显示装置的制作方法

文档序号:30139566发布日期:2022-05-21 03:47阅读:68来源:国知局
显示装置的制作方法

1.本发明涉及一种显示装置。


背景技术:

2.近来,随着对信息显示的兴趣的增加,正在持续进行对显示装置的研究和开发。


技术实现要素:

3.本发明期望解决的技术问题在于提供一种元件可靠性及出光效率得到提高的高分辨率显示装置。
4.本发明的技术问题并不限于以上提及的技术问题,本领域技术人员可以通过下文的记载来明确理解未提及的其他技术问题。
5.用于解决所述技术问题的根据一实施例的显示装置包括:基板;透明电极,布置于所述基板的一表面上;反射电极,布置于所述透明电极上;晶体管,布置于所述反射电极上;以及发光元件,布置于所述透明电极与所述反射电极之间,其中,所述晶体管与所述发光元件重叠。
6.所述发光元件可以包括:第一半导体层;第二半导体层,布置于所述第一半导体层上;以及接触电极,布置于所述透明电极与所述第一半导体层之间。
7.所述接触电极可以与所述透明电极相接触。
8.所述接触电极可以包括与所述透明电极相同的物质。
9.所述接触电极可以包括铟锡氧化物(ito:indium tin oxide)、铟锌氧化物(izo:indium zinc oxide)、锌氧化物(zno:zinc oxide)及锌锡氧化物(zto:zinc tin oxide)中的至少一种。
10.所述第一半导体层可以与所述透明电极电连接,并且所述第二半导体层可以与所述反射电极电连接。
11.所述透明电极可以包括铟锡氧化物(ito:indium tin oxide)、铟锌氧化物(izo:indium zinc oxide)、锌氧化物(zno:zinc oxide)及锌锡氧化物(zto:zinc tin oxide)中的至少一种。
12.所述反射电极的宽度可以大于所述发光元件的宽度。
13.所述反射电极可以覆盖所述发光元件。
14.所述显示装置还可以包括:平坦化层,围绕所述发光元件。
15.所述平坦化层可以布置于所述透明电极与所述反射电极之间。
16.所述反射电极可以直接布置于所述平坦化层上。
17.所述晶体管可以包括:半导体层,布置于所述反射电极上;栅电极,布置于所述半导体层上;以及源电极及漏电极,布置于所述栅电极上。
18.所述反射电极可以与所述源电极或所述漏电极电连接。
19.所述基板可以包括用于布置所述发光元件的显示区域以及除了所述显示区域之
外的非显示区域,所述显示装置还可以包括:垫部,布置于所述显示区域。
20.所述垫部可以与所述反射电极重叠。
21.所述显示装置还可以包括:低电阻导电层,布置于所述透明电极上。
22.所述低电阻导电层可以具有网孔形状。
23.所述显示装置还可以包括:颜色转换层,布置于所述基板的另一表面上,并且与所述发光元件重叠;以及滤色器层,布置于所述颜色转换层上。
24.所述显示装置还可以包括:遮光图案,围绕所述颜色转换层或所述滤色器层。
25.其他实施例的具体事项包括于详细的说明及附图。
26.根据本发明的实施例,通过将发光元件直接接合于第一电极上之后形成晶体管,从而能够提高元件可靠性。并且,通过在发光元件上形成作为反射电极的第二电极,从而能够提高出光效率,并且通过将晶体管布置成与发光元件重叠,从而能够容易地实现高分辨率显示装置。
27.根据实施例的技术效果并不受以上示出的内容的限制,更加多样的技术效果包括于本说明书内。
附图说明
28.图1及图2是示出根据一实施例的发光元件的立体图及剖视图。
29.图3是示出根据一实施例的显示装置的平面图。
30.图4是示出根据一实施例的显示装置的剖视图。
31.图5是示出根据一实施例的像素的剖视图。
32.图6是示出根据另一实施例的显示装置的剖视图。
33.图7是示出根据又一实施例的显示装置的剖视图。
34.图8至图13是根据一实施例的显示装置的制造方法的按工艺步骤的剖视图。
具体实施方式
35.参照与附图一起详细后述的实施例,则可以明确本发明的优点和特征以及达成这些的方法。然而本发明可以实现为彼此不同的多样的形态,并不限于以下公开的实施例。提供本实施例仅使本发明的公开完整并为了向本发明所属技术领域中具有普通知识的人员完整地告知本发明的范围,本发明仅由权利要求的范围所定义。
36.本说明书中使用的术语是用于说明实施例的术语而并不是限制本发明的术语。在本说明书中,单数型也包括复数型,除非在语句中特别提到。说明书中使用的“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”不排除除了所提及的构成要素、步骤、动作和/或元件之外的一个以上的其他构成要素、步骤、动作和/或元件的存在或添加。
37.在记载为某一构成要素与其他构成要素“连接”、“结合”或“链接”的情况下,该构成要素可直接与其他构成要素连接或链接,但应理解为,在各个构成要素之间“夹设”有其他构成要素,或者各个构成要素通过其他构成要素“连接”、“结合”或“链接”。
38.元件(elements)或层被称为其他元件或层“之上(on)”是包括直接在其他元件之上或中间夹设有其他层或其他元件的情况。在整个说明书中,相同的附图标记指称相同的构成要素。
39.虽然“第一”、“第二”等用于叙述多样的构成要素,但这些构成要素显然不受限于这些术语。这些术语仅用于将一个构成要素与其他构成要素进行区分。因此,以下提及的第一构成要素在本发明的技术思想内,显然也可以是第二构成要素。
40.以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
41.图1及图2是示出根据一实施例的发光元件的立体图及剖视图。
42.参照图1及图2,发光元件ld可以包括第一半导体层11、活性层12、第二半导体层13、接触电极14和/或绝缘膜inf。作为一示例,发光元件ld可以构成为第一半导体层11、活性层12及第二半导体层13沿一方向依次堆叠的堆叠体。
