KR20230092067A - 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시는 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 일 실시예에 의한 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 트랜지스터, 상기 트랜지스터에 연결되어 있는 발광 소자, 상기 발광 소자 위에 위치하는 봉지층, 상기 봉지층 위에 위치하고, 상기 발광 소자와 중첩하는 개구부를 포함하는 격벽, 및 상기 개구부 내에 순차적으로 적층되어 있는 색 변환층, 저굴절률층, 및 색 필터를 포함한다.

Description

표시 장치 및 그 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 개시는 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 화면을 표시하는 장치로서, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode, OLED) 등이 있다. 이러한 표시 장치는 휴대 전화, 네비게이션, 디지털 사진기, 전자 북, 휴대용 게임기, 또는 각종 단말기 등과 같이 다양한 전자 기기들에 사용되고 있다.
유기 발광 표시 장치는 두 개의 전극과 그 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함하며, 하나의 전극으로부터 주입된 전자(electron)와 다른 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 유기 발광층에서 결합하여 여기자(exciton)를 형성한다. 여기자가 여기 상태(exited state)로부터 기저 상태(ground state)로 변하면서 에너지를 방출하여 발광한다.
최근에는 광손실을 줄이고, 높은 색재현율을 가지는 표시 장치를 구현하기 위해 색 변환 패널을 포함하는 표시 장치가 제안되고 있다. 색 변환 패널은 양자점 등과 같은 반도체 나노 결정을 포함하는 색 변환층을 포함할 수 있으며, 입사되는 광을 서로 다른 색으로 변환할 수 있다. 또한, 색 변환층은 산란체를 더 포함할 수 있다.
발광 소자가 형성되어 있는 표시 패널과 색 변환 패널을 결합하여 유기 발광 표시 장치를 형성할 수 있다. 두 개의 기판 위에 각각 소자를 형성하고, 이들을 합착하여 표시 장치를 구현함에 따라, 표시 장치의 두께가 증가하고, 광 손실이 발생하며, 제조 비용이 증가하는 등의 문제점이 있다.
실시예들은 표시 장치의 두께, 광 손실, 제조 비용을 감소시킬 수 있는 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 표시 장치의 상부면을 평탄하게 형성함으로써, 표면에서 난반사가 발생하는 것을 방지할 수 있는 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 의한 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 트랜지스터, 상기 트랜지스터에 연결되어 있는 발광 소자, 상기 발광 소자 위에 위치하는 봉지층, 상기 봉지층 위에 위치하고, 상기 발광 소자와 중첩하는 개구부를 포함하는 격벽, 및 상기 개구부 내에 순차적으로 적층되어 있는 색 변환층, 저굴절률층, 및 색 필터를 포함한다.
상기 격벽은 제1 화소의 발광 소자와 중첩하는 제1 개구부, 제2 화소의 발광 소자와 중첩하는 제2 개구부, 및 제3 화소의 발광 소자와 중첩하는 제3 개구부를 포함할 수 있다.
상기 제1 개구부 내에 제1 색 변환층, 상기 저굴절률층, 및 제1 색 필터가 위치하고, 상기 제2 개구부 내에 제2 색 변환층, 상기 저굴절률층, 및 제2 색 필터가 위치하고, 상기 제3 개구부 내에 투과층, 상기 저굴절률층, 및 제3 색 필터가 위치할 수 있다.
상기 저굴절률층은 상기 제1 색 변환층, 상기 제2 색 변환층, 및 상기 투과층 위에 위치하고, 상기 격벽의 측면 위에 위치할 수 있다.
상기 저굴절률층은 상기 격벽의 상부면 위에는 위치하지 않을 수 있다.
상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 서로 중첩하지 않을 수 있다.
상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 상기 격벽의 상부면 위에는 위치하지 않을 수 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치는 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 및 상기 제3 개구부 내에 위치하는 제1 캡핑층 및 제2 캡핑층을 더 포함하고, 상기 제1 캡핑층은 상기 제1 색 변환층과 상기 저굴절률층 사이, 상기 제2 색 변환층과 상기 저굴절률층 사이, 및 상기 투과층과 상기 저굴절률층 사이에 위치하고, 상기 제2 캡핑층은 상기 저굴절률층과 상기 제1 색 필터 사이, 상기 저굴절률층과 상기 제2 색 필터 사이, 및 상기 저굴절률층과 상기 제3 색 필터 사이에 위치할 수 있다.
상기 제1 캡핑층 및 상기 제2 캡핑층은 상기 격벽의 상부면 위에 위치할 수 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치는 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 상기 제3 색 필터, 및 상기 격벽 위에 위치하는 오버코트층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치의 제조 방법은 기판 위에 트랜지스터, 및 상기 트랜지스터와 연결되는 발광 소자를 형성하는 단계, 상기 발광 소자 위에 봉지층을 형성하는 단계, 상기 봉지층 위에 격벽을 형성하는 단계, 상기 격벽을 패터닝하여 상기 발광 소자와 중첩하는 개구부를 형성하는 단계, 상기 개구부 내에 색 변환층을 형성하는 단계, 상기 개구부 내에 저굴절률층을 형성하는 단계, 및 상기 개구부 내에 색 필터를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 색 변환층을 형성하는 단계, 상기 저굴절률층을 형성하는 단계, 및 상기 색 필터를 형성하는 단계는 잉크젯 프린팅 공정을 이용하여 이루어질 수 있다.
상기 격벽을 패터닝하는 단계에서, 제1 화소의 발광 소자와 중첩하는 제1 개구부, 제2 화소의 발광 소자와 중첩하는 제2 개구부, 및 제3 화소의 발광 소자와 중첩하는 제3 개구부를 형성할 수 있다.
상기 색 변환층을 형성하는 단계에서, 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 및 상기 제3 개구부 내에 서로 다른 잉크 물질을 떨어뜨려, 상기 제1 개구부 내에 제1 색 변환층을 형성하고, 상기 제2 개구부 내에 제2 색 변환층을 형성하고, 상기 제3 개구부 내에 투과층을 형성할 수 있다.
상기 저굴절률층을 형성하는 단계에서, 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 및 상기 제3 개구부 내에 동일한 잉크 물질을 떨어뜨려, 상기 제1 색 변환층, 상기 제2 색 변환층, 및 상기 투과층 위에 각각 저굴절률층을 형성할 수 있다.
상기 저굴절률층은 상기 격벽의 측면 위에 위치하고, 상기 격벽의 상부면 위에는 위치하지 않을 수 있다.
상기 색 필터를 형성하는 단계에서, 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 상기 제3 개구부 내에 서로 다른 잉크 물질을 떨어뜨려, 상기 제1 개구부 내에 제1 색 필터를 형성하고, 상기 제2 개구부 내에 제2 색 필터를 형성하고, 상기 제3 개구부 내에 제3 색 필터를 형성하고, 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 상기 저굴절률층 위에 위치할 수 있다.
상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 서로 중첩하지 않고, 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 상기 격벽의 상부면 위에는 위치하지 않을 수 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치의 제조 방법은 상기 저굴절률층을 형성하는 단계 이전에 상기 제1 색 변환층, 상기 제2 색 변환층, 및 상기 투과층 위에 제1 캡핑층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 저굴절률층을 형성하는 단계 이후에 상기 저굴절률층 위에 제2 캡핑층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치의 제조 방법은 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 상기 제3 색 필터, 및 상기 격벽 위에 오버코트층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 하나의 기판 위에 발광 소자뿐만 아니라 색 변환층 등의 소자를 형성함으로써, 표시 장치의 두께를 감소시키고, 광 손실을 줄일 수 있으며, 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 표시 장치의 상부면을 평탄하게 형성함으로써, 표면에서 난반사가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2 내지 도 5, 도 10, 및 도 11은 일 실시예에 의한 표시 장치의 제조 공정의 순서에 따라 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 8은 일 실시예에 의한 표시 장치의 제조 공정의 일부 단계에서 일부 층의 평면을 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 9는 일 실시예에 의한 표시 장치의 제조 공정의 일부 단계에서 일부 층의 단면을 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 13은 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서 도 1을 참조하여 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 의한 표시 장치는 기판(110), 기판(110) 위에 위치하는 트랜지스터(TFT), 트랜지스터(TFT)에 연결되어 있는 발광 소자(ED)를 포함한다.
기판(110)은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 기판(110)은 리지드(rigid) 기판이거나 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 기판(110)은 단층 또는 다층일 수 있다. 기판(110)은 순차적으로 적층된 고분자 수지를 포함하는 적어도 하나의 베이스층과 적어도 하나의 무기층이 교번하여 적층될 수 있다.
