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KR102617876B1 - 색변환 패널, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

색변환 패널, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR102617876B1
KR102617876B1 KR1020180012993A KR20180012993A KR102617876B1 KR 102617876 B1 KR102617876 B1 KR 102617876B1 KR 1020180012993 A KR1020180012993 A KR 1020180012993A KR 20180012993 A KR20180012993 A KR 20180012993A KR 102617876 B1 KR102617876 B1 KR 102617876B1
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김훈
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Abstract

색변환 패널은 제1 화소 영역, 제2 화소 영역 및 제3 화소 영역을 포함하는 기판, 기판 상의 제1 화소 영역에 배치되며, 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제1 색변환층, 기판 상의 제2 화소 영역에 배치되며, 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제2 색변환층, 기판과 제1 색변환층 사이에 배치되고, 제1 색을 가지며, 제1 색변환층에 의해 변환되지 않은 입사광을 차단하는 제1 컬러 필터층, 기판과 제2 색변환층 사이에 배치되고, 제3 색을 가지며, 제2 색변환층에 의해 변환되지 않은 입사광을 차단하는 제2 컬러 필터층, 그리고 기판 상의 제2 화소 영역과 제3 화소 영역 사이에 배치되고, 제1 색을 가지는 차광층을 포함할 수 있다.

Description

색변환 패널, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법{COLOR CONVERSION PANEL, DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 색변환 패널, 색변환 패널을 포함하는 표시 장치 및 색변환 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나이다. 액정 표시 장치는 화소 전극과 공통 전극을 포함하는 전기장 생성 전극들 및 이들 사이에 형성되는 액정층을 포함할 수 있다. 전기장 생성 전극들에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시할 수 있다.
액정 표시 장치는 색을 형성하기 위하여 컬러 필터를 사용하는데, 백라이트 유닛으로부터 출사된 광이 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 통과할 때, 각각의 컬러 필터들에 의해 광량이 약 1/3으로 감소되어 광효율이 낮을 수 있다.
이러한 광효율 저하를 보완하고 높은 색재현성을 구현하기 위하여 제안되는 광 루미네선트 액정 표시 장치(photo luminescent liquid crystal display, PL-LCD)는 기존의 액정 표시 장치에 사용되는 컬러 필터를 양자점 색변환층(quantum dot color conversion layer, QD-CCL)으로 대체한 액정 표시 장치이다. PL-LCD는 광원으로부터 발생되어 액정층에 의해 제어된 자외선 또는 청색광 등 저파장대역의 광이 색변환층(color conversion layer, CCL)에 조사될 때 발생하는 가시광을 이용하여 컬러 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 노르스름하게(yellowish) 시인되지 않는 색변환 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적은 노르스름하게 시인되지 않는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적은 제조 공정을 단순화하여 제조 비용 및 제조 시간이 절감되는 색변환 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적이 이와 같은 목적들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예에 따른 색변환 패널은 제1 화소 영역, 제2 화소 영역 및 제3 화소 영역을 포함하는 기판, 상기 기판 상의 상기 제1 화소 영역에 배치되며, 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제1 색변환층, 상기 기판 상의 상기 제2 화소 영역에 배치되며, 상기 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제2 색변환층, 상기 기판과 상기 제1 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제1 색을 가지며, 상기 제1 색변환층에 의해 변환되지 않은 상기 입사광을 차단하는 제1 컬러 필터층, 상기 기판과 상기 제2 색변환층 사이에 배치되고, 제3 색을 가지며, 상기 제2 색변환층에 의해 변환되지 않은 상기 입사광을 차단하는 제2 컬러 필터층, 그리고 상기 기판 상의 상기 제2 화소 영역과 상기 제3 화소 영역 사이에 배치되고, 상기 제1 색을 가지는 차광층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 컬러 필터층의 일부는 상기 기판 상의 상기 제1 화소 영역과 상기 제2 화소 영역 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 컬러 필터층의 일부는 상기 기판 상의 상기 제1 화소 영역과 상기 제2 화소 영역 사이에 배치되고, 상기 제2 컬러 필터층의 다른 일부는 상기 기판 상의 상기 제2 화소 영역과 상기 제3 화소 영역 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제3 색은 상기 제2 색과 상이할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제3 색은 상기 제2 색과 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 색은 적색(red)이고, 상기 제2 색은 녹색(green)일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제3 색은 옐로우(yellow)일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제3 색은 녹색일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 입사광은 청색(blue)광일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 컬러 필터층의 두께는 상기 차광층의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 색변환 패널은 상기 기판 상의 상기 제3 화소 영역에 배치되며, 상기 입사광을 투과하는 투과층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 컬러 필터층의 두께는 상기 투과층의 두께의 약 20% 내지 약 30%일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 컬러 필터층의 두께는 상기 투과층의 두께의 약 15% 내지 약 20%일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 색변환 패널은 상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층 상에 배치되고, 상기 제1 색의 광 및 상기 제2 색의 광을 반사하는 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 컬러 필터층의 두께는 상기 캡핑층의 두께보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 컬러 필터층의 두께는 상기 캡핑층의 두께보다 작거나 실질적으로 같을 수 있다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예에 따른 표시 장치는 백라이트 유닛, 상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 액정 패널, 그리고 상기 액정 패널 상에 배치되는 색변환 패널을 포함할 수 있다. 