CN114005854A - 显示设备 - Google Patents

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CN114005854A
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electrode
equal
semiconductor
light emitting
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柳济源
金仁赫
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

本申请涉及显示设备。显示设备包括：第一堤部和第二堤部，在衬底上彼此间隔开；至少一个半导体层，设置在第一堤部与第二堤部之间；第一电极，设置在第一堤部上并且电连接到至少一个半导体层的一部分；有机功能层，设置在至少一个半导体层的另一部分上并且包括有机发光层；以及第二电极，设置在有机功能层上。

Description

显示设备
技术领域
本公开涉及显示设备。
背景技术
随着多媒体技术的发展，显示设备变得越来越重要。因此，目前使用各种类型的显示设备，诸如有机发光显示(OLED)设备和液晶显示(LCD)设备。
显示设备用于显示图像并且包括显示面板，诸如有机发光显示面板或液晶显示面板。其中，发光显示面板可以包括发光元件。例如，发光二极管(LED)可以包括使用有机材料作为荧光材料的有机发光二极管(OLED)以及使用无机材料作为荧光材料的无机发光二极管。
在显示技术领域中，显示器可以包括平板计算机、智能电话显示器、计算机监视器、智能手表、个人数字助理(PDA)等。这些设备使用各种形式的显示器，诸如发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)等。在依赖于电池寿命的许多便携式设备中，显示器是功率泄露和/或电路问题的主要原因之一。
这种显示装置可以包括薄膜晶体管(TFT)、电容器等作为驱动电路。薄膜晶体管可以包括有源层以及通过栅极绝缘层与有源层电绝缘的栅电极，该有源层包括沟道区、源区域和漏区域。通常，薄膜晶体管的有源层可以包括非晶硅或多晶硅。
应理解的是，本技术部分的背景部分地旨在为理解本技术提供有用的背景。然而，本技术部分的背景也可以包括在本文所公开的主题的相应有效申请日之前不是相关领域的技术人员已知或领会的部分的想法、构思或认知。
发明内容
本公开的方面提供了显示设备，该显示设备具有增大的发射区域以从而提高发光效率，并且可以容易地制造。
应注意的是，本公开的目的不限于上述目的；并且根据以下描述本公开的其它目的对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
根据本公开的实施方式，可以以面光源的形式形成发射区域，从而增大发射区域并提高发光效率。
通过沿着半导体层的形状以弯曲形状形成发光层，从发射区域发射的光可以通过上部分和侧部分出射，从而改善视角。
应注意的是，本公开的效果不限于上述那些效果，并且根据以下描述本公开的其它效果对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
根据本公开的实施方式，显示设备可以包括：第一堤部和第二堤部，彼此间隔开并且设置在衬底上；至少一个半导体层，设置在第一堤部与第二堤部之间；第一电极，设置在第一堤部上并且电连接到至少一个半导体层的一部分；有机功能层，设置在至少一个半导体层的另一部分上并且包括有机发光层；以及第二电极，设置在有机功能层上。
在实施方式中，至少一个半导体层可以包括n型掺杂剂并且由具有以下化学式的半导体制成：
AlxGayIn1-x-yN
其中，0≤x≤1，0≤y≤1并且0≤x+y≤1。
在实施方式中，有机功能层可以包括在有机发光层与第二电极之间的空穴传输层和空穴注入层中的至少一个。
在实施方式中，第一电极可以是阴极电极，以及第二电极可以是阳极电极。
在实施方式中，至少一个半导体层可以包括p型掺杂剂并且由具有以下化学式的半导体制成：
AlxGayIn1-x-yN
其中，0≤x≤1，0≤y≤1并且0≤x+y≤1。
在实施方式中，有机功能层可以包括在有机发光层与第二电极之间的电子传输层和电子注入层中的至少一个。
在实施方式中，第一电极可以是阳极电极，以及第二电极可以是阴极电极。
在实施方式中，第一电极可以与第一堤部重叠并且平行于第一堤部延伸，以及第一电极可以接触至少一个半导体层的上表面的一部分和侧表面。
在实施方式中，第二电极可以平行于第一电极延伸并且与至少一个半导体层和有机功能层重叠，以及至少一个半导体层、有机功能层和第二电极彼此重叠的区域可以是发射区域。
在实施方式中，显示设备还可以包括绝缘层，该绝缘层平行于第一电极延伸，与至少一个半导体层延伸的方向相交，并且与至少一个半导体层重叠。
在实施方式中，至少一个半导体层可以具有圆柱体、棒、线、多边形柱或其组合的形状。
根据本公开的实施方式，显示设备可以包括：第一堤部和第二堤部，彼此间隔开并且设置在衬底上；至少一个半导体层，设置在第一堤部与第二堤部之间并且包括围绕至少一个半导体层的外周表面的无机发光层；第一电极，设置在第一堤部上并且电连接到至少一个半导体层的一部分；有机功能层，设置在至少一个半导体层的无机发光层上；以及第二电极，设置在有机功能层上。
在实施方式中，至少一个半导体层可以包括被无机发光层围绕的半导体部分，以及半导体部分在纵向方向上的端分别与无机发光层在纵向方向上的端对准。
在实施方式中，半导体部分包括n型掺杂剂并且可以由具有以下化学式的半导体制成：
AlxGayIn1-x-yN
其中，0≤x≤1，0≤y≤1并且0≤x+y≤1。
在实施方式中，有机功能层可以包括在无机发光层与第二电极之间的空穴传输层和空穴注入层中的至少一个。
在实施方式中，第一电极可以是阴极电极，以及第二电极可以是阳极电极。
在实施方式中，半导体部分可以包括p型掺杂剂并且可以由具有以下化学式的半导体制成：
AlxGayIn1-x-yN
其中，0≤x≤1，0≤y≤1并且0≤x+y≤1。
在实施方式中，有机功能层可以包括在无机发光层与第二电极之间的电子传输层和电子注入层中的至少一个。
在实施方式中，第一电极可以是阳极电极，以及第二电极可以是阴极电极。
在实施方式中，第一电极可以与第一堤部重叠并且平行于第一堤部延伸，以及第一电极可以接触至少一个半导体层的半导体部分的端。
附图说明
通过参照附图详细描述其实施方式，本公开的以上和其它方面和特征将变得更加显而易见，其中：
图1是根据本公开的实施方式的显示设备的平面图。
图2是示出根据本公开的实施方式的显示设备的像素的平面图。
图3是沿着图2的线Q1-Q1’、Q2-Q2’和Q3-Q3’截取的剖视图。
图4是图3的发光元件的放大剖视图。
图5是示意性地示出半导体层的立体图。
图6是沿着图2的线Q4-Q4’截取的剖视图。
图7是示意性地示出根据本公开的实施方式的发光元件的发射区域的平面图。
图8是半导体层和发光层的能带图。
图9是示出根据实施方式的显示设备的发光元件的另一示例的剖视图。
图10是示出根据本公开的另一实施方式的显示设备的剖视图。
图11是示出根据本公开的另一实施方式的半导体层的立体图。
图12是根据本公开的另一实施方式的发光元件的放大视图。
图13是示出根据本公开的另一实施方式的显示设备的剖视图。
图14是示出根据另一实施方式的显示设备的发光元件的另一示例的剖视图。
图15至图21是示出根据本公开的实施方式的制造显示设备的工艺步骤中的一些的剖视图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的优选实施方式。然而，本发明可以以不同的形式来实施，并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本公开将是透彻和完整的，并且将本发明的范围完全传达给本领域的技术人员。
还将理解的是，当层被称为在另一层或衬底“上”时，其可以直接在另一层或衬底上，或者也可以存在介于中间的层或衬底。在整个说明书中，相同的附图标记指示相同的部件。
本公开的各种实施方式的特征中的每个可以组合或者部分地或整体地彼此组合，并且在技术上各种联锁和驱动是可能的。每个实施方式可以彼此独立地实现，或者可以相关联地一起实现。
相同的数字始终表示相同的元件。在附图中，为了清楚起见，某些线、层、部件、元件或特征的厚度可以被夸大。将理解的是，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。因此，在不背离本公开的教导的情况下，下面讨论的“第一”元件也可以被称为“第二”元件。除非上下文另有明确指示，否则如本文中所使用的，单数形式旨在也包括复数形式。
