KR20220132106A - 경화성 수지 조성물 및 컬러 필터층을 포함하는 표시 장치 - Google Patents
경화성 수지 조성물 및 컬러 필터층을 포함하는 표시 장치 Download PDFInfo
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Abstract
일 실시예에 따른 경화성 수지 조성물은 착색제, 광 개시제 및 근적외선 영역의 광을 흡수하여 자외선 영역의 광을 방출하는 상향변환 입자를 포함한다. 일 실시예에 따른 경화성 조성물은 표시 장치의 컬터 필터에 적용되어, 표시 장치의 발광 효율을 개선할 수 있다.
Description
본 발명은 경화성 수지 조성물 및 경화성 수지 조성물로 형성된 컬러 필터층을 포함하는 표시 장치 에 대한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 내비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시 장치들이 개발되고 있다. 이러한 표시 장치에서는 유기 화합물 또는 양자점을 포함하는 발광 재료를 발광시켜서 표시를 실현하는 소위 자발광형의 표시 소자를 사용하고 있다.
한편, 표시 장치는 사용자에게 더 좋은 품질의 컬러 이미지를 제공하기 위해 다양한 광학 기능층들을 포함할 수 있으며, 외광 반사율을 감소시키기 위한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 목적은 표시 장치의 컬러 필터층에 적용되어 컬러 필터층의 내부까지 우수한 경화율을 가지는 경화성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 내부까지 높은 경화율을 가지며, 언더 컷이 작은 컬러 필터를 포함하여 발광 효율을 개선된 표시 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에서, 착색제; 광 개시제; 및 근적외선 영역의 광을 흡수하여 자외선 영역의 광을 방출하는 상향변환 입자를 포함하는 경화성 수지 조성물을 제공한다.
상기 상향변환 입자는 란탄족 원자를 포함하는 것일 수 있다.
상기 상향변환 입자는 Nd, Tb, Ho, Er, Tm 및 Tb 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 상향변환 입자는 NaYF4:Yb3+/Er3+, NaGdF4:Yb3+/Er3+, NaYF4:Yb3/Tm3+, NaY(Mn)F4:Yb3+/Er3+, NaGdF4:Yb3+/Er3+, LiYF4:Yb3+/Er3+를 포함하는 것일 수 있다.
상기 상향변환 입자의 크기는 1nm 이상 100 nm 이하일 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물의 전체 함량 100wt% 기준으로, 상기 상향변환 입자의 함량은 10wt% 이하일 수 있다.
상기 광 개시제는 벤조페논계 화합물, 옥심-에스테르계 화합물 및 포스핀옥사이드계 화합물을 중 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 광 개시제의 함량은 0.5wt% 이상 5wt% 이하일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 광을 생성하는 표시패널; 상기 표시패널 상에 배치되고, 상기 제1 광을 투과하는 투과부, 상기 제1 광을 제2 광으로 변환시키는 제2 광제어부, 및 상기 제1 광을 제3 광으로 변환시키는 제3 광제어부를 포함하는 광 변환층; 및 상기 광 변환층 상에 배치되는 컬러 필터층을 포함하고, 상기 컬러 필터층은 제1 광을 투과시키는 제1 필터; 제2 광을 투과시키는 제2 필터; 및 제3 광을 투과시키는 제3 필터;를 포함하고, 상기 제1 내지 제3 필터 중 적어도 어느 하나는 착색제, 광 개시제 및 근적외선 영역의 광을 흡수하여 자외선 영역의 광을 방출하는 상향변환 입자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 제1 광은 청색광이고, 상기 제2 광은 녹색광이고, 상기 제3 광은 적색광일 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 제1 광을 생성하는 발광 소자 및 상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지 부재를 포함하고, 상기 봉지 부재와 광제어층 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 광제어부는 상기 제1 광을 상기 제2 광으로 변환시키는 제1 양자점을 포함하고, 상기 제3 광제어부는 상기 제1 광을 상기 제3 광으로 변환시키는 제2 양자점을 포함할 수 있다.
상기 제1 필터 내지 제3 필터는 각각 높이가 1㎛ 내지 5㎛일 수 있다.
일 실시예에서, 평면상에서 이웃하게 배치된 제1 내지 제3 화소 영역을 포함하는 표시 장치이고, 상기 제1 화소 영역에 대응하게 배치된 제1 발광 소자, 상기 제2 화소 영역에 대응하게 배치된 제2 발광 소자, 및 상기 제3 화소 영역에 대응하여 배치된 제3 발광 소자를 포함하는 표시패널; 및 상기 표시 패널 상에 배치되고, 상기 제1 화소 영역에 대응하게 배치된 제1 필터, 상기 제2 화소 영역에 대응하게 배치된 제2 필터, 및 상기 제3 화소 영역에 대응하여 배치된 제3 필터를 포함하는 컬러 필터층을 포함하고, 상기 제1 내지 제3 필터 중 적어도 어느 하나는 광 개시제 및 근적외선 영역의 광을 흡수하여 자외선 영역의 광을 방출하는 상향변환 입자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 제1 발광 소자는 제1 광을 방출하고, 상기 제2 발광 소자는 제2 광을 방출하고, 상기 제3 발광 소자는 제3 광을 방출할 수 있다.
일 실시예의 경화성 조성물은 상향변환 입자를 포함하여 내부까지 높은 경화율을 가지는 컬러 필터층의 재료로 사용될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 언더컷이 줄어든 컬러 필터층을 포함하여 개선된 발광 효율을 나타낼 수 있다.
도 1은 일 실시예의 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2은 일 실시예의 표시 모듈의 단면도이다.
도 3는 일 실시예의 광제어층의 단면도이다.
도 4는 일 실시예의 컬러 필터의 실시예 및 비교예의 경화율을 도시한 그래프이다.
도 5은 도 1에 도시된 표시 영역 일 부분을 확대 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5의 II-II'선에 대응하는 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다.
도 7 및 8은 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다.
도 2은 일 실시예의 표시 모듈의 단면도이다.
도 3는 일 실시예의 광제어층의 단면도이다.
도 4는 일 실시예의 컬러 필터의 실시예 및 비교예의 경화율을 도시한 그래프이다.
도 5은 도 1에 도시된 표시 영역 일 부분을 확대 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5의 II-II'선에 대응하는 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다.
도 7 및 8은 일 실시예에 따른 표시 모듈의 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.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
한편, 본 출원에서 "직접 배치"된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 배치"된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. “및/또는”은 연관된 구성요소들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 경화성 조성물, 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 표시 장치(ES)의 분해 사시도이다. 도 2은 일 실시예의 표시 모듈(DM)에 대한 단면도이다. 도 2에서는 도 1의 I-I’선에 대응하는 단면도를 나타내었다.
일 실시예에서 표시 장치(ES)는 휴대용 전자 기기일 수 있다. 또한, 표시 장치(ES)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장치를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 스마트폰, 태블릿, 및 카메라와 같은 중소형 전자 장치 등에 사용될 수도 있다. 또한, 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것 들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 장치에도 채용될 수 있다.
