IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 三星ディスプレイ株式會社の特許一覧

<>
  • 特表-表示装置 図1
  • 特表-表示装置 図2
  • 特表-表示装置 図3
  • 特表-表示装置 図4
  • 特表-表示装置 図5
  • 特表-表示装置 図6
  • 特表-表示装置 図7
  • 特表-表示装置 図8
  • 特表-表示装置 図9
  • 特表-表示装置 図10
  • 特表-表示装置 図11
  • 特表-表示装置 図12
  • 特表-表示装置 図13
  • 特表-表示装置 図14
  • 特表-表示装置 図15
  • 特表-表示装置 図16
  • 特表-表示装置 図17
  • 特表-表示装置 図18
  • 特表-表示装置 図19
  • 特表-表示装置 図20
  • 特表-表示装置 図21
  • 特表-表示装置 図22
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-04-15
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
   G09F 9/30 20060101AFI20240408BHJP
   G09F 9/33 20060101ALI20240408BHJP
   G09F 9/00 20060101ALI20240408BHJP
   H01L 33/00 20100101ALI20240408BHJP
   H01L 33/48 20100101ALI20240408BHJP
【FI】
G09F9/30 338
G09F9/33
G09F9/00 338
H01L33/00 L
H01L33/48
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023563044
(86)(22)【出願日】2022-01-20
(85)【翻訳文提出日】2023-10-13
(86)【国際出願番号】 KR2022001067
(87)【国際公開番号】W WO2022231095
(87)【国際公開日】2022-11-03
(31)【優先権主張番号】10-2021-0056924
(32)【優先日】2021-04-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】512187343
【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社
【氏名又は名称原語表記】Samsung Display Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】1, Samsung-ro, Giheung-gu, Yongin-si, Gyeonggi-do, Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】100121382
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 託嗣
(72)【発明者】
【氏名】チェ,ジン ウ
(72)【発明者】
【氏名】ヤン,ビョン チュン
(72)【発明者】
【氏名】キム,ミン ウ
(72)【発明者】
【氏名】パク,ソン クック
(72)【発明者】
【氏名】ジョン,ヒョン イル
【テーマコード(参考)】
5C094
5F142
5G435
【Fターム(参考)】
5C094AA42
5C094BA03
5C094BA23
5C094CA20
5C094HA05
5C094HA08
5C094JA08
5C094JA09
5F142BA32
5F142CB23
5F142CD02
5F142CD44
5F142DA13
5F142DA64
5F142DB17
5F142DB20
5F142DB24
5F142GA01
5G435AA17
5G435BB04
5G435CC09
5G435KK05
5G435LL04
5G435LL08
5G435LL17
(57)【要約】
表示装置は、基板上に第1配列方向及び前記第1配列方向と交差する第2配列方向の複数の発光素子と、それぞれ前記複数の発光素子の少なくとも一部と重畳し、第1方向に沿って互いに離隔され、前記第1方向と交差する第2方向に延びる第1サブ画素領域及び第2サブ画素領域と、を含む。前記第2方向前記第1配列方向は互いに非平行であることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に配置され、第1配列方向及び前記第1配列方向と交差する第2配列方向によって定義される行列形態に配列される、複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の少なくとも一部とそれぞれ重畳し、第1方向に沿って互いに離隔され、前記第1方向と交差する第2方向にそれぞれ延びる第1サブ画素領域及び第2サブ画素領域と、を含み、
前記第2方向と前記第1配列方向は、互いに非平行であることを特徴とする表示装置。
【請求項2】
前記基板上に配置され、前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域を定義する遮光層をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記第1サブ画素領域からは、第1色の光が発散され、
前記第2サブ画素領域からは、第2色の光が発散されることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
【請求項4】
前記第2方向と前記第1配列方向は、鋭角を有する夾角を形成することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項5】
前記夾角は、5度~40度であることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
【請求項6】
前記第1サブ画素領域は、前記第1方向と平行であり、第1長さを有する一辺を含み、
前記複数の発光素子は、第1発光素子及び第2発光素子を含み、前記第1発光素子と前記第2発光素子は、前記第1配列方向に互いに隣接し、第1配列距離だけ離隔され、
前記第1長さと前記第1配列距離は、下記式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
(ここで、xは前記第1長さであり、yは前記第1配列距離である)
【請求項7】
前記第1配列距離は、前記第1発光素子と前記第2発光素子との間の最短距離であることを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
【請求項8】
前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域と前記第1方向に沿って離隔される第3サブ画素領域をさらに含み、
前記第1サブ画素領域は、前記第2サブ画素領域の一側に配置され、前記第3サブ画素領域は、前記第2サブ画素領域の他側に配置され、
前記第1サブ画素領域の一端部と前記第3サブ画素領域の他端部は、第2長さだけ離隔され、
前記複数の発光素子は、第1配列方向に互いに隣接し、第1配列距離だけ離隔される、第1発光素子及び第2発光素子を含み、前記第1発光素子と前記第2発光素子は、前記第1配列方向に互いに隣接し、第1配列距離だけ離隔される、
前記第2長さと前記第1配列距離は下記式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
(ここで、xは前記第2長さであり、yは前記第1配列距離である)
【請求項9】
前記第1サブ画素領域と前記第2サブ画素領域は、離隔距離で離隔され、
前記複数の発光素子のそれぞれは、底面長さを有し、
前記離隔距離と前記底面長さは、下記式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
(ここで、zは前記離隔距離であり、wは前記底面距離である)
【請求項10】
前記複数の発光素子の底面は、円形状を有し、
前記底面長さは、円の径であることを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
【請求項11】
前記複数の発光素子の底面は、長方形状を有し、
前記底面長さは、長方形の対角線の長さであることを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
【請求項12】
前記複数の発光素子上に配置され、前記発光素子から発散された光の波長を変更させるように構成される光制御部と、
前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域と前記第1方向に沿って互いに離隔され、前記第2方向に延びる第3サブ画素領域と、をさらに含み、
前記光制御部は、前記第1サブ画素領域と重畳する第1波長変換パターンと、前記第2サブ画素領域と重畳する第2波長変換パターンと、前記第3サブ画素領域と重畳する光透過パターンと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項13】
前記複数の発光素子の少なくとも一部は、前記第1サブ画素領域と重畳し、前記複数の発光素子のさらに他の一部は、前記第2サブ画素領域と重畳し、前記複数の発光素子のさらに他の一部は、前記第3サブ画素領域と重畳し、
前記複数の発光素子は、互いに同じ色の光を発散することを特徴とする請求項12に記載の表示装置。
【請求項14】
前記基板上で前記複数の発光素子の単位面積当たりの個数は均一であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項15】
積層基板を提供するステップと、
前記積層基板上に第1半導体層、活性層、及び第2半導体層を形成するステップと、
前記第1半導体層、前記活性層、及び前記第2半導体層をエッチングして複数の発光素子を提供するステップと、
前記積層基板を前記複数の発光素子から分離し、前記複数の発光素子をドナーフィルム上に結合するステップと、
前記ドナーフィルム上に配置された前記複数の発光素子を基板上に配置するステップと、
前記複数の発光素子上に第1サブ画素領域及び第2サブ画素領域を定義する遮光層を配置するステップと、を含み、
前記複数の発光素子を提供するステップは、前記複数の発光素子が第1配列方向及び前記第1配列方向と交差する第2配列方向によって定義される行列形態にパターニングされるステップを含み、
前記遮光層を配置するステップは、前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域が第1方向に沿って互いに離隔され、前記第1方向と交差する第2方向にそれぞれ延びるように前記遮光層を形成するステップを含み、
前記第2方向と前記第1配列方向は、互いに非平行であることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項16】
前記複数の発光素子間の離隔距離が増加されるように前記ドナーフィルムを変形するステップをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の表示装置の製造方法。
【請求項17】
前記ドナーフィルムを変形するステップが行われる前に、前記複数の発光素子は互いに未変形間隔に離隔され、
前記ドナーフィルムを変形するステップにおいて、前記複数の発光素子間の離隔距離が増加して、前記第1配列方向に隣接する前記複数の発光素子は、第1配列距離だけ離隔され、前記第2配列方向に隣接する前記複数の発光素子は、第2配列距離だけ離隔されることを特徴とする請求項16に記載の表示装置の製造方法。
【請求項18】
拡張可能範囲は、前記ドナーフィルムが一方向に拡張されるときに非破壊される限度内の長さの倍数であり、
前記ドナーフィルムの前記拡張可能範囲は下記式を満たすことを特徴とする請求項17に記載の表示装置の製造方法。
(ここで、Aは前記ドナーフィルムの前記拡張可能範囲であり、yは前記第1配列距離であり、vは前記未変形間隔である)
【請求項19】
前記第2方向と前記第1配列方向は、鋭角を有する夾角を形成することを特徴とする請求項15に記載の表示装置の製造方法。
【請求項20】
前記遮光層と同じ層に配置される第1波長変換パターン、第2波長変換パターン、及び光透過パターンを形成するステップをさらに含み、
前記遮光層を配置するステップは、前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域と前記第1方向に沿って離隔され、前記第2方向に延びる第3サブ画素領域が定義されるように前記遮光層を形成するステップを含み、
前記複数の発光素子は、第3色の光を発散し、
前記第1波長変換パターンは、前記第3色の光を第1色の光に変更させ、前記第2波長変換パターンは、前記第3色の光を前記第2色の光に変更させ、前記光透過パターンは、前記第3色の光を透過させ、
前記複数の発光素子は、前記第1サブ画素領域及び前記第1波長変換パターンと重畳する第1発光素子、前記第2サブ画素領域及び前記第2波長変換パターンと重畳する第2発光素子、及び前記第3サブ画素領域及び前記光透過パターンと重畳する第3発光素子を含むことを特徴とする請求項15に記載の表示装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、全体として表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
最近、情報ディスプレイに対する関心が高まっているため、表示装置に関する研究開発が継続的に行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本開示の1つ以上の態様は、正常に動作可能な発光素子の割合が増加して、発光素子の配置効率が向上した表示装置及びその製造方法に関する。
【0004】
本開示の1つ以上の態様は、工程の予測可能性が向上した表示装置及びその製造方法に関する。
【0005】
本開示の1つ以上の態様は、上記の態様に限定されず、記載されていないさらに他の技術の態様は、以下の説明から通常の技術者に明確に理解されるはずである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の1つ以上の実施例によれば、基板上に配置され、第1配列方向及び前記第1配列方向と交差する第2配列方向に沿う行列形態に配列される、複数の発光素子と、前記複数の発光素子の少なくとも一部とそれぞれ重畳し、第1方向に沿って互いに離隔され、前記第1方向と交差する第2方向にそれぞれ延びる第1サブ画素領域及び第2サブ画素領域と、を含み、前記第2方向と前記第2配列方向は互いに非平行であってもよい。
【0007】
1つ以上の実施例によれば、前記基板上に配置され、前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域を定義する遮光層をさらに含んでもよい。
【0008】
1つ以上の実施例によれば、前記第1サブ画素領域からは、第1色の光が発散され、前記第2サブ画素領域からは、第2色の光が発散されることができる。
【0009】
1つ以上の実施例によれば、前記第2方向と前記第2配列方向は、鋭角を有する夾角を形成することができる。
【0010】
1つ以上の実施例によれば、前記夾角は、5度~40度であることができる。
【0011】
1つ以上の実施例によれば、前記第1サブ画素領域は、前記第1方向と平行であり、第1長さを有する一辺を含み、前記複数の発光素子は、前記第2配列方向に互いに隣接し、第1配列距離だけ離隔される、第1発光素子及び第2発光素子を含み、前記第1長さと前記第1配列距離は、下記式を満たすことができる。
【0012】
【0013】
(xは前記第1長さであり、yは前記第1配列距離である)
【0014】
1つ以上の実施例によれば、前記第1配列距離は、前記第1発光素子と前記第2発光素子との間の最短距離であることができる。
【0015】
1つ以上の実施例によれば、前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域と前記第1方向に沿って離隔される第3サブ画素領域をさらに含み、前記第1サブ画素領域は、前記第2サブ画素領域の一側に配置され、前記第3サブ画素領域は、前記第2サブ画素領域の他側に配置され、前記第1サブ画素領域の一端部と前記第3サブ画素領域の他端部は、互いに第2長さだけ離隔され、前記複数の発光素子は、前記第2配列方向に互いに隣接し、互いに第1配列距離だけ離隔される、第1発光素子及び第2発光素子を含み、前記第2長さと前記第1配列距離は、下記式を満たすことができる。
【0016】
【0017】
(xは前記第2長さであり、yは前記第1配列距離である)
【0018】
1つ以上の実施例によれば、前記第1サブ画素領域と前記第2サブ画素領域は、互いに一離隔距離(例えば、所定の離隔距離)で離隔され、前記複数の発光素子のそれぞれは、一底面長さ(例えば、所定の底面距離)を有し、1つ以上の前記離隔距離と前記底面長さは、下記式を満たすことができる。
【0019】
【0020】
(zは前記離隔距離であり、wは前記底面距離である)
【0021】
1つ以上の実施例によれば、前記複数の発光素子の底面は、円形状を有し、前記底面長さは、円の径であり得る。
【0022】
1つ以上の実施例によれば、前記複数の発光素子の底面は、長方形の形状を有し、前記底面長さは、長方形の対角線の長さであることができる。
【0023】
1つ以上の実施例によれば、前記複数の発光素子上に配置され、前記発光素子から発散された光の波長を変更するように構成される光制御部と、前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域と前記第1方向に沿って互いに離隔されて前記第2方向に延びる第3サブ画素領域と、をさらに含み、前記光制御部は、前記第1サブ画素領域と重畳する第1波長変換パターンと、前記第2サブ画素領域と重畳する第2波長変換パターンと、前記第3サブ画素領域と重畳する光透過パターンと、を含むことができる。
【0024】
1つ以上の実施例によれば、前記複数の発光素子の少なくとも第1一部は、前記第1サブ画素領域と重畳し、前記複数の発光素子の第2一部は、前記第2サブ画素領域と重畳し、前記複数の発光素子の第3一部は、前記第3サブ画素領域と重畳し、前記複数の発光素子は、互いに同じ色の光を発散することができる。
【0025】
1つ以上の実施例によれば、前記基板上で前記複数の発光素子の単位面積当たりの個数は均一であることができる。
【0026】
本開示の1つ以上の実施例によれば、積層基板を提供するステップと、前記積層基板上に第1半導体層、活性層、及び第2半導体層を形成するステップと、前記第1半導体層、前記活性層、及び前記第2半導体層をエッチングして複数の発光素子を提供するステップと、前記積層基板を前記複数の発光素子から分離し、前記複数の発光素子をドナーフィルム上に結合するステップと、前記ドナーフィルム上に配置された前記複数の発光素子を基板上に配置するステップと、前記複数の発光素子上に第1サブ画素領域及び第2サブ画素領域を定義する遮光層を配置するステップと、を含み、前記複数の発光素子を提供するステップは、前記複数の発光素子が第1配列方向及び前記第1配列方向と交差する第2配列方向に沿う行列形態にパターニングされるステップを含み、前記遮光層を配置するステップは、前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域が第1方向に沿って互いに離隔され、前記第1方向と交差する第2方向にそれぞれ延びるように前記遮光層を形成するステップを含み、前記第2方向と前記第2配置方向は互いに非平行であることができる。
【0027】
1つ以上の実施例によれば、前記複数の発光素子間の離隔距離が増加するように前記ドナーフィルムを変形するステップをさらに含んでもよい。
【0028】
1つ以上の実施例によれば、前記ドナーフィルムを変形するステップが行われる前に、前記複数の発光素子は互いに未変形間隔に離隔され、前記ドナーフィルムを変形するステップにおいて、前記複数の発光素子間の離隔距離が増加して、前記第1配列方向に隣接する前記複数の発光素子は、第1配列距離だけ離隔され、前記第2配列方向に隣接する前記複数の発光素子は、第2配列距離だけ離隔されることができる。
【0029】
1つ以上の実施例によると、拡張可能範囲は、前記ドナーフィルムが一方向に拡張されるときに非破壊される限度内の長さの倍数であり得る。
【0030】
前記ドナーフィルムの前記拡張可能範囲は下記式を満たすことができる。
【0031】
【0032】
(ここで、Aは前記ドナーフィルムの前記拡張可能範囲であり、yは前記第1配列距離であり、vは前記未変形間隔である)
【0033】
1つ以上の実施例によれば、前記第2方向と前記第1配列方向は、鋭角を有する夾角を形成することができる。
【0034】
1つ以上の実施例によれば、前記遮光層と同じ層に配置される第1波長変換パターン、第2波長変換パターン、及び光透過パターンを形成するステップをさらに含み、前記遮光層を配置するステップは、前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域と前記第1方向に沿って離隔され、前記第2方向に延びる第3サブ画素領域が定義されるように前記遮光層を形成するステップを含み、前記複数の発光素子は、第3色の光を発散し、前記第1波長変換パターンは、前記第3色の光を第1色の光に変更させ、前記第2波長変換パターンは、前記第3色の光を前記第2色の光に変更させ、前記光透過パターンは、前記第3色の光を透過させ、前記複数の発光素子は、前記第1サブ画素領域及び前記第1波長変換パターンと重畳する第1発光素子、前記第2サブ画素領域及び前記第2波長変換パターンと重畳する第2発光素子、及び前記第3サブ画素領域及び前記光透過パターンと重畳する第3発光素子を含むことができる。
【0035】
本開示の1つ以上の態様および方法は、前述の解決手段に限定されず、記載されていない態様および方法は、本明細書及び添付の図面から、本開示の属する技術分野において通常の知識を有する者に明確に理解できるであろう。
【発明の効果】
【0036】
本開示の1つ以上の実施例による態様は、正常に動作可能な発光素子の割合が増加して、発光素子の配置効率の向上した表示装置およびその製造方法に関する。
【0037】
本開示の1つ以上の実施例による態様は、工程の予測可能性が向上した表示装置およびその製造方法に関する。
【0038】
本開示の効果および態様は、前述の効果に限定されず、記載されていない効果および態様は、本明細書および添付の図面から、本開示の属する技術分野において通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0039】
図1】1つ以上の実施例による表示装置を概略的に示す斜視図である。
図2】1つ以上の実施例による表示装置を概略的に示す平面図である。
図3】1つ以上の実施例による表示装置を示す断面図である。
図4】1つ以上の実施例による画素に含まれた画素回路を示す図である。
図5】1つ以上の実施例による画素を概略的に示す断面図である。
図6図2のEA1の拡大図(1)である。
図7図2のEA1の拡大図(2)である。
図8図2のEA1の拡大図(3)である。
図9】1つ以上の実施例による表示装置に含まれる発光素子の位置関係を概略的に示す平面図(1)である。
図10】1つ以上の実施例による表示装置に含まれる発光素子の位置関係を概略的に示す平面図(2)である。
図11】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の断面図(1)である。
図12】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の断面図(2)である。
図13】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の断面図(3)である。
図14】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の断面図(4)である。
図15】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の断面図(5)である。
図16】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の平面図(1)である。
図17】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の断面図(6)である。
図18】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の平面図(2)である。
図19】1つ以上の実施例による表示装置が適用される例を示す図(1)である。
図20】1つ以上の実施例による表示装置が適用される例を示す図(2)である。
図21】1つ以上の実施例による表示装置が適用される例を示す図(3)である。
図22】1つ以上の実施例による表示装置が適用される例を示す図(4)である。
【発明を実施するための形態】
【0040】
本明細書に記載された実施例は、本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者に本開示の思想を明確に説明するためのものであるので、本開示は、本明細書に記載された実施例により限定されるものではなく、本開示の範囲は、本開示の思想から逸脱しない修正例又は変形例を含むものと解釈されるべきである。
【0041】
本明細書で使用されるように、「~のうちの少なくとも1つ」、「~のうちの1つ」、及び「~から選択された」といった表現は、構成要素のリストに先行する場合、前記リストの個々の構成要素の全体対象または個別対象を修正しない。
【0042】
本明細書で使用されるように、「および/または」は、関連して挙げられた項目のうちの1つ以上の任意のすべての組み合わせを含む。
【0043】
また、本開示の実施例を説明するときに「~し得る」の使用は、「本開示の一つ以上の実施例」を意味する。
【0044】
構成要素が他の構成要素に対して「~上に位置」、「~に連結」などと記載されるとき、構成要素が他の構成要素に対して直接に位置又は連結されるだけでなく、その間に他の構成要素が存在するものを含むと理解できる。
【0045】
図面では、構成要素、側、及び領域の相対的な大きさは、明確にするために誇張及び/又は単純化して示す場合がある。「~下」、「~下部」、「~上」、「~上部」、及び「~うえ」などのような空間的に相対的な用語は、一つの構成要素を説明するための説明の便宜のために使用することができる。空間的に相対的な用語は、図面に示される方向に加えて、使用または作動中の装置の他の方向を含むように意図されていることが理解されるであろう。例えば、図中で装置が反転されている場合、他の構成要素又は特徴部の下部に配置されたものとして表現された構成要素は、他の構成要素又は特徴部の上部に配置されたものとすることができる。したがって、「~下部」という用語は、上と下の方向を全て含むことができる。装置は、他の方向に指定することができ(90度回転又は別の方向に)、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子は適切に解釈されるべきである。