기판(110) 위에는 기판(110)의 표면을 평탄하게 할 수 있다. 버퍼층(111)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등의 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 버퍼층(111)은 상기 물질의 단일층 또는 다층 구조일 수 있다. 기판(110) 위에는 베리어층(미도시)이 더 위치할 수 있다. 이때, 베리어층은 기판(110)과 버퍼층(111) 사이에 위치할 수 있다. 베리어층은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 베리어층(BA)은 상기 물질의 단일층 또는 다층 구조일 수 있다.
버퍼층(111) 위에는 광차단층(177)이 위치할 수 있다. 광차단층(177)은 반도체(131)로 입사되는 광을 차단하는 역할을 할 수 있다. 광차단층(177)은 반도체(131)와 중첩할 수 있으며, 반도체(131)보다 넓은 폭을 가질 수 있다.
광차단층(177) 위에는 절연층(113)이 위치할 수 있다. 절연층(113)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등의 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 절연층(113)은 기판(110)으로부터 불순물이 반도체(131)로 유입되는 것을 차단하여 반도체(131)의 특성을 향상시킬 수 있다.
절연층(113) 위에는 반도체(131)가 위치할 수 있다. 반도체(131)는 비정질 실리콘, 다결정 실리콘 및 산화물 반도체 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 일례로, 반도체(131)는 저온폴리실리콘(LTPS)을 포함하거나 또는 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 포함하는 산화물 반도체 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 반도체(131)는 IGZO(Indium-Gallium-Zinc Oxide)를 포함할 수 있다. 반도체(131)는 불순물 도핑 여부에 따라 구분되는 채널 영역, 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 소스 영역 및 드레인 영역은 도전체에 상응하는 도전 특성을 가질 수 있다.
반도체(131) 위에는 게이트 절연막(120)이 위치할 수 있다. 게이트 절연막(120)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 게이트 절연막(120)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 게이트 절연막(120)은 반도체(131)의 적어도 일부를 덮도록 위치할 수 있다. 예를 들면, 게이트 절연막(120)은 반도체(131)의 채널 영역과 중첩할 수 있다. 이때, 게이트 절연막(120)은 반도체(131)의 소스 영역 및 드레인 영역과는 중첩하지 않을 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 게이트 절연막(120)은 반도체(131)를 전체적으로 덮도록 형성될 수도 있다. 이때, 게이트 절연막(120)은 기판(110) 위에 전체적으로 위치할 수 있다.
게이트 절연막(120) 위에는 게이트 전극(124)이 위치할 수 있다. 게이트 전극(124)은 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 은(Ag), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있다. 게이트 전극(124)은 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다. 반도체(131) 중 평면상 게이트 전극(124)과 중첩하는 영역이 채널 영역일 수 있다. 게이트 전극(124)을 형성한 후 도핑 공정 또는 플라즈마 처리를 진행할 수 있다. 게이트 전극(124)에 의해 가려진 반도체(131)의 부분은 도핑이나 플라즈마 처리가 되지 않고, 게이트 전극(124)에 의해 덮여 있지 않은 반도체(131)의 부분은 도핑되거나 플라즈마 처리가 되어 도전체와 동일한 특성을 가질 수 있다. 즉, 반도체(131)의 소스 영역 및 드레인 영역은 게이트 전극(124)과 중첩하지 않으며, 도핑되거나 플라즈마 처리가 되어 도전체와 동일한 특성을 가질 수 있다.
게이트 전극(124) 위에는 제1 층간 절연막(160)이 위치할 수 있다. 제1 층간 절연막(160)은 기판(110) 위에 전체적으로 형성될 수 있다. 즉, 제1 층간 절연막(160)은 게이트 절연막(120), 반도체(131), 및 절연층(113)을 덮도록 형성될 수 있다. 제1 층간 절연막(160)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 층간 절연막(160)은 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제1 층간 절연막(160) 위에는 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)이 위치할 수 있다. 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 등의 금속이나 금속 합금을 포함할 수 있다. 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따른 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 상부층, 중간층 및 하부층을 포함하는 삼중층으로 구성될 수 있으며, 상부층 및 하부층은 티타늄(Ti)을 포함할 수 있고, 중간층은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
제1 층간 절연막(160)은 소스 전극(173) 및 반도체(131)의 소스 영역과 중첩하는 개구부를 포함할 수 있다. 소스 전극(173)은 제1 층간 절연막(160)에 형성되어 있는 개구부를 통해 반도체(131)의 소스 영역과 연결될 수 있다. 제1 층간 절연막(160)은 드레인 전극(175) 및 반도체(131)의 드레인 영역과 중첩하는 개구부를 포함할 수 있다. 드레인 전극(175)은 제1 층간 절연막(160)에 형성되어 있는 개구부를 통해 반도체(131)의 드레인 영역과 연결될 수 있다. 제1 층간 절연막(160)은 드레인 전극(175) 및 광차단층(177)과 중첩하는 개구부를 더 포함할 수 있다. 개구부는 절연층(113)에도 형성될 수 있다. 드레인 전극(175)은 제1 층간 절연막(160) 및 절연층(113)에 형성되어 있는 개구부를 통해 광차단층(177)과 연결될 수 있다.
전술한 반도체(131), 게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 하나의 트랜지스터(TFT)를 구성한다. 실시예에 따라서는 트랜지스터(TFT)가 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175) 대신 반도체(131)의 소스 영역 및 드레인 영역만을 포함할 수도 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치는 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3)가 하나씩 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 일 실시예에 의한 표시 장치는 복수의 제1 화소(PX1), 복수의 제2 화소(PX2), 및 복수의 제3 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 복수의 제1 화소(PX1), 복수의 제2 화소(PX2), 및 복수의 제3 화소(PX3)는 다양한 형태로 배치될 수 있다. 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3) 각각에 하나의 트랜지스터(TFT)가 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3) 각각에 복수의 트랜지스터(TFT)가 위치할 수 있다. 예를 들면, 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3) 각각에 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터 등이 위치할 수 있다. 또한, 도시는 생략하였으나, 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3) 각각에 적어도 하나의 커패시터가 위치할 수 있다.
소스 전극(173) 및 드레인 전극(175) 위에는 제2 층간 절연막(180)이 위치할 수 있다. 제2 층간 절연막(180)은 소스 전극(173), 드레인 전극(175) 및 제1 층간 절연막(160)을 덮을 수 있다. 제2 층간 절연막(180)은 트랜지스터(TFT)가 구비된 기판(110)의 표면을 평탄화하기 위한 것으로, 유기 절연막일 수 있으며, 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
제2 층간 절연막(180) 위에는 화소 전극(191)이 위치할 수 있다. 화소 전극(191)은 애노드 전극이라고도 하며, 투명 전도성 산화막 또는 금속 물질을 포함하는 단일층 또는 이들을 포함하는 다중층으로 구성될 수 있다. 투명 전도성 산화막은 ITO(Indium Tin Oxide), 폴리(poly)-ITO, IZO(Indium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 등을 포함할 수 있다. 금속 물질은 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 금(Au) 및 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다.
제2 층간 절연막(180)은 화소 전극(191) 및 드레인 전극(175)과 중첩하는 개구부를 포함할 수 있다. 화소 전극(191)은 제2 층간 절연막(180)의 개구부를 통해 드레인 전극(175)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 화소 전극(191)은 드레인 전극(175)으로부터 발광층(370)으로 전달할 출력 전류를 인가 받을 수 있다.
화소 전극(191) 및 제2 층간 절연막(180) 위에는 뱅크층(350)이 위치할 수 있다. 뱅크층(350)은 화소 정의층(Pixel Defining Layer; PDL)이라고도 하며, 화소 전극(191)의 적어도 일부와 중첩하는 화소 개구부(351)를 포함한다. 이때, 화소 개구부(351)는 화소 전극(191)의 중심부와 중첩할 수 있고, 화소 전극(191)의 가장자리부와는 중첩하지 않을 수 있다. 따라서, 화소 개구부(351)의 크기는 화소 전극(191)의 크기보다 작을 수 있다. 뱅크층(350)은 화소 전극(191)의 상부면이 노출된 부분 위에 발광층(370)이 위치할 수 있도록, 발광층(370)의 형성 위치를 구획할 수 있다. 뱅크층(350)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 유기 절연막일 수 있다. 실시예에 따라 뱅크층(350)은 검은색 안료를 포함하는 검정 화소 정의층(Black Pixel Define Layer; BPDL)으로 형성될 수도 있다.
뱅크층(350)은 제1 화소(PX1)와 제2 화소(PX2) 사이, 제2 화소(PX2)와 제3 화소(PX3) 사이, 제3 화소(PX3)와 제1 화소(PX1) 사이의 경계에 위치할 수 있다. 즉, 뱅크층(350)은 복수의 화소들 사이의 경계에 위치할 수 있다.
