CN113711360A - 显示装置及其制造方法 - Google Patents

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CN113711360A
CN113711360A CN202080030574.7A CN202080030574A CN113711360A CN 113711360 A CN113711360 A CN 113711360A CN 202080030574 A CN202080030574 A CN 202080030574A CN 113711360 A CN113711360 A CN 113711360A
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CN
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electrode
insulating layer
light emitting
emitting element
display device
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林白铉
孔兑辰
金明姬
金元奎
柳济源
李熙根
太昌一
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Samsung Display Co Ltd
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

提供了一种显示装置及其制造方法。显示装置包括：第一电极；第一绝缘层，布置在第一电极上；第二电极，布置在第一绝缘层上，并且第二电极的至少部分区域在第一方向上面对第一电极；以及至少一个第一发光元件，布置在第一电极和第二电极之间并且具有在一个方向上延伸的形状，其中，第一绝缘层部分地包围第一发光元件的外表面，并且第一发光元件中的至少一部分的延伸的一个方向平行于第一方向。

Description

显示装置及其制造方法
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
随着多媒体的发展，显示装置变得越来越重要。因此，正在使用各种类型的显示装置，诸如有机发光显示器和液晶显示器。
显示装置包括显示面板(诸如，有机发光显示面板或液晶显示面板)作为用于显示显示装置的图像的装置。其中，发光显示面板可以包括发光元件，诸如发光二极管(LED)。例如，LED可以是使用有机材料作为荧光材料的有机发光二极管(OLED)，或者可以是使用无机材料作为荧光材料的无机LED。
使用无机半导体作为荧光材料的无机LED即使在高温环境中也是耐用的，并且具有比OLED高的蓝光效率。此外，针对已被指出为常规无机LED的限制的制造工艺，已经开发了一种使用介电泳(DEP)的转移方法。因此，对具有比OLED更好的耐用性和效率的无机LED进行了持续的研究。
发明内容
[技术问题]
本公开的方面提供了一种显示装置，其包括在一个方向上延伸并且在与每个电极垂直的方向上对准的发光元件。
本公开的方面还提供了一种制造显示装置的方法，该方法包括在与电极垂直的方向上固定发光元件的工艺。
应注意的是，本公开的方面不限于此，并且根据以下描述，未在本文中提及的其它方面将对本领域普通技术人员显而易见。
[技术方案]
根据本公开的实施方式，显示装置包括：第一电极；第一绝缘层，设置在第一电极上；第二电极，设置在第一绝缘层上，并且第二电极的至少一部分在第一方向上面对第一电极；一个或多个第一发光元件，设置在第一电极和第二电极之间，并且在一个方向上延伸，其中，第一绝缘层部分地覆盖第一发光元件的外表面，并且第一发光元件中的至少一些第一发光元件的延伸方向平行于第一方向。
第一发光元件的第一端可以部分地接触第一电极，并且与第一端相对的第二端可以接触第二电极。
由第一发光元件沿其延伸的一个方向和与第一方向垂直的第二方向形成的锐角可以在80度至90度的范围内。
第一发光元件中的每个可以包括第一导电类型半导体、第二导电类型半导体、以及设置在第一导电类型半导体与第二导电类型半导体之间的有源层，并且在第一发光元件中的至少一些第一发光元件中,第一导电类型半导体、有源层和第二导电类型半导体沿着第一方向顺序地设置。
第一发光元件中的每个可以包括绝缘膜，绝缘膜围绕第一导电类型半导体的侧表面、第二导电类型半导体的侧表面和有源层的侧表面，并且绝缘膜可以部分地接触第一绝缘层。
在第一发光元件中的至少一些第一发光元件中从有源层发射的光可以平行于第一方向行进。
显示装置还可以包括：第二绝缘层，设置在第二电极和第一绝缘层之间；以及开口区域，设置在由第二绝缘层围绕的区域中以部分地暴露第一绝缘层。
第一电极可以在第一方向上与第二绝缘层的至少一部分和开口区域重叠，并且第一发光元件可以在开口区域中设置在第一电极与第二电极之间。
第一电极的面积可以大于第一开口区域的面积。
第一发光元件的第二端可以部分地从第一绝缘层的上表面突出，并且第二电极可以围绕第一发光元件的突出的第二端。
第二绝缘层的厚度可以大于每个第一发光元件的突出的第二端的高度。
在一个方向上延伸的每个第一发光元件的长度可以在3μm至6μm的范围内。
第一电极还可以包括第一电极突起，第一电极突起从第一电极的上表面突出以覆盖第一发光元件的第一端。
显示装置还可以包括：第三电极，在与第一方向垂直的第二方向上与第一电极间隔开，并且在第一方向上面对第二电极的至少一部分；以及第二发光元件，设置在第三电极和第二电极之间，其中，第一绝缘层可以设置在第三电极与第二电极之间。
第二绝缘层可以在第一方向上与第一电极和第三电极部分地重叠，并且第一电极和第三电极可以在与第二绝缘层重叠的区域中彼此间隔开。
根据本公开的实施方式，制造显示装置的方法，所述方法包括：制备包括第一电极、覆盖第一电极的第一绝缘层和部分设置在第一绝缘层上的第二绝缘层的基底部分；将在一个方向上延伸的发光元件在与第一绝缘层的上表面垂直的第一方向上插入到第一绝缘层中；以及形成覆盖第一绝缘层和第二绝缘层的第二电极。
将发光元件插入到第一绝缘层中可以包括：将发光元件喷射到第一电极上；通过在第一电极上形成电场来使发光元件对准成使得发光元件沿其延伸的一个方向平行于第一方向；以及在第一方向上将发光元件插入到第一绝缘层中。
第二绝缘层可以包括部分地暴露第一绝缘层的开口区域，并且发光元件可以在开口区域中被插入到第一绝缘层中。
形成第二电极还可以包括去除喷射在第二绝缘层上的发光元件。
发光元件中的每个的端部可以从第一绝缘层部分地突出，并且第二电极可以被形成为覆盖端部。
其它实施方式的细节包括在详细描述和附图中。
[有益效果]
在根据实施方式的显示装置中，多个发光元件可以在电极之间在竖直方向上对准。制造显示装置的方法可以包括在与电极垂直的方向上插入发光元件的工艺，并且所述电极可以在厚度方向上彼此面对，且绝缘层插置在所述电极之间。因此，发光元件可以被对准成使得发光元件沿其延伸的方向平行于厚度方向。当发光元件被插入到绝缘层中时，绝缘层可以固定发光元件。
因此，在发光元件沿其延伸的方向上发射的光可以在每个像素的向上方向上输出。
根据实施方式的效果不受以上示例的内容的限制，并且在本公开中包括更多的各种效果。
附图说明
图1是根据实施方式的显示装置的示意性平面图；
图2是根据本实施方式的显示装置的像素的示意性平面图；
图3是根据本实施方式的显示装置的像素的示意性剖视图；
图4是沿着图2的线IV-IV'截取的剖视图；
图5是图2的子像素的平面图；
图6是图3的一部分的放大剖视图；
图7是根据实施方式的发光元件的示意图；
图8是示出根据实施方式的制造显示装置的方法的流程图；
图9至图17是示出根据实施方式的制造显示装置的工艺的剖视图；
图18是根据另一实施方式的显示装置的像素的平面图。图19是沿着图18的线VII-VII'截取的剖视图；
图20是根据另一实施方式的显示装置的剖视图；
图21是示出根据另一实施方式的制造显示装置的工艺的一部分的示意图；
图22至图24是示出使用图21的显示装置制造工艺制造显示装置的方法的示意图；以及
图25是根据另一实施方式的显示装置的剖视图。
具体实施方式