【0046】
本明細書で使用されるように、「実質的に」、「約」、及びこれと同様の用語は、程度(degree)の用語ではなく近似値(approximation)の用語として使用し、同じ技術分野の通常の技術者が認識できる測定又は計算された値の固有偏差を説明することが意図される。
【0047】
第1、第2などの用語は、様々な構成要素を説明するために使用することができるが、これらの用語によって構成要素を限定的に解釈してはならない。これらの用語は、ある構成要素を他の構成要素と区別するのみに使用される。例えば、本開示の範囲を逸脱することなく、第1構成要素は第2構成要素と指すことができ、同様に第2構成要素も第1構成要素と指すことができる。
【0048】
他に定義しない限り、本明細書で使用するすべての用語(技術的及び科学的用語を含む)は、本開示の属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる辞書に定義されている用語は、関連記述の文脈でその意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、ここで明示的に定義しない限り、理想化されたり形式的な意味に解釈されてはならない。
【0049】
本開示は、表示装置に関する。以下では、図1図22を参照して、1つ以上の実施例による表示装置について説明する。
【0050】
図1は、1つ以上の実施例による表示装置を概略的に示す斜視図である。図2は、1つ以上の実施例による表示装置を概略的に示す平面図である。
【0051】
図1及び図2を参照すると、1つ以上の実施例による表示装置DDは、光を発散するように構成されることができる。
【0052】
1つ以上の実施例によれば、表示装置DDは、基板SUB及び基板SUB上に配置された画素PXLを含むことができる。1つ以上の実施例によれば、表示装置DDは、画素PXLを駆動するための駆動回路部(例えば、走査駆動部およびデータ駆動部)、配線、及びパッドをさらに含んでもよい。
【0053】
一例によれば、画素PXLは、第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、および第3サブ画素SPXL3を含むことができる。
【0054】
表示装置DDは、表示領域DA及び非表示領域NDAを含むことができる。非表示領域NDAは、表示領域DA以外の領域を指すことができる。非表示領域NDAは、表示領域DAの少なくとも一部の周辺に位置することができる(あるいは囲むことができる。)。
【0055】
基板SUBは、表示装置DDのベース部材を構成することができる。基板SUBは、硬性の基板又は軟性の基板或いはフィルムであり得るが、特定の例に限定されない。
【0056】
表示領域DAは、画素PXLの配置された領域を指すことができる。非表示領域NDAは、画素PXLの配置されていない領域を指すことができる。非表示領域NDAには、表示領域DAの画素PXLに連結される駆動回路部、配線、及びパッドを配置することができる。
【0057】
一例によれば、画素PXLは、ストライプ(stripe)又はペンタイル(PENTILETM)(PENTILETMは(株)サムスンディスプレイの大韓民国登録特許である)配列構造(例えば、RGBG配列構造)などによって配列されることができるが、本開示はこれに限定されず、ある適切に変更された実施形態を適用することができる。
【0058】
1つ以上の実施例によれば、表示領域DAには、複数のサブ画素(図4の「SPXL」参照)を含む画素PXLが配置されることができる。例えば、表示領域DAには、第1色の光を放出する第1サブ画素SPXL1、第2色の光を放出する第2サブ画素SPXL2、及び第3色の光を放出する第3サブ画素SPXL3が配置されることができ、少なくとも1つの第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3は、様々な適切な色の光を放出し得る1つの画素ユニット又は画素PXLを構成(又は、形成)することができる。
【0059】
例えば、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3は、それぞれは一色(例えば所定色)の光を放出するサブ画素であることができる。例えば、第1サブ画素SPXL1は、赤色(一例として、第1色)の光を放出する赤色画素であり、第2サブ画素SPXL2は、緑色(一例として、第2色)の光を放出する緑色画素であり、第3サブ画素SPXL3は、青色(一例として、第3色)の光を放出する青色画素であることができる。ただし、それぞれの前記画素ユニットを構成(又は形成)するサブ画素SPXLの色、種類及び/又は個数などは特定の例に限定されない。
【0060】
以下では、説明の便宜上、画素PXLが第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3を含む1つ以上の実施例を基準として説明する。本明細書で定義するサブ画素SPXLは、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3のうちいずれか1つであることができる。
【0061】
図3は、1つ以上の実施例による表示装置を示す断面図である。
【0062】
表示装置DDは、基板SUB、画素回路部PCL、表示素子部DPL、及び光制御部LCPを含むことができる。一例によれば、基板SUB、画素回路部PCL、表示素子部DPL、及び光制御部LCPは、表示装置DDの表示方向(一例として、第3方向DR3)に沿って積層(例えば順次積層)されることができる。ここで、前記表示方向は、基板SUBの厚さ方向を指すことができる。
【0063】
基板SUBは、表示装置DDの基底面を構成することができる。基板SUB上には、表示装置DDの個別構成が配置されることができる。
【0064】
画素回路部PCLは、基板SUB上に配置されることができる。画素回路部PCLは、画素PXLを駆動させるように構成された画素回路(図4の「PXC」参照)を含むことができる。
【0065】
表示素子部DPLは、画素回路部PCL上に配置されることができる。表示素子部DPLは、画素回路部PCLから提供される電気的信号に基づいて光を発散することができる。表示素子部DPLは、光を発散できる発光素子(図4の「LD」参照)を含むことができる。表示素子部DPLから発散された光は、光制御部LCPを通過して外部(例えば、表示装置DDの外部領域)に提供されることができる。
【0066】
光制御部LCPは、表示素子部DPL上に配置されることができる。光制御部LCPは、発光素子LD上に配置されることができる。光制御部LCPは、表示素子部DPL(或いは発光素子LD)から提供される光の波長を変更させることができる。一例によれば、光制御部LCPは、図5に示すように、光の波長を変更させるように構成された色変換部CCL及び特定波長を有する光を透過させる色フィルタ部CFLを含むことができる。
【0067】
図4は、1つ以上の実施例による画素に含まれる画素回路を示す図である。
【0068】
図4は、1つ以上の実施例のうちの1つによる表示装置DD(例えば、アクティブ型表示装置)に適用されるサブ画素SPXLに含まれる構成要素の電気的連結関係を示す。たとえ、図4はサブ画素SPXLに含まれる構成要素の種類を示すが、サブ画素SPXLに含まれる構成要素の種類はこれに限定されない。
【0069】
図4を参照すると、サブ画素SPXLは、発光素子LD及び画素回路PXCを含むことができる。
【0070】
発光素子LDは、第1電源ラインVDDと第2電源ラインVSSとの間に連結されることができる。発光素子LDの一端部(一例として、P型半導体)は、第1電極ELT1及び画素回路PXCを経由して第1電源ラインVDDに連結され、発光素子LDの他端部(一例として、N型半導体)は、第2電極ELT2を経由して第2電源ラインVSSに連結されることができる。
【0071】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、画素回路PXCを介して駆動電流が供給されると、前記駆動電流に対応する輝度の光を発散することができる。
【0072】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、第1電源ラインVDDと第2電源ラインVSSとの間で、様々な適切な連結構造を介して互いに連結されることができる。一例として、発光素子LDは、互いに並列にのみ連結されるか、互いに直列にのみ連結されることができる。または、発光素子LDは、直/並列混合構造で連結されることができる。例えば、第1複数の発光素子は、直列に互いに電気的に連結されることができ、第2複数の発光素子は、並列に互いに電気的に連結されることができる。
【0073】
第1電源ラインVDDと第2電源ラインVSSは、発光素子LDが光を発散できるように互いに異なる電位を有することができる。第1電源ラインVDDと第2電源ラインVSSは、サブ画素SPXLの発光期間中、光が発散され得る程度の電位差を有することができる。例えば、第1電源ラインVDDは、第2電源ラインVSSよりも高い電位に設定されることができる。
【0074】
画素回路PXCは、第1電源ラインVDDと発光素子LDとの間を連結することができる。画素回路PXCは、第1トランジスタT1、第2トランジスタT2、第3トランジスタT3、及びストレージキャパシタCstを含むことができる。
【0075】
1つ以上の実施例によれば、第1トランジスタT1の一電極は、第1電源ラインVDDに連結され、他の電極は、発光素子LDの一電極(一例として、アノード電極)に連結されることができる。第1トランジスタT1のゲート電極は、第1ノードN1に連結されることができる。第1トランジスタT1は、第1ノードN1を介して印加された電圧に対応して発光素子LDに流れる電流を制御することができる。
【0076】
1つ以上の実施例によれば、第2トランジスタT2の一電極は、データラインDLに連結され、他の電極は、第1ノードN1に連結されることができる。第2トランジスタT2のゲート電極は、スキャンラインSLに連結されることができる。第2トランジスタT2は、スキャンラインSLからスキャン信号が供給されるとターン-オンされ、この際、データラインDLから提供されたデータ信号を第1ノードN1に伝達することができる。
【0077】
1つ以上の実施例によれば、第3トランジスタT3の一電極は、センシングラインSENLに連結され、他の電極は、第2ノードN2に連結されることができる。第3トランジスタT3のゲート電極は、センシング信号ラインSELに連結されることができる。第3トランジスタT3がセンシング信号ラインSELから提供されたセンシング信号に応答してターン-オンされる場合、センシングラインSENLを介して基準電圧が第2ノードN2に提供されることができる。
【0078】
1つ以上の実施例によれば、前記基準電圧は、発光素子LDと連結される第1トランジスタT1の電極(一例として、第1トランジスタT1のソース電極)の電圧を一定の値に設定あるいは初期化する役割を果たすことができる。一例によれば、前記基準電圧は、第2電源ラインVSSの電圧以下に設定されることができる。
【0079】
1つ以上の実施例によれば、第3トランジスタT3は、センシング信号ラインSELから提供されたセンシング信号に応答してターン-オンされる場合、センシング電流をセンシングラインSENLに伝達することができる。
【0080】
実施例によれば、前記センシング電流は、第1トランジスタT1の移動度およびスレッショルド電圧の変化量を算出するために利用されることができる。
【0081】
ストレージキャパシタCstは、第1ノードN1(または、第1トランジスタT1のゲート電極)と第2ノードN2(または、第1トランジスタT1の他の電極)との間に連結されることができる。ストレージキャパシタCstは、第1ノードN1の電圧と第2ノードN2の電圧との間の差に関する情報を保存することができる。
【0082】
一方、画素回路PXCの構造は、図4に示す構造に限定されず、様々な適切な形態の構造が具現されることができる。なお、図4では、第1~第3トランジスタT1~T3はN型トランジスタを基準として示したが、これに限定されず、実施例によっては第1~第3トランジスタT1~T3をP型トランジスタで構成してもよい。
【0083】
以下では、図5を参照して、画素PXLを構成するサブ画素SPXLの構造をさらに詳細に説明する。前述した内容に対して重複する可能性のある内容は、説明を簡単にしたり、繰り返さないようにする。
【0084】
図5は、1つ以上の実施例による画素を概略的に示す断面図である。
【0085】
図5には、第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、及び第3サブ画素SPXL3が示されている。
【0086】
図5では、図4を参照して述べた画素回路PXCに含まれる構成のうち、第1トランジスタT1を基準として説明する。一例として、第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、及び第3サブ画素SPXL3のそれぞれに第1トランジスタT1が具備される1つ以上の実施例が図5に示されている。
【0087】
画素回路部PCLは、基板SUB上に配置されることができる。画素回路部PCLは、バッファ膜BFL、第1トランジスタT1、ゲート絶縁膜GI、第1層間絶縁膜ILD1、第2層間絶縁膜ILD2、ブリッジパターンBRP、コンタクト部CNT、及び保護膜PSVを含むことができる。
【0088】
一例によれば、画素回路部PCLの個別構成は、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3のそれぞれに定義されることができる。
【0089】
バッファ膜BFLは、基板SUB上に配置されることができる。バッファ膜BFLは、不純物の外部からの拡散を防止または実質的に防止することができる。バッファ膜BFLは、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸化物(SiO)、シリコン酸窒化物(SiO)、及びアルミニウム酸化物(AlO)などのような金属酸化物のうちの少なくとも1つを含むことができる。
【0090】
1つ以上の実施例によれば、第1トランジスタT1は、薄膜トランジスタであり得る。1つ以上の実施例によれば、第1トランジスタT1は、駆動トランジスタであり得る。
【0091】
第1トランジスタT1は、発光素子LDと連結(例えば、電気的に連結)されることができる。一例として、第1サブ画素SPXL1の第1トランジスタT1は、第1サブ画素領域SPXA1内に配置される発光素子LDと連結(例えば、電気的に連結)されることができる。第2サブ画素SPXL2の第1トランジスタT1は、第2サブ画素領域SPXA2内に配置される発光素子LDと連結(例えば、電気的に連結)されることができる。第3サブ画素SPXL3の第1トランジスタT1は、第3サブ画素領域SPXA3内に配置される発光素子LDと連結(例えば、電気的に連結)されることができる。
【0092】
1つ以上の実施例によれば、第1トランジスタT1は、アクティブ層ACT、第1トランジスタ電極TE1、第2トランジスタ電極TE2、及びゲート電極GEを含むことができる。
【0093】
アクティブ層ACTは、半導体層を指すことができる。アクティブ層ACTは、バッファ膜BFL上に配置されることができる。アクティブ層ACTは、ポリシリコン(polysilicon)、アモルファスシリコン(amorphous silicon)、及び酸化物半導体のうちの少なくとも1つを含むことができる。
【0094】
1つ以上の実施例によれば、アクティブ層ACTは、第1トランジスタ電極TE1と接触する第1接触領域及び第2トランジスタ電極TE2と接触する第2接触領域を含むことができる。前記第1接触領域と前記第2接触領域は、不純物のドープされた半導体パターンであり得る。前記第1接触領域と前記第2接触領域との間の領域は、チャンネル領域であり得る。前記チャンネル領域は、不純物のドープされていない真性半導体パターンであり得る。
【0095】
ゲート電極GEは、ゲート絶縁膜GI上に配置されることができる。ゲート電極GEの位置は、アクティブ層ACTのチャンネル領域の位置に対応することができる。例えば、ゲート電極GEは、ゲート絶縁膜GIを挟んでアクティブ層ACTのチャンネル領域上に配置されることができる。
【0096】
ゲート絶縁膜GIは、アクティブ層ACT上に配置されることができる。ゲート絶縁膜GIは、無機材料を含むことができる。一例によれば、ゲート絶縁膜GIは、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸化物(SiO)、シリコン酸窒化物 (SiO)、及びアルミニウム酸化物(AlO)のうちの少なくとも1つを含むことができる。1つ以上の実施例によって、ゲート絶縁膜GIは有機材料を含んでもよい。
【0097】
第1層間絶縁膜ILD1は、ゲート電極GE上に位置することができる。第1層間絶縁膜ILD1は、ゲート絶縁膜GIと同様に、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸化物(SiO)、シリコン酸窒化物(SiO)、及びアルミニウム酸化物(AlO)のうちの少なくとも1つを含むことができる。
【0098】
第1トランジスタ電極TE1及び第2トランジスタ電極TE2は、第1層間絶縁膜ILD1上に位置することができる。第1トランジスタ電極TE1は、ゲート絶縁膜GIと第1層間絶縁膜ILD1とを貫通してアクティブ層ACTの第1接触領域と接触し、第2トランジスタ電極TE2は、ゲート絶縁膜GIと第1層間絶縁膜ILD1とを貫通してアクティブ層ACTの第2接触領域と接触することができる。一例によれば、第1トランジスタ電極TE1はソース電極であり、第2トランジスタ電極TE2はドレイン電極であり得るが、これに限定されない。
【0099】
第2層間絶縁膜ILD2は、第1トランジスタ電極TE1および第2トランジスタ電極TE2上に位置することができる。第2層間絶縁膜ILD2は、第1層間絶縁膜ILD1及びゲート絶縁膜GIと同様に、無機材料を含むことができる。第2層間絶縁膜ILD2の無機材料の例は、第1層間絶縁膜ILD1及びゲート絶縁膜GIの物質のうちの少なくとも1つを含むことができ、一例として、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸化物(SiO)、 シリコン酸窒化物(SiO)、及びアルミニウム酸化物(AlO)のうちの少なくとも1つを含むことができる。しかしながら、本開示は前述の例に限定されない。1つ以上の実施例によって、第2層間絶縁膜ILD2は有機材料を含んでもよい。
【0100】
ブリッジパターンBRPは、第2層間絶縁膜ILD2上に配置されることができる。ブリッジパターンBRPは、第2層間絶縁膜ILD2を貫通するコンタクトホールを介して第1トランジスタ電極TE1と連結されることができる。
【0101】
保護膜PSVは、第2層間絶縁膜ILD2上に位置することができる。保護膜PSVは、ブリッジパターンBRPをカバーすることができる。保護膜PSVは、有機絶縁膜、無機絶縁膜、又は前記無機絶縁膜上に配置される前記有機絶縁膜を含む形態で提供されることができるが、これに限定されない。1つ以上の実施例によれば、保護膜PSVには、ブリッジパターンBRPの一領域と連結されるコンタクト部CNTが形成されることができる。
【0102】
表示素子部DPLは、画素回路部PCL上に配置されることができる。表示素子部DPLは、第1電極ELT1、連結電極COL、絶縁層INS、発光素子LD、及び第2電極ELT2を含むことができる。一例によれば、表示素子部DPLの個別構成は、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3のそれぞれに定義されることができる。
【0103】
第1電極ELT1は、保護膜PSV上に配置されることができる。第1電極ELT1は、発光素子LDの下部に配置されることができる。第1電極ELT1は、ブリッジパターンBRPとコンタクト部CNTを介して連結されることができる。
【0104】
1つ以上の実施例によれば、第1電極ELT1は、発光素子LDと連結(または電気的に連結)されることができる。一例によれば、第1電極ELT1は、第1トランジスタT1から提供された電気的信号を発光素子LDに提供することができる。第1電極ELT1は、発光素子LDにアノード信号を印加することができる。
【0105】
1つ以上の実施例によれば、第1電極ELT1は、導電性物質を含むことができる。一例として、第1電極ELT1は、銀(Ag)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、金(Au)、ニッケル(Ni)、ネオジム(Nd)、イリジウム(Ir)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、これらの合金のような金属を含むことができる。ただし、前述の例に限定されない。
【0106】
連結電極COLは、第1電極ELT1上に配置されることができる。一例として、連結電極COLの一面は発光素子LDと連結され、連結電極COLの他面は第1電極ELT1と連結されることができる。
【0107】
連結電極COLは、導電性物質を含んで、第1電極ELT1と発光素子LDとを連結(または電気的に連結)することができる。一例として、連結電極COLは、発光素子LDの第2半導体層13と連結(または電気的に連結)されることができる。1つ以上の実施例によって、連結電極COLは、発光素子LDから発散された光を反射するために、反射性質を有する導電性物質を含むことができ、これにより画素PXLの発光効率を改善することができる。
【0108】
1つ以上の実施例によれば、連結電極COLは、発光素子LDとボンディング結合する(または結合される)ボンディングメタルであり得る。連結電極COLは、発光素子LDとボンディング結合または結合されることができる。
【0109】
発光素子LDは、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3のそれぞれに含まれることができる。発光素子LDは、光を発散するように構成される。発光素子LDは、第1半導体層11、第2半導体層13、及び第1半導体層11と第2半導体層13との間に介在される活性層12を含むことができる。一例として、発光素子LDの延長方向を長さ方向とすると、発光素子LDは長さ方向に沿って積層される(例えば、順次積層される)第1半導体層11、活性層12、及び第2半導体層13を含むことができる。
【0110】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、一方向に沿って延びる柱状で提供されることができる。発光素子LDは、第1端部EP1と第2端部EP2を有することができる。発光素子LDの第1端部EP1には、第1半導体層11及び第2半導体層13のうちの1つが隣接することができる。発光素子LDの第2端部EP2には、第1半導体層11及び第2半導体層13のうちの残りの1つが隣接することができる。
【0111】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、エッチング方式などを介して柱形状に製造された発光素子であり得る。本明細書における柱形状とは、円柱または多角柱などのように長さ方向に長い(すなわち、縦横比が1よりも大きい)ロッド形状(rod-like shape)、またはバー形状(bar-like shape)を包括し、その断面の形状は特に限定されない。例えば、発光素子LDの長さは、その直径または、横断面の幅)よりも大きくてもよい。
【0112】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、ナノスケール乃至マイクロスケール(nanometer scale to micrometer scale)程度に小さい大きさを有することができる。一例として、発光素子LDは、それぞれナノスケール乃至マイクロスケール範囲の直径(又は、幅)および/または長さを有することができる。ただし、発光素子LDの大きさはこれに限定されない。
【0113】
第1半導体層11は、第1導電型の半導体層であり得る。例えば、第1半導体層11は、N型半導体層を含むことができる。一例として、第1半導体層11は、InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InNのうちのいずれか1つの半導体材料を含み、Si、Ge、Snなどのような第1導電型ドーパントのドープされたN型半導体層を含むことができる。ただし、第1半導体層11を構成する物質はこれに限定されない。
【0114】
活性層12は、第1半導体層11上に配置され、単一量子井戸(single-quantum well)構造または多重量子井戸(multi-quantum well)構造に形成されることができる。一例として、活性層12を多重量子井戸構造に形成する場合、活性層12は、障壁層(barrier layer)、ストレイン強化層(strain reinforcing layer)、及びウェル層(well layer)が1つのユニットとして周期的に繰り返し積層されることができる。ストレイン強化層は、障壁層よりもさらに小さい格子定数を有して、ウェル層に印加されるストレイン、一例として、圧縮ストレインに対する構造をさらに強化することができる。ただし、活性層12の構造は前述の実施例に限定されない。
【0115】
1つ以上の実施例によれば、活性層12は、400nm~900nmの波長を有する光を放出することができる。一例によれば、活性層12は、AlGaN、InAlGaNなどの物質を含むことができるが、前述の例に限定されない。
【0116】
第2半導体層13は、活性層12上に配置され、第1半導体層11と異なるタイプの半導体層を含むことができる。例えば、第2半導体層13は、P型半導体層を含むことができる。一例として、第2半導体層13は、InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InNのうちの少なくとも1つの半導体材料を含み、Mgなどのような第2導電型ドーパントのドープされたP型半導体層を含むことができる。ただし、第2半導体層13を構成する物質はこれに限定されず、この他にも様々な適切な物質が第2半導体層13を構成することができる。
【0117】
