KR20220000021A - 광제어부재를 포함하는 표시장치 및 광제어부재의 제조 방법 - Google Patents

광제어부재를 포함하는 표시장치 및 광제어부재의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시패널, 및 표시패널 상에 배치된 광제어부재를 포함하고, 광제어부재는 서로 이격된 복수의 격벽들 및 복수의 격벽들 사이에 각각 배치된 복수의 광제어부들을 포함하고, 복수의 광제어부들 중 적어도 하나는 유기모노머 및 무기물을 포함하는 제1 영역 및 유기폴리머에 분산된 상기 무기물을 포함하는 제2 영역을 포함함에 따라, 표시장치의 표시 품질 및 신뢰성이 향상될 수 있다.

Description

광제어부재를 포함하는 표시장치 및 광제어부재의 제조 방법{DISPLAY APPARATUS INCLUDING LIGHT CONTROL MEMBER AND MANUFACTURING METHOD OF INCLUDING LIGHT CONTROL MEMBER}
본 발명은 광제어부재를 포함하는 표시장치 및 광제어부재의 제조 방법에 관한 것으로, 발광 효율 및 신뢰성이 향상된 광제어부재를 포함하는 표시장치 및 광제어부재의 제조 방법에 관한 것이다.
표시패널은 광원으로부터 생성된 소스광을 선택적으로 투과시키는 투과형 표시패널과 표시패널 자체에서 소스광을 생성하는 발광형 표시패널을 포함한다. 표시패널은 컬러 이미지를 생성하기 위해 화소들에 따라 다른 종류의 컬러 제어층을 포함할 수 있다. 컬러 제어층은 소스광의 일부 파장범위만 투과시키거나, 소스광의 컬러를 변환시킬 수 있다. 일부의 컬러 제어층은 소스광의 컬러는 변경하지 않고, 광의 특성을 변경시킬 수도 있다.
본 발명은 광변환 효율이 향상된 광제어부재를 포함하여 표시품질 및 신뢰성이 향상된 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 광변환 효율이 향상된 광제어부재를 제조하면서도, 공정 및 비용이 감소된 광제어부재 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예에서, 표시패널; 및 상기 표시패널 상에 배치된 광제어부재; 를 포함하고, 상기 광제어부재는 서로 이격된 복수의 격벽들; 및 상기 복수의 격벽들 사이에 각각 배치된 복수의 광제어부들을 포함하고, 상기 복수의 광제어부들 중 적어도 하나는 유기모노머 및 무기물을 포함하는 제1 영역 및 유기폴리머에 분산된 상기 무기물을 포함하는 제2 영역을 포함하는 것인 표시장치를 제공한다.
상기 무기물은 산란입자 및 발광체를 포함할 수 있다.
상기 제1 영역의 무기물 농도는 상기 제2 영역의 무기물 농도보다 큰 것일 수 있다.
상기 제2 영역의 무기물 농도와 상기 제1 영역의 무기물 농도 비는 1:1.5 내지 1:20 일 수 있다.
상기 제2 영역과 제1 영역의 두께 비는 1:1 내지 1:200 일 수 있다.
상기 제1 영역의 두께는 0.1㎛ 이상 5㎛ 이하이고, 상기 제2 영역의 두께는 5㎛ 이상 20㎛ 이하일 수 있다.
상기 제1 영역에서, 전체 부피에 대하여 상기 유기모노머의 부피는 0.01% 이상 10% 미만이고, 상기 발광체의 부피는 10% 이상 99.9% 이하일 수 있다.
상기 제2 영역에서, 전체 부피에 대하여 상기 유기폴리머의 부피는 10% 이상 90% 이하이고, 상기 발광체의 부피는 5% 이상 50% 이하일 수 있다.
상기 제2 영역의 유기폴리머는 상기 제1 영역의 유기모노머의 광경화 중합체일 수 있다.
상기 표시패널은 제1 광을 생성하는 발광소자를 포함하고, 상기 광제어 부재는 상기 제1 광을 투과하는 투과부; 상기 제1 광을 제2 광으로 변환시키는 제1 광제어부; 및 상기 제1 광을 제3 광으로 변환시키는 제2 광제어부; 를 포함하고, 상기 제1 광제어부 및 제2 광제어부는 상기 제1 영역 및 제2 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1 광제어부의 무기물은 제1 광을 상기 제2 광으로 변환시키는 제1 발광체를 포함하고, 상기 제2 광제어부의 무기물은 상기 제1 광을 상기 제3 광으로 변환시키는 제2 발광체를 포함할 수 있다.
상기 투과부는 유기폴리머에 분산된 산란체를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 광을 생성하는 표시패널; 및 상기 표시패널 상에 배치된 광제어층; 을 포함하고, 상기 광제어층은 상기 제1 광을 투과하는 투과부, 상기 제1 광을 제2 광으로 변환시키는 제2 광제어부, 및 상기 제1 광을 제3 광으로 변환시키는 제3 광제어부를 포함하고, 상기 제2 광제어부, 및 상기 제3 광제어부 중 적어도 하나는 유기모노머 및 무기물을 포함하는 제1 영역 및 유기폴리머에 분산된 상기 무기물을 포함하는 제2 영역을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 표시 패널은 상기 제1 광을 생성하는 발광 소자; 및 상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지 부재를 포함하고, 상기 봉지 부재와 광제어층 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
상기 광제어층 상에 배치되는 색필터층을 더 포함하고, 상기 색필터층은, 상기 투과부와 중첩되고, 제1 색광을 투과시키는 제1 색필터부, 상기 제1 광제어부와 중첩되고 제1 색광을 차단하며, 제2 색광을 투과시키는 제2 색필터부 및 상기 제3 색변환부에 중첩되고 상기 제1 색을 차단하며, 상기 제3 색을 투과시키는 제3 색필터부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 컬러필터층을 형성하는 단계; 및 상기 컬러필터층 상에 복수의 광제어부를 포함하는 광제어층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 광제어부 중 적어도 하나의 광제어부를 형성하는 단계는, 컬러 필터층 상에 제1 잉크를 제공하여 제1 잉크층을 형성하는 단계; 상기 제1 잉크층에 열을 제공하여 제1 영역을 형성하는 단계; 상기 제1 영역 상에 상기 제1 잉크를 제공하여 제2 잉크층을 형성하는 단계 및 상기 제2 잉크층을 경화하여 제2 영역을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 잉크는 유기모노머, 발광체 및 광개시제를 포함하는 광제어부재의 제조방법을 제공한다.
상기 제1 영역을 형성하는 단계는 상기 제1 잉크층 상에 150℃ 내지 200℃의 열을 제공하고, 제1 잉크층보다 두께가 작은 제1 영역을 형성하는 것일 수 있다.
