显示设备的制作方法

专利检索2022-05-11  1


显示设备
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年6月22日提交的第10-2020-0075997号韩国专利申请的优先权和权益,所述韩国专利申请的全部公开内容通过引用以其整体并入本文中。
技术领域
3.本公开的各种实施方式涉及显示设备。


背景技术:

4.随着对信息显示的兴趣的增加和对使用便携式信息媒介的需求的增加,对显示设备的需求显著增加,并且其商业化已经在进行中。


技术实现要素:

5.本公开的各种实施方式涉及能够简化制造显示设备的工艺并降低其制造成本的显示设备。
6.本公开的方面不限于上述特征,并且本领域技术人员将从所附权利要求清楚地理解其它未提及的方面。
7.本公开的一个或多个示例性实施方式可以包括显示设备,该显示设备包括:衬底;第一电路部分和第二电路部分,在衬底上并且在第一方向上彼此隔开;以及发射部分,在第一电路部分和第二电路部分之间,发射部分在平行于衬底的方向上位于第一电路部分和第二电路部分之间。第一电路部分可以包括延伸至发射部分的第一电极。第二电路部分可以包括延伸至发射部分的第二电极。发射部分可以包括位于第一电极和第二电极之间的发光元件。
8.在一些实施方式中,显示设备还可以包括第一绝缘层,其中,第一绝缘层的至少一部分在第一电极上,并且第一绝缘层的至少另一部分在第二电极上。第一绝缘层可以位于衬底与发光元件之间。
9.在一些实施方式中,第一电路部分可以包括第三电极,第三电极在第一电极和发光元件的第一端上并且与第一电极和发光元件的第一端接触。第二电路部分可以包括第四电极,第四电极在第二电极和发光元件的第二端上并且与第二电极和发光元件的第二端接触。
10.在一些实施方式中,第一绝缘层可以包括第一开口和第二开口,其中,第一电极的一部分通过第一开口暴露,并且第二电极的一部分通过第二开口暴露。第三电极可以通过第一开口与第一电极接触。第四电极可以通过第二开口与第二电极接触。
11.在一些实施方式中,显示设备可以包括第二绝缘层,其中,第二绝缘层的至少一部分在第三电极上,并且第二绝缘层的至少另一部分在发光元件上。第四电极可以在第二绝缘层上。
12.在一些实施方式中,第三电极和第四电极可以并行形成在相同的层处。
13.在一些实施方式中,第三电极和第四电极中的每一个可以包括透明导电氧化物。
14.在一些实施方式中,显示设备还可以包括固定层,固定层围绕发光元件的外周表面的至少一部分并暴露发光元件的第一端和第二端。固定层可以位于发光元件与第三电极之间。
15.在一些实施方式中,第一电路部分可以包括在衬底和第一电极之间并且与发光元件电联接的驱动晶体管。驱动晶体管可以包括:有源层,在衬底上;栅电极,在有源层上;以及第一晶体管电极和第二晶体管电极,位于栅电极上方并与有源层接触。
16.在一些实施方式中,驱动晶体管还可以包括第三晶体管电极,第三晶体管电极在第一晶体管电极上并且通过接触孔与第一晶体管电极电联接。第一电极可以与第三晶体管电极一体地形成。
17.在一些实施方式中,驱动晶体管还可以包括第三晶体管电极,第三晶体管电极在第一晶体管电极上并且通过接触孔与第一晶体管电极电联接。第一电极可以与第一晶体管电极一体地形成。
18.在一些实施方式中,驱动晶体管还可以包括在衬底与有源层之间的底部电极层。
19.在一些实施方式中,第一绝缘层可以与衬底和发光元件接触。
20.在一些实施方式中,第一电极和第二电极中的每一个可以包括具有适当反射率的金属。
21.在一些实施方式中,显示设备还可以包括在发光元件上的波长转换层。波长转换层可以包括波长转换颗粒和散射颗粒。波长转换颗粒可以包括量子点。
22.本公开的一个或多个示例性实施方式可以包括显示设备,显示设备包括:衬底;第一电极和第二电极,在衬底上,第一电极和第二电极在相同的层处并且彼此隔开;第一绝缘层,在第一电极和第二电极上;发光元件,在第一绝缘层上并位于第一电极和第二电极之间;以及驱动晶体管,位于衬底和第一电极之间并且与发光元件电联接。第一绝缘层可以位于衬底与发光元件之间,并且与在第一电极与第二电极之间暴露的衬底接触。
23.在一些实施方式中,显示设备还可以包括:第三电极,电联接第一电极和发光元件的第一端;以及第四电极,将第二电极与发光元件的第二端电联接。
24.在一些实施方式中,第一绝缘层可以包括第一开口和第二开口,其中,第一电极的一部分通过第一开口暴露,第二电极的一部分通过第二开口暴露。第三电极可以通过第一开口与第一电极接触。第四电极可以通过第二开口与第二电极接触。
25.在一些实施方式中,第三电极和第四电极可以并行形成在相同的层处。
26.在一些实施方式中,显示设备还可以包括在第三电极上的第二绝缘层。第四电极可以在第二绝缘层上。
27.各种实施方式的细节包括在详细描述和附图中。
附图说明
28.图1和图2是示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的发光元件的立体图和剖视图。
29.图3是示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的发光元件的立体剖视图。
30.图4是示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的发光元件的剖视图。
31.图5是示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的发光元件的立体剖视图。
32.图6和图7是示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的发光元件的立体图和剖视图。
33.图8是示意性地示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的显示设备的平面图。
34.图9a至图9c各自是示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的像素的电路图。
35.图10是示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的像素的电路图。
36.图11是示出包括在图8的显示设备中的像素的示例的平面图。
37.图12是示出沿着图11的线a-a'截取的像素的剖视图。
38.图13至图15是根据各种实施方式的包括在显示设备中的相应像素的剖视图,并且是对应于图11的线a-a'的剖视图。
39.图16是根据一些实施方式的包括在显示设备中的像素的剖视图,并且是对应于图11的线a-a'的剖视图。
具体实施方式
40.结合附图参考稍后详细描述的实施方式,本公开的方面和特征以及用于实现本公开的方法对于本领域普通技术人员将变得显而易见。然而,本公开可以以许多不同的形式来实施,并且不应被解释为限于本文中阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式使得本公开将是透彻和完整的,并且将向本领域技术人员完全传达本公开的构思,并且本公开将仅由所附权利要求及其等同来限定。
41.应当理解,当元件或层被称为在另一元件或层“上”时,它可以直接在另一元件或层上、直接连接到另一元件或层或者直接联接到另一元件或层,或者可以存在一个或多个居间元件或层。附图中给出的用于描述实施方式的组件的形状、尺寸、比例、角度、数量等仅用于说明的目的,并且本公开不限于附图中所示的组件的形状、尺寸、比例、角度、数量等。相同的附图标记始终表示相同的元件。此外,在附图中,可以省略或简化与本公开不相关的组件的表达,以使本公开的描述清楚。
42.应当理解,尽管可以在本文中使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如,在不脱离本公开的教导的情况下,下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。在本公开中,单数形式也旨在包括复数形式,除非上下文另外清楚地指示。
43.本公开的各种实施方式的特征可以彼此部分地或完全地成对或组合,并且可以在技术上以各种方式联锁和操作。这些实施方式可以彼此独立地或联合地执行。
44.在下文中,将参考附图详细描述本公开的实施方式。
45.图1和图2是示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的发光元件的立体图和剖视图。尽管在图1和图2中示出了圆柱形形状的杆型发光元件ld,但是根据本公开的发光元件ld的类型和/或形状不限于此。
