CN114730820A - 发光元件、显示装置及其制造方法 - Google Patents

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姜锺赫
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Abstract

提供了发光元件、显示装置及其制造方法。所述发光元件包括：掺杂成具有第一极性的第一半导体层；掺杂成具有不同于所述第一极性的第二极性的第二半导体层；设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层；以及设置成至少包围所述有源层的外表面的绝缘层，其中所述绝缘层包括绝缘膜和元件分散剂，所述绝缘膜包围所述有源层，所述元件分散剂包括磁性金属并且键合至所述绝缘膜的外表面。

Description

发光元件、显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及发光元件、显示装置及其制造方法。
背景技术
随着多媒体技术的发展，显示装置的重要性已经稳步增加。为此，已经使用了各种类型的显示装置，例如有机发光显示器(OLED)、液晶显示器(LCD)等。
显示装置是用于显示图像的装置，并且包括显示面板，例如有机发光显示面板或液晶显示面板。发光显示面板可以包括发光元件，例如发光二极管(LED)，并且发光二极管的实例包括使用有机材料作为荧光材料的有机发光二极管(OLED)和使用无机材料作为荧光材料的无机发光二极管。
发明内容
技术问题
本公开内容的方面提供了具有元件分散剂的发光元件，所述元件分散剂包括键合到其外表面的磁性金属。
本公开内容的方面还提供了包括所述发光元件的显示装置及其制造方法。
应注意，本公开内容的方面不限于此，并且本文未提及的其它方面根据以下描述对于本领域技术人员将是显而易见的。
技术方案
根据本公开内容的实施方案，发光元件包括掺杂成具有第一极性的第一半导体层，掺杂成具有不同于所述第一极性的第二极性的第二半导体层，设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层，以及设置成至少围绕所述有源层的外表面的绝缘层，其中所述绝缘层包括绝缘膜和元件分散剂，所述绝缘膜围绕所述有源层，所述元件分散剂包括磁性金属并且键合至所述绝缘膜的外表面。
所述元件分散剂可以包括配置成与所述磁性金属形成配位键的配体以及键合至所述配体的第一官能团。
所述配体可以是卟啉结构和多齿结构中的一种，以及所述磁性金属可以是Fe、Co、Ni、Mn和Cr中的一种。
所述第一官能团可以与所述绝缘膜形成化学键。
所述第一官能团可以是硅烷基团、硼酸酯基团、羧酸基团、胺基团、硫醇基团和磷酸基团中的至少一种。
所述元件分散剂可以进一步包括至少一个第二官能团，所述第二官能团包括疏水官能团并且键合至所述配体。
所述第二官能团可以包括具有1个至6个碳原子的烷基基团、具有1个至6个碳原子的氟烷基基团和具有3个至6个碳原子的环烷基基团中的至少一种。
所述元件分散剂可以具有由以下化学式A至化学式D中的一种表示的结构，
[化学式A]
Figure BDA0003656553060000021
[化学式B]
Figure BDA0003656553060000031
[化学式C]
Figure BDA0003656553060000032
[化学式D]
Figure BDA0003656553060000033
其中M是Fe2+、Mn2+、Co2+、Ni2+和Cr2+中的至少一种，R1是硅烷基团、硼酸酯基团、羧酸基团、胺基团、硫醇基团和磷酸基团中的至少一种，R2至R4中的每一个独立地是氢、具有1个至6个碳原子的烷基基团、具有1个至6个碳原子的氟烷基基团和具有3个至6个碳原子的环烷基基团中的一种，n是1至6的整数，以及虚线是指配位键合。
根据本公开内容的实施方案，显示装置包括第一电极以及与所述第一电极间隔开并且面对所述第一电极的第二电极，以及设置在所述第一电极与所述第二电极之间的发光元件，其中所述发光元件包括：掺杂成具有第一极性的第一半导体层，掺杂成具有不同于所述第一极性的第二极性的第二半导体层，设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层，以及设置成至少围绕所述有源层的外表面的绝缘层，其中所述绝缘层包括绝缘膜和元件分散剂，所述元件分散剂包括磁性金属并且键合至所述绝缘膜的外表面。
所述元件分散剂可以包括配置成与所述磁性金属形成配位键的配体、键合至所述配体以与所述绝缘膜形成化学键的第一官能团、以及包括疏水官能团并且键合至所述配体的至少一个第二官能团。
所述元件分散剂可以具有由以下化学式A至化学式D中的一种表示的结构。
所述显示装置可以进一步包括设置在所述第一电极与所述第二电极之间并且配置成覆盖所述第一电极和所述第二电极中的每一个的至少一部分的第一绝缘层，以及设置在所述第一电极与所述第二电极之间的所述第一绝缘层上的第二绝缘层，其中所述发光元件可以设置在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层上。
所述发光元件的所述元件分散剂可以直接接触所述第一绝缘层和所述第二绝缘层。
根据本公开内容的实施方案，制造显示装置的方法，所述方法包括制备其中分散有发光元件的墨，所述发光元件各自包括半导体核和包围所述半导体核的绝缘层，并且向所述发光元件施加磁场，制备其上形成有彼此间隔开设置的第一电极和第二电极的目标衬底，并且将其中分散有所述发光元件的所述墨喷射到所述目标衬底上，以及通过在所述目标衬底上产生电场来将所述发光元件放置在所述第一电极与所述第二电极之间。
所述半导体核可以包括掺杂成具有第一极性的第一半导体层，掺杂成具有不同于所述第一极性的第二极性的第二半导体层，设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层，以及设置成至少围绕所述有源层的外表面的绝缘层，其中所述绝缘层可以包括绝缘膜和元件分散剂，所述元件分散剂包括磁性金属并且键合至所述绝缘膜的外表面。
磁力可以由于所述磁场而施加至所述元件分散剂的所述磁性金属，以及在所述磁场的所述施加中，所述磁力可以在与重力方向相反的方向上传递至所述发光元件。
可以在其中施加所述磁场的状态下将所述墨喷射到所述目标衬底上。
在所述发光元件的所述放置中，通过所述电场，所述发光元件中的每一个的一个端部部分可以设置在所述第一电极上并且其另一个端部部分设置在所述第二电极上。
所述元件分散剂可以包括配置成与所述磁性金属形成配位键的配体、键合至所述配体以与所述绝缘膜形成化学键的第一官能团、以及包括疏水官能团并且键合至所述配体的至少一个第二官能团。
所述元件分散剂可以具有由化学式A至化学式D中的一种表示的结构。
有益效果
根据一个实施方案的发光元件包括半导体核和围绕所述半导体核的绝缘层，并且所述绝缘层包括绝缘膜和键合至所述绝缘膜的外表面的元件分散剂。所述元件分散剂包括磁性金属和能够与所述磁性金属形成配位键的配体。磁力可以由于磁场而施加至所述磁性金属，并且由所述磁性金属接收的所述磁力可以传递至所述发光元件，并且因此可以降低所述发光元件在墨中沉淀的速率。
因此，在包括所述发光元件的显示装置的制造过程期间，可以在其中所述发光元件均匀地分散在所述墨中的状态下通过喷墨印刷过程喷射所述发光元件，并且喷射的墨可以包括均匀数量的发光元件。
此外，在根据一个实施方案的显示装置中，可以通过上述制造过程为每个像素设置均匀数量的发光元件。
根据实施方案的效果不局限于以上示例的内容，并且更多的各种效果包括在本公开内容中。
附图说明
图1是根据一个实施方案的显示装置的平面视图。
图2是例示出根据一个实施方案的显示装置的一个像素的平面视图。
图3是沿图2的线III-III'截取的横截面视图。
图4是根据一个实施方案的发光元件的示意图。
图5是图4的部分A的放大示意图。
图6是例示出其中根据一个实施方案的向发光元件施加磁场的情况的示意图。
图7是图6的部分B的放大示意图。
图8是例示出根据一个实施方案的制造显示装置的方法的流程图。
图9是例示出根据一个实施方案的显示装置的制造过程的一个操作的横截面视图。
图10和图11是例示出根据一个实施方案的显示装置的制造过程的一个操作的横截面视图。
图12是例示出根据一个实施方案的显示装置的制造过程的一个操作的横截面视图。
图13是例示出其中在图12的操作中的发光元件被对准的情况的示意图。
图14是例示出根据一个实施方案的显示装置的制造过程的一个操作的横截面视图。
图15是根据另一个实施方案的发光元件的示意图。
图16是例示出根据另一个实施方案的显示装置的一个像素的平面视图。
图17是例示出根据又一个实施方案的显示装置的一个像素的平面视图。
具体实施方式
现在将在下文参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的优选实施方案。然而，本发明可以以不同的形式实施，并且不应解释为局限于本文阐述的实施方案。相反，提供这些实施方案使得本公开内容将是透彻且完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。
还应理解，当层被称为在另一个层或衬底“上”时，它可以直接在其它层或衬底上，或者也可以存在介于中间的层。相同的参考数字在说明书中通篇指代相同的组件。
应理解，尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文用于描述各种元件，但这些元件不应受到这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不背离本发明的教导的情况下，以下讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地，第二元件也可以被称为第一元件。
在下文，将参考附图描述实施方案。
图1是根据一个实施方案的显示装置的平面视图。
参考图1，显示装置10显示视频和/或静止图像。显示装置10可以是指提供显示屏的所有电子装置。例如，显示装置10可以包括提供显示屏的电视、笔记本电脑、监视器、广告牌、物联网(IoT)装置、移动电话、智能电话、平板个人计算机(PC)、电子手表、智能手表、手表电话、头戴式显示器、移动通信终端、电子记事本、电子书阅读器、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置、游戏机、数码相机、摄像机等。
显示装置10包括提供显示屏的显示面板。显示面板的实例可以包括无机发光二极管(LED)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、场发射显示面板等。在下文中，尽管描述了其中应用作为显示面板的实例的无机LED显示面板的实例，但本发明不限于此，并且当相同的技术主旨适用时，它可以适用其它显示面板。
显示装置10的形状可以被各种修改。例如，显示装置10可以具有以下形状，例如，具有长的横向边的矩形形状、具有长的纵向边的矩形形状、正方形形状、其角部(顶点)为圆形的四边形形状、其它多边形形状、圆形形状等。显示装置10的显示区域DPA的形状也可以类似于显示装置10的整体形状。在图1中，例示出具有长的横向边的矩形形状的显示装置10和显示区域DPA。
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是其中可以显示图像的区域，并且非显示区域NDA是其中不显示图像的区域。显示区域DPA可以是指有源区域，并且非显示区域NDA可以是指非有源区域。显示区域DPA通常可以占据显示装置10的中心。