표시 장치(ES)는 전면을 통해 이미지를 표시할 수 있다. 이미지는 동적인 이미지는 물론 정지 이미지를 포함할 수 있다. 표시 장치(ES)의 전면은 플랫한 형상을 가질 수 있고, 또는 휘어진 형상을 가질 수 있다.
표시 장치(ES)는 플렉서블(flexible)한 것일 수 있다. 이는 휘어질 수 있는 특성을 의미하며, 완전히 접히는 구조에서부터 수 나노미터 수준으로 휠 수 있는 구조까지 모두 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(ES)는 커브드(curved) 표시 장치 또는 폴더블(foldable) 표시 장치일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 표시 장치(ES)는 리지드(rigid)한 것일 수 있다.
표시 장치(ES)는 윈도우(WM), 표시 모듈(DM) 및 하우징(HAU)을 포함하는 것일 수 있다. 표시 모듈(DM)은 표시 소자인 표시 패널(DP)을 포함하는 것일 수 있다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 표시 장치(ES)는 표시 소자 이외에 터치 소자 또는 검출 소자 등 전기적 신호에 따라 활성화되는 다양한 소자들을 포함할 수 있다.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 제3 방향(DR3)은 사용자에게 영상이 제공되는 방향으로 정의된다. 또한, 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)은 서로 직교하고, 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향일 수 있다. 도 1에서 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면은 영상이 제공되는 표시면일 수 있다. 한편, 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
표시 장치(ES)는 서로 교차하는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면상에서 제3 방향(DR3)에서의 두께를 가진 육면체 형상을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 표시 장치(ES)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
일 실시예의 표시 장치(ES)에서 윈도우(WM)는 표시 모듈(DM) 상에 배치되는 것일 수 있다. 윈도우(WM)는 유리, 사파이어, 또는 플라스틱을 포함하는 재질일 수 있다. 윈도우(WM)는 표시 모듈(DM)로부터 제공되는 영상을 투과시키는 투과 영역(TA) 및 투과 영역(TA)에 인접하고, 영상이 투과되지 않는 베젤 영역(BA)을 포함한다. 한편, 도 1에 도시된 것과 달리, 일 실시예의 표시 장치(ES)에서 윈도우(WM)는 생략될 수 있다.
투과 영역(TA)은 광학적으로 투명한 영역일 수 있다. 베젤 영역(BA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 베젤 영역(BA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 베젤 영역(BA)은 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다. 베젤 영역(BA)은 투과 영역(TA)의 형상을 정의할 수 있다. 다만, 실시예가 도시된 것에 한정되는 것은 아니며 베젤 영역(BA)은 투과 영역(TA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 일 부분이 생략될 수도 있다.
일 실시예의 표시 장치(ES)에서 표시 모듈(DM)은 윈도우(WM)의 하부에 배치될 수 있다. 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP) 및 표시 패널(DP) 상에 배치된 광제어층(PP)을 포함하는 것일 수 있다.
표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)은 유기발광 표시 패널, 퀀텀닷 발광 표시패널, 마이크로 엘이디(micro LED) 표시 패널 또는 나노 엘이디(nano LED) 표시패널일 수 있다. 유기발광 표시 패널의 발광층은 유기발광 물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷 및/또는 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 마이크로 엘이디 표시 패널은 초소형 발광소자인 마이크로 발광다이오드 소자를 포함할 수 있고 나노 엘이디 표시 패널은 나노 발광다이오드 소자를 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(ES)는 유기발광 표시 패널을 포함하는 유기발광 표시 장치일 수 있다. 평면 상에서, 영상이 표시되는 표시 패널(DP)의 일면은 표시면으로 정의된다. 표시면은 영상이 표시되는 표시 영역(DA) 및 영상이 표시되지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 평면 상에서 표시 패널(DP)의 중앙에 정의되어, 윈도우(WM)의 투과 영역(TA)과 중첩할 수 있다.
표시 패널(DP)은 표시 장치(DD)의 표시 영역(DA)에 대응되는 영역에 복수 개의 화소들을 포함할 수 있다. 복수 개의 화소들은 표시 영역(DA) 내에서 서로 이격되어 배열될 수 있다. 복수 개의 화소들은 전기적 신호에 따라 컬러 정보를 갖는 광을 출력함으로써, 표시 영역(DA)에 영상을 표시할 수 있다. 복수 개의 화소들은 화소 영역(PXA, 도 5)에 대응할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(ES)는 하우징(HAU)을 더 포함할 수 있다. 하우징(HAU)은 표시 모듈(DM)의 하부에 배치되어 표시 모듈(DM)을 수납하는 것일 수 있다. 하우징(HAU)은 표시 모듈(DM)의 표시면인 상부면이 노출되도록 표시 모듈(DM)을 커버하여 배치될 수 있다. 하우징(HAU)은 표시 모듈(DM)의 측면과 바닥면을 커버하며, 상부면 전체를 노출시키는 것일 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시 패널(DP)은 베이스 기판(BS), 베이스 기판(BS) 상에 제공된 회로층(DP-CL) 및 표시 소자층(DP-OEL)을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 베이스 기판(BS), 회로층(DP-CL), 및 표시 소자층(DP-OEL)은 제3 방향(DR3)으로 순차적으로 적층된 것일 수 있다.
베이스 기판(BS)은 표시 소자층(DP-OEL)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스 기판(BS)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스 기판(BS)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다. 베이스 기판(BS)은 용이하게 벤딩되거나 폴딩될 수 있는 플렉서블(flexible) 기판일 수도 있다.
일 실시예에서 회로층(DP-CL)은 베이스 기판(BS) 상에 배치되고, 회로층(DP-CL)은 복수의 트랜지스터들(미도시)을 포함하는 것일 수 있다. 트랜지스터들(미도시)은 각각 제어 전극, 입력 전극, 및 출력 전극을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 회로층(DP-CL)은 표시 소자층(DP-OEL)의 발광 소자(ED-1, 도 6)를 구동하기 위한 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 포함하는 것일 수 있다.
광제어층(PP)은 표시 패널(DP) 상에 배치된다. 광제어층(PP)은 컬러 필터층(CFL), 및 베이스층(BL)을 포함할 수 있다. 컬러 필터층(CFL)은 외광 반사를 저감시킬 수 있고, 혼색을 방지할 수 있다. 다만, 베이스층(BL)은 생략될 수 있다. 광제어층(PP)은 도 3을 통해 보다 상세히 설명한다. 한편, 일 실시예의 광제어층(PP)은 편광층을 포함하지 않을 수 있다.
도 3는 일 실시예의 광제어층(PP)의 단면도이다. 일 실시예의 광제어층(PP)은 컬러 필터부(CF)를 포함하는 컬러 필터층(CFL)을 포함한다. 광제어층(PP)은 컬러 필터층(CFL) 상에 배치되는 베이스층(BL)을 더 포함할 수 있고, 컬러 필터층(CFL) 하에 배치되는 버퍼층(BFL)을 더 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 버퍼층(BFL) 및/또는 베이스층(BL)을 생략할 수 있다.