现在将在下文中参照示出了本发明的优选实施方式的附图更全面地描述本发明。然而，本发明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。相反，提供这些实施方式使得本公开将是透彻且完整的，并且将向本领域的技术人员充分传达本发明的范围。
还将理解的是，当一层被称为在另一层或衬底“上”时，它可以直接在另一层或衬底上，或者居间层也可以是。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的部件。
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到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不背离本发明的教导的情况下，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。
在下文中，将参照附图描述实施方式。
图1是根据实施方式的显示装置的示意性平面图。
参照图1，显示装置10显示运动图像或静止图像。显示装置10可以表示提供显示屏的任何电子装置。显示装置10的示例可以包括电视、笔记本计算机、监视器、广告牌、物联网、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)、导航装置、游戏机、数码相机和摄录像机，所有这些都提供显示屏。
显示装置10包括提供显示屏的显示面板。显示面板的示例包括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。下面将描述应用发光二极管显示面板作为显示面板的示例的情况，但是本公开不限于这种情况，并且也可以应用其他显示面板，只要可应用相同的技术精神即可。
可以对显示装置10的形状进行各种修改。例如，显示装置10可以具有各种形状，诸如水平长的矩形、竖直长的矩形、正方形、具有圆润拐角(顶点)的四边形、其它多边形和圆形。显示装置10的显示区域DA的形状也可以类似于显示装置10的整体形状。在图1中，示出了具有水平长的矩形形状的显示装置10和显示区域DA。
显示装置10可以包括显示区域DA和非显示区域NDA。显示区域DA可以是可显示屏幕的区域，并且非显示区域NDA可以是不显示屏幕的区域。显示区域DA也可以被称为有效区域，并且非显示区域NDA也可以被称为非有效区域。
显示区域DA大致可以占据显示装置10的中央。显示区域DA可以包括多个像素PX。像素PX可以在矩阵方向上布置。像素PX中的每个在平面图中可以是矩形或正方形。然而，本公开不限于此，并且像素PX中的每个也可以具有菱形平面形状，其每一条边相对于第一方向DR1倾斜。像素PX的每个可以包括一个或多个发光元件300，其发射特定波长带中的光以显示特定颜色。
图2是根据本实施方式的显示装置的像素的示意性平面图。
参照图2，像素PX中的每个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。第一颜色可以是红色，第二颜色可以是绿色，并且第三颜色可以是蓝色。然而，本公开不限于此，并且子像素PXn也可以发射相同颜色的光。此外，尽管在图2中，像素PX包括三个子像素PXn，但是本公开不限于此，并且像素PX还可以包括更多个子像素PXn。
将理解的是，尽管在本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，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。即，限定为第一、第二等的元件不一定限于特定的结构或位置，并且在一些情况下，可以被指定其它的数字术语。因此，可以通过附图和以下描述来描述指定给每个元件的数字，并且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。
显示装置10的每个子像素PXn可以包括限定为发射区域EMA和非发射区域NEM的区域。发射区域EMA可以限定为设置有包括在显示装置10中的发光元件300以发射特定波长带中的光的区域。发光元件300中的每个可以包括稍后将描述的有源层330(参见图7)，并且有源层330可以无方向性地发射特定波长带中的光。即，从每个发光元件300的有源层330发射的光可以在发光元件300的横向方向上并且朝向发光元件300的两端辐射。每个子像素PXn的发射区域EMA可以包括在其中设置有发光元件300的区域和与发光元件300相邻并且从其输出从发光元件300发射的光的区域。然而，本公开不限于此，并且发射区域EMA还可以包括从发光元件300发射的光在被其它构件反射或折射之后从其输出的区域。在每个子像素PXn中可以设置多个发光元件300，并且设置发光元件300的区域和与该区域相邻的区域可以形成发射区域EMA。
非发射区域NEM可以是除发射区域EMA之外的区域，并且可以限定为在其中不设置发光元件300的区域，并且由于从发光元件300发射的光不到达该区域因而不从该区域输出光。
第二绝缘层520可以设置在每个像素PX与另一相邻的像素PX之间或每个子像素PXn与另一相邻的子像素PXn之间。第二绝缘层520可以包括在第一方向DR1上延伸的部分和在第二方向DR2上延伸的部分，并且可以设置在每个子像素PXn的边界处以形成网格图案。第二绝缘层520的在第一方向DR1上延伸的部分可以分离在第二方向DR2上布置的像素PX或子像素PXn，并且在第二方向DR2上延伸的部分可以分离在第一方向DR1上布置的像素PX或子像素PXn。即，每个子像素PX可以被理解为显示区域DA中的由第二绝缘层520围绕的区域。
在附图中，第二绝缘层520围绕一个像素PX并且设置在包括在像素PX中的每个子像素PXn的边界处，即，设置在第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3的边界处。第二绝缘层520可以整体地设置在显示区域DA中，以围绕多个像素PX或子像素PXn。
第二绝缘层520可以设置在稍后将描述的第一绝缘层510(参见图3)上，并且暴露第一绝缘层510(参见图3)的一部分的开口区域520P可以设置在其中不设置第二绝缘层520的区域中。开口区域520P可以位于由第二绝缘层520的在第一方向DR1上延伸的部分和第二绝缘层520的在第二方向DR2上延伸的部分围绕的区域中，以在每个子像素PXn中暴露第一绝缘层510。如图2中所示，开口区域520P可以设置在第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3中的每个中，并且发光元件300可以设置在由开口区域520P暴露的第一绝缘层510中。发射区域EMA可以形成于在其中暴露第一绝缘层510且设置有发光元件300的区域中，并且非发射区域NEM可以形成于在其中设置有第二绝缘层520且不存在发光元件300的区域中。
形成在由第二绝缘层520围绕的区域中的每个子像素PXn可以包括第一电极210、第二电极220、第一绝缘层510和多个发光元件300。发光元件300可以设置在第一电极210和第二电极220之间，并且可以接收来自第一电极210和第二电极220的发射信号，以发射特定波长带中的光。现在将进一步参照其它附图更详细地描述每个子像素PXn的结构。
图3是根据本实施方式的显示装置的像素的示意性剖视图。图4是沿着图2的线IV-IV'截取的剖视图。
尽管图3和图4是第一子像素PX1的剖视图，但相同的图示可以应用于其它像素PX或子像素PXn。
参照图2至图4，根据本实施方式的显示装置10包括电路元件层PAL和发光层EML。电路元件层PAL可以包括衬底110、缓冲层115、光阻挡层BML、以及第一晶体管120和第二晶体管140，并且发光层EML可以包括设置在第一晶体管120和第二晶体管140上的多个电极210和220、发光元件300以及多个绝缘层510和520。
衬底110可以是绝缘衬底。衬底110可以由诸如玻璃、石英或聚合物树脂的绝缘材料制成。此外，衬底110可以是刚性衬底，但也可以是可弯曲、折叠、卷曲等的柔性衬底。
光阻挡层BML可以设置在衬底110上。光阻挡层BML可以包括第一光阻挡层BML1和第二光阻挡层BML2。第一光阻挡层BML1可以电连接到稍后将描述的第一晶体管120的第一漏电极123。第二光阻挡层BML2可以电连接到第二晶体管140的第二漏电极143。
