KR20240048083A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20240048083A
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김강우
김재승
박정은
오영식
한상범
홍기표
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 제1 기판 및 상기 제1 기판 상에 배치되는 복수의 발광 소자들을 포함하는 발광 패널; 및 제2 기판, 상기 제2 기판의 상기 제1 기판 방향의 하면 상에 위치하며 상기 복수의 발광 소자들의 발광 영역들 각각에 대응하는 복수의 제1 개구들을 포함하는 뱅크, 상기 복수의 제1 개구들 내에 배치되는 기능층, 상기 뱅크 상에 배치되는 제1 돌출 패턴, 및 상기 뱅크 상에 배치되는 제2 돌출 패턴을 포함하는 컬러 패널;을 구비하고, 상기 제1 돌출 패턴은 상기 복수의 제1 개구들 중 서로 인접한 제1 개구들 사이에 위치하고, 상기 제2 돌출 패턴은 상기 제1 돌출 패턴과 이격되는, 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치{Display apparatus}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 표시 품질이 향상된 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 광원, 예를 들어 유기 발광 소자 등으로부터 광을 제공받아 색상을 구현하는 색변환 소자를 포함할 수 있다. 색변환 소자는 디스플레이 장치에 별도의 기판 형태로 배치되거나, 디스플레이 장치 내의 소자들에 직접 일체화되어 구비될 수 있다.
일례로서, 색변환 소자는 광원으로부터 청색광을 제공받아 청, 녹, 적색을 각각 방출함으로써 다양한 색상을 갖는 이미지가 시인되도록 할 수 있다. 이 경우, 녹색과 적색은 제공받은 청색광을 변환하여 구현할 수 있고, 청색은 제공된 청색광을 그대로 방출하거나 시야각 향상을 위해 산란시켜서 구현할 수 있다.
본 발명은 색변환 소자를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 표시 품질이 향상된 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 기판 및 상기 제1 기판 상에 배치되는 복수의 발광 소자들을 포함하는 발광 패널; 및 제2 기판, 상기 제2 기판의 상기 제1 기판 방향의 하면 상에 위치하며 상기 복수의 발광 소자들의 발광 영역들 각각에 대응하는 복수의 제1 개구들을 포함하는 뱅크, 상기 복수의 제1 개구들 내에 배치되는 기능층, 상기 뱅크 상에 배치되는 제1 돌출 패턴, 및 상기 뱅크 상에 배치되는 제2 돌출 패턴을 포함하는 컬러 패널;을 구비하고, 상기 제1 돌출 패턴은 상기 복수의 제1 개구들 중 서로 인접한 제1 개구들 사이에 위치하고, 상기 제2 돌출 패턴은 상기 제1 돌출 패턴과 이격되어 배치되는, 표시 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 돌출 패턴의 수직 두께는 상기 제2 돌출 패턴의 수직 두께보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 서로 인접한 상기 제1 개구들이 일렬로 배열된 제1 방향에서, 상기 제1 돌출 패턴의 폭은 상기 제2 돌출 패턴의 폭보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 서로 인접한 상기 제1 개구들이 일렬로 배열된 제1 방향에서, 상기 제1 돌출 패턴의 폭은 상기 서로 인접한 상기 제1 개구들 사이에 위치한 상기 뱅크의 폭보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 뱅크는 상기 복수의 제1 개구들 주변의 복수의 제2 개구들을 더 포함하고, 상기 제2 개구들은 상기 발광 소자의 상기 발광 영역과 중첩되지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 돌출 패턴은 상기 복수의 제2 개구들 중 서로 인접한 제2 개구들 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 돌출 패턴은 상기 뱅크와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 돌출 패턴은 상기 뱅크와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 돌출 패턴 및 상기 제2 돌출 패턴은 상기 뱅크와 일체로 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 돌출 패턴의 표면은 곡면 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 돌출 패턴은 상기 복수의 제1 개구들 중 상기 서로 인접한 제1 개구들 사이에 복수개의 제1 돌출 패턴들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 컬러 패널은 상기 기능층, 상기 제1 돌출 패턴 및 상기 제2 돌출 패턴 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 컬러 패널은, 상기 기능층과 상기 제2 기판 사이에 위치하고, 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터를 포함하는, 컬러 필터층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기능층은 제1 색변환층, 제2 색변환층 및 투과층을 포함하고, 상기 제1 색변환층은 제1 양자점을 포함하고, 상기 제2 색변환층은 제2 양자점을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 발광 소자들은 청색을 발광하는 유기발광다이오드일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 기판 및 상기 제1 기판과 대향하여 배치된 제2 기판; 상기 제1 기판 상에 배치되고 발광 영역을 포함하는 발광 소자; 상기 제1 기판 상에 배치되고 상기 발광 영역을 정의하는 화소정의막; 상기 발광 소자를 덮도록 배치된, 봉지층; 상기 봉지층 상부에 배치되고, 상기 발광 영역에 대응하는 복수의 개구들을 갖는, 뱅크; 상기 뱅크 및 상기 봉지층 사이에 배치되는 제1 돌출 패턴; 상기 뱅크 및 상기 봉지층 사이에 배치되고, 상기 제1 돌출 패턴의 수직 두께보다 큰 수직 두께를 갖는 제2 돌출 패턴; 상기 복수의 개구들 내에 배치되는 기능층; 및 상기 기능층 및 상기 뱅크와, 상기 제2 기판 사이에 개재된, 컬러 필터층을 포함하고, 상기 제2 돌출 패턴은 상기 뱅크와 동일한 물질을 포함하는, 표시 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 돌출 패턴 및 상기 제2 돌출 패턴 각각은, 상기 뱅크 및 상기 화소정의막과 중첩될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 뱅크 및 상기 제2 돌출 패턴은 일체로 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 개구들은 복수의 제1 개구들 및 복수의 제2 개구들을 포함하고, 상기 기능층은 상기 복수의 제1 개구들 내에 배치되고, 상기 제1 돌출 패턴은 상기 제1 개구들 중 서로 인접한 제1 개구들 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 돌출 패턴은 상기 제2 돌출 패턴과 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 품질이 향상된 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 제1 색변환층, 제2 색변환층, 및 투과층의 각 부분들을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 패널을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 패널을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5c는 본 발명의 변형 실시예에 따른 컬러 패널을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 변형 실시예에 따른 컬러 패널을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 변형 실시예에 따른 컬러 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 변형 실시예에 따른 컬러 패널을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 변형 실시예에 따른 컬러 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우, 또는/및 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우, 및/또는 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우를 나타낸다.
본 명세서에서 “A 및/또는 B”은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, “A 및 B 중 적어도 하나는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
본 명세서에서 x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
본 명세서에서 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)로서, 유기 발광 디스플레이 장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 디스플레이 장치는 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예로서, 본 발명의 디스플레이 장치(1)는 무기 발광 디스플레이 장치(Inorganic Light Emitting Display 또는 무기 EL 디스플레이 장치)이거나, 양자점 발광 디스플레이 장치(Quantum dot Light Emitting Display)와 같은 디스플레이 장치일 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치(1)에 구비된 표시요소의 발광층은 유기물을 포함하거나, 무기물을 포함하거나, 양자점을 포함하거나, 유기물과 양자점을 포함하거나, 무기물과 양자점을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 취한 단면도에 해당한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 표시영역(DA) 및 표시영역(DA)을 둘러싸는 비표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 장치(1)는 표시영역(DA)에 2차원적으로 배열된 복수의 화소(PX)들의 어레이를 통해 이미지를 제공할 수 있다. 복수의 화소(PX)들은 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 및 제3 화소(PX3)를 포함할 수 있다.
표시 장치(1)의 각 화소(PX)는 소정의 색상의 빛을 방출할 수 있는 영역으로, 표시 장치(1)는 화소(PX)들에서 방출되는 광을 이용하여 이미지를 제공할 수 있다. 예컨대, 각 화소(PX)는 적색, 녹색, 또는 청색의 광을 방출할 수 있다.
비표시영역(NDA)은 이미지를 제공하지 않는 영역으로서, 표시영역(DA)을 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 화소회로들에 전기적 신호나 전원을 제공하기 위한 드라이버 또는 메인전원라인이 배치될 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 전자소자나 인쇄회로기판이 전기적으로 연결될 수 있는 패드가 포함될 수 있다.