버퍼층(BFL)은 컬러 필터부(CF)을 보호하는 보호층일 수 있다. 버퍼층(BFL)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 중 적어도 하나의 무기물을 포함하는 무기물층일 수 있다. 버퍼층(BFL)은 단일층 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다.
베이스층(BL)은 컬러 필터층(CFL) 등이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(BL)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스층(BL)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
컬러 필터층(CFL)은 베이스층(BL) 하에 배치될 수 있다. 컬러 필터층(CFL)은 표시 장치(ES)의 외광 반사율을 저감시킬 수 있고, 출광 효율을 향상시킬 수 있다. 컬러필터층(CFL)은 베이스층(BL) 하에 패터닝되어 형성될 수 있다. 컬러 필터층(CFL)은 차광부(BM) 및 컬러 필터부(CF)를 포함하는 것일 수 있다. 컬러필터부(CF)는 복수의 필터들(CF-B, CF-G, CF-R)을 포함할 수 있다. 필터부들(CF-B, CF-G, CF-R)은 각각 일부 파장범위의 광을 투과시킬 수 있고, 나머지 일부 파장범위의 광을 흡수할 수 있다. 일 실시예에서 제1 필터(CF-B)는 제1 광을 투과시키고, 제2 광 및 제3 광을 차단할 수 있다. 제2 필터(CF-G)는 제2 광을 투과시키고, 제1 광 및 제3 광을 차단할 수 있다. 제3 필터(CF-R)는 제3 광을 투과시키고, 제1 광 및 제2 광을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제1 필터(CF-B)는 청색 필터, 제2 필터(CF-G)는 녹색 필터이고, 제3 필터(CF-R)는 적색 필터일 수 있다.
차광부(BM)는 블랙 매트릭스일 수 있다. 차광부(BM)는 흑색 안료 또는 흑색염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 차광부(BM)는 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 필터들(CF-B, CF-G, CF-R) 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다.
도 3에 도시된 일 실시예에서 컬러 필터층(CFL)의 제1 필터(CF-B)는 제2 필터(CF-G) 및 제3 필터(CF-R)는 차광부(BM)를 경계로 서로 중첩하지 않는 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 7과 같이 제1 필터(CF-B)는 제2 필터(CF-G) 및 제3 필터(CF-R)는 서로 중첩되어 배치될 수 있다.
필터들(CF-B, CF-G, CF-R) 각각은 일 실시예에 따른 경화성 수지 조성물로 형성된 것일 수 있다. 일 실시예의 경화성 수지 조성물은 컬러 필터층용으로 사용될 수 있다. 일 실시예의 경화성 수지 조성물은 착색제(PM1, PM2, PM3), 상향변환 입자(UC) 및 광 개시제(IN)를 포함한다. 경화성 수지 조성물은 고분자 감광수지를 더 포함할 수 있다.
일 실시예의 경화성 수지 조성물은 착색제(PM1, PM2, PM3)를 포함한다. 착색제(PM1, PM2, PM3)는 1종 이상의 안료, 1종 이상의 염료 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다. 안료 및 염료는 목적하는 필터의 종류에 맞게 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 제1 필터(CF-B)를 형성하는 경화성 수지 조성물에 포함되는 제1 착색제(PM1)는 청색 안료 또는 염료를 포함하고, 제2 필터(CF-G)를 형성하는 경화성 수지 조성물에 포함되는 제2 착색제(PM2)는 녹색 안료 또는 염료를 포함하며, 제3 필터(CF-R)를 형성하는 경화성 수지 조성물에 포함되는 제3 착색제(PM3)는 적색 안료 또는 염료를 포함하는 것일 수 있다. 착색제(PM1, PM2, PM3)의 함량은 경화성 수지 조성물의 전체 함량 100wt% 기준으로, 0.1 내지 50 wt%, 바람직하게는 0.3 내지 40 wt%로 포함될 수 있다.
일 실시예의 경화성 수지 조성물은 상향변환 입자(UC)를 포함한다. 본 발명에서 상향변환 입자(UC)는 근적외선 영역의 광을 흡수하여 자외선 영역의 광을 방출할 수 있는 입자를 의미한다.
상향변환 입자(UC)는 란탄족 원자를 포함할 수 있다. 상향변환 입자(UC)는 Nd, Tb, Ho, Er, Tm 및 Tb 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상향변환 입자(UC)는 NaYF4:Yb3+/Er3+, NaGdF4:Yb3+/Er3+, NaYF4:Yb3/Tm3+, NaY(Mn)F4:Yb3+/Er3+, NaGdF4:Yb3+/Er3+, LiYF4:Yb3+/Er3+를 포함하는 것일 수 있다.
상향변환 입자(UC)는 나노 사이즈의 입자일 수 있다. 예를 들어, 상향변환 입자(UC)의 크기는 1nm 이상 100 nm 이하일 수 있다. 상향변환 입자(UC)의 함량은 10wt% 이하로 포함될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상향변환 입자(UC)의 함량은 0.1wt% 이상 10wt% 이하, 바람직하게는 0.3wt% 이상 5 wt%이하일 수 있다.
일 실시예의 경화성 수지 조성물은 광 개시제(IN)를 포함한다. 광 개시제(IN)는 자외선에 의해 조성물을 경화시킬 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 광 개시제(IN)는 벤조페논계 화합물, 옥심-에스테르계 화합물 및 포스핀옥사이드계 화합물을 중 어느 하나를 포함될 수 있다. 광 개시제(IN)의 함량은 0.3wt% 이상 5wt% 이하로 포함될 수 있다.
일 실시예의 필터들(CF-B, CF-G, CF-R) 각각은 베이스층(BL) 상에 경화성 수지 조성물을 도포한 후 광경화 및 열경화 과정을 거쳐 패턴화되어 형성될 수 있다. 열경화 과정은 약 85℃ 정도의 저온에서 진행되므로 광경화 과정에서 필터들(CF-B, CF-G, CF-R)의 심부, 예를 들어, 제3 방향(DR3)에 따라 베이스층(BL)에 가까운 영역까지 경화가 진행될 필요가 있다. 한편, 광 개시제(IN)에 의해 경화 반응이 진행되기 위해서는 자외선의 공급이 필수적이다. 그러나, 자외선에 의한 광경화 과정에서, 경화성 수지 조성물에 포함되는 착색제(PM1, PM2, PM3)가 자외선을 흡수하여 필터들(CF-B, CF-G, CF-R)의 심부까지 자외광이 공급되지 않을 수 있다. 따라서, 제3 방향(DR3)에 따라 베이스층(BL)에 가까워질수록 필터들(CF-B, CF-G, CF-R)의 경화율이 낮아지고, 높은 언더컷이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 경화성 수지 조성물은 적외선에 의한 광경화 과정을 진행하여 착색제(PM1, PM2, PM3)에 의한 광의 흡수를 방지할 수 있고, 필터들(CF-B, CF-G, CF-R)의 심부까지 광이 전달될 수 있다. 또한, 상향변환 입자(UC)가 공급되는 적외선을 흡수하고 자외선을 방출하면, 광 개시제(IN)에 의해 경화 반응이 진행될 수 있다. 본 발명에 따른 경화성 수지 조성물은 상향변환 입자(UC)를 포함하여 필터들(CF-B, CF-G, CF-R)의 내부까지 높은 경화율을 달성할 수 있고, 이에 따라 언더컷을 줄일 수 있다.
