KR20220065925A - 표시 패널 및 전자 장치 - Google Patents

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KR20220065925A
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이응규
김진석
심승보
오호길
이보배
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Abstract

발광 패널, 그리고 상기 발광 패널과 마주하고 상기 발광 패널로부터 방출된 광의 발광 스펙트럼을 변환시키는 색 변환 패널을 포함하고, 상기 색 변환 패널은 색 변환 구역을 포함한 복수의 구역을 포함하는 색 변환 층, 그리고 상기 색 변환 층의 각 구역을 정의하는 격벽을 포함하며, 상기 색 변환 구역은 양자점을 포함하고, 상기 격벽의 굴절률은 상기 양자점의 굴절률보다 낮은 표시 패널 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.

Description

표시 패널 및 전자 장치{DISPLAY PANEL AND ELECTRONIC DEVICE}
본 개시는 표시 패널 및 전자 장치에 관한 것이다.
액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 플라즈마 표시 패널(plasma display panel) 또는 유기 발광 표시 패널(organic light emitting display panel)과 같은 표시 패널을 포함한 전자 장치가 상용화되어 있다.
한편, 근래 양자점(quantum dot)이라 불리는 반도체 나노결정을 포함한 표시 패널에 대한 연구가 진행되고 있다.
일 구현예는 양자점을 포함하는 표시 패널에서 손실되는 광량을 줄여 광 변환 효율을 개선할 수 있는 표시 패널을 제공한다.
다른 구현예는 상기 표시 패널을 포함하는 전자 장치를 제공한다
일 구현예에 따르면, 발광 패널, 그리고 상기 발광 패널과 마주하고 상기 발광 패널로부터 방출된 광의 발광 스펙트럼을 변환시키는 색 변환 패널을 포함하고, 상기 색 변환 패널은 색 변환 구역을 포함한 복수의 구역을 포함하는 색 변환 층, 그리고 상기 색 변환 층의 각 구역을 정의하는 격벽을 포함하며, 상기 색 변환 구역은 양자점을 포함하고, 상기 격벽의 굴절률은 상기 양자점의 굴절률보다 낮은 표시 패널을 제공한다.
상기 양자점의 약 460nm, 약 550nm 및 약 630nm 파장에서의 각각의 굴절률은 약 1.6 내지 2.0에 속할 수 있고, 상기 격벽의 약 460nm, 약 550nm 및 약 630nm 파장에서의 각각의 굴절률은 약 1.1 내지 1.4에 속할 수 있다.
상기 양자점의 굴절률과 상기 격벽의 굴절률의 차이는 약 0.2 내지 0.8일 수 있다.
상기 색 변환 구역과 상기 격벽은 직접 맞닿아 있을 수 있다.
상기 격벽은 약 10% 내지 70%의 투과율을 가질 수 있다.
상기 격벽은 서로 다른 흡수 스펙트럼을 가진 복수의 안료와 산란체를 포함할 수 있다.
상기 복수의 안료는 약 380nm 이상 500nm 미만에서 최대흡수파장을 가진 제1 안료, 약 500nm 내지 600nm에서 최대흡수파장을 가진 제2 안료 및 약 600nm 초과 780nm 이하에서 최대흡수파장을 가진 제3 안료 중 적어도 둘을 포함할 수 있다.
상기 산란체는 산화규소, 산화아연, 산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화니오븀, 산화주석, 산화마그네슘, 나노실리케이트, 탄산칼슘, 칼슘플루오라이드, 포로젠 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 격벽은 약 460nm, 약 550nm 및 약 630nm 파장에서 약 1.1 내지 1.4의 굴절률 및 약 10% 내지 70%의 투과율을 동시에 만족할 수 있다.
상기 격벽은 상기 인접한 색 변환 구역 사이에 위치하는 제1 격벽, 그리고 상기 제1 격벽에 연결되어 있거나 상기 제1 격벽으로부터 분리되어 있으며 상기 발광 패널 측으로 돌출되어 있는 제2 격벽을 포함할 수 있다.
상기 제1 격벽은 친수성 표면 특성을 가질 수 있고, 상기 제2 격벽은 소수성 표면 특성을 가질 수 있다.
상기 제2 격벽은 상기 제1 격벽과 연결되어 있으며 동일 재료를 포함할 수 있다.
상기 발광 패널은 제1 발광 스펙트럼의 광을 방출하는 발광 소자를 포함할 수 있고, 상기 색 변환 층은 제1 양자점을 포함하고 상기 제1 발광 스펙트럼의 광을 제2 발광 스펙트럼의 광으로 변환시키는 제1 색 변환 구역, 제2 양자점을 포함하고 상기 제1 발광 스펙트럼의 광을 제3 발광 스펙트럼의 광으로 변환시키는 제2 색 변환 구역, 그리고 상기 제1 발광 스펙트럼의 광을 통과시키는 투광 구역을 포함할 수 있고, 상기 격벽의 상기 제1, 제2 및 제3 발광 스펙트럼에 속한 파장에서의 굴절률은 상기 제1 양자점과 상기 제2 양자점의 상기 제1, 제2 및 제3 발광 스펙트럼에 속한 파장에서의 굴절률보다 각각 낮을 수 있다.
상기 제1 발광 스펙트럼은 청색 발광 스펙트럼일 수 있고, 상기 제2 발광 스펙트럼은 적색 발광 스펙트럼일 수 있고, 상기 제3 발광 스펙트럼은 녹색 발광 스펙트럼일 수 있다.
상기 색 변환 패널은 상기 색 변환 층을 통과한 빛이 방출되는 방향에 위치하는 색 필터 층을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 발광 패널과 상기 색 변환 패널 사이에 위치하는 투광층을 더 포함할 수 있다.
상기 발광 패널은 유기 발광 다이오드, 양자점 발광 다이오드, 페로브스카이트 발광 다이오드, 마이크로 발광 다이오드, 무기 나노 발광 다이오드 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 발광 패널은 청색 발광 스펙트럼의 광을 방출할 수 있다.
상기 무기 나노 발광 다이오드는 질화갈륨(GaN), 인듐질화갈륨(InGaN), 알루미늄질화갈륨(AlGaN) 또는 이들의 조합을 포함하는 나노구조체를 포함할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 표시 패널을 포함하는 전자 장치를 제공한다.
양자점을 포함하는 표시 패널에서 손실되는 광량을 줄여 광 변환 효율을 개선하고 궁극적으로 표시 패널의 광 효율을 개선할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 표시 패널의 일 예를 보여주는 사시도이고,
도 2는 도 1의 표시 패널의 단면도이고,
도 3은 도 1의 표시 패널의 화소 배열의 일 예를 보여주는 평면도이고,
도 4는 도 3의 표시 패널을 IV-IV 선을 따라 자른 단면도이고,
도 5 내지 도 8은 각각 발광 소자의 예들을 보여주는 단면도이고,
도 9는 도 1 내지 도 3에 도시된 표시 패널의 다른 예를 보여주는 단면도이고,
도 10은 도 1 내지 도 3에 도시된 표시 패널의 또 다른 예를 보여주는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서 ‘조합’이란 혼합 및 둘 이상의 적층 구조를 포함한다.
이하 일 구현예에 따른 표시 패널을 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 표시 패널의 일 예를 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 표시 패널의 단면도이고, 도 3은 도 1의 표시 패널의 화소 배열의 일 예를 보여주는 평면도이고, 도 4는 도 3의 표시 패널을 IV-IV 선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 2를 참고하면, 일 구현예에 따른 표시 패널(1000)은 발광 패널(100), 색 변환 패널(200), 발광 패널(100)과 색 변환 패널(200) 사이에 위치하는 투광층(300), 그리고 발광 패널(100)과 색 변환 패널(200)를 결합하는 결합재(400)를 포함한다.
발광 패널(100)과 색 변환 패널(200)은 투광층(300)을 사이에 두고 서로 마주하고 있으며, 색 변환 패널(200)은 발광 패널(100)로부터 광이 방출되는 방향에 배치되어 있다. 결합재(400)는 발광 패널(100)과 색 변환 패널(200)의 테두리를 따라 배치되어 있으며, 예컨대 실링재일 수 있다.
도 3을 참고하면, 일 구현예에 따른 표시 패널(1000)은 화상을 표시하기 위한 표시 영역(1000D)과 표시 영역(1000D) 주변에 위치하며 결합재(400)가 배치되어 있는 비표시 영역(1000P)을 포함한다.