46.参照图1和图2,发光元件ld可以包括第一半导体层11、第二半导体层13和插置在第一半导体层11和第二半导体层13之间的有源层12。例如,发光元件ld可以由通过在一个
方向上连续堆叠第一半导体层11、有源层12和第二半导体层13而形成的堆叠体配置。
47.在一些实施方式中,发光元件ld可以是以杆的形式制造的杆型发光二极管。这里,术语“杆状形状”包括杆状形状和棒状形状,诸如在纵向方向上比在宽度方向上长的圆柱形形状和棱柱形状,并且其截面形状不限于特定形状。例如,发光元件ld的长度l可以大于发光元件ld的直径d(或其截面的宽度)。换句话说,发光元件ld的纵横比可以大于1。
48.发光元件ld可以包括在一个方向上彼此相对的第一端和第二端。发光元件ld的第一端和第二端可以是暴露于外部的表面。例如,第二半导体层13可以设置在发光元件ld的第一端上,并且第一半导体层11可以设置在发光元件ld的第二端上,或者第二半导体层13可以设置在发光元件ld的第二端上,并且第一半导体层11可以设置在发光元件ld的第一端上。
49.在一些实施方式中,发光元件ld可具有对应于纳米级或微米级的小尺寸,例如在100nm至10μm的范围内的直径d和/或长度l。然而,发光元件ld的尺寸不限于此。例如,发光元件ld的尺寸可以根据采用使用发光元件ld的发光器件作为光源的各种设备(例如,显示设备)的设计条件以各种方式改变。
50.第一半导体层11可以包括至少一种n型半导体材料。例如,第一半导体层11可以包括n型半导体材料,该n型半导体材料包括inalgan、gan、algan、ingan、aln和inn中的任何一种半导体材料并且掺杂有诸如si、ge或sn的第一导电掺杂剂。然而,用于形成第一半导体层11的材料不限于此,且第一半导体层11可由各种其它材料形成。
51.有源层12可以形成在第一半导体层11上并且具有单量子阱结构或多量子阱结构。在有源层12包括具有多量子阱结构的材料的情况下,有源层12可以具有通过交替堆叠多个量子层和多个阱层而形成的结构。
52.如果在发光元件ld的相对端之间施加具有一定电压(例如,预定电压)或更大电压的电场,则发光元件ld通过电子-空穴对在有源层12中的复合来发光。因为可以基于前述原理来控制发光元件ld的发光,所以发光元件ld可以用作各种发光器件以及显示设备的像素的光源。
53.有源层12可以发射波长范围从400nm至900nm的光。例如,在有源层12发射蓝色波长范围或绿色波长范围内的光的情况下,有源层12可以包括含氮的无机材料,例如algan或algainn。在有源层12具有通过将量子层和阱层交替地堆叠为多量子阱结构而形成的结构的情况下,量子层可以包括诸如algan或algainn的无机材料,并且阱层可以包括诸如gan或alinn的无机材料。在一些实施方式中,有源层12可以包括algainn作为量子层和alinn作为阱层。
54.然而,发光元件ld的材料和结构不限于此。有源层12可以具有通过交替堆叠具有高带隙能量的半导体材料和具有低带隙能量的半导体材料而形成的结构。此外,根据发射光的波长范围,有源层12可以包括iii族至v族半导体材料。从有源层12发射的光不限于具有蓝色波长范围或绿色波长范围的光,并且取决于包括在有源层12中的材料,从有源层12发射的光可以是具有红色波长范围的光。
55.从有源层12发射的光可以在发光元件ld的纵向方向上发射到发光元件ld的第一端和第二端。此外,从有源层12发射的一些光可以发射到有源层12的侧表面(或外圆周表面)。换句话说,从有源层12发射的光的方向性不限于任何一个方向。
56.第二半导体层13可以设置在有源层12上,并且包括具有与第一半导体层11的类型不同的类型的半导体材料。例如,第二半导体层13可以包括至少一种p型半导体材料。例如,第二半导体层13可以包括p型半导体材料,该p型半导体材料包括inalgan、gan、algan、ingan、aln和inn中的任何一种半导体材料并且掺杂有诸如mg、zn、ca、se或ba的第二导电掺杂剂。然而,用于形成第二半导体层13的材料不限于此,且第二半导体层13可由各种其它材料形成。
57.尽管在附图中第一半导体层11和第二半导体层13各自由单层形成,但是本公开不限于此。例如,第一半导体层11和第二半导体层13中的每一个中所包括的层的数量可以根据有源层12的材料而增加。例如,第一半导体层11和第二半导体层13还可以包括包覆层或拉伸应变势垒减小(tsbr)层。
58.在一些实施方式中,第一半导体层11的第一长度l1可以大于第二半导体层13的第二长度l2。
59.在一些实施方式中,发光元件ld还可以包括设置在发光元件ld的表面上的绝缘膜inf。绝缘膜inf可以形成在发光元件ld的表面上,以围绕有源层12的外周表面(例如,外圆周表面),并且还围绕第一半导体层11和第二半导体层13。
60.在一些实施方式中,绝缘膜inf可以允许发光元件ld的第一端和第二端暴露。例如,绝缘膜inf可以暴露相对于纵向方向设置在发光元件ld的相对端上的第一半导体层11和第二半导体层13中的每一个的一端。换句话说,绝缘膜inf可以暴露圆柱体的两个表面(即,顶表面和底表面),而不是覆盖它们。
61.在一些实施方式中,绝缘膜inf可以包括透明绝缘材料。例如,绝缘膜inf可以包括sio2、si3n4、al2o3和tio2中的一种或多种无机绝缘材料,但是用于形成绝缘膜inf的材料不特别限于此。绝缘膜inf可以由各种公知的绝缘材料形成。
62.绝缘膜inf可以防止有源层12由于与除了第一半导体层11和第二半导体层13之外的导电材料接触而短路。此外,由于绝缘膜inf,可以减少或最小化在发光元件ld的表面上出现缺陷,由此可以改善发光元件ld的寿命和效率。在多个发光元件ld设置成彼此紧密接触的情况下,绝缘膜inf可以防止在发光元件ld之间发生不希望的短路。
63.在一些实施方式中,发光元件ld不仅可以包括第一半导体层11、有源层12、第二半导体层13和/或绝缘膜inf,而且还可以包括设置在每个层之上和/或之下的其它附加组件。例如,发光元件ld还可以包括设置在第一半导体层11、有源层12和/或第二半导体层13的至少一端上的至少一个荧光层、至少一个有源层、至少一个半导体材料层和/或至少一个电极层。
64.图3是示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的发光元件的立体剖视图。为了解释起见,图3示出了绝缘膜inf的一部分已被去除的绝缘膜inf。
65.连同图1和图2参考图3,发光元件ld还可以包括设置在第二半导体层13上的电极层14。
66.电极层14可以是电联接到第二半导体层13的欧姆接触电极,但本公开不限于此。在一些实施方式中,电极层14可以是肖特基接触电极。电极层14可以包括金属或金属氧化物。例如,电极层14可以包括cr、ti、al、au、ni、铟锡氧化物(ito)、铟锌氧化物(izo)、铟锡锌氧化物(itzo)等。
67.在一些实施方式中,电极层14可以是基本上透明的或半透明的。由此,从发光元件ld的有源层12产生的光可以在穿过电极层14之后发射到外部。
68.图4是示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的发光元件的剖视图。
69.连同图3参照图4,绝缘膜inf'可以在其与电极层14相邻的拐角区域上具有至少部分弯曲的形状。在一些实施方式中,当制造发光元件ld时,可以通过蚀刻工艺形成弯曲形状。
70.在电极层14不包括在图1和图2中所示的发光元件ld中的情况下,绝缘膜inf'也可以在其拐角区域上具有至少部分弯曲的形状。
71.图5是示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的发光元件的立体剖视图。例如,图5示出了绝缘膜inf的一部分已被去除的绝缘膜inf。
72.连同图1和图2参考图5,发光元件ld还可以包括设置在第一半导体层11和有源层12之间的第三半导体层15以及设置在有源层12和第二半导体层13之间的第四半导体层16和第五半导体层17。此外,发光元件ld还可以包括形成在第二半导体层13的上表面上的第一电极层14a以及形成在第一半导体层11的下表面上的第二电极层14b。
73.图5的发光元件ld与图1的实施方式的不同之处在于,还设置了多个半导体层15、16和17以及电极层14a和14b,并且有源层12包含其它元素。除了不同之处,绝缘膜inf的设置和结构与图1中的绝缘膜inf的设置和结构基本上相同。
74.如上所述,在图1的发光元件ld中,有源层12可以包括氮(n)并发射蓝光或绿光。在图5的发光元件ld中,有源层12以及其它半导体层11、13、15、16和17各自包括包含磷(p)的半导体。换句话说,根据图5的实施方式的发光元件ld可以发射具有范围在620nm至750nm的中心波长带的红光。然而,红光的中心波长带不限于上述范围,并且应当理解,中心波长带包括在本公开的技术领域中可以被认为是红色的所有波长范围。
