CN114765197A - 显示设备 - Google Patents
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Abstract
显示设备包括:第一电极,设置在衬底上;第二电极,设置在衬底上,第二电极在第一方向上与第一电极隔开且面向第一电极;以及多个发光元件,在长度方向上延伸并且具有分别设置在第一电极和第二电极上的两端,其中,第一电极包括多个第一图案,多个第一图案从第一电极的顶部表面以及从第一电极的面向第二电极的侧表面凹入,且第二电极包括多个第二图案,多个第二图案从第二电极的顶部表面以及从第二电极的面向第一电极的侧表面凹入。
Description
技术领域
本公开涉及显示设备。
背景技术
随着多媒体的发展,显示设备变得越来越重要,并且已经使用了诸如有机发光二极管(OLED)显示设备、液晶显示(LCD)设备等的各种类型的显示设备。
作为用于显示图像的设备的显示设备包括诸如OLED显示面板或LCD面板的显示面板。显示面板可以包括诸如发光二极管(LED)的发光元件,并且LED可以被分类为将有机材料用作发光材料的OLED和将无机材料用作发光材料的无机LED(ILED)。
发明内容
本公开的实施方式提供一种能够提高对准工艺的可靠性的显示设备。
然而,本公开的实施方式不限于本文阐述的实施方式。通过参考以下给出的本公开的详细描述,本公开的其它实施方式对于本公开所属领域的普通技术人员将变得更加显而易见。
根据本公开的实施方式,显示设备包括:第一电极,设置在衬底上;第二电极,设置在衬底上,第二电极在第一方向上与第一电极隔开且面向第一电极;以及多个发光元件,在长度方向上延伸并且具有分别设置在第一电极和第二电极上的两端。第一电极包括多个第一图案,多个第一图案从第一电极的顶部表面以及从第一电极的面向第二电极的侧表面凹入,且第二电极包括多个第二图案,多个第二图案从第二电极的顶部表面以及从第二电极的面向第一电极的侧表面凹入。
第一电极可以在与第一方向相交的第二方向上延伸,多个第一图案可以设置成在第二方向上彼此隔开,第二电极可以在第二方向上延伸,并且多个第二图案可以设置成在第二方向上彼此隔开。
多个第一图案中的每一个可以设置为分别与多个第二图案中的每一个一一对应,并且多个第一图案中的每一个可以在第一方向上面向多个第二图案中相应的一个。
多个发光元件中的每一个的直径可以小于多个第一图案中的每一个在第二方向上的宽度和多个第二图案中的每一个在第二方向上的宽度。
多个第一图案中在第二方向上相邻的两个第一图案之间的距离可以是均匀的,并且多个第二图案中在第二方向上相邻的两个第二图案之间的距离可以是均匀的。
多个第一图案中的每一个可包括侧壁和底部表面,第一图案的侧壁从第一电极的顶部表面和侧表面延伸,第一图案的底部表面从第一电极的侧表面延伸,并且可连接到多个第一图案中相应的一个的侧壁,多个第二图案中的每一个可包括侧壁和底部表面,第二图案的侧壁从第二电极的顶部表面和侧表面延伸,第二图案的底部表面从第二电极的侧表面延伸,并且可连接到多个第二图案中相应的一个的侧壁,以及多个第一图案中的每一个的侧壁可面向多个第二图案的每一个的侧壁。
多个第一图案的每一个的侧壁可以包括从第一电极的顶部表面和侧表面延伸的第一侧壁、面向多个第一图案中相应的一个的第一侧壁的第二侧壁以及从第一电极的顶部表面延伸并连接多个第一图案中相应的一个的第一侧壁和第二侧壁的第三侧壁。多个第二图案的每一个的侧壁可以包括从第二电极的顶部表面和侧表面延伸的第一侧壁、面向多个第二图案中相应的一个的第一侧壁的第二侧壁以及从第二电极的顶部表面延伸并且连接多个第二图案中相应的一个的第一侧壁和第二侧壁的第三侧壁。多个第一图案中的每一个的第三侧壁可以在第一方向上与多个第二图案中的每一个的第三侧壁隔开并面向多个第二图案中的每一个的第三侧壁。并且多个第一图案中的每一个的第三侧壁与多个第二图案中的每一个的第三侧壁之间的在第一方向上的距离可以大于多个发光元件中的每一个在长度方向上的长度。
多个发光元件中的每一个的第一端部可以设置在多个第一图案中相应的一个的底部表面上,并且多个发光元件中的每一个的第二端部可以设置在多个第二图案中相应的一个的底部表面上。
多个第一图案中的每一个的厚度可以小于第一电极的厚度,并且多个第二图案中的每一个的厚度可以小于第二电极的厚度,并且多个第一图案中的每一个的厚度和多个第二图案中的每一个的厚度可以小于多个发光元件中的每一个的直径。
多个发光元件可以包括第一发光元件,第一发光元件的两端分别设置在第一图案和第二图案上,并且多个发光元件可以包括第二发光元件,第二发光元件的两端分别设置在第一电极的顶部表面和第二电极的顶部表面上。
根据本公开的上述和其它实施方式,由于多个雕刻图案形成为从用于对准多个发光元件的第一电极和第二电极的顶部表面和侧表面凹入,所以发光元件可以被引导到雕刻图案,且因此,可以提高发光元件的对准的可靠性。
根据以下详细描述、附图和权利要求书,其它特征和实施方式将是显而易见的。
应当注意,本公开的效果不限于以上描述的效果,并且本公开的其它效果将从以下描述中显而易见。
附图说明
通过参考附图详细描述本公开的实施方式,本公开的上述及其它实施方式和特征将变得更加清楚,在附图中:
图1是根据本公开的实施方式的显示设备的示意性平面图;
图2是图1的显示设备的像素的示意性平面图;
图3是沿图2的线I-I'截取的示意性剖视图;
图4是沿图2的线II-II'截取的示意性剖视图;
图5是示意性地示出设置在图1的显示设备的发射区域中的第一电极和第二电极的局部平面图;
图6是示意性地示出图1的显示设备的发射区域中的第一电极和第二电极、第一图案和第二图案以及发光元件的布局的局部立体图;
图7是示意性地示出图1的显示设备的发射区域中的第一电极和第二电极、第一图案、第二图案和发光元件的布局的局部平面图;
图8是根据本公开的实施方式的发光元件的示意性立体图;
图9是沿图7的线IIIa-IIIa'截取的示意性剖视图;
图10是沿图7的线IIIb-IIIb'截取的示意性剖视图;
图11是沿图7的线IIIc-IIIc'截取的示意性剖视图;
图12是根据本公开的另一实施方式的显示设备的沿图7的线IIIa-IIIa'截取的示意性剖视图;
图13是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的显示设备的发射区域中的第一电极和第二电极、第一图案、第二图案和发光元件的布局的局部平面图;
图14是根据本公开的另一实施方式的显示设备的像素的示意性平面图;
图15是示意性地示出图14的显示设备的发射区域中的第一电极和第二电极、第一图案、第二图案和发光元件的布局的局部平面图;
图16是沿图15的线IVa-IVa'截取的示意性剖视图;以及
图17是沿图15的线IVb-IVb'截取的示意性剖视图。
具体实施方式
现在将在下文中参考其中示出了本公开的实施方式的附图更全面地描述本公开。然而,本公开可以以不同的形式来实现,并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。更确切地,提供这些实施方式是为了使本公开将是更彻底和完整的,并会将本公开的范围传达给本领域技术人员。
还应当理解,当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,或者也可以存在介于中间的层。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的部件。
应当理解,尽管术语“第一”、第二”等可以在本文中用于描述各种元件,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个元件区分开。例如,在不脱离本公开的教导的情况下,下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地,第二元件也可以被称为第一元件。
应当理解,术语“接触”、“连接至”和“联接至”可以包括物理接触和/或电接触、物理连接和/或电连接或物理联接和/或电联接。
短语“……中的至少一个”出于其含义和解释的目的旨在包括“从由……构成的组中选择的至少一个”的含义。例如,“A和B中的至少一个”可以理解为是指“A、B、或A和B”。
除非本文另外定义或暗示,否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。还应当理解,术语,诸如在常用词典中定义的术语,应当被解释为具有与它们在相关技术和本公开的上下文中的含义一致的含义,并且不应当被解释为理想的或过于形式化的含义,除非本文清楚地如此定义。
在下文中,将参考附图描述本公开的实施方式。
图1是根据实施方式的显示设备的示意性平面图。