상기 색변환 패널은 제1 화소 영역, 제2 화소 영역 및 제3 화소 영역을 포함하는 기판, 상기 기판 상의 상기 제1 화소 영역에 배치되며, 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제1 색변환층, 상기 기판 상의 상기 제2 화소 영역에 배치되며, 상기 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제2 색변환층, 상기 기판과 상기 제1 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제1 색을 가지며, 상기 제1 색변환층에 의해 변환되지 않은 상기 입사광을 차단하는 제1 컬러 필터층, 상기 기판과 상기 제2 색변환층 사이에 배치되고, 제3 색을 가지며, 상기 제2 색변환층에 의해 변환되지 않은 상기 입사광을 차단하는 제2 컬러 필터층, 그리고 상기 기판 상의 상기 제2 화소 영역과 상기 제3 화소 영역 사이에 배치되고, 상기 제1 색을 가지는 차광층을 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예에 따른 색변환 패널의 제조 방법은 기판 상의 제1 화소 영역에 제1 색을 가지는 제1 컬러 필터층을 형성하는 단계, 상기 기판 상의 제2 화소 영역과 제3 화소 영역 사이에 상기 제1 색을 가지는 차광층을 형성하는 단계, 상기 기판 상의 상기 제2 화소 영역에 제2 색을 가지는 제2 컬러 필터층을 형성하는 단계, 상기 제1 컬러 필터층 상에 입사광을 상기 제1 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제1 색변환층을 형성하는 단계, 그리고 상기 제2 컬러 필터층 상에 상기 입사광을 제3 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제2 색변환층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 컬러 필터층과 상기 차광층은 실질적으로 동시에 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 색변환 패널의 제조 방법은 상기 기판 상의 상기 제3 화소 영역에 입사광을 투과하는 투과층을 형성하는 단계, 그리고 상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층 상에 상기 제1 색의 광 및 상기 제3 색의 광을 반사하는 캡핑층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 색변환 패널은 적색의 제1 컬러 필터층 및 적색의 차광층을 포함함으로써, 외광이 색변환 패널에 의해 반사되는 경우에, 적색, 청색 및 옐로우(또는 녹색)가 조합된 반사광이 색변환 패널로부터 방출될 수 있다. 이에 따라, 색변환 패널이 어둡게(예를 들면, 블랙에 가깝게) 시인되므로 색변환 패널이 노르스름하게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 적색의 제1 컬러 필터층 및 적색의 차광층을 포함하는 색변환 패널을 포함함으로써, 외광이 표시 장치에 의해 반사되는 경우에, 적색, 청색 및 옐로우(또는 녹색)가 조합된 반사광이 표시 장치로부터 방출될 수 있다. 이에 따라, 표시 장치가 어둡게(예를 들면, 블랙에 가깝게) 시인되므로 표시 장치가 노르스름하게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 색변환 패널의 제조 방법에 있어서, 적색의 제1 컬러 필터층 및 적색의 차광층이 실질적으로 동시에 형성됨으로써, 제1 컬러 필터층을 형성하기 위한 추가적인 공정이 필요하지 않고, 색변환 패널의 제조 비용 및 제조 시간이 절감될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과가 전술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색변환 패널을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 색변환 패널을 I-I' 라인을 따라 자른 단면도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 도 2의 색변환 패널에서 방출되는 광들의 스펙트럼들을 나타내는 그래프들이다.
도 4는 도 2의 색변환 패널에서 반사되는 광들을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 색변환 패널을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5의 색변환 패널에서 방출되는 광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 7은 도 5의 색변환 패널에서 반사되는 광들을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 색변환 패널을 나타내는 단면도이다.
도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 9d는 본 발명의 일 실시예에 따른 색변환 패널의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 10의 표시 장치를 II-II' 라인을 따라 자른 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 색변환 패널들, 표시 장치들 및 색변환 패널의 제조 방법들을 보다 상세하게 설명한다. 첨부된 도면들 상의 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호들을 사용한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색변환 패널을 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1의 색변환 패널을 I-I' 라인을 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 색변환 패널(100)은 기판(110), 제1 색변환층(120), 제2 색변환층(130), 투과층(140), 제1 컬러 필터층(150), 제2 컬러 필터층(160), 차광층(170) 및 캡핑층(180)을 포함할 수 있다.
기판(110)은 서로 다른 색들을 형성하기 위한 제1 화소 영역(PA1), 제2 화소 영역(PA2) 및 제3 화소 영역(PA3)을 포함할 수 있다. 색변환 패널(100)에 입사광(LIB)이 입사되면, 제1 내지 제3 화소 영역들(PA1, PA2, PA3)에서 각각 서로 다른 색들을 가지는 변환광들(LTR, LTG, LTB)이 출사될 수 있다. 예를 들면, 입사광(LIB)은 청색(blue)광이고, 변환광들(LTR, LTG, LTB)은 적색(red)광, 녹색(green)광 및 청색광일 수 있다.
기판(110) 상의 제1 화소 영역(PA1)에는 제1 색변환층(120)이 배치될 수 있다. 제1 색변환층(120)은 입사광(LIB)을 제1 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 색은 적색일 수 있다. 제1 색변환층(120)은 입사광(LIB)을 입사광(LIB)의 파장보다 긴 파장을 가지는 제1 변환광(LTR)으로 변환시켜 출사할 수 있다. 예를 들면, 제1 색변환층(120)은 청색광을 흡수하고 적색광을 방출하는 양자점들을 포함할 수 있다.
기판(110) 상의 제2 화소 영역(PA2)에는 제2 색변환층(130)이 배치될 수 있다. 제2 색변환층(130)은 입사광(LIB)을 제2 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 색은 상기 제1 색과 상이할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 색은 녹색일 수 있다. 제2 색변환층(130)은 입사광(LIB)을 입사광(LIB)의 파장보다 긴 파장을 가지는 제2 변환광(LTG)으로 변환시켜 출사할 수 있다. 예를 들면, 제2 색변환층(130)은 청색광을 흡수하고 녹색광을 방출하는 양자점들을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 색변환층들(120, 130)에 포함된 상기 양자점들은 실리콘(Si)계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 및 이들의 혼합물 중에서 어느 하나의 나노결정을 포함할 수 있다. II-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. III-V족계 화합물 반도체 나노결정은 GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs 및 InAlPAs로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 SbTe일 수 있다.
제1 및 제2 색변환층들(120, 130)에 포함된 상기 양자점들이 동일한 물질을 포함하더라도, 양자점의 크기에 따라 발광 파장이 달라질 수 있다. 예를 들면, 양자점의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 광을 방출할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 색변환층들(120, 130)에 포함된 양자점의 크기를 조절함으로써 원하는 가시광선 영역대의 광을 방출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 색변환층(120)에서 형성하고자 하는 상기 제1 광이 적색광이고, 제2 색변환층(130)에서 형성하고자 하는 상기 제2 광이 녹색광인 경우에, 제1 및 제2 색변환층들(120, 130)에 포함되는 상기 양자점들을 동일한 재질로 형성하고, 제1 색변환층(120)에 포함되는 상기 양자점의 크기를 제2 색변환층(130)에 포함되는 상기 양자점의 크기보다 크게 형성할 수 있다.
