KR20210130300A - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
일 실시예의 표시 장치는 기판, 컬러 필터층, 색제어층, 및 기판과 컬러 필터층 사이에 배치된 광학 보조층을 포함할 수 있다. 광학 보조층은 베이스부 및 베이스부에 정의된 복수의 오목부들을 포함하며, 광학 보조층의 평균 굴절률은 기판의 평균 굴절률 이상 컬러 필터층의 평균 굴절률 이하일 수 있다. 이에 따라, 광학 보조층을 포함하는 일 실시예의 표시 장치는 기판 및 컬러 필터층 사이의 굴절률 차이로 인한 반사율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다.
Description
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는 광학 보조층을 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법에 대한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 내비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에서 영상 정보를 제공하기 위한 다양한 전자 장치들이 개발되고 있다. 특히 액정 표시 소자, 유기 전계 발광 표시 소자 등을 포함하는 전자 장치 등에서는 표시 품질을 개선하기 위해 양자점 등을 도입하고 있다.
또한, 이러한 전자 장치들이 양호한 효율을 나타내면서 개선된 반사율 특성을 나타내도록 하기 위하여 반사율 개선 방법이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은 반사율을 개선시킬 수 있는 광학 보조층을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 반사율을 개선시킬 수 있는 광학 보조층을 포함하는 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예는 기판; 상기 기판 하측에 배치된 컬러 필터층; 상기 컬러 필터층 하측에 배치된 색제어층; 및 상기 기판 및 상기 컬러 필터층 사이에 배치되고 베이스부 및 상기 베이스부에 정의되고, 상기 기판 방향으로 오목한 복수 개의 오목부들을 포함하는 광학 보조층; 을 포함하며, 상기 광학 보조층의 평균 굴절률은 상기 기판의 평균 굴절률 이상 상기 컬러 필터층의 평균 굴절률 이하인 표시 장치를 제공한다.
상기 오목부들은 각각 외곽부; 및 상기 외곽부로 정의되고 상기 컬러 필터층으로 충전된 코어부; 를 포함할 수 있다.
상기 코어부들은 각각 상기 컬러 필터층에 포함된 안료 및 염료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 오목부들은 반구 형상이고, 상기 오목부들의 평균 직경은 200 nm 이상 500nm 이하일 수 있다.
상기 오목부들은 각각 중공형 실리카 입자, 중공을 포함하는 고분자, 및 포로겐(porogen) 중 적어도 하나로부터 유래될 수 있다.
상기 컬러 필터층은 제1 광을 투과시키는 제1 컬러 필터부; 상기 제1 광과 상이한 제2 광을 투과시키는 제2 컬러 필터부; 상기 제1 광 및 상기 제2 광과 상이한 제3 광을 투과시키는 제3 컬러 필터부; 및 상기 제1 컬러 필터부 및 상기 제2 컬러 필터부 사이, 상기 제2 컬러 필터부 및 상기 제3 컬러 필터부 사이에 배치된 차광부를 포함하고, 상기 오목부들은 각각 상기 제1 컬러 필터부, 상기 제2 컬러 필터부, 상기 제3 컬러 필터부, 및 상기 차광부 중 적어도 하나와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 광학 보조층은 복수 개의 서브 광학 보조층들을 포함하고, 상기 서브 광학 보조층들 각각은 상기 베이스부 및 상기 오목부들을 포함할 수 있다.
상기 베이스부는 아크릴레이트 수지, 에폭시 수지, 및 카도 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 베이스부의 평균 굴절률과 상기 기판의 평균 굴절률의 차이는 0 이상 0.2 이하일 수 있다.
상기 기판의 평균 굴절률은 1.4 이상 1.5 이하이고, 상기 베이스부의 평균 굴절률은 1.4 이상 1.6 이하일 수 있다.
상기 광학 보조층의 두께는 500 nm 이상 2000 nm 이하일 수 있다.
일 실시예는 베이스 수지 및 상기 베이스 수지에 분산된 복수의 나노 입자들을 포함하는 수지층을 기판 상에 제공하는 단계; 상기 수지층을 식각하여 상기 나노 입자들의 일부가 제거되어 형성된 오목부들을 포함하는 예비 광학 보조층을 형성하는 단계; 상기 예비 광학 보조층 상에 컬러 필터층 재료를 제공하여 컬러 필터층을 형성하는 단계; 및 상기 컬러 필터층 상에 복수의 양자점들을 포함하는 색제어층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 컬러 필터층을 형성하는 단계는 상기 오목부에 상기 컬러 필터층 재료를 충전하여 광학 보조층을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.
상기 광학 보조층의 평균 굴절률은 상기 기판의 평균 굴절률 이상 상기 컬러 필터층의 평균 굴절률 이하일 수 있다.
상기 나노 입자들은 중공형 실리카 입자, 중공을 포함하는 고분자, 및 포로겐 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 나노 입자들은 포로겐이고, 상기 베이스 수지 및 상기 포로겐 전체 중량에 있어서, 상기 포로겐은 50 중량% 이상 90 중량% 이하로 포함될 수 있다.
상기 나노 입자들은 각각 구의 형상이고, 상기 나노 입자들의 평균 직경은 200 nm 이상 500nm 이하일 수 있다.
상기 예비 광학 보조층은 복수의 예비 서브 광학 보조층들을 포함하고, 상기 예비 서브 광학 보조층들은 각각 상기 베이스 수지 및 상기 오목부들을 포함할 수 있다.
상기 베이스 수지는 아크릴레이트 수지, 에폭시 수지, 및 카도 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 베이스 수지의 굴절률 및 상기 기판의 굴절률 차이는 0 이상 0.2 이하일 수 있다.
