KR20210124583A - 표시패널 - Google Patents

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KR20210124583A
KR20210124583A KR1020200041367A KR20200041367A KR20210124583A KR 20210124583 A KR20210124583 A KR 20210124583A KR 1020200041367 A KR1020200041367 A KR 1020200041367A KR 20200041367 A KR20200041367 A KR 20200041367A KR 20210124583 A KR20210124583 A KR 20210124583A
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light
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conversion pattern
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KR1020200041367A
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배광수
곽은애
박범수
오민정
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시패널은 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함하고, 소스광을 출력하는 발광소자, 상기 제1 전극의 적어도 일부분을 노출시키는 개구부를 구비한 화소 정의막, 상기 화소 정의막 상에 배치된 광 변환패턴, 상기 발광소자 상에 배치되고, 경사면을 포함하는 반사패턴 및 평면상에서 적어도 상기 광변환패턴의 외측에 배치된 제1 차광패턴을 포함할 수 있다.

Description

표시패널{DISPLAY PANEL}
본 발명은 표시패널에 관한 것으로, 좀 더 상세히는 광 변환패턴을 포함하는 표시패널에 관한 것이다.
표시패널은 광원으로부터 생성된 소스광을 선택적으로 투과시키는 투과형 표시패널과 표시패널 자체에서 소스광을 생성하는 발광형 표시패널을 포함한다. 표시패널은 컬러 이미지를 생성하기 위해 화소들에 따라 다른 종류의 컬러제어층을 포함할 수 있다. 컬러제어층은 소스광의 일부 파장범위만 투과시키거나, 소스광의 컬러를 변환시킬 수 있다. 일부의 컬러제어층은 소스광의 컬러는 변경하지 않고, 광의 특성을 변경시킬 수도 있다.
본 발명은 광 변환효율이 향상된 표시패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널은 소스광을 출력하는 발광소자, 화소 정의막, 제1 광 변환패턴, 제1 차광패턴 및 제2 광 변환패턴을 포함한다. 상기 발광소자는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함한다. 상기 화소 정의막은 상기 제1 전극의 적어도 일부분을 노출시키는 개구부를 구비하고, 상기 제1 광 변환패턴은 상기 화소 정의막 상에 배치되고, 상기 제1 차광패턴은 평면상에서 상기 제1 광 변환패턴의 외측에 배치되고, 상기 제2 광 변화패턴은 상기 발광소자 상에 배치되고, 평면 상에서 상기 발광소자에 중첩하고, 상기 제1 광 변환패턴과 이격되거나 계면을 형성한다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 광 변환패턴은 상기 화소 정의막에 접촉할 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 발광소자는 적어도 상기 발광층에 중첩하는 정공 제어층 및 전자 제어층 중 적어도 하나를 더 포함하고, 상기 정공 제어층 및 상기 전자 제어층 중 적어도 하나의 일부분은 상기 화소 정의막과 상기 제1 광 변환패턴 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 광 변환패턴은 평면 상에서 상기 개구부의 외측에 배치된 복수 개의 서브 광 변환패턴들을 포함하고, 상기 복수 개의 서브 광 변환패턴들 중 평면 상에서 인접한 적어도 2개의 서브 광 변환 패턴들은 서로 이격될 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 광 변환패턴은, 각각이 연장된 방향과 교차하는 방향 내에서 서로 이격된 제1 서브 광 변환패턴 및 제2 서브 광 변환패턴 및 각각이 연장된 방향과 교차하는 방향 내에서 서로 이격된 제3 서브 광 변환패턴 및 제4 서브 광 변환패턴을 포함할 수 있다. 상기 제1 서브 광 변환 패턴의 상기 연장된 방향과 상기 제3 서브 광 변환패턴의 상기 연장된 방향은 서로 교차하고, 상기 제1 서브 광 변환패턴은 평면 상에서 상기 제3 서브 광 변환패턴 및 제4 서브 광 변환패턴 중 어느 하나 이상과 이격되고, 상기 제2 서브 광 변환패턴은 평면 상에서 상기 제3 서브 광 변환패턴 및 제4 서브 광 변환패턴 중 어느 하나 이상과 이격될 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 발광소자에 중첩하는 컬러필터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 컬러필터 상에 배치되고 평탄한 상면을 제공하는 유기층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 광 변환패턴과 상기 제2 광 변환패턴은 동일한 양자점을 포함할 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 차광패턴 상에 배치된 제2 차광패턴을 더 포함할 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 차광패턴은 금속층을 포함하고, 상기 제2 차광패턴은 블랙 성분을 포함할 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 차광패턴 및 상기 제2 차광패턴은 블랙 성분을 포함할 수 있다.
일 실시예 따르면, 평면 상에서 상기 제2 차광패턴은 상기 개구부를 에워싸고, 평면 상에서 상기 개구부와 상기 제2 차광패턴 사이에 상기 제1 광 변환패턴의 적어도 일부분이 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널은 소스광을 출력하는 제1 발광소자, 제2 발광소자, 화소 정의막, 복수 개의 제1 측면 광 변환패턴들, 복수 개의 제2 측면 광 변환패턴들, 제1 전면 광 변환패턴, 제2 전면 광 변환패턴 및 제1 차광패턴을 포함한다. 제1 발광소자 및 제2 발광소자 각각은 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함한다. 상기 화소 정의막에는 상기 제1 발광소자의 상기 제1 전극 및 상기 제2 발광소자의 상기 제1 전극의 적어도 일부분을 각각 노출시키는 제1 개구부 및 제2 개구부가 정의된다. 상기 복수 개의 제1 측면 광 변환패턴들은 상기 화소 정의막 상에 배치되고, 평면 상에서 상기 제1 개구부를 에워싼다. 상기 복수 개의 제2 측면 광 변환패턴들은 상기 화소 정의막 상에 배치되고, 평면 상에서 상기 제2 개구부를 에워싼다. 상기 제1 전면 광 변환패턴 및 상기 제2 전면 광 변환패턴은 상기 제1 발광소자 및 상기 제2 발광소자에 상에 각각 배치된다. 상기 제1 차광패턴은 평면상에서 상기 복수 개의 제1 측면 광 변환패턴들의 외측에 배치되고, 상기 복수 개의 제2 측면 광 변환패턴들의 외측에 배치된다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 발광소자의 상기 제1 전극과 상기 제2 발광소자의 상기 제1 전극은 평면 상에서 서로 이격되며, 상기 제1 발광소자의 상기 제2 전극과 상기 제2 발광소자의 상기 제2 전극은 일체의 형상을 가질 수 있다.