복수의 화소 개구부(351)는 각각 평면상에서 화소 전극(191)과 유사한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 화소 개구부(351) 및 화소 전극(191)은 평면상에서 다각형으로 이루어질 수 있다. 이때, 화소 개구부(351) 및 화소 전극(191)의 코너부는 모따기되어 있을 수 있다. 다만, 화소 개구부(351)의 형상 및 화소 전극(191)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변경될 수 있다.
이때, 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3) 각각에 대응되는 복수의 화소 전극(191)은 평면상에서 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 마찬가지로, 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2) 및 제3 화소(PX3) 각각에 대응되는 복수의 화소 개구부(351)는 평면상에서 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 화소(PX1)에 대응하는 화소 개구부(351) 및 화소 전극(191)은 각각 평면 상에서 제2 화소(PX2)에 대응하는 화소 개구부(351) 및 화소 전극(191)보다 더 큰 크기를 가질 수 있다. 또한, 제1 화소(PX1)에 대응하는 화소 개구부(351) 및 화소 전극(191)은 각각 평면 상에서 제3 화소(PX3)에 대응하는 화소 개구부(351) 및 화소 전극(191)보다는 더 작거나 비슷한 크기를 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 각각의 화소 개구부(351) 및 화소 전극(191)은 다양한 크기를 갖도록 설정될 수 있다.
뱅크층(350)에 의해 구획된 화소 개구부(351) 내에는 발광층(370)이 위치할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 발광층(370)이 화소 개구부(351) 내뿐만 아니라 뱅크층(350) 위에도 위치할 수 있다. 즉, 발광층(370)이 기판(110) 위에 전체적으로 형성될 수 있다. 이때, 표시 영역에 대응하는 부분이 개구되어 있는 오픈 마스크(open mask)를 이용하여 증착 공정을 진행하여 발광층(370)을 형성할 수 있다. 발광층(370)은 저분자 또는 고분자 유기물을 포함할 수 있다. 발광층(370)은 단일층으로 도시되어 있지만, 실제로는 발광층(370)의 상하에 전자 주입층, 전자 전달층, 정공 전달층, 및 정공 주입층과 같은 보조층도 포함될 수 있다. 발광층(370)의 하부에 정공 주입층 및 정공 전달층이 위치할 수 있고, 발광층(370)의 상부에 전자 전달층 및 전자 주입층이 위치할 수 있다. 또한, 발광층(370) 위에는 다른 발광층이 더 위치할 수 있다. 즉, 2개 이상의 발광층(370)이 적층될 수 있다.
도시는 생략하였으나, 뱅크층(350) 위에는 스페이서가 더 위치할 수 있다. 스페이서는 뱅크층(350)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 스페이서가 뱅크층(350)과 상이한 물질로 이루어질 수도 있다. 스페이서는 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 유기 절연막일 수 있다.
공통 전극(270)은 뱅크층(350) 및 발광층(370) 위에 위치할 수 있다. 각 화소(PX1, PX2, PX3)의 공통 전극(270)은 서로 연결될 수 있다. 공통 전극(270)은 기판(110) 위에 전체적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 공통 전극(270)은 캐소드 전극이라고도 하며, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 등을 포함하는 투명 도전층으로 형성될 수 있다. 공통 전극(270)은 은(Ag), 마그네슘(Mg) 등과 같은 금속 물질로 이루어지거나 이들이 혼합된 형태로 이루어질 수도 있다. 이때, 공통 전극(270)의 두께를 조절하여 투명 도전층으로 형성할 수 있다. 또한, 공통 전극(270)은 반투명 특성을 가질 수 있으며, 이 때에는 화소 전극(191)과 함께 마이크로 캐비티를 구성할 수 있다.
화소 전극(191), 발광층(370) 및 공통 전극(270)은 발광 소자(ED)를 구성할 수 있다. 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3) 각각에서 화소 전극(191), 발광층(370) 및 공통 전극(270)이 중첩하는 부분이 각 발광 소자(ED)의 발광 영역이 될 수 있다.
공통 전극(270) 위에는 봉지층(400)이 위치할 수 있다. 봉지층(400)은 적어도 하나의 무기막과 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 봉지층(400)은 제1 무기 봉지층(410), 유기 봉지층(420) 및 제2 무기 봉지층(430)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하며, 봉지층(400)을 구성하는 무기막과 유기막의 수는 다양하게 변경될 수 있다. 일 실시예에 의한 표시 장치는 화면을 표시하는 표시 영역 및 표시 영역을 둘러싸는 주변 영역을 포함할 수 있다. 제1 무기 봉지층(410), 유기 봉지층(420) 및 제2 무기 봉지층(430)은 표시 영역 및 주변 영역의 일부에 위치할 수 있다. 실시예에 따라서는 유기 봉지층(420)은 표시 영역을 중심으로 형성되고, 제1 무기 봉지층(410) 및 제2 무기 봉지층(430)은 주변 영역에까지 형성될 수 있다. 봉지층(400)은 외부로부터 유입될 수 있는 수분이나 산소 등으로부터 발광 소자(ED)를 보호하기 위한 것으로, 제1 무기 봉지층(410) 및 제2 무기 봉지층(430)의 일측 단부는 직접적으로 접촉하도록 형성할 수 있다.
봉지층(400) 위에는 격벽(265)이 위치할 수 있다. 격벽(265)은 뱅크층(350)과 중첩할 수 있다. 격벽(265)은 각 화소(PX1, PX2, PX3)들 사이의 경계에 위치할 수 있다. 격벽(265)은 감광성 수지로 이루어질 수 있다. 격벽(265)은 검정색 안료, 청색 안료 등과 같이 유색성 안료를 포함할 수 있다. 격벽(265)의 두께는 약 10㎛ 이상일 수 있고, 약 20㎛ 이하일 수 있다. 격벽(265)의 폭은 봉지층(400)으로부터 멀어질수록 점차적으로 감소할 수 있다. 격벽(265)의 폭은 기판(110)으로부터 멀어질수록 점차적으로 감소할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 격벽(265)의 폭이 일정하게 이루어질 수도 있다. 또는 격벽(265)의 폭이 기판(110)으로부터 멀어질수록 점차적으로 증가할 수도 있다.
격벽(265)은 개구부(267a, 267b, 267c)를 포함할 수 있다. 개구부(267a, 267b, 267c)는 제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 및 제3 개구부(267c)를 포함할 수 있다. 제1 개구부(267a)는 제1 화소(PX1)의 발광 소자(ED)의 발광 영역과 중첩할 수 있고, 제2 개구부(267b)는 제2 화소(PX2)의 발광 소자(ED)의 발광 영역과 중첩할 수 있으며, 제3 개구부(267c)는 제3 화소(PX3)의 발광 소자(ED)의 발광 영역과 중첩할 수 있다. 격벽(265)의 개구부(267a, 267b, 267c)는 뱅크층(350)의 화소 개구부(351)와 중첩할 수 있다. 제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 및 제3 개구부(267c)는 격벽(265)에 의해 서로 분리되어 있다. 즉, 제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 및 제3 개구부(267c)는 격벽(265)에 의해 둘러싸여 있다.
제1 개구부(267a) 내에는 제1 색 변환층(520a)이 위치할 수 있고, 제2 개구부(267b) 내에는 제2 색 변환층(520b)이 위치할 수 있으며, 제3 개구부(267c) 내에는 투과층(520c)이 위치할 수 있다.
제1 색 변환층(520a)은 제1 화소(PX1)의 발광 소자(ED)로부터 입사된 광을 제1 파장의 광으로 변환시킬 수 있다. 이때, 제1 파장의 광은 최대 발광 피크 파장이 약 600nm 내지 약 650nm, 예를 들어, 약 620nm 내지 약 650nm인 적색 광일 수 있다. 제1 색 변환층(520a)은 복수의 제1 양자점(521a) 및 복수의 산란체(530)를 포함할 수 있다.
제2 색 변환층(520b)은 제2 화소(PX2)의 발광 소자(ED)로부터 입사된 광을 제2 파장의 광으로 변환시킬 수 있다. 이때, 제2 파장의 광은 최대 발광 피크 파장이 약 500nm 내지 약 550nm, 예를 들어, 약 510 nm 내지 약 550 nm인 녹색 광일 수 있다. 제2 색 변환층(520b)은 복수의 제2 양자점(521b) 및 복수의 산란체(530)를 포함할 수 있다.
