WO2023177259A1 - 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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WO2023177259A1
WO2023177259A1 PCT/KR2023/003588 KR2023003588W WO2023177259A1 WO 2023177259 A1 WO2023177259 A1 WO 2023177259A1 KR 2023003588 W KR2023003588 W KR 2023003588W WO 2023177259 A1 WO2023177259 A1 WO 2023177259A1
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layer
light
refractive index
color conversion
paragraph
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PCT/KR2023/003588
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탁경선
양기훈
김영구
박윤희
서봉성
이승희
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삼성디스플레이 주식회사
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    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/856—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]

Definitions

  • the present disclosure relates to a color conversion panel and a display device including the same.
  • holes supplied from the anode and electrons supplied from the cathode combine in the light-emitting layer formed between the anode and the cathode to form an exciton, and this exciton is It is a device that emits light while stabilizing.
  • Light-emitting devices have various advantages such as wide viewing angle, fast response speed, thinness, and low power consumption, so they are widely applied to various electrical and electronic devices such as televisions, monitors, and mobile phones.
  • the color conversion panel converts or transmits incident light into different colors.
  • Embodiments are intended to provide a color conversion panel and display device that increases luminance by reflecting color converted light emitted to the back.
  • a color conversion panel includes a substrate, a plurality of banks positioned on the substrate and dividing a first light-emitting region, a second light-emitting region, and a third light-emitting region, and a first color conversion layer located in the first light-emitting region.
  • the first reflective layer includes a first layer, a second layer, and a third layer, the refractive index of the second layer is greater than the refractive index of the third layer, and the refractive index of the third layer is the refractive index of the first layer. bigger than
  • the first layer may be located closest to the substrate, the third layer may be located furthest from the substrate, and the second layer may be located between the first layer and the third layer.
  • the thickness of the second layer may be thinner than the thickness of the first layer and the third layer.
  • the first layer may have a thickness of 120 nm to 140 nm
  • the second layer may have a thickness of 90 nm to 110 nm
  • the third layer may have a thickness of 120 nm to 140 nm.
  • the refractive index of the first layer may be 1.35 to 1.45.
  • the refractive index of the second layer may be 1.92 to 2.02.
  • the refractive index of the third layer may be 1.55 to 1.65.
  • the first reflective layer may have a reflectance of less than 1% for light with a wavelength of 450 nm and more than 6% for light with a wavelength of 550 nm to 650 mm.
  • the first reflective layer may be positioned overlapping the transmission layer.
  • the refractive index of the third layer may be greater than the refractive index of the first layer.
  • the first layer may have a thickness of 120 nm to 140 nm
  • the second layer may have a thickness of 90 nm to 110 nm
  • the third layer may have a thickness of 120 nm to 140 nm.
  • the refractive index of the first layer may be 1.35 to 1.45
  • the refractive index of the second layer may be 1.92 to 2.02
  • the refractive index of the third layer may be 1.55 to 1.65.
  • the stacked structure of the first reflective layer and the second reflective layer may have a reflectance of less than 2% for light with a wavelength of 450 nm and a reflectance of more than 14% for light with a wavelength of 550 nm to 650 nm.
  • the first light-emitting area may emit red light
  • the second light-emitting area may emit green light
  • the third light-emitting area may emit blue light.
  • a display device includes a color conversion panel and a display panel positioned overlapping with the color conversion panel, wherein the display panel includes a first substrate and a plurality of light emitting elements positioned on the first substrate,
  • the color conversion panel includes a second substrate, a plurality of banks located on the substrate and dividing a first light-emitting region, a second light-emitting region, and a third light-emitting region, a first color conversion layer located in the first light-emitting region, and It includes a second color conversion layer located in the second light-emitting area, a transmission layer located in the third light-emitting area, the first color conversion layer, and a first reflective layer located overlapping with the second color conversion layer,
  • the first reflective layer includes a first layer, a second layer, and a third layer, the refractive index of the second layer is greater than the refractive index of the third layer, and the refractive index of the third layer is greater than the refractive index of the first layer.
  • the third layer may be located closest to the light-emitting device, the first layer may be located furthest from the light-emitting device, and the second layer may be located between the first layer and the third layer. there is.
  • the first layer may have a thickness of 120 nm to 140 nm
  • the second layer may have a thickness of 90 nm to 110 nm
  • the third layer may have a thickness of 120 nm to 140 nm.
  • the refractive index of the first layer may be 1.35 to 1.45
  • the refractive index of the second layer may be 1.92 to 2.02
  • the refractive index of the third layer may be 1.55 to 1.65.
  • the first reflective layer may have a reflectance of less than 1% for light with a wavelength of 450 nm and more than 6% for light with a wavelength of 550 nm to 650 mm.
  • the first reflective layer may be positioned overlapping the transmission layer.
  • the refractive index of the third layer may be greater than that of the first layer.
  • the first light-emitting area may emit red light
  • the second light-emitting area may emit green light
  • the third light-emitting area may emit blue light
  • the light emitting device may include an organic light emitting layer or a nanorod light emitting layer.
  • a display device includes a first substrate, a plurality of partitions positioned on the first substrate, a light emitting layer positioned between the partitions, a first light emitting region, a second light emitting region, and a third light emitting layer positioned overlapping with the partition walls.
  • a bank defining a light-emitting area, a first color conversion layer located in the first light-emitting area, a second color conversion layer located in the second light-emitting area, a transmission layer located in the third light-emitting area, and the first color It includes a first reflective layer located between the conversion layer and the first substrate and between the second color conversion layer and the first substrate, and the first reflective layer includes a first layer, a second layer, and a third layer, , the refractive index of the second layer is greater than the refractive index of the third layer, and the refractive index of the third layer is greater than the refractive index of the first layer.
  • the third layer may be located closest to the light-emitting layer, the first layer may be located furthest from the light-emitting layer, and the second layer may be located between the first layer and the third layer.
  • the first layer may have a thickness of 120 nm to 140 nm
  • the second layer may have a thickness of 90 nm to 110 nm
  • the third layer may have a thickness of 120 nm to 140 nm.
  • the refractive index of the first layer may be 1.35 to 1.45
  • the refractive index of the second layer may be 1.92 to 2.02
  • the refractive index of the third layer may be 1.55 to 1.65.
  • the first reflective layer may have a reflectance of less than 1% for light with a wavelength of 450 nm and more than 6% for light with a wavelength of 550 nm to 650 mm.
  • the first reflective layer may be positioned between the transmission layer and the first substrate.
  • the refractive index of the third layer may be greater than the refractive index of the first layer.
  • the first light-emitting area may emit red light
  • the second light-emitting area may emit green light
  • the third light-emitting area may emit blue light
  • the light emitting layer may include an organic layer or nanorods.
  • a color conversion panel and a display device are provided that increase luminance by reflecting light that is converted to color and emitted to the back.
  • Figure 1 shows a color conversion panel according to one embodiment.
  • 2 to 4 show the stacking order of a blue color filter, a red color filter, and a green color filter.
  • Figure 5 shows the exit direction of the red light color converted by the quantum dot when blue light is incident from the light emitting device on the red color conversion layer.
  • Figure 6 simply shows a display device according to this embodiment.
  • Figure 7 simply shows a display device according to another embodiment.
  • FIG. 8 shows reflectance according to wavelength of the color conversion panel of FIG. 6 (Example 1) and the color conversion panel of FIG. 7 (Example 2).
  • Figure 9 shows the measured transmittance by wavelength for the example (Example 1) of Figure 6.
  • Figures 10 to 13 show reflectance for each wavelength while varying the stacking order of the low refractive index layer, high refractive index layer, and medium refractive index layer of the reflective layer.
  • Figure 14 shows, for the color conversion panel according to the embodiment of Figures 1 and 6, the thickness of the first layer is fixed to 130 nm and the thickness of the third layer is fixed to 130 nm, and then the thickness of the second layer is varied and the thickness of the second layer is changed for each wavelength. This is the result of measuring reflectance.
  • Figure 15 shows the same cross section as Figure 1 for another embodiment.
  • Figure 16 shows the same cross section as Figure 1 for another embodiment.
  • Figure 17 shows the same cross section as Figure 6 for another embodiment.
  • FIG. 18 shows the reflectance of the reflective layer according to the embodiment of FIG. 6 (Example 1) and the reflectivity of the reflective layer according to the embodiment of FIG. 17 (Example 3).
  • Figure 19 simply shows a cross section of a display device according to this embodiment.
  • FIG. 20 shows the same cross section as FIG. 7 for a display device according to another embodiment.
  • Figure 21 shows a cross section of a display panel according to another embodiment.
  • Figure 22 shows a cross section of a display device according to another embodiment.
  • FIG. 23 shows B in FIG. 22 in detail.
  • a color conversion panel includes a substrate, a plurality of banks positioned on the substrate and dividing a first light-emitting region, a second light-emitting region, and a third light-emitting region, and a first color conversion layer located in the first light-emitting region.
  • the first reflective layer includes a first layer, a second layer, and a third layer, the refractive index of the second layer is greater than the refractive index of the third layer, and the refractive index of the third layer is the refractive index of the first layer. bigger than
  • a part of a layer, membrane, region, plate, etc. is said to be “on” or “on” another part, this includes not only cases where it is “directly above” another part, but also cases where there is another part in between. . Conversely, when a part is said to be “right on top” of another part, it means that there is no other part in between.
  • being “on” or “on” a reference part means being located above or below the reference part, and does not necessarily mean being located “above” or “on” the direction opposite to gravity. .
  • Figure 1 shows a color conversion panel 200 according to one embodiment.
  • the color conversion panel 200 includes a second substrate 210, a color filter 230 located on the second substrate 210, and a bank located between the color filters 230. It includes a red color conversion layer (330R), a green color conversion layer (330G), and a transmission layer (330B) located between 320 and the bank 320. It also includes a reflective layer 400 located on the red color conversion layer 330R and the green color conversion layer 330G.
  • the reflective layer 400 may have a stacked structure of layers having different refractive indices, and may transmit blue light and reflect green light and red light.
  • the reflective layer 400 may include a first layer 410, a second layer 420, and a third layer 430. At this time, the refractive indices of the first layer 410, second layer 420, and third layer 430 may be different. By stacking the first layer 410, second layer 420, and third layer 430 with different refractive indices, the reflective layer 400 transmits blue light and reflects green light and red light, thereby increasing light output efficiency. .
  • the specific laminated structure and effects of the reflective layer 400 will be described separately later.
  • the color conversion panel in FIG. 1 may be positioned overlapping a display panel (not shown).
  • a color conversion panel and a display panel can be combined to form a display device.
  • the color conversion panel 200 of FIG. 1 color-converts or transmits light emitted from a light-emitting device (not shown) and emits the light.
  • a light-emitting device not shown
  • FIG. 1 the direction in which light (LIight) flows from the light emitting device is shown as an arrow, and the direction in which the user views the color conversion panel 200 and the display device including the same is shown as an eye shape.
  • the light emitted from the display panel passes through the color conversion layers 330R and 330G or the transmission layer 330B of the color conversion panel and then passes through the color filter 230 to the second substrate 210. It can be emitted by passing through.
  • the reflective layer 400 may be located between the color conversion layers 330R and 330G and the light emitting device (not shown).
  • a color filter 230 including a blue color filter 230B, a red color filter 230R, and a green color filter 230G is positioned on the second substrate 210.
  • a blue dummy color filter 231B is located on the same layer as the blue color filter 230B.
  • the blue color filter 230B may be located in the blue emission area (BLA), and the blue dummy color filter 231R may be located in the non-emission area (NLA) overlapping the bank 320.
  • BLA blue emission area
  • NLA non-emission area
  • the blue color filter 230B and the blue dummy color filter 231B are shown as separate components, but may actually be connected.
  • FIG. 2 to 4 show the stacking order of the blue color filter 230B, the red color filter 230R, and the green color filter 230G.
  • a cross section taken along line II' in FIG. 4 may correspond to FIG. 1.
  • the blue color filter is located in all areas except the green light emitting area (GLA) and red light emitting area (RLA).
  • the blue color filter located in the blue emitting area (BLA) is the blue color filter 230B
  • the blue color filter located in the non-emitting area (NLA) is the blue dummy color filter 231B.
  • both edges of the blue color filter 230B are non-emissive areas (NLA) overlapping the bank 320 and are the blue dummy color filter 231B.
  • a red color filter 230R and a red dummy color filter 231R are positioned on the blue color filter 230B and the dummy color filter 231B.
  • the red color filter is located in all areas except the green light emitting area (GLA) and blue light emitting area (BLA).
  • GLA green light emitting area
  • BLA blue light emitting area
  • the red color filter located in the red emission area (RLA) is the red color filter 230R
  • the red color filter located in the non-emission area (NLA) is the red dummy color filter 231R.
  • both edges of the red color filter 230R are non-emissive areas (NLAs) overlapping the bank 320 and are red dummy color filters 231R.