発光素子LDの両端にスレッショルド電圧以上の電圧を印加すると、活性層12で電子-正孔対が結合しながら発光素子LDが発光することになる。このような原理を利用して発光素子LDの発光を制御することによって、発光素子LDを表示装置の画素をはじめとする様々な発光装置の光源として利用できる。
【0118】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、表面に提供される絶縁膜INFをさらに含んでもよい。絶縁膜INFは、単一膜あるいは二重膜に形成されることができるが、これに限定されず、複数の膜に構成してもよい。一例として、絶縁膜INFは、第1材料を含んだ第1絶縁膜及び前記第1材料とは異なる第2材料を含んだ第2絶縁膜を含むことができる。
【0119】
1つ以上の実施例によれば、絶縁膜INFは、互いに異なる極性を有する発光素子LDの両端部を露出することができる。例えば、絶縁膜INFは、発光素子LDの第1及び第2端部EP1、EP2に位置する第1及び第2半導体層11、13のそれぞれの一端を露出することができる。
【0120】
1つ以上の実施例によれば、絶縁膜INFは、無機材料を含むことができる。一例として、絶縁膜INFは、シリコン酸化物(SiO)、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸窒化物(SiO)、アルミニウム酸化物(AlO)及びチタン酸化物(TiO)のうちの少なくとも1つの絶縁物質を含んで単一層または多重層で構成(または形成)されることができるが、これに限定されない。
【0121】
1つ以上の実施例によれば、絶縁膜INFは、発光素子LDの電気的安定性を確保することができる。なお、複数の発光素子LDが互いに密接(または隣接)して配置されている場合でも、発光素子LDの間で(例えば、隣接する発光素子LDの間で)望ましくない短絡が発生することを防止できる。
【0122】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、前述の構成の他に追加の構成をさらに含むことができる。例えば、発光素子LDは、第1半導体層11、活性層12および/または第2半導体層13の一端側に配置される1つ以上の蛍光体層、活性層、半導体層および/または電極層を追加に含むことができる。一例として、発光素子LDの第1及び第2端部EP1、EP2には、それぞれコンタクト電極層がさらに配置されることができる。
【0123】
絶縁層INSは、保護膜PSV上に配置されることができる。絶縁層INSは、第1電極ELT1および/または連結電極COLの少なくとも一部をカバーすることができる。絶縁層INSは、連結電極COLとボンディング-結合(または結合)する発光素子LDの間に提供されることができる。絶縁層INSは、発光素子LDの間に配置され、発光素子LDの外面をカバーすることができる。一例によれば、絶縁層INSは、絶縁膜INFを参照して例示的に列挙された物質のうちのいずれか1つを含むことができるが、これに限定されない。
【0124】
第2電極ELT2は、絶縁層INS上に配置されることができる。第2電極ELT2は、発光素子LDの上部に配置されることができる。
【0125】
1つ以上の実施例によれば、第2電極ELT2は、発光素子LDと連結(例えば、電気的に連結)されることができる。第2電極ELT2は、第1半導体層11と連結(例えば、電気的に連結)されることができる。一例によれば、第2電極ELT2は、発光素子LDにカソード信号を印加することができる。第2電極ELT2は、第2電源ラインVSSから供給された電気的信号を発光素子LDに提供することができる。
【0126】
1つ以上の実施例によれば、第2電極ELT2は、導電性物質を含むことができる。一例として、第2電極ELT2は、透明導電性物質を含むことができる。第2電極ELT2は、インジウムスズ酸化物(indium tin oxide、ITO)、インジウム亜鉛酸化物(indium zinc oxide、IZO)、亜鉛酸化物(zinc oxide、ZnO)、インジウムガリウム亜鉛酸化物(indium gallium zinc oxide、IGZO)、インジウムスズ亜鉛酸化物(indium tin zinc oxide、ITZO)のような導電性酸化物、PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))のような導電性ポリマーのうちのいずれか1つを含むことができる。ただし、前述の例に限定されない。
【0127】
光制御部LCPは、表示素子部DPL上に配置されることができる。光制御部LCPは、表示素子部DPLから提供された光の波長を変更させることができる。光制御部LCPは、色変換部CCL及び色フィルタ部CFLを含むことができる。
【0128】
実施例によれば、第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、及び第3サブ画素SPXL3のそれぞれに配置される発光素子LDは、互いに同じ色の光を発散することができる。例えば、第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、及び第3サブ画素SPXL3は、第3色(一例として青色光)の光を放出する発光素子LDを含むことができる。このような第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、及び第3サブ画素SPXL3上に光制御部LCPが配置されることで、フル-カラの映像を表示することができる。ただし、必ずしもこれに限定されるわけではなく、第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、及び第3サブ画素SPXL3は、互いに異なる色の光を放出する発光素子LDを備えることができる。
【0129】
色変換部CCLは、第1パッシベーション層PSS1、波長変換パターンWCP、光透過パターンLTP、遮光層LBL、及び第2パッシベーション層PSS2を含むことができる。波長変換パターンWCPは、第1波長変換パターンWCP1及び第2波長変換パターンWCP2を含むことができる。
【0130】
第1パッシベーション層PSS1は、表示素子部DPLと遮光層LBLまたは波長変換パターンWCPとの間に、および/または表示素子部DPLと波長変換パターンWCPとの間に配置されることができる。第1パッシベーション層PSS1は、波長変換パターンWCPを密封(あるいはカバー)することができる。第1パッシベーション層PSS1は、絶縁膜INFを参照して例示的に列挙した物質のうちのいずれか1つを含むことができるが、特定の例に限定されない。
【0131】
1つ以上の実施例によれば、第1パッシベーション層PSS1と第2電極ELT2との間には接着層が介在されることができる。前記接着層は、第1パッシベーション層PSS1と第2電極ELT2とを結合させることができる。前記接着層は、ある適切な接着性物質を含むことができ、特定の例に限定されない。
【0132】
第1波長変換パターンWCP1は、第1サブ画素SPXL1の発光領域EMA(一例として、第1サブ画素領域SPXA1)と重畳するように配置されることができる。例えば、第1波長変換パターンWCP1は、遮光層LBLによって定義される空間内に配置され、平面上で見て、第1サブ画素領域SPXA1と重畳することができる。
【0133】
1つ以上の実施例によれば、遮光層LBLは、複数の壁を含み、第1波長変換パターンWCP1は、第1サブ画素SPXL1に対応する領域に配置される前記複数の壁の間の空間内に提供されることができる。
【0134】
第2波長変換パターンWCP2は、第2サブ画素SPXL2の発光領域EMA(一例として、第2サブ画素領域SPXA2)と重畳するように配置されることができる。例えば、第2波長変換パターンWCP2は、遮光層LBLによって定義される空間内に配置され、平面上で見て、第2サブ画素領域SPXA2と重畳することができる。
【0135】
1つ以上の実施例によれば、遮光層LBLは、複数の壁を含み、第2波長変換パターンWCP2は、第2サブ画素SPXL2に対応する領域に配置された前記複数の壁の間の空間内に提供されることができる。
【0136】
光透過パターンLTPは、第3サブ画素SPXL3の発光領域EMA(一例として、第3サブ画素領域SPXA3)と重畳するように配置されることができる。例えば、光透過パターンLTPは、遮光層LBLによって定義される空間内に配置され、平面上で見て、第3サブ画素領域SPXA3と重畳することができる。
【0137】
1つ以上の実施例によれば、遮光層LBLは、複数の壁を含み、光透過パターンLTPは、第3サブ画素SPXL3に対応する領域に配置された前記複数の壁の間の空間内に提供されることができる。
【0138】
1つ以上の実施例によれば、第1波長変換パターンWCP1は、発光素子LDから放出される第3色の光を第1色の光に変換する第1色変換粒子を含むことができる。一例として、発光素子LDが青色の光を放出する青色発光素子であり、第1サブ画素SPXL1が赤色画素である場合、第1波長変換パターンWCP1は、前記青色発光素子から放出される青色の光を赤色の光に変換する第1量子ドットを含むことができる。
【0139】
例えば、第1波長変換パターンWCP1は、ベース樹脂などのような一マトリックス材料(例えば、所定のマトリックス材料)内に分散された複数の第1量子ドットを含むことができる。第1量子ドットは、青色光を吸収し、エネルギー遷移に従って波長をシフトさせて、赤色光を放出することができる。一方、第1サブ画素SPXL1が異なる色の画素である場合、第1波長変換パターンWCP1は、第1サブ画素SPXL1の色に対応する第1量子ドットを含むことができる。
【0140】
1つ以上の実施例によれば、第2波長変換パターンWCP2は、発光素子LDから放出される第3色の光を第2色の光に変換する第2色変換粒子を含むことができる。一例として、発光素子LDが青色の光を放出する青色発光素子であり、第2サブ画素SPXL2が緑色画素である場合、第2波長変換パターンWCP2は、前記青色発光素子から放出される青色の光を緑色の光に変換する第2量子ドットを含むことができる。
【0141】
例えば、第2波長変換パターンWCP2は、ベース樹脂などのような一マトリックス材料(例えば、所定のマトリックス材料)内に分散された複数の第2量子ドットを含むことができる。第2量子ドットは、青色の光を吸収し、エネルギー遷移に従って波長をシフトさせて、緑色光を放出することができる。一方、第2サブ画素SPXL2が異なる色の画素である場合、第2波長変換パターンWCP2は、第2サブ画素SPXL2の色に対応する第2量子ドットを含むことができる。
【0142】
一方、第1量子ドット及び第2量子ドットは、球型、ピラミッド型、マルチアーム型(multi-arm)、または立方体(cubic)のナノ粒子、ナノチューブ、ナノワイヤ、ナノ繊維、ナノ板状粒子などの形態を有することができるが、必ずしもこれに限定されるわけではなく、第1量子ドット及び第2量子ドットの形態は、適切な方式に様々に変更されることができる。
【0143】
一つ以上の実施例において、可視光線領域のうち比較的短い波長を有する青色の光をそれぞれ第1量子ドット及び第2量子ドットに入射させることによって、第1量子ドット及び第2量子ドットの吸収係数を増加させることができる。これにより、第1サブ画素SPXL1及び第2サブ画素SPXL2から放出される光の効率を増加させるとともに、優れた色再現性を確保することができる。また、同じ色の発光素子LD(一例として、青色発光素子)を利用して第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3の画素ユニットを構成することによって、表示装置の製造効率を高めることができる。
【0144】
1つ以上の実施例によれば、光透過パターンLTPは、発光素子LDから放出される第3色の光を効率的に利用するために備えられることができる。一例として、発光素子LDが青色の光を放出する青色発光素子であり、第3サブ画素SPXL3が青色画素である場合、光透過パターンLTPは、発光素子LDから放出される光を効率的に利用するために、少なくとも1つの種類の光散乱粒子を含むことができる。
【0145】
例えば、光透過パターンLTPは、ベース樹脂などのような一マトリックス材料(例えば、所定のマトリックス材料)内に分散された複数の光散乱粒子を含むことができる。一例として、光透過パターンLTPは、シリカ(Silica)などの光散乱粒子を含むことができるが、光散乱粒子の構成物質はこれに限定されない。
【0146】
一方、光散乱粒子が、第3サブ画素SPXL3の形成される第3サブ画素領域SPXA3にのみ配置されるべきではない。一例として、光散乱粒子は、第1および/または第2波長変換パターンWCP1、WCP2の内部にも選択的に含まれてもよい。
【0147】
遮光層LBLは、表示素子部DPL上に配置されることができる。遮光層LBLは、基板SUB上に配置されることができる。遮光層LBLは、第1パッシベーション層PSS1と第2パッシベーション層PSS2との間に配置されることができる。遮光層LBLは、サブ画素SPXLの境界において、第1波長変換パターンWCP1、第2波長変換パターンWCP2、及び光透過パターンLTPを囲むように配置されることができる。
【0148】
1つ以上の実施例によれば、遮光層LBLは、サブ画素SPXLの発光領域EMAと非発光領域NEAを定義することができる。遮光層LBLは、第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3を定義することができる。
【0149】
一例として、遮光層LBLは、平面上で見て、発光領域EMAと重畳しなくてもよい。遮光層LBLは、平面上で見て、非発光領域NEAと重畳してもよい。遮光層LBLが配置されていない領域は、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3の発光領域EMAで定義されることができる。第1サブ画素SPXL1の発光領域EMAは第1サブ画素領域SPXA1であり、第2サブ画素SPXL2の発光領域EMAは第2サブ画素領域SPXA2であり、第3サブ画素SPXL3の発光領域EMAは第3サブ画素領域SPXA3であり得る。
【0150】
1つ以上の実施例によれば、遮光層LBLは、グラファイト(graphite)、カーボンブラック(carbon black)、黒色顔料(black pigment)、又は黒色染料(black dye)のうちの少なくともいずれか1つを含んだ有機物で形成されるか、クロム(Cr)を含んだ金属物質で形成されることができるが、光透過を遮断し、吸収可能な物質であれば、前述したものに限定されない。
【0151】
第2パッシベーション層PSS2は、色フィルタ部CFLと遮光層LBLとの間および/または色フィルタ部CFLと波長変換パターンWCPとの間に配置されることができる。第2パッシベーション層PSS2は、第1波長変換パターンWCP1、第2波長変換パターンWCP2、及び光透過パターンLTPを密封(あるいはカバー)することができる。第2パッシベーション層PSS2は、絶縁膜INFを参照して例示的に列挙した物質のうちのいずれか1つを含むことができるが、特定の例に限定されない。
【0152】
1つ以上の実施例によれば、色フィルタ部CFLは、色変換部CCL上に配置されることができる。色フィルタ部CFLは、色フィルタCF及び平坦化層PLAを含むことができる。ここで、色フィルタCFは、第1色フィルタCF1、第2色フィルタCF2、及び第3色フィルタCF3を含むことができる。
【0153】
1つ以上の実施例によれば、色フィルタCFは、第2パッシベーション層PSS2上に配置されることができる。色フィルタCFは、平面上で見て、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3の発光領域EMAと重畳することができる。
【0154】
例えば、第1色フィルタCF1は、第1サブ画素領域SPXA1内に配置され、第2色フィルタCF2は、第2サブ画素領域SPXA2内に配置され、第3色フィルタCF3は、第3サブ画素領域SPXA3内に配置されることができる。
【0155】
1つ以上の実施例によれば、第1色フィルタCF1は、第1色の光を透過することができ、第2色の光および/または第3色の光を非透過させることができる。一例として、第1色フィルタCF1は、第1色に関する色剤(colorant)を含むことができる。
【0156】
1つ以上の実施例によれば、第2色フィルタCF2は、第2色の光は透過するが、第1色の光及び第3色の光を非透過させることができる。一例として、第2色フィルタCF2は、第2色に関する色剤を含むことができる。
【0157】
1つ以上の実施例によれば、第3色フィルタCF3は、第3色の光は透過するが、第1色の光及び第2色の光を非透過させることができる。一例として、第3色フィルタCF3は、第3色に関する色剤を含むことができる。
【0158】
1つ以上の実施例によれば、平坦化層PLAは、色フィルタCF上に配置されることができる。平坦化層PLAは、色フィルタCFをカバーすることができる。平坦化層PLAは、色フィルタCFによって発生する段差を相殺することができる。すなわち、平坦化層PLAは、色フィルタCFの段差をカバーすることができ、平坦化された上部表面あるいは実質的に平坦化された上部表面を有することができる。
【0159】
一例によれば、平坦化層PLAは、有機絶縁物質を含むことができる。ただし、本開示はこれに限定されず、平坦化層PLAは、絶縁膜INFを参照して例示的に列挙した無機材料を含むことができる。
【0160】
第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3の構造は、図5を参照して前述した内容に限定されず、1つ以上の実施例による表示装置DDを提供するために様々な好適な構造が適切にまたは好適に選択されることができる。一例として、1つ以上の実施例によれば、表示装置DDは、光効率を向上させるための低屈折層をさらに含んでもよい。
【0161】
以下では、図6図10を参照して、1つ以上の実施例による表示装置DDの発光素子LD及びサブ画素SPXL間の位置関係について説明する。前述した内容と重複する可能性のある内容は、説明を簡略にしたり、繰り返さないようにする。
【0162】
図6図8は、図2のEA1の拡大図である。ここで、図6は、EA1のうちサブ画素SPXLの領域を定義する色変換部CCLを中心に示す。図7及び図8は、EA1のうちサブ画素SPXLに含まれる発光素子LDの配列形態を中心に示す。
【0163】
図6を参照すると、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3(および/または第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3)の位置が遮光層LBLによって定義されることができる。
【0164】
例えば、遮光層LBLの配置されていない領域は、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3から発散された光が、外部に提供される発光領域EMAであり得る。遮光層LBLが配置される領域は、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3から発散された光が、実質的に外部に提供されない非発光領域NEAであり得る。
【0165】
1つ以上の実施例によれば、遮光層LBLは、第1開口OP1、第2開口OP2、及び第3開口OP3を含むことができる。第1開口OP1、第2開口OP2、及び第3開口OP3は、遮光層LBLの配置されない領域であり得る。一例によれば、第1開口OP1の位置は、第1サブ画素領域SPXA1に対応し、第2開口OP2の位置は、第2サブ画素領域SPXA2に対応し、第3開口OP3の位置は、第3サブ画素領域SPXA3に対応することができる。
【0166】
遮光層LBLの少なくとも一部は、第1サブ画素SPXL1として提供しようとする領域(一例として、第1サブ画素領域SPXA1)の周辺に配置される(あるいは囲む)形態で提供されて、第1開口OP1を形成することができる。この際、第1開口OP1で第1サブ画素領域SPXA1が定義されることができる。第1サブ画素領域SPXA1は、第1サブ画素SPXL1が配置される領域であって、第1サブ画素SPXL1の発光領域EMAを指すことができる。
【0167】
1つ以上の実施例によれば、第1開口OP1に対応する位置に第1波長変換物質を含んだ波長変換パターンWCPが配置されることができる。これにより、第1サブ画素SPXL1に含まれた発光素子LDから発散された光は、第1色を有する光として提供され、外部に出力されることができる。
【0168】
遮光層LBLの少なくとも一部は、第2サブ画素SPXL2として提供しようとする領域(一例として、第2サブ画素領域SPXA2)の周辺に配置される(例えば、囲む)形態で提供されて、第2開口OP2を形成することができる。この際、第2開口OP2で第2サブ画素領域SPXA2が定義されることができる。第2サブ画素領域SPXA2は、第2サブ画素SPXL2が配置される領域であって、第2サブ画素SPXL2の発光領域EMAを指すことができる。
【0169】
1つ以上の実施例によれば、第2開口OP2に対応する位置に第2波長変換物質を含んだ波長変換パターンWCPが配置されることができる。これにより、第2サブ画素SPXL2に含まれた発光素子LDから発散された光は、第2色を有する光として提供され、外部に出力されることができる。
【0170】
遮光層LBLの少なくとも一部は、第3サブ画素SPXL3として提供しようとする領域(一例として、第3サブ画素領域SPXA3)の周辺に配置される(例えば、囲む)形態で提供されて、第3開口OP3を形成することができる。この際、第3開口OP3で第3サブ画素領域SPXA3が定義されることができる。第3サブ画素領域SPXA3は、第3サブ画素SPXL3が配置される領域であって、第3サブ画素SPXL3の発光領域EMAを指すことができる。
【0171】
1つ以上の実施例によれば、第3開口OP3に対応する位置には、別途の波長変換物質が配置されなくてもよい。これにより、第3サブ画素SPXL3に含まれた発光素子LDから発散された光は、第3色を有する光として提供され、外部に出力されることができる。
【0172】
1つ以上の実施例によれば、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3は、第1方向DR1に互いに離隔されることができる。第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3は、第1方向DR1に互いに離隔されることができる。
【0173】
一例によれば、第1サブ画素領域SPXA1は、第2サブ画素領域SPXA2の一側に配置され、第3サブ画素領域SPXA3は、第2サブ画素領域SPXA2の他側に配置されることができる。
【0174】
1つ以上の実施例によれば、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3は、第2方向DR2に延びることができる。第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3は、第2方向DR2に互いに離隔されることができる。
【0175】
ここで、第1方向DR1と第2方向DR2は、互いに交差することができる。第1方向DR1と第2方向DR2は、互いに非平行であることができる。一例によれば、第1方向DR1と第2方向DR2は、互いに直交することができる。
【0176】
図7及び図8は、発光素子LDの配列構造を示す。図7は、第1実施例による発光素子LDの配列構造を示す図である。図8は、第2実施例による発光素子LDの配列構造を示す図である。
【0177】
図7及び図8を参照すると、発光素子LDは、行列形態に配列されることができる。
【0178】
発光素子LDは、第1配列方向ADR1に延びる行方向及び第2配列方向ADR2に延びる列方向に(あるいは、に沿って)定義される行列形態によって配置されることができる。ただし、1つ以上の実施例によって、第1配列方向ADR1に延びる列方向及び第2配列方向ADR2に延びる行方向に(あるいは、に沿って)定義される行列形態で定義されることができる。
【0179】
ここで、第1配列方向ADR1と第2配列方向ADR2は、互いに交差することができる。第1配列方向ADR1と第2配列方向ADR2は、互いに非平行であることができる。1つ以上の実施例によれば、第1配列方向ADR1と第2配列方向ADR2は、互いに直交することができる。
【0180】
1つ以上の実施例によれば、前記行列形態において、それぞれの行及び列に対応する位置に発光素子LDが配列されることができる。第ij発光素子LDijは、前記行列形態において、i行及びj列に配列される発光素子LDを指すことができる。一例として、第1行の第1列に一発光素子LDが配置されることができ、第10行の第10列にさらにもう1つの発光素子LDが配置されることができる。
【0181】
図7を参照すると、発光素子LDは、平面上で見て、四角形状(あるいは、正方形状)を有することができる。一例として、発光素子LDが直方体形状を有する場合、平面上で見て、四角形状(あるいは正方形状)で提供される。
【0182】
或いは、図8を参照すると、発光素子LDは、平面上で見て、円形状を有することができる。一例として、発光素子LDが、底面が円形状の柱形態で提供される場合、平面上で見て、円形状に提供される。
【0183】
ただし、発光素子LDの形状は前述の例に限定されず、1つ以上の実施例によれば、公知の適切な底面形状を有する発光素子LDが提供されることができる。
【0184】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDの基板SUB上の単位面積当たりの個数は均一であることができる。第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3に配置される発光素子LDの単位面積当りの個数は概ね均一であることができる。
【0185】
例えば、発光素子LDは、第1サブ画素領域SPXA1に配置される第1複数の発光素子、第2サブ画素領域SPXA2に配置される第2複数の発光素子、及び第3サブ画素領域SPXA3に配置される第3複数の発光素子を含むことができる。ここで、前記第1複数の発光素子、前記第2複数の発光素子、及び前記第3複数の発光素子のそれぞれの個数は互いに実質的に同じであるか、一差(例えば、あらかじめ定められた差)以下であることができる。
【0186】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、第1配列方向ADR1に沿って全般的に並んで配列されることができる。発光素子LDは、第2配列方向ADR2に沿って全般的に並んで配列されることができる。すなわち、発光素子LDの形状と関係なく、発光素子LDの配列位置によって行列配列形態が明確に定義されることができる。
【0187】