상기 컬러필터층을 형성하는 단계는 평면 상에 이웃하게 배치되도록 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터, 및 제3 컬러 필터를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 잉크층을 형성하는 단계 이전에, 상기 컬러필터층 상에 상기 제1 컬러필터, 제2 컬러 필터, 및 제3 컬러 필터에 중첩하는 영역에 개구부가 생성되도록 복수의 격벽들을 형성하는 단계를 더 포함하고, 제1 잉크를 상기 제2 컬러 필터, 및 제3 컬러 필터에 중첩하는 개구부 중 적어도 하나에 제공되는 것일 수 있다.
상기 제1 잉크를 제공하여 제1 잉크층을 형성하는 단계 및 상기 제1 잉크층에 열을 제공하여 제1 영역을 형성하는 단계는 2회 이상 반복되어 실시되는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광제어부는 고농도의 무기물을 포함하는 층을 포함하여 발광 효율이 향상하여 표시장치가 우수한 표시 품질을 나타낼 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광제어부의 두께를 낮추어 비용이 저감될 수 있으며, 무기물의 함량을 낮추어 잉크의 점도를 개선할 수 있어 공정 불량이 개선된 광제어부재 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광제어부재의 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광제어부재의 일부분을 나타낸 단면도들이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법 중 일부 단계를 도시한 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치 제조방법 중 일부 단계를 확대하여 나타낸 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에 포함된 표시모듈의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에 포함된 표시모듈의 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광제어부와 비교예에 따른 광제어부의 두께에 따른 외부 양자 효율을 나타낸 그래프이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광제어부와 비교예에 따른 광제어부의 양자점 함량에 따른 외부 양자 효율을 나타낸 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다" 또는 "결합 된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 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.
"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.
본 명세서에서, "직접 배치"된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 배치"된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
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, 제한되지 않는다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광제어부재 및 이를 포함하는 표시장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈의 단면도이다. 도 2에서는 도 1의 I-I'선에 대응하는 단면도를 나타내었다.
일 실시예에서 표시장치(ES)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 표시 장치일 수 있다. 또한, 표시장치(ES)는 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 스마트폰, 태블릿, 및 카메라와 같은 중소형 제품에 사용되는 표시 장치일 수 있다. 또한, 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 표시 장치로도 채용될 수 있다.
일 실시예의 표시장치(ES)는 윈도우(WM), 표시모듈(DM), 및 하우징(HAU)을 포함하는 것일 수 있다. 표시모듈(DM)은 표시 소자인 표시패널(DP)을 포함하는 것일 수 있다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 표시장치(ES)는 표시 소자 이외에 터치 소자 또는 검출 소자 등 전기적 신호에 따라 활성화되는 다양한 소자들을 포함할 수 있다.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 제3 방향(DR3)은 사용자에게 영상이 제공되는 방향으로 정의된다. 또한, 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)은 서로 직교하고, 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향일 수 있다. 도 1에서 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면은 영상이 제공되는 표시면일 수 있다. 한편, 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
일 실시예의 표시장치(ES)에서 윈도우(WM)는 표시모듈(DM) 상에 배치되는 것일 수 있다. 윈도우(WM)는 유리, 사파이어, 또는 플라스틱을 포함하는 재질일 수 있다. 윈도우(WM)는 표시모듈(DM)로부터 제공되는 영상을 투과시키는 투과 영역(TA) 및 투과 영역(TA)에 인접하고, 영상이 투과되지 않는 차광 영역(BA)을 포함한다. 한편, 도 1에 도시된 것과 달리, 일 실시예의 표시장치(ES)에서 윈도우(WM)는 생략될 수 있다.
일 실시예의 표시장치(ES)에서 표시모듈(DM)은 윈도우(WM)의 하부에 배치될 수 있다. 표시모듈(DM)은 표시패널(DP) 및 표시패널(DP) 상에 배치된 광제어부재(CCM)를 포함하는 것일 수 있다.
표시패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시패널(DP)은 엘이디(light-emitting diode, LED) 표시 패널, 유기 전계 발광(Organic Electroluminescence) 표시 패널, 또는 퀀텀닷 발광 표시 패널일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
엘이디(light-emitting diode, LED) 표시패널은 발광 다이오드를 포함하고, 유기 전계 발광 표시 패널의 발광층은 유기 전계 발광 물질을 포함하며, 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷 또는 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 본 명세서의 일 실시예의 표시장치(ES)에 포함된 표시패널(DP)은 유기 전계 발광 표시 패널로 설명된다. 다만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예의 표시장치(ES)는 표시패널(DP) 및 표시패널(DP) 상측에 배치된 광제어부재(CCM)를 포함하는 것이며, 일 실시예의 표시장치(ES)는 유기 전계 발광 표시 패널을 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치일 수 있다. 표시패널(DP)은 제1 광을 제공하는 것일 수 있다. 예를 들어, 표시패널(DP)은 청색광을 방출하는 것일 수 있다.
광제어부재(CCM)는 표시패널(DP)에서 제공되는 광의 파장을 변환시키거나, 또는 표시패널(DP)에서 제공되는 광을 투과시키는 것일 수 있다. 광제어부재(CCM)는 표시패널(DP)에서 제공된 청색광의 파장을 변환시키거나, 청색광을 투과시키는 것일 수 있다.
평면 상에서, 영상이 표시되는 표시패널(DP)의 일면은 표시면으로 정의된다. 표시면은 영상이 표시되는 표시 영역(DA) 및 영상이 표시되지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 평면 상에서 표시패널(DP)의 중앙에 정의되어, 윈도우(WM)의 투과 영역(TA)과 중첩할 수 있다.
하우징(HAU)은 표시패널(DP)의 하부에 배치되어 표시패널(DP)을 수납하는 것일 수 있다. 하우징(HAU)은 표시패널(DP)의 표시면인 상부면이 노출되도록 표시패널(DP)을 커버하여 배치될 수 있다. 하우징(HAU)은 표시패널(DP)의 측면과 바닥면을 커버하며, 상부면 전체를 노출시키는 것일 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시패널(DP)은 베이스 기판(BS), 베이스 기판(BS) 상에 제공된 회로층(DP-CL) 및 표시 소자층(DP-OEL)을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 베이스 기판(BS), 회로층(DP-CL), 및 표시 소자층(DP-OEL)은 제3 방향(DR3)으로 순차적으로 적층된 것일 수 있다.
베이스 기판(BS)은 표시 소자층(DP-OEL)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스 기판(BS)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스 기판(BS)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
일 실시예에서 회로층(DP-CL)은 베이스 기판(BS) 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 표시 소자층(DP-OEL)의 유기 전계 발광 소자(OEL, 도 8a)를 구동하기 위한 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 포함하는 것일 수 있다.