显示区域DPA可以包括多个像素PX。多个像素PX可以布置成矩阵形状。像素PX中的每一个的形状可以在平面视图中呈矩形形状或正方形形状，但本发明不限于此，并且形状可以是其中每个边相对于一个方向倾斜的斜方形形状。像素PX可以交替地设置成条纹型或波瓦型。此外，像素PX中的每一个可以包括一个或多于一个的发光元件300，所述发光元件300发射特定波长范围的光，从而显示特定的颜色。
非显示区域NDA可以设置在显示区域DPA周围。非显示区域NDA可以完全或部分围绕显示区域DPA。显示区域DPA具有矩形形状，并且非显示区域NDA可以与显示区域DPA的四个边相邻设置。非显示区域NDA可以形成显示装置10的边框。在每个非显示区域NDA中，可以设置包括在显示装置10中的线或电路驱动部件，或者可以安装外部装置。
图2是例示出根据一个实施方案的显示装置的一个像素的平面视图。图3是沿图2的线III-III'截取的横截面视图。
参考图2，多个像素PX中的每一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。第一颜色可以是蓝色，第二颜色可以是绿色，并且第三颜色可以是红色。然而，本发明不限于此，并且子像素PXn可以发射具有相同颜色的光。此外，在图2中，将像素PX例示为包括三个子像素PXn，但不限于此，并且像素PX可以包括更大数量的子像素PXn。
显示装置10的子像素PXn中的每一个可以包括定义为发光区域EMA的区域。第一子像素PX1可以包括第一发光区域EMA1，第二子像素PX2可以包括第二发光区域EMA2，并且第三子像素PX3可以包括第三发光区域EMA2。发光区域EMA可以定义为其中将包括在显示装置10中的发光元件300设置成发射特定波长范围的光的区域。发光元件300包括有源层330(参见图4)，并且有源层330可以无方向性地发射特定波长范围的光。从发光元件300的有源层330发射的光也可以在朝向发光元件300的包括其两个端部的侧表面的方向上发射。发光区域EMA可以包括发光元件300设置在其中的区域，以及可以包括与发光元件300相邻并且从发光元件300发射的光通过其发射的区域。
本发明不限于此，并且发光区域EMA还可以包括其中从发光元件300发射的光由于另一个构件被反射或折射而被发射的区域。多个发光元件300可以设置在每个子像素PXn中，并且其中设置发光元件300的区域和与该区域相邻的区域形成发光区域EMA。
尽管在附图中未示出，但显示装置10的子像素PXn中的每一个可以包括定义为除了发光区域EMA之外的区域的非发光区域。非发光区域可以是其中不设置发光元件300并且从发光元件300发射的光不到达从而不发射光的区域。
图3仅例示出图2的第一子像素PX1的横截面，但横截面可以同样地适用于其它像素PX或子像素PXn。图3例示出从设置在图2的第一子像素PX1中的发光元件300的一个端部部分横穿至另一个端部部分的横截面。
结合图2参考图3，显示装置10可以包括设置在第一衬底101上的电路元件层和显示元件层。半导体层、多个传导层和多个绝缘层设置在第一衬底101上，其中的每一个可以构成电路元件层和显示元件层。多个传导层可以包括设置在第一平坦化层109下方以形成电路元件层的第一栅极传导层、第二栅极传导层、第一数据传导层和第二数据传导层，以及设置在第一平坦化层109上以形成显示元件层的电极210和220以及接触电极260。多个绝缘层可以包括缓冲层102、第一栅极绝缘层103、第一保护层105、第一层间绝缘层107、第二层间绝缘层108、第一平坦化层109、第一绝缘层510、第二绝缘层520、第三绝缘层530、第四绝缘层550等。
电路元件层可以包括用于驱动发光元件300的电路元件和多条线，例如驱动晶体管DT、开关晶体管ST、第一传导图案CDP和多条电压线VDL和VSL，并且显示元件层可以包括发光元件300并且包括第一电极210、第二电极220、第一接触电极261、第二接触电极262等。
第一衬底101可以是绝缘衬底。第一衬底101可以由诸如玻璃、石英、聚合物树脂等的绝缘材料制成。此外，第一衬底101可以是刚性衬底，但也可以是可弯曲、可折叠、可卷曲等的柔性衬底。
光阻挡层BML1和BML2可以设置在第一衬底101上。光阻挡层BML1和BML2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和第二光阻挡层BML2被设置成分别至少与驱动晶体管DT的第一有源材料层DT_ACT和开关晶体管ST的第二有源材料层ST_ACT重叠。光阻挡层BML1和BML2可以包含光阻挡材料以防止光入射到第一和第二有源材料层DT_ACT和ST_ACT上。作为实例，第一和第二光阻挡层BML1和BML2可以由阻挡光透射的不透明金属材料制成。然而，本发明不限于此，并且在一些情况下，可以省略光阻挡层BML1和BML2。尽管在附图中未示出，但第一光阻挡层BML1可以电连接至驱动晶体管DT的第一源极/漏极电极DT_SD1，这将在以下描述，并且第二光阻挡层BML2可以电连接至开关晶体管ST的第一源极/漏极电极ST_SD1。
缓冲层102可以完全设置在第一衬底101上，包括光阻挡层BML1和BML2。缓冲层102可以形成在第一衬底101上以保护像素PX的晶体管DT和ST免于湿气渗透通过第一衬底101(其易受湿气渗透影响)，并且可以执行表面平坦化功能。缓冲层102可以形成为交替地堆叠的多个无机层。例如，缓冲层102可以形成为其中包含硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiOxNy)中的至少一种的无机层交替地堆叠的多个层。
半导体层设置在缓冲层102上。半导体层可以包括驱动晶体管DT的第一有源材料层DT_ACT和开关晶体管ST的第二有源材料层ST_ACT。第一有源材料层DT_ACT和第二有源材料层ST_ACT可以设置成部分与以下将描述的第一栅极传导层的栅极电极DT_G和ST_G等重叠。
在示例性实施方案中，半导体层可以包含多晶硅、单晶硅、氧化物半导体等。多晶硅可以通过使非晶硅结晶而形成。结晶方法的实例可以包括快速热退火(RTA)方法、固相结晶(SPC)方法、准分子激光退火(ELA)方法、金属诱导横向结晶(MILC)方法和顺序横向固化(SLS)方法等，但本发明不限于此。当半导体层包含多晶硅时，第一有源材料层DT_ACT可以包括第一掺杂区域DT_ACTa、第二掺杂区域DT_ACTb和第一沟道区域DT_ACTc。第一沟道区域DT_ACTc可以设置在第一掺杂区域DT_ACTa与第二掺杂区域DT_ACTb之间。第二有源材料层ST_ACT可以包括第三掺杂区域ST_ACTa、第四掺杂区域ST_ACTb和第二沟道区域ST_ACTc。第二沟道区域ST_ACTc可以设置在第三掺杂区域ST_ACTa与第四掺杂区域ST_ACTb之间。第一掺杂区域DT_ACTa、第二掺杂区域DT_ACTb、第三掺杂区域ST_ACTa和第四掺杂区域ST_ACTb可以是其中第一有源材料层DT_ACT和第二有源材料层ST_ACT的部分区域掺杂有杂质的区域。
在示例性实施方案中，第一有源材料层DT_ACT和第二有源材料层ST_ACT可以包含氧化物半导体。在这种情况下，第一有源材料层DT_ACT和第二有源材料层ST_ACT中的每一个的掺杂区域可以是已经具有传导性的区域。氧化物半导体可以是包含铟(In)的氧化物半导体。在一些实施方案中，氧化物半导体可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓(IGO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化铟镓锡(IGTO)、氧化铟镓锌锡(IGZTO)等。然而，本发明不限于此。
第一栅极绝缘层103设置在半导体层和缓冲层102上。第一栅极绝缘层103可以设置在包括半导体层的缓冲层102上。第一栅极绝缘层103可以用作驱动晶体管DT和开关晶体管ST的栅极绝缘层。第一栅极绝缘层103可以形成为包含无机材料(例如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiOxNy))的无机层，或者其堆叠结构。
第一栅极传导层设置在第一栅极绝缘层103上。第一栅极传导层可以包括驱动晶体管DT的第一栅极电极DT_G和开关晶体管ST的第二栅极电极ST_G。第一栅极电极DT_G被设置成重叠第一有源材料层DT_ACT的至少部分区域，并且第二栅极电极ST_G被设置成重叠第二有源材料层ST_ACT的至少部分区域。例如，第一栅极电极DT_G可以被设置成在厚度方向上重叠第一有源材料层DT_ACT的第一沟道区域DT_ACTc，并且第二栅极电极ST_G可以被设置成在厚度方向上重叠第二有源材料层ST_ACT的第二沟道区域ST_ACTc。
第一栅极传导层可以形成为由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金中的一种制成的单层或多层。然而，本发明不限于此。
第一保护层105设置在第一栅极传导层上。第一保护层105可以被设置成覆盖第一栅极传导层并且可以执行保护第一栅极传导层的功能。第一保护层105可以形成为包含无机材料(例如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiOxNy))的无机层，或者其堆叠结构。
第二栅极传导层设置在第一保护层105上。第二栅极传导层可以包括存储电容器的第一电容电极CE1，其被设置成使得其至少部分区域在厚度方向上重叠第一栅极电极DT_G。第一电容电极CE1和第一栅极电极DT_G可以在厚度方向上彼此重叠，其中第一保护层105插置在其间，并且存储电容器可以形成在其间。第二栅极传导层可以形成为由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金中的一种制成的单层或多层。然而，本发明不限于此。
第一层间绝缘层107设置在第二栅极传导层上。第一层间绝缘层107可以用作第二栅极传导层与设置在其上的其它层之间的绝缘层。第一层间绝缘层107可以形成为包含无机材料(例如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiOxNy))的无机层，或者其堆叠结构。
第一数据传导层设置在第一层间绝缘层107上。第一栅极传导层可以包括驱动晶体管DT的第一源极/漏极电极DT_SD1和第二源极/漏极电极DT_SD2以及开关晶体管ST的第一源极/漏极电极ST_SD1和第二源极/漏极电极ST_SD2。
驱动晶体管DT的第一源极/漏极电极DT_SD1和第二源极/漏极电极DT_SD2可以分别通过穿过第一层间绝缘层107和第一栅极绝缘层103的接触孔接触第一有源材料层DT_ACT的第一掺杂区域DT_ACTa和第二掺杂区域DT_ACTb。开关晶体管ST的第一源极/漏极电极ST_SD1和第二源极/漏极电极ST_SD2可以分别通过穿过第一层间绝缘层107和第一栅极绝缘层103的接触孔接触第二有源材料层ST_ACT的第三掺杂区域ST_ACTa和第四掺杂区域ST_ACTb。此外，驱动晶体管DT的第一源极/漏极电极DT_SD1和开关晶体管ST的第一源极/漏极电极ST_SD1可以分别通过其它接触孔电连接至第一光阻挡层BML1和第二光阻挡层BML2。同时，在驱动晶体管DT和开关晶体管ST的第一源极/漏极电极DT_SD1和ST_SD1和第二源极/漏极电极DT_SD2和ST_SD2中，当一个电极是源极电极时，其它电极可以是漏极电极。然而，本发明不限于此，并且在第一源极/漏极电极DT_SD1和ST_SD1以及第二源极/漏极电极DT_SD2或ST_SD2中，当一个电极是漏极电极时，其它电极可以是源极电极。
