KR20220075044A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20220075044A
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손정호
김영구
박지윤
서덕종
서봉성
이연희
전백균
탁경선
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치는 기판을 포함한다. 기판은 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하고, 표시 영역은 발광 영역 및 비발광 영역을 포함한다. 표시 소자층은 기판의 발광 영역 상에 배치되는 발광 소자를 포함한다. 뱅크는 표시 소자층 상에 배치되며, 평면상 기판의 비표시 영역 및 비발광 영역과 중첩한다. 컬러 변환층은 표시 소자층 상에 배치되며, 평면상 발광 영역과 중첩하고, 발광 소자로부터 방출된 광의 색상을 변환한다. 유기 절연층은 컬러 변환층 및 뱅크 상에 배치된다. 뱅크의 최대 두께는 4um 내지 20um이다. 기판의 상면을 기준으로, 비표시 영역 상에서 기판의 가장자리에 인접한 뱅크의 제1 측면의 평균 경사각은 45도보다 작거나 같다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보 매체를 이용하려는 요구가 높아지면서, 표시 장치에 대한 요구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다.
본 발명은, 크랙을 방지할 수 있는 표시 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하고, 상기 표시 영역은 발광 영역 및 비발광 영역을 포함하는 기판; 상기 기판의 상기 발광 영역 상에 배치되는 발광 소자를 포함하는 표시 소자층; 상기 표시 소자층 상에 배치되며, 평면상 상기 기판의 상기 비표시 영역 및 상기 비발광 영역과 중첩하는 뱅크; 상기 표시 소자층 상에 배치되며, 평면상 상기 발광 영역과 중첩하고, 상기 발광 소자로부터 방출된 광의 색상을 변환하는 컬러 변환층; 및 상기 컬러 변환층 및 상기 뱅크 상에 배치되는 유기 절연층을 포함한다. 상기 뱅크의 최대 두께는 4um 내지 20um이다. 상기 기판의 상면을 기준으로, 상기 비표시 영역 상에서 상기 기판의 가장자리에 인접한 상기 뱅크의 제1 측면의 평균 경사각은 45도보다 작거나 같다.
일 실시예에 있어서, 두께가 상기 최대 두께의 1/2보다 크거나 같은 상기 뱅크의 상기 제1 측면의 제1 지점에서, 경사각은 45도보다 작거나 같을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 두께가 상기 최대 두께의 1/2보다 작은 상기 뱅크의 상기 제1 측면의 제2 지점에서, 경사각은 45도보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 두께가 상기 최대 두께의 1/2보다 작은 상기 뱅크의 상기 제1 측면의 제2 지점에서, 경사각은 45도보다 작거나 같을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 측면의 경사각은 상기 제1 지점에 가까워질수록 커지고 상기 제1 지점에서 멀어질수록 작아질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유기 절연층은 상기 뱅크를 커버하며, 상기 기판의 상면에 평행한 방향으로 상기 뱅크와 상기 기판의 가장자리 사이에 상기 유기 절연층만이 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 비표시 영역 상에서, 상기 제1 측면의 경사진 방향을 따라 상기 유기 절연층의 두께의 변화율의 크기는 1보다 작거나 같으며, 상기 유기 절연층의 상기 두께는 상기 기판의 상기 상면에 수직하는 방향으로 상기 유기 절연층의 상면 및 하면 사이의 거리일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 뱅크는 상기 제1 측면에 제2 방향을 따라 형성된 슬릿들이 포함하고, 상기 제2 방향은 상기 뱅크의 제1 측면으로부터 상기 기판의 인접한 변까지의 제1 방향에 수직할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 슬릿들은 상기 뱅크의 두께가 상기 최대 두께의 1/2보다 작은 구간에 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 영역에서 상기 뱅크는 상기 발광 영역에 대응하는 개구를 포함하며, 상기 개구를 형성하는 상기 뱅크의 제2 측면의 경사각은 45도보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 컬러 변환층은 상기 뱅크의 상기 개구 내에 제공되며 상기 뱅크의 상기 제2 측면을 커버할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 영역에서, 상기 유기 절연층은 상기 제2 측면과 접촉하지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는, 상기 개구 내에 제공되며, 상기 컬러 변환층 및 유기 절연층 사이에 배치되는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 소자층은 상기 발광 영역을 정의하는 뱅크 패턴을 더 포함하고, 상기 표시 영역에서 상기 뱅크는 상기 뱅크 패턴과 평면상 완전 중첩할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 소자층은 상기 발광 소자 및 상기 뱅크 패턴을 커버하는 패시베이션층을 더 포함하고, 상기 뱅크는 상기 패시베이션층 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 따르면, 기판 상에 컬러 변환층의 공급을 제어하기 위해 약 4μm 내지 20μm의 두께를 가지는 뱅크가 제공되되, 뱅크의 제1 측면(즉, 기판의 가장자리에 인접한 측면)의 평균 경사각은 45도보다 작거나 같을 수 있다. 따라서, 뱅크의 제1 측면 상에 배치되는 유기 절연층의 두께 변화율이 감소되고 유기 절연층의 응축 스트레스가 분산되어, 뱅크의 단차에 기인한 유기 절연층의 크랙이 방지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 표시 장치에 포함된 뱅크의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 2의 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 표시 장치에 포함된 제1 뱅크의 다양한 예들을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 2의 표시 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 도 6에는 도 4에 대응하는 도면이 도시되었다.
도 7은 도 4의 표시 장치에 포함된 유기 절연층의 두께 및 두께 변화율을 나타내는 그래프이다.
도 8은 비교예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 2의 표시 장치에 포함된 뱅크의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 2의 표시 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 2의 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
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.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 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.
본 출원에서, "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. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 아래의 설명에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수만을 포함하지 않는 한, 복수의 표현도 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DP)(또는, 표시 패널)는 기판(SUB), 기판(SUB) 상에 제공되며 발광 소자를 포함하는 화소(PXL)들, 기판(SUB) 상에 제공되며 화소(PXL)들을 구동하는 구동부, 및 화소(PXL)들과 구동부를 연결하는 배선부를 포함할 수 있다.
표시 장치(DP)가 스마트폰, 텔레비전, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 등과 같이 적어도 일 면에 표시 면이 적용된 전자 장치라면 본 발명이 적용될 수 있다.
표시 장치(DP)는 발광 소자를 구동하는 방식에 따라 패시브 매트릭스형(Passive Matrix type) 표시 장치와 액티브 매트릭스형(Active Matrix type) 표시 장치로 분류될 수 있다. 일 예로, 표시 장치(DP)가 액티브 매트릭스형으로 구현되는 경우, 화소(PXL)들 각각은 발광 소자에 공급되는 전류량을 제어하는 구동 트랜지스터와 구동 트랜지스터로 데이터 신호를 전달하는 스위칭 트랜지스터 등을 포함할 수 있다.
