WO2020166853A1 - 발광 소자 용매, 이를 포함하는 발광 소자 잉크 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

발광 소자 용매, 이를 포함하는 발광 소자 잉크 및 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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WO2020166853A1
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정재훈
홍혜정
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삼성디스플레이 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a light-emitting element solvent, a light-emitting element ink containing the same, and a method of manufacturing a display device. More specifically, it relates to a light-emitting element solvent in which the light-emitting element is dispersed and the viscosity can be adjusted, a light-emitting element ink including the same, and a method of manufacturing a display device.
  • OLED organic light emitting display
  • LCD liquid crystal display
  • a device that displays 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
  • an inorganic material as a fluorescent material Inorganic light emitting diodes.
  • An inorganic light emitting diode using an inorganic semiconductor as a fluorescent material has an advantage of having durability even in a high temperature environment, and having high efficiency of blue light compared to an organic light emitting diode.
  • a transfer method using a dielectrophoresis (DEP) method has been developed. Accordingly, research on inorganic light emitting diodes having superior durability and efficiency compared to organic light emitting diodes is ongoing.
  • An object to be solved by the present invention is to provide a light-emitting device solvent containing at least one double bond, a functional group that isomerization reaction by irradiated light or heat, and a light-emitting device ink containing the same.
  • the present invention provides a method of manufacturing a display device using the light emitting element solvent and light emitting element ink including the light emitting element dispersed therein.
  • a method of manufacturing a display device for solving the above problem is a device ink including a first element solvent and a light emitting element dispersed in the first element solvent on a target substrate on which a first electrode and a second electrode are formed. Spraying, forming a second device solvent having an isomeric structure of a molecular structure of the first device solvent, and mounting the light emitting device on the first electrode and the second electrode, and the second device And removing the solvent.
  • the first device solvent includes a first functional group and a second functional group represented by the following Chemical Structural Formula 1, and at least one double bond having an isomeric structure, and a third functional group in which the first functional group and the second functional group are bonded.
  • n is an integer of 1 to 5
  • R 3 is a C 1 -C 5 alkyl group, C 2 -C 5 alkenyl group, C 2 -C 5 alkynyl group, C 1 -C in the 5-alkyl ether group, any one of the alkyl ester group of the ether group and the C 2 -C 5 alkenyl C 2 -C 5.
  • the first device solvent may form the second device solvent by performing a cis-trans isomerization reaction of the third functional group by light irradiated with the double bond.
  • the first device solvent may include at least any one of compounds represented by the following chemical structural formulas 2 to 4.
  • the first device solvent may include at least any one of the following Chemical Structural Formulas 7 to 9.
  • the third functional group may form the second device solvent by electro-cyclization reaction of the double bond.
  • the first device solvent may include at least one of compounds represented by the following chemical structural formulas 5 and 6.
  • the viscosity of the solvent for the second device may have a value smaller than that of the solvent for the first device.
  • the first device solvent may have a viscosity in the range of 7cp to 15cp, and the second device solvent may have a viscosity of 5cp or less.
  • the step of seating the light emitting device may include forming an electric field on the solvent of the second device, and aligning the orientation direction of the light emitting device by the electric field.
  • the light-emitting element has a shape extending in one direction, and an acute angle formed by the one direction in which the light-emitting element is extended and the direction in which the first electrode and the second electrode are extended may have a range of 88° to 90°. have.
  • a light emitting device solvent is a light emitting device solvent in which a light emitting device including a semiconductor crystal is dispersed, and the light emitting device solvent includes a first functional group and a second functional group represented by Chemical Structural Formula 1, and It includes at least one double bond having an isomeric structure, includes a third functional group to which the first functional group and the second functional group are bonded, and includes at least one of the compounds represented by Chemical Structural Formulas 2 to 6.
  • the light-emitting device solvent may form a first device solvent including the third functional group, and the first device solvent may form a second device solvent having a low viscosity by isomerizing the third functional group.
  • the solvent for the light emitting device may include at least one of the compounds represented by Chemical Structural Formulas 7 to 11.
  • the solvent for the light-emitting device may include at least one of compounds represented by Chemical Structural Formulas 7 to 9, and the third functional group may be subjected to a cis-trans isomerization reaction to form the second device solvent.
  • the solvent for the light-emitting device may include at least one of the compounds represented by Chemical Structural Formulas 10 and 11, and the third functional group may be subjected to an electrocyclization reaction to form the second device solvent.
  • the light emitting device ink includes a light emitting device including a semiconductor crystal and an insulating film surrounding an outer circumferential surface of the semiconductor crystal, and a light emitting device solvent in which at least one light emitting device is dispersed, the The light emitting device solvent includes a first functional group and a second functional group represented by Chemical Structural Formula 1, and at least one double bond having an isomeric structure, and a third functional group to which the first functional group and the second functional group are bonded, , And at least any one of the compounds represented by the chemical structural formulas 2 to 6.
  • the solvent for the light emitting device may include at least one of the compounds represented by Chemical Structural Formulas 7 to 11.
  • the light-emitting device solvent may form a first device solvent including the third functional group, and the first device solvent may form a second device solvent having a low viscosity by isomerizing the third functional group.
  • the semiconductor crystal may include a first conductivity type semiconductor doped with a first conductivity type, a second conductivity type semiconductor doped with a second conductivity type having a polarity different from that of the first conductivity type, and the first conductivity type semiconductor and the first conductivity type semiconductor. It may include an active layer formed between the two-conductivity semiconductor.
  • the solvent of the light-emitting device may include a functional group having at least one isomer, and isomerization reaction by irradiated light or heat to lower the viscosity. Accordingly, the light-emitting element included in the light-emitting element ink can be dispersed in the light-emitting element solvent having a lower viscosity.
  • the method of manufacturing a display device improves the alignment of the light-emitting elements disposed on the electrode by performing a process of aligning the light-emitting elements while the viscosity is lowered using a light-emitting element solvent in which the light-emitting elements are dispersed.
  • Display devices can be manufactured.
  • 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 cross-sectional view of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a light emitting device according to another embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a device ink according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIGS. 9 and 10 are cross-sectional views illustrating a part of a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
  • 11 to 13 are schematic diagrams illustrating that a light emitting device dispersed in a device solvent according to a comparative example is disposed on an electrode.
  • FIG. 14 is a plan view showing a state in which a device solvent is removed according to a comparative example.
  • 15 is a cross-sectional view illustrating a state in which a device solvent is removed according to a comparative example.
  • 16 is a schematic diagram illustrating a step of forming a second device solvent according to an exemplary embodiment.
  • 17 to 19 are schematic diagrams illustrating that a light emitting device dispersed in a device solvent is disposed on an electrode according to an exemplary embodiment.
  • 20 is a cross-sectional view illustrating a step of removing a solvent for a second device according to an exemplary embodiment.
  • 21 is a plan view illustrating that light emitting devices are aligned according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 22 is a plan view illustrating a part of a method of manufacturing a display device according to another exemplary embodiment.
  • 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 1 may include a plurality of pixels PX.
  • Each of the pixels PX may include one or more light-emitting elements 30 that emit light of a specific wavelength range and may display a specific color.
  • Each of the plurality of pixels PX may include a first sub-pixel PX1, a second sub-pixel PX2, and a third sub-pixel PX3.
  • the first sub-pixel PX1 emits light of a first color
  • the second sub-pixel PX2 emits light of a second color
  • the third sub-pixel PX3 emits light of a third color.
  • the first color may be red
  • the second color may be green
  • the third color may be blue, but the present invention is not limited thereto
  • each sub-pixel PXn may emit light of the same color.
  • FIG. 1 illustrates that each of the pixels PX includes three sub-pixels, the present invention is not limited thereto, and each of the pixels PX may include a larger number of sub-pixels.
  • first, second, etc. are used to refer to each component, but this is used to simply distinguish the components, and does not necessarily mean the corresponding component. That is, the configuration defined as first, second, etc. is not necessarily limited to a specific structure or location, and other numbers may be assigned depending on the case. Accordingly, the numbers assigned to each component may be described through the drawings and the following description, and it is a matter of course that the first component mentioned below may be a second component within the technical idea of the present invention.
  • Each of the sub-pixels PXn of the display device 1 may include an area defined as a display area and a non-display area.
  • the display area is defined as an area in which light of a specific wavelength band is displayed by arranging the light-emitting elements 30 included in the display device 1.
  • the non-display area is an area other than the display area, and may be defined as an area in which the light emitting element 30 is not disposed and no light is emitted.
  • the sub-pixel PXn of the display device 1 may include a plurality of partition walls 40, a plurality of electrodes 21 and 22, and a light emitting element 30.
  • the plurality of electrodes 21 and 22 may be electrically connected to the light-emitting elements 30 and may receive a predetermined voltage so that the light-emitting elements 30 emit light.
  • at least a portion of each of the electrodes 21 and 22 may be used to form an electric field in the sub-pixel PXn in order to align the light-emitting element 30.
  • the plurality of electrodes 21 and 22 may include a first electrode 21 and a second electrode 22.
  • the first electrode 21 may be a pixel electrode separated for each sub-pixel PXn
  • the second electrode 22 may be a common electrode commonly connected along each sub-pixel PXn.
  • One of the first electrode 21 and the second electrode 22 may be an anode electrode of the light emitting device 30, and the other may be a cathode electrode of the light emitting device 30.
  • the present invention is not limited thereto, and vice versa.
  • the first electrode 21 and the second electrode 22 extend in the first direction D1 and are disposed in the first direction D1 in the electrode stems 21S and 22S and the electrode stems 21S and 22S, respectively. It may include at least one electrode branch 21B and 22B extending and branching in the second direction D2 which is a direction intersecting with each other.
  • the first electrode 21 is branched from the first electrode stem portion 21S and the first electrode stem portion 21S that are arranged to extend in the first direction D1, and at least one extending in the second direction D2 It may include a first electrode branch (21B).
  • the first electrode stem 21S of an arbitrary pixel ends with both ends spaced apart between each sub-pixel PXn, but neighboring sub-pixels belonging to the same row (e.g., adjacent in the first direction D1)
  • the first electrode stem portion 21S of may be disposed on substantially the same straight line. Accordingly, the first electrode stem portion 21S disposed in each sub-pixel PXn may apply different electrical signals to each first electrode branch portion 21B, and the first electrode branch portion 21B is Each can be driven separately.
  • the first electrode branch 21B is branched from at least a part of the first electrode stem 21S, and is disposed to extend in the second direction D2, and is disposed opposite to the first electrode stem 21S. 2 It may be terminated in a state spaced apart from the electrode stem part 22S.
  • the second electrode 22 extends in the first direction D1 and is branched from the second electrode stem portion 22S and the second electrode stem portion 22S that are spaced apart from and disposed to face the first electrode stem portion 21S. However, it may include a second electrode branch portion 22B extending in the second direction D2 and disposed. However, the second electrode stem 22S may extend to a plurality of sub-pixels PXn adjacent to the other end in the first direction D1. Accordingly, both ends of the second electrode stem 22S of an arbitrary pixel may be connected to the second electrode stem 22S of a neighboring pixel between each pixel PX.
  • the second electrode branch portion 22B may be spaced apart from and faced with the first electrode branch portion 21B, and may be terminated while being spaced apart from the first electrode stem portion 21S. That is, the second electrode branch portion 22B has one end connected to the second electrode stem portion 22S, and the other end to be disposed in the sub-pixel PXn in a state spaced apart from the first electrode stem portion 21S. I can.
  • the two first electrode branches 21B are disposed, and the second electrode branches 22B are disposed therebetween, but the present invention is not limited thereto.
  • the plurality of partition walls 40 includes a third partition wall 43 disposed at a boundary between each sub-pixel PXn, and a first partition wall 41 and a second partition wall 42 disposed under each of the electrodes 21 and 22.
  • the first partition wall 41 and the second partition wall 42 are not shown, but the first partition wall 41 and the second partition wall are respectively under the first electrode branch portion 21B and the second electrode branch portion 22B. 42 can be placed.
  • the third partition wall 43 may be disposed at a boundary between each sub-pixel PXn. Each end portion of the plurality of first electrode stem portions 21S may be spaced apart from each other based on the third partition wall 43 to be terminated.
  • the third partition wall 43 may extend in the second direction D2 and may be disposed at the boundary of the sub-pixels PXn arranged in the first direction D1.
  • the present invention is not limited thereto, and the third partition wall 43 may extend in the first direction D1 and may be disposed at the boundary of the sub-pixels PXn arranged in the second direction D2.
  • the third partition wall 43 may include the same material as the first partition wall 41 and the second partition wall 42 and may be formed in substantially the same process.
  • each sub-pixel PXn includes a first insulating layer 51 including a first electrode branch 21B and a second electrode branch 22B and covering the sub-pixel PXn entirely. Can be placed.
  • the first insulating layer 51 may protect each of the electrodes 21 and 22 and insulate each other so that they do not directly contact them.
  • a plurality of light emitting devices 30 may be aligned between the first electrode branch portion 21B and the second electrode branch portion 22B. At least some of the plurality of light-emitting elements 30 may have one end electrically connected to the first electrode branch 21B and the other end electrically connected to the second electrode branch 22B.
  • the plurality of light emitting devices 30 may be spaced apart in the second direction D2 and may be substantially aligned parallel to each other.
  • the interval at which the light-emitting elements 30 are separated is not particularly limited.
  • a plurality of light-emitting devices 30 may be arranged adjacent to each other to form a group, and other plurality of light-emitting devices 30 may be grouped at a certain distance apart, and have a non-uniform density, but in one direction. Oriented and aligned.
  • a contact electrode 26 may be disposed on the first electrode branch portion 21B and the second electrode branch portion 22B, respectively. However, the contact electrode 26 is substantially disposed on the first insulating layer 51, and at least a portion of the contact electrode 26 contacts the first electrode branch 21B and the second electrode branch 22B. Or it can be electrically connected.
  • the plurality of contact electrodes 26 may be disposed to extend in the second direction D2, but may be disposed to be spaced apart from each other in the first direction D1.
  • the contact electrode 26 may contact at least one end of the light emitting element 30, and the contact electrode 26 may contact the first electrode 21 or the second electrode 22 to receive an electric signal. . Accordingly, the contact electrode 26 may transmit an electric signal transmitted from each of the electrodes 21 and 22 to the light emitting element 30.
  • the contact electrode 26 may include a first contact electrode 26a and a second contact electrode 26b.
  • the first contact electrode 26a is disposed on the first electrode branch 21B, makes contact with one end of the light emitting device 30, and the second contact electrode 26b is on the second electrode branch 22B. It is disposed, and may be in contact with the other end of the light emitting device 30.
  • the first electrode stem portion 21S and the second electrode stem portion 22S are each circuit element of the display device 1 through a contact hole, for example, a first electrode contact hole CNTD and a second electrode contact hole CNTS. It can be electrically connected to the layer.
  • the drawing shows that one second electrode contact hole CNTS is formed in the second electrode stem 22S of the plurality of sub-pixels PXn.
  • a second electrode contact hole CNTS may be formed for each sub-pixel PXn.
  • the display device 1 includes a second insulating layer 52 (shown in FIG. 2) and a passivation layer disposed to cover at least a portion of each of the electrodes 21 and 22 and the light emitting element 30. (55, shown in FIG. 2) may be included.
  • a second insulating layer 52 shown in FIG. 2
  • a passivation layer disposed to cover at least a portion of each of the electrodes 21 and 22 and the light emitting element 30. (55, shown in FIG. 2) may be included.
  • the structure of the display device 1 will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
  • 2 shows a cross-sectional view of the first sub-pixel PX1, but the same may be applied to the other pixel PX or the sub-pixel PXn.
  • 2 is a cross-sectional view showing one end and the other end of an arbitrary light-emitting element 30.
  • the display device 1 may further include a circuit element layer positioned under each of the electrodes 21 and 22.
  • the circuit device layer may include a plurality of semiconductor layers and a plurality of conductive patterns, and may include at least one transistor and a power line. However, in the following, a detailed description thereof will be omitted.
  • the display device 1 When the display device 1 is specifically described with reference to FIG. 2, the display device 1 includes a via layer 20, electrodes 21 and 22 disposed on the via layer 20, and a light emitting element 30. And the like. A circuit device layer (not shown) may be further disposed under the via layer 20.
  • the via layer 20 may include an organic insulating material to perform a surface planarization function.
  • a plurality of partition walls 41, 42, and 43 are disposed on the via layer 20.
  • the plurality of partition walls 41, 42, and 43 may be disposed to be spaced apart from each other in each sub-pixel PXn.
  • the plurality of partition walls 41, 42, and 43 are a first partition wall 41 and a second partition wall 42 disposed adjacent to the center of the sub-pixel PXn, and a third partition wall disposed at a boundary between the sub-pixel PXn. (43) may be included.
  • the third partition wall 43 blocks the device ink 1000 from crossing the boundary of the sub-pixel PXn when the device ink 1000 is sprayed by using an inkjet printing device when the display device 1 is manufactured. Function can be performed.
  • the member may be disposed on the third partition wall 43 and the third partition wall 43 may support it.
  • it is not limited thereto.
  • the first partition wall 41 and the second partition wall 42 are disposed to face each other while being spaced apart from each other.
  • the first electrode 21 may be disposed on the first partition wall 41 and the second electrode 22 may be disposed on the second partition wall 42.
  • first partition wall 41, the second partition wall 42, and the third partition wall 43 may be formed in substantially the same process. Accordingly, the partition walls 41, 42, and 43 may form a single grid pattern.
  • the plurality of partition walls 41, 42, 43 may include polyimide (PI).
  • the plurality of partition walls 41, 42, and 43 may have a structure in which at least a part of the via layer 20 protrudes.
  • the barrier ribs 41, 42, and 43 may protrude upward based on a plane on which the light emitting element 30 is disposed, and at least a portion of the protruding portion may have an inclination.
  • the shape of the protruding partition walls 41, 42, 43 is not particularly limited. As shown in the drawing, the first partition wall 41 and the second partition wall 42 protrude to the same height, but the third partition wall 43 may have a shape protruding to a higher position.
  • Reflective layers 21c and 22c may be disposed on the first and second barrier ribs 41 and 42, and electrode layers 21d and 22b may be disposed on the reflective layers 21c and 22c.
  • the reflective layers 21c and 22c and the electrode layers 21d and 22b may constitute electrodes 21 and 22, respectively.
  • the reflective layers 21c and 22c include a first reflective layer 21c and a second reflective layer 22c.
  • the first reflective layer 21c may cover the first partition wall 41, and the second reflective layer 22c may cover the second partition wall 42.
  • Some of the reflective layers 21c and 22c are electrically connected to the circuit device layer through a contact hole penetrating the via layer 20.
  • the reflective layers 21c and 22c may reflect light emitted from the light emitting device 30 by including a material having a high reflectivity.
  • the reflective layers 21c and 22c may include a material such as silver (Ag), copper (Cu), ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), ITZO (Indium Tin-Zinc Oxide), etc. , But is not limited thereto.
  • the electrode layers 21d and 22b include a first electrode layer 21d and a second electrode layer 22d.
  • the electrode layers 21d and 22b may have substantially the same pattern as the reflective layers 21c and 22c.
  • the first reflective layer 21c and the first electrode layer 21d are disposed to be spaced apart from the second reflective layer 22c and the second electrode layer 22d.
  • the electrode layers 21d and 22b include a transparent conductive material, so that light emitted from the light emitting device 30 may be incident on the reflective layers 21c and 22c.
  • the electrode layers 21d and 22b may include a material such as Indium Tin Oxide (ITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Indium Tin-Zinc Oxide (ITZO), but are not limited thereto.
  • the reflective layers 21c and 22c and the electrode layers 21d and 22b may have a structure in which one or more transparent conductive layers such as ITO, IZO, and ITZO, and metal layers such as silver and copper are stacked, respectively.
