CN111799293A - 显示设备及显示设备的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供了显示设备和显示设备的制造方法。显示设备包括：基础衬底；电极，位于基础衬底上；发光元件，位于基础衬底上并电连接到电极；以及溶液层，位于基础衬底与发光元件之间，溶液层包括挡光材料。

Description

显示设备及显示设备的制造方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2019年4月9日提交至韩国知识产权局的第10-2019-0041351号韩国专利申请的优先权和权益，所述韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开的实施方式的方面涉及显示设备及显示设备的制造方法。
背景技术
发光二极管(LED)是用于使用化合物半导体的特性将电信号转换成包括红外光线、可见光线等类型的光的设备，并且可用于家用电器、远程控制器、电子板或各个种类的自动化设备中。LED的使用区域正在逐渐扩展到从小型手持式电子设备到大型显示设备的宽范围的电子设备中。
LED可包括p型半导体层、n型半导体层以及插置在p型半导体层与n型半导体层之间的至少一个量子阱层。
发明内容
根据本公开的实施方式的方面，提供了其中防止或基本上防止了外部光的反射以改善可靠性的显示设备以及显示设备的制造方法。根据本公开的实施方式的方面，提供了包括透明发光二极管的显示设备以及提供了显示设备的制造方法，在该显示设备中，防止或基本上防止了入射的外部光可能透射穿过透明发光二极管并被反射电极反射并且因此反射电极等可能被观察到的问题，以改善显示设备的可靠性。
根据本发明构思的一个或多个实施方式，显示设备包括：基础衬底；电极，位于基础衬底上；发光元件，位于基础衬底上并电连接到电极；以及溶液层，位于基础衬底与发光元件之间，其中，溶液层包括挡光材料。
在实施方式中，发光元件可包括接触电极的接触部分，并且溶液层围绕接触部分。
在实施方式中，电极可包括第一电极和与第一电极间隔开的第二电极，并且接触部分可包括：第一接触部分，连接到第一电极；以及第二接触部分，连接到第二电极。
在实施方式中，发光元件还可包括：基础层；第一半导体层，位于基础层上；第二半导体层，位于第一半导体层上；第一元件电极，位于第二半导体层上并连接到第一接触部分；以及第二元件电极，位于第一半导体层上并连接到第二接触部分。
在实施方式中，发光元件还可包括覆盖第一元件电极和第二元件电极中的至少一部分的元件绝缘层，并且溶液层与第一接触部分、第二接触部分和元件绝缘层接触。
在实施方式中，电极可包括金(Au)或铜(Cu)。
在实施方式中，溶液层可包括水溶性溶剂和溶解在水溶性溶剂中的钠盐，其中，钠盐可具有黑颜色。
在实施方式中，溶液层可包括有机溶剂和分散在有机溶剂中的黑色有机颜料。
在实施方式中，显示设备还可包括：像素限定层，位于基础衬底上并覆盖电极的一部分，其中，像素限定层中限定有暴露电极的除该一部分之外的部分的开口，并且发光元件和溶液层位于开口中。
在实施方式中，发光元件可以是微型LED元件。
在实施方式中，显示设备还可包括位于发光元件和溶液层上的平坦化层。
在实施方式中，接触部分可包括锡(Sn)，并且还包括铜(Cu)、银(Ag)和金(Au)中的至少一种。
在本发明构思的一个或多个实施方式中，显示设备的制造方法包括：在基础衬底上形成电极；通过在电极上提供包括挡光材料的溶液来形成溶液层；转移发光元件，使得发光元件穿过溶液层并电连接到电极；以及通过向发光元件与电极连接的部分施加光或热量，将发光元件与电极接合。
在实施方式中，发光元件可包括接触部分，并且在转移发光元件期间，转移被执行成使得接触部分接触电极。
在实施方式中，电极可包括铜(Cu)或金(Au)，接触部分可包括锡(Sn)，并且在施加光或热量期间，接触部分可以与电极接合。
在实施方式中，在形成电极期间，可以形成第一电极和与第一电极间隔开的第二电极，接触部分可包括第一接触部分和与第一接触部分间隔开的第二接触部分，并且在转移发光元件期间，转移可以被执行成使得第一接触部分连接到第一电极，并且第二接触部分连接到第二电极。
在实施方式中，在转移发光元件期间，转移可以被执行成使得接触部分和电极被溶液层完全覆盖。
