KR20230147799A - 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 색변환 패널은 기판, 상기 기판 위에 위치하며 제1 발광 영역, 제2 발광 영역 및 제3 발광 영역을 구획하는 복수개의 뱅크, 상기 제1 발광 영역에 위치하는 색변환층, 및 상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층을 포함한다.

Description

색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치{Color conversion panel and display device including same}
본 개시는 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
발광 소자는, 양극(anode)으로부터 공급되는 정공(hole)과 음극(cathode)으로부터 공급되는 전자(electron)가 양극과 음극 사이에 형성된 발광층 내에서 결합하여 엑시톤(exciton)이 형성되고, 이 엑시톤이 안정화되면서 광을 방출하는 소자이다.
발광 소자는 넓은 시야각, 빠른 응답 속도, 얇은 두께, 낮은 소비 전력 등의 여러 가지 장점들을 가지기 때문에 텔레비전, 모니터, 휴대폰 등의 다양한 전기 및 전자 장치들에 널리 적용되고 있다.
최근 고효율의 표시 장치를 구현하기 위하여 색변환 패널을 포함하는 표시 장치가 제안되고 있다. 색변환 패널은 입사되는 광을 각각 다른 색으로 색변환하거나 투과한다.
실시예들은 제조 공정이 간소하고 발광 효율이 향상된 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 색변환 패널은 기판, 상기 기판 위에 위치하며 제1 발광 영역, 제2 발광 영역 및 제3 발광 영역을 구획하는 복수개의 뱅크, 상기 제1 발광 영역에 위치하는 색변환층, 상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층을 포함한다.
상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층은 서로 연결되어 있을 수 있다.
상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역 사이에 위치하는 뱅크 위에 투과층이 위치할 수 있다.
상기 뱅크 위에 위치하는 투과층은 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 스페이서를 구성할 수 있다.
상기 색변환층 위에 투과층이 위치할 수 있다.
상기 제1 발광 영역은 적색 발광 영역, 상기 제2 발광 영역은 녹색 발광 영역, 상기 제3 발광 영역은 청색 발광 영역일 수 있다.
상기 기판 위에 위치하는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 기판과 상기 뱅크 사이에 위치하는 적색 더미 컬러 필터, 녹색 더미 컬러 필터 및 청색 더미 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 청색 더미 컬러 필터는 상기 적색 더미 컬러 필터 및 상기 녹색 더미 컬러 필터보다 상기 기판과 가깝게 위치할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 색변환 패널, 상기 색변환 패널과 중첩하여 위치하는 표시 패널을 포함하고, 상기 표시 패널은 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 위치하는 복수개의 격벽, 상기 격벽 사이에 위치하는 발광층을 포함하고, 상기 색변환 패널은 제2 기판, 상기 제2 기판 위에 위치하며 제1 발광 영역, 제2 발광 영역 및 제3 발광 영역을 구획하는 복수개의 뱅크, 상기 제1 발광 영역에 위치하는 색변환층, 상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층을 포함한다.
상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층은 서로 연결되어 있을 수 있다.
상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역 사이에 위치하는 뱅크 위에 투과층이 위치할 수 있다.
상기 뱅크 위에 위치하는 투과층은 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 스페이서를 구성할 수 있다.
상기 색변환층 위에 투과층이 위치할 수 있다.
상기 발광층은 청색광 및 녹색광을 발광하고, 상기 제1 발광 영역은 적색 발광 영역, 상기 제2 발광 영역은 녹색 발광 영역, 상기 제3 발광 영역은 청색 발광 영역일 수 있다.
다른 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 위치하는 복수개의 격벽, 상기 격벽 사이에 위치하는 발광층, 상기 격벽과 중첩하여 위치하며 제1 발광 영역, 제2 발광 영역 및 제3 발광 영역을 구획하는 뱅크, 상기 제1 발광 영역에 위치하는 색변환층, 상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층을 포함한다.
상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층은 서로 연결되어 있을 수 있다.
상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역 사이에 위치하는 뱅크 위에 투과층이 위치할 수 있다.
상기 색변환층 위에 투과층이 위치할 수 있다.
상기 발광층은 청색광 및 녹색광을 발광하고, 상기 제1 발광 영역은 적색 발광 영역, 상기 제2 발광 영역은 녹색 발광 영역, 상기 제3 발광 영역은 청색 발광 영역일 수 있다.
다른 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 위치하는 복수개의 트랜지스터, 상기 복수개의 트랜지스터 위에 위치하며 제1 발광 영역, 제2 발광 영역 및 제3 발광 영역을 구획하는 복수개의 뱅크, 상기 제1 발광 영역에 위치하는 색변환층, 상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층, 상기 색변환층 및 투과층 위에 위치하는 발광 소자를 포함하고, 상기 발광 소자는 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결된다.
상기 발광 소자에서 방출된 광은 상기 색변환층 또는 투과층을 통과하여 상기 제1 기판으로 출광될 수 있다.
상기 트랜지스터는 상기 뱅크와 상기 제1 기판에 수직한 방향으로 중첩하여 위치할 수 있다.
상기 트랜지스터는 상기 색변환층 및 투과층과 상기 제1 기판에 수직한 방향으로 중첩하지 않을 수 있다.
상기 뱅크에 의해 구획되는 제4 발광 영역을 더 포함하고, 상기 제4 발광 영역에 투과층이 위치할 수 있다.
상기 색변환층 위에 투과층이 위치할 수 있다.
실시예들에 따르면, 제조 공정이 간소하고 발광 효율이 향상된 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
도 1은 일 실시예에 따른 색변환 패널을 도시한 것이다.
도 2 내지 도 4는 청색 컬러 필터, 적색 컬러 필터 및 녹색 컬러 필터의 적층 순서를 도시한 것이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 색변환 패널을 도시한 것이다.