표시 장치(DP)는 다양한 형상으로 제공될 수 있으며, 일 예로, 서로 평행한 두 쌍의 변들을 가지는 직사각형의 판상으로 제공될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 표시 장치(DP)가 직사각형의 판상으로 제공되는 경우, 두 쌍의 변들 중 어느 한 쌍의 변이 다른 한 쌍의 변보다 길게 제공될 수 있다. 편의를 위해 표시 장치(DP)가 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변을 갖는 직사각 형상인 경우를 나타내었으며, 장변의 연장 방향을 제1 방향(DR1), 단변의 연장 방향을 제2 방향(DR2), 장 변과 단 변의 연장 방향에 수직한 방향을 제3 방향(DR3)으로 표시하였다. 실시예에 따라, 직사각형의 판상으로 제공되는 표시 장치(DP)는 하나의 장 변과 하나의 단 변이 접하는(또는 만나는) 모서리부가 라운드 형상을 가질 수도 있다.
기판(SUB)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)은 영상을 표시하는 화소(PXL)들이 제공되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 화소(PXL)들을 구동하기 위한 구동부 및 화소(PXL)들과 구동부를 연결하는 배선부의 일부가 제공되는 영역일 수 있다. 편의를 위해, 도 1에서는 하나의 화소(PXL)만이 도시되었으나 실질적으로 복수 개의 화소(PXL)들이 기판(SUB)의 표시 영역(DA)에 제공될 수 있다.
비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 적어도 일측에 제공될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 둘레(또는 가장자리)를 둘러쌀 수 있다. 비표시 영역(NDA)에는 화소(PXL)들에 연결된 배선부와 배선부에 연결되며 화소(PXL)들을 구동하기 위한 구동부가 제공될 수 있다.
배선부는 구동부와 화소(PXL)들을 전기적으로 연결할 수 있다. 배선부는 각 화소(PXL)에 신호를 제공하며 각 화소(PXL)에 연결된 신호 라인들, 일 예로, 스캔 라인, 데이터 라인, 발광 제어 라인 등과 연결되는 팬아웃(fan-out) 라인일 수 있다. 또한, 배선부는 각 화소(PXL)의 전기적 특성 변화를 실시간으로 보상하기 위하여 각 화소(PXL)에 연결된 신호 라인들, 일 예로, 제어 라인, 센싱 라인 등과 연결되는 팬아웃(fan-out) 라인일 수 있다.
기판(SUB)은 투명 절연 물질을 포함하여 광의 투과가 가능할 수 있다. 기판(SUB)은 경성(rigid) 기판이거나 가요성(flexible) 기판일 수 있다.
기판(SUB) 상의 일 영역은 표시 영역(DA)으로 제공되어 화소(PXL)들이 배치되고, 기판(SUB) 상의 나머지 영역은 비표시 영역(NDA)으로 제공될 수 있다.
화소(PXL)들 각각은 기판(SUB) 상의 표시 영역(DA) 내에 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 화소(PXL)들은 스트라이프(stripe) 배열 구조 또는 펜타일(pentile) 배열 구조로 표시 영역(DA)에 배열될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.
구동부는 배선부를 통해 각각의 화소(PXL)에 소정의 신호 및 소정의 전원을 제공하며, 이에 따라 화소(PXL)의 구동을 제어할 수 있다. 구동부는 스캔 구동부, 데이터 구동부, 및 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 표시 장치(DP)는 기판(SUB)의 비표시 영역(NDA) 상에 제공되는 제1 뱅크(BANK1)를 더 포함할 수 있다. 제1 뱅크(BANK1)는 후술하는 색 변환 입자들을 담거나 수용하기 위한 구조물일 수 있다. 제1 뱅크(BANK1)의 보다 구체적인 구성에 대해서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.
도 2는 도 1의 표시 장치를 나타내는 단면도이다. 도 3은 도 2의 표시 장치에 포함된 뱅크의 일 예를 나타내는 사시도이다. 도 3에는 도 1의 제1 영역(A1)에 대응하는 뱅크의 일부가 도시되었다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 장치(DP)는 기판(SUB), 화소 회로층(PCL), 표시 소자층(DPL), 뱅크(BANK), 광 변환 패턴층(LCP)(또는, 컬러 변환층), 및 유기 절연층(INS0)을 포함할 수 있다. 기판(SUB) 상에 화소 회로층(PCL), 표시 소자층(DPL), 뱅크(BANK)(및 광 변환 패턴층(LCP)), 및 유기 절연층(INS0)이 순차적으로 배치될 수 있다.
표시 영역(DA)은 발광 영역(EMA) 및 비발광 영역(NEA)을 포함할 수 있다.
화소 회로층(PCL)은 화소(PXL)들을 구동하는 구동부와 화소(PXL)들과 구동부를 연결하는 배선부를 포함할 수 있다. 또한, 화소 회로층(PCL)은 화소(PXL)의 화소 회로(예를 들어, 발광 소자(LD)에 공급되는 전류량을 제어하는 구동 트랜지스터와 구동 트랜지스터로 데이터 신호를 전달하는 스위칭 트랜지스터 등)를 포함할 수 있다.
표시 소자층(DPL)은 발광 소자(LD)들을 포함할 수 있다. 발광 소자(LD)들은 각각의 발광 영역(EMA)에 제공될 수 있다. 발광 소자(LD)들 각각은 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode) 또는 마이크로 발광 다이오드, 양자점(quantum dot) 발광 다이오드와 같은 무기(inorganic) 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 발광 소자(LD)들 각각은 무기 결정 구조의 재료를 이용한 초소형의 일 예로, 나노 스케일 내지 마이크로 스케일 정도로 작은 크기의, 발광 다이오드일 수 있다. 발광 소자(LD)는 각 화소(PXL) 내에서 인접하게 배치된 발광 소자(LD)들과 서로 병렬 및/또는 직렬로 연결될 수 있으나, 이에 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 발광 소자(LD)는 각 화소(PXL)의 광원을 구성할 수 있다. 달리 말해, 각각의 화소(PXL)는 소정의 신호(일 예로, 스캔 신호 및 데이터 신호) 및/또는 소정의 전원(일 예로, 제1 구동 전원 및 제2 구동 전원)에 의해 구동되는 적어도 하나 이상의 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다.
표시 소자층(DPL)의 보다 구체적인 구성에 대해서는 도 11을 참조하여 후술하기로 한다.
뱅크(BANK)는 표시 소자층(DPL) 상에 배치되며, 비표시 영역(NDA) 및 비발광 영역(NEA)에 제공될 수 있다. 평면상에서, 뱅크(BANK)는 기판(SUB)의 비표시 영역(NDA) 및 비발광 영역(NEA)과 중첩하며, 기판(SUB)의 발광 영역(EMA)과는 중첩하지 않을 수 있다. 발광 영역(EMA)은 뱅크(BANK)(또는, 제2 뱅크(BANK2))에 의해 정의될 수 있다. 설명의 편의상, 뱅크(BANK)는 비표시 영역(NDA) 상에 제공되는 제1 뱅크(BANK1)와, 표시 영역(DA) 상에 제공되는 제2 뱅크(BANK2)로 구분될 수 있다.
