WO2020009273A1 - 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
- H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
Definitions
- the present invention relates to a display device and a method of manufacturing the same.
- OLED organic light emitting display
- LCD liquid crystal display
- a device for displaying an image of a display device includes a display panel such as an organic light emitting display panel or a liquid crystal display panel.
- the light emitting display panel may include a light emitting device.
- a light emitting diode LED
- OLED organic light emitting diode
- Inorganic light emitting diodes using an organic material as a fluorescent material and an inorganic material as a fluorescent material may be used.
- OLED organic light emitting diode
- the manufacturing process is simple and there is an advantage that the display device can have a flexible characteristic.
- the organic material is known to be vulnerable to a high temperature driving environment, and the efficiency of blue light is relatively low.
- the inorganic light emitting diode by using an inorganic semiconductor as a fluorescent material, it has durability in a high temperature environment, there is an advantage that the blue light efficiency is higher than the organic light emitting diode.
- a transfer method using Dielectrophoresis (DEP) has been developed. Accordingly, research into inorganic light emitting diodes having excellent durability and efficiency compared to organic light emitting diodes has been continued.
- the display device includes a plurality of pixels, and each pixel includes a plurality of light emitting elements, for example, an inorganic light emitting diode.
- the light emitting device may be fixed by an insulating layer that is aligned in each pixel and includes an insulating material.
- the insulating material included in the insulating layer may be an inorganic material.
- crystal defects may be formed around the light emitting device.
- an inorganic material may not be formed between the light emitting element and the base layer, so that a gap may be formed. Defects in the crystal interface or voids below the light emitting device may cause damage to the light emitting device or poor contact with the electrodes in an additional process.
- an object of the present invention is to provide a display device in which an organic insulating layer is formed on an inorganic insulating layer and an organic material is filled in an interface defect of an inorganic crystal or a gap under the light emitting device.
- an object of the present invention is to prevent defects and voids in the insulating layer covering the light emitting device to prevent damage to the light emitting device or poor contact with the electrode that may occur during the manufacturing of the display device.
- a display device includes a first electrode, a second electrode facing the first electrode, the first electrode, and the second electrode, and the first electrode and the second electrode.
- a first insulating layer disposed between the second electrodes, a light emitting device disposed on the first insulating layer, a first passivation layer covering the light emitting device and exposing both ends of the light emitting device, and on the first passivation layer
- An organic insulating layer disposed on the first electrode and electrically connected to the first electrode, the first contact electrode disposed on the organic insulating layer and in contact with the first end of the light emitting device exposed by the first passivation layer;
- a second contact electrode electrically connected to a second electrode, the second contact electrode disposed on the organic insulating layer and in contact with a second end of the light emitting device exposed by the first passivation layer.
- the first contact electrode and the second contact electrode are disposed to face each other and are spaced apart from each other, and cover the first contact electrode and the second contact electrode, and are disposed in the spaced apart areas of the first contact electrode and the second contact electrode.
- a second passivation layer may be further included.
- the organic insulating layer may be disposed to cover both side surfaces of the first passivation layer.
- At least a portion of the first contact electrode and the second contact electrode are in contact with an upper surface of the organic insulating layer, respectively, and end portions of the first contact electrode and the second contact electrode in opposite directions to each other are in the organic insulating layer. It may be disposed on the upper surface of the.
- the first contact electrode and the second contact electrode may be disposed on substantially the same plane.
- the surface where the first contact electrode and the second contact electrode contact the side surfaces of the organic insulating layer may be aligned with the surface where the first contact electrode and the second contact electrode contact the light emitting device, respectively.
- the surface where the first contact electrode and the second contact electrode are in contact with the side surface of the organic insulating layer, respectively, is in the center direction of the light emitting device rather than the surface where the first contact electrode and the second contact electrode are in contact with the light emitting device. Can be recessed.
- the bottom surface of the light emitting device is at least partially spaced apart from the first insulating layer to face each other, and the organic filling material made of the same material as the organic insulating layer is partially formed in the space between the bottom surface of the light emitting device and the first insulating layer. Can be filled.
- the first contact electrode may partially contact the organic filling material.
- the light emitting device has a cylindrical shape, and a part of the lower surface of the light emitting device may directly contact the first insulating layer.
- the display device may further include a third passivation layer disposed to cover the top surface of the first contact electrode and in contact with the bottom surface of the second contact electrode.
- the display device may further include a fourth passivation layer disposed to cover each top surface of the second contact electrode and the third passivation layer.
- One side of the second contact electrode in a direction facing the first contact electrode is disposed on the third passivation layer, and one side of the second contact electrode in a direction facing the second contact electrode is disposed in the first contact electrode. 3 may be disposed below the passivation layer.
- One side contacting the second contact electrode of the third passivation layer may be aligned with one side contacting the organic insulating layer and the second contact electrode.
- the bottom surface of the light emitting device is at least partially spaced apart from the first insulating layer to face each other, and the organic filling material made of the same material as the organic insulating layer is partially formed in the space between the bottom surface of the light emitting device and the first insulating layer. Can be filled.
- the first contact electrode may partially contact the organic filling material.
- the light emitting device includes a semiconductor material in which the first end is electrically conductive to n-type, and the second end includes a semiconductor material to be electrically conductive in p-type, and an active material layer between the first end and the second end. This can be arranged.
- a method of manufacturing a display device includes a first electrode, a second electrode facing the first electrode, the first electrode, and the second electrode. Providing a first insulating layer disposed between the first electrode and the second electrode, and a substrate on which the light emitting device disposed on the first insulating layer is disposed, and sequentially forming an inorganic insulating layer and an organic insulating layer on the substrate. And forming the organic insulating layer and the first passivation layer covering the light emitting device to expose the first end of the light emitting device by patterning the organic insulating layer and the inorganic insulating layer.
- the method may further include forming a first contact electrode in contact.
- a second cover disposed to cover the first contact electrode, the cover covering one surface in a direction opposite to the second electrode of the organic insulating layer, and exposing a second end portion opposite to the first end of the light emitting device;
- the method may further include forming a passivation layer.
- the method may further include forming a third passivation layer disposed to cover the second contact electrode and the second passivation layer.
- the bottom surface of the light emitting device is at least partially spaced apart from the first insulating layer to face each other, and the forming of the organic insulating layer may include forming the organic insulating layer in the space between the bottom surface of the light emitting device and the first insulating layer.
- the method may include partially filling an organic filling material made of the same material.
- the patterning of the inorganic insulating layer may include dry etching the inorganic insulating layer.
- the forming of the organic insulating layer and the first passivation layer may include exposing a second end opposite to the first end of the light emitting device.
- the method may further include forming a fourth contact electrode connected to and disposed on the organic insulating layer and contacting the second end of the light emitting device exposed by the first passivation layer.
- the third contact electrode and the fourth contact electrode may be patterned in the same process.
- the bottom surface of the light emitting device is at least partially spaced apart from the first insulating layer to face each other, and the forming of the organic insulating layer may include forming the organic insulating layer in the space between the bottom surface of the light emitting device and the first insulating layer.
- the method may include partially filling an organic filling material made of the same material.
- the patterning of the inorganic insulating layer may include dry etching the inorganic insulating layer.
- the organic material may be filled in the gap of the inorganic crystal and the lower portion of the light emitting device. Accordingly, in the patterning process performed after aligning the light emitting devices, it is possible to prevent the lower voids of the light emitting devices from increasing, and to prevent the disconnection of the contact electrode material and the short defect.
- FIG. 1 is a plan view of a display device according to an exemplary embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.
- FIG 3 is a schematic view of a light emitting device according to an embodiment.
- 4 and 5 are schematic views of light emitting devices according to other embodiments.
- 6 to 17 are cross-sectional views schematically illustrating a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
- FIGS. 18 and 19 are cross-sectional views schematically illustrating a state in which a sixth insulating layer or a first contact electrode is formed on a light emitting device of a display device according to a comparative example.
- 20 and 21 are cross-sectional views schematically illustrating a state in which a sixth insulating layer or a first contact electrode is formed on a light emitting device of a display device according to an exemplary embodiment.
- FIGS. 22 and 23 are scanning electron microscope (SEM) photographs showing cross sections of FIGS. 18 and 21.
- FIG. 24 is a cross-sectional view of a display device according to another exemplary embodiment.
- 25 to 29 are flowcharts illustrating a part of a manufacturing method of the display device of FIG. 24.
- FIG. 30 is a cross-sectional view of a display device according to still another embodiment.
- 31 to 33 are flowcharts illustrating a part of a manufacturing method of the display device of FIG. 30.
- FIG. 34 is a cross-sectional view of a display device according to still another embodiment.
- 35 and 36 are flowcharts illustrating part of a method of manufacturing the display device of FIG. 34.
- FIG. 37 is a cross-sectional view of a display device according to another exemplary embodiment.
- references to elements or layers as "on" of another element or layer include all instances where another layer or other element is interposed over or in the middle of another element. Like reference numerals refer to like elements throughout.
- first, second, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, of course, the first component mentioned below may be a second component within the technical spirit of the present invention.
- FIG. 1 is a plan view of a display device according to an exemplary embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.
- the display device 10 may include a plurality of pixels PX.
- the plurality of pixels PX may be disposed on the display unit of the display device 10 to display light of a specific wavelength band outside the display device 10. Although three pixels PX are illustrated in FIG. 1, it is obvious that the display device 10 may include a larger number of pixels.
- the plurality of pixels PX may include one or more light emitting devices 350 that emit light of a specific wavelength band to emit light.
- the light emitting device 350 may emit different colors for each pixel PX displaying different colors.
- the first pixel PX1 displaying red includes a light emitting element 350 emitting red light
- the second pixel PX2 displaying green emits light of green light.
- the third pixel PX3 including 350 and blue may include a light emitting device 350 that emits blue light.
- pixels representing different colors include a light emitting device 350 that emits the same color (for example, blue), and a wavelength conversion layer or a color filter is disposed on the emission path. The color of each pixel may be implemented.
- the display device 10 may include a pixel electrode 330 and a common electrode 340.
- the pixel electrode 330 may be disposed for each pixel PX, and the common electrode 340 may be disposed along the plurality of pixels PX.
- One of the common electrode 340 and the pixel electrode 330 may be an anode electrode, and the other may be a cathode electrode.
- the pixel electrode 330 and the common electrode 340 are spaced apart from each other in one pixel PX.
- the above-described light emitting device 350 may be disposed between the pixel electrode 330 and the common electrode 340 facing each other. One end of the light emitting device 350 may be electrically connected to the pixel electrode 330, and the other end thereof may be connected to the common electrode 340.
- the pixel electrode 330 and the common electrode 340 may be used to form an electric field in the pixel PX to align the light emitting device 350.
- the pixel electrode 330 and the common electrode 340 may be used to form an electric field in the pixel PX to align the light emitting device 350.
- a solution including the light emitting devices 350 is applied to the display device 10, and AC power is applied thereto to form capacitance by an electric field to form light emitting devices ( 350) can be aligned by applying a dielectrophoretic force.
- the common electrode 340 may include a stem extending in the first direction and at least one branch branched from the stem.
- the stem of the common electrode 340 may extend to another pixel adjacent in the first direction.
- the pixel electrode 330 may include a stem extending in the first direction and at least one branch branched from the stem.
- the stem of the pixel electrode 330 may be disposed only in the pixel PX, and the stem of the pixel electrode 330 of the adjacent pixels in the first direction may be electrically separated.
- the stem of the common electrode 340 and the stem of the pixel electrode 330 are spaced apart from each other.
- the stem of the common electrode 340 may be located at one side of the second direction from the center of the pixel, and the stem of the pixel electrode 330 may be located at the other side of the second direction from the center of the pixel.
- the branches of the common electrode 340 and the branches of the pixel electrode 330 may be disposed to face each other in a space between the stem of the common electrode 340 and the stem of the pixel electrode 330.
- the branch portion of the common electrode 340 extends along the second direction toward the stem portion of the pixel electrode 330, and may terminate in a state spaced apart from the stem portion of the pixel electrode 330 (that is, the extended end portion).
- the branch portion of the pixel electrode 330 may extend in the second direction toward the stem portion of the common electrode 340, and may end in a state spaced apart from the stem portion of the common electrode 340.
- One or more branch portions of the common electrode 340 and one branch portion of the pixel electrode 330 may be provided.
- each branch portion may be alternately disposed along the first direction.
- the number of branches of the common electrode 340 may be the same or one more than the other.
- the stems of the common electrode 340 are disposed one by one and the stems of the pixel electrode 330 are arranged one by one, but the present invention is not limited thereto.
- the stem of the pixel electrode 330 may be omitted.
- the stems of the pixel electrode 330 and the common electrode 340 may be connected to one end of a signal applying pad (not shown).
- the electrical signal applied from the signal applying pad may be transmitted to each branch part and transferred to the light emitting device 350 disposed between the pixel electrode 330 and the common electrode 340.
- the pixel electrode contact hole CNTD and the common electrode contact hole CNTS may be disposed in the stem of the pixel electrode 330 and the common electrode 340, respectively.
- the pixel electrode contact hole CNTD and the common electrode contact hole CNTS may be electrically connected to the first thin film transistor 120 and the power line 161 which will be described later.
- the pixel electrode contact hole CNTD and the common electrode contact hole CNTS are disposed at the stems of the pixel electrode 330 and the common electrode 340, respectively.
- the present invention is not limited thereto.
- the pixel electrode contact hole CNTD and the common electrode contact hole CNTS may be disposed on the branch portions of the pixel electrode 330 and the common electrode 340, respectively. That is, the light emitting device 350 may be disposed adjacent to the light emitting device 350 disposed between the pixel electrode 330 and the branch of the common electrode 340, and may be disposed in the pixel area in which the light emitting device 350 is disposed. Accordingly, different electrical signals may be applied to the pixel electrode 330 and the common electrode 340 of each pixel PX through the pixel electrode contact hole CNTD and the common electrode contact hole CNTS.
- the pixel electrode contact hole CNTD and the common electrode contact hole CNTS may be disposed for each pixel PX, and in some embodiments, in the case of the common electrode 340, neighboring pixels.
- the stem portion of the common electrode 340 may be electrically connected to the power line 161 in one common electrode contact hole CNTS.
- the common electrode 340 has one stem disposed in the plurality of pixels PX, and the same electrical signal may be applied.
- one common electrode contact hole CNTS may be disposed in the common electrode 340.
- the common electrode contact hole CNTS may be disposed in a pixel area in which the light emitting devices 350 are disposed, but is not limited thereto.
- the common electrode contact hole CNTS may be disposed in an outer portion of a panel in which the pixel PX is disposed.
- the common electrode 340 may receive the same electrical signal through one common electrode contact hole CNTS disposed at the outer portion of the display device 10.
- the display device 10 includes a substrate 110, thin film transistors 120 and 140 disposed on the substrate 110, and electrodes 330 disposed above the thin film transistors 120 and 140. , 340 and a light emitting device 350.
- the thin film transistor may include a first thin film transistor 120 as a driving transistor and a second thin film transistor 140 as a switching transistor.
- Each thin film transistor may include an active layer, a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode.
- the pixel electrode 330 may be electrically connected to the drain electrode of the first driving transistor.
- the substrate 110 may be an insulating substrate.
- the substrate 110 may be made of an insulating material such as glass, quartz, or polymer resin.
- the polymer material include polyethersulphone (PES), polyacrylate (PA), polyarylate (PAR), polyetherimide (PEI), polyethylene naphthalate (PEN) ), Polyethylene terepthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyallylate, polyimide (PI), polycarbonate (PC), cellulose triacetate ( cellulose triacetate (CAT), cellulose acetate propionate (CAP), or a combination thereof.
- the substrate 110 may be a rigid substrate, but may also be a flexible substrate capable of bending, folding, rolling, and the like.
- the buffer layer 115 may be disposed on the substrate 110.
- the buffer layer 115 may prevent diffusion of impurity ions, prevent penetration of moisture or external air, and perform a surface planarization function.
- the buffer layer 115 may include silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, or the like.
- the semiconductor layer is disposed on the buffer layer 115.
- the semiconductor layer may include a first active layer 126 of the first thin film transistor 120, a second active layer 146 of the second thin film transistor 140, and an auxiliary layer 163.
- the semiconductor layer may include polycrystalline silicon, single crystal silicon, oxide semiconductor, or the like.
- the first insulating layer 170 is disposed on the semiconductor layer.
- the first insulating layer 170 covers the semiconductor layer.
- the first insulating layer 170 may function as a gate insulating film of the thin film transistor.
- the first insulating layer 170 may include silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, tantalum oxide, hafnium oxide, zirconium oxide, titanium oxide, or the like. These may be used alone or in combination with each other.
- the first conductive layer is disposed on the first insulating layer 170.
- the first conductive layer may include the first gate electrode 121 and the second thin film transistor 140 disposed on the first active layer 126 of the first thin film transistor 120 with the first insulating layer 170 therebetween. It may include a second gate electrode 141 disposed on the second active layer 146 and a power line 161 disposed on the auxiliary layer 163.
- the first conductive layer is molybdenum (Mo), aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), silver (Ag), magnesium (Mg), gold (Au), nickel (Ni), neodymium (Nd), It may include one or more metals selected from iridium (Ir), chromium (Cr), calcium (Ca), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), and copper (Cu).
- the first conductive layer may be a single film or a multilayer film.
- the second insulating layer 180 is disposed on the first conductive layer.
- the second insulating layer 180 may be an interlayer insulating layer.
- the second insulating layer 180 may be made of an inorganic insulating material such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, hafnium oxide, aluminum oxide, titanium oxide, tantalum oxide, or zinc oxide.
- the second conductive layer is disposed on the second insulating layer 180.
- the second conductive layer includes a capacitor electrode 128 disposed on the first gate electrode 121 with the second insulating layer interposed therebetween.
- the capacitor electrode 128 may form a storage capacitor with the first gate electrode 121.
- the second conductive layer is made of molybdenum (Mo), aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), silver (Ag), magnesium (Mg), gold (Au), and nickel in the same manner as the first conductive layer described above.
- At least one metal selected from (Ni), neodymium (Nd), iridium (Ir), chromium (Cr), calcium (Ca), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), and copper (Cu) can do.
- the third insulating layer 190 is disposed on the second conductive layer.
- the third insulating layer 190 may be an interlayer insulating layer. Furthermore, the third insulating layer 190 may perform a surface planarization function.
- the third insulating layer 190 may be an acrylic resin, an epoxy resin, a phenolic resin, a polyamides resin, a polyimide resin, or an unsaturated polyester.
- Organic insulating materials such as unsaturated polyesters resin, poly phenylenethers resin, polyphenylenesulfides resin, or benzocyclobutene (BCB).
- the third conductive layer is disposed on the third insulating layer 190.
- the third conductive layer may include the first drain electrode 123 and the first source electrode 124 of the first thin film transistor 120, the second drain electrode 143 and the second source electrode of the second thin film transistor 140 ( 144, and a power electrode 162 disposed on the power line 161.
- the first source layer 126 and the first drain electrode 123 respectively pass through the first contact hole 129 through the third insulating layer 190 and the second insulating layer 180. And can be electrically connected.
- the second source layer 146 and the second drain electrode 143 pass through the second contact hole 149 through the third insulating layer 190 and the second insulating layer 180, respectively. And can be electrically connected.
- the power electrode 162 may be electrically connected to the power line 161 through the third contact hole 169 penetrating the third insulating layer 190 and the second insulating layer 180.
- the third conductive layer is aluminum (Al), molybdenum (Mo), platinum (Pt), palladium (Pd), silver (Ag), magnesium (Mg), gold (Au), nickel (Ni), neodymium (Nd), It may include one or more metals selected from iridium (Ir), chromium (Cr), calcium (Ca), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), and copper (Cu).
- the third conductive layer may be a single film or a multilayer film.
- the third conductive layer may be formed of a stacked structure of Ti / Al / Ti, Mo / Al / Mo, Mo / AlGe / Mo, Ti / Cu, and the like.
- the fourth insulating layer 310 is disposed on the third conductive layer.