参照图1,显示设备10显示运动图像或静止图像。显示设备10可以指几乎所有类型的提供显示屏幕的电子设备。显示设备10的示例可以包括电视(TV)、膝上型计算机、监视器、广告牌、物联网(IoT)设备、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、便携式多媒体播放器(PMP)、导航设备、游戏控制台、数码相机和便携式摄像机。
显示设备10可以包括提供显示屏幕的显示面板。显示面板的示例可以包括无机发光二极管(ILED)显示面板、有机发光二极管(OLED)显示面板、量子点发光二极管(QLED)显示面板、等离子体显示面板(PDP)和场发射显示(FED)面板。在下文中,显示设备10的显示面板将被描述为ILED显示面板,但是本公开不限于此。可以使用其它显示面板作为显示设备10的显示面板,只要可以应用相同的技术构思即可。
第一方向DR1、第二方向DR2和第三方向DR3按照附图所示进行定义。具体地,第一方向DR1和第二方向DR2可以是在同一平面内彼此垂直的方向。第三方向DR3可以是垂直于由第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面的方向。第三方向DR3可以垂直于第一方向DR1和第二方向DR2中的每一个。第三方向DR3是指显示设备10的厚度方向(或显示方向)。
在平面图中,显示设备10可以具有在第一方向DR1上比在第二方向DR2上长的矩形形状。显示设备10的长边和短边相遇的拐角可以是成直角的,但是本公开不限于此。作为另一个示例,显示设备10的长边和短边相遇的拐角可以是圆化的。然而,显示设备10的平面形状不受特别限制,而是可以变化。显示设备10可以具有除矩形形状之外的各种形状,诸如正方形形状、具有圆化拐角的矩形形状、非四边形多边形形状或圆形形状。
显示设备10的显示表面可以设置在显示设备10的在第三方向DR3(或厚度方向)上的一侧上。除非另有说明,否则如本文使用的术语“上方”和“顶部”是指显示设备10在第三方向DR3(或显示方向)上的一侧,且如本文使用的术语“顶部表面”是指指向第三方向DR3的表面。此外,除非另有说明,否则如本文使用的术语“下方”和“底部”是指显示设备10在第三方向DR3的相反方向(或显示方向的相反方向)上的另一侧,并且如本文所使用的术语“底部表面”是指指向第三方向DR3的相反方向的表面。此外,除非另有说明,否则本文使用的术语“左”、“右”、“上”和“下”是指从显示设备10上方观察时它们各自的方向。例如,术语“右”是指第一方向DR1,术语“左”是指第一方向DR1的相反方向,术语“上”是指第二方向DR2,且术语“下”是指第二方向DR2的相反方向。
显示设备10可以包括显示区域DPA和非显示区域NDA。显示区域DPA是其中显示图像的区域,且非显示区域NDA是其中不显示图像的区域。
显示区域DPA的形状可以与显示设备10的形状一致。例如,在平面图中,显示区域DPA可以具有与显示设备10类似的形状,例如矩形形状。显示区域DPA通常可以占据显示设备10的中间部分。
显示区域DPA可以包括像素PX。像素PX可以在行方向和列方向上布置。像素PX在平面图中可以具有矩形形状或正方形形状。在实施方式中,每个像素PX可以包括由无机粒子形成的发光元件。
非显示区域NDA可以围绕显示区域DPA设置。非显示区域NDA可以围绕整个显示区域DPA或显示区域DPA的一部分。非显示区域NDA可以形成显示设备10的边框。
图2是图1的显示设备的像素的示意性平面图。
参照图2,显示设备10的像素PX可以包括发射区域EMA和非发射区域。发射区域EMA可以被定义为输出由发光元件ED发射的光的区域,并且非发射区域可以被定义为由发光元件ED发射的光不到达的区域,并且因此不输出光。
发射区域EMA可以包括设置发光元件ED的区域和围绕设置发光元件ED的区域的区域。发射区域EMA还可以包括输出由发光元件ED发射且然后由其它元件反射或折射的光的区域。
像素PX可以包括设置在非发射区域中的子区域SA。发光元件ED可以不设置在子区域SA中。子区域SA可以在像素PX中设置在发射区域EMA上方(或者设置在发射区域EMA的在第二方向DR2上的第一侧上)。子区域SA可以设置在发射区域EMA和在第二方向DR2上与该像素PX相邻的相邻像素PX的另一个发射区域EMA之间。子区域SA可以包括第一电极210和第二电极220分别通过第一接触孔CNT1和第二接触孔CNT2电连接至第一接触电极710和第二接触电极720的区域,第一接触孔CNT1和第二接触孔CNT2穿透第一绝缘层510(参见图3)。
子区域SA可以包括分离部分ROP。子区域SA的分离部分ROP可以是第一电极210和第二电极220与相邻像素PX的第一电极210和第二电极220分离的区域。
像素PX可以包括第一电极210和第二电极220、发光元件ED、第一堤部600以及第一接触电极710和第二接触电极720。
下文将描述像素PX中多个元件的布置。
第一堤部600可以沿像素PX的边界设置,以将像素PX与其它像素PX分开。而且,第一堤部600可以设置成围绕发射区域EMA和子区域SA,并且将发射区域EMA和子区域SA分开。在剖视图中,第一堤部600可以形成为比第二堤部400(参见图3)具有更大的高度,并且因此可以在用于对准发光元件ED的喷墨打印期间允许在其中分散有的发光元件ED的墨水在不混合到其它相邻像素PX中的情况下被喷射到发射区域EMA上。
在平面图中,第一堤部600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,且因此可以布置成网格图案。
第一电极210可以在第二方向DR2上延伸。第一电极210可以在第二方向DR2上延伸,并且可以设置在发射区域EMA和子区域SA中并且跨发射区域EMA和子区域SA设置。例如,在平面图中,第一电极210可以设置在像素PX的左侧上。第一电极210可以在第二方向DR2上延伸,并且可以在子区域SA的分离部分ROP中与相邻像素PX的第一电极210隔开。
第二电极220可以在第二方向DR2上延伸。第二电极220可以设置成在第一方向DR1上与第一电极210隔开。第一电极210和第二电极220可以在第一方向DR1上彼此隔开并且彼此面向。
第二电极220可以在第二方向DR2上延伸,并且可以设置在发射区域EMA和子区域SA中并且跨发射区域EMA和子区域SA设置。例如,在平面图中,第二电极220可以设置在像素PX的右侧上。第二电极220可以在第二方向DR2上延伸,并且可以在子区域SA的分离部分ROP中与相邻像素PX的第二电极220分离。
第一电极210和第二电极220可以分别通过第一电极接触孔CTD和第二电极接触孔CTS电连接至电路元件层CCL(参见图3)。第一电极210和第二电极220可以分别通过第一电极接触孔CTD和第二电极接触孔CTS电连接至电路元件层CCL,并且因此可以向发光元件ED传输电信号。
在制造显示设备10的工艺中,第一电极210和第二电极220可以用作用于在发光元件ED的对准期间施加对准信号的对准线。例如,发光元件ED可以通过响应于施加到第一电极210和第二电极220的对准信号而在第一电极210和第二电极220之间产生的电场来对准,使得每个发光元件ED的两个端部可以放置在第一电极210和第二电极220上。
在实施方式中,用于引导发光元件ED的对准的图案可以形成在用于对准发光元件ED的第一电极210和第二电极220中的每一个上,使得每个发光元件ED的两个端部可以分别安装在第一电极210和第二电极220上。
具体地,第一电极210可以包括从第一电极210的顶部表面和第一电极210的面向第二电极220的侧表面凹入的第一图案GR1。例如,在平面图中,第一图案GR1可以从第一电极210的右侧表面和顶部表面凹入。第二电极220可以包括从第二电极220的顶部表面和第二电极220的面向第一电极210的侧表面凹入的第二图案GR2。例如,第二图案GR2可以从第二电极220的左侧表面和顶部表面凹入。下面将描述第一图案GR1和第二图案GR2。
发光元件ED可以在一方向上延伸。发光元件ED可以布置成使得每个发光元件ED的两个端部可以放置在第一电极210和第二电极220上。发光元件ED可以在第二方向DR2上(即,在第一电极210和第二电极220延伸的方向上)彼此隔开,并且可以基本彼此平行地对准。在实施方式中,发光元件ED可以布置成使得每个发光元件ED的两个端部可以放置在其上分别形成有的第一图案GR1和第二图案GR2的第一电极210和第二电极220上。
第一接触电极710可以设置在第一电极210上。第一接触电极710可以在第二方向DR2上延伸。第一接触电极710可以电接触第一电极210和发光元件ED的第一端部。具体地,第一接触电极710可以在子区域SA中通过暴露第一电极210的顶部表面的第一接触孔CNT1与第一电极210电接触,并且可以在发射区域EMA中与设置在第一图案GR1上的发光元件ED的第一端部电接触。第一接触电极710可以电连接第一电极210和发光元件ED。