도 4는 일 실시예의 컬러 필터의 실시예 및 비교예의 경화율을 도시한 그래프이다. 실시예는 일 실시예의 경화성 수지 조성물로 형성된 필터이며, 비교예는 상향변환 입자를 포함하지 않는 것을 제외하고는 동일한 조성의 경화성 수지 조성물로 형성된 필터이다. 구체적으로, 실시예는 0.5wt%의 착색제, 0.7wt%의 Irgacure 784, 및 0.6wt%의 상향변환 입자(NaYF4:Yb3/Tm3+)를 포함하고, 비교예는 한편, 0.5wt%의 착색제, 0.7wt%의 Irgacure 784를 포함한다. 실시예의 컬러 필터는 적외선에 의한 경화 반응이 진행되었으며, 비교예의 컬러 필터는 자외선에 의해 경화 반응이 진행되었다. y축은 경화율(double bond conversion, %)을 의미한다.
도 4를 참조하면, 실시예는 동일한 착색제를 포함하더라도, 상향변환 입자에 의해 공급되는 적외선이 자외선으로 변환되어 개시제에 전달되고 경화반응이 진행될 수 있다. 이에 따라, 광이 공급되는 표면(Top) 및 광이 공급되는 표면에서 가장 멀리 떨어진 심부(Bottom)에서 모두 높은 경화율을 가진다.
한편, 비교예는 착색제에 의해 공급되는 자외선이 흡수되어 광이 공급되는 표면(Top)에만 경화가 진행되고, 심부(Bottom)에는 경화율이 낮게 측정된다.
도 5는 도 1에 도시된 표시 영역(DA) 일 부분을 확대 도시한 평면도이다. 도 6은 도 5의 II-II'선에 대응하는 일 실시예에 따른 표시 모듈(DM)의 단면도이다. 도 7은 또 다른 일 실시예에 따른 표시 모듈(DM-1)의 단면도이다. 도 5 내지 도 7에 대한 설명에 있어서, 상술한 도 1 내지 도 4에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 설명하지 않으며 차이점을 위주로 설명한다.
표시 영역(DA)은 화소 영역(PXA) 및 화소 영역(PXA)에 인접한 주변 영역(NPXA)을 포함할 수 있다.
도 5는 3종의 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 중심으로 도시하였다. 도 5에 도시된 3종의 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 표시 영역(DA) 전체에 반복적으로 배치될 수 있다. 주변 영역(NPXA)은 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)의 경계를 설정하여 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 사이의 혼색을 방지할 수 있다.
일 실시예로 평면상 면적이 동일한 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 도시하였으나 이에 제한되지 않는다. 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 서로 다른 면적을 가지거나 일부만 다른 면적을 가질 수 있다. 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)의 형상은 도시된 직사각형 형상에 제한되지 않고 다각형상을 가질 수 있다. 이때 면적은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면 상에서 보았을 때의 면적을 의미할 수 있다.
제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 각각 화소에 대응될 수 있다. 전기적 신호에 따라 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 각각 서로 다른 색광을 제공할 수 있다. 따라서, 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각에 대응되는 복수 개의 화소들(PX)은 컬러 정보를 갖는 광을 출력할 수 있다.
제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 중 하나는 사용자에게 제1 광을 제공하고, 다른 하나는 제1 광과 다른 제2 광을 제공하고, 남은 다른 하나는 제1 광 및 제2 광과 다른 제3 광을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 화소 영역(PXA-B)은 청색광을 제공하고, 제2 화소 영역(PXA-G)은 녹색광을 제공하고, 제3 화소 영역(PXA-R)은 적색광을 제공할 수 있다. 녹색광은 495nm 내지 570nm 파장 범위의 광일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 녹색으로 인식될 수 있는 파장 범위를 포함할 수 있다. 적색광은 620nm 내지 750nm 파장 범위의 광일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 적색으로 인식될 수 있는 파장 범위를 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 모듈(DM)은 복수 개의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 포함하는 표시 패널(DP) 및 표시 패널(DP) 상에 배치된 광제어층(PP)을 포함하는 것일 수 있다.
표시 패널(DP)은 베이스 기판(BS), 베이스 기판(BS) 상에 제공된 회로층(DP-CL) 및 표시 소자층(DP-EL)을 포함하고, 표시 소자층(DP-EL)은 화소 정의막(PDL), 화소 정의막(PDL) 사이에 배치된 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3), 및 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 상에 배치된 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 각각에서 생성된 광이 방출되는 영역일 수 있다. 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 평면 상에서 서로 이격된 것일 수 있다.
복수 개의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)은 서로 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 표시 모듈(DM)은 청색광을 방출하는 제1 발광 소자(ED-1), 녹색광을 방출하는 제2 발광 소자(ED-2), 및 적색광을 방출하는 제3 발광 소자(ED-3)를 포함할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 내지 제3 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)은 동일한 파장 영역의 광을 방출하는 것이거나 적어도 하나가 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다.
예를 들어, 표시 모듈(DM)의 제1 화소 영역(PXA-B), 제2 화소 영역(PXA-G), 및 제3 화소 영역(PXA-R)은 각각 제1 발광 소자(ED-1), 제2 발광 소자(ED-2), 및 제3 발광 소자(ED-3)에 대응할 수 있다.
발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)은 동일한 구조를 가질 수 있다. 다만, 일 실시예의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)에서 발광층들(EML-B, EML-G, EML-R)은 서로 다른 발광 재료를 포함할 수 있다.
이하 일 실시예의 발광 소자는 제1 발광 소자(ED-1)를 예시로 설명한다. 일 실시예에 따른 발광 소자(ED-1)는 제1 전극(EL1), 제1 전극(EL1)과 마주하는 제2 전극(EL2), 및 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치되고 발광층(EML-B)을 포함하는 복수 개의 기능층들을 포함한다.
복수 개의 기능층들은 제1 전극(EL1)과 발광층(EML-B) 사이에 배치된 정공 수송 영역(HTR) 및 발광층(EML)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치된 전자 수송 영역(ETR)을 포함할 수 있다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나 일 실시예에서 제2 전극(EL2) 상에는 캡핑층이 더 배치될 수 있다.