도 6은 색변환 패널의 발광 영역을 간단하게 도시한 것이다.
도 7은 본 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 간단하게 도시한 것이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 7과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 7과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 도 9와 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 도 9와 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 12 내지 도 15는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 도시한 것이다.
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.
그러면 이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 색변환 패널을 도시한 것이다. 도 1을 참고로 하면 본 실시예에 따른 색변환 패널은 제2 기판(210) 및 제2 기판(210) 위에 위치하는 컬러 필터(230), 컬러 필터(230) 사이에 위치하는 뱅크(320), 뱅크(320) 사이에 위치하는 색변환층(330R) 및 투과층(330GB)을 포함한다.
도 1의 색변환 패널은 표시 패널(미도시)과 중첩하여 위치할 수 있다.
도 1의 색변환 패널은 제2 기판(210)이 표시 패널의 제1 기판(미도시)과 마주하도록 위치할 수 있고, 표시 패널로부터 출사된 광이 색변환 패널의 색변환층(330R) 또는 투과층(330GB)을 통과한 후, 컬러 필터(230)를 지나 제2 기판(210)을 투과하여 출사될 수 있다.
이하 도 1의 실시예에 따른 색변환 패널의 구성에 대하여 상세하게 설명한다. 제2 기판(210) 위에 청색 컬러 필터(230B), 적색 컬러 필터(230R) 및 녹색 컬러 필터(230G)를 포함하는 컬러 필터(230)가 위치한다.
도 1을 참고로 하면 청색 컬러 필터(230B)와 동일층에 청색 더미 컬러 필터(231R)가 위치한다. 청색 컬러 필터(230B)는 청색 발광 영역(BLA)에 위치하고, 청색 더미 컬러 필터(231R)는 뱅크(320)와 중첩하는 비발광 영역(NLA)에 위치할 수 있다. 도 1에서 청색 컬러 필터(230B) 및 청색 더미 컬러 필터(231B)는 분리된 구성처럼 도시되었으나 실제로는 연결되어 있을 수 있다.
도 2 내지 도 4는 청색 컬러 필터(230B), 적색 컬러 필터(230R) 및 녹색 컬러 필터(230G)의 적층 순서를 도시한 것이다. 도 4에서 I-I'선을 따라 잘라 도시한 단면이 도 1에 해당할 수 있다.
도 2를 참고로 하면 청색의 컬러 필터는 녹색 발광 영역(GLA) 및 적색 발광 영역(RLA)을 제외한 전 영역에 위치한다. 이러한 청색의 컬러 필터 중 청색 발광 영역(BLA)에 위치하는 청색의 컬러 필터는 청색 컬러 필터(230B)이고 비발광 영역(NLA)에 위치하는 청색의 컬러 필터는 청색 더미 컬러 필터(231B)가 된다. 도 1에서 청색 컬러 필터(230B)의 양 가장자리는 뱅크(320)와 중첩하는 비발광 영역(NLA)인바, 청색 더미 컬러 필터(231B)다.
다음, 도 1 및 도 3을 동시에 참고로 하면, 청색 컬러 필터(230B) 및 더미 컬러 필터(231B) 위에 적색 컬러 필터(230R) 및 적색 더미 컬러 필터(231R)가 위치한다. 도 3를 참고로 하면 적색의 컬러 필터는 녹색 발광 영역(GLA) 및 청색 발광 영역(BLA)을 제외한 전 영역에 위치한다. 이러한 적색의 컬러 필터 중 적색 발광 영역(RLA)에 위치하는 적색의 컬러 필터는 적색 컬러 필터(230R)이고 비발광 영역(NLA)에 위치하는 적색의 컬러 필터는 적색 더미 컬러 필터(231R)가 된다. 도 1에서 적색 컬러 필터(230R)의 양 가장자리는 뱅크(320)와 중첩하는 비발광 영역(NLA)인바, 적색 더미 컬러 필터(231R)다.
다음, 도 1 및 도 4를 동시에 참고로 하면, 청색 컬러 필터(230B) 및 청색 더미 컬러 필터(231B), 적색 컬러 필터(230R) 및 적색 더미 컬러 필터(231R) 위에 녹색 컬러 필터(230G) 및 녹색 더미 컬러 필터(231G)가 위치한다. 도 4를 참고로 하면 녹색의 컬러 필터는 청색 발광 영역(BLA) 및 적색 발광 영역(RLA)을 제외한 전 영역에 위치한다. 이러한 녹색의 컬러 필터 중 녹색 발광 영역(GLA)에 위치하는 녹색의 컬러 필터는 녹색 컬러 필터(230G)이고 비발광 영역(NLA)에 위치하는 녹색의 컬러 필터는 녹색 더미 컬러 필터(231G)가 된다. 도 1에서 녹색 컬러 필터(230G)의 양 가장자리는 뱅크(320)와 중첩하는 비발광 영역(NLA)인바, 녹색 더미 컬러 필터(231G)다.
도 1을 참고로 하면, 뱅크(320)와 중첩하는 영역에 청색 더미 컬러 필터(231B), 적색 더미 컬러 필터(231R) 및 녹색 더미 컬러 필터(231G)가 중첩하여 위치한다. 이러한 청색 더미 컬러 필터(231B), 적색 더미 컬러 필터(231R) 및 녹색 더미 컬러 필터(231G)는 중첩하여 컬러 필터 중첩체(A)를 형성한다. 이러한 컬러 필터 중첩체(A)는 차광 부재와 동일하게 기능할 수 있다. 즉, 컬러 필터 중첩체(A)는 비발광 영역(NLA)에서 광을 차단할 수 있다.
