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KR20190008493A - 표시 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20190008493A
KR20190008493A KR1020170089849A KR20170089849A KR20190008493A KR 20190008493 A KR20190008493 A KR 20190008493A KR 1020170089849 A KR1020170089849 A KR 1020170089849A KR 20170089849 A KR20170089849 A KR 20170089849A KR 20190008493 A KR20190008493 A KR 20190008493A
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방정석
박상지
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치 및 그 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 배치되어 제1 공간을 구획하고, 상단 및 상기 상단으로부터 연장되는 측면을 포함하는 격벽, 상기 상단과 상기 측면을 덮는 반사층, 상기 반사층 상에 상기 상단과 중첩되도록 배치되며 발액성을 갖는 유기막 및 상기 제1 공간에 배치되는 파장 변환층을 포함한다.

Description

표시 장치 및 그 제조방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
그 중 액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 색 재현율이 우수한 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 인접하는 화소 간에 색간섭이 발생하는 것을 방지할 수 잇는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 색 재현율이 우수한 표시 장치를 제조하는 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 인접하는 화소 간에 발생하는 색간섭을 방지하는 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 배치되어 제1 공간을 구획하고, 상단 및 상기 상단으로부터 연장되는 측면을 포함하는 격벽, 상기 상단과 상기 측면을 덮는 반사층, 상기 반사층 상에 상기 상단과 중첩되도록 배치되며 발액성을 갖는 유기막 및 상기 제1 공간에 배치되는 파장 변환층을 포함한다.
또한, 상기 유기막의 단부 및 상기 반사층의 단부는 상기 파장 변환층과 접촉할 수 있다.
또한, 상기 유기막은 상기 반사층을 덮되,
상기 유기막의 단부와 상기 반사층의 단부는 서로 정렬될 수 있다.
또한, 상기 제1 기판의 일면으로부터 상기 유기막 상면까지의 거리인 제1 높이가 정의되고, 상기 제1 높이는 6 내지 15 ㎛일 수 있다.
또한, 상기 제1 기판의 일면으로부터 상기 파장 변환층 상면 최고점까지의 거리인 제2 높이가 정의되고, 상기 제2 높이는 상기 제1 높이보다 크거나 같을 수 있다.
또한, 상기 유기막 및 상기 파장 변환층을 덮는 캡핑층을 더 포함하되, 상기 캡핑층은 청색광을 투과시키고, 녹색광 및 적색광을 반사 시킬 수 있다.
또한, 상기 격벽은 상기 제1 공간과 인접한 제2 공간을 더 구획하고,
상기 파장 변환층은 적색 파장 변환층과 녹색 파장 변환층을 포함하며,
상기 적색 파장 변환층은 상기 제1 공간에 배치되고, 상기 녹색 파장 변환층은 상기 제2 공간에 배치될 수 있다.
또한, 상기 격벽은 상기 제2 공간과 인접한 제3 공간을 더 구획하고, 상기 파장 변환층은 청색 파장 변환층을 더 포함하며, 상기 청색 파장 변환층은 상기 제3 공간에 배치될 수 있다.
또한, 상기 격벽은 상기 제2 공간과 인접한 제3 공간을 더 구획하고, 상기 제3 공간에 배치되는 광산란층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 적색 파장 변환층 및 상기 녹색 파장 변환층과 중첩되는 청색광 차단 필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사층은 금속 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 반사층은 순차적으로 적층된 제1 무기막 및 제2 무기막을 포함하고, 상기 제1 무기막과 상기 제2 무기막은 서로 상이한 재료로 이루어질 수 있다.
또한 상기 유기막은 불소를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 기판과 상기 격벽 사이에 배치되는 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 방향으로 연장되는 제1 데이터 라인과 제2 데이터 라인 및 상기 제1 데이터 라인과 상기 제2 데이터 라인 사이에 상기 제1 방향을 따라 배치되는 복수의 화소 전극을 더 포함하고,
상기 격벽은 상기 제1 데이터 라인을 따라 연장되는 제1 서브 격벽과 상기 제2 데이터 라인을 따라 연장되는 제2 서브 격벽을 포함하고,
상기 제1 공간은 상기 제1 서브 격벽과 상기 제2 서브 격벽에 의해 구획되는 바 형상을 갖되,
상기 제1 공간은 적어도 두 개의 상기 화소 전극과 중첩할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 기판 상에 제1 공간을 구획하며, 상단 및 상기 상단으로부터 연장되는 측면을 포함하는 격벽을 형성하는 단계, 상기 상단 및 상기 측면을 덮는 제1막을 형성하는 단계, 상기 제1막 상에 제2막을 형성하는 단계, 상기 제2막을 패터닝하여 상기 상단과 중첩하는 유기막을 형성하는 단계, 상기 유기막을 마스크로 상기 제1막을 식각하여 반사층을 형성하는 단계 및 상기 제1 공간에 잉크를 도포하여 파장 변환층을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제2막 또는 상기 유기막을 불소코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2막 또는 상기 유기막을 사불화탄소(CF4)를 이용하여 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 유기막의 단부 및 상기 반사층의 단부는 상기 파장 변환층과 접촉할 수 있다.
또한, 상기 유기막은 상기 반사층을 덮되, 상기 유기막의 단부와 상기 반사층의 단부는 서로 정렬될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
표시 장치의 색 재현율이 향상될 수 있다.
인접하는 화소 간에 색 간섭을 방지하여 표시 특성이 향상된 표시 장치를 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 배치도이다.
도 2는 도 1의 'A' 부분을 확대한 확대도이다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 변형예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 도 7의 'B'부분을 확대한 확대도이다.
도 9는 도 1의 'C' 부분을 확대한 확대도이다.
도 10 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다. 다만, 본 명세서에서는 본 발명에 따른 표시 장치를 액정 표시 장치를 예로 들어 설명하나, 이에 제한되는 것은 아니며 다른 종류의 표시 장치에도 가능한 범위에서 적용될 수 있음을 밝혀 둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 배치도이다. 도 2는 도 1의 'A' 부분을 확대한 확대도이다. 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판(1000), 제1 기판(1000) 상에 배치되며 제1 공간(s1)을 구획하고, 상단(T) 및 상단(T)으로부터 연장되는 측면(S)을 포함하는 격벽(PW), 상단(T)과 측면(S)을 덮는 반사층(100), 반사층(100) 상에 상단(T)과 중첩되도록 배치되며 발액성을 갖는 유기막(200), 제1 공간(s1)에 배치되는 파장 변환층(WC)을 포함한다.
제1 기판(1000)은 내열성 및 투과성을 가진 물질로 형성될 수 있다. 제1 기판(1000)은 예컨대, 투명 유리 또는 플라스틱으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 기판(1000)과 대향하는 제2 기판(500)을 포함할 수 있다. 설명의 편의상 제2 기판(500)에 대해 먼저 설명하기로 한다.