상기 기판의 굴절률은 1.4 이상 1.5 이하이고, 상기 베이스 수지의 굴절률은 1.4 이상 1.6 이하일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 광학 보조층을 포함하여 개선된 반사율을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 표시 장치의 제조 방법은 광학 보조층을 형성하는 단계를 포함하여 개선된 반사율을 나타내는 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예의 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'에 대응하는 부분을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 AA영역에 대응하는 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 2의 AA영역에 대응하는 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 2의 AA영역에 대응하는 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 6은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 7은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 I-I'에 대응하는 부분을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 AA영역에 대응하는 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 2의 AA영역에 대응하는 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 2의 AA영역에 대응하는 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 6은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 7은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)를 나타낸 것이다. 도 2는 도 1의 I-I'선에 대응하는 부분을 나타낸 것으로, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 단면도이다. 도 3은 도 2의 AA영역에 대응하는 부분을 나타낸 단면도이다. 도 4 및 도 5는 도 2의 AA영역에 대응하는 부분을 나타낸 것으로, 각각 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면들이다.
도 1에서는 표시 장치(DD)로 휴대용 전자 기기를 예시적으로 도시하였다. 하지만, 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 스마트폰, 태블릿, 및 카메라와 같은 중소형 전자 장치 등에 사용될 수도 있다. 또한, 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시면(IS)을 통해 영상(IM)을 표시할 수 있다. 표시면(IS)은 영상(IM)이 표시되는 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)에 인접한 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 비표시 영역(NDA)은 영상이 표시되지 않는 영역이다.
표시 영역(DA)은 사각 형상일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 영역(DA)의 형상과 비표시 영역(NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다. 또한, 표시 장치(DD)의 전면에 비표시 영역(NDA)이 존재하지 않을 수도 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 기판(BS2), 기판(BS2) 하측에 배치된 컬러 필터층(CF), 컬러 필터층(CF) 하측에 배치된 색제어층(CL), 및 기판(BS2)과 컬러 필터층(CF) 사이에 배치된 광학 보조층(OAL)을 포함할 수 있다.
광학 보조층(OAL)은 베이스부(BP) 및 베이스부(BP)에 정의된 복수의 오목부(OP)들을 포함하는 것일 수 있다. 베이스부(BP)에서 베이스부(BP)를 형성하는 물질이 아닌, 컬러 필터층(CF)을 형성하는 물질로 채워진 부분은 오목부(OP)들로 정의될 수 있다. 컬러 필터층(CF)은 안료 또는 염료를 포함하여 형성될 수 있으며, 이에 따라 베이스부(BP)에 정의된 오목부(OP)들은 컬러 필터층(CF)을 형성하는 안료 또는 염료를 포함할 수 있다.
복수의 오목부(OP)들은 각각 기판(BS2) 방향으로 오목한 형상을 갖는 것으로, 오목부(OP)들 각각의 오목한 면이 기판(BS2)과 인접한 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광학 보조층(OAL)의 평균 귤절률은 기판(BS2)의 평균 귤절률 이상 컬러 필터층(CF)의 평균 굴절률 이하일 수 있다. 광학 보조층(OAL)에 포함된 일 영역의 귤절률은 기판(BS2)의 평균 귤절률과 근접한 값일 수 있다. 광학 보조층(OAL)의 일 영역은 광학 보조층(OAL)에 포함된 소정의 영역일 수 있다. 즉, 광학 보조층(OAL)의 일 영역은 광학 보조층(OAL)에 포함된 일부 영역일 수 있다.
광학 보조층(OAL)에 포함된 일 영역의 굴절률은 컬러 필터층(CF)의 평균 굴절률과 근접한 값일 수 있다. 이에 따라, 광학 보조층(OAL)의 평균 굴절률은 기판(BS2)의 평균 굴절률 값과 컬러 필터층(CF)의 평균 굴절률 값 사이에 존재하는 값일 수 있다. 광학 보조층(OAL)에 대해서는 도 3 내지 도 5에 대한 설명에서 보다 상세히 서술한다.
도 2는 도 1의 I-I' 선에 대응하는 부분을 나타낸 것으로, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 단면도이다.
표시 장치(DD)는 베이스 기판(BS1), 베이스 기판(BS1) 상에 배치된 회로층(DP-CL), 회로층(DP-CL) 상에 배치된 발광 소자층(LED), 발광 소자층(LED) 상에 배치된 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
베이스 기판(BS1)은 폴리머 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 또는 석영 기판 등일 수 있다. 베이스 기판(BS1)은 투명한 절연 기판일 수 있다. 베이스 기판(BS1)은 리지드한 것일 수 있다. 베이스 기판(BS1)은 플렉서블한 것일 수 있다.
발광 소자층(LED)은 각각 제1 내지 제3 발광 소자들(LED-1, LED-2, LED-3)을 포함하는 것일 수 있다. 제1 내지 제3 발광 소자들(LED-1, LED-2, LED-3)은 각각 순차적으로 적층된 제1 전극(EL1-1, EL1-2, EL1-3), 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML), 전자 수송 영역(ETR) 및 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 청색광을 생성할 수 있다. 발광 소자층(LED)은 청색광을 발광할 수 있고, 발광층(EML)은 410 nm 내지 480nm 파장 영역의 광을 생성할 수 있다. 한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 발광 소자들 각각은 복수의 발광층들을 포함하는 것일 수 있다. 복수의 발광층들은 순차적으로 적층되어 제공되는 것일 수 있으며, 복수의 발광층들을 포함하는 발광 소자는 백색광을 방출하는 것일 수 있다. 복수의 발광층들을 포함하는 발광 소자는 탠덤(Tandem) 구조의 발광 소자일 수 있다.
