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KR-102960991-B1 - COLOR CONVERSION PANEL AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

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Abstract

실시예에 따른 색변환 패널은 기판, 상기 기판 위에 위치하는 복수의 색필터, 상기 기판 위에 위치하고, 제1 개구부, 제2 개구부, 제3 개구부 및 서브 개구부를 포함하는 격벽, 상기 격벽의 상기 제1 개구부에 위치하는 제1 색변환층, 상기 격벽의 상기 제2 개구부에 위치하는 제2 색변환층, 상기 격벽의 상기 제3 개구부에 위치하는 투과층, 상기 격벽의 상기 서브 개구부에 위치하는 추가층, 그리고 상기 추가층 위에 위치하는 스페이서를 포함할 수 있다.

Inventors

  • 임태우
  • 김문순
  • 김재승
  • 서승희
  • 최문근
  • 한상범
  • 홍기표

Assignees

  • 삼성디스플레이 주식회사

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20210705

Claims (20)

  1. 기판, 상기 기판 위에 위치하는 복수의 색필터, 상기 기판 위에 위치하고, 제1 개구부, 제2 개구부, 제3 개구부 및 서브 개구부를 포함하는 격벽, 상기 격벽의 상기 제1 개구부에 위치하는 제1 색변환층, 상기 격벽의 상기 제2 개구부에 위치하는 제2 색변환층, 상기 격벽의 상기 제3 개구부에 위치하는 투과층, 상기 격벽의 상기 서브 개구부에 위치하는 추가층, 그리고 상기 추가층 위에 위치하는 스페이서를 포함하는 색변환 패널.
  2. 제1항에서, 상기 서브 개구부는 상기 제3 개구부와 연결되고, 상기 추가층은 상기 투과층과 같은 층인 색변환 패널.
  3. 제2항에서, 상기 격벽은 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 상기 제3 개구부와 이격되어 분리된 제4 개구부를 더 포함하는 색변환 패널.
  4. 제3항에서, 상기 투과층은 제1 파장의 빛을 투과하고, 상기 제1 색변환 층은 상기 제1 파장의 빛을 제2 파장의 빛으로 변환하고, 상기 제2 색변환 층은 상기 제1 파장의 빛을 제3 파장의 빛으로 변환하고, 상기 복수의 색필터는 제1 색필터, 제2 색필터, 제3 색필터를 포함하고, 상기 제1 색필터, 상기 제2 색필터, 상기 제3 색필터는 차광 영역에서 서로 중첩하고, 상기 격벽은 상기 차광 영역과 중첩하고, 상기 제1 개구부는 상기 제1 색필터와 중첩하고, 상기 제2 개구부는 상기 제2 색필터와 중첩하고, 상기 제3 개구부는 상기 제3 색필터와 중첩하는 색변환 패널.
  5. 제1항에서, 상기 서브 개구부는 상기 제1 개구부 또는 제2 개구부와 연결되고, 상기 추가층은 상기 제1 색변환층 또는 상기 제2 색변환층과 같은 층인 색변환 패널.
  6. 제5항에서, 상기 격벽은 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 상기 제3 개구부와 이격되어 분리된 제4 개구부를 더 포함하는 색변환 패널.
  7. 제6항에서, 상기 투과층은 제1 파장의 빛을 투과하고, 상기 제1 색변환 층은 상기 제1 파장의 빛을 제2 파장의 빛으로 변환하고, 상기 제2 색변환 층은 상기 제1 파장의 빛을 제3 파장의 빛으로 변환하고, 상기 복수의 색필터는 제1 색필터, 제2 색필터, 제3 색필터를 포함하고, 상기 제1 색필터, 상기 제2 색필터, 상기 제3 색필터는 차광 영역에서 서로 중첩하고, 상기 격벽은 상기 차광 영역과 중첩하고, 상기 제1 개구부는 상기 제1 색필터와 중첩하고, 상기 제2 개구부는 상기 제2 색필터와 중첩하고, 상기 제3 개구부는 상기 제3 색필터와 중첩하는 색변환 패널.
  8. 제1 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터 위에 위치하는 화소 정의막, 상기 화소 정의막에 의해 정의되는 영역에 위치하는 복수의 발광층을 포함하는 표시 패널, 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 복수의 색필터, 상기 제2 기판과 상기 복수의 색필터 사이에 위치하고, 제1 개구부, 제2 개구부, 제3 개구부 및 서브 개구부를 포함하는 격벽, 상기 격벽의 상기 제1 개구부에 위치하는 제1 색변환층, 상기 격벽의 상기 제2 개구부에 위치하는 제2 색변환층, 상기 격벽의 상기 제3 개구부에 위치하는 투과층, 상기 격벽의 상기 서브 개구부에 위치하는 추가층, 그리고 상기 추가층과 중첩하는 스페이서를 포함하는 표시 장치.
