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发光元件墨及制造显示装置的方法与流程

2022-02-22 23:29:37 来源:中国专利 TAG:

发光元件墨及制造显示装置的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年8月3日向韩国知识产权局提交的第10-2020-0096767号韩国专利申请的优先权和权益,所述专利申请的全部内容通过援引并入本文。
技术领域
3.本公开内容涉及发光元件墨及制造显示装置的方法。更具体地,本发明涉及通过包含增稠剂能够根据温度调节粘度的发光元件墨,以及使用所述发光元件墨制造显示装置的方法。


背景技术:

4.显示装置的重要性已经随着多媒体的发展而增加。因此,已经使用了各种类型的显示装置,例如,有机发光显示器(oled)和液晶显示器(lcd)。
5.用于显示图像的显示装置包括显示面板,例如有机发光显示面板或液晶显示面板。在显示面板中,有机发光显示面板包括有机发光元件,例如发光二极管(led)。发光二极管(led)包括使用有机材料作为荧光材料的有机发光二极管(oled)和使用无机材料作为荧光材料的无机发光二极管。


技术实现要素:

6.本公开内容的方面将提供发光元件墨,其可以通过包含增稠剂而在其中发光元件被分散的状态下长时间储存。
7.本公开内容的另一个方面将提供使用所述发光元件墨制造显示装置的方法,其中在印刷过程之后完全去除异物以改善产品可靠性。
8.然而,本公开内容的方面不限于本文阐述的方面。通过参考以下给出的本公开内容的详细描述,本公开内容的以上和其它的方面对本公开内容所属领域的普通技术人员将变得更加明显。
9.根据本公开内容的实施方案,发光元件墨可以包含:发光元件溶剂;分散在所述发光元件溶剂中的发光元件,所述发光元件包括多个半导体层和围绕所述多个半导体层的外表面的绝缘膜;分散在所述发光元件溶剂中的增稠剂。所述增稠剂可以包括由以下化学结构式1表示的化合物作为能够与所述发光元件溶剂或另一个增稠剂形成分子间氢键的基于多元醇的化合物,并且所述增稠剂可以具有在大气压下约200℃至约450℃的沸点,
10.[化学结构式1]
[0011][0012]
其中,在化学结构式1中,r1是各自具有1个至3000个碳原子的直链或支链的烷基基团或者直链或支链的烷基醚基团,所述直链或支链的烷基基团和所述直链或支链的烷基
醚基团被羟基基团(-oh)取代或是未取代的,并且i是1至10的整数。
[0013]
所述增稠剂可以包括由以下化学式1至化学式8中的一种表示的化合物:
[0014]
[化学式1]
[0015][0016]
[化学式2]
[0017][0018]
[化学式3]
[0019][0020]
[化学式4]
[0021][0022]
[化学式5]
[0023][0024]
[化学式6]
[0025][0026]
[化学式7]
[0027][0028]
[化学式8]
[0029][0030]
其中,在化学式7和化学式8中,n是1至1000的整数。
[0031]
所述增稠剂可以在约25℃的温度下与所述发光元件溶剂和另一个增稠剂形成分子间氢键以形成网络结构。
[0032]
所述发光元件墨可以具有在约25℃的温度下约20cp至约300cp的粘度。
[0033]
所述发光元件墨可以具有在约40℃至约60℃的温度下约5cp至约15cp的粘度。
[0034]
相对于100重量份的所述发光元件墨,所述发光元件的量可以是约0.01重量份至约1重量份,并且相对于100重量份的所述发光元件墨,所述增稠剂的量可以是约5重量份至约50重量份。
[0035]
所述发光元件墨可以进一步包含分散在所述发光元件溶剂中的分散剂,其中相对
于100重量份的所述发光元件,所述分散剂的量可以是约10重量份至100重量份。
[0036]
所述发光元件的所述多个半导体层可以包括第一半导体层、第二半导体层以及在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的发光层。所述发光元件的所述绝缘膜可以设置成至少围绕所述发光层的外表面。
[0037]
根据本公开内容的实施方案,制造显示装置的方法可以包括:制备包含发光元件溶剂、多个发光元件和增稠剂的发光元件墨,制备提供有第一电极和第二电极的目标衬底,将所述发光元件墨在第一温度下喷射在所述目标衬底上,在所述目标衬底上形成电场以将所述多个发光元件放置在所述第一电极和所述第二电极上,以及在低压环境下加热所述发光元件墨以去除所述发光元件溶剂和所述增稠剂。
[0038]
所述发光元件墨的所述增稠剂可以包括能够与所述发光元件溶剂或另一个增稠剂形成分子间氢键的基于多元醇的化合物。
[0039]
所述增稠剂可以包括由以上化学式1至化学式8中的一种表示的化合物。
[0040]
相对于100重量份的所述发光元件墨,所述多个发光元件的量可以是约0.01重量份至约1重量份,并且相对于100重量份的所述多个发光元件,所述增稠剂的量可以是约100重量份至约500重量份。
[0041]
在所述发光元件墨的所述制备中,所述增稠剂可以与所述发光元件溶剂和另一个增稠剂形成分子间氢键以形成网络结构。
[0042]
在所述发光元件墨的所述制备中,所述发光元件墨可以具有在约25℃的温度下约20cp至约300cp的粘度。
[0043]
所述发光元件墨的所述喷射可以通过经由喷墨印刷设备的印刷过程进行,并且所述发光元件墨可以在高于约25℃的所述第一温度下通过喷嘴喷射在所述目标衬底上。
[0044]
在所述发光元件墨的所述喷射中,所述第一温度可以是约40℃至约60℃,并且所述发光元件墨可以具有在所述第一温度下约5cp至约15cp的粘度。
[0045]
在所述多个发光元件的所述放置中,可以在所述第一温度或高于所述第一温度下热处理所述目标衬底以形成所述电场。
[0046]
所述发光元件溶剂和所述增稠剂的所述去除可以在约10-4
托至约1托的压力下进行,并且所述第一温度可以是约25℃至约150℃。
[0047]
在所述多个发光元件的所述放置中,所述多个发光元件中的每一个的第一端部可以设置在所述第一电极上,并且所述多个发光元件中的每一个的第二端部可以设置在所述第二电极上。
[0048]
所述多个发光元件可以包括第一半导体层、第二半导体层、在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层以及设置成至少围绕所述有源层的外表面的绝缘膜。
附图说明
[0049]
通过参考附图详细地描述本公开内容的实施方案,本公开内容的以上和其它的方面和特征将变得更加明显,在附图中:
[0050]
图1是根据实施方案的显示装置的示意性平面视图;
[0051]
图2是例示出根据实施方案的显示装置的像素的示意性平面视图;
[0052]
图3是沿图2的线q1-q1'、线q2-q2'和线q3-q3'截取的示意性横截面视图;
[0053]
图4是根据实施方案的发光元件的示意性透视图;
[0054]
图5和图6是根据其它实施方案的发光元件的示意性透视图;
[0055]
图7是根据实施方案的发光元件墨的示意性透视图;
[0056]
图8是例示出在室温下图7的发光元件墨中的增稠剂与发光元件溶剂之间的分子间氢键的示意图;
[0057]
图9是例示出在另一个温度下图7的发光元件墨中的增稠剂与发光元件溶剂之间的分子间氢键的示意图;
[0058]
图10是例示出根据实施方案的制造显示装置的方法的示意性流程图;
[0059]
图11至图13是例示出根据实施方案的制造显示装置的过程中的步骤的示意性横截面视图;
[0060]
图14是例示出发光元件墨的粘度根据温度变化的图;
[0061]
图15至图17是例示出根据实施方案的制造显示装置的过程中的其它步骤的示意性横截面视图;
[0062]
图18是例示出根据另一个实施方案的制造显示装置的过程中的步骤的示意性横截面视图;以及
[0063]
图19是例示出根据另一个实施方案的制造显示装置的过程中的步骤的示意性横截面视图。
具体实施方式
[0064]
现在将参考附图在下文更全面地描述本公开内容,在附图中示出了本公开内容的一些实施方案。然而,本公开内容可以以不同的形式实施,并且不应解释为局限于本文阐述的实施方案。相反,提供这些实施方案使得本公开内容将是透彻且完整的,并且将向本领域技术人员传达本公开内容的范围。
[0065]
在说明书和权利要求书中,出于其含义和解释的目的,措辞“......中的至少一个(种)”旨在包括“选自......的组中的至少一个(种)”的含义。例如,“a和b中的至少一个(种)”可以理解为意指“a、b、或者a和b”。
[0066]
除非本文另外定义或暗示,本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开内容所属领域的技术人员通常理解的相同含义。应进一步理解,术语(例如在常用词典中定义的那些术语)应被解释为具有与其在相关领域和本公开内容的语境中的含义相符的含义,并且不应以理想或过于形式的含义来解释,除非本文明确如此定义。
[0067]
还应理解,当层被称为在另一个层或衬底“上”时,它可以直接在其它层或衬底上,或者也可以存在介于中间的层。相同的参考数字在说明书中通篇指代相同的组件。
[0068]
应理解,尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文用于描述各种元件,但这些元件不应受到这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如,在不背离本公开内容的教导的情况下,以下讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地,第二元件也可以被称为第一元件。
[0069]
在下文,将参考附图描述本公开内容的实施方案。
[0070]
图1是根据实施方案的显示装置的示意性平面视图。
[0071]
参考图1,显示装置10可以显示移动图像或静止图像。显示装置10可以是指提供显
示屏的任何电子装置。例如,显示装置10可以用于电视、膝上型计算机、监视器、广告牌、物联网装置、移动电话、智能电话、平板个人计算机(pc)、电子手表、智能手表、手表电话、头戴式显示器、移动通信终端、电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(pmp)、导航系统、游戏机、数码相机、摄像机等中。
[0072]
显示装置10可以包括用于提供显示屏的显示面板。显示面板的实例可以包括无机发光二极管显示面板、有机发光显示面板、量子点发光显示面板、等离子体显示面板和场发射显示面板。在下文,可以将无机发光二极管显示面板用作显示面板的实例,但本公开内容不限于此。可以将任何显示面板用作显示面板,只要可适用相同的技术构思即可。
[0073]
显示装置10的形状可以被各种修改。例如,显示装置10可以具有以下形状:例如,具有较长的水平边的矩形、具有较长的垂直边的矩形、正方形、具有圆角(顶点)的矩形、其它多边形或圆形。显示装置10的显示区域dpa的形状也可以类似于显示装置10的整体形状。图1例示出各自具有矩形形状的显示装置10和显示区域dpa,所述矩形形状具有较长的水平边。