표시 영역(1000D)은 행(예컨대 x 방향) 및/또는 열(예컨대 y방향)을 따라 배열된 복수의 화소(PX)를 포함하고, 각 화소(PX)는 서로 다른 색을 표시하는 복수의 서브화소(PX1, PX2, PX3)를 포함한다. 여기서는 일 예로 3개의 서브화소(PX1, PX2, PX3)가 하나의 화소를 이루는 구성을 도시하였지만 이에 한정되지 않고 백색 서브화소와 같은 추가적인 서브화소를 더 포함할 수도 있고 동일한 색을 표시하는 서브화소가 1개 이상 더 포함될 수도 있다. 복수의 화소(PX)는 예컨대 바이어 매트릭스(Bayer matrix), 펜타일 매트릭스(PenTile matrix) 및/또는 다이아몬드 매트릭스(diamond matrix) 등으로 배열될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
각 서브화소(PX1, PX2, PX3)는 삼원색(three primary color) 또는 삼원색의 조합의 색을 표시할 수 있으며, 예컨대 적색, 녹색, 청색 또는 이들의 조합의 색을 표시할 수 있다. 일 예로, 제1 서브화소(PX1)는 적색을 표시할 수 있고 제2 서브화소(PX2)는 녹색을 표시할 수 있고 제3 서브화소(PX3)는 청색을 표시할 수 있다.
도면에서는 모든 서브화소가 동일한 크기를 가지는 예를 도시하였지만 이에 한정되지 않고 서브화소 중 적어도 하나는 다른 서브화소보다 크거나 작을 수 있다. 도면에서는 모든 서브화소가 동일한 모양을 가지는 예를 도시하였지만 이에 한정되지 않고 서브화소 중 적어도 하나는 다른 서브화소와 다른 모양을 가질 수 있다.
도 4를 참고하여, 발광 패널(100)과 색 변환 패널(200)을 차례로 설명한다.
발광 패널(100)은 소정 파장 영역의 광을 방출하는 발광 소자와 발광 소자를 스위칭 및/또는 구동하기 위한 회로 소자를 포함할 수 있으며, 구체적으로 하부 기판(110), 버퍼층(111), 박막 트랜지스터(TFT), 발광 소자(180) 및 봉지층(190)을 포함한다.
하부 기판(110)은 유리 기판 또는 고분자 기판일 수 있으며, 고분자 기판은 예컨대 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 이들의 공중합체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
버퍼층(111)은 유기물, 무기물 또는 유무기물을 포함할 수 있으며, 예컨대 산화물, 질화물 또는 산질화물을 포함할 수 있으며, 예컨대 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 버퍼층(111)은 1층 또는 2층 이상일 수 있고, 하부 기판(110)의 전면을 덮을 수 있다. 버퍼층(111)은 생략될 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 후술하는 발광 소자(180)를 스위칭 및/또는 구동하기 위한 삼단자 소자일 수 있으며, 각 서브화소마다 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(124), 게이트 전극(124)과 중첩하는 반도체 층(154), 게이트 전극(124)과 반도체 층(154) 사이에 위치하는 게이트 절연막(140), 반도체 층(154)과 전기적으로 연결되어 있는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)을 포함한다. 도면에서는 일 예로서 코플라나 탑 게이트 구조를 도시하였으나 이에 한정되지 않고 다양한 구조를 가질 수 있다.
게이트 전극(124)은 게이트선(도시하지 않음)에 전기적으로 연결되어 있으며, 예컨대 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 은(Ag), 금(Au), 이들의 합금 또는 이들의 조합과 같은 저저항 금속을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
반도체 층(154)은 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 산화물 반도체와 같은 무기 반도체; 유기 반도체; 유무기 반도체; 또는 이들의 조합일 수 있다. 일 예로, 반도체 층(154)은 인듐(In), 아연(Zn), 주석(Sn) 및 갈륨(Ga) 중 적어도 하나를 포함하는 산화물 반도체를 포함할 수 있고, 산화물 반도체는 예컨대 인듐-갈륨-아연 산화물, 아연-주석 산화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 반도체 층(154)은 채널 영역과 채널 영역의 양 측에 배치되어 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)과 각각 전기적으로 연결되는 도핑 영역을 포함할 수 있다.
게이트 절연막(140)은 유기물, 무기물 또는 유무기물을 포함할 수 있으며, 예컨대 산화물, 질화물 또는 산질화물을 포함할 수 있으며, 예컨대 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도면에서는 게이트 절연막(140)이 하부 기판(110)의 전면에 형성된 일 예를 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 게이트 전극(124)과 반도체(154) 사이에 선택적으로 형성될 수도 있다. 게이트 절연막(140)은 1층 또는 2층 이상일 수 있다.
소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 예컨대 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 은(Ag), 금(Au), 이들의 합금 또는 이들의 조합과 같은 저저항 금속을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 각각 반도체 층(154)의 도핑 영역에 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 소스 전극(173)은 데이터선(도시하지 않음)에 전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)은 후술하는 발광 소자(180)에 전기적으로 연결되어 있다.
게이트 전극(124)과 소스/드레인 전극(173, 175) 사이에는 층간 절연막(145)이 추가로 형성되어 있다. 층간 절연막(145)은 유기물, 무기물 또는 유무기물을 포함할 수 있으며, 예컨대 산화물, 질화물 또는 산질화물을 포함할 수 있으며, 예컨대 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 층간 절연막(145)은 1층 또는 2층 이상일 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT) 위에는 보호막(160)이 형성되어 있다. 보호막(160)은 예컨대 패시베이션 막일 수 있다. 보호막(160)은 유기물, 무기물 또는 유무기물을 포함할 수 있으며, 예컨대 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 보호막(160)은 1층 또는 2층 이상일 수 있다.
발광 소자(180)는 각 서브화소(PX1, PX2, PX3)마다 배치되어 있을 수 있으며, 각 서브화소(PX1, PX2, PX3)에 배치된 발광 소자(180)는 독립적으로 구동될 수 있다. 발광 소자(180)는 예컨대 발광 다이오드(light emitting diode)일 수 있으며, 한 쌍의 전극과 한 쌍의 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함할 수 있다. 발광층은 소정 파장 영역의 광을 방출할 수 있는 발광체를 포함할 수 있으며, 예컨대 가시광선 파장 스펙트럼에 속한 제1 발광 스펙트럼의 광을 방출하는 발광체를 포함할 수 있다. 발광체는 유기 발광체, 무기 발광체, 유무기 발광체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
발광 소자(180)는 예컨대 유기 발광 다이오드, 무기 발광 다이오드 또는 이들의 조합일 수 있으며, 무기 발광 다이오드는 예컨대 양자점 발광 다이오드(quantum dot light emitting diode), 페로브스카이트 발광 다이오드(perovskite light emitting diode), 마이크로 발광 다이오드(micro light emitting diode), 무기 나노 발광 다이오드(inorganic nano light emitting diode) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5 내지 도 8은 각각 발광 소자의 예들을 보여주는 단면도이다.
도 5를 참고하면, 발광 소자(180)는 서로 마주하는 제1 전극(181)과 제2 전극(182); 제1 전극(181)과 제2 전극(182) 사이에 위치하는 발광층(183); 그리고 선택적으로 제1 전극(181)과 발광층(183) 사이와 제2 전극(182)과 발광층(183) 사이에 위치하는 보조층(184, 185)을 포함한다.
제1 전극(181)과 제2 전극(182)은 두께 방향(예컨대 z방향)을 따라 서로 마주하게 배치될 수 있으며, 제1 전극(181)과 제2 전극(182) 중 어느 하나는 애노드(anode)이고 다른 하나는 캐소드(cathode)일 수 있다. 제1 전극(181)은 투광 전극, 반투과 전극 또는 반사 전극일 수 있고 제2 전극(182)은 투광 전극 또는 반투과 전극일 수 있다. 투광 전극 또는 반투과 전극은 예컨대 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide, IZO), 아연 산화물(ZnO), 주석 산화물(SnO), 알루미늄 주석 산화물(AlTO) 및 불소 도핑된 주석 산화물(FTO)과 같은 도전성 산화물 또는 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 마그네슘-은(Mg-Ag), 마그네슘-알루미늄(Mg-Al) 또는 이들의 조합을 포함한 얇은 두께의 단일층 또는 복수층의 금속 박막으로 만들어질 수 있다. 반사 전극은 금속, 금속질화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 예컨대 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 이들의 합금, 이들의 질화물(예컨대 TiN) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
발광층(183)은 제1 발광 스펙트럼의 광을 방출할 수 있는 발광체를 포함할 수 있다. 제1 발광 스펙트럼은 가시광선 파장 스펙트럼 중 비교적 단파장 영역에 속할 수 있으며, 예컨대 청색 발광 스펙트럼일 수 있다. 청색 발광 스펙트럼의 최대발광파장은 약 400nm 이상 500nm 미만의 파장 영역에 속할 수 있으며, 상기 범위 내에서 약 410nm 내지 490nm 또는 약 420nm 내지 480nm의 파장 영역에 속할 수 있다. 발광체는 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
일 예로, 발광층(183)은 호스트 물질과 도펀트 물질을 포함할 수 있다.
일 예로, 발광층(183)은 인광 물질, 형광 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 예로, 발광체는 유기 발광체를 포함할 수 있으며, 유기 발광체는 저분자 화합물, 고분자 또는 이들의 조합일 수 있다. 발광체가 유기 발광체를 포함할 때, 발광 소자(180)는 유기 발광 다이오드일 수 있다.