일 실시예 따르면, 평면 상에서 상기 복수 개의 제1 측면 광 변환패턴들 중 하나는 인접한 다른 하나와 이격되어 이격된 영역을 형성하고, 상기 제2 전극의 일부분은 상기 이격된 영역에 배치될 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 차광패턴은 금속층을 포함하고, 상기 금속층은 상기 복수 개의 제1 측면 광 변환패턴들과 상기 복수 개의 제2 측면 광 변환패턴들 중 인접한 제1 측면 광 변환패턴과 제2 측면 광 변환패턴 사이에 배치되고, 상기 금속층은 상기 인접한 제1 측면 광 변환패턴의 외벽면과 제2 측면 광 변환패턴의 외벽면에 배치될 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 발광소자, 상기 제2 발광소자, 및 상기 금속층 상에 배치된 상부 절연층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 차광패턴 상에 배치된 제2 차광패턴을 더 포함하고, 상기 제2 차광패턴은 상기 상부 절연층의 일부분 상에 배치되고, 상기 제2 차광패턴은 상기 금속층 상에 배치될 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 발광소자의 상기 제2 전극과 상기 제2 발광소자의 상기 제2 전극은 일체의 형상을 갖고, 상기 금속층은 상기 제2 전극에 접촉할 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 차광패턴은 블랙 성분을 포함하고, 상기 블랙 성분은 상기 복수 개의 제1 측면 광 변환패턴들과 상기 복수 개의 제2 측면 광 변환패턴들 중 인접한 제1 측면 광 변환패턴과 제2 측면 광 변환패턴 사이에 배치되고, 상기 블랙 성분은 상기 인접한 제1 측면 광 변환패턴과 제2 측면 광 변환패턴 사이에 형성된 밸리를 채울 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 제1 차광패턴 상에 배치된 제2 차광패턴을 더 포함하고, 평면 상에서 상기 제2 차광패턴은 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부를 에워싸고, 상기 제1 전면 광 변환패턴의 상면 및 상기 제2 전면 광 변환패턴의 상면은 상기 제2 차광패턴의 상면 보다 낮게 배치되도록 단차를 형성할 수 있다.
일 실시예 따르면, 상기 복수 개의 제1 측면 광 변환패턴들 및 상기 제1 전면 광 변환패턴으로부터 방출된 제1 광을 투과시키는 제1 컬러필터 및 복수 개의 제2 측면 광 변환패턴들 및 상기 제2 전면 광 변환패턴으로부터 방출 제2 광을 투과시키는 제2 컬러필터를 더 포함할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 평면 상에서 발광소자에 중첩하는 영역에 광 변환패턴(전면 광 변환패턴)이 배치되고, 발광소자에 비중첩하는 발광소자의 외측에도 광 변환패턴(측면 광 변환패턴)이 배치된다. 전면 광 변환패턴에서 반사된 소스광이나 전면 광 변환패턴에 직접적으로 입사되지 않은 소스광은 측면 광 변환패턴에서 변환된 뒤 화소영역을 통해 외부로 방출된다. 소스광으로부터 변환되는 변환광의 광량이 증가할 수 있다. 즉, 광 변환효율이 향상된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 확대된 평면도이다.
도 2b는 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 확대된 평면도이다.
도 4a 내지 도 4i는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 제조공정을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 제조공정을 도시한 단면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결 된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. “및/또는”은 연관된 구성요소들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하 는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)의 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)의 단면도이다. 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)의 평면도이다.
도 1a에 도시된 것과 같이, 표시패널(DP)은 표시면(DP-IS)을 통해 이미지를 표시할 수 있다. 표시면(DP-IS)은 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면(DP-IS)은 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시영역(DA)에는 화소(PX)가 배치되고, 비표시영역(NDA)에는 화소(PX)가 미배치된다. 비표시영역(NDA)은 표시면(DP-IS)의 테두리를 따라 정의된다. 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 비표시영역(NDA)은 생략되거나, 표시영역(DA)의 일측에만 배치될 수도 있다.
표시면(DP-IS)의 법선 방향, 즉 표시패널(DP)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 이하에서 설명되는 각 층들 또는 유닛들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 본 실시예에서 도시된 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)은 예시에 불과하다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3) 각각 이 지시하는 방향으로써 정의되고, 동일한 도면 부호를 참조한다.
본 발명의 일 실시예에서 평면형 표시면(DP-IS)을 구비한 표시패널(DP)을 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 표시패널(DP)는 곡면형 표시면 또는 입체형 표시면을 포함할 수도 있다. 입체형 표시면은 서로 다른 방향을 지시하는 복수 개의 표시영역들을 포함할 수도 있다.
도 1b에 도시된 것과 같이, 표시패널(DP)은 베이스층(BL), 회로소자층(DP-CL), 표시소자층(DP-OLED), 및 광학 구조물층(OSL)을 포함한다. 베이스층(BL)은 합성수지기판 또는 유리기판을 포함할 수 있다. 회로 소자층(DP-CL)은 적어도 하나의 절연층과 회로 소자를 포함한다. 회로 소자는 신호라인, 화소의 구동회로 등을 포함한다. 코팅, 증착 등에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층 형성공정과 포토리소그래피 공정에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층의 패터닝 공정을 통해 회로 소자층(DP-CL)이 형성될 수 있다. 표시소자층(DP-OLED)은 적어도 표시소자를 포함한다. 광학 구조물층(OSL)은 표시소자로부터 제공된 광의 컬러를 변환할 수 있다. 광학 구조물층(OSL)은 광 변환패턴 및 광의 변환 효율을 증가시키기 위한 구조물을 포함한다.
도 1c는 신호라인들(GL1~GLn, DL1~DLm) 및 화소들(PX11~PXnm)의 평면상 배치관계를 도시하였다. 신호라인들(GL1~GLn, DL1~DLm)은 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn) 및 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm)을 포함할 수 있다.
화소들(PX11~PXnm) 각각은 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 대응하는 게이트 라인과 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 대응하는 데이터 라인에 연결된다. 화소들(PX11~PXnm) 각각은 화소 구동회로 및 표시소자를 포함할 수 있다. 화소들(PX11~PXnm)의 화소 구동회로의 구성에 따라 더 많은 종류의 신호라인이 표시패널(DP)에 구비될 수 있다.
매트릭스 형태의 화소들(PX11~PXnm)을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 화소들(PX11~PXnm)은 펜타일(PenTile) 형태로 배치될 수 있다. 예컨대, 화소들(PX11~PXnm)이 배치된 지점들은 다이아몬드의 꼭지점에 해당할 수 있다. 게이트 구동회로(GDC)는 OSG(oxide silicon gate driver circuit) 또는 ASG(amorphose silicon gate driver circuit) 공정을 통해 표시패널(DP)에 집적화될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)의 확대된 평면도이다. 도 2b는 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)의 단면도이다.
도 2a는 2개의 화소행(PXL)에 포함된 6개의 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 예시적으로 도시하였다. 도 2b는 도 2a의 I-I'에 대응하는 단면을 도시하였다. 본 실시예에서 도 2a에 도시된 3종의 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 표시영역(DA, 도 1a 참조) 전체에 반복적으로 배치될 수 있다.
제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 주변에 주변영역(NPXA)이 배치된다. 주변영역(NPXA)은 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 경계를 설정한다. 주변영역(NPXA)은 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 에워쌀 수 있다. 주변영역(NPXA)에는 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 사이의 혼색을 방지하는 구조물이 배치될 수 있다.
