KR20210153170A - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20210153170A
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김수동
권영수
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Abstract

일 실시예의 표시 장치는 발광 소자층, 및 광제어층을 포함할 수 있다. 광제어층은 서로 이격된 복수 개의 격벽부들, 격벽부들 사이에 배치되고 양자점 및 제1 산란 입자를 포함하는 색제어부, 및 색제어부와 인접한 격벽부들의 측면을 커버하는 코팅층을 포함할 수 있다. 코팅층은 치환 분산제, 및 치환 산란 입자 중 적어도 하나를 포함하며, 치환 분산제, 및 치환 산란 입자는 각각 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함할 수 있다. 코팅층에 포함된 아민기의 개수와 카르복실기의 개수는 서로 상이한 것으로, 색제어부에 포함된 제1 산란 입자가 격벽부에 흡착되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치의 발광 효율 저하가 방지되고, 코팅층에 포함된 산란 입자에 의한 발광 효율 개선 특성을 나타낼 수 있다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코팅층을 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 내비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에서 영상 정보를 제공하기 위한 다양한 전자 장치들이 개발되고 있다. 특히 액정 표시 소자, 유기 전계 발광 표시 소자 등을 포함하는 전자 장치 등에서는 표시 품질을 개선하기 위해 양자점 등을 도입하고 있다.
또한, 이러한 전자 장치들의 발광 효율을 높이기 위한 방법이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은 코팅층을 포함하여 발광 효율이 개선된 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 격벽부의 측면을 커버하는 코팅층을 형성하는 단계를 포함하여 발광 효율이 개선되는 표시 장치 제조 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예는 발광 소자층; 및 상기 발광 소자층 상에 배치된 광제어층; 을 포함하고, 상기 광제어층은 서로 이격된 복수 개의 격벽부들; 상기 격벽부들 사이에 배치되고, 양자점 및 제1 산란 입자를 포함하는 색제어부; 및 상기 색제어부와 인접한 상기 격벽부들의 측면을 커버하는 코팅층; 을 포함하고, 상기 코팅층은 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 분산제, 및 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 산란 입자 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 코팅층에 포함된 아민기의 개수와 카르복실기의 개수는 서로 상이한 표시 장치를 제공한다.
상기 코팅층은 상기 치환 분산제를 포함하고, 상기 치환 산란 입자를 미포함하며, 상기 치환 산란 입자와 상이한 제2 산란 입자를 포함할 수 있다.
상기 제2 산란 입자는 TiO2, Ag, 및 Al 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 치환 분산제는 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나로 치환된 고분자 수지를 포함할 수 있다.
상기 고분자 수지는 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리아크릴, 폴리에폭시, 및 폴리에스테르 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 코팅층은 상기 치환 분산제를 미포함하고, 상기 치환 산란 입자를 포함할 수 있다.
상기 제1 산란 입자의 표면은 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나를 포함하는 리간드로 치환되고, 상기 제1 산란 입자의 상기 표면에서 아민기의 개수 및 카르복실기의 개수는 서로 상이할 수 있다.
상기 제1 산란 입자와 상기 치환 산란 입자는 동일할 수 있다.
상기 코팅층은 모노머를 더 포함하고, 상기 모노머는 우레탄 모노머, 에틸렌 모노머, 아크릴 모노머, 에폭시 모노머, 또는 에스테르 모노머일 수 있다.
상기 코팅층은 상기 색제어부와 접촉하는 것일 수 있다.
상기 격벽부들은 상기 코팅층을 사이에 두고, 상기 색제어부와 이격된 것일 수 있다.
일 실시예는 컬러 필터층을 형성하는 단계; 및 광제어층을 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 광제어층을 형성하는 단계는 복수의 격벽부들을 형성하는 단계; 상기 격벽부들 사이에 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 분산제, 및 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 산란 입자 중 적어도 하나를 포함하는 예비 코팅층을 제공하는 단계; 상기 예비 코팅층에 진공 및 열을 제공하여, 상기 격벽부들의 측면을 커버하는 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 코팅층이 형성된 상기 격벽부들 사이에 양자점 및 제1 산란 입자를 포함하는 색제어부를 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 예비 코팅층에 포함된 아민기의 개수와 카르복실기의 개수는 서로 상이한 표시 장치 제조 방법을 제공한다.
상기 예비 코팅층은 용매를 더 포함하고, 상기 용매는 상기 코팅층을 형성하는 단계에서 제거될 수 있다.
상기 용매는 PGMEA, DMA, GBL, CHA, 및 DPMA 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 용매의 끓는점은 50℃ 이상 250℃ 이하일 수 있다.
상기 예비 코팅층은 상기 치환 분산제를 포함하고, 상기 치환 산란 입자를 미포함하며, 상기 치환 산란 입자와 상이한 제2 산란 입자를 포함할 수 있다.
상기 예비 코팅층 전체 중량을 기준으로, 상기 제2 산란 입자는 0 wt% 초과 5 wt% 미만이 포함될 수 있다.
상기 예비 코팅층은 상기 치환 분산제를 미포함하고, 상기 치환 산란 입자를 포함할 수 있다.
상기 예비 코팅층은 모노머를 더 포함하고, 상기 모노머는 열 경화제, 또는 광 경화제와 제공될 수 있다.
상기 예비 코팅층 전체 중량을 기준으로, 상기 모노머는 0wt% 초과 5wt% 미만이 포함될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 격벽부와 인접한 코팅층에 치환 분산제 및 치환 산란 입자 중 적어도 하나를 포함하여, 개선된 발광 효율 특성을 나타낼 수 있다.
또한, 일 실시예의 표시 장치 제조 방법은 치환 분산제 및 치환 산란 입자 중 적어도 하나를 포함하는 코팅층을 형성하는 단계를 포함하여, 발광 효율이 개선된 표시 장치 제조에 사용될 수 있다.
도 1은 일 실시예의 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선에 대응하는 부분을 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 AA영역에 대응하는 부분을 나타낸 단면도이다.
도 4는 일 실시예의 치환 산란 입자를 나타낸 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 6은 일 실시예의 치환 분산제를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 일 실시예의 표시 장치 제조 방법의 일 단계를 나타낸 단면도이다.
도 10은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법의 일 단계를 나타낸 단면도이다.
도 11은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법의 일 단계를 나타낸 단면도이다.
도 12는 산란 입자 수에 따른 발광 효율을 나타낸 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
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 구성들이 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 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
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 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
"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.