第一光阻挡层BML1和第二光阻挡层BML2分别与第一晶体管120的第一有源材料层126和第二晶体管140的第二有源材料层146重叠。第一光阻挡层BML1和第二光阻挡层BML2可以包括光阻挡材料以防止光进入第一有源材料层126和第二有源材料层146。例如，第一光阻挡层BML1和第二光阻挡层BML2可以由阻挡光透射的不透明金属材料制成。然而，本公开不限于此。在一些情况下，可以省略光阻挡层BML。
缓冲层115设置在光阻挡层BML和衬底110上。缓冲层115可以完全覆盖衬底110以及光阻挡层BML。缓冲层115可以防止杂质离子的扩散，防止水分或外部空气的渗透，并执行表面平坦化功能。此外，缓冲层115可以使光阻挡层BML以及第一有源材料层126和第二有源材料层146彼此绝缘。
半导体层设置在缓冲层115上。半导体层可以包括第一晶体管120的第一有源材料层126、第二晶体管140的第二有源材料层146和辅助层163。半导体层可以包括多晶硅、单晶硅、氧化物半导体等。
第一有源材料层126可以包括第一掺杂区126a、第二掺杂区126b和第一沟道区126c。第一沟道区126c可以设置在第一掺杂区126a和第二掺杂区126b之间。第二有源材料层146可以包括第三掺杂区146a、第四掺杂区146b和第二沟道区146c。第二沟道区146c可以设置在第三掺杂区146a和第四掺杂区146b之间。第一有源材料层126和第二有源材料层146可以包括多晶硅。多晶硅可以通过使非晶硅结晶而形成。结晶方法的示例可以包括但不限于快速热退火(RTA)方法、固相结晶(SPC)方法、准分子激光退火(ELA)方法、金属诱导结晶(MILC)方法和连续横向固化(SLS)方法。可选地，第一有源材料层126和第二有源材料层146可以包括单晶硅、低温多晶硅、非晶硅等。第一掺杂区126a、第二掺杂区126b、第三掺杂区146a和第四掺杂区146b可以是第一有源材料层126和第二有源材料层146的掺杂有杂质的区域。然而，本公开不限于此。
第一栅极绝缘层150设置在半导体层上。第一栅极绝缘层150可以完全覆盖缓冲层115以及半导体层。第一栅极绝缘层150可以用作第一晶体管120和第二晶体管140中的每个的栅极绝缘层。
第一导电层设置在第一栅极绝缘层150上。设置在第一栅极绝缘层150上的第一导电层可以包括第一晶体管120的设置在第一有源材料层126上的第一栅电极121、第二晶体管140的设置在第二有源材料层146上的第二栅电极141、以及设置在辅助层163上的电力布线161。第一栅电极121可以与第一有源材料层126的第一沟道区126c重叠，并且第二栅电极141可以与第二有源材料层146的第二沟道区146c重叠。层间绝缘膜170设置在第一导电层上。层间绝缘膜170可以用作层间绝缘膜。此外，层间绝缘膜170可以包括有机绝缘材料并执行表面平坦化功能。
第二导电层设置在层间绝缘膜170上。第二导电层包括第一晶体管120的第一漏电极123和第一源电极124、第二晶体管140的第二漏电极143和第二源电极144、以及设置在电力布线161上的电力电极162。
第一漏电极123和第一源电极124可以通过穿透层间绝缘膜170和第一栅极绝缘层150的接触孔分别接触第一有源材料层126的第一掺杂区126a和第二掺杂区126b。第二漏电极143和第二源电极144可以通过穿透层间绝缘膜170和第一栅极绝缘层150的接触孔分别与第二有源材料层146的第三掺杂区146a和第四掺杂区146b接触。此外，第一漏电极123和第二漏电极143可以分别通过其它接触孔电连接到第一光阻挡层BML1和第二光阻挡层BML2。
通孔层200设置在第二导电层上。通孔层200可以包括有机绝缘材料并执行表面平坦化功能。
第一电极210设置在通孔层200上。如图2中所示，第一电极210可以设置在每个子像素PXn中，并且可以与设置在相邻的子像素PXn中的第一电极210间隔开。
通过包括在第一方向DR1上延伸的侧边和在第二方向DR2上延伸的侧边，第一电极210在平面图上的形状可以类似于四边形。然而，第一电极210的形状不限于此，并且在第一方向DR1上延伸的侧边也可以相对于第一方向DR1倾斜。显示装置10包括多个第一电极210，并且第一电极210分别设置在子像素PXn中，并且彼此间隔开。第一电极210可以在整个显示区域DA中设置成岛状或线性图案。然而，本公开不限于此。
在实施方式中，第一电极210的面积可以大于开口区域520P的面积。即，第一电极210的在第一方向DR1上测量的宽度和第一电极210的在第二方向DR2上测量的宽度可以分别大于开口区域520P的在第一方向DR1上测量的宽度和开口区域520P的在第二方向DR2上测量的宽度。因此，第一电极210可以在第三方向DR3(其是厚度方向)上与开口区域520P和第二绝缘层520的一部分重叠。如稍后将描述的，第一电极210可以电连接到发光元件300，并且第一电极210可以在通孔层200上设置成遍及比其中设置有发光元件300的发射区域EMA大的区域。稍后将参照其它附图对此进行更详细的描述。
第一电极210可以通过穿透通孔层200以部分暴露第一晶体管120的第一漏电极123的第一电极接触孔CNTD接触第一漏电极123。第一电极210可以接收来自第一晶体管120的预定电信号。在第一电极210的一侧上可以设置有突出部分，并且第一电极210可以通过突出部分中的第一电极接触孔CNTD电连接到第一晶体管120。然而，本公开不限于此。第一电极210也可以不包括所述突出部分，并且可以通过任何区域中的第一电极接触孔CNTD电连接到第一晶体管120。
第一电极210可以包括具有高反射率的导电材料。例如，第一电极210可以包括诸如银(Ag)、铜(Cu)或铝(Al)的金属作为具有高反射率的材料。在这种情况下，第一电极210可以在每个子像素PXn的向上方向上反射从发光元件300发射的光。此外，第一电极210可以具有透明导电材料和具有高反射率的金属层各自堆叠在一个或多个层中的结构，或者可以形成为包括它们的单个层。在实施方式中，第一电极210可以具有ITO/Ag/ITO/IZO的堆叠结构，或者可以是包含铝(Al)、镍(Ni)、镧(La)等的合金。然而，本公开不限于此。
第一绝缘层510设置在第一电极210上。第一绝缘层510可以整体地设置在显示装置10的显示区域DA中并且设置第一电极210上。分别设置在相邻的子像素PXn中的第一电极210可以在第二方向DR2上彼此间隔开，并且第一绝缘层510也可以设置在暴露在彼此间隔开的第一电极210之间的通孔层200上。第一绝缘层510可以使第一电极210和第二电极220彼此绝缘，同时通过补偿由第一电极210形成的台阶，形成平坦的上表面。
根据实施方式，第一绝缘层510可以形成为至少部分地覆盖发光元件300的设置在第一电极210和第二电极220之间的外表面。如稍后将描述的，发光元件300可以在一方向上延伸并且可以在与第一绝缘层510的上表面垂直的方向上设置。在显示装置10的制造工艺中，发光元件300可以在与第一绝缘层510的上表面垂直的方向上对准，即在第三方向DR3上对准，并且然后可以物理地插入到第一绝缘层510中。发光元件300中的每个可以具有接触第一电极210的第一端、接触第二电极220的第二端、以及被第一绝缘层510部分围绕的外表面。第一绝缘层510可以防止设置在第一电极210和第二电极220之间的发光元件300彼此接触，同时固定发光元件300。
在实施方式中，第一绝缘层510可以包括有机绝缘材料。第一绝缘层510可以包括具有比发光元件300的硬度相对更低的硬度的材料。因此，发光元件300可以在显示装置10的制造工艺期间物理地插入到第一绝缘层510中。例如，第一绝缘层510可以包括有机绝缘材料，诸如丙烯酸树脂、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、聚苯硫醚树脂、苯并环丁烯、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，本公开不限于此。
第二绝缘层520可以设置在第一绝缘层510上。设置在第一绝缘层510上的第二绝缘层520可以在第一方向DR1和第二方向DR2上延伸，并且可以设置在子像素PXn之间的边界处。暴露第一绝缘层510的一部分的开口区域520P可以设置在由第二绝缘层520围绕的区域中。在图3和图4中，第二绝缘层520的在第一方向DR1上延伸的部分在第二方向DR2上间隔开，并且开口区域520P设置在它们之间。根据实施方式的第二绝缘层520可以在限定每个子像素PXn的边界的同时，阻挡在显示装置10的制造工艺期间形成在第一电极210上的电场。