본 실시예에서 평면상 면적이 서로 동일한 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 중 적어도 2 이상의 면적은 서로 다를 수도 있다. 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 면적은 출광 컬러에 따라 설정될 수 있다. 주요색(primary) 중 레드광을 출광하는 화소영역의 면적이 가장 크고, 블루광을 출광하는 화소영역의 면적이 가장 작을 수 있다.
평면상 코너 영역이 둥근 직사각형상(실질적인 직사각형상)인 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 평면상에서 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 마름모 또는 오각형과 같은 다른 형상의 다각형상(실질적인 다각형상 포함)을 가질 수 있다.
제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 중 하나는 소스광에 대응하는 제3 색광을 제공하고, 다른 하나는 제3 색광과 다른 제1 색광을 제공하고, 남은 다른 하나는 제3 색광 및 제1 색광과 다른 제2 색광을 제공한다. 본 실시예에서 제3 화소영역(PXA-B)은 제3 색광을 제공한다. 본 실시예에서 제1 화소영역(PXA-R)은 레드광을 제공하고, 제2 화소영역(PXA-G)은 그린광을 제공하고, 제3 화소영역(PXA-B)은 블루광을 제공할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 회로 소자층(DP-CL)은 회로 소자로써 트랜지스터(T-D)를 포함할 수 있다. 화소(PX, 도 1 참조)의 구동회로를 설계함에 따라 회로 소자층(DP-CL)의 구성은 달라 질 수 있으며, 도 2b에는 하나의 트랜지스터(T-D)를 예시적으로 도시하였다. 트랜지스터(T-D)를 구성하는 액티브(A-D), 소스(S-D), 드레인(D-D), 게이트(G-D)의 배치관계가 예시적으로 도시되었다. 액티브(A-D), 소스(S-D), 드레인(D-D)은 반도체 패턴의 도핑 농도 또는 전도성에 따라 구분되는 영역일 수 있다.
회로 소자층(DP-CL)은 베이스층(BL) 상에 배치된 버퍼층(BFL), 제1 절연층(10), 제2 절연층(20), 제3 절연층(30)을 포함할 수 있다. 예컨대, 버퍼층(BFL), 제1 절연층(10) 및 제2 절연층(20)은 무기층이고, 제3 절연층(30)은 유기층일 수 있다.
표시소자층(DP-OLED)은 표시소자로써 발광소자(OLED)를 포함할 수 있다. 발광소자(OLED)는 상술한 소스광을 생성할 수 있다. 발광소자(OLED)는 제1 전극(AE), 제2 전극(CE), 및 이들 사이에 배치된 발광층(EML)을 포함한다. 본 실시예에서 표시소자층(DP-OLED)은 발광소자로써 유기발광 다이오드를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 발광소자는 퀀텀닷 발광 다이오드를 포함할 수도 있다.
표시소자층(DP-OLED)은 화소 정의막(PDL)을 포함한다. 예컨대, 화소 정의막(PDL)은 유기층일 수 있다
제3 절연층(30) 상에 제1 전극(AE)이 배치된다. 제1 전극(AE)은 트랜지스터(T-D)와 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있고, 도 2b에서 제1 전극(AE)과 트랜지스터(T-D)의 연결구조는 미도시 하였다. 화소 정의막(PDL)에는 개구부(OP)가 정의된다. 화소 정의막(PDL)의 개구부(OP)는 제1 전극(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다. 본 실시예에서 개구부(OP)는 화소영역(PXA-G)을 정의한다.
정공 제어층(HCL), 발광층(EML), 전자 제어층(ECL)은 적어도 화소영역(PXA-G)에 중첩한다. 정공 제어층(HCL), 발광층(EML), 전자 제어층(ECL), 및 제2 전극(CE)은 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B, 도 2a 참조)에 공통적으로 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)에 중첩하는 정공 제어층(HCL), 발광층(EML), 전자 제어층(ECL), 및 제2 전극(CE) 각각은 일체의 형상을 가질 수 있다. 정공 제어층(HCL), 발광층(EML), 및 전자 제어층(ECL)은 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)마다 분리되어 형성될 수도 있다.
정공 제어층(HCL)은 정공 수송층을 포함하고, 정공 주입층을 더 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 블루광을 생성할 수 있다. 블루광은 410nm 내지 480 nm 파장을 포함할 수 있다. 블루광의 발광 스펙트럼은 440nm 내지 460 nm 내에서 최대 피크를 가질 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 전자 수송층을 포함하고, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다.
표시소자층(DP-OLED)은 제2 전극(CE)을 보호하는 상부 절연층(TFL)을 포함할 수 있다. 상부 절연층(TFL)은 유기물질 또는 무기물질을 포함할 수 있다. 상부 절연층(TFL)은 무기층/유기층이 반복되는 다층 구조를 가질 수 있다. 상부 절연층(TFL)은 무기층/유기층/무기층의 박막 봉지 구조를 가질 수 있다. 상부 절연층(TFL)은 출광효율을 향상시키기 위한 굴절률 제어층을 더 포함할 수 있다.
광학 구조물층(OSL)은 제1 광 변환패턴(CCL-GS), 제2 광 변환패턴(CCL-GU), 및 제1 차광패턴(LSP1)을 포함한다. 제1 광 변환패턴(CCL-GS)은 화소 정의막(PDL) 상에 배치된다. 화소 정의막(PDL)에 접촉하는 제1 광 변환패턴(CCL-GS)을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 화소 정의막(PDL)과 제1 광 변환패턴(CCL-GS) 사이에 다른 층이 더 배치될 수도 있다.
제1 광 변환패턴(CCL-GS)은 복수 개의 서브 광 변환패턴들을 포함할 수 있다. 복수 개의 서브 광 변환패턴들은 평면 상에서 개구부(OP)의 외측에 배치된다. 제1 광 변환패턴(CCL-GS)은 평면 상에서 발광소자(OLED)에 비중첩하기 때문에 측면 광 변환패턴으로 정의될 수 있다.
복수 개의 서브 광 변환패턴들은 단면 상에서 제1 전극(AE)의 일측에 배치된 제1 서브 광 변환패턴(CCL-GS1)과 제1 전극(AE)의 타측에 배치된 제2 서브 광 변환패턴(CCL-GS2)을 포함할 수 있다.
제1 서브 광 변환패턴(CCL-GS1)과 제2 서브 광 변환패턴(CCL-GS2) 사이에 상부 절연층(TFL)이 배치될 수 있다. 상부 절연층(TFL)은 제1 서브 광 변환패턴(CCL-GS1)과 제2 서브 광 변환패턴(CCL-GS2)의 내벽면(IS)에 접촉할 수 있다.
제2 광 변환패턴(CCL-GU)은 발광소자(OLED) 상에 배치되고, 평면 상에서 발광소자(OLED)에 중첩한다. 제2 광 변환패턴(CCL-GU)은 평면 상에서 발광소자(OLED)에 중첩하기 때문에 전면 광 변환패턴으로 정의될 수 있다.