표시영역(DA)은 도 1에 도시된 바와 같이 사각형을 포함한 다각형의 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 표시영역(DA)은 가로의 길이가 세로의 길이보다 큰 직사각형의 형상을 갖거나, 가로의 길이가 세로의 길이보다 작은 직사각형의 형상을 갖거나, 가로의 길이와 세로의 길이가 동일한 정사각형의 형상을 가질 수 있다. 또는, 표시영역(DA)은 타원 또는 원형과 같이 다양한 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(1)는 표시 장치(1)의 두께 방향(예컨대, z 방향)으로 적층된 발광 패널(10)(또는, 발광 유닛) 및 컬러 패널(20)(또는, 컬러 유닛)을 포함할 수 있다. 도 2를 참조하면, 발광 패널(10)은 제1 기판(100) 상에 배치된 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 예컨대, 발광 소자(OLED)는 제1 내지 제3 발광 소자(OLED1, OLED2, OELD3)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 내지 제3 발광 소자(OLED1, OLED2, OELD3)는 유기발광다이오드일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 내지 제3 발광 소자(OLED1, OLED2, OELD3)는 무기발광다이오드일 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
제1 내지 제3 발광 소자(OLED1, OLED2, OELD3)에서 방출된 광(예컨대, 청색광(Lb))은 컬러 패널(20)을 통과하면서 적색의 광(Lr), 녹색의 광(Lg), 및 청색의 광(Lb)으로 변환되거나 통과될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 기판(100) 상에는 제1 내지 제3 발광 소자(OLED1, OLED2, OELD3) 각각의 발광 영역을 정의하는 화소정의막(120)이 배치될 수 있다. 즉, 화소정의막(120)은 각 발광 소자(OLED1, OLED2, OLED3)의 발광 영역을 정의하는 개구(120OP)들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 화소정의막(120)은 BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide) 또는 HMDSO(Hexamethyldisiloxane) 등의 유기절연물을 포함할 수 있다. 또는, 화소정의막(120)은 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiOxNy), 실리콘산화물(SiOx)과 같은 무기절연물을 포함할 수 있다. 또는, 화소정의막(120)은 유기절연물 및 무기절연물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 화소정의막(120)은 광차단 물질을 포함하며, 블랙으로 구비될 수 있다. 광차단 물질은 카본 블랙, 탄소나노튜브, 블랙 염료를 포함하는 수지 또는 페이스트, 금속 입자(예컨대, 니켈, 알루미늄, 몰리브덴, 및 그의 합금), 금속 산화물 입자(예컨대, 크롬 산화물) 또는 금속 질화물 입자(예컨대, 크롬 질화물) 등을 포함할 수 있다. 화소정의막(120)이 광차단 물질을 포함하는 경우, 화소정의막(120)의 하부에 배치된 금속 구조물들에 의한 외광 반사를 줄일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 기판(100)과 제2 기판(600) 사이에는 충진재(400)가 위치할 수 있다. 충진재(400)는 외부 압력 등에 대해서 완충작용을 할 수 있다. 충진재(400)는 메틸 실리콘(methyl silicone), 페닐 실리콘(phenyl silicone), 폴리이미드 등의 유기물질로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 충진재(400)는 유기 실런트인 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 또는 무기 실런트인 실리콘 등으로도 이루어질 수 있다.
일 실시예에서, 충진재(400) 상에는 뱅크(500)가 배치될 수 있다. 뱅크(500)는 광을 흡수할 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있다. 뱅크(500)는 화소정의막(120)과 동일한 물질을 포함하거나, 화소정의막(120)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 뱅크(500)는 산화크롬 또는 산화몰리브덴 등의 불투명 무기 절연 물질 또는 블랙 수지 등의 불투명 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 뱅크(500)는 각 발광 소자(OLED1, OLED2, OLED3)의 발광 영역에 대응되는 복수의 제1 개구(OP1)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 뱅크(500)에 정의된 제1 개구(OP1)들은 각각 화소정의막(120)에 정의된 개구(120OP)들에 대응될 수 있다. 일 실시예에서, 뱅크(500)에 정의된 제1 개구(OP1)들 내에 기능층(510)이 배치될 수 있다. 기능층(510)은 제1 색변환층(510R), 제2 색변환층(510G), 및 투과층(510B)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 뱅크(500)에 정의된 제1 개구(OP1)들에는 각각 제1 색변환층(510R), 제2 색변환층(510G), 및 투과층(510B)이 배치될 수 있다.
도 3은 도 2의 제1 색변환층, 제2 색변환층, 및 투과층의 각 부분들을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 제1 색변환층(510R)은 입사되는 청색 광(Lb)을 적색의 광(Lr)으로 변환할 수 있다. 제1 색변환층(510R)은 제1 감광성 폴리머(1151), 제1 감광성 폴리머(1151)에 분산된 제1 양자점(1152)들과 제1 산란입자(1153)들을 포함할 수 있다.
제1 양자점(1152)들은 청색 광(Lb)에 의해 여기되어 청색 광의 파장보다 긴 파장을 갖는 적색의 광(Lr)을 등방성으로 방출할 수 있다. 제1 감광성 폴리머(1151)는 광 투과성을 갖는 유기 물질일 수 있다. 제1 산란입자(1153)들은 제1 양자점(1152)들에 흡수되지 못한 청색 광(Lb)을 산란시켜 더 많은 제1 양자점(1152)들이 여기되도록 함으로써, 색변환 효율을 증가시킬 수 있다. 제1 산란입자(1153)들은 예를 들어, 티타늄산화물(TiO2)이나 금속 입자 등일 수 있다. 제1 양자점(1152)들은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 명세서에서 양자점(예컨대, 제1 양자점(1152)들, 제1 양자점(1162)들)은 반도체 화합물의 결정을 의미하며, 결정의 크기에 따라 다양한 발광 파장의 광을 방출할 수 있는 임의의 물질을 포함할 수 있다.
상기 양자점의 직경은, 예를 들어 약 1 nm 내지 10 nm일 수 있다.
상기 양자점은 습식 화학 공정, 유기 금속 화학 증착 공정, 분자선 에피택시 공정 또는 이와 유사한 공정 등에 의해 합성될 수 있다. 상기 습식 화학 공정은 유기 용매와 전구체 물질을 혼합한 후 양자점 입자 결정을 성장시키는 방법이다. 상기 결정이 성장할 때, 유기 용매가 자연스럽게 양자점 결정 표면에 배위된 분산제 역할을 하고, 상기 결정의 성장을 조절하기 때문에, 유기 금속 화학 증착(MOCVD, Metal Organic Chemical Vapor Deposition)이나 분자선 에피택시(MBE, Molecular Beam Epitaxy) 등의 기상 증착법보다 더 용이하고, 저비용의 공정을 통해, 양자점 입자의 성장을 제어할 수 있다.
이러한 양자점은, II-VI족 반도체 화합물, III-V족 반도체 화합물, III-VI족 반도체 화합물, I-III-VI족 반도체 화합물, IV-VI족 반도체 화합물, IV족 원소 또는 화합물 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
II-VI족 반도체 화합물의 예는 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe 또는 MgS 등과 같은 이원소 화합물이나, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe 또는 MgZnS 등과 같은 삼원소 화합물이나, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 또는 HgZnSTe 등과 같은 사원소 화합물이나, 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
III-V족 반도체 화합물의 예는 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs 또는 InSb 등과 같은 이원소 화합물이나, GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InAlP, InNAs, InNSb, InPAs 또는 InPSb 등과 같은 삼원소 화합물이나, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs 또는 InAlPSb 등과 같은 사원소 화합물이나, 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 한편, III-V족 반도체 화합물은 II족 원소를 더 포함할 수 있다. II족 원소를 더 포함한 III-V족 반도체 화합물의 예는, InZnP, InGaZnP 또는 InAlZnP 등을 포함할 수 있다.