75.具体地,在根据图5的实施方式的发光元件ld中,第一半导体层11可以包括n型半导体材料。例如,第一半导体层11可以包括n型半导体材料,该n型半导体材料包括inalgap、gap、algap、ingap、alp和inp中的任何一种半导体材料并且掺杂有诸如si、ge或sn的第一导电掺杂剂。在一些实施方式中,第一半导体层11可以是掺杂有n型si的n-algainp。
76.第二半导体层13可以包括p型半导体材料。例如,第二半导体层13可以包括p型半导体材料,该p型半导体材料包括inalgap、gap、alganp、ingap、alp和inp中的任何一种半导体材料并且掺杂有诸如mg、zn、ca、se或ba的第二导电掺杂剂。在一些实施方式中,第二半导体层13可以是掺杂有p型mg的p-gap。
77.有源层12可以设置在第一半导体层11和第二半导体层13之间。图5的有源层12可以包括具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料,并且以与图1的有源层12的方式相同的方式发射特定波长范围内的光。例如,有源层12可以包括诸如algap和alingap的材料。例如,在有源层12具有通过将量子层和阱层交替地堆叠为多量子阱结构而形成的结构的情况下,量子层可以包括诸如algap或alingap的无机材料,并且阱层可以包括诸如gap或alinp的材料。在一些实施方式中,有源层12可以包括algainp作为量子层和alinp作为阱层,并且发射具有范围从620nm至750nm的中心波长带的红光。
78.图5的发光元件ld可以包括邻近有源层12设置的包覆层。例如,分别设置在第一半导体层11和第二半导体层13之间的有源层12之下和之上的第三半导体层15和第四半导体
层16可以是包覆层。
79.第三半导体层15可以设置在第一半导体层11和有源层12之间。第三半导体层15可以以与第一半导体层11的方式相同的方式包括n型半导体材料。在一些实施方式中,第三半导体层15可以是n-alinp,但本公开不限于此。
80.第四半导体层16可以设置在有源层12和第二半导体层13之间。第四半导体层16可以以与第二半导体层13的方式相同的方式包括p型半导体材料。在一些实施方式中,第四半导体层16可以是p-alinp。
81.第五半导体层17可以设置在第四半导体层16和第二半导体层13之间。第五半导体层17可以以与第二半导体层13和第四半导体层16的方式相同的方式包括p型半导体材料。在一些实施方式中,第五半导体层17可以用于减小第四半导体层16和第二半导体层13之间的晶格常数差。例如,第五半导体层17可以是拉伸应变势垒减小(tsbr)层。在一些实施方式中,第五半导体层17可以包括p-gainp、p-alinp、p-algainp等,但是本公开不限于此。
82.第一电极层14a和第二电极层14b可以分别设置在第二半导体层13和第一半导体层11上。第一电极层14a可以设置在第二半导体层13的上表面上,并且第二电极层14b可以设置在第一半导体层11的下表面之下。在一些实施方式中,可以省略第一电极层14a和第二电极层14b中的至少一个。第一电极层14a和第二电极层14b各自可以包括作为图3中的电极层14的示例列出的材料中的至少一种。
83.图6和图7是示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的发光元件的立体图和剖视图。
84.参照图6和图7,根据一些实施方式的发光元件ld'包括第一半导体层11'、第二半导体层13'和插置在第一半导体层11'和第二半导体层13'之间的有源层12'。在一些实施方式中,第一半导体层11'可以设置在发光元件ld'的中心区域中,并且有源层12'可以设置在第一半导体层11'的表面上,以沿着第一半导体层11'的边缘或外围围绕第一半导体层11'的至少一个区域。第二半导体层13'可以设置在有源层12'的表面上,以沿着有源层12'的边缘或外围围绕有源层12'的至少一个区域。
85.发光元件ld'还可以包括电极层14'和/或绝缘膜inf',电极层14'和/或绝缘膜inf'配置为沿着第二半导体层13'的边缘或外围围绕第二半导体层13'的至少一个区域。例如,发光元件ld'还可以包括设置在第二半导体层13'的表面上以围绕第二半导体层13'的一个区域的电极层14'以及设置在电极层14'的表面上以沿着电极层14'的边缘或外围围绕电极层14'的至少一个区域的绝缘膜inf'。换句话说,根据上述实施方式的发光元件ld'可以实现为包括沿向外的方向在从发光元件ld'的中心到外围的方向上连续设置的第一半导体层11'、有源层12'、第二半导体层13'、电极层14'和绝缘膜inf'的核-壳结构。在一些实施方式中,可以省略电极层14'和/或绝缘膜inf'。
86.在一些实施方式中,发光元件ld'可以设置成在一个方向(例如,长度l'方向)上延伸的多面锥的形式。例如,发光元件ld'可以具有六棱锥形状。然而,发光元件ld'的形状不限于上述形状,并且可以以各种方式改变。
87.在一些实施方式中,第一半导体层11'的相对端可以具有在发光元件ld'的长度l'方向上突出的形状。第一半导体层11'的相对端的形状可以彼此不同。例如,第一半导体层11'的相对端中的设置在上部位置处的一端可以具有喇叭形状,喇叭形状的宽度向上减小
以形成一个顶点。此外,第一半导体层11'的相对端中的设置在下部位置处的另一端可具有拥有一定宽度(例如,预定宽度)的多棱镜形状。
88.在一些实施方式中,第一半导体层11'可以设置在发光元件ld'的核中,即,设置在发光元件ld'的中心(或中间)部分中。此外,发光元件ld'可以具有与第一半导体层11'的形状对应的形状。例如,如果第一半导体层11'具有六棱锥形状,则发光元件ld'可以具有六棱锥形状。
89.在以下示例性实施方式中,将示出使用图1和图2中所示的发光元件ld的示例。本领域技术人员将了解,包括图3至图7中所示的发光元件ld/ld'的各种类型的发光元件可以应用于示例性实施方式。
90.图8是示意性地示出根据本公开的一些实施方式的显示设备的平面图。
91.参照图1、图2和图8,显示设备1000可以包括衬底sub以及设置在衬底sub上的多个像素pxl。衬底sub可以包括显示区域da和非显示区域nda,在显示区域da中形成多个像素pxl以显示图像,非显示区域nda是衬底sub的除显示区域da之外的其它区域。非显示区域nda可以沿着显示区域da的边缘或外围围绕显示区域da。
92.衬底sub可以由玻璃、石英、陶瓷、塑料等形成。在衬底sub包括塑料的情况下,衬底sub可以由柔性衬底形成,但本公开不限于此。例如,衬底sub可以包括诸如聚酰亚胺(pi)的有机材料。
93.显示区域da可以是其中设置像素pxl的区域。非显示区域nda可以是其中设置驱动器sdv(例如,扫描驱动器)、ddv(例如,数据驱动器)和edv(例如,发射控制驱动器)以及用于将像素pxl与驱动器sdv、ddv和edv连接的各种线的区域。
94.显示区域da可以具有各种形状。例如,显示区域da可以设置成各种形式,诸如包括由线性线形成的边的闭合多边形、包括由曲线形成的边的圆形、椭圆形等以及包括由线性线和曲线形成的边的半圆形、半椭圆形等。
95.在显示区域da包括多个区域的情况下,每个区域也可以具有如上所述的各种形状。多个区域的表面面积可以彼此相同或不同。在本公开的一些实施方式中,将描述这样的示例,其中显示区域da设置有具有包括线性边的矩形形状(或大致矩形形状)的单个区域。
96.非显示区域nda可以设置在显示区域da的至少一侧上。在一些实施方式中,非显示区域nda可以围绕显示区域da。
97.像素pxl可以设置在衬底sub上的显示区域da中。像素pxl中的每个可以包括至少一个发光元件ld,至少一个发光元件ld与扫描线和数据线联接并且配置为响应于相应的扫描信号和相应的数据信号被驱动。
98.像素pxl中的每个可以发射具有红色、绿色和蓝色中的任何一种颜色的光,并且不限于此。例如,像素pxl中的每个可以发射具有青色、品红色、黄色和白色中的任何一种颜色的光。
99.在一些实施方式中,像素pxl可以包括配置成发射具有第一颜色的光的第一像素pxl1(或第一子像素)、配置成发射具有不同于第一颜色的第二颜色的光的第二像素pxl2(或第二子像素)以及配置成发射具有不同于第一颜色或第二颜色的第三颜色的光的第三像素pxl3(或第三子像素)。彼此相邻设置的第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以形成一个像素单元pxu,像素单元pxu可以发射具有各种颜色的光。