  • the reflective layers 21c and 22c and the electrode layers 21d and 22b may form a stacked structure of ITO/silver (Ag)/ITO/IZO.
  • the first electrode 21 and the second electrode 22 may be formed as a single layer. That is, the reflective layers 21c and 22c and the electrode layers 21d and 22b are formed as a single layer to transmit an electric signal to the light emitting element 30 and reflect light at the same time.
  • the first electrode 21 and the second electrode 22 may be a conductive material having high reflectivity and may be an alloy including aluminum (Al), nickel (Ni), lanthanum (La), or the like. However, it is not limited thereto.
  • the first insulating layer 51 is disposed to partially cover the first electrode 21 and the second electrode 22.
  • the first insulating layer 51 is disposed so as to cover most of the upper surfaces of the first electrode 21 and the second electrode 22, but may expose a part of the first electrode 21 and the second electrode 22. .
  • the first insulating layer 51 partially covers the area where the first electrode 21 and the second electrode 22 are spaced apart, and the area opposite to the area of the first electrode 21 and the second electrode 22. Can be placed.
  • the first insulating layer 51 is disposed so that the relatively flat top surfaces of the first electrode 21 and the second electrode 22 are exposed, and each of the electrodes 21 and 22 includes a first partition wall 41 and a second partition wall. 42) is arranged to overlap with the inclined side.
  • the first insulating layer 51 forms a flat top surface so that the light emitting element 30 is disposed, and the top surface extends in one direction toward the first electrode 21 and the second electrode 22.
  • the extended portion of the first insulating layer 51 ends on the inclined side surfaces of the first electrode 21 and the second electrode 22. Accordingly, the contact electrode 26 is in contact with the exposed first electrode 21 and the second electrode 22, and can smoothly contact the light emitting element 30 on the flat top surface of the first insulating layer 51. I can.
  • the first insulating layer 51 may protect the first electrode 21 and the second electrode 22 and insulate them from each other. In addition, it is possible to prevent the light emitting device 30 disposed on the first insulating layer 51 from being damaged by direct contact with other members.
  • the light emitting device 30 may be disposed on the first insulating layer 51. In the drawing, it is shown that the light emitting device 30 is disposed on the first insulating layer 51. At least one light emitting device 30 may be disposed on the first insulating layer 51 between the first electrode 21 and the second electrode 22. In the light emitting device 30, a plurality of layers may be disposed in a horizontal direction on the via layer 20.
  • the light emitting element 30 of the display device 1 includes the above-described conductive semiconductor and an active layer, and these may be sequentially disposed on the via layer 20 in a horizontal direction.
  • the light emitting device 30 includes a first conductivity type semiconductor 31, an active layer 33, a second conductivity type semiconductor 32, and a conductive electrode layer 37 horizontal to the via layer 20. It can be arranged sequentially in the direction. However, it is not limited thereto.
  • the order in which the plurality of layers of the light emitting device 30 are arranged may be in the opposite direction. In some cases, when the light emitting device 30 has a different structure, the plurality of layers are arranged in a direction perpendicular to the via layer 20. It can also be placed.
  • the second insulating layer 52 may be partially disposed on the light emitting device 30.
  • the second insulating layer 52 may protect the light emitting device 30 and at the same time perform a function of fixing the light emitting device 30 in a manufacturing process of the display device 1.
  • the second insulating layer 52 may be disposed to surround the outer surface of the light emitting device 30. That is, some of the materials of the second insulating layer 52 may be disposed between the lower surface of the light emitting element 30 and the first insulating layer 51.
  • the second insulating layer 52 may have an island shape or a linear shape by extending in the second direction D2 between the first electrode branch portion 21B and the second electrode branch portion 22B on a plane.
  • the contact electrode 26 is disposed on each of the electrodes 21 and 22 and the second insulating layer 52.
  • the first contact electrode 26a and the second contact electrode 26b are disposed to be spaced apart from each other on the second insulating layer 52. Accordingly, the second insulating layer 52 may insulate the first contact electrode 26a and the second contact electrode 26b from each other.
  • the first contact electrode 26a may contact at least the first electrode 21 exposed by patterning the first insulating layer 51 and one end of the light emitting device 30.
  • the second contact electrode 26b may contact the second electrode 22 exposed by patterning at least the first insulating layer 51 and the other end of the light emitting device 30.
  • the first and second contact electrodes 26a and 26b are in contact with both end sides of the light emitting device 30, for example, the first conductivity type semiconductor 31, the second conductivity type semiconductor 32, or the conductive electrode layer 37, respectively. can do.
  • the first insulating layer 51 forms a flat upper surface, so that the contact electrode 26 can smoothly contact the side surface of the light emitting element 30.
  • the contact electrode 26 may include a conductive material.
  • it may include ITO, IZO, ITZO, aluminum (Al), and the like. However, it is not limited thereto.
  • the passivation layer 55 is disposed on the second insulating layer 52 and the contact electrode 26.
  • the passivation layer 55 may function to protect members disposed on the via layer 20 from an external environment.
  • first insulating layer 51, second insulating layer 52, and passivation layer 55 may include an inorganic insulating material or an organic insulating material.
  • first insulating layer 51 and the passivation layer 55 are silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx), silicon oxynitride (SiOxNy), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride. It may contain a material such as (AlN).
  • the second insulating layer 52 may be an organic insulating material and may include a photoresist or the like. However, it is not limited thereto.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a light emitting device according to an exemplary embodiment.
  • the light-emitting element 30 may be a light-emitting diode, and specifically, the light-emitting element 30 has a size of a micrometer or nano-meter, and is an inorganic material. It may be a light emitting diode. Inorganic light emitting diodes may be aligned between the two electrodes that form a polarity when an electric field is formed in a specific direction between two electrodes facing each other. The light emitting device 30 may be aligned between the electrodes by an electric field formed on the two electrodes.
  • the light emitting device 30 may have a shape extending in one direction.
  • the light-emitting device 30 may have a shape such as a nanorod, a nanowire, or a nanotube.
  • the light emitting device 30 may be cylindrical or rod-shaped.
  • the shape of the light-emitting element 30 is not limited thereto, and may have various shapes such as a regular cube, a rectangular parallelepiped, and a hexagonal column.
  • a plurality of semiconductors included in the light-emitting device 30 to be described later may have a structure sequentially arranged or stacked along the one direction.
  • the light emitting device 30 may include a semiconductor crystal doped with an arbitrary conductivity type (eg, p-type or n-type) impurity.
  • the semiconductor crystal may receive an electrical signal applied from an external power source and emit it as light in a specific wavelength band.
  • the light emitting device 30 may emit light of a specific wavelength band.
  • the light emitted from the active layer 33 may emit blue light having a central wavelength band ranging from 450 nm to 495 nm.
  • the center wavelength band of blue light is not limited to the above-described range, and includes all wavelength ranges that can be recognized as blue in the art.
  • the light emitted from the active layer 33 of the light-emitting device 30 is not limited thereto, and green light having a center wavelength band in the range of 495 nm to 570 nm or green light having a center wavelength band in the range of 620 nm to 750 nm. It may be red light.
  • the light emitting device 30 may include a first conductivity type semiconductor 31, a second conductivity type semiconductor 32, an active layer 33, and an insulating layer 38.
  • the light emitting device 30 according to an exemplary embodiment may further include at least one conductive electrode layer 37.
  • 3 illustrates that the light emitting device 30 further includes one conductive electrode layer 37, but is not limited thereto.
  • the light emitting device 30 may include or be omitted in a larger number of conductive electrode layers 37. The description of the light-emitting device 30 to be described later may be equally applied even if the number of conductive electrode layers 37 is changed or a different structure is further included.
  • the first conductivity type semiconductor 31 may be an n-type semiconductor having a first conductivity type.
  • the first conductivity type semiconductor 31 when the light emitting device 30 emits light in a blue wavelength band, the first conductivity type semiconductor 31 is Al x Ga y In 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1,0 ⁇ y ⁇ 1, 0 A semiconductor material having a formula of ?x+y?1) may be included.
  • it may be any one or more of n-type doped AlGaInN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, and InN.
  • the first conductivity type semiconductor 31 ′ may be doped with a first conductive dopant.
  • the first conductive dopant may be Si, Ge, Sn, or the like.
  • the first conductivity-type semiconductor 31 may be n-GaN doped with n-type Si.
  • the length of the first conductivity type semiconductor 31 may have a range of 1.5 ⁇ m to 5 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the second conductivity type semiconductor 32 is disposed on the active layer 33 to be described later.
  • the second conductivity type semiconductor 32 may have a second conductivity type, for example, a p-type semiconductor.
  • the second conductivity type semiconductor 32 May include a semiconductor material having a formula of Al x Ga y In 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1,0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x+y ⁇ 1).
  • it may be any one or more of AlGaInN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, and InN doped with p-type.
  • the second conductivity type semiconductor 32 may be doped with a second conductive dopant.
  • the second conductive dopant may be Mg, Zn, Ca, Se, Ba, or the like.
  • the second conductivity-type semiconductor 32 may be p-GaN doped with p-type Mg.
  • the length of the second conductivity type semiconductor 32 may range from 0.08 ⁇ m to 0.25 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the first conductivity-type semiconductor 31 and the second conductivity-type semiconductor 32 are configured as one layer, but the present invention is not limited thereto.
  • the first conductivity-type semiconductor 31 and the second conductivity-type semiconductor 32 have a larger number of layers, such as a clad layer or TSBR (Tensile strain barrier reducing). ) May further include a layer.
  • the active layer 33 is disposed between the first conductivity type semiconductor 31 and the second conductivity type semiconductor 32.
  • the active layer 33 may include a material having a single or multiple quantum well structure.
  • the active layer 33 includes a material having a multiple quantum well structure, a plurality of quantum layers and well layers may be alternately stacked with each other.
  • the active layer 33 may emit light by combination of an electron-hole pair according to an electric signal applied through the first and second conductivity-type semiconductors 31 and 32.
  • the active layer 33 when the active layer 33 emits light in a blue wavelength band, it may include a material such as AlGaN and AlGaInN.
  • the active layer 33 when the active layer 33 has a structure in which quantum layers and well layers are alternately stacked in a multiple quantum well structure, the quantum layer may include a material such as AlGaN or AlGaInN, and the well layer may include a material such as GaN or AlInN.
  • the active layer 33 includes AlGaInN as a quantum layer and AlInN as a well layer. As described above, the active layer 33 is a blue light having a center wavelength band of 450 nm to 495 nm. Can emit
  • the active layer 33 may have a structure in which a semiconductor material having a high band gap energy and a semiconductor material having a low band gap energy are alternately stacked with each other, or the wavelength band of the emitted light.
  • Other Group 3 to 5 semiconductor materials may be included according to the present invention.
  • the light emitted by the active layer 33 is not limited to light in the blue wavelength band, and in some cases, light in the red and green wavelength bands may be emitted.
  • the length of the active layer 33 may range from 0.05 ⁇ m to 0.25 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the light emitted from the active layer 33 may be emitted not only to the outer surface of the light emitting device 30 in the longitudinal direction, but also to both side surfaces.
  • the light emitted from the active layer 33 is not limited in directionality in one direction.
  • the conductive electrode layer 37 may be an ohmic contact electrode. However, the present invention is not limited thereto, and may be a Schottky contact electrode.
  • the conductive electrode layer 37 may include a conductive metal.
  • the conductive electrode layer 37 is aluminum (Al), titanium (Ti), indium (In), gold (Au), silver (Ag), ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), and ITZO. It may contain at least one of (Indium Tin-Zinc Oxide).
  • the conductive electrode layer 37 may include a semiconductor material doped with n-type or p-type.
  • the conductive electrode layer 37 may include the same material or different materials, but is not limited thereto.
  • the insulating film 38 is disposed to surround the outer surfaces of the plurality of semiconductors described above.
  • the insulating layer 38 may be disposed so as to surround at least an outer surface of the active layer 33 and may extend in one direction in which the light emitting element 30 extends.
  • the insulating layer 38 may perform a function of protecting the members.
  • the insulating layer 38 may be formed to surround side surfaces of the members, and both ends of the light emitting device 30 in the longitudinal direction may be exposed.
  • the insulating layer 38 is formed to extend in the length direction of the light emitting device 30 to cover the first conductive semiconductor 31 to the conductive electrode layer 37, but is not limited thereto.
  • the insulating layer 38 may cover only an outer surface of a part of the conductive semiconductor including the active layer 33, or may cover only a part of the outer surface of the conductive electrode layer 37 to expose a part of the outer surface of the conductive electrode layer 37.
  • the thickness of the insulating layer 38 may have a range of 10 nm to 1.0 ⁇ m, but is not limited thereto. Preferably, the thickness of the insulating layer 38 may be 40 nm.
  • the insulating film 38 is made of 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 ), etc. may be included. Accordingly, it is possible to prevent an electrical short that may occur when the active layer 33 directly contacts an electrode through which an electrical signal is transmitted to the light emitting device 30. In addition, since the insulating film 38 includes the active layer 33 to protect the outer surface of the light-emitting element 30, it is possible to prevent a decrease in luminous efficiency.
  • the outer surface of the insulating layer 38 may be surface-treated.
  • the light-emitting elements 30 may be sprayed onto the electrode in a state dispersed in a predetermined ink to be aligned.
  • the surface of the insulating layer 38 may be hydrophobic or hydrophilic.
  • the light emitting device 30 may have a length (l) of 1 ⁇ m to 10 ⁇ m or 2 ⁇ m to 6 ⁇ m, and preferably 4 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the diameter of the light emitting device 30 may be in the range of 300 nm to 700 nm, and the aspect ratio of the light emitting device 30 may be 1.2 to 100.
  • the present invention is not limited thereto, and the plurality of light emitting devices 30 included in the display device 1 may have different diameters according to a composition difference of the active layer 33.
  • the diameter of the light emitting device 30 may have a range of about 500 nm.
  • the structure of the light-emitting device 30 is not limited to that shown in FIG. 3, and may have other structures.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a light emitting device according to another embodiment.
  • a plurality of layers may not be stacked in one direction, and each layer may be formed to surround the outer surface of any other layer.
  • the light-emitting device 30 ′ of FIG. 4 is the same as the light-emitting device 30 of FIG. 3 except that the respective layers have some different shapes.
  • the same content will be omitted and the differences will be described.
  • the first conductivity type semiconductor 31 ′ may extend in one direction and both ends may be formed to be inclined toward the center.
  • the first conductivity type semiconductor 31 ′ of FIG. 28 may have a rod-shaped or cylindrical body portion, and a conical end portion formed above and below the body portion, respectively.
  • the upper end of the main body may have a steeper slope than the lower end.
  • the active layer 33 ′ is disposed to surround the outer surface of the body portion of the first conductivity type semiconductor 31 ′.
  • the active layer 33 ′ may have an annular shape extending in one direction.
  • the active layer 33 ′ is not formed on the upper and lower ends of the first conductivity type semiconductor 31 ′. That is, the active layer 33 ′ may contact only the parallel side surfaces of the first conductivity type semiconductor 31 ′.
  • the second conductivity type semiconductor 32 ′ is disposed so as to surround the outer surface of the active layer 33 ′ and the upper end of the first conductivity type semiconductor 31 ′.
  • the second conductivity type semiconductor 32 ′ may include an annular body portion extending in one direction and an upper end portion formed such that a side surface thereof is inclined. That is, the second conductivity type semiconductor 32 ′ may directly contact the parallel side surface of the active layer 33 ′ and the inclined upper end of the first conductivity type semiconductor 31 ′. However, the second conductivity type semiconductor 32 ′ is not formed at the lower end of the first conductivity type semiconductor 31 ′.
  • the electrode material layer 37 ′ is disposed to surround the outer surface of the second conductivity type semiconductor 32 ′. That is, the shape of the electrode material layer 37 ′ may be substantially the same as the second conductivity type semiconductor 32 ′. That is, the electrode material layer 37 ′ may be in full contact with the outer surface of the second conductivity type semiconductor 32 ′.
  • the insulating layer 38 ′ may be disposed to surround the electrode material layer 37 ′ and the outer surfaces of the first conductivity type semiconductor 31 ′.
  • the insulating film 38 ′ includes an electrode material layer 37 ′, and is directly connected to the lower end of the first conductivity type semiconductor 31 ′ and the exposed lower end of the active layer 33 ′ and the second conductivity type semiconductor 32 ′. I can contact you.
  • the above-described display device 1 may be manufactured by disposing the light emitting element 30 between the electrodes 21 and 22.
  • a plurality of light-emitting elements 30 are arranged between electrodes 21 and 22 disposed in each pixel PX or sub-pixel PXn, and receive electric signals applied from the electrodes 21 and 22 to receive light in a specific wavelength range. Can be released.
  • the light emitting device 30 may be aligned between the electrodes 21 and 22 using a dielectrophoretic method.
  • the device ink 1000 containing the device solvent 100 shown in FIG. 5
  • AC power is applied through the electrodes 21 and 22,
  • An electric field is formed on the device ink 1000 by the AC power.
  • the light-emitting element 30 receives a dielectrophoretic force by applying a dielectrophoretic force by the electric field, and the light-emitting element 30 is disposed between the electrodes 21 and 22 or on the electrodes 21 and 22. I can.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a device ink according to an embodiment.
  • the device ink 1000 includes a light emitting device 30 and a device solvent 100.
  • the light-emitting device 30 may be the light-emitting device 30 of FIG. 3 or 4 described above, and the light-emitting device 30 of FIG. 3 is shown in the drawing.
  • the plurality of light emitting devices 30 may be prepared in a state dispersed in the device solvent 100. The detailed description of the light emitting device 30 is the same as described above.
  • the light emitting device 30 has a relatively large specific gravity including a semiconductor crystal.
  • the device solvent 100 may include a material having a high viscosity so that the light emitting device 30 can be dispersed.
  • the device ink 1000 may be sprayed onto the electrodes 21 and 22 through an inkjet printing device, and the device solvent 100 may have a viscosity capable of maintaining the state in which the light emitting device 30 is dispersed for a predetermined time. .
  • the device solvent 100 may have a viscosity ranging from 7cp to 15cp. However, it is not limited thereto.
  • the device solvent 100 may include an organic solvent or an inorganic solvent, and may be removed in a subsequent process as described later, and may include a material that does not damage semiconductor crystals of the light emitting device 30.
  • the element solvent 100 in which the light-emitting element 30 is dispersed may be removed by heating or performing a subsequent treatment process when the light-emitting element 30 is disposed on the electrodes 21 and 22.
  • the device solvent 100 may have a high viscosity so that the light emitting device 30 having a relatively large specific gravity including a compound having a large molecular weight can be maintained in a dispersed state. Accordingly, the device solvent 100 may not be completely removed in a subsequent treatment process and may remain as a foreign material on the electrodes 21 and 22 or the light emitting device 30.
  • the dielectrophoretic force applied by the electric field is not sufficient, so that the light emitting device 30 is not smoothly aligned on the electrodes 21 and 22 or removes it. In the process, the alignment state of the light emitting device 30 may be changed.
  • the device solvent 100 may include a functional group including at least one double bond having an isomeric structure.
  • the viscosity of the device solvent 100 may vary depending on the isomeric structure of the functional group. That is, in the manufacturing process of the display device 1, the device solvent 100 may form a first device solvent 101 having a high viscosity or a second device solvent 102 having a low viscosity according to the isomeric structure of the functional group. .
  • FIG. 6 shows that the device solvent 100 forms the first device solvent 101
  • FIG. 7 shows the second device solvent 102.
  • the'device solvent 100' refers to a solvent in which the light emitting device 30 can be dispersed, or a medium thereof, and the'device solvent molecule 100'' is a chemistry constituting the device solvent 100 It can be understood to refer to a molecule.
  • the'device solvent 100' may form a'first device solvent 101' or a'second device solvent 102' depending on the state of the'device solvent molecule 100'.