III-VI족 반도체 화합물의 예는, GaS, GaSe, Ga2Se3, GaTe, InS, In2S3, InSe, In2Se3 또는 InTe 등과 같은 이원소 화합물이나, AgInS, AgInS2, CuInS, CuInS2, InGaS3 또는 InGaSe3 등과 같은 삼원소 화합물이나, 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
I-III-VI족 반도체 화합물의 예는, AgInS, AgInS2, CuInS, CuInS2, CuGaO2, AgGaO2 또는 AgAlO2 등과 같은 삼원소 화합물이나, 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
IV-VI족 반도체 화합물의 예는 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe 또는 PbTe 등과 같은 이원소 화합물이나, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe 또는 SnPbTe 등과 같은 삼원소 화합물이나, SnPbSSe, SnPbSeTe 또는 SnPbSTe 등과 같은 사원소 화합물이나, 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
IV족 원소 또는 화합물은 Si 또는 Ge 등과 같은 단일원소 화합물이나, SiC 또는 SiGe 등과 같은 이원소 화합물이나, 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
이원소 화합물, 삼원소 화합물 및 사원소 화합물과 같은 다원소 화합물에 포함된 각각의 원소는 균일한 농도 또는 불균일한 농도로 입자 내에 존재할 수 있다.
한편, 양자점은 해당 양자점에 포함된 각각의 원소의 농도가 균일한 단일 구조 또는 코어-쉘의 이중 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 코어에 포함된 물질과 쉘에 포함된 물질은 서로 상이할 수 있다. 양자점의 쉘은 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다. 금속 또는 비금속의 산화물의 예는 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4 또는 NiO 등과 같은 이원소 화합물이나, MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4 또는 CoMn2O4 등과 같은 삼원소 화합물이나, 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 반도체 화합물의 예는, 전술한 바와 같은, II-VI족 반도체 화합물, III-V족 반도체 화합물, III-VI족 반도체 화합물, I-III-VI족 반도체 화합물, IV-VI족 반도체 화합물 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예컨대, 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
양자점은 약 45nm 이하, 구체적으로 약 40nm 이하, 더욱 구체적으로 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 방출되기에, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm) 또는 입방체(cubic)의, 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유 또는 나노 판상 입자 등의 형태일 수 있다.
이러한 양자점의 크기를 조절함으로써 에너지 밴드 갭의 조절이 가능하므로, 양자점 발광층에서 다양한 파장대의 빛을 얻을 수 있다. 따라서 서로 다른 크기의 양자점을 사용함으로써, 여러 파장의 빛을 방출하는 발광 소자를 구현할 수 있다. 구체적으로, 양자점의 크기는 적색, 녹색 및/또는 청색광이 방출되도록 선택될 수 있다. 또한, 양자점의 크기는 다양한 색의 빛이 결합되어, 백색광을 방출하도록 구성될 수 있다.
제2 색변환층(510G)은 입사되는 청색 광(Lb)을 녹색의 광(Lg)으로 변환할 수 있다. 제2 색변환층(510G)은 제2 감광성 폴리머(1161), 제2 감광성 폴리머(1161)에 분산된 제2 양자점(1162)들과 제2 산란입자(1163)들을 포함할 수 있다.
제2 양자점(1162)들은 청색 광(Lb)에 의해 여기되어 청색 광의 파장보다 긴 파장을 갖는 녹색의 광(Lg)을 등방성으로 방출할 수 있다. 제2 감광성 폴리머(1161)는 광 투과성을 갖는 유기 물질일 수 있다.
제2 산란입자(1163)들은 제2 양자점(1162)들에 흡수되지 못한 청색 광(Lb)을 산란시켜 더 많은 제2 양자점(1162)들이 여기되도록 함으로써, 색변환 효율을 증가시킬 수 있다. 제2 산란입자(1163)들은, 예를 들어, 티타늄산화물(TiO2)이나 금속 입자 등일 수 있다. 제2 양자점(1162)들은 III-VI족 화합물, II-VI족 화합물, III-V족 화합물, III-VI족 화합물, I-III-VI족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소 또는 화합물, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시예로서, 제1 양자점(1152) 및 제2 양자점(1162)들과 동일한 물질일 수 있다. 이 경우, 제2 양자점(1162)들의 크기는 제1 양자점(1152)들의 크기 보다 클 수 있다.
투과층(510B)은 투과층(510B)으로 입사하는 청색 광(Lb)을 변환하지 않고 청색 광(Lb)을 투과할 수 있다. 투과층(510B)은 제3 산란입자(1173)들이 분산된 제3 감광성 폴리머(1171)를 포함할 수 있다. 제3 감광성 폴리머(1171)는, 예를 들어, 실리콘 수지, 에폭시 수지 등의 광 투과성을 갖는 유기 물질일 수 있으며, 제1 및 제2 감광성 폴리머(1151, 1161)와 동일한 물질일 수 있다. 제3 산란입자(1173)들은 청색 광(Lb)을 산란시켜 방출할 수 있으며, 제1 및 제2산란입자(1153, 1163)들과 동일한 물질일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 패널(20)를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 패널(20)를 개략적으로 나타낸 단면도들이다. 도 5a는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 취한 단면도에 해당한다. 도 5b는 도 4의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 취한 단면도에 해당한다. 도 5c는 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 취한 단면도와 대응되는 영역에서 변형 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 6은 도 5a와 대응되는 영역에서 제1 돌출 패턴 및 제2 돌출 패턴 형상의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 4, 도 5a, 및 도 5b를 참조하면, 컬러 패널(20)은 제2 기판(600), 제2 기판(600) 상에 배치된 컬러 필터층(515), 기능층(510), 복수의 제1 개구(OP1)들과 복수의 제2 개구(OP2)들을 구획하는 뱅크(500), 및 뱅크(500) 상에 배치되는 제1 돌출 패턴(PP1)과 제2 돌출 패턴(PP2)을 포함할 수 있다. 컬러 패널(20)은 제1 캡핑층(517) 및 제2 캡핑층(518)을 더 포함할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 제2 기판(600)을 아래로 두고, 제2 기판(600) 상에 컬러 필터층(515), 기능층(510), 및 뱅크(500)가 배치된 구조를 도시한다. 실질적으로, 표시 장치에 있어서 컬러 패널(20)은 도 5a 및 도 5b의 도시를 기준으로 상하 반전되어 도 10과 같이 발광 패널(10) 상에 배치될 수 있다.
제2 기판(600)은 글래스재 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 제2 기판(600)이 고분자 수지를 포함하는 경우, 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate)를 포함할 수 있다.
컬러 필터층(515)은 제2 기판(600)에 위치한 제1 컬러 필터(515R), 제2 컬러 필터(515G) 및 제3 컬러 필터(515B)를 포함할 수 있다. 제1 컬러 필터(515R)는 제1 색 광(Lr)의 색재현율을 향상시키고, 제2 컬러 필터(515G)는 제2 색 광(Lg)의 색재현율을 향상시키며, 제3 컬러 필터(515B)는 제3 색 광(Lb)의 색재현율을 향상시킬 수 있다.
제1 컬러 필터(515R)는 적색 컬러 필터일 수 있다. 예컨대, 제1 컬러 필터(515R)는 630nm 내지 780nm에 속하는 파장의 광만을 통과시킬 수 있다. 제1 컬러 필터(515R)는 적색의 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 제2 컬러 필터(515G)는 녹색 컬러 필터일 수 있다. 예컨대, 제2 컬러 필터(515G)는 495 nm 내지 570 nm에 속하는 파장의 광만을 통과시킬 수 있다. 제2 컬러 필터(515G)은 녹색의 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 제3 컬러 필터(515B)는 청색 컬러 필터일 수 있다. 예컨대, 제3 컬러 필터(515B)는 450nm 내지 495nm에 속하는 파장의 광만을 통과시킬 수 있다. 제3 컬러 필터(515B)는 청색의 안료 또는 염료를 포함할 수 있다.
제1 컬러 필터(515R), 제2 컬러 필터(515G), 및 제3 컬러 필터(515B)는 서로 중첩할 수 있다. 일 실시예로, 제2 기판(600) 상에 제3 컬러 필터(515B)가 배치되고, 제3 컬러 필터(515B) 상에 제1 컬러 필터(515R)가 배치되고, 제1 컬러 필터(515R) 상에 제2 컬러 필터(515G)가 배치될 수 있다. 물론, 제1 컬러 필터(515R) 내지 제3 컬러 필터(515B)의 배치 순서는 다른 실시예에서 변경 가능할 수 있다.
