KR20220125985A - 컬러 컨버터 레이어 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

컬러 컨버터 레이어가 개시된다. 컬러 컨버터 레이어는, 제1 픽셀 영역과 제2 픽셀 영역을 포함하는 복수의 픽셀 영역이 이격되어 배열되는 제1 광차단 부재, 제1 픽셀 영역에 배치되어 입사광을 제1 색으로 변환하여 방출하는 제1 컬러 컨버터, 제2 픽셀 영역에 배치되어 입사광을 제1 색과 상이한 제2 색으로 변환하여 방출하는 제2 컬러 컨버터 및 제1 광차단 부재의 일 면에 기설정된 두께로 연장되어 형성되고, 제1 픽셀 영역과 제2 픽셀 영역을 구획하여 입사광의 인접한 픽셀 영역으로의 투과를 차단하는 제2 광차단 부재를 포함하고, 제2 광차단 부재는, 상기 기설정된 두께가 제1 광차단 부재의 두께보다 큰 두께일 수 있다.

Description

컬러 컨버터 레이어 및 그 제조 방법 {COLOR CONVERTER LAYER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 개시는 컬러 컨버터 레이어 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 광차단 부재를 포함하는 컬러 컨버터 레이어 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
컬러 컨버터 레이어는 디스플레이 장치의 구성 요소로서 컬러 필름 또는 컬러 필터로도 불리며, 디스플레이 장치의 광원으로부터 출사된 입사광이 컬러 컨버터 레이어를 통과하며 적색, 녹색 또는 청색 중 하나로 색변환되며 픽셀을 구현하는 방식으로 디스플레이 장치는 컬러 영상을 표시하였다.
기술 발전에 따라 표시 화면의 휘도, 해상도, 색표현력이 개선된 디스플레이 장치에 대해 연구 개발이 진행되어 왔고, 인접한 서브 픽셀로의 빛샘 현상을 방지하며 색재현율과 명암비를 개선하여 선명한 색구현이 가능한 컬러 컨버터 레이어의 구조와 그 제조 방법에 대한 기술적 요구가 존재하였다.
종래의 컬러 컨버터 레이어는 입사광이 색변환부를 통과하며 광량이 감소하게 되며 광효율이 낮아지며 휘도 개선에 한계가 있었으며, 이를 보완하여 QD(Quantum Dot) 발광을 이용한 QDEF(Quantum Dot Enhancement Film)으로 컬러 컨버터 레이어를 구성하는 방식이 사용되었다.
그런데 컬러 컨버터 레이어의 두께는 광차단 부재로 이루어진 블랙 매트릭스(black matrix)에 의하여 정의되는데, 블랙 매트릭스의 두께의 구현 한계에 의하여 컬러 컨버터 레이어의 두께를 확보하는데에 문제가 있었으며, 또한 복수의 광원과 컬러 컨버터 레이어 사이에 형성되는 공간에 의하여 인접한 픽셀 영역 간의 빛샘 현상이 나타나는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 개시의 컬러 컨버터 레이어 및 그 제조 방법은 광차단 부재를 통하여 두께를 확보하며 빛샘 현상을 방지할 수 있는 컬러 컨버터 레이어를 제공하는데에 목적이 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어는, 제1 픽셀 영역과 제2 픽셀 영역을 포함하는 복수의 픽셀 영역이 이격되어 배열되는 제1 광차단 부재, 상기 제1 픽셀 영역에 배치되어 입사광을 제1 색으로 변환하여 방출하는 제1 컬러 컨버터, 상기 제2 픽셀 영역에 배치되어 상기 입사광을 상기 제1 색과 상이한 제2 색으로 변환하여 방출하는 제2 컬러 컨버터 및 상기 제1 광차단 부재의 일 면에 기설정된 두께로 연장되어 형성되고, 상기 제1 픽셀 영역과 상기 제2 픽셀 영역을 구획하여 상기 입사광의 인접한 픽셀 영역으로 투과를 차단하는 제2 광차단 부재를 포함하고, 상기 제2 광차단 부재는, 상기 기설정된 두께가 상기 제1 광차단 부재의 두께보다 큰 두께일 수 있다.
이 경우, 상기 복수의 픽셀 영역은, 복수의 제1 픽셀 영역이 매트릭스 형태의 열 방향으로 배열되고, 복수의 제2 픽셀 영역이 상기 복수의 제1 픽셀 영역의 행 방향으로 인접하여 열 방향으로 배열될 수 있다.
이 경우, 상기 제2 광차단 부재는, 상기 복수의 픽셀 영역을 상기 매트릭스 구조의 열 방향으로 구획하는 제1 영역 및 상기 복수의 픽셀 영역을 상기 매트릭스 구조의 행 방향으로 구획하는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 기설정된 두께를 가질 수 있다.
이 경우, 상기 제2 광차단 부재의 제2 영역은, 상기 제1 영역의 상기 기설정된 두께보다 같거나 작은 두께를 가질 수 있다.
한편, 상기 제2 광차단 부재의 제1 영역은, 상기 제1 광차단 부재의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 가질 수 있다.
한편, 상기 제2 광차단 부재의 제2 영역은, 상기 제1 광차단 부재의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 가질 수 있다.
한편, 상기 제2 광차단 부재는, 상기 제1 광차단 부재의 상기 일 면에 평행한 일 면의 적어도 일부 영역은 발잉크성(ink-phobic)일 수 있다.
한편, 상기 제1 광차단 부재와 상기 제2 광차단 부재 사이에 마련되는 중간층을 포함하고, 상기 중간층은, 상기 제2 광차단 부재의 상기 기설정된 두께보다 같거나 작은 두께를 가질 수 있다.
이 경우, 상기 중간층은, 상기 제1 광차단 부재의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 가지고, 상기 제2 광차단 부재는, 상기 중간층의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 가질 수 있다.
한편, 상기 중간층은, 복수의 레이어로 형성될 수 있다.
한편, 상기 제2 광차단 부재는, 상기 제1 광차단 부재의 상기 일 면으로부터 이격되어 배치되며, 상기 제1 광차단 부재와 상기 제2 광차단 부재 사이를 충진되는 접착층을 포함할 수 있다.
한편, 상기 제2 광차단 부재로 구획된 상기 제1 픽셀 영역에 배치되어, 상기 제1 광차단 부재 방향으로 적어도 일부가 만곡되는 광학 레진을 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1 광차단 부재는 상기 제1 픽셀 영역 및 상기 제2 픽셀 영역과 이격 배치되는 제3 픽셀 영역을 포함하고, 상기 제3 픽셀 영역에 배치되어 상기 입사광을 투과하는 투과층을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어의 제조 방법은, 기판 상에, 매트릭스 형태로 복수의 픽셀 영역을 정의하는 제1 광차단 부재를 패터닝하여 형성하는 단계, 상기 제1 광차단 부재의 일 면에, 상기 제1 광차단 부재의 두께보다 큰 기설정된 두께로 연장되며, 상기 복수 픽셀 영역의 열 방향을 구획하는 제2 광차단 부재를 패터닝하여 형성하는 단계, 상기 복수의 픽셀 영역의 열 방향으로, 상기 제2 광차단 부재 사이에 입사광을 제1 색으로 변환하는 제1 컬러 컨버터를 도포하는 단계 및 상기 복수의 픽셀 영역의 열 방향으로, 상기 제1 컬러 컨버터와 인접하여, 상기 입사광을 상기 제1 색과 상이한 제2 색으로 변환하는 제2 컬러 컨버터를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 컬러 컨버터를 도포하는 단계는, 디스펜서 노즐의 전기장을 제어하며 전기 수력학(electro hydrodynamic) 디스펜싱 방식으로 상기 제1 컬러 컨버터를 도포하는, 컬러 컨버터 레이어의 제조 방법.
한편, 상기 제1 컬러 컨버터를 도포하는 단계는, 상기 제1 컬러 컨버터를 열 방향으로 연속적으로 선형으로 도포하는, 컬러 컨버터 레이어의 제조 방법.
한편, 상기 제2 광차단 부재를 형성하는 단계는, 상기 제1 광차단 부재의 상기 일 면에, 상기 복수 픽셀 영역의 열 방향을 구획하는 제1 영역과 상기 복수의 픽셀 영역의 행 방향을 구획하는 제2 영역을 형성하도록 패터닝할 수 있다.
이 경우, 상기 제2 광차단 부재를 형성하는 단계는, 상기 제1 영역이 상기 제1 영역의 상기 기설정된 두께보다 같거나 작은 두께를 갖도록 패터할 수 있다.
한편, 상기 제2 광차단 부재를 형성하는 단계는, 상기 제2 광차단 부재의 적어도 일부 영역이 상기 제1 광차단 부재의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 갖도록 패터닝할 수 있다.
한편, 상기 제2 광차단 부재를 형성하는 단계는, 상기 제2 광차단 부재의 적어도 일부 영역이 발잉크성(ink-phobic)을 가질 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 픽셀 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어를 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어의 단면도이다.
도 5a는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 5c는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 6a는 본 개시의 일 실시예에 따른 광차단 부재의 사시도이다.
