JP7148716B2 - 発光装置、その製造方法、及びこれを備えた表示装置 - Google Patents

発光装置、その製造方法、及びこれを備えた表示装置 Download PDF

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Description

本発明の実施例は、発光装置、その製造方法、及びこれを備えた表示装置に関する。
最近では、信頼性の高い無機結晶構造の材料を利用して超小型発光ダイオードを製造し、上記発光ダイオードを利用して発光装置を製造する技術が開発されている。例えば、ナノスケールからマイクロスケール程度の十分に小さいサイズを有する超小型発光ダイオードを製造し、上記超小型発光ダイオードを利用して発光装置の光源を構成する技術が開発されている。このような発光装置は、表示装置や照明装置などの各種電子機器に備えられることができる。
本発明が解決しようとする技術的課題は、発光ダイオードを含む発光装置、その製造方法、及びこれを備えた表示装置を提供することである。
本発明の一実施例による発光装置は、基板と、上記基板上の異なる層に配置された第1電極及び第2電極と、上記第1及び第2電極の間に介在された第1絶縁膜と、上記第1及び第2電極の間に電気的に接続された少なくとも1つの発光ダイオードと、を含む。
実施例に基づいて、上記第1及び第2電極は少なくとも一領域が互いに重畳し、上記第1絶縁膜を介在して互いに離隔されることができる。
実施例に基づいて、上記発光ダイオードは上記第1及び第2電極に隣接して配置され、長さ方向の両端に位置する第1端部及び第2端部を含むことができる。上記第1端部は、上記第1及び第2電極を向くように上記発光ダイオードの一端に位置し、上記第2端部は、上記発光ダイオードの反対側の一端に位置することができる。
実施例に基づいて、上記発光装置は、上記発光ダイオードの第1端部と上記第1及び第2電極の一領域上に配置され、上記第1端部を上記第1電極に電気的に接続する第1コンタクト電極と、上記発光ダイオードの第2端部上に配置され、上記第2端部を上記第2電極に電気的に接続する第2コンタクト電極と、をさらに含むことができる。
実施例に基づいて、上記発光装置は、上記基板と上記第1及び第2電極の間に配置され、上記発光ダイオードの第1端部に隣接する第1隔壁と、上記基板と上記第2コンタクト電極の間に配置され、上記発光ダイオードの第2端部に隣接する第2隔壁と、をさらに含むことができる。
実施例に基づいて、上記第1電極は上記第1絶縁膜の上部に配置され、上記第2電極は上記基板と上記第1絶縁膜の間に上記第1電極と重畳するように配置されることができる。
実施例に基づいて、上記第1及び第2電極の重畳領域において、上記第2電極は上記第1電極より大きな幅を有することができる。
実施例に基づいて、上記発光ダイオードの第1端部は上記第1電極を向くように配置され、上記発光ダイオードの少なくとも一領域は上記第2電極と重畳することができる。
実施例に基づいて、上記発光装置は、上記基板と上記第2電極の間に配置され、上記発光ダイオードの何れか一端部に隣接する少なくとも1つの隔壁をさらに含むことができる。
実施例に基づいて、上記第1及び第2電極の数は異なってもよい。そして、上記第2電極は、上記第1電極と重畳する第1サブ電極と、平面上で見たとき、上記第1電極及び上記第1サブ電極から所定間隔離隔して配置された少なくとも1つの第2サブ電極と、を含むことができる。
実施例に基づいて、上記発光ダイオードは、平面上で見たとき、上記第1電極と上記第2サブ電極の間に横方向に配置された棒状発光ダイオードであることができる。
実施例に基づいて、上記第1及び第2電極は、平面上で見たとき、互いに重畳しないように所定距離離隔して配置されることができる。
実施例に基づいて、上記第1及び第2電極は互いに同じ方向に延長されたバー状であり、均一な間隔で互いに平行に配置されることができる。
実施例に基づいて、上記第2電極は、上記第1電極に隣接する一側の端領域で屈曲部を含むことができる。そして、上記第1及び第2電極は、第1領域で第1距離分だけ離隔されて配置され、上記第1領域に隣接する第2領域で上記第1距離より大きい第2距離分だけ離隔されて配置されることができる。
実施例に基づいて、上記第1及び第2領域は、上記第1及び第2電極のそれぞれの延長方向に沿って順に配列されることができる。
実施例に基づいて、上記発光ダイオードは、上記第1領域に配置されることができる。
本発明の一実施例による発光装置の製造方法は、基板上に下部電極を形成する段階と、少なくとも上記下部電極をカバーするように上記基板上に第1絶縁膜を形成する段階と、上記第1絶縁膜上に上部電極を形成する段階と、上記下部電極及び上記上部電極を含む上記基板上に少なくとも1つの発光ダイオードを供給し、上記発光ダイオードの一端部が上記上部電極に隣接するように上記発光ダイオードを配置する段階と、上記発光ダイオードを上記下部電極と上記上部電極との間に電気的に接続する段階と、を含む。
実施例に基づいて、上記発光ダイオードを上記下部電極と上記上部電極の間に電気的に接続する段階は、上記発光ダイオードの両端部をそれぞれ上記上部電極及び上記下部電極に接続する第1コンタクト電極及び第2コンタクト電極を形成する段階を含むことができる。
実施例に基づいて、上記発光装置の製造方法は、上記下部電極を形成する前に、上記基板上に少なくとも1つの隔壁を形成する段階をさらに含むことができる。
本発明の一実施例による表示装置は、表示領域を含む基板と、上記表示領域に配置された画素と、を含む。上記画素は、上記基板上の異なる層に配置された第1電極及び第2電極と、上記第1及び第2電極の間に介在された第1絶縁膜と、上記第1及び第2電極の間に電気的に接続された少なくとも1つの発光ダイオードと、を含む。
本発明の実施例による発光装置、その製造方法、及びこれを備えた表示装置によると、第1及び第2電極の間に発光ダイオードを効率的に配列することができる。
本発明の一実施例による発光ダイオードを示す斜視図である。 本発明の一実施例による発光ダイオードを示す断面図である。 本発明の一実施例による発光ダイオードを示す斜視図である。 本発明の一実施例による発光ダイオードを示す断面図である。 本発明の一実施例による発光ダイオードを示す斜視図である。 本発明の一実施例による発光ダイオードを示す断面図である。 本発明の一実施例による表示装置を示す平面図である。 本発明の一実施例に発光装置を示す回路図であり、一例として、上記発光装置を含むアクティブ型画素に対する実施例を示す。 本発明の一実施例に発光装置を示す回路図であり、一例として、上記発光装置を含むアクティブ型画素に対する実施例を示す。 本発明の一実施例に発光装置を示す回路図であり、一例として、上記発光装置を含むアクティブ型画素に対する実施例を示す。 本発明の一実施例による発光装置を示す平面図であり、一例として、上記発光装置からなる画素の実施例を示す。 本発明の一実施例による発光装置を示す断面図であり、一例として、図6のI~I’線に対応する断面の実施例を示す。 本発明の一実施例による発光装置を示す平面図であり、一例として、上記発光装置からなる画素の実施例を示す。 本発明の一実施例による発光装置を示す断面図であり、一例として、図8のII~II’線に対応する断面の実施例を示す。 本発明の一実施例による発光装置を示す断面図であり、一例として、図8のII~II’線に対応する断面の実施例を示す。 本発明の一実施例による発光装置の製造方法を示すフローチャートであり、一例として、図8~図9bの実施例による発光装置の製造方法に対する実施例を示す。 本発明の一実施例による発光装置を示す平面図であり、一例として、上記発光装置を含む画素の実施例を示す。 図11aの実施例による第1及び第2電極と発光ダイオードの相互配置関係を示す平面図である。 本発明の一実施例による発光装置を示す断面図であり、一例として、図11aのIII~III’線に対応する断面の実施例を示す。 本発明の一実施例による発光装置を示した断面図であり、一例として、図11aのIII~III’線に対応する断面の実施例を示した。 本発明の一実施例による発光装置を示す平面図であり、一例として、上記発光装置を含む画素の実施例を示す。 図13aの実施例による第1及び第2電極と発光ダイオードの相互配置関係を示す平面図である。 本発明の一実施例による発光装置を示す断面図であり、一例として、図13aのIV~IV’線に対応する断面の実施例を示す。 本発明の一実施例による発光装置を示す平面図であり、一例として、上記発光装置を含む画素の実施例を示す。 本発明の一実施例による発光装置を示す断面図であり、一例として、図15のV~V’線に対応する断面の実施例を示す。 本発明の一実施例による発光装置を示す平面図であり、一例として、上記発光装置を含む画素の実施例を示す。 図17aの実施例による第1及び第2電極と発光ダイオードの相互配置関係を示す平面図である。 本発明の一実施例による発光装置を示す平面図であり、一例として、上記発光装置を含む画素の実施例を示す。 図18aの実施例による第1及び第2電極と発光ダイオードの相互配置関係を示す平面図である。 本発明の一実施例による発光装置を示す平面図であり、一例として、上記発光装置を含む画素の実施例を示す。 図19aの実施例による第1及び第2電極と発光ダイオードの相互配置関係を示す平面図である。
本発明は様々な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるため、特定の実施例を図面に例示して本文に詳細に説明する。但し、本発明は、以下に開示される実施例に限定されず、様々な形態に変更されて実施されてもよい。
一方、図面において、本発明の特徴と直接的に関係しない一部の構成要素は、本発明を明確に示すために省略されていることがある。また、図面上の一部の構成要素は、その大きさや比率などが多少誇張されて図示されていることがある。図面の全体において同一または類似する構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されても可能な限り同じ参照番号及び符号を付し、重複する説明は省略する。
本出願において、第1、第2などの用語は様々な構成要素を区別して説明するために用いられるだけであり、上記構成要素は上記用語によって限定されない。また、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらの組み合わせが存在することを示すものであり、1つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらの組み合わせの存在または付加可能性を事前に排除するものではないと理解すべきである。また、ある要素または部分が他の要素または部分「上に」あるというときは、上記他の要素または部分の「真上に」ある場合のみならず、その中間にさらに他の要素または部分がある場合も含む。また、以下の説明で規定する特定の位置または方向などは相対的な観点から記述したものであり、例えば、これを見る観点や方向によっては反対に変更されることもあることに注意すべきである。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例及びその他に当業者が本発明の内容を理解しやすくするために必要な事項について詳細に説明する。以下の説明において、単数の表現は文脈上明らかに単数のみを含まない限り、複数の表現も含む。
図1a及び図1b、図2a及び図2b、及び図3a及び図3bはそれぞれ本発明の一実施例による発光ダイオード(LD)を示した斜視図及び断面図である。図1a~図3bには、円柱状の棒状発光ダイオード(LD)を示したが、本発明による発光ダイオード(LD)の種類及び/または形状はこれに限定されない。
まず、図1a及び図1bを参照すると、本発明の一実施例による発光ダイオード(LD)は、第1導電型半導体層(11)(または「第1半導体層」ともいう)及び第2導電型半導体層(13)(または「第2半導体層」ともいう)と、上記第1及び第2導電型半導体層(11、13)の間に介在された活性層(12)と、を含む。例えば、発光ダイオード(LD)は、長さ(L)方向に沿って第1導電型半導体層(11)、活性層(12)及び第2導電型半導体層(13)が順に積層された積層体を構成することができる。
実施例に基づいて、発光ダイオード(LD)は、一方向に沿って延長された棒状で提供されることができる。発光ダイオード(LD)の延長方向を長さ(L)方向とすると、発光ダイオード(LD)は、上記長さ(L)方向に沿って一側端部と他側端部を有することができる。
実施例に基づいて、発光ダイオード(LD)の一側端部には第1及び第2導電型半導体層(11、13)のうち1つが配置され、上記発光ダイオード(LD)の他側端部には上記第1及び第2導電型半導体層(11、13)のうち残り1つが配置されることができる。
実施例に基づいて、発光ダイオード(LD)は、棒状に製造された棒状発光ダイオードであることができる。本明細書において、「棒状」とは、円柱または多角柱などのように長さ(L)方向に長い(即ち、縦横比が1より大きい)ロッド状(rod-like shape)、またはバー状(bar-like shape)を包括し、その断面の形状は特に限定されない。例えば、発光ダイオード(LD)の長さ(L)はその直径(D)(または、断面の幅)より大きいことがある。
実施例に基づいて、発光ダイオード(LD)は、ナノスケールからマイクロスケール程度に十分に小さいサイズ、例えば、それぞれナノスケールまたはマイクロスケール範囲の直径(D)及び/または長さ(L)を有することができる。但し、本発明における発光ダイオード(LD)のサイズはこれに限定されない。例えば、発光ダイオード(LD)を利用した発光装置を光源として利用する各種装置、一例として表示装置などの設計条件に応じて発光ダイオード(LD)のサイズは多様に変更されることができる。
第1導電型半導体層(11)は、例えば、少なくとも1つのn型半導体層を含むことができる。例えば、第1導電型半導体層(11)は、InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InNのうち何れか1つの半導体材料を含み、Si、Ge、Snなどの第1導電性ドーパントがドープされたn型半導体層を含むことができる。但し、第1導電型半導体層(11)を構成する物質はこれに限定されず、その他にも様々な物質で第1導電型半導体層(11)を構成することができる。
活性層(12)は第1導電型半導体層(11)上に配置され、単一または多重量子井戸構造で形成されることができる。一実施例において、活性層(12)の上部及び/または下部には導電性ドーパントがドープされたクラッド層(図示せず)が形成されることもある。例えば、上記クラッド層は、AlGaN層またはInAlGaN層で形成されることができる。実施例に基づいて、AlGaN、AlInGaNなどの物質が活性層(12)を形成するのに用いられてもよく、その他にも様々な物質が活性層(12)を構成することができる。
発光ダイオード(LD)の両端に所定電圧以上の電界を印加すると、活性層(12)で電子-正孔のペアが結合して上記発光ダイオード(LD)が発光するようになる。このような原理を利用して発光ダイオード(LD)の発光を制御することにより、上記発光ダイオード(LD)を表示装置の画素を始めとする様々な発光装置の光源として利用することができる。
第2導電型半導体層(13)は活性層(12)上に配置され、第1導電型半導体層(11)と異なるタイプの半導体層を含むことができる。例えば、第2導電型半導体層(13)は、少なくとも1つのp型半導体層を含むことができる。例えば、第2導電型半導体層(13)は、InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InNのうち少なくとも1つの半導体材料を含み、Mgなどの第2導電性ドーパントがドープされたp型半導体層を含むことができる。但し、第2導電型半導体層(13)を構成する物質はこれに限定されず、その他にも様々な物質が第2導電型半導体層(13)を構成することができる。
また、実施例に基づいて、発光ダイオード(LD)は、表面に提供された絶縁性被膜(INF)をさらに含むことができる。絶縁性被膜(INF)は、少なくとも活性層(12)の外周面を取り囲むように発光ダイオード(LD)の表面に形成されることができ、その他にも第1及び第2導電型半導体層(11、13)の一領域をさらに取り囲むことができる。但し、絶縁性被膜(INF)は、互いに異なる極性を有する発光ダイオード(LD)の両端部は露出することができる。例えば、絶縁性被膜(INF)は、長さ(L)方向で発光ダイオード(LD)の両端に位置する第1及び第2導電型半導体層(11、13)のそれぞれの一端、例えば、円柱の二つの底面(上部面及び下部面)はカバーせずに露出することができる。