在实施方式中，制造方法还可包括：在接合发光元件和电极之后，去除溶液层。
在实施方式中，制造方法还可包括：在基础衬底上形成覆盖电极的一部分的像素限定层，其中，在转移发光元件期间，发光元件被转移在像素限定层的开口中，该开口被限定成暴露电极的除该一部分以外的部分。
在实施方式中，在接合发光元件和电极期间，发光元件与电极连接的部分可以通过红外激光用光照射，或者可以通过IR回流炉、对流炉或加热板中的至少一种施加热量。
附图说明
包括附图以提供对本发明构思的进一步理解，并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本发明构思的一些示例实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明构思的原理。在附图中：
图1是根据本发明构思的实施方式的显示设备的立体图；
图2是根据本发明构思的实施方式的显示设备的框图；
图3是根据本发明构思的实施方式的像素的等效电路图；
图4是根据本发明构思的实施方式的显示设备的剖视图；
图5是根据本发明构思的另一实施方式的显示设备的剖视图；
图6是根据本发明构思的另一实施方式的显示设备的剖视图；
图7是根据本发明构思的实施方式的发光元件的剖视图；
图8是示出其中根据本发明构思的实施方式的发光元件连接到电极的状态的剖视图；
图9是示出根据本发明构思的实施方式的显示设备的制造方法的流程图；以及
图10A至图10E是依次示出根据本发明构思的实施方式的显示设备的制造方法的剖视图。
具体实施方式
下面将参考附图更详细描述本发明构思的实施方式。本发明可以以各种形式进行各种修改并实现，并且因此，一些示例实施方式将在附图中进行举例说明并且在本文中进一步详细描述。然而，应当理解，本发明并不旨在受限于本文中阐述的特定形式，而是包括了本发明的技术范围和精神内所包括的所有改变、等同和替代。
参考附图，在全文中，相同的参考标记表示相同的部件。在附图中，为了清楚说明，可夸大结构的尺寸。可使用诸如“第一”、“第二”等术语来描述各种部件，但是这些部件不应被术语限制。使用这些术语是出于将一个部件与另一部件区分开的目的。例如，在不背离本公开的范围的情况下，第一部件可以被称作第二部件，或者类似地，第二部件可以被称作第一部件。单数形式“一”、“一个”和“该”旨在还包括复数形式，除非上下文另有明确说明。
还应理解，当在本文中使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”指定所阐述的特征、整体、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在或添加。
还应理解，当诸如层、膜、区域或板等的部分被称为在另一部分“上”或“上方”时，其可以直接在另一部分上，或者也可以存在一个或多个介于中间的部分。另外，例如，应理解，当诸如层、膜、区域或板等的部分被称为在另一部分“下方”时，其可以直接在另一部分下方，或者也可以存在一个或多个介于中间的部分。另外，被设置在“上”可包括上方和下方的定向。
同时，“直接接触”可表示在诸如层、膜、区域或板的部分与另一部分之间不存在另外的层、膜、区域、板等。例如，“直接接触”可表示在两个层或两个构件之间不使用另外的构件，诸如粘合构件。
除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思所属领域中的技术人员所通常理解的含义相同的含义。在通用词典中定义的此类术语应被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义，并且除非在本文中明确定义，否则不应被解释为具有理想化或过于形式化的含义。
在本文中，将参考附图描述根据本发明构思的实施方式的显示设备。
图1是根据本发明构思的实施方式的显示设备的立体图。
参考图1，显示设备DD可通过显示区域DA显示图像。图1示例性地示出了显示区域DA设置在由第一方向DR1和与第一方向DR1相交的第二方向DR2限定的表面上。然而，本发明构思的实施方式不限于此，并且在本发明构思的另一实施方式中，显示设备的显示区域可设置在弯曲的表面上。
显示设备DD的厚度方向由第三方向DR3指示。由第一方向DR1、第二方向DR2和第三方向DR3指示的方向是相对概念，并且可改变成其它方向。在本公开中，词语“在平面图中”可表示在第三方向DR3上观察的情况。另外，“厚度方向”可表示第三方向DR3。
