KR20210044958A - 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20210044958A
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    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/32227—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the layer connector connecting to a bond pad of the item
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    • H01L2224/83401—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
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    • H01L2224/83401—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/83416—Lead [Pb] as principal constituent
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    • H01L2224/834—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/83417—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/83423—Magnesium [Mg] as principal constituent
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    • H01L2224/83417—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/83424—Aluminium [Al] as principal constituent
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    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8338—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/83399—Material
    • H01L2224/834—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/83438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/83439—Silver [Ag] as principal constituent
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    • H01L2224/83438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/83444—Gold [Au] as principal constituent
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    • H01L2224/83438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/83447—Copper [Cu] as principal constituent
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    • H01L2224/83438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/83455—Nickel [Ni] as principal constituent
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    • H01L2224/83463—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/83469—Platinum [Pt] as principal constituent
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Abstract

표시 장치 및 그 제조 방법이 제공된다. 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치된 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 접착 보조층, 상기 접착 보조층 상에 배치된 발광 소자, 및상기 접착 보조층과 상기 발광 소자 사이에 배치된 컨택 전극을 포함하되, 상기 발광 소자는 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 배치된 제2 반도체층, 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 배치된 중간층을 포함하고, 상기 접착 보조층은 자기조립 단분자막이다.

Description

표시 장치 및 그 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)와 같은 발광 소자를 이용하여 영상을 표시한다. 발광 다이오드는 열악한 환경 조건에서도 비교적 양호한 내구성을 나타내며, 수명 및 휘도 측면에서도 우수한 성능을 나타낸다.
발광 다이오드는 공정 합금(Eutectic compound metal)을 이용하여 조립하는 칩 본딩 공정 또는 솔더 리플로우(Solder reflow) 공정에 의해 기판 상에 부착될 수 있다. 일반적으로, 발광 다이오드와 기판 간의 접합력을 향상시키기 위해 플럭스(Flux) 등을 이용하여 기판을 코팅하는 과정이 요구되나, 잔류 플럭스에 의해 메탈 부식 또는 아웃 개싱이 발생할 수 있으며, 표시 장치의 점등 불량을 초래할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발광 다이오드와 기판 간의 접합력을 향상시킴과 동시에 점등 불량을 방지할 수 있는 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소들이 정의된 기판, 상기 기판 상에 배치된 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 접착 보조층, 상기 접착 보조층 상에 배치된 발광 소자, 및상기 접착 보조층과 상기 발광 소자 사이에 배치된 컨택 전극을 포함하되, 상기 발광 소자는 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 배치된 제2 반도체층, 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 배치된 중간층을 포함하고, 상기 접착 보조층은 자기조립 단분자막이다.
상기 접착 보조층의 일면은 상기 제1 전극과 직접 접하고, 상기 접착 보조층의 타면은 상기 컨택 전극과 직접 접할 수 있다.
상기 접착 보조층은 상기 제1 전극의 상면 및 측면을 덮을 수 있다.
복수의 상기 화소들의 상기 제1 전극들은 동일한 상기 접착 보조층에 의해 커버될 수 있다.
상기 접착 보조층은 실록산계 화합물을 포함할 수 있다.
상기 접착 보조층은 친수성 또는 소수성 작용기를 포함할 수 있다.
상기 접착 보조층은 상기 제1 전극의 표면과 규소-산소(Si-O) 결합을 이룰 수 있다.
상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 배치된 절연층을 더 포함하고, 상기 접착 보조층은 상기 절연층과 직접 접할 수 있다.
상기 접착 보조층은 상기 절연층의 표면과 규소-산소(Si-O) 결합을 이룰 수 있다.
상기 기판과 상기 절연층 사이에 배치된 소스 전극 및 드레인 전극을 더 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 절연층을 관통하는 컨택홀을 통해 상기 소스 전극 또는 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 컨택 전극의 일면은 상기 접착 보조층과 직접 접하고, 상기 컨택 전극의 타면은 상기 제1 반도체층과 직접 접할 수 있다.
상기 제1 전극 상에 배치된 제2 전극을 더 포함하고, 상기 발광 소자는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 전극은 구리(Cu) 또는 금(Au)으로 이루어질 수 있다.
상기 발광 소자는 한 변의 길이가 100μm 이하인 마이크로 발광 다이오드일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 전극을 포함하는 기판을 준비하는 단계, 상기 제1 전극 상에 자기조립 단분자막을 형성하는 단계, 및 상기 자기조립 단분자막 상에 마이크로 발광 다이오드를 부착하는 단계를 포함한다.