제1 컬러 필터(515R)는 예컨대, 적색 광의 색재현율을 향상시키기 위해, 도 10을 참조하여 설명하는 제1 발광 소자의 제1 발광 영역(EA1)과 대응하여 배치될 수 있다. 따라서, 제1 발광 영역(EA1)에 대응하여 제2 컬러 필터(515G) 및 제3 컬러 필터(515B)는 각각 개구(OP1g, OP1b)를 구비할 수 있다. 또한, 제2 컬러 필터(515G)는 예컨대, 녹색 광의 색재현율을 향상시키기 위해 도 10을 참조하여 설명하는 제2 발광 소자의 제2 발광 영역(EA2)에 대응하여 배치될 수 있다. 따라서, 제2 발광 영역(EA2)에 대응하여 제1 컬러 필터(515R) 및 제3 컬러 필터(515B)는 각각 개구(OP2r, OP2b)를 구비할 수 있다. 또한, 제3 컬러 필터(515B)는 예컨대, 청색 광의 색재현율을 향상시키기 위해 도 10을 참조하여 설명하는 제3 발광 소자의 제3 발광 영역(EA3)에 대응하여 배치될 수 있다. 따라서, 제3 발광 영역(EA3)에 대응하여 제1 컬러 필터(515R) 및 제2 컬러 필터(515G)는 각각 개구(OP3r, OP3g)를 구비할 수 있다.
컬러 필터층(515) 상에 굴절층(516)이 배치될 수 있다. 굴절층(516)은 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 각각에 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 굴절층(516)은 유기물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 굴절층(516)의 굴절률은 제1 캡핑층(517)의 굴절률보다 작을 수 있다. 일 실시예에서, 굴절층(516)의 굴절률은 컬러 필터층(515)의 굴절률보다 작을 수 있다. 따라서, 굴절층(516)은 빛을 집광시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 굴절층(516)은 생략될 수도 있다.
굴절층(516) 및 컬러 필터층(515) 상에는 제1 캡핑층(517)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 캡핑층(517)은 컬러 필터층(515) 및 기능층(510) 사이에 배치될 수 있다. 제1 캡핑층(517)은 굴절층(516) 및 컬러 필터층(515)을 보호할 수 있다. 제1 캡핑층(517)은 외부로부터 수분 및/또는 공기 등의 불순물이 침투하여 굴절층(516) 및/또는 컬러 필터층(515)을 손상시키거나 오염시키는 것을 방지 또는 감소시킬 수 있다. 제1 캡핑층(517)은 무기물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 캡핑층(517)은 생략될 수도 있다.
뱅크(500)는 컬러 필터층(515) 상에 배치될 수 있다. 뱅크(500)는 제1 캡핑층(517) 상에 배치될 수 있다.
뱅크(500)은 제1 개구(OP1) 및 제2 개구(OP2)를 가질 수 있다. 제1 개구(OP1) 및 제2 개구(OP2)는 각각 복수 개 구비될 수 있다. 제1 개구(OP1)는, 도 4 및 도 5a에 도시된 것과 같이, 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)에 대응하도록 배치될 수 있다. 제1 발광 영역(EA1) 내지 제3 발광 영역(EA3)를 통해 방출되는 빛은 제1 개구(OP1)를 통해 제2 기판(600) 밖으로 방출될 수 있다. 제1 개구(OP1) 및 제2 개구(OP2)의 배치 및/또는 형상은 도 4에 도시된 것에 한정하지 않으며, 다양하게 변경될 수 있다.
제2 개구(OP2)는, 도 4 및 도 5b에 도시된 것과 같이, 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)이외의 영역, 즉 비발광 영역에 대응하여 배치될 수 있다. 제2 개구(OP2)는 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)과 중첩하지 않을 수 있다. 제2 개구(OP2)는 제1 개구(OP1)의 주변에 제1 개구(OP1)와 인접하여 배치될 수 있다.
상술한 것과 같이, 제1 개구(OP1) 내에는 기능층(510)이 배치될 수 있는데, 제조 과정에서 일 실시예로 기능층(510)은 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다. 경우에 따라, 제1 개구(OP1) 내에 토출되는 기능층(510)을 형성하는 잉크가 제1 개구(OP1) 주변으로 넘치거나, 오 탄착으로 인해 제1 개구(OP1)가 아닌 부분에 토출되는 경우가 있는데, 이 경우 오 탄착으로 인한 불량을 최소화하기 위해 제1 개구(OP1)와 인접하여 제2 개구(OP2)가 배치될 수 있다. 따라서, 도 5b의 제2 개구(OP2) 내에는 제2 캡핑층(518) 이외의 구성요소가 배치되지 않은 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 도 5c에 도시된 것과 같이, 제1 개구(OP1) 주변으로 넘친 잉크로 인해 형성된 더미층(DML)이 더 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 캡핑층(518)은 더미층(의) 상에 배치될 수 있다. 더미층(DML)은 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)과 중첩되지 않을 수 있다.
일 실시예로, 제2 개구(OP2)의 크기는 제1 개구(OP1)의 크기 보다 작을 수 있다. 제1 개구(OP1)의 크기는 각 발광 소자의 크기에 대응하여 설정될 수 있으며, 제2 개구(OP2)는 이러한 제1 개구(OP1)의 크기보다 작을 수 있다.
뱅크(500)는 유기 물질을 포함할 수 있다. 경우에 따라, 뱅크(500)는 차광층의 기능을 하도록 차광 물질을 포함할 수 있다. 차광 물질은 예컨대, 흑색 안료, 흑색 염료, 흑색의 입자 또는 금속 입자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5a에 도시된 것과 같이, 제1 돌출 패턴(PP1)은 복수의 제1 개구(OP1)들 중 서로 인접한 제1 개구(OP1)들 사이에 위치할 수 있다. 제1 돌출 패턴(PP1)은 서로 인접한 기능층(510)들 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출 패턴(PP1)은 제1 색변환층(510R)과 제2 색변환층(510G) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출 패턴(PP1)은 제1 색변환층(510R)과 투과층(510B) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출 패턴(PP1)은 제2 색변환층(510G)과 투과층(510B) 사이에 배치될 수 있다. 도 4에서 제1 돌출 패턴(PP1)은 직사각형 형태로 도시하였으나, 이에 한정하지 않으며, 다각형, 타원형 또는 원형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 도 4에 도시된 것과 같이, 서로 인접한 제1 개구(OP1)들 사이에 복수개의 제1 돌출 패턴(PP1)이 배치될 수 있다.
도 5a에 도시된 것과 같이, 제1 돌출 패턴(PP1)은 뱅크(500) 상에 배치될 수 있다. 제1 돌출 패턴(PP1)은 뱅크(500)의 일면으로부터 돌출된 패턴일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 돌출 패턴(PP1)의 표면은 곡면 형상을 가질 수 있다. 제1 돌출 패턴(PP1)의 형상은 곡면을 포함하는 물방울(droplet) 또는 반구 형상일 수 있으나, 이에 한정하지 않으며, 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 것과 같이, 제1 돌출 패턴(PP1)의 형상은 평면인 표면을 포함하는 직육면체 형상 등일 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출 패턴(PP1)은 뱅크(500)와 단차를 갖는 형상을 가질 수 있다.
제1 돌출 패턴(PP1)의 수직 두께(T1)는 제2 돌출 패턴(PP2)의 수직 두께(T2)보다 작을 수 있다. 제1 돌출 패턴(PP1)의 수직 두께(T1)는 뱅크(500)의 일면으로부터 수직한 방향으로 돌출된 부분의 두께로 정의될 수 있다. 뱅크(500)의 높이가 낮은 경우에 각각의 기능층(510)에 토출된 잉크가 흘러 넘칠 수 있다. 제1 돌출 패턴(PP1)은 뱅크(500) 상에서 서로 인접한 기능층(510)들 사이에 배치되어, 토출된 잉크가 흘러넘치는 것을 방지할 수 있다. 다만, 제1 돌출 패턴(PP1)의 수직 두께(T1)가 지나치게 높아지는 경우에 표시 장치의 광효율이 낮아질 수 있으므로, 제2 돌출 패턴(PP2)의 수직 두께(T2)보다 낮게 형성하여, 광효율 저감을 방지할 수 있다.
서로 인접한 제1 개구(OP1)들이 일렬로 배열된 제1 방향에서, 제1 돌출 패턴(PP1)의 폭(W1)은 제2 돌출 패턴(PP2)의 폭(W2)보다 작을 수 있다. 상기 제1 방향에서, 제1 돌출 패턴(PP1)의 폭(W1)은 서로 인접한 제1 개구(OP1)들 사이에 위치한 뱅크(500)의 폭(W3)보다 작을 수 있다. 일 실시예에서, 제1 돌출 패턴(PP1)의 평면상 면적은 제2 돌출 패턴(PP2)의 면적보다 작을 수 있다.