이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 것이다. 도 2는 도 1의 I-I'선에 대응하는 부분을 나타낸 것으로, 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 3은 도 2의 AA영역을 확대하여 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명 코팅층의 다른 실시예를 나타낸 것이다. 도 4는 일 실시예의 치환 산란 입자를 나타낸 것이다. 도 6은 일 실시예의 치환 분산제를 나타낸 것이다.
도 1에서는 표시 장치(DD)로 휴대용 전자 기기를 예시적으로 도시하였다. 하지만, 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장치를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 스마트폰, 태블릿, 및 카메라와 같은 중소형 전자 장치 등에 사용될 수도 있다. 또한, 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시면(IS)을 통해 영상(IM)을 표시할 수 있다. 표시면(IS)은 영상(IM)이 표시되는 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)에 인접한 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 비표시 영역(NDA)은 영상이 표시되지 않는 영역이다.
표시 영역(DA)은 사각 형상일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 영역(DA)의 형상과 비표시 영역(NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다. 또한, 표시 장치(DD)의 전면에 비표시 영역(NDA)이 존재하지 않을 수도 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 발광 소자층(LED), 및 발광 소자층(LED) 상에 배치된 광제어층(CTL)을 포함할 수 있다. 광제어층(CTL)은 서로 이격된 복수 개의 격벽부들(BP), 격벽부들(BP) 사이에 배치된 색제어부(CL), 및 격벽부들(BP)의 측면을 커버하는 코팅층(AT)을 포함할 수 있다. 코팅층(AT, AT-a)은 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 분산제(SP), 및 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 산란 입자(SC-A) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 코팅층(AT, AT-a)에 포함된 아민기의 개수와 카르복실기의 개수는 서로 상이할 수 있다. 광제어층(CTL)에 대해서는 이후 보다 상세히 서술한다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 제1 기판(SUB1), 제1 기판(SUB1) 상에 배치된 회로층(DP-CL), 회로층(DP-CL) 상에 배치된 발광 소자층(LED), 발광 소자층(LED) 상에 배치된 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
제1 기판(SUB1)은 폴리머 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 또는 석영 기판 등일 수 있다. 제1 기판(SUB1)은 투명한 절연 기판일 수 있다. 제1 기판(SUB1)은 리지드한 것일 수 있다. 제1 기판(SUB1)은 플렉서블한 것일 수 있다.
회로층(DP-CL)은 제1 기판(SUB1) 상에 배치되고, 회로층(DP-CL)은 복수의 트랜지스터들(미도시)을 포함하는 것일 수 있다. 트랜지스터들(미도시)은 각각 제어 전극, 입력 전극, 및 출력 전극을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 회로층(DP-CL)은 발광 소자들(LED-1, LED-2, LED-3)을 구동하기 위한 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 포함하는 것일 수 있다.
발광 소자층(LED)은 각각 제1 내지 제3 발광 소자들(LED-1, LED-2, LED-3)을 포함하는 것일 수 있다. 제1 내지 제3 발광 소자들(LED-1, LED-2, LED-3)은 각각 순차적으로 적층된 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3), 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML), 전자 수송 영역(ETR) 및 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 청색광을 생성할 수 있다. 발광층(EML)은 410 nm 내지 480nm 파장 영역의 광을 생성할 수 있다. 발광 소자층(LED)은 청색광을 발광할 수 있다.
발광 소자층(LED)에는 화소 정의막(PDL)이 정의될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 폴리아크릴레이트(Polyacrylate)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 포함하여 형성될 수 있다. 이와 달리, 화소 정의막(PDL)은 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 질화규소(silicon nitride), 산화규소(silicon oxide), 질산화규소(silicon oxynitride) 등을 포함하여 형성되는 것일 수 있다. 발광 소자층(LED)에서 발광 소자들(LED-1, LED-2, LED-3)은 화소 정의막(PDL)에 의해 구분되는 것일 수 있다.
봉지층(TFE)은 발광 소자층(LED) 상에 배치되어 발광 소자층(LED)을 밀봉할 수 있다. 봉지층(TFE)은 수분/산소로부터 발광 소자층(LED)을 보호하고, 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(LED)을 보호하는 역할을 할 수 있다. 도 2에서는 봉지층(TFE)이 하나의 유기층(OL) 및 하나의 무기층(IL)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기층 및 적어도 하나의 유기층을 포함하는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 유기층 및 무기층이 교대로 반복하여 적층된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 봉지층(TFE)은 무기층, 유기층, 및 무기층이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 발광 소자층(LED) 상에 배치된 광제어층(CTL)을 포함할 수 있다. 광제어층(CTL)은 서로 이격된 복수 개의 격벽부들(BP), 색제어부(CL), 및 코팅층(AT)을 포함할 수 있다.
일 실시예의 광제어층(CTL)은 복수 개의 격벽부들(BP), 격벽부들(BP) 사이에 배치된 색제어부(CL), 및 격벽부들(BP)의 측면을 커버하는 코팅층(AT, AT-a)을 포함할 수 있다. 코팅층(AT, AT-a)은 색제어부(CL)와 인접한 격벽부들(BP)의 측면을 커버하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 코팅층(AT, AT-a)은 치환 분산제(SP, 도 6), 및 치환 산란 입자(SC-A) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 치환 분산제(SP)는 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함할 수 있다. 치환 산란 입자(SC-A)는 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함할 수 있다. 일 실시예의 코팅층(AT, AT-a)에 포함된 아민기의 개수와 카르복실기의 개수는 서로 상이할 수 있다.
격벽부들(BP)은 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 색제어부들(CL) 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다. 색제어부들(CL)은 후술하는 제1 내지 제3 색제어부(CL-1, CL-2, CL-3)를 포함하고, 격벽부들(BP)은 인접하는 제1 내지 제3 색제어부(CL-1, CL-2, CL-3) 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다. 격벽부들(BP)은 유기 물질을 포함할 수 있다. 격벽부들(BP)은 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질을 포함할 수 있다. 격벽부들(BP)은 소수성을 가지는 유기 물질을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 격벽부들(BP)은 제1 방향축(DR1)이 연장되는 방향으로 서로 이격된 것일 수 있다. 격벽부들(BP)의 상면 및 하면은 제1 방향축(DR1)이 연장되는 방향과 나란한 것일 수 있다. 격벽부들(BP)의 측면은 제3 방향축(DR3)이 연장되는 방향과 나란한 것일 수 있다. 도 2에서는 격벽부들(BP)이 마주하는 2개의 변이 서로 평행한 사각 형상인 것으로 도시하였으나, 격벽부들(BP)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 방향축(DR1)과 제3 방향축(DR3)이 정의하는 면과 평행한 단면 상에서, 격벽부들은 평행한 단변 및 장변을 포함하는 사다리꼴 형상일 수 있다.
