 평면도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제1차광층을 나타낸 평면도이다.
도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제2차광층을 나타낸 평면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제3컬러필터를 나타낸 평면도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
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.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 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.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 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.
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.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1)는 빛을 방출하는 표시영역(DA)과 빛을 방출하지 않는 비표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 장치(1)는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소들에서 방출되는 빛을 이용하여 소정의 이미지를 제공할 수 있다.
비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)과 인접하게 배치되며, 표시영역(DA)을 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 일 실시예로, 표시영역(DA)은 ±x방향으로의 길이가 긴 장방형일 수 있다. 또는, 표시영역(DA)은 ±y방향으로의 길이가 긴 장방형이거나, 정사각형 또는 다각형의 형상을 가질 수 있다.
표시 장치(1)는 표시 장치(1)의 두께 방향(z방향)으로 적층된 발광패널(20) 및 광학패널(10)을 포함할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 2a의 단면도는 앞서 도 1을 참조하여 설명한 표시 장치 중 표시영역(DA)에 해당하는 부분의 단면도에 해당한다.
도 2a를 참조하면, 표시 장치(1)는 적색의 빛(Lr), 청색의 빛(Lb), 녹색의 빛(Lg)을 각각 방출하는 적색의 화소(PAr), 청색의 화소(PAb), 및 녹색의 화소(PAg)를 포함할 수 있다. 표시 장치(1)는 적색의 화소(PAr)들, 청색의 화소(PAb)들, 및 녹색의 화소(PAg)들 각각에서 방출되는 빛을 이용하여 이미지를 표시할 수 있다.
발광패널(20)은 광학패널(10)을 향해 빛을 방출할 수 있다. 발광패널(20)에서 방출된 빛은 광학패널(10)의 입사광(Lib)이며, 광학패널(10)은 입사광(Lib)을 변환하거나 투과시킬 수 있다. 따라서, 광학패널(10)에서는 적색의 빛(Lr), 청색의 빛(Lb), 녹색의 빛(Lg)이 방출될 수 있다. 입사광(Lib)은 특정 파장 대역의 빛으로서, 청색의 빛일 수 있다.
광학패널(10)은 도 2a에 도시된 바와 같이 제1기판(100), 제1 내지 제3컬러필터(121, 122, 123), 제1차광층(130), 제2차광층(140), 제1 및 제2색변환층(150, 160), 및 투과층(170)을 포함할 수 있다.
제1기판(100)은 투광성 기판으로서, 투명한 글래스재 또는 투명한 수지재를 포함할 수 있다. 제1기판(100)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 글래스 기판일 수 있다. 다른 실시예로서, 제1기판(100)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 셀룰로오스 트리 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등을 포함할 수 있다.
제1 내지 제3컬러필터(121, 122, 123)은 염료 또는 안료를 포함하는 유기물을 포함할 수 있다. 제1컬러필터(121)는 제1색, 예컨대 청색의 안료 또는 염료를 포함하는 감광성 물질을 포함할 수 있다. 제2컬러필터(122)는 제2색, 예컨대 적색의 안료 또는 염료를 포함하는 감광성 물질을 포함할 수 있다. 제3컬러필터(123)는 제3색, 예컨대 녹색의 안료 또는 염료를 포함하는 감광성 물질을 포함할 수 있다.
제1 내지 제3컬러필터(121, 122, 123)는 각각 해당하는 화소에 대응하여 배치될 수 있다. 제1컬러필터(121)는 제1화소, 예컨대 청색의 화소(PAb)에 해당하는 제1기판(100)의 제1영역에 배치되고, 제2컬러필터(122)는 제2화소, 예컨대 적색의 화소(PAr)에 해당하는 제1기판(100)의 제2영역에 배치되며, 제3컬러필터(123)는 제3화소, 예컨대 녹색의 화소(PAg)에 해당하는 제1기판(100)의 제3영역에 배치될 수 있다.
제1컬러필터(121)는 청색의 화소(PAb)에 해당하는 제1기판(100)의 제1영역뿐만 아니라 화소들 사이의 비화소영역(NP)에 해당하는 제1기판(100)의 영역 상에도 배치될 수 있다. 제1컬러필터(121)와 유사하게, 제2컬러필터(122) 및/또는 제3컬러필터(123)도 화소에 해당하는 제1기판(100)의 영역뿐만 아니라 화소들 사이의 비화소영역(NP)에 배치될 수 있다. 비화소영역(NP)에 배치되는 제1 내지 제3컬러필터(121, 122, 123)의 구체적 구조는 해당 부분에서 후술한다.
제1차광층(130) 및 제2차광층(140)은 비화소영역(NP)에 배치될 수 있다. 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)은 제1기판(100)과 직접 접촉하지 않을 수 있다. 예컨대, 제1기판(100)과 제1차광층(130) 사이에 제1컬러필터(121)의 일 부분, 그리고 제2컬러필터(122) 및/또는 제3컬러필터(123)의 일 부분(들)이 존재할 수 있다.
제1차광층(130) 및 제2차광층(140)은 유색의 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)은 흑색 또는 백색의 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)은 동일한 색을 가질 수 있다. 예컨대, 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)은 동일한 흑색의 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 일부 실시예에서, 제1차광층(130) 및 제2차광층(140) 중 하나는 백색의 물질을 포함하고 다른 하나는 흑색의 물질을 포함할 수 있다.