광제어부재(CCM)는 표시패널(DP) 상에 배치된다. 광제어부재(CCM)는 광제어층(CCL), 컬러필터층(CFL), 및 베이스층(BL)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시패널(DP)은 제1 광을 방출하는 유기 전계 발광 소자(OEL, 도 8a)를 포함하는 것이고, 광제어부재(CCM)는 유기 전계 발광 소자(OEL, 도 11a, 도 11b)에서 제공되는 제1 광의 파장을 변환하거나 제1 광을 투과시키는 광제어층(CCL, 도 3)을 포함하는 것일 수 있다. 다만, 베이스층(BL)은 생략될 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 4c를 통해 광제어부재(CCM)에 대해 보다 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광제어부재(CCM)를 나타낸 단면도이다. 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광제어부재(CCM)의 일부분을 나타낸 단면도들이다. 도 4a는 도 3의 A 부분을 확대한 도시한 것이고, 도 4b는 도 3의 B 부분을 확대한 도시한 것이며, 도 4c는 도 3의 C 부분을 확대한 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 광제어부재(CCM)는 복수의 광제어부(CCP)들을 포함하는 광제어층(CCL)을 포함한다. 또한, 광제어부재(CCM)는 컬러필터층(CFL) 및/또는 베이스층(BL)을 더 포함할 수 있다. 광제어층(CCL), 컬러필터층(CFL) 및 베이스층(BL)는 제3 방향(DR3)으로 순차적으로 적층된 것일 수 있다.
광제어층(CCL)은 서로 이격되어 배치된 복수의 광제어부(CCP-G, CCP-R)들을 포함한다. 광제어층(CCL)은 복수의 광제어부(CCP-G, CCP-R)들과 이격되어 배치된 투과부(TF)를 더 포함할 수 있다. 투과부(TF) 및 복수의 광제어부(CCP-G, CCP-R)들은 서로 이격되어 배치된 복수의 격벽들(BK) 사이에 배치된 것일 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니며, 격벽부(BK)가 전부 또는 일부 생략될 수 있다.
일 실시예의 광제어층(CCL)은 투과부(TF), 제1 광제어부(CCP-G), 및 제2 광제어부(CCP-R)를 포함할 수 있다. 투과부(TF)는 제1 광을 투과시키고, 제1 광제어부(CCP-G)는 제1 광을 제2 광으로 변환하며, 제2 광제어부(CCP-R)는 제1 광을 제3 광으로 변환시킬 수 있다. 제2 광은 제1 광보다 장파장 영역의 광이고, 제3 광은 제1 광 및 제2 광보다 장파장 영역의 광일 수 있다. 예를 들어, 제1 광은 청색광, 제2 광은 녹색광, 제3 광은 적색광일 수 있다. 제1 광은 410nm 내지 480nm 파장 영역의 광이고, 제2 광은 500nm 내지 570nm 파장 영역의 광이고, 제3 광은 625nm 내지 675nm 파장 영역의 광일 수 있다. 한편, 제1 광은 표시패널(DP, 도 2)에서 광제어층(CCL)으로 제공되는 소스광일 수 있다.
투과부(TF)는 제1 광의 파장을 변환시키지 않고 투과시킬 수 있다. 제1 광제어부(CCP-G) 및 제2 광제어부(CCP-R)에는 발광체가 포함될 수 있다. 발광체는 입사되는 광의 파장을 변환시켜 다른 파장의 광을 발광하는 입자일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 광제어부(CCP-G) 및 제2 광제어부(CCP-R)에 포함되는 발광체는 양자점(Quantum Dot)일 수 있다.
양자점(Quantum Dot)은 제공되는 광의 파장을 변환하는 입자일 수 있다. 양자점은 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, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
III-VI족 화합물은 In2S3, In2Se3 등과 같은 이원소 화합물; InGaS3, InGaSe3 등과 같은 삼원소 화합물 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InAlP, 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. 상기 III-V족 반도체 화합물은 II족 금속을 더 포함할 수 있다(예를 들어, InZnP 등)
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.
상기 I-III-VI족 반도체 화합물 AgInS, AgInS2, CuInS, CuInS2, CuGaO2, AgGaO2, AgAlO2 등과 같은 삼원소 화합물 또는 이의 임의의 조합을 포함할 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.
양자점은 코어(core)와 코어를 둘러싸는 쉘(shell)을 포함하는 코어쉘 구조일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 양자점은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 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. 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 쉘에 사용되는 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.
또한, 상기의 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 조절 할 수 있으며, 이에 따라 양자점은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다. 양자점의 입자 크기가 작을수록 단파장 영역의 광을 발광하는 것일 수 있다. 예를 들어 녹색광을 방출하는 양자점의 입자 크기는 적색광을 방출하는 양자점의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다.
광제어부들(CCP-G, CCP-R) 중 적어도 하나는 복수의 층을 가진다. 일 실시예에서, 제1 광제어부(CCP-G) 및 제2 광제어부(CCP-R)는 각가 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1) 및 제2 영역(CCP-G2, CCP-R2)을 포함할 수 있다. 투과부(TF) 및 광제어부들(CCP-G, CCP-R)의 상세한 구조에 대해서는 도 4a 내지 도 4c에 대한 설명에서 후술한다.
격벽들(BK)은 컬러필터(CF)와 중첩되는 영역이 노출되도록 개구부(OH)를 정의하는 것일 수 있다. 투과부(TF) 및 광제어부들(CCP-G, CCP-R)은 개구부(OH)를 충전하는 것일 수 있다.
도 4a를 참조하면, 투과부(TF)는 유기폴리머(BR)에 분산된 산란입자(SC)를 포함할 수 있다. 산란 입자(SC)는 TiO2 또는 실리카계 나노 입자 등일 수 있다. 산란 입자(SC)는 광을 산란시켜 출광 효율을 증가시키는 입자일 수 있다. 산란 입자(SC)는 유기폴리머(BR) 내에 균일하게 분산되어 있을 수 있다. 후술하는 바와 같이, 투과부(TF)는 한번의 잉크젯 주입 단계로 생성될 수 있고, 이에 따라, 무기물의 농도가 구분되지 않는 하나의 영역으로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 광제어부들(CCP-G, CCP-R)과 유사하게 제1 영역 및 제2 영역을 포함할 수도 있다.
도 4b 및 도 4c를 참조하면, 광제어부들(CCP-G, CCP-R) 각각은 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1) 및 제2 영역(CCP-G2, CCP-R2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)은 컬러필터층(CFL)에 인접하게 배치되고, 제2 영역(CCP-B2, CCP-G2, CCP-R2)은 제1 영역(CCP-B1, CCP-G1, CCP-R1) 하측에 배치되어 컬러필터층(CFL)으로부터 이격된 층일 수 있다.
제2 영역(CCP-G2, CCP-R2)의 두께는 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)의 두께에 비해 클 수 있다. 구체적으로 제2 영역(CCP-G2, CCP-R2)과 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)의 두께비는 1:1.5 내지 1:200일 수 있다. 또는, 두께비가 1:2 이상, 1:3 이상이고, 1:100이하일 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)의 두께는 0.1㎛ 이상 5㎛ 이하일 수 있다. 제2 영역(CCP-G2, CCP-R2)의 두께는 5㎛ 이상 20㎛ 이하일 수 있다.