100.在一些实施方式中,第一像素pxl1可以是发射红光的红色像素,第二像素pxl2可以是发射绿光的绿色像素,并且第三像素pxl3可以是发射蓝光的蓝色像素。
101.在一些实施方式中,各个像素pxl可以设置有配置成发射具有相同颜色的光的发光元件ld,并且包括设置在各个发光元件ld上的不同的颜色转换层,从而可以发射不同颜色的光。在一些实施方式中,各个像素pxl可以包括配置成发射不同颜色的光的发光元件ld。
102.像素pxl可以布置在第一方向dr1和与第一方向dr1交叉的第二方向dr2上。然而,像素pxl的布置不受特别限制,并且可以布置成各种形式。
103.驱动器sdv、ddv和edv可以通过相应的线(未示出)向像素pxl提供信号,并且因此控制像素pxl的操作。在图8中,为了便于解释,省略了线。
104.驱动器sdv、ddv和edv可以包括扫描驱动器sdv、数据驱动器ddv、发射控制驱动器edv和时序控制器(未示出),扫描驱动器sdv配置为通过扫描线向像素pxl提供扫描信号,数据驱动器ddv配置为通过数据线向像素pxl提供数据信号,发射控制驱动器edv配置为通过发射控制线向像素pxl提供发射控制信号。时序控制器可以控制扫描驱动器sdv、数据驱动器ddv和发射控制驱动器edv。
105.在一些实施方式中,可以省略发射控制驱动器edv。此外,在一些实施方式中,时序控制器可以与数据驱动器ddv集成在一起,并且设置为单个配置。
106.扫描驱动器sdv可以设置在衬底sub的一侧上并且沿着一个方向(例如,第二方向dr2)布置。扫描驱动器sdv可以作为单独的组件安装在衬底sub上,但是本公开不限于此。例如,扫描驱动器sdv可以直接形成在衬底sub上。此外,扫描驱动器sdv可以位于衬底sub的外部并通过连接器联接到像素pxl。
107.数据驱动器ddv可以设置在衬底sub的一侧上,并且可以在与扫描驱动器sdv延伸的方向(例如,第二方向dr2)交叉的方向(例如,第一方向dr1)上延伸。此外,数据驱动器ddv可以作为单独的组件设置在衬底sub上,或者可以位于衬底sub的外部并通过连接器联接到像素pxl。
108.发射控制驱动器edv可以设置在衬底sub的一侧上,并且可以在与扫描驱动器sdv延伸的方向(例如,第二方向dr2)相同的方向(例如,第二方向dr2)上延伸。如图8中所示,发射控制驱动器edv可以设置在与扫描驱动器sdv的一侧相同的一侧上,但是本公开不限于此。例如,发射控制驱动器edv可以设置在与扫描驱动器sdv的一侧不同的一侧上。发射控制驱动器edv可以作为单独的组件安装在衬底sub上,但是本公开不限于此。例如,发射控制驱动器edv可以直接形成在衬底sub上,或者可以位于衬底sub的外部并通过连接器联接到像素pxl。
109.在一些实施方式中,像素pxl中的每一个可以由有源像素形成。然而,能够应用于本公开的像素pxl的类型、结构和/或驱动方案不受特别限制。
110.图9a至图9c是示出根据各个实施方式的像素的电路图。在一些实施方式中,图9a至图9c示出了形成有源发射显示面板的像素的示例。
111.参照图1、图2和图9a,像素pxl中的每一个可以包括至少一个发光元件ld以及联接到发光元件ld并且配置为驱动发光元件ld的驱动电路dc。
112.发光元件ld的第一电极(例如,阳极电极)可以经由驱动电路dc联接到第一驱动电
源vdd。发光元件ld的第二电极(例如,阴极电极)可以联接到第二驱动电源vss。发光元件ld可以以与由驱动电路dc控制的驱动电流量对应的亮度发光。
113.尽管9a仅示出了一个发光元件ld,但是本公开不限于此。在一些实施方式中,一个像素pxl可以包括多个发光元件ld。包括在像素pxl中的多个发光元件ld可以彼此并联和/或串联联接。在一些实施方式中,代替联接在正向方向上的一个或多个发光元件ld或者除了联接在正向方向上的一个或多个发光元件ld之外,像素pxl可以包括联接在反向方向上的一个或多个发光元件ld。
114.第一驱动电源vdd和第二驱动电源vss可以具有不同的电势。例如,第一驱动电源vdd可以具有比第二驱动电源vss的电势高出等于或大于发光元件ld的阈值电压的值的电势。换句话说,通过第一驱动电源vdd施加的电压可以大于通过第二驱动电源vss施加的电压。
115.在本公开的一些实施方式中,驱动电路dc可以包括第一晶体管m1、第二晶体管m2和存储电容器cst。
116.第一晶体管(例如,驱动晶体管)m1的第一电极可联接到第一驱动电源vdd,且其第二电极可电联接到发光元件ld的第一电极(例如,阳极电极)。第一晶体管m1的栅电极可以联接到第一节点n1。第一晶体管m1可以响应于第一节点n1的电压来控制要提供给发光元件ld的驱动电流量。
117.第二晶体管(例如,开关晶体管)m2的第一电极可联接到数据线dl,且其第二电极可联接到第一节点n1。这里,第二晶体管m2的第一电极和第二电极可以是不同的电极。例如,如果第一电极是源电极,则第二电极是漏电极。第二晶体管m2的栅电极可以联接到扫描线sl。
118.当从扫描线sl提供具有能够导通第二晶体管m2的电压(例如,栅极导通电压(例如,低电平电压))的扫描信号时,第二晶体管m2导通以将数据线dl与第一节点n1电联接。这里,相应帧的数据信号被提供给数据线dl,由此数据信号可以传输到第一节点n1。传输到第一节点n1的数据信号可以存储在存储电容器cst中。例如,存储电容器cst可存储与传输到第一节点n1的来自数据线dl的数据信号对应的电荷。
119.存储电容器cst的一个电极可以联接到第一驱动电源vdd,并且其另一电极可以联接到第一节点n1。存储电容器cst可以充入与提供给第一节点n1的数据信号对应的电压(或存储与其对应的电荷),并且保持充电电压直到提供后续帧的数据信号。
120.为了便于解释,图9a示出了具有相对简单的结构的驱动电路dc,驱动电路dc包括配置为向像素pxl中的每个的内部传输数据信号的第二晶体管m2、配置为存储数据信号的存储电容器cst以及配置为向发光元件ld提供与数据信号对应的驱动电流的第一晶体管m1。
121.然而,本公开不限于此,并且驱动电路dc的结构可以以各种方式改变。例如,驱动电路dc还可以包括其它电路元件,诸如配置成补偿第一晶体管m1的阈值电压的补偿晶体管、配置成初始化第一节点n1的初始化晶体管和/或配置成控制发光元件ld的发射时间的发射控制晶体管。
122.此外,尽管图9a示出了包括在驱动电路dc中的第一晶体管m1和第二晶体管m2由p型晶体管形成,但是本公开不限于此。换句话说,包括在驱动电路dc中的第一晶体管m1和第
二晶体管m2中的至少一个可以改变为n型晶体管。
123.例如,如图9b中所示,驱动电路dc的第一晶体管m1和第二晶体管m2中的每一个可以实现为n型晶体管。除了由于晶体管类型的改变而导致的一些组件(例如,存储电容器cst)的连接位置的改变之外,图9b中所示的驱动电路dc的配置和操作可以类似于图9a的驱动电路dc的配置和操作。
124.在一些实施方式中,参考图9c,像素pxl还可包括第三晶体管(例如,感测晶体管)m3。
125.第三晶体管m3的栅电极可以联接到感测信号线ssl。第三晶体管m3的一个电极可以联接到感测线senl,并且第三晶体管m3的另一电极可以联接到发光元件ld的第一电极(例如,阳极电极)。第三晶体管m3可以响应于在感测周期期间提供给感测信号线ssl的感测信号,将发光元件ld的第一电极的电压值传输到感测线senl。通过感测线senl传输的电压值可以被提供给外部电路(例如,时序控制器)。外部电路可基于所提供的电压值来提取关于像素pxl的特性的信息(例如,第一晶体管m1的阈值电压等)。所提取的特性信息可用于转换图像数据以补偿像素pxl的特性中的偏差。
126.图10是示出根据本公开的一个或多个示例性实施方式的像素的电路图。
127.参照图10,根据本公开的一个或多个示例性实施方式的像素pxl可以包括发光元件ld、第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4、第五晶体管t5、第六晶体管t6和第七晶体管t7以及存储电容器cst。
128.发光元件ld的第一电极(例如,阳极电极)可以经由第六晶体管t6联接到第一晶体管t1。发光元件ld的第二电极(例如,阴极电极)可以联接到第二驱动电源vss。发光元件ld可以发射具有与从第一晶体管t1提供的驱动电流量对应的亮度(例如,预定亮度)的光。
