KR20230124161A - 광제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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권선영
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김부용
김수동
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박다혜
송태영
오근찬
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Abstract

일 실시예의 광제어 부재 는 및 이를 포함하는 표시 장치는 베이스 수지 영역, 및 복수의 광변환체들이 응집하여 배치된 광변환 영역을 포함하는 광제어층을 포함하고, 광변환체들 각각은 양자점 및 양자점 표면에 결합된 액정 리간드를 포함하여 우수한 광추출 효율 및 저반사 특성을 나타낼 수 있다.

Description

광제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치{OPTICAL CONTROL MEMBER AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 광제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는 양자점을 포함하는 광제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 광원으로부터 생성된 소스광을 선택적으로 투과시키는 투과형 표시 장치와 표시 장치 자체에서 소스광을 생성하는 발광형 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 컬러 이미지를 생성하기 위해 화소들에 따라 다른 종류의 광제어부를 포함할 수 있다. 광제어부는 소스광의 일부 파장 범위만 투과시키거나, 소스광의 컬러를 변환시킬 수 있다. 일부의 광제어부는 소스광의 컬러는 변경하지 않고, 광의 특성을 변경시킬 수도 있다.
표시 장치에서 광제어부에 양자점 재료 등이 사용되고 있으며, 표시 장치의 표시 품질 개선을 위해 광제어부에서 광변환 효율 또는 광투과 효율을 증가시키기 위한 기술 개발을 필요로 한다.
본 발명의 목적은 외부광에 의한 반사율이 감소하고 우수한 광추출 효율을 갖는 광제어 부재를 제공하는 것이다.
본 발명은 외부광에 의한 반사율이 감소하고 양호한 광산란 특성을 갖는 광제어 부재를 포함하여 우수한 표시 품질을 갖는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예는 베이스 수지 영역, 및 복수의 광변환체들이 응집하여 배치된 광변환 영역을 포함하는 광제어층을 포함하고, 상기 광변환체들 각각은 양자점; 및 상기 양자점 표면에 결합된 액정 리간드를 포함하는 광제어 부재를 제공한다.
상기 베이스 수지 영역과 상기 광변환 영역의 굴절률이 서로 다를 수 있다.
상기 베이스 수지 영역은 아크릴레이트계 모노머 및 에폭시계 모노머 중 적어도 하나의 모노머로부터 유래된 고분자를 포함할 수 있다.
상기 양자점은 청색광 또는 녹색광으로 여기되어 적색을 발광하는 적색 양자점, 또는 상기 청색광으로 여기되어 녹색을 발광하는 녹색 양자점일 수 있다.
상기 액정 리간드는 하기 화학식 1로 표시될수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, a 및 b는 각각 독립적으로 1 이상 3 이하의 정수이고, n은 0 또는 1이며, Cx 및 Cy는 각각 독립적으로 벤젠 고리 또는 사이클로헥산 고리이고, L은 2가의 에스터(COO)기, 2가의 에틸렌기, 2가의 메톡시기, 2가의 아세틸렌기, 또는 2가의 아민기이다. R은 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 하이드록시기, 또는 나이트로기이고, X 및 Y는 각각 독립적으로 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 알콕시기, 시아노기, 또는 할로겐 원자이다.
상기 액정 리간드는 하기 LD-1 내지 LD-3 중 어느 하나로 표시될 수 있고, LD-1에서 R은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.다.
상기 베이스 수지 영역 및 상기 광변환 영역은 상기 모노머 및 상기 모노머에 분산된 광변환체들을 포함하는 광변환 수지 조성물의 중합 공정에서 서로 상분리되어 구분된 영역들일 수 있다.
상기 광제어층의 단면은 서로 구분된 상기 베이스 수지 영역 및 상기 광변환 영역의 배열로부터 형성된 핑거프린트 패턴을 갖는 것일 수 있다.
상기 광제어층은 복수의 개구부들이 정의된 분할 패턴, 및 상기 개구부들 각각에 배치된 제1 내지 제3 광제어부를 포함하고, 상기 제1 광제어부는 상기 베이스 수지 영역 및 적색 광변환 영역을 포함하고, 상기 제2 광제어부는 상기 베이스 수지 영역 및 녹색 광변환 영역을 포함하며, 상기 제3 광제어부는 상기 베이스 수지 영역, 및 상기 액정 리간드들이 응집하여 배치된 리간드 영역을 포함할 수 있다.
상기 베이스 수지 영역의 굴절률은 상기 적색 광변환 영역, 상기 녹색 광변환 영역, 및 상기 리간드 영역 각각의 굴절률과 서로 다를 수 있다.
상기 적색 광변환 영역은 청색광 또는 녹색광으로 여기되어 적색을 발광하는 적색 양자점, 및 상기 적색 양자점 표면에 결합된 상기 액정 리간드를 포함하는 적색 광변환체를 포함하고, 상기 녹색 광변환 영역은 상기 청색광으로 여기되어 녹색을 발광하는 녹색 양자점, 및 상기 녹색 양자점 표면에 결합된 상기 액정 리간드를 포함하는 녹색 광변환체를 포함할 수 있다.
상기 제1 광제어부에서, 상기 제1 광제어부 전체 중량 100wt%을 기준으로 상기 적색 광변환체들이 20wt% 이상 60wt% 이하로 포함되고, 상기 제2 광제어부에서, 상기 제2 광제어부 전체 중량 100wt%을 기준으로 상기 녹색 광변환체들이 20wt% 이상 60wt% 이하로 포함될 수 있다.
상기 제3 광제어부에서, 상기 제3 광제어부 전체 중량 100wt%을 기준으로 상기 액정 리간드가 5wt% 이상 10wt% 이하로 포함될 수 있다.
상기 광제어층 상에 배치되고, 상기 제1 광제어부, 상기 제2 광제어부, 및 상기 제3 광제어부 각각에 대응하는 제1 필터, 제2 필터, 및 제3 필터를 포함하는 컬러필터층을 더 포함할 수 있다.
다른 실시예는 발광 영역이 정의된 표시 소자층을 포함하는 하부 패널; 및 상기 하부 패널 상에 배치되고, 상기 발광 영역에 중첩하는 개구부가 정의된 분할 패턴, 및 상기 개구부에 배치된 광제어부를 포함하는 광제어층을 포함하는 상부 패널; 을 포함하고, 상기 광제어층은 베이스 수지 영역, 및 복수의 광변환체들이 응집하여 배치된 광변환 영역을 포함하고, 상기 광변환체들 각각은 양자점; 및 상기 양자점 표면에 결합된 액정 리간드를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 베이스 수지 영역과 상기 광변환 영역의 굴절률이 서로 다를 수 있다.
상기 베이스 수지 영역은 아크릴레이트계 모노머 및 에폭시계 모노머 중 적어도 하나의 모노머로부터 유래된 고분자를 포함할 수 있다.
상기 액정 리간드는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, a 및 b는 각각 독립적으로 1 이상 3 이하의 정수이고, n은 0 또는 1이며, Cx 및 Cy는 각각 독립적으로 벤젠 고리 또는 사이클로헥산 고리이고, L은 2가의 에스터(COO)기, 2가의 에틸렌기, 2가의 메톡시기, 2가의 아세틸렌기, 또는 2가의 아민기이다. R은 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 하이드록시기, 또는 나이트로기이고, X 및 Y는 각각 독립적으로 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 알콕시기, 시아노기, 또는 할로겐 원자이다.
상기 광제어층의 단면은 서로 구분된 상기 베이스 수지 영역 및 상기 광변환 영역의 배열로부터 형성된 핑거프린트 패턴을 갖는 것일 수 있다.
상기 광제어층은 상기 베이스 수지 영역 및 상기 베이스 수지 영역과 구분된 적색 광변환 영역을 포함하는 제1 광제어부; 상기 베이스 수지 영역 및 상기 베이스 수지 영역과 구분된 녹색 광변환 영역을 포함하는 제2 광제어부; 및 상기 베이스 수지 영역, 및 상기 베이스 수지 영역과 구분되고 상기 액정 리간드들이 응집하여 배치된 리간드 영역을 포함하는 제3 광제어부; 를 포함할 수 있다.
상기 베이스 수지 영역의 굴절률은 상기 적색 광변환 영역, 상기 녹색 광변환 영역, 및 상기 리간드 영역 각각의 굴절률과 서로 다를 수 있다.
상기 제1 광제어부에서, 상기 제1 광제어부 전체 중량 100wt%을 기준으로 상기 적색 광변환체들이 20wt% 이상 60wt% 이하로 포함되고, 상기 제2 광제어부에서, 상기 제2 광제어부 전체 중량 100wt%을 기준으로 상기 녹색 광변환체들이 20wt% 이상 60wt% 이하로 포함되며, 상기 제3 광제어부에서, 상기 제3 광제어부 전체 중량 100wt%을 기준으로 상기 액정 리간드가 5wt% 이상 10wt% 이하로 포함될 수 있다.
상기 표시 소자층은 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함하고, 소스광을 출력하는 발광 소자를 포함하고, 상기 제1 광제어부는 상기 소스광을 제1 색광으로 변환시키는 제1 광변환체를 포함하고, 상기 제2 광제어부는 상기 소스광을 제2 색광으로 변환시키는 제2 광변환체를 포함하며, 상기 제3 광제어부는 상기 소스광을 투과시킬 수 있다.
상기 제1 광변환체는 상기 소스광에 의해 여기되어 상기 제1 광을 발광하는 제1 양자점, 및 상기 제1 양자점 표면에 결합된 상기 액정 리간드를 포함하고,상기 제2 광변환체는 상기 소스광에 의해 여기되어 상기 제2 광을 발광하는 제2 양자점, 및 상기 제2 양자점 표면에 결합된 상기 액정 리간드를 포함할 수 있다.
상기 상부 패널은 상기 광제어층 상측에 배치되고, 상기 제1 광제어부에 중첩하고 상기 제1 광을 투과시키는 제1 필터; 상기 제2 광제어부에 중첩하고 상기 제2 광을 투과시키는 제2 필터; 및 상기 제3 광제어부에 중첩하고 상기 소스광 투과시키는 제3 필터; 를 포함하는 필터층을 더 포함할 수 있다.
상기 광제어부는 산란체를 미포함할 수 있다.