第一数据传导层可以形成为由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金中的一种制成的单层或多层。然而，本发明不限于此。
第二层间绝缘层108可以设置在第一数据传导层上。第二层间绝缘层108可以完全设置在第一层间绝缘层107上，同时覆盖第一数据传导层并且可以用于保护第一数据传导层。第二层间绝缘层108可以形成为包含无机材料(例如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiOxNy))的无机层，或者其堆叠结构。
第二数据传导层设置在第二层间绝缘层108上。第二数据传导层可以包括第二电压线VL2、第一电压线VL1和第一传导图案CDP。供应至驱动晶体管DT的高电位电压(第一电源电压VDD)可以被施加至第一电压线VL1，并且供应至第二电极220的低电位电压(第二电源电压VSS)可以被施加至第二电压线VL2。在显示装置10的制造过程期间，可以向第二电压线VL2施加对准发光元件300所必需的对准信号。
第一传导图案CDP可以通过形成在第二层间绝缘层108中的接触孔电连接至驱动晶体管DT的第一源极/漏极电极DT_SD1。第一传导图案CDP还可以接触以下将描述的第一电极210，并且驱动晶体管DT可以将由第一电压线VL1施加的第一电源电压VDD通过第一传导图案CDP传输至第一电极210。同时，在附图中，将第二数据传导层例示为包括一个第一电压线VL1和一个第二电压线VL2，但本发明不限于此。第二数据传导层可以包括更大数量的第一电压线VL1和更大数量的第二电压线VL2。
第二数据传导层可以形成为由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金中的一种制成的单层或多层。然而，本发明不限于此。
第一平坦化层109设置在第二数据传导层上。第一平坦化层109可以包含有机绝缘材料，例如，诸如聚酰亚胺(PI)的有机材料，并且可以执行表面平坦化功能。
内部区块410和420、多个电极210和220、外部区块450、多个接触电极260和发光元件300设置在第一平坦化层109上。此外，多个绝缘层510、520、530和550可以进一步设置在第一平坦化层109上。
内部区块410和420直接设置在第一平坦化层109上。内部区块410和420可以包括与每个像素PX或子像素PXn的中心部分相邻设置的第一内部区块410和第二内部区块420。
如图2中示出，第一内部区块410和第二内部区块420可以设置成在第一方向DR1上彼此间隔开并且彼此面对。此外，第一内部区块410和第二内部区块420可以在第二方向DR2上延伸，并且可以彼此间隔开并且终止于子像素PXn之间的边界处，以便不延伸至在第二方向DR2上相邻的另一个子像素PXn。因此，第一内部区块410和第二内部区块420可以设置在每个子像素PXn中以形成在显示装置10的整个表面上的图案。通过将内部区块410和420设置成彼此间隔开并且彼此面对，其中设置发光元件300的区域可以形成在其间。在附图中，例示出设置了一个第一内部区块410和一个第二内部区块420，但本发明不限于此。在一些情况下，每个内部区块410和420可以设置成多个，或者可以根据电极210和220的数量进一步设置更多数量的内部区块410和420，这将在以下描述。
此外，如图3中示出，第一内部区块410和第二内部区块420中的每一个可以具有其中第一内部区块410和第二内部区块420的至少一部分相对于第一平坦化层109的上表面突出的结构。第一内部区块410和第二内部区块420中的每一个的突出部分可以具有倾斜的侧表面，并且从设置在第一内部区块410与第二内部区块420之间的发光元件300发射的光可以朝向内部区块410和420的倾斜的侧表面行进。如以下将描述的，当分别设置在内部区块410和420上的电极210和220包含具有高反射率的材料时，从发光元件300发射的光可以由内部区块410和420的侧表面反射，以在相对于第一衬底101的向上方向上发射。即，内部区块410和420可以提供其中设置发光元件300的区域，并且同时可以用作向上反射由发光元件300发射的光的反射间隔壁。在示例性实施方案中，内部区块410和420可以包含诸如聚酰亚胺(PI)的有机绝缘材料，但本发明不限于此。
多个电极210和220设置在内部区块410和420以及第一平坦化层109上。多个电极210和220可以包括设置在第一内部区块410上的第一电极210和设置在第二内部区块420上的第二电极220。
如图2中示出，第一电极210可以以在第二方向DR2上延伸的形式设置在每个子像素PXn中。然而，第一电极210可以不延伸至在第二方向DR2上相邻的另一个子像素PXn，并且可以设置成与围绕每个子像素PXn的外部区块450部分间隔开。将第一电极210的至少部分区域设置成重叠外部区块450，并且第一电极210可以在重叠外部区块450的区域中电连接至驱动晶体管DT。例如，第一电极210可以通过形成在重叠外部区块450的区域中并且穿过第一平坦化层109的第一接触孔CT1接触第一传导图案CDP，并且通过第一传导图案CDP，第一电极210可以电连接至驱动晶体管DT的第一源极/漏极电极DT_SD1。
第二电极220可以被设置成在每个子像素PXn中在第二方向DR2上延伸。不同于第一电极210，第二电极220可以设置成延伸至在第二方向DR2上相邻的另一个子像素PXn。即，一个连接的第二电极220可以设置在在第二方向DR2上相邻的多个子像素PXn中。第二电极220可以在在第二方向DR2上相邻的子像素PXn的边界处部分重叠外部区块450，并且第二电极220可以在重叠外部区块450的区域中电连接至第二电压线VL2。例如，第二电极220可以通过形成在重叠外部区块450的区域中并且穿过第一平坦化层109的第二接触孔CT2接触第二电压线VL2。如附图中示出，在第一方向DR1上相邻的子像素PXn的第二电极220分别通过第二接触孔CT2电连接至第二电压线VL2。
然而，本发明不限于此。在一些情况下，第一电极210和第二电极220中的每一个可以进一步包括在第一方向DR1上延伸的主干部分。在第一电极210中，对于每个子像素PXn可以设置不同的主干部分，并且在第二电极220中，一个主干部分延伸至在第一方向DR1上相邻的子像素PXn，使得子像素PXn的第二电极220可以通过主干部分彼此电连接。在这种情况下，第二电极220可以在位于其中设置多个像素PX或子像素PXn的显示区域DPA的外围部分处的非显示区域NDA中电连接至第二电压线VL2。
同时，在附图中，例示出在每个子像素PXn中设置一个第一电极210和一个第二电极220，但本发明不限于此。在一些实施方案中，在每个子像素PXn中可以设置更大量的第一电极210和第二电极220。此外，设置在每个子像素PXn中的第一电极210和第二电极220可以不必具有在一个方向上延伸的形状，并且第一电极210和第二电极220可以设置成各种结构。例如，第一电极210和第二电极220可以各自具有部分弯曲或弯折的形状，并且第一电极210和第二电极220中的一个电极可以设置成围绕其中的另一个电极。只要第一电极210中的每一个的至少一部分和第二电极220的至少一部分彼此间隔开并且彼此面对以形成其中发光元件300将设置在其间的区域，第一电极210和第二电极220的布置结构和形状就不受特别限制。
多个电极210和220可以电连接至发光元件300，并且可以接收预定的电压来使发光元件300发射光。例如，多个电极210和220可以通过以下将描述的接触电极260电连接至发光元件300，并且可以将向电极210和220施加的电信号通过接触电极260传输至发光元件300。
在示例性实施方案中，第一电极210可以是对于每个子像素PXn分离的像素电极，并且第二电极220可以是沿每个子像素PXn公共连接的公共电极。第一电极210和第二电极220中的一个可以是发光元件300的阳极，并且其中的另一个可以是发光元件300的阴极。然而，本发明不限于此，并且以上描述的相反情况也可以是可行的。
此外，电极210和220中的每一个可以用于在子像素PXn中形成电场，从而对准发光元件300。可以通过经由向第一电极210和第二电极220施加对准信号而在第一电极210与第二电极220之间形成电场的过程，将发光元件300设置在第一电极210与第二电极220之间。如以下将描述的，发光元件300可以在被分散在墨中的状态下通过喷墨印刷过程喷射到第一电极210和第二电极220上，并且可以通过经由在第一电极210与第二电极220之间施加对准信号而向发光元件300施加介电泳力的方法在第一电极210与第二电极220之间对准。
如图3中示出，第一电极210和第二电极220可以分别设置在第一内部区块410和第二内部区块420上，并且可以在第一方向DR1上彼此间隔开并且可以彼此面对。多个发光元件300可以设置在第一内部区块410与第二内部区块420之间，并且发光元件300可以设置在第一电极210与第二电极220之间，并且同时地，发光元件300的至少一个端部部分可以电连接至第一电极210和第二电极220。
在一些实施方案中，第一电极210和第二电极220可以形成为具有分别比第一内部区块410和第二内部区块420更大的宽度。例如，第一电极210和第二电极220可以分别设置成覆盖第一内部区块410和第二内部区块420的外表面。第一电极210和第二电极220可以分别设置在第一内部区块410和第二内部区块420的侧表面上，并且第一电极210与第二电极220之间的分隔距离可以小于第一内部区块410与第二内部区块420之间的分隔距离。此外，第一电极210和第二电极220中的每一个的至少部分区域可以直接设置在第一平坦化层109上。
电极210和220中的每一个可以包含透明传导材料。作为实例，电极210和220中的每一个可以包含诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)等的材料，但本发明不限于此。在一些实施方案中，电极210和220中的每一个可以包含具有高反射率的传导材料。例如，电极210和220中的每一个可以包含诸如银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)等的金属作为具有高反射率的材料。在这种情况下，电极210和220中的每一个可以在相对于每个子像素PXn的向上方向上反射从发光元件300发射并且行进至第一内部区块410和第二内部区块420的侧表面的光。
本发明不限于此，并且电极210和220中的每一个可以形成为其中堆叠一个或多个的透明传导材料层和具有高反射率的金属层的结构，或者形成为包含透明传导材料和金属层的单层。在示例性实施方案中，电极210和220中的每一个可以具有ITO/Ag/ITO/IZO的堆叠结构，或者可以是包含Al、Ni、镧(La)等的合金。
第一绝缘层510设置在第一平坦化层109、第一电极210和第二电极220上。除了电极210与220之间或内部区块410与420之间彼此间隔开的区域之外，第一绝缘层510可以设置在相对于内部区块410和420的与内部区块410与420之间的区域相对的侧面上。此外，第一绝缘层510被设置成部分覆盖第一电极210和第二电极220。例如，第一绝缘层510可以完全设置在第一平坦化层109上，包括第一电极210和第二电极220，并且可以设置成暴露第一电极210和第二电极220中的每一个的上表面的一部分。部分暴露第一电极210和第二电极220的开口(未示出)可以形成在第一绝缘层510中，并且第一绝缘层510可以被设置成仅覆盖第一电极210和第二电极220中的每一个的一个侧面和另一个侧面。设置在内部区块410和420上的第一电极210和第二电极220中的一些可以由于开口而部分暴露。