第二接触电极720可以设置在第二电极220上。第二接触电极720可以在第二方向DR2上延伸。第二接触电极720可以电接触第二电极220和发光元件ED的第二端部。第二接触电极720可以在子区域SA中通过暴露第二电极220的顶部表面的第二接触孔CNT2与第二电极220电接触,并且可以在发射区域EMA中与设置在第二图案GR2上的发光元件ED的第二端部电接触。第二接触电极720可以电连接第二电极220和发光元件ED。
第二接触电极720可以在第一方向DR1上与第一接触电极710隔开。第一接触电极710和第二接触电极720可以彼此电绝缘。
图3是沿图2的线I-I'截取的示意性剖视图。图4是沿图2的线II-II'截取的示意性剖视图。
参照图3和图4,显示设备10可以包括衬底SUB、设置在衬底SUB上的电路元件层CCL以及显示元件层,显示元件层包括设置在电路元件层CCL上的第一堤部600、发光元件ED、第一电极210和第二电极220、第二堤部400、第一接触电极710和第二接触电极720以及绝缘层。
衬底SUB可以是绝缘衬底。衬底SUB可以由诸如玻璃、石英或聚合物树脂的绝缘材料形成。衬底SUB可以是刚性衬底,或者可以是可弯曲、可折叠或可卷曲的柔性衬底。
电路元件层CCL可以设置在衬底SUB上。电路元件层CCL可以包括导电层、至少一个晶体管TR、绝缘膜以及第一电压线VL1和第二电压线VL2。
下金属层110可以设置在衬底SUB上。下金属层110可包括第一光阻挡图案BML。第一光阻挡图案BML可以是保护晶体管TR的有源层ACT的光阻挡层。第一光阻挡图案BML可以设置在晶体管TR的下方,以从晶体管TR的下方覆盖晶体管TR的有源层ACT的沟道区域(或与之重叠),并且覆盖晶体管TR的整个有源层ACT。
下金属层110可以包括能够阻挡光的材料。在实施方式中,下金属层110可以由能够阻挡光的透射的不透明金属材料形成,但是本公开不限于此。作为另一示例,可不设置下金属层110。
缓冲层161可以设置在下金属层110上。缓冲层161可以设置成覆盖衬底SUB的设置有下金属层110的整个表面(或与之重叠)。缓冲层161可以保护晶体管TR免受可能穿透容易受湿气侵害的衬底SUB的湿气影响。
半导体层120可以设置在缓冲层161上。半导体层120可以包括晶体管TR的有源层ACT。如上所述,晶体管TR的有源层ACT可以设置成与第一光阻挡图案BML重叠。
半导体层120可包括多晶硅、单晶硅或氧化物半导体。这里,可以通过对非晶硅进行晶化来形成多晶硅。在半导体层120包括多晶硅的实施方式中,晶体管TR的有源层ACT可以包括掺杂有杂质的掺杂区和在掺杂区之间的沟道区。在实施方式中,半导体层120可以包括氧化物半导体。氧化物半导体可以是诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓(IGO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟镓锡(IGTO)或氧化铟镓锌锡(IGZTO)。
栅极绝缘膜162可设置在半导体层120上。栅极绝缘膜162可用作晶体管TR的栅极绝缘膜(或作为晶体管TR的栅极绝缘膜起作用)。栅极绝缘膜162可以形成为其中包括例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)和氮氧化硅(SiOxNy)中的至少一种的无机层交替堆叠的多层。
第一导电层130可以设置在栅极绝缘膜162上。第一导电层130可以包括晶体管TR的栅电极GE。晶体管TR的栅电极GE可以设置成在第三方向DR3上与晶体管TR的有源层ACT的沟道区重叠,第三方向DR3是显示设备10的厚度方向。
第一层间绝缘膜163可以设置在第一导电层130上。第一层间绝缘膜163可以设置成覆盖晶体管TR的栅电极GE(或与之重叠)。第一层间绝缘膜163可以用作第一导电层130和设置在第一导电层130上的层之间的绝缘膜,并且可以保护第一导电层130。
第二导电层140可以设置在第一层间绝缘膜163上。第二导电层140可以包括晶体管TR的漏极SD1和源极SD2。
晶体管TR的漏极SD1和源极SD2可以通过穿透第一层间绝缘膜163和栅极绝缘膜162的接触孔电连接至晶体管TR的有源层ACT的两个端部。源极SD2可以通过穿透第一层间绝缘膜163、栅极绝缘膜162和缓冲层161的接触孔电连接至第一光阻挡图案BML。
第二层间绝缘膜164可以设置在第二导电层140上。第二层间绝缘膜164可以用作第二导电层140和设置在第二导电层140上的层之间的绝缘膜,并且可以保护第二导电层140。
第三导电层150可以设置在第二层间绝缘膜164上。第三导电层150可以包括第一电压线VL1、第二电压线VL2和第一导电图案CDP。
可以将要提供给晶体管TR的高电位电压(或第一电源电压)施加到第一电压线VL1,并且可以将低于高电位电压的低电位电压(或第二电源电压)施加到第二电压线VL2。
第一电压线VL1可以通过穿透第二层间绝缘膜164的接触孔电连接至晶体管TR的漏极SD1。
第二电压线VL2可以通过第二电极接触孔CTS电连接至第二电极220,第二电极接触孔CTS穿透将在下面描述的通孔层165。施加到第二电压线VL2的第二电源电压可以被提供到第二电极220。用于对准发光元件ED的对准信号可以在显示设备10的制造期间被施加到第二电压线VL2。
第一导电图案CDP可以电连接至晶体管TR。第一导电图案CDP可以通过穿透第二层间绝缘膜164的接触孔电连接至晶体管TR的源极SD2。而且,第一导电图案CDP可以通过穿透通孔层165的第一电极接触孔CTD电连接至第一电极210。晶体管TR可以通过第一导电图案CDP将从第一电压线VL1施加的第一电源电压传输至第一电极210。
通孔层165可以设置在第三导电层150上。通孔层165可以设置在设置有第三导电层150的第二层间绝缘膜164上。通孔层165可以包括有诸如例如聚酰亚胺(PI)的有机绝缘材料。通孔层165可以实现表面平坦化功能。
缓冲层161、栅极绝缘膜162、第一层间绝缘膜163和第二层间绝缘膜164中的每一个可以包括交替堆叠的无机层。例如,缓冲层161、栅极绝缘膜162、第一层间绝缘膜163和第二层间绝缘膜164中的每一个可以形成为包括例如SiOx、SiNx和SiOxNy中的至少一个的无机层交替堆叠的双层或多层,但本公开不限于此。作为另一示例,缓冲层161、栅极绝缘膜162、第一层间绝缘膜163和第二层间绝缘膜164中的每一个可形成为例如SiOx、SiNx和SiOxNy中的单个无机层。
第一导电层130、第二导电层140和第三导电层150可以形成为包括钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)及其合金中的至少一种的单层或多层,但本公开不限于此。
显示元件层可以设置在通孔层165上。下文将参考图2至图4描述设置在电路元件层CCL上的显示元件层的剖面结构。
第二堤部400可以在发射区域EMA中设置在通孔层165上。第二堤部400可以包括在发射区域EMA中设置成相互隔开的子堤部410和420。在实施方式中,第二堤部400可以包括在第一方向DR1上彼此隔开的第一子堤部410和第二子堤部420。第一子堤部410和第二子堤部420可以设置在通孔层165的表面上。第一子堤部410和第二子堤部420可以在衬底SUB的厚度方向上从通孔层165的表面突出。发光元件ED可以设置在彼此隔开的第一子堤部410和第二子堤部420之间。
第二堤部400可以包括倾斜的侧表面,并且可以将由发光元件ED发射并且朝向第二堤部400的侧表面传播的光的传播方向改变为向上方向(例如,显示方向)。例如,第二堤部400可以提供其中待设置发光元件ED的空间,并且可以用作反射屏障,该反射屏障将由发光元件ED发射的光的传播方向改变成显示方向。在实施方式中,第二堤部400可以包括诸如PI的有机绝缘材料,但是本公开不限于此。
第一电极210和第二电极220可以设置在第二堤部400以及通孔层165的由第二堤部400暴露的部分上。
如上所述,第一电极210和第二电极220可以在第二方向DR2上延伸,并且可以设置在发射区域EMA和子区域SA中并且跨发射区域EMA和子区域SA设置。第一电极210和第二电极220可以在发射区域EMA中设置在第二堤部400以及通孔层165的由第二堤部400暴露的部分上,并且可以在非发射区域中设置在通孔层165上。
第一电极210可以在发射区域EMA中设置在第一子堤部410上。第一电极210可以在发射区域EMA中设置在第一子堤部410的面向第二子堤部420的第一侧表面上,并且可以从第一子堤部410的第一侧表面向外延伸,以甚至设置在通孔层165的在第一子堤部410和第二子堤部420之间的由第一子堤部410和第二子堤部420暴露的部分上。
第二电极220可以在发射区域EMA中设置在第二子堤部420上。第二电极220可以在发射区域EMA中设置在第二子堤部420的面向第一子堤部410的第一侧表面上,并且可以从第二子堤部420的第一侧表面向外延伸,以甚至设置在通孔层165的在第一子堤部410和第二子堤部420之间的由第一子堤部410和第二子堤部420暴露的部分上。第一子堤部410和第二子堤部420可以在第一子堤部410和第二子堤部420之间在第一方向DR1上彼此隔开并且彼此面向。