제2 기판(500) 상에는 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)이 정의될 수 있다.
표시 영역(DA)은 디스플레이 장치에서 화상이 표시되는 영역이며, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)에서 화상을 표시할 수 있게 하기 위해 각종 신호선들이 배치되는 영역이다.
비표시 영역(NDA) 상에는 데이터 라인(DL)에 데이터 신호를 제공하는 복수의 데이터 드라이버(DU) 및 데이터 드라이버(DU)로부터 제공되는 신호를 데이터 라인(DL)에 전달하는 복수의 데이터 팬아웃 라인(DFL)이 배치될 수 있다.
표시 영역(DA)에 대해 더 구체적으로 설명하면, 표시 영역(DA)상에는 복수의 데이터 라인(DL)과 복수의 게이트 라인(GL)이 서로 교차하여 구획하는 복수의 화소가 배치될 수 있다. 즉, 도 2는 복수의 화소 중 하나의 화소(도 1의 'A' 부분)를 확대한 것으로서, 표시 영역(DA)은 이와 실질적으로 동일한 화소를 복수개 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2 기판(500)의 외측에는 제2 편광층(POL2)이 배치될 수 있다. 제2 편광층(POL2)은 후술하는 백라이트 유닛(도시하지 않음)로부터 제공되는 빛을 차단하거나 투과시킬 수 있다. 구체적으로, 백라이트 유닛으로부터 제공되는 빛 중 특정 방향으로 진동하는 빛만을 투과하고, 그 나머지 빛을 흡수하거나 반사할 수 있다.
즉, 일 실시예에서 제2 편광층(POL2)은 일 방향으로 진동하는 편광 성분을 통과시키는 선편광판을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 제2 편광층(POL2)은 특정 방향으로 연신된 고분자 수지 및 특정 방향으로 진동하는 광을 흡수하는 광 흡수 물질이 흡착된 편광 필름일 수 있다. 다른 실시예에서 제2 편광층(POL2)은 금속층으로 이루어지며 일부 빛을 흡수하거나 반사시키고, 일부 빛을 투과시킬 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제2 편광층(POL2)은 와이어 그리드 편광자(WGP, Wire Grid Polarizer)를 포함할 수 있다.
도 3은 제2 편광층(POL2)이 제2 기판(500)의 외측에 배치되는 경우를 예시하나, 이에 제한되지 않는다. 즉, 다른 실시예에서 제2 편광층(POL2)은 제2 기판(500)의 내측 즉, 제2 기판(500)과 게이트 전극(GE) 사이에 배치될 수도 있다.
제2 기판(500) 상에는 게이트 배선(GL, GE)이 배치될 수 있다. 게이트 배선(GL, GE)은 구동에 필요한 신호를 전달받는 게이트 라인(GL) 및 게이트 라인(GL)으로부터 돌기 형태로 돌출된 게이트 전극(GE)을 포함할 수 있다. 게이트 라인(GL)은 제2 방향으로 연장될 수 있다. 제2 방향은 예컨대, 도 2의 x축 방향과 실질적으로 동일할 수 있다. 게이트 전극(GE)은 후술하는 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 함께 박막 트랜지스터의 삼단자를 구성할 수 있다.
게이트 배선(GL, GE)은 알루미늄 합금을 포함하는 알루미늄(Al) 계열의 금속, 은 합금을 포함하는 은(Ag) 계열의 금속, 구리 합금을 포함하는 구리(Cu)계열의 금속, 몰리브덴 합금을 포함하는 몰리브덴(Mo) 계열 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 및 탄탈륨(Ta) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 게이트 배선(GL, GE)의 재질이 이에 제한되는 것은 아니며, 원하는 표시장치를 구현하기 위해 요구되는 성능을 가진 금속 또는 고분자 물질이 게이트 배선(GL, GE)의 재료로서 이용될 수 있다.
게이트 배선(GL, GE)은 단일막 구조일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 이중막, 삼중막 또는 그 이상의 다중막일 수 있다.
게이트 배선(GL, GE) 상에는 게이트 절연막(GI)이 배치될 수 있다. 게이트 절연막(GI)은 게이트 배선(GL, GE)을 덮으며, 제2 기판(500)의 전면에 형성될 수 있다.
게이트 절연막(GI) 상에는 반도체 패턴층(700)이 배치될 수 있다.
반도체 패턴층(700)은 비정질 규소 또는 다결정 규소를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 실시예에서 반도체 패턴층(700)은 산화물 반도체를 포함하여 이루어질 수도 있다.
반도체 패턴층(700)은 섬형, 선형 등과 같은 다양한 형상을 가질 수 있다. 반도체 패턴층(700)이 선형을 갖는 경우, 반도체 패턴층(700)은 데이터 라인(DL) 아래에 위치하여 게이트 전극(GE) 상부까지 연장될 수 있다.
일 실시예에서 반도체 패턴층(700)은 채널부(CH)를 제외한 전 영역에서 후술하는 데이터 배선(DL, SE, DE)과 실질적으로 동일한 형상으로 패터닝될 수 있다.
다시 말하면, 반도체 패턴층(700)은 채널부(CH)를 제외한 전 영역에서 데이터 배선(DL, SE, DE)과 중첩되도록 배치될 수 있다.
채널부(CH)는 대향하는 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)사이에 배치될 수 있다. 채널부(CH)는 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)을 전기적으로 이어주는 역할을 하며, 그 구체적인 형상은 제한되지 않는다.
반도체 패턴층(700) 상부에는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 오믹 컨택층(도시하지 않음)이 배치될 수 있다. 오믹 컨택층은 반도체 패턴층(700)의 전부 또는 일부와 중첩될 수 있다. 다만, 반도체 패턴층(700)이 산화물 반도체를 포함하는 실시예에서 오믹 컨택층은 생략될 수도 있다.
반도체 패턴층(700)이 산화물 반도체인 경우, 반도체 패턴층(700)은 산화아연(ZnO)을 포함할 수 있다. 이에 더하여, 반도체 패턴층(700) 상에는 갈륨(Ga), 인듐(In), 스태튬(Sn), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 은(Ag), 구리(Cu), 게르마늄(Ge), 가돌리늄(Gd), 티타늄(Ti) 및 바나듐(V)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 이온이 도핑될 수 있다. 예시적으로, 산화물 반도체인 반도체 패턴층(700)은 ZnO, ZnGaO, ZnInO, ZnSnO, GaInZnO, CdO, InO, GaO, SnO, AgO, CuO, GeO, GdO, HfO, TiZnO, InGaZnO 및 InTiZnO 으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 산화물 반도체의 종류가 이에 제한되지 않음은 물론이다.
반도체 패턴층(700) 상에는 데이터 배선(DL, SE, DE)이 배치될 수 있다. 데이터 배선(DL, SE, DE)은 데이터 라인(DL), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다.
