显示装置的制作方法

专利2024-07-18  56


显示装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年4月30日在美国专利和商标局提交的第63/182,270号美国临时申请的优先权和权益,以及要求于2021年4月30日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0056919号韩国专利申请和于2021年6月4日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0073047号韩国专利申请的优先权和权益,以上所有申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
3.本公开的实施方式的方面涉及显示装置及其制造方法。


背景技术:

4.近来,随着对信息显示的兴趣的增加,正不断地进行对显示装置的研究和开发。


技术实现要素:

5.本公开的一个或多个实施方式涉及能够简化制造工艺的高分辨率的显示装置。
6.然而,本公开的方面和特征不限于上述内容,并且本领域中技术人员可以从下面的描述中清楚地理解其它方面和特征。
7.根据本公开的一个或多个实施方式,显示装置包括:基础层;以及多个发光元件,在基础层的第一表面上。基础层包括从基础层的与第一表面相对的第二表面凹陷的多个凹槽图案,并且多个凹槽图案分别与多个发光元件重叠。
8.在实施方式中,多个发光元件可以直接在基础层的第一表面上。
9.在实施方式中,显示装置还可以包括在多个凹槽图案中的颜色转换层。
10.在实施方式中,显示装置还可以包括覆盖基础层的第二表面和颜色转换层的保护层。
11.在实施方式中,显示装置还可以包括在颜色转换层上的滤色器层。
12.在实施方式中,显示装置还可以包括在多个凹槽图案和颜色转换层之间的反射层。
13.在实施方式中,颜色转换层可以包括:基础树脂;以及量子点,分散在基础树脂中。
14.在实施方式中,显示装置还可以包括在多个发光元件之间的平坦化层。
15.在实施方式中,显示装置还可以包括在平坦化层上的衬底,并且衬底电连接到多个发光元件。
16.在实施方式中,显示装置还可以包括在衬底和多个发光元件之间的连接电极。
17.在实施方式中,多个发光元件中的每个可以包括:第一半导体层;第二半导体层,在第一半导体层上;以及有源层,在第一半导体层和第二半导体层之间。
18.在实施方式中,第二半导体层可以直接在基础层的第一表面上。
19.根据本公开的一个或多个实施方式,显示装置的制造方法包括:在基础层的第一表面上形成多个发光元件;将多个发光元件连接到衬底;蚀刻基础层的第二表面以形成与
多个发光元件重叠的多个凹槽图案。
20.在实施方式中,该方法还可以包括在多个凹槽图案中形成颜色转换层。
21.在实施方式中,该方法还可以包括形成覆盖基础层的第二表面和颜色转换层的保护层。
22.在实施方式中,该方法还可以包括在颜色转换层上形成滤色器层。
23.在实施方式中,该方法还可以包括在多个发光元件之间形成平坦化层;以及在多个发光元件上形成第一电极。多个发光元件上的第一电极可以连接到衬底上的第一连接电极。
24.在实施方式中,形成多个发光元件可以包括:在基础层上设置发光叠层;以及蚀刻发光叠层。
25.在实施方式中,发光叠层可以包括:第一半导体层;第二半导体层,形成在第一半导体层上;以及有源层,形成在第一半导体层和第二半导体层之间。
26.在实施方式中,第二半导体层可以直接形成在基础层的第一表面上。
27.下面参考附图更详细地描述本公开的以上和其它方面和特征。
28.根据本公开的一个或多个实施方式,因为颜色转换层可以设置在可以是发光元件的生长衬底的基础层中,所以可以省略用于提供颜色转换层的单独衬底,从而简化显示装置的制造工艺。此外,可以通过在基础层上形成精细凹槽图案,并通过使用毛细现象在凹槽图案中形成颜色转换层来实现高分辨率的显示装置。
29.然而,本公开的方面和特征不限于上述内容,并且其它方面和特征可以包括在本说明书中。
附图说明
30.本公开的以上和其它方面和特征将从以下参考附图对示例性、非限制性实施方式的详细描述中得到更清楚的理解。
31.图1是示出根据实施方式的显示装置的平面图。
32.图2是示出根据实施方式的像素的平面图。
33.图3是根据实施方式的像素的电路图。
34.图4和图5是示出根据一个或多个实施方式的像素的剖视图。
35.图6是示出根据另一实施方式的像素的剖视图。
36.图7是示出根据另一实施方式的像素的剖视图。
37.图8是示出根据另一实施方式的像素的剖视图。
38.图9至图18是示出根据实施方式的显示装置的制造方法的工艺步骤的剖视图。
39.图19至图25是示出根据另一实施方式的显示装置的制造方法的工艺步骤的剖视图。
40.图26至图29示出了根据各种实施方式的电子装置的各种示例。
41.图30a至图30c示出了根据本公开的一个或多个实施方式的显示装置的一部分的示意性剖视图。
42.图31a至图31c示出了根据本公开的一个或多个实施方式的制造显示装置的方法的各种工艺的示意性剖视图。
43.图32a至图32c示出了根据本公开的一个或多个实施方式的制造显示装置的各种方法的示意性剖视图。
44.图33示出了根据本公开的一个或多个实施方式的显示装置的一部分的示意性剖视图。
具体实施方式
45.在下文中,将参考附图更详细地描述实施方式,在附图中相同的参考标记通篇表示相同的元件。然而,本公开可以以各种不同的形式实现,并且不应被解释为仅限于本文中所示的实施方式。确切地说,提供这些实施方式作为示例,使得本公开将是彻底和完整的,并且将本公开的方面和特征完全传达给本领域中技术人员。因此,为了完全理解本公开的方面和特征,对于本领域中普通技术人员而言不是必需的工艺、元件和技术可以不进行描述。除非另外说明,否则在附图和书面描述通篇中,相同的参考标记表示相同的元件,并且因此,可以不重复其冗余描述。
46.当某一实施方式可以不同地实现时,具体的工艺顺序可以不同于所描述的顺序。例如,两个连续描述的工艺可以同时或基本上同时执行,或者可以以与所描述的顺序相反的顺序执行。
47.在附图中,为了清楚起见,可以夸大和/或简化元件、层和区域的相对尺寸。为了便于解释,本文中可以使用诸如“下面”、“下方”、“下部”、“之下”、“上方”、“上部”等的空间相对术语来描述如图中所示的一个元件或特征与另一(多个)元件或特征的关系。将理解的是,除了图中所描绘的定向之外,空间相对术语旨在也包括装置在使用中或在操作中的不同定向。例如,如果图中的装置被翻转,则被描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”或“之下”的元件将随之定向为在其它元件或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”和“之下”可以包括上方和下方的定向两者。装置可以以其它方式定向(例如,旋转90度或处于其它定向),并且应当相应地解释本文中使用的空间相对描述语。
48.将理解的是,尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不背离本公开的精神和范围的情况下,下面描述的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可以被称为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
49.将理解的是,当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”或“联接到”另一元件或层时,它可以直接在所述另一元件或层上、连接到或联接到所述另一元件或层,或者可以存在一个或多个居间元件或层。类似地,当层、区域或元件被称为“电连接”到另一层、区域或元件时,它可以直接电连接到所述另一层、区域或元件,和/或可以与所述另一层、区域或元件间接电连接,其中一个或多个居间层、区域或元件在它们之间。同样地,还将理解的是,当元件或层被称为在两个元件或层“之间”时,它可以是两个元件或层之间的唯一元件或层,或者也可以存在一个或多个居间元件或层。此外,术语“连接”或“接入”可以统指物理和/或电连接或接入。此外,它可以统指直接或间接连接或接入,和/或整体或非整体连接或接入。
50.本文中使用的术语是出于描述特定实施方式的目的,并且不旨在限制本公开。如
本文中所用,单数形式“一个”和“一种”旨在也包括复数形式,除非上下文另外清楚地指示。还将理解的是,当在本说明书中使用时,术语“包括”、“包括有”、“包含”、“包含有”、“具有(has)”、“具有(have)”和“具有(having)”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。如本文中所用,术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。例如,表述“a和/或b”表示a、b、或a和b。当诸如
“…
中的至少一个”的表述在元素列表之后时,修饰整个元素列表,而不是修饰列表中的单独元件。例如,表述“a、b和c中的至少一个”表示仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、所有的a、b和c、或其变型。
51.如本文中所用,术语“基本上”、“约”和类似术语用作近似术语而不用作程度术语,并且旨在解释本领域中普通技术人员将认识到的测量值或计算值的固有变化。此外,当描述本公开的实施方式时,“可以”的使用是指“本公开的一个或多个实施方式”。如本文中所用,术语“使用”、“正使用”和“使用的”可以被认为分别与术语“利用”、“正利用”和“利用的”同义。此外,术语“示例性的”旨在表示示例或说明。
52.除非另外限定,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域中的普通技术人员所通常理解的相同的含义。还将理解的是,术语(诸如在常用词典中限定的术语)应当被解释为具有与它们在相关技术和/或本说明书的上下文中的含义一致的含义,并且不应当以理想的或过于正式的意义来解释,除非在本文中明确地如此限定。
53.图1是示出根据实施方式的显示装置的平面图。图2是示出根据实施方式的像素的平面图。
54.图1示出了可以使用(例如,可以包括)发光元件作为光源的显示装置,例如,该发光元件如包括于在显示装置中设置的显示面板pnl中。
55.为了便于说明,部分地示出了显示面板pnl的结构,并且将集中于图1中所示的显示区域da进行简要描述。然而,根据实施方式,至少一个驱动电路或驱动电路单元(例如,扫描驱动器和数据驱动器中的至少一个)、线和/或焊盘还可以设置在显示面板pnl处(例如,在显示面板pnl中或显示面板pnl上)。第一方向(x轴方向)可以是显示面板pnl的短边方向,第二方向(y轴方向)可以是显示面板pnl的长边方向,并且第三方向(z轴方向)可以是显示面板pnl的厚度方向。
56.参考图1和图2,显示面板pnl可以包括衬底sub以及设置在衬底sub上的像素单元(例如,像素装置或像素结构)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。在下文中,当第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的至少一个被任意地提及时,或者当像素中的两个或更多个被共同提及时,它将被称为“像素pxl”或“多个像素pxl”。
57.衬底sub可以构成显示面板pnl的基础构件,并且可以是刚性或柔性衬底或膜。例如,衬底sub可以包括(例如,可以由其制成)由玻璃或钢化玻璃制成的刚性衬底、或由塑料或金属制成的柔性衬底(或薄膜),但是衬底sub的材料和/或物理特性不特别限于此。
58.显示面板pnl及其衬底sub可以包括用于显示图像的显示区域da以及除显示区域da之外的非显示区域nda。例如,非显示区域nda可以与显示区域da相邻,和/或可以至少部分地围绕显示区域da(例如,在显示区域da的外围周围)。像素pxl可以设置在显示区域da处
(例如,在显示区域da中)。连接到显示区域da的像素pxl的各种合适的线、焊盘和/或内置电路单元(例如,电路板、集成电路等)可以设置在非显示区域nda处(例如,在非显示区域nda中)。像素pxl可以根据条纹或rgbg类型排列结构(例如,以排列,是三星显示有限公司的正式注册商标)规则地布置。然而,像素pxl的排列不限于此,并且像素pxl可以以如本领域中技术人员将已知的各种合适的结构和/或方式布置在显示区域da处(例如,在显示区域da中)。
59.根据实施方式,用于发射彼此不同的颜色的光的两种或更多种像素pxl可以设置在显示区域da处(例如,在显示区域da中)。例如,用于发射第一颜色的光的第一像素pxl1、用于发射第二颜色的光的第二像素pxl2、以及用于发射第三颜色的光的第三像素pxl3可以布置在显示区域da处(例如,在显示区域da中)。彼此相邻设置的第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的至少一个可以构成能够发射各种颜色的光的一个像素单元pxu。例如,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个可以是用于发射合适颜色(例如,预定颜色)的光的子像素。根据一个或多个实施方式,第一像素pxl1可以是用于发射红光的红色像素,第二像素pxl2可以是用于发射绿光的绿色像素,并且第三像素pxl3可以是用于发射蓝光的蓝色像素,但是本公开不限于此。
60.在实施方式中,第一像素pxl1可以包括第一发光区域ema1,第二像素pxl2可以包括第二发光区域ema2,并且第三像素pxl3可以包括第三发光区域ema3。第一发光区域ema1、第二发光区域ema2和第三发光区域ema3之间的边界可以是非发光区域nea,并且光阻挡层bm可以设置在边界处(例如,在非发光区域nea处),但是本公开不限于此。
61.在实施方式中,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括用于发射彼此相同颜色的光的发光元件ld,并且可以包括设置在发光元件ld上的不同颜色的颜色转换层和/或滤色器层,从而分别发射第一颜色、第二颜色和第三颜色的光。在另一实施方式中,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以分别包括(例如,可以使用)用于发射第一颜色的光的发光元件、用于发射第二颜色的光的发光元件、以及用于发射第三颜色的光的发光元件作为光源,从而分别发射第一颜色、第二颜色和第三颜色的光。然而,构成每个像素单元pxu的像素pxl的颜色、类型和/或数量没有特别限制。换言之,从每个像素pxl发射的光的颜色可以根据需要或期望进行各种修改。
62.像素pxl可以包括由例如诸如扫描信号和/或数据信号的控制信号(例如,预定控制信号)和/或例如诸如第一电源和/或第二电源的合适的电源(例如,预定电源)驱动的至少一个光源。在实施方式中,光源可以包括具有小至纳米级或微米级的尺寸的超小柱状发光元件。然而,本公开不限于此,并且可以使用各种合适类型的发光元件作为像素pxl的光源。
63.在实施方式中,每个像素pxl可以由有源像素(例如,有源类型)形成。然而,适用于显示装置的像素pxl的类型、结构和/或驱动方法没有特别限制。例如,每个像素pxl可以是具有各种合适结构和/或驱动方法的无源发光显示装置或有源发光显示装置的像素。
64.图3是根据实施方式的像素的电路图。
65.图3示出了包括在可以应用于有源显示装置的像素pxl中的构成元件之间的电连接关系。然而,包括在像素pxl中的构成元件的种类不限于此。
66.根据实施方式,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以具有彼此相同
或基本上相同(或相似)的结构。因此,图3中所示的像素pxl可以表示(例如,可以是)在图1的显示面板pnl处(例如,在显示面板pnl中)设置的第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的任一个。
67.参考图3,像素pxl可以包括发光单元(例如,发光装置)emu,其产生具有对应于数据信号的亮度的光。此外,像素pxl还可以包括用于驱动发光单元emu的像素电路pxc。
68.根据实施方式,发光单元emu可以包括电连接在第一驱动电源vdd的电压施加到其的第一电力线pl1和第二驱动电源vss的电压施加到其的第二电力线pl2之间的至少一个发光元件ld。例如,发光单元emu可以包括通过像素电路pxc和第一电力线pl1连接到第一驱动电源vdd的第一电极el1、通过第二电力线pl2连接到第二驱动电源vss的第二电极el2、以及连接在第一电极el1和第二电极el2之间的发光元件ld。在实施方式中,第一电极el1可以是阳极,并且第二电极el2可以是阴极。
