CN111244134A - 显示装置 - Google Patents

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CN111244134A CN201911169512.XA CN201911169512A CN111244134A CN 111244134 A CN111244134 A CN 111244134A CN 201911169512 A CN201911169512 A CN 201911169512A CN 111244134 A CN111244134 A CN 111244134A
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尹亨根
姜锡训
金熙罗
朴秀智
申范秀
李泓燃
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

提供了一种显示装置，所述显示装置包括在第一电极与第二电极之间设置在基底上的间隔壁。间隔壁具有开口。发光层设置在开口中。具有疏液性的辅助层设置在间隔壁与第二电极之间。

Description

显示装置
本申请要求于2018年11月28日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0149531号韩国专利申请和于2019年6月7日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0067281号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种显示装置及其制造方法。
背景技术
发光显示装置包括两个电极和设置在其间的发光层。从用作阴极的一个电极注入的电子和从用作阳极的另一电极注入的空穴在发光层中彼此结合以产生激子。激子发射能量以发光。
发光显示装置包括具有发光二极管的多个像素，所述发光二极管包括阴极、阳极和发光层，每个像素包括用于驱动发光二极管的多个晶体管和电容器。
上述信息仅用于加强对本发明构思的理解，因此，可能包含不构成现有技术并且在相关领域中已知的信息。
发明内容
示例性实施例提供了一种包括可以通过提供辅助层而由溶液工艺稳定地形成的发光层的显示装置及其制造方法，辅助层在间隔壁上有效地形成同时提供疏液性。
示例性实施例提供了一种显示装置，显示装置包括在第一电极与第二电极之间设置在基底上的间隔壁。间隔壁具有开口。发光层设置在开口中。具有疏液性的辅助层设置在间隔壁与第二电极之间。
辅助层的最大厚度可以大于等于约100nm且小于等于约200nm。
间隔壁的最大厚度可以大于等于约1μm且小于等于约1.5μm。
辅助层可以不与开口叠置。
辅助层可以包括氟类化合物和第一化合物中的至少一种。
氟类化合物可以由化学式1表示，第一化合物可以由化学式2表示。
Figure BDA0002288326470000021
辅助层的侧边是倾斜的，并且与间隔壁的倾斜的侧边对齐。
辅助层可以使间隔壁的上表面的一部分暴露。
辅助层可以与间隔壁的侧边叠置。
发光层可以包括量子点。
显示装置还可以包括与发光层叠置的红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层。
红色颜色转换层和绿色颜色转换层中的每个可以包括量子点。
另一示例性实施例提供了一种显示装置，显示装置包括在第一电极与第二电极之间设置在基底上的间隔壁。间隔壁具有开口。发光层设置在开口中。辅助层设置在间隔壁与第二电极之间。辅助层包括多个纳米颗粒，辅助层的面向第二电极的表面设置有凸起和凹陷。
辅助层的厚度可以是约30nm至约200nm。
多个纳米颗粒可以包括二氧化硅纳米颗粒。
另一示例性实施例提供了一种显示装置的制造方法，制造方法包括在基底上形成薄膜晶体管和连接到薄膜晶体管的像素电极。在基底上形成与像素电极叠置的第一材料层。蚀刻第一材料层以形成包括开口的间隔壁。去除形成在像素电极上的残留膜。在间隔壁上形成具有疏液性的辅助层。
可以使用等离子体工艺和UVO3工艺中的至少一种来去除残留膜。
辅助层的形成可以包括：在间隔壁上形成第二材料层；以及去除第二材料层中未固化的区域，可以使用有机溶剂来去除未固化的区域。
有机溶剂可以包括甲苯、环戊酮、苯甲醚和丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)中的至少一种。
第二材料层可以包括与有机溶剂相同的溶剂。
显示装置的制造方法还可以包括：在开口中提供发光溶液；以及使发光溶液干燥以形成发光层。
另一示例性实施例提供了一种显示装置的制造方法，制造方法包括在基底上形成薄膜晶体管和连接到薄膜晶体管的像素电极。在像素电极上顺序地形成与基底叠置的第一材料层和第二材料层。蚀刻第一材料层和第二材料层以形成具有开口的间隔壁和辅助层。去除形成在像素电极上的残留膜。第二材料层可以包括多个纳米颗粒。
根据本发明构思的示例性实施例，通过包括稳定地形成在间隔壁的上表面上并具有疏液性的辅助层，能够通过溶液工艺稳定地形成发光层。可以改善包括这样的发光层的发光二极管和显示装置的可靠性。
附图说明
图1示出了根据本发明构思的示例性实施例的显示装置的剖视图。
图2示出了根据本发明构思的示例性实施例的显示装置的剖视图。
图3示出了根据本发明构思的示例性实施例的显示装置的剖视图。
图4示出了根据本发明构思的示例性实施例的显示装置的剖视图。
图5、图6、图7、图8和图9示出了通过使用根据本发明构思的示例性实施例的制造方法制造的显示装置的剖视图。
图10、图11和图12示出了通过使用根据本发明构思的示例性实施例的制造方法制造的显示装置的示意性剖视图。
图13示出了根据本发明构思的示例性实施例的显示装置的示意性剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图更充分地描述本发明，附图中示出了发明的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，可以以各种不同方式修改所描述的实施例，而均未脱离本公开的精神或范围。