상기 마이크로 발광 다이오드의 일면 상에 배치된 컨택 전극을 더 포함하고, 상기 마이크로 발광 다이오드는 상기 컨택 전극을 통해 상기 자기조립 단분자막 상에 부착될 수 있다.
상기 자기조립 단분자막을 형성하는 단계는 상기 제1 전극 상에 자기조립 물질층을 형성하는 단계 및 상기 자기조립 물질층을 상기 제1 전극의 표면 상에 화학 흡착시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 자기조립 물질층을 형성하는 단계는 딥핑 코팅, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 프린팅 및 기상 증착 중 적어도 하나의 방법에 의해 수행될 수 있다.
상기 자기조립 물질층은 APS[(3-aminopropyl)trimethoxysilane], MUA(11-mercaptoundecanoic acid), DET[(3-trimethoxysilylpropyl)diethylenetriamine], EDA[N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl trimethoxysilane], PFS(perfluorodecyltrichlorosilane), OTS(octadecyltrichlorosilane), OTMS(octadecyltrimethoxysilane), HDT(1-hexadecanethiol), FDTS[(heptadecafluoro-1,1,2,2,-tetrahydrodecyl)trichlorosilane], FOTS(1H,1H,2H,2H-perfluorodecyltrichlorosilane-perfluorodecyltrichlorosilane), PFBT(pentafluorobenzenethiol), 및 DDMS(dichlorodimethylsilane) 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상기 자기조립 단분자막을 형성하는 단계는 상기 제1 전극의 표면 상에서 규소-산소(Si-O) 결합을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 제1 전극 상에 접착 보조층을 형성함으로써, 발광 다이오드와 기판 간의 접합력을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 플럭스 코팅 공정을 생략할 수 있으므로, 잔류 플럭스에 의한 표시 장치의 점등 불량을 최소화할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 화소를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 영역의 확대도이다.
도 4는 도 3의 B 영역의 확대도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 화소를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5의 C 영역의 확대도이다.
도 7 내지 도 11은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
본 명세서에서, 제1 방향(DR1)은 X축 방향을 가리키고, 제2 방향(DR2)은 Y축 방향을 가리키고, 제3 방향(DR3)은 Z축 방향을 가리킨다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1000)는 태블릿 PC, 스마트폰, 자동차 내비게이션 유닛, 카메라, 자동차에 제공되는 중앙정보 디스플레이(center information display, CID), 손목 시계형 전자 기기, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 게임기와 같은 중소형 전자 장비와 텔레비전, 외부 광고판, 모니터, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터와 같은 중대형 전자 장비 등 다양한 전자기기에 적용될 수 있다. 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있음은 물론이다.
기판(SUB)은 평면상 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 기판(SUB)은 일 방향으로 연장된 양 단변과 상기 일 방향과 교차하는 다른 방향으로 연장된 양 장변을 포함할 수 있다. 평면상 기판(SUB)의 장변과 단변이 만나는 코너부는 직각일 수 있지만, 이에 한정되지 않으며, 라운드진 곡선 형상을 가질 수도 있다. 기판(SUB)의 평면 형상은 예시된 것에 제한되지 않고, 정사각형, 원형, 타원이나 기타 다른 형상으로 적용될 수도 있다.
기판(SUB)은 영상을 표시하는 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)을 제외한 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)은 복수의 화소들(PXL)이 제공되는 영역일 수 있다. 표시 영역(DA)은 기판(SUB)의 전면 또는 측면에 배치될 수 있으며, 표시 영역(DA)의 평면 형상은 기판(SUB)의 평면 형상을 추종할 수 있다.
비표시 영역(NDA)은 화소들(PXL)을 구동하기 위한 구동부들, 및 화소들(PXL)과 구동부들을 연결하는 각종 배선부(미도시)들이 제공되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 적어도 일측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
복수의 화소들(PXL)은 기판(SUB) 상의 표시 영역(DA) 내에 제공될 수 있다. 화소들(PXL) 각각은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 색을 출사할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 화소들(PXL) 각각은 시안, 마젠타, 옐로우, 및 백색 중 하나의 색을 출사할 수도 있다.
복수의 화소들(PXL)은 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)을 따라 행과 열을 이루며 매트릭스(matrix) 형태로 배열될 수 있다. 다만, 화소들(PXL)의 배열이 도 1에 도시된 바에 제한되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변형될 수 있다.