일 예로, 발광체는 무기 발광체를 포함할 수 있고, 무기 발광체는 무기 반도체, 양자점, 페로브스카이트 또는 이들의 조합일 수 있다. 발광체가 무기 발광체를 포함할 때, 발광 소자(180)는 양자점 발광 다이오드, 페로브스카이트 발광 다이오드 또는 마이크로 발광 다이오드일 수 있다.
보조층(184, 185)은 각각 제1 전극(181)과 발광층(183) 사이 및 제2 전극(182)과 발광층(183) 사이에 위치할 수 있으며, 각각 전하의 주입 및/또는 이동성을 조절하기 위한 전하 보조층일 수 있다. 보조층(184, 185)은 각각 1층 또는 2층 이상일 수 있으며, 예컨대 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 차단층, 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 차단층 또는 이들의 조합일 수 있다. 보조층(184, 185) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
각 서브화소(PX1, PX2, PX3)에 배치된 발광 소자(180)는 서로 같거나 다를 수 있다. 각 서브화소(PX1, PX2, PX3)에 배치된 발광 소자(180)는 서로 같은 발광 스펙트럼의 광을 방출할 수 있으며, 예컨대 각각 청색 발광 스펙트럼의 광을 방출할 수 있으며, 예컨대 약 400nm 이상 500nm 미만, 약 410nm 내지 490nm 또는 약 420nm 내지 480nm 파장 영역에 최대발광파장을 가진 청색 발광 스펙트럼의 광을 방출할 수 있다. 각 서브화소(PX1, PX2, PX3)에 배치된 발광 소자(180)는 화소 정의 막(도시하지 않음)에 의해 분리되어 있을 수 있다.
도 6을 참고하면, 발광 소자(180)는 텐덤(tandem) 구조의 발광 소자일 수 있으며, 서로 마주하는 제1 전극(181)과 제2 전극(182); 제1 전극(181)과 제2 전극(182) 사이에 위치하는 제1 발광층(183a)과 제2 발광층(183b); 제1 발광층(183a)과 제2 발광층(183b) 사이에 위치하는 전하 생성층(charge generation layer)(186), 그리고 선택적으로 제1 전극(181)과 제1 발광층(183a) 사이와 제2 전극(182)과 제2 발광층(183b) 사이에 위치하는 보조층(184, 185)을 포함한다.
제1 전극(181), 제2 전극(182) 및 보조층(184, 185)은 전술한 바와 같다.
제1 발광층(183a)과 제2 발광층(183b)은 서로 같거나 다른 발광 스펙트럼의 광을 방출할 수 있으며, 예컨대 각각 청색 발광 스펙트럼의 광을 방출할 수 있다. 구체적인 설명은 전술한 발광층(183)과 같다.
전하 생성층(186)은 제1 발광층(183a) 및/또는 제2 발광층(183b)에 전하를 주입할 수 있으며, 제1 발광층(183a)과 제2 발광층(183b) 사이에서 전하 균형을 조절할 수 있다. 전하 생성층(186)은 예컨대 n형 층 및 p형 층을 포함할 수 있으며, 예컨대 n형 도펀트 및/또는 p형 도펀트가 포함된 전자 수송 물질 및/또는 정공 수송 물질을 포함할 수 있다. 전하 생성층(186)은 1층 또는 2층 이상일 수 있다.
도 7을 참고하면, 발광 소자(180)는 텐덤 구조의 발광 소자일 수 있으며, 서로 마주하는 제1 전극(181)과 제2 전극(182); 제1 전극(181)과 제2 전극(182) 사이에 위치하는 제1 발광층(183a), 제2 발광층(183b)과 제3 발광층(183c); 제1 발광층(183a)과 제2 발광층(183b) 사이에 위치하는 제1 전하 생성층(186a); 제2 발광층(183b)과 제3 발광층(183c) 사이에 위치하는 제2 전하 생성층(186b); 그리고 선택적으로 제1 전극(181)과 제1 발광층(183a) 사이와 제2 전극(182)과 제3 발광층(183c) 사이에 위치하는 보조층(184, 185)을 포함한다.
제1 전극(181), 제2 전극(182) 및 보조층(184, 185)은 전술한 바와 같다.
제1 발광층(183a), 제2 발광층(183b) 및 제3 발광층(183c)은 서로 같거나 다른 발광 스펙트럼의 광을 방출할 수 있으며, 예컨대 각각 청색 발광 스펙트럼의 광을 방출할 수 있다. 구체적인 설명은 전술한 발광층(183)과 같다.
제1 전하 생성층(186a)은 제1 발광층(183a) 및/또는 제2 발광층(183b)에 전하를 주입할 수 있으며, 제1 발광층(183a)과 제2 발광층(183b) 사이에서 전하 균형을 조절할 수 있다. 제2 전하 생성층(186a)은 제2 발광층(183b) 및/또는 제3 발광층(183c)에 전하를 주입할 수 있으며, 제2 발광층(183b)과 제3 발광층(183c) 사이에서 전하 균형을 조절할 수 있다. 제1 및 제2 전하 생성층(186a, 186b)은 각각 1층 또는 2층 이상일 수 있다.
도 8을 참고하면, 발광 소자(180)는 제1 전극(181), 제2 전극(182) 및 복수의 나노구조체(187)를 포함하는 발광층(183)을 포함한다.
제1 전극(181)과 제2 전극(182) 중 어느 하나는 애노드이고 다른 하나는 캐소드일 수 있다. 제1 전극(181)과 제2 전극(182)은 복수의 나노구조체(187)의 배열 방향에 따라 패턴화된 전극일 수 있고, 예컨대 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 아연 산화물(ZnO), 주석 산화물(SnO), 알루미늄 주석 산화물(AlTO) 및 불소 도핑된 주석 산화물(FTO)과 같은 도전성 산화물; 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 이들의 합금, 이들의 질화물(예컨대 TiN); 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
발광층(183)은 복수의 나노구조체(187)를 포함할 수 있으며, 각 서브화소(PX1, PX2, PX3)는 복수의 나노구조체(187)를 포함할 수 있다. 복수의 나노구조체(187)는 일 방향을 따라 배열되어 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 나노구조체(187)는 전류를 가하면 소정 파장의 광을 방출하는 화합물 반도체이며, 예컨대 나노로드(nanorod) 또는 나노니들(nanoneedle)과 같은 선형 나노구조체일 수 있다. 나노구조체(187)의 지름 또는 장경은 예컨대 수 내지 수백 나노미터일 수 있고 나노구조체(187)의 아스펙트 비(aspect ratio)는 약 1 초과, 약 1.5 이상, 약 2.0 이상, 약 3.0 이상, 약 4.0 이상, 약 4.5 이상, 약 5.0 이상, 약 1 초과 20 이하, 약 1.5 내지 20, 약 2.0 내지 20, 약 3.0 내지 20, 약 4.0 내지 20, 약 4.5 내지 20 또는 약 5.0 내지 20일 수 있다.
각 나노구조체(187)은 p형 영역(187p), n형 영역(187n) 및 다중양자우물(multiple quantum well) 영역(187i)을 포함할 수 있으며, 다중양자우물 영역(187i)에서 빛을 방출할 수 있다. 나노구조체(187)은 예컨대 질화갈륨(GaN), 인듐질화갈륨(InGaN), 알루미늄질화갈륨(AlGaN) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 예컨대 코어-쉘 구조를 가질 수 있다.
복수의 나노구조체(187)는 서로 같은 발광 스펙트럼의 광을 방출할 수 있으며, 예컨대 청색 발광 스펙트럼의 광을 방출할 수 있으며, 예컨대 약 400nm 이상 500nm 미만, 약 410nm 내지 490nm 또는 약 420nm 내지 480nm 파장 영역에 최대발광파장을 가진 청색 발광 스펙트럼의 광을 방출할 수 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 참고하면, 봉지층(190)은 발광 소자(180)를 덮고 있으며, 유리판, 금속 박막, 유기막, 무기막, 유무기막 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 유기막은 예컨대 아크릴 수지, (메타)아크릴 수지, 폴리이소프렌, 비닐 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 셀룰로오스 수지, 페릴렌 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 무기막은 예컨대 산화물, 질화물 및/또는 산질화물을 포함할 수 있으며 예컨대 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물, 알루미늄 산질화물, 지르코늄 산화물, 지르코늄 질화물, 지르코늄 산질화물, 티타늄 산화물, 티타늄 질화물, 티타늄 산질화물, 하프늄 산화물, 하프늄 질화물, 하프늄 산질화물, 탄탈륨 산화물, 탄탈륨 질화물, 탄탈륨 산질화물, 리튬 플루오라이드 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 유무기막은 예컨대 폴리오가노실록산을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 봉지층(190)은 1층 또는 2층 이상일 수 있다.
