(57)【要約】【課題】本発明の目的は、ナノサイズの画素を形成して、高解像度を実現することにある。【解決手段】本発明は、基板、前記基板上に形成されていて、一つ以上のシェルを含む同軸構造のナノ発光体、前記基板の下部または上部に位置して、前記ナノ発光体に光を供給する光源、そして前記基板上に形成されていて、前記光源をオンまたはオフするスイッチング素子を含む、表示装置に関する。【選択図】図１
2007164173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、
前記基板上に形成され、一つ以上のシェルを含む同軸構造のナノ発光体、
前記基板の下部または上部に位置して、前記ナノ発光体に光を供給する光源、及び
前記基板上に形成され、前記光源をオンまたはオフするスイッチング素子を含む、表示装置。
【請求項２】
前記スイッチング素子は、各画素ごとに配列されている複数の薄膜トランジスタである請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記光源は、複数備え、
前記複数の光源は、前記複数の薄膜トランジスタに各々連結されている請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記スイッチング素子は、マトリックス形態に配列されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記ナノ発光体は、発光性有機半導体を含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記ナノ発光体は、コア及び前記コアを囲む一つ以上のシェルを含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記コア及び前記一つ以上のシェルのうちのいずれか一つは発光性有機半導体を含む請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記コア及び前記一つ以上のシェルのうちの少なくとも一つは光透過性物質を含む請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
前記ナノ発光体は、
第１シェル、
前記第１シェルの内部に形成されたコア、及び
前記第１シェル及びコアの間に形成され、発光性有機半導体を含む第２シェルを含み、
前記コア及び前記第１シェルのうちの少なくとも一つは、光透過性物質を含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記発光性有機半導体は、ロダミンＢ、フルオレセイン、ピレン、ペンタセン、ルブレン、ポリアニリン、ポリチオフェン及びポリピロールのうちのいずれか一つである、請求項５、７または９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記光透過性物質は、絶縁物質を含む請求項８または９に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記光透過性物質は、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリジビニルベンゼン、ポリアクリロニトリル、及びポリカーボネートのうちのいずれか一つを含む請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記ナノ発光体は、ナノワイヤーまたはナノチューブである請求項１に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記ナノ発光体は、立っていたり横たわっている同軸構造からなる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１５】
ナノ発光体を製造する工程、
基板上に前記ナノ発光体を形成する工程、及び
前記基板の下部及び上部のうちのいずれか一つに光源を配置する工程を含む表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記ナノ発光体を製造する工程は、
孔が形成されている鋳型を準備する工程、及び
前記孔内に気相方法で有機または無機物質を供給する工程を含む請求項１５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記有機または無機物質を供給する工程は、気相蒸着で行う請求項１６に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記有機または無機物質を供給する工程は、気相重合で行う請求項１６に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記気相重合は、
前記孔内に気相の単量体を供給する工程、及び
前記単量体を重合する工程を含む請求項１８に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記単量体を重合する工程は、真空下で行う請求項１９に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２１】
前記単量体は、メチルメタクリレート、スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルフェノール、ピロール、アニリン、チオフェン、ペンタセン及びルブレンのうちのいずれか一つである請求項１９に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２２】
前記単量体を重合する工程は、５０〜２００℃で行う請求項１９に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２３】
前記単量体を供給する工程の前に、前記孔内に重合開始剤を供給する工程をさらに含む請求項１９に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２４】