43.发光元件ld可以设置为沿一方向延伸的柱形状。发光元件ld可以沿一方向而具有一侧端部和另一侧端部。在发光元件ld的一侧端部可以布置有第一半导体层11及第二半导体层13中的一个,在发光元件ld的另一侧端部可以布置有第一半导体层11及第二半导体层13中的另一个。
44.发光元件ld可以是通过蚀刻方式等而制造成柱形状的发光元件。在本说明书中,柱形状包括诸如圆柱或多边柱等的纵横比大于1的棒状形状(rod-like shape)或杆状形状(bar-like shape),其横截面形状并不受特别限制。
45.发光元件ld可以具有纳米级至微米级(nanometer scale to micrometer scale)程度的较小尺寸。作为一示例,发光元件ld可以分别具有纳米级至微米级范围的直径d(或宽度)和/或长度l。然而,发光元件ld的尺寸并不限于此,发光元件ld的尺寸可以根据将利用发光元件ld的发光装置用作光源的各种装置(作为一示例,显示装置等)的设计条件而多样地改变。
46.第一半导体层11可以是第一导电型半导体层。例如,第一半导体层11可以包括至少一种p型半导体物质。例如,第一半导体层11可以包括inalgan、gan、algan、ingan、aln、inn中的至少一种半导体材料,并且可以包括掺杂有诸如mg等的第一导电性掺杂剂的p型半导体物质。然而,构成第一半导体层11的物质并不限于此,除此之外,还可以利用多样的物质构成第一半导体层11。
47.活性层12可以布置于第一半导体层11与第二半导体层13之间。活性层12可以形成为单量子阱(single-quantum well)或多量子阱(multi-quantum well)结构。活性层12的位置可以根据发光元件ld的种类而多样地改变。在活性层12的上部和/或下部可以形成有掺杂有导电性掺杂剂的包覆层(未示出)。作为一示例,包覆层可以利用algan或inalgan形成。根据实施例,algan、inalgan等物质可以利用于形成活性层12,除此之外,还可以利用多样的物质构成活性层12。
48.如果向发光元件ld的两端施加阈值电压以上的电压,则电子-空穴对在活性层12结合,从而发光元件ld可以发光。通过利用这种原理来控制发光元件ld的发光,从而发光元件ld可以用作包括显示装置的像素在内的多样的发光装置的光源。
49.第二半导体层13可以布置于活性层12上,并且可以包括与第一半导体层11不同类型的半导体层。例如,第二半导体层13可以包括至少一种n型半导体物质。例如,第二半导体层13包括inalgan、gan、algan、ingan、aln、inn中的一种半导体材料,并且可以包括掺杂有诸如si、ge、sn等的第二导电性掺杂剂的n型半导体物质,但是并非必须局限于此。根据实施例,第二半导体层13的长度可以大于第一半导体层11的长度。
50.接触电极14可以布置于发光元件ld的一侧端部和/或另一侧端部上。图2示出了在第一半导体层11上形成有接触电极14的情况,但是并非必须局限于此。例如,在第二半导体层13上也可以进一步布置有单独的接触电极。
51.接触电极14可以包括透明金属或透明金属氧化物。作为一示例,接触电极14可以包括铟锡氧化物(ito:indium tin oxide)、铟锌氧化物(izo:indium zinc oxide)、锌氧化物(zno:zinc oxide)及锌锡氧化物(zto:zinc tin oxide)中的至少一种,但是并非必须局限于此。如此,在接触电极14利用透明的金属或透明的金属氧化物构成的情况下,在发光元件ld的活性层12生成的光可以通过接触电极14而向发光元件ld的外部发出。
52.绝缘膜inf可以以包围第一半导体层11、活性层12、第二半导体层13和/或接触电极14的方式形成于发光元件ld的表面。绝缘膜inf可以至少包围活性层12的外周表面。
53.绝缘膜inf可以暴露发光元件ld的一侧端部和另一侧端部。例如,绝缘膜inf可以暴露发光元件ld的第二半导体层13的一端和接触电极14的一端。在另一实施例中,绝缘膜inf也可以暴露与第二半导体层13的一端相邻的接触电极14的侧部和/或与接触电极14的一端相邻的接触电极14的侧部。
54.绝缘膜inf可以包括硅氧化物(sio
x
)、硅氮化物(sin
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)、铝氧化物(alo
x
)及钛氧化物(tio
x
)中的至少一种绝缘物质并构成为单层或多层(例如,利用铝氧化物(alo
x
)和硅氧化物(sio
x
)构成的双层),但并非必须局限于此。根据实施例,也可以省略绝缘膜inf。
55.在绝缘膜inf设置为覆盖发光元件ld的表面(尤其,活性层12的外周表面)的情况下,可以确保发光元件ld的电稳定性。并且,若绝缘膜inf设置在发光元件ld的表面,则可以最小化发光元件ld的表面缺陷,从而可以提高发光元件ld的寿命和效率。并且,在多个发光元件ld彼此紧密地布置的情况下也能够防止在发光元件ld之间发生不期望的短路。
56.包括上述发光元件ld的发光装置可以利用于包括显示装置在内的需要光源的多种装置。例如,可以在显示面板的各个像素内布置多个发光元件ld,并且发光元件ld可以用作各个像素的光源。然而,发光元件ld的应用领域并不限于上述示例。例如,发光元件ld也可以利用于诸如照明装置等的需要光源的其他种类的装置。
57.图3是示出根据一实施例的显示装置的平面图。
58.图3是可以将在图1及图2的实施例中说明的发光元件ld用作光源的电子装置的一示例,示出显示装置,尤其,示出配备于显示装置的显示面板pnl。
59.显示面板pnl的各个像素单元pxu及构成像素单元pxu的各个像素可以包括至少一个发光元件ld。为了方便起见,在图3中以显示区域da为中心简略示出显示面板pnl的结构。然而,根据实施例,在显示面板pnl中还可以布置有未示出的至少一个驱动电路部(作为一示例,扫描驱动部及数据驱动部中的至少一个)、布线和/或垫。
60.参照图3,显示面板pnl可以包括基板sub及布置于基板sub上的像素单元pxu。像素单元pxu可以包括第一像素pxl1、第二像素pxl2和/或第三像素pxl3。以下,当任意地指称第一像素pxl1、第二像素pxl2及第三像素pxl3中的至少一个像素或统称两种以上的像素时,将称为“像素pxl”。