색 변환 패널(200)은 발광 패널(100)로부터 공급된 제1 발광 스펙트럼의 광을 제1 발광 스펙트럼과 다른 제2 또는 제3 발광 스펙트럼의 광으로 변환하여 관찰자(도시하지 않음) 측으로 방출할 수 있으며, 구체적으로 상부 기판(210), 차광 패턴(220), 색 필터 층(230), 평탄화 층(240), 격벽(250), 색 변환 층(270) 및 봉지층(290)을 포함한다.
상부 기판(210)은 유리 기판 또는 고분자 기판일 수 있으며, 고분자 기판은 예컨대 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 이들의 공중합체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
색 변환 층(270)은 발광 패널(100)의 발광 소자(180)와 마주하고 있다. 색 변환 층(270)은 발광 패널(100)에서 공급받은 광의 발광 스펙트럼을 다른 발광 스펙트럼으로 변환시키는 적어도 하나의 색 변환 구역을 포함할 수 있으며, 색 변환 구역은 예컨대 발광 패널(100)에서 공급받은 발광 스펙트럼의 광을 각 서브화소(PX1, PX2, PX3)에서 표시하는 색의 발광 스펙트럼의 광으로 변환시킬 수 있다.
색 변환 구역은 발광 패널(100)에서 공급받은 광의 발광 스펙트럼을 다른 발광 스펙트럼으로 변환시키는 색 변환체를 포함할 수 있으며, 예컨대 색 변환체로서 양자점(quantum dot), 형광체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예컨대 색 변환체는 양자점일 수 있다.
양자점은 넓은 의미의 반도체 나노결정을 의미하며, 소정의 발광 스펙트럼의 광을 받아 이보다 장파장 스펙트럼의 광을 방출하는 광발광(photoluminescence) 특성을 가질 수 있다. 양자점은 등방성(isotropic) 광 방사 특성을 가지므로 모든 방향으로 광을 방출할 수 있으므로, 개선된 광 시야각을 나타낼 수 있다.
양자점은 예컨대 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 입방형, 퀀텀 로드 및 퀀텀 플레이트 등 다양한 모양을 가질 수 있다. 여기서 퀀텀 로드는 아스펙트 비가 1보다 큰, 예컨대 아스펙트 비가 약 2 이상, 약 3 이상 또는 약 5 이상인 양자점을 의미할 수 있다. 일 예로, 퀀텀 로드의 아스펙트 비는 약 50 이하, 약 30 이하 또는 약 20 이하일 수 있다. 양자점은 예컨대 약 1nm 내지 약 100nm의 입경(구형이 아닌 경우 가장 긴 부분의 크기)을 가질 수 있고, 예컨대 약 1nm 내지 80nm의 입경을 가질 수 있고, 예컨대 약 1nm 내지 50nm의 입경을 가질 수 있고, 예컨대 약 1nm 내지 20nm의 입경을 가질 수 있다.
양자점은 크기 및/또는 조성에 따라 에너지 밴드갭을 조절할 수 있으며, 이에 따라 발광 파장 또한 조절할 수 있다. 예컨대 양자점의 크기가 클수록 좁은 에너지 밴드갭을 가질 수 있으며 이에 따라 비교적 장파장 스펙트럼의 빛을 낼 수 있고, 양자점의 크기가 작을수록 넓은 에너지 밴드갭을 가지며 이에 따라 비교적 단파장 스펙트럼의 빛을 낼 수 있다. 일 예로, 양자점의 직경은 약 1nm 내지 10nm일 수 있다.
일 예로, 양자점은 크기 및/또는 조성에 따라 예컨대 가시광선 파장 스펙트럼 중 소정 파장 스펙트럼의 광을 낼 수 있다. 예컨대 양자점은 적색 발광 스펙트럼의 광, 녹색 발광 스펙트럼의 광 및 청색 발광 스펙트럼 중 하나의 광을 선택적으로 방출할 수 있으며, 적색 발광 스펙트럼의 광은 약 610nm 내지 670nm에서 최대발광파장을 가질 수 있고 녹색 발광 스펙트럼의 광은 예컨대 약 520nm 내지 560nm에서 최대발광파장을 가질 수 있고 청색 발광 스펙트럼의 광은 예컨대 약 420nm 내지 480nm에서 최대발광파장을 가질 수 있다. 일 예로, 서로 다른 크기 및/또는 조성의 2종 이상의 양자점을 포함함으로써 복수의 파장 스펙트럼의 광을 방출할 수 있다. 예컨대, 서로 다른 크기 및/또는 조성의 2종 이상의 양자점이 혼합되거나 적층됨으로써 백색 광을 방출할 수 있다.
양자점은 비교적 좁은 반치폭(full width at half maximum, FWHM)을 가질 수 있다. 여기서 반치폭은 최대발광지점의 반(half)에 대응하는 파장의 폭(width)으로, 반치폭이 작으면 좁은 파장 영역의 빛을 내어 높은 색 순도를 나타낼 수 있는 것을 의미한다. 양자점은 예컨대 약 50nm 이하의 반치폭을 가질 수 있으며, 상기 범위 내에서 예컨대 약 45nm 이하, 약 40nm 이하, 약 35nm 이하, 약 30nm 이하 또는 약 28nm 이하의 반치폭을 가질 수 있고, 상기 범위 내에서 약 3nm 내지 50nm, 약 3nm 내지 45nm, 약 3nm 내지 40nm, 약 3nm 내지 35nm, 약 3nm 내지 30nm 또는 약 3nm 내지 28nm의 반치폭을 가질 수 있다. 이와 같이 양자점은 비교적 좁은 반치폭을 가짐으로써 양호한 색 순도 및 색 재현성을 구현할 수 있다.
양자점은 예컨대 습식 화학 공정(wet chemical process), 금속 유기 화학 증착(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD), 분자선 에피택시(molecular beam epitaxy, MBE) 또는 이와 유사한 공정에 의해 합성될 수 있다.
습식 화학 공정은 예컨대 유기 용매와 전구체 물질을 혼합한 후 양자점 입자 결정을 성장시키는 방법이다. 습식 화학 공정은 비용이 저렴하고 양자점 입자 결정이 성장할 때 유기 용매가 자연스럽게 양자점 결정 표면에 배위된 분산제 역할을 하고 결정 성장을 제어하므로 금속 유기 화학 증착 또는 분자선 에피택시와 같은 기상 증착법보다 효과적으로 사용될 수 있다.
일 예로, 양자점은 II족-VI족 반도체 화합물, III족-V족 반도체 화합물, III족-VI족 반도체 화합물, IV족- VI족 반도체 화합물, IV족 원소 또는 반도체 화합물, I-III-VI족 반도체 화합물, I-II-IV-VI족 반도체 화합물, II-III-V족 반도체 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
II-VI족 반도체 화합물은 예컨대 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물에서 선택되는 이원소 반도체 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe 및 이들의 혼합물에서 선택되는 삼원소 반도체 화합물; 및 CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnTeS, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물에서 선택되는 사원소 반도체 화합물; 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
III-V족 반도체 화합물은 예컨대 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb, 및 이들의 혼합물에서 선택되는 이원소 반도체 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InAlP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, 및 이들의 혼합물에서 선택되는 삼원소 반도체 화합물; 및 GaAlNP, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물에서 선택되는 사원소 반도체 화합물; 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. III-V족 반도체 화합물은 II족 원소를 더 포함할 수 있다. II족 원소를 더 포함한 III-V족 반도체 화합물은 예컨대 InZnP, InGaZnP, InAlZnP 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
III족-VI족 반도체 화합물은 예컨대 GaS, GaSe, Ga2Se3, GaTe, InS, InSe, In2Se3, InTe 및 이들의 혼합물에서 선택되는 이원소 반도체 화합물; InGaS3, InGaSe3 및 이들의 혼합물에서 선택되는 삼원소 반도체 화합물; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
IV-VI족 반도체 화합물은 예컨대 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물에서 선택되는 이원소 반도체 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물에서 선택되는 삼원소 반도체 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물에서 선택되는 사원소 반도체 화합물; 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
IV족 원소 또는 반도체 화합물은 예컨대 Si, Ge 및 이들의 혼합물에서 선택되는 단원소 반도체 화합물; SiC, SiGe 및 이들의 혼합물에서 선택되는 이원소 반도체 화합물; 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
I-III-VI족 반도체 화합물은 예컨대 AgInS, AgInS2, CuInS, CuInS2, CuInSe2, CuInGaSe, CuInGaS, CuGaO2, AgGaO2, AgAlO2 및 이들의 혼합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
I-II-IV-VI족 반도체 화합물은 예컨대 CuZnSnSe, CuZnSnS 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
II-III-V족 반도체 화합물은 예컨대 InZnP를 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
양자점은 이원소 반도체 화합물, 삼원소 반도체 화합물 또는 사원소 반도체 화합물을 실질적으로 균일한 농도로 포함하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어 포함할 수 있다.
