显示设备及制造显示设备的方法与流程

文档序号:28539382发布日期:2022-01-19 14:25阅读:118来源:国知局
显示设备及制造显示设备的方法与流程
显示设备及制造显示设备的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年7月17日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0089069号韩国专利申请的优先权和权益,该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.本公开的一些示例性实施方式的方面涉及具有发光元件的显示设备及制造显示设备的方法。


背景技术:

4.随着对信息显示的兴趣增加以及对使用便携式信息介质的需求增加,对显示设备的需求也显著增加并且正在进行其商业化。
5.在本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对背景技术的理解,并且因此在本背景技术部分中讨论的信息不一定构成现有技术。


技术实现要素:

6.本公开的一些示例性实施方式的方面涉及能够提高可靠性的显示设备及制造显示设备的方法。
7.根据本公开的一些示例性实施方式,显示设备包括:衬底,包括多个像素区域,多个像素区域各自具有发射区域;以及像素,设置在像素区域中的每个中。像素可包括:至少一个发光元件,定位在衬底的第一表面上;第一绝缘层,在发光元件上;至少一个晶体管,在第一绝缘层上并且电连接到发光元件;第二绝缘层,在晶体管上;公共电极,在第二绝缘层上;以及像素电极,定位在公共电极上的第三绝缘层上并且电连接到晶体管。发光元件可以包括在衬底上的半导体结构以及在半导体结构上彼此间隔开的第一电极和第二电极。
8.根据一些示例性实施方式,半导体结构可以包括第一半导体层、在第一半导体层上的有源层和在有源层上的第二半导体层。第一电极可以电连接到第一半导体层和第二半导体层中的一个,并且第二电极可以电连接到第一半导体层和第二半导体层中的其余一个。
9.根据一些示例性实施方式,当从剖面观察时,第一电极可以定位在一个半导体层和第一绝缘层之间。此外,当从剖面观察时,第二电极可以定位在第一绝缘层和其余的半导体层之间。
10.根据一些示例性实施方式,半导体结构可以包括台面界面。
11.根据一些示例性实施方式,像素还可以包括将像素电极和晶体管电连接的接触线以及将晶体管和第一电极电连接的桥接图案。
12.根据一些示例性实施方式,接触线和桥接图案可以设置在相同的层上,并且可以包括相同的材料。
13.根据一些示例性实施方式,公共电极可以在接触线和桥接图案中的每个之上,且第二绝缘层插置在公共电极与接触线和桥接图案之间。
14.根据一些示例性实施方式,公共电极可以电连接到第二电极。
15.根据一些示例性实施方式,像素还可以包括至少一个焊盘电极,该至少一个焊盘电极在第三绝缘层上与像素电极电间隔开并且电连接到公共电极和第二电极。
16.根据一些示例性实施方式,显示设备还可以包括:光学转换图案层,在衬底的第二表面上以与发射区域对应;以及遮光图案,在衬底的第二表面上以与发射区域的外围对应。这里,遮光图案可以是黑色矩阵。
17.根据一些示例性实施方式,显示设备还可以包括基础层,基础层在衬底的第二表面上并且具有与发射区域对应的开口。这里,光学转换图案层可以定位在开口中。
18.根据一些示例性实施方式,光学转换图案层可以包括:颜色转换层,在开口中在衬底的第二表面上,并且包括颜色转换颗粒;以及滤色器图案,在颜色转换层上。
19.根据一些示例性实施方式,遮光图案可以在基础层上并且可以不与开口重叠。
20.根据一些示例性实施方式,显示设备还可以包括坝结构,坝结构在衬底的第二表面上并且限定与发光元件重叠的开口。这里,光学转换图案层可以定位在开口中。
21.根据一些示例性实施方式,遮光图案可以定位在坝结构上。
22.根据一些示例性实施方式,显示设备还可以包括反射构件,当从剖面观察时,反射构件在发光元件和晶体管之间。
23.根据本公开的一些示例性实施方式,在制造显示设备的方法中,该方法包括:在基础层上设置衬底;将至少一个半导体结构所转移至的转移基础衬底布置在衬底之上,从而将半导体结构再转移至衬底上;固化衬底,并且然后分离转移基础衬底;在半导体结构上形成彼此间隔开的第一电极和第二电极;在第一电极和第二电极上形成第一绝缘层;在第一绝缘层上形成至少一个晶体管;在晶体管上的第二绝缘层上形成电连接到第二电极的公共电极;在公共电极上的第三绝缘层上形成电连接到第一电极和晶体管的像素电极。这里,半导体结构以及第一电极和第二电极可以构成发光元件。
附图说明
24.图1是示意性地示出根据本公开的一些示例性实施方式的显示设备的后方立体图。
25.图2是图1的显示面板的示意性平面图。
26.图3是示出根据一些示例性实施方式的包括在图2中所示的一个像素中的组件的电联接关系的电路图。
27.图4a至图4c示意性地示出了根据本公开的一些示例性实施方式的像素,并且是示出了图3中所示的驱动晶体管和发光元件之间的联接结构的示意性剖视图。
28.图5a是示意性地示出图4a的半导体结构的侧方剖视图,并且图5b是示意性地示出根据一些示例性实施方式的图4a的发光元件的侧方剖视图。
29.图6a是示意性地示出根据一些示例性实施方式的基于图4a的像素电极和焊盘电极的像素的平面图。
30.图6b是示意性地示出根据一些示例性实施方式的基于图4b的像素电极和焊盘电
极的像素的平面图。
31.图7a至图7l是依次示出根据一些示例性实施方式的制造像素的方法的示意性剖视图。
32.图8a至图8e是依序示出根据公开的一些示例性实施方式的半导体结构的转移方法的示意性剖视图。
33.图9和图10是示意性地示出根据本公开的一些示例性实施方式的像素的剖视图。
具体实施方式
34.由于本公开允许各种变化和多个实施方式,因此一些示例性实施方式的方面将在附图中示出并在书面描述中详细描述。然而,这并不旨在将本公开限制于特定的实践模式,并且应当理解,不背离本公开内容的精神和技术范围的所有改变、等同和替代都包含在本公开中。
35.在本公开全文中,在本公开的各附图和实施方式中,相同的附图标记表示相同的部件。为了说明的清楚起见,附图中的元件的尺寸可能被放大。应当理解,尽管本文中可以使用术语“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,在不背离本公开的教导的情况下,以下讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地,第二元件也可以被称为第一元件。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。
36.还应当理解,当在本说明书中使用时,术语“包括(comprise)”、“包括(include)”、“具有(have)”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合的存在,但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合的存在或添加。此外,当诸如层、膜、区域或板的第一部分定位在第二部分上时,不仅可以第一部分直接定位在第二部分上,而且还可以第三部分介于它们之间。此外,当表达诸如层、膜、区域或板的第一部分形成在第二部分上时,第二部分的其上形成有第一部分的表面不限于第二部分的上表面,而可以包括第二部分的诸如侧表面或下表面的其它表面。相反,当诸如层、膜、区域或板的第一部分在第二部分之下时,不仅可以第一部分直接在第二部分之下,而且还可以第三部分介于它们之间。