도 6b는 본 개시의 일 실시예에 따른 광차단 부재의 사시도이다.
도 6c는 본 개시의 일 실시예에 따른 광차단 부재의 사시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어의 사시도이다.
도 8b는 본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어의 단면도이다.
도 9a는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 9b는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 10a는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 10b는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 10c는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 10d는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있으며, 동일한 구성의 중복 설명은 되도록 생략하기로 한다.
본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 개시의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2, 제3과 같은 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 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 "구성되다" 와 같은 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서 "모듈" 혹은 "부"는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈" 혹은 복수의 "부"는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 "모듈" 혹은 "부"를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.　그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 개시가 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 도 1 내지 도 8을 참고하여, 본 개시의 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 픽셀 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 다양한 실시예의 디스플레이 장치(100)는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 픽셀(10)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 단일 단위로 구성될 수 있으며, 웨어러블 기기(wearable device), 포터블 기기(portable device), 핸드헬드 기기(handheld device) 및 각종 디스플레이가 필요한 모바일 장치 또는 무선 통신 장치와 같은 전자 제품이나 전장에 설치되어 적용될 수 있다. 또한, 일 실시예의 디스플레이 장치(100)는 TV로 구현될 수 있으며, 또는, 비디오 월(video wall), LFD(large format display), Digital Signage(디지털 간판), DID(Digital Information Display), 프로젝터 디스플레이 등과 같이 디스플레이 기능을 갖춘 장치라면 한정되지 않고 적용 가능하다. 일 실시예의 디스플레이 장치(100)는 복수의 디스플레이 모듈이 매트릭스 타입으로 구현되어 복수의 조립 배치를 통하여, PC(personal computer)용 모니터, 고해상도 TV 및 사이니지(signage)(또는, 디지털 사이니지(digital signage)), 전광판(electronic display)과 같은 다양한 디스플레이 장치(100)에도 적용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이 장치(100)는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 픽셀(10)을 포함하고, 하나의 픽셀(10)은 각각이 서브 픽셀에 해당하는 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 픽셀(10)들 각각은 적색(R) 서브 픽셀인 제1 픽셀 영역(10-1), 녹색(G) 서브 픽셀인 제2 픽셀 영역(10-2) 및 청색(B) 서브 픽셀인 제3 픽셀 영역(10-3)으로 이루어진 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)들을 포함할 수 있다. 즉, R, G, B 서브 픽셀로 이루어진 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)들은 한 세트가 디스플레이 장치(100)의 하나의 단위 픽셀(10)을 구성할 수 있다.
일반적으로 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)들의 배치 순서는 R, G, B로 기재되나 픽셀(10) 내에서 실제로 R, G, B 순서로 배치되는 것은 아니며, 본 개시에 있어서는 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)들의 설명에 있어 R, B, G 순서로 도면 부호를 기재하고 설명하였고, 이 또한 설명의 편의를 위한 것으로 실제로 발광 소자 및 구동 회로와 같은 소자들이 배치되는 순서는 이와 같거나 다를 수 있다.
디스플레이 장치(100)에서 하나의 픽셀 영역(20)은 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)으로 구성되는 픽셀(10)이 차지하는 영역과 주변의 나머지 영역(11)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 픽셀(10)이 차지하는 영역은 도시된 바와 같이, R, G, B 서브 픽셀인 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)들로 이루어진 영역과, 나머지 영역(11)으로 구분될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 픽셀(10)이 차지하는 영역의 주변의 나머지 영역(11)에는, 내부로는 복수의 광원(115)을 구동하기 위한 또 다른 구동 회로(미도시)를 포함할 수 있으며, 디스플레이 장치(100)의 표시 방향으로는 광차단 부재(150)가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 1에서는 하나의 픽셀(10) 내에서 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)들은 좌우가 뒤바뀐 L자 모양으로 배열되도록 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 3에 도시된 바와 같이 R, G, B 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)들이 픽셀(10) 내부에서 일렬로 배치될 수도 있으며, 또는 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)들은 각 픽셀(10) 내에서 다양한 형태로 배치될 수 있다.
한편, 상술한 예에서는 픽셀(10)이 3종류의 서브 픽셀로 이루어진 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)들로 구성되는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 아니하고, 픽셀(10)은 R, G, B, W(white)와 같이 4종류의 서브 픽셀로 구현될 수도 있으며 또는 다른 개수의 서브 픽셀이 하나의 픽셀을 구성할 수도 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 픽셀(10)이 R, G, B와 같은 세 종류의 서브 픽셀로 구성된 경우를 예로 들어 설명하도록 한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(103) 및 프로세서(105)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예의 디스플레이 패널(103)은 LCD(liquid crystal display), QD(quantum dot) 디스플레이 패널, OLED(organic light-emitting diode), LCoS(Liquid Crystal on Silicon), DLP(Digital Light Processing), QLED(quantum dot light-emitting diodes) μLED(Micro light-emitting diodes) 또는 Mini LED와 같은 다양한 형태의 디스플레이로 구현될 수 있다. 한편, 디스플레이 패널(103)은 터치 센서와 결합된 터치 스크린, 플렉시블 디스플레이(flexible display), 롤러블 디스플레이(rollable display), 3차원 디스플레이(3D display), 복수의 디스플레이 모듈이 물리적으로 연결된 디스플레이 등으로 구현될 수도 있다.
디스플레이 장치(100)는 다양한 영상을 표시할 수 있다. 여기에서, 영상은 정지 영상 및 동영상을 포함하는 개념이며, 디스플레이 장치(100)는 방송 콘텐츠, 멀티미디어 콘텐츠 등과 같은 다양한 영상을 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100)는 유저 인터페이스(UI) 및 아이콘을 표시할 수도 있다.
구체적으로, 디스플레이 패널(103)은 IC 칩을 포함하고, IC 칩은 프로세서(105)로부터 수신된 영상 신호에 기초하여 영상을 표시할 수 있다. 일 예로, IC 칩은 프로세서(105)로부터 수신된 영상 신호에 기초하여 복수의 광원(115)의 구동 신호를 생성하고, 구동 신호에 기초하여 디스플레이 패널(103)에 포함된 복수의 화소들의 발광을 제어함으로써 영상을 표시할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널(103)은 a-si TFT, LTPS(low temperature poly silicon) TFT, OTFT(organic TFT) 등과 같은 형태로 구현될 수 있는 구동 회로, 백라이트 유닛 등도 함께 포함될 수 있다.
프로세서(105)는 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 여기서, 프로세서(105)는 하나 또는 복수의 프로세서로 구성될 수 있다. 구체적으로, 프로세서(105)는 메모리에 저장된 적어도 하나의 인스트럭션(instruction)을 실행함으로써, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)의 동작을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따라 프로세서(105)는 디지털 영상 신호를 처리하는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로 프로세서(microprocessor), GPU(Graphics Processing Unit), AI(Artificial Intelligence) 프로세서, NPU (Neural Processing Unit), TCON(Time controller)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(Micro Controller Unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(105)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(System on Chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(Field Programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다.
프로세서(105)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(105)에 연결된 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(105)는 다른 구성요소들 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어를 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 패널(103)은 컬러 컨버터 레이어(110)를 포함할 수 있고, 컬러 컨버터 레이어(110)를 통하여 복수의 픽셀(10)을 구현할 수 있다.
복수의 픽셀(10)은 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)을 포함하여, 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 각각은 서로 상이한 제1 색, 제2 색 또는 제3 색 중 하나의 색상의 광을 조사하여, 복수의 픽셀(10)을 구성할 수 있다. 예를 들면, 복수의 픽셀(10) 각각은 제1 색의 광을 조사하는 제1 서브 픽셀로 이루어진 제1 픽셀 영역(10-1), 제2 색의 광을 조사하는 제2 서브 픽셀로 이루어진 제2 픽셀 영역(10-2) 또는 제3 색의 광을 조사하는 제3 서브 픽셀로 이루어진 제3 픽셀 영역(10-3)을 포함할 수 있고, 일 실시예에서는, 제1 픽셀 영역(10-1)은 R(Red) 서브 픽셀, 제2 픽셀 영역(10-2)은 G(Green) 서브 픽셀, 제3 픽셀 영역(10-3)은 B(Blue) 서브 픽셀로 구현될 수 있다.
다양한 실시예의 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)은 디스플레이 패널(103)의 종류와 복수의 광원(115)의 종류에 따라 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예의 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 각각은 제1 내지 제3 컬러 컨버터(120, 130, 140)를 포함하여, 광원(115)으로부터 입사되는 입사광의 색상을 제1 색 또는 제2 색으로 광변환할 수 있다.
또 다른 실시예의 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)은 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 중 일부인 제1 픽셀 영역(10-1)과 제2 픽셀 영역(10-2) 각각은 제1 컬러 컨버터(120)와 제2 컬러 컨버터(130)를 포함하고, 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 중 다른 일부인 제3 픽셀 영역(10-3)은 별도의 컬러 컨버터를 포함하지 않도록 구현될 수 있다. 이 경우, 일 실시예의 제3 픽셀 영역(10-3)의 제3 색은 광원(115)의 발광 색상에 대응될 수 있다. 복수의 컬러 컨버터(120, 130, 140)를 포함하는 컬러 컨버터 레이어(110)에 대하여는, 도 4 이하를 참고하여 상세하게 설명한다.