还将理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括有”指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在和/或添加。此外，诸如层、区、衬底或板的元件被放置在另一元件“上”或“上方”的表述不仅指示元件被放置为“直接”在另一元件“上”或“正好”在另一元件“上方”的情况，而且表示又一元件***置在元件与另一元件之间的情况。相反，诸如层、区、衬底或板的元件被放置在另一元件“下面”或“下方”的表述不仅指示元件被放置为“直接”在另一元件“下面”或“正好”在另一元件“下方”的情况，而且表示又一元件***置在元件与另一元件之间的情况。例如，表述“A和/或B”指示仅A、仅B、或A和B两者。表述“A和B中的至少一个”指示仅A、仅B、或A和B两者。
术语“和”以及“或”可以以结合或析取的含义使用，并且通常应被解释为“和/或”。在整个公开中，表述“a、b和c中的至少一个”表示仅a，仅b，仅c，a和b两者，a和c两者，b和c两者，a、b和c中的所有，或其变体。
在本说明书中，将理解的是，当元件(例如，第一元件)与另一元件(例如，第二元件)“(可操作地或通信地)联接”或者元件(例如，第一元件)“(可操作地或通信地)联接至”或“连接至”另一元件(例如，第二元件)时，元件可以与另一元件直接联接或者元件可以直接联接至另一元件，并且在元件与另一元件之间可以存在介于中间的元件(例如，第三元件)。相反，将理解的是，当元件(例如，第一元件)“直接与另一元件(例如，第二元件)联接”或者元件(例如，第一元件)“直接联接至”或“直接连接至”另一元件(例如，第二元件)时，在元件与另一元件之间不存在介于中间的元件(例如，第三元件)。
在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施方式和本领域技术人员容易理解本公开内容所需的项目。在以下描述中，除非上下文另有明确指示，否则本公开中的单数形式旨在也包括复数形式。
术语“重叠”可以包括层、叠层、面向或面对、在上面延伸、在之下延伸、覆盖或部分覆盖、或本领域普通技术人员将领会和理解的任何其它合适的术语。短语“不重叠”可以包括间隔开或偏移或偏离以及本领域普通技术人员将领会和理解的任何其它合适的等同。
如本文中所使用的，诸如“大约”、“约”和“基本上”的术语包括所陈述的值以及如由本领域普通技术人员在考虑到所讨论的测量和与特定量的测量相关的误差(即，测量***的限制)时所确定的特定值的可接受偏差范围内的平均值。例如，“大约”可以意指在一个或多个标准偏差内，或在所陈述的值的例如±30％、±20％或±5％范围内。
除非另有限定或暗示，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解的是，术语，诸如在常用词典中限定的那些术语，应解释为具有与其在相关技术的语境中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于形式化的含义进行解释，除非本说明书中清楚地限定。
在下文中，将参照附图描述本公开的实施方式。
图1是根据本公开的实施方式的显示设备的平面图。
参照图1，显示设备10显示运动图像或静止图像。显示设备10可以指提供显示屏幕的任何电子设备。例如，显示设备10可以包括电视机、膝上型计算机、监视器、电子广告牌、物联网设备、移动电话、智能电话、平板个人计算机(PC)、电子手表、智能手表、手表电话、头戴式显示设备、移动通信终端、电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、导航设备、游戏控制台和数字相机、可携式摄像机等。
显示设备10包括用于提供显示屏幕的显示面板。显示面板的示例可以包括无机发光二极管显示面板、有机发光显示面板、量子点发光显示面板、等离子体显示面板、场发射显示面板等。在以下描述中，采用无机发光二极管显示面板作为显示面板10的示例，但是本公开不限于此。可以采用任何其它显示面板，只要本公开的技术想法可以等同地应用即可。
显示设备10的形状可以以各种方式改变。例如，显示设备10可以具有诸如具有较长横向边的矩形、具有较长垂直边的矩形、正方形、具有圆润的拐角(顶点)的四边形、其它多边形、圆形等的形状。显示设备10的显示区域DPA的形状也可以类似于显示设备10的整体形状。图1示出了呈具有较长水平边的矩形形状的显示设备10和显示区域DPA。
显示设备10可以包括显示区域DPA和非显示区域NDA。在显示区域DPA中，可以显示图像。在非显示区域NDA中，不显示图像。显示区域DPA可以被称为有效区域，而非显示区域NDA也可以被称为非有效区域。显示区域DPA通常可以占据显示设备10的中心。
显示区域DPA可以包括像素PX。像素PX可以布置成矩阵。当从顶部观察时，每个像素PX的形状可以(但不限于)是矩形或正方形。每个像素PX可以具有菱形形状，该菱形形状具有相对于一方向倾斜的边。像素PX可以交替地布置成条纹和
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图案。像素PX中的每个可以包括至少一个发光元件100(参见图3)，发光元件100发射特定波长带的光以表现颜色。
非显示区域NDA可以设置在显示区域DPA周围。非显示区域NDA可以完全或部分地围绕显示区域DPA。显示区域DPA可以具有矩形形状，并且非显示区域NDA可以被设置成与显示区域DPA的四条边相邻。非显示区域NDA可以形成显示设备10的边框。包括在显示设备10中的线或电路驱动器可以设置在非显示区域NDA中的每个中，或者可以安装外部设备。
图2是示出根据本公开的实施方式的显示设备的像素的平面图。
参照图2，像素PX中的每个可以包括子像素PXn，其中n是从一到三的整数。例如，像素PX可以包括第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3。第一子像素PX1可以发射第一颜色的光，第二子像素PX2可以发射第二颜色的光，并且第三子像素PX3可以发射第三颜色的光。例如，第一颜色可以是蓝色，第二颜色可以是绿色，并且第三颜色可以是红色。然而，应理解的是，本公开不限于此。所有子像素PXn可以发射相同颜色的光。尽管在图2中所示的示例中像素PX包括三个子像素PXn，但是本公开不限于此。像素PX可以包括多于两个子像素PXn。
显示设备10(参见图1)的子像素PXn中的每个可以包括发射部分EMA和非发射区域(未示出)。在发射部分EMA中，发光元件100(参见图3)可以设置成发射特定波长的光。在非发射区域中，没有设置发光元件100，并且从发光元件100发射的光不会到达，并且因此没有光从其出射。发射部分EMA可以包括其中设置有发光元件100的区域，并且可以包括与发光元件100相邻的、从发光元件100发射的光在其中出射的区域。
然而，应理解的是，本公开不限于此。发射部分EMA还可以包括其中从发光元件100(参见图3)发射的光被其它元件反射或折射以出射的区域。发光元件100可以设置在子像素PXn中的每个中，并且发射部分EMA可以包括其中设置有发光元件100的区域和相邻的区域。
子像素PXn中的每个还可以包括设置在非发射区域中的切割区域CBA。切割区域CBA可以在第二方向DR2上设置在发射部分EMA的一侧上。切割区域CBA可以在第二方向DR2上设置在邻近的子像素PXn的发射部分EMA之间。在显示设备10(参见图1)的显示区域DPA(参见图1)中，可以布置发射部分EMA和切割区域CBA。例如，发射部分EMA和切割区域CBA可以在第一方向DR1上重复布置，并且可以在第二方向DR2上交替布置。切割区域CBA之间在第一方向DR1上的间隔可以小于发射部分EMA之间在第一方向DR1上的间隔。第二堤部BNL2可以设置在切割区域CBA与发射部分EMA之间，并且它们之间的距离可以根据第二堤部BNL2的宽度而变化。尽管发光元件100(参见图3)没有设置在切割区域CBA中，并且因此没有光从其出射，但是设置在子像素PXn中的每个中的对准电极21和22的一部分可以设置在那里。针对子像素PXn中的每个设置的对准电极21和22可以在切割区域CBA中彼此分开设置。
图3是沿着图2的线Q1-Q1’、Q2-Q2’和Q3-Q3’截取的剖视图。图4是图3的发光元件的放大剖视图。图5是示意性地示出半导体层的立体图。图3是示出设置在图2的第一子像素PX1中的发光元件100的从一端到另一端的剖面的视图。
结合图2参照图3，显示设备10(参见图1)可以包括第一衬底11、设置在第一衬底11上的半导体层、导电层和绝缘层。半导体层、导电层和绝缘层可以形成显示设备10的电路层和发射材料层。