격벽부들(BP)은 코팅층(AT, AT-a)을 사이에 두고, 색제어부(CL)와 이격된 것일 수 있다. 코팅층(AT, AT-a)은 격벽부들(BP) 및 색제어부(CL)에 각각 인접하게 형성된 것일 수 있다. 코팅층(AT, AT-a)은 색제어부(CL)와 직접 접촉하는 것일 수 있다. 코팅층(AT, AT-a)은 격벽부들(BP)과 직접 접촉하는 것일 수 있다. 코팅층(AT, AT-a)은 격벽부들(BP)의 측면과 접촉하는 것일 수 있다. 일 실시예의 코팅층(AT, AT-a)은 격벽부들(BP)의 측면을 커버하는 것일 수 있다. 코팅층(AT, AT-a)은 후술하는 일 실시예의 표시 장치 제조 방법에 따라 형성된 것일 수 있다.
도 3 및 도 5는 도 2의 AA영역에 대응하는 부분을 확대하여 나타낸 것이다. 도 3에서는 코팅층(AT)이 치환 산란 입자(SC-A)를 포함하고, 치환 분산제(SP)를 포함하지 않는 경우를 도시하였다. 이와 달리, 도 5에서는 코팅층(AT-a)이 치환 산란 입자(SC-A)를 포함하지 않고, 치환 분산제(SP), 및 제2 산란 입자(SC-X)를 포함하는 경우를 도시하였다. 도 3 및 도 5에 도시된 잔여물(RE, RE-a)은 후술하는 일 실시예의 표시 장치 제조 방법에서 제공된 모노머 등을 포함하는 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 일 실시예의 코팅층은 잔여물을 포함하지 않을 수 있다.
일 실시예의 코팅층(AT, AT-a)은 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 분산제(SP, 도 6), 및 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 산란 입자(SC-A, 도 4) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예의 코팅층(AT, AT-a)에 포함된 아민기의 개수와 카르복실기의 개수는 상이할 수 있다. 이에 따라, 일 실시예의 코팅층(AT, AT-a)은 아민기의 특성과 카르복실기의 특성 중 어느 하나의 특성을 더 강하게 나타낼 수 있다.
코팅층(AT, AT-a)은 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅층(AT, AT-a)은 아민기를 포함하고, 카르복실기를 포함하지 않을 수 있다. 코팅층(AT, AT-a)은 아민기를 포함하지 않고, 카르복실기를 포함할 수 있다. 이와 달리, 코팅층(AT, AT-a)은 아민기 및 카르복실기를 모두 포함할 수 있다. 코팅층(AT, AT-a)이 아민기와 카르복실기를 모두 포함하는 경우, 아민기의 개수와 카르복실기의 개수는 서로 상이할 수 있다. 코팅층(AT, AT-a)은 아민기 및 카르복실기를 모두 포함하고, 코팅층(AT, AT-a) 전체를 기준으로 아민기의 개수보다 카르복실기의 개수가 많은 것일 수 있다. 코팅층(AT, AT-a)은 아민기 및 카르복실기를 모두 포함하고, 코팅층(AT, AT-a) 전체를 기준으로 카르복실기의 개수보다 아민기의 개수가 많은 것일 수 있다.
일 실시예의 코팅층(AT)은 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 산란 입자(SC-A)를 포함하고, 치환 분산제(SP)를 포함하지 않는 것일 수 있다. 도 4를 참조하면, 치환 산란 입자(SC-A)는 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기(R1)를 포함할 수 있다. 치환 산란 입자(SC-A)는 산란 입자(SC)에 적어도 하나의 치환기(R1)를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 산란 입자(SC)는 TiO2, Ag, 중 Al 적어도 하나일 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되지 않는다. 도 4에서는, 치환 산란 입자(SC-A)가 산란 입자(SC) 표면에 5개의 치환기(R1)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 치환 산란 입자(SC-A)의 표면에 치환된 치환기의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
치환기(R1)는 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나일 수 있다. 치환 산란 입자(SC-A)에 포함된 복수의 치환기(R1)는 모두 동일한 것일 수 있다. 예를 들어, 복수의 치환기(R1)는 모두 아민기일 수 있다. 또한, 복수의 치환기(R1)는 모두 카르복실기일 수 있다. 치환기(R1)가 모두 아민기 또는 카르복실기인 경우, 치환 산란 입자(SC-A)는 아민기의 특성, 또는 카르복실기의 특성을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 5개의 치환기(R1)는 모두 아민기일 수 있다. 또는, 5개의 치환기(R1)는 모두 카르복실기일 수 있다. 치환 산란 입자(SC-A)에 포함된 5개의 치환기(R1)가 모두 아민기인 경우, 치환 산란 입자(SC-A)는 아민기의 특성을 나타낼 수 있다. 치환 산란 입자(SC-A)에 포함된 5개의 치환기(R1)가 모두 카르복실기인 경우, 치환 산란 입자(SC-A)는 카르복실기의 특성을 나타낼 수 있다.
한편, 치환 산란 입자(SC-A)에 포함된 5개의 치환기(R1) 중, 3개가 아민기이고, 2개가 카르복실기인 경우, 치환 산란 입자(SC-A)는 아민기의 특성 및 카르복실기의 특성을 모두 나타낼 수 있으나, 아민기의 특성이 카르복실기의 특성보다 강하게 나타날 수 있다. 또는, 치환 산란 입자(SC-A)에 포함된 5개의 치환기(R1) 중, 1개가 아민기이고, 4개가 카르복실기인 경우, 치환 산란 입자(SC-A)는 아민기의 특성 및 카르복실기의 특성을 모두 나타낼 수 있으나, 카르복실기의 특성이 아민기의 특성보다 강하게 나타날 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 복수의 치환기를 포함하는 일 실시예의 치환 산란 입자에서, 아민기의 개수와 카르복실기의 개수는 이에 한정되지 않는다.