투과층(520c)은 제3 화소(PX3)의 발광 소자(ED)로부터 입사된 광을 투과시킬 수 있다. 투과층(520c)을 통과한 광은 제3 파장의 광일 수 있다. 제3 파장의 광은 최대 발광 피크 파장이 약 380nm 내지 약 480nm, 예를 들어, 약 420nm 이상, 약 430nm 이상, 약 440nm 이상, 또는 약 445nm 이상, 그리고 약, 470nm 이하, 약 460nm 이하, 또는 약 455nm 이하인 청색광일 수 있다. 투과층(520c)은 복수의 산란체(530)를 포함할 수 있다.
복수의 산란체(530)는 제1 색 변환층(520a), 제2 색 변환층(520b), 및 투과층(520c)으로 입사되는 광을 산란시켜 광효율을 향상시킬 수 있다.
제1 양자점(521a) 및 제2 양자점(521b)(이하, 반도체 나노결정 이라고도 함) 각각은 독립적으로, II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소 또는 화합물, I-III-VI족 화합물, II-III-VI족 화합물, I-II-IV-VI족 화합물, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 양자점은 카드뮴을 포함하지 않을 수 있다.
상기 II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; AgInS, CuInS, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 II-VI족 화합물은 III족 금속을 더 포함할 수도 있다.
상기 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, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InZnP, InPSb, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNP, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb, InZnP, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 III-V족 화합물은 II족 금속을 더 포함할 수도 있다 (e.g., InZnP).
상기 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.
상기 IV족 원소 또는 화합물은 Si, Ge 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 단원소 화합물; 및 SiC, SiGe 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 I족-III족-VI족 화합물의 예는, CuInSe2, CuInS2, CuInGaSe, 및 CuInGaS를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 상기 I-II-IV-VI족 화합물의 예는 CuZnSnSe, 및 CuZnSnS를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 상기 IV족 원소 또는 화합물은 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 단원소; 및 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 II족-III-VI족 화합물은 ZnGaS, ZnAlS, ZnInS, ZnGaSe, ZnAlSe, ZnInSe, ZnGaTe, ZnAlTe, ZnInTe, ZnGaO, ZnAlO, ZnInO, HgGaS, HgAlS, HgInS, HgGaSe, HgAlSe, HgInSe, HgGaTe, HgAlTe, HgInTe, MgGaS, MgAlS, MgInS, MgGaSe, MgAlSe, MgInSe, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 I족-II족-IV족-VI족 화합물은 CuZnSnSe 및 CuZnSnS로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에서 양자점은, 카드뮴을 포함하지 않을 수 있다. 양자점은 인듐 및 인을 포함한 III-V족 화합물 기반의 반도체 나노결정을 포함할 수 있다. 상기 III-V족 화합물은 아연을 더 포함할 수 있다. 양자점은, 칼코겐 원소 (예컨대, 황, 셀레늄, 텔루리움, 또는 이들의 조합) 및 아연을 포함한 II-VI족 화합물 기반의 반도체 나노결정을 포함할 수 있다.
양자점에서, 전술한 이원소 화합물, 삼원소 화합물 및/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.
몇몇 실시예에서, 양자점은 전술한 나노결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 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.
코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 또한, 상기 반도체 나노결정은 하나의 반도체 나노결정 코어와 이를 둘러싸는 다층의 쉘을 포함하는 구조를 가질 수도 있다. 일 구현예에서, 상기 다층쉘은 2개 이상의 층, 예컨대, 2개, 3개, 4개, 5개, 또는 그 이상의 층들을 가질 수 있다. 상기 쉘의 인접하는 2개의 층들은 단일 조성 또는 상이한 조성을 가질 수 있다. 다층쉘에서 각각의 층은, 반경을 따라 변화하는 조성을 가질 수 있다.
양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
상기 양자점은, 쉘의 물질과 코어 물질이 서로 다른 에너지 밴드갭을 가질 수 있다. 예를 들어, 쉘 물질의 에너지 밴드갭은 코어 물질보다 더 클 수 있다. 다른 구현예에서, 쉘 물질의 에너지 밴드갭은 코어물질보다 더 작을 수 있다. 상기 양자점은 다층의 쉘을 가질 수 있다. 다층의 쉘에서 바깥쪽 층의 에너지 밴드갭이 안쪽층 (즉, 코어에 가까운 층)의 에너지 밴드갭보다 더 클 수 있다. 다층의 쉘에서 바깥쪽 층의 에너지 밴드갭이 안쪽층의 에너지 밴드갭보다 더 작을 수도 있다.
양자점은, 조성 및 크기를 조절하여 흡수/발광 파장을 조절할 수 있다. 양자점의 최대 발광 피크 파장은, 자외선 내지 적외선 파장 또는 그 이상의 파장 범위를 가질 수 있다.
양자점은, (예컨대, 소수성 잔기 및/또는 친수성 잔기를 가지는) 유기 리간드를 포함할 수 있다. 상기 유기 리간드 잔기는 상기 양자점의 표면에 결합될 수 있다. 상기 유기 리간드는, RCOOH, RNH2, R2NH, R3N, RSH, R3PO, R3P, ROH, RCOOR, RPO(OH)2, RHPOOH, R2POOH, 또는 이들의 조합을 포함하며, 여기서, R은 각각 독립적으로 C3 내지 C40 (예컨대, C5 이상 및 C24 이하)의 치환 또는 미치환의 알킬, 치환 또는 미치환의 알케닐 등 C3 내지 C40의 치환 또는 미치환의 지방족 탄화수소기, 치환 또는 미치환의 C6 내지 C40의 아릴기 등 C6 내지 C40 (예컨대, C6 이상 및 C20 이하)의 치환 또는 미치환의 방향족 탄화수소기, 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 유기 리간드의 예는, 메탄 티올, 에탄 티올, 프로판 티올, 부탄 티올, 펜탄 티올, 헥산 티올, 옥탄 티올, 도데칸 티올, 헥사데칸 티올, 옥타데칸 티올, 벤질 티올 등의 티올 화합물; 메탄 아민, 에탄 아민, 프로판 아민, 부탄 아민, 펜틸 아민, 헥실 아민, 옥틸 아민, 노닐아민, 데실아민, 도데실 아민, 헥사데실 아민, 옥타데실 아민, 디메틸 아민, 디에틸 아민, 디프로필 아민, 트리부틸아민, 트리옥틸아민, 등의 아민류; 메탄산, 에탄산, 프로판산, 부탄산, 펜탄산, 헥산산, 헵탄산, 옥탄산, 도데칸산, 헥사데칸산, 옥타데칸산, 올레인산 (oleic acid), 벤조산 등의 카르복시산 화합물; 메틸 포스핀, 에틸 포스핀, 프로필 포스핀, 부틸 포스핀, 펜틸 포스핀, 옥틸포스핀, 디옥틸 포스핀, 트리부틸포스핀, 트리옥틸포스핀, 등의 포스핀 화합물; 메틸 포스핀 옥사이드, 에틸 포스핀 옥사이드, 프로필 포스핀 옥사이드, 부틸 포스핀 옥사이드 펜틸 포스핀옥사이드, 트리부틸포스핀옥사이드, 옥틸포스핀 옥사이드, 디옥틸 포스핀옥사이드, 트리옥틸포스핀옥사이드등의 포스핀 화합물 또는 그의 옥사이드 화합물; 다이 페닐 포스핀, 트리 페닐 포스핀 화합물 또는 그의 옥사이드 화합물; 헥실포스핀산, 옥틸포스핀산, 도데칸포스핀산, 테트라데칸포스핀산, 헥사데칸포스핀산, 옥타데칸포스핀산 등 C5 내지 C20의 알킬 포스핀산, C5 내지 C20의 알킬 포스폰산; 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 양자점은, 소수성 유기 리간드를 단독으로 또는 1종 이상의 혼합물로 포함할 수 있다. 상기 소수성 유기 리간드는 (예컨대, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기 등) 광중합성 잔기를 포함하지 않을 수 있다.
제1 색 변환층(520a), 제2 색 변환층(520b), 및 투과층(520c) 위에는 저굴절률층(240)이 위치할 수 있다. 저굴절률층(240)은 제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 및 제3 개구부(267c) 내에 위치할 수 있다. 저굴절률층(240)은 제1 개구부(267a) 내에서 제1 색 변환층(520a) 위에 위치할 수 있고, 격벽(265)의 측면을 덮을 수 있다. 저굴절률층(240)은 제2 개구부(267b) 내에서 제2 색 변환층(520b) 위에 위치할 수 있고, 격벽(265)의 측면을 덮을 수 있다. 저굴절률층(240)은 제3 개구부(267c) 내에서 투과층(520c) 위에 위치할 수 있고, 격벽(265)의 측면을 덮을 수 있다. 저굴절률층(240)은 굴절률이 낮은 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 저굴절률층(240)의 굴절률은 약 1.1 이상이고, 약 1.3 이하일 수 있다.