구동부는 화소들(PXL)의 구동에 필요한 구동 신호를 생성하여 화소들(PXL)에 제공할 수 있다. 구동부는 스캔 라인을 통해 화소들(PXL)에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부(SDV), 발광 제어 라인을 통해 화소들(PXL)에 발광 제어 신호를 제공하는 발광 구동부(EDV), 데이터 라인을 통해 화소들(PXL)에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부(DDV), 및 타이밍 제어부를 포함할 수 있다. 타이밍 제어부는 스캔 구동부(SDV), 발광 구동부(EDV), 및 데이터 구동부(DDV)를 제어할 수 있다. 도 1에서는 스캔 구동부(SDV), 발광 구동부(EDV), 및 데이터 구동부(DDV)가 비표시 영역(NDA)에 위치하는 것으로 도시되었으나, 다른 실시예에서는 구동부가 기판(SUB) 외부에 위치할 수도 있다.
복수의 화소들(PXL)은 해당 스캔 신호 및 데이터 신호에 의해 구동되는 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다. 발광 소자에 대한 상세한 설명은 도 2 및 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 화소를 나타내는 단면도이다. 도 3은 도 2의 A 영역의 확대도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 화소들(PXL)은 기판(SUB), 박막 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 및 박막 봉지층(TFEL)을 포함할 수 있다.
기판(SUB)은 구부러지거나, 휘어지거나, 벤딩되거나, 접히거나, 말릴 수 있는 플렉서블 기판일 수 있다. 플렉서블 기판의 예로는 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene napthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethylene terephthalate, PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(cellulose triacetate, CAT), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP) 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
기판(SUB) 상에는 박막 트랜지스터층(TFTL)이 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터층(TFTL)은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다.
박막 트랜지스터층(TFTL)은 버퍼층(BF), 활성층(ACT), 제1 절연층(IL1), 제1 도전층(110), 제2 절연층(IL2), 제2 도전층(120), 및 제3 절연층(IL3)을 포함할 수 있다.
상술한 각 층들은 단일막으로 이루어질 수 있지만, 복수의 막을 포함하는 적층막으로 이루어질 수도 있다. 각 층들 사이에는 다른 층이 더 배치될 수도 있다.
버퍼층(BF)은 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 버퍼층(BF)은 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고, 수분의 침투를 방지하며, 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다. 버퍼층(BF)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다.
버퍼층(BF) 상에는 활성층(ACT)이 배치된다. 활성층(ACT)은 화소들(PXL)의 박막 트랜지스터들의 채널을 이룬다. 활성층(ACT)은 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 다결정 실리콘은 비정질 실리콘을 결정화하여 형성될 수 있다.
활성층(ACT)이 다결정 실리콘으로 이루어지는 경우, 이온 도핑된 활성층(ACT)은 도전성을 가질 수 있다. 이로 인해, 활성층(ACT)은 박막 트랜지스터들의 채널 영역뿐만 아니라 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은 각 채널 영역의 양 옆에 연결되어 있을 수 있다.
다른 실시예에서, 활성층(ACT)은 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘이나, 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 상기 산화물 반도체는 예를 들어, 인듐, 아연, 갈륨, 주석, 티타늄, 알루미늄, 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg) 등을 함유하는 이성분계 화합물(ABx), 삼성분계 화합물(ABxCy), 사성분계 화합물(ABxCyDz)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 활성층(ACT)은 ITZO(인듐, 주석, 티타늄을 포함하는 산화물)나 IGZO(인듐, 갈륨, 주석을 포함하는 산화물)를 포함할 수 있다.
활성층(ACT) 상에는 제1 절연층(IL1)이 배치된다. 제1 절연층(IL1)은 대체로 기판(SUB)의 전면에 걸쳐 연속적으로 배치될 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 게이트 절연 기능을 갖는 게이트 절연막일 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 실리콘 화합물 또는 금속 산화물 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 절연층(IL1)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 알루미늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 또는 티타늄 산화물 등을 포함할 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 단일막 또는 서로 다른 물질의 적층막으로 이루어진 다층막일 수 있다.
제1 절연층(IL1) 상에는 제1 도전층(110)이 배치된다. 제1 도전층(110)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 제1 도전층(110)은 단일막 또는 다층막일 수 있다. 제1 도전층(110)은 화소들(PXL)의 박막 트랜지스터들의 게이트 전극 및 유지 커패시터의 제1 전극을 포함할 수 있다.
제1 도전층(110) 상에는 제2 절연층(IL2)이 배치된다. 제2 절연층(IL2)은 기판(SUB) 전면에 걸쳐 연속적으로 배치될 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 제1 도전층(110)과 제2 도전층(120)을 절연시키는 역할을 할 수 있다.