37.本文中,应当理解,当元件(例如,第一元件)被称为(可操作地或通信地)与另一元件(例如,第二元件)“联接”或“连接”时/当元件(例如,第一元件)被称为(可操作地或通信地)“联接到”或“连接到”到另一元件(例如,第二元件)时,第一元件可以直接与第二元件联接或连接/第一元件可以直接联接到或连接到第二元件,或者第一元件可以经由另一元件(例如,第三元件)与第二元件联接或连接/第一元件可以经由另一元件(例如,第三元件)联接到或连接到第二元件。相反,应当理解,当元件(例如,第一元件)被称为“直接与另一元件(例如,第二元件)联接”或“直接与另一元件(例如,第二元件)连接”时/当元件(例如,第一元件)被称为“直接联接到另一元件(例如,第二元件)”或“直接连接到另一元件(例如,第二元件)”时,没有其它元件(例如,第三元件)介于该元件和该另一元件之间。
38.参考附图来描述根据本公开的实施方式的方面和特征,以便详细描述本公开,使得本公开所属技术领域的普通技术人员可以容易地实践本公开。此外,单数形式可以包括复数,只要其在句子中没有具体提及即可。
39.图1是示意性地示出根据本公开的一些示例性实施方式的显示设备的后方立体图,并且图2是图1的显示面板的示意性平面图。
40.参照图1和图2,显示设备dd可以包括显示组件dpp和驱动器drp。
41.只要显示设备dd是在其表面上具有显示表面的电子设备(诸如智能电话、电视、平板pc、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式pc、膝上型pc、网络书计算机、工作站、服务器、pda、便携式多媒体播放器(pmp)、mp3播放器、医疗设备、相机或可佩戴设备),根据本公开的实施方式就可应用于该显示设备dd。
42.显示设备dd可以以各种形式(例如,以具有两对平行边的矩形板的形式)设置。然而,根据本公开的实施方式不限于此。在显示设备dd以矩形板的形式设置的情况下,两对边中的一对边可以比另一对边长。在附图中,显示设备dd被示出为具有直线的成角度的拐角,但是根据本公开的实施方式不限于此。根据一些示例性实施方式,在以矩形板的形状设置的显示设备dd中,一个长边和一个短边相交的拐角部可以具有圆化的形状。
43.根据本公开的一些示例性实施方式,为了解释起见,示出了显示设备dd具有矩形形状的示例,该矩形形状具有一对长边和一对短边。长边延伸的方向是指第二方向dr2,短边延伸的方向是指第一方向dr1,并且与长边和短边垂直的方向是指第三方向dr3。
44.根据本公开的一些示例性实施方式,显示设备dd的至少一部分可以具有柔性,并且显示设备dd可以在具有柔性的部分处折叠。
45.显示设备dd可以包括设置成显示图像的显示区域dd_da以及设置在显示区域dd_da的至少一侧上的非显示区域dd_nda。非显示区域dd_nda可以是其中不显示图像的区域。然而,根据本公开的实施方式不限于此。根据一些示例性实施方式,可以相对地设计显示区域dd_da的形状和非显示区域dd_nda的形状。
46.根据一些示例性实施方式,显示设备dd可以包括感测区域和非感测区域。显示设备dd可以不仅通过感测区域显示图像,而且还感测在显示表面上作出的触摸输入或者感测从前方入射的光。非感测区域可以围绕感测区域,但这是说明性的。根据本公开的实施方式不限于此。根据一些示例性实施方式,显示区域dd_da的一部分可以对应于感测区域。
47.显示组件dpp可以显示图像。诸如使用有机发光二极管作为发光元件的有机发光显示(oled)面板、使用纳米级发光二极管作为发光元件的纳米级led显示面板或者使用量子点和有机发光二极管的量子点有机发光显示(qd oled)面板的自发光显示面板可以用作显示组件dpp。此外,诸如液晶显示(lcd)面板、电泳显示(epd)面板或电润湿显示(ewd)面板的非发光显示面板可以用作显示组件dpp。在非发光显示面板用作显示组件dpp的情况下,显示设备dd可以包括配置成向显示组件dpp提供光的背光单元。
48.显示组件dpp可以包括衬底sub和设置在衬底sub上的多个像素pxl。
49.衬底sub可以由具有近似矩形形状的一个区域形成。然而,设置在衬底sub上的区域的数量可以变化,并且衬底sub可以根据设置在衬底sub上的区域而具有不同的形状。
50.衬底sub可以由诸如玻璃或树脂的绝缘材料制成。此外,衬底sub可以由具有柔性的材料制成,以便可弯曲或可折叠,并且具有单层或多层结构。例如,具有柔性的材料的示例可包括以下材料中的至少一种:聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、三乙酸纤维素或乙酸丙酸纤维素。根据本公开的一些示例性实施方式,衬
底sub可以由具有柔性的聚酰亚胺制成。然而,形成衬底sub的材料不限于以上描述的示例性实施方式。
51.衬底sub可以包括显示区域da和非显示区域nda。显示区域da可以是设置像素pxl以显示图像的区域,并且非显示区域nda可以是不设置像素pxl并且因此不显示图像的区域。为了便于描述,在图2中仅示出了一个像素pxl,但是基本上多个像素pxl可以定位在衬底sub的显示区域da中。
52.显示组件dpp的显示区域da可对应于显示设备dd的显示区域dd_da。显示组件dpp的非显示区域nda可对应于显示设备dd的非显示区域dd_nda。
53.像素pxl可以定位在衬底sub的显示区域da中。像素pxl中的每个可以是用于显示图像的最小单元。像素pxl各自可以包括发射白光和/或彩色光的发光元件。像素pxl中的每个可发射红色、绿色和蓝色中的任一种颜色的光,但根据本公开的实施方式不限于此,且像素pxl可发射诸如青色、品红色或黄色的颜色的光。像素pxl中的每个可以包括发射光的至少一个发光元件。以下将参考图5a和图5b详细描述发光元件。
54.像素pxl可以沿着在第一方向dr1上延伸的行和在与第一方向dr1相交的第二方向dr2上延伸的列以矩阵形式布置。然而,像素pxl的布置不限于特定的布置。换句话说,像素pxl可以以各种形式布置。在附图中,尽管像素pxl各自被示出为具有矩形形状,但是根据本公开的实施方式不限于此。像素pxl可以具有各种形状。此外,当设置多个像素pxl时,它们可以具有不同的面积(或尺寸)。例如,在像素pxl所发射的光具有不同颜色的情况下,像素pxl可以针对每种颜色以不同的面积(或尺寸)设置或者以不同的形状设置。
55.电连接到像素pxl的线组件可以定位在衬底sub的非显示区域nda中。线组件可将驱动器drp与像素pxl电连接。线组件可以是向每个像素pxl提供信号并与连接到每个像素pxl的例如扫描线、数据线、发射控制线等的信号线连接的扇出线。此外,线组件可以是与连接到每个像素pxl的例如控制线、感测线等的信号线连接的扇出线,以便实时补偿每个像素pxl的电特性的变化。
56.驱动器drp可以设置在显示组件dpp上,并且可以通过以上描述的线组件电连接到像素pxl。驱动器drp可以包括印刷电路板和散热层,印刷电路板上安装有电连接到设置在每个像素pxl中的发光元件的驱动芯片,散热层定位在印刷电路板上并且将从驱动器drp产生的热量散发到外部。然而,驱动器drp的配置不限于以上描述的实施方式。
57.将参考图4a至图6b更详细地描述每个像素pxl和发光元件的结构。
58.图3是示出根据一些示例性实施方式的包括在图2中所示的一个像素中的组件的电联接关系的电路图。
59.例如,图3示出了可以在有源显示设备中使用的像素pxl中所包括的组件的电联接关系的不同实施方式。然而,本公开的实施方式可应用于的像素pxl中所包括的组件的类型不限于此。