具体地，第一衬底11可以是绝缘衬底。第一衬底11可以由诸如玻璃、石英和聚合物树脂的绝缘材料形成。第一衬底11可以是刚性衬底或可以弯曲、折叠或卷曲的柔性衬底。
光阻挡层BML可以设置在第一衬底11上。光阻挡层BML可以与显示设备10(参见图1)的第一晶体管T1的有源层ACT1重叠。光阻挡层BML可以包括阻挡光的材料，并且因此可以防止光进入第一晶体管T1的有源层ACT1。例如，光阻挡层BML可以由阻挡光透射的不透明金属材料形成。然而，应理解的是，本公开不限于此。在一些实施方式中，可以移除光阻挡层BML。
缓冲层12可以完全设置在第一衬底11上，覆盖光阻挡层BML。缓冲层12可以形成在第一衬底11上，以保护像素PX的第一晶体管T1不受渗透通过第一衬底11(其易受湿气渗透)的湿气影响，并且还可以提供平坦的表面。缓冲层12可以由彼此交替堆叠的无机层形成。例如，缓冲层12可以由多个层组成，在该多个层中包括硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiOxNy)中的至少一个的无机层交替地彼此堆叠。
有源层ACT1可以设置在缓冲层12上。有源层ACT1可以是第一晶体管T1的有源层ACT1。这些可以设置成与将在后面描述的第一栅极导电层的栅电极G1等部分重叠。
尽管图中仅描绘包括在显示设备10(参见图1)的子像素PXn中的晶体管之中的第一晶体管T1，但本公开不限于此。显示设备10可以包括更多数量的晶体管。例如，除了第一晶体管T1之外，显示设备10可以包括多于一个的晶体管，即，在子像素PXn中的每个中包括两个或三个晶体管。
有源层ACT1可以包括多晶硅、单晶硅、氧化物半导体等。当有源层ACT1包括氧化物半导体时，每个有源层ACT1可以包括导电区ACT_a和ACT_b以及它们之间的沟道区ACT_c。氧化物半导体可以是包含铟(In)的氧化物半导体。例如，氧化物半导体可以是铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟镓氧化物(IGO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锌锡氧化物(IGZTO)等。
在另一实施方式中，有源层ACT1可以包括多晶硅。多晶硅可以通过使非晶硅结晶来形成，并且在这种情况下，有源层ACT1的导电区ACT_a和ACT_b可以是掺杂有杂质的掺杂区。
第一栅极绝缘层13可以设置在有源层ACT1和缓冲层12上。第一栅极绝缘层13可以覆盖有源层ACT1，并且可以设置在缓冲层12上。第一栅极绝缘层13可以用作薄膜晶体管中的每个的栅极绝缘体。第一栅极绝缘层13可以由包括无机材料(诸如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiOxNy))的无机层形成，或者可以由材料的堆叠形成。
第一栅极导电层可以设置在第一栅极绝缘层13上。第一栅极导电层可以包括第一晶体管T1的栅电极G1和存储电容器的第一电容器电极CSE1。栅电极G1可以设置成使得其在厚度方向上与有源层ACT1的沟道区ACT_c重叠。第一电容器电极CSE1可以设置成使得其在厚度方向上与后面描述的第二电容器电极CSE2重叠。根据本公开的实施方式，第一电容器电极CSE1可以与栅电极G1集成。第一电容器电极CSE1可以设置成使得其在厚度方向上与第二电容器电极CSE2重叠，并且在它们之间可以形成存储电容器。
第一栅极导电层可以由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的一种或其合金的单层或多层组成。然而，应理解的是，本公开不限于此。
第一层间电介质层15可以设置在第一栅极导电层上。第一层间电介质层15可以用作第一栅极导电层与设置在其上的其它层之间的绝缘层。第一层间电介质层15可以设置成使得其覆盖第一栅极导电层以保护第一栅极导电层。第一层间电介质层15可以由包括无机材料(诸如，硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiOxNy))的无机层形成，或者可以由材料的堆叠形成。
第一数据导电层可以设置在第一层间电介质层15上。第一数据导电层可以包括第一晶体管T1的第一源电极S1和第一漏电极D1、数据线DTL和第二电容器电极CSE2。
第一晶体管T1的第一源电极S1和第一漏电极D1可以通过穿透第一层间电介质层15和第一栅极绝缘层13的接触孔分别与有源层ACT1的导电区ACT_a和ACT_b接触。第一晶体管T1的第一源电极S1可以通过另一接触孔电连接到光阻挡层BML。
数据线DTL可以将数据信号施加到包括在显示设备10(参见图1)中的另一晶体管(未示出)。尽管在附图中未示出，但是数据线DTL可以连接到另一晶体管的源电极/漏电极，以传输从数据线DTL施加的信号。
第二电容器电极CSE2可以设置成在厚度方向上与第一电容器电极CSE1重叠。根据本公开的实施方式，第二电容器电极CSE2可以整体地连接到第一源电极S1。
第一数据导电层可以由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的一种或其合金的单层或多层组成。然而，应理解的是，本公开不限于此。
第二层间电介质层17可以设置在第一数据导电层上。第二层间电介质层17可以用作第一数据导电层与设置在其上的其它层之间的绝缘层。第二层间电介质层17可以覆盖第一数据导电层以保护第一数据导电层。第二层间电介质层17可以由包括无机材料(诸如，硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiOxNy))的无机层形成，或者可以由材料的堆叠形成。
第二数据导电层可以设置在第二层间电介质层17上。第二数据导电层可以包括第一电压线VL1、第二电压线VL2和第一导电图案CDP。高电平电压(或第一供应电压)可以施加到第一电压线VL1以供应到第一晶体管T1，并且低电平电压(或第二供应电压)可以施加到第二电压线VL2以供应到第二对准电极22。在制造显示设备10(参见图1)的工艺中用于对准发光元件100的半导体层30所必需的对准信号可以施加到第二电压线VL2。
第一导电图案CDP可以通过形成在第二层间电介质层17中的接触孔连接到第二电容器电极CSE2。第二电容器电极CSE2可以与第一晶体管T1的第一源电极S1集成，并且第一导电图案CDP可以电连接到第一源电极S1。第一导电图案CDP也可以与后面将描述的第一对准电极21接触。第一晶体管T1可以通过第一导电图案CDP将从第一电压线VL1施加的第一供应电压传输到第一对准电极21。尽管在附图所示的示例中第二数据导电层包括一个第二电压线VL2和一个第一电压线VL1，但是本公开不限于此。第二数据导电层可以包括多于一个的第一电压线VL1和第二电压线VL2。
第二数据导电层可以由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的一种或其合金的单层或多层组成。然而，应理解的是，本公开不限于此。
第一平坦化层19可以设置在第二数据导电层上。第一平坦化层19可以包括有机绝缘材料(例如，诸如聚酰亚胺(PI)的有机材料)，以提供平坦表面。
在第一平坦化层19上，可以设置有第一堤部BNL1、对准电极21和22、发光元件100和第二堤部BNL2。绝缘层PAS1、PAS2和PAS3可以设置在第一平坦化层19上。
第一堤部BNL1可以直接设置在第一平坦化层19上。第一堤部BNL1可以具有在子像素PXn中的每个内在第二方向DR2上延伸的形状，并且可以不在第二方向DR2上延伸到相邻的子像素PXn。它们可以设置在发射部分EMA中。第一堤部BNL1在第一方向DR1上彼此间隔开，并且发光元件100可以设置在第一堤部BNL1之间。第一堤部BNL1可以设置在子像素PXn中的每个中，以在显示设备10(参见图1)的显示区域DPA(参见图1)中形成线性图案。尽管在附图中示出了两个第一堤部BNL1，但是本公开不限于此。根据对准电极21和22的数量，可以设置多于两个的第一堤部BNL1。
第一堤部BNL1可以具有至少部分地从第一平坦化层19的上表面突出的结构。第一堤部BNL1的突起可以具有倾斜的侧表面。从发光元件100发射的光可以被设置在第一堤部BNL1上的对准电极21和22反射，使得光可以朝向第一平坦化层19的上侧出射。第一堤部BNL1可以提供其中设置有发光元件100的区域，并且还可以用作向上反射从发光元件100发射的光的反射分隔壁。第一堤部BNL1的侧表面可以以线性形状倾斜，但本公开不限于此。第一堤部BNL1可以具有带弯曲外表面的半圆形或半椭圆形形状。第一堤部BNL1可以(但不限于)包括诸如聚酰亚胺(PI)的有机绝缘材料。