발광 소자층(LED)에는 화소 정의막(PDL)이 정의될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 폴리아크릴레이트(Polyacrylate)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 포함하여 형성될 수 있다. 이와 달리, 화소 정의막(PDL)은 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 질화규소(silicon nitride), 산화규소(silicon oxide), 질산화규소(silicon oxynitride) 등을 포함하여 형성되는 것일 수 있다. 발광 소자층(LED)에서 발광 소자들(LED-1, LED-2, LED-3)은 화소 정의막(PDL)에 의해 구분되는 것일 수 있다.
봉지층(TFE)은 발광 소자층(LED) 상에 배치되어 발광 소자층(LED)을 밀봉할 수 있다. 봉지층(TFE)은 수분/산소로부터 발광 소자층(LED)을 보호하고, 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(LED)을 보호하는 역할을 할 수 있다. 도 2에서는 봉지층(TFE)이 하나의 유기층(OL) 및 하나의 무기층(IL)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 봉지층은 유기층 및 무기층이 교대로 반복하여 적층된 구조를 가질 수 있다.
봉지층(TFE) 상에는 전술한 색제어층(CL), 컬러 필터층(CF), 광학 보조층(OAL), 및 기판(BS2)이 배치될 수 있다. 봉지층(TFE) 및 색제어층(CL) 사이에는 오버 코트층(OC)이 배치될 수 있다. 오버 코트층(OC)은 평탄화층 또는 버퍼층일 수 있다.
색제어층(CL)은 복수의 양자점들(QD-G, QD-R) 및 산란 입자(미도시)를 포함하는 것일 수 있다. 산란 입자는 TiO2 또는 실리카를 포함하는 나노 입자 등일 수 있다. 산란 입자는 발광 소자층(LED)에서 제공된 광 또는 양자점들(QD-G, QD-R)에서 발광된 광을 산란시킬 수 있다. 양자점들(QD-G, QD-R)은 발광 소자층(LED)에서 발광된 광의 파장을 변환시키는 것일 수 있다.
양자점들(QD-G, QD-R)은 II-VI족 화합물, III-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물, I-III-VI족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있는 반도체 나노 결정일 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, CdS, 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 선택될 수 있다.
III-VI족 화합물은 In2S3, In2Se3 등과 같은 이원소 화합물, InGaS3, InGaSe3 등과 같은 삼원소 화합물, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
I-III-VI족 화합물은 AgInS2, CuInS2, AgGaS2, CuGaS2 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 또는 AgInGaS2, CuInGaS2 등의 사원소 화합물로부터 선택될 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, InGaP, InAlP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 GaAlNP, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 한편, III-V족 화합물은 II족 금속을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, III-II-V족 화합물로 InZnP 등이 선택될 수 있다.
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.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
양자점들(QD-G, QD-R)의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4 등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb 등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
색제어층(CL) 및 컬러 필터층(CF) 사이에는 기능층(ENL)이 배치될 수 있다. 기능층(ENL)은 색제어층(CL) 및 컬러 필터층(CF) 사이에 배치되어, 색제어층(CL)에서 컬러 필터층(CF) 방향으로 출광되는 광의 일부를 색제어층(CL)으로 재입사시킬 수 있다. 이와 같은 광의 재순환을 통해 표시 장치(DD)의 광 효율이 향상될 수 있다.
컬러 필터층(CF)은 제1 내지 제3 컬러 필터부(CF-1, CF-2, CF-3) 및 차광부(BM)를 포함하는 것일 수 있다. 제1 내지 제3 컬러 필터부(CF-1, CF-2, CF-3)는 평면 상에서 이격되어 배치되고, 컬러 필터부들(CF-1, CF-2, CF-3) 사이에는 차광부(BM)가 배치될 수 있다.
제1 컬러 필터부(CF-1)는 제1 색제어부(CL-1)에 대응하여 배치되고, 제1 광을 투과시킬 수 있다. 제2 컬러 필터부(CF-2)는 제2 색제어부(CL-2)에 대응하여 배치되고, 제1 광과 상이한 제2 광을 투과시킬 수 있다. 제3 컬러 필터부(CF-3)는 제3 색제어부(CL-3)에 대응하여 배치되고, 제1 광 및 제2 광과 상이한 제3 광을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 광은 녹색광일 수 있고, 제2 광은 청색광일 수 있고, 제3 광은 적색광일 수 있다. 제1 컬러 필터부(CF-1)는 녹색광을 투과시키고, 청색광 및 적색광을 차단시킬 수 있다. 제2 컬러 필터부(CF-2)는 청색광을 투과시키고, 녹색광 및 적색광을 차단시킬 수 있다. 제3 컬러 필터부(CF-3)는 적색광을 투과시키고, 녹색광 및 청색광을 차단시킬 수 있다.
차광부(BM)는 제1 차광 패턴(BM1) 및 제2 차광 패턴(BM2)을 포함할 수 있다. 차광부(BM)는 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 차광부(BM)는 청색 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 차광 패턴(BM1)은 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 차광 물질로 형성되고, 제2 차광 패턴(BM2)은 청색 안료 또는 염료를 포함하는 차광 물질로 형성될 수 있다. 제2 차광 패턴(BM2)은 제2 차광 패턴(BM2) 하측에 배치된 제2 컬러 필터부(CF-2)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 차광 패턴(BM2)은 생략될 수도 있다.
기판(BS2)은 폴리머 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 또는 석영 기판 등일 수 있다. 기판(BS2)은 투명한 절연 기판일 수 있다. 기판(BS2)은 리지드한 것일 수 있다. 기판(BS2)은 플렉서블한 것일 수 있다.