일 실시예의 광제어 부재는 상분리된 베이스 수지 영역과 광변환 영역을 포함하여 입사된 광을 양호하게 산란시킴으로써 우수한 광추출 효율을 나타내고, 산란체를 미포함하여 외부광에 의한 반사율이 감소된 특성을 나타낼 수 있다.
또한, 일 실시예의 표시 장치는 산란체를 포함하지 않고 베이스 수지 영역과 광변환 영역으로 상분리된 광제어부를 포함하여 외부광에 의한 반사율이 저감되고 광추출 효율이 개선되어 우수한 표시 품질을 나타낼 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 일 실시예의 표시 장치의 일 부분에 대한 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치 일 부분에 대한 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치 일 부분에 대한 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 광제어층의 단면도이다.
도 7a는 일 실시예에 따른 광제어부의 일부에 대한 도면이다.
도 7b는 일 실시예에 따른 광제어부의 일부에 대한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 광제어부의 제조 단계 일부를 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 광제어부에서의 광의 진행 방향을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 비교예 및 실시예에서의 광추출 효율 및 반사율의 관계를 나타낸 그래프이다.
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 도면 부호는 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. 본 명세서에서 "상에 배치되는" 것은 어느 하나의 부재의 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 나타내는 것일 수 있다.
"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 광제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예의 표시 장치를 나타낸 사시도이다. 도 2는 일 실시예의 표시 장치를 나타낸 단면도이다. 도 2는 도 1의 I-I'선에 대응하는 부분을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 휴대폰, 태블릿, 자동차 내비게이션, 게임기, 또는 웨어러블 장치일 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 1 및 이하 도면들에서는 제1 방향축(DR1) 내지 제3 방향축(DR3)을 도시하였으며, 본 명세서에서 설명되는 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 제1 내지 제3 방향으로 설명될 수 있으며, 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다.
본 명세서에서 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향인 제3 방향축(DR3)과 나란한 방향일 수 있다. 본 명세서에서, 표시 장치(DD)를 구성하는 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)을 기준으로 정의될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)에 인접한 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 영상이 표시되는 부분에 해당한다. 표시 영역(DA)에는 복수의 화소 영역들(PXA)이 배치될 수 있다. 복수의 화소 영역들(PXA)은 서로 다른 파장 영역의 광을 방출하는 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B, 도 3)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 영역(DA)은 사각 형상일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 영역(DA)의 형상과 비표시 영역(NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다. 또한, 표시 장치(DD)의 전면인 표시면에 비표시 영역(NDA)이 존재하지 않을 수도 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 표시 소자층(DP-ED, 도 4)을 포함하는 하부 패널(DP) 및 광제어층(CCL, 도 4)을 포함하는 상부 패널(OP)을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 하부 패널(DP)과 상부 패널(OP) 사이에는 충전층(filling layer)(FML)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서 하부 패널(DP)은 표시 패널 또는 표시 기판으로 지칭될 수 있고, 상부 패널(OP)은 광제어 부재 또는 광제어 기판으로 지칭될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)에서 충전층(FML)은 하부 패널(DP)과 상부 패널(OP) 사이를 충전하는 것일 수 있다. 충전층(FML)은 하부 패널(DP)과 상부 패널(OP) 사이의 완충제의 기능을 할 수 있다. 일 실시예에서 충전층(FML)은 충격 흡수 기능 등을 할 수 있으며, 표시 장치(DD)의 강도를 증가시킬 수 있다. 충전층(FML)은 고분자 수지를 포함하는 충전 수지로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 충전층(FML)은 아크릴계 수지, 또는 에폭시계 수지 등을 포함하는 충전층 수지로부터 형성되는 것일 수 있다.
한편, 일 실시예에서 충전층(FML)은 생략될 수 있으며, 하부 패널(DP) 상에 상부 패널(OP)이 직접 배치될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 충전층(FML)이 생략되고 하부 패널(DP) 상에 광제어층(CCL, 도 4)이 배치될 수도 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 하부 패널(DP)과 상부 패널(OP) 사이에 배치된 봉지부(SLM)를 포함하는 것일 수 있다. 봉지부(SLM)는 하부 패널(DP)과 상부 패널(OP)을 결합시키는 것일 수 있다. 봉지부(SLM)는 비표시 영역(NDA)에 배치되어 하부 패널(DP)과 상부 패널(OP)을 결합시키는 것일 수 있다. 봉지부(SLM)는 표시 장치(DD)의 외곽 부분인 비표시 영역(NDA)에 배치되어 외부로부터 표시 장치(DD) 내부로 이물질, 산소, 및 수분 등의 유입을 방지할 수 있다. 봉지부(SLM)는 경화성 수지를 포함하는 실런트로부터 형성된 것일 수 있다. 실런트는 에폭시계 수지 또는 아크릴계 수지 등을 포함하는 것일 수 있다. 실런트는 열경화성 재료 또는 광경화성 재료일 수 있다. 실런트는 하부 패널(DP) 또는 상부 패널(OP)의 일면에 제공되고, 이후 하부 패널(DP)과 상부 패널(OP)을 마주하도록 합착한 이후 열 또는 자외선 광 등에 의해 경화되어 봉지부(SLM)를 형성할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 부분에 대한 평면도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치 일부의 단면도이다. 도 4는 도 3의 II-II'선에 대응하는 단면도이고 도 5는 도 3의 III-III' 선에 대응하는 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 복수의 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 서로 구분되는 제1 화소 영역(PXA-R), 제2 화소 영역(PXA-G), 및 제3 화소 영역(PXA-B)을 포함할 수 있다. 제1 화소 영역(PXA-R), 제2 화소 영역(PXA-G), 및 제3 화소 영역(PXA-B)은 서로 다른 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 제1 화소 영역(PXA-R)은 적색광을 방출하는 적색 발광 영역이고, 제2 화소 영역(PXA-G)은 녹색광을 방출하는 녹색 발광 영역이며, 제3 화소 영역(PXA-B)은 청색광을 방출하는 청색 발광 영역일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 복수의 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 옐로우, 마젠타, 시안 3개의 주요색을 표시하는 3개 그룹의 화소 영역들을 포함할 수도 있다.
일 실시예에서 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 표시 영역(DA, 도 1) 전체에 반복적으로 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 평면 상에서 볼 때 서로 중첩하지 않고 구분된 것일 수 있다. 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 주변에 주변 영역(NPXA)이 배치된다. 주변 영역(NPXA)은 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 경계를 설정한다. 주변 영역(NPXA)은 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 에워쌀 수 있다. 주변 영역(NPXA)에는 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 사이의 혼색을 방지하는 구조물, 예를 들어, 화소 정의막(PDL) 또는 분할 패턴(BMP) 등이 배치될 수 있다.
도 3에서는 평면상 형상이 서로 동일하고, 평면상 면적이 상이한 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 포함하는 표시 장치(DD)를 예시적으로 도시하였으나, 실시예가 이에 제한되지 않는다. 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 면적은 모두 동일하거나 적어도 한 종류의 화소 영역의 면적이 나머지 종류들의 화소 영역의 면적과 상이할 수 있다. 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 면적은 출광 컬러에 따라 설정될 수 있다.
도 3을 참조하면 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 평면 상에서 사각형의 형상을 갖는 것일 수 있다. 하지만. 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 평면상에서 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 마름모 또는 오각형과 같은 다른 형상의 다각형상(실질적인 다각형상 포함)을 가질 수 있다. 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 평면상에서 코너 영역이 둥근 직사각형상(실질적인 직사각형상)을 가질 수 있다.
도 3에서는 제2 화소 영역(PXA-G)이 제1 행에 배치되고, 제1 화소 영역(PXA-R)과 제3 화소 영역(PXA-B)이 제2 행에 배치되는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 배치는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 동일한 행에 배치될 수 있다.
복수의 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 스트라이프 형태로 정렬되어 배열되거나, 펜타일(PENTILE®) 배열 형태를 갖거나, 또는 다이아몬드 배열 형태를 갖는 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 배열 순서 및 배열 형태는 표시 장치(DD)에서 요구되는 표시 품질의 특성에 따라 다양하게 조합되어 제공될 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 뱅크 웰 영역(bank well area)(BWA)을 포함할 수 있다. 뱅크 웰 영역(BWA)은 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 사이에 배치될 수 있다. 평면 상에서 볼 때, 뱅크 웰 영역(BWA)은 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)과 비중첩하는 것일 수 있다. 뱅크 웰 영역(BWA) 및 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 분할 패턴(BMP)으로 구분될 수 있다.
뱅크 웰 영역(BWA)은 복수의 광제어부(CCP1, CCP2, CCP3)를 패터닝하는 공정에서 사용되는 잉크 오탄착으로 인한 불량을 방지하기 위하여 분할 패턴(BMP) 사이에 정의된 개구부(BW-OH)에 대응하는 부분일 수 있다. 광제어부(CCP1, CCP2, CCP3) 형성을 위해 제공되는 잉크 중 오탄착된 일부는 뱅크 웰 영역(BWA) 내로 배치되어 잉크 오탄착에 의한 합착 불량이 개선될 수 있다. 즉, 본 명세서에서 도시되지는 않았으나, 광제어부(CCP1, CCP2, CCP3) 형성을 위한 잉크 조성물 일부가 뱅크 웰 영역(BWA) 중 적어도 일부에 배치될 수도 있다.
뱅크 웰 영역(BWA)은 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)에 인접하도록 정의될 수 있다. 뱅크 웰 영역(BWA)의 평면 상 형상 및 개수, 배열 형태는 도 3 등에 도시된 것에 한정되지 않으며 다양하게 변경될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 일 실시예에서 하부 패널(DP)은 베이스층(BS), 베이스층(BS) 상에 배치된 회로층(DP-CL), 회로층(DP-CL) 상에 배치된 표시 소자층(DP-ED)을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 하부 패널(DP)은 표시 소자층(DP-ED) 상에 배치된 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다. 표시 소자층(DP-ED)은 화소 정의막(PDL) 및 발광 소자(EMD)를 포함하는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 표시 소자층(DP-ED)의 상부를 커버하는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 표시 소자층(DP-ED)과 충전층(FML) 사이를 충전하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(DD)에서 하부 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 하부 패널(DP)은 유기 전계 발광(Organic Electroluminescence) 표시 패널일 수 있다. 하부 패널(DP)이 유기 전계 발광 표시 패널인 경우 표시 소자층(DP-ED)은 발광 소자(EMD)로 유기 전계 발광 소자를 포함하는 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 표시 소자층(DP-ED)은 발광 소자(EMD)로 퀀텀닷 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 또한, 표시 소자층(DP-ED)은 발광 소자(EMD)로 마이크로 엘이디 소자 및/또는 나노 엘이디 소자 등을 포함할 수도 있다. 발광 소자(EMD)는 소스광을 생성하는 것일 수 있다. 발광 소자(EMD)에서 생성되어 출력된 소스광이 상부 패널(OP)에 제공되고 상부 패널(OP)의 광제어층(CCL)에서 소스광이 다른 파장의 광으로 광변환되거나, 소스광이 산란되어 투과될 수 있다.