对准电极21和22可以设置在第一堤部BNL1和第一平坦化层19上。对准电极21和22可以包括第一对准电极21和第二对准电极22。对准电极21和22可以在第二方向DR2上延伸，并且可以在第一方向DR1上彼此间隔开。
第一对准电极21和第二对准电极22可以在子像素PXn中的每个中在第二方向DR2上延伸，并且它们可以分别在切割区域CBA中与其它对准电极21和22分开。例如，切割区域CBA可以在第二方向DR2上设置在邻近的子像素PXn的发射部分EMA之间，并且第一对准电极21和第二对准电极22可以在切割区域CBA中与在第二方向DR2上设置在相邻的子像素PXn中的其它第一对准电极21和其他第二对准电极22分开。然而，应理解的是，本公开不限于此。对于子像素PXn中的每个，一些对准电极21和22可以是不分开的，而是可以在第二方向DR2上延伸并且跨相邻的子像素PXn设置。可替代地，可以分开第一对准电极21和第二对准电极22中的仅一个。
第一对准电极21可以通过第一接触孔CT1电连接到第一晶体管T1，并且第二对准电极22可以通过第二接触孔CT2电连接到第二电压线VL2。例如，第一对准电极21的在第二堤部BNL2的第一方向DR1上的延伸部分可以通过穿透第一平坦化层19的第一接触孔CT1与第一导电图案CDP接触。第二对准电极22的在第二堤部BNL2的第一方向DR1上的延伸部分可以通过穿透第一平坦化层19的第二接触孔CT2与第二电压线VL2接触。然而，应理解的是，本公开不限于此。根据另一实施方式，第一接触孔CT1和第二接触孔CT2可以形成在由第二堤部BNL2围绕的发射部分EMA中，使得它们不与第二堤部BNL2重叠。
尽管在附图中对于子像素PXn中的每个设置一个第一对准电极21和一个第二对准电极22，但是本公开不限于此。多于一个第一对准电极21和多于一个第二对准电极22可以设置在子像素PXn中的每个中。设置在子像素PXn中的每个中的第一对准电极21和第二对准电极22可以不必具有在一个方向上延伸的形状，而是可以具有各种结构。例如，第一对准电极21和第二对准电极22可以具有部分弯曲或弯曲的形状，并且一个电极可以设置成围绕另一电极。
第一对准电极21和第二对准电极22可以分别直接设置在第一堤部BNL1上。第一对准电极21和第二对准电极22可以具有比第一堤部BNL1更大的宽度。例如，第一对准电极21和第二对准电极22可以设置成覆盖第一堤部BNL1的外表面。第一对准电极21和第二对准电极22可以分别设置在第一堤部BNL1的侧表面上，并且第一对准电极21和第二对准电极22之间的距离可以小于第一堤部BNL1之间的距离。第一对准电极21和第二对准电极22的至少一部分可以直接设置在第一平坦化层19上，使得它们可以位于相同的平面上。然而，应理解的是，本公开不限于此。在一些实现方式中，对准电极21和22可以具有比第一堤部BNL1的宽度小的宽度。应注意的是，对准电极21和22可以设置成覆盖第一堤部BNL1的至少一个侧表面，以反射从发光元件100发射的光。
对准电极21和22中的每个可以包括具有高反射率的导电材料。例如，对准电极21和22中的每个可以包括诸如银(Ag)、铜(Cu)和铝(Al)的金属作为具有高反射率的材料，并且可以是包括铝(Al)、镍(Ni)、镧(La)等的合金。对准电极21和22中的每个可以朝向子像素PXn中的每个的上侧反射从发光元件100发射并且朝向第一堤部BNL1的侧表面行进的光。
然而，应理解的是，本公开不限于此。对准电极21和22中的每个还可以包括透明导电材料。例如，对准电极21和22中的每个可以包括诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)和铟锡锌氧化物(ITZO)的材料。在一些实施方式中，对准电极21和22中的每个可以具有其中堆叠一个或多个透明导电材料层和具有高反射率的金属层的结构，或者可以由包括它们的单层组成。例如，对准电极21和22中的每个可以具有诸如ITO/银(Ag)/ITO、ITO/Ag/IZO或ITO/Ag/ITZO/IZO的堆叠结构。
在对准电极21和22之中，第一对准电极21可以电连接到发光元件100，并且可以施加有电压，使得发光元件100可以发射光。第一对准电极21可以通过第一电极CNE1电连接到发光元件100，并且可以通过第一电极CNE1将施加到第一对准电极21的电信号传输到发光元件100。第一对准电极21可以电连接到发光元件100的阳极或者可以电连接到其阴极。
对准电极21和22可以用于在子像素PXn内形成电场，以使发光元件100的半导体层30对准。发光元件100的半导体层30可以通过在第一对准电极21和第二对准电极22之上形成的电场设置在第一对准电极21与第二对准电极22之间。发光元件100的半导体层30可以经由喷墨印刷工艺喷射到对准电极21和22上。当包含发光元件100的半导体层30的墨水被喷射到对准电极21和22上时，对准信号被施加到对准电极21和22以产生电场。发光元件100的分散在墨水中的半导体层30可以由于在对准电极21和22之上产生的电场而接收介电泳力，并且可以在对准电极21和22上对准。
第一绝缘层PAS1可以设置在第一平坦化层19上。第一绝缘层PAS1可以设置成覆盖第一堤部BNL1、第一对准电极21和第二对准电极22。第一绝缘层PAS1可以保护第一对准电极21和第二对准电极22并且使它们彼此绝缘。这可以防止设置在第一绝缘层PAS1上的发光元件100可能与其它元件接触并损坏。
根据本公开的实施方式，第一绝缘层PAS1可以包括部分地暴露第一对准电极21的开口OP。开口OP可以暴露设置在第一堤部BNL1的上表面上的第一对准电极21的一部分。第一电极CNE1可以通过开口OP与第一对准电极21的暴露部分接触。
第一绝缘层PAS1可以具有水平差，使得上表面的一部分可以凹入第一对准电极21与第二对准电极22之间。例如，由于第一绝缘层PAS1可以设置成覆盖第一对准电极21和第二对准电极22，因此其上表面可以沿着设置在其下的对准电极21和22的形状具有水平差。然而，应理解的是，本公开不限于此。
第二堤部BNL2可以设置在第一绝缘层PAS1上。第二堤部BNL2可以在显示区域DPA(参见图1)的整个表面上以点阵图案的形式设置，显示区域DPA包括当从顶部观察时在第一方向DR1和第二方向DR2上延伸的部分。第二堤部BNL2可以沿着子像素PXn中的每个的边界设置，以将相邻的子像素PXn彼此区分开。
第二堤部BNL2可以设置成围绕设置在子像素PXn中的每个中的发射部分EMA和切割区域CBA，以区分它们。第一对准电极21和第二对准电极22可以在第二方向DR2上延伸，并且可以跨第二堤部BNL2的可以在第一方向DR1上延伸的部分设置。第二堤部BNL2的在第二方向DR2上延伸的部分可以在发射部分EMA之间具有比在切割区域CBA之间更大的宽度。因此，切割区域CBA之间的距离可以小于发射部分EMA之间的距离。
第二堤部BNL2可以具有比第一堤部BNL1的高度大的高度。在制造显示设备10(参见图1)的工艺的喷墨印刷工艺中，第二堤部BNL2可以防止其中对于不同的子像素PXn分散不同的半导体层30的墨水溢出到相邻的子像素PXn，使得不同的子像素PXn可以彼此分开，并且因此墨水不混合。与第一堤部BNL1一样，第二堤部BNL2可以(但不限于)包括聚酰亚胺(PI)。
参照图2至图4，发光元件100可以设置在第一绝缘层PAS1上。发光元件100可以包括第一电极CNE1、半导体层30、有机功能层OL和第二电极CNE2。
设置在子像素PXn中的每个中的发光元件100可以包括有机发光层150(参见图4)，有机发光层150包括不同的材料，并且可以向外部发射不同波长范围的光。因此，第一颜色的光、第二颜色的光和第三颜色的光可以分别从第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3出射。然而，应理解的是，本公开不限于此。子像素PXn可以包括相同类型的有机发光层150，并且可以发射基本上相同颜色的光。
发光元件100的半导体层30可以沿着对准电极21和22在其中延伸的第二方向DR2彼此间隔开，并且可以基本上彼此平行地对准。半导体层30可以具有在一个方向上延伸的形状。对准电极21和22在其中延伸的方向(第二方向DR2)可以基本上垂直于半导体层30在其中延伸的方向(第一方向DR1)。然而，应理解的是，本公开不限于此。半导体层30可以倾斜于对准电极21和22在其中延伸的方向取向，而不是垂直于对准电极21和22。
半导体层30的两端可以设置在第一堤部BNL1之间的对准电极21和22上并与对准电极21和22重叠。半导体层30的长度可以大于第一对准电极21和第二对准电极22之间的距离，并且半导体层30的两端可以分别设置在第一对准电极21和第二对准电极22上。例如，半导体层30的一端可以位于第一对准电极21上，而其另一端可以位于第二对准电极22上。