제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)은 상대적으로 고농도의 무기물을 포함하는 영역일 수 있고, 제2 영역(CCP-G2, CCP-R2)은 상대적으로 저농도의 무기물을 포함하는 영역일 수 있다. 예를 들어 제2 영역(CCP-G2, CCP-R2)과 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)의 무기물의 농도 비는 1:1.5 내지 1:20일 수 있다. 무기물은 예를 들어, 상술한 발광체(QD1, QD2) 및 산란 입자(SC)일 수 있다. 따라서, 무기물의 농도가 높을수록 광변환 부재의 광변환 효율이 향상될 수 있고, 표시 장치의 표시 품질이 향상될 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(ES)는 고농도의 무기물을 포함하는 영역을 가지는 광변환부재를 포함하여 우수한 표시 품질을 가질 수 있다.
제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)은 유기모노머 및 무기물, 예를 들어 발광체(QD1, QD2) 및 산란 입자(SC)를 포함한다. 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)에 포함되는 유기모노머는 후술하는 열 공정에서 대부분 분해가 진행되어 매우 미량으로 포함될 수 있으며, 예를 들어, 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)의 전체 부피에 대하여 10% 미만으로 포함될 수 있다. 유기모노머 부피의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 0.01% 이상의 미량으로 포함될 수 있다.
제1 영역(CCP-G1, CCP-R1) 내에서 발광체(QD1, QD2)가 차지하는 부피는 제2 영역(CCP-G2, CCP-R2) 내에서 발광체(QD1, QD2)가 차자하는 부피보다 클 수 있다. 구체적으로 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)에 포함되는 발광체(QD1, QD2)는 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)의 전체 부피에 대하여 10% 이상 99.9% 이하일 수 있다. 또 다른 일 실시예에서, 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)에 포함되는 발광체(QD1, QD2)는 전체 부피에 대하여 15% 이상, 또는 20% 이상일 수 있다.
제2 영역(CCP-G2, CCP-R2)은 유기폴리머(BR) 및 무기물, 예를 들어 발광체(QD1, QD2) 및 산란 입자(SC)를 포함한다. 유기폴리머(BR)는 발광체(QD1, QD2) 및 산란 입자(SC)이 분산되는 매질로서, 일반적으로 바인더를 의미할 수 있다. 베이스수지는 고분자 수지일 수 있다. 유기폴리머(BR)는 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)에 포함된 유기모노머가 광경화 반응을 통해 생성되는 중합체일 수 있다. 예를 들어, 유기폴리머(BR)는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등일 수 있다. 유기폴리머(BR)는 투명 수지일 수 있다. 유기폴리머(BR)는 제2 영역(CCP-G2, CCP-R2) 전체 부피에 대하여 10% 이상 90% 이하일 수 있다.
제2 영역(CCP-G2, CCP-R2) 내에서 발광체(QD1, QD2)가 차지하는 부피는 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1) 내에서 발광체(QD1, QD2)가 차자하는 부피보다 작을 수 있다. 구체적으로 에 포함되는 발광체(QD1, QD2)는 제2 영역(CCP-G2, CCP-R2)의 전체 부피에 대하여 5% 이상 50% 이하일 수 있다.
제1 광제어부(CCP-G)의 제1 영역(CCP-G1) 및 제2 영역(CCP-G2)에 포함되는 제1 발광체(QD1)는 서로 동일할 수 있다. 제2 광제어부(CCP-R)의 제1 영역(CCP-R1) 및 제2 영역(CCP-R2)에 포함되는 제2 발광체(QD2)는 서로 동일할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 서로 상이할 수 있다.
한편, 제1 발광체(QD1)와 제2 발광체(QD2)는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광체(QD1)와 제2 발광체(QD2)는 입자의 크기가 서로 상이할 수 있다. 구체적으로 제1 발광체(QD1)는 제2 발광체(QD2)보다 입자의 크기가 작은 것일 수 있다. 이때, 제1 발광체(QD1)는 제2 발광체(QD2)보다 단파장의 광을 방출하는 것일 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 광제어부재(CCM)는 광제어층(CCL) 상에 배치되는 컬러필터층(CFL)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서 컬러필터층(CFL)은 베이스층(BL)과 광제어층(CCL) 사이에 배치될 수 있다. 컬러필터층(CFL)은 차광부(BM) 및 컬러필터(CF)를 포함할 수 있다.
차광부(BM)는 베이스층(BL) 상에 배치될 수 있다. 복수의 차광부들(BM)은 베이스층(BL)의 일부를 노출시키면서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 차광부들(BM) 사이에는 컬러필터들(CF-B, CF-G, CF-R)이 배치될 수 있다.
컬러필터층(CFL)은 평면 상에서 이웃하게 배치된 복수의 컬러필터들(CF-B, CF-G, CF-R)을 포함할 수 있다. 즉, 컬러필터층(CFL)은 제1 광을 투과시티는 제1 컬러필터(CF-B), 제2 광을 투과시키는 제2 컬러필터(CF-G), 및 제3 광을 투과시키는 제3 컬러필터(CF-R)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 컬러필터(CF-B)는 청색 필터, 제2 컬러필터(CF-G)는 녹색 필터이고, 제3 컬러필터(CF-R)는 적색 필터일 수 있다.
컬러필터들(CF-B, CF-G, CF-R) 각각은 고분자 감광수지와 안료 또는 염료를 포함하는 것일 수 있다. 제1 컬러필터(CF-B)는 청색 안료 또는 염료를 포함하고, 제2 컬러필터(CF-G)는 녹색 안료 또는 염료를 포함하며, 제3 컬러필터(CF-R)는 적색 안료 또는 염료를 포함하는 것일 수 있다.
한편, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 컬러필터(CF-B)는 안료 또는 염료를 포함하지 않는 것일 수 있다. 제1 컬러필터(CF-B)는 고분자 감광수지를 포함하고 안료 또는 염료를 미포함하는 것일 수 있다. 제1 컬러필터(CF-B)는 투명한 것일 수 있다. 제1 컬러필터(CF-B)는 투명 감광수지로 형성된 것일 수 있다.
차광부(BM)는 블랙 매트릭스일 수 있다. 차광부(BM)는 흑색 안료 또는 흑색염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 차광부(BM)는 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 컬러필터들(CF-B, CF-G, CF-R) 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다.
복수의 차광부들(BM)은 서로 이격되어 배치되고 차광부들(BM) 각각은 복수의 격벽들(BK) 각각에 대응하여 중첩하는 것일 수 있다.