저굴절률층(240) 위에는 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 및 제3 색 필터(230c)가 위치할 수 있다. 제1 색 필터(230a)는 제1 개구부(267a) 내에 위치할 수 있고, 제2 색 필터(230b)는 제2 개구부(267b) 내에 위치할 수 있으며, 제3 색 필터(230c)는 제3 개구부(267c) 내에 위치할 수 있다.
제1 색 필터(230a)는 제1 파장의 광을 투과시키고, 나머지 파장의 광을 흡수할 수 있어, 표시 장치의 외측으로 방출되는 제1 파장의 광의 순도를 높일 수 있다. 제1 개구부(267a) 내에서 제1 색 필터(230a)는 저굴절률층(240)에 의해 둘러싸여 있다. 제1 색 필터(230a)의 하부면 및 측면은 저굴절률층(240)과 접할 수 있다. 제1 색 필터(230a)는 격벽(265)과는 접하지 않을 수 있다. 제1 색 필터(230a)는 제1 색 변환층(520a)과 중첩할 수 있다. 제1 색 필터(230a)와 제1 색 변환층(520a) 사이에는 저굴절률층(240)이 위치할 수 있다.
제2 색 필터(230b)는 제2 파장의 광을 투과시키고, 나머지 파장의 광을 흡수할 수 있어, 표시 장치의 외측으로 방출되는 제2 파장의 광의 순도를 높일 수 있다. 제2 개구부(267b) 내에서 제2 색 필터(230b)는 저굴절률층(240)에 의해 둘러싸여 있다. 제2 색 필터(230b)의 하부면 및 측면은 저굴절률층(240)과 접할 수 있다. 제2 색 필터(230b)는 격벽(265)과는 접하지 않을 수 있다. 제2 색 필터(230b)는 제2 색 변환층(520b)과 중첩할 수 있다. 제2 색 필터(230b)와 제2 색 변환층(520b) 사이에는 저굴절률층(240)이 위치할 수 있다.
제3 색 필터(230c)는 제3 파장의 광을 투과시키고, 나머지 파장의 광을 흡수할 수 있어, 표시 장치의 외측으로 방출되는 제3 파장의 광의 순도를 높일 수 있다. 제3 개구부(267c) 내에서 제3 색 필터(230c)는 저굴절률층(240)에 의해 둘러싸여 있다. 제3 색 필터(230c)의 하부면 및 측면은 저굴절률층(240)과 접할 수 있다. 제3 색 필터(230c)는 격벽(265)과는 접하지 않을 수 있다. 제3 색 필터(230c)는 투과층(520c)과 중첩할 수 있다. 제3 색 필터(230c)와 투과층(520c) 사이에는 저굴절률층(240)이 위치할 수 있다.
상기에서 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 및 제3 색 필터(230c)가 격벽(265)과 접하지 않는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 및 제3 색 필터(230c) 중 적어도 일부는 격벽(265)과 접할 수도 있다.
격벽(265)의 두께는 제1 색 변환층(520a), 저굴절률층(240), 및 제1 색 필터(230a)의 두께에 대응할 수 있다. 예를 들면, 격벽(265)의 두께는 제1 색 변환층(520a), 저굴절률층(240), 및 제1 색 필터(230a)의 두께의 합과 동일하거나 더 클 수 있다. 또한, 격벽(265)의 두께는 제2 색 변환층(520b), 저굴절률층(240), 및 제2 색 필터(230b)의 두께에 대응할 수 있다. 예를 들면, 격벽(265)의 두께는 제2 색 변환층(520b), 저굴절률층(240), 및 제2 색 필터(230b)의 두께의 합과 동일하거나 더 클 수 있다. 또한, 격벽(265)의 두께는 투과층(520c), 저굴절률층(240), 및 제3 색 필터(230c)의 두께에 대응할 수 있다. 예를 들면, 격벽(265)의 두께는 투과층(520c), 저굴절률층(240), 및 제3 색 필터(230c)의 두께의 합과 동일하거나 더 클 수 있다.
제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 제3 색 필터(230c), 및 격벽(265) 위에는 오버코트층(290)이 위치할 수 있다. 오버코트층(290)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등의 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 오버코트층(290)은 상기 물질의 단일층 또는 다층 구조일 수 있다. 오버코트층(290)은 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 제3 색 필터(230c), 및 격벽(265)의 상부면을 평탄화시키는 역할을 할 수 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치는 하나의 기판(110) 위에 트랜지스터(TFT), 발광 소자(ED), 색 변환층(520a, 520b), 투과층(520c), 및 색 필터(230a, 230b, 230c) 등이 형성되어 있다. 일 실시예에 의한 표시 장치는 색 변환층(520a, 520b), 투과층(520c), 및 색 필터(230a, 230b, 230c)를 별도의 기판 위에 형성한 후 충진층을 이용하여 합착하는 방식으로 이루어지지 않는다. 따라서, 봉지층(400)과 색 변환층 사이에는 별도의 충진층이 위치하지 않을 수 있다. 또한, 색 필터(230a, 230b, 230c) 위에는 별도의 기판이 위치하지 않을 수 있다. 이처럼 색 변환층(520a, 520b) 등을 형성하기 위한 별도의 기판이 사용되지 않음으로써, 표시 장치의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있다. 또한, 발광 소자(ED)와 색 변환층(520a, 520b) 사이의 거리, 발광 소자(ED)와 투과층(520c) 사이의 거리를 가깝게 함으로써, 광 손실을 줄일 수 있다. 또한, 표시 장치의 제조 공정을 단순화할 수 있고, 제조 비용을 절감할 수 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치에서는 격벽(265)의 개구부(267a, 267b, 267c) 내에 색 필터(230a, 230b, 230c)를 형성함으로써, 각 화소(PX1, PX2, PX3) 사이의 경계에서 색 필터(230a, 230b, 230c)가 서로 중첩하지 않을 수 있다. 따라서, 색 필터(230a, 230b, 230c)의 상부면이 평탄하게 이루어질 수 있다. 또한, 색 필터(230a, 230b, 230c)의 상부면과 격벽(265)의 상부면이 평탄할 수 있다. 이에 따라 오버코트층(290)의 상부면이 평탄하게 이루어질 수 있고, 표시 장치의 표면에서 난반사가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치에서는 개구부(267a, 267b, 267c) 내에서 저굴절률층(240)이 격벽(265)의 측면을 덮도록 형성됨으로써, 격벽(265)의 측면으로 입사되는 광이 전반사되어 정면으로 출광할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 정면 출광 효율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 1과 함께 도 2 내지 도 11을 더 참조하여 일 실시예에 의한 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 5, 도 10, 및 도 11은 일 실시예에 의한 표시 장치의 제조 공정의 순서에 따라 나타낸 단면도이다. 도 6 및 도 8은 일 실시예에 의한 표시 장치의 제조 공정의 일부 단계에서 일부 층의 평면을 나타낸 도면이고, 도 7 및 도 9는 일 실시예에 의한 표시 장치의 제조 공정의 일부 단계에서 일부 층의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기판(110) 위에 트랜지스터(TFT)를 형성하고, 트랜지스터(TFT)에 연결되는 발광 소자(ED)를 형성한다.
기판(110) 위에 금속 물질 등과 같은 도전성 물질을 증착하고, 포토 및 식각 공정을 진행하여 광차단층(177), 게이트 전극(124), 소스 전극(173), 드레인 전극(175), 화소 전극(191), 공통 전극(270) 등을 형성할 수 있다. 또한, 반도체 물질층을 형성하고, 포토 및 식각 공정을 진행하여 반도체(131)를 형성할 수 있다. 또한, 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 이용하여 버퍼층(111), 절연층(113), 게이트 절연층(120), 제1 층간 절연막(160), 및 제2 층간 절연막(180) 등을 형성할 수 있다. 또한, 발광 물질을 이용하여 발광층(370)을 형성할 수 있다.
