KR20210142038A - 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법이 제공된다. 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되며 제1 색의 광을 선택적으로 투과시키는 제1 컬러 필터층, 상기 제1 컬러 필터층 상에 배치된 뱅크층으로서, 두께 방향으로 관통하며 서로 이격된 제1 홀과 제2 홀을 포함하는 뱅크층, 상기 뱅크층의 상기 제1 홀 내에 배치된 파장 제어 패턴, 및 상기 뱅크층의 상기 제2 홀 내에 배치된 충진 구조물을 포함하되, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 각각 상기 제1 컬러 필터층과 중첩하도록 위치하고, 상기 파장 제어 패턴은 출광 영역에 배치되고, 상기 충진 구조물은 차광 영역에 배치된다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법{Display device and method of fabricating the same}
본 발명은 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 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.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제 해결을 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되며 제1 색의 광을 선택적으로 투과시키는 제1 컬러 필터층, 상기 제1 컬러 필터층 상에 배치된 뱅크층으로서, 두께 방향으로 관통하며 서로 이격된 제1 홀과 제2 홀을 포함하는 뱅크층, 상기 뱅크층의 상기 제1 홀 내에 배치된 파장 제어 패턴, 및 상기 뱅크층의 상기 제2 홀 내에 배치된 충진 구조물을 포함하되, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 각각 상기 제1 컬러 필터층과 중첩하도록 위치하고, 상기 파장 제어 패턴은 출광 영역에 배치되고, 상기 충진 구조물은 차광 영역에 배치된다.
상기 파장 제어 패턴은 파장 변환 물질 또는 산란 물질을 포함하고, 상기 충진 구조물은 파장 변환 물질과 산란 물질을 포함하지 않을 수 있다.
상기 충진 구조물은 상기 제2 홀 내에 배치되는 충진부, 및 상기 충진부와 일체로 형성되고 상기 뱅크층 하부로 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 돌출부의 직경은 상기 제2 홀의 직경보다 클 수 있다.
상기 충진 구조물은 상기 파장 제어 패턴과 비중첩할 수 있다.
상기 기판 상에 배치되며, 상기 제1 색과 상이한 제2 색을 선택적으로 투과시키는 제2 컬러 필터층과, 상기 제1 색 및 상기 제2 색와 상이한 제3 색의 광을 선택적으로 투과시키는 제3 컬러 필터층을 더 포함하고, 상기 차광 영역에서 상기 제1 컬러 필터층, 상기 제2 컬러 필터층 및 상기 제3 컬러 필터층은 서로 중첩할 수 있다.
상기 제2 홀은 상기 제2 컬러 필터층 및 상기 제3 컬러 필터층과 중첩할 수 있다.
상기 차광 영역에서 상기 제1 컬러 필터층 상에 상기 제2 컬러 필터층이 배치되고, 상기 제2 컬러 필터층 상에는 제3 컬러 필터층이 배치되고, 상기 제1 색은 청색이고, 상기 제2 색은 적색이고, 상기 제3 색은 녹색일 수 있다.
상기 제1 컬러 필터층 상에 배치되는 제1 캡핑층, 및 상기 뱅크층 상에 배치되는 제2 캡핑층을 더 포함하고, 상기 제2 홀과 중첩하는 영역에서 상기 제1 캡핑층과 상기 제2 캡핑층은 서로 직접 접촉할 수 있다.
상기 제2 캡핑층은 상기 제2 홀의 내벽을 덮을 수 있다.
상기 제1 컬러 필터층 상에 배치되는 저 굴절막을 더 포함하고, 상기 저 굴절막의 굴절률은 상기 파장 제어 패턴의 굴절률보다 작을 수 있다.
상기 저 굴절막은 유기 물질을 포함할 수 있다.
상기 과제 해결을 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 표시 기판, 상기 제1 표시 기판과 대향하는 제2 표시 기판, 상기 제1 표시 기판과 상기 제2 표시 기판 사이에 개재된 충진재를 포함하되, 상기 제1 표시 기판은 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되며, 상기 제1 전극의 적어도 일부를 노출하는 화소 정의막, 상기 화소 정의막에 의해 노출된 상기 제1 전극 상에 배치되는 발광층, 및 상기 발광층 상에 배치되는 제2 전극을 포함하고, 상기 제2 표시 기판은 상기 제1 표시 기판을 향하는 방향을 기준으로 제2 기판, 상기 제2 기판 상에 배치된 컬러 필터층, 상기 컬러 필터층 상에 배치되며 상기 컬러 필터층을 노출하는 개구부 및 상기 개구부와 이격된 관통홀을 포함하는 뱅크층, 상기 개구부 내에 배치된 파장 변환 패턴, 및 상기 뱅크층 상에 배치되어 상기 뱅크층 표면으로부터 상기 제1 표시 기판을 향하여 돌출되고, 일부가 상기 관통홀을 적어도 부분적으로 충진하는 스페이서를 포함한다.
출광 영역 및 상기 출광 영역을 둘러싸는 차광 영역을 더 포함하고, 상기 파장 변환 패턴은 상기 출광 영역에 배치되고, 상기 스페이서는 상기 차광 영역에 배치될 수 있다.
상기 파장 변환 패턴은 파장 변환 물질 또는 산란 물질을 포함하고, 상기 스페이서는 파장 변환 물질과 산란 물질을 포함하지 않을 수 있다.
상기 제1 표시 기판은 상기 제2 전극 상에 배치되는 박막 봉지층을 더 포함하고, 상기 스페이서는 상기 박막 봉지층과 직접 접촉할 수 있다.
상기 컬러 필터층 상에 배치되는 제1 캡핑층, 및 상기 뱅크층 상에 배치되는 제2 캡핑층을 더 포함하고, 상기 홀과 중첩하는 영역에서 상기 제1 캡핑층과 상기 제2 캡핑층은 서로 직접 접촉할 수 있다.
상기 과제 해결을 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 기판 상에 컬러 필터층을 패턴화하는 단계, 상기 컬러 필터층 상에 배치된 뱅크층으로서, 두께 방향으로 관통하며 서로 이격된 제1 홀과 제2 홀을 포함하는 뱅크층을 형성하는 단계, 잉크젯 프린팅 공정을 통해 상기 제1 홀 내에 컬러 제어층을 도포하는 단계, 및 상기 뱅크층의 상기 제2 홀을 통해 상기 컬러 제어층의 두께를 측정하는 단계를 포함하되, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 상기 컬러 필터층과 중첩하도록 위치하고, 상기 제1 홀은 상기 출광 영역에 배치되고, 상기 제2 홀은 상기 차광 영역에 배치된다.
상기 제2 홀을 적어도 부분적으로 충진하는 충진 구조물을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 컬러 제어층은 파장 변환 물질 또는 산란 물질을 포함하고, 상기 충진 구조물은 파장 변환 물질과 산란 물질을 포함하지 않을 수 있다.
상기 컬러 필터층을 형성하는 단계 이후에, 상기 컬러 필터층 상에 저 굴절막을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 저 굴절막은 유기 물질을 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 표시 품질이 향상된 표시 장치를 제공할 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 장치의 화소 배열을 나타낸 개략적인 배치도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 도 4의 A 영역을 확대한 확대도이다.
도 6 내지 도 10은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 화소 배열을 나타낸 개략적인 배치도이다.
도 12는 도 11의 B-B' 및 C-C'의 선을 따라 자른 단면도의 일부를 확대한 도면이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도 일부를 확대한 도면이다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도 일부를 확대한 도면이다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도 일부를 확대한 도면이다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도 일부를 확대한 도면이다.
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 1을 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.
도면에 예시된 표시 장치(1)는 텔레비전이다. 표시 장치(1)는 이에 제한되는 것은 아니지만, HD, UHD, 4K, 8K 등의 고해상도 내지 초고해상도를 가질 수 있다.
표시 장치(1)는 평면상 직사각형 형상으로 이루어질 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 있으며, 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다.
도 2는 도 1의 II-II'선을 따라 자른 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 제1 표시 기판(10), 및 제1 표시 기판(10)과 대향하는 제2 표시 기판(20)을 포함할 수 있다. 표시 장치(1)는 제1 표시 기판(10)과 제2 표시 기판(20)을 결합하는 실링 부재(50), 제1 표시 기판(10)과 제2 표시 기판(20) 사이에 채워진 충진층(70)를 더 포함할 수 있다.
제1 표시 기판(10)은 영상을 표시하기 위한 소자 및 회로들, 예컨대 스위칭 소자 등과 같은 화소 회로, 표시 영역(DA)에 후술할 발광 영역(EMA) 및 비발광 영역(NEM)을 정의하는 화소 정의막(PDL) 및 자발광 소자(self-light emitting element)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서 상기 자발광 소자는 유기발광소자(Organic Light Emitting Diode), 양자점 발광소자(Quantum dot Light Emitting Diode), 무기물 기반의 마이크로 발광다이오드(예컨대 Micro LED), 무기물 기반의 나노 발광 다이오드(예컨대 nano LED) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하에서는 상기 자발광 소자가 유기 발광 소자인 경우를 예로 하여 설명한다.
