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显示装置和制造该显示装置的方法与流程

2023-02-20 19:56:34 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及显示装置和制造该显示装置的方法。


背景技术:

2.随着多媒体技术的发展,显示装置变得越来越重要。因此,当前使用了各种类型的显示装置,诸如有机发光显示装置和液晶显示(lcd)装置。
3.显示装置可以包括用于显示图像的诸如有机发光显示面板和液晶显示面板的显示面板。在它们中,发光显示面板可以包括发光元件。例如,发光二极管(led)可以包括使用有机材料作为发光材料的有机发光二极管(oled)、以及使用无机材料作为发光材料的无机发光二极管。
4.将理解的是,该技术部分的背景部分地旨在为理解该技术提供有用的背景。然而,该技术部分的背景也可以包括在本文中公开的主题的相应有效申请日之前不是相关领域中的技术人员所已知或理解的部分的思想、概念或认知。


技术实现要素:

5.本公开提供了能够防止对像素电极的损坏并提高输出耦合效率的显示装置以及制造该显示装置的方法。
6.应当注意的是,本公开的目的不限于上述目的;并且根据以下描述,其它目的对于本领域中技术人员将是显而易见的。
7.根据实施方式,显示装置可以包括:像素电极,设置在衬底上,并且包括反射电极层和上电极层;接触电极,设置在像素电极上;发光元件,设置在接触电极上并垂直于像素电极的上表面设置;平坦化层,设置在像素电极上,平坦化层填充发光元件之间的空间;以及公共电极,设置在平坦化层和发光元件上,其中,在平面图中,接触电极的尺寸可以与发光元件中的每个的尺寸相等,以及上电极层设置在反射电极层上并且可以处于多晶相。
8.在实施方式中,接触电极可以包括:第一接触层,电接触上电极层;以及第二接触层,设置在第一接触层上并电接触发光元件。
9.在实施方式中,上电极层可以包括多晶化ito、多晶化izo、多晶化zno、多晶化itzo、多晶化mgo和多晶化tio2中的至少一种,并且第一接触层可以包括钛,并且第二接触层可以包括铜或金。
10.在实施方式中,发光元件中的可以包括连接电极,并且连接电极可以包括电接触接触电极的连接层和设置在连接层上的反射层。
11.在实施方式中,连接层可以包括铜、银和锡的合金,并且反射层可以包括铝。
12.在实施方式中,在平面图中,连接电极的尺寸可以等于接触电极的尺寸。
13.在实施方式中,显示装置还可以包括堤部,该堤部在平面图中与像素电极的边缘重叠并且分隔发射区域和非发射区域。
14.在实施方式中,接触电极的侧部可以与发光元件的侧部对准并且重合。
15.在实施方式中,像素电极还可以包括设置在反射电极层下方的下电极层,并且下电极层和上电极层可以包括相同的材料。
16.根据实施方式,显示装置可以包括:像素电极,设置在衬底上,并且包括反射电极层和上电极层;接触电极,设置在像素电极上,并且包括第一接触层和第二接触层;发光元件,设置在接触电极上并垂直于像素电极的上表面设置;平坦化层,设置在像素电极上,平坦化层填充发光元件之间的空间;以及公共电极,设置在平坦化层和发光元件上,其中,在平面图中,第一接触层的尺寸可以等于像素电极的尺寸,以及在平面图中,第二接触层的尺寸可以等于发光元件中的每个的尺寸。
17.在实施方式中,上电极层可以设置在反射电极层上并且可以处于多晶相。
18.在实施方式中,第一接触层可以电接触上电极层,以及第二接触层可以电接触发光元件。
19.在实施方式中,上电极层可以包括多晶化ito、多晶化izo、多晶化zno、多晶化itzo、多晶化mgo和多晶化tio2中的至少一种,并且其中,第一接触层可以包括钛,并且第二接触层可以包括铜或金。
20.在实施方式中,发光元件中的每个可以包括连接电极,并且连接电极可以包括电接触接触电极的连接层和设置在连接层上的反射层。
21.在实施方式中,发光元件中的每个还可以包括:第一半导体层,设置在反射层上;有源层,设置在第一半导体层上;第二半导体层,设置在有源层上;以及第三半导体层,设置在第二半导体层上。
22.在实施方式中,发光元件可以至少部分地突出到平坦化层上方。
23.根据实施方式,制造显示装置的方法可以包括:在基础衬底上形成发光元件;形成包括像素电极层和接触电极层的第一衬底;通过将基础衬底附接到第一衬底,将发光元件粘附到接触电极层;通过用激光照射基础衬底,将基础衬底与发光元件分离;通过将像素电极层和接触电极层图案化,形成包括反射电极层和上电极层的像素电极以及接触电极图案,并将上电极层转换成多晶相;通过使用发光元件作为掩模蚀刻接触电极图案来形成接触电极;在像素电极上形成平坦化层;以及在平坦化层上形成公共电极。
24.在实施方式中,将上电极层转换成多晶相可以包括:在约150摄氏度至约200摄氏度的范围内的温度下对第一衬底执行热处理。
25.在实施方式中,形成接触电极可以包括:使用多晶化的上电极层从蚀刻剂掩蔽反射电极层。
26.在实施方式中,发光元件可以至少部分地突出到平坦化层上方,并且可以电连接到公共电极。
27.根据实施方式,在显示装置中,每个像素电极可以包括反射电极层,并且因此从发光元件发射的光可以被向上反射,以提高输出耦合效率。
28.接触电极形成在发光元件和像素电极之间,并且当从顶部(或在平面图中)观察时,接触电极具有与发光元件的尺寸相同的尺寸,使得能够防止从发光元件发射的光被接触电极吸收。
29.通过在每个像素电极中形成处于多晶相的上电极层,能够防止每个像素电极的反射电极层被蚀刻剂蚀刻。
30.应当注意的是,本公开的效果不限于上述效果,并且本公开的其它效果对于本领域中技术人员而言将从以下描述中显而易见。
附图说明
31.通过参考附图详细描述本公开的实施方式,本公开的以上和其它方面和特征将变得更加显而易见。
32.图1是根据实施方式的显示装置的示意性平面图。
33.图2是根据实施方式的显示装置的显示衬底的电路的示意性平面图。
34.图3a至图3c是根据实施方式的显示装置的像素的等效电路的示意图。
35.图4是示意性地示出根据实施方式的显示装置的示意性剖视图。
36.图5是示意性地示出根据实施方式的第一发射区域的放大视图。
37.图6是示出根据实施方式的像素电极和发光元件的示意性剖视图。
38.图7是示出根据实施方式的像素电极和发光元件的修改的示意性剖视图。
39.图8是示意性地示出根据实施方式的发射区域的示意性平面图。
40.图9是示意性地示出发光元件的示意性剖视图。
41.图10是示意性地示出发射区域和滤色器的示意性平面图。
42.图11是示意性地示出根据实施方式的第一发射区域的放大视图。
43.图12是根据实施方式的发光元件的示意性剖视图。
44.图13a和图13b是示意性地示出根据其它实施方式的发射区域的示意性平面图。
45.图14是示意性地示出发光元件的示意性剖视图。
46.图15是示出铜的反射率与光的波长的关系的曲线图。
47.图16是用于示出根据实施方式的制造显示装置的方法的流程图。
48.图17至图27是用于示出根据实施方式的制造显示装置的方法的示意性剖视图。
49.图28至图40是示出根据实施方式的制造显示装置的工艺步骤的示意性剖视图。
50.图41是示出包括根据实施方式的显示装置的虚拟现实装置的示例的视图。
51.图42是示出包括根据实施方式的显示装置的智能装置的示例的视图。
52.图43是示出包括根据实施方式的显示装置的车辆的示例的视图。
53.图44是示出包括根据实施方式的显示装置的透明显示装置的示例的视图。
具体实施方式
54.现在将参考附图在下文中更全面地描述本公开,在附图中示出了实施方式。然而,本公开可以以不同的形式来实现,并且不应被解释为限于本文中阐述的实施方式。确切地说,提供这些实施方式使得本公开将是彻底和完整的,并且将本公开的范围完全传达给本领域中技术人员。
55.在附图中,为了便于描述且为了清楚起见,可以夸大元件的尺寸、厚度、比率和大小。
56.还将理解的是,当层被称为在另一层或衬底“上”时,它可以直接在所述另一层或衬底上,或者也可以存在居间层。在整个说明书中,相同的参考标记表示相同的组件。
57.将理解的是,在说明书中,当元件(或区域、层、部分等)被称为在另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时,它可以直接设置在上述的另一元件上、直接连接到或直接联接到上述的另一元件,或者居间元件可以设置在它们之间。
58.将理解的是,术语“连接到”或“联接到”可以包括物理或电连接或联接。
59.如本文中所用,单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另外清楚地指示。
60.在说明书和权利要求书中,术语“和/或”旨在包括术语“和”以及“或”的任何组合,以用于其含义和解释的目的。例如,“a和/或b”可以理解为意指“a、b、或a和b”。术语“和”以及“或”可以以结合或分开的意义使用,并且可以理解为等同于“和/或”。
61.在说明书和权利要求书中,短语
“…
中的至少一个”旨在包括“选自

的组中的至少一个”的含义,以用于其含义和解释的目的。例如,“a和b中的至少一个”可以理解为意指“a、b、或a和b”。
62.将理解的是,尽管本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如,在不背离本公开的教导的情况下,下面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。
63.为了便于描述,本文中可以使用空间相对术语“下方”、“之下”、“下”、“上方”、“上”等来描述如附图中所示的一个元件或组件与另一元件或组件之间的关系。将理解的是,除了附图中描绘的定向之外,空间相对术语旨在也包括装置在使用或操作中的不同定向。例如,在附图中所示的装置被翻转的情况下,位于另一装置“下方”或“之下”的装置可以被放置在另一装置“上方”。因此,说明性术语“下方”可以包括下部位置和上部位置两者。装置也可以在其它方向上定向,并且因此空间相对术语可以根据定向而被不同地解释。
64.术语“重叠”或“重叠的”意指第一对象可以在第二对象上方或下方、或者在第二对象的一侧,并且反之亦然。另外,术语“重叠”可以包括层、叠层、面对(face)或面对(facing)、遍及

延伸、覆盖或部分覆盖或如本领域中普通技术人员将理解和领会的任何其它合适的术语。
65.当元件被描述为与另一元件“不重叠”或“将不重叠”时,这可以包括元件彼此间隔开、彼此偏移、或彼此并排设置、或如本领域中普通技术人员将理解和领会的任何其它合适的术语。
66.术语“面对(face)”和“面对(facing)”意指第一元件可以直接地或间接地与第二元件相对。在其中第三元件插置在第一元件和第二元件之间的情况下,第一元件和第二元件可以被理解为彼此间接地相对,尽管仍然彼此面对。