如上所述，由于被第二绝缘层520围绕的开口区域520P具有比第一电极210小的面积，所以根据本实施方式的第二绝缘层520的至少一部分可以在第三方向DR3上与第一电极210重叠。第一电极210的在第二方向DR2上的两侧可以在第三方向DR3上与第二绝缘层520重叠，并且第二绝缘层520的与开口区域520P接触的两侧可以从第一电极210的两侧向内凹陷。在显示装置10的制造工艺中形成在第一电极210上的电场可以仅形成在开口区域520P中，因为它在与第二绝缘层520重叠的区域中被阻挡。因此，发光元件300可以在第一绝缘层510上在其中不设置有第二绝缘层520的开口区域520P中对准。发光元件300可以插入并固定在第一绝缘层510中，以形成每个子像素PXn的发射区域EMA。
第二电极220设置在由开口区域520P暴露的第一绝缘层510、以及第二绝缘层520上。第二电极220可以整体地设置在显示装置10的显示区域DA中。即，与第一电极210不同，可以在每个像素PX或每个子像素PXn中在其间无差别地设置单个第二电极220。
尽管在附图中未示出，但是第二电极220可以在除了显示区域DA之外的区域中通过穿透第一绝缘层510和通孔层200以暴露电力电极162的一部分的接触孔与电力布线161接触。第二电极220可以接收来自电力布线161的预定电信号。
在实施方式中，第一电极210可以是针对每个子像素PXn分离开的像素电极，并且第二电极220可以是沿着每个子像素PXn公共地连接的公共电极。第一电极210和第二电极220中的任何一个可以是发光元件300的阳极，并且另一个可以是发光元件300的阴极。然而，本公开不限于此，并且也可以是相反的情况。
第二电极220可以接触设置在第一电极210和第二电极220之间的发光元件300的第二端。根据实施方式，第二电极220可以形成为覆盖发光元件300的从第一绝缘层510的上表面突出的第二端。发光元件300可以接触第二电极220以接收电信号，并且可以在第二电极220上方在向上方向上发射特定波长带中的光。第二电极220可以包括透明导电材料。例如，第二电极220可以包括诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或铟锡锌氧化物(ITZO)的材料，但本公开不限于此。
发光元件300设置在第一电极210和第二电极220之间。发光元件300可以在一方向上延伸并且可以插入到第一绝缘层510中。根据实施方式的发光元件300的外表面可以被第一绝缘层510部分地围绕。发光元件300可以彼此间隔开，并且可以基本上彼此平行地对准。发光元件300之间的间隙没有特别限制。在一些情况下，多个发光元件300可以彼此相邻地设置以形成簇，并且多个其它发光元件300可以以规则的间隔设置以形成簇，或者可以以不均匀的密度在一方向上定向和对准。
根据实施方式，发光元件300的第一端可以部分地接触第一电极210，并且与第一端相对的第二端可以接触第二电极220。在显示装置10的制造工艺中，发光元件300可以竖直地插入到设置在第一电极210上的第一绝缘层510中，使得第一端部分地接触第一电极210，并且第二电极220可以设置在第一绝缘层510上，使得第二端接触第二电极220。发光元件300可以接收预定的电信号，因为发光元件300的第一端和第二端电连接到第一电极210和第二电极220。
发光元件300沿其延伸的方向可以基本上平行于第一电极210和第二电极220沿其彼此面对的第三方向DR3。在该方向上延伸的发光元件300可以在该方向上发射特定波长带中的光。由于发光元件300沿其延伸的方向平行于第一电极210和第二电极220沿其彼此面对的第三方向DR3，所以发光元件300可以在第二电极220上方在向上方向上(即，在每个子像素PXn的向上方向上)发射特定波长带中的光。从发光元件300的与第二电极220接触的第二端发射的光可以穿过包括透明材料的第二电极220并且在每个子像素PXn的向上方向上行进，并且从发光元件300的与第一电极210接触的第一端发射的光可以被包括具有高反射率的材料的第一电极210反射，以在每个子像素PXn的向上方向上行进。
图5是图2的子像素的平面图。图6是图3的一部分的放大剖视图。
参照图5和图6，每个像素PX或子像素PXn包括通过将发光元件300放置在开口区域520P中而形成的发射区域EMA、以及在其中不设置有发光元件300而是定位有第二绝缘层520的非发射区域NEM。根据本实施方式的显示装置10的第一电极210可以具有比开口区域520P大的面积。如附图中所示，第一电极210的在第一方向DR1上测量的第一宽度D210可以大于开口区域520P的在第一方向DR1上测量的宽度Do，并且第一电极210的在第二方向DR2上测量的第二宽度W210可以大于开口区域520P的在第二方向DR2上测量的宽度Wo。由于开口区域520P位于由第二绝缘层520围绕的区域中，所以第一电极210可以具有比开口区域520P大的面积，并且可以在第三方向DR3上与第二绝缘层520部分地重叠。
如稍后将描述的，显示装置10的制造工艺可以包括通过在第一电极210上形成电场来使发光元件300对准。第一电极210可以用作对准电极，其传输使发光元件300对准所需的对准信号。传输到第一电极210的对准信号可以在第一电极210上在第三方向DR3上形成电场，并且电场可以使发光元件300对准成使得发光元件300沿其延伸的方向是与第一电极210和第一绝缘层510的上表面垂直的方向，即第三方向DR3。
当第一电极210具有比在其中暴露第一绝缘层510的开口区域520P小的面积时，一些发光元件300可能在它们不通过电场对准的状态下插入到第一绝缘层510中。这些发光元件300可能不接触第一电极210和第二电极220，并且可能在每个子像素PXn中引起发射故障。由于根据实施方式的第一电极210具有比在其中设置有发光元件300的开口区域520P大的面积，因此可以防止发光元件300在显示装置10的制造工艺中在不在一方向上对准的状态下插入到第一绝缘层510中。
此外，第一电极210可以包括在第三方向DR3上与第二绝缘层520重叠的区域，并且由传输到第一电极210的对准信号形成的电场可以被第二绝缘层520阻挡。在发光元件300的对准中，喷射在第二绝缘层520上的发光元件300可以不通过电场对准，而是可以保留在第二绝缘层520上。当在通过电场对准的发光元件300插入到第一绝缘层510中之后对其进行清洁时，可以去除保留在第二绝缘层520上的发光元件300。
因此，多个发光元件300可以通过形成在开口区域520P(在其中不设置有第二绝缘层520)中的电场在与第一绝缘层510垂直的方向上在第一电极210上对准。在与第一绝缘层510垂直的方向上对准的发光元件300可以物理地插入到第一绝缘层510中，并且其第一端可以接触第一电极210，并且其第二端可以接触第二电极220。
根据实施方式，发光元件300中的至少一些可以在与第一电极210和第二电极220沿其彼此面对的第三方向DR3平行的方向上延伸。如图6中所示，多个发光元件300可以设置在第一电极210和第二电极220之间，并且可以部分地插入到第一绝缘层510中。在实施方式中，发光元件300可以包括在不与第三方向DR3平行的方向上延伸的第一发光元件301和在与第三方向DR3平行的方向上延伸的第二发光元件302。
在显示装置10的制造工艺中，形成在第一电极210上的电场可以使发光元件300对准成使得发光元件300在与第一绝缘层510的上表面垂直的方向上延伸。由于发光元件300沿其延伸的方向对准成在垂直于第一绝缘层510的方向上(像第二发光元件302那样)，因此由第二发光元件302沿其延伸的方向和第一绝缘层510的上表面或第二电极220的上表面的表面方向(即，第二方向DR2)形成的锐角θ2可以是90度。如稍后将描述的，根据实施方式的每个发光元件300可以包括有源层330(参见图7)，以沿着发光元件300沿其延伸的方向从两端发射特定波长带中的光。当发光元件300(如第二发光元件302)在与第二方向DR2垂直的方向上延伸时，从有源层330发射的光可以在第二电极220上方向上输出，以在每个子像素PXn的向上方向上行进(图6的L1)。即，在实施方式中，在发光元件300中的至少一些(即，第二发光元件302)的情况下，从有源层330发射的光L1可以平行于第三方向DR3行进。