비표시 영역(NDA) 상에서 기판(SUB)의 가장자리에 인접한 제1 뱅크(BANK1)의 제1 측면(SS1)은 곡면 형상을 가질 수 있다. 다만, 제1 뱅크(BANK1)의 제1 측면(SS1)의 단면 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예들에서, 기판(SUB)의 상면을 기준을 기준으로, 제1 뱅크(BANK1)의 제1 측면(SS1)의 평균 경사각은 45도보다 작거나 같을 수 있다. 여기서, 평균 경사각은 제1 뱅크(BANK1)의 제1 측면(SS1)의 시작 부분(예를 들어, 제1 뱅크(BANK1)의 두께가 최대 두께로부터 감소하기 시작하는 부분)과, 제1 측면(SS1)의 끝 부분(예를 들어, 제1 뱅크(BANK1)의 두께가 최소가 되는 부분) 사이를 연결하는 가상의 선의 경사각일 수 있다. 이 경우, 비표시 영역(NDA)에 배치되는 유기 절연층(INS0)에 뱅크(BANK1)의 단차에 기인한 크랙이 발생하는 것이 방지될 수 있다. 유기 절연층(INS0)에 발생하는 크랙에 대해서는 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
광 변환 패턴층(LCP)(또는, 컬러 변환층)은 표시 소자층(DPL) 상에 배치되며, 평면상 발광 영역(EMA)과 중첩할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 뱅크(BANK2)에는 발광 영역(EMA)에 대응하여 표시 소자층(DPL)을 노출시키는 개구가 형성되며, 광 변환 패턴층(LCP)은 상기 개구 내에 제공될 수 있다.
광 변환 패턴층(LCP)은 발광 소자(LD)로부터 방출되는 광의 색상을 특정 색의 광으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 광 변환 패턴층(LCP)은 발광 소자(LD)에서 방출되는 청색의 광을 적색 또는 녹색의 광으로 변환하는 퀀텀 닷의 색 변환 입자들을 포함할 수 있다. 색 변환 입자들(또는, 광 변환 패턴층(LCP))은 잉크젯 프린팅 방식을 통해 각각의 화소(PXL)의 발광 영역(EMA)에 공급될 수 있다.
뱅크(BANK)는 발광 영역(EMA)에 색 변환 입자들을 공급하는 단계에서, 색 변환 입자들이 혼합된 용액이 인접한 화소(PXL)의 발광 영역(EMA)으로 유입되는 것을 방지하거나, 각각의 발광 영역(EMA)에 일정량의 용액이 공급되도록 제어하는 댐 구조물로 기능할 수 있다.
일 실시예에서, 뱅크(BANK)는 무기 재료 및/또는 유기 재료를 포함하는 절연 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 뱅크(BANK)는 실리콘질화물(SiNx) 또는 실리콘산화물(SiOx) 등을 비롯하여 현재 공지된 다양한 무기 절연 물질을 포함하는 적어도 한 층의 무기막을 포함할 수 있다. 또는, 뱅크(BANK)는 현재 공지된 다양한 유기 절연 물질을 포함하는 적어도 한 층의 유기막 및/또는 포토레지스트막 등을 포함하거나, 유/무기 물질을 복합적으로 포함하는 단일층 또는 다중층의 절연체로 구성될 수도 있다. 실시예에 따라, 뱅크(BANK)는 블랙 매트릭스를 포함할 수 있다. 즉, 뱅크(BANK)의 구성 물질은 다양하게 변경될 수 있다.
일 실시예에서, 뱅크(BANK)는 적어도 하나의 차광 물질 및/또는 반사 물질을 포함하도록 구성되어 화소(PXL)들 사이에서 광(또는 빛)이 새는 빛샘 불량을 방지할 수 있다.
유기 절연층(INS0)은 광 변환 패턴층(LCP) 및 뱅크(BANK) 상에 배치될 수 있다. 유기 절연층(INS0)은 기판(SUB) 상에 전면적으로 배치될 수 있다. 유기 절연층(INS0)은 슬릿 코팅 방식을 통해 형성될 수 있다.
유기 절연층(INS0)은 광 변환 패턴층(LCP) 및 뱅크(BANK)를 커버하거나 밀봉하며, 이에 따라 외부로부터 불순물이 침투하여 광 변환 패턴층(LCP)을 손상시키는 것을 방지할 수 있다. 실시예에 따라, 유기 절연층(INS0)은 광 변환 패턴층(LCP)에 비해 상대적으로 작은 굴절률을 가질 수 있다. 이 경우, 광 변환 패턴층(LCP)과 유기 절연층(INS0) 간의 굴절률 차이에 의해 광 변환 패턴층(LCP)으로부터 유기 절연층(INS0)으로 비스듬히(obliquely) 입사되는 광이 전반사되고, 전 반사되는 광은 광 변환 패턴층(LCP) 내부에서 반사 및/또는 굴절을 거치면서 최종적으로 제3 방향(DR3)으로 출사될 수 있다. 따라서, 화소(PXL)의 출광 효율이 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 유기 절연층(INS0)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기 물질을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 표시 소자층(DPL) 상에는 광 변환 패턴층(LCP)의 공급을 제어하기 위한 뱅크(BANK)가 제공되며, 뱅크(BANK)의 제1 측면(SS1)(즉, 기판(SUB)의 가장자리에 인접한 제1 뱅크(BANK1)의 측면)의 평균 경사각은 45도보다 작거나 같을 수 있다. 따라서, 제1 뱅크(BANK1)의 단차에 기인하여 유기 절연층(INS0)에 크랙이 발생하는 것이 방지될 수 있다.
도 4는 도 2의 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다. 도 4에는 비표시 영역을 중심으로 표시 장치가 간략히 도시되었다. 도 5는 도 4의 표시 장치에 포함된 제1 뱅크의 다양한 예들을 나타내는 단면도이다. 도 6은 도 2의 표시 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 도 6에는 도 4에 대응하는 도면이 도시되었다. 도 7은 도 4의 표시 장치에 포함된 유기 절연층의 두께 및 두께 변화율을 나타내는 그래프이다.
먼저 도 1 내지 도 4를 참조하면, 제1 뱅크(BANK1)의 최대 두께(H1)는 약 4μm 내지 20μm 이내이며, 예를 들어, 제1 뱅크(BANK1)의 최대 두께(H1)는 약 10μm 일 수 있다. 여기서, 최대 두께(H1)는 제3 방향(DR3)으로의 길이일 수 있다.
도 2를 참조하여 설명한 광 변환 패턴층(LCP)에 포함된 색 변환 입자들(예를 들어, 퀀텀 닷)로부터 방출되어 반사 및/또는 굴절을 거치면서 화소(PXL)로부터 출사되는 광의 출광 효율을 고려하여, 광 변환 패턴층(LCP)은 최대 약 10μm의 두께(또는, 길이)를 가지며, 이에 대응하여 색 변환 입자들을 수용하기 위한 공간을 제공하는 뱅크(BANK)(또는, 제2 뱅크(BANK2))의 두께는 약 10μm이며, 뱅크(BANK)의 가장자리 부분을 구성하는 제1 뱅크(BANK1)의 최대 두께(H1)는 약 10μm 일 수 있다.