将省略与描述不相关的部分以清楚地描述本公开，在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。
此外，在附图中，为了易于描述，任意地示出了每个元件的尺寸和厚度，本公开不必限于附图中示出的元件的尺寸和厚度。在附图中，为了清楚，可以夸大层、膜、面板、区域等的厚度。在附图中，为了易于描述，夸大了一些层和区域的厚度。
将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称为“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。此外，在说明书中，词语“在……上”或“在……上面”意为设置在对象部分上或者设置在对象部分下，而不必意为基于重力方向设置在目标部分的上侧上。
此外，除非明确相反地描述，否则词语“包括”将被理解为意味着包含所述元件，但是不排除任何其它元件。
此外，在整个说明书中，短语“在平面上”意为从顶部观看目标部分，短语“在剖面上”意为从侧面观看通过竖直切割目标部分而形成的剖面。
在下文中，将描述根据本发明的示例性实施例。图1示出了根据本发明构思的示例性实施例的显示装置的剖视图。
参照图1，基底110可以包括透明玻璃基底。然而，在另一示例性实施例中，基底110可以包括交替地堆叠的塑料层和阻挡层。根据示例性实施例的基底110可以是可以弯曲、折叠、卷曲等的柔性基底。
缓冲层111设置在基底110上。缓冲层111可以防止杂质等从基底110向显示装置的内部扩散。此外，在其中基底110的表面不均匀的实施例中，缓冲层111可以改善基底110的表面的平坦度(例如，使基底的表面平坦化)。
缓冲层111可以包括诸如氧化硅、氮化硅等的无机绝缘材料。然而，在一些示例性实施例中，缓冲层111可以包括有机绝缘材料。缓冲层111可以是单层或具有多层结构。例如，在其中缓冲层111是双层的示例性实施例中，缓冲层111的下层可以包括氮化硅，缓冲层111的上层可以包括氧化硅。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
半导体层130设置在缓冲层111上。在示例性实施例中，半导体层130可以包括非晶硅、多晶硅、氧化物半导体等。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
半导体层130可以包括：源区132，连接到源电极153；漏区133，连接到漏电极155；以及沟道区131，设置在源区132与漏区133之间，这将在随后进行描述。源区132和漏区133可以掺杂有杂质。
第一绝缘膜141设置在半导体层130和缓冲层111上。例如，如图1中所示，第一绝缘膜141可以直接设置在半导体层130和缓冲层111的(例如，在第二方向D2上的)上表面上。第一绝缘膜141可以包括诸如氮化硅、氧化硅、金属氧化物等的无机绝缘材料。然而，在一些示例性实施例中，第一绝缘膜141可以包括有机绝缘材料。
栅电极124设置在第一绝缘膜141上。例如，如图1中所示，栅电极124可以直接设置在第一绝缘膜141的(例如，在第二方向D2上的)上表面上。栅电极124与半导体层130的沟道区131(例如，在第二方向D2上)叠置。
栅电极124可以包括从铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)和铜(Cu)中选择的至少一种材料。栅电极124可以包括单层或多层结构。
第二绝缘膜142可以设置在栅电极124和第一绝缘膜141上。例如，第二绝缘膜142可以直接设置在第一绝缘膜141的(例如，在第二方向D2上的)上表面上。第二绝缘膜142可以包括诸如氮化硅、氧化硅等的无机绝缘材料。然而，在一些示例性实施例中，第二绝缘膜142可以包括有机绝缘材料。
源电极153和漏电极155可以设置在第二绝缘膜142上。例如，如图1中所示，源电极153和漏电极155可以直接设置在第二绝缘膜142的(例如，在第二方向D2上的)上表面上。
源电极153和漏电极155可以包括从铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)和铜(Cu)中选择的至少一种材料。源电极153和漏电极155可以包括单层或多层结构。
源电极153和漏电极155可以通过形成在第一绝缘膜141和第二绝缘膜142中的接触孔分别连接到半导体层130的源区132和漏区133。
第三绝缘膜160设置在源电极153和漏电极155上。第三绝缘膜160可以覆盖源电极153和漏电极155以使它们平坦化。第三绝缘膜160可以包括有机绝缘材料或无机绝缘材料。
作为像素电极191的第一电极设置在第三绝缘膜160上。例如，如图1中所示，像素电极191可以直接设置在第三绝缘膜160的(例如，在第二方向D2上的)上表面上。像素电极191可以通过形成在第三绝缘膜160中的接触孔连接到漏电极155。
像素电极191可以是透明电极、透反射式电极或反射电极。在其中像素电极191是透明电极或透反射式电极的实施例中，像素电极191可以由ITO、IZO、ZnO、In2O3、IGO或AZO形成。在其中像素电极191是反射电极的实施例中，像素电极191可以包括包含Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或其混合物的反射膜和包含ITO、IZO、ZnO、In2O3、IGO或AZO的层。然而，像素电极191的示例性实施例不限于此，像素电极191可以包括各种材料，并且可以具有诸如单层结构或多层结构的各种修改的结构。
间隔壁360设置在像素电极191和第三绝缘膜160上。例如，如图1中所示，间隔壁360可以直接设置在像素电极191的(例如，在第二方向D2上的)上表面和侧边表面以及第三绝缘膜160的上表面上。间隔壁360包括使像素电极191的一部分暴露的开口365。发光层370可以设置在开口365中。例如，如图1中所示，发光层370可以直接设置在像素电极191的被开口365暴露的部分上。像素电极191的在其上具有发光层370的被暴露的区域可以是发光区域，其中间隔壁360覆盖像素电极191的区域可以是非发光区域。