- the fourth insulating layer 310 may be an acrylic resin, an epoxy resin, a phenolic resin, a polyamide resin, a polyimide resin, or an unsaturated polyester. It may be made of organic materials such as unsaturated polyesters resin, poly phenylenethers resin, polyphenylenesulfides resin, or benzocyclobutene (BCB).
- the surface of the fourth insulating layer 310 may be flat.
- the partition wall 410 may be disposed on the fourth insulating layer 310. At least a portion of the pixel electrode 330 and at least a portion of the common electrode 340 may be disposed on the partition wall 410.
- the partition wall 410 may include at least one first partition wall 411 on which the branch part of the pixel electrode 330 is disposed, and at least one second partition wall on which the branch part of the common electrode 340 is disposed. 412).
- one first partition 411 and one second partition 412 are illustrated, but partition walls corresponding to the number of branch portions may be disposed in one pixel.
- the number of first partition walls 411 disposed in one pixel may be two, and the number of second partition walls 412 may be one.
- the pixel electrode 330 and the common electrode 340 may be disposed on the first and second partition walls 411 and 412, respectively.
- the first reflective layer 331 and the second reflective layer 341 may be disposed on the partition wall 410.
- the first reflective layer 331 covers the first partition wall 411 and passes through the fourth contact hole 319_1 through the fourth insulating layer 310 to form the first drain electrode 123 of the first thin film transistor 120. Is electrically connected to the The second reflective layer 341 is spaced apart from the first reflective layer 331. The second reflective layer 341 covers the second partition 412 and is electrically connected to the power electrode 162 through a fifth contact hole 319_2 penetrating the fourth insulating layer 310.
- the first reflective layer 331 and the second reflective layer 341 may transmit light toward the outside of the display device 10 by reflecting light emitted from the light emitting element 350.
- the light emitted from the light emitting device 350 is emitted in all directions without directivity, and the light directed to the first reflective layer 331 and the second reflective layer 341 is reflected to the outside of the display device 10, for example, The upper portion of the barrier rib 410 may be transferred.
- the first reflective layer 331 and the second reflective layer 341 may include a material having a high reflectance to reflect light emitted from the light emitting device 350.
- the first reflective layer 331 and the second reflective layer 341 may include a material such as silver (Ag), copper (Cu), but are not limited thereto.
- the first electrode layer 332 and the second electrode layer 342 may be disposed on the first reflective layer 331 and the second reflective layer 341, respectively.
- the first electrode layer 332 is disposed directly on the first reflective layer 331.
- the first electrode layer 332 may have a pattern substantially the same as that of the first reflective layer 331.
- the second electrode layer 342 is disposed directly above the second reflective layer 341.
- the second electrode layer 342 is disposed to be separated from the first electrode layer 332.
- the second electrode layer 342 may have a pattern substantially the same as that of the second reflective layer 341.
- the first electrode layer 332 and the second electrode layer 342 may cover the first reflective layer 331 and the second reflective layer 341, respectively. That is, the first electrode layer 332 and the second electrode layer 342 are formed to be larger than the first reflective layer 331 and the second reflective layer 341, so that end surfaces of the first electrode layer 332 and the second electrode layer 342 may be formed. Can be covered However, it is not limited thereto.
- the first electrode layer 332 and the second electrode layer 342 may transmit electrical signals transmitted to the first reflective layer 331 and the second reflective layer 341 to the contact electrodes, which will be described later.
- the electrode layers 332 and 342 may include a transparent conductive material.
- the first electrode layer 332 and the second electrode layer 342 may include materials such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin-zinc oxide (ITZO), etc., but are not limited thereto. It doesn't happen.
- the first reflective layer 331 and the first electrode layer 332 disposed on the first partition 411 form the pixel electrode 330.
- the pixel electrode 330 may protrude to an area extending from both ends of the first partition wall 411, so that the pixel electrode 330 may contact the fourth insulating layer 310 in the protruding area.
- the second reflective layer 341 and the second electrode layer 342 disposed on the second partition 412 form a common electrode 340.
- the common electrode 340 may protrude to an area extending from both ends of the second partition wall 412, so that the common electrode 340 may contact the fourth insulating layer 310 in the protruding area. .
- the pixel electrode 330 and the common electrode 340 may be disposed to cover the entire areas of the first partition 411 and the second partition 412, respectively. However, the pixel electrode 330 and the common electrode 340 are spaced apart from each other to face each other. In a space where the pixel electrode 330 and the common electrode 340 are spaced apart from each other, a fifth insulating layer 510 may be disposed and a light emitting device 350 may be disposed on the spaced portion.
- the first reflective layer 331 may receive a driving voltage from the first thin film transistor 120
- the second reflective layer 341 may receive a power voltage from the power line 161
- the pixel electrode 330 since the first reflective layer 331 may receive a driving voltage from the first thin film transistor 120, and the second reflective layer 341 may receive a power voltage from the power line 161, the pixel electrode 330.
- the common electrode 340 receive a driving voltage and a power supply voltage, respectively.
- the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 disposed on the pixel electrode 330 and the common electrode 340 transfer the driving voltage and the power supply voltage to the light emitting device 350.
- a predetermined current flows through the light emitting device 350, light may be emitted.
- the fifth insulating layer 510 is disposed on a portion of the pixel electrode 330 and the common electrode 340.
- the fifth insulating layer 510 may be disposed in a space between the pixel electrode 330 and the common electrode 340.
- the fifth insulating layer 510 may have an island or linear shape formed along a space between the pixel electrode 330 and the branch of the common electrode 340 in plan view.
- the light emitting device 350 is disposed on the fifth insulating layer 510.
- the fifth insulating layer 510 may be disposed between the light emitting device 350 and the fourth insulating layer 310.
- the lower surface of the fifth insulating layer 510 may contact the fourth insulating layer 310, and the light emitting device 350 may be disposed on the upper surface of the fifth insulating layer 510.
- the fifth insulating layer 510 may be in contact with the pixel electrode 330 and the common electrodes 340 on both sides thereof to electrically insulate the pixel electrode 330 and the common electrode 340 from each other.
- the fifth insulating layer 510 may overlap a portion of the pixel electrode 330 and the common electrode 340, for example, a portion of the region in which the pixel electrode 330 and the common electrode 340 protrude in opposite directions. Can be. For example, both end portions of the fifth insulating layer 510 may cover an upper surface of an area in which the pixel electrode 330 and the common electrode 340 protrude in opposite directions.
- the fifth insulating layer 510 may protect the region overlapped with the pixel electrode 330 and the common electrode 340, and electrically insulate them from each other.
- damage to the light emitting device 350 may be prevented by preventing the first semiconductor layer 351 and the second semiconductor layer 352 of the light emitting device 350 from directly contacting other substrates.
- the fifth insulating layer 510, the pixel electrode 330, and the common electrode 340 are aligned with both side surfaces of the light emitting device 350, but is not limited thereto.
- the length of the fifth insulating layer 510 is longer than that of the light emitting device 350, so that the fifth insulating layer 510 may protrude from both sides of the light emitting device 350. Accordingly, side surfaces of the fifth insulating layer 510 and the light emitting device 350 may be stacked in a stepwise manner.
- At least one light emitting device 350 may be disposed between the pixel electrode 330 and the common electrode 340. 1 illustrates a case where a light emitting device 350 that emits light of the same color is disposed in each pixel PX.
- the present invention is not limited thereto, and as described above, the light emitting devices 350 that emit light of different colors may be disposed together in one pixel PX.
- the pixel electrode 330 and the common electrode 340 are spaced apart by a predetermined interval, and the spaced interval may be equal to or smaller than the length of the light emitting device 350. Accordingly, electrical contact between the pixel electrode 330, the common electrode 340, and the light emitting device 350 may be smoothly performed.
- the plurality of light emitting devices 350 may be electrically connected to one end of the plurality of light emitting devices 350, and the other end of the plurality of light emitting devices 350 may be electrically connected to the common electrode 340.
- contact electrodes 360 and 370 which will be described later, may be disposed on the pixel electrode 330 and the common electrode 340 connected to the light emitting element 350, respectively.
- the contact electrodes 360 and 370 may contact the light emitting device 350 such that the light emitting device 350 and the electrodes 330 and 340 are electrically connected to each other.
- the contact electrodes 360 and 370 may contact at least both sides of the light emitting device 350. Accordingly, the light emitting device 350 may emit light of a specific color by receiving an electric signal.
- one end of the light emitting device 350 in contact with the pixel electrode 330 is an n-type doped conductive material layer, and the other end of the light emitting device 350 in contact with the common electrode 340 is p. It may be a conductive material layer doped in the form. The other end of the light emitting device 350 in contact with the common electrode 340 may be an electrode material layer. Accordingly, the light emitting device 350 sequentially has an n-type conductive material layer, an active material layer, and a p-type conductive material layer from the one end in contact with the pixel electrode 330 to the other end in contact with the common electrode 340.
- the electrode material layer may have a stacked structure. However, it is not limited thereto.
- the light emitting device 350 may be disposed between the pixel electrode 330 and the common electrode 340 spaced apart from each other.
- the light emitting device 350 may emit light of different colors according to the material of the active material layer. Different kinds of light emitting devices 350 may be aligned with each pixel PX to emit light of different colors. For example, as the light emitting device 350 emits light in the blue, green, or red wavelength band, the plurality of pixels PXs may emit blue, green, or red light, respectively. However, it is not limited thereto. In some cases, the plurality of light emitting devices 350 may emit light of the same color wavelength band so that the plurality of pixels PX emit light of the same color (eg, blue). In addition, the light emitting devices 350 emitting light of different color wavelengths may be disposed in one pixel PX to emit light of another color (eg, white).
- the light emitting device 350 may be a light emitting diode.
- the light emitting device 350 may be a nanostructure having a size of approximately nano units.
- the light emitting device 350 may be an inorganic light emitting diode made of an inorganic material.
- the light emitting device 350 is an inorganic light emitting diode, when a light emitting material having an inorganic crystal structure is disposed between two electrodes facing each other and an electric field is formed in the light emitting material in a specific direction, the inorganic light emitting diode has a specific polarity. It can be aligned between the two electrodes. Detailed description thereof will be described later.
- the sixth insulating layer 520 may be disposed on the light emitting device 350 to protect the light emitting device 350 and to fix the light emitting device 350 between the pixel electrode 330 and the common electrode 340. Although not shown in FIG. 2, the sixth insulating layer 520 may be disposed on the outer surface of the light emitting device 350 to fix the light emitting device 350. The sixth insulating layer 520 may be disposed on a portion of an outer surface of the light emitting device 350, and both sides of the light emitting device 350 may be exposed. That is, since the length of the sixth insulating layer 520 is shorter than that of the light emitting device 350, the sixth insulating layer 520 may be recessed inwardly from both sides of the light emitting device 350.
- side surfaces of the fifth insulating layer 510, the light emitting device 350, and the sixth insulating layer 520 may be stacked in a stepwise manner.
- the sixth insulating layer 520 is disposed so that the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 are smoothly contacted at the side of the light emitting device 350. Can be done.
- both sides of the sixth insulating layer 520 may be aligned with the length of the light emitting device 350.
- the sixth insulating layer 520 may be formed of the light emitting device 350 and the fifth insulating layer 510 and both sides thereof. It may be aligned.
- the sixth insulating layer 520 may include an insulating inorganic material, as will be described later. Accordingly, in the sixth insulating layer 520 formed through the mask process, defects of inorganic crystals may be formed on the upper surface, the outer circumferential surface of the light emitting device 350 and the region adjacent to the light emitting device 350. When the defect is formed in a region where the light emitting device 350 is in contact with the inorganic layer, the inorganic layer may be excessively etched or, in some cases, contacted materials may be separated from the defect in the mask process performed later. In addition, a gap G may be formed between the light emitting device 350 and the fourth insulating layer 310.
- the sixth insulating layer 520 may be non-uniformly formed on the light emitting device 350 due to poor step coverage.
- the contact electrode material may be cut off and the light emitting device 350 may be electrically disconnected.
- the seventh insulating layer 530 is disposed on the sixth insulating layer 520.
- the cross-section of the seventh insulating layer 530 is disposed on the cross-section of the sixth insulating layer 520, but the seventh insulating layer 530 is formed on the outer surface of the sixth insulating layer 520. It may be arranged to cover.
- the seventh insulating layer 530 may be disposed to be recessed from one side of the sixth insulating layer 520 so that at least a portion of the upper surface of the sixth insulating layer 520 may be exposed. Accordingly, the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 may contact the light emitting device 350.
- the seventh insulating layer 530 may fill a gap formed in the lower portion of the light emitting device 350 or a defect that may be formed in the inorganic layer, such as the sixth insulating layer 520. As a result, the defect of the thin film coating property of the sixth insulating layer 520 can be eliminated and the problem that the contact electrode material is broken can be prevented.
- the sixth insulating layer 520 may be planarized by the seventh insulating layer 530. When the upper surface of the sixth insulating layer 520 is flattened by the seventh insulating layer 530, the process of forming the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 may be performed relatively smoothly. . Detailed description thereof will be described later.
- the seventh insulating layer 530 may be disposed on an upper surface of the sixth insulating layer 520, and at least some of the seventh insulating layer 530 may be disposed to cover one side surface of the sixth insulating layer 520. That is, one side of the sixth insulating layer 520 may be protected by contact with the seventh insulating layer 530, and the other side thereof may be exposed to contact other members, for example, the second contact electrode 370.
- the seventh insulating layer 530 disposed to cover the sixth insulating layer 520 may be filled in a space that may be formed on the bottom surface of the light emitting device 350. It may be recessed centrally in the longitudinal direction with respect to both sides. That is, since the length of the seventh insulating layer 530 is shorter than that of the light emitting device 350, the light emitting device 350 and the seventh insulating layer 530 may be stacked in a stepped manner.
- the structures of the seventh insulating layer 530 and the sixth insulating layer 520 are not limited to the structures shown in FIG. 2. In some embodiments, both side surfaces of the seventh insulating layer 530 and the sixth insulating layer 520 may have the same shape in parallel with each other. A more detailed description thereof will be described later with reference to other embodiments.
- the first contact electrode 360 disposed on the pixel electrode 330 on the seventh insulating layer 530 and overlapping at least a portion of the seventh insulating layer 530, and disposed on the common electrode 340.
- the second contact electrode 370 may be spaced apart from the electrode 360 and contact at least a portion of the seventh insulating layer 530.
- the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 may be disposed on upper surfaces of the pixel electrode 330 and the common electrode 340, respectively.
- the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 contact the first electrode layer 332 and the second electrode layer 342 at upper surfaces of the pixel electrode 330 and the common electrode 340, respectively. can do.
- the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 may be in contact with the first semiconductor layer 351 and the second semiconductor layer 352 of the light emitting device 350, respectively. Accordingly, the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 may transmit an electric signal applied to the first electrode layer 332 and the second electrode layer 342 to the light emitting device 350.
- the first contact electrode 360 is disposed on the pixel electrode 330 to cover it, and a bottom surface thereof may partially contact the light emitting device 350 and the seventh insulating layer 530.
- One end of the first contact electrode 360 in the direction in which the common electrode 340 is disposed is disposed on the seventh insulating layer 530.
- the second contact electrode 370 is disposed on the common electrode 340 to cover the second electrode 370, and a bottom surface thereof may partially contact the light emitting device 350, the seventh insulating layer 530, and the eighth insulating layer 540.
- One end of the second contact electrode 370 in the direction in which the pixel electrode 330 is disposed is disposed on the eighth insulating layer 540.
- the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 may be spaced apart from each other on the seventh insulating layer 530 or the eighth insulating layer 540. That is, the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 are in contact with the light emitting device 350 and the seventh insulating layer 530 or the eighth insulating layer 540, but the seventh insulating layer 530 ) May not be spaced apart from each other. As a result, the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 may receive different power from the first thin film transistor 120 and the power line 161.
- the first contact electrode 360 is a driving voltage applied from the first thin film transistor 120 to the pixel electrode 330
- the second contact electrode 370 is the common electrode 340 in the power line 161.
- the power supply voltage may be applied. However, it is not limited thereto.
- the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 may include a conductive material.
- it may include ITO, IZO, ITZO, aluminum (Al), and the like. However, it is not limited thereto.
- first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 may include the same material as the first electrode layer 332 and the second electrode layer 342.
- the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 are substantially on the first electrode layer 332 and the second electrode layer 342 so that the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 can be contacted with the first electrode layer 332 and the second electrode layer 342. Can be arranged in the same pattern.
- the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 contacting the first electrode layer 332 and the second electrode layer 342 are applied to the first electrode layer 332 and the second electrode layer 342. Received may be delivered to the light emitting device 350.
- the eighth insulating layer 540 may be disposed on the first contact electrode 360 to electrically insulate the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 from each other.
- the eighth insulating layer 540 is disposed to cover the first contact electrode 360, but does not overlap a portion of the light emitting device 350 so that the light emitting device 350 can be connected to the second contact electrode 370. Can be arranged.
- the eighth insulating layer 540 may partially contact the first contact electrode 360 and the seventh insulating layer 530 on the upper surface of the seventh insulating layer 530.
- the eighth insulating layer 540 may be disposed to cover one end of the first contact electrode 360 on the upper surface of the seventh insulating layer 530. Accordingly, the eighth insulating layer 540 may protect the first contact electrode 360 and electrically insulate the second contact electrode 370.
- One end of the eighth insulating layer 540 in the direction in which the common electrode 340 is disposed may be disposed to cover the seventh insulating layer 530 and may be aligned with one side of the sixth insulating layer 520.
- the display device 10 may include the eighth insulating layer 540. Accordingly, the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 may be disposed on substantially the same plane, and the first contact electrode 360 and the second contact by the passivation layer 550 to be described later.
- the electrodes 370 may be electrically insulated from each other. Detailed descriptions thereof are referred to other embodiments.
- the passivation layer 550 is formed on the eighth insulating layer 540 and the second contact electrode 370, and may function to protect the members disposed on the fourth insulating layer 310 against the external environment. have.
- the passivation layer 550 may cover them. That is, the passivation layer 550 may be disposed to cover the pixel electrode 330, the common electrode 340, the light emitting device 350, and the like.
- the passivation layer 550 may be formed on the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370. In this case, the passivation layer 550 may electrically insulate the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 from each other.
- Each of the fifth insulating layer 510, the sixth insulating layer 520, the eighth insulating layer 540, and the passivation layer 550 may include an inorganic insulating material.
- the fifth insulating layer 510, the sixth insulating layer 520, the eighth insulating layer 540, and the passivation layer 550 may be formed of silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx), and silicon oxynitride ( Materials such as SiO x N y), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), and the like.
- the fifth insulating layer 510, the sixth insulating layer 520, the eighth insulating layer 540, and the passivation layer 550 may be made of the same material, or may be made of different materials. In addition, various materials may be applied to the fifth insulating layer 510, the sixth insulating layer 520, the eighth insulating layer 540, and the passivation layer 550.
- the fifth insulating layer 510, the eighth insulating layer 540, and the passivation layer 550 may further include an organic insulating material, such as the seventh insulating layer 530.
- an organic insulating material included in the seventh insulating layer 530 is not particularly limited as long as it is within a range that does not affect the properties of the light emitting device solution (S).
- the organic insulating material may be an epoxy resin, a cardo resin, a polyimide resin, an acrylic resin, a siloxane resin, or a silsesquioxane resin. It may include at least one selected from the group consisting of, but is not limited thereto.
- the display device 10 includes the pixel electrode 330 and the common electrode 340, and the light emitting device 350 disposed between the pixel electrode 330 and the common electrode 340. It may include.
- the light emitting device 350 may receive electric signals from the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 to emit light of a specific wavelength band.
- defects in the inorganic crystals around the light emitting device 350 or voids may occur in the lower part of the light emitting device 350.
- the seventh insulating layer 530 may be filled with the organic insulating material to fill the defects or voids, thereby disconnecting or voiding the contact material between the light emitting device 350 and the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370. It is possible to prevent short defects and the like.
- the light emitting device 350 may be manufactured by an epitaxial growth method on a substrate.
- a seed crystal layer for forming a semiconductor layer may be formed on a substrate, and a desired semiconductor material may be deposited and grown.