69.发光元件ld可以包括连接到第一驱动电源vdd的一端和连接到第二驱动电源vss的另一端。在一些实施方式中,发光元件ld的一端可以与第一电极el1一体地设置以连接到第一电极el1,并且发光元件ld的另一端可以与第二电极el2一体地设置以连接到第二电极el2。第一驱动电源vdd和第二驱动电源vss可以具有彼此不同的电势。在这种情况下,第一驱动电源vdd和第二驱动电源vss之间的电势差可以被确定(例如,可以被设置)为在像素pxl的发光周期期间大于或等于发光元件ld的阈值电压。
70.发光元件ld可以构成发光单元emu的有效光源。发光元件ld可以发射具有对应于通过像素电路pxc供应的驱动电流的亮度的光。例如,在每个帧周期期间,像素电路pxc可以向发光单元emu供应与相应帧数据的灰度值对应的驱动电流。供应给发光单元emu的驱动电流可以流过发光元件ld。因此,当发光元件ld发射具有对应于驱动电流的亮度的光时,相应的发光单元emu可以发射光。
71.像素电路pxc可以连接到像素pxl的扫描线和数据线。例如,当像素pxl设置在显示区域da的第i行(其中,i是大于0的自然数)和第j列(其中,j是大于0的自然数)处时,像素pxl的像素电路pxc可以连接到显示区域da的第i扫描线si和第j数据线dj。根据实施方式,像素电路pxc可以包括第一晶体管t1和第二晶体管t2以及存储电容器cst。然而,像素电路pxc的结构不限于图3中所示的实施方式的结构。
72.像素电路pxc可以包括第一晶体管t1和第二晶体管t2以及存储电容器cst。
73.第一晶体管t1(例如,驱动晶体管)的第一端子可以连接到第一驱动电源vdd,并且第一晶体管t1的第二端子可以电连接到发光元件ld。第一晶体管t1的栅电极可以连接到第一节点n1。第一晶体管t1可以响应于第一节点n1的电压来控制供应给发光元件ld的驱动电流的量。
74.第二晶体管t2(例如,开关晶体管)的第一端子可以连接到第j数据线dj,并且第二晶体管t2的第二端子可以连接到第一节点n1。这里,第二晶体管t2的第一端子和第二端子可以是不同的端子。例如,当第一端子是源电极时,第二端子可以是漏电极。第二晶体管t2的栅电极可以连接到第i扫描线si。
75.当从第i扫描线si供应第二晶体管t2可以导通的合适电压(例如,导通电压)的扫描信号时,第二晶体管t2可以导通,并且可以将第j数据线dj和第一节点n1彼此电连接。在这种情况下,相应帧的数据信号可以供应给第j数据线dj,并且因此,数据信号可以传送到
第一节点n1。传送到第一节点n1的数据信号可以存储在存储电容器cst中。
76.存储电容器cst可以对与供应给第一节点n1的数据信号对应的电压进行充电,并且可以保持或基本上保持充电的电压,直到供应下一帧的数据信号。
77.在图3中,像素电路pxc被示出为包括用于将数据信号传送到像素pxl中的第二晶体管t2、用于存储数据信号的存储电容器cst、以及用于将对应于数据信号的驱动电流供应到发光元件ld的第一晶体管t1。然而,本公开不限于此,并且像素电路pxc的结构可以根据需要或期望进行各种修改。例如,像素电路pxc还可以包括诸如用于补偿第一晶体管t1的阈值电压的晶体管元件、用于初始化第一节点n1的晶体管元件、用于控制发光元件ld的发光时间的晶体管元件等的至少一个附加的晶体管元件,或者还可以包括诸如用于提高第一节点n1的电压的升压电容器等的其它合适的电路元件。
78.图4和图5是示出根据一个或多个实施方式的像素的剖视图。
79.图4和图5示意性地示出了彼此相邻的第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的剖面结构。
80.参考图4和图5,像素pxl和包括该像素pxl的显示装置可以包括衬底sub、设置在衬底sub上的发光元件ld、基础层bsl、颜色转换层ccl和滤色器层cfl。衬底sub可以是包括例如诸如构成每个像素pxl的像素电路pxc(例如,参见图3)的晶体管的电路元件的驱动衬底。例如,衬底sub可以包括(例如,可以使用)包括n沟道金属氧化物半导体(nmos)和p沟道金属氧化物半导体(pmos)的组合的cmos衬底,但是本公开不限于此。
81.发光元件ld可以分别设置在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的发光区域ema1、ema2和ema3中。发光元件ld中的每个可以设置为在一个方向上延伸的形状。例如,发光元件ld中的每个可以以在朝向衬底sub的方向(例如,与第三方向相反的方向或(-)z轴方向)上从基础层bsl的第一表面s1延伸的形状设置在衬底sub上。例如,发光元件ld可以具有在第三方向(例如,z轴方向)上为更长的杆或杆状形状或棒或棒状形状,例如,具有大于1的纵横比,但本公开不限于此。例如,发光元件ld中的每个可以具有一端处具有直径而另一端处具有彼此不同的直径的柱形状。此外,发光元件ld可以是制造成超小尺寸以具有约纳米级或微米级的直径和/或长度的发光二极管(led)。然而,本公开不限于此,并且发光元件ld的尺寸可以根据发光元件ld所应用的照明装置或显示装置的要求(和/或设计条件)进行各种修改。
82.发光元件ld可以包括第一半导体层11、第二半导体层13和插置在第一半导体层11和第二半导体层13之间的有源层12。例如,发光元件ld的第一半导体层11、有源层12和第二半导体层13可以在第三方向(例如,z轴方向)上顺序堆叠。
83.发光元件ld的第一半导体层11可以包括例如至少一个p型半导体层。例如,发光元件ld的第一半导体层11可以包括选自gan、ingan、inalgan、algan和aln中的至少一种半导体材料,并且可以包括掺杂有诸如mg、zn、ca、sr、ba等的第一导电掺杂剂(或p型掺杂剂)的p型半导体层。例如,发光元件ld的第一半导体层11可以包括掺杂有第一导电掺杂剂(或p型掺杂剂)的gan半导体材料,但是本公开不限于此,并且发光元件ld的第一半导体层11可以由各种合适的其它材料形成。
84.发光元件ld的有源层12可以设置在第一半导体层11和第二半导体层13之间。发光元件ld的有源层12可以包括单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(mqw)结构、量子
点结构和量子线结构中的任一个,但本公开不限于此。发光元件ld的有源层12可以包括gan、ingan、inalgan、algan或aln,和/或各种其它合适的材料可以构成发光元件ld的有源层12。
85.当将合适的信号或电压(例如,预定信号或电压)施加到发光元件ld的每端时,在电子-空穴对在发光元件ld的有源层12中结合的同时每个发光元件ld发射光。通过控制由如上所述的发光元件ld中的每个发射的光,发光元件ld可以用作包括显示装置的像素pxl的各种合适的发光元件或装置的光源。
86.根据一个或多个实施方式,电子阻挡层(ebl)还可以设置在发光元件ld的有源层12和第一半导体层11之间。电子阻挡层可以阻挡从第二半导体层13供应的电子流逃逸到第一半导体层11,从而增加有源层12中的电子-空穴复合概率。电子阻挡层的能带隙可以大于有源层12和/或第一半导体层11的能带隙,但是本公开不限于此。
87.根据一个或多个实施方式,超晶格层(sll)还可以设置在发光元件ld的有源层12和第二半导体层13之间。超晶格层可以减轻有源层12和第二半导体层13的应力,以提高发光元件ld的质量。例如,超晶格层可以形成为其中ingan和gan交替堆叠的结构,但本公开不限于此。
88.发光元件ld的第二半导体层13可以设置在有源层12上,并且可以包括与第一半导体层11的种类不同种类的半导体层。在实施方式中,发光元件ld的第二半导体层13可以包括至少一个n型半导体层。例如,发光元件ld的第二半导体层13可以包括诸如gan、ingan、inalgan、algan或aln的半导体材料,并且可以是掺杂有诸如si、ge、sn等的第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的n型半导体层。例如,发光元件ld的第二半导体层13可以包括掺杂有第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的gan半导体材料。然而,构成发光元件ld的第二半导体层13的材料不限于此,并且可以使用各种合适的材料来形成发光元件ld的第二半导体层13。
89.发光元件ld的第一半导体层11可以电连接到设置在衬底sub上的第一连接电极ce1。例如,第一电极el1可以设置在发光元件ld的第一半导体层11上,并且发光元件ld的第一半导体层11可以通过第一电极el1电连接到设置在衬底sub上的第一连接电极ce1。当第一电极el1和第一连接电极ce1彼此接合时,发光元件ld和衬底sub可以彼此连接(例如,联接或附接)。
90.发光元件ld的第二半导体层13可以电连接到设置在衬底sub上的第二连接电极ce2。例如,发光元件ld的第二半导体层13可以连接到电极部ep,并且电极部ep可以通过第二电极el2电连接到设置在衬底sub上的第二连接电极ce2。电极部ep可以与发光元件ld的第二半导体层13一体形成,但是本公开不限于此。当第二电极el2和第二连接电极ce2彼此接合时,电极部ep和衬底sub可以彼此连接(例如,可以联接或附接)。
91.第一电极el1和第二电极el2中的每个可以包括金属或金属氧化物。例如,第一电极el1和第二电极el2中的每个可以包括铜(cu)、金(au)、铬(cr)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、铟(in)、锡(sn)、其氧化物或合金等,但本公开不限于此。第一电极el1和第二电极el2可以在相同的工艺中彼此同步(例如,同时)形成,但是本公开不限于此。
92.绝缘层ins可以设置在发光元件ld上。绝缘层ins可以设置在发光元件ld和/或电极部ep的侧表面上。绝缘层ins可以防止或基本上防止当发光元件ld的有源层12接触除了第一半导体层11和第二半导体层13之外的导电材料时可能发生的电短路。此外,绝缘层ins
可以减少或最小化每个发光元件ld的表面缺陷,从而提高每个发光元件ld的寿命和发光效率。
93.绝缘层ins可以覆盖发光元件ld和/或电极部ep的侧表面,但是可以被部分去除以暴露发光元件ld和/或电极部ep的上表面。例如,绝缘层ins可以被部分去除以暴露发光元件ld的第一半导体层11。
94.绝缘层ins可以包括氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)、氮氧化硅(sio
x
ny)、碳氧化硅(sio
xcy
)、氧化铝(alo
x
)、氮化铝(aln
x
)、氧化锆(zro
x
)、氧化铪(hfo
x
)或氧化钛(tio
x
),但是本公开不必限于此。
95.根据一个或多个实施方式,第一反射层rf1可以设置在绝缘层ins上。例如,第一反射层rf1可以设置在发光元件ld和/或电极部ep的侧表面上,并且可以暴露发光元件ld和/或电极部ep的上表面。第一反射层rf1可以反射从发光元件ld发射的光,并且可以在第三方向(例如,z轴方向)上引导光,或者换言之,在显示面板pnl的前部方向上引导光,从而提高光输出效率。第一反射层rf1的材料没有特别限制,并且可以包括各种合适的反射材料。
96.平坦化层pl可以设置在发光元件ld之间。平坦化层pl可以设置在基础层bsl和衬底sub之间。平坦化层pl可以用于使发光元件ld的台阶平坦化或基本上平坦化。平坦化层pl可以由有机材料形成,以使台阶平坦化或基本上平坦化。例如,平坦化层pl可以包括有机材料,诸如丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(bcb)。然而,本公开不限于此,并且平坦化层pl可以包括无机材料,诸如氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)、氮氧化硅(sio
x
ny)、氮化铝(aln
x
)、氧化铝(alo
x
)、氧化锆(zro
x
)、氧化铪(hfo
x
)或氧化钛(tio
x
)。
97.基础层bsl可以设置在发光元件ld上。发光元件ld可以设置在基础层bsl的第一表面s1上。在实施方式中,发光元件ld可以是通过在基础层bsl的第一表面s1上堆叠或生长一种或多种合适的材料、元件或构件而制造的结构,并且可以直接设置在基础层bsl的第一表面s1上。例如,发光元件ld的第二半导体层13可以直接设置在基础层bsl的第一表面s1上。基础层bsl的第二表面s2可以是与第一表面s1相对的表面,并且可以对应于显示面板pnl的显示表面(或前表面),光从显示面板pnl的显示表面(或前表面)从像素pxl发射。
98.基础层bsl可以包括从第二表面s2凹陷的凹槽图案pt。凹槽图案pt可以是在与第三方向相反的方向(例如,(-)z轴方向)上从基础层bsl的第二表面s2凹陷的区域。
99.凹槽图案pt中的每个可以在第三方向(例如,z轴方向)上与发光元件ld中的相应发光元件重叠。在实施方式中,凹槽图案pt中的每个可以在第三方向(例如,z轴方向)上与发光元件ld中的相应发光元件整体重叠(例如,完全重叠)。因此,从发光元件ld发射的光可以入射到凹槽图案pt中,并且可以被提供给设置在凹槽图案pt内部的颜色转换层ccl等。
100.在实施方式中,凹槽图案pt可以是在第一方向(例如,x轴方向)上具有约纳米级或微米级的宽度wp的精细图案。
101.凹槽图案pt在第一方向(例如,x轴方向)上的宽度wp可以大于发光元件ld在第一方向(例如,x轴方向)上的宽度wl。此外,凹槽图案pt在第一方向(例如,x轴方向)上的宽度wp可以大于凹槽图案pt中的相邻的凹槽图案pt之间在第一方向(例如,x轴方向)上的距离sp。然而,本公开不限于此,并且凹槽图案pt在第一方向(例如,x轴方向)上的宽度wp可以在能够促进毛细现象的范围内进行各种修改,这将在下面更详细地描述。
102.凹槽图案pt在第三方向(例如,z轴方向)上的深度dp可以不同于基础层bsl在第三方向(例如,z轴方向)上的厚度tb。例如,如图4中所示,凹槽图案pt在第三方向(例如,z轴方向)上的深度dp可以小于基础层bsl在第三方向(例如,z轴方向)上的厚度tb。这样,当基础层bsl设置在具有合适的厚度(例如,预定厚度)的凹槽图案pt之下(例如,下面)时,在凹槽图案pt之下(例如,下面)的基础层bsl可以再循环从发光元件ld发射的光,以将光引导到设置在凹槽图案pt内部的颜色转换层ccl,从而提高光输出效率。
103.然而,本公开不限于此,并且如图5中所示,凹槽图案pt在第三方向(例如,z轴方向)上的深度dp可以与基础层bsl在第三方向(例如,z轴方向)上的厚度tb相同或基本上相同(例如,可以等于或基本上等于厚度tb)。换言之,凹槽图案pt可以具有穿过基础层bsl的孔形状。在这种情况下,凹槽图案pt可以穿透基础层bsl以暴露设置在其之下的发光元件ld的端部(例如,第二半导体层13)。
104.根据一个或多个实施方式,凹槽图案pt的侧表面可以垂直于或基本上垂直于凹槽图案pt的下表面或基础层bsl的第二表面s2。然而,本公开不限于此,凹槽图案pt的形状可以进行各种修改。例如,凹槽图案pt的侧表面可以相对于凹槽图案pt的下表面或基础层bsl的第二表面s2具有合适的倾斜角(例如,预定的倾斜角)。换言之,凹槽图案pt可以具有梯形形状,该梯形形状具有在与第三方向相反的方向(例如,(-)z轴方向)上减小的宽度。作为另一示例,凹槽图案pt的侧表面和/或下表面可以实现为弯曲表面。
105.颜色转换层ccl可以设置在基础层bsl的凹槽图案pt内部。这样,当颜色转换层ccl设置在可以是发光元件ld的生长衬底的基础层bsl上时,可以不使用(例如,可以省略)用于提供颜色转换层ccl的单独衬底,从而简化显示装置的制造工艺。
106.在实施方式中,颜色转换层ccl可以通过毛细现象植入到凹槽图案pt中。这样,当颜色转换层ccl通过使用毛细现象形成在于基础层bsl中形成的精细的凹槽图案pt内部时,可以实现高分辨率的显示装置,超越可能由光工艺或喷墨工艺强加的限制。下面将参考图16更详细地描述这一点。
107.颜色转换层ccl可以包括将从像素pxl的发光元件ld发射的光转换为期望颜色(例如,特定颜色)的光的量子点qd。例如,颜色转换层ccl可以包括分散在诸如基础树脂的合适的基质材料(例如,预定的基质材料)中的多个量子点qd。