61.基板sub构成显示面板pnl的基底部件,可以利用能够进行弯曲(bending)、折叠(folding)、卷曲(rolling)等的柔性(flexible)材质制成。例如,基板sub可以包括聚酰亚
胺(pi:polyimide)、聚醚砜(pes:polyethersulphone)、聚丙烯酸酯(pa:polyacrylate)、聚芳酯(par:polyarylate)、聚醚酰亚胺(pei:polyetherimide)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen:polyethylenenapthalate)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet:polyethyleneterepthalate)、聚苯硫醚(pps:polyphenylenesulfide)、聚烯丙酯(polyallylate)、聚碳酸酯(pc:polycarbonate)、三醋酸纤维素(cat:cellulosetriacetate)或醋酸丙酸纤维素(cap:cellulose acetate propionate)中的至少一种,但并非必须局限于此。根据实施例,基板sub也可以利用由玻璃或钢化玻璃制成的硬性基板、塑料或金属材质的柔性基板(或者薄膜)制成。
62.在一实施例中,基板sub可以实质上透明。在此,“实质上透明”可以表示可以以预定的透射度以上的透射度透射光。在另一实施例中,基板sub可以半透明或不透明。并且,根据实施例,基板sub也可以包括反射性的物质。
63.显示面板pnl及用于形成显示面板pnl的基板sub可以包括用于显示图像的显示区域da及除了显示区域da之外的非显示区域nda。
64.在显示区域da可以布置有像素pxl、信号线sl和/或垫部pd。在非显示区域nda可以布置有与显示区域da的像素pxl连接的各种布线和/或驱动部(未示出)。像素pxl可以根据条形(stripe)或pentile排列结构等而规则地排列。然而,像素pxl的排列结构并不限于此,并且像素pxl可以以多样的结构和/或方式排列在显示区域da。
65.根据实施例,在显示区域da可以布置有发出彼此不同颜色的光的两种以上的像素pxl。作为一示例,在显示区域da可以布置有发出第一颜色的光的第一像素pxl1、发出第二颜色的光的第二像素pxl2及发出第三颜色的光的第三像素pxl3。彼此相邻地布置的至少一个第一像素pxl1、第二像素pxl2及第三像素pxl3可以构成能够发出多样的颜色的光的一个像素单元pxu。例如,第一像素pxl1、第二像素pxl2及第三像素pxl3可以分别是发出预定颜色的光的子像素。根据实施例,第一像素pxl1可以是发出红色光的红色像素,第二像素pxl2可以是发出绿色光的绿色像素,第三像素pxl3可以是发出蓝色光的蓝色像素,但并不限于此。
66.在一实施例中,第一像素pxl1、第二像素pxl2及第三像素pxl3分别将第一颜色的发光元件、第二颜色的发光元件及第三颜色的发光元件作为光源而配备,从而可以分别发出第一颜色、第二颜色及第三颜色的光。在另一实施例中,第一像素pxl1、第二像素pxl2及第三像素pxl3也可以配备发出相同颜色的光的发光元件并包括布置于各个发光元件上的彼此不同颜色的颜色转换层和/或滤色器,从而分别发出第一颜色、第二颜色及第三颜色的光。然而,构成各个像素单元pxu的像素pxl的颜色、种类和/或数量等并不受特别限制。即,各个像素pxl发出的光的颜色可以多样地改变。
67.像素pxl可以包括:至少一个光源,借由通过信号线sl提供的预定控制信号(作为一示例,扫描信号及数据信号)和/或预定电源(作为一示例,第一电源及第二电源)而驱动。在一实施例中,所述光源可以包括根据图1及图2的实施例中的任意一个实施例的至少一个发光元件ld(作为一示例,具有纳米级至微米级程度的小尺寸的超小型柱状发光元件ld)。然而,并非必须局限于此,除此之外,多样种类的发光元件ld可以用作像素pxl的光源。
68.在一实施例中,各个像素pxl可以利用有源像素构成。然而,可应用于显示装置的像素pxl的种类、结构和/或驱动方式并不受特别限制。例如,各个像素pxl可以具有多样的
结构和/或驱动方式,并且构成为无源型或有源型发光显示装置的像素。
69.信号线sl可以在显示区域da内沿第一方向(x轴方向)隔开预定距离并沿第二方向(y轴方向)延伸。信号线sl可以与垫部pd电连接,从而将从驱动部(未示出)输出的驱动信号提供给各个像素pxl。
70.垫部pd可以布置于显示区域da。例如,垫部pd可以在显示区域da内沿第二方向(y轴方向)隔开预定距离并沿第一方向(x轴方向)布置。然而,并非必须局限于此,垫部pd也可以沿第一方向(x轴方向)隔开预定距离并沿第二方向(y轴方向)布置。在此情况下,信号线sl可以根据垫部pd的布置而沿第二方向(y轴方向)隔开预定距离并沿第一方向(x轴方向)延伸。即,垫部pd和信号线sl的布置可以多样地改变。如此,在垫部pd布置于显示区域da的情况下,在非显示区域nda的下端可能不需要用于布置垫部pd的附加空间。因此,可以最小化显示装置的非显示区域nda(即,死区(dead space))。
71.图4是示出根据一实施例的显示装置的剖视图。图5是示出根据一实施例的像素的剖视图。
72.在图4中,以利用彼此相邻的第一像素pxl1、第二像素pxl2及第三像素pxl3构成的任意一个像素单元pxu所布置的区域为中心示出显示装置(尤其,配备于显示装置的显示面板pnl)的剖面。
73.在图5中,为了便于说明,示意性地示出了与发光元件ld连接的一个晶体管t,但是显示装置可以包括布置于各个像素pxl的多个发光元件ld及用于驱动多个发光元件ld的多个晶体管t。并且,根据实施例,各个像素pxl还可以包括未示出的存储电容器和/或电源线等。