1つ以上の実施例によれば、行列形態に配列される発光素子LDの少なくとも一部は、第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3に配置されることができる。一例として、発光素子LDは、第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3内に配置されるか、間欠的に第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3内に配置されなくてもよい。
【0188】
ただし、本開示の1つ以上の実施例によれば、発光素子LDが第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3内に配置されない個数を、最小化または低減することができる。これに関して、以下、図9及び図10を参照して後述する。
【0189】
図9及び図10は、1つ以上の実施例による表示装置に含まれる発光素子の位置関係を概略的に示す平面図である。図10は、図9のEA2の拡大図である。
【0190】
図9及び図10には、説明の便宜上、第1サブ画素SPXL1及び第2サブ画素SPXL2を中心に示す。図9及び図10に示される第1サブ画素SPXL1及び第2サブ画素SPXL2の技術的特徴は、サブ画素SPXLに定義され、適用されることができる。
【0191】
また、図9には、説明の便宜上、複数の発光素子LDのうち互いに隣接する第1発光素子LD1、第2発光素子LD2、及び第3発光素子LD3を基準として説明する。発光素子LDは、第1発光素子LD1、第2発光素子LD2、第3発光素子LD3を含むことができる。
【0192】
1つ以上の実施例によれば、第1発光素子LD1及び第2発光素子LD2は、第1サブ画素領域SPXA1内に配置されることができる。これにより、第1発光素子LD1及び第2発光素子LD2から発散された光は、第1サブ画素SPXL1から発散される光に含まれることができる。
【0193】
1つ以上の実施例によれば、第3発光素子LD3は、第2サブ画素領域SPXA2内に配置されることができる。これにより、第3発光素子LD3から発散された光は、第2サブ画素SPXL2から発散される光に含まれることができる。
【0194】
1つ以上の実施例によれば、第1発光素子LD1は、第2発光素子LD2と第1配列方向ADR1に沿って隣接することができる。第1発光素子LD1と第2発光素子LD2は、互いに第1配列距離120だけ離隔されることができる。ここで、第1配列距離120は、第1発光素子LD1と第2発光素子LD2との間の最短距離を指すことができる。
【0195】
1つ以上の実施例によれば、第1発光素子LD1は、第3発光素子LD3と第2配列方向ADR2に沿って隣接することができる。第1発光素子LD1と第3発光素子LD3は、互いに第2配列距離140だけ離隔されることができる。ここで、第2配列距離140は、第1発光素子LD1と第3発光素子LD3との間の最短距離を指すことができる。
【0196】
一例によれば、第1配列距離120と第2配列距離140は、互いに同じであってもよい。これにより、図7及び図8を参照して前述した発光素子LDは、互いに隣接する発光素子LDと離隔された距離が互いに同じであるように提供されることができる。ただし、1つ以上の実施例によって、第1配列距離120と第2配列距離140は互いに異なるように提供されてもよい。
【0197】
第1サブ画素SPXL1及び第2サブ画素SPXL2の延びる方向と第1配列方向ADR1は、互いに交差することができる。第1サブ画素SPXL1及び第2サブ画素SPXL2の延びる方向と第1配列方向ADR1は、互いに非平行であることができる。
【0198】
一例として、前述のように、サブ画素SPXLは第1方向DR1に互いに離隔され、第2方向DR2に延びることができ、これにより、第1配列方向ADR1と第2方向DR2は交差することができる。第1配列方向ADR1と第2方向DR2は互いに非平行であることができる。
【0199】
具体的には、図9を参照すると、第1サブ画素SPXL1の延びる方向と平行な延長線210と第1配列方向ADR1は、互いに夾角(θ)を形成することができる。ここで、延長線210は第2方向DR2と平行であることができる。
【0200】
一例として、第2方向DR2は、第1配列方向ADR1と鋭角を有する夾角(θ)を形成することができる。
【0201】
1つ以上の実施例によれば、夾角(θ)は0度、45度、及び90度ではなくてもよい。一例によれば、夾角(θ)は5度~40度であることができる。或いは、夾角(θ)は10度~35度であることができる。
【0202】
本開示によれば、夾角(θ)が0度、45度及び90度の数値を回避するように形成されて、第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3内に配列されない発光素子LDの個数が減少することができ、これにより発光素子LDの配置効率が向上することができる。
【0203】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LD間の離隔距離(一例として、第1配列距離120及び第2配列距離140)は、第1長さ220と一数値関係(例えば、所定の数値関係)を満たすことができる。ここで、第1長さ220は、第1方向DR1と平行なサブ画素SPXLの一辺の長さを指すことができる。一例として、図9を参照すると、第1長さ220は、第1方向DR1と平行な第1サブ画素SPXL1の一辺の長さを指すことができる。
【0204】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LD間の離隔距離と第1長さ220は、下記の数式1を満たすことができる。
【0205】
【数1】
【0206】
ここで、xは第1長さ220を指し、yは発光素子LD間の離隔距離を指す。これにより、yは第1配列距離120および/または第2配列距離140を指すことができる。
【0207】
ただし、1つ以上の実施例によって、発光素子LD間の離隔距離yと画素PXLの第1方向DR1に沿う一辺の長さxは下記の数式2を満たすことができる。
【0208】
【数2】
【0209】
ここで、xは画素PXLの第2長さ230を指すことができる。第2長さ230は、画素PXLの第1方向DR1への長さを指すことができる。一例として、画素PXLが第1方向DR1に順次配列される第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3で構成される場合、第2長さ230は、第1方向DR1を基準とするとき、第1サブ画素SPXL1(あるいは第1サブ画素領域SPXA1)の一端部232と第3サブ画素SPXL3(あるいは第3サブ画素領域SPXA3)の他端部234間の離隔距離を指すことができる。1つ以上の実施例において、第1サブ画素SPXL1(または第1サブ画素領域SPXA1)の一端部232と第3サブ画素SPXL3(または第3サブ画素領域SPXA3)の他端部234は、画素PXLの外郭端部で互いに対向することができる。
【0210】
nは、第1方向DR1に沿って配列されるサブ画素SPXLの個数であって、一例として、画素PXLが第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3で構成される場合、nは3であり得る。
【0211】
本例によれば、サブ画素SPXLで構成される画素PXLの一辺の長さ及びサブ画素SPXLの個数を基準として1つのサブ画素SPXLの一辺の長さを定義して、発光素子LD間の距離と画素PXLの長さとの間の関係を導出することができる。この場合、工程進行の際に、発光素子LDの配列設計の便宜性を増大させることができる。
【0212】
一方、図10を参照すると、第1サブ画素SPXL1と第2サブ画素SPXL2との間の離隔距離240と発光素子LDの長さ特性は、互いに一数値関係(例えば、所定の数値関係)を満たすことができる。
【0213】
一例として、第1サブ画素SPXL1と第2サブ画素SPXL2との間の第1方向DR1に沿う離隔距離240は、単一発光素子LDの長さ特性によって決定されることができる。
【0214】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、平面上で見て、一底面長さ(例えば、所定の底面長さ)100を有することができる。ここで、発光素子LDの底面長さ100は、発光素子LDの底面の形状によって決定される長さであり得る。
【0215】
例えば、発光素子LDの底面が正方形状(あるいは長方形状)を有する場合、底面長さ100は正方形(あるいは長方形)の対角線の長さを指すことができる。或いは、発光素子LDの底面が円形状を有する場合、底面長さ100は円の径を指すことができる。或いは、発光素子LDの底面が楕円形状を有する場合、底面長さ100は楕円の長半径を指すことができる。
【0216】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDの底面長さ100とサブ画素SPXLとの間の離隔距離は、下記の数式3を満たすことができる。
【0217】
【数3】
【0218】
ここで、zはサブ画素SPXL間の間隔であり得る。一例として、第1サブ画素SPXL1(或いは、第1サブ画素領域SPXA1)と第2サブ画素SPXL2(或いは、第2サブ画素領域SPXA2)との間の第1方向DR1に沿う離隔距離240であり得る。また、wは発光素子LDの底面長さ100であり得る。
【0219】
本例によれば、発光素子LDの特徴的な長さによってサブ画素SPXL間の間隔が定義されて、ショート欠陥が防止または実質的に防止されることができる。
【0220】
本実施例によれば、発光素子LD間の間隔とサブ画素SPXLの長さとの関係が一数式(例えば、所定の数式)によって定義されて、工程設計の利便性が増大し、ショート欠陥が防止または実質的に防止されて、電気的信頼度が改善された表示装置DDを提供することができる。
【0221】
以下では、図11図18を参照して、1つ以上の実施例による表示装置DDの製造方法について説明する。前述の内容と重複する可能性のある内容は、説明を簡略にしたり、繰り返さないようにする。
【0222】
図11図15、及び図17は、表示装置DDの製造方法の工程ステップ(または動作(act))毎の断面図である。図16及び図18は、表示装置DDの製造方法の工程ステップ(または動作)毎の平面図である。
【0223】
図11を参照すると、積層基板1を準備(または提供)し、積層基板1上に第1半導体層11、活性層12、及び第2半導体層13を形成することができる。
【0224】
1つ以上の実施例によれば、積層基板1は、対象物質を積層するためのベース板であり得る。積層基板1は、一物質(例えば、所定の物質)に対するエピタキシャル成長(epitaxial growth)のためのウェハ(wafer)であり得る。一例によれば、積層基板1は、サファイア(sapphire)基板、GaAs基板、Ga基板、InP基板のうちのいずれか1つであり得るが、これに限定されない。例えば、特定の材料が発光素子LDを製造するための選択比を満足し、所定の物質に対するエピタキシャル成長が円滑に発生されることができる場合、前記材料は積層基板1の材料として選択されることができる。
【0225】
本ステップ(又は動作)において、第1半導体層11、活性層12、及び第2半導体層13は、有機金属化学蒸着法(MOCVD; Metal Organic Chemicla Vapor-phase Deposition)、分子線エピタキシー法(MBE; Molecular Beam Epitaxy)、気相エピタキシー法(VPE; Vapor Phase Epitaxy)及び液状エピタキシー 法(LPE; Liquid Phase Epitaxy)のうちのいずれか1つの方法によって形成されることができる。
【0226】
図12を参照すると、第1半導体層11、活性層12、及び第2半導体層13のそれぞれの少なくとも一部を除去して、互いに個別に分離された発光素子LDを提供することができる。
【0227】
本ステップ(または動作)において、第1半導体層11、活性層12、及び第2半導体層13に対するエッチング工程を行うことができる。個別に分離された発光素子LDを形成するために、第1半導体層11、活性層12、及び第2半導体層13が積層された(例えば、順次積層された)構造にマスクを配置し、エッチング工程を進行してナノスケール或いはマイクロスケール間隔のパターニングを行うことができる。前記エッチング工程は、第2半導体層13から第1半導体層11に向かう方向に行うことができる。
【0228】
一例によれば、前記エッチング工程は、反応性イオンエッチング(RIE; Reactive Ion Etching)、反応性イオンビームエッチング(RIBE; Reactive Ion Beam Etching)、誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング(ICP-RIE; Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching)のうちのいずれか1つであり得るが、特定の例に限定されない。
【0229】
本ステップ(または動作)において、提供される発光素子LDは、第1配列方向ADR1及び第2配列方向ADR2によって定義される行列形態にパターニングされることができる。
【0230】
図13を参照すると、積層基板1を発光素子LDから分離し、発光素子LDをドナーフィルム16(donor film)上に結合(或いは、配置、連結)することができる。
【0231】
本ステップ(または動作)において、積層基板1は、第1半導体層11から物理的に分離されることができる。一例によれば、積層基板1と第1半導体層11は、レーザーリフトオフ(LLO; Laser Lift-Off)方式によって分離されることができる。ただし、本開示はこれに限定されず、1つ以上の実施例によって、積層基板1と第1半導体層11は化学的リフトオフ(CLO; Chemical Lift-Off)方式によって分離されてもよい。
【0232】
本ステップ(または動作)において、第1半導体層11と同一工程内で形成されるが、別途のエッチングが行われなく、個別発光素子LDを構成しない層もまた除去されることができる。したがって、本ステップ(または動作)が行われて、ドナーフィルム16上に一間隔(例えば、所定の間隔)にパターニングされた複数の発光素子LDアレイが提供されることができる。
【0233】
1つ以上の実施例によれば、ドナーフィルム16は、後続工程(一例として、発光素子LDを基板SUB及び画素回路部PCL上に配置する工程)を行う前に、発光素子LDを一位置(例えば所定の位置)に設けるための構成であり得る。ドナーフィルム16は、ドナーウェハ又はドナー基板と呼ぶことができる。ドナーフィルム16は、等方延伸可能なフィルムであり得る。一例によれば、ドナーフィルム16は、高分子組成物(例えば、PVC(Polyvinyl chloride)系物質)を含むことができるが、特定の例に限定されない。
【0234】
1つ以上の実施例によれば、本ステップ(または動作)でパターニングされた発光素子LDは、第1配列方向ADR1に延びる行方向及び第2配列方向ADR2に沿って延びる列方向に構成される行列形態に配列されることができる。
【0235】
図14を参照すると、ドナーフィルム16を変形することができる。ドナーフィルム16の平面上(又は平面上で見て)の面積は増加されることができる。ドナーフィルム16は、一方向に拡張されることができる。ドナーフィルム16は、面積方向に拡張されることができる。
【0236】
本ステップ(または動作)が行われる前に、ドナーフィルム16上で互いに隣接する発光素子LDは、未変形間隔112に離隔されることができる。
【0237】
一例として、ドナーフィルム16上において、発光素子LDは行列形態に配列され、互いに隣接する発光素子LDは互いに未変形間隔(または未修正間隔)112に離隔されることができる。ここで、未変形間隔112は、平面上で(または平面上で見て)、互いに隣接する発光素子LDの最短距離を指すことができる。一例として、第1配列方向ADR1又は第2配列方向ADR2に隣接する発光素子LDは、互いに未変形間隔112で離隔されることができる。
【0238】
1つ以上の実施例によれば、本ステップ(または動作)において、ドナーフィルム16は放射状に均一に拡張されることができる。本ステップ(又は動作)において、ドナーフィルム16の長さ(或いは、面積)は確定されて、発光素子LD間の離隔距離は増加することができる。一例によれば、ドナーフィルム16は、物理的に延長(又は拡張)されることができるが、任意の適切な方式を適用することができ、特定の例に限定されない。
【0239】
一例によれば、本ステップ(又は動作)が行われて、第1配列方向ADR1に互いに隣接する発光素子LDは、第1配列距離120だけ離隔されることができ、第2配列方向ADR2に互いに隣接する発光素子LDは、第2配列距離140だけ離隔されることができる。
【0240】
1つ以上の実施例によれば、ドナーフィルム16に求められる物理的特性が、未変形間隔112、第1配列距離120、および/または第2配列距離140間の数値関係によって決定されることができる。
【0241】
一例として、ドナーフィルム16の長さ方向への拡張可能範囲は、未変形間隔112、第1配列距離120、および/または第2配列距離140間の数値関係によって決定されることができる。
【0242】
ここで、ドナーフィルム16の前記拡張可能範囲は、ドナーフィルム16が平面上で(または平面上で見て)拡張される場合にも破壊されない限度内の倍数を指すことができる。すなわち、ドナーフィルム16を前記拡張可能範囲まで拡張することは非破損的(non-destructive)であり得る。
【0243】
例えば、ドナーフィルム16の拡張可能範囲が2である場合、ドナーフィルム16の長さは一方向(一例として、第1配列方向ADR1)に2倍まで拡張されることができ、ドナーフィルム16の長さが2倍以下に拡張される場合、別途の破壊が発生しないことができる。
【0244】
1つ以上の実施例によって、未変形間隔(または未修正間隔)112、第1配列距離120、および/または第2配列距離140、そしてドナーフィルム16の拡張可能範囲は、下記の数式4を満たすことができる。
【0245】
【数4】
【0246】
ここで、yは前述のように、発光素子LD間の離隔距離であって、第1配列距離120および/または第2配列距離140を指すことができる。そして、Aは、ドナーフィルム16の拡張可能範囲を表すことができる。vは、ドナーフィルム16の変形が別途に行われる前の発光素子LD間の間隔であって、未変形間隔112であり得る。
【0247】
本ステップ(または動作)が行われて、発光素子LDの離隔距離は、前述の数式1(および/または数式2)を満たすように提供されることができる。すなわち、発光素子LD間の離隔距離が数式1(および/または数式2)によって決定されることができ、数式1(および/または数式2)に適合するように(または適切に)、本ステップで発光素子LDの離隔距離を適切に調節することができる。この際、発光素子LD間の離隔距離を調整するために、ドナーフィルム16に好適な物理的特性を、数式4に基づいて算出することができる。これにより、1つ以上の実施例によれば、工程の予測可能性が向上することができる。
【0248】
図15及び図16を参照すると、配置部材17を利用して発光素子LDを基板SUB及び画素回路部PCL上に配置することができる。発光素子LDは、連結電極COLと結合されることができる。
【0249】
本ステップ(または動作)において、配置部材17は、ドナーフィルム16上に設けられた発光素子LDのアレイを一面に結合して、発光素子LDを基板SUB及び画素回路部PCL上に形成または転写するように構成されることができる。配置部材17は、個別発光素子LDを同時にピック-アップ(pick-up)して基板SUB及び画素回路部PCL上に位置させることができる。一例によれば、配置部材17のピック-アッププロセスは、弾性重合体スタンプ方式、電磁気的方式、或いは接着部材を利用した方式が適用されることができるが、特定の例に限定されない。
【0250】
本ステップ(または動作)において、第1半導体層11が配置部材17に向かうように、発光素子LDと配置部材17とが結合され、第2半導体層13が連結電極COLに向かうように、発光素子LDが配列されることができる。
【0251】
一方、本ステップ(又は動作)において、図16を参照すると、第1配列方向ADR1及び第2配列方向ADR2が、後続的に第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3を形成しようとする位置とずれるように、発光素子LDが配置されることができる。具体的には、ドナーフィルム16の傾いた角度を調整して、後続的に形成しようとする第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3の位置と第1配列方向ADR1及び第2配列方向ADR2の位置との間の関係を調節することができる。
【0252】
例えば、第1方向DR1は、第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3が互いに離隔される方向であり、第2方向DR2は、第1方向DR1と交差する方向であって、第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3が延びる方向と定義することができる。
【0253】
ここで、ドナーフィルム16の発光素子LD配置工程(図15参照)が進行される際に、基板SUB及び画素回路部PCLに対するドナーフィルム16のポーズ(pose)を調整することができる。この際、ドナーフィルム16のポーズを調整して、第1配列方向ADR1が第2方向DR2と互いに交差(あるいは非平行)するように提供されることができる。
【0254】
図17及び図18を参照すると、発光素子LDの間が満たされるように連結電極COL上に絶縁層INSを配置することができる。そして、発光素子LDと連結(例えば、電気的に連結)された第2電極ELTをパターニングすることができ、その後、光制御部LCPを表示素子部DPL上に配置することができる。図17には、説明の便宜上、図5を参照して前述したサブ画素SPXLのうち第1サブ画素SPXL1を基準として示す。
【0255】
本ステップ(または動作)において、表示素子部DPL上に色変換部CCLを配置することができる。この際、表示素子部DPL上に遮光層LBLを形成して、第1~第3サブ画素SPXL1,SPXL2,SPXL3の発光領域EMA、一例として、第1サブ画素領域~第3サブ画素領域SPXA1,SPXA2,SPXA3を定義することができる。
【0256】
具体的には、図18を参照すると、第1~第3開口OP1、OP2、OP3が形成されるように遮光層LBLを配置することができる。一例によれば、遮光層LBLを形成するためのベース遮光層を形成した後、第1~第3開口OP1、OP2、OP3に対応する位置に対するエッチング工程を行うことができる。
【0257】
本ステップにおいて、遮光層LBLの第1~第3開口OP1、OP2、OP3間の離隔距離を調整して、後続的に提供される第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3間の第1方向DR1への離隔距離240を制御することができる。例えば、前述のように、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3間の離隔距離240は、数式3を満たすように提供されることができる。
【0258】
本ステップにおいて、遮光層LBLの第1~第3開口OP1、OP2、OP3が形成される位置を調整して、第1配列方向ADR1が第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3の延長方向(一例として、第2方向DR2が一範囲(例えば、所定の範囲)を有する夾角(θ)を有するように提供されることができる。
【0259】
以下では、図19図21を参照して、1つ以上の実施例による表示装置DDの適用分野について説明する。図19図22は、1つ以上の実施例による表示装置が適用される例を示す図である。一例によれば、表示装置DDは、スマートフォン、ノートパソコン、タブレットPC、および/またはテレビなどに適用でき、その他に様々な実施形態に適用できる。
【0260】
図19を参照すると、1つ以上の実施例による表示装置DDは、フレーム1104及びレンズ部1102を含むスマートグラス1100に適用できる。スマートグラス1100は、ユーザの顔に着用可能なウェアラブル電子装置であって、フレーム1104の一部がフォールディングされたり、アンフォールディングされたりする構造であり得る。例えば、スマートグラス1100は、拡張現実(AR; Augmented Reality)用ウェアラブル装置であり得る。
【0261】
フレーム1104は、レンズ部1102を支持するハウジング1104b及びユーザの着用のための脚部1104aを含むことができる。脚部1104aは、ヒンジによってハウジング1104bに連結されてフォールディングされたり、アンフォールディングされたりすることができる。
【0262】
フレーム1104には、バッテリ、タッチパッド、マイク、および/またはカメラなどが内蔵されることができる。また、フレーム1104には、光を出力するプロジェクタ、光信号などを制御するプロセッサなどが内蔵されることができる。
【0263】
レンズ部1102は、光を透過させたり、光を反射させたりする光学部材であることができる。レンズ部1102は、ガラス、透明な合成樹脂などを含むことができる。
【0264】
また、レンズ部1102は、フレーム1104のプロジェクタから送出された光信号による映像を、レンズ部1102の後面(例えば、ユーザの目に向かう面)によって反射させて、ユーザの目で画像を認識可能にできる。例えば、ユーザは、図に示すように、レンズ部1102に表示された時刻、日付などの情報を認識することができる。すなわち、レンズ部1102は、一種の表示装置であって、前述の一実施例による表示装置DDは、レンズ部1102に適用することができる。
【0265】
図20を参照すると、実施例による表示装置DDは、ディスプレイ部1220及びストラップ部1240を含むスマートウォッチ1200に適用できる。
【0266】
スマートウォッチ1200は、ウェアラブル電子装置であって、ストラップ部1240がユーザの手首に装着される構造を有することができる。ここで、ディスプレイ部1220には、1つ以上の実施例による表示装置DDが適用されて、時刻情報を含んだ画像データがユーザに提供されることができる。
【0267】
図21を参照すると、1つ以上の実施例による表示装置DDは、オートモーティブディスプレイ1300(automotive display)に適用できる。ここで、オートモーティブディスプレイ1300は、車両内外部に備えられて、画像データを提供する電子装置を指すことができる。