在示例性实施例中，间隔壁360可以是亲液的。在其中将发光溶液提供在开口365中的工艺中，可以将发光溶液稳定地注射到与亲液的间隔壁360相邻的开口365中。亲液的间隔壁360可以帮助将发光溶液稳定地定位在开口365内。
间隔壁360可以包括有机材料或硅氧烷类无机材料。例如，在示例性实施例中，有机材料可以是苯并环丁烯、聚酰胺树脂、聚丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。间隔壁360可以另外包括引发剂、交联剂、光活化剂和表面活性剂中的至少一种。当间隔壁360包括正性光致抗蚀剂时，间隔壁360可以包括光活化剂，当间隔壁360包括负性光致抗蚀剂时，间隔壁360可以包括引发剂。
间隔壁360的最大厚度t1(例如，在第二方向D2上从间隔壁360的顶表面到间隔壁360的底表面的长度)可以是约1μm至约1.5μm。形成开口365的间隔壁360的侧边可以具有朝向基底110的锥形形状。例如，开口365可以使间隔壁360的侧边暴露，间隔壁360的侧边随着距基底110的距离的增大而隔开更远。间隔壁360在不包括间隔壁360的倾斜的侧边的平坦区域中的厚度t1可以是约1μm至约1.5μm。在其中间隔壁360的厚度t1小于约1μm的实施例中，其中设置有发光层的发光区域与其中没有设置发光层的非发光区域之间的区分是不清楚的，显示装置的分辨率会降低。在其中间隔壁360的厚度t1大于约1.5μm的实施例中，堆叠在间隔壁360上的其它组件难以具有连续形状的均匀的轮廓。
发光层370设置在如上所述的被开口365暴露的像素电极191上。共电极270设置在发光层370和间隔壁360上。例如，如图1中所示，共电极270可以直接设置在发光层370和间隔壁360的(例如，在第二方向D2上的)上表面上。
像素电极191、发光层370和共电极270可以形成发光二极管。共电极270可以是透明电极、透反射式电极或反射电极。
当共电极270是透明电极或透反射式电极时，共电极270可以包括包含诸如Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg和其混合物的具有小逸出功的金属的层以及诸如ITO、IZO、ZnO或In2O3的透明层或透反导电层。当共电极270是反射电极时，共电极270可以包括例如包括Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg和其混合物的层。然而，共电极270的材料和堆叠结构不限于此，本发明构思的示例性实施例可以具有各种改变和布置。
像素电极191是作为空穴注入电极的阳极，共电极270是作为电子注入电极的阴极。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。例如，在其它示例性实施例中，根据发光装置的驱动方法，像素电极191可以是阴极，共电极270可以是阳极。空穴和电子分别从像素电极191和共电极270注入到发光层370中，通过将注入的空穴和电子结合产生的激子从激发态降至基态以发光。
在示例性实施例中，发光层370可以包括低分子有机材料或诸如聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)的聚合物有机材料。发光层370可以包括包含空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层中的至少一个以及发光层的多层结构。在其中包括所有这些层的实施例中，空穴注入层设置在作为阳极的像素电极191上，空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层可以顺序地堆叠在其上。
根据示例性实施例的发光层370可以包括量子点。量子点可以发射红色光、绿色光或蓝色光。在示例性实施例中，量子点的核可以从II族-VI族化合物、III族-V族化合物、IV族-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物和其组合中选择。
II族-VI族化合物可以选自：从CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS和其混合物中选择的两元素化合物；从CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS和其混合物中选择的三元素化合物；以及从HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe和其混合物中选择的四元素化合物。
III族-V族化合物可以选自：从GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb和其混合物中选择的两元素化合物；从GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb和其混合物中选择的三元素化合物；以及从GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、GaAlNP和其混合物中选择的四元素化合物。
IV族-VI族化合物可以选自：从SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe和其混合物中选择的两元素化合物；从SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe和其混合物中选择的三元素化合物；以及从SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe和其混合物中选择的四元素化合物。IV族元素可以从Si、Ge和其混合物中选择。例如，IV族化合物可以是从SiC、SiGe和其混合物中选择的两元素化合物。