기판(110) 상의 제3 화소 영역(PA3)에는 투과층(140)이 배치될 수 있다. 투과층(140)은 입사광(LIB)을 투과할 수 있다. 투과층(140)은 입사광(LIB)을 변환시키지 않고 입사광(LIB)과 실질적으로 동일한 제3 변환광(LTB)을 출사시킬 수 있다. 예를 들면, 제3 화소 영역(PA3)에 입사된 청색광은 그대로 출사될 수 있다.
투과층(140)은 입사광(LIB)을 산란시키는 산란 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 투과층(140)은 TiO2, ZrO2, Al2O3, In2O3, ZnO, SnO2, Sb2O3 및 ITO 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 투과층(140)의 재질은 이에 한정되지 아니하며, 청색광을 변환시키지 않고 산란시키는 재질이라면 다양하게 변형될 수 있다.
기판(110)과 제1 색변환층(120) 사이에는 제1 컬러 필터층(150)이 배치될 수 있다. 제1 컬러 필터층(150)은 제1 색변환층(120)에 의해 변환되지 않은 입사광(LIB)을 차단할 수 있다. 예를 들면, 제1 컬러 필터층(150)은 제1 색변환층(120)에 의해 변환된 적색광을 투과시키며, 제1 색변환층(120)에 의해 변환되지 않은 청색광을 차단할 수 있다.
제1 컬러 필터층(150)은 상기 제1 색을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 색은 적색일 수 있다. 이에 따라, 제1 컬러 필터층(150)은 제1 색변환층(120)에 의해 변환된 제1 변환광(LTR)과 동일한 색을 가질 수 있다. 적색을 가지는 제1 컬러 필터층(150)은 적색의 제1 변환광(LTR)을 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 변환광(LTR)이 제1 컬러 필터층(150)에 의해 차단되지 않고 색변환 패널(100)의 외부로 출사될 수 있다.
기판(110)과 제2 색변환층(130) 사이에는 제2 컬러 필터층(160)이 배치될 수 있다. 제2 컬러 필터층(160)은 제2 색변환층(130)에 의해 변환되지 않은 입사광(LIB)을 차단할 수 있다. 예를 들면, 제2 컬러 필터층(160)은 제2 색변환층(130)에 의해 변환된 녹색광을 투과시키며, 제2 색변환층(130)에 의해 변환되지 않은 청색광을 차단할 수 있다.
제2 컬러 필터층(160)은 제3 색을 가질 수 있다. 여기서, 상기 제3 색은 상기 제1 색 및 상기 제2 색과 상이할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 색은 옐로우(yellow)일 수 있다. 이에 따라, 제2 컬러 필터층(160)은 제2 색변환층(130)에 의해 변환된 제2 변환광(LTG)과 상이한 색을 가질 수 있다. 옐로우를 가지는 제2 컬러 필터층(160)은 녹색의 제2 변환광(LTG)을 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 제2 변환광(LTG)이 제2 컬러 필터층(160)에 의해 차단되지 않고 색변환 패널(100)의 외부로 출사될 수 있다.
제1 컬러 필터층(150) 및 제2 컬러 필터층(160)은 각각 제1 색변환층(120) 및 제2 색변환층(130)으로부터 출사되는 광을 선택적으로 투과할 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 컬러 필터층들(150, 160)은 색변환 패널(100)의 색재현성을 향상시킬 수 있다.
제1 컬러 필터층(150)의 일부는 기판(110) 상의 제1 화소 영역(PA1)과 제2 화소 영역(PA2) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 컬러 필터층(150)은 기판(110)의 제1 화소 영역(PA1)과 제1 화소 영역(PA1)의 주변부를 전체적으로 덮을 수 있다. 제1 컬러 필터층(150)의 상기 일부는 제1 변환광(LTR)과 제2 변환광(LTG) 사이의 혼색을 방지할 수 있다. 이에 따라, 제1 컬러 필터층(150)은 제1 색변환층(120)에서 변환되지 않은 입사광(LIB)을 선택적으로 차단하는 컬러 필터의 역할 뿐만 아니라 제1 화소 영역(PA1)과 제2 화소 영역(PA2) 사이의 혼색을 방지하는 차광 부재의 역할을 할 수 있다.
기판(110) 상의 제2 화소 영역(PA2)과 제3 화소 영역(PA3) 사이에는 차광층(170)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 차광층(170)은 기판(110)의 제2 화소 영역(PA2)의 주변부 및 제3 화소 영역(PA3)의 주변부를 전체적으로 덮을 수 있다. 차광층(170)은 제2 변환광(LTG)과 제3 변환광(LTB) 사이의 혼색을 방지할 수 있다. 차광층(170)은 상기 제1 색을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 색은 적색일 수 있다. 이에 따라, 차광층(170)은 제1 컬러 필터층(150)과 실질적으로 동일한 색을 가질 수 있다.