在图1中，显示设备DD示例性地示出为电视。然而，显示设备DD不仅可用在诸如外部广告牌的大型电子设备中，还可用在诸如个人计算机、笔记本计算机、个人数字助理、汽车导航单元、游戏控制台、智能电话、平板计算机或相机的小型或中型电子设备中。另外，这些设备仅作为示例实施方式被列举，并且在不背离本发明构思的情况下，显示设备DD还可用于其它电子设备中。
图2是根据本发明构思的实施方式的显示设备的框图。
参考图2，显示设备DD可包括显示面板DP、信号控制单元(或时序控制器)TC、数据驱动单元DDV和扫描驱动单元GDV。信号控制单元TC、数据驱动单元DDV和扫描驱动单元GDV中的每一个可包括电路。
在实施方式中，显示面板DP可以是包括微型发光元件的微型发光元件显示面板。例如，显示面板DP可以是微型LED显示面板。
显示面板DP可包括多条数据线DL1至DLm、多条扫描线SL1至SLn和多个像素PX。
多条数据线DL1至DLm可以在第一方向DR1上延伸，并且可以沿着与第一方向DR1相交的第二方向DR2布置。多条扫描线SL1至SLn可以在第二方向DR2上延伸，并且可以沿着第一方向DR1布置。
像素PX中的每一个可包括发光元件ED(见图3)和电连接到发光元件ED的像素电路PXC(见图3)。像素电路PXC(见图3)可包括多个晶体管TR1和TR2(见图3)。可以向像素PX中的每一个提供第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS。
在显示面板DP的平面图中，像素PX可以以规则图案设置。每个像素PX可显示原色中的一种或混合颜色中的一种。原色可包括红色、绿色和蓝色，并且混合颜色可包括诸如黄色、青色、品红色和白色的各种颜色。然而，由像素PX显示的颜色不限于此。
信号控制单元TC可接收从外部提供的图像数据RGB。为了适合于显示面板DP的操作，信号控制单元TC转换图像数据RGB以产生经转换的图像数据R’G’B’，并且向数据驱动单元DDV输出经转换的图像数据R’G’B’。
另外，信号控制单元TC可接收从外部提供的控制信号CS。控制信号CS可包括垂直同步信号、水平同步信号、主时钟信号、数据使能信号等。
信号控制单元TC向数据驱动单元DDV提供第一控制信号CONT1，并且向扫描驱动单元GDV提供第二控制信号CONT2。第一控制信号CONT1用于控制数据驱动单元DDV，并且第二控制信号CONT2用于控制扫描驱动单元GDV。
响应于从信号控制单元TC接收的第一控制信号CONT1，数据驱动单元DDV可以向多条数据线DL1至DLm提供电信号。在实施方式中，数据驱动单元DDV可以实现为单独的集成电路，并且可以电连接到显示面板DP的一侧，或者可以直接安装在显示面板DP上。另外，数据驱动单元DDV可以实现为单个芯片或者包括多个芯片。
响应于从信号控制单元TC接收的第二控制信号CONT2，扫描驱动单元GDV可以向多条扫描线SL1至SLn提供电信号。在实施方式中，扫描驱动单元GDV可以被集成在显示面板DP的指定区域中。例如，扫描驱动单元GDV可包括通过与像素PX的像素电路PXC(见图3)的工艺(例如，低温多晶硅(LTPS)工艺或低温多晶氧化物(LTPO)工艺)相同的工艺形成的多个晶体管。在本发明构思的另一实施方式中，扫描驱动单元GDV可以实现为单独的集成电路芯片，以电连接到显示面板DP的一侧。
当向多条扫描线SL1至SLn中的一条扫描线施加栅极导通电压时，连接到该一条扫描线的一行像素PX中的每个开关晶体管导通。此时，数据驱动单元DDV向数据线DL1至DLm提供数据驱动信号。提供到数据线DL1至DLm的数据驱动信号通过导通的开关晶体管分别被施加到对应的像素PX。数据驱动信号可以是与多个图像数据的灰度值对应的模拟电压。
图3是根据本发明构思的实施方式的像素的等效电路图。图3示出了图2中所示的多个像素PX中的一个像素PX(在本文中，称为像素)的等效电路图。
参见图3，像素PX可连接到多条信号线。在本实施方式中，示例性地示出了多条信号线中的扫描线SLi、数据线DLj、第一电力线PL1和第二电力线PL2。然而，该图示仅仅是示例，并且根据本发明构思的实施方式的像素PX可以另外地连接到各种信号线，并且不限于任何特定实施方式。