129.第一晶体管(例如,驱动晶体管)t1的第一电极可以经由第五晶体管t5联接到第一驱动电源vdd,并且第一晶体管t1的第二电极可以经由第六晶体管t6联接到发光元件ld的第一电极。第一晶体管t1可以响应于作为其栅电极的第一节点n1的电压来控制从第一驱动电源vdd经由发光元件ld流到第二驱动电源vss的电流量。
130.第二晶体管(例如,开关晶体管)t2可以联接在数据线dl和第一晶体管t1的第一电极之间。第二晶体管t2的栅电极可以联接到扫描线sl。当具有栅极导通电压(例如,低电平电压)的扫描信号被提供给扫描线sl时,第二晶体管t2可以导通,使得数据线dl可以与第一晶体管t1的第一电极电联接。
131.第三晶体管t3可以联接在第一晶体管t1的第二电极和第一节点n1之间。第三晶体管t3的栅电极可以联接到扫描线sl。当从扫描线sl提供具有栅极导通电压(例如,低电平电压)的扫描信号时,第三晶体管t3可以导通,使得第一晶体管t1的第二电极可以与第一节点n1电联接。
132.第四晶体管t4可以联接在第一节点n1和初始化电源vint之间。第四晶体管t4的栅电极可联接到扫描线sl-1(例如,前一扫描线)。当具有栅极导通电压的扫描信号被提供给扫描线sl-1时,第四晶体管t4导通,使得初始化电源vint的电压可以提供给第一节点n1。初始化电源vint可以设置为比数据信号的电压低的电压。
133.第五晶体管t5可以联接在第一驱动电源vdd和第一晶体管t1的第一电极之间。第五晶体管t5的栅电极可以联接到发射控制线el。当具有栅极导通电压(例如,低电平电压)
的发射控制信号提供给发射控制线el时,第五晶体管t5可以导通,并且第五晶体管t5可以在其它情况下截止。
134.第六晶体管t6联接在第一晶体管t1的第二电极和发光元件ld的第一电极(例如,阳极电极)之间。第六晶体管t6的栅电极可以联接到发射控制线el。当具有栅极导通电压(例如,低电平电压)的发射控制信号被提供给发射控制线el时,第六晶体管t6可以导通,并且第六晶体管t6可以在其它情况下截止。
135.第七晶体管t7可以联接在初始化电源vint和发光元件ld的第一电极(例如,阳极电极)之间。第七晶体管t7的栅电极可联接到扫描线sl 1(例如,下一扫描线)。当具有栅极导通电压(例如,低电平电压)的扫描信号提供到扫描线sl 1时,第七晶体管t7可以导通,使得初始化电源vint的电压可以提供到发光元件ld的第一电极(例如,阳极电极)。
136.图10示出了第七晶体管t7的栅电极联接到扫描线sl 1的情况。然而,本公开的技术精神不限于此。例如,在本公开的一些实施方式中,第七晶体管t7的栅电极可以联接到扫描线sl或扫描线sl-1。在这种情况下,当具有栅极导通电压的扫描信号提供给扫描线sl或扫描线sl-1时,初始化电源vint的电压可以经由第七晶体管t7提供给发光元件ld的第一电极(例如,阳极电极)。
137.存储电容器cst可以联接在第一驱动电源vdd和第一节点n1之间。存储电容器cst可以存储与数据信号和第一晶体管t1的阈值电压两者对应的电压(或电荷)。
138.尽管在图10中,包括在驱动电路dc中的晶体管(例如,第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4、第五晶体管t5、第六晶体管t6和第七晶体管t7)已经被示为由p型晶体管形成,但是本公开不限于此。例如,第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4、第五晶体管t5、第六晶体管t6和第七晶体管t7中的至少一个可以改变为n型晶体管。
139.图11是示出包括在图8的显示设备中的像素的示例的平面图。图12是示出沿着图11的线a-a'截取的像素的剖视图。
140.为了便于解释,在下文中,每个电极将被简化和示出为由单个电极层形成,但是本公开不限于此。每个电极可以由多个电极层形成。在本公开的一些实施方式中,词语“组件在相同的层处(或者形成和/或设置在相同的层处(或相同的层上))”可以意味着组件通过相同的工艺形成并由相同的材料形成。
141.尽管为了解释起见,图11示出了多个发光元件ld在第一方向dr1上对准,但是发光元件ld的对准方向不限于此。例如,发光元件ld中的一些可以在与第一方向dr1对角的方向上对准。
142.参照图11和图12,根据本公开的一些实施方式的像素pxl可以包括设置在衬底sub上的第一电路部分pcl1、第二电路部分pcl2和发射部分dpl。在一些实施方式中,第一电路部分pcl1和第二电路部分pcl2可以在第一方向dr1上彼此隔开的位置处设置在衬底sub上。发射部分dpl可以设置在限定在第一电路部分pcl1和第二电路部分pcl2之间的空间中。因此,第一电路部分pcl1、第二电路部分pcl2和发射部分dpl可以在衬底sub上沿着与第一方向dr1交叉的第二方向dr2水平设置。
143.第一电路部分pcl1和第二电路部分pcl2各自可以包括多个层。例如,第一电路部分pcl1和第二电路部分pcl2各自可以包括依次设置在衬底sub上的缓冲层bf、栅极绝缘层
gi、第一层间绝缘层ild1和第二层间绝缘层ild2。
144.第一电路部分pcl1和第二电路部分pcl2可以包括构成像素pxl的驱动电路(例如,图9a的驱动电路dc)的多个电路元件。例如,第一电路部分pcl1可以包括配置为提供驱动信号的驱动晶体管tft。第二电路部分pcl2可以包括配置为提供电源信号的第一导电线mtl1和第二导电线mtl2。这里,驱动晶体管tft可以是图9a的第一晶体管m1,但本公开不限于此。
145.第一电路部分pcl1的驱动晶体管tft可以包括底部电极层bml、有源层act、栅电极ge、第一晶体管电极tet1、第二晶体管电极tet2、第三晶体管电极tet3和第四晶体管电极tet4。
146.缓冲层bf可以防止杂质扩散到包括在第一电路部分pcl1和第二电路部分pcl2中的电路元件中。缓冲层bf可以由单层或多层形成。在缓冲层bf由多个层形成的情况下,各个层可以由相同的材料或不同的材料形成。取决于衬底sub的材料或工艺条件,可以省略缓冲层bf。
147.底部电极层bml可以形成在衬底sub和缓冲层bf之间。底部电极层bml可以包括金属并且在第三方向dr3上与有源层act的至少一部分重叠。根据工艺条件,可以省略底部电极层bml。
148.有源层act可以设置在缓冲层bf和栅极绝缘层gi之间。在像素电路层不包括缓冲层bf的情况下,有源层act可以设置在衬底sub和栅极绝缘层gi之间。有源层act可以包括与第一晶体管电极tet1接触的第一区域、与第二晶体管电极tet2联接的第二区域以及设置在第一区域和第二区域之间的沟道区域。第一区域和第二区域中的一个可以是源区域,并且另一个可以是漏区域。
149.有源层act可以是由多晶硅、非晶硅、氧化物半导体等形成的半导体图案。有源层act的沟道区域可以是本征半导体,其是未掺杂的半导体图案。有源层act的第一区域和第二区域中的每一个可以是掺杂有杂质(例如,预定杂质)的半导体图案。
150.栅电极ge可以设置在栅极绝缘层gi和第一层间绝缘层ild1之间并且与有源层act的至少一部分重叠。栅电极ge可以通过栅极绝缘层gi与有源层act绝缘。
151.第一晶体管电极tet1和第二晶体管电极tet2可以设置在第一层间绝缘层ild1上。第一晶体管电极tet1和第二晶体管电极tet2可以电联接到有源层act。例如,第一晶体管电极tet1和第二晶体管电极tet2可以分别通过穿过栅极绝缘层gi和第一层间绝缘层ild1的接触孔与有源层act的第一区域和第二区域接触。
152.在一些实施方式中,第一晶体管电极tet1和第二晶体管电极tet2可以通过相同的工艺并行形成(或同时形成)。
153.第三晶体管电极tet3和第四晶体管电极tet4可以设置在第二层间绝缘层ild2上。第三晶体管电极tet3和第四晶体管电极tet4可以分别通过穿过第二层间绝缘层ild2的接触孔与第一晶体管电极tet1和第二晶体管电极tet2接触。
154.换句话说,第三晶体管电极tet3可以通过第一晶体管电极tet1电联接到有源层act的第一区域。第四晶体管电极tet4可以通过第二晶体管电极tet2联接到有源层act的第二区域。
155.在一些实施方式中,第三晶体管电极tet3和第四晶体管电极tet4可以通过相同的工艺并行形成(例如,同时形成)。
156.此外,第一电路部分pcl1可以包括联接到驱动晶体管tft的第一电极rfe1和第三电极cte1。
157.第一电极rfe1可以联接到第三晶体管电极tet3。在一些实施方式中,第一电极rfe1可以与第三晶体管电极tet3一体地联接。换句话说,第一电极rfe1可以形成在与第三晶体管电极tet3的层相同的层处,并且与其并行形成(例如,同时形成)。然而,本公开不限于前述结构。在一些实施方式中,第一电极rfe1可以与第一晶体管电极tet1和/或第三晶体管电极tet3一体地形成。