108.在实施方式中,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括发射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和第三像素pxl3可以包括用于发射第三颜色(例如,蓝色)的光的发光元件ld。颜色转换层ccl可以包括将从发光元件ld发射的蓝光转换为白光的量子点qd。例如,颜色转换层ccl可以包括将从发光元件ld发射的蓝光转换为红光的第一量子点、以及将蓝光转换为绿光的第二量子点,但是本公开不限于此。
109.在这种情况下,量子点qd的吸收系数可以通过向量子点qd注入在可见光范围内具有相对短波长的蓝光来增加。因此,可以提高从像素pxl发射的光的光效率,并且可以确保优异的颜色再现性。此外,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的发光单元emu可以由发射彼此相同颜色的光的发光元件ld(例如,蓝色发光元件)组成,并且因此,可以提高显示装置的制造效率。然而,本公开不限于此,并且第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括发射彼此不同的颜色的光的发光元件ld。例如,第一像素pxl1可以包括第
一颜色(例如,红色)发光元件ld,第二像素pxl2可以包括第二颜色(例如,绿色)发光元件ld,并且第三像素pxl3可以包括第三颜色(例如,蓝色)发光元件ld。
110.在实施方式中,第二反射层rf2还可以设置在基础层bsl的凹槽图案pt和颜色转换层ccl之间。第二反射层rf2可以反射从发光元件ld和颜色转换层ccl发射的光,以提高显示面板pnl的光输出效率。此外,第二反射层rf2可以设置在凹槽图案pt的侧表面上,以防止或基本上防止相邻的像素pxl之间的混色。第二反射层rf2的材料没有特别限制,并且可以包括各种合适的反射材料。
111.保护层ps(例如,第一保护层ps1)(参见图6)可以设置在颜色转换层ccl上。保护层ps可以覆盖基础层bsl的第二表面s2和/或颜色转换层ccl。保护层ps的一个表面可以与基础层bsl的第二表面s2和/或颜色转换层ccl接触,并且保护层ps的另一表面可以与下面更详细描述的滤色器层cfl接触。保护层ps可以遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3设置。保护层ps可以防止或基本上防止例如诸如湿气和/或空气的杂质从外部渗透并损坏或污染颜色转换层ccl。
112.保护层ps可以是无机层,并且可以由氮化硅(sin
x
)、氮化铝(aln
x
)、氮化钛(tin
x
)、氧化硅(sio
x
)、氧化铝(alo
x
)、氧化钛(tio
x
)、碳氧化硅(sio
xcy
)、氮氧化硅(sio
x
ny)等形成。
113.滤色器层cfl可以设置在保护层ps(例如,第一保护层ps1)上。滤色器层cfl可以直接设置在保护层ps上。滤色器层cfl可以包括对应于每个像素pxl的颜色的滤色器cf1、cf2和cf3。通过设置分别对应于第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的颜色的滤色器cf1、cf2和cf3,可以显示全色图像。
114.滤色器层cfl可以包括第一滤色器cf1、第二滤色器cf2和第三滤色器cf3。第一滤色器cf1可以设置在第一像素pxl1中,并且可以选择性地透射从第一像素pxl1发射的光。第二滤色器cf2可以设置在第二像素pxl2中,并且可以选择性地透射从第二像素pxl2发射的光。第三滤色器cf3可以设置在第三像素pxl3中,并且可以选择性地透射从第三像素pxl3发射的光。
115.在实施方式中,第一滤色器cf1、第二滤色器cf2和第三滤色器cf3可以分别是红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器,但是本公开不限于此。在下文中,术语“滤色器cf”或“多个滤色器cf”可以指第一滤色器cf1、第二滤色器cf2和第三滤色器cf3中的任一滤色器,或者可以统指两个或更多个滤色器。
116.第一滤色器cf1可以在第三方向(例如,z轴方向)上与第一像素pxl1的发光元件ld和颜色转换层ccl重叠。第一滤色器cf1可以包括选择性地透射第一颜色(例如,红色)的光的滤色器材料。例如,当第一像素pxl1是红色像素时,第一滤色器cf1可以包括红色滤色器材料。
117.第二滤色器cf2可以在第三方向(例如,z轴方向)上与第二像素pxl2的发光元件ld和颜色转换层ccl重叠。第二滤色器cf2可以包括选择性地透射第二颜色(例如,绿色)的光的滤色器材料。例如,当第二像素pxl2是绿色像素时,第二滤色器cf2可以包括绿色滤色器材料。
118.第三滤色器cf3可以在第三方向(例如,z轴方向)上与第三像素pxl3的发光元件ld和颜色转换层ccl重叠。第三滤色器cf3可以包括选择性地透射第三颜色(例如,蓝色)的光的滤色器材料。例如,当第三像素pxl3是蓝色像素时,第三滤色器cf3可以包括蓝色滤色器
材料。
119.第二保护层ps2可以设置在滤色器层cfl上。第二保护层ps2可以覆盖包括滤色器层cfl的下部构件。第二保护层ps2可以防止或基本上防止湿气和/或空气渗入包括滤色器层cfl的下部构件。此外,第二保护层ps2可以保护下部构件免受例如诸如灰尘的外来物质的影响。
120.在实施方式中,第二保护层ps2可以包括至少一个无机层。例如,无机层可以包括氮化铝(aln
x
)、氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)、氮氧化硅(sio
x
ny)、氧化锆(zro
x
)、氧化铪(hfo
x
)、氧化钛(tio
x
)等中的至少一种,但本公开不限于此。
121.根据一个或多个实施方式,第二保护层ps2可以包括至少一个有机层。例如,有机层可以包括有机材料,诸如丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(bcb),但本公开不限于此。
122.根据一个或多个实施方式,光阻挡层bm还可以设置在第二保护层ps2上,并且光阻挡层bm可以设置在非发光区域nea处(例如,在非发光区域nea中)。光阻挡层bm可以设置在第一发光区域ema1、第二发光区域ema2和第三发光区域ema3之间的边界处。这样,当光阻挡层bm形成在第一发光区域ema1、第二发光区域ema2和第三发光区域ema3之间的边界处时,可以防止或基本上防止从显示装置的前表面或侧表面可能可见的混色缺陷。光阻挡层bm的材料没有特别限制,并且可以包括各种合适的光阻挡材料。
123.根据上述实施方式中的一个或多个,发光元件ld可以形成在基础层bsl的第一表面s1上,并且用于植入颜色转换层ccl的精细凹槽图案pt可以形成在基础层bsl的第二表面s2处(例如,在第二表面s2中或第二表面s2上),从而简化显示装置的制造工艺并实现高分辨率的显示装置。
124.下文中,将更详细地描述本公开的其它实施方式。在以下实施方式中,使用相同的参考符号来指代与上述组件相同或基本上相同的组件,并且因此,可以简化或可以不重复冗余描述。
125.图6是示出根据另一实施方式的像素的剖视图。
126.参考图6,本实施方式可以与图1至图5的实施方式不同,因为在图6的实施方式中,颜色转换层ccl包括设置在第一像素pxl1处(例如,在第一像素pxl1中)的第一颜色转换层ccl1、设置在第二像素pxl2处(例如,在第二像素pxl2中)的第二颜色转换层ccl2、以及设置在第三像素pxl3处(例如,在第三像素pxl3中)的光散射层lsl。此外,在图6的实施方式中,省略了滤色器层cfl。
127.在实施方式中,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括发射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和第三像素pxl3可以包括发射第三颜色(例如,蓝色)的光的发光元件ld。包括颜色转换颗粒的颜色转换层ccl可以设置在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3处(例如,在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中),使得可以显示全色图像。
128.第一颜色转换层ccl1可以包括将从发光元件ld发射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。例如,第一颜色转换层ccl1可以包括分散在诸如基础树脂的合适的基质材料(例如,预定的基质材料)中的多个第一量子点qd1。
129.在实施方式中,当发光元件ld是用于发射蓝光的蓝色发光元件,且第一像素pxl1
是红色像素时,第一颜色转换层ccl1可以包括将从蓝色发光元件发射的蓝色的光转换为红色的光的第一量子点qd1。第一量子点qd1可以吸收蓝光以根据能量跃迁来使波长移位,从而发射红光。另一方面,当第一像素pxl1是与红色像素不同颜色的像素时,第一颜色转换层ccl1可以包括对应于第一像素pxl1的不同颜色的第一量子点qd1。
130.第二颜色转换层ccl2可以包括将从发光元件ld发射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。例如,第二颜色转换层ccl2可以包括分散在诸如基础树脂的合适的基质材料(例如,预定的基质材料)中的多个第二量子点qd2。
131.在实施方式中,当发光元件ld是用于发射蓝光的蓝色发光元件且第二像素pxl2是绿色像素时,第二颜色转换层ccl2可以包括将从蓝色发光元件发射的蓝光转换为绿光的第二量子点qd2。第二量子点qd2可以吸收蓝光以根据能量跃迁来使波长移位,从而发射绿光。另一方面,当第二像素pxl2是与绿色像素不同颜色的像素时,第二颜色转换层ccl2可以包括对应于第二像素pxl2的不同颜色的第二量子点qd2。
132.在实施方式中,第一量子点qd1和第二量子点qd2的吸收系数可以通过向第一量子点qd1和第二量子点qd2注入在可见光范围中具有相对短波长的蓝光来增加。因此,可以提高从第一像素pxl1和第二像素pxl2发射的光的光效率,并且可以确保优异的颜色再现性。此外,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的发光单元emu可以由彼此相同颜色的发光元件ld(例如,蓝色发光元件)组成,并且因此,可以提高显示装置的制造效率。
133.可以提供光散射层lsl以有效地使用从发光元件ld发射的第三颜色(例如,蓝色)的光。例如,当发光元件ld是用于发射蓝光的蓝色发光元件且第三像素pxl3是蓝色像素时,光散射层lsl可以包括至少一种光散射颗粒sct,以有效地使用从发光元件ld发射的蓝光。
134.例如,光散射层lsl可以包括分散在诸如基础树脂的合适的基质材料(例如,预定的基质材料)中的多个光散射颗粒sct。例如,光散射层lsl可以包括诸如硅石的光散射颗粒sct,但光散射颗粒sct的材料不限于此。另一方面,光散射颗粒sct不仅可以设置在第三像素pxl3处(例如,在第三像素pxl3中),而且可以根据需要或期望选择性地包括在第一颜色转换层ccl1或第二颜色转换层ccl2中。然而,本公开不限于此,并且根据一个或多个实施方式,可以省略光散射层lsl,或者可以提供透明聚合物来代替光散射层lsl。
135.保护层ps可以设置在颜色转换层ccl上。保护层ps可以覆盖基础层bsl的第二表面s2和/或颜色转换层ccl。保护层ps可以防止或基本上防止例如诸如湿气和/或空气的杂质从外部渗透并且损坏或污染颜色转换层ccl。
136.在实施方式中,保护层ps可以包括至少一个无机层。例如,无机层可以包括一种或多种合适的无机材料,诸如氮化铝(aln
x
)、氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)、氮氧化硅(sio
x
ny)、氧化锆(zro
x
)、氧化铪(hfo
x
)、氧化钛(tio
x
)等,但本公开不限于此。
137.根据一个或多个实施方式,保护层ps可以包括至少一个有机层。例如,有机层可以包括有机材料,诸如丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(bcb),但本公开不限于此。
138.光阻挡层bm还可以设置在保护层ps上。光阻挡层bm可以设置在第一发光区域ema1、第二发光区域ema2和第三发光区域ema3之间的边界处。这样,当光阻挡层bm形成在第一发光区域ema1、第二发光区域ema2和第三发光区域ema3之间的边界处时,可以防止或减少从显示装置的前表面或侧表面可能可见的混色缺陷。
139.图7是示出根据另一实施方式的像素的剖视图。
140.参考图7,本实施方式可以与图5中所示的实施方式不同,因为在图7的实施方式中,像素pxl还可以包括设置在衬底sub上的堤部图案bnp,并且颜色转换层ccl可以设置在堤部图案bnp之间。
141.衬底sub可以是包括例如诸如构成每个像素pxl的像素电路pxc(例如,参见图3)的晶体管的合适的电路元件的驱动衬底。例如,衬底sub可以使用包括nmos和pmos的组合的cmos衬底,但是本公开不限于此。
142.堤部图案bnp可以在衬底sub上设置在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3之间的边界处。堤部图案bnp中的每个可以设置成在一个方向上延伸的合适的形状。例如,堤部图案bnp中的每个可以在衬底sub上设置成在第三方向(例如,z轴方向)上从衬底sub延伸的形状。
143.堤部图案bnp可以包括第一半导体层b1、第二半导体层b3和插置在第一半导体层b1和第二半导体层b3之间的有源层b2。例如,堤部图案bnp的第一半导体层b1、有源层b2和第二半导体层b3可以在第三方向(例如,z轴方向)上顺序地堆叠在衬底sub上。
144.堤部图案bnp的第一半导体层b1可以包括例如至少一个p型半导体层。例如,堤部图案bnp的第一半导体层b1可以包括gan、ingan、inalgan、algan和aln中的至少一种半导体材料,并且可以包括掺杂有诸如mg、zn、ca、sr、ba等的第一导电掺杂剂(例如,p型掺杂剂)的p型半导体层。例如,堤部图案bnp的第一半导体层b1可以包括掺杂有第一导电掺杂剂(例如,p型掺杂剂)的gan半导体材料,但本公开不限于此。堤部图案bnp的第一半导体层b1可以由各种合适的其它材料形成。
145.堤部图案bnp的有源层b2可以设置在第一半导体层b1和第二半导体层b3之间。堤部图案bnp的有源层b2可以包括单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(mqw)结构、量子点结构和量子线结构中的任一种,但本公开不限于此。堤部图案bnp的有源层b2可以包括gan、ingan、inalgan、algan或aln,但本公开不限于此,并且各种其它合适的材料可以构成堤部图案bnp的有源层b2。
146.堤部图案bnp的第二半导体层b3可以设置在有源层b2上,并且可以包括与第一半导体层b1的种类不同种类的半导体层。在实施方式中,堤部图案bnp的第二半导体层b3可以包括至少一个n型半导体层。例如,堤部图案bnp的第二半导体层b3可以包括诸如gan、ingan、inalgan、algan或aln的合适的半导体材料、以及第二导电掺杂剂(例如,si、ge、sn等)。作为另一示例,第二半导体层b3可以是掺杂有n型掺杂剂的n型半导体层。例如,堤部图案bnp的第二半导体层b3可以包括掺杂有第二导电掺杂剂(例如,n型掺杂剂)的gan半导体材料。然而,构成堤部图案bnp的第二半导体层b3的材料不限于此,并且堤部图案bnp的第二半导体层b3可以由各种其它合适的材料形成。
147.根据一个或多个实施方式,堤部图案bnp还可以包括设置在第二半导体层b3上的掩模层mk1和mk2。掩模层mk1和mk2可以包括设置在第二半导体层b3上的第一掩模层mk1和设置在第一掩模层mk1上的第二掩模层mk2。第一掩模层mk1和第二掩模层mk2可以由彼此不同的材料形成。例如,第一掩模层mk1可以包括氧化硅(sio
x
),并且第二掩模层mk2可以包括镍(ni),但是本公开不限于此。
148.发光元件ld可以设置在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个处
(例如,在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个中)。发光元件ld可以在堤部图案bnp的侧表面之间设置在衬底sub上。