제2 표시 기판(20)은 제1 표시 기판(10) 상부에 위치하고 제1 표시 기판(10)과 대향할 수 있다. 제2 표시 기판(20)은 입사광의 색을 변환하는 컬러 제어 구조물을 포함할 수 있다. 상기 컬러 제어 구조물은 입사광의 파장을 제어할 수 있으며, 이에 따라, 입사광의 색을 변환할 수 있다.
비표시 영역(NDA)에서 제1 표시 기판(10)과 제2 표시 기판(20) 사이에는 실링 부재(50)가 위치할 수 있다. 실링 부재(50)는 비표시 영역(NDA)에서 제1 표시 기판(10)과 제2 표시 기판(20)의 가장자리를 따라 배치되며, 평면도 상 표시 영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 제1 표시 기판(10)과 제2 표시 기판(20)은 실링 부재(50)를 매개로 상호 결합될 수 있다. 실링 부재(50)는 유기 물질을 포함할 수 있다. 실링 부재(50)는 에폭시계 레진으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실링 부재(50)에 의해 둘러싸인 제1 표시 기판(10)과 제2 표시 기판(20) 사이의 공간에는 충진층(70)이 배치될 수 있다. 충진층(70)은 제1 표시 기판(10)과 제2 표시 기판(20) 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 Si계 유기 물질, 에폭시계 유기 물질 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 충진층(70)은 생략될 수도 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소 배열을 나타낸 개략적인 배치도이다. 이하에서, 도 3의 제1 방향(DR1)은 가로로, 제2 방향(DR2)은 제1 방향(DR1)과 교차하는 세로로, 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하며, 표시 장치(1, 도 1 참조)의 두께 방향으로 각각 지칭될 수 있다.
도 3을 참조하면, 표시 장치의 표시 영역(DA)은 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 적색 광 방출을 담당하는 제1 서브 화소(PXS_1), 녹색 광 방출을 담당하는 제2 서브 화소(PXS_2) 및 청색 광 방출을 담당하는 제3 서브 화소(PXS_3)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PXS_1), 제2 서브 화소(PXS_2) 및 제3 서브 화소(PXS_3)는 각 화소(PX)별로 하나씩 구비될 수 있다.
각 서브 화소(PXS)는 출광 영역(TA)과 그 주변의 차광 영역(BA)을 포함할 수 있다. 일 서브 화소(PXS)의 차광 영역(BA)은 이웃하는 서브 화소(PXS)(동일 화소(PX) 내의 서브 화소(PXS)인지 여부와 무관함)의 차광 영역(BA)과 맞닿는다. 이웃하는 서브 화소(PXS)의 차광 영역(BA)들은 하나로 연결될 수 있다. 나아가, 전체 서브 화소(PXS)의 차광 영역(BA)들이 하나로 연결될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이웃하는 각 서브 화소(PXS)의 출광 영역(TA)은 차광 영역(BA)에 의해 구분될 수 있다. 출광 영역(TA)과 차광 영역(BA)에 대해서는 뒤에서 다시 상세히 설명된다.
개념적으로, 이웃하는 서브 화소(PXS)는 맞닿아 있는 것으로 해석될 수 있다. 이와 같은 경우에도 서브 화소(PXS)간 경계는 일체로 연결된 차광 영역(BA) 상에 놓여 물리적으로 구분되지 않을 수 있다. 서브 화소(PXS)간 경계는 인접한 서브 화소(PXS)의 출광 영역(TA)들의 이격 공간의 중간 지점(또는, 차광 영역(BA)의 폭 방향 중간 지점)에 놓일 수 있다. 서브 화소(PXS)의 전체 형상은 해당 서브 화소(PXS)의 출광 영역(TA)의 형상에 대해 닮은꼴 관계를 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
각 화소(PX) 내의 각 서브 화소(PXS)의 출광 영역(TA: TA1, TA2, TA3)의 형상은 상호 동일하지 않을 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 제1 서브 화소(PXS_1)의 출광 영역(TA)(이하, 제1 출광 영역(TA1))의 형상은 제2 서브 화소(PXS_2)의 출광 영역(TA)(이하, 제2 출광 영역(TA2))의 형상과 실질적으로 동일하되, 제3 서브 화소(PXS_3)의 출광 영역(TA)(이하, 제3 출광 영역(TA3))의 형상과 상이할 수 있다. 또한, 제1 서브 화소(PXS_1)의 출광 영역(TA)(이하, 제1 출광 영역(TA1))의 형상과 제2 서브 화소(PXS_2)의 출광 영역(TA)(이하, 제2 출광 영역(TA2))의 형상은 서로 대칭일 수 있다.
복수의 화소(PX) 중 적어도 일부에는 관통홀(HLE) 및 적어도 일부가 관통홀(HLE) 내에 위치하는 스페이서(CS)가 배치될 수 있다. 관통홀(HLE) 및 스페이서(CS)는 일 화소(PX)의 차광 영역(BA) 내에 배치될 수 있다. 스페이서(CS)는 제1 표시 기판(10)과 제2 표시 기판(20)의 셀갭(Cell Gap)을 유지하는 역할을 수행할 수 있다. 관통홀(HLE) 및 스페이서(CS)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
복수의 서브 화소(PXS)를 포함하는 각 화소(PX)는 행렬 방향으로 교대 배열될 수 있다. 각 화소(PX) 내의 서브 화소(PXS)의 형상 및 배열은 동일할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 복수의 서브 화소(PXS)를 포함하는 각 화소(PX)의 전체 형상은 실질적인 정사각형 형상일 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 각 화소(PX)의 형상은 마름모꼴, 직사각형 등 다양하게 변형 가능하다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 제1 표시 기판(10)은 제1 기판(110)과 제1 기판(110) 상에 배치된 복수의 발광 소자를 포함한다.
도면에서 상부 방향으로 제1 표시 기판(10)의 단면 구조를 순차 설명하면, 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 기판일 수 있다. 그러나, 제1 기판(110)이 상기 예시된 것에 제한되는 것은 아니고, 제1 기판(110)은 폴리이미드 등과 같은 플라스틱을 포함할 수도 있고, 휘어지거나, 벤딩되거나, 폴딩되거나, 롤링될 수 있는 플렉시블한 특성을 가질 수도 있다.
제1 기판(110)의 일면 상에는 복수의 서브 화소 전극(PXSE)이 배치될 수 있다. 각 서브 화소 전극(PXSE)은 각 서브 화소(PXS)마다 배치될 수 있다. 이웃하는 서브 화소(PXS)의 서브 화소 전극(PXSE)은 서로 분리되어 있을 수 있다. 제1 기판(110)과 서브 화소 전극(PXSE) 사이에는 각 서브 화소 전극(PXSE)를 구동하는 회로층(미도시)이 배치될 수 있다. 회로층(미도시)은 복수의 박막 트랜지스터와 커패시터 등을 포함할 수 있다.
서브 화소 전극(PXSE)은 발광 소자(또는 발광 다이오드)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.
제1 기판(110)의 일면 상에는 서브 화소(PXS)의 경계를 따라 화소 정의막(PDL)이 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(NEM)과 발광 영역(EMA)이 구분될 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 장치가 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 발광층(EML)과 그 사이에 배치된 전하 생성층을 포함하는 탠덤(tandem) 구조를 가질 수 있다. 중첩 배치된 각 유기 발광층(EML)은 동일한 파장의 빛을 발광할 수도 있지만, 상이한 파장의 빛을 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 빛의 파장은 서브 화소(PXS)별로 동일할 수 있다. 예를 들어, 각 서브 화소(PXS)의 발광층(EML)이 청색광 또는 자외선을 발광하고, 컬러 제어 구조물이 파장 변환층(WCL)을 포함함으로써, 각 서브 화소(PXS)별 색상을 표시할 수 있다.
다른 실시예에서, 각 발광층(EML)이 발광하는 빛의 파장은 색 화소(PX)별로 발광 파장이 상이할 수도 있다. 예컨대, 제1 서브 화소(PXS_1)의 발광층(EML)은 제1 색을 발광하고, 제2 서브 화소(PXS_2)의 발광층(EML)은 제2 색을 발광하고, 제3 서브 화소(PXS_3)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, 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 다이오드의 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.
서브 화소 전극(PXSE), 발광층(EML) 및 공통 전극(CME)은 발광 소자(예컨대, 유기 발광 소자)를 구성할 수 있다. 발광층(EML)에서 발광한 빛은 공통 전극(CME)을 통해 상측 방향으로 출사될 수 있다.
공통 전극(CME) 상부에는 박막 봉지 구조물(120: 121, 122, 123)이 배치될 수 있다. 박막 봉지 구조물(120)은 적어도 하나의 박막 봉지층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 박막 봉지층은 제1 무기막(121), 유기막(122) 및 제2 무기막(123)을 포함할 수 있다. 제1 무기막(121) 및 제2 무기막(123)은 각각 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다. 유기막(122)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.