일 예로, 양자점은 인듐(In)과 아연(Zn) 및 인(P) 중 적어도 하나를 포함하는 반도체 화합물일 수 있으며, 예컨대 In-P 반도체 화합물 및/또는 In-Zn-P 반도체 화합물일 수 있다. 일 예로, 양자점은 아연(Zn)과 텔루리움(Te) 및 셀레늄(Se) 중 어느 하나를 포함하는 반도체 화합물일 수 있으며, 예컨대 Zn-Te 반도체 화합물, Zn-Se 반도체 화합물 및/또는 Zn-Te-Se 반도체 화합물일 수 있다.
양자점은 해당 양자점에 포함된 각각의 원소의 농도가 균일한 단일 구조를 가지거나 코어-쉘(core-shell) 구조를 가질 수 있다.
일 예로, 양자점은 하나의 양자점을 다른 양자점이 둘러싸는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 양자점의 쉘은 예컨대 양자점 코어의 화학적 변성을 방지하기 위한 보호층 또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)일 수 있다.
양자점의 쉘은 예컨대 금속 또는 비금속 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 금속 또는 비금속 산화물의 예는 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 및 이들의 혼합물에서 선택된 이원소 화합물; MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4 및 이들의 혼합물에서 선택된 삼원소 화합물; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 반도체 화합물의 예로는 전술한 II족-VI족 반도체 화합물, III족-V족 반도체 화합물, III족-VI족 반도체 화합물, IV족- VI족 반도체 화합물, IV족 원소 또는 반도체 화합물, I-III-VI족 반도체 화합물, I-II-IV-VI족 반도체 화합물, II-III-V족 반도체 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 예컨대 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
예컨대 양자점의 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 예컨대 양자점의 쉘을 구성하는 물질 조성이 양자점의 코어를 이루는 물질 조성보다 높은 에너지 밴드갭을 가질 수 있으며, 이에 따라 양자 구속 효과(quantum confinement effect)를 가질 수 있다. 양자점은 하나의 양자점 코어와 이를 둘러싸는 다층의 양자점 쉘을 포함할 수 있다. 이때 다층의 쉘은 2층 이상의 쉘을 가지는 것으로 각각의 층은 독립적으로 단일 조성, 합금 및/또는 농도 구배를 가질 수 있다. 예컨대 다층의 쉘 중, 코어에서 먼 쪽에 위치하는 쉘이 코어에서 가깝게 위치하는 쉘보다 높은 에너지 밴드갭을 가질 수 있으며, 이에 따라 양자 구속 효과를 가질 수 있다.
일 예로, 양자점은 비카드뮴계 양자점(Cd-free quantum dot)을 포함할 수 있다. 비카드뮴계 양자점은 카드뮴(Cd)을 포함하지 않는 양자점으로, 카드뮴(Cd)은 심각한 환경/보건 문제를 야기할 수 있으며 다수의 국가들에서 유해물질 제한 지침(RoHS) 상 규제 대상 원소이므로 비카드뮴계 양자점이 효과적으로 사용될 수 있다.
색 변환 구역은 각 서브화소(PX1, PX2, PX3)에서 표시하는 색의 파장 스펙트럼의 광으로 변환하여 방출할 수 있으며, 이에 따라 각 색 변환 구역에 포함된 양자점은 서로 다를 수 있다.
도 4를 참고하면, 색 변환 층(270)의 적어도 일부는 양자점을 포함할 수 있으며, 일 예로 색 변환 층(270)은 제1 서브화소(PX1)에 포함되고 제1 양자점(271a)을 포함하는 제1 색 변환 구역(270a), 제2 서브화소(PX2)에 포함되고 제2 양자점(271b)을 포함하는 제2 색 변환 구역(270b), 그리고 투광 구역(270c)을 포함할 수 있다.
제1 색 변환 구역(270a)에 포함된 제1 양자점(271a)은 발광 패널(100)에서 방출된 제1 발광 스펙트럼의 광을 제1 서브화소(PX1)에서 표시하는 색의 파장 스펙트럼과 동일한 제2 발광 스펙트럼의 광으로 변환시킬 수 있다. 제2 발광 스펙트럼은 제1 발광 스펙트럼과 다를 수 있으며 제1 발광 스펙트럼보다 장파장 스펙트럼일 수 있다.
제2 색 변환 구역(270b)에 포함된 제2 양자점(271b)은 발광 패널(100)에서 방출된 제1 발광 스펙트럼의 광을 제2 서브화소(PX2)에서 표시하는 색의 파장 스펙트럼과 동일한 제3 발광 스펙트럼의 광으로 변환시킬 수 있다. 제3 발광 스펙트럼은 제1 및 제2 발광 스펙트럼과 각각 다를 수 있으며 제1 발광 스펙트럼보다 장파장 스펙트럼일 수 있다.
일 예로, 발광 패널(100)의 발광 소자(180)는 청색 발광 스펙트럼의 광을 방출하고 제1 서브화소(PX1), 제2 서브화소(PX2) 및 제3 서브화소(PX3)는 각각 적색, 녹색 및 청색을 표시할 때, 제1 색 변환 구역(270a)에 포함된 제1 양자점(271a)은 청색 발광 스펙트럼의 광을 적색 발광 스펙트럼의 광으로 변환시킬 수 있고, 제2 색 변환 구역(270b)에 포함된 제2 양자점(271b)은 청색 발광 스펙트럼의 광을 녹색 발광 스펙트럼의 광으로 변환시킬 수 있다. 이때 제1 양자점(271a)은 제2 양자점(271b)보다 장파장 스펙트럼의 광을 방출하므로 제1 양자점(271a)의 크기는 제2 양자점(271b)의 크기보다 클 수 있다. 제3 서브화소(PX3)에서 표시하는 청색은 발광 패널(100)의 발광 소자(180)에서 방출된 청색 발광 스펙트럼의 광에 의해 표시될 수 있으므로 제3 서브화소(PX3)에는 별도의 색 변환체(양자점) 없이 투광 구역(270c)을 통해 표시될 수 있다. 그러나 제3 서브화소(PX3)에도 청색 발광 스펙트럼의 광을 방출하는 양자점과 같은 색 변환체를 더 포함할 수 있다.
제1 색 변환 구역(270a), 제2 색 변환 구역(270b) 및 투광 구역(270c)은 각각 산란 입자(272a, 272b, 272c)를 더 포함할 수 있다. 산란 입자(272a, 272b, 272c)는 양자점(271a, 271b) 및/또는 발광 패널(100)의 발광 소자(180)로부터 방출되는 광을 산란 및/또는 반사시켜 색 필터 층(230)으로 유도할 수 있다. 예컨대 산란 입자(272a, 272b, 272c)는 양자점(271a, 271b) 및/또는 발광 패널(100)의 발광 소자(180)로부터 방출되는 광의 파장을 실질적으로 변화시키지 않으면서 입사각과 무관하게 여러 방향으로 광을 산란 및/또는 반사시킬 수 있고, 이에 따라 표시 패널의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다. 산란 입자(272a, 272b, 272c)는 저굴절률 나노입자일 수 있으며, 예컨대 실리콘 산화물, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물, 알루미늄 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물 또는 이들의 조합과 같은 금속 또는 준금속 산화물; 아크릴 수지, 우레탄 수지 또는 이들의 조합과 같은 유기물; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 색 변환 구역(270a), 제2 색 변환 구역(270b) 및 투광 구역(270c)은 각각 투광 수지(273a, 273b, 273c)를 더 포함할 수 있다. 투광 수지(273a, 273b, 273c)는 양자점(271a, 271b) 및/또는 산란 입자(272a, 272b, 272c)를 분산시키는 분산매일 수 있으며 예컨대 아크릴 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 카도계 수지, 이미드 수지, 이들의 유도체 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
격벽(250)은 색 변환 층(270)의 각 구역을 정의할 수 있으며 인접한 구역들 사이에 위치할 수 있다. 예컨대 격벽(250)은 전술한 제1 색 변환 구역(270a), 제2 색 변환 구역(270b) 및 투광 구역(270c)을 각각 정의할 수 있으며, 인접한 제1 색 변환 구역(270a)과 제2 색 변환 구역(270b) 사이, 인접한 제2 색 변환 구역(270b)과 투광 구역(270c) 사이, 인접한 제1 색 변환 구역(270a)과 투광 영역(270c) 사이에 각각 위치할 수 있다. 격벽(250)은 색 변환 층(270)을 위한 조성물이 공급될 공간을 제공하는 동시에 제1 색 변환 구역(270a), 제2 색 변환 구역(270b) 및 투광 구역(270c)을 형성하는 공정에서 제1 색 변환 구역(270a), 제2 색 변환 구역(270b) 및 투광 구역(270c)의 각 조성물이 인접한 제1 색 변환 구역(270a), 제2 색 변환 구역(270b) 및 투광 구역(270c)으로 흘러 넘쳐 혼합되는 것을 방지할 수 있다.