実施例に基づいて、絶縁性被膜(INF)は、SiO、Si、Al及びTiOのうち少なくとも1つの絶縁物質を含むことができるが、これに限定されない。即ち、絶縁性被膜(INF)の構成物質は特に限定されず、上記絶縁性被膜(INF)は現在公知の様々な絶縁物質で構成されることができる。
一実施例において、発光ダイオード(LD)は、第1導電型半導体層(11)、活性層(12)、第2導電型半導体層(13)及び/または絶縁性被膜(INF)の他にも追加の構成要素をさらに含むことができる。例えば、発光ダイオード(LD)は、第1導電型半導体層(11)、活性層(12)及び/または第2導電型半導体層(13)の一端側に配置された1つ以上の蛍光体層、活性層、半導体層及び/または電極層をさらに含むことができる。
例えば、発光ダイオード(LD)は、図2a及び図2bに示したように第2導電型半導体層(13)の一端側に配置される少なくとも1つの電極層(14)をさらに含むことができる。また、実施例に基づいて、発光ダイオード(LD)は、図3a及び図3bに示したように第1導電型半導体層(11)の一端側に配置される少なくとも1つの他の電極層(15)をさらに含むことができる。
上記電極層(14、15)のそれぞれはオーミック(Ohmic)コンタクト電極であることができるが、これに限定されない。また、上記電極層(14、15)のそれぞれは金属または金属酸化物を含むことができ、例えば、Cr、Ti、Al、Au、Ni、ITO、IZO、ITZO及びこれらの酸化物または合金などを単独または混合して使用することができる。また、実施例に基づいて、上記電極層(14、15)は実質的に透明または半透明であってもよい。これにより、発光ダイオード(LD)で生成される光が電極層(14、15)を透過して発光ダイオード(LD)の外部に放出されることができる。
実施例に基づいて、絶縁性被膜(INF)は、上記電極層(14、15)の外周面を少なくとも部分的に取り囲むか、または取り囲まないことがある。即ち、絶縁性被膜(INF)は、上記電極層(14、15)の表面に選択的に形成されることができる。また、絶縁性被膜(INF)は、互いに異なる極性を有する発光ダイオード(LD)の両端を露出するように形成され、例えば、電極層(14、15)の少なくとも一領域を露出することができる。また、さらに他の実施例では、絶縁性被膜(INF)が提供されない場合がある。
発光ダイオード(LD)の表面は、特に活性層(12)の表面に絶縁性被膜(INF)が提供されると、上記活性層(12)が図示されていない少なくとも1つの電極(例えば、上記発光ダイオード(LD)の両端に接続されるコンタクト電極のうち少なくとも1つのコンタクト電極)などと短絡することを防止することができる。これにより、発光ダイオード(LD)の電気的安定性を確保することができる。
また、発光ダイオード(LD)の表面に絶縁性被膜(INF)を形成することにより、上記発光ダイオード(LD)の表面欠陥を最小化して寿命及び効率を向上させることができる。また、それぞれの発光ダイオード(LD)に絶縁性被膜(INF)が形成されると、複数の発光ダイオード(LD)が互いに密接して配置されている場合でも、上記発光ダイオード(LD)の間で所望しない短絡が発生することを防止することができる。
また、本発明の一実施例において、発光ダイオード(LD)は、表面処理過程を経て製造されることができる。例えば、複数の発光ダイオード(LD)を流動性の溶液に混合してそれぞれの発光領域(例えば、各画素の発光領域)に供給するとき、上記発光ダイオード(LD)が溶液内で不均一に凝集せずに均一に分散されるようにそれぞれの発光ダイオード(LD)を表面処理(例えば、コーティング)することができる。
上述した発光ダイオード(LD)を含む発光装置は、表示装置を始めとして光源を必要とする様々な種類の装置に用いられることができる。例えば、表示パネルの各画素領域に少なくとも1つの超小型発光ダイオード(LD)、例えば、それぞれナノスケールからマイクロスケールのサイズを有する複数の超小型発光ダイオード(LD)を配置し、これにより各画素の光源(または、光源ユニット)を構成することができる。但し、本発明で発光ダイオード(LD)の適用分野は表示装置に限定されない。例えば、発光ダイオード(LD)は、照明装置などの光源を必要とする他の種類の装置にも用いることができる。
図4は本発明の一実施例による表示装置を示した平面図である。実施例に基づいて、図4には、図1a~図3bで説明した発光ダイオード(LD)を光源として利用することができる装置の一例として、表示装置、特に上記表示装置に備えられる表示パネル(PNL)を示した。例えば、上記表示パネル(PNL)の画素(PXL)はそれぞれの発光装置を含み、上記発光装置は少なくとも1つの発光ダイオード(LD)を含むことができる。
便宜上、図4には、表示領域(DA)を中心として表示パネル(PNL)の構造を簡単に示した。但し、実施例によっては図示されていない少なくとも1つの駆動回路部(例えば、走査駆動部及びデータ駆動部のうち少なくとも1つ)及び/または複数の配線が表示パネル(PNL)にさらに配置されることができる。
図4を参照すると、本発明の一実施例による表示パネル(PNL)は、基板(SUB)と、上記基板(SUB)上に配置された複数の画素(PXL)と、を含むことができる。具体的には、表示パネル(PNL)及びこれを形成するための基板(SUB)は、映像を表示するための表示領域(DA)と、上記表示領域(DA)を除いた非表示領域(NDA)と、を含むことができる。また、基板(SUB)上の表示領域(DA)には画素(PXL)が配置されることができる。
実施例に基づいて、表示領域(DA)は表示パネル(PNL)の中央領域に配置され、非表示領域(NDA)は表示領域(DA)を取り囲むように表示パネル(PNL)の端の領域に配置されることができる。但し、表示領域(DA)及び非表示領域(NDA)の位置は、これに限定されず、これらの位置は変更されることができる。
基板(SUB)は、表示パネル(PNL)のベース部材を構成することができる。実施例に基づいて、基板(SUB)は硬性基板または可撓性基板であることができ、その材料や物性は特に限定されない。例えば、基板(SUB)は、ガラスまたは強化ガラスで構成された硬性基板、またはプラスチックまたは金属材質の薄膜フィルムで構成された可撓性基板であることができる。また、基板(SUB)は透明基板であることができるが、これに限定されない。例えば、基板(SUB)は、半透明基板、不透明基板、または反射性基板であることもできる。
基板(SUB)上の一領域は、表示領域(DA)に規定されて画素(PXL)が配置され、残りの領域は非表示領域(NDA)に規定されてることができる。例えば、基板(SUB)は、それぞれの画素(PXL)が形成される複数の画素領域を含む表示領域(DA)と、上記表示領域(DA)の外郭に配置される非表示領域(NDA)と、を含むことができる。非表示領域(NDA)には、表示領域(DA)の画素(PXL)に接続される各種配線及び/または内蔵回路部が配置されることができる。
実施例に基づいて、画素(PXL)は表示領域(DA)に分散されて配置されることができる。例えば、画素(PXL)はストライプ状に表示領域(DA)に配列されることができる。但し、本発明はこれに限定されない。例えば、画素(PXL)は、現在公知の様々な形態で表示領域(DA)に配列されることができる。
それぞれの画素(PXL)は、所定の制御信号(例えば、走査信号及びデータ信号)及び/または電源(例えば、第1及び第2電源)によって駆動される少なくとも1つの光源、例えば、図1a~図3bの実施形態のうち何れか1つの実施例による発光ダイオード(LD)を含むことができる。例えば、それぞれの画素(PXL)は、ナノスケールからマイクロスケールの十分に小さいサイズを有する少なくとも1つの発光ダイオード(LD)を含むことができる。一例として、それぞれの画素(PXL)は、画素電極及び/または電源線の間に互いに並列に接続された複数の棒状発光ダイオードを含むことができる。上記複数の棒状発光ダイオードは、各画素(PXL)の発光装置(例えば、各画素(PXL)の光源または光源ユニット)を構成することができる。
一実施例において、それぞれの画素(PXL)はアクティブ画素で構成されることができる。但し、本発明の表示装置に適用できる画素(PXL)の種類、構造、及び/または駆動方式は特に限定されない。例えば、それぞれの画素(PXL)は、現在公知の様々なパッシブまたはアクティブ発光表示装置の画素で構成されることができる。
図5a~図5cは、それぞれ、本発明の一実施例による発光装置を示した回路図であり、一例として、上記発光装置を含むアクティブ画素(PXL)の異なる実施例を示す。実施例に基づいて、図5a~図5cに示された各画素(PXL)は、図4の表示パネル(PNL)に備えられた画素(PXL)のうち何れか1つであることができ、上記画素(PXL)は実質的に同一または類似する構造を持つことができる。
まず、図5aを参照すると、本発明の一実施例による画素(PXL)は、データ信号に対応する輝度の光を生成するための光源ユニット(LSU)と、上記光源ユニット(LSU)を駆動するための画素回路(PXC)と、を含むことができる。上記光源ユニット(LSU)は、本発明の一実施例による発光装置を構成することができる。
実施例に基づいて、光源ユニット(LSU)は、第1電源(VDD)と第2電源(VSS)の間に複数の発光ダイオード(LD)を含むことができる。一実施例では、上記発光ダイオード(LD)は互いに並列に接続することができるが、本発明はこれに限定されない。例えば、他の実施例では、第1電源(VDD)と第2電源(VSS)の間に複数の発光ダイオード(LD)が直列/並列の混合構造で接続することができる。
実施例に基づいて、第1及び第2電源(VDD、VSS)は、発光ダイオード(LD)が発光するように異なる電位を有することができる。例えば、第1電源(VDD)は高電位電源に設定され、第2電源(VSS)は低電位電源に設定されてもよい。このとき、第1及び第2電源(VDD、VSS)の電位差は、少なくとも画素(PXL)の発光期間の間発光ダイオード(LD)のしきい値電圧以上に設定されることができる。
一方、図5aには、各画素(PXL)の光源ユニット(LSU)を構成する発光ダイオード(LD)が第1電源(VDD)と第2電源(VSS)の間で同じ方向(例えば、順方向)に並列接続された実施例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、他の実施例では、上記発光ダイオード(LD)のうち一部は第1及び第2電源(VDD、VSS)の間で第1方向(例えば、順方向)に接続され、他の一部は第2方向(例えば、逆方向)に接続されることができる。また、さらに別の実施例では、少なくとも1つの画素(PXL)が単一の発光ダイオード(LD)のみを含むこともできる。
実施例に基づいて、それぞれの光源ユニット(LSU)を構成する発光ダイオード(LD)の一端、は上記光源ユニット(LSU)の第1電極を介して画素回路(PXC)に共通に接続され、上記画素回路(PXC)及び第1電源線(PL1)を介して第1電源(VDD)に接続されることができる。また、発光ダイオード(LD)の他の端部は、上記光源ユニット(LSU)の第2電極及び第2電源線(PL2)を介して第2電源(VSS)に共通に接続されることができる。
それぞれの光源ユニット(LSU)は、該当画素回路(PXC)を介して供給される駆動電流に対応する輝度で発光することができる。これにより、表示領域(DA)で所定の映像が表示されることができる。
画素回路(PXC)は、画素(PXL)の走査線(Si)及びデータ線(Dj)に接続されることができる。例えば、画素(PXL)が表示領域(DA)のi(iは自然数)番目の行及びj(jは自然数)番目の列に配置されたとき、上記画素(PXL)の画素回路(PXC)は表示領域(DA)のi番目の走査線(Si)及びj番目のデータ線(Dj)に接続されることができる。このような画素回路(PXC)は、第1及び第2トランジスタ(T1、T2)とストレージキャパシタ(Cst)を含むことができる。
第1トランジスタ(駆動トランジスタ;T1)は、第1電源(VDD)と光源ユニット(LSU)の第1電極の間に接続される。そして、第1トランジスタ(T1)のゲート電極は、第1ノード(N1)に接続される。これらの第1トランジスタ(T1)は、第1ノード(N1)の電圧に対応して光源ユニット(LSU)に供給される駆動電流を制御する。
第2トランジスタ(スイッチングトランジスタ;T2)は、データ線(Dj)と第1ノード(N1)の間に接続される。そして、第2トランジスタ(T2)のゲート電極は走査線(Si)に接続される。
このような第2トランジスタ(T2)は、走査線(Si)からゲート-オン電圧(例えば、ロー電圧)の走査信号が供給されるとターン-オンされて、データ線(Dj)と第1ノード(N1)を電気的に接続する。それぞれのフレーム期間ごとにデータ線(Dj)には、そのフレームのデータ信号が供給され、上記データ信号は第2トランジスタ(T2)を経由して第1ノード(N1)に伝達される。これにより、ストレージキャパシタ(Cst)には、データ信号に対応する電圧が充電される。
ストレージキャパシタ(Cst)の一電極は、第1電源(VDD)に接続され、他の電極は第1ノード(N1)に接続される。このようなストレージキャパシタ(Cst)は、それぞれのフレーム期間中に、第1ノード(N1)に供給されるデータ信号に対応する電圧を充電し、次のフレームのデータ信号が供給されるまで充電された電圧を保持する。
一方、図5aには、画素回路(PXC)に含まれるトランジスタ、例えば、第1及び第2トランジスタ(T1、T2)の両方をP型トランジスタで図示したが、本発明はこれに限定されない。即ち、第1及び第2トランジスタ(T1、T2)のうち少なくとも1つはN型トランジスタに変更されることもできる。
例えば、図5bに示したように、第1及び第2トランジスタ(T1、T2)は、全てN型トランジスタであってもよい。図5bに示された画素(PXL)は、トランジスタのタイプ変更に応じて一部の回路素子の接続位置が変更されたことを除いては、その構成及び動作は図5aの画素(PXL)と実質的に類似する。従って、図5bの画素(PXL)に対する詳細な説明は省略する。
一方、画素回路(PXC)の構造は図5a及び図5bに示された実施例に限定されない。即ち、画素回路(PXC)は、現在公知の多様な構造及び/または駆動方式の画素回路で構成されることができる。例えば、画素回路(PXC)は、図5cに示された実施例のように構成されることができる。
図5cを参照すると、画素回路(PXC)は、水平ラインの走査線(Si)の他に、少なくとも1つの他の走査線(または、制御線)にさらに接続されることができる。例えば、表示領域(DA)のi番目の行に配置された画素(PXL)の画素回路(PXC)は、i-1番目の走査線(Si-1)及び/またはi+1番目の走査線(Si+1)にさらに接続されることができる。また、実施例に基づいて、画素回路(PXC)は、第1及び第2電源(VDD、VSS)の他に、他の電源にさらに接続されることができる。例えば、画素回路(PXC)は、初期化電源(Vint)にも接続されることができる。実施例に基づいて、このような画素回路(PXC)は、第1~第7トランジスタ(T1~T7)とストレージキャパシタ(Cst)を含むことができる。
第1トランジスタ(T1)は、第1電源(VDD)と光源ユニット(LSU)の第1電極の間に接続される。そして、第1トランジスタ(T1)のゲート電極は、第1ノード(N1)に接続される。このような第1トランジスタ(T1)は、第1ノード(N1)の電圧に対応して光源ユニット(LSU)に供給される駆動電流を制御する。
第2トランジスタ(T2)は、データ線(Dj)と第1トランジスタ(T1)の一電極の間に接続される。そして、第2トランジスタ(T2)のゲート電極は、走査線(Si)に接続される。このような第2トランジスタ(T2)は、上記走査線(Si)からゲート-オン電圧の走査信号が供給されると、ターン-オンされて、データ線(Dj)を第1トランジスタ(T1)の一電極に電気的に接続する。従って、第2トランジスタ(T2)がターン-オンされると、データ線(Dj)から供給されるデータ信号が第1トランジスタ(T1)に伝達される。
第3トランジスタ(T3)は、第1トランジスタ(T1)の他の電極と第1ノード(N1)の間に接続される。そして、第3トランジスタ(T3)のゲート電極は、走査線(Si)に接続される。このような第3トランジスタ(T3)は、上記走査線(Si)からゲート-オン電圧の走査信号が供給されると、ターン-オンされて、第1トランジスタ(T1)をダイオード形態で接続する。
第4トランジスタ(T4)は、第1ノード(N1)と初期化電源(Vint)との間に接続される。そして、第4トランジスタ(T4)のゲート電極は、前の走査線、例えば、i-1番目の走査線(Si-1)に接続される。このような第4トランジスタ(T4)は、i-1番目の走査線(Si-1)にゲート-オン電圧の走査信号が供給されると、ターン-オンされて初期化電源(Vint)の電圧を第1ノード(N1)に伝達する。ここで、初期化電源(Vint)の電圧は、データ信号の最低電圧以下であることができる。