第一绝缘层510可以保护第一电极210和第二电极220，并且同时地使第一电极210与第二电极220绝缘。此外，可以防止设置在第一绝缘层510上的发光元件300由于与其它构件直接接触而被损坏。然而，第一绝缘层510的形状和结构不限于此。
在示例性实施方案中，阶梯式部分可以形成在第一电极210与第二电极220之间的第一绝缘层510的上表面的一部分上。在一些实施方案中，第一绝缘层510可以包含无机绝缘材料，并且设置成部分覆盖第一电极210和第二电极220的第一绝缘层510的上表面的一部分可以由于通过设置在第一绝缘层510下方的电极210和220而形成的阶梯式部分而呈阶梯式。因此，在设置在第一电极210与第二电极220之间的第一绝缘层510上的发光元件300与第一绝缘层510的上表面之间可以形成空的空间。空的空间可以用形成以下将描述的第二绝缘层520的材料填充。
然而，本发明不限于此。可以形成第一绝缘层510，使得设置在第一电极210与第二电极220之间的第一绝缘层510的一部分具有平坦的上表面。上表面在一个方向上朝向第一电极210和第二电极220延伸，并且第一绝缘层510还可以设置在其中电极210和220分别重叠第一内部区块410和第二内部区块420的倾斜的侧表面的区域中。以下将描述的接触电极260可以接触第一电极210和第二电极220的暴露区域，并且可以平滑地接触在第一绝缘层510的平坦的上表面上的发光元件300的端部部分。
外部区块450可以设置在第一绝缘层510上。如图2和图3中示出，外部区块450可以设置在子像素PXn之间的边界处。外部区块450可以设置成至少在第二方向DR2上延伸以围绕内部区块410和420以及电极210和220的一些，包括其中在内部区块410与420之间和在电极210与220之间设置发光元件300的区域。此外，外部区块450可以进一步包括在第一方向DR1上延伸的部分，并且可以形成在显示区域DPA的整个表面上的栅格图案。
根据一个实施方案，外部区块450的高度可以大于内部区块410和420中的每一个的高度。不同于内部区块410和420，外部区块450可以分开相邻的子像素PXn，并且同时地，如以下将描述的，防止在显示装置10的制造过程期间在用于设置发光元件300的喷墨印刷过程中墨溢出至相邻的子像素PXn。即，外部区块450可以在不同的子像素PXn中分隔其中彼此分散有不同的发光元件300的墨，以便防止墨彼此混合。如同内部区块410和420，外部区块450可以包含聚酰亚胺(PI)，但本发明不限于此。
发光元件300可以设置在第一电极210与第二电极220之间或第一内部区块410与第二内部区块420之间形成的区域中。发光元件300的一个端部部分可以电连接至第一电极210，并且其另一个端部部分可以电连接至第二电极220。发光元件300可以分别通过接触电极260电连接至第一电极210和第二电极220。
多个发光元件300可以设置成彼此间隔开并且对准成基本上彼此平行。发光元件300之间的分隔距离不受特别限制。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群组，并且多个其它发光元件300可以以预定的间隔间隔开的状态分组，并且可以以不均匀的密度在一个方向上取向和对准。此外，在示例性实施方案中，发光元件300可以具有在一个方向上延伸的形状，并且其中电极210和220中的每一个延伸的方向可以基本上垂直于其中发光元件300延伸的方向。然而，本发明不限于此，并且发光元件300可以倾斜地设置，而不垂直于其中电极210和220中的每一个延伸的方向。
根据一个实施方案的发光元件300可以包括具有不同材料的有源层330，以将不同波长范围的光发射至外部。根据一个实施方案的显示装置10可以包括发射不同波长范围的光的发光元件300。第一子像素PX1的发光元件300可以包括发射具有在中心波长带处的第一波长的第一颜色的光的有源层330，第二子像素PX2的发光元件300可以包括发射具有在中心波长带处的第二波长的第二颜色的光的有源层330，并且第三子像素PX3的发光元件300可以包括发射具有在中心波长带处的第三波长的第三颜色的光的有源层330。
因此，第一颜色的光可以从第一子像素PX1发射，第二颜色的光可以从第二子像素PX2发射，并且第三颜色的光可以从第三子像素PX3发射。在一些实施方案中，第一颜色的光可以是具有450nm至495nm的中心波长带的蓝色光，第二颜色的光可以是具有495nm至570nm的中心波长带的绿色光，并且第三颜色的光可以是具有620nm至752nm的中心波长带的红色光。然而，本发明不限于此。在一些情况下，第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3可以包括相同类型的发光元件300以发射基本上相同颜色的光。
发光元件300可以设置在内部区块410与420之间的区域上，或者设置在电极210与220之间的第一绝缘层510上。例如，发光元件300可以设置于设置在内部区块410与420之间的第一绝缘层510上。发光元件300可以设置成使得其部分区域在厚度方向上重叠电极210和220中的每一个。发光元件300的一个端部部分可以在厚度方向上重叠第一电极210并且可以放置在第一电极210上，并且其另一个端部部分可以在厚度方向上重叠第二电极220并且可以放置在第二电极220上。然而，本发明不限于此，并且尽管在附图中未示出，但设置在每个子像素PXn中的至少一些发光元件300可以设置在除了形成在内部区块410与420之间的区域之外的区域中，例如，设置在内部区块410和420与外部区块450之间。
发光元件300可以包括在平行于第一衬底101或第一平坦化层109的上表面的方向上设置在其中的多个层。根据一个实施方案的显示装置10的发光元件300可以具有在一个方向上延伸的形状，并且具有其中在一个方向上依次设置多个半导体层的结构。发光元件300可以设置成使得其中发光元件300延伸的一个方向平行于第一平坦化层109，并且包括在发光元件300中的多个半导体层可以在平行于第一平坦化层109的上表面的方向上依次设置。然而，本发明不限于此。在一些情况下，当发光元件300具有不同结构时，可以在垂直于第一平坦化层109的方向上设置多个层。
同时，如以上描述，在显示装置10的制造过程期间，发光元件300可以以分散在墨中的状态通过喷墨印刷过程喷射在第一电极210和第二电极220上。然后，当向电极210和220施加对准信号时，由于对准信号形成电场，使得发光元件300可以接收介电泳力以在电极210与220之间对准。在此，根据一个实施方案的发光元件300可以包括围绕半导体核的多个半导体层或绝缘层380(参见图4)，并且绝缘层380可以包括绝缘膜381(参见图4)以及包含磁性金属并且键合到绝缘膜381的元件分散剂385(参见图4)。由于从外部施加的磁场，磁力可以施加至包括在元件分散剂385中的磁性金属，并且磁力可以传递至发光元件300。根据磁力的方向，发光元件300可以长时间保持在墨中的分散状态。因此，根据一个实施方案的发光元件300可以在显示装置10的制造过程期间保持分散状态而不在墨中沉淀，并且可以在喷射到第一电极210和第二电极220上的墨中具有均匀的分散程度。以下将参考其它附图提供发光元件300的结构的详细描述。
第二绝缘层520可以部分设置于设置在第一电极210与第二电极220之间的发光元件300上。即，第二绝缘层520可以设置在第一电极210与第二电极220之间的第一绝缘层510上，并且发光元件300可以设置在第一绝缘层510与第二绝缘层520之间。在示例性实施方案中，在发光元件300中，形成在发光元件300的外表面上的绝缘层380(参见图4)可以直接接触第一绝缘层510和第二绝缘层520。例如，第二绝缘层520可以设置成部分围绕发光元件300的外表面并因此可以保护发光元件300，并且同时地，可以在显示装置10的制造过程期间固定发光元件300。因此，发光元件300的元件分散剂385可以直接接触第一绝缘层510和第二绝缘层520中的每一个。
在平面视图中，设置在发光元件300上的第二绝缘层520的一部分可以具有在第一电极210与第二电极220之间在第二方向DR2上延伸的形状。作为实例，第二绝缘层520可以在每个子像素PXn中形成条纹或岛型图案。
第二绝缘层520可以设置在发光元件300上，并且可以暴露发光元件300的一个端部部分和另一个端部部分。发光元件300的暴露的端部部分可以接触以下将描述的接触电极260。第二绝缘层520的这种形状可以通过使用典型的掩膜过程使用形成第二绝缘层520的材料通过图案化过程来形成。用于形成第二绝缘层520的掩膜具有小于发光元件300的长度的宽度，并且将形成第二绝缘层520的材料图案化以暴露发光元件300的两个端部部分。然而，本发明不限于此。
此外，在示例性实施方案中，第二绝缘层520的材料的一部分可以设置在第一绝缘层510与发光元件300的下表面之间。可以形成第二绝缘层520以填充在显示装置10的制造过程期间形成的第一绝缘层510与发光元件300之间的空间。因此，第二绝缘层520可以形成为部分围绕发光元件300的外表面。然而，本发明不限于此。
多个接触电极260和第三绝缘层530可以设置在第二绝缘层520上。
如图2中示出，多个接触电极260可以各自具有在一个方向上延伸的形状。多个接触电极260可以接触各自的电极210和220以及发光元件300，并且发光元件300可以通过接触电极260接收来自第一电极210和第二电极220的电信号。
接触电极260可以包括第一接触电极261和第二接触电极262。第一接触电极261和第二接触电极262可以分别设置在第一电极210和第二电极220上。第一接触电极261可以设置在第一电极210上，第二接触电极262可以设置在第二电极220上，并且第一接触电极261和第二接触电极262可以各自具有在第二方向DR2上延伸的形状。第一接触电极261和第二接触电极262可以在第一方向DR1上彼此间隔开且彼此面对，并且可以在每个子像素PXn的发光区域EMA中形成条纹图案。
在一些实施方案中，在一个方向上测量的第一接触电极261和第二接触电极262中的每一个的宽度可以大于或等于在一个方向上测量的第一电极210和第二电极220中的每一个的宽度。第一接触电极261和第二接触电极262可以设置成分别接触发光元件300的一个端部部分和另一个端部部分，并且同时地，分别覆盖第一电极210和第二电极220的两个侧表面。如以上描述，第一电极210和第二电极220中的每一个的上表面可以部分暴露，并且第一接触电极261和第二接触电极262可以分别接触第一电极210和第二电极220的暴露的上表面。例如，第一接触电极261可以接触定位在第一内部区块410上的第一电极210的一部分，并且第二接触电极262可以接触定位在第二内部区块420上的第二电极220的一部分。然而，本发明不限于此，并且在一些情况下，第一接触电极261和第二接触电极262的宽度可以形成为分别小于第一电极210和第二电极220的宽度，并且第一接触电极261和第二接触电极262可以设置成分别覆盖第一电极210和第二电极220的上表面的暴露的部分。此外，如图3中示出，第一接触电极261和第二接触电极262中的每一个的至少部分区域设置在第一绝缘层510上。