하부 패널(DP)에서 베이스층(BS)은 표시 소자층(DP-ED)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(BS)은 유리기판, 금속기판, 고분자기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스층(BS)은 무기층, 기능층 또는 복합재료층일 수 있다.
베이스층(BS)은 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스층(BS)은 고분자수지층, 접착층, 및 고분자 수지층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 특히, 고분자 수지층은 폴리이미드(polyimide)계 수지를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 고분자 수지층은 아크릴(acrylate)계 수지, 메타크릴(methacrylate)계 수지, 폴리이소프렌(polyisoprene)계 수지, 비닐(vinyl)계 수지, 에폭시(epoxy)계 수지, 우레탄(urethane)계 수지, 셀룰로오스(cellulose)계 수지, 실록산(siloxane)계 수지, 폴리아미드(polyamide)계 수지 및 페릴렌(perylene)계 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 "~~계" 수지는 "~~"의 작용기를 포함하는 것을 의미한다.
회로층(DP-CL)은 베이스층(BS) 상에 배치될 수 있다. 회로층(DP-CL)은 절연층, 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 코팅, 증착 등의 방식으로 절연층, 반도체층, 및 도전층이 베이스층(BS) 위에 형성되고, 이후, 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 절연층, 반도체층, 및 도전층이 선택적으로 패터닝(patterning)될 수 있다. 이 후, 회로층(DP-CL)에 포함된 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인이 형성될 수 있다. 일 실시예에서 회로층(DP-CL)은 트랜지스터, 버퍼층 및 복수 개의 절연층들을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 발광 소자(EMD)는 제1 전극(EL1), 제1 전극(EL1)과 마주하는 제2 전극(EL2), 및 제1 전극(EL1)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치된 발광층(EML)을 포함하는 것일 수 있다. 발광 소자(EMD)에 포함된 발광층(EML)은 발광 물질로 유기 발광 물질을 포함하거나, 또는 양자점을 포함할 수 있다. 발광 소자(EMD)는 정공 제어층(HTR) 및 전자 제어층(ETR)을 더 포함할 수 있다. 한편, 도시되지는 않았으나, 발광 소자(EMD)는 제2 전극(EL2) 상부에 배치된 캡핑층(미도시)을 더 포함할 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 회로층(DP-CL) 상에 배치되며, 제1 전극(EL1)의 일부분을 커버할 수 있다. 화소 정의막(PDL)에는 발광 개구부(OH)가 정의된다. 화소 정의막(PDL)의 발광 개구부(OH)는 제1 전극(EL1)의 적어도 일부분을 노출시킨다. 본 실시예에서 발광 영역(EA1, EA2, EA-3)은 발광 개구부(OH)에 의해 노출된 제1 전극(EL1)의 일부 영역에 대응하게 정의되었다.
하부 패널(DP)은 제1 발광 영역(EA1), 제2 발광 영역(EA2), 및 제3 발광 영역(EA3)을 포함할 수 있다. 제1 발광 영역(EA1), 제2 발광 영역(EA2), 및 제3 발광 영역(EA3)은 화소 정의막(PDL)으로 구분되는 영역들일 수 있다. 제1 발광 영역(EA1), 제2 발광 영역(EA2), 및 제3 발광 영역(EA3)은 각각 제1 화소 영역(PXA-R), 제2 화소 영역(PXA-G), 및 제3 화소 영역(PXA-B)에 대응하는 것일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 "대응한다"는 것은 표시 장치(DD)의 두께 방향(DR3)에서 보았을 때 두 구성이 중첩한다는 것을 의미하며 동일한 면적으로 제한되지 않는다.
발광 영역(EA1, EA2, EA-3)은 화소 영역(PXA-R, PXA-G, PXA-B)과 중첩하고, 뱅크 웰 영역(BWA)과는 비중첩하는 것일 수 있다. 평면 상에서 볼 때, 분할 패턴(BMP)으로 구분되는 화소 영역(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 면적은 화소 정의막(PDL)으로 구분되는 발광 영역(EA1, EA2, EA-3)의 면적보다 큰 것일 수 있다.
발광 소자(EMD)에서 제1 전극(EL1)은 회로층(DP-CL) 상에 배치된다. 제1 전극(EL1)은 애노드(anode) 또는 캐소드(cathode)일 수 있다. 또한, 제1 전극(EL1)은 화소 전극일 수 있다. 제1 전극(EL1)은 투과 전극, 반투과 전극, 또는 반사 전극일 수 있다.
정공 제어층(HTR)은 제1 전극(EL1)과 발광층(EML) 사이에 배치될 수 있다. 정공 제어층(HTR)은 정공 주입층, 정공 수송층, 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 정공 제어층(HTR)은 발광 영역들(EA1, EA2, EA3) 및 발광 영역들(EA1, EA2, EA3)을 구분하는 화소 정의막(PDL) 전체와 중첩하도록 공통층으로 배치될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 정공 제어층(HTR)은 발광 영역들(EA1, EA2, EA3) 각각에 대응하여 분리되어 배치되도록 패터닝되어 제공될 수 있다.
발광층(EML)은 정공 제어층(HTR) 상에 배치된다. 일 실시예에서 발광층(EML)은 발광 영역들(EA1, EA2, EA3) 및 발광 영역들(EA1, EA2, EA3)을 구분하는 화소 정의막(PDL) 전체와 중첩하도록 공통층으로 제공된 것일 수 있다. 일 실시예에서, 발광층(EML)은 청색광을 방출하는 것일 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD)에서, 청색광이 소스광이 될 수 있다.
발광층(EML)은 정공 제어층(HTR) 및 전자 제어층(ETR) 전체와 중첩하는 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 일 실시예에서 발광층(EML)은 발광 개구부(OH) 내에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(EML)은 화소 정의막(PDL)으로 구분되는 발광 영역(EA1, EA2, EA3)에 대응하도록 분리되어 형성될 수 있다. 발광 영역(EA1, EA2, EA3)에 대응하도록 분리되어 형성된 발광층(EML)은 모두 동일한 파장 영역의 광을 방출하는 것이거나, 또는 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 각각에서 서로 다른 파장 영역의 광을 방출할 수도 있다.
발광층(EML)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. 발광층(EML)은 형광 또는 인광 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예의 발광 소자에서 발광층(EML)은 유기 발광 재료, 금속 유기 착체, 또는 양자점 등을 발광 재료로 포함할 수 있다.
전자 제어층(ETR)은 발광층(EML)과 제2 전극(EL2) 사이에 배치될 수 있다. 전자 제어층(ETR)은 전자 주입층, 전자 수송층, 및 정공 저지층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 전자 제어층(ETR)은 발광 영역들(EA1, EA2, EA3) 및 발광 영역들(EA1, EA2, EA3)을 구분하는 화소 정의막(PDL) 전체와 중첩하도록 공통층으로 배치될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 전자 제어층(ETR)은 발광 영역들(EA1, EA2, EA3) 각각에 대응하여 분리되어 배치되도록 패터닝되어 제공될 수 있다.
제2 전극(EL2)은 전자 제어층(ETR) 상에 제공된다. 제2 전극(EL2)은 공통 전극일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 캐소드(cathode) 또는 애노드(anode)일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 전극(EL1)이 애노드인 경우 제2 전극(EL2)은 캐소드일 수 있고, 제1 전극(EL1)이 캐소드인 경우 제2 전극(EL2)은 애노드일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 투과 전극, 반투과 전극 또는 반사 전극일 수 있다.
봉지층(TFE)은 발광 소자(EMD) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 봉지층(TFE)은 제2 전극(EL2) 상에 배치될 수 있다. 또한, 발광 소자(EMD)가 캡핑층(미도시)을 포함하는 경우 봉지층(TFE)은 캡핑층(미도시) 상에 배치될 수 있다. 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기막과 적어도 하나의 무기막을 포함하고, 무기막과 유기막은 교번하여 배치되는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 수분/산소로부터 표시 소자층(DP-ED)을 보호하고, 먼지 입자와 같은 이물질이 유입되는 것을 방지하는 역할을 하는 것일 수 있다.
봉지층(TFE)은 실리콘 나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘옥사이드 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 또한, 무기막은 티타늄옥사이드, 또는 알루미늄옥사이드 등을 포함할 수 있다.
봉지층(TFE)은 무기막들 사이에 배치된 유기막을 포함할 수 있다. 유기막은 아크릴레이트계 수지 등으로부터 형성된 유기 고분자 물질을 포함하는 것일 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 하부 패널(DP) 상부에 배치되며, 광제어층(CCL)을 포함하는 상부 패널(OP)을 포함할 수 있다. 광제어층(CCL)은 분할 패턴(BMP) 및 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)를 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 상부 패널(OP)은 베이스 기판(BL) 및 컬러필터층(CFL)을 더 포함할 수 있다. 한편, 일 실시예에서 베이스 기판(BL) 및 컬러필터층(CFL) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 베이스 기판(BL)이 생략되고 광제어 부재인 상부 패널(OP)은 광제어층(CCL) 및 광제어층(CCL) 상측에 배치된 컬러필터층(CFL)을 포함할 수 있다.
광제어층(CCL)에 포함된 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)은 서로 이격된 것일 수 있다. 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)은 분할 패턴(BMP)에 의해 서로 이격되어 배치될 수 있다. 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)은 분할 패턴(BMP)에 정의된 개구부(BW-OH) 내에 배치된 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 도 4에서 분할 패턴(BMP)은 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)과 비중첩하는 것으로 도시되었으나, 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)의 엣지는 분할 패턴(BMP)과 적어도 일부가 중첩할 수 있다.