67.当在本说明书中使用时,术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”、“具有(has)”、“具有(have)”和/或“具有(having)”及其变型指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在,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。
68.短语“在平面图中”意指从顶部观察对象,以及短语“在示意性剖视图中”意指从侧部观察被竖直切割的对象的剖面。
69.如本文中所用,“约”或“近似”包括所述值和在如本领域中普通技术人员在考虑所讨论的测量和与特定量的测量相关联的误差(即,测量系统的限制)时所确定的特定值的可
接受偏差范围内的平均值。例如,“约”可以意指在一个或多个标准偏差内,或在所述值的
±
30%、
±
20%、
±
10%、
±
5%内。
70.除非本文中另外限定或暗示,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的上下文中的含义一致的含义,并且将不会被解释为理想化的或过于正式的含义,除非本文中明确地如此限定。
71.本公开的各种实施方式的特征中的每个可以部分地或整体地组合或部分地或整体地彼此组合,并且实施方式是可能的。每个实施方式可以彼此独立地实现,或者可以关联地一起实现。
72.在下文中,将参考附图描述本公开的实施方式。
73.图1是根据实施方式的显示装置的示意性平面图。
74.参考图1,在本公开的精神和范围内,根据实施方式的显示装置10可以应用于智能电话、移动电话、平板pc、个人数字助理(pda)、便携式多媒体播放器(pmp)、电视机、游戏机、手表型电子装置、头戴式显示器、个人计算机监视器、膝上型计算机、汽车导航系统、汽车仪表组、数码相机、摄像机、户外广告牌、电子广告牌、各种医疗仪器、诸如冰箱和洗衣机的各种家用电器、物联网(iot)装置。在下面的描述中,电视(tv)被描述为显示装置的示例。tv可以具有高分辨率或超高分辨率,诸如hd、uhd、4k和8k。
75.根据实施方式的显示装置10可以通过显示图像的方式被不同地分类。在本公开的精神和范围内,显示装置的分类的示例可以包括有机发光显示装置、无机发光显示装置、量子点发光显示装置(qed)、微型led显示装置(微型led)、纳米led显示装置(纳米led)、等离子体显示装置(pdp)、场发射显示装置(fed)和阴极射线显示装置(crt)、液晶显示装置(lcd)、电泳显示装置(epd)。在下面的描述中,有机发光显示装置将被描述为显示装置10的示例,并且有机发光显示装置将被简称为显示装置,除非有必要将其与其他装置区分开。然而,将理解的是,实施方式不限于有机发光显示装置,并且在不背离本公开的范围的情况下,可以使用上面列出的显示装置中的一种或任何其它显示装置。
76.在附图中,第一方向dr1是指显示装置10的水平方向,第二方向dr2是指显示装置10的竖直方向,以及第三方向dr3是指显示装置10的厚度方向。如本文中所用,术语“左”、“右”、“上”和“下”侧是指在从顶部(或在平面图中)观察显示装置10的情况下的相对位置。例如,右侧是指在第一方向dr1上的一个侧或一侧,左侧是指在第一方向dr1上的另一侧,上侧是指在第二方向dr2上的一个侧或一侧,以及下侧是指在第二方向dr2上的另一侧。上部是指由第三方向dr3的箭头所示的一侧,而下部是指在第三方向dr3上的相对侧。
77.根据实施方式,当从顶部(或在平面图中)观察时,显示装置10可以具有方形形状,例如正方形形状。在显示装置10是电视的情况下,它可以具有其中较长的侧在水平方向上的矩形形状。然而,应当理解的是,本公开不限于此。较长的侧可以位于竖直方向上。例如,显示装置10可以可旋转地安装,使得较长的侧可变地位于水平方向或竖直方向上。显示装置10可以具有圆形形状或椭圆形形状。将理解的是,本文中公开的形状可以包括与这些形状基本上相同或相似的形状。
78.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可以是显示图
像的有效区域。当从顶部(或在平面图中)观察时,显示区域dpa可以具有但不限于类似于显示装置10的一般形状的正方形形状。
79.显示区域dpa可以包括像素px。像素px可以布置(或设置)成矩阵。当从顶部(或在平面图中)观察时,像素px中的每个的形状可以是但不限于矩形或正方形。像素px中的每个可以具有包括相对于显示装置10的一侧倾斜的侧部的菱形形状。像素px可以包括不同颜色的像素px。例如,像素px可以包括但不限于红色第一颜色像素px、绿色第二颜色像素px和蓝色第三颜色像素px。颜色的像素px可以交替地布置成rgb条纹图案或矩阵。
80.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或可以完全或部分地邻近显示区域dpa。显示区域dpa可以具有正方形形状,并且非显示区域nda可以设置成邻近显示区域dpa的四个侧部。非显示区域nda可以形成显示装置10的边框。
81.在非显示区域nda中,可以设置用于驱动显示区域dpa的驱动电路或驱动元件。根据实施方式,焊盘区域可以在邻近显示装置10的第一侧(图1中的下侧)的非显示区域nda中位于(或设置在)显示装置10的显示衬底上,并且外部装置exd可以安装在焊盘区域的焊盘电极上。在本公开的精神和范围内,外部装置exd的示例可以包括连接膜、印刷电路板、驱动器芯片dic、连接器、线连接膜。形成或直接形成在显示装置10的显示衬底上的扫描驱动器sdr等可以设置在邻近显示装置10的第二侧(图1中的左侧)的非显示区域nda中。
82.图2是根据实施方式的显示装置的显示衬底的电路的示意性平面图。
83.参考图2,线设置在第一衬底上。在本公开的精神和范围内,线可以包括扫描线scl、感测信号线ssl、数据线dtl、初始化电压线vil、第一电源电压线elvdl。
84.扫描线scl和感测信号线ssl可以在第一方向dr1上延伸。扫描线scl和感测信号线ssl可以连接到扫描驱动器sdr。扫描驱动器sdr可以包括驱动电路。扫描驱动器sdr可以在显示衬底上设置在非显示区域nda的一个侧或一侧上,但是本公开不限于此。扫描驱动器sdr可以设置在非显示区域nda的两侧上。扫描驱动器sdr可以连接到信号连接线cwl。信号连接线cwl的至少一个端或一端可以在非显示区域nda中形成焊盘wpd_cw,并且可以连接到外部装置exd(参见图1)。
85.数据线dtl和初始化电压线vil可以在与第一方向dr1交叉或相交的第二方向dr2上延伸。第一电源电压线elvdl可以包括在第二方向dr2上延伸的部分。第一电源电压线elvdl还可以包括在第一方向dr1上延伸的部分。第一电源电压线elvdl可以具有但不限于网格结构。
86.布线焊盘wpd可以设置在数据线dtl、初始化电压线vil和第一电源电压线elvdl的至少一端处。布线焊盘wpd可以设置在非显示区域nda的焊盘区域pda中。根据实施方式,数据线dtl的布线焊盘wpd_dt(下文中,称为数据焊盘)、初始化电压线vil的布线焊盘wpd_rv(下文中,称为初始化电压焊盘)以及第一电源电压线elvdl的布线焊盘wpd_elvd(下文中,称为第一电源电压焊盘)可以设置在非显示区域nda的焊盘区域pda中。作为另一示例,数据焊盘wpd_dt、初始化电压焊盘wpd_rv和第一电源电压焊盘wpd_elvd可以设置在不同的非显示区域nda中。如上所述,外部装置exd(参见图1)可以安装在布线焊盘wpd上。在本公开的精神和范围内,外部装置exd可以通过各向异性导电膜、超声结合安装在布线焊盘wpd上。
87.显示衬底上的像素px中的每个可以包括像素驱动电路。上述线可以穿过像素px中
的每个或其周边,以将驱动信号施加到像素驱动电路。像素驱动电路可以包括晶体管和电容器。每个像素驱动电路的晶体管和电容器的数量可以以多种方式改变。在以下描述中,将描述具有包括三个晶体管和一个电容器的3t1c结构的像素驱动电路作为示例。然而,将理解的是,本公开不限于此。可以采用各种修改的像素结构,诸如2t1c结构、7t1c结构和6t1c结构。
88.图3a是根据实施方式的显示装置的像素的等效电路的示意图。
89.参考图3a,除了发光元件le之外,根据实施方式的显示装置10的像素px中的每个还可以包括三个晶体管dtr、str1和str2和用于存储的一个电容器cst。
90.发光元件le发射与通过驱动晶体管dtr提供的电流成比例的光。在本公开的精神和范围内,发光元件le可以实现为无机发光二极管、有机发光二极管、微型发光二极管、纳米发光二极管。
91.发光元件le的第一电极(例如,阳极电极)可以连接到驱动晶体管dtr的源电极,并且其第二电极(例如,阴极电极)可以连接到第二电源电压线elvsl,其中从第二电源电压线elvsl施加低于第一电源电压线elvdl的高电平电压(第一电源电压)的低电平电压(第二电源电压)。
92.驱动晶体管dtr根据栅电极和源电极之间的电压差来调整从施加第一电源电压的第一电源电压线elvdl流向发光元件le的电流。驱动晶体管dtr的栅电极可以连接到第一晶体管str1的第一电极,源电极可以连接到发光元件le的第一电极,并且漏电极可以连接到施加第一电源电压的第一电源电压线elvdl。
93.第一晶体管str1通过扫描线scl的扫描信号导通,以将数据线dtl与驱动晶体管dtr的栅电极连接。第一晶体管str1的栅电极可以连接到扫描线scl,其第一电极可以连接到驱动晶体管dtr的栅电极,并且其第二电极可以连接到数据线dtl。
94.第二晶体管str2可以通过感测信号线ssl的感测信号导通,以将初始化电压线vil连接到驱动晶体管dtr的源电极。第二晶体管str2的栅电极可以连接到感测信号线ssl,其第一电极可以连接到初始化电压线vil,并且其第二电极可以连接到驱动晶体管dtr的源电极。
95.根据实施方式,第一晶体管str1和第二晶体管str2中的每个的第一电极可以是源电极,而其第二电极可以是漏电极。然而,将理解的是,本公开不限于此。第一晶体管str1和第二晶体管str2中的每个的第一电极可以是漏电极,而其第二电极可以是源电极。
96.电容器cst可以形成在驱动晶体管dtr的栅电极和源电极之间。电容器cst存储驱动晶体管dtr的栅极电压和源极电压之间的电压差。
97.驱动晶体管dtr以及第一晶体管str1和第二晶体管str2可以形成为薄膜晶体管。尽管图3a示出了驱动晶体管dtr以及第一晶体管str1和第二晶体管str2中的每个被实现为n型金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet),但是将注意的是,本公开不限于此。例如,驱动晶体管dtr以及第一晶体管str1和第二晶体管str2可以被实现为p型mosfet,或者它们中的一些或多个可以被实现为n型mosfet,而其它的可以被实现为p型mosfet。
