KR20210114080A - 표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법이 제공된다. 불량 파장 변환 패턴을 포함하는 불량 화소 영역을 포함하는 표시 장치의 리페어 방법에 있어서, 상기 불량 화소 영역의 상기 불량 파장 변환 패턴을 제거하는 단계, 상기 불량 화소 영역에 파장 변환 물질을 포함하는 잉크를 분사하는 단계, 및 상기 불량 화소 영역에 분사된 잉크를 경화하는 단계를 포함한다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법{Display device and the method for repairing the display device}
본 발명은 표시 장치 및 표시 장치의 리페어 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.
표시 장치 중, 자발광 표시 장치는 자발광 소자, 예시적으로 유기 발광 소자를 포함한다. 자발광 소자는 대향하는 두 개의 전극 및 그 사이에 개재된 발광층을 포함할 수 있다. 자발광 소자가 유기 발광 소자인 경우, 두 개의 전극으로부터 제공된 전자와 정공은 발광층에서 재결합하여 엑시톤을 생성하고, 생성된 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 변화하며 광이 방출될 수 있다.
이러한 자발광 표시 장치는 별도의 광원이 불필요하기 때문에 소비 전력이 낮고 경량의 박형으로 구성할 수 있을 뿐만 아니라 넓은 시야각, 높은 휘도와 콘트라스트 및 빠른 응답 속도 등의 고품위 특성을 가져 차세대 표시 장치로 주목을 받고 있다.
한편, 표시 장치를 제조한 후, 표시 장치의 표시 품질을 확인하기 위하여 테스트를 하는 경우에 인접하여 배치되는 파장 변환 패턴이 서로 혼합되어 일부 서브 화소가 암점으로 시인되는 결함을 발견될 수 있다. 인접하여 배치되는 파장 변환 패턴이 혼합되는 현상은 파장 변환 패턴을 형성하는 잉크젯 공정에서 발생할 수 있는 잉크의 오탄착 또는 파장 변환 패턴과 광투과 패턴이 배치되는 공간을 구획하는 격벽의 결함 등으로 인해 발생할 수 있다.
불량이 있는 서브 화소에 배치된 파장 변환 패턴을 정상 파장 변환 패턴으로 재형성하는 리페어(repair) 공정을 진행함으로써 표시 장치의 표시 품질의 저하를 최소화할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 불량 파장 변환 패턴을 리페어하여 정상 파장 변환 패턴(이하, 리페어 패턴)으 형성함으로써, 표시 장치의 표시 품질의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 표시 장치의 리페어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 불량 파장 변환 패턴을 리페어함으로써, 표시 품질이 향상된 표시 장치를 제공할 수 있다.
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 일 실시예에 따른 표시 장치의 리페어 방법은 불량 파장 변환 패턴을 포함하는 불량 화소 영역을 포함하는 표시 장치의 리페어 방법에 있어서, 상기 불량 화소 영역의 상기 불량 파장 변환 패턴을 제거하는 단계, 상기 불량 화소 영역에 파장 변환 물질을 포함하는 잉크를 분사하는 단계, 및 상기 불량 화소 영역에 분사된 잉크를 경화하는 단계를 포함한다.
상기 불량 파장 변환 패턴을 제거하는 단계는 상기 불량 파장 변환 패턴에 레이저빔을 조사하여 제거할 수 있다.
상기 레이저빔은 레이저부를 이용하여 조사되고, 상기 레이저부는 나노 레이저 또는 팸토초 레이저를 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는, 기판, 상기 기판의 일면 상에 배치된 컬러 필터, 및 상기 컬러 필터의 일면 상에 배치된 격벽을 더 포함하되, 상기 불량 파장 변환 패턴은 상기 격벽에 의해 구획된 공간에서 상기 컬러 필터의 일면 상에 배치될 수 있다.
상기 불량 파장 변환 패턴을 제거하는 단계는, 상기 불량 화소 영역에 레이저빔을 조사하여 제거하되, 상기 레이저빔에 의해 상기 컬러 필터는 제거되지 않고 상기 불량 파장 변환 패턴만 선택적으로 제거될 수 있다.
상기 컬러 필터는 제1 색의 광을 선택적으로 투과시키고, 상기 파장 변환 물질은 상기 제1 색과 상이한 제2 색의 광을 상기 제1 색의 광으로 변환하는 물질을 포함할 수 있다.
상기 불량 파장 변환 패턴을 제거하는 단계는 상기 불량 파장 변환 패턴을 제거하여 상기 불량 화소 영역에 홈을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 잉크를 분사하는 단계는 상기 홈에 상기 파장 변환 물질을 포함하는 상기 잉크를 충진하여 상기 파장 변환 물질을 포함하는 리페어 물질층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 잉크를 경화하는 단계는 상기 리페어 물질층 상에 광을 조사하여 리페어 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 리페어 패턴을 형성하는 단계 이후에 상기 리페어 패턴의 높이를 검사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 잉크를 경화하는 단계는 상기 불량 화소 영역에 분사된 상기 잉크 상에 가스를 유입시킨 상태에서 광을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 불량 파장 변환 패턴을 제거하는 단계 이전에 상기 불량이 발생한 화소 영역을 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치의 리페어 방법은 혼합 파장 변환 패턴을 포함하는 표시 장치의 리페어 방법에 있어서, 상기 혼합 파장 변환 패턴을 제거하는 단계, 및 상기 혼합 파장 변환 패턴이 제거된 홈에 리페어 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 혼합 파장 변환 패턴은 제1 색의 광을 제2 색의 광으로 변환하는 제1 파장 변환 물질 및 상기 제1 색의 광을 제3 색의 광으로 변환하는 제2 파장 변환 물질을 포함하고, 상기 리페어 패턴은 상기 제1 파장 변환 물질을 포함하고, 상기 제2 파장 변환 물질은 포함하지 않을 수 있다.
상기 혼합 파장 변환 패턴을 제거하는 단계는 상기 혼합 파장 변환 패턴에 레이저빔을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 리페어 패턴을 형성하는 단계는, 상기 홈에 상기 제1 파장 변환 물질을 포함하는 리페어 물질층을 형성하는 단계, 및 상기 리페어 물질층을 경화하여 상기 리페어 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 홈에 상기 리페어 물질층을 형성하는 단계는, 상기 홈에 상기 제1 파장 변환 물질을 포함하는 잉크를 분사하는 단계를 포함할 수 있다. ;
상기 다른 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 색을 나타내는 제1 서브 화소 및 제2 색을 나타내는 제2 서브 화소를 포함하는 화소를 포함하는 표시 장치로서, 제1 기판, 상기 제1 기판의 일면 상에 배치되고, 상기 제1 서브 화소에 속하는 제1 파장 변환 패턴 및 상기 제2 서브 화소에 속하는 리페어 패턴을 포함하는 컬러 제어층, 및 상기 제1 기판과 상기 리페어 패턴 사이에 배치된 혼합 파장 변환층을 포함하는 색 변환 기판을 포함한다.
상기 혼합 파장 변환층은 제3 색의 광을 상기 제1 색의 광으로 변환하는 제1 파장 변환 물질 및 상기 제3 색의 광을 상기 제2 색의 광으로 변환하는 제2 파장 변환 물질을 포함하고, 상기 리페어 패턴은 상기 제2 파장 변환 물질은 포함하고, 상기 제1 파장 변환 물질은 포함하지 않을 수 있다.
상기 색 변환 기판에 대향하여 배치된 표시 기판을 더 포함하되, 상기 표시 기판은, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판, 상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판의 일면 상에 배치되고, 상기 각 서브 화소마다 마련된 서브 화소 전극, 상기 제1 기판 상에 상기 서브 화소의 경계를 따라 배치되고, 상기 서브 화소 전극을 노출하는 화소 정의막, 상기 화소 정의막에 의해 노출된 상기 각 서브 화소 전극 상에 배치된 발광층, 및 상기 발광층 상에 배치된 공통 전극을 포함할 수 있다.
상기 화소는 제3 색을 나타내는 제3 서브 화소를 더 포함하고, 상기 컬러 제어층은 상기 제3 서브 화소에 속하는 광투과 패턴을 더 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치의 리페어 방법에 의하면, 불량이 발생한 파장 변환 패턴(이하, 불량 파장 변환 패턴 또는 혼합 파장 변환 패턴)을 선택적으로 제거하고, 정상 파장 변환 패턴(이하, 리페어 패턴)을 형성함으로써, 표시 장치의 광 효율 및 표시 품질이 향상될 수 있다.
몇몇 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 불량 서브 화소에 배치된 불량 파장 변환 패턴을 리페어 패턴으로 리페어하여, 불량 서브 화소에서 발생할 수 있는 암점의 개수를 감소시킴으로써, 표시 장치의 광 효율 및 표시 품질이 향상될 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 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II' 선을 따라 자른 개략적인 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 기판의 화소 배열을 나타낸 개략적인 배치도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 색 변환 기판의 화소 배열을 나타낸 개략적인 배치도이다.
도 5는 도 3 및 도 4의 V-V' 선을 따라 자른 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 도 5의 Q 부분을 확대한 단면도이다.
도 7 및 도 8은 도 6에 도시된 구조의 변형예를 도시한 단면도들이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 리페어 공정의 일 예를 도시한 단면도들이다.
도 13은 도 12의 다른 예를 나타낸 표시 장치의 리페어 공정의 도시한 단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 리페어 공정이 이루어진 표시 장치의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 리페어 공정이 이루어진 표시 장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 리페어 공정이 이루어진 표시 장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 리페어 공정이 이루어진 표시 장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 리페어 공정이 이루어진 표시 장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 리페어 공정의 다른 예를 도시한 단면도들이다.
도 22는 일 실시예에 따른 리페어 공정이 이루어진 표시 장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
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.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1의 II-II' 선을 따라 자른 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 표시 화면을 제공하는 모든 전자 장치를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 표시 화면을 제공하는 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 모바일 폰, 스마트 폰, 태블릿 PC(Personal Computer), 전자 시계, 스마트 워치, 워치 폰, 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, 게임기, 디지털 카메라, 사물 인터넷 등이 표시 장치(1)에 포함될 수 있다.
도면에서는 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)이 정의되어 있다. 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)은 하나의 평면 내에서 서로 수직한 방향일 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 위치하는 평면에 수직한 방향일 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2) 각각에 수직을 이룬다. 실시예들에서, 제3 방향(DR3)은 표시 장치(1)의 두께 방향을 나타낸다.
실시예들에서 다른 별도의 언급이 없는 한, "상부" 또는 "상측"은 제3 방향(DR3) 일측으로 표시 방향을 나타내고, 마찬가지로 "상면"은 제3 방향(DR3) 일측을 향하는 표면을 나타낸다. 또한, "하부" 또는 "하측"은 제3 방향(DR3) 타측으로 표시 방향의 반대 방향을 나타내고, "하면"은 제3 방향(DR3) 타측을 향하는 표면을 지칭한다.
표시 장치(1)는 평면상 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1)는 제1 방향(DR1)의 장변과 제2 방향(DR2)의 단변을 갖는 직사각형 평면 형상을 가질 수 있다. 표시 장치(1)의 제1 방향(DR1)의 장변과 제2 방향(DR2)의 단변이 만나는 모서리는 직각으로 형성되거나 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 형성될 수 있다. 표시 장치(1)의 평면 형상은 예시된 것에 제한되지 않고, 원형이나 기타 다른 형상으로 적용될 수도 있다.
표시 장치(1)는 영상을 표시하는 표시 영역(DA) 및 영상을 표시하지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 주변에 위치할 수 있고, 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다.
표시 장치(1)는 표시 기판(10), 및 표시 기판(10)과 대향하는 색 변환 기판(30)을 포함할 수 있다. 표시 장치(1)는 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30)을 결합하는 실링 부재(50), 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30) 사이에 채워진 충진층(70)을 더 포함할 수 있다.