격벽(250)은 제1 색 변환 구역(270a), 제2 색 변환 구역(270b) 및 투광 구역(270c)과 직접 맞닿아 있을 수 있으며, 격벽(250)과 제1 색 변환 구역(270a) 사이, 격벽(250)과 제2 색 변환 구역(270b), 그리고 격벽(250)과 투광 구역(270c) 사이에 별도의 층이 개재되지 않을 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 양자점은 등방성 광 방사 특성에 의해 모든 방향으로 광을 방출할 수 있으므로 제1 및 제2 양자점(271a, 271b)에서 방출된 광은 사방으로 퍼질 수 있고 제1 및 제2 색 변환 구역(270a, 270b)을 정의하는 격벽(250)에도 다다를 수 있다. 따라서 격벽(250)에 다다른 광은 격벽(250)에 의해 흡수되지 않고 격벽(250)에 의해 산란 및/또는 반사시켜 상부 기판(210) 측으로 유도함으로써 광 손실 없이 광 효율 및/또는 광 변환 효율을 높일 수 있다. 격벽(250)의 굴절률은 양자점의 굴절률보다 낮을 수 있으며, 이에 따라 격벽(250)에 다다른 광을 전반사시킬 수 있다.
마찬가지로, 발광 패널(100)의 발광 소자(180)에서 방출된 광 및 투광 구역(270c)을 통과하는 광 또한 격벽(250)에 의해 흡수되지 않고 격벽(250)에 의해 산란 및/또는 반사시켜 상부 기판(210) 측으로 유도함으로써 광 손실 없이 광 효율을 높일 수 있다. 격벽(250)의 굴절률은 발광 소자(180)에 포함된 발광체의 굴절률보다 낮을 수 있으며, 이에 따라 격벽(250)에 다다른 광을 전반사시킬 수 있다.
구체적으로, 제1, 제2 및 제3 발광 스펙트럼에 속한 파장에서의 격벽(250)의 굴절률은 각각 동일 파장에서의 양자점의 굴절률보다 낮을 수 있다. 이에 따라 제1 색 변환 구역(270a) 내의 제1 양자점(271a)에서 방출되는 제2 발광 스펙트럼의 광, 제2 색 변환 구역(270b) 내의 제2 양자점(271b)에서 방출되는 제3 발광 스펙트럼의 광 및 발광 패널(100)의 발광 소자(180)에서 방출되는 제1 발광 스펙트럼의 광은 각각 격벽(250)에 의해 손실되는 것을 방지하고 상부 기판(210) 측으로 효과적으로 산란 및/또는 반사시킬 수 있다.
일 예로, 제1, 제2 및 제3 발광 스펙트럼에 속한 파장에서의 격벽(250)의 굴절률은 각각 동일 파장에서의 양자점의 굴절률보다 약 0.2 이상 낮을 수 있고, 상기 범위 내에서 약 0.3 이상, 약 0.4 이상 또는 약 0.5 이상 낮을 수 있고 상기 범위 내에서 약 0.2 내지 0.8, 약 0.3 내지 0.8, 약 0.4 내지 0.8 또는 약 0.5 내지 0.8 더 낮을 수 있다.
일 예로, 제1 색 변환 구역(270a) 내의 제1 양자점(271a)의 제2 발광 스펙트럼에 속한 파장에서의 굴절률은 약 1.6 내지 2.0 일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 1.6 내지 1.9 또는 약 1.6 내지 1.8 일 수 있다.
일 예로, 제2 색 변환 구역(270b) 내의 제2 양자점(271b)의 제3 발광 스펙트럼에 속한 파장에서의 굴절률은 약 1.6 내지 2.0 일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 1.6 내지 1.9 또는 약 1.6 내지 1.8 일 수 있다.
일 예로, 발광 패널(100) 내의 발광 소자(180)에 포함된 발광체의 제1 발광 스펙트럼에 속한 파장에서의 굴절률은 약 1.6 내지 2.0 일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 1.6 내지 1.9 또는 약 1.6 내지 1.8 일 수 있다.
일 예로, 제1, 제2 및 제3 발광 스펙트럼이 각각 청색, 적색 및 녹색 발광 스펙트럼일 때, 제1 양자점(271a)의 약 630nm 파장에서의 굴절률, 제2 양자점(271b)의 약 550nm 파장에서의 굴절률 및 발광 소자(180)의 발광체의 약 460nm 파장에서의 굴절률은 각각 약 1.6 내지 2.0 일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 1.6 내지 1.9 또는 약 1.6 내지 1.8 일 수 있다.
일 예로, 제1, 제2 및 제3 발광 스펙트럼에 속한 파장에서의 격벽(250)의 굴절률은 약 1.1 내지 1.4 일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 1.2 내지 1.4 일 수 있다.
일 예로, 격벽(250)의 약 460nm, 약 550nm 및 약 630nm 파장에서의 각각의 굴절률은 약 1.1 내지 1.4일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 1.2 내지 1.4 일 수 있다.
격벽(250)은 전술한 굴절률 특성을 가지는 동시에 반투과 격벽일 수 있다.
격벽(250)은 약 80% 미만의 광 투과율(1㎛ 두께 기준)을 가질 수 있으며, 상기 범위 내에서 약 75% 이하, 약 70% 이하, 약 65% 이하, 약 60% 이하 또는 약 55% 이하의 광 투과율을 가질 수 있으며 상기 범위 내에서 약 10% 이상, 약 20% 이상, 약 30% 이상, 약 40% 이상 또는 약 45% 이상의 광 투과율을 가질 수 있다. 격벽(250)은 예컨대 약 10% 내지 75%, 약 10% 내지 70%, 약 20% 내지 70%, 약 30% 내지 70%, 약 40% 내지 60% 또는 약 45% 내지 55%의 광 투과율을 가질 수 있다.
격벽(250)은 이러한 반투과 특성을 만족하기 위하여 혼합 안료 및 산란체를 함께 포함할 수 있다.
혼합 안료는 가시광선 파장 영역에서 서로 다른 흡수 스펙트럼을 가진 2종 이상의 안료를 포함할 수 있으며, 예컨대 약 380nm 이상 약 500nm 미만에서 최대흡수파장을 가진 제1 안료, 약 500nm 내지 약 600nm에서 최대흡수파장을 가진 제2 안료 및 약 600nm 초과 약 780nm 이하에서 최대흡수파장을 가진 제3 안료 중 적어도 둘을 포함할 수 있다. 제1, 제2 및 제3 안료는 각각 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다. 예컨대 혼합 안료는 제1 안료와 제2 안료의 혼합물일 수 있다. 예컨대 혼합 안료는 제1 안료와 제3 안료의 혼합물일 수 있다. 예컨대 혼합 안료는 제2 안료와 제3 안료의 혼합물일 수 있다. 예컨대 혼합 안료는 제1 안료, 제2 안료 및 제3 안료의 혼합물일 수 있다. 혼합 안료는 격벽(250)에 대하여 (고형분 기준) 약 1 내지 50중량%로 포함될 수 있으며, 상기 범위 내에서 약 5 내지 40중량% 또는 약 5 내지 30중량%로 포함될 수 있다.
산란체는 무기 산란체, 유기 산란체, 유무기 산란체 또는 이들의 조합일 수 있으며, 예컨대 산란 입자일 수 있다. 산란체는 예컨대 산화규소, 산화아연, 산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화니오븀, 산화주석, 산화마그네슘, 나노실리케이트, 탄산칼슘, 칼슘플루오라이드, 포로젠 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 산란체는 격벽(250)에 대하여 (고형분 기준) 약 1 내지 20중량%로 포함될 수 있으며, 상기 범위 내에서 약 3 내지 15중량% 또는 약 5 내지 10중량%로 포함될 수 있다.
격벽(250)은 약 380nm 이상 약 500nm 미만, 약 500nm 내지 약 600nm 및 약 600nm 초과 약 780nm 이하의 파장 영역 중 적어도 둘에서 각각 비교적 높은 광학 밀도(optical density)를 가질 수 있으며, 예컨대 상기 파장 영역 중 적어도 둘에서 각각 약 0.1 이상, 약 0.2 이상, 약 0.3 이상, 약 0.8 이하, 약 0.7 이하 또는 0.6 이하의 광학 밀도를 가질 수 있고, 예컨대 상기 각각의 파장 영역에서 약 0.1 내지 0.8, 약 0.1 내지 0.7, 약 0.1 내지 0.6, 약 0.2 내지 0.8, 약 0.2 내지 0.7, 약 0.2 내지 0.6, 약 0.3 내지 0.8, 약 0.3 내지 0.7 또는 약 0.3 내지 0,6의 광학 밀도를 가질 수 있다. 예컨대 상기 각각의 파장 영역에서 상기 광학 밀도를 가질 수 있다.
격벽(250)은 혼합 안료 및 산란체 이외에 투광 수지를 더 포함할 수 있다. 투광 수지는 전술한 혼합 안료와 산란체를 분산시키는 분산매일 수 있으며, 예컨대 아크릴 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 카도계 수지, 이미드 수지, 이들의 유도체 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 투광 수지는 혼합 안료와 산란체를 제외한 양으로 포함될 수 있다.