第5トランジスタ(T5)は、第1電源(VDD)と第1トランジスタ(T1)の間に接続される。そして、第5トランジスタ(T5)のゲート電極は、発光制御線、例えば、i番目の発光制御線(Ei)に接続される。このような第5トランジスタ(T5)は、発光制御線(Ei)にゲート-オフ電圧(例えば、ハイ電圧)の発光制御信号が供給されると、ターン-オフされ、それ以外の場合にターン-オンされる。
第6トランジスタ(T6)は、第1トランジスタ(T1)と光源ユニット(LSU)の第1電極との間に接続される。そして、第6トランジスタ(T6)のゲート電極は、発光制御線、例えば、i番目の発光制御線(Ei)に接続される。このような第6トランジスタ(T6)は、発光制御線(Ei)にゲート-オフ電圧の発光制御信号が供給されると、ターン-オフされ、それ以外の場合にターン-オンされる。
第7トランジスタ(T7)は、光源ユニット(LSU)の第1電極と初期化電源(Vint)との間に接続される。そして、第7トランジスタ(T7)のゲート電極は、次の段の走査線のうち何れか、例えば、i+1番目の走査線(Si+1)に接続される。このような第7トランジスタ(T7)は、上記i+1番目の走査線(Si+1)にゲート-オン電圧の走査信号が供給されると、ターン-オンされて初期化電源(Vint)の電圧を光源ユニット(LSU)の第1電極に供給する。
ストレージキャパシタ(Cst)は、第1電源(VDD)と第1ノード(N1)の間に接続される。このようなストレージキャパシタ(Cst)は、各フレーム期間に第1ノード(N1)に供給されるデータ信号及び第1トランジスタ(T1)のしきい値電圧に対応する電圧を保存する。
一方、図5cには、画素回路(PXC)に含まれるトランジスタ、例えば、第1~第7トランジスタ(T1~T7)を全てP型トランジスタで図示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1~第7トランジスタ(T1~T7)のうち少なくとも1つはN型トランジスタに変更されることができる。
また、本発明に適用できる画素(PXL)の構造は図5a~図5cに示された実施例に限定されず、それぞれの画素(PXL)は現在公知の多様な構造を有することができる。例えば、それぞれの画素(PXL)に含まれた画素回路(PXC)は、現在公知の多様な構造及び/または駆動方式の画素回路で構成されることができる。また、本発明の他の実施例において、それぞれの画素(PXL)はパッシブ発光表示装置などの内部に構成されることもできる。この場合、画素回路(PXC)は省略され、光源ユニット(LSU)の第1及び第2電極のそれぞれは、走査線(Si)、データ線(Dj)、電源線及び/または制御線などに直接接続されることができる。
図6は本発明の一実施例による発光装置を示した平面図であり、一例として、上記発光装置からなる画素(PXL)の実施例を示す。実施例に基づいて、図6には、第1及び第2電源線(PL1、PL2)(または、走査線及びデータ線のような信号線)を含むか、または上記第1及び第2電源線(PL1、PL2)に直接接続される発光装置(例えば、パッシブ発光表示装置の画素(PXL))を示した。但し、本発明による発光装置は、図6に示された実施例に限定されない。例えば、本発明の他の実施例では、発光装置は、少なくとも1つの他の回路素子(例えば、図5a~図5cの画素回路(PXC))や、接続配線または信号線などを経由して第1及び/または第2電源線(PL1、PL2)に接続することもできる。
図6を参照すると、本発明の一実施例による画素(PXL)は、第1電極(ELT1)及び第2電極(ELT2)と、上記第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に電気的に接続された少なくとも1つの発光ダイオード(LD)と、を含むことができる。例えば、画素PXLは、第1及び第2電極ELT1、ELT2の間に互いに直列及び/または並列に接続された複数の発光ダイオードLDを含むことができる。
また、上記画素(PXL)は、発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)を第1電極(ELT1)に電気的に接続する第1コンタクト電極(CNE1)と、上記発光ダイオード(LD)の第2端部(EP2)を第2電極(ELT2)に電気的に接続する第2コンタクト電極(CNE2)と、をさらに含むことができる。このような第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)により、発光ダイオード(LD)が第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に電気的に接続されることができる。
加えて、上記画素(PXL)は、第1電極(ELT1)を第1電源線(PL1)に接続する第1接続電極(CNL1)と、第2電極(ELT2)を第2電源線(PL2)に接続する第2接続電極(CNL2)と、をさらに含むことができる。実施例に基づいて、第1及び第2接続電極(CNL1、CNL2)は、それぞれ第1及び第2電極(ELT1、ELT2)に一体に接続されるか、または少なくとも1つのコンタクトホールなどを経由して上記第1及び第2電極(ELT1、ELT2)に電気的に接続されることができる。第1及び第2接続電極(CNL1、CNL2)がそれぞれ第1及び第2電極(ELT1、ELT2)に一体に接続されている場合、上記第1及び第2接続電極(CNL1、CNL2)をそれぞれ第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の一領域とみなすこともできる。但し、本発明の実施例を説明するにあたり、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の相互配置関係などをより明確に説明するために、第1及び第2接続電極(CNL1、CNL2)と第1及び第2電極(ELT1、ELT2)を区分して説明することにする。
実施例に基づいて、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)、発光ダイオード(LD)及び/または第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)などは、本発明の一実施例による発光装置を構成することができる。例えば、上記第1及び第2電極(ELT1、ELT2)、発光ダイオード(LD)及び/または第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)は、本発明の一実施例による画素(PXL)の光源ユニット(例えば、図5a~図5cのLSU)を構成することができる。
本発明の一実施例において、第1電極(ELT1)及び第2電極(ELT2)は、実質的に同じ幅を有し互いに重畳するように配置されるが、互いに分離されることができる。例えば、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)は、少なくとも1層の絶縁膜を間に介在して、画素(PXL)(または、発光装置)のベース部材となる基板上の異なる層に離隔して配置されることができる。但し、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の相互配置関係などは実施例に基づいて多様に変更されることができる。これらの第1及び第2電極(ELT1、ELT2)は、少なくとも重畳領域で実質的に同じ幅を有することができる。但し、本発明はこれに限定されず、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の相対的な大きさ(例えば、幅)などは多様に変更されることができる。
実施例に基づいて、第1電極(ELT1)及び第2電極(ELT2)は、それぞれ何れか1つの画素電極、例えば、アノード電極及びカソード電極のうち1つであることができる。例えば、第1電極(ELT1)がアノード電極であれば、第2電極(ELT2)はカソード電極であることができる。
実施例に基づいて、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)のそれぞれは、単層または複数の層で構成されることができる。例えば、それぞれの第1電極(ELT1)は、第1反射電極及び第1導電性キャップ層を含む複数の層で構成されることがあり、それぞれの第2電極(ELT2)は、第2反射電極及び第2導電性キャップ層を含む複数の層で構成されることができる。第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の構成物質及び/またはその断面構造は特に限定されず、これは実施例に基づいて多様に変更されることができる。
実施例に基づいて、第1電極(ELT1)は、第1接続電極(CNL1)を介して第1電源線(例えば、図5a~図5cのPL1)(または、走査線、データ線、または制御線のような所定の第1信号線)に接続することができる。実施例に基づいて、第1電極(ELT1)及び第1説測電極(CNL1)は、異なる方向に沿って延長されることができる。例えば、第1接続電極(CNL1)が第1方向(DR1)(例えば、横方向)に沿って延長されるとき、第1電極(ELT1)は上記第1方向(DR1)と交差する第2方向(DR2)(例えば、縦方向)に沿って延長されることができる。
一実施例において、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)は互いに一体に接続されることができる。例えば、第1電極(ELT1)は、第1接続電極(CNL1)から少なくとも1本に分岐されて形成されることができる。但し、本発明はこれに限定されない。例えば、他の実施例では、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)が個別に形成され、少なくとも1つのコンタクトホールまたはビアホールなどを介して互いに電気的に接続されることもできる。
また、一実施例において、第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)は、第1電源線(PL1)(または、第1信号線)と一体に接続されることができる。また、他の実施例では、第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)は上記第1電源線(PL1)とは別途で形成されて、少なくとも1つのコンタクトホール及び/または少なくとも1つの回路素子を経由して上記第1電源線(PL1)に電気的に接続されることができる。これにより、第1電源線(PL1)(または、第1信号線)に供給される第1電源(または、走査信号、データ信号、または制御信号のような第1信号)が第1電極ELT1に伝達されることができる。
実施例に基づいて、第2電極(ELT2)は、第2接続電極(CNL2)を介して第2電源線(PL2)(または、走査線、データ線、または制御線のような所定の第2信号線)に接続されることができる。実施例に基づいて、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)は、異なる方向に沿って延長されることができる。例えば、第2接続電極(CNL2)が第1方向(DR1)に沿って延長されるとき、第2電極(ELT2)は、上記第1方向(DR1)と交差する第2方向DR2に沿って延長されることができる。
一実施例において、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)は、一体に接続されることができる。例えば、第2電極(ELT2)は、第2接続電極(CNL2)から少なくとも1本に分岐されて形成されることができる。但し、本発明はこれに限定されない。例えば、他の実施例では、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)が別途で形成されて、少なくとも1つのコンタクトホールまたはビアホールなどを介して互いに電気的に接続されることができる。
また、一実施例において、第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)は、第2電源線(例えば、図5a~図5cのPL2)(または、第2信号線)と一体に接続されることができる。また、他の実施例において、第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)は、上記第2電源線(PL2)とは別途で形成されて、少なくとも1つのコンタクトホール及び/または少なくとも1つの回路素子を経由して上記第2電源線(PL2)に電気的に接続されることができる。これにより、第2電源線(PL2)(または、第2信号線)に供給される第2電源(または、走査信号、データ信号、または制御信号のような第2信号)が第2電極(ELT2)に伝達されることができる。
実施例に基づいて、第1電源(例えば、図5a~図5cのVDD)と第2電源(例えば、図5a~図5cのVSS)は、異なる電位を有することができる。例えば、第1電源(VDD)と第2電源(VSS)との間の電位差は発光ダイオード(LD)のしきい値電圧以上とすることができる。また、実施例に基づいて、第1電源(VDD)と第2電源(VSS)は、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に少なくとも1つの発光ダイオード(LD)が順方向に接続することができるようにする電位を有することができる。即ち、第1電源(VDD)と第2電源(VSS)との間の電圧は、画素(PXL)(または、発光装置)に含まれた少なくとも1つの発光ダイオード(LD)が発光するようにする値を有することができる。
実施例に基づいて、それぞれの発光ダイオード(LD)は、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)に隣接して配置され、長さ方向の両端に位置する第1端部(EP1)及び第2端部(EP2)を含む棒状発光ダイオードであることができる。例えば、それぞれの発光ダイオード(LD)は、図1a~図3bなどに図示されたように、ナノスケールからマイクロスケール範囲の直径(D)及び/または長さ(L)を有する超小型の棒状発光ダイオードであることができる。但し、上記発光ダイオード(LD)の形状及び/またはサイズは、それぞれの発光装置、例えば、画素(PXL)の設計条件などに応じて多様に変更されることができる。
一実施例において、少なくとも1つの発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)は、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の一領域(例えば、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の重畳領域)に向かう一端に位置し、上記発光ダイオード(LD)の第2端部(EP2)は、上記第1端部(EP1)の反対側の一端に位置することができる。例えば、少なくとも1つの発光ダイオード(LD)は、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の延長方向(例えば、第2方向(DR2))に対して交差する方向(例えば、第1方向(DR1))に横に配置され、上記発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)は、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)に隣接することができる。
一方、図6には、発光ダイオード(LD)が何れか1つの方向、例えば、第1方向(DR1)に沿って均一に配列されたものを図示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、発光ダイオード(LD)のうち少なくとも1つは、第1及び第2方向(DR1、DR2)に対して傾いた斜線方向などに配列されることもできる。
実施例に基づいて、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間には、複数の発光ダイオード(LD)が並列に接続することができる。例えば、発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)は、第1電極(ELT1)に直接または間接的に接続され、上記発光ダイオード(LD)の第2端部(EP2)は、第2電極(ELT2)に直接または間接的に接続されることができる。
例えば、本発明の一実施例において、発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)は、第1コンタクト電極(CNE1)を経由して第1電極(ELT1)に電気的に接続され、上記発光ダイオード(LD)の第2端部(EP2)は、第2コンタクト電極(CNE2)を経由して第2電極(ELT2)に電気的に接続されることができる。他の実施例において、発光ダイオード(LD)の第1及び第2端部(EP1、EP2)のうち少なくとも1つは、第1及び/または第2電極(ELT1、ELT2)に直接接触して、上記第1及び/または第2電極(ELT1、ELT2)に電気的に接続することもできる。