제1차광층(130) 및 제2차광층(140)은 산화크롬 또는 산화몰리브덴 등의 불투명의 유색 무기 절연 물질이거나, 블랙 수지 또는 백색 수지와 같은 불투명의 유색 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제1차광층(130) 및 제2차광층(140)은 비화소영역(NP)에서 서로 중첩할 수 있다. 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)의 적층체는, 제1 내지 제3화소, 예컨대 청색의 화소(PAb) 적색의 화소(PAr), 및 녹색의 화소(PAg) 각각을 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)의 적층체는 각 화소들을 둘러싸는 일종의 격벽에 해당할 수 있다. 예컨대, 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)은 제1격벽층과 제2격벽층에 해당할 수 있다. 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)은 제1 내지 제3화소 각각에 대응하는 홀을 포함하되, 제2차광층(140)의 홀이 제1차광층(130)의 홀 보다 클 수 있다. 따라서, 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)의 적층 구조, 즉 격벽은 제1기판(100)에서 가까운 부분(예, 제1차광층)의 폭이 제1기판(100)에서 먼 부분(예, 제2차광층)의 폭 보다 클 수 있다.
각 화소들에는 색변환층 또는 투과층이 배치될 수 있다. 일부 실시예로, 도 2a는 제1색변환층(150), 제2색변환층(160), 및 투과층(170)이 각각 적색의 화소(PAr), 녹색의 화소(Pag), 및 청색의 화소(PAb)에 대응하여 배치된 것을 도시한다.
제1색변환층(150)은 제1기판(100)과 제1색변환층(150) 사이에 제2컬러필터(122)가 배치되도록 제2컬러필터(122) 상에 배치될 수 있다. 제1색변환층(150)은 입사광(Lib)을 소정의 색, 예컨대 적색의 빛(Lr)으로 변환할 수 있다. 제1색변환층(150)은 입사광(Lib)에 의해 여기되어 입사광(Lib)의 파장보다 긴 파장을 갖는 색, 예컨대 적색의 빛(Lr)을 방출하는 제1 양자점들을 포함할 수 있다.
제2색변환층(160)은 제1기판(100)과 제2색변환층(160) 사이에 제3컬러필터(123)가 배치되도록 제3컬러필터(123) 상에 배치될 수 있다. 제2색변환층(160)은 입사광(Lib)을 소정의 색, 예컨대 녹색의 빛(Lr)으로 변환할 수 있다. 제1색변환층(150)은 입사광(Lib)에 의해 여기되어 입사광(Lib)의 파장보다 긴 파장을 갖는 색, 예컨대 녹색의 빛(Lg)을 방출하는 제2 양자점들을 포함할 수 있다.
투과층(170)은 제1기판(100)과 투과층(170) 사이에 제1컬러필터(121)가 배치되도록 제1컬러필터(121) 상에 배치될 수 있다. 투과층(170)은 입사광(Lib)을 투과할 수 있다.
배리어층(180)은 제1색변환층(150), 제2색변환층(160), 및 투과층(170) 상에 배치될 수 있다. 배리어층(180)은 무기절연물, 예컨대 실리콘나이트라이드, 실리콘옥사이드, 또는 실리콘옥시나이트라이드를 포함할 수 있다. 또는 배리어층(180)은 수지와 같은 유기절연물을 포함할 수 있으며, 전술한 유기절연물은 투명할 수 있다. 일부 실시예에서, 배리어층(180)은 전술한 무기절연물 및 유기절연물에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 단일 층이거나 다층 구조를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 배리어층(180)은 생략될 수 있다.
도 2b는 도 2a의 제1색변환층, 제2색변환층, 및 투과층의 부분들을 확대하여 나타낸다.
도 2b를 참조하면, 제1색변환층(150)은 청색의 입사광(Lib)을 적색의 빛(Lr)으로 변환할 수 있다. 제1색변환층(150)은 제1양자점(152)들과 제1산란입자(153)들이 분산된 제1폴리머(151)를 포함할 수 있다. 제1폴리머(151)는 광 투과성을 갖는 유기 물질일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1폴리머(151)는 감광성 폴리머일 수 있다.
제1양자점(152)들은 청색의 입사광(Lib)에 의해 여기되어 청색광의 파장보다 긴 파장을 갖는 적색의 빛(Lr)을 등방성으로 방출할 수 있다. 제1산란입자(153)들은 제1양자점(152)들에 흡수되지 못한 청색의 입사광(Lib)을 산란시켜 더 많은 제1양자점(152)들이 여기되도록 함으로써, 제1색변환층(150)의 색변환율을 증가시킬 수 있다. 제1산란입자(153)들은 예를 들어, 산화 티타늄(TiO2)이나 금속 입자 등일 수 있다. 제1양자점(152)들은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
제2색변환층(160)은 청색 입사광(Lib)을 녹색의 빛(Lg)으로 변환할 수 있다. 제2색변환층(160)은 제2양자점(162)들과 제2산란입자(163)들이 분산된 제2폴리머(161)를 포함할 수 있다. 제2폴리머(161)는 광 투과성을 갖는 유기 물질일 수 있다. 일부 실시예에서, 제2폴리머(161)는 감광성 폴리머일 수 있다.