98.图3b是根据实施方式的显示装置的像素的等效电路的示意图。参考图3b,发光元件le的第一电极可以连接到第四晶体管str4的第一电极和第六晶体管str6的第二电极,而第二电极可以连接到第二电源电压线elvsl。寄生电容cel可以形成在发光元件le的第一电
极和第二电极之间。第一晶体管str1可以包括两个晶体管st1-1和st1-2,并且第三晶体管str3可以包括两个晶体管st3-1和st3-2。
99.像素px中的每个可以包括驱动晶体管dtr、开关元件和电容器cst。开关元件包括第一晶体管str1、第二晶体管str2、第三晶体管str3、第四晶体管str4、第五晶体管str5和第六晶体管str6。
100.驱动晶体管dtr可以包括栅电极,第一电极和第二电极。根据施加到栅电极的数据电压来控制驱动晶体管dtr的在第一电极和第二电极之间流动的漏极-源极电流(下文中,称为“驱动电流”)。
101.电容器cst形成在驱动晶体管dtr的栅电极和第一电源电压线elvdl之间。电容器cst的一个电极可以连接到驱动晶体管dtr的栅电极,而其另一电极可以连接到第一电源电压线elvdl。
102.在第一晶体管str1、第二晶体管str2、第三晶体管str3、第四晶体管str4、第五晶体管str5和第六晶体管str6以及驱动晶体管dtr中的每个的第一电极是源电极的情况下,其第二电极可以是漏电极。例如,在第一晶体管str1、第二晶体管str2、第三晶体管str3、第四晶体管str4、第五晶体管str5和第六晶体管str6以及驱动晶体管dtr中的每个的第一电极是漏电极的情况下,其第二电极可以是源电极。
103.第一晶体管str1、第二晶体管str2、第三晶体管str3、第四晶体管str4、第五晶体管str5和第六晶体管str6以及驱动晶体管dtr中的每个的有源层可以由多晶硅、非晶硅和氧化物半导体中的一种制成。在第一晶体管str1至第六晶体管str6以及驱动晶体管dtr中的每个的半导体层由多晶硅制成的情况下,可以采用低温多晶硅(ltps)工艺。
104.尽管在图3b中第一晶体管str1、第二晶体管str2、第三晶体管str3、第四晶体管str4、第五晶体管str5和第六晶体管str6以及驱动晶体管dtr是p型金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet),但这仅是说明性的。它们可以是n型mosfet。
105.此外,在本公开的精神和范围内,可以基于驱动晶体管dtr的特性、发光元件le的特性来确定来自第一电源电压线elvdl的第一电源电压、来自第二电源电压线elvsl的第二电源电压和来自初始化电压线vil的第三电源电压。
106.图3c是根据实施方式的显示装置的像素的等效电路的示意图。
107.图3c的实施方式与图3b的实施方式的不同之处可以在于,驱动晶体管dtr、第二晶体管str2、第四晶体管str4、第五晶体管str5和第六晶体管str6可以被实现为p型mosfet,而第一晶体管str1和第三晶体管str3可以被实现为n型mosfet。
108.参考图3c,被实现为p型mosfet的驱动晶体管dtr、第二晶体管str2、第四晶体管str4、第五晶体管str5和第六晶体管str6中的每个的有源层可以由多晶硅制成,并且被实现为n型mosfet的第一晶体管str1和第三晶体管str3的有源层可以由氧化物半导体制成。
109.图3c的实施方式与图3b的实施方式的不同之处可以在于,第二晶体管str2的栅电极和第四晶体管str4的栅电极可以连接到写扫描线gwl,并且第一晶体管str1的栅电极可以连接到控制扫描线gcl。在图3c中,由于第一晶体管str1和第三晶体管str3由n型mosfet形成,所以可以将栅极高电压的扫描信号施加到控制扫描线gcl和初始化扫描线gil。相反,由于第二晶体管str2、第四晶体管str4、第五晶体管str5和第六晶体管str6由p型mosfet形成,所以可以将栅极低电压的扫描信号施加到写扫描线gwl和发射线el。
110.应注意的是,根据实施方式的像素px的等效电路图不限于图3a至图3c中所示出的等效电路图。根据实施方式的像素px的等效电路图可以被实现为除图3a至图3c中所示的实施方式之外的其它电路结构。
111.图4是示意性地示出根据实施方式的显示装置的示意性剖视图。图5是示意性地示出根据实施方式的第一发射区域的放大视图。图6是示出根据实施方式的像素电极和发光元件的示意性剖视图。图7是示出根据实施方式的像素电极和发光元件的修改的示意性剖视图。图8是示意性地示出根据实施方式的发射区域的示意性平面图。图9是示意性地示出发光元件的示意性剖视图。图10是示出发射区域和滤色器的示意性平面图。
112.参考图4至图10,显示装置10可以包括显示衬底100和设置在显示衬底100上的波长转换部分200。
113.显示衬底100可以包括第一衬底110和设置在第一衬底110上的发光元件部分lep。第一衬底110可以是绝缘衬底。第一衬底110可以包括透明材料。例如,第一衬底110可以包括诸如玻璃和石英的透明绝缘材料。第一衬底110可以是刚性衬底。然而,第一衬底110不限于上述情况。第一衬底110可以包括诸如聚酰亚胺的塑料,或者可以是柔性的,使得它可以是曲化的、弯曲的、折叠的或卷曲的。可以在第一衬底110中限定发射区域ea1、ea2和ea3以及非发射区域nea。
114.在第一衬底110上,可以设置开关元件t1、t2和t3。根据实施方式,第一开关元件t1可以位于第一发射区域ea1中,第二开关元件t2可以位于第二发射区域ea2中,以及第三开关元件t3可以位于第三发射区域ea3中。然而,将理解的是,本公开不限于此。在其它实施方式中,第一开关元件t1、第二开关元件t2和第三开关元件t3中的至少一个可以位于非发射区域nea中。
115.根据实施方式,第一开关元件t1、第二开关元件t2和第三开关元件t3中的每个可以是包括非晶硅、多晶硅或氧化物半导体的薄膜晶体管。尽管在附图中未示出,但是用于向开关元件t1、t2和t3传送信号的信号线(例如,在本公开的精神和范围内的栅极线、数据线、电力线)还可以设置在第一衬底110上。
116.开关元件t1、t2和t3中的每个可以包括半导体层65、栅电极75、源电极85a和漏电极85b。缓冲层60可以设置在第一衬底110上。缓冲层60可以设置成覆盖第一衬底110的整个表面或与之重叠。在本公开的精神和范围内,缓冲层60包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅,并且可以由其单层或双层构成。
117.半导体层65可以设置在缓冲层60上。半导体层65可以形成开关元件t1、t2和t3中的每个的沟道。半导体层65可以包括非晶硅、多晶硅或氧化物半导体。在本公开的精神和范围内,氧化物半导体可以包括例如包含铟、锌、镓、锡、钛、铝、铪(hf)、锆(zr)、镁(mg)的二元化合物(ab
x
)、三元化合物(ab
xcy
)和四元化合物(ab
xcydz
)。根据实施方式,半导体层65可以包括氧化铟锡锌(itzo)。
118.栅极绝缘层70可以设置在半导体层65上。在本公开的精神和范围内,栅极绝缘层70可以包括硅化合物、金属氧化物。例如,在本公开的精神和范围内,栅极绝缘层70可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钽、氧化铪、氧化锆、氧化钛。根据实施方式,栅极绝缘层70可以包括氧化硅。
119.栅电极75可以设置在栅极绝缘层70上。栅电极75可以设置成与半导体层65重叠。
栅电极75可以包括导电材料。栅电极75可以包括诸如ito、izo、itzo和in2o3的金属氧化物或诸如铜(cu)、钛(ti)、铝(al)、钼(mo)、钽(ta)、钙(ca)、铬(cr)、镁(mg)和镍(ni)的金属。例如,栅电极75可以但不限于由cu/ti的双层构成,在该双层中,铜的上层可以堆叠在钛的下层上。
120.层间电介质层80可以设置在栅电极75上。层间电介质层80可以包括无机绝缘材料,诸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铪、氧化铝、氧化钛、氧化钽和氧化锌。
121.源电极85a和漏电极85b可以设置在层间电介质层80上。源电极85a和漏电极85b可以通过穿透层间电介质层80和栅极绝缘层70的接触孔与半导体层65接触。源电极85a和漏电极85b可以包括诸如ito、izo、itzo和in2o3的金属氧化物或诸如铜(cu)、钛(ti)、铝(al)、钼(mo)、钽(ta)、钙(ca)、铬(cr)、镁(mg)和镍(ni)的金属。例如,源电极85a和漏电极85b可以但不限于由cu/ti的双层构成,在该双层中,铜的上层可以堆叠在钛的下层上。
122.绝缘层130可以遍及第一开关元件t1、第二开关元件t2和第三开关元件t3设置。根据实施方式,绝缘层130可以是平坦化层并且可以包括有机材料。例如,在本公开的精神和范围内,绝缘层130可以包括丙烯酸树脂、环氧树脂、酰亚胺树脂、酯基树脂。根据实施方式,绝缘层130可以包括正性光敏材料或负性光敏材料。
123.发光元件部分lep可以设置在绝缘层130上。发光元件部分lep可以包括像素电极pe1、pe2和pe3、发光元件le和公共电极ce。
124.像素电极pe1、pe2和pe3可以包括第一像素电极pe1、第二像素电极pe2和第三像素电极pe3。第一像素电极pe1、第二像素电极pe2和第三像素电极pe3可以用作发光元件le的第一电极,并且可以是阳极电极或阴极电极。第一像素电极pe1可以设置在第一发射区域ea1中,并且可以至少部分地延伸到非发射区域nea。第二像素电极pe2可以设置在第二发射区域ea2中,并且可以至少部分地延伸到非发射区域nea。第三像素电极pe3可以设置在第三发射区域ea3中,并且可以至少部分地延伸到非发射区域nea。第一像素电极pe1可以通过绝缘层130连接到第一开关元件t1,第二像素电极pe2可以通过绝缘层130连接到第二开关元件t2,并且第三像素电极pe3可以通过绝缘层130连接到第三开关元件t3。
125.第一像素电极pe1、第二像素电极pe2和第三像素电极pe3可以是反射电极。第一像素电极pe1、第二像素电极pe2和第三像素电极pe3可以具有膜的结构,在该膜的结构中,具有氧化钛(tio2)、氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锌(zno)、氧化铟锡锌(itzo)或氧化镁(mgo)的高功函数的材料层和银(ag)、镁(mg)、铝(al)、铂(pt)、铅(pb)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、锂(li)、钙(ca)或其混合物的反射材料层可以彼此堆叠。具有较高功函数的材料层可以设置成比反射材料层高,使得其可以更靠近发光元件le。第一像素电极pe1、第二像素电极pe2和第三像素电极pe3可以具有但不限于ito/mg、ito/mgf2、ito/ag和ito/ag/ito的多层结构。