치환 산란 입자(SC-A)는, 치환 산란 입자(SC-A)에 포함된 치환기(R1)에서, 아민기와 카르복실기 중 상대적으로 우세한 치환기의 특성을 나타내는 것일 수 있다. 또한, 치환 산란 입자(SC-A)에 포함된 치환기(R1)에서, 아민기의 개수와 카르복실기의 개수가 동일한 경우는 제외한다. 보다 상세하게, 치환 산란 입자(SC-A)가 아민기의 특성과 카르복실기의 특성을 동등하게 나타내는 경우는 제외한다.
일 실시예의 코팅층(AT-a)은 치환 산란 입자(SC-A)를 포함하지 않고, 치환 분산제(SP)를 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예의 코팅층(AT)은 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 분산제(SP, 도 6)를 포함하고, 치환 산란 입자(SC-A, 도 4)를 포함하지 않으며, 제2 산란 입자(SC-X)를 포함할 수 있다. 코팅층(AT)이 치환 분산제(SP)를 포함하고, 치환 산란 입자(SC-A)를 포함하지 않는 경우, 제2 산란 입자(SC-X)를 포함할 수 있다. 제2 산란 입자(SC-X)는 표면에 아민기 및 카르복실기 등의 치환기로 치환되지 않은 산란 입자이다. 제2 산란 입자(SC-X)는 TiO2, Ag, 및 Al 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어, 제2 산란 입자(SC-X)는 TiO2일 수 있다.
도 6을 참조하면, 치환 분산제(SP)는 고분자 수지(PN)에 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기(R10)가 치환된 것일 수 있다. 고분자 수지(PN)는 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에폭시(polyepoxy), 및 폴리에스테르(polyester) 중 적어도 하나일 수 있다. 고분자 수지(PN)에 결합된 치환기(R10)는 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나일 수 있다. 도 6에서는 고분자 수지(PN)에 결합된 치환기(R10)가 3개인 것으로 도시하였으나, 고분자 수지(PN)에 결합된 치환기(R10)의 수는 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 3개의 치환기(R10)는 모두 아민기일 수 있다. 고분자 수지(PN)에 치환된 3개의 치환기가 모두 아민기인 경우, 치환 분산제(SP)는 아민기의 특성을 나타낼 수 있다. 또는, 3개의 치환기(R10)가 모두 카르복실기일 수 있다. 고분자 수지(PN)에 치환된 3개의 치환기가 모두 카르복실기인 경우, 치환 분산제(SP)는 카르복실기의 특성을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 고분자 수지(PN)에 포함된 3개의 치환기(R10) 중 2개는 아민기이고, 1개는 카르복실기인 경우, 치환 분산제(SP)는 아민기의 특성과 카르복실기의 특성을 모두 나타낼 수 있으나, 아민기의 특성을 더 강하게 나타낼 수 있다. 고분자 수지(PN)에 포함된 3개의 치환기(R10) 중 1개는 아민기이고, 2개는 카르복실기인 경우, 치환 분산제(SP)는 아민기의 특성과 카르복실기의 특성을 모두 나타낼 수 있으나, 카르복실기의 특성을 더 강하게 나타낼 수 있다. 고분자 수지(PN)는, 고분자 수지(PN)에 포함된 치환기(R10)에서, 아민기와 카르복실기 중 상대적으로 우세한 치환기의 특성을 나타내는 것일 수 있다. 또한, 고분자 수지(PN)에 포함된 치환기(R10)에서, 아민기의 개수와 카르복실기의 개수가 동일한 경우는 제외한다. 보다 상세하게, 치환 분산제(SP)가 아민기의 특성과 카르복실기의 특성을 동등하게 나타내는 경우는 제외한다.
예를 들어, 치환 분산제(SP)는 아래의 화합물 1 내지 3 중 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
[화합물 1]
Figure pat00001
[화합물 2]
Figure pat00002
[화합물 3]
Figure pat00003
화합물 1 내지 3은 각각 우레탄 단량체를 포함하는 것일 수 있다. 화합물 1을 포함하는 치환 분산제(SP)는 고분자 수지가 폴리우레탄이고, Ra를 치환기로 포함하는 것일 수 있다. 화합물 2를 포함하는 치환 분산제(SP)는 고분자 수지가 폴리우레탄이고, Rb를 치환기로 포함하는 것일 수 있다. 화합물 3을 포함하는 치환 분산제(SP)는 고분자 수지가 폴리우레탄이고, Rc를 치환기로 포함하는 것일 수 있다.
화합물 1 내지 3에서, Ra, Rb, 및 Rc는 각각 독립적으로 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나일 수 있다. 화합물 1에서, 복수의 Ra는 동일한 것일 수 있다. 화합물 1에서 복수의 Ra는 아민기로 동일한 것일 수 있다. 또는, 화합물 1에서 복수의 Ra는 카르복실기로 동일한 것일 수 있다.
일 실시예의 코팅층(AT, AT-a)은 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를, 치환 분산제(SP), 또는 치환 산란 입자(SC-A)에 치환된 형태로 포함하는 것일 수 있다. 치환 산란 입자(SC-A)는 제2 산란 입자(SC-X) 표면에 치환기(R1, 도 4)를 포함하는 것일 수 있다. 치환 분산제(SP)는 고분자 수지(PN)에 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기(R10, 도 6)가 치환된 것일 수 있다.
또한, 일 실시예의 코팅층(AT, AT-a)에서 아민기의 개수 및 카르복실기의 개수는 상이할 수 있다. 따라서, 코팅층(AT, AT-a)은 아민기 특성 및 카르복실기의 특성 중 어느 하나의 특성을 더 강하게 나타낼 수 있다. 아민기의 특성 및 카르복실기의 특성이 동등하게 나타나지 않는 코팅층(AT, AT-a)은 후술하는 색제어부(CL)에 포함된 제1 산란 입자(SC-C)가 격벽부에 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 색제어부(CL)는 제1 색제어부(CL-1), 제2 색제어부(CL-2), 및 제3 색제어부(CL-3)을 포함하는 것일 수 있다. 제1 색제어부(CL-1), 제2 색제어부(CL-2), 및 제3 색제어부(CL-3)는 각각 제1 산란 입자(SC-C)를 포함하는 것일 수 있다. 제1 산란 입자(SC-C)는 표면에 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나를 포함하는 리간드로 치환될 수 있고, 아민기의 수와 카르복실기 수는 상이할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 산란 입자(SC-C)는 치환 산란 입자(SC-A)와 동일한 것일 수 있다. 이와 달리, 제1 산란 입자(SC-C)와 치환 산란 입자(SC-A)는 상이한 것일 수 있다. 제1 산란 입자(SC-C)는 제2 산란 입자(SC-X) 표면에 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 리간드가 치환된 것일 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 제1 산란 입자(SC-C)는 제2 산란 입자(SC-X)와 상이한 산란 입자에 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나가 치환된 것일 수 있다.