일 실시예에서, 제1 돌출 패턴(PP1)은 뱅크(500)와 일체로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 돌출 패턴(PP1)은 뱅크(500)의 일부일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 돌출 패턴(PP1)은 뱅크(500)와 동일한 공정 단계에서 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 돌출 패턴(PP1)은 제2 돌출 패턴(PP2)과 동일한 공정 단계에서 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 뱅크(500), 제1 돌출 패턴(PP1), 및 제2 돌출 패턴(PP2)은 3-tone 마스크를 사용한 공정에 의하여 일체로 형성될 수 있다. 3-tone 마스크 공정은 서로 다른 3개의 구성요소의 두께 차이를 구현하기 위한 공정일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 돌출 패턴(PP1)은 뱅크(500)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 돌출 패턴(PP1)은 제2 돌출 패턴(PP2)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5b에 도시된 것과 같이, 제2 돌출 패턴(PP2)은 서로 인접한 제2 개구(OP2)들 사이에 위치할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 제2 돌출 패턴(PP2)의 배치는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출 패턴(PP2)은 제2 개구(OP2) 및 제1 개구(OP1) 사이에 위치할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 돌출 패턴(PP2)은 복수의 제2 개구(OP2)들 내에 각각 배치된 더미층들 사이에 위치할 수 있다. 도 4에서 제2 돌출 패턴(PP2)은 원형으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않으며, 타원형, 또는 다각형 등의 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 것과 같이, 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500) 상에 배치될 수 있다. 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500)의 일면으로부터 돌출된 패턴일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 돌출 패턴(PP2)의 표면은 곡면 형상을 가질 수 있다. 제2 돌출 패턴(PP2)의 형상은 곡면을 포함하는 물방울(droplet) 또는 반구 형상일 수 있으나, 이에 한정하지 않으며, 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 것과 같이, 제2 돌출 패턴(PP2b)의 형상은 평면인 표면을 포함하는 직육면체 형상 등일 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출 패턴(PP2b)은 뱅크(500)와 단차를 갖는 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500)와 일체로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500)의 일부일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500)와 동일한 공정 단계에서 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500)와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
제1 돌출 패턴(PP1)은 기능층(510)들 사이에서 잉크의 오버플로잉을 방지하는 패턴일 수 있고, 제2 돌출 패턴(PP2)은 발광 패널 및 컬러 패널 사이에서 일정 간격을 유지하며 합착을 지지하는 패턴일 수 있다.
제2 캡핑층(518)은 뱅크(500), 기능층(510), 제1 돌출 패턴(PP1), 및 제2 돌출 패턴(PP2) 상에 배치될 수 있다. 제2 캡핑층(518)은 뱅크(500), 기능층(510), 제1 돌출 패턴(PP1), 및 제2 돌출 패턴(PP2)을 덮을 수 있다. 제2 캡핑층(518)은 뱅크(500), 제1 돌출 패턴(PP1), 제2 돌출 패턴(PP2) 및 기능층(510)을 보호할 수 있다. 제2 캡핑층(518)은 외부로부터 수분 및/또는 공기 등의 불순물이 침투하여 뱅크(500), 제1 돌출 패턴(PP1), 제2 돌출 패턴(PP2), 및/또는 기능층(510)을 손상시키거나 오염시키는 것을 방지 또는 감소시킬 수 있다.
이하에 도면을 참조한 설명에 표시된 참조번호들 중 도 4 내지 도 5b에 표시된 참조번호들과 동일한 참조번호들은 동일하거나 대응하는 부재를 의미하므로, 이에 대한 설명은 편의상 생략한다.
도 7은 본 발명의 변형 실시예에 따른 컬러 패널(20)를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 8은 본 발명의 변형 실시예에 따른 컬러 패널(20)를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 8은 도 7의 Ⅳ-Ⅳ' 선을 따라 취한 단면도에 해당한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 컬러 패널(20)은 제2 기판(600), 제2 기판(600) 상에 배치된 컬러 필터층(515), 기능층(510), 복수의 제1 개구(OP1)들과 복수의 제2 개구(OP2)들을 구획하는 뱅크(500), 및 뱅크(500) 상에 배치되는 제2 돌출 패턴(PP2)을 포함할 수 있다. 컬러 패널(20)은 제1 캡핑층(517) 및 제2 캡핑층(518)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 컬러 패널(20)은 제1 돌출 패턴(PP1)을 포함하지 않을 수 있다. 서로 인접한 제1 개구(OP1)들 사이에 위치한 뱅크(500)들의 높이는 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 서로 인접한 제1 개구(OP1)들 사이에 위치한 뱅크(500)들의 상면은 실질적으로 동일한 높이레벨에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500)와 일체로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500)의 일부일 수 있다. 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500)의 일면으로부터 돌출된 패턴으로, 뱅크(500)의 일부일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500)와 동일한 공정 단계에서 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 뱅크(500) 및 제2 돌출 패턴(PP2)은 하프-톤(half-tone) 마스크를 사용한 공정에 의하여 일체로 형성될 수 있다. 하프-톤 마스크 공정은 서로 다른 2개의 구성요소의 두께 차이를 구현하기 위한 공정으로, 광 투과도에 따라, 광을 투과시키는 투과영역, 광을 부분적으로 투과시키는 반투과영역 및 광 투과를 차단하는 차단영역으로 구분될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500)와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 변형 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 9를 참조하면, 제1 돌출 패턴(PP1b)은 서로 인접한 제1 개구(OP1)들 사이에 위치할 수 있다. 제1 돌출 패턴(PP1b)은 서로 인접한 기능층(510)들 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 서로 인접한 제1 개구(OP1)들 사이에서 하나의 제1 돌출 패턴(PP1b)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 하나의 제1 돌출 패턴(PP1b)은 제1 색변환층(510R)과 제2 색변환층(510G) 사이에 배치되고, 제1 색변환층(510R)과 투과층(510B) 사이에 배치되고, 제2 색변환층(510G)과 투과층(510B) 사이에 배치될 수 있다.
제1 돌출 패턴(PP1b)의 면적은 제2 돌출 패턴(PP2)의 면적보다 클 수 있다. 이 경우에도, 제1 돌출 패턴(PP1b)의 수직 두께는 제2 돌출 패턴(PP2)의 수직 두께보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제1 개구(OP1)들이 일렬로 배열된 제1 방향에서, 제1 돌출 패턴(PP1b)의 폭은 제2 돌출 패턴(PP2)의 폭보다 작을 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 10을 참조하면, 표시 장치(1)는 발광 패널(10) 및 컬러 패널(20)을 포함할 수 있다. 발광 패널(10)은 제1 기판(100), 버퍼층(110), 절연층(111, 113, 115)들, 박막트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3), 발광 소자(OLED1, OLED2, OLED3), 및 화소정의막(120)을 포함할 수 있다.
제1 기판(100) 상에는 버퍼층(110)이 배치될 수 있다. 제1 기판(100)은 전술한 바와 같이, 글라스, 금속 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 버퍼층(110)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등과 같은 무기물을 포함할 수 있다. 버퍼층(110)은 제1 기판(100) 상에 배치되어 제1 기판(100)의 상면의 평활성을 높이거나 제1 기판(100)의 하부로부터 불순물이 제1 내지 제3 박막트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)들로 침투하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 기판(100) 상에는 제1 화소전극(311)을 포함하는 제1 발광 소자(OLED1), 제2 화소전극(313)을 포함하는 제2 발광 소자(OLED2), 및 제3 화소전극(315)을 포함하는 제3 발광 소자(OLED3)가 배치될 수 있다. 또한, 제1 기판(100) 상에는 제1 박막트랜지스터(TFT1), 제2 박막트랜지스터(TFT2) 및 제3 박막트랜지스터(TFT3)가 배치될 수 있다.
제1 박막트랜지스터(TFT1)는 제1 발광 소자(OLED1)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 박막트랜지스터(TFT2)는 제2 발광 소자(OLED2)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 제3 박막트랜지스터(TFT3)는 제3 발광 소자(OLED3)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이하에서는, 제1 박막트랜지스터(TFT1) 및 제1 발광 소자(OLED1)를 위주로 설명하기로 한다. 제2 박막트랜지스터(TFT2)와 제3 박막트랜지스터(TFT3)는 제1 박막트랜지스터(TFT1)와 유사하게 구비될 수 있고, 제2 발광 소자(OLED2)와 제3 발광 소자(OLED3)는 제1 발광 소자(OLED1)와 유사하게 구비될 수 있다.