[0074]
显示装置10可以包括显示区域dpa和非显示区域nda。显示区域dpa可以是其中可以显示图像的区域,并且非显示区域nda可以是其中不显示图像的区域。显示区域dpa可以被称为有源区域,并且非显示区域nda可以被称为非有源区域。显示区域dpa通常可以占据显示装置10的中心。
[0075]
显示区域dpa可以包括像素px。像素px可以布置在矩阵方向上。像素px中的每一个可以在平面视图中具有矩形形状或正方形形状,但其形状不限于此。像素px中的每一个可以具有其中每一个边相对于一个方向倾斜的菱形形状。各个像素px可以交替地布置成条型或型。像素px中的每一个可以包括至少一个发光元件30(参见图2),所述发光元件30发射特定波长带的光以显示特定颜色。
[0076]
非显示区域nda可以设置在显示区域dpa周围。非显示区域nda可以完全或部分地围绕显示区域dpa。显示区域dpa可以具有矩形形状,并且非显示区域nda可以与显示区域dpa的四个边相邻设置。非显示区域nda可以形成(或构成)显示装置10的挡板。包括在显示装置10中的布线或电路驱动器可以设置在非显示区域nda中,或者外部装置可以安装在非显示区域nda中。
[0077]
图2是例示出根据实施方案的显示装置的像素的示意性平面视图。
[0078]
参考图2,像素px中的每一个可以包括子像素pxn(其中n是1至3的整数)。例如,像素px可以包括第一子像素px1、第二子像素px2和第三子像素px3。第一子像素px1可以发射第一颜色的光,第二子像素px2可以发射第二颜色的光,并且第三子像素px3可以发射第三颜色的光。例如,第一颜色可以是蓝色,第二颜色可以是绿色,并且第三颜色可以是红色。然而,本公开内容不限于此,并且子像素pxn中的每一个可以发射相同颜色的光。尽管图2例示出像素px可以包括三个子像素pxn,但本公开内容不限于此,并且像素px可以包括更大数量的子像素pxn。
[0079]
显示装置10的子像素pxn中的每一个可以包括发光区域ema和非发光区域(未示出)。发光区域ema可以定义为发光元件30设置在其中以发射特定波长带的光的区域,并且非发光区域可以定义为没有发光元件30设置在其中并且从发光元件30发射的光线不能到达,使得没有光从其中发射的区域。发光区域ema可以包括发光元件30设置在其中的区域,
以及与发光元件30相邻以发射从发光元件30发射的光的区域。
[0080]
然而,本公开内容不限于此,并且发光区域还可以包括其中从发光元件30发射的光被另一个构件反射或折射并且然后发射的区域。发光元件30可以布置在子像素pxn的每一个中,并且发光元件30布置在其中的区域和与其相邻的区域可以形成发光区域ema。
[0081]
子像素pxn中的每一个可以包括设置在非发光区域中的切割区域cba。切割区域cba可以设置在发光区域ema的在第二方向dr2上的一侧处。切割区域cba可以设置在第二方向dr2上的相邻子像素pxn的发光区域ema之间。多个发光区域ema和多个切割区域cba可以布置在显示装置10的显示区域dpa中。例如,发光区域ema和切割区域cba可以分别重复地布置在第一方向dr1上,并且可以交替地布置在第二方向dr2上。在第一方向dr1上彼此间隔开的切割区域cba之间的距离可以小于在第一方向dr1上彼此间隔开的发光区域ema之间的距离。第二区块bnl2可以设置在切割区域cba与发光区域ema之间,并且其间的距离可以取决于第二区块bnl2的宽度而改变。由于发光元件30没有设置在切割区域cba中,所以没有从其中发射光,但设置在子像素pxn中的每一个中的电极(21和22)的一些可以设置在切割区域cba中。为子像素pxn中的每一个设置的电极(21和22)可以在切割区域cba中彼此分开地设置。
[0082]
图3是沿图2的线q1-q1'、线q2-q2'和线q3-q3'截取的示意性横截面视图。图3例示出跨图2的设置在第一子像素px1中的发光元件30的端部的横截面。
[0083]
参考图3以及图2,显示装置10可以包括第一衬底11,以及设置在第一衬底11上的半导体层、传导层和绝缘层。半导体层、传导层和绝缘层可以形成显示装置10的电路层和发光元件层。
[0084]
第一衬底11可以是绝缘衬底。第一衬底11可以由诸如玻璃、石英或聚合物树脂的绝缘材料制成。第一衬底11可以是刚性衬底,但也可以是能够弯曲、折叠、卷曲等的柔性衬底。
[0085]
光阻挡层bml可以设置在第一衬底11上。光阻挡层bml设置成重叠第一晶体管t1的有源层act1。有源层act1可以包括第一区act_a、第二区act_b和沟道区act_c。光阻挡层bml可以包含阻挡光的材料,从而防止光进入第一晶体管t1的有源层act1。例如,光阻挡层bml可以由阻挡光透射的不透明金属材料形成。然而,本公开内容不限于此。例如,可以省略光阻挡层bml。
[0086]
缓冲层12可以全部设置在第一衬底11上。例如,缓冲层12可以设置成覆盖或重叠光阻挡层bml和第一衬底11的上表面。缓冲层12可以形成在第一衬底11上,以保护像素px的第一晶体管t1免于渗透通过第一衬底11(其易受湿气渗透)的湿气,并且可以执行表面平坦化功能。
[0087]
有源层act1可以设置在缓冲层12上。有源层act1可以设置成部分重叠以下将描述的栅极电极g1或第一传导层。
[0088]
在附图中,仅例示出包括在显示装置10的子像素pxn中的晶体管中的第一晶体管t1,但本公开内容不限于此。显示装置10可以包括更大数量的晶体管。例如,对于每个子像素pxn,显示装置10可以包括两个或三个晶体管,包括除了第一晶体管t1之外的一个或多于一个的晶体管。
[0089]
有源层act1可以包含多晶硅、单晶硅或氧化物半导体。在有源层act1包含氧化物
半导体的情况下,有源层act1可以包括传导区和其间的沟道区。氧化物半导体可以是含有铟(in)的氧化物半导体。例如,氧化物半导体可以是氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化铟镓(igo)、氧化铟锌锡(izto)、氧化铟镓锡(igto)、氧化铟镓锌(igzo)或氧化铟镓锌锡(igzto)。
[0090]
在另一个实施方案中,有源层act1可以包含多晶硅。多晶硅可以通过使无定形硅结晶来形成,并且在这种情况下,有源层act1的传导区可以是分别掺杂有杂质的区。
[0091]
第一栅极绝缘层13可以设置在有源层act1和缓冲层12上。例如,第一栅极绝缘层13可以设置成完全覆盖或重叠有源层act1和缓冲层12。第一栅极绝缘层13可以起到每个晶体管的栅极绝缘膜的作用。
[0092]
第一传导层可以设置在第一栅极绝缘层13上。第一传导层可以包括第一晶体管t1的栅极电极g1和存储电容器的第一电容电极cse1。栅极电极g1可以设置成在厚度方向上重叠有源层act1的沟道区act_c。第一电容电极cse1可以设置成在厚度方向上重叠以下将描述的第二电容电极cse2。在实施方案中,第一电容电极cse1可以与栅极电极g1集成。第一电容电极cse1可以设置成在厚度方向上重叠第二电容电极cse2,并且存储电容器可以形成在其间。
[0093]
第一层间绝缘层15可以设置在第一传导层上。第一层间绝缘层15可以起到第一传导层与设置在其上的其它层之间的绝缘膜的作用。第一层间绝缘层15可以设置成重叠第一传导层以执行保护第一传导层的功能。
[0094]
第二传导层可以设置在第一层间绝缘层15上。第二传导层可以包括第一晶体管t1的第一源极电极s1和第一漏极电极d1、数据线dtl和第二电容电极cse2。
[0095]
第一晶体管t1的第一源极电极s1和第一漏极电极d1可以分别通过穿透第一层间绝缘层15和第一栅极绝缘层13的接触孔接触有源层act1的掺杂区。此外,第一晶体管t1的第一源极电极s1可以通过另一个接触孔接触光阻挡层bml。
[0096]
数据线dtl可以将数据信号施加至包括在显示装置10中的另一个晶体管(未示出)。尽管附图中未示出,但数据线dtl可以电连接至另一个晶体管的源极电极/漏极电极以传送从数据线dtl施加的信号。
[0097]
第二电容电极cse2可以设置成在厚度方向上重叠第一电容电极cse1。在实施方案中,第二电容电极cse2可以与第一源极电极s1集成和/或电连接至第一源极电极s1。
[0098]
第二层间绝缘层17可以设置在第二传导层上。第二层间绝缘层17可以起到第二传导层与设置在其上的其它层之间的绝缘膜的作用。第二层间绝缘层17可以设置成重叠第二传导层以执行保护第二传导层的功能。
[0099]
第三传导层可以设置在第二层间绝缘层17上。第三传导层可以包括第一电压线vl1、第二电压线vl2和第一传导图案cdp。供应至第一晶体管t1的高电位电压(或第一电源电压)可以施加至第一电压线vl1,并且供应至第二电极22的低电位电压(或第二电源电压)可以施加至第二电压线vl2。在制造显示装置10的过程期间,对准发光元件30所必需的对准信号可以施加至第二电压线vl2。
[0100]
第一传导图案cdp可以通过形成在第二层间绝缘层17中的接触孔电连接至第二电容电极cse2。第二电容电极cse2可以与第一晶体管t1的第一源极电极s1集成,并且第一传导图案cdp可以电连接至第一源极电极s1。第一传导图案cdp可以接触第一电极21,这将在
以下描述,并且第一晶体管t1可以通过第一传导图案cdp将从第一电压线vl1施加的第一电源电压传送至第一电极21。尽管在附图中示出了第三传导层包括一个第二电压线vl2和一个第一电压线vl1,但本公开内容不限于此。第三传导层可以包括更大数量的第一电压线vl1和更大数量的第二电压线vl2。
[0101]
缓冲层12、第一栅极绝缘层13、第一层间绝缘层15、第二层间绝缘层17和第三层间绝缘层中的每一个可以由交替地堆叠的无机层形成。例如,缓冲层12、第一栅极绝缘层13、第一层间绝缘层15和第二层间绝缘层17中的每一个可以形成为其中无机层各自包含硅氧化物(sio
x
)、硅氮化物(sin
x
)和硅氮氧化物(sio
x
ny)中的至少一种的双层,或者形成为其中这些无机层交替地堆叠的多个层。作为另一个实例,以上层中的每一个也可以由无机层形成。
[0102]
第一平坦化层19可以设置在第三传导层上。第一平坦化层19可以包含有机绝缘材料,例如,诸如聚酰亚胺(pi)的有机材料,以执行表面平坦化功能。
[0103]
第一区块bnl1、电极(21和22)、发光元件30、接触电极(cne1和cne2)和第二区块bnl2可以布置在第一平坦化层19上。此外,绝缘层(pas1、pas2、pas3和pas4)可以设置在第一平坦化层19上。
[0104]
第一区块bnl1可以直接设置在第一平坦化层19上。第一区块bnl1可以具有以下形状:具有预定的宽度,并且在每个子像素pxn内在第二方向dr2上延伸但可以不延伸至在第二方向dr2上的另一个相邻的子像素pxn,并且可以设置在发光区域ema中。第一区块bnl1可以在第一方向dr1上彼此间隔开。
[0105]
第一区块bnl1可以设置在子像素pxn中。尽管附图中示出了为每个子像素pxn设置两个第一区块bnl1以在显示区域dpa中形成线性图案,但本公开内容不限于此。取决于电极(21和22)的数量,可以布置更大数量的第一区块bnl1。第一区块bnl1的数量可以取决于电极(21和22)的数量和发光元件30的布置而变化,或者第一区块bnl1可以具有不同的形状以形成岛状图案。