两元素化合物、三元素化合物或四元素化合物可以以均匀浓度存在于量子点的颗粒中，或者它们可以被划分为分别具有部分不同的浓度的状态以存在于同一颗粒中。此外，其中一些量子点包围另一些量子点的核/壳结构是可能的。在示例性实施例中，核与壳之间的界面可以具有其中壳的元素的浓度随着距壳中心的距离减小而减小的浓度梯度。
在一些示例性实施例中，量子点可以具有包括上述纳米晶体的核和围绕核的壳的核壳结构。量子点的壳可用作用于维持半导体特性的钝化层和/或用于因防止核的化学变性而将电泳特性施加到量子点的充电层。壳可以是单层或具有多层结构。量子点的壳的示例包括金属氧化物或非金属氧化物、半导体化合物或其组合。
例如，金属氧化物或非金属氧化物可以是诸如SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4、NiO等的两元素化合物或诸如MgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4、CoMn2O4等的三元素化合物。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
此外，半导体化合物可以是CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP、AlSb等。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
量子点可以具有等于或小于约45nm的发光波长光谱的半峰全宽(FWHM)。例如，量子点可以具有等于或小于约40nm的FWHM。在另一示例性实施例中，量子点可以具有等于或小于约30nm的FWHM。在这一范围中，可以改善显示装置的颜色纯度或颜色再现性。此外，由于通过量子点发射的光在所有方向上发射，所以可以改善透射光的视角。
此外，量子点的形状未被特别地限定，并且可以包括球形、锥形、多臂或立方体纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米片颗粒形状等。
量子点可以根据其颗粒尺寸来控制发射的光的颜色。因此，量子点可以具有诸如蓝色、红色和绿色颜色的各种发光颜色。
可以通过溶液工艺形成发光层370。例如，可以通过使用下面的工艺中的任何一种来形成发光层370：旋涂、喷墨印刷、凹版印刷、卷对卷印刷、注射器注入、浸涂、喷涂、凸版印刷和丝网印刷。
在示例性实施例中，辅助层380设置在共电极270与间隔壁360之间。辅助层380可以设置在间隔壁360的上表面上。例如，如图1中所示，辅助层380的(例如，在第二方向D2上的)下表面可以直接设置在间隔壁360的上表面上，辅助层380的上表面可以接触共电极270的下表面。辅助层380可以不与间隔壁360的开口365在第二方向D2上叠置。辅助层380可以不与间隔壁360的侧边表面在第二方向D2上叠置。辅助层380通常可以与间隔壁360的开口365在第一方向D1上分隔开。然而，如后面更详细描述的，在示例性实施例中，辅助层380的侧边381的下表面可以与间隔壁360的侧边的上表面(例如，在第二方向D2上)基本上叠置。
根据示例性实施例的辅助层380可以具有疏液性。例如，辅助层380可以包括具有疏液性的组合物。在显示装置的其中通过溶液工艺形成发光层的制造工艺期间，用于形成发光层370的发光溶液可以接触辅助层380。然而，由于辅助层380具有疏液性，因此可以迫使发光溶液远离辅助层380，并且可以将发光溶液稳定地定位在亲液的间隔壁360的开口365中而不定位在辅助层380上。可以将发光溶液在不接触辅助层380的情况下定位在开口365中，特别地，发光溶液可以形成不从开口365溢出的稳定的发光层370。因此，可以由此改善包括发光层370的发光二极管和显示装置的可靠性。
在本说明书中，疏液性表示将溶液推出并不允许溶液良好渗透的性质，词语“亲液的”表示对溶液具有亲和性的性质。例如，溶液可以与一个具有疏液的性质的表面具有低的表面结合力，并且可以与另一亲液的表面具有优异的表面结合力。因此，根据本发明构思的示例性实施例，发光溶液与辅助层380之间的表面结合力可以弱于发光溶液与间隔壁360之间的表面结合力。发光溶液相对于辅助层380的接触角可以是例如约40度或更大。
辅助层380可以包括对于发光溶液是疏液的材料。在示例性实施例中，辅助层380可以包括单体或聚合物。例如，辅助层380可以包括氟类化合物或第一化合物。然而，在其它实施例中，辅助层380可以包括具有疏液性的任意化合物。氟类化合物可以由化学式1表示，第一化合物可以由化学式2表示。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
Figure BDA0002288326470000101
Figure BDA0002288326470000111
辅助层380的最大厚度t2可以是约100nm至约200nm。例如，辅助层380的最大厚度t2可以在约120nm至约180nm之间。鉴于间隔壁360的最大厚度t1是约1μm至约1.5μm，辅助层380比间隔壁360薄很多。辅助层380可以形成为用于将疏液性提供到间隔壁360的上表面的薄层。
在其中辅助层380的厚度t2小于100nm的实施例中，会难以实质上形成具有疏液性的层。此外，辅助层380的厚度t2可以不超过200nm，使得辅助层380是充分疏液的，并且将形成发光层370的发光溶液稳定地定位在开口365中。在其中辅助层380的厚度t2超过200nm的实施例中，注入到开口365中的发光溶液会过度隆起，发光溶液会流入到相邻的开口中以与其中的内容物混合，而不会稳定地定位在开口365中。
此外，辅助层380可以具有约15dyne/cm或更小的表面能，用于形成发光层370的发光溶液可以具有约17dyne/cm至约35dyne/cm的表面能，像素电极191可以具有约40dyne/cm的表面能。间隔壁360可以具有约30dyne/cm至约43dyne/cm的表面能。间隔壁360的表面能可以大于发光层370和辅助层380的表面能，并且可以小于像素电极191的表面能。