기판(BS2) 상에는 보호 필름(PF)이 배치될 수 있다. 보호 필름(PF)은 표시 장치(DD)의 표시면(IS)을 보호하고, 기판(BS2)과 공기 사이의 굴절률 차이로 인한 반사 현상을 완화하는 기능을 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 컬러 필터층(CF) 및 기판(BS2) 사이에는 광학 보조층(OAL)이 배치될 수 있다.
광학 보조층(OAL)은 베이스부(BP) 및 베이스부(BP)에 정의된 복수의 오목부(OP)들을 포함하는 것일 수 있다. 오목부(OP)들은 기판(BS2) 방향으로 오목한 형상을 갖는 것일 수 있다. 오목부(OP)들 각각의 곡면이 기판(BS2)과 인접한 것일 수 있다. 오목부(OP)들은 각각 외곽부(UOP) 및 코어부(COP)를 포함하는 것일 수 있다. 오목부(OP)들의 외곽부(UOP)는 기판(BS2)과 인접한 것일 수 있다.
오목부(OP)들의 외곽부(UOP)는 고분자 물질을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 외곽부(UOP)는 폴리스티렌(polystyrene)을 포함하는 것일 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되지 않는다.
오목부(OP)들의 코어부(COP)는 외곽부(UOP)에 의해 정의되고, 코어부(COP)는 컬러 필터층(CF)을 형성하는 물질로 충전된 것일 수 있다. 코어부(COP)는 컬러 필터층(CF)에 포함된 물질과 동일한 물질로 충전된 것일 수 있다. 코어부(COP)는 컬러 필터층(CF)에 포함된 안료 및 염료 중 적어도 하나와 동일한 물질로 충전된 것일 수 있다. 코어부(COP)는 컬러 필터층(CF)에 포함된 제1 컬러 필터부(CF-1), 제2 컬러 필터부(CF-2), 제3 컬러 필터부(CF-3) 및 차광부(BM) 중 적어도 하나와 동일한 물질로 충전된 것일 수 있다. 코어부(COP)는 코어부(COP)와 인접하게 배치된 제1 내지 제3 컬러필터부(CF-1, CF-2, CF-3) 및 차광부(BM) 중 적어도 하나와 동일한 물질로 충전될 수 있다.
도 3 내지 5의 코어부(COP)는 코어부(COP)와 인접하게 배치된 제1 컬러 필터부(CF-1)와 동일한 물질을 포함하는 것일 수 있다. 코어부(COP)는 제1 컬러 필터부(CF-1)를 형성하는 안료 또는 염료와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 컬러 필터부(CF-1)가 녹색광을 투과시키는 경우, 코어부(COP)는 녹색 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 코어부(COP)는 제2 컬러 필터부(CF-2), 제3 컬러 필터부(CF-3), 및 차광부(BM) 중 어느 하나와 동일한 물질로 충전된 것일 수 있다.
도 3 내지 도 5에서는 오목부들(OP)이 둥근 곡면과 평탄면으로 이루어진 반구 형상인 것으로 도시하였으나, 이는 예시적인 것이며, 오목부들은 구의 둘레를 형성하는 가장자리 중 일부만 제거된 형상일 수 있다. 즉, 오목부들은 구의 둘레에서 전체 둘레의 절반보다 적은 부분이 제거된 형상일 수 있다.
도 3에서 오목부들(OP)의 직경(R0)은 제1 방향축(DR1)이 연장되는 방향과 나란한 것으로 도시하였다. 일 실시예에 따르면, 오목부(OP)들의 평균 직경(R0)은 200 nm 이상 500 nm 이하일 수 있다. 오목부(OP)들의 평균 직경(R0)은 200 nm 이상 400 nm 이하일 수 있다. 오목부(OP)들 각각의 직경은 서로 상이한 것일 수 있다. 구형이 아닌 오목부(OP)들의 직경은 동일한 부피를 갖는 구의 형상을 가정하여 측정할 수 있다. 본 명세서에서, 평균 직경(R0)은 복수의 나노 입자들에 대해 각각의 나노 입자들이 갖는 직경의 산술 평균값을 나타내는 것일 수 있다. 또는 구형이 아닌 다른 형상을 갖는 하나의 나노 입자에 대한 직경의 평균값을 나타내는 것일 수 있다.
오목부(OP)들은 각각 중공형 실리카 입자, 중공을 포함하는 고분자, 및 포로겐(porogen) 중 적어도 하나로부터 유래된 것일 수 있다. 예를 들어, 오목부(OP)들은 중공형 실리카 입자로부터 유래된 것일 수 있다. 오목부(OP)들 각각의 외곽부(UOP)는 중공형 실리카 입자의 쉘(shell)로부터 유래되고, 오목부(OP)들 각각의 코어부(COP)는 중공형 실리카 입자의 코어(core)로부터 유래된 것일 수 있다. 또는 오목부(OP)들 각각의 외곽부(UOP)는 중공을 포함하는 고분자로부터 유래되고, 오목부(OP)들 각각의 코어부(COP)는 중공을 포함하는 고분자의 외곽부를 정의하는 고분자로 둘러싸인 중공으로부터 유래된 것일 수 있다.