  • a green color filter 230G and A green dummy color filter (231G) is located.
  • the green color filter is located in all areas except the blue light emitting area (BLA) and red light emitting area (RLA).
  • the green color filter located in the green emitting area (GLA) is the green color filter 230G
  • the green color filter located in the non-emitting area (NLA) is the green dummy color filter 231G.
  • both edges of the green color filter 230G are non-emissive areas (NLA) overlapping with the bank 320 and are a green dummy color filter 231G.
  • a blue dummy color filter 231B, a red dummy color filter 231R, and a green dummy color filter 231G are located in an overlapping area with the bank 320.
  • the blue dummy color filter 231B, red dummy color filter 231R, and green dummy color filter 231G overlap to form a color filter superimposition body A.
  • This color filter overlapping body (A) can function in the same way as a light blocking member. That is, the color filter overlapping body (A) can block light in the non-emission area (NLA).
  • the blue dummy color filter 231B may be located closer to the second substrate 210 than the red dummy color filter 231R and the green dummy color filter 231G.
  • the direction in which the user views the image is toward the second substrate 210, and a blue dummy color filter 231B may be located on the side where the image is viewed. This is because compared to green or red, blue has the lowest reflectance for all light and can block light most effectively.
  • a low refractive index layer 351 may be located on the color filter 230.
  • the low refractive index layer 351 may have a refractive index of 1.2 or less.
  • the low refractive index layer 351 may be a mixture of organic and inorganic materials.
  • the low refractive index layer 351 may have a single layer or a multi-layer structure.
  • a plurality of banks 320 are located on the low refractive index layer 351.
  • the bank 320 may be positioned spaced apart from each other with a plurality of openings in between, and each opening may overlap each color filter (230R, 230G, 230B) in a direction perpendicular to the surface of the second substrate 210. You can.
  • Bank 320 may include scatterers.
  • the scatterer may be one or more selected from the group consisting of SiO 2 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , ZnO, ZrO 2 and TiO 2 .
  • the bank 320 may include a polymer resin and scatterers included in the polymer resin.
  • the content of scatterers may be 0.1% by weight to 20% by weight. More preferably, the content of scatterers may be 5% to 10% by weight.
  • the bank 320 including scatterers in this range can increase luminous efficiency by scattering light emitted from the display panel.
  • the bank 320 may include a black material to block light and prevent color mixing between neighboring light-emitting areas.
  • a red color conversion layer 330R, a green color conversion layer 330G, and a transmission layer 330B are located in the area between the banks 320 that are spaced apart from each other.
  • the red color conversion layer 330R is located in an area overlapping the red light emitting area (RLA).
  • the red color conversion layer 330R can convert supplied light into red.
  • the red color conversion layer 330R may include quantum dots.
  • the green color conversion layer 330G is located in an area overlapping with the green light emitting area GLA.
  • the green color conversion layer 330G can convert supplied light into green.
  • the green color conversion layer 330G may include quantum dots.
  • quantum dots include group II-VI compounds, group III-V compounds, group IV-VI compounds, group IV elements or compounds, group I-III-VI compounds, and II-III. It may include a group -VI compound, a group I-II-IV-VI compound, or a combination thereof.
  • the II-VI group compounds include binary compounds selected from the group consisting of CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS, and mixtures thereof; AgInS, CuInS, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS and mixtures thereof group consisting of A tri-element compound selected from; and a tetraelement compound selected from the group consisting of HgZnTeS, CdZnSe
  • the III-V group compounds include binary compounds selected from the group consisting of GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb, and mixtures thereof; A ternary compound selected from the group consisting of GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InZnP, InPSb, and mixtures thereof; and a quaternary compound selected from the group consisting of GaAlNP, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb, InZnP, and mixtures thereof.
  • the IV-VI group compounds include binary compounds selected from the group consisting of SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, and mixtures thereof; A ternary compound selected from the group consisting of SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe and mixtures thereof; and a quaternary element compound selected from the group consisting of SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe, and mixtures thereof.
  • the Group IV element or compound is a monoelement compound selected from the group consisting of Si, Ge, and combinations thereof; and a binary compound selected from the group consisting of SiC, SiGe, and combinations thereof, but is not limited thereto.
  • Examples of the Group I-III-VI compounds include, but are not limited to, CuInSe 2 , CuInS 2 , CuInGaSe, and CuInGaS.
  • Examples of the Group I-II-IV-VI compounds include, but are not limited to, CuZnSnSe, and CuZnSnS.
  • the Group IV element or compound is a single element selected from the group consisting of Si, Ge, and mixtures thereof; and a binary compound selected from the group consisting of SiC, SiGe, and mixtures thereof.
  • the group II-III-VI compounds include ZnGaS, ZnAlS, ZnInS, ZnGaSe, ZnAlSe, ZnInSe, ZnGaTe, ZnAlTe, ZnInTe, ZnGaO, ZnAlO, ZnInO, HgGaS, HgAlS, HgInS, HgGaSe, HgAlSe, HgInSe, HgGaTe, HgAlTe, It may be selected from the group consisting of HgInTe, MgGaS, MgAlS, MgInS, MgGaSe, MgAlSe, MgInSe, and combinations thereof, but is not limited thereto.
  • the group I-II-group IV-VI compound may be selected from CuZnSnSe and CuZnSnS, but is not limited thereto.
  • the quantum dots may not include cadmium.
  • Quantum dots may include semiconductor nanocrystals based on group III-V compounds including indium and phosphorus.
  • the group III-V compound may further include zinc.
  • Quantum dots may include semiconductor nanocrystals based on II-VI compounds including chalcogen elements (e.g., sulfur, selenium, tellurium, or combinations thereof) and zinc.
  • the above-mentioned di-element compound, tri-element compound and/or quaternary compound may exist in the particle at a uniform concentration, or may exist in the same particle with the concentration distribution partially divided into different states. Additionally, one quantum dot may have a core/shell structure surrounding other quantum dots. The interface between the core and the shell may have a concentration gradient in which the concentration of elements present in the shell decreases toward the center.
  • quantum dots may have a core-shell structure including a core containing the above-described nanocrystals and a shell surrounding the core.
  • the shell of the quantum dot may serve as a protective layer to maintain semiconductor properties by preventing chemical denaturation of the core and/or as a charging layer to impart electrophoretic properties to the quantum dot.
  • the shell may be single or multi-layered.
  • the interface between the core and the shell may have a concentration gradient in which the concentration of elements present in the shell decreases toward the center. Examples of the shell of the quantum dot include metal or non-metal oxides, semiconductor compounds, or combinations thereof.
  • the oxides of the metal or non-metal include SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , ZnO, MnO, Mn 2 O 3 , Mn 3 O 4 , CuO, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ,
  • Examples may include binary compounds such as CoO, Co 3 O 4 , NiO, or ternary compounds such as MgAl 2 O 4 , CoFe 2 O 4 , NiFe 2 O 4 , and CoMn 2 O 4 , but the present invention is limited thereto. That is not the case.
  • the semiconductor compounds include CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb, etc.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the interface between the core and the shell may have a concentration gradient in which the concentration of elements present in the shell decreases toward the center.
  • the semiconductor nanocrystal may have a structure including a single semiconductor nanocrystal core and a multi-layered shell surrounding it.
  • the multilayer shell can have two or more layers, such as 2, 3, 4, 5, or more layers.
  • the two adjacent layers of the shell may have a single composition or different compositions.
  • each layer can have a composition that changes along the radius.
  • Quantum dots may have a full width of half maximum (FWHM) of the emission wavelength spectrum of about 45 nm or less, preferably about 40 nm or less, more preferably about 30 nm or less, and within this range, color purity or color reproducibility can be improved. Additionally, since the light emitted through these quantum dots is emitted in all directions, the optical viewing angle can be improved.
  • FWHM full width of half maximum
  • the quantum dots may have different energy band gaps between the shell material and the core material.
  • the energy band gap of the shell material may be larger than that of the core material.
  • the energy band gap of the shell material may be smaller than that of the core material.
  • the quantum dots may have a multi-layered shell. In a multilayer shell, the energy band gap of the outer layer may be larger than that of the inner layer (i.e., the layer close to the core). In a multilayer shell, the energy band gap of the outer layer may be smaller than that of the inner layer.
  • Quantum dots can control absorption/emission wavelengths by adjusting their composition and size.
  • the maximum emission peak wavelength of the quantum dot may range from ultraviolet to infrared wavelengths or longer.
  • Quantum dots may have a quantum efficiency of at least about 10%, such as at least about 30%, at least about 50%, at least about 60%, at least about 70%, at least about 90%, or even at least 100%. Quantum dots can have a relatively narrow spectrum. The quantum dots may have a full width at half maximum of the emission wavelength spectrum of, for example, about 50 nm or less, such as about 45 nm or less, about 40 nm or less, or about 30 nm or less.
  • the quantum dots may have a particle size of about 1 nm or more and about 100 nm or less.
  • the size of a particle refers to the diameter of the particle or the diameter converted by assuming a spherical shape from a two-dimensional image obtained by transmission electron microscope analysis.
  • the quantum dots may be about 1 nm to about 20 nm, such as at least 2 nm, at least 3 nm, or at least 4 nm and at most 50 nm, at most 40 nm, at most 30 nm, at most 20 nm, at most 15 nm, such as at least 10 nm. It may have a size of nm or less.
  • the shape of the quantum dot is not particularly limited.
  • the shape of the quantum dot may include, but is not limited to, a sphere, polyhedron, pyramid, multipod, square, cuboid, nanotube, nanorod, nanowire, nanosheet, or a combination thereof.
  • Quantum dots are commercially available or can be appropriately synthesized.
  • the particle size of quantum dots can be controlled relatively freely during colloid synthesis, and the particle size can also be adjusted uniformly.
  • Quantum dots may include organic ligands (eg, having hydrophobic and/or hydrophilic moieties).
  • the organic ligand residue may be bound to the surface of the quantum dot.
  • the organic ligand includes RCOOH, RNH 2 , R 2 NH, R 3 N, RSH, R 3 PO, R 3 P, ROH, RCOOR, RPO(OH) 2 , RHPOOH, R 2 POOH, or combinations thereof.
  • R is each independently a substituted or unsubstituted alkyl of C3 to C40 (e.g., C5 or more and C24 or less), a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group of C3 to C40, such as substituted or unsubstituted alkenyl, It may be a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group of C6 to C40 (e.g., C6 or more and C20 or less), such as a substituted or unsubstituted C6 to C40 aryl group, or a combination thereof.
  • organic ligand examples include thiol compounds such as methane thiol, ethane thiol, propane thiol, butane thiol, pentane thiol, hexane thiol, octane thiol, dodecane thiol, hexadecane thiol, octadecane thiol, and benzyl thiol; Methane amine, ethane amine, propane amine, butane amine, pentyl amine, hexyl amine, octyl amine, nonyl amine, decyl amine, dodecyl amine, hexadecyl amine, octadecyl amine, dimethyl amine, diethyl amine, dipropyl amine, Amines such as tributylamine, trioctylamine, etc.; Carboxylic
  • Quantum dots may include hydrophobic organic ligands alone or in a mixture of one or more types.
  • the hydrophobic organic ligand may not contain a photopolymerizable residue (eg, an acrylate group, a methacrylate group, etc.).
  • the color conversion layer is not located in a portion of the space partitioned by the bank 320 that corresponds to the blue light emitting area (BLA). Instead, a transmission layer 330B may be located.
  • the transmission layer 330B may include scatterers.
  • the scatterer may be one or more selected from the group consisting of SiO 2 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , ZnO, ZrO 2 and TiO 2 .
  • the transmission layer 330B may include a polymer resin and scatterers included in the polymer resin.
  • the transmission layer 330B may include TiO 2 , but is not limited thereto.
  • the transmission layer 330B may transmit light incident from the display panel.
  • the red light emitting area (RLA) converts the incident light into red and emits it.
  • the green light emitting area (GLA) converts the color of incident light into green and emits it.
  • light incident on the blue light emitting area (BLA) is transmitted without color conversion.
  • the incident light may include blue light.
  • the incident light may be blue light alone or a mixture of blue light and green light. Alternatively, it may include all blue light, green light, and red light.
  • the color conversion panel includes a reflective layer 400 located on the color conversion layers 330R and 330G.
  • the reflective layer 400 may include a first layer 410, a second layer 420, and a third layer 430. At this time, the refractive indices of the first layer 410, second layer 420, and third layer 430 may be different.
  • the reflective layer 400 transmits blue light and reflects green light and red light, thereby increasing light output efficiency. .
  • the first layer 410 of the reflective layer 400 is the layer located closest to the second substrate 210, and the third layer 430 is located furthest from the second substrate 210. This is the floor where The second layer 420 is a layer located between the first layer 410 and the third layer 430.
  • FIG. 5 shows the exit direction of the red light color converted by quantum dots (QD) when blue light is incident on the red color conversion layer 330R from the light emitting device ED.