이때, 청색 더미 컬러 필터(231B)는 적색 더미 컬러 필터(231R) 및 녹색 더미 컬러 필터(231G)보다 제2 기판(210)에 가깝게 위치할 수 있다. 사용자가 영상을 시인하는 방향은 제2 기판(210) 쪽이고, 영상이 시인되는 면에 청색 더미 컬러 필터(231B)가 위치할 수 있다. 이는 녹색 또는 적색에 비하여 청색이 전체 광에 대한 반사율이 가장 낮고 광을 가장 효과적으로 차단할 수 있기 때문이다.
도 1을 참고로 하면 컬러 필터(230) 위에 저굴절층(351)이 위치할 수 있다. 저굴절층(351)은 굴절률이 1.2 이하일 수 있다. 저굴절층(351)은 유기물과 무기물이 혼합되어 있을 수 있다.
저굴절층(351) 위에 복수개의 뱅크(320)가 위치한다. 뱅크(320)는 복수개의 개구를 사이에 두고 서로 이격되어 위치할 수 있으며 각각의 개구는 각각의 컬러 필터(230R, 230G, 230B)와 제2 기판(210)의 면에 수직한 방향으로 중첩할 수 있다.
뱅크(320)는 산란체를 포함할 수 있다. 산란체는 SiO2, BaSO4, Al2O3, ZnO, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. 뱅크(320)는 고분자 수지 및 고분자 수지에 포함된 산란체를 포함할 수 있다. 산란체의 함량은 0.1 중량% 내지 20 중량%일 수 있다. 보다 바람직하게는 산란체의 함량은 5 중량% 내지 10 중량%일 수 있다. 이러한 범위의 산란체를 포함하는 뱅크(320)는 표시 패널에서 방출되는 빛을 산란시켜 발광 효율을 높일 수 있다. 다른 일 실시예에서 뱅크(320)는 블랙 물질을 포함하여 광을 차단하고, 이웃하는 발광 영역 사이에서 혼색을 방지할 수도 있다.
서로 이격된 뱅크(320) 사이의 영역에 적색 색변환층(330R) 및 투과층(330GB)이 위치한다. 도 1에서 적색 발광 영역(RLA)과 중첩하는 영역에는 적색 색변환층(330R)이 위치한다. 적색 색변환층(330R)은 공급되는 광을 적색으로 변환할 수 있다. 적색 색변환층(330R)은 양자점을 포함할 수 있다.
그럼 이하에서 양자점에 대하여 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 양자점(이하, 반도체 나노결정 이라고도 함)은, 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 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 구현예에서 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 45 nm 이하, 바람직하게는 약 40 nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30 nm 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 약 10 % 이상, 예컨대, 약 30 % 이상, 약 50 % 이상, 약 60 % 이상, 약 70 % 이상, 약 90 % 이상, 또는 심지어 100 %의 양자효율(quantum efficiency)을 가질 수 있다. 양자점은 비교적 좁은 스펙트럼을 가질 수 있다. 양자점은 예를 들어, 약 50 nm 이하, 예를 들어 약 45 nm 이하, 약 40 nm 이하, 또는 약 30 nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭을 가질 수 있다.
상기 양자점은 약 1 nm 이상 및 약 100 nm 이하의 입자 크기를 가질 수 있다. 입자의 크기는, 입자의 직경 또는 투과전자현미경 분석에 의해 얻어지는 2차원 이미지로부터 구형을 가정하여 환산되는 직경을 말한다. 상기 양자점은, 약 1 nm 내지 약 20 nm, 예컨대, 2 nm 이상, 3 nm 이상, 또는 4 nm 이상 및 50 nm 이하, 40 nm 이하, 30 nm 이하, 20 nm 이하, 15 nm 이하, 예컨대, 10 nm 이하의 크기를 가질 수 있다. 양자점의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 상기 양자점의 형상은, 구, 다면체, 피라미드, 멀티포드, 정방형, 직육면체, 나노튜브, 나노로드, 나노와이어, 나노시트, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
양자점은 상업적으로 입수 가능하거나 적절히 합성될 수 있다. 양자점은 콜로이드 합성 시 입자 크기를 비교적 자유롭게 조절할 수 있고 입자 크기도 균일하게 조절할 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.
도 1을 참고로 하면, 뱅크(320)에 의해 구획된 공간 중 녹색 발광 영역(GLA) 및 청색 발광 영역(BLA)과 대응하는 부분에는 색변환층이 위치하지 않는다. 대신, 뱅크(320)에 의해 구획된 공간 중 녹색 발광 영역(GLA) 및 청색 발광 영역(BLA)과 대응하는 부분에는 투과층(330GB)이 위치할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 투과층(330GB)은 뱅크(320)에 의해 구획된 공간 및 뱅크(320) 상부에도 위치할 수 있다. 따라서 도 1에 도시된 바와 같이 녹색 발광 영역(GLA)에 위치하는 투과층(330GB)과 청색 발광 영역(BLA)에 위치하는 투과층(330GB)은 서로 연결되어 있을 수 있다. 녹색 발광 영역(GLA)과 청색 발광 영역(BLA) 사이에 위치하는 투과층(330GB)은 제2 기판(210)에서 멀어지는 방향으로 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다. 이러한 투과층(330GB)의 돌출부는 스페이서(350)를 구성할 수 있다.
투과층(330GB)은 산란체를 포함할 수 있다. 산란체는 SiO2, BaSO4, Al2O3, ZnO, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. 투과층(330GB)은 고분자 수지 및 고분자 수지에 포함된 산란체를 포함할 수 있다. 일례로, 투과층(330GB)은 TiO2를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 투과층(330GB)은 표시 패널에서 입사되는 광을 투과할 수 있다.