根据一个实施方案，发光元件300具有其两个端部表面在延伸方向上暴露的半导体层，并且第一接触电极261和第二接触电极262可以在其中暴露半导体层的端部表面上接触发光元件300。然而，本发明不限于此。在一些情况下，发光元件300的两个端部侧表面可以部分暴露。在显示装置10的制造过程期间，在形成覆盖发光元件300的外表面的第二绝缘层520的过程中，围绕发光元件300的半导体层的外表面的绝缘层380(参见图4)可以被部分去除，并且发光元件300的暴露的侧表面可以接触第一接触电极261和第二接触电极262。发光元件300的一个端部部分可以通过第一接触电极261电连接至第一电极210，并且其另一个端部部分可以通过第二接触电极262电连接至第二电极220。
在附图中，例示出在一个子像素PXn中设置一个第一接触电极261和一个第二接触电极262，但本发明不限于此。第一接触电极261和第二接触电极262的数量可以根据设置在每个子像素PXn中的第一电极210和第二电极220的数量而变化。
此外，如图3中示出，第一接触电极261设置在第一电极210和第二绝缘层520上。第一接触电极261可以接触发光元件300的一个端部部分和第一电极210的暴露的上表面。发光元件300的一个端部部分可以通过第一接触电极261电连接至第一电极210。
第三绝缘层530设置在第一接触电极261上。第三绝缘层530可以使第一接触电极261和第二接触电极262彼此电绝缘。具体地，第三绝缘层530可以设置成覆盖第一接触电极261，并且可以不设置在发光元件300的另一个端部部分上，使得发光元件300可以接触第二接触电极262。第三绝缘层530可以在第二绝缘层520的上表面处部分接触第一接触电极261和第二绝缘层520。在其中设置第二电极220的方向上的第三绝缘层530的侧表面可以与第二绝缘层520的一个侧表面对准。此外，第三绝缘层530可以设置在非发光区域NEA中，例如，在设置在第一平坦化层109上的第一绝缘层510上。然而，本发明不限于此。
第二接触电极262设置在第二电极220、第二绝缘层520和第三绝缘层530上。第二接触电极262可以接触发光元件300的另一个端部部分和第二电极220的暴露的上表面。发光元件300的另一个端部部分可以通过第二接触电极262电连接至第二电极220。
即，第一接触电极261设置在第一电极210与第三绝缘层530之间，并且第二接触电极262可以设置在第三绝缘层530上。第二接触电极262可以部分接触第二绝缘层520、第三绝缘层530、第二电极220和发光元件300。在其中设置第一电极210的方向上的第二接触电极262的一个端部部分可以设置在第三绝缘层530上。第一接触电极261和第二接触电极262可以由于第二绝缘层520和第三绝缘层530而彼此不接触。然而，本发明不限于此，并且在一些情况下，可以省略第三绝缘层530。
接触电极260可以包含传导材料。例如，接触电极260可以包含ITO、IZO、ITZO、铝(Al)等。作为实例，接触电极260可以包含透明传导材料，并且从发光元件300发射的光可以穿过接触电极260并且朝向电极210和220行进。电极210和220中的每一个可以包含具有高反射率的材料，并且设置在内部区块410和420的倾斜的侧表面上的电极210和220可以在相对于第一衬底101的向上方向上反射入射光。然而，本发明不限于此。
第四绝缘层550可以完全设置在第一衬底101上。第四绝缘层550可以用于保护设置在第一衬底101上的构件免受外部环境影响。
以上描述的第一绝缘层510、第二绝缘层520、第三绝缘层530和第四绝缘层550中的每一个可以包含无机绝缘材料或有机绝缘材料。在示例性实施方案中，第一绝缘层510、第二绝缘层520、第三绝缘层530和第四绝缘层550可以各自包含无机绝缘材料，例如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、硅氮氧化物(SiOxNy)、氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)等。替代地，第一绝缘层510、第二绝缘层520、第三绝缘层530和第四绝缘层550可以各自包含有机绝缘材料，例如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、PI树脂、不饱和聚酯树脂、聚亚苯基树脂、聚苯硫醚树脂、苯并环丁烯树脂、卡多树脂(cardo resin)、硅氧烷树脂、倍半硅氧烷树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯-聚碳酸酯合成树脂。然而，本发明不限于此。
同时，发光元件300可以是发光二极管，并且具体地，可以是具有微米单位或纳米单位的尺寸的无机发光二极管并且由无机材料制成。通过在两个彼此面对的电极之间在特定方向上形成电场，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可以由于形成在两个电极上的电场而在电极之间对准。
根据一个实施方案的发光元件300可以具有在一个方向上延伸的形状。发光元件300可以具有棒、线、管等的形状。在示例性实施方案中，发光元件300可以具有圆柱形形状或棒形状。然而，发光元件300的形状不限于此，并且发光元件300可以具有立方体、长方体、多边形柱(例如六角柱)等的形状或者具有在一个方向上延伸并且具有部分倾斜的外表面的形状。因此，发光元件300可以具有各种形状。以下将描述的包括在发光元件300中的多个半导体可以具有其中半导体在一个方向上依次设置或堆叠的结构。
发光元件300可以包括半导体核和围绕半导体核的绝缘层。发光元件300的半导体核可以包括掺杂有任意传导类型(例如，p-型或n-型)杂质的半导体层。半导体层可以接收由外部电源施加的电信号并且发射特定波长范围的光。
图4是根据一个实施方案的发光元件的示意图。
参考图4，发光元件300可以包括第一半导体层310、第二半导体层320、有源层330、电极层370和绝缘层380。发光元件300可以包括包含第一半导体层310、第二半导体层320和有源层330的半导体核以及围绕半导体核的外表面的绝缘层380。
第一半导体层310可以是掺杂成具有第一极性的半导体并且可以是n-型半导体。作为实例，当发光元件300发射蓝色波长范围的光时，第一半导体层310可以包含具有AlxGayIn1-x-yN(0<＝x<＝1，0<＝y<＝1并且0<＝x+y<＝1)的化学式的半导体材料。例如，半导体材料可以是掺杂有n-型杂质的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的一种或多于一种。第一半导体层310可以掺杂有n-型掺杂剂。作为实例，n-型掺杂剂可以是Si、Ge、Sn等。在示例性实施方案中，第一半导体层310可以是掺杂有n-型Si的n-GaN。第一半导体层310的长度可以是1.5μm至5μm，但本发明不限于此。
第二半导体层320设置在以下将描述的有源层330上。例如，第二半导体层320可以是掺杂成具有不同于第一极性的第二极性的半导体并且可以是p-型半导体。作为实例，当发光元件300发射蓝色或绿色波长范围的光时，第二半导体层320可以包含具有AlxGayIn1-x-yN(0<＝x<＝1，0<＝y<＝1并且0<＝x+y<＝1)的化学式的半导体材料。例如，半导体材料可以是掺杂有p-型杂质的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的一种或多于一种。第二半导体层320可以掺杂有p-型掺杂剂。作为实例，p-型掺杂剂可以是Mg、Zn、Ca、Se、Ba等。在示例性实施方案中，第二半导体层320可以是掺杂有p-型Mg的p-GaN。第二半导体层320的长度可以是0.05μm至0.10μm，但本发明不限于此。
同时，第一半导体层310和第二半导体层320中的每一个在附图中被例示为形成为一个层，但本发明不限于此。根据一些实施方案，第一半导体层310和第二半导体层320中的每一个可以根据有源层330的材料进一步包括更大数量的层，例如，包覆层或拉伸应变势垒降低(TSBR)层。以下将参考其它附图提供其描述。
有源层330设置在第一半导体层310与第二半导体层320之间。有源层330可以包含具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料。当有源层330包含具有多量子阱结构的材料时，有源层330可以具有其中量子层和阱层交替地堆叠的结构。有源层330可以响应于通过第一半导体层310和第二半导体层320施加的电信号而由于空穴-电子对的复合发射光。作为实例，当有源层330发射蓝色波长范围的光时，有源层330可以包含诸如AlGaN、AlGaInN等的材料。具体地，当有源层330具有其中量子层和阱层交替地堆叠的多量子阱结构时，量子层可以包含诸如AlGaN或AlGaInN的材料，并且阱层可以包含诸如GaN或AlInN的材料。在示例性实施方案中，有源层330包含作为量子层的AlGaInN和作为阱层的AlInN。如以上描述，有源层330可以发射具有450nm至495nm的中心波长带的蓝色光。
然而，本发明不限于此，并且有源层330可以具有其中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地堆叠的结构，或者根据发射的光的波长范围包含其它III族或V族半导体材料。由有源层330发射的光不限于蓝色波长范围的光，并且在一些情况下，有源层330也可以发射红色或绿色波长范围的光。有源层330的长度可以是0.05μm至0.10μm，但本发明不限于此。
同时，由有源层330发射的光可以不仅在长度方向上发射至发光元件300的外表面，还可以发射至发光元件300的两个侧表面。由有源层330发射的光的方向性不限于一个方向。
电极层370可以是欧姆接触电极。然而，本发明不限于此，并且电极层370也可以是肖特基接触电极。发光元件300可以包括至少一个电极层370。尽管发光元件300在图4中例示为包括单个电极层370，但本发明不限于此。在一些情况下，发光元件300可以包括更大数量的电极层370，或者可以省略电极层370。即使当电极层370的数量变化或进一步包括其它结构时，以下将提供的发光元件300的描述也可以同样适用。
当发光元件300电联接至电极210和220或接触电极260时，电极层370可以降低发光元件300与电极或接触电极之间的电阻。电极层370可以包含传导金属。例如，电极层370可以包含铝(Al)、钛(Ti)、铟(In)、金(Au)、银(Ag)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化铟锡锌(ITZO)中的至少一种。此外，电极层370可以包含掺杂有n-型或p-型杂质的半导体材料。电极层370可以包含相同的材料或不同的材料，但本发明不限于此。
绝缘层380设置成围绕以上描述的多个半导体层和电极层的外表面。在示例性实施方案中，绝缘层380可以设置成至少围绕有源层330的外表面，并且可以在其中发光元件300延伸的一个方向上延伸。绝缘层380可以用于保护构件。作为实例，绝缘层380可以形成为围绕构件的侧表面部分并且暴露发光元件300的在长度方向上的两个端部部分。
在附图中，将绝缘层380例示为形成为在发光元件300的长度方向上延伸以覆盖从第一半导体层310至电极层370的侧表面，但本发明不限于此。由于绝缘层380仅覆盖一些半导体层的外表面(包括有源层330)或者仅覆盖电极层370的外表面的一部分，电极层370的外表面可以部分暴露。此外，绝缘层380的上表面可以形成为在邻近发光元件300的至少一个端部部分的区域中的横截面是圆形的。