표시 기판(10)은 표시 영역(DA)의 복수의 발광 영역으로부터 소정의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 표시 기판(10)은 영상을 표시하기 위한 소자 및 회로들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 기판(10)은 스위칭 소자 등과 같은 화소 회로, 표시 영역(DA)의 발광 영역와 비발광 영역을 정의하는 화소 정의막 및 자발광 소자(Self-Light Emitting Element)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 자발광 소자는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode), 양자점 발광 다이오드(Quantum dot Light Emitting Diode), 무기물 기반의 마이크로 발광 다이오드(예를 들어, Micro LED), 무기물 기반의 나노 발광 다이오드(예를 들어, Nano LED) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하에서는, 자발광 소자가 유기 발광 다이오드인 경우를 예시하여 설명하기로 한다.
색 변환 기판(30)은 표시 기판(10)의 상부에 배치되고, 표시 기판(10)과 대향할 수 있다. 색 변환 기판(30)은 표시 기판(10)으로부터 방출된 광의 피크 파장을 변환시켜 투과시키거나, 표시 기판(10)으로부터 방출된 광의 피크 파장을 유지하여 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 표시 기판(10)은 소정의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있고, 색 변환 기판(30)은 서로 다른 피크 파장을 갖는 적어도 2 이상의 광을 투과시킬 수 있다.
실링 부재(50)는 비표시 영역(NDA)에서 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30)의 가장 자리를 따라 배치되며, 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30) 사이에 개재될 수 있다. 실링 부재(50)는 평면도 상 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30)은 실링 부재(50)를 통해 상호 결합될 수 있다. 예를 들어, 실링 부재(50)는 유기 물질을 포함할 수 있다. 실링 부재(50)는 에폭시계 레진으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
충진층(70)은 실링 부재(50)에 의해 둘러싸인 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30) 사이의 공간에 배치될 수 있다. 충진층(70)은 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30) 사이를 채울 수 있다. 충진층(70)은 광을 투과할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 충진층(70)은 유기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 충진층(70)은 실리콘(Si)계 유기 물질, 에폭시계 유기 물질 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 기판의 화소 배열을 나타낸 개략적인 배치도이다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 표시 장치(1)의 표시 영역(DA)은 복수의 행과 열을 따라 배열된 복수의 화소(PX)를 포함한다. 화소(PX)는 표시를 위한 반복되는 최소 단위를 의미한다. 풀 컬러를 디스플레이하기 위해 각 화소(PX)는 서로 다른 색을 방출하는 복수의 서브 화소(PXS: PXS1, PXS2, PXS3)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 화소(PX)는 청색 광 방출을 담당하는 제1 서브 화소(PXS1), 녹색 광 방출을 담당하는 제2 서브 화소(PXS2) 및 적색 광 방출을 담당하는 제3 서브 화소(PXS3)를 포함할 수 있다.
제1 서브 화소(PXS1), 제2 서브 화소(PXS2) 및 제3 서브 화소(PXS3)는 각 화소(PX) 별로 하나씩 구비될 수 있다. 각 서브 화소(PXS1, PXS2, PXS3)는 제1 방향(DR1)을 따라 제1 서브 화소(PXS1), 제2 서브 화소(PXS2), 및 제3 서브 화소(PXS3)로 순차적으로 반복 배치될 수 있다.
표시 기판(10)의 각 화소(PX)는 복수의 발광 영역(LA: LA1, LA2, LA3) 및 비발광 영역(NLA)을 포함할 수 있다.
발광 영역(LA)은 표시 기판(10)에서 생성된 광이 표시 기판(10)의 외부로 방출되는 영역이고, 비발광 영역(NLA)은 표시 기판(10)에서 생성된 광이 표시 기판(10)의 외부로 방출되지 않는 영역일 수 있다.
복수의 발광 영역(LA: LA1, LA2, LA3)은 제1 발광 영역(LA1), 제2 발광 영역(LA2) 및 제3 발광 영역(LA3)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 발광 영역(LA1, LA2, LA3)은 각각 제1 내지 제3 서브 화소(PXS1, PXS2, PXS3)의 발광 영역(LA)일 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 영역(LA1)은 제1 서브 화소(PXS1)의 발광 영역(LA), 제2 발광 영역(LA2)은 제2 서브 화소(PXS2)의 발광 영역(LA), 제3 발광 영역(LA3)은 제3 서브 화소(PXS3)의 발광 영역(LA)일 수 있다.
제1 내지 제3 발광 영역(LA1, LA2, LA3)에서 표시 기판(10)의 외부로 방출되는 광은 소정의 피크 파장을 갖는 광일 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 발광 영역(LA1, LA2, LA3)은 청색 광을 방출할 수 있다. 제1 내지 제3 발광 영역(LA1, LA2, LA3)에서 방출된 광은 440nm 내지 480nm 범위의 피크 파장을 가질 수 있다.
제1 내지 제3 발광 영역(LA1, LA2, LA3)은 표시 기판(10)의 표시 영역(DA)에서 제1 방향(DR1)을 따라 순차적으로 반복 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 발광 영역(LA1, LA2, LA3)의 평면 형상은 제2 방향(DR2)의 폭이 제1 방향(DR1)의 폭보다 긴 직사각형 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예시적인 실시예에서, 제1 발광 영역(LA1)의 제1 방향(DR1)의 폭(WL1)은 제2 발광 영역(LA2)의 제1 방향(DR1)의 폭(WL2) 및 제3 발광 영역(LA3)의 제1 방향(DR1)의 폭(WL3)보다 작을 수 있다. 제2 발광 영역(LA2)의 제1 방향(DR1)의 폭(WL2)은 제3 발광 영역(LA3)의 제1 방향(DR1)의 폭(WL3)보다 작을 수 있다. 다만, 제1 내지 제3 발광 영역(LA1, LA2, LA3)의 제1 방향(DR1)의 폭(WL1, WL2, WL3) 사이의 관계는 도 3에 도시된 실시예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 발광 영역(LA1)의 제1 방향(DR1)의 폭(WL1), 제2 발광 영역(LA2)의 제1 방향(DR1)의 폭(WL2), 및 제3 발광 영역(LA3)의 제1 방향(DR1)의 폭(WL3)은 실질적으로 동일할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 발광 영역(LA1)의 면적은, 제2 발광 영역(LA2)의 면적 및 제3 발광 영역(LA3)의 면적보다 작을 수 있다. 제2 발광 영역(LA2)의 면적은 제3 발광 영역(LA3)의 면적보다 작을 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 제1 발광 영역(LA1)의 면적, 제2 발광 영역(LA2)의 면적, 및 제3 발광 영역(LA3)의 면적은 실질적으로 동일할 수도 있다.
비발광 영역(NLA)은 복수의 발광 영역(LA: LA1, LA2, LA3)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
일 서브 화소(PXS)의 비발광 영역(NLA)은 이웃하는 서브 화소(PXS)(동일 화소(PX) 내의 서브 화소(PXS)인지 여부와 무관함)의 비발광 영역(NLA)과 맞닿는다. 이웃하는 서브 화소(PXS)의 비발광 영역(NLA)들은 하나로 연결될 수 있다. 나아가, 전체 서브 화소(PXS)의 비발광 영역(NLA)들이 하나로 연결될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이웃하는 각 서브 화소(PXS)의 각 발광 영역(LA1, LA2, LA3)은 비발광 영역(NLA)에 의해 구분될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 색 변환 기판의 화소 배열을 나타낸 개략적인 배치도이다.
도 1 및 도 2를 결부하여 도 4를 참조하면, 색 변환 기판(30)의 각 화소(PX)는 복수의 출광 영역(TA: TA1, TA2, TA3) 및 차광 영역(BA:BA1, BA2, BA3)을 포함할 수 있다.
출광 영역(TA)은 표시 기판(10)에서 방출된 광이 색 변환 기판(30)을 투과하여 표시 장치(1)의 외부로 출사되는 영역이고, 차광 영역(BA)은 표시 기판(10)에서 방출된 광이 투과하지 않는 영역일 수 있다.
복수의 출광 영역(TA: TA1, TA2, TA3)은 제1 출광 영역(TA1), 제2 출광 영역(TA2) 및 제3 출광 영역(TA3)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3)은 각각 제1 내지 제3 서브 화소(PXS1, PXS2, PXS3)의 출광 영역(TA)일 수 있다. 예를 들어, 제1 출광 영역(TA1)은 제1 서브 화소(PXS1)의 출광 영역(TA), 제2 출광 영역(TA2)은 제2 서브 화소(PXS2)의 출광 영역(TA), 제3 출광 영역(TA3)은 제3 서브 화소(PXS3)의 출광 영역(TA)일 수 있다. 제3 서브 제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3) 각각은 표시 기판(10)의 제1 내지 제3 발광 영역(LA1, LA2, LA3) 각각에 대응될 수 있다.
표시 기판(10)의 발광 영역(LA1, LA2, LA3)으로부터 방출된 광은 색 변환 기판(30)의 제1 출광 영역(TA1), 제2 출광 영역(TA2) 및 제3 출광 영역(TA3)을 투과하여 표시 장치(1)의 외부로 출사될 수 있다. 제1 출광 영역(TA1)은 제1 색의 광을 표시 장치(1)의 외부로 출사하고, 제2 출광 영역(TA2)은 상기 제1 색과 상이한 제2 색의 광을 표시 장치(1)의 외부로 출사하고, 제3 출광 영역(TA3)은 상기 제1 색 및 상기 제2 색과 다른 제3 색의 광을 표시 장치(1)의 외부로 출사할 수 있다. 예를 들어, 제1 색의 광은 440nm 내지 약 480nm 범위의 피크 파장을 갖는 청색 광일 수 있고, 제2 색의 광은 510nm 내지 550nm 범위의 피크 파장을 갖는 녹색 광일 수 있으며, 제3 색의 광은 610nm 내지 650nm 범위의 피크 파장을 갖는 적색 광일 수 있다.
제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3)은 색 변환 기판(30)의 표시 영역(DA)에서 제1 방향(DR1)을 따라 순차적으로 반복 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3)의 평면 형상은 제1 내지 제3 발광 영역(LA1, LA2, LA3)의 평면 형상에 대해 닮은꼴 관계를 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적인 실시예에서, 제1 출광 영역(TA1)의 제1 방향(DR1)의 폭(WT1)은 제2 출광 영역(TA2)의 제1 방향(DR1)의 폭(WT2) 및 제3 출광 영역(TA3)의 제1 방향(DR1)의 폭(WT3)보다 작을 수 있다. 제2 출광 영역(TA2)의 제1 방향(DR1)의 폭(WT2)은 제3 출광 영역(TA3)의 제1 방향(DR1)의 폭(WT3)보다 작을 수 있다. 다만, 제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3)의 제1 방향(DR1)의 폭(WT1, WT2, WT3) 사이의 관계는 도 4에 도시된 실시예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 출광 영역(TA1)의 제1 방향(DR1)의 폭(WT1), 제2 출광 영역(TA2)의 제1 방향(DR1)의 폭(WT2), 및 제3 출광 영역(TA3)의 제1 방향(DR1)의 폭(WT3)은 실질적으로 동일할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 출광 영역(TA1)의 면적은, 제2 출광 영역(TA2)의 면적 및 제3 출광 영역(TA3)의 면적보다 작을 수 있다. 제2 출광 영역(TA2)의 면적은 제3 출광 영역(TA3)의 면적보다 작을 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 제1 출광 영역(TA1)의 면적, 제2 출광 영역(TA2)의 면적, 및 제3 출광 영역(TA3)의 면적은 실질적으로 동일할 수도 있다.
차광 영역(BA)은 복수의 출광 영역(TA)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이웃하는 각 서브 화소(PXS)의 출광 영역(TA)은 차광 영역(BA)에 의해 구분될 수 있다.