実施例に基づいて、発光ダイオード(LD)は、所定の溶液内に分散された形で用意され、インクジェット方式などを利用して発光装置内に規定された所定の発光領域(例えば、各画素(PXL)の発光領域)に供給することができる。例えば、発光ダイオード(LD)は、揮発性溶媒に混ざってそれぞれの発光領域に供給されることができる。このとき、第1及び第2電源線(PL1、PL2)を介して、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)にそれぞれ所定の第1及び第2整列電圧を印加すると、上記第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に電界が形成されることができる。これにより、上記発光ダイオード(LD)が配置される。発光ダイオード(LD)が配置された後は、溶媒を揮発させるたり、その他の方法で除去して、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に発光ダイオード(LD)を安定的に配列することができる。また、発光ダイオード(LD)が配列された後には、上記発光ダイオード(LD)の両端部、例えば、第1及び第2端部(EP1、EP2)上にそれぞれ第1コンタクト電極(CNE1)及び第2コンタクト電極(CNE2)を形成することができる。これにより、上記発光ダイオード(LD)を第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に安定的に接続することができる。
実施例に基づいて、第1コンタクト電極(CNE1)は、発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)と第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の一領域(例えば、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の重畳領域)上に配置され、上記発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)と第1電極(ELT1)を電気的に接続することができる。そして、第2コンタクト電極(CNE2)は、発光ダイオード(LD)の第2端部(EP2)上に配置され、少なくとも1つのコンタクトホール(CH0)及び/または第2接続電極(CNL2)を介して第2電極(ELT2)に電気的に接続することができる。上記第2コンタクト電極(CNE2)により、発光ダイオード(LD)の第2端部(EP2)が第2電極(ELT2)に電気的に接続されることができる。
第1電源線(PL1)及び第1電極(ELT1)などを経由して発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)に第1電源(VDD)(または、第1信号)が印加され、第2電源線(PL2)及び第2電極(ELT2)などを経由して発光ダイオード(LD)の第2端部(EP2)に第2電源(VSS)(または、第2信号)が印加されると、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に順方向に接続される少なくとも1つの発光ダイオード(LD)が発光することになる。これにより、画素(PXL)が光を放出することができるようになる。
図7は本発明の一実施例による発光装置を示した断面図で、一例として、図6のI~I’線に対応する断面の実施例を示した。実施例に基づいて、図7の発光装置は、パッシブ画素(PXL)に対応することができるが、本発明による発光装置は画素(PXL)に限定されない。
図6及び図7を参照すると、本発明の一実施例による画素(PXL)(または、発光装置)は、基板(SUB)、上記基板(SUB)の一面上に順に配置されたバッファ層(BFL)、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)、第1絶縁膜(INS1)、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)、少なくとも1つの発光ダイオード(LD)(例えば、複数の発光ダイオード(LD))、第1コンタクト電極(CNE1)、第2絶縁膜(INS2)、第2コンタクト電極(CNE2)、及び封止膜(ENC)を含むことができる。例えば、本発明の一実施例では、基板(SUB)の一面を基準に、バッファ層(BFL)は第1層上に、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)は第2層上に、第1絶縁膜(INS1)は第3層上に、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)は第4層上に、発光ダイオード(LD)は第5層上に、第1コンタクト電極(CNE1)は第6層上に、第2絶縁膜(INS2)は第7層上に、第2コンタクト電極(CNE2)は第8層上に、封止膜(ENC)は第9層上に配置されることができる。但し、このように規定された各構成要素の層別の位置は、基板(SUB)上に配置された複数の構成要素間の相互配置関係、及び/またはこれらの形成または供給順序などに基づいたものであり、上記基板(SUB)からの距離や高さなどに応じて区分したものではないことができる。
また、実施例に基づいて、上記構成要素のうち少なくとも1つが省略されたり、その位置が変更されることもある。例えば、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)と、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)の層別の位置は逆に変更することができる。例えば、本発明の他の実施例では、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)が基板(SUB)上の第2層に配置され、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)が上記基板(SUB)上の第4層に配置することもできる。同様に、第1コンタクト電極(CNE1)と第2コンタクト電極(CNE2)の層別の位置も逆に変更することができる。また、実施例に基づいて、図7に図示された構成要素のうち少なくとも1つが選択的に省略されるか、またはその他の構成要素がそれぞれの画素(PXL)にさらに備えられることもできる。
基板(SUB)は、画素(PXL)を備えた表示パネル(例えば、図4のPNL)のベース部材を構成し、硬性基板または可撓性基板であることができる。また、基板(SUB)は透明基板であることができるが、これに限定されない。即ち、本発明において基板(SUB)の材料や物性は特に限定されない。このような基板(SUB)の一面上にはバッファ層(BFL)が配置されることができる。
バッファ層(BFL)は、その上部に配置される電極、配線及び/または回路素子などに不純物が拡散するのを防止することができる。実施例に基づいて、バッファ層(BFL)は単層で構成されることがあるが、少なくとも2重層以上の多層で構成することもできる。バッファ層(BFL)が複数の層で提供される場合、各層は同じ材料または異なる材料で形成されることができる。一方、他の実施例では、バッファ層(BFL)が省略されることもできる。即ち、バッファ層(BFL)は、基板(SUB)の一面上に選択的に形成されることができる。
バッファ層(BFL)が形成された基板(SUB)の一面上には第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)が配置されることができる。実施例に基づいて、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)は異なる方向に沿って延長されることができる。また、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)は一体または非一体に互いに接続することができる。
実施例に基づいて、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)は、様々な導電性物質を含むことができる。例えば、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)は、少なくとも1層の反射電極層を含むことができるが、これに限定されない。
例えば、第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)は、一定の反射率を有する導電性材料を含むことができる。例えば、第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)は、Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、これらの合金のような金属、ITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、ZnO(zinc oxide)、ITZO(indium tin zinc oxide)のような導電性酸化物、PEDOTのような導電性高分子のうち少なくとも1つを含むことができるが、これに限定されない。即ち、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)の構成物質は特に限定されず、上記第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)は、現在公知の様々な電極物質を含むことができる。
また、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)のそれぞれは、単一層または複数層で構成されることがあり、その断面構造(例えば、積層構造)は特に限定されない。例えば、第2電極(ELT2)は、少なくとも1層の反射電極層と、少なくとも1層の導電性キャップ層を含む複数層で構成されることができる。また、第2電極(ELT2)は、少なくとも1層の透明電極層を選択的にさらに含むことができる。実施例に基づいて、第2接続電極(CNL2)は、第2電極(ELT2)と同じ断面構造を有することができるが、これに限定されない。
一実施例において、第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)は少なくとも1層の反射電極層と、上記反射電極層の上部及び/または下部に配置される少なくとも1層の透明電極層と、上記反射電極層及び/または透明電極層の上部をカバーする少なくとも1層の導電性キャップ層と、を含むことができる。実施例に基づいて、上記反射電極層は、Agを含む反射性を有する様々な導電材料からなることができ、その構成物質は特に限定されない。第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)が反射電極層を含む場合、発光ダイオード(LD)のそれぞれの両端、即ち、第1及び第2端部(EP1、EP2)から放出される光を画像が表示される方向(例えば、正面方向)に進行させることができる。
また、第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)が反射電極層の上部及び/または下部に配置される少なくとも1層の透明電極層をさらに含む多層構造を有すると、信号遅延(RC delay)による電圧降下を最小限に抑えることができる。これにより、発光ダイオード(LD)に必要な電圧を効果的に伝達することができるようになる。実施例に基づいて、上記透明電極層は、ITOをはじめとする様々な透明導電材料からなることができ、その構成物質は特に限定されない。
さらに、第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)が反射電極層及び/または透明電極層をカバーする導電性キャップ層を含むようになると、画素(PXL)の製造工程時に発生する不良などにより第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)の反射電極層などが損傷することを防止することができる。但し、上記導電性キャップ層は、第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)に選択的に含めることができるものであり、実施例によっては省略することができる。また、上記導電性キャップ層は、第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)の構成要素とみなされるか、または上記第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)上に配置された別途の構成要素とみなされることもある。
第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)が形成された基板(SUB)上には第1絶縁膜(INS1)が配置されることができる。例えば、第1絶縁膜(INS1)は、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)をカバーするように基板(SUB)上に配置されることができる。
このような第1絶縁膜(INS1)は、少なくとも1層の有機膜及び/または無機膜を含む単層または複数層の構造を有することができ、現在公知の様々な絶縁物質を含むことができる。例えば、第1絶縁膜(INS1)は、SiNxから構成された少なくとも1層の無機膜を含むことができるが、これに限定されない。
実施例に基づいて、第1絶縁膜(INS1)は、第2接続電極(CNL2)の一領域を露出するコンタクトホール(CH0)を含むことができる。例えば、第1絶縁膜(INS1)は、第2接続電極(CNL2)と第2コンタクト電極(CNE2)の重畳領域において、少なくとも1つのコンタクトホール(CH0)を有することができる。
第1絶縁膜(INS1)が形成された基板(SUB)上には、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)が配置されることができる。一実施例において、第1電極(ELT1)は、第1絶縁膜(INS1)を介在して第2電極(ELT2)と重畳するように配置されることができる。即ち、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の一領域は互いに重畳するが、少なくとも第1絶縁膜(INS1)を間に介在して互いに離隔されることができる。
実施例に基づいて、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)は異なる方向に沿って延長されることできる。また、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)は一体または非一体に接続されることができる。
実施例に基づいて、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)は、様々な導電性物質を含むことができる。例えば、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)は、少なくとも1層の反射電極層を含むことができるが、これに限定されない。
例えば、第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)は、一定の反射率を有する導電性材料を含むことができる。例えば、第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)は、Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、これらの合金のような金属、ITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、ZnO(zinc oxide)、ITZO(indium tin zinc oxide)のような導電性酸化物、PEDOTのような導電性高分子のうち少なくとも1つを含むことができるが、これに限定されない。即ち、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)の構成物質は特に限定されず、上記第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)は、現在公知の様々な電極物質を含むことができる。また、第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)は、第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)と同じ導電物質を含むか、または上記第2電極(ELT2)及び/または第2接続電極(CNL2)と異なる導電物質を含むことができる。