정공 수송 영역(HTR)과 전자 수송 영역(ETR)은 각각 복수 개의 서브 기능층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 정공 수송 영역(HTR)은 서브 기능층으로 정공 주입층 및 정공 수송층을 포함할 수 있고, 전자 수송 영역(ETR)은 서브 기능층으로 전자 주입층및 전자 수송층을 포함할 수 있다. 한편, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 정공 수송 영역(HTR)은 전자 저지층 등을 서브 기능층으로 더 포함할 수 있고, 전자 수송 영역(ETR)은 정공 저지층 등을 서브 기능층으로 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자(ED-1)에서 제1 전극(EL1)은 도전성을 갖는다. 제1 전극(EL1)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 애노드(anode)일 수 있다. 제1 전극(EL1)은 화소 전극일 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자(ED-1)에서 제1 전극(EL1)은 애노드(anode) 또는 캐소드(cathode)일 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되지 않는다. 또한, 제1 전극(EL1)은 화소 전극일 수 있다. 제1 전극(EL1)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 제1 전극(EL1)이 투과형 전극인 경우, 제1 전극(EL1)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등을 포함할 수 있다. 제1 전극(EL1)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제1 전극(EL1)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti, W 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 제1 전극(EL1)은 상기의 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)은 다층 금속막일 수 있으며 ITO/Ag/ITO의 금속막이 적층된 구조일 수 있다. 제1 전극(EL1)의 두께는 약 700Å 내지 약 10000Å일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)의 두께는 약 1000Å 내지 약 3000Å일 수 있다.
정공 수송 영역(HTR)은 제1 전극(EL1) 상에 제공된다. 정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층 및 정공 수송층 등을 포함할 수 있다. 또한, 정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층 및 정공 수송층 외에, 정공 버퍼층 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 정공 버퍼층은 발광층(EML)에서 방출되는 광의 파장에 따른 공진 거리를 보상하여 광 방출 효율을 증가시킬 수 있다. 정공 버퍼층에 포함되는 물질로는 정공 수송 영역(HTR)에 포함될 수 있는 물질이 사용될 수 있다. 전자 저지층은 전자 수송 영역(ETR)으로부터 정공 수송 영역(HTR)으로의 전자 주입을 방지하는 역할을 하는 층이다.
정공 수송 영역(HTR)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 정공 수송 영역(HTR)은, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층들의 구조를 갖거나, 제1 전극(EL1)으로부터 차례로 적층된 정공 주입층/정공 수송층, 정공 주입층/정공 수송층/정공 버퍼층, 정공 주입층/정공 버퍼층, 정공 수송층/정공 버퍼층 또는 정공 주입층/정공 수송층/전자 저지층 등의 구조를 가질 수 있으나, 실시예가 한정되는 것은 아니다.
정공 수송 영역(HTR)은, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
정공 주입층은 예를 들어, 구리프탈로시아닌(copper phthalocyanine) 등의 프탈로시아닌(phthalocyanine) 화합물, DNTPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine), m-MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino) triphenylamine), TDATA(4,4'4"-Tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine), 2-TNATA(4,4',4"-tris{N,-(2-naphthyl)-N-phenylamino}-triphenylamine), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), PANI/DBSA(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid), PANI/CSA(Polyaniline/Camphor sulfonicacid), PANI/PSS((Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate)), NPB(N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine), 트리페닐아민을 포함하는 폴리에테르케톤(TPAPEK), 4-Isopropyl-4'-methyldiphenyliodonium Tetrakis(pentafluorophenyl)borate], HAT-CN(dipyrazino[2,3-f: 2',3'-h] quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile) 등을 포함할 수 있다.
정공 수송층은 예를 들어, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸계 유도체, 플루오렌(fluorine)계 유도체, TPD(N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamine), TCTA(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine) 등과 같은 트리페닐아민계 유도체, NPB(N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine), TAPC(4,4′-Cyclohexylidene bis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine]), HMTPD(4,4'-Bis[N,N'-(3-tolyl)amino]-3,3'-dimethylbiphenyl), mCP(1,3-Bis(N-carbazolyl)benzene) 등을 포함할 수 있다.
발광층(EML-B)은 정공 수송 영역(HTR) 상에 제공된다. 발광층(EML-B)은 유기발광물질, 무기발광물질 등을 포함할 수 있으며, 마이크로 규모(micro scale) 또는 나노 규모(nano scale)의 발광체를 포함할 수 있다. 일 실시예의 발광 소자(ED-1)에서 발광층(EML-B)은 호스트 및 도펀트를 포함하는 것일 수 있다. 발광 소자(ED-1)는 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2)으로부터 주입된 정공(hole) 및 전자를 발광층(EML-B)에서 재결합시킴으로써 특정 광을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 발광층(EML-B)은 양자점을 포함할 수 있다. 양자점은 코어와 코어를 감싸는 쉘을 포함할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 양자점은 코어만으로 이루어진 단일층의 구조를 가질 수도 있다. 코어-쉘 구조를 갖는 양자점의 쉘은 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
일 실시예의 양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있는 반도체 나노 결정일 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
III-VI족 화합물은 In2S3, In2Se3 등과 같은 이원소 화합물; InGaS3, InGaSe3 등과 같은 삼원소 화합물 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InAlP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 III-V족 반도체 화합물은 II족 금속을 더 포함할 수 있다(예를 들어, InZnP 등)
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
상기 I-III-VI족 반도체 화합물 AgInS, AgInS2, CuInS, CuInS2, CuGaO2, AgGaO2, AgAlO2 등과 같은 삼원소 화합물 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
일 실시예의 양자점에서, 쉘은 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4 등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광시야각 특성이 개선될 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절 할 수 있으며, 이에 따라 양자점(QD)은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다. 양자점(QD)의 입자 크기가 작을수록 단파장 영역의 광을 발광하는 것일 수 있다. 예를 들어, 동일한 코어를 갖는 양자점(QD)에서 녹색광을 방출하는 양자점의 입자 크기는 적색광을 방출하는 양자점의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다. 또한, 동일한 코어를 갖는 양자점(QD)에서 청색광을 방출하는 양자점의 입자 크기는 녹색광을 방출하는 양자점의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 코어를 갖는 양자점(QD)에서도 쉘의 형성 재료 및 쉘 두께 등에 따라 입자 크기가 조절될 수 있다.
한편, 양자점(QD)이 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 경우 상이한 발광 색을 갖는 양자점(QD)은 코어의 재료가 서로 상이한 것일 수 있다.
발광층(EML-B)은 예를 들어 약 5nm 내지 약 20nm 또는, 약 10nm 내지 약 20nm의 두께를 갖는 것일 수 있다.
발광층(EML-B)은 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 발광층(EML-B)은 일 실시예의 양자점 조성물을 잉크젯 프린팅법으로 제공하여 형성될 수 있다.