광제어부(CCP1, CCP2, CCP3)는 표시 소자층(DP-ED)에서 제공되는 광의 파장을 변환시키거나 또는 제공되는 광의 파장 변환 없이 투과시키는 부분일 수 있다. 광제어부(CCP1, CCP2, CCP3)는 잉크젯(Inkjet) 공정에 의해 형성될 수 있다. 액상의 잉크 조성물이 개구부(BW-OH) 내에 제공되고, 제공된 잉크 조성물이 열 경화공정 또는 광 경화공정에 의해 중합되어 광제어부(CCP1, CCP2, CCP3)가 형성될 수 있다.
광제어층(CCL)은 상분리되어 구분된 베이스 수지 영역(BRA, 도 6) 및 광변환 영역(R-QDA, G-QDA, 도 6)을 포함할 수 있다. 또한, 광제어층(CCL)은 상분리되어 구분된 베이스 수지 영역(BRA, 도 6) 및 리간드 영역(LGA, 도 6)을 포함할 수 있다. 제1 광제어부(CCP1)는 발광 소자(EMD)에서 생성되어 제공된 소스광을 제1 색광으로 변환시키고, 제2 광제어부(CCP2)는 발광 소자(EMD)에서 생성되어 제공된 소스광을 제2 색광으로 변환시키는 부분일 수 있다. 제3 광제어부(CCP3)는 소스광에 해당하는 파장 영역의 광을 투과시키는 부분일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 소스광은 청색광이고, 제1 색광은 적색광이며, 제2 색광은 녹색광일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 색광의 중심 파장은 소스광보다 장파장이고, 제1 색광의 중심 파장은 제2 색광보다 장파장의 조건을 만족하는 범위에서 소스광 및 방출되는 제1 색광과 제2 색광의 색이 변경될 수 있다. 일 실시예에 따른 광제어층(CCL)에 포함된 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)에 대하여는 이후 보다 상세히 설명한다.
광제어층(CCL)은 광제어부(CCP1, CCP2, CCP3)의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 배치된 베리어층(CAP, CAP-T)을 더 포함할 수 있다. 베리어층(CAP, CAP-T)은 수분 및/또는 산소(이하, '수분/산소'로 칭함)의 침투를 막는 역할을 하는 것일 수 있다. 베리어층(CAP, CAP-T)은 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)의 상부 및 하부에 배치되어 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)이 수분/산소에 노출되는 것을 차단할 수 있다.
베리어층은 충전층(FML)에 인접한 제1 베리어층(CAP) 및 광제어부(CCP1, CCP2, CCP3)를 사이에 두고 충전층(FML)과 이격된 제2 베리어층(CAP-T)을 포함하는 것일 수 있다. 제1 베리어층(CAP)은 하부 패널(DP)과 인접한 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)의 일면을 커버하는 것이고, 제2 베리어층(CAP-T)은 컬러필터층(CFL)에 인접한 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)의 타면을 커버하는 것일 수 있다. 또한, 베리어층(CAP, CAP-T)은 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)뿐 아니라 분할 패턴(BMP)을 커버하는 것일 수 있다.
제1 베리어층(CAP)은 분할 패턴(BMP) 및 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)의 단차를 추종하며 배치될 수 있다. 제2 베리어층(CAP-T)은 컬러필터층(CFL)에 인접한 분할 패턴(BMP) 및 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)의 일면을 커버하는 것일 수 있다. 제2 베리어층(CAP-T)은 저굴절층(LR) 하부에 직접 배치될 수 있다.
베리어층(CAP, CAP-T)은 적어도 하나의 무기층을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 베리어층(CAP, CAP-T)은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 베리어층(CAP, CAP-T)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물이나 광투과율이 확보된 금속 박막 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)의 하부에 배치된 제1 베리어층(CAP)은 실리콘 산화질화물을 포함하는 것이고, 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)의 상부에 배치된 제2 베리어층(CAP-T)은 실리콘 산화물을 포함하는 것일 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 베리어층(CAP, CAP-T)은 유기막을 더 포함할 수 있다. 베리어층(CAP, CAP-T)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성되는 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)에서 상부 패널(OP)은 광제어층(CCL) 상에 배치된 컬러필터층(CFL)을 포함할 수 있다. 컬러필터층(CFL)은 필터들(CF1, CF2, CF3)을 포함하는 것일 수 있다. 컬러필터층(CFL)은 제1 색광을 투과시키는 제1 필터(CF1), 제2 색광을 투과시키는 제2 필터(CF2), 및 소스광에 대응하는 파장 영역의 광을 투과시키는 제3 필터(CF3)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 필터(CF1)는 적색 필터, 제2 필터(CF2)는 녹색 필터이고, 제3 필터(CF3)는 청색 필터일 수 있다. 필터들(CF1, CF2, CF3) 각각은 고분자 감광수지와 안료 또는 염료를 포함하는 것일 수 있다. 제1 필터(CF1)는 적색 안료 또는 염료를 포함하고, 제2 필터(CF2)는 녹색 안료 또는 염료를 포함하며, 제3 필터(CF3)는 청색 안료 또는 염료를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제3 필터(CF3)는 안료 또는 염료를 포함하지 않는 것일 수 있다. 제3 필터(CF3)는 고분자 감광수지를 포함하고 안료 또는 염료를 미포함하는 것일 수 있다. 제3 필터(CF3)는 투명한 것일 수 있다. 제3 필터(CF3)는 투명 감광수지로 형성된 것일 수 있다.
또한, 일 실시예에서 제1 필터(CF1)와 제2 필터(CF2)는 황색(yellow) 필터일 수 있다. 제1 필터(CF1)와 제2 필터(CF2)는 서로 구분되지 않고 일체로 제공될 수도 있다. 제1 내지 제3 필터(CF1, CF2, CF3) 각각은 제1 화소 영역(PXA-R), 제2 화소 영역(PXA-G), 및 제3 화소 영역(PXA-B) 각각에 대응하여 배치될 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 필터(CF1, CF2, CF3) 각각은 제1 제어부 내지 제3 제어부(CCP1, CCP2, CCP3) 각각에 대응하여 배치된 것일 수 있다.
또한, 화소 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 사이에 배치된 주변 영역(NPXA)에 대응하여서는 서로 다른 색광을 투과시키는 복수의 필터들(CF1, CF2, CF3)이 중첩하여 배치될 수 있다. 두께 방향인 제3 방향축(DR3) 방향으로 복수의 필터들(CF1, CF2, CF3)이 중첩하여 배치되어 인접하는 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 사이의 경계를 구분할 수 있다. 한편, 도시된 것과 달리 컬러필터층(CFL)은 인접하는 필터들(CF1, CF2, CF3) 사이의 경계를 구분하는 것으로 차광부(미도시)를 포함할 수 있다. 차광부(미도시)는 청색 필터로 형성되는 것이거나 또는 흑색 안료 또는 흑색 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 컬러필터층(CFL)은 저굴절층(LR)을 포함할 수 있다. 저굴절층(LR)은 광제어층(CCL)과 필터들(CF1, CF2, CF3) 사이에 배치된 것일 수 있다. 저굴절층(LR)은 광제어층(CCL) 상부에 배치되어 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)이 수분/산소에 노출되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 저굴절층(LR)은 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3) 및 필터들(CF1, CF2, CF3) 사이에 배치되어 광추출 효율을 높여주거나, 반사광이 광제어층(CCL)으로 입사되는 것을 방지하는 등의 광학 기능층의 기능을 할 수도 있다. 저굴절층(LR)은 인접하는 층과 비교하여 굴절률이 작은 층일 수 있다.
저굴절층(LR)은 적어도 하나의 무기층을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 저굴절층(LR)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물이나 광투과율이 확보된 금속 박막 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되지 않으며, 저굴절층(LR)은 유기막을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 저굴절층(LR) 고분자 수지 및 무기 입자 등을 포함하여 형성될 수도 있다. 저굴절층(LR)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성되는 것일 수 있다.
한편, 일 실시예의 표시 장치(DD)에서 컬러필터층(CFL)의 필터들(CF1, CF2, CF3)은 광제어층(CCL) 상에 직접 배치될 수 있다. 이 경우 저굴절층(LR)은 생략될 수 있다.
일 실시예에서 상부 패널(OP)은 컬러필터층(CFL) 상에 배치된 베이스 기판(BL)을 더 포함할 수 있다. 베이스 기판(BL)은 컬러필터층(CFL) 및 광제어층(CCL) 등이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스 기판(BL)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스 기판(BL)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다. 또한, 도시된 것과 달리 일 실시예에서 베이스 기판(BL)은 생략될 수 있다.
분할 패턴(BMP)은 소정의 값 이하의 투과율을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 분할 패턴(BMP)은 광 차단을 위해 블랙 성분(black coloring agent)을 포함할 수 있다. 분할 패턴(BMP)은 베이스 수지에 혼합된 블랙 염료, 또는 블랙 안료를 포함할 수 있다. 일 실시예에서. 블랙 성분은 카본 블랙을 포함하거나, 크롬과 같은 금속 또는 이들의 산화물을 포함할 수 있다.
분할 패턴(BMP)에는 개구부(BW-OH)가 정의될 수 있다. 개구부(BW-OH)는 화소 영역(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 또는 뱅크 웰 영역(BWA)에 대응하는 것일 수 있다. 한편, 화소 영역(PXA-R, PXA-G, PXA-B)에 대응하여 정의된 개구부(BW-OH)는 발광 개구부(OH)와 중첩하는 것일 수 있다. 평면 상에서, 개구부(BW-OH)는 발광 개구부(OH)보다 큰 면적을 갖는 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 일 실시예에 따른 광제어층을 나타낸 단면도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 상부 패널(OP, 도 4)의 일부를 나타낸 것일 수 있다. 도 6에서 도시된 일 실시예에 따른 광제어층은 일 실시예의 광제어 부재에 포함된 것일 수 있다.
