CN117897817A - 包括半导体发光器件的显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
实施例的显示装置的制造方法包括:将发光器件自对准到与第一组装配线和第二组装配线重叠的平坦化层的开口部内侧的步骤;在平坦化层和发光器件上依次形成导电层和有机层的步骤;通过对有机层进行灰化(ashing)来去除有机层的第一部分上的第二部分的步骤;以及通过蚀刻(etching)与第二部分对应的导电层来形成接触电极的步骤,接触电极与发光器件下侧的第一半导体层侧面相接。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置及其制造方法,更详细而言,涉及一种利用半导体发光器件(Light Emitting Diode)的显示装置及其制造方法。
背景技术
用于计算机的显示器、TV、手机等的显示装置有自行发光的有机发光显示器(Organic Light Emitting Display;OLED)等和需要额外的光源的液晶显示器(LiquidCrystal Display;LCD)、微LED显示器(Micro Light Emitting Diode Display)等。
微LED显示器是将作为具有100μm以下的直径或截面积的半导体发光器件的微LED用作显示器件的显示器。
微LED显示器将作为半导体发光器件的微LED用作显示器件,因此在明暗比、响应速度、颜色再现率、视野角、明度、分辨率、寿命、发光效率或亮度等很多特性上具有优异的性能。
尤其,微LED显示器可以以模块方式分离、结合画面,从而具有尺寸或分辨率调节自由的优点以及能够实现柔性显示器的优点。
然而,大型微LED显示器需要几百万个以上的微LED,因此存在难以将微LED快速且准确地转移到显示面板的技术问题。另一方面,向基板转移半导体发光器件的方法有拾放工艺(pick and place process)、激光剥离法(Laser Lift-off method)或自组装方式(self-assembly method)等。
其中,自组装方式是半导体发光器件在流体内自行寻找组装位置的方式,是有利于实现大屏幕的显示装置的方式。
另一方面,在流体内转移发光器件的情况下,发生组装配线被流体腐蚀的问题。由于组装配线的腐蚀,可能会发生电短路,并且可能会发生组装不良的问题。另外,若用于驱动发光器件的配线与发光器件未准确地对准,则可能会发生短路不良的问题。
发明内容
发明所要解决的问题
实施例的目的在于,提供一种通过使连接组装配线和发光器件的接触电极与发光器件的第一半导体层自对准,从而提高发光器件的组装率的显示装置及其制造方法。
另外,实施例的目的在于,提供一种能够通过防止接触电极形成在第二半导体层上来改善由接触电极引起的光效率降低的显示装置及其制造方法。
另外,实施例的目的在于,提供一种通过将接触电极形成为仅使接触电极与第一半导体层电连接,由此改善短路不良的显示装置及其制造方法。
另外,实施例的目的在于,提供一种使接触电极因外部的异物而发生的不良最小化的显示装置及其制造方法。
另外,实施例的目的在于,提供一种使在形成显示装置时发光器件的游动最小化的显示装置及其制造方法。
另外,实施例的目的在于,提供一种使组装配线的腐蚀最小化的显示装置及其制造方法。
另外,实施例的目的在于,提供一种能够将在发光器件自组装时施加彼此不同的电压的一对组装配线用作连接发光器件的第一半导体层和驱动晶体管的电极的显示装置及其制造方法。
实施例的目的不限于以上提及的目的,本领域的技术人员可以通过以下的记载清楚地理解未提及的其他目的。
解决问题的技术方案
实施例的显示装置可以包括:基板;第一组装配线和第二组装配线,在所述基板上彼此隔开配置;平坦化层,配置在所述第一组装配线和所述第二组装配线上,具有与所述第一组装配线和所述第二组装配线重叠的开口部;发光器件,配置在所述开口部的内侧,并且包括第一半导体层和所述第一半导体层上的第二半导体层;以及接触电极,将所述第一组装配线和所述第二组装配线与所述第一半导体层电连接。
所述接触电极可以与所述第一半导体层的侧面以及与所述开口部重叠的所述第一组装配线的一部分和所述第二组装配线的一部分相接。
另外,在实施例中,还可以包括所述第一组装配线和所述第二组装配线与所述第一半导体层之间的钝化层,所述钝化层可以包括接触孔,所述接触孔在所述开口部露出所述第一组装配线和所述第二组装配线。
另外,在实施例中,所述接触电极可以在所述开口部覆盖所述平坦化层的侧面。
另外,在实施例中,所述接触电极的一端可以与向所述第二半导体层的外侧凸出的所述第一半导体层的顶面一部分相接。
另外,在实施例中,还可以包括在所述开口部覆盖所述接触电极的有机层的第一部分,所述第一部分的顶面可以配置在所述第二半导体层的顶面和所述接触电极的最上端部之间。
另外,在实施例中,所述有机层在所述开口部与所述平坦化层的侧面隔开,所述接触电极的最上端部可以配置在所述有机层和所述开口部处的所述平坦化层的侧面之间。
另外,在实施例中,所述有机层在所述开口部与所述平坦化层的侧面相接,所述有机层可以覆盖所述接触电极的最上端部。
另外,在实施例中,还包括覆盖所述发光器件的一部分的固定部,所述第一半导体层的侧面中的一部分可以与所述固定部相接,所述第一半导体层的侧面中的其余部分可以与所述接触电极相接。
另外,在实施例中,还包括在所述开口部覆盖所述接触电极的有机层的第一部分,所述第一部分和所述接触电极可以与所述固定部一起包围所述发光器件。
另外,在实施例中,还可以包括保护膜,所述保护膜配置在所述第二半导体层的侧面和所述第一半导体层的顶面的一部分。
另外,在实施例中,所述接触电极的一端可以配置在所述保护膜上。
另外,在实施例中,还可以包括保护膜,所述保护膜与所述第二半导体层的侧面和所述第一半导体层的顶面的一部分相接。
另外,在实施例中,所述保护膜和所述固定部彼此隔开,所述接触电极可以包围所述发光器件。
另外,在实施例中,所述接触电极可以配置在所述保护膜和所述固定部之间。
另外,实施例的包括半导体发光器件的显示装置的制造方法包括:将发光器件自对准到与第一组装配线和第二组装配线重叠的平坦化层的开口部内侧的步骤;在所述平坦化层和所述发光器件上依次形成导电层和有机层的步骤;通过灰化(ashing)所述有机层来去除所述有机层的第一部分上的第二部分的步骤;以及通过蚀刻(etching)与所述第二部分对应的所述导电层来形成接触电极的步骤,所述接触电极可以与所述发光器件下侧的第一半导体层侧面相接。
另外,在实施例中,去除所述有机层的所述第二部分的步骤可以是通过去除所述第二部分来露出所述发光器件的上侧的第二半导体层,并且保留包围所述发光器件下侧的所述第一半导体层的所述有机层的第一部分的步骤。
另外,在实施例中,还可以包括在形成所述接触电极后去除所述有机层的所述第一部分的步骤。
另外,在实施例中,还包括使所述有机层的所述第一部分回流(reflow)的步骤,回流的所述第一部分可以覆盖所述接触电极的最上端部。
另外,在实施例中,还包括在所述开口部处的所述平坦化层的侧面一部分和所述发光器件之间形成固定部的步骤,依次形成所述导电层和所述有机层的步骤可以是在所述固定部、所述发光器件以及所述平坦化层上依次形成所述导电层和所述有机层的步骤。
另外,在实施例中,还包括:在所述第一组装配线和所述第二组装配线上依次形成钝化层和所述平坦化层的步骤;在所述平坦化层形成所述开口部的步骤;以及将所述发光器件自对准到所述开口部的内侧之后,在配置于所述开口部内侧的所述钝化层形成用于露出所述第一组装配线和所述第二组装配线的接触孔的步骤,所述接触电极可以与从所述接触孔露出的所述第一组装配线和所述第二组装配线相接。
发明效果
根据实施例,具有能够将用于发光器件的自组装的配线也用作用于驱动发光器件的配线的技术效果。
另外,实施例具有通过对准成使接触电极仅与发光器件的第一半导体层电连接,从而能够改善在接触电极不对准时短路不良或光效率降低的技术效果。
另外,实施例具有能够使接触电极与发光器件的第二半导体层和辅助电极电绝缘的技术效果。
另外,实施例具有能够保护接触电极免受外部的异物的影响的技术效果。
另外,实施例具有能够稳定地连接发光器件和接触电极的技术效果。
另外,实施例具有能够在自组装后使发光器件的游动最小化的技术效果。
另外,实施例具有能够使复数个组装配线的腐蚀和短路不良最小化的技术效果。
