WO2023224393A1 - 표시 장치 - Google Patents

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WO2023224393A1
WO2023224393A1 PCT/KR2023/006713 KR2023006713W WO2023224393A1 WO 2023224393 A1 WO2023224393 A1 WO 2023224393A1 KR 2023006713 W KR2023006713 W KR 2023006713W WO 2023224393 A1 WO2023224393 A1 WO 2023224393A1
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WO
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layer
light
refractive index
color
color conversion
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PCT/KR2023/006713
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윤선태
권정현
김현석
김효준
이혜승
차순규
Original Assignee
삼성디스플레이주식회사
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    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
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    • H01L33/50—Wavelength conversion elements

Definitions

  • the present invention relates to a display device.
  • the display device may include a liquid crystal display device that does not emit light itself but uses light from a backlight, or a light emitting display device that includes a display element capable of emitting light.
  • a light emitting display device may include display elements including a light emitting layer.
  • the purpose of the present invention is to provide a high-efficiency display device.
  • these tasks are illustrative and do not limit the scope of the present invention.
  • a first substrate a second substrate disposed to face the first substrate, a light emitting element layer disposed on the first substrate and including at least one light emitting element, the light emitting element layer an encapsulation layer disposed on the encapsulation layer and including at least one inorganic encapsulation layer and at least one organic encapsulation layer, disposed on the encapsulation layer, and converting light emitted from the at least one light-emitting element into light of a different color;
  • a color conversion-transmission layer including quantum dots, a low refractive index inorganic layer disposed on the color conversion-transmission layer and having a lower refractive index than the color conversion-transmission layer, a surface of the second substrate facing the first substrate.
  • a display device includes a color filter layer disposed on the low-refractive index inorganic layer and a filler disposed between the low-refractive index inorganic layer and the color filter layer and having a higher refractive index than the low refractive index inorganic layer.
  • the refractive index of the low-refractive inorganic layer may be greater than 1.2 and less than 1.4.
  • the low refractive index inorganic layer may include silicon oxide (SiO 2 ).
  • the thickness of the low-refractive inorganic layer may be about 100 ⁇ to about 4000 ⁇ .
  • the difference between the refractive index of the color conversion-transmissive layer and the low refractive index inorganic layer may be 0.3 or more.
  • It is disposed between the color conversion-transmissive layer and the filler and may further include a first passivation layer having a higher refractive index than the low refractive index inorganic layer.
  • the low refractive index inorganic layer and the color conversion-transmission layer may be sequentially disposed on the color conversion-transmission layer.
  • the color conversion-transmission layer and the low refractive index inorganic layer may be sequentially disposed on the color conversion-transmission layer.
  • the first passivation layer may include silicon oxynitride (SiON).
  • the refractive index of the filler may be about 1.45 to about 1.55, and the thickness of the filler may be about 1 ⁇ m to about 10 ⁇ m.
  • the encapsulation layer includes a first inorganic encapsulation layer, an organic encapsulation layer, and a second inorganic encapsulation layer arranged sequentially, and the color conversion-transmission layer may be in direct contact with the second inorganic encapsulation layer.
  • It may further include a low refractive index organic layer and a second passivation layer disposed on a side of the color filter layer opposite to the color conversion-transmissive layer.
  • the low-refractive organic layer may include an organic material and porous particles dispersed in the organic material.
  • the low refractive index inorganic layer may have a lower extinction coefficient than the low refractive index organic layer.
  • the refractive index of the low-refractive organic layer may be smaller than the refractive index of the low-refractive inorganic layer.
  • the second passivation layer includes silicon oxide (SiO 2 ) and may have a higher refractive index than the low-refractive index inorganic layer.
  • the color filter layer includes a first color filter that transmits light of a first color, a second color filter that transmits light of a second color, a third color filter that transmits light of a third color, and the first color filter, A light blocking portion partitioning the second color filter and the third color filter, wherein the light blocking portion includes a first color layer and a second color layer disposed on the same layer as the first color filter, the second color filter, and the third color filter, respectively. It can be formed by overlapping the layer and the third color layer.
  • the light-emitting element layer includes a first light-emitting element, a second light-emitting element, and a third light-emitting element
  • the color conversion-transmissive layer includes a first color conversion unit corresponding to the first light-emitting element and the second light-emitting element. It includes a corresponding second color conversion unit and a transmission unit corresponding to the third light-emitting element, and further includes a light-blocking partition disposed between the first color conversion unit, the second color conversion unit, and the transmission unit. can do.
  • An upper surface of each of the first color conversion unit, the second color conversion unit, and the transmissive unit has a concave shape depressed with respect to the upper surface of the light-shielding partition, and the low-refractive inorganic layer includes a groove formed along the concave shape. can do.
  • the first substrate and the second substrate may each be made of glass.
  • a first substrate a second substrate disposed to face the first substrate, a light emitting element layer disposed on the first substrate and including at least one light emitting element, the light emitting element layer an encapsulation layer disposed on the encapsulation layer and including at least one inorganic encapsulation layer and at least one organic encapsulation layer, disposed on the encapsulation layer, and converting light emitted from the at least one light-emitting element into light of a different color;
  • a color conversion-transmission layer including quantum dots, a low refractive index inorganic layer disposed on the color conversion-transmission layer and having a lower refractive index than the color conversion-transmission layer, a surface of the second substrate facing the first substrate.
  • a display device is provided with a color filter layer disposed on the display and spaced apart from the low refractive index inorganic layer with an air gap in between.
  • the refractive index of the low refractive index inorganic layer is greater than 1.2 and less than 1.4, and the thickness of the low refractive index inorganic layer may be about 100 ⁇ to about 4000 ⁇ .
  • the difference between the refractive index of the color conversion-transmissive layer and the low refractive index inorganic layer may be 0.3 or more.
  • the color filter layer includes a first color filter that transmits light of a first color, a second color filter that transmits light of a second color, a third color filter that transmits light of a third color, and the first color filter, and a light blocking portion partitioning the second color filter and the third color filter, wherein the light blocking portion includes a first color layer and a second color layer each including the same material as the first color filter, the second color filter, and the third color filter.
  • the color layer and the third color layer may be arranged to overlap.
  • the light-emitting element layer includes a first light-emitting element, a second light-emitting element, and a third light-emitting element
  • the color conversion-transmissive layer includes a first color conversion unit corresponding to the first light-emitting element and the second light-emitting element. It includes a corresponding second color conversion unit and a transmission unit corresponding to the third light-emitting element, and further includes a light-blocking partition disposed between the first color conversion unit, the second color conversion unit, and the transmission unit.
  • each of the first color conversion unit, the second color conversion unit, and the transmissive unit has a concave shape depressed with respect to the upper surface of the light-shielding partition, and the low-refractive inorganic layer is formed along the concave shape. May contain grooves.
  • a highly efficient display device can be provided.
  • the scope of the present invention is not limited by this effect.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing one pixel of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 shows the color conversion part and the transmission part of the color conversion-transmission layer of Figure 2b.
  • Figure 4 is an equivalent circuit diagram showing a light-emitting element included in a display device according to an embodiment of the present invention and a pixel circuit electrically connected to the light-emitting element.
  • 5 and 6 are cross-sectional views of a method of manufacturing a light emitting panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 to 9 are cross-sectional views showing a method of manufacturing a color filter panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view schematically showing a display device according to an embodiment of the present invention formed by joining FIGS. 6 and 9 .
  • FIG. 10B is a cross-sectional view illustrating a portion of FIG. 10A to explain the principle of improving light efficiency.
  • Figure 11 is a cross-sectional view schematically showing a display device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12A is a schematic cross-sectional view of a display device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12B is a cross-sectional view illustrating a portion of FIG. 12A to explain the principle of improving light efficiency.
  • Figure 13 is a cross-sectional view schematically showing a display device according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 14 is a cross-sectional view schematically showing a display device according to another embodiment of the present invention.
  • One embodiment of the present invention is disposed on a first substrate, a light-emitting element layer including at least one light-emitting element, disposed on the light-emitting element layer, at least one inorganic encapsulation layer, and at least one organic encapsulation layer.
  • a light-emitting element layer including at least one light-emitting element, disposed on the light-emitting element layer, at least one inorganic encapsulation layer, and at least one organic encapsulation layer.
  • an encapsulation layer disposed on the encapsulation layer, and converting light emitted from the at least one light emitting element into light of a different color
  • a color conversion-transmission layer including quantum dots disposed on the color conversion-transmission layer.
  • a low refractive index inorganic layer having a lower refractive index than the color conversion-transmissive layer
  • a color filter layer disposed on a side of the second substrate facing the first substrate, and disposed between the low refractive index inorganic layer and the color filter layer, , a filler having a higher refractive index than the low refractive index inorganic layer.
  • first and second are used not in a limiting sense but for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • a specific process sequence may be performed differently from the described sequence.
  • two processes described in succession may be performed substantially at the same time, or may be performed in an order opposite to that in which they are described.
  • the x-axis, y-axis, and z-axis are not limited to the three axes in the Cartesian coordinate system, but can be interpreted in a broad sense including these.
  • the x-axis, y-axis, and z-axis may be orthogonal to each other, but may also refer to different directions that are not orthogonal to each other.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a display device according to an embodiment of the present invention.
  • the display device DV may include a display area DA and a non-display area NDA.
  • the display device may provide an image in the display area DA through an array of a plurality of pixels arranged two-dimensionally on the x-y plane.
  • the plurality of pixels include a first pixel, a second pixel, and a third pixel.
  • the first pixel is a red pixel (Pr)
  • the second pixel is a green pixel (Pg)
  • the third pixel is This will be explained by assuming that the pixel is a blue pixel (Pb).
  • the non-display area (NDA) may surround at least a portion of the display area (DA). In one embodiment, the non-display area (NDA) may entirely surround the display area (DA). For example, the non-display area (NDA) may be located around (or outside) the display area (DA). The non-display area (NDA) may be an area that does not provide images. A driver or main power line may be placed in the non-display area (NDA) to provide electrical signals or power to the pixel circuits.
  • the non-display area (NDA) may include a pad area, which is an area where electronic devices or printed circuit boards can be electrically connected.
  • the display area DA is shown as having a rectangular shape. However, the present invention is not limited to this.
  • the display area DA may have various shapes, such as a circle, an oval, a polygon, or a specific shape.
  • the display device DV includes a light emitting panel 1000 (FIG. 2B) and a color filter panel disposed separately from each other in the thickness direction (e.g., z-direction) with a filler 800 (FIG. 2B) in between. (2000, Figure 2b).
  • FIG. 2A is a cross-sectional view schematically showing a display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing one pixel of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • the display device DV includes a first substrate 100 and a second substrate 700 arranged to face each other, and a light emitting element including a plurality of light emitting elements on the first substrate 100.
  • a thin encapsulation layer 400 may be disposed to seal the layer 300 and the light emitting element layer 300.
  • the display device DV includes a light emitting panel 1000 and a color filter panel 2000 arranged to be spaced apart from each other with a filler 800 in between.
  • the light emitting panel 1000 may include a circuit layer 200, a light emitting element layer 300, an encapsulation layer 400, and a color conversion-transmission layer 500 on a first substrate 100.
  • the circuit layer 200 includes first to third pixel circuits (PC1, PC2, PC3), and each of the first to third pixel circuits (PC1, PC2, PC3) is connected to the first to third pixel circuits (PC1, PC2, PC3) of the light emitting element layer 300. It can be electrically connected to the third light emitting element (LED1, LED2, LED3).
  • the first to third light emitting elements may include organic light emitting diodes containing organic materials.
  • the first to third light emitting elements may be inorganic light emitting diodes containing inorganic materials.
  • the inorganic light emitting diode may include a PN junction diode containing inorganic semiconductor-based materials. When a voltage is applied to the PN junction diode in the forward direction, holes and electrons are injected, and the energy generated by the recombination of the holes and electrons is converted into light energy to emit light of a predetermined color.
  • the above-mentioned inorganic light emitting diode may have a width of several to hundreds of micrometers or several to hundreds of nanometers.
  • the first to third light emitting elements may be light emitting diodes including quantum dots.
  • the light emitting layer of the first to third light emitting elements (LED1, LED2, LED3) may contain an organic material, an inorganic material, quantum dots, an organic material and a quantum dot, or an inorganic material and a quantum dot. You can.
  • the first to third light emitting elements may emit light of the same color.
  • light e.g., blue light Lb
  • LED1, LED2, LED3 passes through the encapsulation layer 400 on the light-emitting element layer 300 and then passes through the color conversion-transmission layer 500.
  • the color conversion-transmissive layer 500 may be disposed on the encapsulation layer 400 so as to directly contact the encapsulation layer 400 .
  • the color conversion-transmission layer 500 includes color conversion units that convert light emitted from the light emitting element layer 300 (e.g., blue light Lb) into light of another color, and light emitted from the light emitting element layer 300 (e.g., It may include a transmission part that transmits blue light Lb) without color conversion.
  • the color conversion-transmission layer 500 includes a first color conversion unit 510 corresponding to a red pixel (Pr), a second color conversion unit 520 corresponding to a green pixel (Pg), and a blue pixel (Pg).
  • the transmitting part 530 can pass blue light (Lb) without conversion.
  • the color conversion-transmissive layer 500 may be formed on the first substrate 100 rather than the second substrate 700.
  • the distance between the first to third light emitting elements (LED1, LED2, LED3) and the color conversion-transmission layer 500 can be reduced, thereby improving light efficiency by minimizing light lost during the path. You can.
  • the color filter panel 2000 may include a color filter layer 600 disposed on a side of the second substrate 700 facing the first substrate 100 .
  • the color filter layer 600 may be disposed to face the color conversion-transmission layer 500 with the filler 800 interposed therebetween.
  • the color filter layer 600 may include first to third color filters 610, 620, and 630 of different colors.
  • the first to third color filters 610, 620, and 630 may be color filters that transmit red light, green light, and blue light, respectively.
  • the color purity of the light converted and transmitted in the color conversion-transmission layer 500 may be improved as it passes through the first to third color filters 610, 620, and 630, respectively. Additionally, the color filter layer 600 can prevent or minimize external light (eg, light incident toward the display device DV from outside the display device DV) from being reflected and visible to the user.
  • external light eg, light incident toward the display device DV from outside the display device DV
  • a filler 800 may be disposed between the color conversion-transmission layer 500 and the color filter layer 600.
  • the filler 800 is applied between the light emitting panel 1000 and the color filter panel 2000 after bonding the light emitting panel 1000 ( Figure 2b) and the color filter panel 2000 ( Figure 2b) with the sealant 10 ( Figure 2a).
  • the filler 800 includes a light-transmitting material and may include, for example, acrylic resin or epoxy resin.
  • the refractive index of the filler 800 may be about 1.45 to about 1.55.
  • a low refractive index inorganic layer 910 may be disposed on the color conversion-transmissive layer 500. That is, a low-refractive inorganic layer 910 may be disposed between the color conversion-transmissive layer 500 and the filler 800.
  • the low-refractive inorganic layer 910 may have a refractive index greater than 1.2 and less than 1.4, and may include, for example, silicon oxide (SiO 2 ). Silicon oxide generally has a lower refractive index than other inorganic layers, but nonetheless has a refractive index of about 1.45 to about 1.5. According to one embodiment, the low refractive index inorganic layer 910 having a refractive index greater than 1.2 and less than 1.4 may be implemented by forming silicon oxide under process conditions in which the refractive index can be formed particularly low. The function of the low refractive index inorganic layer 910 will be described later.
  • a display device (DV) having the above-described structure may be a variety of devices such as a smartphone, tablet, laptop, television, or billboard.
  • Figure 3 shows the color conversion part and the transmission part of the color conversion-transmission layer of Figure 2b.
  • the first color conversion unit 510 can convert incident blue light (Lb) into red light (Lr).
  • the first color conversion unit 510 may include a first photosensitive polymer 511, a first quantum dot 512 dispersed in the first photosensitive polymer 511, and first scattering particles 513.
  • the first quantum dot 512 may be excited by blue light (Lb) and emit red light (Lr) having a longer wavelength than the wavelength of blue light.
  • the first photosensitive polymer 511 may be an organic material that has light transparency.
  • the first scattering particles 513 scatter the blue light (Lb) that is not absorbed by the first quantum dots 512 to excite more first quantum dots 512, thereby increasing color conversion efficiency.
  • the first scattering particles 513 may be, for example, titanium oxide (TiO2) or metal particles.
  • the first quantum dot 512 may be selected from group II-VI compounds, group III-V compounds, group IV-VI compounds, group IV elements, group IV compounds, and combinations thereof.
  • Group II-VI compounds are binary compounds selected from the group consisting of CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS and mixtures thereof, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe , ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS and mixtures thereof, and HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSe Te , CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, Cd
  • Group III-VI compounds include binary compounds such as In 2 S 3 , In 2 Se 3 , etc.; It may include tri-element compounds such as InGaS 3 , InGaSe 3 , etc., or any combination thereof.
  • Group III-V 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, InNP, InAlP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP and mixtures thereof, and GaAlNAs It may be selected from the group consisting of a quaternary element compound selected from the group consisting of GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb, and mixtures thereof.