광학 보조층(OAL)의 베이스부(BP)는 아크릴레이트(acrylate) 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 및 카도(cardo) 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 베이스부(BP)의 평균 굴절률 및 기판(BS2)의 평균 굴절률 차이는 0 이상 0.2 이하일 수 있다. 베이스부(BP)의 평균 굴절률 및 기판(BS2)의 평균 굴절률 차이는 0.1 이하일 수 있다. 베이스부(BP)의 굴절률과 기판(BS2)의 굴절률은 동일한 것일 수 있다. 기판(BS2)의 평균 굴절률은 1.4 이상 1.5 이하일 수 있다. 베이스부(BP)의 평균 굴절률은 1.4 이상 1.6 이하일 수 있다. 예를 들어, 기판(BS2)의 굴절률은 1.45 이고, 베이스부(BP)의 굴절률은 1.55 일 수 있다. 기판(BS2)의 굴절률은 1.45 이고, 베이스부(BP)의 굴절률은 1.58 일 수 있다. 기판(BS2)의 굴절률은 1.45 이고, 베이스부(BP)의 굴절률은 1.53 일 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
베이스부(BP) 및 오목부(OP)들을 포함하는 광학 보조층(OAL)의 평균 굴절률은 기판(BS2)의 평균 굴절률 이상 컬러 필터층(CF)의 평균 굴절률 이하일 수 있다. 광학 보조층(OAL)의 평균 굴절률은 기판(BS2)의 평균 굴절률과 컬러 필터층(CF)의 평균 굴절률 사이의 값을 갖는 것일 수 있다. 기판(BS2) 및 컬러 필터층(CF) 사이에 배치된 광학 보조층(OAL)의 굴절률은, 기판(BS2)과 근접한 영역에서 베이스부(BP)의 굴절률에 근접한 값을 나타내고, 컬러 필터층(CF)과 근접한 영역에서는 컬러 필터층(CF)의 굴절률에 근접한 값을 나타낼 수 있다. 상술한 바와 같이 베이스부(BP)의 굴절률은 기판(BS2)의 굴절률에 근접한 값일 수 있다. 이에 따라, 광학 보조층(OAL)의 평균 굴절률은 기판(BS2)의 평균 굴절률 이상 컬러 필터층(CF)의 평균 굴절률 이하일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광학 보조층(OAL)의 두께(T0)는 500 nm 이상 2000 nm 이하일 수 있다. 예를 들어, 광학 보조층(OAL)의 두께(T0)는 오목부(OP)들의 평균 직경(R0)의 절반에 근접한 값일 수 있다. 한편, 광학 보조층(OAL-a, OAL-b)이 복수의 서브 광학 보조층(SOAL)들을 포함하는 경우, 광학 보조층(OAL-a, OAL-b)의 두께는 오목부(OP)들의 평균 직경에 근접한 값을 갖는 것일 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것이며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4 및 도 5에서는 도 3과 달리 광학 보조층(OAL-a, OAL-b)이 복수의 서브 광학 보조층(SOAL)들을 포함하는 경우를 도시하였다. 일 실시예의 광학 보조층(OAL-a, OAL-b)은 복수의 서브 광학 보조층(SOAL)들을 포함할 수 있다. 서브 광학 보조층(SOAL)들은 각각 베이스부(BP) 및 베이스부(BP)에 정의된 복수의 오목부(OP)들을 포함할 수 있다. 서브 광학 보조층(SOAL)들에 포함된 베이스부(BP) 및 오목부(OP)들은 광학 보조층(OAL)에 포함된 베이스부(BP) 및 오목부(OP)들을 형성하는 물질과 동일한 재료로 형성된 것일 수 있다.
도 4의 서브 광학 보조층(SOAL)들에서 베이스부(BP)에 정의된 복수의 오목부(OP)들의 평균 직경은 도 3의 광학 보조층(OAL)에서 베이스부(BP)에 정의된 복수의 오목부(OP)들의 평균 직경보다 작은 것일 수 있다. 오목부(OP)들의 평균 직경(R0)을 고려하여, 광학 보조층(OAL, OAL-a, OAL-b)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 오목부(OP)들의 평균 직경이 상대적으로 작은 경우, 광학 보조층(OAL-a, OAL-b)은 복수의 서브 광학 보조층(SOAL)들을 포함하는 다층으로 형성될 수 있다. 오목부(OP)들의 평균 직경이 상대적으로 큰 경우, 광학 보조층(OAL)은 단층으로 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4에서는 오목부(OP)들이 규칙적으로 인접하게 배열된 것으로 도시하였다. 도 3 및 도 4에서는 오목부(OP)들이 제1 방향축(DR1)이 연장되는 방향과 나란하게 배치된 것으로 도시하였다. 이와 달리, 도 5에서는 오목부(OP)들이 일정 간격을 두고 이격되어 배치된 것으로 도시하였다. 예를 들어, 베이스부(BP)에 정의된 오목부(OP)들은 규칙적으로 배열되지 않을 수 있다. 즉 광학 보조층(OAL-b)의 단면 상에서, 동일한 면적에 포함된 오목부(OP)들의 수는 상이할 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 5의 광학 보조층(OAL, OAL-a, OAL-b)에서는 베이스부(BP)에 정의된 복수의 오목부(OP)들이 제3 방향축(DR3)이 연장되는 방향으로 기판(BS2)과 일정 간격을 두고, 이격된 것으로 도시하였다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 오목부들은 기판과 이격되지 않고, 기판에 인접하는 것일 수 있다.
일 실시예의 광학 보조층(OAL, OAL-a, OAL-b)은 베이스부(BP) 및 베이스부(BP)에 정의된 복수의 오목부(OP)들을 포함할 수 있다. 광학 보조층(OAL, OAL-a, OAL-b)의 평균 굴절률은 기판(BS2)의 평균 굴절률 이상 컬러 필터층(CF)의 평균 굴절률 이하일 수 있다. 기판(BS2)과 컬러 필터층(CF) 사이에 배치된 광학 보조층(OAL, OAL-a, OAL-b)은 기판(BS2)의 굴절률과 컬러 필터층(CF)의 굴절률 차이로 인한 표시 장치(DD)의 반사율을 감소시킬 수 있다. 광학 보조층(OAL, OAL-a, OAL-b)은 기판(BS2)과 기판(BS2)에 인접한 컬러 필터층(CF) 사이에 배치되어 기판(BS2)과 컬러 필터층(CF) 사이의 굴절률 차이를 완화하는 것일 수 있다. 광학 보조층(OAL, OAL-a, OAL-b)의 평균 굴절률은 기판(BS2)의 평균 귤절률 이상 컬러 필터층(CF)의 평균 귤절률 이하로, 광학 보조층(OAL, OAL-a, OAL-b)은 기판(BS2)과 컬러 필터층(CF) 사이의 굴절률 차이를 완화하는 것일 수 있다. 이에 따라, 일 실시예의 광학 보조층(OAL, OAL-a, OAL-b)을 포함하는 표시 장치(DD)는 기판(BS2) 및 컬러 필터층(CF) 사이의 경면 반사(specular component)에 의한 반사율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다.