另外,实施例具有能够降低用于驱动发光器件的电压的技术效果。
实施例的效果不限于以上例示的内容,更多样的效果包含在说明书内。
附图说明
图1是实施例的显示装置的概略性的俯视图。
图2是实施例的显示装置的概略性的放大俯视图。
图3是实施例的显示装置的剖视图。
图4a至图4c是用于说明实施例的显示装置的制造方法的工序图。
图5a至图5e是用于说明实施例的显示装置的接触电极形成过程的工序图。
图6是第二实施例的显示装置的剖视图。
图7是第三实施例的显示装置的概略性的放大俯视图。
图8是第三实施例的显示装置的剖视图。
图9是第四实施例的显示装置的剖视图。
图10是第五实施例的显示装置的概略性的放大俯视图。
图11是第五实施例的显示装置的剖视图。
图12a至图12d是用于说明第五实施例的显示装置的制造方法的工序图。
图13至图16是第六实施例至第八实施例的显示装置的剖视图。
图17是第九实施例的显示装置的剖视图。
图18是第九实施例的显示装置的概略性的放大俯视图。
具体实施方式
以下,将参照附图详细说明本说明书中公开的实施例。以下说明中使用的构成要素的后缀“模块”和“部”出于考虑说明书的容易撰写而赋予或混用,它们本身并不具有彼此区分的含义或作用。并且,附图是用于使本说明书中公开的实施例容易理解,本说明书中公开的技术思想并不受附图限制。并且,当提及层、区域或基板等要素存在于另一构成要素“上(on)”时,应理解为其可以直接存在于另一要素上,或者它们之间还可以存在其它中间要素。
本说明书中所说明的显示装置可以包括数字TV、手机、智能电话(smart phone)、笔记本电脑(laptop computer)、数字广播终端、个人数字助理(PDA:personal digitalassistants)、便携式多媒体播放器(PMP:portable multimedia player)、导航仪、触屏平板PC(Slate PC)、平板PC(Tablet PC)、超级本(Ultra-Book)、台式计算机等。然而,即使是后续开发的新产品形式,本说明书中记载的实施例的构成也可以应用于能够显示的装置。
以下,参照附图,对实施例进行说明。
图1是实施例的显示装置的概略性的俯视图。为了便于说明,图1中仅示出了显示装置100的各种构成要素中的基板110和复数个子像素SP。
实施例的显示装置100可以包括在薄且柔软的基板上制造的柔性显示器(flexibledisplay)。柔性显示器保持现有的平板显示器的特性,并且可以像纸一样弯曲或卷曲。
在柔性显示器中,可以通过独立地控制以矩阵形式配置的单位像素(unit pixel)的发光来实现视觉信息。单位像素是指用于实现一种颜色的最小单位。柔性显示器的单位像素可以由发光器件来实现。在实施例中,发光器件可以是Micro-LED或Nano-LED,但不限于此。基板110是用于支撑显示装置100中包括的各种构成要素的结构,可以由绝缘物质构成。例如,基板110可以由玻璃或树脂等构成。另外,基板110可以包括高分子或塑料,也可以由具有柔性(flexibility)的物质构成。
基板110包括显示区域AA和非显示区域NA。
显示区域AA是通过配置复数个子像素SP来显示图像的区域。复数个子像素SP中的每一个子像素是发光的单个单位,复数个子像素SP中的每一个子像素形成有发光器件130和驱动电路。例如,复数个子像素SP可以包括红色子像素SP、绿色子像素SP、蓝色子像素SP和/或白色子像素SP等,但不限于此。以下,假设复数个子像素SP包括红色子像素SP、绿色子像素SP以及蓝色子像素SP进行说明,但不限于此。
非显示区域NA作为不显示图像的区域,是配置用于驱动配置于显示区域AA的子像素SP的各种配线、驱动IC等的区域。例如,在非显示区域NA可以配置有诸如栅极驱动器IC、数据驱动器IC的各种IC和驱动电路等。另一方面,非显示区域NA可以位于基板110的背面即没有子像素SP的面,或者省略,并不限于图示。实施例的显示装置100可以以有源矩阵(AM,Active Matrix)方式或无源矩阵(PM,Passive Matrix)方式来驱动发光器件。
以下,为了对复数个子像素SP进行详细说明,一起参照图2和图3。
图2是实施例的显示装置的概略性的放大俯视图。图3是实施例的显示装置的剖视图。参照图2和图3,实施例的显示装置100可以包括基板110、缓冲层111、栅极绝缘层112、第一钝化层113、第一平坦化层114、第二钝化层115、第二平坦化层116、第三平坦化层117、保护层118、黑色矩阵BM、遮光层LS、驱动晶体管DTR、半导体发光器件130、组装配线120、连接电极123、接触电极CE以及像素电极PE。
参照图2和图3,遮光层LS可以配置在基板110上。遮光层LS阻断从基板110的下部入射到后述的驱动晶体管DTR的有源层ACT的光。在遮光层LS阻断入射到驱动晶体管DTR的有源层ACT的光,从而可以使泄漏电流最小化。
缓冲层111可以配置在基板110和遮光层LS上。缓冲层111可以减少水分或杂质通过基板110渗透。例如,缓冲层111可以由硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)的单层或复数层构成,但不限于此。只是,根据基板110的种类或晶体管的种类,缓冲层111也可以省略,但不限于此。
驱动晶体管DTR可以配置在缓冲层111上。驱动晶体管DTR包括有源层ACT、栅极电极GE、源极电极SE以及漏极电极DE。
有源层ACT可以配置在缓冲层111上。有源层ACT可以由诸如氧化物半导体、非晶硅或多晶硅的半导体物质构成,但不限于此。
栅极绝缘层112可以配置在有源层ACT上。栅极绝缘层112是用于使有源层ACT和栅极电极GE绝缘的绝缘层,可以由硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)的单层或复数层构成,但不限于此。
栅极电极GE可以配置在栅极绝缘层112上。栅极电极GE可以与驱动晶体管DTR的源极电极SE电连接。栅极电极GE可以由导电性物质,例如铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)、钛(Ti)、铬(Cr)或它们的合金构成,但不限于此。
第一钝化层113可以配置在栅极电极GE上。在第一钝化层113形成有用于将源极电极SE和漏极电极DE分别连接到有源层ACT的接触孔。第一钝化层113是用于保护第一钝化层113下部的构成的绝缘层,可以由硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)的单层或复数层构成,但不限于此。
与第一有源层ACT电连接的源极电极SE和漏极电极DE可以配置在第一钝化层113上。源极电极SE和漏极电极DE可以由导电性物质,例如铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)、钛(Ti)、铬(Cr)或它们的合金构成,但不限于此。
第一平坦化层114可以配置在驱动晶体管DTR上。第一平坦化层114可以使配置有复数个晶体管的基板110的上部平坦化。第一平坦化层114可以由单层或复数层构成,例如,可以由丙烯酸(acryl)系有机物质构成,但不限于此。
复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122以及连接电极123可以配置在第一平坦化层114上。
首先,复数个组装配线120是在制造显示装置100时产生用于对准复数个发光器件130的电场,驱动显示装置100时向复数个发光器件130供应低电位电源电压的配线。因此,组装配线120可以被称为低电位电源配线。复数个组装配线120沿配置于同一线的复数个子像素SP在列方向上配置。复数个组装配线120可以配置成,与配置于同一列的复数个子像素SP重叠。例如,在配置于同一列的子像素SP可以配置有一个第一组装配线121和第二组装配线122。
复数个组装配线120可以包括复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122。在驱动显示装置100时,在复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122可以以交流施加相同的低电位电压。复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122可以交替配置。并且,在复数个子像素SP中的每一个子像素中,一个第一组装配线121和一个第二组装配线122可以彼此相邻配置。