绝缘层380的厚度可以是10nm至1.0μm，但本发明不限于此。优选地，绝缘层380的厚度可以是约40nm。
发光元件300的长度h可以是1μm至10μm或2μm至6μm，并且优选3μm至5μm。此外，发光元件300的直径可以是300nm至700nm，并且发光元件300的纵横比可以是1.2至100。然而，本发明不限于此，并且包括在显示装置10中的多个发光元件300可以根据有源层330的组成差异而具有不同的直径。优选地，发光元件300的直径可以为约500nm。
同时，如以上描述，在根据一个实施方案的发光元件300中，绝缘层380可以包括绝缘膜381和元件分散剂385。元件分散剂385可以键合至绝缘膜381的外表面并且可以包括磁性金属。发光元件300可以各自包括元件分散剂385，所述元件分散剂385包括磁性金属，以接收指向特定方向的磁力，并且长时间保持在墨中的分散状态。
具体地，绝缘膜381可以形成为围绕发光元件300的多个半导体层的外表面。例如，绝缘膜381可以形成为至少围绕有源层330的外表面，并且可以在其中发光元件300延伸的一个方向上延伸，例如，在其中第一半导体层310、有源层330和第二半导体层320堆叠的方向上延伸。如以上描述，绝缘膜381可以形成为围绕第一半导体层310、第二半导体层320和电极层370(包括有源层330)的外表面。
绝缘膜381可以包含选自具有绝缘性质的材料中的至少一种，例如，硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、硅氮氧化物(SiOxNy)、氮化铝(AlN)、氧化铝(A2O3)等。因此，可以防止当有源层330直接接触电信号通过其传输至发光元件300的电极时可能发生的电短路。此外，由于绝缘膜381保护发光元件300(包括有源层330)的外表面，可以防止发光效率的劣化。
元件分散剂385可以包括磁性金属。根据一个实施方案，元件分散剂385可以包括与磁性金属形成配位键的配体385p，以及与配体385p键合以与绝缘膜381形成化学键的第一官能团385a。此外，元件分散剂385可以包括键合至配体385p并且不同于第一官能团385a的第二官能团385b。
图5是图4的部分A的放大示意图。图5通过放大图4的绝缘层380的外表面来示意性地例示绝缘膜381和元件分散剂385。
结合图4参考图5，元件分散剂385的配体385p(图5中的“P”)可以与磁性金属(未示出)形成配位键。磁性金属可以与配体385p形成配位键。如以下将描述的，当向发光元件300施加磁场时，由于磁场，可以在一个方向上向磁性金属施加磁力。发光元件300可以接收磁性金属接收的磁力，并且因为发光元件在墨中的沉淀速率降低，可以长时间保持分散状态。在一些实施方案中，在显示装置10的制造过程期间，发光元件300可以在向其施加磁场的状态下均匀地分散，并且通过喷墨印刷过程喷射。
配体385p和磁性金属的类型不受特别限制。例如，配体385p不受特别限制，只要其具有能够通过与作为中心金属的磁性金属形成配位键来固定磁性金属的结构即可。在示例性实施方案中，配体385p可以是卟啉结构、多齿结构等，并且磁性金属可以是Fe、Mn、Co、Ni、Cr等，但本发明不限于此。
元件分散剂385的第一官能团385a(图5中的“X”)可以键合至配体385p以与绝缘膜381的外表面形成化学键。例如，第一官能团385a可以与形成绝缘膜381的材料形成共价键，并且与磁性金属形成配位键的配体385p可以通过第一官能团385a键合至绝缘膜381。
第一官能团385a可以包括与绝缘膜381形成化学键的键合部分，以及与键合至配体385p的键合部分连接的连接部分。在示例性实施方案中，绝缘膜381可以包含如以上描述的诸如氧化铝(Al2O3)或硅氧化物(SiOx)的材料，并且第一官能团385a的键合部分可以是以下官能团中的任一个：例如硅烷基团、硼酸酯基团、羧酸基团、胺基团、硫醇基团和磷酸基团。然而，本发明不限于此。
此外，第一官能团385a可以包括具有1个至6个碳原子的烯基基团、炔基基团等作为连接部分。即，第一官能团385a可以包括具有单键的碳链。具有单键的碳链可以能够进行单键旋转，并且配体385p和通过第一官能团385a键合至绝缘膜381的磁性金属可以在随机方向上取向。然而，当在其中分散有发光元件300的墨中形成磁场时，由于磁场而产生的磁力可以在一个方向上施加至磁性金属，第一官能团385a的连接部分旋转，并且元件分散剂385可以在相同的方向上取向。
元件分散剂385可以进一步包括键合至配体385p的至少一个第二官能团385b。第二官能团385b可以是不同于第一官能团385a的官能团。如以上描述，发光元件300可以制备成分散在墨中的状态，并且可以对每个发光元件300的外表面进行表面处理，使得发光元件300不与其它发光元件300聚集。根据一个实施方案，在发光元件300的绝缘层380中，元件分散剂385可以进一步包括包含疏水官能团的第二官能团385b，并且多个发光元件300可以分散在墨中而不彼此聚集。在一些实施方案中，第二官能团385b可以是具有1个至6个碳原子的烷基基团、具有1个至6个碳原子的氟烷基基团、具有3个至6个碳原子的环烷基基团等，但本发明不限于此。
在示例性实施方案中，发光元件300的元件分散剂385可以具有由以下化学式A至化学式D中的任一种表示的结构。
[化学式A]
Figure BDA0003656553060000321
[化学式B]
Figure BDA0003656553060000322
[化学式C]
Figure BDA0003656553060000323
[化学式D]
Figure BDA0003656553060000324
在化学式A至化学式D中，M是Fe2+、Mn2+、Co2+、Ni2+和Cr2+中的至少一种，R1是硅烷基团、硼酸酯基团、羧酸基团、胺基团、硫醇基团和磷酸基团中的至少一种，R2至R4各自独立地是氢、具有1个至6个碳原子的烷基基团、具有1个至6个碳原子的氟烷基基团和具有3个至6个碳原子的环烷基基团中的一种，n是1至6的整数，并且虚线是指配位键合。
元件分散剂385可以具有由以上描述的化学式A至化学式D中的一种表示的结构。在化学式A至化学式D中，M可以是磁性金属，R1可以是第一官能团385a的键合部分，并且R2至R4可以是第二官能团385b。
如以上描述，元件分散剂385可以包括与作为中心金属的磁性金属形成配位键的配体385p。作为实例，元件分散剂385的配体385p可以是卟啉结构或多齿结构。化学式A是其中配体385p是卟啉结构，并且卟啉结构的四个氮原子(N)中的至少一些可以与磁性金属(M)形成配位键的情况。此外，化学式B至化学式D是其中配体385p是多齿结构，并且齿结构的氧原子(O)或氮原子(N)中的至少一些可以与磁性金属形成配位键的情况。磁性金属可以以带电离子的形式与配体385p形成配位键。
此外，第一官能团385a可以包括对应于键合部分的R1和对应于连接部分的-CnH2n。R1可以与绝缘层380的绝缘膜381形成化学键，例如，共价键，并且对应于连接部分的碳链(-CnH2n)可以键合至卟啉结构或齿结构。对应于第二官能团385b的R2至R4可以包括如以上描述的疏水官能团。然而，当R2至R4各自独立地是氢时，元件分散剂385可以是不包含第二官能团385b的结构。
磁性金属(M)可以通过与其形成配位键而固定至配体385p。当包括元件分散剂385的发光元件300放置在指向一个方向的磁场中时，磁性金属(M)可以根据磁场的方向接收磁力。例如，发光元件300可以根据磁场的方向接收指向与重力方向相反的方向的磁力，并且可以降低发光元件300在其中形成磁场的墨中的沉淀速率。
图6是例示出其中根据一个实施方案的向发光元件施加磁场的情况的示意图。图7是图6的部分B的放大示意图。
参考图6和图7详细地描述，根据一个实施方案的发光元件300各自包括绝缘层380和元件分散剂385，并且因此在显示装置10的制造过程中可以制备成被分散在墨S中的状态。
墨S可以是能够以分散状态储存发光元件300而不与发光元件300反应的有机溶剂。此外，墨S可以是通过加热蒸发或挥发的材料。如以下将描述，在显示装置10的制造过程期间发光元件300在电极210与220之间对准之后，墨S可以通过加热处理过程挥发和去除。换而言之，墨S可以具有足以顺利分散发光元件300的粘度，并且可以具有可以容易地通过加热被挥发的沸点和粘度。例如，墨S可以是丙二醇单甲醚(PGME)、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇(PG)、丙酮、乙醇、甲苯等。然而，本发明不限于此。
如以上描述，发光元件300包括具有高比重的半导体层、或半导体核。如图7中示出，分散在墨S中的发光元件300可以接收重力F1，并且可以沉淀到其中制备墨S的容器的下表面。当发光元件300在墨S中沉淀时，在显示装置10的制造过程期间喷射墨S的过程中，墨S中包括的发光元件300的数量可能是不均匀的。
然而，根据一个实施方案的发光元件300可以包括包含磁性金属(M)的元件分散剂385，并且当放置在指向一个方向的磁场中时，可以接收指向一个方向的磁力。如图7中示出，当在与重力方向相反的方向上在墨S中形成磁场B0时，磁力可以在与磁场B0的方向平行的方向上施加至包括在发光元件300的元件分散剂385中的磁性金属。如在化学式A至化学式D中，磁性金属可以以带电离子的形式与配体385p形成配位键。取决于磁场B0的方向是吸引力或排斥力的磁力可以施加至具有电荷的磁性金属。
施加至元件分散剂385的磁性金属的磁力可以被传递至发光元件300(图6中的F2)，并且在一些实施方案中，其中形成磁场B0的方向可以是与重力方向相反的方向。即，根据磁场B0的方向，发光元件300可以接收指向与重力方向相反的方向的磁力F2。因此，根据一个实施方案的发光元件300可以长时间保持分散状态，因为发光元件300在墨S中的沉淀速率降低，并且在显示装置10的制造过程期间，发光元件300可以在被均匀分散的状态下通过喷墨印刷过程喷射。
同时，尽管在附图中未示出，但向发光元件300施加磁场B0的方法不受特别限制。例如，可以通过围绕其中制备发光元件300分散在其中的墨S的容器的线圈形成磁场B0，并且在一些情况下，可以从在容器外部制备的装置施加预定的磁场B0。
在下文，将参考其它附图描述根据一个实施方案的制造显示装置10的方法。
图8是例示出根据一个实施方案的制造显示装置的方法的流程图。
参考图8，根据一个实施方案的制造显示装置10的方法可以包括制备其中分散有发光元件300的墨S并且向发光元件300施加磁场(S1)，制备其上形成有彼此间隔开设置的第一电极210和第二电极220的目标衬底SUB，并且将墨S喷射到目标衬底SUB上(S2)，以及在目标衬底SUB上产生电场，以将发光元件300放置在第一电极210与第二电极220之间(S3)。
磁场可以施加至制备成分散在墨S中的状态的发光元件300。如上所述，当施加磁场时，包括在元件分散剂385中的磁性金属接收的磁力可以被传递至发光元件300，使得发光元件300的沉淀速率可以降低。发光元件300可以在通过喷墨印刷过程喷射到设置在第一电极210与第二电极220之间的目标衬底SUB上之前保持均匀分散的状态。在下文，将进一步参考其它附图详细地描述显示装置10的制造方法。
首先，如以上参考图6和图7描述，制备其中分散有发光元件300的墨S，发光元件300各自包括半导体核和绝缘层380，并且向发光元件300施加磁场(S1)。由于磁场，磁力可以施加至包括在元件分散剂385中的磁性金属，并且磁力可以传递至发光元件300。根据一个实施方案，在显示装置10的制造过程期间，在施加磁场(S1)中，磁力可以在与重力方向相反的方向上施加至发光元件300。