제2양자점(162)들은 청색의 입사광(Lib)에 의해 여기되어 청색광의 파장보다 긴 파장을 갖는 녹색의 빛(Lg)을 등방성으로 방출할 수 있다. 제2폴리머(161)는 제1폴리머(151)와 동일한 물질일 수 있다.
제2산란입자(163)들은 제2양자점(162)들에 흡수되지 못한 청색의 입사광(Lib)을 산란시켜 더 많은 제2양자점(162)들이 여기되도록 함으로써, 제2색변환층(160)의 색변환율을 증가시킬 수 있다. 제2산란입자(163)들은, 예를 들어, 산화 티타늄(TiO2)이나 금속 입자 등일 수 있으며, 제1산란입자(153)들과 동일한 물질일 수 있다. 제2양자점(162)들은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다. 제2양자점(162)은 제1양자점(152)들과 동일한 물질일 수 있으며, 이때, 제2양자점(162)들의 크기는 제1양자점(152)들의 크기보다 작을 수 있다.
투과층(170)은 청색 입사광(Lib)을 투과할 수 있다. 투과층(170)은 제3산란입자(173)들이 분산된 제3폴리머(171)를 포함할 수 있다. 제3폴리머(171)는, 예를 들어, 실리콘 수지, 에폭시 수지 등의 광 투과성을 갖는 유기 물질일 수 있으며, 일부 실시예에서 감광성을 가질 수 있다. 제3폴리머(171)는 제1폴리머(151) 및 제2폴리머(161)와 동일한 물질일 수 있다. 제3산란입자(173)들은 청색의 입사광(Lib)을 산란시켜 방출할 수 있으며, 제1산란입자(153)들 및 제2산란입자(163)들과 동일한 물질일 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 개략적인 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 발광패널(20)은 제2기판(210) 상에 배치된 발광요소들, 예컨대 유기발광다이오드(OLED)들을 포함할 수 있다.
제2기판(200)은 글래스재, 금속재, 유기물 등과 같은 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제2기판(200)은 SiO2를 주성분으로 하는 글래스재를 포함하거나, 플렉서블 또는 벤더블 특성을 갖는 다양한 물질, 예를 들어, 폴리머 수지를 포함할 수 있다.
화소회로층(220)은 제2기판(200)과 유기발광다이오드(OLED)들을 포함하는 발광요소층 사이에 배치될 수 있다. 화소회로층(220)은 화소회로(PC)들을 포함할 수 있으며, 각 화소회로(PC)는 유기발광다이오드(OLED)와 전기적으로 연결될 수 있다. 각 화소회로(PC)는 복수의 전자요소들, 예컨대 트랜지스터들 및 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)는 순차적으로 적층된 화소전극(241), 중간층(243), 및 대향전극(245)을 포함할 수 있다. 화소전극(241)들은 발광영역(EA)에 대응하여 상호 이격되도록 배치될 수 있다. 각 화소전극(241)의 에지는 절연층(230)으로 커버될 수 있다. 절연층(230)은 각 화소전극(241)의 중심 부분에 대응하는 개구를 포함할 수 있으며, 개구를 통해 각 화소전극(241)은 중간층(243)과 접촉할 수 있으며, 개구는 유기발광다이오드(OLED)의 발광영역(EA)을 정의할 수 있다.
중간층(243)은 발광층을 포함할 수 있다. 발광층은 유기물을 포함할 수 있다. 예컨대 발광층은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있다. 발광층은 청색의 빛을 방출할 수 저분자 또는 고분자 유기물을 포함할 수 있다. 중간층(243)은 발광층 이외에 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) 등에서 선택된 적어도 하나 이상의 기능층을 선택적으로 더 포함할 수 있다. 중간층(243), 예컨대 발광층 및 적어도 하나의 기능층은 제2기판(200) 상에 일체로 형성될 수 있다. 대향전극(245)은 투명 또는 반투명 전극일 수 있다.
봉지층(250)은 유기발광다이오드(OLED)들을 커버하도록 제2기판(200) 상에 배치될 수 있다. 봉지층(250)은 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 봉지층(250)은 제1 무기봉지층/유기봉지층/제2 무기봉지층이 순차적으로 적층된 구조를 포함할 수 있다. 또는 봉지층(250)은 글래스 기판을 포함할 수 있다. 일부 실시예로서, 봉지층(250)은 생략될 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)는 각 발광영역(EA)을 통해 청색의 빛(Lb)을 방출할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)에서 방출된 청색의 빛(Lb)은 앞서 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한 광학패널(10)에 입사하는 입사광(Lib)이다.
도 3b는 도 3a의 표시패널에 포함된 유기발광다이오드에 전기적으로 연결된 화소회로의 등가 회로도이다.
도 3b를 참조하면, 유기발광다이오드(OLED)는 화소회로(PC)와 전기적으로 연결된다. 화소회로(PC)는 제1 박막트랜지스터(T1), 제2 박막트랜지스터(T2), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
제2 박막트랜지스터(T2)는 스위칭 박막트랜지스터로서, 스캔라인(SL) 및 데이터라인(DL)에 연결되며, 스캔라인(SL)으로부터 입력되는 스위칭 전압(또는 스위칭 신호, Sn)에 기초하여 데이터라인(DL)으로부터 입력된 데이터 전압(또는 데이터 신호, Dm)을 제1 박막트랜지스터(T1)로 전달할 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제2 박막트랜지스터(T2)와 구동전압라인(PL)에 연결되며, 제2 박막트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 구동전압라인(PL)에 공급되는 제1 전원전압(ELVDD)의 차이에 해당하는 전압을 저장할 수 있다.