버퍼층(110) 상에는 제1 내지 제3 박막트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3)들이 배치될 수 있다. 제1 박막트랜지스터(TFT1)는 반도체층(Act), 게이트전극(GE), 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)을 포함할 수 있다.
반도체층(Act)은 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 또는, 반도체층(Act)은 비정질(amorphous) 실리콘을 포함하거나, 산화물 반도체를 포함하거나, 유기 반도체 등을 포함할 수 있다. 반도체층(Act)은 채널영역 및 채널영역의 양측에 각각 배치된 드레인영역 및 소스영역을 포함할 수 있다.
반도체층(Act) 상에는 제1 절연층(111)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(111)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 및 아연산화물(ZnOX) 등을 적어도 하나 포함할 수 있다. 이때, 아연산화물(ZnOX)은 산화아연(ZnO), 및/또는 과산화아연(ZnO2)일 수 있다.
제1 절연층(111) 상에는 게이트전극(GE)이 배치될 수 있다. 게이트전극(GE)은 채널영역과 중첩할 수 있다. 게이트전극(GE)은 저저항 금속 물질을 포함할 수 있다. 게이트전극(GE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다.
게이트전극(GE) 상에는 제2 절연층(113)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(113)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 및 아연산화물(ZnOX) 등을 적어도 하나 포함할 수 있다. 이때, 아연산화물(ZnOX)은 산화아연(ZnO), 및/또는 과산화아연(ZnO2)일 수 있다.
제2 절연층(113) 상에는 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)이 배치될 수 있다. 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 전도성이 좋은 재료를 포함할 수 있다. 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 예컨대, 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조를 가질 수 있다.
소스전극(SE) 및 드레인전극(DE) 상에는 제3 절연층(115)이 배치될 수 있다. 제3 절연층(115)은 유기절연물을 포함할 수 있다. 예컨대, 제3 절연층(115)은 Polymethylmethacrylate(PMMA)나 Polystyrene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자, 및 이들의 블렌드와 같은 유기 절연물을 포함할 수 있다.
제1 기판(100)의 제3 절연층(115) 상에는 제1 발광 소자(OLED1), 제2 발광 소자(OLED2), 및 제3 발광 소자(OLED3)가 위치할 수 있다. 도 10에는 제1 내지 제3 발광 소자(OLED1, OLED2, OLED3)로서 유기발광 소자가 제3 절연층(115) 상에 위치하는 것으로 도시되어 있다. 제1 발광 소자(OLED1)는 제1 화소(PX1)에 위치할 수 있고, 제2 발광 소자(OLED2)는 제2 화소(PX2)에 위치할 수 있으며, 제3 발광 소자(OLED3)는 제3 화소(PX3)에 위치할 수 있다.
제1 발광 소자(OLED1)는 제1 화소전극(311), 대향전극(330) 및 제1 화소전극(311)과 대향전극(330)의 사이에 개재되는 중간층(320)을 포함할 수 있다. 제2 발광 소자(OLED2)는 제2 화소전극(313), 대향전극(330) 및 제2 화소전극(313)과 대향전극(330) 사이에 개재되는 중간층(320)을 포함할 수 있다. 또한, 제3 발광 소자(OLED3)는 제3 화소전극(315), 대향전극(330) 및 제3 화소전극(315)과 대향전극(330) 사이에 개재되는 중간층(320)을 포함할 수 있다. 이때, 중간층(320)은 복수의 발광층들을 포함할 수 있다.
제3 절연층(115) 상부에는 화소정의막(120)이 배치될 수 있다. 이 화소정의막(120)은 각 화소들에 대응되는 개구(120OP), 즉 제1 화소전극(311)의 적어도 일부가 노출되도록 하는 개구(120OP)를 가짐으로써, 화소를 정의하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 제1 발광 소자(OLED1)는 제1 발광 영역(EA1)을 가질 수 있고, 제1 발광 소자(OLED1)의 제1 발광 영역(EA1)은 화소정의막(120)의 개구(120OP)에 의해 정의될 수 있다. 이때, 제1 발광 영역(EA1)은 제1 발광 소자(OLED1)에서 방출되는 광의 발광 영역에 해당할 수 있다.
화소정의막(120)은 제2 화소전극(313)의 적어도 일부가 노출되도록 하는 개구(120OP)를 가짐으로써, 화소를 정의하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 제2 발광 소자(OLED2)는 제2 발광 영역(EA2)을 가질 수 있고, 제2 발광 소자(OLED2)의 제2 발광 영역(EA2)은 화소정의막(120)의 개구(120OP)에 의해 정의될 수 있다. 이때, 제2 발광 영역(EA2)은 제2 발광 소자(OLED2)에서 방출되는 광의 발광 영역에 해당할 수 있다.
화소정의막(120)은 제3 화소전극(315)의 적어도 일부가 노출되도록 하는 개구(120OP)를 가짐으로써, 화소를 정의하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 제3 발광 소자(OLED3)는 제3 발광 영역(EA3)을 가질 수 있고, 제3 발광 소자(OLED3)의 제3 발광 영역(EA3)은 화소정의막(120)의 개구에 의해 정의될 수 있다. 이때, 제3 발광 영역(EA3)은 제3 발광 소자(OLED3)에서 방출되는 광의 발광 영역에 해당할 수 있다.
또한, 화소정의막(120)은 제1 화소전극(311)의 가장자리와 대향전극(330)과의 거리, 제2 화소전극(313)의 가장자리와 대향전극(330)과의 거리 및 제3 화소전극(315)의 가장자리와 대향전극(330)과의 거리를 증가시킴으로써, 제1 화소전극(311) 내지 제3 화소전극(315)의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
제1 화소전극(311)은 제3 절연층(115) 등에 정의된 컨택홀을 통해 제1 박막트랜지스터(TFT1)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 화소전극(313)은 제3 절연층(115) 등에 정의된 컨택홀을 통해 제2 박막트랜지스터(TFT2)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 제3 화소전극(315)은 제3 절연층(115) 등에 정의된 컨택홀을 통해 제3 박막트랜지스터(TFT3)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 화소전극(311)은 ITO, In2O3 또는 IZO 등의 투광성인 도전성 산화물로 형성된 투광성 도전층과, Al 또는 Ag 등과 같은 금속으로 형성된 반사층을 포함한다. 예컨대 제1 화소전극(311)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있다. 제2 화소전극(313) 및 제3 화소전극(315)은 제1 화소전극(311)과 동일한 물질로 구비될 수 있다.
제1 화소전극(311), 제2 화소전극(313), 및 제3 화소전극(315) 상에는 중간층(320)이 배치될 수 있다. 중간층(320)은 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 화소전극(311), 제2 화소전극(313), 및 제3 화소전극(315) 상에 걸쳐 일체(一體)로 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 중간층(320)은 각 화소전극(311, 313, 315)에 대응되도록 패터닝되어 구비될 수도 있다.
중간층(320) 상에는 대향전극(330)이 배치될 수 있다. 대향전극(330) 역시 제1 화소전극(311), 제2 화소전극(313), 및 제3 화소전극(315) 상에 걸쳐 일체(一體)로 형성될 수 있다. 대향전극(330)은 일함수가 낮은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 대향전극(330)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 이터븀(Yb) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대향전극(330)은 AgMg, 또는 AgYb로 구비될 수 있다. 또는, 대향전극(330)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다.
화소전극(310)은 각 화소에 대응되도록 패터닝되어 구비될 수 있고, 중간층(320) 및 대향전극(330)은 각 화소에 걸쳐 일체(一體)로 구비될 수 있다.
이러한 유기발광 소자는 외부로부터의 수분이나 산소 등에 의해 쉽게 손상될 수 있기에, 필요에 따라 봉지층(370)이 이러한 유기발광 소자를 덮어 이들을 보호하도록 할 수 있다. 봉지층(370)은 적어도 하나의 무기막층 및 적어도 하나의 유기막층을 포함하는 박막봉지층으로 구비될 수 있다. 일 실시예로, 도 10에 도시된 것과 같이 박막봉지층은 순차적으로 적층된 제1 무기막층(371), 유기막층(372), 및 제2 무기막층(373)을 포함할 수 있다.