제2 절연층(IL2)은 상술한 제1 절연층(IL1)과 동일한 물질을 포함하거나, 제1 절연층(IL1)의 구성 물질로 예시된 물질에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
제2 절연층(IL2) 상에는 제2 도전층(120)이 배치된다. 제2 도전층(120)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 제2 도전층(120)은 단일막 또는 다층막일 수 있다. 예를 들어, 제2 도전층(120)은 Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu 등의 적층 구조로 형성될 수 있다.
제2 도전층(120)은 박막 트랜지스터의 소스 전극(121) 및 드레인 전극(122)을 포함할 수 있다. 소스 전극(121) 및 드레인 전극(122)은 제2 절연층(IL2) 및 제1 절연층(IL1)을 관통하는 컨택홀을 통해 각각 활성층(ACT)의 소스 영역 및 드레인 영역과 접속될 수 있다.
제3 절연층(IL3)은 제2 도전층(120)을 덮는다. 제3 절연층(IL3)은 비아층일 수 있다. 제3 절연층(IL3)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
박막 트랜지스터층(TFTL) 상에는 발광 소자층(EML)이 배치될 수 있다. 발광 소자층(EML)은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 발광 소자층(EML)은 비표시 영역(NDA)에도 배치될 수 있다.
발광 소자층(EML)은 제1 전극(130), 접착 보조층(AL), 발광 소자(LED), 및 제2 전극(140)을 포함할 수 있다.
제1 전극(130)은 제3 절연층(IL3) 상에 배치된다. 제1 전극(130)은 이에 제한되는 것은 아니지만 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pb), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 혼합물과 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 산화아연(ZnO), 산화인듐(In2O3) 등 일함수가 높은 물질층이 적층된 적층막 구조를 가질 수 있다.
제1 전극(130)은 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 전극(130)은 제3 절연층(IL3)을 관통하는 컨택홀을 통해 드레인 전극(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 화소들(PXL)의 애노드 전극은 제1 전극(130)으로 이루어질 수 있다.
제1 전극(130) 상에는 접착 보조층(AL)이 배치된다. 접착 보조층(AL)은 제1 전극(130)의 일면 상에 직접 배치될 수 있다. 또한, 접착 보조층(AL)은 제1 전극(130)의 상면과 측면을 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 접착 보조층(AL)은 제1 전극(130)의 상면 및 측면과 직접 접할 수 있다.
또한, 접착 보조층(AL)은 기판(SUB)의 전면에 걸쳐 연속적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 복수의 화소들(PXL)의 제1 전극(130)들은 동일한 접착 보조층(AL)에 의해 커버될 수 있다. 또한, 접착 보조층(AL)은 제1 전극(130) 하부에 배치된 제3 절연층(IL3)과 직접 접할 수 있다.
접착 보조층(AL)은 자기조립 단분자막(Self Assembled Monolayer, SAM)일 수 있다. 즉, 접착 보조층(AL)은 제1 전극(130) 표면에 자발적으로 형성된 유기 단분자막일 수 있다. 이 경우, 접착 보조층(AL)은 제1 전극(130)의 표면 상에 규칙적으로 정렬될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명을 위해 도 4가 참조된다.
도 4는 도 3의 B 영역의 확대도이다.
도 4를 참조하면, 접착 보조층(AL)은 제1 전극(130)의 표면 상에 화학 흡착될 수 있다. 구체적으로, 접착 보조층(AL)은 제1 전극(130)과 결합하는 머리 부분의 반응기, 규칙적인 분자막 형성을 가능하게 하는 몸통 부분의 알킬 사슬, 및 꼬리 부분의 작용기로 구성될 수 있다.
접착 보조층(AL)의 반응기는 제1 전극(130)의 표면 상에 화학 흡착될 수 있다. 이 경우, 접착 보조층(AL)의 반응기는 제1 전극(130)의 표면과 직접적인 화학 결합을 형성할 수 있다.
예를 들어, 접착 보조층(AL)은 알킬실록산 자기조립 단분자막으로서, 실록산계(siloxane) 화합물을 포함할 수 있다. 이 경우, 접착 보조층(AL)의 반응기는 제1 전극(130)의 표면과 규소-산소(Si-O) 결합을 이룰 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 접착 보조층(AL)은 알칸인산 자기조립 단분자막으로서, 포스포네이트(phosphonate) 화합물을 포함할 수도 있다. 이 경우, 접착 보조층(AL)의 반응기는 제1 전극(130)의 표면과 인-산소(P-O) 결합을 이룰 수 있다.
접착 보조층(AL)의 알킬 사슬은 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기로 이루어질 수 있다. 접착 보조층(AL)의 알킬 사슬 간의 반데르발스 상호작용으로 인해 제1 전극(130)의 표면 상에서 정렬된 단분자막이 형성될 수 있다.