前記重合開始剤は、ＡＩＢＮ、ＢＰＯ、ＣＡＮ及び塩化鉄のうちの少なくとも一つである請求項２３に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２５】
前記単量体を重合する工程の後に、前記鋳型から前記ナノ重合体を分離する工程をさらに含む請求項１９に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２６】
前記鋳型は、酸化アルミニウムを含み、
前記ナノ重合体を分離する工程は、前記鋳型をエッチングして行う請求項２５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２７】
前記エッチングは、水酸化ナトリウム及び塩酸のうちの少なくとも一つを使用する請求項２６に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２８】
前記ナノ発光体を製造する工程は、
孔が形成されている鋳型を準備する工程、
前記孔内に第１物質を供給して、内部が空のチューブ形状の第１シェルを形成する工程、及び
前記孔内に第２物質を供給して、前記第１シェルの内部に位置するコアを形成する工程を含む請求項１５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２９】
前記第１シェルを形成する工程の後に、前記孔内に第３物質を供給して、前記第１シェルの内部にチューブ形状の第２シェルを形成する工程をさらに含む請求項２８に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３０】
前記第１シェル、前記第２シェル、及び前記コアは、気相蒸着または気相重合で形成する請求項２９に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３１】
前記第１物質、前記第２物質、及び前記第３物質のうちの少なくとも一つは、発光性有機半導体である請求項２９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】
本発明は、表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置は、文字や図形などの情報を視覚的に表示する素子であって、陰極線管（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ、ＣＲＴ）、液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、電気発光（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置、及び光発光（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置などがある。
陰極線管は、電子銃から発射される電子ビームが画面の蛍光面にぶつかって発光し、情報を表示する方式であり、液晶表示装置は、電場生成電極に電圧を印加して液晶層に電場を生成することによって、液晶層の液晶分子の配向方向を決定して液晶層を通過する光の透過率を調節して情報を表示する方式である。
【０００３】
電気発光装置は、一つの電極から注入された電子及び他の電極から注入された正孔が発光層で結合して励起子を形成して、これがエネルギーを放出して発光して情報を表示する方式であり、光発光装置は、外部から供給された光のエネルギーを吸収して励起状態を形成して、これが基底状態に戻る時に吸収したエネルギーを光として放出して情報を表示する方式である（例えば、特許文献１〜３等）。
このような表示装置は、複数の画素を含み、各画素は、微細な大きさに形成されることによって、高解像度を実現することができる。
しかし、画素は、一般に写真エッチングなどの方法でパターニングされるので、微細な大きさに形成するには限界がある。
【特許文献１】特開２００５−０７５６５６号公報
【特許文献２】特開２００３−２０９２８１号公報
【特許文献３】特表２００４−５３５０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が目的とする技術的課題は、このような問題点を解決するためのものであって、ナノサイズの画素を形成して、高解像度を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施例による表示装置は、基板、前記基板上に形成され、一つ以上のシェルを含む同軸（ｃｏａｘｉａｌ）構造のナノ発光体、前記基板の下部または上部に位置して、前記ナノ発光体に光を供給する光源、そして前記基板上に形成されていて、前記光源をオンまたはオフするスイッチング素子を含む。
【０００６】
前記スイッチング素子は、各画素ごとに配列されている複数の薄膜トランジスタである。
前記光源は、複数からなり、前記複数の光源は、前記複数の薄膜トランジスタに各々連結されている。
前記スイッチング素子は、マトリックス形態に配列されている。
前記ナノ発光体は、発光性有機半導体を含む。
前記ナノ発光体は、コア及び前記コアを囲む一つ以上のシェルを含む。
【０００７】
前記コア及び前記一つ以上のシェルのうちのいずれか一つは、発光性有機半導体を含む。
前記コア及び前記一つ以上のシェルのうちの少なくとも一つは、光透過性物質を含む。
前記ナノ発光体は、第１シェル、前記第１シェルの内部に形成されているコア、そして前記第１シェル及び前記コアの間に形成されていて、発光性有機半導体を含む第２シェルを含み、前記コア及び前記第１シェルのうちの少なくとも一つは、光透過性物質を含む。
前記発光性有機半導体は、ロダミンＢ、フルオレセイン、ピレン、ペンタセン、ルブレン、ポリアニリン、ポリチオフェン、及びポリピロールのうちのいずれか一つである。
【０００８】
前記光透過性物質は、絶縁物質を含む。
前記光透過性物質は、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ポリジビニルベンゼン（ｐｏｌｙｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）、及びポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）のうちのいずれか一つを含む。