차광 영역(BA)은 제1 차광 영역(BA1), 제2 차광 영역(BA2) 및 제3 차광 영역(BA3)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 차광 영역(BA1, BA2, BA3)은 하나로 연결될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 차광 영역(BA1)은 제1 방향(DR1)을 따라 제1 출광 영역(TA1)과 제2 출광 영역(TA2) 사이에 위치하고, 제2 차광 영역(BA2)은 제1 방향(DR1)을 따라 제2 출광 영역(TA2)과 제3 출광 영역(TA3) 사이에 위치하고, 제3 차광 영역(BA3)은 제1 방향(DR1)을 따라 제3 출광 영역(TA3)과 제1 출광 영역(TA1) 사이에 위치하는 영역일 수 있다. 제1 내지 제3 차광 영역(BA1, BA2, BA3)은 제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3)에서 방출되는 광들의 혼색을 방지할 수 있다.
도 5는 도 3 및 도 4의 V-V' 선을 따라 자른 표시 장치의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 표시 기판(10)은 제1 기판(110), 제1 기판(110) 상에 배치된 스위칭 소자(T), 복수의 발광 소자(EL) 및 복수의 발광 소자(EL)를 덮는 박막 봉지 구조물(130)을 포함할 수 있다. 또한, 색 변환 기판(30)은 제2 기판(310) 및 제1 기판(110)과 대향하는 제2 기판(310)의 일면 상에 배치된 컬러 제어 구조물(CFL, WCL, TPL)을 포함할 수 있다. 컬러 제어 구조물은 파장 변환층(WCL) 및 일부 서브 화소에서 파장 변환층(WCL)과 동일 레벨에 배치된 광투과 패턴(TPL)을 포함할 수 있다. 컬러 제어 구조물는 컬러 필터층(CFL)을 더 포함할 수 있다. 박막 봉지 구조물(130)과 컬러 제어 구조물(CFL, WCL, TPL) 사이에는 충진층(70)이 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 충진층(70)은 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30) 사이의 공간을 충진하면서 이들을 상호 결합할 수 있다.
제1 기판(110)은 절연 기판일 수 있다. 제1 기판(110)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(110)은 유리, 석영 등과 같은 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 제1 기판(110)은 리지드(Rigid) 기판일 수 있다. 그러나, 제1 기판(110)이 상기 예시된 것에 제한되는 것은 아니고, 제1 기판(110)은 폴리이미드(PI) 등과 같은 플라스틱을 포함할 수도 있고, 휘어지거나, 벤딩(Bending)되거나, 폴딩(Folding)되거나, 롤링(Rolling)될 수 있는 플렉시블한 특성을 가질 수도 있다.
제1 기판(110)의 일면 상에는 스위칭 소자(T)가 배치될 수 있다. 스위칭 소자(T)는 각 서브 화소(PXS)마다 배치될 수 있다. 스위칭 소자(T)는 각 서브 화소(PXS)의 발광 영역(LA)에 배치될 수 있다. 스위칭 소자(T)는 각 서브 화소(PXS) 내에서 표시 기판(10)의 제1 내지 제3 발광 영역(LA1, LA2, LA3)마다 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 각 서브 화소(PXS)에 포함된 스위칭 소자(T) 중 적어도 하나는 비발광 영역(NLA)에 배치될 수도 있다.
스위칭 소자(T)는 각각 폴리 실리콘을 포함하는 박막 트랜지스터 또는 산화물 반도체를 포함하는 박막 트랜지스터일 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나, 제1 기판(110) 상에는 스위칭 소자(T)에 신호를 전달하는 복수의 신호 라인들(예컨대, 게이트 라인, 데이터 라인, 전원 라인 등)이 더 배치될 수 있다.
절연막(120)은 스위칭 소자(T) 상에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 절연막(120)은 평탄화막일 수 있다. 절연막(120)은 유기막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연막(120)은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 이미드계 수지, 에스테르계 수지 등의 유기 물질을 포함할 수 있다.
발광 소자(또는 발광 다이오드, EL)는 절연막(120) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자(EL)는 서브 화소 전극(PXSE), 발광층(EML) 및 공통 전극(CME)을 포함할 수 있다. 발광층(EML)에서 발광한 광은 대체로 공통 전극(CME)을 통해 표시 장치(10)의 상부, 즉 제3 방향(DR3)으로 출사될 수 있다.
서브 화소 전극(PXSE)은 절연막(120)의 일면 상에 배치될 수 있다. 서브 화소 전극(PXSE)은 후술할 화소 정의막(PDL)에 의해 정의되는 제1 내지 제3 발광 영역(LA1, LA2, LA3)마다 배치될 수 있다. 서브 화소 전극(PXSE)은 절연막(120)을 관통하여 형성된 컨택홀에 의해 스위칭 소자(T)에 전기적으로 연결될 수 있다.
서브 화소 전극(PXSE)은 발광 소자(EL)의 제1 전극, 예컨대 애노드 전극일 수 있다. 서브 화소 전극(PXSE)은 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3)의 일함수가 높은 물질층과 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 혼합물 등과 같은 반사성 물질층이 적층된 적층막 구조를 가질 수 있다. 일함수가 높은 물질층이 반사성 물질층보다 위층에 배치되어 발광층(EML)에 가깝게 배치될 수 있다. 서브 화소 전극(PXSE)은 ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 복수층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
화소 정의막(PDL)은 각 서브 화소(PXS)의 경계를 따라 절연막(120)의 일면 상에 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 서브 화소 전극(PXSE) 상에 배치되며, 서브 화소 전극(PXSE)을 노출하는 개구를 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL) 및 그 개구에 의해 비발광 영역(NLA)과 발광 영역(LA)이 구분될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 복수의 발광 소자(EL) 각각의 서브 화소 전극(PXSE)을 이격 및 절연시킬 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 무기 물질을 포함할 수도 있다.
화소 정의막(PDL)이 노출하는 서브 화소 전극(PXSE) 상에는 발광층(EML)이 배치된다. 표시 장치(1)가 유기 발광 표시 장치인 일 실시예에서, 발광층(EML)은 유기 물질을 포함하는 유기층을 포함할 수 있다. 상기 유기층은 유기 발광층(EML)을 포함하며, 경우에 따라 발광을 보조하는 보조층으로서 정공 주입/수송층 및/또는, 전자 주입/수송층을 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 표시 장치가 마이크로 LED 표시 장치, 나노 LED 표시 장치 등인 경우, 발광층(EML)은 무기 반도체와 같은 무기 물질을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 발광층(EML)은 두께 방향으로 중첩 배치된 복수의 유기 발광층과 그 사이에 배치된 전하 생성층을 포함하는 탠덤(tandem) 구조를 가질 수 있다. 중첩 배치된 각 유기 발광층은 동일한 파장의 광을 발광할 수도 있지만, 상이한 파장의 광을 발광할 수도 있다. 각 서브 화소(PXS)의 발광층(EML) 중 적어도 일부의 층은 이웃하는 서브 화소(PXS)의 동일한 층과 분리되어 있을 수 있다.
일 실시예에서, 각 발광층(EML)이 발광하는 광의 파장은 서브 화소(PXS) 별로 동일할 수 있다. 예를 들어, 각 서브 화소(PXS)의 발광층(EML)은 청색 광을 발광하고, 색 변환 기판(30)의 컬러 제어 구조물이 파장 변환층(WCL) 및 광투과 패턴(TPL)을 포함함으로써, 각 서브 화소(PXS) 별 색상을 표시할 수 있다.
다른 실시예에서, 각 발광층(EML)이 발광하는 광의 파장은 서브 화소(PXS)별로 발광 파장 대역이 상이할 수도 있다. 예컨대, 제1 서브 화소(PXS1)의 발광층(EML)은 제1 색을 발광하고, 제2 서브 화소(PXS2)의 발광층(EML)은 제2 색을 발광하고, 제3 서브 화소(PXS3)의 발광층(EML)은 제3 색을 발광할 수도 있다.
발광층(EML) 상에는 공통 전극(CME)이 배치될 수 있다. 공통 전극(CME)은 발광층(EML)과 접할 뿐만 아니라, 비발광 영역(NLA)에서 화소 정의막(PDL)의 상면에도 접할 수 있다.
공통 전극(CME)은 각 서브 화소(PXS)의 구별없이 연결되어 있을 수 있다. 공통 전극(CME)은 서브 화소(PXS)의 구별없이 전면적으로 배치된 전면 전극일 수 있다. 공통 전극(CME)은 발광 소자(EL)의 제2 전극, 예컨대 캐소드 전극일 수 있다.
공통 전극(CME)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)과 같은 일함수가 작은 물질층을 포함할 수 있다. 공통 전극(CME)은 상기 일함수가 작은 물질층 상에 배치된 투명 금속 산화물층을 더 포함할 수 있다.
공통 전극(CME) 상에는 박막 봉지 구조물(130)이 배치될 수 있다. 박막 봉지 구조물(130)은 발광 소자(EL)에 산소 또는 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
박막 봉지 구조물(130)은 적어도 하나의 박막 봉지층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 박막 봉지층은 제1 무기막(131), 유기막(132) 및 제2 무기막(133)을 포함할 수 있다. 제1 무기막(131) 및 제2 무기막(133)은 각각 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다. 유기막(132)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 색 변환 기판(30)은 제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3) 및 제1 내지 제3 차광 영역(BA1, BA2, BA3)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3) 각각은 표시 기판(10)의 제1 내지 제3 발광 영역(LA1, LA2, LA3) 각각에 대응될 수 있다. 제1 내지 제3 차광 영역(BA1, BA2, BA3)은 제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3)에서 방출되는 광들의 혼색을 방지하는 영역일 수 있다.
색 변환 기판(30)은 제2 기판(310), 컬러 필터층(CFL), 차광 부재(VAB), 제1 캡핑층(320), 격벽(PTL), 파장 변환층(WCL), 광투과 패턴(TPL), 및 제2 캡핑층(330)을 포함할 수 있다.
색 변환 기판(30)은 박막 봉지 구조물(130)의 상부에서 그와 대향하도록 배치될 수 있다. 색 변환 기판(30)의 제2 기판(310)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(310)은 유리, 석영 등과 같은 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 제2 기판(310)은 리지드(Rigid) 기판일 수 있다. 그러나, 제2 기판(310)이 상기 예시된 것에 제한되는 것은 아니고, 제2 기판(310)은 폴리이미드(PI) 등과 같은 플라스틱을 포함할 수도 있고, 휘어지거나, 벤딩(Bending)되거나, 폴딩(Folding)되거나, 롤링(Rolling)될 수 있는 플렉시블한 특성을 가질 수도 있다.
제2 기판(310)은 제1 기판(110)과 동일한 기판이 사용될 수도 있지만, 물질, 두께, 투과율 등이 상이할 수도 있다. 예를 들어, 제2 기판(310)은 제1 기판(110)보다 높은 투과율을 가질 수 있다. 제2 기판(310)이 투광성을 갖는 물질을 포함함으로써, 제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3)에서 방출되는 광을 투과시켜, 표시 장치(1)의 외부로 제공할 수 있다. 제2 기판(310)은 제1 기판(110)보다 두꺼울 수도 있고, 그보다 얇을 수도 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 제1 기판(110)을 향하는 제2 기판(310)의 일면 상에는 버퍼층이 더 배치될 수 있다. 버퍼층은 제2 기판(310)의 일면에 불순물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
컬러 필터층(CFL)은 제1 기판(110)을 향하는 제2 기판(310)의 일면 상에 배치될 수 있다.
컬러 필터층(CFL)은 제1 컬러 필터(CF1), 제2 컬러 필터(CF2), 및 제3 컬러 필터(CF3)를 포함할 수 있다. 각 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)는 해당하는 색 파장 이외의 파장을 흡수하는 염료(Dye)나 안료(Pigment) 같은 색재(Colorant)를 포함할 수 있다.
제1 컬러 필터(CF1)는 제1 서브 화소(PXS1)의 제1 출광 영역(TA1)에 배치될 수 있다. 또한, 제1 컬러 필터(CF1)는 제1 내지 제3 차광 영역(BA1, BA2, BA3)에도 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 출광 영역(TA1)에 배치된 제1 컬러 필터(CF1)와 제1 내지 제3 차광 영역(BA1, BA2, BA3)에 배치된 제1 컬러 필터(CF1)는 동일한 공정으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 출광 영역(TA1)에 배치된 제1 컬러 필터(CF1)는 제1 출광 영역(TA1)과 인접한 제1 차광 영역(BA1) 및 제3 차광 영역(BA3) 측으로 연장되어 일체화되어 형성될 수 있다.