제2 광 변환패턴(CCL-GU)은 상부 절연층(TFL) 상에 배치되고, 발광소자(OLED)의 제1 전극(AE)의 제1 방향(DR1) 내 너비는 제2 광 변환패턴(CCL-GU)의 제1 방향(DR1) 내 너비보다 작을 수 있다.
제2 광 변환패턴(CCL-GU)은 제1 광 변환패턴(CCL-GS)과 별도의 공정을 이용해 형성되므로 제1 광 변환패턴(CCL-GS)과 이격되거나 제1 광 변환패턴(CCL-GS)과 계면을 형성할 수 있다. 도 2b에는 제2 광 변환패턴(CCL-GU)의 일부분이 제1 광 변환패턴(CCL-GS)에 접촉하고, 그들 사이에 계면이 형성된 실시예를 도시하였다. 제2 광 변환패턴(CCL-GU)과 제1 광 변환패턴(CCL-GS) 사이에 절연층/절연패턴이 배치되는 경우, 제2 광 변환패턴(CCL-GU)은 제1 광 변환패턴(CCL-GS)과 이격될 수 있다.
제1 광 변환패턴(CCL-GS)과 제2 광 변환패턴(CCL-GU)은 발광소자(OLED)에서 생성된 소스광을 흡수한 후, 소스광과 다른 컬러의 광을 생성할 수 있다. 제1 광 변환패턴(CCL-GS)과 제2 광 변환패턴(CCL-GU)은 실질적으로 동일한 광을 형성할 수 있다.
제1 광 변환패턴(CCL-GS)과 제2 광 변환패턴(CCL-GU) 각각은 베이스 수지 및 베이스 수지에 혼합된(또는 분산된) 양자점들을 포함할 수 있다. 제1 광 변환패턴(CCL-GS)과 제2 광 변환패턴(CCL-GU)은 서로 동일한 양자점을 포함할 수 있다. 베이스 수지는 양자점들이 분산되는 매질로서, 일반적으로 바인더로 지칭될 수 있는 다양한 수지 조성물로 이루어질 수 있다. 다만, 그에 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에서 양자점들을 분산 배치시킬 수 있는 매질이면 그 명칭, 추가적인 다른 기능, 구성 물질 등에 상관없이 베이스 수지로 지칭될 수 있다. 베이스 수지는 고분자 수지일 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등일 수 있다. 베이스 수지는 투명 수지일 수 있다.
양자점들은 입사되는 광의 파장을 변환하는 입자일 수 있다. 양자점들은 수 나노미터 크기의 결정 구조를 가진 물질로, 수백에서 수천 개 정도의 원자로 구성되며, 작은 크기로 인해 에너지 밴드 갭(band gap)이 커지는 양자 구속(quantum confinement) 효과를 나타낸다. 양자점들에 밴드 갭보다 에너지가 높은 파장의 빛이 입사하는 경우, 양자점들은 그 빛을 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 파장의 빛은 밴드 갭에 해당되는 값을 갖는다. 양자점들은 그 크기와 조성 등을 조절하면 양자 구속 효과에 의한 발광 특성을 조절할 수 있다.
양자점들은 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, 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 선택되는 것일 수 있다.
I-III-VI족 화합물은 AgInS2, CuInS2, AgGaS2, CuGaS2 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 또는 AgInGaS2, CuInGaS2 등의 사원소 화합물로부터 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, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNP, 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. 한편, III-V족 화합물은 II족 금속을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, III- II-V족 화합물로 InZnP 등이 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.
양자점들은 코어(core)와 코어를 둘러싸는 쉘(shell)을 포함하는 코어쉘 구조일 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.
양자점들은 나노미터 스케일의 크기를 갖는 입자일 수 있다. 양자점들은 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 양자점들을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점들의 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, 나노 와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다. 양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절 할 수 있으며, 이에 따라 양자점에서 생성된 변환광은 레드광, 그린광, 블루광 등 다양한 색상을 가질 수 있다.
제1 방향(DR1) 내에서 제1 서브 광 변환패턴(CCL-GS1)과 제2 서브 광 변환패턴(CCL-GS2)의 외측에 제1 차광패턴(LSP1)이 배치된다. 제1 차광패턴(LSP1)은 광 변환패턴(CCL)에서 변환되지 않은 소스광이 인접한 화소영역(PXA-R, PXA-B, 도 2a 참고)으로 누설되는 것을 방지한다.
제1 차광패턴(LSP1)은 제1 서브 광 변환패턴(CCL-GS1)과 제2 서브 광 변환패턴(CCL-GS2)의 외벽면(OS)에 접촉할 수 있다. 본 실시예에서 제1 차광패턴(LSP1)은 금속층을 포함할 수 있다. 금속층은 반사율을 높은 금속을 포함할 수 있다. 알루미늄 등과 같은 금속을 포함할 수 있다. 제1 광 변환패턴(CCL-GS)에 입사된 미-변환 소스광은 금속층에서 반사된 후 다시 양자점들에 제공될 수 있다. 그 결과 광 변환효율을 향상시킬 수 있다. 금속층은 외벽면(OS)에 대응하는 경사면을 정의할 수 있다.
하나의 제1 차광패턴(LSP1)은 제1 서브 광 변환패턴(CCL-GS1)과 그에 인접한 또 다른 서브 광 변환패턴(CCL-RS2) 사이에 배치된다. 다른 하나의 제1 차광패턴(LSP1)은 제2 서브 광 변환패턴(CCL-GS2)과 그에 인접한 서브 절연격벽(IW-BS1) 사이에 배치된다.
제1 서브 광 변환패턴(CCL-GS1)과 그에 인접한 또 다른 서브 광 변환패턴(CCL-RS2) 사이 및 제2 서브 광 변환패턴(CCL-GS2)과 그에 인접한 서브 절연격벽(IW-BS1) 사이 각각에 밸리(VL)가 정의된다. 제1 차광패턴(LSP1)은 밸리(VL)를 유지시킬 수 있다. 밸리(VL) 내측의 제1 차광패턴(LSP1) 상에 상부 절연층(TFL)의 형성공정에서 형성된 절연패턴(IP)이 배치될 수 있다. 절연패턴(IP)은 상부 절연층(TFL)와 동일한 적층구조를 갖는 복수 개의 절연층들을 포함할 수 있다. 서브 광 변환패턴(CCL-RS2)과 서브 절연격벽(IW-BS1)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
광학 구조물층(OSL)은 제1 차광패턴(LSP1) 상에 배치된 제2 차광패턴(LSP2)을 더 포함할 수 있다. 제2 차광패턴(LSP2)은 평면 상에서 금속층의 제1 차광패턴(LSP1)이 외부에 노출되지 않도록 제1 차광패턴(LSP1)을 커버할 수 있다.