도 6을 참조하면, 일 실시예의 광제어층(CCL)은 베이스 수지 영역(BRA) 및 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)으로 구분된 광제어부(CCP1, CCP2)를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예의 광제어층(CCL)은 베이스 수지 영역(BRA) 및 리간드 영역(LGA)으로 구분된 광제어부(CCP3)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 광제어부(CCP1)는 베이스 수지 영역(BRA) 및 소스광을 제1 색광으로 변환하는 적색 광변환 영역(R-QDA)을 포함하고, 제2 광제어부(CCP2)는 베이스 수지 영역(BRA), 및 소스광을 제2 색광으로 변환하는 녹색 광변환 영역(G-QDA)을 포함할 수 있다. 소스광은 상술한 일 실시예의 표시 장치에서 하부 패널(DP, 도 4)에 포함된 발광 소자(EMD)에서 생성되어 제공되는 것이며, 소스광은 청색을 포함하는 광이고, 제1 색광은 적색광이며, 제2 색광은 녹색광일 수 있다.
광제어층(CCL)에서 제1 광제어부(CCP1)는 발광 소자(EMD, 도 4)에서 제공되는 소스광을 제1 색광으로 변환하는 제1 양자점을 포함하고, 제2 광제어부(CCP2)는 소스광을 제2 색광으로 변환하는 제2 양자점을 포함하는 것일 수 있다. 제3 광제어부(CCP3)는 소스광을 투과시키는 부분일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 제1 광제어부(CCP1)는 제1 색광인 적색광을 방출하고, 제2 광제어부(CCP2)는 제2 색광인 녹색광을 방출하는 것일 수 있다. 제3 광제어부(CCP3)는 발광 소자(EMD, 도 4)에서 제공된 소스광의 적어도 일부를 투과시켜 방출하는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 양자점은 적색 양자점이고 제2 양자점은 녹색 양자점일 수 있다.
광제어부들(CCP1, CCP2), CCP3)에 포함된 베이스 수지 영역(BRA)은 아크릴레이트계 모노머, 우레탄계 모노머, 및 에폭시계 모노머 중 적어도 하나의 모노머로부터 유래된 고분자를 포함하는 부분일 수 있다. 베이스 수지 영역(BRA)은 아크릴계 고분자 수지, 우레탄계 고분자 수지, 또는 에폭시계 고분자 수지를 포함할 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에서 모노머는 라우릴아크릴레이트(lauryl acrylate), 라우릴메타크릴레이트(lauryl methacrylate), 하이드록시프로필메타크릴레이트(hydroxypropyl methacrylate), 3,5,5-트리메틸헥실아크릴레이트(3,5,5-trimethylhexyl acrylate), 글리시딜메타크릴레이트(glycidyl methacrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴아크릴레이트(tetrahydrofurfuryl acrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴메타크릴레이트(tetrahydrofurfuryl methacrylate), 벤질메타크릴레이트(benzyl methacrylate), 및 사이클로헥실메타크릴레이트(cyclohexyl methacrylate) 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
베이스 수지 영역(BRA)은 아크릴레이트계 모노머, 우레탄계 모노머, 및 에폭시계 모노머 중 적어도 하나의 모노머가 열 또는 자외선 광에 의해 중합되어 형성된 부분일 수 있다. 베이스 수지 영역(BRA)은 모노머가 중합되어 형성된 고분자 체인(PC, 도 7a, 도 7b)을 포함할 수 있다. 고분자 체인(PC, 도 7a, 도 7b)은 베이스 수지 영역(BRA)에서 네트워크를 형성할 수 있다.
도 7a는 일 실시예에 따른 광제어층의 일 부분을 나타낸 도면이다. 도 7a는 도 6의 AA' 영역에 대응하는 부분을 나타낸 것일 수 있다. 다만, 도 7a에 도시된 부분에 대한 설명은 도 6의 제2 광제어부(CCP2)에 대하여도 동일하게 적용될 수 있다. 도 7a에서 광변환 영역(QDA)는 도 6의 제1 광제어부(CCP1)의 적색 광변환 영역(R-QDA) 및 제2 광제어부(CCP2)의 녹색 광변환 영역(G-QDA)에 대응하는 것일 수 있다.
도 7a를 참조하면, 광제어부(CCP)는 베이스 수지 영역(BRA) 및 베이스 수지 영역(BRA)과 다른 영역으로 구별되는 광변환 영역(QDA)을 포함할 수 있다. 광변환 영역(QDA)은 양자점(QD) 및 양자점(QD) 표면에 결합된 액정 리간드(LGD)를 포함하는 광변환체(M-QD)를 포함하는 것일 수 있다.
도 7a에서는 광변환체(M-QD)의 형태를 개략적으로 나타낸 것이며, 양자점(QD) 표면에 결합된 액정 리간드(LGD)의 개수가 도시된 것에 한정된 것은 아니다. 일 실시예에서, 광변환 영역(QDA)에서는 광변환체들(M-QD)이 서로 응집(aggregation)하여 배치될 수 있다. 도 6에 도시된 각각의 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)에 복수의 광변환체들(M-QD)이 서로 응집하여 배치되어 있을 수 있다. 한편, 적색 광변환 영역(R-QDA)에는 적색 양자점 및 적색 양자점의 표면에 결합된 액정 리간드를 포함하는 광변환체들이 배치되고, 녹색 광변환 영역(G-QDA)에는 녹색 양자점 및 녹색 양자점의 표면에 결합된 액정 리간드를 포함하는 광변환체들이 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 양자점(QD)은 코어-쉘 구조를 가질 수 있으며, 양자점의 코어는 II-VI족 화합물, III-VI족 화합물, I-III-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, CdS, 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 HgZnTeS, 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, InGaS 3 , InGaSe3 등과 같은 삼원소 화합물, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
I-III-VI족 화합물은 AgInS, AgInS2, CuInS, CuInS2, AgGaS2, CuGaS2 CuGaO2, AgGaO2, AgAlO2 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 또는 AgInGaS2, CuInGaS2 등의 사원소 화합물로부터 선택될 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 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 GaAlNP, 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. 한편, III-V족 화합물은 II족 금속을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, III- II-V족 화합물로 InZnP 등이 선택될 수 있다.
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.
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. 코어-쉘 구조에서, 쉘에 존재하는 원소의 농도는 코어에 인접할수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 양자점(QD)은 전술한 나노 결정을 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. 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.
양자점(QD)은 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.
또한, 양자점(QD)의 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.
양자점(QD)은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절 할 수 있으며, 이에 따라 양자점은 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 녹색 광을 방출하는 양자점의 입자 크기는 적색 광을 방출하는 양자점의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다. 또한, 동일한 코어를 갖는 양자점(QD)에서 청색 광을 방출하는 양자점의 입자 크기는 그린 광을 방출하는 양자점의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 코어를 갖는 양자점에서도 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 양자점은 코어의 재료가 서로 상이한 것일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 광제어부(CCP1)는 소스광에 의해 여기되어 제1 광을 발광하는 제1 양자점 및 제1 양자점 표면에 결합된 액정 리간드를 포함하는 제1 광변환체를 포함하고, 제2 광제어부(CCP2)는 소스광에 의해 여기되어 제2 광을 발광하는 제2 양자점 및 제2 양자점 표면에 결합된 액정 리간드를 포함하는 제2 광변환체를 포함할 수 있다. 즉, 적색 광변환 영역(R-QDA)에는 적색 양자점 및 적색 양자점의 표면에 결합된 액정 리간드를 포함하는 광변환체들(M-QD)이 배치되고, 녹색 광변환 영역(G-QDA)에는 녹색 양자점 및 녹색 양자점의 표면에 결합된 액정 리간드를 포함하는 광변환체들(M-QD)이 배치될 수 있다.
일 실시예에서 광변환체(M-QD)는 양자점(QD) 표면에 결합된 액정 리간드(LGD)를 포함할 수 있다. 양자점(QD)이 코어-쉘 구조를 갖는 경우 액정 리간드(LGD)는 쉘의 표면에 결합된 것일 수 있다. 액정 리간드(LGD)는 액정 분자 구조를 갖는 것으로 장축과 단축의 길이가 서로 다른 액정 분자의 특징에 의해 액정 리간드(LGD)는 굴절률 이방성을 갖는 것일 수 있다. 따라서, 액정 리간드(LGD)를 포함하는 광변환체(M-QD)는 높은 광산란 효과를 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 양자점(QD) 표면에 부착된 액정 리간드(LGD)는 양자점(QD)에서 방출되는 광을 산란시킬 수 있다.
또한, 액정 리간드(LGD)는 광변환체들(M-QD)의 응집력을 높일 수 있다. 액정 리간드(LGD)를 포함하는 광변환체들(M-QD)은 액정 리간드들(M-QD) 간의 상호 작용에 의해 서로 밀집되어 정렬될 수 있으며, 이에 따라 복수의 광변환체들(M-QD)이 응집되어 베이스 수지 영역(BRA)과 구분되는 광변환 영역(QDA)을 형성할 수 있다.
도 6 및 도 7a를 참조하면, 제1 광제어부(CCP1) 및 제2 광제어부(CCP2) 각각에서 베이스 수지 영역(BRA) 및 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)의 굴절률은 서로 다를 수 있다. 즉, 베이스 수지 영역(BRA)과 적색 광변환 영역(R-QDA)의 굴절률이 서로 다르고, 베이스 수지 영역(BRA)과 녹색 광변환 영역(G-QDA)의 굴절률이 서로 다를 수 있다.
일 실시예에서, 제1 광제어부(CCP1) 및 제2 광제어부(CCP2)는 굴절률이 서로 다르며 서로 구분되는 두 개의 영역으로 상분리(phase separation)된 것일 수 있다. 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)을 정의하는 경계는 이웃하는 베이스 수지 영역(BRA)에 의해 정해질 수 있다. 베이스 수지 영역(BRA)과 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)은 랜덤한 형태로 서로 구분되어 배열될 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지 영역(BRA) 및 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)으로 구분되는 두 개의 영역들의 배열 형태는 핑거프린트(fingerprint) 패턴을 가질 수 있다. 베이스 수지 영역(BRA) 및 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)은 각각 랜덤한 형태로 배열되거나 연장된 변형 라멜라 구조 (lamellar structure)를 가지며 규칙성 없이 배열되며, 베이스 수지 영역(BRA)을 매트릭스로 하여 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)이 도메인을 형성하여 구분되어 있을 수 있다.