また、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)のそれぞれは、単一層または複数層で構成されることがあり、その断面構造(例えば、積層構造)は特に限定されない。例えば、第1電極(ELT1)は、少なくとも1層の反射電極層と、少なくとも1層の導電性キャップ層を含む複数層から構成されることができる。また、第1電極(ELT1)は、少なくとも1層の透明電極層を選択的にさらに含むことができる。実施例に基づいて、第1接続電極(CNL1)は、第1電極(ELT1)と同じ断面構造を有することができるが、これに限定されない。
一実施例において、第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)は、少なくとも1層の反射電極層と、上記反射電極層の上部及び/または下部に配置される少なくとも1層の透明電極層と、上記反射電極層及び/または透明電極層の上部をカバーする少なくとも1層の導電性キャップ層と、を含むことができる。実施例に基づいて、上記反射電極層は、Agを含む反射性を有する様々な導電材料からなることができるが、その構成物質は特に限定されない。第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)が反射電極層を含む場合、発光ダイオード(LD)のそれぞれの両端、即ち、第1及び第2端部(EP1、EP2)から放出される光を画像が表示される方向(例えば、正面方向)に進行させることができる。
また、第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)が、反射電極層の上部及び/または下部に配置される少なくとも1層の透明電極層をさらに含む多層の構造を有すると、信号遅延による電圧降下を最小限に抑えることができる。これにより、発光ダイオード(LD)に必要な電圧を効果的に伝達することができるようになる。実施例に基づいて、上記透明電極層は、ITOをはじめとする様々な透明導電材料からなることができ、その構成物質は特に限定されない。
さらに、第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)が反射電極層及び/または透明電極層をカバーする導電性キャップ層を含むようになると、画素(PXL)の製造工程時に発生する不良などにより、第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)の反射電極層などが損傷することを防止することができる。但し、上記導電性キャップ層は、第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)に選択的に含むことができるものであり、実施例によっては省略することができる。また、上記導電性キャップ層は、第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)の構成要素とみなされるか、または上記第1電極(ELT1)及び/または第1接続電極(CNL1)上に配置された別途の構成要素とみなされることもできる。
第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)が形成された基板(SUB)上には少なくとも1つの発光ダイオード(LD)が配置されることができる。例えば、それぞれの画素(PXL)が形成されるそれぞれの画素領域には、複数の発光ダイオード(LD)が配置されることができる。
実施例に基づいて、発光ダイオード(LD)それぞれの第1端部(EP1)は、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)に隣接して配置されることができる。例えば、発光ダイオード(LD)それぞれの第1端部(EP1)は、第1電極(ELT1)の1つの角(例えば、左側または右側の角)に近接するように配置されることができる。また、上記発光ダイオード(LD)それぞれの第2端部(EP2)は、上記第1端部(EP1)の反対側に位置することができる。
発光ダイオード(LD)が配置された基板(SUB)上には第1コンタクト電極(CNE1)が配置されることができる。一実施例において、第1コンタクト電極(CNE1)は、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の一領域と発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)をカバーするように配置されることができる。実施例に基づいて、第1コンタクト電極(CNE1)は、第1電極(ELT1)及び発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)と接触するように上記第1電極(ELT1)上に直接形成されることがあるが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明の他の実施例では、第1電極(ELT1)と第1コンタクト電極(CNE1)の間に少なくとも1層の絶縁膜が介在され、上記絶縁膜に形成されたコンタクトホール(または開口部)などにより、第1電極(ELT1)と第1コンタクト電極(CNE1)が互いに接することもできる続。このような第1コンタクト電極(CNE1)は、発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)を安定的に固定し、上記第1端部(EP1)を第1電極(ELT1)に電気的に接続することができる。
実施例に基づいて、第1コンタクト電極(CNE1)は、実質的に透明または半透明であることができる。例えば、第1コンタクト電極(CNE1)は、ITOやIZOをはじめとする透明導電性物質からなることができ、その他にも現在公知の様々な種類の透明導電性物質からなることができる。これにより、それぞれの発光ダイオード(LD)で生成される光が、第1コンタクト電極(CNE1)を透過して発光ダイオード(LD)の外部に放出されることができるようになる。
第1コンタクト電極(CNE1)が形成された基板(SUB)上には第2絶縁膜(INS2)が配置されることができる。例えば、第2絶縁膜(INS2)は、少なくとも第1コンタクト電極(CNE1)をカバーするように上記第1コンタクト電極(CNE1)上に配置されることができる。このような第2絶縁膜(INS2)の一端は、第1コンタクト電極(CNE1)と第2コンタクト電極(CNE2)の間に介在されることができる。これにより、第1コンタクト電極(CNE1)と第2コンタクト電極(CNE2)を安定的に分離することで、上記第1コンタクト電極(CNE1)と第2コンタクト電極(CNE2)の間で電気的安定性を確保することができる。即ち、第2絶縁膜(INS2)によって、第1コンタクト電極(CNE1)と第2コンタクト電極(CNE2)の間のショート欠陥を防止することができる。
実施例に基づいて、第2絶縁膜(INS2)は、少なくとも1層の有機膜及び/または無機膜を含む単層または多層構造を有することができ、現在公知の様々な絶縁物質を含むことができる。例えば、第2絶縁膜(INS2)は、SiNxで構成された少なくとも1層の無機膜を含むことができるが、これに限定されない。また、第2絶縁膜(INS2)は、第1絶縁膜(INS1)と同じ絶縁物質を含むか、または上記第1絶縁膜(INS1)と異なる絶縁物質を含むことができる。
第2絶縁膜(INS2)が形成された基板(SUB)上には第2コンタクト電極(CNE2)が配置されることができる。実施例に基づいて、第2コンタクト電極(CNE2)は、発光ダイオード(LD)の第2端部(EP2)と第2接続電極(CNL2)の一領域をカバーするように配置されることができる。
例えば、第2コンタクト電極(CNE2)は、発光ダイオードLDの第2端部(EP2)に直接接触するように上記第2端部(EP2(上に配置されることができる。また、第2コンタクト電極(CNE29は、第2接続電極(CNL2)の一領域と重畳するように配置されて、第1絶縁膜(INS1)を貫通する少なくとも1つのコンタクトホール(CH0)によって第2接続電極(CNL2)及び第2電極(ELT2)に電気的に接続されることができる。このような第2コンタクト電極(CNE2)は、発光ダイオード(LD)の第2端部(EP2)を安定的に固定し、上記第2端部(EP2)を第2電極(ELT2)に電気的に接続することができる。
実施例に基づいて、第2コンタクト電極(CNE2)は、実質的に透明または半透明にすることができる。例えば、第2コンタクト電極(CNE2)は、ITOやIZOをはじめとする透明導電性物質からなることができ、その他にも現在公知の様々な種類の透明導電性物質からなることができる。これにより、それぞれの発光ダイオード(LD)で生成される光が第2コンタクト電極(CNE2)を透過して発光ダイオード(LD)の外部に放出されることができるようになる。また、第2コンタクト電極(CNE2)は、第1コンタクト電極(CNE1)と同じ導電物質を含むか、または上記第1コンタクト電極(CNE1)と異なる導電物質を含むことができる。
第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)が形成された基板(SUB)上には少なくとも1層の絶縁膜が配置されることができる。例えば、第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)が形成された基板(SUB)の一面は、少なくとも1層の絶縁膜によってカバーされることができる。実施例に基づいて、上記少なくとも1層の絶縁膜は、封止膜(ENC)(または、オーバーコート層)を含むことができる。
封止膜(ENC)は単層または複数層で構成されることができる。例えば、封止膜(ENC)は、互いに重畳する複数の無機絶縁膜と、これらの間に介在された少なくとも1層の有機絶縁膜を含む薄膜封止層でできている。但し、封止膜(ENC)の構成物質及び/または断面構造は特に限定されず、これは多様に変更されることがある。実施例に基づいて、封止膜(ENC)は少なくとも表示領域(例えば、図4のDA)をカバーするように形成され、画素(PXL)を保護することができる。また、実施例に基づいて、発光ダイオード(LD)などが配置された基板(SUB)の一面上には、封止膜(ENC)の他にも少なくとも1つの保護層や光学層などが選択的にさらに配置されることができる。
上述した図6及び図7の実施例では、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)を基板(SUB)上の異なる層に重畳するように配置する。例えば、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)は、第1絶縁膜(INS1)を間に介在して分離された異なる層に配置することができる。このように、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)を異なる層に分離して配置した場合、画素(PXL)(または、発光装置)の製造段階などにおいて、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間のショート欠陥が発生することを効果的に防止することができる。
また、上述した実施例のように第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)を異なる層に分離して形成すると、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)を同じ層に形成する他の実施形態の画素(または、他の実施例の発光装置)と比較して、工程マージンなどを考慮して設定するこができる第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間の距離をさらに縮小することができる。例えば、本発明の実施例を適用すると、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間の距離を2.5μm未満に縮小することができる。第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間の距離が縮小されると、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間に同じ電圧が印加されても、上記第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間により大きな電界を形成することができる。また、第1絶縁膜(INS1)の厚さを調整することで、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間に形成される電界の大きさを容易に調整することができる。これにより、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間に発光ダイオード(LD)を効率的に整列し、その整列の品質を向上させることができる。即ち、上述した実施例によると、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間のショート欠陥を効果的に防止または低減しながらも、上記第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間に少なくとも1つの発光ダイオードLDを効率的及び安定的に配列することができる。
さらに、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に形成される電界は、上記第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の角領域(例えば、平面上で見たとき、上記第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の両側の角)で最大の大きさを有し、これにより、発光ダイオード(LD)が第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の両側に効果的に整列されることができる。上述した実施例によると、工程誤差などにより、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の大きさに偏差(例えば、幅偏差)が発生しても、発光ダイオード(LD)が何れか一電極の方向のみに偏って配置される偏心整列現象を防止することができる。
図8は本発明の一実施例による発光装置を示した平面図であって、一例として、上記発光装置で構成されている画素(PXL)の実施例を示す。そして、図9a及び図9bはそれぞれ本発明の一実施例による発光装置を示した断面図であって、一例として、図8のII~II’線に対応する断面の異なる実施例を示す。例えば、図9a及び図9bは隔壁(PW)の形状に関して、さまざまな実施例を示す。図8~図9bの実施例において、図6及び図7の実施例と同様または同じ構成に対しては同じ符号を付し、それに対する詳細な説明は省略することにする。
図8~図9bを参照すると、画素(PXL)(または、発光装置)は少なくとも1つの隔壁(PW)をさらに含むことができる。例えば、画素(PXL)は、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の下部に配置された第1隔壁(PW1)(または「第1壁」または「第1バンク」ともいう)と、それぞれの第2コンタクト電極(CNE2)の下部に配置された少なくとも1つの第2隔壁(PW2)(または「第2壁」または「第2バンク」ともいう)と、を含んでもよい。また、上記画素(PXL)は、それぞれの第2隔壁(PW2)の上部に反射膜(REF)を選択的にさらに含むことができる。
実施例に基づいて、第1及び第2隔壁(PW1、PW2)は、バッファ層(BFL)上に互いに離隔して配置されることができる。バッファ層(BFL)などが省略される場合、上記第1及び第2隔壁(PW1、PW2)は、基板(SUB)の一面上に直接形成することもできる。但し、本発明はこれに限定されず、第1及び第2隔壁(PW1、PW2)の層別の位置は多様に変更されることができる。
一実施例において、第1及び第2隔壁(PW1、PW2)は、基板(SUB)上の同じ層上に所定の距離(または、間隔)分だけ離隔して配置されることができる。また、第1及び第2隔壁(PW1、PW2)は、実質的に同じ構造、形状、及び/または高さを有することができるが、本発明はこれに限定されない。