제2 표시 기판(20)은 박막 봉지 구조물(120) 상부에서 그와 대향하도록 배치될 수 있다. 도면에서 하부 방향으로 제2 표시 기판(20)의 단면 구조를 순차 설명하면, 제2 표시 기판(20)의 제2 기판(210)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 제2 기판(210)은 유리, 석영 등과 같은 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 제2 기판(210)은 리지드 기판일 수 있다. 그러나, 제2 기판(210)이 상기 예시된 것에 제한되는 것은 아니고, 제2 기판(210)은 폴리이미드 등과 같은 플라스틱을 포함할 수도 있고, 휘어지거나, 벤딩되거나, 폴딩되거나, 롤링될 수 있는 플렉시블한 특성을 가질 수도 있다.
제2 기판(210)은 제1 기판(110)과 동일한 기판이 사용될 수도 있지만, 물질, 두께, 투과율 등이 상이할 수도 있다. 예를 들어, 제2 기판(210)은 제1 기판(110)보다 높은 투과율을 가질 수 있다. 제2 기판(210)은 제1 기판(110)보다 두꺼울 수도 있고, 그보다 얇을 수도 있다.
제2 기판(210)의 일면 상에는 컬러 필터층(CFL)이 배치될 수 있다. 각 컬러 필터층(CFL)은 해당하는 색 파장 이외의 파장을 흡수하는 염료나 안료 같은 색료(colorant)를 포함할 수 있다. 컬러 필터층(CFL)은 각 서브 화소(PXS)의 해당하는 색이 아닌 다른 색의 빛이 방출되는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 즉, 컬러 필터층(CFL)은 특정 색의 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다.
컬러 필터층(CFL)은 제1 컬러 필터층(CFL_1), 제2 컬러 필터층(CFL_2) 및 제3 컬러 필터층(CFL_3)을 포함할 수 있다. 제1 컬러 필터층(CFL_1)은 적색 컬러 필터층이고, 제2 컬러 필터층(CFL_2)은 녹색 컬러 필터층이고, 제3 컬러 필터층(CFL_3)은 청색 컬러 필터층일 수 있다. 즉, 제1 컬러 필터층(CFL_1)은 적색의 광을 선택적으로 투과시키고, 제2 컬러 필터층(CFL_2)은 녹색의 광을 선택적으로 투과시키고, 제3 컬러 필터층(CFL_3)은 청색의 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다.
제1 컬러 필터층(CFL_1)은 제1 서브 화소(PXS_1)에 배치되고, 제2 컬러 필터층(CFL_2)는 제2 서브 화소(PXS_2)에 배치되며, 제3 컬러 필터층(CFL_3)은 제3 서브 화소(PXS_3)에 배치될 수 있다. 또한, 제1 컬러 필터층(CFL_1), 제2 컬러 필터층(CFL_2) 및 제3 컬러 필터층(CFL_3)은 차광 영역(BA)에도 배치될 수 있다. 즉, 제1 컬러 필터층(CFL_1), 제2 컬러 필터층(CFL_2) 및 제3 컬러 필터층(CFL_3)은 각 서브 화소(PXS)의 출광 영역(TA) 내에 배치될 뿐만 아니라, 일 화소(PX)의 차광 영역(BA)의 전 영역에 걸쳐 배치될 수 있다. 다시 말해서, 일 화소(PX)의 출광 영역(TA: TA1, TA2, TA3)에는 제1 컬러 필터층(CFL_1), 제2 컬러 필터층(CFL_2) 및 제3 컬러 필터층(CFL_3) 중 어느 하나가 배치되며, 일 화소(PX)의 차광 영역(BA)에는 제1 컬러 필터층(CFL_1), 제2 컬러 필터층(CFL_2) 및 제3 컬러 필터층(CFL_3)이 모두 배치될 수 있다.
제1 출광 영역(TA1)에는 제1 컬러 필터층(CFL_1)이 배치되고, 제2 출광 영역(TA2)에는 제2 컬러 필터층(CFL_2)이 배치되며, 제3 출광 영역(TA3)에는 제3 컬러 필터층(CFL_3)이 배치될 수 있다.
차광 영역(BA)에는, 제1 컬러 필터층(CFL_1), 제2 컬러 필터층(CFL_2) 및 제3 컬러 필터층(CFL_3)이 배치되고, 제2 기판(210) 상에 제3 컬러 필터층(CFL_3)이 배치되고, 제3 컬러 필터층(CFL_3) 상에 제1 컬러 필터층(CFL_1)이 배치되며, 제1 컬러 필터층(CFL_1) 상에 제2 컬러 필터층(CFL_2)이 배치될 수 있다. 차광 영역(BA)에서, 컬러 필터층(FCL)은 도면에서 하부를 향해 제3 컬러 필터층(CFL_3), 제1 컬러 필터층(CFL_1) 및 제2 컬러 필터층(CFL_2) 순으로 배치될 수 있다. 차광 영역(BA)에서 제1 컬러 필터층(CFL_1), 제2 컬러 필터층(CFL_2) 및 제3 컬러 필터층(CFL_3)은 서로 중첩할 수 있다.
차광 영역(BA)에 제1 컬러 필터층(CFL_1), 제2 컬러 필터층(CFL_2) 및 제3 컬러 필터층(CFL_3)을 배치함에 따라, 상기 영역에서 표시 장치로부터 광 출사를 차단할 뿐만 아니라, 외광 반사를 억제할 수 있다. 각 컬러 필터층 CFL_1, CFL_2, CFL_3)은 각 서브 화소(PXS)의 해당하는 색이 아닌 다른 색의 빛이 방출되는 것을 차단하고, 이에 따라, 차광 영역(BA)에서 적색, 녹색, 청색의 빛이 모두 차단될 수 있다.
다른 실시예에서, 제2 기판(210) 상에는 상부 흡광 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 상부 흡광 부재(미도시)는 제1 표시 기판(10)의 화소 정의막(PDL)과 중첩하여, 비발광 영역(NEM)에 위치할 수 있다. 상부 흡광 부재(미도시)는 가시광 파장 대역을 흡수하는 광 흡수 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상부 흡광 부재(미도시)는 표시 장치의 블랙 매트릭스로 사용되는 물질로 이루어질 수 있다. 상부 흡광 부재(미도시)는 차광 부재의 일종일 수 있다.
컬러 필터층(CFL) 상에는 저 굴절막(LRL)이 배치될 수 있다. 저 굴절막(LRL)은 출광 영역(TA) 및 차광 영역(BA)에 걸쳐 배치될 수 있다 저 굴절막(LRL)은 컬러 제어층(WCL, TPL)에 비해 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 저 굴절막(LRL)은 약 1.1 이상 1.4 이하의 굴절률을 가질 수 있다.
저 굴절막(LRL)은 컬러 제어층(WCL, TPL)으로부터 제2 기판(210)를 향하는 방향으로 방출되는 광 중 일부를 다시 컬러 제어층(WCL, TPL) 측으로 반사시킬 수 있다. 즉, 저 굴절막(LRL)은 컬러 제어층(WCL, TPL)을 투과하여 제2 기판(210)을 향하는 방향으로 방출되는 광 중 적어도 일부를 리사이클(recycle)시킴으로써, 광 이용 효율을 향상시킬 수 있으며, 결과적으로 표시 장치(1)의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
저 굴절막(LRL)은 유기 물질을 포함하며, 내부에 분산된 입자를 포함할 수 있다. 저 굴절막(LRL)이 포함하는 입자는 산화 아연(ZnO) 입자, 이산화티타늄(TiO2) 입자, 내부가 비어있는 중공 실리카 입자, 내부가 비어 있지 않은 실리카 입자, 나노 실리케이트(nano silicate) 입자, 포로겐(porogen) 입자 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
저 굴절막(LRL)이 유기막으로 이루어지는 경우, 상부의 단차에도 불구하고 그 하면은 평탄할 수 있다. 저 굴절막(LRL)은 컬러 필터층(CFL)의 하면을 완전히 덮을 수 있다. 출광 영역(TA)에 배치된 컬러 필터층(CFL)과 차광 영역(BA)에 배치된 컬러 필터층(CFL) 사이의 단차에도 불구하고, 저 굴절막(LRL)의 하면은 대체로 평탄할 수 있다.
저 굴절막(LRL) 상에는 제1 캡핑층(CPL1)이 배치될 수 있다. 제1 캡핑층(CPL1)은 외부로부터 수분 또는 공기 등의 불순물이 침투하여 컬러 필터층(CFL) 및 저 굴절막(LRL)을 손상시키거나 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 캡핑층(CPL1)은 컬러 필터층(CFL)의 색료가 다른 구성으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
제1 캡핑층(CPL1)은 저 굴절막(LRL)의 일면(도 2에서 하면)과 직접 접할 수 있다. 제1 캡핑층(CPL1)은 무기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 캡핑층(CPL1)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물 및 실리콘 산질화물 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 캡핑층(CPL1) 상에는 뱅크층(MBM)가 배치된다. 뱅크층(MBM)는 유기 물질을 포함할 수 있다. 뱅크층(MBM)는 가시광 파장 대역을 흡수하는 광 흡수 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 뱅크층(MBM)는 유기 차광 물질을 포함할 수 있다. 뱅크층(MBM)는 차광 부재의 일종일 수 있다. 뱅크층(MBM)는 일 화소(PX) 내에서 각 서브 화소(PXS)의 경계를 따라 배치되며, 뱅크층(MBM)에 의해, 각 서브 화소(PXS)가 구분될 수 있다.