데이터 라인(DL)은 제1 방향, 예컨대 도 2에서 y축 방향으로 연장되어 게이트 라인(GL)과 교차할 수 있다. 소스 전극(SE)은 데이터 라인(DL)으로부터 가지 형태로 분지되어 반도체 패턴층(700)의 상부까지 연장되어 배치될 수 있다.
드레인 전극(DE)은 소스 전극(SE)과 이격되어 있으며, 게이트 전극(GE) 또는 채널부(CH)를 중심으로 반도체 패턴층(700) 상부에 소스 전극(SE)과 대향하도록 배치될 수 있다. 드레인 전극(DE)은 후술하는 화소 전극(PE)과 접하여 전기적으로 연결될 수 있다.
데이터 배선(DL, SE, DE)은 니켈(Ni), 코발트(Co), 티탄(Ti), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 니오브(Nb), 금(Au), 철(Fe), 셀렌(Se) 또는 탄탈(Ta) 등으로 이루어진 단일막 또는 다중막 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 금속에 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 니오브(Nb), 백금(Pt), 하프늄(Hf), 산소(O) 및 질소(N)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 원소를 포함시켜 형성한 합금도 적용할 수 있다. 다만, 상기한 재료는 예시적인 것으로, 데이터 배선(DL, SE, DE)의 재질이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2는 하나의 화소에 하나의 박막 트랜지스터가 배치되는 경우를 예시하지만, 본 발명의 범위가 이에 제한되지 않음은 물론이다. 즉, 다른 실시예에서 하나의 화소에 배치되는 박막 트랜지스터의 개수는 복수일 수 있다. 또한, 하나의 화소에 복수개의 박막 트랜지스터가 배치되는 경우, 각각의 박막 트랜지스터에 대응되도록 하나의 화소가 복수개의 영역(domain)으로 구분될 수도 있다.
데이터 배선(DL, SE, DE) 및 반도체 패턴층(700) 상에는 제2 패시베이션막(301)이 배치될 수 있다. 제2 패시베이션막(301)은 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
제2 패시베이션막(301)은 드레인 전극(DE)의 적어도 일부를 노출시키는 컨택홀(CNT)을 포함할 수 있다.
제2 패시베이션막(301) 상에는 화소 전극(PE)이 배치될 수 있다. 화소 전극(PE)은 컨택홀(CNT)을 통해 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에서 화소 전극(PE)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 도전체 또는 알루미늄 등의 반사성 도전체로 형성될 수 있다.
도 2는 화소 전극(PE)이 평판 형상을 가지는 경우를 예시하지만, 화소 전극의 형상은 이에 제한되지 않는다. 즉, 다른 실시예에서 화소 전극은 하나 이상의 슬릿을 갖는 구조일 수 있다. 또한, 또 다른 실시예에서 화소 전극은 하나 이상 배치될 수 있으며, 이 경우, 복수의 화소 전극에 서로 다른 전압이 인가될 수도 있다.
이어서, 도 3 및 도 4를 참조하여, 제1 기판(1000)에 대해 설명하기로 한다.
제1 기판(1000) 상에는 청색광 차단 필터(BC)가 배치될 수 있다.
일 실시예에서 표시 장치에는 청색을 갖는 빛이 백라이트로서 제공될 수 있는데 이 경우, 청색광 차단 필터(BC)는 청색광을 차단하는 역할을 할 수 있다.
다시 말하면, 백라이트 유닛(도시하지 않음)이 청색 파장대의 빛을 제공하는 경우 파장 변환층(WC)을 거쳐도 청색 파장대를 갖는 빛이 잔존할 수 있는데, 상술한 바와 같이 청색광 차단 필터(BC)를 적용하는 경우, 잔존하는 청색 파장대의 빛을 차단하여 파장 변환층으로부터 방출되는 빛(이 경우 녹색이나 적색이 될 것이다.)의 색 재현율을 높일 수 있다.
청색광 차단 필터(BC)는 제1 기판(1000) 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 뒤에서 자세히 설명하겠지만, 청색광 차단 필터(BC)는 후술하는 적색 파장 변환층(WC_R), 및 녹색 파장 변환층(WC_G)과 중첩되도록 배치되고, 청색 파장 변환층(WC_B) 또는 광산란층(401)과는 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
청색광 차단 필터(BC) 상에는 격벽(PW)이 형성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 청색광 차단 필터(BC)가 제1 기판(1000) 상에 부분적으로 배치되므로, 격벽(PW)의 일부는 청색광 차단 필터(BC)와 중첩되고, 일부는 청색광 차단 필터(BC)와 중첩되지 않을 수 있다.
격벽(PW)은 복수의 공간을 구획할 수 있다.
일 실시예에서 격벽(PW)은 전체적으로 격자 형상을 가질 수 있다. 즉, 격벽(PW)은 복수의 열과 복수의 행에 따라 배열되는 복수의 공간을 구획할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 다른 실시예에서 격벽(PW)은 복수의 열에 따라 연장되는 복수의 공간을 구획할 수도 있다. (도 9 참조)
일 실시예에서 격벽(PW)은 전체가 일체로서 형성되어 복수의 공간을 구획할 수 있다.
다른 실시예에서 복수의 격벽(PW)이 공간을 나눔으로써 공간을 구획할 수 있다.
일 실시예에서 격벽(PW)이 구획하는 공간의 평면 형상은 닫힌 도형(closed figure) 형상일 수 있다. 예컨대, 격벽(PW)이 구획하는 공간의 평면 형상은 사각형, 원형 또는 곡선과 직선이 혼합된 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서 격벽(PW)은 서로 마주보는 상단(T)과 하단(BO) 및 상단(T)으로부터 연장되어 상단(T)과 하단(BO)을 잇는 측면(S)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 격벽(PW)은 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서 상단(T)의 폭은 하단(BO)의 폭에 비해 작을 수 있다. 이 경우, 격벽(PW)의 단면은 상단(T)의 폭이 하단(BO)보다 작은 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서 격벽(PW)은 감광성 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시예에서 격벽(PW)은 검정색 또는 유색의 안료로 이루어지거나, 아크릴계 고분자를 포함하여 이루어질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 격벽(PW)의 재료가 이에 제한되는 것은 아니다.
설명의 편의상 격벽(PW)의 구획하는 공간 중 어느 하나를 제1 공간(s1)으로 지칭하기로 한다. 제1 공간(s1)은 격벽(PW)이 구획하는 복수의 공간 중 하나로 복수의 공간은 이하에서 설명하는 제1 공간(s1)과 실질적으로 동일할 수 있다.
격벽(PW) 상에는 반사층(100)이 배치될 수 있다. 반사층(100)은 격벽(PW)의 상단(T)과 측면(S)을 덮을 수 있다.