  • the first device solvent 101 is composed of'first device solvent molecules 101'
  • the second device solvent 102 is composed of'second device solvent molecules 102'.
  • the device solvent 100 of FIG. 5 is a first device solvent 101 composed of the first device solvent molecules 101 ′ of FIG. 6, and the second device solvent molecule 102 ′ of FIG. 7 is a second device It is possible to constitute the solvent 102. However, these terms may not necessarily be separated and used. In some cases, the'device solvent 100' and the'device solvent molecule 101' may be used interchangeably, but may mean substantially the same thing.
  • the device solvent molecules 100 ′ of the device solvent 100 will be described in detail.
  • the device solvent molecule 100 ′ may include a first functional group 110, a second functional group 120, and a third functional group 150.
  • the first functional groups 110 and X 1 and the second functional groups 120 and X 2 may be functional groups having a molecular weight of a certain level or higher so that the light emitting device 30 can be dispersed.
  • the first functional group 110 and the second functional group 120 do not react with the light-emitting element 30 and can disperse the light-emitting element 30, and the type and structure thereof are not particularly limited if they can be removed in a subsequent process.
  • the first functional group 110 and the second functional group 120 may be a non-polar functional group having a carbon chain or a polar functional group including an oxygen (O) or nitrogen (N) atom in the carbon chain. It is not limited thereto.
  • the first functional group 110 and the second functional group 120 may include a functional group having the same structure.
  • the first functional group 110 and the second functional group 120 may have substantially the same molecular structure including a functional group in which units of the same structure are repeatedly bonded.
  • the present invention is not limited thereto, and the number of repeated units of the first functional group 110 and the second functional group 120 may be different, and may have opposite polarities in some cases. A detailed description of this will be described later.
  • the third functional group 150 and P may be a functional group in which the first functional group 110 and the second functional group 120 are bonded, and having isomers including at least one double bond.
  • the third functional group 150 and P When the third functional group 150 and P is irradiated with light or heat, it may be isomerized from the first isomer 151 (shown in FIG. 6) to the second isomer 152 (shown in FIG. 7).
  • the third functional groups 150, P'of the first isomer 151 form the first device solvent 101, and the third functional groups 150, P'of the second isomer 152 are the second device solvent 102 ) Can be formed.
  • the third functional group 150 may have a different dispersing force or polarity acting between adjacent molecules according to the molecular structures of the first and second isomers 151 and 152.
  • the second isomer 152 of the third functional group 150 may have a relatively weaker intermolecular attraction than the first isomer 151. That is, the second element solvent 102 of the second isomer 152 may have a smaller intermolecular attraction and a decrease in viscosity and boiling point than the first element solvent 101 of the first isomer 151.
  • the first device solvent 101 may form the second device solvent 102 having a low viscosity as light or heat is irradiated.
  • the viscosity of the first device solvent 101 may range from 7cp to 15cp, and the viscosity of the second device solvent 102 may range from 5cp or less. However, it is not limited thereto.
  • the step of spraying the device ink 1000, aligning the light emitting devices 30 on the electrodes 21 and 22, and removing the device solvent 100 can be done.
  • the device solvent 100 is the first device solvent 101 having a high viscosity including the first device solvent molecules 101 ′
  • the light emitting device 30 is relatively A weak dielectrophoretic force may be applied so that the electrodes 21 and 22 may not be accurately aligned.
  • the first device solvent 101 may not be completely removed and may remain as a foreign material.
  • a method of manufacturing the display device 1 includes forming a second element solvent 102 having a low viscosity by irradiating light or heat to the first element solvent 101.
  • the device solvent 100 may include a third functional group 150 capable of isomerization reaction by irradiated light or heat, and viscosity and boiling point may be reduced by the light or heat.
  • the device solvent 100 sprayed on the electrodes 21 and 22, that is, the first device solvent 101 is irradiated with light or heat, and isomerization reaction of the first device solvent molecule 101 ′ to form a second device solvent.
  • the second device solvent molecules 102 ′ have a structure with relatively low intermolecular attraction, and the second device solvent 102 thus formed may have a low viscosity and a boiling point.
  • the second element solvent 102 is easily removed in a heat treatment process at a low temperature in a subsequent process, so that a change in the alignment state of the light emitting elements 30 disposed on the electrodes 21 and 22 can be minimized.
  • the device solvent 100 may have a viscosity in which the light emitting device 30 is dispersed, maintains a dispersed state, and can be sprayed from a nozzle, but may have a molecular structure in which the viscosity can be reduced in a subsequent process. A more detailed description will be provided later.
  • the device solvent molecule 100 ′ may have a structure of Structural Formula 1 below.
  • P is the third functional group 150
  • X 1 is the first functional group 110
  • X 2 is the second functional group 120.
  • the device solvent molecule 100 ′ of the device solvent 100 includes a third functional group 150, P, and at least is bonded to the third functional group 150, P.
  • One functional group for example, a first functional group (110, X 1 ) and a second functional group (120, X 2 ) may be included.
  • the third functional group (150, P) includes a first isomer (151) and a second isomer (152), and the first functional group (110, X 1 ) and the second functional group (120, X 2 ) are the third functional group ( Depending on the structure of the first and second isomers 151 and 152 of 150), a substitution position or distance may vary.
  • the third functional group 150, P has the structure of the first isomer 151 in the first state
  • the first functional group 110 and the second functional group 120 are relatively spaced apart or the third functional group It can be substituted in the opposite position at 150.
  • the first device solvent molecule 101 ′ has a molecular structure with a relatively large surface area, and increases dispersing force, so that the intermolecular attraction may be large and viscosity and boiling point may be large.
  • the third functional group 150 and P' has a structure of the second isomer 152 in the second state
  • the distance may be relatively close or may be substituted at a position adjacent to the third functional group 150.
  • the second device solvent molecules 102 ′ have a molecular structure with a narrow surface area, a reduced dispersing force, and thus an attractive force between molecules may decrease, and a viscosity and a boiling point may decrease.
  • the second element solvent 102 is formed to form the light-emitting element 30 in a state of low viscosity.
  • the display device 1 manufactured accordingly includes the light emitting device 30 having a high degree of alignment, and improves reliability of the display device 1 by removing foreign substances that may be formed on the electrodes 21 and 22. I can.
  • the third functional group 150 may include at least one double bond capable of isomerization.
  • the third functional group 150 may be a functional group capable of a cis-trans isomerization reaction or a pericyclic reaction.
  • the third functional group 150 may be any one of an alkene group, a dialkene group, and azobenzene group capable of a cis-trans isomerization reaction, or an electrocyclization reaction ( It may be a 1,3-butadiene group (1,3-butadiene) or a 1,3,6-trihexene group (1,3,5-trihexene) capable of pericyclic reaction. However, it is not limited thereto.
  • the third functional group 150 includes a functional group capable of a cis-trans isomerization reaction, a cis-isomer in a trans-isomer structure by light irradiated as shown in Chemical Reaction Formulas 1 to 3 below. Structure can change molecular structure. Substituents substituted for the third functional group 150 are substituted adjacent to each other in the cis isomer than in the trans isomer. Accordingly, the device solvent molecules 100 ′ have a structure having a relatively narrow surface area, and the viscosity and boiling point may be reduced by decreasing the attractive force between molecules.
  • the substituents substituted at the 4th position of the benzene group by light irradiation are in the cis isomer state rather than the trans isomer state. They are located adjacent to each other.
  • the surface area of the device solvent molecule 100 ′ decreases in the cis isomer state, so that the intermolecular attraction decreases, and the device solvent 100 Viscosity and boiling point can be reduced.
  • the above chemical reaction formulas 1 and 2 can be understood the same.
  • the third functional group 150 includes a functional group capable of a pericyclic reaction
  • an intramolecular cycloaddition is performed by irradiation of light or heat as shown in Chemical Reaction Formulas 4 to 7 below. can do.
  • the third functional group 150 may perform isomerization reaction from an open-chain state to a closed-chain state. Substituents substituted in the third functional group 150 are fixed to be adjacent to each other in a closed-chain state rather than in an open-chain state. Accordingly, the device solvent molecule 100 ′ having the third functional group 150 in a ring-closed state has a structure having a relatively narrow surface area, and a viscosity and a boiling point may be reduced by reducing an attractive force between molecules. Detailed description may be understood in the same manner as described above.
  • the first functional group 110 and the second functional group 120 may be a compound represented by Chemical Structural Formula 1 below.
  • n is an integer of 1 to 5
  • R 3 is a C 1 -C 5 alkyl group, C 2 -C 5 alkenyl group, C 2 -C 5 alkynyl group, C 1 -C in the 5-alkyl ether group, any one of the alkyl ester group of the ether group and the C 2 -C 5 alkenyl C 2 -C 5.
  • the first functional group 110 and the second functional group 120 may include at least one ethylene glycol (-OCH 2 CH 2 O-) unit as shown in Chemical Structural Formula 1 above.
  • the first functional group 110 and the second functional group 120 may be bonded to the third functional group 150 to have a molecular weight and viscosity sufficient for the device solvent 100 to disperse the light emitting device 30.
  • the n value of the first and second functional groups 110 and 120 refers to the number of repeating units of the ethylene glycol unit, and the value is not particularly limited, but may have an integer of 1 to 5.
  • the sum (n1+n2) of the value of n (n1) of the first functional group 110 and the value of n (n2) of the second functional group 120 in the device solvent molecule 100 ′ is 2 to 6 It can have a range.
  • the number of ethylene glycol units included in the first functional group 110 and the second functional group 120 may range from 2 to 6.
  • the first element solvent molecule 101' is sufficient The dispersion state of the light emitting device 30 may not be maintained because it does not have a molecular weight and viscosity of the level.
  • the second isomer of the third functional group 150 Even in the (152) state, the molecular weight and viscosity are large, and the dielectrophoretic reactivity of the light-emitting element 30 may be deteriorated.
  • the device solvent molecule 100 ′ may be any one of compounds represented by Chemical Structural Formulas 2 to 6 below.
  • the device solvent 100 includes a functional group capable of isomerization when irradiated with light or heat, and each includes at least one functional group represented by Chemical Structural Formula 1.
  • R 1 and R 2 may include a compound represented by Chemical Structural Formula 1, and R 1 and R 2 are each a first functional group 110 of the device solvent molecule 100 ′ and It may be a second functional group 120.
  • R 1 and R 2 that is, the description of the first functional group 110 and the second functional group 120 is the same as described above.
  • an azobenzene group is included as a functional group capable of isomerization reaction by light irradiation, and the first functional group 110 and the second functional group 120 are ethylene glycol (Ethylene glycol). , -OCH 2 CH 2 O-)
  • the unit may contain a repeated functional group.
  • the nitrogen-nitrogen double bond of azobenzene group can be changed from a trans-isomer structure to a cis-isomer structure by light irradiation.
  • the cis-azobenzene group may be substituted at the 4th position of each benzene group, and functional groups in which ethylene glycol (-OCH 2 CH 2 O-) units are repeated may be located adjacent to each other. That is, the first isomer 151 of the first device solvent molecule 101 ′ is a trans-azobenzene group, and the second isomer 152 of the second device solvent molecule 102 ′ is cis-azobenzene. It is a group (cis-azobenzene), and the first functional group 110 and the second functional group 120 may each include an ethylene glycol (-OCH 2 CH 2 O-) unit.
  • the second device solvent molecule 102 ′ has a structure that has a smaller intermolecular attraction than the first device solvent molecule 101 ′, and thus has a low viscosity, so that dielectrophoretic reactivity of the dispersed light emitting devices 30 may be increased.
  • the second device solvent molecules 102 ′ can be easily volatilized and removed at a relatively low temperature in a subsequent process.
  • the device solvent molecule 100 ′ may be any one of compounds represented by Chemical Structural Formulas 7 to 11 below.
  • the third functional group 150 is an azobenzene group
  • the first and second functional groups 110 and 120 are the chemical structural formula.
  • n is 2 and R 3 is a methyl group (methyl, -CH 3 ), which may be represented by the above chemical structure.
  • the compound represented by Chemical Structural Formula 9 has a viscosity in the range of 9cp to 11cp, so that the light-emitting element 30 can be maintained in a dispersed state. Further, by having a viscosity in the above range, the device ink 1000 may be sprayed onto the electrodes 21 and 22 through the nozzles of the inkjet printing apparatus.
  • the third functional group 150 may be isomerized through the reaction of Chemical Reaction Formula 8 below.
  • trans-azobenzene groups may be isomerized to cis-azobenzene groups by light (hv) irradiation. That is, the device solvent molecule 100 ′ includes the first device solvent molecule 101 ′ represented by Chemical Structural Formula 9, and the first device solvent molecule 101 ′ isomerized to react to the second device solvent molecule ( 102') can be formed.
  • the first device solvent molecule 101 ′ represented by Chemical Structural Formula 9 has a structure with relatively high intermolecular attraction.
  • the second element solvent molecule 102 ′ in which an azobenzene group is formed through isomerization reaction, has a small intermolecular attraction and has a relatively low viscosity and boiling point, so that the light-emitting element 30 has increased dielectrophoretic reactivity, The device solvent 102 can be easily removed.
  • the device solvent 100 has a viscosity in the range of 7cp to 15cp
  • the first device solvent 101 having the structure of the first isomer 151 has a second isomer 152 structure.
  • the two-element solvent 102 may have a viscosity of 5 cp or less.
  • the light emitting device 30 having a greater specific gravity may be maintained in a dispersed state for a certain time.
  • the viscosity of the first device solvent molecule 101' is 7cp or less, after the device ink 1000 is manufactured, the dispersion state of the light emitting device 30 cannot be maintained, so that the device ink 1000 passes through the nozzle of the inkjet printing apparatus. It can be sprayed with uneven dispersion.
  • the second device solvent molecule 102 ′ when the viscosity of the first device solvent molecule 101 ′ has a large value such as 15 cps or more, the second device solvent molecule 102 ′ also has a large viscosity, and thus the dielectrophoretic reactivity of the light emitting device 30 may be reduced. I can.
  • the first device solvent molecule 101 ′ according to an embodiment has a molecular weight within the above range, and the second device solvent molecule 102 ′ formed by isomerization reaction of the third functional group 150 has a low molecular weight. And viscosity.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
  • a method of manufacturing the display device 1 includes a first element solvent 101 on a target substrate SUB on which the first electrode 21 and the second electrode 22 are formed. And spraying the device ink 1000 including the light emitting device 30 dispersed in the first device solvent 101 (S100), and a second device having an isomeric structure of the molecular structure of the first device solvent 101 Forming the device solvent 102, mounting the light emitting device 30 on the first electrode 21 and the second electrode 22 (S200) and removing the second device solvent 102 (S300) ) Can be included.
  • the display device 1 can be manufactured by spraying the element ink 1000 using an inkjet printing device and disposing the light emitting element 30 on the electrodes 21 and 22.
  • the device solvent 100 may include a first device solvent 101 having a viscosity capable of maintaining a dispersed state of the light emitting device 30.
  • the method of manufacturing the display device 1 uses light in the first element solvent 101.
  • it may include the step of forming the second device solvent 102 by irradiating heat.
  • FIGS. 9 and 10 are cross-sectional views illustrating a part of a method of manufacturing a display device according to an exemplary embodiment.
  • a target substrate SUB on which the first electrode 21 and the second electrode 22 are formed is prepared (S100).
  • S100 a target substrate SUB on which the first electrode 21 and the second electrode 22 are formed.
  • the display device 1 is not limited thereto, and as described above, the display device 1 may include more members such as the partition wall 40 and the contact electrode 26.
  • the device ink 1000 including the light emitting device 30 is sprayed on the first electrode 21 and the second electrode 22.
  • the device ink 1000 includes the device solvent 100, and the light emitting device 30 may be dispersed in the device solvent 100.
  • the device ink 1000 may be provided in a solution or colloid state.
  • the device solvent 100 of the device ink 1000 sprayed on the electrodes 21 and 22 is the first device solvent 101 including the third functional group 150 of the first isomer 151 as described above. I can.
  • the first element solvent 101 has a relatively high viscosity, maintains the light emitting element 30 in a dispersed state, and can be sprayed onto the electrodes 21 and 22.
  • the light emitting device 30 is mounted between the first electrode 21 and the second electrode 22 (S200).
  • the step of seating the light emitting device 30 (S200) is a step of forming an electric field E in the device ink 1000 by applying an electric signal to the first electrode 21 and the second electrode 22,
  • the light-emitting element 30 may receive a dielectrophoretic force (F) and may include a step of disposing on the electrodes 21 and 22.
  • the step of'seating' the light-emitting element 30 at least a portion of the light-emitting element 30 is positioned in direct contact with the electrodes 21 and 22, or the electrode 21 is positioned with another member interposed therebetween. , 22) can be understood to be a step disposed on the member to overlap. That is, even if the entire area of the light emitting element 30 is not in contact with the electrodes 21 and 22, the light emitting element 30'mounted' on the electrodes 21 and 22 may be in contact with at least a portion or the electrode ( It can be interpreted as being positioned so as to overlap with 21 and 22, or landed on the electrodes 21 and 22.
  • an electric field E may be formed in the device ink 1000 sprayed on the electrodes 21 and 22.
  • the electric field E may apply a dielectrophoretic force to the light-emitting element 30, and the light-emitting element 30 to which the dielectrophoretic force was applied is disposed on the first electrode 21 and the second electrode 22. I can.
  • the first device solvent 101 includes the first device solvent molecules 101 ′ having the first isomer 151 and has a high viscosity.
  • the light-emitting device 30 is subjected to a dielectrophoretic force F 1 of a weak intensity in the first device solvent 101 having a high viscosity, and may be disposed on the electrodes 21 and 22 with non-uniform alignment.
  • 11 to 13 are schematic diagrams illustrating that a light emitting device dispersed in a device solvent according to a comparative example is disposed on an electrode.
  • the first element solvent 101 and the light emitting element 30 are sprayed onto the electrodes 21 and 22, and when AC power is applied through the electrodes 21 and 22, the electric field (E) is formed.
  • the light-emitting element 30 is applied with a dielectrophoretic force F 1 by the electric field E, and the light-emitting element 30 moves toward the electrodes 21 and 22 from the initial dispersed position (dotted line in FIG. 12). I can.
  • the light-emitting element 30 may receive a resistive force by the first element solvent 101 having a high viscosity, and thus a dielectrophoretic force F 1 having a relatively weak strength may be applied.
  • an electric field E may be formed on the first element solvent 101 by AC power applied to the first electrode 21 and the second electrode 22.
  • the light-emitting element 30 may be aligned with the electrodes 21 and 22 by applying a dielectrophoretic force F 1 by the electric field E.
  • the first device solvent 101 may have a high viscosity.
  • the light-emitting element 30 receives a resistive force by the first element solvent 101 having a high viscosity, and a weak dielectrophoretic force F 1 is applied thereto.
  • some of the light emitting devices 30 may not be disposed on the electrodes 21 and 22. Further, even if both ends of the light-emitting element 30 are disposed on the electrodes 21 and 22, the direction in which the light-emitting elements 30 extend and the acute angle formed by the electrodes 21 and 22 may not be constant.
  • the dielectrophoretic force F 1 applied by the electric field E may not have sufficient intensity so that the light emitting devices 30 dispersed on the first device solvent 101 having a large viscosity are oriented in a uniform alignment. .
  • the orientation or alignment of the light emitting element 30 is changed by the first element solvent 101 having a high viscosity, or the first element solvent (101) may not be completely removed.
  • 14 is a plan view showing a state in which a device solvent is removed according to a comparative example.
  • 15 is a cross-sectional view illustrating a state in which a device solvent is removed according to a comparative example.
  • the light emitting devices 30 seated on the electrodes 21 and 22 on the first device solvent 101 have a dynamic fluid force Fa in one direction as the first device solvent 101 is removed. Can be authorized.