辅助层380设置在间隔壁360上，并且可以形成为与间隔壁360分开的层。由于通过与间隔壁360的制造工艺分开的制造工艺来形成辅助层380，所以在间隔壁360与辅助层380之间可以形成界面。
此外，辅助层380的侧边381可以是倾斜的，使得其基本上与间隔壁360的倾斜的侧边对齐。辅助层380的侧边381的下表面和间隔壁360的侧边的上表面可以(例如，在第二方向D2上)基本上叠置。在示例性实施例中，在制造工艺中可以通过使用与用来形成间隔壁360的掩模相同的掩模来制造辅助层380。
在其中通过诸如喷墨工艺的溶液工艺将发光溶液提供在基底110上的实施例中，发光溶液不定位在疏液的辅助层380的上表面上，并且可以稳定地提供在包括在间隔壁360中的开口365中。疏液的辅助层380防止发光溶液溢出间隔壁360。因此，发光层370可以具有改善的可靠性，可以提供具有改善的可靠性的发光二极管和显示装置。
用于保护发光二极管的封装层400可以设置在共电极270上。例如，如图1中所示，封装层400可以直接设置在共电极270的(例如，在第二方向D2上的)上表面上。封装层400可以通过密封剂密封到基底110。封装层400可以由诸如玻璃、石英、陶瓷、塑料、金属和其组合的各种材料形成。
在其它示例性实施例中，封装层400可以在不使用密封剂的情况下设置在共电极270上。封装层400可以包括无机膜的单层或有机膜的单层。封装层400也可以包括其中无机膜和有机膜交替堆叠的多层结构。例如，封装层400可以包括两个无机膜以及设置在两个无机层之间的有机膜。
在本说明书中，像素是用于显示图像的最小单元。例如，在示例性实施例中，薄膜晶体管在显示区域中设置在每个像素中，发光二极管连接到薄膜晶体管。然而，在其它示例性实施例中，一个像素可以包括至少两个薄膜晶体管和一个电容器。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。例如，一个像素可以包括三个或更多个薄膜晶体管以及两个或更多个电容器。
在下文中，将参照图2至图4描述根据示例性实施例的显示装置。图2示出了根据示例性实施例的显示装置的剖视图。图3示出了根据示例性实施例的显示装置的剖视图。图4示出了根据示例性实施例的显示装置的剖视图。将省略与上面描述的示例性实施例的构成元件相同的构成元件的描述。
参照图2中所示的示例性实施例，辅助层380可以设置在间隔壁360与共电极270之间。辅助层380可以仅设置在间隔壁360的上表面上，辅助层380的侧边381的下表面可以基本上不与间隔壁360的倾斜的侧边的上表面叠置。例如，辅助层380的侧边381可以在第一方向D1上在到达与间隔壁360的倾斜的侧边在第二方向D2上叠置的部分之前终止。
辅助层380可以使间隔壁360的上表面360s的一部分暴露，间隔壁360的上表面360s的所述一部分在第二方向D2上从间隔壁360的侧边到与辅助层380的侧边381叠置的部分。在示例性实施例中，共电极270可以与间隔壁360的上表面360s的被辅助层380暴露的部分在第二方向D2上叠置。
参照图3中所示的示例性实施例，辅助层380的侧边381的上部和下部可以不仅与间隔壁360的上表面叠置，而且与间隔壁360的侧边的位于间隔壁360的上表面下面的部分叠置。例如，辅助层380的侧边381可以在第一方向D1上延伸超过间隔壁360的上表面的边缘，并且可以在第二方向D2上与发光层370叠置。辅助层380的侧边381可以在第二方向D2上向下延伸，并且可以覆盖间隔壁360的侧边的上部。在图3中所示的示例性实施例中，对于在第一方向D1上超过间隔壁360的上表面的边缘而朝向与发光层370在第二方向D2上叠置的区域延伸的部分，侧边381具有半圆的形状。然而，在其它示例性实施例中，侧边381的这部分可以具有各种不同的形状。
在图3中所示的实施例中，辅助层380可以将疏液性不仅提供到间隔壁360的上表面，而且提供到间隔壁360的侧边表面的上端。因此，当发光溶液注入到开口365中时，辅助层380可以提供充分的疏液性(特别是在与开口365的入口对应的区域中)以防止发光溶液溢出间隔壁360。
根据具有这种形状的辅助层380，可以在开口365内部更有效地提供制造工艺中提供的发光溶液，并且可以更稳定地形成发光层370。
参照图4中所示的示例性实施例，辅助层380可以包括多个纳米颗粒383。例如，纳米颗粒383可以包括二氧化硅纳米颗粒等。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此，并且可以包括具有纳米单位的直径的任何纳米颗粒。
根据示例性实施例的纳米颗粒383也可以包括结合到纳米颗粒383的表面的氟。包括结合到其表面的氟的纳米颗粒383可以为辅助层380提供低表面能。因此，辅助层380可以表现出高疏液性。
包括纳米颗粒383的辅助层380的表面380s可以具有凸起和凹陷。辅助层380的表面380s可以是具有预定的粗糙度的表面。例如，包括纳米颗粒383的辅助层380的表面380s可以具有比图1至图3的实施例中所示的辅助层380的粗糙度大的粗糙度。即使辅助层380不包括单独的疏液剂(例如，具有疏液的成分的材料)，根据图4的示例性实施例的辅助层380也可以通过设置预定的粗糙度的纳米颗粒383来提供疏液性。
包括多个纳米颗粒383的辅助层380可以具有优异的等离子体耐受性等。例如，即使对辅助层380的表面执行根据残留膜去除工艺(后面描述)的等离子体处理，辅助层380也可以不受显著损坏。
辅助层380的最大厚度t2可以是从约30nm至约200nm。可以通过纳米颗粒383的含量设定辅助层380的厚度。在示例性实施例中，辅助层380的厚度可以比具有约1μm至约1.5μm的厚度的间隔壁360的厚度薄很多。