[0106]
第一区块bnl1可以具有其中第一区块bnl1的至少一部分从第一平坦化层19的上表面突出的结构。第一区块bnl1的突出部分可以具有倾斜的侧表面,并且从发光元件30发射的光可以由设置在第一区块bnl1上的电极(21和22)反射并且在第一平坦化层19的向上方向上发射。第一区块bnl1可以提供发光元件30设置在其中的区域,并且可以起到在向上方向上反射从发光元件30发射的光的反射屏障作用。第一区块bnl1的侧表面可以以线性形状倾斜,但不限于此。例如,第一区块bnl1可以具有弯曲的半圆形或半椭圆形形状。第一区块bnl1可以包含诸如聚酰亚胺(pi)的有机绝缘材料,但其材料不限于此。可以省略第一区块bnl1。
[0107]
电极(21和22)可以具有在一个方向上延伸的形状,并且可以设置用于每个子像素pxn。电极(21和22)可以在第二方向dr2上延伸,并且可以设置成在第一方向dr1上彼此间隔开。例如,第一电极21和在第一方向dr1上与第一电极21间隔开的第二电极22可以设置在子像素pxn中。然而,本公开内容不限于此,并且设置在每个子像素pxn中的电极(21和22)的位置可以取决于设置在每个子像素pxn中的电极的数量或发光元件30的数量而变化。
[0108]
第一电极21和第二电极22可以设置在每个子像素pxn的发光区域ema中,并且其部分可以设置成超过发光区域ema在厚度方向上重叠第二区块bnl2。电极(21和22)可以在子
像素pxn内在第二方向dr2上延伸,并且可以在切割区域cba中与另一个子像素pxn的电极(21和22)在第二方向dr2上彼此间隔开。
[0109]
第一电极21和第二电极22中的每一个可以在子像素pxn内在第二方向dr2上延伸,并且可以在切割区域cba中与其它电极(21和22)分开。例如,切割区域cba可以设置在在第二方向dr2上相邻的子像素pxn的发光区域ema之间,并且第一电极21和第二电极22可以在切割区域cba中与设置在第二方向dr2上相邻的子像素pxn中的其它的第一电极21和第二电极22分开。然而,本公开内容不限于此。例如,对于每个子像素pxn,电极(21和22)中的一些可以设置成延伸超过在第二方向dr2上相邻的子像素pxn而没有彼此分开,或者第一电极21和第二电极22中的仅一个可以被分开。
[0110]
在电极(21和22)的布置中,可以形成在第二方向dr2上延伸的电极线,并且然后在布置发光元件30之后在后续过程中彼此分开。在制造显示装置10的过程期间,电极线可以用于在子像素pxn中产生电场以便对准发光元件30。例如,在将发光元件30通过喷墨印刷过程喷涂在电极线上或将包含发光元件30的墨喷涂在电极线上的情况下,可以将对准信号施加至电极线以产生电场。分散在墨中的发光元件30可以通过经由产生的电场接收介电泳力布置在电极(21和22)上。在布置发光元件30之后,电极线中的一些可以彼此分开以形成在每个子像素pxn中分开的电极(21和22)。
[0111]
电极(21和22)可以电连接至第三传导层,使得可以施加允许发光元件30发射光的信号。第一电极21可以通过穿透第一电极21下方的第一平坦化层19的第一接触孔ct1电接触第一传导图案cdp。第二电极22可以通过穿透第二电极22下方的第一平坦化层19的第二接触孔ct2电接触第二电压线vl2。第一电极21可以通过第一传导图案cdp电连接至第一晶体管t1以施加第一电源电压,并且第二电极22可以电连接至第二电压线vl2以施加第二电源电压。
[0112]
电极(21和22)可以电连接至发光元件30。电极(21和22)中的每一个可以通过以下将描述的接触电极(cne1和cne2)电连接至发光元件30的端部,并且可以将从第三传导层施加的电信号传输至发光元件30。由于电极(21和22)分开地设置在每个子像素pxn中,不同的子像素pxn的发光元件30可以单独地发射光。
[0113]
尽管在附图中例示出第一接触孔ct1和第二接触孔ct2形成在重叠第二区块bnl2的位置处,但本公开内容不限于此。例如,接触孔(ct1和ct2)中的每一个可以位于由第二区块bnl2围绕的发光区域ema中。
[0114]
设置在每个子像素pxn中的电极(21和22)可以设置在彼此间隔开的第一区块bnl1上。电极(21和22)中的每一个可以设置在第一区块bnl1的在第一方向dr1上倾斜的侧表面上。在实施方案中,在第一方向dr1上测量的电极(21和22)的宽度可以小于在第一方向dr1上测量的第一区块bnl1的宽度。电极(21和22)中的每一个可以设置成重叠第一区块bnl1的至少一侧以反射从发光元件30发射的光。
[0115]
在第一方向dr1上彼此间隔开的电极(21和22)之间的距离可以小于第一区块bnl1之间的距离。电极(21和22)中的每一个可以具有直接设置在第三层间绝缘层上的至少一些区域,使得电极(21和22)可以设置在相同的平面或层上。
[0116]
电极(21和22)中的每一个可以包含具有高反射率的传导材料。例如,电极(21和22)中的每一个可以包含诸如银(ag)、铜(cu)或铝(al)的金属作为具有高反射率的传导材
料,或者可以包含含有铝(al)、镍(ni)或镧(la)的合金。电极(21和22)中的每一个可以反射从发光元件30发射并且在每个子像素pxn的向上方向上前进至第一区块bnl1的侧表面的光。
[0117]
然而,本公开内容不限于此,并且电极(21和22)中的每一个可以进一步包含透明传导材料。例如,电极(21和22)中的每一个可以包含诸如氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)或氧化铟锡锌(itzo)的材料。在一些实施方案中,电极(21和22)中的每一个可以具有一个或多于一个的透明传导材料层和一个或多于一个的具有高反射率的金属层堆叠在其中的结构,或者可以形成为包含它们的层。例如,电极(21和22)中的每一个可以具有ito/ag/ito、ito/ag/izo或ito/ag/itzo/izo的堆叠结构。
[0118]
第一绝缘层pas1可以设置在电极(21和22)和第一区块bnl1上。第一绝缘层pas1可以设置成重叠第一区块bnl1以及第一电极21和第二电极22,并且可以设置成暴露第一电极21的上表面的一部分和第二电极22的上表面的一部分。可以形成开口op以暴露设置在第一区块bnl1上的电极(21和22)的上表面的一部分,并且接触电极(cne1和cne2)可以通过开口op电接触电极(21和22)。
[0119]
在实施方案中,可以在第一绝缘层pas1中形成阶梯或高度差,使得第一绝缘层pas1的上表面的一部分在第一电极21与第二电极22之间凹陷。当将第一绝缘层pas1设置成覆盖或重叠第一电极21和第二电极22时,第一绝缘层pas1可以在第一电极21与第二电极22之间具有高度差。然而,本公开内容不限于此。第一绝缘层pas1可以保护第一电极21和第二电极22并且使它们彼此绝缘。此外,第一绝缘层pas1可以防止设置在第一绝缘层pas1上的发光元件30通过与其它构件直接接触而被损坏。
[0120]
第二区块bnl2可以设置在第一绝缘层pas1上。第二区块bnl2可以以格网图案设置在显示区域dpa的整个表面上,同时包括在平面(或层)上在第一方向dr1和第二方向dr2上延伸的部分。第二区块bnl2可以设置在各个子像素pxn之间的边界上方,以区分相邻的子像素pxn。此外,第二区块bnl2可以设置成围绕设置在每个子像素pxn中的发光区域ema和切割区域cba,以区分发光区域ema和切割区域cba。在第二区块bnl2的在第二方向dr2上延伸的部分中,设置在发光区域ema之间的部分可以具有比设置在切割区域cba之间的部分更大的宽度。因此,切割区域cba之间的距离可以小于发光区域ema之间的距离。
[0121]
第二区块bnl2可以形成为具有比第一区块bnl1的高度更大的高度。在制造显示装置10的过程的喷墨印刷过程中,第二区块bnl2可以防止墨溢出至相邻的子像素pxn,使得其中对于每个子像素pxn分散有不同的发光元件30的墨可以彼此分开而不彼此混合。类似于第一区块bnl1,第二区块bnl2可以包含聚酰亚胺(pi),但其材料不限于此。
[0122]
发光元件30可以设置在第一绝缘层pas1上。发光元件30可以布置成在其中电极(21和22)延伸的第二方向dr2上彼此间隔开,并且可以基本上彼此平行地对准。发光元件30可以具有在一个方向上延伸的形状。其中电极(21和22)中的每一个延伸的方向可以基本上垂直于其中发光元件30延伸的方向。然而,本公开内容不限于此。例如,发光元件30可以以预定的角度倾斜地设置,使得其不垂直于其中电极(21和22)中的每一个延伸的方向延伸。
[0123]
发光元件30可以包括掺杂有不同传导类型的掺杂剂的半导体层。发光元件30可以包括半导体层并且可以对准,使得发光元件30的端部根据在电极(21和22)上产生的电场的方向而面对特定方向。发光元件30可以包括发光层36(参见图4)以发射特定波长带的光。设
置在每个子像素pxn中的发光元件30可以根据形成发光层36的材料而发射不同波长带的光。然而,本公开内容不限于此。例如,设置在子像素pxn中的每一个中的发光元件30可以发射相同颜色的光。
[0124]
发光元件30可以提供有在垂直于第一衬底11的上表面的方向上的层。可以设置显示装置10的发光元件30,使得其延伸方向平行于第一衬底11的上表面,并且包括在发光元件30中的半导体层可以依次布置在平行于第一衬底11的上表面的方向上。然而,本公开内容不限于此。在一些情况下,在发光元件30具有不同结构的情况下,半导体层可以布置在垂直于第一衬底11的上表面的方向上。
[0125]
发光元件30可以设置在第一区块bnl1之间的电极(21和22)中的每一个上。例如,可以设置发光元件30,使得其一个端部放置在第一电极21上并且其另一个端部放置在第二电极22上。发光元件30的伸长长度可以大于第一电极21与第二电极22之间的距离,并且发光元件30的两个端部可以设置在第一电极21和第二电极22上。
[0126]
发光元件30的两个端部可以分别电接触接触电极(cne1和cne2)。由于发光元件30可以在一个方向上的端表面上不提供有绝缘膜38(参见图4),并且半导体层的一部分可以暴露,因此暴露的半导体层可以接触接触电极(cne1和cne2)。然而,本公开内容不限于此。在一些情况下,可以去除绝缘膜38的至少一部分,使得半导体层的端部的侧表面可以部分地暴露。半导体层的暴露的侧表面可以直接接触接触电极(cne1和cne2)。
[0127]
第二绝缘层pas2可以部分地设置在第一绝缘层pas1和发光元件30上。例如,第二绝缘层pas2可以设置成部分地围绕发光元件30的外表面而不覆盖或重叠发光元件30的两个端部。在制造显示装置10的过程期间,第二绝缘层pas2的形状可以通过以下过程形成:将第二绝缘层pas2完全地放置在第一绝缘层pas1上,并且然后去除第二绝缘层pas2以暴露发光元件30的两个端部。
[0128]