이렇게 본 실시예에 따른 색변환 패널에서, 적색 발광 영역(RLA)은 입사되는 광을 적색으로 색변환하여 출사한다. 그러나 청색 발광 영역(BLA) 및 녹색 발광 영역(GLA)은 입사되는 광을 색변환하지 않고 투과한다. 입사되는 광은 청색광과 녹색광의 혼합일 수 있다. 따라서, 청색 발광 영역(BLA)으로 입사되는 광 중 녹색광은 청색 컬러 필터(230B)에 의해 차단되고, 청색광만 출사될 수 있다. 마찬가지로, 녹색 발광 영역(GLA)으로 입사되는 광 중 청색광은 녹색 컬러 필터(230G)에 의해 차단되고, 녹색광만 출사될 수 있다.
이렇게 본 실시예에 따른 색변환 패널은 적색 발광 영역(RLA)에 위치하는 적색 색변환층(330R) 및 녹색 발광 영역(GLA) 및 청색 발광 영역(BLA)에 위치하는 투과층(330GB)을 포함한다. 이는 녹색 발광 영역(GLA)에 녹색 색변환층을 형성하는 공정을 생략할 수 있는바 공정을 단순화할 수 있다.
또한 고해상도의 표시 장치의 경우 하나의 화소 크기가 작아지기 때문에, 각 발광 영역 내에 색변환층을 형성하기 위한 공간이 충분하지 않을 수 있다. 그러나 본 실시예에 따른 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치는 상대적으로 크기가 큰 적색 발광 영역에 색변환층을 형성하고, 상대적으로 크기가 작은 녹색 발광 영역 및 청색 발광 영역에는 투과층을 형성하여 이러한 문제를 해결하였다. 또한 투과층은 녹색 발광 영역 및 청색 발광 영역에서 서로 연결되어 일체로 형성되어 있고, 뱅크 상부에 형성된 돌출부를 포함할 수 있다. 이러한 돌출부는 스페이서로 기능할 수 있는바 별도의 스페이서 형성 공정을 생략할 수 있고 공정을 단순화할 수 있다.
도 1에서는 적색 색변환층(330R)이 투과층(330GB)과 중첩하지 않는 실시예를 도시하였으나, 실시예에 따라 적색 색변환층(330R) 위에 투과층(330GB)이 위치하여 중첩할 수도 있다. 도 5는 다른 실시예에 따른 색변환 패널을 도시한 것이다. 도 5를 참고로 하면 본 실시예에 따른 색변환 패널은 적색 색변환층(330R)이 투과층(330GB)과 중첩한다는 점을 제외하고는 도 1의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 5를 참고로 하면 본 실시예에 따른 색변환 패널은 적색 색변환층(330R) 위에 투과층(330GB)이 위치한다. 이 경우, 적색 색변환층(330R)에서 색변환되지 않은 광이 투과층(330GB)에서 다시 산란되어 적색 색변환층(330R)으로 입사되는바 색변환 효율을 높일 수 있다. 즉, 투과층(330GB)에 포함된 산란체에 의해 입사광 중 적색 색변환층(330R)에 의해 색변환되지 않은 광이 산란되어 다시 적색 색변환층(330R)으로 입사될 수 잇다. 입사광은 청색광 및 녹색광이고 이러한 광은 파장이 짧기 때문에 산란체에 의해서 쉽게 산란된다. 그러나 색변환된 광은 적색광인바 산란체에 의해 산란되지 않고 산란체를 지나갈 수 있다. 따라서 적색 색변환층(330R)과 중첩하는 투과층(330GB)의 경우 이미 색변환된 적색광은 산란시키지 않고 색변환되지 않은 청색광 또는 녹색광을 산란시켜 적색 색변환층(330R)으로 재입사 하는바, 색변환 효율을 증가시킬 수 있다.
도 6은 색변환 패널의 발광 영역을 간단하게 도시한 것이다. 도 6를 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 적색 발광 영역(RED)에 색변환층(QD)이 위치하고, 녹색 발광 영역 및 청색 발광 영역에는 투과층이 위치한다. 도 5에서 스페이서(350) 및 우물(700)이 도시되었다. 스페이서(350)는 앞서 설명한 바와 같이 투과층이 돌출된 부분일 수 있다. 우물(700)은 함몰된 부분으로 잉크젯 공정에서 잔여 물질 모이는 영역이다. 즉 적색 색변환층을 잉크젯 공정으로 형성한다고 할 때, 잔여 잉크젯 물질이 우물(700)에 고일 수 있고, 다른 발광 영역을 침범하지 않을 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 색변환 패널을 도시한 것이고 이러한 색변환 패널과 표시 패널이 합지되어 표시 장치를 구성할 수 있다.
도 7은 본 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 간단하게 도시한 것이다. 도 7을 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100) 및 색변환 패널(200)을 포함한다. 색변환 패널(200)에 대한 설명은 도 1에서와 동일한바 생략한다.
표시 패널(100)은 제1 기판(110), 제1 기판(110)에 위치하는 복수개의 트랜지스터(TFT) 및 절연막(180)을 포함한다. 절연막(180)에는 제1 전극(191) 및 격벽(360)이 위치하며, 제1 전극(191)은 격벽(360)의 개구부에 위치하며 트랜지스터(TFT)와 연결되어 있다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 트랜지스터(TFT)는 반도체층, 반도체층과 연결된 소스 전극 및 드레인 전극, 반도체층과 절연된 게이트 전극을 포함할 수 있다. 격벽(360)상에 제2 전극(270)이 위치하고 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이에 발광 소자층(390)이 위치한다. 제1 전극(191), 제2 전극(270) 및 발광 소자층(390)을 합쳐서 발광 소자(LED)로 지칭한다. 복수개의 발광 소자(LED)는 각각 다른 색깔의 광을 발광할 수 도 있고, 서로 동일한 색의 광을 발광할 수도 있다. 일례로, 발광 소자(LED)는 적색, 녹색, 청색의 광을 발광할 수 있다. 또는, 발광 소자(LED)는 청색광 및 녹색광을 발광할 수도 있다. 발광 소자(LED)는 서로 다른 색을 발광하는 발광 소자가 적층된 구조를 가질 수 있다. 일례로 발광 소자(LED)는 청색광을 발광하는 발광층과 녹색광을 발광하는 발광층이 적층되어 있을 수 있다. 또는, 청색광/ 녹색광/ 적색광을 발광하는 발광층이 적층되어 있을 수 있다. 격벽(360)은 블랙 물질을 포함하여 이웃하는 발광 소자(LED) 사이에서 혼색을 방지할 수 있다.