- the structure of the light emitting device 350 according to various embodiments will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5.
- FIG 3 is a schematic view of a light emitting device according to an embodiment.
- 4 and 5 are schematic views of light emitting devices according to other embodiments.
- the light emitting device 350 may include a plurality of semiconductor layers 351 and 352 and an active material layer 353 disposed between the plurality of semiconductor layers 351 and 352. Electrical signals applied from the pixel electrode 330 and the common electrode 340 may be transmitted to the active material layer 353 through the plurality of semiconductor layers 351 and 352 to emit light.
- the light emitting device 350 includes an active material layer 353 disposed between the first semiconductor layer 351, the second semiconductor layer 352, and the first semiconductor layer 351 and the second semiconductor layer 352. And an insulating material layer 358.
- the light emitting device 350 of FIG. 4 illustrates a structure in which the first semiconductor layer 351, the active material layer 353, and the second semiconductor layer 352 are sequentially stacked in the longitudinal direction.
- the first semiconductor layer 351 may be an n-type semiconductor layer.
- the first semiconductor layer 351 may have In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1,0 ⁇ y ⁇ 1 , 0 ⁇ semiconductor material having a chemical formula of x + y ⁇ 1).
- the first semiconductor layer 351 may be doped with a first conductive dopant.
- the first conductive dopant may be Si, Ge, Sn, or the like.
- the length of the first semiconductor layer 351 may have a range of 1.5 ⁇ m to 5 ⁇ m, but is not limited thereto.
- the second semiconductor layer 352 may be a p-type semiconductor layer.
- the second semiconductor layer 352 may have In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1,0 ⁇ y ⁇ 1 , 0 ⁇ semiconductor material having a chemical formula of x + y ⁇ 1).
- the second semiconductor layer 352 may be doped with a second conductive dopant.
- the second conductive dopant may be Mg, Zn, Ca, Se, Ba, or the like.
- the length of the second semiconductor layer 352 may have a range of 0.08 ⁇ m to 0.25 ⁇ m, but is not limited thereto.
- the active material layer 353 is disposed between the first semiconductor layer 351 and the second semiconductor layer 352 and may include a material having a single or multiple quantum well structure. However, the present invention is not limited thereto, and the active material layer 353 may have a structure in which a kind of semiconductor material having a large band gap energy and a semiconductor material having a small band gap energy are alternately stacked.
- the active material layer 353 may emit light by combining electron-hole pairs according to an electrical signal applied through the first semiconductor layer 351 and the second semiconductor layer 352.
- the active material layer 353 may include a material such as AlGaN, AlInGaN, or may include other Group 3 to Group 5 semiconductor materials depending on the wavelength of the light emitted.
- the light emitted by the active material layer 353 is not limited to light in the blue wavelength band, and may emit light in the red and green wavelength bands in some cases.
- the length of the active material layer 353 may have a range of 0.05 ⁇ m to 0.25 ⁇ m, but is not limited thereto.
- Light emitted from the active material layer 353 may be emitted to both sides as well as the longitudinal outer surface of the light emitting device 350. That is, the light emitted from the active material layer 353 is not limited in one direction.
- the insulating material layer 358 may be formed outside the light emitting device 350 to protect the light emitting device 350.
- the insulating material layer 358 is formed to surround the side surface of the light emitting device 350, so that both ends of the light emitting device 350 in the longitudinal direction, for example, the first semiconductor layer 351 and the second semiconductor layer, are formed. It may not be formed at both ends where the 352 is disposed. However, it is not limited thereto.
- the insulating material layer 358 may include materials having insulating properties, for example, silicon oxide (SiO x ), silicon nitride (SiN x ), silicon oxynitride (SiO x N y ), aluminum nitride (Aluminum nitride, AlN), aluminum oxide (Aluminum oxide, Al 2 O 3 ) and the like. Accordingly, an electrical short that may occur when the active material layer 353 is in direct contact with the pixel electrode 330 or the common electrode 340 may be prevented. In addition, since the insulating material layer 358 includes the active material layer 353 to protect the outer surface of the light emitting device 350, it is possible to prevent a decrease in luminous efficiency.
- the thickness of the insulating material layer 358 may range from 0.5 ⁇ m to 1.5 ⁇ m, but is not limited thereto.
- the light emitting device 350 may be cylindrical. However, the shape of the light emitting device 350 is not limited thereto, and may have various shapes such as a cube, a cube, a hexagonal column, and the like.
- the light emitting device 350 may have a length l of 1 ⁇ m to 10 ⁇ m or 2 ⁇ m to 5 ⁇ m, and preferably have a length of about 4 ⁇ m.
- the diameter of the light emitting device 350 may have a range of 400nm to 700nm, preferably has a thickness of about 500nm.
- the light emitting devices 350 ′ and 350 ′′ may include an electrode material layer (or an electrode material layer) formed on at least one of both sides of the first semiconductor layer 351 and the second semiconductor layer 352. 356 and 357 may be further included.
- the light emitting device 350 ′ further includes electrode material layers 356 and 357 in the second semiconductor layer 352.
- 5 illustrates an example in which the light emitting device 350 ′′ further includes electrode material layers 356 and 357 in the first semiconductor layer 351 and the second semiconductor layer 352, respectively.
- the electrode layer formed on one side of the first semiconductor layer 351 is disposed on the second electrode material layer (356) and the electrode layer formed on the other side on which the second semiconductor layer 352 is disposed. 357.
- the present invention is not limited thereto, and any electrode layer may be referred to as a first electrode layer.
- the light emitting devices 350 ′ and 350 ′′ may include at least one of the first electrode material layer 356 and the second electrode material layer 357.
- the insulating material layer ( The 358 may extend in the longitudinal direction to cover the first electrode material layer 356 and the second electrode material layer 357.
- the material of the insulating material layer 358 is not limited thereto. Covers only the semiconductor layer 351, the active material layer 353, and the second semiconductor layer 352, or covers only a portion of the outer surfaces of the electrode material layers 356 and 357 so as to cover the first electrode material layer 356 and the second electrode material. Some exterior surface of layer 357 may be exposed.
- the first electrode material layer 356 and the second electrode material layer 357 may be ohmic contact electrodes. However, the present invention is not limited thereto, and may be a Schottky contact electrode.
- the first electrode material layer 356 and the second electrode material layer 357 may include a conductive metal.
- the first electrode material layer 356 and the second electrode material layer 357 may be at least one of aluminum (Al), titanium (Ti), indium (In), gold (Au), and silver (Ag). It may include.
- the first electrode material layer 356 and the second electrode material layer 357 may include the same material or may include different materials. However, it is not limited thereto.
- FIGS. 6 to 17 illustrate a method of manufacturing the display device 10 of FIG. 2.
- members disposed on the fourth insulating layer 310 for example, the partition wall 410, the pixel electrode 330, the common electrode 340, the first contact electrode 360, and the second contact electrode 370.
- the plurality of insulating layers may be patterned by a mask process that may be conventionally employed. Therefore, hereinafter, a detailed description of the mask process for forming each member will be omitted.
- 6 to 17 are cross-sectional views schematically illustrating a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
- the first thin film transistor 120, the second thin film transistor 140, and the power line 161 may be interposed below the fourth insulating layer 310 of the first substrate layer 600.
- the members are not shown.
- the structure, arrangement, and the like of the members disposed on the fourth insulating layer 310 are the same as those described with reference to FIG. 2. Detailed description thereof will be omitted.
- a fifth insulator layer 511 is formed to cover both the pixel electrode 330 and the common electrode 340.
- the fifth insulating layer 511 may be patterned as described below to form the fifth insulating layer 510 of FIG. 2.
- the light emitting device 350 is aligned between the pixel electrode 330 and the common electrode 340 on the fifth insulator layer 511.
- Dielectrophoresis (DEP) may be used to align the light emitting device 350 between the pixel electrode 330 and the common electrode 340. Detailed description thereof will be made with reference to FIGS. 9 to 11.
- a light emitting device solution S including a plurality of light emitting devices 350 may be loaded on the display device 10 so that the light emitting device 350 may be the pixel electrode 330 and the common electrode 340. Can be transferred to a phase.
- the light emitting device solution S may have a formulation such as ink or paste, and may be any one or more of acetone, water, alcohol, and toluene.
- the present invention is not limited thereto, and the material may be vaporized by room temperature or heat, and is not particularly limited.
- the light emitting device solution S is in contact with the pixel partition wall 420, and may maintain a hemispherical shape by the surface tension force of the light emitting device solution S.
- the pixel barrier wall 420 may perform a function of distinguishing each pixel PX. In the region where the light emitting device solution S and the pixel partition wall 420 contact each other, a force is applied toward the center of the light emitting device solution S, and the light emitting device solution S may not flow in the pixel partition wall 420. Accordingly, when the light emitting device 350 is transferred, the light emitting device 350 may be prevented from moving to another adjacent pixel PX.
- a power source V is applied to the pixel electrode 330 and the common electrode 340 to form an electric field E between the pixel electrode 330 and the common electrode 340.
- the power source V may be an external source or an internal power source of the display device 10.
- the power supply V may be an AC power supply or a DC power supply having a predetermined amplitude and period.
- the DC power source may be repeatedly applied to the pixel electrode 330 and the common electrode 340 to implement a power source having a predetermined amplitude and period.
- the bipolarity is induced in the light emitting device 350 under the non-uniform electric field E, and the light emitting device 350 is forced by the dielectrophoretic force (DEP force) toward the larger or smaller slope of the electric field E. Will receive.
- the light emitting device 350 may be self-aligned between the pixel electrode 330 and the common electrode 340 by the DEP force.
- the light emitting device solution S is vaporized and removed by room temperature or heat to remove the light emitting devices 350 between the pixel electrode 330 and the common electrode 340 as shown in FIG. 11. Can be placed.
- the light emitting device solution S may include at least one light emitting device 350.
- the light emitting device solution S may include a light emitting device 350 that emits light of various colors.
- the light emitting device 350 emitting light of different colors may be mixed in the light emitting device solution S. FIG. However, it is not limited thereto.
- the sixth insulator layer 521 is formed to cover the fifth insulator layer 511 and the light emitting device 350 to form the second substrate layer 700.
- the sixth insulating layer 521 may be patterned by a mask process like the fifth insulating layer 511 to finally form the sixth insulating layer 520.
- a partial region of the fifth insulator layer 511 and the sixth insulator layer 521 is patterned so that the pixel electrode 330 is exposed to the outside, and the partially patterned sixth.
- the seventh insulating layer 530 is patterned on the insulating layer 521.
- the seventh insulating layer 530 may be patterned to cover a portion of the upper surface of the sixth insulating layer 521 and one side exposed in the direction in which the pixel electrode 330 of the sixth insulating layer 521 is disposed. .
- the seventh insulating layer 530 formed on the sixth insulating layer 521 may fill the gap formed under the light emitting device 350.
- the seventh insulating layer 530 may be partially filled with an organic filling material made of the same material as the seventh insulating layer 530 in a space between the lower surface of the light emitting device 350 and the fifth insulating layer 510.
- Organics can be smoothly diffused compared to inorganics. Accordingly, when the seventh insulating layer 530 is formed, the organic material may be filled and diffused into the gap formed in the lower portion of the light emitting device 350 and the defect of the crystal of the sixth insulating layer 521.
- the sixth insulating layer 521 may be partially planarized by the seventh insulating layer 530. When the sixth insulating layer 521 is flattened, the members formed in the subsequent patterning process, for example, the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 may be smoothly stacked.
- the patterning process to expose the upper portion of the pixel electrode 330 may be performed by dry etching the sixth insulating layer 520 and the seventh insulating layer 530.
- the first contact electrode 360 is patterned on the pixel electrode 330.
- the first contact electrode 360 is formed to cover the pixel electrode 330, and a portion of the first contact electrode 360 may contact the light emitting device 350 and the seventh insulating layer 530.
- the eighth insulating layer 540 is patterned to cover the first contact electrode 360 and expose the common electrode 340.
- the eighth insulating layer 540 covers one end portion of the first contact electrode 360 in the direction in which the common electrode 340 is disposed, and the eighth insulating layer 540 in the direction in which the common electrode 340 of the seventh insulating layer 530 is disposed. It may cover one side.
- the second contact electrode 370 is patterned on the upper surface of the common electrode 340.
- the second contact electrode 370 may partially contact the common electrode 340, the light emitting device 350, the sixth insulating layer 520, the seventh insulating layer 530, and the eighth insulating layer 540.
- the second contact electrode 370 may be formed to a part of the upper portion of the eighth insulating layer 540. Accordingly, the second contact electrode 370 may be electrically insulated from the first contact electrode 360 by the eighth insulating layer 540.
- the passivation layer 550 is formed to cover the eighth insulating layer 540 and the second contact electrode 370.
- the organic material of the seventh insulating layer 530 may fill the gap of the lower portion of the light emitting device 350 or the defect of the inorganic crystal.
- the voids or defects may be damaged by a subsequent patterning process, and the light emitting device 350 and the contact electrodes 360 and 370 may be damaged. Contact may cause problems of disconnection of the material.
- a form in which the organic material of the seventh insulating layer 530 is filled will be described in detail with reference to FIGS. 18 to 21.
- FIGS. 18 and 19 are cross-sectional views schematically illustrating a state in which a sixth insulating layer or a first contact electrode is formed on a light emitting device of a display device according to a comparative example.
- the gap G may be formed under the light emitting device 350.
- the sixth insulating layer 520 'including the inorganic material has poor thin film coating property, an empty space is partially formed in a space spaced apart from the fifth insulating layer 510' of the lower surface of the light emitting device 350. Can be.
- defects of voids G or inorganic crystals are formed thereafter. Damage may occur to the light emitting device 350 in a patterning process of the light emitting device 350.
- the first contact electrode 360 is formed. Disconnection of the material of ') may occur. Accordingly, a failure of the pixel including the light emitting device 350 may occur, and a short failure due to the gap G may occur.
- the gap (G) or crystal defects that may occur in the inorganic layer around the light emitting device 350 is filled, so that the thin film of the first contact electrode 360 The foam may be improved.
- a portion of the lower surface of the light emitting device 350 may directly contact the fifth insulating layer 510.
- a bottom surface of the light emitting device 350 faces at least partially spaced apart from the fifth insulating layer 510, and a bottom surface of the light emitting device 350 and the fifth insulating layer 510 are disposed.
- An organic filling material made of the same material as the organic insulating layer may be partially filled in the spaced space of the. Detailed description thereof will be made with reference to FIGS. 20 and 21.
- 20 and 21 are cross-sectional views schematically illustrating a state in which a sixth insulating layer or a first contact electrode is formed on a light emitting device of a display device according to an exemplary embodiment.
- the same organic filling material as the seventh insulating layer 530 may be partially disposed on a lower surface of the light emitting device 350 to be partially spaced apart from the fifth insulating layer 510.
- the organic material may be filled in the gap G, which may be formed under the light emitting device 350.
- the organic material is filled in a region formed on the lower surface of the light emitting device 350 so as to be spaced apart from the fifth insulating layer 510, so that the first contact electrode 360 is filled. It can be seen that the thin film coating property of) is improved. That is, the first contact electrode 360 may partially contact the organic filling material. As a result, a problem of disconnection of the contact material of the light emitting element 350 and a short defect of the light emitting element 350 may be prevented in manufacturing the display device 10.
- FIGS. 22 and 23 are scanning electron microscope (SEM) photographs showing cross sections of FIGS. 18 and 21.
- the light emitting device 350 having only the sixth insulating layer 520 voids are formed between the fifth insulating layer 510. Accordingly, the light emitting device 350 may be damaged or the material of the contact electrode may be cut off in an additional mask process.
- the sixth insulating layer 520 is formed along the outer circumferential surface of the light emitting device 350, the upper surface of the sixth insulating layer 520 may not be flat.
- the cross section of the light emitting device 350 is circular
- the sixth insulating layer 520 may also have a curvature having a circular cross section. Accordingly, the first contact electrode 360 or the second contact electrode 370, which may be disposed on the sixth insulating layer 520, may be unevenly disposed, and a defect may occur when contacting the light emitting device 350. .
- the seventh insulating layer 530 when the seventh insulating layer 530 is disposed on the sixth insulating layer 520, the voids in the lower portion of the light emitting device 350 may be filled by diffusion of the organic material of the seventh insulating layer 530. It is possible to improve the defect of the inorganic crystal interface and the defect of thin film coating property. In addition, since the seventh insulating layer 530 may planarize the top surface of the sixth insulating layer 520, an additional mask process may be smoothly performed.
- the seventh insulating layer 530 fills the gap between the light emitting device 350 and the fifth insulating layer 510.
- the upper surface is flattened by the seventh insulating layer 530 disposed on the sixth insulating layer 520. Accordingly, the process of forming the first contact electrode 360 and the second contact electrode 370 which are performed later may be performed smoothly, thereby making a smooth contact with the light emitting device 350.
- the seventh insulating layer 530 and the sixth insulating layer 520 may form various structures. This may be changed by patterning the sixth insulator layer 521 and the seventh insulator layer 531. Accordingly, structures that may be disposed on the seventh insulating layer 530, such as the first contact electrode 360, the second contact electrode 370, and the eighth insulating layer 540, are also included. Can vary. In some embodiments, when the regions in contact with the pixel electrode 330 and the common electrode 340 of the fifth insulator layer 511 and the sixth insulator layer 521 are simultaneously patterned, the sixth insulating layer 520 may be used.
- the light emitting device 350 may have a symmetrical structure with respect to the center of the light emitting device 350.
- the structures of the sixth insulating layer 520 and the seventh insulating layer 530 may be the same when the sixth insulating layer 521 is simultaneously performed. That is, the cross-sectional structure of the display device 10 may vary according to a method of performing an etching process after forming a specific layer.
- a display device and a method of manufacturing the same according to other embodiments will be described.
- the display device 10_1 of FIG. 24 has a structure different from that of the display device 10 of FIG. 2 except that the structures of the seventh insulating layer 530_1, the sixth insulating layer 520_1, and the eighth insulating layer 540_1 are different. same. Hereinafter, only the differences will be described in detail.
- one side of the seventh insulating layer 530_1 is aligned with one side of the sixth insulating layer 520_1, and the other side of the seventh insulating layer 530_1 is the sixth insulating layer ( The other side of 520_1 may be aligned with one side of the eighth insulating layer 540_1.
- both sides of the seventh insulating layer 530_1 and the sixth insulating layer 520_1 are recessed inwardly from both sides of the light emitting device 350, and the seventh insulating layer 530_1 and the fifth insulating layer 530_1 and 520_1 are respectively formed. Both sides of the six insulating layers 520_1 may be aligned with each other.
- the seventh insulating layer 530_1 and the sixth insulating layer 520_1 are patterned together in one mask process so that one side in the direction in which the pixel electrode 330 is disposed Can be aligned with each other.
- the eighth insulating layer 540_1 is patterned together with the seventh insulating layer 530_1 and the sixth insulating layer 520_1 such that the other side of the one side is aligned with each other. Can be. Accordingly, the first contact electrode 360_1 disposed on the pixel electrode 330 and the second contact electrode 370_1 disposed on the common electrode 340 may partially contact the sixth insulating layer 520_1.
- the first contact electrode 360_1 of the display device 10_1 of FIG. 24 is formed of the sixth insulating layer 520_1 and the light emitting device 350 to which the light emitting device 350 is fixed. It may be in contact with one side of the seventh insulating layer (530_1) that can fill the empty area that can be formed in the lower portion.
- the first contact electrode 360_1 and the second contact electrode 370_1 may be spaced apart from each other on the seventh insulating layer 530_1, and the eighth insulating layer 540_1 may be disposed in the spaced space. .
- the eighth insulating layer 540_1 may cover one side of the first contact electrode 360_1 and may electrically insulate the second contact electrode 370_2.
- the display apparatus 10_1 may reduce the number of repetitions of the mask process.
- a detailed description of the method of manufacturing the display device 10_1 of FIG. 24 is provided with reference to FIGS. 25 through 29.
- 25 to 29 are flowcharts illustrating a part of a manufacturing method of the display device of FIG. 24.