【0268】
一例によれば、表示装置DDは、車両に備えられた、インフォテインメントパネル1310(infortainment panel)、クラスタ1320(cluster)、コ-ドライバディスプレイ1330(co-driver display)、ヘッド-アップディスプレイ1340(head-up display)、サイドミラーディスプレイ1350(side mirror display)、および/またはリア-シートディスプレイ(rear seat display)のうちの少なくともいずれか1つに適用できる。
【0269】
図22を参照すると、1つ以上の実施例による表示装置DDは、ヘッド装着バンド1402及びディスプレイ収納ケース1404を含むヘッドマウントディスプレイ(HMD; Head Mounted Display)に適用できる。ヘッドマウントディスプレイは、ユーザの頭に着用可能なウェアラブル電子装置である。
【0270】
ヘッド装着バンド1402は、ディスプレイ収納ケース1404に連結されて、ディスプレイ収納ケース1404を所望の位置に固定させることができる。図面において、ヘッド装着バンド1402は、ユーザの頭の上面と両側面を囲むことができるものとして示されたが、本開示はこれに限定されない。ヘッド装着バンド1402は、ユーザの頭にヘッドマウントディスプレイを固定するためのものであって、メガネフレーム形態またはヘルメット形態で形成されてもよい。
【0271】
ディスプレイ収納ケース1404は、表示装置DDを収納し、少なくとも1つのレンズを含むことができる。少なくとも1つのレンズは、ユーザに映像を提供する部分である。例えば、ディスプレイ収納ケース1404に具現される左眼レンズ及び右眼レンズには、1つ以上の実施例による表示装置DDを適用できる。
【0272】
1つ以上の実施例による表示装置DDの適用分野は、前述の例に限定されず、1つ以上の実施例によって様々な分野に適用できる。
【0273】
以上の説明は、本開示の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本開示の属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本開示の思想及び範囲から逸脱しない範囲で様々な修正及び変形が可能であろう。したがって、以上で説明した本開示の実施例は、互いに別個にまたは組み合わせて具現することも可能である。
【0274】
したがって、本開示は、その実施例を参照して具体的に図示および説明されたが、形態及び詳細事項は、特許請求の範囲およびその均等物による本開示の思想及び範囲から逸脱しない範囲で様々に変更可能であるという点が、本発明の技術分野の通常の知識を有する者にとって理解されるであろう。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
【手続補正書】
【提出日】2023-11-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、全般的に、表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
最近、情報ディスプレイに対する関心が高まるに伴い、表示装置に関する研究開発が持続的に行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本開示の1つ以上の態様は、正常に動作可能な発光素子の割合が増加して、発光素子の配置効率が向上した表示装置及びその製造方法に関する。
【0004】
本開示の1つ以上の態様は、工程の予測可能性が向上した表示装置及びその製造方法に関する。
【0005】
本開示の1つ以上の態様は、上記の態様に限定されないのであり、記載されていないさらに他の技術の態様は、以下の説明から、通常の技術者に明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の1つ以上の実施例によれば、基板上に配置され、第1配列方向、及び前記第1配列方向と交差する第2配列方向に沿った行列の形態に配列される複数の発光素子と、前記複数の発光素子の少なくとも一部にそれぞれ重畳し(重なり合い)、第1方向に沿って互いに離隔され、前記第1方向と交差する第2方向へとそれぞれ延びる第1サブ画素領域及び第2サブ画素領域と、を含み、前記第2方向と前記第2配列方向とは互いに非平行でありうる。
【0007】
1つ以上の実施例によれば、前記基板上に配置され、前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域を画定(区画形成)する遮光層をさらに含んでもよい。
【0008】
1つ以上の実施例によれば、前記第1サブ画素領域からは、第1色の光が発散され、前記第2サブ画素領域からは、第2色の光が発散されるのでありうる。
【0009】
1つ以上の実施例によれば、前記第2方向と前記第2配列方向とは、鋭角を有する夾角を形成することができる。
【0010】
1つ以上の実施例によれば、前記夾角は、5度~40度でありうる。
【0011】
1つ以上の実施例によれば、前記第1サブ画素領域は、前記第1方向と平行であって第1長さを有する一辺を含み、前記複数の発光素子は、前記第2配列方向に互いに隣り合い、第1配列距離だけ離隔されるのである第1発光素子及び第2発光素子を含み、前記第1長さと前記第1配列距離は、下記式を満たしうる。
【0012】
【0013】
(xは前記第1長さであり、yは前記第1配列距離である。)
【0014】
1つ以上の実施例によれば、前記第1配列距離は、前記第1発光素子と前記第2発光素子との間の最短距離でありうる。
【0015】
1つ以上の実施例によれば、前記第1サブ画素領域、及び前記第2サブ画素領域、並びに前記第1方向に沿って離隔される第3サブ画素領域をさらに含み、前記第1サブ画素領域は、前記第2サブ画素領域の一側に配置され、前記第3サブ画素領域は、前記第2サブ画素領域の他側に配置され、前記第1サブ画素領域の一端部と前記第3サブ画素領域の他端部とは、互いに第2長さだけ離隔され、前記複数の発光素子は、前記第2配列方向に互いに隣り合い、互いに第1配列距離だけ離隔されるのである第1発光素子及び第2発光素子を含むのであり、前記第2長さと前記第1配列距離は、下記式を満たしうる。
【0016】
【0017】
(xは前記第2長さであり、yは前記第1配列距離である。)
【0018】
1つ以上の実施例によれば、前記第1サブ画素領域と前記第2サブ画素領域とは、互いに一の離隔距離(例えば、所定の離隔距離)で離隔され、前記複数の発光素子のそれぞれは、一の底面長さ(例えば、所定の底面距離)を有し、1つ以上の前記離隔距離と前記底面長さは、下記式を満たすことができる。
【0019】
【0020】
(zは前記離隔距離であり、wは前記底面距離である。)
【0021】
1つ以上の実施例によれば、前記複数の発光素子の底面は、円形状を有し、前記底面長さは、円の径であり得る。
【0022】
1つ以上の実施例によれば、前記複数の発光素子の底面は、長方形の形状を有し、前記底面長さは、長方形の対角線の長さであることができる。
【0023】
1つ以上の実施例によれば、前記複数の発光素子上に配置され、前記発光素子から発散された光の波長を変更するように構成される光制御部と、前記第1サブ画素領域、及び前記第2サブ画素領域、並びに、前記第1方向に沿って互いに離隔されて前記第2方向に延びる第3サブ画素領域と、をさらに含み、前記光制御部は、前記第1サブ画素領域に重畳する第1波長変換パターンと、前記第2サブ画素領域に重畳する第2波長変換パターンと、前記第3サブ画素領域と重畳する光透過パターンと、を含むことができる。
【0024】
1つ以上の実施例によれば、前記複数の発光素子の少なくとも第1の一部は前記第1サブ画素領域と重畳し、前記複数の発光素子の第2の一部は前記第2サブ画素領域と重畳し、前記複数の発光素子の第3一部は前記第3サブ画素領域と重畳し、前記複数の発光素子は、互いに同じ色の光を発散することができる。
【0025】
1つ以上の実施例によれば、前記基板上にて、前記複数の発光素子の単位面積当たりの個数は均一でありうる。
【0026】
本開示の1つ以上の実施例によれば、積層基板を提供するステップと、前記積層基板上に第1半導体層、活性層、及び第2半導体層を形成するステップと、前記第1半導体層、前記活性層、及び前記第2半導体層をエッチングして複数の発光素子を提供するステップと、前記積層基板を前記複数の発光素子から分離し、前記複数の発光素子をドナーフィルム上に結合するステップと、前記ドナーフィルム上に配置された前記複数の発光素子を基板上に配置するステップと、前記複数の発光素子上に、第1サブ画素領域及び第2サブ画素領域を画定する遮光層を配置するステップと、を含み、前記複数の発光素子を提供するステップは、前記複数の発光素子が、第1配列方向、及び、前記第1配列方向と交差する第2配列方向に沿った行列の形態にパターニングされるステップを含み、前記遮光層を配置するステップは、前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域が第1方向に沿って互いに離隔されるとともに、前記第1方向と交差する第2方向にそれぞれ延びるように前記遮光層を形成するステップを含むのであり、前記第2方向と前記第2配置方向とは、互いに非平行でありうる。
【0027】
1つ以上の実施例によれば、前記複数の発光素子同士の間の離隔距離が増加するように前記ドナーフィルムを変形するステップをさらに含んでもよい。
【0028】
1つ以上の実施例によれば、前記ドナーフィルムを変形するステップが行われる前に、前記複数の発光素子は、互いに未変形間隔で離隔されていて、前記ドナーフィルムを変形するステップにて、前記複数の発光素子同士の間の離隔距離が増加することで、前記第1配列方向に隣り合う前記複数の発光素子は、第1配列距離だけ離隔され、前記第2配列方向に隣り合う前記複数の発光素子は、第2配列距離だけ離隔されるのでありうる。
【0029】
1つ以上の実施例によると、拡張可能範囲は、前記ドナーフィルムが一方向に拡張されるときに非破壊となる限度内における、長さの倍数であり得る。
【0030】
前記ドナーフィルムの前記拡張可能範囲は下記式を満たすことができる。
【0031】
【0032】
(ここで、Aは前記ドナーフィルムの前記拡張可能範囲であり、yは前記第1配列距離であり、vは前記未変形間隔である。)
【0033】
1つ以上の実施例によれば、前記第2方向と、前記第1配列方向とは、鋭角を有する夾角を形成することができる。
【0034】
1つ以上の実施例によれば、前記遮光層と同じ層に配置される第1波長変換パターン、第2波長変換パターン、及び光透過パターンを形成するステップをさらに含み、前記遮光層を配置するステップは、前記第1サブ画素領域、及び前記第2サブ画素領域、並びに、前記第1方向に沿って離隔され、前記第2方向に延びる第3サブ画素領域が画定(区画形成)されるように、前記遮光層を形成するステップを含み、前記複数の発光素子は第3色の光を発散し、前記第1波長変換パターンは、前記第3色の光を第1色の光に変更させ、前記第2波長変換パターンは、前記第3色の光を前記第2色の光に変更させ、前記光透過パターンは前記第3色の光を透過させるのであって、前記複数の発光素子は、前記第1サブ画素領域及び前記第1波長変換パターンと重畳する第1発光素子、前記第2サブ画素領域及び前記第2波長変換パターンと重畳する第2発光素子、及び、前記第3サブ画素領域及び前記光透過パターンと重畳する第3発光素子を含むことができる。
【0035】
本開示の1つ以上の態様および方法は、前述の解決手段に限定されず、記載されていない態様および方法は、本明細書及び添付の図面から、本開示の属する技術分野において通常の知識を有する者にとり、明確に理解できるであろう。
【発明の効果】
【0036】
本開示の1つ以上の実施例による態様は、正常に動作可能な発光素子の割合が増加することで、発光素子の配置効率が向上した表示装置およびその製造方法に関する。
【0037】
本開示の1つ以上の実施例による態様は、工程の予測可能性が向上した表示装置およびその製造方法に関する。
【0038】
本開示の効果および態様は、前述の効果に限定されず、記載されていない効果および態様は、本明細書および添付の図面から、本開示の属する技術分野において通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0039】
図1】1つ以上の実施例による表示装置を概略的に示す斜視図である。
図2】1つ以上の実施例による表示装置を概略的に示す平面図である。
図3】1つ以上の実施例による表示装置を示す断面図である。
図4】1つ以上の実施例による画素に含まれた画素回路を示す図である。
図5】1つ以上の実施例による画素を概略的に示す断面図である。
図6図2のEA1の拡大図(1)である。
図7図2のEA1の拡大図(2)である。
図8図2のEA1の拡大図(3)である。
図9】1つ以上の実施例による表示装置に含まれる発光素子の位置関係を概略的に示す平面図(1)である。
図10】1つ以上の実施例による表示装置に含まれる発光素子の位置関係を概略的に示す平面図(2)である。
図11】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の断面図(1)である。
図12】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の断面図(2)である。
図13】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の断面図(3)である。
図14】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の断面図(4)である。
図15】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の断面図(5)である。
図16】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の平面図(1)である。
図17】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の断面図(6)である。
図18】1つ以上の実施例による表示装置の製造方法の工程ステップ(あるいは動作)毎の平面図(2)である。
図19】1つ以上の実施例による表示装置が適用される例を示す図(1)である。
図20】1つ以上の実施例による表示装置が適用される例を示す図(2)である。
図21】1つ以上の実施例による表示装置が適用される例を示す図(3)である。
図22】1つ以上の実施例による表示装置が適用される例を示す図(4)である。
【発明を実施するための形態】
【0040】
本明細書に記載された実施例は、本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者に、本開示の思想を明確に説明するためのものであるので、本開示は、本明細書に記載された実施例により限定されるものではなく、本開示の範囲は、本開示の思想から逸脱しない修正例又は変形例を含むものと解釈されるべきである。
【0041】
本明細書で使用されるように、「~のうちの少なくとも1つ」、「~のうちの1つ」、及び「~から選択された」といった表現は、構成要素のリストに先行する場合、前記リストの個々の構成要素についての全体の対象または個別の対象を修正するのでない。
【0042】
本明細書で使用されるように、「および/または」は、関連して挙げられた項目のうちの1つ以上の任意のすべての組み合わせを含む。
【0043】
また、本開示の実施例を説明するとき、「~し得る」の使用は「本開示の一つ以上の実施例」を指す。
【0044】
構成要素が他の構成要素に対して「~上に位置」、「~に連結」などと記載されるとき、構成要素が他の構成要素に対して直接に位置又は連結されるだけでなく、その間に、他の構成要素が存在するものを含むと理解されうる。
【0045】
図面では、構成要素、側、及び領域の相対的な大きさは、明確にするために誇張及び/又は単純化して示す場合がある。「~の下」、「~の下部・下方」、「~上」、「~の上部・上方」、及び「~の上」などのような空間的に相対的な用語は、一つの構成要素を説明するための説明の便宜のために使用することができる。空間的に相対的である用語は、図面に示される方向に加えて、使用または作動中の装置の他の方向を含むように意図されていることが理解されるであろう。例えば、図中で装置が反転されている場合、他の構成要素又は特徴部の下部・下方に配置されたものとして表現された構成要素は、他の構成要素又は特徴部の上部・上方に配置されたものとすることができる。したがって、「~の下部・下方」という用語は、上と下の方向を全て含むことができる。装置は、他の方向に指定することができ(90度回転又は別の方向に)、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子は適切に解釈されるべきである。
【0046】
本明細書で使用されるように、「実質的に」、「約」、及びこれと同様の用語は、程度(degree)の用語ではなく、近似値(approximation)の用語として使用するのであり、同じ技術分野の通常の技術者が認識できる、測定又は計算された値の固有偏差を説明することが意図される。
【0047】
第1、第2などの用語は、様々な構成要素を説明するために使用することができるが、これらの用語によって構成要素を限定的に解釈してはならない。これらの用語は、ある構成要素を他の構成要素と区別するのみに使用される。例えば、本開示の範囲を逸脱することなく、第1構成要素は第2構成要素と指称されうるのであって、同様に第2構成要素も第1構成要素と指称されうる。
【0048】
他に定義しない限り、本明細書で使用するすべての用語(技術的及び科学的用語を含む)は、本開示の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる辞書に定義されているような用語は、関連記述の文脈にて、その意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、ここで明示的に定義しない限り、理想化されたり、形式的な意味に解釈されたりしてはならない。
【0049】
本開示は、表示装置に関する。以下では、図1図22を参照して、1つ以上の実施例による表示装置について説明する。
【0050】
図1は、1つ以上の実施例による表示装置を概略的に示す斜視図である。図2は、1つ以上の実施例による表示装置を概略的に示す平面図である。
【0051】
図1及び図2を参照すると、1つ以上の実施例による表示装置DDは、光を発散するように構成されうる。
【0052】
1つ以上の実施例によれば、表示装置DDは、基板SUB及び基板SUB上に配置された画素PXLを含むことができる。1つ以上の実施例によれば、表示装置DDは、画素PXLを駆動するための駆動回路部(例えば、走査駆動部およびデータ駆動部)、配線、及びパッドをさらに含んでもよい。
【0053】
一例によれば、画素PXLは、第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、および第3サブ画素SPXL3を含むことができる。
【0054】
表示装置DDは、表示領域DA及び非表示領域NDAを含むことができる。非表示領域NDAは、表示領域DA以外の領域を指すのでありうる。非表示領域NDAは、表示領域DAの少なくとも一部の周辺に位置しうる(あるいは囲むことができる。)。
【0055】
基板SUBは、表示装置DDのベース部材を構成することができる。基板SUBは、硬性の基板又は軟性の基板或いはフィルムであり得るが、特定の例に限定されない。
【0056】
表示領域DAは、画素PXLの配置された領域を指すのでありうる。非表示領域NDAは、画素PXLの配置されていない領域を指すのでありうる。非表示領域NDAには、表示領域DAの画素PXLに連結される駆動回路部、配線、及びパッドを配置することができる。
【0057】
一例によれば、画素PXLは、ストライプ(stripe)又はペンタイル(PENTILETM)(PENTILETMは(株)サムスンディスプレイの大韓民国登録特許である)の配列構造(例えば、RGBG配列構造)などにしたがって配列されうるが、本開示はこれに限定されず、いずれかの適切に変更された実施形態を適用することができる。
【0058】
1つ以上の実施例によれば、表示領域DAには、複数のサブ画素(図4の「SPXL」参照)を含む画素PXLが配置されうる。例えば、表示領域DAには、第1色の光を放出する第1サブ画素SPXL1、第2色の光を放出する第2サブ画素SPXL2、及び第3色の光を放出する第3サブ画素SPXL3が配列されうるのであり、少なくとも1つの第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3は、様々な適切な色の光を放出し得る1つの画素ユニット又は画素PXLを構成(又は、形成)することができる。
【0059】
例えば、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3は、それぞれは一色(例えば所定色)の光を放出するサブ画素でありうる。例えば、第1サブ画素SPXL1は、赤色(一例として、第1色)の光を放出する赤色画素であり、第2サブ画素SPXL2は、緑色(一例として、第2色)の光を放出する緑色画素であり、第3サブ画素SPXL3は、青色(一例として、第3色)の光を放出する青色画素でありうる。ただし、それぞれの前記画素ユニットを構成(又は形成)するサブ画素SPXLについての色、種類及び/又は個数などは特定の例に限定されない。
【0060】
以下では、説明の便宜上、画素PXLが第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3を含む1つ以上の実施例を基準として説明する。本明細書で規定するサブ画素SPXLは、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3のうちの、いずれか1つでありうる。
【0061】
図3は、1つ以上の実施例による表示装置を示す断面図である。
【0062】
表示装置DDは、基板SUB、画素回路部PCL、表示素子部DPL、及び光制御部LCPを含むことができる。一例によれば、基板SUB、画素回路部PCL、表示素子部DPL、及び光制御部LCPは、表示装置DDの表示方向(一例として、第3方向DR3)に沿って積層(例えば順次積層)されうる。ここで、前記表示方向は、基板SUBの厚さ方向を指すのでありうる。
【0063】
基板SUBは、表示装置DDの基底面を構成することができる。基板SUB上には、表示装置DDの個別の構成が配置されうる。
【0064】
画素回路部PCLは、基板SUB上に配置されうる。画素回路部PCLは、画素PXLを駆動させるように構成された画素回路(図4の「PXC」参照)を含むことができる。
【0065】
表示素子部DPLは、画素回路部PCL上に配置されうる。表示素子部DPLは、画素回路部PCLから提供される電気的信号に基づいて光を発散することができる。表示素子部DPLは、光を発散できる発光素子(図4の「LD」参照)を含むことができる。表示素子部DPLから発散された光は、光制御部LCPを通過して外部(例えば、表示装置DDの外部領域)に提供されうる。
【0066】
光制御部LCPは、表示素子部DPL上に配置されうる。光制御部LCPは、発光素子LD上に配置されうる。光制御部LCPは、表示素子部DPL(或いは発光素子LD)から提供される光の波長を変更させることができる。一例によれば、光制御部LCPは、図5に示すように、光の波長を変更させるように構成された色変換部CCL及び特定波長を有する光を透過させる色フィルタ部CFLを含むことができる。
【0067】
図4は、1つ以上の実施例による画素に含まれる画素回路を示す図である。
【0068】
図4は、1つ以上の実施例のうちの1つによる、表示装置DD(例えば、アクティブ型表示装置)に適用されるサブ画素SPXLに含まれる構成要素についての電気的連結関係を示す。たとえ、図4はサブ画素SPXLに含まれる構成要素の種類を示すが、サブ画素SPXLに含まれる構成要素の種類はこれに限定されない。
【0069】
図4を参照すると、サブ画素SPXLは、発光素子LD及び画素回路PXCを含むことができる。
【0070】
発光素子LDは、第1電源ラインVDDと第2電源ラインVSSとの間に連結されうる。発光素子LDの一端部(一例として、P型半導体)は、第1電極ELT1及び画素回路PXCを経由して第1電源ラインVDDに連結され、発光素子LDの他端部(一例として、N型半導体)は、第2電極ELT2を経由して第2電源ラインVSSに連結されうる。
【0071】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、画素回路PXCを介して駆動電流が供給されると、前記駆動電流に対応する輝度の光を発散することができる。
【0072】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、第1電源ラインVDDと第2電源ラインVSSとの間で、様々な適切な連結構造を介して互いに連結されうる。一例として、発光素子LDは、互いに並列にのみ連結されるか、互いに直列にのみ連結されるのでありうる。または、発光素子LDは、直列/並列混合構造で連結されうる。例えば、第1複数の発光素子は、直列に互いに電気的に連結されうるのであり、第2複数の発光素子は、並列に互いに電気的に連結されうる。
【0073】
第1電源ラインVDDと第2電源ラインVSSとは、発光素子LDが光を発散できるように、互いに異なる電位を有することができる。第1電源ラインVDDと第2電源ラインVSSは、サブ画素SPXLの発光期間中、光が発散され得る程度の電位差を有することができる。例えば、第1電源ラインVDDは、第2電源ラインVSSよりも高い電位に設定されうる。
【0074】
画素回路PXCは、第1電源ラインVDDと発光素子LDとの間を連結することができる。画素回路PXCは、第1トランジスタT1、第2トランジスタT2、第3トランジスタT3、及びストレージキャパシタCstを含むことができる。
【0075】
1つ以上の実施例によれば、第1トランジスタT1の一電極は、第1電源ラインVDDに連結され、他の電極は、発光素子LDの一電極(一例として、アノード電極)に連結されるのでありうる。第1トランジスタT1のゲート電極は、第1ノードN1に連結されることができる。第1トランジスタT1は、第1ノードN1を介して印加された電圧に対応して発光素子LDに流れる電流を制御することができる。
【0076】
1つ以上の実施例によれば、第2トランジスタT2の一電極は、データラインDLに連結され、他の電極は、第1ノードN1に連結されるのでありうる。第2トランジスタT2のゲート電極は、スキャンラインSLに連結されうる。第2トランジスタT2は、スキャンラインSLからスキャン信号が供給されるとターン-オンされ、この際、データラインDLから提供されたデータ信号を第1ノードN1に伝達することができる。