도 7에서, 표시 패널(100)의 발광 소자(LED) 위에는 봉지층(410)이 위치할 수 있다. 봉지층(410)은 유기막 및 무기막이 교대로 적층된 다층 구조일 수 있다. 다층의 봉지층(410) 중에 제1 기판(110)과 가장 멀리 위치하는 층은 SiON을 포함할 수 있다.
봉지층(410)과 제1 절연층(400) 사이에는 버퍼층(420)이 위치할 수 있다. 버퍼층(420)은 표시 패널(100)과 색변환 패널(200)을 결합할 수 있다. 버퍼층(420)은 유기 물질을 포함할 수 있다. 버퍼층(420)의 굴절률은 1.6 내지 1.7일 수 있다. 이러한 굴절률은 표시 패널(100)로부터 발광되는 광의 추출 효율이 가장 우수한 굴절률 범위이다.
도 7에서 색변환 패널(200)의 상부에 위치하는 제1 절연층(400)을 포함할 수 있다. 제1 절연층(400)은 적색 색변환층(330R) 및 투과층(330GB)을 캡핑하기 위한 층이다. 제1 절연층(400)은 SiON을 포함할 수 있다. 제1 절연층(400)의 두께는 3500 Å 내지 4500 Å일 수 있다. 제1 절연층(400)의 굴절률은 1.4 내지 1.6일 수 있다. 제1 절연층(400)은 무기 물질을 포함할 수 있다.
도 8은 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 7과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 8의 실시예에 따른 표시 장치는 적색 색변환층(330R)이 투과층(330GB)과 중첩한다는 점을 제외하고는 도 1의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 8를 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 적색 색변환층(330R)이 투과층(330GB)과 중첩한다. 이 경우, 적색 색변환층(330R)에서 색변환되지 않은 광이 투과층(330GB)에서 다시 산란되어 적색 색변환층(330R)으로 입사되는바 색변환 효율을 높일 수 있다.
도 7 및 도 8의 실시예에 따른 표시 장치는 색변환 패널(200) 및 표시 패널(100)을 포함한다. 따라서 표시 패널(100)에 포함된 제1 기판(110) 및 색변환 패널(200)에 포함된 제2 기판(210)과 같이 2개의 기판을 포함하지만, 실시예에 따라 표시 장치는 하나의 기판만 포함할 수도 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 7과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 9의 경우 제1 기판(110)을 포함하고 제2 기판을 포함하지 않는다는 점에서 도 7과 상이하다. 도 9의 실시예에서, 표시 패널(100)에 해당하는 설명은 도 7에서와 동일한바 생략한다. 본 실시예에서 색변환 패널(200)의 경우 별도의 제2 기판을 포함하지 않는다 대신, 버퍼층(420) 위에 뱅크(320)가 위치한다.
뱅크(320)에 대한 설명은 앞서와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 즉 뱅크(320)는 복수개의 개구를 사이에 두고 서로 이격되어 위치할 수 있으며 각각의 개구는 각각의 컬러 필터(230R, 230G, 230B)와 제1 기판(110)의 면에 수직한 방향으로 중첩할 수 있다.
서로 이격된 뱅크(320) 사이의 영역에 적색 색변환층(330R) 및 투과층(330GB)이 위치한다. 도 9에서 적색 발광 영역(RLA)과 중첩하는 영역에는 적색 색변환층(330R)이 위치한다. 적색 색변환층(330R)은 공급되는 광을 적색으로 변환할 수 있다. 적색 색변환층(330R)은 양자점을 포함할 수 있다.
뱅크(320)에 의해 구획된 공간 중 녹색 발광 영역(GLA) 및 청색 발광 영역(BLA)과 대응하는 부분에는 색변환층이 위치하지 않는다. 대신, 뱅크(320)에 의해 구획된 공간 중 녹색 발광 영역(GLA) 및 청색 발광 영역(BLA)과 대응하는 부분에는 투과층(330GB)이 위치한다. 도 7에 도시된 바와 같이 투과층(330GB)은 뱅크(320)에 의해 구획된 공간 및 뱅크(320) 상부에도 위치한다. 따라서 도 7에 도시된 바와 같이 녹색 발광 영역(GLA)에 위치하는 투과층(330GB)과 청색 발광 영역(BLA)에 위치하는 투과층(330GB)은 서로 연결되어 있다.
또한 도 9에 도시된 바와 같이 투과층(330GB)은 적색 발광 영역(RLA)으로도 연장되어 있다. 즉, 투과층(330GB)은 적색 발광 영역(RLA), 녹색 발광 영역(GLA) 및 청색 발광 영역(BLA)에 모두 위치한다.
이렇게 적색 발광 영역(RLA) 위에도 투과층(330GB)이 위치하기 ??문에 적색 색변환층(330R)에서 색변환되지 않은 광이 투과층(330GB)에서 다시 산란되어 적색 색변환층(330R)으로 입사되는바 색변환 효율을 높일 수 있다.