半导体层30可以是n型半导体。半导体层30可以包括具有以下化学式的半导体材料：AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)。例如，其可以是n型掺杂的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的至少一种。半导体层30可以掺杂有n型掺杂剂，并且n型掺杂剂例如可以是Si、Ge、Sn等。根据本公开的实施方式，半导体层30可以是掺杂有n型Si的n-GaN。
参照图5，半导体层30可以具有微米或纳米的尺寸，并且可以由无机材料形成。当通过在面向彼此的两个电极之间在特定方向上形成电场来创建极性时，半导体层30可以在该两个电极之间对准。半导体层30可以通过在两个电极之上形成的电场在两个电极之间对准。
根据实施方式的半导体层30可以具有在一个方向上延伸的形状。半导体层30可以具有圆柱体、棒、线、管等的形状。应理解的是，半导体层30的形状不限于此。半导体层30可以具有各种形状，包括多边形柱形状(诸如立方体、长方体和六边形柱)，或者可以具有在一方向上延伸的、具有部分倾斜的外表面的形状。半导体层30的长度可以(但不限于)在1.5μm至5μm的范围内。
第二绝缘层PAS2可以部分地设置在半导体层30上。例如，第二绝缘层PAS2可以具有小于半导体层30的长度的宽度，并且可以设置在半导体层30上，使得在被其围绕的同时半导体层30的两端暴露。在制造显示设备10(参见图1)的工艺中，第二绝缘层PAS2可以设置成覆盖半导体层30、对准电极21和22以及第一绝缘层PAS1，并且然后可以被去除，使得半导体层30的两端暴露。当从顶部观察时，第二绝缘层PAS2可以在第一绝缘层PAS1上在第二方向DR2上延伸，从而在子像素PXn中的每个中形成线性或岛状图案。第二绝缘层PAS2可以在制造显示设备10的工艺中保护半导体层30并固定半导体层30。
有机功能层OL可以设置在半导体层30的一部分上并且在第一绝缘层PAS1上方。有机功能层OL可以设置在半导体层30的一部分上，同时围绕半导体层30。有机功能层OL可以具有小于半导体层30的长度的宽度，并且当从顶部观察时可以在第二方向DR2上延伸。有机功能层OL可以在每个子像素PXn内形成为线性或岛状图案。
如图4中所示，有机功能层OL可以至少包括有机发光层150，并且可以包括选自空穴传输层160和空穴注入层170中的一个或多个。在实施方式中，有机功能层OL可以包括有机发光层150、设置在有机发光层150上的空穴传输层160和设置在空穴传输层160上的空穴注入层170。
设置在每个子像素PXn中的有机发光层150可以发射蓝色、绿色或红色的光或者可以发射相同颜色的光。
当有机发光层150发射蓝光时，有机发光层150例如可以包括诸如CBP(4,4’-双(咔唑-9-基)联苯)的主体材料，并且可以由包括含有铱系列的掺杂剂材料的磷光材料形成。可替代地，有机发光层150可以(但不限于)由包括选自由螺-BDAVBi(2,7-双-(4-(二苯氨)苯乙烯基)-9,9-螺芴)、螺-CBP(2,2’,7,7’-四(咔唑-9-基)-9,9-螺芴)、蒸馏苯(DSB)、亚甲基联苯乙烯(DSA)、PFO基聚合物和PPV基聚合物构成的组合中的一种的荧光材料形成。
当有机发光层150发射绿光时，有机发光层150例如可以包括诸如CBP(4,4’-双(咔唑-9-基)联苯)的主体材料，并且可以由包括含有铱系列的掺杂剂材料的磷光材料形成。可替代地，有机发光层150可以(但不限于)由包括Alq3(三((8-羟基喹啉)铝))的荧光材料形成。
当有机发光层150发射红光时，有机发光层150例如可以包括诸如CBP(4,4’-双(咔唑-9-基)联苯)的主体材料，并且可以由包括掺杂剂的磷光材料形成，掺杂剂包括选自由Ir(PIQ)2(acac)(双(1-苯基异喹啉)乙酰丙酮铱(III))、Ir(PIQ)3(三(1-苯基喹啉)铱(III))和PtOEP(八乙基卟吩铂)构成的组合中的一种或多种。可替代地，有机发光层150可以(但不限于)由包括PBD:Eu(DBM)3(苯酚)或二萘嵌苯的荧光材料形成。
空穴传输层160可以设置在有机发光层150上。空穴传输层160可以促进空穴的传输，并且可以(但不限于)由选自由NPD(N,N-双(萘-1-基)-N,N’-双(苯基)-2,2’-二甲基联苯胺)、TPD(N,N’-双-(3-甲基苯基)-N,N’-双-(苯基)-联苯胺)、螺-TAD(2,2’,7,7’-四(N,N-二苯氨)-9,9-螺芴)和MTDATA(4,4’,4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯氨基)-三苯胺)构成的组合中的至少一种形成。空穴传输层160的厚度可以(但不限于)在1nm至150nm的范围内。
空穴注入层170可以设置在空穴传输层160上。空穴注入层170可以促进空穴从第二电极CNE2到有机发光层150的注入，并且可以(但不限于)由选自由CuPc(铜酞菁)、PEDOT(聚(3,4)-亚乙基二氧噻吩)、PANI(聚苯胺)和NPD(N,N-双(萘-1-基)-N,N’-双(苯基)-2,2’-二甲基联苯胺)构成的组合中的至少一种形成。空穴注入层170的厚度可以(但不限于)在1nm至150nm的范围内。可以根据发光元件100的结构和特性移除空穴注入层170。
第一电极CNE1可以设置在半导体层30、第一绝缘层PAS1和第二绝缘层PAS2上。第一电极CNE1可以具有在一个方向上延伸的形状，并且可以设置在第一对准电极21上并且与第一对准电极21重叠。第一电极CNE1可以在每个子像素PXn的发射部分EMA中形成条纹图案。
第一电极CNE1可以与发光元件100的半导体层30接触。第一电极CNE1可以与半导体层30的一部分接触，并且与半导体层30的该部分电连接。第一电极CNE1的与半导体层30的一部分接触的一侧可以设置在第二绝缘层PAS2上。第一电极CNE1可以通过暴露第一对准电极21的上表面的一部分的开口OP与第一对准电极21接触。
第一电极CNE1的可以在一个方向上测量的宽度可以小于第一对准电极21的可以在该方向上测量的宽度。第一电极CNE1可以设置成覆盖第一对准电极21的上表面的一部分，同时与半导体层30的一端和上表面的一部分接触。然而，应理解的是，本公开不限于此。第一电极CNE1的宽度可以大于第一对准电极21的宽度，使得其可以覆盖第一对准电极21的两侧。
第一电极CNE1可以用作阴极电极，阴极电极可以是电子注入电极，并且第一电极CNE1可以由具有低功函数的镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)、银(Ag)或其合金形成。例如，第一电极CNE1可以是镁-银合金(Mg-Ag)。
第二电极CNE2可以设置在有机功能层OL上。第二电极CNE2可以具有在一个方向上延伸的形状，并且可以设置在有机功能层OL上并且与有机功能层OL重叠。第二电极CNE2可以与第一电极CNE1间隔开一距离，并且可以彼此平行地延伸。第二电极CNE2可以在每个子像素PXn的发射部分EMA中形成条纹图案。
第二电极CNE2可以与发光元件100的有机功能层OL接触。第二电极CNE2可以与有机功能层OL的至少一部分接触，例如，有机功能层OL的整个上表面可以电连接到第二电极CNE2。第二电极CNE2可以不与有机功能层OL的侧表面接触，而是可以仅与有机功能层OL的上表面接触。第二电极CNE2可以不与相邻的第二绝缘层PAS2重叠，但是本公开不限于此。第二电极CNE2可以与第二绝缘层PAS2的上表面的一部分重叠。
第二电极CNE2可以设置成至少部分地与第二对准电极22重叠。第二电极CNE2的可以在一个方向上测量的宽度可以小于第二对准电极22的可以在该方向上测量的宽度。第二电极CNE2的可以在一个方向上测量的宽度可以小于第一电极CNE1的可以在该方向上测量的宽度。
第二电极CNE2可以是用于注入空穴的阳极电极。第二电极CNE2可以形成为透明导电层，使得从设置在其下的有机发光层150发射的光可以穿过它，并且第二电极CNE2可以由具有高功函数的材料形成。第二电极CNE2例如可以是铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锡锌氧化物(ITZO)和锌氧化物(ZnO)中的一种。
第三绝缘层PAS3可以完全设置在第一衬底11的显示区域DPA中。第三绝缘层PAS3可以保护设置在第一衬底11上的元件不受外部环境的影响。应注意的是，可以移除第三绝缘层PAS3。