149.发光元件ld中的每个可以设置成各种合适的形状。例如,发光元件ld可以具有在第三方向(例如,z轴方向)上为更长的杆或杆状形状或棒或棒状形状,例如,具有大于1的纵横比,但本公开不限于此。例如,发光元件ld中的每个可以具有其中一端的直径和另一端的直径彼此不同的柱形状。此外,发光元件ld可以是制造成超小尺寸以具有约纳米级或微米级的直径和/或长度的发光二极管(led)。然而,本公开不限于此,并且发光元件ld的尺寸可以根据发光元件ld所应用的照明装置或显示装置的要求(或设计条件)进行各种修改。
150.发光元件ld可以包括第一半导体层l1、第二半导体层l3以及插置在第一半导体层l1与第二半导体层l3之间的有源层l2。例如,发光元件ld的第一半导体层l1、有源层l2和第二半导体层l3可以在衬底sub上在第三方向(例如,z轴方向)上顺序堆叠。
151.发光元件ld的第一半导体层l1可以包括例如至少一个p型半导体层。例如,发光元件ld的第一半导体层l1可以包括gan、ingan、inalgan、algan和aln中的至少一种半导体材料,并且可以包括掺杂有诸如mg、zn、ca、sr、ba等的第一导电掺杂剂(例如,p型掺杂剂)的p型半导体层。例如,发光元件ld的第一半导体层l1可以包括掺杂有第一导电掺杂剂(例如,p型掺杂剂)的gan半导体材料,但本公开不限于此。发光元件ld的第一半导体层l1可以由各种其它合适的材料形成。
152.发光元件ld的有源层l2可以设置在第一半导体层l1和第二半导体层l3之间。发光元件ld的有源层l2可以包括单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(mqw)结构、量子点结构和量子线结构中的任一种,但本公开不限于此。发光元件ld的有源层l2可以包括gan、ingan、inalgan、algan或aln,但本公开不限于此,并且各种其它合适的材料可以构成发光元件ld的有源层l2。
153.当合适的信号或电压(例如,预定信号或电压)被施加到发光元件ld的每端时,在电子-空穴对在发光元件ld的有源层l2中结合的同时每个发光元件ld发射光。通过控制如上所述的每个发光元件ld的发光,发光元件ld可以用作包括显示装置的像素pxl的各种合适的发光元件或装置的光源。
154.根据一个或多个实施方式,电子阻挡层(ebl)还可以设置在发光元件ld的有源层l2和第一半导体层l1之间。电子阻挡层可以阻挡从第二半导体层l3供应的电子流逃逸到第一半导体层l1,从而增加有源层l2中的电子-空穴复合概率。电子阻挡层的能带隙可以大于有源层l2和/或第一半导体层l1的能带隙,但本公开不限于此。
155.根据一个或多个实施方式,超晶格层(sll)还可以设置在发光元件ld的有源层l2和第二半导体层l3之间。超晶格层可以减轻有源层l2和第二半导体层l3的应力,以提高发光元件ld的质量。例如,超晶格层可以形成为其中ingan和gan交替堆叠的结构,但是本公开不限于此。
156.发光元件ld的第二半导体层l3可以设置在有源层l2上,并且可以包括与第一半导体层l1的种类不同种类的半导体层。在实施方式中,发光元件ld的第二半导体层l3可以包括至少一个n型半导体层。例如,发光元件ld的第二半导体层l3可以包括合适的半导体材料,诸如gan、ingan、inalgan、algan或aln,并且可以是掺杂有诸如si、ge、sn等的第二导电掺杂剂(例如,n型掺杂剂)的n型半导体层。例如,发光元件ld的第二半导体层l3可以包括掺
杂有第二导电掺杂剂(例如,n型掺杂剂)的gan半导体材料。然而,构成发光元件ld的第二半导体层l3的材料不限于此,并且可以使用各种合适的材料来形成发光元件ld的第二半导体层l3。
157.在实施方式中,发光元件ld和堤部图案bnp可以包括彼此相同的材料。例如,发光元件ld的第一半导体层l1、有源层l2和/或第二半导体层l3可以分别包括与上述堤部图案bnp的第一半导体层b1、有源层b2和/或第二半导体层b3的材料相同的材料。在这种情况下,发光元件ld的第一半导体层l1、有源层l2和/或第二半导体层l3可以分别在与堤部图案bnp的第一半导体层b1、有源层b2和/或第二半导体层b3的工艺相同或基本上相同的工艺中同步(例如,同时)形成。因此,可以简化显示装置的制造工艺以确保工艺经济性。下面将参考图19至图21更详细地描述制造方法。
158.发光元件ld可以设置在设置于衬底sub上的第一电极et1上。例如,发光元件ld的第一半导体层l1可以设置在第一电极et1上,以电连接到第一电极et1。第一电极et1可以包括金属或金属氧化物。例如,第一电极et1可以包括铜(cu)、金(au)、铬(cr)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、铟(in)、锡(sn)、其氧化物或合金等,但本公开不限于此。第一电极et1可以对应于上面参考图3描述的第一电极el1。
159.根据一个或多个实施方式,连接电极ce1和ce2还可以设置在衬底sub和发光元件ld和/或堤部图案bnp之间。连接电极ce1和ce2可以包括设置在发光元件ld和衬底sub之间的第一连接电极ce1和设置在堤部图案bnp和衬底sub之间的第二连接电极ce2。
160.第一连接电极ce1可以设置在发光元件ld的第一半导体层l1与设置在衬底sub上的第一电极et1之间。发光元件ld可以通过第一连接电极ce1电连接到设置在衬底sub上的第一电极et1。
161.第二连接电极ce2可以包括与第一连接电极ce1的材料相同的材料。例如,第一连接电极ce1和第二连接电极ce2中的每个可以包括金属或金属氧化物。例如,第一连接电极ce1和第二连接电极ce2中的每个可以包括铜(cu)、金(au)、铬(cr)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、铟(in)、锡(sn)、其氧化物或合金等,但本公开不限于此。第二连接电极ce2可以在与第一连接电极ce1的工艺相同的工艺中同步(例如,同时)形成,但本公开不限于此。
162.根据一个或多个实施方式,硬掩模层hm还可以设置在堤部图案bnp和第二连接电极ce2之间。硬掩模层hm可以设置在堤部图案bnp的第一半导体层b1与第二连接电极ce2之间。然而,本公开不限于此,并且在其它实施方式中,可以根据需要或期望省略硬掩模层hm。
163.绝缘层ins可以设置在发光元件ld和/或堤部图案bnp的表面上。绝缘层ins可以设置在发光元件ld和/或堤部图案bnp的侧表面上。绝缘层ins可以防止或基本上防止当发光元件ld的有源层l2接触除了第一半导体层l1和第二半导体层l3之外的导电材料时可能发生的电短路。此外,绝缘层ins可以减少或最小化发光元件ld的表面缺陷,从而提高发光元件ld的寿命和发光效率。
164.绝缘层ins可以覆盖发光元件ld和/或堤部图案bnp的侧表面,但是可以被部分地去除以暴露发光元件ld和/或堤部图案bnp的上表面。例如,绝缘层ins可以覆盖发光元件ld的侧表面,但是可以被部分去除以暴露发光元件ld的第二半导体层l3。
165.绝缘层ins可以包括氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)、氮氧化硅(sio
x
ny)、碳氧化硅(sio
xcy
)、氧化铝(alo
x
)、氮化铝(aln
x
)、氧化锆(zro
x
)、氧化铪(hfo
x
)或氧化钛(tio
x
),但本
公开不限于此。
166.第二电极et2可以设置在发光元件ld上。第二电极et2可以直接设置在发光元件ld的由绝缘层ins暴露的上表面上,并且可以与发光元件ld的第二半导体层l3接触。第二电极et2可以遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3设置。第二电极et2可以对应于上面参考图3描述的第二电极el2。
167.第二电极et2可以由各种合适的透明导电材料形成。例如,第二电极et2可以包括包含氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化铟锡锌(itzo)、氧化铝锌(azo)、氧化镓锌(gzo)、氧化锌锡(zto)和氧化镓锡(gto)的各种合适的透明导电材料中的至少一种,并且可以实现为透明的或基本上透明的或半透明的,以满足期望的透光率(例如,预定透光率)。因此,从发光元件ld发射的光可以穿过第二电极et2,并且可以被发射到显示面板pnl的外部。
168.颜色转换层ccl可以设置在发光元件ld上。颜色转换层ccl可以设置在堤部图案bnp之间。颜色转换层ccl可以在发光元件ld上设置在堤部图案bnp的侧表面之间。换言之,颜色转换层ccl可以设置在由堤部图案bnp限定的空间或开口中。以这种方式,当颜色转换层ccl设置在由堤部图案bnp限定的空间中时,可以省略用于提供颜色转换层ccl的单独衬底,从而简化显示装置的制造工艺。
169.在实施方式中,颜色转换层ccl可以通过毛细现象植入在堤部图案bnp之间。这样,当颜色转换层ccl通过使用毛细现象形成在堤部图案bnp之间时,可以实现高分辨率的显示装置,超越可能由光工艺或喷墨工艺强加的限制。下面将参考图25更详细地描述毛细现象。
170.颜色转换层ccl可以包括量子点qd作为颜色转换材料,颜色转换材料将从每个像素pxl的发光元件ld发射的光转换为期望颜色(例如,特定颜色)的光。例如,颜色转换层ccl可以包括分散在诸如基础树脂的合适的基质材料(例如,预定的基质材料)中的多个量子点qd。
171.在实施方式中,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括发射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和第三像素pxl3可以包括用于发射第三颜色(例如,蓝色)的光的发光元件ld。颜色转换层ccl可以包括将从发光元件ld发射的蓝光转换为白光的量子点qd。例如,颜色转换层ccl可以包括将从蓝色发光元件发射的蓝光转换为红光的第一量子点、以及将蓝光转换为绿光的第二量子点,但本公开不限于此。当量子点qd用作颜色转换材料时,量子点qd的吸收系数可以通过向量子点qd注入在可见光范围中具有相对短波长的蓝光来增加。因此,可以提高从像素pxl发射的光的光效率,并且可以确保优异的颜色再现性。此外,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的发光单元emu可以由彼此相同颜色的发光元件ld(例如,蓝色发光元件)组成,并且因此,可以提高显示装置的制造效率。然而,本公开不限于此,并且第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括发射彼此不同颜色的光的发光元件ld。例如,第一像素pxl1可以包括第一颜色(例如,红色)发光元件ld,第二像素pxl2可以包括第二颜色(例如,绿色)发光元件ld,并且第三像素pxl3可以包括第三颜色(例如,蓝色)发光元件ld。
172.保护层ps可以设置在颜色转换层ccl上。保护层ps可以直接覆盖颜色转换层ccl。保护层ps可以遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3设置。保护层ps可以防止或基本上防止诸如湿气和/或空气的杂质从外部渗透并且损坏或污染颜色转换层ccl。保护层ps的一个表面可以与颜色转换层ccl接触,并且保护层ps的另一表面可以与滤色器层cfl
接触。
173.在实施方式中,保护层ps可以包括有机材料,例如丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(bcb),但本公开不限于此。
174.根据一个或多个实施方式,保护层ps可以包括无机材料,例如诸如氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)、氮氧化硅(sio
x
ny)、碳氧化硅(sio
xcy
)、氧化铝(alo
x
)、氮化铝(aln
x
)、氧化锆(zro
x
)、氧化铪(hfo
x
)或氧化钛(tio
x
)。
175.滤色器层cfl可以设置在保护层ps上。滤色器层cfl可以设置在堤部图案bnp之间(例如,在平面图中)。滤色器层cfl可以包括对应于每个像素pxl的颜色的滤色器cf1、cf2和cf3。通过设置分别对应于第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的颜色的滤色器cf1、cf2和cf3,可以显示全色图像。
176.滤色器层cfl可以包括第一滤色器cf1、第二滤色器cf2和第三滤色器cf3。第一滤色器cf1可以设置在第一像素pxl1处(例如,在第一像素pxl1中),并且可以选择性地透射从第一像素pxl1发射的光。第二滤色器cf2可以设置在第二像素pxl2处(例如,在第二像素pxl2中),并且可以选择性地透射从第二像素pxl2发射的光。第三滤色器cf3可以设置在第三像素pxl3处(例如,在第三像素pxl3中),并且可以选择性地透射从第三像素pxl3发射的光。
177.在实施方式中,第一滤色器cf1、第二滤色器cf2和第三滤色器cf3可以分别是红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器,但本公开不限于此。在下文中,术语“滤色器cf”或“多个滤色器cf”可以指第一滤色器cf1、第二滤色器cf2和第三滤色器cf3中的任一滤色器,或者可以统指这些滤色器中的两个或更多个滤色器。
178.第一滤色器cf1可以在第三方向(例如,z轴方向)上与第一像素pxl1的发光元件ld和颜色转换层ccl重叠。第一滤色器cf1可以包括选择性地透射第一颜色(例如,红色)的光的滤色器材料。例如,当第一像素pxl1是红色像素时,第一滤色器cf1可以包括红色滤色器材料。
179.第二滤色器cf2可以在第三方向(例如,z轴方向)上与第二像素pxl2的发光元件ld和颜色转换层ccl重叠。第二滤色器cf2可以包括选择性地透射第二颜色(例如,绿色)的光的滤色器材料。例如,当第二像素pxl2是绿色像素时,第二滤色器cf2可以包括绿色滤色器材料。
180.第三滤色器cf3可以在第三方向(例如,z轴方向)上与第三像素pxl3的发光元件ld和颜色转换层ccl重叠。第三滤色器cf3可以包括选择性地透射第三颜色(例如,蓝色)的光的滤色器材料。例如,当第三像素pxl3是蓝色像素时,第三滤色器cf3可以包括蓝色滤色器材料。
181.反射层rf可以设置在堤部图案bnp和颜色转换层ccl之间。反射层rf可以反射从发光元件ld发射的光,以提高显示面板pnl的光输出效率。另外,反射层rf可以设置在堤部图案bnp的侧表面上,以防止或基本上防止像素pxl中的相邻的像素之间的混色。反射层rf的材料没有特别限制,并且可以包括各种合适的反射材料。
182.反射层rf还可以设置在发光元件ld和颜色转换层ccl之间。例如,反射层rf可以设置在发光元件ld的侧表面上,以反射从发光元件ld发射的光,从而提高显示面板pnl的光输
出效率。
183.光阻挡层bm还可以设置在第一滤色器cf1、第二滤色器cf2和第三滤色器cf3之间,并且光阻挡层bm可以设置在非发光区域nea处(例如,在非发光区域nea中)。光阻挡层bm可以设置在第一发光区域ema1、第二发光区域ema2和第三发光区域ema3之间的边界处。这样,当光阻挡层bm形成在第一发光区域ema1、第二发光区域ema2和第三发光区域ema3之间的边界处时,可以防止或减少从显示装置的前表面或侧表面可能可见的混色缺陷。光阻挡层bm的材料没有特别限制,并且可以包括各种合适的光阻挡材料。
184.根据图7中所示的实施方式,发光元件ld和堤部图案bnp可以同步(例如,同时)形成,并且颜色转换层ccl可以植入在堤部图案bnp之间,或者换言之,植入在由堤部图案bnp围绕(例如,在其外围周围)的空间或开口中,从而简化显示装置的制造工艺并实现高分辨率的显示装置。
185.图8是示出根据另一实施方式的像素的剖视图。
186.参考图8,本实施方式可以与图7中所示的实施方式的不同,因为在图8的实施方式中,可以省略滤色器层cfl,并且颜色转换层ccl可以包括设置在第一像素pxl1处(例如,在第一像素pxl1中)的第一颜色转换层ccl1、设置在第二像素pxl2处(例如,在第二像素pxl2中)的第二颜色转换层ccl2、以及设置在第三像素pxl3处(例如,在第三像素pxl3中)的光散射层lsl。