复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122可以由导电性物质,例如铜(Cu)和铬(Cr)等物质构成,但不限于此。
复数个第一组装配线121可以包括第一导电层121a和第一包覆层121b。第一导电层121a可以配置在第一平坦化层114上。第一包覆层121b可以与第一导电层121a相接。例如,第一包覆层121b可以配置成,覆盖第一导电层121a的顶面和侧面。并且,第一导电层121a可以具有比第一包覆层121b更厚的厚度。
第一包覆层121b由比第一导电层121a更耐腐蚀的物质构成,从而具有在制造显示装置100时可以使由第一组装配线121的第一导电层121a和第二组装配线122的第二导电层122a之间的迁移(migration)引起的短路不良最小化的技术效果。例如,第一包覆层121b可以由钼(Mo)、钼钛(MoTi)等构成,但不限于此。
如上所述,复数个第二组装配线122中的每一个第二组装配线可以配置在配置于同一线的复数个子像素SP,复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122可以彼此隔开配置。
复数个第二组装配线122中的每一个第二组装配线包括第二导电层122a和第二包覆层122b。第二导电层122a配置在第一平坦化层114上。并且,第二包覆层122b可以与第二导电层122a相接而电连接。例如,第二包覆层122b可以配置成,覆盖第二导电层122a的顶面和侧面。并且,第二导电层122a可以具有比第二包覆层122b更厚的厚度。
并且,与第一包覆层121b相同地,第二包覆层122b由比第二导电层122a更耐腐蚀的物质构成,从而在制造显示装置100时,可以使由第一组装配线121和第二组装配线122之间的迁移引起的短路不良最小化。例如,第二包覆层122b可以由钼(Mo)、钼钛(MoTi)等构成,但不限于此。
连接电极123配置在复数个子像素SP中的每一个子像素。连接电极123是用于电连接发光器件130和驱动晶体管DTR的电极,包括第一连接层123a和第二连接层123b。连接电极123可以通过形成于第一平坦化层114的接触孔与驱动晶体管DTR的源极电极SE和漏极电极DE中的一方电连接。例如,第一连接层123a在与第一组装配线121的第一导电层121a同一层上由与第一导电层121a相同的物质形成,可以通过形成于第一平坦化层114的接触孔与驱动晶体管DTR电连接,第二连接层123b在与第一包覆层121b同一层上由与第一包覆层121b相同的物质形成,可以覆盖第一连接层123a的顶面和侧面。
第二钝化层115可以配置在第一组装配线121、第二组装配线122以及连接电极123上。第二钝化层115是用于保护第二钝化层115下部的构成的绝缘层,可以由硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)的单层或复数层构成,但不限于此。另外,第二钝化层115可以起到在制造显示装置100时用于防止第一组装配线121和第二组装配线122之间的短路不良或腐蚀的绝缘层的功能。
接着,第二平坦化层116可以配置在复数个第二组装配线122上。第二平坦化层116可以由单层或复数层构成,例如,可以由丙烯酸(acryl)系有机物质构成,但不限于此。
另一方面,第二平坦化层116包括用于分别安置复数个发光器件130的复数个开口部116a。可以在复数个子像素SP中每一个子像素配置复数个开口部116a。例如,可以在一个子像素SP仅配置一个开口部116a,但是也可以在一个子像素SP配置复数个开口部116a,但不限于此。
复数个开口部116a是供复数个发光器件130插入的部分,也可以被称为袋。复数个开口部116a可以形成为与复数个组装配线120重叠。一个开口部116a可以与一个子像素SP中彼此相邻配置的第一组装配线121和第二组装配线122重叠。例如,第一组装配线121的第一包覆层121b和第二组装配线122的第二包覆层可以与开口部116a重叠。
在复数个开口部116a可以配置有复数个发光器件130。复数个发光器件130是由电流发光的发光器件130。复数个发光器件130可以包括发出红色光、绿色光、蓝色光等的发光器件130,可以通过它们的组合来实现包括白色在内的各种颜色的光。例如,发光器件130可以是LED(Light Emitting Diode)或微LED,但不限于此。
发光器件130可以包括第一半导体层131、发光层132、第二半导体层133、辅助电极134以及保护膜135。
第一半导体层131可以配置在第二钝化层115上,第二半导体层133可以配置在第一半导体层131上。第一半导体层131和第二半导体层133可以是在特定物质中掺杂n型和p型杂质而形成的层。例如,第一半导体层131和第二半导体层133可以包括AlInGaP系半导体层,例如,可以是在铟铝磷化物(InAlP)、砷化镓(GaAs)等物质中掺杂p型或n型杂质的层。并且,p型杂质可以是镁、锌(Zn)、铍(Be)等,n型杂质可以是硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)等,但不限于此。
另一方面,第一半导体层131的一部分可以向第二半导体层133外侧凸出而配置。例如,第一半导体层131的顶面可以由与第二半导体层133的底面重叠的部分和配置在第二半导体层133的底面外侧的部分构成。只是,第一半导体层131和第二半导体层133的尺寸和形状可以多样地变形,并不限于此。
发光层132可以配置在第一半导体层131和第二半导体层133之间。发光层132可以从第一半导体层131和第二半导体层133接收空穴和电子而发光。发光层132可以由单层或多量子阱(Multi-Quantum Well,MQW)结构构成,例如,可以由氮化铟镓(InGaN)或氮化镓(GaN)等构成,但是不限于此。
辅助电极134可以配置在第二半导体层133的顶面。辅助电极134是电连接后述的像素电极PE和第二半导体层133的电极。辅助电极134可以由ITO(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)或IZO(Indium Zinc Oxide:氧化铟锌)等透明导电物质构成,但不限于此。
配置有包围第一半导体层131的一部分、发光层132以及第二半导体层133的保护膜135。通过形成保护膜135来保护发光器件130的第一半导体层131、发光层132以及第二半导体层133,可以防止在形成后述的接触电极CE和像素电极PE时的短路不良。保护膜135可以覆盖发光器件130的外侧面中的至少发光器件130的侧面。例如,保护膜135可以配置成覆盖第一半导体层131的侧面和顶面、发光层132的侧面、向第二半导体层133外侧凸出的第一半导体层131的顶面以及辅助电极134。只是,保护膜135也可以仅覆盖第二半导体层133的侧面和发光层132的侧面或者覆盖第一半导体层131的侧面一部分,但不限于此。
在开口部116a的内侧可以配置有接触电极CE。接触电极CE是将与开口部116a重叠的第一组装配线121和第二组装配线122与发光器件130的第一半导体层131电连接的电极。在与开口部116a重叠的第二钝化层115的一部分形成用于露出组装配线120的接触孔之后,在开口部116a的内侧形成接触电极CE,从而可以将第一组装配线121和第二组装配线122与发光器件130的第一半导体层131电连接。
接触电极CE可以与开口部116a处的第二平坦化层116的侧面、开口部116a处的从第二钝化层115露出的第一组装配线121的第一包覆层121b和第二组装配线122的第二包覆层122b以及第一半导体层131的侧面相接。并且,接触电极CE可以配置在向第二半导体层133外侧凸出的第一半导体层131上部、发光层132的侧面以及第二半导体层133的侧面。在这种情况下,利用包围发光层132和第二半导体层133的保护膜135,可以防止接触电极CE和第二半导体层133电连接而发生的短路不良。