126.根据该实施方式,像素电极pe1、pe2和pe3中的每个可以包括下电极层p1、反射电极层p2和上电极层p3。在下面的描述中,第一像素电极pe1将被描述为示例。
127.下电极层p1可以设置在第一像素电极pe1的底部处,并且可以与第一开关元件t1电连接。下电极层p1可以包括金属氧化物,例如氧化钛(tio2)、氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锌(zno)、氧化铟锡锌(itzo)或氧化镁(mgo)。
128.反射电极层p2可以设置在下电极层p1上,以向上反射从发光元件le发射的光。反
射电极层p2可以包括具有高反射率的金属,例如银(ag)、镁(mg)、铝(al)、铂(pt)、铅(pb)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、锂(li)、钙(ca)或其混合物。
129.上电极层p3可以设置在反射电极层p2上并且可以与发光元件le直接接触。上电极层p3可以设置在反射电极层p2和发光元件le的连接电极150之间。上电极层p3可以包括金属氧化物,例如氧化钛(tio2)、氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锌(zno)、氧化铟锡锌(itzo)或氧化镁(mgo)。根据实施方式,第一像素电极pe1可以形成为ito/ag/ito的多层结构。
130.参考图7,在实施方式中,可以从第一像素电极pe1去除下电极层p1。第一像素电极pe1可以具有包括反射电极层p2和设置在反射电极层p2上的上电极层p3的两层结构。
131.应当注意的是,根据图6的实施方式,下电极层p1和上电极层p3可以处于多晶相。在稍后将描述的制造工艺中,在形成设置在上电极层p3上的接触电极160的工艺期间,第一像素电极pe1可以被一起蚀刻。处于多晶相的上电极层p3可以保护其下的反射电极层p2免受在形成接触电极160的工艺中使用的蚀刻剂的影响。因此,能够防止反射电极层p2被蚀刻剂蚀刻。在实施方式中,下电极层p1和上电极层p3可以是多晶化ito、多晶化氧化钛(tio2)、多晶化氧化铟锌(izo)、多晶化氧化锌(zno)、多晶化氧化铟锡锌(itzo)和多晶化氧化镁(mgo)中的一种。在图7的实施方式中,第一像素电极pe1的上电极层p3可以处于多晶相。
132.堤部bnl可以设置在第一像素电极pe1、第二像素电极pe2和第三像素电极pe3上。堤部bnl可以包括暴露第一像素电极pe1的开口、暴露第二像素电极pe2的开口和暴露第三像素电极pe3的开口,并且可以限定第一发射区域ea1、第二发射区域ea2、第三发射区域ea3和非发射区域nea。第一像素电极pe1的没有被堤部bnl覆盖或重叠并且暴露的区域可以是第一发射区域ea1。第二像素电极pe2的没有被堤部bnl覆盖或重叠并且暴露的区域可以是第二发射区域ea2。第三像素电极pe3的没有被堤部bnl覆盖或重叠并且暴露的区域可以是第三发射区域ea3。堤部bnl所定位的其它区域可以是非发射区域nea。
133.堤部bnl可以包括有机绝缘材料,例如聚丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂和苯并环丁烯(bcb)。
134.根据实施方式,堤部bnl可以与稍后将描述的波长转换部分200的滤色器cf1、cf2和cf3以及光阻挡构件bk重叠。根据实施方式,堤部bnl可以与光阻挡构件bk完全重叠。堤部bnl可以与第一滤色器cf1、第二滤色器cf2和第三滤色器cf3重叠。
135.发光元件le可以设置在第一像素电极pe1、第二像素电极pe2和第三像素电极pe3上。
136.如图4至图7中所示,发光元件le可以设置在第一发射区域ea1、第二发射区域ea2和第三发射区域ea3中的每个中。发光元件le可以是在第三方向dr3上延伸的竖直发光二极管。例如,发光元件le在第三方向dr3上的长度可以大于在水平方向上的长度。水平长度是指在第一方向dr1上的长度或在第二方向dr2上的长度。例如,发光元件le在第三方向dr3上的长度可以是约1μm至约5μm。
137.发光元件le可以是微型发光二极管。在显示衬底100的厚度方向上,例如在第三方向dr3上,发光元件le可以包括连接电极150、第一半导体层sem1、电子阻挡层ebl、有源层mqw、超晶格层slt、第二半导体层sem2和第三半导体层sem3。连接电极150、第一半导体层sem1、电子阻挡层ebl、有源层mqw、超晶格层slt、第二半导体层sem2和第三半导体层sem3可
以按该顺序在第三方向dr3上彼此堆叠。
138.发光元件le可以具有拥有比高度长的宽度的圆柱形形状、盘形状或棒形状。然而,将理解的是,本公开不限于此。在本公开的精神和范围内,发光元件le可以具有棒、线、管的形状,诸如立方体、长方体和六边形柱的多边形柱的形状,或者可以具有在一方向上延伸的具有部分倾斜的外表面的形状。
139.连接电极150可以设置在像素电极pe1、pe2和pe3中的每个上。在下文中,将描述设置在第一像素电极pe1上的发光元件le作为示例,但是本公开不限于此。设置在第二像素电极pe2和第三像素电极pe3上的发光元件le可以具有相同的结构。
140.连接电极150可以包括反射层151和连接层153。反射层151可以反射从发光元件le的有源层mqw发射的光。反射层151可以邻近发光元件le的有源层mqw设置。反射层151可以包括具有高光反射率同时具有导电性的金属材料。反射层151可以包括例如铝(al)、银(ag)或其合金。在实施方式中,除了上述金属材料之外,反射层151还可以包括ito。
141.连接层153可以将发射信号从第一像素电极pe1传送到发光元件le。连接层153可以是欧姆连接电极。然而,将理解的是,本公开不限于此。连接电极150可以是肖特基连接电极。连接层153可以设置在发光元件le的底部处,并且可以设置成比反射层151更远离有源层mqw。连接层153可以包括金(au)、铜(cu)、锡(sn)、银(ag)、铝(al)和钛(ti)中的至少一种。例如,连接层153可以包括金和锡的9:1合金、8:2合金或7:3合金、或铜、银和锡的合金(sac305)。
142.尽管在图6中所示的示例中发光元件le的连接电极150具有一个反射层151和连接层153的双层结构,但本公开不限于此。在一些实施方案中,发光元件le可以包括具有多于两个层的连接电极150,或者可以从中去除这些层中的一些或多个。在实施方式中,反射层151可以设置在发光元件le的底部处,并且连接层153可以设置成比反射层151更靠近有源层mqw。
143.第一半导体层sem1可以设置在连接电极150上。第一半导体层sem1可以是p型半导体,并且可以包括具有以下化学式的半导体材料:al
x
gayin
1-x-y
n(0≤x≤1、0≤y≤1且0≤x y≤1)。例如,它可以是p型掺杂的algainn、gan、algan、ingan、aln和inn中的至少一种。在本公开的精神和范围内,第一半导体层sem1可以掺杂有p型掺杂剂,并且p型掺杂剂可以是mg、zn、ca、ba。例如,第一半导体层sem1可以是掺杂有p型mg的p-gan。第一半导体层sem1的厚度可以在但不限于从约30nm至约200nm的范围。
144.电子阻挡层ebl可以设置在第一半导体层sem1上。电子阻挡层ebl可以抑制或防止太多的电子流入有源层mqw中。例如,电子阻挡层ebl可以是掺杂有p型mg的p-algan。电子阻挡层ebl的厚度可以在约10nm至约50nm的范围内,但是本公开不限于此。可以去除电子阻挡层ebl。
145.有源层mqw可以设置在电子阻挡层ebl上。当电子-空穴对响应于通过第一半导体层sem1和第二半导体层sem2施加的电信号在有源层mqw中结合时,有源层mqw可以发射光。有源层mqw可以发射具有约450nm至约495nm的中心波长范围的第一光,例如蓝色波长范围的光。
146.有源层mqw可以包括具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料。在有源层mqw可以包括具有多量子阱结构的材料的情况下,阱层和势垒层可以在该结构中交替地彼此堆叠。
阱层可以由ingan制成,并且势垒层可以由gan或algan制成,但本公开不限于此。
147.例如,有源层mqw可以具有其中具有大能带隙的半导体材料和具有小能带隙的半导体材料彼此交替地堆叠的结构,并且根据发射光的波长范围可以包括其它iii族至v族半导体材料。由有源层mqw发射的光不限于第一光。在一些实施方案中,可以由有源层mqw发射第二光(在绿色波长范围内的光)或第三光(在红色波长范围内的光)。根据实施方式,在包括在有源层mqw中的半导体材料中包括铟的情况下,发射光的颜色可以根据铟的含量而变化。例如,在铟的含量为约15%的情况下,可以发射蓝色波长范围的光。在铟的含量为约25%的情况下,可以发射绿色波长范围的光。在铟的含量为约35%或更多的情况下,可以发射红色波长范围的光。
148.超晶格层slt可以设置在有源层mqw上。超晶格层slt可以释放第二半导体层sem2和有源层mqw之间的应力。例如,超晶格层slt可以由ingan或gan制成。超晶格层slt的厚度可以是约50nm至约200nm。可以去除超晶格层slt。
149.第二半导体层sem2可以设置在超晶格层slt上。第二半导体层sem2可以是n型半导体。第二半导体层sem2可以包括具有以下化学式的半导体材料:al
x
gayin
1-x-y
n(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x y≤1)。例如,它可以是n型掺杂的algainn、gan、algan、ingan、aln和inn中的至少一种。在本公开的精神和范围内,第二半导体层sem2可以掺杂有n型掺杂剂,并且n型掺杂剂可以是si、ge、se、sn。例如,第二半导体层sem2可以是掺杂有n型si的n-gan。第二半导体层sem2的厚度可以在但不限于从约2μm至约4μm的范围。
150.第三半导体层sem3可以设置在第二半导体层sem2上。第三半导体层sem3可以设置在第二半导体层sem2和公共电极ce之间。第三半导体层sem3可以是未掺杂的半导体。第三半导体层sem3可以包括与第二半导体层sem2相同的材料或类似的材料,但是可以不掺杂n型掺杂剂或p型掺杂剂。在实施方式中,第三半导体层sem3可以是但不限于未掺杂的algainn、gan、algan、ingan、aln和inn中的至少一种。