뱅크층(MBM)는 차광 영역(BA)과 출광 영역(TA)을 정의할 수 있다. 뱅크층(MBM)가 배치되는 영역은 차광 영역(BA)이 된다. 뱅크층(MBM)에 의해 덮이지 않은, 또는 뱅크층(MBM)가 노출하는 컬러 제어층(WCL, TPL)은 출광 영역(TA)이 될 수 있다. 뱅크층(MBM)는 광 투과를 차단할 수 있는 물질로 이루어져, 인접한 서브 화소(PXS)로 광이 침범하여 혼색이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 후술하는 컬러 제어층(WCL, TPL)을 형성하는 공정에서, 뱅크층(370)은 잉크젯 공정 등의 방식으로 컬러 제어층(WCL, TPL)을 형성하는 경우, 잉크 조성물을 원하는 위치에 안정적으로 분사하도록 가이드하는 격벽의 역할을 할 수도 있다.
뱅크층(MBM)는 상기 뱅크층(MBM)을 두께 방향으로 관통하는 복수의 홀을 포함할 수 있다. 상기 복수의 홀을 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 복수의 홀 내에는 컬러 제어층(WCL, TPL) 또는 스페이서(CS)가 배치될 수 있다. 이하에서, 설명의 편의를 위해, 컬러 제어층(WCL, TPL)이 배치되는 홀은 개구부(OP1, OP2, OP3)로 지칭하고, 스페이서(CS)가 배치되는 홀은 관통홀(HLE)로 지칭한다.
뱅크층(MBM)는 제1 캡핑층(CPL1)을 부분적으로 노출하는 개구부(OP1, OP2, OP3)를 정의할 수 있다. 상기 개구부(OP1, OP2, OP3)는 출광 영역(TA)에 배치되며, 출광 영역(TA)과 두께 방향으로 중첩할 수 있다. 상기 개구부(OP1, OP2, OP3)는 컬러 필터층(CFL)과 두께 방향으로 중첩할 수 있다. 상기 개구부(OP1, OP2, OP3)와 중첩하는 컬러 필터층(CFL)은 제1 컬러 필터층(CFL_1), 제2 컬러 필터층(CFL_2) 및 제3 컬러 필터층(CFL_3) 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 뱅크층(MBM)에 의해 정의되는 개구부(OP1, OP2, OP3)는 복수로 마련될 수 있으며, 상기 복수의 개구부(OP1, OP2, OP3)는 각각 제1 컬러 필터층(CFL_1), 제2 컬러 필터층(CFL_2) 및 제3 컬러 필터층(CFL_3) 중 어느 하나와 중첩할 수 있다.
뱅크층(MBM)의 일면은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 컬러 제어층(WCL, TPL)들의 일면보다 두께 방향으로 돌출될 수 있다. 뱅크층(MBM)가 주변의 파장 변환 패턴(WCL1, WCL2)이나 투광층(TPL)으로부터 돌출된 높이(또는 두께)는 1㎛ 내지 3㎛이거나, 1.4㎛ 내지 1.8㎛이거나, 약 1.6㎛일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
뱅크층(MBM)는 상기 개구부(OP1, OP2, OP3) 뿐만 아니라 관통홀(HLE)을 더 포함할 수 있다. 관통홀(HLE)에 대해 보다 상세히 설명하기 위해 도 5가 더 참조된다.
도 5는 도 4의 A 영역을 확대한 확대도이다.
도 5를 더 참조하면, 뱅크층(MBM)는 뱅크층(MBM)을 두께 방향으로 관통하는 관통홀(HLE)을 포함할 수 있다. 즉, 관통홀(HLE)은 뱅크층(MBM)에 의해 정의될 수 있다. 관통홀(HLE)은 차광 영역(BA)에 배치되며, 차광 영역(BA)과 두께 방향으로 중첩할 수 있다. 관통홀(HLE)은 제1 캡핑층(CP1)을 노출할 수 있다. 관통홀(HLE)은 제1 컬러 필터층(CFL_1), 제2 컬러 필터층(CFL_2) 및 제3 컬러 필터층(CFL_3)과 두께 방향으로 중첩할 수 있다. 관통홀(HLE)은 상기 개구부(OP1, OP2, OP3)와 중첩하지 않을 수 있다.
뱅크층(MBM) 내에 관통홀(HLE)을 배치함에 따라, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께)를 보다 정확히 측정할 수 있다. 뱅크층(MBM)가 정의하는 개구부(OP1, OP2, OP3)와 관통홀(HLE)은 제1 캡핑층(CPL1)을 노출할 수 있다. 제1 캡핑층(CPL1)은 저 굴절막(LRL) 상에 배치되어, 하부의 단차에도 불구하고, 대체로 평탄할 수 있다. 뱅크층(MBM)가 정의하는 개구부(OP1, OP2, OP3)와 관통홀(HLE)이 노출하는 제1 캡핑층(CPL1)의 일 면(하면)은 대체로 평탄할 수 있다. 즉, 상기 개구부(OP1, OP2, OP3) 내에 컬러 제어층(WCL, TPL)이 배치되더라도, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 두께를 측정하는 기준이 되는 기준면을 관통홀(HLE)이 노출하는 제1 캡핑층(CPL1)의 일 면(하면)으로 설정할 수 있고, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 두께를 보다 정확히 측정할 수 있다. 따라서, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께) 산포에 따른 불량을 억제 또는 방지할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
관통홀(HLE)은 제2 캡핑층(CPL2) 및 스페이서(CS)에 의해, 내부가 충진될 수 있다. 즉, 스페이서(CS)는 관통홀(HLE) 내부를 충진할 수 있다. 관통홀(HLE)의 내벽 상에 제2 캡핑층(CPL2)이 배치되며, 관통홀(HLE)이 노출하는 제1 캡핑층(CPL1)의 일면 상에 제2 캡핑층(CPL2)이 배치될 수 있다. 관통홀(HLE)과 중첩하는 영역에서 제2 캡핑층(CPL2)은 제1 캡핑층(CPL1)과 직접 접촉할 수 있다. 제2 캡핑층(CPL2)은 적어도 일부가 관통홀(HLE)의 내벽 상에 배치될 수 있으며, 상기 일부 상에는 스페이서(CS)가 배치될 수 있다. 제2 캡핑층(CPL2)은 관통홀(HLE) 내부의 전 영역을 충진하지 못할 수 있으며, 이 경우, 스페이서(CS)는 적어도 일부가 관통홀(HLE) 내부에 배치되어, 관통홀(HLE)을 적어도 부분적으로 충진할 수 있다.
스페이서(CS)는 상기 제2 캡핑층(CPL2) 상에 배치될 수 있다. 스페이서(CS)는 관통홀(HLE) 내부에 위치하는 충진부(CS1) 및 관통홀(HLE) 외측에 위치하는 돌출부(CS2)를 포함할 수 있다. 돌출부(CS2)는 뱅크층(MBM)의 일 면(하면)으로부터 하측으로 돌출되며, 제2 캡핑층(CPL2)의 일 면(하면)으로부터 하측으로 돌출될 수 있다. 즉, 스페이서(CS)는 일부 영역이 관통홀(HLE) 내부를 충진하면서, 나머지 영역이 뱅크층(MBM)의 하측으로 돌출될 수 있다. 평면상 돌출부(CS2)의 직경은 관통홀(HLE)의 직경보다 클 수 있다. 돌출부(CS2)의 일부는 뱅크층(MBM)의 하면 상에 배치될 수도 있다. 스페이서(CS)의 충진부(CS1) 및 돌출부(CS2)는 일체로 형성될 수 있다.
스페이서(CS)는 차광 영역(BA)에 배치될 수 있다. 스페이서(CS)는 차광 영역(BA) 내에 배치되며, 출광 영역(TA)과는 비중첩할 수 있다. 아울러, 스페이서(CS)는 컬러 제어층(WCL, TPL)과 중첩하지 않을 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 스페이서(CS)는 제1 캡핑층(CPL1), 제2 캡핑층(CPL2) 및 저 굴절막(LRL)과 중첩할 수 있다.
스페이서(CS)는 상부에 배치되는 구조물과의 간격을 유지시키는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 스페이서(CS)는 제1 표시 기판(10)과 제2 표시 기판(20) 사이의 샐갭(Cell Gap, 또는 간격)을 유지하는 역할을 할 수 있다. 스페이서(CS)는 제1 표시 기판(10)의 제2 무기막(123)과 직접 접촉할 수 있다.