접착 보조층(AL)의 작용기는 제1 전극(130)의 표면 특성 조절을 위해 친수성 또는 소수성 작용기를 가질 수 있다.
예를 들어, 친수성 작용기를 갖는 접착 보조층(AL)은 예를 들어, APS[(3-aminopropyl)trimethoxysilane)], MUA(11-mercaptoundecanoic acid), DET[(3-trimethoxysilylpropyl)diethylenetriamine], EDA[N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl trimethoxysilane], 및 이들의 조합으로 이루어진 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
소수성 작용기를 갖는 접착 보조층(AL)은 예를 들어, VTES(vinyltriethoxysilane), GPTMS(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane), MPTMS(3-methacryloxypropyltrimethoxysilane), PFS(perfluorodecyltrichlorosilane), OTS(octadecyltrichlorosilane), OTMS(octadecyltrimethoxysilane), HDT(1-hexadecanethiol), FDTS[(heptadecafluoro-1,1,2,2,-tetrahydrodecyl)trichlorosilane], FOTS(1H,1H,2H,2H-perfluorodecyltrichlorosilane-perfluorodecyltrichlorosilane), PFBT(pentafluorobenzenethiol), DDMS(dichlorodimethylsilane), 및 이들의 조합으로 이루어진 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 접착 보조층(AL)이 제1 전극(130)의 표면 상에 흡착되어 자기조립 단분자막을 이루는 경우, 제1 전극(130)의 표면 특성을 용이하게 조절할 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(130) 표면의 산화를 방지하고, 윤활성 및 습윤성을 향상시킬 수 있으며, 제1 전극(130)과 후술할 발광 소자(LED)와의 접합력을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 4에서는 접착 보조층(AL)이 제1 전극(130)의 표면 상에 흡착된 경우만을 예시하였으나, 접착 보조층(AL)은 제3 절연층(IL3)의 표면과도 마찬가지로 직접적인 화학 결합을 형성할 수 있다.
예를 들어, 접착 보조층(AL)이 알킬실록산 자기조립 단분자막인 경우, 접착 보조층(AL)의 반응기는 제3 절연층(IL3)의 표면과 규소-산소(Si-O) 결합을 이룰 수 있다.
또한, 접착 보조층(AL)이 알칸인산 자기조립 단분자막인 경우, 접착 보조층(AL)의 반응기는 제3 절연층(IL3)의 표면과 인-산소(P-O) 결합을 이룰 수 있다. 이외 접착 보조층(AL)에 대한 상세한 내용은 도 4를 참조하여 설명한 바 있으므로, 중복되는 내용은 생략한다.
제1 전극(130) 상에는 발광 소자(LED) 및 평탄화층(PL)이 배치될 수 있다.
발광 소자(LED)는 제1 반도체층(L1), 제2 반도체층(L2), 및 중간층(L3)을 포함할 수 있다. 중간층(L3)은 제1 반도체층(L1)과 제2 반도체층(L2) 사이에 배치될 수 있다. 이하에서는 발광 소자(LED)가 제1 반도체층(L1), 중간층(L3), 및 제2 반도체층(L2)이 순차적으로 적층된 수직형(Vertical) 발광 다이오드인 경우를 중심으로 설명한다.
제1 반도체층(L1)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함하여 형성될 수 있다. n형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
제2 반도체층(L2)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있다. p형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 반도체층(L1)이 p형 반도체층을 포함하고, 제2 반도체층(L2)이 n형 반도체층을 포함할 수도 있다.
중간층(L3)은 전자와 정공이 재결합되는 영역으로, 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다. 중간층(L3)은 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체 재료를 포함하여 형성할 수 있다.
한편, 도 3에서는 중간층(L3)이 단일 양자 구조로 구성된 경우를 예시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 중간층(L3)은 다중 양자 우물 구조(Multi Quantum Well, MQW)일 수 있다. 이 경우, 중간층(L3)은 활성층과 절연층이 교대로 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있으며, 활성층과 절연층은 동일한 두께로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 중간층(L3)은 활성층과 절연층은 상이한 두께로 이루어진 비대칭 양자 우물 구조(Asymmetric Quantum Well, AQW)일 수도 있다.
일 실시예에서, 발광 소자(LED)는 마이크로미터(μm) 단위의 크기를 갖는 마이크로 발광 다이오드(Micro LED)일 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(LED)의 한 변의 길이는 100μm 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
발광 소자(LED)는 제1 전극(130)을 통해 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 발광 소자(LED)와 제1 전극(130) 사이에는 컨택 전극(CT)이 더 배치될 수 있다.