제1 광제어부(CCP1) 및 제2 광제어부(CCP2)에 입사된 광은 서로 다른 굴절률을 갖는 베이스 수지 영역(BRA)과 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)의 경계에서 광경로가 변경될 수 있다. 이에 따라, 제1 광제어부(CCP1) 및 제2 광제어부(CCP2)에 입사된 광은 제1 광제어부(CCP1) 및 제2 광제어부(CCP2) 내에서 다양한 방향으로 산란될 수 있다. 일 실시예의에서 제1 광제어부(CCP1) 및 제2 광제어부(CCP2)는 다양한 방향으로 산란된 소스광으로 충분히 여기되어 광변환된 광이 출사되므로 높은 광추출 효율을 나타낼 수 있다.
도 7b는 일 실시예에 따른 광제어층의 일 부분을 나타낸 도면이다. 도 7b는 도 6의 BB' 영역에 대응하는 부분을 나타낸 것일 수 있다.
도 6 및 도 7b를 참조하면, 제3 광제어부(CCP3)는 베이스 수지 영역(BRA) 및 베이스 수지 영역(BRA)과 다른 영역으로 구별되는 리간드 영역(LGA)을 포함할 수 있다. 리간드 영역(LGA)은 복수의 액정 리간드들(LGD)이 응집되어 배치된 부분일 수 있다. 리간드 영역(LGA)은 복수의 액정 리간드들(LGD)이 응집된 리간드 집합체(M-LGD)를 포함할 수 있다.
액정 리간드들(LGD) 간의 상호 작용에 의해 응집되어 제3 광제어부(CCP3)에는 베이스 수지 영역(BRA)과 구분되는 리간드 영역(LGA)이 형성될 수 있다.
리간드 집합체(M-LGD)를 이루는 액정 리간드들(LGD) 각각은 액정 분자 구조를 갖는 것으로 장축과 단축의 길이가 서로 다른 액정 분자의 특징에 의해 굴절률 이방성을 갖는 것일 수 있다. 따라서, 액정 리간드(LGD)를 포함하는 리간드 집합체(M-LGD)는 높은 광산란 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 일 실시예에서 제3 광제어부(CCP3)에 포함된 베이스 수지 영역(BRA)과 리간드 영역(LGA)은 서로 다른 굴절률을 가질 수 있으며, 이에 따라 제3 광제어부(CCP3)로 입사된 광은 리간드 집합체(M-LGD) 각각 또는 베이스 수지 영역(BRA)과 리간드 영역(LGA)의 경계에서 광경로가 변경되어 효과적으로 산란될 수 있다.
도 6 및 도 7b를 참조하면 제3 광제어부(CCP3)에서 베이스 수지 영역(BRA) 및 리간드 영역(LGA)의 굴절률은 서로 다를 수 있다. 즉, 일 실시예에서, 제3 광제어부(CCP3)는 굴절률이 서로 다르며 서로 구분되는 두 개의 영역으로 상분리(phase separation)된 것일 수 있다. 리간드 영역(LGA)을 정의하는 경계는 이웃하는 베이스 수지 영역(BRA)에 의해 정해질 수 있다. 베이스 수지 영역(BRA)과 리간드 영역(LGA)은 랜덤한 형태로 서로 구분되어 배열될 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지 영역(BRA) 및 리간드 영역(LGA)으로 구분되는 두 개의 영역들의 배열 형태는 핑거프린트(fingerprint) 패턴을 가질 수 있다. 베이스 수지 영역(BRA) 및 리간드 영역(LGA)은 각각 랜덤한 형태로 배열되거나 연장된 변형 라멜라 구조 (lamellar structure)를 가지며 규칙성 없이 배열되며, 베이스 수지 영역(BRA)을 매트릭스로 하여 리간드 영역(LGA)이 도메인을 형성하여 구분되어 있을 수 있다. 한편, 제3 광제어부(CCP3)의 경우 제1 및 제2 광제어부(CCP1, CCP2)와 비교하여 광제어부에서의 베이스 수지 영역(BRA)의 면적 비율이 더 클 수 있다.
제3 광제어부(CCP3)에 입사된 광은 서로 다른 굴절률을 갖는 베이스 수지 영역(BRA)과 리간드 영역(LGA)의 경계에서 광경로가 변경될 수 있다. 이에 따라, 제3 광제어부(CCP3)에 입사된 광은 다양한 방향으로 산란될 수 있다. 일 실시예에서 제3 광제어부(CCP3)에서의 광투과 효율이 증가될 수 있다.
도 7a 및 도 7b에서 광변환체(M-QD)에 포함된 액정 리간드(LGD) 및 리간드 집합체(M-LGD)를 이루는 액정 리간드(LGD)는 각각 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, a 및 b는 각각 독립적으로 1 이상 3 이하의 정수이고, n은 0 또는 1일 수 있다. Cx 및 Cy는 각각 독립적으로 벤젠 고리 또는 사이클로헥산 고리이고, L은 2가의 에스터(COO)기, 2가의 에틸렌기, 2가의 메톡시기, 2가의 아세틸렌기, 또는 2가의 아민기일 수 있다. 또한, R은 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 하이드록시기, 또는 나이트로기이고, X 및 Y는 각각 독립적으로 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 알콕시기, 시아노기, 또는 할로겐 원자일 수 있다.
화학식 1로 표시되는 액정 리간드(LGD)에서 X 및 Y는 말단기(terminal group)로 어느 하나가 양자점(QD)의 표면에 부착되는 부분일 수 있다. X 및 Y 중 어느 하나의 말단기가 양자점(QD) 표면에 부착되고 나머지 하나의 말단기는 이웃하는 광변환체(M-QD)의 액정 리간드(LGD) 부분과 인접하거나 또는 베이스 수지 영역(BRA)에 이웃할 수 있다.
화학식 1에서 "L"로 표시되는 부분은 링커일 수 있다. 링커는 이웃하는 고리기들을 서로 연결시켜주는 부분일 수 있다. 또한, 일 실시예에서 링커 부분은 생략될 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에서 액정 리간드(LGD)는 하기 LD-1 내지 LG-3 중 어느 하나로 표시될 수 있다. 한편, LD-1에서 R은 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.
도 6 및 도 7a를 참조하면, 일 실시예에 따른 광제어층(CCL)에서 제1 및 제2 광제어부(CCP1, CCP2)는 베이스 수지 영역(BRA) 및 베이스 수지 영역(BRA)과 다른 도메인으로 상분리되고 광변환체(M-QD)를 포함하는 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)을 포함하여 우수한 광추출 효율을 나타낼 수 있다. 제1 광제어부(CCP1) 및 제2 광제어부(CCP2)로 입사된 광은 베이스 수지 영역(BRA) 및 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)의 굴절률 차이에 의해 효과적으로 광경로 변환이 이루어져 광변환체(M-QD) 전체를 효과적으로 여기 시킬 수 있다. 또한, 입사된 광에 의해 여기되어 광변환체(M-QD)에서 변환되어 출사된 광도 액정 리간드(LGD), 및 베이스 수지 영역(BRA)과 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)의 경계에서 효과적으로 산란되어 출광될 수 있다. 따라서, 서로 다른 굴절률을 가지며 상분리된 베이스 수지 영역(BRA) 및 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)을 포함하는 광제어층(CCL)은 우수한 광추출 효율을 나타낼 수 있다.
또한, 도 6 및 도 7b를 참조하면, 일 실시예에 따른 광제어층(CCL)에서 제3 광제어부(CCP3)는 베이스 수지 영역(BRA) 및 베이스 수지 영역(BRA)과 다른 도메인으로 상분리되고 리간드 집합체(M-LGD)를 포함하는 리간드 영역(LGA)을 포함하여 우수한 광추출 효율을 나타낼 수 있다. 제3 광제어부(CCP3)로 입사된 광은 베이스 수지 영역(BRA)과 리간드 영역(LGA)의 굴절률 차이, 및 액정 리간드(LGD)의 굴절률 이방성에 의해 광경로 변환이 이루어져 효과적으로 산란되어 출광될 수 있다. 따라서, 서로 다른 굴절률을 가지며 상분리된 베이스 수지 영역(BRA) 및 리간드 영역(LGA)을 포함하는 광제어층(CCL)은 우수한 광추출 효율을 나타낼 수 있다.
한편, 일 실시예에서, 광제어층(CCL)은 산란체를 포함하지 않는 것일 수 있다. 제1 광제어부(CCP1) 및 제2 광제어부(CCP2)는 고분자를 포함하는 베이스 수지 영역(BRA), 및 양자점 및 액정 리간드로 구성된 광변환체들이 배열된 광변환 영역(QDA)으로 이루어지고 산란체를 포함하지 않는 것일 수 있다. 또한, 제3 광제어부(CCP3)는 고분자를 포함하는 베이스 수지 영역(BRA), 및 액정 리간드로 구성된 리간드 영역(LGA)으로 이루어지고 산란체를 포함하지 않는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예에서 광제어층(CCL)은 TiO2, ZnO, Al2O3, SiO2, 또는 중공 실리카 등의 무기 입자의 산란체를 미포함하는 부분일 수 있다.
일 실시예의 광제어층(CCL)은 무기 입자 등의 산란체를 미포함하여 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)에 입사된 외부광이 산란체에서 반사되는 현상을 제거하여 낮은 외부광 반사율을 나타낼 수 있다. 즉, 일 실시예의 광제어층(CCL)은 산란체를 미포함하여 낮은 반사율 특성을 나타내고, 서로 상분리되어 구분되는 베이스 수지 영역(BRA)과 광변환 영역(QDA)을 포함하는 제1 및 제2 광제어부(CCP1, CCP2), 및 서로 상분리되어 구분되는 베이스 수지 영역(BRA)과 리간드 영역(LGA)을 포함하여 우수한 광추출 효율을 동시에 나타낼 수 있다.