另一方面,接触电极CE可以由导电性物质,例如,铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)、钛(Ti)、铬(Cr)或它们的合金构成。此时,在接触电极CE由反射特性优异的导电性物质形成的情况下,从发光器件130发出的光中朝发光器件130侧面的光可以由接触电极CE向发光器件130的上部反射,从而可以提高光效率。
第三平坦化层117可以配置在复数个发光器件130上。第三平坦化层117可以使配置复数个发光器件130的基板110上部平坦化,复数个发光器件130可以由第三平坦化层117稳定地固定到开口部116a的内侧。第三平坦化层117可以由单层或复数层构成,例如,可以由丙烯酸(acryl)系有机物质构成,但不限于此。
像素电极PE可以配置在第三平坦化层117上。像素电极PE是用于电连接复数个发光器件130和连接电极123的电极。像素电极PE可以通过形成于第三平坦化层117的接触孔与发光器件130的辅助电极134电连接,同时可以通过形成于第三平坦化层117、第二平坦化层116以及第二钝化层115的接触孔与连接电极123电连接。因此,发光器件130的辅助电极134、连接电极123以及驱动晶体管DTR可以通过像素电极PE电连接。
黑色矩阵BM可以配置在第三平坦化层117上。黑色矩阵BM可以配置在第三平坦化层117上的复数个子像素SP之间。黑色矩阵BM可以减少复数个子像素SP之间的混色。黑色矩阵BM可以由不透明的物质构成,例如,可以由黑色树脂(black resin)构成,但不限于此。
保护层118配置在像素电极PE、第三平坦化层117、黑色矩阵BM上。保护层118是用于保护保护层118下方的构成的层,可以由透光性环氧树脂、硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)的单层或复数层构成,但不限于此。
另一方面,复数个发光器件130可以由复数个组装配线120自组装到开口部116a的内侧。以下,参照图4a至图4c,说明复数个发光器件130的自组装工序。
图4a至图4c是用于说明实施例的显示装置的制造方法的工序图。图4a至图4c是用于说明将复数个发光器件130自组装到开口部116a的工序的工序图。
参照图4a,将发光器件130投入到填充有流体WT的腔室CB。流体WT可以包括水等,填充有流体WT的腔室CB可以是上部开放的形状。
接着,可以将母基板10定位到填充有发光器件130的腔室CB上。母基板10是由形成显示装置100的复数个基板110构成的基板,在复数个发光器件130自组装时可以使用还形成有复数个组装配线120和第二平坦化层116的母基板10。
并且,将形成第一组装配线121和第二组装配线122以及第二平坦化层116的母基板10定位到腔室CB上或者投入到腔室CB内。此时,可以将母基板10定位成,使第二平坦化层116的开口部116a和流体WT彼此面向。
接着,可以在母基板10上设置磁铁MG。沉入到腔室CB的底部或漂浮的复数个发光器件130可以由磁铁MG的磁力向母基板10侧移动。
此时,发光器件130可以包括磁性体以便由磁场移动。例如,发光器件130可以包括诸如铁或钴、镍的强磁性体物质。
接着,参照图4b和图4c,由磁铁MG移动到第二平坦化层116侧的发光器件130可以通过由第一组装配线121和第二组装配线122形成的电场自组装到开口部116a。
在复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122可以施加交流电压而形成电场。由于这种电场,发光器件130可以通过介电极化而具有极性。并且,介电极化的发光器件130可以由介电泳(Dielectrophoresis,DEP),即电场向特定方向移动或者被固定。因此,利用介电泳,可以将复数个发光器件130固定到第二平坦化层116的第一开口部116a内。
此时,复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122在驱动显示装置100时被施加相同的电压或者在制造显示装置100时被施加彼此不同的电压。为此,在制造显示装置100时,复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122连接于彼此不同的组装焊盘,从而可以施加彼此不同的电压。
与此相关地,参照图4c,在制造显示装置100时,在复数个发光器件130自组装时,复数个组装配线120可以与组装焊盘连接。具体而言,在母基板10上,与构成显示装置100的复数个基板110一起配置有复数个组装焊盘和复数个组装配线120连接部。
复数个组装焊盘是用于向复数个组装配线120施加电压的焊盘,可以与配置在构成母基板10的复数个基板110中的每一个基板的复数个组装配线120电连接。复数个组装焊盘可以形成在母基板10中的显示装置100的基板110外侧,若完成显示装置100的制造工序,则可以与显示装置100的基板110分离。例如,通过第一组装焊盘PD1向复数个第一组装配线121施加电压,通过第二组装焊盘PD2向复数个第二组装配线122施加电压,从而可以形成用于对准复数个发光器件130的电场。
此时,利用链路配线LL将配置在一个基板110上的复数个第一组装配线121连接到一起,将复数个第二组装配线122也连接到一起,从而可以将复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122分别容易地与组装焊盘连接。
例如,复数个第一组装配线121可以通过链路配线LL连接到一起,复数个第二组装配线122也可以通过链路配线LL连接到一起。在这种情况下,将配置在一个基板110上的复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122不分别与组装焊盘单独连接,而是可以通过电连接将复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122分别连接到一起的链路配线LL和组装焊盘来容易地向复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122施加用于发光器件130的自组装的电压。
因此,可以在将母基板10定位到投入复数个发光器件130的腔室CB之后,通过复数个组装焊盘向复数个组装配线120施加交流电压来形成电场,可以将复数个发光器件130容易地自组装到第二平坦化层116的开口部116a。
另一方面,参照图4b,在复数个发光器件130自组装时,第二钝化层115可以形成在整个开口部116a以防止第一组装配线121和第二组装配线122向流体WT露出。在自组装发光器件130期间,第二钝化层115可以形成为,覆盖与开口部116a重叠的第一组装配线121和第二组装配线122。因此,可以防止第一组装配线121和第二组装配线122向流体WT露出而腐蚀等不良。
接着,在利用复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122的电场将发光器件130固定到开口部116a内的状态下,可以将母基板10翻转180度。如果在未向复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122施加电压的状态下翻转母基板10,则复数个发光器件130可能从开口部116a内脱离。因此,可以在向复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122施加电压的状态下翻转母基板10,并进行后续工序。
并且,在完成复数个发光器件130的自组装工序之后,可以通过沿切割线切断母基板10来将其分离成复数个基板110。然后,可以通过将复数个第一组装配线121连接到一起的链路配线LL和将复数个第二组装配线122连接到一起的链路配线LL,可以容易地向复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122施加相同的电压。例如,在驱动显示装置100时,可以通过连接将复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122连接到一起的链路配线LL和驱动IC来向复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122施加电压。
