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KR-102960622-B1 - DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME

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Abstract

일 실시예에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 일 방향으로 연장되고 서로 이격된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 배치되며, 극성을 갖는 유기 리간드가 부분적으로 결합된 복수의 발광 소자, 및 상기 복수의 발광 소자의 일 단부에 연결된 제1 연결 전극 및 상기 복수의 발광 소자의 타 단부에 연결된 제2 연결 전극을 포함하며, 상기 복수의 발광 소자의 일측은 상기 제1 전극에 접촉하고, 상기 발광 소자의 타측은 상기 제2 전극에 접촉한다.

Inventors

  • 이진우
  • 김정년
  • 오주석
  • 이정현

Assignees

  • 삼성디스플레이 주식회사

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20220323

Claims (20)

  1. 기판; 상기 기판 상에 배치되며, 일 방향으로 연장되고 서로 이격된 제1 전극 및 제2 전극; 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 배치되며, 극성을 갖는 유기 리간드가 부분적으로 결합된 복수의 발광 소자; 및 상기 복수의 발광 소자의 일 단부에 연결된 제1 연결 전극 및 상기 복수의 발광 소자의 타 단부에 연결된 제2 연결 전극을 포함하며, 상기 복수의 발광 소자의 일측은 상기 제1 전극에 접촉하고, 상기 발광 소자의 타측은 상기 제2 전극에 접촉하고, 상기 발광 소자는, n형 반도체를 포함하는 제1 반도체층; 상기 제1 반도체층 상에 배치되며, p형 반도체를 포함하는 제2 반도체층; 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 배치된 발광층; 및 상기 제1 반도체층, 상기 제2 반도체층 및 상기 발광층의 외주면을 둘러싸는 절연막을 포함하며, 상기 유기 리간드는 상기 절연막의 표면에 결합되고, 상기 발광층에 대응하는 상기 절연막의 표면 일부에 결합되지 않는 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 유기 리간드는 음극성을 가지며, 올레익산(oleic acid) 또는 PEG-COOH를 포함하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 유기 리간드는 상기 제2 반도체층과 대응하는 상기 절연막의 표면에 결합된 표시 장치.
  5. 제3 항에 있어서, 상기 제2 반도체층 상에 배치된 전극층을 더 포함하며, 상기 유기 리간드는 상기 제2 반도체층 및 상기 전극층에 대응하는 상기 절연막의 표면에 결합된 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 유기 리간드는 상기 제1 반도체층에 대응하는 상기 절연막의 표면에 결합되지 않는 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 유기 리간드는 양극성을 가지며, n-옥틸 머캅탄(n-octyl mercaptan), PEG-NH 2 또는 올레일아민(oleylamine) 중 선택된 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 유기 리간드는 상기 제1 반도체층과 대응하는 상기 절연막의 표면에 결합된 표시 장치.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 제1 반도체층 상에 배치된 전극층을 더 포함하며, 상기 유기 리간드는 상기 제1 반도체층 및 상기 전극층에 대응하는 상기 절연막의 표면에 결합된 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 유기 리간드는 상기 제2 반도체층에 대응하는 상기 절연막의 표면에 결합되지 않는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자 중 어느 하나와 다른 하나는 서로 길이가 다르고, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극과 중첩하는 영역의 길이는 서로 동일한 표시 장치.
  12. 기판; 상기 기판 상에 배치되며, 일 방향으로 연장된 제1 전극, 및 상기 제1 전극을 사이에 두고 상기 제1 전극과 나란하게 분기된 제2 전극들; 및 상기 제2 전극들 중 어느 하나와 상기 제1 전극 상에 배치된 제1 발광 소자, 및 상기 제2 전극들 중 다른 하나와 상기 제1 전극 상에 배치된 제2 발광 소자를 포함하며, 상기 제1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자는 극성을 갖는 유기 리간드가 부분적으로 결합되고, 상기 제1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자는 상기 유기 리간드가 결합된 부분이 상기 제1 전극과 중첩하며, 상기 제1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자 각각은, n형 반도체를 포함하는 제1 반도체층; 상기 제1 반도체층 상에 배치되며, p형 반도체를 포함하는 제2 반도체층; 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 배치된 발광층; 및 상기 제1 반도체층, 상기 제2 반도체층 및 상기 발광층의 외주면을 둘러싸는 절연막을 포함하며, 상기 유기 리간드는 상기 절연막의 표면에 결합되고, 상기 발광층에 대응하는 상기 절연막의 표면 일부에 결합되지 않는 표시 장치.
  13. 삭제
  14. 제12 항에 있어서, 상기 제1 발광 소자와 상기 제2 발광 소자 각각은 상기 제2 반도체층이 상기 제1 전극과 중첩하는 표시 장치.
  15. 베이스 기판 상에 제1 반도체 물질층, 발광 물질층, 제2 반도체 물질층 및 전극 물질층을 순차적으로 적층하는 단계; 상기 제1 반도체 물질층, 발광 물질층, 제2 반도체 물질층 및 전극 물질층을 식각하여, 베이스층 및 돌출부를 포함하는 제1 반도체 물질층, 발광층, 제2 반도체층 및 전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 반도체 물질층의 돌출부, 상기 발광층, 상기 제2 반도체층 및 상기 전극층을 둘러싸는 절연막을 형성하는 단계; 상기 제2 반도체층, 상기 전극층 및 상기 제2 반도체층과 상기 전극층에 대응하는 상기 절연막의 일부를 노출하도록 포토레지스트를 형성하는 단계; 상기 노출된 절연막의 표면에 극성을 갖는 유기 리간드를 결합시키는 단계; 상기 베이스 기판으로부터 상기 제1 반도체 물질층의 상기 돌출부를 상기 베이스층으로부터 분리하여 발광 소자들을 형성하는 단계; 서로 이격된 제1 전극 및 제2 전극이 형성된 대상 기판 상에 상기 발광 소자들을 포함하는 발광 소자 잉크를 분사하는 단계; 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 정렬 신호를 인가하여 상기 발광 소자들을 정렬시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 정렬 신호는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 직류 전원을 인가하는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제15 항에 있어서, 상기 발광 소자들을 정렬시키는 단계에서, 상기 유기 리간드가 결합된 상기 발광 소자들의 각각의 일측은 상기 유기 리간드의 극성과 반대되는 극성을 나타내는 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극으로 이동하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제15 항에 있어서, 상기 유기 리간드를 결합시키는 단계는 상기 베이스 기판을 상기 유기 리간드가 혼합된 용액 내에 침지하는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제15 항에 있어서, 상기 유기 리간드를 결한시키는 단계 이후에, 상기 포토레지스트를 제거하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제15 항에 있어서, 상기 유기 리간드는 올레익산(oleic acid), PEG-COOH, n-옥틸 머캅탄(n-octyl mercaptan), PEG-NH 2 또는 올레일아민(oleylamine) 중 선택된 어느 하나를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.