151.平坦化层pll可以设置在堤部bnl和像素电极pe1、pe2和pe3上。平坦化层pll可以提供平坦表面,使得可以形成稍后将描述的公共电极ce。平坦化层pll可以形成为具有一高度,使得至少一部分(例如发光元件le的上部)可以突出到平坦化层pll上方。例如,平坦化层pll距第一像素电极pe1的上表面的高度可以小于发光元件le的高度。
152.平坦化层pll可以包括有机材料以提供平坦表面。例如,在本公开的精神和范围内,平坦化层pll可以包括聚丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂、苯并环丁烯(bcb)。
153.公共电极ce可以设置在平坦化层pll和发光元件le上。公共电极ce可以设置在第一衬底110的其上形成有发光元件le的一个表面或一表面上,并且可以完全设置在显示区域dpa和非显示区域nda中。公共电极ce可以设置成与显示区域dpa中的发射区域ea1、ea2和ea3重叠,并且可以具有小的厚度以允许光出射。
154.公共电极ce可以设置在或直接设置在发光元件le的上表面和侧表面上。公共电极ce可以与发光元件le的侧表面中的第二半导体层sem2和第三半导体层sem3直接接触。如图6中所示,公共电极ce可以是覆盖发光元件le或与之重叠并且将发光元件le彼此公共连接的公共层。由于导电的第二半导体层sem2在发光元件le中的每个中具有图案化结构,所以公共电极ce可以与发光元件le中的每个的第二半导体层sem2的侧表面直接接触,使得可以
向发光元件le中的每个施加公共电压。
155.由于公共电极ce完全设置在第一衬底110上以施加公共电压,所以公共电极ce可以包括具有低电阻的材料。公共电极ce可以形成为具有小的厚度以允许光出射。例如,公共电极ce可以包括具有低电阻的材料,诸如铝(al)、银(ag)和铜(cu)。公共电极ce的厚度可以是但不限于约至
156.接触电极160可以设置在发光元件le和像素电极pe1、pe2和pe3之间。接触电极160可以改善发光元件le和像素电极pe1、pe2和pe3之间的粘合特性和/或界面特性。当从顶部(或在平面图中)观察时,接触电极160的尺寸可以等于发光元件le的尺寸。根据实施方式,接触电极160的侧表面可以与发光元件le的侧表面对准并重合。接触电极160的至少一个侧或一侧可以与发光元件le的连接电极150的至少一个侧或一侧对准。然而,应当理解的是,本公开不限于此。当从顶部(或在平面图中)观察时,接触电极160的尺寸可以小于发光元件le的尺寸。
157.接触电极160可以包括第一接触层161和第二接触层165。第一接触层161可以形成接触电极160的下部,并且可以设置在或直接设置在第一像素电极pe1上以与第一像素电极pe1接触。第一接触层161可以改善与第一像素电极pe1的粘合特性。在实施方式中,第一接触层161可以与第一像素电极pe1的上电极层p3直接接触,并且可以与上电极层p3具有优异的粘合特性。第一接触层161可以包括与上电极层p3具有优异粘合特性的金属材料。根据实施方式,第一接触层161可以包括钛(ti)。然而,应当理解的是,本公开不限于此。第一接触层161可以包括任何其它金属材料,只要它与上电极层p3具有优异的粘合特性即可。根据实施方式,上电极层p3可以是ito,并且第一接触层161可以是钛。
158.第二接触层165可以设置在第一接触层161上,并且可以在接触电极160中形成上部。第二接触层165可以设置在或直接设置在发光元件le的下表面上以与发光元件le接触。根据实施方式,第二接触层165可以与发光元件le的连接电极150直接接触,并且可以与连接电极150的连接层153直接接触。
159.第二接触层165可以粘附发光元件le。发光元件le可以通过第二接触层165粘附到像素电极pe1、pe2和pe3。第二接触层165可以包括与发光元件le具有优异粘附性的金属材料。第二接触层165可以包括与发光元件le的连接层153具有优异粘合特性的金属材料。第二接触层165可以包括铜(cu)或金(au)。然而,应当理解的是,本公开不限于此。第二接触层165可以包括任何其它金属材料,只要它与连接层153具有优异的粘合特性即可。根据实施方式,连接层153可以是铜、银和锡的合金(sac305),以及第二接触层165可以是铜(cu)。根据实施方式,连接层153可以是铜、银和锡的合金(sac305),以及第二接触层165可以是金(au)。
160.上述发光元件le可以通过接触电极160从像素电极pe1、pe2和pe3接收像素电压或阳极电压,并且可以通过公共电极ce接收公共电压。发光元件le可以发射具有根据像素电压和公共电压之间的电压差的亮度的光。
161.参考图9,从发光元件le的有源层mqw发射的光中的一些可以在发光元件le的反射层151处被向上反射,而光中的其它光可以朝向第一像素电极pe1前进。根据该实施方式,像素电极pe1、pe2和pe3中的每个可以包括反射电极层p2,使得从发光元件le发射的光可以被向上反射,以提高输出耦合效率。例如,当从顶部(或在平面图中)观察时,设置在发光元件
le和像素电极pe1、pe2和pe3之间的接触电极160具有与发光元件le相同的尺寸,因此能够防止从发光元件le发射的光被接触电极160吸收。
162.根据实施方式,通过在像素电极pe1、pe2和pe3上设置发光元件le,例如无机发光二极管,能够消除易受外部湿气或氧气影响的有机发光二极管的缺点,并提高有机发光二极管的寿命和可靠性。
163.波长转换部分200可以设置在发光元件部分lep上。波长转换部分200可以包括分隔壁pw、波长转换层qdl、滤色器cf1、cf2和cf3、光阻挡构件bk和保护层ptl。
164.分隔壁pw可以在显示区域dpa中设置在公共电极ce上,并且可以将发射区域ea1、ea2和ea3与堤部bnl一起分隔。分隔壁pw可以在第一方向dr1和第二方向dr2上延伸,并且可以在整个显示区域dpa中形成网格图案。分隔壁pw可以不与发射区域ea1、ea2和ea3重叠,并且可以与非发射区域nea重叠。
165.分隔壁pw可以包括暴露在其下的公共电极ce的开口op1、op2和op3。开口op1、op2和op3可以包括与第一发射区域ea1重叠的第一开口op1、与第二发射区域ea2重叠的第二开口op2以及与第三发射区域ea3重叠的第三开口op3。开口op1、op2和op3可以分别与发射区域ea1、ea2和ea3对齐。换言之,第一开口op1可以与第一发射区域ea1对齐,第二开口op2可以与第二发射区域ea2对齐,并且第三开口op3可以与第三发射区域ea3对齐。
166.分隔壁pw可以提供可以形成波长转换层qdl的空间。为此,分隔壁pw可以具有一厚度,例如,分隔壁pw的厚度可以在约1μm至约10μm的范围内。分隔壁pw可以包括具有一厚度的有机绝缘材料。在本公开的精神和范围内,有机绝缘材料可以包括例如环氧基树脂、丙烯酸基树脂、卡多(cardo)基树脂、酰亚胺基树脂。
167.波长转换层qdl可以分别设置在开口op1、op2和op3中。波长转换层qdl可以将入射光的峰值波长转换或移位为另一峰值波长的光。波长转换层qdl可以将从发光元件le发射的蓝色的第一光中的一些转换成黄色的第四光。在波长转换层qdl中,第一光和第四光可以混合以发射白色的第五光。第五光可以通过第一滤色器cf1转换成第一光,可以通过第二滤色器cf2转换成第二光,并且可以通过第三滤色器cf3转换成第三光。
168.波长转换层qdl可以分别设置在开口op1、op2和op3中,并且可以彼此间隔开。例如,波长转换层qdl可以形成为彼此间隔开的点状岛的图案。例如,波长转换层qdl可以分别设置在第一开口op1、第二开口op2和第三开口op3中,并且波长转换层qdl的数量可以等于开口op1、op2和op3的数量。波长转换层qdl可以设置成与第一发射区域ea1、第二发射区域ea2和第三发射区域ea3中的每个重叠。根据实施方式,波长转换层qdl可以与第一发射区域ea1、第二发射区域ea2和第三发射区域ea3完全重叠。
169.波长转换层qdl可以包括第一基础树脂brs1和第一波长转换颗粒wcp1。第一基础树脂brs1可以包括透光有机材料。例如,在本公开的精神和范围内,第一基础树脂brs1可以包括环氧基树脂、丙烯酸基树脂、卡多(cardo)基树脂、酰亚胺基树脂。
170.第一波长转换颗粒wcp1可以将从发光元件le入射的第一光转换成第四光。例如,第一波长转换颗粒wcp1可以将蓝色波长范围内的光转换成黄色波长范围内的光。第一波长转换颗粒wcp1可以是量子点(qd)、量子棒、荧光材料或磷光材料。例如,量子点可以是当电子从导带跃迁到价带时发出颜色的颗粒物质。
171.量子点可以是半导体纳米晶体材料。量子点根据其组成和尺寸具有特定的或给定
的带隙,并且可以吸收光并发射具有固有波长的光。量子点的半导体纳米晶体的示例可以包括iv族元素、iv族化合物纳米晶体、ii-vi族化合物纳米晶体、iii-v族化合物纳米晶体、iv-vi族化合物纳米晶体或其组合。
172.ii-vi族化合物纳米晶体可以选自由以下组成的组:二元化合物,选自由cdse、cdte、zns、znse、znte、zno、hgs、hgse、hgte、mgse、mgs及其混合物组成的组;三元化合物,选自由inznp、agins、cuins、cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、mgznse、mgzns及其混合物组成的组;以及四元化合物,选自由hgzntes、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete、hgznste及其混合物组成的组。
173.iii-v族化合物纳米晶体可以选自由以下组成的组:二元化合物,选自由gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb及其混合物组成的组;三元化合物,选自由ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、ingap、innp、inalp、innas、innsb、inpas、inpsb及其混合物组成的组;以及四元化合物,选自由gaalnas、gaalnsb、gaalnp、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas、inalpsb及其混合物组成的组。
174.iv-vi族化合物纳米晶体可以选自由以下组成的组:二元化合物,选自由sns、snse、snte、pbs、pbse、pbte及其混合物组成的组;三元化合物,选自由snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse、snpbte及其混合物组成的组;以及四元化合物,选自由snpbsse、snpbsete、snpbste及其混合物组成的组。iv族元素可以选自由si、ge及其混合物组成的组。iv族化合物纳米晶体可以是选自由sic、sige及其混合物组成的组的二元化合物。