在实施例的显示装置100及其制造方法中,具有能够将用于自组装复数个发光器件130的复数个组装配线120中的至少一部分用作向复数个发光器件130施加低电位电源电压的配线的技术效果。在制造显示装置100时,可以利用磁场使在流体WT内漂浮的复数个发光器件130移动到母基板10附近。
接着,可以通过向复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122施加彼此不同的电压来形成电场,复数个发光器件130可以利用电场自组装到复数个开口部116a内。此时,可以通过接触电极CE电连接复数个组装配线120和发光器件130的第一半导体层131来代替分开形成供应低电位电压的配线并将其连接到已自组装的复数个发光器件130,从而在驱动显示装置100时可以将复数个组装配线120用作向复数个发光器件130供应低电位电压的配线。
因此,实施例的显示装置100具有能够将复数个组装配线120用作复数个发光器件130的自组装以及用于复数个发光器件130的驱动的配线的技术效果。
在实施例的显示装置100及其制造方法中,复数个组装配线120包括包覆层121b、122b,在整个开口部116a形成第二钝化层115,从而可以减少复数个组装配线120腐蚀或者发生短路不良。复数个第一组装配线121由第一导电层121a和包围第一导电层121a且比第一导电层121a更耐腐蚀的第一包覆层121b构成,复数个第二组装配线122由第二导电层122a和包围第二导电层122a且比第二导电层122a更耐腐蚀的第二包覆层122b构成。在制造显示装置100时,可以通过将形成有复数个组装配线120的母基板10定位到流体WT内,从而可以自组装复数个发光器件130。在这种情况下,第一导电层121a和/或第二导电层122a向流体WT内露出,从而组装配线120可能被腐蚀,由此可能会发生短路不良。因此,可以由第一包覆层121b和第二钝化层115包围复数个第一组装配线121的第一导电层121a,可以由第二包覆层122b和第二钝化层115包围复数个第二组装配线122的第二导电层122a。
因此,复数个组装配线120由包括第一包覆层121b和第二包覆层122b的结构形成,在自组装复数个发光器件130期间,第二钝化层115覆盖与开口部116a重叠的复数个组装配线120,从而具有能够提高复数个组装配线120的可靠性的技术效果。
另一方面,在完成复数个发光器件130的自组装之后,必须形成接触电极CE,以将复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122与发光器件130的第一半导体层131连接。此时,接触电极CE可以与发光器件130的第一半导体层131自对准。即,可以通过将接触电极CE与发光器件130的第一半导体层131自对准而形成,可以防止由接触电极CE误对准引起的接触电极CE与辅助电极134和像素电极PE之间的短路不良。关于此,稍后参照图5a至图5e进行说明。
图5a至图5e是用于说明实施例的显示装置的接触电极形成过程的工序图。
参照图5a,如参照图4a至图4c所述那样,可以将发光器件130自组装到开口部116a的内侧。发光器件130可以安置在配置于开口部116a内侧的第二钝化层115上。
参照图5b,在开口部116a内侧,在配置于发光器件130外侧的第二钝化层115一部分形成接触孔CH。在开口部116a处,在第二平坦化层116的侧面和发光器件130之间的空间可以形成使第一组装配线121和第二组装配线122向第二钝化层115露出的接触孔CH。在覆盖第一组装配线121和第二组装配线122的第二钝化层115形成接触孔CH,从而可以露出第一组装配线121和第二组装配线122。
接着,在基板110正面依次形成导电层CL和有机层OL。具体而言,可以形成导电层CL以覆盖第二平坦化层116、第一组装配线121、第二组装配线122以及发光器件130,可以在导电层CL上形成有机层OL。尤其,导电层CL可以形成为,在开口部116a内侧,与从第二钝化层115的接触孔CH露出的第一组装配线121的顶面和第二组装配线122的顶面相接。导电层CL由铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)、钛(Ti)、铬(Cr)或它们的合金或ITO(Indium TinOxide)或IZO(Indium Zinc Oxide)等导电性物质构成,有机层OL可以由光刻胶等有机物质构成。
接着,参照图5c,通过对有机层OL进行灰化(ashing)工序,从而去除有机层OL的第二部分OL2。灰化工序是利用包含氧的等离子体等来分解或去除光刻胶或聚合物等有机物质的工序。
通过灰化工序,可以仅去除有机层OL的第二部分OL2且保留有机层OL的第一部分OL1。例如,在灰化工序时,去除有机层OL的第二部分OL2,从而在基板110上可以仅保留在开口部116a内侧包围发光器件130的侧面一部分的有机层OL的第一部分OL1。
在本说明书中,为了便于说明,将灰化工序时未去除的有机层OL的下侧部分定义为第一部分OL1,将灰化工序时被去除的有机层OL的上侧部分称为第二部分OL2,但本发明不限于此。
接着,参照图5d,通过蚀刻(etching)工序来去除从有机层OL露出的导电层CL的一部分。随着通过灰化工序去除有机层OL的第二部分OL2,导电层CL的一部分可以从有机层OL的第二部分OL2向外部露出。例如,在第二平坦化层116的顶面和开口部116a,第二平坦化层116的侧面上侧部分、覆盖发光器件130的上侧部分的导电层CL一部分可以从有机层OL露出。
并且,通过蚀刻工序,在第二平坦化层116的顶面和开口部116a去除第二平坦化层116的侧面上侧部分、覆盖发光器件130的上侧部分的导电层CL一部分,从而可以仅保留配置在有机层OL的第一部分OL1下方的导电层CL。即,有机层OL在蚀刻导电层CL时可以起到掩膜的功能,在蚀刻工序中,可以不去除由有机层OL覆盖的导电层CL的一部分。因此,在基板110上仅保留对应于有机层OL的第一部分OL1的导电层CL,从而可以形成接触电极CE。
并且,起到掩膜的功能的有机层OL的第一部分OL1配置成至少包围发光器件130的第一半导体层131,因此与第一半导体层131侧面相接的导电层CL可以保留在基板110上而不在蚀刻工序中去除。第一部分OL1的顶面可以比第二半导体层133的顶面配置于下方。因此,可以形成与第一半导体层131的侧面相接的接触电极CE。
另一方面,导电层CL可以在有机层OL的顶面和开口部116a处第二平坦化层116的侧面之间露出而被部分蚀刻。例如,在蚀刻工序时,一起去除在有机层OL的顶面和第二平坦化层116之间露出的导电层CL一部分,从而接触电极CE的最上端部可以比有机层OL的顶面配置于下方,也可以在有机层OL的侧面和开口部116a处第二平坦化层116的侧面之间形成中空空间X。例如,第一部分OL1的顶面可以配置在第二半导体层133的顶面和接触电极CE的最上端部之间。只是,根据蚀刻工序设计,与图5d所示不同地,接触电极CE的最上端部也可以形成为与有机层OL的第一部分OL1的顶面对应,但并不限于此。
接着,参照图5e,在形成接触电极CE后去除有机层OL的第一部分OL1。并且,在第二平坦化层116、接触电极CE以及发光器件130上依次形成第三平坦化层117、像素电极PE、黑色矩阵BM以及保护层118,由此可以完成显示装置100的制造工序。
有机层OL可以通过剥去(strip)工序去除。例如,有机层OL可以是光刻胶,可以利用化学物质来去除有机层OL。此时,有机层OL可以由与第二平坦化层116不同的物质形成。如果有机层OL和第二平坦化层116由相同的物质形成,则在去除有机层OL的剥去工序中,也可能会损坏第二平坦化层116。因此,有机层OL和第二平坦化层116可以由彼此不同的有机物质形成。
在现有技术中,为了形成接触电极,在发光器件上的基板正面形成导电层之后,形成了覆盖第一半导体层的侧面,使发光器件的上侧部分即,第二半导体层和辅助电极露出的光刻胶。并且,通过去除不与光刻胶重叠的导电层来形成了接触电极。只是,在由于工艺余量或误对准而光刻胶覆盖第二半导体层和辅助电极的一部分的情况下,因未去除与辅助电极和第二半导体层相接的导电层而也可能在辅助电极和接触电极之间发生短路不良。另外,由于接触电极的形成位置偏离,从而也可能阻碍从发光器件发出的光的行进。因此,存在在由于光刻胶的误对准等而接触电极的形成位置偏离的情况下,短路不良或光效率降低的问题。