복수의 픽셀(10)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있으며, 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 각각은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 일 실시예에 따른 하나의 픽셀(10)에 포함된 제1 내지 제3 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)은 매트릭스 형태의 행 방향(즉, 수평 방향 또는 X축 방향)으로 일렬 배치될 수 있으며, 복수의 제1 내지 제3 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 각각은 매트릭스 형태의 열 방향(즉, 수직 방향 또는 Y축 방향)으로 일렬 배치될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 도면에 도시되지 않았으나, 하나의 픽셀(10)에 포함된 제1 내지 제3 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 각각은 수직 방향으로 일렬 배치될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어(110)의 단면도이다. 보다 상세하게는, 도 4는 도 3의 B-B'로 도시된 단면선을 기준으로 한 단면도이다.
도 4를 참고하면, 다양한 실시예의 컬러 컨버터(120, 130)는 감광성 수지(121, 131) 및 양자점(125, 135)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 광원(115)이 방출하는 입사광(Lib)은 청색의 파장을 갖는 입사광(Lib)일 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고, 백색광 내지 자외선 광일 수 있다. 그리고 제1 컬러 컨버터(120)를 통과한 제1 색의 광(Lr)은 적색광일 수 있으며, 제2 컬러 컨버터(130)를 통과한 제2 색의 광(Lg)은 녹색광일 수 있고, 투과층(140) 또는 제3 컬러 컨버터(145, 도7 참조)를 통과한 제3 색의 광(Lb)은 청색광일 수 있다. 그러므로 단일 색의 입사광(Lib)이 컬러 컨버터 레이어(110)를 거처 적색광, 녹색광 및 청색광으로 방출되며 각각 서브 픽셀을 구현하고, 서브 픽셀이 모여 하나의 픽셀(10)을 구성할 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, 컬러 컨버터(120, 130) 및 투과층(140)은 산란 입자(미도시)를 포함할 수 있다. 산란 입자(미도시)는 양자점(125, 135)에 흡수되지 못한 입사광(Lib)을 산란시킬 수 있으며, 입사광(Lib)에 의해 더 많은 양자점(125, 135)을 여기시킬 수 있다. 그러므로 산란 입자(미도시)에 의해 컬러 컨버터 레이어(110)의 색 변환율이 향상될 수 있다.
제1 컬러 컨버터(120)는 제1 양자점(125) 및 제1 감광성 수지(121)를 포함하여 입사광(Lib)을 제1 색으로 변환할 수 있고, 제1 픽셀 영역(10-1)을 구성할 수 있다. 일 실시예의 제1 색은 적색일 수 있으며, 제1 양자점(125)은 입사광(Lib)에 의하여 여기되어 제1 색의 적색광을 방출할 수 있다. 상세하게는, 제1 양자점(125)은 청색광의 파장을 갖는 입사광(Lib)을 흡수하고, 입사광(Lib)보다 긴 대역의 파장을 갖는 제1 색의 광(Lr)을 등방성으로 방출할 수 있다. 제1 감광성 수지(121)는 광 투과성을 갖는 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 실리콘 수지, 에폭시 수지, acrylate, siloxane 계 또는 광 투과성 유기 물질로 이루어질 수 있다.
제2 컬러 컨버터(130)는 제2 양자점(135) 및 제2 감광성 수지(131)를 포함하여 입사광(Lib)을 제1 색과 상이한 제2 색으로 변환할 수 있고, 제2 픽셀 영역(10-2)을 구성할 수 있다. 일 실시예의 제2 색은 녹색일 수 있으며, 제2 양자점(135)은 입사광(Lib)에 의하여 여기되어 제2 색의 광(Lg)을 방출할 수 있다. 상세하게는, 제2 양자점(135)은 청색광의 파장을 갖는 입사광(Lib)을 흡수하고, 입사광(Lib)보다 긴 대역의 파장을 갖는 제2 색의 녹색광을 등방성으로 방출할 수 있다. 일 실시예의 제2 양자점(135)의 크기는 제1 양자점(125)들의 크기보다 작을 수 있다. 제2 감광성 수지(131)는 광 투과성을 갖는 물질로 이루어질 수 있으며, 제1 감광성 수지(121)와 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
다양한 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)는 투과층(140)을 포함하여 입사광(Lib)을 투과시켜 제3 픽셀 영역(10-3)을 구성할 수 있다. 투과층(140)은 제3 감광성 수지(141)를 포함할 수 있다. 제3 색은 청색일 수 있으며, 투과층(140)은 청색 입사광(Lib)을 투과하여 방출할 수 있다. 제3 감광성 수지(141)는 광 투과성을 갖는 물질로 이루어질 수 있으며, 제1 감광성 수지(121) 또는 제2 감광성 수지(131)와 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 또는, 다양한 실시예의 제3 픽셀 영역(10-3)은 투과층(140) 및 제3 감광성 수지(141) 없이 빈공간 형태로 둘 수도 있다.
그러므로, 일 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)는 청색광으로 이루어진 입사광(Lib)의 적어도 일부를 적색광 및/또는 녹색광으로 색변환하고 다른 일부는 투과시키며 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)을 구성하고, 복수의 픽셀(10)을 구현할 수 있다. 또 다른 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)는 백색광으로 이루어진 입사광(Lib)의 적어도 일부를 적색광, 녹생광 및/또는 청색광으로 색변환하여 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)을 구성하고, 디스플레이 장치(100)의 복수의 픽셀(10)을 구현할 수 있다.
한편, 다양한 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)는, 도 7을 참고하면, 제3 컬러 컨버터(145)를 포함할 수 있다. 제3 컬러 컨버터(145)는 제3 감광성 수지(141) 및 제3 양자점(미도시)을 포함할 수 있다. 이 경우, 입사광은 백색광 또는 자외선광일 수 있으며, 제3 양자점(미도시)은 입사광을 흡수하고 입사광보다 긴 대역의 파장을 갖는 제3 색의 광(Lb)인 청색광을 등방성으로 방출할 수 있다.
도 5a는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 단면도이다.
도 5a를 참고하면, 다양한 실시예의 디스플레이 장치(100)는 베이스 기판(113), 복수의 광원(115), 접착층(117), 컬러 컨버터 레이어(110) 또는 투명 기판(155) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 컬러 컨버터 레이어(110)는 광차단 부재(150)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예의 디스플레이 장치(100)는 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)에 대응하도록 복수의 광원(115)을 포함할 수 있다. 또는, 디스플레이 장치(100)는 별도의 광원(115)을 포함하지 않고 컬러 컨버터 레이어(110)의 양자점이 발광하여 디스플레이 장치(100)의 화면을 표시할 수 있으며, 또는, 백라이트 패널(미도시)을 구비하여 입사광을 제공할 수 있다. 이하에서는 디스플레이 장치(100)를 설명함에 있어서 복수의 광원(115)이 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)에 대응하여 배치되는 구성을 기초로 설명하나, 컬러 컨버터 레이어의 실제 구현 시에는 이에 한정되지 아니한다.
복수의 광원(115)은 디스플레이 장치(100)의 화상을 표시하기 위한 입사광을 제공할 수 있다. 복수의 광원(115)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있으며, 컬러 컨버터 레이어(110)를 마주보고 배치되어 컬러 컨버터 레이어(110) 방향으로 입사광을 발광할 수 있다. 다양한 실시예의 복수의 광원(115)의 입사광은 청색광일 수 있으며, 또는 자외선광일 수 있다.
베이스 기판(113)은 TFT 기판일 수 있으며, 글래스, 금속 또는 유기물로 이루어질 수 있다. 베이스 기판(113)은 상단에 배치되는 복수의 광원(115)을 제어하는 구동 회로 또는 전력 공급 라인이 배치될 수 있으며, 프로세서(105)에 의하여 신호를 전달받아 복수의 광원(115)을 제어할 수 있다. 그러므로 베이스 기판(113)은 다수의 박막 트랜지스터를 포함하고, 게이트 신호, 데이터 신호를 각각 인가하기 위한 게이트 배선, 데이터 배선을 포함할 수 있다.
접착층(117)은 복수의 광원(115)을 보호하며 베이스 기판(113)과 컬러 컨버터 레이어(110)를 접착시킬 수 있으며, 접착층(117)은 광학식 접착제(OCA, optical clear adhesive), 광학식 접착 필름, 또는 광학 클리어 레진(OCR, optical clear resin)으로 형성될 수 있다.
투명 기판(155)은 컬러 컨버터 레이어(110)에서 방출되는 빛이 투과할 수 있는 투명한 재질의 기판으로, 글래스, 플라스틱 또는 크리스탈과 같은 절연성 물질로 형성될 수 있으며, 또는 투명 필름일 수 있으며, 본 개시의 투명 기판(155)은 이에 한정되지 아니하고 다양하게 구현될 수 있다.