스페이서(CS)가 제2 기판(20)의 제2 기판(210)과 제1 표시 기판(10) 사이에 배치되어 두 부재의 간격을 유지할 수 있고, 표시 장치(1, 도 1 참조)의 영역 별로 두께가 일정하게 유지될 수 있다. 따라서, 제1 표시 기판(10)과 제2 기판(20)의 간격이 불균일함에 따라 발생할 수 있는 얼룩 발생이 감소될 수 있다. 아울러, 스페이서(CS)를 관통홀(HLE) 내부에 배치하여, 관통홀(HLE) 내부를 충진함에 따라, 충진층(70)을 배치하는 과정에서 관통홀(HLE)에 의해 발생할 수 있는 기포 등을 방지할 수 있다. 따라서, 뱅크층(MBM)에 관통홀(HLE)을 배치하더라도, 관통홀(HLE)을 스페이서(CS)로 충진함에 따라, 관통홀(HLE)에 의한 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
다시, 도 4를 참조하면, 뱅크층(MBM)이 정의하는 개구부(OP1, OP2, OP3)에는 컬러 제어층(WCL, TPL 또는, 파장 제어 패턴)이 배치된다. 컬러 제어층(WCL, TPL)은 입사된 빛의 파장을 변환하는 파장 변환층(WCL) 및/또는 입사된 빛의 파장을 유지하여 통과시키는 투광층(TPL)을 포함할 수 있다. 파장 변환층(WCL) 또는 투광층(TPL)은 서브 화소(PXS)마다 분리되도록 배치될 수 있다. 파장 변환층(WCL) 또는 투광층(TPL)은 발광 영역(EMA) 및 출광 영역(TA)에 대해 두께 방향으로 중첩할 수 있다. 이웃하는 파장 변환층(WCL) 또는 투과층은 서로 이격될 수 있다. 상기 이격 공간은 대체로 차광 영역(BA)에 중첩할 수 있다.
발광층(EML)으로부터 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. 발광층(EML)으로부터 입사된 광의 파장이 해당 서브 화소(PXS)의 색과 동일한 서브 화소(PXS)에는 투광층(TPL)이 배치될 수 있다. 예시된 실시예는 각 서브 화소(PXS)의 발광층(EML)이 제3 색을 발광하는 경우로서, 제1 서브 화소(PXS_1)와 제2 서브 화소(PXS_2)에는 파장 변환층(WCL)이 배치되고, 제3 서브 화소(PXS_3)에는 투광층(TPL)이 배치되는 예에 해당한다. 다른 예로, 각 서브 화소(PXS)의 발광층(EML)이 자외선 등 각 서브 화소(PXS)의 색상과 상이한 파장의 빛을 발광할 때에는 투광층(TPL) 없이 파장 변환층(WCL)만 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 각 서브 화소(PXS)의 발광층(EML)이 각 서브 화소(PXS)의 색상에 해당하는 빛을 발광할 때에는 파장 변환층(WCL) 없이 투광층(TPL)만 배치되거나, 모든 서브 화소(PXS)에 걸쳐서 투광층(TPL)이 생략될 수도 있다.
예시된 실시예에서, 파장 변환층(WCL)은 제1 서브 화소(PXS_1)에 배치되는 제1 파장 변환 패턴(WCL1)과 제2 서브 화소(PXS_2)에 배치되는 제2 파장 변환 패턴(WCL2)을 포함할 수 있다.
제1 파장 변환 패턴(WCL1)은 제1 베이스 수지(BRS1) 및 제1 베이스 수지(BRS1) 내에 배치된 제1 파장 변환 물질(WCP1)을 포함할 수 있다. 제2 파장 변환 패턴(WCL2)은 제2 베이스 수지(BRS2) 및 제2 베이스 수지(BRS2) 내에 배치된 제2 파장 변환 물질(WCP2)을 포함할 수 있다. 투광층(TPL)은 제3 베이스 수지(BRS3) 및 그 내부에 배치된 산란체(SCP)를 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.
산란체(SCP)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 파장 변환 물질(WCP1)은 청색 광을 적색 광으로 변환하고, 제2 파장 변환 물질(WCP2)은 청색 광을 녹색 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. 제1 파장 변환 패턴(WCL1)과 제2 파장 변환 패턴(WCL2)은 파장 변환 효율을 증가시키는 산란체(SCP)를 더 포함할 수 있다.
제3 서브 화소(PXS_3)에 배치되는 투광층(TPL)은 발광층(EML)에서 입사되는 청색 광에 대해 그 파장을 유지한 채 투과시킨다. 투광층(TPL)의 산란체(SCP)는 빛을 산란시켜, 투광층(TPL)을 통해 출사되는 빛의 출사 각도를 조절하는 역할을 할 수 있다. 투광층(TPL)은 파장 변환 물질을 불포함할 수 있다.
파장 변환층(WCL)과 투광층(TPL) 상에는 제2 캡핑층(CPL2)이 배치된다. 제2 캡핑층(CPL2)은 무기 물질로 이루어질 수 있다. 제2 캡핑층(CPL2)은 제1 캡핑층(CPL1)의 물질로 열거한 물질들 중에서 선택된 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 제2 캡핑층(CPL2)과 제1 캡핑층(CPL1)은 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 캡핑층(CPL2)은 각 파장 변환 패턴(WCL1, WCL2), 투광층(TPL) 및 뱅크층(MBM)를 덮을 수 있다. 제2 캡핑층(CPL2)은 각 파장 변환 패턴(WCL1, WCL2)과 투광층(TPL)의 일면을 덮을 수 있다. 제2 캡핑층(CPL2)은 뱅크층(MBM)의 일면 뿐만 아니라 측면까지도 덮을 수 있다. 제2 캡핑층(CPL2)은 컬러 제어층(WCL, TPL) 및 뱅크층(MBM)에 의해 형성된 표면 단차에 대해 컨포말한 형상을 가질 수 있다.
제1 표시 기판과 제2 표시 기판(20) 사이에는 충진층(70)이 배치될 수 있다. 충진층(70)은 제1 표시 기판(10)과 제2 표시 기판(20) 사이의 공간을 충진하는 한편, 이들을 상호 결합하는 역할을 할 수 있다. 충진층(70)은 제1 표시 기판(10)의 박막 봉지 구조물(120)과 제2 표시 기판(20)의 제2 캡핑층(CPL2) 사이에 배치될 수 있다. 충진층(70)은 Si계 유기물질, 에폭시계 유기물질 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서, 표시 장치(1)의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 6 내지 도 10은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다. 도 6 내지 도 10은 도 4의 제2 표시 기판(20, 도 1 참조)을 제조하는 공정을 도시한다. 도 6 내지 도 10에서는 설명의 편의를 위해, 도 4의 제2 표시 기판(20, 도 1 참조)이 상, 하 반전된 형상으로 도시한다.
도 6를 참조하면, 제2 표시 기판(20, 도 4 참조)의 제2 기판(210)의 일면 상에 컬러 필터층(CFL)을 형성한다.
구체적으로 설명하면, 컬러 필터층(CFL)은 제1 컬러 필터층(CFL_1), 제2 컬러 필터층(CFL_2) 및 제3 컬러 필터층(CFL_3)을 포함할 수 있다. 컬러 필터층(CFL)은 제1 내지 제3 컬러 필터층(CFL_1, CFL_2, CFL_3)은 특정 색의 색재를 포함하는 감광성 유기물을 도포한 후, 노광 및 현상을 통해 형성될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 제1 내지 제3 컬러 필터층(CFL_1, CFL_2, CFL_3)은 제3 컬러 필터층(CFL_3), 제1 컬러 필터층(CFL_1) 및 제2 컬러 필터층(CFL_2)의 순서로 형성될 수 있다.
우선, 패턴화된 제3 컬러 필터층(CFL_3)은 제3 색의 색재를 포함하는 감광성 유기물을 도포한 후 노광 및 현상을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 컬러 필터층(CFL_3)은 청색의 색재를 포함하는 감광성 유기물을 도포하고, 이를 노광 및 현상하여 도 6에 도시된 바와 같이 패턴화된 제3 컬러 필터층(CFL_3)을 형성할 수 있다. 제1 컬러 필터층(CFL_1) 및 제2 컬러 필터층(CFL_2)은 제3 컬러 필터층(CFL_3)을 형성하는 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 형성될 수 있다.
즉, 제3 컬러 필터층(CFL_3)을 형성한 후, 제1 컬러 필터층(CFL_1)을 형성한다. 패턴화된 제1 컬러 필터층(CFL_1)은 제1 색의 색재를 포함하는 감광성 유기물을 도포한 후, 노광 및 현상하여 도 6에 도시된 바와 같이 패턴화된 제2 컬러 필터층(CFL_1)을 형성할 수 있다. 제1 컬러 필터층(CFL_1)을 형성한 후, 제2 컬러 필터층(CFL_2)을 형성한다. 패턴화된 제2 컬러 필터층(CFL_2)은 제2 색의 색재를 포함하는 감광성 유기물을 도포한 후, 노광 및 현상하여 도 6에 도시된 바와 같이 패턴화된 제2 컬러 필터층(CFL_2)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 컬러 필터층(CFL_1)은 적색의 색재를 포함하며, 제2 컬러 필터층(CFL_2)은 녹색의 색재를 포함할 수 있다.