60.在图3中,不仅图2中所示的像素pxl中的每个中所包括的组件而且其中设置有组件的区域也包括在术语“像素pxl”的定义中。根据一些示例性实施方式,图3中所示的每个像素pxl可以是在图2的显示组件dpp中设置的像素pxl中的任一个。像素pxl可以具有基本上相同或相似的结构。
61.参照图2和图3,一个像素pxl可以包括发射单元emu,发射单元emu产生具有与数据
信号对应的亮度的光。像素pxl可以选择性地还包括配置成驱动发射单元emu的像素电路pxc。
62.根据一些示例性实施方式,发射单元emu可以包括并联联接在被施加第一驱动电源vdd的电压的第一电源线pl1和被施加第二驱动电源vss的电压的第二电源线pl2之间的至少一个发光元件ld。例如,发射单元emu可以包括经由像素电路pxc和第一电源线pl1连接到第一驱动电源vdd的第一电极、经由第二电源线pl2连接到第二驱动电源vss的第二电极以及连接在第一电极和第二电极之间的发光元件ld。根据一些示例性实施方式,第一电极可以是阳电极,并且第二电极可以是阴电极。
63.根据一些示例性实施方式,包括在发射单元emu中的发光元件ld可以包括联接到第一驱动电源vdd的第一侧和联接到第二驱动电源vss的第二侧。第一驱动电源vdd和第二驱动电源vss可以具有不同的电位。这里,第一驱动电源vdd和第二驱动电源vss之间的电位差可以被设置成等于或大于在像素pxl的发光时段期间发光元件ld的阈值电压的值。
64.如上所述,发光元件ld可以构成发射单元emu的有效光源。
65.发光元件ld可以发射具有与通过对应的像素电路pxc提供至其的驱动电流对应的亮度的光。例如,在每个帧周期期间,像素电路pxc可以向发射单元emu提供与对应的帧数据的灰度级对应的驱动电流。提供至发射单元emu的驱动电流可以流入发光元件ld中。因此,发光元件ld可以发射具有与驱动电流对应的亮度的光,使得发射单元emu可以发射光。
66.像素电路pxc可以连接到像素pxl的第i扫描线si和第j数据线dj。例如,如果像素pxl定位在显示区域da的第i行(i是自然数)和第j列(j是自然数)中,则像素pxl的像素电路pxc可以连接到显示区域da的第i扫描线si和第j数据线dj。根据一些示例性实施方式,像素电路pxc可以包括第一晶体管t1、第二晶体管t2和存储电容器cst。像素电路pxc的结构不限于图3中所示的实施方式。
67.像素电路pxc可以包括第一晶体管t1、第二晶体管t2和存储电容器cst。
68.第二晶体管(开关晶体管)t2的第一端子可以连接到第j数据线dj,并且其第二端子可以连接到第一节点n1。这里,第二晶体管t2的第一端子和第二端子彼此不同,并且例如,如果第一端子是源电极,则第二端子可以是漏电极。第二晶体管t2的栅电极可以连接到第i扫描线si。
69.当从第i扫描线si提供具有能够导通第二晶体管t2的电压(例如,低电平电压)的扫描信号时,第二晶体管t2导通以将第j数据线dj与第一节点n1电连接。这里,对应帧的数据信号被提供至第j数据线dj,由此数据信号被传输到第一节点n1。传输到第一节点n1的数据信号被充入存储电容器cst中。
70.第一晶体管(驱动晶体管)t1可以包括联接到第一驱动电源vdd的第一端子以及电连接到发光元件ld的第二端子。第一晶体管t1的栅电极可以联接到第一节点n1。这样,第一晶体管t1可以响应于第一节点n1的电压来控制要提供至发光元件ld的驱动电流量。
71.存储电容器cst可以包括联接到第一驱动电源vdd的第一电极以及联接到第一节点n1的第二电极。存储电容器cst利用与提供至第一节点n1的数据信号对应的电压进行充电,并保持充电后的电压直到后续帧的数据信号被提供为止。
72.图3示出了像素电路pxc,像素电路pxc包括配置成将数据信号传输到像素pxl的第二晶体管t2、配置成存储数据信号的存储电容器cst以及配置成将与数据信号对应的驱动
电流提供至发光元件ld的第一晶体管t1。
73.然而,根据本公开的实施方式不限于此,并且像素电路pxc的结构可以以各种方式改变。例如,像素电路pxc还可以包括至少一个晶体管元件(诸如,配置成补偿第一晶体管t1的阈值电压的晶体管元件、配置成初始化第一节点n1的晶体管元件和/或配置成控制发光元件ld的发光时间的晶体管元件)或其它电路元件(诸如,用于提高第一节点n1的电压的升压电容器)。
74.图4a至图4c示意性地示出了根据本公开的一些示例性实施方式的像素,并且是示出图3中所示的驱动晶体管和发光元件之间的联接结构的示意性剖视图,图5a是示意性地示出图4a的半导体结构的侧方剖视图,图5b是示意性地示出图4a的发光元件的侧方剖视图,图6a是示意性地示出基于图4a的像素电极和焊盘电极的像素的平面图,并且图6b是示意性地示出基于图4b的像素电极和焊盘电极的像素的平面图。
75.尽管图4a至图4c简单地示出了一个像素pxl,例如,示出了每个电极由单个电极层形成并且每个绝缘层由单个绝缘层形成,但是根据本公开的实施方式不限于此。
76.根据本公开的一些示例性实施方式,两个组件之间的术语“联接”可以意指电联接和物理联接。
77.此外,在本公开的实施方式的描述中,“组件设置和/或形成在相同的层上”可以意指组件通过相同的工艺形成,并且“组件设置和/或形成在不同的层上”可以意指组件通过不同的工艺形成。
78.根据本公开的一些示例性实施方式,为了便于描述,平面上的宽度方向(或水平方向)由第一方向dr1指示,平面上的长度方向(或垂直方向)由第二方向dr2指示,并且衬底sub在剖面上的厚度方向由第三方向dr3指示。
79.参照图4a至图6b,根据一些示例性实施方式的像素pxl可以包括衬底sub、显示元件层dpl和像素电路层pcl。像素pxl可以朝衬底sub的后表面(下文中称为后表面sf1)发射光。
80.因为衬底sub具有与参考图2所描述的衬底sub相同的配置,所以将省略对其的详细描述。根据一些示例性实施方式,衬底sub可以是具有柔性的聚酰亚胺,并且可以通过固化工艺联接到半导体结构ld’。衬底sub可以包括表面sf2和与表面sf2面对的后表面sf1。根据一些示例性实施方式,衬底sub的后表面sf1可以变成显示设备dd(参见图1)的显示表面。
81.多个绝缘层和多个导电层可以定位在衬底sub上。例如,绝缘层可以包括依次设置在衬底sub上的阻挡层brl、缓冲层bfl、第一栅极绝缘层gi1和第二栅极绝缘层gi2、第一层间绝缘层ild1和第二层间绝缘层ild2以及钝化层psv。可以在以上描述的绝缘层之间设置和/或形成导电层。例如,导电层可以包括设置在衬底sub上的第一导电层、设置在阻挡层brl上的第二导电层、设置在第一栅极绝缘层gi1上的第三导电层、设置在第二栅极绝缘层gi2上的第四导电层、设置在第一层间绝缘层ild1上的第五导电层、设置在第二层间绝缘层ild2上的第六导电层以及设置在钝化层psv上的第七导电层。然而,设置在衬底sub上的绝缘层和导电层不限于以上描述的实施方式。根据一些示例性实施方式,除了以上描述的绝缘层和导电层之外的其它绝缘层和导电层也可以设置在衬底sub上。
82.显示元件层dpl可以设置和/或形成在衬底sub的表面sf2上(例如,在第三方向dr3的上表面上)。
83.显示元件层dpl可以包括发光元件ld和阻挡层brl。
84.如图5a和图5b中所示,发光元件ld可以包括半导体结构ld’、第一电极el1和第二电极el2。
85.半导体结构ld’可以根据在第一电极el1和第二电极el2之间流动的电流通过电子和空穴的复合来发射光。因为半导体结构ld’的光发射是基于前述原理控制的,所以发光元件ld可以用作各种发光器件以及像素pxl的光源(或光发射源)。
86.根据本公开的一些示例性实施方式,半导体结构ld’可以包括第一半导体层11、有源层12和第二半导体层13。