実施例に基づいて、第1隔壁(PW1)は、基板(SUB)と、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に配置されることができる。一実施例において、第1隔壁(PW1)は、バッファ層(BFL)が形成された基板(SUB)と第2電極(ELT2)の間に配置されることができる。上記第1隔壁(PW1)は、少なくとも1つの発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)に隣接するように配置されることができる。例えば、第1隔壁(PW1)の一側面は、少なくとも1つの発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)と隣接する距離に位置して、上記第1端部(EP1)と対向するように配置することができる。
実施例に基づいて、第2隔壁(PW2)は、基板(SUB)と第2コンタクト電極(CNE2)の間に配置されることができる。例えば、第2隔壁(PW2)は、バッファ層(BFL)が形成された基板(SUB)と第1絶縁膜(INS1)の間に配置され、上記第2隔壁(PW2)の上部には、選択的に反射膜(REF)が配置されることができる。このような第2隔壁(PW2)は、少なくとも1つの発光ダイオード(LD)の第2端部(EP2)に隣接して配置されることができる。例えば、第2隔壁(PW2)の一側面は、少なくとも1つの発光ダイオード(LD)の第2端部(EP2)と隣接する距離に位置して、上記第2端部(EP2)と対向するように配置されることができる。また、第2隔壁(PW2)と第2コンタクト電極(CNE2)の間には、少なくとも1層の反射膜(REF)がさらに配置されることができる。実施例に基づいて、上記反射膜(REF)は、第2電極(ELT2)を形成する工程において、上記第2電極(ELT2)(特に、上記第2電極(ELT2)の反射電極層)と同じ物質で同時に形成されることができるが、これに限定されない。
それぞれの隔壁(PW)は、様々な形状を有することができる。例えば、それぞれの隔壁(PW)は、図9aに示したように上部に行くほど幅が狭くなる台形の断面を有することができる。この場合、それぞれの隔壁(PW)は、少なくとも一側面で傾斜面を有することができる。また、他の実施例において、それぞれの隔壁(PW)は、図9bに示すように、上部に行くほど幅が狭くなる半円または半楕円の断面を有することもできる。この場合、それぞれの隔壁(PW)は、少なくとも一側面で曲面を有することができる。即ち、本発明における隔壁(PW)の形状は特に限定されず、これは多様に変更することができる。また、実施例によっては、隔壁(PW)のうち少なくとも1つ(例えば、第1及び/または第2隔壁(PW1、PW2))が省略されたり、またはその位置が変更されることもある。
実施例に基づいて、それぞれの隔壁(PW)は、無機材料または有機材料を含む絶縁物質を含むことができる。また、それぞれの隔壁(PW)は、単層または複数層で構成されることができる。即ち、本発明における隔壁(PW)の構成物質及び/または積層構造は特に限定されず、これは多様に変更されることができる。
また、本発明の一実施例において、それぞれの隔壁(PW)は、反射部材として機能することができる。例えば、それぞれの隔壁(PW)は、その上部に提供された第1及び第2電極(ELT1、ELT2)及び/または反射膜(REF)と共にそれぞれの発光ダイオード(LD)から出射される光の効率を向上させる反射部材として機能することができる。
第1隔壁(PW1)の上部には、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)などが順に配置され、第2隔壁(PW2)の上部には、反射膜(REF)などが配置されることができる。実施例に基づいて、第1及び第2隔壁(PW1、PW2)のそれぞれの上部に配置される第1及び第2電極(ELT1、ELT2)と反射膜(REF)などは、上記第1及び第2隔壁(PW1、PW2)のそれぞれの形状に対応する形状を有することができる。例えば、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)と反射膜(REF)は、それぞれの隔壁(PW)に対応する形状を有しながら、基板(SUB)の高さ方向に突出することができる。
このように、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)と反射膜(REF)がそれぞれの隔壁(PW)に対応する形状を有すると、発光ダイオード(LD)の第1及び第2端部(EP1、EP2)から出射された光が第1及び第2電極(ELT1、ELT2)と反射膜(REF)などによって反射されて、発光装置の正面方向にさらに進行することができる。これにより、発光ダイオード(LD)から出射された光の効率を向上させることができる。
図10は本発明の一実施例による発光装置の製造方法を示すフローチャートであり、一例として、図8~図9bの実施例による発光装置の製造方法の実施例を示す。以下では、図8~図10を一緒に参照して、本発明の一実施例による発光装置(例えば、上記発光装置を含む画素(PXL))の製造方法を説明することにする。
<ST100:隔壁形成段階>
まず、基板(SUB)の一面、または上記基板(SUB)の一面上に配置されたバッファ層(BFL)上に少なくとも1つの隔壁(PW)を形成する。例えば、上記基板(SUB)上に規定されたそれぞれの発光領域(例えば、各画素(PXL)の発光領域)に互いに離隔するように、第1及び第2隔壁(PW1、PW2)を形成することができる。
一方、図8~図10の実施例では、基板(SUB)またはバッファ層(BFL)上にすぐに隔壁(PW)を形成する実施例を開示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明の他の実施例では、基板(SUB)またはバッファ層(BFL)上に図示されていない回路素子層がさらに形成され、上記回路素子層上に第1及び第2隔壁(PW1、PW2)、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)、発光ダイオード(LD)、及び/または第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)を形成することもできる。この場合、隔壁(PW)を形成するに先立って、回路素子層の形成工程が行われることもある。さらに、図6及び図7の実施例などのように、隔壁(PW)が省略される場合には、隔壁を形成する段階は省略されることもできる。
<ST200:下部電極形成段階>
次いで、バッファ層(BFL)及び/または隔壁(PW)などが形成された基板(SUB)上に下部電極を形成する。例えば、上記基板(SUB)上に、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)を形成することができる。また、実施例に応じては、上記第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)と共に反射膜(REF)などをさらに形成することもできる。
<ST300:第1絶縁膜形成段階>
次いで、第2電極(ELT2)及び第2接続電極(CNL2)が形成された基板(SUB)上に、第1絶縁膜(INS1)を形成する。例えば、少なくとも第2電極(ELT2)をカバーするように上記基板(SUB)上に第1絶縁膜(INS1)を形成することができる。
<ST400:上部電極形成段階>
次いで、第1絶縁膜(INS1)が形成された基板(SUB)上に上部電極を形成する。例えば、上記基板(SUB)上に第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)を形成することができる。実施例に基づいて、第1電極(ELT1)は、第2電極(ELT2)と重畳するよう第1絶縁膜(INS1)上に形成されることができるが、これに限定されない。
<ST500:発光ダイオードの供給及び整列段階>
次いで、第1電極(ELT1)及び第1接続電極(CNL1)が形成された基板(SUB)上に少なくとも1つの発光ダイオード(LD)を供給し、上記発光ダイオード(LD)の一端部が上部電極(例えば、第1電極(ELT1))に隣接するように上記発光ダイオード(LD)を整列する。例えば、インクジェットプリント方式などを介して上記基板(SUB)上に複数の発光ダイオード(LD)を供給し、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)に所定の整列電圧を印加することにより、上記発光ダイオード(LD)を整列することができる。
<ST600:第1及び第2コンタクト電極形成段階>
次いで、発光ダイオード(LD)が整列された基板(SUB)上に第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)を形成することにより、上記発光ダイオード(LD)を下部電極(例えば、第2電極(ELT2))と上部電極(例えば、第1電極(ELT1))の間に電気的に接続する。例えば、発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)を第1電極(ELT1)に接続する第1コンタクト電極(CNE1)と、上記発光ダイオード(LD)の第2端部(EP2)を第2電極(ELT2)に接続する第2コンタクト電極(CNE2)を形成することにより、上記発光ダイオード(LD)を第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間に電気的に接続することができる。
一実施例において、第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)は、基板(SUB)上の異なる層に配置することができる。この場合、第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)を順に形成することができる。例えば、第1電極(ELT1)上に第1コンタクト電極(CNE1)を形成した後、上記第1コンタクト電極(CNE1)をカバーする第2絶縁膜(INS2)を形成することができる。そして、上記第2絶縁膜(INS2)上に第2コンタクト電極(CNE2)を形成することができる。
一方、他の実施例では、第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)が基板(SUB)上の同じ層に離隔して配置されることができる。この場合、第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)を同時に形成することもできる。
<ST700:封止膜形成段階>
次いで、第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)が形成された基板(SUB)上に封止膜(ENC)を形成する。これにより、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)、発光ダイオード(LD)、及び第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)などを含む表示素子層を安定的に保護することができる。
図11aは本発明の一実施例による発光装置を示す平面図であり、一例として、上記発光装置を含む画素(PXL)の実施例を示し、図11bは図11aの実施例による第1及び第2電極(ELT1、ELT2)と発光ダイオード(LD)の相互配置関係を示す平面図である。そして、図12a及び図12bは、それぞれ本発明の一実施例による発光装置を示す断面図であり、一例として、図11aのIII~III’線に対応する断面の異なる実施例を示す。図11a~図12bの実施例において、上述した実施例と同様または同じ構成に対しては同じ符号を付し、それに対する詳細な説明は省略することにする。
実施例に基づいて、図11a~図12bでは、第1及び/または第2電極(ELT1、ELT2)が少なくとも1つのコンタクトホールを介してそれぞれ第1電源線(PL1)及び第2電源線(PL2)に接続されるか、または上記第1及び/または第2電極(ELT1、ELT2)が少なくとも1つの回路素子(例えば、図5a~図5cなどの画素回路(PXC)に含まれている少なくとも1つのトランジスタ)を経由して第1電源線(PL1)または第2電源線(PL2)に接続される発光装置(例えば、アクティブ発光表示装置の画素(PXL))を図示する。
実施例に基づいて、図11aに図示された光源ユニット(LSU)は、上述した実施例、例えば、図8の実施例による発光装置(または、画素(PXL))と実質的に類似または同様に構成されることができる。また、図12a及び図12bに図示された表示素子層(LDL)は、図9a及び図9bに示された実施例による発光装置(または、画素(PXL))の断面と実質的に類似または同様に構成されることができる。従って、図11a~図12bの実施例を説明するにおいて、図8~図9bの実施例を含め、上述した少なくとも1つの実施例と同様または同じ構成要素には同じ符号を与し、これに対する詳細な説明は省略することにする。
図11a~図12bを図4~図10と結びつけて本実施例を説明すると、それぞれの画素(PXL)は、基板(SUB)上の異なる層に重畳するように配置された第1及び第2電極(ELT1、ELT2)と、上記第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に電気的に接続された少なくとも1つの発光ダイオード(LD)などを含む表示素子層(LDL)を含み、上記表示素子層(LDL)の下部に配置された回路素子層(PCL)をさらに含むことができる。例えば、回路素子層(PCL)は、基板(SUB)と表示素子層(LDL)の間に配置されることができる。
実施例に基づいて、回路素子層(PCL)は少なくとも表示領域(DA)に配置される複数の回路素子を含むことができる。例えば、回路素子層(PCL)は、それぞれの画素領域に配置されてそれぞれの画素回路(PXC)を構成する複数の回路素子を含むことができる。即ち、実施例に応じて、回路素子層(PCL)は、画素回路層でできている。
例えば、回路素子層(PCL)は、それぞれの画素領域に配置された複数のトランジスタ、例えば図5a及び図5bの第1及び第2トランジスタ(T1、T2)と、少なくとも1つのコンデンサ、例えば、図5a及び図5bのストレージキャパシタ(Cst)と、を含むことができる。また、回路素子層(PCL)は、少なくとも1つの走査線(Si)、データ線(Dj)、第1電源線(PL1)及び/または第2電源線(PL2)をさらに含むことができる。
実施例に基づいて、それぞれの画素回路(PXC)に備えられた複数のトランジスタ、例えば、第1及び第2トランジスタ(T1、T2)は実質的に同じまたは類似する断面構造を有することができる。但し、本発明はこれに限定されず、他の実施例では、上記複数のトランジスタのうち少なくとも一部が異なるタイプ及び/または構造を有することもできる。
また、回路素子層(PCL)は、複数の絶縁膜を含むことができる。例えば、回路素子層(PCL)は、基板(SUB)の一面上に順に積層されたバッファ層(BFL)、ゲート絶縁膜(GI)、層間絶縁膜(ILD)、及びパッシベーション膜(PSV)を含むことができる。
実施例に基づいて、バッファ層(BFL)は、それぞれの回路素子に不純物が拡散するのを防止することができる。このようなバッファ層(BFL)は、単層で構成されることがあるが、少なくとも2重層以上の多層で構成することもできる。バッファ層(BFL)が複数の層で提供される場合、各層は同じ材料または異なる材料で形成することができる。一方、実施例に応じては、バッファ層(BFL)が省略されることもできる。
実施例に基づいて、第1及び第2トランジスタ(T1、T2)のそれぞれは、半導体層(SCL)、ゲート電極(GE)、第1トランジスタ電極(ET1)及び第2トランジスタ電極(ET2)を含む。一方、実施例に基づいて、図12a及び図12bでは、第1及び第2トランジスタ(T1、T2)が半導体層(SCL)とは別途で形成された第1トランジスタ電極(ET1)及び第2トランジスタ電極(ET2)を具備する実施例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明の他の実施例では、それぞれの画素回路(PXC)を構成する少なくとも1つのトランジスタに備えられる第1及び/または第2トランジスタ電極(ET1、ET2)がそれぞれの半導体層(SCL)と統合されて構成されることもできる。
半導体層(SCL)はバッファ層(BFL)上に配置されることができる。例えば、半導体層(SCL)は、バッファ層(BFL)が形成された基板(SUB)とゲート絶縁膜(GI)の間に配置されることができる。このような半導体層(SCL)は、第1トランジスタ電極(ET1)に接触される第1領域と、第2トランジスタ電極(ET2)に接触される第2領域と、上記第1及び第2領域の間に位置したチャネル領域と、を含むことができる。実施例に基づいて、上記第1及び第2領域のうちの1つはソース領域で、他の1つはドレイン領域であることができる。