设置在发光元件30上的第二绝缘层pas2的一部分可以设置成在平面(或层)上在第一绝缘层pas1上在第二方向dr2上延伸,从而在每个子像素pxn中形成线性或岛状图案。在制造显示装置10的过程中,第二绝缘层pas2可以保护发光元件30并且固定发光元件30。第二绝缘层pas2可以设置成填充发光元件30与发光元件30下方的第一绝缘层pas1之间的空间。
[0129]
接触电极(cne1和cne2)和第三绝缘层pas3可以设置在第二绝缘层pas2上。接触电极(cne1和cne2)中的第一接触电极cne1和第二接触电极cne2可以分别设置在第一电极21的一部分和第二电极22的一部分上。第一接触电极cne1可以设置在第一电极21上,第二接触电极cne2可以设置在第二电极22上,并且第一接触电极cne1和第二接触电极cne2中的每一个可以具有在第二方向dr2上延伸的形状。第一接触电极cne1和第二接触电极cne2可以在第一方向dr1上彼此间隔开,并且可以在每个子像素pxn的发光区域ema中形成线性图案。
[0130]
接触电极(cne1和cne2)中的每一个可以电接触发光元件30和电极(21和22)。在发光元件30中,半导体层在延伸方向上暴露在两个端表面上,并且第一接触电极cne1和第二接触电极cne2可以在其中暴露半导体层的端表面上电接触发光元件30。发光元件30的端部可以通过第一接触电极cne1电连接至第一电极21,并且其另一个端部可以通过第二接触电极cne2电连接至第二电极22。
[0131]
尽管附图中示出第一接触电极cne1和第二接触电极cne2设置在子像素pxn中,但
本公开内容不限于此。第一接触电极cne1和第二接触电极cne2的数量可以取决于设置在每一个子像素pxn中的电极(21和22)的数量而改变。
[0132]
接触电极(cne1和cne2)可以包含传导材料。例如,接触电极(cne1和cne2)可以包含ito、izo、itzo或铝(al)。从发光元件30发射的光可以穿过接触电极(cne1和cne2)并且朝向电极(21和22)前进。然而,本公开内容不限于此。
[0133]
第三绝缘层pas3可以设置在第一接触电极cne1与第二接触电极cne2之间。第三绝缘层pas3还可以设置在第一接触电极cne1和第二绝缘层pas2上,除了其中设置第二接触电极cne2的区域之外。第三绝缘层pas3可以使第一接触电极cne1和第二接触电极cne2彼此绝缘,使得它们彼此不直接接触。例如,在实施方案中,第一接触电极cne1和第二接触电极cne2可以设置在不同的层上。第一接触电极cne1可以直接设置在第二绝缘层pas2上,并且第二接触电极cne2可以直接设置在第三绝缘层pas3上。
[0134]
尽管如以上描述,第三绝缘层pas3设置在第一接触电极cne1与第二接触电极cne2之间以使它们彼此绝缘,但可以省略第三绝缘层pas3。在这些情况下,第一接触电极cne1和第二接触电极cne2可以设置在相同的层上。
[0135]
第四绝缘层pas4可以完全设置在第一衬底11的显示区域dpa上。第四绝缘层pas4可以起到保护设置在第一衬底11上的构件免于外部环境的作用。然而,可以省略第四绝缘层pas4。
[0136]
以上描述的第一绝缘层pas1、第二绝缘层pas2、第三绝缘层pas3和第四绝缘层pas4中的每一个可以包含无机绝缘材料或有机绝缘材料。例如,第一绝缘层pas1、第二绝缘层pas2、第三绝缘层pas3和第四绝缘层pas4中的每一个可以包括无机绝缘层,例如硅氧化物(sio
x
)、硅氮化物(sin
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)、氧化铝(al2o3)或铝氮化物(aln
x
)。作为另一个实例,第一绝缘层pas1、第二绝缘层pas2、第三绝缘层pas3和第四绝缘层pas4中的每一个可以包括有机绝缘层,例如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚亚苯基树脂、聚亚苯基硫醚树脂、苯并环丁烯树脂、卡多树脂(cardo resin)、硅氧烷树脂、倍半硅氧烷树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯-聚碳酸酯合成树脂。然而,本公开内容不限于此。
[0137]
图4是根据实施方案的发光元件的示意性透视图。
[0138]
发光元件30可以是发光二极管。具体地,发光元件30可以是具有微米或纳米的尺寸并且由无机材料制成的无机发光二极管。在电场形成在预定方向上彼此面对的两个电极之间的情况下,有机发光二极管可以在具有极性的两个电极之间对准。发光元件30可以通过形成在两个电极上的电场在两个电极之间对准。
[0139]
发光元件30可以具有在一个方向上延伸的形状。发光元件30可以具有圆柱体、棒、线或管的形状。然而,发光元件30的形状不限于此,并且发光元件30可以具有各种形状,例如立方体、长方体或六角柱体,或者可以具有在一个方向上延伸并且具有部分倾斜的外表面的形状。以下将描述的包括在发光元件30中的半导体层可以在一个方向上依次布置或堆叠。
[0140]
发光元件30可以包括掺杂有任何传导类型(例如,p-型或n-型)的杂质的半导体层。半导体层可以接收由外部电源施加的电信号并且发射特定波长带的光。
[0141]
参考图4,发光元件30可以包括第一半导体层31、第二半导体层32、发光层36、电极
层37和绝缘膜38。
[0142]
第一半导体层31可以是n-型半导体层。在发光元件30发射蓝色波长带的光的情况下,第一半导体层31可以包含具有al
x
gayin
1-x-y
n(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x y≤1)的化学式的半导体材料。例如,半导体材料可以是各自掺杂有n-型杂质的algainn、gan、algan、ingan、aln和inn中的至少一种。第一半导体层31可以掺杂有n-型掺杂剂。n-型掺杂剂可以是si、ge或sn。例如,第一半导体层31可以包含掺杂有n-型si的n-gan。第一半导体层31的长度可以是约1.5μm至约5μm,但不限于此。
[0143]
第二半导体层32可以设置在以下将描述的发光层36上。第二半导体层32可以是p-型半导体层。在发光元件30发射蓝色波长带或绿色波长带的光的情况下,第二半导体层32可以包含具有al
x
gayin
1-x-y
n(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x y≤1)的化学式的半导体材料。例如,半导体材料可以是各自掺杂有p-型杂质的algainn、gan、algan、ingan、aln和inn中的至少一种。第二半导体层32可以掺杂有p-型掺杂剂。p-型掺杂剂可以是mg、zn、ca、se或ba。例如,第二半导体层32可以包含掺杂有p-型mg的p-gan。第二半导体层32的长度可以是约0.05μm至约1.10μm,但不限于此。
[0144]
尽管在图4中示出第一半导体层31和第二半导体层32中的每一个均形成为一个层,但本公开内容不限于此。第一半导体层31和第二半导体层32中的每一个可以进一步包括更大数量的层,例如,根据发光层36的材料的包覆层或拉伸应变势垒降低(tsbr)层。
[0145]
发光层36可以设置在第一半导体层31与第二半导体层32之间。发光层36可以包含单量子阱结构或多量子阱结构的材料。在发光层36包含多量子阱结构的材料的情况下,发光层36可以具有其中量子层和阱层交替地堆叠的结构。根据通过第一半导体层31和第二半导体层32施加的电信号,发光层36可以通过电子-空穴对的复合发射光。在发光层36发射蓝色波长带的光的情况下,发光层36可以包含诸如algan或algainn的材料。特别地,在发光层36具有其中量子层和阱层交替地堆叠的多量子阱结构的情况下,量子层可以包含诸如algan或algainn的材料,并且阱层可以包含诸如gan或alinn的材料。例如,发光层36可以包括各自含有algainn的量子层和各自含有alinn的阱层,并且因此发光层36可以发射具有约450nm至约495nm的中心波长带的蓝色光,如以上描述。
[0146]
然而,本公开内容不限于此,并且发光层36可以具有其中具有高带隙能量的半导体材料和具有低带隙能量的半导体材料交替地堆叠的结构,并且取决于光的波长带可以包含其它iii族至v族半导体材料。从发光层36发射的光不限于蓝色波长带的光,并且在一些情况下,发光层36可以发射红色波长带或绿色波长带的光。发光层36的长度可以是约0.05μm至约1.10μm,但不限于此。
[0147]
从发光层36发射的光可以发射至发光元件30的两个端部表面以及发光元件30的纵向外表面。从发光层36发射的光的方向不限于一个方向。
[0148]
电极层37可以是欧姆接触电极。然而,本公开内容不限于此,并且电极层37可以是肖特基(schottky)接触电极。发光元件30可以包括至少一个电极层37。尽管在图4中示出发光元件30包括一个电极层37,但本公开内容不限于此。在一些情况下,发光元件30可以包括更大数量的电极层37,或者可以省略电极层37。即使改变电极层37的数量或者发光元件30进一步包括其它结构,也可以同样地应用以下将描述的发光元件30的描述。
[0149]
在发光元件30电连接至根据实施方案的显示装置10中的电极或接触电极的情况
下,电极层37可以减小发光元件30与电极或接触电极之间的电阻。电极层37可以包含传导金属和/或金属氧化物。例如,电极层37可以包含铝(al)、钛(ti)、铟(in)、金(au)、银(ag)、氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)和氧化铟锡锌(itzo)中的至少一种。电极层37可以包含掺杂有n-型或p-型杂质的半导体材料。然而,本公开内容不限于此。
[0150]
绝缘膜38可以设置成围绕以上描述的半导体层和电极层的外表面。例如,绝缘膜38可以设置成至少围绕发光层36的外表面,并且可以在其中发光元件30延伸的方向上延伸。绝缘膜38可以起到保护构件的作用。例如,绝缘膜38可以形成为围绕构件的侧表面,并且可以形成为使得发光元件30在长度方向上的两个端部被暴露。
[0151]
尽管在图4中示出绝缘膜38可以在发光元件30的长度方向上延伸以覆盖或重叠第一半导体层31至电极层37的侧表面,但本公开内容不限于此。绝缘膜38可以仅重叠半导体层以及发光层36的一部分的外表面,或者仅重叠电极层37的外表面的一部分以暴露电极层37的外表面的一部分。绝缘膜38可以形成为在与发光元件30的至少一个端部相邻的区域中具有圆形横截面的上表面。
[0152]
绝缘膜38的厚度可以是约10nm至约1.0μm,但不限于此。绝缘膜38的厚度可以是约40nm。
[0153]
绝缘膜38可以包含具有绝缘性质的材料,例如,硅氧化物(sio
x
)、硅氮化物(sin
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)、铝氮化物(aln
x
)或铝氧化物(alo
x
)。因此,绝缘膜38可以防止在发光层36直接接触电极的情况下可能发生的电短路,电信号通过所述电极传输至发光元件30。此外,由于绝缘膜38保护发光元件30以及发光层36的外表面,因此其可以防止光发射效率的劣化。