제2 차광패턴(LSP2)은 블랙 성분(black coloring agent)을 포함할 수 있다. 블랙 성분은 블랙 염료, 블랙 안료를 포함할 수 있다. 블랙 성분은 카본 블랙, 크롬과 같은 금속 또는 이들의 산화물을 포함할 수 있다.
광학 구조물층(OSL)은 제2 차광패턴(LSP2) 상에 배치된 컬러필터(CF-G)를 더 포함할 수 있다. 컬러필터(CF-G)는 변환된 광을 투과시키고 소스광을 차단시키다. 컬러필터(CF-G)는 인접한 화소영역으로부터 누설된 누설광을 흡수할 수 있다. 컬러필터(CF-G)는 소스광으로부터 제1 광 변환패턴(CCL-GS) 및 제2 광 변환패턴(CCL-GU)에서 변환된 변환광을 투과시킨다.
컬러필터(CF-G)는 베이스 수지 및 베이스 수지에 분산된 염료 및/또는 안료를 포함한다. 베이스 수지는 염료 및/또는 안료가 분산되는 매질로서, 일반적으로 바인더로 지칭될 수 있는 다양한 수지 조성물로 이루어질 수 있다.
컬러필터(CF-G) 상에 절연층(IL-F)이 배치된다. 절연층(IL-F)은 유기층을 포함할 수 있다. 절연층(IL-F)은 평탄한 상면을 제공할 수 있다. 절연층(IL-F)은 평탄한 상면 상에 배치된 하드 코팅층과 같은 무기층을 더 포함할 수도 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)의 확대된 평면도이다. 도 3a 및 도 3b는 도 2a에 도시된 3종의 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 중 제2 화소영역(PXA-G)을 중심으로 확대 도시하였다. 도 3a는 도 2b에 도시된 구성 중 일부의 구성을 도시하였다. 도 3b는 도 2b에 도시된 구성 중 다른 일부의 구성을 도시하였다. 도 3c는 도 2b에 도시된 구성 중 또 다른 일부의 구성을 도시하였다.
도 3a에 도시된 것과 같이, 제1 광 변환패턴(CCL-GS)은 개구부(OP)의 외측에 배치된 제1 서브 광 변환패턴(CCL-GS1), 제2 서브 광 변환패턴(CCL-GS2), 제3 서브 광 변환패턴(CCL-GS3), 및 제4 서브 광 변환패턴(CCL-GS4)를 포함한다. 제1 서브 광 변환패턴(CCL-GS1)과 제2 서브 광 변환패턴(CCL-GS2)은 제2 방향(DR2)으로 연장되고, 제1 방향(DR1)으로 이격된다. 제1 서브 광 변환패턴(CCL-GS1)과 제2 서브 광 변환패턴(CCL-GS2)은 개구부(OP)를 정의하는 화소정의막(PDL)의 제1 엣지를 따라 연장된다. 제3 서브 광 변환패턴(CCL-GS3)과 제4 서브 광 변환패턴(CCL-GS4)은 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 제2 방향(DR2)으로 이격된다. 제3 서브 광 변환패턴(CCL-GS3)과 제4 서브 광 변환패턴(CCL-GS4)은 개구부(OP)를 정의하는 화소정의막(PDL)의 제2 엣지를 따라 연장된다.
제1 서브 광 변환패턴(CCL-GS1), 제2 서브 광 변환패턴(CCL-GS2), 제3 서브 광 변환패턴(CCL-GS3), 및 제4 서브 광 변환패턴(CCL-GS4) 중 평면상에서 인접한 적어도 2개의 서브 광 변환 패턴들은 서로 이격된다. 제1 서브 광 변환패턴(CCL-GS1)은 평면 상에서 제3 서브 광 변환패턴(CCL-GS3) 및 제4 서브 광 변환패턴(CCL-GS4) 중 어느 하나 이상과 이격되고, 제2 서브 광 변환패턴(CCL-GS2)은 평면 상에서 제3 서브 광 변환패턴(CCL-GS3) 및 제4 서브 광 변환패턴(CCL-GS4) 중 어느 하나 이상과 이격된다.
도 3a 및 도 3b에는 하나의 개구부(OP)를 중심으로 4개의 이격된 영역(GA)이 정의되었다. 도 3b에 도시된 것과 같이, 이격된 영역(GA)은 제2 전극(CE, 도 2b 참조)의 연결통로와 같다. 제2 전극(CE)은 복수 개의 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-G)에 중첩하는 화소부분들(CE-P, 또는 제1 부분)과 주변영역(NPXA)에 중첩하는 비-화소부분들(CE-NP, 또는 제2 부분)을 포함할 수 있다. 이격된 영역(GA)을 통해서 화소부분들(CE-P)과 비-화소부분들(CE-NP)이 일체의 형상을 갖는다.
도 3c에 도시된 것과 같이, 평면 상에서 제2 차광패턴(LSP2)은 개구부(OP)를 에워싼다. 제2 차광패턴(LSP2)에는 화소정의막(PDL)의 개구부(OP)에 대응하는 개구부(LSP-OP)가 정의된다.
제2 차광패턴(LSP2)의 개구부(LSP-OP)가 화소 정의막(P이, 도 2b 참고)의 개구부(OP)보다 큰 면적을 갖는다. 평면 상에서 제1 광 변환패턴(CCL-GS)의 적어도 일부분은 제2 차광패턴(LSP2)의 개구부(LSP-OP)로부터 노출된다. 평면 상에서 개구부(OP)와 제2 차광패턴(LSP2) 사이에 제1 광 변환패턴(CCL-GS)의 적어도 일부분이 배치된다.
도 4a 내지 도 4k는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)의 제조공정을 도시한 단면도이다. 도 2b에 도시된 단면을 기준으로 설명한다. 다만, 3종의 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)이 모두 도시되었다. 회로 소자층(DP-CL)의 제3 절연층(30)의 아래에 배치된 구성은 미도시되었다.
도 4a에 도시된 것과 같이, 제3 절연층(30) 상에 제1 화소영역(PXA-R), 제2 화소영역(PXA-G), 및 제3 화소영역(PXA-B)의 제1 전극들(AE)을 형성한다. 도전층 형성 공정 및 패터닝 공정을 수행하여 제1 전극들(AE)을 형성한다. 도 4a에 도시된 것과 같이, 제1 화소영역(PXA-R)의 제1 전극(AE)이 가장 큰 면적을 갖고, 제3 화소영역(PXA-B)의 제1 전극(AE)이 가장 작은 면적을 가질 수 있다. 면적 비교는 제1 전극(AE)의 제2 방향(DR2)의 길이가 동일한 것으로 가정하였다.
제3 절연층(30) 상에 화소 정의막(PDL)을 형성한다. 유기층 형성 공정과 포토리소그래피 공정을 수행하여 개구부(OP)를 포함하는 화소 정의막(PDL)을 형성한다.