  • Group IV-VI 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.
  • Group IV elements may be selected from the group consisting of Si, Ge, and mixtures thereof.
  • the group IV compound may be a binary compound selected from the group consisting of SiC, SiGe, and mixtures thereof.
  • the second color conversion unit 520 can convert incident blue light (Lb) into green light (Lg).
  • the second color conversion unit 520 may include a second photosensitive polymer 521, second quantum dots 522 and second scattering particles 523 dispersed in the second photosensitive polymer 521.
  • the second quantum dot 522 may be excited by blue light (Lb) and emit green light (Lg) having a longer wavelength than the wavelength of blue light.
  • the second photosensitive polymer 521 may be an organic material that has light transparency.
  • the second scattering particles 523 scatter the blue light (Lb) that is not absorbed by the second quantum dots 522 to excite more second quantum dots 522, thereby increasing color conversion efficiency.
  • the second scattering particles 523 may be, for example, titanium oxide (TiO 2 ) or metal particles.
  • the second quantum dot 522 may be selected from group II-VI compounds, group III-V compounds, group IV-VI compounds, group IV elements, group IV compounds, and combinations thereof.
  • the first quantum dot 512 and the second quantum dot 522 may be made of the same material. In this case, the size of the first quantum dot 512 may be larger than the size of the second quantum dot 522.
  • the transmitting portion 530 may transmit blue light (Lb) without converting the blue light (Lb) incident to the transmitting portion 530.
  • the transmitting portion 530 may include a third photosensitive polymer 531 in which third scattering particles 533 are dispersed.
  • the third photosensitive polymer 531 may be an organic material with light transparency, such as silicone resin or epoxy resin, and may be the same material as the first and second photosensitive polymers 511 and 521.
  • the third scattering particle 533 may scatter and emit blue light (Lb), and may be the same material as the first and second scattering particles 513 and 523.
  • Figure 4 is an equivalent circuit diagram showing a light-emitting element included in a display device according to an embodiment of the present invention and a pixel circuit electrically connected to the light-emitting element.
  • the pixel electrode (e.g., anode) of the light-emitting element (LED) is electrically connected to the pixel circuit (PC), and the opposing electrode (e.g., cathode) of the light-emitting element (LED) is common. It can be connected to the common voltage line (VSL) that provides the power supply voltage (ELVSS).
  • VSL common voltage line
  • EVSS power supply voltage
  • the light emitting element (LED) can emit light with a brightness corresponding to the amount of current supplied from the pixel circuit (PC).
  • the light-emitting element (LED) of FIG. 4 may correspond to each of the first to third light-emitting elements (LED1, LED2, and LED3) shown in FIG. 2B, and the pixel circuit (PC) of FIG. 4 may correspond to the first to third light-emitting elements (LED1, LED2, and LED3) shown in FIG. 2B. It may correspond to each of the first to third pixel circuits (PC1, PC2, and PC3).
  • the pixel circuit (PC) can control the amount of current flowing from the driving power voltage (ELVDD) to the common power voltage (ELVSS) via the light emitting element (LED) in response to the data signal.
  • the pixel circuit (PC) may include a first transistor (M1), a second transistor (M2), a third transistor (M3), and a storage capacitor (Cst).
  • Each of the first transistor (M1), the second transistor (M2), and the third transistor (M3) is an oxide semiconductor thin film transistor including a semiconductor layer made of an oxide semiconductor, or a silicon semiconductor including a semiconductor layer made of polysilicon. It may be a thin film transistor.
  • the transistor includes a first electrode and a second electrode, and depending on the type, the first electrode may be one of the source electrode and the drain electrode, and the second electrode may be the other of the source electrode and the drain electrode.
  • the first transistor M1 may be a driving transistor.
  • the first electrode of the first transistor (M1) may be electrically connected to the driving voltage line (VDL) that supplies the driving power voltage (ELVDD), and the second electrode may be electrically connected to the pixel electrode of the light emitting element (LED). .
  • the gate electrode of the first transistor (M1) may be electrically connected to the first node (N1).
  • the first transistor M1 can control the amount of current flowing from the driving power voltage ELVDD to the light emitting element LED in response to the voltage of the first node N1.
  • the second transistor M2 may be a switching transistor.
  • the first electrode of the second transistor M2 may be electrically connected to the data line DL, and the second electrode may be electrically connected to the first node N1.
  • the gate electrode of the second transistor M2 may be electrically connected to the scan line SL.
  • the second transistor M2 is turned on when a scan signal is supplied to the scan line SL to electrically connect the data line DL and the first node N1.
  • the third transistor M3 may be an initialization transistor and/or a sensing transistor.
  • the first electrode of the third transistor M3 may be electrically connected to the second node N2, and the second electrode may be connected to the sensing line SEL.
  • the gate electrode of the third transistor M3 may be electrically connected to the control line CL.
  • the third transistor (T3) is turned on when a control signal is supplied to the control line (CL) and can electrically connect the sensing line (SEL) and the second node (N2). In some embodiments, the third transistor T3 is turned on according to a signal received through the control line CL to transfer the initialization voltage from the sensing line SEL to the light emitting element LED to initialize the pixel electrode. You can. In some embodiments, the third transistor T3 is turned on when a control signal is supplied to the control line CL to sense characteristic information of the light emitting element (LED).
  • the third transistor T3 may have both the above-described initialization transistor function and the sensing transistor function, or may have either function. In some embodiments, when the third transistor T3 functions as an initialization transistor, the sensing line SEL may be called an initialization voltage line. The initialization operation and the sensing operation of the third transistor T3 may be performed individually or simultaneously.
  • the storage capacitor Cst may be connected between the first node N1 and the second node N2.
  • the first capacitor electrode of the storage capacitor (Cst) is electrically connected to the gate electrode of the first transistor (M1)
  • the second capacitor electrode of the storage capacitor (Cst) is electrically connected to the pixel electrode of the light emitting element (LED).
  • the first transistor (M1), the second transistor (M2), and the third transistor (M3) are shown as NMOS, but in another embodiment, the first transistor (T1), the second transistor (T2), and At least one of the third transistors T3 may be provided as PMOS.
  • the pixel circuit may include four or more transistors.
  • FIG. 5 and 6 are cross-sectional views of a method of manufacturing a light emitting panel according to an embodiment of the present invention.
  • the light-emitting element is an organic light-emitting element
  • first to third pixel circuits are formed on the first substrate 100.
  • the first substrate 100 may be a glass substrate containing SiO 2 as a main component.
  • the glass substrate may be, for example, a glass substrate with a thickness of approximately 500 ⁇ m or an ultra-thin glass substrate with a thickness of approximately 30 ⁇ m.
  • the first substrate 100 may include a polymer resin.
  • the first substrate 100 containing polymer resin may have flexible, foldable, rollable, or bendable characteristics.
  • the first substrate 100 may have a multi-layer structure including a layer containing a polymer resin and an inorganic layer (not shown).
  • the first to third pixel circuits each include a first transistor, a second transistor, a third transistor, and a storage capacitor, as previously described with reference to FIG. 4.
  • FIG. 5 shows a transistor (TR) and a storage capacitor (Cst) corresponding to one of the first transistor, the second transistor, and the third transistor.
  • the storage capacitor Cst includes a first capacitor electrode (CE1) and a second capacitor electrode (CE2), and the second capacitor electrode (CE2) has the first capacitor electrode (CE1) interposed therebetween. It may include a first subcapacitor electrode (CE2b) and a second subcapacitor electrode (CE2t) formed below and above, respectively.
  • the first subcapacitor electrode CE2b may be formed directly on the first substrate 100.
  • the first subcapacitor electrode CE2b may directly contact the top surface of the first substrate 100.
  • the first subcapacitor electrode (CE2b) is aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), silver (Ag), magnesium (Mg), gold (Au), nickel (Ni), neodymium (Nd), and iridium. It may include a conductive metal such as (Ir), chromium (Cr), calcium (Ca), molybdenum (Mo), titanium (Ti), tungsten (W), and/or copper (Cu).
  • the driving voltage line (VDL), common voltage line (VSL), and/or data line (DL) described with reference to FIG. 4 can be formed together in the same process as the first subcapacitor electrode (CE2b). there is.
  • the buffer layer 201 can be formed.
  • the buffer layer 201 is disposed on the second subcapacitor electrode (CE2t) and may include an inorganic insulating material.
  • the buffer layer 201 includes an inorganic insulating material such as silicon nitride, silicon oxide, and/or silicon oxynitride, and may include a single-layer or multi-layer structure including the above-described materials.
  • the semiconductor layer (Act) of the transistor (TR) can be formed.
  • the semiconductor layer (Act) may include an oxide-based semiconductor material such as IGZO, amorphous silicon, polycrystalline silicon, or an organic semiconductor material.
  • the gate insulating layer 203 may be formed on the semiconductor layer (Act).
  • the gate insulating layer 203 includes an inorganic insulating material such as silicon nitride, silicon oxide, and/or silicon oxynitride, and may include a single-layer or multi-layer structure including the above-described materials.
  • the gate electrode (GE) is formed on the gate insulating layer 203 and may overlap a portion of the semiconductor layer (Act).
  • the gate electrode (GE) can overlap the channel region (CR) of the semiconductor layer (Ac), and the semiconductor layer (Ac) has a channel region (CR) and a source disposed on both sides of the channel region (CR). It may include a region (SR) and a drain region (DR).
  • the first capacitor electrode (CE1) is formed on the same layer as the gate electrode (GE) and may include the same material.
  • the first capacitor electrode (CE1) and the gate electrode (GE) may be formed through the same process.
  • the first capacitor electrode (CE1) and gate electrode (GE) are aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), silver (Ag), magnesium (Mg), gold (Au), nickel (Ni), and neodymium. (Nd), iridium (Ir), chromium (Cr), calcium (Ca), molybdenum (Mo), titanium (Ti), tungsten (W), and/or copper (Cu). It can be included.
  • the first capacitor electrode (CE1) and the gate electrode (GE) may have a layered structure of Mo/Al/Mo.
  • the first capacitor electrode (CE1) and the gate electrode (GE) may include a TiNx layer, an Al layer, and/or a Ti layer.
  • the interlayer insulating layer 204 may be formed on the first capacitor electrode (CE1) and the gate electrode (GE).
  • the interlayer insulating layer 204 includes an inorganic insulating material such as silicon nitride, silicon oxide, and/or silicon oxynitride, and may include a single-layer or multi-layer structure including the foregoing materials.
  • the second subcapacitor electrode CE2t may be formed on the interlayer insulating layer 204.
  • the second subcapacitor electrode CE2t may be electrically connected to the first subcapacitor electrode CE2b through a contact hole penetrating the insulating layer interposed between the first subcapacitor electrode CE2b and the first subcapacitor electrode CE2b.
  • the second subcapacitor electrode (CE2t) may be connected to the first subcapacitor electrode (CE2b) through a contact hole penetrating the buffer layer 201, the gate insulating layer 203, and the interlayer insulating layer 204. .
  • the first subcapacitor electrode CE2t may include, for example, a Ti layer, an Al layer, and/or a Cu layer. According to one embodiment, the first subcapacitor electrode CE2t may have a layered structure of Ti/Al/Ti.
  • the via insulation layer 205 may be formed on the first to third pixel circuits (PC1, PC2, and PC3).
  • the via insulation layer 205 may include an inorganic insulating material and/or an organic insulating material.
  • the via insulation layer 205 may include an organic insulating material such as acrylic, benzocyclobutene (BCB), polyimide, or hexamethyldisiloxane (HMDSO).
  • the via insulation layer 205 may be formed of multiple layers or multiple layers.
  • Each of the first to third pixel circuits (PC1, PC2, PC3) disposed on the first substrate 100 may include a transistor (TR) and a storage capacitor (Cst) of the structure described above, and the corresponding It may be electrically connected to the pixel electrode 310 of the light emitting element.
  • TR transistor
  • Cst storage capacitor
  • the pixel electrodes 310 may be arranged to be spaced apart from each other in each light emitting area (EA1, EA2, and EA3 (FIG. 6)) on the via insulating layer 205.
  • the pixel electrode 310 is made of silver (Ag), magnesium (Mg), aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), gold (Au), nickel (Ni), neodymium (Nd), and iridium (Ir). , may include a reflective film containing chromium (Cr) or a compound thereof.
  • the pixel electrode 310 may include a reflective film containing the above-described material, and a transparent conductive film disposed above and/or below the reflective film.
  • the transparent conductive film is made of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), indium oxide (In 2 O 3 ), and indium gallium oxide ( It may include IGO (indium gallium oxide) or aluminum zinc oxide (AZO).
  • the pixel electrode 310 may have a three-layer structure of ITO/Ag/ITO.
  • the bank layer 207 may include an opening that overlaps the pixel electrode 310 of each of the first to third light emitting elements (LED1, LED2, and LED3).
  • the bank layer 207 covers the edges of the pixel electrode 310 and can expose the central portion of the pixel electrode 310 through the opening.
  • Each of the openings of the bank layer 207 may define a light emitting area (EA1, EA2, EA3 (FIG. 6)) of the first to third light emitting elements (LED1, LED2, and LED3).
  • the bank layer 207 may include an organic insulating material.
  • the bank layer 207 may include an organic insulating material such as acrylic, benzocyclobutene (BCB), polyimide, or hexamethyldisiloxane (HMDSO).
  • the middle layer 320 is formed on the bank layer 207 and may include a light emitting layer.
  • the middle layer 320 may be formed integrally across the plurality of light-emitting areas EA1, EA2, and EA3.
  • the middle layer 320 may be patterned and positioned to correspond to each light emitting area (EA1, EA2, and EA3).
  • the middle layer 320 may include a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and/or an electron injection layer, if necessary.
  • the light emitting layer included in the middle layer 320 may emit light in a wavelength range with a central wavelength of about 450 nm to about 495 nm.
  • the counter electrode 330 may be formed on the intermediate layer 320 to entirely cover the display area DA of the first substrate 100 .
  • the counter electrode 330 may be a semi-transmissive or transmissive electrode.
  • the counter electrode 330 is made of magnesium (Mg), silver (Ag), aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), gold (Au), nickel (Ni), neodymium (Nd), and iridium (Ir). , it may be a semi-transmissive electrode containing an ultra-thin film metal containing chromium (Cr) or a compound thereof.
  • the counter electrode 330 may be a transflective electrode formed of a thin MgAg layer, a Yb layer/MgAg layer, or a Li layer/MgAg layer.
  • the counter electrode 330 is indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), indium oxide (In 2 O 3 ), indium gallium oxide (IGO), or aluminum zinc oxide. It may include transparent conductive oxide such as (AZO).
  • the pixel electrode 310, the middle layer 320, and the counter electrode 330 that overlap through the opening of the bank layer 207 form a light-emitting element that emits blue light.
  • the light emitting elements are arranged to be spaced apart from each other, and in this regard, Figure 5 shows the first to third light emitting elements (LED1, LED2, and LED3).
  • the opening of the bank layer 207 may define a light emitting area for each light emitting element.
  • the opening of the bank layer 207 corresponding to the first light-emitting element LED1 defines the first light-emitting area EA1
  • the opening of the bank layer 207 corresponding to the second light-emitting element LED2 defines the first light-emitting area EA1.
  • the second light-emitting area (EA2) is defined
  • the opening of the bank layer 207 corresponding to the third light-emitting element (LED3) can define the third light-emitting area (EA3).
  • the display device DV includes an encapsulation layer 400 formed on the first to third light emitting elements LED1, LED2, and LED3.
  • the encapsulation layer 400 may include at least one inorganic encapsulation layer and at least one organic encapsulation layer.
  • the encapsulation layer 400 may include first and second inorganic encapsulation layers 410 and 430 and an organic encapsulation layer 420 between them.
  • the first and second inorganic encapsulation layers 410 and 430 may each include one or more inorganic insulating materials.
  • Inorganic insulators include silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN x ), silicon oxynitride (SiO x N y ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), hafnium oxide (HfO 2 ), or zinc oxide (ZnO 2 ), and may include one or more inorganic insulators, and may be formed by chemical vapor deposition (CVD), etc.
  • CVD chemical vapor deposition
  • the organic encapsulation layer 420 may include a polymer-based material.
  • Polymer-based materials may include acrylic resin, epoxy resin, polyimide, and polyethylene.
  • the organic encapsulation layer 420 may include an acrylic resin, such as polymethyl methacrylate or polyacrylic acid.
  • the organic encapsulation layer 420 can be formed by curing a monomer or applying a polymer.
  • the first inorganic encapsulation layer 410 formed by chemical vapor deposition has a substantially uniform thickness, its upper surface is not flat as shown in FIG. 5.
  • the organic encapsulation layer 420 has a substantially flat upper surface, and accordingly, the second inorganic encapsulating layer 430 on the organic encapsulating layer 420 may also have a substantially flat upper surface.
  • a light-shielding partition 540 may be formed on the encapsulation layer 400 .
  • the light-blocking partition 540 may be formed to surround each of the light-emitting areas, for example, the first to third light-emitting areas EA1, EA2, and EA3.