以上描述的第一绝缘层PAS1、第二绝缘层PAS2和第三绝缘层PAS3中的每个可以包括无机绝缘材料或有机绝缘材料。例如，第一绝缘层PAS1、第二绝缘层PAS2和第三绝缘层PAS3可以包括诸如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、硅氮氧化物(SiOxNy)、铝氧化物(Al2O3)和铝氮化物(AlN)的无机绝缘材料。可替代地，它们可以包括作为有机绝缘材料的丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚亚苯基树脂、聚苯硫醚树脂、苯并环丁烯、双加氧酶树脂、硅氧烷树脂、倍半硅氧烷树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯-聚碳酸酯合成树脂等。然而，应理解的是，本公开不限于此。
返回参照图4，根据该实施方式，发光元件100的半导体层30可以在第一对准电极21与第二对准电极22之间对准，并且然后形成有机功能层OL、第一电极CNE1和第二电极CNE2。
通常，无机发光二极管可以形成为具有横向结构的圆柱体形状，其中有源层、p型GaN半导体层和电极层依次堆叠在图4的n型GaN半导体层的一侧上。在这种情况下，无机发光二极管可以仅在它们在两个电极之间在相同方向上对准时发射光。例如，如果n型GaN半导体层可以电连接到无机发光二极管中的一些无机发光二极管的一个电极，同时p型GaN半导体层可以连接到其另一电极，并且p型GaN半导体层可以连接到无机发光二极管中的一些其它的无机发光二极管的一个电极，同时n型GaN半导体层可以电连接到其另一电极，则只有无机发光二极管中的一些可以发射光，同时在相对方向上对准的其它的无机发光二极管可以不发射光。因此，无机发光二极管的发光效率可以基于它们如何对准而随机确定。光可以以点光源的形式从无机发光二极管的有源层发射。因此，发射区域可能较窄并且发光效率可能较低。
相反，根据上述图4的实施方式，因为半导体层30由单一半导体材料形成，所以半导体层30可以在第一对准电极21与第二对准电极22之间在任何方向上对准。换言之，根据该实施方式，只要半导体层30在第一对准电极21与第二对准电极22之间平行于彼此布置，对准方向就不重要。
根据本公开的实施方式，通过在对准的半导体层30上形成有机功能层OL和第二电极CNE2，半导体层30、有机功能层OL和第二电极CNE2在其中彼此重叠的区域可以用作发射区域。结果，可以显著增大发射区域。在下文中，将参照附图进行与其相关的更详细的描述。
图6是沿着图2的线Q4-Q4’截取的剖视图。图7是示意性地示出根据本公开的实施方式的发光元件的发射区域的平面图。图8是半导体层和发光层的能带图。
结合以上描述的图2至图4参照图6和图7，半导体层30可以设置在第一绝缘层PAS1上，使得它们彼此间隔开一距离。有机发光层150、空穴传输层160、空穴注入层170、第二电极CNE2和第三绝缘层PAS3可以依次堆叠在第一绝缘层PAS1和半导体层30上。
第一电极CNE1可以电连接到半导体层30的一些以注入电子，并且半导体层30可以将电子传输到有机发光层150。有机发光层150和第二电极CNE2可以电连接到空穴注入层170以注入空穴，并且空穴注入层170和空穴传输层160可以将注入的空穴传输到有机发光层150。在有机发光层150中，电子和空穴可以形成激子以发射光。
参照图8，由n型GaN形成的半导体层30的LUMO(最低占据分子轨道)能级可以是0eV，并且其HOMO(最高占据分子轨道)能级可以是约3.40eV。因此，等于它们之间的差的能带隙可以是约3.40eV。在实施方式中，蓝色发射材料(B)的HOMO能级可以约在从5.45eV至5.7eV的范围内，其LUMO能级可以约在从2.6eV至2.68eV的范围内，并且能带隙可以约在从2.76eV至3.1eV的范围内。绿色发射材料(G)的HOMO能级可以等于约5.1eV，其LUMO能级可以等于约2.7eV，并且能带隙可以等于约2.4eV。红色发射材料(R)的HOMO能级可以等于约5.1eV，其LUMO能级可以等于约3.1eV，并且能带隙可以等于约2eV。这可以意味着从第一电极CNE1注入的电子可以从半导体层30充分传输到有机发光层150，并且可以从有机发光层150发射蓝色、绿色和红色的光。
如上所述，发光元件100的发射光的发射区域EA可以是半导体层30、有机发光层150、空穴传输层160、空穴注入层170和第二电极CNE2可以彼此重叠的区域。当从顶部观察时，发射区域EA可以基本上与半导体层30的区域相同。发光元件100的发射区域EA可以以面光源的形式实现。因此，在实施方式中，可以形成面光源形式的发射区域EA，并且因此可以增大发射区域以提高发光效率。
发光元件100的有机发光层150可以沿着半导体层30的形状设置成弯曲的形状。在实施方式中，当半导体层30可以是圆柱体时，有机发光层150可以形成为圆润的形状。例如，有机发光层150的剖面结构可以形成为可以向上凸起的圆润的形状，而不是水平层结构。在另一实施方式中，当半导体层30可以由多边形柱形成时，有机发光层150可以以其至少一部分可以向上弯曲的形式设置。因此，从发光元件100的发射区域EA发射的光不仅可以通过其上部分而且可以通过其两个侧部分出射，从而改善视角。
图9是示出根据实施方式的显示设备的发光元件的另一示例的剖视图。
参照图9，发光元件100可以包括第一电极CNE1、半导体层32、有机功能层OL和第二电极CNE2。图9的实施方式与图2至图7的实施方式的不同之处在于第一电极CNE1、半导体层32、有机功能层OL和第二电极CNE2的材料是不同的。在以下描述中，描述将重点放在差异上，并且将省略冗余描述。
参照图9，半导体层32可以是传输空穴的p型半导体。例如，半导体层32可以包括具有以下化学式的半导体材料：AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)。例如，其可以是p型掺杂的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的至少一种。半导体层32可以掺杂有p型掺杂剂，并且p型掺杂剂例如可以是Mg、Zn、Ca、Se、Ba等。根据本公开的实施方式，半导体层32可以是掺杂有p型Mg的p-GaN。
有机功能层OL可以至少包括有机发光层150并且可以包括选自电子传输层140和电子注入层130中的一个或多个。在实施方式中，有机功能层OL可以包括设置在有机发光层150上的电子传输层140和设置在电子传输层140上的电子注入层130。
电子传输层140可以促进电子的传输并且可以(但不限于)由选自由Alq3(三(8-羟基-喹啉)铝)、PBD(2-(4-联苯)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑)、TAZ(3-(4-联苯)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-***)、DPT(2-联苯-4-基-4,6-双-(4’-吡啶-2-基-联苯-4-基)-[1,3,5]三嗪)和BAlq(双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝)构成的组合中的至少一种形成。电子传输层140的厚度可以在从1μm至150μm的范围内。
电子注入层130可以促进电子的传输，并且可以(但不限于)由选自由Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、PBD(2-(4-联苯)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑)、TAZ(3-(4-联苯)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-***)和BAlq(双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝)构成的组合中的至少一种形成。另一方面，电子注入层130可以由金属化合物形成，并且金属化合物可以(但不限于)是选自由LiQ、LiF、NaF、KF、RbF、CsF、FrF、BeF2、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2和RaF2构成的组合中的至少一种。电子注入层130的厚度可以在从1μm至50μm的范围内。
第一电极CNE1可以用作用于注入空穴的阳极电极，并且可以由具有高功函数的材料形成。第一电极CNE1例如可以是铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锡锌氧化物(ITZO)和锌氧化物(ZnO)中的一种。