  • the first element solvent 101 having a high viscosity is volatilized and removed, and a strong dynamic fluid force Fa can be applied to the light emitting element 30, and the light emitting element 30 is at an initial alignment position (dotted line in FIG. 14). Part) and the alignment may change.
  • the acute angle ⁇ i' formed by the one extending direction and the direction perpendicular to the extending direction of the light emitting element 30 finally seated on the electrodes 21 and 22 is a large value
  • the acute angle ⁇ i ′ may be 20° or more, and accordingly, an acute angle formed by one direction in which the light emitting element 30 extends and the direction in which the electrodes 21 and 22 extend may be 80° or less.
  • the first device solvent 101 includes the first device solvent molecules 101 ′ having a large molecular weight, and some residues may remain even when a process of volatilizing and removing them is performed. The residue may become an impurity in the display device 1 and cause a contact failure between the light emitting element 30 and the electrodes 21 and 22.
  • the manufacturing method of the display device 1 before performing the step (S200) of mounting the light emitting element 30, light (UV) or heat ( H) irradiation to form a second device solvent 102.
  • the first device solvent 101 is irradiated with the light (UV) or heat (H) so that the first isomer 151 of the third functional group 150 forms a second isomer 152 through an isomerization reaction.
  • the first device solvent molecule 101 ′ forms the second device solvent molecule 102 ′, and the second device solvent molecule 102 ′ is a second device having a lower viscosity and boiling point than the first device solvent 101.
  • Solvent 102 may be formed.
  • the light-emitting device 30 is dispersed in the second device solvent 102 having a low viscosity, and the orientation direction is aligned on the electrodes 21 and 22 by applying a strong dielectric electrophoresis force (F2) by an electric field (E). Can be.
  • F2 dielectric electrophoresis force
  • E electric field
  • the second device solvent 102 having a low viscosity and boiling point can be easily removed in a subsequent treatment process, and a change in the alignment state of the light emitting device 30 can be minimized.
  • 16 is a schematic diagram illustrating a step of forming a second device solvent according to an exemplary embodiment.
  • the second device solvent 102 is formed by irradiating light (UV) or heat (H) on the first device solvent 101.
  • the first device solvent 101 includes the third functional group 150 of the first isomer 151 and isomerization reaction by the irradiated light (UV) or heat (H), thereby forming the second isomer 152.
  • 3 functional groups 150 can be formed. That is, the first device solvent molecules 101 ′ may form the second device solvent molecules 102 ′ having a small attraction between molecules.
  • the light-emitting device 30 may be dispersed on the second device solvent 102 having a relatively low viscosity, and the resistivity by the solvent decreases, so that a strong dielectric force (F 2 ) of a strong intensity is generated by the electric field (E). Can be authorized.
  • the step of forming the second device solvent 102 is not necessarily performed after the first device solvent 101 is sprayed onto the electrodes 21 and 22.
  • first element solvent 101 is sprayed from the nozzle
  • light (UV) or heat (H) is irradiated toward the nozzle to convert some of the first element solvent 101 located in the nozzle into the second element solvent 102.
  • the first element solvent 101 is discharged from the nozzle and falls on the electrodes 21 and 22, and light or heat is irradiated during spraying to form the second element solvent 102, or on the electrodes 21 and 22.
  • the second element solvent 102 may also be formed by irradiating light (UV) or heat (H) at the same time as the electric field E is formed in the. However, it is not limited thereto.
  • 17 to 19 are schematic diagrams illustrating that a light emitting device dispersed in a device solvent is disposed on an electrode according to an exemplary embodiment.
  • the dielectrophoretic force F 2 applied to the light emitting element 30 by the electric field E can have a strong intensity. have.
  • Both ends of the light-emitting device 30 may be moved toward the electrodes 21 and 22 from the initially sprayed position (dotted portion in FIG. 19), and each of the light-emitting devices 30 may be oriented with a relatively uniform alignment. As shown in the drawing, most of the light-emitting elements 30 may have both ends disposed on the electrodes 21 and 22, and in particular, the direction in which the light-emitting elements 30 extend and the electrodes 21 and 22 The acute angle to be achieved can be constant.
  • the manufacturing method of the display device 1 includes the step of forming the second device solvent 102 by irradiating light (UV) to the first device solvent 101, and the light emitting device 30 It can be aligned on the second device solvent 102 having a low viscosity. That is, it is possible to manufacture the display device 1 with improved dielectrophoretic reactivity and improved alignment of the light emitting element 30.
  • UV light
  • the device solvent 100 that is, the second device solvent 102 is removed.
  • 20 is a cross-sectional view illustrating a step of removing a solvent for a second device according to an exemplary embodiment.
  • 21 is a plan view illustrating that light emitting devices are aligned according to an exemplary embodiment.
  • the device solvent 100 may be removed by performing a conventional method.
  • the second device solvent 102 has a low boiling point including a compound having a smaller intermolecular attraction than the first device solvent 101 and may be removed by volatilization at a relatively low temperature.
  • the second element solvent 102 may be removed through a method such as heat treatment or infrared irradiation.
  • the light-emitting device 30 may be oriented with a relatively uniform alignment by applying a strong dielectrophoretic force F 2 on the second device solvent 102 having a low viscosity. Also, even if the second element solvent 102 is volatilized and removed, a weak dynamic fluid force may be applied to the aligned light emitting elements 30. Accordingly, the acute angle ⁇ i formed by the one extending direction and the direction perpendicular to the extending direction of the light emitting element 30 finally seated on the electrodes 21 and 22 is very small.
  • Can have The acute angle ⁇ i may be 5° or more, and accordingly, an acute angle formed by one direction in which the light emitting element 30 is extended and the direction in which the electrodes 21 and 22 are extended may be 85° or more. For example, an acute angle formed by one direction in which the light emitting element 30 is extended and the direction in which the electrodes 21 and 22 are extended may be 88° or more and 90° or less. However, it is not limited thereto.
  • the display device 1 including the light emitting element 30 may be manufactured through the above process.
  • the manufacturing method of the display device 1 is not limited thereto, and as described above, the display device 1 may include a greater number of members and perform more processes. Detailed description will be omitted.
  • FIG. 22 is a plan view illustrating a part of a method of manufacturing a display device according to another exemplary embodiment.
  • the second device solvent 102 is irradiated with light (UV) or heat (H) to the first device solvent 101.
  • the step of forming) and the step of applying the dielectrophoretic force F to the light emitting element 30 by forming the electric field E may be performed simultaneously in one process.
  • AC power is applied through the electrodes 21 and 22 while irradiating light (UV) or heat (H) to the first element solvent 101 sprayed on the electrodes 21 and 22. can do.
  • the first element solvent 101 forms the second element solvent 102, and at the same time, an electric field E is formed by the AC power, so that the light emitting element 30 can receive a dielectric electrophoresis force.
  • the step of mounting the light emitting device 30 on the electrodes 21 and 22 by forming the electric field E in the second device solvent 102 may have a relatively short process time. That is, the process time can be shortened by performing the process of mounting the light emitting element 30 during the process of substantially irradiating light (UV) or heat (H) to the first element solvent 101.
  • a process of volatilizing the second device solvent 102 of FIG. 20 may be continuously performed.
  • the electrode 21 The light emitting device 30 may be mounted on the electrodes 21 and 22 by applying AC power to the, 22). Accordingly, the efficiency in the manufacturing process of the display device 1 may be improved.

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Abstract

발광 소자 용매, 이를 포함하는 발광 소자 잉크 및 표시 장치의 제조 방법이 제공된다. 표시 장치의 제조 방법은 제1 전극 및 제2 전극이 형성된 대상 기판 상에 제1 소자 용매 및 상기 제1 소자 용매 내에 분산된 발광 소자를 포함하는 소자 잉크를 분사하는 단계, 상기 제1 소자 용매가 갖는 분자구조의 이성질체 구조를 갖는 제2 소자 용매를 형성하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 상기 발광 소자를 안착시키는 단계 및 상기 제2 소자 용매를 제거하는 단계를 포함한다.

Description

발광 소자 용매, 이를 포함하는 발광 소자 잉크 및 표시 장치의 제조 방법
본 발명은 발광 소자 용매, 이를 포함하는 발광 소자 잉크 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는 발광 소자가 분산되고 점도 조절이 가능한 발광 소자 용매, 이를 포함하는 발광 소자 잉크 및 표시 장치의 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.
형광물질로 무기물 반도체를 이용하는 무기 발광 다이오드는 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.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 적어도 하나의 이중결합을 포함하고, 조사되는 광 또는 열에 의해 이성질화 반응하는 작용기를 포함하는 발광 소자 용매 및 이를 포함하는 발광 소자 잉크를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 발광 소자 용매와, 이에 분산된 발광 소자를 포함하는 발광 소자 잉크를 이용한 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 전극 및 제2 전극이 형성된 대상 기판 상에 제1 소자 용매 및 상기 제1 소자 용매 내에 분산된 발광 소자를 포함하는 소자 잉크를 분사하는 단계, 상기 제1 소자 용매가 갖는 분자구조의 이성질체 구조를 갖는 제2 소자 용매를 형성하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 상기 발광 소자를 안착시키는 단계 및 상기 제2 소자 용매를 제거하는 단계를 포함한다.
상기 제1 소자 용매는, 하기 화학 구조식 1로 표현되는 제1 작용기 및 제2 작용기 및 이성질체 구조를 갖는 적어도 하나의 이중결합을 포함하고 상기 제1 작용기와 상기 제2 작용기가 결합된 제3 작용기를 포함할 수 있다.
[화학 구조식 1]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000001
상기 화학 구조식 1에서, 상기 n은 1 내지 5의 정수이고, 상기 R 3는 C 1-C 5의 알킬기, C 2-C 5의 알케닐기, C 2-C 5의 알카이닐기, C 1-C 5의 알킬에터기, C 2-C 5의 알케닐에터기 및 C 2-C 5의 알킬에스터기 중 어느 하나이다.
상기 제1 소자 용매는 상기 제3 작용기가 상기 이중결합이 조사되는 광에 의해 시스-트랜스 이성질화 반응하여 상기 제2 소자 용매를 형성할 수 있다.
상기 제1 소자 용매는 하기 화학 구조식 2 내지 4로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
[화학 구조식 2]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000002
[화학 구조식 3]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000003
[화학 구조식 4]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000004
상기 화학 구조식 2 내지 4에서, 상기 R 1 및 R 2는 상기 화학 구조식 1로 표현되되, 상기 화학 구조식 1에서 상기 R 1의 n값(n1)과 R 2의 n값(n2)의 합은 2 내지 6의 범위를 갖는다.
상기 제1 소자 용매는 하기 화학 구조식 7 내지 9로 표현되는 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
[화학 구조식 7]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000005
[화학 구조식 8]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000006
[화학 구조식 9]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000007
상기 제1 소자 용매는 상기 제3 작용기가 상기 이중결합이 전자고리화 반응하여 상기 제2 소자 용매를 형성할 수 있다.
상기 제1 소자 용매는 하기 화학 구조식 5 및 6으로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
[화학 구조식 5]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000008
[화학 구조식 6]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000009
상기 화학 구조식 5 및 6에서, 상기 R 1 및 R 2는 상기 화학 구조식 1로 표현되되, 상기 화학 구조식 1에서 상기 R 1의 n값(n1)과 R 2의 n값(n2)의 합은 2 내지 6의 범위를 갖는다.
상기 발광 소자를 안착시키는 단계에서, 제2 소자 용매의 점도는 상기 제1 소자 용매의 점도보다 작은 값을 가질 수 있다.
상기 제1 소자 용매는 점도가 7cp 내지 15cp의 범위를 갖고, 상기 제2 소자 용매는 점도가 5cp이하일 수 있다.
상기 발광 소자를 안착시키는 단계는, 상기 제2 소자 용매 상에 전계를 형성하는 단계 및 상기 전계에 의해 상기 발광 소자의 배향 방향이 정렬되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 발광 소자는 일 방향으로 연장된 형상을 갖고, 상기 발광 소자가 연장된 상기 일 방향과 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 연장된 방향이 이루는 예각은 88° 내지 90°의 범위를 가질 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 발광 소자 용매는 반도체 결정을 포함하는 발광 소자가 분산되는 발광 소자 용매로서, 상기 발광 소자 용매는 상기 화학 구조식 1로 표현되는 제1 작용기 및 제2 작용기 및 이성질체 구조를 갖는 적어도 하나의 이중결합을 포함하고 상기 제1 작용기 및 상기 제2 작용기가 결합된 제3 작용기를 포함하고, 상기 화학 구조식 2 내지 6으로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 발광 소자 용매는 상기 제3 작용기를 포함하는 제1 소자 용매를 형성하고, 상기 제1 소자 용매는 상기 제3 작용기가 이성질화 반응하여 점도가 낮은 제2 소자 용매를 형성할 수 있다.
상기 발광 소자 용매는 상기 화학 구조식 7 내지 11로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광 소자 용매는 상기 화학 구조식 7 내지 9로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 제3 작용기는 시스-트랜스 이성질화 반응하여 상기 제2 소자 용매를 형성할 수 있다.
상기 발광 소자 용매는 상기 화학 구조식 10 및 11로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 제3 작용기는 전자고리화 반응하여 상기 제2 소자 용매를 형성할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 발광 소자 잉크는 반도체 결정 및 상기 반도체 결정의 외주면을 둘러싸는 절연막을 포함하는 발광 소자 및 적어도 하나의 상기 발광 소자가 분산된 발광 소자 용매를 포함하고, 상기 발광 소자 용매는, 상기 화학 구조식 1로 표현되는 제1 작용기 및 제2 작용기 및 이성질체 구조를 갖는 적어도 하나의 이중결합을 포함하고 상기 제1 작용기 및 상기 제2 작용기가 결합된 제3 작용기를 포함하고, 상기 화학 구조식 2 내지 6으로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 발광 소자 용매는 상기 화학 구조식 7 내지 11로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광 소자 용매는 상기 제3 작용기를 포함하는 제1 소자 용매를 형성하고, 상기 제1 소자 용매는 상기 제3 작용기가 이성질화 반응하여 점도가 낮은 제2 소자 용매를 형성할 수 있다.
상기 반도체 결정은, 제1 도전형으로 도핑된 제1 도전형 반도체, 상기 제1 도전형과 다른 극성을 갖는 제2 도전형으로 도핑된 제2 도전형 반도체 및 상기 제1 도전형 반도체와 상기 제2 도전형 반도체 사이에 형성되는 활성층을 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자 용매는 적어도 하나의 이성질체를 갖는 작용기를 포함하여, 조사되는 광 또는 열에 의해 이성질화 반응하여 점도가 낮아질 수 있다. 이에 따라 발광 소자 잉크에 포함된 발광 소자는 점도가 낮아진 발광 소자 용매 내에 분산될 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 발광 소자가 분산된 발광 소자 용매를 이용하여, 점도가 낮아진 상태에서 발광 소자를 정렬하는 공정을 수행함으로써 전극 상에 배치된 발광 소자의 정렬도가 개선된 표시 장치를 제조할 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 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 소자 잉크를 나타내는 개략도이다.
도 6 및 도 7은 도 5의 A 부분의 확대도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9 및 도 10은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법 중 일부를 나타내는 단면도들이다.
도 11 내지 도 13은 일 비교예에 따른 소자 용매 내에 분산된 발광 소자가 전극 상에 배치되는 것을 도시하는 개략도들이다.
도 14는 일 비교예에 따른 소자 용매가 제거된 상태를 도시하는 평면도이다.
도 15는 일 비교예에 따른 소자 용매가 제거된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 제2 소자 용매를 형성하는 단계를 나타내는 개략도이다.
도 17 내지 도 19는 일 실시예에 따른 소자 용매 내에 분산된 발광 소자가 전극 상에 배치되는 것을 도시하는 개략도들이다.
도 20은 일 실시예에 따른 제2 소자 용매를 제거하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 21은 일 실시예에 따른 발광 소자가 정렬된 것을 나타내는 평면도이다.
도 22는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법 중 일부를 나타내는 평면도이다.
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.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 화소(PX)들 각각은 특정 파장대의 광을 방출하는 발광 소자(30)를 하나 이상 포함하여 특정 색을 표시할 수 있다.
복수의 화소(PX)들 각각은 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 제1 색의 광을 발광하고, 제2 서브 화소(PX2)는 제2 색의 광을 발광하며, 제3 서브 화소(PX3)는 제3 색의 광을 발광할 수 있다. 제1 색은 적색, 제2 색은 녹색, 제3 색은 청색일 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 각 서브 화소(PXn)들이 동일한 색의 광을 발광할 수도 있다. 또한, 도 1에서는 화소(PX)들 각각이 3 개의 서브 화소들을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 제한되지 않고, 화소(PX)들 각각은 더 많은 수의 서브 화소들을 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 각 구성요소들을 지칭하는 '제1', '제2'등이 사용되나, 이는 상기 구성요소들을 단순히 구별하기 위해 사용되는 것이며, 반드시 해당 구성요소를 의미하는 것은 아니다. 즉, 제1, 제2 등으로 정의된 구성이 반드시 특정 구조 또는 위치에 제한되는 구성은 아니며, 경우에 따라서는 다른 번호들이 부여될 수 있다. 따라서, 각 구성요소들에 부여된 번호는 도면 및 이하의 서술을 통해 설명될 수 있으며, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
표시 장치(1)의 각 서브 화소(PXn)들은 표시 영역과 비표시 영역으로 정의되는 영역을 포함할 수 있다. 표시 영역은 표시 장치(1)에 포함되는 발광 소자(30)가 배치되어 특정 파장대의 광이 표시되는 영역으로 정의된다. 비표시 영역은 표시 영역 이외의 영역으로, 발광 소자(30)가 배치되지 않고 광이 방출되지 않는 영역으로 정의될 수 있다.
표시 장치(1)의 서브 화소(PXn)는 복수의 격벽(40), 복수의 전극(21, 22) 및 발광 소자(30)를 포함할 수 있다.
복수의 전극(21, 22)은 발광 소자(30)들과 전기적으로 연결되고, 발광 소자(30)가 발광하도록 소정의 전압을 인가 받을 수 있다. 또한, 각 전극(21, 22)의 적어도 일부는 발광 소자(30)를 정렬하기 위해, 서브 화소(PXn) 내에 전기장을 형성하는 데에 활용될 수 있다.
복수의 전극(21, 22)은 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 전극(21)은 각 서브 화소(PXn) 마다 분리된 화소 전극이고, 제2 전극(22)은 각 서브 화소(PXn)를 따라 공통으로 연결된 공통전극일 수 있다. 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 중 어느 하나는 발광 소자(30)의 애노드(Anode) 전극이고, 다른 하나는 발광 소자(30)의 캐소드(Cathode) 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 그 반대의 경우일 수도 있다.
제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 각각 제1 방향(D1)으로 연장되어 배치되는 전극 줄기부(21S, 22S)와 전극 줄기부(21S, 22S)에서 제1 방향(D1)과 교차하는 방향인 제2 방향(D2)으로 연장되어 분지되는 적어도 하나의 전극 가지부(21B, 22B)를 포함할 수 있다.
제1 전극(21)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 배치되는 제1 전극 줄기부(21S)와 제1 전극 줄기부(21S)에서 분지되되, 제2 방향(D2)으로 연장되는 적어도 하나의 제1 전극 가지부(21B)를 포함할 수 있다.
임의의 일 화소의 제1 전극 줄기부(21S)는 양 단이 각 서브 화소(PXn) 사이에서 이격되어 종지하되, 동일 행에 속하는(예컨대, 제1 방향(D1)으로 인접한) 이웃하는 서브 화소의 제1 전극 줄기부(21S)와 실질적으로 동일 직선 상에 놓일 수 있다. 이에 따라, 각 서브 화소(PXn)에 배치되는 제1 전극 줄기부(21S)는 각 제1 전극 가지부(21B)에 서로 다른 전기 신호를 인가할 수 있고, 제1 전극 가지부(21B)는 각각 별개로 구동될 수 있다.