이하에서는 일 실시예의 광학 보조층(OAL)을 형성하는 단계를 포함하는 일 실시예의 표시 장치(DD)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 앞서 설명한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략한다.
도 6은 일 실시예의 표시 장치(DD) 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 도 7 및 도 8은 각각 일 실시예의 표시 장치(DD) 제조 방법의 단계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
일 실시예의 표시 장치(DD) 제조 방법은 기판(BS) 상에 수지층(BOP)을 제공하는 단계(S100), 예비 광학 보조층(OAL-P)을 형성하는 단계(S200), 광학 보조층(OAL) 및 컬러 필터층(CF)을 형성하는 단계(S300), 및 색제어층(CL)을 형성하는 단계(S400)를 포함하는 것일 수 있다.
도 7에서는 기판(BS) 상에 수지층(BOP)을 제공하는 단계(S100)를 도시하였다. 기판(BS)은 상술한 기판(BS2, 도 2)과 동일한 것일 수 있다. 기판(BS) 상에 제공되는 수지층(BOP)은 베이스 수지(BP-P) 및 베이스 수지(BP-P)에 분산된 복수의 나노 입자들(OP-P)을 포함하는 것일 수 있다. 베이스 수지(BP-P)는 아크릴레이트 수지, 에폭시 수지, 및 카도 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 베이스 수지(BP-P)의 굴절률과 기판(BS)의 굴절률의 차이는 0 이상 0.2 이하일 수 있다. 베이스 수지(BP-P)의 굴절률과 기판(BS)의 굴절률의 차이는 0.1 이하일 수 있다. 베이스 수지(BP-P)의 굴절률과 기판(BS)의 굴절률은 동일한 것일 수 있다. 베이스 수지(BP-P)의 굴절률은 기판(BS)의 굴절률 보다 큰 것일 수 있다. 베이스 수지(BP-P)의 굴절률은 1.4 이상 1.6 이하일 수 있다. 기판(BS)의 굴절률은 1.4 이상 1.5 이하일 수 있다. 상술한 베이스부(BP)는 베이스 수지(BP-P)로부터 형성된 것일 수 있다.
일 실시예의 따르면, 예비 광학 보조층(OAL-P)을 형성하는 단계(S200)에서는 수지층(BOP)을 식각하여 나노 입자(OP-P)들의 일부가 제거될 수 있다. 나노 입자(OP-P)들은 각각 구 형상을 갖는 것일 수 있다. 나노 입자(OP-P)들의 평균 직경은 200 nm 이상 500 nm 이하일 수 있다. 나노 입자(OP-P)들의 평균 직경은 200 nm 이상 400 nm 이하일 수 있다. 도 7 및 도 8에서는 나노 입자(OP-P)들의 크기가 동일한 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 나노 입자(OP-P)들 각각의 크기는 상이할 수 있다. 즉, 나노 입자(OP-P)들 각각의 직경은 상이할 수 있다. 또한, 나노 입자들은 구형이 아닌 타원 등의 형상을 갖는 것일 수 있다.
나노 입자(OP-P)들은 중공형 실리카 입자, 중공을 포함하는 고분자, 및 포로겐 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어, 나노 입자(OP-P)들은 포로겐일 수 있다. 나노 입자들(OP-P)들이 포로겐인 경우, 베이스 수지(BP-P) 및 나노 입자(OP-P)들 전체 중량에 있어서, 나노 입자(OP-P)들은 50 중량% 이상 90 중량% 이하로 포함될 수 있다. 즉, 베이스 수지(BP-P) 및 포로겐의 전체 중량에 있어서, 포로겐은 50 중량% 이상 90 중량% 이하로 포함될 수 있다.
한편, 나노 입자(OP-P)들은 각각 코어 및 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 오목부(OP)들 각각의 외곽부(UOP)는 나노 입자(OP-P)들의 쉘로부터 유래되고, 오목부(OP)들 각각의 코어부(COP)는 나노 입자(OP-P)들의 코어로부터 유래되는 것일 수 있다. 오목부(OP)들은 나노 입자(OP-P)들이 식각되어 형성되는 것일 수 있다. 수지층(BOP)에 식각액이 제공되어 나노 입자들(OP-P)들에 포함된 쉘의 일부분이 제거될 수 있다. 수지층(BOP)에 제공되는 식각액은 어느 하나의 실시예로 한정되지 않으며, 식각하는 성질을 가진 용액이라면 본 발명에 적용될 수 있다. 수지층(BOP)의 식각 공정은 건식 식각 공정 또는 습식 식각 공정이 가능하며, 어느 하나의 공정으로 한정되지 않는다.