  • QD quantum dots
  • the color conversion panel and the display device including the same have a reflective layer 400 located on one side of the color conversion layer.
  • the reflective layer 400 may transmit incident blue light and have a high reflectivity for color-converted green light and red light. Therefore, among the red light and green light converted in the color conversion layer, the light emitted in the back direction can be reflected again and emitted to the front, and luminous efficiency can be increased.
  • the reflective layer 400 has the lowest reflectance of the first layer 410, the highest reflectance of the second layer 420, and the reflectance of the third layer 430 is the reflectance of the first layer 410 and the second layer 410.
  • the reflectivity of layer 420 can have values between: That is, the refractive index of each layer of the reflective layer 400 may have the order of first layer 410 ⁇ third layer 430 ⁇ second layer 420.
  • the first layer 410 is the layer located closest to the color conversion layers 330R and 330G
  • the third layer 430 is the layer located furthest from the color conversion layers 330R and 330G.
  • the second layer 420 is a layer located between the first layer 410 and the third layer 430.
  • the refractive index of the first layer 410 may be 1.35 to 1.45. Additionally, the thickness of the first layer 410 may be 120 nm to 140 nm.
  • the first layer 410 may include SiOx, but is not limited thereto. That is, any material that satisfies the refractive index of 1.35 to 1.45 can be applied to the first layer 410.
  • the refractive index of the second layer 420 may be 1.92 to 2.02. Additionally, the thickness of the second layer may be 90 nm to 110 nm.
  • the second layer 420 may include SiNX, but is not limited thereto. That is, any material that satisfies the refractive index of 1.92 to 2.02 can be applied to the second layer 420.
  • the refractive index of the third layer 430 may be 1.55 to 1.65. Additionally, the thickness of the third layer may be 120 nm to 140 nm.
  • the third layer 430 may include SiON, but is not limited thereto. That is, any material that satisfies the refractive index of 1.55 to 1.65 can be applied to the third layer 430.
  • the refractive index range and thickness range of the above-mentioned first layer 410, second layer 420, and third layer 430 are ranges derived to transmit blue light and selectively reflect only green light and red light. am.
  • the refractive index of the reflective layer 400 may be high in the order of first layer 410 ⁇ third layer 430 ⁇ second layer 420. Additionally, the thickness of the second layer 420 may be thinner than the thickness of the first layer 410 and the third layer 430. This will be explained separately later, but this is because when the thickness of the second layer 420, which has the highest refractive index, increases, the reflectivity for green and red light decreases.
  • FIG. 6 simply shows a display device according to this embodiment.
  • a light emitting element (ED) is located on the first substrate 110.
  • the light emitting device (ED) may be an organic light emitting device (OLED) or a nano light emitting device (NED), but is not limited thereto.
  • the light emitting element (ED) can emit blue light.
  • An intermediate layer (ML) may be located on the light emitting device (ED).
  • the middle layer (ML) may be an insulating layer including an organic layer or an inorganic layer.
  • a reflective layer 400 including a first layer 410, a second layer 420, and a third layer 430 is positioned on the middle layer ML.
  • a bank 320, a red color conversion layer 330R, a green color conversion layer 330G, and a transmission layer 330B are located on the reflective layer 400.
  • the red color conversion layer 330R, the green color conversion layer 330G, and the transmission layer 330B may be located overlapping with the light emitting device ED.
  • the first layer 410 may have a refractive index of 1.40 and a thickness of 130 nm. Additionally, the second layer 420 may have a refractive index of 1.97 and a thickness of 100 nm. The third layer 430 may have a refractive index of 1.60 and a thickness of 130 nm.
  • the first layer 410 may include SiOx
  • the second layer 420 may include SiNx
  • the third layer 430 may include SiON.
  • FIG. 7 simply shows a display device according to another embodiment.
  • FIG. 7 is the same as the embodiment of FIG. 6 except that the reflective layer 400 is made of a single layer. Detailed descriptions of the same components are omitted.
  • the reflective layer 400 of the embodiment of FIG. 7 may have a refractive index of 1.9 to 2.0 and a thickness of 4000 nm.
  • the reflective layer 400 of FIG. 7 may include SiNx.
  • FIG. 8 shows reflectance according to wavelength of the color conversion panel of FIG. 6 (Example 1) and the color conversion panel of FIG. 7 (Example 2).
  • Example 2 where the reflective layer 400 is a single layer, the reflectance in the blue light region (near 450 nm) is high, and the reflectance in the red light (near 650 nm) and green light regions (near 550 nm) is high. It was confirmed that it was low. In this case, the incident blue light is reflected and the red and green light emitted from the back after color conversion are transmitted without being reflected, so the overall luminous efficiency may be reduced.
  • Example 1 in which the reflective layer 400 includes the first layer 410, the second layer 420, and the third layer 430, the reflectance for the blue light (around 450 nm) region is low, and the reflectance for the green light (around 450 nm) is low. It was confirmed that the reflectance in the red light (around 550 nm) and red light (around 650 nm) regions was high. Therefore, in this case, the incident blue light is transmitted, and after color conversion, the red light and green light emitted from the back are reflected and emitted to the front, thereby increasing the luminous efficiency.
  • Figure 9 shows the measured transmittance by wavelength for the example (Example 1) of Figure 6. Referring to FIG. 9, it was confirmed that the color conversion panel according to this embodiment had high transmittance for blue light and low transmittance in green and red light regions.
  • the reflective layer which has a structure in which three layers with different refractive indices are stacked, transmits blue light and reflects green light and red light. Therefore, when the reflection layer is located on the back of the color conversion layer, the incident blue light is transmitted, and the red and green light that is color converted in the color conversion layer and emitted to the back is reflected and emitted to the front, thereby improving luminous efficiency.
  • the stacked structure of the reflective layer must have the same structure as color conversion layer/low refractive index layer/high refractive index layer/medium refractive index layer/light emitting element as described above.
  • the low refractive index layer corresponds to the first layer 410 and refers to a layer with a refractive index of 1.35 to 1.45.
  • the high refractive index layer corresponds to the second layer 420 and refers to a layer with a refractive index of 1.92 to 2.02.
  • the medium refractive layer is a layer corresponding to the third layer 430 and means a layer with a refractive index of 1.55 to 1.65.
  • Figures 10 to 13 show reflectance for each wavelength while varying the stacking order of the low refractive index layer, high refractive index layer, and medium refractive index layer of the reflective layer.
  • the low refractive index layer has a refractive index of 1.40 and a thickness of 130 nm
  • the high refractive index layer has a refractive index of 1.97 and a thickness of 100 mm
  • the medium refractive index layer has a refractive index of 1.60 and a thickness of 130 nm.
  • the low refractive index layer contains SiOx
  • the high refractive index layer contains SiNx
  • the medium refractive index layer contains SiON.
  • Figure 10 shows reflectance by wavelength for a reflective layer having a color conversion layer/low refractive index layer/high refractive index layer/medium refractive layer structure.
  • FIG. 10 has the same structure of color conversion layer/low refractive index layer/high refractive index layer/medium refractive index layer as the previous embodiment of FIG. 6.
  • the reflective layer having the structure of color conversion layer/low refractive layer/high refractive index layer/medium refractive layer has low reflectance for blue light and high reflectance for red light and green light. Therefore, the red light and green light that are color converted and emitted to the back can be reflected and emitted to the front.
  • Figure 11 shows reflectance by wavelength for a reflective layer having a color conversion layer/low refractive index layer/medium refractive index layer/high refractive index layer structure. Referring to FIG. 11, it was confirmed that the reflective layer having this structure had a high reflectance for blue light and a low reflectance for red light and green light. Therefore, it was confirmed that the reflective layer having this laminated structure is not suitable for application to the color conversion panel.
  • Figure 12 shows reflectance by wavelength for a reflective layer having a color conversion layer/high refractive index layer/low refractive index layer/medium refractive layer structure.
  • the reflectance for blue light is low and the reflectance for red light and green light is high.
  • the reflectance of the structure of FIG. 12 for red light and green light (6% or less) is lower than the reflectance (more than 6%) of the reflective layer having the low refractive index layer/high refractive index layer/medium refractive layer structure of FIG. 10. could be confirmed.
  • Figure 13 shows reflectance by wavelength for a reflective layer having a color conversion layer/high refractive index layer/medium refractive index layer/low refractive layer structure.
  • the reflectance for blue light is low, and the reflectance for red light and green light is higher than that for blue light.
  • the reflectance of the structure of FIG. 13 for red light and green light (2% or less) is lower than the reflectance (more than 6%) of the reflective layer having the low refractive index layer/high refractive index layer/medium refractive layer structure of FIG. 10. could be confirmed.
  • the reflective layer (FIG. 10) having the structure of color conversion layer/low refractive layer/high refractive index layer/medium refractive layer has the best blue light transmission effect and red light and green light reflection effect. I was able to confirm. Therefore, it was confirmed that when the reflective layer was laminated to have a low refractive index layer/high refractive index layer/medium refractive index layer structure as in the embodiment disclosed in FIGS. 1 and 6, there was an excellent effect of improving luminous efficiency.
  • Figure 14 shows that, for the color conversion panel according to the embodiment of Figures 1 and 6, the thickness of the first layer 410 is fixed to 130 nm and the thickness of the third layer 430 is fixed to 130 nm, and then the second layer ( This is the result of measuring the reflectance by wavelength while varying the thickness of 420).
  • the first layer 410 has a refractive index of 1.40 and a thickness of 130 nm
  • the third layer 430 has a refractive index of 1.60 and a thickness of 130 nm.
  • the refractive index of the second layer 420 is 1.97.
  • the optimal thickness of the second layer 420 was 90 nm to 110 nm.
  • FIG. 15 shows the same cross section as Figure 1 for another embodiment.
  • the color conversion panel according to the embodiment of FIG. 15 is the embodiment of FIG. 1 except that the reflective layer 400 is located on the red color conversion layer 330R, the green color conversion layer 330G, and the transmission layer 330B. Same as Detailed descriptions of the same components are omitted.
  • FIG. 1 shows a configuration in which the color filter overlap body (A) is positioned overlapping the bank 320, but depending on the embodiment, the light blocking member 220 may be positioned instead of the color filter overlap body (A).
  • Figure 16 shows the same cross section as Figure 1 for another embodiment.
  • the color conversion panel according to the embodiment of FIG. 16 is the same as the embodiment of FIG. 1 except that the light blocking member 220 is located instead of the color filter overlap body (A). Detailed descriptions of the same components are omitted.
  • the reflective layer 400 including the first layer 410, the second layer 420, and the third layer 430 was described above, depending on the embodiment, the first layer 410 , the reflective layer 400 including the second layer 420 and the third layer 430 may be repeated and positioned as a multi-layer.
  • Figure 17 shows the same cross section as Figure 6 for another embodiment.
  • other reflective layers in this embodiment include a first reflective layer 401 and a first layer 410 including a first layer 410, a second layer 420, and a third layer 430, It includes a second reflective layer 402 including a second layer 420 and a third layer 430. That is, in the case of FIG. 17, it is the same as FIG. 6 except that a plurality of three-layer reflective layers are located. Detailed descriptions of the same components are omitted.
  • the color conversion layer/low refractive index layer/high refractive index layer/medium refractive index layer/low refractive layer/high refractive index layer/medium refractive index layer may be laminated in the following order.
  • the meaning of the low refractive index layer, high refractive index layer, and medium refractive index layer is the same as described above.
  • FIG. 18 shows the reflectance of the reflective layer according to the embodiment of FIG. 6 (Example 1) and the reflectivity of the reflective layer according to the embodiment of FIG. 17 (Example 3). Referring to FIG. 18, it was confirmed that in Example 3, where two reflective layers were located, the reflectance for green light and red light was higher than that in Example 1. In other words, it was confirmed that when multiple reflective layers 400 composed of three layers are located, the reflectance for green light and red light is greatly improved.
  • a display device including a color conversion panel according to this embodiment will be described below.
  • the color conversion panel described above can be combined with a display panel to form a display device, or the color conversion panel can be formed on the display panel to form a display device.
  • Figure 19 simply shows a cross section of a display device according to this embodiment.
  • the display device according to this embodiment includes a display panel 100 and a color conversion panel 200.
  • the description of the color conversion panel 200 is the same as in FIG. 1 and will therefore be omitted.
  • the color conversion panel 200 is shown to have the same configuration as that of FIG. 1 , but the color conversion panel 200 may also be as shown in FIGS. 15 and 16 .
  • the display panel 100 includes a first substrate 110, a plurality of transistors (TFTs) located on the first substrate 110, and an insulating film 180.
  • a first electrode 191 and a partition wall 360 are located in the insulating film 180, and the first electrode 191 is located in an opening of the partition wall 360 and is connected to a transistor (TFT).
  • a transistor may include a semiconductor layer, a source and drain electrode connected to the semiconductor layer, and a gate electrode insulated from the semiconductor layer.
  • the second electrode 270 is located on the partition wall 360, and the light emitting device layer 390 is located between the first electrode 191 and the second electrode 270.