【0077】
1つ以上の実施例によれば、第3トランジスタT3の一電極は、センシングラインSENLに連結され、他の電極は、第2ノードN2に連結されるのでありうる。第3トランジスタT3のゲート電極は、センシング信号ラインSELに連結されうる。第3トランジスタT3がセンシング信号ラインSELから提供されたセンシング信号に応答してターン-オンされる場合、センシングラインSENLを介して基準電圧が第2ノードN2に提供されうる。
【0078】
1つ以上の実施例によれば、前記基準電圧は、発光素子LDと連結される第1トランジスタT1の電極(一例として、第1トランジスタT1のソース電極)の電圧を一定の値に設定あるいは初期化する役割を果たすことができる。一例によれば、前記基準電圧は、第2電源ラインVSSの電圧以下に設定されうる。
【0079】
1つ以上の実施例によれば、第3トランジスタT3は、センシング信号ラインSELから提供されたセンシング信号に応答してターン-オンされる場合、センシング電流をセンシングラインSENLに伝達することができる。
【0080】
実施例によれば、前記センシング電流は、第1トランジスタT1の移動度およびスレッショルド電圧の変化量を算出するために利用されうる。
【0081】
ストレージキャパシタCstは、第1ノードN1(または、第1トランジスタT1のゲート電極)と、第2ノードN2(または、第1トランジスタT1の他の電極)との間に連結されうる。ストレージキャパシタCstは、第1ノードN1の電圧と第2ノードN2の電圧との間の差に関する情報を保存することができる。
【0082】
一方、画素回路PXCの構造は、図4に示す構造に限定されず、様々な適切な形態の構造が具現されうる。なお、図4では、第1~第3トランジスタT1~T3はN型トランジスタを基準として示したが、これに限定されず、実施例によっては第1~第3トランジスタT1~T3をP型トランジスタで構成してもよい。
【0083】
以下では、図5を参照して、画素PXLを構成するサブ画素SPXLの構造をさらに詳細に説明する。前述した内容に対する、重複する可能性のある内容は、説明を簡単にするか、繰り返さないようにする。
【0084】
図5は、1つ以上の実施例による画素を概略的に示す断面図である。
【0085】
図5には、第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、及び第3サブ画素SPXL3が示されている。
【0086】
図5では、図4を参照して述べた画素回路PXCに含まれる構成のうち、第1トランジスタT1を基準として説明する。一例として、第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、及び第3サブ画素SPXL3のそれぞれに、第1トランジスタT1が具備される、1つ以上の実施例が図5に示されている。
【0087】
画素回路部PCLは、基板SUB上に配置されうる。画素回路部PCLは、バッファ膜BFL、第1トランジスタT1、ゲート絶縁膜GI、第1層間絶縁膜ILD1、第2層間絶縁膜ILD2、ブリッジパターンBRP、コンタクト部CNT、及び保護膜PSVを含むことができる。
【0088】
一例によれば、画素回路部PCLの個別構成は、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3のそれぞれに、区画形成されうる。
【0089】
バッファ膜BFLは、基板SUB上に配置されうる。バッファ膜BFLは、不純物の外部からの拡散を防止または実質的に防止することができる。バッファ膜BFLは、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸化物(SiO)、シリコン酸窒化物(SiO)、及びアルミニウム酸化物(AlO)などのような金属酸化物のうちの少なくとも1つを含むことができる。
【0090】
1つ以上の実施例によれば、第1トランジスタT1は、薄膜トランジスタであり得る。1つ以上の実施例によれば、第1トランジスタT1は、駆動トランジスタであり得る。
【0091】
第1トランジスタT1は、発光素子LDと連結(例えば、電気的に連結)されうる。一例として、第1サブ画素SPXL1の第1トランジスタT1は、第1サブ画素領域SPXA1内に配置される発光素子LDと連結(例えば、電気的に連結)されうる。第2サブ画素SPXL2の第1トランジスタT1は、第2サブ画素領域SPXA2内に配置される発光素子LDと連結(例えば、電気的に連結)されうる。第3サブ画素SPXL3の第1トランジスタT1は、第3サブ画素領域SPXA3内に配置される発光素子LDと連結(例えば、電気的に連結)されうる。
【0092】
1つ以上の実施例によれば、第1トランジスタT1は、アクティブ層ACT、第1トランジスタ電極TE1、第2トランジスタ電極TE2、及びゲート電極GEを含むことができる。
【0093】
アクティブ層ACTは、半導体層を指すのでありうる。アクティブ層ACTは、バッファ膜BFL上に配置されうる。アクティブ層ACTは、ポリシリコン(polysilicon)、アモルファスシリコン(amorphous silicon)、及び酸化物半導体のうちの少なくとも1つを含むことができる。
【0094】
1つ以上の実施例によれば、アクティブ層ACTは、第1トランジスタ電極TE1と接触する第1接触領域、及び、第2トランジスタ電極TE2と接触する第2接触領域を含むことができる。前記第1接触領域と前記第2接触領域は、不純物のドープされた半導体パターンであり得る。前記第1接触領域と前記第2接触領域との間の領域は、チャンネル領域であり得る。前記チャンネル領域は、不純物がドープされていない真性半導体パターンであり得る。
【0095】
ゲート電極GEは、ゲート絶縁膜GI上に配置されうる。ゲート電極GEの位置は、アクティブ層ACTのチャンネル領域の位置に対応しうる。例えば、ゲート電極GEは、ゲート絶縁膜GIを挟んで、アクティブ層ACTのチャンネル領域上に配置されうる。
【0096】
ゲート絶縁膜GIは、アクティブ層ACT上に配置されうる。ゲート絶縁膜GIは、無機材料を含むことができる。一例によれば、ゲート絶縁膜GIは、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸化物(SiO)、シリコン酸窒化物 (SiO)、及びアルミニウム酸化物(AlO)のうちの少なくとも1つを含むことができる。1つ以上の実施例によって、ゲート絶縁膜GIは有機材料を含んでもよい。
【0097】
第1層間絶縁膜ILD1は、ゲート電極GE上に位置することができる。第1層間絶縁膜ILD1は、ゲート絶縁膜GIと同様に、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸化物(SiO)、シリコン酸窒化物(SiO)、及びアルミニウム酸化物(AlO)のうちの少なくとも1つを含むことができる。
【0098】
第1トランジスタ電極TE1及び第2トランジスタ電極TE2は、第1層間絶縁膜ILD1上に位置することができる。第1トランジスタ電極TE1は、ゲート絶縁膜GIと第1層間絶縁膜ILD1とを貫通してアクティブ層ACTの第1接触領域と接触し、第2トランジスタ電極TE2は、ゲート絶縁膜GIと第1層間絶縁膜ILD1とを貫通してアクティブ層ACTの第2接触領域と接触することができる。一例によれば、第1トランジスタ電極TE1はソース電極であり、第2トランジスタ電極TE2はドレイン電極であり得るが、これに限定されない。
【0099】
第2層間絶縁膜ILD2は、第1トランジスタ電極TE1および第2トランジスタ電極TE2上に位置することができる。第2層間絶縁膜ILD2は、第1層間絶縁膜ILD1及びゲート絶縁膜GIと同様に、無機材料を含むことができる。第2層間絶縁膜ILD2の無機材料の例は、第1層間絶縁膜ILD1及びゲート絶縁膜GIの物質のうちの少なくとも1つを含むことができ、一例として、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸化物(SiO)、シリコン酸窒化物(SiO)、及びアルミニウム酸化物(AlO)のうちの少なくとも1つを含むことができる。しかしながら、本開示は前述の例に限定されない。1つ以上の実施例によって、第2層間絶縁膜ILD2は有機材料を含んでもよい。
【0100】
ブリッジパターンBRPは、第2層間絶縁膜ILD2上に配置されうる。ブリッジパターンBRPは、第2層間絶縁膜ILD2を貫通するコンタクトホールを介して、第1トランジスタ電極TE1と連結されうる。
【0101】
保護膜PSVは、第2層間絶縁膜ILD2上に位置することができる。保護膜PSVは、ブリッジパターンBRPをカバーすることができる。保護膜PSVは、有機絶縁膜、無機絶縁膜、又は前記無機絶縁膜上に配置される前記有機絶縁膜を含む形態で提供されうるが、これに限定されない。1つ以上の実施例によれば、保護膜PSVには、ブリッジパターンBRPの一領域と連結されるコンタクト部CNTが形成されうる。
【0102】
表示素子部DPLは、画素回路部PCL上に配置されうる。表示素子部DPLは、第1電極ELT1、連結電極COL、絶縁層INS、発光素子LD、及び第2電極ELT2を含むことができる。一例によれば、表示素子部DPLの個別構成は、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3のそれぞれに区画形成されうる。
【0103】
第1電極ELT1は、保護膜PSV上に配置されうる。第1電極ELT1は、発光素子LDの下部に配置されうる。第1電極ELT1は、ブリッジパターンBRPとコンタクト部CNTを介して連結されうる。
【0104】
1つ以上の実施例によれば、第1電極ELT1は、発光素子LDと連結(または電気的に連結)されうる。一例によれば、第1電極ELT1は、第1トランジスタT1から提供された電気的信号を発光素子LDに提供することができる。第1電極ELT1は、発光素子LDにアノード信号を印加することができる。
【0105】
1つ以上の実施例によれば、第1電極ELT1は、導電性物質を含むことができる。一例として、第1電極ELT1は、銀(Ag)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、金(Au)、ニッケル(Ni)、ネオジム(Nd)、イリジウム(Ir)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、これらの合金といった金属を含むことができる。ただし、前述の例に限定されない。
【0106】
連結電極COLは、第1電極ELT1上に配置されうる。一例として、連結電極COLの一面は発光素子LDと連結され、連結電極COLの他面は第1電極ELT1と連結されるのでありうる。
【0107】
連結電極COLは、導電性物質を含んで、第1電極ELT1と発光素子LDとを連結(または電気的に連結)することができる。一例として、連結電極COLは、発光素子LDの第2半導体層13と連結(または電気的に連結)されうる。1つ以上の実施例によると、連結電極COLは、発光素子LDから発散された光を反射するために、反射の性質を有する導電性物質を含むことができ、これにより画素PXLの発光効率を改善することができる。
【0108】
1つ以上の実施例によれば、連結電極COLは、発光素子LDとボンディング結合する(または結合される)ボンディングメタルであり得る。連結電極COLは、発光素子LDとボンディング結合されるか、または結合されうる。
【0109】
発光素子LDは、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3のそれぞれに含まれうる。発光素子LDは、光を発散するように構成される。発光素子LDは、第1半導体層11、第2半導体層13、及び第1半導体層11と第2半導体層13との間に介在される活性層12を含むことができる。一例として、発光素子LDの延長方向を長さ方向とすると、発光素子LDは長さ方向に沿って積層される(例えば、順次に積層される)第1半導体層11、活性層12、及び第2半導体層13を含むことができる。
【0110】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、一方向に沿って延びる柱状に提供されうる。発光素子LDは、第1端部EP1と第2端部EP2を有することができる。発光素子LDの第1端部EP1には、第1半導体層11及び第2半導体層13のうちの1つが隣接することができる。発光素子LDの第2端部EP2には、第1半導体層11及び第2半導体層13のうちの残りの1つが隣接することができる。
【0111】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、エッチング方式などを介して柱形状に製造された発光素子であり得る。本明細書における柱形状とは、円柱または多角柱などのように長さ方向に長い(すなわち、縦横比が1よりも大きい)ロッド形状(rod-like shape)、またはバー形状(bar-like shape)を包括し、その断面の形状は特に限定されない。例えば、発光素子LDの長さは、その直径または、横断面の幅)よりも大きいのでありうる。
【0112】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、ナノスケール乃至マイクロスケール(nanometer scale to micrometer scale)の程度に小さい大きさを有することができる。一例として、発光素子LDは、それぞれナノスケール乃至マイクロスケールの範囲の直径(又は、幅)および/または長さを有することができる。ただし、発光素子LDの大きさはこれに限定されない。
【0113】
第1半導体層11は、第1導電型の半導体層であり得る。例えば、第1半導体層11は、N型半導体層を含むことができる。一例として、第1半導体層11は、InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InNのうちのいずれか1つの半導体材料を含み、Si、Ge、Snなどのような第1導電型ドーパントのドープされたN型半導体層を含むことができる。ただし、第1半導体層11を構成する物質はこれに限定されない。
【0114】
活性層12は、第1半導体層11上に配置され、単一量子井戸(single-quantum well)構造または多重量子井戸(multi-quantum well)構造に形成されうる。一例として、活性層12を多重量子井戸構造に形成する場合、活性層12は、障壁層(barrier layer)、ストレイン強化層(strain reinforcing layer)、及びウェル層(well layer)が1つのユニットとして周期的に繰り返し積層されうる。ストレイン強化層は、障壁層よりもさらに小さい格子定数を有することから、ウェル層に印加されるストレイン、一例として、圧縮ストレインに対する構造をさらに強化することができる。ただし、活性層12の構造は前述の実施例に限定されない。
【0115】
1つ以上の実施例によれば、活性層12は、400nm~900nmの波長を有する光を放出することができる。一例によれば、活性層12は、AlGaN、InAlGaNなどの物質を含むことができるが、前述の例に限定されない。
【0116】
第2半導体層13は、活性層12上に配置され、第1半導体層11と異なるタイプの半導体層を含むことができる。例えば、第2半導体層13は、P型半導体層を含むことができる。一例として、第2半導体層13は、InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InNのうちの少なくとも1つの半導体材料を含み、Mgなどといった第2導電型ドーパントがドープされたP型半導体層を含むことができる。ただし、第2半導体層13を構成する物質はこれに限定されず、この他にも、様々な適切な物質が第2半導体層13を構成することができる。
【0117】
発光素子LDの両端にスレッショルド電圧以上の電圧を印加すると、活性層12にて電子-正孔対が結合することで発光素子LDが発光することになる。このような原理を利用して発光素子LDの発光を制御することによって、発光素子LDを、表示装置の画素をはじめとする様々な発光装置の光源として利用できる。
【0118】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、表面に提供される絶縁膜INFをさらに含んでもよい。絶縁膜INFは、単一膜あるいは二重膜に形成されうるが、これに限定されず、複数の膜に構成してもよい。一例として、絶縁膜INFは、第1材料を含んだ第1絶縁膜、及び、前記第1材料とは異なる第2材料を含んだ第2絶縁膜を含むことができる。
【0119】
1つ以上の実施例によれば、絶縁膜INFは、互いに異なる極性を有する発光素子LDの両端部を露出することができる。例えば、絶縁膜INFは、発光素子LDの第1及び第2端部EP1、EP2に位置する第1及び第2半導体層11、13のそれぞれの一端を露出することができる。
【0120】
1つ以上の実施例によれば、絶縁膜INFは、無機材料を含むことができる。一例として、絶縁膜INFは、シリコン酸化物(SiO)、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸窒化物(SiO)、アルミニウム酸化物(AlO)及びチタン酸化物(TiO)のうちの少なくとも1つの絶縁物質を含んで、単一層または多重層で構成(または形成)されうるが、これに限定されない。
【0121】
1つ以上の実施例によれば、絶縁膜INFは、発光素子LDの電気的安定性を確保することができる。なお、複数の発光素子LDが互いに密接(または隣接)して配置されている場合でも、発光素子LD同士の間で(例えば、隣接する発光素子LD同士の間で)望ましくない短絡が発生することを防止できる。
【0122】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、前述の構成の他に追加の構成をさらに含むことができる。例えば、発光素子LDは、第1半導体層11、活性層12および/または第2半導体層13の一端側に配置される1つ以上の蛍光体層、活性層、半導体層および/または電極層を追加に含むことができる。一例として、発光素子LDの第1及び第2端部EP1、EP2には、それぞれコンタクト電極層がさらに配置されうる。
【0123】
絶縁層INSは、保護膜PSV上に配置されうる。絶縁層INSは、第1電極ELT1および/または連結電極COLの少なくとも一部をカバーすることができる。絶縁層INSは、連結電極COLとボンディング-結合(または結合)する発光素子LDの間に提供されうる。絶縁層INSは、発光素子LD同士の間に配置され、発光素子LDの外面をカバーすることができる。一例によれば、絶縁層INSは、絶縁膜INFを参照して例示的に列挙された物質のうちのいずれか1つを含むことができるが、これに限定されない。
【0124】
第2電極ELT2は、絶縁層INS上に配置されうる。第2電極ELT2は、発光素子LDの上部に配置されうる。
【0125】
1つ以上の実施例によれば、第2電極ELT2は、発光素子LDと連結(例えば、電気的に連結)されうる。第2電極ELT2は、第1半導体層11と連結(例えば、電気的に連結)されうる。一例によれば、第2電極ELT2は、発光素子LDにカソード信号を印加することができる。第2電極ELT2は、第2電源ラインVSSから供給された電気的信号を発光素子LDに提供することができる。
【0126】
1つ以上の実施例によれば、第2電極ELT2は、導電性物質を含むことができる。一例として、第2電極ELT2は、透明導電性物質を含むことができる。第2電極ELT2は、インジウムスズ酸化物(indium tin oxide、ITO)、インジウム亜鉛酸化物(indium zinc oxide、IZO)、亜鉛酸化物(zinc oxide、ZnO)、インジウムガリウム亜鉛酸化物(indium gallium zinc oxide、IGZO)、インジウムスズ亜鉛酸化物(indium tin zinc oxide、ITZO)のような導電性酸化物、PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))のような導電性ポリマーのうちのいずれか1つを含むことができる。ただし、前述の例に限定されない。
【0127】
光制御部LCPは、表示素子部DPL上に配置されうる。光制御部LCPは、表示素子部DPLから提供された光の波長を変更させることができる。光制御部LCPは、色変換部CCL及び色フィルタ部CFLを含むことができる。
【0128】
実施例によれば、第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、及び第3サブ画素SPXL3のそれぞれに配置される発光素子LDは、互いに同じ色の光を発散することができる。例えば、第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、及び第3サブ画素SPXL3は、第3色(一例として青色光)の光を放出する発光素子LDを含むことができる。このような第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、及び第3サブ画素SPXL3上に光制御部LCPが配置されることで、フル-カラの映像を表示することができる。ただし、必ずしもこれに限定されるわけではなく、第1サブ画素SPXL1、第2サブ画素SPXL2、及び第3サブ画素SPXL3は、互いに異なる色の光を放出する発光素子LDを備えることができる。
【0129】
色変換部CCLは、第1パッシベーション層PSS1、波長変換パターンWCP、光透過パターンLTP、遮光層LBL、及び第2パッシベーション層PSS2を含むことができる。波長変換パターンWCPは、第1波長変換パターンWCP1及び第2波長変換パターンWCP2を含むことができる。
【0130】
第1パッシベーション層PSS1は、表示素子部DPLと遮光層LBLまたは波長変換パターンWCPとの間に、および/または表示素子部DPLと波長変換パターンWCPとの間に配置されうる。第1パッシベーション層PSS1は、波長変換パターンWCPを密封(あるいはカバー)することができる。第1パッシベーション層PSS1は、絶縁膜INFを参照して例示的に列挙した物質のうちのいずれか1つを含むことができるが、特定の例に限定されない。
【0131】
1つ以上の実施例によれば、第1パッシベーション層PSS1と第2電極ELT2との間には接着層が介在されうる。前記接着層は、第1パッシベーション層PSS1と第2電極ELT2とを結合させることができる。前記接着層は、ある適切な接着性物質を含むことができ、特定の例に限定されない。
【0132】
第1波長変換パターンWCP1は、第1サブ画素SPXL1の発光領域EMA(一例として、第1サブ画素領域SPXA1)と重畳するように配置されうる。例えば、第1波長変換パターンWCP1は、遮光層LBLによって規定される空間内に配置され、平面上で見て、第1サブ画素領域SPXA1と重畳することができる。
【0133】
1つ以上の実施例によれば、遮光層LBLは、複数の壁を含み、第1波長変換パターンWCP1は、第1サブ画素SPXL1に対応する領域に配置される前記複数の壁の間の空間内に提供されうる。
【0134】
第2波長変換パターンWCP2は、第2サブ画素SPXL2の発光領域EMA(一例として、第2サブ画素領域SPXA2)と重畳するように配置されうる。例えば、第2波長変換パターンWCP2は、遮光層LBLによって規定される空間内に配置され、平面上で見て、第2サブ画素領域SPXA2と重畳することができる。
【0135】
1つ以上の実施例によれば、遮光層LBLは、複数の壁を含み、第2波長変換パターンWCP2は、第2サブ画素SPXL2に対応する領域に配置された前記複数の壁の間の空間内に提供されうる。
【0136】
光透過パターンLTPは、第3サブ画素SPXL3の発光領域EMA(一例として、第3サブ画素領域SPXA3)と重畳するように配置されうる。例えば、光透過パターンLTPは、遮光層LBLによって規定される空間内に配置され、平面上で見て、第3サブ画素領域SPXA3と重畳することができる。
【0137】
1つ以上の実施例によれば、遮光層LBLは、複数の壁を含み、光透過パターンLTPは、第3サブ画素SPXL3に対応する領域に配置された前記複数の壁の間の空間内に提供されうる。
【0138】
1つ以上の実施例によれば、第1波長変換パターンWCP1は、発光素子LDから放出される第3色の光を第1色の光に変換する第1色変換粒子を含むことができる。一例として、発光素子LDが青色の光を放出する青色発光素子であり、第1サブ画素SPXL1が赤色画素である場合、第1波長変換パターンWCP1は、前記青色発光素子から放出される青色の光を赤色の光に変換する第1量子ドットを含むことができる。
【0139】
例えば、第1波長変換パターンWCP1は、ベース樹脂などといった一のマトリックス材料(例えば、所定のマトリックス材料)内に分散された複数の第1量子ドットを含むことができる。第1量子ドットは、青色光を吸収し、エネルギー遷移に従って波長をシフトさせて、赤色光を放出することができる。一方、第1サブ画素SPXL1が異なる色の画素である場合、第1波長変換パターンWCP1は、第1サブ画素SPXL1の色に対応する第1量子ドットを含むことができる。
【0140】
1つ以上の実施例によれば、第2波長変換パターンWCP2は、発光素子LDから放出される第3色の光を第2色の光に変換する第2色変換粒子を含むことができる。一例として、発光素子LDが青色の光を放出する青色発光素子であり、第2サブ画素SPXL2が緑色画素である場合、第2波長変換パターンWCP2は、前記青色発光素子から放出される青色の光を緑色の光に変換する第2量子ドットを含むことができる。
【0141】
例えば、第2波長変換パターンWCP2は、ベース樹脂などといった一のマトリックス材料(例えば、所定のマトリックス材料)内に分散された複数の第2量子ドットを含むことができる。第2量子ドットは、青色の光を吸収し、エネルギー遷移に従って波長をシフトさせて、緑色光を放出することができる。一方、第2サブ画素SPXL2が異なる色の画素である場合、第2波長変換パターンWCP2は、第2サブ画素SPXL2の色に対応する第2量子ドットを含むことができる。
【0142】
一方、第1量子ドット及び第2量子ドットは、球型、ピラミッド型、マルチアーム型(multi-arm)、または立方体(cubic)の、ナノ粒子、ナノチューブ、ナノワイヤ、ナノ繊維、ナノ板状粒子などの形態を有することができるが、必ずしもこれに限定されるわけではなく、第1量子ドット及び第2量子ドットの形態は、適切な方式で様々に変更されうる。
【0143】