158.第一绝缘层ins1可以设置在第一电极rfe1、第三晶体管电极tet3和/或第四晶体管电极tet4上。第一绝缘层ins1可以包括第一开口op1,第一电极rfe1的一部分通过第一开口op1暴露。第三电极cte1可以设置在第一绝缘层ins1上,并且可以通过第一开口op1与第一电极rfe1接触。
159.第二电路部分pcl2可以包括第一导电线mtl1和第二导电线mtl2。
160.第一导电线mtl1可以设置在第一层间绝缘层ild1和第二层间绝缘层ild2之间。第一导电线mtl1可以联接到驱动电源,例如,第二驱动电源(图9a的vss)。在一些实施方式中,第一导电线mtl1可以通过与第一电路部分pcl1的第一晶体管电极tet1和第二晶体管电极tet2的工艺相同的工艺并行形成(例如,同时形成)。
161.第二导电线mtl2可以设置在第二层间绝缘层ild2上。第二导电线mtl2可以通过穿过第二层间绝缘层ild2的接触孔与第一导电线mtl1接触。在一些实施方式中,第二导电线mtl2可以通过与第一电路部分pcl1的第三晶体管电极tet3和第四晶体管电极tet4的工艺相同的工艺并行形成(例如,同时形成)。
162.此外,第二电路部分pcl2可以包括联接到第二导电线mtl2的第二电极rfe2和第四电极cte2。
163.第二电极rfe2可以与第二导电线mtl2一体地形成。换句话说,第二电极rfe2可以形成在与第二导电线mtl2的层相同的层处,并且与其并行形成(或同时形成)。第一电极rfe1和第二电极rfe2可以通过相同的工艺并行形成(例如,同时形成)。换句话说,第三晶体管电极tet3、第四晶体管电极tet4、第一电极rfe1、第二导电线mtl2和第二电极rfe2可以同时(例如,并行或基本上同时)形成在相同的层处。然而,本公开不限于前述结构。在一些实施方式中,第二电极rfe2可以与第一导电线mtl1一体地形成。
164.第一绝缘层ins1可以设置在第二电极rfe2和第二导电线mtl2上。第一绝缘层ins1可以包括第二开口op2,第二电极rfe2的一部分通过第二开口op2暴露。第四电极cte2可以设置在第一绝缘层ins1上,并且可以通过第二开口op2与第二电极rfe2接触。
165.发射部分dpl可以包括第一电极rfe1、第二电极rfe2、第一绝缘层ins1、发光元件ld、固定层insa、第三电极cte1、第四电极cte2和第二绝缘层ins2。
166.第一电路部分pcl1的第一电极rfe1和第二电路部分pcl2的第二电极rfe2可以朝向发射部分dpl延伸。第一电极rfe1和第二电极rfe2各自可以沿着缓冲层bf、栅极绝缘层gi、第一层间绝缘层ild1和第二层间绝缘层ild2的侧表面朝向发射部分dpl延伸。第一电极rfe1和第二电极rfe2中的每一个的至少一部分可以与衬底sub接触。
167.举例来说,在缓冲层bf、栅极绝缘层gi、第一层间绝缘层ild1和第二层间绝缘层ild2的侧表面中,它们的设置成与发射部分dpl相邻的侧表面可以彼此对准以形成一个侧
表面。侧表面可相对于衬底sub以一定角度(例如,预定角度)倾斜。第一电极rfe1和第二电极rfe2各自可以以整体均匀的厚度沿着该侧表面设置,并且对应于侧表面的形状。在平面图中,第一电极rfe1和第二电极rfe2可以在第二方向dr2上延伸。
168.第一电极rfe1和第二电极rfe2可以由导电材料形成。例如,第一电极rfe1和第二电极rfe2可以包括诸如al、mg、ag、pt、pd、au、ni、nd、ir、cr、ti的金属或其合金。在一些实施方式中,第一电极rfe1和第二电极rfe2可以包括透明导电材料,诸如氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锌(zno)和氧化铟锡锌(itzo)。
169.第一电极rfe1和第二电极rfe2的材料不限于上述材料。例如,如本领域普通技术人员所理解的,第一电极rfe1和第二电极rfe2可以由具有适当反射率(例如,预定反射率)的导电材料(例如,金属)制成。在第一电极rfe1和第二电极rfe2由具有适当反射率(例如,预定反射率)的导电材料(例如,金属)制成的情况下,如本领域普通技术人员将理解的,从将在下面解释的发光元件ld的相对端发射的光可以被第一电极rfe1和第二电极rfe2反射,并且然后在显示方向(例如,第三方向dr3)上行进。
170.如上所述,第一电极rfe1和第二电极rfe2各自可以具有与由缓冲层bf、栅极绝缘层gi、第一层间绝缘层ild1和第二层间绝缘层ild2形成的相应侧表面的形状相对应的形状。从发光元件ld的第一端和第二端发射的光可以被第一电极rfe1和第二电极rfe2反射,并且因此在第三方向dr3上更有效地行进。因此,可以改善显示设备1000的光输出效率。
171.第一电极rfe1和第二电极rfe2中的一个可以是阳极电极,并且第一电极rfe1和第二电极rfe2中的另一个可以是阴极电极。例如,第一电极rfe1可以是阳极电极,并且第二电极rfe2可以是阴极电极。然而,本公开不限于前述情况,并且相反的情况也是可能的,第一电极rfe1可以是阴极电极,并且第二电极rfe2可以是阳极电极。
172.第一电极rfe1和第二电极rfe2可以响应于扫描信号和数据信号向发光元件ld提供驱动信号(或驱动电流)。发光元件ld可以发射具有与所提供的驱动信号对应的亮度的光。
173.例如,除了图12之外,还参考图9a,第一电极rfe1和第二电极rfe2各自可以通过单独的连接线或连接组件与驱动电路dc和第二驱动电源vss中的任一个电联接。例如,第一电极rfe1可以与驱动电路dc电联接。第二电极rfe2可以与第二驱动电源vss电联接。因此,第一电极rfe1和第二电极rfe2可以向发光元件ld提供驱动信号。
174.第一绝缘层ins1可以设置在第一电极rfe1和第二电极rfe2上。发光元件ld可以设置在第一绝缘层ins1上。
175.如上所述,第一绝缘层ins1可以设置在第一电路部分pcl1和第二电路部分pcl2的第二层间绝缘层ild2上。第一绝缘层ins1可以设置在衬底sub的整个表面上并覆盖第三晶体管电极tet3、第四晶体管电极tet4、第二导电线mtl2、第一电极rfe1以及第二电极rfe2,并且可以包括暴露第一电极rfe1的一部分的第一开口op1以及暴露第二电极rfe2的一部分的第二开口op2。在一些实施方式中,第一绝缘层ins1可以通过由无机材料形成的无机绝缘层或由有机材料形成的有机绝缘层形成。
176.在一些实施方式中,第一绝缘层ins1可以在开口区域oa中与衬底sub接触,在开口区域oa中,衬底sub在发射部分dpl中在彼此隔开的第一电极rfe1和第二电极rfe2之间暴露。
177.发光元件ld可以设置在限定在第一电路部分pcl1和第二电路部分pcl2之间的空间中。在平面图中,发光元件ld可以设置在第一电极rfe1和第二电极rfe2之间。
178.发光元件ld可以以分散在溶液(例如,预定溶液)中的形式制备,并通过喷墨方法等供应在第一电路部分pcl1和第二电路部分pcl2之间。例如,发光元件ld可以与挥发性溶剂混合并滴落到发射部分dpl中的第一绝缘层ins1上。滴落的发光元件ld可以通过形成在第一电极rfe1和第二电极rfe2之间的电场自对准,并且设置成具有均匀的方向性。例如,发光元件ld的第一端可以设置成邻近第一电极rfe1,并且其第二端可以设置成邻近第二电极rfe2,使得发光元件ld的纵向方向可以平行于第一方向dr1。发光元件ld可以沿着第二方向dr2布置。
179.固定层insa可以设置在发光元件ld上,以稳定地支承发光元件ld并将其固定在第一绝缘层ins1上。在一些实施方式中,固定层insa可以是包括无机材料的无机绝缘层。固定层insa可以覆盖每个发光元件ld的外周表面(例如,外圆周表面)的至少一部分,并且可以形成为使得发光元件ld的第一端和第二端暴露。因此,固定层insa可以防止发光元件ld从衬底sub移除。根据显示设备1000的工艺条件,可以省略固定层insa。
180.第三电极cte1和第四电极cte2可以设置在第一绝缘层ins1和发光元件ld上。第一电路部分pcl1的第三电极cte1和第二电路部分pcl2的第四电极cte2可以朝向发射部分dpl延伸。
181.第三电极cte1和第四电极cte2各自可以与发光元件ld中的每个的相对端中的一端接触。例如,第三电极cte1可以与发光元件ld的第一端接触,并且第四电极cte2可以与发光元件ld的第二端接触。
182.在平面图中,第三电极cte1可以覆盖第一电极rfe1的至少一部分,并且可以在第二方向dr2上延伸。第三电极cte1可以通过第一绝缘层ins1的第一开口op1与第一电极rfe1接触。第三电极cte1可以电联接发光元件ld的第一端(例如,第二半导体层(图2的13))和第一电极rfe1。