  • the first electrode 191, the second electrode 270, and the light emitting device layer 390 are collectively referred to as a light emitting device (ED).
  • the plurality of light emitting elements ED may each emit light of a different color or may emit light of the same color.
  • the light emitting device (ED) may emit red, green, and blue light.
  • the light emitting device ED may emit blue light and green light.
  • the light emitting device ED may have a structure in which light emitting devices emitting different colors are stacked.
  • the light-emitting device (ED) may include a stacked light-emitting layer that emits blue light and a light-emitting layer that emits green light.
  • light emitting layers that emit blue light/green light/red light may be stacked.
  • the partition wall 360 includes a black material to prevent color mixing between neighboring light emitting devices (ED).
  • an encapsulation layer 450 may be positioned on the light emitting element (ED) of the display panel 100.
  • the encapsulation layer 450 may have a multi-layer structure in which organic and inorganic layers are alternately stacked.
  • the layer located furthest from the first substrate 110 may include SiON.
  • a buffer layer 460 may be positioned between the encapsulation layer 450 and the first insulating layer 440.
  • the buffer layer 460 may combine the display panel 100 and the color conversion panel 200.
  • the buffer layer 460 may include an organic material.
  • the refractive index of the buffer layer 460 may be 1.6 to 1.7. This refractive index is the refractive index range in which the extraction efficiency of light emitted from the display panel 100 is the highest.
  • the first insulating layer 440 may include a first insulating layer 440 located on top of the color conversion panel 200.
  • the first insulating layer 440 is a layer for capping the red color conversion layer 330R, the green color conversion layer 330G, and the transmission layer 330B.
  • the first insulating layer 440 may include SiON.
  • the thickness of the first insulating layer 440 may be 3500 ⁇ to 4500 ⁇ .
  • the refractive index of the first insulating layer 440 may be 1.4 to 1.6.
  • the first insulating layer 440 may include an inorganic material.
  • the display device includes a color conversion panel 200 and a display panel 100. Therefore, although it includes two substrates, such as the first substrate 110 included in the display panel 100 and the second substrate 210 included in the color conversion panel 200, depending on the embodiment, the display device includes one substrate. It may only include
  • FIG. 20 shows the same cross section as FIG. 7 for a display device according to another embodiment.
  • the case of FIG. 20 is different from FIG. 19 in that it includes the first substrate 110 and does not include the second substrate.
  • the description corresponding to the display panel 100 is the same as that in FIG. 19 and is therefore omitted.
  • the color conversion panel 200 does not include a separate second substrate, but instead, the bank 320 is located on the buffer layer 460.
  • the bank 320 may be positioned spaced apart from each other with a plurality of openings in between, and each opening overlaps each color filter (230R, 230G, 230B) in a direction perpendicular to the surface of the first substrate 110. can do.
  • a red color conversion layer 330R, a green color conversion layer 330G, and a transmission layer 330B are located in the area between the banks 320 that are spaced apart from each other.
  • the red color conversion layer 330R is located in the area overlapping the red light emitting area (RLA).
  • the red color conversion layer 330R can convert supplied light into red.
  • the red color conversion layer 330R may include quantum dots.
  • the green color conversion layer 330G is located in an area overlapping with the green light emitting area (GLA).
  • the green color conversion layer 330G can convert supplied light into green.
  • the green color conversion layer 330G may include quantum dots.
  • the color conversion layer is not located in the portion corresponding to the blue light emitting area (BLA) in the space partitioned by the bank 320.
  • a transmission layer 330B may be located.
  • the transmission layer 330B may include scatterers.
  • the scatterer may be one or more selected from the group consisting of SiO 2 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , ZnO, ZrO 2 and TiO 2 .
  • the transmission layer 330B may include a polymer resin and scatterers included in the polymer resin.
  • the transmission layer 330B may include TiO 2 , but is not limited thereto.
  • the transmission layer 330B may transmit light incident from the display panel.
  • a low refractive index layer 351 may be located on the transmission layer 330B.
  • the low refractive index layer 351 may have a refractive index of 1.2 or less.
  • the low refractive index layer 351 may be a mixture of organic and inorganic materials.
  • a color filter 230 is located on the low refractive layer 351.
  • the color filter 230 includes a blue color filter (230B), a blue dummy color filter (231B), a green color filter (230G) and a green dummy color filter (231G) on the red color filter (230R) and the red dummy color filter (231R). may include.
  • a description of the green color filter 230G and the green dummy color filter 231G on the blue color filter 230B, the blue dummy color filter 231B, the red color filter 230R, and the red dummy color filter 231R is shown in Figure 1. It is the same as in, so it is omitted.
  • the blue dummy color filter 231B may be located furthest from the first substrate 110 . Therefore, when viewing the display device according to the embodiment of FIG. 20, the blue dummy color filter 231B among the color filter overlays A may be located closest to the user. This is because, as previously explained, compared to green or red, blue has the lowest reflectivity for all light and can block light most effectively.
  • the thickness of the entire display device can be reduced because it includes only one substrate. Therefore, it is advantageous to apply to flexible or foldable display devices.
  • the stacked structure of the display panel 100 will be described in more detail as follows.
  • this stacked structure of the display panel 100 is only an example, and the present invention is not limited thereto.
  • Figure 21 shows a cross section of a display device according to another embodiment.
  • the display panel 100 may include a first substrate 110 and a semiconductor layer (ACT) located on the first substrate 110.
  • the semiconductor layer (ACT) may include a source region (SA), a drain region (DA), and a channel region (CA).
  • a first interlayer insulating layer (ILD1) may be positioned on the semiconductor layer (ACT).
  • a gate electrode (GAT) may be located on the channel area (CA) of the semiconductor layer (ACT).
  • the gate electrode (GAT) may be positioned between the semiconductor layer (ACT) and the first interlayer insulating layer (ILD1).
  • 21 shows a configuration in which the first interlayer insulating film ILD1 is entirely located on the semiconductor layer ACT and the first substrate 110.
  • the first interlayer insulating film ILD1 is a channel of the semiconductor layer ACT. It may be located only between the area (CA) and the gate electrode (GAT).
  • a second interlayer insulating layer ILD2 may be positioned on the gate electrode GAT.
  • a source electrode (SE) and a drain electrode (DA) may be positioned on the second interlayer insulating film (ILD2).
  • the source electrode (SE) and drain electrode (DE) are each connected to a semiconductor device through an opening formed in the second interlayer insulating film (ILD2). It may be in contact with the source area (SA) and drain area (DA) of the layer (ACT).
  • a third interlayer insulating layer ILD3 is positioned on the source electrode SE and the drain electrode DE.
  • the first electrode 191 is located on the third interlayer insulating film ILD3, and the first electrode 191 may be in contact with the drain electrode DE through an opening formed in the third interlayer insulating film ILD3.
  • a partition wall 360 may be located on the first electrode 191.
  • the partition wall 360 includes a plurality of openings, and the first electrode 191 may be located within the openings.
  • the second electrode 270 is located on the partition wall 360, and the light emitting device layer 390 is located between the first electrode 191 and the second electrode 270.
  • the first electrode 191, the second electrode 270, and the light emitting device layer 390 are collectively referred to as a light emitting device (ED).
  • ED light emitting device
  • FIG. 23 shows the part indicated by B in FIG. 22 in detail.
  • the display device according to this embodiment may include a barrier layer BA located on the first substrate 110.
  • a semiconductor layer (ACT) may be located on the barrier layer (BA).
  • the semiconductor layer (ACT) may include a source region (SA), a drain region (DA), and a channel region (CA).
  • SA source region
  • DA drain region
  • CA channel region
  • the semiconductor layer (ACT) may form a driving transistor (DR_TR) and a switching transistor (SW_TR). Additionally, the semiconductor layer (ACT) may not constitute a transistor, and FIG. 23 shows a configuration in which the semiconductor layer (ACT) is located in the wiring region (W).
  • a first interlayer insulating layer (ILD1) may be positioned on the semiconductor layer (ACT).
  • the first gate electrode (GAT1) may be positioned on the first interlayer insulating layer (ILD1).
  • the first gate electrode (GAT1) may be positioned to overlap the channel area (CA) of the semiconductor layer (ACT) constituting the driving transistor (DR_TR) and the switching transistor (SW_TR).
  • CA channel area
  • DR_TR driving transistor
  • SW_TR switching transistor
  • the voltage line (ELVSS) may be located on the same layer as the first gate electrode (GAT1).
  • a second interlayer insulating layer ILD2 may be positioned on the first gate electrode GAT1.
  • the second gate electrode GAT2 may be positioned on the second interlayer insulating layer ILD2.
  • the driving transistor may have a dual gate structure including a first gate electrode (GAT1) and a second gate electrode (GAT2).
  • GAT1 first gate electrode
  • GAT2 second gate electrode
  • the second gate electrode GAT2 may be omitted.
  • the third interlayer insulating layer ILD3 is located on the second gate electrode GAT2.
  • a source electrode (SE) and a drain electrode (DE) may be positioned on the third interlayer insulating layer (ILD3).
  • the source electrode SE and the drain electrode DE may be in contact with the source region SA and the drain region DA of the semiconductor layer ACT, respectively, through openings formed in the third interlayer insulating film ILD3.
  • the connection electrode (CE) may be located on the same layer as the source electrode (SE) and the drain electrode (DE).
  • the connection electrode CE may be connected to the voltage line ELVSS through an opening formed in the third interlayer insulating layer ILD3.
  • a fourth interlayer insulating layer (ILD4) is positioned on the source electrode (SE), drain electrode (DE), and connection electrode (CE).
  • the first electrode 191 and the second electrode 270 are located on the fourth interlayer insulating layer ILD4.
  • the first electrode 191 may be in contact with the drain electrode DE of the driving transistor DR_TR through an opening formed in the fourth interlayer insulating layer ILD4.
  • the second electrode 270 may be in contact with the connection electrode CE through an opening formed in the fourth interlayer insulating layer ILD4 and may receive a common voltage.
  • a reflective wall 370 may be positioned on the fourth interlayer insulating layer ILD4.
  • the reflective wall 370 includes an inclined surface and, as will be explained later, may provide an inclined surface for reflection of light emitted from the nano light emitting device (NED).
  • the first electrode 191 and the second electrode 270 are positioned to overlap the reflective wall 370 and may also overlap the inclined surface of the reflective wall 370.
  • the reflective electrode RE may form a reflective surface.
  • the reflective electrode RE may be in contact with the first electrode 191 and the second electrode 270, respectively.
  • the first passivation layer (PA1) may be positioned on the reflective electrode (RE).
  • the first passivation layer PA1 does not overlap a portion of the reflective electrode RE. That is, some areas of the reflective electrode RE are not covered with the first passivation layer PA1.
  • the first passivation layer (PA1) is also located between the spaced areas of the reflective wall 370, and the nano light emitting device (NED) is located on the first passivation layer (PA1).
  • a nano light emitting device (NED) may include nanorods. Nano light-emitting devices (NEDs) may emit blue light, but are not limited thereto.
  • a first connection member (CN1) and a second connection member (CN2) may be positioned on the first passivation layer (PA1).
  • the first connection member CN1 may be electrically connected to the first electrode 191
  • the second connection member CN2 may be electrically connected to the second electrode 270.
  • the first connection member CN1 and the second connection member CN2 are each connected to the nano light emitting device NED and may transmit a voltage for the nano light emitting device NED to emit light.
  • a second passivation layer may be located on the nano light emitting device (NED).
  • the second passivation layer PA2 may prevent the first connection member CN1 and the second connection member CN2 from contacting each other.
  • the third passivation layer PA3 is positioned on the first connection member CN1 to prevent the first connection member CN1 and the second connection member CN2 from contacting each other.
  • a partition wall 360 may be located between each nano light emitting device (NED).
  • the fourth passivation layer PA4 is located on the partition wall 360 to protect the device from the external environment.
  • the space between the partition walls 360 may be filled with an organic layer (VIA).
  • VIP organic layer
  • the description of the bank 320 is the same as before. Detailed descriptions of the same components are omitted. That is, the bank 320 may be positioned spaced apart from each other with a plurality of openings in between, and each opening overlaps each color filter (230R, 230G, 230B) in a direction perpendicular to the surface of the first substrate 110. can do.
  • a red color conversion layer 330R, a green color conversion layer 330G, and a transmission layer 330B are located in the area between the banks 320 that are spaced apart from each other.
  • the red color conversion layer 330R is located in the area overlapping the red light emitting area (RLA).
  • the red color conversion layer 330R can convert supplied light into red.
  • the red color conversion layer 330R may include quantum dots.
  • the green color conversion layer 330G is located in an area overlapping with the green light emitting area (GLA).
  • the green color conversion layer 330G can convert supplied light into green.
  • the green color conversion layer 330G may include quantum dots.
  • the color conversion layer is not located in the portion corresponding to the blue light emitting area (BLA) in the space partitioned by the bank 320.