87.第一半导体层11可以包括例如至少一个n型半导体层。例如,第一半导体层11可以是这样的n型半导体层,该n型半导体层包括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(或n型掺杂剂)。然而,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。根据本公开的一些示例性实施方式,第一半导体层11可以包括掺杂有第一导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的镓氮化物(gan)半导体材料。
88.有源层12可以定位在第一半导体层11的一侧上并且具有单量子阱结构或多量子阱结构。例如,当有源层12具有多量子阱结构时,有源层12可以通过周期性地和重复地堆叠阻挡层、应变增强层和阱层作为一个单元来形成。应变增强层具有比阻挡层的晶格常数小的晶格常数,并且因此还可以增强施加到阱层的应变,例如压缩应变。然而,有源层12的结构不限于以上描述的实施方式。
89.有源层12可以发射波长为400nm到900nm的光,并且使用双异质结构。根据本公开的一些示例性实施方式,掺杂有导电掺杂剂的包覆层可以在第三方向dr3上形成在有源层12上和/或有源层12下方。例如,包覆层可以由algan层或inalgan层形成。根据一些示例性实施方式,可以使用诸如algan或inalgan的材料来形成有源层12,并且可以使用各种其它材料来形成有源层12。有源层12可以包括与第一半导体层11接触的第一表面以及与第二半导体层13接触的第二表面。
90.第二半导体层13定位在有源层12的第二表面上,并且向有源层12提供孔。第二半导体层13可以包括与第一半导体层11的类型不同的类型的半导体层。例如,第二半导体层13可以包括至少一个p型半导体层。例如,第二半导体层13可以包括这样的p型半导体层,该p型半导体层包括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的第二导电掺杂剂(或p型掺杂剂)。然而,形成第二半导体层13的材料不限于此,并且第二半导体层13可由各种其它材料形成。根据本公开的一些示例性实施方式,第二半导体层13可以包括掺杂有第二导电掺杂剂(或p型掺杂剂)的镓氮化物(gan)半导体材料。第二半导体层13可包括在第三方向dr3上与有源层12的第二表面接触的下表面以及暴露于外部的上表面。
91.以上描述的第一半导体层11、有源层12和第二半导体层13可以依次堆叠在半导体衬底上。这里,半导体衬底可以包括半导体材料,诸如蓝宝石衬底或硅树脂衬底。此半导体衬底可以用作用于生长第一半导体层11、有源层12和第二半导体层13中的每个的生长衬底,并且然后可以通过衬底分离工艺从第一半导体层11分离。这里,可以使用激光剥离方法或化学剥离方法来执行衬底分离工艺。因此,当从半导体结构ld’去除作为生长衬底的半导
体衬底时,半导体结构ld’可具有薄的厚度。以上描述的半导体结构ld’可具有与微米级对应的小尺寸,但根据本公开的实施方式不限于此。
92.以上描述的半导体结构ld’可包括台面界面14。可以通过蚀刻工艺去除第二半导体层13、有源层12和第一半导体层11中的每个的一部分来形成台面界面14。这里,蚀刻工艺例如可以是干法蚀刻工艺。
93.第一电极el1可以设置和/或形成在半导体结构ld’上。例如,第一电极el1可以设置和/或形成在第二半导体层13上。第一电极el1可以电连接到设置在其上的像素电路层pcl的一些组件。例如,第一电极el1可以电连接到像素电路层pcl的驱动晶体管tdr的第一端子et1。驱动晶体管tdr可以是参考图3描述的第一晶体管t1。
94.第二电极el2可以设置和/或形成在半导体结构ld’上。例如,第二电极el2可以设置和/或形成在第一半导体层11的第二侧上,以与有源层12和第二半导体层13电分离。第二电极el2可以电连接到像素电路层pcl的一些组件。例如,第二电极el2可以电连接到像素电路层pcl的公共电极ce。
95.第一电极el1和第二电极el2中的每个可以由具有一定反射率的材料形成,以允许从发光元件ld发射的光在显示设备dd(参见图1)的图像显示方向(例如,后表面方向)上传播。例如,第一电极el1和第二电极el2中的每个可以由具有一定反射率的导电物质(或材料)形成。导电物质(或材料)可以包括不透明金属,该不透明金属于在显示设备dd的图像显示方向上反射从发光元件ld发射的光方面具有优势。例如,不透明金属可以包括诸如银(ag)、镁(mg)、铝(al)、铂(pt)、钯(pd)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、钛(ti)及其合金的金属。根据一些示例性实施方式,第一电极el1和第二电极el2中的每个可以包括透明导电物质(或材料)。透明导电物质(或材料)可以包括导电氧化物(诸如,铟锡氧化物(ito)、铟锌氧化物(izo)、锌氧化物(zno)、铟镓锌氧化物(igzo)或铟锡锌氧化物(itzo))以及导电聚合物(诸如,pedot(聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)))。当第一电极el1和第二电极el2中的每个包括透明导电物质(或材料)时,可以添加由不透明金属形成的单独的导电层,以便在显示设备dd的图像显示方向上反射从发光元件ld发射的光。然而,第一电极el1和第二电极el2的材料不限于上述材料。
96.此外,第一电极el1和第二电极el2中的每个可以以单层结构设置和/或形成,但是根据本公开的实施方式不限于此。根据一些示例性实施方式,第一电极el1和第二电极el2中的每个可以设置和/或形成为其中金属、合金、导电氧化物和导电聚合物中的至少两种或更多种被堆叠的多层结构。第一电极el1和第二电极el2中的每个可以由具有至少两个层的多层结构形成,以最小化当信号(或电压)被传输到发光元件ld的两端时由于信号延迟而引起的失真。例如,第一电极el1和第二电极el2中的每个可以由其中铟锡氧化物(ito)/银(ag)/铟锡氧化物(ito)以此顺序依次堆叠的多层结构形成。
97.根据本公开的一些示例性实施方式,第一电极el1和第二电极el2可以是设置和/或形成在衬底sub上的第一导电层。第一电极el1和第二电极el2可以通过执行使用掩模的工艺来设置和/或形成在半导体结构ld’上。例如,第一电极el1可以设置和/或形成在半导体结构ld’的第二半导体层13上,并且第二电极el2可以设置和/或形成在半导体结构ld’的第一半导体层11上。
98.以上描述的半导体结构ld’可以根据在第一电极el1和第二电极el2之间流动的电
流通过电子和空穴的复合来发射光。在这种情况下,从半导体结构ld’发射的光可以传播到衬底sub的后表面sf1,使得显示设备dd可以显示图像。
99.根据一些示例性实施方式,衬底sub的显示区域da的其中设置像素pxl的区域(例如,像素区域pxa)可以包括发射区域ema。发射区域ema可以是其中光最终从发光元件ld发射到显示设备dd的后表面的区域。
100.阻挡层brl可以设置和/或形成在发光元件ld上,以覆盖发光元件ld,并且由此防止或减少湿气、氧气或其它污染物渗入发光元件ld中的情况。阻挡层brl可以是包括无机材料的无机绝缘层,但是根据本公开的实施方式不限于此。根据一些示例性实施方式,阻挡层brl可以是包括有机材料的有机绝缘层。在实施方式中,阻挡层brl可以是第一绝缘层。
101.像素电路层pcl可以设置和/或形成在阻挡层brl上。
102.像素电路层pcl可以包括至少一个晶体管、桥接图案brp、接触线cnl、公共电极ce、像素电极pe和焊盘电极pd。