  9. 제8항에서, 상기 서브 개구부는 상기 제3 개구부와 연결되고, 상기 추가층은 상기 투과층과 같은 층인 표시 장치.
  10. 제9항에서, 상기 격벽은 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 상기 제3 개구부와 이격되어 분리된 제4 개구부를 더 포함하는 표시 장치.
  11. 제10항에서, 상기 투과층은 제1 파장의 빛을 투과하고, 상기 제1 색변환 층은 상기 제1 파장의 빛을 제2 파장의 빛으로 변환하고, 상기 제2 색변환 층은 상기 제1 파장의 빛을 제3 파장의 빛으로 변환하고, 상기 복수의 색필터는 제1 색필터, 제2 색필터, 제3 색필터를 포함하고, 상기 제1 색필터, 상기 제2 색필터, 상기 제3 색필터는 차광 영역에서 서로 중첩하고, 상기 격벽은 상기 차광 영역과 중첩하고, 상기 제1 개구부는 상기 제1 색필터와 중첩하고, 상기 제2 개구부는 상기 제2 색필터와 중첩하고, 상기 제3 개구부는 상기 제3 색필터와 중첩하는 표시 장치.
  12. 제8항에서, 상기 서브 개구부는 상기 제1 개구부 또는 제2 개구부와 연결되고, 상기 추가층은 상기 제1 색변환층 또는 상기 제2 색변환층과 같은 층인 표시 장치.
  13. 제12항에서, 상기 격벽은 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 상기 제3 개구부와 이격되어 분리된 제4 개구부를 더 포함하는 표시 장치.
  14. 제13항에서, 상기 투과층은 제1 파장의 빛을 투과하고, 상기 제1 색변환 층은 상기 제1 파장의 빛을 제2 파장의 빛으로 변환하고, 상기 제2 색변환 층은 상기 제1 파장의 빛을 제3 파장의 빛으로 변환하고, 상기 복수의 색필터는 제1 색필터, 제2 색필터, 제3 색필터를 포함하고, 상기 제1 색필터, 상기 제2 색필터, 상기 제3 색필터는 차광 영역에서 서로 중첩하고, 상기 격벽은 상기 차광 영역과 중첩하고, 상기 제1 개구부는 상기 제1 색필터와 중첩하고, 상기 제2 개구부는 상기 제2 색필터와 중첩하고, 상기 제3 개구부는 상기 제3 색필터와 중첩하는 표시 장치.
  15. 기판 위에 복수의 색필터를 형성하는 단계, 상기 복수의 색필터 위에 제1 개구부, 제2 개구부, 제3 개구부 및 서브 개구부를 포함하는 격벽을 형성하는 단계, 상기 격벽의 상기 제1 개구부에 제1 색변환층을 형성하는 단계, 상기 격벽의 상기 제2 개구부에 제2 색변환층을 형성하는 단계, 상기 격벽의 상기 제3 개구부에 투과층을 형성하는 단계, 상기 격벽의 상기 서브 개구부에 추가층을 형성하는 단계, 그리고 상기 추가층 위에 스페이서를 형성하는 단계를 포함하는 색변환 표시 패널의 제조 방법.
  16. 제15항에서, 상기 제1 색변환층을 형성하는 단계, 상기 제2 색변환층을 형성하는 단계, 상기 투과층을 형성하는 단계는 잉크젯 공정으로 수행되는 색변환 표시 패널의 제조 방법.
  17. 제16항에서, 상기 격벽을 형성하는 단계에서 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 상기 제3 개구부와 이격되어 분리된 제4 개구부를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 잉크젯 공정 중, 상기 격벽 위에 적하된 잉크는 상기 제4 개구부 내에 위치하는 색변환 표시 패널의 제조 방법.
  18. 제15항에서, 상기 서브 개구부는 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부, 상기 제3 개구부 중 적어도 하나와 연결되도록 형성되는 색변환 표시 패널의 제조 방법.
  19. 제18항에서, 상기 서브 개구부는 상기 제3 개구부와 연결되도록 형성되고, 상기 추가층은 상기 투과층과 같은 층으로 형성되는 색변환 표시 패널의 제조 방법.
  20. 제18항에서, 상기 서브 개구부는 상기 제1 개구부 또는 상기 제2 개구부와 연결되도록 형성되고, 상기 추가층은 상기 제1 색변환층 또는 상기 제2 색변환층과 같은 층으로 형성되는 색변환 표시 패널의 제조 방법.