  • EA1, EA2, and EA3 On a plane (on the x-y plane), the light-blocking partition 540 has a net structure. You can have
  • the light-blocking partition 540 may include a colored insulating material.
  • the light-blocking partition 540 may include a polyimide (PI)-based binder and a mixture of red, green, and blue pigments.
  • the light blocking partition 540 may include a mixture of cardo-based binder resin, lactam black pigment, and blue pigment.
  • the light blocking partition 540 may include carbon black.
  • the light-blocking partition 540 may include openings corresponding to each of the first to third light-emitting areas EA1, EA2, and EA3.
  • the light-blocking partition 540 can prevent light converted and scattered in the first and second color conversion units 510 and 520 and the transmission unit 530, which will be described later, from proceeding to other areas. Additionally, the light-blocking partition 540, together with a color filter to be described later, can prevent reflection of external light and improve the contrast of the display device.
  • the first color conversion unit 510, the second color conversion unit 520, and the transmission unit 530 are each formed.
  • the materials included in the first color conversion unit 510, the second color conversion unit 520, and the transmission unit 530 are the same as previously described with reference to FIG. 3.
  • the first color conversion unit 510, the second color conversion unit 520, and the transmission unit 530 may each be formed using an inkjet method.
  • the first quantum dot 512 and the second quantum dot 522 included in each of the first color conversion unit 510 and the second color conversion unit 520 represent crystals of a semiconductor compound, and emit various light depending on the size of the crystal. It may contain any material capable of emitting light of any wavelength.
  • the diameter of these quantum dots may be, for example, about 1 nm to about 10 nm.
  • the first color conversion unit 510, the second color conversion unit 520, the transmission unit 530, and the light-blocking partition 540 are each formed by the second inorganic encapsulation layer 430 of the encapsulation layer 400. ) can be placed in contact with.
  • a low refractive index inorganic layer 910 and a first passivation layer 920 may be sequentially disposed on the color conversion-transmissive layer 500 (FIG. 2B).
  • the low refractive index inorganic layer 910 may include a low refractive index inorganic material having a refractive index greater than 1.2 and less than 1.4.
  • silicon oxide (SiO 2 ) has a refractive index of about 1.45 to about 1.5, which is lower than that of silicon nitride or silicon oxide.
  • the low refractive index inorganic layer 910 of this embodiment is formed by chemical vapor deposition (CVD), and a silicon oxide film with a refractive index less than 1.4 can be formed by changing the material content or deposition conditions during the deposition process. .
  • the low refractive index inorganic layer 910 formed by chemical vapor deposition does not contain organic materials and may be an inorganic material layer formed only of inorganic materials.
  • the first color conversion unit 510, the second color conversion unit 520, and the transmission unit 530 may have a refractive index of about 1.7 to about 1.8.
  • the first to third photosensitive polymers 511, 521, and 531 may be made of an organic material with a refractive index of about 1.5 to about 1.6, and quantum dots or scattering particles are dispersed in the organic material to form the first color conversion unit ( 510), the second color conversion unit 520, and the transmission unit 530 have a higher refractive index of about 1.7 to about 1.8.
  • the difference in refractive index between each of the first color conversion unit 510, the second color conversion unit 520, and the transmission unit 530 and the low-refractive inorganic layer 910 may be 0.3 or more.
  • the low refractive index inorganic layer 910 when light passes through each of the high refractive index first color conversion unit 510, second color conversion unit 520, and transmission unit 530 and is incident on the low refractive index inorganic layer 910, at the interface between them. Reflections may occur. Additionally, light incident on the low-refractive-index inorganic layer 910 at a predetermined angle or more may be totally reflected, and the larger the refractive index difference, the wider the angle range in which total reflection occurs. Due to the low refractive index of the low-refractive inorganic layer 910, the reflectance of light on the surface of the low-refractive inorganic layer 910 may have a high value. The reflected light may be converted or scattered by the first color conversion unit 510, the second color conversion unit 520, and the transmission unit 530 and taken out again to the outside, thereby improving light efficiency.
  • the thickness of the low refractive index inorganic layer 910 may be about 100 to about 4000 ⁇ .
  • a first passivation layer 920 is disposed on the low refractive index inorganic layer 910, and the first passivation layer 920 may have a higher refractive index than the low refractive index inorganic layer 910.
  • the first passivation layer 920 may include silicon oxynitride (SiON) with a refractive index of about 1.6.
  • the first passivation layer 920 may include silicon oxide (SiO2), which has a higher refractive index than the low refractive index inorganic layer 910.
  • the first passivation layer 920 may have a thickness of about 2000 to about 6000 ⁇ , but is not limited thereto.
  • the first color conversion unit 510, the second color conversion unit 520, the transmission unit 530, and the light-blocking partition 540 may contain organic substances and prevent moisture infiltration into organic substances.
  • the color conversion-transmission layer 500 (FIG. 2b) may be covered by the first passivation layer 920.
  • the first passivation layer 920 may be additionally disposed along with the low refractive index inorganic layer 910 to improve light efficiency.
  • FIG. 7 to 9 are cross-sectional views showing a method of manufacturing a color filter panel according to an embodiment of the present invention.
  • a second substrate 700 is provided, and a third color filter 630 and a third color layer 630P that transmit light of a third color are formed on the second substrate 700.
  • a portion of the third color layer 630P may be formed integrally with the third color filter 630, and another portion of the third color layer 630P may be formed separately from the third color filter 630.
  • the second substrate 700 may be a glass substrate containing SiO 2 as a main component.
  • the second substrate 700 may include a polymer resin.
  • the third color filter 630 overlaps the third light emitting area EA3, and the third color layer 630P is overlapped with the light blocking partition 540. Can be arranged to overlap.
  • a first color filter 610 that transmits light of the first color on the second substrate 700 and A first color layer 610P can be formed.
  • a portion of the first color layer 610P may be formed integrally with the first color filter 610, and another portion of the first color layer 610P may be formed separately from the first color filter 610.
  • the first color filter 610 may overlap the first emission area EA1, and the first color layer 610P may be arranged to overlap the light-blocking partition 540.
  • the third color layer 630P and the first color layer 610P may be formed to overlap in the area overlapping the light blocking partition 540 on the second substrate 700.
  • a second color filter 620 that transmits light of a second color on the second substrate 700 and A second color layer (620P) can be formed.
  • a portion of the second color layer 620P may be formed integrally with the second color filter 620, and another portion of the second color layer 620P may be formed separately from the second color filter 620.
  • the second color filter 620 overlaps the second emission area EA2, and the second color layer 620P may be arranged to overlap the light-blocking partition 540.
  • a third color layer 630P, a first color layer 610P, and a second color layer 620p may be formed to overlap in an area overlapping the light blocking partition 540 on the second substrate 700.
  • the first color, second color, and third color may be red, green, and blue, respectively.
  • a red first color layer (610P), a green second color layer (620P), and a blue third color layer (630P) are overlapped.
  • the light blocking portion 600P that partitions the first to third color filters 610, 620, and 630 can be implemented.
  • the first color filter 610, the second color filter 620, and the third color filter 630 are formed without forming a light-blocking layer such as a separate black matrix, and the color filter is formed at the same time.
  • a light blocking portion (600P) can be formed between them.
  • the third color filter 630, the first color filter 610, and the second color filter 620 are sequentially formed on the second substrate 700.
  • the first color filter 610, the second color filter 620, and the third color filter 630 may be formed in any order.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view schematically showing a display device according to an embodiment of the present invention formed by joining FIGS. 6 and 9, and FIG. 10B is a cross-sectional view showing a portion of FIG. 10A to explain the principle of improving light efficiency. .
  • the light emitting panel 1000 of FIG. 6 and the color filter panel 2000 of FIG. 9 are bonded using a sealant 10.
  • the space between them is filled with a filler 800.
  • the filler 800 may be filled between the low refractive index inorganic layer 910 and the color filter layer 600 on the color conversion-transmissive layer 500.
  • the first passivation layer 920 may be disposed between the low refractive index inorganic layer 910 and the color filter layer 600, or between the low refractive index inorganic layer 910 and the filler 800.
  • the filler 800 may include a resin such as acrylic or epoxy, and may have a thickness of about 1 ⁇ m to about 10 ⁇ m and a refractive index of about 1.45 to about 1.55.
  • the thickness of the filler 800 is less than 1 ⁇ m, it may be difficult to flatten the light emitting panel 1000 and the color filter panel 2000, and if it exceeds 10 ⁇ m, the thickness of the display device (DV) may become too large.
  • the light emitting elements LED1, LED2, LED3, FIG. 2b
  • the light may be reflected from the surface of the low refractive index inorganic layer 910.
  • the first color conversion unit 510, the second color conversion unit 520, and the transmission unit 530 have a relatively higher refractive index than the low refractive index inorganic layer 910, and the light incident from the high refractive index layer to the low refractive index layer has a high refractive index. It may be reflected at the interface between the layer and the low refractive index layer.
  • the reflectance may increase as the refractive index difference increases, and the refractive index difference between the low-refractive index inorganic layer 910 and each of the first color conversion unit 510, the second color conversion unit 520, and the transmission unit 530 is about 0.3 or more. You can.
  • the reflected light may be re-incident into the first color conversion unit 510, the second color conversion unit 520, and the transmission unit 530 to be color converted and/or scattered.
  • the probability that light reflected from the surface of the low-refraction inorganic layer 910 without color conversion will be color converted by the quantum dots through re-incidence can be greatly increased.
  • the low refractive index inorganic layer 910 can improve light efficiency by being disposed on the color conversion-transmission layer 500.
  • the low-refractive inorganic layer 910 may be formed of an inorganic material layer containing silicon oxide, etc. formed by chemical vapor deposition (CVD), etc., rather than an organic material. Therefore, compared to the case of using a low-refractive organic layer, the material cost is reduced. Significant savings can be achieved.
  • the distance between the color conversion-transmissive layer 500 and the low-refractive inorganic layer 910 can be minimized. As the distance becomes shorter, light lost during the path is reduced, further improving light efficiency.
  • the low-refractive inorganic layer 910 may generally have a lower extinction coefficient (k) than a low-refractive organic layer having a similar refractive index.
  • the extinction coefficient of the low-refractive inorganic layer 910 may be close to 0. If the extinction coefficient is low, the light absorption rate of the material itself is low. Therefore, when the low-refractive inorganic layer 910 is used, light loss due to absorption can be reduced compared to the organic layer.
  • Figure 11 is a cross-sectional view schematically showing a display device according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, the description will focus on differences from the display device of the embodiment of FIG. 10A.
  • the display device is disposed on a first substrate 100, a second substrate 700 disposed to face the first substrate 100, and the first substrate 100, and includes at least one display device.
  • a low refractive index inorganic layer 910 disposed on the color conversion-transmission layer 500 and having a lower refractive index than the color conversion-transmission layer 500, the first substrate 100 of the second substrate 700 ), a color filter layer 600 disposed on the side opposite to the Includes.
  • the display device further includes a first passivation layer 920, and the first passivation layer 920 may be disposed between the color conversion-transmission layer 500 and the low refractive index inorganic layer 910. there is.
  • the first passivation layer 920 may have a higher refractive index than the low-refractive index inorganic layer 910.
  • the first passivation layer 920 may include silicon oxynitride (SiON) with a refractive index of about 1.6.
  • the first passivation layer 920 may include silicon oxide (SiO 2 ) that has a higher refractive index than the low-refractive index inorganic layer 910.
  • the first passivation layer 920 may have a thickness of about 2000 to about 6000 ⁇ , but is not limited thereto.
  • the first passivation layer 920 is formed to contact the color conversion-transmission layer 500 to prevent or reduce moisture infiltration into the color conversion-transmission layer 500.
  • the first passivation layer 920 has a higher refractive index than the low-refractive inorganic layer 910, reflection can easily occur at the interface between the first passivation layer 920 and the low-refractive inorganic layer 910.
  • the light reflected from the low-refraction inorganic layer 910 is re-entered into the color conversion-transmissive layer 500, converted to color and/or scattered, and then taken out, and such reflection and re-incidence are repeated to increase the luminous efficiency of the display device. can be improved.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view schematically showing a display device according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 12B is a cross-sectional view showing a portion of FIG. 12A to explain the principle of improving light efficiency.
  • the description will focus on differences from the display device of the embodiment of FIG. 10A.
  • the display device is disposed on a first substrate 100, a second substrate 700 disposed to face the first substrate 100, and the first substrate 100, and includes at least one display device.
  • a low refractive index inorganic layer 910 disposed on the color conversion-transmission layer 500 and having a lower refractive index than the color conversion-transmission layer 500, the first substrate 100 of the second substrate 700 ), a color filter layer 600 disposed on the side opposite to the Includes.
  • the first passivation layer 920 is disposed on the low refractive index inorganic layer 910, and the low refractive index organic layer 930 and the second passivation layer 940 are disposed on the lower surface of the color filter layer 600. You can.
  • the low refractive index organic layer 930 is a layer whose refractive index is lowered by dispersing porous particles such as hollow silica in an organic material, and may have a refractive index of about 1.2 to about 1.3. According to one embodiment, the low refractive index organic layer 930 may have a smaller refractive index than the low refractive index inorganic layer 910. In addition to improving light efficiency by reflecting light from the surface, the low-refraction organic layer 930 may also perform the function of flattening the color filter layer 600.
  • the second passivation layer 940 includes an inorganic material such as silicon oxynitride or silicon oxide, and may have a refractive index of about 1.45 to about 1.55. According to one embodiment, both the second passivation layer 940 and the low-refractive inorganic layer 910 may include silicon oxide, but the refractive index of the second passivation layer 940 is lower than the refractive index of the low-refractive inorganic layer 910. It can be bigger than
  • the second passivation layer 940 performs the same function as the first passivation layer 920. That is, the second passivation layer 940 serves to protect the first to third color filters 610, 620, and 630 from external moisture.
  • the low refractive index organic layer 930 has a lower refractive index than the second passivation layer 940, and after passing through the color conversion-transmission layer 500 at the interface of the low refractive index organic layer 930 and the second passivation layer 940, the filler Light incident after passing through (800) may be reflected.
  • light is reflected at the interface between the color conversion-transmissive layer 500 and the low refractive index inorganic layer 910, and additionally passes through the filler 800 to the second passivation layer 940.
  • Light is reflected at the interface of the low refractive index organic layer 930.
  • the reflected light may pass through the filler 800 again and re-enter the color conversion-transmissive layer 500, and the re-incident light is color converted and/or scattered again and then taken out.
  • the distance between the color conversion-transmission layer 500 and the low-refraction organic layer 930 is relatively large, some of the light may be lost while traveling along the light path.
  • the extinction coefficient (k) of the low refractive index organic layer 930 may be greater than that of the low refractive index inorganic layer 910.
  • a display device further includes a low-refractive inorganic layer 910 as well as a low-refractive organic layer 930, and light efficiency can be further improved by increasing the utilization of light through reflection and re-incidence.
  • FIG. 12A shows a case where one passivation layer 920 is disposed on the low refractive index inorganic layer 910, but in another embodiment, like the embodiment of FIG. 11, the color conversion-transmission layer 500 , It can also be applied when the first passivation layer 920 and the low-refractive inorganic layer 910 are sequentially stacked on the color conversion-transmissive layer 500.
  • Figure 13 is a cross-sectional view schematically showing a display device according to another embodiment of the present invention.
  • the display device is disposed on a first substrate 100, a second substrate 700 disposed to face the first substrate 100, and the first substrate 100, and includes at least one display device.
  • a light-blocking partition 540 may be formed on the second inorganic encapsulation layer 430.
  • the light-blocking partition 540 may be formed to surround each of the light-emitting areas, for example, the first to third light-emitting areas EA1, EA2, and EA3 (FIG. 6), and may be formed to surround the light-blocking partition 540 on a plane (on the x-y plane). may have a net structure.
  • the light-blocking partition 540 may include a colored insulating material.
  • the light-blocking partition 540 may include a polyimide (PI)-based binder and a mixture of red, green, and blue pigments.
  • the light blocking partition 540 may include a mixture of cardo-based binder resin, lactam black pigment, and blue pigment.
  • the light blocking partition 540 may include carbon black.
  • the light-blocking partition 540 may include openings corresponding to each of the first to third light-emitting areas EA1, EA2, and EA3.
  • the light-blocking partition 540 can prevent or reduce light converted and scattered from the first and second color conversion units 510 and 520 and the transmission unit 530, which will be described later, from proceeding to other areas. Additionally, the light-blocking barrier wall 540, together with a color filter to be described later, can improve the contrast of the display device by preventing or reducing reflection of external light.
  • the first color conversion unit 510', the second color conversion unit 520', and the transmission unit 530' are each formed.
  • the materials included in the first color conversion unit 510', the second color conversion unit 520', and the transmission unit 530' are the same as previously described with reference to FIG. 3.
  • the first color conversion unit 510', the second color conversion unit 520', and the transmission unit 530' may each be formed using an inkjet method.
  • the first color conversion unit 510', the second color conversion unit 520', and the transmission unit 530' may be formed to have a concave shape with respect to the upper surface of the light blocking partition 540. . This may be a result of the ink shrinking during the manufacturing process.