[0154]
此外,可以对绝缘膜38的外表面进行表面处理。可以通过以其中发光元件30分散在预定墨中的状态喷涂在电极上来对准发光元件30。在此,可以对绝缘膜38的表面疏水处理或亲水处理,以便将发光元件30保持在分散状态,而不与墨中的其它相邻的发光元件30聚集。例如,可以用诸如硬脂酸或2,3-萘二甲酸的材料对绝缘膜38的外表面进行表面处理。
[0155]
发光元件30的长度h可以是约1μm至约10μm、约2μm至约6μm、或者约3μm至约5μm。发光元件30的直径可以是约30nm至约700nm,并且发光元件30的纵横比可以是约1.2至约100。然而,本公开内容不限于此,并且根据发光层36的组成差异,包括在显示装置10中的发光元件30可以具有不同的直径。例如,发光元件30的直径可以是约500nm。
[0156]
发光元件30的形状和材料不限于图4的那些。在一些实施方案中,发光元件30可以包括更大数量的层,或者可以具有不同的形状。
[0157]
图5和图6是根据其它实施方案的发光元件的示意性透视图。
[0158]
首先,参考图5,根据实施方案的发光元件30'可以进一步包括设置在第一半导体层31'与发光层36'之间的第三半导体层33'、设置在发光层36'与第二半导体层32'之间的第四半导体层34'和第五半导体层35'、以及绝缘层38'。图5的发光元件30'与图4的发光元件30的不同可以至少在于进一步提供了半导体层(33'、34'、35')和电极层(37a'和37b'),并且发光层36'包含不同的元素。在下文,将省略其重复性描述,并且将主要描述其间的差异。
[0159]
在图4的发光元件30中,发光层36可以包含氮(n)以发射蓝色光或绿色光。相比之下,在图5的发光元件30'中,发光层36'和其它半导体层可以是各自包含至少磷(p)的半导
体层。根据实施方案的发光元件30'可以发射具有约620nm至约750nm的中心波长带的红色光。然而,应理解,红色光的中心波长带不限于以上描述的范围,并且可以包括在本领域中可以被认为是红色的所有波长范围。
[0160]
具体地,第一半导体层31'可以是n-型半导体层,并且可以包含具有in
x
alyga
1-x-y
p(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x y≤1)的化学式的半导体材料。第一半导体层31'可以包含掺杂有n-型杂质的inalgap、gap、algap、ingap、alp和inp中的至少一种。例如,第一半导体层31'可以包含掺杂有n-型si的n-algainp。
[0161]
第二半导体层32'可以是p-型半导体层,并且可以包含具有in
x
alyga
1-x-y
p(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x y≤1)的化学式的半导体材料。第二半导体层32'可以包含掺杂有p-型杂质的inalgap、gap、alganp、ingap、alp和inp中的至少一种。例如,第二半导体层32'可以包含掺杂有p-型mg的p-gap。
[0162]
发光层36'可以设置在第一半导体层31'与第二半导体层32'之间。发光层36'可以包含具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料,以发射特定波长带的光。在发光层36'具有其中量子层和阱层交替地堆叠的多量子阱结构的情况下,量子层可以包含诸如algap或alingap的材料,并且阱层可以包含诸如gap或alinp的材料。例如,发光层36'可以包括包含algainp的量子层和包含alinp的阱层,以发射具有约620nm至约750nm的中心波长带的红色光。
[0163]
图5的发光元件30'可以包括与发光层36'相邻设置的包覆层。如图5中示出,设置在第一半导体层31'与第二半导体层32'之间以及设置在发光层36'上和下的第三半导体层33'和第四半导体层34'可以是包覆层。
[0164]
第三半导体层33'可以设置在第一半导体层31'与发光层36'之间。类似于第一半导体层31',第三半导体层33'可以是n-型半导体层,并且可以包含具有in
x
alyga
1-x-y
p(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x y≤1)的化学式的半导体材料。例如,第一半导体层31'可以包含n-algainp,并且第三半导体层33'可以包含n-alinp。
[0165]
第四半导体层34'可以设置在发光层36'与第二半导体层32'之间。类似于第二半导体层32',第四半导体层34'可以是p-型半导体层,并且可以包含具有in
x
alyga
1-x-y
p(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x y≤1)的化学式的半导体材料。例如,第二半导体层32'可以包含p-gap,并且第四半导体层34'可以包含p-alinp。
[0166]
第五半导体层35'可以设置在第四半导体层34'与第二半导体层32'之间。类似于第二半导体层32'和第四半导体层34',第五半导体层35'可以是p-型半导体层。在一些实施方案中,第五半导体层35'可以起到减小第四半导体层34'与第二半导体层32'之间的晶格常数差的作用。第五半导体层35'可以是拉伸应变势垒降低(tsbr)层。例如,第五半导体层35'可以包含p-gainp、p-alinp或p-algainp,但其材料不限于此。第三半导体层33'、第四半导体层34'和第五半导体层35'中的每一个的长度可以是约0.08μm至约0.25μm,但不限于此。
[0167]
第一电极层37a'和第二电极层37b'可以分别设置在第一半导体层31'和第二半导体层32'上。第一电极层37a'可以设置在第一半导体层31'的下表面上,并且第二电极层37b'可以设置在第二半导体层32'的上表面上。然而,本公开内容不限于此,并且可以省略第一电极层37a'和第二电极层37b'中的至少一个。例如,在发光元件30'中,第一电极层
37a'可以不设置在第一半导体层31'的下表面上,并且仅一个第二电极层37b'可以设置在第二半导体层32'的上表面上。
[0168]
随后,参考图6,发光元件30”可以具有在一个方向上延伸的形状,但可以具有部分倾斜的侧表面。例如,根据实施方案的发光元件30”可以具有部分锥形的形状。
[0169]
可以形成发光元件30”,使得层不在一个方向上堆叠并且每个层围绕另一个层的外表面。发光元件30”可以包括具有在一个方向上延伸的至少一些区的半导体芯以及形成为围绕半导体芯的绝缘膜38”。半导体芯可以包括第一半导体层31”、发光层36”、第二半导体层32”和电极层37”。
[0170]
第一半导体层31”可以在一个方向上延伸,并且其两个端部部分可以形成为朝向其中心倾斜。第一半导体层31”可以包括棒形状或圆柱形形状的主体部分,以及具有倾斜的侧表面并且各自形成在主体部分上和下方的上端部部分和下端部部分。主体部分的上端部部分可以具有比下端部部分更陡的斜率。
[0171]
发光层36”可以设置成围绕第一半导体层31”的主体部分的外表面。发光层36”可以具有在一个方向上延伸的环形形状。发光层36”可以不形成在第一半导体层31”的上端部部分和下端部部分上。然而,本公开内容不限于此。从发光层36”发射的光可以发射至发光元件30”在长度方向上的两个侧表面以及发射至发光元件30”在长度方向上的两个端部。与图4的发光元件30相比,图6的发光元件30”可以包括具有大面积的发光层36”,并且因此可以发射更大量的光。
[0172]
第二半导体层32”可以设置成围绕发光层36”的外表面和第一半导体层31”的上端部部分。第二半导体层32”可以包括在一个方向上延伸的环形主体部分和具有倾斜的侧表面的上端部部分。例如,第二半导体层32”可以直接接触发光层36”的平行侧表面和第一半导体层31”的倾斜上端部部分。然而,第二半导体层32”不形成在第一半导体层31”的下端部部分上。
[0173]
电极层37”可以设置成围绕第二半导体层32”的外表面。电极层37”的形状可以与第二半导体层32”的形状基本上相同。电极层37”可以完全接触第二半导体层32”的外表面。
[0174]
绝缘膜38”可以设置成围绕电极层37”和第一半导体层31”的外表面。绝缘膜38”可以直接接触第一半导体层31”的下端部部分以及发光层36”和第二半导体层32”的暴露的下部分以及电极层37”。
[0175]
发光元件30可以通过喷墨印刷过程喷涂在电极(21和22)中的每一个上。发光元件30可以分散在溶剂中以制备成墨状态并且喷涂在电极(21和22)上,并且可以通过向电极(21和22)施加对准信号的过程而设置在电极(21与22)之间。在向电极(21和22)中的每一个施加对准信号的情况下,可以在其上形成电场,并且发光元件30可以通过电场接收介电泳力。已经接收介电泳力的发光元件30可以设置在第一电极21和第二电极22上,同时改变发光元件30的对准方向和位置。
[0176]
发光元件30可以包括半导体层,并且通常可以由具有比溶剂的比重更大的比重的材料制成(或包含具有比溶剂的比重更大的比重的材料)。当发光元件30分散并且储存在溶剂中时,可以将分散体保持预定的时间段,并且然后由于比重的差异而逐渐沉淀。当发光元件30在溶剂中沉淀时,每个墨滴的发光元件30的数量不均匀。因此,当使用该墨制造包括发光元件30的装置时,对于每个区域的发光元件30的数量不是恒定的,并且因此,产品的品质
可能劣化。
[0177]
根据实施方案,包含发光元件30的墨可以进一步包含增稠剂500(参见图7),并且因此,墨的粘度可以根据溶液的温度而改变。包含发光元件30的墨可以在其中墨储存在容器中的状态下或者在室温下具有高粘度,并且因此,发光元件30可以以分散状态长时间储存。此外,在包含发光元件30的墨在喷墨印刷过程中通过喷嘴排出的情况下,可以调节喷墨印刷设备的喷嘴的温度以降低墨的粘度,并且因此墨可以容易地通过喷嘴排出。因此,根据实施方案,可以通过经由印刷过程在单位面积中包括均匀数量的发光元件30来喷涂包含发光元件30的墨,同时防止发光元件30的沉淀。在下文,将描述包含发光元件30的墨。
[0178]
图7是根据实施方案的发光元件墨的示意性透视图。
[0179]
参考图7,根据实施方案的发光元件墨1000可以包含发光元件溶剂100、分散在发光元件溶剂100中的发光元件30和增稠剂500。发光元件30可以是以上参考图4至图6描述的发光元件(30、30'和30”)中的一种,并且在附图中例示出图4的发光元件30。由于发光元件30的描述与以上描述的相同,因此以下将详细地描述发光元件溶剂100和增稠剂500。
[0180]