반사층(100)은 표시 장치 내에서 빛이 전면으로 향할 수 있도록 유도하는 역할을 할 수 있다. 다시 말하면, 반사층(100)은 빛이 측방으로 새지 않고, 전방(도 3의 제2 기판(500)으로부터 제1 기판(1000)을 향하는 방향)으로 진행하도록 유도할 수 있다.
일 실시예에 반사층(100)은 금속 소재로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서 금속 소재는 은(Ag) 및/또는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 금속 소재가 이에 제한되는 것은 아니고, 반사율이 높은 재질이라면 반사층(100)의 재료로서 이용될 수 있다.
또한, 다른 실시예에서 반사율이 높은 세라믹 재질도 반사층(100)의 재료로 이용될 수 있다.
반사층(100) 상에는 유기막(200)이 배치될 수 있다.
유기막(200)은 감광성 물질을 포함할 수 있다. 이는 후술하는 바와 같이 유기막(200)이 포토 레지스트 공정에 의해 패터닝되는 것에 기인할 수 있다.
일 실시예에서 유기막(200) 검정색 또는 유색의 안료로 이루어지거나, 아크릴계 고분자를 포함하여 이루어질 수 있다.
일 실시예에서 유기막(200)은 투명하며 이에 따라 빛을 적어도 부분적으로 통과시킬 수 있다.
유기막(200)은 발액성을 가질 수 있다. 후술하는 바와 같이 잉크젯 방식으로 파장 변환층(WC)을 형성하는 경우, 잉크가 격벽(PW)을 넘어 인접하는 공간으로 침투하여 불량을 일으키는 문제가 발생할 수 있다. 유기막(200)이 발액성을 가지는 경우, 잉크의 표면 형상을 유지하게 하여 잉크가 인접하는 공간으로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에서 유기막(200)의 발액성은 유기막(200)을 불소코팅하거나, 유기막(200)에 사불화 탄소(CF4)를 이용한 플라즈마 처리를 수행함으로써 얻어질 수 있다. 그와 같은 공정의 결과로서 유기막(200)은 불소를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 유기막(200)은 제1폭(w1)을 가질 수 있다. (도 4 참조) 일 실시예에서 제1폭(w1)은 상단(T)의 폭과 동일하거나, 상단(T)의 폭보다 클 수 있다.
제1 공간(s1)에는 파장 변환층(WC)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서 파장 변환층(WC)은 제1 공간(s1)을 구획하는 격벽(PW)의 측면(S)과 접촉할 수 있다.
도 3 및 도 4는 파장 변환층(WC)의 상면이 평탄한 경우를 예시하고 있지만, 파장 변환층(WC)의 상면 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 실시예에서 파장 변환층(WC)의 상면은 위로 볼록하거나 아래로 볼록한 형상을 가질 수 있다.
파장 변환층(WC)은 제공되는 빛의 파장을 시프트(shift)시키는 역할을 할 수 있다.
일 실시예에서 파장 변환층(WC)은 양자점(QD, Quantum Dot)을 포함할 수 있다. 파장 변환층(WC)에 포함되는 양자점의 크기, 종류 및 양에 따라 파장 변환층(WC)을 통과하여 나오는 빛의 색이 달라질 수 있다. 예컨대, 양자점의 크기, 종류 및 양에 따라 파장 변환층(WC)은 녹색광, 적색광 및 청색광 중 어느 하나를 방출할 수 있다.
파장 변환층(WC)에 포함되는 양자점은 예컨대, CdSe/ZnS, CdSe/CdS/ZnS, ZnSe/ZnS 또는 ZnTe/ZnSe을 포함하는 II-VI 계 양자점이거나 InP/ZnS 를 포함하는 III-V 계 양자점이거나, CuInS(2)/ZnS를 포함하는 양자점일 수 있다.
파장 변환층(WC)이 양자점을 포함하는 경우, 파장 변환층(WC)을 지나는 빛은 산란될 수 있다. 다시 말하면, 제1 편광층(POL1)을 통과하여 편광된 빛은 파장 변환층(WC)을 지나면서 산란되고, 이에 따라 편광이 깨어질 수 있다.
일 실시예에서 제1 높이(t1)와 제2 높이(t2)가 정의될 수 있다. 제1 높이(t1)는 제1 기판(1000)의 일면(일면은 도 3에서 제1 기판(1000)의 하면을 의미할 수 있다.)으로부터 유기막(200) 상면까지의 높이로 정의된다. 제2 높이(t2)는 제1 기판(1000)의 일면에서 파장 변환층(WC) 최고점까지의 높이로 정의된다. 최고점은 파장 변환층(WC) 상면 상의 일 지점으로서, 제1 기판(1000)까지의 거리가 가장 큰 지점을 의미할 수 있다.
일 실시예에서 제1 높이(t1)는 6 내지 15㎛일 수 있다.
일 실시예에서 제2 높이(t2)는 제1 높이(t1)와 동일하거나, 제1 높이(t1)보다 클 수 있다.
유기막(200)이 발액성을 가지므로, 제2 높이(t2)가 제1 높이(t1)보다 큰 경우에도, 파장 변환층(WC)을 형성하기 위해 도포되는 잉크는 인접하는 공간으로 넘치지 않는다. 즉, 발액성을 갖는 유기막(200)에 의해 잉크가 넘치지 않고, 제1 공간(s1)에 수용될 수 있다.
파장 변환층(WC) 및 반사층(100) 상에는 캡핑층(CA)이 배치될 수 있다.
일 실시예에서 캡핑층(CA)은 격벽(PW)의 상단(T)과 파장 변환층(WC)을 덮도록 배치될 수 있다.
일 실시예에서 캡핑층(CA)은 적어도 하나의 무기막을 포함하여 이루어질 수 있다. 무기막은 예컨대, 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 산질화물(SIONx) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 캡핑층(CA)은 단일막이거나, 상술한 복수의 막이 적층된 적층막일 수 있다.
일 실시예에서 캡핑층(CA)은 YRF(Yellow Recylcling Filter)일 수 있다. 즉, 캡핑층(CA)은 녹색광과 적색광을 반사하고, 청색광을 투과시키는 광 필터일 수 있다. 이를 위해 캡핑층(CA)은 전체적으로 황색(yellow)으로 이루어지거나, 혼재된 적색 영역 및 녹색 영역을 포함할 수 있다.
이 경우, 캡핑층(CA)은 파장 변환층(WC)에서 제2 기판(500) 방향으로 진행하는 녹색광과 적색광을 반사하여 다시 파장 변환층(WC)에 돌려보낼 수 있다. 즉, 누설광을 재활용할 수 있으며, 파장 변환층(WC)으로부터 나오는 빛이 전방을 향하도록 유도할 수 있다.