제1 컬러 필터(CF1)는 청색 컬러 필터일 수 있다. 제1 컬러 필터(CF1)는 제1 색의 광(예를 들어, 청색 광)을 선택적으로 투과시키고, 제2 색의 광(예를 들어, 녹색 광) 및 제3 색의 광(예를 들어, 적색 광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 예를 들어, 제1 컬러 필터(CF1)는 청색의 색재(Blue Colorant)를 포함할 수 있다. 청색의 색재(Blue Colorant)는 청색 염료(Blue Dye) 또는 청색 안료(Blue Pigment)를 포함할 수 있다.
제1 컬러 필터(CF1)가 청색의 색재를 포함하는 경우, 제1 컬러 필터(CF1)를 투과한 외광 또는 반사광은 청색의 파장 대역을 가질 수 있다. 사용자의 눈이 인식하는 색상별 민감도(Eye Color Sensibility)는 광의 색상에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 청색 파장 대역의 광은 녹색 파장 대역의 광 및 적색 파장 대역의 광보다 사용자에게 보다 덜 민감하게 인식될 수 있다. 따라서, 제1 컬러 필터(CF1)는 청색의 색재를 포함함으로써, 사용자는 반사광을 상대적으로 덜 민감하게 인식할 수 있다.
제2 컬러 필터(CF2)는 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2)에 배치될 수 있다. 제2 컬러 필터(CF2)는 제2 출광 영역(TA2)에 배치되며, 제2 출광 영역(TA2)과 인접한 제1 차광 영역(BA1) 및 제2 차광 영역(BA2) 측으로 연장되어 후술할 제1 컬러 필터(CF1) 상에 배치된 차광 부재(VAB) 상에도 일부 배치될 수 있다.
제2 컬러 필터(CF2)는 녹색 컬러 필터일 수 있다. 제2 컬러 필터(CF2)는 제2 색의 광(예를 들어, 녹색 광)을 선택적으로 투과시키고, 제1 색의 광(예를 들어, 청색 광) 및 제3 색의 광(예를 들어, 적색 광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 예를 들어, 제2 컬러 필터(CF2)는 녹색의 색재(Green Colorant)를 포함할 수 있다. 녹색의 색재(Green Colorant)는 녹색 염료(Green Dye) 또는 녹색 안료(Green Pigment)를 포함할 수 있다.
제3 컬러 필터(CF3)는 제3 서브 화소(PXS3)의 제3 출광 영역(TA3)에 배치될 수 있다. 제3 컬러 필터(CF3)는 제3 출광 영역(TA3)에 배치되며, 제3 출광 영역(TA3)과 인접한 제2 차광 영역(BA2) 및 제3 차광 영역(BA3) 측으로 연장되어 후술할 제1 컬러 필터(CF1) 상에 배치된 차광 부재(VAB) 상에도 일부 배치될 수 있다.
제3 컬러 필터(CF3)는 적색 컬러 필터일 수 있다. 제3 컬러 필터(CF3)는 제3 색의 광(예를 들어, 적색 광)을 선택적으로 투과시키고, 제1 색의 광(예를 들어, 청색 광) 및 제2 색의 광(예를 들어, 녹색 광)을 차단하거나 흡수할 수 있다. 예를 들어, 제3 컬러 필터(CF3)는 적색의 색재(Red Colorant)를 포함할 수 있다. 적색의 색재(Red Colorant)는 적색 염료(Red Dye) 또는 적색 안료(Red Pigment)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)는 표시 장치(1)의 외부에서 색 변환 기판(30)으로 유입되는 광의 일부를 흡수하여 외광에 의한 반사광을 저감시킬 수 있다. 따라서, 제1 내지 제3 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)는 외광 반사에 의한 색의 왜곡을 방지하는 역할을 할 수 있다.
제1 기판(110)을 향하는 제1 컬러 필터(CF1)의 일면 상에는 서브 화소(PXS)의 경계를 따라 차광 부재(VAB)가 배치될 수 있다. 차광 부재(VAB)는 제1 내지 제3 차광 영역(BA1, BA2, BA3) 내에 배치되어 광의 투과를 차단할 수 있다. 차광 부재(VAB)는 제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3)을 둘러싸도록 배치되어 평면도상 격자 형상일 수 있다.
차광 부재(VAB)는 유기 물질을 포함할 수 있다. 차광 부재(VAB)는 외광을 흡수함으로써 외광 반사로 인한 색의 왜곡을 저감시킬 수 있다. 또한, 차광 부재(VAB)는 인접하여 배치된 출광 영역(TA1, TA2, TA3) 간에 광이 침범하여 혼색되는 것을 방지함으로써, 표시 장치(1)의 색 재현율을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 차광 부재(VAB)는 가시광 파장을 모두 흡수할 수 있다. 차광 부재(VAB)는 광 흡수 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차광 부재(VAB)는 표시 장치(1)의 블랙 매트릭스로 사용되는 물질로 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서, 차광 부재(VAB)는 가시광 파장 중 특정 파장의 광은 흡수하고, 다른 특정 파장의 광은 투과시킬 수도 있다.
차광 부재(VAB)는 생략될 수도 있다.
컬러 필터층(CFL) 상에는 제1 캡핑층(320)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 캡핑층(320)은 제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3)에서는, 제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3)에 배치되는 제1 내지 제3 컬러 필터(CF1, CF2, CF3)의 일면(예컨대, 도 5에서 하면)과 직접 접촉할 수 있고, 제1 내지 제3 차광 영역(BA1, BA2, BA3)에서는 제1 내지 제3 차광 영역(BA1, BA2, BA3)에 배치되는 차광 부재(VAB)와 직접 접촉할 수 있다.
제1 캡핑층(320)은 외부로부터 수분 또는 공기 등의 불순물이 침투하여 컬러 필터층(CFL)을 손상시키거나 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 캡핑층(320)은 컬러 필터층(CFL)에 포함된 색재가 후술할 파장 변환층(WCL) 및/또는 광투과 패턴(TPL)으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
제1 캡핑층(320)은 무기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 캡핑층(320)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 캡핑층(320) 상에는 격벽(PTL)이 배치될 수 있다. 격벽(PTL)은 제1 내지 제3 차광 영역(BA1, BA2, BA3) 내에 위치할 수 있으며, 비발광 영역(NLA)과 중첩할 수 있다. 격벽(PTL)은 차광 부재(VAB)와 중첩하도록 배치될 수 있다. 격벽(PTL)은 제1 내지 제3 출광 영역(TA1, TA2, TA3)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 격벽(PTL)은 컬러 필터층(CFL) 및 광투과 패턴(TPL)을 노출하는 개구를 포함할 수 있다.
격벽(PTL)의 개구가 노출하는 공간 내에는 컬러 제어층(WCL, TPL)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 컬러 제어층(WCL, TPL)은 격벽(PTL)을 뱅크로 이용하여 잉크젯 공정으로 형성될 수 있다. 격벽(PTL)은 컬러 제어층(WCL, TPL)을 형성하기 위한 잉크 조성물을 원하는 위치에 안정적으로 위치시키는 가이드 역할을 할 수 있다. 격벽(PTL)은 감광성 유기 물질을 포함하여 이루어질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 격벽(PTL)은 차광 물질을 더 포함할 수도 있다.
컬러 제어층(WCL, TPL)은 입사된 광의 파장을 변환하는 파장 변환층(WCL) 및 입사된 광의 파장을 유지하여 통과시키는 광투과 패턴(TPL)을 포함할 수 있다. 파장 변환층(WCL) 또는 광투과 패턴(TPL)은 서브 화소(PXS)마다 분리되도록 배치될 수 있다. 파장 변환층(WCL) 또는 광투과 패턴(TPL)은 발광 영역(LA) 및 출광 영역(TA)에 대해 두께 방향으로 중첩할 수 있다. 이웃하여 배치되는 파장 변환층(WCL) 및/또는 광투과 패턴(TPL)은 차광 영역(BA)에 배치된 격벽(PTL)에 의해 서로 이격될 수 있다.
파장 변환층(WCL) 및 광투과 패턴(TPL)은 제1 캡핑층(320) 상에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 파장 변환층(WCL) 및 광투과 패턴(TPL)은 상술한 바와 같이 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 파장 변환층(WCL) 및 광투과 패턴(TPL)은 감광성 물질을 도포하고, 이를 노광 및 현상하여 패턴화되어 각각 형성될 수도 있다. 이하에서는, 파장 변환층(WCL) 및 광투과 패턴(TPL)이 잉크젯 방식으로 형성되는 경우를 예시하여 설명하기로 한다.
발광 소자(EL)로부터 입사된 광의 파장이 해당 서브 화소(PXS)의 색과 상이하여 그 파장을 변환할 필요가 있는 서브 화소(PXS)에는 파장 변환층(WCL)이 배치될 수 있다. 발광 소자(EL)로부터 입사된 광의 파장이 해당 서브 화소(PXS)의 색과 동일한 서브 화소(PXS)에는 광투과 패턴(TPL)이 배치될 수 있다. 예시된 실시예는 각 서브 화소(PXS)의 발광층(EML)이 제1 색의 광을 발광하는 경우로서, 제1 서브 화소(PXS1)에는 광투과 패턴(TPL)이 배치되고, 제2 서브 화소(PXS2)와 제3 서브 화소(PXS3)에는 파장 변환층(WCL)이 배치되는 예에 해당한다. 다른 예로, 각 서브 화소(PXS)의 발광 소자(EL)가 자외선 등 각 서브 화소(PXS)의 색상과 상이한 파장의 광을 발광하는 경우, 각 서브 화소(PXS)에는 광투과 패턴(TPL) 없이 파장 변환층(WCL)만 배치될 수도 있다.
예시적인 실시예에서, 파장 변환층(WCL)은 제2 서브 화소(PXS2)에 배치되는 제1 파장 변환 패턴(WCL1) 및 제3 서브 화소(PXS3)에 배치되는 제2 파장 변환 패턴(WCL2)을 포함할 수 있다.
광투과 패턴(TPL)은 제1 서브 화소(PXS1)에서 격벽(PTL)에 의해 구획된 제1 출광 영역(TA1) 내에 배치될 수 있다. 광투과 패턴(TPL)은 제1 출광 영역(TA1)에 배치된 제1 컬러 필터(CF1)와 중첩할 수 있다. 광투과 패턴(TPL)은 발광층(EML)으로부터 입사되는 제1 색의 광의 파장을 유지한 채 투과시킨다. 예를 들어, 광투과 패턴(TPL)은 발광층(EML)에서 입사되는 청색 광에 대해 그 파장을 유지한 채 투과시킨다.
광투과 패턴(TPL)은 제1 베이스 수지(BRS1)를 포함할 수 있다. 광투과 패턴(TPL)은 제1 베이스 수지(BRS1) 내에 분산된 제1 산란체(SCP1)를 더 포함할 수 있다.
제1 파장 변환 패턴(WCL1)은 제2 서브 화소(PXS2)에서 격벽(PTL)에 의해 구획된 제2 출광 영역(TA2) 내에 배치될 수 있다. 제1 파장 변환 패턴(WCL1)은 제2 출광 영역(TA2)에 배치된 제2 컬러 필터(CF2)와 중첩할 수 있다. 제1 파장 변환 패턴(WCL1)은 발광층(EML)으로부터 입사되는 제1 색의 파장의 광을 제1 색과 상이한 제2 색의 파장의 광으로 변환시켜 출사할 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 변환 패턴(WCL1)은 발광층(EML)에서 입사되는 청색 광을 녹색 광으로 변환하여 출사할 수 있다.