제1 전극 가지부(21B)는 제1 전극 줄기부(21S)의 적어도 일부에서 분지되고, 제2 방향(D2)으로 연장되어 배치되되, 제1 전극 줄기부(21S)에 대향되어 배치되는 제2 전극 줄기부(22S)와 이격된 상태에서 종지될 수 있다.
제2 전극(22)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 제1 전극 줄기부(21S)와 이격되어 대향하도록 배치되는 제2 전극 줄기부(22S)와 제2 전극 줄기부(22S)에서 분지되되, 제2 방향(D2)으로 연장되어 배치되는 제2 전극 가지부(22B)를 포함할 수 있다. 다만, 제2 전극 줄기부(22S)는 타 단부가 제1 방향(D1)으로 인접한 복수의 서브 화소(PXn)로 연장될 수 있다. 이에 따라, 임의의 일 화소 제2 전극 줄기부(22S)는 양 단이 각 화소(PX) 사이에서 이웃 화소의 제2 전극 줄기부(22S)에 연결될 수 있다.
제2 전극 가지부(22B)는 제1 전극 가지부(21B)와 이격되어 대향하고, 제1 전극 줄기부(21S)와 이격된 상태에서 종지될 수 있다. 즉, 제2 전극 가지부(22B)는 일 단부가 제2 전극 줄기부(22S)와 연결되고, 타 단부는 제1 전극 줄기부(21S)와 이격된 상태로 서브 화소(PXn) 내에 배치될 수 있다.
도면에서는 두개의 제1 전극 가지부(21B)가 배치되고, 그 사이에 제2 전극 가지부(22B)가 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다.
복수의 격벽(40)은 각 서브 화소(PXn)간의 경계에 배치되는 제3 격벽(43), 각 전극(21, 22) 하부에 배치되는 제1 격벽(41) 및 제2 격벽(42)을 포함할 수 있다. 도면에서는 제1 격벽(41) 및 제2 격벽(42)이 도시되지 않았으나, 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B) 하부에는 각각 제1 격벽(41)과 제2 격벽(42)이 배치될 수 있다.
제3 격벽(43)은 각 서브 화소(PXn)간의 경계에 배치될 수 있다. 복수의 제1 전극 줄기부(21S)는 각 단부가 제3 격벽(43)을 기준으로 서로 이격되어 종지할 수 있다. 제3 격벽(43)은 제2 방향(D2)으로 연장되어 제1 방향(D1)으로 배열된 서브 화소(PXn)들의 경계에 배치될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않으며, 제3 격벽(43)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 제2 방향(D2)으로 배열된 서브 화소(PXn)들의 경계에도 배치될 수 있다. 제3 격벽(43)은 제1 격벽(41) 및 제2 격벽(42)과 동일한 재료를 포함하여 실질적으로 동일한 공정에서 형성될 수 있다.
도면에서는 도시하지 않았으나, 각 서브 화소(PXn)에는 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)를 포함하여 서브 화소(PXn)를 전면적으로 덮는 제1 절연층(51)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(51)은 각 전극(21, 22)을 보호함과 동시에 이들이 직접 접촉하지 않도록 상호 절연시킬 수 있다.
제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B) 사이에는 복수의 발광 소자(30)가 정렬될 수 있다. 복수의 발광 소자(30) 중 적어도 일부는 일 단부가 제1 전극 가지부(21B)와 전기적으로 연결되고, 타 단부가 제2 전극 가지부(22B)와 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 발광 소자(30)들은 제2 방향(D2)으로 이격되고, 실질적으로 서로 평행하게 정렬될 수 있다. 발광 소자(30)들이 이격되는 간격은 특별히 제한되지 않는다. 경우에 따라서는 복수의 발광 소자(30)들이 인접하게 배치되어 무리를 이루고, 다른 복수의 발광 소자(30)들은 일정 간격 이격된 상태로 무리를 이룰 수도 있으며, 불균일한 밀집도를 가지되 일 방향으로 배향되어 정렬될 수도 있다.
제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B) 상에는 각각 접촉 전극(26)이 배치될 수 있다. 다만, 접촉 전극(26)은 실질적으로 제1 절연층(51) 상에 배치되며, 접촉 전극(26)의 적어도 일부가 제1 전극 가지부(21B) 및 제2 전극 가지부(22B)와 접촉하거나 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 접촉 전극(26)은 제2 방향(D2)으로 연장되어 배치되되, 제1 방향(D1)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 접촉 전극(26)은 발광 소자(30)의 적어도 일 단부와 컨택될 수 있으며, 접촉 전극(26)은 제1 전극(21) 또는 제2 전극(22)과 컨택되어 전기 신호를 인가 받을 수 있다. 이에 따라, 접촉 전극(26)은 각 전극(21, 22)으로부터 전달되는 전기 신호를 발광 소자(30)에 전달할 수 있다.
접촉 전극(26)은 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)을 포함할 수 있다. 제1 접촉 전극(26a)은 제1 전극 가지부(21B) 상에 배치되며, 발광 소자(30)의 일 단부와 컨택되고 제2 접촉 전극(26b)은 제2 전극 가지부(22B) 상에 배치되며, 발광 소자(30)의 타 단부와 컨택될 수 있다.
제1 전극 줄기부(21S)와 제2 전극 줄기부(22S)는 각각 컨택홀, 예컨대 제1 전극 컨택홀(CNTD) 및 제2 전극 컨택홀(CNTS)을 통해 표시 장치(1)의 회로소자층과 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에는 복수의 서브 화소(PXn)의 제2 전극 줄기부(22S)에 하나의 제2 전극 컨택홀(CNTS)이 형성된 것을 도시하고 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 경우에 따라서는 각 서브 화소(PXn) 마다 제2 전극 컨택홀(CNTS)이 형성될 수 있다.
또한, 도면에서는 도시하지 않았으나, 표시 장치(1)는 각 전극(21, 22) 및 발광 소자(30)의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 제2 절연층(52, 도 2에 도시) 및 패시베이션층(55, 도 2에 도시)을 포함할 수 있다. 이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 표시 장치(1)의 구조에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 제1 서브 화소(PX1)의 단면도를 도시하고 있으나, 다른 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 도 2는 임의의 발광 소자(30)의 일 단부와 타 단부를 가로지르는 단면을 도시한다.
한편, 도 2에서는 도시하지 않았으나, 표시 장치(1)는 각 전극(21, 22)의 하부에 위치하는 회로소자층을 더 포함할 수 있다. 회로소자층은 복수의 반도체층 및 복수의 도전패턴을 포함하여, 적어도 하나의 트랜지스터와 전원 배선을 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2를 참조하여 표시 장치(1)에 대하여 구체적으로 설명하면, 표시 장치(1)는 비아층(20)과 비아층(20) 상에 배치되는 전극(21, 22), 발광 소자(30)등을 포함할 수 있다. 비아층(20)의 하부에는 회로소자층(미도시)이 더 배치될 수 있다. 비아층(20)은 유기 절연 물질을 포함하여 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다.
비아층(20) 상에는 복수의 격벽(41, 42, 43)이 배치된다. 복수의 격벽(41, 42, 43)은 각 서브 화소(PXn) 내에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 격벽(41, 42, 43)은 서브 화소(PXn)의 중심부에 인접하여 배치된 제1 격벽(41) 및 제2 격벽(42), 서브 화소(PXn)간의 경계에 배치된 제3 격벽(43)을 포함할 수 있다.
제3 격벽(43)은 표시 장치(1)의 제조 시, 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 소자 잉크(1000)를 분사할 때, 소자 잉크(1000)가 서브 화소(PXn)의 경계를 넘지 않도록 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 또는, 표시 장치(1)가 다른 부재를 더 포함하는 경우, 제3 격벽(43) 상에 상기 부재가 배치되어 제3 격벽(43)이 이를 지지하는 기능을 수행할 수도 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 격벽(41)과 제2 격벽(42)은 서로 이격되어 대향하도록 배치된다. 제1 격벽(41) 상에는 제1 전극(21)이, 제2 격벽(42) 상에는 제2 전극(22)이 배치될 수 있다. 도 2 및 도 6에서는 제1 격벽(41) 상에는 제1 전극 가지부(21B)가, 제2 격벽(42) 상에는 제2 격벽(42)이 배치된 것으로 이해될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 격벽(41), 제2 격벽(42) 및 제3 격벽(43)은 실질적으로 동일한 공정에서 형성될 수 있다. 이에 따라, 격벽(41, 42, 43)은 하나의 격자형 패턴을 이룰 수도 있다. 복수의 격벽(41, 42, 43)은 폴리이미드(Polyimide, PI)를 포함할 수 있다.
복수의 격벽(41, 42, 43)은 비아층(20)을 기준으로 적어도 일부가 돌출된 구조를 가질 수 있다. 격벽(41, 42, 43)은 발광 소자(30)가 배치된 평면을 기준으로 상부로 돌출될 수 있고, 상기 돌출된 부분은 적어도 일부가 경사를 가질 수 있다. 돌출된 구조의 격벽(41, 42, 43)의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1 격벽(41)과 제2 격벽(42)은 동일한 높이로 돌출되되, 제3 격벽(43)은 더 높은 위치까지 돌출된 형상을 가질 수 있다.
제1 격벽(41)과 제2 격벽(42) 상에는 반사층(21c, 22c)이 배치되고, 반사층(21c, 22c) 상에는 전극층(21d, 22b)이 배치될 수 있다. 반사층(21c, 22c)과 전극층(21d, 22b)은 각각 전극(21, 22)을 구성할 수 있다.
반사층(21c, 22c)은 제1 반사층(21c)과 제2 반사층(22c)을 포함한다. 제1 반사층(21c)은 제1 격벽(41)을 덮고, 제2 반사층(22c)은 제2 격벽(42)을 덮을 수 있다. 반사층(21c, 22c)의 일부는 비아층(20)을 관통하는 컨택홀을 통해 회로소자층과 전기적으로 연결된다.
반사층(21c, 22c)은 반사율이 높은 물질을 포함하여 발광 소자(30)에서 방출되는 광을 반사시킬 수 있다. 일 예로, 반사층(21c, 22c)은 은(Ag), 구리(Cu), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 등과 같은 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
전극층(21d, 22b)은 제1 전극층(21d)과 제2 전극층(22d)을 포함한다. 전극층(21d, 22b)은 실질적으로 반사층(21c, 22c)과 동일한 패턴을 가질 수 있다. 제1 반사층(21c) 및 제1 전극층(21d)은 제2 반사층(22c) 및 제2 전극층(22d)과 서로 이격되도록 배치된다.
전극층(21d, 22b)은 투명성 전도성 물질을 포함하여 발광 소자(30)에서 방출되는 광이 반사층(21c, 22c)으로 입사될 수 있다. 일 예로, 전극층(21d, 22b)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 등과 같은 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 반사층(21c, 22c)과 전극층(21d, 22b)은 ITO, IZO, ITZO 등과 같은 투명도전층과 은, 구리와 같은 금속층이 각각 한층 이상 적층된 구조를 이룰 수 있다. 일 예로, 반사층(21c, 22c)과 전극층(21d, 22b)은 ITO/은(Ag)/ITO/IZO의 적층구조를 형성할 수도 있다.
한편, 몇몇 실시예에서, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 하나의 층으로 형성될 수 있다. 즉, 반사층(21c, 22c)과 전극층(21d, 22b)이 하나의 단일층으로 형성되어 발광 소자(30)에 전기 신호를 전달함과 동시에 광을 반사할 수 있다. 일 예로, 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)은 반사율이 높은 전도성 물질로 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 란타늄(La) 등을 포함하는 합금일 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 절연층(51)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 부분적으로 덮도록 배치된다. 제1 절연층(51)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 상면을 대부분 덮도록 배치되되, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 일부를 노출시킬 수 있다. 제1 절연층(51)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)이 이격된 영역과, 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)의 상기 영역의 반대편도 부분적으로 덮도록 배치될 수 있다.
제1 절연층(51)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 비교적 평탄한 상면이 노출되도록 배치되며, 각 전극(21, 22)이 제1 격벽(41)과 제2 격벽(42)의 경사진 측면과 중첩하도록 배치된다. 제1 절연층(51)은 발광 소자(30)가 배치되도록 평탄한 상면을 형성하고, 상기 상면이 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 향해 일 방향으로 연장된다. 제1 절연층(51)의 상기 연장된 부분은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 경사진 측면에서 종지한다. 이에 따라, 접촉 전극(26)은 상기 노출된 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)과 접촉하고, 제1 절연층(51)의 평탄한 상면에서 발광 소자(30)와 원활하게 접촉할 수 있다.
제1 절연층(51)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 보호함과 동시에 이들을 상호 절연시킬 수 있다. 또한, 제1 절연층(51) 상에 배치되는 발광 소자(30)가 다른 부재들과 직접 접촉하여 손상되는 것을 방지할 수도 있다.
발광 소자(30)는 제1 절연층(51) 상에 배치될 수 있다. 도면에서는 발광 소자(30)가 제1 절연층(51) 상에 배치된 것으로 도시되어 있다. 발광 소자(30)는 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이의 제1 절연층(51) 상에 적어도 하나 배치될 수 있다. 발광 소자(30)는 비아층(20)에 수평한 방향으로 복수의 층들이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(1)의 발광 소자(30)는 상술한 도전형 반도체와 활성층을 포함하고, 이들은 비아층(20)에 수평한 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 발광 소자(30)는 제1 도전형 반도체(31), 활성층(33), 제2 도전형 반도체(32) 및 도전성 전극층(37)이 비아층(20)에 수평한 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 발광 소자(30)의 복수의 층들이 배치된 순서는 반대방향일 수도 있으며, 경우에 따라서는 발광 소자(30)가 다른 구조를 갖는 경우, 복수의 층들은 비아층(20)에 수직한 방향으로 배치될 수도 있다.
제2 절연층(52)은 발광 소자(30) 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 제2 절연층(52)은 발광 소자(30)를 보호함과 동시에 표시 장치(1)의 제조 공정에서 발광 소자(30)를 고정시키는 기능을 수행할 수도 있다. 제2 절연층(52)은 발광 소자(30)의 외면을 감싸도록 배치될 수 있다. 즉, 제2 절연층(52)의 재료 중 일부는 발광 소자(30)의 하면과 제1 절연층(51) 사이에 배치될 수도 있다. 제2 절연층(52)은 평면상 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B) 사이에서 제2 방향(D2)으로 연장되어 섬형 또는 선형의 형상을 가질 수 있다.
접촉 전극(26)은 각 전극(21, 22) 및 제2 절연층(52) 상에 배치된다. 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)은 제2 절연층(52) 상에서 서로 이격되어 배치된다. 이에 따라, 제2 절연층(52)은 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)을 상호 절연시킬 수 있다.
제1 접촉 전극(26a)은 적어도 제1 절연층(51)이 패터닝되어 노출된 제1 전극(21) 및 발광 소자(30)의 일 단부와 접촉할 수 있다. 제2 접촉 전극(26b)은 적어도 제1 절연층(51)이 패터닝되어 노출된 제2 전극(22) 및 발광 소자(30)의 타 단부와 접촉할 수 있다. 제1 및 제2 접촉 전극(26a, 26b)은 발광 소자(30)의 양 단부 측면, 예컨대 제1 도전형 반도체(31), 제2 도전형 반도체(32) 또는 도전성 전극층(37)에 각각 접촉할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 절연층(51)은 평탄한 상면을 형성함으로써, 접촉 전극(26)이 발광 소자(30)의 측면에 원활하게 접촉할 수 있다.
접촉 전극(26)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, ITO, IZO, ITZO, 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
패시베이션층(55)은 제2 절연층(52) 및 접촉 전극(26)의 상부에 배치된다. 패시베이션층(55)은 비아층(20) 상에 배치되는 부재들을 외부 환경에 대하여 보호하는 기능을 할 수 있다.
상술한 제1 절연층(51), 제2 절연층(52) 및 패시베이션층(55) 각각은 무기물 절연성 물질 또는 유기물 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 절연층(51) 및 패시베이션층(55)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 산화 알루미늄(Al 2O 3), 질화 알루미늄(AlN)등과 같은 물질을 포함할 수 있다. 제2 절연층(52)은 유기물 절연성 물질로 포토레지스트 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3은 일 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
발광 소자(30)는 발광 다이오드(Light Emitting diode)일 수 있으며, 구체적으로 발광 소자(30)는 마이크로 미터(micro-meter) 또는 나노미터(nano-meter) 단위의 크기를 가지고, 무기물로 이루어진 무기 발광 다이오드일 수 있다. 무기 발광 다이오드는 서로 대향하는 두 전극들 사이에 특정 방향으로 전계를 형성하면 극성이 형성되는 상기 두 전극 사이에 정렬될 수 있다. 발광 소자(30)는 두 전극 상에 형성된 전계에 의해 전극 사이에 정렬될 수 있다.
발광 소자(30)는 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 발광 소자(30)는 나노 로드, 나노 와이어, 나노 튜브 등의 형상을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 발광 소자(30)는 원통형 또는 로드형(rod)일 수 있다. 다만, 발광 소자(30)의 형태가 이에 제한되는 것은 아니며, 정육면체, 직육면체, 육각기둥형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 후술하는 발광 소자(30)에 포함되는 복수의 반도체들은 상기 일 방향을 따라 순차적으로 배치되거나 적층된 구조를 가질 수 있다.
발광 소자(30)는 임의의 도전형(예컨대, p형 또는 n형) 불순물로 도핑된 반도체 결정을 포함할 수 있다. 반도체 결정은 외부의 전원으로부터 인가되는 전기 신호를 전달받고, 이를 특정 파장대의 광으로 방출할 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자(30)는 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 활성층(33)에서 방출되는 광은 중심 파장대역이 450nm 내지 495nm의 범위를 갖는 청색(Blue)광을 방출할 수 있다. 다만, 청색(Blue) 광의 중심 파장대역이 상술한 범위에 제한되는 것은 아니며, 본 기술분야에서 청색으로 인식될 수 있는 파장 범위를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 발광 소자(30)의 활성층(33)에서 방출되는 광은 이에 제한되지 않고, 중심 파장대역이 495nm 내지 570nm의 범위를 갖는 녹색(Green)광 또는 중심 파장대역이 620nm 내지 750nm의 범위를 갖는 적색(Red)광일 수도 있다.
한편, 일 실시예에 따른 발광 소자(30)는 제1 도전형 반도체(31), 제2 도전형 반도체(32), 활성층(33) 및 절연막(38)을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예예 따른 발광 소자(30)는 적어도 하나의 도전성 전극층(37)을 더 포함할 수도 있다. 도 3에서는 발광 소자(30)가 하나의 도전성 전극층(37)을 더 포함하는 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라서 발광 소자(30)는 더 많은 수의 도전성 전극층(37)을 포함하거나, 생략될 수도 있다. 후술하는 발광 소자(30)에 대한 설명은 도전성 전극층(37)의 수가 달라지더거나 다른 구조를 더 포함하더라도 동일하게 적용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 도전형 반도체(31)는 제1 도전형을 갖는, 예컨대 n형 반도체일 수 있다. 일 예로, 발광 소자(30)가 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제1 도전형 반도체(31)는 Al xGa yIn 1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, n형으로 도핑된 AlGaInN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제1 도전형 반도체(31')는 제1 도전성 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 제1 도전성 도펀트는 Si, Ge, Sn 등일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 도전형 반도체(31)는 n형 Si로 도핑된 n-GaN일 수 있다. 제1 도전형 반도체(31)의 길이는 1.5㎛ 내지 5㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 도전형 반도체(32)는 후술하는 활성층(33) 상에 배치된다. 제2 도전형 반도체(32)는 제2 도전형을 갖는, 예컨대 p형 반도체일 수 있으며 일 예로, 발광 소자(30)가 청색 또는 녹색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제2 도전형 반도체(32)는 Al xGa yIn 1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, p형으로 도핑된 AlGaInN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제2 도전형 반도체(32)는 제2 도전성 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 제2 도전성 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Se, Ba 등일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 도전형 반도체(32)는 p형 Mg로 도핑된 p-GaN일 수 있다. 제2 도전형 반도체(32)의 길이는 0.08㎛ 내지 0.25㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 도면에서는 제1 도전형 반도체(31)와 제2 도전형 반도체(32)가 하나의 층으로 구성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 경우에 따라서는 활성층(33)의 물질에 따라 제1 도전형 반도체(31)와 제2 도전형 반도체(32)는 더 많은 수의 층, 예컨대 클래드층(clad layer) 또는 TSBR(Tensile strain barrier reducing)층을 더 포함할 수도 있다.