캡핑층(CA) 상에는 평탄화막(OC)이 배치될 수 있다. 평탄화막(OC)은 유기 및/또는 무기 절연 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 평탄화막(OC)은 제1 기판(1000)의 전 영역에 걸쳐 형성될 수 있으며, 제1 기판(1000) 상에 형성된 단차를 평탄화시킬 수 있다. 도 4는 평탄화막(OC)이 단일막인 경우를 예시하나, 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 실시예에서 평탄화막(OC)은 둘 이상의 다중막을 포함하여 이루어질 수도 있다.
평탄화막(OC) 상에는 제1 편광층(POL1)이 배치될 수 있다. 제1 편광층(POL1)은 백라이트 유닛(도시하지 않음)으로부터 제공되어 액정층(LC)을 통과한 빛을 차단하거나 투과시킬 수 있다. 구체적으로, 제1 편광층(POL1)은 액정층(LC)을 통과한 빛 중 특정 방향으로 진동하는 빛만을 투과하고, 그 나머지 빛을 흡수하거나 반사할 수 있다.
일 실시예에서 제1 편광층(POL1)은 일 방향으로 진동하는 편광 성분을 통과시키는 선편광판일 수 있다.
일 실시예에서 제1 편광층(POL1)과 제2 편광층(POL2)의 편광 방향은 서로 상이할 수 있다. 본 명세서에서 편광 방향이라 함은 편광층을 통과한 광의 편광 성분이 갖는 방향을 의미할 수 있다.
이에 비추어 설명하면, 제1 편광층(POL1)이 투과시키는 빛의 진동 방향 즉 편광 방향은 제2 편광층(POL2)이 투과시키는 빛의 진동 방향 즉 편광 방향과 동일하거나 상이할 수 있다. 예컨대, 제2 편광층(POL2)이 제1 방향으로 진동하는 빛을 투과시키는 예시적인 실시예에서 제1 편광층(POL1)은 제1 방향으로 진동하는 빛을 투과시키거나, 제1 방향과 상이한 제2 방향(예컨대, 제1 방향과 수직인 방향)으로 진동하는 빛을 투과시킬 수 있다.
일 실시예에서 제1 편광층(POL1)은 와이어 그리드 편광자(WGP, Wire-Grid-Polarizer)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 제1 편광층(POL1)은 일 방향을 따라 서로 평행하게 배열된 미세 금속 와이어 패턴을 포함할 수 있다.
제1 편광층(POL1)은 반사율이 높은 금속으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 알루미늄, 금, 은, 구리, 크롬, 철, 니켈 및 몰리브덴으로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 제1 편광층(POL1)의 재질이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3은 제1 편광층(POL1)이 단일층으로 되는 경우를 예시하나, 다른 실시예에서 제1 편광층(POL1)은 둘 이상의 층으로 이루어진 다중층 구조를 가질 수도 있다.
제1 편광층(POL1) 상에는 제1 패시베이션막(302)이 배치될 수 있다.
제1 패시베이션막(302) 상에는 공통 전극(CE)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서 공통 전극(CE)은 패터닝되지 않은 전면 전극일 수 있다. 공통 전극(CE)에는 공통 전압이 인가될 수 있다. 공통 전극(CE)과 화소 전극(PE)에 서로 다른 전압이 인가되면 공통 전극(CE)과 화소 전극(PE) 사이에 일정한 전계가 형성될 수 있다.
제1 기판(1000)과 제2 기판(500) 사이에는 복수의 액정 분자가 배치되는 액정층(LC)이 배치될 수 있다. 액정층(LC)은 공통 전극(CE)과 화소 전극(PE) 사이에 형성된 전계에 의해 제어될 수 있으며, 액정층(LC)에 배치되는 액정의 움직임을 제어함으로써, 영상을 표시하는데 필요한 빛을 제어할 수 있다.
이상에서는 공통 전극(CE)이 제1 기판(1000) 상에 형성되는 경우를 예시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 실시예에서 공통 전극(CE)은 하부 기판인 제2 기판(500) 상에 형성될 수도 있다.
또한, 도 3은 파장 변환층(WC)이 상부 기판에 형성되는 경우를 예시하여 설명하였지만, 이에 제한되지 않으며, 파장 변환층(WC)은 하부 기판에 형성될 수도 있다.
이어서, 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 파장 변환층(WC)은 적색 파장 변환층(WC_R), 녹색 파장 변환층(WC_G) 및 청색 파장 변환층(WC_B)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 격벽(PW)은 제1 공간(s1), 제2 공간(s2) 및 제3 공간(s3)을 구획할 수 있다. 제1 공간(s1), 제2 공간(s2) 및 제3 공간(s3)은 서로 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 제1 공간(s1), 제2 공간(s2) 및 제3 공간(s3)은 인접하는 세 개의 화소에 각각 대응될 수 있다.
일 실시예에서 파장 변환층(WC)은 복수일 수 있다. 이 때, 각 파장 변환층(WC)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시예에서 제1 공간(s1)에는 적색 파장 변환층(WC_R)이 배치되고, 제2 공간(s2)에는 녹색 파장 변환층(WC_G)이 배치되고, 제3 공간(s3)에는 청색 파장 변환층(WC_B)이 배치될 수 있다.
일 실시예에서 적색 파장 변환층(WC_R)은 통과하는 빛이 적색 파장 영역을 갖도록 시프트 시키고, 녹색 파장 변환층(WC_G)은 통과하는 빛이 녹색 파장 영역을 갖도록 시프트 시키고, 청색 파장 변환층(WC_B)은 통과하는 빛이 청색 파장 영역을 갖도록 시프트 시킬 수 있다.
도 4는 파장 변환층(WC)의 두께가 실질적으로 동일한 경우를 도시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 실시예에서 적색 파장 변환층(WC_R), 녹색 파장 변환층(WC_G) 및 청색 파장 변환층(WC_B)은 서로 상이한 두께를 가질 수 있다. 이와 같은 높이 차이는 파장 변환층(WC)이 특정의 파장을 방출하기 위해 필요한 물성을 확보하기 위한 것일 수 있다. 즉, 특정 파장의 빛을 방출하기 위해 빛이 통과하는 길이를 조절하는 것에 기인할 수 있다.
일 실시예에서 적색 파장 변환층(WC_R) 및 녹색 파장 변환층(WC_G)은 청색광 차단 필터(BC)와 중첩될 수 있다. 적색 파장 변환층(WC_R) 및 녹색 파장 변환층(WC_G)을 통과하여서 청색 파장 영역의 빛이 일부 잔존할 수 있다.
청색광 차단 필터(BC)는 이와 같이 잔존하는 청색 파장 영역의 빛을 차단하여 표시 장치에서 녹색 및 적색의 색 재현율을 향상시킬 수 있다.
청색광 차단 필터(BC)는 청색 파장 변환층(WC_B)과는 중첩되지 않을 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 번호로서 지칭하며, 중복 설명은 생략하거나 간략화하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 파장 변환층(WC)과 인접하게 배치되는 광산란층(401)을 포함하는 점이 도 4의 실시예와 다른 점이다.