187.在实施方式中,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括发射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和第三像素pxl3可以包括发射第三颜色(例如,蓝色)的光的发光元件ld。包括颜色转换颗粒的颜色转换层ccl可以设置在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3处(例如,在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中),使得可以显示全色图像。
188.第一颜色转换层ccl1可以包括将从发光元件ld发射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。例如,第一颜色转换层ccl1可以包括分散在诸如基础树脂的合适的基质材料(例如,预定的基质材料)中的多个第一量子点qd1。
189.在实施方式中,当发光元件ld是用于发射蓝光的蓝色发光元件且第一像素pxl1是红色像素时,第一颜色转换层ccl1可以包括将从蓝色发光元件发射的蓝色的光的光转换为红色的光的第一量子点qd1。第一量子点qd1可以吸收蓝光以根据能量跃迁来使波长移位,从而发射红光。另一方面,当第一像素pxl1是与红色像素不同颜色的像素时,第一颜色转换层ccl1可以包括对应于第一像素pxl1的不同颜色的第一量子点qd1。
190.第二颜色转换层ccl2可以包括将从发光元件ld发射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。例如,第二颜色转换层ccl2可以包括分散在诸如基础树脂的合适的基质材料(例如,预定的基质材料)中的多个第二量子点qd2。
191.在实施方式中,当发光元件ld是用于发射蓝光的蓝色发光元件且第二像素pxl2是绿色像素时,第二颜色转换层ccl2可以包括将从蓝色发光元件发射的蓝光转换为绿光的第二量子点qd2。第二量子点qd2可以吸收蓝光以根据能量跃迁来波长移位,从而发射绿光。另一方面,当第二像素pxl2是与绿色像素不同颜色的像素时,第二颜色转换层ccl2可以包括对应于第二像素pxl2的不同颜色的第二量子点qd2。
192.在实施方式中,第一量子点qd1和第二量子点qd2的吸收系数可以通过向第一量子
点qd1和第二量子点qd2注入在可见光范围中具有相对短波长的蓝光来增加。因此,可以提高从第一像素pxl1和第二像素pxl2发射的光的光效率,并且可以确保优异的颜色再现性。此外,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的发光单元emu可以由彼此相同颜色的发光元件ld(例如,蓝色发光元件)组成,并且因此,可以提高显示装置的制造效率。
193.可以提供光散射层lsl以有效地使用从发光元件ld发射的第三颜色(例如,蓝色)的光。例如,当发光元件ld是用于发射蓝光的蓝色发光元件且第三像素pxl3是蓝色像素时,光散射层lsl可以包括至少一种光散射颗粒sct,以有效地使用从发光元件ld发射的光。
194.例如,光散射层lsl可以包括分散在诸如基础树脂的合适的基质材料(例如,预定的基质材料)中的多个光散射颗粒sct。例如,光散射层lsl可以包括诸如硅石的光散射颗粒sct,但光散射颗粒sct的材料不限于此。此外,光散射颗粒sct不仅可以设置在第三像素pxl3处(例如,在第三像素pxl3中),而且可以根据需要或期望选择性地包括在第一颜色转换层ccl1或第二颜色转换层ccl2中。然而,本公开不限于此,并且根据一个或多个实施方式,可以省略光散射层lsl,或者可以提供透明聚合物来代替光散射层lsl。
195.保护层ps可以设置在颜色转换层ccl上。保护层ps可以覆盖基础层bsl的第二表面s2和/或颜色转换层ccl。保护层ps可以防止或基本上防止诸如湿气和/或空气的杂质从外部穿透并且损坏或污染颜色转换层ccl。
196.在实施方式中,保护层ps可以包括至少一个无机层。例如,无机层可以包括一种或多种合适的无机材料,诸如氮化铝(aln
x
)、氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)、氮氧化硅(sio
x
ny)、氧化锆(zro
x
)、氧化铪(hfo
x
)、氧化钛(tio
x
)等,但本公开不限于此。
197.根据一个或多个实施方式,保护层ps可以包括至少一个有机层。例如,有机层可以包括有机材料,诸如丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(bcb),但本公开不限于此。
198.根据一个或多个实施方式,光阻挡层bm还可以设置在保护层ps上。光阻挡层bm可以设置在第一发光区域ema1、第二发光区域ema2和第三发光区域ema3之间的边界处。这样,当光阻挡层bm形成在第一发光区域ema1、第二发光区域ema2和第三发光区域ema3之间的边界处时,可以防止或减少可以从显示装置的前表面或侧表面可能可见的混色缺陷。
199.在下文中,现在将更详细地描述根据上述实施方式中的一个或多个的显示装置的制造方法。
200.图9至图18是示出根据实施方式的显示装置的制造方法的工艺步骤的剖视图。图9至图18是示出图4中所示的显示装置的制造方法的剖视图,并且因此,其与图4中所示的构成元件相同或基本上相同(或相似)的构成元件由相同的参考符号表示。因此,在下面参考图9至图18的描述中可以不重复其冗余描述。
201.首先,参考图4和图9,在基础层bsl的第一表面s1上形成发光叠层lds。基础层bsl可以由硅晶片形成,使得可以容易地形成上述精细凹槽图案pt,但本公开不限于此。例如,基础层bsl的构成材料可以是任何合适的生长衬底,并且可以在能够进行微处理的范围内进行各种修改。
202.可以通过外延方法通过生长籽晶来形成发光叠层lds。根据一个或多个实施方式,发光叠层lds可以通过金属有机化学气相沉积(mocvd)形成。然而,本公开不限于此,并且发光叠层lds可以通过各种合适的方法形成,例如诸如电子束沉积、物理气相沉积(pvd)、化学
气相沉积(cvd)、等离子体激光沉积(pld)、双型热蒸发、溅射等。
203.发光叠层lds可以包括可以在基础层bsl上外延生长的第一半导体层11、有源层12和第二半导体层13。因为上面已经参考图4等描述了第一半导体层11、有源层12和第二半导体层13,所以将不再重复其冗余描述。
204.参考图10,然后可以蚀刻发光叠层lds以在基础层bsl的第一表面s1上形成发光元件ld和/或电极部ep。发光元件ld可以分别形成在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3处(例如,在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中)。电极部ep可以形成在像素pxl周围(例如,与像素pxl相邻)。电极部ep可以与发光元件ld的第二半导体层13一体形成,但本公开不限于此。发光叠层lds的蚀刻工艺可以包括干法蚀刻、湿法蚀刻、反应离子蚀刻(rie)、电感耦合等离子体反应离子蚀刻(icp-rie)等。
205.参考图11,可以在发光元件ld和/或电极部ep上形成绝缘层ins和/或第一反射层rf1。绝缘层ins可以部分地形成在发光元件ld和/或电极部ep的侧表面上。例如,在遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3形成绝缘层ins之后,可以部分地去除绝缘层ins以暴露发光元件ld的上表面和/或电极部ep的上表面。
206.第一反射层rf1可以部分地形成在发光元件ld和/或电极部ep的侧表面上。例如,在遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3形成第一反射层rf1之后,可以部分地去除第一反射层rf1以暴露发光元件ld的上表面和/或电极部ep的上表面。
207.因为上面已经参考图4描述了绝缘层ins和/或第一反射层rf1,所以不再重复其冗余描述。
208.参考图12,然后可以形成平坦化层pl、第一电极el1和第二电极el2。
209.可以在发光元件ld之间形成平坦化层pl,以用于使发光元件ld的台阶平坦化或基本上平坦化。例如,平坦化层pl可以由有机材料形成,诸如丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(bcb)。然而,本公开不限于此,并且平坦化层pl可以由无机材料形成,例如诸如氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)、氮氧化硅(sio
x
ny)、氮化铝(aln
x
)、氧化铝(alo
x
)、氧化锆(zro
x
)、氧化铪(hfo
x
)或氧化钛(tio
x
)。
210.可以在发光元件ld的第一半导体层11上形成第一电极el1。可以在电极部ep上形成第二电极el2。第一电极el1和第二电极el2可以由彼此相同或基本上相同的材料形成。第一电极el1和第二电极el2可以在相同或基本上相同的工艺中同步(例如,同时)形成,但是本公开不限于此。例如,可以图案化平坦化层pl的将设置有第一电极el1和第二电极el2的一部分,并且可以在其中形成导电层。随后,可以执行化学机械抛光(cmp)工艺以同步(例如,同时)形成第一电极el1和第二电极el2。在这种情况下,第一电极el1和第二电极el2的一个表面(例如,抛光表面)和平坦化层pl可以设置在相同的平面处。抛光表面可以指上述化学机械抛光的平坦表面。然而,形成第一电极el1和第二电极el2的工艺不限于此,并且可以以各种合适的方式提供第一电极el1和第二电极el2。
211.参考图13,将其上形成有发光元件ld的基础层bsl连接到(例如,联接到或附接到)衬底sub。如上所述,当其上形成有发光元件ld的基础层bsl直接连接到(例如,联接到或附接到)衬底sub时,可以简化转移单个芯片的发光元件ld的工艺,使得可以减少或最小化由于转移工艺可能发生的缺陷,并且可以确保工艺经济性。
212.衬底sub可以是包括例如诸如构成每个像素pxl的像素电路pxc(例如,参见图3)的晶体管的合适的电路元件的驱动衬底。例如,衬底sub可以使用包括nmos和pmos的组合的cmos衬底,但是本公开不限于此。形成在发光元件ld上的第一电极el1可以接合到形成在衬底sub上的第一连接电极ce1。此外,形成在电极部ep上的第二电极el2可以接合到形成在衬底sub上的第二连接电极ce2。
213.第一连接电极ce1和第二连接电极ce2中的每个可以包括金属或金属氧化物。例如,第一连接电极ce1和第二连接电极ce2中的每个可以包括铜(cu)、金(au)、铬(cr)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、铟(in)、锡(sn)、其氧化物或合金等,但本公开不限于此。在实施方式中,第一连接电极ce1和第二连接电极ce2可以由与上述第一电极el1和第二电极el2的材料相同或基本上相同的材料形成。在这种情况下,第一连接电极ce1和第二连接电极ce2可以分别容易地接合到第一电极el1和第二电极el2。然而,本公开不限于此,并且构成第一连接电极ce1和第二连接电极ce2的材料可以根据需要或期望进行各种修改。
214.参考图14,然后可以蚀刻基础层bsl的第二表面s2以形成凹槽图案pt。凹槽图案pt中的每个可以在第三方向(例如,z轴方向)上与发光元件ld中的相应发光元件重叠。在实施方式中,凹槽图案pt中的每个可以在第三方向(例如,z轴方向)上与发光元件ld中的相应发光元件完全(例如,整体)重叠。因此,从发光元件ld发射的光可以入射到凹槽图案pt中,并且可以提供给设置在凹槽图案pt内部的颜色转换层ccl等。
215.凹槽图案pt可以是在第一方向(例如,x轴方向)上具有约纳米级或微米级的宽度wp的精细图案。
216.在实施方式中,可以使用深反应离子蚀刻(drie)来蚀刻基础层bsl的第二表面s2,以形成精细凹槽图案pt。然而,蚀刻基础层bsl的方法不限于此,并且可以在能够执行凹槽图案pt的精细工艺的范围内进行各种修改。如上所述,当在基础层bsl的第二表面s2上形成精细凹槽图案pt,并且通过使用毛细现象在凹槽图案pt内部形成颜色转换层ccl时,可以能够实现高分辨率的显示装置,超越可能由光工艺或喷墨工艺强加的限制。
217.在实施方式中,凹槽图案pt在第一方向(例如,x轴方向)上的宽度wp可以大于发光元件ld在第一方向(例如,x轴方向)上的宽度wl。此外,凹槽图案pt在第一方向(例如,x轴方向)上的宽度wp可以大于凹槽图案pt中的相邻的凹槽图案之间在第一方向(例如,x轴方向)上的距离sp。然而,凹槽图案pt在第一方向(例如,x轴方向)上的宽度wp不限于此,并且可以在能够促进上述毛细现象的范围内进行各种修改。
218.凹槽图案pt在第三方向(例如,z轴方向)上的深度dp可以不同于基础层bsl在第三方向(例如,z轴方向)上的厚度tb。例如,如图14中所示,凹槽图案pt在第三方向(例如,z轴方向)上的深度dp可以小于基础层bsl在第三方向(例如,z轴方向)上的厚度tb。然而,本公开不限于此,并且如上面参考图5所述,凹槽图案pt在第三方向(例如,z轴方向)上的深度dp可以等于或基本上等于(例如,可以与之相同)基础层bsl在第三方向(例如,z轴方向)上的厚度tb。换言之,凹槽图案pt可以具有穿透基础层bsl的孔形状。在这种情况下,凹槽图案pt可以穿透基础层bsl以暴露设置在其之下的发光元件ld的端部(例如,第二半导体层13)。
219.根据一个或多个实施方式,凹槽图案pt的侧表面可以垂直于或基本上垂直于凹槽图案pt的下表面或基础层bsl的第二表面s2。然而,本公开不限于此,并且凹槽图案pt的形状可以根据需要或期望进行各种修改。例如,凹槽图案pt的侧表面可以相对于凹槽图案pt
的下表面或基础层bsl的第二表面s2具有合适的倾斜角(例如,预定倾斜角)。换言之,凹槽图案pt可以具有梯形形状,该梯形形状具有在与第三方向相反的方向(例如,(-)z轴方向)上减小的宽度。作为另一示例,凹槽图案pt的侧表面和/或下表面可以实现为弯曲表面。
220.参考图15,然后可以在凹槽图案pt上形成第二反射层rf2。第二反射层rf2可以形成在凹槽图案pt的侧表面上,以防止或基本上防止相邻的像素pxl之间的混色。此外,第二反射层rf2可以反射从发光元件ld和颜色转换层ccl发射的光,从而提高显示面板pnl的光输出效率。第二反射层rf2的材料没有特别限制,并且可以由各种合适的反射材料形成。
221.参考图16,然后可以在凹槽图案pt内部形成颜色转换层ccl。首先,可以在基础层bsl的第二表面s2上设置颜色转换层ccl。例如,颜色转换层ccl可以通过浸涂、喷涂、旋涂或丝网涂覆设置在基础层bsl的第二表面s2上,但本公开不限于此。随后,可以通过毛细现象将设置在基础层bsl的第二表面s2上的颜色转换层ccl植入形成在基础层bsl的第二表面s2上的精细凹槽图案pt中。
222.根据一个或多个实施方式,当存在未植入颜色转换层ccl的凹槽图案pt时,可以使用超声波将颜色转换层ccl另外植入这些凹槽图案pt中。然而,本公开不限于此,并且可以根据各种合适的工艺或方法将颜色转换层ccl植入精细凹槽图案pt中。
223.这样,当颜色转换层ccl通过使用毛细现象形成在形成于基础层bsl中的精细凹槽图案pt内部时,可以实现高分辨率的显示装置,超越可能由光工艺或喷墨工艺强加的限制。
224.颜色转换层ccl可以在第三方向(例如,z轴方向)上与发光元件ld重叠。颜色转换层ccl可以包括将从每个像素pxl的发光元件ld发射的光转换成期望颜色(例如,特定颜色)的光的量子点qd。例如,颜色转换层ccl可以包括分散在诸如基础树脂的合适的基质材料(例如,预定的基质材料)中的多个量子点qd。
225.在实施方式中,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括发射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和第三像素pxl3可以包括用于发射第三颜色(例如,蓝色)的光的发光元件ld。颜色转换层ccl可以包括将从发光元件ld发射的蓝光转换为白光的量子点qd。在这种情况下,量子点qd的吸收系数可以通过向量子点qd注入在可见光范围中具有相对短波长的蓝光来增加。因此,可以提高从像素pxl发射的光的光效率,并且可以确保优异的颜色再现性。此外,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的发光单元emu可以由彼此相同颜色的发光元件ld(例如,蓝色发光元件)组成,并且因此,可以提高显示装置的制造效率。