전자 수송 영역(ETR)은 발광층(EML-B) 상에 제공된다. 전자 수송 영역(ETR)은 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 수송 영역(ETR)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 전자 수송 영역(ETR)은 전자 주입층 또는 전자 수송층의 단일층의 구조를 가질 수도 있고, 전자 주입 물질과 전자 수송 물질로 이루어진 단일층 구조를 가질 수도 있다. 또한, 전자 수송 영역(ETR)은, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층의 구조를 갖거나, 발광층(EML-B)으로부터 차례로 적층된 전자 수송층/전자 주입층, 정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 수송 영역(ETR)의 두께는 예를 들어, 약 200Å 내지 약 1500Å인 것일 수 있다.
전자 수송 영역(ETR)은, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
전자 수송 영역(ETR)은 안트라센계 화합물을 포함하는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전자 수송 영역은 예를 들어, Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum), 1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene, 2,4,6-tris(3'-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl)-1,3,5-triazine, 2-(4-(N-phenylbenzoimidazolyl-1-ylphenyl)-9,10-dinaphthylanthracene, TPBi(1,3,5-Tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenyl), BCP(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen(4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline), TAZ(3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), NTAZ(4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole), tBu-PBD(2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole), BAlq(Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminum), Bebq2(berylliumbis(benzoquinolin-10-olate), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene) 및 이들의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다. 전자 수송층들의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들어 약 150Å 내지 약 500Å일 수 있다. 전자 수송층들의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 만족스러운 정도의 전자 수송 특성을 얻을 수 있다.
전자 수송 영역(ETR)은 할로겐화 금속, 란타넘족 금속, 또는 할로겐화 금속 및 란타넘족 금속의 공증착 물질 등을 포함할 수 있다. 한편, 할로겐화 금속은 할로겐화 알칼리금속일 수 있다. 예를 들어, 전자 수송 영역(ETR)은 LiF, Liq(Lithium quinolate), Li2O, BaO, NaCl, CsF, Yb, RbCl, RbI, KI, 또는 KI:Yb 등을 포함할 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 주입층은 또한 전자 수송 물질과 절연성의 유기 금속염(organo metal salt)이 혼합된 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 유기 금속염은 금속 아세테이트(metal acetate), 금속 벤조에이트(metal benzoate), 금속 아세토아세테이트(metal acetoacetate), 금속 아세틸아세토네이트(metal acetylacetonate) 또는 금속 스테아레이트(stearate)를 포함할 수 있다. 전자 주입층들의 두께는 약 1Å 내지 약 100Å, 약 3Å 내지 약 90Å일 수 있다. 전자 주입층들의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
제2 전극(EL2)은 전자 수송 영역(ETR) 상에 제공된다. 제2 전극(EL2)은 공통 전극 또는 음극일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 제2 전극(EL2)가 투과형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
제2 전극(EL2)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti, Yb, W 또는 이들을 포함하는 화합물(예를 들어, AgYb, 함량에 따라 AgMg 및 MgAg 화합물 등)이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물, Ag와 Yb의 혼합물 등)을 포함할 수 있다. 또는 상기 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다.
도시하지는 않았으나, 제2 전극(EL2)은 보조 전극과 연결될 수 있다. 제2 전극(EL2)이 보조 전극과 연결되면, 제2 전극(EL2)의 저항이 감소될 수 있다.
일 실시예에서, 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 발광 소자(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광층(EML-B, EL-G, EL-R)에서 발광하는 컬러에 따라 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 청색광을 방출하는 제1 발광 소자(ED-1)에 대응하는 제1 화소 영역(PXA-B)이 가장 큰 면적을 갖고, 녹색광을 생성하는 제2 발광 소자(ED-2)에 대응하는 제2 화소 영역(PXA-G)이 가장 작은 면적을 가질 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 각각은 화소 정의막(PDL)으로 구분되는 영역일 수 있다. 주변 영역들(NPXA)은 이웃하는 화소 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 사이의 영역들로 화소 정의막(PDL)과 대응하는 영역일 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 구분하는 것일 수 있다. 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광층(EML-B, EML-G, EML-R)은 화소 정의막(PDL)으로 정의되는 개구부(OH)에 배치되어 구분될 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 고분자 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 폴리아크릴레이트(Polyacrylate)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 화소 정의막(PDL)은 고분자 수지 이외에 무기물을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 화소 정의막(PDL)은 광흡수 물질을 포함하여 형성되거나, 블랙 안료 또는 블랙 염료를 포함하여 형성될 수 있다. 블랙 안료 또는 블랙 염료를 포함하여 형성된 화소 정의막(PDL)은 블랙 화소 정의막을 구현할 수 있다. 화소 정의막(PDL) 형성 시 블랙 안료 또는 블랙 염료로는 카본 블랙 등이 사용될 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 화소 정의막(PDL)은 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등을 포함하여 형성되는 것일 수 있다.
봉지층(TFE)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 커버하는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 하나의 층 또는 복수의 층들이 적층된 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 박막 봉지층일 수 있다. 봉지층(TFE)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 상에 배치되어 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 밀봉할 수 있다. 봉지층(TFE)은 개구부(OH)에 배치된 제2 전극(EL2)의 상부면을 커버하고, 개구부(OH)를 채울 수 있다. 봉지층(TFE)은 수분/산소 및 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 보호하는 역할을 할 수 있다.
봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기막 또는 무기막을 포함하거나 유기막 및 무기막을 포함할 수도 있다. 봉지층(TFE)은 유기막 및 무기막이 교대로 반복하여 적층된 구조를 가질 수 있다.
봉지층(TFE)에 포함되는 무기막은 예를 들어, 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있고, 상기 예에 특별히 제한되지 않는다. 봉지층(TFE)에 포함되는 유기막은 아크릴 계열 유기막을 포함할 수 있으나, 상기 예에 특별히 제한되지 않는다.
한편, 도 6에서 정공 수송 영역(HTR) 및 전자 수송 영역(ETR)은 화소 정의막(PDL)을 커버하면서 공통층으로 제공되는 것으로 도시되고 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서 정공 수송 영역(HTR) 및 전자 수송 영역(ETR)은 화소 정의막(PDL)에 정의된 개구부(OH)에 배치되는 것일 수 있다.