컬러필터층(CFL)은 저굴절층(LRL)을 더 포함할 수 있다. 저굴절층(LRL)은 컬러필터(CF)와 광제어층(CCL) 사이에 배치될 수 있다. 저굴절층(LRL)의 굴절률은 1.1 이상 1.5 이하인 것일 수 있다. 저굴절층(LRL)의 굴절률 값은 저굴절층(LRL)에 포함된 중공 무기 입자, 및/또는 보이드(void) 등의 비율에 의해 조절될 수 있다.
컬러필터층(CFL) 버퍼층(BFL)을 더 포함할 수 있다. 도 3에서 버퍼층(BFL)이 컬러필터(CF)와 저굴절층(LRL) 사이에 배치된 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 버퍼층(BFL)은 저굴절층(LRL) 상에서 광제어층(CCL)에 인접하여 배치될 수 있다. 버퍼층(BFL)은 저굴절층(LRL) 또는 컬러필터(CF)를 보호하는 보호층일 수 있다. 버퍼층(BFL)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 중 적어도 하나의 무기물을 포함하는 무기물층일 수 있다. 버퍼층(BFL)은 단일층 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다.
베이스층(BL)은 컬러필터층(CFL) 및 광제어층(CCL) 등이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(BL)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스층(BL)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
광제어층(CCL)은 캡핑층(CPL)을 더 포함할 수 있다. 캡핑층(CPL)은 광제어부(CCP) 및 격벽(BK) 상에 배치되는 것일 수 있다. 캡핑층(CPL)은 수분 및/또는 산소(이하, '수분/산소'로 칭함)의 침투를 막는 역할을 하는 것일 수 있다. 캡핑층(CPL)은 광제어부(CCP) 상에 배치되어 광제어부(CCP)가 수분/산소에 노출되는 것을 차단할 수 있다. 캡핑층(CPL)은 적어도 하나의 무기층을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 캡핑층(CPL)은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 캡핑층(CPL)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물이나 광투과율이 확보된 금속 박막 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 한편, 캡핑층(CPL)은 유기막을 더 포함할 수 있다. 캡핑층(CPL)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성되는 것일 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(ES)의 제조방법 중 일부 단계를 도시한 단면도들이다. 도 5a 내지 도 5d에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광제어부재(CCM)를 형성하는 단계를 순차적으로 도시하였다. 도 6a 및 도 6a는 광제어부재(CCM)를 형성하는 단계에서 도 5c 단계 후 중간생성된 광제어부의 일 부분을 도시한 것이다. 이하, 도 1 내지 도 4c를 참조하여 앞서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다.
도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치 제조방법에서는 표시패널을 준비하는 단계, 및 표시패널 상에 광제어부재를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 일 실시예에 따른 광제어부재(CCM)를 형성하는 단계는 컬러필터층(CFL) 상에 제1 잉크(INK1-2, INK1-3)를 제공하여 제1 잉크층(INL1-2, INL1-3)을 형성하는 단계를 포함한다. 제1 잉크(INK1-1, INK1-2, INK1-3)는 제1 노즐(NZ1-2, NZ1-3)을 통해 도포될 수 있다.
도시하지 않았으나, 제1 잉크층(INL1-2, INL1-3)을 형성하는 단계 이전에, 컬러필터층(CFL)을 형성하는 단계 및 컬러필터층(CFL) 상에 복수의 격벽(BK)들을 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
컬러필터층(CFL)을 형성하는 단계는 평면 상에서 이웃하게 배치된 제1 컬러필터 (CF-B, 도 3), 제2 컬러필터(CF-G, 도 3), 및 제3 컬러필터(CF-R, 도 3)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
복수의 격벽(BK)들을 배치하는 단계는 컬러필터층(CFL) 상에 서로 이격되어 배치되는 복수의 격벽(BK)들을 배치하는 단계일 수 있다. 복수의 격벽(BK)들은 제1 컬러필터(CF-B, 도 3), 제2 컬러필터(CF-G, 도 3), 및 제3 컬러필터(CF-R, 도 3)에 중첩되는 영역에 개구부가 형성되도록 이격되어 배치될 수 있다.
제1 잉크는 제2 서브 잉크(INK1-2), 및 제3 서브 잉크(INK1-3)를 포함하고, 제2 서브 잉크(INK1-2), 및 제3 서브 잉크(INK1-3)는 복수의 격벽(BK)들 사이에 각각 적하될 수 있다. 제1 잉크(INK1-2, INK1-3)는 복수의 격벽(BK)과 동일한 높이로 적하되어 제1 잉크층(INL1-2, INL1-3)을 형성할 수 있다. 다만, 필요에 따라 제1 잉크(INK1-2, INK1-3)의 적하되는 양은 조절될 수 있다.
제2 서브 잉크(INK1-2), 및 제3 서브 잉크(INK1-3) 각각은 별도의 노즐(NZ1-2, NZ1-3)을 통해 복수의 격벽(BK)들 사이에 각각 적하될 수 있다. 제2 서브 잉크(INK1-2)는 제2 패턴 잉크층(INL1-2)을 형성하고, 제3 서브 잉크(INK1-3)는 제3 패턴 잉크층(INL1-3)을 형성할 수 있다.
제1 잉크(INK1-2, INK1-3), 및 제1 잉크(INK1-2, INK1-3)를 통해서 형성된 제1 잉크층(INL1-2, INL1-3)은 유기모노머, 발광체 및 광개시제를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라, 산란 입자, 유기 용매 및 첨가제 등을 더 포함할 수 있다. 제1 잉크(INK1-2, INK1-3)는 광경화성 조성물일 수 있다.
도 5b를 참조하면, 제1 잉크층(INL1-2, INL1-3) 상에 열을 제공하여 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)을 형성할 수 있다. 이때 제공되는 열은 150℃ 내지 200℃ 일 수 있다. 제1 잉크층(INL1-2, INL1-3) 상에 열을 제공하면 광경화성 조성물인 제1 잉크(INK1-2, INK1-3)는 경화반응이 진행되지 않고, 유기모노머 등의 유기 재료의 분해반응 및 상전이반응이 진행될 수 있다. 따라서, 형성된 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)은 제1 잉크층(INL1-2, INL1-3)보다 두께 및 부피가 작으며, 발광체가 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)내에서 차지하는 비율이 커질 수 있다. 필요에 따라, 도 5a 및 도 5b의 단계는 반복하여 2회 이상 진행될 수 있다. 도 5a 및 도 5b의 단계가 반복하여 진행될수록 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)의 두께가 두꺼워질 수 있고, 발광 효율이 향상될 수 있다.