제1 박막트랜지스터(T1)는 구동 박막트랜지스터로서, 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. 유기발광다이오드(OLED)의 대향전극(예, 캐소드)은 제2 전원전압(ELVSS)을 공급받을 수 있다.
도 3b는 화소회로(PC)가 2개의 박막트랜지스터와 1개의 스토리지 커패시터를 포함하는 것을 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 박막트랜지스터의 개수 및 스토리지 커패시터의 개수는 화소회로(PC)의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 화소회로(PC)는 3개, 4개 5개 또는 그 이상의 박막트랜지스터들을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시영역의 일부를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4를 참조하면, 표시 장치는 표시영역(DA)에 배치된 화소들의 어레이를 포함한다. 화소들의 어레이는 이차원적으로 배열된 청색의 화소(PAb)들, 적색의 화소(PAr)들, 및 녹색의 화소(PAg)들을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 화소들의 어레이는 하나의 청색의 화소(PAb), 하나의 적색의 화소(PAr), 및 하나의 녹색의 화소(PAg)를 포함하는 최소 반복 단위(minimal repeating unit)가 x방향과 y방향을 따라 반복적으로 배열된 배열형태(configuration)를 가질 수 있다. 최소 반복 단위란 가장 적은 수의 화소를 갖는 반복 단위이다. 최소 반복 단위에 포함된 청색의 화소(PAb), 적색의 화소(PAr), 및 녹색의 화소(PAg)의 중심들은 가상의 삼각형(VT)의 꼭지점에 위치할 수 있다. 일부 실시예에서, 전술한 가상의 삼각형(VT)은 정삼각형일 수 있다.
화소들의 어레이는 전술한 최소 반복 단위들의 이차원적 배열형태를 가지되, x방향 및 y방향을 따라 서로 다른 배치를 가질 수 있다.
x방향을 따라 화소들의 배치를 살펴보면, 화소들의 어레이는 x방향을 따르는 두 개의 행이 반복적으로 배열된 배열형태를 가질 수 있다. x방향을 따르는 제1행(R1)을 따라 청색의 화소(PAb)들이 배치되고, 제1행(R1)과 평행하되 x방향을 따르는 제2행(R2)을 따라 적색의 화소(PAr) 및 녹색의 화소(PAg)가 교번적으로 배치될 수 있다. 화소들의 어레이는 전술한 구조의 제1행(R1)과 제2행(R2)이 반복적으로 배치된 구조를 가질 수 있다.
y방향을 따라 화소들의 배치를 살펴보면, y방향을 따르는 각 열에는 동일한 색의 빛을 방출하는 화소들이 배치될 수 있다. 제1열(C1)을 따라 적색의 화소(PAr)들이 배치되고, 제2열(C2)을 따라 청색의 화소(PAb)들이 배치되며, 제3열(C3)을 따라 녹색의 화소(PAg)들이 배치될 수 있다. 화소들의 어레이는 전술한 제1열(C1), 제2열(C2), 및 제3열(C3)이 반복적으로 배치된 구조를 가질 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제1컬러필터를 나타낸 평면도이다. 도 5a는 도 5b의 V-V'선에 따른 단면도와 대응된다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제1기판(100) 상에 제1컬러필터(121)가 형성된다.
제1컬러필터(121)는 청색의 안료 또는 염료를 포함하는 감광성 물질을 포함할 수 있다. 제1컬러필터(121)는 전술한 감광성 물질을 제1기판(100) 상에 전체적으로 도포한 후, 노광 및 현상 공정을 통해 형성될 수 있다.
제1컬러필터(121)는 제1기판(100) 상에 형성되되, 제2화소 및 제3화소, 예컨대 적색의 화소(PAr) 및 녹색의 화소(PAg)에 해당하는 영역에는 형성되지 않는다. 제1컬러필터(121)는 적색의 화소(Par) 및 녹색의 화소(PAg)에 해당하는 제1홀(121H1) 및 제2홀(121H)을 포함할 수 있다. 제1컬러필터(121)는 반복적으로 배열된 제1홀(121H1) 및 제2홀(121H2)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1컬러필터(121)는 제1홀(121H1) 및 제2홀(121H2)에 해당하는 부분들을 제외하고는 제1기판(100)의 표시영역을 전체적으로 커버할 수 있다. 제1컬러필터(121)는 화소들 사이의 비화소영역(NP)에도 형성될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이고, 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제2컬러필터를 나타낸 평면도이다. 도 6a는 도 6b의 VI-VI'선에 따른 단면도와 대응된다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1컬러필터(121) 상에 제2컬러필터(122)가 형성될 수 있다.
제2컬러필터(122)는 적색의 안료 또는 염료를 포함하는 감광성 물질을 포함할 수 있다. 제2컬러필터(122)는 전술한 감광성 물질을 제1기판(100) 상에 전체적으로 도포한 후, 노광 및 현상 공정을 통해 형성될 수 있다.