도면에서는 일 예로서 동일한 폭을 가진 기둥 모양의 격벽(250)을 도시하였으나 이에 한정되지 않고 격벽(250)은 다양한 크기 및 모양을 가질 수 있다. 예컨대 격벽(250)은 사다리꼴 단면 모양을 가질 수 있다.
색 필터 층(230)은 색 변환 층(270)을 통과한 빛이 방출되는 방향에 배치되어 있다. 색 필터 층(230)은 각 서브화소(PX1, PX2, PX3)에 배치된 서로 다른 파장 스펙트럼의 광을 선택적으로 투과시키는 색 필터(230a, 230b, 230c)를 포함할 수 있다. 색 필터(230a, 230b, 230c)는 각 서브화소(PX1, PX2, PX3)에서 표시하는 색과 동일한 파장 스펙트럼의 광을 선택적으로 투과시킬 수 있으며, 색 변환 층(270)의 각 구역에서 변환되는 발광 스펙트럼의 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다.
일 예로, 제1 서브화소(PX1), 제2 서브화소(PX2) 및 제3 서브화소(PX3)가 각각 적색, 녹색 및 청색을 표시하고 제1 색 변환 구역(270a), 제2 색 변환 구역(270b) 및 투광 영역(270c)에서 각각 적색 발광 스펙트럼, 녹색 발광 스펙트럼 및 청색 발광 스펙트럼의 광이 방출될 때, 제1 색 변환 구역(270a)에 중첩하는 제1 색 필터(230a)는 적색 필터일 수 있고 제2 색 변환 구역(270b)에 중첩하는 제2 색 필터(230b)는 녹색 필터일 수 있고 투광 구역(270c)에 중첩하는 제3 색 필터(230c)는 청색 필터일 수 있다. 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b) 또는 제3 색 필터(230c)는 각각 적색 파장 스펙트럼, 녹색 파장 스펙트럼 또는 청색 파장 스펙트럼의 광을 선택적으로 투과하고 나머지 파장 스펙트럼의 광을 흡수 및/또는 반사시키는 안료 또는 염료를 포함할 수 있다.
색 필터 층(230)은 색 변환 층(270)으로부터 방출된 광을 보다 정교하게 여과하여 상부 기판(210) 측으로 방출되는 광의 색 순도를 높일 수 있다. 예컨대 제1 색 변환 구역(270a)과 중첩하게 위치하는 제1 색 필터(230a)는 제1 색 변환 구역(270a)의 제1 양자점(271a)에 의해 변환되지 못하고 그대로 통과하는 광을 차단함으로 예컨대 적색 발광 스펙트럼의 광의 색 순도를 높일 수 있다. 예컨대 제2 색 변환 구역(270b)과 중첩하게 위치하는 제2 색 필터(230b)는 제2 색 변환 구역(270b)의 제2 양자점(271b)에 의해 변환되지 못하고 그대로 통과하는 광을 차단함으로 예컨대 녹색 발광 스펙트럼의 광의 색 순도를 높일 수 있다. 예컨대 투광 구역(270c)과 중첩하게 위치하는 제3 색 필터(230c)는 예컨대 청색 발광 스펙트럼의 광 이외의 광을 차단함으로써 청색 발광 스펙트럼의 광의 색 순도를 높일 수 있다. 일 예로, 제1, 제2 및 제3 색 필터(230a, 230b, 230c) 중 적어도 일부는 생략될 수 있으며, 예컨대 투광 구역(270c)과 중첩하게 위치하는 제3 색 필터(230c)는 생략될 수 있다.
차광 패턴(220)은 각 서브화소(PX1, PX2, PX3)를 구획할 수 있으며 인접한 서브화소(PX1, PX2, PX3) 사이에 위치할 수 있다. 차광 패턴(220)은 예컨대 블랙매트릭스(black matrix)일 수 있다. 차광 패턴(220)은 인접한 색 필터(230a, 230b, 230c)의 에지(edge)와 중첩되어 있을 수 있다.
평탄화 층(240)은 색 필터 층(230)과 색 변환 층(270) 사이에 위치할 수 있으며, 색 필터 층(230)에 의한 단차를 줄이거나 없앨 수 있다. 평탄화 층(240)은 유기물, 무기물, 유무기물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 예컨대 산화물, 질화물 또는 산질화물을 포함할 수 있으며, 예컨대 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 평탄화 층(240)은 1층 또는 2층 이상일 수 있고, 상부 기판(210)의 전면을 덮을 수 있다.
봉지층(290)은 색 변환 층(270) 및 격벽(250)을 덮고 있으며, 유리판, 금속 박막, 유기막, 무기막, 유무기막 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 유기막은 예컨대 아크릴 수지, (메타)아크릴 수지, 폴리이소프렌, 비닐 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 셀룰로오스 수지, 페릴렌 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 무기막은 예컨대 산화물, 질화물 및/또는 산질화물을 포함할 수 있으며 예컨대 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물, 알루미늄 산질화물, 지르코늄 산화물, 지르코늄 질화물, 지르코늄 산질화물, 티타늄 산화물, 티타늄 질화물, 티타늄 산질화물, 하프늄 산화물, 하프늄 질화물, 하프늄 산질화물, 탄탈륨 산화물, 탄탈륨 질화물, 탄탈륨 산질화물, 리튬 플루오라이드 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 유무기막은 예컨대 폴리오가노실록산을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 봉지층(290)은 1층 또는 2층 이상일 수 있다.
발광 패널(100)과 색 변환 패널(200) 사이에는 투광층(300)이 개재되어 있을 수 있다. 투광층(300)은 예컨대 충진재일 수 있으며, 예컨대 유기물, 무기물, 유무기물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 예컨대 에폭시 수지, 실리콘 화합물, 폴리오가노실록산 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 다른 구현예에 따른 표시 패널을 설명한다.
도 9는 도 1 내지 도 3에 도시된 표시 패널의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 9를 참고하면, 본 구현예에 따른 표시 패널(1000)은 전술한 구현예와 마찬가지로, 발광 패널(100), 색 변환 패널(200), 발광 패널(100)과 색 변환 패널(200) 사이에 위치하는 투광층(300), 그리고 발광 패널(100)과 색 변환 패널(200)를 결합하는 결합재(400)를 포함한다. 발광 패널(100)은 하부 기판(110), 버퍼층(111), 박막 트랜지스터(TFT), 발광 소자(180) 및 봉지층(190)을 포함하고, 색 변환 패널(200)은 상부 기판(210), 차광 패턴(220), 색 필터 층(230), 평탄화 층(240), 격벽(250), 색 변환 층(270) 및 봉지층(290)을 포함한다.
그러나 본 구현예에 따른 표시 패널(1000)은 전술한 구현예와 달리, 제1 격벽(250a)과 제2 격벽(250b)을 포함한다.
제1 격벽(250a)은 전술한 구현예에서의 격벽(250)과 같을 수 있으며, 색 변환 층(270)의 복수의 구역을 정의할 수 있으며, 예컨대 인접한 제1 색 변환 구역(270a)과 제2 색 변환 구역(270b) 사이, 인접한 제2 색 변환 구역(270b)과 투광 구역(270c) 사이, 인접한 제1 색 변환 구역(270a)과 투광 영역(270c) 사이에 각각 위치할 수 있다.
제2 격벽(250b)은 발광 패널(100) 측으로 돌출되어 있으며, 예컨대 발광 패널(100)과 색 변환 패널(200) 사이에 위치할 수 있다. 제2 격벽(250b)은 발광 패널(100)과 색 변환 패널(200) 사이에서 발광 패널(100)과 색 변환 패널(200) 사이의 간격을 유지하는 스페이서(spacer)(310) 역할을 할 수 있다. 스페이서(310)의 높이는 발광 패널(100)과 색 변환 패널(200) 사이의 간격과 같거나 그보다 낮을 수 있다. 제2 격벽(250b)의 폭은 제1 격벽(250a)의 폭보다 좁을 수 있으며, 이에 따라 제1 격벽(250a)과 제2 격벽(250b)은 단차를 가질 수 있다.
제2 격벽(250b)은 제1 격벽(250a)에 연결되어 있거나 제1 격벽(250b)으로부터 분리되어 있을 수 있다. 도면에서는 제1 격벽(250a)과 제2 격벽(250b)이 연결되어 있고 제2 격벽(250b)의 아래에 봉지층(290)이 형성된 구조를 예시적으로 도시하였으나 이에 한정되지 않고 봉지층(290)에 의해 제1 격벽(250a)과 제2 격벽(250b)이 분리되어 있을 수도 있다.
일 예로, 제1 격벽(250a)과 제2 격벽(250b)은 서로 다른 물질로 만들어질 수 있다.