또한, 일 실시예의 광제어층(CCL)은 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)의 제조에 사용되는 수지 조성물에 산란체를 미포함하여 노즐을 통하여 공급되는 수지 조성물에서의 산란체의 침강 정도에 따른 불균일성이 개선될 수 있다. 이에 따라, 산란체를 미포함하는 수지 조성물로부터 형성된 일 실시예의 광제어부들(CCP1, CCP2, CCP3)은 산란체의 분포 차이에 따른 외관 불량 문제 등이 개선될 수 있다. 또한, 산란체를 미포함하는 수지 조성물의 경우 수지 조성물을 공급하는 노즐에서 산란체에 의한 막힘 현상이 개선되어 광제어층의 생산 효율이 개선될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 광제어부(CCP1)에는 제1 광제어부(CCP1) 전체 중량 100wt%를 기준으로 적색 광변환체들이 20wt% 이상 60wt% 이하로 포함될 수 있다. 제2 광제어부(CCP2)에는 제2 광제어부(CCP2) 전체 중량 100wt%를 기준으로 녹색 광변환체들이 20wt% 이상 60wt% 이하로 포함될 수 있다. 적색 광변환체 및 녹색 광변환체는 각각 양자점 및 양자점 표면에 결합된 액정 리간드를 포함하는 것을 의미한다. 일 실시예에서 제1 광제어부(CCP1) 및 제2 광제어부(CCP2)는 각각 광변환체를 20wt% 이상 60wt% 이하의 중량비로 포함하여 베이스 수지 영역(BRA)과 광변환 영역(R-QDA, G-QDA)으로 효과적으로 상분리가 일어날 수 있으며, 이에 따라 제1 광제어부(CCP1) 및 제2 광제어부(CCP2)는 요구되는 색재현성 및 광추출 효율을 나타낼 수 있다.
또한, 일 실시예에서 제3 광제어부(CCP3)에는 제3 광제어부(CCP3) 전체 중량 100wt%를 기준으로 액정 리간드들이 5wt% 이상 10wt% 이하로 포함될 수 있다. 일 실시예에서 제3 광제어부(CCP3)는 액정 리간드들을 5wt% 이상 10wt% 이하의 중량비로 포함하여 베이스 수지 영역(BRA)과 리간드 영역(LGA)으로 효과적으로 상분리가 일어날 수 있으며, 우수한 광추출 효율을 나타낼 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 광제어부를 제조하는 방법 중 일 단계를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 모노머(PBR) 및 모노머(PBR)에 분산된 광변환체들(M-QD)을 포함하는 광변환 수지 조성물(QIK)을 중합하여 베이스 수지 영역(BRA) 및 광변환 영역(QDA)을 포함하는 광제어부(CCP)를 형성할 수 있다.
광변환 수지 조성물(QIK)의 중합은 자외선광(UV)을 이용하여 진행될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 광변환 수지 조성물(QIK)은 열에 의해 중합될 수 있다.
광변환 수지 조성물(QIK)의 중합 공정에서 모노머(PBR)의 중합에 따라 모노머의 중합으로부터 형성된 고분자를 포함하는 고분자 풍부 영역(polymer rich phase)인 베이스 수지 영역(BRA)과, 응집된 광변환체들(M-QD)로 이루어진 양자점 풍부 영역(QD rich phase)인 광변환 영역(QDA)으로 구분되어 상분리될 수 있다. 즉, 광변환 수지 조성물(QIK)은 중합 유도 상분리(Polymerization-Induced Phase Separation, PIPS)에 의해 베이스 수지 영역(BRA)과 광변환 영역(QDA)으로 상분리될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나 제3 광제어부(CCP3, 도 6)에서도 모노머의 중합 공정에 따라 모노머 및 모노머에 분산된 액정 리간드들이 각각 고분자 풍부 영역(polymer rich phase)인 베이스 수지 영역(BRA)과, 리간드 풍부 영역(ligand rich phase)인 리간드 영역(LGA)으로 구분되어 상분리될 수 있다. 즉, 제3 광제어부(CCP3, 도 6)에서의 베이스 수지 영역(BRA)과 리간드 영역(LGA)도 중합 유도 상분리(Polymerization-Induced Phase Separation, PIPS)에 의해 구분되어 형성된 영역일 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 광제어부에서의 광추출 현상을 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 광제어부(CCP)는 서로 구분된 베이스 수지 영역(BRA) 및 광변환 영역(QDA)을 포함하는 것일 수 있다. 제3 방향축(DR3)과 나란한 광제어부(CCP)의 단면은 서로 구분된 베이스 수지 영역(BRA) 및 광변환 영역(QDA)의 배열로부터 형성된 핑거프린트 패턴을 갖는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 광제어부(CCP)는 서로 다른 물리적/화학적 특성을 갖는 두 개의 도메인들이 서로의 경계를 정의하면서 구분되어 랜덤하게 배열되어 형성된 패턴을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 광제어부(CCP)의 일 단면은 도 9에 도시된 것과 같은 형상을 나타낼 수 있으나 이는 예시적인 것이며, 광제어부(CCP)는 두 개의 서로 구분되는 도메인들이 랜덤한 형태로 교차되어 배열된 형태의 단면을 가질 수 있다.
광제어부(CCP)의 일 단면의 핑거프린트 패턴을 구성하는 베이스 수지 영역(BRA)과 광변환 영역(QDA)의 일 단면에서의 폭(WBRA, WQDA)은 각각 약 1㎛ 내외일 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지 영역(BRA)과 광변환 영역(QDA)의 일 단면에서의 폭(WBRA, WQDA)은 각각 약 1㎛ 이하일 수 있다. 미 산란(Mie scattering) 피크를 고려한 입자 크기에 따른 광의 산란 정도를 고려할 때 굴절률이 서로 다른 베이스 수지 영역(BRA)과 광변환 영역(QDA)의 두 개의 영역이 각각 약 1㎛ 이하의 폭을 가질 경우 광제어부(CCP)에서의 광산란도가 높아질 수 있다.
한편, 베이스 수지 영역(BRA)과 광변환 영역(QDA)은 각각 중합 과정 중에 유도되어 형성되는 랜덤한 형상을 가짐에 따라 일 단면에서의 폭(WBRA, WQDA)은 일 방향(예를 들어, 본 명세서에서는 제3 방향(DR3)과 수직하는 방향)을 기준으로 측정된 베이스 수지 영역들(BRA) 각각의 폭(WBRA)의 평균값, 광변환 영역들(QDA) 각각의 폭(WQDA)의 평균값일 수 있다.
일 실시예에 따른 광제어부(CCP)로 입사된 광(BLR)은 베이스 수지 영역(BRA)과 광변환 영역(QDA)의 경계에서 굴곡되어 전진될 수 있다. 일 방향으로 입사된 광(BLR)은 광제어부(CCP)를 통과하면서 서로 다른 방향으로 굴곡되어 전달될 수 있으며 출사되는 광의 방향(SL1, SL2)은 두 개 방향 이상으로 다양해질 수 있다. 이에 따라 일 실시예에 따른 광제어부(CCP)는 산란체를 포함하지 않으나 두 개의 서로 다른 영역들에서의 굴절률 차이에 따른 광경로 변경에 따라 우수한 광산란 효과 및 광추출 효율을 나타낼 수 있다.
아래 표 1은 비교예 및 실시예의 광제어부에서의 광특성을 평가한 결과이다. 비교예 및 실시예는 각각 막 두께 9㎛로 제조되었다.
비교예의 광제어부 제조에 사용된 수지 조성물은 아크릴계 모노머, 양자점 및 TiO2를 포함하는 것이고, 실시예의 광제어부 제조에 사용된 수지 조성물은 아크릴계 모노머, 및 광변환체를 포함하고 TiO2를 포함하지 않는 것이다. 실시예의 광변환체는 비교예에 사용된 양자점에 액정 리간드가 결합된 것이다.
표 1에서 광흡수율은 비교예 및 실시예의 광제어부에 제공된 광의 흡수율을 나타내고, 광추출 효율은 제공된 광에 대한 광제어부에서 출사된 광의 비율을 나타낸 것이다. 반사율은 외부광 제공시의 비교예 및 실시예의 광제어부에서의 SCI 반사율을 나타낸 것이다. 상분리 여부는 수지 조성물의 중합 이후의 광제어부에서의 상분리 여부를 FIB-SEM 이미지로 관찰한 것이다.
구분 수지 조성물의 구성 광흡수율 광추출 효율 반사율 상분리 여부
비교예 아크릴계 모노머 55wt%양자점 41%,
TiO2 4wt%		 81% 30.7% 24% X
실시예 아크릴계 모노머 55wt%광변환체 45% 82% 32.5% 21% O
표 1의 결과를 참조하면, 실시예는 비교예와 비교하여 유사한 광흡수율을 나타내며, 상분리된 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예의 광제어부는 비교예의 광제어부에 비하여 동등 수준 이상의 광추출 효율을 나타내고 비교예 대비 10% 이상 감소된 반사율 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.즉, 표 1의 결과로부터 산란체를 미포함하여 상분리되어 구분된 두 개의 영역들을 포함하는 실시예의 광제어부의 경우 기존의 산란체를 포함하는 광제어부에 비하여 우수한 광추출 효율과 저감된 반사 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
도 10은 비교예 및 실시예의 광제어부의 특성을 나타낸 그래프이다. 도 10에서의 비교예 및 실시예는 분할 패턴들(BMP, 도 4) 사이에 제공된 광제어부의 반사율을 평가하여 나타내었다. 도 10에서 X축은 430nm 내지 480nm의 파장 영역의 광으로 변환되는 광변환 효율(EQE)에 해당하고, Y축은 분할 패턴(BMP, 도 4)에서의 SCI 반사율을 1%로 할 때 비교예 및 실시예 광제어부의 상대적인 반사율로 나타낸 것이다. 도 10에서 사용된 비교예 및 실시예의 광제어부는 각각 상술한 표 1에서의 비교예 및 실시예의 수지 조성물로 형성된 광제어부에 해당한다.
도 10을 참조하면, 동일한 광변환 효율(EQE)을 갖는 경우 실시예의 광제어부가 비교예의 광제어부에 비하여 낮은 외부광 반사율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 즉, 동일한 광변환 효율(EQE)에서 실시예 광제어부의 SCI 반사율은 비교예 광제어부의 반사율 기준으로 10% 이상 감소될 수 있다.