제2컬러필터(122)는 제1컬러필터(121)가 형성된 제1기판(100) 상에 형성되되, 제2화소, 예컨대 적색의 화소(PAr)에 해당하는 영역에 배치될 수 있다. 제2컬러필터(122)는 제1컬러필터(121)의 제1홀(121H1)에 존재할 수 있다. 제2컬러필터(122)는 제1홀(121H1)을 정의하는 제1컬러필터(121)의 측면과 직접 접촉할 수 있다.
제2컬러필터(122)는 제1화소 및 제3화소, 예컨대 청색의 화소(PAb) 및 녹색의 화소(PAg)에 해당하는 영역에는 형성되지 않는다. 제2컬러필터(122)는 청색의 화소(PAb) 및 녹색의 화소(PAg)에 해당하는 제3홀(122H1) 및 제4홀(122H2)을 포함할 수 있다. 제4홀(122H2)의 폭은 제2홀(121H2)의 폭 보다 클 수 있다.
제2컬러필터(122)는 반복적으로 배열된 제3홀(122H1) 및 제4홀(122H4)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제2컬러필터(122)는 제3홀(122H1) 및 제4홀(122H4)에 해당하는 부분들을 제외하고는 제1기판(100)의 표시영역을 전체적으로 커버할 수 있다. 제2컬러필터(122)는 화소들 사이의 비화소영역(NP)에도 형성될 수 있다. 비화소영역(NP)에서 제2컬러필터(122)의 일부는 제1컬러필터(121)의 일부와 중첩할 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이고, 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제3컬러필터를 나타낸 평면도이다. 도 7a는 도 7b의 VII-VII'선에 따른 단면도와 대응된다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제2컬러필터(122) 상에 제3컬러필터(123)가 형성될 수 있다.
제3컬러필터(123)는 녹색의 안료 또는 염료를 포함하는 감광성 물질을 포함할 수 있다. 제3컬러필터(123)는 전술한 감광성 물질을 제1기판(100) 상에 전체적으로 도포한 후, 노광 및 현상 공정을 통해 형성될 수 있다.
제3컬러필터(123)는 제1기판(100) 상에 형성되되, 제3화소, 예컨대 녹색의 화소(PAg)에 해당하는 영역에 배치될 수 있다. 제3컬러필터(123)는 제1컬러필터(121)의 제2홀(121H2)에 존재할 수 있다. 제3컬러필터(123)는 제2홀(121H2)을 정의하는 제1컬러필터(121)의 측면과 직접 접촉할 수 있다.
제2컬러필터(122)의 제4홀(122H2)이 제1컬러필터(121)의 제2홀(121H2)과 중첩하도록 배치되기에, 제3컬러필터(123)는 제4홀(122H2)을 정의하는 제2컬러필터(122)의 측면과도 직접 접촉할 수 있다.
제3컬러필터(123)는 제2화소 및 제1화소, 예컨대 적색의 화소(PAr) 및 청색의 화소(PAb)에 해당하는 영역에는 형성되지 않는다. 제3컬러필터(123)는 적색의 화소(PAr) 및 청색의 화소(PAb)에 해당하는 제5홀(123H1) 및 제6홀(123H2)을 포함할 수 있다. 제5홀(123H1)의 폭은 제1컬러필터(121)의 제1홀(121H1)의 폭 보다 클 수 있고, 제6홀(123H2)의 폭은 제2컬러필터(122)의 제3홀(122H1)의 폭 보다 클 수 있다.
제3컬러필터(123)는 반복적으로 배열된 제5홀(123H1) 및 제6홀(123H2)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제3컬러필터(123)는 제5홀(123H1) 및 제6홀(123H2)에 해당하는 부분들을 제외하고는 제1기판(100)의 표시영역을 전체적으로 커버할 수 있다. 제3컬러필터(123)는 화소들 사이의 비화소영역(NP)에도 형성될 수 있다. 비화소영역(NP)에서 제3컬러필터(123)의 일부는 제1컬러필터(121)의 일부 및 제2컬러필터(122)의 일부와 중첩할 수 있다.
도 6a 내지 도 7b의 도면에 따르면, 제1컬러필터(121)를 형성한 후 제2컬러필터(122)와 제3컬러필터(123)가 형성된 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 일부 실시예로서, 제2컬러필터(122)와 제3컬러필터(123)의 형성 순서는 서로 바뀔 수 있다. 이 경우, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한 구조는 녹색의 안료 또는 염료를 포함하는 컬러필터의 특징에 해당할 수 있고, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명한 구조는 적색의 안료 또는 염료를 포함하는 컬러필터의 특징에 해당할 수 있다.
도 5a 내지 도 7b를 참조하여 설명한 바와 같이, 비화소영역(NP)은 서로 다른 색을 갖는 컬러필터들이 적어도 2층, 예컨대 3층으로 적층된 구조를 전체적으로 가질 수 있다. 비화소영역(NP)이 컬러필터들의 적층 구조를 전체적으로 갖는다고 함은, 비화소영역(NP)에서 선택된 임의의 두 지점에서의 컬러필터들의 적층 순서 및 층의 개수가 동일하다는 것을 의미할 수 있다. 예컨대, 도 7b의 비화소영역(NP) 중 임의로 선택된 제1지점(NPR1)과 제2지점(NPR2)에서의 컬러필터들의 적층 순서 및 컬러필터들의 층의 개수는 도 7a를 참조하여 설명한 비화소영역(NP)에서의 컬러필터들의 적층 순서 및 컬러필터들의 층의 개수와 동일할 수 있다.