제2 컬러 필터층(160)의 일부는 기판(110) 상의 제1 화소 영역(PA1)과 제2 화소 영역(PA2) 사이에 배치되고, 제2 컬러 필터층(160)의 다른 일부는 기판(110) 상의 제2 화소 영역(PA2)과 제3 화소 영역(PA3) 사이에 배치될 수 있다. 제2 컬러 필터층(160)의 상기 일부는 제1 변환광(LTR)과 제2 변환광(LTG) 사이의 혼색을 방지하고, 제2 컬러 필터층(160)의 상기 다른 일부는 제2 변환광(LTG)과 제3 변환광(LTB) 사이의 혼색을 방지할 수 있다. 이에 따라, 제2 컬러 필터층(160)은 제2 색변환층(130)에서 변환되지 않은 입사광(LIB)을 선택적으로 차단하는 컬러 필터의 역할 뿐만 아니라 제1 화소 영역(PA1)과 제2 화소 영역(PA2) 사이의 혼색 및 제2 화소 영역(PA2)과 제3 화소 영역(PA3) 사이의 혼색을 방지하는 차광 부재의 역할을 할 수 있다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 도 2의 색변환 패널에서 방출되는 광들의 스펙트럼들을 나타내는 그래프들이다. 도 3a는 적색 컬러 필터(CFR) 및 옐로우 컬러 필터(CFY)에 입사되는 적색광(LR)을 나타내고, 도 3b는 적색 컬러 필터(CFR) 및 옐로우 컬러 필터(CFY)에 입사되는 녹색광(LG)을 나타내며, 도 3c는 적색 컬러 필터(CFR) 및 옐로우 컬러 필터(CFY)에 입사되는 청색광(LB)을 나타낸다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 적색 컬러 필터(CFR) 및 옐로우 컬러 필터(CFY)에 입사되는 적색광(LR)의 대부분이 적색 컬러 필터(CFR) 및 옐로우 컬러 필터(CFY)를 통과하고, 적색 컬러 필터(CFR) 및 옐로우 컬러 필터(CFY)에 입사되는 녹색광(LG)의 대부분이 적색 컬러 필터(CFR) 및 옐로우 컬러 필터(CFY)에 의해 차단될 수 있다. 따라서, 제1 컬러 필터층(150)이 적색을 가지고 제2 컬러 필터층(160)이 옐로우를 가지며 제2 변환광(LTG)이 녹색광인 경우에, 제1 화소 영역(PA1)과 제2 화소 영역(PA2)의 사이에 위치하는 제1 컬러 필터층(150)의 상기 일부 및 제2 컬러 필터층(160)의 상기 일부에 의해 제2 변환광(LTG)이 차단될 수 있다.
도 3b 및 도 3c를 참조하면, 적색 컬러 필터(CFR) 및 옐로우 컬러 필터(CFY)에 입사되는 녹색광(LG)의 대부분이 적색 컬러 필터(CFR) 및 옐로우 컬러 필터(CFY)에 의해 차단되고, 적색 컬러 필터(CFR) 및 옐로우 컬러 필터(CFY)에 입사되는 청색광(LG)의 대부분이 적색 컬러 필터(CFR) 및 옐로우 컬러 필터(CFY)에 의해 차단될 수 있다. 따라서, 차광층(170)이 적색을 가지고 제2 컬러 필터층(160)이 옐로우를 가지며 제2 변환광(LTG)이 녹색광이고 제3 변환광(LTB)이 청색광인 경우에, 제2 화소 영역(PA2)과 제3 화소 영역(PA3)의 사이에 위치하는 차광층(170) 및 제2 컬러 필터층(160)의 상기 다른 일부에 의해 제2 변환광(LTG) 및 제3 변환광(LTB)이 차단될 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 컬러 필터층(150)의 두께는 차광층(170)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들면, 제1 컬러 필터층(150)의 두께 및 차광층(170)의 두께는 약 2 마이크로미터(㎛) 이하일 수 있다. 또한, 제2 컬러 필터층(160)의 두께는 제1 컬러 필터층(150)의 두께보다 작거나 실질적으로 같을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 컬러 필터층(150)의 두께는 투과층(140)의 두께의 약 20% 내지 약 30%일 수 있다. 예를 들면, 투과층(140)의 두께는 약 6 ㎛ 정도일 수 있다. 제1 컬러 필터층(150)의 두께가 투과층(140)의 두께의 약 20%보다 작은 경우에, 제1 컬러 필터층(150)이 제1 색변환층(120)에 의해 변환되지 않은 입사광(LIB)을 충분히 차단하지 못할 수 있다. 또한, 제1 컬러 필터층(150)의 두께가 투과층(140)의 두께의 약 30%보다 큰 경우에, 제1 컬러 필터층(150)에 의한 외광 반사가 증가하고, 색변환 패널(100)이 불그스름하게(reddish) 시인될 수 있다.
제1 컬러 필터층(150)의 폭은 차광층(170)의 폭보다 클 수 있다. 예를 들면, 제1 컬러 필터층(150)의 폭은 약 300 ㎛ 이하이고, 차광층(170)의 폭은 약 30 ㎛ 이하일 수 있다.
제1 색변환층(120) 및 제2 색변환층(130) 상에는 캡핑층(180)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 캡핑층(180)은 제1 색변환층(120), 제2 색변환층(130) 및 투과층(140)을 전체적으로 덮을 수 있다. 캡핑층(180)은 제1 색변환층(120) 및 제2 색변환층(130)을 형성한 후의 고온 공정에서 제1 색변환층(120) 및 제2 색변환층(130)이 포함하는 양자점들의 손상 및 소광을 방지할 수 있다. 또한, 캡핑층(180)은 특정 파장의 광을 투과시키고, 상기 특정 파장의 광 이외의 광은 반사 또는 흡수할 수 있다. 예를 들면, 캡핑층(180)은 청색광은 투과시키고, 상기 제1 색의 광(예를 들면, 적색광) 및 상기 제2 색의 광(예를 들면, 녹색광)은 반사할 수 있다. 이에 따라, 입사광(LIB)은 캡핑층(180)을 통과하여 제1 색변환층(120) 및 제2 색변환층(130)에 전달되고, 제1 변환광(LTR) 및 제2 변환광(LTG)은 캡핑층(180)에 의해 반사되어 기판(110)을 통해 출사될 수 있다.
캡핑층(180)은 고굴절률을 가지는 무기막과 저굴절률을 가지는 무기막이 약 10 내지 20 층을 형성하도록 교번하여 적층되어 형성될 수 있다. 캡핑층(180)은 굴절률이 서로 다른 복수의 층들이 적층된 구조를 가질 수 있다. 캡핑층(180)은 특정 파장의 광을 반사 또는 흡수할 수 있다. 이는 고굴절률을 가지는 무기막과 저굴절률을 가지는 무기막 사이의 보강/상쇄 간섭을 이용하여 특정 파장을 투과/반사 시키는 원리를 이용한 것이다.