  • a transmission layer 330B may be located.
  • the transmission layer 330B may include scatterers.
  • the scatterer may be one or more selected from the group consisting of SiO 2 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , ZnO, ZrO 2 and TiO 2 .
  • the transmission layer 330B may include a polymer resin and scatterers included in the polymer resin.
  • the transmission layer 330B may include TiO2, but is not limited thereto.
  • the transmission layer 330B may transmit light incident from the display panel.
  • a first capping layer 361 may be located on the color conversion layer and the transmission layer.
  • a low refractive index layer 351 may be positioned on the first capping layer 361.
  • the low refractive index layer 351 may have a refractive index of 1.2 or less.
  • the low refractive index layer 351 may be a mixture of organic and inorganic materials.
  • a second capping layer 362 may be positioned on the low refractive index layer 351.
  • a planarization film 363 may be positioned on the second capping layer.
  • the planarization film 363 may be an organic film, and the upper part may then be planarized to form a color filter.
  • a color filter 230 is located on the planarization film 363.
  • the color filter 230 includes a blue color filter (230B), a blue dummy color filter (231B), a green color filter (230G) and a green dummy color filter (231G) on the red color filter (230R) and the red dummy color filter (231R). may include.
  • a description of the green color filter 230G and the green dummy color filter 231G on the blue color filter 230B, the blue dummy color filter 231B, the red color filter 230R, and the red dummy color filter 231R is shown in Figure 1. It is the same as in, so it is omitted.
  • An overcoat film (OC) may be positioned on the color filter 230.
  • the overcoat film (OC) may contain a material with high hardness.

Landscapes

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Abstract

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 제1 색변환층, 상기 제2 발광 영역에 위치하는 제2 색변환층, 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층, 상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층과 중첩하여 위치하는 제1 반사층을 포함하고, 상기 제1 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고, 상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 크다.

Description

색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
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 색변환되어 배면으로 방출되는 광을 반사시켜 휘도를 증가시킨 색변환 패널 및 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 제1 색변환층, 상기 제2 발광 영역에 위치하는 제2 색변환층, 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층, 상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층과 중첩하여 위치하는 제1 반사층을 포함하고, 상기 제1 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고, 상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 크다.
상기 반사층에서 상기 제1층이 상기 기판과 가장 가까이 위치하고, 상기 제3층이 상기 기판과 가장 멀리 위치하고, 상기 제2층은 상기 제1층 및 상기 제3층 사이에 위치할 수 있다.
상기 제2층의 두께는 상기 제1층 및 상기 제3층의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 제1층의 두께는 120 nm 내지 140 nm이고, 상기 제2층의 두께는 90 nm 내지 110 nm이고, 상기 제3층의 두께는 120 nm 내지 140 nm일 수 있다.
상기 제1층의 굴절률은 1.35 내지 1.45일 수 있다.
상기 제2층의 굴절률은 1.92 내지 2.02일 수 있다.
상기 제3층의 굴절률은 1.55 내지 1.65일 수 있다.
상기 제1 반사층은 450 nm 파장의 광에 대한 반사율이 1% 미만이고, 550 nm 내지 650 mm 파장의 광에 대한 반사율이 6% 초과일 수 있다.
상기 제1 반사층은 상기 투과층과 중첩하여 위치할 수 있다.
상기 제1 반사층 위에 위치하는 제2 반사층을 더 포함하고, 상기 제2 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고, 상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 클 수 있다.
상기 제2 반사층에서, 상기 제1층의 두께는 120 nm 내지 140 nm이고, 상기 제2층의 두께는 90 nm 내지 110 nm이고, 상기 제3층의 두께는 120 nm 내지 140 nm일 수 있다.
상기 제2 반사층에서, 상기 제1층의 굴절률은 1.35 내지 1.45이고, 상기 제2층의 굴절률은 1.92 내지 2.02이고, 상기 제3층의 굴절률은 1.55 내지 1.65일 수 있다.
상기 제1 반사층 및 상기 제2 반사층의 적층 구조는 450nm 파장의 광에 대한 반사율이 2% 미만이고, 550 nm 내지 650 nm 파장의 광에 대한 반사율이 14% 초과일 수 있다. 상기 제1 발광 영역은 적색을 발광하고, 상기 제2 발광 영역은 녹색을 발광하고, 상기 제3 발광 영역은 청색을 발광할 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 발광 소자를 포함하고, 상기 색변환 패널은 제2 기판, 상기 기판 위에 위치하며 제1 발광 영역, 제2 발광 영역 및 제3 발광 영역을 구획하는 복수개의 뱅크, 상기 제1 발광 영역에 위치하는 제1 색변환층, 상기 제2 발광 영역에 위치하는 제2 색변환층, 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층, 상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층과 중첩하여 위치하는 제1 반사층을 포함하고, 상기 제1 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고, 상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 크다.
상기 제1 반사층에서 상기 제3층이 상기 발광 소자와 가장 가까이 위치하고, 상기 제1층이 상기 발광 소자와 가장 멀리 위치하고, 상기 제2층은 상기 제1층과 상기 제3층 사이에 위치할 수 있다.
상기 제1층의 두께는 120 nm 내지 140 nm이고, 상기 제2층의 두께는 90 nm 내지 110 nm이고, 상기 제3층의 두께는 120 nm 내지 140 nm일 수 있다.
상기 제1층의 굴절률은 1.35 내지 1.45이고, 상기 제2층의 굴절률은 1.92 내지 2.02이고, 상기 제3층의 굴절률은 1.55 내지 1.65일 수 있다.
상기 제1 반사층은 450 nm 파장의 광에 대한 반사율이 1% 미만이고, 550 nm 내지 650 mm 파장의 광에 대한 반사율이 6% 초과일 수 있다.
상기 제1 반사층은 상기 투과층과 중첩하여 위치할 수 있다.
상기 제1 반사층과 상기 발광 소자 사이에 위치하는 제2 반사층을 더 포함하고, 상기 제2 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고, 상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 클 수 있다.
상기 제1 발광 영역은 적색을 발광하고, 상기 제2 발광 영역은 녹색을 발광하고, 상기 제3 발광 영역은 청색을 발광할 수 있다.
상기 발광 소자는 유기 발광층 또는 나노 로드 발광층을 포함할 수 있다.
다른 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 제1 색변환층, 상기 제2 발광 영역에 위치하는 제2 색변환층, 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층, 상기 제1 색변환층과 상기 제1 기판 사이 및 상기 제2 색변환층과 상기 제1 기판 사이에 위치하는 제1 반사층을 포함하고, 상기 제1 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고, 상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 크다.
상기 제1 반사층에서 상기 제3층이 상기 발광층과 가장 가까이 위치하고, 상기 제1층이 상기 발광층과 가장 멀리 위치하고, 상기 제2층은 상기 제1층과 상기 제3층 사이에 위치할 수 있다.
상기 제1층의 두께는 120 nm 내지 140 nm이고, 상기 제2층의 두께는 90 nm 내지 110 nm이고, 상기 제3층의 두께는 120 nm 내지 140 nm일 수 있다.
상기 제1층의 굴절률은 1.35 내지 1.45이고, 상기 제2층의 굴절률은 1.92 내지 2.02이고, 상기 제3층의 굴절률은 1.55 내지 1.65일 수 있다.
상기 제1 반사층은 450 nm 파장의 광에 대한 반사율이 1% 미만이고, 550 nm 내지 650 mm 파장의 광에 대한 반사율이 6% 초과일 수 있다.
상기 제1 반사층은 상기 투과층과 상기 제1 기판 사이에 위치할 수 있다.
상기 제1 반사층과 상기 발광층 사이에 위치하는 제2 반사층을 더 포함하고, 상기 제2 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고, 상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 클 수 있다.
상기 제1 발광 영역은 적색을 발광하고, 상기 제2 발광 영역은 녹색을 발광하고, 상기 제3 발광 영역은 청색을 발광할 수 있다.
상기 발광층은 유기층 또는 나노 로드를 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 색변환되어 배면으로 방출되는 광을 반사시켜 휘도를 증가시킨 색변환 패널 및 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 적색 색변환층에 발광 소자로부터 청색광이 입사되었을 때, 양자점에 의해 색변환된 적색광의 출광 방향을 도시한 것이다.
도 6은 본 실시예에 따른 표시 장치를 간단하게 도시한 것이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 표시 장치를 간단하게 도시한 것이다.
도 8은 도 6의 색변환 패널(실시예 1)과 도 7의 색변환 패널(실시예 2)의 파장에 따른 반사율을 도시한 것이다.
도 9는 도 6의 실시예(실시예 1)에 대하여 파장별 투과율을 측정한 것이다.
도 10 내지 도 13은 반사층의 저굴절층/ 고굴절층/ 중굴절층의 적층 순서를 다르게 하면서 파장별 반사율을 측정한 것이다.
도 14는 도 1 및 도 6의 실시예에 따른 색변환 패널에 대하여, 제1층의 두께를 130 nm, 제3층의 두께를 130 nm로 고정한 후, 제2층의 두께를 다르게 하면서 파장별 반사율을 측정한 결과이다.
도 15는 다른 실시예에 대하여 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다
도 16은 다른 실시예에 대하여 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다
도 17은 다른 실시예에 대하여 도 6과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 18은 도 6의 실시예에 따른 반사층의 반사율(실시예 1) 및 도 17의 실시예에 따른 반사층의 반사율(실시예 3)을 도시한 것이다.
도 19는 본 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 간단하게 도시한 것이다
도 20은 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 7과 동일한 단면을 도시한 것이다.
도 21은 다른 실시예에 따른 표시 패널의 단면을 도시한 것이다.
도 22는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 도시한 것이다.
도 23은 도 22의 B를 상세하게 도시한 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 제1 색변환층, 상기 제2 발광 영역에 위치하는 제2 색변환층, 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층, 상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층과 중첩하여 위치하는 제1 반사층을 포함하고, 상기 제1 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고, 상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 크다.
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 패널(200)을 도시한 것이다. 도 1을 참고로 하면 본 실시예에 따른 색변환 패널(200)은 제2 기판(210) 및 제2 기판(210) 위에 위치하는 컬러 필터(230), 컬러 필터(230) 사이에 위치하는 뱅크(320), 뱅크(320) 사이에 위치하는 적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B)을 포함한다. 또한 적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G) 위에 위치하는 반사층(400)을 포함한다. 반사층(400)은 서로 다른 굴절률을 갖는 층의 적층 구조일 수 있으며, 청색광은 투과하고 녹색광 및 적색광을 반사할 수 있다. 반사층(400)은 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)을 포함할 수 있다. 이때, 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)의 굴절률은 상이할 수 있다. 이렇게 서로 굴절률이 다른 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)을 적층함으로써, 반사층(400)은 청색광을 투과하고 녹색광 및 적색광을 반사하여 출광 효율을 높일 수 있다. 반사층(400)의 구체적인 적층 구조 및 효과에 대하여는 별도로 후술한다.
도 1의 색변환 패널은 표시 패널(미도시)과 중첩하여 위치할 수 있다. 색변환 패널과 표시 패널이 합지되어 표시 장치를 구성할 수 있다.
도 1의 색변환 패널(200)은 발광 소자(미도시)로부터 방출된 광을 색변환 또는 투과하여 출사한다. 도 1에서 발광 소자로부터 광(LIight)이 유입되는 방향을 화살표로 도시하고, 사용자가 색변환 패널(200) 및 이를 포함하는 표시 장치를 시인하는 방향을 눈 모양으로 도시하였다.
도 1에 도시된 바와 같이 표시 패널로부터 출사된 광이 색변환 패널의 색변환층(330R, 330G) 또는 투과층(330B)을 통과한 후, 컬러 필터(230)를 지나 제2 기판(210)을 투과하여 출사될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 반사층(400)은 색변환층(330R, 330G)과 발광 소자(미도시) 사이에 위치할 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(231B)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)은 단일층일 수도 있고, 다층 구조일 수도 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), 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B)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. 마찬가지로, 도 1에서 녹색 발광 영역(GLA)과 중첩하는 영역에는 녹색 색변환층(330G)이 위치한다. 녹색 색변환층(330G)은 공급되는 광을 녹색으로 변환할 수 있다. 녹색 색변환층(330G)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 청색 발광 영역(BLA)과 대응하는 부분에는 색변환층이 위치하지 않는다. 대신, 투과층(330B)이 위치할 수 있다. 투과층(330B)은 산란체를 포함할 수 있다. 산란체는 SiO2, BaSO4, Al2O3, ZnO, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. 투과층(330B)은 고분자 수지 및 고분자 수지에 포함된 산란체를 포함할 수 있다. 일례로, 투과층(330B)은 TiO2를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 투과층(330B)은 표시 패널에서 입사되는 광을 투과할 수 있다.