공통 전극(270)을 형성한 후 기판(110) 위에 전체적으로 봉지층(400)을 형성할 수 있다. 이때, 제1 무기 봉지층(410), 유기 봉지층(420), 및 제2 무기 봉지층(430)을 순차적으로 형성할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 봉지층(400) 위에 검정색 안료, 청색 안료 등과 같이 유색성 안료를 포함하는 감광성 수지를 이용하여 격벽(265)을 형성한다. 봉지층(400) 위에 전체적으로 격벽(265)을 형성한 후 이를 패터닝하여 개구부(267a, 267b, 236c)를 형성하고, 경화 공정을 진행할 수 있다. 제1 화소(PX1)의 발광 소자(ED)와 중첩하는 제1 개구부(267a), 제2 화소(PX2)의 발광 소자(ED)와 중첩하는 제2 개구부(267b), 제3 화소(PX3)의 발광 소자(ED)와 중첩하는 제3 개구부(267c)를 형성할 수 있다. 제1 개구부(267a)는 제1 화소(PX1)의 화소 개구부(351)와 중첩할 수 있고, 제2 개구부(267b)는 제2 화소(PX2)의 화소 개구부(351)와 중첩할 수 있으며, 제3 개구부(267c)는 제3 화소(PX3)의 화소 개구부(351)와 중첩할 수 있다.
격벽(265)의 측면은 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 즉, 격벽(265)의 측면은 봉지층(400)의 상부면에 대해 소정의 경사각을 가질 수 있다. 격벽(265)의 폭은 봉지층(400)으로부터 멀어질수록 점차적으로 좁아질 수 있다. 개구부(267a, 267b, 267c)의 폭은 봉지층(400)으로부터 멀어질수록 점차적으로 넓어질 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 잉크젯 프린팅 공정을 진행하여 제1 개구부(267a) 내에 제1 색 변환층(520a)을 형성하고, 제2 개구부(267b) 내에 제2 색 변환층(520b)을 형성하며, 제3 개구부(267c) 내에 투과층(520c)을 형성한다.
제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 및 제3 개구부(267c) 내에 각각 서로 다른 잉크 물질을 떨어뜨릴 수 있다. 복수의 노즐을 포함하는 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 잉크젯 프린팅 공정을 진행할 수 있으며, 노즐을 이동시키면서 복수의 개구부(267a, 267b, 267c) 내에 잉크 물질을 떨어뜨릴 수 있다. 경우에 따라 노즐의 위치에 오류가 발생할 수 있으며, 개구부(267a, 267b, 267c)의 외측에 잉크 물질을 떨어뜨릴 수도 있다. 이때, 격벽(265)의 상부면에 잉크가 떨어질 수 있다. 격벽(265)의 상부면은 소수성을 가지도록 발액 처리가 이루어질 수 있다. 따라서, 격벽(265)의 상부면에 떨어진 잉크 물질은 개구부(267a, 267b, 267c) 내로 이동할 수 있다.
제1 색 변환층(520a)은 복수의 제1 양자점(521a) 및 복수의 산란체(530)를 포함할 수 있다. 제2 색 변환층(520b)은 복수의 제2 양자점(521b) 및 복수의 산란체(530)를 포함할 수 있다. 투과층(520c)은 복수의 산란체(530)를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 잉크젯 프린팅 공정을 진행하여 제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 및 제3 개구부(267c) 내에 저굴절률층(240)을 형성한다. 저굴절률층(240)은 굴절률이 낮은 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 저굴절률층(240)은 약 1.1 이상 약 1.3 이하의 낮은 굴절률을 가지는 유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있다.
제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 및 제3 개구부(267c) 내에 각각 동일한 잉크 물질을 떨어뜨릴 수 있다. 복수의 노즐을 포함하는 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 잉크젯 프린팅 공정을 진행할 수 있으며, 노즐을 이동시키면서 복수의 개구부(267a, 267b, 267c) 내에 잉크 물질을 떨어뜨릴 수 있다. 제1 개구부(267a) 내에서 저굴절률층(240)은 제1 색 변환층(520a) 위에 위치할 수 있고, 격벽(265)의 측면을 덮을 수 있다. 제2 개구부(267b) 내에서 저굴절률층(240)은 제2 색 변환층(520b) 위에 위치할 수 있고, 격벽(265)의 측면을 덮을 수 있다. 제3 개구부(267c) 내에서 저굴절률층(240)은 투과층(520c) 위에 위치할 수 있고, 격벽(265)의 측면을 덮을 수 있다. 저굴절률층(240)은 격벽(265)의 상부면 위에는 형성되지 않을 수 있다.
도 6 내지 도 9를 참조하여 제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 및 제3 개구부(267c) 내에서 저굴절률층(240)이 가지는 형상에 대해 살펴본다. 도 6은 개구부의 평면 형상을 나타내고, 도 7은 개구부의 단면 형상을 나타낸다. 도 8은 개구부 내에 저굴절률층이 형성된 상태의 평면 형상을 나타내고, 도 9는 개구부 내에 저굴절률층이 형성된 상태의 단면 형상을 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이, 개구부의 평면 형상은 대략 직사각형으로 이루어질 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 개구부의 단면 형상은 격벽의 측면이 급격한 경사를 가지는 형태로 이루어질 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 저굴절률층은 개구부 내의 바닥면뿐만 아니라 격벽의 측면(SS) 위에도 형성될 수 있다. 이는 모세관 현상(capillary phenomenon)에 의해 표면 장력이 강한 격벽의 모서리와 측면(SS)에 저굴절률층 형성용 잉크 물질이 채워지기 때문이다. 이로 인해 격벽의 측면(SS) 위에 위치하는 저굴절률층의 경사도는 격벽의 측면의 경사도에 비해 낮아질 수 있다.
이처럼 저굴절률층(240)을 잉크젯 프린팅 방식으로 형성함으로써, 저굴절률층(240)이 격벽(265)의 측면에도 위치할 수 있다. 따라서, 격벽(265)의 측면으로 입사되는 광은 저굴절률층(240)에 의해 전반사되어 정면으로 출광할 수 있으며, 표시 장치의 정면 출광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 잉크젯 프린팅 공정을 진행하여 제1 개구부(267a) 내에 제1 색 필터(230a)를 형성하고, 제2 개구부(267b) 내에 제2 색 필터(230b)를 형성하며, 제3 개구부(267c) 내에 제3 색 필터(230c)를 형성한다.
제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 및 제3 개구부(267c) 내에 각각 서로 다른 잉크 물질을 떨어뜨릴 수 있다. 복수의 노즐을 포함하는 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 잉크젯 프린팅 공정을 진행할 수 있으며, 노즐을 이동시키면서 복수의 개구부(267a, 267b, 267c) 내에 잉크 물질을 떨어뜨릴 수 있다.
제1 개구부(267a) 내에서 제1 색 필터(230a)는 저굴절률층(240) 위에 위치할 수 있다. 제1 색 필터(230a)의 하부면 및 측면은 저굴절률층(240)과 접할 수 있다. 제1 색 필터(230a)는 제1 색 변환층(520a)과 중첩할 수 있다. 제1 색 필터(230a)는 제1 파장의 광을 투과시키고, 나머지 파장의 광을 흡수할 수 있는 잉크 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
제2 개구부(267b) 내에서 제2 색 필터(230b)는 저굴절률층(240) 위에 위치할 수 있다. 제2 색 필터(230b)의 하부면 및 측면은 저굴절률층(240)과 접할 수 있다. 제2 색 필터(230b)는 제2 색 변환층(520b)과 중첩할 수 있다. 제2 색 필터(230b)는 제2 파장의 광을 투과시키고, 나머지 광을 흡수할 수 있는 잉크 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
제3 개구부(267c) 내에서 제3 색 필터(230c)는 저굴절률층(240) 위에 위치할 수 있다. 제3 색 필터(230c)의 하부면 및 측면은 저굴절률층(240)과 접할 수 있다. 제3 색 필터(230c)는 투과층(520c)과 중첩할 수 있다. 제3 색 필터(230c)는 제3 파장의 광을 투과시키고, 나머지 파장의 광을 흡수할 수 있는 잉크 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치에서 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 및 제3 색 필터(230c)는 서로 중첩하지 않을 수 있다. 또한, 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 및 제3 색 필터(230c)는 격벽(265)과 중첩하지 않을 수 있다. 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 및 제3 색 필터(230c)는 격벽(265)의 상부면 위에는 형성되지 않을 수 있다. 제1 색 필터(230a)는 제1 개구부(267a) 내에만 위치할 수 있고, 제1 개구부(267a)의 외측에는 위치하지 않을 수 있다. 제2 색 필터(230b)는 제2 개구부(267b) 내에만 위치할 수 있고, 제2 개구부(267b)의 외측에는 위치하지 않을 수 있다. 제3 색 필터(230c)는 제3 개구부(267c) 내에만 위치할 수 있고, 제3 개구부(267c)의 외측에는 위치하지 않을 수 있다. 제1 색 필터(230a)와 제2 색 필터(230b) 사이, 제2 색 필터(230b)와 제3 색 필터(230c) 사이, 제3 색 필터(230c)와 제1 색 필터(230a) 사이에는 격벽(265)이 위치할 수 있다. 격벽(265)이 광차단 부재의 역할을 수행할 수 있다. 제1 색 필터(230a)의 측면과 격벽(265)의 측면 사이에는 저굴절률층(240)이 위치할 수 있다. 제2 색 필터(230b)의 측면과 격벽(265)의 측면 사이에는 저굴절률층(240)이 위치할 수 있다. 제3 색 필터(230c)의 측면과 격벽(265)의 측면 사이에는 저굴절률층(240)이 위치할 수 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치는 저굴절률층(240), 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 및 제3 색 필터(230c)를 포토 공정을 이용하지 않고, 잉크젯 프린팅 공정을 이용하여 개구부(267a, 267b, 267c) 내에만 형성할 수 있다. 따라서, 저굴절률층(240), 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 및 제3 색 필터(230c)를 형성하기 위한 재료비용 및 공정비용를 절감할 수 있다. 예를 들면, 개구부(267a, 267b, 267c)를 33%의 면적비로, 격벽(265)을 67%의 면적비로 하여 잉크젯 프린팅 공정을 진행하는 경우 저굴절률층(240)의 재료비용을 약 66% 절감할 수 있고, 색 필터(230a, 230b, 230c)의 재료비용을 약 90% 절감할 수 있다.