Description

표시 장치 및 그 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME} 본 발명은 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 유기발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다. 표시 장치의 화상을 표시하는 장치로서 유기 발광 표시 패널이나 액정 표시 패널과 같은 표시 패널을 포함한다. 그 중, 발광 표시 패널로써, 발광 소자를 포함할 수 있는데, 예를 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)의 경우, 유기물을 발광 물질로 이용하는 유기 발광 다이오드(OLED), 무기물을 발광 물질로 이용하는 무기 발광 다이오드 등이 있다. 도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 서브 화소의 등가 회로도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 서브 화소를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 4는 도 3의 Q1-Q1'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 5는 도 3의 Q2-Q2'선 및 Q3-Q3'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 발광 소자를 나타낸 사시도이다. 도 7은 일 실시예에 따른 발광 소자를 나타낸 단면도이다. 도 8은 일 실시예에 따른 발광 소자의 일부를 확대하여 나타낸 단면도이다. 도 9 내지 20은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 공정별로 나타낸 도면이다. 도 21 내지 도 24는 다른 실시예에 따른 발광 소자를 포함하는 표시 장치의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 도면들이다 도 25는 일 실시예에 따른 발광 소자들이 전극들 상에 정렬된 모습을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 26은 일 실시예에 따른 발광 소자들이 전극들 상에 정렬된 모습의 다른 예를 나타낸 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. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 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. 본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다. 도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다. 도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 동영상이나 정지영상을 표시한다. 표시 장치(10)는 표시 화면을 제공하는 모든 전자 장치를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 표시 화면을 제공하는 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷, 모바일 폰, 스마트 폰, 태블릿 PC(Personal Computer), 전자 시계, 스마트 워치, 워치 폰, 헤드 마운트 디스플레이, 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션, 게임기, 디지털 카메라, 캠코더 등이 표시 장치(10)에 포함될 수 있다. 표시 장치(10)는 표시 화면을 제공하는 표시 패널을 포함한다. 표시 패널의 예로는 무기 발광 다이오드 표시 패널, 유기발광 표시 패널, 양자점 발광 표시 패널, 플라즈마 표시 패널, 전계방출 표시 패널 등을 들 수 있다. 이하에서는 표시 패널의 일 예로서, 무기 발광 다이오드 표시 패널이 적용된 경우를 예시하지만, 그에 제한되는 것은 아니며, 동일한 기술적 사상이 적용 가능하다면 다른 표시 패널에도 적용될 수 있다. 표시 장치(10)를 설명하는 도면에서는 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)이 정의되어 있다. 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)은 하나의 평면 내에서 서로 수직한 방향일 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 위치하는 평면에 수직한 방향일 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2) 각각에 대해 수직을 이룬다. 표시 장치(10)를 설명하는 실시예에서 제3 방향(DR3)은 표시 장치(10)의 두께 방향을 나타낸다. 표시 장치(10)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 평면상 제1 방향(DR1)이 제2 방향(DR2)보다 긴 장변을 포함하는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 다른 예로, 표시 장치(10)는 평면상 제2 방향(DR2)이 제1 방향(DR1)보다 긴 장변을 포함하는 직사각형 형상을 가질 수도 있다. 그러나, 이에 제한되지 않으며, 정사각형, 코너부(꼭지점)가 둥근 사각형, 기타 다각형, 원형 등의 형상을 가질 수 있다. 