예를 들어, 제1 산란 입자(SC-C)는 아민기를 포함하는 리간드로만 치환되거나, 또는 카르복실기를 포함하는 리간드로만 치환될 수 있다. 이와 달리, 제1 산란 입자(SC-C)는 아민기를 포함하는 리간드, 및 카르복실기를 포함하는 리간드 모두로 치환될 수 있다. 제1 산란 입자(SC-C)의 표면이 아민기를 포함하는 리간드와 카르복실기를 포함하는 리간드로 치환될 경우, 아민기를 포함하는 리간드와 카르복실기를 포함하는 리간드의 수는 상이할 수 있다. 즉, 아민기를 포함하는 리간드의 수가 카르복실기를 포함하는 리간드의 수보다 많거나, 카르복실기를 포함하는 리간드의 수가 아민기를 포함하는 리간드의 수보다 많을 수 있다. 아민기를 포함하는 리간드의 수가 카르복실기를 포함하는 리간드의 수보다 많을 경우, 제1 산란 입자(SC-C)는 아민기의 특성이 카르복실기의 특성보다 강한 특성을 나타낼 수 있다. 제1 산란 입자(SC-C)는 아민기의 특성과 카르복실기의 특성 중 어느 하나의 특성을 강하게 나타내는 것일 수 있다.
제1 산란 입자가 아민기 및 카르복실기의 특성을 동등하게 나타낼 경우, 제1 산란 입자가 포함된 색제어부는 잉크젯 방식으로 형성되기에 적합하지 않을 수 있다. 잉크젯 방식으로 색제어부를 형성하는 경우, 아민기 및 카르복실기의 특성이 동등한 제1 산란 입자를 포함하는 물질은 분출(jetting) 특성이 저하될 수 있다. 또한, 코팅층을 포함하지 않는 광제어층에서, 제1 산란 입자가 아민기 및 카르복실기의 특성 중 어느 하나의 특성을 강하게 나타낼 경우, 색제어부의 제1 산란 입자가 격벽부에 흡착될 수 있다. 제1 산란 입자가 격벽부에 흡착될 경우, 색제어부 중앙에 위치한 제1 산란 입자의 수가 감소하여 광의 산란 현상이 저하될 수 있고, 표시 장치의 발광 효율 저하 현상이 나타날 수 있다. 일 실시예의 코팅층(AT, AT-a)과 제1 산란 입자(SC-C)가 각각 아민기의 특성 및 카르복실기의 특성 중 어느 하나의 특성을 강하게 나타낼 수 있고, 이에 따라 제1 산란 입자(SC-C)가 격벽부(BP)에 흡착되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 일 실시예의 색제어부(CL)는 잉크젯 방식으로 용이하게 형성될 수 있다.
한편, 제1 내지 제3 색제어부(CL-1, CL-2, CL-3) 중 적어도 하나는 양자점(QD-G, QD-R)을 포함하는 것일 수 있다. 양자점들(QD-G, QD-R)은 발광 소자층(LED)에서 발광된 광의 파장을 변환시키는 것일 수 있다. 제1 색제어부(CL-1)는 적색 양자점(QD-R)을 포함하고, 청색광을 적색광으로 변환시키는 것일 수 있다. 제2 색제어부(CL-2)는 청색광을 투과시키는 것일 수 있다. 제2 색제어부(CL-2)는 투명 수지로 형성된 것이거나, 청색 안료 또는 염료를 더 포함하는 것일 수 있다. 제3 색제어부(CL-3)는 녹색 양자점(QD-G)을 포함하고, 청색광을 녹색광으로 변환시키는 것일 수 있다.
양자점(QD-G, QD-R)은 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. 양자점(QD-G, QD-R)에 밴드 갭보다 에너지가 높은 파장의 빛이 입사하는 경우, 양자점(QD-G, QD-R)은 그 빛을 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 파장의 빛은 밴드 갭에 해당되는 값을 갖는다. 양자점(QD-G, QD-R)은 그 크기와 조성 등을 조절하면 양자 구속 효과에 의한 발광 특성을 조절할 수 있다. 양자점(QD-G, QD-R)은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물, I-III-VI족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다. 양자점(QD-G, QD-R)이 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물인 경우, 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한, 양자점(QD-G, QD-R)은 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.
도 2를 참조하면, 봉지층(TFE) 상에는 버퍼층(BFL), 제1 캡핑층(CAP1), 광제어층(CTL), 제2 캡핑층(CAP2)이 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 제2 캡핑층(CAP2) 상에는, 컬러 필터층(CF), 제2 기판(SUB2), 및 보호 필름(PF)이 순차적으로 적층될 수 있다.
버퍼층(BFL)은 봉지층(TFE)과 광제어층(CTL) 사이에 배치될 수 있다. 버퍼층(BFL)은 봉지층(TFE)과 광제어층(CTL)이 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
광제어층(CTL) 상측 및 하측에는 제1 캡핑층(CAP1), 및 제2 캡핑층(CAP2)이 배치될 수 있다. 제1 캡핑층(CAP1), 및 제2 캡핑층(CAP2)은 각각 광제어층(CTL)과 접촉하는 것일 수 있다. 제1 캡핑층(CAP1), 및 제2 캡핑층(CAP2)은 각각 광제어층(CTL)의 상면 및 하면을 커버하는 것일 수 있다.
컬러 필터층(CF)은 제1 내지 제3 컬러 필터부(CF-1, CF-2, CF-3)를 포함하는 것일 수 있다. 제1 내지 제3 컬러 필터부(CF-1, CF-2, CF-3)는 제1 방향축(DR1)이 연장되는 방향으로 이격되어 배치된 것일 수 있다. 컬러 필터부들(CF-1, CF-2, CF-3) 사이에는 차광부(BM)가 배치될 수 있다.