컬러 컨버터 레이어(110)는 투명 기판(155)과 광원(115) 및 접착층(117) 사이에 배치될 수 있다. 컬러 컨버터 레이어(110)는 일부 영역은 컬러 컨버터(120, 130)가 배치되어 입사광의 적어도 일부를 색 변환시키며 방출할 수 있으며, 다른 일부 영역은 투과층(140) 또는 접착층(117)을 통하여 입사광을 투과시킬 수 있고, 나머지 일부 영역은 광차단 부재(150)가 배치되어 입사광의 투과를 차단시킬 수 있다. 그러므로 컬러 컨버터 레이어(110)는 빛이 방출되는 영역과 차단되는 영역을 구획하고 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)을 정의할 수 있다.
컬러 컨버터 레이어(110)는 제1 색을 방출하는 제1 컬러 컨버터(120)가 위치하는 제1 픽셀 영역(10-1)과 제2 색을 방출하는 제2 컬러 컨버터(130)가 위치하는 제2 픽셀 영역(10-2)이 상호 이격되어 복수의 광원(115)에 대향되도록 매트릭스 형태로 배치되고, 제1 픽셀 영역(10-1)과 제2 픽셀 영역(10-2) 사이에 제1 광차단 부재(151)가 배치될 수 있다. 또는, 제1 광차단 부재(151)는 패터닝 공정을 통하여 개방된 일부 영역을 포함하고, 개방된 영역 중 적어도 일부에 제1 컬러 컨버터(120) 및 제2 컬러 컨버터(130)가 상호 이격되며 매트릭스 형태로 배치된 구조일 수 있다. 그러므로 제1 광차단 부재(151)는 제1 컬러 컨버터(120)와 제2 컬러 컨버터(130)를 구획하며, 제1 픽셀 영역(10-1)과 제2 픽셀 영역(10-2)을 포함하는 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)을 구획하며 정의할 수 있다.
일 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)는 제3 색을 방출하도록 투과층(140), 접착층(117), 또는 제3 컬러 컨버터(145) 중 하나가 위치하는 제3 픽셀 영역(10-3)을 포함할 수 있다. 제3 픽셀 영역(10-3)은 제1 픽셀 영역(10-1) 또는 제2 픽셀 영역(10-2)과 이격되어 복수의 광원(115)에 대향되도록 매트릭스 형태로 배치되고, 제1 픽셀 영역(10-1) 또는 제2 픽셀 영역(10-2) 사이에 제1 광차단 부재(151)가 배치될 수 있다.
제1 광차단 부재(151)는, 다양한 실시예에 의하면, 블랙 매트릭스(black matrix, BM)로 구현될 수 있다. 제1 광차단 부재(151)는 입사광이 투명 기판(155) 방향으로 방출되는 것을 차단할 수 있으며, 또는 제1 컬러 컨버터(120) 또는 제2 컬러 컨버터(130)의 여기광이 측면 방향으로 방출되지 않도록 반사시킬 수 있다.
일 실시예의 제1 광차단 부재(151)는, 디스플레이 장치(100)의 정면 방향, 즉 화면이 표시되는 방향으로 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 외에는 빛이 차광 되도록 검정 색상으로 구현될 수 있다. 다양한 실시예에서는, 제1 광차단 부재(151)는 CrOx, MoOx 또는 carbon black 과 같은 불투명 무기 절연 물질, 또는 블랙 수지와 같은 불투명 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 그러므로 제1 광차단 부재(151)는 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)이 이격되어 배열되며 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 사이를 구획할 수 있으며, 디스플레이 장치(100)의 광효율을 개선하며 색재현성을 높일 수 있다.
제2 광차단 부재(152)는 제1 광차단 부재(151)의 일 면으로부터 복수의 광원(115) 방향으로 연장되며, 복수의 광원(115)의 입사광의 인접한 다른 픽셀 영역으로의 투과를 차단할 수 있다. 제2 광차단 부재(152)는 복수의 광원(115) 사이를 구획하는 격벽(barrier wall) 구조일 수 있으며, 또는 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 사이에 배치되어 입사광의 투과를 차단하는 뱅크(bank) 구조일 수 있다.
제2 광차단 부재(152)는 복수의 광원(115)을 구획하는 방향에 따라 제1 영역(157)과 제2 영역(159)을 포함할 수 있다. 도 5a는 제2 광차단 부재(152)의 일부 영역인 제1 영역(157)이 도시된 것이며, 제2 영역(159)을 포함하는 제2 광차단 부재는 도 6b 이하에서 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)은 복수의 광원(115) 사이 공간을 구획함으로써, 복수의 광원(115)이 대향되는 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 외에 다른 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)으로 새어 나가는 것을 방지하며, 제1 픽셀 영역(10-1), 제2 픽셀 영역(10-2) 또는 제3 픽셀 영역(10-3) 간의 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
일 실시예의 제2 광차단 부재(152)는 빛을 반사시키는 흰색 계열이거나, 빛을 흡수하는 검은색 계열이거나, 검은색 물질이 혼합된 회색 계열일 수 있으며, 또는 빛을 반사시키도록 메탈 소재로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 아니하고, 일 실시예의 제2 광차단 부재(152)는 제1 광차단 부재(151)와 같은 재질로 이루어질 수 있으며, 하나의 몸체로 구현될 수 있다.
제2 광차단 부재(152)는 기설정된 두께(h2)를 가지고 제1 광차단 부재로(151)의 일 면으로부터 연장될 구조를 가질 수 있으며, 기설정된 두께(h2)는 제1 광차단 부재(151)의 두께(h1)와 같거나 또는 제1 광차단 부재(151)의 두께(h1)보다 크게 형성될 수 있으며, 이는 도 6a를 참고하여 상세히 설명한다.
도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 단면도이다.
도 5b를 참고하면, 다양한 실시예의 디스플레이 장치(100)는 컬러 필터층(160)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예의 컬러 필터층(160)은 제1 광차단 부재(165)와 제1 내지 제3 컬러 필터(161, 162, 163)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제2 컬러 필터(161, 162) 각각은 제1 내지 제2 컬러 컨버터(130)의 일면에 대향되도록 배치될 수 있고, 제3 컬러 필터(163)는 제3 픽셀 영역(10-3)에 대향되도록 배치되어, 제1 광차단 부재(165)는 제1 내지 제3 컬러 필터(163)를 기준으로 복수의 픽셀(10) 영역을 구획할 수 있다.
제1 컬러 필터(161)는 제1 색을 발현하는 색화소를 포함하는 필터일 수 있다. 예를 들면, 제1 컬러 필터(161)는 편광 부재를 포함하여 입사광 중 기설정된 파장의 빛을 선택적으로 통과시키고 다른 파장의 빛을 흡수하는 필터일 수 있다. 마찬가지로, 제2 컬러 필터(162)는 제2 색을 발현하는 색화소를 포함하는 필터일 수 있으며, 제3 컬러 필터(163)는 제3 색을 발현하는 색화소를 포함하는 필터일 수 있다. 컬러 필터층(160)의 구조는 이에 한정되지 아니하고, 픽셀(10)을 구성하는 색상을 표시하는 다양한 구조로 구현될 수 있다.
도 5b에 도시된 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)를 포함하는 디스플레이 장치(100)는 제1 내지 제2 컬러 필터(161, 162)의 일면 방향으로 제1 내지 제2 컬러 컨버터(120, 130)가 위치하며, 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(175)이 제1 내지 제2 컬러 컨버터(120, 130)를 지지할 수 있다. 이에 따라, 제1 광차단 부재(151)만으로 구성된 컬러 컨버터 레이어(110)의 두께보다 두꺼운 컬러 컨버터 레이어(110)를 구현할 수 있으며, 입사광은 컬러 필터층(160)과 컬러 컨버터(120, 130)의 다층 구조를 거치며 색상을 더욱 선명하게 변화시켜 색재현성을 향상시킬 수 있다.
도 5c는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 단면도이다.
도 5c를 참고하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어(110)는 중간층(156)을 포함할 수 있다.
중간층(156)은 제1 광차단 부재(165)와 제2 광차단 부재(152)의 사이에 마련될 수 있고, 다양한 실시예의 중간층(156)은 제1 광차단 부재(165)와 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157) 사이에 마련될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 컬러 필터층(160)을 포함하지 않는 도 5a의 실시예에서도 제1 광차단 부재(151)와 제2 광차단 부재(152) 사이에는 중간층(156)이 마련될 수 있다.
중간층(156)을 포함하는 실시예에 있어서는 광차단 부재(150)는 제1 광차단 부재(165), 중간층(156), 제2 광차단 부재(152)로 형성된 3층 이상의 다층 구조를 가질 수 있다. 중간층(156)은 광차단 부재(150)의 증착 및 패터닝 공정에서 제1 광차단 부재(165)의 일 면 방향으로 형성될 수 있으며, 그 위로 제2 광차단 부재(152)가 증착 및 패터닝될 수 있다. 다양한 실시예의 중간층(156)은 복수의 레이어로 형성될 수 있으며, 이 경우, 다양한 실시예의 광차단 부재(150)는 4층 이상의 다층 구조를 갖도록 구현될 수 있다.