第二电极CNE2可以用作用于注入电子的阴极电极，并且可以由具有低功函数的镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)、银(Ag)或其合金形成。例如，第二电极CNE2可以是镁-银合金(Mg-Ag)。
根据以上参照图2至图7描述的实施方式，半导体层30可以由诸如n型GaN的半导体形成，使得电子从第一电极CNE1注入，同时空穴从第二电极CNE2注入，使得可以从有机发光层150发射光。相反，根据该实施方式，半导体层32可以由诸如p型GaN的半导体形成，使得空穴从第一电极CNE1注入，同时电子从第二电极CNE2注入，使得可以从有机发光层150发射光。
图10是示出根据本公开的另一实施方式的显示设备的剖视图。图11是示出根据本公开的另一实施方式的半导体层的立体图。图12是根据本公开的另一实施方式的发光元件的放大视图。图13是示出根据本公开的另一实施方式的显示设备的剖视图。
根据图10的实施方式的显示设备10(参见图1)与图2至图7的上述实施方式的不同之处在于，前者还包括半导体层34，半导体层34包括围绕其外周表面的无机发光层152。在以下描述中，描述将重点放在差异上，并且将省略冗余描述。
参照图10至图12，根据该实施方式的发光元件100可以包括电连接到半导体层34的一部分的第一电极CNE1、设置在半导体层34的另一部分上的有机功能层OL、以及设置在有机功能层OL上的第二电极CNE2。
半导体层34可以包括半导体部分190和围绕半导体部分190的外周表面的无机发光层152。
半导体部分190可以具有在一个方向上延伸的形状。根据本公开的实施方式，半导体部分190可以(但不限于)形成为圆柱体形状。半导体部分190可以形成为选自棒、线和多边形柱中的一种的形状。
半导体部分190可以是n型半导体。半导体部分190可以包括具有以下化学式的半导体材料：AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)。例如，其可以是n型掺杂的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的至少一种。半导体部分190可以掺杂有n型掺杂剂，并且n型掺杂剂例如可以是Si、Ge、Sn等。根据本公开的实施方式，半导体部分190可以是掺杂有n型Si的n-GaN。
无机发光层152可以围绕半导体部分190的外周表面并且可以设置在半导体部分190上。例如，无机发光层152可以至少围绕半导体部分190的外周表面，并且可以在半导体部分190可以在其中延伸的方向上延伸。无机发光层152可以形成为围绕半导体部分190的侧表面上的外周表面，同时半导体部分190在纵向方向上的两端可以暴露。在实施方式中，无机发光层152的一端可以与半导体部分190的一端对准，并且无机发光层152的另一端可以与半导体部分190的另一端对准。
无机发光层152可以包括具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料。当无机发光层152包括具有多量子阱结构的材料时，量子层和阱层可以交替地堆叠在结构中。无机发光层152可以通过根据通过半导体部分190和后面描述的有机功能层OL施加的电信号形成电子和空穴的激子来发射光。例如，当无机发光层152发射蓝色波长带的光时，其可以包括诸如AlGaN和AlGaInN的材料。特别地，当无机发光层152具有其中量子层和阱层交替地彼此堆叠的多量子阱结构时，量子层可以包括AlGaN或AlGaInN，并且阱层可以包括诸如GaN和AlGaN的材料。根据本公开的实施方式，无机发光层152包括AlGaInN作为量子层和AlInN作为阱层，并且如上所述，无机发光层152可以发射具有450nm至495nm的中心波长带的蓝光。
然而，应理解的是，本公开不限于此。无机发光层152可以具有这样的结构，其中具有大能带隙的半导体材料和具有小能带隙的半导体材料交替地彼此堆叠，并且可以根据发射的光的波长范围包括其它III族至V族半导体材料。从无机发光层152发射的光不限于蓝色波长带的光。在一些实现方式中，无机发光层152可以发射红色或绿色波长带的光。
第一电极CNE1可以在一侧上电连接到半导体层34的一部分，并且有机功能层OL和第二电极CNE2可以在相对侧上堆叠在半导体层34的一部分上，并且可以电连接到半导体层34。有机功能层OL可以包括空穴传输层160和空穴注入层170，它们可以分别与以上参照图4描述的空穴传输层160和空穴注入层170相同。
根据该实施方式，半导体层34包括半导体部分190和无机发光层152，并且电子从第一电极CNE1注入，以及空穴从第二电极CNE2注入，从而使得可以从无机发光层152发射光。具体地，从第一电极CNE1注入的电子可以通过半导体层34的半导体部分190传输到无机发光层152。从第一电极CNE1注入的电子中的一些可以直接传输到无机发光层152。从第二电极CNE2注入的空穴通过空穴注入层170和空穴传输层160传输到无机发光层152，使得空穴和电子在无机发光层152中形成激子以发射光。
参照图13，同样在该实施方式中，发光元件100可以具有与上述图6的实施方式的发射区域相等的发射区域。
如上所述，发光元件100的发射光的发射区域EA可以是半导体层34的半导体部分190和无机发光层152、空穴传输层160、空穴注入层170和第二电极CNE2可以在其中彼此重叠的区域。当从顶部观察时，发射区域EA可以基本上与半导体层34的区域相同。发光元件100的发射区域EA可以以面光源的形式实现。因此，在实施方式中，可以形成面光源形式的发射区域EA，并且因此可以增大发射区域以提高发光效率。
发光元件100的无机发光层152可以沿着半导体层34的形状设置成弯曲的形状。在实施方式中，当半导体层34可以是圆柱体时，无机发光层152可以形成为圆润的形状。例如，无机发光层152的剖面结构可以形成为可以向上凸起的圆润的形状，而不是水平层结构。在另一实施方式中，当半导体层34可以实现为多边形柱时，无机发光层152的至少一部分可以向上弯曲。因此，从发光元件100的发射区域EA发射的光不仅可以通过其上部分而且可以通过其两个侧部分出射，从而改善视角。
图14是示出根据另一实施方式的显示设备的发光元件的另一示例的剖视图。
参照图14，发光元件100可以包括第一电极CNE1、半导体层36、有机功能层OL和第二电极CNE2。图14的实施方式与图10至图13的实施方式的不同之处在于，第一电极CNE1、半导体层36、有机功能层OL和第二电极CNE2的材料是不同的。在以下描述中，描述将重点放在差异上，并且将省略冗余描述。
半导体层36的半导体部分198可以是传输空穴的p型半导体。例如，半导体部分198可以包括具有以下化学式的半导体材料：AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)。例如，其可以是p型掺杂的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的至少一种。半导体部分198可以掺杂有p型掺杂剂，并且p型掺杂剂例如可以是Mg、Zn、Ca、Se、Ba等。根据本公开的实施方式，半导体部分198可以是掺杂有p型Mg的p-GaN。
有机功能层OL可以包括选自电子传输层140和电子注入层130中的一个或多个。在实施方式中，有机功能层OL可以包括设置在无机发光层152上的电子传输层140和设置在电子传输层140上的电子注入层130。
第一电极CNE1可以用作用于注入空穴的阳极电极，并且可以由具有高功函数的材料形成。第一电极CNE1例如可以是铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锡锌氧化物(ITZO)和锌氧化物(ZnO)中的一种。
第二电极CNE2可以用作用于注入电子的阴极电极，并且可以由具有低功函数的镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)、银(Ag)或其合金形成。例如，第二电极CNE2可以是镁-银合金(Mg-Ag)。
根据以上参照图10至图13描述的实施方式，半导体层34的半导体部分190可以由诸如n型GaN的半导体形成，使得电子从第一电极CNE1注入，同时空穴从第二电极CNE2注入，使得可以从无机发光层152发射光。相反，根据该实施方式，半导体层36的半导体部分198可以由诸如p型GaN的半导体形成，使得空穴从第一电极CNE1注入，同时电子从第二电极CNE2注入，使得可以从无机发光层152发射光。
图15至图21是示出根据本公开的实施方式的制造显示设备的工艺步骤中的一些的剖视图。在下文中，提供了至少用于制造图3中所公开的显示设备的发光元件的方法。
参照图15，可以制备包括第一平坦化层19的衬底200。尽管在附图中未示出，但是衬底可以包括子像素PXn(参见图2)，子像素PXn包括电路元件，电路元件包括导电层和绝缘层。