发光元件溶剂100可以以分散状态储存包括半导体层的具有高比重的发光元件30,并且可以是不与发光元件30反应的有机溶剂。发光元件溶剂100可以具有足以通过喷墨印刷设备的喷嘴以液体状态排出的粘度。发光元件溶剂100的溶剂分子可以分散发光元件30,同时围绕发光元件30的表面。发光元件墨1000可以包含被制备成溶液或胶体状态的发光元件30。在实施方案中,发光元件溶剂100的实例可以包括但不限于丙酮、水、醇、甲苯、丙二醇(pg)、丙二醇甲基乙酸酯(pgma)、三乙二醇单丁醚(tgbe)、二乙二醇单苯醚(dgpe)、基于酰胺的溶剂、基于二羰基的溶剂、二乙二醇二苯甲酸酯、基于三羰基的溶剂、柠檬酸三乙酯、基于邻苯二甲酸酯的溶剂、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯、间苯二甲酸双(2-乙基己基)酯和乙基邻苯二甲酰基乙基乙醇酸酯。以下将描述更多的各种发光元件溶剂100的实例。
[0181]
在说明书中,术语“发光元件溶剂100”是指发光元件30可以分散在其中的溶剂或其介质,并且术语“溶剂分子101”是指包含在发光元件溶剂100中的分子。例如,可以理解,术语“发光元件溶剂100”是包含溶剂分子101的液体溶剂。然而,这些术语可以不必单独使用,并且在一些情况下,术语“发光元件溶剂100”和“溶剂分子101”可互换使用,并且可以基本上相同。
[0182]
增稠剂500可以与发光元件30一起分散在发光元件溶剂100中。预定量的增稠剂500可以包含在发光元件墨1000中,以根据发光元件墨1000的温度改变溶液的粘度。根据实施方案,增稠剂500可以是包含能够形成分子间氢键的官能团的基于多元醇的化合物。增稠剂500可以与发光元件溶剂100的溶剂分子101或另一个增稠剂500形成分子间氢键,以在不同分子之间形成相对强的吸引力。
[0183]
图8是例示出在室温下图7的发光元件墨中的增稠剂与发光元件溶剂之间的分子间氢键的示意图。图8是图7的区域a的放大视图,并且例示出在发光元件墨1000储存在室温或25℃的状态下分散在发光元件溶剂100中的增稠剂500的分子的形式。在说明书中,术语“室温”通常是指约25℃,但可以是指约25℃的温度,包括25℃。例如,术语“室温”可以包括约20℃至约30℃的温度。
[0184]
参考图8,增稠剂500可以包含羟基基团(-oh)作为能够形成分子间氢键的基于多
元醇的化合物。增稠剂500可以包含主链部分cp,至少一个羟基基团(-oh)键合至所述主链部分cp。主链部分cp可以是碳链,例如烷基基团、烯基基团或炔基基团,但不限于此,并且可以进一步包含其它官能团,例如醚基团(-o-)。在增稠剂500中,羟基基团(-oh)可以与发光元件溶剂100的溶剂分子101或另一个增稠剂500的羟基基团(-oh)的具有非共价电子对的原子(例如,氧(o)或氮(n))形成分子间氢键hb。根据实施方案,增稠剂500可以与另一个增稠剂500的分子或溶剂分子101形成分子间氢键,并且可以在约25℃的室温下在主链部分cp与溶剂分子101之间以及在其它增稠剂500的主链部分cp之间形成网络结构。由于通过增稠剂500形成的网络结构,发光元件墨1000可以具有高粘度,并且在其中发光元件墨1000被储存的状态下,发光元件30的沉淀速率可以降低。
[0185]
例如,发光元件墨1000可以具有在室温(约25℃)下测量的约30cp至约300cp的粘度。为了防止发光元件30的沉淀,在其中没有施加剪切应力的状态下,发光元件墨1000可以具有至少约20cp或大于20cp的粘度。在发光元件墨1000中,发光元件30可以长时间保持在分散状态,直到使用喷墨印刷设备的印刷过程。然而,本公开内容不限于此。发光元件墨1000的粘度可以通过增稠剂500的分子结构和分子重量在20cp或大于20cp的范围内调节。
[0186]
根据实施方案,在发光元件墨1000的增稠剂500中,键合至少一个羟基基团(-oh)的主链部分cp可以是取代或未取代的具有2个或多于2个的碳原子的烷基基团、亚烷基基团、烯基基团或烷基醚基团。
[0187]
在一些实施方案中,发光元件墨1000的增稠剂500可以包括由以下化学结构式1表示的结构。
[0188]
[化学结构式1]
[0189][0190]
在以上化学结构式1中,r1可以是被羟基基团(-oh)取代或未取代的各自具有1个至3,000个碳原子的直链或支链的烷基基团或烷基醚,并且i可以是1至10的整数。为基于多元醇的化合物的增稠剂500可以与发光元件溶剂100形成分子间氢键,并且发光元件墨1000可以具有特定的粘度和沸点。
[0191]
在实施方案中,发光元件墨1000的增稠剂500可以是由以下化学式1至化学式8表示的化合物。
[0192]
[化学式1]
[0193][0194]
[化学式2]
[0195][0196]
[化学式3]
[0197][0198]
[化学式4]
[0199][0200]
[化学式5]
[0201][0202]
[化学式6]
[0203][0204]
[化学式7]
[0205][0206]
[化学式8]
[0207][0208]
在以上化学式7和化学式8中,n可以是1至1,000的整数。
[0209]
化学式1至化学式8的化合物中的每一种可以包含包括碳链或烷基醚基团的主链部分cp、以及键合至主链部分cp的至少一个羟基基团(-oh)。增稠剂500的羟基基团(-oh)可以与包含在另一个增稠剂500或发光元件溶剂100的溶剂分子101中的氧(o)或氢(h)形成分子间氢键。在发光元件墨1000被储存在室温下的情况下,增稠剂500可以通过分子之间的氢键形成网络结构,并且发光元件墨1000可以具有高粘度。由于增稠剂500是化学式1至化学式8中的一种的化合物,增稠剂500本身可以在室温下具有高沸点。在实施方案中,增稠剂500可以具有约200℃至约450℃的沸点,例如可以具有约350℃的沸点。然而,本公开内容不限于此。根据实施方案的发光元件墨1000可以包含发光元件30和具有相对高的比重的增稠剂500以防止发光元件30甚至在室温下沉淀。
[0210]
作为增稠剂500的结构,已经讨论了以上化学式1至化学式8,但本公开内容不限于此。在一些实施方案中,在增稠剂500是包含至少一个羟基基团(-oh)的基于多元醇的化合物的情况下,增稠剂500的主链部分cp可以进一步被其它取代基取代。例如,增稠剂500的主链部分cp可以进一步被包括卤素基团、乙氧基基团、硫醇基团或硫烷基乙醇基团的官能团取代。
[0211]
此外,根据实施方案,为了使发光元件墨1000的发光元件溶剂100通过与增稠剂500的分子间氢键而在室温下具有高粘度,发光元件溶剂100还可以包含能够形成分子间氢键的官能团。例如,类似于增稠剂500,发光元件溶剂100的溶剂分子101可以包含至少一个羟基基团(-oh)或者可以包含可以与包含在增稠剂500中的羟基基团(-oh)的氢(h)形成分
子间氢键的元素,例如氧(o)、氮(n)或氟(f)。然而,发光元件溶剂100可以具有足以分散发光元件30的粘度的结构。
[0212]
在实施方案中,发光元件墨1000的发光元件溶剂100的溶剂分子101可以具有作为包含苯环的结构的以下化学结构式2的结构。
[0213]
[化学结构式2]
[0214][0215]
在以上化学结构式2中,r2可以包括取代或未取代的各自具有2个至10个碳原子的醇基团、醚基团和酯基团中的至少一种,并且m可以是1或2的整数。发光元件溶剂100的溶剂分子101可以具有其中苯环被作为能够与增稠剂500的羟基基团(-oh)形成分子间氢键的官能团的醇基团、醚基团和酯基团中的至少一种官能团取代的结构。例如,发光元件溶剂100的溶剂分子101可以是由以下化学式9至化学式25中的一种表示的化合物。
[0216]
[化学式9]
[0217][0218]
[化学式10]
[0219][0220]
[化学式11]
[0221][0222]
[化学式12]
[0223][0224]
[化学式13]
[0225][0226]
[化学式14]
[0227][0228]
[化学式15]
[0229][0230]
[化学式16]
[0231][0232]
[化学式17]
[0233][0234]
[化学式18]
[0235][0236]
[化学式19]
[0237][0238]
[化学式20]
[0239][0240]
[化学式21]
[0241][0242]
[化学式22]
[0243][0244]
[化学式23]
[0245][0246]
[化学式24]
[0247][0248]
[化学式25]
[0249][0250]
在以上化学式9至化学式25中,在化学式9至化学式12中,发光元件溶剂100的溶剂分子101中的每一个可以包含至少一个羟基基团(-oh)以与增稠剂500形成分子间氢键。相比之下,在化学式13至化学式25中,发光元件溶剂100的溶剂分子101中的每一个可以包含羰基基团或酯基团作为能够形成分子间氢键的官能团,并且因此增稠剂500的氢(h)和溶剂分子101的氧(o)可以彼此形成分子间氢键。当发光元件溶剂100的溶剂分子101包含苯环时,与发光元件30的反应性可能是低的,并且其分散程度可以根据发光元件30的表面处理而进一步增加。在发光元件墨1000的发光元件溶剂100包括由化学式9至化学式25中的一种表示的化合物的情况下,可以在增稠剂500与溶剂分子101之间形成较大数量的分子间氢键,并且因此发光元件墨1000可以具有较高的粘度。因此,在发光元件墨1000被储存在室温下的情况下,可以更有效地防止发光元件30的沉淀。
[0251]
然而,本公开内容不限于此,并且可以使用各种溶剂作为发光元件溶剂100。例如,除了上述实例之外,发光元件溶剂100可以是咖啡因、三乙醇胺、甘油、l-酪氨酸、肾上腺素、l-多巴、血清素、二苄基癸二酸酯、邻苯二甲酸二(十三烷基)酯、二乙醇胺、邻苯二甲酸苄基丁基酯、壬基苯酚、对乙酰氨基酚、磷酸三苯酯、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1-十六烷醇、油醇、n-(2-羟基乙基)-2-吡咯烷酮、柠檬酸三正丁酯、癸二酸二-(2-乙基己基)酯、二甘醇、胸腺嘧啶、1,9-壬二醇、安息香、二丙二醇、癸二酸、硫代二甘醇、5,6-二羟基吲哚、壬二酸二-(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二己基酯、n-环己基-2-吡咯烷酮、油酸、去甲麻黄碱、1-萘酚、2,4,6-三硝基苯酚、n-苄基吡咯烷酮、己烷-1,6-二醇、ε-己内酰胺、十三烷醇、吖啶和丙二醇甲基醚乙酸酯中的一种。在发光元件溶剂100包括以上描述的化合物的情况下,其可以具
有高沸点,类似于增稠剂500。在实施方案中,发光元件溶剂100可以具有约200℃至约350℃的沸点。然而,本公开内容不限于此。
[0252]
在一些实施方案中,在发光元件墨1000中,增稠剂500可以是具有化学式1的结构的甘油,并且发光元件溶剂100可以是基于甘醇醚的化合物。在发光元件墨1000的增稠剂500和发光元件溶剂100是以上描述的化合物的组合的情况下,发光元件墨1000可以具有在以上描述的范围内的粘度和沸点,并且因此发光元件墨1000可以具有容易排出发光元件30的物理性质。然而,本公开内容不限于此,并且发光元件墨1000的增稠剂500和发光元件溶剂100的种类可以在其中发光元件墨1000可以具有以上描述的范围的粘度和沸点的范围内而各种改变。此外,发光元件墨1000的物理性质(例如粘度和沸点)可以根据增稠剂500和发光元件溶剂100的混合比率而各种改变。
[0253]