一つ以上の実施例において、可視光線領域のうちの比較的短い波長を有する青色の光をそれぞれ第1量子ドット及び第2量子ドットに入射させることによって、第1量子ドット及び第2量子ドットの吸収係数を増加させることができる。これにより、第1サブ画素SPXL1及び第2サブ画素SPXL2から放出される光の効率を増加させるとともに、優れた色再現性を確保することができる。また、同じ色の発光素子LD(一例として、青色発光素子)を利用して第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3の画素ユニットを構成することによって、表示装置の製造効率を高めることができる。
【0144】
1つ以上の実施例によれば、光透過パターンLTPは、発光素子LDから放出される第3色の光を効率的に利用するために備えられうる。一例として、発光素子LDが青色の光を放出する青色発光素子であり、第3サブ画素SPXL3が青色画素である場合、光透過パターンLTPは、発光素子LDから放出される光を効率的に利用するために、少なくとも1つの種類の光散乱粒子を含むことができる。
【0145】
例えば、光透過パターンLTPは、ベース樹脂などのような一マトリックス材料(例えば、所定のマトリックス材料)内に分散された複数の光散乱粒子を含むことができる。一例として、光透過パターンLTPは、シリカ(Silica)などの光散乱粒子を含むことができるが、光散乱粒子の構成物質はこれに限定されない。
【0146】
一方、光散乱粒子が、第3サブ画素SPXL3の形成される第3サブ画素領域SPXA3にのみ配置されるべきではない。一例として、光散乱粒子は、第1および/または第2波長変換パターンWCP1、WCP2の内部にも選択的に含まれてもよい。
【0147】
遮光層LBLは、表示素子部DPL上に配置されることができる。遮光層LBLは、基板SUB上に配置されうる。遮光層LBLは、第1パッシベーション層PSS1と第2パッシベーション層PSS2との間に配置されうる。遮光層LBLは、サブ画素SPXLの境界において、第1波長変換パターンWCP1、第2波長変換パターンWCP2、及び光透過パターンLTPを囲むように配置されうる。
【0148】
1つ以上の実施例によれば、遮光層LBLは、サブ画素SPXLの発光領域EMAと非発光領域NEAを定義することができる。遮光層LBLは、第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3を定義することができる。
【0149】
一例として、遮光層LBLは、平面上で見て、発光領域EMAと重畳しなくてもよい。遮光層LBLは、平面上で見て、非発光領域NEAと重畳してもよい。遮光層LBLが配置されていない領域は、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3の発光領域EMAとして規定(定義)されうる。第1サブ画素SPXL1の発光領域EMAは第1サブ画素領域SPXA1であり、第2サブ画素SPXL2の発光領域EMAは第2サブ画素領域SPXA2であり、第3サブ画素SPXL3の発光領域EMAは第3サブ画素領域SPXA3であり得る。
【0150】
1つ以上の実施例によれば、遮光層LBLは、グラファイト(graphite)、カーボンブラック(carbon black)、黒色顔料(black pigment)、又は黒色染料(black dye)のうちの少なくともいずれか1つを含んだ有機物で形成されるか、クロム(Cr)を含んだ金属物質で形成されうるが、光透過を遮断し、吸収可能な物質であれば、前述したものに限定されない。
【0151】
第2パッシベーション層PSS2は、色フィルタ部CFLと遮光層LBLとの間、および/または、色フィルタ部CFLと波長変換パターンWCPとの間に配置されうる。第2パッシベーション層PSS2は、第1波長変換パターンWCP1、第2波長変換パターンWCP2、及び光透過パターンLTPを密封(あるいはカバー)することができる。第2パッシベーション層PSS2は、絶縁膜INFを参照して例示的に列挙した物質のうちのいずれか1つを含むことができるが、特定の例に限定されない。
【0152】
1つ以上の実施例によれば、色フィルタ部CFLは、色変換部CCL上に配置されうる。色フィルタ部CFLは、色フィルタCF及び平坦化層PLAを含むことができる。ここで、色フィルタCFは、第1色フィルタCF1、第2色フィルタCF2、及び第3色フィルタCF3を含むことができる。
【0153】
1つ以上の実施例によれば、色フィルタCFは、第2パッシベーション層PSS2上に配置されうる。色フィルタCFは、平面上で見て、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3の発光領域EMAと重畳しうる。
【0154】
例えば、第1色フィルタCF1は、第1サブ画素領域SPXA1内に配置され、第2色フィルタCF2は、第2サブ画素領域SPXA2内に配置され、第3色フィルタCF3は、第3サブ画素領域SPXA3内に配置されうる。
【0155】
1つ以上の実施例によれば、第1色フィルタCF1は、第1色の光を透過することができ、第2色の光および/または第3色の光を非透過とさせることができる。一例として、第1色フィルタCF1は、第1色に関する色剤(colorant)を含むことができる。
【0156】
1つ以上の実施例によれば、第2色フィルタCF2は、第2色の光は透過するが、第1色の光及び第3色の光を非透過させることができる。一例として、第2色フィルタCF2は、第2色に関する色剤を含むことができる。
【0157】
1つ以上の実施例によれば、第3色フィルタCF3は、第3色の光は透過するが、第1色の光及び第2色の光を非透過とさせることができる。一例として、第3色フィルタCF3は、第3色に関する色剤を含むことができる。
【0158】
1つ以上の実施例によれば、平坦化層PLAは、色フィルタCF上に配置されることができる。平坦化層PLAは、色フィルタCFをカバーすることができる。平坦化層PLAは、色フィルタCFによって発生する段差を相殺することができる。すなわち、平坦化層PLAは、色フィルタCFの段差をカバーすることができ、平坦化された上部・上方表面あるいは実質的に平坦化された上部・上方表面を有することができる。
【0159】
一例によれば、平坦化層PLAは、有機絶縁物質を含むことができる。ただし、本開示はこれに限定されず、平坦化層PLAは、絶縁膜INFを参照して例示的に列挙した無機材料を含むことができる。
【0160】
第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3の構造は、図5を参照して前述した内容に限定されず、1つ以上の実施例による表示装置DDを提供するために様々な好適な構造が適切にまたは好適に選択されうる。一例として、1つ以上の実施例によれば、表示装置DDは、光効率を向上させるための低屈折層をさらに含んでもよい。
【0161】
以下では、図6図10を参照して、1つ以上の実施例による表示装置DDにおける発光素子LDとサブ画素SPXLとの間の位置関係について説明する。前述した内容と重複する可能性のある内容は、説明を簡略にするか、繰り返さないこととする。
【0162】
図6図8は、図2のEA1の拡大図である。ここで、図6は、EA1のうちの、サブ画素SPXLの領域を規定する色変換部CCLを中心に示す。図7及び図8は、EA1のうちの、サブ画素SPXLに含まれる発光素子LDの配列形態を中心に示す。
【0163】
図6を参照すると、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3(および/または第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3)の位置が、遮光層LBLによって画定(「定義」)されうる。
【0164】
例えば、遮光層LBLの配置されていない領域は、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3から発散された光が、外部へと提供される発光領域EMAであり得る。遮光層LBLが配置される領域は、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3から発散された光が、実質的に外部に提供されない非発光領域NEAであり得る。
【0165】
1つ以上の実施例によれば、遮光層LBLは、第1開口OP1、第2開口OP2、及び第3開口OP3を含むことができる。第1開口OP1、第2開口OP2、及び第3開口OP3は、遮光層LBLの配置されない領域であり得る。一例によれば、第1開口OP1の位置は、第1サブ画素領域SPXA1に対応し、第2開口OP2の位置は、第2サブ画素領域SPXA2に対応し、第3開口OP3の位置は、第3サブ画素領域SPXA3に対応するのでありうる。
【0166】
遮光層LBLの少なくとも一部は、第1サブ画素SPXL1として提供しようとする領域(一例として、第1サブ画素領域SPXA1)の周辺に配置される(あるいは囲む)形態で提供されて、第1開口OP1を形成することができる。ここで、第1開口OP1にて、第1サブ画素領域SPXA1が画定(区画形成;「定義」)されうる。第1サブ画素領域SPXA1は、第1サブ画素SPXL1が配置される領域であって、第1サブ画素SPXL1の発光領域EMAを指すのでありうる。
【0167】
1つ以上の実施例によれば、第1開口OP1に対応する位置に、第1波長変換物質を含んだ波長変換パターンWCPが配置されうる。これにより、第1サブ画素SPXL1に含まれた発光素子LDから発散された光は、第1色を有する光として提供され、外部へと出力されるのでありうる。
【0168】
遮光層LBLの少なくとも一部は、第2サブ画素SPXL2として提供しようとする領域(一例として、第2サブ画素領域SPXA2)の周辺に配置される(例えば、囲む)形態で提供されて、第2開口OP2を形成することができる。ここで、第2開口OP2にて、第2サブ画素領域SPXA2が画定されうる。第2サブ画素領域SPXA2は、第2サブ画素SPXL2が配置される領域であって、第2サブ画素SPXL2の発光領域EMAを指すのでありうる。
【0169】
1つ以上の実施例によれば、第2開口OP2に対応する位置に第2波長変換物質を含んだ波長変換パターンWCPが配置されうる。これにより、第2サブ画素SPXL2に含まれた発光素子LDから発散された光は、第2色を有する光として提供され、外部へと出力されるのでありうる。
【0170】
遮光層LBLの少なくとも一部は、第3サブ画素SPXL3として提供しようとする領域(一例として、第3サブ画素領域SPXA3)の周辺に配置される(例えば、囲む)形態で提供されて、第3開口OP3を形成することができる。ここで、第3開口OP3にて、第3サブ画素領域SPXA3が画定されうる。第3サブ画素領域SPXA3は、第3サブ画素SPXL3が配置される領域であって、第3サブ画素SPXL3の発光領域EMAを指すのでありうる。
【0171】
1つ以上の実施例によれば、第3開口OP3に対応する位置には、別途の波長変換物質が配置されなくてもよい。これにより、第3サブ画素SPXL3に含まれた発光素子LDから発散された光は、第3色を有する光として提供され、外部へと出力されるのでありうる。
【0172】
1つ以上の実施例によれば、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3は、第1方向DR1に、互いに離隔されうる。第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3は、第1方向DR1に、互いに離隔されうる。
【0173】
一例によれば、第1サブ画素領域SPXA1は、第2サブ画素領域SPXA2の一側に配置され、第3サブ画素領域SPXA3は、第2サブ画素領域SPXA2の他側に配置されるのでありうる。
【0174】
1つ以上の実施例によれば、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3は、第2方向DR2に延びるのでありうる。第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3は、第2方向DR2に、互いに離隔されるのでありうる。
【0175】
ここで、第1方向DR1と第2方向DR2とは、互いに交差することができる。第1方向DR1と第2方向DR2とは、互いに非平行でありうる。一例によれば、第1方向DR1と第2方向DR2とは、互いに直交するのでありうる。
【0176】
図7及び図8は、発光素子LDの配列構造を示す。図7は、第1実施例による発光素子LDの配列構造を示す図である。図8は、第2実施例による発光素子LDの配列構造を示す図である。
【0177】
図7及び図8を参照すると、発光素子LDは、行列の形態に配列されうる。
【0178】
発光素子LDは、第1配列方向ADR1に延びる行方向、及び第2配列方向ADR2に延びる列方向に、あるいは、この行方向及び列方向に沿うように、規定(「定義」)される行列の形態にしたがって配置されうる。ただし、1つ以上の実施例によって、第1配列方向ADR1に延びる列方向、及び第2配列方向ADR2に延びる行方向に、あるいは、この列方向及び行方向に沿うように規定される行列の形態として規定(「定義」)されうる。
【0179】
ここで、第1配列方向ADR1と第2配列方向ADR2とは、互いに交差しうる。第1配列方向ADR1と第2配列方向ADR2は、互いに非平行でありうる。1つ以上の実施例によれば、第1配列方向ADR1と第2配列方向ADR2とは、互いに直交するのでありうる。
【0180】
1つ以上の実施例によれば、前記行列形態にて、それぞれの行及び列に対応する位置に発光素子LDが配列されうる。第ij発光素子LDijは、前記行列形態において、i行及びj列に配列される発光素子LDを指すのでありうる。一例として、第1行の第1列に一つの発光素子LDが配置されうるのであり、第10行の第10列に、さらにもう1つの発光素子LDが配置されうる。
【0181】
図7を参照すると、発光素子LDは、平面上で見て、四角形状(あるいは、正方形状)を有することができる。一例として、発光素子LDが直方体形状を有する場合、平面上で見て、四角形状(あるいは正方形状)で提供されるであろう。
【0182】
或いは、図8を参照すると、発光素子LDは、平面上で見て、円形状を有することができる。一例として、発光素子LDが、底面が円形状の柱形態で提供される場合、平面上で見て、円形状に提供されるであろう。
【0183】
ただし、発光素子LDの形状は前述の例に限定されず、1つ以上の実施例によれば、公知の適切な底面形状を有する発光素子LDが提供されうる。
【0184】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDの基板SUB上の単位面積当たりの個数は均一でありうる。第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3に配置される発光素子LDの単位面積当りの個数は概ね均一でありうる。
【0185】
例えば、発光素子LDは、第1サブ画素領域SPXA1に配置される第1複数の発光素子、第2サブ画素領域SPXA2に配置される第2複数の発光素子、及び第3サブ画素領域SPXA3に配置される第3複数の発光素子を含むことができる。ここで、前記第1複数の発光素子、前記第2複数の発光素子、及び前記第3複数の発光素子のそれぞれの個数は、互いに実質的に同じであるか、一の差(例えば、あらかじめ定められた差)以下でありうる。
【0186】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、第1配列方向ADR1に沿って全般的に並ぶように配列されうる。発光素子LDは、第2配列方向ADR2に沿って全般的に並ぶように配列されうる。すなわち、発光素子LDの形状と関係なく、発光素子LDの配列位置に応じて行列の配列形態が明確に規定されうる。
【0187】
1つ以上の実施例によれば、行列形態に配列される発光素子LDの少なくとも一部は、第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3に配置されうる。一例として、発光素子LDは、第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3内に配置されるのであるか、間欠的に、第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3内に配置されないのでありうる。
【0188】
ただし、本開示の1つ以上の実施例によれば、発光素子LDが第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3内に配置されない個数を、最小化または低減することができる。これに関して、以下、図9及び図10を参照して後述する。
【0189】
図9及び図10は、1つ以上の実施例による表示装置に含まれる発光素子の位置関係を概略的に示す平面図である。図10は、図9のEA2の拡大図である。
【0190】
図9及び図10には、説明の便宜上、第1サブ画素SPXL1及び第2サブ画素SPXL2を中心に示す。図9及び図10に示される第1サブ画素SPXL1及び第2サブ画素SPXL2の技術的特徴は、複数のサブ画素SPXLに、規定(「定義」)されて適用されうる。
【0191】
また、図9には、説明の便宜上、複数の発光素子LDのうちの、互いに隣接する第1発光素子LD1、第2発光素子LD2、及び第3発光素子LD3を基準として説明する。発光素子LDは、第1発光素子LD1、第2発光素子LD2、第3発光素子LD3を含むことができる。
【0192】
1つ以上の実施例によれば、第1発光素子LD1及び第2発光素子LD2は、第1サブ画素領域SPXA1内に配置されうる。これにより、第1発光素子LD1及び第2発光素子LD2から発散された光は、第1サブ画素SPXL1から発散される光に含まれうる。
【0193】
1つ以上の実施例によれば、第3発光素子LD3は、第2サブ画素領域SPXA2内に配置されうる。これにより、第3発光素子LD3から発散された光は、第2サブ画素SPXL2から発散される光に含まれうる。
【0194】
1つ以上の実施例によれば、第1発光素子LD1は、第2発光素子LD2と第1配列方向ADR1に沿って隣接することができる。第1発光素子LD1と第2発光素子LD2は、互いに第1配列距離120だけ離隔されうる。ここで、第1配列距離120は、第1発光素子LD1と第2発光素子LD2との間の最短距離を指すのでありうる。
【0195】
1つ以上の実施例によれば、第1発光素子LD1は、第3発光素子LD3と第2配列方向ADR2とに沿って隣り合うのでありうる。第1発光素子LD1と第3発光素子LD3とは、互いに第2配列距離140だけ離隔されうる。ここで、第2配列距離140は、第1発光素子LD1と第3発光素子LD3との間の最短距離を指すのでありうる。
【0196】
一例によれば、第1配列距離120と第2配列距離140とは、互いに同じであってもよい。これにより、図7及び図8を参照して前述した発光素子LDは、隣り合う発光素子LDから離隔された距離が、互いに同じであるように提供されうる。ただし、1つ以上の実施例によって、第1配列距離120と第2配列距離140とは、互いに異なるように提供されてもよい。
【0197】
第1サブ画素SPXL1及び第2サブ画素SPXL2の延びる方向と、第1配列方向ADR1とは、互いに交差するのでありうる。第1サブ画素SPXL1及び第2サブ画素SPXL2の延びる方向と、第1配列方向ADR1とは、互いに非平行でありうる。
【0198】
一例として、前述のように、サブ画素SPXLは第1方向DR1に互いに離隔され、第2方向DR2に延びることができ、これにより、第1配列方向ADR1と第2方向DR2は交差することができる。第1配列方向ADR1と第2方向DR2とは互いに非平行でありうる。
【0199】
具体的には、図9を参照すると、第1サブ画素SPXL1の延びる方向と平行な延長線210と、第1配列方向ADR1とは、相互間に夾角(θ)を形成することができる。ここで、延長線210は第2方向DR2と平行でありうる。
【0200】
一例として、第2方向DR2は、第1配列方向ADR1と鋭角を有する夾角(θ)を形成することができる。
【0201】
1つ以上の実施例によれば、夾角(θ)は、0度、45度、及び90度でないのでありうる。一例によれば、夾角(θ)は5度~40度でありうる。或いは、夾角(θ)は10度~35度でありうる。
【0202】
本開示によれば、夾角(θ)が0度、45度及び90度の数値を回避するように形成されて、第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3内に配列されない発光素子LDの個数が減少しうるのであり、これにより発光素子LDの配置効率が向上しうる。
【0203】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LD間の離隔距離(一例として、第1配列距離120及び第2配列距離140)は、第1長さ220との一の数値関係(例えば、所定の数値関係)を満たすことができる。ここで、第1長さ220は、第1方向DR1と平行なサブ画素SPXLの一辺の長さを指すのでありうる。一例として、図9を参照すると、第1長さ220は、第1方向DR1と平行な第1サブ画素SPXL1の一辺の長さを指すのでありうる。
【0204】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LD間の離隔距離と第1長さ220は、下記の数式1を満たすことができる。
【0205】
<数式1>
【0206】
ここで、xは第1長さ220を指し、yは発光素子LD同士の間の離隔距離を指す。これにより、yは第1配列距離120および/または第2配列距離140を指すことができる。
【0207】
ただし、1つ以上の実施例によって、発光素子LD同士の間の離隔距離yと、画素PXLの第1方向DR1に沿う一辺の長さxは、下記の数式2を満たすことができる。
【0208】
<数式2>
【0209】
ここで、xは、画素PXLの第2長さ230を指すのでありうる。第2長さ230は、画素PXLの第1方向DR1への長さを指すのでありうる。一例として、画素PXLが、第1方向DR1に順次配列される第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3で構成される場合、第2長さ230は、第1方向DR1を基準とするとき、第1サブ画素SPXL1(あるいは第1サブ画素領域SPXA1)の一端部232と、第3サブ画素SPXL3(あるいは第3サブ画素領域SPXA3)の他端部234との間の離隔距離を指すのでありうる。1つ以上の実施例において、第1サブ画素SPXL1(または第1サブ画素領域SPXA1)の一端部232と、第3サブ画素SPXL3(または第3サブ画素領域SPXA3)の他端部234とは、画素PXLの外郭端部にて互いに対向しうる。
【0210】
nは、第1方向DR1に沿って配列されるサブ画素SPXLの個数であって、一例として、画素PXLが第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3で構成される場合、nは3であり得る。
【0211】
本例によれば、サブ画素SPXLで構成される画素PXLの一辺の長さ、及びサブ画素SPXLの個数を基準として、1つのサブ画素SPXLの一辺の長さを定義して、発光素子LD間の距離と、画素PXLの長さとの間の関係を導出することができる。この場合、工程進行の際に、発光素子LDの配列設計の便宜性を増大させることができる。
【0212】
一方、図10を参照すると、第1サブ画素SPXL1と第2サブ画素SPXL2との間の離隔距離240と、発光素子LDの長さ特性は、互いに一の数値関係(例えば、所定の数値関係)を満たすことができる。
【0213】
一例として、第1サブ画素SPXL1と第2サブ画素SPXL2との間の第1方向DR1に沿う離隔距離240は、単一発光素子LDの長さ特性によって決定されうる。
【0214】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDは、平面上で見て、一の底面長さ(例えば、所定の底面長さ)100を有することができる。ここで、発光素子LDの底面長さ100は、発光素子LDの底面の形状に応じて決定される長さであり得る。
【0215】
例えば、発光素子LDの底面が正方形状(あるいは長方形状)を有する場合、底面長さ100は、正方形(あるいは長方形)の対角線の長さを指すのでありうる。或いは、発光素子LDの底面が円形状を有する場合、底面長さ100は円の径を指すのでありうる。或いは、発光素子LDの底面が楕円形状を有する場合、底面長さ100は楕円の長半径を指すのでありうる。
【0216】
1つ以上の実施例によれば、発光素子LDの底面長さ100とサブ画素SPXLとの間の離隔距離は、下記の数式3を満たすことができる。
【0217】
<数式3>
【0218】
ここで、zはサブ画素SPXL間の間隔であり得る。一例として、第1サブ画素SPXL1(或いは、第1サブ画素領域SPXA1)と、第2サブ画素SPXL2(或いは、第2サブ画素領域SPXA2)との間の、第1方向DR1に沿う離隔距離240であり得る。また、wは、発光素子LDの底面長さ100であり得る。
【0219】
本例によれば、発光素子LDの特徴的な長さに応じてサブ画素SPXL同士の間の間隔が規定されて、ショート欠陥が防止または実質的に防止されうる。
【0220】
本実施例によれば、発光素子LD同士の間の間隔と、サブ画素SPXLの長さとの関係が、一の数式(例えば、所定の数式)によって規定(「定義」)されて、工程設計の利便性が増大し、ショート欠陥が防止または実質的に防止されて、電気的信頼度が改善された表示装置DDを提供することができる。
【0221】
以下では、図11図18を参照して、1つ以上の実施例による表示装置DDの製造方法について説明する。前述の内容と重複する可能性のある内容は、説明を簡略にするか、繰り返さないようにする。
【0222】
図11図15、及び図17は、表示装置DDの製造方法についての工程ステップ(または動作(act))毎の断面図である。図16及び図18は、表示装置DDの製造方法の工程ステップ(または動作)毎の平面図である。
【0223】
図11を参照すると、積層基板1を準備(または提供)し、積層基板1上に、第1半導体層11、活性層12、及び第2半導体層13を形成することができる。
【0224】
1つ以上の実施例によれば、積層基板1は、対象物質を積層するためのベース板であり得る。積層基板1は、一物質(例えば、所定の物質)に対するエピタキシャル成長(epitaxial growth)のためのウェハ(wafer)であり得る。一例によれば、積層基板1は、サファイア(sapphire)基板、GaAs基板、Ga基板、InP基板のうちのいずれか1つであり得るが、これに限定されない。例えば、特定の材料が発光素子LDを製造するための選択比を満足し、所定の物質に対するエピタキシャル成長が円滑に発生されうる場合、前記材料は積層基板1の材料として選択されうる。
【0225】