일 예로, 제1 격벽(250a)과 제2 격벽(250b)은 서로 다른 표면 특성을 가질 수 있으며, 예컨대 제1 격벽(250a)은 친수성 표면 특성을 가질 수 있고 제2 격벽(250b)은 소수성 표면 특성을 가질 수 있다. 이에 따라 예컨대 잉크젯 공정과 같은 용액 공정으로 색 변환 층(270)을 형성할 때, 격벽(250)의 발액 특성을 보완하여 제1 색 변환 구역(270a)을 위한 조성물, 제2 색 변환 구역(270b)을 위한 조성물 및 투광 구역(270c)을 위한 조성물이 인접한 구역으로 흘러 들어가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 예컨대 제2 격벽(250b)은 불소 함유 화합물, 불소 화합물 고분자 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 또 다른 구현예에 따른 표시 패널을 설명한다.
도 10은 도 1 내지 도 3에 도시된 표시 패널의 또 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 10을 참고하면, 본 구현예에 따른 표시 패널(1000)은 전술한 구현예와 마찬가지로, 발광 패널(100), 색 변환 패널(200), 발광 패널(100)과 색 변환 패널(200) 사이에 위치하는 투광층(300), 그리고 발광 패널(100)과 색 변환 패널(200)를 결합하는 결합재(400)를 포함한다. 발광 패널(100)은 하부 기판(110), 버퍼층(111), 박막 트랜지스터(TFT), 발광 소자(180) 및 봉지층(190)을 포함하고, 색 변환 패널(200)은 상부 기판(210), 차광 패턴(220), 색 필터 층(230), 평탄화 층(240), 제1 및 제2 격벽(250a, 250b), 색 변환 층(270) 및 봉지층(290)을 포함한다.
그러나 본 구현예에 따른 표시 패널(1000)은 전술한 구현예와 달리, 하나의 공정으로 형성된 제1 격벽(250a)과 제2 격벽(250b)을 포함한다. 제1 격벽(250a)과 제2 격벽(250b)은 동일한 물질로 만들어질 수 있으며, 예컨대 하나의 마스크를 사용한 사진 공정으로 한번에 형성될 수 있다. 이에 따라 색 변환 층(270)의 각 구역을 정의하기 위한 제1 격벽(250a)과 발광 패널(100)과 색 변환 패널(200) 사이의 간격을 유지하는 스페이서 역할을 하는 제2 격벽(250b)을 한번에 형성할 수 있어서 공정을 단순화할 수 있다. 또한 제1 격벽(250a)과 제2 격벽(250b)이 전술한 굴절률 특성 및 반투과 특성을 가짐으로써 발광 패널(100)의 발광 소자(180)로부터 방출되는 광을 상부 기판(210) 측으로 효과적으로 산란 및/또는 반사시켜 광 효율을 높일 수 있다.
전술한 표시 패널(1000)은 표시 장치를 포함한 다양한 전자 장치에 적용될 수 있으며, 예컨대 TV, 모니터, 컴퓨터, 태블릿PC, 모바일 등의 표시 장치 또는 광원과 같은 조명 장치에 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 발광 패널 110: 하부 기판
111: 버퍼층 124: 게이트 전극
140: 게이트 절연막 154: 반도체 층
160: 보호막 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 200: 색 변환 패널
210: 상부 기판 220: 차광 패턴
230: 색 필터 층 250: 격벽
270: 색 변환 층 270a: 제1 색 변환 구역
270b: 제2 색 변환 구역 270c: 투광 구역
271a: 제1 양자점 271b: 제2 양자점
272a, 272b, 272c: 산란체
273a, 273b, 273c: 투광 수지
190, 290: 봉지층 300: 투광층
1000: 표시 패널

Claims (20)

  1. 발광 패널, 그리고
    상기 발광 패널과 마주하고 상기 발광 패널로부터 방출된 광의 발광 스펙트럼을 변환시키는 색 변환 패널
    을 포함하고,
    상기 색 변환 패널은
    색 변환 구역을 포함한 복수의 구역을 포함하는 색 변환 층, 그리고
    상기 색 변환 층의 각 구역을 정의하는 격벽
    을 포함하며,
    상기 색 변환 구역은 양자점을 포함하고,
    상기 격벽의 굴절률은 상기 양자점의 굴절률보다 낮은
    표시 패널.
  2. 제1항에서,
    상기 양자점의 460nm, 550nm 및 630nm 파장에서의 각각의 굴절률은 1.6 내지 2.0에 속하고,
    상기 격벽의 460nm, 550nm 및 630nm 파장에서의 각각의 굴절률은 1.1 내지 1.4에 속하는 표시 패널.
  3. 제2항에서,
    상기 양자점의 굴절률과 상기 격벽의 굴절률의 차이는 0.2 내지 0.8인 표시 패널.
  4. 제1항에서,
    상기 색 변환 구역과 상기 격벽은 직접 맞닿아 있는 표시 패널.
  5. 제1항에서,
    상기 격벽은 10% 내지 70%의 투과율을 가진 반투과 격벽인 표시 패널.
  6. 제5항에서,
    상기 격벽은 서로 다른 흡수 스펙트럼을 가진 복수의 안료와 산란체를 포함하는 표시 패널.
  7. 제6항에서,
    상기 복수의 안료는 380nm 이상 500nm 미만에서 최대흡수파장을 가진 제1 안료, 500nm 내지 600nm에서 최대흡수파장을 가진 제2 안료 및 600nm 초과 780nm 이하에서 최대흡수파장을 가진 제3 안료 중 적어도 둘을 포함하는 표시 패널.
  8. 제6항에서,
    상기 산란체는 산화규소, 산화아연, 산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화니오븀, 산화주석, 산화마그네슘, 나노실리케이트, 탄산칼슘, 칼슘플루오라이드, 포로젠 또는 이들의 조합을 포함하는 표시 패널.
  9. 제1항에서,
    상기 격벽은 460nm, 550nm 및 630nm 파장에서 1.1 내지 1.4의 굴절률 및 10% 내지 70%의 투과율을 동시에 만족하는 표시 패널.
  10. 제1항에서,
    상기 격벽은
    상기 색 변환 층의 인접한 구역 사이에 위치하는 제1 격벽, 그리고
    상기 제1 격벽에 연결되어 있거나 상기 제1 격벽으로부터 분리되어 있으며 상기 발광 패널 측으로 돌출되어 있는 제2 격벽
    을 포함하는 표시 패널.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 격벽은 친수성 표면 특성을 가지고,
    상기 제2 격벽은 소수성 표면 특성을 가지는
    표시 패널.
  12. 제10항에서,
    상기 제2 격벽은 상기 제1 격벽과 연결되어 있으며 동일 재료를 포함하는 표시 패널.
  13. 제1항에서,
    상기 발광 패널은 제1 발광 스펙트럼의 광을 방출하는 발광 소자를 포함하고,
    상기 색 변환 층은
    제1 양자점을 포함하고 상기 제1 발광 스펙트럼의 광을 제2 발광 스펙트럼의 광으로 변환시키는 제1 색 변환 구역,
    제2 양자점을 포함하고 상기 제1 발광 스펙트럼의 광을 제3 발광 스펙트럼의 광으로 변환시키는 제2 색 변환 구역, 그리고
    상기 제1 발광 스펙트럼의 광을 통과시키는 투광 구역
    을 포함하고,
    상기 격벽의 상기 제1, 제2 및 제3 발광 스펙트럼에 속한 파장에서의 굴절률은 상기 제1 양자점과 상기 제2 양자점의 상기 제1, 제2 및 제3 발광 스펙트럼에 속한 파장에서의 굴절률보다 각각 낮은 표시 패널.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 발광 스펙트럼은 청색 발광 스펙트럼이고,
    상기 제2 발광 스펙트럼은 적색 발광 스펙트럼이고,
    상기 제3 발광 스펙트럼은 녹색 발광 스펙트럼인
    표시 패널.
  15. 제1항에서,
    상기 색 변환 패널은 상기 색 변환 층을 통과한 빛이 방출되는 방향에 위치하는 색 필터 층을 더 포함하는 표시 패널.
  16. 제1항에서,
    상기 발광 패널과 상기 색 변환 패널 사이에 위치하는 투광층을 더 포함하는 표시 패널.
  17. 제1항에서,
    상기 발광 패널은 유기 발광 다이오드, 양자점 발광 다이오드, 페로브스카이트 발광 다이오드, 마이크로 발광 다이오드, 무기 나노 발광 다이오드 또는 이들의 조합을 포함하는 표시 패널.
  18. 제17항에서,
    상기 발광 패널은 청색 발광 스펙트럼의 광을 방출하는 표시 패널.
  19. 제17항에서,
    상기 무기 나노 발광 다이오드는 질화갈륨(GaN), 인듐질화갈륨(InGaN), 알루미늄질화갈륨(AlGaN) 또는 이들의 조합을 포함하는 나노구조체를 포함하는 표시 패널.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 표시 패널을 포함하는 전자 장치.

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