- a second substrate layer 700 of FIG. 12 is prepared, and a seventh insulator layer 531_1 is formed thereon.
- the structure, formation method, etc. of the second substrate layer 700 are the same as described above.
- the seventh insulator layer 531_1 may be disposed to cover the sixth insulator layer 521_2. Unlike the display device 10 of FIG. 2, before the upper surface of the pixel electrode 330 is exposed, the seventh insulating layer 531_1 is first formed.
- the seventh insulator layer 531_1 and the sixth insulator layer 521_1 are patterned together to expose the pixel electrode 330. Accordingly, one side of each of the seventh insulating layer 531_1 and the sixth insulating layer 521_1 may be aligned.
- the first contact electrode 360_1 is formed on the upper surface of the pixel electrode 330.
- the first contact electrode 360_1 may partially contact the fifth insulator layer 511_1, the light emitting device 350, the sixth insulator layer 521_1, and the seventh insulator layer 531_1.
- One side of the first contact electrode 360_1 may be disposed in an area overlapping the light emitting device 350 among the upper surfaces of the seventh insulator layer 531_1.
- the eighth insulating layer 540_1 may be disposed to cover the one side of the first contact electrode 360_1 and may be in contact with the seventh insulating layer 531_1.
- the eighth insulating layer 540_1 is patterned simultaneously with the sixth insulating layer 521_1 and the seventh insulating layer 531_1. Accordingly, one side of the eighth insulating layer 540_1 may be aligned with the side surfaces of the seventh insulating layer 530_1 and the sixth insulating layer 520_1.
- the eighth insulating layer 540_1 may be formed of the first contact electrode 360_1. It may cover the one side.
- the second contact electrode 370_1 may be formed on the top surface of the common electrode 340, and then the passivation layer 550_1 may be formed to manufacture the display device 10_1 of FIG. 24. have. Since the steps are the same as described above, a detailed description thereof will be omitted.
- FIG. 30 is a cross-sectional view of a display device according to still another embodiment.
- the eighth insulating layer 540 is omitted and the first contact electrode 360_2 and the second contact electrode 370_2 are spaced apart from each other in comparison with the display device 10 of FIG. 2. However, they may be disposed on substantially the same plane.
- the passivation layer 550_2 is disposed in a space where the first contact electrode 360_2 and the second contact electrode 370_2 are spaced apart from each other to electrically insulate the first contact electrode 360_2 and the second contact electrode 370_2 from each other. Can be.
- the seventh insulating layer 530_2 is disposed to cover the top surface and both side surfaces of the sixth insulating layer 520_2.
- the sixth insulating layer 520_2 is recessed inward from both side surfaces of the seventh insulating layer 530_2 and is not exposed to the outside. Accordingly, the sixth insulating layer 520_2 may not be in contact with the first contact electrode 360_2 and the second contact electrode 370_2.
- the eighth insulating layer 540 is omitted in the display device 10_2 of FIG. 30 compared to the display device 10 of FIG. 2, the members disposed on the fourth insulating layer 310 can be simplified. As a result, the thickness of the display device 10_2 may be reduced. In addition, a region in which the pixel electrode 330 and the common electrode 340 are disposed based on the light emitting device 350 may have a symmetrical structure. A detailed description of the method of manufacturing the display device 10_2 of FIG. 30 is provided with reference to FIGS. 31 to 33.
- 31 to 33 are flowcharts illustrating part of a method of manufacturing the display device of FIG. 30.
- the first substrate layer 600 of FIG. 12 is prepared, and the sixth insulating layer 520_2 is patterned to simultaneously expose the pixel electrode 330 and the common electrode 340. Since only one mask process is performed, the patterned sixth insulating layer 520_2 may have a symmetrical structure with respect to the center of the light emitting device 350.
- the first contact electrode 360_2 and the second contact electrode 370_2 which will be described later, may also be disposed on substantially the same plane. have.
- the seventh insulating layer 530_2 is patterned to cover the upper surface and both side surfaces of the sixth insulating layer 520_2.
- the sixth insulating layer 520_2 may be simultaneously patterned when the pixel electrode 330 and the common electrode 340 are exposed, and both sides thereof may be exposed to face the pixel electrode 330 and the common electrode 340, respectively. Since both side surfaces of the sixth insulating layer 520_2 are recessed inwardly compared to the light emitting device 350, when the seventh insulating layer 530_2 is patterned on the sixth insulating layer 520_2, both sides of the sixth insulating layer 520_2 are patterned. All may be covered by the seventh insulating layer 530_2. Accordingly, the sixth insulating layer 520_2 may not be exposed to the outside.
- both sides of the seventh insulating layer 530_2 may be aligned with both sides of the light emitting device 350.
- the present invention is not limited thereto, and in some embodiments, both side surfaces of the seventh insulating layer 530_2 may be recessed inwardly than both side surfaces of the light emitting device 350.
- the first contact electrode 360_2 and the second contact electrode 370_2 are simultaneously patterned by performing one mask process.
- the first contact electrode 360_2 and the second contact electrode 370_2 are patterned to be spaced apart from each other on the upper surface of the seventh insulating layer 530_2. Accordingly, each side of the first contact electrode 360_2 and the second contact electrode 370_2 in opposite directions is exposed to face each other. Since the sixth insulating layer 520_2 is covered by the seventh insulating layer 530_2 and is not exposed, the first contact electrode 360_2 and the second contact electrode 370_2 may include the seventh insulating layer 530_2 and the light emitting device. Only partially contacts the 350 and the fifth insulating layer 510_2.
- the passivation layer 550_2 may be formed to cover the first contact electrode 360_2, the seventh insulating layer 530_2, and the second contact electrode 370_2 to manufacture the display device 10_2 of FIG. 30. have.
- the passivation layer 550_2 may be disposed in an area where the first contact electrode 360_2 and the second contact electrode 370_2 are spaced apart from each other on the seventh insulating layer 530_2 to partially contact the seventh insulating layer 530_2. have.
- the exposed side portions of the first contact electrode 360_2 and the second contact electrode 370_2 may be protected and electrically insulated from each other.
- 33 is a cross-sectional view of a display device according to still another embodiment.
- the display device 10_3 of FIG. 33 is the same as the display device 10_2 of FIG. 30 except that both sides of the seventh insulating layer 530_3 are aligned with both sides of the sixth insulating layer 520_3. . Accordingly, both sides of the sixth insulating layer 520_3 may be exposed to the outside, and may contact the first contact electrode 360_3 and the second contact electrode 370_3, respectively. The following describes only the differences in detail.
- the seventh insulating layer 530_3 and the sixth insulating layer 520_3 are simultaneously patterned in one mask process. That is, before exposing the pixel electrode 330 and the common electrode 340, the seventh insulating layer 530_3 is formed, and the sixth insulating layer 520_3 and the seventh insulating layer 530_3 are simultaneously patterned.
- a detailed description of the method of manufacturing the display device 10_3 of FIG. 33 is provided with reference to FIGS. 34 and 35.
- 34 and 35 are flowcharts illustrating part of a method of manufacturing the display device of FIG. 33.
- the second substrate layer 700 having the seventh insulating layer 531_2 of FIG. 215 is prepared, and the seventh insulating layer (ie, the pixel electrode 330 and the common electrode 340) is exposed.
- 530_3 and the sixth insulating layer 520_3 are patterned together. Accordingly, both side surfaces of the sixth insulating layer 520_3 and the seventh insulating layer 530_3 may be aligned with each other, and may be recessed inwardly compared to both sides of the light emitting device 350. However, as described above with reference to FIG. 32, in some embodiments, both sides of the seventh insulating layer 530_3 and the sixth insulating layer 520_3 may be aligned with both sides of the light emitting device 350. Embodiments of the invention are not limited thereto.
- the first contact electrode 360_3 and the second contact electrode 370_3 are simultaneously patterned on the exposed upper surface of the pixel electrode 330 and the common electrode 340.
- the passivation layer 540_3 is formed to cover the first contact electrode 360_3 and the second contact electrode 370_3 to manufacture the display device 10_3 of FIG. 30. Since the above steps are the same as described above, detailed description thereof will be omitted.
- the partition wall 410 of the display device 10 has an inclined side surface and a horizontal top surface.
- the upper surface and both side surfaces of the partition wall 410 may be formed to be angular with each other to have a substantially trapezoidal shape.
- the present invention is not limited thereto, and the partition wall 410 may have various structures.
- the upper surface and the side surface may have a curvature.
- FIG. 37 is a cross-sectional view of a display device according to another exemplary embodiment.
- the partition wall 410 of the display device 10 may be formed such that an outer circumferential surface thereof has a curvature and gently protrudes from the fourth insulating layer 310. That is, the partition wall 410 may have a substantially semi-elliptical shape. Accordingly, when a plurality of members disposed on the partition wall 410, for example, the reflective layers 331 and 341 and the electrode layers 332 and 342, are patterned, the reflective layers 331 and 341 and the electrode layers 332 and 342 are formed. The included materials may be smoothly deposited or formed on the partition wall 410. Therefore, disconnection or defect of a material that may occur during manufacturing of the display device 10 may be reduced.
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Abstract
표시 장치 및 그 제조방법이 제공된다. 표시 장치는, 제1 전극, 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 제1 절연층, 상기 제1 절연층 상에 배치된 발광 소자, 상기 발광 소자를 덮되, 상기 발광 소자의 양 단부를 노출하는 제1 패시베이션층, 상기 제1 패시베이션층 상에 배치되는 유기 절연층, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 유기 절연층 상에 배치되며 상기 제1 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제1 단부와 접촉하는 제1 접촉 전극 및 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 유기 절연층 상에 배치되며 상기 제1 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제2 단부와 접촉하는 제2 접촉 전극을 포함한다.
Description
본 발명은 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 유기발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
표시 장치의 화상을 표시하는 장치로서 유기 발광 표시 패널이나 액정 표시 패널과 같은 표시 패널을 포함한다. 그 중, 발광 표시 패널로써, 발광 소자를 포함할 수 있는데, 예를 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)의 경우, 유기물을 형광 물질로 이용하는 유기 발광 다이오드(OLED), 무기물을 형광물질로 이용하는 무기 발광 다이오드 등이 있다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 경우, 발광 소자의 형광물질로 유기물을 이용하는 것으로, 제조공정이 간단하며 표시 소자가 플렉서블한 특성을 가질 수 있는 장점이 있다. 그러나, 유기물은 고온의 구동환경에 취약하고, 청색 광의 효율이 상대적으로 낮은 것으로 알려져 있다.
반면에, 무기 발광 다이오드의 경우, 형광물질로 무기물 반도체를 이용하여, 고온의 환경에서도 내구성을 가지며, 유기 발광 다이오드에 비해 청색 광의 효율이 높은 장점이 있다. 또한, 기존의 무기 발광 다이오드 소자의 한계로 지적되었던 제조 공정에 있어서도, 유전영동(Dielectrophoresis, DEP)법을 이용한 전사방법이 개발되었다. 이에 유기 발광 다이오드에 비해 내구성 및 효율이 우수한 무기 발광 다이오드에 대한 연구가 지속되고 있다.
한편, 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하며, 각 화소들은 복수의 발광 소자, 예를 들어 무기 발광 다이오드를 포함한다. 발광 소자는 각 화소에서 정렬되어 절연성 물질을 포함하는 절연층에 의해 고정될 수 있다. 절연층에 포함되는 절연성 물질은 무기물일 수 있는데, 무기물 절연층은 발광 소자의 주변에서 결정의 결함(seam)이 형성될 수 있다. 또한, 발광 소자와 베이스층 사이에까지 무기물이 형성되지 못하여 공극이 형성될 수도 있다. 결정계면의 결함이나 발광 소자 하부의 공극은 추가적인 공정에서 발광 소자의 손상이나 전극과의 접촉 불량이 생길 수도 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 무기물 절연층 상에 유기물 절연층을 형성하여 무기물 결정의 계면 결함이나 발광 소자 하부의 공극에 유기물이 충진된 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 발광 소자를 커버하는 절연층의 결함과 공극을 제거하여 표시 장치의 제조과정에서 발생할 수 있는 발광 소자의 손상이나 전극과의 접촉 불량을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 윈도우 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는, 제1 전극, 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 제1 절연층, 상기 제1 절연층 상에 배치된 발광 소자, 상기 발광 소자를 덮되, 상기 발광 소자의 양 단부를 노출하는 제1 패시베이션층, 상기 제1 패시베이션층 상에 배치되는 유기 절연층, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 유기 절연층 상에 배치되며 상기 제1 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제1 단부와 접촉하는 제1 접촉 전극 및 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 유기 절연층 상에 배치되며 상기 제1 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제2 단부와 접촉하는 제2 접촉 전극을 포함한다.
상기 제1 접촉 전극과 제2 접촉 전극은 서로 대향하며 이격되어 배치되고, 상기 제1 접촉 전극과 제2 접촉 전극을 커버하되, 상기 제1 접촉 전극과 제2 접촉 전극의 서로 이격된 영역에 배치되는 제2 패시배이션층을 더 포함할 수 있다.
상기 유기 절연층은 상기 제1 패시베이션층의 양 측면을 커버하도록 배치될 수 있다.
상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극의 적어도 일부는 각각 상기 유기 절연층의 상면과 접촉하고, 상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극의 서로 대향하는 방향의 각 단부들은 상기 유기 절연층의 상면에 배치될 수 있다.
상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극은 실질적으로 동일한 평면상에 배치될 수 있다.
상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극이 각각 상기 유기 절연층의 측면과 접촉하는 면은 상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극이 각각 발광 소자와 접촉하는 면과 정렬될 수 있다.
상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극이 각각 상기 유기 절연층의 측면과 접촉하는 면은 상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극이 각각 발광 소자와 접촉하는 면보다 상기 발광 소자의 중심방향으로 함몰될 수 있다.
상기 발광 소자의 하면은 적어도 부분적으로 상기 제1 절연층과 이격되어 대향하고, 상기 발광 소자의 하면과 상기 제1 절연층의 상기 이격 공간에 상기 유기 절연층과 동일한 물질로 이루어진 유기 충전 물질이 부분적으로 충진될 수 있다.
상기 제1 접촉 전극은 상기 유기 충전 물질과 부분적으로 접촉할 수 있다.
상기 발광 소자는 원통형 형상을 갖고, 상기 발광 소자의 하면의 일부는 상기 제1 절연층과 직접 접할 수 있다.
상기 제1 접촉 전극의 상면을 커버하도록 배치되되, 상기 제2 접촉 전극의 하면과 접촉되는 제3 패시베이션층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 접촉 전극과 상기 제3 패시베이션층의 각 상면을 커버하도록 배치되는 제4 패시베이션층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 접촉 전극의 상기 제1 접촉 전극과 대향하는 방향의 일 측부는 상기 제3 패시베이션층 상에 배치되고, 상기 제1 접촉 전극의 상기 제2 접촉 전극과 대향하는 방향의 일 측부는 상기 제3 패시베이션층의 하부에 배치될 수 있다.
상기 제3 패시베이션층의 상기 제2 접촉 전극과 접촉하는 일 측면은 상기 유기 절연층과 상기 제2 접촉 전극과 접촉하는 일 측면과 정렬될 수 있다.
상기 발광 소자의 하면은 적어도 부분적으로 상기 제1 절연층과 이격되어 대향하고, 상기 발광 소자의 하면과 상기 제1 절연층의 상기 이격 공간에 상기 유기 절연층과 동일한 물질로 이루어진 유기 충전 물질이 부분적으로 충진될 수 있다.
상기 제1 접촉 전극은 상기 유기 충전 물질과 부분적으로 접촉할 수 있다.
상기 발광 소자는 상기 제1 단부는 n형으로 도전된 반도체 물질을 포함하고, 상기 제2 단부는 p형으로 도전된 반도체 물질을 포함하며, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이에는 활성물질층이 배치될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 제1 전극, 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 제1 절연층, 및 상기 제1 절연층 상에 배치된 발광 소자가 배치된 기판을 제공하는 단계, 상기 기판 상에 무기 절연층 및 유기 절연층을 순차적으로 형성하는 단계 및 상기 유기 절연층 및 상기 무기 절연층을 패터닝하여 상기 발광 소자를 덮되 상기 발광 소자의 제1 단부를 노출하는 유기 절연층 및 제1 패시베이션층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 유기 절연층 및 상기 제1 패시베이션층을 형성하는 단계 후에, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고 상기 유기 절연층 상에 배치되며 상기 제1 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제1 단부와 접촉하는 제1 접촉 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 접촉 전극을 커버하도록 배치되되, 상기 유기 절연층의 상기 제2 전극에 대향하는 방향의 일 면을 커버하며, 상기 발광 소자의 제1 단부의 반대면인 제2 단부를 노출하는 제2 패시베이션층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 패시베이션층 상에 배치되며, 상기 제2 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제2 단부와 접촉하는 제2 접촉 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 접촉 전극과 상기 제2 패시베이션층을 커버하도록 배치되는 제3 패시베이션층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 소자의 하면은 적어도 부분적으로 상기 제1 절연층과 이격되어 대향하고, 상기 유기 절연층을 형성하는 단계는 상기 발광 소자의 하면과 상기 제1 절연층의 상기 이격 공간에 상기 유기 절연층과 동일한 물질로 이루어진 유기 충전 물질이 부분적으로 충진하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 무기 절연층을 패터닝하는 단계는 상기 무기 절연층을 건식 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 유기 절연층 및 제1 패시베이션층을 형성하는 단계는, 상기 발광 소자의 제1 단부의 반대편인 제2 단부도 노출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 유기 절연층 상에 배치되며, 상기 제1 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제1 단부와 접촉하는 제3 접촉 전극 및 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 유기 절연층 상에 배치되며, 상기 제1 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제2 단부와 접촉하는 제4 접촉 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 접촉 전극과 상기 제4 접촉 전극은 동일한 공정에서 패터닝 될 수 있다.
상기 발광 소자의 하면은 적어도 부분적으로 상기 제1 절연층과 이격되어 대향하고, 상기 유기 절연층을 형성하는 단계는 상기 발광 소자의 하면과 상기 제1 절연층의 상기 이격 공간에 상기 유기 절연층과 동일한 물질로 이루어진 유기 충전 물질이 부분적으로 충진하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 무기 절연층을 패터닝하는 단계는 상기 무기 절연층을 건식 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치에 따르면, 발광 소자를 고정시키는 절연층 상에 유기절연층을 적층시킴으로써, 절연층의 무기물 결정의 결함(seam)과 발광 소자 하부의 공극에 유기물을 충진시킬 수 있다. 이에 따라, 발광 소자를 정렬시킨 후 수행되는 패터닝 공정에서 발광 소자의 하부 공극이 커지는 것을 방지하고, 접촉 전극 재료의 단선문제 및 쇼트 불량 등을 방지할 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 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 4 및 도 5는 다른 실시예들에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 6 내지 도 17은 일 실시예에 따른 표시 장치를 제조 방법을 나타내는 개략적인 순서를 도시하는 단면도이다.
도 18 및 도 19는 일 비교예에 따른 표시 장치의 발광 소자 상에 제6 절연층 또는 제1 접촉 전극이 형성된 상태를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 20 및 도 21은 일 실시예에 따른 표시 장치의 발광 소자 상에 제6 절연층 또는 제1 접촉 전극이 이 형성된 상태를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 22 및 도 23은 도 18 및 도 21의 단면을 나타내는 주사전자현미경(Scanning electron microscope, SEM) 사진이다.
도 24는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 25 내지 도 29는 도 24의 표시 장치의 제조 방법 중 일부를 나타내는 순서도이다.
도 30은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 31 내지 도 33는 도 30의 표시 장치의 제조 방법 중 일부를 나타내는 순서도이다.
도 34는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 35 및 도 36은 도 34의 표시 장치의 제조 방법 중 일부를 나타내는 순서도이다.
도 37은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
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.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 자른 단면도이다.
표시 장치(10)는 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 복수의 화소(PX)들은 표시 장치(10)의 표시부에 배치되어 각각 특정 파장대의 광을 표시 장치(10)의 외부로 표시할 수 있다. 도 1에서는 3개의 화소(PX)를 예시적으로 도시하였으나, 표시 장치(10)는 더 많은 수의 픽셀을 포함할 수 있음은 자명하다.