在其中辅助层380的最大厚度t2小于约30nm的实施例中，会难以将物理疏液性提供到辅助层380的上部。这是因为用于提供物理疏液性的纳米颗粒383未充分地包括在辅助层380中。辅助层380的厚度t2可以不超过200nm，使得辅助层380具有充分的疏液性并且将发光溶液稳定地定位在开口365中。当辅助层380的厚度t2超过200nm时，注入到开口365中的发光溶液会过度隆起，发光溶液会流入相邻的开口中，而不会稳定地定位在开口365中。
包括纳米颗粒383的辅助层380可以具有20dyne/cm或更小的表面能。间隔壁360可以具有约30dyne/cm至约43dyne/cm的表面能，形成发光层370的发光溶液可以具有约17dyne/cm至35dyne/cm的表面能，像素电极191可以具有40dyne/cm的表面能。间隔壁360的表面能可以大于形成发光层370的发光溶液和辅助层380的表面能，并且可以小于像素电极191的表面能。
在下文中，将描述根据图5-图9的示例性实施例的显示装置的制造方法。图5、图6、图7、图8和图9示出了通过使用根据示例性实施例的制造方法制造的显示装置的剖视图。
首先，在基底110上形成包括缓冲层111、半导体层130、栅电极124、源电极153和漏电极155的晶体管、第一绝缘膜141、第二绝缘膜142以及第三绝缘膜160。在第三绝缘膜160上形成连接到漏电极155的像素电极191。
接下来，如图5中所示，在第三绝缘膜160和像素电极191上形成具有开口365的间隔壁360。开口365可以使像素电极191的一部分暴露。
可以通过对第一材料层进行图案化来形成间隔壁360。可以通过光刻工艺来形成包括开口365的间隔壁360。
第一材料层可以与基底110的前表面叠置，并且可以包括以诸如苯并环丁烯、聚酰胺树脂、聚丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂和酚醛树脂为例的有机材料或硅氧烷类无机材料。
当执行光刻工艺以形成开口365时，由形成间隔壁360的第一材料层在像素电极191上形成残留膜361。例如，残留膜361的厚度(例如，在第二方向D2上从残留膜361的上表面到残留膜361的下表面的长度)可以是约10nm至约20nm。在其中未去除残留膜361的实施例中，由于残留膜361设置在发光层370与像素电极191之间，所以会降低发光装置的发光效率和发光寿命。
如图6中所示，可以通过残留膜去除工艺来去除图5中描述的残留膜361。例如，可以使用等离子体工艺或UVO3工艺以去除残留膜361。然而，示例性实施例不限于此，可以执行用于去除残留膜361的任何方法。
由于对基底110的前表面执行残留膜去除工艺，所以当去除残留膜361时，会损坏间隔壁360的表面的在基底110上暴露的部分。
在执行残留膜去除工艺后，如图7中所示，施加第二材料层380a以与基底110的前表面叠置。例如，如图7中所示，第二材料层380a可以设置在间隔壁360的上表面和侧边以及像素电极191的被暴露的表面上。
第二材料层380a可以包括提供疏液性的化合物和树脂。
具有疏液性的化合物可以呈聚合物或单体的形式。例如，化合物可以包括氟类化合物和第一化合物中的至少一种。氟类化合物可以包括例如由化学式1表示的化合物。第一化合物可以包括例如由化学式2表示的化合物。树脂可以包括例如由化学式3表示的化合物。
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包括在第二材料层380a中的单体或聚合物的分子量可以小于包括在间隔壁360中的第一材料层的单体或聚合物的分子量。此外，相对于第二材料层380a的总含量，包括在第二材料层380a中的具有疏液性的化合物可以包括约5wt％或更少的量。
在第二材料层380a上设置掩模MASK，将未与掩模MASK叠置的区域固化。随后可以通过使用溶剂来去除未固化的区域。
在示例性实施例中，可以使用与包括在第二材料层380a中的溶剂相同的溶剂来去除未固化的第二材料层380a。然而，在示例性实施例中，溶剂可以包括用于去除未固化的第二材料层380a的任何溶剂。溶剂可以是有机溶剂。例如，溶剂可以是甲苯、环戊酮、苯甲醚和丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)中的至少一种。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
如图8中所示，然后在间隔壁360上形成辅助层380而不在开口365内形成辅助层380。虽然图8的示例性实施例示出了具有与间隔壁360的倾斜的侧边基本对齐的倾斜的侧边的辅助层380，但是辅助层380也可以根据掩模的形状或对齐形成为具有图2和图3的示例性实施例中所示的形状。
如图9中所示，随后提供用于在开口365中形成发光层的发光溶液370a。可以通过溶液工艺来提供发光溶液370a，例如可以使用喷墨印刷来提供发光溶液370a。
在根据本发明构思的示例性实施例的显示装置中，由于疏液的辅助层380形成在间隔壁360的(例如，在第二方向D2上的)上端处，所以通过溶液工艺提供的发光溶液370a可以稳定地定位在间隔壁360的开口365内而不溢出辅助层380。
通过干燥工艺等来去除包括在发光溶液370a中的溶剂，可以形成如图1中所示的发光层370。此后，可以在发光层370上顺序地形成共电极270和封装层400，以提供如图1中所示的显示装置。
当在形成辅助层后执行残留膜去除工艺时，不仅会损坏设置在像素电极上的残留膜，而且会损坏设置在间隔壁的上部上的辅助层。因此，辅助层的疏液性会降低，为了形成发光层而提供的发光溶液也会从开口365溢出而定位在间隔壁的上表面上。
然而，在根据本发明构思的示例性实施例的显示装置中，在执行残留膜去除工艺后形成具有疏液性的辅助层。因此，辅助层可以稳定地将疏液性提供到间隔壁的上表面以稳定地形成发光层，并有效地去除降低发光效率和发光寿命的残留膜。因此，能够提供具有改善的可靠性的显示装置。
在下文中，将参照图10至图12来描述根据示例性实施例的显示装置的制造方法。图10、图11和图12示出了通过使用根据示例性实施例的制造方法制造的显示装置的剖视图。