  • a low refractive index inorganic layer 910' and a first passivation layer 920' may be sequentially disposed on the color conversion-transmissive layer 500 (FIG. 2B).
  • the low refractive index inorganic layer 910' may include a low refractive index inorganic material having a refractive index greater than 1.2 and less than 1.4.
  • silicon oxide (SiO 2 ) has a refractive index of about 1.45 to about 1.5, which is a lower refractive index compared to silicon nitride or silicon oxide.
  • the low refractive index inorganic layer 910' is formed by chemical vapor deposition (CVD), and a silicon oxide film with a refractive index of less than 1.4 can be formed by changing the material content or deposition conditions during the deposition process.
  • the first color conversion unit 510', the second color conversion unit 520', and the transmission layer 530' may have a refractive index of about 1.7 to about 1.8, for example, the first color
  • the refractive index difference between each of the conversion unit 510', the second color conversion unit 520', and the transmission layer 530' and the low refractive index inorganic layer 910' may be 0.3 or more.
  • the thickness of the low refractive index inorganic layer 910' may be about 100 to about 4000 ⁇ .
  • the low-refractive inorganic layer 910' is formed to have a substantially constant thickness overall, and the upper surface of the low-refractive inorganic layer 910' is not flat, and the first color conversion unit 510' and the second color conversion unit 520 ') and the transmission portion 530' may each have a groove corresponding to the concave shape.
  • a first passivation layer 920' is disposed on the low refractive index inorganic layer 910', and the first passivation layer 920' may have a higher refractive index than the low refractive index inorganic layer 910'.
  • the first passivation layer 920' may include silicon oxynitride (SiON) having a refractive index of about 1.6.
  • the first passivation layer 920' may include silicon oxide (SiOx), which has a higher refractive index than the low refractive index inorganic layer 910'.
  • the first passivation layer 920' may have a thickness of about 2000 to about 6000 ⁇ , but is not limited thereto.
  • the first passivation layer 920' is formed to have a substantially constant thickness overall, and the upper surface of the first passivation layer 920' is not flat, and the first color conversion unit 510' and the second color conversion unit 520 ') and the transparent portion 530' may each have a shape corresponding to the concave shape. That is, the surface of the light emitting panel 1000 facing the color filter panel 2000 may not be flat.
  • Figure 13 shows an embodiment in which a low refractive index inorganic layer 910' and a first passivation layer 920' are sequentially disposed on the color conversion-transmissive layer 500 (FIG. 2b), but it is shown in another embodiment.
  • the first passivation layer 920 and the low refractive index inorganic layer 910 may be sequentially disposed on the color conversion-transmission layer 500 (FIG. 2b), and in this case, the first passivation layer
  • the top surface of this 920 and the low-refractive-index inorganic layer 910 may not be flat.
  • a first passivation layer 920 is disposed on the low refractive index inorganic layer 910, and a low refractive index organic layer 930 and a second passivation layer 940 are disposed on the lower surface of the color filter layer 600. It can also be applied in cases where Even in this case, the top surfaces of the first passivation layer 920 and the low refractive index inorganic layer 910 may not be flat.
  • Table 1 below shows simulation results showing the light efficiency and external light reflectance of FIG. 10A of the present invention for the comparative example when the thickness of the filler is 5 ⁇ m.
  • the first passivation layer 920 is disposed without the low-refractive inorganic layer 910 on the color conversion-transmission portion 500, and the low-refractive organic layer 930 and the second passivation layer ( 940) indicates an arranged display device.
  • the luminous efficiency of the display device increased by 9% based on white light.
  • SCI represents reflectance including both scattered reflection and mirror reflection
  • SCE represents reflectance including only scattered reflection.
  • Figure 14 is a cross-sectional view schematically showing a display device according to another embodiment of the present invention.
  • the display device is disposed on a first substrate 100, a second substrate 700 disposed to face the first substrate 100, and the first substrate 100, and includes at least one A light emitting element layer 300 including light emitting elements (LED1, LED2, LED3), disposed on the light emitting element layer 300, at least one inorganic encapsulation layer (410, 430), and at least one organic encapsulation layer (420).
  • a low refractive index inorganic layer 910 disposed on the color conversion-transmission layer 500 and having a lower refractive index than the color conversion-transmission layer 500, the first substrate 100 of the second substrate 700 ) and may include a color filter layer 600 spaced apart from the low-refractive inorganic layer 910 with an air gap 800' interposed therebetween.
  • the air gap 800' can be formed naturally during the cementing process, so it can be economical because no separate filler or filling process is required. Additionally, the air gap 800' may be filled with a gas including general air, oxygen or a gas of a specific component removed, or a gas of a specific component added.
  • the refractive index of the low refractive index inorganic layer 910 may be greater than 1.2 and less than 1.4, and the thickness of the low refractive index inorganic layer 910 may be from about 100 ⁇ to about 4000 ⁇ .
  • the low refractive index inorganic layer 910 is formed by chemical vapor deposition, and a silicon oxide film with a refractive index of less than 1.4 can be formed by changing the material content or deposition conditions during the deposition process.
  • the low refractive index inorganic layer 910 formed by chemical vapor deposition does not contain organic materials and may be an inorganic material layer formed only of inorganic materials.
  • the difference between the refractive index of the color conversion-transmission layer 500 and the low refractive index inorganic layer 910 may be 0.3 or more, and through reflection at the interface between the color conversion-transmission layer 500 and the low refractive index inorganic layer 910. Light efficiency can be improved.
  • the color filter layer 600 includes a first color filter 610 that transmits light of the first color, a second color filter 620 that transmits light of the second color, and a third color filter that transmits light of the third color. 630 and a light blocking part 600P (FIG. 9), and the light blocking part 600P is made of the same material as the first color filter 610, the second color filter 620, and the third color filter 630, respectively.
  • the first color layer 610P, the second color layer 620P, and the third color layer 630P may be overlapped.
  • each of the first color conversion unit 510, the second color conversion unit 520, and the transmission unit 530 are shown as flat, but the first color conversion unit 510 and the second color conversion unit ( 520) and the transparent portion 530 may have a concave shape that is depressed with respect to the upper surface of the light-blocking partition 540, as shown in FIG. 13.
  • the low refractive index inorganic layer 910 may also include a groove formed according to a concave shape.
  • a low refractive index inorganic layer 910 and a first passivation layer 920 are sequentially disposed on the color conversion-transmissive layer 500 (FIG. 2b), forming an air gap 800' and a low refractive index inorganic layer.
  • An embodiment in which 910 is in direct contact is shown, but in another embodiment, as in the embodiment of FIG. 11, the first passivation layer 920 and the low refractive index inorganic layer are formed on the color conversion-transmission layer 500 (FIG. 2b).
  • 910 may be placed sequentially. In this case, the air gap 800' and the first passivation layer 920 may be in direct contact.
  • the first passivation layer 920 may have a higher refractive index than the low-refractive inorganic layer 910.
  • the first passivation layer 920 may include silicon oxynitride (SiON) with a refractive index of about 1.6.
  • the first passivation layer 920 may include silicon oxide (SiO 2 ) that has a higher refractive index than the low-refractive index inorganic layer 910.
  • the first passivation layer 920 may have a thickness of about 2000 to about 6000 ⁇ , but is not limited thereto.
  • a first passivation layer 920 is disposed on the low refractive index inorganic layer 910, and a low refractive index organic layer 930 and a second passivation layer ( Even when 940) is disposed, the air gap can be applied.
  • the air gap 800' may be disposed between the first passivation layer 920 and the second bashation layer 940.
  • the light emitting panel 1000 includes a color conversion-transmission layer 500 and a low refractive index inorganic layer 910 on the color conversion-transmission layer 500, Light is reflected at the interface between the color conversion-transmission layer 500 and the low refractive index inorganic layer 910 and is re-incident to the color conversion-transmission layer 500, thereby improving light efficiency.
  • the low refractive index inorganic layer 910 is included in the light emitting panel 1000 and is in contact with the color conversion-transmission layer 500 or disposed adjacent to the color conversion-transmission layer 500 with the first passivation layer 920 interposed therebetween. As a result, the problem of light being lost before the color conversion-transmission layer 500 reaches the low-refraction inorganic layer 910 can be minimized.
  • the low refractive index inorganic layer 910 has a lower absorption coefficient than the low refractive index organic layer 930, and the material cost is very low compared to the low refractive index organic layer 930, so it is cost-effective compared to the configuration using the low refractive index organic layer 930. can be advantageous.
  • the display device DV may further include, in addition to the low refractive index inorganic layer 910, a low refractive index organic layer 930 that flattens the color filter layer 600 and has a low refractive index. If the low-refractive organic layer 930 is additionally included, manufacturing costs may increase, but light efficiency may be further improved.

Abstract

본 발명은 제1기판 상에 배치되며, 적어도 하나의 발광요소를 포함하는 발광요소층, 상기 발광요소층 상에 배치되며, 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함하는 봉지층, 상기 봉지층 상에 배치되고, 상기 적어도 하나의 발광요소로부터 방출된 광을 다른 색의 광으로 변환하며 양자점을 포함하는 색변환-투과층, 상기 색변환-투과층 상에 배치되며 상기 색변환-투과층보다 낮은 굴절률을 갖는 저굴절 무기층, 제2기판의 상기 제1기판에 대향하는 면 상에 배치된 컬러필터층, 및 상기 저굴절 무기층과 상기 컬러필터층 사이에 배치되며, 상기 저굴절 무기층보다 높은 굴절률을 갖는 충진재;를 포함하는 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
각종 전기적 신호정보를 시각적으로 표현하는 표시 분야가 급속도로 발전함에 따라, 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 우수한 특성을 지닌 다양한 표시 장치가 소개되고 있다.
표시 장치는 스스로 빛을 방출하지 않고 백라이트의 빛을 이용하는 액정 표시 장치, 또는 빛을 방출할 수 있는 표시요소를 포함하는 발광 표시 장치를 포함할 수 있다. 발광 표시 장치는 발광층을 포함하는 표시요소들을 포함할 수 있다.
본 발명은 고효율 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 제1기판, 상기 제1기판에 대향하도록 배치된 제2기판, 상기 제1기판 상에 배치되며, 적어도 하나의 발광요소를 포함하는 발광요소층, 상기 발광요소층 상에 배치되며, 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함하는 봉지층, 상기 봉지층 상에 배치되고, 상기 적어도 하나의 발광요소로부터 방출된 광을 다른 색의 광으로 변환하며 양자점을 포함하는 색변환-투과층, 상기 색변환-투과층 상에 배치되며, 상기 색변환-투과층보다 낮은 굴절률을 갖는 저굴절 무기층, 상기 제2기판의 상기 제1기판에 대향하는 면 상에 배치된 컬러필터층, 및 상기 저굴절 무기층과 상기 컬러필터층 사이에 배치되며, 상기 저굴절 무기층보다 높은 굴절률을 갖는 충진재을 포함하는 표시 장치가 제공된다.
상기 저굴절 무기층의 굴절률은 1.2보다 크고 1.4보다 작을 수 있다.
상기 저굴절 무기층은 실리콘산화물(SiO2)을 포함할 수 있다.
상기 저굴절 무기층의 두께는 약 100 Å 내지 약 4000 Å일 수 있다.
상기 색변환-투과층의 굴절률과 상기 저굴절 무기층의 굴절률의 차이는 0.3 이상일 수 있다.
상기 색변환-투과층과 상기 충진재 사이에 배치되며, 상기 저굴절 무기층보다 높은 굴절률을 갖는 제1패시베이션층을 더 포함할 수 있다.
상기 저굴절 무기층과 상기 색변환-투과층은 상기 색변환-투과층 상에 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 색변환-투과층과 상기 저굴절 무기층은 상기 색변환-투과층 상에 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 제1패시베이션층은 실리콘산질화물(SiON)을 포함할 수 있다.
상기 충진재의 굴절률은 약 1.45 내지 약 1.55이며, 상기 충진재의 두께는 약 1 ㎛ 내지 약 10 ㎛일 수 있다.
상기 봉지층은 순차적으로 배치된 제1무기봉지층, 유기봉지층 및 제2무기봉지층을 포함하며, 상기 색변환-투과층은 상기 제2무기봉지층과 직접 접할 수 있다.
상기 컬러필터층의 상기 색변환-투과층에 대향하는 면 상에 배치된 저굴절 유기층 및 제2패시베이션층을 더 포함할 수 있다.
상기 저굴절 유기층은 유기물 및 유기물에 분산된 다공성 입자를 포함할 수 있다.
상기 저굴절 무기층은 상기 저굴절 유기층보다 낮은 흡광 계수를 가질 수 있다.
상기 저굴절 유기층의 굴절률은 상기 저굴절 무기층의 굴절률보다 작을 수 있다.
상기 제2패시베이션층은 실리콘산화물(SiO2)을 포함하며, 상기 저굴절 무기층보다 큰 굴절률을 가질 수 있다.
상기 컬러필터층은 제1색상의 광을 투과시키는 제1컬러필터, 제2색상의 광을 투과시키는 제2컬러필터, 제3색상의 광을 투과시키는 제3컬러필터 및 상기 제1컬러필터, 상기 제2컬러필터 및 상기 제3컬러필터를 구획하는 차광부를 포함하며, 상기 차광부는 제1컬러필터, 제2컬러필터 및 제3컬러필터와 각각 동일층에 배치된 제1컬러층, 제2컬러층 및 제3컬러층의 중첩에 의해 형성될 수 있다.
상기 발광요소층은 제1발광요소, 제2발광요소 및 제3발광요소를 포함하고, 상기 색변환-투과층은 상기 제1발광요소에 대응하는 제1색변환부, 상기 제2발광요소에 대응하는 제2색변환부, 상기 제3발광요소에 대응하는 투과부를 포함하며, 상기 제1색변환부, 상기 제2색변환부 및 상기 투과부 사이에 배치된 차광성 격벽을 더 포함하는 더 포함할 수 있다.
상기 제1색변환부, 상기 제2색변환부 및 상기 투과부 각각의 상면은 상기 차광성 격벽의 상면에 대하여 함몰된 오목한 형상을 가지며, 상기 저굴절 무기층은 상기 오목한 형상을 따라 형성된 그루브를 포함할 수 있다.
상기 제1기판 및 상기 제2기판은 각각 유리로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 제1기판, 상기 제1기판에 대향하도록 배치된 제2기판, 상기 제1기판 상에 배치되며, 적어도 하나의 발광요소를 포함하는 발광요소층, 상기 발광요소층 상에 배치되며, 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함하는 봉지층, 상기 봉지층 상에 배치되고, 상기 적어도 하나의 발광요소로부터 방출된 광을 다른 색의 광으로 변환하며 양자점을 포함하는 색변환-투과층, 상기 색변환-투과층 상에 배치되며, 상기 색변환-투과층보다 낮은 굴절률을 갖는 저굴절 무기층, 상기 제2기판의 상기 제1기판에 대향하는 면 상에 배치되며 에어갭을 사이에 두고 상기 저굴절 무기층과 이격된 컬러필터층을 표시 장치가 제공된다.
상기 저굴절 무기층의 굴절률은 1.2보다 크고 1.4보다 작으며, 상기 저굴절 무기층의 두께는 약 100 Å 내지 약 4000 Å일 수 있다.
상기 색변환-투과층의 굴절률과 상기 저굴절 무기층의 굴절률의 차이는 0.3 이상일 수 있다.
상기 컬러필터층은 제1색상의 광을 투과시키는 제1컬러필터, 제2색상의 광을 투과시키는 제2컬러필터, 제3색상의 광을 투과시키는 제3컬러필터, 및 상기 제1컬러필터, 상기 제2컬러필터 및 상기 제3컬러필터를 구획하는 차광부를 포함하며, 상기 차광부는 제1컬러필터, 제2컬러필터 및 제3컬러필터와 각각 동일 재료를 포함하는 제1컬러층, 제2컬러층 및 제3컬러층이 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 발광요소층은 제1발광요소, 제2발광요소 및 제3발광요소를 포함하고, 상기 색변환-투과층은 상기 제1발광요소에 대응하는 제1색변환부, 상기 제2발광요소에 대응하는 제2색변환부, 및 상기 제3발광요소에 대응하는 투과부를 포함하며, 상기 제1색변환부, 상기 제2색변환부 및 상기 투과부 사이에 배치된 차광성 격벽을 더 포함하는 더 포함하고, 상기 제1색변환부, 상기 제2색변환부 및 상기 투과부 각각의 상면은 상기 차광성 격벽의 상면에 대하여 함몰된 오목한 형상을 가지며, 상기 저굴절 무기층은 상기 오목한 형상을 따라 형성된 그루브를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고효율의 표시 장치를 제공할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2b의 색변환-투과층의 색변환부 및 투과부를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 발광요소 및 발광요소에 전기적으로 연결된 화소회로를 나타낸 등가회로도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 패널의 제조 방법에 따른 단면도들이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 패널의 제조 방법에 따른 단면도들이다.