구체적으로, 컨택 전극(CT)은 접착 보조층(AL)과 발광 소자(LED)의 제1 반도체층(L1) 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 컨택 전극(CT)의 일면은 접착 보조층(AL)과 직접 접하고, 컨택 전극(CT)의 타면은 제1 반도체층(L1)과 직접 접할 수 있다.
상술한 바와 같이, 접착 보조층(AL)에 의해 제1 전극(130)의 내식성, 윤활성, 및 습윤성이 향상될 수 있다. 이에 따라, 컨택 전극(CT)이 제1 전극(130) 상에 용이하게 부착될 수 있으므로, 제1 전극(130)과 발광 소자(LED) 간의 접합력을 향상시킬 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
컨택 전극(CT)은 금속 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨택 전극(CT)은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 금(Au), 니켈(Ni), 인듐 주석 산화물(ITO) 및 이들의 산화물 또는 합금 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
평탄화층(PL)은 발광 소자(LED)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 평탄화층(PL)은 발광 소자(LED) 등에 의한 단차를 방지하는 역할을 할 수 있다.
평탄화층(PL)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
발광 소자(LED) 및 평탄화층(PL) 상에는 제2 전극(140)이 배치될 수 있다. 제2 전극(140)은 발광 소자(LED) 및 평탄화층(PL) 상에 걸쳐 연속적으로 배치될 수 있다.
제2 전극(140)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)과 같은 일함수가 작은 금속 박막으로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 전극층(173)은 상기 일함수가 작은 물질층 상에 배치된 투명 금속 산화물층을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제2 전극(140)은 발광 소자(LED)에서 방출된 광을 투과시킬 수 있다. 화소들(PXL)의 캐소드 전극은 제2 전극(140)으로 이루어질 수 있다.
발광 소자층(EML) 상에는 박막 봉지층(TFEL)이 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFEL)은 발광 소자층(EML)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 박막 봉지층(TFEL)은 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 상기 무기막은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 박막 봉지층(TFEL)은 먼지와 같은 이물질로부터 발광 소자층(EML)을 보호하는 역할을 한다. 이를 위해, 박막 봉지층(TFEL)은 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다. 유기막은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 또는 폴리이미드 수지(polyimide resin)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 박막 봉지층(TFEL)은 무기막, 유기막, 및 무기막이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수도 있다. 무기막은 산소 또는 수분이 발광 소자층(EML)으로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 유기막은 무기막에서 발생한 크랙(crack)이 전파되는 것을 방지할 수 있다.
박막 봉지층(TFEL)은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA) 모두에 배치될 수 있다. 구체적으로, 박막 봉지층(TFEL)은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)의 발광 소자층(EML)을 덮으며, 비표시 영역(NDA)의 박막 트랜스터층(TFTL)을 덮도록 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 접착 보조층(AL)이 제1 전극(130)의 표면 상에 화학 흡착되는 경우, 제1 전극(130)의 표면 특성을 용이하게 조절할 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(130)의 표면의 산화를 방지하고, 윤활성 및 습윤성을 향상시킬 수 있으므로, 제1 전극(130)과 발광 소자(LED) 간의 접합력을 향상시킬 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
이하, 다른 실시예에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 번호로서 지칭하며, 중복 설명은 생략하거나 간략화하기로 한다.
도 5는 다른 실시예에 따른 화소를 나타내는 단면도이다. 도 6은 도 5의 C 영역의 확대도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 접착 보조층(AL')이 제1 전극(130) 상에 부분적으로 배치된다는 점에서 도 1 내지 도 4의 실시예와 상이하다.
구체적으로, 접착 보조층(AL')은 제1 전극(130)의 일면 상에 직접 배치될 수 있다. 또한, 접착 보조층(AL')은 제1 전극(130)의 상면과 측면을 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 접착 보조층(AL')은 제1 전극(130)의 상면 및 측면과 직접 접할 수 있다.
접착 보조층(AL')은 자기조립 단분자막으로서, 제1 전극(130)의 표면 상에 화학 흡착되어 제1 전극(130)의 표면과 직접적인 화학 결합을 이룰 수 있다. 이 경우, 제1 전극(130)의 표면 특성을 조절하여 제1 전극(130)과 발광 소자(LED) 간의 접합력을 향상시킬 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다. 이에 대한 상세한 내용은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 바 있으므로, 중복되는 내용은 생략한다.
접착 보조층(AL')은 제1 전극(130)의 표면 상에만 부분적으로 배치되며, 제3 절연층(IL3) 상에는 배치되지 않을 수 있다. 이 경우, 제3 절연층(IL3) 상에는 평탄화층(PL)이 직접 배치될 수 있다. 즉, 제3 절연층(IL3)은 평탄화층(PL)과 직접 접할 수 있다.