제1 내지 제3 컬러 필터부(CF-1, CF-2, CF-3)는 상술한 광제어층(CTL)에 포함된 제1 내지 제3 색제어부(CL-1, CL-2, CL-3)에 대응하여 배치될 수 있다. 제1 컬러 필터부(CF-1)는 제1 색제어부(CL-1)에 대응하여 배치되고, 제1 광을 투과시킬 수 있다. 제2 컬러 필터부(CF-2)는 제2 색제어부(CL-2)에 대응하여 배치되고, 제1 광과 상이한 제2 광을 투과시킬 수 있다. 제3 컬러 필터부(CF-3)는 제3 색제어부(CL-3)에 대응하여 배치되고, 제1 광 및 제2 광과 상이한 제3 광을 투과시킬 수 있다. 제1 컬러 필터부(CF-1) 625 nm 이상 675 nm 이하 파장 영역의 광을 투과시킬 수 있다. 제2 컬러 필터부(CF-2)는 410 nm 이상 480 nm 이하 파장 영역의 광을 투과시킬 수 있다. 제3 컬러 필터부(CF-3)는 500 nm 이상 570 nm 이하 파장 영역의 광을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 광은 적색광일 수 있고, 제2 광은 청색광일 수 있고, 제3 광은 녹색광일 수 있다. 제1 컬러 필터부(CF-1)는 적색광을 투과시키고, 청색광 및 녹색광을 차단시킬 수 있다. 제2 컬러 필터부(CF-2)는 청색광을 투과시키고, 녹색광 및 적색광을 차단시킬 수 있다. 제3 컬러 필터부(CF-3)는 녹색광을 투과시키고, 청색광 및 적색광을 차단시킬 수 있다.
차광부(BM)는 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 이와 달리, 차광부(BM)는 청색 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다.
제2 기판(SUB2) 폴리머 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 또는 석영 기판 등일 수 있다. 제2 기판(SUB2)은 투명한 절연 기판일 수 있다. 제2 기판(SUB2)은 리지드한 것일 수 있다. 제2 기판(SUB2)은 플렉서블한 것일 수 있다.
제2 기판(SUB2) 상에는 보호 필름(PF)이 배치될 수 있다. 보호 필름(PF)은 표시 장치(DD)의 표시면(IS)을 보호하고, 제2 기판(SUB2)과 공기 사이의 굴절률 차이로 인한 반사 현상을 완화하는 기능을 할 수 있다. 일 실시예의 표시 장치에서 보호 필름(PF)은 생략될 수 있으며, 표시면(IS)을 보호하기 위한 다른 부재가 배치될 수 있다.
도 3을 참조하면, 단면 상에서 제1 색제어부(CL-1)에 인접한 코팅층(AT)의 계면(IF)이 직선이 아닌 곡선으로 도시하였으나, 이는 예시적인 것이며, 계면(IF)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 코팅층(AT)에 포함된 치환 분산제(SP), 또는 제2 산란 입자(SC-X)의 거동에 따라, 계면(IF)의 형상은 상이할 수 있다.
일 실시예의 코팅층(AT, AT-a)은 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를, 치환 분산제(SP) 또는 치환 산란 입자(SC-A)에 치환된 형태로 포함하는 것일 수 있다. 코팅층(AT-a)이 치환 분산제(SP)를 포함하는 경우, 제2 산란 입자(SC-X)를 포함할 수 있다. 코팅층(AT, AT-a)에 포함된 치환 산란 입자(SC-A), 또는 제2 산란 입자(SC-X)에 의해 격벽부(BP)의 측면이 커버되는 것일 수 있다. 치환 산란 입자(SC-A), 및 제2 산란 입자(SC-X)는 색제어부(CL)에 포함된 제1 산란 입자(SC-C)가 격벽부(BP)의 측면에 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
코팅층을 포함하지 않는 광제어층에서는, 색제어부에 포함된 제1 산란 입자들이 격벽부에 흡착되는 양이 증가하게 된다. 제1 산란 입자들이 격벽부에 흡착됨에 따라, 색제어부 중앙에 분포된 제1 산란 입자의 수가 감소하게 되며, 이에 따라, 색제어부에서의 광의 산란 현상이 저하되고 표시 장치의 발광 효율이 저하되는 현상이 발생하였다.
일 실시예에 따르면, 코팅층(AT, AT-a)에 포함된 아민기의 개수와 카르복실기의 개수가 상이하고, 코팅층(AT, AT-a)은 아민기의 특성 및 카르복실기의 특성 중 어느 하나의 특성을 강하게 나타낼 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD)는 격벽부(BP)의 측면을 커버하는 코팅층(AT, AT-a)을 포함하고, 코팅층(AT, AT-a)에 포함된 치환 산란 입자(SC-A), 또는 제2 산란 입자(SC-X)가 격벽부의 측면을 커버하는 것일 수 있다. 이에 따라, 색제어부(CL)에 포함된 제1 산란 입자(SC-C)들이 격벽부(BP)에 흡착되는 것을 방지할 수 있다. 제1 산란 입자(SC-C)들이 격벽부(BP)에 흡착되어, 표시 장치의 발광 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 일 실시예의 표시 장치는 코팅층(AT, AT-a)에 치환 산란 입자(SC-A), 또는 제2 산란 입자(SC-X)를 포함하여 광의 산란 영역이 확대되고, 표시 장치의 발광 효율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다.
도 7 및 도 8은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 도 9 내지 11은 각각 일 실시예의 표시 장치 제조 방법의 단계를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이후 일 실시예의 표시 장치 제조 방법에 대한 설명에 있어서, 상술한 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한 내용과 동일한 내용은 다시 설명하지 않으며, 차이점을 위주로 설명한다. 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대해 자세한 설명은 생략한다.
일 실시예의 표시 장치 제조 방법은 컬러 필터층(CF)을 형성하는 단계(S100), 및 광제어층(CTL)을 형성하는 단계(S200)를 포함할 수 있다. 광제어층(CTL)을 형성하는 단계(S200)는 복수의 격벽부들(BP)을 형성하는 단계(S210), 격벽부들(BP) 사이에 예비 코팅층(P-AT)을 제공하는 단계(S220), 예비 코팅층(P-AT)에 진공 및 열(AH)을 제공하여 코팅층(AT)을 형성하는 단계(S230), 및 코팅층(AT)이 형성된 격벽부들(BP) 사이에 양자점(QD) 및 제1 산란 입자(SC-C)를 포함하는 색제어부(CL)를 형성하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 컬러 필터층(CF)은 제2 기판(SUB2, 도 2) 상에 형성되는 것일 수 있다. 컬러 필터층(CF)은 제2 기판(SUB2) 상에 형성되는 것일 수 있다. 컬러 필터층(CF) 상에 광제어층(CTL, 도 2)이 형성될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 컬러 필터층(CF)은 제2 기판(SUB2)이 아닌 별도의 부재에 형성될 수 있다.