如以下将描述，在喷射其中分散有发光元件300的墨S的过程中，在一个方向上向发光元件300施加磁场，使得发光元件300可以在墨S中保持均匀分散的状态。可以施加磁场，使得传递至发光元件300的磁力指向与重力方向相反的方向。如图6中示出，磁力F2可以在与重力F1相反的方向传递至发光元件300，并且在墨S中发光元件300的沉淀速率可以降低。
图9是例示出根据一个实施方案的显示装置的制造过程的一个操作的横截面视图。
然后，参考图9，制备其上设置有第一电极210和第二电极220的目标衬底SUB。尽管为了便于描述，在图9中仅例示出目标衬底SUB、第一电极210和第二电极220，但在显示装置10中，可以如以上描述进一步设置在第一电极210和第二电极220下方设置的多个传导层和多个绝缘层。即，图9的目标衬底SUB可以被理解为包括图3的第一衬底101并且包括设置在第一衬底101上的多个传导层和多个绝缘层。由于其描述与以上描述的相同，因此将省略其详细描述。
图10和图11是例示出根据一个实施方案的显示装置的制造过程的一个操作的横截面视图。
随后，参考图10，其中分散有发光元件300的墨S喷射到第一衬底101上(S2)。在示例性实施方案中，墨S可以经由喷墨印刷装置(未示出)通过喷墨印刷过程喷射到第一衬底101上。可以在喷墨印刷装置中制备其中分散有发光元件300的墨S，并且如以上描述，可以在墨S中形成指向一个方向的磁场。
根据一个实施方案，可以在其中施加磁场B0的状态下将墨S喷射到第一衬底101上。如以上描述，显示装置10包括多个像素PX和多个子像素PXn，并且在喷墨印刷过程中，可以将其中分散有发光元件300的墨S喷射在每个子像素PXn中。喷墨印刷过程可以在其中向发光元件300施加磁场的状态下进行，使得发光元件300可以在喷射墨S的过程期间保持均匀分散的状态。因此，均匀数量的发光元件300可以分散在喷射在每个像素PX或子像素PXn中的墨S中。
参考图12，当墨S'在其中磁场未施加至发光元件300的状态下进行喷射时，一些发光元件300可以沉淀在其中制备墨S'的容器的下表面。在这种情况下，在喷墨印刷过程中，在喷射到一些子像素PXn上的墨S'中，可以比喷射到其它子像素PXn上的墨S'包括更少数量的发光元件300。
根据一个实施方案的制造显示装置10的方法可以在向发光元件300施加磁场的状态下进行墨S的喷射，并且喷射在每个子像素PXn中的墨S可以包括均匀数量的发光元件300。因此，在显示装置10中，均匀数量的发光元件300可以设置在多个像素PX或子像素PXn中的每一个中。
图12是例示出根据一个实施方案的显示装置的制造过程的一个操作的横截面视图。图13是例示出其中在图12的操作中的发光元件被对准的情况的示意图。
然后，参考图12和图13，在目标衬底SUB上产生电场，以将发光元件300放置在第一电极210与第二电极220之间(S3)。当对准信号施加至第一电极210和第二电极220时，可以在目标衬底SUB上产生电场E。在示例性实施方案中，对准信号可以是交流(AC)电压，并且AC电压可以具有+/-10至50V的电压和10kHz至1MHz的频率。
当AC电压施加至第一电极210和第二电极220时，电场E产生在其间，并且电场E可以被施加至分散在墨S中的发光元件300。向其施加电场E的发光元件300可以在墨S中接收介电泳力FE(参见图13)，并且可以将接收介电泳力的发光元件300放置在第一电极210与第二电极220之间，同时改变每个发光元件300的取向方向和位置。
根据一个实施方案，在放置发光元件300中，通过电场E，发光元件300中的每一个的一个端部部分可以设置在第一电极210上并且其另一个端部部分可以设置在第二电极220上。如图13中示出，每个发光元件300的两个端部部分可以分别从初始喷射位置(图13的虚线部分)朝向电极210和220移动，并且每个发光元件300可以取向为使得其延伸方向指向一个方向。尽管每个发光元件300的两个端部部分可以分别设置在电极210和220上，但本发明不限于此，并且发光元件300可以设置在电极210与220之间。
图14是例示出根据一个实施方案的显示装置的制造过程的一个操作的横截面视图。
然后，参考14，去除喷射到目标衬底SUB上的墨S。可以通过热处理装置进行墨S的去除，并且热处理装置可以将热或红外光辐射到目标衬底SUB上。当喷射到目标衬底SUB上的墨S被去除时，可以防止发光元件300移动并且放置在电极210与220之间。
根据一个实施方案的显示装置10可以通过上述过程制造。显示装置10的制造过程包括向各自包括元件分散剂385的发光元件300施加磁场。当向发光元件300施加磁场时，磁力可以施加至元件分散剂385的磁性金属，并且磁力可以传递至发光元件300。发光元件300可以在其中形成磁场的墨S中保持分散状态，并且在喷墨印刷过程中喷射的墨S可以包括均匀数量的发光元件300。因此，在显示装置10中，每个子像素PXn可以包括均匀数量的发光元件300。
在下文中，将描述根据一个实施方案的发光元件300和显示装置10的各种实施方案。
同时，发光元件300的结构不限于图4中示出的结构，并且可以具有其它结构。
图16是根据另一个实施方案的发光元件的示意图。
参考图15，根据一个实施方案的发光元件300'可以具有在一个方向上延伸的形状并且具有部分倾斜的侧表面。即，根据一个实施方案的发光元件300'可以具有部分锥形的形状。图15的发光元件300'与图4的发光元件300相同，但层的形状部分不同。在下文中，将省略相同的描述，并且将描述差异。
可以形成发光元件300'，使得多个层不在一个方向上堆叠，并且多个层中的每一个围绕另一个层的外表面。可以形成图15的发光元件300'，使得多个半导体层围绕另一个层的外表面的至少一部分。发光元件300'可以包括其至少部分区域在一个方向上部分延伸的半导体核以及形成为围绕半导体核的绝缘层380'。半导体核可以包括第一半导体层310'、有源层330'、第二半导体层320'和电极层370'。
根据一个实施方案，第一半导体层310'可以在一个方向上延伸，并且其两个端部部分可以形成为朝向其中心部分倾斜。图15的第一半导体层310'可以具有其中形成棒状或圆柱形主体部分和在主体部分的上部和下部具有倾斜的侧表面的端部部分的形状。主体部分的上端部部分可以具有比其下端部部分更陡的斜率。
有源层330'设置成围绕第一半导体层310'的主体部分的外表面。有源层330'可以具有在一个方向上延伸的环形形状。有源层330'可以不形成在第一半导体层310'的上端部部分和下端部部分上。有源层330'可以仅形成在第一半导体层310'的非倾斜的侧表面上。然而，本发明不限于此。因此，由有源层330'发射的光可以不仅在长度方向上发射至发光元件300'的两个端部部分，还可以基于长度方向发射至其两个侧表面。当与图4的发光元件300相比时，图15的发光元件300'可以包括具有更大面积的有源层330'，从而发射更大量的光。
第二半导体层320'设置成围绕有源层330'的外表面和第一半导体层310'的上端部部分。第二半导体层320'可以包括在一个方向上延伸的环形主体部分和具有形成为倾斜的侧表面的上端部部分。即，第二半导体层320'可以直接接触有源层330'的平行的侧表面和第一半导体层310'的倾斜的上端部部分。然而，第二半导体层320'不形成在第一半导体层310'的下端部部分中。
电极层370'设置成围绕第二半导体层320'的外表面。即，电极层370'的形状可以与第二半导体层320'的形状基本上相同。即，电极层370'可以充分接触第二半导体层320'的外表面。
绝缘层380'可以设置成围绕电极层370'和第一半导体层310'的外表面。绝缘层380'可以直接接触包括电极层370'、第一半导体层310'的下端部部分以及有源层330'和第二半导体层320'的暴露的下端部部分。
即使在图15的发光元件300'的情况下，绝缘层380'也可以包括绝缘膜381'和元件分散剂385'。其描述与以上描述的相同。
同时，根据一个实施方案的显示装置10可以包括具有与图2和图3的电极不同形状的电极210和220。
图16是例示出根据另一个实施方案的显示装置的一个像素的平面视图。
参考图16，在根据一个实施方案的显示装置10_1中，第一电极210_1和第二电极220_1中的每一个可以进一步包括在第一方向DR1上延伸的部分。图16中的显示装置10_1与图2的显示装置10的不同在于因为第一电极210_1和第二电极220_1的形状不同。在下文中，将省略重复的描述，并且将基于与上述内容的差异来提供描述。
在图16的显示装置10_1中，第一电极210_1和第二电极220_1可以分别包括在第一方向DR1上延伸的电极主干部分210S_1和220S_1以及分别在第二方向DR2上从电极主干部分210S_1和220S_1分支的一个或多于一个的电极分支部分210B_1和220B_1。
具体地，第一电极210_1可以包括设置成在第一方向DR1上延伸的第一电极主干部分210S_1以及从第一电极主干部分210S_1分支成在第二方向DR2上延伸的一个或多于一个的第一电极分支部分210B_1。
任何一个像素的第一电极主干部分210S_1的两个端部可以彼此间隔开，并且终止于子像素PXn之间，并且放置在与同一行的相邻子像素PXn(例如，其在第一方向DR1上相邻)的第一电极主干部分210S_1基本上相同的直线上。由于设置在每个子像素PXn中的每个第一电极主干部分210S_1的两个端部彼此间隔开，因此电信号可以独立地传输至每个第一电极分支部分210B_1。
第一电极分支部分210B_1从第一电极主干部分210S_1的至少一部分分支并且设置成在第二方向DR2上延伸。然而，第一电极分支部分210B_1可以在与设置成面对第一电极主干部分210S_1的第二电极主干部分220S_1间隔开的状态下终止。
第二电极220_1可以包括设置成在第一方向DR1上延伸的第二电极主干部分220S_1以及从第二电极主干部分220S_1分支成在第二方向DR2上延伸的一个或多于一个的第二电极分支部分220B_1。第二电极主干部分220S_1可以设置成与第一电极主干部分210S_1间隔开并且面对第一电极主干部分210S_1，并且第二电极分支部分220B_1可以设置成与一个或多于一个的第一电极分支部分210B_1间隔开并且面对一个或多于一个的第一电极分支部分210B_1。
不同于第一电极主干部分210S_1，第二电极主干部分220S_1可以设置成在第一方向DR1上延伸成横穿每个子像素PXn。横穿每个子像素PXn的第二电极主干部分220S_1可以连接至其中设置每个像素PX或子像素PXn的显示区域DPA的外围部分，或者连接至从非显示区域NDA在一个方向上延伸的部分。
第二电极分支部分220B_1可以在第二方向DR2上从第二电极主干部分220S_1分支，并且以与第一电极主干部分210S间隔开的状态终止。由于第二电极分支部分220B_1设置成与第一电极分支部分210B_1间隔开并且面对第一电极分支部分210B_1，因此其中设置发光元件300的区域可以形成在第二电极分支部分220B_1与第一电极分支部分210B_1之间。
在附图中，例示出两个第一电极分支部分210B_1和一个第二电极分支部分220B_1设置在一个子像素PXn中，并且第一电极210_1设置成围绕第二电极分支部分220B_1的外表面的形状。然而，本发明不限于此。在显示装置10_1中，在每个子像素PXn中可以设置更大或更小数量的电极分支部分210B_1和220B_1。在这种情况下，第一电极分支部分210B_1和第二电极分支部分220B_1可以交替地设置成彼此间隔开。