103.晶体管可以包括驱动晶体管tdr和开关晶体管。驱动晶体管tdr可以是参考图3描述的第一晶体管t1,并且开关晶体管可以是参考图3描述的第二晶体管t2。驱动晶体管tdr和开关晶体管可以具有基本上相似或相同的结构。因此,开关晶体管的描述将由驱动晶体管tdr的描述代替。
104.驱动晶体管tdr可以包括栅电极ge、有源图案act、第一端子et1和第二端子et2。第一端子et1可以是源极区域和漏极区域中的任何一个,并且第二端子et2可以是其余区域。例如,当第一端子et1是源极区域时,第二端子et2可以是漏极区域。
105.栅电极ge可以设置和/或形成在第一栅极绝缘层gi1上。栅电极ge可以是设置和/或形成在第一栅极绝缘层gi1上的第三导电层。第三导电层可以是由从由铜(cu)、钼(mo)、钨(w)、铝钕(alnd)、钛(ti)、铝(al)、银(ag)及其合金组成的组中选择的单一材料或材料的混合物形成的单层结构,或者可以是由钼(mo)、钛(ti)、铜(cu)、铝(al)或银(ag)(它们是低电阻材料以降低线电阻)形成的双层结构或多层结构。
106.第一栅极绝缘层gi1可以是包括无机材料的无机绝缘层。例如,第一栅极绝缘层gi1可以包括诸如硅氮化物(sin
x
)、硅氧化物(sio
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)和铝氧化物(alo
x
)的金属氧化物中的至少一种。然而,第一栅极绝缘层gi1的材料不限于以上描述的实施方式。根据一些示例性实施方式,第一栅极绝缘层gi1可以由包括有机材料的有机绝缘层形成。第一栅极绝缘层gi1可以以单层结构设置,或者以具有至少两个层的多层结构设置。
107.有源图案act、第一端子et1和第二端子et2中的每个可以是由多晶硅、非晶硅或氧化物半导体制成的半导体图案。有源图案act、第一端子et1和第二端子et2中的每个可以由没有掺杂杂质或掺杂有杂质的半导体层形成。例如,第一端子et1和第二端子et2中的每个可以由掺杂有杂质的半导体层形成,并且有源图案act可以由没有掺杂杂质的半导体层形成。
108.有源图案act、第一端子et1和第二端子et2中的每个可以设置和/或形成在缓冲层bfl上。
109.有源图案act可以是与栅电极ge重叠的区域,且第一栅极绝缘层gi1插置在有源图案act和栅电极ge之间,并且有源图案act可以是驱动晶体管tdr的沟道区域。
110.第一端子et1可以联接到有源图案act的第一端(或者与有源图案act的第一端接
触),并且可以联接到桥接图案brp(或者与桥接图案brp接触)。第二端子et2可以联接到有源图案act的第二端(或者与有源图案act的第二端接触),并且可以联接到接触线cnl(或者与接触线cnl接触)。
111.第二栅极绝缘层gi2可以设置和/或形成在栅电极ge上。
112.第二栅极绝缘层gi2可以包括与第一栅极绝缘层gi1的材料相同的材料,或者包括从作为形成第一栅极绝缘层gi1的示例材料描述的示例材料中选择的一种或多种材料。第二栅极绝缘层gi2可以以单层结构设置,或者以具有至少两个层的多层结构设置。
113.第二栅极绝缘层gi2上可以设置和/或形成有辅助电极aux。辅助电极aux可以是设置和/或形成在第二栅极绝缘层gi2上的第四导电层。第四导电层可以包括与第三导电层的材料相同的材料,或者可以包括从作为形成第三导电层的示例材料描述的示例材料中选择的一种或多种材料。
114.辅助电极aux可以与栅电极ge重叠,且第二栅极绝缘层gi2插置在辅助电极aux和栅电极ge之间。栅电极ge可以由电连接到辅助电极aux的双层形成,以减小线电阻,并且由此最小化由于信号延迟引起的失真。然而,根据本公开的实施方式不限于此。
115.辅助电极aux上可以设置和/或形成有第一层间绝缘层ild1。第一层间绝缘层ild1可以包括与第一栅极绝缘层gi1的材料相同的材料,或者包括从作为形成第一栅极绝缘层gi1的示例材料描述的示例材料中选择的一种或多种材料。
116.桥接图案brp和接触线cnl可以设置和/或形成在第一层间绝缘层ild1上。当在剖面中观察时,桥接图案brp和接触线cnl可以在第一层间绝缘层ild1上定位成彼此间隔开。
117.桥接图案brp和接触线cnl可以是设置和/或形成在第一层间绝缘层ild1上的第五导电层。第五导电层可以包括与第三导电层的材料相同的材料,或者可以包括从作为形成第三导电层的示例材料描述的示例材料中选择的一种或多种材料。
118.桥接图案brp可以通过依次穿过第一层间绝缘层ild1、第二栅极绝缘层gi2和第一栅极绝缘层gi1的接触孔连接到驱动晶体管tdr的第一端子et1。此外,桥接图案brp可以通过依次穿过第一层间绝缘层ild1、第二栅极绝缘层gi2、第一栅极绝缘层gi1、缓冲层bfl和阻挡层brl的接触孔连接到发光元件ld的第一电极el1。因此,第一电极el1和驱动晶体管tdr1可以通过桥接图案brp彼此电连接。
119.接触线cnl可以通过依次穿过第一层间绝缘层ild1、第二栅极绝缘层gi2和第一栅极绝缘层gi1的接触孔连接到驱动晶体管tdr的第二端子et2。
120.第二层间绝缘层ild2可以设置和/或形成在桥接图案brp和接触线cnl上。在实施方式中,第二层间绝缘层ild2可以是第二绝缘层。
121.第二层间绝缘层ild2可以是包括无机材料的无机绝缘层。例如,第二层间绝缘层ild2可以包括诸如硅氮化物(sin
x
)、硅氧化物(sio
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)和铝氧化物(alo
x
)的金属氧化物中的至少一种。然而,第二层间绝缘层ild2的材料不限于以上描述的实施方式。根据一些示例性实施方式,第二层间绝缘层ild2可以由包括有机材料的有机绝缘层形成。第二层间绝缘层ild2可以以单层结构设置,或者以具有至少两个层的多层结构设置。
122.第二层间绝缘层ild2上可以设置和/或形成有公共电极ce。公共电极ce可以是设置和/或形成在第二层间绝缘层ild2上的第六导电层。第六导电层可以包括与第三导电层
的材料相同的材料,或者可以包括从作为形成第三导电层的示例材料描述的示例材料中选择的一种或多种材料。
123.根据一些示例性实施方式,公共电极ce可以设置在第二层间绝缘层ild2上,以便不与接触线cnl重叠。这是为了在确保接触区域以使得接触线cnl和像素电极pe彼此电连接的同时确保像素电极pe和接触线cnl与公共电极ce电分离。
124.公共电极ce可以通过依次穿过第二层间绝缘层ild2、第一层间绝缘层ild1、第二栅极绝缘层gi2、第一栅极绝缘层gi1、缓冲层bfl和阻挡层brl的接触孔连接到发光元件ld的第二电极el2。公共电极ce可以配置成将第二电极el2和焊盘电极pd电连接,并且可以被定义为阴电极。
125.根据一些示例性实施方式,公共电极ce可以在除了第二层间绝缘层ild2上的区域之外的区域中以板的形状延伸和设置。在这种情况下,公共电极ce可以用作冷却电极,用于散发从发光元件ld产生的热量。此外,当公共电极ce以板的形状延伸并设置时,公共电极ce的电阻减小,使得可以防止或减小提供至公共电极ce的信号的延迟的情况。
126.公共电极ce上可以设置和/或形成有钝化层psv。在实施方式中,钝化层psv可以是第三绝缘层。
127.钝化层psv可以以包括有机绝缘层、无机绝缘层或者定位在无机绝缘层上的有机绝缘层的形式设置。无机绝缘层可以包括诸如硅氧化物(sio
x
)、硅氮化物(sin
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)和铝氧化物(alo
x