제1 파장 변환 패턴(WCL1)은 제2 베이스 수지(BRS2) 및 제2 베이스 수지(BRS2) 내에 분산된 제1 파장 변환 물질(WCP1)을 포함할 수 있다. 제1 파장 변환 패턴(WCL1)은 제2 베이스 수지(BRS2) 내에 분산된 제2 산란체(SCP2)를 더 포함할 수 있다.
제2 파장 변환 패턴(WCL2)은 제3 서브 화소(PXS3)에서 격벽(PTL)에 의해 구획된 제3 출광 영역(TA3) 내에 배치될 수 있다. 제2 파장 변환 패턴(WCL2)은 제3 출광 영역(TA3)에 배치된 제3 컬러 필터(CF3)와 중첩할 수 있다. 제2 파장 변환 패턴(WCL2)은 발광층(EML)으로부터 입사되는 제1 색의 파장의 광을 제1 색과 상이한 제3 색의 파장의 광으로 변환시켜 출사할 수 있다. 예를 들어, 제2 파장 변환 패턴(WCL2)은 발광층(EML)에서 입사되는 청색 광을 적색 광으로 변환하여 출사할 수 있다.
제2 파장 변환 패턴(WCL2)은 제3 베이스 수지(BRS3) 및 제3 베이스 수지(BRS3) 내에 분산된 제2 파장 변환 물질(WCP2)을 포함할 수 있다. 제2 파장 변환 패턴(WCL2)은 제3 베이스 수지(BRS3) 내에 분산된 제3 산란체(SCP3)를 더 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 베이스 수지(BRS1, BRS2, BRS3)는 투광성 유기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 베이스 수지(BRS1, BRS2, BRS3)는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 카도계 수지 또는 이미드계 수지 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 내지 제3 베이스 수지(BRS1, BRS2, BRS3)는 모두 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
제1 내지 제3 산란체(SCP1, SCP2, SCP3)는 제1 내지 제3 베이스 수지(BRS1, BRS2, BRS3)와 상이한 굴절률을 가질 수 있다. 제1 내지 제3 산란체(SCP1, SCP2, SCP3)는 금속 산화물 입자 또는 유기 입자일 수 있다. 상기 금속 산화물로는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 주석(SnO2) 등이 예시될 수 있고, 상기 유기 입자 재료로는 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 등이 예시될 수 있다. 제1 내지 제3 산란체(SCP1, SCP2, SCP3)는 모두 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되는 않는다.
제1 파장 변환 물질(WCP1)은 제1 색을 제2 색으로 변환하고, 제2 파장 변환 물질(WCP2)은 제1 색을 제3 색으로 변환하는 물질일 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 변환 물질(WCP1)은 청색 광을 녹색 광으로 변환하고, 제2 파장 변환 물질(WCP2)은 청색 광을 적색 광으로 변환하는 물질일 수 있다. 제1 파장 변환 물질(WCP1)과 제2 파장 변환 물질(WCP2)은 양자점, 양자 막대, 형광체 등일 수 있다. 상기 양자점은 IV족계 나노 결정, II-VI족계 화합물 나노 결정, III-V족계 화합물 나노 결정, IV-VI족계 나노 결정 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
파장 변환층(WCL)과 광투과 패턴(TPL) 상에는 제2 캡핑층(330)이 배치된다. 제2 캡핑층(330)은 무기 물질로 이루어질 수 있다. 제2 캡핑층(330)은 제1 캡핑층(320)의 물질로 열거한 물질들 중에서 선택된 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 제2 캡핑층(330)과 제1 캡핑층(320)은 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 캡핑층(330)은 각 파장 변환 패턴(WCL1, WCL2)과 광투과 패턴(TPL)을 덮을 수 있다. 제2 캡핑층(330)은 각 파장 변환 패턴(WCL1, WCL2)과 광투과 패턴(TPL)의 일면뿐만 아니라 측면까지도 덮을 수 있다. 이웃하는 컬러 제어층(WCL, TPL) 사이의 이격된 공간에서 제2 캡핑층(330)은 격벽(PTL)과 접촉할 수 있다. 제2 캡핑층(330)은 컬러 제어층(WCL, TPL)에 의해 형성된 표면 단차에 대해 컨포말한 형상을 가질 수 있다.
표시 기판(10)과 색 변환 기판(30) 사이에는 충진층(70)이 배치될 수 있다. 충진층(70)은 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30) 사이의 공간을 충진하는 한편, 이들을 상호 결합하는 역할을 할 수 있다. 충진층(70)은 표시 기판(10)의 박막 봉지 구조물(130)과 색 변환 기판(30)의 제2 캡핑층(330) 사이에 배치될 수 있다. 충진층(70)은 Si계 유기물질, 에폭시계 유기물질 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 6은 도 5의 Q 부분을 확대한 단면도이다. 도 7 및 도 8은 도 6에 도시된 구조의 변형예를 도시한 단면도들이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에서 발광층(EML)은 서브 화소 전극(PXSE) 상에 배치된 정공 수송층(HTL), 정공 수송층(HTL) 상에 배치된 제1 발광 물질층(ELL1), 제1 발광 물질층(ELL1) 상에 배치된 전자 수송층(ETL)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 발광층(EML)은 하나의 발광 물질층, 예컨대 발광 물질층으로서 제1 발 광물질층(ELL1)만을 포함하고, 제1 발광 물질층(ELL1)은 청색 광을 발광할 수 있다. 그러나, 발광층(EML)의 적층 구조는 도 6의 구조로 한정되지 않으며, 이하 상술할 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 변형될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 다른 실시예에서 발광층(EML)은 제1 발광 물질층(ELL1) 상에 배치된 제1 전하 생성층(CGL1) 및 제1 전하 생성층(CGL1) 상에 배치된 제2 발광 물질층(ELL2)을 더 포함할 수 있으며, 전하 수송층(ETL)은 제2 발광 물질층(ELL2) 상에 배치될 수 있다.
제1 전하 생성층(CGL1)은 제1 및 제2 발광 물질층(ELL1, ELL2)에 전하를 주입하는 역할을 할 수 있다. 제1 전하 생성층(CGL1)은 제1 발광 물질층(ELL1)과 제2 발광 물질층(ELL2) 사이에서 전하 균형을 조절하는 역할을 할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 전하 생성층(CGL1)은 n형 전하 생성층 및 p형 전하 생성층을 포함할 수 있다. 상기 p형 전하 생성층은 상기 n형 전하 생성층 상에 배치될 수 있다.
제2 발광 물질층(ELL2)은 이에 제한되는 것은 아니지만, 제1 발광 물질층(ELL1)과 마찬가지로 청색 광을 발광할 수 있다. 제2 발광 물질층(ELL2)은 제1 발광 물질층(ELL1)에서 발광하는 광과 동일한 피크 파장 또는 상이한 피크 파장의 청색 광을 발광할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 발광 물질층(ELL1)과 제2 발광 물질층(ELL2)은 서로 다른 색상의 광을 발광할 수도 있다. 예를 들어, 제1 발광 물질층(ELL1)은 청색 광을 발광하고 제2 발광 물질층(ELL2)은 녹색 광을 발광할 수도 있다. 도 7에서 도시한 구조의 발광층(EML)은 두 개의 발광 물질층을 포함함으로써, 도 6의 구조 대비 발광 효율 및 수명이 개선될 수 있다.
도 8을 참조하면, 또 다른 실시예에서, 발광층(EML)이 3개의 발광 물질층(ELL1, ELL2, ELL3)과 이들 사이에 개재된 2개의 전하 생성층(CGL1, CGL2)을 포함할 수 있음을 예시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 발광층(EML)은 제1 발광 물질층(ELL1) 상에 배치된 제1 전하 생성층(CGL1), 제1 전하 생성층(CGL1) 상에 배치된 제2 발광 물질층(ELL2), 제2 발광 물질층(ELL2) 상에 배치된 제2 전하 생성층(CGL2) 및 제2 전하 생성층(CGL2) 상에 배치된 제3 발광 물질층(ELL3)을 포함할 수 있다. 전하 수송층(ETL)은 제3 발광 물질층(ELL3) 상에 배치될 수 있다.
제3 발광 물질층(ELL3)은 제1 발광 물질층(ELL1) 및 제2 발광 물질층(ELL2)과 마찬가지로 청색 광을 발광할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 발광 물질층(ELL1), 제2 발광 물질층(ELL2), 제3 발광 물질층(ELL3)은 각각 청색 광을 발광하되, 상기 각 발광 물질층(ELL1, ELL2, ELL3)에서 발광된 광은 파장 피크가 모두 동일할 수도 있고, 일부는 상이할 수도 있다. 다른 실시예에서, 제1 발광 물질층(ELL1), 제2 발광 물질층(ELL2), 제3 발광물질층(ELL3)의 발광 색상은 서로 상이할 수도 있다. 예를 들어, 각 발광 물질층은 청색 광 또는 녹색 광을 발광할 수 있고, 각 발광 물질층은 적색 광, 녹색 광, 청색 광을 발광함으로써 전체적으로 화이트 광을 방출할 수도 있다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 리페어 방법을 도시한 단면도들이다.
도면으로 도시하지 않았으나, 도 9의 리페어 공정을 수행함에 앞서 도 5의 표시 장치(1)가 제조된다. 그 후 불량 서브 화소 즉, 파장 변환 패턴의 결함을 갖는 서브 화소의 유무를 판별하기 위한 검사 공정이 수행된다. 상기 검사 공정은 예를 들어, 표시 기판(10)과 색 변환 기판(30)을 합착하여 테스트 패턴 등을 구현하여 각 서브 화소에 대하여 암점의 발생 유무 및 위치를 파악하는 방법으로 수행될 수 있다. 이하, 본 발명의 일 실시예에서는 제2 색, 즉 녹색을 표시하는 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2)에 배치된 파장 변환 패턴에 결함이 발생한 경우를 예로 하여 설명하기로 한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2)에 불량이 발생한 제1 파장 변환 패턴(이하, 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D) 또는 혼합 파장 변환 패턴(WCL1_D))이 형성될 수 있다. 도 9에 도시된 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)은 파장 변환층(WCL)을 형성하는 잉크젯 공정에서 잉크 오탄착, 잉크 넘침 등의 장비 동작 불량 또는 재료 불량 등에 의해 발생될 수 있다.
예를 들어, 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)은 제2 베이스 수지(BRS2) 및 제3 베이스 수지(BRS3)가 혼합된 제4 베이스 수지(BRS2'), 제4 베이스 수지(BRS2') 내에 분산된 제2 산란체(SCP2), 제1 파장 변환 물질(WCP1) 및 제2 파장 변환 물질(WCP2)을 포함할 수 있다. 즉, 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)은 도 5를 참조하여 상술한 제2 서브 화소(PXS2)에 배치된 제1 파장 변환 패턴(WCL1)에 포함된 물질과 제3 서브 화소(PXS3)에 배치된 제2 파장 변환 패턴(WCL2)에 포함된 물질이 혼합되어 형성된 파장 변환층으로서, 표시 장치(1)에서 암점을 발생시키는 불량 파장 변환층일 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 리페어 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치의 리페어 방법은 불량 파장 변환 패턴(또는 혼합 파장 변환 패턴)을 제거하는 단계 및 불량 파장 변환 패턴이 제거되어 형성된 홈에 리페어 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 리페어 패턴을 형성하는 단계는, 상기 불량 파장 변환 패턴이 제거되어 형성된 홈에 파장 변환 물질을 포함하는 잉크를 분사하여 리페어 물질층을 형성하는 단계 및 상기 리페어 물질층을 경화하여 리페어 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 표시 장치의 리페어 방법은 리페어 패턴의 두께를 검사하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이하, 도 9 내지 도 12를 참조하여 각 리페어 공정에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 9를 참조하면, 제2 서브 화소(또는 불량 화소)에 형성된 불량 파장 변환 패턴을 제거한다.