캡핑층(180)은 TiO2, SiNx, SiOx, TiN, AlN, Al2O3, SnO2, WO3, ZrO2 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 캡핑층(180)은 SiNx와 SiOx가 교번하여 적층된 구조일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 컬러 필터층(150)의 두께는 캡핑층(180)의 두께보다 클 수 있다. 예를 들면, 캡핑층(180)의 두께는 약 1.1 ㎛ 정도일 수 있다.
도 4는 도 2의 색변환 패널에서 반사되는 광들을 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 색변환 패널(100)에는 외광(L1)이 입사할 수 있다. 예를 들면, 외광(L1)은 기판(110)을 통해 색변환 패널(100)에 입사할 수 있다. 외광(L1)은 투과층(140), 제1 컬러 필터층(150), 제2 컬러 필터층(160) 및 차광층(170)에 의해 반사될 수 있다.
외광(L1)이 적색을 가지는 제1 컬러 필터층(150) 및 차광층(170)에 의해 반사되는 경우에, 적색의 반사광(L2R)이 색변환 패널(100)로부터 방출될 수 있다. 외광(L1)이 옐로우를 가지는 제2 컬러 필터층(160)에 의해 반사되는 경우에, 옐로우의 반사광(L2Y)이 색변환 패널(100)로부터 방출될 수 있다. 또한, 외광(L1)이 투과층(140)에 의해 반사되는 경우에, 청색의 반사광(L2B)이 색변환 패널(100)로부터 방출될 수 있다. 이 경우, 적색의 반사광(L2R), 옐로우의 반사광(L2Y) 및 청색의 반사광(L2B)이 조합되어 색변환 패널(100)은 상대적으로 어둡게(예를 들면, 블랙에 가깝게) 시인될 수 있다.
종래의 색변환 패널은 색변환층에 의해 변환되지 않은 청색의 입사광을 차단하기 위하여 옐로우를 가지는 컬러 필터층을 포함할 수 있다. 외광이 색변환 패널에 의해 반사되는 경우에, 전체적으로 옐로우의 반사광이 색변환 패널로부터 방출될 수 있다. 이 경우, 색변환 패널이 노르스름하게(yellowish) 시인될 수 있다.
본 실시예에 따른 색변환 패널(100)은 적색을 가지는 제1 컬러 필터층(150) 및 차광층(170)을 포함할 수 있다. 외광이 색변환 패널(100)에 의해 반사되는 경우에, 적색, 청색 및 옐로우가 조합된 반사광이 색변환 패널(100)로부터 방출될 수 있다. 이 경우, 색변환 패널(100)이 어둡게(예를 들면, 블랙에 가깝게) 시인되므로 색변환 패널(100)이 노르스름하게(yellowish) 시인되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 색변환 패널을 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 다른 실시예에 따른 색변환 패널(101)은 기판(110), 제1 색변환층(120), 제2 색변환층(130), 투과층(140), 제1 컬러 필터층(150), 제2 컬러 필터층(161), 차광층(170) 및 캡핑층(180)을 포함할 수 있다. 도 5를 참조하여 설명하는 다른 실시예에 따른 색변환 패널(101)은 제2 컬러 필터층(161)을 제외하고 도 2를 참조하여 설명한 일 실시예에 따른 색변환 패널(100)과 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 이에 따라, 도 5를 참조하여 설명하는 다른 실시예에 따른 색변환 패널(101)에 있어서, 도 2를 참조하여 설명한 일 실시예에 따른 색변환 패널(100)의 구성과 실질적으로 동일하거나 유사한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
기판(110)과 제2 색변환층(130) 사이에는 제2 컬러 필터층(161)이 배치될 수 있다. 제2 컬러 필터층(161)은 제2 색변환층(130)에 의해 변환되지 않은 입사광을 차단할 수 있다. 예를 들면, 제2 컬러 필터층(161)은 제2 색변환층(130)에 의해 변환된 녹색광을 투과시키며, 제2 색변환층(130)에 의해 변환되지 않은 청색광을 차단할 수 있다.
제2 컬러 필터층(161)은 제3 색을 가질 수 있다. 여기서, 상기 제3 색은 상기 제2 색과 동일할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 색은 녹색일 수 있다. 이에 따라, 제2 컬러 필터층(161)은 제2 색변환층(130)에 의해 변환된 제2 변환광과 동일한 색을 가질 수 있다. 녹색을 가지는 제2 컬러 필터층(161)은 녹색의 상기 제2 변환광을 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 변환광이 제2 컬러 필터층(161)에 의해 차단되지 않고 색변환 패널(101)의 외부로 출사될 수 있다.
도 6은 도 5의 색변환 패널에서 방출되는 광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 도 6은 적색 컬러 필터(CFR) 및 녹색 컬러 필터(CFG)에 입사되는 적색광(LR)을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 적색 컬러 필터(CFR) 및 녹색 컬러 필터(CFG)에 입사되는 적색광(LR)의 대부분이 적색 컬러 필터(CFR) 및 녹색 컬러 필터(CFG)에 의해 차단될 수 있다. 따라서, 제1 컬러 필터층(150)이 적색을 가지고 제2 컬러 필터층(161)이 녹색을 가지며 제1 변환광이 적색광인 경우에, 제1 화소 영역(PA1)과 제2 화소 영역(PA2)의 사이에 위치하는 제1 컬러 필터층(150)의 일부 및 제2 컬러 필터층(161)의 일부에 의해 상기 제1 변환광이 차단될 수 있다.
도 7은 도 5의 색변환 패널에서 반사되는 광들을 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 색변환 패널(101)에는 외광(L1)이 입사할 수 있다. 예를 들면, 외광(L1)은 기판(110)을 통해 색변환 패널(101)에 입사할 수 있다. 외광(L1)은 투과층(140), 제1 컬러 필터층(150), 제2 컬러 필터층(161) 및 차광층(170)에 의해 반사될 수 있다.