)的金属氧化物中的至少一种。有机绝缘层可以包括例如聚丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚亚苯基醚树脂、聚苯硫醚树脂和苯并环丁烯树脂中的至少一种。
128.根据一些示例性实施方式,如图4b中所示,可以去除钝化层psv的区域,以将公共电极ce的至少一部分暴露于外部。当公共电极ce的至少一部分暴露于外部时,公共电极ce可以更有效地散发从发光元件ld产生的热量。在这种情况下,可以在公共电极ce和像素电极pe可以电绝缘的范围内以各种形状去除钝化层psv的区域。例如,可以去除钝化层psv的区域以具有如图6a中所示的网状形状,或者可以去除钝化层psv的区域以具有如图6b中所示的在第一方向dr1上延伸的棒的形状。
129.像素电极pe和焊盘电极pd可以设置和/或形成在钝化层psv上。当在剖面中观察时,像素电极pe和焊盘电极pd在钝化层psv上设置成在第一方向dr1上彼此间隔开。像素电极pe和焊盘电极pd可以设置在相同的层上,可以包括相同的材料,并且可以通过相同的工艺形成。根据一些示例性实施方式,像素电极pe和焊盘电极pd可以是设置和/或形成在钝化层psv上的第七导电层。当显示设备dd以底部发射方法配置时,第七导电层可包括具有反射率(例如,设定或预定反射率)的不透明导电材料。在这种情况下,像素电极pe和焊盘电极pd可以包括与第一电极el1和第二电极el2相同的材料,或者可以包括从作为形成第一电极el1和第二电极el2的示例材料描述的示例材料中选择的一种或多种材料。
130.像素电极pe可以通过依次穿过钝化层psv和第二层间绝缘层ild2的接触孔电连接到接触线cnl。因此,像素电极pe可以通过接触线cnl与驱动晶体管tdr电连接。此外,像素电极pe可以通过驱动晶体管tdr和桥接图案brp电连接到发光元件ld的第一电极el1。像素电极pe可以被定义为将发光元件ld的第一电极el1和驱动晶体管tdr电连接的阳电极。
131.此外,像素电路层pcl可以包括设置和/或形成在阻挡层brl上的虚设图案dmp。虚
设图案dmp可以作为反射构件设置在发光元件ld和驱动晶体管tdr之间,以防止或减少从发光元件ld发射的光传播到驱动晶体管tdr的情况。为此,虚设图案dmp可以由具有反射率(例如,设定或预定反射率)的不透明导电物质(或材料)形成。例如,虚设图案dmp可以包括与第一电极el1和第二电极el2相同的材料,但是根据本公开的实施方式不限于此。当虚设图案dmp由不透明导电物质形成时,虚设图案dmp可以是设置和/或形成在阻挡层brl上的第二导电层。
132.除非从发光元件ld发射的光流入驱动晶体管tdr中,否则虚设图案dmp的存在不受限制。也就是说,根据一些示例性实施方式,可以省略虚设图案dmp。
133.在上述实施方式中,在包括台面界面14的半导体结构ld’被转移至转移基础衬底之后,半导体结构ld’可以通过承载机构定位在衬底sub上以被再转移至衬底sub。在这种情况下,衬底sub可以由未固化的聚酰亚胺形成。在半导体结构ld’被再转移至由未固化的聚酰亚胺形成的衬底sub之后,执行固化工艺以固化衬底sub。在这种情况下,设置在衬底sub的表面sf2上的半导体结构ld’可以稳定地固定到衬底sub。换句话说,半导体结构ld’可以联接到衬底sub。在固化工艺之后,可以去除转移基础衬底。根据一些示例性实施方式,衬底sub可以在第三方向dr3上具有比发光元件ld厚的厚度。例如,衬底sub可以在第三方向dr3上具有约10μm至20μm的厚度,但是根据本公开的实施方式不限于此。
134.如上所述,第一电极el1和第二电极el2可以通过在固定于衬底sub上的半导体结构ld’上执行使用掩模的工艺而直接形成。第一电极el1和第二电极el2中的每个可以与通过使用掩模的工艺定位在其上的像素电路层pcl的相应组件电连接。因此,发光元件ld和像素电路层pcl可以稳定地彼此接触,从而防止或减少发光元件ld和像素电路层pcl之间的接触故障的情况。
135.在传统的芯片接合方法(其中,在依次形成第一半导体层11、有源层12和第二半导体层13之后,将具有依次形成在经受台面蚀刻的半导体结构ld’上的第一电极el1和第二电极el2的封装类型的发光元件ld电连接到像素电路层pcl)中,使用诸如压制、加热或激光的方法。诸如压制、加热或激光的接合方法对发光元件ld和像素电路层pcl造成损坏,从而导致发光元件ld和像素电路层pcl之间的接触故障。此外,因为应用于发光元件ld和像素电路层pcl的材料应被选择为可承受接合期间产生的热的材料,所以发光元件ld和像素电路层pcl的材料可能受到限制。
136.因此,根据本公开的一些示例性实施方式,在将包括台面界面14的半导体结构ld’转移并固定到由未固化的聚酰亚胺形成的衬底sub上之后,执行使用掩模的工艺以在半导体结构ld’上形成第一电极el1和第二电极el2以及定位在第一电极el1和第二电极el2上的像素电路层pcl,从而使对发光元件ld和像素电路层pcl的损坏最小化。因此,可以减少发光元件ld和像素电路层pcl之间的接触故障。
137.当半导体结构ld’被转移并固定到由未固化的聚酰亚胺形成的衬底sub上时,半导体结构ld’的第一半导体层11可以如图4a中所示那样不定位在与衬底sub的表面sf2相同的线上,而是可以在第三方向dr3上定位在表面sf2下方。然而,根据本公开的实施方式不限于此。根据一些示例性实施方式,半导体结构ld’的第一半导体层11可以如图4c中所示那样定位在与衬底sub的表面sf2相同的线上。
138.图7a至图7i是根据一些示例性实施方式的制造像素的方法的示意性剖视图。
139.在图7a至图7i中,将主要描述与以上描述的实施方式的不同之处,以避免重复描述。
140.参照图7a,准备定位在基础层c_sub上的衬底sub。基础层c_sub和衬底sub之间可以设置有第一牺牲层。
141.第一牺牲层用于固定基础层c_sub和衬底sub,并且可以包括可以在使用激光器的剥离工艺中被容易地剥离的材料。
142.可以通过诸如狭缝涂布或旋涂的方法通过将聚合物溶液涂布到基础层c_sub上来形成衬底sub。例如,衬底sub可以由未固化的聚酰亚胺形成。
143.基础层c_sub可以是在执行一系列工艺时支撑衬底sub的支撑衬底。基础层c_sub可以包括诸如玻璃的刚性衬底。
144.参照图7a和图7b,将半导体结构ld’被转移至其上的转移基础衬底10定位在衬底sub上。
145.以下将参考图8a至图8e描述将半导体结构ld’转移至转移基础衬底10上并且然后再转移至衬底sub的方法。
146.因为半导体结构ld’具有与参考图5a描述的半导体结构ld’相同的配置,因此将省略其详细描述。
147.转移基础衬底10可以是包括蓝宝石(al2o3)、玻璃、聚酰亚胺等的透明衬底。因此,转移基础衬底10可以透射从顶部和/或底部照射的激光。可以在转移基础衬底10上设置第二牺牲层。半导体结构ld’可以形成在转移基础衬底10上的第二牺牲层上。对于第二牺牲层,可以从具有粘合性(或粘性)的材料中选择容易被照射的激光剥离的材料。
148.半导体结构ld’可包括台面界面14,并且暴露于外部的第一半导体层11(参见图5a)和第二半导体层13(参见图5a)可以定位在转移基础衬底10的方向上。
149.参照图7a至图7c,在衬底sub被固化以将半导体结构ld’固定到衬底sub的表面sf2上之后,将转移基础衬底10与衬底sub分离。
150.可以通过激光照射来执行将转移基础衬底10分离的方法,但是根据本公开的实施方式不限于此。如果将激光照射到转移基础衬底10上,则可以将第二牺牲层和半导体结构ld’彼此物理分离。例如,当照射激光时,第二牺牲层可能失去粘性功能。