구체적으로, 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)은, 상기 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)에 레이저빔(L1)을 조사하여 제거할 수 있다. 레이저빔(L1)은 레이저부(710)를 이용하여 조사될 수 있다. 예를 들어, 레이저부(710)는 나노 레이저 또는 팸토초 레이저 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
레이저부(710)는 제2 출광 영역(TA2)에 배치된 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)에 레이저빔(L1)을 조사하여 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)을 제거할 수 있다. 제1 차광 영역(BA1) 및 제2 차광 영역(BA2)에 배치된 격벽(PTL)에 의해 구획된 공간에 배치된 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)은 상기 레이저빔(L1)에 의해 적어도 일부 제거될 수 있다.
레이저빔(L1)을 조사하기 전에 레이저부(710)와 색 변환 기판(30) 사이에 제1 마스크(MK1)를 정렬시킬 수 있다. 제1 마스크(MK1)는 레이저부(710)로부터 조사되는 레이저빔(L1)을 투과시키는 투과부 및 레이저빔(L1)을 차단하는 차단부를 포함하는 패턴 플레이트를 포함할 수 있다.
제1 마스크(MK1)는 제1 마스크(MK1)의 투과부가 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2)에 대응되는 영역에 정렬되도록 배치될 수 있다. 따라서, 제1 마스크(MK1)는 레이저부(710)에서 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)에 레이저빔(L1)을 조사하는 경우, 불량이 발생한 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2) 이외의 영역에 배치된 색 변환 기판(30)의 부재가 상기 레이저빔(L1)에 의해 손상되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
레이저부(710)에서 조사되는 레이저빔(L1)이 제2 컬러 필터(CF2)는 제거하지 않고 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)만 선택적으로 제거하도록 레이저빔(L1)이 조사되는 초점 등은 조절될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이 제2 출광 영역(TA2)에는 불량 파장 변환 패턴(WCP1_D)이 제거되어 홈(OP)이 형성될 수 있다. 홈(OP)은 불량이 발생한 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2)과 중첩될 수 있다. 상기 홈(OP)은 제1 차광 영역(BA1) 및 제2 차광 영역(BA2)에 배치된 격벽(PTL)에 의해 구획된 공간일 수 있다.
이어, 도 10을 참조하면, 불량 파장 변환 패턴이 제거된 홈에 리페어 물질층을 형성한다.
구체적으로, 리페어 물질층(WCL1_R, 도 11 참조)은 불량 파장 변환 패턴(WCP1_D)이 제거되어 형성된 홈(OP)에 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다. 잉크젯 노즐(720)은 잉크(I)를 제1 차광 영역(BA1) 및 제2 차광 영역(BA2)에 배치되는 격벽(PTL)에 의해 구획된 공간으로 분사한다. 격벽(PTL)에 의해 구획된 공간의 바닥면은 제2 컬러 필터(CF2)가 위치한다. 잉크(I)는 제1 색의 광을 제2 색의 광 또는 제3 색의 광으로 변환시키는 제1 파장 변환 물질(WCP1) 또는 제2 파장 변환 물질(WCP2)을 포함할 수 있다. 잉크(I)에 포함되는 파장 변환 물질은 리페어 공정이 이루어지는 서브 화소(PXS), 즉 불량이 발생한 서브 화소(PXS)가 나타내는 색으로 변환시키는 파장 변환 물질일 수 있다.
예를 들어, 불량 서브 화소가 제2 서브 화소(PXS2)인 경우, 잉크(I)는 제1 파장 변환 물질(WCP1)을 포함할 수 있다. 잉크(I)는 도 5의 제1 파장 변환 패턴(WCL1)에 포함된 물질과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 잉크(I)는 제2 베이스 수지(BRS2)와 동일한 물질을 포함하는 용매 및 상기 용매 내에 분산된 제2 산란체(SCP2) 및 제1 파장 변환 물질(WCP1)을 포함할 수 있다. 잉크(I)의 분사량은 표면 장력을 고려하고, 잉크(I)의 건조 후 부피의 수축량을 고려하여 결정될 수 있다.
잉크(I)를 홈(OP)에 분사하여, 격벽(PTL)에 의해 구획된 공간을 충진하는 도 11의 리페어 물질층(WCL1_R)을 형성할 수 있다. 상기 리페어 물질층(WCL1_R)이 격벽(PTL)을 넘어 인접하여 배치된 서브 화소 영역으로 흘러 넘치지 않도록 조절될 수 있다.
잉크젯 노즐(720)을 이용하여 잉크(I)를 분사하기 전에 잉크젯 노즐(720)과 색 변환 기판(30) 사이에 제2 마스크(MK2)를 정렬시킬 수 있다. 제2 마스크(MK2)는 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2)에 대응되는 영역에 개구를 포함할 수 있다. 제2 마스크(MK2)는 잉크젯 노즐(720)을 이용하여 잉크(I)를 제2 기판(310) 상에 분사하는 경우, 불량이 발생한 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2) 이외의 영역에 제1 파장 변환 물질(WCP1)이 포함된 잉크(I)가 분사되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 제2 마스크(MK2)는 생략될 수도 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 잉크젯 노즐(720)은 잉크 공급 장치와 연결되어 잉크 공급 장치로부터 잉크(I)를 제공받을 수 있다. 상기 잉크 공급 장치는 잉크(I)가 저장되는 잉크 저장부 및 상기 잉크(I)를 순환시키는 순환 펌프를 포함할 수 있다. 상기 순환 펌프는 잉크(I)를 순환시킴으로써, 잉크(I)가 굳는 현상을 방지하고 잉크(I)의 점도를 유지하여 표시 장치(1)의 리페어 공정의 신뢰성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
이어, 도 11을 참조하면, 리페어 물질층을 경화하여 리페어 패턴을 형성한다.
리페어 패턴(WCL1', 도 12 참조)은 리페어 물질층(WCL1_R)을 경화시켜 형성할 수 있다. 구체적으로, 광 조사 장치(730)를 이용하여 리페어 물질층(WCL1_R) 상에 광을 조사하여 리페어 물질층(WCL1_R)을 경화시킬 수 있다. 광 조사 장치(730)는 리페어 물질층(WCL1_R)을 경화시킬 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 광 조사 장치(730)는 UV 램프를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 리페어 물질층(WCL1_R)을 경화시키는 공정은, 가스 분사구(740)를 이용하여 리페어 물질층(WCL1_R) 상에 가스(AP)를 유입하면서 가스 분위기를 조성한 상태에서 광 조사 장치(730)를 이용하여 리페어 물질층(WCL1_R) 상에 광을 조사하여 리페어 물질층(WCL1_R)을 경화할 수 있다. 상기 가스(AP)는 질소(N2)를 포함할 수 있다. 상기 가스(AP)는 인접하여 배치된 서브 화소(PXS)에 형성된 색 변환 기판(30)의 부재에 영향을 주지 않기 위해 리페어 물질층(WCL1_R) 상에만 국부적으로 분사될 수 있다.
리페어 물질층(WCL1_R) 상에 광 조사 장치(730)로부터 광을 조사하고 가스(AP) 분위기를 조성하기 전에, 광 조사 장치(730) 및 가스 분사구(740)와 색 변환 기판(30) 사이에 제3 마스크(MK3)를 정렬시킬 수 있다. 제3 마스크(MK3)는 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2)에 대응되는 영역에 개구를 포함할 수 있다. 제3 마스크(MK3)는 불량이 발생한 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2) 이외의 영역에 배치된 색 변환 기판(30)의 부재가 상기 광 조사 장치(730)에서 조사된 광에 의해 손상되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
이어, 도 12를 참조하면, 리페어 패턴을 검사한다.
구체적으로, 카메라부(750)를 이용하여 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2)에 형성된 리페어 패턴(WCL1')의 두께를 검사할 수 있다. 상기 카메라부(750)는 리페어 공정이 이루어진 영역의 상부에서 리페어 패턴(WCL1')을 촬영하여 리페어 패턴(WCL1')의 두께를 측정할 수 있다. 상기 두께가 기준 설정값 이하인 경우, 도 10의 잉크젯 공정을 다시 실시할 수 있다. 상기 리페어 패턴(WCL1')의 두께를 검사하는 공정을 진행함으로써, 리페어 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 13은 도 12의 다른 예를 나타낸 표시 장치의 리페어 방법의 도시한 단면도이다.
도 13을 참조하면, 제2 서브 화소(PXS2), 제3 서브 화소(PXS3)에 제1 파장 변환 물질(WCP1)을 포함하는 잉크(I1), 제2 파장 변환 물질(WCP2)을 포함하는 잉크(I2)를 각각 분사하여 불량이 발생한 화소(PX)에 포함되고, 인접하여 배치된 서브 화소(PXS)를 동시에 리페어 하는 점이 도 10의 실시예와 상이하다.
구체적으로, 불량 파장 변환 패턴이 제거된 홈(OP1, OP2)은 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2) 및 제3 서브 화소(PXS3)의 제3 출광 영역(TA3)과 중첩할 수 있다. 불량 파장 변환 패턴이 제거된 홈(OP1, OP2)은 제2 출광 영역(TA2)과 중첩한 제1 홈(OP1) 및 제3 출광 영역(TA3)과 중첩한 제2 홈(OP2)을 포함할 수 있다.
잉크젯 노즐(721, 722)은 제1 홈(OP1)에 잉크를 분사하는 제1 잉크젯 노즐(721) 및 제2 홈(OP2)에 잉크를 분사하는 제2 잉크젯 노즐(722)을 포함할 수 있다. 제1 잉크젯 노즐(721)과 제2 잉크젯 노즐(722)은 인접하여 배치된 서브 화소(PXS) 사이의 간격에 따라 조절되어 배치될 수 있다.
제1 잉크젯 노즐(721)은 제1 잉크(I1)를 제1 홈(OP1)에 분사할 수 있다. 제1 잉크(I1)는 도 10의 잉크(I, 도 10 참조)와 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.
제2 잉크젯 노즐(722)은 제2 잉크(I2)를 제2 홈(OP2)에 분사할 수 있다. 제2 잉크(I2)는 제3 베이스 수지(BRS3)와 동일한 물질을 포함하는 용매 및 상기 용매 내에 분산된 제3 산란체(SCP3) 및 제2 파장 변환 물질(WCP2)을 포함할 수 있다.
제1 잉크젯 노즐(721) 및 제2 잉크젯 노즐(722)과 색 변환 기판(30) 사이에는 제2 마스크(MK2')가 정렬될 수 있다. 제2 마스크(MK2')는 복수의 투과부 및 차단부를 포함할 수 있다. 제2 마스크(MK2')는 복수의 투과부가 제2 출광 영역(TA2) 및 제3 출광 영역(TA3)에 대응되는 영역에 배치되도록 정렬될 수 있다.
제2 마스크(MK2')는 생략될 수 있다.
이하, 도 9 내지 도 12에서 도시한 리페어 공정이 이루어진 표시 장치의 단면도에 대하여 설명하기로 한다. 이하의 실시예에서, 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다. 이하의 몇몇 도면에서는 불량이 발생하여, 즉 불량 파장 변환 패턴(또는 혼합 파장 변환 패턴)이 형성되어 리페어 공정이 이루어진 서브 화소를 포함하는 화소 만을 도시하지만, 표시 장치의 불량이 발생하지 않은 다른 화소는 도 5에 도시된 구조를 포함할 수 있음은 물론이다.
도 14는 일 실시예에 따른 리페어 공정이 이루어진 표시 장치의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 14에 도시된 리페어 공정이 이루어진 표시 장치는 제2 차광 영역에 배치된 격벽에 잔존 혼합 파장 변환층이 배치될 수 있음을 예시한다.
구체적으로, 리페어 공정이 이루어진 제2 서브 화소(PXS2)와 제3 서브 화소(PXS3)의 경계에 배치된 격벽(PTL) 상에는 잔존 혼합 파장 변환층(PA)이 배치될 수 있다. 잔존 혼합 파장 변환층(PA)이 배치된 격벽(PTL)은 제2 출광 영역(TA2)과 제3 출광 영역(TA3) 사이에 배치된 제2 차광 영역(BA2)과 중첩할 수 있다. 잔존 혼합 파장 변환층(PA)은 제2 차광 영역(BA2)에 배치된 격벽(PTL)의 일면(예컨대, 도 14를 기준으로 하면)에 배치될 수 있다.