第一电极210可以通过穿透通孔层165的第一电极接触孔CTD电连接至第一导电图案CDP,并且第二电极220可以通过穿透通孔层165的第二电极接触孔CTS电连接至第二电压线VL2。
具体地,第一电极210可以通过穿透通孔层165的第一电极接触孔CTD与第一导电图案CDP电接触,并且第二电极220可以通过穿透通孔层165的第二电极接触孔CTS与第二电压线VL2电接触。第一电极210可以通过第一导电图案CDP电连接至晶体管TR,并且第二电极220可以电连接至第二电压线VL2,使得第二电源电压可以被传输至第二电极220。图3示出第一电极接触孔CTD和第二电极接触孔CTS在第三方向DR3上与第一堤部600重叠,但是第一电极接触孔CTD和第二电极接触孔CTS的位置不受特别限制。
在子区域SA的分离部分ROP中,设置在每个像素PX中的第一电极210和第二电极220可以与在第二方向DR2上与该像素PX相邻的相邻像素PX的第一电极210和第二电极220分离。在子区域SA的分离部分ROP中分离的第一电极210和第二电极220可以通过将用于对准发光元件ED的电极线形成为在第二方向DR2上延伸、对准发光元件ED并且将电极线与子区域SA的分离部分ROP分离来获得。电极线可用于在显示设备10的制造期间在像素PX中产生电场以对准发光元件ED。
第一电极210和第二电极220可以电连接至发光元件ED。第一电极210和第二电极220可以通过第一接触电极710和第二接触电极720电连接至每个发光元件ED的两个端部,并且可以将电信号从第一导电图案CDP和第二电压线VL2传输到发光元件ED。
如上所述,第一电极210可以包括从第一电极210的顶部表面和第一电极210的面向第二电极220的第一侧表面凹入的第一图案GR1。在剖视图中,第一图案GR1可以是从第一电极210的顶部表面垂直(或在第一电极210的厚度方向上)凹入的雕刻图案。具体地,在剖视图中,第一图案GR1可以从第一电极210的顶部表面向下凹入。
第一电极210可由于第一图案GR1而具有不同的厚度。例如,第一电极210在形成第一图案GR1的区域中可以比在不形成第一图案GR1的区域中薄。
第二电极220可以包括从第二电极220的顶部表面和第二电极220的面向第一电极210的第一侧表面凹入的第二图案GR2。在剖视图中,第二图案GR2可以是从第二电极220的顶部表面垂直(或在第二电极220的厚度方向上)凹入的雕刻图案。具体地,在剖视图中,第二图案GR2可以从第二电极220的顶部表面向下凹入。
第二电极220可由于第二图案GR2而具有不同的厚度。例如,第二电极220在形成第二图案GR2的区域中可以比在不形成第二图案GR2的区域中薄。
在发光元件ED的对准期间,发光元件ED可以分散在墨水中,且然后可以喷射到第一电极210和第二电极220上。在这种情况下,由于墨水的流动性,分散在墨水中的发光元件ED可以被引导成在相对薄的第一图案GR1和第二图案GR2上对准。例如,由于第一电极210和第二电极220中的每一个因第一图案GR1或第二图案GR2的存在而具有不同的高度,所以可以将发光元件ED引导成在具有相对小的高度(或相对低的水平高度)的区域之上对准。
第一电极210和第二电极220可以包括具有高反射率的导电材料。在实施方式中,第一电极210和第二电极220可以包括诸如银(Ag)、Cu、Al、或Al、Ni或镧(La)的合金的具有高反射率的金属。第一电极210和第二电极220可以在从第一电极210和第二电极220的表面向像素PX上方的方向上反射由发光元件ED发射为朝向第二堤部400的倾斜侧表面传播的光。
然而,本公开不限于此。作为另一示例,第一电极210和第二电极220可以包括透明导电材料。在实施方式中,第一电极210和第二电极220可以包括诸如ITO、IZO或ITZO的材料。在一些实施方式中,第一电极210和第二电极220可以具有一个或多个透明导电材料的层和具有高反射率的金属的层堆叠的结构,或者可以形成为包括透明导电材料和/或具有高反射率的金属的单层。在实施方式中,第一电极210和第二电极220可以具有ITO/Ag/ITO、ITO/Ag/IZO或ITO/Ag/ITZO/IZO的层叠结构。
第一绝缘层510可以设置在第一电极210和第二电极220上。第一绝缘层510可以设置在第一电极210和第二电极220上以覆盖第一电极210和第二电极220。第一绝缘层510可以保护第一电极210和第二电极220并且使第一电极210和第二电极220绝缘。此外,第一绝缘层510可以防止发光元件ED由于直接接触其它元件而被损坏。第一绝缘层510可包括无机绝缘材料,但本公开不限于此。
第一绝缘层510可以在发射区域EMA中设置成完全覆盖第一电极210和第二电极220。由于第一绝缘层510包括无机绝缘材料,所以第一绝缘层510可以具有反映位于下面的层(多个层)或元件(多个元件)中的高度差的表面形状。在这种情况下,在发射区域EMA中,设置在形成第一图案GR1和第二图案GR2的第一电极210和第二电极220上的第一绝缘层510可以包括台阶结构GR3,台阶结构GR3反映第一电极210和第二电极220中的高度差。由于第一绝缘层510反映形成有第一图案GR1和第二图案GR2的第一电极210和第二电极220中的高度差,因此即使第一绝缘层510设置在第一电极210和第二电极220上,第一绝缘层510在剖视图中也可以类似于第一图案GR1和第二图案GR2具有凹入形状。
第一绝缘层510可以不设置在子区域SA的分离部分ROP中。第一绝缘层510可以包括在子区域SA中通过第一绝缘层510暴露第一电极210的至少一部分的第一接触孔CNT1和在子区域SA中通过第一绝缘层510暴露第二电极220的至少一部分的第二接触孔CNT2。
第一接触孔CNT1可在子区域SA中暴露第一电极210的顶部表面的一部分,且第二接触孔CNT2可在子区域SA中暴露第二电极220的顶部表面的一部分。第一电极210和第二电极220可以在子区域SA中分别通过第一接触孔CNT1和第二接触孔CNT2电连接至第一接触电极710和第二接触电极720。
第一堤部600可以设置在第一绝缘层510上。如上所述,第一堤部600可以沿像素PX的边界设置,以围绕发射区域EMA和子区域SA,并将发射区域EMA和子区域SA分开。第一堤部600可以形成为比第二堤部400具有更大的高度,并且因此可以在用于对准发光元件ED的喷墨打印期间允许其中分散有发光元件ED的墨水在不混合到其它相邻像素PX中的情况下被适当地施加到发射区域EMA中。
发光元件ED可以设置在发射区域EMA中。发光元件ED可以在发射区域EMA中设置在第一子堤410和第二子堤部420之间。发光元件ED可以设置在第一绝缘层510上,使得每个发光元件ED的两个端部可以放置在第一图案GR1和第二图案GR2上。如上所述,第一绝缘层510可以包括台阶结构GR3,台阶结构GR3反映第一电极210和第二电极220中的高度差,并且发光元件ED可以在第一绝缘层510上形成在台阶结构GR3上。
每个发光元件ED可以包括掺杂有不同导电类型的掺杂剂的半导体层。因为每个发光元件ED包括半导体层,所以发光元件的端部可以根据形成在第一电极210和第二电极220之间的电场的方向被对准成在特定方向上定向。此外,因为每个发光元件ED包括器件有源层,所以发光元件ED可以发射特定波长范围的光。
第二绝缘层520可以设置在发光元件ED的部分上。第二绝缘层520可以设置成围绕发光元件ED的外表面的部分,但不覆盖每个发光元件ED的两个端部。在平面图中,第二绝缘层520的在发光元件ED上的部分可以在第一绝缘层510上在第一方向DR1上延伸。第二绝缘层520可以在显示设备10的制造期间保护和固定发光元件ED。在实施方式中,第二绝缘层520可以包括有机绝缘材料,但是本公开不限于此。
第三绝缘层530可以插置在发光元件ED和第二绝缘层520之间。第三绝缘层530可以包括无机绝缘材料。由于第三绝缘层530包括无机绝缘材料,所以即使第二绝缘层520包括有机绝缘材料,第三绝缘层530可以将发光元件ED固定在第一绝缘层510上,并且因此可以防止在形成第二绝缘层520之前可能由有机绝缘材料引起的发光元件ED的偏离(或移位)。然而,本公开不限于此。作为另一个示例,可以不设置第三绝缘层530。
第一接触电极710和第二接触电极720可以设置在第二绝缘层520上。
第一接触电极710可以设置在第一电极210上。第一接触电极710可以电接触发光元件ED的由第二绝缘层520和第三绝缘层530暴露的第一端部以及第一电极210。第一接触电极710可以在子区域SA中电接触第一电极210的通过穿透第一绝缘层510的第一接触孔CNT1暴露的部分,并且可以在发射区域EMA中电接触发光元件ED的由第二绝缘层520和第三绝缘层530暴露的第一端部。第一接触电极710可以电连接发光元件ED的第一端部和第一电极210。