복수의 화소(PX)들은 특정 파장대의 광을 방출하는 발광 소자(350)를 하나 이상 포함하여 발광할 수 있다. 일 실시예에서, 서로 다른 색을 표시하는 화소(PX)마다 서로 다른 색을 발광하는 발광 소자(350)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적색을 표시하는 제1 화소(PX1)는 적색의 광을 발광하는 발광 소자(350)를 포함하고, 녹색을 표시하는 제2 화소(PX2)는 녹색의 광을 발광하는 발광 소자(350)를 포함하고, 청색을 표시하는 제3 화소(PX3)는 청색의 광을 방출하는 발광 소자(350)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 경우에 따라서는 서로 다른 색을 나타내는 화소들이 동일한 색(예컨대 청색)을 발광하는 발광 소자(350)를 포함하고, 발광 경로 상에 파장 변환층이나 컬러 필터를 배치하여 각 화소의 색을 구현할 수도 있다.
표시 장치(10)는 화소 전극(330)과 공통 전극(340)을 포함할 수 있다. 화소 전극(330)은 각 화소(PX)별로 배치되고, 공통 전극(340)은 복수의 화소(PX)를 따라 배치될 수 있다. 공통 전극(340)과 화소 전극(330) 중 어느 하나는 애노드 전극이고, 다른 하나는 캐소드 전극일 수 있다.
하나의 화소(PX) 내에서 화소 전극(330)과 공통 전극(340)은 상호 이격되어 대향하는 부분을 포함한다. 상술한 발광 소자(350)는 상호 대향하는 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 사이에 배치될 수 있다. 발광 소자(350)의 일 단부는 화소 전극(330)과 전기적으로 연결되고, 타 단부는 공통 전극(340)과 연결될 수 있다.
또한, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)의 적어도 일부는 발광 소자(350)를 정렬하기 위해, 화소(PX) 내에 전기장을 형성하는데에 활용될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 복수의 화소(PX)들에 서로 다른 색을 발광하는 발광 소자(350)를 정렬시킬 때, 각 화소(PX)별로 서로 다른 발광 소자(350)를 정확하게 정렬시키는 것이 필요하다. 유전영동법을 이용하여 발광 소자(350)를 정렬시킬 때에는, 발광 소자(350)가 포함된 용액을 표시 장치(10)에 도포하고, 이에 교류 전원을 인가하여 전기장에 의한 커패시턴스를 형성하여 발광 소자(350)에 유전영동힘을 가해 정렬시킬 수 있다.
공통 전극(340)은 제1 방향으로 연장된 줄기부 및 줄기부로부터 분지된 적어도 하나의 가지부를 포함할 수 있다. 공통 전극(340)의 줄기부는 제1 방향으로 인접한 다른 화소로 연장될 수 있다. 화소 전극(330)은 제1 방향으로 연장된 줄기부 및 줄기부로부터 분지된 적어도 하나의 가지부를 포함할 수 있다. 화소 전극(330)의 줄기부는 해당 화소(PX) 내에만 배치되고, 제1 방향의 인접한 화소들의 화소 전극(330) 줄기부는 전기적으로 분리될 수 있다.
공통 전극(340)의 줄기부와 화소 전극(330)의 줄기부는 서로 이격되어 배치된다. 공통 전극(340)의 줄기부는 화소의 중앙으로부터 제2 방향 일측에 위치하고 화소 전극(330)의 줄기부는 화소의 중앙으로부터 제2 방향 타측에 위치할 수 있다. 공통 전극(340)의 가지부와 화소 전극(330)의 가지부는 각각 공통 전극(340) 줄기부와 화소 전극(330) 줄기부 사이의 공간 내에서 서로 대향하도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 공통 전극(340)의 가지부는 화소 전극(330)의 줄기부 측으로 제2 방향을 따라 연장되되, 화소 전극(330)의 줄기부와 이격된 상태에서 종지할 수 있다(즉, 연장 단부가 화소 전극(330)의 줄기부와 이격됨). 화소 전극(330)의 가지부는 공통 전극(340)의 줄기부 측으로 제2 방향을 따라 연장되되, 공통 전극(340)의 줄기부와 이격된 상태에서 종지할 수 있다.
공통 전극(340)의 가지부와 화소 전극(330)의 가지부는 각각 하나 또는 복수개일 수 있다. 공통 전극(340)의 가지부와 화소 전극(330)의 가지부가 복수일 경우, 각 가지부는 제1 방향을 따라 교대로 배치될 수 있다. 서로 대향하는 구조를 만들기 위해서는 공통 전극(340)의 가지부는 동수이거나 어느 하나가 다른 하나보다 한 개 더 많을 수 있다. 도면에서는 하나의 화소에 공통 전극(340)의 줄기부가 하나씩 배치되고, 화소 전극(330)의 줄기부가 2개씩 배치된 경우를 예시하고 있지만, 이에 제한되지 않는다. 화소 전극(330)의 가지부가 하나인 경우, 화소 전극(330)의 줄기부는 생략될 수도 있다.
도면에서는 도시하지 않았으나, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)의 줄기부는 일 단부가 신호인가패드(미도시)에 연결될 수 있다. 신호인가패드로부터 인가되는 전기 신호는 각 가지부에 전달되어 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 사이에 배치된 발광 소자(350)로 전달될 수 있다.
또한, 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 줄기부에는 각각 화소 전극 컨택홀(CNTD) 및 공통 전극 컨택홀(CNTS)이 배치될 수 있다. 화소 전극 컨택홀(CNTD)과 공통 전극 컨택홀(CNTS)은 후술하는 제1 박막 트랜지스터(120)와 전원 배선(161)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
도 1에서는 화소 전극 컨택홀(CNTD)과 공통 전극 컨택홀(CNTS)이 각각 화소 전극(330)과 공통 전극(340)의 줄기부에 배치된 것을 도시하고 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 도면에서는 도시하지 않았으나, 화소 전극 컨택홀(CNTD)과 공통 전극 컨택홀(CNTS)은 각각 화소 전극(330)과 공통 전극(340)의 가지부 상에 배치될 수 있다. 즉, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)의 가지부 사이에 배치되는 발광 소자(350)와 인접하게 배치되며, 발광 소자(350)가 배치되는 화소 영역 내에 배치될 수도 있다. 이에 따라, 각 화소(PX)의 화소 전극(330)과 공통 전극(340)은 화소 전극 컨택홀(CNTD)과 공통 전극 컨택홀(CNTS)을 통해 서로 다른 전기 신호가 인가될 수 있다.
또한, 도 1과 같이, 각 화소(PX) 별로 화소 전극 컨택홀(CNTD)과 공통 전극 컨택홀(CNTS)이 배치될 수 있고, 몇몇 실시예에서, 공통 전극(340)의 경우, 이웃하는 화소(PX)에 공통 전극(340)의 줄기부가 연장됨에 따라, 하나의 공통 전극 컨택홀(CNTS)에서 전원 배선(161)과 전기적으로 연결될 수도 있다. 화소 전극(330)과 달리 공통 전극(340)은 복수의 화소(PX)에 하나의 줄기부가 배치되어 동일한 전기 신호가 인가될 수 있다. 이 경우, 공통 전극(340)은 하나의 공통 전극 컨택홀(CNTS)이 배치될 수 있다. 공통 전극 컨택홀(CNTS)은 발광 소자(350)들이 배치되는 화소 영역 내에 배치될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 화소(PX)가 배치되는 패널의 외곽부에 배치될 수 있다. 다시 말해, 공통 전극(340)은 표시 장치(10)의 외곽부에 배치된 하나의 공통 전극 컨택홀(CNTS)을 통해 동일한 전기 신호를 인가받을 수도 있다.
이하, 표시 장치의 단면 구조에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소의 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(10)는 기판(110), 기판(110) 상에 배치된 박막 트랜지스터(120, 140), 박막 트랜지스터(120, 140) 상부에 배치된 전극(330, 340)들과 발광 소자(350)를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터는 구동 트랜지스터인 제1 박막 트랜지스터(120)와 스위칭 트랜지스터인 제2 박막 트랜지스터(140)를 포함할 수 있다. 각 박막 트랜지스터는 활성층, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함할 수 있다. 화소 전극(330)은 제1 구동 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 기판(110)은 절연 기판일 수 있다. 기판(110)은 유리, 석영, 또는 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 고분자 물질의 예로는 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene napthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethylene terepthalate: 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 들수 있다. 기판(110)은 리지드 기판일 수 있지만, 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉시블(flexible) 기판일 수도 있다.
기판(110) 상에는 버퍼층(115)이 배치될 수 있다. 버퍼층(115)은 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고, 수분이나 외기의 침투를 방지하며, 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다. 버퍼층(115)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다.
버퍼층(115) 상에는 반도체층이 배치된다. 반도체층은 제1 박막 트랜지스터(120)의 제1 활성층(126), 제2 박막 트랜지스터(140)의 제2 활성층(146) 및 보조층(163)을 포함할 수 있다. 반도체층은 다결정 실리콘, 단결정 실리콘, 산화물 반도체 등을 포함할 수 있다.
반도체층 상에는 제1 절연층(170)이 배치된다. 제1 절연층(170)은 반도체층을 덮는다. 제1 절연층(170)은 박막 트랜지스터의 게이트 절연막으로 기능할 수 있다. 제1 절연층(170)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 알루미늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.
제1 절연층(170) 상에는 제1 도전층이 배치된다. 제1 도전층은 제1 절연층(170)을 사이에 두고 제1 박막 트랜지스터(120)의 제1 활성층(126) 상에 배치된 제1 게이트 전극(121), 제2 박막 트랜지스터(140)의 제2 활성층(146) 상에 배치된 제2 게이트 전극(141) 및 보조층(163) 상에 배치된 전원 배선(161)을 포함할 수 있다. 제1 도전층은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 제1 도전층은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
제1 도전층 상에는 제2 절연층(180)이 배치된다. 제2 절연층(180)은 층간 절연막일 수 있다. 제2 절연층(180)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 아연 산화물 등의 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
제2 절연층(180) 상에는 제2 도전층이 배치된다. 제2 도전층은 제2 절연층을 사이에 두고 제1 게이트 전극(121) 상에 배치된 커패시터 전극(128)을 포함한다. 커패시터 전극(128)은 제1 게이트 전극(121)과 유지 커패시터를 이룰 수 있다.
제2 도전층은 상술한 제1 도전층과 동일하게 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(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 상에는 제3 절연층(190)이 배치된다. 제3 절연층(190)은 층간 절연막일 수 있다. 더 나아가, 제3 절연층(190)은 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다. 제3 절연층(190)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.
제3 절연층(190) 상에는 제3 도전층이 배치된다. 제3 도전층은 제1 박막 트랜지스터(120)의 제1 드레인 전극(123)과 제1 소스 전극(124), 제2 박막 트랜지스터(140)의 제2 드레인 전극(143)과 제2 소스 전극(144), 및 전원 배선(161) 상부에 배치된 전원 전극(162)을 포함한다.
제1 소스 전극(124) 및 제1 드레인 전극(123)은 각각 제3 절연층(190)과 제2 절연층(180)을 관통하는 제1 컨택홀(129)을 통해 제1 활성층(126)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 소스 전극(144) 및 제2 드레인 전극(143)은 각각 제3 절연층(190)과 제2 절연층(180)을 관통하는 제2 컨택홀(149)을 통해 제2 활성층(146)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전원 전극(162)은 제3 절연층(190)과 제2 절연층(180)을 관통하는 제3 컨택홀(169)을 통해 전원 배선(161)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 도전층은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 제3 도전층은 단일막 또는 다층막일 수 있다. 예를 들어, 제3 도전층은 Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu 등의 적층구조로 형성될 수 있다.
제3 도전층 상에는 제4 절연층(310)이 배치된다. 제4 절연층(310)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 물질로 이루어질 수 있다. 제4 절연층(310)의 표면은 평탄할 수 있다.
제4 절연층(310) 상에는 격벽(410)이 배치될 수 있다. 격벽(410) 상부에는 화소 전극(330)의 적어도 일부 및 공통 전극(340)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 예를 들어, 격벽(410)은 그 위에 화소 전극(330)의 가지부가 배치되는 적어도 하나의 제1 격벽(411)과 그 위에 공통 전극(340)의 가지부가 배치되는 적어도 하나의 제2 격벽(412)을 포함할 수 있다. 도 2에서는 하나의 제1 격벽(411)과 하나의 제2 격벽(412)이 도시되어 있지만, 하나의 화소 내에 각 가지부의 개수에 대응되는 격벽이 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 배치 구조를 갖는 경우, 하나의 화소에 배치된 제1 격벽(411)의 수는 2개이고, 제2 격벽(412)의 수는 하나가 될 것이다.
제1 격벽(411)과 제2 격벽(412) 상에는 각각 화소 전극(330)과 공통 전극(340)이 배치될 수 있다.
격벽(410) 상에는 제1 반사층(331) 및 제2 반사층(341)이 배치될 수 있다.
제1 반사층(331)은 제1 격벽(411)을 덮고, 제4 절연층(310)을 관통하는 제4 컨택홀(319_1)을 통해 제1 박막 트랜지스터(120)의 제1 드레인 전극(123)과 전기적으로 연결된다. 제2 반사층(341)은 제1 반사층(331)과 이격되어 배치된다. 제2 반사층(341)은 제2 격벽(412)을 덮고, 제4 절연층(310)을 관통하는 제5 컨택홀(319_2)을 통해 전원 전극(162)과 전기적으로 연결된다.
한편, 제1 반사층(331)과 제2 반사층(341)은 발광 소자(350)에서 방출되는 광을 반사시킴으로써 표시 장치(10)의 외부 방향으로 광을 전달할 수 있다. 발광 소자(350)에서 방출되는 광은 방향성 없이 모든 방향으로 방출되는데, 제1 반사층(331)과 제2 반사층(341)으로 향하는 광은 반사되어 표시 장치(10)의 외부 방향, 예를 들어, 격벽(410)의 상부로 전달할 수 있다. 이를 통해 발광 소자(350)에서 방출되는 광을 일 방향으로 집중시켜 광 효율을 증가시킬 수 있다. 제1 반사층(331)과 제2 반사층(341)은 발광 소자(350)에서 방출되는 광을 반사시키기 위해, 반사율이 높은 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 반사층(331)과 제2 반사층(341)은 은(Ag), 구리(Cu) 등과 같은 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 반사층(331) 및 제2 반사층(341) 상에는 각각 제1 전극층(332) 및 제2 전극층(342)이 배치될 수 있다.
제1 전극층(332)은 제1 반사층(331)의 바로 위에 배치된다. 제1 전극층(332)은 제1 반사층(331)과 실질적으로 동일한 패턴을 가질 수 있다.
제2 전극층(342)은 제2 반사층(341)의 바로 위에 배치된다. 제2 전극층(342)은 제1 전극층(332)과 분리되도록 배치된다. 제2 전극층(342)은 제2 반사층(341)과 실질적으로 동일한 패턴을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 제1 전극층(332)과 제2 전극층(342)은 각각 하부의 제1 반사층(331)과 제2 반사층(341)을 덮을 수 있다. 즉, 제1 전극층(332) 및 제2 전극층(342)은 제1 반사층(331) 및 제2 반사층(341)보다 크게 형성되어 제1 전극층(332) 및 제2 전극층(342)의 단부 측면을 덮을 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 전극층(332)과 제2 전극층(342)은 각각 제1 반사층(331)과 제2 반사층(341)으로 전달되는 전기 신호를 후술할 접촉 전극들에 전달할 수 있다. 전극층(332, 342)은 투명성 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 전극층(332)과 제2 전극층(342)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 등과 같은 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 격벽(411) 상에 배치되는 제1 반사층(331)과 제1 전극층(332)은 화소 전극(330)을 이룬다. 화소 전극(330)은 제1 격벽(411)의 양 끝단에서 연장된 영역까지 돌출될 수 있고, 이에 따라 화소 전극(330)은 상기 돌출된 영역에서 제4 절연층(310)과 접촉할 수 있다. 그리고, 제2 격벽(412) 상에 배치되는 제2 반사층(341)과 제2 전극층(342)은 공통 전극(340)을 이룬다. 공통 전극(340)은 제2 격벽(412)의 양 끝단에서 연장된 영역까지 돌출될 수 있고, 이에 따라 공통 전극(340)은 상기 돌출된 영역에서 제4 절연층(310)과 접촉할 수 있다.
즉, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)은 각각 제1 격벽(411)과 제2 격벽(412)의 전 영역을 커버하도록 배치될 수 있다. 다만, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)은 서로 이격되어 대향하도록 배치된다. 화소 전극(330)과 공통 전극(340)이 이격된 공간은 후술할 바와 같이 제5 절연층(510)이 배치되고, 그 상부에 발광 소자(350)가 배치될 수 있다.
또한, 제1 반사층(331)은 제1 박막 트랜지스터(120)로부터 구동 전압을 전달받을 수 있고, 제2 반사층(341)은 전원 배선(161)으로부터 전원 전압을 전달받을 수 있으므로, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)은 각각 구동 전압과 전원 전압을 전달받는다. 후술할 바와 같이, 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 상에 배치되는 제1 접촉 전극(360) 및 제2 접촉 전극(370)은 상기 구동 전압과 전원 전압을 발광 소자(350)로 전달하고, 발광 소자(350)에 소정이 전류가 흐르면서, 광을 방출할 수 있다.
화소 전극(330)과 공통 전극(340)의 일부 영역상에는 제5 절연층(510)이 배치된다. 제5 절연층(510)은 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 사이의 공간 내에 배치될 수 있다. 제5 절연층(510)은 평면상 화소 전극(330)과 공통 전극(340)의 가지부 사이의 공간을 따라 형성된 섬형 또는 선형 형상을 가질 수 있다.
제5 절연층(510) 상에는 발광 소자(350)가 배치된다. 제5 절연층(510)은 발광 소자(350)와 제4 절연층(310) 사이에 배치될 수 있다. 제5 절연층(510)의 하면은 제4 절연층(310)에 접촉하고, 제5 절연층(510)의 상면에 발광 소자(350)가 배치될 수 있다. 그리고 제5 절연층(510)은 양 측면에서 화소 전극(330)과 공통 전극(340)들과 접촉하여, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)들을 전기적으로 상호 절연시킬 수 있다.
제5 절연층(510)은 화소 전극(330)과 공통 전극(340)의 일부 영역, 예컨대, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)이 서로 대향하는 방향으로 돌출된 영역 중 일부와 중첩될 수 있다. 일 예로, 제5 절연층(510)의 양 측면 단부는 화소 전극(330)과 공통 전극(340)이 서로 대향하는 방향으로 돌출된 영역의 상부면을 덮을 수 있다. 제5 절연층(510)은 화소 전극(330) 및 공통 전극(340)과 중첩된 영역을 보호함과 동시에, 이들을 전기적으로 상호 절연시킬 수 있다. 또한, 발광 소자(350)의 제1 반도체층(351) 및 제2 반도체층(352)이 다른 기재와 직접 접촉하는 것을 방지하여 발광 소자(350)의 손상을 방지할 수 있다.
도 2는 제5 절연층(510) 과 화소 전극(330) 및 공통 전극(340)이 접촉하는 면이 발광 소자(350)의 양 측면과 정렬되는 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 일 예로, 발광 소자(350)의 길이보다 제5 절연층(510)의 길이가 길어서 제5 절연층(510)이 발광 소자(350)보다 양 측면으로 돌출될 수 있다. 이에 따라, 제5 절연층(510)과 발광 소자(350)는 측면이 계단식으로 적층될 수도 있다.
발광 소자(350)는 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 사이에 적어도 하나 배치될 수 있다. 도 1에서는 각 화소(PX) 마다 동일한 색의 광을 방출하는 발광 소자(350)가 배치된 경우를 예시하고 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 상술한 바와 같이 서로 다른 색의 광을 방출하는 발광 소자(350)들이 하나의 화소(PX) 내에 함께 배치될 수도 있다.