외광(L1)이 적색을 가지는 제1 컬러 필터층(150) 및 차광층(170)에 의해 반사되는 경우에, 적색의 반사광(L2R)이 색변환 패널(101)로부터 방출될 수 있다. 외광(L1)이 녹색을 가지는 제2 컬러 필터층(161)에 의해 반사되는 경우에, 녹색의 반사광(L2G)이 색변환 패널(101)로부터 방출될 수 있다. 또한, 외광(L1)이 투과층(140)에 의해 반사되는 경우에, 청색의 반사광(L2B)이 색변환 패널(101)로부터 방출될 수 있다. 이 경우, 적색의 반사광(L2R), 녹색의 반사광(L2G) 및 청색의 반사광(L2B)이 조합되어 색변환 패널(101)은 상대적으로 어둡게(예를 들면, 블랙에 가깝게) 시인될 수 있다.
본 실시예에 따른 색변환 패널(101)은 적색을 가지는 제1 컬러 필터층(150)과 차광층(170) 및 녹색을 가지는 제2 컬러 필터층(161)을 포함할 수 있다. 외광이 색변환 패널(101)에 의해 반사되는 경우에, 적색, 녹색 및 청색이 조합된 반사광이 색변환 패널(101)로부터 방출될 수 있다. 이 경우, 색변환 패널(101)이 어둡게(예를 들면, 블랙에 가깝게) 시인되므로 색변환 패널(101)이 노르스름하게(yellowish) 시인되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 색변환 패널을 나타내는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 색변환 패널(102)은 기판(110), 제1 색변환층(120), 제2 색변환층(130), 투과층(140), 제1 컬러 필터층(152), 제2 컬러 필터층(162), 차광층(172) 및 캡핑층(180)을 포함할 수 있다. 도 8을 참조하여 설명하는 또 다른 실시예에 따른 색변환 패널(102)은 제1 컬러 필터층(152), 제2 컬러 필터층(162) 및 차광층(172)을 제외하고 도 2를 참조하여 설명한 일 실시예에 따른 색변환 패널(100)과 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 이에 따라, 도 8을 참조하여 설명하는 또 다른 실시예에 따른 색변환 패널(102)에 있어서, 도 2를 참조하여 설명한 일 실시예에 따른 색변환 패널(100)의 구성과 실질적으로 동일하거나 유사한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제1 컬러 필터층(152)의 두께는 차광층(172)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 제2 컬러 필터층(162)의 두께는 제1 컬러 필터층(152)의 두께보다 작거나 실질적으로 같을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 컬러 필터층(152)의 두께는 투과층(140)의 두께의 약 15% 내지 약 20%일 수 있다. 예를 들면, 투과층(140)의 두께는 약 6 ㎛ 정도일 수 있다. 제1 컬러 필터층(152)의 두께가 투과층(140)의 두께의 약 15%보다 작은 경우에, 제1 컬러 필터층(152)이 제1 색변환층(120)에 의해 변환되지 않은 입사광을 충분히 차단하지 못할 수 있다. 또한, 제1 컬러 필터층(152)의 두께가 투과층(140)의 두께의 약 20%보다 큰 경우에, 제1 컬러 필터층(152)에 의한 외광 반사가 증가하고, 색변환 패널(102)이 불그스름하게(reddish) 시인될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 컬러 필터층(152)의 두께는 캡핑층(180)의 두께보다 작거나 실질적으로 같을 수 있다. 예를 들면, 캡핑층(180)의 두께는 약 1.1 ㎛ 정도일 수 있다.
도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 9d는 본 발명의 일 실시예에 따른 색변환 패널의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다. 예를 들면, 도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 9d는 도 2를 참조하여 설명한 일 실시예에 따른 색변환 패널(100)의 제조 방법을 나타낸다. 그러나, 본 실시예는 이에 한정되지 아니하고, 도 5를 참조하여 설명한 다른 실시예에 따른 색변환 패널(101) 또는 도 8을 참조하여 설명한 또 다른 실시예에 따른 색변환 패널(102)에도 적용될 수 있다.
도 9a를 참조하면, 기판(110) 상에 제1 컬러 필터층(150) 및 차광층(170)을 형성할 수 있다. 제1 컬러 필터층(150)은 기판(110) 상의 제1 화소 영역(PA1)에 형성될 수 있다. 제1 컬러 필터층(150)은 기판(110) 상의 제1 화소 영역(PA1)과 제2 화소 영역(PA2) 사이에도 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 컬러 필터층(150)은 기판(110)의 제1 화소 영역(PA1)과 제1 화소 영역(PA1)의 주변부를 전체적으로 덮도록 형성될 수 있다. 제1 컬러 필터층(150)은 제1 색의 안료를 포함하는 유기 고분자 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 색은 적색일 수 있다.
차광층(170)은 기판(110) 상의 제2 화소 영역(PA2)과 제3 화소 영역(PA3) 사이에 형성될 수 있다. 예를 들면, 차광층(170)은 기판(110)의 제2 화소 영역(PA2)의 주변부 및 제3 화소 영역(PA3)의 주변부를 전체적으로 덮도록 형성될 수 있다. 차광층(170)은 상기 제1 색의 안료를 포함하는 유기 고분자 물질로 형성될 수 있다.
제1 컬러 필터층(150)과 차광층(170)은 실질적으로 동시에 형성될 수 있다. 예를 들면, 기판(110) 상에 상기 제1 색의 안료를 포함하는 유기 고분자 물질로 이루어진 유기층을 형성하고, 상기 유기층을 포토리소그래피(photolithography) 등으로 패터닝하여 제1 컬러 필터층(150)과 차광층(170)을 실질적으로 동시에 형성할 수 있다. 이에 따라, 제1 컬러 필터층(150)을 형성하기 위한 추가적인 공정이 필요하지 않고, 색변환 패널(100)의 제조 비용 및 제조 시간이 절감될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 기판(110) 상에 제2 컬러 필터층(160)을 형성할 수 있다. 제2 컬러 필터층(160)은 기판(110) 상의 제2 화소 영역(PA2)에 형성될 수 있다. 제2 컬러 필터층(160)은 제1 컬러 필터층(150) 상의 제1 화소 영역(PA1)과 제2 화소 영역(PA2) 사이 및 차광층(170) 상의 제2 화소 영역(PA2)과 제3 화소 영역(PA3) 사이에도 형성될 수 있다. 제2 컬러 필터층(160)은 제2 색의 안료를 포함하는 유기 고분자 물질로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 색은 상기 제1 색과 상이할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 색은 옐로우일 수 있다.