중간층(156)을 포함하는 컬러 컨버터 레이어(110)는 다층 구조의 광차단 부재(150)를 형성하며, 각 층의 두께 및 폭을 조절할 수 있다.
예를 들면, 중간층(156)은 제2 광차단 부재(152)의 상기 기설정된 두께(h2)보다 같거나 작은 두께를 가질 수 있다. 이 경우, 중간층(156)은 제2 광차단 부재(152)와 함께 컬러 컨버터(120, 130)이 차지하는 공간을 확보할 수 있다. 또한, 다양한 실시예의 중간층(156)은 제1 광차단 부재(165)의 두께(h1)보다 같거나 큰 두께를 가질 수 있다.
중간층(156)은 제1 광차단 부재(165)의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 가질 수 있다. 그리고, 일 실시예의 중간층(156)은 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157) 및/또는 제2 영역(159)은 중간층(156)의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 가질 수 있다. 광차단 부재(150)는 다층 구조에 따라 화면 표시 방향에 위치한 제1 광차단 부재(165)로부터 광원(115)에 가장 가까운 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157) 방향으로 전개됨에 따라 단면적의 넓이가 감소할 수 있다. 그러므로, 광차단 부재(150)는 다층 구조를 가지며 각 층의 단면적을 상이하게 조정함으로써, 다양한 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)는 컬러 컨버터(120, 130)가 차지할 수 있는 공간이 확보할 수 있으며, 디스플레이 장치(100)의 색재현율 또는 휘도가 개선될 수 있다.
도 6a 내지 6c는 본 개시의 일 실시예에 따른 광차단 부재(150)의 사시도이다.
도 6a 내지 6c를 참고하면, 다양한 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)는 다양한 구조의 광차단 부재(150)를 포함할 수 있으며, 일 실시예의 제2 광차단 부재(152)는 제1 영역(157) 및 제2 영역(159)을 더 포함할 수 있다.
도 6a를 참고하면, 일 실시예의 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)은 제1 광차단 부재(151)의 두께(h1)보다 큰 두께(h2)를 가질 수 있다.
제1 광차단 부재(151)는, 예를 들면 블랙 매트릭스는, 디스플레이 장치(100)의 화면 표시 방향으로 배치되므로 컬러 컨버터 레이어(110)의 명암비(contrast ratio)를 고려하여, 검은색과 같이 무채색의 낮은 명도의 색상을 갖는 재질로 구현될 수 있다. 제1 광차단 부재(151)는 이러한 재질의 특징에 의하여, 두께(h1)를 확보하기에 한계가 있을 수 있으며, 예를 들면, 통상적인 디스플레이 장치(100)의 블랙 매트릭스는 1.5 μm 내외로 형성될 수 있다.
제2 광차단 부재(152)는 디스플레이의 화면 표시 방향으로부터 디스플레이 장치(100) 안쪽에 배치되기에, 제1 광차단 부재(151)와 같이 재질의 제한에서 비교적 자유로울 수 있으며, 제1 광차단 부재(151)의 두께(h1)보다 큰 두께(h2)를 가질 수 있다. 예를 들면, 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)의 두께(h2)는 5 내지 20 μm 내외로 형성될 수 있다.
제1 광차단 부재(151)의 적어도 일부는 개방된 구조를 가지며, 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)을 이루는 개방 영역(154)을 포함할 수 있다. 상세하게는, 제1 광차단 부재(151)의 개방 영역(154)은 컬러 컨버터(120, 130)가 배치되어 입사광이 색변환되어 개방 영역(154)을 통과하고, 제1 광차단 부재(151) 개방되지 않은 영역은 빛의 통과를 차단하여, 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)을 구획하며 정의할 수 있다.
제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)은 제1 광차단 부재(151)의 두께(h1)보다 큰 두께(h2)를 가짐으로써, 컬러 컨버터 레이어(110)의 제1 컬러 컨버터(120) 또는 제2 컬러 컨버터(130)의 두께를 확보할 수 있다. 상세하게는, 컬러 컨버터(120, 130)는 두꺼울수록 선명하게 색변환할 수 있으며, 예를 들면, 컬러 컨버터(120, 130)는 양자점(125, 135)을 포함하여 컬러 컨버터(120, 130)의 두께가 두꺼울수록 더 많은 양의 양자점을 포함할 수 있다. 즉, 컬러 컨버터(120, 130)는 두께가 확보됨에 따라 상대적으로 색재현성을 향상시키며 디스플레이 장치(100)의 선명도를 높일 수 있다.
제2 광차단 부재(152)는 제1 광차단 부재(151)보다 재질의 선택과 제조 공정 상에 큰 두께를 구현에 용이할 수 있기에, 제2 광차단 부재(152)의 적어도 일부 영역인 제1 영역(157)은 제1 광차단 부재(151)의 두께(h1)보다 큰 두께(h2)로 형성되어, 컬러 컨버터(120, 130)를 지지하며 제조 과정에서 컬러 컨버터(120, 130)가 도포되는 두께를 확보할 수 잇다.
결과적으로, 다양한 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)는 복수의 광원(115) 방향으로 연장되는 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)을 포함하여, 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 간의 빛샘 현상을 방지할 수 있으며, 또한, 컬러 컨버터 레이어(110)의 컬러 컨버터(120, 130)의 측면 부를 지지하여 컬러 컨버터(120, 130)의 두께를 확보하여 색재현성과 선명도를 높일 수 있다.
도 6b를 참고하면, 제2 광차단 부재(152)는 제2 영역(159)을 더 포함할 수 있다.
도 3을 참고하면 컬러 컨버터 레이어(110)는 제1 컬러 컨버터(120) 및 제2 컬러 컨버터(130) 각각을 복수로 포함하며, 복수의 제1 컬러 컨버터(120)는 매트릭스 형태의 열 방향(수직 방향 또는 Y축 방향)으로 이격되며 배열되고, 복수의 제2 컬러 컨버터(130)는 복수의 제1 컬러 컨버터(120)에 인접하여 상기 매트릭스 형태의 열 방향으로 이격 배열될 수 있다. 도 6b의 광차단 부재(150)는 하나의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)을 예로 도시하였으나, 실제 구현에서는 Y축 방향으로 동일한 종류의 컬러 컨버터(120, 130)가 복수로 배열될 수 있다.
일 실시예의 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)은 제1 광차단 부재(151)에서 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)이 형성되는 일 면과 동일한 면으로 연장되어, 복수의 제1 컬러 컨버터(120) 사이에 위치하여 입사광의 투과를 차단할 수 있다. 다양한 실시예의 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)은 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)과 동일한 재질로 이루어질 수 있으며, 일 실시예의 제2 광차단 부재(152)는 하나의 몸체로 이루어질 수 있다.
일 실시예의 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)의 두께(h3)는, 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)의 두께(h2)보다 같거나 작을 수 있다. 이와 관련하여는, 도 8a 내지 8b를 참고하여 상세히 설명한다.
도 6c를 참고하면, 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)은 제1 광차단 부재(151)의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 가질 수 있다. 보다 상세하게는, 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)의 Y 방향의 폭(w3)은 마주보는 제1 광차단 부재(151)의 Y축 방향의 폭(w1)보다 같거나 작을 수 있다. 이러한 폭(w1, w3)의 차이는 마주보는 영역의 면적의 차이일 수 있다.
이를 참고하면, 다양한 실시예에서는, 도 4 내지 도 5b의 도면을 참고하면, 제2 광차단 부재(152)는, 제1 광차단 부재(151)의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 가질 수 있다.
제2 광차단 부재(152)는 제1 광차단 부재(151)의 일 면에 배치되며, 마주보는 제1 광차단 부재(151)의 폭(w1)보다 작은 폭(w3)을 가질 수 있다. 이러한 구조를 통하여, 광차단 부재(150)는 더 많은 양의 컬러 컨버터를 안정적으로 수용할 수 있다.
일 실시예의 광차단 부재(150)에 있어서 제2 광차단 부재(152)는 마주보는 제1 광차단 부재(151)의 면적보다 큰 면적을 갖는 경우에는, 개방 영역(154)으로 광차단 부재(152, 153)가 보이게 되어 디스플레이 품질에 바람직하지 않다. 제1 광차단 부재(151)는 개방 영역(154)에 한하여 컬러 컨버터(120, 130)가 보이게 되며, 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 각각에서 수용하는 컬러 컨버터의 양이 적어질 수 있다.
또한, 도 7을 참고하면, 컬러 컨버터 레이어(110)의 제조 과정 중 컬러 컨버터(120, 130)를 디스펜싱하는 과정에서, 광차단 부재(150)가 컬러 컨버터(120, 130)를 수용할 수 있는 디스펜싱 영역의 면적이 넓어지며 보다 안정적으로 액체 상태의 컬러 컨버터(120, 130)를 디스펜싱 할 수 있다.