예를 들어, 발광층(EML-B, EML-G, EML-R) 뿐 아니라 정공 수송 영역(HTR) 및 전자 수송 영역(ETR) 등을 잉크젯 프린팅법으로 제공할 경우 화소 정의막(PDL) 사이에 정의된 개구부(OH)에 대응하여 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML-B, EML-G, EML-R), 및 전자 수송 영역(ETR) 등이 제공될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 각 기능층들의 제공 방법에 관계 없이 도 6에 도시된 것과 같이 정공 수송 영역(HTR) 및 전자 수송 영역(ETR)은 패터닝되지 않고 화소 정의막(PDL)을 커버하며 하나의 공통층으로 제공될 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD)에서는 제1 내지 제3 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광층들(EML-B, EML-G, EML-R)의 두께가 모두 유사한 것을 도시되었으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 일 실시예에서 제1 내지 제3 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광층들(EML-B, EML-G, EML-R)의 두께는 서로 상이한 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 모듈(DM)은 광제어층(PP)을 더 포함한다. 일 실시예에서 광제어층(PP)은 컬러 필터층(CFL)을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예의 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP)의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 상에 배치된 컬러 필터층(CFL)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 필터(CF-B)는 제1 화소 영역(PXA-B)에 대응하여 배치될 수 있다.제2 필터(CF-G)는 제2 화소 영역(PXA-G)에 대응하여 배치될 수 있다. 제3 필터(CF-R)는 제3 화소 영역(PXA-R)에 대응하여 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 내지 제3 필터(CF-B, CF-G, CF-R)는 차광부(BM)에 의해 구분되고 서로 비중첩할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 내지 제3 화소 영역(PXA-B, PXA-G, PXA-R)의 크기가 동일할 때, 제1 내지 제3 필터(CF-B, CF-G, CF-R)의 크기도 서로 동일할 수 있다. 한편, 도 7을 참조하면, 일 실시예에서 컬러필터층(CFL)에서, 제1 필터(CF-B)는 제2 필터(CF-G) 및 제3 필터(CF-R)와 중첩하여 배치될 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 화소 영역(PXA-B, PXA-G, PXA-R)의 크기가 서로 다를 때, 제1 내지 제3 필터(CF-B, CF-G, CF-R)의 높이나 면적이 상이하여 크기가 서로 상이할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(ES)에서 광제어층(PP)은 편광층을 포함하지 않으며, 컬러 필터층(CFL)을 포함하여 저온 열경화 과정을 통해 형성될 수 있다. 이에 따라, 제조 과정에서 발생할 수 있는 열손상을 방지할 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 일 실시예의 광제어층(PP)은 버퍼층(BFL)을 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 일 실시예에서 컬러필터층(CFL)은 봉지층(TFE) 상에 직접 배치될 수 있다. 봉지층(TFE)은 컬러필터층(CFL)에 접하는 최외각에 무기막을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 도 7과 같이 일 실시예의 광제어층(PP)은 컬러필터층(CFL)과 봉지층(TFE) 사이에 배치되는 버퍼층(BFL)을 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예의 표시 모듈(DM-2)에 대한 단면도이다. 일 실시예의 표시 모듈(DM-2)에 대한 설명에 있어서, 상술한 도 1 내지 도 7에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 설명하지 않으며 차이점을 위주로 설명한다.
도 8을 참조하면, 일 실시예의 표시 모듈(DM-2)은 표시 패널(DP-1) 상에 배치된 광 변환층(CCL)을 포함할 수 있다. 광 변환층(CCL)은 표시 패널(DP-1)과 컬러 필터층(CFL) 사이에 배치된 것일 수 있다. 광 변환층(CCL)은 표시 패널(DP-1)로부터 출력된 광원을 투과시키거나, 상이한 파장을 갖는 광으로 변환시켜 여러 색광을 출력할 수 있다.
표시 패널(DP-1)은 베이스 기판(BS), 베이스 기판(BS) 상에 제공된 회로층(DP-CL) 및 표시 소자층(DP-EL1)을 포함하는 것일 수 있다. 표시 패널(DP-1)은 제1 광을 제공하는 것일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP-1)은 청색광을 방출하는 것일 수 있다. 청색광은 410nm 내지 480nm 파장 범위의 광일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 청색으로 인식될 수 있는 파장 범위를 포함할 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 설명한 것이고, 제1 광은 다양한 컬러의 광으로 설계될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
표시 소자층(DP-EL1)은 발광 소자(ED-a)를 포함하며, 발광 소자(ED-a)는 서로 마주하는 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2), 및 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치된 복수의 층들(OL)을 포함할 수 있다. 복수의 층들(OL)은 정공 수송 영역(HTR, 도 6), 발광층(EML-B, 도 6), 및 전자 수송 영역(ETR, 도 6)을 포함하는 것일 수 있다. 발광 소자(ED-a) 상에는 봉지층(TFE)이 배치될 수 있다.
일 실시예의 표시 패널(DP-1)에서 발광 소자(ED-a)는 제1 광을 생성하는 것일 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(ED-a)는 청색광을 생성하는 것일 수 있다.
광 변환층(CCL)은 서로 이격되어 배치된 복수 개의 격벽부들(BK) 및 격벽부들(BK) 사이에 배치된 광제어부들(CCP-B, CCP-G, CCP-R)을 포함하는 것일 수 있다. 격벽부(BK)는 고분자 수지 및 발액 첨가제를 포함하여 형성된 것일 수 있다. 격벽부(BK)는 광흡수 물질을 포함하여 형성되거나, 안료 또는 염료를 포함하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 격벽부(BK)는 흑색 안료 또는 흑색 염료를 포함하여 형성되어 흑색격벽부를 구현할 수 있다. 흑색격벽부 형성 시 흑색 안료 또는 흑색 염료로는 카본블랙 등이 사용될 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
광 변환층(CCL)은 제1 광을 투과시키는 투과부(CCP-B), 제1 광을 제2 광으로 변환하는 제2 광제어부(CCP-G), 및 제1 광을 제 3광으로 변환하는 제3 광제어부(CCP-R)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 광제어부(CCP-G)는 베이스 수지 및 제1 광을 제2 광으로 변환하는 양자점을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 베이스 수지 및 제3 광제어부(CCP-R)는 제1 광을 제 3광으로 변환하는 양자점을 포함할 수 있다. 양자점은 베이스 수지 내에서 분산된 형태일 수 있다.
일 실시예에서, 투과부(CCP-B)는 베이스 수지 및 산란체를 포함할 수 있다. 한편, 제2 광제어부(CCP-G) 및 제3 광제어부(CCP-R)는 산란체를 더 포함할 수 있다. 산란체는 베이스 수지 내에서 분산된 형태일 수 있다. 산란체는 입사되는 광을 여러 방향으로 산란시켜 출광 효율을 증가시킬 수 있다. 산란체는 광 반사 물질 또는 소정의 굴절률을 가진 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 산란체는 TiO2, ZrO3, Al2O3, SiO2, MgO, In2O3, ZnO, SnO2, Sb2O3, SiO2 및 ITO 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
광 변환층(CCL)은 캡핑층(CPL)을 더 포함할 수 있다. 캡핑층(CPL)은 광 제어부들(CCP-B, CCP-G, CCP-R) 및 격벽부(BK) 하에 배치되는 것일 수 있다. 캡핑층(CPL)은 수분 및/또는 산소(이하, '수분/산소'로 칭함)의 침투를 막는 역할을 하는 것일 수 있다. 캡핑층(CPL)은 광 제어부(CCP-B, CCP-G, CCP-R) 상에 배치되어 광 제어부(CCP-B, CCP-G, CCP-R)가 수분/산소에 노출되는 것을 차단할 수 있다. 캡핑층(CPL)은 적어도 하나의 무기층을 포함하는 것일 수 있다.