도 4b에 도시된 것과 같이, 화소 정의막(PDL) 상에 제1 광 변환패턴들(CCL-RS, CCL-GS)을 형성한다. 제1 화소영역(PXA-R)에 대응하는 제1 광 변환패턴(CCL-RS, 이하 제1 레드광 변환패턴)과 제2 화소영역(PXA-G)에 대응하는 제1 광 변환패턴(CCL-GS, 이하 제1 그린광 변환패턴)을 순차적으로 형성한다. 제1 레드광 변환패턴(CCL-RS)과 제1 그린광 변환패턴(CCL-GS) 각각은 제1 서브 광 변환패턴(CCL-RS1, CCL-GS1)과 제2 서브 광 변환패턴(CCL-RS2, CCL-GS2)을 포함할 수 있다. 제1 레드광 변환패턴(CCL-RS)의 제2 서브 광 변환패턴(CCL-RS2)과 제1 그린광 변환패턴(CCL-GS)의 제1 서브 광 변환패턴(CCL-GS1) 사이에 밸리(VL)가 형성된다. 제1 레드광 변환패턴(CCL-RS)과 제1 그린광 변환패턴(CCL-GS)은 서로 다른 컬러광을 생성하기 위해 서로 다른 양자점을 포함할 수 있다.
화소 정의막(PDL) 상에 제3 화소영역(PXA-B)에 대응하는 절연격벽(IW-B)을 형성한다. 절연격벽(IW-B)은 제1 레드광 변환패턴(CCL-RS)과 제1 그린광 변환패턴(CCL-GS)의 서브 광 변환패턴에 대응하는 서브 절연격벽을 포함한다. 도 4b에는 제1 서브 절연격벽(IW-BS1)과 제2 서브 절연격벽(IW-BS2)이 도시되었다. 제1 그린광 변환패턴(CCL-GS)의 제2 서브 광 변환패턴(CCL-GS2)과 제1 서브 절연격벽(IW-BS1)과 사이에 밸리(VL)가 형성된다.
절연격벽(IW-B)은 양자점을 미-포함할 수 있다. 절연격벽(IW-B)은 베이스 수지 및 베이스 수지에 혼합된(또는 분산된) 산란입자를 포함할 수 있다. 산란 입자는 티타늄옥사이드(TiO2) 또는 실리카계 나노 입자 등일 수 있다. 절연격벽(IW-B) 내 산란 입자는 생략될 수 있고, 상술한 제1 레드광 변환패턴(CCL-RS)과 제1 그린광 변환패턴(CCL-GS)은 산란입자를 더 포함할 수도 있다.
소스광과 동일한 컬러 광을 표시하는 화소영역(PXA-B)에 대응하게 절연격벽(IW-B)이 배치되면 충분하고, 소스광의 컬러는 특별히 제한되지 않는다. 본 실시예에서 블루의 소스광을 예시적으로 설명한 것뿐이다.
도 4c에 도시된 것과 같이, 금속층의 제1 차광패턴(LSP1)을 형성한다. 제1 차광패턴(LSP1)은 상술한 서브 광 변환패턴들(CCL-RS2, CCL-GS1) 사이에 배치되고, 서브 광 변환패턴(CCL-GS2)와 서브 절연격벽(IW-BS1) 사이에 배치된다. 제1 차광패턴(LSP1)은 금속층 형성 공정과 패터닝 공정을 수행하여 형성된다. 금속층은 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
도 4d에 도시된 것과 같이, 발광소자(OLED)의 다른 구성들을 추가적으로 형성한다. 적어도 발광층(EML)과 제2 전극(CE)을 형성한다. 증착공정을 통해 제1 화소영역(PXA-R), 제2 화소영역(PXA-G), 및 제3 화소영역(PXA-B)에 동일한 발광층(EML)을 형성한다. 정공 제어층(HCL) 및 전자 제어층(ECL) 중 적어도 어느 하나 이상을 더 형성할 수 있다. 도전층 형성공정과 패터닝 공정을 수행하여 제2 전극(CE)을 형성할 수 있다.
도 4e에 도시된 것과 같이, 제2 전극(CE) 상에 상부 절연층(TFL)을 형성한다. 무기물 증착공정을 수행하여 무기막을 형성하고, 유기물 모노머를 증착하여 유기층을 형성할 수 있다. 무기물 증착공정 및 유기물 증착공정은 복수 회 수행될 수 있다. 제1 무기막 형성공정, 유기가 형성공정, 및 제2 무기막 형성공정을 순차적으로 수행할 수 있다.
도 4f에 도시된 것과 같이, 포토공정을 이용하여 제2 차광패턴(LSP2)을 형성한다. 제2 차광패턴(LSP2)은 금속층(LSP1) 상에 배치된 상부 절연층(TFL)의 일부분 상에 배치된다. 또한 제2 차광패턴(LSP2)의 일부분은 금속층(LSP1)의 일부분 상에 배치된다.
도 4g 및 도 4h에 도시된 것과 같이, 제2 광 변환패턴들(CCL-RU, CCL-GU)을 형성한다. 또한 광 산란패턴(SCL)을 더 형성할 수 있다. 제1 화소영역(PXA-R)에 대응하는 제2 광 변환패턴(CCL-RU, 이하 제2 레드광 변환패턴)과 제2 화소영역(PXA-G)에 대응하는 제2 광 변환패턴(CCL-GU, 이하 제2 그린광 변환패턴)을 순차적으로 형성한다. 이후, 광 산란패턴(SCL)을 형성한다. 이것들의 형성 순서는 특별히 제한되지 않는다.
도 4g에 도시된 것과 같이, 용액을 이용하여 제2 광 변환패턴들(CCL-RU, CCL-GU) 및 광 산란패턴(SCL)을 형성할 수 있다. 양자점 용액을 이용하여 제2 광 변환패턴들(CCL-RU, CCL-GU)을 형성할 수 있다. 한편, 산란 입자 용액을 이용하여 광 산란패턴(SCL)을 형성할 수 있다.
제2 차광패턴(LSP2)은 제2 광 변환패턴들(CCL-RU, CCL-GU) 및 광 산란패턴(SCL)을 형성하기 위한 격벽의 기능을 갖는다. 예컨대, 잉크젯 헤드에서 제1 화소영역(PXA-R)에 레드 양자점 용액을 제공하고, 제2 화소영역(PXA-G)에 그린 양자점 용액을 제공하고, 제3 화소영역(PXA-B)에 산란입자 용액을 제공한다. 제2 차광패턴(LSP2)은 레드 양자점 용액, 그린 양자점 용액, 및 산란입자 용액이 인접한 화소영역으로 넘치는 것을 방지한다. 제2 광 변환패턴들(CCL-RU, CCL-GU) 및 광 산란패턴(SCL)의 상면은 제2 차광패턴(LSP2)의 상면 보다 낮게 배치되도록 단차를 형성할 수 있다.
양자점 용액은 산란입자 및 계면 활성제를 더 포함할 수 있다. 또한, 양자점 용액 및/또는 산란입자 용액은 에폭시(epoxy) 또는 에폭시 아크릴레이트(epoxy-acrylate)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 양자점 용액 및/또는 산란입자 용액은 MMA(methyl-metha-acrylate) 또는 PMMA(Poly-memethyl-metha-acrylate)를 더 포함할 수 있다. 양자점 용액 및 산란입자 용액은 잉크젯 공정을 위한 용매(solvent)를 더 포함할 수 있다.