도 5c 및 도 5d를 참조하면, 컬러필터층(CFL) 및 제1 잉크층(INL1-2, INL1-3) 상에 제2 잉크(INK1-1, INK1-2, INK1-3)를 제공하여 제2 잉크층(INL2-1, INL2-2, INL2-3)을 형성한다. 한편, 제2 잉크(INK1-1, INK1-2, INK1-3)는 제1 서브 잉크(INK1-1), 제2 서브 잉크(INK1-2), 및 제3 서브 잉크(INK1-3)를 포함할 수 있다. 제2 잉크층(INL2-1, INL2-2, INL2-3)은 제1 패턴 잉크층(INL2-1), 제2-2 패턴 잉크층(INL2-2), 및 제2-3 패턴 잉크층(INL2-3)을 포함할 수 있다. 제2 서브 잉크(INK1-2), 및 제3 서브 잉크(INK1-3)는 제1 잉크(INK1-2, INK1-3)에 포함되는 제2 서브 잉크(INK1-2), 및 제3 서브 잉크(INK1-3)와 동일할 수 있다. 제1 내지 제3 서브 잉크(INK1-1, INK1-2, INK1-3) 각각은 별도의 제2 노즐(NZ1-1, NZ1-2, NZ1-3)을 통해 복수의 격벽(BK)들 사이에 각각 적하될 수 있다. 한편, 제2 서브 잉크(INK1-2), 및 제3 서브 잉크(INK1-3)를 적하하는 노즐은 제1 잉크층(INL1-2, INL1-3) 형상 단계에서 사용된 노즐과 동일할 수 있다.
제1 서브 잉크(INK1-1)는 컬러필터층(CFL) 상에 적하되어 제1 패턴 잉크층(INL2-1)을 형성할 수 있다. 제1 서브 잉크(INK1-1)는 격벽(BK)과 동일한 높이로 적하되어 제1 패턴 잉크층(INL2-1)을 형성할 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제2 서브 잉크(INK1-2) 및 제3 서브 잉크(INK1-3)는 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1) 상에 각각 적하되어, 제2-2 패턴 잉크층(INL2-2) 및 제2-3 패턴 잉크층(INL2-3)을 형성할 수 있다. 제2-2 패턴 잉크층(INL2-2) 및 제2-3 패턴 잉크층(INL2-3)은 유기모노머 및 광개시제를 포함하는 유기조성물(BC) 및 유기조성물(BC) 상에 분산된 발광체(QD1, QD2)를 포함한다. 또한, 제2 패턴 잉크층(INL1-2) 및 제3 패턴 잉크층(INL1-3)은 유기조성물(BC) 상에 분산된 산란입자(SC)를 더 포함할 수 있다. 반면, 제1 영역(CCP-G1, CCP-R1)에는 유기조성물(BC)이 없거나 미량 존재하며, 발광체(QD1, QD2) 및 산란체(SC)의 농도가 커질 수 있다.
다시, 도 5d를 참조하면, 제2 잉크층(INL1-1, INL1-2, INL1-3)은 자외선(UV)을 조사하여 경화될 수 있다. 도시하지 않았으나, 추가적으로 제2 잉크층(INL1-1, INL1-2, INL1-3)에 자외선(UV)을 조사이후 열을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
자외선(UV)을 흡수한 광개시제에 의해 유기모노머의 중합반응이 진행되고, 유기폴리머가 형성될 수 있다. 따라서, 제2 영역(CCP-G2, GGP-R2, 도 3)은 제2-2 패턴 잉크층(INL2-2) 및 제2-3 패턴 잉크층(INL2-3)과 유사한 높이로 형성될 수 있다. 즉, 제2 영역(CCP-G2, GGP-R2, 도 3)은 제1 영역(CCP-G, GGP-R, 도 3)에 비해 두꺼울 수 있고, 발광체(QD1, QD2)가 제2 영역(CCP-G2, GGP-R2, 도 3) 내에서 차지하는 부분이 상대적으로 작을 수 있다.
일 실시예의 표시장치에 포함된 광제어부재를 제조하는 방법에 있어서, 1차 적으로 잉크를 적하한 뒤 열 공정을 거치고, 다시 2차로 잉크를 적하한 뒤 경화하는 과정을 포함하여 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 광제어부를 제조하는 방법을 포함한다. 이를 통해, 상대적으로 고농도의 발광체를 포함하는 영역을 포함하여 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있고, 나아가, 광제어부재의 두께나 발광체 함유량을 감소시키더라도 종래와 동등 또는 우수한 발광 효율을 가져 제조비용이 절감될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에 포함된 표시모듈의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다. 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에 포함된 표시모듈의 일부를 확대하여 도시한 단면도이다. 도 8a 및 도 8b에서는 도 7의 II-II'선에 대응하는 부분을 나타내었다.
이하, 도 7, 도 8a, 및 도 8b를 참조하여 설명하는 일 실시예의 표시모듈(DM)은 도 1 에서 설명한 일 실시예의 표시장치(ES)에 포함되는 것으로 표시모듈(DM)은 표시패널(DP) 및 광제어부재(CCM-a)를 포함하고, 광제어부재(CCM-a)에 대하여는 도 3 내지 도 6b 등에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
표시모듈(DM)은 비발광 영역(NPXA) 및 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 포함할 수 있다. 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각은 유기 전계 발광 소자(OEL)에서 생성된 광이 방출되는 영역일 수 있다. 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각의 면적은 서로 상이할 수 있으며, 이때 면적은 평면 상에서 보았을 때의 면적을 의미할 수 있다.
발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 방출되는 광의 컬러에 따라 복수 개의 그룹으로 구분될 수 있다. 도 10에서는 표시모듈(DM)이 청색광, 녹색광, 적색광을 발광하는 3개의 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 포함하는 것으로 예시적으로 도시하였다. 예를 들어, 일 실시예의 표시 장치(ES, 도 1)는 서로 구분되는 청색 발광 영역(PXA-B), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 적색 발광 영역(PXA-R)을 포함할 수 있다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 일 실시예의 표시모듈(DM)에서 표시패널(DP)은 유기층(OL)을 공통층으로 포함하는 유기 전계 발광 소자(OEL)를 포함하는 것으로 도시하였다. 즉, 도 8a 및 도 8b에 따른 일 실시예의 표시모듈(DM)에서 표시패널(DP)은 표시모듈(DM)의 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)에 관계없이 동일한 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 표시패널(DP)은 제1 색광인 청색광을 광제어부재(CCM-a)로 제공할 수 있다.
일 실시예의 표시모듈(DM)에서, 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 광제어부들(CCP-G, CCP-R) 및 투과부(TF)에서 방출하는 색에 따라 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 표시모듈(DM)에서는 청색광을 투과시키는 투과부(TF)에 대응하는 청색 발광 영역(PXA-B)이 가장 큰 면적을 갖고, 녹색광을 생성하여 방출하는 제1 광제어부(CCP-G)에 대응하는 녹색 발광 영역(PXA-G)이 가장 작은 면적을 가질 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 청색광, 녹색광, 적색광 이외의 다른 색의 광을 발광하는 것이거나, 또는 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 동일한 면적을 가지거나, 또는 도 7에서 도시된 것과 다른 면적 비율로 발광영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)이 제공될 수 있다.