한편, 도시하지 않았으나, 일 실시예의 표시 모듈(DM-1)은 봉지층(TFE)과 캡핑층(CPL) 사이에 충진제를 더 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 모듈(DM-2)은 광 변환층(CCL) 상에 배치된 컬러 필터층(CFL)을 포함하고, 컬러 필터층(CFL) 및 베이스층(BL)에 대하여는 상기 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. 한편, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 필터(CF-B)는 제1 착색제를 포함하지 않는 것일 수 있다. 제1 필터(CF-B)는 투명한 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 경화성 수지 조성물은 착색제, 광 개시제 및 상향변환 입자를 포함한다. 상향변환 입자는 근적외선 영역의 광을 흡수하여 자외선 영역의 광을 방출하여 광 개시제에 의해 경화가 진행되게 할 수 있고, 경화율을 향상시킬 수 있다.
일반적으로 컬러 필터층의 형성 과정 중 경화 과정에서, 각 필터는 광경화 시 착색제에 의해 광이 흡수되어 경화율이 낮고, 특히 필터의 심부에서 경화율이 매우 낮아 이후 열경화가 진행되어도 언더컷이 매우 큰 경향이 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 경화성 수지 조성물로 필터을 형성하는 경우, 내부까지 경화가 효과적으로 진행될 수 있다. 이에 따라, 필터의 언더컷을 줄일 수 있으며, 발광 효율 특성이 개선될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
ES : 표시 장치
ED : 발광 소자
CFL : 컬러 변환층 CF-B : 제1 필터
CF-G : 제2 필터 CF-R : 제3 필터
PM : 착색제 IN : 광 개시제
UC : 상향변환 입자
CFL : 컬러 변환층 CF-B : 제1 필터
CF-G : 제2 필터 CF-R : 제3 필터
PM : 착색제 IN : 광 개시제
UC : 상향변환 입자
Claims (20)
- 착색제;
광 개시제; 및
근적외선 영역의 광을 흡수하여 자외선 영역의 광을 방출하는 상향변환 입자를 포함하는 경화성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 상향변환 입자는 란탄족 원자를 포함하는 것인 경화성 수지 조성물.
- 제2항에 있어서,
상기 상향변환 입자는 Nd, Tb, Ho, Er, Tm 및 Tb 중 적어도 하나를 포함하는 것인 경화성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 상향변환 입자는 NaYF4:Yb3+/Er3+, NaGdF4:Yb3+/Er3+, NaYF4:Yb3/Tm3+, NaY(Mn)F4:Yb3+/Er3+, NaGdF4:Yb3+/Er3+, LiYF4:Yb3+/Er3+를 포함하는 것인 경화성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 상향변환 입자의 크기는 1nm 이상 100 nm 이하인 경화성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 경화성 수지 조성물의 전체 함량 100wt% 기준으로, 상기 상향변환 입자의 함량은 10wt% 이하인 경화성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 광 개시제는 벤조페논계 화합물, 옥심-에스테르계 화합물 및 포스핀옥사이드계 화합물을 중 어느 하나를 포함하는 것인 경화성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 광 개시제의 함량은 0.5wt% 이상 5wt% 이하인 경화성 수지 조성물.
- 제1 광을 생성하는 표시패널;
상기 표시패널 상에 배치되고, 상기 제1 광을 투과하는 투과부, 상기 제1 광을 제2 광으로 변환시키는 제2 광제어부, 및 상기 제1 광을 제3 광으로 변환시키는 제3 광제어부를 포함하는 광 변환층; 및
상기 광 변환층 상에 배치되는 컬러 필터층을 포함하고,
상기 컬러 필터층은
제1 광을 투과시키는 제1 필터;
제2 광을 투과시키는 제2 필터; 및
제3 광을 투과시키는 제3 필터;를 포함하고,
상기 제1 내지 제3 필터 중 적어도 어느 하나는 착색제, 광 개시제 및 근적외선 영역의 광을 흡수하여 자외선 영역의 광을 방출하는 상향변환 입자를 포함하는 표시 장치.
- 제9항에 있어서,
상기 제1 광은 청색광이고, 상기 제2 광은 녹색광이고, 상기 제3 광은 적색광인 표시 장치.
- 제9항에 있어서,
상기 표시 패널은 상기 제1 광을 생성하는 발광 소자 및 상기 발광 소자 상에 배치되는 봉지 부재를 포함하고,
상기 봉지 부재와 광제어층 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함하는 표시 장치.
- 제9항에 있어서,
상기 제2 광제어부는 상기 제1 광을 상기 제2 광으로 변환시키는 제1 양자점을 포함하고,
상기 제3 광제어부는 상기 제1 광을 상기 제3 광으로 변환시키는 제2 양자점을 포함하는 표시 장치.
- 제9항에 있어서,
상기 상향변환 입자는 란탄족 원자를 포함하는 것인 표시 장치.
- 제13항에 있어서,
상기 상향변환 입자는 NaYF4:Yb3+/Er3+, NaGdF4:Yb3+/Er3+, NaYF4:Yb3/Tm3+, NaY(Mn)F4:Yb3+/Er3+, NaGdF4:Yb3+/Er3+, LiYF4:Yb3+/Er3+를 포함하는 것인 표시 장치.
- 제9항에 있어서,
상기 상향변환 입자의 크기는 1nm 이상 100 nm 이하인 표시 장치.
- 제9항에 있어서,
상기 제1 필터 내지 제3 필터는 각각 높이가 1㎛ 내지 5㎛인 표시 장치.
- 평면상에서 이웃하게 배치된 제1 내지 제3 화소 영역을 포함하는 표시 장치이고,
상기 제1 화소 영역에 대응하게 배치된 제1 발광 소자, 상기 제2 화소 영역에 대응하게 배치된 제2 발광 소자, 및 상기 제3 화소 영역에 대응하여 배치된 제3 발광 소자를 포함하는 표시패널; 및
상기 표시 패널 상에 배치되고, 상기 제1 화소 영역에 대응하게 배치된 제1 필터, 상기 제2 화소 영역에 대응하게 배치된 제2 필터, 및 상기 제3 화소 영역에 대응하여 배치된 제3 필터를 포함하는 컬러 필터층을 포함하고,
상기 제1 내지 제3 필터 중 적어도 어느 하나는 광 개시제 및 근적외선 영역의 광을 흡수하여 자외선 영역의 광을 방출하는 상향변환 입자를 포함하는 표시 장치.
- 제17항에 있어서,
상기 제1 발광 소자는 제1 광을 방출하고, 상기 제2 발광 소자는 제2 광을 방출하고, 상기 제3 발광 소자는 제3 광을 방출하는 표시 장치.
- 제17항에 있어서,
상기 상향변환 입자는 란탄족 원자를 포함하는 것인 표시 장치.
- 제19항에 있어서,
상기 상향변환 입자는 Nd, Tb, Ho, Er, Tm 및 Tb 중 적어도 하나를 포함하는 것인 표시 장치.
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