이어서, 오목부(OP)들이 형성된 예비 광학 보조층(OAL-P)에 컬러 필터층(CF)을 형성하는 물질(CF-R)을 제공하여 광학 보조층(OAL)을 형성할 수 있다. 컬러 필터층(CF)을 형성하는 물질(CF-R)은 상술한 제1 내지 제3 컬러 필터부(CF-1, CF-2, CF-3, 도 2) 및 차광부(BM, 도 2) 중 적어도 하나에 포함된 물질과 동일한 것일 수 있다. 컬러 필터층(CF)을 형성하는 단계는 예비 광학 보조층(OAL-P)에 컬러 필터층(CF)을 형성하는 재료를 제공하는 단계(S300)를 포함할 수 있다. 광학 보조층(OAL) 및 컬러 필터층(CF)을 형성하는 단계(S300)는 연속 공정으로 진행되며, 광학 보조층(OAL)을 형성하는 단계와 컬러 필터층(CF)을 형성하는 단계는 동일한 공정을 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)의 제조 방법은 컬러 필터층(CF) 상에 색제어층(CL)을 형성하는 단계(S400)을 포함할 수 있다. 컬러 필터층(CF) 상에 복수의 양자점들(QD-G, QD-R, 도 2)을 포함하는 물질이 제공되어 색제어층(CL)이 형성될 수 있다.
도 7 및 도 8에서는 광학 보조층(OAL)이 단층인 경우를 도시하였으나, 상술한 바와 같이 광학 보조층(OAL-a, OAL-b, 도 4 및 5)은 복수의 서브 광학 보조층(SOAL, 도 4 및 5)들을 포함하는 다층으로 형성될 수 있다. 즉, 예비 광학 보조층이 복수의 예비 서브 광학 보조층들을 포함하는 것일 수 있다. 예비 서브 광학 보조층들은 베이스 수지 및 복수의 오목부들을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD) 제조 방법은 광학 보조층(OAL)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 광학 보조층(OAL)은 베이스부(BP) 및 베이스부(BP)에 정의된 복수의 오목부(OP)들을 포함하며, 기판(BS2) 및 컬러 필터층(CF) 사이에 배치될 수 있다. 기판(BS2) 및 컬러 필터층(CF) 사이에 배치된 광학 보조층(OAL)은 표시 장치(DD)의 반사율 개선에 기여할 수 있다.
[실시예]
이하에서는, 실시예 및 비교예를 참조하면서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 보조층을 포함하는 표시 장치에 대해서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예시이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
표 1의 "SCI"는 총 반사(Specular Component Included)를 나타낸 것이고, "SCE"는 산란 반사(Specular Component Excluded)를 나타낸 것이다. 총 반사는 산란 반사에 의한 반사율과 경면 반사에 의한 반사율의 합으로 표시될 수 있다. "SCI-SCE"는 총 반사에서 산란 반사를 제외한 경면 반사를 나타낸 것이다.
산란 반사(SCE)는 양자점 및 산란 입자를 포함하는 층, 안료(pigment)를 포함하는 층, 및 보호 필름을 포함하는 층에 대해 산란 반사에 의한 반사율을 각각 측정하여 그 총합을 나타낸 것이다.
경면 반사는 유리(Glass)를 포함하는 기판과 공기층 사이의 계면에서 일어나는 반사, 유리를 포함하는 기판과 컬러 필터층 사이의 계면에서 일어나는 반사, 및 컬러 필터부와 차광부 사이의 계면에서 일어나는 반사에 대한 반사율을 각각 측정하여 그 총합을 나타낸 것이다.
| 구 분 | 비교예 1 | 실시예 1 |
| SCI | 1.3 % | 1.0 % |
| SCE | 0.75 % | 0.75 % |
| SCI-SCE | 0.55 % | 0.25 % |
표 1에서, 실시예 1의 표시 장치는 일 실시예의 광학 보조층을 포함하는 표시 장치이고, 비교예 1의 표시 장치는 광학 보조층이 포함되지 않은 표시 장치이다. 비교예 1의 값은 광학 보조층이 포함되지 않은 표시 장치에서 반사율을 나타낸 것이고, 실시예 1의 값은 광학 보조층이 포함된 표시 장치에서 반사율을 나타낸 것이다.
비교예 1의 표시 장치와 실시예 1의 표시 장치에서 산란 반사에 의한 반사율은 동일한 값을 갖는 것을 확인할 수 있다. 경면 반사에 의한 반사율은 비교예 1의 표시 장치에 비해 실시예 1의 표시 장치가 작은 값을 갖는 것을 알 수 있다. 표 1을 참조하면, 비교예 1의 표시 장치와 비교하여 실시예 1의 표시 장치는 경면 반사에 의한 반사율이 0.3% 감소한 것을 알 수 있다. 실시예 1의 표시 장치에서 경면 반사에 의한 반사율이 감소됨에 따라, 경면 반사에 의한 반사율과 산란 반사에 의한 반사율의 합으로 표시되는 총 반사율이 실시예 1에서 감소된 값을 나타내는 것을 알 수 있다. 따라서, 일 실시예의 광학 보조층을 포함하는 표시 장치는 경면 반사에 의한 반사율이 감소될 수 있고, 총 반사율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광학 보조층은 베이스부 및 베이스부에 정의된 복수의 오목부들을 포함하며, 기판 및 기판 하측에 배치된 컬러 필터층 사이에 제공될 수 있다. 또한, 광학 보조층의 평균 굴절률은 기판의 평균 굴절률 이상 컬러 필터층의 평균 굴절률 이하로, 기판 및 컬러 필터층 사이에 광학 보조층이 배치된 일 실시예의 표시 장치는 기판과 컬러 필터층 사이의 반사율이 개선될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치 제조 방법은 광학 보조층을 형성하는 단계를 포함하고, 광학 보조층은 복수의 나노 입자들이 식각되어 형성된 오목부에 컬러 필터층 재료가 충전되어 형성되는 것일 수 있다. 광학 보조층은 기판 상에 형성되고, 광학 보조층 상에 컬러 필터층이 형성될 수 있다. 따라서, 일 실시예의 표시 장치 제조 방법으로 제조된 표시 장치는 기판 및 컬러 필터층 사이의 반사율이 개선된 특성을 나타낼 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