그러므로 본 개시의 일 실시예의 광차단 부재(150)는 제2 광차단 부재(152)가 마주보는 제1 광차단 부재(151)의 면적보다 같거나 작은 면적을 가짐으로써 더 많은 양의 컬러 컨버터(120, 130)를 안정적으로 수용할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어(110)의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참고하면, 다양한 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)의 제조 방법(S100)은 광차단 부재(150)의 일면으로 컬러 컨버터를 도포할 수 있다.
일 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)는 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)을 구성하는 제1 내지 제3 컬러 컨버터(120, 130, 145)가 매트릭스 형태의 행 방향(도 7의 X축 방향)으로 상호 이격 배치되고, 제1 내지 제3 컬러 컨버터(120, 130, 145) 각각은 매트릭스 형태의 열 방향(도 7의 Y축 방향)으로 배열될 수 있다. 그리고 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 에는 제1 내지 제3 컬러 컨버터(120, 130, 145)가 디스펜서 노즐(50)을 통하여 열 방향으로 연속적으로 선형으로 도포될 수 있다.
이하에서는, 일 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)의 제1 픽셀 영역(10-1)을 형성하는 제1 컬러 컨버터(120)의 도포 방법을 설명하며, 이러한 도포 방법은 제2 픽셀 영역(10-2)을 형성하는 제2 컬러 컨버터(130)의 도포 방법 또는 제3 픽셀 영역(10-3)을 형성하는 투과층(140) 또는 제3 컬러 컨버터(145)의 도포 방법에도 적용될 수 있으며, 다양한 컬러 컨버터 레이어(110)의 제조 방법이 포함하는 도포 방법은 이에 한정되지 아니하고 다양하게 구현될 수 있다.
다양한 실시예의 디스펜서 노즐(50)은 전기 수력학(electro hydrodynamic, EHD) 디스펜싱 방식으로 제1 컬러 컨버터(120)를 도포할 수 있으며, 또는, 잉크젯 디스펜싱 방식을 이용할 수 있다. EHD 디스펜싱은 디스펜서의 펌프에 고전압을 인가하여 전류의 흐름을 이용하여 용액을 디스펜싱하며, 디스펜서 노즐(50) 끝단에 정전기와 같은 전기장을 대전시키고 제어하며, 용액을 미세하게 제어하며 디스펜싱할 수 있다.
디스펜서 노즐(50)은 XYZ 방향으로 정밀하게 이동할 수 있으며, EHD 디스펜싱 방식으로 제1 컬러 컨버터(120)를 매트릭스 구조의 열 방향으로 도포할 수 있다. 일 실시예의 디스펜서 노즐(50)은 제1 컬러 컨버터(120)를 구성하는 액형 컬러 컨버터 부재, 예를 들면 QD ink를 제1 광차단 영역의 개방 영역(154)에 타겟팅하여, 불연속적으로 도포할 수 있다.
일 실시예의 디스펜서 노즐(50)은 제1 컬러 컨버터(120)를 구성하는 액형 컬러 컨버터 부재를 제1 광차단 부재(151)의 열 방향으로 연속적으로 선형으로 도포할 수 있다.
이 경우, 디스펜서 노즐(50)은 EHD 디스펜싱 방식을 이용하여 미세 선 폭을 안정적으로 도포할 수 있으며, 끈김없이 연속으로 도포할 수 있으므로, 상대적으로 고속으로 제1 컬러 컨버터(120)의 상면이 균일한 선 폭을 이루도록 도포할 수 있다. QD ink와 같은 액형 컬러 컨버터 부재는 고점도 용액일 수 있기에, 연속적으로 도포함에 따라 인접한 다른 열의 제2 픽셀 영역(10-2) 또는 제3 픽셀 영역(10-3)으로 일부가 튀거나 혼색 되지 않도록 방지할 수 있으며, 도포 공정의 안정성 및 효율성을 개선할 수 있다.
도 8a는 본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어(110)의 사시도이고, 도 8b는 본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어(110)의 단면도이다.
상세하게는, 도 8a는 하나의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)을 구성하는 광차단 부재(150) 상면에 제1 컬러 컨버터(120)가 도포된 상태를 도시한 도면이고, 도 8b는 도 8a의 C-C'로 도시된 단면선을 기준으로 한 단면을 도시한 단면도이다.
이하에서는, 일 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)의 제1 픽셀 영역(10-1)을 형성하는 광차단 부재(150) 및 제1 컬러 컨버터(120)를 중심으로 설명하나, 이는 제2 픽셀 영역(10-2) 또는 제3 픽셀 영역(10-3)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 8a 내지 도 8b를 참고하면, 다양한 실시예의 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)은 제2 광차단 부재(152) 제1 영역(157)의 두께(h2)보다 낮은 두께(h3)를 가질 수 있으며, 광차단 부재(150)의 적어도 일부 영역은 발잉크성(ink-phobic) 재질로 이루어질 수 있다.
제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)은 제1 광차단 부재(151)의 두께(h1)보다 큰 두께(h2)를 가질 수 있다. 도 6a의 설명을 참고하면, 제1 광차단 부재(151)와 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)의 총 두께(h1+h2)는 제1 컬러 컨버터(120)가 도포되는 두께를 정의할 수 있으며, 제1 픽셀 영역(10-1)은 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)을 격벽으로 하여 인접한 다른 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)과 구획될 수 있다.
제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)은 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)의 두께(h2)보다 작은 두께(h3)를 가질 수 있다. 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)은 복수의 제1 픽셀 영역(10-1) 각각을 구획할 수 있으며, 인접한 다른 제1 픽셀 영역(10-1)에 대향되는 광원(115)에 의한 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, QD ink와 같은 용액 형태의 제1 컬러 컨버터(120)가 광차단 부재(150) 상면으로 도포되는 경우, 제2 광차단 부재(152)의 상면에도 일부 컬러 컨버터의 용액이 잔류할 수 있다. 이 경우, 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)은 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)의 두께(h2)보다 작은 두께(h3)를 가짐으로써, 인접한 제2 픽셀 영역(10-2) 또는 제3 픽셀 영역(10-3)으로 제1 컬러 컨버터(120)의 용액이 유입되거나 튀는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)은 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)의 두께(h2) 작은 두께(h3)를 가짐으로써, 제1 컬러 컨버터(120)가 도포된 이후에 컬러 컨버터 레이어(110)의 상면의 높이 차이를 최소화할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)이 제2 영역(159)의 두께(h3)보다 큰 두께(h2)를 가짐으로써, 복수의 제1 픽셀 영역(10-1) 사이와 인접한 다른 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)의 행 방향 거리는 열 방향 거리는 인접한 다른 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)의 행 방향 거리보다 가깝게 형성되는 점에 의하여 광차단 부재(150)는 효율적으로 디스플레이 장치(100)의 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
제1 컬러 컨버터(120) 및 제2 컬러 컨버터(130)는 QD ink와 같이 용액 형태의 잉크로 광차단 부재(150)의 일 면에 도포할 수 있으며, 광차단 부재(150)의 적어도 일부는 발잉크성(ink-phobic) 재질로 이루어질 수 있다.
다양한 실시예의 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)은, 도 8a를 참고하면, 제1 광차단 부재(151)의 일 면과 평행한 면, 즉 도 8a의 X-Y 평면에 평행한 면인 평행면(157a)과, 제1 광차단 부재(151)의 일 면과 수직인 면, 즉 도 8a의 X-Y 평면에 수직한 면인 수직면(157b)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예의 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)은, 도 8b를 참고하면, 제1 광차단 부재(151)의 일 면과 평행한 면, 즉 도 8a의 X-Y 평면에 평행한 면인 평행면(159a)과, 제1 광차단 부재(151)의 일 면과 수직한 면, 즉 도 8a의 X-Y 평면에 수직한 면인 수직면(159b)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예의 광차단 부재(150)는 표면의 성질에 따라, 제1 컬러 컨버터(120) 또는 제2 컬러 컨버터(130)의 도포함에 있어 안정적으로 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)을 도포하며, 웨팅-컨트롤(wetting-control)을 구현할 수 있다.
다양한 실시예의 제2 광차단 부재(152)의 평행면(157a, 159a)은 발잉크성을 가질 수 있다. 또한, 다양한 실시예의 제2 광차단 부재(152) 수직면(157b, 159b)은 친잉크성을 가질 수 있다.
컬러 컨버터(120, 130)의 도포 과정을 예로 들면, 제2 광차단 부재(152)의 측면(157b, 159b)이 친잉크성을 가지는 경우, 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-2) 각각을 구성하는 개방 영역(154)과 제2 광차단 부재(152)의 측면(157b, 159b)이 형성하는 공간 내부에 안정적으로 컬러 컨버터(120, 130)가 도포될 수 있다.
광차단 부재(150)가 잉크에 대한 웨팅(wetting)이 부족한 경우, 제1 컬러 컨버터(120)가 균일한 두께로 도포되지 않을 수 있으며, 빛샘 현상을 유발할 수 있기에, 제2 광차단 부재(152)의 수직면(157b, 159b)은 친잉크성을 가짐으로써 제1 컬러 컨버터(120)가 안정적으로 제1 픽셀 영역(10-1) 내부에 도포되도록 유도할 수 있다.