Description

색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치, 그리고 그 제조 방법{COLOR CONVERSION PANEL AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF} 본 개시는 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치, 그리고 그 제조 방법에 관한 것이다. 평판 표시 장치의 광손실을 줄이고 고효율의 색을 표시하기 위하여, 색변환 패널과 이를 포함하는 표시 장치가 제안되었다. 색변환 패널 내의 색 변환된 빛의 효율을 높임과 동시에 색 변환층의 효율적으로 제조하는 것이 필요하다. 한편, 표시 장치의 표시 패널과 색변환 패널 사이의 간격이 일정하지 않을 경우, 위치에 따라 밝기가 변화하는 등 표시 품질 저하가 발생할 수 있다. 특히 색변환 패널에 형성된 스페이서의 높이가 불필요하게 높아질 경우, 스페이서 주변에서 빛샘 등이 발생한다. 도 1은 한 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 2는 한 실시예에 따른 색변환 패널의 단면도이다. 도 3은 한 실시예에 따른 색변환 패널의 평면도이다. 도 4 내지 도 7은 한 실시예에 따른 색변환 패널의 제조 방법을 제조 공정 순으로 도시한 단면도이다. 도 8은 다른 한 실시예에 따른 색변환 패널의 평면도이다. 도 9는 다른 한 실시예에 따른 색변환 패널의 평면도이다. 도 10은 다른 한 실시예에 따른 색변환 패널의 평면도이다. 도 11은 다른 한 실시예에 따른 색변환 패널의 평면도이다. 도 12는 다른 한 실시예에 따른 색변환 패널의 평면도이다. 도 13은 다른 한 실시예에 따른 색변환 패널의 평면도이다. 도 14는 다른 한 실시예에 따른 색변환 패널의 평면도이다. 도 15는 다른 한 실시예에 따른 색변환 패널의 평면도이다. 이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "연결된다"라고 할 때, 이는 둘 이상의 구성요소가 직접적으로 연결되는 것만을 의미하는 것이 아니고, 둘 이상의 구성요소가 다른 구성요소를 통하여 간접적으로 연결되는 것, 물리적으로 연결되는 것뿐만 아니라 전기적으로 연결되는 것, 또는 위치나 기능에 따라 상이한 명칭들로 지칭되었으나 일체인 것을 의미할 수 있다. 이하에서는 도면을 참조하여 다양한 실시예와 변형예들을 상세하게 설명한다. 도 1을 참고하여, 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 간략하게 설명한다. 도 1은 한 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 1을 참고하면, 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(1000)과 색변환 패널(2000)을 포함한다. 도시하지는 않았지만 표시 장치는 터치부를 더 포함할 수 있고, 터치부는 표시 패널(1000)과 색변환 패널(2000) 사이에 위치할 수 있다. 먼저 표시 패널(1000)에 대하여 설명한다. 표시 패널(1000)은 제1 기판(110)을 포함하고, 제1 기판(110) 위에는 버퍼층(121)이 위치한다. 제1 기판(110)은 잘 휘어지고 구부러지며 접히거나 말릴 수 있는 플라스틱 등의 플렉서블 소재를 포함할 수 있다. 버퍼층(121)은 실리콘질화물(SiNx) 또는 실리콘산화물(SiO2) 등을 포함할 수 있다. 버퍼층(121)은 제1 기판(110)과 반도체층(154) 사이에 위치하여, 다결정 규소를 형성하기 위한 결정화 공정 시 제1 기판(110)으로부터 불순물을 차단하여 다결정 규소의 특성을 향상시키고, 제1 기판(110)을 평탄화시켜 버퍼층(121) 위에 형성되는 반도체층(154)의 스트레스를 완화할 수 있다. 버퍼층(121) 위에는 반도체층(154)이 위치한다. 반도체층(154)은 다결정 규소 또는 산화물 반도체로 이루어질 수 있다. 반도체층(154)은 채널 영역(152), 소스 영역(151) 및 드레인 영역(153)을 포함한다. 소스 영역(151) 및 드레인 영역(153)은 각각 채널 영역(152)의 양 옆에 배치되어 있다. 