화소 전극(330) 및 공통 전극(340)은 일정 간격만큼 이격되어 배치되고, 이격된 간격은 발광 소자(350)의 길이보다 같거나 작을 수 있다. 그에 따라 화소 전극(330) 및 공통 전극(340)과 발광 소자(350) 사이의 전기적 접촉이 원활하게 이루어질 수 있다.
구체적으로, 복수의 발광 소자(350) 중 적어도 일부는 일 단부가 화소 전극(330)과 전기적으로 연결되고, 타 단부가 공통 전극(340)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 발광 소자(350)와 연결된 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 상에는 각각 후술하는 접촉 전극(360, 370)이 배치될 수 있다. 접촉 전극(360, 370)은 발광 소자(350)와 각 전극(330, 340)이 전기적으로 연결되도록 발광 소자(350)와 접촉할 수 있다. 여기서, 접촉 전극(360, 370)은 적어도 발광 소자(350)의 양 단의 측부에서 접촉할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(350)는 전기 신호를 인가받아 특정 색의 광을 방출할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 화소 전극(330)에 접촉하는 발광 소자(350)의 일 단은 n형으로 도핑된 도전성 물질층이고, 공통 전극(340)에 접촉하는 발광 소자(350)의 타 단은 p형으로 도핑된 도전성 물질층일 수 있다. 공통 전극(340)에 접촉하는 발광 소자(350)의 타 단은 전극 물질층일 수도 있다. 이에 따라, 발광 소자(350)는 화소 전극(330)에 접촉하는 상기 일 단으로부터 공통 전극(340)에 접촉하는 상기 타 단까지 순차적으로 n형 도전성 물질층, 활성 물질층, p형 도전성 물질층 또는 전극 물질층이 적층된 구조일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
발광 소자(350)는 이격된 화소 전극(330)과 공통 전극(340)의 사이에 배치될 수 있다. 발광 소자(350)는 활성물질층의 재료에 따라 다른 색의 광을 방출할 수 있다. 서로 다른 종류의 발광 소자(350)는 각 화소(PX)에 정렬되어 서로 다른 색의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(350)가 청색, 녹색 또는 적색 파장대의 광을 방출함으로써, 복수의 화소(PX)들은 각각 청색, 녹색 또는 적색의 광을 방출할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 경우에 따라서는 복수의 발광 소자(350)가 모두 같은 색의 파장대의 광을 방출하여 복수의 화소(PX)가 동일한 색(예컨대, 청색)의 광을 방출하도록 구현할 수 있다. 또한, 서로 다른 색의 파장대의 광을 방출하는 발광 소자(350)들을 하나의 화소(PX)에 배치하여 다른 색(예컨대, 백색)의 광을 방출할 수도 있다.
발광 소자(350)는 발광 다이오드(Light Emitting diode)일 수 있다. 발광 소자(350)는 그 크기가 대체로 나노 단위인 나노 구조물일 수 있다. 발광 소자(350)는 무기물로 이루어진 무기 발광 다이오드일 수 있다. 발광 소자(350)가 무기 발광 다이오드일 경우, 서로 대향하는 두 전극들 사이에 무기 결정 구조를 갖는 발광 물질을 배치하고 발광 물질에 특정 방향으로 전계를 형성하면, 무기 발광 다이오드가 특정 극성이 형성되는 상기 두 전극 사이에 정렬될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
제6 절연층(520)은 발광 소자(350) 상에 배치되어, 발광 소자(350)를 보호하고 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 사이에서 발광 소자(350)를 고정시킬 수 있다. 도 2에서는 도시되지 않았으나, 발광 소자(350)의 외면에도 제6 절연층(520)이 배치되어 발광 소자(350)를 고정시킬 수 있다. 제6 절연층(520)은 발광 소자(350)의 외면 중 일부 영역에 배치되되, 발광 소자(350)의 양 측면은 노출되도록 배치될 수 있다. 즉, 제6 절연층(520)의 길이가 발광 소자(350)보다 짧아서, 제6 절연층(520)은 발광 소자(350)의 상기 양 측면보다 내측으로 함몰될 수 있다. 이에 따라, 제5 절연층(510), 발광 소자(350) 및 제6 절연층(520)은 측면이 계단식으로 적층될 수 있다. 이 경우 제5 절연층(510)과 같이, 제6 절연층(520)이 배치됨으로써 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)은 발광 소자(350)의 측면에서 원활하게 접촉이 이루어질 수 있다.
다만, 이에 제한되지 않으며, 제6 절연층(520)의 길이와 발광 소자(350)의 길이가 일치하여 양 측부들이 정렬될 수 있다. 뿐만 아니라, 제6 절연층(520)이 제5 절연층(510)과 동시에 패터닝되는 경우, 제6 절연층(520)은 발광 소자(350) 및 제5 절연층(510)과 각 양 측부들이 정렬될 수도 있다.
한편, 제6 절연층(520)은 후술할 바와 같이, 절연성 무기물을 포함할 수 있다. 이에 따라, 마스크 공정을 통해 형성되는 제6 절연층(520)은 발광 소자(350)의 상부면, 외주면 및 발광 소자(350)와 인접한 영역에서 무기물 결정의 결함(seam)이 형성될 수 있다. 발광 소자(350)와 무기물층이 접하는 영역에서 상기 결함이 형성되는 경우, 이후에 수행되는 마스크 공정시 결함에서 무기물층이 과하게 식각되거나 경우에 따라 접촉된 재료들이 분리될 수도 있다. 또한, 발광 소자(350)와 제4 절연층(310) 사이에 공극(G)이 형성될 수도 있다.
또한, 무기물층을 증착하는 경우, 박막도포성(Step-coverage)이 불량하여 발광 소자(350) 상에 제6 절연층(520)이 불균일하게 형성될 수 있다. 특히, 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)을 형성할 때도, 박막도포성이 불량할 경우 접촉 전극 재료가 끊어지고, 발광 소자(350)가 전기적으로 단선될 수 있다.
이에, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 제6 절연층(520) 상에 제7 절연층(530)이 배치된다. 도 2에서는 제7 절연층(530)의 단면이 제6 절연층(520)의 단면 상에 배치되는 형태를 도시하고 있으나, 제7 절연층(530)은 제6 절연층(520)의 외면을 커버하도록 배치될 수 있다. 다만, 제6 절연층(520) 상부면의 적어도 일부가 노출될수 있도록, 제7 절연층(530)은 제6 절연층(520)의 일 측면으로부터 함몰되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)이 발광 소자(350)와 접촉할 수 있다.
제7 절연층(530)은 제6 절연층(520)과 같은 무기물층에 형성될 수 있는 결함(seam)이나 발광 소자(350)의 하부에 형성되는 공극을 충진할 수 있다. 이에 따라 제6 절연층(520)의 박막도포성의 불량을 해소하고 접촉 전극 재료가 끊어지는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 제7 절연층(530)에 의해 제6 절연층(520)이 평탄화될 수 있다. 제7 절연층(530)에 의해 제6 절연층(520)의 상부면이 평탄화되면, 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)을 형성하는 공정을 비교적 원활하게 수행할 수도 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
제7 절연층(530)은 제6 절연층(520)의 상부면에 배치되되, 적어도 일부는 제6 절연층(520)의 단면상 일 측면을 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 제6 절연층(520)은 일 측면은 제7 절연층(530)과 접촉하여 보호되고, 타 측부는 노출되어 다른 부재들, 예컨대 제2 접촉 전극(370)과 접촉될 수 있다.
또한, 제6 절연층(520)을 덮도록 배치되는 제7 절연층(530)의 적어도 일부는 발광 소자(350)의 하면에 형성될 수 있는 공간에 충진될 수 있다. 양 측부를 기준으로 길이방향에 대해 중앙으로 함몰될 수 있다. 즉, 제7 절연층(530)의 길이는 발광 소자(350)보다 짧아서 발광 소자(350)와 제7 절연층(530)은 계단형으로 적층될 수 있다.
다만, 제7 절연층(530)과 제6 절연층(520)의 구조는 도 2에 도시된 구조로 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에 따르면, 제7 절연층(530)과 제6 절연층(520)의 양 측면은 서로 평행하게 동일한 형상을 가질 수도 있다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 다른 실시예들을 참조하여 후술하기로 한다.
제7 절연층(530) 상에는 화소 전극(330) 상에 배치되되 제7 절연층(530)의 적어도 일부와 중첩되는 제1 접촉 전극(360), 공통 전극(340) 상에 배치되되 제1 접촉 전극(360)과 이격되어 배치되되, 제7 절연층(530)의 적어도 일부와 접촉되는 제2 접촉 전극(370)을 포함할 수 있다.
제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)은 각각 화소 전극(330)과 공통 전극(340)의 상부면에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)은 화소 전극(330)과 공통 전극(340)의 상부면에서 각각 제1 전극층(332) 및 제2 전극층(342)과 접촉할 수 있다. 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)은 발광 소자(350)의 제1 반도체층(351) 및 제2 반도체층(352)에 각각 접촉될 수 있다. 이에 따라, 제1 접촉 전극(360) 및 제2 접촉 전극(370)은 제1 전극층(332) 및 제2 전극층(342)에 인가된 전기 신호를 발광 소자(350)에 전달할 수 있다.
제1 접촉 전극(360)은 화소 전극(330) 상에서 이를 커버하도록 배치되되, 하면이 부분적으로 발광 소자(350) 및 제7 절연층(530)과 접촉할 수 있다. 제1 접촉 전극(360)의 공통 전극(340)이 배치된 방향의 일 단부는 제7 절연층(530) 상에 배치된다. 제2 접촉 전극(370)은 공통 전극(340) 상에서 이를 커버하도록 배치되되, 하면이 부분적으로 발광 소자(350), 제7 절연층(530) 및 제8 절연층(540)과 접촉할 수 있다. 제2 접촉 전극(370)의 화소 전극(330)이 배치된 방향의 일 단부는 제8 절연층(540) 상에 배치된다.
제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)은 제7 절연층(530) 또는 제8 절연층(540) 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)은 발광 소자(350)와 제7 절연층(530) 또는 제8 절연층(540)에 함께 접촉되나, 제7 절연층(530) 상에서는 서로 이격되어 연결되지 않을 수 있다. 이로 인해 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)이 제1 박막 트랜지스터(120)와 전원 배선(161)에서 서로 다른 전원을 인가받을 수 있다. 일 예로, 제1 접촉 전극(360)은 제1 박막 트랜지스터(120)에서 화소 전극(330)으로 인가되는 구동 전압을, 제2 접촉 전극(370)은 전원 배선(161)에서 공통 전극(340)으로 인가되는 전원 전압을 인가받을 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, ITO, IZO, ITZO, 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)은 제1 전극층(332) 및 제2 전극층(342)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)은 제1 전극층(332) 및 제2 전극층(342)에 컨택될 수 있도록, 제1 전극층(332) 및 제2 전극층(342) 상에서 실질적으로 동일한 패턴으로 배치될 수 있다. 제1 전극층(332) 및 제2 전극층(342)에 컨택되는 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)은 제1 전극층(332) 및 제2 전극층(342)으로 인가되는 전기 신호를 전달받아 발광 소자(350)로 전달할 수 있다.
제8 절연층(540)은 제1 접촉 전극(360)의 상부에 배치되어, 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)을 전기적으로 상호 절연시킬 수 있다. 제8 절연층(540)은 제1 접촉 전극(360)을 덮도록 배치되되, 발광 소자(350)가 제2 접촉 전극(370)과 연결될 수 있도록 발광 소자(350)의 일부 영역에는 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 제8 절연층(540)은 제7 절연층(530)의 상부면에서 제1 접촉 전극(360) 및 제7 절연층(530)과 부분적으로 접촉할 수 있다. 제8 절연층(540)은 제7 절연층(530)의 상부면에서 제1 접촉 전극(360)의 일 단부를 커버하도록 배치될 수 있다. 이에 따라 제8 절연층(540)은 제1 접촉 전극(360)을 보호함과 동시에, 제2 접촉 전극(370)과 전기적으로 절연시킬 수 있다.
제8 절연층(540)의 공통 전극(340)이 배치된 방향의 일 단부는 제7 절연층(530)을 커버하도록 배치되고, 제6 절연층(520)의 일 측면과 정렬될 수 있다.
한편, 후술할 몇몇 실시예에서, 표시 장치(10)는 제8 절연층(540)이 생략될 수도 있다. 이에 따라, 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)은 실질적으로 동일한 평면상에 배치될 수 있고, 후술할 패시베이션층(550)에 의해 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)은 전기적으로 상호 절연될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 다른 실시예들이 참조된다.
패시베이션층(550)은 제8 절연층(540) 및 제2 접촉 전극(370)의 상부에 형성되어, 외부 환경에 대하여 제4 절연층(310) 상에 배치되는 부재들을 보호하는 기능을 할 수 있다. 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)이 노출될 경우, 전극 손상에 의해 접촉 전극 재료의 단선 문제가 발생할 수 있기 때문에, 패시베이션층(550)으로 이들을 커버할 수 있다. 즉, 패시베이션층(550)은 화소 전극(330), 공통 전극(340), 발광 소자(350) 등을 커버하도록 배치될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 제8 절연층(540)이 생략되는 경우, 패시베이션층(550)은 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)의 상부에 형성될 수 있다. 이 경우, 패시베이션층(550)은 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)을 전기적으로 상호 절연시킬 수도 있다.
상술한 제5 절연층(510), 제6 절연층(520), 제8 절연층(540) 및 패시베이션층(550) 각각은 무기물 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제5 절연층(510), 제6 절연층(520), 제8 절연층(540) 및 패시베이션층(550)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 알루미늄(AlN)등과 같은 물질을 포함할 수 있다. 제5 절연층(510), 제6 절연층(520), 제8 절연층(540) 및 패시베이션층(550)은 동일한 물질로 이루어질 수도 있지만, 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있다. 기타, 제5 절연층(510), 제6 절연층(520), 제8 절연층(540) 및 패시베이션층(550)에 절연성을 부여하는 다양한 물질이 적용가능하다.
한편, 제5 절연층(510), 제8 절연층(540) 및 패시베이션층(550)은 제7 절연층(530)과 같은 유기 절연 물질을 더 포함할 수도 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 제7 절연층(530)에 포함되는 유기 절연 물질은 발광 소자 용액(S)의 특성에 영향을 주지 않는 범위내의 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 일 예로, 상기 유기 절연 물질은 에폭시(Epoxy)계 수지, 카토(cardo)계 수지, 폴리이미드(Polyimide)계 수지, 아크릴계 수지, 실록산(Siloxane)계 수지 및 실세스퀴옥산(Silsesquioxane)계 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이상과 같이, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 화소 전극(330)과 공통 전극(340)을 포함하고, 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 사이에 배치되는 발광 소자(350)를 포함할 수 있다. 발광 소자(350)는 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)으로부터 전기 신호를 받아 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다. 다만, 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)을 패터닝하는 공정에서, 발광 소자(350) 주변의 무기물 결정의 결함이나, 발광 소자(350) 하부에 공극이 생길 수도 있다. 이에 제7 절연층(530)을 포함하여 유기 절연 물질로 상기 결함이나 공극들을 충진시킴으로서 발광 소자(350)와 제1 접촉 전극(360) 및 제2 접촉 전극(370)과의 접촉 재료 단선이나 공극에 따른 쇼트(short)불량 등을 방지할 수 있다.
한편, 발광 소자(350)는 기판상에서 에픽택셜(Epitaxial) 성장법에 의해 제조될 수 있다. 기판상에 반도체층을 형성하기 위한 시드 결정(Seed crystal)층을 형성하고, 원하는 반도체 재료를 증착시켜 성장시킬 수 있다. 이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 다양한 실시예들에 따른 발광 소자(350)의 구조에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다. 도 4 및 도 5는 다른 실시예들에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 3을 참조하면, 발광 소자(350)는 복수의 반도체층(351, 352) 및 상기 복수의 반도체층(351, 352) 사이에 배치되는 활성물질층(353)을 포함할 수 있다. 화소 전극(330) 및 공통 전극(340)으로부터 인가되는 전기 신호는 복수의 반도체층(351, 352)을 통해 활성물질층(353)으로 전달되어 광을 방출할 수 있다.
구체적으로, 발광 소자(350)는 제1 반도체층(351), 제2 반도체층(352), 제1 반도체층(351)과 제2 반도체층(352) 사이에 배치되는 활성물질층(353) 및 절연성 물질층(358)을 포함할 수 있다. 도 4의 발광 소자(350)는 제1 반도체층(351), 활성물질층(353) 및 제2 반도체층(352)이 길이방향으로 순차적으로 적층된 구조를 예시한다.
제1 반도체층(351)은 n형 반도체층일 수 있다. 일 예로, 발광 소자(350)가 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제1 반도체층(351)은 InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료일 수 있다. 예를 들어, n형으로 도핑된 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제1 반도체층(351)은 제1 도전성 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 제1 도전성 도펀트는 Si, Ge, Sn 등일 수 있다. 제1 반도체층(351)의 길이는 1.5㎛ 내지 5㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 반도체층(352)은 p형 반도체층일 수 있다. 일 예로, 발광 소자(350)가 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제2 반도체층(352)은 InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료일 수 있다. 예를 들어, p형으로 도핑된 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제2 반도체층(352)은 제2 도전성 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 제2 도전성 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Se, Ba 등일 수 있다. 제2 반도체층(352)의 길이는 0.08㎛ 내지 0.25㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
활성물질층(353)은 제1 반도체층(351) 및 제2 반도체층(352) 사이에 배치되며, 단일 또는 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 활성물질층(353)은 밴드갭(Band gap) 에너지가 큰 종류 반도체 물질과 밴드갭 에너지가 작은 반도체 물질들이 서로 교번적으로 적층된 구조일 수도 있다.
활성물질층(353)은 제1 반도체층(351) 및 제2 반도체층(352)을 통해 인가되는 전기 신호에 따라 전자-정공 쌍의 결합에 의해 광을 발광할 수 있다. 일 예로, 활성물질층(353)이 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, AlGaN, AlInGaN 등의 물질을 포함할 수 있으며, 발광하는 광의 파장대에 따라 다른 3족 내지 5족 반도체 물질들을 포함할 수도 있다. 이에 따라, 활성물질층(353)이 방출하는 광은 청색 파장대의 광으로 제한되지 않고, 경우에 따라 적색, 녹색 파장대의 광을 방출할 수도 있다. 활성물질층(353)의 길이는 0.05㎛ 내지 0.25㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
활성물질층(353)에서 방출되는 광은 발광 소자(350)의 길이방향 외부면 뿐만 아니다, 양 측면으로 방출될 수 있다. 즉, 활성물질층(353)에서 방출되는 광은 일 방향으로 방향성이 제한되지 않는다.
절연성 물질층(358)은 발광 소자(350)의 외부에 형성되어 발광 소자(350)를 보호할 수 있다. 일 예로, 절연성 물질층(358)은 발광 소자(350)의 측면부를 둘러싸도록 형성되어, 발광 소자(350)의 길이방향의 양 단부, 예를 들어 제1 반도체층(351) 및 제2 반도체층(352)이 배치된 양 단부에는 형성되지 않을 수 있다. 다만, 이에 제한되지는 않는다. 절연성 물질층(358)은 절연특성을 가진 물질들, 예를 들어, 실리콘 산화물(Silicon oxide, SiOx), 실리콘 질화물(Silicon nitride, SiNx), 산질화 실리콘(SiOxNy), 질화알루미늄(Aluminum nitride, AlN), 산화알루미늄(Aluminum oxide, Al2O3) 등을 포함할 수 있다. 이에 따라 활성물질층(353)이 화소 전극(330) 또는 공통 전극(340)과 직접 접촉하는 경우 발생할 수 있는 전기적 단락을 방지할 수 있다. 또한, 절연성 물질층(358)은 활성물질층(353)을 포함하여 발광 소자(350)의 외부면을 보호하기 때문에, 발광 효율의 저하를 방지할 수 있다.