为了使发光元件墨1000通过喷嘴排出,其应具有低粘度。在发光元件墨1000中,在溶剂分子101和增稠剂500在高于室温的预定温度下接收能量的情况下,分子运动变得活跃。例如,在其中可以传送比在增稠剂500与溶剂分子101之间或在增稠剂500之间的分子间氢键的能量更强的能量的温度下,分子间氢键可以被破坏。在放置在预定温度或高于预定温度下的发光元件墨1000中,增稠剂500可以不与发光元件溶剂100的溶剂分子101或其它增稠剂500形成网络结构,并且因此发光元件墨1000可以具有低粘度。
[0254]
图9是例示出在另一温度下图7的发光元件墨1000的增稠剂与发光元件溶剂之间的分子间氢键的示意图。图9是图7的区域a的放大视图,并且例示出在室温或高于室温的预定温度下分散在发光元件溶剂100中的增稠剂500'的分子的形式。
[0255]
参考图9,在发光元件墨1000的印刷过程中,发光元件溶剂100应具有预定值或低于预定值的粘度,以便使发光元件墨1000在喷墨印刷设备的喷墨头中流动或者通过喷墨印刷设备的喷嘴排出。
[0256]
在说明书中,术语发光元件30的“印刷”可以意指通过使用喷墨印刷设备将发光元件30排出或喷射至预定对象。例如,术语发光元件30的“印刷”可以意指发光元件30通过喷墨印刷设备的喷嘴直接排出,或者在其中发光元件30分散在发光元件墨1000中的状态下排出。然而,本公开内容不限于此,并且术语发光元件30的“印刷”可以意指将发光元件30或其中分散有发光元件30的发光元件墨1000喷射在目标衬底sub(参见图11)上,以允许将发光元件30或发光元件墨1000安装在目标衬底sub上。
[0257]
在发光元件墨1000通过喷墨印刷设备的喷嘴排出的情况下,当将喷嘴的温度调节成使得发光元件墨1000放置在室温或高于室温下时,增稠剂500'可能不形成网络结构。在室温或高于室温下,发光元件墨1000的增稠剂500'的分子之间的氢键(hb1和hb2)可以随着分子运动变得活跃而被破坏,并且增稠剂500'和发光元件溶剂100的溶剂分子101可以单独地分散而不形成网络结构。
[0258]
根据实施方案,发光元件墨1000可以具有在约40℃至约60℃的温度下测量的约5cp至约15cp、约7cp至约13cp的粘度、或者约10cp的粘度。在发光元件墨1000具有在以上范围内的粘度的情况下,发光元件墨1000可以通过喷嘴容易地排出,并且可以保持发光元件30的分散程度,因为即使发光元件30逐渐沉淀,先前也进行了印刷过程。例如,从喷墨印刷设备的喷嘴排出的每单位滴的发光元件墨1000的发光元件30的数量可以保持均匀。然而,发光元件墨1000的粘度不限于此,并且喷墨头的喷嘴内的温度和发光元件墨1000的粘度可
以在其中发光元件墨1000可以从喷墨头的喷嘴排出的范围内各种改变。
[0259]
发光元件墨1000可以包含每单位重量预定量的发光元件30,并且可以以相对于发光元件30的重量的预定含量包含增稠剂500。根据实施方案,相对于100重量份的发光元件墨1000,发光元件墨1000可以包含约5重量份至50重量份的增稠剂500。在相对于100重量份的发光元件墨1000,以小于约5重量份的量包含增稠剂500的情况下,防止发光元件30在储存状态下沉淀的效果可能不足,并且在以约50重量份或大于50重量份的量包含增稠剂500的情况下,发光元件墨1000的粘度可能太高,并且因此在印刷过程期间喷嘴入口可能被阻塞。在发光元件墨1000包含在以上范围内的增稠剂500的情况下,发光元件墨1000可以通过喷嘴顺利地排出,同时防止发光元件30的沉淀。
[0260]
包含在发光元件墨1000中的发光元件30的含量可以取决于在印刷过程期间通过喷嘴排出的每单位滴的发光元件墨1000的发光元件30的数量而改变。在实施方案中,相对于100重量份的发光元件墨1000,可以以约0.01重量份至约1重量份的量包含发光元件30。然而,这是实例,并且发光元件30的含量可以取决于每单位滴的发光元件墨1000的发光元件30的数量而变化。
[0261]
发光元件墨1000可以进一步包含改善发光元件30的分散程度的分散剂(未示出)。分散剂的种类不受特别限制,并且分散剂可以以适当的量添加以进一步分散发光元件30。例如,相对于100重量份的发光元件30,可以以约10重量份至约100重量份的量包含分散剂。然而,分散剂的含量不限于此。
[0262]
根据实施方案,发光元件墨1000可以包含增稠剂500,并且因此可以在制造显示装置10的过程期间改变发光元件墨1000的粘度。对于发光元件墨1000的每个储存步骤以及通过喷嘴的每个印刷步骤,发光元件墨1000可以具有适合的粘度。特别地,在发光元件墨1000的储存步骤中,由于发光元件墨1000具有高粘度,因此可以防止发光元件30的沉淀,并且在通过喷嘴的印刷步骤中,由于发光元件墨1000具有低粘度,因此可以顺利地进行发光元件30的印刷过程。
[0263]
当根据实施方案制造使用发光元件墨1000的包括发光元件30的产品时,可以在每个单位面积中设置均匀数量的发光元件30,并且可以完全去除作为后续过程中的异物残留的发光元件溶剂100和增稠剂500。因此,可以改善包括发光元件30的产品的可靠性。根据实施方案,可以使用发光元件墨1000制造以上参考图1至图3描述的显示装置10。
[0264]
在制造显示装置10的过程中,可以进行将发光元件30放置在电极(21和22)上的过程,并且该过程可以通过使用发光元件墨1000的印刷过程来进行。
[0265]
在下文,将参考其它附图描述根据实施方案的制造显示装置10的过程。
[0266]
图10是例示出根据实施方案的制造显示装置的方法的流程图。
[0267]
参考图10,根据实施方案的制造显示装置10的方法可以包括以下步骤:制备发光元件墨1000和提供有电极(21和22)的目标衬底sub(s100);在第一温度下将发光元件墨1000喷射在目标衬底sub上(s200);在电极(21和22)上形成电场以将发光元件30放置在电极(21和22)上(s300);以及在第二温度下去除发光元件墨1000的发光元件溶剂100和增稠剂500(s400)。
[0268]
发光元件墨1000可以在室温下具有高粘度,并且可以被储存,使得发光元件30不会沉淀。制造显示装置10的过程可以包括在高于室温的第一温度下将包含发光元件30的发
光元件墨1000印刷在目标衬底sub上的步骤;以及在不同于第一温度的第二温度下去除发光元件墨1000的发光元件溶剂100和增稠剂500的步骤。在发光元件墨1000中,其粘度可以取决于储存步骤和印刷步骤期间的温度而改变,并且发光元件墨1000可以容易地印刷在目标衬底sub上,同时防止发光元件的沉淀。在下文,将参考其它附图详细地描述制造显示装置10的方法。
[0269]
图11至图13是例示出根据实施方案的制造显示装置的过程的步骤的示意性横截面视图。
[0270]
首先,参考图11,制备包含发光元件30、发光元件溶剂100和增稠剂500的发光元件墨1000,以及提供有第一电极21和第二电极22的目标衬底sub。尽管在附图中示出一对电极设置在目标衬底sub上,但更大数量的电极对可以设置在目标衬底sub上。除了第一衬底11之外,目标衬底sub可以包括设置在显示装置10的第一衬底11上的电路元件。在下文,为了便于描述,将省略这些电路元件。
[0271]
发光元件墨1000可以包含发光元件溶剂100、分散在发光元件溶剂100中的发光元件30和可光降解的增稠剂500。在一些实施方案中,发光元件墨1000可以在室温或约25℃的温度下储存,并且增稠剂500可以在分子之间形成氢键以在发光元件溶剂100中形成三维网络结构。发光元件墨1000可以甚至在室温下具有高粘度,例如约20cp至约300cp,并且发光元件30可以长时间保持在分散状态。
[0272]
制备发光元件墨1000的步骤可以通过混合发光元件30、发光元件溶剂100和分散剂以制备溶液的第一分散过程以及将增稠剂500添加至在第一分散过程中制备的溶液的第二分散过程来进行。例如,可以通过将发光元件30和分散剂与发光元件溶剂100混合,并且然后将溶液搅拌5分钟或大于5分钟来进行第一分散过程。如以上描述,发光元件30可以具有约1μm或小于1μm或者约500nm或小于500nm的直径,以及约1μm至10μm或者约4μm或大于4μm的长度。相对于100重量份的发光元件墨1000,可以以约0.01重量份至约1重量份的量包含发光元件30,并且相对于100重量份的发光元件30,可以以10重量份至100重量份的量包含分散剂。混合过程可以通过超声过程、搅拌过程、研磨过程等进行。
[0273]
随后,进行其中将增稠剂500进一步添加至在第一分散过程中制备的溶液并且与其混合的第二分散过程。相对于100重量份的发光元件墨1000,可以以约5重量份至约50重量份的量包含增稠剂500。混合过程可以通过依次进行超声过程和搅拌过程,各自持续5分钟或大于5分钟来进行。为了使增稠剂500容易混合,混合过程可以在高于室温(25℃)的温度下,例如在约40℃或高于40℃的温度下进行。
[0274]
通过第一分散过程和第二分散过程制备的发光元件墨1000可以储存在室温(25℃)下。发光元件墨1000的增稠剂500可以与发光元件溶剂100和另一个增稠剂500形成分子间氢键,并且发光元件墨1000可以具有至少约20cp或大于20cp的粘度。发光元件30可以保持在分散状态而几乎没有沉淀。
[0275]
随后,参考图12和图13,发光元件墨1000可以喷涂在目标衬底sub上的第一电极21和第二电极22上。在实施方案中,发光元件墨1000可以通过使用喷墨印刷设备的印刷过程喷涂在电极(21和22)上。发光元件墨1000可以通过包括在喷墨印刷设备中的喷墨头的喷嘴喷射。从喷嘴排出的发光元件墨1000可以附接在设置在目标衬底sub上的电极(21和22)上。发光元件30可以具有在一个方向上延伸的形状,并且可以在其中延伸方向具有随机对准方
向的状态下分散在发光元件墨1000中。
[0276]
在一些实施方案中,在发光元件墨1000通过喷嘴喷射之前,可以进行重新分散发光元件30和增稠剂500的第三分散过程。例如,储存的发光元件墨1000可以经受超声过程以及涡旋或搅拌过程,各自持续5分钟或长于5分钟。即使发光元件墨1000具有高粘度并且因此发光元件30几乎不沉淀,也可以在通过喷嘴的印刷过程之前进行充分分散发光元件30的第三分散过程。因此,在喷墨印刷设备中制备的发光元件墨1000的发光元件30可以具有与初始储存状态的分散程度的水平相似的分散程度的水平。
[0277]
根据实施方案,在发光元件墨1000的印刷过程中,喷嘴的排出部分jp可以调节至高于室温的第一温度,并且发光元件墨1000可以在第一温度下具有相对低的粘度并且可以通过排出部分jp排出在目标衬底sub上。在一些实施方案中,第一温度可以是约40℃至约60℃,并且在第一温度下,发光元件墨1000可以具有约5cp至约15cp的粘度,或约10cp的粘度。在发光元件墨1000的印刷过程期间,在将喷嘴的排出部分jp的温度控制为室温或高于室温的第一温度的情况下,发光元件墨1000可以具有低粘度并且可以从喷嘴容易地排出以防止喷嘴由于溶液的粘度而堵塞。
[0278]
图14是例示出发光元件墨1000的粘度根据温度变化的示意图。图14例示出包含增稠剂500的发光元件墨1000根据温度(℃)的粘度变化(cp)。