本ステップ(または動作)において、第1半導体層11、活性層12、及び第2半導体層13は、有機金属化学蒸着法(MOCVD; Metal Organic Chemicla Vapor-phase Deposition)、分子線エピタキシー法(MBE; Molecular Beam Epitaxy)、気相エピタキシー法(VPE; Vapor Phase Epitaxy)及び液状エピタキシー 法(LPE; Liquid Phase Epitaxy)のうちのいずれか1つの方法によって形成されうる。
【0226】
図12を参照すると、第1半導体層11、活性層12、及び第2半導体層13のそれぞれの少なくとも一部を除去して、互いに個別に分離された発光素子LDを提供することができる。
【0227】
本ステップ(または動作)において、第1半導体層11、活性層12、及び第2半導体層13に対するエッチング工程を行うことができる。個別に分離された発光素子LDを形成するために、第1半導体層11、活性層12、及び第2半導体層13が積層された(例えば、順次積層された)構造にマスクを配置し、エッチング工程を進行させて、ナノスケール或いはマイクロスケールの間隔のパターニングを行うことができる。前記エッチング工程は、第2半導体層13から第1半導体層11へと向かう方向に行うことができる。
【0228】
一例によれば、前記エッチング工程は、反応性イオンエッチング(RIE; Reactive Ion Etching)、反応性イオンビームエッチング(RIBE; Reactive Ion Beam Etching)、誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング(ICP-RIE; Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching)のうちのいずれか1つであり得るが、特定の例に限定されない。
【0229】
本ステップ(または動作)において、提供される発光素子LDは、第1配列方向ADR1及び第2配列方向ADR2によって規定(「定義」)される行列の形態にパターニングされうる。
【0230】
図13を参照すると、積層基板1を発光素子LDから分離し、発光素子LDをドナーフィルム16(donor film)上に結合(或いは、配置、連結)することができる。
【0231】
本ステップ(または動作)において、積層基板1は、第1半導体層11から物理的に分離されうる。一例によれば、積層基板1と第1半導体層11は、レーザーリフトオフ(LLO; Laser Lift-Off)方式によって分離されうる。ただし、本開示はこれに限定されず、1つ以上の実施例によって、積層基板1と第1半導体層11とは、化学的リフトオフ(CLO; Chemical Lift-Off)方式によって分離されてもよい。
【0232】
本ステップ(または動作)において、第1半導体層11と同一の工程内で形成されるとともに、別途のエッチングが行われず、個別発光素子LDを構成しない層もまた、除去されるのでありうる。したがって、本ステップ(または動作)が行われて、ドナーフィルム16上に、一の間隔(例えば、所定の間隔)にパターニングされた複数の発光素子LDアレイが提供されるのでありうる。
【0233】
1つ以上の実施例によれば、ドナーフィルム16は、後続工程(一例として、発光素子LDを基板SUB及び画素回路部PCL上に配置する工程)を行う前に、発光素子LDを一の位置(例えば所定の位置)に備え付けるための構成であり得る。ドナーフィルム16は、ドナーウェハ又はドナー基板と呼ぶことができる。ドナーフィルム16は、等方延伸可能なフィルムであり得る。一例によれば、ドナーフィルム16は、高分子組成物(例えば、PVC(Polyvinyl chloride)系物質)を含むのでありうるが、特定の例に限定されない。
【0234】
1つ以上の実施例によれば、本ステップ(または動作)でパターニングされた発光素子LDは、第1配列方向ADR1に延びる行方向、及び第2配列方向ADR2に沿って延びる列方向へと構成される行列の形態に配列されうる。
【0235】
図14を参照すると、ドナーフィルム16を変形することができる。ドナーフィルム16の平面上(または平面上で見て)の面積は増加されうる。ドナーフィルム16は、一方向に拡張されうる。ドナーフィルム16は、面積方向に拡張されうる。
【0236】
本ステップ(または動作)が行われる前に、ドナーフィルム16上にて互いに隣り合う発光素子LDは、未変形間隔112で離隔されるのでありうる。
【0237】
一例として、ドナーフィルム16上において、発光素子LDは行列形態に配列され、互いに隣り合う発光素子LDは、互いに、未変形間隔(または未修正間隔)112に離隔されるのでありうる。ここで、未変形間隔112は、平面上にて(または平面上で見て)、互いに隣接する発光素子LDの最短距離を指すのでありうる。一例として、第1配列方向ADR1または第2配列方向ADR2にて隣り合う発光素子LDは、互いに未変形間隔112で離隔されうる。
【0238】
1つ以上の実施例によれば、本ステップ(または動作)において、ドナーフィルム16は放射状に均一に拡張されうる。本ステップ(または動作)において、ドナーフィルム16の長さ(或いは、面積)は確定されて、発光素子LD同士の間の離隔距離は増加しうる。一例によれば、ドナーフィルム16は、物理的に延長(または拡張)されうるが、任意の適切な方式を適用することができ、特定の例に限定されない。
【0239】
一例によれば、本ステップ(または動作)が行われて、第1配列方向ADR1に互いに隣り合う発光素子LDは、第1配列距離120だけ離隔されうるのであり、第2配列方向ADR2に互いに隣り合う発光素子LDは、第2配列距離140だけ離隔されうる。
【0240】
1つ以上の実施例によれば、ドナーフィルム16に求められる物理的特性が、未変形間隔112、第1配列距離120、および/または第2配列距離140の間の数値関係によって決定されうる。
【0241】
一例として、ドナーフィルム16の長さ方向への拡張可能範囲は、未変形間隔112、第1配列距離120、および/または第2配列距離140の間の数値関係によって決定されうる。
【0242】
ここで、ドナーフィルム16の前記拡張可能範囲は、ドナーフィルム16が平面上で(または平面上で見て)拡張される場合にも、破壊されない限度内における倍数を指すのでありうる。すなわち、ドナーフィルム16を前記拡張可能範囲まで拡張することは、非破損的(non-destructive)であり得る。
【0243】
例えば、ドナーフィルム16の拡張可能範囲が2である場合、ドナーフィルム16の長さは、一方向(一例として、第1配列方向ADR1)に2倍まで拡張されうるのであり、ドナーフィルム16の長さが2倍以下に拡張される場合、別途の破壊が発生しないのでありうる。
【0244】
1つ以上の実施例によって、未変形間隔(または未修正間隔)112、第1配列距離120、および/または第2配列距離140、そしてドナーフィルム16の拡張可能範囲は、下記の数式4を満たすことができる。
【0245】
<数式4>
【0246】
ここで、yは、前述のように、発光素子LD同士の間の離隔距離であって、第1配列距離120および/または第2配列距離140を指すのでありうる。そして、Aは、ドナーフィルム16の拡張可能範囲を表しうる。vは、ドナーフィルム16の変形が別途に行われる前の、発光素子LD同士の間の間隔であって、未変形間隔112であり得る。
【0247】
本ステップ(または動作)が行われて、発光素子LDの離隔距離は、前述の数式1(および/または数式2)を満たすように提供されうる。すなわち、発光素子LD間の離隔距離が数式1(および/または数式2)によって決定されうるのであり、数式1(および/または数式2)に適合するように(または適切に)、本ステップにて発光素子LDの離隔距離を適切に調節することができる。この際、発光素子LD同士の間の離隔距離を調整するために、ドナーフィルム16に好適な物理的特性を、数式4に基づいて算出することができる。これにより、1つ以上の実施例によれば、工程の予測可能性が向上しうる。
【0248】
図15及び図16を参照すると、配置部材17を利用して発光素子LDを基板SUB及び画素回路部PCL上に配置することができる。発光素子LDは、連結電極COLと結合されうる。
【0249】
本ステップ(または動作)において、配置部材17は、ドナーフィルム16上に備え付けられた発光素子LDのアレイを一面に結合して、発光素子LDを、基板SUB及び画素回路部PCL上に形成または転写するように構成されうる。配置部材17は、個別の発光素子LDを同時にピック-アップ(pick-up)して、基板SUB及び画素回路部PCL上に位置させることができる。一例によれば、配置部材17のピック-アッププロセスは、弾性重合体スタンプ方式、電磁気的方式、或いは接着部材を利用した方式が適用されうるが、特定の例に限定されない。
【0250】
本ステップ(または動作)において、第1半導体層11が配置部材17に向かうように、発光素子LDと配置部材17とが結合され、第2半導体層13が連結電極COLに向かうように、発光素子LDが配列されうる。
【0251】
一方、本ステップ(または動作)において、図16を参照すると、第1配列方向ADR1及び第2配列方向ADR2が、後続的に第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3を形成しようとする位置からずれるように、発光素子LDが配置されうる。具体的には、ドナーフィルム16の傾いた角度を調整することで、後続的に形成しようとする第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3の位置と、第1配列方向ADR1及び第2配列方向ADR2の位置との間の関係を調節することができる。
【0252】
例えば、第1方向DR1は、第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3が互いに離隔される方向であり、第2方向DR2は、第1方向DR1と交差する方向であって、第1~第3サブ画素領域SPXA1、SPXA2、SPXA3が延びる方向と規定(「定義」)することができる。
【0253】
ここで、ドナーフィルム16の発光素子LDの配置工程(図15参照)が進行される際に、基板SUB及び画素回路部PCLに対するドナーフィルム16のポーズ(pose)を調整することができる。この際、ドナーフィルム16のポーズを調整して、第1配列方向ADR1が第2方向DR2と互いに交差(あるいは非平行)するように提供されうる。
【0254】
図17及び図18を参照すると、発光素子LD同士の間が満たされるように、連結電極COL上に絶縁層INSを配置することができる。そして、発光素子LDに連結(例えば、電気的に連結)された第2電極ELTをパターニングすることができるのであり、その後、光制御部LCPを表示素子部DPL上に配置することができる。図17には、説明の便宜上、図5を参照して、前述したサブ画素SPXLのうちの第1サブ画素SPXL1を基準として示す。
【0255】
本ステップ(または動作)において、表示素子部DPL上に色変換部CCLを配置することができる。この際、表示素子部DPL上に、遮光層LBLを形成して、第1~第3サブ画素SPXL1,SPXL2,SPXL3の発光領域EMAを、一例として、第1サブ画素領域~第3サブ画素領域SPXA1,SPXA2,SPXA3を画定(区画形成)することができる。
【0256】
具体的には、図18を参照すると、第1~第3開口OP1、OP2、OP3が形成されるように遮光層LBLを配置することができる。一例によれば、遮光層LBLを形成するためのベース遮光層を形成した後、第1~第3開口OP1、OP2、OP3に対応する位置に対して、エッチング工程を行うことができる。
【0257】
本ステップにおいて、遮光層LBLの第1~第3開口OP1、OP2、OP3間の離隔距離を調整して、後続的に提供される第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3間の第1方向DR1への離隔距離240を制御することができる。例えば、前述のように、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3の間の離隔距離240は、数式3を満たすように提供されうる。
【0258】
本ステップにおいて、遮光層LBLの第1~第3開口OP1、OP2、OP3が形成される位置を調整して、第1配列方向ADR1が、第1~第3サブ画素SPXL1、SPXL2、SPXL3の延長方向(一例として、第2方向DR2)が、一の範囲(例えば、所定の範囲)を有する夾角(θ)を有するように提供されうる。
【0259】
以下では、図19図21を参照して、1つ以上の実施例による表示装置DDの適用分野について説明する。図19図22は、1つ以上の実施例による表示装置が適用される例を示す図である。一例によれば、表示装置DDは、スマートフォン、ノートパソコン、タブレットPC、および/またはテレビなどに適用できるのであり、その他に、様々な実施形態に適用されうる。
【0260】
図19を参照すると、1つ以上の実施例による表示装置DDは、フレーム1104及びレンズ部1102を含むスマートグラス1100に適用できる。スマートグラス1100は、ユーザの顔に着用可能なウェアラブル電子装置であって、フレーム1104の一部がフォールディングされたり、アンフォールディングされたりする構造であり得る。例えば、スマートグラス1100は、拡張現実(AR; Augmented Reality)用ウェアラブル装置であり得る。
【0261】
フレーム1104は、レンズ部1102を支持するハウジング1104b及びユーザの着用のための脚部1104aを含むことができる。脚部1104aは、ヒンジによってハウジング1104bに連結されてフォールディングされたり、アンフォールディングされたりしうる。
【0262】
フレーム1104には、バッテリ、タッチパッド、マイク、および/またはカメラなどが内蔵されることができる。また、フレーム1104には、光を出力するプロジェクタ、光信号などを制御するプロセッサなどが内蔵されうる。
【0263】
レンズ部1102は、光を透過させたり、光を反射させたりする光学部材でありうる。レンズ部1102は、ガラス、透明な合成樹脂などを含むことができる。
【0264】
また、レンズ部1102は、フレーム1104のプロジェクタから送出された光信号による映像を、レンズ部1102の後面(例えば、ユーザの目を向いた面)によって反射させて、ユーザの目にて画像を認識可能にすることができる。例えば、ユーザは、図に示すように、レンズ部1102に表示された時刻、日付などの情報を認識することができる。すなわち、レンズ部1102は、一種の表示装置であって、前述の一実施例による表示装置DDは、レンズ部1102に適用することができる。
【0265】
図20を参照すると、実施例による表示装置DDは、ディスプレイ部1220及びストラップ部1240を含むスマートウォッチ1200に適用されうる。
【0266】
スマートウォッチ1200は、ウェアラブル電子装置であって、ストラップ部1240がユーザの手首に装着される構造を有することができる。ここで、ディスプレイ部1220には、1つ以上の実施例による表示装置DDが適用されて、時刻情報を含んだ画像データが、ユーザに提供されうる。
【0267】
図21を参照すると、1つ以上の実施例による表示装置DDは、オートモーティブディスプレイ1300(automotive display)に適用されうる。ここで、オートモーティブディスプレイ1300は、車両の内外部に備えられて、画像データを提供する電子装置を指すのでありうる。
【0268】
一例によれば、表示装置DDは、車両に備えられた、インフォテインメントパネル1310(infortainment panel)、クラスタ1320(cluster)、コ・ドライバーディスプレイ1330(co-driver display)、ヘッド・アップディスプレイ1340(head-up display)、サイドミラーディスプレイ1350(side mirror display)、および/またはリア・シートディスプレイ(rear seat display)のうちの少なくともいずれか1つに適用されうる。
【0269】
図22を参照すると、1つ以上の実施例による表示装置DDは、ヘッド装着バンド1402及びディスプレイ収納ケース1404を含むヘッドマウントディスプレイ(HMD; Head Mounted Display)に適用されうる。ヘッドマウントディスプレイは、ユーザの頭に着用可能なウェアラブル電子装置である。
【0270】
ヘッド装着バンド1402は、ディスプレイ収納ケース1404に連結されて、ディスプレイ収納ケース1404を所望の位置に固定させうる。図面において、ヘッド装着バンド1402は、ユーザの頭の上面と両側面を囲むことができるものとして示されたが、本開示はこれに限定されない。ヘッド装着バンド1402は、ユーザの頭にヘッドマウントディスプレイを固定するためのものであって、メガネフレームの形態またはヘルメットの形態で形成されてもよい。
【0271】
ディスプレイ収納ケース1404は、表示装置DDを収納し、少なくとも1つのレンズを含むことができる。少なくとも1つのレンズは、ユーザに映像を提供する部分である。例えば、ディスプレイ収納ケース1404に具現される左眼レンズ及び右眼レンズには、1つ以上の実施例による表示装置DDを適用できる。
【0272】
1つ以上の実施例による表示装置DDの適用分野は、前述の例に限定されず、1つ以上の実施例によって様々な分野に適用されうる。
【0273】
以上の説明は、本開示の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本開示の属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本開示の思想及び範囲から逸脱しない範囲で、様々な修正及び変形が可能であろう。したがって、以上で説明した本開示の実施例は、互いに別個にまたは組み合わせて具現することも可能である。
【0274】
したがって、本開示は、その実施例を参照して具体的に図示および説明されたが、形態及び詳細事項は、特許請求の範囲およびその均等物による本開示の思想及び範囲から逸脱しない範囲で様々に変更可能であるという点が、本発明の技術分野の通常の知識を有する者にとって理解されるであろう。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に配置され、第1配列方向、及び、前記第1配列方向と交差する第2配列方向によって規定される行列の形態に配列される、複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の少なくとも一部にそれぞれ重畳し、第1方向に沿って互いに離隔され、前記第1方向と交差する第2方向へとそれぞれ延びる第1サブ画素領域及び第2サブ画素領域と、を含み、
前記第2方向と前記第1配列方向は、互いに非平行であることを特徴とする表示装置。
【請求項2】
前記基板上に配置され、前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域を画定する遮光層をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記第1サブ画素領域からは、第1色の光が発散され、
前記第2サブ画素領域からは、第2色の光が発散されることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
【請求項4】
前記第2方向と前記第1配列方向とは、鋭角を有する夾角を形成することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項5】
前記夾角は、5度~40度であることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
【請求項6】
前記第1サブ画素領域は、前記第1方向と平行であり、第1長さを有する一辺を含み、
前記複数の発光素子は、第1発光素子及び第2発光素子を含み、前記第1発光素子と前記第2発光素子とは、前記第1配列方向に互いに隣り合い、第1配列距離だけ離隔され、
前記第1長さと前記第1配列距離は、下記式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
(ここで、xは前記第1長さであり、yは前記第1配列距離である。)
【請求項7】
前記第1配列距離は、前記第1発光素子と前記第2発光素子との間の最短距離であることを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
【請求項8】
前記第1サブ画素領域及び前記第2サブ画素領域と、前記第1方向に沿って離隔される第3サブ画素領域とをさらに含み、
前記第1サブ画素領域は、前記第2サブ画素領域の一側に配置され、前記第3サブ画素領域は、前記第2サブ画素領域の他側に配置され、
前記第1サブ画素領域の一端部と、前記第3サブ画素領域の他端部とは、第2長さだけ離隔され、
前記複数の発光素子は、第1配列方向に互いに隣り合い、第1配列距離だけ離隔される、第1発光素子及び第2発光素子を含み、前記第1発光素子と前記第2発光素子は、前記第1配列方向に互いに隣り合い、第1配列距離だけ離隔され、
前記第2長さと前記第1配列距離は下記式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
(ここで、xは前記第2長さであり、yは前記第1配列距離である。)
【請求項9】
前記第1サブ画素領域と前記第2サブ画素領域とは、離隔距離で離隔され、
前記複数の発光素子のそれぞれは、底面長さを有し、
前記離隔距離と前記底面長さは、下記式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
(ここで、zは前記離隔距離であり、wは前記底面距離である。)
【請求項10】
前記複数の発光素子の底面は、円形状を有し、
前記底面長さは、円の径であることを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
【請求項11】
前記複数の発光素子の底面は、長方形状を有し、
前記底面長さは、長方形の対角線の長さであることを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
【請求項12】
前記複数の発光素子上に配置され、前記発光素子から発散された光の波長を変更させるように構成される光制御部と、
前記第1サブ画素領域、及び前記第2サブ画素領域、並びに前記第1方向に沿って互いに離隔され、前記第2方向に延びる第3サブ画素領域と、をさらに含み、
前記光制御部は、前記第1サブ画素領域に重畳する第1波長変換パターンと、前記第2サブ画素領域に重畳する第2波長変換パターンと、前記第3サブ画素領域と重畳する光透過パターンと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項13】
前記複数の発光素子の少なくとも一部は、前記第1サブ画素領域と重畳し、前記複数の発光素子のさらに他の一部は、前記第2サブ画素領域と重畳し、前記複数の発光素子のさらに他の一部は、前記第3サブ画素領域と重畳し、
前記複数の発光素子は、互いに同じ色の光を発散することを特徴とする請求項12に記載の表示装置。
【請求項14】
前記基板上にて前記複数の発光素子の単位面積当たりの個数は均一であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項15】
積層基板を提供するステップと、
前記積層基板上に第1半導体層、活性層、及び第2半導体層を形成するステップと、
前記第1半導体層、前記活性層、及び前記第2半導体層をエッチングして複数の発光素子を提供するステップと、
前記積層基板を前記複数の発光素子から分離し、前記複数の発光素子をドナーフィルム上に結合するステップと、
前記ドナーフィルム上に配置された前記複数の発光素子を基板上に配置するステップと、
前記複数の発光素子上に第1サブ画素領域及び第2サブ画素領域を画定する遮光層を配置するステップと、を含み、
前記複数の発光素子を提供するステップは、前記複数の発光素子が第1配列方向及び前記第1配列方向と交差する第2配列方向によって規定される行列の形態にパターニングされるステップを含み、
前記遮光層を配置するステップは、前記第1サブ画素領域と前記第2サブ画素領域とが第1方向に沿って互いに離隔されるようにするとともに、前記第1方向と交差する第2方向にそれぞれ延びるように前記遮光層を形成するステップを含み、
前記第2方向と前記第1配列方向は、互いに非平行であることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項16】
前記複数の発光素子同士の間の離隔距離が増加されるように前記ドナーフィルムを変形するステップをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の表示装置の製造方法。
【請求項17】
前記ドナーフィルムを変形するステップが行われる前に、前記複数の発光素子は互いに未変形間隔に離隔され、
前記ドナーフィルムを変形するステップにおいて、前記複数の発光素子同士の間の離隔距離が増加して、前記第1配列方向に隣り合う前記複数の発光素子は、第1配列距離だけ離隔され、前記第2配列方向に隣り合う前記複数の発光素子は、第2配列距離だけ離隔されることを特徴とする請求項16に記載の表示装置の製造方法。
【請求項18】
拡張可能範囲は、前記ドナーフィルムが一方向に拡張されるときに非破壊となる限度内における、長さの倍数であり、
前記ドナーフィルムの前記拡張可能範囲は下記式を満たすことを特徴とする請求項17に記載の表示装置の製造方法。
(ここで、Aは前記ドナーフィルムの前記拡張可能範囲であり、yは前記第1配列距離であり、vは前記未変形間隔である。)
【請求項19】
前記第2方向と前記第1配列方向とは、鋭角を有する夾角を形成することを特徴とする請求項15に記載の表示装置の製造方法。
【請求項20】
前記遮光層と同じ層に配置される第1波長変換パターン、第2波長変換パターン、及び光透過パターンを形成するステップをさらに含み、
前記遮光層を配置するステップは、前記第1サブ画素領域、及び前記第2サブ画素領域、並びに前記第1方向に沿って離隔され、前記第2方向に延びる第3サブ画素領域が画定されるように前記遮光層を形成するステップを含み、
前記複数の発光素子は、第3色の光を発散し、
前記第1波長変換パターンは、前記第3色の光を第1色の光に変更させ、前記第2波長変換パターンは、前記第3色の光を前記第2色の光に変更させ、前記光透過パターンは、前記第3色の光を透過させ、
前記複数の発光素子は、前記第1サブ画素領域及び前記第1波長変換パターンと重畳する第1発光素子、前記第2サブ画素領域及び前記第2波長変換パターンと重畳する第2発光素子、及び、前記第3サブ画素領域及び前記光透過パターンと重畳する第3発光素子を含むことを特徴とする請求項15に記載の表示装置の製造方法。
【国際調査報告】