제1 뱅크(BANK1)의 두께는 표시 소자층(DPL)(또는, 기판(SUB))의 가장자리에 가까워질수록 작아질 수 있으며, 제1 뱅크(BANK1)의 평균 경사각은 45도보다 작거나 같을 수 있다.
실시예들에서, 제1 뱅크(BANK1)의 제1 측면(SS1)의 제1 지점(P1)에서, 경사각(즉, 기판(SUB)의 상면을 기준으로 제1 지점(P1)의 접선의 기울기)는 45도보다 작거나 같을 수 있다. 여기서, 제1 지점(P1)은 제1 측면(SS1)의 중간 지점으로, 예를 들어, 제1 지점(P1)에서 제1 뱅크(BANK1)의 두께(H2)는 최대 두께(H1)의 1/2과 같을 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 뱅크(BANK1)의 제1 측면(SS1)이 곡면 형상을 가지고, 표시 소자층(DPL)(또는, 기판(SUB))의 가장자리에 가까워질수록 제1 측면(SS1)의 경사각이 커지는 경우, 두께가 최대 두께(H1)의 1/2보다 크거나 같은 구간에서, 제1 측면(SS1)의 경사각은 45도보다 작거나 같을 수 있다. 예를 들어, 제1 측면(SS1)에서, 제1 뱅크(BANK1)의 두께가 작아질수록 해당 지점에서의 경사각이 커지며, 두께가 최대 두께(H1)의 1/2인 제1 지점(P1)에서의 제1 경사각(ANG1)은 약 45도일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 지점(P1)에서의 제1 경사각(ANG1)은 약 27도, 약 23도, 약 20도, 약 16도일 수 있다. 제1 뱅크(BANK1)의 최대 두께(H1)가 약 4μm인 경우, 제1 경사각(ANG1)은 최대 약 45도일 수 있으며, 제1 뱅크(BANK1)의 최대 두께(H1)가 커질수록 제1 경사각(ANG1)의 최대값은 작아지며, 예를 들어, 약 10μm인 경우, 제1 경사각(ANG1)은 최대 약 30도 이하일 수 있다.
일 실시예에서, 두께가 상기 최대 두께(H1)의 1/2보다 작은 구간에서, 제1 측면(SS1)의 경사각은 45도보다 클 수 있다. 도 4를 참조하여 예를 들어, 제1 측면(SS1)에서, 제1 뱅크(BANK1)의 두께가 제1 지점(P1)에서의 두께(H2)보다 작아질수록 경사각이 커질 수 있다. 예를 들어, 화소 회로층(PCL)과 접하는 제2 지점(P2)에서의 경사각은 약 90도이고, 제1 지점(P1) 및 제2 지점(P2) 사이의 제3 지점(P3)에서의 경사각은 약 60도일 수 있다.
다른 실시예에서, 두께가 상기 최대 두께(H1)의 1/2보다 작은 구간에서, 제1 측면(SS1)의 경사각은 45도보다 작거나 같을 수도 있다. 도 6을 참조하여 예를 들어, 제1 측면(SS1)에서, 제1 뱅크(BANK1)의 두께가 제1 지점(P1)에서의 두께(H2)보다 작아질수록 경사각이 작아질 수 있다. 즉, 제1 측면(SS1)은 제1 지점(P1)에서 최대 경사각을 가지며, 제1 측면(SS1)의 경사각은 제1 지점(P1)에 가까워질수록 커지고 제1 지점(P1)에서 멀어질수록 작아질 수 있다.
참고로, 유기 절연층(INS0)은 제1 뱅크(BANK1)를 커버하며, 기판(SUB)의 상면에 평행한 방향으로(즉, 제1 방향(DR1)으로) 제1 뱅크(BANK1)와 기판(SUB)의 가장자리 사이에 유기 절연층(INS0)이 배치될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 화소 회로층(PCL)과 접하는 부분에서 유기 절연층(INS0)의 평균 두께는 제1 뱅크(BANK1)의 상면과 접하는 부분에서 유기 절연층(INS0)의 제3 두께(H3)와 같을 수 있다. 제1 뱅크(BANK1)의 상면과 접하는 부분에서 유기 절연층(INS0)의 제3 두께(H3)는 제1 뱅크(BANK1)의 최대 두께(H1)의 1/3, 또는 1/4보다 작으며, 예를 들어, 유기 절연층(INS0)의 제3 두께(H3)는 수 μm일 수 있다.
한편, 제1 뱅크(BANK1)의 제1 측면(SS1) 상에서 유기 절연층(INS0)의 제3 방향(DR3)으로의 두께(즉, 기판(SUB)의 상면에 수직하는 방향으로 유기 절연층(INS0)의 상면 및 하면 사이의 거리)는 제1 측면(SS1)의 곡면 형상에 따라 유기 절연층(INS0)의 제3 두께(H3)보다 커질 수 있다. 다만, 제1 뱅크(BANK1)의 제1 측면(SS1)의 경사각이 45도보다 작은 경우 유기 절연층(INS0)의 두께는 유기 절연층(INS0)의 제3 두께(H3)의 2배 이상 증가하지 않을 수 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 지점(P1)에서 유기 절연층(INS0)의 두께는 유기 절연층(INS0)의 제3 두께(H3)의 약 1.4배일 수 있다. 제1 뱅크(BANK1)의 제1 측면(SS1)의 경사각이 커질수록 유기 절연층(INS0)의 두께가 커지며, 예를 들어, 제1 지점(P1)에서 유기 절연층(INS0)의 두께는 유기 절연층(INS0)의 제3 두께(H3)의 약 2배일 수 있다.
특히, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 측면(SS1)의 경사진 방향을 따라 유기 절연층(INS0)의 두께의 변화율의 크기는 1보다 작거나 같을 수 있다. 여기서, 두께의 변화율은 제1 측면(SS1)의 경사진 방향을 따른 이동 거리 대비 두께의 변화량으로 정의되며, 유기 절연층(INS0)의 두께를 나타내는 곡선의 접선 기울기에 대응할 수 있다. 예를 들어, 두께의 변화율이 1인 경우, 해당 지점에서 1μm 만큼 이동한 지점에서 두께의 변화량은 1μm일 수 있다.
즉, 제1 뱅크(BANK1)의 제1 측면(SS1)의 평균 경사각이 45도보다 작거나 같은 경우, 제1 측면(SS1)의 경사진 방향을 따라 유기 절연층(INS0)의 두께는 급격히 변하지 않을 수 있다. 이와 달리, 제1 뱅크(BANK1)의 제1 측면(SS1)의 평균 경사각이 45도보다 큰 경우, 제1 측면(SS1)의 경사진 방향을 따라 유기 절연층(INS0)의 두께는 급격히 변할 수 있다. 유기 절연층(INS0)의 두께의 급격한 변화와 이에 기인한 크랙을 설명하기 위해 도 8이 참조될 수 있다.
도 8은 비교예에 따른 표시 장치를 나타내는 단면도이다. 도 8에는 도 4에 대응하는 도면이 도시되었다.