226.作为另一示例,如上面参考图6所述,颜色转换层ccl可以包括设置在第一像素pxl1处(例如,在第一像素pxl1中)的第一颜色转换层ccl1、设置在第二像素pxl2处(例如,在第二像素pxl2中)的第二颜色转换层ccl2、以及设置在第三像素pxl3处(例如,在第三像素pxl3中)的光散射层lsl。通过在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3处设置包括颜色转换颗粒的颜色转换层ccl,可以显示全色图像。
227.作为另一示例,第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括发射彼此不同颜色的光的发光元件ld。例如,第一像素pxl1可以包括第一颜色(例如,红色)发光元件ld,第二像素pxl2可以包括第二颜色(例如,绿色)发光元件ld,并且第三像素pxl3可以包括第三颜色(例如,蓝色)发光元件ld。
228.参考图17,然后可以在颜色转换层ccl上形成保护层ps(例如,第一保护层ps1)。保
护层ps可以直接覆盖基础层bsl的第二表面s2和/或颜色转换层ccl。保护层ps可以遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3形成。保护层ps可以防止或基本上防止诸如湿气和/或空气的杂质从外部穿透并且损坏或污染颜色转换层ccl。
229.保护层ps可以是无机层,并且可以由氮化硅(sin
x
)、氮化铝(aln
x
)、氮化钛(tin
x
)、氧化硅(sio
x
)、氧化铝(alo
x
)、氧化钛(tio
x
)、碳氧化硅(sio
xcy
)、氮氧化硅(sio
x
ny)等形成,但本公开不必限于此。
230.参考图18,然后可以在保护层ps上形成滤色器层cfl。滤色器层cfl可以直接形成在保护层ps上。滤色器层cfl可以包括对应于每个像素pxl的颜色的滤色器cf1、cf2和cf3。换言之,可以通过形成分别与第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的颜色匹配的滤色器cf1、cf2和cf3来显示全色图像。例如,包括选择性地透射第一颜色(例如,红色)的光的滤色器材料的第一滤色器cf1可以形成在第一像素pxl1处(例如,在第一像素pxl1中),包括选择性地透射第二颜色(例如,绿色)的光的滤色器材料的第二滤色器cf2可以形成在第二像素pxl2处(例如,在第二像素pxl2中),并且包括选择性地透射第三颜色(例如,蓝色)的光的滤色器材料的第三滤色器cf3可以形成在第三像素pxl3处(例如,在第三像素pxl3中)。滤色器cf1、cf2和cf3可以使用喷墨印刷或光刻胶形成,但本公开不限于此。
231.随后,可以通过在滤色器层cfl上形成第二保护层ps2和/或光阻挡层bm来完成图4中所示的显示装置。第二保护层ps2可以覆盖包括滤色器层cfl的下部构件。第二保护层ps2可以防止或基本上防止湿气和/或空气渗入上述下部构件中。此外,第二保护层ps2可以保护上述下部构件免受例如诸如灰尘的外来物质的影响。
232.在实施方式中,第二保护层ps2可以包括至少一个无机层。例如,无机层可以由一种或多种合适的无机材料形成,诸如氮化铝(aln
x
)、氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)、氮氧化硅(sio
x
ny)、氧化锆(zro
x
)、氧化铪(hfo
x
)、氧化钛(tio
x
)等,但本公开不限于此。
233.根据一个或多个实施方式,第二保护层ps2可以包括至少一个有机层。例如,有机层可以由有机材料形成,诸如丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(bcb),但本公开不限于此。
234.光阻挡层bm可以形成在第二保护层ps2上。光阻挡层bm可以设置在非发光区域nea处(例如,在非发光区域nea中)。换言之,光阻挡层bm可以设置在第一发光区域ema1、第二发光区域ema2和第三发光区域ema3之间的边界处。这样,当光阻挡层bm形成在第一发光区域ema1、第二发光区域ema2和第三发光区域ema3之间的边界处时,可以防止或减少从显示装置的前表面或侧表面可能可见的混色缺陷。光阻挡层bm的材料没有特别限制,并且可以包括各种合适的光阻挡材料。
235.根据上述一个或多个实施方式,由于颜色转换层ccl设置在基础层bsl中,基础层bsl可以是发光元件ld的生长衬底,因此可以省略用于提供颜色转换层ccl的单独衬底,从而简化显示装置的制造工艺。
236.此外,可以通过在基础层bsl中形成精细凹槽图案pt并且使用毛细现象将颜色转换层ccl植入凹槽图案pt中来来实现高分辨率的显示装置。
237.在下文中,将更详细地描述一个或多个其它实施方式。在以下实施方式中,与上面描述的组件相同或基本上相同的组件由相同的参考符号表示,并且因此,可以简化或者可以不重复其冗余描述。
238.图19至图25是示出根据另一实施方式的显示装置的制造方法的工艺步骤的剖视图。
239.图19至图25是示出图7中所示的显示装置的制造方法的剖视图,并且因此,其与图7的构成元件相同或基本上相同的构成元件由相同参考符号表示。因此,在下面参考图19至图25的描述中可以不再重复其冗余描述。
240.参考图19,首先,制备衬底sub,并且在衬底sub上设置发光叠层11、12和13。
241.衬底sub可以是包括例如诸如构成每个像素pxl的像素电路pxc(例如,参见图3)的晶体管的合适的电路元件的驱动衬底。可以在衬底sub上设置第一电极et1、连接电极层cel和/或硬掩模层hm。
242.第一电极et1可以形成在设置有下面将更详细地描述的相应发光元件ld的位置处。连接电极层cel可以遍及衬底sub的整个表面形成,但本公开不限于此。硬掩模层hm可以形成在将设置堤部图案bnp以形成堤部图案bnp的下端(这将在下面更详细地描述)的位置处。然而,本公开不限于此,并且在其它实施方式中可以根据需要或期望省略硬掩模层hm。
243.发光叠层11、12和13可以设置在衬底sub上。发光叠层11、12和13可以通过外延方法通过生长籽晶来形成。根据一个或多个实施方式,发光叠层11、12和13可以通过金属有机化学气相沉积(mocvd)形成。然而,本公开不限于此,并且发光叠层11、12和13可以通过各种合适的方法形成,例如诸如电子束沉积、物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)、等离子体激光沉积(pld)、双型热蒸发、溅射等。
244.发光叠层11、12和13可以包括外延生长的第一半导体层11、有源层12和第二半导体层13。第一半导体层11、有源层12和第二半导体层13可以在衬底sub上在第三方向(例如,z轴方向)上顺序地设置。
245.第一半导体层11可以包括例如至少一个p型半导体层。例如,第一半导体层11可以包括诸如gan、ingan、inalgan、algan或aln的半导体材料,并且可以包括掺杂有诸如mg、zn、ca、sr、ba等的第一导电掺杂剂(例如,p型掺杂剂)的p型半导体层。例如,第一半导体层11可以包括掺杂有第一导电掺杂剂(例如,p型掺杂剂)的gan半导体材料,但本公开不必限于此,并且第一半导体层l1可以由各种合适的材料形成。
246.有源层12可以设置在第一半导体层11和第二半导体层13之间。有源层12可以包括单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(mqw)结构、量子点结构和量子线结构中的任一种,但本公开不限于此。有源层12可以包括gan、ingan、inalgan、algan或aln,并且各种其它合适的材料可以构成有源层12。
247.根据一个或多个实施方式,电子阻挡层(ebl)还可以设置在有源层12和第一半导体层11之间。电子阻挡层可以阻挡从第二半导体层13供应的电子流逃逸到第一半导体层11,从而增加有源层12中的电子-空穴复合概率。电子阻挡层的能带隙可以大于有源层12和/或第一半导体层11的能带隙,但本公开不限于此。
248.根据一个或多个实施方式,超晶格层(sll)还可以设置在有源层12和第二半导体层13之间。超晶格层可以减轻有源层12和第二半导体层13的应力,以提高发光元件ld的质量。例如,超晶格层可以形成为其中ingan和gan交替堆叠的结构,但是本公开不限于此。
249.第二半导体层13可以设置在有源层12上,并且可以包括与第一半导体层11的种类不同种类的半导体层。在实施方式中,第二半导体层13可以包括至少一个n型半导体层。例
如,第二半导体层13可以包括诸如gan、ingan、inalgan、algan或aln的半导体材料,并且可以是掺杂有诸如si、ge、sn等的第二导电掺杂剂(例如,n型掺杂剂)的n型半导体层。例如,第二半导体层13可以包括掺杂有第二导电掺杂剂(例如,n型掺杂剂)的gan半导体材料。然而,构成第二半导体层13的材料不限于此,并且第二半导体层13可以由各种合适的材料形成。
250.参考图20,然后可以在发光叠层11、12和13上形成第一掩模层mk1和第二掩模层mk2。
251.第一掩模层mk1可以部分地形成在设置有将在下面更详细地描述的发光元件ld和堤部图案bnp的位置处。第二掩模层mk2可以形成在第一掩模层mk1上。第二掩模层mk2可以选择性地形成在将设置堤部图案bnp的位置处。
252.第一掩模层mk1和第二掩模层mk2可以由彼此不同的材料形成。例如,第一掩模层mk1可以包括氧化硅(sio
x
),并且第二掩模层mk2可以包括镍(ni),但是本公开不限于此。
253.参考图21,然后可以图案化发光叠层11、12和13以形成发光元件ld和堤部图案bnp。堤部图案bnp可以形成在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3之间的边界处。发光元件ld可以在堤部图案bnp之间形成在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3处(例如,在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中)。
254.在图案化发光叠层11、12和13的工艺中,具有彼此不同厚度的发光元件ld和堤部图案bnp可以通过使用第一掩模层mk1和第二掩模层mk2之间的蚀刻选择比的差异彼此同步(例如,同时)形成。
255.根据一个或多个实施方式,在图案化发光叠层11、12和13的工艺中,可以将连接电极层cel分离成第一连接电极ce1和第二连接电极ce2。例如,连接电极层cel可以分离成在发光元件ld之下(例如,下面)的第一连接电极ce1以及在硬掩模层hm之下(例如,下面)的第二连接电极ce2。
256.参考图22,然后可以在发光元件ld和/或堤部图案bnp上形成绝缘层ins。绝缘层ins可以部分地形成在发光元件ld和/或堤部图案bnp的侧表面上。在遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3形成绝缘层ins之后,可以部分地去除绝缘层ins以暴露发光元件ld和/或堤部图案bnp的上表面。在实施方式中,当发光元件ld和/或堤部图案bnp在第三方向(例如,z轴方向)上形成,或者换言之,垂直于或基本上垂直于衬底sub形成时,设置在发光元件ld和/或堤部图案bnp的上表面上的绝缘层ins可以在没有掩模的情况下被蚀刻。
257.参考图23,然后可以在发光元件ld上形成第二电极et2。第二电极et2可以直接设置在发光元件ld的由绝缘层ins暴露的上表面上,并且可以与发光元件ld的第二半导体层l3接触。
258.第二电极et2可以遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3形成。换言之,第二电极et2可以形成为至少部分地覆盖堤部图案bnp,但本公开不限于此。
259.第二电极et2可以由各种合适的透明导电材料形成。例如,第二电极et2可以由包括氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化铟锡锌(itzo)、氧化铝锌(azo)、氧化镓锌(gzo)、氧化锌锡(zto)和氧化镓锡(gto)的各种合适的透明导电材料中的至少一种形成,并且可以实现为透明的或基本上透明的或半透明的,以满足期望的透光率(例如,预定透光率)。因此,从发光元件ld发射的光可以穿过第二电极et2,并且可以被发射到显示面板pnl的外部。
260.参考图24,然后可以在堤部图案bnp和/或发光元件ld上形成反射层rf。反射层rf
可以部分地形成在堤部图案bnp和/或发光元件ld的侧表面上。反射层rf可以反射从发光元件ld发射的光,以提高显示面板pnl的光输出效率。此外,反射层rf可以设置在堤部图案bnp的侧表面上,以防止或基本上防止相邻的像素pxl之间的混色。反射层rf的材料没有特别限制,并且可以由各种合适的反射材料形成。在一些实施方式中,反射层rf可以在遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3形成之后被部分地蚀刻。
261.参考图25,然后可以在发光元件ld上形成颜色转换层ccl。颜色转换层ccl可以设置在堤部图案bnp之间。颜色转换层ccl可以在发光元件ld上形成在堤部图案bnp的侧表面之间。换言之,颜色转换层ccl可以形成在由堤部图案bnp限定的空间或开口中。
262.例如,首先,可以在其上形成有堤部图案bnp的衬底sub上设置颜色转换层ccl。颜色转换层ccl可以通过浸涂、喷涂、旋涂或丝网涂覆设置在衬底sub上,但本公开不限于此。随后,设置在衬底sub上的颜色转换层ccl可以通过毛细现象植入到由堤部图案bnp限定的空间或开口中。
263.根据实施方式,当颜色转换层ccl未被充分地植入到由堤部图案bnp限定的空间或开口的至少一部分中时,可以使用超声波将颜色转换层ccl附加地植入到凹槽图案pt内部。然而,本公开不限于此,并且颜色转换层ccl可以根据各种合适的工艺或方法被植入到由堤部图案bnp限定的空间或开口中。
264.这样,当颜色转换层ccl通过使用毛细现象形成在由堤部图案bnp限定的空间或开口中时,可以实现高分辨率的显示装置,超越可能由光工艺或喷墨工艺强加的限制。
265.颜色转换层ccl可以包括量子点qd作为颜色转换材料,颜色转换材料将从每个像素pxl的发光元件ld发射的光转换为期望颜色(例如,特定颜色)的光。因为上面已经参考图7等详细描述了颜色转换层ccl,所以将不再重复其冗余描述。
266.可以在颜色转换层ccl上形成保护层ps,并且可以在保护层ps上形成滤色器层cfl和/或光阻挡层bm,以完成图7中所示的显示装置。因为上文已参考图7详细描述了保护层ps、滤色器层cfl和/或光阻挡层bm,所以将不再重复其冗余描述。
267.根据上述实施方式中的一个或多个,发光元件ld和堤部图案bnp可以同步(例如,同时)形成,并且颜色转换层ccl可以植入在堤部图案bnp之间,或者换言之,植入在由堤部图案bnp围绕(例如,在其外围周围)的空间或开口中,从而简化显示装置的制造工艺,并且实现高分辨率的显示装置。
268.在下文中,将更详细地描述上述实施方式中的一个或多个的显示装置可以应用于其的电子装置。
269.图26至图29示出了根据各种实施方式的电子装置的各种示例。
270.参考图26,根据上述实施方式中的一个或多个的显示装置可以应用于智能眼镜。智能眼镜可以包括框架111和透镜单元(例如,透镜)112。智能眼镜是可以佩戴在用户的脸部上的可佩戴电子装置,并且可以具有其中框架111的一部分可以折叠或展开的结构。例如,智能眼镜可以是用于增强现实(ar)的可佩戴装置。
271.框架111可以包括用于支承透镜单元112的壳体111b以及用于供用户佩戴的支腿单元(例如,支腿)111a。支腿单元111a可以通过铰链通过连接到壳体111b来折叠或展开。
272.电池、触摸板、麦克风和/或相机可以嵌入在框架111中。此外,用于输出光的投影仪和/或用于控制光学信号的处理器可以嵌入在框架111中。
273.透镜单元112可以是透射光或反射光的光学构件。透镜单元112可以包括玻璃和/或透明合成树脂。
274.根据上述实施方式中的一个或多个的显示装置可以应用于透镜单元112。例如,用户可以通过透镜单元112识别由从框架111的投影仪传送的光学信号显示的图像。例如,用户可以识别可以显示在透镜单元112上的诸如时间和日期的信息。
275.参考图27,根据上述实施方式中的一个或多个的显示装置可以应用于头戴式显示器(hmd)。头戴式显示器可以包括头戴式带121和显示器存储盒122。例如,头戴式显示器可以是可以佩戴在用户的头部上的可佩戴电子装置。
