KR20210142031A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20210142031A
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light
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KR1020200057821A
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이원준
박현배
김왈준
안기완
윤주선
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 서로 다른 색을 발광하는 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소를 포함하는 표시 장치에 있어서, 상기 제1 화소의 제1 발광소자 상부에 배치되고, 상기 제1 발광소자에 대응되는 제1 개구를 갖는, 제1 격벽; 및 상기 제1 화소의 발광영역에 대응되도록 배치되고, 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 제1 양자점들을 포함하는, 제1 색변환층;을 구비하고, 상기 제1 격벽은 평면 상에서 상기 제1 개구와 이격되는 제1 오목부를 포함하는 표시 장치가 제공된다.

Description

표시 장치{Display apparatus}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 제품의 신뢰성이 향상된 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 데이터를 시각적으로 표시하는 장치이다. 표시 장치는 휴대폰 등과 같은 소형 제품의 표시부로 사용되기도 하고, 텔레비전 등과 같은 대형 제품의 표시부로 사용되기도 한다.
표시 장치는 외부로 이미지를 표시 하기 위해 전기적 신호를 받아 발광하는 복수의 화소들을 포함한다. 각 화소는 발광소자를 포함하며, 예컨대 유기발광 표시 장치의 경우 유기발광다이오드(OLED)를 발광소자로 포함한다. 일반적으로 유기발광 표시 장치는 기판 상에 박막트랜지스터 및 유기발광다이오드를 형성하고, 유기발광다이오드가 스스로 빛을 발광하여 작동한다.
최근 표시 장치는 그 용도가 다양해지면서 표시 장치의 품질을 향상시키는 설계가 다양하게 시도되고 있다.
본 발명의 실시예들은 각 화소들에서 방출되는 색상이 선명하게 구현되는 동시에 광추출효율이 향상된 표시 장치를 제공하고자 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 서로 다른 색을 발광하는 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소를 포함하는 표시 장치에 있어서, 상기 제1 화소의 제1 발광소자 상부에 배치되고, 상기 제1 발광소자에 대응되는 제1 개구를 갖는, 제1 격벽; 및 상기 제1 화소의 발광영역에 대응되도록 배치되고, 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 제1 양자점들을 포함하는, 제1 색변환층;을 구비하고, 상기 제1 격벽은 평면 상에서 상기 제1 개구와 이격되는 제1 오목부를 포함하는, 표시 장치가 제공된다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 색변환층은 상기 제1 개구 내에 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 화소의 발광영역에 대응되도록 배치되고, 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 제2 양자점들을 포함하는, 제2 색변환층; 및 상기 제3 화소의 발광영역에 대응되도록 배치되고, 산란 입자를 포함하는, 투과층;을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 격벽은 상기 제2 화소의 제2 발광소자에 대응되는 제2 개구를 가지고, 상기 제2 색변환층은 상기 제2 개구 내에 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 격벽은 상기 제3 화소의 제3 발광소자에 대응되는 제3 개구를 가지고, 상기 투과층은 상기 제3 개구 내에 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 색변환층과 중첩되는, 제1 컬러필터; 상기 제2 색변환층과 중첩되는, 제2 컬러필터; 상기 투과층과 중첩되는, 제3 컬러필터; 및 상기 제1 컬러필터와 상기 제2 컬러필터의 사이, 상기 제2 컬러필터와 상기 제3 컬러필터의 사이, 및 상기 제1 컬러필터와 상기 제3 컬러필터의 사이에 배치되는 차광층;을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 개구는, 상기 제1 컬러필터와 중첩되는, 제1 부분; 및 상기 차광층과 중첩되는, 제2 부분;을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 색변환층은 상기 제1 개구의 상기 제1 부분에 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 개구의 상기 제2 부분에 배치되는 제1 더미 색변환층을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 오목부는 상기 차광층과 중첩될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 오목부는 상기 차광층의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 격벽은 평면 상에서 상기 제2 개구와 이격되는 제2 오목부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 오목부와 상기 제2 오목부는 일체로 구비될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제3 컬러필터와 상기 차광층은 동일 물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 발광소자와 상기 제1 격벽 사이에 배치되는, 제2 격벽을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 격벽과 상기 제2 격벽은 일체로 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 서로 다른 색을 발광하는 제1 화소, 제2 화소, 및 제3 화소를 포함하는 표시 장치에 있어서, 발광소자를 포함하는, 표시 유닛; 및 상기 표시 유닛과 대향하며 배치되되, 입사광을 변환하는 양자점들 포함하는 색변환층, 및 상기 발광소자에 대응되는 개구를 갖는 격벽을 포함하는, 컬러필터 유닛;을 구비하고, 상기 격벽은 평면 상에서 상기 개구와 이격되는 오목부를 포함하는, 표시 장치가 제공된다.
본 실시예에 있어서, 상기 컬러필터 유닛은 차광층을 더 포함하고, 상기 오목부는 상기 차광층과 중첩될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 오목부는 상기 차광층의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 색변환층은 상기 개구 내에 배치될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 격벽이 오목부를 구비함으로써, 잉크 오탄착으로 인한 불량 유발을 방지할 수 있는 표시 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정된 것은 아니다.
도 1, 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도들이다.
도 3, 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함될 수 있는 화소의 등가회로도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시하는 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시하는 확대도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시하는 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.
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. 예를 들어, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 또한, 본 명세서에서 "A 및 B 중 적어도 어느 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
이하의 실시예에서, 배선이 "제1 방향 또는 제2 방향으로 연장된다"는 의미는 직선 형상으로 연장되는 것뿐 아니라, 제1 방향 또는 제2 방향을 따라 지그재그 또는 곡선으로 연장되는 것도 포함한다.
이하의 실시예들에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다. 이하의 실시예들에서, "중첩"이라 할 때, 이는 "평면상" 및 "단면상" 중첩을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.
도 1, 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도들이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1)는 기판(100)과 상부 기판(300)이 실링 부재(600)에 의해서 합착되어 형성될 수 있다. 실링 부재(600)는 기판(100), 및 상부 기판(300)의 외곽면을 따라 둘러싸도록 형성되어 기판(100)과 상부 기판(300)을 합착할 수 있다.
한편, 표시 장치(1)는 표시영역(DA)과 표시영역(DA) 주변에 배치되는 주변영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시 장치(1)는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(PX)들에서 방출되는 빛을 이용하여 소정의 이미지를 제공할 수 있다.
표시영역(DA)은 x 방향으로 연장된 스캔선(SL)과, x 방향과 교차하는 y 방향으로 연장된 데이터선(DL)에 연결된 화소(PX)들을 포함할 수 있다. 각 화소(PX)는 y 방향으로 연장된 구동전압선(PL)과도 연결될 수 있다.
화소(PX)들은 각각 유기발광다이오드(OLED)와 같은 표시소자를 포함할 수 있다. 각 화소(PX)는 유기발광다이오드(OLED)를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 본 명세서에서의 화소(PX)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나의 색상의 빛을 방출하는 화소로 이해할 수 있다. 일부 실시예에서, 화소(PX)들에 포함된 유기발광다이오드(OLED)는 모두 동일한 색상을 방출하고, 유기발광다이오드(OLED) 상부에 배치된 컬러필터 등에 의해서 각 화소(PX)의 색상이 구현될 수 있다. 예컨대, 화소(PX)들에 포함된 유기발광다이오드(OLED)는 청색 광을 낼 수 있다.