然而，发光元件300中的至少一些(即，第一发光元件301)可以通过电场在不与第二方向DR2垂直的方向上对准。在实施方式中，由发光元件300沿其延伸的方向和与第三方向DR3(第一电极210和第二电极220沿其彼此面对)垂直的第二方向DR2形成的锐角θ1、θ2可以在80度至90度的范围内。形成在第一电极210上的电场可以在第三方向DR3上，但是发光元件300中的一些，如第一发光元件301，可以不在第三方向DR3上延伸。然而，当由发光元件300(如第一发光元件301)沿其延伸的方向和第二方向DR2形成的锐角θ1在80度至90度的范围内时，从第一发光元件301的与第二电极220接触的第二端发射的光L1'可以在从第二电极220的上表面倾斜的方向上且在每个子像素PXn的向上方向上输出(图6的L1')。此外，从第一发光元件301的与第一电极210接触的第一端发射的光L2可以在每个子像素PXn的向上方向上被第一电极210反射，第一电极210包括具有高反射率的材料(图6的L2)。然而，发光元件300倾斜的锐角不限于以上角度，并且发光元件300可以以允许范围内的角度插入到第一绝缘层510中。
发光元件300的第一端可以部分地接触第一电极210，并且与第一端相对的第二端可以接触第二电极220。根据实施方式，发光元件300的第二端可以部分地从第一绝缘层510的上表面突出，并且第二电极220可以形成为覆盖发光元件300的突出的第二端。发光元件300可以物理地插入到第一绝缘层510中，并且其第一端可以部分地接触第一电极210。在实施方式中，每个发光元件300的在发光元件300的延伸方向上测量的长度h(参见图7)可以大于第一绝缘层510的高度h510。由于发光元件300设置在第一电极210上并且具有大于第一绝缘层510的高度h510的长度h，因而与和第一电极210接触的第一端相对的第二端可以从第一绝缘层510的上表面突出。第二电极220可以形成为覆盖并平滑地接触发光元件300的从第一绝缘层510的上表面突出的第二端。
在实施方式中，发光元件300的在第一绝缘层510上方突出的第二端的高度h301和h302可以小于第二绝缘层520的厚度h520。如上所述，发光元件300可以通过形成在第一电极210上的电场对准，并且可以物理地插入到第一绝缘层510中。发光元件300可以通过预定的夹具装置ZIG(参见图14)物理地插入。为了防止第一电极210或电路元件层PAL被损坏，夹具单元ZIG可以施加物理力直到其下表面接触第二绝缘层520的上表面。因此，发光元件300可以被插入到第一绝缘层510中，使得第二端位于至少低于第二绝缘层520的高度的位置处。例如，每个第一发光元件301的在第一绝缘层510上方突出的第二端的高度h301可以小于第二绝缘层520的厚度h520，并且每个第二发光元件302的突出的第二端的高度h302可以与第二绝缘层520的厚度h520基本上相同。
在示例中，每个发光元件300的长度h与第一电极210的厚度h210之和可以等于第一绝缘层510的高度h510与第二绝缘层520的厚度h520之和。例如，当每个发光元件300的长度h是3.5μm且第一电极210的厚度h210是0.2μm时，第二绝缘层520的厚度h520可以是0.3μm，且第一绝缘层510的高度h510可以是3.4μm。然而，以上数值范围仅是示例，并且本公开不限于此。
返回参照图3和图4，在第二电极220上设置有钝化层550。钝化层550可以起到保护设置在通孔层200上的构件免受外部环境影响的作用。
以上描述的第一绝缘层510、第二绝缘层520和钝化层550中的每个可以包括无机绝缘材料或有机绝缘材料。在实施方式中，第一绝缘层510、第二绝缘层520和钝化层550可以包括无机绝缘材料，诸如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、硅氮氧化物(SiOxNy)、氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)。可选地，第一绝缘层510、第二绝缘层520和钝化层550可以包括有机绝缘材料，诸如丙烯酸树脂、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、聚苯硫醚树脂、苯并环丁烯、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，本公开不限于此。
发光元件300中的每个可以是发光二极管。具体地，发光元件300中的每个可以是具有微米或纳米的尺寸并由无机材料制成的无机发光二极管。当在彼此面对的两个电极之间在特定方向上形成电场时，无机发光二极管可以在其中形成极性的两个电极之间对准。发光元件300可以通过形成在电极上的电场在两个电极之间对准。
发光元件300中的每个可以在一个方向上延伸。发光元件300中的每个可以被成形为像杆、线、管等那样。在实施方式中，发光元件300中的每个的形状可以类似于圆柱体或杆。然而，每个发光元件300的形状不限于此，并且发光元件300中的每个也可以具有各种形状，诸如立方体、长方体和六棱柱。稍后将描述的每个发光元件300中包括的多个半导体可以沿着一个方向顺序地设置或堆叠。
发光元件300中的每个可以包括掺杂有任何导电类型(例如，p型或n型)的杂质的半导体晶体。半导体晶体可以从外部电源接收电信号并发射特定波长带中的光。
图7是根据实施方式的发光元件的示意图。
根据本实施方式的发光元件300可以发射特定波长带中的光。在实施方式中，从有源层330发射的光可以是其中心波长带在450nm至495nm范围内的蓝光。然而，蓝光的中心波长带不限于以上范围，并且应理解为包括在本公开所属领域中可被识别为蓝色的所有波长范围。此外，从发光元件300的有源层330发射的光不限于此，并且也可以是其中心波长带在495nm至570nm的范围内的绿光或其中心波长带在620nm至750nm的范围内的红光。
参照图7，根据本实施方式的发光元件300可以包括第一导电类型半导体310、第二导电类型半导体320、有源层330和绝缘膜380。此外，根据本实施方式的发光元件300还可以包括至少一个导电电极层370。尽管在图7中，发光元件300还包括一个导电电极层370，但是本公开不限于此。在一些情况下，发光元件300可以包括更多个导电电极层370，或者可以省略导电电极层370。即使发光元件300包括不同数量的导电电极层370或还包括另外的结构，发光元件300的以下描述也等同地应用。
第一导电类型半导体310可以是例如具有第一导电类型的n型半导体。在示例中，当发光元件300发射蓝色波长带中的光时，第一导电类型半导体310可以包括具有化学式AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料，例如，可以是n型掺杂的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的任何一种或多种。第一导电类型半导体310可以掺杂有第一导电类型掺杂剂，并且第一导电类型掺杂剂可以是例如Si、Ge或Sn。在实施方式中，第一导电类型半导体310可以是掺杂有n型Si的n-GaN。第一导电类型半导体310的长度可以在1.5μm至5μm的范围内，但不限于此。
第二导电类型半导体320设置在稍后将描述的有源层330上。第二导电类型半导体320可以是例如具有第二导电类型的p型半导体。在示例中，当发光元件300发射蓝色或绿色波长带中的光时，第二导电类型半导体320可以包括具有化学式AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料，例如，可以是p型掺杂的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的任何一种或多种。第二导电类型半导体320可以掺杂有第二导电类型掺杂剂，并且第二导电类型掺杂剂可以是例如Mg、Zn、Ca、Se或Ba。在实施方式中，第二导电类型半导体320可以是掺杂有p型Mg的p-GaN。第二导电类型半导体320的长度可以在0.08μm至0.25μm的范围内，但不限于此。