[0279]
参考图14,发光元件墨1000可以在室温下具有高粘度。在约25℃的温度下,由于增稠剂500形成三维网络结构,因此发光元件墨1000可以具有20cp或大于20cp且200cp或小于200cp,例如约100cp的粘度。在发光元件墨1000的储存状态下,发光元件30几乎不沉淀并且可以保持初始分散状态。
[0280]
相反,发光元件墨1000在室温或高于室温的温度下可以具有低粘度。在约40℃至约60℃的温度中,发光元件墨1000可以具有约5cp至约17cp的粘度。具有在以上范围(图14的“可喷射粘度范围”)内的粘度的溶液可以通过喷嘴容易地排出,并且喷嘴不会由于溶液的粘度被堵塞。
[0281]
在发光元件墨1000在无论何温度或甚至在室温下具有低粘度的情况下,包含在发光元件墨1000中的发光元件30不会随时间保持初始分散状态并且可能沉淀。当使用发光元件30分散在其中的发光元件墨1000进行印刷过程时,发光元件30可能沉淀,使得每单位滴的溶液中包含的发光元件30的数量可以小于计算值或者可以不是每单位滴均匀的。当进行重新分散沉淀的发光元件30的过程时,制造显示装置10的过程可能变得复杂,并且在一些情况下,可能不容易以期望的分散度重新分散发光元件30。当通过使用根据实施方案的发光元件墨1000进行印刷过程时,发光元件30分散并且几乎不沉淀,每单位滴中包含的发光元件30的数量可以是每单位滴均匀的。在制造显示装置10的方法中,通过使用发光元件墨1000制造显示装置10,并且制造的显示装置10可以具有每单位面积设置的均匀数量的发光元件30,使得可以改善产品可靠性。同时,在通过喷嘴的印刷过程期间,控制温度使得发光元件墨1000可以具有低粘度,并且因此可以防止喷嘴的排出部分jp在印刷过程期间被堵塞。
[0282]
随后,可以在发光元件墨1000中形成电场以将发光元件放置在电极(21和22)上,并且可以去除发光元件溶剂100和增稠剂500(s400)。
[0283]
图15至图17是例示出根据实施方案的制造显示装置的过程中的其它步骤的示意
性横截面视图。
[0284]
首先,参考图15,当将包含发光元件30的发光元件墨1000喷射在目标衬底sub上时,可以向电极(21和22)施加对准信号以在目标衬底sub上产生电场el。分散在发光元件溶剂100中的发光元件30可以通过电场el经受介电泳力,并且可以布置在电极(21和22)上,同时改变发光元件30的对准方向和位置。
[0285]
当在目标衬底sub上产生电场el时,发光元件30可以经受介电泳力。在产生在目标衬底sub上的电场el与目标衬底sub的上表面平行产生的情况下,发光元件30的延伸方向被对准为与目标衬底sub平行,使得发光元件30可以布置在第一电极21和第二电极22上。发光元件30可以通过介电泳力从初始分散位置朝向电极(21和22)移动。发光元件30的两个端部可以设置在第一电极21和第二电极22上,同时通过电场el改变其位置和对准方向。发光元件30可以包括掺杂有不同传导类型的掺杂剂的半导体层,并且可以在其中具有偶极矩。在将具有偶极矩的发光元件30放置在电场el中的情况下,发光元件30可以经受介电泳力,使得其两个端部分别设置在电极(21和22)上。
[0286]
术语发光元件30的“对准程度”可以是指在目标衬底sub上对准的发光元件30的对准方向和安装位置的偏差。例如,在发光元件30的对准方向和安装位置的偏差大的情况下,可以理解发光元件30的对准程度是低的,并且在发光元件30的对准方向和安装位置的偏差小的情况下,可以理解发光元件30的对准程度是高的或被改善。
[0287]
然而,在制造显示装置10的过程期间,在将发光元件30设置在电极(21和22)之间之后,可以进行通过向发光元件墨1000施加热量或光来去除发光元件溶剂100和增稠剂500的过程。发光元件墨1000可以根据温度由于增稠剂500的分子间氢键而具有高粘度。因此,发光元件溶剂100和增稠剂500可能不容易去除,并且可能作为异物残留在电极(21和22)或发光元件30上。此外,由于发光元件墨1000具有高粘度,因此通过在电极(21和22)上形成的电场在发光元件30上的介电泳力的强度可能不足。此外,可能需要高温热处理以去除各自具有高粘度的发光元件溶剂100和增稠剂500,并且发光元件30的初始对准状态可以通过由于流体的流动而引起的吸引力或增稠剂500与发光元件30之间的吸引力被改变,同时去除发光元件溶剂100和增稠剂500。
[0288]
在根据实施方案的制造显示装置10的方法中,发光元件溶剂100和增稠剂500可以在第二温度下去除,并且为了更容易的去除过程,可以通过在低压下的热处理过程完全去除。
[0289]
参考图16和图17,去除发光元件溶剂100和增稠剂500的过程可以在能够调节内部压力的腔室vcd中进行。在腔室vcd中,可以调节装置中的内部压力,并且可以在其中调节内部压力的状态下加热目标衬底sub,以便去除发光元件溶剂100和增稠剂500。在其中发光元件30通过电场el设置在电极(21和22)上的状态下,增稠剂500可以根据温度形成分子间氢键。通过在第二温度下的热处理在降低发光元件墨1000的粘度的同时可以去除发光元件溶剂100和增稠剂500。然而,除了用于使它们各自的分子挥发的能量之外,可能进一步需要用于去除发光元件溶剂100的分子与增稠剂500之间的分子间氢键的能量。在这种情况下,热处理过程应在高于每种分子的沸点的温度下进行,并且高温热处理过程可能损坏显示装置10的电路层。
[0290]
在制造显示装置10的方法中,发光元件溶剂100和增稠剂500'可以在低压的环境
下进行热处理,以甚至在低于增稠剂500'在大气压下的沸点的温度下完全去除它们。根据实施方案,去除发光元件溶剂100和增稠剂500'的过程可以在约10-4
托至约1托的压力和约25℃至约150℃的温度下进行。在以上压力范围内进行热处理过程的情况下,可以降低增稠剂500'和发光元件溶剂100的沸点,并且可以更容易地去除其间的分子间氢键。例如,在增稠剂500'是基于多元醇的化合物的情况下,在大气压下其沸点可以是约200℃至约450℃。然而,在腔室vcd中在如以上描述的低压环境下,可以甚至在约150℃或低于150℃的温度范围下容易地去除增稠剂500'和发光元件溶剂100。腔室vcd中的热处理过程可以进行约1分钟至约30分钟。然而,不限于此。
[0291]
由于通过在低压环境下的热处理过程进行去除发光元件溶剂100和增稠剂500'的过程,因此可以完全去除可以作为后续过程中的异物残留的发光元件溶剂100和增稠剂500'。此外,在去除发光元件溶剂100和增稠剂500'的过程中,可以防止发光元件30由于流体的流动而引起的吸引力或增稠剂500'与发光元件30之间的吸引力的初始对准状态的变化。例如,在显示装置10中,可以改善发光元件30的对准程度。
[0292]
随后,绝缘层和接触电极可以形成在发光元件30和电极(21和22)上以制造显示装置10。通过以上过程,可以制造包括发光元件30的显示装置10。可以使用包含增稠剂500的发光元件墨1000来制造显示装置10。在显示装置10中,可以以高对准程度对每单位面积布置均匀数量的发光元件30,并且可以改善产品可靠性。
[0293]
在发光元件墨1000从喷嘴的排出部分jp排出之后,粘度可以根据目标衬底sub的上部部分的温度而变化。在应用在目标衬底sub上的发光元件墨1000具有高粘度的情况下,通过电场el对准发光元件30的过程可能是不容易的。根据实施方案,在显示装置10的制造过程期间,将发光元件30应用至电极(21和22)的过程可以在类似于喷嘴的排出部分jp的温度的第一温度下或在高于第一温度的温度下进行。出于此目的,在电极(21和22)上产生电场el的过程中,可以进一步包括用于控制目标衬底sub的上部部分的温度的过程或设备。
[0294]
图18是例示出根据另一个实施方案的制造显示装置的过程中的步骤的示意性横截面视图。
[0295]
参考图18,在制造显示装置10的过程中,在电极(21和22)上形成电场el并且将发光元件30应用在电极(21和22)上的步骤中,可以在热处理(图18中的“热量”)目标衬底sub的同时产生电场el。对目标衬底sub的热处理可以是用于通过将应用至电极(21和22)的发光元件墨1000调节至第一温度或高于第一温度来降低发光元件墨1000的粘度的过程。由于应用在目标衬底sub上的发光元件墨1000具有低粘度,其位置和取向被电场el改变的发光元件30可以更主动地移动,因为由发光元件墨1000中的流体的粘度引起的阻力是低的。因此,发光元件30可以以高对准程度布置在电极(21和22)上。在附图中,仅将通过单独的热处理装置进行的过程例示为热处理目标衬底sub的方法,但本公开内容不限于此。在一些实施方案中,对目标衬底sub的热处理可以通过将目标衬底sub放置在包括热源或散热器的平台上并且然后控制平台的上表面的温度来进行。
[0296]
在制造显示装置10的过程期间,为了进一步改善发光元件30的对准程度,可以进一步进行照射光的过程。
[0297]
图19是例示出根据另一个实施方案的制造显示装置的过程中的步骤的示意性横截面视图。
[0298]
参考图19,在制造显示装置10的过程中,在电极(21和22)上形成电场el的步骤中,可以向喷射在目标衬底sub上的发光元件30施加紫外光uv。发光元件30可以具有偶极矩,并且当向发光元件30施加紫外光uv时,发光元件30可以与紫外光uv反应以具有较大的偶极矩。具有大偶极矩的发光元件30可以对准,使得响应于在电极(21和22)上形成的电场el时其一个端部面对预定方向。同时,发光元件30的至少一个端部可以设置在第一电极21或第二电极22上。例如,发光元件30中的每一个可以具有设置在第一电极21上的第一端部和设置在第二电极22上的第二端部。
[0299]
在将发光元件30放置在电极(21和22)上的步骤中,当在施加紫外光uv的同时形成电场el时,随着发光元件30的电泳反应性增加,发光元件30的第一端部可以在预定方向上对准。因此,发光元件30可以以高对准程度布置在电极(21和22)上,并且可以进一步改善显示装置10的产品可靠性。
[0300]
根据实施方案的发光元件墨可以包含增稠剂以根据温度具有不同的粘度。在发光元件墨在室温下的储存状态中,溶液的粘度可以是高的,使得可以防止发光元件的沉淀。在发光元件墨的印刷状态中,溶液的粘度可以是低的,使得喷嘴不会被堵塞,并且因此可以容易地排出墨。
[0301]
在根据实施方案的制造显示装置的方法中,可以使用发光元件墨制造显示装置,使得可以在其中发光元件分散在墨中的状态下进行印刷过程,可以以高对准程度在每单位面积中布置均匀数量的发光元件。此外,通过在低压环境下的热处理,可以完全去除作为后续过程中的异物残留的发光元件溶剂和增稠剂。因此,可以制造具有增加的产品可靠性的显示装置。
[0302]
在总结详细描述时,本领域技术人员将理解,在基本上不背离本公开内容的原理的情况下,可以对实施方案进行许多变化和修改。因此,本公开内容的公开的优选实施方案仅以一般性和描述性意义使用,而不是出于限制的目的。
再多了解一些

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