도 9를 결부하여 도 14를 참조하면, 잔존 혼합 파장 변환층(PA)은 제2 서브 화소(PXS2)에 속하는 제1 파장 변환 패턴(WCL1, 도 5 참조)과 제3 서브 화소(PXS3)에 속하는 제2 파장 변환 패턴(WCL2)을 형성하는 공정에서 잉크의 오탄착 또는 넘침으로 인하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 잔존 혼합 파장 변환층(PA)은 잉크의 넘침으로 인하여 격벽(PTL)에 의해 구획된 공간을 넘쳐 제2 서브 화소(PXS2)와 제3 서브 화소(PXS3)에 거쳐 형성된 혼합 파장 변환 물질층에 있어서, 도 9에 도시된 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)을 제거하는 공정에서 제거되지 않고 잔존하여 형성될 수 있다.
잔존 혼합 파장 변환층(PA)은 제1 파장 변환 패턴(WCL1)에 포함된 물질과 제2 파장 변환 패턴(WCL2)에 포함된 물질을 포함할 수 있다. 즉, 잔존 혼합 파장 변환층(PA)은 제1 파장 변환 물질(WCP1) 및 제2 파장 변환 물질(WCP2)을 포함할 수 있다. 잔존 혼합 파장 변환층(PA)은 제2 산란체(SCP2) 및/또는 제3 산란체(SCP3)를 더 포함할 수 있다.
제2 캡핑층(330)은 광투과 패턴(TPL), 리페어 패턴(WCL1'), 제2 파장 변환 패턴(WCL2), 격벽(PTL) 및 잔존 혼합 파장 변환층(PA)을 덮을 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 리페어 공정이 이루어진 표시 장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 15에 도시된 리페어 공정이 이루어진 표시 장치는 리페어 패턴의 일면의 레벨이 파장 변환 패턴 및/또는 광투과 패턴의 일면의 레벨과 상이할 수 있음을 예시한다. 상기 일면은 표시 기판과 대향하는 컬러 제어층의 일면, 즉 도 15에서 컬러 제어층의 하면일 수 있다.
구체적으로, 리페어 공정이 이루어진 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2)에 배치된 리페어 패턴(WCL1'_1)의 일면의 레벨(H2)은 인접하여 배치된 광투과 패턴(TPL)의 일면의 레벨(H1) 및/또는 제2 파장 변환 패턴(WCL2)의 일면의 레벨(H3)과 상이할 수 있다. 또한, 리페어 패턴(WCL1'_1)의 일면의 레벨(H2)은 리페어 공정이 이루어지지 않은 제1 파장 변환 패턴(WCL1, 도 5 참조)의 일면의 레벨(미도시)과 상이할 수 있다. 본 명세서에서, 일면의 레벨은 제1 기판(110)과 대향하는 제2 기판(310)의 일면으로부터 상기 컬러 제어층(TPL, WCL1'_1, WCL2)의 하면까지의 거리로 정의될 수 있다.
도 10 및 도 11을 결부하여 도 15를 참조하면, 본 실시예에서, 일면의 레벨이 상이한 리페어 패턴(WCL1'_1)은 리페어 물질층(WCL1_R)을 형성하는 공정에서 격벽(PTL)에 의해 구획되는 공간에 기 설정된 잉크의 양과 상이하게 분사하는 경우 형성될 수 있다. 예를 들어, 레벨이 상이한 리페어 패턴(WCL1'_1)은, 도 10에 도시된 제2 출광 영역(TA2)에 대응하는 홈(OP)에 제1 파장 변환 물질(WCP1)을 포함하는 잉크(I)를 분사하여 리페어 물질층(WCL1_R)을 형성하는 공정에서 분사되는 잉크(I)의 양이 상이하게 설정되어 형성될 수 있다. 도면에는 리페어 패턴(WCL1'_1)의 일면의 레벨(H2)이 광투과 패턴(TPL)의 일면의 레벨(H1) 및/또는 제2 파장 변환 패턴(WCL2)의 일면의 레벨(H3)보다 작은 것이 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 리페어 패턴(WCL1'_1)의 일면의 레벨(H2)은 광투과 패턴(TPL)의 일면의 레벨(H1) 및/또는 제2 파장 변환 패턴(WCL2)의 일면의 레벨(H3)보다 클 수도 있다.
도 16은 일 실시예에 따른 리페어 공정이 이루어진 표시 장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 16에 도시된 리페어 공정이 이루어진 표시 장치는 제2 출광 영역에서 리페어 패턴과 제2 컬러 필터 사이에 잔존 혼합 파장 변환층이 배치될 수 있음을 예시한다.
구체적으로, 리페어 공정이 이루어진 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2)에는 잔존 혼합 파장 변환층(PA_1)이 배치될 수 있다. 잔존 혼합 파장 변환층(PA)은 리페어 공정이 이루어진 제2 출광 영역(TA2)에 배치된 제2 컬러 필터(CF2)와 리페어 패턴(WCL1'_2) 사이에 배치될 수 있다. 잔존 혼합 파장 변환층(PA_1)은 제2 서브 화소(PXS2)에 배치된 제2 컬러 필터(CF2)의 일면 상에 배치되며, 외측으로 연장되어 제1 차광 영역(BA1) 및 제2 차광 영역(BA2)에 배치된 격벽(PTL)의 측면의 일부에도 배치될 수 있다. 도 16에는 잔존 혼합 파장 변환층(PA_1)이 일체화되어 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 9를 결부하여 도 16을 참조하면, 잔존 혼합 파장 변환층(PA_1)은 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)을 제거하는 공정에서 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)이 완전히 제거되지 않고 잔존하여 형성될 수 있다. 격벽(PTL)에 의해 구획되는 제2 출광 영역(TA2)과 중첩하는 공간에 배치된 잔존 혼합 파장 변환층(PA_1)의 부피는 리페어 패턴(WCL1'_2)의 부피보다 작을 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 출광 영역(TA2)에서 격벽(PTL)에 의해 구획되는 공간의 부피에 대하여 잔존 혼합 파장 변환층(PA_1)이 배치되는 부피의 비율은 약 10% 이하일 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 리페어 공정이 이루어진 표시 장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 17에 도시된 리페어 공정이 이루어진 표시 장치는 제2 서브 화소에 포함된 제2 기판 상에 배치된 컬러 필터층에 들뜸 현상이 발생할 수 있음을 예시한다.
구체적으로, 리페어 공정이 이루어진 제2 서브 화소(PXS2)에 배치된 적어도 하나의 컬러 필터(CF1, CF2)에 들뜸 현상이 발생하여, 제2 기판(310)과 제2 서브 화소(PXS2)에 배치된 컬러 필터(CF1, CF2) 사이에는 들뜸 공간(DE)이 형성될 수 있다.
도 9를 결부하여 도 17을 참조하면, 들뜸 공간(DE)은 불량 파장 변환 패턴(WCL1_D)을 제거하는 공정에서 레이저빔(L1)에서 발생된 에너지가 제2 서브 화소(PXS2)에 배치된 제2 기판(310)과 제1 및 제2 컬러 필터(CF1, CF2)까지 전달되어 형성될 수 있다.
상기 들뜸 공간(DE)은 제2 기판(310)과 컬러 필터층 사이가 이격되어 형성된 미세 이격 공간일 수 있다. 들뜸 공간(DE)은 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2)에 중첩하여 배치된 제2 기판(310)과 제2 컬러 필터(CF2) 사이에 형성될 수 있다. 또한, 들뜸 공간(DE)은 제1 차광 영역(BA1) 및 제2 차광 영역(BA2)에 중첩하여 배치된 제2 기판(310)과 제1 컬러 필터(CF1) 사이에도 형성될 수 있다.
도 18은 일 실시예에 따른 리페어 공정이 이루어진 표시 장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 18에 도시된 리페어 공정이 이루어진 표시 장치는 리페어 패턴의 점도가 제1 파장 변환 패턴의 점도와 상이할 수 있음을 예시한다.
구체적으로, 리페어 공정이 이루어진 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2)에 배치된 리페어 패턴(WCL1'_3)에 포함된 제2 베이스 수지(BRS2_1)의 점도는 정상 화소에 배치된 제1 파장 변환 패턴(WCL1)에 포함된 제2 베이스 수지(BRS2, 도 5 참조)의 점도와 상이할 수 있다. 리페어 패턴(WCL1'_3)은 제2 베이스 수지(BRS2_1), 제2 베이스 수지(BRS2_1) 내에 분산된 제1 파장 변환 물질(WCP1) 및 제2 산란체(SCP2)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 리페어 패턴(WCL1'_3)에 포함된 제2 베이스 수지(BRS2_1)는 도 5에 도시된 제2 베이스 수지(BRS2)와 동일한 물질을 포함하되, 점도만 상이할 수 있다.
도 5 및 도 10을 결부하여 도 18을 참조하면, 도 5에 도시된 제1 파장 변환 패턴(WCL1)에 포함된 제2 베이스 수지(BRS2)와 점도가 상이한 제2 베이스 수지(BRS2_1)를 포함하는 리페어 패턴(WCL1'_3)은 제2 서브 화소(PXS2)에 속하는 제1 파장 변환 패턴(WCL1, 도 5 참조)과 제3 서브 화소(PXS3)에 속하는 제2 파장 변환 패턴(WCL2)을 형성하는 공정과 리페어 공정이 이루어지는 시간 차에 의해 잉크(I)의 점도가 변하여 형성될 수 있다.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 리페어 공정의 다른 예를 도시한 단면도들이다.
도 19를 참조하면, 제2 서브 화소(PXS2) 및 제3 서브 화소(PXS3)에는 제1 파장 변환 물질(WCP1) 및 제2 파장 변환 물질(WCP2)이 혼합된 파장 변환층이 배치될 수 있다. 구체적으로, 불량이 발생한 파장 변환층(WCL3_D)(이하, 불량 파장 변환층(WCL3_D) 또는 혼합 파장 변환층(WCL3_D))은 제2 출광 영역(TA2), 제2 차광 영역(BA2) 및 제3 출광 영역(TA3)에 거쳐 형성될 수 있다. 도 19에 도시된 불량 파장 변환층(WCL3_D)은 제2 출광 영역(TA2)과 제3 출광 영역(TA3) 사이에 배치된 제2 차광 영역(BA2)과 중첩하는 영역에 격벽(PTL)이 유실되어 발생될 수 있다.
예를 들어, 불량 파장 변환층(WCL3_D)은 제2 베이스 수지(BRS2) 및 제3 베이스 수지(BRS3)가 혼합된 제4 베이스 수지(BRS2'), 제4 베이스 수지(BRS2') 내에 분산된 제2 산란체(SCP2), 제1 파장 변환 물질(WCP1) 및 제2 파장 변환 물질(WCP2)을 포함할 수 있다. 즉, 불량 파장 변환층(WCL3_D)은 도 5를 참조하여 상술한 제2 서브 화소(PXS2)에 배치된 제1 파장 변환 패턴(WCL1)에 포함된 물질과 제3 서브 화소(PXS3)에 배치된 제2 파장 변환 패턴(WCL2)에 포함된 물질이 혼합되어 형성된 파장 변환층으로서, 표시 장치(1)에서 암점을 발생시키는 불량 파장 변환층일 수 있다.
이하, 도 19에 도시된 색 변환 기판을 포함하는 표시 장치의 리페어 방법에 대하여 설명하기로 한다. 이하의 실시예에서, 이미 도 9 내지 도 12를 참조하여 설명한 공정과 동일한 공정에 대한 상세한 설명은 생략하거나 간략화하고, 그 구성의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
먼저, 도 19를 참조하면, 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소(또는 불량 화소)에 포함된 불량 파장 변환층(또는 혼합 파장 변환층)에서 제2 출광 영역과 중첩한 영역을 제거한다.