74.参照图4及图5,显示装置的各个像素pxl可以包括基板sub、至少一个发光元件ld、至少一个晶体管t、信号线sl及垫部pd。在一实施例中,基板sub可以对应于显示面板pnl的前表面,垫部pd可以对应于显示面板pnl的背面。即,从发光元件ld发出的光可以通过基板sub而向与第三方向(z轴方向)相反的方向射出。
75.在基板sub的一表面上可以布置有第一电极et1。第一电极et1可以布置于基板sub的前表面上。第一电极et1是透明电极,可以包括透明金属或透明金属氧化物。第一电极et1可以包括与上述发光元件ld的接触电极14相同的物质。例如,第一电极et1可以包括铟锡氧化物(ito:indium tin oxide)、铟锌氧化物(izo:indium zinc oxide)、锌氧化物(zno:zinc oxide)及锌锡氧化物(zto:zinc tin oxide)中的至少一种,但并非必须局限于此。如此,在第一电极et1为透明电极的情况下,从发光元件ld产生的光可以穿过第一电极et1并向作为各个像素pxl的出光方向(例如,第三方向(z轴方向)的相反方向)的朝向基板sub的另一表面的方向发出。
76.在第一电极et1上可以布置有第二电极et2。第二电极et2可以是反射电极,并且利用不透明金属或具有均匀反射率的导电物质构成。作为一示例,第二电极et2可以包括诸如铝(al)、镁(mg)、银(ag)、钼(mo)、铂(pt)、钯(pd)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)及其合金之类的金属中的至少一种,但并不限于此。在第二电极et2为反射电极的情况下,即使从发光元件ld发出的光行进到显示面板pnl的内部,光也可以被第二电极et2反射而向各个像素pxl的出光方向(例如,与第三方向(z轴方向)相反的方向)发出。即,可以最小化光损失来提高出光效率。
77.在第一电极et1与第二电极et2之间可以布置有发光元件ld。发光元件ld可以分别贴装于各个像素pxl内而用作显示装置的光源。在一实施例中,发光元件ld可以包括根据图1及图2的实施例中的任意一个实施例的至少一个发光元件ld(作为一示例,具有纳米级至微米级的尺寸的超小型柱状发光元件ld)。例如,发光元件ld可以是具有微米单位的尺寸的微型发光二极管。例如,发光元件ld的一边的长度可以是100μm以下,但并非必须局限于此,发光元件ld的结构及尺寸可以根据将利用发光元件ld的发光装置作为光源而使用的各种装置(作为一示例,显示装置)的设计条件而多样地改变。
78.发光元件ld可以布置成在第三方向(z轴方向)上与第二电极et2重叠。发光元件ld可以被第二电极et2覆盖。在此情况下,第二电极et2在第一方向(x轴方向)上的宽度we可以大于发光元件ld在第一方向(x轴方向)上的宽度wl。如此,在作为反射电极的第二电极et2覆盖发光元件ld的情况下,由于从发光元件ld发出的光可以更有效地被第二电极et2反射,因此可以提高显示装置的出光效率。
79.发光元件ld的第一半导体层11可以与第一电极et1电连接,发光元件ld的第二半导体层13可以与第二电极et2电连接。并且,在第一电极et1与发光元件ld的第一半导体层11之间可以布置有接触电极14。在一实施例中,接触电极14可以直接布置于第一电极et1上,并与第一电极et1相接触。如此,在将发光元件ld直接接合(bonding)于第一电极et1上的情况下,与acf接合、ncf接合、共晶(eutectic)接合相比,可以不受由于工艺温度引起的材料选择的限制。并且,由于在发光元件ld下部不存在阶梯差,因此能够防止发光元件ld的接触不良。
80.在一实施例中,第一像素pxl1、第二像素pxl2及第三像素pxl3可以分别包括发出彼此不同颜色的光的发光元件ld。例如,第一像素pxl1可以包括发出第一颜色的光的第一发光元件lda,第二像素pxl2可以包括发出第二颜色的光的第二发光元件ldb,第三像素pxl3可以包括发出第三颜色的光的第三发光元件ldc。根据实施例,第一发光元件lda、第二发光元件ldb及第三发光元件ldc可以分别是红色发光元件、绿色发光元件及蓝色发光元件,但并非必须局限于此。
81.发光元件ld可以通过第一电极et1及第二电极et2而与诸如多个晶体管t等的电路元件电连接,并通过预定控制信号(作为一示例,扫描信号及数据信号)和/或预定电源而发光。例如,如果向发光元件ld的两端施加阈值电压以上的电压,则电子-空穴对在发光元件ld的活性层12结合,从而发光元件ld发光。通过利用这种原理来控制发光元件ld的发光,可以将发光元件ld用作显示装置的光源。
82.另外,在图4及图5中示出了第一半导体层11与第一电极et1电连接并且第二半导体层13与第二电极et2电连接的情形,但是并非必须局限于此。例如,根据实施例,发光元件ld也可以布置成使得第一半导体层11与第二电极et2电连接,并且第二半导体层13与第一电极et1电连接。此外,由于参照图1及图2说明了发光元件ld的第一半导体层11、活性层12及第二半导体层13,因此将省略重复说明。
83.根据实施例,显示装置还可以包括在第一电极et1与第二电极et2之间围绕发光元件ld的平坦化层pn。平坦化层pn可以通过直接覆盖发光元件ld的侧表面而与发光元件ld相接触。平坦化层pn的一表面可以与第一电极et1相接触,平坦化层pn的另一表面可以与第二电极et2相接触。即,平坦化层pn可以直接布置于第一电极et1上,并且第二电极et2可以直
接布置于平坦化层pn上。
84.在一实施例中,平坦化层pn可以包括有机绝缘物质。例如,平坦化层pn可以包括丙烯酸系树脂(polyacrylates resin)、环氧树脂(epoxy resin)、酚醛树脂(phenolic resin)、聚酰胺系树脂(polyamides resin)、聚酰亚胺系树脂(polyimides resin)、不饱和聚酯系树脂(unsaturated polyesters resin)、聚苯醚系树脂(polyphenylenethers resin)、聚苯硫醚系树脂(polyphenylenesulfides resin)及苯并环丁烯(bcb:benzocyclobutene)中的至少一种。然而,并非必须局限于此,平坦化层pn还可以包括诸如硅氮化物(sin