본 발명의 비교예로서, 컬러필터들은 다음과 같이 형성될 수 있다. 예컨대 제1컬러필터(121)를 형성한 후, 비화소영역(NP) 중 일 부분에는 제1컬러필터(121)와 제2컬러필터(122)가 중첩하도록 형성하고, 비화소영역(NP) 중 다른 부분에는 제1컬러필터(121)와 제3컬러필터(123)가 중첩하도록 형성할 수 있다. 즉, 비화소영역(NP)에서 선택된 임의의 두 지점에서 컬러필터들의 적층 순서가 서로 다를 수 있다. 이와 같은 구조를 갖는 비교예의 경우, 제2컬러필터(122)와 제3컬러필터(123)의 공정 오차가 발생할 수 있으며, 전술한 공정 오차에 따른 컬러필터들의 중첩 편차는 사용자에게 얼룩으로 시인될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예에 따르면, 비화소영역(NP) 중 임의로 선택된 제1지점(NPR1)과 제2지점(NPR2)에서의 컬러필터들의 구조가 동일하므로, 전술한 공정 오차에 따른 얼룩 시인의 문제를 방지하거나 최소화할 수 있다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이고, 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제1차광층을 나타낸 평면도이며, 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제2차광층을 나타낸 평면도이다. 도 8a는 도 8c의 VIII-VIII'선에 따른 단면도와 대응된다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 컬러필터들, 예컨대 제1 내지 제3컬러필터(121, 122, 123)이 형성된 제1기판(100) 상에 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)을 순차적으로 형성할 수 있다. 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)은 유색의 감광성 물질을 포함할 수 있으며, 그 구체적 물질은 전술한 바와 같다. . 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)은 노광 및 현상 공정을 통해 형성될 수 있다. 또는 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)은 증착 공정을 통해 형성될 수 있다.
제1차광층(130)은 제1기판(100) 상에서 비화소영역(NP)을 커버하도록 배치될 수 있다. 제1차광층(130)은, 청색의 화소(PAb), 적색의 화소(PAr), 및 녹색의 화소(PAg) 각각 대응하는 제7홀(130H1), 제8홀(130H2), 및 제9홀(130H3)을 포함할 수 있다.
제7홀(130H1)의 폭은 제2컬러필터(122)의 제2홀(122H1) 및 제3컬러필터(123)의 제6홀(123H2)의 폭들 보다 작은 가질 수 있으며, 제7홀(130H1)의 폭에 의해 표시 장치의 청색의 화소(PAb)의 폭이 정의될 수 있다.
제8홀(130H2)의 폭은 제1컬러필터(121)의 제1홀(121H1)의 폭 보다 클 수 있으며, 표시 장치의 적색의 화소(PAr)의 폭은 제1컬러필터(121)의 제1홀(121H1)의 폭으로 정의될 수 있다.
제8홀(130H2)의 폭은 제3컬러필터(123)의 제5홀(123H1)의 폭 보다 작을 수 있다. 또는, 제8홀(130H2)의 폭은 제3컬러필터(123)의 제5홀(123H1)의 폭과 동일하거나 그 보다 클 수 있다.
제9홀(130H3)의 폭은 제1컬러필터(121)의 제2홀(121H2)의 폭 보다 클 수 있으며, 표시 장치의 녹색의 화소(PAg)의 폭은 제1컬러필터(121)의 제2홀(121H2)의 폭으로 정의될 수 있다.
제9홀(130H3)의 폭은 제2컬러필터(122)의 제4홀(122H2)의 폭 보다 클 수 있다. 또는, 제9홀(130H3)의 폭은 제2컬러필터(122)의 제4홀(122H2)의 폭과 동일하거나 그 보다 작을 수 있다.
제2차광층(140)은 제1기판(100) 상에서 비화소영역(NP)을 커버하도록 제1차광층(130) 상에 배치될 수 있다. 제1차광층(130)과 제2차광층(140)의 이층 구조를 통해 비화소영역(NP)에 충분한 높이의 격벽이 형성될 수 있으며, 해당 격벽을 이용해 후술할 공정에서 형성될 색변환층들 및 투과층의 충분한 면적 및 부피를 확보할 수 있다.
제2차광층(140)은, 청색의 화소(PAb), 적색의 화소(PAr), 및 녹색의 화소(PAg) 각각 대응하는 제10홀(140H1), 제11홀(140H2), 및 제12홀(140H3)을 포함할 수 있다. 제10홀(140H1), 제11홀(140H2), 및 제12홀(140H3) 각각은 제1차광층(130)의 제7홀(130H1), 제8홀(130H2), 및 제9홀(130H3) 각각의 크기 보다 크게 형성될 수 있다. 제10홀(140H1)의 폭은 제7홀(130H1)의 폭 보다 크고, 제11홀(140H2)의 폭은 제8홀(130H2)의 폭 보다 크며, 제12홀(140H3)의 폭은 제9홀(130H3)의 폭 보다 클 수 있다.