제2 기판(210) 상에 제3 컬러 필터층(CFL_3), 제1 컬러 필터층(CFL_1) 및 제2 컬러 필터층(CFL_2)을 순차적으로 형성함에 따라, 일부 영역에서 컬러 필터층(CFL)은 3 컬러 필터층(CFL_3), 제1 컬러 필터층(CFL_1) 및 제2 컬러 필터층(CFL_2)의 순서로 적층될 수 있다. 다만, 컬러 필터층(CFL)의 형성 순서는 이에 제한되지 않는다.
이어, 패턴화된 컬러 필터층(CFL) 상부에 이를 커버하는 저 굴절막(LRL) 및 제1 캡핑층(CPL1)을 형성한다. 저 굴절막(LRL) 및 제1 캡핑층(CPL1)은 제2 기판(210) 전 영역에 걸쳐 배치될 수 있다.
이어, 도 7을 참조하면, 제1 캡핑층(CPL1) 상에 뱅크층(MBM)을 형성한다.
구체적으로 설명하면, 제1 캡핑층(CPL1) 상에 패턴화된 뱅크층(MBM)을 형성할 수 있다. 뱅크층(MBM)은 차광 영역(BA)에 배치될 수 있다. 패턴화된 뱅크층(MBM)은 노광 및 현상 공정 등을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 뱅크층(MBM)은 유기 물질을 포함할 수 있으며, 상기 유기 물질을 감광성 유기 물질일 수 있다. 이 경우, 패턴화된 뱅크층(MBM)은 뱅크층용 유기 물질층을 도포한 후, 노광 및 현상을 통해 형성될 수 있다. 상기 뱅크층용 유기 물질층은 광이 조사된 부위에서 경화가 발생하는 네거티브 감광성 물질일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
뱅크층(MBM)에 의해 정의되는 개구부(OP1, OP2, OP3)가 노출하는 제1 캡핑층(CPL1)의 일면과 뱅크층(MBM)에 의해 정의되는 관통홀(HLE)이 노출하는 제1 캡핑층(CPL1)의 일면 사이에는 높이 차이(GP1)가 있을 수 있다. 뱅크층(MBM)를 패터닝한 후, 상기 높이 차이(GP1)를 측정할 수 있다. 상기 높이 차이(GP1)를 측정하는 방법은 광학적 방법 및/또는 물리적 방법 등을 포함할 수 있다. 상기 광학적 방법은 백색광 주사법 등을 포함할 수 있다. 상기 높이 차이(GP1)를 측정함에 따라, 이후, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께)를 보다 정확하게 측정할 수 있다. 다만, 상기 높이 차이(GP1)를 측정하는 단계는 생략될 수 있다.
뱅크층(MBM)를 형성하는 과정에서 뱅크층(MBM)에 의해 정의되는 관통홀(HLE)은 개구부(OP1, OP2, OP3)와 함께 동일한 공정에 의해, 형성될 수 있다. 관통홀(HLE)을 형성하기 위한 별도의 마스크가 불필요하고, 공정에 필요한 마스크 수가 증가하지 않는다. 따라서, 관통홀(HLE)을 형성하더라도, 공정 수가 증가하지 않으며, 공정 효율 및 공정 단가가 상승하지 않을 수 있다.
이어, 도 8을 참조하면, 패턴화된 뱅크층(MBM)에 의해 정의되는 개구부(OP1, OP2, OP3)에 컬러 제어층(WCL, TPL)을 형성한다. 컬러 제어층(WCL, TPL)은 잉크젯 조성물을 이용하여 잉크젯 프린팅 공정에 의해 형성될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 제1 파장 변환 패턴(WCL1)은 제1 출광 영역(TA1)에 제1 파장 변환 패턴(WCL1)에 포함된 물질을 포함하는 제1 잉크(IK1)를 분사하여 형성될 수 있다. 제1 잉크(IK1)는 제1 출광 영역(TA1)와 중첩되는 영역에서 뱅크층(MBM)에 의해 정의되는 개구부(OP1, OP2, OP3)로 분사될 수 있다. 즉, 뱅크층(MBM)는 제1 파장 변환 패턴(WCL1)을 형성하기 위하여 제1 잉크(IK1)를 원하는 위치에 안정적으로 위치시키는 가이드 역할을 할 수 있다.
마찬가지로, 제2 파장 변환 패턴(WCL2)은 제2 출광 영역(TA2)에 제2 파장 변환 패턴(WCL2)에 포함된 물질을 포함하는 제2 잉크(IK2)를 분사하여 형성될 수 있다. 제2 잉크(IK2)는 제2 출광 영역(TA2)와 중첩되는 영역에서 뱅크층(MBM)에 의해 정의되는 개구부(OP1, OP2, OP3)로 분사될 수 있다. 즉, 뱅크층(MBM)는 제2 파장 변환 패턴(WCL2)을 형성하기 위하여 제2 잉크(IK2)를 원하는 위치에 안정적으로 위치시키는 가이드 역할을 할 수 있다.
마찬가지로, 투광층(TPL)은 제3 출광 영역(TA3)에 투광층(TPL)에 포함된 물질을 포함하는 제3 잉크(IK3)를 분사하여 형성될 수 있다. 제3 잉크(IK3)는 제3 출광 영역(TA3)와 중첩되는 영역에서 뱅크층(MBM)에 의해 정의되는 개구부(OP1, OP2, OP3)로 분사될 수 있다. 즉, 뱅크층(MBM)는 투광층(TPL)을 형성하기 위하여 제3 잉크(IK3)를 원하는 위치에 안정적으로 위치시키는 가이드 역할을 할 수 있다.
제1 내지 제3 잉크(IK1, IK2, IK3)의 분사량은 표면 장력을 고려하고, 제1 내지 제3 잉크(IK1, IK2, IK3)의 건조 후 부피의 수축량을 고려하여 결정될 수 있다.
이어 도 9를 참고하면, 뱅크층(MBM)의 관통홀(HLE)을 이용하여, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께(TH))를 측정한다. 도 9에서는 제2 파장 변환 패턴(WCL2)의 높이(또는 두께(TH))를 측정하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 동일한 방법에 의해, 제1 파장 변환 패턴(WCL1) 및 투광층(TPL)의 높이를 측정할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 뱅크층(MBM)가 정의하는 개구부(OP1, OP2, OP3)와 관통홀(HLE)은 제1 캡핑층(CPL1)을 노출할 수 있다. 제1 캡핑층(CPL1)은 저 굴절막(LRL) 상에 배치되어, 하부의 단차에도 불구하고, 대체로 평탄할 수 있다. 즉, 뱅크층(MBM)가 정의하는 개구부(OP1, OP2, OP3)와 관통홀(HLE)이 노출하는 제1 캡핑층(CPL1)의 일 면(도 9의 상면, 도 4의 하면)은 대체로 평탄할 수 있다.
상기 개구부(OP1, OP2, OP3)에 제2 파장 변환 패턴(WCL2)이 배치되더라도, 제2 파장 변환 패턴(WCL2)의 높이(또는 두께(TH))를 측정하는 기준을 관통홀(HLE)이 노출하는 제1 캡핑층(CPL1)의 일 면(도 9의 상면, 도 4의 하면)으로 설정할 수 있고, 이를 통해, 제2 파장 변환 패턴(WCL2)의 높이(또는 두께(TH))를 직접적으로 측정할 수 있다. 다시 말해서, 관통홀(HLE)이 노출하는 제1 캡핑층(CPL1)의 일 면(도 9의 상면, 도 4의 하면)을 기준으로, 관통홀(HLE)이 노출하는 제1 캡핑층(CPL1)의 일 면(도 9의 상면, 도 4의 하면)과 제2 파장 변환 패턴(WCL2)의 일 면(도 9의 상면) 사이의 높이 차이(GP2)를 직접 측정할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 상기 높이 차이(GP2)를 측정하는 방법은 광학적 방법 및/또는 물리적 방법 등을 포함할 수 있다. 상기 광학적 방법은 백색광 주사법 등을 포함할 수 있다. 백색광 주사법을 이용하여 높이(또는 두께)를 측정하는 방법은 해당 분야에 널리 알려져 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
뱅크층(MBM)에 관통홀(HLE)을 더 형성함에 따라, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께)를 보다 정확하게 측정할 수 있다. 따라서, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께) 산포에 따라 휘도가 불균일해지는 현상을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께)를 보다 원활히 제어할 수 있어, 색 재현율을 향상시킬 수 있다.