이렇게 본 실시예에 따른 색변환 패널에서, 적색 발광 영역(RLA)은 입사되는 광을 적색으로 색변환하여 출사한다. 또한, 녹색 발광 영역(GLA)은 입사되는 광을 녹색으로 색변환하여 출사한다. 그러나 청색 발광 영역(BLA) 입사되는 광을 색변환하지 않고 투과한다. 입사되는 광은 청색광을 포함할 수 있다. 입사되는 광은 청색광 단독일 수도 있고, 청색광과 녹색광의 혼합일 수도 있다. 또는 청색광, 녹색광 및 적색광을 모두 포함할 수도 있다.
도 1을 참고로 하면 본 실시에에 따른 색변환 패널은 색변환층(330R, 330G)위에 위치하는 반사층(400)을 포함한다. 반사층(400)은 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)을 포함할 수 있다. 이때, 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)의 굴절률은 상이할 수 있다. 이렇게 서로 굴절률이 다른 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)을 적층함에 따라 반사층(400)은 청색광은 투과하고 녹색광 및 적색광을 반사하여 출광 효율을 높일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 반사층(400)의 제1층(410)은 제2 기판(210)에 가장 가까이 위치하는 층이고, 제3층(430)은 제2 기판(210)과 가장 멀리 위치하는 층이다. 제2층(420)은 제1층(410)과 제3층(430) 사이에 위치하는 층이다.
도 5는 적색 색변환층(330R)에 발광 소자(ED)로부터 청색광이 입사되었을 때, 양자점(QD)에 의해 색변환된 적색광의 출광 방향을 도시한 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이 양자점(QD)에서 색변한된 광은 모든 방향으로 출광된다. 따라서 도 5에 도시된 바와 같이 색변환된 광의 50%는 배면 방향으로 출광되게 된다. 이렇게 배면으로 출광된 광을 반사시켜 전면으로 출광시키는 경우 발광 효율을 증가시킬 수 있다.
이에 본 실시예에 따른 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치는 색변환층의 일면에 반사층(400)을 위치시켰다. 반사층(400)은 입사하는 청색광은 투과하면서, 색변환된 녹색광 및 적색광에 대하여 높은 반사율을 가질 수 있다. 따라서 색변환층에서 색변환된 적색광 및 녹색광 중 배면 방향으로 출광된 광을 다시 반사시켜서 전면으로 출광시킬 수 있고, 발광 효율을 높일 수 있다.
이때 반사층(400)은 제1층(410)의 반사율이 가장 낮고, 제2층(420)의 반사율이 가장 높고, 제3층(430)의 반사율은 제1층(410)의 반사율과 제2층(420)의 반사율 사이의 값을 가질 수 있다. 즉 반사층(400)의 각 층의 굴절률은 제1층(410) < 제3층(430) < 제2층(420)의 순서를 가질 수 있다. 이때 앞서 설명한 바와 같이 제1층(410)은 색변환층(330R, 330G)과 가장 가까이에 위치하는 층이고 제3층(430)이 색변환층(330R, 330G)과 가장 멀리 위치하는 층이다. 제2층(420)은 제1층(410)과 제3층(430) 사이에 위치하는 층이다.
제1층(410)의 굴절률은 1.35 내지 1.45일 수 있다. 또한 제1층(410)의 두께는 120 nm 내지 140 nm일 수 있다. 제1층(410)은 SiOx를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 굴절률이 1.35 내지 1.45를 만족하는 물질이라면 제1층(410)에 적용 가능하다.
제2층(420)의 굴절률은 1.92 내지 2.02일 수 있다. 또한 제2층의 두께는 90 nm 내지 110 nm 일 수 있다. 제2층(420)은 SiNX를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 굴절률이 1.92 내지 2.02를 만족하는 물질이라면 제2층(420)에 적용 가능하다.
제3층(430)의 굴절률은 1.55 내지 1.65일 수 있다. 또한 제3층의 두께는 120 nm 내지 140 nm일 수 있다. 제3층(430)은 SiON을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 즉 굴절률이 1.55 내지 1.65를 만족하는 물질이라면 제3층(430)에 적용 가능하다.
이후 별도로 설명하겠으나, 상술한 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)의 굴절률 범위 및 두께 범위는 청색광은 투과하고 녹색광 및 적색광만 선택적으로 반사시키기 위하여 도출한 범위이다.
상숭한 바와 같이 본 실시예에 따른 반사층(400)의 굴절률은 제1층(410) < 제3층(430) < 제2층(420)의 순서로 높을 수 있다. 또한, 제2층(420)의 두께는 제1층(410) 및 제3층(430)의 두께보다 얇을 수 있다. 이는 이후 별도로 설명하겠으나, 가장 높은 굴절율을 갖는 제2층(420)의 두께가 두꺼워지는 경우 녹색 및 적색광에 대한 반사율이 감소하기 때문이다.
그러면 이하에서 본 실시예에 따른 반사층이 포함된 색변환 패널의 효과에 대하여 설명한다.
도 6은 본 실시예에 따른 표시 장치를 간단하게 도시한 것이다. 제1 기판(110) 위에 발광 소자(ED)가 위치한다. 발광 소자(ED)는 유기 발광 소자(OLED) 또는 나노 발광 소자(NED)일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 발광 소자(ED)는 청색광을 발광할 수 있다.
발광 소자(ED) 위에는 중간층(ML)이 위치할 수 있다. 중간층(ML)은 유기층 또는 무기층을 포함하는 절연층일 수 있다. 중간층(ML) 위에 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)을 포함하는 반사층(400)이 위치한다. 반사층(400) 위에 뱅크(320) 및 적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B)이 위치한다. 적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B)은 발광 소자(ED)와 중첩하여 위치할 수 있다.
도 6에서 제1층(410)은 굴절률이 1.40, 두께가 130 nm일 수 있다. 또한, 제2층(420)은 굴절률이 1.97, 두께가 100 nm일 수 있다. 제3층(430)은 굴절률이 1.60, 두께가 130 nm 일 수 있다. 제1층(410)은 SiOx를 포함하고, 제2층(420)은 SiNx를 포함하고, 제3층(430)은 SiON을 포함할 수 있다.
도 7은 다른 실시예에 따른 표시 장치를 간단하게 도시한 것이다. 도 7은 반사층(400)이 단일층으로 이루어졌다는 점을 제외하고는 도 6의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도 7의 실시예의 반사층(400)은 굴절률이 1.9 내지 2.0이고, 두께가 4000 nm일 수 있다 도 7의 반사층(400)은 SiNx를 포함할 수 있다.
도 8은 도 6의 색변환 패널(실시예 1)과 도 7의 색변환 패널(실시예 2)의 파장에 따른 반사율을 도시한 것이다. 도 8을 참고로 하면 반사층(400)이 단일층인 실시예 2의 경우 청색광(450 nm 부근) 영역에 대한 반사율이 높고, 적색광(650 nm 부근) 및 녹색광 영역(550 nm 부근)에서의 반사율이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 이 경우 입사되는 청색광을 반사시키고 색변환 후 배면으로 출광된 적색광 및 녹색광을 반사시키지 않고 투과하는바 전체적으로 발광 효율이 감소할 수 있다.
그러나 반사층(400)이 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)을 포함하는 실시예 1의 경우, 청색광(450 nm 부근) 영역에 대한 반사율이 낮고, 녹색광(550 nm 부근) 및 적색광(650 nm 부근) 영역에서의 반사율이 높은 것을 확인할 수 있었다. 따라서 이 경우 입사되는 청색광을 투과시키고 색변환 후 배면으로 출광된 적색광 및 녹색광을 반사시켜 전면으로 출광하는 바 발광 효율을 증가시킬 수 있다.
도 9는 도 6의 실시예(실시예 1)에 대하여 파장별 투과율을 측정한 것이다. 도 9를 참고로 하면 본 실시예에 따른 색변환 패널은 청색광에 대한 투과율은 높고 녹색광 및 적색광 영역에서의 투과율은 낮은 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 확인할 수 있는 바와 같이 굴절률이 서로 다른 세 개의 층이 적층된 구조를 갖는 반사층은 청색광을 투과시키고 녹색광 및 적색광을 반사시킨다. 따라서 반사층이 색변환층의 배면에 위치할 때 입사되는 청색광은 투과하면서, 색변환층에서 색변환되어 배면으로 출광된 적색광 및 녹색광을 반사시켜 전면으로 출광하게 하는 바 발광 효율을 개선할 수 있다. 이때 반사층의 적층 구조는 앞서 설명한 바와 같이 색변환층/ 저굴절층/ 고굴절층/ 중굴절층/ 발광 소자와 같은 구조를 가져야 한다. 이는 이렇게 저굴절층/ 고굴절층/ 중굴절층이 차례로 적층된 구조가 청색광 영역의 광을 투과시키고 적색광 및 녹색광 영역의 광을 반사시킬 수 있기 때문이다. 본 명세서에서 저굴절층은 제1층(410)에 대응하는 층으로 굴절률이 1.35 내지 1.45인 층을 의미한다. 고굴절층은 제2층(420)에 대응하는 층으로 굴절률이 1.92 내지 2.02인 층을 의미한다. 중굴절층은 제3층(430)에 대응하는 층으로 굴절률이 1.55 내지 1.65인 층을 의미한다.
도 10 내지 도 13은 반사층의 저굴절층/ 고굴절층/ 중굴절층의 적층 순서를 다르게 하면서 파장별 반사율을 측정한 것이다. 도 11 내지 도 13의 실험예에서, 저굴절층은 굴절률이 1.40, 두께가 130 nm이고, 고굴절층은 굴절률이 1.97, 두께가 100 mm이고, 중굴절층은 굴절률이 1.60, 두께가 130 nm이다. 저굴절층은 SiOx를 포함하고, 고굴절층은 SiNx를 포함하고, 중굴절층은 SiON을 포함한다.
도 10은 색변환층/ 저굴절층/ 고굴절층/ 중굴절층 구조를 갖는 반사층에 대하여 파장별 반사율을 도시한 것이다. 도 10은 앞서 도 6의 실시예와 동일하게 색변환층/ 저굴절층/ 고굴절층/ 중굴절층의 구조를 갖는다. 도 10을 참고로 하면 이렇게 색변환층/ 저굴절층/ 고굴절층/ 중굴절층의 구조를 갖는 반사층은 청색광에 대한 반사율은 낮고, 적색광 및 녹색광에 대한 반사율이 높다. 따라서 색변환되어 배면으로 출광된 적색광 및 녹색광을 반사시켜 전면으로 출광시킬 수 있다.
도 11은 색변환층/ 저굴절층/ 중굴절층/ 고굴절층 구조를 갖는 반사층에 대하여 파장별 반사율을 도시한 것이다. 도 11을 참고로 하면 이러한 구조를 갖는 반사층의 경우 청색광에 대한 반사율이 높고 적색광 및 녹색광 영역의 반사율이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 따라서 이러한 적층 구조를 갖는 반사층은 색변환 패널에 적용하기에 적절하지 않은 것을 확인할 수 있었다.
도 12는 색변환층/ 고굴절층/ 저굴절층/ 중굴절층 구조를 갖는 반사층에 대하여 파장별 반사율을 도시한 것이다. 도 12를 참고로 하면 이러한 구조를 갖는 반사층의 경우 청색광에 대한 반사율은 낮고, 적색광 및 녹색광에 대한 반사율이 높다. 그러나, 도 10과 비교하면 도 12의 구조는 적색광 및 녹색광에 대한 반사율(6% 이하)이 도 10의 저굴절층/ 고굴절층/ 중굴절층 구조를 갖는 반사층의 반사율(6% 초과)보다 낮은 것을 확인할 수 있었다.
도 13은 색변환층/ 고굴절층/ 중굴절층/ 저굴절층 구조를 갖는 반사층에 대하여 파장별 반사율을 도시한 것이다. 도 12를 참고로 하면 이러한 구조를 갖는 반사층의 경우 청색광에 대한 반사율은 낮고, 적색광 및 녹색광에 대한 반사율이 청색광에 대한 반사율보다 높다. 그러나, 도 10과 비교하면 도 13의 구조는 적색광 및 녹색광에 대한 반사율(2% 이하)이 도 10의 저굴절층/ 고굴절층/ 중굴절층 구조를 갖는 반사층의 반사율(6% 초과)보다 낮은 것을 확인할 수 있었다.
즉 도 10 내지 도 13의 결과를 바탕으로 하면, 색변환층/ 저굴절층/ 고굴절층/ 중굴절층 구조를 갖는 반사층(도 10)이 가장 우수한 청색광 투과 효과 및 적색광, 녹색광 반사 효과를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 도 1 및 도 6에 개시된 실시예에서와 같이 반사층이 저굴절층/ 고굴절층/ 중굴절층 구조를 갖도록 적층된 경우 우수한 발광 효율 개선 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
도 14는 도 1 및 도 6의 실시예에 따른 색변환 패널에 대하여, 제1층(410)의 두께를 130 nm, 제3층(430)의 두께를 130 nm로 고정한 후, 제2층(420)의 두께를 다르게 하면서 파장별 반사율을 측정한 결과이다. 도 14의 실험예에서 제1층(410)은 굴절률이 1.40, 두께가 130 nm이고 제3층(430)은 굴절률이 1.60, 두께가 130 nm 이다. 제2층(420)의 굴절률은 1.97이다.