각 화소(PX)는 주변영역(PA)에 배치된 내장회로들과 전기적으로 연결될 수 있다. 주변영역(PA)에는 제1 전원공급배선(10), 제2 전원공급배선(20), 및 패드부(30)가 배치될 수 있다.
제1 전원공급배선(10, first power supply line)은 표시영역(DA)의 일변에 대응되도록 배치될 수 있다. 제1 전원공급배선(10)은 화소(PX)에 구동전압(ELVDD, 후술할 도 3, 및 도 4 참조)을 전달하는 복수의 구동전압선(PL)들과 연결될 수 있다.
제2 전원공급배선(20, second power supply line)은 일측이 개방된 루프 형상으로 표시영역(DA)을 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 제2 전원공급배선(20)은 화소(PX)의 대향전극에 공통전압을 제공할 수 있다. 제2 전원공급배선(20)은 공통전압공급배선으로 불려질 수 있다.
패드부(30)는 복수의 패드(31)들을 구비하며, 기판(100)의 일 측에 배치될 수 있다. 각 패드(31)들은 제1 전원공급배선(10)과 연결되는 제1 연결배선(41) 또는 표시영역(DA)으로 연장되는 연결배선(CW)들 등과 연결될 수 있다. 패드부(30)의 패드(31)들은 절연층에 의해 덮이지 않고 노출되어 인쇄회로기판(PCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(PCB)의 PCB 단자부(PCB-P)는 패드부(30)와 전기적으로 연결될 수 있다.
인쇄회로기판(PCB)은 제어부(미도시)의 신호 또는 전원을 패드부(30)로 전달할 수 있다. 제어부는 제1 연결배선(41), 및 제2 연결배선(42)을 통해 제1 전원공급배선(10), 및 제2 전원공급배선(20)에 각각 구동전압(ELVDD, 후술할 도 3, 및 도 4 참조), 및 공통전압(ELVSS, 후술할 도 3, 및 4 참조)을 제공할 수 있다.
데이터 구동회로(60)는 데이터선(DL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 데이터 구동회로(150)의 데이터 신호는 패드부(30)에 연결된 연결배선(CW), 및 연결배선(CW)과 연결된 데이터선(DL)을 통해 각 화소(PX)에 제공될 수 있다. 도 1은 데이터 구동회로(60)가 인쇄회로기판(PCB)에 배치된 것을 도시하지만, 다른 실시예로, 데이터 구동회로(60)는 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 데이터 구동회로(60)는 패드부(30)와 제1 전원공급배선(10) 사이에 배치될 수 있다.
주변영역(PA)에는 댐부(120)가 배치될 수 있다. 댐부(120)는 박막봉지층(400)의 유기봉지층(420, 도 18 참조) 형성 시, 유기물이 기판(100)의 가장자리 방향으로 흐르는 것을 차단하여, 유기봉지층(420)의 에지 테일이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 댐부(120)는 주변영역(PA) 상에서 표시영역(DA)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 댐부(120)는 복수의 댐을 포함하도록 구성될 수 있으며, 복수의 댐이 배치되는 경우, 각 댐은 서로 이격되어 형성될 수 있다. 댐부(120)는 주변영역(PA)에서 실링 부재(600)보다 표시영역(DA)에 가깝게 배치될 수 있다. 한편, 주변영역(PA)에는 각 화소의 스캔 신호를 제공하는 내장 구동회로부(미도시)가 더 구비될 수 있다. 일부 실시예에서, 내장 구동회로부와 댐부(120)는 중첩되어 형성될 수 있다.
도 1에서는 패드부(30)에 하나의 인쇄회로기판(PCB)이 부착되는 것으로 도시하고 있으나, 도 2와 같이 패드부(30)에는 복수의 인쇄회로기판(PCB)이 부착될 수도 있다.
또한, 패드부(30)는 기판(100)의 두 변을 따라 배치될 수 있다. 패드부(30)는 복수의 서브-패드부(30S)로 구비되어, 각 서브-패드부(30S) 마다 하나의 인쇄회로기판(PCB)이 부착될 수 있다.
도 3, 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함될 수 있는 화소의 등가회로도들이다.
도 3을 참조하면, 각 화소(PX)는 스캔선(SL), 및 데이터선(DL)에 연결된 화소회로(PC), 및 화소회로(PC)에 연결된 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.
화소회로(PC)는 구동 박막트랜지스터(T1), 스위칭 박막트랜지스터(T2), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 스위칭 박막트랜지스터(T2)는 스캔선(SL), 및 데이터선(DL)에 연결되며, 스캔선(SL)을 통해 입력되는 스캔 신호(Sn)에 따라 데이터선(DL)을 통해 입력된 데이터 신호(Dm)를 구동 박막트랜지스터(T1)로 전달할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 박막트랜지스터(T2), 및 구동전압선(PL)에 연결되며, 스위칭 박막트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 구동전압선(PL)에 공급되는 제1 전원전압(ELVDD, 또는 구동전압)의 차이에 해당하는 전압을 저장할 수 있다.
구동 박막트랜지스터(T1)는 구동전압선(PL)과 스토리지 커패시터(Cst)에 연결되며, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압 값에 대응하여 구동전압선(PL)으로부터 유기발광다이오드(OLED)를 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 구동 전류에 의해 소정의 휘도를 갖는 빛을 방출할 수 있다.
도 3에서는 화소회로(PC)가 2개의 박막트랜지스터, 및 1개의 스토리지 커패시터를 포함하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 4를 참조하면, 각 화소(PX)는 유기발광다이오드(OLED)와, 이를 구동하는 다수의 박막트랜지스터를 포함하는 화소회로(PC)를 구비할 수 있다. 화소회로(PC)는 구동 박막트랜지스터(T1), 스위칭 박막트랜지스터(T2), 센싱 박막트랜지스터(T3), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
스위칭 박막트랜지스터(T2)의 게이트전극(G2)에는 스캔선(SL)이 접속되고, 소스전극(S2)에는 데이터선(DL)이 접속되며, 드레인전극(D2)에는 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극(CE1)이 접속될 수 있다.
이에 따라, 상기 스위칭 박막트랜지스터(T2)는 각 화소(PX)의 스캔선(SL)으로부터의 스캔 신호(Sn)에 응답하여 데이터선(DL)의 데이터 전압을 제1 노드(N)에 공급할 수 있다.
구동 박막트랜지스터(T1)의 게이트전극(G1)은 상기 제1 노드(N)에 접속되고, 소스전극(S1)은 구동전압(ELVDD)을 전달하는 구동전압선(PL)에 접속되며, 드레인전극(D1)은 유기발광다이오드(OLED)의 화소전극에 접속될 수 있다.
이에 따라, 구동 박막트랜지스터(T1)는 자신의 소스-게이트간 전압(Vgs) 즉, 구동전압(ELVDD)과 제1 노드(N) 사이에 걸리는 전압에 따라 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류량을 조절할 수 있다.
센싱 박막트랜지스터(T3)의 게이트전극(G3)에는 센싱 제어선(SSL)이 접속되고, 소스전극(S3)은 제2 노드(S)에 접속되며, 드레인전극(D3)은 기준 전압선(RL)에 접속될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 센싱 박막트랜지스터(T3)는 상기 센싱 제어선(SSL) 대신에 상기 스캔선(SL)에 의해 제어될 수 있다.