절연성 물질층(358)의 두께는 0.5 ㎛ 내지 1.5㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
발광 소자(350)는 원통형일 수 있다. 다만, 발광 소자(350)의 형태가 이에 제한되는 것은 아니며, 정육면체, 직육면체, 육각기둥형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 발광 소자(350)는 길이(l)가 1㎛ 내지 10㎛ 또는 2㎛ 내지 5㎛의 범위를 가질 수 있으며, 바람직하게는 4㎛ 내외의 길이를 가질 수 있다. 또한, 발광 소자(350)의 직경은 400nm 내지 700nm의 범위를 가질 수 있으며, 바람직하게는 500nm 내외의 두께를 가질 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5를 참조하면, 발광 소자(350', 350")는 제1 반도체층(351) 및 제2 반도체층(352)이 배치되는 양 측면 중 적어도 어느 하나에 전극 물질층(356, 357)을 더 포함할 수도 있다.
도 4의 발광 소자(350')는 제2 반도체층(352)에 전극 물질층(356, 357)을 더 포함하는 경우를 예시한다. 그리고, 도 5의 발광 소자(350")는 제1 반도체층(351)과 제2 반도체층(352)에 각각 전극 물질층(356, 357)을 더 포함하는 경우를 예시한다. 설명의 편의를 위해 제1 반도체층(351)이 배치된 일 측면에 형성되는 전극층을 제1 전극 물질층(356), 제2 반도체층(352)이 배치된 타 측면에 형성되는 전극층을 제2 전극 물질층(357)이라 지칭한다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 임의의 전극층을 제1 전극층이라 지칭할 수도 있다.
다른 실시예들에 따른 발광 소자(350', 350")는 제1 전극 물질층(356) 및 제2 전극 물질층(357) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 이 경우, 절연성 물질층(358)은 길이방향으로 연장되어 제1 전극 물질층(356) 및 제2 전극 물질층(357)을 커버할 수 있도록 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 절연성 물질층(358)은 제1 반도체층(351), 활성물질층(353) 및 제2 반도체층(352)만 커버하거나, 전극 물질층(356, 357) 외면의 일부만 커버하여 제1 전극 물질층(356) 및 제2 전극 물질층(357)의 일부 외면이 노출될 수도 있다.
제1 전극 물질층(356) 및 제2 전극 물질층(357)은 오믹(ohmic) 접촉 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 쇼트키(Schottky) 접촉 전극일 수도 있다. 제1 전극 물질층(356)과 제2 전극 물질층(357)은 전도성이 있는 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 물질층(356) 및 제2 전극 물질층(357)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 인듐(In), 금(Au) 및 은(Ag) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 제1 전극 물질층(356) 및 제2 전극 물질층(357)은 동일한 물질을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질을 포함할 수도 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서는, 도 6 내지 도 17을 참조하여, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 6 내지 도 17은 도 2의 표시 장치(10)를 제조하는 방법에 대하여 도시한다.
또한, 제4 절연층(310) 상에 배치되는 부재들, 예를 들어 격벽(410), 화소 전극(330) 공통 전극(340), 제1 접촉 전극(360), 제2 접촉 전극(370) 및 복수의 절연층들은 통상적으로 채용될 수 있는 마스크 공정에 의해 패터닝될 수 있다. 따라서, 이하에서는 각 부재들이 형성되는 마스크 공정에 대한 상세한 설명은 생략하고 설명하기로 한다.
도 6 내지 도 17은 일 실시예에 따른 표시 장치를 제조 방법을 나타내는 개략적인 순서를 도시하는 단면도이다.
먼저, 도 6을 참조하면, 제4 절연층(310), 제4 절연층(310) 상에 서로 이격되어 배치되는 제1 격벽(411) 및 제2 격벽(412), 제1 격벽(411)과 제2 격벽(412)의 상부에 각각 배치된 제1 반사층(331) 및 제2 반사층(341), 제1 반사층(331) 및 제2 반사층(341) 상부에 각각 배치된 제1 전극층(332) 및 제2 전극층(342)을 포함하는 제1 기판층(600)을 준비한다. 제1 기판층(600)의 제4 절연층(310)의 하부에는 상술한 바와 같이 제1 박막 트랜지스터(120), 제2 박막 트랜지스터(140) 및 전원 배선(161)이 개제될 수 있다. 다만, 이하 도면에서는 상기 부재들은 도시하지 않기로 한다. 제4 절연층(310) 상에 배치되는 부재들의 구조, 배치 관계 등은 도 2를 참조하여 설명한 바와 같다. 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)을 모두 커버하도록 제5 절연물층(511)을 형성한다. 제5 절연물층(511)은 후술할 바와 같이 패터닝되어 도 2의 제5 절연층(510)을 형성할 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하면, 제5 절연물층(511) 상에 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 사이에 발광 소자(350)를 정렬시킨다. 발광 소자(350)를 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 사이에 정렬하기 위해, 유전영동(Dielectrophoresis, DEP)법을 이용할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 9 내지 도 11이 참조된다.
먼저 도 9를 참조하면, 복수의 발광 소자(350)를 포함하는 발광 소자 용액(S)을 표시 장치(10) 상에 로딩하여 발광 소자(350)를 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 상에 전사시킬 수 있다. 발광 소자 용액(S)은 잉크 또는 페이스트 등의 제형을 가질 수 있으며, 아세톤, 물, 알코올 및 톨루엔 중 어느 하나 이상일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 상온 또는 열에 의해 기화될 수 있는 물질인 경우 특별히 제한되지 않는다.
여기서, 발광 소자 용액(S)은 화소 격벽(420)과 접촉하게 되고, 발광 소자 용액(S)의 표면장력힘에 의해 반구형의 형태를 유지할 수 있다. 화소 격벽(420)은 도 1 및 도 2에서 도시하지 않았으나, 각 화소(PX)들을 구분하는 기능을 수행할 수도 있다. 발광 소자 용액(S)과 화소 격벽(420)이 접하는 영역은 발광 소자 용액(S)의 중심 방향으로 힘이 작용되고, 발광 소자 용액(S)이 화소 격벽(420)에서 흘러 넘치지 않을 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(350)가 전사되면, 인접한 다른 화소(PX)로 발광 소자(350)가 이동하는 것을 방지할 수 있다.
발광 소자(350)가 전사되면, 교류 전원을 인가하여 유전영동법(DEP)을 이용하여 발광 소자(350)를 정렬시킨다.
구체적으로, 도 10을 참조하면, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)에 전원(V)을 인가하여, 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 사이에 전기장(E)을 형성한다. 전원(V)은 외부 공급원 또는 표시 장치(10)의 내부 전원일 수 있다. 전원(V)은 소정의 진폭과 주기를 가진 교류 전원 또는 직류 전원일 수 있다. 직류 전원은 화소 전극(330)과 공통 전극(340)에 반복적으로 인가함으로써 소정의 진폭과 주기를 갖는 전원을 구현할 수도 있다.
화소 전극(330)과 공통 전극(340)에 전원이 인가되면 화소 전극(330)과 공통 전극(340)에 부여된 전기적 극성에 의한 전위차가 발생하여 전기장(E)이 형성된다. 불균일한 전기장(E)하에서 발광 소자(350)에 쌍 극성이 유도되고, 발광 소자(350)는 유전영동힘(Dielectrophoretic Force, DEP Force)에 의해 전기장(E)의 기울기가 큰 쪽 또는 작은 쪽으로 힘을 받게 된다. 발광 소자(350)는 DEP 힘에 의해 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 사이에 자기 정렬될 수 있다.
발광 소자(350)를 정렬시킨 뒤, 발광 소자 용액(S)을 상온 또는 열에 의해 기화시켜 제거함으로써 도 11에 도시된 바와 같이 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 사이에 발광 소자(350)를 배치할 수 있다.
한편, 발광 소자 용액(S)에는 적어도 한 종의 발광 소자(350)를 포함할 수 있다. 표시 장치(10)의 각 화소(PX)에 서로 다른 색의 발광 소자(350)를 정렬시키기 위해, 발광 소자 용액(S)은 다양한 색의 광을 방출하는 발광 소자(350)를 포함할 수 있다. 또한, 발광 소자 용액(S)에 서로 다른 색의 광의 방출하는 발광 소자(350)가 혼합될 수도 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 도 12를 참조하면, 제5 절연물층(511)과 발광 소자(350)의 상부를 커버하도록 제6 절연물층(521)을 형성하여 제2 기판층(700)을 형성한다. 제6 절연물층(521)은 제5 절연물층(511)과 같이 마스크 공정에 의해 패터닝되어 최종적으로 제6 절연층(520)을 형성할 수 있다.
다음으로, 도 13 및 도 14를 참조하면, 화소 전극(330)이 외부로 노출되도록 제5 절연물층(511)과 제6 절연물층(521)의 일부 영역을 패터닝하고, 부분적으로 패터닝된 제6 절연물층(521) 상에 제7 절연층(530)을 패터닝한다. 제7 절연층(530)은 제6 절연물층(521)의 상부면 일부와, 제6 절연물층(521)의 화소 전극(330)이 배치된 방향으로 노출된 일 측부를 커버하도록 패터닝될 수 있다.
제6 절연물층(521) 상에 형성되는 제7 절연층(530)은 발광 소자(350)의 하부에 형성되는 공극을 채울 수 있다. 제7 절연층(530)은 발광 소자(350)의 하면과 제5 절연층(510)의 이격 공간에 제7 절연층(530)과 동일한 물질로 이루어진 유기 충전 물질이 부분적으로 충진될 수 있다. 유기물은 무기물에 비해 원활한 확산이 가능하다. 이에 따라 제7 절연층(530)을 형성할 때, 유기물은 발광 소자(350)의 하부에 형성되는 공극과 제6 절연물층(521) 결정의 결함(seam)에 유기물이 확산되어 충진될 수 있다. 또한, 제7 절연층(530)에 의해 제6 절연물층(521)을 부분적으로 평탄화할 수 있다. 제6 절연물층(521)이 평탄화되면 이후의 패터닝 공정에서 형성되는 부재들, 예를 들어 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)의 적층이 원활하게 수행될 수 있다.
이후, 화소 전극(330)의 상부를 노출시키기 위해 패터닝되는 공정은 제6 절연층(520)과 제7 절연층(530)을 건식 식각하여 수행될 수 있다.
다음으로, 도 15를 참조하면, 화소 전극(330) 상에 제1 접촉 전극(360)을 패터닝한다. 제1 접촉 전극(360)은 화소 전극(330)을 커버하도록 형성되되, 일부 영역은 발광 소자(350) 및 제7 절연층(530)과 접촉할 수 있다.
다음으로, 도 16을 참조하면, 제1 접촉 전극(360)을 커버하되, 공통 전극(340)이 노출되도록 제8 절연층(540)을 패터닝한다. 제8 절연층(540)은 제1 접촉 전극(360)의 공통 전극(340)이 배치된 방향의 일 단부를 커버하며, 제7 절연층(530)의 공통 전극(340)이 배치된 방향의 일 측면을 커버할 수 있다.
다음으로, 도 17을 참조하면, 공통 전극(340)의 상부면에 제2 접촉 전극(370)을 패터닝한다. 제2 접촉 전극(370)은 공통 전극(340), 발광 소자(350), 제6 절연층(520), 제7 절연층(530) 및 제8 절연층(540)과 부분적으로 접촉될 수 있다. 제8 절연층(540) 상부의 일부 영역까지 제2 접촉 전극(370)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 접촉 전극(370)은 제8 절연층(540)에 의해 제1 접촉 전극(360)과 전기적으로 절연될 수 있다.
마지막으로 제8 절연층(540)과 제2 접촉 전극(370)을 커버하도록 패시베이션층(550)을 형성한다. 상기와 같은 일련의 공정을 통해, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)를 제조할 수 있다.
한편, 제7 절연층(530)의 유기물은 발광 소자(350) 하부의 공극이나 무기물 결정의 결함을 충진할 수 있다. 발광 소자(350)를 고정하는 제6 절연층(520)만 형성된 경우, 상기 공극이나 결함이 이후의 패터닝 공정에 의해 손상될 수 있고, 발광 소자(350)와 접촉 전극들(360, 370)과의 접촉시, 재료의 단선 문제가 생길 수 있다. 이하에서는, 도 18 내지 도 21을 참조하여 제7 절연층(530)의 유기물이 충진된 형태에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 18 및 도 19는 일 비교예에 따른 표시 장치의 발광 소자 상에 제6 절연층 또는 제1 접촉 전극이 형성된 상태를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
먼저, 도 18을 참조하면, 발광 소자(350)가 제5 절연층(510') 상에 배치되고, 제6 절연층(520')이 발광 소자(350)의 외면을 커버하도록 배치되는 경우, 발광 소자(350)의 하부에 공극(G)이 형성될 수 있다. 또한, 무기물을 포함하는 제6 절연층(520')은 박막도포성이 불량하기 때문에 발광 소자(350)의 하부면 중 제5 절연층(510')과 이격된 공간에서 부분적으로 빈 공간이 형성될 수 있다. 발광 소자(350)의 주변에 배치되는 제5 절연층(510') 및 제6 절연층(520')에서 도 18에 도시된 바와 같이 공극(G)이나 무기물 결정의 결함이 형성되는 경우, 이후의 패터닝 공정에서 발광 소자(350)에 손상이 생길 수 있다.
도 19를 참조하면, 발광 소자(350)의 일부가 제6 절연층(520)이 패터닝 되어 제거되고, 그 영역 상에 제1 접촉 전극(360')이 패터닝되는 경우, 제1 접촉 전극(360')의 재료의 단선이 생길 수 있다. 이에 따라 발광 소자(350)를 포함하는 화소의 불량이 발생할 수 있으며, 공극(G)의 의한 쇼트 불량이 생길 수 있다.
반면에, 제7 절연층(530)을 더 포함하는 경우, 발광 소자(350) 주변의 무기물층에 생길수 있는 공극(G)이나 결정의 결함이 충진되어, 제1 접촉 전극(360)의 박막도포성이 개선될 수 있다.
발광 소자(350)가 원통형 형상을 가질 경우, 발광 소자(350)의 하면의 일부는 제5 절연층(510)과 직접 접할 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 발광 소자(350)의 하면은 적어도 부분적으로 제5 절연층(510)과 이격되어 대향하고, 발광 소자(350)의 하면과 제5 절연층(510)의 상기 이격 공간에 상기 유기 절연층과 동일한 물질로 이루어진 유기 충전 물질이 부분적으로 충진될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 20 및 도 21이 참조된다.
도 20 및 도 21은 일 실시예에 따른 표시 장치의 발광 소자 상에 제6 절연층 또는 제1 접촉 전극이 이 형성된 상태를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
먼저, 도 20을 참조하면, 발광 소자(350)의 하면에 제5 절연층(510)과 일부 이격되어 형성되는 영역에 제7 절연층(530)과 동일한 유기 충전 물질이 일부 배치될 수 있다. 또한, 발광 소자(350)의 하부에 형성될 수 있는 공극(G)에도 상기의 유기 물질이 충진될 수 있다. 그리고, 도 21을 참조하면, 도 20에 도시된 바와 같이 발광 소자(350)의 하면에 제5 절연층(510)과 일부 이격되어 형성된 영역이 상기 유기 물질이 충진되어, 제1 접촉 전극(360)의 박막도포성이 개선된 것을 알 수 있다. 즉, 제1 접촉 전극(360)은 유기 충전 물질과 부분적으로 접촉할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(10)의 제조시 발광 소자(350)의 접촉 재료의 단선 문제나 발광 소자(350)의 쇼트 불량을 방지할 수 있다.
도 22 및 도 23은 도 18 및 도 21의 단면을 나타내는 주사전자현미경(Scanning electron microscope, SEM) 사진이다.
도 22를 참조하면, 제6 절연층(520)만이 형성된 발광 소자(350)는 제5 절연층(510) 사이에 공극이 형성된 것을 알 수 있다. 이에 따라, 추가적인 마스크 공정에서 발광 소자(350)가 손상되거나 접촉 전극의 재료가 끊어질 수도 있다. 또한, 발광 소자(350)의 외주면을 따라 제6 절연층(520)이 형성되기 때문에, 제6 절연층(520)의 상부면은 평탄하지 않을 수 있다. 예를 들어 도 18에 도시된 바와 같이, 발광 소자(350)의 단면이 원형인 경우, 제6 절연층(520)도 단면이 원형으로 곡률을 가질 수 있다. 이에 따라, 제6 절연층(520) 상에 배치될 수 있는 제1 접촉 전극(360)이나 제2 접촉 전극(370)이 불균일하게 배치되고, 발광 소자(350)와 접촉시 불량이 생길 수도 있다.
반면에, 제6 절연층(520) 상에 제7 절연층(530)이 배치되는 경우, 제7 절연층(530)의 유기물 확산에 의해 발광 소자(350) 하부의 공극을 충진할 수 있고, 무기물 결정계면의 결함(seam)이나 박막도포성의 불량을 개선시킬 수 있다. 또한, 제7 절연층(530)은 제6 절연층(520)의 상부면을 평탄화 할 수 있기 때문에, 추가적인 마스크 공정이 원활하게 수행될 수 있다.
도 23을 참조하면, 도 22와 달리 제7 절연층(530)이 발광 소자(350)와 제5 절연층(510) 사이의 공극을 충진한 것을 알 수 있다. 또한, 제6 절연층(520) 상에 배치된 제7 절연층(530)에 의해 상부면이 평탄화된 것을 알 수 있다. 이에 따라 이후에 수행되는 제1 접촉 전극(360)과 제2 접촉 전극(370)이 형성되는 공정이 원활하게 수행되어 발광 소자(350)와 원활한 접촉이 이루어질 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 제7 절연층(530)과 제6 절연층(520)은 다양한 구조를 형성할 수 있다. 이는, 제6 절연물층(521)과 제7 절연물층(531)을 패터닝 방법에 의해 달라질 수 있다. 이에 따라 제7 절연층(530) 상에 배치될 수 있는 부재들, 예를 들어 제1 접촉 전극(360), 제2 접촉 전극(370), 제8 절연층(540) 등의 구조들도 함께 달라질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제5 절연물층(511)과 제6 절연물층(521)의 화소 전극(330) 및 공통 전극(340)과 접촉하는 영역 각각을 동시에 패터닝할 경우, 제6 절연층(520)은 발광 소자(350)의 중심을 기준으로 좌우 대칭 구조를 가질 수 있다. 또한, 제7 절연물층(531)을 패터닝하는 단계에서도 제6 절연물층(521)과 동시에 수행하는 경우, 제6 절연층(520)과 제7 절연층(530)의 구조가 동일할 수도 있다. 즉, 특정 층을 형성한 후 식각 공정을 수행하는 방법에 따라 표시 장치(10)의 단면 구조가 달라질 수 있다. 이하에서는, 다른 실시예들에 따른 표시 장치와 그 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 24는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 24의 표시 장치(10_1)는 도 2의 표시 장치(10)에 비해 제7 절연층(530_1), 제6 절연층(520_1) 및 제8 절연층(540_1)의 구조가 다른 것을 제외하고는 동일하다. 이하에서는 차이점에 대해서만 상세히 설명하기로 한다.
도 24의 표시 장치(10_1)는 제7 절연층(530_1)의 일 측면이 제6 절연층(520_1)의 일 측면과 정렬되고, 제7 절연층(530_1)의 타 측면은 제6 절연층(520_1)의 타 측면과 제8 절연층(540_1)의 일 측면과 정렬될 수 있다.
도 24를 참조하면, 제7 절연층(530_1)과 제6 절연층(520_1)은 각각 양 측면이 발광 소자(350)의 양 측면에 비해 내측으로 함몰되되, 제7 절연층(530_1)과 제6 절연층(520_1)의 양 측면은 서로 정렬될 수 있다.