175.二元化合物、三元化合物或四元化合物可以以均匀的浓度存在于颗粒中,或者可以以部分不同的浓度存在于相同的颗粒中。它们可以具有其中一个量子点围绕另一量子点的核/壳结构。在核和壳之间的界面处,壳中原子的浓度的梯度可以朝向中心减小。
176.根据实施方式,量子点可以具有核/壳结构,该核/壳结构包括包含纳米晶体的核和围绕核的壳。量子点的壳可以用作用于通过防止核的化学变性来保持半导体特性的保护层和/或用作用于向量子点赋予电泳特性的电荷层。壳可以是单层或多层。在本公开的精神和范围内,量子点的壳的示例可以包括金属或非金属的氧化物、半导体化合物、它们的组合。
177.例如,金属或非金属的氧化物的示例可以包括但不限于诸如sio2、al2o3、tio2、zno、mno、mn2o3、mn3o4、cuo、feo、fe2o3、fe3o4、coo、co3o4和nio的二元化合物或诸如mgal2o4、cofe2o4、nife2o4和comn2o4的三元化合物。
178.在本公开的精神和范围内,半导体化合物的示例可以包括但不限于cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、znses、zntes、gaas、gap、gasb、hgs、hgse、hgte、inas、inp、ingap、insb、alas、alp、alsb。
179.波长转换层qdl还可以包括用于在随机方向上散射发光元件le的光的散射体。散射体可以具有与第一基础树脂brs1的折射率不同的折射率,并且可以与第一基础树脂brs1形成光学界面。例如,散射体可以是光散射颗粒。散射体的材料没有特别限制,只要它们可以散射透射光中的至少一些即可。例如,散射体可以是金属氧化物颗粒或有机颗粒。在本公
开的精神和范围内,金属氧化物的示例可以包括氧化钛(tio2)、氧化锆(zro2)、氧化铝(al2o3)、氧化铟(in2o3)、氧化锌(zno)、氧化锡(sno2)。在本公开的精神和范围内,有机颗粒的材料的示例可以包括丙烯酸树脂、聚氨酯树脂。不管入射光的入射方向如何,散射体都可以在随机方向上散射光,而基本上不转换光的波长。
180.随着波长转换层qdl的厚度在第三方向dr3上增加,包含在波长转换层qdl中的第一波长转换颗粒wcp1的含量增加,使得可以增加波长转换层qdl的光转换效率。因此,期望的是,基于波长转换层qdl的光转换效率来确定波长转换层qdl的厚度。
181.在上述波长转换部分200中,从发光元件le发射的第一光中的一些可以在波长转换层qdl中被转换成第四光。在波长转换层qdl中,第一光和第四光可以混合以发射白色的第五光。在第五光从波长转换层qdl发射的情况下,只有第一光可以透过第一滤色器cf1,只有第二光可以透过第二滤色器cf2,并且只有第三光可以透过第三滤色器cf3。因此,从波长转换部分200发射的光可以是第一光、第二光和第三光的蓝光、红光和绿光,从而实现全色。
182.滤色器cf1、cf2和cf3可以设置在分隔壁pw和波长转换层qdl上。滤色器cf1、cf2和cf3可以设置成与开口op1、op2和op3以及波长转换层qdl重叠。滤色器cf1、cf2和cf3可以包括第一滤色器cf1、第二滤色器cf2和第三滤色器cf3。
183.第一滤色器cf1可以与第一发射区域ea1重叠。第一滤色器cf1可以设置在分隔壁pw的第一开口op1上,以与第一开口op1重叠。第一滤色器cf1可以透射从发光元件le发射的第一光,并且可以吸收或阻挡第二光和第三光。例如,第一滤色器cf1可以透射蓝光波长范围内的光,并且可以吸收或阻挡绿色波长范围和红色波长范围内的光。
184.第二滤色器cf2可以与第二发射区域ea2重叠。第二滤色器cf2可以设置在分隔壁pw的第二开口op2上,以与第二开口op2重叠。第二滤色器cf2可以透射第二光,并且可以吸收或阻挡第一光和第三光。例如,第二滤色器cf2可以透射绿色波长范围内的光,并且可以吸收或阻挡蓝色波长范围和红色波长范围内的光。
185.第三滤色器cf3可以与第三发射区域ea3重叠。第三滤色器cf3可以设置在分隔壁pw的第三开口op3上,以与第三开口op3重叠。第三滤色器cf3可以透射第三光,并且可以吸收或阻挡第一光和第二光。例如,第三滤色器cf3可以透射红色波长范围内的光,并且可以吸收或阻挡蓝色波长范围和绿色波长范围内的光。
186.如图10中所示,当从顶部(或在平面图中)观察时,滤色器cf1、cf2和cf3的面积可以大于发射区域ea1、ea2和ea3的面积。例如,当从顶部(或在平面图中)观察时,第一滤色器cf1可以具有比第一发射区域ea1大的面积。当从顶部(或在平面图中)观察时,第二滤色器cf2可以具有比第二发射区域ea2大的面积。当从顶部(或在平面图中)观察时,第三滤色器cf3可以具有比第三发射区域ea3大的面积。然而,应当理解的是,本公开不限于此。当从顶部(或在平面图中)观察时,滤色器cf1、cf2和cf3的面积可以等于发射区域ea1、ea2和ea3的面积。
187.参考图4和图5,光阻挡构件bk可以设置在分隔壁pw上。光阻挡构件bk可以与非发射区域nea重叠以阻挡光的透射。当从顶部(或在平面图中)观察时,类似于堤部bnl或分隔壁pw,光阻挡构件bk可以设置成基本上网格形状。光阻挡构件bk可以与堤部bnl和分隔壁pw重叠,并且可以不与发射区域ea1、ea2和ea3重叠。
188.根据实施方式,光阻挡构件bk可以包括有机光阻挡材料,并且可以经由涂覆和将
有机光阻挡材料暴露于光的工艺来形成。光阻挡构件bk可以包括具有光阻挡特性的染料或颜料,并且可以是黑矩阵。光阻挡构件bk的至少一部分可以与相邻的滤色器cf1、cf2和cf3重叠,并且滤色器cf1、cf2和cf3可以设置在光阻挡构件bk的至少一部分上。
189.从显示装置10外部入射的外部光可能导致波长转换部分200的色域失真的问题。根据光阻挡构件bk设置在波长转换部分200中的该实施方式,外部光的至少一部分被光阻挡构件bk吸收。通过这样做,能够减小由于外部光的反射而引起的颜色失真。光阻挡构件bk可以防止在光在相邻的发射区域ea1、ea2和ea3之间泄漏的情况下发生颜色混合,从而进一步改善色域。
190.保护层ptl可以设置在滤色器cf1、cf2和cf3以及光阻挡构件bk上。保护层ptl可以设置在显示装置10的顶部处,以保护滤色器cf1、cf2和cf3以及光阻挡构件bk。一个表面或一表面(例如保护层ptl的下表面)可以与滤色器cf1、cf2和cf3以及光阻挡构件bk的上表面接触。
191.保护层ptl可以包括无机绝缘材料以保护滤色器cf1、cf2和cf3以及光阻挡构件bk。例如,在本公开的精神和范围内,保护层ptl可以包括但不限于氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)、氮氧化硅(sio
x
ny)、氧化铝(al
x
oy)、氮化铝(aln)。保护层ptl可以具有例如在约0.01μm至约1μm的范围内的厚度。然而,将理解的是,本公开不限于此。
192.根据上述实施方式,像素电极pe1、pe2和pe3中的每个可以包括反射电极层p2,使得从发光元件le发射的光可以被向上反射,以提高输出耦合效率。接触电极160可以设置在发光元件le和像素电极pe1、pe2和pe3之间,并且当从顶部(或在平面图中)观察时可以具有与发光元件le相同的尺寸,并且因此能够防止从发光元件le发射的光被接触电极160吸收。通过在像素电极pe1、pe2和pe3中形成处于多晶相的上电极层p3和/或下电极层p1,能够防止像素电极pe1、pe2和pe3中的每个的反射电极层p2被用于接触电极160的蚀刻剂蚀刻。
193.在下文中,将参考其它附图来描述根据实施方式的显示装置10。
194.图11是示意性地示出根据实施方式的第一发射区域的放大视图。图12是根据实施方式的发光元件的示意性剖视图。图13a和图13b是示意性地示出根据其它实施方式的发射区域的示意性平面图。图14是示意性地示出发光元件的示意性剖视图。图15是示出铜的反射率与光的波长的关系的曲线图。
195.图11至图15的实施方式与图4至图10的上述实施方式的不同之处可以在于,当从顶部(或在平面图中)观察时,接触电极160的第一接触层161的尺寸可以等于像素电极pe1、pe2和pe3中的每个的尺寸。在下面的描述中,描述将集中于与上述实施方式的不同之处;并且因此,将省略冗余的描述。
196.接触电极160可以设置在发光元件le和像素电极pe1、pe2和pe3之间。接触电极160可以包括第一接触层161和第二接触层165。第一接触层161可以改善发光元件le和像素电极pe1、pe2和pe3之间的粘合特性和/或界面特性。当从顶部(或在平面图中)观察时,第一接触层161的尺寸可以等于像素电极pe1、pe2和pe3的尺寸。根据实施方式,第一接触层161的至少一个侧或一侧可以与像素电极pe1、pe2和pe3中的每个的至少一个侧或一侧对准并重合。
197.根据实施方式,接触电极160的第二接触层165可以由铜(cu)制成。如图15中所示,铜对具有约440至约480nm的范围内的蓝色波长的光表现出非常低的反射率,该反射率等于
或小于约30%。
198.根据该实施方式,当从顶部(或在平面图中)观察时,第二接触层165的尺寸可以等于发光元件le的尺寸,使得从发光元件le发射的光不被第二接触层165吸收。
199.根据实施方式,第一接触层161可以具有比第二接触层165高的反射率。当从顶部(或在平面图中)观察时,第一接触层161的尺寸可以大于第二接触层165的尺寸。在实施方式中,第一接触层161的至少一个侧或一侧可以比第二接触层165的至少一个侧或一侧向外突出。因此,如图14中所示,从发光元件le的有源层mqw发射的光被反射离开第一接触层161并向上行进,从而提高输出耦合效率。
200.附带地,如图13a中所示,发光元件le可以在发射区域ea1、ea2和ea3中的每个中在第一方向dr1和第二方向dr2上布置成矩阵形状。在实施方式中,如图13b中所示,发光元件le可以布置成倾斜约45度的矩阵形状。如稍后将描述的,其中布置有发光元件le的转移膜被拉伸并且它们被转移到支承膜,并且它们可以相对于第一衬底110的每个像素电极pe1、pe2和pe3稍微倾斜并且与之接合。
201.下文中,将参考其它附图描述制造显示装置10的工艺步骤。
202.图16是用于示出根据实施方式的制造显示装置的方法的流程图。图17至图27是用于示出根据实施方式的制造显示装置的方法的示意性剖视图。