도 10a은 도 6 및 도 9의 합착에 의해 형성된 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10b는 광효율 향상 원리를 설명하기 위해 도 10a의 일부를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 12a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 12b는 광효율 향상 원리를 설명하기 위해 도 12a의 일부를 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예는 제1기판 상에 배치되며, 적어도 하나의 발광요소를 포함하는 발광요소층, 상기 발광요소층 상에 배치되며, 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함하는 봉지층, 상기 봉지층 상에 배치되고, 상기 적어도 하나의 발광요소로부터 방출된 광을 다른 색의 광으로 변환하며 양자점을 포함하는 색변환-투과층, 상기 색변환-투과층 상에 배치되며 상기 색변환-투과층보다 낮은 굴절률을 갖는 저굴절 무기층, 제2기판의 상기 제1기판에 대향하는 면 상에 배치된 컬러필터층, 및 상기 저굴절 무기층과 상기 컬러필터층 사이에 배치되며, 상기 저굴절 무기층보다 높은 굴절률을 갖는 충진재;를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성 요소들이 연결되었다고 할 때, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 구성요소들 중간에 다른 구성 요소가 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 구성 요소들이 서로 전기적으로 연결되었다고 할 때, 구성 요소들이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성 요소가 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DV)는 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 장치는 표시영역(DA)에 x-y평면 상에서 2차원적으로 배열된 복수의 화소들의 어레이를 통해 이미지를 제공할 수 있다. 복수의 화소들은 제1화소, 제2화소, 및 제3화소를 포함하며, 이하에서는 설명의 편의상 제1화소가 적색 화소(Pr)고, 제2화소가 녹색 화소(Pg)며, 및 제3화소가 청색 화소(Pb)인 경우로 설명한다.
비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다. 일 실시예에서, 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)의 주변 (또는 외부)에 위치할 수 있다. 비표시영역(NDA)은 화상을 제공하지 않는 영역일 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 화소회로들에 전기적 신호나 전원을 제공하기 위한 드라이버 또는 메인전원라인이 배치될 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 전자소자나 인쇄회로기판이 전기적으로 연결될 수 있는 영역인 패드영역을 포함할 수 있다.
도 1에서는 표시영역(DA)이 직사각형의 형상을 갖는 것으로 도시하고 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 표시영역(DA)은 예컨대, 원형, 타원형, 다각형, 특정 도형의 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 표시 장치(DV)는 두께 방향(예를 들어, z 방향)으로 충진재(800, 도 2b)를 사이에 두고 서로 분리되어 배치된 발광 패널(1000, 도 2b) 및 컬러필터 패널(2000, 도 2b)을 포함할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 표시 장치(DV)는 서로 대향하도록 배치된 제1기판(100) 및 제2기판(700)을 포함하며, 제1기판(100) 상에는 복수의 발광요소들을 포함하는 발광요소층(300) 및 발광요소층(300)을 밀봉하는 박막의 봉지층(400)이 배치될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 표시 장치(DV)는 충진재(800)을 사이에 두고 서로 이격되어 배치된 발광 패널(1000) 및 컬러필터 패널(2000)을 포함한다.
상기 발광 패널(1000)은 제1기판(100) 상의 회로층(200), 발광요소층(300), 봉지층(400) 및 색변환-투과층(500)을 포함할 수 있다. 회로층(200)은 제1 내지 제3화소회로(PC1, PC2, PC3)를 포함하며, 제1 내지 제3화소회로(PC1, PC2, PC3) 각각은 발광요소층(300)의 제1 내지 제3발광요소(LED1, LED2, LED3)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 내지 제3발광요소(LED1, LED2, LED3)는 유기물을 포함하는 유기 발광다이오드를 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 제1 내지 제3발광요소(LED1, LED2, LED3)는 무기물을 포함하는 무기 발광다이오드일 수 있다. 무기발광다이오드는 무기물 반도체 기반의 재료들을 포함하는 PN 접합 다이오드를 포함할 수 있다. PN 접합 다이오드에 순방향으로 전압을 인가하면 정공과 전자가 주입되고, 그 정공과 전자의 재결합으로 생기는 에너지를 빛 에너지로 변환시켜 소정의 색상의 빛을 방출할 수 있다. 전술한 무기발광다이오드는 수~수백 마이크로미터 또는 수~수백 나노미터의 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 내지 제3발광요소(LED1, LED2, LED3)은 양자점을 포함하는 발광다이오드일 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 내지 제3발광요소(LED1, LED2, LED3)의 발광층은 유기물을 포함하거나, 무기물을 포함하거나, 양자점을 포함하거나, 유기물과 양자점을 포함하거나, 무기물과 양자점을 포함할 수 있다.
제1 내지 제3발광요소(LED1, LED2, LED3)는 동일한 색의 광을 방출할 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제3발광요소(LED1, LED2, LED3)에서 방출된 광(예컨대, 청색광 Lb)은 발광요소층(300) 상의 봉지층(400)을 통과한 후 색변환-투과층(500)에 입사될 수 있다.
색변환-투과층(500)은 봉지층(400)과 직접 접하도록 봉지층(400) 상에 배치될 수 있다. 색변환-투과층(500)은 발광요소층(300)에서 방출된 광(예, 청색광 Lb)을 다른 색의 광으로 변환하는 색변환부들 및 발광요소층(300)에서 방출된 광(예, 청색광 Lb)을 색변환하지 않고 투과시키는 투과부를 포함할 수 있다. 예컨대, 색변환-투과층(500)은 적색의 화소(Pr)와 대응하는 제1색변환부(510), 녹색의 화소(Pg)와 대응하는 제2색변환부(520), 및 청색의 화소(Pb)에 대응하는 투과부(530)를 포함할 수 있다. 제1색변환부(510)는 청색광(Lb)을 적색광(Lr)으로 변환하고, 제2색변환부(520)는 청색광(Lb)을 녹색광(Lg)으로 변환할 수 있다. 투과부(530)는 청색광(Lb)을 변환하지 않고 통과시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 색변환-투과층(500)은 제2기판(700)이 아닌 제1기판(100) 상에 형성될 수 있다. 이러한 구성을 통해 제1 내지 제3발광요소(LED1, LED2, LED3)와 색변환-투과층(500) 사이의 거리를 감소시킬 수 있으며, 따라서 경로 중 손실되는 광을 최소화함으로써 광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 컬러필터 패널(2000)은 제2기판(700)의 제1기판(100)을 마주보는 면 상에 배치된 컬러필터층(600)을 포함할 수 있다. 컬러필터층(600)은 충진재(800)를 사이에 두고 색변환-투과층(500)에 대향하도록 배치될 수 있다. 컬러필터층(600)은 서로 다른 색의 제1 내지 제3컬러필터(610, 620, 630)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제3컬러필터(610, 620, 630)는 각각 적색광, 녹색광 및 청색광을 투과시키는 컬러필터일 수 있다.
색변환-투과층(500)에서 색변환된 광 및 투과된 광은 각각 제1 내지 제3컬러필터(610, 620, 630)를 통과하면서 색순도가 향상될 수 있다. 또한, 컬러필터층(600)은 외부의 광(예컨대, 표시 장치(DV)의 외부에서 표시 장치(DV)를 향해 입사하는 광)이 반사되어 사용자에게 시인되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다.
색변환-투과층(500)과 컬러필터층(600) 사이에는 충진재(800)가 배치될 수 있다. 충진재(800)는 실런트(10, 도 2a)에 의해 발광 패널(1000, 도 2b)과 컬러필터 패널(2000, 도 2b)을 합착한 후, 발광 패널(1000)과 컬러필터 패널(2000) 사이의 공간에 채워질 수 있다. 충진재(800)는 투광성 물질을 포함하며, 예컨대 아크릴 수지 또는 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 충진재(800)의 굴절률은 약 1.45 내지 약 1.55일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 색변환-투과층(500) 상에는 저굴절 무기층(910)이 배치될 수 있다. 즉, 색변환-투과층(500)과 충진재(800) 사이에는 저굴절 무기층(910)이 배치될 수 있다.
저굴절 무기층(910)은 1.2보다 크고 1.4보다 작은 굴절률을 가질 수 있으며, 예컨대 실리콘산화물(SiO2)을 포함할 수 있다. 실리콘산화물은 일반적으로 다른 무기층보다 낮은 굴절률을 갖지만, 그럼에도 불구하고 약 1.45 내지 약 1.5의 굴절률을 갖는다. 일 실시예에 따르면, 1.2보다 크고 1.4보다 작은 굴절률을 갖는 저굴절 무기층(910)은 실리콘산화물을 특별히 굴절률이 낮게 형성될 수 있는 공정 조건에서 형성함으로써 구현될 수 있다. 저굴절 무기층(910)의 기능에 대해서는 후술한다.
전술한 구조를 갖는 표시 장치(DV)는 스마트폰, 태블릿, 랩탑, 텔레비전 또는 광고판 등과 같은 다양한 장치일 수 있다.
도 3은 도 2b의 색변환-투과층의 색변환부 및 투과부를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 제1색변환부(510)는 입사되는 청색광(Lb)을 적색광(Lr)으로 변환할 수 있다. 제1색변환부(510)는 제1감광성 폴리머(511), 제1감광성 폴리머(511)에 분산된 제1양자점(512)과 제1산란입자(513)를 포함할 수 있다.
제1양자점(512)은 청색광(Lb)에 의해 여기되어 청색광의 파장보다 긴 파장을 갖는 적색광(Lr)을 방출할 수 있다. 제1감광성 폴리머(511)는 광 투과성을 갖는 유기물일 수 있다.
제1산란입자(513)는 제1양자점(512)에 흡수되지 못한 청색광(Lb)을 산란시켜 더 많은 제1양자점(512)이 여기되도록 함으로써, 색변환 효율을 높일 수 있다. 제1산란입자(513)는 예를 들어, 산화티타늄(TiO2)이나 금속 입자 등일 수 있다. 제1양자점(512)은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe,CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
III-VI족 화합물은 In2S3, In2Se3 등과 같은 이원소 화합물; InGaS3, InGaSe3 등과 같은 삼원소 화합물 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs,AlPSb, InNP, InAlP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP,InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 III-V족 반도체 화합물은 II족 금속을 더 포함할 수 있다(예를 들어, InZnP 등).
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
제2색변환부(520)는 입사되는 청색광(Lb)을 녹색광(Lg)으로 변환할 수 있다. 제2색변환부(520)는 제2감광성 폴리머(521), 제2감광성 폴리머(521)에 분산된 제2양자점(522)과 제2산란입자(523)를 포함할 수 있다.
제2양자점(522)은 청색광(Lb)에 의해 여기되어 청색광의 파장보다 긴 파장을 갖는 녹색광(Lg)을 방출할 수 있다. 제2감광성 폴리머(521)는 광 투과성을 갖는 유기물일 수 있다.
제2산란입자(523)는 제2양자점(522)에 흡수되지 못한 청색광(Lb)을 산란시켜 더 많은 제2양자점(522)이 여기되도록 함으로써, 색변환 효율을 증가시킬 수 있다. 제2산란입자(523)는, 예를 들어, 산화티타늄(TiO2)이나 금속 입자 등일 수 있다. 제2양자점(522)은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
일부 실시예로서, 제1양자점(512) 및 제2양자점(522)은 동일한 물질일 수 있다. 이 경우, 제1양자점(512)의 크기는 제2양자점(522)의 크기보다 클 수 있다.
투과부(530)는 투과부(530)로 입사하는 청색광(Lb)을 변환하지 않고 청색광(Lb)을 투과할 수 있다. 투과부(530)는 제3산란입자(533)가 분산된 제3감광성 폴리머(531)를 포함할 수 있다. 제3감광성 폴리머(531)는, 예를 들어, 실리콘 수지, 에폭시 수지 등의 광 투과성을 갖는 유기물일 수 있으며, 제1 및 제2감광성 폴리머(511, 521)와 동일한 물질일 수 있다. 제3산란입자(533)는 청색광(Lb)을 산란시켜 방출할 수 있으며, 제1 및 제2산란입자(513, 523)와 동일한 물질일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 발광요소 및 발광요소에 전기적으로 연결된 화소회로를 나타낸 등가회로도이다.
도 4를 참조하면, 발광요소(LED)의 화소전극(예를 들어, 애노드)은 화소회로(PC)에 전기적으로 연결되고, 발광요소(LED)의 대향전극(예를 들어, 캐소드)은 공통전원전압(ELVSS)을 제공하는 공통전압라인(VSL)에 연결될 수 있다. 발광요소(LED)는 화소회로(PC)로부터 공급되는 전류량에 상응하는 휘도로 발광할 수 있다.
도 4의 발광요소(LED)는 도 2b에 도시된 제1 내지 제3발광요소(LED1, LED2, LED3) 각각에 해당할 수 있으며, 도 4의 화소회로(PC)는 도 2b에 도시된 제1 내지 제3화소회로(PC1, PC2, PC3) 각각에 해당할 수 있다.
화소회로(PC)는 데이터신호에 대응하여 구동전원전압(ELVDD)으로부터 발광요소(LED)를 경유하여 공통전원전압(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어할 수 있다. 화소회로(PC)는 제1트랜지스터(M1), 제2트랜지스터(M2), 제3트랜지스터(M3) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
제1트랜지스터(M1), 제2트랜지스터(M2), 및 제3트랜지스터(M3) 각각은, 산화물 반도체로 구성된 반도체층을 포함하는 산화물 반도체 박막 트랜지스터이거나, 폴리실리콘으로 구성된 반도체층을 포함하는 실리콘 반도체 박막 트랜지스터일 수 있다. 트랜지스터는 제1전극 및 제2전극을 포함하며, 타입에 따라 제1전극은 소스전극 및 드레인전극 중 하나일 수 있고, 제2전극은 소스전극 및 드레인전극 중 다른 하나일 수 있다.
제1트랜지스터(M1)는 구동 트랜지스터일 수 있다. 제1트랜지스터(M1)의 제1 전극은 구동전원전압(ELVDD)을 공급하는 구동전압라인(VDL)에 전기적으로 연결되고, 제2 전극은 발광요소(LED)의 화소전극에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 제1노드(N1)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1트랜지스터(M1)는 제1노드(N1)의 전압에 대응하여 구동전원전압(ELVDD)으로부터 발광요소(LED)로 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
제2트랜지스터(M2)는 스위칭 트랜지스터일 수 있다. 제2트랜지스터(M2)의 제1전극은 데이터라인(DL)에 전기적으로 연결되고, 제2전극은 제1노드(N1)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 스캔라인(SL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2트랜지스터(M2)는 스캔라인(SL)으로 스캔 신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터라인(DL)과 제1노드(N1)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
제3트랜지스터(M3)는 초기화 트랜지스터 및/또는 센싱 트랜지스터일 수 있다. 제3트랜지스터(M3)의 제1전극은 제2노드(N2)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제2전극은 센싱라인(SEL)에 연결될 수 있다. 제3트랜지스터(M3)의 게이트전극은 제어라인(CL)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제3트랜지스터(T3)는 제어라인(CL)으로 제어 신호가 공급될 때 턴-온되어 센싱라인(SEL)과 제2노드(N2)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 제3트랜지스터(T3)는 제어라인(CL)을 통해 전달받은 신호에 따라 턴-온되어 센싱라인(SEL)으로부터 초기화 전압을 발광요소(LED)에 전달하여 화소전극을 초기화시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 제3트랜지스터(T3)는 제어라인(CL)으로 제어 신호가 공급될 때 턴-온되어 발광요소(LED)의 특성 정보를 센싱할 수 있다. 제3트랜지스터(T3)는 전술한 초기화 트랜지스터로서의 기능 및 센싱 트랜지스터로서의 기능을 모두 구비하거나, 어느 하나의 기능을 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 제3트랜지스터(T3)가 초기화 트랜지스터로서의 기능을 구비하는 경우 센싱라인(SEL)은 초기화전압선으로 명명될 수 있다. 제3트랜지스터(T3)의 초기화 동작 및 센싱 동작은 각각 개별적으로 진행되거나, 동시에 진행될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 사이에 연결될 수 있다. 예컨대, 스토리지 커패시터(Cst)의 제1커패시터 전극은 제1트랜지스터(M1)의 게이트전극에 전기적으로 연결되고, 스토리지 커패시터(Cst)의 제2커패시터 전극은 발광요소(LED)의 화소전극에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4에서는 제1트랜지스터(M1), 제2트랜지스터(M2), 및 제3트랜지스터(M3)를 NMOS로 도시하였지만, 다른 실시예에서, 제1트랜지스터(T1), 제2트랜지스터(T2), 및 제3트랜지스터(T3) 중 적어도 하나는 PMOS로 구비될 수 있다.
도 4에는 3개의 트랜지스터들이 도시되어 있으나, 다른 실시예에서, 화소회로(PC)는 4개 또는 그 이상의 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 패널의 제조 방법에 따른 단면도들이다. 이하에서는, 발광요소가 유기 발광요소인 경우로 설명한다.