x
)、硅氧化物(sio
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)或铝氧化物(alo
x
)等的多种无机绝缘物质。
85.在第二电极et2上可以布置有第一绝缘层il1。第一绝缘层il1可以布置于基板sub的前表面上。第一绝缘层il1可以构成为单层或多层,并且可以包括至少一种无机绝缘物质和/或有机绝缘物质。例如,第一绝缘层il1可以包括诸如硅氮化物(sin
x
)、硅氧化物(sio
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)及铝氧化物(alo
x
)等的多种无机绝缘物质和/或有机绝缘物质。
86.在第二电极et2及第一绝缘层il1上可以布置有至少一个晶体管t。如上所述,在将发光元件ld固定在第一电极et1上之后形成晶体管t的情况下,可以防止在发光元件ld的接合过程中晶体管t受损。
87.晶体管t在第二电极et2上可以布置成在第三方向(z轴方向)上与发光元件ld重叠。如此,在晶体管t布置成与发光元件ld重叠的情况下,可以最小化各个像素pxl内晶体管t所占的面积,因此可以容易地实现高分辨率显示装置。
88.各个晶体管t可以包括半导体层act、栅电极ge1、ge2及晶体管电极te1、te2。另外,在图4及图5中,示出了各个晶体管t配备有与半导体层act相对独立地形成的第一晶体管电极te1及第二晶体管电极te2的实施例,但并非必须局限于此。例如,在另一实施例中,配备于至少一个晶体管t的第一晶体管电极te1和/或第二晶体管电极te2也可以与各个半导体层act集成而构成。
89.半导体层act可以布置于第一绝缘层il1上。半导体层act可以包括与第一晶体管电极te1接触的第一区域、与第二晶体管电极te2接触的第二区域以及位于所述第一区域与所述第二区域之间的沟道区域。根据实施例,所述第一区域及第二区域中的一个区域可以为源极区域,另一个区域可以为漏极区域。
90.根据实施例,半导体层act可以是利用多晶硅、非晶硅、氧化物半导体等构成的半导体图案。并且,半导体层act的沟道区域是未掺杂杂质的半导体图案,可以是本征半导体,半导体层act的所述第一区域及第二区域可以分别是掺杂有预定杂质的半导体图案。
91.在半导体层act上可以布置有第二绝缘层il2。第二绝缘层il2可以布置于基板sub的前表面上。第二绝缘层il2可以构成为单层或多层,并且可以包括至少一种无机绝缘物质和/或有机绝缘物质。例如,第二绝缘层il2可以包括诸如硅氮化物(sin
x
)、硅氧化物(sio
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)及铝氧化物(alo
x
)等的多种无机绝缘物质和/或有机绝缘物质。
92.在第二绝缘层il2上可以布置有第一栅电极ge1。第一栅电极ge1在第二绝缘层il2上可以布置成与半导体层act重叠。第一栅电极ge1可以包括钼(mo)、铝(al)、铂(pt)、钯(pd)、银(ag)、镁(mg)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、钛(ti)、钽(ta)、钨(w)及铜(cu)中的至少一种,但并非必须局限于此。
93.在第一栅电极ge1上可以布置有第三绝缘层il3。第三绝缘层il3可以布置于基板sub的前表面上。第三绝缘层il3可以构成为单层或多层,并且包括至少一种无机绝缘物质和/或有机绝缘物质。例如,第三绝缘层il3可以包括诸如硅氮化物(sin
x
)、硅氧化物(sio
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)及铝氧化物(alo
x
)等的多种无机绝缘物质和/或有机绝缘物质。
94.在第三绝缘层il3上可以布置有第二栅电极ge2。第二栅电极ge2在第三绝缘层il3上可以布置成与第一栅电极ge1重叠。第二栅电极ge2可以包括与第一栅电极ge1相同的物质。例如,第二栅电极ge2可以包括钼(mo)、铝(al)、铂(pt)、钯(pd)、银(ag)、镁(mg)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、钛(ti)、钽(ta)、钨(w)及铜(cu)中的至少一种,但并非必须局限于此。
95.在第二栅电极ge2上可以布置有第四绝缘层il4。第四绝缘层il4可以布置于基板sub的前表面上。第四绝缘层il4可以构成为单层或多层,并且包括至少一种无机绝缘物质和/或有机绝缘物质。例如,第四绝缘层il4可以包括诸如硅氮化物(sin
x
)、硅氧化物(sio
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)及铝氧化物(alo
x
)等的多种无机绝缘物质和/或有机绝缘物质。
96.在第四绝缘层il4上可以布置有第一晶体管电极te1及第二晶体管电极te2。第一晶体管电极te1及第二晶体管电极te2可以电连接于半导体层act。例如,第一晶体管电极te1可以通过贯通第二绝缘层il2、第三绝缘层il3及第四绝缘层il4的接触孔而与半导体层act的第一区域电连接。第二晶体管电极te2可以通过贯通第二绝缘层il2、第三绝缘层il3及第四绝缘层il4的接触孔而与半导体层act的第二区域电连接。并且,第二晶体管电极te2可以通过贯通第一绝缘层il1、第二绝缘层il2、第三绝缘层il3及第四绝缘层il4的又一接触孔而与第二电极et2电连接。根据实施例,第一晶体管电极te1及第二晶体管电极te2中的任意一个可以为源电极,另一个可以为漏电极。