도 9c를 참조하면, 기판(110) 상에 제1 색변환층(120), 제2 색변환층(130) 및 투과층(140)을 형성할 수 있다. 제1 색변환층(120)은 제1 컬러 필터층(150) 상에 형성되고, 입사광을 상기 제1 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함할 수 있다. 제2 색변환층(130)은 제2 컬러 필터층(160) 상에 형성되고, 상기 입사광을 제3 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제3 색은 상기 제1 색 및 상기 제2 색과 상이할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 색은 녹색일 수 있다. 투과층(140)은 기판(110) 상의 제3 화소 영역(PA3)에 형성될 수 있다. 투과층(140)은 상기 입사광을 투과하는 산란 물질로 형성될 수 있다.
도 9d를 참조하면, 기판(110) 상에 캡핑층(180)을 형성할 수 있다. 캡핑층(180)은 제1 색변환층(120) 및 제2 색변환층(130) 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 캡핑층(180)은 제1 색변환층(120), 제2 색변환층(130) 및 투과층(140)을 덮도록 형성될 수 있다. 캡핑층(180)은 입사광(예를 들면, 청색광)을 투과하고, 상기 제1 색의 광(예를 들면, 적색광) 및 상기 제3 색의 광(예를 들면, 녹색광)을 반사할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다. 도 11은 도 10의 표시 장치를 II-II' 라인을 따라 자른 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 색변환 패널(100), 액정 패널(200) 및 백라이트 유닛(300)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(300)은 액정 패널(200)에 화상 형성용 광을 제공할 수 있다. 백라이트 유닛(300)은 청색광(LB)을 출사하는 광원을 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(300)은 청색광(LB)을 액정 패널(200)에 제공할 수 있다.
액정 패널(200)은 백라이트 유닛(300) 상에 배치될 수 있다. 액정 패널(200)은 트랜지스터 기판(210), 대향 기판(220), 화소 전극(230), 공통 전극(240) 및 액정층(250)을 포함할 수 있다.
트랜지스터 기판(210)은 복수의 트랜지스터들, 상기 트랜지스터들에 게이트 신호 및 데이터 신호를 각각 인가하기 위한 게이트 배선(211) 및 데이터 배선(212)을 포함할 수 있다. 각 트랜지스터는 반도체층(미도시), 게이트 배선(211)으로부터 돌출된 게이트 전극(213), 데이터 배선(212)으로부터 돌출된 소스 전극(214), 그리고 드레인 전극(215)을 포함할 수 있다.
대향 기판(220)은 트랜지스터 기판(210)에 대향할 수 있다.
대향 기판(220)과 마주보는 트랜지스터 기판(210)의 일 면에는 화소 전극(230)이 배치될 수 있다. 화소 전극(230)은 화소 별로 패터닝될 수 있다. 화소 전극(230)은 상기 트랜지스터의 드레인 전극(215)과 연결될 수 있다.
트랜지스터 기판(210)과 마주보는 대향 기판(220)의 일 면에는 공통 전극(240)이 배치될 수 있다. 공통 전극(240)은 화소들에 공통으로 형성될 수 있다.
트랜지스터 기판(210)과 대향 기판(220) 사이에는 액정층(250)이 배치될 수 있다. 화소 전극(230)과 공통 전극(240) 사이의 전압에 따라 액정층(250)에 포함된 액정 분자들의 배열이 조절될 수 있다. 다시 말해, 화소 전극(230)과 공통 전극(240) 사이의 전압에 따라 화소 전극(230)과 공통 전극(240) 사이의 액정층(250) 영역이 제어되어 입사광의 편광을 변화시키는 모드(on), 입사광의 편광을 변화시키지 않는 모드(off)로 제어될 수 있다. 또한, 입사광의 편광을 변화시키는 정도가 조절되어 중간 계조의 표현이 가능할 수 있다.
색변환 패널(100)은 액정 패널(200) 상에 배치될 수 있다. 색변환 패널(100)은 백라이트 유닛(300)으로부터 출사되고 액정 패널(200)을 통과한 광의 파장을 변환시켜 컬러를 형성할 수 있다. 예를 들면, 색변환 패널(100)은 청색광(LB)을 적색광(LR), 녹색광(LG) 또는 청색광(LB)으로 변환할 수 있다. 본 실시예의 색변환 패널(100)은 상기 설명한 색변환 패널들(100, 101, 102) 중에서 어느 하나일 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 액정 패널(200)의 양면에 위치하는 편광판들(410, 420)을 포함할 수 있다. 액정 패널(200)의 양면에 백라이트 유닛(300)에서 입사되는 광을 편광시키기 위하여 제1 편광판(410) 및 제2 편광판(420)이 위치할 수 있다.
편광판들(410, 420)로는 코팅형 편광판, 와이어 그리드 편광판(wire grid polarizer) 중에서 하나 이상이 사용될 수 있다. 이러한 편광판들(410, 420)은 필름 형태, 도포 형태, 부착 형태 등 다양한 방법으로 액정 패널(200)의 양면에 배치될 수 있다.
색변환 패널(100)과 제1 편광판(410) 사이에는 평탄화층(500)이 배치될 수 있다. 제1 편광판(410)은 색변환 패널(100)의 캡핑층(180) 상에 형성될 수 있고, 제1 편광판(410)의 형성 전에 평탄화층(500)을 형성할 수 있다. 평탄화층(500)은 제1 편광판(410)에 평탄한 면을 제공할 수 있다.