일 실시예에서 파장 변환층(WC)과 인접하도록 광산란층(401)이 배치될 수 있다. 구체적으로 복수의 파장 변환층(WC) 중 일부가 광산란층(401)으로 치환될 수 있다.
일 실시예에서 광산란층(401)은 청색 파장 변환층(WC_B)을 대체할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 백라이트는 청색광을 제공할 수 있다. 백라이트가 청색광을 제공하는 예시적인 실시예에서 광산란층(401)은 청색광을 통과시킴으로써, 청색을 표시할 수 있다.
광산란층(401)은 광 산란제를 포함할 수 있다. 광 산란제는 예컨대, TiO2를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 광 산란제의 재료가 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서 광산란층(401)은 청색 안료를 포함할 수 있다. 이 경우, 광산란층(401)을 통과하는 빛은 더욱 선명한 청색광을 띌 수 있다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6a를 참조하면, 일 실시예에서 반사층(101)과 유기막(201)은 격벽(PW)의 측면(S)을 덮을 수 있다.
일 실시예에서 반사층(101)은 격벽(PW)의 상단(T)과 상단(T)의 양측에 배치되는 측면(S)을 덮을 수 있다.
이 경우, 반사층(101)은 격벽(PW)과 직접적으로 접촉할 수 있다.
반사층(101) 상에는 유기막(201)이 배치될 수 있다. 유기막(201)은 반사층(101)을 덮을 수 있다.
즉 유기막(201)과 반사층(101)은 격벽(PW)의 상단(T)뿐만 아니라 측면(S)과도 중첩될 수 있다.
반사층(101)과 유기막(201)이 격벽(PW)의 상단(T)과 측면(S)을 덮으면 반사층(101)과 유기막(201)의 양 단부는 격벽(PW)을 사이에 두고 배치될 수 있다.
즉, 반사층(101)의 일 단부(18)와 유기막(201)의 일 단부(28)는 서로 정렬될 수 있다. 단부가 서로 정렬된다 함은 반사층(101)의 일 단부(18)와 유기막(201)의 일 단부가 단면 상에서 동일선 상에 배치된다는 것을 의미할 수 있다.
이를 3차원 관점에서 설명하면, 반사층(101)의 일 단부(18)와 유기막(201)의 일 단부(28)는 동일면 상에 배치될 수 있다.
이는 후술하는 바와 같이 유기막(201)을 마스크로 반사층(101)을 패터닝하는 게조 방법에 기인한 것일 수 있다. 즉, 유기막(201)을 식각 마스크로 하여 반사층(101)을 식각하는 경우, 양자의 식각면은 동일면 상에 배치될 수 있다. 이에 따라 유기막(201)의 단부(28)와 반사층(101)의 단부(18)가 서로 정렬될 수 있다. 다만, 본 발명의 구조가 제조 방법에 의해 제한되는 것은 아니다.
이와 같이 반사층(101)의 단부(18)와 유기막(201)의 단부(28)가 서로 정렬되는 경우, 반사층(101)의 단부(18)와 유기막(201)의 단부(28)는 파장 변환층(WC)과 접촉할 수 있다. 다시 말하면, 적색 파장 변환층(WC_R), 녹색 파장 변환층(WC_G) 및 청색 파장 변환층(WC_B)(또는 광산란층(401))은 반사층(101)의 단부(18) 및 유기막(201)의 단부(28)와 직접 접촉할 수 있다.
청색 파장 변환층(WC_B)이 광산란층(401)으로 대체되는 실시예에서, 반사층(101)의 단부(18)와 유기막(201)의 단부(28)는 광산란층(401)과도 접촉할 수 있다.
도 6b는 도 6a의 변형예에 따른 단면도이다.
도 6b를 참조하면, 유기막(204)의 단부(29)와 반사층(104)의 단부가 서로 정렬되되, 수평 방향으로 돌출되지 않을 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이 유기막(201)의 단부(28)와 반사층(101)의 단부(18)는 서로 정렬되되, 수평 방향으로 일정 간격 돌출되어 형성될 수 있다.
이와 달리 다른 실시예에서 도 6b에 도시한 바와 같이 유기막(204)의 단부(29)와 반사층(104)의 단부가 서로 정렬되되, 수평 방향으로 돌출되지 않을 수 있다. 단 이 경우에도, 유기막(204)의 단부(29)와 반사층(104)의 단부는 서로 정렬될 수 있다. 즉, 양자의 식각면은 동일면 상에 배치될 수 있다.
다시 말하면, 반사층(104)의 단부(19)는 유기막(204)의 단부(29)로부터 연속적으로 이어져 내려올 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 8은 도 7의 'B'부분을 확대한 확대도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 일 실시예에서 반사층(103)은 금속 소재가 아닌 무기막 적층체로 이루어질 수 있다.
일 실시예에서 반사층(103)은 하나 이상의 무기막으로 이루어질 수 있다.
예컨대, 반사층(103)은 도 8에 도시된 바와 같이 순차적으로 적층된 n개(n은 2 이상의 정수)의 무기막층을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 무기막 적층체는 서로 다른 종류의 무기막이 교번하여 적층된 적층체일 수 있다.
예컨대, 제1 무기막(IL1)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 산질화물(SIONx) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지고, 제2 무기막(IL2)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 산질화물(SIONx) 중에서 제1 무기막(IL1)과 다른 재료를 선택하여 이루어질 수 있다.
또한, 제1 무기막(IL1)은 격벽(PW)의 상단(T)과 직접 접촉하고, 제n 무기막(ILn)은 유기막(200)과 직접 접촉할 수 있다.
일 실시예에서 반사층(103)은 캡핑층(CA)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 반사층(103)은 녹색과 적색을 반사하기 위해 황색(yellow)을 띄거나, 혼재된 녹색 영역 및 적색 영역을 포함할 수 있다.
반사층(103)을 무기막 적층체로 형성하는 경우, 앞의 금속 소재에 비해 반사율이 떨어질 수 있다.
이에 따라 발생할 수 있는 광 누설을 막기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 블랙 매트릭스(BM)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서 블랙 매트릭스(BM)는 감광성 물질로 이루어지며, 검정색 안료를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 블랙 매트릭스(BM)는 제1 기판(1000)과 격벽(PW) 사이에 배치될 수 있다. 즉 블랙 매트릭스(BM)와 격벽(PW)은 서로 중첩되도록 배치될 수 있다.
도 7은 일부의 블랙 매트릭스(BM)가 청색광 차단 필터(BC)와 제1 기판(1000) 사이에 배치되는 것을 도시하나, 블랙 매트릭스(BM)의 위치가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉 다른 실시예에서 청색광 차단 필터(BC)가 블랙 매트릭스(BM)와 제1 기판(1000) 사이에 배치될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 부분 평면도이다. 도 9는 도 1의 'C' 부분을 확대한 확대도이다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에서 격벽(PW)은 제1 서브 격벽(PW1)과 제2 서브 격벽(PW2)을 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 복수의 데이터 라인(DL)은 제1 방향으로 연장될 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 9에서는 이를 제1 데이터 라인(DL1)과 제2 데이터 라인(DL2)으로 지칭하기로 한다.