센싱 박막트랜지스터(T3)는 유기발광다이오드(OLED)의 화소전극의 전위를 센싱하는 역할을 할 수 있다. 상기 센싱 박막트랜지스터(T3)는 상기 센싱 제어선(SSL)으로부터의 센싱 신호(SSn)에 응답하여 기준 전압선(RL)으로부터의 프리차징(pre-charging) 전압을 제2 노드(S)에 공급하거나, 센싱 기간 동안 유기발광다이오드(OLED)의 화소전극의 전압을 기준 전압선(RL)에 공급할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N)에 제1 전극(CE1)이 접속되고, 제2 노드(S)에 제2 전극(CE2)이 접속될 수 있다. 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 및 제2 노드(N, S) 각각에 공급되는 전압들 간의 차 전압을 충전하며 상기 구동 박막트랜지스터(T1)에 구동전압을 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N), 및 제2 노드(S) 각각에 공급되는 데이터 신호(Dm)와 프리차징 전압(Vpre) 간의 차 전압을 충전할 수 있다.
바이어스 전극(BSM)은 상기 구동 박막트랜지스터(T1)와 대응되도록 형성되어 센싱 박막트랜지스터(T3)의 소스전극(S3)과 접속될 수 있다. 바이어스 전극(BSM)은 센싱 박막트랜지스터(T3)의 소스전극(S3)의 전위와 연동되어 전압을 공급 받는 바, 구동 박막트랜지스터(T1)가 안정화될 수 있다. 일부 실시예에서, 바이어스 전극(BSM)은 센싱 박막트랜지스터(T3)의 소스전극(S3)과 접속되지 않고, 별도의 바이어스 배선과 연결될 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)의 대향전극은 공통전압(ELVSS)을 제공받을 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 구동 박막트랜지스터(T1)로부터 구동전류를 전달받아 발광할 수 있다.
도 4에서는, 각 화소(PX) 마다 신호선(SL, SSL, DL)들, 기준 전압선(RL), 및 구동전압선(PL)이 구비된 경우를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 신호선(SL, SSL, DL)들 중 적어도 어느 하나, 또는/및 기준 전압선(RL), 및 구동전압선(PL)은 이웃하는 화소들에서 공유될 수 있다.
화소회로(PC)는 도 3, 및 도 4를 참조하여 설명한 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터의 개수 및 회로 디자인에 한정되지 않으며, 그 개수 및 회로 디자인은 다양하게 변경 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 표시 장치(1)는 표시 유닛(DU)과 표시 유닛(DU)에 대향하여 배치된 컬러필터 유닛(CU)을 포함할 수 있다. 표시 유닛(DU)은 기판(100) 상에 배치된 제1 내지 제3 화소(PX1, PX2, PX3)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 화소(PX1, PX2, PX3)는 각각 기판(100) 상에서 서로 다른 색을 발광하는 화소일 수 있다. 예컨대, 제1 화소(PX1)는 적색 광(Lr)을 발광할 수 있고, 제2 화소(PX2)는 녹색 광(Lg)을 발광할 수 있으며, 제3 화소(PX3)는 청색 광(Lb)을 발광할 수 있다.
제1 내지 제3 화소(PX1, PX2, PX3)는 각각 유기발광다이오드(OLED)를 포함하는 제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)를 구비할 수 있다. 일 실시예로, 제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)는 청색 광을 발광할 수 있다. 다른 실시예로, 제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)는 각각 적색 광(Lr), 녹색 광(Lg), 및 청색 광(Lb)을 발광할 수도 있다. 또 다른 실시예로, 제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)는 청색 광과 녹색 광이 혼합된 광을 발광할 수 있다.
컬러필터 유닛(CU)은 제1 내지 제3 필터부(300a, 300b, 300c)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)에서 발광한 광은 제1 내지 제3 필터부(300a, 300b, 300c)를 통과하여 각각 적색 광(Lr), 녹색 광(Lg), 및 청색 광(Lb)으로 방출될 수 있다.
제1 내지 제3 필터부(300a, 300b, 300c)는 상부 기판(300)에 바로 위치할 수 있다. 이때, '상부 기판(300)에 바로 위치'한다고 함은 상부 기판(300) 상에 제1 내지 제3 필터부(300a, 300b, 300c)를 직접 형성하여 컬러필터 유닛(CU)을 제작하는 것을 의미할 수 있다. 그 후, 제1 내지 제3 필터부(300a, 300b, 300c) 각각이 제1 내지 제3 화소(PX1, PX2, PX3)와 마주보도록 하여 표시 유닛(DU)과 컬러필터 유닛(CU)을 접합시킬 수 있다.
도 5에서는 접착층(ADH)을 통해 표시 유닛(DU)과 컬러필터 유닛(CU)을 접합시킨 것을 도시한다. 접착층(ADH)은 예컨대 OCA(Optical Clear Adhesive)일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예로, 접착층(ADH)은 생략될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시하는 확대도이다.
도 6을 참조하면, 제1 필터부(300a)는 제1 컬러필터(310a), 및 제1 색변환층(320a)을 포함할 수 있고, 제2 필터부(300b)는 제2 컬러필터(310b), 및 제2 색변환층(320b)을 포함할 수 있으며, 제3 필터부(300c)는 제3 컬러필터(310c), 및 투과층(320c)을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1 컬러필터(310a)는 제1 색변환층(320a)과 중첩될 수 있고, 제2 컬러필터(310b)는 제2 색변환층(320b)과 중첩될 수 있으며, 제3 컬러필터(310c)는 투과층(320c)과 중첩될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 색변환층(320a), 및 제2 색변환층(320b)은 양자점(Quantum Dot) 물질을 포함할 수 있다. 양자점의 코어는 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; AgInS, CuInS, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 양자점은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절할 수 있으며, 이에 따라 양자점은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다.
제1 컬러필터(310a)는 630nm 내지 780nm에 속하는 파장의 광만을 통과시키고, 제2 컬러필터(310b)는 495nm 내지 570nm에 속하는 파장의 광만을 통과시키며, 제3 컬러필터(310c)는 450nm 내지 495nm에 속하는 파장의 광만을 통과시킬 수 있다. 즉, 제1 컬러필터(310a)는 적색의 광을 통과시키는 컬러필터일 수 있고, 제2 컬러필터(310b)는 녹색의 광을 통과시키는 컬러필터일 수 있으며, 제3 컬러필터(310c)는 청색의 광을 통과시키는 컬러필터일 수 있다.
컬러필터 유닛(CU)이 제1 내지 제3 컬러필터(310a, 310b, 310c)를 포함하고, 색변환층, 및 투과층을 통과한 광이 제1 내지 제3 컬러필터(310a, 310b, 310c)를 통과함으로써, 표시 장치의 색 재현성이 향상될 수 있다. 또한, 표시 장치가 제1 내지 제3 컬러필터(310a, 310b, 310c)를 구비함으로써, 외광 반사가 감소될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 도시하는 확대도이다.
도 7을 참조하면, 제1 색변환층(320a)은 청색 입사광(Lib)을 제1 색의 광(Lr)으로 변환할 수 있다. 제1 색변환층(320a)은 제1 양자점(21a)들과 제1 산란입자(22a)들이 분산된 제1 감광성 폴리머(23a)를 포함할 수 있다.
제1 양자점(21a)들은 청색 입사광(Lib)에 의해 여기되어 청색 광의 파장보다 긴 파장을 갖는 제1 색의 광(Lr)을 등방성으로 방출할 수 있다. 제1 감광성 폴리머(23a)는 광 투과성을 갖는 유기 물질일 수 있다. 제1 산란입자(22a)들은 제1 양자점(21a)들에 흡수되지 못한 청색 입사광(Lib)을 산란시켜 더 많은 제1 양자점(21a)들이 여기되도록 함으로써, 제1 색변환층(320a)의 색 변환율을 증가시킬 수 있다. 제1 산란입자(22a)들은 예를 들어, 산화 티타늄(TiO2)이나 금속 입자 등일 수 있다. 이때, 제1 색의 광(Lr)은 적색 광일 수 있다.