제1 무기막층(371)은 대향전극(330) 상에 직접 배치될 수 있다. 제1 무기막층(371)은 외부 수분이나 산소가 제1 발광 소자(OLED1) 내지 제3 발광 소자(OLED3)로 침투하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.
유기막층(372)은 제1 무기막층(371) 상에 직접 배치될 수 있다. 유기막층(372)은 제1 무기막층(371) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 제1 무기막층(371)의 상면에 형성된 굴곡이나 파티클(particle) 등이 유기막층(372)에 의해 커버되어 제1 무기막층(371) 상면의 표면 상태가 유기막층(372) 상에 형성되는 구성들에 미치는 영향을 차단할 수 있다.
제2 무기막층(373)은 유기막층(372) 상에 직접 배치될 수 있다. 제2 무기막층(373)은 유기막층(372)으로부터 방출되는 수분 등이 외부로 방출되는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.
제1 무기막층(371)과 제2 무기막층(373)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 탄탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 징크옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 중 하나 이상의 무기물을 포함할 수 있다. 제1 무기막층(371)과 제2 무기막층(373)은 전술한 물질을 포함하는 단일 층 또는 다층일 수 있다. 유기막층(372)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유기막층(372)은 아크릴레이트(acrylate)를 포함할 수 있다.
제1 발광 소자(OLED1), 제2 발광 소자(OLED2), 및 제3 발광 소자(OLED3) 상에는 뱅크(500)가 배치될 수 있다. 뱅크(500)는 광을 흡수할 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있다. 뱅크(500)는 화소정의막(120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 뱅크(500)는 화소정의막(120)과 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 뱅크(500)는 산화크롬 또는 산화몰리브덴 등의 불투명 무기 절연 물질 또는 블랙 수지 등의 불투명 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 뱅크(500)에는 제1 개구(OP1) 및 제2 개구(OP2, 도 4 참조)가 정의될 수 있다. 뱅크(500)에 정의된 제1 개구(OP1)는 제1 내지 제3 발광 소자(OLED1, OLED2, OLED3)의 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3) 각각에 대응될 수 있다.
일 실시예에서, 뱅크(500)에 정의된 제1 개구(OP1)의 면적은 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)을 정의하는 화소정의막(120)의 개구(120OP)의 면적보다 클 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 뱅크(500)에 정의된 제1 개구(OP1)의 면적은 제1 내지 제3 발광 영역(EA1, EA2, EA3)을 정의하는 화소정의막(120)의 개구(120OP)의 면적과 동일하거나, 작을 수 있다.
일 실시예에서, 뱅크(500)에 정의된 제1 개구(OP1) 내에는 제1 색변환층(510R), 제2 색변환층(510G), 및 투과층(510B)이 배치될 수 있다.
제1 색변환층(510R)은 제1 발광 소자(OLED1)의 제1 화소전극(311)과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 제2 색변환층(510G)은 제2 발광 소자(OLED2)의 제2 화소전극(313)과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 투과층(510B)은 제3 발광 소자(OLED3)의 제3 화소전극(315)과 적어도 일부 중첩될 수 있다.
다만, 뱅크(500)에 정의된 제2 개구(OP2, 도 4 참조)는 화소정의막(120)에 정의된 개구(120OP)와 중첩되지 않을 수 있다. 즉, 제2 개구(OP2의 하부에는 화소정의막(120)에 정의된 개구(120OP)가 위치하지 않을 수 있다.
제1 색변환층(510R) 상에는 제1 컬러 필터(515R)이 배치될 수 있다. 제1 기판(100)의 두께 방향(z 방향)으로 제1 발광 소자(OLED1)의 제1 화소전극(311), 제1 색변환층(510R), 및 제1 컬러 필터(515R)은 서로 중첩될 수 있다.
제1 발광 소자(OLED1)는 제1 파장대역(예컨대, 450nm 내지 495nm)에 속하는 파장의 광을 방출할 수 있고, 제1 색변환층(510R)은 제1 파장대역(예컨대, 450nm 내지 495nm)에 속하는 파장의 광을 제2 파장대역(예컨대, 630nm 내지 780nm)에 속하는 파장의 광으로 변환시킬 수 있으며, 제1 컬러 필터(515R)은 제2 파장대역(예컨대, 630nm 내지 780nm)에 속하는 파장의 광을 통과시킬 수 있다. 제1 발광 소자(OLED1)에 방출된 제1 파장대역(예컨대, 450nm 내지 495nm)의 광은 제1 색변환층(510R)에서 제2 파장대역(예컨대, 630nm 내지 780nm)에 속하는 파장의 광으로 변환될 수 있고, 제1 컬러 필터(515R)을 통해 필터링될 수 있다. 따라서, 제1 화소(PX1)에서는 제2 파장대역(예컨대, 630nm 내지 780nm)에 속하는 파장의 광이 방출될 수 있다. 즉, 제1 화소(PX1)에서는 적색의 광이 방출될 수 있다. 제1 발광 소자(OLED1)에서 방출된 광이 제1 색변환층(510R) 및 제1 컬러 필터(515R)를 통과하므로 제2 기판(600)을 통해 방출되는 광의 색 순도가 향상될 수 있다. 구체적으로, 제1 발광 소자(OLED1)에서 방출되었으나, 제1 색변환층(510R)에 의해 변환되지 않은 광이 제1 컬러 필터(515R)에서 필터링되므로 제2 기판(600)을 통해 방출되는 광의 색 순도가 향상될 수 있다. 또한, 제1 컬러 필터(515R)는 외부광을 흡수하여 외광 반사가 감소될 수 있다.
제2 색변환층(510G) 상에는 제2 컬러 필터(515G)가 배치될 수 있다. 제1 기판(100)의 두께 방향(z 방향)으로 제2 발광 소자(OLED2)의 제2 화소전극(313), 제2 색변환층(510G), 및 제2 컬러 필터(515G)는 서로 중첩될 수 있다. 제2 발광 소자(OLED2)는 제1 파장대역(예컨대, 450nm 내지 495nm)에 속하는 파장의 광을 방출할 수 있고, 제2 색변환층(510G)은 제1 파장대역(예컨대, 450nm 내지 495nm)에 속하는 파장의 광을 제3 파장대역(예컨대, 495nm 내지 570nm)에 속하는 파장의 광으로 변환시킬 수 있으며, 제2 컬러 필터(515G)는 제3 파장대역(예컨대, 495nm 내지 570nm)에 속하는 파장의 광을 통과시킬 수 있다. 제2 발광 소자(OLED2)에 방출된 제1 파장대역(예컨대, 450nm 내지 495nm)의 광은 제2 색변환층(510G)에서 제3 파장대역(예컨대, 495nm 내지 570nm)에 속하는 파장의 광으로 변환될 수 있고, 제2 컬러 필터(515G)를 통해 필터링될 수 있다. 따라서, 제2 화소(PX2)에서는 제3 파장대역(예컨대, 495nm 내지 570nm)에 속하는 파장의 광이 방출될 수 있다. 즉, 제2 화소(PX2)에서는 녹색의 광이 방출될 수 있다. 제2 발광 소자(OLED2)에서 방출된 광이 제2 색변환층(510G) 및 제2 컬러 필터(515G)를 통과하므로 제2 기판(600)을 통해 방출되는 광의 색 순도가 향상될 수 있다. 구체적으로, 제2 발광 소자(OLED2)에서 방출되었으나, 제2 색변환층(510G)에 의해 변환되지 않은 광이 제2 컬러 필터(515G)에서 필터링되므로 제2 기판(600)을 통해 방출되는 광의 색 순도가 향상될 수 있다. 또한, 제2 컬러 필터(515G)는 외부광을 흡수하여 외광 반사가 감소될 수 있다.