183.在平面图中,第四电极cte2可覆盖第二电极rfe2的至少一部分并在第二方向dr2上延伸。第四电极cte2可以通过第一绝缘层ins1的第二开口op2与第二电极rfe2接触。第四电极cte2可以电联接发光元件ld的第二端(例如,(图2的)第一半导体层11)和第二电极rfe2。
184.第三电极cte1和第四电极cte2各自可以由透明导电材料形成。例如,透明导电材料可以包括ito、izo、itzo等。在第三电极cte1和第四电极cte2由透明导电材料形成的情况下,当光在第三方向dr3上行进时,可以减小从发光元件ld发射的光的光损失。然而,第三电极cte1和第四电极cte2的材料不限于上述材料。
185.在一些实施方式中,第二绝缘层ins2可以设置在第三电极cte1和第四电极cte2之间。举例来说,第二绝缘层ins2可以包括由无机材料形成的无机绝缘层。第二绝缘层ins2可以设置成覆盖第三电极cte1和第四电极cte2中的一个。另一电极可以设置在第二绝缘层ins2上。例如,第二绝缘层ins2可以设置在第一电路部分pcl1和发射部分dpl上并覆盖第三电极cte1。第四电极cte2可以在发射部分dpl中设置在第二绝缘层ins2上。换句话说,第三电极cte1和第四电极cte2可以通过第二绝缘层ins2彼此电隔离。
186.然而,第三电极cte1和第四电极cte2的设置不限于此。在一些实施方式中,第三电
极cte1和第四电极cte2可以设置在相同的层处。
187.第三绝缘层ins3可以设置在第一电路部分pcl1、第二电路部分pcl2和发射部分dpl的整个区域上。第三绝缘层ins3还可以用作封装层,用于防止第三电极cte1、第四电极cte2和发光元件ld在制造显示设备1000的工艺中被损坏,并且防止氧气和/或水渗入其中。
188.第三绝缘层ins3可以由包括无机材料的无机绝缘层形成。第三绝缘层ins3可以由单层形成,但是本公开不限于此。第三绝缘层ins3可以包括多层结构。在第三绝缘层ins3包括多层结构的情况下,它还可以包括含有有机材料的有机绝缘层。第三绝缘层ins3可以包括其中交替设置有机绝缘层和无机绝缘层的多层结构。
189.尽管未示出,但是显示设备1000还可以包括设置成围绕像素pxl的堤层。堤层可以是配置为限定发射区域的像素限定层。堤层可以包括至少一种遮光材料和/或反射材料,并且因此防止发生光在相邻像素之间泄漏的光泄漏现象。此外,堤层可以防止包括发光元件ld的溶液在对准发光元件ld的工艺期间泄漏到相邻像素中。根据显示设备1000的工艺条件,可以省略堤层。
190.如上所述,显示设备1000可以包括第一电路部分pcl1、第二电路部分pcl2和发射部分dpl。
191.第一电路部分pcl1和第二电路部分pcl2的缓冲层bf、栅极绝缘层gi、第一层间绝缘层ild1和第二层间绝缘层ild2可以形成用于在发射部分dpl中设置发光元件ld的空间。此外,第一电路部分pcl1和第二电路部分pcl2可以通过沿着层的侧表面设置的第一电极rfe1和第二电极rfe2用作设置成在第三方向dr3上反射从发光元件ld发射的光的分隔壁。因此,可以省略用于反射从发光元件ld发射的光的单独的分隔壁,从而可以降低显示设备1000的制造成本。
192.此外,因为第一电路部分pcl1的第三晶体管电极tet3和第一电极rfe1一体地形成,并且第二电路部分pcl2的第二导电线mtl2和第二电极rfe2一体地形成,所以可以省略形成第一电极rfe1和第二电极rfe2的单独工艺。因此,可以简化显示设备1000的制造工艺,并且可以降低显示设备1000的制造成本。
193.此外,因为第一电路部分pcl1、第二电路部分pcl2和发射部分dpl可以水平设置(例如,相对于衬底sub水平设置),所以可以提供薄显示设备。
194.在下文中,将描述显示设备的实施方式。在下面的实施方式中,相同的附图标记用于表示与上述实施方式的组件相同的组件,并且其描述将被省略或简化且其描述将集中在其区别上。
195.图13至图15是根据各种实施方式的包括在显示设备中的相应像素的剖视图,并且是对应于图11的线a-a'的剖视图。
196.图13的示例性实施方式与图12的示例性实施方式的不同之处在于,像素pxla包括设置在与第三电极cte1的层相同的层处并且与第三电极cte1并行形成(例如,同时形成)的第四电极cte2a。
197.参照图13,第二电路部分pcl2的第四电极cte2a可以通过第一绝缘层ins1的第二开口op2与第二电极rfe2接触。第四电极cte2a可以设置在与第三电极cte1的层相同的层处,并且通过相同的工艺与第三电极cte1并行形成(例如,同时形成)。第四电极cte2a可以沿着第一绝缘层ins1的表面延伸到发射部分dpl并与发光元件ld的第二端接触。
198.如上所述,在第三电极cte1和第四电极cte2a并行形成(例如,同时形成)的情况下,可以省略用于将第三电极cte1与第四电极cte2a电隔离的第二绝缘层(图12的ins2),并且可以简化显示设备1000的制造工艺,并且可以降低显示设备1000的制造成本。
199.与图12的固定层insa的配置不同,在本实施方式中,固定层insaa可以是包括有机材料的有机绝缘层。固定层insaa的厚度可以大于图12的固定层insa的厚度。因此,在并行形成(例如,同时形成)第三电极cte1和第四电极cte2a的工艺中,固定层insaa可以防止在第三电极cte1和第四电极cte2a之间发生短路,并且可以将发光元件ld稳定地固定在正确的位置中。
200.图14的实施方式与图12的实施方式的不同之处在于,像素pxlb包括与第一晶体管电极tet1b一体地形成的第一电极rfe1b以及与第一导电线mtl1b一体地形成的第二电极rfe2b。
201.参照图14,第一电路部分pcl1的第一电极rfe1b可以与第一晶体管电极tet1b一体地形成。第二电路部分pcl2的第二电极rfe2b可以与第一导电线mtl1b一体地形成。如上所述,第一晶体管电极tet1b和第一导电线mtl1b可以设置在相同的层处,并且通过相同的工艺同时(或基本上同时)形成,并且与它们一体地形成的第一电极rfe1b和第二电极rfe2b也可以通过相同的工艺同时形成。
202.在一些实施方式中,可以省略第三晶体管电极tet3、第四晶体管电极tet4、第二导电线mtl2和第二层间绝缘层ild2。在这种情况下,第三电极cte1可以通过第一绝缘层ins1的第一开口op1与第一晶体管电极tet1b(或第一电极rfe1b)接触,并且第四电极cte2c可以通过第一绝缘层ins1的第二开口op2与第一导电线mtl1b(或第二电极rfe2b)接触。
203.图15的示例性实施方式与图14的示例性实施方式的不同之处在于,像素pxlc包括设置在与第三电极cte1的层相同的层处并且与第三电极cte1并行形成(例如,同时形成)的第四电极cte2c。
204.参照图15,第一电路部分pcl1的第一电极rfe1c可以与第一晶体管电极tet1c一体地形成。第二电路部分pcl2的第二电极rfe2c可以与第一导电线mtl1c一体地形成。
205.第二电路部分pcl2的第四电极cte2c可以设置在与第三电极cte1的层相同的层处,并且通过相同的工艺与第三电极cte1并行形成(例如,同时形成)。第四电极cte2c可以沿着第一绝缘层ins1的表面延伸到发射部分dpl并与发光元件ld的第二端接触。
206.如以上参考图13所描述的,在第三电极cte1和第四电极cte2c并行形成(例如,同时形成)的情况下,可以省略用于将第三电极cte1与第四电极cte2c电隔离的第二绝缘层(图12的ins2),可以简化显示设备1000的制造工艺,并且可以降低显示设备1000的制造成本。
207.与图12的固定层insa的配置不同,在本实施方式中,固定层insac可以是包括有机材料的有机绝缘层。固定层insac的厚度可以大于图12的固定层insa的厚度。
208.图16是根据本公开的一个或多个示例性实施方式的包括在显示设备中的像素的剖视图,并且是对应于图11的线a-a'的剖视图。图16的示例性实施方式与图12的示例性实施方式的不同之处在于,像素pxld还包括波长转换层wcl和滤色器层cfl,并且像素pxld的其它组件与图12的实施方式的组件基本上等同或类似。
209.参考图16,像素pxld还可以包括波长转换层wcl和滤色器层cfl。
210.波长转换层wcl可以设置在第三绝缘层ins3上。波长转换层wcl可以包括基础层br以及分散在基础层br中的波长转换颗粒qd和散射颗粒sct。