제1 데이터 라인(DL1) 및 제2 데이터 라인(DL2)은 서로 이격되며, 제1 방향을 따라 나란하게 연장될 수 있다.
일 실시예에서 제1 서브 격벽(PW1)은 제1 데이터 라인(DL1)을 따라 연장되고, 제2 서브 격벽(PW1)은 제2 데이터 라인(DL2)을 따라 연장될 수 있다.
이 경우 제1 서브 격벽(PW1)과 제2 서브 격벽(PW2)이 구획하는 제1 공간(s1_1)은 제1 방향을 따라 연장되는 바(bar) 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서 바 형상(bar)을 가지고 연장되는 제1 공간(s1_1)은 적어도 두 개의 화소와 중첩될 수 있다. 다시 말하면, 제1 공간(s1_1)은 제1 방향을 따라 배치되는 제1 화소 전극(PE1) 및 제2 화소 전극(PE2)과 중첩될 수 있다.
도 9는 일 방향을 따라 배치되는 두 개의 화소와 중첩되도록 제1 공간(s1_1)이 배치되는 경우를 예시하지만, 중첩되는 화소의 개수는 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서 제1 공간(s1_1)은 하나의 열에 배치되는 3개 이상의 화소와 중첩될 수도 있다.
제1 공간(s1_1)에는 파장 변환층(WC)이 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 화소 전극(PE1) 및 제2 화소 전극(PE2) 상에 배치되는 파장 변환층(WC)은 적색 파장 변환층(WC_R), 녹색 파장 변환층(WC_G) 및 청색 파장 변환층(WC_B) 중 어느 하나일 수 있다. 다시 말하면, 제1 화소 전극(PE1) 및 제2 화소 전극(PE2)에 배치되는 파장 변환층(WC)은 서로 물리적으로 연결된 하나의 파장 변환층(WC)일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다. 이하에서 설명하는 구성의 일부는 앞서 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성과 동일할 수 있으며, 중복 설명을 피하기 위해 일부 구성에 대한 설명은 생략될 수 있다.
도 10 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 기판(1000) 상에 제1 공간(s1)을 구획하며, 상단(T)과 상단(T)으로부터 연장되는 측면(S)을 포함하는 격벽(PW)을 형성하는 단계, 상단(T) 및 측면(S)을 덮는 제1막(11)을 형성하는 단계, 제1막(11) 상에 제2막(12)을 형성하는 단계, 상기 제2막(12)을 패터닝하여 상단(T)과 중첩되며 발액성을 갖는 유기막(201)을 형성하는 단계, 유기막(201)을 마스크로, 제1막(11)을 식각하여 반사층(101)을 형성하는 단계 및 제1 공간(s1)에 잉크를 도포하여 파장 변환층(WC)을 형성하는 단계를 포함한다.
먼저, 도 10을 참조하면, 제1 기판(1000) 상에 청색광 차단 필터(BC)를 형성할 수 있다. 청색광 차단 필터(BC)는 제1 기판(1000) 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 청색광 차단 필터(BC)의 배치는 앞서 도 4 등에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 또한, 이하에서는 설명의 편의를 위해 청색광 차단 필터(BC) 상에 격벽(PW) 등이 배치되는 것을 예시하지만, 이에 제한되지 않으며 다른 실시예에서 청색광 차단 필터(BC)는 생략될 수도 있음을 밝혀 둔다.
이어서, 제1 기판(1000) 상에 제1 공간(s1)을 구획하는 격벽(PW)을 형성하는 단계가 진행된다.
격벽(PW)은 감광성 물질을 포함하며 포토 레지스트 방식으로 형성할 수 있다. 격벽(PW)의 형상 및 두께는 앞서 도 3 및 도 4에서 설명한 것과 실질적으로 같다.
이어서, 도 11을 참조하면, 격벽(PW) 상에 제1막(11)을 형성하는 단계가 진행된다.
제1막(11)은 제1 기판(1000) 상에 전면적으로 형성될 수 있다. 구체적으로 제1막(11)은 격벽(PW) 및 격벽(PW)이 구획하는 제1 공간(s1)을 덮을 수 있다.
일 실시예에서 제1막(11)은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 구체적으로 제1막(11)은 반사율이 좋은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있으나, 금속 재질이 이에 제한되는 것은 아니다. 제1막(11)은 앞서 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 표시 장치에서 설명한 반사층을 형성하기 위한 것으로서, 그와 동일한 재료로 이루어질 수 있다.
이어서, 도 12를 참조하면, 제1막(11) 상에 제2막(21)을 형성하는 단계가 진행된다. 제2막(21)은 제1 기판(1000) 상에 전면적으로 형성되며, 제1막(11)을 덮을 수 있다.
일 실시예에서 제2막(21)은 감광성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제2막(21)은 단일의 유기막 또는 하나 이상의 유기막 적층체를 포함할 수 있다.
이어서 도 13을 참조하면, 제2막(21)을 패터닝하여 유기막(201)을 형성하는 단계가 진행될 수 있다.
제2막(21)의 패터닝은 포토 레지스트 방식으로 할 수 있다. 구체적으로, 네가티브(Negative) 포토 레지스트 방식이 적용될 수 있다. 포지티브(Positive) 방식을 적용하는 경우, 제1 공간(s1)과 중첩되는 부분의 제2막(21)이 제대로 제거되지 않을 수 있다. 이는 제2막(21)의 두께 또는 격벽(PW)의 두께 때문에 빛이 제대로 전달되지 않음에 기인할 수 있다. 제1 공간(s1)에 잔류하는 제2막(21)은 표시 불량을 야기할 수 있다.
네가티브(Negative) 포토 레지스트 방식을 적용하는 경우, 제1 공간(s1)에 배치되는 제2막(21)을 완전하게 제거할 수 있어 이와 같은 표시 불량을 방지할 수 있다.
패터닝된 유기막(201)은 격벽(PW)의 상단(T)에만 배치될 수 있다. 이는 앞서 도 3 및 도 4에서 설명한 것과 실질적으로 동일할 수 있다.
유기막(201)은 발액성을 가질 수 있다. 유기막(201)이 발액성을 갖기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제2막(21) 또는 유기막(201)을 불소코팅하는 단계 또는 제2막(21) 또는 유기막(201)을 사불화탄소(CF4)를 이용하여 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이어서, 도 14a를 참조하면, 유기막(201)을 식각 마스크로 제1막(11)을 식각하여 반사층(101)을 형성하는 단계가 진행된다.