아울러, 상술한 바와 같이 도 7에서, 뱅크층(MBM)에 의해 정의되는 개구부(OP1, OP2, OP3)가 노출하는 제1 캡핑층(CPL1)의 일면과 뱅크층(MBM)에 의해 정의되는 관통홀(HLE)이 노출하는 제1 캡핑층(CPL1)의 일면 사이에는 높이 차이(GP1)를 측정하는 경우, 상기 높이 차이(GP1), 및 관통홀(HLE)이 노출하는 제1 캡핑층(CPL1)의 일 면(도 9의 상면, 도 4의 하면)과 제2 파장 변환 패턴(WCL2)의 일 면(도 9의 상면) 사이의 높이 차이(GP2)를 종합하여, 제2 파장 변환 패턴(WCL2)의 높이(또는 두께(TH)) 보다 정확하게 측정할 수 있다.
이어, 도 10을 참조하면, 뱅크층(MBM) 및 컬러 제어층(WCL, TPL) 상에 제2 캡핑층(CPL2)을 형성하고, 관통홀(HLE) 내부를 스페이서(CS)로 충진한다.
구체적으로 설명하면, 우선, 컬러 제어층(WCL, TPL)을 경화할 수 있다. 이 경우, 제1 파장 변환 패턴(WCL1), 제2 파장 변환 패턴(WCL2) 및 투광층(TPL)은 수축될 수 있다. 컬러 제어층(WCL, TPL)을 경화한 후, 제2 캡핑층(CPL2)을 형성할 수 있다. 제2 캡핑층(CPL2)은 제2 기판(210) 전 영역에 걸쳐 형성될 수 있다.
제2 캡핑층(CPL2) 상에 스페이서(CS)를 형성할 수 있다. 스페이서(CS)는 차광 영역(BA)에 배치될 수 있다. 스페이서(CS)은 노광 및 현상 공정 등을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 스페이서(CS)는 유기 물질을 포함할 수 있으며, 상기 유기 물질을 감광성 유기 물질일 수 있다. 이 경우, 스페이서(CS)는 스페이서용 유기 물질층을 도포한 후, 노광 및 현상을 통해 형성될 수 있다. 스페이서용 유기 물질층을 도포하는 과정에서, 스페이서용 유기 물질층은 관통홀(HLE) 내부를 충진할 수 있다. 상기 스페이서용 유기 물질층은 광이 조사된 부위에서 경화가 발생하는 네거티브 감광성 물질일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
스페이서(CS)가 관통홀(HLE) 내부를 충진함에 따라, 관통홀(HLE)에 충진층(70)이 미처 충진되지 않아 발생할 수 있는 기포를 방지할 수 있으며, 상기 기포에 의해 발생할 수 있는 불량을 방지할 수 있다. 아울러, 관통홀(HLE) 내부를 스페이서(CS)로 충진함에 따라, 관통홀(HLE) 내부를 충진하기 위한 별도의 구성이 불필요하므로, 관통홀(HLE)을 형성하더라도, 공정 수가 증가하지 않으며, 공정 효율 및 공정 단가가 상승하지 않을 수 있다.
이후, 제2 캡핑층(CPL2) 및 스페이서(CS) 상에 충진층(70)이 도포되며, 제1 표시 기판(10)과 제2 표시 기판(20)이 결합될 수 있다. 상기 내용은 널리 알려진 사실이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이하, 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략하거나 간략화하며, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 11은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 화소 배열을 나타낸 개략적인 배치도이다. 도 12는 도 11의 B-B' 및 C-C'의 선을 따라 자른 단면도의 일부를 확대한 도면이다. 도 11의 제1 화소(PX1)는 일 실시예에 따른 일 화소(PX 도 3 참조)와 동일한 구성이나, 설명의 편의를 위해 별도의 도면 부호(제1 화소(PX1))를 부여하였다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(1_1)는 스페이서(CS)를 포함할 뿐만 아니라, 서브 스페이서(CS_1)를 포함한다는 점에서 도 3의 실시예와 차이가 있다.
구체적으로 설명하면, 제1 화소(PX1)에는 스페이서(CS)가 배치되며, 제1 화소(PX)와 상이한 제2 화소(PX2_1)에는 서브 관통홀(HLE_1) 및 서브 스페이서(CS_1)가 더 배치될 수 있다.
서브 관통홀(HLE_1)은 뱅크층(MBM)을 두께 방향으로 관통할 수 있다. 서브 관통홀(HLE_1)의 직경은 제1 화소(PX1)의 관통홀(HLE)의 직경보다 클 수 있다. 이에 따라, 제2 화소(PX2_1)의 서브 스페이서(CS_1)의 높이(또는 두께)는 제1 화소(PX1)의 스페이서(CS)의 높이(또는 두께)보다 작을 수 있다.
서브 스페이서(CS_1)는 적어도 일부가 상기 서브 관통홀(HLE_1) 내에 배치될 수 있다. 서브 스페이서(CS_1)는 서브 관통홀(HLE_1) 내에 배치되는 충진부(CS1_1)과 뱅크층(MBM) 외측으로 돌출된 돌출부(CS2_1)를 포함할 수 있다. 서브 스페이서(CS_1)의 돌출부(CS2_1)는 하부의 제1 표시 기판(10)의 제2 무기막(123)과 직접 접촉하지 않을 수 있다. 즉, 서브 스페이서(CS_1)의 돌출부(CS2_1)는 하부의 제1 표시 기판(10)의 제2 무기막(123)과 두께 방향으로 이격될 수 있다.
서브 스페이서(CS_1)는 스페이서(CS)와 함께 제1 표시 기판(10)과 제2 표시 기판(20) 사이의 샐갭(Cell Gap, 또는 간격)을 유지하는 역할을 할 수 있다. 제2 표시 기판(20, 도 4 참조)이 가압됨에 따라, 제1 표시 기판(10) 또는 제2 표시 기판(20)이 하부를 향해 일부 눌릴 수 있다. 이 경우, 서브 스페이서(CS_1)가 하부의 제1 표시 기판(10)의 제2 무기막(123)과 접하게 되어, 제1 표시 기판(10)과 제2 표시 기판(20) 사이의 샐갭(Cell Gap, 또는 간격)이 더 이상 줄어들지 않도록 제1 표시 기판(10) 또는 제2 표시 기판(20)을 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
서브 스페이서(CS_1)는 스페이서(CS)를 형성하는 공정에서 함께 형성될 수 있다. 서브 스페이서(CS_1)가 배치되는 서브 관통홀(HLE_1)의 직경은 관통홀(HLE)의 직경보다 크고, 스페이서(CS) 및 서브 스페이서(CS_1)를 형성하는 물질을 도포하는 경우, 상기 물질의 높이(또는 두께)는 서브 관통홀(HLE_1)이 배치된 영역에서 관통홀(HLE)이 배치된 영역보다 더 작을 수 있다.
다만, 서로 다른 높이(또는 두께)를 갖는 스페이서(CS) 및 서브 스페이서(CS_1)를 형성하는 방법은 이에 제한되는 것이 아니라, 하프톤 마스크(half-tone mask) 또는 멀티톤 마스크(muti-tone mask)를 통해 형성할 수도 있다.
이 경우에도, 관통홀(HLE) 및/또는 서브 관통홀(HLE_1)을 통해 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께)를 보다 정확히 측정할 수 있고, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께) 산포에 따른 불량을 억제 또는 방지할 수 있다. 관통홀(HLE)의 직경보다 큰 직경을 갖는 서브 관통홀(HLE_1)을 배치함에 따라, 스페이서(CS)를 형성하는 공정에서 서브 스페이서(CS_1)를 형성할 수 있어, 추가적인 공정이 불필요하다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도 일부를 확대한 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(1_2)의 스페이서(CS_2)는 제2 캡핑층(CPL2)의 하측으로 돌출되지 않는다는 점에서 도 5의 실시예와 차이가 있다.
구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 스페이서(CS_2)의 일 면(하면)은 제2 캡핑층(CPL2)의 일 면(하면)과 동일한 높이를 가질 수 있다. 스페이서(CS_2)는 관통홀(HLE)의 내부 전 영역을 충진하되, 관통홀(HLE) 및 제2 캡핑층(CPL2) 외부로 돌출되지 않을 수 있다. 스페이서(CS_2)는 하부의 제2 무기막(123)과 두께 방향으로 이격되며, 직접 접촉하지 않을 수 있다. 스페이서(CS_2)의 하부에는 충진층(70)이 배치될 수 있다.
이 경우에도, 관통홀(HLE)을 통해 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께)를 보다 정확히 측정할 수 있고, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께) 산포에 따른 불량을 억제 또는 방지할 수 있다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도 일부를 확대한 도면이다.
도 14을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(1_3)의 본 실시예에 따른 스페이서(CS_3)의 일 면(하면)은 뱅크층(MBM)의 일 면(하면)과 동일한 높이를 가진다는 점에서 도 13의 실시예와 차이가 있다.