구체적으로, 레이저부(710)와 색 변환 기판(30) 사이에 제1 마스크(MK1)를 정렬시킨 후, 레이저빔(L1)을 조사할 수 있다. 제1 마스크(MK1)는 제2 출광 영역(TA2)에 대응되는 영역에 투과부 정렬되도록 배치될 수 있다. 상기 제1 마스크(MK1)의 투과부에 레이저빔(L1)을 조사하여 제2 출광 영역(TA2)과 중첩하는 불량 파장 변환층(WCL3_D)의 일부를 제거할 수 있다.
제2 출광 영역(TA2)과 중첩하는 불량 파장 변환층(WCL3_D)의 일부를 제거하여 제2 출광 영역(TA2)에는 홈(OP)이 형성될 수 있다. 제2 출광 영역(TA2)과 비중첩하는 불량 파장 변환층(WCL3_D)의 일부 영역은 제2 기판(310) 상에 잔존할 수 있다. 불량 파장 변환층(WCL3_D)의 일부가 제거되어 잔존하는 혼합 파장 변환 패턴(WCL3')은 도 20과 같이 제3 출광 영역(TA3) 및 제2 차광 영역(BA2)에 거쳐 배치될 수 있다.
이어, 도 20을 참조하면, 제2 출광 영역(TA2)과 중첩하는 불량 파장 변환층(WCL3_D)의 일부가 제거되어 형성된 홈(OP)에 리페어 물질층을 형성한다.
구체적으로, 리페어 물질층(WCL1_R)은 불량 파장 변환층(WCL3_D)의 일부가 제거되어 형성된 홈(OP)에 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다. 잉크젯 노즐(720)은 잉크(I)를 제1 차광 영역(BA1)에 배치된 격벽(PTL)과 혼합 파장 변환 패턴(WCL3')이 구획된 공간으로 분사한다. 따라서, 리페어 물질층(WCL1_R)은 제1 차광 영역(BA1)에 배치된 격벽(PTL)과 혼합 파장 변환 패턴(WCL3')이 구획된 공간을 충진할 수 있다.
이어, 도 21을 참조하면, 리페어 물질층(WCL1_R)을 경화시켜 리페어 패턴(WCL1')을 형성할 수 있다. 상기 리페어 물질층(WCL1_R)은 혼합 파장 변환 패턴(WCL3')과 접촉할 수 있다. 상기 리페어 물질층(WCL1_R)을 경화시켜 후술할 도 22와 같은 구조를 갖는 리페어 패턴(WCL1')을 형성할 수 있다. 리페어 패턴(WCL1')은 인접하여 배치된 제3 서브 화소(PXS3)에 속하는 혼합 파장 변환 패턴(WCL3')과 접촉할 수 있다.
도 22는 일 실시예에 따른 리페어 공정이 이루어진 표시 장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 22에 도시된 리페어 공정이 이루어진 표시 장치는 제2 차광 영역에 격벽이 배치되지 않고, 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소에 속하는 컬러 제어층이 서로 접촉할 수 있음을 예시한다.
구체적으로, 리페어 공정이 이루어진 제2 서브 화소(PXS2)의 제2 출광 영역(TA2)에 배치된 리페어 패턴(WCL1')은 인접하여 배치된 제3 서브 화소(PXS3)의 제3 출광 영역(TA3)에 배치된 혼합 파장 변환 패턴(WCL3')과 접촉할 수 있다. 제2 차광 영역(BA28)에는 격벽(PTL)이 배치되지 않을 수 있다. 따라서, 상기 혼합 파장 변환 패턴(WCL3')은 제3 출광 영역(TA3) 및 제2 차광 영역(BA2)과 중첩하도록 배치될 수 있다.
도 19를 결부하여, 도 22를 참조하면, 혼합 파장 변환 패턴(WCL3')은 제2 출광 영역(TA2)에 중첩하는 혼합 파장 변환층(WCL3_D)을 제거하는 공정에서 제3 출광 영역(TA3) 및 제2 차광 영역(BA2)에 대응되는 영역에 배치되는 불량 파장 변환층(WCL3_D)을 제거하지 않고 잔존시킴으로써 형성할 수 있다.
제3 서브 화소(PXS3)에 배치된 혼합 파장 변환 패턴(WCL3')은 제1 파장 변환 패턴(WCL1)에 포함된 물질과 제2 파장 변환 패턴(WCL2)에 포함된 물질을 포함할 수 있다. 즉, 혼합 파장 변환 패턴(WCL3')은 제1 파장 변환 물질(WCP1) 및 제2 파장 변환 물질(WCP2)을 포함할 수 있다.
다른 몇몇 실시예에서, 제3 출광 영역(TA3)과 중첩하는 영역에 배치된 불량 파장 변환층(WCL3_D)도 제거될 수 있다. 이 경우, 제3 서브 화소(PXS3)에도 상술한 리페어 공정이 진행하여, 제3 출광 영역(TA3)에 제2 파장 변환 물질(WCP2)을 포함하는 리페어 패턴을 형성할 수 있다. 이 경우, 제2 출광 영역(TA2)에는 제1 파장 변환 물질(WCP1)을 포함하는 리페어 패턴이 형성되고, 제3 출광 영역(TA3)에는 제2 파장 변환 물질(WCP2)을 포함하는 리페어 패턴일 형성될 수 있다. 또한, 제2 출광 영역(TA2)에 배치된 리페어 패턴과 제3 출광 영역(TA3)에 배치된 리페어 패턴 사이에는 혼합 파장 변환 패턴이 잔존하여 배치될 수 있다. 즉, 제2 차광 영역(BA2)에는 제1 파장 변환 물질(WCP1) 및 제2 파장 변환 물질(WCP2)을 포함하는 잔존 혼합 파장 변환 패턴이 격벽(PTL)과 유사한 형상으로 배치될 수도 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.
1: 표시 장치 WCL1: 제1 파장 변환 패턴
10: 표시 기판 WCL1': 리페어 패턴
30: 색 변환 기판 WCL2: 제2 파장 변환 패턴
50: 실링 부재
70: 충진층

Claims (20)

  1. 불량 파장 변환 패턴을 포함하는 불량 화소 영역을 포함하는 표시 장치의 리페어 방법에 있어서,
    상기 불량 화소 영역의 상기 불량 파장 변환 패턴을 제거하는 단계;
    상기 불량 화소 영역에 파장 변환 물질을 포함하는 잉크를 분사하는 단계; 및
    상기 불량 화소 영역에 분사된 잉크를 경화하는 단계를 포함하는 표시 장치의 리페어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 불량 파장 변환 패턴을 제거하는 단계는 상기 불량 파장 변환 패턴에 레이저빔을 조사하여 제거하는 표시 장치의 리페어 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 레이저빔은 레이저부를 이용하여 조사되고,
    상기 레이저부는 나노 레이저 또는 팸토초 레이저를 포함하는 표시 장치의 리페어 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 장치는,
    기판,
    상기 기판의 일면 상에 배치된 컬러 필터, 및
    상기 컬러 필터의 일면 상에 배치된 격벽을 더 포함하되,
    상기 불량 파장 변환 패턴은 상기 격벽에 의해 구획된 공간에서 상기 컬러 필터의 일면 상에 배치되는 표시 장치의 리페어 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 불량 파장 변환 패턴을 제거하는 단계는,
    상기 불량 화소 영역에 레이저빔을 조사하여 제거하되,
    상기 레이저빔에 의해 상기 컬러 필터는 제거되지 않고 상기 불량 파장 변환 패턴만 선택적으로 제거되는 표시 장치의 리페어 방법.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 컬러 필터는 제1 색의 광을 선택적으로 투과시키고,
    상기 파장 변환 물질은 상기 제1 색과 상이한 제2 색의 광을 상기 제1 색의 광으로 변환하는 물질을 포함하는 표시 장치의 리페어 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 불량 파장 변환 패턴을 제거하는 단계는 상기 불량 파장 변환 패턴을 제거하여 상기 불량 화소 영역에 홈을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 잉크를 분사하는 단계는 상기 홈에 상기 파장 변환 물질을 포함하는 상기 잉크를 충진하여 상기 파장 변환 물질을 포함하는 리페어 물질층을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 리페어 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 잉크를 경화하는 단계는 상기 리페어 물질층 상에 광을 조사하여 리페어 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 리페어 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 리페어 패턴을 형성하는 단계 이후에 상기 리페어 패턴의 높이를 검사하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 리페어 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 잉크를 경화하는 단계는 상기 불량 화소 영역에 분사된 상기 잉크 상에 가스를 유입시킨 상태에서 광을 조사하는 단계를 포함하는 표시 장치의 리페어 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 불량 파장 변환 패턴을 제거하는 단계 이전에 상기 불량이 발생한 화소 영역을 검출하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 리페어 방법.
  12. 혼합 파장 변환 패턴을 포함하는 표시 장치의 리페어 방법에 있어서,
    상기 혼합 파장 변환 패턴을 제거하는 단계; 및
    상기 혼합 파장 변환 패턴이 제거된 홈에 리페어 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 리페어 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 혼합 파장 변환 패턴은 제1 색의 광을 제2 색의 광으로 변환하는 제1 파장 변환 물질 및 상기 제1 색의 광을 제3 색의 광으로 변환하는 제2 파장 변환 물질을 포함하고,
    상기 리페어 패턴은 상기 제1 파장 변환 물질을 포함하고, 상기 제2 파장 변환 물질은 포함하지 않는 표시 장치의 리페어 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 혼합 파장 변환 패턴을 제거하는 단계는 상기 혼합 파장 변환 패턴에 레이저빔을 조사하는 단계를 포함하는 표시 장치의 리페어 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 리페어 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 홈에 상기 제1 파장 변환 물질을 포함하는 리페어 물질층을 형성하는 단계, 및
    상기 리페어 물질층을 경화하여 상기 리페어 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 리페어 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 홈에 상기 리페어 물질층을 형성하는 단계는, 상기 홈에 상기 제1 파장 변환 물질을 포함하는 잉크를 분사하는 단계를 포함하는 표시 장치의 리페어 방법.
  17. 제1 색을 나타내는 제1 서브 화소 및 제2 색을 나타내는 제2 서브 화소를 포함하는 화소를 포함하는 표시 장치로서,
    제1 기판,
    상기 제1 기판의 일면 상에 배치되고, 상기 제1 서브 화소에 속하는 제1 파장 변환 패턴 및 상기 제2 서브 화소에 속하는 리페어 패턴을 포함하는 컬러 제어층, 및
    상기 제1 기판과 상기 리페어 패턴 사이에 배치된 혼합 파장 변환층을 포함하는 색 변환 기판을 포함하는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 혼합 파장 변환층은 제3 색의 광을 상기 제1 색의 광으로 변환하는 제1 파장 변환 물질 및 상기 제3 색의 광을 상기 제2 색의 광으로 변환하는 제2 파장 변환 물질을 포함하고,
    상기 리페어 패턴은 상기 제2 파장 변환 물질은 포함하고, 상기 제1 파장 변환 물질은 포함하지 않는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 색 변환 기판에 대향하여 배치된 표시 기판을 더 포함하되,
    상기 표시 기판은,
    상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판,
    상기 제1 기판과 대향하는 상기 제2 기판의 일면 상에 배치되고, 상기 각 서브 화소마다 마련된 서브 화소 전극,
    상기 제1 기판 상에 상기 서브 화소의 경계를 따라 배치되고, 상기 서브 화소 전극을 노출하는 화소 정의막,
    상기 화소 정의막에 의해 노출된 상기 각 서브 화소 전극 상에 배치된 발광층, 및
    상기 발광층 상에 배치된 공통 전극을 포함하는 표시 장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 화소는 제3 색을 나타내는 제3 서브 화소를 더 포함하고, 상기 컬러 제어층은 상기 제3 서브 화소에 속하는 광투과 패턴을 더 포함하는 표시 장치.
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