도 9에서는, 코팅층을 형성하는 단계(S230)를 도시하였다. 예비 코팅층(P-AT)에 진공 및 열(AH)이 제공되어 코팅층(AT)을 형성될 수 있다. 예비 코팅층(P-AT)에 제공되는 진공 및 열은 동시에 제공되는 것일 수 있다. 이와 달리, 예비 코팅층(P-AT)에 제공되는 진공 및 열은 순차적으로 제공되는 것일 수 있다. 예비 코팅층(P-AT)에 진공이 먼저 제공되고, 소정의 시간이 흐른 후 열이 제공되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 예비 코팅층(P-AT)은 치환 산란 입자(SC-A, 도 4), 및 치환 분산제(SP, 도 6) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 치환 산란 입자(SC-A), 및 치환 분산제(SP)는 각각 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 것일 수 있다. 도 9에서는 예비 코팅층(P-AT)이 치환 산란 입자(SC-A)를 포함하여, 컬러 필터층(CF) 상에 제공되는 것으로 도시하였다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 예비 코팅층(P-AT)은 치환 분산제(SP)를 포함하여, 컬러 필터층(CF) 상에 제공될 수 있다. 예비 코팅층(P-AT)이 치환 분산제(SP)를 포함하는 경우, 예비 코팅층(P-AT)은 제2 산란 입자(SC-X)를 포함할 수 있다. 예비 코팅층(P-AT) 전체 중량을 기준으로, 제2 산란 입자(SC-X)는 0 wt% 초과 5 wt% 미만이 포함된 것일 수 있다.
예비 코팅층(P-AT)은 모노머를 더 포함하는 것일 수 있다. 예비 코팅층(P-AT) 전체 중량을 기준으로, 모노머는 0 wt% 초과 5 wt% 미만이 포함된 것일 수 있다. 모노머는 열 경화제, 또는 광 경화제와 함께 제공되는 것일 수 있다. 모노머는 치환 산란 입자(SC-A)가 격벽부에 흡착되어 코팅층(AT)을 형성한 이후, 치환 산란 입자(SC-A)가 코팅층(AT)으로부터 분리되지 않도록 하는 것일 수 있다. 예비 코팅층(P-AT)에 열(AH)이 제공될 경우, 치환 산란 입자(SC-A)는 격벽부로부터 분리될 수 있다. 치환 산란 입자(SC-A)가 격벽부로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 모노머가 제공되는 것일 수 있다. 예를 들어, 모노머는 우레탄 모노머, 에틸렌 모노머, 아크릴 모노머, 에폭시 모노머, 또는 에스테르 모노머일 수 있다.
예비 코팅층(P-AT)은 용매(VT)를 더 포함하는 것일 수 있다. 용매(VT)는 진공 및 열(AH)이 제공됨에 따라, 제거되는 것일 수 있다. 용매(VT)는 PGMEA(Propylene glycolmethyletheracetate), DMA(Dimethylacetamide), GBL(gamma-Butyrolactone), CHA(Cyclohexylacetate), 및 DPMA(Dipropyleneglycol monomethyletheracetate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 용매(VT)의 끓는점은 50℃ 이상 250℃ 이하일 수 있다. 예를 들어, 용매(VT)의 끓는점은 100℃ 이상 200℃ 이하일 수 있다. 용매(VT)의 증기압은 0.1 mmHg 초과 1 mmHg 미만일 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
예비 코팅층(P-AT)에서 용매(VT)가 제거된 이후, 치환 산란 입자(SC-A)는 격벽부(BP)의 측면에 흡착되고, 모노머 등의 잔여물(RE)이 남아있을 수 있다. 잔여물(RE)은 치환 산란 입자(SC-A)를 제외한 물질일 수 있다. 한편, 일 실시예의 코팅층(AT)에서 잔여물(RE)은 모두 제거되고, 치환 산란 입자(SC-A)로만 코팅층(AT)이 형성될 수 있다.
격벽부(BP)의 측면에 흡착된 치환 산란 입자(SC-A)는 색제어부(CL)에 포함된 제1 산란 입자(SC-C)가 격벽부(BP)에 흡착되는 것을 방지할 수 있다. 예비 코팅층이 치환 분산제(SP)와 제2 산란 입자(SC-X, 도 5)를 포함하는 경우, 제2 산란 입자(SC-X)는 격벽부(BP)의 측면에 흡착될 수 있다. 제2 산란 입자(SC-X)는 색제어부(CL)에 포함된 제1 산란 입자(SC-C)가 격벽부(BP)에 흡착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 치환 산란 입자(SC-A)와 제2 산란 입자(SC-X)는 발광 소자층(LED)으로부터 제공된 광의 산란에 기여할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치의 발광 효율이 개선될 수 있다.
예비 코팅층(P-AT)으로부터 코팅층(AT)이 형성된 이후, 색제어부(CL)가 형성될 수 있다. 도 11에 도시된 색제어부(CL)는 전술한 제1 색제어부(CL-1, 도 2) 또는 제3 색제어부(CL-3, 도 2)일 수 있다. 색제어부(CL)에 도시된 양자점(QD)은 전술한 적색 양자점(QD-R) 또는 녹색 양자점(QD-G)일 수 있다. 또한, 색제어부(CL)는 전술한 제2 색제어부(CL-2, 도 2)일 수 있고, 도 11의 색제어부(CL)가 제2 색제어부(CL-2)인 경우, 양자점(QD)은 포함하지 않을 수 있다.
일 실시예의 표시 장치 제조 방법은 광제어층(CTL)을 형성하는 단계(S200)를 포함하며, 광제어층(CTL)은 코팅층(AT)을 형성하는 단계(S240)를 포함할 수 있다. 치환 산란 입자(SC-A), 또는 치환 분산제(SP)와 제2 산란 입자(SC-X)가 포함된 예비 코팅층(P-AT)을 제공하여 코팅층(AT)을 형성하는 것일 수 있다. 치환 산란 입자(SC-A)와 제2 산란 입자(SC-X)는 격벽부(BP)의 측면을 커버하여, 발광 효율이 개선된 표시 장치(DD)를 제공할 수 있다.