제2 광차단 부재(152)의 평행면(157a, 159a)은 발잉크성을 갖는 경우, 제1 영역(157)의 평행면(157a)은 컬러 컨버터(120, 130) 각각이 타겟 영역 외에 인접한 다른 픽셀 영역으로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있으며, 제2 영역(159)의 평행면(159a)은 컬러 컨버터(120, 130)를 밀어내며 동일한 픽셀 영역 내에서 컬러 컨버터(120, 130)가 형성하는 상면의 높이를 균일하게 형성시킬 수 있다.
그러므로 제2 광차단 부재(152)의 평행면(157a, 159a)은 발잉크성을 가짐으로써 제1 컬러 컨버터(120)가 도포 과정에서 제1 픽셀 영역(10-1)의 상면으로 넘쳐 흐르거나 일부가 튀어 다른 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)이 혼색 되지 않도록 방지할 수 있다.
또는, 다양한 실시예에 있어서 글래스와 같이 투명 기판(155)이 상대적으로 친잉크성 재질로 이루어진 경우, 제2 광차단 부재(152)의 상면과 측면은 모두 발잉크성으로 이루어지더라도 안정적으로 컬러 컨버터(120, 130)가 도포될 수 있다.
도 9a는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 단면도이고, 도 9b는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 단면도이다.
보다 상세하게는, 도 9a는 도 3의 A-A'로 도시된 단면선을 기준으로 한 단면도이고, 도 9b는 도 3의 B-B'로 도시된 단면선을 기준으로 한 단면도이다.
도 9a를 참고하면, 다양한 실시예의 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)은 제1 광차단 부재(151)의 일 면으로부터 이격되어 배치될 수 있으며, 도 9b를 참고하면, 다양한 실시예의 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)은 제1 광차단 부재(151)의 일 면으로부터 이격되어 배치될 수 있다.
제2 광차단 부재(152)는 제1 광차단 부재(151)와 이격 배치되어, 매트릭스 형태로 배치된 복수의 광원(115) 각각을 둘러싸는 구조를 가질 수 있으며, 이러한 구조의 광차단 부재(150)는 복수의 광원(115)의 빛샘 현상을 효과적으로 차단할 수 있다.
제2 광차단 부재(152)는 제1 광차단 부재(151)와 이격 배치되는 실시예에서는, 디스플레이 장치(100)의 제조 방법에 있어서, 베이스 기판(113) 상에 광차단 부재(150)를 형성하고 패터닝하여 제2 광차단 부재(152)를 형성한 이후, 복수의 광원(115) 및 접착층(117)을 형성할 수 있다. 다양한 실시예의 제2 광차단 부재(152)와 제1 광차단 부재(151) 사이 영역에는 접착층(117)이 형성될 수 있다.
도 10a는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 단면도이고, 도 10b는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 단면도이다.
도 10a 내지 도 10d를 참고하면, 다양한 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)는 광학 레진(167)을 포함할 수 있다.
광학 레진(167)은 제2 광차단 부재(152)로 구현되어 형성되는 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3) 내부에 배치되어, 제1 광차단 부재(151) 방향으로 적어도 일부가 만곡되는 구조를 가질 수 있으며, 복수의 광원(115) 각각을 감싸도록 형성될 수 있다. 다양한 실시예의 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157) 및 제2 영역(159)은 광학 레진(167)의 행 방향 및 열 방향의 측면부를 지지할 수 있다.
광학 레진(167)은 상면이 만곡된 구조를 가지고 복수의 광원(115) 각각을 감싸며, 복수의 광원(115)으로부터 방사하는 입사광을 제1 컬러 컨버터(120) 또는 제2 컬러 컨버터(130)의 방향으로, 바람직하게는 중심부 방향으로 유도하여, 컬러 컨버터 레이어(110)의 발광 효율을 높일 수 있다.
일 실시예의 광학 레진(167)은 상면에 접착층(117)이 마련되고, 접착층(117)의 상부에 제1 컬러 컨버터(120) 또는 제2 컬러 컨버터(130)가 배치될 수 있다. 이 경우, 광학 레진(167)과 접착층(117)의 굴절률 대소 관계를 고려하여 광학 레진(167)은 상부로 오목한 구조 또는 상부로 볼록한 구조를 가질 수 있으며, 광학 레진(167)은 입사광을 제1 컬러 컨버터(120) 또는 제2 컬러 컨버터(130)의 방향으로 모아줄 수 있다.
예를 들면, 도 10a를 참고하면, 일 실시예에 따라 광학 레진(167)의 굴절률이 접착층(117)의 굴절률보다 작은 경우, 광학 레진(167)은 상면이 오목한 구조를 가질 수 있다. 광학 레진(167)은 오목 렌즈의 역할을 하여 입사광이 광학 렌즈를 거쳐 접착층(117)으로 전달되며 중심부 방향으로 모아 줄 수 있다. 또는, 도 10b를 참고하면, 일 실시예에 따라 광학 레진(167)의 굴절률이 접착층(117)의 굴절률보다 큰 경우, 광학 레진(167)은 상면이 볼록한 구조를 가질 수 있다. 광학 레진(167)은 볼록 렌즈 역할을 하여 입사광이 광학 렌즈를 거쳐 접착층(117)으로 전달되며 중심부 방향으로 모아 줄 수 있다.
도 10c와 도 10d를 참고하면, 본 개시의 일 실시예의 컬러 컨버터 레이어(110)는 컬러 필터층(160)을 포함할 수 있다.
컬러 필터층(160)의 복수의 컬러 필터(161, 162, 163) 사이를 구획하는 제1 광차단 부재(165)의 일 면 방향으로 중간층(156)이 형성될 수 있으며, 중간층(156)의 다른 일 면 방향으로 제2 광차단 부재(152)가 형성될 수 있다.
도 5c에서 상술한 바를 참고하면, 다양한 실시예의 중간층(156)은 컬러 필터층(160)을 포함하지 않는 제1 광차단 부재(151)의 일 면으로도 형성될 수 있으며, 중간층(156)은 다층 구조를 통하여 컬러 컨버터 레이어(110)의 두께를 확보하여, 컬러 컨버터 레이어(110)의 색재현율과 명암비를 개선할 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 컬러 컨버터 레이어(110)의 제조 방법(S100)을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서 컬러 컨버터 레이어(110)의 제조 방법(S100)을 설명함에 있어, 컬러 컨버터 레이어(110)를 구성하는 구성 요소에 관하여 상술한 설명과 중복되는 부분은 생략하거나 축약하여 설명한다.
도 11을 참고하면, 기판 상에 매트릭스 형태로 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)을 정의하는 제1 광차단 부재(151)를 패터닝하여 형성할 수 있다(S110). 일 실시예의 기판은 디스플레이 패널(103)을 구성하는 투명 기판(155) 내지 글래스 기판일 수 있으며, 또는 별도의 제조 기판일 수 있다. 제1 광차단 부재(151)는 복수의 개방 영역(154)을 매트릭스 형태로 이격 배치되도록 패터닝될 수 있으며, 제1 광차단 부재(151)는 빛이 차광 되도록 검정 색상을 가질 수 있으며, 블랙 매트릭스로 구현될 수 있다.
제1 광차단 부재(151) 상면으로, 제1 광차단 부재(151)의 두께(h1)보다 큰 기설정된 두께(h2)를 가지고 연장되며, 복수 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)의 열 방향을 구획하도록 제2 광차단 부재(152)를 패터닝하여 형성할 수 있다(S120). 다양한 실시예의 제2 광차단 부재(152)는 빛이 투과하지 않도록 차단하는 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 빛을 반사시키는 흰색 계열이거나, 빛을 흡수할 수 있는 검은색 계열이거나, 검은색 물질이 혼합된 회색 계열일 수 있으며, 또는 빛을 반사시키도록 메탈 소재로 이루어질 수 있다.
제2 광차단 부재(152)를 형성하는 과정(S120)에서, 복수 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)의 열 방향을 구획하는 제1 영역(157)과 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)의 행 방향을 구획하는 제2 영역(159)을 형성하도록 패터닝할 수 있다. 제2 광차단 부재(152)는 하나의 몸체로 구현될 수 있으며, 하나의 광차단 부재(150)가 증착된 이후 패터닝되는 공정을 거치며, 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)을 행 방향 및 열 방향으로 구획하는 제2 광차단 부재(152)를 구현할 수 있다.
제2 광차단 부재(152)를 형성하는 과정(S120)에서, 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)은 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)의 두께(h3)보다 더 큰 두께(h2)를 갖도록 패터닝 될 수 있다. 그리고 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)은 대향되는 제1 광차단 부재(151)의 면적보다 같거나 작은 면적을 갖도록 패터닝될 수 있다.
일 실시예의 제조 방법(S100)에 있어서는 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)의 두께에 대응되도록 제2 광차단 부재(152)를 1차 패터닝한 이후, 다시 광차단 부재(150)를 증착하여 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)의 두께에 대응되도록 2차 패터닝할 수 있다.