제10홀(140H1)의 폭은 제2컬러필터(122)의 제3홀(122H1) 및/또는 제3컬러필터(123)의 제6홀(123H2)의 폭들 보다 크거나, 동일하거나, 그보다 작을 수 있다.
제11홀(140H2)의 폭은 제3컬러필터(123)의 제5홀(123H1)의 폭 보다 클 수 있다. 또는, 제11홀(140H2)의 폭은 제3컬러필터(123)의 제5홀(123H1)의 폭과 동일하거나 그보다 작을 수 있다.
제12홀(140H3)의 폭은 제2컬러필터(122)의 제4홀(122H2)의 폭 보다 클 수 있다. 또는, 제12홀(140H3)의 폭은 제2컬러필터(122)의 제4홀(122H2)의 폭과 동일하거나 그 보다 작을 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 각 화소에 대응하여 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170)을 형성할 수 있다. 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170)의 물질은 앞서 설명한 바와 같다. 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170)은 잉크젯 또는 사진 식각 공정을 통해 형성될 수 있다.
일부 실시예로서, 도 9a에 도시된 바와 같이 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170)은 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)이 형성한 격벽으로 구획된 공간 내에 위치할 수 있다. 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170)을 이루는 물질은 격벽의 상면, 예컨대 제2차광층(140)의 상면으로 연장되지 않을 수 있다. 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170)은 제1기판(100)에서 멀리 배치된 면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 예컨대 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170) 각각은, 가장자리 부분의 두께 보다 중심부의 두께가 작을 수 있다.
다른 실시예로서, 도 9b에 도시된 바와 같이 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170)은 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)이 형성한 격벽으로 구획된 공간 내에 위치하되, 일부분이 격벽의 상면으로 연장될 수 있다. 예컨대, 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170) 각각의 에지는 제2차광층(140)의 상면 상에 위치할 수 있다. 일부 실시예에서 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170) 각각은 가장자리 부분이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170) 중 이웃하는 층들은 비화소영역(NP)에서 서로 접촉하거나, 적어도 부분적으로 중첩할 수 있다.
도 9b에 도시된 바와 같은 광학패널(10) 상에는 앞서 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같은 배리어층(180)이 더 형성되거나 형성되지 않을 수 있다.
도 5a 내지 도 9b를 참조하여 설명한 광학패널의 경우, 비화소영역(NP)에 3개의 컬러필터들이 적층된 구조를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 광학패널 중 비화소영역(NP)에 대응하는 영역에는 2개의 컬러필터들이 중첩하여 배치될 수 있다. 예컨대, 도 5a와 도 5b를 참조하여 설명한 제1컬러필터(121)를 형성하는 공정, 도 6a 와 도 6b를 참조하여 설명한 제2컬러필터(122)를 형성하는 공정 이후에 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명한 공정 대신에 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같은 제3컬러필터(123)를 형성할 수 있다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이고, 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제3컬러필터를 나타낸 평면도이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 제1컬러필터(121) 및 제2컬러필터(122)가 형성된 제1기판(100) 상에 제3컬러필터(123)가 형성될 수 있다.
제3컬러필터(123)는 해당하는 화소, 예컨대 녹색의 화소(PAg)에 대응하는 아일랜드 타입의 패턴을 가질 수 있다. 예컨대, 도 10b에 도시된 바와 같이 상호 이격된 제3컬러필터(123)들이 제1기판(100) 상에 배치될 수 있다.
제3컬러필터(123)를 형성한 이후 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)을 형성하는 공정은 앞서 도 8a 내지 도 8c를 참조하여 설명한 공정과 동일하다. 아일랜드 타입의 제3컬러필터(123)들이 제1차광층(130)으로 커버된 점을 제외하고 다른 특징들은 앞서 설명한 바와 동일할 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널의 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 각 화소에 대응하여 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170)을 형성할 수 있다. 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170)은 잉크젯 공정으로 형성될 수 있으며, 그에 따라 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170)은 도 11a에 도시된 바와 같이 상호 이격된 채 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)이 형성한 격벽으로 구획된 공간 내에 위치할 수 있다.