尽管在附图中第一导电类型半导体310和第二导电类型半导体320中的每个由一个层组成，但是本公开不限于此。在一些情况下，第一导电类型半导体310和第二导电类型半导体320中的每个可以包括更多个层，例如，还可以包括包覆层或拉伸应变势垒减小(TSBR)层，这取决于有源层330的材料。
有源层330设置在第一导电类型半导体310和第二导电类型半导体320之间。有源层330可以包括具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料。当有源层330包括具有多量子阱结构的材料时，它可以具有多个量子层和多个阱层在其中交替堆叠的结构。根据通过第一导电类型半导体310和第二导电类型半导体320接收的电信号，有源层330可以通过电子-空穴对的结合发光。例如，当有源层330发射蓝色波长带中的光时，它可以包括诸如AlGaN或AlGaInN的材料。具体地，当有源层330具有量子层和阱层在其中交替堆叠的多量子阱结构时，量子层可以包括诸如AlGaN或AlGaInN的材料，并且阱层可以包括诸如GaN或AlInN的材料。在实施方式中，有源层330可以包括AlGaInN作为量子层，并且包括AlInN作为阱层，以发射其中心波长带在如上所述的450nm至495nm的范围内的蓝光。
然而，本公开不限于此，并且有源层330还可以具有这样的结构：具有大带隙能量的半导体材料和具有小带隙能量的半导体材料交替堆叠，或者可以根据其发射的光的波长带而包括不同的3至5族半导体材料。从有源层330发射的光不限于蓝色波长带中的光。在一些情况下，有源层330可以发射红色或绿色波长带中的光。有源层330的长度可以在0.05μm至0.25μm的范围内，但不限于此。
从有源层330发射的光不仅可以在纵向方向上辐射到发光元件300的外表面，而且可以辐射到两个侧表面。从有源层330发射的光的方向不限于一个方向。
导电电极层370可以是欧姆接触电极。然而，本公开不限于此，并且导电电极层370也可以是肖特基接触电极。导电电极层370可以包括导电金属。例如，导电电极层370可以包括铝(Al)、钛(Ti)、铟(In)、金(Au)、银(Ag)、铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)和铟锡锌氧化物(ITZO)中的至少任何一种。此外，导电电极层370可以包括n型或p型掺杂的半导体材料。导电电极层370可以包括相同的材料或不同的材料，但是本公开不限于此。
绝缘膜380围绕上述半导体的外表面。在实施方式中，绝缘膜380可以围绕至少有源层330的外表面并且在发光元件300沿其延伸的方向上延伸。绝缘膜380可以保护以上构件。例如，绝缘膜380可以围绕以上构件的侧表面，但可以暴露发光元件300的在纵向方向上的两端。
在附图中，绝缘膜380在发光元件300的纵向方向上延伸以从第一导电类型半导体310覆盖到导电电极层370。然而，本公开不限于此，并且绝缘膜380也可以仅覆盖一些导电类型半导体以及有源层330的外表面，或者可以仅覆盖导电电极层370的外表面的一部分以部分地暴露导电电极层370的外表面。
绝缘膜380的厚度可以在10nm至1.0μm的范围内，但不限于此。绝缘膜380的厚度可以优选是40nm。
绝缘膜380可以包括具有绝缘特性的材料，诸如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、硅氮氧化物(SiOxNy)、氮化铝(AlN)或氧化铝(Al2O3)。因此，绝缘膜380可以防止当有源层330直接接触通过其将电信号传输到发光元件300的电极时可能发生的电短路。此外，绝缘膜380可以通过保护包括有源层330的发光元件300的外表面来防止发光效率的降低。
此外，在一些实施方式中，可以对绝缘膜380的外表面进行处理。当制造显示装置10时，可以在发光元件300分散在预定油墨中的状态下将发光元件300喷射在电极上，并且然后可以将发光元件300对准。这里，可以对绝缘膜380的表面进行疏水或亲水处理，使得发光元件300与油墨中的其它相邻的发光元件300保持分离，而不与它们聚集。
发光元件300的长度h可以在1μm至10μm或2μm至6μm的范围内，并且优选地，可以在4μm至5μm的范围内。此外，发光元件300的直径可以在300nm至700nm的范围内，并且发光元件300的纵横比可以是1.2至100。然而，本公开不限于此，并且包括在显示装置10中的多个发光元件300也可以根据有源层330的组成的不同而具有不同的直径。优选地，发光元件300的直径可以是约500nm。
根据实施方式，在多个发光元件300的至少一些中，第一导电类型半导体310、有源层330和第二导电类型半导体320可以沿着第一电极210和第二电极220沿其彼此面对的第三方向DR3顺序地设置。参照图6和图7，发光元件300可以设置在第一电极210和第二电极220之间，并且发光元件300沿其延伸的方向可以对准成平行于第三方向DR3(像第二发光元件302那样)。
在每个发光元件300中，由于第一导电类型半导体310、有源层330和第二导电类型半导体320沿着发光元件300的延伸方向顺序地设置，所以根据实施方式，第一导电类型半导体310、有源层330和第二导电类型半导体320可以沿着第一电极210和第二电极220沿其彼此面对的第三方向DR3设置。
此外，根据实施方式，每个发光元件300的绝缘膜380可以部分地接触第一绝缘层510。如图6中所示，除了与第一电极210接触的第一端和与第二电极220接触的第二端之外，每个发光元件300的外表面可以被第一绝缘层510围绕。每个发光元件300包括保护第一导电类型半导体310和第二导电类型半导体320以及有源层330的绝缘膜380。在每个发光元件300中从其发射光的有源层330可以被绝缘膜380和第一绝缘层510围绕和保护。绝缘膜380和第一绝缘层510可以设置在相邻的发光元件300的有源层330之间。
现在将描述根据本实施方式的制造显示装置10的方法。
图8是示出根据实施方式的制造显示装置的方法的流程图。
参照图8，根据本实施方式的制造显示装置10的方法包括：制备包括第一电极210、覆盖第一电极210的第一绝缘层510和部分地设置在第一绝缘层510上的第二绝缘层520的基底部分SUB1(操作S100)；将在一个方向上延伸的发光元件300在与第一绝缘层510的上表面垂直的第三方向DR3上插入到第一绝缘层510中(操作S200)；以及形成覆盖第一绝缘层510和第二绝缘层520的第二电极220(操作S300)。
如上所述，制造显示装置10的工艺可以包括：将发光元件300喷射在开口区域520P和其上设置有第二绝缘层520的第一绝缘层510上；将发光元件300在一个方向上对准；以及然后，将发光元件300插入到第一绝缘层510中。将发光元件300插入到第一绝缘层510中可以通过物理方法执行，并且物理方法的示例不受限制。现在将参照其它附图详细描述制造显示装置10的方法。
图9至图17是示出根据实施方式的制造显示装置的工艺的剖视图。
首先，参照图9，制备电路元件层PAL。电路元件层PAL可以包括衬底110、缓冲层115以及多个晶体管120和140。这些元件与以上描述的那些相同，并且因此将不进行详细描述。
接下来，参照图10至图12，形成包括设置在电路元件层PAL上的第一电极210、第一绝缘层510和第二绝缘层520的基底部分SUB1。基底部分SUB1的第一电极210、第一绝缘层510和第二绝缘层520与以上描述的那些相同，并且因此下面将不进行描述。
接下来，参照图13，在第一电极210上喷射发光元件300。发光元件300可以喷射在设置在第一电极210上的第一绝缘层510和第二绝缘层520上，并且发光元件300中的一些可以喷射在由开口区域520P暴露的第一绝缘层510上，而其它发光元件300喷射在第二绝缘层520上。在实施方式中，发光元件300可以在它们被分散在油墨S中的状态下被喷射。油墨S可以以溶液或胶体状态提供。例如，油墨S可以是但不限于丙酮、水、乙醇、甲苯、丙二醇(PG)或丙二醇乙酸甲酯(PGMA)。在一些情况下，发光元件300可以在它们未被分散在油墨S中的状态下喷射在第一电极210上。