일 실시예의 제조 방법(S100)에 있어서는, 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)의 두께 이상을 갖는 광차단 부재(150)층을 증착하여 제2 광차단 부재(152)의 제1 영역(157)의 두께에 맞추어 1차 패터닝한 후, 제2 광차단 부재(152)의 제2 영역(159)의 두께에 맞추어 2차 패터닝할 수 있다. 이외에도, 제조 방법(S100)에 있어서 제1 내지 제2 광차단 부재(153)의 패터닝 방법은 다양하게 구현될 수 있다.
제2 광차단 부재(152)를 형성하는 과정(S120)에서, 제1 컬러 컨버터(120) 및 제2 컬러 컨버터(130)가 도포(S130, S140)되기 이전에 웨팅 컨트롤 과정을 포함할 수 있다. 도 8a 내지 도 8b를 참고하면, 광차단 부재(150)의 웨팅 컨트롤은 제2 광차단 부재(152)에 있어서, 전체면이 발잉크성을 가질 수 있으며, 평행면(152a, 153a)이 발잉크성을 갖도록 코팅하거나, 또는, 제2 광차단 부재(152)의 수직면(152b, 153b)이 친잉크성을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 제1 광차단 부재(151)와 제2 광차단 부재(152)는 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1 광차단 부재(151)의 상면에 광차단 부재(150)를 코팅, 증착 또는 도포한 후 패터닝하여 구현하거나, 또는 하나의 몸체로 이루어진 광차단 부재(150)를 패터닝하여 제1 광차단 부재(151) 및 제2 광차단 부재(152)를 형성할 수 있다.
복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)의 열 방향으로 제2 광차단 부재(152) 사이에 제1 컬러 컨버터(120)를 도포하고(S130), 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)의 열 방향으로, 제1 컬러 컨버터(120)와 인접하여 제2 컬러 컨버터(130)를 차례로 도포(S140)할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 복수의 픽셀 영역(10-1 내지 10-3)의 열 방향으로, 제1 컬러 컨버터(120) 또는 제2 컬러 컨버터(130)와 인접하여 제3 컬러 컨버터(145) 또는 투명층을 도포할 수 있다.
제1 컬러 컨버터(120) 또는 제2 컬러 컨버터(130)를 도포하는 방법은, 도 7 내지 도 8b의 설명에서 상술한 바와 같이 디스펜서 노즐(50)의 전기장을 제어하며 전기 수력학 디스펜싱 방식을 이용할 수 있으며, 매트릭스 열 방향으로 제1 컬러 컨버터(120) 또는 제2 컬러 컨버터(130)를 연속적으로 선형으로 도포할 수 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위 상에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
110 : 컬러 컨버터 레이어 120 : 제1 컬러 컨버터
130 : 제2 컬러 컨버터 150 : 광차단 부재
151 : 제1 광차단 부재 152 : 제2 광차단 부재

Claims (20)

  1. 제1 픽셀 영역과 제2 픽셀 영역을 포함하는 복수의 픽셀 영역이 이격되어 배열되는 제1 광차단 부재;
    상기 제1 픽셀 영역에 배치되어 입사광을 제1 색으로 변환하여 방출하는 제1 컬러 컨버터;
    상기 제2 픽셀 영역에 배치되어 상기 입사광을 상기 제1 색과 상이한 제2 색으로 변환하여 방출하는 제2 컬러 컨버터; 및
    상기 제1 광차단 부재의 일 면에 기설정된 두께로 연장되어 형성되고, 상기 제1 픽셀 영역과 상기 제2 픽셀 영역을 구획하여 상기 입사광의 인접한 픽셀 영역으로 투과를 차단하는 제2 광차단 부재; 를 포함하고,
    상기 제2 광차단 부재는,
    상기 기설정된 두께가 상기 제1 광차단 부재의 두께보다 큰 두께인, 컬러 컨버터 레이어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀 영역은,
    복수의 제1 픽셀 영역이 매트릭스 형태의 열 방향으로 배열되고,
    복수의 제2 픽셀 영역이 상기 복수의 제1 픽셀 영역의 행 방향으로 인접하여 열 방향으로 배열되는, 컬러 컨버터 레이어.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 광차단 부재는,
    상기 복수의 픽셀 영역을 상기 매트릭스 구조의 열 방향으로 구획하는 제1 영역; 및
    상기 복수의 픽셀 영역을 상기 매트릭스 구조의 행 방향으로 구획하는 제2 영역;을 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 기설정된 두께를 가지는, 컬러 컨버터 레이어.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 광차단 부재의 제2 영역은,
    상기 제1 영역의 상기 기설정된 두께보다 같거나 작은 두께를 가지는, 컬러 컨버터 레이어.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 광차단 부재의 제1 영역은,
    상기 제1 광차단 부재의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 갖는, 컬러 컨버터 레이어.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 광차단 부재의 제2 영역은,
    상기 제1 광차단 부재의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 가지는, 컬러 컨버터 레이어.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 광차단 부재는,
    상기 제1 광차단 부재의 상기 일 면에 평행한 일 면의 적어도 일부 영역은 발잉크성(ink-phobic)인, 컬러 컨버터 레이어.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광차단 부재와 상기 제2 광차단 부재 사이에 마련되는 중간층;을 포함하고,
    상기 중간층은,
    상기 제2 광차단 부재의 상기 기설정된 두께보다 같거나 작은 두께를 가지는, 컬러 컨버터 레이어.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중간층은, 상기 제1 광차단 부재의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 가지고,
    상기 제2 광차단 부재는, 상기 중간층의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 가지는, 컬러 컨버터 레이어.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 중간층은, 복수의 레이어로 형성되는, 컬러 컨버터 레이어.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 광차단 부재는,
    상기 제1 광차단 부재의 상기 일 면으로부터 이격되어 배치되며,
    상기 제1 광차단 부재와 상기 제2 광차단 부재 사이를 충진되는 접착층; 을 포함하는, 컬러 컨버터 레이어
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 광차단 부재로 구획된 상기 제1 픽셀 영역에 배치되어, 상기 제1 광차단 부재 방향으로 적어도 일부가 만곡되는 광학 레진; 을 포함하는, 컬러 컨버터 레이어.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광차단 부재는 상기 제1 픽셀 영역 및 상기 제2 픽셀 영역과 이격 배치되는 제3 픽셀 영역을 포함하고,
    상기 제3 픽셀 영역에 배치되어 상기 입사광을 투과하는 투과층; 을 포함하는, 컬러 컨버터 레이어.
  14. 기판 상에, 매트릭스 형태로 복수의 픽셀 영역을 정의하는 제1 광차단 부재를 패터닝하여 형성하는 단계;
    상기 제1 광차단 부재의 일 면에, 상기 제1 광차단 부재의 두께보다 큰 기설정된 두께로 연장되며, 상기 복수 픽셀 영역의 열 방향을 구획하는 제2 광차단 부재를 패터닝하여 형성하는 단계;
    상기 복수의 픽셀 영역의 열 방향으로, 상기 제2 광차단 부재 사이에 입사광을 제1 색으로 변환하는 제1 컬러 컨버터를 도포하는 단계; 및
    상기 복수의 픽셀 영역의 열 방향으로, 상기 제1 컬러 컨버터와 인접하여, 상기 입사광을 상기 제1 색과 상이한 제2 색으로 변환하는 제2 컬러 컨버터를 도포하는 단계;를 포함하는, 컬러 컨버터 레이어의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 컬러 컨버터를 도포하는 단계는,
    디스펜서 노즐의 전기장을 제어하며 전기 수력학(electro hydrodynamic) 디스펜싱 방식으로 상기 제1 컬러 컨버터를 도포하는, 컬러 컨버터 레이어의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 컬러 컨버터를 도포하는 단계는,
    상기 제1 컬러 컨버터를 열 방향으로 연속적으로 선형으로 도포하는, 컬러 컨버터 레이어의 제조 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제2 광차단 부재를 형성하는 단계는,
    상기 제1 광차단 부재의 상기 일 면에, 상기 복수 픽셀 영역의 열 방향을 구획하는 제1 영역과 상기 복수의 픽셀 영역의 행 방향을 구획하는 제2 영역을 형성하도록 패터닝하는, 컬러 컨버터 레이어의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 광차단 부재를 형성하는 단계는,
    상기 제1 영역이 상기 제1 영역의 상기 기설정된 두께보다 같거나 작은 두께를 갖도록 패터닝하는, 컬러 컨버터 레이어의 제조 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제2 광차단 부재를 형성하는 단계는,
    상기 제2 광차단 부재의 적어도 일부 영역이 상기 제1 광차단 부재의 마주보는 영역의 면적보다 같거나 작은 면적을 갖도록 패터닝하는, 컬러 컨버터 레이어의 제조 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 제2 광차단 부재를 형성하는 단계는,
    상기 제2 광차단 부재의 적어도 일부 영역이 발잉크성(ink-phobic)을 가지는, 컬러 컨버터 레이어의 제조 방법.



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