도 12의 그래프는 산란 입자 수에 따른 발광 효율을 나타낸 것이다. "L1", "L2", 및 "L3"의 광제어층은 격벽부에 흡착되지 않고, 색제어부의 중앙부에 분포된 제1 산란 입자의 수가 서로 상이한 것이다. "L2"는 색제어부의 중앙부에 분포된 제1 산란 입자의 수가, "L1"의 색제어부의 중앙부에 분포된 제1 산란 입자 수의 2배인 경우를 나타낸 것이다. "L3"은 색제어부의 중앙부에 분포된 제1 산란 입자의 수가, "L1"의 색제어부의 중앙부에 분포된 제1 산란 입자 수의 3배인 경우를 나타낸 것이다. "EQE"는 발광 효율을 나타낸 것이다. "두께"는 색제어부의 두께를 나타낸 것으로, 표시 장치의 두께 방향과 나란한 것일 수 있다.
도 12를 참조하면, 두께가 동일한 경우, 중앙부에 분포된 제1 산란 입자의 수가 많을수록 발광 효율이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD)에서, 격벽부(BP)에 코팅층(AT)이 형성되어 색제어부(CL)에 포함된 제1 산란 입자(SC-C)가 격벽부(BP)에 흡착되는 것이 방지될수록 중앙부에 분포된 제1 산란 입자(SC-C)의 수가 증가될 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(DD)의 발광 효율 저하가 방지될 수 있다. 또한, 격벽부(BP)의 측면을 커버하는 코팅층(AT)에 포함된 치환 산란 입자(SC-A), 또는 제2 산란 입자(SC-X)에 의한 산란 현상의 증가로, 표시 장치(DD)의 발광 효율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 격벽부의 측면을 커버하는 코팅층을 포함하여, 격벽부 측면에 제1 산란 입자가 흡착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 코팅층이 치환 산란 입자, 또는 제2 산란 입자를 포함하여 광의 산란 현상을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 표시 장치의 발광 효율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 표시 장치 제조 방법은 코팅층을 형성하는 단계를 포함하여, 제 1 산란 입자가 격벽부 측면에 흡착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 코팅층을 형성하기 위해 제공된 치환 산란 입자, 또는 제2 산란 입자가 광의 산란 형상을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 일 실시예의 표시 장치 제조 방법으로 제조된 표시 장치는 발광 효율이 개선된 특성을 나타낼 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.
DD: 표시 장치 LED: 발광 소자층
CTL: 광제어층 BP: 격벽부
CL: 색제어부 AT: 코팅층
SP: 치환 분산제 SC-A: 치환 산란 입자

Claims (20)

  1. 발광 소자층; 및
    상기 발광 소자층 상에 배치된 광제어층; 을 포함하고,
    상기 광제어층은
    서로 이격된 복수 개의 격벽부들;
    상기 격벽부들 사이에 배치되고, 양자점 및 제1 산란 입자를 포함하는 색제어부; 및
    상기 색제어부와 인접한 상기 격벽부들의 측면을 커버하는 코팅층; 을 포함하고,
    상기 코팅층은 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 분산제, 및 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 산란 입자 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 코팅층에 포함된 아민기의 개수와 카르복실기의 개수는 서로 상이한 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅층은 상기 치환 분산제를 포함하고, 상기 치환 산란 입자를 미포함하며, 상기 치환 산란 입자와 상이한 제2 산란 입자를 포함하는 표시 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제2 산란 입자는 TiO2, Ag, 및 Al 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 치환 분산제는 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나로 치환된 고분자 수지를 포함하는 표시 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 고분자 수지는 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리아크릴, 폴리에폭시, 및 폴리에스테르 중 적어도 하나인 표시 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅층은 상기 치환 분산제를 미포함하고, 상기 치환 산란 입자를 포함하는 표시 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 산란 입자의 표면은 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나를 포함하는 리간드로 치환되고,
    상기 제1 산란 입자의 상기 표면에서 아민기의 개수 및 카르복실기의 개수는 서로 상이한 표시 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 산란 입자와 상기 치환 산란 입자는 동일한 표시 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅층은 모노머를 더 포함하고,
    상기 모노머는 우레탄 모노머, 에틸렌 모노머, 아크릴 모노머, 에폭시 모노머, 또는 에스테르 모노머인 표시 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅층은 상기 색제어부와 접촉하는 표시 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 격벽부들은 상기 코팅층을 사이에 두고, 상기 색제어부와 이격된 표시 장치.
  12. 컬러 필터층을 형성하는 단계; 및
    광제어층을 형성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 광제어층을 형성하는 단계는
    복수의 격벽부들을 형성하는 단계;
    상기 격벽부들 사이에 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 분산제, 및 아민기 및 카르복실기 중 적어도 하나의 치환기를 포함하는 치환 산란 입자 중 적어도 하나를 포함하는 예비 코팅층을 제공하는 단계;
    상기 예비 코팅층에 진공 및 열을 제공하여, 상기 격벽부들의 측면을 커버하는 코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 코팅층이 형성된 상기 격벽부들 사이에 양자점 및 제1 산란 입자를 포함하는 색제어부를 형성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 예비 코팅층에 포함된 아민기의 개수와 카르복실기의 개수는 서로 상이한 표시 장치 제조 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 예비 코팅층은 용매를 더 포함하고, 상기 용매는 상기 코팅층을 형성하는 단계에서 제거되는 표시 장치 제조 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 용매는 PGMEA, DMA, GBL, CHA, 및 DPMA 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 용매의 끓는점은 50℃ 이상 250℃ 이하인 표시 장치 제조 방법.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 예비 코팅층은 상기 치환 분산제를 포함하고, 상기 치환 산란 입자를 미포함하며, 상기 치환 산란 입자와 상이한 제2 산란 입자를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 예비 코팅층 전체 중량을 기준으로, 상기 제2 산란 입자는 0 wt% 초과 5 wt% 미만이 포함된 표시 장치 제조 방법.
  18. 제 12항에 있어서,
    상기 예비 코팅층은 상기 치환 분산제를 미포함하고, 상기 치환 산란 입자를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  19. 제 12항에 있어서,
    상기 예비 코팅층은 모노머를 더 포함하고,
    상기 모노머는 열 경화제, 또는 광 경화제와 제공되는 표시 장치 제조 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 예비 코팅층 전체 중량을 기준으로, 상기 모노머는 0wt% 초과 5wt% 미만이 포함된 표시 장치 제조 방법.
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