首先，在基底110上形成包括缓冲层111、半导体层130、栅电极124、源电极153和漏电极155的晶体管、第一绝缘膜141、第二绝缘膜142及第三绝缘膜160。在第三绝缘膜160上形成连接到漏电极155的像素电极191。
接下来，如图10中所示，在第三绝缘膜160和像素电极191上分别形成与基底110的前表面叠置的第一材料层360a和第二材料层380a。
例如，第一材料层360a可以包括诸如苯并环丁烯、聚酰胺树脂、聚丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂的有机材料或硅氧烷类无机材料。
第二材料层380a可以包括多个纳米颗粒383。根据示例性实施例的第二材料层380a可以不包括具有疏液性的化合物，但是不限于此，其可以部分包括具有疏液性的化合物。
第二材料层380a的上表面可以设置为具有凸起和凹陷。可以由多个纳米颗粒383来形成凸起和凹陷。
如图11中所示，随后形成包括开口365的间隔壁360和辅助层380。可以通过光刻工艺来制造间隔壁360和辅助层380。
在以上工艺中，在去除第一材料层360a的同时产生的残留膜361形成在像素电极191的被暴露的部分上。
残留膜361是降低发光元件的发光效率和发光寿命的因素。可以通过残留膜去除工艺来去除残留膜361。例如，残留膜去除工艺可以是等离子体工艺或UVO3工艺。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
在这个实施例中，由于通过多个纳米颗粒383，辅助层380对等离子体或UVO3工艺具有优异的耐受性，所以辅助层380呈现出很少的来自残留膜去除工艺的表面损坏。间隔壁360的上部可以通过辅助层380来维持疏液性，可以通过残留膜去除工艺去除仅不需要的残留膜361。
如图12中所示，可以随后将用于形成发光层的发光溶液370a注入到开口365中。可以通过溶液工艺来提供发光溶液370a，例如可以通过喷墨工艺来提供发光溶液370a。
根据示例性实施例，在其中提供发光溶液370a的工艺中，在间隔壁360的上表面上设置设置有由多个纳米颗粒383形成的凸起和凹陷的辅助层380。由于辅助层380的凸起和凹陷提供疏液性，所以可以将发光溶液370a稳定地注入到开口365中而不留在辅助层380的上端处。可以将发光溶液370a注入到开口365中而不溢出间隔壁360的上部。
在通过干燥工艺等去除发光溶液370a的溶剂的同时，可以形成如图4中所示的发光层370。此后，可以在发光层370上顺序地形成共电极270和封装层400，以提供如图4中所示的显示装置。
虽然示出为在残留膜去除工艺之前形成根据示例性实施例的包括多个纳米颗粒383的辅助层380，但本发明不限于此，如关于图5至图9的制造工艺的示例性实施例所描述的，可以在残留膜去除工艺之后形成包括多个纳米颗粒383的辅助层380。包括多个纳米颗粒383的辅助层380耐受由残留膜去除工艺引起的损坏。因此，可以在残留膜去除工艺之前或之后形成包括多个纳米颗粒383的辅助层380。
在下文中，将参照图13描述根据本发明构思的示例性实施例的显示装置。图13示出了根据示例性实施例的显示装置的剖视图。根据图13的示例性实施例的显示装置包括基底110、缓冲层111、半导体层130、第一绝缘膜141、栅电极124、第二绝缘膜142、源电极153、漏电极155、第三绝缘膜160、像素电极191、间隔壁360、辅助层380、发光层370、共电极270和封装层400，将省略如前面描述的它们的详细描述。发光层370可以发射蓝色光。
在下文中，将详细描述设置在封装层400上的颜色转换面板20。
颜色转换面板20包括与基底110(例如，在第二方向D2上)叠置的第二基底210。在第一方向D1上布置的红色滤色器230R、绿色滤色器230G和蓝色滤色器230B可以设置在第二基底210上。
根据示例性实施例的显示装置设置为有至少一个围绕红色滤色器230R、绿色滤色器230G和蓝色滤色器230B的光阻挡构件220。例如，红色滤色器230R、绿色滤色器230G和蓝色滤色器230B可以在第一方向D1上分隔开，光阻挡构件220可以填充其间的空间。光阻挡构件220可以防止由相邻的像素发射的不同的光彼此混合，并且可以间隔开其中设置有红色滤色器230R、绿色滤色器230G和蓝色滤色器230B的区域。
第一平坦膜240设置在光阻挡构件220、红色滤色器230R、绿色滤色器230G和蓝色滤色器230B与封装层400之间。例如，如图13中所示，第一平坦膜240可以直接设置在光阻挡构件220、红色滤色器230R、绿色滤色器230G和蓝色滤色器230B的(例如，在第二方向D2上的)下表面下面。第一平坦膜240可以是用于使光阻挡构件220、红色滤色器230R、绿色滤色器230G和蓝色滤色器230B的表面平坦化(例如，平面化)的膜。例如，第一平坦膜240可以使光阻挡构件220、红色滤色器230R、绿色滤色器230G和蓝色滤色器230B的(例如，在第二方向D2上的)下表面平坦化。第一平坦膜240可以包括有机绝缘材料和无机绝缘材料中的至少一种。
红色颜色转换层250R、绿色颜色转换层250G和透射层250B可以设置在第一平坦膜240与封装层400之间。例如，红色颜色转换层250R、绿色颜色转换层250G和透射层250B可以直接设置在第一平坦膜240的(例如，在第二方向D2上的)下表面下面。红色颜色转换层250R、绿色颜色转换层250G和透射层250B可以重复地沿第一方向D1布置并且可以彼此分隔开。例如，如图13中所示，颜色转换层和透射层之间的空间可以与光阻挡构件220(例如，在第二方向D2上)叠置。
红色颜色转换层250R和绿色颜色转换层250G转换由发光层370发射的光并发光。例如，红色颜色转换层250R可以将由发光层370发射的蓝色光转换成红色光。红色颜色转换层250R可以包括将由发光层370入射的蓝色光转换成红色光的第一半导体纳米晶体251R。第一半导体纳米晶体251R可以包括磷光剂和量子点中的至少一种。