제2 색변환층(320b)은 청색 입사광(Lib)을 제2 색의 광(Lg)으로 변환할 수 있다. 제2 색변환층(320b)은 제2 양자점(21b)들과 제2 산란입자(22b)들이 분산된 제2 감광성 폴리머(23b)를 포함할 수 있다.
제2 양자점(21b)들은 청색 입사광(Lib)에 의해 여기되어 청색 광의 파장보다 긴 파장을 갖는 제2 색의 광(Lg)을 등방성으로 방출할 수 있다. 제2 감광성 폴리머(23b)는 광 투과성을 갖는 유기 물질로서, 제1 감광성 폴리머(23a)와 동일한 물질일 수 있다. 제2 산란입자(22b)들은 제2 양자점(21b)들에 흡수되지 못한 청색 입사광(Lib)을 산란시켜 더 많은 제2 양자점(21b)들이 여기되도록 함으로써, 제2 색변환층(320b)의 색변환율을 증가시킬 수 있다. 제2 산란입자(22b)들은, 예를 들어, 산화 티타늄(TiO2)이나 금속 입자 등일 수 있으며, 제1 산란입자(22a)들과 동일한 물질일 수 있다. 이때, 제2 색의 광(Lg)은 녹색 광일 수 있다.
투과층(320c)은 청색 입사광(Lib)을 투과하여 상부 기판(300) 방향으로 방출할 수 있다. 투과층(320c)은 제3 산란입자(22c)들이 분산된 제3 감광성 폴리머(23c)를 포함할 수 있다. 제3 감광성 폴리머(23c)는, 예를 들어, 실리콘 수지, 에폭시 수지 등의 광 투과성을 갖는 유기 물질일 수 있으며, 제1 감광성 폴리머(23a)와 동일한 물질일 수 있다. 제3 산란입자(22c)들은 청색 입사광(Lib)을 산란시켜 방출할 수 있으며, 제1 산란입자(22a)들과 동일한 물질일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 평면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 보다 구체적으로, 도 9는 도 8의 I-I', II-II', 및 III-III' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8, 및 도 9를 참조하면, 컬러필터 유닛(CU)은 서로 다른 색을 발광하는 제1 내지 제3 화소(PX1, PX2, PX3)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 화소(PX1, PX2, PX3)는 각각 유기발광다이오드(OLED)와 같은 제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3, 도 18 참조)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 화소(PX1, PX2, PX3) 각각은 유기발광다이오드(OLED)를 통해 예컨대, 적색, 청색, 녹색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 제1 내지 제3 화소(PX1, PX2, PX3)는 각각 제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)를 통해 생성된 빛이 외부로 출사되는 영역인 제1 내지 제3 발광영역(EA1, EA2, EA3, 도 18 참조)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 발광영역(EA1, EA2, EA3) 사이에는 비발광영역(NEA, 도 18 참조)이 배치되어, 상기 비발광영역(NEA)에 의해서 제1 내지 제3 발광영역(EA1, EA2, EA3)이 구분될 수 있다. 비발광영역(NEA)에 대해서는 도 18에서 보다 자세히 설명하기로 한다.
물론 표시 장치(1)는 상부 기판(300)을 포함하기에, 상부 기판(300)이 제1 발광소자(OLED1)에 대응하는 제1 발광영역(EA1), 제2 발광소자(OLED2)에 대응하는 제2 발광영역(EA2), 제3 발광소자(OLED3)에 대응하는 제3 발광영역(EA3), 및 제1 내지 제3 발광영역(EA1, EA2, EA3) 이외의 비발광영역(NEA)을 갖는다고 할 수도 있다.
도 5에서 전술한 것과 같이, 표시 장치(1)는 표시 유닛(DU), 및 상기 표시 유닛(DU) 상에 배치된 컬러필터 유닛(CU)을 포함할 수 있다. 컬러필터 유닛(CU)은 상부 기판(300), 제1 격벽(340), 제1 컬러필터(310a), 제2 컬러필터(310b), 제3 컬러필터(310c), 제1 색변환층(320a), 제2 색변환층(320b), 투과층(320c)을 포함할 수 있다.
도 8에서는 설명의 편의를 위해, 상부 기판(300) 상에서 -z 방향으로 각종 층들이 적층된 것을 도시하고 있으나, 실질적으로 본 실시예에 따른 컬러필터 유닛(CU)은 도 18에 도시된 것과 같이 상하가 반전되어 표시 유닛(DU)에 부착될 수 있다. 따라서, 이하에서는 상부 기판(300) 상의 적층 순서대로 설명한다.
상부 기판(300)은 글라스재, 세라믹재, 금속재, 또는 플렉서블 또는 벤더블 특성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 상부 기판(300)이 플렉서블 또는 벤더블 특성을 갖는 경우, 상부 기판(300)은 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 상부 기판(300)은 상기 물질의 단층 또는 다층구조를 가질 수 있으며, 다층구조의 경우 무기층을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상부 기판(300)은 유기물/무기물/유기물의 구조를 가질 수 있다.
상부 기판(300) 상에는 차광층(330), 및 제1 컬러필터(310a), 제2 컬러필터(310b), 및 제3 컬러필터(310c)가 배치될 수 있다.
차광층(330)은 제1 컬러필터(310a)와 제2 컬러필터(310b)의 사이, 제2 컬러필터(310b)와 제3 컬러필터(310c)의 사이, 및 제3 컬러필터(310c)와 제1 컬러필터(310a)의 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예로, 차광층(330)은 제3 컬러필터(310c)와 동일한 물질로 구비될 수 있다. 다른 실시예로, 차광층(330)은 블랙매트릭스로서 색 선명도 및 콘트라스트를 향상시키기 위한 층일 수 있다. 차광층(330)은 흑색 안료, 흑색 염료 또는 흑색의 입자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 차광층(330)은 Cr 또는 CrOx, Cr/CrOx, Cr/CrOx/CrNy, 수지(Carbon 안료, RGB 혼합안료), Graphite, Non-Cr계 등의 재료를 포함할 수 있다.
제1 컬러필터(310a)는 630nm 내지 780nm에 속하는 파장의 광만을 통과시키고, 제2 컬러필터(310b)는 495nm 내지 570nm에 속하는 파장의 광만을 통과시키며, 제3 컬러필터(310c)는 450nm 내지 495nm에 속하는 파장의 광만을 통과시킬 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 컬러필터(310a, 310b, 310c)는 각각 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터일 수 있다. 제1 내지 제3 컬러필터(310a, 310b, 310c)를 통과한 광은 각각 적색, 녹색 및 청색의 색 재현성이 향상될 수 있다.
제1 격벽(340)은 제1 내지 제3 컬러필터(310a, 310b, 310c)의 적어도 일부를 노출시키는 제1 내지 제3 개구(341a, 341b, 341c)를 가질 수 있다. 제1 격벽(340)은 예컨대, 유기 물질을 포함할 수 있다. 경우에 따라, 제1 격벽(340)이 차광층의 기능을 하도록 차광 물질을 포함할 수 있다. 차광 물질은 예컨대, 흑색 안료, 흑색 염료, 흑색의 입자 또는 금속 입자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 제1 격벽(340)은 흑색일 수 있다. 다른 예로, 제1 격벽(340)은 청색일 수 있다.