구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 스페이서(CS_2)는 관통홀(HLE)의 내부를 충진할 수 있다. 스페이서(CS_2)의 일 면(하면)은 뱅크층(MBM)의 일 면(하면)과 동일한 높이를 가지며, 제2 캡핑층(CPL2)의 일 면(하면)보다 상부에 위치할 수 있다.
이 경우에도, 관통홀(HLE)을 통해 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께)를 보다 정확히 측정할 수 있고, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께) 산포에 따른 불량을 억제 또는 방지할 수 있다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도 일부를 확대한 도면이다.
도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(1_4)의 스페이서(CS_4)는 관통홀(HLE) 내부의 일부 영역을 충진한다는 점에서 도 5의 실시예와 차이가 있다.
구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 스페이서(CS_4)는 관통홀(HLE) 내에 배치되어 관통홀(HLE) 내부를 충진하되, 관통홀(HLE) 내부의 일부 영역만을 충진할 수 있다. 관통홀(HLE) 내부는 일부 영역이 스페이서(CS_4)에 의해 충진되며, 스페이서(CS_4)에 의해 충진되지 않은 나머지 영역은 충진층(70)에 의해 충진될 수 있다. 즉, 관통홀(HLE) 내부는 스페이서(CS_4) 및 충진층(70)으로 충진될 수 있다.
스페이서(CS_4)의 일 면(하면)은 뱅크층(MBM)의 일 면(하면) 및 제2 캡핑층(CPL2)의 일 면(하면)보다 상측에 위치할 수 있다.
이 경우에도, 관통홀(HLE)을 통해 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께)를 보다 정확히 측정할 수 있고, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께) 산포에 따른 불량을 억제 또는 방지할 수 있다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도 일부를 확대한 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(1_5)의 스페이서(CS_5)는 측면이 뱅크층(MBM) 측면 일부와 정렬된다는 점에서 도 5의 실시예와 차이가 있다.
구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 스페이서(CS_5)는 충진부(CS1)와 돌출부(CS2)를 포함하고, 돌출부(CS2)의 측면은 뱅크층(MBM)의 측면 일부와 정렬될 수 있다.
이 경우에도, 관통홀(HLE)을 통해 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께)를 보다 정확히 측정할 수 있고, 컬러 제어층(WCL, TPL)의 높이(또는 두께) 산포에 따른 불량을 억제 또는 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 도 13 내지 도 16의 실시예에 따른 스페이서(CS_2, CS_3, CS_4, CS_5)는 단독으로 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 도 11 및 도 12의 실시예와 같이, 도 5의 실시예에 따른 스페이서(CS)와 함께 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 120: 박막 봉지 구조물
10: 제1 표시 기판 CME: 공통 전극
20: 제2 표시 기판 PXSE: 서브 화소 전극
210: 제2 기판 PDL: 화소 정의막
CFL: 컬러 필터층 110: 제1 기판
LRL: 저 굴절막 70: 충진층
CPL: 캡핑층
MBM: 뱅크층
OP: 개구부
HLE: 홀
CS: 스페이서

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되며 제1 색의 광을 선택적으로 투과시키는 제1 컬러 필터층;
    상기 제1 컬러 필터층 상에 배치된 뱅크층으로서, 두께 방향으로 관통하며 서로 이격된 제1 홀과 제2 홀을 포함하는 뱅크층;
    상기 뱅크층의 상기 제1 홀 내에 배치된 파장 제어 패턴; 및
    상기 뱅크층의 상기 제2 홀 내에 배치된 충진 구조물을 포함하되,
    상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 각각 상기 제1 컬러 필터층과 중첩하도록 위치하고,
    상기 파장 제어 패턴은 출광 영역에 배치되고, 상기 충진 구조물은 차광 영역에 배치되는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 파장 제어 패턴은 파장 변환 물질 또는 산란 물질을 포함하고, 상기 충진 구조물은 파장 변환 물질과 산란 물질을 포함하지 않는 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 충진 구조물은 상기 제2 홀 내에 배치되는 충진부, 및 상기 충진부와 일체로 형성되고 상기 뱅크층 하부로 돌출된 돌출부를 포함하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 돌출부의 직경은 상기 제2 홀의 직경보다 큰 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 충진 구조물은 상기 파장 제어 패턴과 비중첩하는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되며, 상기 제1 색과 상이한 제2 색을 선택적으로 투과시키는 제2 컬러 필터층과, 상기 제1 색 및 상기 제2 색와 상이한 제3 색의 광을 선택적으로 투과시키는 제3 컬러 필터층을 더 포함하고,
    상기 차광 영역에서 상기 제1 컬러 필터층, 상기 제2 컬러 필터층 및 상기 제3 컬러 필터층은 서로 중첩하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 홀은 상기 제2 컬러 필터층 및 상기 제3 컬러 필터층과 중첩하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 차광 영역에서 상기 제1 컬러 필터층 상에 상기 제2 컬러 필터층이 배치되고, 상기 제2 컬러 필터층 상에는 제3 컬러 필터층이 배치되고,
    상기 제1 색은 청색이고, 상기 제2 색은 적색이고, 상기 제3 색은 녹색인 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터층 상에 배치되는 제1 캡핑층, 및 상기 뱅크층 상에 배치되는 제2 캡핑층을 더 포함하고,
    상기 제2 홀과 중첩하는 영역에서 상기 제1 캡핑층과 상기 제2 캡핑층은 서로 직접 접촉하는 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 캡핑층은 상기 제2 홀의 내벽을 덮는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터층 상에 배치되는 저 굴절막을 더 포함하고,
    상기 저 굴절막의 굴절률은 상기 파장 제어 패턴의 굴절률보다 작은 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 저 굴절막은 유기 물질을 포함하는 표시 장치.
  13. 제1 표시 기판;
    상기 제1 표시 기판과 대향하는 제2 표시 기판;
    상기 제1 표시 기판과 상기 제2 표시 기판 사이에 개재된 충진재를 포함하되,
    상기 제1 표시 기판은 제1 기판,
    상기 제1 기판 상에 배치되는 제1 전극,
    상기 제1 전극 상에 배치되며, 상기 제1 전극의 적어도 일부를 노출하는 화소 정의막,
    상기 화소 정의막에 의해 노출된 상기 제1 전극 상에 배치되는 발광층, 및
    상기 발광층 상에 배치되는 제2 전극을 포함하고,
    상기 제2 표시 기판은 상기 제1 표시 기판을 향하는 방향을 기준으로 제2 기판,
    상기 제2 기판 상에 배치된 컬러 필터층,
    상기 컬러 필터층 상에 배치되며 상기 컬러 필터층을 노출하는 개구부 및 상기 개구부와 이격된 관통홀을 포함하는 뱅크층,
    상기 개구부 내에 배치된 파장 변환 패턴, 및
    상기 뱅크층 상에 배치되어 상기 뱅크층 표면으로부터 상기 제1 표시 기판을 향하여 돌출되고, 일부가 상기 관통홀을 적어도 부분적으로 충진하는 스페이서를 포함하는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    출광 영역 및 상기 출광 영역을 둘러싸는 차광 영역을 더 포함하고,
    상기 파장 변환 패턴은 상기 출광 영역에 배치되고, 상기 스페이서는 상기 차광 영역에 배치되는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 파장 변환 패턴은 파장 변환 물질 또는 산란 물질을 포함하고, 상기 스페이서는 파장 변환 물질과 산란 물질을 포함하지 않는 표시 장치.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 표시 기판은 상기 제2 전극 상에 배치되는 박막 봉지층을 더 포함하고,
    상기 스페이서는 상기 박막 봉지층과 직접 접촉하는 표시 장치.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 컬러 필터층 상에 배치되는 제1 캡핑층, 및 상기 뱅크층 상에 배치되는 제2 캡핑층을 더 포함하고,
    상기 홀과 중첩하는 영역에서 상기 제1 캡핑층과 상기 제2 캡핑층은 서로 직접 접촉하는 표시 장치.
  18. 기판 상에 컬러 필터층을 패턴화하는 단계;
    상기 컬러 필터층 상에 배치된 뱅크층으로서, 두께 방향으로 관통하며 서로 이격된 제1 홀과 제2 홀을 포함하는 뱅크층을 형성하는 단계;
    잉크젯 프린팅 공정을 통해 상기 제1 홀 내에 컬러 제어층을 도포하는 단계; 및
    상기 뱅크층의 상기 제2 홀을 통해 상기 컬러 제어층의 두께를 측정하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 상기 컬러 필터층과 중첩하도록 위치하고,
    상기 제1 홀은 상기 출광 영역에 배치되고, 상기 제2 홀은 상기 차광 영역에 배치되는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제2 홀을 적어도 부분적으로 충진하는 충진 구조물을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 컬러 제어층은 파장 변환 물질 또는 산란 물질을 포함하고, 상기 충진 구조물은 파장 변환 물질과 산란 물질을 포함하지 않는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 컬러 필터층을 형성하는 단계 이후에, 상기 컬러 필터층 상에 저 굴절막을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 저 굴절막은 유기 물질을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
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