像素PX可包括发光元件ED和像素电路PXC。像素电路PXC可包括第一晶体管TR1、电容器CAP和第二晶体管TR2。该图示仅仅是示例，并且包括在像素电路PXC中的晶体管和电容器的数量不限于图3中所示的那些。例如，在本发明构思的另一实施方式中，像素电路PXC可包括七个晶体管和一个电容器。
第一晶体管TR1可以是用于控制像素PX的接通或关断的开关晶体管。第一晶体管TR1可以响应于通过扫描线SLi递送的扫描信号来递送或切断通过数据线DLj递送的数据信号。
电容器CAP连接到第一晶体管TR1和第一电力线PL1。电容器CAP利用与从第一晶体管TR1递送的数据信号和施加到第一电力线PL1的第一电源电压ELVDD之间的差异对应的电荷量进行充电。
第二晶体管TR2连接到第一晶体管TR1、电容器CAP和发光元件ED。第二晶体管TR2根据存储在电容器CAP中的电荷量来控制流经发光元件ED的驱动电流。第二晶体管TR2的导通时间可以根据存储在电容器CAP中的电荷量来确定。
第一晶体管TR1和第二晶体管TR2中的每一个可以是n型晶体管或p型晶体管。在本发明构思的另一实施方式中，第一晶体管TR1和第二晶体管TR2中的一个可以是n型晶体管，并且另一个可以是p型晶体管。
发光元件ED可以电连接到第二晶体管TR2和第二电力线PL2。发光元件ED可以通过第二电力线PL2接收第二电源电压ELVSS。
发光元件ED可以以与通过第二晶体管TR2递送的信号和通过第二电力线PL2接收的第二电源电压ELVSS之间的差异对应的电压发光。
发光元件ED可以是微型发光二极管(微型LED)。微型LED元件可以是具有几纳米到几百微米的长度的LED元件。然而，微型LED元件的该长度仅仅是示例，并且实施方式不限于以上数值范围。发光元件ED可以发射特定波长带的光。例如，发光元件ED可以发射蓝色、红色或绿色的光。
作为示例，图3示出了一个发光元件ED连接在第二晶体管TR2与第二电力线PL2之间，但是发光元件ED可以设置成多个。在实施方式中，多个设置的发光元件ED可以并联地彼此连接。
图4是根据本发明构思的实施方式的显示设备的剖视图。图4示例性示出其中图2中所示的像素PX中的三个像素PX肩并肩地设置在根据本发明构思的实施方式的显示设备DD的基础衬底BS上的剖面。
参考图4，根据本发明构思的实施方式的显示设备DD可包括基础衬底BS、设置在基础衬底BS上的电路元件层CL和设置在电路元件层CL上的至少一个发光元件ED。
在实施方式中，基础衬底BS可包括合成树脂衬底或玻璃衬底。电路元件层CL包括至少一个绝缘层和电路元件。电路元件包括信号线和像素驱动电路等。电路元件层CL可以通过由涂覆、沉积等形成绝缘层、半导体层和导电层的过程以及经由光刻工艺图案化绝缘层、半导体层和导电层的过程来形成。
在本实施方式中，电路元件层CL可包括缓冲膜BFL、第一绝缘层10、第二绝缘层20和第三绝缘层30。在实施方式中，第一绝缘层10和第二绝缘层20可以是无机膜，并且第三绝缘层30可以是有机膜。在实施方式中，第三绝缘层30可包括聚酰亚胺(PI)。
图4示例性地示出了构成驱动晶体管TD的半导体图案OSP、控制电极GE、输入电极DE和输出电极SE之间的设置关系。第一通孔CH1、第二通孔CH2和第三通孔CH3也作为示例示出。然而，本发明构思的实施方式不限于此，并且驱动晶体管TD的结构可具有用于驱动发光元件ED的各种形状中的任何形状。例如，在本发明构思的实施方式中，驱动晶体管TD可具有其中第一晶体管TR1(见图3)和第二晶体管TR2(见图3)通过连接电极连接的形状。
电路元件层CL上设置有一个或多个电极E1和E2。第一电极E1和第二电极E2可设置在电路元件层CL上。第一电极E1设置在第三绝缘层30上，并且电连接到通过第三通孔CH3暴露的输出电极SE。
第二电极E2可设置在第三绝缘层30上。虽然未示出，但是第二电极E2可以电连接到第二电力线PL2(见图3)。换言之，可以向第二电极E2提供第二电源电压ELVSS(见图3)。