활성층(33)은 제1 도전형 반도체(31)와 제2 도전형 반도체(32) 사이에 배치된다. 활성층(33)은 단일 또는 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함할 수 있다. 활성층(33)이 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함하는 경우, 양자층(Quantum layer)와 우물층(Well layer)가 서로 교번적으로 복수개 적층된 구조일 수도 있다. 활성층(33)은 제1 도전형 반도체(31) 및 제2 도전형 반도체(32)를 통해 인가되는 전기 신호에 따라 전자-정공 쌍의 결합에 의해 광을 발광할 수 있다. 일 예로, 활성층(33)이 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, AlGaN, AlGaInN 등의 물질을 포함할 수 있다. 특히, 활성층(33)이 다중 양자 우물 구조로 양자층과 우물층이 교번적으로 적층된 구조인 경우, 양자층은 AlGaN 또는 AlGaInN, 우물층은 GaN 또는 AlInN 등과 같은 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 활성층(33)은 양자층으로 AlGaInN를, 우물층으로 AlInN를 포함하여 상술한 바와 같이, 활성층(33)은 중심 파장대역이 450nm 내지 495nm의 범위를 갖는 청색(Blue)광을 방출할 수 있다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 활성층(33)은 밴드갭(Band gap) 에너지가 큰 종류의 반도체 물질과 밴드갭 에너지가 작은 반도체 물질들이 서로 교번적으로 적층된 구조일 수도 있고, 발광하는 광의 파장대에 따라 다른 3족 내지 5족 반도체 물질들을 포함할 수도 있다. 활성층(33)이 방출하는 광은 청색 파장대의 광으로 제한되지 않고, 경우에 따라 적색, 녹색 파장대의 광을 방출할 수도 있다. 활성층(33)의 길이는 0.05㎛ 내지 0.25㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 활성층(33)에서 방출되는 광은 발광 소자(30)의 길이방향 외부면 뿐만 아니라, 양 측면으로 방출될 수 있다. 활성층(33)에서 방출되는 광은 하나의 방향으로 방향성이 제한되지 않는다.
도전성 전극층(37)은 오믹(Ohmic) 접촉 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 쇼트키(Schottky) 접촉 전극일 수도 있다. 도전성 전극층(37)은 전도성이 있는 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도전성 전극층(37)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 인듐(In), 금(Au), 은(Ag), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한 도전성 전극층(37)은 n형 또는 p형으로 도핑된 반도체 물질을 포함할 수도 있다. 도전성 전극층(37)은 동일한 물질을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질을 포함할 수도 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
절연막(38)은 상술한 복수의 반도체들의 외면을 둘러싸도록 배치된다. 예시적인 실시예에서, 절연막(38)은 적어도 활성층(33)의 외면을 둘러싸도록 배치되고, 발광 소자(30)가 연장된 일 방향으로 연장될 수 있다. 절연막(38)은 상기 부재들을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 일 예로, 절연막(38)은 상기 부재들의 측면부를 둘러싸도록 형성되되, 발광 소자(30)의 길이방향의 양 단부는 노출되도록 형성될 수 있다.
도면에서는 절연막(38)이 발광 소자(30)의 길이방향으로 연장되어 제1 도전형 반도체(31)부터 도전성 전극층(37)까지 커버할 수 있도록 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 절연막(38)은 활성층(33)을 포함하여 일부의 도전형 반도체의 외면만을 커버하거나, 도전성 전극층(37) 외면의 일부만 커버하여 도전성 전극층(37)의 일부 외면이 노출될 수도 있다.
절연막(38)의 두께는 10nm 내지 1.0㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 절연막(38)의 두께는 40nm일 수 있다.
절연막(38)은 절연특성을 가진 물질들, 예를 들어, 실리콘 산화물(Silicon oxide, SiO x), 실리콘 질화물(Silicon nitride, SiN x), 산질화 실리콘(SiO xN y), 질화알루미늄(Aluminum nitride, AlN), 산화알루미늄(Aluminum oxide, Al 2O 3) 등을 포함할 수 있다. 이에 따라 활성층(33)이 발광 소자(30)에 전기 신호가 전달되는 전극과 직접 접촉하는 경우 발생할 수 있는 전기적 단락을 방지할 수 있다. 또한, 절연막(38)은 활성층(33)을 포함하여 발광 소자(30)의 외면을 보호하기 때문에, 발광 효율의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 몇몇 실시예에서, 절연막(38)은 외면이 표면처리될 수 있다. 발광 소자(30)는 표시 장치(1)의 제조 시, 소정의 잉크 내에서 분산된 상태로 전극 상에 분사되어 정렬될 수 있다. 여기서, 발광 소자(30)가 소자 잉크(1000) 내에서 인접한 다른 발광 소자(30)와 응집되지 않고 분산된 상태를 유지하기 위해, 절연막(38)은 표면이 소수성 또는 친수성 처리될 수 있다.
한편, 발광 소자(30)는 길이(l)가 1㎛ 내지 10㎛ 또는 2㎛ 내지 6㎛의 범위를 가질 수 있으며, 바람직하게는 4㎛ 내지 5㎛의 길이를 가질 수 있다. 또한, 발광 소자(30)의 직경은 300nm 내지 700nm의 범위를 갖고, 발광 소자(30)의 종횡비(Aspect ratio)는 1.2 내지 100일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 장치(1)에 포함되는 복수의 발광 소자(30)들은 활성층(33)의 조성 차이에 따라 서로 다른 직경을 가질 수도 있다. 바람직하게는 발광 소자(30)의 직경은 500nm 내외의 범위를 가질 수 있다.
한편, 발광 소자(30)의 구조는 도 3에 도시된 바에 제한되지 않고, 다른 구조를 가질 수도 있다.
도 4를 다른 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 4를 참조하면, 발광 소자(30')는 복수의 층들이 일 방향으로 적층되지 않고, 각 층들이 어느 다른 층의 외면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 도 4의 발광 소자(30')는 각 층들의 형상이 일부 상이한 것을 제외하고는 도 3의 발광 소자(30)와 동일하다. 이하에서는 동일한 내용은 생략하고 차이점에 대하여 서술한다.
일 실시예에 따르면, 제1 도전형 반도체(31')는 일 방향으로 연장되고 양 단부가 중심부를 향해 경사지게 형성될 수 있다. 도 28의 제1 도전형 반도체(31')는 로드형 또는 원통형의 본체부와, 상기 본체부의 상부 및 하부에 각각 원뿔형의 단부가 형성된 형상일 수 있다. 상기 본체부의 상단부는 하단부에 비해 더 가파른 경사를 가질 수 있다.
활성층(33')은 제1 도전형 반도체(31')의 상기 본체부의 외면을 둘러싸도록 배치된다. 활성층(33')은 일 방향으로 연장된 고리형의 형상을 가질 수 있다. 활성층(33')은 제1 도전형 반도체(31')의 상단부 및 하단부 상에는 형성되지 않는다. 즉, 활성층(33')은 제1 도전형 반도체(31')의 평행한 측면에만 접촉할 수 있다.
제2 도전형 반도체(32')는 활성층(33')의 외면과 제1 도전형 반도체(31')의 상단부를 둘러싸도록 배치된다. 제2 도전형 반도체(32')는 일 방향으로 연장된 고리형의 본체부와 측면이 경사지도록 형성된 상단부를 포함할 수 있다. 즉, 제2 도전형 반도체(32')는 활성층(33')의 평행한 측면과 제1 도전형 반도체(31')의 경사진 상단부에 직접 접촉할 수 있다. 다만, 제2 도전형 반도체(32')는 제1 도전형 반도체(31')의 하단부에는 형성되지 않는다.
전극 물질층(37')은 제2 도전형 반도체(32')의 외면을 둘러싸도록 배치된다. 즉, 전극 물질층(37')의 형상은 실질적으로 제2 도전형 반도체(32')와 동일할 수 있다. 즉, 전극 물질층(37')은 제2 도전형 반도체(32')의 외면에 전면적으로 접촉할 수 있다.
절연막(38')은 전극 물질층(37') 및 제1 도전형 반도체(31')의 외면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 절연막(38')은 전극 물질층(37')을 포함하여, 제1 도전형 반도체(31')의 하단부 및 활성층(33')과 제2 도전형 반도체(32')의 노출된 하단부와 직접 접촉할 수 있다.
한편, 상술한 표시 장치(1)는 발광 소자(30)를 전극(21, 22) 사이에 배치하여 제조될 수 있다. 발광 소자(30)는 각 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)에 배치된 전극(21, 22) 사이에 복수개 정렬되고, 전극(21, 22)으로부터 인가되는 전기 신호를 받아 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다.
일 예로, 발광 소자(30)는 유전영동법(Dielectrophoretic)을 이용하여 전극(21, 22) 사이에 정렬될 수 있다. 발광 소자(30)가 분산된 소자 용매(100, 도 5에 도시)를 포함하는 소자 잉크(1000)를 전극(21, 22) 상에 분사하고 전극(21, 22)을 통해 교류 전원을 인가하면, 상기 교류 전원에 의해 소자 잉크(1000) 상에 전계가 형성된다. 발광 소자(30)는 상기 전계에 의해 유전영동힘(Dielectrophoretic force)이 인가되어 유전영동힘을 받은 발광 소자(30)는 전극(21, 22) 사이, 또는 전극(21, 22) 상에 배치될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 소자 잉크를 나타내는 개략도이다.
도 5를 참조하면, 소자 잉크(1000)는 발광 소자(30) 및 소자 용매(100)를 포함한다. 발광 소자(30)는 상술한 도 3 또는 도 4의 발광 소자(30)일 수 있으며, 도면에서는 도 3의 발광 소자(30)가 도시되어 있다. 복수개의 발광 소자(30)는 소자 용매(100) 상에 분산된 상태로 준비될 수 있다. 발광 소자(30)에 대한 자세한 설명은 상술한 바와 동일하다.
발광 소자(30)는 반도체 결정을 포함하여 비교적 큰 비중을 갖는다. 일 실시예에 따른 소자 용매(100)는 발광 소자(30)가 분산될 수 있도록 점도가 큰 물질을 포함할 수 있다. 소자 잉크(1000)는 잉크젯 프린팅 장치를 통해 전극(21, 22) 상에 분사될 수 있고, 소자 용매(100)는 발광 소자(30)가 분산된 상태를 일정 시간 유지할 수 있는 점도를 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 소자 용매(100)는 점도가 7cp 내지 15cp의 범위를 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 소자 용매(100)는 유기 용매 또는 무기 용매를 포함할 수 있으며, 후술하는 바와 같이 후속 공정에서 제거될 수 있고 발광 소자(30)의 반도체 결정을 손상시키지 않는 물질을 포함할 수 있다.
발광 소자(30)가 분산된 소자 용매(100)는 발광 소자(30)가 전극(21, 22)에 배치되면 가열 또는 후속처리 공정을 수행하여 제거될 수 있다. 여기서, 소자 용매(100)는 소자 용매(100)는 분자량이 큰 화합물을 포함하여 비교적 비중이 큰 발광 소자(30)가 분산된 상태를 유지할 수 있도록 큰 값의 점도를 가질 수 있다. 이에 따라 소자 용매(100)는 후속처리 공정에서 완전히 제거되지 않고 전극(21, 22) 또는 발광 소자(30) 상에 이물질로 남을 수 있다. 또한, 소자 용매(100)가 일정 수준 이상의 점도를 갖는 경우, 전계에 의해 인가되는 유전영동힘이 충분하지 않아 발광 소자(30)가 전극(21, 22) 상에 원활하게 정렬되지 않거나 이를 제거하는 공정에서 발광 소자(30)의 정렬 상태가 변할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 소자 용매(100)는 이성질체 구조를 갖는 적어도 하나의 이중결합을 포함하는 작용기를 포함할 수 있다. 소자 용매(100)는 상기 작용기의 이성질체 구조에 따라 점도가 변할 수 있다. 즉, 표시 장치(1)의 제조 공정에서 소자 용매(100)는 상기 작용기의 이성질체 구조에 따라 점도가 큰 제1 소자 용매(101) 또는 점도가 낮은 제2 소자 용매(102)를 형성할 수 있다.
도 6 및 도 7은 도 5의 A 부분의 확대도이다.
도 6은 소자 용매(100)가 제1 소자 용매(101)를 형성한 것이고, 도 7은 제2 소자 용매(102)를 형성한 것이다.
본 명세서에서, '소자 용매(100)'는 발광 소자(30)가 분산될 수 있는 용매, 또는 그 매질을 의미하는 것이고, '소자 용매 분자(100')'는 소자 용매(100)를 이루는 화학 분자를 지칭하는 것으로 이해될 수 있다. 후술할 바와 같이, '소자 용매(100)'는 '소자 용매 분자(100')'의 상태에 따라 '제1 소자 용매(101)'또는 '제2 소자 용매(102)'를 형성할 수 있고, 제1 소자 용매(101)는 '제1 소자 용매 분자(101')'를, 제2 소자 용매(102)는 '제2 소자 용매 분자(102')'로 이루어진 것으로 이해될 수 있다.
즉, 도 5의 소자 용매(100)는 도 6의 제1 소자 용매 분자(101')로 이루어진 제1 소자 용매(101)이고, 도 7의 제2 소자 용매 분자(102')는 제2 소자 용매(102)를 구성할 수 있다. 다만, 반드시 이들의 용어가 구분되어서 사용되지 않을 수 있으며, 경우에 따라서 '소자 용매(100)'와 '소자 용매 분자(101')는 혼용되어 사용되되 실질적으로 동일한 것을 의미할 수 있다. 이하에서는 소자 용매(100)의 소자 용매 분자(100')에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 소자 용매 분자(100')는 제1 작용기(110), 제2 작용기(120) 및 제3 작용기(150)를 포함할 수 있다.
제1 작용기(110, X 1)와 제2 작용기(120, X 2)는 발광 소자(30)가 분산될 수 있도록 일정 수준 이상의 분자량을 갖는 작용기일 수 있다. 제1 작용기(110)와 제2 작용기(120)는 발광 소자(30)와 반응하지 않고 이를 분산시킬 수 있으며 후속 공정에서 제거될 수 있으면 그 종류 및 구조는 특별히 제한되지 않는다. 일 예로, 제1 작용기(110)와 제2 작용기(120)는 탄소사슬을 갖는 비극성 작용기이거나, 탄소 사슬에 산소(O) 또는 질소(N) 원자를 포함하는 극성 작용기일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 제1 작용기(110)와 제2 작용기(120)는 동일한 구조의 작용기를 포함할 수 있다. 제1 작용기(110)와 제2 작용기(120)는 동일한 구조의 단위체가 반복되어 결합된 작용기를 포함하여 실질적으로 동일한 분자구조를 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 제1 작용기(110)와 제2 작용기(120)는 상기 단위체가 반복된 수가 다를 수 있고, 경우에 따라서는 서로 반대의 극성을 가질 수도 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
제3 작용기(150, P)는 제1 작용기(110) 및 제2 작용기(120)가 결합되고, 적어도 하나의 이중결합을 포함하여 이성질체를 갖는 작용기일 수 있다. 제3 작용기(150, P)는 광 또는 열이 조사되면 제1 이성질체(151, 도 6에 도시)에서 제2 이성질체(152, 도 7에 도시)로 이성질화 반응을 할 수 있다. 제1 이성질체(151)의 제3 작용기(150, P)는 제1 소자 용매(101)를 형성하고, 제2 이성질체(152)의 제3 작용기(150, P')는 제2 소자 용매(102)를 형성할 수 있다.
제3 작용기(150)는 제1 및 제2 이성질체(151, 152)의 분자 구조에 따라 인접한 다른 분자간에 작용하는 분산력 또는 극성이 달라질 수 있다. 제3 작용기(150)의 제2 이성질체(152)는 제1 이성질체(151)에 비해 분자간 인력이 비교적 약할 수 있다. 즉, 제2 이성질체(152)의 제2 소자 용매(102)는 제1 이성질체(151)의 제1 소자 용매(101)에 비해 분자간 인력이 작아지고 점도 및 끓는점이 감소할 수 있다.
제1 소자 용매(101)는 광 또는 열이 조사됨에 따라 점도가 낮은 제2 소자 용매(102)를 형성할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 소자 용매(101)의 점도는 7cp 내지 15cp의 범위를 갖고, 제2 소자 용매(102)의 점도는 5cp 이하의 범위를 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 표시 장치(1)의 제조 시, 소자 잉크(1000)를 분사하고 발광 소자(30)를 전극(21, 22) 상에 정렬한 뒤, 소자 용매(100)를 제거하는 단계를 수행할 수 있다. 여기서, 소자 용매(100)가 제1 소자 용매 분자(101')를 포함하여 점도가 큰 제1 소자 용매(101)인 경우, 소자 잉크(1000)에 전계를 형성하면 발광 소자(30)에 비교적 약한 유전영동힘이 인가되어 전극(21, 22) 상에 정확히 정렬되지 않을 수 있다. 또한, 소자 용매(100)를 제거하는 단계에서 제1 소자 용매(101)가 완전히 제거되지 않고 이물질로 남을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 표시 장치(1)의 제조 방법은 제1 소자 용매(101)에 광 또는 열을 조사하여 점도가 낮은 제2 소자 용매(102)를 형성하는 단계를 포함한다. 일 실시예에 따른 소자 용매(100)는 조사되는 광 또는 열에 의해 이성질화 반응이 가능한 제3 작용기(150)를 포함하여, 상기 광 또는 열에 의해 점도 및 끓는점이 감소할 수 있다.
전극(21, 22) 상에 분사된 소자 용매(100), 즉 제1 소자 용매(101)에 광 또는 열을 조사하여, 제1 소자 용매 분자(101')를 이성질화 반응하여 제2 소자 용매 분자(102')를 형성한다. 제2 소자 용매 분자(102')는 비교적 분자간 인력이 낮은 구조를 갖고, 이에 따라 형성된 제2 소자 용매(102)는 낮은 점도 및 끓는점을 가질 수 있다.
제2 소자 용매(102)를 형성한 뒤에 소자 잉크(1000)에 전계를 형성하는 경우, 발광 소자(30)에 강한 유전영동힘이 전달되어 전극(21, 22) 상에 높은 정렬도를 갖고 배치될 수 있다. 또한, 제2 소자 용매(102)는 후속 공정에 저온의 열처리 공정에서 쉽게 제거되어 전극(21, 22) 상에 배치된 발광 소자(30)의 정렬 상태의 변화를 최소화할 수 있다. 즉, 소자 용매(100)는 발광 소자(30)가 분산되고, 분산된 상태를 유지하며 노즐에서 분사될 수 있는 점도를 갖되, 후속 공정에서 점도가 감소할 수 있는 분자 구조를 가질 수 있다. 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.
일 실시예에 따른 소자 용매 분자(100')는 하기의 구조식 1의 구조를 가질 수 있다.
[구조식 1]
X 1-P-X 2
(여기서, P는 제3 작용기(150)이고, X 1은 제1 작용기(110), X 2는 제2 작용기(120)이다.)