发光元件300可以设置在第一电极分支部分210B_1与第二电极分支部分220B_1之间，并且第一接触电极261和第二接触电极262可以分别设置在第一电极分支部分210B_1和第二电极分支部分220B_1上。图16的显示装置10_1在一个子像素PXn中包括更大数量的电极210_1和220_1或电极分支部分210B_1和220B_1，并且因此可以设置更大数量的发光元件300。此外，其它构件的描述与以上参考图2和图3描述的那些相同，并且因此将省略其详细描述。
图17是例示出根据又一个实施方案的显示装置的一个像素的平面视图。
参考图17，根据一个实施方案的显示装置10_2可以包括其至少部分区域具有弯曲形状的第一电极210_2和第二电极220_2，并且第一电极210_2的弯曲区域可以与第二电极220_2的弯曲区域间隔开并且面对第二电极220_2的弯曲区域。图17中的显示装置10_2与图2的显示装置10的不同在于第一电极210_2和第二电极220_2的形状不同。在下文中，将省略重复的描述，并且将基于与上述内容的差异来提供描述。
图17中的显示装置10_2的第一电极210_2可以包括多个孔HOL。作为实例，如附图中示出，第一电极210_2可以包括沿第二方向DR2布置的第一孔HOL1、第二孔HOL2和第三孔HOL3。然而，本发明不限于此，并且第一电极210_2可以包括更大或更小数量的孔HOL，或者仅一个孔HOL。在下文中，将描述其中第一电极210_2包括第一孔HOL1、第二孔HOL2和第三孔HOL3的实例。
在示例性实施方案中，第一孔HOL1、第二孔HOL2和第三孔HOL3可以各自具有圆形平面形状。因此，第一电极210_2可以包括由每个孔HOL形成的弯曲区域并且可以在弯曲区域处面对第二电极220_2。然而，以上描述是示例性的，并且本发明不限于此。第一孔HOL1、第二孔HOL2和第三孔HOL3中的每一个的形状不受限制，只要形状可以提供如以下将描述的其中设置第二电极220_2的空间即可。例如，第一孔HOL1、第二孔HOL2和第三孔HOL3中的每一个可以具有平面形状，例如椭圆形形状、矩形形状或更多的多边形形状。
多个第二电极220_2可以设置在每个子像素PXn中。例如，在每个子像素PXn中，对应于第一电极210_2的第一至第三孔HOL1至HOL3可以设置三个第二电极220_2。第二电极220_2可以位于第一至第三孔HOL1至HOL3中的每一个中并且可以被第一电极210_2围绕。
在示例性实施方案中，第一电极210_2的每个孔HOL可以具有弯曲形状的外表面，并且对应于第一电极210_2的孔HOL设置的第二电极220_2可以具有弯曲形状的外表面，并且可以与第一电极210_2间隔开并且面对第一电极210_2。如图17中示出，第一电极210_2包括各自在平面视图中具有圆形形状的孔HOL，并且第二电极220_2可以在平面视图中具有圆形形状。在第一电极210_2中，其中形成孔HOL的区域的弯曲表面可以与第二电极220_2的弯曲外表面间隔开并且面对第二电极220_2的弯曲外表面。作为实例，第一电极210_2可以设置成围绕第二电极220_2的外表面。
如以上描述，发光元件300可以设置在第一电极210_2与第二电极220_2之间。根据本实施方案的显示装置10_2可以包括具有圆形形状的第二电极220_2以及设置成围绕第二电极220_2的第一电极210_2，并且多个发光元件300可以沿第二电极220_2的弯曲的外表面布置。如以上描述，由于每个发光元件300具有在一个方向上延伸的形状，在每个子像素PXn中的沿第二电极220_2的弯曲的外表面布置的发光元件300可以设置成使得其延伸方向指向不同的方向。每个子像素PXn可以根据其中发光元件300的延伸方向指向的方向而具有各种发射方向。在根据本实施方案的显示装置10_2中，第一电极210_2和第二电极220_2中的每一个设置成具有弯曲形状，并且因此设置在其间的发光元件300可以设置成指向不同的方向，使得可以改善显示装置10_2的横向可见度。
在总结详细描述时，本领域技术人员应理解，在基本上不背离本发明的原理的情况下，可以对优选实施方案进行许多变化和修改。因此，本发明的公开的优选实施方案仅以一般性和描述性意义使用，并且不出于限制的目的。

Claims (20)

1.发光元件，包括：
掺杂成具有第一极性的第一半导体层；
掺杂成具有不同于所述第一极性的第二极性的第二半导体层；
设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层；以及
设置成至少围绕所述有源层的外表面的绝缘层，
其中所述绝缘层包括绝缘膜和元件分散剂，所述绝缘膜围绕所述有源层，所述元件分散剂包括磁性金属并且键合至所述绝缘膜的外表面。
2.如权利要求1所述的发光元件，其中所述元件分散剂包括配置成与所述磁性金属形成配位键的配体以及键合至所述配体的第一官能团。
3.如权利要求2所述的发光元件，其中
所述配体是卟啉结构和多齿结构中的一种，以及
所述磁性金属是Fe、Co、Ni、Mn和Cr中的一种。
4.如权利要求2所述的发光元件，其中所述第一官能团与所述绝缘膜形成化学键。
5.如权利要求4所述的发光元件，其中所述第一官能团是硅烷基团、硼酸酯基团、羧酸基团、胺基团、硫醇基团和磷酸基团中的至少一种。
6.如权利要求4所述的发光元件，其中所述元件分散剂进一步包括至少一个第二官能团，所述第二官能团包括疏水官能团并且键合至所述配体。
7.如权利要求6所述的发光元件，其中所述第二官能团包括具有1个至6个碳原子的烷基基团、具有1个至6个碳原子的氟烷基基团和具有3个至6个碳原子的环烷基基团中的至少一种。
8.如权利要求1所述的发光元件，其中所述元件分散剂具有由以下化学式A至化学式D中的一种表示的结构，
[化学式A]
Figure FDA0003656553050000021
[化学式B]
Figure FDA0003656553050000022
[化学式C]
Figure FDA0003656553050000023
[化学式D]
Figure FDA0003656553050000031
其中M是Fe2+、Mn2+、Co2+、Ni2+和Cr2+中的至少一种，
R1是硅烷基团、硼酸酯基团、羧酸基团、胺基团、硫醇基团和磷酸基团中的至少一种，
R2至R4中的每一个独立地是氢、具有1个至6个碳原子的烷基基团、具有1个至6个碳原子的氟烷基基团和具有3个至6个碳原子的环烷基基团中的一种，
n是1至6的整数，以及
虚线是指配位键合。
9.显示装置，包括：
第一电极以及与所述第一电极间隔开并且面对所述第一电极的第二电极；以及
设置在所述第一电极与所述第二电极之间的发光元件，
其中所述发光元件包括：
掺杂成具有第一极性的第一半导体层；
掺杂成具有不同于所述第一极性的第二极性的第二半导体层；
设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层；以及
设置成至少围绕所述有源层的外表面的绝缘层，
其中所述绝缘层包括绝缘膜和元件分散剂，所述元件分散剂包括磁性金属并且键合至所述绝缘膜的外表面。
10.如权利要求9所述的显示装置，其中所述元件分散剂包括配置成与所述磁性金属形成配位键的配体、键合至所述配体以与所述绝缘膜形成化学键的第一官能团、以及包括疏水官能团并且键合至所述配体的至少一个第二官能团。
11.如权利要求10所述的显示装置，其中所述元件分散剂具有由以下化学式A至化学式D中的一种表示的结构，
[化学式A]
Figure FDA0003656553050000041
[化学式B]
Figure FDA0003656553050000042
[化学式C]
Figure FDA0003656553050000043
[化学式D]
Figure FDA0003656553050000051
其中M是Fe2+、Mn2+、Co2+、Ni2+和Cr2+中的至少一种，
R1是硅烷基团、硼酸酯基团、羧酸基团、胺基团、硫醇基团和磷酸基团中的至少一种，
R2至R4中的每一个独立地是氢、具有1个至6个碳原子的烷基基团、具有1个至6个碳原子的氟烷基基团和具有3个至6个碳原子的环烷基基团中的一种，
n是1至6的整数，以及
虚线是指配位键合。
12.如权利要求9所述的显示装置，进一步包括：
设置在所述第一电极与所述第二电极之间并且配置成覆盖所述第一电极和所述第二电极中的每一个的至少一部分的第一绝缘层；以及
设置在所述第一电极与所述第二电极之间的所述第一绝缘层上的第二绝缘层，
其中所述发光元件设置在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层上。
13.如权利要求12所述的显示装置，其中所述发光元件的所述元件分散剂直接接触所述第一绝缘层和所述第二绝缘层。
14.制造显示装置的方法，所述方法包括：
制备其中分散有发光元件的墨，所述发光元件各自包括半导体核和包围所述半导体核的绝缘层，并且向所述发光元件施加磁场；
制备其上形成有彼此间隔开设置的第一电极和第二电极的目标衬底，并且将其中分散有所述发光元件的所述墨喷射到所述目标衬底上；以及
通过在所述目标衬底上产生电场来将所述发光元件放置在所述第一电极与所述第二电极之间。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述半导体核包括：
掺杂成具有第一极性的第一半导体层；
掺杂成具有不同于所述第一极性的第二极性的第二半导体层；
设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层；以及
设置成至少围绕所述有源层的外表面的绝缘层，
其中所述绝缘层包括绝缘膜和元件分散剂，所述元件分散剂包括磁性金属并且键合至所述绝缘膜的外表面。
16.如权利要求15所述的方法，其中磁力由于所述磁场而施加至所述元件分散剂的所述磁性金属，以及
在所述磁场的所述施加中，所述磁力在与重力方向相反的方向上传递至所述发光元件。
17.如权利要求16所述的方法，其中在其中施加所述磁场的状态下将所述墨喷射到所述目标衬底上。
18.如权利要求16所述的方法，其中，在所述发光元件的所述放置中，通过所述电场，所述发光元件中的每一个的一个端部部分设置在所述第一电极上并且其另一个端部部分设置在所述第二电极上。
19.如权利要求15所述的方法，其中所述元件分散剂包括配置成与所述磁性金属形成配位键的配体、键合至所述配体以与所述绝缘膜形成化学键的第一官能团、以及包括疏水官能团并且键合至所述配体的至少一个第二官能团。
20.如权利要求15所述的方法，其中所述元件分散剂具有由以下化学式A至化学式D中的一种表示的结构，
[化学式A]
Figure FDA0003656553050000071
[化学式B]
Figure FDA0003656553050000072
[化学式C]
Figure FDA0003656553050000073
[化学式D]
Figure FDA0003656553050000081
其中M是Fe2+、Mn2+、Co2+、Ni2+和Cr2+中的至少一种，
R1是硅烷基团、硼酸酯基团、羧酸基团、胺基团、硫醇基团和磷酸基团中的至少一种，
R2至R4中的每一个独立地是氢、具有1个至6个碳原子的烷基基团、具有1个至6个碳原子的氟烷基基团和具有3个至6个碳原子的环烷基基团中的一种，
n是1至6的整数，以及
虚线是指配位键合。
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