다음, 포토공정을 이용하여 컬러필터들(CF-R, CF-G, CF-B)을 형성한다. 3회의 포토공정을 이용하여 3종의 컬러필터들(CF-R, CF-G, CF-B)을 형성할 수 있다. 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)에 대응하게 레드 컬러필터, 그린 컬러필터, 및 블루 컬러필터가 각각 형성될 수 있다.
이후, 도 4i에 도시된 것과 같이, 절연층(IL-F)을 형성한다. 유기물 증착 또는 유기물 코팅 공정을 통해 평탄한 상면을 제공하는 절연층(IL-F)을 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)의 단면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)의 평면도이다. 도 5는 도 2b에 대응하는 단면을 도시하였다. 도 6은 도 3a에 대응하는 단면을 도시하였다. 이하, 도 2b 및 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5에 도시된 것과 같이, 정공 제어층(HCL), 전자 제어층(ECL), 및 제2 전극(CE)이 주변영역(NPXA) 내에서 화소 정의막(PDL) 상에 배치된다. 제1 광 변환패턴(CCL-GS)은 제2 전극(CE) 상에 직접 배치된다. 제2 전극(CE)은 제1 내지 제3 화소영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B, 도 2a 참고) 및 주변영역(NPXA, 도 2a 참고)에 완전하게 중첩하고, 일체의 형상을 가질 수 있다.
제1 차광패턴(LSP1)의 일부분은 제2 전극(CE)에 접촉할 수 있다. 주변영역(NPXA) 내에서 화소 정의막(PDL) 상에 발광층(EML)이 더 배치될 수 있으며, 주변영역(NPXA) 내에서 화소 정의막(PDL) 상에 배치된 정공 제어층(HCL), 전자 제어층(ECL), 및 제2 전극(CE) 중 적어도 어느 하나 이상은 생략될 수 있다.
도 6에 도시된 것과 같이, 제1 차광패턴(LSP1)은 일체의 형상을 가질 수 있다. 도 3a에서 서로 이격되었던 복수 개의 제1 차광패턴들(LSP1)이 본 실시예에서는 서로 연결된 것이다.
본 실시예에 따르면 제1 차광패턴(LSP1)은 제1 부분들(LSP-P1) 및 제2 부분들(LSP-P2)을 포함할 수 있다. 제1 부분들(LSP-P1)은 도 3a에서 설명된 복수 개의 제1 차광패턴들(LSP1)에 해당하는 부분이다. 제1 부분들(LSP-P1)과 달리 제2 부분들(LSP-P2)은 밸리(VL)를 정의하지 않는다. 제2 부분들(LSP-P2) 각각은 4개의 제1 부분들(LSP-P1)을 연결한다.
제2 부분들(LSP-P2) 각각은 도 3b에 도시된 제2 전극(CE)에 연결될 수 있다. 제2 부분들(LSP-P2)은 제2 전극(CE) 상에 직접 배치되어 제2 전극(CE)에 접촉된다. 제2 부분들(LSP-P2)은 제2 전극(CE)의 저항을 낮출 수 있다. 제2 부분들(LSP-P2)은 이격된 영역(GA)에서 오픈된 제2 전극(CE)의 일부 영역을 물리적으로 보상할 수 있다. 즉, 제2 부분들(LSP-P2)은 제2 전극(CE)의 불량을 리페어하는 역할을 가질 수 있다.
도 3c에 도시된 제2 차광패턴(LSP2)은 도 6에 도시된 일체형의 제1 차광패턴(LSP2)을 충분히 커버할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)의 단면도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)의 평면도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)의 제조공정을 도시한 단면도이다. 도 7은 도 2b에 대응하고, 도 8은 도 3a에 대응하고, 도 9는 도 4c에 대응한다. 도 이하, 도 1a 내지 도 6을 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 도 2b에 도시된 금속층의 제1 차광패턴(LSP1)이 블랙 성분의 제1 차광패턴(LSP10)으로 대체된다. 제1 차광패턴(LSP10)은 밸리(VL)를 채운다. 제2 차광패턴(LSP2)은 제1 차광패턴(LSP10) 상에 배치되고, 제1 차광패턴(LSP10)에 정렬될 수 있다.
제2 차광패턴(LSP2)은 블랙 성분을 포함할 수 있다. 제1 차광패턴(LSP10)의 일부분은 제2 차광패턴(LSP2)으로부터 노출될 수 도 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제2 차광패턴(LSP2)은 통상의 절연패턴으로 대체될 수도 있다. 도 2b의 실시예에 있어서, 제2 차광패턴(LSP2)은 금속층의 제1 차광패턴(LSP1)에서 외부광이 반사되는 것을 방지한다. 본 실시예에서, 제1 차광패턴(LSP1)은 블랙 성분을 포함하기 때문에, 제2 차광패턴(LSP2)은 도 4g를 참조하여 설명한 격벽의 기능을 가지면 충분하다.