BS2, BS: 기판
OAL: 광학 보조층
BP: 베이스부 OP: 오목부
UOP: 외곽부 COP: 코어부
CF: 컬러 필터층 CL: 색제어층
BP: 베이스부 OP: 오목부
UOP: 외곽부 COP: 코어부
CF: 컬러 필터층 CL: 색제어층
Claims (20)
- 기판;
상기 기판 하측에 배치된 컬러 필터층;
상기 컬러 필터층 하측에 배치된 색제어층; 및
상기 기판 및 상기 컬러 필터층 사이에 배치되고 베이스부 및 상기 베이스부에 정의되고, 상기 기판 방향으로 오목한 복수 개의 오목부들을 포함하는 광학 보조층; 을 포함하며,
상기 광학 보조층의 평균 굴절률은 상기 기판의 평균 굴절률 이상 상기 컬러 필터층의 평균 굴절률 이하인 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 오목부들은 각각
외곽부; 및
상기 외곽부로 정의되고 상기 컬러 필터층으로 충전된 코어부; 를 포함하는 표시 장치. - 제 2항에 있어서,
상기 코어부들은 각각 상기 컬러 필터층에 포함된 안료 및 염료 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 오목부들은 반구 형상이고, 상기 오목부들의 평균 직경은 200 nm 이상 500nm 이하인 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 오목부들은 각각 중공형 실리카 입자, 중공을 포함하는 고분자, 및 포로겐(porogen) 중 적어도 하나로부터 유래된 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 컬러 필터층은
제1 광을 투과시키는 제1 컬러 필터부;
상기 제1 광과 상이한 제2 광을 투과시키는 제2 컬러 필터부;
상기 제1 광 및 상기 제2 광과 상이한 제3 광을 투과시키는 제3 컬러 필터부; 및
상기 제1 컬러 필터부 및 상기 제2 컬러 필터부 사이, 상기 제2 컬러 필터부 및 상기 제3 컬러 필터부 사이에 배치된 차광부를 포함하고,
상기 오목부들은 각각 상기 제1 컬러 필터부, 상기 제2 컬러 필터부, 상기 제3 컬러 필터부, 및 상기 차광부 중 적어도 하나와 동일한 물질을 포함하는 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 광학 보조층은 복수 개의 서브 광학 보조층들을 포함하고, 상기 서브 광학 보조층들 각각은 상기 베이스부 및 상기 오목부들을 포함하는 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 베이스부는 아크릴레이트 수지, 에폭시 수지, 및 카도 수지 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치. - 제 1항에 있어서
상기 베이스부의 평균 굴절률과 상기 기판의 평균 굴절률의 차이는 0 이상 0.2 이하인 표시 장치. - 제 9항에 있어서,
상기 기판의 평균 굴절률은 1.4 이상 1.5 이하이고,
상기 베이스부의 평균 굴절률은 1.4 이상 1.6 이하인 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 광학 보조층의 두께는 500 nm 이상 2000 nm 이하인 표시 장치. - 베이스 수지 및 상기 베이스 수지에 분산된 복수의 나노 입자들을 포함하는 수지층을 기판 상에 제공하는 단계;
상기 수지층을 식각하여 상기 나노 입자들의 일부가 제거되어 형성된 오목부들을 포함하는 예비 광학 보조층을 형성하는 단계;
상기 예비 광학 보조층 상에 컬러 필터층 재료를 제공하여 컬러 필터층을 형성하는 단계; 및
상기 컬러 필터층 상에 복수의 양자점들을 포함하는 색제어층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 컬러 필터층을 형성하는 단계는 상기 오목부에 상기 컬러 필터층 재료를 충전하여 광학 보조층을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법. - 제 12항에 있어서,
상기 광학 보조층의 평균 굴절률은 상기 기판의 평균 굴절률 이상 상기 컬러 필터층의 평균 굴절률 이하인 표시 장치의 제조 방법. - 제 12항에 있어서,
상기 나노 입자들은 중공형 실리카 입자, 중공을 포함하는 고분자, 및 포로겐 중 적어도 하나인 표시 장치의 제조 방법. - 제 12항에 있어서,
상기 나노 입자들은 포로겐이고,
상기 베이스 수지 및 상기 포로겐 전체 중량에 있어서, 상기 포로겐은 50 중량% 이상 90 중량% 이하로 포함된 표시 장치의 제조 방법. - 제 12항에 있어서,
상기 나노 입자들은 각각 구의 형상이고, 상기 나노 입자들의 평균 직경은 200 nm 이상 500nm 이하인 표시 장치의 제조 방법. - 제 12항에 있어서,
상기 예비 광학 보조층은 복수의 예비 서브 광학 보조층들을 포함하고,
상기 예비 서브 광학 보조층들은 각각 상기 베이스 수지 및 상기 오목부들을 포함하는 표시 장치의 제조 방법. - 제 12항에 있어서,
상기 베이스 수지는 아크릴레이트 수지, 에폭시 수지, 및 카도 수지 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치의 제조 방법. - 제 12항에 있어서,
상기 베이스 수지의 굴절률 및 상기 기판의 굴절률 차이는 0 이상 0.2 이하인 표시 장치의 제조 방법. - 제 19항에 있어서,
상기 기판의 굴절률은 1.4 이상 1.5 이하이고,
상기 베이스 수지의 굴절률은 1.4 이상 1.6 이하인 표시 장치의 제조 방법.
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