在实施方式中，第一电极E1和第二电极E2设置在相同的层上，并且可以分开设置或者彼此间隔开。在实施方式中，第一电极E1和第二电极E2可包括相同的导电材料。例如，第一电极E1和第二电极E2中的每一个可包括反射材料。第一电极E1和第二电极E2中的每一个可具有单层结构或多个层的层叠结构。在实施方式中，第一电极E1和第二电极E2中的每一个可包括钼、银、钛、铜、铝、金或其合金。在实施方式中，第一电极E1和第二电极E2中的每一个可包括铜(Cu)或金(Au)。然而，本发明构思的实施方式不限于此，并且第一电极E1和第二电极E2中的每一个可具有其中铟锡氧化物(ITO)、银(Ag)和铟锡氧化物(ITO)依次层叠的结构。例如，第一电极E1和第二电极E2中的每一个可包括铟锌氧化物(IZO)、铟锡氧化物(ITO)、铟镓氧化物(IGO)、铟锌镓氧化物(IGZO)和其混合物/化合物中的至少一种。
发光元件ED可设置在第一电极E1和第二电极E2上，并且电连接到第一电极E1和第二电极E2。
发光元件ED可以被转移到第一电极E1和第二电极E2上。例如，发光元件ED可以设置成多个，并且多个发光元件可以基本上并行地(例如，同时)被转移，或者多个发光元件中的每一个可以分别被转移。
用于将发光元件ED转移到第一电极E1和第二电极E2上的方法可包括直接转移方法和印刷转移方法中的任何方法。直接转移方法可以是其中将发光元件ED直接转移或运输到第一电极E1和第二电极E2上的方法。印刷转移方法可以是其中使用静电头、平印花或卷印花将发光元件ED转移或运输到第一电极E1和第二电极E2上的方法。
发光元件ED可包括接触部分CT和主体部分EM。接触部分CT可接触第一电极E1和第二电极E2，以与第一电极E1和第二电极E2电连接。在实施方式中，接触部分CT可包括接触第一电极E1以与第一电极E1电连接的第一接触部分CT1以及接触第二电极E2以与第二电极E2电连接的第二接触部分CT2。如图4中所示，当第一接触部分CT1和第二接触部分CT2肩并肩地设置在主体部分EM下方时，根据实施方式的发光元件ED可以是水平的发光元件。
接触部分CT可包括金属。在实施方式中，接触部分CT可包括锡(Sn)。在实施方式中，接触部分CT可包括锡，并且还包括铜(Cu)、银(Ag)和金(Au)中的至少一种。在实施方式中，接触部分CT可以是锡/金的合金，或者锡/银/铜的合金。
主体部分EM可包括至少一个半导体层和有源层，并且基本上通过电信号产生光。在本文中，将参考图7和图8更详细地描述发光元件ED的主体部分EM的配置。
第三绝缘层30上可设置有像素限定层PDL。像素限定层PDL可以覆盖第一电极E1和第二电极E2的一部分，并且暴露除被覆盖的部分以外的其余部分。更详细地，像素限定层PDL中限定有与像素区域对应的开口PDL-OP以覆盖第一电极E1和第二电极E2的外围，并且通过开口PDL-OP暴露第一电极E1和第二电极E2的其余部分。像素限定层PDL可包括挡光材料。包括在像素限定层PDL中的挡光材料可以与包括在稍后将描述的溶液层SL中的挡光材料相同。在本发明构思的实施方式中，可省略像素限定层PDL。
虽然未示出，但是在实施方式中，单独的挡光图案可设置在像素限定层PDL上或之下。挡光图案可设置在像素限定层PDL的顶表面上，或者可设置在第三绝缘层30与像素限定层PDL之间。挡光图案可包括挡光材料。在实施方式中，挡光图案可包括具有黑颜色的挡光材料。包括在挡光图案中的挡光材料可以与包括在稍后将描述的溶液层SL中的挡光材料相同。
溶液层SL设置在第一电极E1、第二电极E2和发光元件ED之间。溶液层SL可覆盖第一电极E1和第二电极E2的被暴露的顶表面。溶液层SL可以填充限定在第一电极E1与第二电极E2之间的分离部分或区域，并且接触第三绝缘层30的被该分离部分暴露的顶表面。
溶液层SL可接触发光元件ED的与第一电极E1和第二电极E2接触的接触部分CT。在实施方式中，溶液层SL可以完全覆盖发光元件ED的接触部分CT。更详细地，接触部分CT可包括限定在连接到主体部分EM的顶表面与连接到电极E1和E2的底表面之间的侧表面，并且溶液层SL可以完全覆盖接触部分CT的被暴露的侧表面。溶液层SL可接触发光元件ED的接触部分CT和主体部分EM，并且覆盖主体部分EM的底表面和侧表面的一部分。
溶液层SL可包括溶剂和挡光材料。在实施方式中，溶液层SL可包括水溶性溶剂和溶解在水溶性溶剂中的水溶性挡光材料。水溶性挡光材料可包括钠盐。在实施方式中，水溶性挡光材料可具有黑颜色。
在实施方式中，溶液层SL可包括有机溶剂和分散在有机溶剂中的黑色有机颜料。有机溶剂可以是例如丙酮、乙醇等。分散在有机溶剂中的黑色颜料可以是例如苯胺黑、炭黑、石墨等。