도 5를 참조하면, 제1기판(100) 상에 제1 내지 제3화소회로(PC1, PC2, PC3)들을 형성한다. 제1기판(100)은 SiO2를 주성분으로 하는 유리 기판일 수 있다. 유리 기판은 예컨대, 두께가 약 500 ㎛ 정도의 유리 기판이거나, 두께가 약 30 ㎛인 초박막유리(Ultra-thin glass) 기판일 수 있다. 다른 실시예에서, 제1기판(100)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 제1기판(100)은 플렉서블, 폴더블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제1기판(100)은 고분자 수지를 포함하는 층 및 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
제1 내지 제3화소회로(PC1, PC2, PC3)는 각각 앞서 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 제1트랜지스터, 제2트랜지스터, 제3트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함한다. 이와 관련하여 도 5는 제1트랜지스터, 제2트랜지스터, 제3트랜지스터 중 어느 하나에 해당하는 트랜지스터(TR) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 도시한다.
일 실시예에 있어서, 스토리지 커패시터(Cst)는 제1커패시터 전극(CE1) 및 제2커패시터 전극(CE2)을 포함하며, 제2커패시터 전극(CE2)은 제1커패시터 전극(CE1)을 사이에 두고 아래와 위에 각각 형성된 제1서브커패시터 전극(CE2b) 및 제2서브커패시터 전극(CE2t)을 포함할 수 있다.
제1서브커패시터 전극(CE2b)은 제1기판(100) 상에 직접 형성될 수 있다. 예컨대, 제1서브커패시터 전극(CE2b)은 제1기판(100)의 상면과 직접 접촉할 수 있다. 제1서브커패시터 전극(CE2b)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 칼슘(Ca), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)와 같이 도전성을 갖는 금속을 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 도 4를 참조하여 설명한 구동전압라인(VDL), 공통전압라인(VSL), 및/또는 데이터라인(DL)은 제1서브커패시터 전극(CE2b)과 동일한 공정에서 함께 형성될 수 있다.
이 후, 버퍼층(201)을 형성할 수 있다. 버퍼층(201)은 제2서브커패시터 전극(CE2t) 상에 배치되며, 무기절연물을 포함할 수 있다. 버퍼층(201)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥사이드, 및/또는 실리콘옥시나이트라이드와 같은 무기 절연물을 포함하며, 전술한 물질을 포함하는 단일층 또는 다층 구조를 포함할 수 있다.
다음으로, 트랜지스터(TR)의 반도체층(Act)을 형성할 수 있다. 반도체층(Act)은 IGZO와 같은 산화물계 반도체 물질, 비정질 실리콘, 다결정 실리콘 또는 유기반도체 물질을 포함할 수 있다.
게이트 절연층(203)은 반도체층(Act) 상에 형성될 수 있다. 게이트 절연층(203)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥사이드, 및/또는 실리콘옥시나이트라이드와 같은 무기 절연물을 포함하며, 전술한 물질을 포함하는 단일층 또는 다층 구조를 포함할 수 있다.
게이트전극(GE)은 게이트 절연층(203) 상에 형성되며, 반도체층(Act)의 일부와 중첩할 수 있다. 게이트전극(GE)은 반도체층(Act)의 채널영역(CR)에 중첩할 수 있으며, 반도체층(Act)은 채널영역(CR), 및 채널영역(CR)을 중심으로 양측에 각각 배치된 소스영역(SR) 및 드레인영역(DR)을 포함할 수 있다.
제1커패시터 전극(CE1)은 게이트전극(GE)과 동일층에 형성되며, 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제1커패시터 전극(CE1) 및 게이트전극(GE)은 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다. 제1커패시터 전극(CE1) 및 게이트전극(GE)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 칼슘(Ca), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)와 같이 도전성을 갖는 금속을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1커패시터 전극(CE1) 및 게이트전극(GE)은 Mo/Al/Mo의 층상구조를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 제1커패시터 전극(CE1) 및 게이트전극(GE)은 TiNx층, Al층 및/또는 Ti층을 포함할 수 있다.
층간 절연층(204)은 제1커패시터 전극(CE1) 및 게이트전극(GE) 상에 형성될 수 있다. 층간 절연층(204)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥사이드, 및/또는 실리콘옥시나이트라이드와 같은 무기 절연물을 포함하며, 전술한 물질을 포함하는 단일층 또는 다층 구조를 포함할 수 있다.
제2서브커패시터 전극(CE2t)은 층간 절연층(204) 상에 형성될 수 있다. 제2서브커패시터 전극(CE2t)은 제1서브커패시터 전극(CE2b)과의 사이에 개재된 절연층을 관통하는 콘택홀을 통해 제1서브커패시터 전극(CE2b)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제2서브커패시터 전극(CE2t)은 버퍼층(201), 게이트 절연층(203), 및 층간 절연층(204)을 관통하는 콘택홀을 통해 제1서브커패시터 전극(CE2b)에 접속될 수 있다. 제1서브커패시터 전극(CE2t)은 예컨대, Ti층, Al층 및/또는 Cu층을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1서브커패시터 전극(CE2t)은 Ti/Al/Ti의 층상구조를 가질 수 있다.
비아 절연층(205)은 제1 내지 제3화소회로(PC1, PC2, PC3) 상에 형성될 수 있다. 비아 절연층(205)은 무기절연물 및/또는 유기절연물을 포함할 수 있다. 예컨대, 비아 절연층(205)은 아크릴, BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide) 또는 HMDSO(Hexamethyldisiloxane) 등의 유기 절연물을 포함할 수 있다. 비아 절연층(205)은 다층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
제1기판(100) 상에 배치된 제1 내지 제3화소회로(PC1, PC2, PC3) 각각은 전술한 바와 같은 구조의 트랜지스터(TR) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있으며, 해당하는 발광요소의 화소전극(310)과 전기적으로 연결될 수 있다.
화소전극(310)은 비아 절연층(205) 상의 각각의 발광영역(EA1, EA2, EA3, 도 6)에 상호 이격되어 배치될 수 있다. 화소전극(310)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 화소전극(310)은 전술한 물질을 포함하는 반사막, 및 반사막의 위 및/또는 아래에 배치된 투명도전막을 포함할 수 있다. 투명도전막은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide) 등을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 화소전극(310)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있다.
뱅크층(207)은 제1 내지 제3발광요소(LED1, LED2, LED3) 각각의 화소전극(310)과 중첩하는 개구를 포함할 수 있다. 뱅크층(207)은 화소전극(310)의 에지를 커버하며 개구를 통해 화소전극(310)의 중심부분을 노출할 수 있다. 뱅크층(207)의 개구들 각각은 제1 내지 제3발광요소(LED1, LED2, LED3)의 발광영역(EA1, EA2, EA3, 도 6)을 정의할 수 있다.
뱅크층(207)은 유기 절연물을 포함할 수 있다. 예컨대, 뱅크층(207)은 아크릴, BCB(Benzocyclobutene), 폴리이미드(polyimide) 또는 HMDSO(Hexamethyldisiloxane) 등의 유기 절연물을 포함할 수 있다.
중간층(320)은 뱅크층(207) 상에 형성되며, 발광층을 포함할 수 있다. 중간층(320)은 복수의 발광영역들(EA1, EA2, EA3)에 걸쳐 일체로 형성될 수 있다. 물론 필요에 따라 중간층(320) 각각의 발광영역(EA1, EA2, EA3)에 대응되도록 패터닝되어 위치할 수도 있다. 중간층(320)은 발광층 외에도 필요에 따라 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및/또는 전자주입층 등을 포함할 수 있다. 중간층(320)에 포함된 발광층은 예컨대 중심파장이 약 450 nm 내지 약 495 nm인 파장대역의 광을 방출할 수 있다.
대향전극(330)은 중간층(320) 상에 제1기판(100)의 표시영역(DA)을 전체적으로 커버하도록 형성될 수 있다. 대향전극(330)은 반투과 또는 투과 전극일 수 있다. 대향전극(330)은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 초박막금속을 포함하는 반투과 전극일 수 있다. 예컨대, 대향전극(330)은 얇은 두께의 MgAg층, Yb층/MgAg층 또는 Li층/MgAg층 등으로 형성된 반투과 전극일 수 있다. 다른 실시예에서, 대향전극(330)은 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 징크옥사이드(ZnO), 인듐옥사이드(In2O3), 인듐갈륨옥사이드(IGO) 또는 알루미늄징크옥사이드(AZO)과 같은 투명도전성산화물을 포함할 수 있다.
뱅크층(207)의 개구를 통해 중첩하는 화소전극(310), 중간층(320) 및 대향전극(330)은 청색의 빛을 방출하는 발광요소를 형성한다. 발광요소들은 상호 이격되어 배치되며, 이와 관련하여 도 5는 제1 내지 제3발광요소(LED1, LED2, LED3)를 도시한다. 뱅크층(207)의 개구는 발광요소들 각각의 발광영역을 정의할 수 있다. 예컨대, 제1발광요소(LED1)에 해당하는 뱅크층(207)의 개구는 제1발광영역(EA1)을 정의하고, 제2발광요소(LED2)에 해당하는 뱅크층(207)의 개구는 제2발광영역(EA2)을 정의하며, 제3발광요소(LED3)에 해당하는 뱅크층(207)의 개구는 제3발광영역(EA3)을 정의할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 표시 장치(DV)는 제1 내지 제3발광요소(LED1, LED2, LED3) 상에 형성된 봉지층(400)을 포함한다. 봉지층(400)은 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 봉지층(400)은 제1 및 제2무기봉지층(410, 430) 및 이들 사이의 유기봉지층(420)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2무기봉지층(410, 430)은 각각 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 무기 절연물은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiOxNy), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)과 같은 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 화학기상증착법(CVD) 등에 의해 형성될 수 있다.
유기봉지층(420)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 유기봉지층(420)은 아크릴계 수지, 예컨대 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴산 등을 포함할 수 있다. 유기봉지층(420)은 모노머를 경화하거나, 폴리머를 도포하여 형성할 수 있다.
화학기상증착법에 의해 형성되는 제1무기봉지층(410)은 대략 균일한 두께를 가짐에 따라, 도 5에 도시된 것과 같이 그 상면이 평탄하지 않다. 하지만 유기봉지층(420)은 그 상면이 대략 평탄한 형상을 가지며, 이에 따라 유기봉지층(420) 상의 제2무기봉지층(430) 역시 그 상면이 대략 평탄한 형상을 가질 수 있다.
도 6을 참조하면, 봉지층(400) 상에 차광성 격벽(540)을 형성할 수 있다. 차광성 격벽(540)은 발광영역, 예컨대 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3) 각각을 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 평면 상에서(x-y 평면 상에서) 차광성 격벽(540)은 그물 구조를 가질 수 있다.
차광성 격벽(540)은 유색의 절연물을 포함할 수 있다. 예컨대, 차광성 격벽(540)은 폴리이미드(PI)계 바인더, 및 적색, 녹색과 청색이 혼합된 피그먼트를 포함할 수 있다. 또는, 차광성 격벽(540)은 cardo계 바인더 수지 및 락탐계 블랙 피그먼트(lactam black pigment)와 블루 피그먼트의 혼합물을 포함할 수 있다. 또는, 차광성 격벽(540)은 카본블랙을 포함할 수 있다. 차광성 격벽(540)은 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3) 각각에 대응되는 개구들을 포함할 수 있다.
차광성 격벽(540)은 후술할 제1 및 제2색변환부(510, 520) 및 투과부(530)에서 변환 및 산란된 빛이 다른 영역으로 진행하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 차광성 격벽(540)은 후술할 컬러필터와 함께 외부광의 반사를 방지하여, 표시 장치의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
차광성 격벽(540)을 형성한 후, 제1색변환부(510), 제2색변환부(520), 및 투과부(530) 각각을 형성한다. 제1색변환부(510), 제2색변환부(520), 및 투과부(530)에 포함된 물질은 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같다. 제1색변환부(510), 제2색변환부(520), 및 투과부(530)는 각각 잉크젯 방식을 통해 형성될 수 있다. 제1색변환부(510) 및 제2색변환부(520) 각각에 포함된 제1양자점(512) 및 제2양자점(522)은 반도체 화합물의 결정을 의미하며, 결정의 크기에 따라 다양한 발광 파장의 광을 방출할 수 있는 임의의 물질을 포함할 수 있다. 이러한 양자점의 직경은 예컨대 약 1 nm 내지 약 10 nm일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1색변환부(510), 제2색변환부(520), 투과부(530) 및 차광성 격벽(540)은 각각 봉지층(400)의 제2무기봉지층(430)에 접하도록 배치될 수 있다.
색변환-투과층(500, 도 2b) 상에는 저굴절 무기층(910) 및 제1패시베이션층(920)이 순차적으로 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 저굴절 무기층(910)은 1.2보다 크고 1.4보다 작은 굴절률을 갖는 저굴절 무기물을 포함할 수 있다. 일반적으로, 실리콘산화물(SiO2)은 실리콘질화물 또는 실리콘산화물 등과 비교하여 낮은 굴절률인 약 1.45 내지 약 1.5의 굴절률을 갖는다. 본 실시예의 저굴절 무기층(910)은 화학기상증착(CVD; cheminal vapor deposition)에 의해 형성되며, 증착 공정 중 물질의 함량이나 증착 조건을 변경함으로써 1.4보다 작은 굴절률의 실리콘산화막을 형성할 수 있다. 화학기상증착으로 형성된 저굴절 무기층(910)은 유기물을 포함하지 않으며 무기물로만 형성된 무기물층일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1색변환부(510), 제2색변환부(520) 및 투과부(530)은 약 1.7 내지 약 1.8의 굴절률을 가질 수 있다. 도 3을 참고하면, 제1 내지 제3감광성 폴리머(511, 521, 531)은 굴절률이 약 1.5 내지 약 1.6인 유기물로 이루어질 수 있으며, 유기물에 양자점이나 산란입자가 분산되어 제1색변환부(510), 제2색변환부(520) 및 투과부(530)은 이보다 높은 약 1.7 내지 약 1.8의 굴절률을 갖게 된다. 예컨대, 제1색변환부(510), 제2색변환부(520) 및 투과부(530) 각각과 저굴절 무기층(910)의 굴절률 차이는 0.3 이상일 수 있다.
결과적으로, 고굴절인 제1색변환부(510), 제2색변환부(520) 및 투과부(530) 각각을 통과하여 저굴절 무기층(910)에 광이 입사되는 경우, 이들 사이의 계면에서 반사가 발생될 수 있다. 또한, 소정 각도 이상으로 저굴절 무기층(910)에 입사되는 광은 전반사 될 수 있으며, 굴절률 차이가 클수록 전반사가 일어나는 각도 범위가 넓어질 수 있다. 저굴절 무기층(910)의 낮은 굴절률로 인해, 저굴절 무기층(910)의 표면에서의 광의 반사율은 높은 값을 가질 수 있다. 반사된 광이 제1색변환부(510), 제2색변환부(520) 맟 투과부(530)에 의해 변환 또는 산란되어 다시 외부로 취출될 수 있으며, 이에 의해 광효율이 향상될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저굴절 무기층(910)의 두께는 약 100 내지 약 4000 Å일 수 있다.
저굴절 무기층(910) 상에는 제1패시베이션층(920)이 배치되며, 제1패시베이션층(920)은 저굴절 무기층(910)보다 큰 굴절률을 가질 수 있다. 예컨대, 제1패시베이션층(920)은 약 1.6의 굴절률을 갖는 실리콘산질화물(SiON)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1패시베이션층(920)은 저굴절 무기층(910)보다 굴절률이 큰 실리콘산화물(SiO2)을 포함할 수도 있다. 제1패시베이션층(920)은 약 2000 내지 약 6000 Å의 두께를 가질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 제1색변환부(510), 제2색변환부(520), 투과부(530) 및 차광성 격벽(540)은 유기물을 포함할 수 있으며, 유기물로의 투습 등을 방지하기 위해 색변환-투과층(500, 도 2b)은 제1패시베이션층(920)에 의해 덮일 수 있다. 저굴절 무기층(910)의 경우 굴절률이 낮기 때문에 투습 방지 기능이 높지 않으며, 따라서 광효율 향상을 위한 저굴절 무기층(910)과 함께 제1패시베이션층(920)이 추가로 배치될 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러필터 패널의 제조 방법에 따른 단면도들이다.
도 7을 참고하면, 제2기판(700)이 제공되며, 제2기판(700) 상에 제3색상의 광을 투과시키는 제3컬러필터(630) 및 제3컬러층(630P)을 형성한다. 제3컬러층(630P)의 일부는 제3컬러필터(630)와 일체로 형성되고 제3컬러층(630P)의 다른 일부는 제3컬러필터(630)와 분리되어 형성될 수 있다. 제2기판(700)은 SiO2를 주성분으로 하는 유리 기판일 수 있다. 다른 실시예에서, 제2기판(700)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 도 10a을 참조하면, 발광패널과 컬러필터 패널의 합착 후, 제3컬러필터(630)는 제3발광영역(EA3)과 중첩하며, 제3컬러층(630P)은 차광성 격벽(540)과 중첩하도록 배치될 수 있다.