97.在第一晶体管电极te1及第二晶体管电极te2上可以布置有第一保护层pvx1。第一保护层pvx1可以包括有机绝缘物质。例如,第一保护层pvx1可以包括丙烯酸系树脂(polyacrylates resin)、环氧树脂(epoxy resin)、酚醛树脂(phenolic resin)、聚酰胺系树脂(polyamides resin)、聚酰亚胺系树脂(polyimides resin)、不饱和聚酯系树脂(unsaturated polyesters resin)、聚苯醚系树脂(polyphenylenethers resin)、聚苯硫醚系树脂(polyphenylenesulfides resin)及苯并环丁烯(bcb:benzocyclobutene)中的至少一种,但并非必须局限于此。例如,第一保护层pvx1还可以包括诸如硅氮化物(sin
x
)、硅氧化物(sio
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)或铝氧化物(alo
x
)等的多种无机绝缘物质。
98.在第一保护层pvx1上可以布置有信号线sl和/或电源线pl。信号线sl可以布置成与各个像素pxl重叠。在此情况下,信号线sl可以布置成在第三方向(z轴方向)上与作为反射电极的第二电极et2重叠。信号线sl可以与垫部pd电连接,并将从驱动部(未示出)输出的驱动信号提供给各个像素pxl。例如,信号线sl可以通过贯通第一保护层pvx1的接触孔而与第二晶体管电极te2电连接,但并非必须局限于此。在另一实施例中,信号线sl可以与第一晶体管电极te1和/或第一电极et1电连接。
99.电源线pl可以利用与信号线sl相同的导电层形成。电源线pl可以通过贯通第一保护层pvx1和布置于下部的绝缘层il1、il2、il3、il4及平坦化层pn的接触孔而与第一电极et1电连接。然而,并非必须局限于此,电源线pl可以通过单独的桥电极而与第一电极et1电连接。
100.在信号线sl和/或电源线pl上可以布置有第二保护层pvx2。第二保护层pvx2可以包括有机绝缘物质。例如,第二保护层pvx2可以包括丙烯酸系树脂(polyacrylates resin)、环氧树脂(epoxy resin)、酚醛树脂(phenolic resin)、聚酰胺系树脂(polyamides resin)、聚酰亚胺系树脂(polyimides resin)、不饱和聚酯系树脂(unsaturated polyesters resin)、聚苯醚系树脂(polyphenylenethers resin)、聚苯硫醚系树脂(polyphenylenesulfides resin)及苯并环丁烯(bcb:benzocyclobutene)中的至少一种,但并非必须局限于此。例如,第二保护层pvx2还可以包括诸如硅氮化物(sin
x
)、硅氧化物(sio
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)或铝氧化物(alo
x
)等的多种无机绝缘物质。
101.在第二保护层pvx2上可以布置有垫部pd。垫部pd可以布置成与各个像素pxl重叠。在此情况下,垫部pd可以布置成在第三方向(z轴方向)上与作为反射电极的第二电极et2重叠。如此,在垫部pd布置于像素pxl的发光区域内的情况下,不需要用于布置垫部pd的附加空间,因此可以最小化显示装置的死区。垫部pd可以分别通过贯通第二保护层pvx2的接触孔而与信号线sl或电源线pl电连接。
102.根据上述的一实施例的显示装置,在将发光元件ld直接接合于平坦的第一电极et1上之后形成晶体管t,从而能够提高元件可靠性。并且,在发光元件ld上形成作为反射电极的第二电极et2,从而能够提高出光效率,并且将晶体管t布置成与发光元件ld重叠,从而能够容易地实现高分辨率显示装置。
103.以下,对另一实施例进行说明。在以下实施例中,对于与已经说明的构成相同的构成将由相同的附图标记表示,并且将省略或简化重复的说明。
104.图6是示出根据另一实施例的显示装置的剖视图。
105.参照图6,根据本实施例的显示装置在进一步包括低电阻导电层lrl这一点上与图1至图5的实施例不同。
106.具体地,低电阻导电层lrl可以布置于第一电极et1上。低电阻导电层lrl可以直接布置于第一电极et1的一表面上并与第一电极et1相接触。低电阻导电层lrl可以形成为比第一电极et1相对较低的电阻,并且可以与第一电极et1电连接来最小化由信号延迟(rc delay)引起的电压降。
107.低电阻导电层lrl可以包括钼(mo)、银(ag)、钛(ti)、铜(cu)、铬(cr)、镍(ni)及铝(al)中的至少一种,但并非必须局限于此。根据实施例,为了防止显示装置的透射率降低,低电阻导电层lrl可以具有网孔(mesh)形状。然而,低电阻导电层lrl的物质及形状可以多样地改变。
108.低电阻导电层lrl可以布置于像素pxl的边界。例如,低电阻导电层lrl可以布置于第一像素pxl1、第二像素pxl2及第三像素pxl3的边界而布置于第一发光元件lda、第二发光元件ldb及第三发光元件ldc之间。即,低电阻导电层lrl可以布置成与发光元件ld不重叠。低电阻导电层lrl可以包括暴露第一电极et1的开口部,并且在低电阻导电层lrl的所述开口部内布置有发光元件ld。据此,发光元件ld的接触电极14可以直接接合于第一电极et1上。另外,如在上文中所述,通过在将发光元件ld直接接合于第一电极et1上之后形成晶体管t而能够提高元件可靠性。
109.图7是示出根据又一实施例的显示装置的剖视图。
110.参照图7,根据本实施例的显示装置与图1至图5的实施例的不同之处在于,还包括
颜色转换层ccl和/或滤色器层cfl。
111.具体地,颜色转换层ccl可以布置于基板sub的另一表面上。颜色转换层ccl可以布置成在第三方向(z轴方向)上与布置于基板sub的一表面上的发光元件ld重叠。在一实施例中,基板sub的另一表面可以包括凹陷部,颜色转换层ccl可以布置于基板sub的所述凹陷部内。基板sub的所述凹陷部可以形成为在第三方向(z轴方向)上与发光元件ld重叠。然而,并非必须局限于此,根据实施例,基板sub可以平坦地形成,并且颜色转换层ccl也可以形成于基板sub的另一表面上。