투과층(330GB)은 산란체를 포함할 수 있다. 산란체는 SiO2, BaSO4, Al2O3, ZnO, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. 투과층(330GB)은 고분자 수지 및 고분자 수지에 포함된 산란체를 포함할 수 있다. 일례로, 투과층(330GB)은 TiO2를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
투과층(330GB) 위에 저굴절층(351)이 위치할 수 있다. 저굴절층(351)은 굴절률이 1.2 이하일 수 있다. 저굴절층(351)은 유기물과 무기물이 혼합되어 있을 수 있다.
저굴절층(351) 위에 컬러 필터(230)가 위치한다. 컬러 필터(230)는 청색 컬러 필터(230B) 및 청색 더미 컬러 필터(231B), 적색 컬러 필터(230R) 및 적색 더미 컬러 필터(231R) 위에 녹색 컬러 필터(230G) 및 녹색 더미 컬러 필터(231G)를 포함할 수 있다. 청색 컬러 필터(230B) 및 청색 더미 컬러 필터(231B), 적색 컬러 필터(230R) 및 적색 더미 컬러 필터(231R) 위에 녹색 컬러 필터(230G) 및 녹색 더미 컬러 필터(231G)에 대한 설명은 도 1에서와 동일한바 생략한다.
도 9의 실시에에서, 청색 더미 컬러 필터(231B)가 제1 기판(110)에서 가장 멀리 위치할 수 있다. 따라서 도 9의 실시예에 따른 표시 장치의 시인시, 사용자에게는 컬러 필터 중첩체(A) 중 청색 더미 컬러 필터(231B)가 가장 가까이 위치할 수 있다. 이는 앞서 설명한 바와 같이 녹색 또는 적색에 비하여 청색이 전체 광에 대한 반사율이 가장 낮고 광을 가장 효과적으로 차단할 수 있기 때문이다.
본 실시예에서도 적색 발광 영역(RLA)은 표시 패널(100)에서 입사되는 광을 적색 색변환층(330R)에서 적색으로 색변환하여 출사한다. 그러나 청색 발광 영역(BLA) 및 녹색 발광 영역(GLA)은 입사되는 광을 색변환하지 않고 투과층(330GB)에서 투과한다. 표시 패널(100)에서 출사되는 광은 청색광과 녹색광의 혼합일 수 있다. 따라서, 청색 발광 영역(BLA)으로 입사되는 광 중 녹색광은 청색 컬러 필터(230B)에 의해 차단되고, 청색광만 출사될 수 있다. 마찬가지로, 녹색 발광 영역(GLA)으로 입사되는 광 중 청색광은 녹색 컬러 필터(230G)에 의해 차단되고, 녹색광만 출사될 수 있다.
표시 패널(100)에서 출사되는 광이 적색, 녹색, 청색의 혼합인 경우에도 동일하다. 즉, 적색 발광 영역에서 적색광은 투과되고, 녹색, 청색광이 색변환되어 출사될 수 있다. 녹색 발광 영역에서 적색광 및 청색광은 녹색 컬러 필터(230G)에 의해 차단되고 녹색광만 투과될 수 있다. 청색 발광 영역에서 적색광 및 녹색광은 적색 컬러 필터(230R)에 의해 차단되고 녹색광만 투과될 수 있다.
도 9의 실시예의 경우 기판을 하나만 포함하기 때문에 전체 표시 장치의 두께를 감소시킬 수 있다. 따라서 플렉서블 또는 폴더블 표시 장치에 적용하기 유리하다.
도 10은 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 도 9와 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 9는 적색 색변환층(330R)과 투과층(330GB)이 중첩하지 않는다는 것을 제외하고는 도 10의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도 11은 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 도 7과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 11을 참고로 하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 백색 발광 영역(WLA)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 7의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도 11을 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 백색 발광 영역(WLA)을 더 포함한다. 백색 발광 영역(WLA)과 중첩하여 투과층(330GB)이 위치할 수 있다. 본 실시예에서, 백색 발광 영역(WLA)에는 컬러 필터가 위치하지 않을 수 있다. 그러나 이는 일 예시일 뿐이며, 실시예에 따라 백색 발광 영역(WLA)과 중첩하여 위치하는 반사 컬러 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 반사 컬러 필터는 외부광의 반사를 방지할 수 있다. 또한, 백색 발광 영역(WLA)에 투과층이 아닌 색변환층이 위치할 수도 있다. 백색 발광 영역(WLA)에 적색 색변환층, 녹색 색변환층 및 청색 색변환층 중 하나 이상이 일정 비율로 포함되어 있을 수 있고, 이러한 색변환층의 색변환에 의해 입사광이 백색이 아닌 경우에도 백색 발광 영역(WLA)이 백색광을 발광할 수 있다.
앞선 실시예에서는 색변환된 빛이 트랜지스터와 멀어지는 방향으로 출광되었으나, 다른 실시예에서 색변환된 빛은 트랜지스터가 위치하는 기판 방향으로 출광될 수 있다. 이하에서 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다. 이하에서 설명하는 표시 장치는 빛이 출광하는 방향이 앞서 설명한 실시예와 상이하다. 그 외 색변환층의 구성은 동일한바, 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 12는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 도시한 것이다. 앞서 설명한 실시예에 따른 표시 장치의 경우, 빛이 트랜지스터(TFT)가 위치하는 기판에서 멀어지는 방향으로 출광되었으나, 이하에서 설명하는 실시예의 경우 빛이 트랜지스터(TFT)가 위치하는 기판 쪽으로 출광된다는 점에서 상이하다. 도 12에서 빛이 발광되는 방향이 화살표로 도시되었다. 그 외 구성요소는 동일한바, 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 12를 참고로 하면 제1 기판(110)위에 복수개의 트랜지스터(TFT) 및 절연막(180)이 위치한다. 이때 트랜지스터(TFT)는 비발광 영역(NLA)에 위치할 수 있다. 즉 본 실시예에 따른 표시 장치의 경우 빛이 트랜지스터(TFT)가 위치하는 제1 기판(110) 쪽으로 발광되는 바, 제1 기판(110)의 발광 영역에 트랜지스터(TFT)가 위치하지 않을 수 있다.