第二接触电极720可以设置在第二电极220上。第二接触电极720可以电接触发光元件ED的由第二绝缘层520和第三绝缘层530暴露的第二端部以及第二电极220。第二接触电极720可以在子区域SA中电接触第二电极220的通过穿透第一绝缘层510的第二接触孔CNT2暴露的部分,并且可以在发射区域EMA中电接触发光元件ED的由第二绝缘层520和第三绝缘层530暴露的第二端部。第二接触电极720可以电连接发光元件ED的第二端部和第二电极220。
第一接触电极710和第二接触电极720可以通过第二绝缘层520和第三绝缘层530彼此隔开。第一接触电极710和第二接触电极720可以设置在第二绝缘层520和第三绝缘层530中的每一个的侧表面上,但是不设置在第二绝缘层520的顶部表面上,但是本公开不限于此。作为另一个示例,第一接触电极710和第二接触电极720可以在第二绝缘层520的顶部表面上彼此隔开并且彼此面向,并且可以在第一接触电极710和第二接触电极720之间进一步设置另一个绝缘层。
第一接触电极710和第二接触电极720可以包括导电材料。在实施方式中,第一接触电极710和第二接触电极720可以包括ITO、IZO、ITZO或Al。第一接触电极710和第二接触电极720可以包括透明导电材料。由于第一接触电极710和第二接触电极720包括透明导电材料,通过每个发光元件ED的两个端部发射的光可以通过第一接触电极710和第二接触电极720朝向第一电极210和第二电极220传播。
虽然没有具体示出,但是可以在第一接触电极710和第二接触电极720上进一步设置绝缘层。绝缘层可以设置在衬底SUB的整个表面上,以保护设置在衬底SUB上的元件免受外部环境的影响。
下文将描述第一电极210、第二电极220、第一图案GR1、第二图案GR2和发光元件ED的布局。
图5是示出设置在图1的显示设备的发射区域中的第一电极和第二电极的示意性局部平面图。图6是示出图1的显示设备的发射区域中的第一电极和第二电极、第一图案和第二图案以及发光元件的布局的示意性局部立体图。图7是示出图1的显示设备的发射区域中的第一电极和第二电极、第一图案、第二图案和发光元件的布局的示意性局部平面图。
参照图5至图7,第一电极210可以包括从第一电极210的顶部表面210US和第一电极210的面向第二电极220的侧表面210SS凹入的第一图案GR1。在平面图中,第一图案GR1可以设置在第一电极210的面向第二电极220的一侧上。第一图案GR1可以是从第一电极210的侧表面210SS水平地(例如,在第一方向DR1的相反方向上)凹入且从第一电极210的顶部表面210US垂直地(例如,在第一电极210的厚度方向上)凹入的雕刻图案。由于第一图案GR1形成为同时从第一电极210的顶部表面210US和侧表面210SS两者凹入,因此第一图案GR1可以具有台阶结构。
由于第一图案GR1形成为从第一电极210的侧表面210SS水平地凹入,所以第一电极210的未形成第一图案GR1的侧表面部分210SS1的高度可以不同于第一电极210的形成第一图案GR1的侧表面部分210SS2的高度。例如,第一电极210的未形成第一图案GR1的侧表面部分210SS1的高度可以大于第一电极210的形成第一图案GR1的侧表面部分210SS2的高度。
第一图案GR1可以在一方向上布置。第一图案GR1布置的方向可以对应于第一电极210延伸的方向。在实施方式中,第一图案GR1可以在第二方向DR2上布置成行。在平面图中,第一图案GR1可设置成在第二方向DR2上以预定距离彼此隔开。第一图案GR1可以具有相同的尺寸,但是本公开不限于此。在实施方式中,第一图案GR1中的一些与其它第一图案GR1可以具有不同的尺寸。
第二电极220可以包括从第二电极220的顶部表面220US和第二电极220的面向第一电极210的侧表面220SS凹入的第二图案GR2。第二图案GR2可以设置在第二电极220的面向第一电极210的一侧上。第二图案GR2可以是从第二电极220的侧表面220SS水平地(例如,在第一方向DR1上)凹入且从第二电极220的顶部表面220US垂直地(例如,在第二电极220的厚度方向上)凹入的雕刻图案。由于第二图案GR2形成为同时从第二电极220的顶部表面220US和侧表面220SS两者凹入,所以第二图案GR2可以具有台阶结构。
由于第二图案GR2形成为从第二电极220的侧表面220SS水平地凹入,所以第二电极220的未形成第二图案GR2的侧表面部分220SS1的高度可以不同于第二电极220的形成第二图案GR2的侧表面部分220SS2的高度。在实施方式中,第二电极220的未形成第二图案GR2的侧表面部分220SS1的高度可以大于第二电极220的形成第二图案GR2的侧表面部分220SS2的高度。
第二图案GR2可以在一方向上布置。第二图案GR2布置的方向可以对应于第二电极220延伸的方向。在实施方式中,第二图案GR2可以在第二方向DR2上布置成行。在平面图中,第二图案GR2可以设置成在第二方向DR2上彼此隔开预定距离。第二图案GR2可以具有相同的尺寸,但是本公开不限于此。在实施方式中,第二图案GR2中的一些和其它第二图案GR2可以具有不同的尺寸。
第一图案GR1可设置为对应于第二图案GR2。第一图案GR1中的每个可设置为在第一方向DR1上与第二图案GR2中的每个重叠。例如,第一图案GR1可以设置成与第二图案GR2水平地重叠,且因此与第二图案GR2一一对应。第二图案GR2可以在第一方向DR1上面向第一图案GR1。
第一图案GR1之间在第二方向DR2上的距离d1可以是均匀的。类似地,第二图案GR2之间在第二方向DR2上的距离d2可以是均匀的。第一图案GR1之间在第二方向DR2上的距离d1可以与第二图案GR2之间在第二方向DR2上的距离d2相同。由于第一图案GR1之间在第二方向DR2上的距离d1与第二图案GR2之间在第二方向DR2上的距离d2相同,所以第一图案GR1可以设置为与第二图案GR2一一对应。此外,因为第一图案GR1之间在第二方向DR2上的距离d1和第二图案GR2之间在第二方向DR2上的距离d2是均匀的,所以其端部将布置在第一图案GR1和第二图案GR2上的发光元件ED之间的距离可以被引导为均匀的。因此,可以在发射区域EMA中均匀地保持发光元件ED的密度,且因此,可以提高显示设备10的显示质量。
然而,本公开不限于此。作为另一个示例,第一图案GR1之间在第二方向DR2上的距离d1可以与第二图案GR2之间的在第二方向DR2上的距离d2相同,但是第一图案GR1之间在第二方向DR2上的距离d1和第二图案GR2之间在第二方向DR2上的距离d2可以从发射区域EMA中的一个区域到另一个区域不同。通过从发射区域EMA中的一个区域到另一个区域改变第一图案GR1之间在第二方向DR2上的距离d1和第二图案GR2之间在第二方向DR2上的距离d2,可以从发射区域EMA中的一个区域到另一个区域对发光元件ED的密度进行不同的控制。
参照图6,第一图案GR1可以包括第一表面GR1_SS1、第二表面GR1_SS2、第三表面GR1_SS3和第四表面GR1_BS。第一图案GR1的第一表面GR1_SS1可以是从第一电极210的顶部表面210US和侧表面210SS延伸的表面。第一图案GR1的第二表面GR1_SS2可以是与第一图案GR1的第一表面GR1_SS1相对的表面。第一图案GR1的第三表面GR1_SS3可以是从第一电极210的顶部表面210US延伸并且连接第一图案GR1的第一表面GR1_SS1和第二表面GR1_SS2的表面。第一图案GR1的第四表面GR1_BS可以是从第一电极210的侧表面210SS延伸并连接第一图案GR1的第一表面GR1_SS1、第二表面GR1_SS2和第三表面GR1_SS3的表面。第一图案GR1可以由第一表面GR1_SS1、第二表面GR1_SS2、第三表面GR1_SS3和第四表面GR1_BS限定。
第一图案GR1的第一表面GR1_SS1、第二表面GR1_SS2和第三表面GR1_SS3可以形成第一图案GR1的侧壁,并且第四表面GR1_BS可以是第一图案GR1的底部表面。第一图案GR1的第一表面GR1_SS1、第二表面GR1_SS2和第三表面GR1_SS3也可以被称为第一图案GR1的第一侧壁GR1_SS1、第二侧壁GR1_SS2和第三侧壁GR1_SS3。第一图案GR1的底部表面GR1_BS可以平行于第一电极210的顶部表面210US,并且第一图案GR1的第一侧壁GR1_SS1、第二侧壁GR1_SS2和第三侧壁GR1_SS3可以相对于第一图案GR1的底部表面GR1_BS倾斜。第一图案GR1的第一侧壁GR1_SS1、第二侧壁GR1_SS2和第三侧壁GR1_SS3可以形成为相对于第一图案GR1的底部表面GR1_BS具有预定的倾斜角,并且从发光元件ED的第一端部发射的光可以被第一图案GR1的第一侧壁GR1_SS1、第二侧壁GR1_SS2和第三侧壁GR1_SS3反射。