112.颜色转换层ccl可以包括基础树脂及分散在基础树脂内的颜色转换颗粒和/或光散射颗粒。
113.颜色转换层ccl可以包括布置于第一像素pxl1的第一颜色转换层ccl1、布置于第二像素pxl2的第二颜色转换层ccl2及布置于第三像素pxl3的光散射层lsl。
114.在一实施例中,第一像素pxl1、第二像素pxl2及第三像素pxl3可以包括发出彼此相同颜色的光的发光元件ld。例如,第一像素pxl1、第二像素pxl2及第三像素pxl3可以包括发出第三颜色(作为一示例,蓝色)的光的发光元件ld。在如上所述的第一像素pxl1、第二像素pxl2及第三像素pxl3中的至少一部分像素pxl上布置包括颜色转换颗粒的颜色转换层ccl,从而能够显示全色图像。然而,并非必须局限于此,并且第一像素pxl1、第二像素pxl2及第三像素pxl3可以配备有发出彼此不同颜色的光的发光元件ld。
115.第一颜色转换层ccl1可以包括将从发光元件ld发出的第三颜色的光转换为第一颜色的光的第一颜色转换颗粒。作为一示例,在发光元件ld为发出蓝色光的蓝色发光元件且第一像素pxl1为红色像素的情况下,第一颜色转换层ccl1可以包括将从所述蓝色发光元件发出的蓝色光转换为红色光的第一量子点。例如,第一颜色转换层ccl1可以包括分散于诸如基础树脂等的预定的基体材料内的多个第一量子点。第一量子点可以吸收蓝色光,并随着能量迁移而使波长偏移而发出红色光。另外,在第一像素pxl1为不同颜色的像素的情况下,第一颜色转换层ccl1可以包括与第一像素pxl1的颜色对应的第一量子点。
116.第二颜色转换层ccl2可以包括将从发光元件ld发出的第三颜色的光转换为第二颜色的光的第二颜色转换颗粒。作为一示例,在发光元件ld为发出蓝色光的蓝色发光元件且第二像素pxl2为绿色像素的情况下,第二颜色转换层ccl2可以包括将从所述蓝色发光元件发出的蓝色光转换为绿色光的第二量子点。例如,第二颜色转换层ccl2可以包括分散于诸如基础树脂等的预定的基体材料内的多个第二量子点。第二量子点可以吸收蓝色光,并随着能量迁移而使波长偏移而发出绿色光。另外,在第二像素pxl2为不同颜色的像素的情况下,第二颜色转换层ccl2可以包括与第二像素pxl2的颜色对应的第二量子点。
117.另外,第一量子点及第二量子点可以具有球形、金字塔形、多重分支型(multi-arm)或立方体(cubic)的纳米粒子、纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米板状颗粒等的形态,但并非必须局限于此,第一量子点及第二量子点的形态可以多样地改变。
118.在一实施例中,通过使可见光区域中具有较短波长的蓝色光分别入射至第一量子点及第二量子点,从而能够增加第一量子点及第二量子点的吸收系数。据此,最终可以提高从第一像素pxl1及第二像素pxl2发出的光的效率,并且可以确保优异的颜色再现性。并且,通过利用相同颜色的发光元件ld(作为一示例,蓝色发光元件)来构成第一像素pxl1、第二像素pxl2及第三像素pxl3的像素单元pxu,从而能够提高显示装置的制造效率。
119.为了有效地利用从发光元件ld发出的第三颜色的光,可以选择性地配备光散射层lsl。作为一示例,在发光元件ld为发出蓝色光的蓝色发光元件且第三像素pxl3为蓝色像素的情况下,光散射层lsl可以为了有效地利用从发光元件ld发出的光而包括至少一种光散射颗粒。
120.例如,光散射层lsl可以包括分散于诸如基础树脂等的预定的基体材料内的多个光散射颗粒。作为一示例,光散射层lsl可以包括诸如二氧化硅(silica)等的光散射颗粒(sct),但是构成光散射颗粒sct的物质并不限于此。另外,光散射颗粒sct不必仅布置于形成第三像素pxl3的第三像素区域pxa3。作为一示例,光散射颗粒sct可以选择性地包括在第一颜色转换层ccl1和/或第二颜色转换层ccl2的内部。
121.在颜色转换层ccl上可以布置有滤色器层cfl。滤色器层cfl可以包括与各个像素pxl的颜色匹配的滤色器。
122.滤色器层cfl可以包括与各个像素pxl的颜色匹配的滤色器。例如,滤色器层cfl可以包括布置于第一像素pxl1并选择性地透射在第一像素pxl1中产生的光的第一滤色器cfl1、布置于第二像素pxl2并选择性地透射在第二像素pxl2中产生的光的第二滤色器cfl2以及布置于第三像素pxl3并选择性地透射在第三像素pxl3中产生的光的第三滤色器cfl3。在一实施例中,第一滤色器cfl1、第二滤色器cfl2及第三滤色器cfl3可以分别是红色滤色器、绿色滤色器及蓝色滤色器,但并不限于此。以下,当指称第一滤色器cfl1、第二滤色器cfl2及第三滤色器cfl3中的任意的滤色器或统称两种以上的滤色器时,将称为“滤色器cf”。
123.第一滤色器cfl1可以布置成与第一像素pxl1的发光区域ema重叠,并且可以包括选择性地透射第一颜色的光的滤色器物质。例如,当第一像素pxl1为红色像素时,第一滤色器cfl1可以包括红色滤色器物质。
124.第二滤色器cfl2可以布置成与第二像素pxl2的发光区域ema重叠,并且可以包括选择性地透射第二颜色的光的滤色器物质。例如,当第二像素pxl2为绿色像素时,第二滤色器cfl2可以包括绿色滤色器物质。
125.第三滤色器cfl3可以布置成与第三像素pxl3的发光区域ema重叠,并且可以包括选择性地透射第三颜色的光的滤色器物质。例如,当第三像素pxl3为蓝色像素时,第三滤色器cfl3可以包括蓝色滤色器物质。
126.在各个像素pxl的边界可以布置有遮光图案lml。遮光图案lml可以布置成在各个像素pxl的边界围绕颜色转换层ccl和/或滤色器层cfl。遮光图案lml可以起到阻挡内部光散射或外部光反射的作用。遮光图案lml可以布置成与发光元件ld不重叠。即,遮光图案lml可以包括被局部去除的开口部,并且在所述开口部内可以布置有与发光元件ld重叠的颜色转换层ccl和/或滤色器层cfl。遮光图案lml可以利用包括石墨(graphite)、炭黑(carbon black)、黑色颜料(black pigment)或黑色染料(black dye)中的至少任意一种的有机物形成,或者可以利用包括铬(cr)的金属物质形成,但是只要是能够阻挡光的透射并吸收光的物质,就不受限制。