절연막(180) 위에 컬러 필터(230) 및 컬러 필터 적층체(A)가 위치한다. 각각의 컬러 필터(230B, 230R, 230G) 및 더미 컬러 필터(231B, 231G, 231R), 컬러 필터 적층체(A)에 관한 설명은 앞서 도 1 내지 도 4에서 설명한 바와 동일한바 생략한다.
컬러 필터(230) 위에 저굴절층(351)이 위치할 수 있다. 저굴절층(351)은 굴절률이 1.2 이하일 수 있다. 저굴절층(351)은 유기물과 무기물이 혼합되어 있을 수 있다.
저굴절층(351) 위에 복수개의 뱅크(320)가 위치할 수 있다. 뱅크(320)는 복수개의 개구를 사이에 두고 서로 이격되어 위치할 수 있으며 각각의 개구는 각각의 컬러 필터(230R, 230G, 230B)와 제2 기판(210)의 면에 수직한 방향으로 중첩할 수 있다. 서로 이격된 뱅크(320) 사이의 영역에 적색 색변환층(330R) 및 투과층(330GB)이 위치한다. 투과층(330GB)은 제1 기판(210)에서 멀어지는 방향으로 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다. 이러한 투과층(330GB)의 돌출부는 스페이서(350)를 구성할 수 있다. 실시예에 따라 스페이서(350)는 생략될 수도 있다. 적색 색변환층(330R) 및 투과층(330GB)에 대한 내용은 앞서 설명한 바와 동일한 바 생략한다.
적색 색변환층(330R) 및 투과층(330GB) 위에 평탄화층(181)이 위치할 수 있다. 평탄화층(181)은 유기 물질을 포함할 수 있으며, 평평한 표면을 제공할 수 있다.
평탄화층(181) 위에 제1 전극(191)이 위치할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이 제1 전극(191)은 평탄화층(181), 뱅크(320), 저굴절층(351), 컬러 필터 적층체(A) 및 절연막(180)을 관통하는 개구를 통해 트랜지스터(TFT)와 연결되어 있을 수 있다.
제1 전극(191) 위에 격벽(360)이 위치한다. 격벽(360)은 비발광 영역(NLA)에 위치할 수 있다. 즉 격벽(360)은 뱅크(320) 및 트랜지스터(TFT)와 중첩하여 위치할 수 있다. 격벽(360)상에 제2 전극(270)이 위치하고 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이에 발광 소자층(390)이 위치한다. 제1 전극(191), 제2 전극(270) 및 발광 소자층(390)을 합쳐서 발광 소자(LED)를 구성한다.
즉 본 실시예에 따른 표시 장치는 트랜지스터(TFT)와 발광 소자(LED) 사이에 적색 색변환층(330R), 투과층(330GB) 및 컬러 필터(230)가 위치한다. 발광 소자(LED)에서 발광된 광은 색변환층(330R) 또는 투과층(330GB)을 통과 후, 컬러 필터(230)를 통과, 제1 기판(110) 쪽으로 출광된다.
앞선 실시예에서는 적색 발광 영역(RLA), 청색 발광 영역(BLA) 및 녹색 발광 영역(GLA)을 포함하는 표시 장치에 대하여 설명하였으나, 다른 실시예에 따른 표시 장치는 백색 발광 영역(WLA)을 더 포함할 수 있다. 도 13은 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 12와 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 13을 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 백색 발광 영역(WLA)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 12의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도 13을 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 백색 발광 영역(WLA)을 더 포함한다. 백색 발광 영역(WLA)과 중첩하여 투과층(330GB)이 위치할 수 있다. 도 13을 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치에서 백색 발광 영역(WLA)은 컬러 필터를 포함하지 않는다. 그러나 이는 일 예시일 뿐이며, 실시예에 따라 백색 발광 영역(WLA)과 중첩하여 위치하는 반사 컬러 필터(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 반사 컬러 필터는 외부광의 반사를 방지할 수 있다.
도 14는 다른 실시예에 대하여 도 12와 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 14를 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 적색 색변환층(330R)이 투과층(330GB)과 중첩한다는 점을 제외하고는 도 12의 실시예와 동일하다. 즉 투과층(330GB)이 적색 발광 영역(RLA)으로 연장되어 있다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 14를 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 적색 색변환층(330R)이 투과층(330GB)과 중첩한다. 이 경우, 적색 색변환층(330R)에서 색변환되지 않은 광이 투과층(330GB)에서 다시 산란되어 적색 색변환층(330R)으로 입사되는바 색변환 효율을 높일 수 있다.
도 15는 다른 실시예에 대하여 도 13과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 15를 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 적색 색변환층(330R)이 투과층(330GB)과 중첩한다는 점을 제외하고는 도 13의 실시예와 동일하다. 즉 투과층(330GB)이 적색 발광 영역(RLA)으로 연장되어 있다 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 15를 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치는 적색 색변환층(330R)이 투과층(330GB)과 중첩한다. 이 경우, 적색 색변환층(330R)에서 색변환되지 않은 광이 투과층(330GB)에서 다시 산란되어 적색 색변환층(330R)으로 입사되는바 색변환 효율을 높일 수 있다.