第一电极210的顶部表面210US可以设置在第一图案GR1之间。第一图案GR1之间在第二方向DR2上的距离d1可以与第一电极210的在第一图案GR1之间的顶部表面210US在第二方向DR2上的宽度基本相同。
类似地,再次参考图6,第二图案GR2可以包括第一表面GR2_SS1、第二表面GR2_SS2、第三表面GR2_SS3和第四表面GR2_BS。第二图案GR2的第一表面GR2_SS1可以是从第二电极220的顶部表面220US和侧表面220SS延伸的表面。第二图案GR2的第二表面GR2_SS2可以是与第二图案GR2的第一表面GR2_SS1相对的表面。第二图案GR2的第三表面GR2_SS3可以是从第二电极220的顶部表面220US延伸并连接第二图案GR2的第一表面GR2_SS1和第二表面GR2_SS2的表面。第二图案GR2的第四表面GR2_BS可以是从第二电极220的侧表面220SS延伸并连接第二图案GR2的第一表面GR2_SS1、第二表面GR2_SS2和第三表面GR2_SS3的表面。第二图案GR2可以由第一表面GR2_SS1、第二表面GR2_SS2、第三表面GR2_SS3和第四表面GR2_BS限定。
第一表面GR2_SS1、第二表面GR2_SS2和第三表面GR2_SS3可以形成第二图案GR2的侧壁,并且第四表面GR2_BS可以是第二图案GR2的底部表面。第二图案GR2的第一表面GR2_SS1、第二表面GR2_SS2和第三表面GR2_SS3也可以被称为第二图案GR2的第一侧壁GR2_SS1、第二侧壁GR2_SS2和第三侧壁GR2_SS3。第二图案GR2的底部表面GR2_BS可以平行于第二电极220的顶部表面220US,并且第二图案GR2的第一侧壁GR2_SS1、第二侧壁GR2_SS2和第三侧壁GR2_SS3可以相对于第二图案GR2的底部表面GR2_BS倾斜。第二图案GR2的第一侧壁GR2_SS1、第二侧壁GR2_SS2和第三侧壁GR2_SS3可以形成为相对于第二图案GR2的底部表面GR2_BS具有预定的倾斜角,并且从发光元件ED的第二端部发射的光可以被第二图案GR2的第一侧壁GR2_SS1、第二侧壁GR2_SS2和第三侧壁GR2_SS3反射。
第二电极220的顶部表面220US可以设置在第二图案GR2之间。第二图案GR2之间在第二方向DR2上的距离d2可以与第二电极220的在第二图案GR2之间的顶部表面220US在第二方向DR2上的宽度基本相同。
如上所述,由于第一图案GR1和第二图案GR2分别在第一电极210和第二电极220上形成为雕刻图案,所以可以在发光元件ED的对准期间引导发光元件ED对准成使得每个发光元件ED的两个端部可以放置在第一图案GR1和第二图案GR2上。第一图案GR1、第二图案GR2和发光元件ED可以布置成使得可以在发光元件ED的对准期间防止发光元件ED聚集并且防止发光元件ED在第一电极210和第二电极220之间歪斜不正。在实施方式中,发光元件ED可以设置成与第一图案GR1和第二图案GR2一一对应。
待由第一图案GR1和第二图案GR2将发光元件ED引入其中的对准区域的尺寸可需要大于发光元件ED的尺寸,以将每个发光元件ED的两个端部适当地放置在第一图案GR1和第二图案GR2上。
具体地,第一图案GR1在第二方向DR2上的宽度Wy1可以大于发光元件ED的直径W_ED,并且第二图案GR2在第二方向DR2上的宽度Wy2可以大于发光元件ED的直径W_ED。第一图案GR1在第二方向DR2上的宽度Wy1可以被测量为第一图案GR1的第一侧壁GR1_SS1和第二侧壁GR1_SS2之间的距离,并且第二图案GR2在第二方向DR2上的宽度Wy2可以被测量为第二图案GR2的第一侧壁GR2_SS1和第二侧壁GR2_SS2之间的距离。作为另一个示例,第一图案GR1在第二方向DR2上的宽度Wy1可以被测量为第一图案GR1的第三侧壁GR1_SS3在第二方向DR2上的宽度,并且第二图案GR2在第二方向DR2上的宽度Wy2可以被测量为第二图案GR2的第三侧壁GR2_SS3在第二方向DR2上的宽度。由于第一图案GR1在第二方向DR2上的宽度Wy1和第二图案GR2在第二方向DR2上的宽度Wy2大于发光元件ED的直径W_ED,所以每个发光元件ED的两个端部可以稳定地安装在第一图案GR1和第二图案GR2上。
在第一图案GR1在第二方向DR2上的宽度Wy1或第二图案GR2在第二方向DR2上的宽度Wy2远大于发光元件ED的直径W_ED的情况下,多个发光元件ED可能布置在第一图案GR1和第二图案GR2上。在这种情况下,发光元件ED可以聚集而引起与其它元件的接触失败。因此,第一图案GR1在第二方向DR2上的宽度Wy1和第二图案GR2在第二方向DR2上的宽度Wy2可以是发光元件ED的直径W_ED的四倍或更小,以将发光元件ED布置成使得发光元件ED与第一图案GR1和第二图案GR2一一对应。例如,第一图案GR1在第二方向DR2上的宽度Wy1和第二图案GR2在第二方向DR2上的宽度Wy2可以形成为大于发光元件ED的直径W_ED,但是小于或等于发光元件ED的直径W_ED的四倍。
如附图所示,第一图案GR1在第二方向DR2上的宽度Wy1可以与第二图案GR2在第二方向DR2上的宽度Wy2相同。由于通过在形成第一电极210和第二电极220期间使用相同的掩模工艺蚀刻第一电极210的部分和第二电极220的部分来形成第一图案GR1和第二图案GR2,所以可以形成在第二方向DR2上具有相同宽度的第一图案GR1和第二图案GR2。附图示出了第一图案GR1在第二方向DR2上的宽度Wy1和第二图案GR2在第二方向DR2上的宽度Wy2彼此相等,但是本公开不限于此。在一些实施方式中,第一图案GR1在第二方向DR2上的宽度Wy1可以与对应于该第一图案GR1的第二图案GR2在第二方向DR2上的宽度Wy2不同。即使在这种情况中,第一图案GR1在第二方向DR2上的宽度Wy1和第二图案GR2在第二方向DR2上的宽度Wy2可以大于发光元件ED的直径W_ED,使得每个发光元件ED的两个端部可以被引导成稳定地安装在第一图案GR1和第二图案GR2上。
为了将每个发光元件ED的两个端部放置在第一图案GR1和第二图案GR2上,待由第一图案GR1和第二图案GR2将发光元件ED引导至其中的假想对准区域在第一方向DR1上的宽度d3可以大于发光元件ED的长度h。
具体地,第一电极210和第二电极220之间在第一方向DR1上的距离W3可以小于发光元件ED的长度h。通过将第一电极210和第二电极220布置成使得第一电极210和第二电极220之间的距离W3可以小于发光元件ED的长度h,每个发光元件ED的两个端部可以布置在第一电极210和第二电极220上。第一电极210和第二电极220之间的距离W3可以测量为第一电极210的侧表面210SS和第二电极220的侧表面220SS之间在第一方向DR1上的距离。
由第一图案GR1和第二图案GR2限定的假想对准区域在第一方向DR1上的宽度d3可以大于发光元件ED的长度h。具体地,由第一图案GR1和第二图案GR2限定的假想对准区域在第一方向DR1上的宽度d3可以被测量为第一图案GR1的第三侧壁GR1_SS3和第二图案GR2的第三侧壁GR2_SS3之间的距离d3。如上所述,第一图案GR1的第三侧壁GR1_SS3可以与第二图案GR2的第三侧壁GR2_SS3隔开,并且面向第二图案GR2的第三侧壁GR2_SS3,并且可以将由第一图案GR1和第二图案GR2限定的假想对准区域在第一方向DR1上的宽度d3测量为在第一方向DR1上彼此隔开并且彼此面向的第一图案GR1的第三侧壁GR1_SS3和第二图案GR2的第三侧壁GR2_SS3之间的距离。
由第一图案GR1和第二图案GR2限定的假想对准区域在第一方向DR1上的宽度d3可以与第一图案GR1在第一方向DR1上的宽度Wx1、第二图案GR2在第一方向DR1上的宽度Wx2以及第一电极210和第二电极220之间的距离W3的和相同。第一图案GR1在第一方向DR1上的宽度Wx1可以被测量为第一图案GR1的第一侧壁GR1_SS1在第一方向DR1上的宽度,并且第二图案GR2在第一方向DR1上的宽度Wx2可以被测量为第二图案GR2的第一侧壁GR2_SS1在第一方向DR1上的宽度。
通过将由第一图案GR1和第二图案GR2限定的假想对准区域在第一方向DR1上的宽度d3形成为大于发光元件ED的长度h,每个发光元件ED的两个端部可以稳定地安装在第一图案GR1和第二图案GR2上。
如果由第一图案GR1和第二图案GR2限定的假想对准区域在第一方向DR1上的宽度d3远大于发光元件ED的长度h,则发光元件ED可能布置成在第一电极210和第二电极220之间歪斜不正。在这种情况下,每个发光元件ED的至少一个端部可能不能放置在第一电极210或第二电极220上,且因此可能不能电接触第一接触电极710或第二接触电极720并且不能接收电信号。因此,由第一图案GR1和第二图案GR2限定的假想对准区域在第一方向DR1上的宽度d3可以小于或等于发光元件ED的长度h的两倍,以将每个发光元件ED的两个端部布置在第一电极210和第二电极220上。例如,由第一图案GR1和第二图案GR2限定的假想对准区域在第一方向DR1上的宽度d3可以形成为大于发光元件ED的长度h,但是小于或等于发光元件ED的长度h的两倍。