도 14를 참고로 하면 제2층(420)의 두께가 100 nm일 때 청색광 영역에서의 반사율이 가장 낮고, 적색광 영역 및 녹색광 영역에서의 반사율이 높은 것을 확인할 수 있었다. 제2층(420)의 두께가 100 nm 보다 감소하는 경우 청색광 영역에서의 반사율이 증가하는 바 바람직하지 않다. 또한, 제2층(420)의 두께가 100 nm 보다 증가하는 경우 적색광 및 녹색광 영역에서의 반사율이 감소하는 바 바람직하지 않다. 도 14를 참고로 할 때, 제2층(420)의 최적 두게는 90 nm 내지 110 nm임을 확인할 수 있었다.
이상에서는 반사층(400)이 적색 색변환층(330R) 및 녹색 색변환층(330G) 위에 위치하는 실시예에 대하여 설명하였으나, 반사층(400)은 투과층(330B) 위에 위치할 수 있다. 도 15는 다른 실시예에 대하여 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 15의 실시예에 따른 색변환 패널은 반사층(400)이 적색 색변환층(330R) 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B) 위에 모두 위치한다는 점을 제외하고는 도 1의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
또한, 도 1에서는 뱅크(320)와 중첩하여 컬러 필터 중첩체(A)가 위치하는 구성이 도시되었으나, 실시예에 따라 컬러 필터 중첩체(A) 대신에 차광 부재(220)가 위치할 수도 있다. 도 16은 다른 실시예에 대하여 도 1과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 16의 실시예에 따른 색변환 패널은 컬러 필터 중첩체(A) 대신에 차광 부재(220)가 위치한다는 점을 제외하고는 도 1의 실시예와 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
또한, 앞에서는 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)을 포함하는 반사층(400)이 위치하는 실시예를 설명하였으나, 실시예에 따라 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)을 포함하는 반사층(400)이 반복되어 다층으로 위치할 수 있다.
도 17은 다른 실시예에 대하여 도 6과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 17을 참고로 하면 본 실시예에 다른 반사층은 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)을 포함하는 제1 반사층(401) 및 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)을 포함하는 제2 반사층(402)을 포함한다. 즉 도 17의 경우 3층으로 이루어진 반사층이 복수로 위치한다는 점을 제외하고는 도 6과 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 17의 실시예에서 제1층(410), 제2층(420) 및 제3층(430)에 대한 설명은 도 1 및 도 6에서와 동일한바 생략한다. 즉 도 17의 실시예에 따른 색변환 패널의 경우 색변환층/ 저굴절층/ 고굴절층/ 중굴절층/ 저굴절층/ 고굴절층/ 중굴절층의 순서로 적층되어 있을 수 있다. 저굴절층, 고굴절층, 중굴절층의 의미는 앞서 설명한 바와 같다.
도 18은 도 6의 실시예에 따른 반사층의 반사율(실시예 1) 및 도 17의 실시예에 따른 반사층의 반사율(실시예 3)을 도시한 것이다. 도 18을 참고로 하면 2개의 반사층이 위치하는 실시예 3의 경우, 녹색광 및 적색광에 대한 반사율이 실시예 1에 비하여 높은 것을 확인할 수 있었다. 즉, 3층으로 구성된 반사층(400)이 복수로 위치하는 경우, 녹색광 및 적색광에 대한 반사율이 크게 향상된다는 것을 확인할 수 있었다.
그러면 이하에서 본 실시예에 따른 색변환 패널을 포함하는 표시 장치에 대하여 설명한다. 앞서 설명한 색변환 패널은 표시 패널과 합지되어 표시 장치를 구성하거나, 표시 패널 위에 색변환 패널이 형성되어 표시 장치를 구성할 수 있다.
도 19는 본 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 간단하게 도시한 것이다. 도 19를 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. 도 19에서는 색변환 패널(200)이 도 1과 동일한 구성이 개시되었으나, 색변환 패널(200)은 도 15, 도 16에 도시된 바와 같을 수도 있다.
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(ED)로 지칭한다. 복수개의 발광 소자(ED)는 각각 다른 색깔의 광을 발광할 수도 있고, 서로 동일한 색의 광을 발광할 수도 있다. 일례로, 발광 소자(ED)는 적색, 녹색, 청색의 광을 발광할 수 있다. 또는, 발광 소자(ED)는 청색광 및 녹색광을 발광할 수도 있다. 발광 소자(ED)는 서로 다른 색을 발광하는 발광 소자가 적층된 구조를 가질 수 있다. 일례로 발광 소자(ED)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(ED) 사이에서 혼색을 방지할 수 있다.
도 19에서, 표시 패널(100)의 발광 소자(ED) 위에는 봉지층(450)이 위치할 수 있다. 봉지층(450)은 유기막 및 무기막이 교대로 적층된 다층 구조일 수 있다. 다층의 봉지층(450) 중에 제1 기판(110)과 가장 멀리 위치하는 층은 SiON을 포함할 수 있다.
봉지층(450)과 제1 절연층(440) 사이에는 버퍼층(460)이 위치할 수 있다. 버퍼층(460)은 표시 패널(100)과 색변환 패널(200)을 결합할 수 있다. 버퍼층(460)은 유기 물질을 포함할 수 있다. 버퍼층(460)의 굴절률은 1.6 내지 1.7일 수 있다. 이러한 굴절률은 표시 패널(100)로부터 발광되는 광의 추출 효율이 가장 우수한 굴절률 범위이다.
도 19에서 색변환 패널(200)의 상부에 위치하는 제1 절연층(440)을 포함할 수 있다. 제1 절연층(440)은 적색 색변환층(330R), 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B)을 캡핑하기 위한 층이다. 제1 절연층(440)은 SiON을 포함할 수 있다. 제1 절연층(440)의 두께는 3500 Å 내지 4500 Å일 수 있다. 제1 절연층(440)의 굴절률은 1.4 내지 1.6일 수 있다. 제1 절연층(440)은 무기 물질을 포함할 수 있다
도 19의 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 20은 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 7과 동일한 단면을 도시한 것이다. 도 20의 경우 제1 기판(110)을 포함하고 제2 기판을 포함하지 않는다는 점에서 도 19과 상이하다. 도 20의 실시예에서, 표시 패널(100)에 해당하는 설명은 도 19에서와 동일한바 생략한다. 본 실시예에서 색변환 패널(200)의 경우 별도의 제2 기판을 포함하지 않는다 대신, 버퍼층(460) 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), 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B)이 위치한다. 도 20에서 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. 마찬가지로, 도 20에서 녹색 발광 영역(GLA)과 중첩하는 영역에는 녹색 색변환층(330G)이 위치한다. 녹색 색변환층(330G)은 공급되는 광을 녹색으로 변환할 수 있다. 녹색 색변환층(330G)은 양자점을 포함할 수 있다.
도 20을 참고로 하면, 뱅크(320)에 의해 구획된 공간 중 청색 발광 영역(BLA)과 대응하는 부분에는 색변환층이 위치하지 않는다. 대신, 투과층(330B)이 위치할 수 있다. 투과층(330B)은 산란체를 포함할 수 있다. 산란체는 SiO2, BaSO4, Al2O3, ZnO, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. 투과층(330B)은 고분자 수지 및 고분자 수지에 포함된 산란체를 포함할 수 있다. 일례로, 투과층(330B)은 TiO2를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 투과층(330B)은 표시 패널에서 입사되는 광을 투과할 수 있다.
투과층(330B) 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 20의 실시에에서, 청색 더미 컬러 필터(231B)가 제1 기판(110)에서 가장 멀리 위치할 수 있다. 따라서 도 20의 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.
도 20의 실시예의 경우 기판을 하나만 포함하기 때문에 전체 표시 장치의 두께를 감소시킬 수 있다. 따라서 플렉서블 또는 폴더블 표시 장치에 적용하기 유리하다.
이하에서, 표시 패널(100)의 적층 구조를 보다 상세하게 설명하면 하기와 같다. 그러나 이러한 표시 패널(100)의 적층 구조는 일 예시일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 21은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 도시한 것이다. 도 21을 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 패널(100)은 제1 기판(110) 및 제1 기판(110) 위에 위치하는 반도체층(ACT)을 포함할 수 있다. 반도체층(ACT)은 소스 영역(SA), 드레인 영역(DA) 및 채널 영역(CA)을 포함할 수 있다.
반도체층(ACT) 위에 제1 층간 절연막(ILD1)이 위치할 수 있다. 반도체층(ACT)의 채널 영역(CA) 위에 게이트 전극(GAT)이 위치할 수 있다. 게이트 전극(GAT)은 반도체층(ACT)과 제1 층간 절연막(ILD1)을 사이에 두고 위치할 수 있다. 도 21에서 제1 층간 절연막(ILD1)이 반도체층(ACT) 및 제1 기판(110) 위에 전체적으로 위치하는 구성이 도시되었으나 실시예에 따라 제1 층간 절연막(ILD1)은 반도체층(ACT)의 채널 영역(CA)과 게이트 전극(GAT) 사이에만 위치할 수도 있다.
게이트 전극(GAT) 위에 제2 층간 절연막(ILD2)이 위치할 수 있다. 제2 층간 절연막(ILD2) 위에 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DA이 위치할 수 있다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 제2 층간 절연막(ILD2)에 형성된 개구를 통해 각각 반도체층(ACT)의 소스 영역(SA) 및 드레인 영역(DA)과 접할 수 있다.
소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 위에 제3 층간 절연막(ILD3)이 위치한다. 제3 층간 절연막(ILD3) 위에 제1 전극(191)이 위치하고, 제1 전극(191)은 제3 층간 절연막(ILD3)에 형성된 개구를 통해 드레인 전극(DE)과 접할 수 있다. 제1 전극(191) 위에 격벽(360)이 위치할 수 있다. 격벽(360)은 복수개의 개구를 포함하고, 개구 내에 제1 전극(191)이 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(ED)로 지칭한다.
그 외 구성요소에 대한 설명은 도 19에서와 동일한 바 생략한다.
도 22는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면을 도시한 것이다. 도 23은 도 22에서 B로 표시된 부분을 상세하게 도시한 것이다. 도 23을 참고로 하면 본 실시예에 따른 표시 장치의 제1 기판(110) 위에 위치하는 배리어층(BA)을 포함할 수 있다. 배리어층(BA) 위에 반도체층(ACT)이 위치할 수 있다. 반도체층(ACT)은 소스 영역(SA), 드레인 영역(DA) 및 채널 영역(CA)을 포함할 수 있다. 도 23에 도시된 바와 같이 반도체층(ACT)은 구동 트랜지스터(DR_TR)및 스위칭 트랜지스터(SW_TR)를 구성할 수 있다. 또한 반도체층(ACT)은 트랜지스터를 구성하지 않을 수 있고, 도 23에서는 배선 영역(W)에 반도체층(ACT)이 위치하는 구성이 도시되었다.
반도체층(ACT) 위에 제1 층간 절연막(ILD1)이 위치할 수 있다. 제1 층간 절연막(ILD1) 위에 제1 게이트 전극(GAT1)이 위치할 수 있다. 제1 게이트 전극(GAT1)은 구동 트랜지스터(DR_TR) 및 스위칭 트랜지스터(SW_TR)를 구성하는 반도체층(ACT)의 채널 영역(CA)과 중첩하여 위치할 수 있다. 도 23에서 제1 층간 절연막(ILD1)이 전체적으로 위치하는 구성이 도시되었으나, 실시예에 따라 제1 층간 절연막(ILD1)은 반도체층(ACT)과 게이트 전극(GAT) 사이에만 위치할 수도 있다.
제1 게이트 전극(GAT1)과 동일 층에 전압선(ELVSS)이 위치할 수 있다
제1 게이트 전극(GAT1) 위에 제2 층간 절연막(ILD2)이 위치할 수 있다. 도 23에 도시된 바와 같이 제2 층간 절연막(ILD2) 위에 제2 게이트 전극(GAT2)이 위치할 수 있다. 도 23에 도시된 바와 같이 구동 트랜지스터는 제1 게이트 전극(GAT1) 및 제2 게이트 전극(GAT2)을 포함하는 듀얼 게이트 구조를 가질 수 있다. 그러나 이는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 실시예에 따라 제2 게이트 전극(GAT2)은 생략될 수 있다.
도 23를 참고로 하면 제2 게이트 전극(GAT2) 위에 제3 층간 절연막(ILD3)이 위치한다. 제3 층간 절연막(ILD3) 위에 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 위치할 수 있다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 제3 층간 절연막(ILD3)에 형성된 개구를 통해 각각 반도체층(ACT)의 소스 영역(SA) 및 드레인 영역(DA)과 접할 수 있다. 또한, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 동일 층에 연결 전극(CE)이 위치할 수 있다. 연결 전극(CE)은 제3 층간 절연막(ILD3)에 형성된 개구를 통해 전압선(ELVSS)과 연결되어 있을 수 있다.