127.尽管未在附图中示出,显示装置还可以包括覆盖颜色转换层ccl的覆盖层。所述覆盖层可以防止诸如水分或空气等的杂质从外部渗透而损坏或污染颜色转换层ccl。并且,所述覆盖层可以防止包括在滤色器层cfl的着色剂(colorant)扩散到其他构成。所述覆盖层
是无机层,可以包括硅氮化物(sin
x
)、铝氮化物(aln
x
)、钛氮化物(tin
x
)、硅氧化物(sio
x
)、铝氧化物(alo
x
)、钛氧化物(tio
x
)及硅氮氧化物(sio
x
ny)中的至少一种,但并非必须局限于此。
128.并且,显示装置还可以包括布置于颜色转换层ccl上的低折射率层。所述低折射率层可以用于通过全反射使从颜色转换层ccl提供的光再循环,从而提高显示面板pnl的光效率。为此,所述低折射率层相比于颜色转换层ccl可以具有相对较低的折射率。例如,所述低折射率层的折射率可以为约1.1至1.3,但并非必须局限于此。
129.继而,对根据上述实施例的显示装置的制造方法进行说明。
130.图8至图13是根据一实施例的显示装置的制造方法的按工艺步骤的剖视图。图8至图13是用于说明图5的显示装置的制造方法的剖视图,对于实质上与图5相同的构成要素,用相同的符号表示,并省略详细的说明。
131.参照图8,首先,在基板sub的一表面上形成第一电极et1。第一电极et1可以利用透明金属或透明金属氧化物形成在基板sub的整个表面上。例如,第一电极et1可以利用包括铟锡氧化物(ito:indium tin oxide)、铟锌氧化物(izo:indium zinc oxide)、锌氧化物(zno:zinc oxide)及锌锡氧化物(zto:zinc tin oxide)中的至少一种的透明金属物质来形成,但是并非必须局限于此。
132.参照图9,随后,将发光元件ld固定于第一电极et1上。包括至少一个发光元件ld的转印基材ts可以布置成与形成有第一电极et1的基板sub相邻,使得发光元件ld可以与第一电极et1相接触。据此,发光元件ld的接触电极14可以直接接合于第一电极et1上。在一实施例中,发光元件ld可以在形成于单独的基底基板之后从所述基底基板分离并转移到转印基材ts。所述基础基板可以包括蓝宝石基板及诸如玻璃之类的透明基板。然而,并非必须局限于此,所述基底基板也可以利用诸如gan、sic、zno、si、gap及gaas等的导电性基板构成。根据实施例,转印基材ts可以利用可拉伸的材质形成,并且还可以包括用于附着发光元件ld的粘合层。
133.参照图10,随后,转印基材ts从发光元件ld分离。例如,在转印基材ts与发光元件ld之间的粘合力小于第一电极et1与发光元件ld之间的粘合力的情况下,转印基材ts可以容易地从发光元件ld分离。如此,在将发光元件ld直接接合于第一电极et1上的情况下,与acf接合、ncf接合或共晶(eutectic)接合相比,可以不受由于工艺温度引起的材料选择的限制。
134.参照图11,随后,在第一电极et1上形成平坦化层pn。平坦化层pn可以形成为围绕发光元件ld,从而平坦化由发光元件ld引起的阶梯差。在一实施例中,平坦化层pn可以利用有机绝缘物质形成。例如,平坦化层pn可以包括丙烯酸系树脂(polyacrylates resin)、环氧树脂(epoxy resin)、酚醛树脂(phenolic resin)、聚酰胺系树脂(polyamides resin)、聚酰亚胺系树脂(polyimides resin)、不饱和聚酯系树脂(unsaturated polyesters resin)、聚苯醚系树脂(polyphenylenethers resin)、聚苯硫醚系树脂(polyphenylenesulfides resin)及苯并环丁烯(bcb:benzocyclobutene)中的至少一种,但并非必须局限于此,例如,平坦化层pn还可以包括诸如硅氮化物(sin
x
)、硅氧化物(sio
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)或铝氧化物(alo
x
)等的多种无机绝缘物质。
135.参照图12,随后,在平坦化层pn上形成第二电极et2。第二电极et2可以利用不透明
金属或具有均匀反射率的导电物质形成。作为一示例,第二电极et2可以包括诸如铝(al)、镁(mg)、银(ag)、钼(mo)、铂(pt)、钯(pd)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)及其合金的金属中的至少一种,但并非必须局限于此。
136.参照图13,随后,可以在第二电极et2上形成晶体管t和/或信号线sl等,从而完成图5所示的显示装置。
137.晶体管t可以在第二电极et2上形成为在第三方向(z轴方向)上与发光元件ld重叠。如此,在晶体管t形成为与发光元件ld重叠的情况下,可以最小化晶体管t在各个像素pxl内所占的面积,因此,如在上文中所述,可以容易地实现高分辨率显示装置。
138.并且,信号线sl可以形成在各个像素pxl的发光区域内。在此情况下,信号线sl可以形成为在第三方向(z轴方向)上与作为反射电极的第二电极et2重叠。如此,在信号线sl布置于像素pxl的发光区域内的情况下,不需要用于布置信号线sl的额外的空间,因此,如在上文中所述,可以最小化显示装置的死区。
139.在与本实施例相关的技术领域中具有普通知识的人员应理解,可以在不脱离上述记载的本质特性的范围内以变形的形态实现。因此,所公开的方法不应以限定的观点考虑,而是应以说明性的观点考虑。本发明的范围不是有上述的说明限定,而是有权利要求范围限定,并且在与其等同的范围内的所有差异应被解释为包括在本发明中。
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