제1 격벽(340)에 정의된 제1 개구(341a) 내에는 입사광을 제1 색의 광(Lr, 도 7 참조)으로 변환하는 제1 양자점들을 포함하는 제1 색변환층(320a)이 배치될 수 있다. 제1 격벽(340)에 정의된 제2 개구(341b) 내에는 입사광을 제2 색의 광(Lg, 도 7 참조)으로 변환하는 제2 양자점들을 포함하는 제2 색변환층(320b)이 배치될 수 있다. 제1 격벽(340)에 정의된 제3 개구(341c) 내에는 입사광을 투과하는 투과층(320c)이 배치될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 제1 색변환층(320a), 제2 색변환층(320b), 투과층(320c), 및 제1 격벽(340)의 하부, 및 상부에는 보호막이 구비될 수 있다. 상기 보호막은 제1 색변환층(320a), 제2 색변환층(320b), 및 투과층(320c)이 하부 및 상부에 배치된 다른 구성들에 의해서 오염되지 않도록 보호하는 역할을 할 수 있다. 상기 보호막은 무기 절연물질로 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 보호막은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 10의 실시예는 제1 격벽(340) 상에 제2 격벽(350)이 더 배치된다는 점에서 도 9의 실시예와 차이가 있다. 이하에서는, 차이점을 중심으로 설명한다. 그 밖의 구성은 전술한 실시예와 동일 또는 유사하다.
도 10을 참조하면, 제1 격벽(340) 상에는 제2 격벽(350)이 더 배치될 수 있다. 제2 격벽(350)은 제1 격벽(340)에 대응되도록 배치될 수 있다. 제2 격벽(350)은 제1 격벽(340)에 정의된 제1 내지 제3 개구(341a, 341b, 341c)에 대응되는 개구를 가질 수 있다. 일 실시예로, 제2 격벽(350)은 제1 격벽(340)과 동일 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 격벽(340)과 제2 격벽(350)은 일체로 구비될 수 있다. 다른 실시예로, 제2 격벽(350)은 제1 격벽(340)과 상이한 물질을 포함할 수 있다.
제2 격벽(350)은 발액성 물질을 포함할 수 있다. 제2 격벽(350)이 발액성 물질을 포함함으로써, 잉크젯(Inkjet) 공정 시 비발광영역에는 제1 색변환층(320a), 제2 색변환층(320b), 및 투과층(320c)을 형성하는 물질이 도포되지 않도록 발액 특성을 부여하는 역할을 할 수 있다.
또한, 제2 격벽(350)은 유기발광다이오드(OLED)로부터 입사되는 광을 차단 또는 흡수하는 역할을 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 보다 구체적으로, 도 11은 도 8의 IV-IV' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8, 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛(CU)의 제1 격벽(340)에는 제1 개구(341a)가 정의될 수 있다. 제1 격벽(340)에 정의된 제1 개구(341a)는 제1 컬러필터(310a)와 중첩되는 제1 부분(342a), 및 차광층(330)과 중첩되는 제2 부분(343a)을 포함할 수 있다.
컬러필터 유닛(CU)이 차광층(330)과 중첩되는 제2 부분(343a)을 포함함으로써, 잉크젯 공정의 택타임이 감소될 수 있어, 잉크젯 공정 효율이 향상될 수 있다.
제1 격벽(340)에 정의된 제1 개구(341a)의 제1 부분(342a)에는 제1 색변환층(320a)이 배치될 수 있고, 제1 격벽(340)에 정의된 제1 개구(341a)의 제2 부분(343a)에는 제1 더미 색변환층(321a)이 배치될 수 있다. 제1 더미 색변환층(321a)은 제1 색변환층(320a)과 동일 공정으로 동시에 형성될 수 있다. 다만, 제1 더미 색변환층(321a)은 차광층(330)과 중첩되므로, 제1 더미 색변환층(321a)의 상부로는 광이 방출되지 않을 수 있다.
제1 격벽(340)은 제1 오목부(344a)를 포함할 수 있다. 제1 오목부(344a)는 잉크젯 공정 시, 잉크 오탄착이 자주 유발되는 부분에 정의될 수 있다. 제1 격벽(340)에 정의된 제1 오목부(344a)는 차광층(330)과 중첩될 수 있다. 일 실시예로, 제1 격벽(340)에 정의된 제1 오목부(344a)는 차광층(330)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 다른 실시예로, 제1 격벽(340)과 차광층(330) 사이에 보호막이 구비되는 경우, 제1 격벽(340)에 정의된 제1 오목부(344a)는 보호막의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다.
제1 격벽(340)의 제1 오목부(344a)는 제1 격벽(340)의 제1 개구(341a), 및 제3 개구(341c)와 이격되어 정의될 수 있다. 예컨대, 평면 상에서 제1 격벽(340)의 제1 오목부(344a)는 제1 격벽(340)의 제1 개구(341a)와 y 방향으로 이격되는 위치, 및 제1 격벽(340)의 제3 개구(341c)와 x 방향으로 이격되는 위치에 정의될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 보다 구체적으로, 도 12는 도 11의 제1 오목부(344a)에 오탄착된 잉크가 도포된 모습을 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 제1 격벽(340)의 제1 오목부(344a) 내에는 잉크젯 공정 시, 오탄착된 잉크(322a)가 배치될 수 있다. 잉크젯 공정 시 오탄착된 잉크(322a)가 제1 격벽(340)의 제1 오목부(344a) 내에 배치됨으로써, 기판(100)과 상부 기판(300)이 미리 설정된 거리만큼 이격될 수 있고, 기판(100)과 상부 기판(300)의 이격 거리가 일정하게 유지될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 13은 도 8의 V-V' 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8, 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛(CU)은 제2 개구(341b)가 정의된 제1 격벽(340)을 포함할 수 있다. 제1 격벽(340)에 정의된 제2 개구(341b)는 제2 컬러필터(310b)와 중첩되는 제3 부분(342b), 및 차광층(330)과 중첩되는 제4 부분(343b)을 포함할 수 있다.
컬러필터 유닛(CU)이 차광층(330)과 중첩되는 제4 부분(343b)을 포함함으로써, 잉크젯 공정의 택타임이 감소될 수 있어, 잉크젯 공정 효율이 향상될 수 있다.
제1 격벽(340)에 정의된 제2 개구(341b)의 제3 부분(342b)에는 제2 색변환층(320b)이 배치될 수 있고, 제1 격벽(340)에 정의된 제2 개구(341b)의 제4 부분(343b)에는 제2 더미 색변환층(321b)이 배치될 수 있다. 제2 더미 색변환층(321b)은 제2 색변환층(320b)과 동일 공정으로 동시에 형성될 수 있다. 다만, 제2 더미 색변환층(321b)은 차광층(330)과 중첩되므로, 제2 더미 색변환층(321b) 상부로는 광이 방출되지 않을 수 있다.
제1 격벽(340)은 제2 오목부(344b)를 포함할 수 있다. 제2 오목부(344b)는 잉크젯 공정 시, 잉크 오탄착이 자주 유발되는 부분에 정의될 수 있다. 제1 격벽(340)에 정의된 제2 오목부(344b)는 차광층(330)과 중첩될 수 있다. 일 실시예로, 제1 격벽(340)에 정의된 제2 오목부(344b)는 차광층(330)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 다른 실시예로, 제1 격벽(340)과 차광층(330) 사이에 보호막이 구비되는 경우, 제1 격벽(340)에 정의된 제2 오목부(344b)는 보호막의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다.