화소 전극(330)을 노출시키는 공정을 수행할 때, 제7 절연층(530_1)과 제6 절연층(520_1)은 하나의 마스크 공정에서 함께 패터닝되어 화소 전극(330)이 배치된 방향의 일 측면이 서로 정렬될 수 있다. 또한, 공통 전극(340)을 노출시키는 공정에서, 제8 절연층(540_1)은 제7 절연층(530_1) 및 제6 절연층(520_1)과 함께 패터닝되어 상기 일 측면의 타 측면이 서로 정렬될 수 있다. 이에 따라, 화소 전극(330) 상에 배치되는 제1 접촉 전극(360_1)과 공통 전극(340) 상에 배치되는 제2 접촉 전극(370_1)은 각각 부분적으로 제6 절연층(520_1)과 접촉할 수 있다. 도 2의 표시 장치(10)와 달리, 도 24의 표시 장치(10_1)의 제1 접촉 전극(360_1)이 발광 소자(350)를 고정시키는 제6 절연층(520_1)과 발광 소자(350)의 하부에 형성될 수 있는 빈 영역을 채울 수 있는 제7 절연층(530_1)의 일 측면과 평행하게 접촉할 수 있다.
그리고, 제1 접촉 전극(360_1)과 제2 접촉 전극(370_1)은 각각 제7 절연층(530_1) 상에서 서로 이격되어 배치되고, 상기 이격된 공간에 제8 절연층(540_1)이 배치될 수 있다. 제8 절연층(540_1)은 제1 접촉 전극(360_1)의 일 측부를 커버하며, 제2 접촉 전극(370_2)과 전기적으로 절연시킬 수 있다.
또한, 도 24의 표시 장치(10_1)는 복수의 부재들을 동시에 패터닝하기 때문에 마스크 공정의 반복수를 줄일 수 있는 이점이 있다. 도 24의 표시 장치(10_1)의 제조방법에 대한 자세한 설명은 도 25 내지 도 29가 참조된다.
도 25 내지 도 29는 도 24의 표시 장치의 제조 방법 중 일부를 나타내는 순서도이다.
먼저, 도 25를 참조하면, 도 12의 제2 기판층(700)을 준비하고, 그 상부에 제7 절연물층(531_1)을 형성한다. 제2 기판층(700)의 구조나 형성 방법 등은 상술한 바와 동일하다. 제7 절연물층(531_1)은 제6 절연물층(521_2)을 커버하도록 배치될 수 있다. 도 2의 표시 장치(10)와 달리, 화소 전극(330)의 상부면을 노출시키기 전에, 제7 절연물층(531_1)을 먼저 형성한다.
다음으로 도 26을 참조하면, 화소 전극(330)을 노출시키기 위해 제7 절연물층(531_1)과 제6 절연물층(521_1)을 함께 패터닝한다. 이에 따라, 제7 절연물층(531_1)과 제6 절연물층(521_1)은 각각의 일 측면이 정렬될 수 있다.
다음으로, 도 27을 참조하면, 화소 전극(330)의 상부면에 제1 접촉 전극(360_1)을 형성한다. 제1 접촉 전극(360_1)은 제5 절연물층(511_1), 발광 소자(350), 제6 절연물층(521_1) 및 제7 절연물층(531_1)과 부분적으로 접촉될 수 있다. 제1 접촉 전극(360_1)의 일 측부는 제7 절연물층(531_1) 상부면 중, 발광 소자(350)와 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 이에 따라 후술할 바와 같이, 제8 절연층(540_1)은 상기 제1 접촉 전극(360_1)의 상기 일 측부를 커버하도록 배치되며 제7 절연물층(531_1)과 접촉될 수 있다.
다음으로 도 28을 참조하면, 제1 접촉 전극(360_1)을 커버하는 제8 절연층(540_1)과, 제7 절연층(530_1), 제6 절연층(520_1) 및 제8 절연층(540_1)을 패터닝하여 공통 전극(340)이 노출시킨다. 공통 전극(340)을 노출시킬 때, 제8 절연층(540_1)은 제6 절연물층(521_1) 및 제7 절연물층(531_1)과 동시에 패터닝된다. 따라서, 제8 절연층(540_1)의 일 측면이 제7 절연층(530_1)과 제6 절연층(520_1)의 측면과 정렬될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 제1 접촉 전극(360_1)의 상기 일 측부가 제7 절연층(530_1)의 상부면에 배치되기 때문에, 제8 절연층(540_1)은 제1 접촉 전극(360_1)의 상기 일 측부를 커버할 수 있다.
다음으로, 도 29를 참조하면, 공통 전극(340)의 상부면에 제2 접촉 전극(370_1)을 형성하고, 이후 패시베이션층(550_1)을 형성하여 도 24의 표시 장치(10_1)를 제조할 수 있다. 본 단계들은 상술한 바와 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 30은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 30의 표시 장치(10_2)는 도 2의 표시 장치(10)에 비해, 제8 절연층(540)이 생략되고 제1 접촉 전극(360_2)과 제2 접촉 전극(370_2)이 서로 이격되어 배치되되, 실질적으로 동일한 평면상에 배치될 수 있다. 제1 접촉 전극(360_2)과 제2 접촉 전극(370_2)이 이격된 공간에는 패시베이션층(550_2)이 배치되어, 제1 접촉 전극(360_2)과 제2 접촉 전극(370_2)을 전기적으로 상호 절연시킬 수 있다. 제7 절연층(530_2)은 제6 절연층(520_2)의 상부면과 양 측면을 커버하도록 배치된다. 즉, 제6 절연층(520_2)은 제7 절연층(530_2)의 양 측면보다 내측으로 함몰되어 배치되며, 외부로 노출되지 않는다. 이에 따라 제6 절연층(520_2)은 제1 접촉 전극(360_2) 및 제2 접촉 전극(370_2)과 접촉되지 않을 수 있다.
따라서, 도 30의 표시 장치(10_2)는 도 2의 표시 장치(10)에 비해 제8 절연층(540)이 생략되기 때문에, 제4 절연층(310) 상에 배치되는 부재들을 간소화할 수 있고, 이에 따라 표시 장치(10_2)의 두께가 얇아질 수도 있다. 또한, 발광 소자(350)를 기준으로 화소 전극(330)과 공통 전극(340)이 배치된 영역이 상호 대칭된 구조를 가질 수 있다. 도 30의 표시 장치(10_2)의 제조방법에 대한 상세한 설명은 도 31 내지 도 33이 참조된다.
도 31 내지 도 33은 도 30의 표시 장치의 제조 방법 중 일부를 나타내는 순서도이다.
먼저, 도 31을 참조하면, 도 12의 제1 기판층(600)을 준비하고, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)이 동시에 노출되도록 제6 절연층(520_2)을 패터닝한다. 하나의 마스크 공정만을 수행하기 때문에, 패터닝된 제6 절연층(520_2)은 발광 소자(350)의 중심을 기준으로 대칭 구조를 가질 수 있다. 여기서, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)은 상부면이 동시에 노출되도록 패터닝되므로, 후술할 제1 접촉 전극(360_2)과 제2 접촉 전극(370_2)도 실질적으로 동일한 평면상에 배치될 수 있다.
다음으로, 도 32를 참조하면, 제6 절연층(520_2)의 상부면과 양 측면을 커버하도록 제7 절연층(530_2)을 패터닝한다. 제6 절연층(520_2)은 화소 전극(330)과 공통 전극(340)이 노출될 때 동시에 패터닝되어, 양 측면이 각각 화소 전극(330)과 공통 전극(340)을 마주보도록 노출될 수 있다. 그리고, 제6 절연층(520_2)의 양 측면은 발광 소자(350)에 비해 내측으로 함몰되기 때문에, 제6 절연층(520_2) 상에 제7 절연층(530_2)을 패터닝할 경우, 상기 양 측면이 제7 절연층(530_2)에 의해 모두 커버될 수 있다. 이에 따라, 제6 절연층(520_2)은 외부로 노출되지 않을 수 있다.
또한, 제7 절연층(530_2)의 양 측면은 발광 소자(350)의 양 측면과 정렬될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서, 제7 절연층(530_2)의 양 측면이 발광 소자(350)의 양 측면보다 내측으로 함몰되어 배치될 수도 있다.
다음으로, 도 32를 참조하면, 제1 접촉 전극(360_2)과 제2 접촉 전극(370_2)을 하나의 마스크 공정을 수행하여 동시에 패터닝한다. 여기서, 제1 접촉 전극(360_2)과 제2 접촉 전극(370_2)은 제7 절연층(530_2)의 상부면에서 서로 이격되도록 패터닝한다. 이에 따라, 제1 접촉 전극(360_2)과 제2 접촉 전극(370_2)의 서로 대향하는 방향의 각 일 측부들은 서로 마주보도록 노출된다. 제6 절연층(520_2)이 제7 절연층(530_2)에 의해 커버되어 노출되지 않기 때문에, 제1 접촉 전극(360_2)과 제2 접촉 전극(370_2)은 제7 절연층(530_2), 발광 소자(350) 및 제5 절연층(510_2) 과만 부분적으로 접촉한다.
마지막으로, 제1 접촉 전극(360_2), 제7 절연층(530_2) 및 제2 접촉 전극(370_2)을 커버하도록 패시베이션층(550_2)을 형성하여, 도 30의 표시 장치(10_2)를 제조할 수 있다. 패시베이션층(550_2)은 제7 절연층(530_2) 상에 제1 접촉 전극(360_2)과 제2 접촉 전극(370_2)이 이격된 영역에 배치되어 제7 절연층(530_2)과 부분적으로 접촉할 수 있다. 이와 동시에 제1 접촉 전극(360_2)과 제2 접촉 전극(370_2)의 노출된 상기 일 측부들을 보호하며, 전기적으로 상호 절연시킬 수 있다.
도 33은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 33의 표시 장치(10_3)는 도 30의 표시 장치(10_2)에 비해, 제7 절연층(530_3)의 양 측면이 제6 절연층(520_3)의 양 측면과 정렬되는 것을 제외하고는 동일하다. 이에 따라, 제6 절연층(520_3)은 양 측면이 외부로 노출되어, 각각 제1 접촉 전극(360_3) 및 제2 접촉 전극(370_3)과 접촉할 수 있다. 이하에서는 차이점에 대하여만 자세히 설명한다.
도 33의 표시 장치(10_3)는 제7 절연층(530_3)과 제6 절연층(520_3)이 하나의 마스크 공정에서 동시에 패터닝되어 형성된다. 즉, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)을 노출시키기 전에, 제7 절연층(530_3)을 형성하고, 제6 절연층(520_3)과 제7 절연층(530_3)을 동시에 패터닝한다. 도 33의 표시 장치(10_3)의 제조방법에 대한 자세한 설명은 도 34 및 도 35가 참조된다.
도 34 및 도 35는 도 33의 표시 장치의 제조 방법 중 일부를 나타내는 순서도이다.
먼저, 도 34를 참조하면, 도 215의 제7 절연물층(531_2)이 형성된 제2 기판층(700)을 준비하고, 화소 전극(330)과 공통 전극(340)이 노출되도록 제7 절연층(530_3)과 제6 절연층(520_3)을 함께 패터닝한다. 이에 따라, 제6 절연층(520_3)과 제7 절연층(530_3)의 양 측면은 서로 정렬되되, 발광 소자(350)의 양 측면에 비해 내측으로 함몰될 수 있다. 다만, 도 32를 참조하여 상술한 바와 같이, 몇몇 실시예에서는 제7 절연층(530_3)과 제6 절연층(520_3)의 양 측면들은 발광 소자(350)의 양 측면과 정렬될 수도 있다. 본 발명의 실시예들이 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로 도 36을 참조하면, 노출된 화소 전극(330)과 공통 전극(340) 상부면에 각각 제1 접촉 전극(360_3)과 제2 접촉 전극(370_3)을 동시에 패터닝한다. 그리고, 제1 접촉 전극(360_3)과 제2 접촉 전극(370_3)을 커버하도록 패시배이션층(540_3)을 형성하여 도 30의 표시 장치(10_3)를 제조한다. 상기의 단계는 상술한 바와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 이상의 도면을 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 장치(10)의 격벽(410)은 측면이 경사지고, 상면이 수평적으로 평평한 형상을 가진다. 격벽(410)의 상면과 양 측면은 서로 각지게 형성되어 실질적으로 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 격벽(410)은 다양한 구조를 가질 수 있으며, 일 예로 상면과 측면이 곡률을 가질 수도 있다.
도 37은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 37을 참조하면, 표시 장치(10)의 격벽(410)은 외주면이 곡률을 가지며 제4 절연층(310)으로부터 완만하게 돌출되도록 형성될 수 있다. 즉, 격벽(410)은 실질적으로 반 타원형의 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 격벽(410) 상에 배치되는 복수의 부재들, 예컨대 반사층(331, 341) 및 전극층(332, 342) 등이 패터닝될 때, 반사층(331, 341) 및 전극층(332, 342)에 포함된 재료들이 격벽(410) 상에서 원활하게 증착 또는 형성될 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)의 제조시 발생할 수도 있는 재료의 단선이나 결함이 감소할 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (29)
- 제1 전극;상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극;상기 제1 전극과 상기 제2 전극 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 제1 절연층;상기 제1 절연층 상에 배치된 발광 소자;상기 발광 소자를 덮되, 상기 발광 소자의 양 단부를 노출하는 제1 패시베이션층;상기 제1 패시베이션층 상에 배치되는 유기 절연층;상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 유기 절연층 상에 배치되며 상기 제1 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제1 단부와 접촉하는 제1 접촉 전극; 및상기 제2 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 유기 절연층 상에 배치되며 상기 제1 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제2 단부와 접촉하는 제2 접촉 전극을 포함하는 표시 장치.
- 제1 항에 있어서,상기 제1 접촉 전극과 제2 접촉 전극은 서로 대향하며 이격되어 배치되고,상기 제1 접촉 전극과 제2 접촉 전극을 커버하되, 상기 제1 접촉 전극과 제2 접촉 전극의 서로 이격된 영역에 배치되는 제2 패시배이션층을 더 포함하는, 표시 장치.
- 제2 항에 있어서,상기 유기 절연층은 상기 제1 패시베이션층의 양 측면을 커버하도록 배치되는, 표시 장치.
- 제3 항에 있어서,상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극의 적어도 일부는 각각 상기 유기 절연층의 상면과 접촉하고,상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극의 서로 대향하는 방향의 각 단부들은 상기 유기 절연층의 상면에 배치된, 표시 장치.
- 제4 항에 있어서,상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극은 실질적으로 동일한 평면상에 배치된, 표시 장치.
- 제5 항에 있어서,상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극이 각각 상기 유기 절연층의 측면과 접촉하는 면은 상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극이 각각 발광 소자와 접촉하는 면과 정렬되는, 표시 장치.
- 제5 항에 있어서,상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극이 각각 상기 유기 절연층의 측면과 접촉하는 면은 상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극이 각각 발광 소자와 접촉하는 면보다 상기 발광 소자의 중심방향으로 함몰되는, 표시 장치.
- 제6 항 또는 제7 항에 있어서,상기 발광 소자의 하면은 적어도 부분적으로 상기 제1 절연층과 이격되어 대향하고, 상기 발광 소자의 하면과 상기 제1 절연층의 상기 이격 공간에 상기 유기 절연층과 동일한 물질로 이루어진 유기 충전 물질이 부분적으로 충진되어 있는, 표시 장치.
- 제8 항에 있어서,상기 제1 접촉 전극은 상기 유기 충전 물질과 부분적으로 접촉하는, 표시 장치.
- 제9 항에 있어서,상기 발광 소자는 원통형 형상을 갖고, 상기 발광 소자의 하면의 일부는 상기 제1 절연층과 직접 접하는, 표시 장치.
- 제1 항에 있어서,상기 제1 접촉 전극의 상면을 커버하도록 배치되되, 상기 제2 접촉 전극의 하면과 접촉되는 제3 패시베이션층을 더 포함하는 표시 장치.
- 제11 항에 있어서,상기 제2 접촉 전극과 상기 제3 패시베이션층의 각 상면을 커버하도록 배치되는 제4 패시베이션층을 더 포함하는, 표시 장치.
- 제12 항에 있어서,상기 제2 접촉 전극의 상기 제1 접촉 전극과 대향하는 방향의 일 측부는 상기 제3 패시베이션층 상에 배치되고,상기 제1 접촉 전극의 상기 제2 접촉 전극과 대향하는 방향의 일 측부는 상기 제3 패시베이션층의 하부에 배치되는, 표시 장치.
- 제13 항에 있어서,상기 제3 패시베이션층의 상기 제2 접촉 전극과 접촉하는 일 측면은 상기 유기 절연층과 상기 제2 접촉 전극과 접촉하는 일 측면과 정렬되는, 표시 장치.
- 제14 항에 있어서,상기 발광 소자의 하면은 적어도 부분적으로 상기 제1 절연층과 이격되어 대향하고, 상기 발광 소자의 하면과 상기 제1 절연층의 상기 이격 공간에 상기 유기 절연층과 동일한 물질로 이루어진 유기 충전 물질이 부분적으로 충진되어 있는, 표시 장치.
- 제15 항에 있어서,상기 제1 접촉 전극은 상기 유기 충전 물질과 부분적으로 접촉하는, 표시 장치.
- 제16 항에 있어서,상기 발광 소자는 상기 제1 단부는 n형으로 도전된 반도체 물질을 포함하고, 상기 제2 단부는 p형으로 도전된 반도체 물질을 포함하며,상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이에는 활성물질층이 배치된, 표시 장치.
- 제1 전극, 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 제1 절연층, 및 상기 제1 절연층 상에 배치된 발광 소자가 배치된 기판을 제공하는 단계;상기 기판 상에 무기 절연층 및 유기 절연층을 순차적으로 형성하는 단계; 및상기 유기 절연층 및 상기 무기 절연층을 패터닝하여 상기 발광 소자를 덮되 상기 발광 소자의 제1 단부를 노출하는 유기 절연층 및 제1 패시베이션층을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
- 제18 항에 있어서,상기 유기 절연층 및 상기 제1 패시베이션층을 형성하는 단계 후에, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고 상기 유기 절연층 상에 배치되며 상기 제1 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제1 단부와 접촉하는 제1 접촉 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
- 제19 항에 있어서,상기 제1 접촉 전극을 커버하도록 배치되되, 상기 유기 절연층의 상기 제2 전극에 대향하는 방향의 일 면을 커버하며, 상기 발광 소자의 제1 단부의 반대면인 제2 단부를 노출하는 제2 패시베이션층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
- 제20 항에 있어서,상기 제2 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 패시베이션층 상에 배치되며, 상기 제2 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제2 단부와 접촉하는 제2 접촉 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
- 제21 항에 있어서,상기 제2 접촉 전극과 상기 제2 패시베이션층을 커버하도록 배치되는 제3 패시베이션층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
- 제22 항에 있어서,상기 발광 소자의 하면은 적어도 부분적으로 상기 제1 절연층과 이격되어 대향하고,상기 유기 절연층을 형성하는 단계는 상기 발광 소자의 하면과 상기 제1 절연층의 상기 이격 공간에 상기 유기 절연층과 동일한 물질로 이루어진 유기 충전 물질이 부분적으로 충진하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
- 제23 항에 있어서,상기 무기 절연층을 패터닝하는 단계는 상기 무기 절연층을 건식 식각하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
- 제18 항에 있어서,상기 유기 절연층 및 제1 패시베이션층을 형성하는 단계는,상기 발광 소자의 제1 단부의 반대편인 제2 단부도 노출하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
- 제25 항에 있어서,상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 유기 절연층 상에 배치되며, 상기 제1 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제1 단부와 접촉하는 제3 접촉 전극 및상기 제2 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 유기 절연층 상에 배치되며, 상기 제1 패시베이션층에 의해 노출된 상기 발광 소자의 제2 단부와 접촉하는 제4 접촉 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
- 제26 항에 있어서,상기 제3 접촉 전극과 상기 제4 접촉 전극은 동일한 공정에서 패터닝 되는, 표시 장치의 제조 방법.
- 제27 항에 있어서,상기 발광 소자의 하면은 적어도 부분적으로 상기 제1 절연층과 이격되어 대향하고,상기 유기 절연층을 형성하는 단계는 상기 발광 소자의 하면과 상기 제1 절연층의 상기 이격 공간에 상기 유기 절연층과 동일한 물질로 이루어진 유기 충전 물질이 부분적으로 충진하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
- 제28 항에 있어서,상기 무기 절연층을 패터닝하는 단계는 상기 무기 절연층을 건식 식각하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
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