즉, 산란체를 미포함하고 상분리된 영역들을 포함하는 광제어부를 포함하는 일 실시예에 따른 광제어층의 경우 산란체를 포함하는 기존의 광제어부를 포함하는 광제어층에 비하여 동일 수준의 광추출 효율을 나타내는 경우에 있어서 외부광에 의한 반사가 현저히 감소된 효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
도 6 내지 도 10 등을 참조하여 설명한 일 실시예에 따른 광제어 부재는 베이스 수지 영역, 및 복수의 광변환체들이 응집하여 배치된 광변환 영역을 포함하는 광제어층을 포함하여 우수한 광추출 효율을 나타내며, 산란체를 미포함함으로써 감소된 반사율 특성을 나타낼 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 설명한 일 실시예의 표시 장치(DD)는 상술한 일 실시예의 광제어층을 포함하는 상부 패널(OP)을 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)의 상부 패널(OP)에 포함된 광제어층(CCL)에 대하여는 도 6 내지 도 10 등을 참조하여 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
일 실시예의 광제어 부재는 서로 구분된 베이스 수지 영역 및 광변환 영역을 포함하고, 광변환 영역은 양자점 및 액정 리간드를 포함하는 광변환체들을 포함하여 양호한 광추출 효율 및 저반사 특성을 나타낼 수 있다. 또한, 일 실시예의 표시 장치는 표시 소자층을 포함하는 하부 패널 상에 베이스 수지 영역 및 광변환 영역을 포함하고, 광변환 영역은 양자점 및 액정 리간드를 포함하는 광변환체들을 포함하는 상부 패널을 포함하여 높은 광추출 효율과 저반사 특성을 구현하여 우수한 표시 품질을 나타낼 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD : 표시 장치
DP : 하부 패널
OP : 상부 패널
BRA : 베이스 수지 영역
QDA : 광변환 영역
LGA : 리간드 영역

Claims (26)

  1. 베이스 수지 영역, 및 복수의 광변환체들이 응집하여 배치된 광변환 영역을 포함하는 광제어층을 포함하고,
    상기 광변환체들 각각은
    양자점; 및
    상기 양자점 표면에 결합된 액정 리간드를 포함하는 광제어 부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 수지 영역과 상기 광변환 영역의 굴절률이 서로 다른 광제어 부재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 수지 영역은 아크릴레이트계 모노머 및 에폭시계 모노머 중 적어도 하나의 모노머로부터 유래된 고분자를 포함하는 광제어 부재.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 양자점은 청색광 또는 녹색광으로 여기되어 적색을 발광하는 적색 양자점, 또는 상기 청색광으로 여기되어 녹색을 발광하는 녹색 양자점인 광제어 부재.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 액정 리간드는 하기 화학식 1로 표시되는 광제어 부재:
    [화학식 1]

    상기 화학식 1에서,
    a 및 b는 각각 독립적으로 1 이상 3 이하의 정수이고,
    n은 0 또는 1이며,
    Cx 및 Cy는 각각 독립적으로 벤젠 고리 또는 사이클로헥산 고리이고,
    L은 2가의 에스터(COO)기, 2가의 에틸렌기, 2가의 메톡시기, 2가의 아세틸렌기, 또는 2가의 아민기이며,
    R은 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 하이드록시기, 또는 나이트로기이고,
    X 및 Y는 각각 독립적으로 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 알콕시기, 시아노기, 또는 할로겐 원자이다.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 액정 리간드는 하기 LD-1 내지 LD-3 중 어느 하나로 표시되는 광제어 부재:



    상기 LD-1에서 R은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 베이스 수지 영역 및 상기 광변환 영역은
    상기 모노머 및 상기 모노머에 분산된 광변환체들을 포함하는 광변환 수지 조성물의 중합 공정에서 서로 상분리되어 구분된 영역들인 광제어 부재.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 광제어층의 단면은 서로 구분된 상기 베이스 수지 영역 및 상기 광변환 영역의 배열로부터 형성된 핑거프린트 패턴을 갖는 광제어 부재.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 광제어층은 복수의 개구부들이 정의된 분할 패턴, 및 상기 개구부들 각각에 배치된 제1 내지 제3 광제어부를 포함하고,
    상기 제1 광제어부는 상기 베이스 수지 영역 및 적색 광변환 영역을 포함하고,
    상기 제2 광제어부는 상기 베이스 수지 영역 및 녹색 광변환 영역을 포함하며,
    상기 제3 광제어부는 상기 베이스 수지 영역, 및 상기 액정 리간드들이 응집하여 배치된 리간드 영역을 포함하는 광제어 부재.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 베이스 수지 영역의 굴절률은 상기 적색 광변환 영역, 상기 녹색 광변환 영역, 및 상기 리간드 영역 각각의 굴절률과 서로 다른 광제어 부재.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 적색 광변환 영역은 청색광 또는 녹색광으로 여기되어 적색을 발광하는 적색 양자점, 및 상기 적색 양자점 표면에 결합된 상기 액정 리간드를 포함하는 적색 광변환체를 포함하고,
    상기 녹색 광변환 영역은 상기 청색광으로 여기되어 녹색을 발광하는 녹색 양자점, 및 상기 녹색 양자점 표면에 결합된 상기 액정 리간드를 포함하는 녹색 광변환체를 포함하는 광제어 부재.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 광제어부에서, 상기 제1 광제어부 전체 중량 100wt%을 기준으로 상기 적색 광변환체들이 20wt% 이상 60wt% 이하로 포함되고,
    상기 제2 광제어부에서, 상기 제2 광제어부 전체 중량 100wt%을 기준으로 상기 녹색 광변환체들이 20wt% 이상 60wt% 이하로 포함된 광제어 부재.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 제3 광제어부에서, 상기 제3 광제어부 전체 중량 100wt%을 기준으로 상기 액정 리간드가 5wt% 이상 10wt% 이하로 포함된 광제어 부재.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 광제어층 상에 배치되고, 상기 제1 광제어부, 상기 제2 광제어부, 및 상기 제3 광제어부 각각에 대응하는 제1 필터, 제2 필터, 및 제3 필터를 포함하는 컬러필터층을 더 포함하는 광제어 부재.
  15. 발광 영역이 정의된 표시 소자층을 포함하는 하부 패널; 및
    상기 하부 패널 상에 배치되고, 상기 발광 영역에 중첩하는 개구부가 정의된 분할 패턴, 및 상기 개구부에 배치된 광제어부를 포함하는 광제어층을 포함하는 상부 패널; 을 포함하고,
    상기 광제어층은 베이스 수지 영역, 및 복수의 광변환체들이 응집하여 배치된 광변환 영역을 포함하고,
    상기 광변환체들 각각은
    양자점; 및
    상기 양자점 표면에 결합된 액정 리간드를 포함하는 표시 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 베이스 수지 영역과 상기 광변환 영역의 굴절률이 서로 다른 표시 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 베이스 수지 영역은 아크릴레이트계 모노머 및 에폭시계 모노머 중 적어도 하나의 모노머로부터 유래된 고분자를 포함하는 표시 장치.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 액정 리간드는 하기 화학식 1로 표시되는 표시 장치:
    [화학식 1]

    상기 화학식 1에서,
    a 및 b는 각각 독립적으로 1 이상 3 이하의 정수이고,
    n은 0 또는 1이며,
    Cx 및 Cy는 각각 독립적으로 벤젠 고리 또는 사이클로헥산 고리이고,
    L은 2가의 에스터(COO)기, 2가의 에틸렌기, 2가의 메톡시기, 2가의 아세틸렌기, 또는 2가의 아민기이며,
    R은 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 하이드록시기, 또는 나이트로기이고,
    X 및 Y는 각각 독립적으로 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 알콕시기, 시아노기, 또는 할로겐 원자이다.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 광제어층의 단면은 서로 구분된 상기 베이스 수지 영역 및 상기 광변환 영역의 배열로부터 형성된 핑거프린트 패턴을 갖는 표시 장치.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 광제어층은
    상기 베이스 수지 영역 및 상기 베이스 수지 영역과 구분된 적색 광변환 영역을 포함하는 제1 광제어부;
    상기 베이스 수지 영역 및 상기 베이스 수지 영역과 구분된 녹색 광변환 영역을 포함하는 제2 광제어부; 및
    상기 베이스 수지 영역, 및 상기 베이스 수지 영역과 구분되고 상기 액정 리간드들이 응집하여 배치된 리간드 영역을 포함하는 제3 광제어부; 를 포함하는 표시 장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 베이스 수지 영역의 굴절률은 상기 적색 광변환 영역, 상기 녹색 광변환 영역, 및 상기 리간드 영역 각각의 굴절률과 서로 다른 표시 장치.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 제1 광제어부에서, 상기 제1 광제어부 전체 중량 100wt%을 기준으로 상기 적색 광변환체들이 20wt% 이상 60wt% 이하로 포함되고,
    상기 제2 광제어부에서, 상기 제2 광제어부 전체 중량 100wt%을 기준으로 상기 녹색 광변환체들이 20wt% 이상 60wt% 이하로 포함되며,
    상기 제3 광제어부에서, 상기 제3 광제어부 전체 중량 100wt%을 기준으로 상기 액정 리간드가 5wt% 이상 10wt% 이하로 포함된 표시 장치.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 표시 소자층은 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 발광층 및 상기 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함하고, 소스광을 출력하는 발광 소자를 포함하고,
    상기 제1 광제어부는 상기 소스광을 제1 색광으로 변환시키는 제1 광변환체를 포함하고,
    상기 제2 광제어부는 상기 소스광을 제2 색광으로 변환시키는 제2 광변환체를 포함하며,
    상기 제3 광제어부는 상기 소스광을 투과시키는 표시 장치.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 제1 광변환체는 상기 소스광에 의해 여기되어 상기 제1 광을 발광하는 제1 양자점, 및 상기 제1 양자점 표면에 결합된 상기 액정 리간드를 포함하고,
    상기 제2 광변환체는 상기 소스광에 의해 여기되어 상기 제2 광을 발광하는 제2 양자점, 및 상기 제2 양자점 표면에 결합된 상기 액정 리간드를 포함하는 표시 장치.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 상부 패널은 상기 광제어층 상측에 배치되고,
    상기 제1 광제어부에 중첩하고 상기 제1 광을 투과시키는 제1 필터;
    상기 제2 광제어부에 중첩하고 상기 제2 광을 투과시키는 제2 필터; 및
    상기 제3 광제어부에 중첩하고 상기 소스광 투과시키는 제3 필터; 를 포함하는 필터층을 더 포함하는 표시 장치.
  26. 제 15항에 있어서,
    상기 광제어부는 산란체를 미포함하는 표시 장치.
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