溶液层SL可包括挡光材料以阻挡外部光。如果溶液层SL包括透明或半透明的材料，则外部光将入射并被包括反射材料的电极E1和E2反射，并且因此可能从外部观察到电极E1和E2等。然而，在根据本发明构思的实施方式的显示设备DD中，包括挡光材料的溶液层SL设置在发光元件ED与电极E1和E2之间以有效地阻挡外部光，并且因此，可以防止或基本上防止从外部可能观察到设置在内部的电极等的问题。
图5和图6是根据本发明构思的其它实施方式的显示设备的剖视图。在本文中，当描述图5和图6的显示设备DD-1和显示设备DD-2时，可以对与图4中的上述元件相同的元件给予相同的附图标记，并且可省略其重复描述。
参考图5，根据本发明构思的实施方式的显示设备DD-1可包括竖直的发光元件ED-1。在发光元件ED-1中，第一接触部分CT1-1和第二接触部分CT2-1可分别设置在主体部分EM的下部分和上部分上。
由于显示设备DD-1包括竖直的发光元件ED-1，因此第一电极E1-1和第二电极E2-1可以不设置在相同的层上，而是可设置成分别连接到第一接触部分CT1-1和第二接触部分CT2-1。更详细地，第一电极E1-1可设置在第三绝缘层30上，以电连接到第一接触部分CT1-1，并且第二电极E2-1可设置在像素限定层PDL和发光元件ED-1上，以电连接到第二接触部分CT2-1。
参考图6，根据本发明构思的实施方式的显示设备DD-2还可包括设置在发光元件ED和像素限定层PDL上的平坦化层PL。平坦化层PL可覆盖发光元件ED和像素限定层PDL以向顶部部分提供平坦化表面。平坦化层PL可用于去除并平坦化由发光元件ED与像素限定层PDL之间的高度差导致的台阶，并且覆盖发光元件ED以防止或基本上防止异物进入。
图7是根据本发明构思的实施方式的发光元件的剖视图；以及图8是示出其中根据本发明构思的实施方式的发光元件连接到电极的状态的剖视图。在图7和图8中，示例性地示出了包括在图4中所示的显示设备DD中的发光元件ED，即，水平的发光元件。
参考图7，根据本发明构思的实施方式的发光元件ED可包括基础层BSL、第一半导体层SM1、第二半导体层SM2、第一元件电极LE1、第二元件电极LE2、第一接触部分CT1、第二接触部分CT2和元件绝缘层ISL。
基础层BSL可包括具有透光性质的材料，例如，蓝宝石、GaN、ZnO和AlO中的任何一种。基础层BSL是适于在其上形成半导体层的衬底，并且可由载体晶圆形成。基础层BSL可以是导电衬底或绝缘衬底。
在根据本发明构思的实施方式的发光元件ED中，第一半导体层SM1可设置在基础层BSL上。第二半导体层SM2可设置在第一半导体层SM1上。在实施方式中，第一半导体层SM1和第二半导体层SM2可以分别是n型半导体层和p型半导体层。可以通过用n型掺杂剂掺杂半导体层来提供n型半导体层，并且可以通过用p型掺杂剂掺杂半导体层来提供p型半导体层。在实施方式中，第一半导体层SM1可以是n型半导体层，并且第二半导体层SM2可以是p型半导体层。
第一半导体层SM1和第二半导体层SM2中的每一个可包括半导体材料。半导体材料可以是例如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN或AlInN。n型掺杂剂可以是硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、硒(Se)、碲(Te)或其组合。p型掺杂剂可以是镁(Mg)、锌(Zn)、钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)或其组合。
虽然未示出，但是有源层可设置在第一半导体层SM1与第二半导体层SM2之间。有源层可以由单量子阱结构、多量子阱结构、量子线结构和量子点结构中的至少一种形成。有源层可以是其中通过n型半导体层注入的电子与通过p型半导体层注入的空穴复合的区域。有源层可以是从其发射具有由材料特有的能带确定的能量的光的层。有源层的位置可以根据发光元件ED的种类以各种方式改变。
第一元件电极LE1可设置在第二半导体层SM2上。第二元件电极LE2可设置在第一半导体层SM1上，并且与第二半导体层SM2间隔开。在实施方式中，第二半导体层SM2可设置在第一半导体层SM1的一侧处，并且第二元件电极LE2可设置在第一半导体层SM1的另一侧处，以便在平面图中不与第二半导体层SM2重叠。第一元件电极LE1可以是p型电极，且第一接触部分CT1设置在第一元件电极LE1上。第二元件电极LE2可以是n型电极，且第二接触部分CT2设置在第二元件电极LE2上。