276.头戴式带121可以连接到显示器存储盒122以固定显示器存储盒122。头戴式带121可以包括用于将头戴式显示器固定到用户的头部的水平带和竖直带。如图27中所示,水平带可以设置成围绕(例如,在其的外围周围)用户的头部的侧部,并且竖直带可以设置成围绕(例如,在其的外围周围)用户的头部的上部。然而,本公开不限于此,并且头戴式带121可以实现为眼镜框架或头盔的形式。
277.显示器存储盒122可以容纳显示装置,并且可以包括至少一个透镜。至少一个透镜可以向用户提供图像。例如,根据上述实施方式中的一个或多个的显示装置可以应用于在显示器存储盒122中实现的左眼透镜和右眼透镜。
278.参考图28,根据上述实施方式中的一个或多个的显示装置可以应用于智能手表。智能手表可以包括显示单元(例如,显示器)131和条带单元(例如,条带)132。智能手表可以是可佩戴电子装置,并且其条带单元132可以安装在用户的手腕上。根据上述实施方式中的一个或多个的显示装置可以应用于显示单元131。例如,显示单元131可以提供包括诸如时间和日期的信息的图像数据。
279.参考图29,根据上述实施方式中的一个或多个的显示装置可以应用于车用显示器。例如,车用显示器可以指设置在车辆内部和外部以提供图像数据的电子装置。
280.例如,根据上述实施方式中的一个或多个的显示装置可以应用于信息娱乐面板141、仪表盘(cluster)142、副驾驶显示器143、平视显示器144、侧视镜显示器145和后座显示器146中的至少一个。
281.图30a至图30c示出了根据本公开的一个或多个实施方式的显示装置的一部分的示意性剖视图。图30a示出了根据实施方式的显示装置200,图30b示出了根据实施方式的显示装置200_1,以及图30c示出了根据实施方式的显示装置200_2。图30b和图30c中所示的显示装置200_1和200_2可以与图30a中所示的显示装置200相同或基本上相同,除了滤色器层208还可以形成在其颜色转换层上之外,并且其颜色转换层可以与图30a中所示的颜色转换层206不同(例如,206_1)或相同(或基本上相同)(例如,206)。因此,下文中将更详细地描述图30a中所示的显示装置200,使得可以不重复关于图30b和图30c中所示的显示装置200_1和200_2的冗余描述,并且可以主要更详细地描述其差异。
282.参考图30a至图30c,显示装置200、200_1和200_2可以各自包括驱动衬底202、在驱动衬底202上的发光层204以及在发光层204上的颜色转换层206或206_1。驱动衬底202可以包括在其上的驱动电路,诸如例如用于有源矩阵显示装置的驱动电路。驱动电路可以包括用于驱动发光层204的多个发光元件210的多个驱动元件。例如,驱动衬底202可以包括包含设置在其上的多个晶体管(例如,cmos晶体管)的晶片(例如,cmos晶片),该多个晶体管可以
操作为用于控制来自发光层204的发光元件210的光的发射的驱动晶体管和/或开关晶体管。在实施方式中,驱动衬底202可以包括基础衬底,基础衬底包括例如硅衬底(例如,硅晶片),但本公开不限于此,并且基础衬底可以包括适合于在其上形成驱动元件(例如,cmos晶体管、cmos单元等)的任何合适的材料,这对于本领域中的技术人员将是已知的。在实施方式中,可以在驱动衬底202的基础衬底上形成、涂覆或设置一个或多个层。一个或多个层可以包括例如缓冲层、钝化层、绝缘层和平坦化层中的一个或多个,但本公开不限于此。一个或多个层可以包括有机材料、无机材料、或无机材料和有机材料,但本公开不限于此。
283.多个电接触件(例如,图31c中的接触金属320/322)可以形成在一个或多个层处(例如,在一或多个层中或一或多个层上)。例如,电接触件可以形成在一个或多个层中或部分地嵌入在一个或多个层中。在一些实施方式中,电接触件可以位于一个或多个层的上表面上,使得其接合表面可以被暴露。电接触件可以由例如以下材料形成:分别包括96.5wt%、3.0wt%、0.5wt%的锡(sn)、银(ag)和铜(cu)的sac 305;ausn,分别包括70wt%和30wt%的金(au)和锡(sn)、分别包括80wt%和20wt%的金(au)和锡(sn)、或分别包括90wt%和10wt%的金(au)和锡(sn);或金(au)、锡(sn)或铜(cu)等。然而,本公开不限于此,并且可以使用已知材料(例如,金属)的任何其它合适的组合来制造电接触件。
284.发光层204可以包括多个发光元件210。发光元件210中的每个可以是包括有机材料或无机材料的发光二极管(led)。例如,发光元件210中的每个可以包括微型led发光元件,该微型led发光元件具有例如诸如在几微米至几百微米(μm)的范围内的尺寸(例如,宽度)的微尺度尺寸。然而,本公开不限于此,并且发光元件210中的每个可以包括任何合适的有机或无机发光元件,例如诸如有机发光二极管。发光元件210可以在平面图(例如,从垂直于或基本上垂直于相关元件或层的表面(例如诸如显示装置200、200_1和200_2的顶表面)的方向的视图)中布置成任何合适的矩阵结构,使得发光元件210可以沿着显示装置200、200_1和200_2的显示区域布置成行和列。
285.发光元件210中的每个可以朝向颜色转换层206或206_1发射光。在实施方式中,发光层204的发光元件210中的每个可以包括发光材料以发射相同颜色的第一光,例如诸如蓝光。在这种情况下,因为仅蓝色发光元件的阵列可以布置在发光层204中,所以可以简化或省略转移工艺,并且可以增加其排列结构的设计自由度。然而,本公开不限于此,并且发光层204的发光元件210中的每个可以发射彼此相同的任何合适颜色的光。
286.颜色转换层206或206_1可以包括多个颜色转换单元(例如,颜色转换器)212,颜色转换单元(例如,颜色转换器)212配置成以将由发光层204的发光元件210发射的光转换为至少一种不同颜色的光。例如,颜色转换单元212中的每个可以与发光层204的至少一个相应发光元件210重叠,以将由至少一个相应发光元件210发射的第一颜色光转换为不同颜色的光。颜色转换单元212中的每个可以包括合适的颜色转换材料(例如,参见图32b中的317),以将入射在其上的由发光元件210发射的光转换为与第一颜色光不同颜色的至少一种光。例如,在实施方式中,颜色转换材料可以包括量子点。
287.根据实施方式,包括在颜色转换单元212中的量子点中的每个包括纳米晶体材料,例如诸如基于硅的纳米晶体、基于ii-vi族的化合物半导体纳米晶体、基于iii-v族的化合物半导体纳米晶体、基于iv-vi族的化合物半导体纳米晶体或其混合物。基于ii-vi族的化合物半导体纳米晶体包括选自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和hgznste中的至少一种。基于iii-v族的化合物半导体纳米晶体包括选自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和inalpas中的至少一种。基于iv-vi族的化合物半导体纳米晶体包括sbte。然而,本公开不限于用于量子点的这些特定材料,并且可以使用本领域中技术人员已知的任何其它合适的量子点材料。
288.在实施方式中,如图30a中所示,颜色转换单元212可以包括:第一颜色转换单元214,包括第一颜色转换材料以将由发光元件210发射的第一颜色光(例如,蓝光)转换为第二颜色光(例如,红光);第二颜色转换单元216,包括第二颜色转换材料以将由发光元件210发射的第一颜色光转换为第三颜色光(例如,绿光);以及第三颜色转换单元218,包括第三颜色转换材料以将由发光元件210发射的第一颜色光转换为第四颜色光(例如,蓝光)。在一些实施方式中,第二颜色光、第三颜色光和第四颜色光可以分别对应于红色、绿色和蓝色,但是本公开不限于此,并且第二颜色、第三颜色和第四颜色中的每个可以是当彼此组合时可以实现全色图像的任何合适的颜色(例如,青色、品红色、黄色等)。
289.在一些实施方式中,第一颜色转换材料可以包括红色量子点(例如,r-qd)以将第一颜色光(例如,蓝光)转换成红光从而发射红光,并且第二颜色转换材料可以包括绿色量子点(例如,g-qd)以将第一颜色光(例如,蓝光)转换成绿光从而发射绿光。在一些实施方式中,因为发光元件210可以已经发射蓝色光作为第一颜色光,所以第四颜色光可以与第一颜色光相同。在这种情况下,第三颜色转换材料可以包括填充材料或散射材料而不是量子点,以使得由发光元件210发射的蓝色光能够透过而不被转换,并且使第三颜色转换单元218的顶表面平坦化或基本上平坦化。然而,本公开不限于此,并且在一些实施方式中,第三颜色转换材料可以包括蓝色量子点(例如,b-qd)或白色量子点(w-qd),以将由发光元件210发射的第一颜色光转换为第四颜色光并且发射第四颜色光,该第四颜色光可以与由发光元件210发射的第一颜色光不同或相同。
290.在另一实施方式中,如图30b中所示,颜色转换层206_1的颜色转换单元212中的每个可以将由发光元件210发射的第一颜色光转换为相同的第二颜色光,以发射相同的第二颜色光。例如,在一些实施方式中,颜色转换层206_1的颜色转换单元212中的每个可以包括白色量子点(w-qd),以将由发光元件210发射的蓝色光转换为白光并且发射白光。在一个或多个实施方式中,w-qd可以由红色量子点(r-qd)和绿色量子点(g-qd)的混合物形成,并且可以是黄色的。当蓝光入射(或施加)到w-qd时,w-qd将蓝光的频率转换为白色或基本上白色的光。
291.在这种情况下,滤色器层208还可以设置在颜色转换层206_1上,以过滤来自由颜色转换层206_1的颜色转换单元212发射的白光中的不同颜色的光,并且通过其透射不同颜色的光。例如,滤色器层208可以包括用于透射来自由颜色转换单元212发射的白光中的红光的红色滤色器、用于透射来自由颜色转换单元212发射的白光中的绿光的绿色滤色器、以及用于透射来自由颜色转换单元212发射的白光中的蓝光的蓝色滤色器。与将入射在其上的光的波长转换为不同波长的光以根据入射光发射不同颜色的光的颜色转换层206或206_
1不同,滤色器层208的滤色器可以过滤穿过其中的光的波长以仅允许特定波长的光透过。此外,滤色器层208可以提高颜色的纯度和/或澄清度,并且可以阻挡从发光元件210发射的不与颜色转换单元212的量子点碰撞的蓝光被向上传送,例如以提高颜色的纯度。
292.然而,本公开不限于此,并且在一些实施方式中,如图30c中所示,具有可以与图30a的第一颜色转换单元214、第二颜色转换单元216和第三颜色转换单元218相同或基本上相同(或相似)的第一颜色转换单元214、第二颜色转换单元216和第三颜色转换单元218的显示装置200_2还可以根据需要或期望包括在其上的滤色器层208,例如以改进由颜色转换层206的第一颜色转换单元214、第二颜色转换单元216和第三颜色转换单元218发射的光的颜色的纯度。
293.因此,在各种实施方式中,可以简化发光层204的发光元件210的设计、结构、排列和/或制造工艺,同时通过采用颜色转换层206和/或滤色器层208来实现高分辨率的全色显示装置。
294.图31a至图31c示出了根据本公开的一个或多个实施方式的制造显示装置的方法的各种工艺的示意性剖视图。图31a至图31c示出了根据本公开的一个或多个实施方式的形成图30a至图30c中所示的发光层204的各种工艺。
295.简单地说,如上所述,发光元件210中的每个可以实现为具有微尺度尺寸的微型led发光元件。在一些实施方式中,发光元件210中的每个可以由包括例如氮化镓(gan)的外延生长外延层303制成。然而,本公开不限于此,并且如本领域中普通技术人员将已知的,外延层303可以包括用于形成发光元件210的任何合适的材料。外延层303可以在包括例如诸如硅(si)的合适材料的衬底301(例如,si晶片)的第一表面上外延生长。然而,本公开不限于此,并且衬底301可以包括用于外延生长外延层303的任何合适的材料,例如诸如蓝宝石等。在发光元件210由衬底301的第一表面上的外延层303形成之后,衬底301例如经由任何合适的晶片-晶片(w2w)接合方法附接到驱动衬底202,并且发光元件210在衬底301和驱动衬底202之间。例如,发光元件210中的每个可以经由接触金属307/322连接到驱动衬底202(例如,连接到其相应驱动元件)。在衬底301附接到驱动衬底202(例如,经由w2w接合)之后,颜色转换层206(或颜色转换层206_1)可以形成在衬底301的与第一表面相对的第二表面中。因此,可以省略或简化发光元件210的转移工艺。
296.更详细地,参考图31a,可以在衬底301的第一表面上外延生长包括gan(或用于发射第一颜色光(例如,蓝光)的任何其它合适的材料)的外延层303。在这种情况下,不是使用单独的rgb晶片(例如,单独的rgb材料)来形成不同颜色的发光元件以发射不同颜色的光,例如诸如红色、绿色和蓝色发光元件(例如,像素),因为所有发光元件210发射例如蓝光的第一颜色光,外延层303可以从例如包括硅的蓝色衬底301上的gan生长。然而,本公开不限于外延层303和衬底301的材料。
297.在一些实施方式中,外延层303可以外延生长成具有用于形成发光元件210的合适的厚度,例如诸如几微米(μm)的高度(例如,在厚度方向上)。在这种情况下,衬底301可以具有用于促进外延层303在其上生长并且用于在厚度方向上从外延层303形成发光元件210的合适的厚度,例如诸如约300μm。在这种情况下,如下面将更详细地讨论的,因为衬底301对于在其中形成颜色转换层206或206_1可能太厚,所以可以随后在衬底301的第二表面上执行晶片薄化工艺以将衬底301的厚度减小到用于在其中形成颜色转换单元212的合适的厚
度,例如诸如从约几微米至约10μm。然而,本公开不特别限于外延层303和/或衬底301的厚度。
298.参考图31b,可以图案化外延层303以形成包括多个像素图案305的像素图案层。例如,在一些实施方式中,可以图案化(例如,蚀刻等)发光层204,使得可以移除外延层303的部分,并且其剩余部分可以对应于具有彼此间隔开且其间具有间隙的多个像素图案305的像素图案层。在这种情况下,像素图案305中的每个可以包括pn结二极管,该pn结二极管包括掺杂有p型掺杂材料和n型掺杂材料的一种或多种基于无机半导体的材料。
299.例如,pn结二极管可以包括外延层303的掺杂有p型掺杂材料、n型掺杂材料以及在n型掺杂材料和p型掺杂材料之间的pn结的gan材料。当在正向方向上向pn结二极管施加电压时,可以注入空穴和电子,并且可以将通过空穴和电子的复合产生的能量转换为光能以发射期望颜色(例如,预定或特定颜色)的光。如图31b中所示,像素图案305中的每个的正极侧(例如,p型掺杂材料)p可以形成在像素图案305中的每个的面向远离衬底301的方向的端部处,以经由接触金属307/322(例如,参见图31c)等连接到驱动衬底202上的相应晶体管,从而驱动相应的发光元件210。负极侧(例如,n型掺杂材料)可以朝向衬底301定向。然而,本公开不限于此,并且正极侧p可以朝向衬底301定向,并且负极侧可以形成在像素图案305的背离衬底301的端部处。正极侧p可以掺杂有例如镁,并且负极侧可以掺杂有例如硅,但是本公开不限于此,并且可以使用本领域中普通技术人员已知的任何其它合适的p型和n型掺杂材料。
300.在一些实施方式中,连接至相应像素图案305的电极(例如,阳极电极)的接触金属307可以设置在相应像素图案305的正极侧p上,并且钝化层311可以设置成覆盖像素图案305的正极侧p和侧表面的至少一部分。在一些实施方式中,钝化层311也可以设置在像素图案305中的相邻的像素图案之间的间隙的底表面上,但本公开不限于此。钝化层311可以防止或基本上防止在相应像素图案305的pn结处发射的光泄漏到相邻的像素图案305,并且可以包括例如反射金属材料(诸如铝等)。当发光层204接合到衬底301(例如,经由w2w接合)时,接触金属307可以将像素图案305中的每个的电极(例如,阳极电极)连接到驱动衬底202上的对应晶体管(例如,参见图33)。在一些实施方式中,接触金属307可以包括具有高导电率的金属材料,例如诸如金(au)、锡(sn)、铜(cu)或其任何合适的组合(例如,snagcu(sac 305)(具有96.5%的sn、3.0%的ag和0.5%的cu)、ausn(例如,具有80%的au和20%的sn)等)。然而,钝化层311和接触金属307的材料不限于此,并且可以使用已知材料(例如,金属)的任何其它合适的组合来制造接触金属307和钝化层311。