相应地,第一图案GR1在第一方向DR1上的宽度Wx1可以小于第一电极210在第一方向DR1上的宽度W_210,并且第二图案GR2在第一方向DR1上的宽度Wx2可以小于第二电极220在第一方向DR1上的宽度W_220。
第一图案GR1在第一方向DR1上的宽度Wx1可以与第二图案GR2在第一方向DR1上的宽度Wx2相同,但本公开不限于此。
图8是根据实施方式的发光元件的示意性立体图。
参照图8,作为微粒元件的发光元件ED可以具有具备预定纵横比的杆形状或圆柱形形状。发光元件ED的长度h可以大于发光元件ED的直径W_ED,并且可以具有约6:5至约100:1的纵横比,但是本公开不限于此。
发光元件ED可以具有约1nm至约1μm的纳米级尺寸或约1μm至约1mm的微米级尺寸。在实施方式中,发光元件ED的直径W_ED和长度h可以都是纳米级或微米级。在一些实施方式中,发光元件ED的直径W_ED可以是纳米级,但是发光元件ED的长度h可以是微米级。在一些实施方式中,发光元件ED中的一些可以具有具备纳米级尺寸的直径W_ED和长度h,并且发光元件ED中的一些可以具有具备微米级尺寸的直径W_ED和长度h。
在实施方式中,发光元件ED可以是无机发光二极管。无机发光二极管可以包括半导体层。在实施方式中,无机发光二极管可以包括第一导电类型(例如n型)的半导体层、第二导电类型(例如p型)的半导体层以及插置在第一导电类型的半导体层和第二导电类型的半导体层之间的有源半导体层。有源半导体层可以分别从第一导电类型的半导体层和第二导电类型的半导体层接收空穴和电子,并且空穴和电子可以在有源半导体层中复合在一起。结果,发光元件ED可以发光。
在实施方式中,发光元件ED的半导体层可以在发光元件ED的长度方向上顺序堆叠。如图8所示,发光元件ED可以包括在发光元件ED的长度方向上顺序堆叠的第一半导体层31、器件有源层33和第二半导体层32。第一半导体层31、器件有源层33和第二半导体层32可以分别是第一导电类型的半导体层、有源半导体层和第二导电类型的半导体层。
第一半导体层31可以掺杂有第一导电类型的掺杂剂。第一导电类型的掺杂剂可以是Si、Ge、Sn或Se。在实施方式中,第一半导体层31可以是掺杂有诸如Si的n型掺杂剂的n-GaN。
第二半导体层32可以通过器件有源层33与第一半导体层31隔开。第二半导体层32可以掺杂有诸如Mg、Zn、Ca或Ba的第二导电类型的掺杂剂。在实施方式中,第二半导体层32可以是掺杂有诸如Mg的p型掺杂剂的p-GaN。
器件有源层33可以包括具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料。如上所述,当通过第一半导体层31和第二半导体层32施加电信号时,器件有源层33可由于电子-空穴对的复合而发光。
在一些实施方式中,器件有源层33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堆叠的结构,并且可以根据要发射的光的波长而包括不同的III-V族半导体材料。
由器件有源层33发射的光不仅可以通过发光元件ED在宽度方向上的外表面输出,而且可以通过发光元件ED的两个端部输出。例如,由器件有源层33发射的光被输出的方向不受特别限制。
发光元件ED还可以包括设置在第二半导体层32上的器件电极层37。器件电极层37可以与第二半导体层32电接触。器件电极层37可以是欧姆接触电极,但本公开不限于此。作为另一个示例,器件电极层37可以是肖特基接触电极。
在发光元件ED的两个端部与第一接触电极710和第二接触电极720彼此电连接以向第一半导体层31和第二半导体层32施加电信号的情况下,器件电极层37可以设置在第二半导体层32与电极之间并且可以减小电阻。器件电极层37可以包括Al、Ti、铟(In)、Au、Ag、ITO、IZO和氧化铟锡锌(ITZO)中的至少一种。器件电极层37可以包括掺杂有n型掺杂剂或p型掺杂剂的半导体材料。
发光元件ED还可以包括围绕第一半导体层31、第二半导体层32、器件有源层33和/或器件电极层37的外周表面的器件绝缘膜38。器件绝缘膜38可以设置成围绕至少器件有源层33的外表面,并且可以在发光元件ED延伸的方向上延伸。器件绝缘膜38可以保护发光元件ED的其它元件。器件绝缘膜38可以由具有绝缘性能的材料形成,且因此可以防止在器件有源层33直接接触向发光元件ED传输电信号的电极的情况下可能发生的任何短路。由于器件绝缘膜38保护器件有源层33以及第一半导体层31和第二半导体层32的外周表面,所以可以防止发光元件ED的发射效率的降低。
图9是沿图7的线IIIa-IIIa'截取的示意性剖视图。图10是沿图7的线IIIb-IIIb'截取的示意性剖视图。图11是沿图7的线IIIc-IIIc'截取的示意性剖视图。
参照图9至图11,第一电极210可以在形成第一图案GR1的区域中具有高度差。第一电极210可以在未形成第一图案GR1的区域中具有第一厚度t1,并且可以在形成第一图案GR1的区域中具有小于第一厚度t1的第二厚度t2。第一电极210的第一厚度t1可以与第一电极210的第二厚度t2与第一图案GR1的厚度t3之和相同。
从第一电极210的顶部表面210US凹入的第一图案GR1的厚度t3可以小于未形成第一图案GR1的区域中的第一电极210的厚度,即第一电极210的第一厚度t1。例如,第一图案GR1可以形成为从第一电极210的顶部表面210US凹入,但不穿透第一电极210。第一图案GR1的厚度t3可以测量为从第一电极210的顶部表面210US到第一图案GR1的底部表面GR1_BS的距离。
第二电极220具有与第一电极210类似的剖面形状,且因此,将省略对第二电极220的剖面形状的详细描述。
第一绝缘层510可以设置在第一电极210和第二电极220上。第一绝缘层510可以具有反映位于下面的层(多个层)或元件(多个元件)中的高度差的表面形状。
具体地,设置在第一电极210上的第一绝缘层510的具有由第一图案GR1和第二图案GR2形成的高度差的部分可以包括由第一图案GR1和第二图案GR2形成的第一台阶结构GR3以及由第一电极210和第二电极220的侧表面部分210SS2和220SS2形成的第二台阶结构GR4。第一台阶结构GR3可以由第一图案GR1的第三侧壁GR1_SS3和底部表面GR1_BS以及第二图案GR2的第三侧壁GR2_SS3和底部表面GR2_BS形成,且第二台阶结构GR4可以由第一电极210的形成第一图案GR1的侧表面部分210SS2、第二电极220的侧表面部分220SS2和通孔层165的表面形成。可以引导发光元件ED与第一台阶结构GR3对准。第一台阶结构GR3的在第一方向DR1上的两端之间在第一方向DR1上的距离d4可以大于发光元件ED的长度h并且小于第一图案GR1的第三侧壁GR1_SS3和第二图案GR2的第三侧壁GR2_SS3之间的距离d3。
第一绝缘层510的设置在第一电极210和第二电极220的未形成第一图案GR1和第二图案GR2的部分上的部分可以包括第三台阶结构GR5,第三台阶结构GR5由第一电极210和第二电极220的侧表面部分210SS1和220SS2以及通孔层165形成。
发光元件ED可以设置成平行于衬底SUB的顶部表面。包括在发光元件ED中的半导体层可以在平行于衬底SUB的顶部表面的方向上顺序布置。在实施方式中,第一半导体层31、器件有源层33和第二半导体层32可以在发光元件ED中顺序地布置成平行于衬底SUB的顶部表面。
具体地,在从发光元件ED的一个端部到另一端部截取的剖视图中,第一半导体层31、器件有源层33、第二半导体层32和器件电极层37可以在平行于衬底SUB的顶部表面的方向上依次形成。
发光元件ED可以设置在第一绝缘层510上,使得发光元件ED的第一端部可以设置在第一图案GR1的底部表面GR1_BS上并且发光元件ED的第二端部可以设置在第二图案GR2的底部表面GR2_BS上。发光元件ED的两个端部可以通过第一绝缘层510的由第一图案GR1和第二图案GR2形成的第一台阶结构GR3引导成放置在第一图案GR1和第二图案GR2上。
发光元件ED的直径W_ED可以大于第一图案GR1的厚度t3。第一绝缘层510的厚度t4可以小于第一图案GR1的厚度t3。由于发光元件ED的直径W_ED大于第一图案GR1的厚度t3并且第一绝缘层510的厚度t4小于第一图案GR1的厚度t3,所以发光元件ED的至少一部分可以与第一图案GR1的第三侧壁GR1_SS3隔开并且面向第一图案GR1的第三侧壁GR1_SS3。因此,从发光元件ED的第一端部发射的光可以入射到第一图案GR1的第三侧壁GR1_SS3上并由第一图案GR1的第三侧壁GR1_SS3反射。