채널 영역(152)은 불순물이 도핑되지 않은 진성 반도체(intrinsic semiconductor)이고, 소스 영역(151) 및 드레인 영역(153)은 도전성 불순물이 도핑되어 있는 불순물 반도체(impurity semiconductor)다. 반도체층(154)은 산화물 반도체로 이루어질 수도 있으며, 이 경우에는 고온 등의 외부 환경에 취약한 산화물 반도체 물질을 보호하기 위해 별도의 보호층(미도시)이 추가될 수 있다. 반도체층(154) 위에는 이를 덮는 게이트 절연막(122)이 위치한다. 게이트 절연막(122)은 실리콘질화물(SiNx) 및 실리콘산화물(SiO2) 중 적어도 하나를 포함한 단층 또는 다층일 수 있다. 게이트 절연막(122) 위에는 게이트 전극(155)이 위치한다, 게이트 전극(155)은 구리(Cu), 구리 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 몰리브덴(Mo), 및 몰리브덴 합금 중 어느 하나를 포함하는 금속막이 적층된 다중막일 수 있다. 게이트 전극(155) 및 게이트 절연막(122) 위에는 층간 절연막(123)이 위치한다. 층간 절연막(123)은 실리콘질화물(SiNx) 또는 실리콘산화물(SiO2) 등을 포함할 수 있다. 층간 절연막(123)에는 소스 영역(151) 및 드레인 영역(153)을 각각 노출하는 오프닝이 위치한다. 층간 절연막(123) 위에 소스 전극(161)과 드레인 전극(162)이 형성된다. 소스 전극(161)과 드레인 전극(162)은 층간 절연막(123)과 게이트 절연막(122)에 형성된 오프닝을 통해 반도체층(154)의 소스 영역(151) 및 드레인 영역(153)과 각각 연결된다. 층간 절연막(123), 소스 전극(161) 및 드레인 전극(162) 위에는 보호막(180)이 위치한다. 보호막(180)은 층간 절연막(123), 소스 전극(161) 및 드레인 전극(162)을 덮어 평탄화시키므로 보호막(180) 위에 화소 전극(191)을 단차 없이 형성할 수 있다. 이러한 보호막(180)은 폴리아크릴계 수지(polyacrylates resin), 폴리이미드계 수지(polyimides resin) 등의 유기물 또는 유기물과 무기물의 적층막 등으로 만들어질 수 있다. 보호막(180) 위에는 화소 전극(191)이 위치한다. 화소 전극(191)은 보호막(180)의 오프닝을 통해 드레인 전극(162)과 연결되어 있다. 게이트 전극(155), 반도체층(154), 소스 전극(161) 및 드레인 전극(162)으로 이루어진 구동 트랜지스터는 화소 전극(191)에 연결되어 유기 발광 소자(OLED)에 구동 전류를 공급한다. 본 실시예에 따른 표시 장치는 도 1에 도시한 구동 트랜지스터 이외에, 데이터선(171)과 연결되고 스캔 신호에 응답하여 데이터 전압을 전달하는 스위칭 트랜지스터(미도시)와, 구동 트랜지스터와 연결되고 스캔 신호에 응답하여 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 보상 트랜지스터(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 보호막(180)과 화소 전극(191)의 위에는 화소 정의막(360)이 위치하고, 화소 정의막(360)은 화소 전극(191)과 중첩하고 발광 영역을 정의하는 화소 개구부(365)를 가진다. 화소 정의막(360)은 폴리아크릴계 수지(polyacrylates resin), 폴리이미드계 수지(polyimides resin) 등의 유기물 또는 실리카 계열의 무기물을 포함할 수 있다. 화소 개구부(365)는 화소 전극(191)과 거의 유사한 평면 형태를 가질 수 있다. 화소 개구부(365)는 평면상 마름모 또는 마름모와 유사한 팔각 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않고 사각형, 다각형 등 어떠한 모양도 가질 수 있다. 화소 개구부(365)와 중첩하는 화소 전극(191) 위에는 유기 발광층(370)이 위치한다. 유기 발광층(370)은 저분자 유기물 또는 PEDOT(Poly 3,4-ethylenedioxythiophene) 등의 고분자 유기물로 이루어질 수 있다. 또한, 유기 발광층(370)은 정공 주입층(hole injection layer, HIL), 정공 수송층(hole transporting layer, HTL), 전자 수송층(electron tran