도 4 및 도 8을 참조하면, 비교 실시예에 따른 제1 뱅크(BANK1_C)의 측면의 기울기는 45도 보다 크며, 예를 들어, 제1 뱅크(BANK1_C)의 평균 경사각은 약 60도일 수 있다.
이 경우, 제4 지점(P4)과 제5 지점(P5) 사이에서 유기 절연층(INS0)의 두께가 급격히 변할 수 있다. 여기서, 제4 지점(P4)은 제1 뱅크(BANK1_C)의 측면이 시작하는 지점이고, 제5 지점(P5)은 제1 뱅크(BANK1_C)의 두께가 최대 두께의 1/2인 지점일 수 있다. 예를 들어, 제4 지점(P4)과 제5 지점(P5) 사이에서 유기 절연층(INS0)의 두께의 변화량은 유기 절연층(INS0)의 두께(H3, 도 4 참조)보다 클 수 있다. 특히, 제1 뱅크(BANK1_C)가 10μm의 두께를 가짐에 따라, 제4 지점(P4)과 제5 지점(P5) 사이에서 유기 절연층(INS0)의 두께가 수μm 이상 변할 수 있다. 유기 절연층(INS0)이 형성되는 과정에서 유기 절연층(INS0)이 응축하게 되는데, 예를 들어, 유기 절연층(INS0)에 포함된 용액(solvent)이 증발되면서 유기 절연층(INS0)이 응축하게 되는데, 제5 지점(P5)에서 유기 절연층(INS0)의 응축되는 정도(또는, 응축 스트레스)는 제4 지점(P4)에서 유기 절연층(INS0)의 응축되는 정도의 2배보다 클 수 있다. 이 경우, 제4 지점(P4) 및 제5 지점(P5)에서 제3 방향(DR3)으로 유기 절연층(INS0)이 응축되는 양들에 차이가 상대적으로 크게 발생하면서, 유기 절연층(INS0)이 제1 뱅크(BANK1_C)로부터 박리되거나, 유기 절연층(INS0)에 크랙이 발생할 수 있다. 즉, 유기 절연층(INS0)의 두께의 급격한 변화가 발생하는 구간에서, 유기 절연층(INS0)의 응축 스트레스의 편차에 의해 유기 절연층(INS0)에 크랙이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 제1 뱅크(BANK1, 도 4 참조)의 제1 측면(SS1)은 45도보다 작거나 같은 경사각을 갖도록 형성됨으로써, 유기 절연층(INS0)의 두께 변화율을 감소시키고, 유기 절연층(INS0)의 응축 스트레스(또는, 응축 스트레스의 편차에 대응하여 크랙을 유발시키는 크랙 스트레스)를 분산시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 색 변환 입자들을 수용하기 위한 공간을 제공하기 위해 제1 뱅크(BANK1)(또는, 뱅크(BANK))의 최대 두께(H1)는 약 4μm 내지 20μm 이내이며, 제1 뱅크(BANK1)의 제1 측면(SS1)의 평균 경사각은 45도보다 작거나 같을 수 있다. 따라서, 제1 뱅크(BANK1)의 단차에 기인하여 유기 절연층(INS0)에 발생하는 크랙이 방지될 수 있다.
도 9는 도 2의 표시 장치에 포함된 뱅크의 다른 예를 나타내는 사시도이다. 도 9에는 도 1의 제1 영역(A1)에 대응하는 뱅크의 일부가 도시되었다. 도 10은 도 2의 표시 장치의 다른 예를 단면도이다. 도 10에는 도 4에 대응하는 도면이 도시되었다.
도 1 내지 도 4, 도 9, 및 도 10을 참조하면, 슬릿(SLIT)을 제외하고, 도 9 및 도 10에 도시된 제1 뱅크(BANK1_1)는 도 3 및 도 4에 도시된 제1 뱅크(BANK1)와 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
제1 뱅크(BANK1_1)는 제1 측면(SS1_1)에 제2 방향(DR2)을 따라 형성된 슬릿(SLIT)들을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 방향(DR2)은 제1 뱅크(BANK1_1)의 제1 측면(SS1_1)으로부터 기판(SUB)의 인접한 변(또는, 가장자리)까지 최단 거리 방향인 제1 방향(DR1)에 수직할 수 있다. 즉, 제1 뱅크(BANK1_1)의 제1 측면(SS1_1)에는 슬릿(SLIT)들이 형성될 수 있다. 이 경우, 평면상에서 제1 뱅크(BANK1_1)의 가장자리는 제2 방향(DR2)을 따라 직선 형태가 아닌 오목볼록한 형태를 가질 수 있다.
실시예들에서, 슬릿(SLIT)은 제1 뱅크(BANK1_1)의 두께가 최대 두께(H1)의 1/2보다 작은 구간에 형성될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 슬릿(SLIT)은 제1 지점(P1) 및 제2 지점(P2) 사이의 구간에 형성될 수 있다. 이 경우, 유기 절연층(INS0_1)이 슬릿(SLIT)을 채우면서, 제1 지점(P1)에 인접한 부분에서 유기 절연층(INS0_1)의 두께가 상대적으로 작아질 수 있다. 즉, 도 4를 참조하여 설명한 유기 절연층(INS0)의 높이(즉, 점선 부분)보다, 유기 절연층(INS0_1)의 두께가 상대적으로 작아질 수 있다. 특히, 제1 뱅크(BANK1_1)의 두께가 최대 두께(H1)의 1/2보다 큰 구간에서도 유기 절연층(INS0_1)의 두께(H4)가 상대적으로 작아질 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 제1 뱅크(BANK1)의 경우, 제1 방향(DR1)으로만 제1 측면(SS1)의 경사가 완만하게 형성된 반면, 도 9 및 도 10에 도시된 제1 뱅크(BANK1_1)의 경우, 슬릿(SLIT)들을 이용하여 제1 측면(SS1_1)의 경사가 제2 방향(DR2)으로도 부분적으로 완만하게 형성될 수 있다. 따라서, 유기 절연층(INS0_1)의 응축 스트레스(또는, 응축 스트레스의 편차에 대응하여 크랙을 유발시키는 크랙 스트레스)가 보다 분산될 수 있다.
슬릿(SLIT)이 제1 뱅크(BANK1_1)의 두께가 최대 두께(H1)의 1/2보다 작은 구간에 형성되는 경우, 슬릿(SLIT)에서 제1 뱅크(BANK1_1)의 경사각은 제한되지 않으며, 예를 들어, 슬릿(SLIT)에서 제1 뱅크(BANK1_1)의 경사각은 45도보다 클 수도 있다.
이와 달리, 슬릿(SLIT)이 제1 뱅크(BANK1_1)의 두께가 최대 두께(H1)의 1/2보다 큰 구간에 형성되는 경우, 슬릿(SLIT)에서 제1 뱅크(BANK1_1)의 경사각(또는, 평균 경사각)은 45도보다 작거나 같을 수 있다. 이 경우, 슬릿(SLIT)에 기인하여 유기 절연층(INS0)에 크랙이 발생하는 것이 방지될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 뱅크(BANK1_1)는 제1 측면(SS1_1)에 제2 방향(DR2)을 따라 형성된 슬릿(SLIT)들을 포함할 수 있다. 따라서, 유기 절연층(INS0_1)의 응축 스트레스(또는, 응축 스트레스의 편차에 대응하여 크랙을 유발시키는 크랙 스트레스)가 제1 방향(DR1)뿐만 아니라 제2 방향(DR2)으로 분산되고, 유기 절연층(INS0)에 크랙이 발생하는 것이 방지될 수 있다.