在发光元件300被分散在油墨S中的状态下将发光元件300喷射在第一电极210上，即，喷射在第一绝缘层510或第二绝缘层520上。发光元件300可以在一方向上延伸，但可以不在特定方向上而是在随机方向上存在于油墨S中。
接下来，参照图14，在第一电极210上形成电场E，以使发光元件300对准成使得发光元件300沿其延伸的方向平行于第三方向DR3。第一电极210可以用作用于使发光元件300对准的对准电极。向其传输对准信号的夹具单元ZIG被定位在喷射在第一电极210上的油墨S上，并且交流(AC)电力被施加到第一电极210和夹具单元ZIG。当向第一电极210和夹具单元ZIG施加AC电力时，在它们之间形成电场E，并且使发光元件300经受由电场E施加的介电泳力。
经受介电泳力的发光元件300的定向方向和位置可以根据电场E的方向或极性方向而改变。如图14中所示，可以通过形成在第一电极210和夹具单元ZIG之间的电场E，使发光元件300对准成使得它们的延伸方向平行于第三方向DR3。然而，由于电场E在第一电极210和夹具单元ZIG之间在其中设置有第二绝缘层520的区域中被阻挡，所以发光元件300不在该区域中对准。位于在其中未设置有第二绝缘层520的开口区域520P中的发光元件300被对准成使得它们的延伸方向平行于第三方向DR3，但是位于第二绝缘层520上的发光元件300可以不被对准，而是可以处于随机方向上。
接着，参照图15，将发光元件300在第三方向DR3上插入到第一绝缘层510中。发光元件300的插入可以包括使用夹具单元ZIG物理地插入发光元件300。如图15中所示，发光元件300的插入可以通过在向下方向(其是第三方向DR3)上移动夹具单元ZIG的工艺来执行。夹具单元ZIG可以在第三方向DR3上移动，直到其下表面接触第二绝缘层520的上表面，并且可以将在开口区域520P中在第三方向DR3上对准的发光元件300插入到第一绝缘层510中。然而，发光元件300的插入不限于此，并且也可以通过使用其它物理方法的插入工艺来执行。
如上所述，位于开口区域520P中的发光元件300可以通过电极场E对准成平行于第三方向DR3，并且因此通过夹具单元ZIG的移动插入到第一绝缘层510中。位于第二绝缘层520上的发光元件300保留，而不插入到第一绝缘层510中。
接下来，参照图16，去除喷射在第二绝缘层520上的发光元件300。当发光元件300被插入到第一绝缘层510中时，没有被插入或保留在第二绝缘层520上的发光元件300通过清洁被去除。在该工艺中，其中分散有发光元件300的油墨S也可以被去除。因此，未插入到第一绝缘层510中的发光元件300被去除，并且可以防止从外部看到保留在显示装置10的每个像素PX或子像素PXn中但不发光的发光元件300。
接下来，参照图17，形成第二电极220以覆盖第一绝缘层510和第二绝缘层520，并且在第二电极220上形成钝化层550，从而制造显示装置10。第二电极220和钝化层550与以上描述的那些相同，并且因此下面将不进行详细描述。
显示装置10可以包括多个子像素PXn，并且第一电极210可以设置在每个子像素PXn中。如上所述，第一电极210可以与相邻的子像素PXn的第一电极210间隔开，并且第二电极220可以整体地设置在显示区域DA中。在根据实施方式的显示装置10中，相邻的子像素PXn的第一电极210可以形成为单个层，并且然后可以在显示装置10的制造工艺期间通过对单个层进行部分切割的工艺而彼此间隔开。
图18是根据另一实施方式的显示装置的像素的平面图。图19是沿着图18的线VII-VII'截取的剖视图。
参照图18和图19，根据本实施方式的显示装置10_1可以包括在相邻的子像素PXn之间的边界处在一方向上延伸的孔520N_1。在附图中，孔520N_1在第一子像素PX1和第二子像素PX2之间以及在第二子像素PX2和第三子像素PX3之间在第一方向DR1上延伸，但是本公开不限于此。
在一些情况下，孔520N_1可以在第一方向DR1和第二方向DR2上延伸，并且可以设置在多个子像素PXn之间的边界处。除了第一绝缘层510_1、第二绝缘层520_1和第二电极220_1的形状(由于包括在显示装置10_1中的孔520N_1而导致的上述形状的不同)之外，图18和图19的显示装置10_1与图2和图3的显示装置10相同。因此，将省略任何多余的描述，并且将在下面详细描述不同之处。
第一电极210_1分别设置在第二子像素PX2和第三子像素PX3中，并且在第二方向DR2上彼此间隔开。第二电极220_1可以整体地设置在第二像素PX2和第三子像素PX3上。即，第二电极220_1可以在第三方向DR3上面对第二子像素PX2的第一电极210_1和第三子像素PX3的第一电极210_1，并且发光元件300可以设置在第二子像素PX2的第二电极220_1和第一电极210_1之间以及第三子像素PX3的第二电极220_1和第一电极210_1之间。
第二子像素PX2的第一电极210_1和第三子像素PX3的第一电极210_1可以在第二子像素PX2和第三子像素PX3之间的边界处彼此间隔开。与图2和图3中不同，在图18和图19的显示装置10_1中，第一绝缘层510_1的多个部分和第二绝缘层520_1的多个部分也可以在第二子像素PX2和第三子像素PX3之间的边界处间隔开，以形成孔520N_1。
在图2和图3的显示装置10中，针对每个子像素PXn形成单独的第一电极210。因此，当在第一电极210上形成电场E时(参见图14)，可以将单独的对准信号传输到每个子像素PXn的第一电极210。然而，本公开不限于此。当相邻的子像素PXn的第一电极210_1彼此连接时，可以针对子像素PXn同时生成由对准信号形成的电场E。在这种情况下，彼此连接的第二子像素PX2的第一电极210_1和第三子像素PX3的第一电极210_1可以接收对准信号，并且可以在随后的工艺中沿着位于第二子像素PX2和第三子像素PX3之间的边界处的切割部分CB彼此分离。沿着切割部分CB分离第一电极210_1的工艺可以包括部分蚀刻第一绝缘层510_1和第二绝缘层420_1的工艺。因此，可以在子像素PXn之间的每个边界处形成孔520N_1。
图20是根据另一实施方式的显示装置的剖视图。
参照图20，根据实施方式，第一电极210_2还可以包括从上表面突出并覆盖发光元件300的第一端的第一电极突起210D。除了第一电极210_2还包括第一电极突起210D之外，图20与图3的显示装置10相同。因此，下面将详细描述不同之处。
取决于发光元件300沿其插置到第一绝缘层510_2中的方向，发光元件300的与第一电极210_2接触的第一端可能不平滑地与第一电极210_2接触。根据实施方式，可以在将发光元件300插入到第一绝缘层510_2中的工艺之后执行向第一电极210_2施加热量的工艺。
例如，当第一电极210_2包括金属材料作为具有高反射率的材料时，第一电极210_2可以通过施加热量的工艺而被部分熔化。当第一电极210_2部分熔化时，发光元件300可以朝向第一电极210_2精细地移动，或者熔化的第一电极210_2可以朝向发光元件300的第一端精细地移动。当熔化的第一电极210_2沿着发光元件300的外表面部分地移动时，第一电极210_2的一些区域可以从第一电极210_2的上表面突出，以形成覆盖发光元件300的第一端的第一电极突起210D。第一电极突起210D可以像第二电极220_2那样形成为覆盖发光元件300的第一端，从而改善发光元件300和第一电极210_2之间的接触。
图21是示出根据另一实施方式的制造显示装置的工艺的一部分的示意图。图22至图24是示出使用图21的显示装置制造工艺制造显示装置的方法的示意图。
如上所述，将发光元件300插入到第一绝缘层510中没有特别限制。在实施方式中，发光元件300可以通过附接到旋转的辊装置ROLL的夹具单元ZIG物理地插入到第一绝缘层510中。
参照图21，在将发光元件300插入到第一绝缘层510中时，当辊装置ROLL在一方向上旋转时，附接到辊ROLL的夹具单元ZIG可以将发光元件300插入到第一绝缘层510中。与图15中不同，辊装置ROLL可以在沿着所述一方向旋转的同时移动到相邻的子像素PXn，并且可以沿着多个子像素PXn将发光元件300顺序地插入。