소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 연결 전극(CE) 위에 제4 층간 절연막(ILD4)이 위치한다.
제4 층간 절연막(ILD4) 위에 제1 전극(191) 및 제2 전극(270)이 위치한다. 제1 전극(191)은 제4 층간 절연막(ILD4)에 형성된 개구를 통해 구동 트랜지스터(DR_TR)의 드레인 전극(DE)과 접할 수 있다. 제2 전극(270)은 제4 층간 절연막(ILD4)에 형성된 개구를 통해 연결 전극(CE)과 접할 수 있으며 공통 전압을 전달받을 수 있다.
제4 층간 절연막(ILD4) 위에는 반사벽(370)이 위치할 수 있다. 반사벽(370은 경사면을 포함하며, 이후 설명하겠으나 나노 발광 소자(NED)에서 방출되는 빛의 반사를 위한 경사면을 제공할 수 있다.
제1 전극(191) 및 제2 전극(270)은 반사벽(370)과 중첩하여 위치하며 반사벽(370)의 경사면과도 중첩하여 위치할 수 있다.
도 23에 도시된 바와 같이 제1 전극(191) 및 제2 전극(270) 위에 각각 위치하는 반사 전극(RE)을 포함할 수 있다. 반사 전극(RE)은 반사면을 형성할 수 있다. 반사 전극(RE)은 각각 제1 전극(191) 및 제2 전극(270)과 접하고 있을 수 있다.
다음, 반사 전극(RE)위에 제1 패시베이션층(PA1)이 위치할 수 있다. 제1 패시베이션층(PA1)은 반사 전극(RE)의 일부과 중첩하지 않는다. 즉 반사 전극(RE)의 일부 영역은 제1 패시베이션층(PA1)으로 덮이지 않는다.
제1 패시베이션층(PA1)은 반사벽(370)의 이격 영역 사이에도 위치하며, 제1 패시베이션층(PA1) 위에 나노 발광 소자(NED)가 위치한다. 나노 발광 소자(NED)는 나노 로드를 포함할 수 있다. 나노 발광 소자(NED)는 청색광을 발광할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 패시베이션층(PA1) 위에 제1 연결 부재(CN1) 및 제2 연결 부재(CN2)가 위치할 수 있다. 제1 연결 부재(CN1)는 제1 전극(191)과 전기적으로 연결되어 있고, 제2 연결 부재(CN2)는 제2 전극(270)과 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 제1 연결 부재(CN1)및 제2 연결 부재(CN2)는 각각 나노 발광 소자(NED)와 연결되어 나노 발광 소자(NED)의 발광을 위한 전압을 전달할 수 있다.
나노 발광 소자(NED) 위에는 제2 패시베이션층(PA2)이 위치할 수 있다. 제2 패시베이션층(PA2)은 제1 연결 부재(CN1)와 제2 연결 부재(CN2)가 서로 접촉하지 않도록 할 수 있다. 마찬가지로 제1 연결 부재(CN1) 위에는 제3 패시베이션층(PA3)이 위치하여, 제1 연결 부재(CN1)와 제2 연결 부재(CN2)가 서로 접촉하지 않도록 할 수 있다.
각각의 나노 발광 소자(NED) 사이에는 격벽(360)이 위치할 수 있다. 격벽(360) 위에 제4 패시베이션층(PA4)이 위치하여 외부 환경으로부터 소자를 보호할 수 있다.
도 23에 도시된 바와 같이 격벽(360 사이의 공간은 유기막(VIA)으로 채워져 있을 수 있다.
다시 도 22로 돌아와서, 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), 녹색 색변환층(330G) 및 투과층(330B)이 위치한다. 도 23에서 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. 마찬가지로, 도 23에서 녹색 발광 영역(GLA)과 중첩하는 영역에는 녹색 색변환층(330G)이 위치한다. 녹색 색변환층(330G)은 공급되는 광을 녹색으로 변환할 수 있다. 녹색 색변환층(330G)은 양자점을 포함할 수 있다.
도 23을 참고로 하면, 뱅크(320)에 의해 구획된 공간 중 청색 발광 영역(BLA)과 대응하는 부분에는 색변환층이 위치하지 않는다. 대신, 투과층(330B)이 위치할 수 있다. 투과층(330B)은 산란체를 포함할 수 있다. 산란체는 SiO2, BaSO4, Al2O3, ZnO, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. 투과층(330B)은 고분자 수지 및 고분자 수지에 포함된 산란체를 포함할 수 있다. 일례로, 투과층(330B)은 TiO2를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 투과층(330B)은 표시 패널에서 입사되는 광을 투과할 수 있다.
색변환층 및 투과층 위에 제1 캐핑층(361)이 위치할 수 있다. 제1 캐핑층(361) 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 제2 캐핑층(362)이 위치할 수 있다. 제2 캐핑층 위에 평탄화막(363)이 위치할 수 있다. 평탄화막(363)은 유기막일 수 있으며, 이후 컬러 필터가 형성되도록 상부를 평탄화할 수 있다.
평탄화막(363) 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.
컬러 필터(230) 위에 오버코트막(OC)이 위치할 수 있다. 오버코트막(OC)은 경도가 높은 물질을 포함할 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.

Claims (32)

  1. 기판;
    상기 기판 위에 위치하며 제1 발광 영역, 제2 발광 영역 및 제3 발광 영역을 구획하는 복수개의 뱅크;
    상기 제1 발광 영역에 위치하는 제1 색변환층, 상기 제2 발광 영역에 위치하는 제2 색변환층, 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층;
    상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층과 중첩하여 위치하는 제1 반사층을 포함하고,
    상기 제1 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고,
    상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 큰 색변환 패널.
  2. 제1항에서,
    상기 반사층에서 상기 제1층이 상기 기판과 가장 가까이 위치하고,
    상기 제3층이 상기 기판과 가장 멀리 위치하고,
    상기 제2층은 상기 제1층 및 상기 제3층 사이에 위치하는 색변환 패널.
  3. 제1항에서,
    상기 제2층의 두께는 상기 제1층 및 상기 제3층의 두께보다 얇은 색변환 패널.
  4. 제1항에서,
    상기 제1층의 두께는 120 nm 내지 140 nm이고,
    상기 제2층의 두께는 90 nm 내지 110 nm이고,
    상기 제3층의 두께는 120 nm 내지 140 nm인 색변환 패널.
  5. 제4항에서,
    상기 제1층의 굴절률은 1.35 내지 1.45인 색변환 패널.
  6. 제5항에서,
    상기 제2층의 굴절률은 1.92 내지 2.02인 색변환 패널.
  7. 제6항에서,
    상기 제3층의 굴절률은 1.55 내지 1.65인 색변환 패널.
  8. 제7항에서,
    상기 제1 반사층은 450 nm 파장의 광에 대한 반사율이 1% 미만이고,
    550 nm 내지 650 mm 파장의 광에 대한 반사율이 6% 초과인 색변환 패널.
  9. 제1항에서,
    상기 제1 반사층은 상기 투과층과 중첩하여 위치하는 색변환 패널.
  10. 제1항에서,
    상기 제1 반사층 위에 위치하는 제2 반사층을 더 포함하고,
    상기 제2 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고,
    상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 큰 색변환 패널.
  11. 제10항에서,
    상기 제2 반사층에서,
    상기 제1층의 두께는 120 nm 내지 140 nm이고,
    상기 제2층의 두께는 90 nm 내지 110 nm이고,
    상기 제3층의 두께는 120 nm 내지 140 nm인 색변환 패널.
  12. 제11항에서,
    상기 제2 반사층에서,
    상기 제1층의 굴절률은 1.35 내지 1.45이고,
    상기 제2층의 굴절률은 1.92 내지 2.02이고,
    상기 제3층의 굴절률은 1.55 내지 1.65인 색변환 패널.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 반사층 및 상기 제2 반사층의 적층 구조는
    450nm 파장의 광에 대한 반사율이 2% 미만이고,
    550 nm 내지 650 nm 파장의 광에 대한 반사율이 14% 초과인 색변환 패널.
  14. 제1항에서,
    상기 제1 발광 영역은 적색을 발광하고,
    상기 제2 발광 영역은 녹색을 발광하고,
    상기 제3 발광 영역은 청색을 발광하는 색변환 패널.
  15. 색변환 패널;
    상기 색변환 패널과 중첩하여 위치하는 표시 패널을 포함하고,
    상기 표시 패널은
    제1 기판;
    상기 제1 기판 위에 위치하는 복수개의 발광 소자를 포함하고,
    상기 색변환 패널은
    제2 기판;
    상기 기판 위에 위치하며 제1 발광 영역, 제2 발광 영역 및 제3 발광 영역을 구획하는 복수개의 뱅크;
    상기 제1 발광 영역에 위치하는 제1 색변환층, 상기 제2 발광 영역에 위치하는 제2 색변환층, 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층;
    상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층과 중첩하여 위치하는 제1 반사층을 포함하고,
    상기 제1 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고,
    상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 큰 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 제1 반사층에서
    상기 제3층이 상기 발광 소자와 가장 가까이 위치하고,
    상기 제1층이 상기 발광 소자와 가장 멀리 위치하고,
    상기 제2층은 상기 제1층과 상기 제3층 사이에 위치하는 표시 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 제1층의 두께는 120 nm 내지 140 nm이고,
    상기 제2층의 두께는 90 nm 내지 110 nm이고,
    상기 제3층의 두께는 120 nm 내지 140 nm인 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 제1층의 굴절률은 1.35 내지 1.45이고,
    상기 제2층의 굴절률은 1.92 내지 2.02이고,
    상기 제3층의 굴절률은 1.55 내지 1.65인 표시 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 제1 반사층은 450 nm 파장의 광에 대한 반사율이 1% 미만이고,
    550 nm 내지 650 mm 파장의 광에 대한 반사율이 6% 초과인 색변환 패널.
  20. 제15항에서,
    상기 제1 반사층은 상기 투과층과 중첩하여 위치하는 색변환 패널.
  21. 제15항에서,
    상기 제1 반사층과 상기 발광 소자 사이에 위치하는 제2 반사층을 더 포함하고,
    상기 제2 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고,
    상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 큰 표시 장치.
  22. 제15항에서,
    상기 제1 발광 영역은 적색을 발광하고,
    상기 제2 발광 영역은 녹색을 발광하고,
    상기 제3 발광 영역은 청색을 발광하는 표시 장치.
  23. 제15항에서,
    상기 발광 소자는 유기 발광층 또는 나노 로드 발광층을 포함하는 표시 장치.
  24. 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 제1 색변환층, 상기 제2 발광 영역에 위치하는 제2 색변환층, 상기 제3 발광 영역에 위치하는 투과층;
    상기 제1 색변환층과 상기 제1 기판 사이 및 상기 제2 색변환층과 상기 제1 기판 사이에 위치하는 제1 반사층을 포함하고,
    상기 제1 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고,
    상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 큰 표시 장치.
  25. 제24항에서,
    상기 제1 반사층에서
    상기 제3층이 상기 발광층과 가장 가까이 위치하고,
    상기 제1층이 상기 발광층과 가장 멀리 위치하고,
    상기 제2층은 상기 제1층과 상기 제3층 사이에 위치하는 표시 장치.
  26. 제25항에서,
    상기 제1층의 두께는 120 nm 내지 140 nm이고,
    상기 제2층의 두께는 90 nm 내지 110 nm이고,
    상기 제3층의 두께는 120 nm 내지 140 nm인 표시 장치.
  27. 제26항에서,
    상기 제1층의 굴절률은 1.35 내지 1.45이고,
    상기 제2층의 굴절률은 1.92 내지 2.02이고,
    상기 제3층의 굴절률은 1.55 내지 1.65인 표시 장치.
  28. 제27항에서,
    상기 제1 반사층은 450 nm 파장의 광에 대한 반사율이 1% 미만이고,
    550 nm 내지 650 mm 파장의 광에 대한 반사율이 6% 초과인 표시 장치
  29. 제24항에서,
    상기 제1 반사층은 상기 투과층과 상기 제1 기판 사이에 위치하는 표시 장치
  30. 제24항에서,
    상기 제1 반사층과 상기 발광층 사이에 위치하는 제2 반사층을 더 포함하고,
    상기 제2 반사층은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고,
    상기 제2층의 굴절률이 상기 제3층의 굴절률보다 크고, 상기 제3층의 굴절률이 상기 제1층의 굴절률보다 큰 표시 장치.
  31. 제24항에서,
    상기 제1 발광 영역은 적색을 발광하고,
    상기 제2 발광 영역은 녹색을 발광하고,
    상기 제3 발광 영역은 청색을 발광하는 표시 장치.
  32. 제24항에서,
    상기 발광층은 유기층 또는 나노 로드를 포함하는 표시 장치.
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