또한, 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 및 제3 색 필터(230c)가 서로 중첩하지 않도록 형성함으로써, 인접한 화소(PX1, PX2, PX3) 사이의 단차가 발생하지 않으며, 일 실시예에 의한 표시 장치의 상부면을 평탄화시킬 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 제3 색 필터(230c), 및 격벽(265) 위에 오버코트층(290)을 형성한다. 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 이용하여 오버코트층(290)을 형성할 수 있으며, 오버코트층(290)은 기판(110) 위에 전체적으로 형성될 수 있다. 오버코트층(290)은 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 제3 색 필터(230c), 및 격벽(265)을 전체적으로 덮어 평탄화시킬 수 있다. 이때, 오버코트층(290) 아래에 위치하는 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 및 제3 색 필터(230c)가 서로 중첩하지 않으므로, 오버코트층(290)의 상부면의 평탄도가 증가할 수 있다. 따라서, 일 실시예에 의한 표시 장치의 표면에서 난반사가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 12를 참조하여 일 실시예에 의한 표시 장치 및 그 제조 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 12에 도시된 실시예에 의한 표시 장치 및 그 제조 방법은 도 1 내지 도 11에 도시된 실시예에 의한 표시 장치 및 그 제조 방법과 동일한 부분이 상당하므로, 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제1 캡핑층, 제2 캡핑층이 더 형성된다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 설명한다.
도 12는 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
일 실시예에 의한 표시 장치는 앞선 실시예에서와 마찬가지로 기판(110), 기판(110) 위에 위치하는 트랜지스터(TFT), 트랜지스터(TFT)에 연결되어 있는 발광 소자(ED)를 포함한다. 발광 소자(ED) 위에는 봉지층(400)이 위치할 수 있으며, 봉지층(400) 위에 제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 및 제3 개구부(267c)를 포함하는 격벽(265)이 위치한다. 제1 개구부(267a) 내에는 제1 색 변환층(520a), 저굴절률층(240), 및 제1 색 필터(230a)가 위치할 수 있다. 제2 개구부(267b) 내에는 제2 색 변환층(520b), 저굴절률층(240), 및 제2 색 필터(230b)가 위치할 수 있다. 제3 개구부(267c) 내에는 투과층(520c), 저굴절률층(240), 및 제3 색 필터(230c)가 위치할 수 있다.
앞선 실시예에서는 제1 색 변환층(520a), 제2 색 변환층(520b), 및 투과층(520c) 바로 위에 저굴절률층(240)이 위치할 수 있고, 본 실시예에서는 제1 색 변환층(520a), 제2 색 변환층(520b), 및 투과층(520c) 위에 제1 캡핑층(251)이 위치하고, 제1 캡핑층(251) 위에 저굴절률층(240)이 위치할 수 있다. 제1 캡핑층(251)은 제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 제3 개구부(267c) 내에 위치할 수 있고, 격벽(265)의 상부면 위에는 위치하지 않을 수 있다.
제1 색 변환층(520a), 제2 색 변환층(520b), 투과층(520c)을 형성한 후 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등의 무기 절연 물질을 증착하고, 이를 패터닝하여 제1 캡핑층(251)을 형성할 수 있다. 제1 캡핑층(251)은 상기 물질의 단일층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다.
제1 개구부(267a) 내에서 제1 색 변환층(520a)과 저굴절률층(240) 사이에 제1 캡핑층(251)이 위치할 수 있다. 제1 캡핑층(251)은 격벽(265)의 측면 위에도 위치할 수 있다. 제1 개구부(267a) 내에서 저굴절률층(240)은 격벽(265)과 접하지 않을 수 있다. 저굴절률층(240)과 격벽(265) 사이에 제1 캡핑층(251)이 위치할 수 있다.
제2 개구부(267b) 내에서 제2 색 변환층(520b)과 저굴절률층(240) 사이에 제1 캡핑층(251)이 위치할 수 있다. 제1 캡핑층(251)은 격벽(265)의 측면 위에도 위치할 수 있다. 제2 개구부(267b) 내에서 저굴절률층(240)은 격벽(265)과 접하지 않을 수 있다. 저굴절률층(240)과 격벽(265) 사이에 제1 캡핑층(251)이 위치할 수 있다.
제3 개구부(267c) 내에서 투과층(520c)과 저굴절률층(240) 사이에 제1 캡핑층(251)이 위치할 수 있다. 제1 캡핑층(251)은 격벽(265)의 측면 위에도 위치할 수 있다. 제3 개구부(267c) 내에서 저굴절률층(240)은 격벽(265)과 접하지 않을 수 있다. 저굴절률층(240)과 격벽(265) 사이에 제1 캡핑층(251)이 위치할 수 있다.
앞선 실시예에서는 저굴절률층(240) 바로 위에 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 및 제3 색 필터(230c)가 위치할 수 있고, 본 실시예에서는 저굴절률층(240) 위에 제2 캡핑층(253)이 위치하고, 제2 캡핑층(253) 위에 제1 색 필터(230a), 제2 색 필터(230b), 및 제3 색 필터(230c)가 위치할 수 있다. 제2 캡핑층(253)은 제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 제3 개구부(267c) 내에 위치할 수 있고, 격벽(265)의 상부면 위에는 위치하지 않을 수 있다.
저굴절률층(240)을 형성한 후 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등의 무기 절연 물질을 증착하고, 이를 패터닝하여 제2 캡핑층(253)을 형성할 수 있다. 제2 캡핑층(253)은 상기 물질의 단일층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다.
제1 개구부(267a) 내에서 저굴절률층(240)과 제1 색 필터(230a) 사이에 제2 캡핑층(253)이 위치할 수 있다. 제2 캡핑층(253)은 제1 색 필터(230a)의 하부면 및 측면과 접할 수 있다.
제2 개구부(267b) 내에서 저굴절률층(240)과 제2 색 필터(230b) 사이에 제2 캡핑층(253)이 위치할 수 있다. 제2 캡핑층(253)은 제2 색 필터(230b)의 하부면 및 측면과 접할 수 있다.
제3 개구부(267c) 내에서 저굴절률층(240)과 제3 색 필터(230c) 사이에 제2 캡핑층(253)이 위치할 수 있다. 제2 캡핑층(253)은 제3 색 필터(230c)의 하부면 및 측면과 접할 수 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치에서는 저굴절률층(240)의 하부에 제1 캡핑층(251)이 위치하고, 저굴절률층(240)의 상부에 제2 캡핑층(253)이 위치할 수 있다. 제1 캡핑층(251) 및 제2 캡핑층(253)에 의해 저굴저률층(240)이 보호될 수 있다.
다음으로, 도 13을 참조하여 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 13에 도시된 실시예에 의한 표시 장치 및 그 제조 방법은 도 12에 도시된 실시예에 의한 표시 장치 및 그 제조 방법과 동일한 부분이 상당하므로, 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제1 캡핑층, 제2 캡핑층이 전체적으로 형성된다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 설명한다.