도 9의 제조방법을 참고하면, 도 5c에서 금속층을 형성한 것과 달리, 밸리(VL)에 제1 차광패턴(LSP10)을 형성한다. 통상의 포토공정을 통해서 제1 차광패턴(LSP10)을 형성할 수 있다. 이후의 공정은 도 4d 내지 도 4i를 참조하여 설명한 것과 같다. 블랙 성분이 포함된 유기층을 패터닝하여 제1 차광패턴(LSP10)을 형성할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
CCL-GS 제1 광 변환패턴
CCL-GS1 제1 서브 광 변환패턴
CCL-GS2 제2 서브 광 변환패턴
CCL-GS3 제3 서브 광 변환패턴
CCL-GS4 제4 서브 광 변환패턴
CCL-GU 제2 광 변환패턴
CCL 광 변환패턴
CE-NP 비-화소부분
CE-P 화소부분
CE 제2 전극
DA 표시영역
DP-CL 회로소자층
DP-IS 표시면
DP-OLED 표시소자층
DP 표시패널
ECL 전자 제어층
EML 발광층
GA 사이 영역
IL-F 절연층
IP 절연패턴
IS 내벽면
IW-B 절연격벽
IW-BS1 제1 서브 절연격벽
IW-BS2 제2 서브 절연격벽
LSP-OP 개구부
LSP-P1 제1 부분
LSP-P2 제2 부분
LSP1, LSP10 제1 차광패턴
LSP2 제2 차광패턴
NDA 비표시영역
NPXA 주변영역
OLED 발광소자
OP 개구부
OS 외벽면
OSL 광학 구조물층
PDL 화소 정의막
SCL 광 산란패턴
TFL 상부 절연층
VL 밸리

Claims (22)

  1. 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함하고, 소스광을 출력하는 발광소자;
    상기 제1 전극의 적어도 일부분을 노출시키는 개구부를 구비한 화소 정의막;
    상기 화소 정의막 상에 배치된 제1 광 변환패턴;
    평면상에서 상기 제1 광 변환패턴의 외측에 배치된 제1 차광패턴; 및
    상기 발광소자 상에 배치되고, 평면 상에서 상기 발광소자에 중첩하고, 상기 제1 광 변환패턴과 이격되거나 계면을 형성하는 제2 광 변환패턴을 포함하는 표시패널.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광 변환패턴은 상기 화소 정의막에 접촉하는 표시패널.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 발광소자는 적어도 상기 발광층에 중첩하는 정공 제어층 및 전자 제어층 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 정공 제어층 및 상기 전자 제어층 중 적어도 하나의 일부분은 상기 화소 정의막과 상기 제1 광 변환패턴 사이에 배치되는 표시패널.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광 변환패턴은 평면 상에서 상기 개구부의 외측에 배치된 복수 개의 서브 광 변환패턴들을 포함하고,
    상기 복수 개의 서브 광 변환패턴들 중 평면 상에서 인접한 적어도 2개의 서브 광 변환 패턴들은 서로 이격된 표시패널.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광 변환패턴은,
    각각이 연장된 방향과 교차하는 방향 내에서 서로 이격된 제1 서브 광 변환패턴 및 제2 서브 광 변환패턴; 및
    각각이 연장된 방향과 교차하는 방향 내에서 서로 이격된 제3 서브 광 변환패턴 및 제4 서브 광 변환패턴을 포함하고,
    상기 제1 서브 광 변환 패턴의 상기 연장된 방향과 상기 제3 서브 광 변환패턴의 상기 연장된 방향은 서로 교차하고,
    상기 제1 서브 광 변환패턴은 평면 상에서 상기 제3 서브 광 변환패턴 및 제4 서브 광 변환패턴 중 어느 하나 이상과 이격되고, 상기 제2 서브 광 변환패턴은 평면 상에서 상기 제3 서브 광 변환패턴 및 제4 서브 광 변환패턴 중 어느 하나 이상과 이격된 표시패널.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 발광소자에 중첩하는 컬러필터를 더 포함하는 표시패널.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 컬러필터 상에 배치되고 평탄한 상면을 제공하는 유기층을 더 포함하는 표시패널.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광 변환패턴과 상기 제2 광 변환패턴은 동일한 양자점을 포함하는 표시패널.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 차광패턴 상에 배치된 제2 차광패턴을 더 포함하는 표시패널.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 차광패턴은 금속층을 포함하고, 상기 제2 차광패턴은 블랙 성분을 포함하는 표시패널.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 차광패턴 및 상기 제2 차광패턴은 블랙 성분을 포함하는 표시패널.
  12. 제9 항에 있어서,
    평면 상에서 상기 제2 차광패턴은 상기 개구부를 에워싸고,
    평면 상에서 상기 개구부와 상기 제2 차광패턴 사이에 상기 제1 광 변환패턴의 적어도 일부분이 배치된 표시패널.
  13. 각각이, 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함하고, 소스광을 출력하는 제1 발광소자 및 제2 발광소자;
    상기 제1 발광소자의 상기 제1 전극 및 상기 제2 발광소자의 상기 제1 전극의 적어도 일부분을 각각 노출시키는 제1 개구부 및 제2 개구부가 정의된 화소 정의막;
    상기 화소 정의막 상에 배치되고, 평면 상에서 상기 제1 개구부를 에워싸는 복수 개의 제1 측면 광 변환패턴들;
    상기 화소 정의막 상에 배치되고, 평면 상에서 상기 제2 개구부를 에워싸는 복수 개의 제2 측면 광 변환패턴들;
    상기 제1 발광소자 및 상기 제2 발광소자에 상에 각각 배치된 제1 전면 광 변환패턴 및 제2 전면 광 변환패턴; 및
    평면상에서 상기 복수 개의 제1 측면 광 변환패턴들의 외측에 배치되고, 상기 복수 개의 제2 측면 광 변환패턴들의 외측에 배치된 제1 차광패턴을 포함하는 표시패널.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 발광소자의 상기 제1 전극과 상기 제2 발광소자의 상기 제1 전극은 평면 상에서 서로 이격되며,
    상기 제1 발광소자의 상기 제2 전극과 상기 제2 발광소자의 상기 제2 전극은 일체의 형상을 갖는 표시패널.
  15. 제14 항에 있어서,
    평면 상에서 상기 복수 개의 제1 측면 광 변환패턴들 중 하나는 인접한 다른 하나와 이격되어 이격된 영역을 형성하고,
    상기 제2 전극의 일부분은 상기 이격된 영역에 배치된 표시패널.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 차광패턴은 금속층을 포함하고,
    상기 금속층은 상기 복수 개의 제1 측면 광 변환패턴들과 상기 복수 개의 제2 측면 광 변환패턴들 중 인접한 제1 측면 광 변환패턴과 제2 측면 광 변환패턴 사이에 배치되고,
    상기 금속층은 상기 인접한 제1 측면 광 변환패턴의 외벽면과 제2 측면 광 변환패턴의 외벽면에 배치된 표시패널.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 발광소자, 상기 제2 발광소자, 및 상기 금속층 상에 배치된 상부 절연층을 더 포함하는 표시패널.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 차광패턴 상에 배치된 제2 차광패턴을 더 포함하고,
    상기 제2 차광패턴은 상기 상부 절연층의 일부분 상에 배치되고, 상기 제2 차광패턴은 상기 금속층 상에 배치된 표시패널.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 발광소자의 상기 제2 전극과 상기 제2 발광소자의 상기 제2 전극은 일체의 형상을 갖고,
    상기 금속층은 상기 제2 전극에 접촉하는 표시패널.
  20. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 차광패턴은 블랙 성분을 포함하고,
    상기 블랙 성분은 상기 복수 개의 제1 측면 광 변환패턴들과 상기 복수 개의 제2 측면 광 변환패턴들 중 인접한 제1 측면 광 변환패턴과 제2 측면 광 변환패턴 사이에 배치되고,
    상기 블랙 성분은 상기 인접한 제1 측면 광 변환패턴과 제2 측면 광 변환패턴 사이에 형성된 밸리를 채우는 표시패널.
  21. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 차광패턴 상에 배치된 제2 차광패턴을 더 포함하고,
    평면 상에서 상기 제2 차광패턴은 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부를 에워싸고,
    상기 제1 전면 광 변환패턴의 상면 및 상기 제2 전면 광 변환패턴의 상면은 상기 제2 차광패턴의 상면 보다 낮게 배치되도록 단차를 형성하는 표시패널.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1 측면 광 변환패턴들 및 상기 제1 전면 광 변환패턴으로부터 방출된 제1 광을 투과시키는 제1 컬러필터; 및
    복수 개의 제2 측면 광 변환패턴들 및 상기 제2 전면 광 변환패턴으로부터 방출 제2 광을 투과시키는 제2 컬러필터를 더 포함하는 표시패널.
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