제1 격벽(340)의 제2 오목부(344b)는 제1 격벽(340)의 제2 개구(341b), 및 제3 개구(341c)와 이격되어 정의될 수 있다. 예컨대, 평면 상에서 제1 격벽(340)의 제2 오목부(344b)는 제1 격벽(340)의 제2 개구(341b)와 y 방향으로 이격되는 위치, 및 제1 격벽(340)의 제3 개구(341c)와 x 방향으로 이격되는 위치에 정의될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 보다 구체적으로, 도 14는 도 13의 제2 오목부(344b)에 오탄착된 잉크가 도포된 모습을 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 제1 격벽(340)의 제2 오목부(344b) 내에는 잉크젯 공정 시, 오탄착된 잉크(322b)가 배치될 수 있다. 잉크젯 공정 시 오탄착된 잉크(322b)가 제1 격벽(340)의 제2 오목부(344b) 내에 배치됨으로써, 기판(100)과 상부 기판(300)이 미리 설정된 거리만큼 이격될 수 있고, 기판(100)과 상부 기판(300)의 이격 거리가 일정하게 유지될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 15의 실시예는 제1 오목부(344a)가 그 하부에 배치된 구성의 적어도 일부를 노출시키지 않는다는 점에서 도 11의 실시예와 차이가 있다. 이하에서는, 차이점을 중심으로 설명한다. 그 밖의 구성은 전술한 실시예와 동일 또는 유사하다.
도 15를 참조하면, 제1 격벽(340)에 정의된 제1 오목부(344a)는 그 하부에 배치된 구성의 적어도 일부를 노출시키지 않을 수 있다. 즉, 제1 격벽(340)에 정의된 제1 오목부(344a)는 하프 톤 마스크 등을 이용하여 형성됨으로써, 제1 오목부(344a)는 제1 격벽(340)보다 얇게 형성되되, 그 하부에 배치된 구성의 상면으로부터 일정한 두께를 가질 수 있다. 이를 통해, 기판(100)과 상부 기판(300)을 합착시키는데 필요한 충전재(500)의 양을 줄일 수 있고, 점 얼룩 등의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 보다 구체적으로, 도 16은 도 15의 제1 오목부(344a)에 오탄착된 잉크가 도포된 모습을 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 제1 격벽(340)의 제1 오목부(344a)는 제1 격벽(340)보다 얇게 형성되되, 그 하부에 배치된 구성의 상면으로부터 일정한 두께를 가질 수 있다. 제1 격벽(340)의 제1 오목부(344a) 내에는 잉크젯 공정 시, 오탄착된 잉크(322a)가 배치될 수 있다. 잉크젯 공정 시 오탄착된 잉크(322a)가 제1 격벽(340)의 제1 오목부(344a) 내에 배치됨으로써, 기판(100)과 상부 기판(300)이 미리 설정된 거리만큼 이격될 수 있고, 기판(100)과 상부 기판(300)의 이격 거리가 일정하게 유지될 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 유닛을 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도 17의 실시예는 제1 격벽(340)에 정의된 제1 오목부(344a)와 제2 오목부(344b)가 일체로 구비된다는 점에서 도 8의 실시예와 차이가 있다. 이하에서는, 차이점을 중심으로 설명한다. 그 밖의 구성은 전술한 실시예와 동일 또는 유사하다.
도 17을 참조하면, 제1 격벽(340)은 제1 오목부(344a)와 제2 오목부(344b)를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1 오목부(344a)와 제2 오목부(344b)는 일체로 구비될 수 있다. 예컨대, 제2 오목부(344b)는 제1 오목부(344a)가 x 방향으로 연장된 부분일 수 있다. 제1 오목부(344a)와 제2 오목부(344b)가 일체로 구비됨으로써, 잉크젯 공정 시 잉크 오탄착에 의한 불량을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 18을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 및 제3 화소(PX3)를 구비할 수 있다. 물론 이는 예시적인 것으로서, 표시 장치(1)는 더 많은 화소들을 구비할 수 있다.
제1 내지 제3 화소(PX1, PX2, PX3)는 각각 제1 내지 제3 발광영역(EA1, EA2, EA3)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 발광영역(EA1, EA2, EA3)은 빛이 생성되어 외부로 출사되는 영역일 수 있다. 제1 내지 제3 발광영역(EA1, EA2, EA3) 사이에는 비발광영역(NEA)이 배치되어, 상기 비발광영역(NEA)에 의해서 제1 내지 제3 발광영역(EA1, EA2, EA3)이 정의될 수 있다.
제1 내지 제3 화소(PX1, PX2, PX3)는 서로 다른 광을 구현할 수 있다. 예컨대, 제1 화소(PX1)는 적색 광을, 제2 화소(PX2)는 녹색 광을, 제3 화소(PX3)는 청색 광을 구현할 수 있다. 평면상에서 볼 때, 제1 내지 제3 발광영역(EA1, EA2, EA3)은 다양한 다각형 또는 원형의 형상을 할 수 있으며, 스트라이프 배열, 펜타일 배열 등 다양한 배열을 할 수 있음은 물론이다.
한편, 본 실시예에 따른 표시 장치(1)는, 제1 내지 제3 발광영역(EA1, EA2, EA3)에 대응하여 제1 색변환층(320a), 제2 색변환층(320b), 및 투과층(320c)을 구비할 수 있다. 제1 색변환층(320a), 제2 색변환층(320b), 및 투과층(320c)은 양자점(Quantum Dot)과 금속 나노 입자를 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 화소(PX1)는 제1 색변환층(320a)을 포함할 수 있고, 제2 화소(PX2)는 제2 색변환층(320b)을 포함할 수 있으며, 제3 화소(PX3)는 투과층(320c)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 및 제2 색변환층(320a, 320b)에 포함된 양자점들의 평균 크기는 서로 상이할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해서 도 18에 도시된 적층 순서에 따라 구체적으로 설명하기로 한다.
기판(100)은 글라스재, 세라믹재, 금속재, 또는 플렉서블 또는 벤더블 특성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 기판(100)이 플렉서블 또는 벤더블 특성을 갖는 경우, 기판(100)은 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 기판(100)은 상기 물질의 단층 또는 다층구조를 가질 수 있으며, 다층구조의 경우 무기층을 더 포함할 수 있다. 일 실시예로, 기판(100)은 유기물/무기물/유기물의 구조를 가질 수 있다.
기판(100)과 제1 버퍼층(111) 사이에는 배리어층(미도시)이 더 포함될 수 있다. 배리어층은 기판(100) 등으로부터의 불순물이 반도체층(A)으로 침투하는 것을 방지하거나 최소화하는 역할을 할 수 있다. 배리어층은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다.
제1 버퍼층(111) 상에는 박막트랜지스터(TFT)에 대응되도록 바이어스 전극(BSM)이 배치될 수 있다. 바이어스 전극(BSM)에는 전압이 인가될 수 있다. 또한, 바이어스 전극(BSM)은 외부 광이 반도체층(A)에 도달하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 박막트랜지스터(TFT)의 특성이 안정화될 수 있다. 한편, 바이어스 전극(BSM)은 경우에 따라서는 생략될 수 있다.