203.图17至图27是根据显示装置10的层的结构形成的顺序示出了显示装置10的层的结构的示意性剖视图。图17至图27示出了制造发光元件部分lep和波长转换部分200的工艺,其可以对应于图5的示意性剖视图。在下面的描述中,将示出显示装置10的第一发射区域ea1。在下文中,将结合图16描述制造图17至图27中所示的显示装置10的方法。参考图17和图18,在基础衬底bsub上形成半导体材料层sem3l、sem2l、sltl、mqwl、ebll和sem1l,并且形成包括连接电极150的发光元件le(图16中的步骤s100)。
204.最初,制备基础衬底bsub。基础衬底bsub可以是蓝宝石衬底(al2o3)或包括硅的硅晶片。然而,应当理解的是,本公开不限于此。根据实施方式,基础衬底bsub是蓝宝石衬底。
205.在基础衬底bsub上形成半导体材料层sem3l、sem2l、sltl、mqwl、ebll和sem1l。通过外延方法生长的半导体材料层sem3l、sem2l、sltl、mqwl、ebll和sem1l可以通过生长籽晶来形成。在本公开的精神和范围内,形成半导体材料层sem3l、sem2l、sltl、mqwl、ebll和sem1l的方法可以包括电子束沉积方法、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、金属有机化学气相沉积(mocvd)。该方法可以通过金属有机化学气相沉积(mocvd)进行。然而,将理解的是,本公开不限于此。
206.用于形成半导体材料层sem3l、sem2l、sltl、mqwl、ebll和sem1l的前体材料没有特别限制,并且可以选择任何合适的材料,只要它可以形成目标材料即可。例如,前体材料可以是包括诸如甲基或乙基的烷基的金属前体。例如,它可以是但不限于诸如三甲基镓(ga(ch3)3)、三甲基铝(al(ch3)3)或磷酸三乙酯((c2h5)3po4)的化合物。
207.在基础衬底bsub上形成第三半导体材料层sem3l。尽管在附图中第三半导体层sem3是单层,但是本公开不限于此。第三半导体层sem3可以形成多个层。第三半导体材料层sem3l可以设置成减小第二半导体材料层sem2l和基础衬底bsub之间的晶格常数差。例如,第三半导体材料层sem3l可以包括未掺杂的半导体,并且可以是未掺杂成n型或p型的材料。在实施方式中,第三半导体材料层sem3l可以是但不限于未掺杂的algainn、gan、algan、
ingan、aln和inn中的至少一种。
208.使用上述方法在第三半导体材料层sem3l上依次形成第二半导体材料层sem2l、超晶格材料层sltl、有源材料层mqwl、电子阻挡材料层ebll和第一半导体材料层sem1l。
209.随后,蚀刻半导体材料层sem3l、sem2l、sltl、mqwl、ebll和sem1l以形成发光元件le。
210.可以在第一半导体材料层sem1l上形成第一掩模图案mp1。第一掩模图案mp1可以是包括无机材料的硬掩模或包括有机材料的光刻胶掩模。第一掩模图案mp1防止半导体材料层sem3l、sem2l、sltl、mqwl、ebll和sem1l被蚀刻。随后,使用第一掩模图案mp1作为掩模蚀刻(第一蚀刻)半导体材料层sem3l、sem2l、sltl、mqwl、ebll和sem1l的部分,以形成发光元件le。
211.如图18中所示,蚀刻半导体材料层sem3l、sem2l、sltl、mqwl、ebll和sem1l的不与第一掩模图案mp1重叠的部分并将其从基础衬底bsub去除。其与第一掩模图案mp1重叠且因此未被蚀刻的其它部分可以形成为发光元件le。
212.半导体材料层sem3l、sem2l、sltl、mqwl、ebll和sem1l可以通过适当的方法蚀刻。例如,在本公开的精神和范围内,蚀刻半导体材料层sem3l、sem2l、sltl、mqwl、ebll和sem1l的工艺可以包括干法蚀刻、湿法蚀刻、反应离子蚀刻(rie)、深反应离子蚀刻(drie)、感应耦合等离子体反应离子蚀刻(icp-rie)。干法蚀刻允许进行各向异性蚀刻,并且因此其可以适用于竖直蚀刻。在使用上述蚀刻方法中的任一种的情况下,蚀刻剂可以是cl2或o2。然而,将理解的是,这仅是说明性的。
213.半导体材料层sem3l、sem2l、sltl、mqwl、ebll和sem1l的与第一掩模图案mp1重叠的部分不被蚀刻并形成为发光元件le。因此,发光元件le中的每个可以包括第三半导体层sem3、第二半导体层sem2、超晶格层slt、有源层mqw、电子阻挡层ebl和第一半导体层sem1。
214.随后,通过在基础衬底bsub上堆叠连接电极材料层并蚀刻它们,在发光元件le上形成连接电极150。可以在基础衬底bsub上顺序地堆叠反射层材料层和连接层材料层,并且一起蚀刻它们,使得可以形成包括反射层151和连接层153的连接电极150。连接电极150可以形成在或直接形成在发光元件le的第一半导体层sem1的上表面上。根据实施方式,连接电极150的反射层151可以与发光元件le的第一半导体层sem1的上表面直接接触。发光元件le可以包括连接电极150。
215.随后,参考图19,形成包括像素电极层pel和接触电极层160l的第一衬底110(图16的步骤s110)。
216.可以在第一衬底110上形成第一开关元件t1,并且遍及第一开关元件t1形成绝缘层130。第一衬底110可以是透明绝缘衬底或玻璃或石英衬底。第一开关元件t1可以包括薄膜晶体管和电容器。在绝缘层130中,可以形成暴露第一开关元件t1的接触孔。
217.可以在绝缘层130上堆叠透明导电材料以形成下电极材料层p1l,可以在其上堆叠金属材料以形成反射材料层p2l,并且可以在其上再次堆叠透明导电材料以形成上电极材料层p3l,以形成像素电极层pel。可以在像素电极层pel上堆叠第一接触层材料层161l和第二接触层材料层165l,以形成接触电极层160l。像素电极层pel可以通过形成在绝缘层130中的接触孔连接到第一开关元件t1。
218.将基础衬底bsub附接到第一衬底110(图16的步骤s120)。
219.将基础衬底bsub对准在第一衬底110上。这样,形成在基础衬底bsub上的发光元件le的连接电极150被对准,使得它们朝向第一衬底110定向。
220.随后,将第一衬底110和基础衬底bsub附接在一起。形成在基础衬底bsub上的发光元件le的连接电极150与第一衬底110的第二接触层材料层165l接触。这样,发光元件le的连接层153与第二接触层材料层165l接触。随后,通过将发光元件le的连接层153与第二接触层材料层165l熔接,将第一衬底110和基础衬底bsub附接在一起。发光元件le粘附到第二接触层材料层165l的上表面。对于熔接,可以从基础衬底bsub上方将激光照射到第二接触层材料层165l。激光的高热量传导到用激光照射的第二接触层材料层165l,使得与发光元件le的连接层153的界面可以粘附到第二接触层材料层165l。例如,由于第二接触层材料层165l由具有优异导热性的铜(cu)制成,因此与发光元件le的连接层153的粘合特性可以是优异的。钇铝石榴石(yag)激光器可以用作用于熔接的激光源。
221.随后,将基础衬底bsub与发光元件le分离(图16的步骤s130)。
222.参考图20,将基础衬底bsub与发光元件le的第三半导体层sem3分离。可以通过使用激光剥离(llo)技术来执行分离基础衬底bsub的工艺。激光剥离工艺使用激光,并且krf受激准分子激光器(波长约248nm)可以用作源。在约550mj/cm2至约950mj/cm2的范围内照射受激准分子激光器的能量密度,并且入射面积可以在约50
×
50μm2至约1
×
1cm2的范围内。然而,应当理解的是,本公开不限于此。在激光照射到基础衬底bsub上的情况下,基础衬底bsub可以与发光元件le分离。
223.随后,将像素电极层pel和接触电极层160l图案化,并且将第一像素电极pe1的下电极层p1和上电极层p3转换成多晶相(图16的步骤s140)。
224.参考图21,通过在其上形成有发光元件le的第一衬底110上施加光刻胶并将其曝光和显影来形成第一光刻胶图案pr1。第一光刻胶图案pr1可以覆盖发光元件le和像素电极层pel的一部分或与之重叠。将蚀刻剂喷射到第一衬底110上,以一起蚀刻像素电极层pel、第一接触层材料层161l和第二接触层材料层165l。因此,像素电极层pel形成为包括下电极层p1、反射电极层p2和上电极层p3的第一像素电极pe1。第一接触层材料层161l形成为第一接触层图案161p,以及第二接触层材料层165l形成为第二接触层图案165p,使得形成接触电极图案160p。
225.随后,参考图22,通过将其剥离或灰化来去除第一光刻胶图案pr1。随后,对其上形成有发光元件le和第一像素电极pe1的第一衬底110进行热处理,以将第一像素电极pe1的下电极层p1和上电极层p3转换成多晶相。
226.对第一衬底110的热处理可以在约150摄氏度至约200摄氏度下或在约150摄氏度至约200摄氏度的范围内进行几分钟至几十分钟。下电极层p1和上电极层p3可以处于非晶相,并且可以通过热处理转换成多晶相。当下电极层p1和上电极层p3的相改变时,它们的物理特性可以相应地改变。
227.随后,使用发光元件le蚀刻接触电极图案160p(图16的步骤s150)。
228.参考图23,使用发光元件le作为掩模蚀刻作为接触电极图案160p的第一接触层图案161p和第二接触层图案165p。将能够蚀刻第一接触层图案161p和第二接触层图案165p的蚀刻剂喷射到第一衬底110上。不蚀刻第一接触层图案161p和第二接触层图案165p的被发光元件le掩蔽的部分,而蚀刻没有被发光元件le掩蔽的其它部分。因此,第一接触层图案
161p可以形成为第一接触层161,第二接触层图案165p可以形成为第二接触层165,从而形成接触电极160。在这种情况下,当从顶部(或在平面图中)观察时,接触电极160的尺寸可以等于发光元件le的尺寸。根据实施方式,接触电极160的侧表面可以与发光元件le的侧表面对准并重合。接触电极160可以与发光元件le完全重叠。
229.根据该实施方式,第一像素电极pe1的上电极层p3被转换成多晶相,并且因此它不被蚀刻剂蚀刻。因此,设置在反射电极层p2上的上电极层p3可以从蚀刻剂掩蔽在其下的反射电极层p2,从而防止反射电极层p2被蚀刻。
230.随后,形成覆盖第一像素电极pe1的边缘或与之重叠的堤部bnl,在第一像素电极pe1上形成平坦化层pll,并且在平坦化层pll上形成公共电极ce(图16中的步骤s160)。
231.参考图24,通过遍及第一衬底110施加有机材料来形成堤部bnl。堤部bnl可以覆盖第一像素电极pe1的边缘或与之重叠,以分隔第一发射区域ea1和非发射区域nea。因此,发光元件le可以设置在第一发射区域ea1中并且可以不与堤部bnl重叠。
232.随后,在第一像素电极pe1和堤部bnl上形成平坦化层pll。平坦化层pll形成为具有小于发光元件le的高度的厚度,使得发光元件le的第二半导体层sem2和第三半导体层sem3被暴露。