実施例に基づいて、半導体層(SCL)は、ポリシリコン、アモルファスシリコン、酸化物半導体などからなる半導体パターンであることができる。また、半導体層(SCL)のチャネル領域は、不純物がドープされていない半導体パターンとして、真性半導体であることができ、上記半導体層(SCL)の第1及び第2領域は、それぞれ所定の不純物がドープされた半導体パターンであることができる。
ゲート電極(GE)は、ゲート絶縁膜(GI)を間に介在して半導体層(SCL)上に配置されることができる。例えば、ゲート電極(GE)は、ゲート絶縁膜(GI)及び層間絶縁膜(ILD)の間に、半導体層(SCL)の少なくとも一領域と重畳するように配置されることができる。
第1及び第2トランジスタ電極(ET1、ET2)は、少なくとも1層の層間絶縁膜(ILD)を間に介在して半導体層(SCL)及びゲート電極(GE)上に配置されることができる。例えば、第1及び第2トランジスタ電極(ET1、ET2)は、層間絶縁膜(ILD)とパッシベーション膜(PSV)の間に配置されることができる。このような第1及び第2トランジスタ電極(ET1、ET2)は、半導体層(SCL)に電気的に接続されることができる。例えば、第1及びトランジスタの第2電極(ET1、ET2)のそれぞれは、ゲート絶縁膜(GI)及び層間絶縁膜(ILD)を貫通するそれぞれのコンタクトホールを介して各半導体層(SCL)の第1領域及び第2領域に接続されることができる。
一方、実施例に基づいて、画素回路(PXC)に備えられた少なくとも1つのトランジスタ(例えば、図5a及び図5bの第1トランジスタ(T1))の第1及び第2トランジスタ電極(ET1、ET2)のうち何れかは、パッシベーション膜(PSV)を貫通する第1コンタクトホール(CH1)を介して、上記パッシベーション膜(PSV)の上部に配置された光源ユニット(LSU)の第1電極(ELT1)に電気的に接続されることができる。
また、実施例に基づいて、それぞれの画素(PXL)に接続される少なくとも1つの信号線及び/または電源線は、画素回路(PXC)を構成する回路素子の一電極と同じ層に配置されることができる。例えば、第2電源(VSS)を供給するための第2電源線(PL2)は、第1及び第2トランジスタ(T1、T2)のゲート電極(GE)と同じ層に配置されて、上記第1及び第2トランジスタ電極(ET1、ET2)と同じ層に配置されたブリッジパターン(BRP)、及びパッシベーション膜(PSV)を貫通する少なくとも1つの第2コンタクトホール(CH2)を介して、上記パッシベーション膜(PSV)の上部に配置された光源ユニット(LSU)の第2接続電極(CNL2)及び第2電極(ELT2)に電気的に接続することができる。但し、上記第2電源線(PL2)の構造及び/または位置は多様に変更されることができる。
表示素子層(LDL)は、各画素(PXL)の光源ユニット(LSU)が配置される層であって、例えば、図8~図9bで説明した画素(PXL)の発光装置と実質的に同じまたは類似するように構成されることができる。例えば、表示素子層(LDL)は、回路素子層(PCL)の上部の各画素領域に互いに重畳するように配置される第1及び第2電極(ELT1、ELT2)と、上記第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に電気的に接続される少なくとも1つの発光ダイオード(LD)と、を含むことができる。一例として、表示素子層(LDL)は、それぞれの画素領域において回路素子層(PCL)の上部に配置され、それぞれの光源ユニット(LSU)を構成する複数の発光ダイオード(LD)を含むことができる。また、表示素子層(LDL)は、少なくとも1つの絶縁膜(または、絶縁パターン)及び/または電極などをさらに含むことができる。例えば、表示素子層(LDL)は、図6~図9bの実施例で説明した第1及び第2隔壁(PW1、PW2)、第1及び第2絶縁膜(INS1、INS2)、第1及び第2コンタクト電極(CNE1、CNE2)、及び封止膜(ENC)のうち少なくとも1つをさらに含むことができる。
上述した実施例において、各画素(PXL)の光源ユニット(LSU)は、少なくとも1つの発光ダイオード(LD)と上記発光ダイオード(LD)の両端に電気的に接続された第1及び第2電極(ELT1、ELT2)を含む発光装置で構成されることができる。本発明の実施例による発光装置については詳細に上述したため、上記発光装置に対応するそれぞれの光源ユニット(LSU)及び上記光源ユニット(LSU)を構成するための表示素子層(LDL)に対する詳細な説明は省略することができる。
一方、実施例に基づいて、回路素子層(PCL)に配置される少なくとも1つの第1回路素子及び/または配線は、表示素子層(LDL)の第1及び/または第2電極(ELT1、ELT2)と重畳することができる。例えば、第1トランジスタ(T1)は、第1電極(ELT1)または第1接続電極(CNL1)の一領域と重畳されて、第1コンタクトホール(CH1)を介して第1電極(ELT1)に電気的に接続することができる。また、他の実施例において、第1電極(ELT1)が第1電源線(PL1)に直接接続される場合、上記第1電源線(PL1)の一領域が第1電極(ELT1)と重畳されて、少なくとも1つのコンタクトホールを介して上記第1電極(ELT1)に電気的に接続することもできる。
また、実施例に基づいて、第2電源線(PL2)は、第2電極(ELT2)または第2接続電極(CNL2)の一領域と重畳されて、第2コンタクトホール(CH2)を介して第2電極(ELT2)に電気的に接続することができる。また、他の実施例において、第2電極(ELT2)が少なくとも1つの第2回路素子を経由して第2電源線(PL2)に接続することもできる。この場合、上記第2回路素子が第2電極(ELT2)(または、第2接続電極(CNL2))の一領域と重畳されて、少なくとも1つのコンタクトホールを介して上記第2電極(ELT2)に電気的に接続することもできる。
このように、回路素子層(PCL)に配置される少なくとも回路素子及び/または配線は、表示素子層(LDL)の少なくとも一電極及び/または発光ダイオード(LD)などと重畳することができる。回路素子層(PCL)と表示素子層(LDL)が重畳するように配置されると、制限された画素領域をより効率的に活用することができる。
図13aは本発明の一実施例による発光装置を示す平面図であり、一例として、上記発光装置を含む画素(PXL)の実施例を示す。図13bは図13aの実施例による第1及び第2電極(ELT1、ELT2)と発光ダイオード(LD)の相互配置関係を示す平面図である。そして、図14は、本発明の一実施例による発光装置を示す断面図であって、一例として、図13aのIV~IV’線に対応する断面の実施例を示す。図13a~図14の実施例において、上述した実施形態と同様または同一の構成に対しては、同じ符号を付し、それに対する詳細な説明は省略することにする。
図13a~図14を参照すると、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)は、異なる幅を有することができる。例えば、少なくとも第1及び第2電極(ELT1、ELT2)が重畳する領域において、第2電極(ELT2)は、第1電極(ELT1)より大きい幅を有しながら、上記第1電極(ELT1)の下部に配置されることができる。
一実施例において、第2電極(ELT2)は、第1電極(ELT1)と、それぞれの第1端部(EP1)が上記第1電極(ELT1)を向くように上記第1電極(ELT1)に隣接して配置された複数の発光ダイオード(LD)と、それぞれ上記発光ダイオード(LD)の第1及び第2端部(EP1、EP2)に隣接するように配置された第1及び第2隔壁(PW1、PW2)と重畳することができる程度の幅w2を有することができる。但し、本発明はこれに限定されず、第2電極(ELT2)の幅(w2)や形状などは多様に変更されることができる。例えば、他の実施例では、第2電極(ELT2)が第1電極(ELT1)の幅(w1)より大きい幅(w2)を有しながら、上記第1電極(ELT1)の下部に配置されるが、上記第1電極(ELT1)の少なくとも一側に配置された発光ダイオード(LD)のそれぞれの一部領域とだけ重畳することができる程度の幅を有することもできる。この場合、第2電極(ELT2)は、第1電極(ELT1)とともに、発光ダイオード(LD)の一領域とだけ重畳され、少なくとも1つの隔壁、例えば、それぞれの第2隔壁(PW2)とは重畳されないこともできる。
発光ダイオード(LD)は、これらの整列工程において、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)に印加された所定の整列電圧により、上記第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に形成された電界によって自己整列した位置に配置される。上記電界の大きさは、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の大きさ(例えば、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)のそれぞれの幅(w1、w2)または面積)及び相互の位置(例えば、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の左側または右側端部などのように、互いに対応する角の間の離隔距離(d1))などによって異なる場合がある。従って、第1及び/または第2電極(ELT1、ELT2)の大きさ及び位置を調整することで、発光ダイオード(LD)が配列される位置を制御することができる。
それぞれの隔壁(PW)は、発光ダイオード(LD)の何れか一端部に隣接して配置されることができる。例えば、第1隔壁(PW1)は、少なくとも1つの発光ダイオード(LD)の第1端部(EP1)に隣接するように配置され、それぞれの第2隔壁(PW2)は、少なくとも1つの発光ダイオード(LD)の第2端部EP2に隣接するように配置されることができる。実施例に基づいて、それぞれの隔壁(PW)は、上部に行くほど幅が狭くなる形状の断面、例えば、台形の断面を有することができるが、これに限定されない。例えば、他の実施例において、それぞれの隔壁(PW)は、図9b及び図12bなどに示された実施形態のように、半円または半楕円などの曲面を含む断面を有することもできる。
実施例に基づいて、第2電極(ELT2)が第1及び第2隔壁(PW1、PW2)と重畳することができる程度の幅(w2)を有する場合、第1及び第2隔壁(PW1、PW2)は第2電極(ELT2)の下部に配置されることができる。例えば、第1及び第2隔壁(PW1、PW2)は、基板(SUB)(または、バッファ層(BFL)及び/または回路素子層(PCL)などが形成された基板(SUB)の一面)と第2電極(ELT2)の間に配置されることができる。即ち、実施例に基づいて、第1及び第2隔壁(PW1、PW2)は、第2電極(ELT2)によってカバーされることができる。この場合、図9a及び図9bの実施例などに開示された反射膜(REF)などを別途備えていなくても、発光ダイオード(LD)のそれぞれの両端、即ち、第1及び第2端部(EP1、EP2)から出射された光をより正面方向に進行させることができる。これにより、発光装置(または、上記発光装置を含む画素(PXL))の光効率を向上させることができる。
一方、実施例に基づいて、少なくとも1つの隔壁(PW)が第1及び/または第2電極(ELT1、ELT2)と重畳しない場合には、上記隔壁(PW)の上部に別途の反射膜、例えば、図9a及び図9bの実施例などに開示された反射膜(REF)を配置することもできる。また、他の実施例において、隔壁(PW)自体が反射性物質を含むように形成することもできる。これにより、発光装置の光効率を向上させることができる。
上述した実施例のように、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の大きさ及び相互の位置などは多様に変更されることができる。このような第1及び/または第2電極(ELT1、ELT2)の大きさ及び/または相互の位置などを調整することにより、発光ダイオードLDの整列工程で、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に形成される電界の大きさを容易に制御することに加えて、発光ダイオード(LD)の整列位置を容易に制御することができる。
図15は本発明の一実施例による発光装置を示した平面図であって、一例として、上記発光装置を含む画素(PXL)の実施例を示す。そして、図16は本発明の一実施例による発光装置を示した断面図であって、一例として、図15のV~V’線に対応する断面の実施例を示す。図15及び図16の実施例において、上述した実施例、例えば、図13a~図14の実施例と同様または同じ構成に対しては同じ符号を付し、それに対する詳細な説明は省略することにする。
図15及び図16を参照すると、図13a~図14の実施例などに開示された第1及び/または第2隔壁(PW1、PW2)は、省略されることもできる。この場合、第1及び/または第2電極(ELT1、ELT2)は実質的に平坦に形成されることができる。
一実施例において、各画素(PXL)の発光領域(例えば、発光ダイオード(LD)が第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に供給され、整列された領域)は図示されていないバンク層またはダム構造物などにより取り囲まれることができる。そして、上記バンク層またはダム構造物などは表面に反射膜を含むことができる。また、他の実施例において、発光ダイオード(LD)の周辺に別途の導光構造物または反射構造物などが配置されることもある。このような実施例によると、第1及び/または第2隔壁(PW1、PW2)が備わっていなくても。発光装置の光効率を向上させることができる。
また、実施例に基づいて、発光装置は第1電極(ELT1)上に直接配置される少なくとも1層の絶縁膜をさらに含むことができる。例えば、上記発光装置は、第1電極(ELT1)の少なくとも一領域をカバーするように上記第1電極(ELT1)上に直接配置される第3絶縁膜(INS3)をさらに備えることができる。また、発光ダイオード(LD)は、第3絶縁膜(INS3)が形成された基板(SUB)上に供給され、整列されることができる。上記第3絶縁膜(INS3)を形成することにより、第1電極(ELT1)の形成後、上記第1電極(ELT1)が後続工程で損傷することを防止することができる。
一方、第3絶縁膜(INS3)は、第1電極(ELT1)の一領域上で部分的に開口することができる。そして、第1コンタクト電極(CNE1)は、第3絶縁膜(INS3)が開口された領域を含む第1電極(ELT1)の少なくとも一領域の上部をカバーするように形成されることができる。これにより、第1電極(ELT1)が第1コンタクト電極(CNE1)に電気的に接続されることができる。
図17aは本発明の一実施例による発光装置を示した平面図であって、一例として、上記発光装置を含む画素(PXL)の実施例を示す。そして、図17bは図17aの実施例による第1及び第2電極(ELT1、ELT2)と発光ダイオード(LD)の相互配置関係を示した平面図である。図17a及び図17bの実施例において、上述した実施例、例えば、図11a~図12bの実施例と同様または同じ構成に対しては同じ符号を付し、それに対する詳細な説明は省略することにする。
図17a及び図17bを参照すると、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の数は異なることがある。例えば、それぞれの発光領域には、第1電極(ELT1)より多い数の第2電極(ELT2)が配置されることができる。
一実施例において、上記第2電極(ELT2)の一部は、第1電極(ELT1)と重畳され、他の一部は第1電極(ELT1)と重畳されていないことができる。例えば、第2電極(ELT2)は、それぞれの第1電極(ELT1)と重畳する少なくとも1つの第1サブ電極(ELT2_1)と、上記第1電極(ELT1)及び第1サブ電極(ELT2_1)から離隔して配置された少なくとも1つの第2サブ電極ELT2_2と、を含むことができる。例えば、発光装置は、該当発光領域に互いに重畳するように配置されたそれぞれ1つの第1電極(ELT1)及び第1サブ電極(ELT2_1)と、上記第1サブ電極(ELT2_1)の両側に上記第1サブ電極(ELT2_1)から離隔して配置された2つの第2サブ電極(ELT2_2)と、を含むことができる。但し、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明の他の実施例では、それぞれの発光領域に複数の第2電極(ELT2)が配置されるが、上記第2電極(ELT2)の全てが第1電極(ELT1)と重畳しないように配置されることもできる。