도 8을 참고하면, 제3컬러필터(630) 및 제3컬러층(630P)을 형성한 후에, 제2기판(700) 상에 제1색상의 광을 투과시키는 제1컬러필터(610) 및 제1컬러층(610P)을 형성할 수 있다. 제1컬러층(610P)의 일부는 제1컬러필터(610)와 일체로 형성되고 제1컬러층(610P)의 다른 일부는 제1컬러필터(610)와 분리되어 형성될 수 있다. 도 10a을 참조하면, 제1컬러필터(610)는 제1발광영역(EA1)과 중첩하며, 제1컬러층(610P)은 차광성 격벽(540)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 제2기판(700) 상의 차광성 격벽(540)과 중첩하는 영역에서 제3컬러층(630P)과 제1컬러층(610P)이 중첩되어 형성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1컬러필터(610) 및 제1컬러층(610P)을 형성한 후에, 제2기판(700) 상에 제2색상의 광을 투과시키는 제2컬러필터(620) 및 제2컬러층(620P)을 형성할 수 있다. 제2컬러층(620P)의 일부는 제2컬러필터(620)와 일체로 형성되고 제2컬러층(620P)의 다른 일부는 제2컬러필터(620)와 분리되어 형성될 수 있다. 도 10a을 참조하면, 제2컬러필터(620)는 제2발광영역(EA2)과 중첩하며, 제2컬러층(620P)은 차광성 격벽(540)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 제2기판(700) 상의 차광성 격벽(540)과 중첩하는 영역에서 제3컬러층(630P), 제1컬러층(610P), 및 제2컬러층(620p)이 중첩되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1색상, 제2색상 및 제3색상은 각각 적색, 녹색 및 청색일 수 있다.
예컨대 제2기판(700) 상의 차광성 격벽(540)에 중첩되는 영역에서 적색의 1컬러층(610P), 녹색의 제2컬러층(620P) 및 청색의 제3컬러층(630P)이 중첩 배치됨으로써, 제1 내지 제3컬러필터(610, 620, 630)를 구획하는 차광부(600P)가 구현될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 별도의 블랙매트릭스 등의 차광 기능을 하는 층을 형성하지 않고 제1컬러필터(610), 제2컬러필터(620) 및 제3컬러필터(630)를 형성함과 동시에 컬러필터들 사이에 차광부(600P)를 형성할 수 있다.
도 6 내지 도 9에서는 제3컬러필터(630), 제1컬러필터(610) 및 제2컬러필터(620)가 순차적으로 제2기판(700) 상에 형성되는 실시예에 대하여 설명하였으나, 제1컬러필터(610) 및 제2컬러필터(620) 및 제3컬러필터(630)는 임의의 순서에 따라 형성될 수 있다.
도 10a은 도 6 및 도 9의 합착에 의해 형성된 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 10b는 광효율 향상 원리를 설명하기 위해 도 10a의 일부를 도시한 단면도이다.
도 2a, 도 2b 및 도 10a를 참조하면, 도 6의 발광 패널(1000)과 도 9의 컬러필터 패널(2000)을 실런트(10)를 이용하여 합착한다. 실런트(10)가 제1기판(100)을 포함하는 발광 패널(1000)과 제2기판(700)을 포함하는 컬러필터 패널(2000)을 합착한다는 것은, 실런트(10)가 제1기판(100) 및 제2기판(700) 각각과 직접 컨택하는 것을 의미하지는 않는다.
발광 패널(1000)과 컬러필터 패널(2000)을 합착한 후, 이들 사이의 공간에 충진재(800)를 충진한다. 예컨대, 충진재(800)는 색변환-투과층(500) 상의 저굴절 무기층(910)과 컬러필터층(600) 사이에 채워질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 저굴절 무기층(910)과 컬러필터층(600) 사이, 또는 저굴절 무기층(910)과 충진재(800) 사이에 제1패시베이션층(920)이 배치될 수 있다. 충진재(800)는 아크릴 또는 에폭시 등과 같은 수지를 포함할 수 있으며, 두께는 약 1 ㎛ 내지 약 10 ㎛이고 굴절률은 약 1.45 내지 약 1.55일 수 있다.
충진재(800)의 두께가 1 ㎛ 미만인 경우, 발광 패널(1000)과 컬러필터 패널(2000)의 평탄화가 어려울 수 있으며, 10 ㎛를 초과하는 경우 표시 장치(DV)의 두께가 너무 커질 수 있다.
도 10b를 참조하면, 발광요소(LED1, LED2, LED3, 도 2b)로부터 방출되어 제1색변환부(510), 제2색변환부(520) 및 투과부(530)에서 색변환 및/또는 산란된 광은 저굴절 무기층(910)의 표면에서 반사될 수 있다. 제1색변환부(510), 제2색변환부(520) 및 투과부(530)은 저굴절 무기층(910)보다 상대적으로 높은 굴절률을 가지며, 고굴절층에서 저굴절층으로 입사하는 광은 고굴절층과 저굴절층의 계면에서 반사될 수 있다. 반사율은 굴절률 차이가 커질수록 커질 수 있으며, 저굴절 무기층(910)과 제1색변환부(510), 제2색변환부(520) 및 투과부(530) 각각과의 굴절률 차이는 약 0.3 이상일 수 있다.
반사된 광은 제1색변환부(510), 제2색변환부(520) 및 투과부(530)으로 재입사되어 색변환 및/또는 산란 될 수 있다. 색변환되지 않고 저굴절 무기층(910)의 표면에서 반사된 광이 재입사를 통해 양자점에 의해 색변환 될 확률은 매우 높아질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저굴절 무기층(910)은 색변환-투과층(500) 상에 배치함으로써 광효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 저굴절 무기층(910)은 유기물이 아닌 화학기상증착(CVD) 등에 의해 형성되는 실리콘산화물 등을 포함하는 무기물층으로 형성될 수 있으며, 따라서 저굴절 유기층을 사용하는 경우와 비교하여 재료비를 크게 절감시킬 수 있다.
또한, 저굴절 무기층(910)을 컬러필터 패널(2000)이 아닌 발광 패널(1000)에 배치함에 따라, 색변환-투과층(500)과 저굴절 무기층(910) 사이의 거리를 최소화할 수 있으며, 거리가 짧아짐에 따라 경로 중 손실되는 광이 감소되어 광효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저굴절 무기층(910)은 일반적으로 유사한 굴절률을 갖는 저굴절 유기층에 비하여 낮은 흡광계수(k)를 가질 수 있다. 예컨대, 저굴절 무기층(910)의 흡광계수는 0에 가까울 수 있다. 흡광계수가 낮은 경우, 물질 자체의 광 흡수율이 낮아진다. 따라서 저굴절 무기층(910)을 사용하는 경우 유기층에 비하여 흡수에 의해 감소되는 광의 손실을 줄일 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 이하에서는 도 10a의 실시예의 표시 장치와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 2b 및 도 11을 참조하면, 표시 장치는 제1기판(100), 제1기판(100)에 대향하도록 배치된 제2기판(700), 제1기판(100) 상에 배치되며 적어도 하나의 발광요소(LED1, LED2, LED3)를 포함하는 발광요소층(300), 발광요소층(300) 상에 배치되며 적어도 하나의 무기봉지층(410, 430) 및 적어도 하나의 유기봉지층(420)을 포함하는 봉지층(400), 봉지층(400) 상에 배치되며 적어도 하나의 발광요소(LED1, LED2, LED3)로부터 방출된 광을 다른 색의 광으로 변환하며 양자점을 포함하는 색변환-투과층(500), 색변환-투과층(500) 상에 배치되며 색변환-투과층(500)보다 낮은 굴절률을 갖는 저굴절 무기층(910), 제2기판(700)의 제1기판(100)에 대향하는 면 상에 배치된 컬러필터층(600), 및 저굴절 무기층(910)과 컬러필터층(600) 사이에 배치되며 저굴절 무기층(910)보다 높은 굴절률을 갖는 충진재(800)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 표시 장치는 제1패시베이션층(920)을 더 포함하며, 제1패시베이션층(920)은 색변환-투과층(500)과 저굴절 무기층(910) 사이에 배치될 수 있다.
제1패시베이션층(920)은 저굴절 무기층(910)보다 큰 굴절률을 가질 수 있다. 예컨대, 제1패시베이션층(920)은 약 1.6의 굴절률을 갖는 실리콘산질화물(SiON)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1패시베이션층(920)은 저굴절 무기층(910)보다 굴절률이 큰 실리콘산화물(SiO2)을 포함할 수도 있다. 제1패시베이션층(920)은 약 2000 내지 약 6000 Å의 두께를 가질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 제1패시베이션층(920)이 색변환-투과층(500)과 접하도록 형성되어 색변환-투과층(500)으로부의 투습 등을 방지하거나 줄일 수 있다.
또한, 제1패시베이션층(920)은 저굴절 무기층(910)보다 큰 굴절률을 가지므로, 제1패시베이션층(920)과 저굴절 무기층(910)의 계면에서 반사가 용이하게 이루어질 수 있다. 저굴절 무기층(910)에서 반사된 광은 색변환-투과층(500)에 재입사되어 색변환 및/또는 산란된 후 외부로 취출되며, 이러한 반사 및 재입사가 반복적으로 이루어져 표시 장치의 광효율을 향상시킬 수 있다.
도 12a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 12b는 광효율 향상 원리를 설명하기 위해 도 12a의 일부를 도시한 단면도이다. 이하에서는 도 10a의 실시예의 표시 장치와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 2b 및 도 12a를 참조하면, 표시 장치는 제1기판(100), 제1기판(100)에 대향하도록 배치된 제2기판(700), 제1기판(100) 상에 배치되며 적어도 하나의 발광요소(LED1, LED2, LED3)를 포함하는 발광요소층(300), 발광요소층(300) 상에 배치되며 적어도 하나의 무기봉지층(410, 430) 및 적어도 하나의 유기봉지층(420)을 포함하는 봉지층(400), 봉지층(400) 상에 배치되며 적어도 하나의 발광요소(LED1, LED2, LED3)로부터 방출된 광을 다른 색의 광으로 변환하며 양자점을 포함하는 색변환-투과층(500), 색변환-투과층(500) 상에 배치되며 색변환-투과층(500)보다 낮은 굴절률을 갖는 저굴절 무기층(910), 제2기판(700)의 제1기판(100)에 대향하는 면 상에 배치된 컬러필터층(600), 및 저굴절 무기층(910)과 컬러필터층(600) 사이에 배치되며 저굴절 무기층(910)보다 높은 굴절률을 갖는 충진재(800)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 저굴절 무기층(910) 상에는 제1패시베이션층(920)이 배치되며, 컬러필터층(600)의 하면에는 저굴절 유기층(930) 및 제2패시베이션층(940)이 배치될 수 있다.
저굴절 유기층(930)은 유기물에 중공실리카 등의 다공성 입자를 분산시켜 굴절률을 낮춘 층으로서, 약 1.2 내지 약 1.3의 굴절률을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 저굴절 유기층(930)은 저굴절 무기층(910)보다 작은 굴절률을 가질 수 있다. 저굴절 유기층(930)은 표면에서 광을 반사시켜 광효율을 향상시키는 기능 외에 컬러필터층(600)을 평탄화하는 기능 또한 수행할 수 있다.
제2패시베이션층(940)은 실리콘산질화물 또는 실리콘산화물과 같은 무기물을 포함하며, 약 1.45 내지 약 1.55의 굴절률을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2패시베이션층(940) 및 저굴절 무기층(910)이 모두 실리콘산화물을 포함할 수 있으나, 제2패시베이션층(940)의 굴절률이 저굴절 무기층(910)의 굴절률보다 클 수 있다.
제2패시베이션층(940)은 제1패시베이션층(920)과 동일한 기능을 수행한다. 즉, 제2패시베이션층(940)은 제1 내지 제3컬러필터(610, 620, 630)를 외부 수분으로부터 보호하는 역할을 수행한다.
저굴절 유기층(930)은 제2패시베이션층(940)보다 낮은 굴절률을 가지며, 저굴절 유기층(930)과 제2패시베이션층(940)의 계면에서 색변환-투과층(500)을 투과한 후 충진재(800)를 지나 입사한 광이 반사될 수 있다.
도 12b를 참고하면, 도 10b에서 설명한 바와 같이 색변환-투과층(500)과 저굴절 무기층(910)의 계면에서 광이 반사되며, 추가적으로 충진재(800)를 지나 제2패시베이션층(940)과 저굴절 유기층(930)의 계면에서 광이 반사된다.
반사된 광은 다시 충진재(800)를 지나 색변환-투과층(500)에 재입사될 수 있으며, 재입사된 광은 다시 색변환 및/또는 산란된 후 외부로 취출된다. 다만, 색변환-투과층(500)과 저굴절 유기층(930) 사이의 거리가 상대적으로 크기 때문에, 광 경로를 따라 진행 중 광의 일부가 손실될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 저굴절 유기층(930)의 흡광계수(k)는 저굴절 무기층(910)의 흡광 계수보다 클 수 있다.
도 12a의 실시예에 다른 표시 장치는 저굴절 무기층(910) 뿐만 아니라 저굴절 유기층(930)을 더 포함하며, 반사 및 재입사를 통해 광의 활용도를 높임으로써 광효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 도 12a의 실시예는 저굴절 무기층(910) 상에 1패시베이션층(920)이 배치된 경우를 나타내고 있으나, 다른 실시예로 도 11의 실시예와 같이 색변환-투과층(500), 색변환-투과층(500) 상에 제1패시베이션층(920) 및 저굴절 무기층(910)이 순차로 적층된 경우에도 적용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2b 및 도 13을 참고하면, 표시 장치는 제1기판(100), 제1기판(100)에 대향하도록 배치된 제2기판(700), 제1기판(100) 상에 배치되며 적어도 하나의 발광요소(LED1, LED2, LED3)를 포함하는 발광요소층(300), 발광요소층(300) 상에 배치되며 적어도 하나의 무기봉지층(410, 430) 및 적어도 하나의 유기봉지층(420)을 포함하는 봉지층(400), 봉지층(400) 상에 배치되며 적어도 하나의 발광요소(LED1, LED2, LED3)로부터 방출된 광을 다른 색의 광으로 변환하며 양자점을 포함하는 색변환-투과층(510', 520', 530', 540), 색변환-투과층(510', 520', 530', 540) 상에 배치되며 색변환-투과층(510', 520', 530', 540')보다 낮은 굴절률을 갖는 저굴절 무기층(910'), 제2기판(700)의 제1기판(100)에 대향하는 면 상에 배치된 컬러필터층(600), 및 저굴절 무기층(910')과 컬러필터층(600) 사이에 배치되며 저굴절 무기층(910')보다 높은 굴절률을 갖는 충진재(800)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제2무기봉지층(430) 상에 차광성 격벽(540)을 형성할 수 있다. 차광성 격벽(540)은 발광영역, 예컨대 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3, 도 6) 각각을 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 평면 상에서(x-y 평면 상에서) 차광성 격벽(540)은 그물 구조를 가질 수 있다.
차광성 격벽(540)은 유색의 절연물을 포함할 수 있다. 예컨대, 차광성 격벽(540)은 폴리이미드(PI)계 바인더, 및 적색, 녹색과 청색이 혼합된 피그먼트를 포함할 수 있다. 또는, 차광성 격벽(540)은 cardo계 바인더 수지 및 락탐계 블랙 피그먼트(lactam black pigment)와 블루 피그먼트의 혼합물을 포함할 수 있다. 또는, 차광성 격벽(540)은 카본블랙을 포함할 수 있다. 차광성 격벽(540)은 제1 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3) 각각에 대응되는 개구들을 포함할 수 있다.
차광성 격벽(540)은 후술할 제1 및 제2색변환부(510, 520) 및 투과부(530)에서 변환 및 산란된 빛이 다른 영역으로 진행하는 것을 방지하거나 줄일 수 있다. 또한, 차광성 격벽(540)은 후술할 컬러필터와 함께 외부광의 반사를 방지하거나 줄여, 표시 장치의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
차광성 격벽(540)을 형성한 후, 제1색변환부(510'), 제2색변환부(520'), 및 투과부(530') 각각을 형성한다. 제1색변환부(510'), 제2색변환부(520'), 및 투과부(530')에 포함된 물질은 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같다. 제1색변환부(510'), 제2색변환부(520'), 및 투과부(530')는 각각 잉크젯 방식을 통해 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1색변환부(510'), 제2색변환부(520') 및 투과부(530')는 차광성 격벽(540)의 상면에 대하여 오목한 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 이는 제조 공정 중 잉크가 수축함에 따른 결과일 수 있다.