与此不同地,实施例的显示装置100和显示装置100的制造方法可以通过有机层OL的灰化工序来将发光器件130的第一半导体层131和接触电极CE自对准。首先,在发光器件130的基板110正面可以一起形成用于形成接触电极CE的导电层CL和有机层OL。并且,通过对有机层OL进行灰化工序,可以仅保留有机层OL中位于开口部116a内侧的第一部分OL1,而去除有机层OL的第二部分OL2,可以露出覆盖发光器件130的辅助电极134和第二半导体层133的导电层CL。并且,通过进行蚀刻工序,可以去除从有机层OL露出的导电层CL一部分即,覆盖发光器件130的辅助电极134和第二半导体层133的导电层CL的一部分,由有机层OL的第一部分OL1覆盖的导电层CL一部分被保留而未去除,从而可以形成与第一半导体层131的侧面和第一组装配线121以及第二组装配线122相接的接触电极CE。
因此,通过进行灰化工序,可以在开口部116a的内侧仅保留包围发光器件130的第一半导体层131的有机层OL,仅保留与第一半导体层131侧面相接的导电层CL而蚀刻其余部分,从而具有能够容易地形成电连接发光器件130的第一半导体层131和复数个组装配线120的接触电极CE的技术效果。
图6是第二实施例的显示装置的剖视图。图6的显示装置600可以采用第一实施例的特征。例如,接触电极CE与第一半导体层131接触,从而具有能够电连接第一半导体层131和复数个组装配线120的技术效果。以下,以保护膜635和接触电极CE的形态为中心进行说明。
参照图6,发光器件630包括保护膜635。保护膜635配置成覆盖发光层132的侧面、第二半导体层133的顶面和侧面以及辅助电极134的顶面。此时,在第一半导体层131的顶面中向发光器件630和第二半导体层133的外侧凸出的第一半导体层131的顶面一部分未形成保护膜635。向发光层132和第二半导体层133的外侧凸出的第一半导体层131的顶面一部分和侧面可以从保护膜635露出。
接触电极CE配置成,覆盖第一半导体层131的侧面和从保护膜635露出的第一半导体层131的顶面一部分。接触电极CE与第一半导体层131的侧面和第一半导体层131的顶面一部分相接,从而可以与第一半导体层131电连接。
因此,第二实施例的显示装置600具有如下技术效果:可以通过从保护膜635最大限度地露出第一半导体层131来确保一半导体层131和接触电极CE的接触面积,从而可以稳定地连接发光器件630和接触电极CE。
保护膜635覆盖第二半导体层133、发光层132以及辅助电极134,而不覆盖向第二半导体层133和发光层132外侧凸出的第一半导体层131的顶面一部分和侧面。并且,接触电极CE可以与向第二半导体层133和发光层132外侧凸出的第一半导体层131的顶面和侧面相接。如果在制造显示装置600的过程中,由于高温工序而第一半导体层131的侧面和接触电极CE之间的粘合力下降且接触电极CE翘起,则可能会导致不良。但是,由于接触电极CE形成为与第一半导体层131的顶面相接,接触电极CE和第一半导体层131的接触面积增加,接触电极CE和第一半导体层131可以被稳定地连接。
因此,第二实施例的显示装置600具有技术效果:能够通过增加第一半导体层131和接触电极CE的接触面积来稳定地固定发光器件630和接触电极CE。
图7是第三实施例的显示装置的概略性的放大俯视图。图8是第三实施例的显示装置的剖视图。第三实施例可以采用第一实施例的特征。例如,接触电极CE与第一半导体层131接触,从而具有能够连接第一半导体层131和组装配线120的技术效果。以下,以有机层OL为中心进行说明。
参照图7和图8,在开口部116a内侧配置有有机层OL的第一部分OL1。有机层OL的第一部分OL1可以配置成,在开口部116a的内侧覆盖接触电极CE。有机层OL的第一部分OL1可以填充在开口部116a覆盖第二平坦化层116的侧面的接触电极CE一部分和覆盖发光器件130的第一半导体层131侧面的接触电极CE一部分之间的空间。除了接触电极CE的最上端部之外,接触电极CE的其余部分可以均由有机层OL的第一部分OL1覆盖。第一部分OL1的顶面可以配置在第二半导体层133的顶面和接触电极CE的最上端部之间。
另一方面,有机层OL的第一部分OL1可以是为了形成接触电极CE而形成在基板110正面的有机层OL的第一部分OL1。例如,如上述的图5c和图5d所示,为了形成接触电极CE,可以在基板110正面依次形成导电层CL和有机层OL,通过进行灰化工序,可以在开口部116a的内侧仅保留有机层OL的第一部分OL1。然后,通过进行蚀刻工序,可以去除导电层CL的未被有机层OL的第一部分OL1覆盖的其余部分,可以形成接触电极CE。最后,在未去除有机层OL的第一部分OL1的状态下,可以在有机层OL的第一部分OL1上依次形成第三平坦化层117、像素电极PE、斜坡以及保护层118,从而可以形成图7和图8的显示装置700。
此时,由于未通过剥去工序来去除有机层OL的第一部分OL1,因此有机层OL的第一部分OL1也可以由与第二平坦化层116相同的物质形成。只是,有机层OL也可以由与第二平坦化层116彼此不同的物质形成,但不限于此。
在第三实施例的显示装置700中,在形成接触电极CE时使用的有机层OL的第一部分OL1被保留而未去除,从而可以保护接触电极CE。在形成接触电极CE时,在基板110正面形成有机层OL,通过进行灰化工序,可以在开口部116a的内侧仅保留有机层OL的第一部分OL1。并且,通过进行蚀刻工序,可以仅保留与有机层OL的第一部分OL1对应的导电层CL,由此可以形成接触电极CE。
此时,保留有机层OL的第一部分OL1而不去除,从而可以保护接触电极CE。例如,通过去除有机层OL的第一部分OL1而接触电极CE露出的状态下,也可能会发生连接接触电极CE和发光器件130的上侧部分例如,第二半导体层133或辅助电极134的导电性异物。在这种情况下,接触电极CE和发光器件130的上侧部分可能会因导电性异物而发生短路不良。
因此,第三实施例的显示装置700具有如下技术效果:在形成接触电极CE时,保留覆盖接触电极CE的有机层OL的第一部分OL1而不去除,从而可以保护接触电极CE免受外部的异物的影响。
图9是第四实施例的显示装置的剖视图。第四实施例可以采用第三实施例的特征。例如,接触电极CE可以与第一半导体层131相接,有机层的第一部分OL1覆盖接触电极CE。以下,以有机层OL的第一部分OL1的形态为中心进行说明。
参照图9,有机层OL的第一部分OL1'可以覆盖所有接触电极CE。有机层OL的第一部分OL1'可以在接触电极CE上部,与开口部116a处第二平坦化层116的侧面和发光器件130的保护膜135相接,以覆盖接触电极CE的最上端部。在有机层OL的第一部分OL1'和第一开口部116a处第二平坦化层116的侧面之间以及有机层OL的第一部分OL1'和保护膜135之间的中空空间可以全部由第一部分OL1'填充。
有机层OL的第一部分OL1'回流(reflow),从而可以覆盖所有接触电极CE。例如,如图5d所示,若在形成有机层OL的第一部分OL1的状态下施加热量,则有机层OL的第一部分OL1具有流动性,第一部分OL1的上部的侧部可以部分向下流动并沿左右扩散。回流的第一部分OL1'中上部的侧部向下流动,并可以在开口部116a填充第二平坦化层116的侧面、有机层OL之间的中空空间、有机层OL以及保护膜135之间的中空空间例如,图5d中表示的X区域。因此,通过进行回流工序,可以改变第一部分OL1'的形状以使有机层OL的第一部分OL1'覆盖所有接触电极CE。
因此,在第四实施例的显示装置900中,通过进行回流工序,可以使有机层OL的第一部分OL1'具有覆盖所有接触电极CE的结构。在进行回流工序之前,接触电极CE最上端部的一部分可以在有机层OL的第一部分OL1和第二平坦化层116的侧面之间以及有机层OL的第一部分OL1和发光器件130之间的中空空间露出。并且,通过回流工序,可以使有机层OL的第一部分OL1'具有流动性,具有流动性的有机层OL的第一部分OL1'可以向下流动,以覆盖接触电极CE最上端部。因此,有机层OL的第一部分OL1'可以覆盖所有接触电极CE,以防止接触电极CE不向外部露出。
因此,第四实施例的显示装置900具有如下复合技术效果:随着有机层OL的第一部分OL1'形成为因回流而覆盖所有接触电极CE的结构,可以保护接触电极CE免受外部的影响,并且能够防止发生接触电极CE和其他构成之间的短路不良。