第二绝缘层520和第三绝缘层530可以设置在发光元件ED上。第二绝缘层520和第三绝缘层530可以设置成围绕发光元件ED的外表面。第二绝缘层520和第三绝缘层530可以设置成在设置发光元件ED的区域中围绕发光元件ED的外表面,并且可以在未设置发光元件ED的区域中设置在第一绝缘层510上。在设置发光元件ED的区域中,第一绝缘层510的第二台阶结构GR4和发光元件ED之间的间隙可以用包括在第二绝缘层520中的材料填充。在未设置发光元件ED的区域中,第二绝缘层520和第三绝缘层530可以设置在第三台阶结构GR5中。
第一接触电极710和第二接触电极720可以设置在第二绝缘层520和第三绝缘层530上。第一接触电极710和第二接触电极720可以设置在发光元件ED的两个端部上,以不仅围绕发光元件ED的两个端部而且围绕发光元件ED的两个端部的外表面。第一接触电极710可以设置在第一图案GR1的侧表面和底部表面上,且第二接触电极720可以设置在第二图案GR2的侧表面和底部表面上。
图12是根据实施方式的显示设备的沿图7的线IIIa-IIIa'截取的示意性剖视图。
图12的实施方式与图9的实施方式的不同之处至少在于第一绝缘层510_1的厚度t4与第一图案GR1的厚度t3相同。由于第一绝缘层510_1的厚度t4与第一图案GR1的厚度t3相同,所以发光元件ED的两个端部可以不面向第一图案GR1的第三侧壁GR1_SS3和第二图案GR2的第三侧壁GR2_SS3。即使在这种情况中,第一绝缘层510_1可以包括反映第一电极210和第二电极220中由第一图案GR1和第二图案GR2形成的高度差的台阶结构GR3。因此,发光元件ED的两个端部可以通过第一绝缘层510_1的台阶结构GR3布置在第一图案GR1和第二图案GR2上。
图13是示出根据实施方式的设置在显示设备的发射区域中的第一电极和第二电极、第一图案、第二图案和发光元件的相关布置的示意性局部平面图。
图13的实施方式与图7的实施方式的不同之处至少在于,第一图案GR1_1在第一方向DR1上的宽度Wx1不同于与该第一图案GR1_1对应的第二图案GR2_1在第一方向DR1上的宽度Wx2。即使在这种情况中,第一图案GR1_1在第二方向DR2上的宽度Wy1可以与第二图案GR2_1在第二方向DR2上的宽度Wy2相同,并且第一图案GR1_1的第三侧壁GR1_SS3和第二图案GR2_1的第三侧壁GR2_SS3之间的距离d3可以大于发光元件ED的长度h。因此,由于第一图案GR1_1的第三侧壁GR1_SS3和第二图案GR2_1的第三侧壁GR2_SS3之间的距离d3形成为大于发光元件ED的长度h,即使第一图案GR1_1在第一方向DR1上的宽度Wx1不同于第二图案GR2_1在第一方向DR1上的宽度Wx2,也可以将每个发光元件ED的两个端部引导成稳定地安装在第一图案GR1_1和第二图案GR2_1上。
图14是根据实施方式的显示设备的像素的示意性平面图。图15是示出图14的显示设备的发射区域中的第一电极和第二电极、第一图案、第二图案和发光元件的布局的示意性局部平面图。图16是沿图15的线IVa-IVa'截取的示意性剖视图。图17是沿图15的线IVb-IVb'截取的示意性剖视图。
图14至图17的实施方式与图2的实施方式的不同之处至少在于像素PX_1包括发光元件ED_1,该发光元件ED_1包括第一发光元件ED1和第二发光元件ED2。
参照图14至图17,发光元件ED_1可以包括第一发光元件ED1和第二发光元件ED2。第一发光元件ED1可以是其两个端部设置在第一图案GR1和第二图案GR2上的发光元件,且第二发光元件ED2可以是其两个端部设置在第一电极210的顶部表面210US和第二电极220的顶部表面220US上的发光元件。第一发光元件ED1可对应于前述实施方式之一的发光元件ED,因且此,下文将描述第二发光元件ED2。
每个第二发光元件ED2的两个端部可以设置在第一电极210的顶部表面210US和第二电极220的顶部表面220US上。由于第一电极210的设置有第二发光元件ED2的部分的厚度t1大于第一电极210的形成有第一图案GR1的部分的厚度t2,因此第二发光元件ED2可以位于比第一发光元件ED1高的水平高度处。第一发光元件ED1的高度和第二发光元件ED2的高度可以相差第一图案GR1的厚度t3。
在总结详细描述时,本领域技术人员将理解,在实质上不脱离本公开的原理的情况下,可以对实施方式进行诸多改变和修改。因此,本公开的公开的实施方式仅在一般和描述性的意义上使用,而不是出于限制的目的。
Claims (10)
1.一种显示设备,包括:
第一电极,设置在衬底上,
第二电极,设置在所述衬底上,所述第二电极在第一方向上与所述第一电极隔开且面向所述第一电极,以及
多个发光元件,在长度方向上延伸并且具有分别设置在所述第一电极和所述第二电极上的两端,其中,
所述第一电极包括多个第一图案,所述多个第一图案从所述第一电极的顶部表面以及从所述第一电极的面向所述第二电极的侧表面凹入,以及
所述第二电极包括多个第二图案,所述多个第二图案从所述第二电极的顶部表面以及从所述第二电极的面向所述第一电极的侧表面凹入。
2.根据权利要求1所述的显示设备,其中,
所述第一电极在与所述第一方向相交的第二方向上延伸,
所述多个第一图案设置成在所述第二方向上彼此隔开,
所述第二电极在所述第二方向上延伸,以及
所述多个第二图案设置成在所述第二方向上彼此隔开。
3.根据权利要求2所述的显示设备,其中,
所述多个第一图案中的每一个设置为分别与所述多个第二图案中的每一个一一对应,以及
所述多个第一图案中的每一个在所述第一方向上面向所述多个第二图案中相应的一个。
4.根据权利要求3所述的显示设备,其中,所述多个发光元件中的每一个的直径小于所述多个第一图案中的每一个在所述第二方向上的宽度和所述多个第二图案中的每一个在所述第二方向上的宽度。
5.根据权利要求3所述的显示设备,其中,
所述多个第一图案中在所述第二方向上相邻的两个第一图案之间的距离是均匀的,以及
所述多个第二图案中在所述第二方向上相邻的两个第二图案之间的距离是均匀的。
6.根据权利要求1所述的显示设备,其中,
所述多个第一图案中的每一个包括侧壁和底部表面,所述第一图案的所述侧壁从所述第一电极的所述顶部表面和所述侧表面延伸,所述第一图案的所述底部表面从所述第一电极的所述侧表面延伸,并且连接到所述多个第一图案中相应的一个的所述侧壁,
所述多个第二图案中的每一个包括侧壁和底部表面,所述第二图案的所述侧壁从所述第二电极的所述顶部表面和所述侧表面延伸,所述第二图案的所述底部表面从所述第二电极的所述侧表面延伸,并且连接到所述多个第二图案中相应的一个的所述侧壁,以及
所述多个第一图案中的每一个的所述侧壁面向所述多个第二图案的每一个的所述侧壁。
7.根据权利要求6所述的显示设备,其中,
所述多个第一图案中的每一个的所述侧壁包括:
第一侧壁,从所述第一电极的所述顶部表面和所述侧表面延伸,
第二侧壁,面向所述多个第一图案中相应的一个的所述第一侧壁,以及
第三侧壁,从所述第一电极的所述顶部表面延伸并且连接所述多个第一图案中相应的一个的所述第一侧壁和所述第二侧壁,
所述多个第二图案中的每一个的所述侧壁包括:
第一侧壁,从所述第二电极的所述顶部表面和所述侧表面延伸;
第二侧壁,面向所述多个第二图案中相应的一个的所述第一侧壁;以及
第三侧壁,从所述第二电极的所述顶部表面延伸并且连接所述多个第二图案中相应的一个的所述第一侧壁和所述第二侧壁,以及
其中,所述多个第一图案中的每一个的所述第三侧壁在所述第一方向上与所述多个第二图案中的每一个的所述第三侧壁隔开且面向所述多个第二图案中的每一个的所述第三侧壁,以及
其中,所述多个第一图案中的每一个的所述第三侧壁与所述多个第二图案中的每一个的所述第三侧壁之间在所述第一方向上的距离大于所述多个发光元件中的每一个在所述长度方向上的长度。
8.根据权利要求6所述的显示设备,其中,
所述多个发光元件中的每一个的第一端部设置在所述多个第一图案中相应的一个的所述底部表面上,以及
所述多个发光元件中的每一个的第二端部设置在所述多个第二图案中相应的一个的所述底部表面上。
9.根据权利要求1所述的显示设备,其中,
所述多个第一图案中的每一个的厚度小于所述第一电极的厚度,以及
所述多个第二图案中的每一个的厚度小于所述第二电极的厚度,以及
其中,所述多个第一图案中的每一个的所述厚度和所述多个第二图案中的每一个的所述厚度小于所述多个发光元件中的每一个的直径。
10.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述多个发光元件包括第一发光元件,所述第一发光元件具有分别设置在所述第一图案和所述第二图案上的两端,以及
其中,所述多个发光元件包括第二发光元件,所述第二发光元件具有分别设置在所述第一电极的所述顶部表面上和所述第二电极的所述顶部表面上的两端。
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