도 11은 도 2의 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다. 도 11에는 표시 영역을 중심으로 표시 장치가 간략히 도시되었다.
도 1, 도 2, 및 도 11을 참조하면, 기판(SUB) 상에 제1 화소(PXL1), 제2 화소(PXL2), 및 제3 화소(PXL3)가 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)은 하나의 단위 화소를 구성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 따라, 제1 내지 제3 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)은 서로 다른 색상들로 발광할 수 있다. 일 예로, 제1 화소(PXL1)는 적색으로 발광하는 적색 화소일 수 있고, 제2 화소(PXL2)는 녹색으로 발광하는 녹색 화소일 수 있으며, 제3 화소(PXL3)는 청색으로 발광하는 청색 화소일 수 있다. 다만, 단위 화소를 구성하는 화소들의 색상, 종류 및/또는 개수 등이 특별히 한정되지는 않으며, 일 예로 각각의 화소들이 발하는 광의 색상은 다양하게 변경될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 내지 제3 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)은 서로 동일한 색상으로 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 화소들(PXL1, PXL2, PXL3) 각각은 청색으로 발광하는 청색 화소일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 다른 설명이 없는 한, "동일한 층에 형성 및/또는 제공된다"함은 동일한 공정에서 형성됨을 의미하고, "상이한 층에 형성 및/또는 제공된다" 함은 상이한 공정에서 형성됨을 의미할 수 있다.
기판(SUB) 상에 표시 소자층(DPL), 광 변환 패턴층(LCP), 및 유기 절연층(INS0)이 순차적으로 배치될 수 있다. 설명의 편의상 화소 회로층(PCL)을 기판(SUB)과 함께 도시하였으나, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 화소 회로층(PCL)은 기판(SUB) 및 표시 소자층(DPL) 사이에 배치될 수 있다.
표시 소자층(DPL)은 제1 뱅크 패턴(BNP1)을 포함할 수 있다. 제1 뱅크 패턴(BNP1)은 제1 내지 제3 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)의 비발광 영역(NEA)에 위치할 수 있다. 제1 뱅크 패턴(BNP1)은 각각의 발광 영역(EMA)을 둘러싸도록 제1 내지 제3 화소들(PXL1, PXL2, PXL3) 사이에 형성되어, 제1 내지 제3 화소들(PXL1, PXL2, PXL3) 각각의 발광 영역(EMA)을 정의(또는 구획)하는 화소 정의막일 수 있다. 제1 뱅크 패턴(BNP1)은, 발광 영역(EMA)에 발광 소자(LD)들을 공급하는 단계에서, 발광 소자(LD)들이 혼합된 용액이 인접한 화소의 발광 영역(EMA)으로 유입되는 것을 방지하거나, 각각의 발광 영역(EMA)에 일정량의 용액이 공급되도록 제어하는 댐 구조물로 기능할 수 있다.
제1 뱅크 패턴(BNP1)은 무기 재료 및/또는 유기 재료를 포함하는 절연 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 뱅크 패턴(BNP1)은 적어도 하나의 차광 물질 및/또는 반사 물질을 포함하도록 구성되어 제1 내지 제3 화소들(PXL1, PXL2, PXL3) 사이에서 광(또는 빛)이 새는 빛샘 불량을 방지할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 뱅크 패턴(BNP1)은 투명 물질(또는 재료)을 포함할 수 있다. 투명 물질로는, 일 예로, 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides resin) 등을 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에 따라, 제1 내지 제3 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)에서 방출되는 광의 효율을 더욱 향상시키기 위해 제1 뱅크 패턴(BNP1) 상에는 반사 물질층이 별도로 제공 및/또는 형성될 수도 있다.
표시 소자층(DPL)은 각각의 발광 영역(EMA)에 제공되는 제2 뱅크 패턴(BNP2), 제1 및 제2 전극들(EL1, EL2), 발광 소자(LD), 제1 및 제2 컨택 전극들(CNE1, CNE2), 및 패시베이션층(PASS)을 포함할 수 있다.
제2 뱅크 패턴(BNP2)은 제3 방향(DR3)으로 돌출된 형상을 가질 수 있고, 제2 뱅크 패턴(BNP2) 상에는 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2)이 배열될 수 있다. 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2)은 제1 방향(DR1)으로 상호 이격되어 배치될 수 있다.
제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2) 각각은 발광 소자(LD)들에서 방출된 광을 제3 방향(DR3)(또는, 표시 장치의 화상 표시 방향)으로 유도하는 광 가이드 부재(또는 반사 부재)일 수 있다. 이를 위하여 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2) 각각은 일정한 반사율을 갖는 도전성 물질(또는 재료)로 구성될 수 있다. 도전성 물질(또는 재료)로는 불투명 금속을 포함할 수 있다. 불투명 금속으로는, 일 예로, 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 이들의 합금과 같은 금속을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2) 각각은 투명 도전성 물질(또는 재료)을 포함할 수 있다. 투명 도전성 물질(또는 재료)로는, 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide, IZO), 아연 산화물(zinc oxide, ZnO), 인듐 갈륨 아연 산화물(indium gallium zinc oxide, IGZO), 인듐 주석 아연 산화물(indium tin zinc oxide, ITZO)과 같은 도전성 산화물, PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))와 같은 도전성 고분자 등이 포함될 수 있다. 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2) 각각이 투명 도전성 물질(또는 재료)을 포함하는 경우, 발광 소자(LD)들에서 방출되는 광을 제3 방향(DR3)으로 반사시키기 위한 불투명 금속으로 이루어진 별도의 도전층이 추가될 수 있다.
발광 소자(LD)는 인접한 제2 뱅크 패턴(BNP2)들 사이에서, 제1 및 제2 전극들(EL1, EL2) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 화소 영역(PXL1) 내에 제1 발광 소자(LD1)가 제공되고, 제2 화소 영역(PXL2) 내에 제2 발광 소자(LD2)가 제공되며, 제3 화소 영역(PXL3) 내에 제3 발광 소자(LD3)가 제공될 수 있다.
발광 소자(LD)는 무기 결정 구조의 재료를 이용한 초소형의 일 예로, 나노 스케일 내지 마이크로 스케일 정도로 작은 크기의, 발광 다이오드일 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(LD)는 제1 반도체층, 제2 반도체층, 활성층 및 절연막을 포함할 수 있다. 제1 반도체층은 소정의 타입을 가지는 반도체층을 포함할 수 있고, 제2 반도체층은 상기 제1 반도체층과는 상이한 타입의 반도체층을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 반도체층은 N형 반도체층을 포함하되, 상기 제2 반도체층은 P형 반도체층을 포함할 수 있다. 제1 반도체층 및 제2 반도체층은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 중 적어도 어느 하나의 반도체 재료를 포함할 수 있다. 활성층은 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 위치하며, 단일 또는 다중 양자 우물 구조를 가질 수 있다. 발광 소자(LD)의 양단에 소정의 전압 이상의 전계가 인가되는 경우, 활성층 내에서 전자-정공 쌍이 결합하며 광이 발산될 수 있다.