图10是第五实施例的显示装置的概略性的放大俯视图。图11是第五实施例的显示装置的剖视图。第五实施例的显示装置1000可以采用第一实施例的特征。例如,接触电极CE可以与第一半导体层131相接,与第一半导体层131和组装配线120电连接。以下,以固定部FX为中心进行说明。
参照图10和图11,在开口部116a配置有固定发光器件130的一部分的固定部FX。固定部FX配置成,在开口部116a内侧覆盖发光器件130的一部分。并且,发光器件130的第一半导体层131的侧面可以由与固定部FX相接的一部分和与接触电极CE相接的一部分构成。例如,如图10所示,固定部FX可以配置成覆盖发光器件130的左侧和右侧一部分,固定部FX也可以仅覆盖发光器件130的一部分,固定部FX的位置和数量不限于此。
固定部FX的一部分也可以向第二平坦化层116顶面延伸而配置。例如,固定部FX可以覆盖第二平坦化层116的顶面、开口部116a处第二平坦化层116的侧面以及发光器件130的一部分。只是,固定部FX也可以仅配置在开口部116a的内侧,并不限于此。
固定部FX具有能够在自组装到基板110上的发光器件130上形成接触电极CE和第三平坦化层117之前防止发光器件130游动的技术效果。
以下,参照图12a至图12d,说明包括固定部FX的显示装置1000的制造方法。
图12a至图12d是用于说明第五实施例的显示装置的制造方法的工序图。
参照图12a,利用复数个第一组装配线121和复数个第二组装配线122,将发光器件130自组装到开口部116a内侧。并且,形成覆盖发光器件130的一部分的固定部FX。固定部FX可以形成为,在开口部116a的内侧与发光器件130的一部分相接。并且,固定部FX的边缘向开口部116a的外侧延伸,从而可以形成在第二平坦化层116顶面上。
接着,在开口部116a内侧的发光器件130外侧配置的第二钝化层115形成接触孔CH,从而可以使第一组装配线121和第二组装配线122露出。并且,在固定部FX和发光器件130上的基板110正面依次形成导电层CL和有机层OL。可以形成导电层CL和有机层OL以覆盖固定部FX、发光器件130以及第二平坦化层116,导电层CL可以通过形成在开口部116a的内侧的接触孔CH与第一组装配线121和第二组装配线122相接。
接着,参照图12b,通过进行灰化工序,去除有机层OL的第二部分OL2,在开口部116a内侧仅保留包围发光器件130的下侧部分例如,发光器件130的第一半导体层131的有机层OL的第一部分OL1。因此,通过灰化工序,可以在开口部116a内侧仅保留包围发光器件130的第一半导体层131的有机层OL的第一部分OL1。
接着,参照图12c,通过进行蚀刻工序,去除导电层CL。在蚀刻工序时,从有机层OL的第一部分OL1露出的导电层CL一部分可以被去除,由有机层OL的第一部分OL1覆盖的导电层CL的一部分可以不被去除。因此,未被有机层OL的第一部分OL1去除的导电层CL的一部分可以成为连接发光器件130的第一半导体层131与第一组装配线121和第二组装配线122的接触电极CE。
最后,参照图12d,去除有机层OL的第一部分OL1。并且,在发光器件130、固定部FX、接触电极CE以及第二平坦化层116上依次形成第三平坦化层117、像素电极PE、黑色矩阵BM以及保护层118。
在第五实施例的显示装置1000及其制造方法中,在将发光器件130自组装到基板110上后,可以形成固定发光器件130的固定部FX以防止发光器件130在后续工序中游动。在将发光器件130自组装到开口部116a内侧之后,可以在发光器件130上形成接触电极CE、第三平坦化层117、像素电极PE等。只是,在发光器件130上形成接触电极CE等的过程中,由于发光器件130未被固定,因此其可以游动。
为了防止这种现象,在进行发光器件130上形成接触电极CE等工序之前,可以预先形成固定部FX。固定部FX可以配置成覆盖发光器件130的一部分,以将发光器件130固定到开口部116a内侧。因此,即使在自组装的发光器件130上进行后续工序,发光器件130也可能由于固定部FX而不游动。
因此,第五实施例的显示装置1000及其制造方法的技术效果如下:通过形成固定自组装的发光器件130的固定部FX,从而在制造显示装置1000的过程中能够防止发光器件130流动。
图13至图16是第六实施例至第八实施例的显示装置的剖视图。将图13至图16的显示装置1300、1400、1600分别与图6、图7、图8以及图9的显示装置600、700、900进行比较的话还包括固定部FX,以此为中心进行说明。
图10和图11的显示装置1000中说明的固定部FX也可以适用于第六实施例至第八实施例的显示装置1300、1400、1600的显示装置。
例如,可以通过在图6的显示装置600适用固定部FX来形成图13的显示装置1300。具体而言,发光器件630的保护膜635可以不覆盖向发光层132和第二半导体层133的外侧凸出的第一半导体层131的顶面。保护膜635将未覆盖第一半导体层131的顶面的发光器件630自组装到基板110上,可以在自组装的发光器件630上形成固定部FX。
然后,可以通过在发光器件630和固定部FX上形成导电层CL和有机层OL来形成接触电极CE。在这种情况下,在与固定部FX相接的发光器件630的一部分可以不形成接触电极CE。固定部FX可以配置成,与接触电极CE一起包围发光器件630。因此,从保护膜635露出的第一半导体层131的顶面中的一部分可以与接触电极CE相接,另一部分可以与固定部FX相接。
作为另一例,可以通过在图7和图8的显示装置700适用固定部FX来形成图14和图15的显示装置1400。具体而言,可以在自组装的发光器件130上形成固定部FX,可以通过在固定部FX上形成有机层OL和导电层CL来形成接触电极CE和有机层OL。此时,保留有机层OL的第一部分OL1而不去除,由此可以形成有机层OL。在与固定部FX对应的发光器件130一部分可以不形成接触电极CE和有机层OL。固定部FX可以与接触电极CE一起包围发光器件130,固定部FX可以与有机层OL一起填充开口部116a处第二平坦化层116的侧面和发光器件130之间的空间。
作为又一例,在图9的显示装置900适用固定部FX,由此可以形成图16的显示装置1600。在自组装的发光器件130上形成固定部FX的状态下,可以形成接触电极CE和有机层OL的第一部分OL1'。并且,有机层OL的第一部分OL1'可以回流,从而可以覆盖所有接触电极CE的最上端部。因此,若在平面上观察开口部116a,则接触电极CE的上部不会通过第一部分OL1'向外部露出。因此,若在平面上观察开口部116a,则可以看到,在开口部116a内侧配置发光器件130和包围发光器件130的有机层OL的第一部分OL1'和固定部FX。
因此,在第六实施例至第八实施例的显示装置1300、1400、1600中,通过在多样的结构的显示装置600、700、900中适用固定部FX,从而可以防止自组装的发光器件130、630游动。
例如,参照图13,可以在将去除覆盖第一半导体层131的顶面的保护膜635的发光器件630自组装到基板110上后,通过形成固定部FX来固定发光器件630。并且,在用固定部FX固定发光器件630的状态下,可以通过形成接触电极CE来将发光器件630的第一半导体层131与组装配线120和驱动晶体管DTR电连接。
例如,参照图15,可以在将发光器件130自组装到基板110上后,通过形成固定部FX来固定发光器件130。并且,在固定发光器件130的状态下,可以通过形成接触电极CE和有机层OL来将发光器件130与驱动晶体管DTR连接,可以保护接触电极CE免受外部的异物的影响。
例如,参照图16,在用固定部FX固定自组装的发光器件130后,形成接触电极CE和有机层OL的第一部分OL1',可以通过使有机层OL的第一部分OL1'回流来防止接触电极CE的最上端部向外部露出,可以保护接触电极CE免受异物的影响。因此,在第六实施例至第八实施例的显示装置1300、1400、1600中,通过在多种结构的显示装置600、700、900适用固定部FX来在自组装的发光器件130、630上形成接触电极CE或有机层OL、第三平坦化层117等时,可以防止发光器件130、630游动。