211.基础层br不受特别限制,只要它由具有高透光率和针对波长转换颗粒qd和散射颗粒sct的优异分散特性的材料形成即可。例如,基础层br可以包括有机材料,诸如环氧树脂、丙烯酸树脂、卡多(cardo)树脂或酰亚胺树脂。
212.波长转换颗粒qd可以将入射光的峰值波长转换为不同的特定峰值波长。换句话说,波长转换颗粒qd可以将入射光的颜色转换为不同的颜色。
213.例如,在发光元件ld发射蓝光的情况下,波长转换颗粒qd可以将从发光元件ld提供的蓝光转换为不同颜色的光,并且从像素pxld发射不同颜色的光。例如,波长转换颗粒qd可以将从发光元件ld提供的蓝光转换为红光或绿光,并从像素pxld发射红光或绿光。
214.波长转换颗粒qd的示例可包括量子点、量子杆或荧光物质。量子点可以是在电子从导带跃迁到价带的同时发射具有特定波长的光的颗粒材料。在下文中,波长转换颗粒qd将被描述为量子点,但是本公开不限于此。
215.量子点可以是半导体纳米晶体材料。取决于量子点的成分和尺寸,量子点可以具有特定带隙,并且因此吸收入射光且然后发射具有本征波长(intrinsic wavelength)的光。量子点的半导体纳米晶体的示例可以包括iv族纳米晶体、ii-vi族化合物纳米晶体、iii-v族化合物纳米晶体、iv-vi族化合物纳米晶体及其组合。
216.例如,iv族纳米晶体的示例可以包括硅(si)、锗(ge)和诸如碳化硅(sic)和硅锗(sige)的二元化合物,但是本公开不限于此。
217.ii-vi族化合物纳米晶体的示例可以包括二元化合物、三元化合物和四元化合物,二元化合物诸如为cdse、cdte、zns、znse、znte、zno、hgs、hgse、hgte、mgse、mgs及其混合物,三元化合物诸如为cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、mgznse、mgzns及其混合物,四元化合物诸如为hgzntes、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete、hgznste及其混合物。然而,本公开不限于此。
218.iii-v族化合物纳米晶体的示例可以包括二元化合物、三元化合物和四元化合物,二元化合物诸如为gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb及其混合物,三元化合物诸如为ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、innp、innas、innsb、inpas、inpsb及其混合物,四元化合物诸如为gaalnp、gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas、inalpsb及其混合物。然而,本公开不限于此。
219.iv-vi族化合物纳米晶体的示例可以包括二元化合物、三元化合物和四元化合物,二元化合物诸如为sns、snse、snte、pbs、pbse、pbte及其混合物,三元化合物诸如为snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse、snpbte及其混合物,四元化合物诸如为snpbsse、snpbsete、snpbste及其混合物。然而,本公开不限于此。
220.量子点可以具有本领域中通常使用的任何形状,并且不受特别限制。例如,可以使用球形、金字塔形状、多臂形状或立方体纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维和纳米板颗粒。二元化合物、三元化合物或四元化合物可以以基本上均匀的浓度存在于颗粒中,或者可以以不同的浓度分布存在于相同的颗粒中。
221.量子点可以具有核-壳结构,核-壳结构包括具有上述纳米晶体的核和围绕核的壳。核和壳之间的界面可以具有浓度梯度,其中存在于壳中的元素的浓度在从颗粒的表面到颗粒的中心的方向上降低。量子点的壳可以用作防止核的化学变化的保护层,从而可以保留半导体特性,和/或可以用作用于将电泳特性分配给量子点的充电层。壳可以具有单层结构或多层结构。量子点的壳的示例可包括金属或非金属氧化物、半导体化合物或其组合。
222.例如,尽管金属或非金属氧化物的示例可包括二元化合物或三元化合物,二元化合物诸如为sio2、al2o3、tio2、zno、mno、mn2o3、mn3o4、cuo、feo、fe2o3、fe3o4、coo、co3o4和nio,三元化合物诸如为mgal2o4、cofe2o4、nife2o4和comn2o4,但本公开不限于此。
223.此外,尽管半导体化合物的示例可包括cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、znses、gaas、gap、gasb、hgs、hgse、hgte、inas、inp、insb、alas、alp和alsb,但本公开不限于此。
224.从上述量子点发射的光可以具有约45nm或更小的发射波长光谱的半高全宽(fwhm)。由此,可以改善显示设备1000所呈现的颜色的纯度和再现性。此外,从量子点发射的光可以在各个方向上发射,而不管入射光的方向。因此,可以改善显示设备1000的侧面可视性。
225.散射颗粒sct可以具有与波长转换层wcl的折射率不同的折射率,并且与基础层br一起形成光学界面。散射颗粒sct的材料不受特别限制,只要它可以散射透射光中的至少一些即可。例如,散射颗粒sct可以是由诸如氧化钛(tio2)、氧化锆(zro2)、氧化铝(al2o3)、氧化铟(in2o3)、氧化锌(zno)、氧化锡(sno2)或二氧化硅的材料形成的颗粒。
226.散射颗粒sct可以在基本上不转变穿过基础层br的光的波长的情况下在随机方向上散射光,而不考虑入射光的方向。因此,可以改善显示设备1000的侧面可视性。
227.第一封盖层cpl1可以设置在波长转换层wcl上。第一封盖层cpl1可以是由无机材料形成的无机绝缘层。第一封盖层cpl1可以用作覆盖波长转换层wcl的整个表面的封装层,并且因此防止氧气和/或水从外部渗入波长转换层wcl中。因此,波长转换层wcl可以由第三绝缘层ins3和第一封盖层cpl1封装。
228.滤色器层cfl可以设置在第一封盖层cpl1上。滤色器层cfl可以是吸收滤光器,其配置成允许具有特定颜色的光穿过其并吸收其它颜色的光并阻挡其它颜色的光的行进。
229.第二封盖层cpl2可以设置在滤色器层cfl上。第二封盖层cpl2可以是由无机材料形成的无机绝缘层。第二封盖层cpl2可以用作覆盖滤色器层cfl的整个表面的封装层,并且因此防止氧气和/或水从外部渗入滤色器层cfl中。因此,滤色器层cfl可以被第一封盖层cpl1和第二封盖层cpl2封装。
230.在一些实施方式中,可以省略波长转换层wcl、第一封盖层cpl1和第二封盖层cpl2中的至少一个。
231.在图16的实施方式中,示出了其中波长转换层wcl和滤色器层cfl直接形成在衬底sub上的结构,但本公开不限于此。在一些实施方式中,波长转换层wcl和滤色器层cfl可以形成在与其上设置有发光元件ld的衬底sub不同的单独衬底上。在这种情况下,其上形成有波长转换层wcl和滤色器层cfl的衬底可以面向其上设置有发光元件ld的衬底sub。
232.在根据本公开的示例性实施方式的显示设备中,电路层和发射部分水平地设置在衬底上,使得可以简化制造工艺,并且可以制造薄显示设备。
233.在根据本公开的示例性实施方式的显示设备中,在衬底上形成电路层和发射部分
的工艺期间,可以在相同的工艺期间并行形成(或同时形成)电路层和发射部分的一些组件,从而可以降低制造显示设备所需的成本。
234.本公开的效果不受前述内容的限制,并且在本文中预期其它各种效果。
235.已经在本文中公开了示例性实施方式,并且尽管采用了特定的术语,但是它们仅以一般性和描述性的含义使用和解释,并且不是为了限制的目的。在一些情况下,如将对于本领域的普通技术人员显而易见的,在提交本技术时,除非另有具体说明,否则结合特定实施方式描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或与结合其它实施方式描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此,本领域的技术人员将理解,在不脱离如所附权利要求及其等同中阐述的本公开的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上进行各种改变。
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