제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170)은 사진 식각 공정을 통해 형성될 수 있으며, 제1색변환층(150), 제2색변환층(160) 및 투과층(170)은 도 11b에 도시된 바와 같이 서로 접촉 또는 서로 중첩한 채 제1차광층(130) 및 제2차광층(140)이 형성한 격벽으로 구획된 공간에 위치할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 표시 장치
10: 광학패널
20: 발광패널
121: 제1컬러필터
122: 제2컬러필터
123: 제3컬러필터
130: 제1차광층
140: 제2차광층
150: 제1색변환층
160: 제2색변환층
170: 투과층

Claims (20)

  1. 비화소영역을 사이에 두고 상호 이격된 복수의 화소들의 어레이를 통해 이미지를 제공하는 표시 장치로서,
    단일 색의 빛을 방출하는 발광패널; 및
    상기 발광패널의 빛을 다른 색의 빛으로 변환하거나 투과하는 광학패널;을 포함하며,
    상기 광학패널은,
    기판;
    상기 기판 상에 배치되는 복수의 컬러필터들;
    상기 비화소영역에 위치하는 제1차광층;
    상기 비화소영역에 위치하되, 상기 제1차광층과 상에 배치된 제2차광층; 및
    상기 복수의 컬러필터들 중 대응하는 컬러필터에 각각 중첩하는 색변환층 및 투과층;을 포함하며,
    상기 제1차광층 및 상기 제2차광층 각각은, 상기 화소들과 대응하는 복수의 홀들을 포함하되, 상기 제2차광층의 홀의 폭은 상기 제1차광층의 홀의 폭 보다 큰, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 컬러필터들은 서로 다른 색상의 제1컬러필터, 제2컬러필터, 및 제3컬러필터를 포함하며,
    상기 제1 내지 제3컬러필터 중에서 선택된 두 개 이상의 컬러필터들은 상기 비화소영역으로 연장되며, 상기 두 개 이상의 컬러필터들의 연장 부분들은 상기 기판과 상기 제1차광층 사이에 개재되는, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2차광층은 상기 제1차광층과 직접 접촉하며, 상기 제1차광층 및 상기 제2차광층의 적층체는 상기 복수의 화소들 각각을 둘러싸는, 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 색변환층과 상기 투과층은, 평면상에서 상기 적층체를 중심으로 상호 이격된, 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 색변환층과 상기 투과층은 상기 적층체 상에서 서로 접촉하는, 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 컬러필터는,
    상기 투과층과 중첩하는 제1컬러필터;
    상기 제1컬러필터와 다른 색을 갖는 제2컬러필터; 및
    상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터와 다른 색을 갖는 제3컬러필터;를 포함하며,
    상기 제2컬러필터는 상기 투과층 및 상기 제1컬러필터의 일부와 중첩하는 제1홀을 포함하고, 상기 제1홀은 상기 제1차광층의 상기 복수의 홀들 중 제2홀과 중첩하는, 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2홀의 폭은 상기 제1홀의 폭 보다 작은, 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1컬러필터는 상기 제2컬러필터의 일부와 중첩하는 제3홀을 포함하되 상기 제3홀은 상기 제1차광층의 상기 복수의 홀들 중 제4홀과 중첩하며,
    상기 제4홀의 폭은 상기 제2홀의 폭 보다 큰, 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발광패널은 유기발광다이오드를 포함하는, 표시 장치.
  10. 비화소영역을 사이에 두고 상호 이격된 제1화소, 제2화소, 제3화소를 포함하는 복수의 화소들을 통해 이미지를 제공하는 표시 장치로서,
    발광다이오드를 포함하는 발광패널; 및
    상기 발광패널 상에 배치되는 광학패널;을 포함하며,
    상기 광학패널은,
    기판;
    상기 기판 상에 배치되되, 상기 제1화소, 상기 제2화소, 및 상기 제3화소 각각에 대응하는 제1컬러필터, 제2컬러필터, 및 제3컬러필터를 포함하는 필터층;
    상기 비화소영역에 위치하며, 제1차광층과 제2차광층을 포함하는 적층체; 및
    상기 제1화소 내지 상기 제3화소 중 대응하는 화소에 위치하는 색변환층 및 투과층;을 포함하며,
    상기 제1차광층 및 상기 제2차광층 각각은, 상기 화소들과 대응하는 복수의 홀들을 포함하되, 상기 제2차광층의 홀의 폭은 상기 제1차광층의 홀의 폭과 다른, 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1차광층 및 상기 제2차광층 각각은 상기 제1 내지 제3컬러필터의 색과 다른 색의 물질을 포함하는, 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 적층체는 상기 기판에 인접한 제1부분 및 상기 기판에서 먼 제2부분을 포함하며,
    상기 제1부분의 폭은 상기 제2부분의 폭 보다 큰, 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1부분은 상기 제1차광층을 포함하고, 상기 제2부분은 상기 제2차광층을 포함하는, 표시 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3컬러필터 중에서 선택된 두 개 이상의 컬러필터들은 상기 비화소영역으로 연장되며, 상기 두 개 이상의 컬러필터들의 연장 부분들은 상기 기판과 상기 적층체 사이에 개재되는, 표시 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 색변환층과 상기 투과층은, 평면상에서 상기 적층체를 중심으로 상호 이격된, 표시 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 색변환층과 상기 투과층은 상기 적층체 상에서 서로 접촉하는, 표시 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 제1컬러필터와 상기 투과층은 상기 제1화소에서 서로 중첩하고,
    상기 제2컬러필터는 상기 제1화소에 위치하는 제1홀을 포함하되, 상기 제1홀은 상기 제1차광층의 상기 복수의 홀들 중 제2홀과 중첩하며,
    상기 제2홀의 폭은 상기 제1홀의 폭 보다 작은, 표시 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 색변환층은,
    제1양자점을 포함하는 제1색변환층, 및 제2양자점을 포함하는 제2색변환층을 포함하며,
    상기 제2컬러필터는 상기 제1색변환층과 상기 제2화소에서 서로 중첩하고,
    상기 제1컬러필터는 상기 제2화소에 위치하는 제3홀을 포함하되, 상기 제3홀은 상기 제1차광층의 상기 복수의 홀들 중 제4홀과 중첩하며,
    상기 제4홀의 폭은 상기 제3홀의 폭 보다 큰, 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1양자점과 상기 제2양자점은 동일한 물질을 포함하되, 크기가 서로 상이한, 표시 장치.
  20. 제11 항에 있어서,
    상기 발광패널은 유기발광다이오드를 포함하는, 표시 장치.
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