接着,图17和图18是第九实施例的显示装置1700的剖视图和概略性的放大俯视图。第九实施例的显示装置1700可以采用第一实施例的特征。例如,接触电极CE可以与第一半导体层131相接,与第一半导体层131和组装配线120电连接。以下,以接触电极CE和固定部FX的变形的形态为中心进行说明。
参照图17和图18,第九实施例的显示装置1700可以在自组装的发光器件630上形成固定部FX。详细而言,固定部FX可以形成为,与形成在第一半导体层131的顶面中的一部分的保护膜635隔开。并且,在所述第一半导体层131的顶面中与保护膜635和固定部FX隔开的区域可以追加形成接触电极CE。
因此,由于固定部FX形成为与保护膜635隔开,从而具有与第一半导体层131的顶面接触的接触电极CE的面积增加,并且增加能够通过接触电极CE注入到第一半导体层131的电流量的技术效果。另外,由于注入到第一半导体层131的电流量增加,因此具有能够降低用于驱动发光器件630的电压的技术效果。
上述实施例的包括半导体发光器件的显示装置及其制造方法具有能够将用于发光器件的自组装的配线也用作用于驱动发光器件的配线的技术效果。
另外,实施例具有通过对准成使接触电极仅与发光器件的第一半导体层电连接,从而能够改善在接触电极不对准时短路不良或光效率降低的技术效果。
另外,实施例具有能够使接触电极与发光器件的第二半导体层和辅助电极电绝缘的技术效果。
另外,实施例具有能够保护接触电极免受外部的异物的影响的技术效果。
另外,实施例具有能够在自组装后使发光器件的游动最小化的技术效果。
另外,实施例具有能够使复数个组装配线的腐蚀和短路不良最小化的技术效果。
另外,实施例具有能够降低用于驱动发光器件的电压的技术效果。
上述详细说明应理解为是示例性的,不应解释为在所有方面是限制性的。实施例的范围应由所附的权利要求的合理解释来确定,实施例的等同范围内的所有变更包括在实施例的范围。
附图标记说明
100、600、700、900、1000、1300、1400、1600、1700:显示装置
110:基板
111:缓冲层
112:栅极绝缘层
113:第一钝化层
114:第一平坦化层
115:第二钝化层
116:第二平坦化层
116a:开口部
117:第三平坦化层
118:保护层
120:组装配线
121:第一组装配线
121a:第一导电层
121b:第一包覆层
122:第二组装配线
122a:第二导电层
122b:第二包覆层
123:连接电极
123a:第一连接层
123b:第二连接层
130、630:发光器件
131:第一半导体层
132:发光层
133:第二半导体层
134:辅助电极
135、635:保护膜
LS:遮光层
AA:显示区域
NA:非显示区域
SP:子像素
DTR:驱动晶体管
ACT:有源层
GE:栅极电极
SE:源极电极
DE:漏极电极
CH:接触孔
CE:接触电极
PE:像素电极
BM:黑色矩阵
10:母基板
CB:腔室
WT:流体
MG:磁铁
PD1:第一组装焊盘
PD2:第二组装焊盘
LL:链路配线
CL:导电层
OL:有机层
OL1、OL1':第一部分
OL2:第二部分
FX:固定部
工业利用性
实施例可以应用于显示图像或信息的显示领域。
实施例可以应用于利用半导体发光器件来显示图像或信息的显示领域。
实施例可以应用于利用微米级或纳米级半导体发光器件来显示图像或信息的显示领域。
Claims (20)
1.一种包括半导体发光器件的显示装置,其中,包括:
基板;
第一组装配线和第二组装配线,在所述基板上彼此隔开配置;
平坦化层,配置在所述第一组装配线和所述第二组装配线上,具有与所述第一组装配线和所述第二组装配线重叠的开口部;
发光器件,配置在所述开口部的内侧,并且包括第一半导体层和所述第一半导体层上的第二半导体层;以及
接触电极,将所述第一组装配线和所述第二组装配线与所述第一半导体层电连接,
所述接触电极与所述第一半导体层的侧面以及与所述开口部重叠的所述第一组装配线的一部分和所述第二组装配线的一部分相接。
2.根据权利要求1所述的包括半导体发光器件的显示装置,其中,
还包括所述第一组装配线和所述第二组装配线与所述第一半导体层之间的钝化层,
所述钝化层包括接触孔,所述接触孔在所述开口部露出所述第一组装配线和所述第二组装配线。
3.根据权利要求1所述的包括半导体发光器件的显示装置,其中,
所述接触电极在所述开口部覆盖所述平坦化层的侧面。
4.根据权利要求1所述的包括半导体发光器件的显示装置,其中,
所述接触电极的一端与向所述第二半导体层的外侧凸出的所述第一半导体层的顶面一部分相接。
5.根据权利要求1所述的包括半导体发光器件的显示装置,其中,
还包括在所述开口部覆盖所述接触电极的有机层的第一部分,
所述第一部分的顶面配置在所述第二半导体层的顶面和所述接触电极的最上端部之间。
6.根据权利要求5所述的包括半导体发光器件的显示装置,其中,
所述有机层在所述开口部与所述平坦化层的侧面隔开,
所述接触电极的最上端部配置在所述有机层和所述开口部处的所述平坦化层的侧面之间。
7.根据权利要求5所述的包括半导体发光器件的显示装置,其中,
所述有机层在所述开口部与所述平坦化层的侧面相接,
所述有机层覆盖所述接触电极的最上端部。
8.根据权利要求1所述的包括半导体发光器件的显示装置,其中,
还包括覆盖所述发光器件的一部分的固定部,
所述第一半导体层的侧面中的一部分与所述固定部相接,所述第一半导体层的侧面中的其余部分与所述接触电极相接。
9.根据权利要求8所述的包括半导体发光器件的显示装置,其中,
还包括在所述开口部覆盖所述接触电极的有机层的第一部分,
所述第一部分和所述接触电极与所述固定部一起包围所述发光器件。
10.根据权利要求1所述的包括半导体发光器件的显示装置,其中,
还包括保护膜,所述保护膜配置在所述第二半导体层的侧面和所述第一半导体层的顶面的一部分。
11.根据权利要求10所述的包括半导体发光器件的显示装置,其中,
所述接触电极的一端配置在所述保护膜上。
12.根据权利要求8所述的包括半导体发光器件的显示装置,其中,
还包括保护膜,所述保护膜与所述第二半导体层的侧面和所述第一半导体层的顶面的一部分相接。
13.根据权利要求12所述的包括半导体发光器件的显示装置,其中,
所述保护膜和所述固定部彼此隔开,所述接触电极包围所述发光器件。
14.根据权利要求13所述的包括半导体发光器件的显示装置,其中,
所述接触电极配置在所述保护膜和所述固定部之间。
15.一种包括半导体发光器件的显示装置的制造方法,其中,包括:
将发光器件自对准到与第一组装配线和第二组装配线重叠的平坦化层的开口部内侧的步骤;
在所述平坦化层和所述发光器件上依次形成导电层和有机层的步骤;
通过灰化所述有机层来去除所述有机层的第一部分上的第二部分的步骤;以及
通过蚀刻与所述第二部分对应的所述导电层来形成接触电极的步骤,
所述接触电极与所述发光器件下侧的第一半导体层侧面相接。
16.根据权利要求15所述的包括半导体发光器件的显示装置的制造方法,其中,
去除所述有机层的所述第二部分的步骤是通过去除所述第二部分来露出所述发光器件的上侧的第二半导体层,并且保留包围所述发光器件下侧的所述第一半导体层的所述有机层的第一部分的步骤。
17.根据权利要求16所述的包括半导体发光器件的显示装置的制造方法,其中,
还包括在形成所述接触电极后去除所述有机层的所述第一部分的步骤。
18.根据权利要求16所述的包括半导体发光器件的显示装置的制造方法,其中,
还包括使所述有机层的所述第一部分回流的步骤,
回流的所述第一部分覆盖所述接触电极的最上端部。
19.根据权利要求15所述的包括半导体发光器件的显示装置的制造方法,其中,
还包括在所述开口部处的所述平坦化层的侧面一部分和所述发光器件之间形成固定部的步骤,
依次形成所述导电层和所述有机层的步骤是在所述固定部、所述发光器件以及所述平坦化层上依次形成所述导电层和所述有机层的步骤。
20.根据权利要求15所述的包括半导体发光器件的显示装置的制造方法,其中,还包括:
在所述第一组装配线和所述第二组装配线上依次形成钝化层和所述平坦化层的步骤;
在所述平坦化层形成所述开口部的步骤;以及
将所述发光器件自对准到所述开口部的内侧之后,在配置于所述开口部内侧的所述钝化层形成用于露出所述第一组装配线和所述第二组装配线的接触孔的步骤,
所述接触电极与从所述接触孔露出的所述第一组装配线和所述第二组装配线相接。
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