随后，可以在第一平坦化层19上形成彼此间隔开的第一堤部BNL1。第一堤部BNL1可以具有在第三方向DR3上从第一平坦化层19的上表面突出的形状。上面已经给出了关于其的描述。
随后，在第一堤部BNL1上形成第一对准电极21和第二对准电极22。第一对准电极21和第二对准电极22在第二方向DR2上延伸。在制造显示设备10(参见图1)的工艺步骤期间，第一对准电极21和第二对准电极22可以在第二方向DR2上延伸，并且也可以设置在其它子像素PXn(参见图2)中。它们可以在随后的工艺期间通过设置半导体层30并且然后在每个子像素PXn的切割区域CBA(参见图2)中切割第一对准电极21和第二对准电极22来形成。随后，可以在第一平坦化层19上形成覆盖第一对准电极21和第二对准电极22的第一绝缘层PAS1。
随后，参照图16至图18，可以通过将半导体墨水90施加到第一绝缘层PAS1上来对准半导体层30。具体地，可以通过喷墨印刷来喷射半导体墨水90，在半导体墨水90中半导体层30分散在溶剂91中。半导体层30可以容纳在第一绝缘层PAS1上，使得它们通过电场在一个方向上对准。在一些实施方式中，半导体层30可以通过在第一绝缘层PAS1之上产生的电场来接收介电泳力，并且可以设置在第一对准电极21与第二对准电极22之间。
半导体墨水90中具有在一个方向上延伸的形状的半导体层30的取向可以根据电场的方向而变化。根据本公开的实施方式，半导体层30可以对准，使得它们延伸的方向可以朝向电场指向的方向取向。当在第一绝缘层PAS1之上产生的电场可以平行于衬底的上表面时，半导体层30可以对准，使得它们延伸的方向可以平行于衬底，并且可以设置在第一对准电极21与第二对准电极22之间。
根据本公开的实施方式，半导体层30仅由p型半导体材料和n型半导体材料中的一种形成，而不是由位于不同位置处的p型半导体材料以及n型半导体材料形成，并且因此不必对准半导体层30以使得它们在特定方向上取向。结果，工艺可以变得更容易。
随后，可以去除半导体墨水90的溶剂91。可以通过将热或红外线照射到衬底200上来去除溶剂91。由于可以从半导体墨水90中去除溶剂91，因此可以防止半导体层30的流动，并且它们可以容纳在第一对准电极21和第二对准电极22上。
随后，参照图19，通过在半导体层30的至少一部分上形成具有图案形状的第二绝缘层PAS2，可以防止半导体层30的流动并且可以固定半导体层30。随后，可以在第一绝缘层PAS1中形成暴露第一对准电极21的开口OP。随后，可以在第一绝缘层PAS1和第二绝缘层PAS2上形成连接到第一对准电极21的第一电极CNE1。第一电极CNE1可以形成为与半导体层30的一部分接触，例如，与半导体层30的上表面的一部分和侧表面接触。
随后，参照图20，可以在衬底上方对准掩模MS，并且有机功能层OL可以堆叠在半导体层30上。在这样做时，可以使用精细金属掩模FMM作为掩模MS。如图3和图6中所示，有机功能层OL可以连续地沉积在半导体层30和第一绝缘层PAS1上，以形成线性形状。
随后，参照图21，可以在有机功能层OL上形成第二电极CNE2，并且可以在衬底的包括第二电极CNE2的整个表面上形成第三绝缘层PAS3，从而制造显示设备。
在结束详细描述时，本领域的技术人员将领会，在基本上不背离本发明的原理的情况下，可以对优选实施方式进行许多变化和修改。因此，所公开的本发明的优选实施方式仅用于一般性和描述性含义，而不是出于限制的目的。
本文中已经公开了示例性实施方式，并且尽管采用了特定的术语，但是它们用于并且应被解释为仅仅是一般性和描述性含义，而不是出于限制的目的。在一些情况下，如本领域普通技术人员在提交本申请时显而易见的那样，除非另有具体指示，否则结合特定实施方式描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或者可以与结合其它实施方式描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不背离如所附权利要求(包括其等同)中阐述的本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (20)

1.一种显示设备，包括：
第一堤部和第二堤部，彼此间隔开并且设置在衬底上；
至少一个半导体层，设置在所述第一堤部与所述第二堤部之间；
第一电极，设置在所述第一堤部上并且电连接到所述至少一个半导体层的一部分；
有机功能层，设置在所述至少一个半导体层的另一部分上并且包括有机发光层；以及
第二电极，设置在所述有机功能层上。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述至少一个半导体层包括n型掺杂剂并且由具有以下化学式的半导体制成：
AlxGayIn1-x-yN
其中，0≤x≤1，0≤y≤1并且0≤x+y≤1。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述有机功能层包括在所述有机发光层与所述第二电极之间的空穴传输层和空穴注入层中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其中
所述第一电极是阴极电极，以及
所述第二电极是阳极电极。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述至少一个半导体层包括p型掺杂剂并且由具有以下化学式的半导体制成：
AlxGayIn1-x-yN
其中，0≤x≤1，0≤y≤1并且0≤x+y≤1。
6.根据权利要求5所述的显示设备，其中，所述有机功能层包括在所述有机发光层与所述第二电极之间的电子传输层和电子注入层中的至少一个。
7.根据权利要求6所述的显示设备，其中
所述第一电极是阳极电极，以及
所述第二电极是阴极电极。
8.根据权利要求1所述的显示设备，其中
所述第一电极与所述第一堤部重叠并且平行于所述第一堤部延伸，以及
所述第一电极接触所述至少一个半导体层的上表面的一部分和侧表面。
9.根据权利要求8所述的显示设备，其中
所述第二电极平行于所述第一电极延伸并且与所述至少一个半导体层和所述有机功能层重叠，以及
所述至少一个半导体层、所述有机功能层和所述第二电极彼此重叠的区域是发射区域。
10.根据权利要求9所述的显示设备，还包括：
绝缘层，平行于所述第一电极延伸，与所述至少一个半导体层延伸的方向相交，并且与所述至少一个半导体层重叠。
11.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述至少一个半导体层具有圆柱体、棒、线、多边形柱或其组合的形状。
12.一种显示设备，包括：
第一堤部和第二堤部，彼此间隔开并且设置在衬底上；
至少一个半导体层，设置在所述第一堤部与所述第二堤部之间，并且包括围绕所述至少一个半导体层的外周表面的无机发光层；
第一电极，设置在所述第一堤部上并且电连接到所述至少一个半导体层的一部分；
有机功能层，设置在所述至少一个半导体层的所述无机发光层上；以及
第二电极，设置在所述有机功能层上。
13.根据权利要求12所述的显示设备，其中
所述至少一个半导体层包括被所述无机发光层围绕的半导体部分，以及
所述半导体部分在纵向方向上的端分别与所述无机发光层在所述纵向方向上的端对准。
14.根据权利要求13所述的显示设备，其中，所述半导体部分包括n型掺杂剂并且由具有以下化学式的半导体制成：
AlxGayIn1-x-yN
其中，0≤x≤1，0≤y≤1并且0≤x+y≤1。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其中，所述有机功能层包括在所述无机发光层与所述第二电极之间的空穴传输层和空穴注入层中的至少一个。
16.根据权利要求15所述的显示设备，其中
所述第一电极是阴极电极，以及
所述第二电极是阳极电极。
17.根据权利要求13所述的显示设备，其中，所述半导体部分包括p型掺杂剂并且由具有以下化学式的半导体制成：
AlxGayIn1-x-yN
其中，0≤x≤1，0≤y≤1并且0≤x+y≤1。
18.根据权利要求17所述的显示设备，其中，所述有机功能层包括在所述无机发光层与所述第二电极之间的电子传输层和电子注入层中的至少一个。
19.根据权利要求18所述的显示设备，其中
所述第一电极是阳极电极，以及
所述第二电极是阴极电极。
20.根据权利要求13所述的显示设备，其中
所述第一电极与所述第一堤部重叠并且平行于所述第一堤部延伸，以及
所述第一电极接触所述至少一个半导体层的所述半导体部分的一端。
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