参照图22至图24，辊装置ROLL可以在旋转的同时在一方向上(例如，在第一方向DR1上)移动。附接到辊装置ROLL的夹具单元ZIG可以在沿着在第一方向DR1上布置的多个子像素PXn移动的同时将发光元件300连续地插入。这里，可以根据辊装置ROLL的夹具单元ZIG的位置来确定发光元件300将插入到其中的子像素PXn。
首先，如图22中所示，当辊装置ROLL的夹具单元ZIG定位在第一子像素PX1上方时，随着辊装置ROLL的移动，发光元件300可以被插入到在第一子像素PX1和从第一子像素PX1起在第一方向DR1上布置的子像素PXn中的第一绝缘层510中。另一方面，发光元件300不插入到第二子像素PX2和第三子像素PX3以及从第二子像素PX2和第三子像素PX3起在第一方向DR1上布置的子像素PXn中，因为夹具单元ZIG不被定位。
接下来，如图23和图24中所示，辊装置ROLL移动以将夹具单元ZIG定位在第二子像素PX2或第三子像素PX3上方，并且然后在第一方向DR1上移动。因此，发光元件300可以被插入到在第二子像素PX2或第三子像素PX3以及从第二子像素PX2或第三子像素PX3起在第一方向DR1上布置的子像素PXn中的第一绝缘层510中。在根据本实施方式的制造显示装置10的方法中，可以通过使用包括夹具单元ZIG的辊装置ROLL将发光元件300顺序地插入到在一方向上布置的子像素PXn中。
图25是根据另一实施方式的显示装置的剖视图。
参照图25，根据实施方式的第二电极220_3可以比第二绝缘层520_3薄。因此，第二电极220_3的上表面可以是不平坦的，而是可以具有沿着第一绝缘层510_3、第二绝缘层520_3和发光元件300的突出端部形成的台阶。
由于图3的第二电极220比第二绝缘层520厚，其上表面可以在由第一绝缘层510、第二绝缘层520和发光元件300的第二端形成的台阶处形成平坦表面。另一方面，图25的第二电极220_3可以具有相对小的厚度，例如0.1μm的厚度，并且可以沿着第一绝缘层510、第二绝缘层520和发光元件300的第二端形成。即使第二电极220_3的上表面不平坦，第二电极220_3也可以形成为覆盖发光元件300的第二端，并且因而可以平滑地接触发光元件300。此外，虽然在图25中未示出，但是可以在第二电极220_3上设置钝化层550(参见图4)以形成平坦的上表面。
在详细描述的最后，本领域的技术人员将理解的是，在基本上不背离本发明的原理的情况下，可以对优选实施方式进行许多变化和修改。因此，所公开的本发明的优选实施方式仅以概述性和描述性含义使用，而不是出于限制的目的。

Claims (20)

1.显示装置，包括：
第一电极；
第一绝缘层，设置在所述第一电极上；
第二电极，设置在所述第一绝缘层上，并且所述第二电极的至少一部分在第一方向上面对所述第一电极；
一个或多个第一发光元件，设置在所述第一电极和所述第二电极之间，并且在一个方向上延伸，
其中，所述第一绝缘层部分地覆盖所述第一发光元件的外表面，并且所述第一发光元件中的至少一些第一发光元件的所述延伸方向平行于所述第一方向。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一发光元件的第一端部分地接触所述第一电极，并且与所述第一端相对的第二端接触所述第二电极。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，由所述第一发光元件沿其延伸的所述一个方向和与所述第一方向垂直的第二方向形成的锐角在80度至90度的所述范围内。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述第一发光元件中的每个包括第一导电类型半导体、第二导电类型半导体、以及设置在所述第一导电类型半导体与所述第二导电类型半导体之间的有源层，并且在所述第一发光元件中的所述至少一些第一发光元件中，所述第一导电类型半导体、所述有源层和所述第二导电类型半导体沿着所述第一方向顺序地设置。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述第一发光元件中的每个包括绝缘膜，所述绝缘膜围绕所述第一导电类型半导体的侧表面、所述第二导电类型半导体的侧表面和所述有源层的侧表面，并且所述绝缘膜部分地接触所述第一绝缘层。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其中，在所述第一发光元件中的所述至少一些第一发光元件中从所述有源层发射的光平行于所述第一方向行进。
7.根据权利要求2所述的显示装置，还包括：
第二绝缘层，设置在所述第二电极和所述第一绝缘层之间；以及
开口区域，设置在由所述第二绝缘层围绕的区域中以部分地暴露所述第一绝缘层。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述第一电极在所述第一方向上与所述第二绝缘层的至少一部分和所述开口区域重叠，并且所述第一发光元件在所述开口区域中设置在所述第一电极与所述第二电极之间。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述第一电极的所述面积大于所述第一开口区域的面积。
10.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述第一发光元件的所述第二端部分地从所述第一绝缘层的上表面突出，并且所述第二电极围绕所述第一发光元件的突出的所述第二端。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述第二绝缘层的厚度大于每个第一发光元件的突出的所述第二端的高度。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，在所述一个方向上延伸的每个第一发光元件的长度在3μm至6μm的所述范围内。
13.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述第一电极还包括第一电极突起，所述第一电极突起从所述第一电极的上表面突出以覆盖所述第一发光元件的所述第一端。
14.根据权利要求7所述的显示装置，还包括：
第三电极，在与所述第一方向垂直的所述第二方向上与所述第一电极间隔开，并且在所述第一方向上面对所述第二电极的至少一部分；以及
第二发光元件，设置在所述第三电极和所述第二电极之间，
其中，所述第一绝缘层设置在所述第三电极与所述第二电极之间。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述第二绝缘层在所述第一方向上与所述第一电极和所述第三电极部分地重叠，并且所述第一电极和所述第三电极在与所述第二绝缘层重叠的区域中彼此间隔开。
16.制造显示装置的方法，所述方法包括：
制备包括第一电极、覆盖所述第一电极的第一绝缘层和部分设置在所述第一绝缘层上的第二绝缘层的基底部分；
将在一个方向上延伸的发光元件在与所述第一绝缘层的上表面垂直的第一方向上插入到所述第一绝缘层中；以及
形成覆盖所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的第二电极。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，将所述发光元件插入到所述第一绝缘层中包括：
将所述发光元件喷射到所述第一电极上；
通过在所述第一电极上形成电场来使所述发光元件对准成使得所述发光元件沿其延伸的所述一个方向平行于所述第一方向；以及
在所述第一方向上将所述发光元件插入到所述第一绝缘层中。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第二绝缘层包括部分地暴露所述第一绝缘层的开口区域，并且所述发光元件在所述开口区域中被插入到所述第一绝缘层中。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，形成所述第二电极还包括去除喷射在所述第二绝缘层上的所述发光元件。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述发光元件中的每个的端部从所述第一绝缘层部分地突出，并且所述第二电极被形成为覆盖所述端部。
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