도 13은 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
일 실시예에 의한 표시 장치는 앞선 실시예에서와 마찬가지로 기판(110), 기판(110) 위에 위치하는 트랜지스터(TFT), 트랜지스터(TFT)에 연결되어 있는 발광 소자(ED)를 포함한다. 발광 소자(ED) 위에는 봉지층(400)이 위치할 수 있으며, 봉지층(400) 위에 제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 및 제3 개구부(267c)를 포함하는 격벽(265)이 위치한다. 제1 개구부(267a) 내에는 제1 색 변환층(520a), 제1 캡핑층(251), 저굴절률층(240), 제2 캡핑층(253), 및 제1 색 필터(230a)가 위치할 수 있다. 제2 개구부(267b) 내에는 제2 색 변환층(520b), 제1 캡핑층(251), 저굴절률층(240), 제2 캡핑층(253), 및 제2 색 필터(230b)가 위치할 수 있다. 제3 개구부(267c) 내에는 투과층(520c), 제1 캡핑층(251), 저굴절률층(240), 제2 캡핑층(253), 및 제3 색 필터(230c)가 위치할 수 있다.
앞선 실시예에서는 격벽(265)의 상부면 위에는 제1 캡핑층(251)이 위치하지 않도록 제1 캡핑층(251)을 패터닝할 수 있고, 본 실시예에서는 제1 캡핑층(251)을 전체적으로 형성할 수 있다. 즉, 제1 캡핑층(251)을 패터닝하는 공정을 별도로 진행하지 않을 수 있다. 이때, 제1 캡핑층(251)은 격벽(265)의 상부면 위에도 위치할 수 있다.
앞선 실시예에서는 격벽(265)의 상부면 위에는 제2 캡핑층(253)이 위치하지 않도록 제2 캡핑층(253)을 패터닝할 수 있고, 본 실시예에서는 제2 캡핑층(253)을 전체적으로 형성할 수 있다. 즉, 제2 캡핑층(253)을 패터닝하는 공정을 별도로 진행하지 않을 수 있다. 이때, 제2 캡핑층(253)은 격벽(265)의 상부면 위에도 위치할 수 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치에서 격벽(265)의 상부면 위에는 제1 캡핑층(251) 및 제2 캡핑층(253)이 위치할 수 있다. 제1 개구부(267a), 제2 개구부(267b), 및 제3 개구부(267c) 내에서 제1 캡핑층(251)과 제2 캡핑층(253) 사이에는 저굴절률층(240)이 위치할 수 있다. 격벽(265)의 상부면 위에서 제2 캡핑층(253)은 제1 캡핑층(251) 바로 위에 위치할 수 있다. 제1 캡핑층(251)과 제2 캡핑층(253)은 동일한 물질로 이루어질 수도 있고, 상이한 물질로 이루어질 수도 있다. 제1 캡핑층(251) 및 제2 캡핑층(253)의 두께는 각각 약 4000Å 정도로서, 오버코트층(290)의 상부면의 평탄도에 미치는 영향은 크지 않다. 따라서, 격벽(265)의 상부면 위에 제1 캡핑층(251) 및 제2 캡핑층(253)이 형성되더라도, 오버코트층(290)의 상부면은 평탄하게 형성될 수 있다. 일 실시예에 의한 표시 장치에서는 제1 캡핑층(251) 및 제2 캡핑층(253)을 패터닝하는 공정이 별도로 진행되지 않으므로 공정 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110: 기판
230a: 제1 색 필터
230b: 제2 색 필터
230c: 제3 색 필터
240: 저굴절률층
251: 제1 캡핑층
253: 제2 캡핑층
267a: 제1 개구부
267b: 제2 개구부
267c: 제3 개구부
400: 봉지층
520a: 제1 색 변환층
520b: 제2 색 변환층
520c: 투과층
TFT: 트랜지스터
ED: 발광 소자

Claims (20)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 위치하는 트랜지스터,
    상기 트랜지스터에 연결되어 있는 발광 소자,
    상기 발광 소자 위에 위치하는 봉지층,
    상기 봉지층 위에 위치하고, 상기 발광 소자와 중첩하는 개구부를 포함하는 격벽, 및
    상기 개구부 내에 순차적으로 적층되어 있는 색 변환층, 저굴절률층, 및 색 필터를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 격벽은
    제1 화소의 발광 소자와 중첩하는 제1 개구부,
    제2 화소의 발광 소자와 중첩하는 제2 개구부, 및
    제3 화소의 발광 소자와 중첩하는 제3 개구부를 포함하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 개구부 내에 제1 색 변환층, 상기 저굴절률층, 및 제1 색 필터가 위치하고,
    상기 제2 개구부 내에 제2 색 변환층, 상기 저굴절률층, 및 제2 색 필터가 위치하고,
    상기 제3 개구부 내에 투과층, 상기 저굴절률층, 및 제3 색 필터가 위치하는 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 저굴절률층은 상기 제1 색 변환층, 상기 제2 색 변환층, 및 상기 투과층 위에 위치하고, 상기 격벽의 측면 위에 위치하는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 저굴절률층은 상기 격벽의 상부면 위에는 위치하지 않는 표시 장치.
  6. 제3항에서,
    상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 서로 중첩하지 않는 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 상기 격벽의 상부면 위에는 위치하지 않는 표시 장치.
  8. 제3항에서,
    상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 및 상기 제3 개구부 내에 위치하는 제1 캡핑층 및 제2 캡핑층을 더 포함하고,
    상기 제1 캡핑층은 상기 제1 색 변환층과 상기 저굴절률층 사이, 상기 제2 색 변환층과 상기 저굴절률층 사이, 및 상기 투과층과 상기 저굴절률층 사이에 위치하고,
    상기 제2 캡핑층은 상기 저굴절률층과 상기 제1 색 필터 사이, 상기 저굴절률층과 상기 제2 색 필터 사이, 및 상기 저굴절률층과 상기 제3 색 필터 사이에 위치하는 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 캡핑층 및 상기 제2 캡핑층은 상기 격벽의 상부면 위에 위치하는 표시 장치.
  10. 제3항에서,
    상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 상기 제3 색 필터, 및 상기 격벽 위에 위치하는 오버코트층을 더 포함하는 표시 장치.
  11. 기판 위에 트랜지스터, 및 상기 트랜지스터와 연결되는 발광 소자를 형성하는 단계,
    상기 발광 소자 위에 봉지층을 형성하는 단계,
    상기 봉지층 위에 격벽을 형성하는 단계,
    상기 격벽을 패터닝하여 상기 발광 소자와 중첩하는 개구부를 형성하는 단계,
    상기 개구부 내에 색 변환층을 형성하는 단계,
    상기 개구부 내에 저굴절률층을 형성하는 단계, 및
    상기 개구부 내에 색 필터를 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 색 변환층을 형성하는 단계, 상기 저굴절률층을 형성하는 단계, 및 상기 색 필터를 형성하는 단계는 잉크젯 프린팅 공정을 이용하여 이루어지는 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제11항에서,
    상기 격벽을 패터닝하는 단계에서,
    제1 화소의 발광 소자와 중첩하는 제1 개구부,
    제2 화소의 발광 소자와 중첩하는 제2 개구부, 및
    제3 화소의 발광 소자와 중첩하는 제3 개구부를 형성하는 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 색 변환층을 형성하는 단계에서,
    상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 및 상기 제3 개구부 내에 서로 다른 잉크 물질을 떨어뜨려,
    상기 제1 개구부 내에 제1 색 변환층을 형성하고,
    상기 제2 개구부 내에 제2 색 변환층을 형성하고,
    상기 제3 개구부 내에 투과층을 형성하는 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 저굴절률층을 형성하는 단계에서,
    상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 및 상기 제3 개구부 내에 동일한 잉크 물질을 떨어뜨려,
    상기 제1 색 변환층, 상기 제2 색 변환층, 및 상기 투과층 위에 각각 저굴절률층을 형성하는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 저굴절률층은 상기 격벽의 측면 위에 위치하고, 상기 격벽의 상부면 위에는 위치하지 않는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제15항에서,
    상기 색 필터를 형성하는 단계에서,
    상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 상기 제3 개구부 내에 서로 다른 잉크 물질을 떨어뜨려,
    상기 제1 개구부 내에 제1 색 필터를 형성하고,
    상기 제2 개구부 내에 제2 색 필터를 형성하고,
    상기 제3 개구부 내에 제3 색 필터를 형성하고,
    상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 상기 저굴절률층 위에 위치하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 서로 중첩하지 않고,
    상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 상기 격벽의 상부면 위에는 위치하지 않는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제17항에서,
    상기 저굴절률층을 형성하는 단계 이전에
    상기 제1 색 변환층, 상기 제2 색 변환층, 및 상기 투과층 위에 제1 캡핑층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 저굴절률층을 형성하는 단계 이후에
    상기 저굴절률층 위에 제2 캡핑층을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제17항에서,
    상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 상기 제3 색 필터, 및 상기 격벽 위에 오버코트층을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.

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