색변환-투과층(500, 도 2b) 상에는 저굴절 무기층(910') 및 제1패시베이션층이(920')이 순차적으로 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 저굴절 무기층(910')은 1.2보다 크고 1.4보다 작은 굴절률을 갖는 저굴절 무기물을 포함할 수 있다. 일반적으로, 실리콘산화물(SiO2)은 실리콘질화물 또는 실리콘산화물 등과 비교하여 낮은 굴절률인, 약 1.45 내지 약 1.5의 굴절률을 갖는다. 저굴절 무기층(910')은 화학기상증착(CVD; cheminal vapor deposition)에 의해 형성되며, 증착 공정 중 물질의 함량이나 증착 조건을 변경함으로써 1.4보다 작은 굴절률의 실리콘산화막을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1색변환부(510'), 제2색변환부(520') 및 투과층(530')은 약 1.7 내지 약 1.8의 굴절률을 가질 수 있으며, 예컨대, 제1색변환부(510'), 제2색변환부(520') 및 투과층(530') 각각과 저굴절 무기층(910')의 굴절률 차이는 0.3 이상일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저굴절 무기층(910')의 두께는 약 100 내지 약 4000 Å일 수 있다. 저굴절 무기층(910')은 전체적으로 실질적으로 일정한 두께로 형성되는 바, 저굴절 무기층(910')의 상면은 편평하지 않으며 제1색변환부(510'), 제2색변환부(520') 및 투과부(530') 각각의 오목 형상에 대응되는 그루브를 가질 수 있다.
저굴절 무기층(910') 상에는 제1패시베이션층(920')이 배치되며, 제1패시베이션층(920')은 저굴절 무기층(910')보다 큰 굴절률을 가질 수 있다. 예컨대, 제1패시베이션층(920')은 약 1.6의 굴절률을 갖는 실리콘산질화물(SiON)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1패시베이션층(920')은 저굴절 무기층(910')보다 굴절률이 큰 실리콘산화물(SiOx)을 포함할 수도 있다. 제1패시베이션층(920')은 약 2000 내지 약 6000 Å의 두께를 가질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
제1패시베이션층(920')은 전체적으로 실질적으로 일정한 두께로 형성되는 바, 제1패시베이션층(920')의 상면은 편평하지 않으며 제1색변환부(510'), 제2색변환부(520') 및 투과부(530') 각각의 오목 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 즉, 발광 패널(1000)의 컬러필터 패널(2000)에 대향하는 표면은 편평하지 않을 수 있다.
도 13에는 색변환-투과층(500, 도 2b) 상에 저굴절 무기층(910') 및 제1패시베이션층(920')이 순차적으로 배치된 실시예를 도시하고 있으나, 다른 실시예로 도 11의 실시예와 같이 색변환-투과층(500, 도 2b) 상에 제1패시베이션층이(920) 및 저굴절 무기층(910)이 순차적으로 배치될 수 있으며, 이 경우에도 제1패시베이션층이(920)과 저굴절 무기층(910)의 상면은 편평하지 않을 수 있다. 또한 도 12a의 실시예와 저굴절 무기층(910) 상에는 제1패시베이션층(920)이 배치되며, 컬러필터층(600)의 하면에는 저굴절 유기층(930) 및 제2패시베이션층(940)이 배치된 경우에도 적용될 수 있다. 이 경우에도 제1패시베이션층이(920)과 저굴절 무기층(910)의 상면은 편평하지 않을 수 있다.
하기 표 1은 충진재의 두께가 5 ㎛일 때, 비교예에 대한 본 발명의 도 10a의광효율 및 외광 반사율을 나타낸 시뮬레이션 결과이다. 비교예는 색변환-투과부(500) 상에 저굴절 무기층(910) 없이 제1패시베이션층(920)만이 배치되고, 컬러필터층(600) 하부에 저굴절 유기층(930) 및 제2패시베이션층(940)이 배치된 표시 장치를 나타낸다.
표 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 광효율이 백색광 기준으로 9 % 상승했음을 알 수 있다. 외광 반사율에 의한 영향이 광효율 상승에 기여했을 가능성을 배제하기 위해 외광 반사율이 동일한 경우에 대한 결과 또한 획득하였으며, 이 경우 광효율이 백색광 기준으로 4% 상승했음을 알 수 있다. 여기서, SCI는 산란반사 및 미러반사를 모두 포함한 반사율을 나타내며, SCE는 산라반사만을 포함한 반사율을 나타낸다.
[표 1]
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도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2b 및 도 14를 참고하면, 표시 장치는 제1기판(100), 제1기판(100)에 대향하도록 배치된 제2기판(700), 제1기판(100) 상에 배치되며 적어도 하나의 발광요소(LED1, LED2, LED3)를 포함하는 발광요소층(300), 발광요소층(300) 상에 배치되며 적어도 하나의 무기봉지층(410, 430) 및 적어도 하나의 유기봉지층(420)을 포함하는 봉지층(400), 봉지층(400) 상에 배치되며 적어도 하나의 발광요소(LED1, LED2, LED3)로부터 방출된 광을 다른 색의 광으로 변환하며 양자점을 포함하는 색변환-투과층(500), 색변환-투과층(500) 상에 배치되며 색변환-투과층(500)보다 낮은 굴절률을 갖는 저굴절 무기층(910), 제2기판(700)의 제1기판(100)에 대향하는 면 상에 배치되며 에어갭(800')을 사이에 두고 저굴절 무기층(910)과 이격된 컬러필터층(600)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에어갭(800')은 합착 과정 중 자연스럽게 형성될 수 있으므로, 별도의 충진재나 충진 공정이 요구되지 않아 경제적일 수 있다. 또한, 에어갭(800')에는 일반적인 공기를 포함하여 산소 또는 특정 성분의 기체를 제거하거나, 특정 성분의 가스를 추가한 가스로 채워질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저굴절 무기층(910)의 굴절률은 1.2보다 크고 1.4보다 작으며 저굴절 무기층(910)의 두께는 약 100 Å 내지 약 4000 Å일 수 있다. 저굴절 무기층(910)은 화학기상증착에 의해 형성되며, 증착 공정 중 물질의 함량이나 증착 조건을 변경함으로써 1.4보다 작은 굴절률의 실리콘산화막을 형성할 수 있다. 화학기상증착으로 형성된 저굴절 무기층(910)은 유기물을 포함하지 않으며 무기물로만 형성된 무기물층일 수 있다.
색변환-투과층(500)의 굴절률과 저굴절 무기층(910)의 굴절률 차이는 0.3 이상일 수 있으며, 색변환-투과층(500)과 저굴절 무기층(910)의 계면에서의 반사를 통해 광효율을 개선할 수 있다.
컬러필터층(600)은 제1색상의 광을 투과시키는 제1컬러필터(610), 제2색상의 광을 투과시키는 제2컬러필터(620), 제3색상의 광을 투과시키는 제3컬러필터(630) 및 차광부(600P, 도 9)를 포함하며, 차광부(600P)는 제1컬러필터(610), 제2컬러필터(620) 및 제3컬러필터(630)와 각각 동일 재료를 포함하는 제1컬러층(610P), 제2컬러층(620P) 및 제3컬러층(630P)이 중첩되어 형성될 수 있다.
도 14에서는 제1색변환부(510), 제2색변환부(520) 및 투과부(530) 각각의 상면이 편평한 것으로 도시되어 있으나, 제1색변환부(510), 제2색변환부(520) 및 투과부(530)는 도 13과 같이 차광성 격벽(540)의 상면에 대하여 함몰된 오목한 형상을 가질 수 있다. 이때, 저굴절 무기층(910) 또한 오목한 형상에 따라 형성된 그루브를 포함할 수 있다.
한편, 도 14에는 색변환-투과층(500, 도 2b) 상에 저굴절 무기층(910) 및 제1패시베이션층(920)이 순차적으로 배치되어, 에어갭(800')과 저굴절 무기층(910)이 직접 접하는 실시예를 도시하고 있으나, 다른 실시예로 도 11의 실시예와 같이 색변환-투과층(500, 도 2b) 상에 제1패시베이션층이(920) 및 저굴절 무기층(910)이 순차적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 에어갭(800')과 제1패시베이션층(920)이 직접 접할 수 있다. 제1패시베이션층(920)은 저굴절 무기층(910)보다 큰 굴절률을 가질 수 있으며, 예컨대, 제1패시베이션층(920)은 약 1.6의 굴절률을 갖는 실리콘산질화물(SiON)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1패시베이션층(920)은 저굴절 무기층(910)보다 굴절률이 큰 실리콘산화물(SiO2)을 포함할 수도 있다. 제1패시베이션층(920)은 약 2000 내지 약 6000 Å의 두께를 가질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
다른 실시예로 도 12a의 실시예와 같이 저굴절 무기층(910) 상에는 제1패시베이션층(920)이 배치되며, 컬러필터층(600)의 하면에는 저굴절 유기층(930) 및 제2패시베이션층(940)이 배치된 경우에도 에어갭이 적용될 수 있다. 이 경우 에어갭(800')은 제1패시베이션층(920)과 제2배시베이션층(940) 사이에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 발광 패널(1000)이 색변환-투과층(500) 및 색변환-투과층(500) 상에 저굴절 무기층(910)을 포함하는 바, 색변환-투과층(500)과 저굴절 무기층(910)의 계면에서 광이 반사되어 색변환-투과층(500)에 재입사되므로 광효율을 향상시킬 수 있다.
저굴절 무기층(910)은 발광 패널(1000)에 포함되어 색변환-투과층(500)과 접하거나 제1패시베이션층(920)을 사이에 두고 색변환-투과층(500)에 인접하게 배치되는 바, 색변환-투과층(500)으로부터의 광이 저굴절 무기층(910)에 도달하기 전에 손실되는 문제를 최소화할 수 있다.
저굴절 무기층(910)은 저굴절 유기층(930)에 비하여 낮은 흡광계수를 가지며, 저굴절 유기층(930)에 비하여 재료비가 매우 낮은 바, 저굴절 유기층(930)을 사용하는 구성에 비하여 비용면에서 유리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 표시 장치(DV)는 저굴절 무기층(910)에 더하여 컬러필터층(600)을 평탄화하며 낮은 굴절률을 갖는 저굴절 유기층(930)을 더 포함할 수 있다. 저굴절 유기층(930)을 추가적으로 포함하는 경우 제조 비용은 상승할 수 있으나, 광효율이 더욱 향상될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (25)

  1. 제1기판;
    상기 제1기판에 대향하도록 배치된 제2기판;
    상기 제1기판 상에 배치되며, 적어도 하나의 발광요소를 포함하는 발광요소층;
    상기 발광요소층 상에 배치되며, 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함하는 봉지층;
    상기 봉지층 상에 배치되고, 상기 적어도 하나의 발광요소로부터 방출된 광을 다른 색의 광으로 변환하며 양자점을 포함하는 색변환-투과층;
    상기 색변환-투과층 상에 배치되며, 상기 색변환-투과층보다 낮은 굴절률을 갖는 저굴절 무기층;
    상기 제2기판의 상기 제1기판에 대향하는 면 상에 배치된 컬러필터층; 및
    상기 저굴절 무기층과 상기 컬러필터층 사이에 배치되며, 상기 저굴절 무기층보다 높은 굴절률을 갖는 충진재;를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저굴절 무기층의 굴절률은 1.2보다 크고 1.4보다 작은 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 저굴절 무기층은 실리콘산화물(SiO2)을 포함하는 무기물층인, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 저굴절 무기층의 두께는 100 Å 내지 4000 Å인 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 색변환-투과층의 굴절률과 상기 저굴절 무기층의 굴절률의 차이는 0.3 이상인 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 색변환-투과층과 상기 충진재 사이에 배치되며, 상기 저굴절 무기층보다 높은 굴절률을 갖는 제1패시베이션층을 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1패시베이션층은 상기 저굴절 무기층과 상기 충진재 사이에 배치된 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1패시베이션층은 상기 색변환-투과층과 상기 저굴절 무기층 사이에 배치된 표시 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1패시베이션층은 실리콘산질화물(SiON)을 포함하는 무기물층인, 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 충진재의 굴절률은 1.45 내지 1.55이며, 상기 충진재의 두께는 1 ㎛ 내지 10 ㎛인 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 봉지층은 순차적으로 배치된 제1무기봉지층, 유기봉지층 및 제2무기봉지층을 포함하며,
    상기 색변환-투과층은 상기 제2무기봉지층과 직접 접하는 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 컬러필터층의 상기 색변환-투과층에 대향하는 면 상에 배치된 저굴절 유기층 및 제2패시베이션층을 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 저굴절 유기층은 유기물 및 유기물에 분산된 다공성 입자를 포함하는 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 저굴절 무기층은 상기 저굴절 유기층보다 낮은 흡광 계수를 갖는 표시 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 저굴절 유기층의 굴절률은 상기 저굴절 무기층의 굴절률보다 작은 표시 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제2패시베이션층은 실리콘산화물(SiO2)을 포함하는 무기물층이며, 상기 저굴절 무기층보다 큰 굴절률을 갖는 표시 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 컬러필터층은 제1색상의 광을 투과시키는 제1컬러필터, 제2색상의 광을 투과시키는 제2컬러필터, 제3색상의 광을 투과시키는 제3컬러필터, 및 상기 제1컬러필터, 상기 제2컬러필터 및 상기 제3컬러필터를 구획하는 차광부를 포함하며, 상기 차광부는 제1컬러필터, 제2컬러필터 및 제3컬러필터와 각각 동일 재료를 포함하는 제1컬러층, 제2컬러층 및 제3컬러층이 중첩되어 배치된 표시 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 발광요소층은 제1발광요소, 제2발광요소 및 제3발광요소를 포함하고,
    상기 색변환-투과층은 상기 제1발광요소에 대응하는 제1색변환부, 상기 제2발광요소에 대응하는 제2색변환부, 상기 제3발광요소에 대응하는 투과부를 포함하며,
    상기 제1색변환부, 상기 제2색변환부 및 상기 투과부 사이에 배치된 차광성 격벽을 더 포함하는 더 포함하는 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1색변환부, 상기 제2색변환부 및 상기 투과부 각각의 상면은 상기 차광성 격벽의 상면에 대하여 함몰된 오목한 형상을 가지며, 상기 저굴절 무기층은 상기 오목한 형상을 따라 형성된 그루브를 포함하는 표시 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판 및 상기 제2기판은 각각 유리로 구성되는 표시 장치.
  21. 제1기판;
    상기 제1기판에 대향하도록 배치된 제2기판;
    상기 제1기판 상에 배치되며, 적어도 하나의 발광요소를 포함하는 발광요소층;
    상기 발광요소층 상에 배치되며, 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함하는 봉지층;
    상기 봉지층 상에 배치되고, 상기 적어도 하나의 발광요소로부터 방출된 광을 다른 색의 광으로 변환하며 양자점을 포함하는 색변환-투과층;
    상기 색변환-투과층 상에 배치되며, 상기 색변환-투과층보다 낮은 굴절률을 갖는 저굴절 무기층; 및
    상기 제2기판의 상기 제1기판에 대향하는 면 상에 배치되며, 에어갭을 사이에 두고 상기 저굴절 무기층과 이격된 컬러필터층;을 포함하는 표시 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 저굴절 무기층의 굴절률은 1.2보다 크고 1.4보다 작으며, 상기 저굴절 무기층의 두께는 100 Å 내지 4000 Å인 표시 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 색변환-투과층의 굴절률과 상기 저굴절 무기층의 굴절률의 차이는 0.3 이상인 표시 장치.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 컬러필터층은 제1색상의 광을 투과시키는 제1컬러필터, 제2색상의 광을 투과시키는 제2컬러필터, 제3색상의 광을 투과시키는 제3컬러필터, 및 상기 제1컬러필터, 상기 제2컬러필터 및 상기 제3컬러필터를 구획하는 차광부를 포함하며, 상기 차광부는 제1컬러필터, 제2컬러필터 및 제3컬러필터와 각각 동일 재료를 포함하는 제1컬러층, 제2컬러층 및 제3컬러층이 중첩되어 배치된 표시 장치.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 발광요소층은 제1발광요소, 제2발광요소 및 제3발광요소를 포함하고, 상기 색변환-투과층은 상기 제1발광요소에 대응하는 제1색변환부, 상기 제2발광요소에 대응하는 제2색변환부, 및 상기 제3발광요소에 대응하는 투과부를 포함하며,
    상기 제1색변환부, 상기 제2색변환부 및 상기 투과부 사이에 배치된 차광성 격벽을 더 포함하는 더 포함하고,
    상기 제1색변환부, 상기 제2색변환부 및 상기 투과부 각각의 상면은 상기 차광성 격벽의 상면에 대하여 함몰된 오목한 형상을 가지며, 상기 저굴절 무기층은 상기 오목한 형상을 따라 형성된 그루브를 포함하는 표시 장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180078805A (ko) * 2016-12-30 2018-07-10 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20190110660A (ko) * 2018-03-20 2019-10-01 삼성디스플레이 주식회사 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20200032294A (ko) * 2018-09-17 2020-03-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20210043064A (ko) * 2019-10-10 2021-04-21 삼성디스플레이 주식회사 광학필터 및 이를 구비한 디스플레이 장치
KR20220043974A (ko) * 2020-09-28 2022-04-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180078805A (ko) * 2016-12-30 2018-07-10 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20190110660A (ko) * 2018-03-20 2019-10-01 삼성디스플레이 주식회사 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20200032294A (ko) * 2018-09-17 2020-03-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20210043064A (ko) * 2019-10-10 2021-04-21 삼성디스플레이 주식회사 광학필터 및 이를 구비한 디스플레이 장치
KR20220043974A (ko) * 2020-09-28 2022-04-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

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