발광 영역(EMA)에는 적어도 2개 내지 수십개의 발광 소자(LD)들이 정렬 및/또는 제공될 수 있으나, 상기 발광 영역(EMA)에 정렬 및/또는 제공되는 발광 소자(LD)들의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 발광 영역(EMA)에 정렬 및/또는 제공되는 발광 소자(LD)들의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
발광 소자(LD)들 각각은 컬러 광 및/또는 백색 광 중 어느 하나의 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 발광 소자(LD)들 각각은 단파장대의 청색 광을 방출할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 컨택 전극(CNE1) 및 제2 컨택 전극(CNE2)은 발광 소자(LD) 상에 배치될 수 있다. 제1 컨택 전극(CNE1) 및 제2 컨택 전극(CNE2)은 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 컨택 전극(CNE1) 및 제2 컨택 전극(CNE2)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)를 포함한 도전성 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 전극(EL1)을 통해 제공된 전기적 신호는 제1 컨택 전극(CNE1)을 통해 발광 소자(LD)의 일단에 제공될 수 있고, 제2 전극(EL2)을 통해 제공된 전기적 신호는 제2 컨택 전극(CNE2)을 통해 발광 소자(LD)의 타단에 제공되며, 발광 소자(LD)는 전기적 신호들에 기초하여 광을 발산할 수 있다.
패시베이션층(PASS)은 제1 뱅크 패턴(BNP1), 제2 뱅크 패턴(BNP2), 제1 컨택 전극(CNE1), 및 제2 컨택 전극(CNE2) 상에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 패시베이션층(PASS)은 기판(SUB) 상에 전면적으로 배치될 수 있다. 패시베이션층(PASS)은 유기 재료 혹은 무기 재료 중 어느 하나를 포함하며, 외부 영향으로부터 표시 소자층(DPL)을 보호할 수 있다.
제2 뱅크(BANK2)는 표시 소자층(DPL) 상에 배치될 수 있다.
제2 뱅크(BANK2)는 제1 내지 제3 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)의 비발광 영역(NEA)에 위치할 수 있다. 제2 뱅크(BANK2)는 각각의 발광 영역(EMA)을 둘러싸도록 제1 내지 제3 화소들(PXL1, PXL2, PXL3) 사이에 형성되어, 제1 내지 제3 화소들(PXL1, PXL2, PXL3) 각각의 발광 영역(EMA)을 정의할 수 있다. 제2 뱅크(BANK2)는, 발광 영역(EMA)에 컬러 변환층(CCL)을 형성하기 위한 용액이 인접한 화소의 발광 영역(EMA)으로 유입되는 것을 방지하거나, 각각의 발광 영역(EMA)에 일정량의 용액이 공급되도록 제어하는 댐 구조물로 기능할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 뱅크(BANK2)는 평면상에서 제1 뱅크 패턴(BNP1)과 완전 중첩할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 소자(LD)들로부터 발산되는 광의 진행 방향(및 제1 뱅크 패턴(BNP1)에 의해 반사되는 방향)을 고려하여, 비발광 영역(NEA)에서 제2 뱅크(BANK2)의 제1 방향(DR1)으로의 폭은, 제1 뱅크 패턴(BNP1)의 폭보다 작을 수도 있다.
도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 제2 뱅크(BANK2)의 두께(또는, 최대 두께)는 약 4μm 내지 20μm 이내이며, 예를 들어, 제2 뱅크(BANK2)의 두께는 약 10μm 일 수 있다.
제2 뱅크(BANK2)에는 발광 영역(EMA)에 대응하여 표시 소자층(DPL)을 노출시키는 개구가 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 개구를 구성하는 제2 뱅크(BANK2)의 제2 측면(SS2)의 경사각은 45도보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2 뱅크(BANK2)의 제2 측면(SS2)의 경사각은 약 80도 내지 90도일 수 있다. 후술하여 설명하겠지만, 유기 절연층(INS0)은 제2 뱅크(BANK2)의 상면(US)과 접할 뿐, 제2 뱅크(BANK2)의 제2 측면(SS2)과 거의 접하지 않으므로, 제2 뱅크(BANK2)의 제2 측면(SS2)의 경사각은 유기 절연층(INS0)의 두께 변화와 무관하게 설정될 수 있다.
광 변환 패턴층(LCP)은 제2 뱅크(BANK2)의 각각의 개구 내에 배치될 수 있다.
광 변환 패턴층(LCP)은 소정 색상에 대응하는 컬러 변환층(CCL) 및 컬러 필터(CF)(또는, 컬러 필터층)을 포함할 수 있다.
컬러 변환층(CCL)은 베이스 수지(BR), 색 변환 입자들(QD1, QD2), 및 광 산란 입자(SCT)들을 포함할 수 있다.
베이스 수지(BR)는 광 투과율이 높고, 색 변환 입자들(QD1, QD2)에 대한 분산 특성이 우수할 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지(BR)는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 카도계 수지 또는 이미드계 수지 등의 유기 재료를 포함할 수 있다.
색 변환 입자들(QD1, QD2)은 하나의 화소에 배치된 발광 소자(LD)들에서 방출되는 색상의 광을 특정 색의 광으로 변환할 수 있다. 일 예로, 제1 화소(PXL1)가 적색 화소인 경우, 제1 컬러 변환층(CCL1)은 제1 발광 소자(LD1)들에서 방출되는 광을 적색의 광으로 변환하는 적색 퀀텀 닷의 색 변환 입자들(QD1)을 포함할 수 있다. 다른 예로, 제2 화소(PXL2)가 녹색 화소인 경우, 제2 컬러 변환층(CCL2)은 제2 발광 소자(LD2)들에서 방출되는 광을 녹색의 광으로 변환하는 녹색 퀀텀 닷의 색 변환 입자들(QD2)을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 제3 화소(PXL3)가 청색 화소인 경우, 제3 컬러 변환층(CCL3)은 제3 발광 소자(LD3)들에서 방출되는 광을 청색의 광으로 변환하는 청색 퀀텀 닷의 색 변환 입자들을 포함할 수도 있다. 이와 달리, 제3 발광 소자(LD3)들이 청색 광을 방출하는 경우, 제3 컬러 변환층(CCL3)은, 색 변환 입자들을 포함하지 않을 수도 있다.
광 산란 입자(SCT)들은 베이스 수지(BR)와 상이한 굴절율을 가지고, 베이스 수지(BR)와 광학 계면을 형성할 수 있다. 광 산란 입자(SCT)들은 금속 산화물 입자 또는 유기 입자일 수 있다. 실시예에 따라 광 산란 입자(SCT)들은 생략될 수도 있다.