绿色颜色转换层250G可以将由发光层370发射的蓝色光转换成绿色光。绿色颜色转换层250G可以包括将由发光层370入射的蓝色光转换成绿色光的第二半导体纳米晶体251G。第二半导体纳米晶体251G可以包括磷光剂和量子点中的至少一种。
透射层250B发射来自发光层370的入射光而不转换入射光。例如，蓝色光可以入射在透射层250B上并且可以被按照原样发射而不被透射层250B转换。
包括在第一半导体纳米晶体251R和第二半导体纳米晶体251G中的量子点可以从II族-VI族化合物、III族-V族化合物、IV族-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物和其组合中独立地选择。具体的化合物与上面关于发光层370的量子点描述的化合物相同。
透射层250B可以按照原样透射入射光。透射层250B可以包括透射蓝色光的树脂。设置在发射蓝色光的区域中的透射层250B不包括任何单独的半导体纳米晶体。
虽然没有示出，但是透射层250B还可以包括染料和颜料中的至少一种。包括染料或颜料的透射层250B可以减少外部光反射，并且可以提供具有改善的颜色纯度的蓝色光。
红色颜色转换层250R、绿色颜色转换层250G和透射层250B中的至少一个还可以包括散射体252。包括在红色颜色转换层250R、绿色颜色转换层250G和透射层250B中的对应的散射体252的含量可以是不同的。散射体252可以提高在颜色转换层250R和250G中转化或穿过透射层250B然后通过颜色转换层和透射层发射的光的量。散射体252可以为由发光层370发射的光均匀地提供正面亮度和侧面亮度。
散射体252可以包括能够均匀地散射入射光的任何材料。在示例性实施例中，散射体252可以包括在TiO2、ZrO2、Al2O3、In2O3、ZnO、SnO2、Sb2O3和ITO之中的至少一种。
作为一个示例，红色颜色转换层250R、绿色颜色转换层250G和透射层250B可以包括光敏树脂、并且可以通过光刻工艺来形成。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。例如，红色颜色转换层250R、绿色颜色转换层250G和透射层250B可以通过印刷工艺或喷墨工艺来形成，红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层可以包括不是光敏树脂的材料。在本说明书中，虽然描述了通过光刻工艺、印刷工艺或喷墨工艺来形成颜色转换层和透射层，但是本发明构思的示例性实施例不限于此。
红色颜色转换层250R可以与红色滤色器230R在第二方向D2上叠置，绿色颜色转换层250G可以与绿色滤色器230G在第二方向D2上叠置，透射层250B可以与蓝色滤色器230B在第二方向D2上叠置。
第二平坦膜260设置在红色颜色转换层250R、绿色颜色转换层250G和透射层250B之间的侧面空间及颜色转换层和透射层的下表面与封装层400的上表面之间。第二平坦膜260可以与第二基底210的前表面叠置。
第二平坦膜260可以使红色颜色转换层250R、绿色颜色转换层250G和透射层250B的一个表面平坦化(例如，平面化)。第二平坦膜260可以包括有机绝缘材料或无机绝缘材料。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此，第二平坦膜260可以包括能够执行平坦化功能的任何材料。
在图13的示例性实施例中，封装层400和颜色转换面板20彼此直接接触。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。例如，在一些示例性实施例中，单独的填充层可以设置在封装层400与颜色转换面板20之间。在这一实施例中，封装层400和颜色转换面板20可以通过各种已知的方法和结构(诸如通过单独的粘合层或沿显示装置的边缘通过密封剂)来结合。此外，本说明书可以包括位于颜色转换层250R和250G与封装层400之间的滤波器层以发射特定波长的光，或者可以包括第二基底210以及位于第二基底210与透射层250B之间的颜色转换层250R和250G及蓝色光阻挡滤波器层。
尽管已经结合示例性实施例描述了本发明，但是将理解的是，发明不限于公开的实施例，而是相反，意图涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (10)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
间隔壁，在第一电极与第二电极之间设置在基底上，所述间隔壁具有开口；
发光层，设置在所述开口中；以及
辅助层，具有疏液性，设置在所述间隔壁与所述第二电极之间。
2.如权利要求1中所述的显示装置，其中，所述辅助层的最大厚度大于等于100nm且小于等于200nm。
3.如权利要求1中所述的显示装置，其中，
所述间隔壁的最大厚度大于等于1μm且小于等于1.5μm。
4.如权利要求1中所述的显示装置，其中，所述辅助层不与所述开口叠置。
5.如权利要求1中所述的显示装置，其中，
所述辅助层包括氟类化合物和第一化合物中的至少一种。
6.如权利要求5中所述的显示装置，其中，
所述氟类化合物由化学式1表示，并且
所述第一化合物由化学式2表示：
Figure FDA0002288326460000011
7.如权利要求1中所述的显示装置，其中，
所述辅助层的侧边是倾斜的，并且与所述间隔壁的倾斜的侧边对齐。
8.如权利要求1中所述的显示装置，其中，
所述辅助层使所述间隔壁的上表面的一部分暴露。
9.如权利要求1中所述的显示装置，其中，
所述辅助层与所述间隔壁的侧边叠置。
10.一种显示装置，所述显示装置包括：
间隔壁，在第一电极与第二电极之间设置在基底上，所述间隔壁具有开口；
发光层，设置在所述开口中；以及
辅助层，设置在所述间隔壁与所述第二电极之间，
其中，所述辅助层包括多个纳米颗粒，并且所述辅助层的面向所述第二电极的表面设置有凸起和凹陷。
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