元件绝缘层ISL可设置在第一半导体层SM1、第二半导体层SM2、第一元件电极LE1和第二元件电极LE2上并覆盖第一半导体层SM1、第二半导体层SM2、第一元件电极LE1和第二元件电极LE2。元件绝缘层ISL可包括透明或半透明的绝缘材料，并且设置在发光元件ED的部件之间以使每个部件绝缘。
参考图8，发光元件ED可设置在第一电极E1和第二电极E2上，并且电连接到第一电极E1和第二电极E2。发光元件ED的第一接触部分CT1和第二接触部分CT2可穿过溶液层SL，以电连接到第一电极E1和第二电极E2。第一接触部分CT1可连接到第一电极E1，并且第二接触部分CT2可连接到第二电极E2。
在实施方式中，溶液层SL可接触发光元件ED的每个部件。溶液层SL可设置成覆盖其中接触部分CT1和CT2与电极E1和E2接触的部分，并接触发光元件ED的元件绝缘层ISL及接触部分CT1和CT2。在其中发光元件ED连接到电极E1和E2的状态中，发光元件ED的第一半导体层SM1、第二半导体层SM2、第一元件电极LE1、第二元件电极LE2、第一接触部分CT1和第二接触部分CT2可以被元件绝缘层ISL和溶液层SL覆盖，以便不暴露于外部。
在本文中，将参考附图描述根据本发明构思的实施方式的显示设备的制造方法。
图9是示出根据本发明构思的实施方式的显示设备的制造方法的流程图；以及图10A至图10E是依次示出根据本发明构思的实施方式的显示设备的制造方法的剖视图。
参考图9，根据本发明构思的实施方式的显示设备的制造方法包括：其中在基础衬底上形成电极的过程S1；其中在电极上形成溶液层的过程S2；其中转移发光元件以穿过溶液层并电连接到电极的过程S3；以及其中将发光元件与电极接合的过程S4。
参考图9和图10A，在基础衬底BS上形成电极E1和E2。电极E1和E2可包括第一电极E1和第二电极E2。在实施方式中，可以通过在基础衬底BS上沉积铜(Cu)或金(Au)并且然后图案化沉积的铜(Cu)或金(Au)来形成第一电极E1和第二电极E2。
在根据本发明构思的实施方式的显示设备的制造方法中，还可包括其中在基础衬底BS上形成像素限定层PDL的过程。可以通过涂覆有机材料，并且然后图案化该有机材料来形成开口PDL-OP以暴露电极E1和E2的一部分而形成像素限定层PDL。可以通过图案化包括挡光材料的有机材料来形成像素限定层PDL。
参考图9和图10B，通过在电极E1和E2上图案化包括挡光材料的溶液来形成溶液层SL。溶液层SL可以由其中挡光材料分散或溶解在溶剂中的溶液形成。可以通过在像素限定层PDL的开口PDL-OP中使包括挡光材料的溶液图案化来形成溶液层SL。可形成溶液层SL以填充限定在第一电极E1与第二电极E2之间的分离部分，并接触第三绝缘层30的被分离部分暴露的顶表面。
参考图9、图10C和图10D，包括这样的过程，在该过程中，转移发光元件ED使得发光元件ED穿过溶液层SL以电连接到电极E1和E2。发光元件ED可包括接触部分CT1和CT2(见图7)，并且接触部分CT1和CT2可被转移成接触电极E1和E2。更详细地，接触部分CT1和CT2可包括第一接触部分CT1和第二接触部分CT2，并且被转移成使得第一接触部分CT1连接到第一电极E1并且第二接触部分CT2连接到第二电极E2。在实施方式中，在其中转移发光元件ED的过程中，当发光元件ED穿过溶液层SL被转移时，电极E1和E2以及发光元件ED的接触部分CT1和CT2可以被埋没在溶液层SL中，并被溶液层SL完全覆盖。
参考图9和图10D，包括这样的过程，在该过程中，向发光元件ED与电极E1和E2连接的部分施加光L或热量，并将发光元件ED与电极E1和E2接合。光L或热量可以被施加至发光元件ED的接触部分CT1和CT2与电极E1和E2接触的部分。在实施方式中，电极E1和E2可以由铜(Cu)或金(Au)形成，接触部分CT1和CT2可以由锡(Sn)的合金形成，并且在施加光L或热量的过程中，形成接触部分CT1和CT2的金属以及形成电极E1和E2的金属被熔化并相互结合。在实施方式中，光L可以通过红外(IR)激光来施加。在图10D中，光L被示例性地示出为施加至发光元件ED与电极E1和E2连接的部分，但是本发明构思的实施方式不限于此。热量可以被施加到发光元件ED与电极E1和E2连接的部分，并将发光元件ED与电极E1和E2接合。热量可例如通过IR回流炉、对流炉和加热板中的任何一种来施加。