상기 구조식 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 소자 용매(100)의 소자 용매 분자(100')는 제3 작용기(150, P)를 포함하고, 제3 작용기(150, P)에 결합된 적어도 하나의 작용기, 예컨대 제1 작용기(110, X 1)와 제2 작용기(120, X 2)를 포함할 수 있다. 제3 작용기(150, P)는 제1 이성질체(151) 및 제2 이성질체(152)를 포함하고, 제1 작용기(110, X 1)와 제2 작용기(120, X 2)는 제3 작용기(150)의 제1 및 제2 이성질체(151, 152) 구조에 따라 이들간의 치환 위치 또는 거리가 달라질 수 있다.
일 예로, 제3 작용기(150, P)가 제1 상태의 제1 이성질체(151) 구조를 갖는 경우, 제1 작용기(110)와 제2 작용기(120)는 상대적으로 거리가 이격되거나 제3 작용기(150)에서 반대 위치에 치환될 수 있다. 이 경우, 제1 소자 용매 분자(101')는 비교적 표면적이 넓은 분자구조를 갖고, 분산력이 증가하여 분자간 인력이 크고 점도 및 끓는점이 클 수 있다. 반면에 제3 작용기(150, P')가 제2 상태의 제2 이성질체(152) 구조를 갖는 경우, 상대적으로 거리가 가까워지거나 제3 작용기(150)에서 인접한 위치에 치환될 수 있다. 이 경우, 제2 소자 용매 분자(102')는 표면적이 좁은 분자구조를 갖고, 분산력이 감소하여 분자간 인력이 작아지고 점도 및 끓는점이 감소할 수 있다.
표시 장치(1)의 제조 공정에서, 제1 소자 용매(101)에 분산된 발광 소자(30)를 분사한 뒤, 제2 소자 용매(102)를 형성하여 점도가 낮은 상태에서 발광 소자(30)를 전극(21, 22) 상에 정렬하고, 비교적 낮은 온도에서 이를 휘발시켜 제거할 수 있다. 이에 따라 제조된 표시 장치(1)는 높은 정렬도를 갖는 발광 소자(30)를 포함하고, 전극(21, 22) 상에 형성될 수 있는 이물질을 제거하여 표시 장치(1)의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
제3 작용기(150)는 이성질화 반응이 가능한 적어도 하나의 이중결합을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제3 작용기(150)는 시스-트랜스(cis-trans) 이성질화 반응 또는 전자고리화 반응(Pericyclic reaction)이 가능한 작용기일 수 있다. 일 예로, 제3 작용기(150)는 시스-트랜스(cis-trans) 이성질화 반응이 가능한 알켄기(alkene), 다이알켄기(dialkene) 및 아조벤젠기(azobenzene)중 어느 하나 이거나, 전자고리화 반응(pericyclic reaction)이 가능한 1,3-뷰타디엔기(1,3-butadiene) 또는 1,3,6-트라이헥센기(1,3,5-trihexene)일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제3 작용기(150)가 시스-트랜스 이성질화 반응이 가능한 작용기를 포함할 경우, 하기 화학 반응식 1 내지 3과 같이 조사되는 광에 의해 트랜스 이성질체(trans-isomer) 구조에서 시스 이성질체(cis-isomer) 구조로 분자 구조가 변할 수 있다. 제3 작용기(150)에 치환된 치환기들은 트랜스 이성질체보다 시스 이성질체에서 서로 인접하게 치환된다. 이에 따라 소자 용매 분자(100')는 비교적 표면적이 좁은 구조를 갖고, 분자간 인력이 작아짐으로써 점도와 끓는점이 감소할 수 있다.
[화학 반응식 1]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000010
[화학 반응식 2]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000011
[화학 반응식 3]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000012
예를 들어, 상기 화학 반응식 3과 같이, 제3 작용기(150)가 아조벤젠기(azobenzene)를 갖는 경우, 광 조사에 의해 벤젠기의 4번 위치에 치환된 치환기들은 트랜스 이성질체 상태보다 시스 이성질체 상태에서 서로 인접하게 위치하게 된다. 제3 작용기(150)로 아조벤젠기(azobenzene)를 갖는 경우, 소자 용매 분자(100')는 아조벤젠기(azobenzene)가 시스 이성질체 상태에서 표면적이 감소하여 분자간 인력이 작아지고, 소자 용매(100)는 점도 및 끓는점이 감소할 수 있다. 상기 화학 반응식 1 및 2의 경우도 동일하게 이해될 수 있다.
또한, 제3 작용기(150)가 전자고리화 반응(Pericyclic reaction)이 가능한 작용기를 포함할 경우, 하기 화학 반응식 4 내지 7과 같이 조사되는 광 또는 열에 의해 분자 내 전자 고리화 반응(intramolecular cycloaddition)을 할 수 있다. 제3 작용기(150)는 고리 열림(open-chain) 상태에서 고리 닫힘(closed-chain) 상태로 이성질화 반응할 수 있다. 제3 작용기(150)에 치환된 치환기들은 고리 열림(open-chain) 상태보다 고리닫힘(closed-chain) 상태에서 서로 인접하게 치환 위치가 고정된다. 이에 따라 고리 닫힘 상태의 제3 작용기(150)를 갖는 소자 용매 분자(100')는 비교적 표면적이 좁은 구조를 갖고, 분자간 인력이 작아짐으로써 점도와 끓는점이 감소할 수 있다. 자세한 설명은 상술한 바와 동일하게 이해될 수 있다.
[화학 반응식 4]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000013
[화학 반응식 5]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000014
[화학 반응식 6]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000015
[화학 반응식 7]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000016
한편, 예시적인 실시예에서, 제1 작용기(110)와 제2 작용기(120)는 하기의 화학 구조식 1로 표현되는 화합물일 수 있다.
[화학 구조식 1]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000017
상기 화학 구조식 1에서, 상기 n은 1 내지 5의 정수이고, 상기 R 3는 C 1-C 5의 알킬기, C 2-C 5의 알케닐기, C 2-C 5의 알카이닐기, C 1-C 5의 알킬에터기, C 2-C 5의 알케닐에터기 및 C 2-C 5의 알킬에스터기 중 어느 하나이다.
제1 작용기(110)와 제2 작용기(120)는 상기 화학 구조식 1과 같이 에틸렌글리콜(Ethylene glycol, -OCH 2CH 2O-) 단위체를 적어도 하나 포함할 수 있다. 제1 작용기(110) 및 제2 작용기(120)는 제3 작용기(150)에 결합되어 소자 용매(100)가 발광 소자(30)를 분산시킬 수 있을 정도의 분자량 및 점도를 가질 수 있다. 제1 및 제2 작용기(110, 120)의 상기 n 값은 에틸렌글리콜 단위체의 반복단위 수를 의미하며, 그 값은 특별히 제한되지 않으나 1 내지 5의 정수를 가질 수 있다.
다만, 소자 용매 분자(100') 내에서 제1 작용기(110)의 n의 값(n1)과 제2 작용기(120)의 n의 값(n2)의 합(n1+n2)은 2 내지 6의 범위를 가질 수 있다. 하나의 소자 용매 분자(100') 내에서, 제1 작용기(110) 및 제2 작용기(120)에 포함된 에틸렌글리콜 단위체의 수는 2 내지 6의 범위를 가질 수 있다. 제1 작용기(110)의 n의 값(n1)과 제2 작용기(120)의 n의 값(n2)의 합(n1+n2)이 2 이하인 경우, 제1 소자 용매 분자(101')가 충분한 수준의 분자량과 점도를 갖지 못해 발광 소자(30)의 분산상태가 유지되지 않을 수 있다. 제1 작용기(110)의 n의 값(n1)과 제2 작용기(120)의 n의 값(n2)의 합(n1+n2)이 6 보다 클 경우, 제3 작용기(150)의 제2 이성질체(152) 상태에서도 분자량과 점도가 큰 값을 갖고, 발광 소자(30)의 유전영동 반응성이 저하될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 소자 용매 분자(100')는 하기의 화학 구조식 2 내지 6으로 표현되는 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
[화학 구조식 2]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000018
[화학 구조식 3]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000019
[화학 구조식 4]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000020
[화학 구조식 5]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000021
[화학 구조식 6]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000022
상기 화학 구조식 2 내지 6에서, 상기 R 1 및 R 2는 상기 화학 구조식 1로 표현되되, 상기 화학 구조식 1에서 상기 R 1의 n값(n1)과 R 2의 n값(n2)의 합은 2 내지 6의 범위를 갖는다.
상기 화학 구조식 2 내지 6을 참조하면, 소자 용매(100)는 광 또는 열이 조사되면 이성질화 반응이 가능한 작용기를 포함하고, 각각 상기 화학 구조식 1로 표현되는 작용기를 적어도 하나 포함한다. 상기 화학 구조식 2 내지 6에서 상기 R 1 및 R 2는 상기 화학 구조식 1로 표현되는 화합물을 포함할 수 있으며, R 1 및 R 2는 각각 소자 용매 분자(100')의 제1 작용기(110) 및 제2 작용기(120)일 수 있다. R 1 및 R 2, 즉 제1 작용기(110)와 제2 작용기(120)에 대한 설명은 상술한 바와 동일하다.
예컨대, 상기 화학 구조식 4의 화합물의 경우, 광 조사에 의해 이성질화 반응이 가능한 작용기로 아조벤젠기(azobenzene)를 포함하고, 제1 작용기(110) 및 제2 작용기(120)는 에틸렌글리콜(Ethylene glycol, -OCH 2CH 2O-) 단위체가 반복된 작용기를 포함할 수 있다.
상기 화학 구조식 4는 광 조사에 의해 아조벤젠기(azobenzene)의 질소-질소 이중결합이 트랜스 이성질체 구조(trans-isomer structure)에서 시스 이성질체 구조(cis-isomer structure)로 변할 수 있다. 시스-아조벤젠기는 각 벤젠기의 4번위치에 치환되고 에틸렌글리콜(Ethylene glycol, -OCH 2CH 2O-) 단위체가 반복된 작용기가 서로 인접하게 위치할 수 있다. 즉, 제1 소자 용매 분자(101')의 제1 이성질체(151)는 트랜스-아조벤젠기(trans-azobenzene)이고, 제2 소자 용매 분자(102')의 제2 이성질체(152)는 시스-아조벤젠기(cis-azobenzene)이며 제1 작용기(110)와 제2 작용기(120)는 각각 에틸렌글리콜(Ethylene glycol, -OCH 2CH 2O-) 단위체를 포함할 수 있다.
제2 소자 용매 분자(102')는 제1 소자 용매 분자(101')보다 분자간 인력이 작은 구조를 갖고, 이에 따라 점도가 낮아 분산된 발광 소자(30)의 유전영동 반응성이 증가할 수 있다. 또한, 제2 소자 용매 분자(102')는 후속 공정에서 비교적 낮은 온도에서 쉽게 휘발되어 제거될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 소자 용매 분자(100')는 하기 화학 구조식 7 내지 11로 표현되는 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
[화학 구조식 7]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000023
[화학 구조식 8]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000024
[화학 구조식 9]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000025
[화학 구조식 10]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000026
[화학 구조식 11]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000027
예를 들어 소자 용매 분자(100')가 상기 화학 구조식 9로 표현되는 화합물일 경우, 제3 작용기(150)가 아조벤젠기(azobenzene)이고 제1 및 제2 작용기(110, 120)가 상기 화학 구조식 1에서 n이 2이고 R 3가 메틸기(methyl, -CH 3)로, 상기 화학 구조식 9로 표현될 수 있다. 상기 화학 구조식 9로 표현되는 화합물은 점도가 9cp 내지 11cp의 범위를 가짐으로써 발광 소자(30)가 분산된 상태를 유지할 수 있다. 또한, 상기 범위의 점도를 가짐으로써, 소자 잉크(1000)는 잉크젯 프린팅 장치의 노즐을 통해 전극(21, 22) 상에 분사될 수 있다.
소자 용매 분자(100')가 상기 화학 구조식 9로 표현되는 화합물일 경우, 하기 화학 반응식 8의 반응을 통해 제3 작용기(150)가 이성질화 반응할 수 있다.
[화학 반응식 8]
Figure PCTKR2020001395-appb-img-000028
상기 화학 반응식 8을 참조하면, 상기 화학 구조식 9로 표현되는 화합물은 광(hv) 조사에 의해 트랜스-아조벤젠기(trans-azobenzene)가 시스-아조벤젠기(cis-azobenzene)로 이성질화 될 수 있다. 즉, 소자 용매 분자(100')는 상기 화학 구조식 9로 표현되는 제1 소자 용매 분자(101')를 포함하고, 제1 소자 용매 분자(101')는 이성질화 반응하여 제2 소자 용매 분자(102')를 형성할 수 있다.
상기 화학 구조식 9로 표현되는 제1 소자 용매 분자(101')는 비교적 분자간 인력이 큰 구조를 갖는다. 아조벤젠기가 이성질화 반응을 통해 형성된 제2 소자 용매 분자(102')는 분자간 인력이 작고, 비교적 낮은 점도 및 끓는점을 가짐으로써, 발광 소자(30)는 유전영동 반응성이 증가하고, 후속 공정에서 제2 소자 용매(102)는 쉽게 제거될 수 있다.
한편, 예시적인 실시예에서 소자 용매(100)는 제1 이성질체(151) 구조를 갖는 제1 소자 용매(101)는 점도가 7cp 내지 15cp의 범위를 가지고, 제2 이성질체(152) 구조를 갖는 제2 소자 용매(102)는 점도가 5cp 이하일 수 있다.
제1 소자 용매(101)는 일정 수준 이상의 점도를 가질수록 비중이 큰 발광 소자(30)를 일정 시간 동안 분산상태를 유지할 수 있다. 제1 소자 용매 분자(101')의 점도가 7cp 이하일 경우, 소자 잉크(1000)의 제조 후, 발광 소자(30)의 분산상태를 유지하지 못하여 소자 잉크(1000)가 잉크젯 프린팅 장치의 노즐을 통해 불균일한 분산도로 분사될 수 있다. 또한, 제1 소자 용매 분자(101')의 점도가 15cp 이상으로 큰 값을 가지는 경우, 제2 소자 용매 분자(102')도 큰 점도를 갖게 되어 발광 소자(30)의 유전영동 반응성이 저하될 수 있다. 반면에, 일 실시예에 따른 제1 소자 용매 분자(101')는 상기 범위 내의 분자량을 갖고, 제3 작용기(150)가 이성질화 반응하여 형성되는 제2 소자 용매 분자(102')는 낮은 분자량 및 점도를 가질 수 있다.
이하에서는 일 실시예에 따른 표시 장치(1)의 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1)의 제조 방법은, 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)이 형성된 대상 기판(SUB) 상에 제1 소자 용매(101) 및 제1 소자 용매(101) 내에 분산된 발광 소자(30)를 포함하는 소자 잉크(1000)를 분사하는 단계(S100), 제1 소자 용매(101)가 갖는 분자구조의 이성질체 구조를 갖는 제2 소자 용매(102)를 형성하고, 제1 전극(21) 및 제2 전극(22) 상에 발광 소자(30)를 안착시키는 단계(S200) 및 제2 소자 용매(102)를 제거하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 표시 장치(1)는 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 소자 잉크(1000)를 분사하고, 전극(21, 22) 상에 발광 소자(30)를 배치함으로써 제조될 수 있다. 여기서, 소자 용매(100)는 발광 소자(30)가 분산 상태를 유지할 수 있는 점도를 갖는 제1 소자 용매(101)를 포함할 수 있다. 다만, 발광 소자(30)가 안착시키는 단계(S200)에서, 발광 소자(30)의 정렬도 개선을 위해 일 실시예에 따른 표시 장치(1)의 제조 방법은 제1 소자 용매(101)에 광 또는 열을 조사하여 제2 소자 용매(102)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 소자 용매(101)보다 낮은 점도를 갖는 제2 소자 용매(102)를 형성하여 발광 소자(30)의 유전영동 반응성을 개선하고, 제2 소자 용매(102)를 제거하는 단계에서 발생하는 발광 소자(30)의 정렬 상태 변화를 최소화할 수 있다.
이하에서는 도 9 내지 도 21을 참조하여 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대하여 자세하게 설명하도록 한다.
도 9 및 도 10은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법 중 일부를 나타내는 단면도들이다.
먼저, 도 9에 도시된 바와 같이 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)이 형성된 대상 기판(SUB)을 준비(S100)한다. 이하의 도면에서는 설명의 편의를 위해 대상 기판(SUB) 상에 배치되는 전극(21, 22) 및 발광 소자(30)만을 도시하기로 한다. 다만, 표시 장치(1)가 이에 제한되는 것은 아니며 상술한 바와 같이 표시 장치(1)는 격벽(40), 접촉 전극(26) 등 더 많은 부재들을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 상에 발광 소자(30)를 포함하는 소자 잉크(1000)를 분사한다. 소자 잉크(1000)는 소자 용매(100)를 포함하며, 발광 소자(30)는 소자 용매(100) 내에 분산될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 소자 잉크(1000)는 용액 또는 콜로이드(colloid) 상태로 제공될 수 있다. 전극(21, 22) 상에 분사되는 소자 잉크(1000)의 소자 용매(100)는 상술한 바와 같이 제1 이성질체(151)의 제3 작용기(150)를 포함하는 제1 소자 용매(101)일 수 있다. 제1 소자 용매(101)는 비교적 점도가 크고, 발광 소자(30)가 분산된 상태를 유지하며 전극(21, 22) 상에 분사될 수 있다.
다음으로 발광 소자(30)를 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 안착(S200)시킨다. 발광 소자(30)를 안착시키는 단계(S200)는 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 전기신호를 인가하여 소자 잉크(1000)에 전계(E)를 형성하는 단계, 상기 전계에 의해 발광 소자(30)가 유전영동힘(Dielectrophoretic force, F)을 전달받아 전극(21, 22) 상에 배치되는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 발광 소자(30)를 '안착시키는' 단계는 발광 소자(30)의 적어도 일부 영역이 전극(21, 22) 상에 직접 접촉하며 위치하거나, 다른 부재를 사이에 두고 전극(21, 22)과 중첩하도록 상기 부재 상에 배치되는 단계인 것으로 이해될 수 있다. 즉, 전극(21, 22) 상에 '안착된' 발광 소자(30)는 반드시 발광 소자(30)의 전 영역이 전극(21, 22)과 접촉하지 않더라도, 적어도 일부 영역이 접촉하거나, 전극(21, 22)과 중첩하도록 위치, 또는 전극(21, 22) 상에 랜딩된 것으로 해석될 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 전극(21, 22)에 교류 전원을 인가하면, 전극(21, 22) 상에 분사된 소자 잉크(1000)에 전계(E)가 형성될 수 있다. 전계(E)는 발광 소자(30)에 유전영동힘을 인가할 수 있고, 상기 유전영동힘을 인가 받은 발광 소자(30)는 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 상에 배치될 수 있다.
다만, 제1 소자 용매(101)는 제1 이성질체(151)를 갖는 제1 소자 용매 분자(101')를 포함하여 점도가 큰 값을 갖는다. 발광 소자(30)는 점도가 큰 제1 소자 용매(101) 내에서 약한 세기의 유전영동힘(F 1)을 받게 되고, 전극(21, 22) 상에서 불균일한 정렬도를 갖고 배치될 수 있다.
도 11 내지 도 13은 일 비교예에 따른 소자 용매 내에 분산된 발광 소자가 전극 상에 배치되는 것을 도시하는 개략도들이다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 전극(21, 22) 상에 제1 소자 용매(101) 및 발광 소자(30)가 분사되고, 전극(21, 22)을 통해 교류 전원이 인가되면 전계(E)가 형성된다. 발광 소자(30)는 전계(E)에 의해 유전영동힘(F 1)을 인가 받고, 발광 소자(30)는 초기 분산된 위치(도 12의 점선 부분)으로부터 전극(21, 22)을 향해 이동할 수 있다. 다만, 발광 소자(30)는 점도가 큰 제1 소자 용매(101)에 의해 저항력을 받아 세기가 비교적 약한 유전영동힘(F 1)이 인가될 수 있다.