이외, 박막 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자(LED), 및 박막 봉지층(TFEL)은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 바 있으므로, 중복되는 내용은 생략한다.
계속해서, 상술한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명한다. 다양한 실시예에 따른 표시 장치들 중에서, 도 1 내지 도 4의 표시 장치를 제조하는 방법을 예로 하여 설명하기로 한다. 도 1 내지 도 4와 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호로 나타내고 자세한 부호를 생략한다.
도 7 내지 도 11은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.
도 7을 참조하면, 먼저 박막 트랜지스터층(TFTL)과 제1 전극(130)이 형성된 기판(SUB)을 준비한다. 박막 트랜지스터층(TFTL)과 제1 전극(130)은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 바 있으므로, 중복되는 내용은 생략한다.
도 8을 참조하면, 이어서 기판(SUB)의 전면에 걸쳐 자기조립 물질층(ALM)을 형성한다.
자기조립 물질층(ALM)은 상술한 바와 같이, 실록산계 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 자기조립 물질층(ALM)은 APS[(3-aminopropyl)trimethoxysilane)], MUA(11-mercaptoundecanoic acid), DET[(3-trimethoxysilylpropyl)diethylenetriamine], EDA[N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl trimethoxysilane], VTES(vinyltriethoxysilane), GPTMS(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane), MPTMS(3-methacryloxypropyltrimethoxysilane), PFS(perfluorodecyltrichlorosilane), OTS(octadecyltrichlorosilane), OTMS(octadecyltrimethoxysilane), HDT(1-hexadecanethiol), FDTS[(heptadecafluoro-1,1,2,2,-tetrahydrodecyl)trichlorosilane], FOTS(1H,1H,2H,2H-perfluorodecyltrichlorosilane-perfluorodecyltrichlorosilane), PFBT(pentafluorobenzenethiol), DDMS(dichlorodimethylsilane) 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
자기조립 물질층(ALM)을 형성하는 단계는 액상 또는 기상 증착에 의할 수 있다.
자기조립 물질층(ALM)은 딥핑 코팅, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 프린팅 및 기상 증착 중 적어도 하나의 방법에 의해 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 9를 참조하면, 이어서 자기조립 물질층(ALM)이 제1 전극(130)의 표면 상에 화학 흡착되어 접착 보조층(AL)이 형성된다. 상술한 바와 같이, 접착 보조층(AL)은 자기조립 단분자막일 수 있다. 즉, 접착 보조층(AL)은 제1 전극(130) 표면에 자발적으로 형성되는 유기 단분자막일 수 있다. 이 경우, 접착 보조층(AL)의 반응기는 제1 전극(130)의 표면과 직접적인 화학 결합을 형성할 수 있다. 접착 보조층(AL)의 구성 분자가 제1 전극(130)의 표면에 흡착됨과 동시에 분자들끼리의 상호작용에 따른 초분자 조립체를 형성함으로써 제1 전극(130) 표면의 산화를 방지하고, 윤활성 및 습윤성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(130)과 발광 소자(LED) 간의 접합력을 향상시킬 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
도 10을 참조하면, 이어서 기판(SUB) 상에 발광 소자(LED)를 부착한다. 구체적으로, 접착 보조층(AL)이 형성된 제1 전극(130) 상에 발광 소자(LED)를 부착시킴으로써 기판(SUB)과 발광 소자(LED)를 결합시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 발광 소자(LED)는 제1 반도체층(L1)의 일면 상에 배치된 컨택 전극을 더 포함하고, 컨택 전극을 통해 접착 보조층(AL)과 결합될 수 있다. 컨택 전극에 대한 상세한 내용은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 바 있으므로, 중복되는 내용은 생략한다.
도 11을 참조하면, 이어서 발광 소자(LED) 상에 제2 전극(140) 및 박막 봉지층(TFEL)을 형성한다.
제2 전극(140)은 제2 전극용 물질을 발광 소자(LED) 및 평탄화층(PL) 상에 증착하여 연속적으로 형성할 수 있다. 제2 전극용 물질은 전자 주입이 용이한 일함수가 낮은 물질, 예컨대 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)을 포함할 수 있다. 또한, 제2 전극용 물질은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 인듐 주석 아연 산화물(ITZO), 아연 산화물(Zinc Oxide), 주석 산화물(Tin Oxide) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 더 포함할 수 있다.
이어서, 제2 전극(140) 상에 박막 봉지층(TFEL)을 형성하여 도 2와 같은 표시 장치를 완성한다.