제2 버퍼층(112) 상에는 반도체층(A)이 배치될 수 있다. 반도체층(A)은 비정질 실리콘을 포함하거나, 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 반도체층(A1)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 세슘(Cs), 세륨(Ce) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 반도체층(A)은 Zn 산화물계 물질로, Zn 산화물, In-Zn 산화물, Ga-In-Zn 산화물 등으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 반도체층(A)은 ZnO에 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn)과 같은 금속이 함유된 IGZO(In-Ga-Zn-O), ITZO(In-Sn-Zn-O), 또는 IGTZO(In-Ga-Sn-Zn-O) 반도체일 수 있다. 반도체층(A)은 채널영역과 상기 채널영역의 양 옆에 배치된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 반도체층(A)은 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
반도체층(A) 상에는 제1 절연층(113)을 사이에 두고, 상기 반도체층(A)과 적어도 일부 중첩되도록 게이트전극(G)이 배치될 수 있다. 게이트전극(G)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 게이트전극(G)은 Mo의 단층일 수 있다. 게이트전극(G)과 동일한 층에 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극(CE1)이 배치될 수 있다. 제1 전극(CE1)은 게이트전극(G)과 동일 물질로 형성될 수 있다.
도 18에서는 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(G)과 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극(CE1)이 따로 배치되도록 도시하나, 스토리지 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)와 중첩될 수 있으며, 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(G)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극(CE1)으로의 기능을 수행할 수 있다.
게이트전극(G) 및 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극(CE1)을 덮도록 제2 절연층(115)이 구비될 수 있다. 제2 절연층(115)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다.
제2 절연층(115) 상부에는 스토리지 커패시터(Cst)의 제2 전극(CE2), 소스전극(S) 및 드레인전극(D) 등이 배치될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제2 전극(CE2), 소스전극(S) 및 드레인전극(D)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 전극(CE2), 소스전극(S) 및 드레인전극(D)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다. 소스전극(S) 및 드레인전극(D)은 컨택홀을 통해서 반도체층(A)의 소스영역 또는 드레인영역에 접속될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제2 전극(CE2)은 제2 절연층(115)을 사이에 두고 제1 전극(CE1)과 중첩하며, 커패시턴스를 형성할 수 있다. 이 경우, 제2 절연층(115)은 스토리지 커패시터(Cst)의 유전체층의 기능을 할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제2 전극(CE2), 소스전극(S) 및 드레인전극(D) 상에는 평탄화층(118)이 배치되며, 평탄화층(118) 상에 제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)가 배치될 수 있다.
평탄화층(118)은 유기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 평탄한 상면을 제공한다. 이러한, 평탄화층(118)은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide), HMDSO(Hexamethyldisiloxane), Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystylene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다.
기판(100)의 표시영역(DA)에 있어서, 평탄화층(118) 상에는 제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)가 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)는 각각 제1 내지 제3 화소전극(210a, 210b, 210c)을 포함하며, 유기발광층을 포함하는 중간층(220), 및 대향전극(230)을 공통적으로 포함한다.
제1 내지 제3 화소전극(210a, 210b, 210c)은 (반)투광성 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 내지 제3 화소전극(210a, 210b, 210c)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사층과, 반사층 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 내지 제3 화소전극(210a, 210b, 210c)은 ITO/Ag/ITO로 구비될 수 있다.
평탄화층(118) 상에는 화소정의막(119)이 배치될 수 있다. 또한, 화소정의막(119)은 제1 내지 제3 화소전극(210a, 210b, 210c)의 가장자리와 제1 내지 제3 화소전극(210a, 210b, 210c) 상부의 대향전극(230)의 사이의 거리를 증가시킴으로써 제1 내지 제3 화소전극(210a, 210b, 210c)의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
화소정의막(119)은 폴리이미드, 폴리아마이드(Polyamide), 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)의 중간층(220)은 유기발광층을 포함할 수 있다. 유기발광층은 적색, 녹색, 청색, 또는 백색의 빛을 방출하는 형광 또는 인광 물질을 포함하는 유기물을 포함할 수 있다. 유기발광층은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있으며, 유기발광층의 아래 및 위에는, 홀 수송층(HTL; hole transport layer), 홀 주입층(HIL; hole injection layer), 전자 수송층(ETL; electron transport layer) 및 전자 주입층(EIL; electron injection layer) 등과 같은 기능층이 선택적으로 더 배치될 수 있다.
도 18에서는 중간층(220)이 제1 내지 제3 화소전극(210a, 210b, 210c)에 걸쳐서 일체로 형성되도록 도시하나, 이에 한정되지 않으며 중간층(220)은 제1 내지 제3 화소전극(210a, 210b, 210c) 각각에 대응하여 배치될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)는 모두 동일한 색을 방출하는 유기발광층을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)는 모두 청색의 빛을 방출할 수 있다. 다른 예로, 제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)는 모두 청색의 빛과 녹색의 빛이 혼합된 빛을 방출할 수 있다.
대향전극(230)은 투광성 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 일부 실시예에서, 대향전극(230)은 투명 또는 반투명 전극일 수 있으며, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물을 포함하는 일함수가 작은 금속 박막으로 형성될 수 있다. 또한, 금속 박막 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 TCO(transparent conductive oxide)막이 더 배치될 수 있다. 대향전극(230)은 표시영역(DA), 및 주변영역(PA)에 걸쳐 배치되며, 중간층(220)과 화소정의막(119)의 상부에 배치될 수 있다. 대향전극(230)은 복수의 유기발광다이오드(OLED)들에 있어서 일체(一體)로 형성되어 복수의 화소전극에 대응할 수 있다.
화소정의막(119) 상에는 마스크 찍힘 방지를 위한 스페이서(119S)가 더 포함될 수 있다. 스페이서(119S)는 화소정의막(119)과 일체(一體)로 형성될 수 있다. 예컨대, 스페이서(119S)와 화소정의막(119)은 하프톤 마스크 공정을 이용하여 동일한 공정에서 동시에 형성될 수 있다.
제1 내지 제3 발광소자(OLED1, OLED2, OLED3)는 외부로부터의 수분이나 산소 등에 의해 쉽게 손상될 수 있으므로, 박막봉지층(400)으로 덮어 보호될 수 있다. 박막봉지층(400)은 표시영역(DA)을 덮으며 표시영역(DA) 외측까지 연장될 수 있다. 박막봉지층(400)은 적어도 하나의 유기봉지층과 적어도 하나의 무기봉지층을 포함한다. 예컨대, 박막봉지층(400)은 제1 무기봉지층(410), 유기봉지층(420), 및 제2 무기봉지층(430)을 포함할 수 있다.
제1 무기봉지층(410)은 대향전극(230)을 덮으며, 산화규소, 질화규소, 및/또는 트라이산질화규소 등을 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 필요에 따라 제1 무기봉지층(410)과 대향전극(230) 사이에 캡핑층 등의 다른 층들이 개재될 수도 있다. 제1 무기봉지층(410)은 그 하부의 구조물을 따라 형성되기에, 상면이 평탄하지 않게 된다. 유기봉지층(420)은 이러한 제1 무기봉지층(410)을 덮으며, 제1 무기봉지층(410)과 달리 그 상면이 대략 평탄하도록 할 수 있다.
박막봉지층(400)은 전술한 다층 구조를 통해 박막봉지층(400) 내에 크랙이 발생한다고 하더라도, 제1 무기봉지층(410)과 유기봉지층(420) 사이에서 또는 유기봉지층(420)과 제2 무기봉지층(430) 사이에서 그러한 크랙이 연결되지 않도록 할 수 있다. 이를 통해 외부로부터의 수분이나 산소 등이 표시영역(DA)으로 침투하게 되는 경로가 형성되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다.