実施例に基づいて、それぞれの第2サブ電極(ELT2_2)は、平面上で見たとき、第1電極(ELT1)及び第1サブ電極(ELT2_1)から所定の距離(または、厚さ)(d2)だけ離隔されて配置されることができる。実施例に基づいて、複数の第2サブ電極(ELT2_2)、例えば、第1サブ電極(ELT2_1)の両側に2つの第2サブ電極(ELT2_2)が配置されるとすると、上記第2サブ電極(ELT2_2)は、第1サブ電極(ELT2_1)から同一または異なる距離(d2)だけ離隔されて配置されることができるが、これに限定されない。
実施例に基づいて、それぞれの発光ダイオード(LD)は、平面上で見たとき、第1電極(ELT1)と第2サブ電極(ELT2_2)の間に横方向に配置されることができる。例えば、それぞれの発光ダイオード(LD)は、長さ方向の両側にそれぞれ第1端部(EP1)及び第2端部(EP2)を備えた棒状発光ダイオードであることができ、上記第1及び第2端部(EP1、EP2)は、それぞれ第1電極(ELT1)及び第2サブ電極(ELT2_2)を向くように配置されることができる。
上述した実施例において、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の数及び相互の位置(例えば、第1電極(ELT1)とこれに隣接する第2サブ電極(ELT2_2)の間の距離(d2))などは多様に変更されることができる。このような第1及び/または第2電極(ELT1、ELT2)の数及び/または相互の位置などを調整することにより、発光ダイオード(LD)の整列工程で、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に形成される電界の大きさを容易に制御することに加えて、発光ダイオード(LD)の整列位置を容易に制御することができる。
図18aは本発明の一実施例による発光装置を示す平面図であって、一例として、上記発光装置を含む画素(PXL)の実施例を示す。そして、図18bは図18aの実施例による第1及び第2電極(ELT1、ELT2)と発光ダイオード(LD)の相互配置関係を示す平面図である。図18a及び図18bの実施例において、上述した実施例、例えば、図11a~図12bの実施例と同様または同じ構成に対しては同じ符号を付し、それに対する詳細な説明は省略することにする。
図18a及び図18bを参照すると、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)は重畳しないようにずれて配置されることができる。例えば、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)は、平面上で見たとき、互いに重畳しないように所定の距離(d3)だけ離隔されて配置されることができる。
実施例に基づいて、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)は、所定の発光領域において第1方向(DR1)に沿って一定の距離(d3)だけ離隔されて配置されることができる。例えば、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)は互いに同じ方向、例えば、それぞれが第2方向(DR2)に沿って延長されたバー形状を有し、均一な間隔で互いに平行に配置されることができる。
上述した実施例においても、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)は、上述した実施例のように少なくとも第1絶縁膜(INS1)を間に介在して異なる層に配置されることができる。従って、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)のショート欠陥の可能性を低減することにより、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)をより近接して配置することができる。例えば、上述した第1絶縁膜(INS1)の厚さ及び/または第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間の距離(d3)を縮小することができる。これにより、発光ダイオード(LD)の整列工程において第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間により大きな電界を形成することにより、上記発光ダイオード(LD)を効率的に整列することができる。また、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の位置、第1絶縁膜(INS1)の厚さ、及び/または第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間の距離(d3)などを調整することにより、発光ダイオード(LD)の整列工程で第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に形成される電界の大きさを容易に制御することに加えて、発光ダイオード(LD)の整列位置を容易に制御することができる。即ち、上述した実施例によると、発光ダイオード(LD)を任意の場所に容易に配置することができる。
図19aは本発明の一実施例による発光装置を示す平面図であって、一例として、上記発光装置を含む画素(PXL)の実施例を示す。そして、図19bは図19aの実施例による第1及び第2電極(ELT1、ELT2)と発光ダイオード(LD)の相互配置関係を示す平面図である。図19a及び図19bの実施例において、上述した実施例、例えば、図18a及び図18bの実施例と同様または同じ構成に対しては同じ符号を付し、それに対する詳細な説明は省略することにする。
図19a及び図19bを参照すると、第2電極(ELT2)は、第1電極(ELT1)連続したした領域、例えば、上記第1電極(ELT1)と隣接した左側の端領域で角張って折り曲げられるか、またはカーブ状に屈曲された屈曲部を含むことができる。この場合、それぞれの発光領域において、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間の距離(または、厚さ)は領域ごとに異なることができる。
例えば、少なくとも1対の第1及び第2電極(ELT1、ELT2)が配置されるそれぞれの発光領域は、上記第1及び第2電極(ELT1、ELT2)のそれぞれの延長方向(例えば、第2方向(DR2))に沿って順に配列された少なくとも1つの第1領域(ZONE1)及び第2領域(ZONE2)を含むことができる。例えば、それぞれの発光領域は、第2方向(DR2)に沿って交互に配列される複数の第1及び第2領域(ZONE1、ZONE2)を含むことができる。
実施例に基づいて、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)は、平面上で見たとき、第1領域(ZONE1)から第1距離(ds1)だけ離隔して配置され、上記第1領域(ZONE1)に隣接する第2領域(ZONE2)からは上記第1距離(ds1)より大きい第2距離(ds2)だけ離隔して配置されることができる。この場合、発光ダイオード(LD)の整列工程などで第1及び第2電極(ELT1、ELT2)に所定の整列電圧が印加されるとき、第1領域(ZONE1)において上記第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に形成される電界は、第2領域(ZONE2)において上記第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に形成される電界より大きくすることができる。これにより、発光ダイオード(LD)は、第1領域(ZONE1)に集中的に配置されることができる。例えば、それぞれの発光領域に供給された発光ダイオード(LD)が配列されるのに十分な程度の第1領域(ZONE1)が確保される場合、実際の発光に寄与する有効発光ダイオード(LD)(例えば、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に完全に接続される発光ダイオード(LD))は全て第1領域(ZONE1)に配置されることができる。
上述した実施例において、平面上における第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間の距離は、領域または区間別に変化されることができる。また、第1電極(ELT1)及び/または第2電極(ELT2)は、これに対応する形状を有することができる。上記実施例によると、第1及び/または第2電極(ELT1、ELT2)の形状、及び/または第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間の距離を領域ごとに異なるように設定することにより、発光ダイオード(LD)の整列工程で、それぞれの領域ごとに第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に形成される電界の大きさを容易に制御することに加え、発光ダイオード(LD)を任意の場所に容易に配置することができる。
上述した本発明の様々な実施例による発光装置(例えば、上記発光装置からなるか、上記発光装置を含む画素(PXL))、その製造方法、及びこれを備えた表示装置は、積層型電極構造を含む。例えば、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)は、少なくとも第1絶縁膜(INS1)を介在して分離された基板(SUB)上の異なる層に配置されることができる。
このように、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)を異なる層に分離して配置すると、画素(PXL)の製造工程などで第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間にショート欠陥が発生することを効果的に防止することができる。また、これにより、第1電極(ELT1)と第2電極(ELT2)の間の工程マージンを縮小することができるようになり、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)をより近接して配置することができる。上述した実施例によると、発光ダイオード(LD)の整列工程時に、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間により大きい電界を形成して、上記第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に発光ダイオード(LD)を効率的及び安定的に整列することができるようになる。また、第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の大きさ、相互配置関係、及び/または第1絶縁膜(INS1)の厚さなどを調整することにより、発光ダイオード(LD)の整列時に第1及び第2電極(ELT1、ELT2)の間に形成される電界の大きさと発光ダイオード(LD)の整列位置を容易に調整することができる。
本発明の技術思想は、上述した実施例に応じて具体的に記述されたが、上記実施例はその説明のためのものであり、制限するためのものではないことに注意すべきである。また、本発明の技術分野の通常の知識を有する者であれば、本発明の技術思想の範囲内で様々な変形例が可能であることが理解できるだろう。
本発明の範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められるべきである。また、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から導出される全ての変更または変形された形態は本発明の範囲に含まれると解釈すべきである。

Claims (18)

  1. 基板と、
    前記基板上の異なる層に配置された第1電極及び第2電極と、
    前記第1及び第2電極の間に介在された第1絶縁膜と、
    前記第1及び第2電極の間に電気的に接続され、長さ方向の両端に位置する第1端部及び第2端部を含む少なくとも1つの発光ダイオードと、
    前記発光ダイオードの第1端部と前記第1及び第2電極の一領域上に配置され、前記第1端部を前記第1電極に電気的に接続する第1コンタクト電極と、
    前記発光ダイオードの第2端部上に配置され、前記第2端部を前記第2電極に電気的に接続する第2コンタクト電極と、
    を含む、発光装置。
  2. 前記第1及び第2電極は、少なくとも一領域が互いに重畳し、前記第1絶縁膜を間に介在して互いに離隔した、請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記発光ダイオードは、前記第1及び第2電極に隣接して配置され、長さ方向の両端に位置する第1端部及び第2端部を含み、
    前記第1端部は、前記第1及び第2電極を向くように前記発光ダイオードの一端に位置し、前記第2端部は、前記発光ダイオードの反対側の一端に位置する、請求項2に記載の発光装置。
  4. 前記基板と前記第1及び第2電極の間に配置され、前記発光ダイオードの第1端部に隣接する第1隔壁と、
    前記基板と前記第2コンタクト電極の間に配置され、前記発光ダイオードの第2端部に隣接する第2隔壁と、をさらに含む、請求項に記載の発光装置。
  5. 前記第1電極は、前記第1絶縁膜の上部に配置され、
    前記第2電極は、前記基板と前記第1絶縁膜の間に前記第1電極と重畳するように配置される、請求項1に記載の発光装置。
  6. 前記第1及び第2電極の重畳領域において、前記第2電極は、前記第1電極より大きな幅を有する、請求項に記載の発光装置。
  7. 前記発光ダイオードの第1端部は、前記第1電極を向くように配置され、
    前記発光ダイオードの少なくとも一領域は、前記第2電極と重畳する、請求項に記載の発光装置。
  8. 前記基板と前記第2電極の間に配置され、前記発光ダイオードの何れか一端部に隣接する少なくとも1つの隔壁をさらに含む、請求項に記載の発光装置。
  9. 基板と、
    前記基板上の異なる層に配置された第1電極及び第2電極と、
    前記第1及び第2電極の間に介在された第1絶縁膜と、
    前記第1及び第2電極の間に電気的に接続された少なくとも1つの発光ダイオードと、を含み、
    前記第1及び第2電極の数が異なり、
    前記第2電極は、
    前記第1電極と重畳する第1サブ電極と、
    平面上で見たとき、前記第1電極及び前記第1サブ電極から所定間隔離隔して配置された少なくとも1つの第2サブ電極と、を含む、発光装置。
  10. 前記発光ダイオードは、平面上で見たとき、前記第1電極と前記第2サブ電極の間に横方向に配置された棒状発光ダイオードである、請求項に記載の発光装置。
  11. 前記第1及び第2電極は、平面上で見たとき、互いに重畳しないように所定距離離隔して配置される、請求項1に記載の発光装置。
  12. 前記第1及び第2電極は、互いに同じ方向に延長されたバー形状を有し、均一な間隔で互いに平行に配置される、請求項11に記載の発光装置。
  13. 前記第2電極は、前記第1電極に隣接する一側の端領域で屈曲部を含み、
    前記第1及び第2電極は、第1領域で第1距離だけ離隔されて配置され、前記第1領域に隣接する第2領域で前記第1距離より大きい第2距離だけ離隔されて配置される、請求項11に記載の発光装置。
  14. 前記第1及び第2領域は、前記第1及び第2電極のそれぞれの延長方向に沿って順に配列される、請求項13に記載の発光装置。
  15. 前記発光ダイオードは、前記第1領域に配置される、請求項13に記載の発光装置。
  16. 基板上に少なくとも1つの隔壁を形成する段階と、
    前記基板上に下部電極を形成する段階と、
    少なくとも前記下部電極をカバーするように前記基板上に第1絶縁膜を形成する段階と、
    前記第1絶縁膜上に上部電極を形成する段階と、
    前記下部電極及び前記上部電極を含む前記基板上に少なくとも1つの発光ダイオードを供給し、前記発光ダイオードの一端部が前記上部電極に隣接するように前記発光ダイオードを配置する段階と、
    前記発光ダイオードを前記下部電極と前記上部電極との間に電気的に接続する段階と、
    を含む、発光装置の製造方法。
  17. 前記発光ダイオードを前記下部電極と前記上部電極の間に電気的に接続する段階は、前記発光ダイオードの両端部をそれぞれ前記上部電極及び前記下部電極に接続する第1コンタクト電極及び第2コンタクト電極を形成する段階を含む、請求項16に記載の発光装置の製造方法。
  18. 表示領域を含む基板と、
    前記表示領域に配置された画素と、を含み、
    前記画素は、請求項1の発光装置とを含む、表示装置。
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