일 실시예에서 반사층(101)은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1막(11)을 습식 식각하여 반사층(101)을 형성할 수 있다.
일 실시예에서 반사층(101)은 무기막 적층체로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1막(11)을 건식 식각하여 반사층(101)을 형성할 수 있다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 식각은 재료에 따라 또는 공정의 필요에 따라 습식 식각 및 건식 식각 중 하나를 선택할 수 있다.
유기막(201)을 식각 마스크로 하여 제1막(11)을 식각하는 경우, 유기막(201)의 단부(28)와 반사층(101)의 단부(18)는 서로 정렬될 수 있다.
도 14a는 유기막(201)의 단부(28)와 반사층(101)의 단부(18)가 수평 방향으로 일정 간격 돌출된 경우를 예시하지만, 다른 실시예에서 유기막(201)의 단부(28)와 반사층(101)의 단부(18)는 수평 방향으로 돌출되지 않을 수 있다.
도 14b는 도 14a의 변형예에 따른 단면도이다.
도 14b를 참조하면, 유기막(204)의 단부(29)와 반사층(104)의 단부(19)가 도 14b에 도시된 바와 같이 정렬될 수 있다.
유기막(204)을 마스크로 하여 반사층(104)을 식각하는 경우, 유기막(204)과 반사층(104)의 식각면은 동일면 상에 배치될 수 있다.
즉, 도 14b에 도시된 바와 같이 반사층(104)의 단부(19)는 유기막(29)의 단부(29)로부터 연속적으로 이어져 내려올 수 있다.
이어서, 도 15 및 도 16을 참조하면, 제1 공간(s1)에 잉크를 도포하여 파장 변환층(WC)을 형성하는 단계가 진행될 수 있다.
일 실시예에서 파장 변환층(WC)은 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다. 잉크는 앞서 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 파장 변환층(WC)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 일 실시예에서 잉크는 양자점을 포함하여 이루어질 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 제1 높이(t1)와 제2 높이(t2)가 정의되며, 제2 높이(t2)는 제1 높이(t1)보다 크거나 같을 수 있다.
이어서, 제1 기판(1000)과 이에 대향하는 제2 기판(500)을 합착하는 단계가 진행될 수 있다. 합착의 결과물은 앞서 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 표시 장치에서 설명한 것과 실질적으로 동일할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이지 않는 것으로 이해해야 한다.
DA: 표시 영역
NDA: 비표시 영역
DL: 데이터 라인
GL: 게이트 라인
SE: 소스 전극
DE: 드레인 전극
PE: 화소 전극
500: 하부 기판
1000: 상부 기판
GI: 게이트 절연막
700: 반도체 패턴층
PASSI: 패시베이션막
WC: 파장 변환층
BM: 블랙 매트릭스
OC: 오버코트막
CE: 공통 전극
PW: 격벽
BC: 청색광 차단 필터
100: 반사층
200: 유기막

Claims (20)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에 배치되어 제1 공간을 구획하고, 상단 및 상기 상단으로부터 연장되는 측면을 포함하는 격벽;
    상기 상단과 상기 측면을 덮는 반사층;
    상기 반사층 상에 상기 상단과 중첩되도록 배치되며 발액성을 갖는 유기막; 및
    상기 제1 공간에 배치되는 파장 변환층을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기막의 단부 및 상기 반사층의 단부는 상기 파장 변환층과 접촉하는 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유기막은 상기 반사층을 덮되,
    상기 유기막의 단부와 상기 반사층의 단부는 서로 정렬되는 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판의 일면으로부터 상기 유기막 상면까지의 거리인 제1 높이가 정의되고, 상기 제1 높이는 6 내지 15 ㎛인 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 기판의 일면으로부터 상기 파장 변환층 상면 최고점까지의 거리인 제2 높이가 정의되고, 상기 제2 높이는 상기 제1 높이보다 크거나 같은 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유기막 및 상기 파장 변환층을 덮는 캡핑층을 더 포함하되, 상기 캡핑층은 청색광을 투과시키고, 녹색광 및 적색광을 반사시키는 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 제1 공간과 인접한 제2 공간을 더 구획하고,
    상기 파장 변환층은 적색 파장 변환층과 녹색 파장 변환층을 포함하며,
    상기 적색 파장 변환층은 상기 제1 공간에 배치되고, 상기 녹색 파장 변환층은 상기 제2 공간에 배치되는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 제2 공간과 인접한 제3 공간을 더 구획하고, 상기 파장 변환층은 청색 파장 변환층을 더 포함하며, 상기 청색 파장 변환층은 상기 제3 공간에 배치되는 표시 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 제2 공간과 인접한 제3 공간을 더 구획하고, 상기 제3 공간에 배치되는 광산란층을 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 적색 파장 변환층 및 상기 녹색 파장 변환층과 중첩되는 청색광 차단 필터를 더 포함하는 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은 금속 재질로 이루어진 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은 순차적으로 적층된 제1 무기막 및 제2 무기막을 포함하고, 상기 제1 무기막과 상기 제2 무기막은 서로 상이한 재료로 이루어지는 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 유기막은 불소를 포함하는 표시 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 격벽 사이에 배치되는 블랙 매트릭스를 더 포함하는 표시 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    제1 방향으로 연장되는 제1 데이터 라인과 제2 데이터 라인 및 상기 제1 데이터 라인과 상기 제2 데이터 라인 사이에 상기 제1 방향을 따라 배치되는 복수의 화소 전극을 더 포함하고,
    상기 격벽은 상기 제1 데이터 라인을 따라 연장되는 제1 서브 격벽과 상기 제2 데이터 라인을 따라 연장되는 제2 서브 격벽을 포함하고,
    상기 제1 공간은 상기 제1 서브 격벽과 상기 제2 서브 격벽에 의해 구획되는 바 형상을 갖되,
    상기 제1 공간은 적어도 두 개의 상기 화소 전극과 중첩하는 표시 장치.
  16. 제1 기판 상에 제1 공간을 구획하며, 상단 및 상기 상단으로부터 연장되는 측면을 포함하는 격벽을 형성하는 단계;
    상기 상단 및 상기 측면을 덮는 제1막을 형성하는 단계;
    상기 제1막 상에 제2막을 형성하는 단계;
    상기 제2막을 패터닝하여 상기 상단과 중첩하는 유기막을 형성하는 단계;
    상기 유기막을 마스크로 상기 제1막을 식각하여 반사층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 공간에 잉크를 도포하여 파장 변환층을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2막 또는 상기 유기막을 불소 코팅하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제2막 또는 상기 유기막을 사불화탄소(CF4)를 이용하여 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 유기막의 단부 및 상기 반사층의 단부는 상기 파장 변환층과 접촉하는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 유기막은 상기 반사층을 덮되,
    상기 유기막의 단부와 상기 반사층의 단부는 서로 정렬되는 표시 장치의 제조 방법.
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