표시 장치(10)의 표시 영역(DPA)의 형상 또한 표시 장치(10)의 전반적인 형상과 유사할 수 있다. 도 1에서는 제1 방향(DR1)이 제2 방향(DR2)보다 긴 직사각형 형상의 표시 장치(10) 및 표시 영역(DPA)이 예시되어 있다. 표시 장치(10)는 표시 영역(DPA)과 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DPA)은 화면이 표시될 수 있는 영역이고, 비표시 영역(NDA)은 화면이 표시되지 않는 영역이다. 표시 영역(DPA)은 활성 영역으로, 비표시 영역(NDA)은 비활성 영역으로도 지칭될 수 있다. 표시 영역(DPA)은 대체로 표시 장치(10)의 중앙을 차지할 수 있다. 표시 영역(DPA)은 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 복수의 화소(PX)는 행렬 방향으로 배열될 수 있다. 각 화소(PX)의 형상은 평면상 직사각형 또는 정사각형일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고 각 변이 일 방향에 대해 기울어진 마름모 형상일 수도 있다. 각 화소(PX)는 스트라이프 타입 또는 펜타일 타입으로 교대 배열될 수 있다. 또한, 화소(PX)들 각각은 특정 파장대의 광을 방출하는 발광 소자를 하나 이상 포함하여 특정 색을 표시할 수 있다. 표시 영역(DPA)의 주변에는 비표시 영역(NDA)이 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DPA)을 전부 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 표시 영역(DPA)은 직사각형 형상이고, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DPA)의 4변에 인접하도록 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 장치(10)의 베젤을 구성할 수 있다. 각 비표시 영역(NDA)들에는 표시 장치(10)에 포함되는 배선들 또는 회로 구동부들이 배치되거나, 외부 장치들이 실장될 수 있다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 서브 화소의 등가 회로도이다. 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)의 각 서브 화소(SPXn)는 발광 소자(ED) 이외에, 3개의 트랜지스터(T1, T2, T3)와 1개의 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 발광 소자(ED)는 제1 트랜지스터(T1)를 통해 공급되는 전류에 따라 발광한다. 발광 소자(ED)는 양 단에 연결된 제1 전극과 제2 전극으로부터 전달되는 전기 신호에 의해 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다. 발광 소자(ED)의 일 단은 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극에 연결되고, 타 단은 제1 전압 배선(VL1)의 고전위 전압(이하, 제1 전원 전압)보다 낮은 저전위 전압(이하, 제2 전원 전압)이 공급되는 제2 전압 배선(VL2)에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 게이트 전극과 소스 전극의 전압 차에 따라 제1 전원 전압이 공급되는 제1 전압 배선(VL1)으로부터 발광 소자(ED)로 흐르는 전류를 조정한다. 일 예로, 제1 트랜지스터(T1)는 발광 소자(ED)의 구동을 위한 구동 트랜지스터일 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제2 트랜지스터(T2)의 소스 전극에 연결되고, 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극은 발광 소자(ED)의 일 단에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극은 제1 전원 전압이 인가되는 제1 전압 배선(VL1)에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 제1 스캔 라인(SL1)의 스캔 신호에 의해 턴-온되어 데이터 라인(DTL)을 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결시킨다. 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 제1 스캔 라인(SL1)에 연결되고, 소스 전극은 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결되며, 드레인 전극은 데이터 라인(DTL)에 연결될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 제2 스캔 라인(SL2)의 스캔 신호에 의해 턴-온되어 초기화 전압 배선(VIL)을 발광 소자(ED)의 일 단에 연결시킨다. 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 제2 스캔 라인(SL2)에 연결되고, 드레인 전극은 초기화 전압 배선(VIL)에 연결되며, 소스 전극은 발광 소자(ED)의 일 단 또는 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극에 연결될 수 있다. 도면에서는 제1 스캔 라인(SL1)과 제2