151.在激光照射之后,转移基础衬底10可以与半导体结构ld’分离。因此,半导体结构ld’可以稳定地固定到固化的衬底sub的表面sf2上。在与转移基础衬底10分离的半导体结构ld’中,第一半导体层11和第二半导体层13可以暴露于外部。
152.参照图7a至图7d,在将金属层施加到半导体结构ld’定位在其上的衬底sub之后,执行使用掩模的工艺以形成第一电极el1和第二电极el2。
153.可以将第一电极el1定位在暴露于外部的第二半导体层13上,并且可以将第二电极el2定位在暴露于外部的第一半导体层11上。
154.通过以上描述的工艺,可以实现包括半导体结构ld’、第一电极el1和第二电极el2的发光元件ld。
155.参照图7a至图7e,在第一电极el1和第二电极el2上形成阻挡层brl,并且在阻挡层brl上形成虚设图案dmp。
156.虚设图案dmp可以阻挡从发光元件ld发射的光流入定位在其上的像素电路层(参
见图4a中的“pcl”)中。虚设图案dmp可包括具有反射率(例如,设定或预定反射率)的不透明导电材料。
157.参照图7a至图7f,在虚设图案dmp上形成缓冲层bfl,并且在缓冲层bfl上形成半导体层scl。
158.半导体层scl可以由硅(即,非晶硅)制成,或者可以由多晶硅制成。在半导体层scl由非晶硅形成的情况下,还可以执行使用激光的结晶工艺。根据一些示例性实施方式,半导体层scl可以由半导体氧化物形成。
159.参照图7a至图7g,在半导体层scl上形成第一栅极绝缘层gi1,并且在第一栅极绝缘层gi1上形成栅电极ge。
160.半导体层scl的与栅电极ge重叠的区域可以变成有源图案act。半导体层scl的不与栅电极ge重叠的两侧可以变成第一端子et1和第二端子et2。有源图案act、第一端子et1、第二端子et2和栅电极ge可以形成驱动晶体管tdr。
161.参照图7a至图7h,在驱动晶体管tdr上形成第二栅极绝缘层gi2,并且在第二栅极绝缘层gi2上形成辅助电极aux。
162.辅助电极aux与栅电极ge重叠并且电连接到栅电极ge以形成作为双层的栅电极ge。
163.参照图7a至图7i,在辅助电极aux上形成第一层间绝缘层ild1。
164.随后,执行使用掩模的工艺以形成依次穿透第一层间绝缘层ild1、第二栅极绝缘层gi2和第一栅极绝缘层gi1的至少两个接触孔,从而暴露第一端子et1和第二端子et2中的每个的区域。此外,通过以上描述的工艺通过形成依次穿过第一层间绝缘层ild1、第二栅极绝缘层gi2、第一栅极绝缘层gi1、缓冲层bfl和阻挡层brl的接触孔,可以暴露第一电极el1的区域。
165.随后,在第一层间绝缘层ild1上形成桥接图案brp和接触线cnl。桥接图案brp和接触线cnl可以在第一层间绝缘层ild1上定位成在第一方向dr1上彼此间隔开。
166.桥接图案brp可以通过依次穿过第一层间绝缘层ild1、第二栅极绝缘层gi2和第一栅极绝缘层gi1的一个接触孔连接到驱动晶体管tdr的第一端子et1。此外,桥接图案brp可以通过依次穿过第一层间绝缘层ild1、第二栅极绝缘层gi2、第一栅极绝缘层gi1、缓冲层bfl和阻挡层brl的接触孔连接到发光元件ld的第一电极el1。
167.接触线cnl可以通过依次穿过第一层间绝缘层ild1、第二栅极绝缘层gi2和第一栅极绝缘层gi1的另一接触孔连接到驱动晶体管tdr的第二端子et2。
168.参照图7a至图7j,在桥接图案brp和接触线cnl上形成第二层间绝缘层ild2。
169.随后,通过使用掩模的工艺通过形成依次穿过第二层间绝缘层ild2、第一层间绝缘层ild1、第二栅极绝缘层gi2、第一栅极绝缘层gi1、缓冲层bfl和阻挡层brl的接触孔来暴露第二电极el2的区域。
170.随后,在第二层间绝缘层ild2上形成公共电极ce。公共电极ce可以通过接触孔连接到发光元件ld的第二电极el2。
171.参照图7a至图7k,在公共电极ce上形成钝化层psv。
172.随后,通过执行使用掩模的工艺,形成依次穿过钝化层psv和第二层间绝缘层ild2的接触孔以暴露接触线cnl的区域,并且形成穿过钝化层psv的接触孔以暴露公共电极ce的
区域。
173.随后,在钝化层psv上形成像素电极pe和焊盘电极pd。像素电极pe和焊盘电极pd可以在钝化层psv上设置成在第一方向dr1上彼此间隔开。
174.像素电极pe可以通过依次穿过钝化层psv和第二层间绝缘层ild2的接触孔连接到接触线cnl。
175.焊盘电极pd可以通过穿过钝化层psv的接触孔连接到公共电极ce。
176.参照图7a至图7l,将激光照射到基础层c_sub的下部,以将基础层c_sub与衬底sub的后表面sf1分开。如果将激光照射到基础层c_sub的下部,则第一牺牲层和衬底sub可以彼此物理分离。例如,当照射激光时,第一牺牲层可失去粘性功能。
177.在通过以上描述的制造工艺形成的显示设备(例如,图1中的显示设备dd)中,第一电极el1和第二电极el2通过使用掩模的工艺形成在转移至衬底sub的半导体结构ld’上,并且像素电路层pcl的电连接到第一电极el1和第二电极el2的组件直接定位在第一电极el1和第二电极el2上,从而减小发光元件ld和像素电路层pcl之间的接触电阻,并且减小发光元件ld和像素电路层pcl之间由于接触电阻的增加而引起的接触故障。此外,通过在半导体结构ld’上执行使用掩模的工艺,形成第一电极el1和第二电极el2并且在第一电极el1和第二电极el2上形成像素电路层pcl,从而防止或减少发光元件ld的未对准。
178.此外,在以上描述的显示设备中,因为发光元件ld和像素电路层pcl在不使用诸如压制、加热或激光的方法的情况下电连接,所以防止或减少了对发光元件ld和像素电路层pcl的损坏,从而提高了可靠性。
179.此外,在以上描述的显示设备中,可以通过在相同的衬底sub上形成发光元件ld和像素电路层pcl而不使用诸如压制、加热或激光的方法来提高生产和/或工艺产率。此外,在形成大面积的显示设备时,可容易地应用本公开。此外,在衬底sub上的发光元件ld上形成像素电路层pcl,以减小对像素pxl中所包括的组件之间的临界尺寸(cd,电极中的每个的线宽或电极之间的间隙的宽度)的限制,使得可以容易地实现具有高分辨率和精细间距的显示设备。
180.图8a至图8e是依次示出根据本公开的一些示例性实施方式的半导体结构的转移方法的示意性剖视图。
181.参照图8a至图8e,半导体结构ld’的转移方法可包括选择性地将激光照射到定位在生长衬底1上的多个半导体结构ld’上,以将半导体结构ld’与生长衬底1分离,并将分离的半导体结构ld’布置在作为目标衬底的衬底sub上。这里,半导体结构ld’可以是图5a中所示的半导体结构ld’。
182.首先,参考图8a,可以将多个半导体结构ld’定位在生长衬底1上。在这种情况下,半导体结构ld’中的每个可以是包括通过台面蚀刻形成的台面界面14的结构。半导体结构ld’中的每个还可以包括绝缘层il,绝缘层il覆盖通过台面蚀刻暴露的第一半导体层11、有源层12和第二半导体层13中的每个的外周表面。这里,绝缘层il可以防止或减少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引起的有源层12短路的情况。绝缘层il可以包括透明绝缘材料。例如,绝缘层il可以包括从由硅氧化物(sio
x
)、硅氮化物(sin
x
)、硅氮氧化物(sio
x
ny)、铝氧化物(alo
x
)和钛氧化物(tio
x
)组成的组中选择的一种或多种绝缘材料,但是根据本公开的实施方式不限于此。具有绝缘特性的各种材料可以用作
绝缘层il的材料。