발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각은 화소 정의막(PDL)으로 구분되는 영역일 수 있다. 비발광 영역들(NPXA)은 이웃하는 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 사이의 영역들로 화소 정의막(PDL)과 대응하는 영역일 수 있다.
도 7을 참조하면, 청색 발광 영역들(PXA-B)과 적색 발광 영역들(PXA-R)은 제1 방향(DR1)을 따라 번갈아 배열되어 제1 그룹(PXG1)을 구성할 수 있다. 녹색 발광 영역들(PXA-G)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열되어 제2 그룹(PXG2)을 구성할 수 있다.
제1 그룹(PXG1)은 제2 그룹(PXG2)에 대하여 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 그룹(PXG1) 및 제2 그룹(PXG2) 각각은 복수로 제공될 수 있다. 제1 그룹들(PXG1)과 제2 그룹들(PXG2)은 제2 방향(DR2)을 따라 서로 번갈아 배열될 수 있다.
하나의 녹색 발광 영역(PXA-G)은 하나의 청색 발광 영역(PXA-B) 또는 하나의 적색 발광 영역(PXA-R)으로부터 제4 방향(DR4)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제4 방향 (DR4)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 사이의 방향일 수 있다.
도 7에 도시된 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)의 배열 구조는 펜타일 구조라 명칭될 수 있다. 다만, 일 실시예에 따른 표시모듈(DM)에서의 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)의 배열 구조는 도 7에 도시된 배열 구조에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일 실시예에서 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 제1 방향(DR1)을 따라, 청색 발광 영역(PXA-B), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 적색 발광 영역(PXA-R)이 순차적으로 번갈아 가며 배열되는 스트라이프 구조를 가질 수도 있다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시패널(DP)은 베이스 기판(BS), 베이스 기판(BS) 상에 배치된 회로층(DP-CL), 회로층(DP-CL) 상에 배치된 표시 소자층(DP-OEL)을 포함한다. 표시 소자층(DP-OEL)은 화소 정의막(PDL), 화소 정의막(PDL) 사이에 배치된 유기 전계 발광 소자(OEL), 및 유기 전계 발광 소자(OEL) 상에 배치된 박막 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 고분자 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 폴리아크릴레이트(Polyacrylate)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 화소 정의막(PDL)은 고분자 수지 이외에 무기물을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 화소 정의막(PDL)은 광흡수 물질을 포함하여 형성되거나, 흑색 안료 또는 흑색 염료를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 화소 정의막(PDL)은 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등을 포함하여 형성되는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 정의하는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)에 의해 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 과 비발광 영역(NPXA)이 구분될 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 격벽(BK)과 중첩하는 것일 수 있다. 즉, 복수 개의 화소 정의막들(PDL) 각각은 복수의 격벽들(BK) 각각에 대응하여 중첩하는 것일 수 있다.
유기 전계 발광 소자(OEL)는 서로 마주하는 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2), 및 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치된 유기층(OL)을 포함할 수 있다. 유기층(OL)은 정공 수송 영역, 발광층, 및 전자 수송 영역을 포함하는 것일 수 있다. 정공 수송 영역은 제1 전극(EL1)에 인접한 정공 주입층, 정공 주입층과 발광층 사이에 배치된 정공 수송층을 포함하고, 전자 수송 영역은 제2 전극(EL2)에 인접한 전자 주입층과 발광층 및 전자 주입층 사이에 배치된 전자 수송층을 포함할 수 있다.
유기 전계 발광 소자(OEL) 상에는 박막 봉지층(TFE)이 배치될 수 있으며, 박막 봉지층(TFE)은 제2 전극(EL2) 상에 배치되는 것일 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 제2 전극(EL2) 상에 직접 배치되는 것일 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 하나의 층 또는 복수의 층들이 적층된 것일 수 있다.
도 8b를 참조하면, 도 8a와 비교하여, 일 실시예의 표시 모듈(DM-1)은 컬러필러층(CFL-1) 상에 배치되는 베이스층(BL)이 생략될 수 있다. 또한, 광제어층(CCL-1) 이 수분/산소에 노출되는 것을 차단하기 위한 제2 캡핑층(CPL2)이 더 배치될 수 있다. 광제어층(CCL-1) 상에는 컬러필터층(CFL-1)이 배치될 수 있다. 컬러필터층(CFL-1)은 저굴절층(LRL-1)을 포함할 수 있다. 컬러필터층(CFL-1)은 차광부(BM-1) 및 컬러필터들(CF-B1, CF-G1, CF-R1)를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 컬러필터층(CFL-1)에 포함된 저굴절층(LRL-1), 차광부(BM) 및 컬러필터들(CF-B1, CF-G1, CF-R1) 중 일부는 생략될 수도 있다. 컬러필터층(CFL-1)은 광제어층(CCL-1) 상에 연속공정을 통해 형성되는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예의 표시모듈(DM)에서는 표시패널(DP) 상에 광제어층(CCL-1) 및 컬러필터층(CFL-1)이 연속공정을 통해 순차적으로 형성되는 것일 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예1에 따른 광제어부(EX1)와, 비교예에 따른 광제어부(CEX1)의 두께에 따른 광변환효율(LCE)을 나타낸 그래프이다. 실시예1의 광제어부(EX1)는 제1 광제어부(CCP-G, 도 3)이다. 실시예1의 광제어부(EX1)와, 비교예에 따른 광제어부(CEX1)는 동일한 잉크로 제조되었으나, 실시예1의 광제어부(EX1)는 일 실시예의 제조방법으로 제조되어 제1 영역(CCP-G1, 도 3) 및 제2 영역(CCP-G2, 도 3)을 포함하고, 비교예에 따른 광제어부(CEX1)는 1번의 잉크 도포 후 바로 경화과정을 거쳐 제2 영역(CCP-G2, 도 3)만을 포함한다.
실시예1의 광제어부(EX1)는 비교예에 따른 광제어부(CEX1)에 비해 모든 두께에서 우수한 광변환효율을 나타낸다. 나아가, 실시예1의 광제어부(EX1)의 두께가 비교예에 따른 광제어부(CEX1)에 비해 작아지더라도 이와 동등 또는 우수한 광변환효율을 가짐을 확인할 수 있다.
도 10a은 실시예2에 따른 광제어부(EX2)와 비교예에 따른 광제어부(CEX2)의 잉크 내 발광체의 비율(QD ink)에 따른 광변환효율(LCE)을 나타낸 그래프이다. 실시예2에 따른 광제어부(EX2)는 제2 광제어부(CCP-R, 도 3)이다. 실시예2의 광제어부(EX2)와, 비교예2에 따른 광제어부(CEX2)는 동일한 잉크로 제조되었으나, 실시예2의 광제어부(EX2)는 일 실시예의 제조방법으로 제조되어 제1 영역(CCP-R1, 도 3) 및 제2 영역(CCP- R2, 도 3)을 포함하고, 비교예2에 따른 광제어부(CEX2)는 1번의 잉크 도포 후 바로 경화과정을 거쳐 제2 영역(CCP-R2, 도 3)만을 포함한다.