도 13을 참조하면, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 인가된 교류 전원에 의해, 제1 소자 용매(101) 상에 전계(E)가 형성될 수 있다. 발광 소자(30)는 전계(E)에 의해 유전영동힘(F 1)이 인가되어 전극(21, 22)을 향해 배향 방향이 정렬될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 소자 용매(101)는 큰 값의 점도를 가질 수 있다. 발광 소자(30)는 점도가 큰 제1 소자 용매(101)에 의해 저항력을 받아 약한 세기의 유전영동힘(F 1)이 인가된다.
도면에 도시된 바와 같이, 일부의 발광 소자(30)는 전극(21, 22) 상에 배치되지 않을 수 있다. 또한, 발광 소자(30)는 양 단부가 전극(21, 22) 상에 배치되더라도, 각각의 발광 소자(30)들이 연장된 방향과 전극(21, 22)이 이루는 예각은 일정하지 않을 수 있다. 전계(E)에 의해 인가되는 유전영동힘(F 1)은 큰 점도를 갖는 제1 소자 용매(101) 상에 분산된 발광 소자(30)들이 균일한 정렬도로 배향되도록 충분한 세기를 갖지 않을 수 있다.
또한, 후속 공정에서 제1 소자 용매(101)를 직접 휘발시켜 제거하는 경우, 점도가 큰 제1 소자 용매(101)에 의해 발광 소자(30)의 배향, 또는 정렬 상태가 변하거나 제1 소자 용매(101)가 완전히 제거되지 않을 수도 있다.
도 14는 일 비교예에 따른 소자 용매가 제거된 상태를 도시하는 평면도이다. 도 15는 일 비교예에 따른 소자 용매가 제거된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 14를 참조하면, 제1 소자 용매(101) 상에서 전극(21, 22) 상에 안착된 발광 소자(30)들은 제1 소자 용매(101)가 제거됨에 따라 일 방향으로 동유체력(Fa)이 인가될 수 있다. 점도가 큰 제1 소자 용매(101)는 휘발되어 제거되면서 발광 소자(30)에 강한 세기의 동유체력(Fa)을 인가할 수 있고, 발광 소자(30)는 초기의 정렬 위치(도 14의 점선 부분)으로부터 이탈하여 정렬 상태가 변할 수 있다. 이에 따라, 최종적으로 전극(21, 22) 상에 안착된 발광 소자(30)는 연장된 일 방향과 전극(21, 22)이 연장된 방향에 수직한 방향이 이루는 예각(Θi')은 큰 값을 가질 수 있다. 상기 예각(Θi')은 20° 이상일 수 있으며, 이에 따라 발광 소자(30)가 연장된 일 방향과 전극(21, 22)이 연장된 방향이 이루는 예각은 80° 이하일 수 있다.
도 15를 참조하면, 제1 소자 용매(101)는 분자량이 큰 제1 소자 용매 분자(101')를 포함하여, 이를 휘발시켜 제거하는 공정을 수행하더라도 일부 잔유물이 남아있을 수 있다. 상기 잔유물은 표시 장치(1) 내에서 불순물이 되어 발광 소자(30)와 전극(21, 22) 사이의 접촉 불량을 발생할 수 있다.
반면에, 일 실시예에 따른 표시 장치(1)의 제조 방법은, 발광 소자(30)를 안착시키는 단계(S200)를 수행하기 전에, 제1 소자 용매(101)에 광(UV) 또는 열(H)을 조사하여 제2 소자 용매(102)를 형성하는 단계를 포함한다. 제1 소자 용매(101)는 상기 광(UV) 또는 열(H)이 조사되어 제3 작용기(150)의 제1 이성질체(151)가 이성질화 반응을 통해 제2 이성질체(152)를 형성한다. 제1 소자 용매 분자(101')는 제2 소자 용매 분자(102')를 형성하고, 제2 소자 용매 분자(102')는 제1 소자 용매(101)에 비해 점도 및 끓는점이 낮은 제2 소자 용매(102)를 형성할 수 있다. 발광 소자(30)는 점도가 낮은 제2 소자 용매(102) 내에 분산되어, 전계(E)에 의해 강한 세기의 유전영동힘(F2)을 인가 받아 전극(21, 22) 상에 배향 방향이 정렬될 수 있다. 또한, 점도 및 끓는점이 낮은 제2 소자 용매(102)는 후속처리 공정에서 쉽게 제거될 수 있으며, 발광 소자(30)의 정렬상태 변화를 최소화할 수 있다.
도 16은 일 실시예에 따른 제2 소자 용매를 형성하는 단계를 나타내는 개략도이다.
도 16을 참조하면, 제1 소자 용매(101)에 광(UV) 또는 열(H)을 조사하여 제2 소자 용매(102)를 형성한다. 제1 소자 용매(101)는 제1 이성질체(151)의 제3 작용기(150)를 포함하여 상기 조사된 광(UV) 또는 열(H)에 의해 이성질화 반응하여 제2 이성질체(152)의 제3 작용기(150)를 형성할 수 있다. 즉, 제1 소자 용매 분자(101')는 분자간 인력이 작은 제2 소자 용매 분자(102')를 형성할 수 있다. 이에 따라 발광 소자(30)는 비교적 점도가 낮은 제2 소자 용매(102) 상에 분산될 수 있고, 용매에 의한 저항력이 작아짐으로써 전계(E)에 의해 강한 세기의 유전영동힘(F 2)이 인가될 수 있다.
다만, 제2 소자 용매(102)를 형성하는 단계는 반드시 제1 소자 용매(101)가 전극(21, 22) 상에 분사된 뒤에 수행되어야 하는 것은 아니다. 예컨대, 제1 소자 용매(101)가 노즐에서 분사되기 직전에 노즐을 향해 광(UV) 또는 열(H)을 조사하여 노즐에 위치한 일부 제1 소자 용매(101)를 제2 소자 용매(102)로 변환시킬 수도 있다. 또는 제1 소자 용매(101)가 노즐에서 토출되어 전극(21, 22) 상에 낙하하며 분사하는 동안에 광이나 열이 조사되어 제2 소자 용매(102)가 형성되거나, 전극(21, 22) 상에 전계(E)가 형성됨과 동시에 광(UV)이나 열(H)을 조사함으로써 제2 소자 용매(102)를 형성할 수도 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.
도 17 내지 도 19는 일 실시예에 따른 소자 용매 내에 분산된 발광 소자가 전극 상에 배치되는 것을 도시하는 개략도들이다.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 제2 소자 용매(102)는 낮은 점도를 가짐으로써, 전계(E)에 의해 발광 소자(30)에 인가되는 유전영동힘(F 2)은 강한 세기를 가질 수 있다. 발광 소자(30)는 초기 분사된 위치(도 19의 점선 부분)로부터 양 단부가 전극(21, 22)을 향해 이동할 수 있고, 각 발광 소자(30)들은 비교적 균일한 정렬도로 배향될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 대부분의 발광 소자(30)들은 양 단부가 전극(21, 22) 상에 배치될 수 있고, 특히, 발광 소자(30)가 연장된 방향과 전극(21, 22)이 이루는 예각은 일정할 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(1)의 제조 방법은 제1 소자 용매(101)에 광(UV)을 조사하여 제2 소자 용매(102)를 형성하는 단계를 포함하고, 발광 소자(30)를 점도가 낮은 제2 소자 용매(102) 상에서 정렬시킬 수 있다. 즉, 발광 소자(30)의 유전영동 반응성을 향상시키고, 정렬도가 개선된 표시 장치(1)를 제조할 수 있다.
마지막으로, 전극(21, 22) 상에 발광 소자(30)가 정렬되면, 소자 용매(100), 즉 제2 소자 용매(102)를 제거한다.
도 20은 일 실시예에 따른 제2 소자 용매를 제거하는 단계를 나타내는 단면도이다. 도 21은 일 실시예에 따른 발광 소자가 정렬된 것을 나타내는 평면도이다.
도 20 및 도 21을 참조하면 소자 용매(100)는 통상적인 방법을 수행하여 제거될 수 있다. 제2 소자 용매(102)는 제1 소자 용매(101)에 비해 분자간 인력이 작은 화합물을 포함하여 낮은 끓는점을 갖고, 비교적 저온에서 휘발되어 제거될 수 있다. 일 예로 제2 소자 용매(102)는 열처리, 적외선 조사 등의 방법을 통해 제거될 수 있다.
발광 소자(30)는 점도가 낮은 제2 소자 용매(102) 상에서 강한 세기의 유전영동힘(F 2)을 인가 받아 비교적 균일한 정렬도로 배향될 수 있다. 또한, 제2 소자 용매(102)는 휘발되어 제거되더라도 정렬된 발광 소자(30)에 약한 세기의 동유체력을 인가할 수 있다. 이에 따라, 최종적으로 전극(21, 22) 상에 안착된 발광 소자(30)는 연장된 일 방향과 전극(21, 22)이 연장된 방향에 수직한 방향이 이루는 예각(Θi)은 매우 작은 값을 가질 수 있다. 상기 예각(Θi)은 5° 이상일 수 있으며, 이에 따라 발광 소자(30)가 연장된 일 방향과 전극(21, 22)이 연장된 방향이 이루는 예각은 85° 이상일 수 있다. 일 예로, 발광 소자(30) 가 연장된 일 방향과 전극(21, 22)이 연장된 방향이 이루는 예각은 88° 이상 90°이하일 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다.
이상의 공정을 통해 발광 소자(30)를 포함하는 표시 장치(1)를 제조할 수 있다. 다만, 표시 장치(1)의 제조 방법이 이에 제한되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 표시 장치(1)는 더 많은 수의 부재들을 포함하여 더 많은 공정이 수행될 수 있다. 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 22는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법 중 일부를 나타내는 평면도이다.
상술한 바와 같이, 발광 소자(30)를 전극(21, 22) 상에 안착시키는 단계에서, 제1 소자 용매(101)에 광(UV) 또는 열(H)을 조사하여 제2 소자 용매(102)를 형성하는 단계와 전계(E)를 형성하여 발광 소자(30)에 유전영동힘(F)을 인가하는 단계는 하나의 공정에서 동시에 수행될 수 있다.
도 22를 참조하면, 전극(21, 22) 상에 분사된 제1 소자 용매(101)에 광(UV) 또는 열(H)을 조사함과 동시에 전극(21, 22)을 통해 교류 전원을 인가할 수 있다. 이에 따라 제1 소자 용매(101)는 제2 소자 용매(102)를 형성하고, 이와 동시에 상기 교류 전원에 의한 전계(E)가 형성되어 발광 소자(30)가 유전영동힘을 인가 받을 수 있다. 제2 소자 용매(102)에 전계(E)를 형성하여 전극(21, 22) 상에 발광 소자(30)를 안착시키는 단계는 비교적 짧은 공정 시간을 가질 수 있다. 즉, 실질적으로 제1 소자 용매(101)에 광(UV) 또는 열(H)을 조사하는 공정 중에 발광 소자(30)를 안착시키는 공정을 수행함으로써 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 도면으로 도시하지 않았으나, 발광 소자(30)를 안착시킨 후, 도 20의 제2 소자 용매(102)를 휘발시키는 공정을 연속적으로 수행할 수도 있다. 특히, 제2 소자 용매(102)를 형성하는 단계에서 열(H)을 조사함으로써 제1 소자 용매(101)에서 제2 소자 용매(102)를 형성하는 경우, 하나의 열처리 공정 내에서 전극(21, 22)에 교류 전원을 인가하여 발광 소자(30)를 전극(21, 22) 상에 안착시킬 수 있다. 이에 따라 표시 장치(1)의 제조 공정 상의 효율을 향상시킬 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 (20)

  1. 제1 전극 및 제2 전극이 형성된 대상 기판 상에 제1 소자 용매 및 상기 제1 소자 용매 내에 분산된 발광 소자를 포함하는 소자 잉크를 분사하는 단계;
    상기 제1 소자 용매가 갖는 분자구조의 이성질체 구조를 갖는 제2 소자 용매를 형성하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 상기 발광 소자를 안착시키는 단계; 및
    상기 제2 소자 용매를 제거하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 소자 용매는,
    하기 화학 구조식 1로 표현되는 제1 작용기 및 제2 작용기; 및
    이성질체 구조를 갖는 적어도 하나의 이중결합을 포함하고 상기 제1 작용기와 상기 제2 작용기가 결합된 제3 작용기를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
    [화학 구조식 1]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000029
    (상기 화학 구조식 1에서, 상기 n은 1 내지 5의 정수이고, 상기 R 3는 C 1-C 5의 알킬기, C 2-C 5의 알케닐기, C 2-C 5의 알카이닐기, C 1-C 5의 알킬에터기, C 2-C 5의 알케닐에터기 및 C 2-C 5의 알킬에스터기 중 어느 하나이다.)
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 소자 용매는 상기 제3 작용기가 상기 이중결합이 조사되는 광에 의해 시스-트랜스 이성질화 반응하여 상기 제2 소자 용매를 형성하는 표시 장치의 제조방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 소자 용매는 하기 화학 구조식 2 내지 4로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
    [화학 구조식 2]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000030
    [화학 구조식 3]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000031
    [화학 구조식 4]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000032
    (상기 화학 구조식 2 내지 4에서, 상기 R 1 및 R 2는 상기 화학 구조식 1로 표현되되, 상기 화학 구조식 1에서 상기 R 1의 n값(n1)과 R 2의 n값(n2)의 합은 2 내지 6의 범위를 갖는다.)
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 소자 용매는 하기 화학 구조식 7 내지 9로 표현되는 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
    [화학 구조식 7]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000033
    [화학 구조식 8]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000034
    [화학 구조식 9]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000035
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 소자 용매는 상기 제3 작용기가 상기 이중결합이 전자고리화 반응하여 상기 제2 소자 용매를 형성하는 표시 장치의 제조방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 소자 용매는 하기 화학 구조식 5 및 6으로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
    [화학 구조식 5]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000036
    [화학 구조식 6]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000037
    (상기 화학 구조식 5 및 6에서, 상기 R 1 및 R 2는 상기 화학 구조식 1로 표현되되, 상기 화학 구조식 1에서 상기 R 1의 n값(n1)과 R 2의 n값(n2)의 합은 2 내지 6의 범위를 갖는다.)
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 발광 소자를 안착시키는 단계에서, 제2 소자 용매의 점도는 상기 제1 소자 용매의 점도보다 작은 값을 갖는 표시 장치의 제조방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 소자 용매는 점도가 7cp 내지 15cp의 범위를 갖고,
    상기 제2 소자 용매는 점도가 5cp이하인 표시 장치의 제조방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 소자를 안착시키는 단계는,
    상기 제2 소자 용매 상에 전계를 형성하는 단계; 및
    상기 전계에 의해 상기 발광 소자의 배향 방향이 정렬되는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 일 방향으로 연장된 형상을 갖고,
    상기 발광 소자가 연장된 상기 일 방향과 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 연장된 방향이 이루는 예각은 88° 내지 90°의 범위를 갖는 표시 장치의 제조방법.
  12. 반도체 결정을 포함하는 발광 소자가 분산되는 발광 소자 용매로서,
    상기 발광 소자 용매는 하기 화학 구조식 1로 표현되는 제1 작용기 및 제2 작용기; 및
    이성질체 구조를 갖는 적어도 하나의 이중결합을 포함하고 상기 제1 작용기 및 상기 제2 작용기가 결합된 제3 작용기를 포함하고,
    하기 화학 구조식 2 내지 6으로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광 소자 용매.
    [화학 구조식 1]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000038
    (상기 화학 구조식 1에서, 상기 n은 1 내지 5의 정수이고, 상기 R 3는 C 1-C 5의 알킬기, C 2-C 5의 알케닐기, C 2-C 5의 알카이닐기, C 1-C 5의 알킬에터기, C 2-C 5의 알케닐에터기 및 C 2-C 5의 알킬에스터기 중 어느 하나이다.)
    [화학 구조식 2]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000039
    [화학 구조식 3]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000040
    [화학 구조식 4]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000041
    [화학 구조식 5]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000042
    [화학 구조식 6]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000043
    (상기 화학 구조식 2 내지 6에서, 상기 R 1 및 R 2는 상기 화학 구조식 1로 표현되되, 상기 화학 구조식 1에서 상기 R 1의 n값(n1)과 R 2의 n값(n2)의 합은 2 내지 6의 범위를 갖는다.)
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 발광 소자 용매는 상기 제3 작용기를 포함하는 제1 소자 용매를 형성하고,
    상기 제1 소자 용매는 상기 제3 작용기가 이성질화 반응하여 점도가 낮은 제2 소자 용매를 형성하는 발광 소자 용매.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 발광 소자 용매는 하기 화학 구조식 7 내지 11로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광 소자 용매.
    [화학 구조식 7]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000044
    [화학 구조식 8]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000045
    [화학 구조식 9]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000046
    [화학 구조식 10]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000047
    [화학 구조식 11]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000048
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 발광 소자 용매는 상기 화학 구조식 7 내지 9로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 제3 작용기는 시스-트랜스 이성질화 반응하여 상기 제2 소자 용매를 형성하는 발광 소자 용매.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 발광 소자 용매는 상기 화학 구조식 10 및 11로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 제3 작용기는 전자고리화 반응하여 상기 제2 소자 용매를 형성하는 발광 소자 잉크.
  17. 반도체 결정 및 상기 반도체 결정의 외주면을 둘러싸는 절연막을 포함하는 발광 소자; 및
    적어도 하나의 상기 발광 소자가 분산된 발광 소자 용매를 포함하고,
    상기 발광 소자 용매는,
    하기 화학 구조식 1로 표현되는 제1 작용기 및 제2 작용기; 및
    이성질체 구조를 갖는 적어도 하나의 이중결합을 포함하고 상기 제1 작용기 및 상기 제2 작용기가 결합된 제3 작용기를 포함하고,
    하기 화학 구조식 2 내지 6으로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광 소자 잉크.
    [화학 구조식 1]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000049
    (상기 화학 구조식 1에서, 상기 n은 1 내지 5의 정수이고, 상기 R 3는 C 1-C 5의 알킬기, C 2-C 5의 알케닐기, C 2-C 5의 알카이닐기, C 1-C 5의 알킬에터기, C 2-C 5의 알케닐에터기 및 C 2-C 5의 알킬에스터기 중 어느 하나이다.)
    [화학 구조식 2]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000050
    [화학 구조식 3]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000051
    [화학 구조식 4]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000052
    [화학 구조식 5]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000053
    [화학 구조식 6]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000054
    (상기 화학 구조식 2 내지 6에서, 상기 R 1 및 R 2는 상기 화학 구조식 1로 표현되되, 상기 화학 구조식 1에서 상기 R 1의 n값(n1)과 R 2의 n값(n2)의 합은 2 내지 6의 범위를 갖는다.)
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 발광 소자 용매는 하기 화학 구조식 7 내지 11로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광 소자 잉크.
    [화학 구조식 7]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000055
    [화학 구조식 8]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000056
    [화학 구조식 9]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000057
    [화학 구조식 10]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000058
    [화학 구조식 11]
    Figure PCTKR2020001395-appb-img-000059
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 발광 소자 용매는 상기 제3 작용기를 포함하는 제1 소자 용매를 형성하고,
    상기 제1 소자 용매는 상기 제3 작용기가 이성질화 반응하여 점도가 낮은 제2 소자 용매를 형성하는 발광 소자 잉크.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 반도체 결정은,
    제1 도전형으로 도핑된 제1 도전형 반도체;
    상기 제1 도전형과 다른 극성을 갖는 제2 도전형으로 도핑된 제2 도전형 반도체; 및
    상기 제1 도전형 반도체와 상기 제2 도전형 반도체 사이에 형성되는 활성층을 포함하는 발광 소자 잉크.
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