183.参照图8b,将转移基础衬底10布置在生长衬底1之上。转移基础衬底10可以包括接合层10b和基础衬底10a。这里,接合层10b可以包括具有粘合性(或粘性)的材料,并且可以被选择为可以在随后的工艺中通过激光照射容易地从半导体结构ld’剥离的材料。
184.参照图8c,当从第三方向dr3观察时,半导体结构ld’可以通过选择性地将激光照射到生长衬底1的后表面而选择性地与生长衬底1分离。可以在生长衬底1和半导体结构ld’之间设置牺牲层。如果将激光选择性地照射到生长衬底1的后表面,则牺牲层被分解,并且半导体结构ld’容易地与生长衬底1分离,使得半导体结构ld’可以转移至转移基础衬底10。
185.此后,当使用承载机构等向上移动转移基础衬底10时,生长衬底1和转移基础衬底10上的半导体结构ld’可以彼此分离。
186.参照图8d,可以将半导体结构ld’所转移至的转移基础衬底10定位在衬底sub之上。在这种情况下,半导体结构ld’的第一半导体层11的下表面可以定位在衬底sub的表面(例如,图4a中的表面sf2)上。
187.衬底sub可以是参考图7a描述的由未固化的聚酰亚胺制成的衬底sub。在半导体结构ld’定位在衬底sub上之后,使用热处理或uv照射方法来固化衬底sub。当衬底sub被固化时,定位在衬底sub上的半导体结构ld’可以被稳定地固定。
188.随后,参考图8e,通过将激光照射到转移基础衬底10上来将固定在衬底sub上的半导体结构ld’与转移基础衬底10分离。因此,包括台面界面14的半导体结构ld’可最终再转移至衬底sub上。通过该方法,半导体结构ld’可以稳定地定位在衬底sub上。
189.图9和图10是示意性地示出根据本公开的一些示例性实施方式的像素的剖视图。
190.除了光学转换图案层lcp和遮光图案lbp定位在衬底sub的后表面sf1上之外,图9中所示的像素pxl可以与图4a的像素pxl基本上相同或类似。
191.此外,除了包括开口opn的基础层c_sub定位在衬底sub的后表面sf1上并且光学转换图案层lcp定位在开口opn中之外,图10中所示的像素pxl可与图4a的像素pxl基本上相同或类似。
192.因此,为了避免冗余的解释,将集中于与前述实施方式的像素pxl的不同之处来描述图9和图10的像素pxl。
193.首先,参考图9,根据一些示例性实施方式的像素pxl可以包括衬底sub、显示元件层dpl和像素电路层pcl。像素pxl可以朝衬底sub的后表面sf1发射光。
194.衬底sub的后表面sf1上可以设置有坝结构dam和光学转换图案层lcp。
195.坝结构dam可以限定与发光元件ld重叠的开口opn。换句话说,坝结构dam可以限定其中光从像素pxl发射的发射区域ema。这里,发射区域ema可以对应于开口opn。
196.坝结构dam可以包括至少一种遮光材料和/或光吸收材料,从而防止或减少像素pxl和与该像素pxl相邻的像素pxl之间的光泄漏的情况。根据一些示例性实施方式,坝结构dam可以包括透明物质(或材料)。透明材料可以包括例如聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等,但是根据本公开的实施方式不限于此。
197.遮光图案lbp可以设置在坝结构dam上。遮光图案lbp可以定位在设置像素pxl的像素区域pxa中的发射区域ema(参见图4a)周围。遮光图案lbp可以是在坝结构dam的除了与发射区域ema对应的开口opn之外的区域中由遮光材料等形成的黑色矩阵图案,但是根据本公
开的实施方式不限于此。
198.光学转换图案层lcp可以包括颜色转换层ccl和滤色器cf。
199.颜色转换层ccl可以包括与特定颜色对应的颜色转换颗粒qd。滤色器cf可以选择性地透射特定颜色的光。
200.颜色转换层ccl可以包括用于将从定位在衬底sub的一个表面sf2上的发光元件ld发射的光转换成特定颜色的光的颜色转换颗粒qd。例如,当像素pxl是红色像素时,颜色转换层ccl可以包括红色量子点的颜色转换颗粒qd,其将从发光元件ld发射的光转换成红色光。例如,当像素pxl是绿色像素时,颜色转换层ccl可以包括绿色量子点的颜色转换颗粒qd,其将从发光元件ld发射的光转换成绿色光。例如,当像素pxl是蓝色像素时,颜色转换层ccl可以包括蓝色量子点的颜色转换颗粒qd,其将从发光元件ld发射的光转换为蓝色光。如果发光元件ld发射蓝色光,则颜色转换层ccl可以包括散射光的散射颗粒。
201.滤色器cf可以设置在颜色转换层ccl上,以与颜色转换层ccl一起形成光学转换图案层lcp,并且可以包括滤色器材料,该滤色器材料选择性地透射在颜色转换层ccl中转换的特定颜色的光。滤色器cf可以包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器。以上描述的滤色器cf可以设置在像素区域pxa的发射区域ema中,以与颜色转换层ccl对应。
202.绝缘层ins可以设置在滤色器cf上。绝缘层ins可以是包括无机材料的无机绝缘层或包括有机材料的有机绝缘层。例如,绝缘层ins可以具有其中至少一个无机绝缘层或至少一个有机绝缘层被交替堆叠的结构。绝缘层ins可以完全覆盖光学转换图案层lcp和遮光图案lbp,以防止或减少水、污染物或湿气流入包括发光元件ld的显示元件层dpl的情况。
203.接下来,参考图10,基础层c_sub可以设置在衬底sub的后表面sf1上。
204.基础层c_sub是支撑衬底sub的支撑构件,并且可以具有与参考图7a至图7k描述的基础层c_sub相同的配置。
205.基础层c_sub可以包括开口opn,其中与定位在衬底sub的表面sf2上的发光元件ld对应的区域被敞开。基础层c_sub的开口opn可以是其中光从像素pxl发射的发射区域ema。
206.遮光图案lbp可以设置和/或形成在基础层c_sub上。
207.遮光图案lbp可以包括遮光材料,该遮光材料防止或减少像素pxl和与该像素pxl相邻的像素pxl之间的光泄漏的情况。在这种情况下,遮光图案lbp可以具有黑色矩阵图案。遮光图案lbp可以防止或减少从相邻的像素pxl发射的光的颜色被混合的情况。遮光图案lbp可以设置在除了发射区域ema之外的区域中,在发射区域ema中,光在设置有像素pxl的像素区域pxa中发射。
208.开口opn中可以设置和/或形成有光学转换图案层lcp。
209.光学转换图案层lcp可以包括颜色转换层ccl和滤色器cf。颜色转换层ccl可以包括颜色转换颗粒qd。
210.绝缘层ins可以设置在光学转换图案层lcp和遮光图案lbp上。
211.如上所述,根据本公开的一些示例性实施方式的显示设备(例如,图1中的显示设备dd)可以配置成使得光学转换图案层lcp定位在衬底sub的后表面sf1上,以通过光学转换图案层lcp发射具有良好颜色再现性的光,并且由此提高光发射效率。
212.根据本公开的实施方式可以通过以下来提供具有提高的可靠性的显示设备:将转移至转移基础衬底的半导体结构转移至衬底上,并且然后在半导体结构上布置第一电极和
第二电极以实现发光元件,从而防止或减少发光元件的接触故障。
213.此外,根据本公开的实施方式可提供制造以上描述的显示设备的方法。
214.本公开的效果不受前述的限制,并且本文中预期到其它各种效果。
215.虽然以上已经描述了各种示例性实施方式,但是本领域技术人员将理解,在不背离根据本公开的实施方式的范围和精神的情况下,各种修改、添加和替换是可能的。
216.因此,本说明书中所公开的实施方式仅用于说明的目的,而不是限制本公开的技术精神。根据本公开的实施方式的范围必须由所附权利要求及其等同来限定。
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