상술한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 기판(SUB)의 제1 전극(130) 상에 자기조립 물질을 이용하여 접착 보조층(AL)을 형성함으로써, 발광 소자(LED)와 기판(SUB) 간의 접합력을 향상시킬 수 있다.
아울러, 접합력 향상을 위해 요구되었던 플럭스 코팅 공정을 생략할 수 있으므로, 잔류 플럭스에 의한 메탈 부식 또는 아웃 개싱을 최소화할 수 있다. 즉, 발광 소자(LED)와 기판(SUB) 간의 접합력을 향상시킴과 동시에 표시 장치의 점등 불량을 최소화할 수 있다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000: 표시 장치
TFTL: 박막 트랜지스터층
EML: 발광 소자층
TEEL: 박막 봉지층
LED: 발광 소자
L1: 제1 반도체층
L2: 제2 반도체층
L3: 중간층
CT: 컨택 전극
AL: 접착 보조층
130: 제1 전극
140: 제2 전극

Claims (20)

  1. 복수의 화소들이 정의된 기판;
    상기 기판 상에 배치된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치된 접착 보조층;
    상기 접착 보조층 상에 배치된 발광 소자; 및
    상기 접착 보조층과 상기 발광 소자 사이에 배치된 컨택 전극을 포함하되,
    상기 발광 소자는 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 배치된 제2 반도체층, 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 배치된 중간층을 포함하고,
    상기 접착 보조층은 자기조립 단분자막인 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 접착 보조층의 일면은 상기 제1 전극과 직접 접하고, 상기 접착 보조층의 타면은 상기 컨택 전극과 직접 접하는 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 접착 보조층은 상기 제1 전극의 상면 및 측면을 덮는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    복수의 상기 화소들의 상기 제1 전극은 동일한 상기 접착 보조층에 의해 커버되는 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 접착 보조층은 실록산계 화합물을 포함하는 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 접착 보조층은 친수성 또는 소수성 작용기를 포함하는 표시 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 접착 보조층은 상기 제1 전극의 표면과 규소-산소(Si-O) 결합을 이루는 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 배치된 절연층을 더 포함하고,
    상기 접착 보조층은 상기 절연층과 직접 접하는 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 접착 보조층은 상기 절연층의 표면과 규소-산소(Si-O) 결합을 이루는 표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 절연층 사이에 배치된 소스 전극 및 드레인 전극을 더 포함하고,
    상기 제1 전극은 상기 절연층을 관통하는 컨택홀을 통해 상기 소스 전극 또는 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 컨택 전극의 일면은 상기 접착 보조층과 직접 접하고, 상기 컨택 전극의 타면은 상기 제1 반도체층과 직접 접하는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 상에 배치된 제2 전극을 더 포함하고, 상기 발광 소자는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 구리(Cu) 또는 금(Au)으로 이루어진 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 한 변의 길이가 100μm 이하인 마이크로 발광 다이오드인 표시 장치.
  15. 제1 전극을 포함하는 기판을 준비하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 자기조립 단분자막을 형성하는 단계; 및
    상기 자기조립 단분자막 상에 마이크로 발광 다이오드를 부착하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 마이크로 발광 다이오드의 일면 상에 배치된 컨택 전극을 더 포함하고,
    상기 마이크로 발광 다이오드는 상기 컨택 전극을 통해 상기 자기조립 단분자막 상에 부착되는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 자기조립 단분자막을 형성하는 단계는 상기 제1 전극 상에 자기조립 물질층을 형성하는 단계 및 상기 자기조립 물질층을 상기 제1 전극의 표면 상에 화학 흡착시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 자기조립 물질층을 형성하는 단계는 딥핑 코팅, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 프린팅 및 기상 증착 중 적어도 하나의 방법에 의해 수행되는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 자기조립 물질층은 APS[(3-aminopropyl)trimethoxysilane], MUA(11-mercaptoundecanoic acid), DET[(3-trimethoxysilylpropyl)diethylenetriamine], EDA[N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl trimethoxysilane], PFS(perfluorodecyltrichlorosilane), OTS(octadecyltrichlorosilane), OTMS(octadecyltrimethoxysilane), HDT(1-hexadecanethiol), FDTS[(heptadecafluoro-1,1,2,2,-tetrahydrodecyl)trichlorosilane], FOTS(1H,1H,2H,2H-perfluorodecyltrichlorosilane-perfluorodecyltrichlorosilane), PFBT(pentafluorobenzenethiol), 및 DDMS(dichlorodimethylsilane) 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 자기조립 단분자막을 형성하는 단계는 상기 제1 전극의 표면 상에서 규소-산소(Si-O) 결합을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
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