컬러 필터(CF)는 컬러 변환층(CCL)과 유기 절연층(INS0) 사이에 배치되며, 컬러 변환층(CCL)에서 변환된 특정 색의 광을 선택적으로 투과시키는 컬러 필터 물질을 포함할 수 있다. 컬러 필터(CF)는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 및 청색 컬러 필터를 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 화소(PXL1)가 적색 화소인 경우, 제1 화소(PXL1) 상에 적색 광을 투과시키는 제1 컬러 필터(CF1)가 배치될 수 있다. 제2 화소(PXL2)가 녹색 화소인 경우, 제2 화소(PXL2) 상에 녹색 광을 투과시키는 제2 컬러 필터(CF2)가 배치될 수 있다. 제3 화소(PXL3)가 청색 화소인 경우, 제3 화소(PXL3) 상에 청색 광을 투과시키는 제3 컬러 필터(CF3)가 배치될 수 있다.
유기 절연층(INS0)은 제2 뱅크(BANK2) 및 광 변환 패턴층(LCP) 상에 배치될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 광 변환 패턴층(LCP)은 제2 뱅크(BANK2)의 개구 내에 제공되어, 제2 뱅크(BANK2)의 제2 측면(SS2)을 대체적으로 커버할 수 있다. 이 경우, 유기 절연층(INS0)은 제2 뱅크(BANK2)의 상면(US)과 접하며, 제2 뱅크(BANK2)의 제2 측면(SS2)과 거의 접촉하지 않을 수 있다. 표시 영역(DA, 도 2 참조)에서 유기 절연층(INS0)에는 사실상 단차가 발생하지 않으므로, 유기 절연층(INS0)의 두께 변화가 크게 발생하지 않을 수 있다. 따라서, 제한된 화소 영역(예를 들어, 제1 화소 영역(PXL1)) 내에서 제2 뱅크(BANK2)가 약 4μm 내지 20μm의 두께를 가지기 위해, 제2 뱅크(BANK2)의 제2 측면(SS2)의 경사각은 45도보다 클 수 있다.
상술한 바와 같이, 표시 영역(DA, 도 2 참조)에서, 표시 소자층(DPL) 상에 제2 뱅크(BANK2)와 광 변환 패턴층(LCP)이 배치되며, 유기 절연층(INS0)은 제2 뱅크(BANK2)와 광 변환 패턴층(LCP)을 커버하도록 배치될 수 있다. 제2 뱅크(BANK2)와 광 변환 패턴층(LCP)에 의한 단차가 사실상 발생하지 않으므로, 유기 절연층(INS0)은 대체적으로 균일한 두께를 가질 수 있다. 따라서, 제2 뱅크(BANK2)의 제2 측면(SS2)의 경사각은 유기 절연층(INS0)의 두께 변화(및 크랙 발생)를 고려할 필요 없이, 45도보다 크게 설정될 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.
BANK: 뱅크
BNP1: 제1 뱅크 패턴
BNP2: 제2 뱅크 패턴
BR: 베이스 수지
CCL: 컬러 변환층
CF: 컬러 필터
DPL: 표시 소자층
EL1, EL2: 제1 및 제2 전극들
INS0: 유기 절연층
LCP: 광 변환 패턴층
LD: 발광 소자
PASS: 패시베이션층
PCL: 화소 회로층
PXL: 화소
QD1, QD2: 제1 및 제2 색 변환 입자들
SCT: 광 산란 입자
SUB: 기판

Claims (15)

  1. 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하고, 상기 표시 영역은 발광 영역 및 비발광 영역을 포함하는 기판;
    상기 기판의 상기 발광 영역 상에 배치되는 발광 소자를 포함하는 표시 소자층;
    상기 표시 소자층 상에 배치되며, 평면상 상기 기판의 상기 비표시 영역 및 상기 비발광 영역과 중첩하는 뱅크;
    상기 표시 소자층 상에 배치되며, 평면상 상기 발광 영역과 중첩하고, 상기 발광 소자로부터 방출된 광의 색상을 변환하는 컬러 변환층; 및
    상기 컬러 변환층 및 상기 뱅크 상에 배치되는 유기 절연층을 포함하고,
    상기 뱅크의 최대 두께는 4um 내지 20um이며,
    상기 기판의 상면을 기준으로, 상기 비표시 영역 상에서 상기 기판의 가장자리에 인접한 상기 뱅크의 제1 측면의 평균 경사각은 45도보다 작거나 같은, 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 두께가 상기 최대 두께의 1/2보다 크거나 같은 상기 뱅크의 상기 제1 측면의 제1 지점에서, 경사각은 45도보다 작거나 같은, 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 두께가 상기 최대 두께의 1/2보다 작은 상기 뱅크의 상기 제1 측면의 제2 지점에서, 경사각은 45도보다 큰, 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서, 두께가 상기 최대 두께의 1/2보다 작은 상기 뱅크의 상기 제1 측면의 제2 지점에서, 경사각은 45도보다 작거나 같은, 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제1 측면의 경사각은 상기 제1 지점에 가까워질수록 커지고 상기 제1 지점에서 멀어질수록 작아지는, 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 유기 절연층은 상기 뱅크를 커버하며,
    상기 기판의 상면에 평행한 방향으로 상기 뱅크와 상기 기판의 가장자리 사이에 상기 유기 절연층만이 배치되는, 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 비표시 영역 상에서, 상기 제1 측면의 경사진 방향을 따라 상기 유기 절연층의 두께의 변화율의 크기는 1보다 작거나 같으며,
    상기 유기 절연층의 상기 두께는 상기 기판의 상기 상면에 수직하는 방향으로 상기 유기 절연층의 상면 및 하면 사이의 거리인, 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 뱅크는 상기 제1 측면에 제2 방향을 따라 형성된 슬릿들이 포함하고,
    상기 제2 방향은 상기 뱅크의 제1 측면으로부터 상기 기판의 인접한 변까지의 제1 방향에 수직하는, 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 슬릿들은 상기 뱅크의 두께가 상기 최대 두께의 1/2보다 작은 구간에 형성되는, 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 표시 영역에서 상기 뱅크는 상기 발광 영역에 대응하는 개구를 포함하며,
    상기 개구를 형성하는 상기 뱅크의 제2 측면의 경사각은 45도보다 큰, 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 컬러 변환층은 상기 뱅크의 상기 개구 내에 제공되며 상기 뱅크의 상기 제2 측면을 커버하는, 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 표시 영역에서, 상기 유기 절연층은 상기 제2 측면과 접촉하지 않는, 표시 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 개구 내에 제공되며, 상기 컬러 변환층 및 유기 절연층 사이에 배치되는 컬러 필터를 더 포함하는, 표시 장치.
  14. 제11 항에 있어서, 상기 표시 소자층은 상기 발광 영역을 정의하는 뱅크 패턴을 더 포함하고,
    상기 표시 영역에서 상기 뱅크는 상기 뱅크 패턴과 평면상 완전 중첩하는, 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 표시 소자층은 상기 발광 소자 및 상기 뱅크 패턴을 커버하는 패시베이션층을 더 포함하고,
    상기 뱅크는 상기 패시베이션층 상에 배치되는, 표시 장치.
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