본 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 적색을 가지는 제1 컬러 필터층(150) 및 차광층(170)을 구비하는 색변환 패널(100)을 포함할 수 있다. 외광이 표시 장치(1000)에 의해 반사되는 경우에, 적색, 청색 및 옐로우(또는 녹색)가 조합된 반사광이 표시 장치(1000)로부터 방출될 수 있다. 이 경우, 표시 장치(1000)가 어둡게(예를 들면, 블랙에 가깝게) 시인되므로 표시 장치(1000)가 노르스름하게(yellowish) 시인되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 표시 장치는 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), MP3 플레이어 등에 포함되는 표시 장치에 적용될 수 있다.
이상, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 색변환 패널들, 표시 장치들 및 색변환 패널의 제조 방법들에 대하여 도면들을 참조하여 설명하였지만, 설시한 실시예들은 예시적인 것으로서 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
100, 101, 102: 색변환 패널 110: 기판
120: 제1 색변환층 130: 제2 색변환층
140: 투과층 150, 152: 제1 컬러 필터층
160, 161, 162: 제2 컬러 필터층 170, 172: 차광층
200: 액정 패널 300: 백라이트 유닛
1000: 표시 장치 PA1: 제1 화소 영역
PA2: 제2 화소 영역 PA3: 제3 화소 영역

Claims (20)

  1. 제1 화소 영역, 제2 화소 영역 및 제3 화소 영역을 포함하는 기판;
    상기 기판 상의 상기 제1 화소 영역에 배치되며, 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제1 색변환층;
    상기 기판 상의 상기 제2 화소 영역에 배치되며, 상기 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제2 색변환층;
    상기 기판과 상기 제1 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제1 색을 가지며, 상기 제1 색변환층에 의해 변환되지 않은 상기 입사광을 차단하는 제1 컬러 필터층;
    상기 기판과 상기 제2 색변환층 사이에 배치되고, 제3 색을 가지며, 상기 제2 색변환층에 의해 변환되지 않은 상기 입사광을 차단하는 제2 컬러 필터층;
    상기 기판 상의 상기 제2 화소 영역과 상기 제3 화소 영역 사이에 배치되고, 상기 제1 색을 가지는 차광층; 및
    상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층 상에 배치되고, 상기 제1 색의 광 및 상기 제2 색의 광을 반사하는 캡핑층을 포함하고,
    상기 제1 색, 상기 제2 색, 및 상기 제3 색은 각각 적색(red), 녹색(green), 및 옐로우(yellow)인, 색변환 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터층의 일부는 상기 기판 상의 상기 제1 화소 영역과 상기 제2 화소 영역 사이에 배치되는, 색변환 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 컬러 필터층의 일부는 상기 기판 상의 상기 제1 화소 영역과 상기 제2 화소 영역 사이에 배치되고,
    상기 제2 컬러 필터층의 다른 일부는 상기 기판 상의 상기 제2 화소 영역과 상기 제3 화소 영역 사이에 배치되는, 색변환 패널.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 입사광은 청색(blue)광인, 색변환 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터층의 두께는 상기 차광층의 두께와 동일한, 색변환 패널.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상의 상기 제3 화소 영역에 배치되며, 상기 입사광을 투과하는 투과층을 더 포함하는, 색변환 패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터층의 두께는 상기 투과층의 두께의 20% 내지 30%인, 색변환 패널.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터층의 두께는 상기 투과층의 두께의 15% 내지 20%인, 색변환 패널.
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터층의 두께는 상기 캡핑층의 두께보다 큰, 색변환 패널.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터층의 두께는 상기 캡핑층의 두께보다 작거나 같은, 색변환 패널.
  17. 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 액정 패널; 및
    상기 액정 패널 상에 배치되는 색변환 패널을 포함하고,
    상기 색변환 패널은:
    제1 화소 영역, 제2 화소 영역 및 제3 화소 영역을 포함하는 기판;
    상기 기판 상의 상기 제1 화소 영역에 배치되며, 입사광을 제1 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제1 색변환층;
    상기 기판 상의 상기 제2 화소 영역에 배치되며, 상기 입사광을 제2 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제2 색변환층;
    상기 기판과 상기 제1 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제1 색을 가지며, 상기 제1 색변환층에 의해 변환되지 않은 상기 입사광을 차단하는 제1 컬러 필터층;
    상기 기판과 상기 제2 색변환층 사이에 배치되고, 제3 색을 가지며, 상기 제2 색변환층에 의해 변환되지 않은 상기 입사광을 차단하는 제2 컬러 필터층;
    상기 기판 상의 상기 제2 화소 영역과 상기 제3 화소 영역 사이에 배치되고, 상기 제1 색을 가지는 차광층; 및
    상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층 상에 배치되고, 상기 제1 색의 광 및 상기 제2 색의 광을 반사하는 캡핑층을 포함하며,
    상기 제1 색, 상기 제2 색, 및 상기 제3 색은 각각 적색(red), 녹색(green), 및 옐로우(yellow)인, 표시 장치.
  18. 기판 상의 제1 화소 영역에 제1 색을 가지는 제1 컬러 필터층을 형성하는 단계;
    상기 기판 상의 제2 화소 영역과 제3 화소 영역 사이에 상기 제1 색을 가지는 차광층을 형성하는 단계;
    상기 기판 상의 상기 제2 화소 영역에 제2 색을 가지는 제2 컬러 필터층을 형성하는 단계;
    상기 제1 컬러 필터층 상에 입사광을 상기 제1 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제1 색변환층을 형성하는 단계;
    상기 제2 컬러 필터층 상에 상기 입사광을 제3 색의 광으로 변환하는 복수의 양자점들을 포함하는 제2 색변환층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 색변환층 및 상기 제2 색변환층 상에 상기 제1 색의 광 및 상기 제3 색의 광을 반사하는 캡핑층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 색, 상기 제2 색, 및 상기 제3 색은 각각 적색(red), 옐로우(yellow), 및 녹색(green)인, 색변환 패널의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터층과 상기 차광층은 동시에 형성되는, 색변환 패널의 제조 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 기판 상의 상기 제3 화소 영역에 입사광을 투과하는 투과층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 색변환 패널의 제조 방법.
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