233.通过在平坦化层pll上沉积透明导电材料来形成公共电极ce。公共电极ce形成为覆盖发光元件le和平坦化层pll或与之重叠。公共电极ce与发光元件le中的每个的从平坦化层pll暴露的第二半导体层sem2和第三半导体层sem3接触。
234.随后,在公共电极ce上形成包括第一开口op1的分隔壁pw(图16的步骤s170)。
235.参考图25,将有机材料施加到包括公共电极ce的显示衬底100上,并对其图案化,以形成分隔壁pw。例如第一开口op1的开口可以与第一发射区域ea1对齐地形成。尽管在附图中未示出,但是可以分别形成与其它发射区域对齐的其它开口。
236.随后,分别在第一开口op1中形成波长转换层qdl(图16的步骤s180)。
237.参考图26,第一开口op1可以分别填充有波长转换层qdl。波长转换层qdl可以通过用其中第一波长转换颗粒wcp1混合在第一基础树脂brs1中的溶液的诸如喷墨印刷和压印的溶液工艺形成,但本公开不限于此。波长转换层qdl可以分别形成在第一开口op1中,并且可以形成为与第一发射区域ea1重叠。
238.随后,在波长转换层qdl上形成第一滤色器cf1和光阻挡构件bk(图16的步骤s190)。
239.参考图27,在分隔壁pw上形成光阻挡构件bk。光阻挡构件bk通过施加光阻挡材料并将其图案化而形成。光阻挡构件bk可以与非发射区域nea重叠,并且可以不与第一发射区域ea1重叠。
240.随后,在由光阻挡构件bk分隔的波长转换层qdl上形成第一滤色器cf1。第一滤色器cf1可以经由光刻工艺形成。第一滤色器cf1可以具有但不限于1μm或更小的厚度。
241.将第一滤色器材料层施加到分隔壁pw和波长转换层qdl上,并经由光刻工艺图案化,以形成与第一开口op1重叠的第一滤色器cf1。同样,还经由图案化工艺形成其它滤色器以与其它开口重叠。
242.在光阻挡构件bk和第一滤色器cf1上形成保护层ptl,从而制造根据实施方式的显示装置10。
243.如以上参考图16至图27所述,在根据实施方式的显示装置10中,可以使用发光元件le作为掩模来形成接触电极160,使得从发光元件le发射的光可以反射离开像素电极pe1、pe2和pe3,以提高输出耦合效率。
244.通过将像素电极pe1、pe2和pe3的上电极层p3转换成多晶相,能够防止在其下的反射电极层p2被形成接触电极160的蚀刻剂蚀刻。
245.图28至图40是示出根据实施方式的制造显示装置的工艺步骤的示意性剖视图。
246.图28至图40的实施方式与图16至图27的实施方式的不同之处可以在于,膜可以附接到形成在基础衬底bsub上的发光元件le,并且膜可以被拉伸和剥离,从而将发光元件le附接到显示衬底100。将描述不同的工艺,并且将不描述与以上参考图16至图27描述的工艺相同的其它工艺。
247.参考图28,将第一支承膜spf1附接到图18中所示的示例中制造的基础衬底bsub的发光元件le上。
248.第一支承膜spf1附接到发光元件le上。第一支承膜spf1可以在发光元件le上对准并附接到发光元件le的连接电极150。由于多个发光元件le附接到第一支承膜spf1,所以第一支承膜spf1可以被可靠地附接而不会被剥离。
249.第一支承膜spf1可以包括支承层和设置在支承层上的粘合层。支承层可以由透明且具有机械稳定性以允许光穿过的材料制成。例如,在本公开的精神和范围内,支承层可以包括透明聚合物,诸如聚酯、聚丙烯、聚环氧、聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯。粘合层可以包括用于接合发光元件le的粘合材料。例如,在本公开的精神和范围内,粘合材料可以包括聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯。粘合材料可以是其粘合强度随着施加紫外(uv)光或热而变化的材料,并且因此粘合层可以容易地与发光元件le分离。
250.随后,参考图29,通过用激光(第一激光)照射基础衬底bsub来分离基础衬底bsub。基础衬底bsub与发光元件le的第三半导体层sem3分离。上面已经描述了分离基础衬底bsub的方法;并且因此,将省略冗余的描述。
251.随后,参考图30,在基础衬底bsub已经分离之后,将第一转移膜lfl1附接到发光元件le。
252.第一转移膜lfl1附接到发光元件le的第三半导体层sem3上。第一转移膜lfl1可以在发光元件le上对准并且可以附接到发光元件le的第三半导体层sem3。
253.第一转移膜lfl1可以包括可拉伸材料。在本公开的精神和范围内,可拉伸材料的示例可以包括例如聚烯烃、聚氯乙烯(pvc)、弹性体硅树脂、弹性体聚氨酯、弹性体聚异戊二烯。与上述第一支承膜spf1类似,第一转移膜lfl1也可以包括支承层和粘合层,以粘附和支承发光元件le。
254.随后,参考图31和图32,将第一支承膜spf1与发光元件le分离。在对第一支承膜spf1施加uv光或热以降低第一支承膜spf1的粘合层的粘合强度之后,第一支承膜spf1可以物理地或自然地分离。发光元件le可以在第一转移膜lfl1上彼此间隔开第一距离d1,并且可以布置成点图案。
255.随后,参考图33和图34,拉伸第一转移膜lfl1(第一ori)。第一转移膜lfl1可以在第一方向dr1和第二方向dr2上二维拉伸。当第一转移膜lfl1被拉伸时,附接到第一转移膜lfl1的发光元件le可以彼此间隔开第二距离d2。发光元件le可以彼此均匀地间隔开大于第
一距离d1的第二距离d2。
256.第一转移膜lfl1的拉伸强度(或抗拉强度)可以根据发光元件le的所需第二距离d2来调节,例如,约120gf/inch。然而,应当理解的是,本公开不限于此。拉伸强度(或抗拉强度)可以根据第二距离d2来调节。
257.随后,参考图35,将第二转移膜lfl2附接到已与第一支承膜spf1分离的发光元件le上。第二转移膜lfl2可以在发光元件le上对准,并且可以附接到发光元件le的连接电极150。与上述第一转移膜lfl1类似,第二转移膜lfl2可以包括支承层和粘合层,并且由于上面已经进行描述,因此省略对其的详细描述。
258.随后,参考图36,将第一转移膜lfl1与发光元件le分离。在对第一转移膜lfl1施加uv光或热以降低第一转移膜lfl1的粘合层的粘合强度之后,第一转移膜lfl1可以物理地或自然地分离。
259.随后,参考图37和图38,拉伸第二转移膜lfl2(第二ori)。第二转移膜lfl2可以在第一方向dr1和第二方向dr2上二维拉伸。当第二转移膜lfl2被拉伸时,附接到第二转移膜lfl2的发光元件le可以彼此间隔开第三距离d3。发光元件le可以彼此均匀地间隔开大于第二距离d2的第三距离d3。
260.第二转移膜lfl2的拉伸强度(或抗拉强度)可以根据发光元件le的所需第三距离d3来调节,例如,约270gf/inch。然而,应当理解的是,本公开不限于此。拉伸强度(或抗拉强度)可以根据第三距离d3来调节。
261.随后,参考图39,将第二支承膜spf2附接到已与第一转移膜lfl1分离的发光元件le上。第二支承膜spf2可以在发光元件le上对准并且可以附接到发光元件le的第三半导体层sem3。第二支承膜spf2与第一支承膜spf1相同;并且因此,将省略冗余的描述。
262.随后,参考图40,分离第二转移膜lfl2。分离附接到发光元件le的连接电极150的第二转移膜lfl2。分离第二转移膜lfl2的工艺与上述分离第一转移膜lfl1的工艺相同;并且因此,将省略冗余的描述。第二转移膜lfl2可以从发光元件le的连接电极150分离并去除。
263.随后,将第二支承膜spf2附接到第一衬底110上,以将发光元件le粘附到第一衬底110上,并且执行以上参考图18至图25描述的工艺,以制造显示装置10。
264.根据该实施方式,通过使用转移膜制造显示装置10,可以针对像素尺寸适当地调节发光元件le的密度。因此,能够通过设置可以针对不同的像素尺寸而不同地布置的发光元件le来容易地形成显示装置10。
265.图41是示出包括根据实施方式的显示装置的虚拟现实装置的示例的视图。图41示出了采用根据实施方式的显示装置10的虚拟现实装置1。
266.参考图41,根据实施方式的虚拟现实装置1可以是具有眼镜形式的装置。根据实施方式的虚拟现实装置1可以包括左眼透镜10a、右眼透镜10b、支承框架20、眼镜镜腿30a和30b和显示盒50。
267.尽管图41示出了包括眼镜镜腿30a和30b的虚拟现实装置1,但是具有头带而非眼镜镜腿30a和30b的头戴式显示器可以被用作根据实施方式的虚拟现实装置1。例如,虚拟现实装置1不限于图41中所示的装置,而是可以以各种形式应用于各种电子装置中。
268.显示盒50可以包括显示装置10和反射构件40。在显示装置10上显示的图像可以被
反射构件40反射并通过右眼透镜10b提供给用户的右眼。因此,用户可以通过右眼观看在显示装置10上显示的虚拟现实图像。
269.尽管在图41中所示的示例中,显示盒50设置在支承框架20的右端处,但实施方式不限于此。例如,显示盒50可以设置在支承框架20的左端处。在显示装置10上显示的图像被反射构件40反射并通过左眼透镜10a提供给用户的左眼。因此,用户可以通过左眼观看在显示装置10上显示的虚拟现实图像。例如,显示盒50可以分别设置在支承框架20的左端和右端处。用户可以通过左眼和右眼观看在显示装置10上显示的虚拟现实图像。
270.图42是示出包括根据实施方式的显示装置的智能装置的示例的视图。
271.参考图42,根据实施方式的显示装置10可以应用于作为一种智能装置的智能手表2。
272.图43是示出包括根据实施方式的显示装置的车辆的示例的视图。图43示出了其中采用根据实施方式的显示装置10的车辆。
273.参考图43,根据实施方式的显示装置10_a、10_b和10_c可以应用于车辆的仪表组,可以应用于车辆的中央仪表板,或者可以应用于设置在车辆仪表盘上的中央信息显示器(cid)。根据实施方式的显示装置10_d和10_e可以应用于可以代替车辆的侧视镜的室内镜显示器。
274.图44是示出包括根据实施方式的显示装置的透明显示装置的示例的视图。
275.参考图44,根据实施方式的显示装置10可以应用于透明显示装置。透明显示装置可以在显示图像im的同时透射光。因此,位于透明显示装置的前侧上的用户不仅可以观看在显示装置10上显示的图像im,而且可以观看位于透明显示装置的后侧上的对象rs或背景。在显示装置10应用于透明显示装置的情况下,图4中所示的显示装置10的第一衬底110可以包括可以透射光的透光部分或者可以由可以透射光的材料制成。
276.在结束详细描述时,本领域中的技术人员将理解的是,在基本上不背离本公开的原理的情况下,可以对实施方式进行许多变化和修改。因此,所公开的实施方式仅在一般和描述性意义上使用,而不是出于限制的目的。
再多了解一些

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