도 10b는 실시예1에 따른 광제어부(EX1)와 비교예에 따른 광제어부(CEX1)의 잉크 내 발광체의 비율(QD ink)에 따른 광변환효율(LCE)을 나타낸 그래프이다. 실시예1에 따른 광제어부(Ex1)와 비교예에 따른 광제어부(CEX1)는 도 9의 동일한 광제어부로 측정하였다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 동일한 잉크를 사용하여 광제어부를 형성하더라도 일 실시예에 따른 광제어부(EX1, EX2)가 비교예의 광제어부(CEX1, CEX2)에 비해 우수한 광변환효율을 가짐을 확인할 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 광제어부를 포함하는 표시 장치는 우수한 발광 효율을 확보할 수 있음을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 청구범위에 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 청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
ES: 표시장치 DP: 표시패널
CCM: 광제어부재 CCP: 광제어부

Claims (20)

  1. 표시패널 및 상기 표시패널 상에 배치된 광제어부재를 포함하고,
    상기 광제어부재는,
    서로 이격된 복수의 격벽들; 및
    상기 복수의 격벽들 사이에 각각 배치된 복수의 광제어부들; 을 포함하고,
    상기 복수의 광제어부들 중 적어도 하나는 유기모노머 및 무기물을 포함하는 제1 영역 및 유기폴리머에 분산된 상기 무기물을 포함하는 제2 영역을 포함하는 것인 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무기물은 산란입자 및 발광체를 포함하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역의 무기물 농도는 상기 제2 영역의 무기물 농도보다 큰 것인 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역의 무기물 농도와 상기 제1 영역의 무기물 농도 비는 1:1.5 내지 1:20 인 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역과 제1 영역의 두께 비는 1:1 내지 1:200인 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 영역의 두께는 0.1㎛ 이상 5㎛ 이하이고,
    상기 제2 영역의 두께는 5㎛ 이상 20㎛ 이하인 표시장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 영역에서, 전체 부피에 대하여 상기 유기모노머의 부피는 0.01% 이상 10% 미만이고, 상기 발광체의 부피는 10% 이상 99.9% 이하인 표시장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2 영역에서, 전체 부피에 대하여 상기 유기폴리머의 부피는 10% 이상 90% 이하이고, 상기 발광체의 부피는 5% 이상 50% 이하인 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역의 유기폴리머는 상기 제1 영역의 유기모노머의 광경화 중합체인 표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널은 제1 광을 생성하는 발광소자를 포함하고,
    상기 광제어 부재는
    상기 제1 광을 투과하는 투과부;
    상기 제1 광을 제2 광으로 변환시키는 제1 광제어부; 및
    상기 제1 광을 제3 광으로 변환시키는 제2 광제어부; 를 포함하고,
    상기 제1 광제어부 및 제2 광제어부는 상기 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 광제어부의 무기물은 제1 광을 상기 제2 광으로 변환시키는 제1 발광체를 포함하고, 상기 제2 광제어부의 무기물은 상기 제1 광을 상기 제3 광으로 변환시키는 제2 발광체를 포함하는 표시장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 투과부는 유기폴리머에 분산된 산란체를 포함하는 표시장치.
  13. 제1 광을 생성하는 표시패널; 및
    상기 표시패널 상에 배치된 광제어층; 을 포함하고,
    상기 광제어층은
    상기 제1 광을 투과하는 투과부, 상기 제1 광을 제2 광으로 변환시키는 제2 광제어부, 및 상기 제1 광을 제3 광으로 변환시키는 제3 광제어부를 포함하고,
    상기 제2 광제어부, 및 상기 제3 광제어부 중 적어도 하나는 유기모노머 및 무기물을 포함하는 제1 영역 및 유기폴리머에 분산된 상기 무기물을 포함하는 제2 영역을 포함하는 것인 표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 표시 패널은
    상기 제1 광을 생성하는 발광 소자; 및
    상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지 부재를 포함하고,
    상기 봉지 부재와 광제어층 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함하는 표시장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 광제어층 상에 배치되는 색필터층을 더 포함하고,
    상기 색필터층은, 상기 투과부와 중첩되고, 제1 색광을 투과시키는 제1 색필터부, 상기 제1 광제어부와 중첩되고 제1 색광을 차단하며, 제2 색광을 투과시키는 제2 색필터부 및 상기 제3 색변환부에 중첩되고 상기 제1 색을 차단하며, 상기 제3 색을 투과시키는 제3 색필터부를 포함하는 표시장치.
  16. 컬러필터층을 형성하는 단계 및 상기 컬러필터층 상에 복수의 광제어부를 포함하는 광제어층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 광제어부 중 적어도 하나의 광제어부를 형성하는 단계는,
    컬러 필터층 상에 제1 잉크를 제공하여 제1 잉크층을 형성하는 단계;
    상기 제1 잉크층에 열을 제공하여 제1 영역을 형성하는 단계;
    상기 제1 영역 상에 상기 제1 잉크를 제공하여 제2 잉크층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 잉크층을 경화하여 제2 영역을 형성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 제1 잉크는 유기모노머, 발광체 및 광개시제를 포함하는 광제어부재의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 영역을 형성하는 단계는 상기 제1 잉크층 상에 150℃ 내지 200℃의 열을 제공하고, 제1 잉크층보다 두께가 작은 제1 영역을 형성하는 광제어부재의 제조방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 컬러필터층을 형성하는 단계는 평면 상에 이웃하게 배치되도록 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터, 및 제3 컬러 필터를 형성하는 단계를 포함하는 광제어부재의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 잉크층을 형성하는 단계 이전에, 상기 컬러필터층 상에 상기 제1 컬러필터, 제2 컬러 필터, 및 제3 컬러 필터에 중첩하는 영역에 개구부가 생성되도록 복수의 격벽들을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    제1 잉크를 상기 제2 컬러 필터, 및 제3 컬러 필터에 중첩하는 개구부 중 적어도 하나에 제공되는 광제어부재의 제조방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 제1 잉크를 제공하여 제1 잉크층을 형성하는 단계 및 상기 제1 잉크층에 열을 제공하여 제1 영역을 형성하는 단계는 2회 이상 반복되어 실시되는 것인 광제어부재의 제조방법.
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JP2005149942A (ja) * 2003-11-17 2005-06-09 Seiko Epson Corp 電気光学装置、その製造方法、および電子機器
KR102555989B1 (ko) 2016-08-03 2023-07-14 삼성디스플레이 주식회사 적층식 색변환 표시장치
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KR20220138545A (ko) * 2021-04-05 2022-10-13 삼성디스플레이 주식회사 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치

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