이상과 같이 본 실시예에 따른 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치는 적색 발광 영역에 적색 색변환층을 포함하고, 녹색 발광 영역 및 청색 발광 영역에는 색변환층을 포함하지 않고 투과층을 포함한다. 따라서, 제조 과정을 간소화할 수 있으며, 녹색 및 청색 발광 영역에 색변환층을 형성하기 위한 마진을 요구하지 않는바 고해상도의 표시 장치에 적용하기 유리하다. 또한 투과층의 일부가 스페이서로 사용되어 제조 공정을 간소화할 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.
100: 표시 패널 200: 색변환 패널
360: 격벽 320: 뱅크
330R: 적색 색변환층 330GB: 투과층
350: 스페이서 230: 컬러 ??터

Claims (26)

  1. 기판;
    상기 기판 위에 위치하며 제1 발광 영역, 제2 발광 영역 및 제3 발광 영역을 구획하는 복수개의 뱅크;
    상기 제1 발광 영역에 위치하는 색변환층;
    상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층을 포함하는 색변환 패널.
  2. 제1항에서,
    상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층은 서로 연결되어 있는 색변환 패널.
  3. 제1항에서,
    상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역 사이에 위치하는 뱅크 위에 투과층이 위치하는 색변환 패널.
  4. 제3항에서,
    상기 뱅크 위에 위치하는 투과층은 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부는 스페이서를 구성하는 색변환 패널.
  5. 제1항에서,
    상기 색변환층 위에 투과층이 위치하는 색변환 패널.
  6. 제1항에,
    상기 제1 발광 영역은 적색 발광 영역, 상기 제2 발광 영역은 녹색 발광 영역, 상기 제3 발광 영역은 청색 발광 영역인 색변환 패널.
  7. 제6항에서,
    상기 기판 위에 위치하는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 더 포함하는 색변환 패널.
  8. 제7항에서,
    상기 기판과 상기 뱅크 사이에 위치하는 적색 더미 컬러 필터, 녹색 더미 컬러 필터 및 청색 더미 컬러 필터를 더 포함하는 색변환 패널.
  9. 제8항에서,
    상기 청색 더미 컬러 필터는 상기 적색 더미 컬러 필터 및 상기 녹색 더미 컬러 필터보다 상기 기판과 가깝게 위치하는 색변환 패널.
  10. 색변환 패널;
    상기 색변환 패널과 중첩하여 위치하는 표시 패널을 포함하고,
    상기 표시 패널은
    제1 기판;
    상기 제1 기판 위에 위치하는 복수개의 격벽;
    상기 격벽 사이에 위치하는 발광층을 포함하고,
    상기 색변환 패널은
    제2 기판;
    상기 제2 기판 위에 위치하며 제1 발광 영역, 제2 발광 영역 및 제3 발광 영역을 구획하는 복수개의 뱅크;
    상기 제1 발광 영역에 위치하는 색변환층;
    상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층을 포함하는 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층은 서로 연결되어 있는 표시 장치.
  12. 제10항에서,
    상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역 사이에 위치하는 뱅크 위에 투과층이 위치하는 표시 장치.
  13. 제10항에서,
    상기 뱅크 위에 위치하는 투과층은 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부는 스페이서를 구성하는 표시 장치.
  14. 제10항에서,
    상기 색변환층 위에 투과층이 위치하는 표시 장치.
  15. 제10항에서,
    상기 발광층은 청색광 및 녹색광을 발광하고,
    상기 제1 발광 영역은 적색 발광 영역, 상기 제2 발광 영역은 녹색 발광 영역, 상기 제3 발광 영역은 청색 발광 영역인 표시 장치.
  16. 제1 기판;
    상기 제1 기판 위에 위치하는 복수개의 격벽;
    상기 격벽 사이에 위치하는 발광층;
    상기 격벽과 중첩하여 위치하며 제1 발광 영역, 제2 발광 영역 및 제3 발광 영역을 구획하는 뱅크;
    상기 제1 발광 영역에 위치하는 색변환층;
    상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층을 포함하는 표시 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층은 서로 연결되어 있는 표시 장치.
  18. 제16항에서,
    상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역 사이에 위치하는 뱅크 위에 투과층이 위치하는 표시 장치.
  19. 제16항에서,
    상기 색변환층 위에 투과층이 위치하는 표시 장치.
  20. 제16항에서,
    상기 발광층은 청색광 및 녹색광을 발광하고,
    상기 제1 발광 영역은 적색 발광 영역, 상기 제2 발광 영역은 녹색 발광 영역, 상기 제3 발광 영역은 청색 발광 영역인 표시 장치.
  21. 제1 기판;
    상기 제1 기판 위에 위치하는 복수개의 트랜지스터;
    상기 복수개의 트랜지스터 위에 위치하며 제1 발광 영역, 제2 발광 영역 및 제3 발광 영역을 구획하는 복수개의 뱅크;
    상기 제1 발광 영역에 위치하는 색변환층;
    상기 제2 발광 영역 및 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층;
    상기 색변환층 및 투과층 위에 위치하는 발광 소자를 포함하고,
    상기 발광 소자는 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결된 표시 장치.
  22. 제21항에서,
    상기 발광 소자에서 방출된 광은 상기 색변환층 또는 투과층을 통과하여 상기 제1 기판으로 출광되는 표시 장치.
  23. 제21항에서,
    상기 트랜지스터는 상기 뱅크와 상기 제1 기판에 수직한 방향으로 중첩하여 위치하는 표시 장치.
  24. 제21항에서,
    상기 트랜지스터는 상기 색변환층 및 투과층과 상기 제1 기판에 수직한 방향으로 중첩하지 않는 표시 장치.
  25. 제21항에서,
    상기 뱅크에 의해 구획되는 제4 발광 영역을 더 포함하고,
    상기 제4 발광 영역에 투과층이 위치하는 표시 장치.
  26. 제21항에서,
    상기 색변환층 위에 투과층이 위치하는 표시 장치.
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