투과층(510B) 상에는 제3 컬러 필터(515B)가 배치될 수 있다. 제1 기판(100)의 두께 방향(z 방향)으로 제3 발광 소자(OLED3)의 제3 화소전극(315), 투과층(510B), 및 제3 컬러 필터(515B)는 서로 중첩될 수 있다. 제3 발광 소자(OLED3)는 제1 파장대역(예컨대, 450nm 내지 495nm)에 속하는 파장의 광을 방출할 수 있고, 투과층(510B) 및 제3 컬러 필터(515B)는 제1 파장대역(예컨대, 450nm 내지 495nm)에 속하는 파장의 광을 통과시킬 수 있다. 제3 발광 소자(OLED3)에 방출된 제1 파장대역(예컨대, 450nm 내지 495nm)의 광은 투과층(510B)을 통과할 수 있고, 제3 컬러 필터(515B)를 통해 필터링될 수 있다. 따라서, 제3 화소(PX3)에서는 제1 파장대역(예컨대, 450nm 내지 495nm)에 속하는 파장의 광이 방출될 수 있다. 즉, 제3 화소(PX3)에서는 청색의 광이 방출될 수 있다. 제3 발광 소자(OLED3)에서 방출된 광이 투과층(510B) 및 제3 컬러 필터(515B)를 통과하므로 제2 기판(600)을 통해 방출되는 광의 색 순도가 향상될 수 있다. 또한, 제3 컬러 필터(515B)는 외부광을 흡수하여 외광 반사가 감소될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 및 제3 화소(PX3) 사이에는 적어도 2개의 컬러 필터층이 중첩하여 존재할 수 있다. 도 10에서는 제1 컬러 필터(515R), 제2 컬러 필터(515G), 및 제3 컬러 필터(515B)가 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 및 제3 화소(PX3) 사이에 존재하는 것으로 도시하고 있다. 중첩된 컬러 필터층들은 블랙매트릭스와 같은 역할을 할 수 있다.
제1 컬러 필터(515R), 제2 컬러 필터(515G), 및 제3 컬러 필터(515B) 상에는 제2 기판(600)이 배치될 수 있다. 또한, 제2 기판(600)과 뱅크(500) 사이에는 제1 컬러 필터(515R), 제2 컬러 필터(515G), 및 제3 컬러 필터(515B)가 중첩 배치될 수 있다. 제2 기판(600)과 뱅크(500) 사이에 제1 컬러 필터(515R), 제2 컬러 필터(515G), 및 제3 컬러 필터(515B)가 중첩 배치됨으로써, 제2 기판(600)과 뱅크(500) 사이의 단차가 일정하게 유지될 수 있다.
일 실시예에서, 발광 패널(10)과 컬러 패널(20) 사이에는 충진재(400)가 개재될 수 있다. 충진재(400)는 발광 패널(10)과 컬러 패널(20)을 결합하기 위한 층일 수 있다. 또한, 충진재(400)는 외부 압력 등에 대해서 완충작용을 할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 기판(100)과 제2 기판(600) 사이에는 제1 돌출 패턴(PP1) 및 제2 돌출 패턴(PP2)이 배치될 수 있다. 제1 돌출 패턴(PP1) 및 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500) 및 충진재(400) 사이에 배치될 수 있다. 제1 돌출 패턴(PP1) 및 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500) 및 봉지층(370) 사이에 배치될 수 있다.
제1 기판(100)과 제2 기판(600) 사이에 제2 돌출 패턴(PP2)가 배치됨으로써, 제1 기판(100)과 제2 기판(600) 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있다. 제1 돌출 패턴(PP1) 및 제2 돌출 패턴(PP2)은 뱅크(500) 및 화소정의막(120)과 중첩될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 표시 장치
10, 20: 발광 패널, 컬러 패널
100, 600: 제1 기판, 제2 기판
311, 313, 315: 제1 화소전극, 제2 화소전극, 제3 화소전극
500: 뱅크
510: 기능층
515: 컬러 필터층
OP1: 제1 개구
OP2: 제2 개구
PP1: 제1 돌출 패턴
PP2: 제2 돌출 패턴

Claims (20)

  1. 제1 기판 및 상기 제1 기판 상에 배치되는 복수의 발광 소자들을 포함하는 발광 패널; 및
    제2 기판, 상기 제2 기판의 상기 제1 기판 방향의 하면 상에 위치하며 상기 복수의 발광 소자들의 발광 영역들 각각에 대응하는 복수의 제1 개구들을 포함하는 뱅크, 상기 복수의 제1 개구들 내에 배치되는 기능층, 상기 뱅크 상에 배치되는 제1 돌출 패턴, 및 상기 뱅크 상에 배치되는 제2 돌출 패턴을 포함하는 컬러 패널;
    을 구비하고,
    상기 제1 돌출 패턴은 상기 복수의 제1 개구들 중 서로 인접한 제1 개구들 사이에 위치하고, 상기 제2 돌출 패턴은 상기 제1 돌출 패턴과 이격되어 배치되는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 돌출 패턴의 수직 두께는 상기 제2 돌출 패턴의 수직 두께보다 작은, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    서로 인접한 상기 제1 개구들이 일렬로 배열된 제1 방향에서, 상기 제1 돌출 패턴의 폭은 상기 제2 돌출 패턴의 폭보다 작은, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    서로 인접한 상기 제1 개구들이 일렬로 배열된 제1 방향에서, 상기 제1 돌출 패턴의 폭은 상기 서로 인접한 상기 제1 개구들 사이에 위치한 상기 뱅크의 폭보다 작은, 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 뱅크는 상기 복수의 제1 개구들 주변의 복수의 제2 개구들을 더 포함하고,
    상기 제2 개구들은 상기 발광 소자의 상기 발광 영역과 중첩되지 않는, 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 돌출 패턴은 상기 복수의 제2 개구들 중 서로 인접한 제2 개구들 사이에 배치되는, 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 돌출 패턴은 상기 뱅크와 동일한 물질을 포함하는, 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 돌출 패턴은 상기 뱅크와 동일한 물질을 포함하는, 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 돌출 패턴 및 상기 제2 돌출 패턴은 상기 뱅크와 일체로 구비된, 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 돌출 패턴의 표면은 곡면 형상을 갖는, 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 돌출 패턴은 상기 복수의 제1 개구들 중 상기 서로 인접한 제1 개구들 사이에 복수개의 제1 돌출 패턴들을 포함하는, 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 패널은 상기 기능층, 상기 제1 돌출 패턴 및 상기 제2 돌출 패턴 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함하는, 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 패널은, 상기 기능층과 상기 제2 기판 사이에 위치하고, 제1 컬러 필터, 제2 컬러 필터 및 제3 컬러 필터를 포함하는, 컬러 필터층을 더 포함하는, 표시장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 기능층은 제1 색변환층, 제2 색변환층 및 투과층을 포함하고,
    상기 제1 색변환층은 제1 양자점을 포함하고,
    상기 제2 색변환층은 제2 양자점을 포함하는, 표시 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자들은 청색을 발광하는 유기발광다이오드인, 표시 장치.
  16. 제1 기판 및 상기 제1 기판과 대향하여 배치된 제2 기판;
    상기 제1 기판 상에 배치되고 발광 영역을 포함하는 발광 소자;
    상기 제1 기판 상에 배치되고 상기 발광 영역을 정의하는 화소정의막;
    상기 발광 소자를 덮도록 배치된, 봉지층;
    상기 봉지층 상부에 배치되고, 상기 발광 영역에 대응하는 복수의 개구들을 갖는, 뱅크;
    상기 뱅크 및 상기 봉지층 사이에 배치되는 제1 돌출 패턴;
    상기 뱅크 및 상기 봉지층 사이에 배치되고, 상기 제1 돌출 패턴의 수직 두께보다 큰 수직 두께를 갖는 제2 돌출 패턴;
    상기 복수의 개구들 내에 배치되는 기능층; 및
    상기 기능층 및 상기 뱅크와, 상기 제2 기판 사이에 개재된, 컬러 필터층을 포함하고,
    상기 제2 돌출 패턴은 상기 뱅크와 동일한 물질을 포함하는, 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 돌출 패턴 및 상기 제2 돌출 패턴 각각은, 상기 뱅크 및 상기 화소정의막과 중첩되는, 표시 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 뱅크 및 상기 제2 돌출 패턴은 일체로 구비된, 표시 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 개구들은 복수의 제1 개구들 및 복수의 제2 개구들을 포함하고,
    상기 기능층은 상기 복수의 제1 개구들 내에 배치되고,
    상기 제1 돌출 패턴은 상기 제1 개구들 중 서로 인접한 제1 개구들 사이에 배치되는, 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 돌출 패턴은 상기 제2 돌출 패턴과 이격되어 배치되는, 표시 장치.
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