在根据本发明构思的实施方式的显示设备的制造方法中，可包括这样的过程，在该过程中，当将发光元件的包括金属的接触部分和电极接合时，使用光或热量使待接合的部分熔化并结合。例如，在根据实施方式的显示设备的制造方法中，可包括这样的过程，在该过程中，通过用IR激光照射使发光元件的接触部分与电极连接的待接合的部分熔化，并且随后进行结合。在根据实施方式的显示设备的制造方法中，由于接触部分与电极之间的接合部分被溶液层覆盖，因此可以防止或基本上防止待接合的部分被氧化，并且可以简化利用IR激光进行的接合。另外，在根据实施方式的显示设备的制造方法中，溶液层包括挡光材料，以防止或基本上防止IR激光照射到除接合部分以外的其它部分上，并且可以有效地阻挡外部光以解决从外部观察到设置在内部的电极等的问题。
参考图10D和图10E，在根据实施方式的显示设备的制造方法中，在将发光元件ED与电极E1和E2接合的过程之后，还可包括去除溶液层SL的过程。可以通过根据形成溶液层SL的溶液中包括的溶剂的性质所选择的清洁材料来去除溶液层SL。在实施方式中，溶液层SL可以由包含水溶性溶剂的溶液形成，并且在接合过程之后通过用水清洗而去除。在另一实施方式中，溶液层SL可以由包含有机溶剂的溶液形成，并且在接合过程之后通过用乙醇或丙酮清洗而去除。
根据本发明构思的实施方式，可以防止或基本上防止入射的外部光可能透射穿过透明LED并被反射电极反射并且因此用户可能观察到包括反射电极等的内部配置的问题，并且相应地，可改善显示设备的可靠性。
虽然已经参考本发明的一些示例实施方式描述了本发明，但是本发明所属领域的普通技术人员将理解，在不背离所附权利要求及其等同所阐述的本发明的精神和技术领域的情况下，可以对上述实施方式作出各种改变和修改。
因此，本发明构思的范围不应被前述描述约束或限制，而是由权利要求的最宽泛的允许解释来确定。

Claims (10)

1.显示设备，包括：
基础衬底，
电极，位于所述基础衬底上；
发光元件，位于所述基础衬底上并电连接到所述电极；以及
溶液层，位于所述基础衬底与所述发光元件之间，
其中，所述溶液层包括挡光材料。
2.根据权利要求1所述的显示设备，
其中，所述发光元件包括接触所述电极的接触部分，以及
所述溶液层围绕所述接触部分。
3.根据权利要求2所述的显示设备，
其中，所述电极包括第一电极和与所述第一电极间隔开的第二电极，以及
所述接触部分，包括：
第一接触部分，连接到所述第一电极；以及
第二接触部分，连接到所述第二电极。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其中，所述发光元件还包括：
基础层；
第一半导体层，位于所述基础层上；
第二半导体层，位于所述第一半导体层上；
第一元件电极，位于所述第二半导体层上并连接到所述第一接触部分；以及
第二元件电极，位于所述第一半导体层上并连接到所述第二接触部分。
5.根据权利要求4所述的显示设备，
其中，所述发光元件还包括覆盖所述第一元件电极和所述第二元件电极中的至少一部分的元件绝缘层，以及
所述溶液层与所述第一接触部分、所述第二接触部分和所述元件绝缘层接触。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述溶液层包括水溶性溶剂和溶解在所述水溶性溶剂中的钠盐，其中，所述钠盐具有黑颜色。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述溶液层包括有机溶剂和分散在所述有机溶剂中的黑色有机颜料。
8.显示设备的制造方法，所述制造方法包括：
在基础衬底上形成电极；
通过在所述电极上提供包括挡光材料的溶液来形成溶液层；
转移发光元件，使得所述发光元件穿过所述溶液层并电连接到所述电极；以及
通过向所述发光元件与所述电极连接的部分施加光或热量，将所述发光元件与所述电极接合。
9.根据权利要求8所述的制造方法，
其中，所述发光元件包括接触部分，以及
在所述转移所述发光元件期间，所述转移被执行成使得所述接触部分接触所述电极。
10.根据权利要求8所述的制造方法，还包括：在所述将所述发光元件与所述电极接合之后，去除所述溶液层。
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