301.在一些实施方式中,像素图案305的公共电极(例如,公共阴极)309可以形成在图案化的外延层303上,并且可以与像素图案305间隔开。公共电极309可以例如设置成具有用于像素图案305中的每个的公共电压(或公共电力)。公共电极309可以例如经由接触金属(例如,图31c中的320)连接到由驱动衬底202提供的电源。与阳极电极不同,公共电极309对于发光层204的多个像素图案305可以是公共的。在一些实施方式中,钝化层311也可以设置在公共电极309的侧表面上,但本公开不限于此。因此,包括多个发光元件210的发光层204可以由衬底301的第一表面上的外延层303形成,使得可以如图31b中所示形成具有像素化外延晶片的高分辨率的微型led芯片。
302.参考图31c,衬底301可以接合到驱动衬底202,并且发光层204在衬底301和驱动衬
底202之间。例如,可以使用任何合适的w2w接合方法将衬底301接合到驱动衬底202,使得衬底301的具有形成在其上的发光层204的第一表面面向驱动衬底202。更详细地,在一些实施方式中,可以在衬底301的第一表面上形成平坦化层318以覆盖像素图案305,并且填充像素图案305中的相邻的像素图案之间以及公共电极309和像素图案305之间的间隙。
303.平坦化层318可以使发光层204的表面平坦化或基本上平坦化,并且可以暴露接触金属307和公共电极309中的每个的接合表面。接触金属307中的每个的接合表面可以接合到位于驱动衬底202上的相应接触金属322的接合表面,以将像素图案305的阳极连接到驱动衬底202上的驱动元件(例如,cmos晶体管或cmos单元)中的相应驱动元件。公共电极309的接合表面可以接合到驱动衬底202上的接触金属320的接合表面,以将公共电极309连接到由驱动衬底202提供的电源。
304.在一些实施方式中,可以在衬底301的与其上形成有发光层204的第一表面相对的第二表面上执行镶嵌工艺(其可以类似于抛光,并且通常在半导体制造期间使用),以减小衬底301的厚度。例如,如上所述,在一些实施方式中,衬底301的厚度可以是约300μm,以促进外延层303的外延生长,以及在其第一表面上从外延层303形成发光元件210。然而,在这种情况下,衬底301的厚度(例如,约300μm)可能太厚而无法形成颜色转换层206或206_1,从而无法具有合适尺寸的开口(或孔)op(例如,参见图32a)、以及合适的纵横比(例如,高纵横比)。例如,在一些实施方式中,颜色转换层206或206_1的合适厚度可以在几微米至约10μm的范围内。为了使衬底301的厚度从约300μm迅速减小到约10μm或更小,可以在衬底301的第二表面上执行镶嵌工艺(或合适的抛光工艺),当与例如干法蚀刻工艺相比时,这可以更快地减小衬底301的厚度。然而,本公开不限于此,并且当衬底301的厚度对于在其中形成颜色转换单元212太厚时,可以在衬底301的第二表面上执行任何合适的厚度减小工艺以减小用于在其中形成颜色转换单元212的衬底301的厚度。
305.图32a至图32c示出了根据本公开的一个或多个实施方式的制造显示装置的各种方法的示意性剖视图。图32a至图32c示出了根据本公开的一个或多个实施方式的形成颜色转换层206(或颜色转换层206_1)的各种工艺。
306.参考图32a,可以图案化衬底301的第二表面以形成精细图案层350。例如,在一些实施方式中,可以使用光刻胶(或其它合适的图案)和深反应离子蚀刻(drie)来蚀刻衬底301的第二表面,使得可以在衬底301中形成具有合适的纵横比(例如,高纵横比)的多个开口(或孔)op。纵横比可以指形成足够深的孔(例如,足够深的开口op)的能力,并且可以是对应于相应开口op的侧壁313的高度(例如,在厚度方向上)和相应开口op的宽度的比率。
307.开口op可以具有圆形形状、正方形形状、矩形形状或任何其它合适的平面形状(例如,当在平面图中观察时具有形状,或者换言之,从垂直于或基本上垂直于相关元件或层的表面的方向的视图)。开口op可以例如以一对一的对应关系与发光元件210重叠,但是本公开不限于此,并且每个开口op可以与至少一个或多个相应的发光元件210重叠。类似于发光元件210,开口op可以在衬底301中形成为具有任何合适排列的矩阵结构,例如诸如沿着与在显示区域处的发光元件210的行和列对应(例如,重叠)的行和列。每个开口op可以与相应发光元件210的发光区域对应(例如,重叠)。在一些实施方式中,开口op中的每个可以具有比相应发光元件210的发光区域的面积更大的面积,但是本公开不限于此。例如,在一些实施方式中,开口op中的每个可以在厚度方向上与相应发光元件210重叠,并且可以在垂直于
或基本上垂直于厚度方向的方向上具有比相应发光元件210的宽度大的宽度(或大的直径)。
308.开口op中的每个可以暴露在衬底301的第一表面上形成的外延层303(参见图31a)的一部分。例如,开口op中的每个可以与发光层204的相应发光元件210重叠,使得开口op中的每个可以暴露外延层303的与相应发光元件210的发光区域对应的一部分。然而,本公开不限于此,并且在一些实施方式中,开口op中的每个可以形成为凹槽,使得其之下的外延层303的一部分可以不被暴露。
309.在一些实施方式中,开口op可以限定发光元件210的发光区域(例如,像素区域)。在一些实施方式中,开口op可以具有比相应发光元件210的发光区域的面积大的面积。在一些实施方式中,钝化层315可以设置成至少覆盖开口op的侧壁313。在一些实施方式中,钝化层315还可以覆盖开口op中的每个的底表面。钝化层315可以防止或基本上防止光泄漏到开口op中的相邻的开口。钝化层315可以包括例如氧化铝(al2o3)、氧化铪(hfo
x
)、氧化硅(sio
x
)等,但本公开不限于此,并且本领域中普通技术人员已知的任何合适的材料可以用于形成钝化层315。
310.在一些实施方式中,反射层还可以在开口op的侧壁313上形成在钝化层315上,或者可以形成在开口op的侧壁313上而不是钝化层315上(例如,参见图33中的410)。反射层可以反射可能在开口op的侧壁313之间损失的光。反射层可以包括如本领域中技术人员将已知的任何合适的反射材料。不同于可以形成为或可以不形成为覆盖开口op的底表面的钝化层315,反射层可以暴露开口op的底表面,或可以暴露覆盖开口op的底表面的钝化层315。换言之,不同于钝化层315,反射层可以不覆盖开口op的底表面,以允许光透过开口op的底表面。然而,本公开不限于此,并且在其它实施方式中,除了钝化层315和/或反射层之外或者代替钝化层315和/或反射层,一个或多个其它合适的层还可以设置在开口op的侧壁313上,如本领域中技术人员将已知的。
311.如图32b中所示,精细图案层350的开口op可以填充有任何合适的颜色转换材料317,例如,诸如如上所述的各种合适的量子点,以形成具有多个颜色转换单元212的颜色转换层206(或206_1)。在一些实施方式中,由于开口op的小尺寸,可能难以使用例如光刻或喷墨方法来填充开口op。例如,当开口op中的每个可以与相应发光元件210的发光区域(或像素区域)对应时,开口op的尺寸可以与相应发光区域的尺寸对应,例如,在几微米(μm)至几百微米的范围内。因此,在一些实施方式中,开口op可以由可以处于液态的颜色转换材料317填充,例如通过在衬底301的其中形成有开口op的第二表面上施加颜色转换材料317,并且使用开口op的毛细力来填充开口op。如果开口op中的任一个未被填充,可以使用合适的超声方法来填充未填充的开口op。然而,本公开不限于此,并且可以使用任何合适的方法(可以包括光刻或喷墨方法)用颜色转换材料317填充开口op。
312.在一些实施方式中,如上面参考图30b所述,开口op中的每个可以填充有相同颜色转换材料317,例如诸如白色量子点。在这种情况下,颜色转换单元212中的每个可以将从相应发光元件210发射的第一颜色光(例如,蓝光)转换成白光。在一些实施方式中,具有不同颜色滤色器的滤色器层208还可以形成在颜色转换层206_1上,以过滤来自从颜色转换单元212发射的白光中的不同颜色的光。
313.在一些实施方式中,如上面参考图30a和图30c所述,开口op中的一些可以填充有
r-qd材料以发射红光,开口op中的一些可以填充有g-qd材料以发射绿光,并且其它开口op可以填充有填充材料(或散射材料)以在其中透过由发光元件210中的相应发光元件发射的蓝光(或可以填充有合适的qd以从其发射蓝光)。在这种情况下,为了用不同材料选择性地填充开口op,还可以使用掩模等来暴露开口op中的待填充的相应开口,并且掩蔽不被填充的其它开口op。然而,本公开不限于此,并且开口op可以使用任何合适的方法用不同的材料填充。
314.如图32c中所示,在开口op填充有合适的颜色转换材料317(或根据要在相应开口op处发射/透射的光的颜色的填充/散射材料)之后,可以形成平坦化层319以覆盖精细图案层350和由颜色转换材料317(或填充/散射材料)填充的开口op。平坦化层319可以保护颜色转换单元212(可能易受湿气和/或热量的影响)免受外部环境的影响。平坦化层319可以包括有机材料和/或无机材料,并且可以包括单层或多层。例如,平坦化层319可以包括氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)等中的至少一种,但是平坦化层319的材料不特别限于此,并且可以包括本领域中技术人员已知的任何合适的材料。因此,图30a至图30c的颜色转换层206或206_1可以根据用于填充开口op的颜色转换材料317的种类形成。
315.在一些实施方式中,如图30a中所示,当颜色转换单元212(例如,包括第一颜色转换单元214、第二颜色转换单元216和第三颜色转换单元218)发射具有合适的颜色纯度的不同颜色光时,可以省略滤色器层208。因此,通过组合由第一颜色转换单元214、第二颜色转换单元216和第三颜色转换单元218发射的光,可以实现高分辨率的全色图像。
316.在其它实施方式中,如图30b和图30c中所示,滤色器层208还可以形成在颜色转换层206或206_1上。例如,如图30b中所示,滤色器层208可以将由颜色转换层206_1的颜色转换单元212中的每个发射的白光过滤为相应的红光、绿光和蓝光。在实施方式中,滤色器层208可以包括用于过滤和在其中透射来自从相应颜色转换单元212发射的白光中的红光的红色滤色器、用于过滤和在其中透射来自从相应颜色转换单元212发射的白光中的绿光的绿色滤色器、以及用于过滤和在其中透射来自从相应颜色转换单元212发射的白光中的蓝光的蓝色滤色器。然而,本公开不限于此,并且滤色器层208可以包括可以用于实现全色图像的任何合适的有色滤色器。
317.作为另一示例,如图30c中所示,滤色器层208可以包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器,以将由第一颜色转换单元214、第二颜色转换单元216和第三颜色转换单元218发射(或透过第一颜色转换单元214、第二颜色转换单元216和第三颜色转换单元218)的不同颜色光过滤为相应的红光、绿光和蓝光。因此,通过组合透过滤色器层208的不同颜色的光,可以实现高分辨率的全色图像。
318.在一些实施方式中,滤色器层208的滤色器可以使用例如光刻形成,但本公开不限于此,并且滤色器层208可以使用如本领域中技术人员将已知的任何合适的方法形成,例如诸如压印方法等。在实施方式中,滤色器中的每个可以沿着其边缘或外围被外围层围绕。在一个或多个实施方式中,外围层可以包括用于防止光泄露的反射金属和/或黑矩阵,或者可以是钝化层,但本公开不限于此。
319.虽然滤色器层208被示出和描述为具有红色、绿色和蓝色滤色器,但是本公开不限于此。例如,在一个或多个其它实施方式中,滤色器层208的滤色器可以具有一起使用以表示全色或部分全色的其它合适的颜色。此外,红色、绿色和蓝色滤色器中可以存在比具有其
它两种颜色的其它滤色器更多的一种颜色的滤色器。例如,在一个或多个实施方式中,可以存在两倍于红色和蓝色滤色器的绿色滤色器。此外,除一个或多个红色、绿色和/或蓝色滤色器之外或者代替一个或多个红色、绿色和/或蓝色滤色器,滤色器层208还可以包括透亮或透明材料或窗,以允许发射的光穿过,而没有光的分量、亮度或频率的实质变化。
320.图33示出了根据本公开的一个或多个实施方式的显示装置的一部分的示意性剖视图。
321.如图33中所示,在一些实施方式中,发光元件210中的每个可以包括pn结二极管,该pn结二极管包括p型掺杂材料、n型掺杂材料以及在n型掺杂材料和p型掺杂材料之间的pn结pn。例如,发光元件210中的每个可以包括在其中形成的用于发光的多个量子阱(mqw)。pn结二极管的正极侧p可以经由接合金属404(例如,接触金属307)连接到相应的阳极金属402(例如,接触金属322),并且pn结二极管的负极侧n可以朝向颜色转换层206/206_1设置。阳极金属402可以连接到驱动衬底202上的相应驱动元件(例如,cmos晶体管、cmos单元等)。公共电极309可以经由接合金属408连接到阴极金属406(例如,接触金属320)。阴极金属406可以连接到驱动衬底202上的电压线或电力线。
322.在一些实施方式中,颜色转换层206可以在其侧壁上包括反射层410。反射层410可以包括如本领域中技术人员将已知的任何合适的反射材料,以反射可能在颜色转换层206的开口op的侧壁313之间损失的光。如图33中所示,在一些实施方式中,反射层410可以直接设置在颜色转换层206的开口op的侧壁313上,或者可以设置在颜色转换层206的开口op的侧壁313上的钝化层315(例如,参见图32a)上。在一些实施方式中,与可以覆盖或可以不覆盖颜色转换层206的开口op的底表面的钝化层315不同,反射层410可以不覆盖开口op的底表面,以允许光透过。然而,本公开不限于此,并且在其它实施方式中,如本领域中技术人员将已知的,除了钝化层315和/或反射层410之外或者代替钝化层315和/或反射层410,一个或多个其它合适的层还可以设置在开口op的侧壁313上。
323.尽管已经描述了一些实施方式,但是本领域中技术人员将容易理解的是,在不背离本公开的精神和范围的情况下,可以在实施方式中进行各种修改。将理解的是,除非另外描述,否则每个实施方式内的特征或方面的描述通常应被视为可以用于其它实施方式中的其它类似特征或方面。因此,如对于本领域中的普通技术人员将显而易见的,结合特定实施方式描述的特征、特性和/或元件可以单独地使用或与结合其它实施方式描述的特征、特性和/或元件组合使用,除非另外特别指示。因此,将理解的是,前述内容是对各种示例实施方式的说明,并且不应被解释为限于本文中公开的特定实施方式,并且对所公开的实施方式以及其它示例实施方式的各种修改旨在包括在如在所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围内。

技术特征:
1.一种显示装置,包括:基础层;以及多个发光元件,在所述基础层的第一表面上,其中,所述基础层包括从所述基础层的与所述第一表面相对的第二表面凹陷的多个凹槽图案,并且所述多个凹槽图案分别与所述多个发光元件重叠。2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述多个发光元件直接在所述基础层的所述第一表面上。3.根据权利要求1所述的显示装置,还包括在所述多个凹槽图案中的颜色转换层。4.根据权利要求3所述的显示装置,还包括覆盖所述基础层的所述第二表面和所述颜色转换层的保护层。5.根据权利要求3所述的显示装置,还包括在所述颜色转换层上的滤色器层。6.根据权利要求3所述的显示装置,还包括在所述多个凹槽图案和所述颜色转换层之间的反射层。7.根据权利要求3所述的显示装置,其中,所述颜色转换层包括:基础树脂;以及量子点,分散在所述基础树脂中。8.根据权利要求1所述的显示装置,还包括在所述多个发光元件之间的平坦化层。9.根据权利要求8所述的显示装置,还包括在所述平坦化层上的衬底,并且所述衬底电连接到所述多个发光元件。10.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述多个发光元件中的每个包括:第一半导体层;第二半导体层,在所述第一半导体层上;以及有源层,在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间。

技术总结
本公开涉及显示装置,该显示装置包括:基础层;以及发光元件,在基础层的第一表面上。基础层包括从基础层的第二表面凹陷的凹槽图案,并且凹槽图案分别与发光元件重叠。并且凹槽图案分别与发光元件重叠。并且凹槽图案分别与发光元件重叠。


技术研发人员:朴声国 宋大镐 金敏佑 杨秉春 尹昭妍 全亨一 赵珠完 崔镇宇
受保护的技术使用者:三星显示有限公司
技术研发日:2022.04.27
技术公布日:2022/11/1
转载请注明原文地址: https://tieba.8miu.com/read-8814.html

最新回复(0)