박막봉지층(400) 상부에는 충전재(500)가 배치될 수 있다. 충전재(500)는 외부 압력 등에 대해서 완충작용을 할 수 있다. 충전재(500)는 메틸 실리콘(methyl silicone), 페닐 실리콘(phenyl silicone), 폴리이미드 등의 유기물질로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 충전재(500)는 유기 실런트인 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 또는 무기 실런트인 실리콘 등으로도 이루어질 수 있다.
상부 기판(300)은 기판(100) 상부에 위치하며, 대향전극(230)이 상부 기판(300)과 기판(100) 사이에 개재되도록 한다. 상부 기판(300)은 글라스, 금속 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다.
상부 기판(300)의 기판(100) 방향의 하면 상에는 차광층(330), 제1 격벽(340), 및 제2 격벽(350)이 순차적으로 배치될 수 있다. 차광층(330)은 제1 내지 제3 발광영역(EA1, EA2, EA3)에 각각 대응되는 개구들을 가질 수 있으며, 각 개구들 내에는 제1 내지 제3 컬러필터(310a, 310b, 310c)가 배치될 수 있다. 또한, 제1 격벽(340)은 제1 내지 제3 발광영역(EA1, EA2, EA3)에 각각 대응되는 제1 내지 제3 개구(341a, 341b, 341c)를 가질 수 있다. 제1 개구(341a) 내에는 제1 색변환층(320a)이 배치되고, 제2 개구(341b) 내에는 제2 색변환층(320b)이 배치될 수 있으며, 제3 개구(341c) 내에는 투과층(320c)이 배치될 수 있다.
잉크젯 공정을 통해 제1 색변환층, 제2 색변환층, 및 투과층을 형성하는 경우, 비발광영역에 잉크 오탄착으로 불량이 발생하는 문제가 존재하였다. 보다 구체적으로, 기판(100)과 상부 기판(300)은 미리 설정된 간격만큼 이격되어야 하는데, 오탄착된 잉크로 인해 기판(100)과 상부 기판(300)의 이격 간격이 증가하고, 위치에 따라 이격 간격이 불균일해지는 문제가 존재하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)의 제1 격벽(340)에 정의된 제1 오목부(344a), 및 제2 오목부(344b)는 잉크젯 공정 시 잉크 오탄착이 자주 유발되는 부분에 정의될 수 있다. 따라서, 제1 격벽(340)의 제1 오목부(344a), 및 제2 오목부(344b) 내에는 오탄착된 잉크가 도포될 수 있다.
제1 격벽(340)이 제1 오목부(344a), 및 제2 오목부(344b)를 더 포함하고, 제1 격벽(340)의 제1 오목부(344a), 및 제2 오목부(344b) 내에 오탄착된 잉크가 배치됨으로써, 기판(100)과 상부 기판(300)이 미리 설정된 거리만큼 이격될 수 있고, 기판(100)과 상부 기판(300)의 이격 거리가 일정하게 유지될 수 있다.
또한, 제1 격벽(340)의 제1 개구(341a)는 제1 부분(342a), 및 제2 부분(343a)을 포함할 수 있다. 제1 개구(341a)의 제1 부분(342a)에는 제1 색변환층(320a)이 배치될 수 있고, 제1 개구(341a)의 제2 부분(343a)에는 제1 더미 색변환층(321a)이 배치될 수 있다.
제1 격벽(340)의 제1 개구(341a)가 제2 부분(343a)을 포함하고, 제1 개구(341a)의 제2 부분(343a)에 제1 더미 색변환층(321a)이 배치됨으로써, 잉크젯 공정의 택타임이 감소될 수 있어, 잉크젯 공정 효율이 향상될 수 있다.
지금까지는 표시 장치에 대해서만 주로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 이러한 표시 장치를 제조하기 위한 표시 장치의 제조 방법 역시 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
DU: 표시 유닛
CU: 컬러필터 유닛
1: 표시 장치
100: 기판
300: 상부 기판
310a, 310b, 310c: 제1 컬러필터, 제2 컬러필터, 제3 컬러필터
320a, 320b, 320c: 제1 색변환층, 제2 색변환층, 투과층

Claims (20)

  1. 서로 다른 색을 발광하는 제1 화소, 제2 화소, 및 제3 화소를 포함하는 표시 장치에 있어서,
    상기 제1 화소의 제1 발광소자 상부에 배치되고, 상기 제1 발광소자에 대응되는 제1 개구를 갖는, 제1 격벽; 및
    상기 제1 화소의 발광영역에 대응되도록 배치되고, 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 제1 양자점들을 포함하는, 제1 색변환층;
    을 구비하고,
    상기 제1 격벽은 평면 상에서 상기 제1 개구와 이격되는 제1 오목부를 포함하는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 색변환층은 상기 제1 개구 내에 배치되는, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 화소의 발광영역에 대응되도록 배치되고, 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 제2 양자점들을 포함하는, 제2 색변환층; 및
    상기 제3 화소의 발광영역에 대응되도록 배치되고, 산란 입자를 포함하는, 투과층;을 더 포함하는, 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 격벽은 상기 제2 화소의 제2 발광소자에 대응되는 제2 개구를 가지고,
    상기 제2 색변환층은 상기 제2 개구 내에 배치되는, 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 격벽은 상기 제3 화소의 제3 발광소자에 대응되는 제3 개구를 가지고,
    상기 투과층은 상기 제3 개구 내에 배치되는, 표시 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 색변환층과 중첩되는, 제1 컬러필터;
    상기 제2 색변환층과 중첩되는, 제2 컬러필터;
    상기 투과층과 중첩되는, 제3 컬러필터; 및
    상기 제1 컬러필터와 상기 제2 컬러필터의 사이, 상기 제2 컬러필터와 상기 제3 컬러필터의 사이, 및 상기 제1 컬러필터와 상기 제3 컬러필터의 사이에 배치되는 차광층;을 포함하는, 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 개구는,
    상기 제1 컬러필터와 중첩되는, 제1 부분; 및
    상기 차광층과 중첩되는, 제2 부분;을 포함하는, 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 색변환층은 상기 제1 개구의 상기 제1 부분에 배치되는, 표시 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 개구의 상기 제2 부분에 배치되는 제1 더미 색변환층을 더 포함하는, 표시 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 오목부는 상기 차광층과 중첩되는, 표시 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 오목부는 상기 차광층의 적어도 일부를 노출시키는, 표시 장치.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 제1 격벽은 평면 상에서 상기 제2 개구와 이격되는 제2 오목부를 더 포함하는, 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 오목부와 상기 제2 오목부는 일체로 구비되는, 표시 장치.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 제3 컬러필터와 상기 차광층은 동일 물질을 포함하는, 표시 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광소자와 상기 제1 격벽 사이에 배치되는, 제2 격벽을 더 포함하는, 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 격벽과 상기 제2 격벽은 일체로 구비되는, 표시 장치.
  17. 서로 다른 색을 발광하는 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소를 포함하는 표시 장치에 있어서,
    발광소자를 포함하는, 표시 유닛; 및
    상기 표시 유닛과 대향하며 배치되되, 입사광을 변환하는 양자점들 포함하는 색변환층, 및 상기 발광소자에 대응되는 개구를 갖는 격벽을 포함하는, 컬러필터 유닛;
    을 구비하고,
    상기 격벽은 평면 상에서 상기 개구와 이격되는 오목부를 포함하는, 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 컬러필터 유닛은 차광층을 더 포함하고,
    상기 오목부는 상기 차광층과 중첩되는, 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 오목부는 상기 차광층의 적어도 일부를 노출시키는, 표시 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 색변환층은 상기 개구 내에 배치되는, 표시 장치.
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