【０００９】
前記ナノ発光体は、ナノワイヤー（ｎａｎｏｗｉｒｅ）またはナノチューブ（ｎａｎｏｔｕｂｅ）である。
前記ナノ発光体は、立っていたり横たわっている同軸構造からなる。
【００１０】
本発明の一実施例による表示装置の製造方法は、ナノ発光体を製造する工程、基板上に前記ナノ発光体を形成する工程、そして前記基板の下部及び上部のうちのいずれか一つに光源を配置する工程を含む。
前記ナノ発光体を製造する工程は、孔（ｐｏｒｅ）が形成されている鋳型（ｔｅｍｐｌａｔｅ）を準備する工程、そして前記孔内に気相（ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ）方法で有機または無機物質を供給する工程を含む。
【００１１】
前記有機または無機物質を供給する工程は、気相蒸着で行う。
前記有機または無機物質を供給する工程は、気相重合で行う。
前記気相重合は、前記孔内に気相の単量体を供給する工程、そして前記単量体を重合する工程を含む。
【００１２】
前記単量体を重合する工程は、真空下で行う。
前記単量体は、メチルメタクリレート（ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、スチレン（ｓｔｙｒｅｎｅ）、ジビニルベンゼン（ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）、ビニルフェノール（ｖｉｎｙｌｐｈｅｎｏｌ）、ピロール（ｐｙｒｒｏｌｅ）、アニリン（ａｎｉｌｉｎｅ）、チオフェン（ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、ペンタセン、及びルブレンのうちのいずれか一つである。
【００１３】
前記単量体を重合する工程は、５０〜２００℃で行う。
前記単量体を供給する工程の前に、前記孔内に重合開始剤を供給する工程をさらに含む。
【００１４】
前記重合開始剤は、ＡＩＢＮ（２，２’−ａｚｏｂｉｓｉｓｏｂｕｔｙｒｏｎｉｔｒｉｌｅ）、ＢＰＯ（ｂｅｎｚｏｙｌ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ＣＡＮ（ｃｅｒｉｕｍ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ）、及び塩化鉄（ＦｅＣｌ3）のうちの少なくとも一つである。
【００１５】
前記単量体を重合する工程の後に、前記鋳型から前記ナノ重合体を分離する工程をさらに含む。
前記鋳型は、酸化アルミニウムを含み、前記ナノ重合体を分離する工程は、前記鋳型をエッチングして行う。
【００１６】
前記エッチングは、水酸化ナトリウム及び塩酸のうちの少なくとも一つを使用する。
前記ナノ発光体を製造する工程は、孔が形成されている鋳型を準備する工程、前記孔内に第１物質を供給して、内部が空のチューブ形状の第１シェルを形成する工程、前記孔内に第２物質を供給して、前記第１シェルの内部に位置するコアを形成する工程を含む。
【００１７】
前記第１シェルを形成する工程の後に、前記孔内に第３物質を供給して、前記第１シェルの内部にチューブ形状の第２シェルを形成する工程をさらに含む。
前記第１シェル、前記第２シェル及び前記コアは、気相蒸着または気相重合で形成する。
【００１８】
前記第１物質、前記第２物質、及び前記第３物質のうちの少なくとも一つは、発光性有機半導体である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ナノ発光体を含むことによって、微細な大きさの画素を形成して、高解像度表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例について、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な相異した形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されない。
【００２１】
図面では、各層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体を通して類似した部分については、同一な図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“真上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も意味する。反対に、ある部分が他の部分の“真上”にあるとする時、これはその中間に他の部分がない場合を意味する。
【００２２】
それでは、本発明の一実施例による表示装置について、図１〜図３を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例による表示装置の概略図であり、図２は本発明の他の一実施例による表示装置の概略図であり、図３は図１及び図２の表示装置のＡ部分を拡大して示した拡大図である。
図１を参照すれば、本発明の一実施例による表示装置は、光源３４１、光源３４１の下部に位置して、光を反射する反射板３４２、光源３４１の上部に位置する基板３４３、そして基板３４３に形成されている複数のナノ発光体２０を含む。
【００２３】
光源３４１としては、一般に、有機発光体のバンドギャップエネルギーが紫外線（ＵＶ）水準のエネルギーであるので、紫外線供給ランプを使用するのが好ましい。また、冷陰極蛍光ランプ（ｃｏｌｄ ｃａｔｈｏｄｅ ｆｌｏｕｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ、ＣＣＦＬ）、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）、及び繊維型光源（ｆｉｂｒｉｌｌａｒ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ）などを使用することもでき、この時、光源は、いずれか一方に配置されているエッジ型であっても、複数が並んで配置されている直下型であってもよい。
【００２４】
反射板３４２は、光源３４１の下部に位置して、光源３４１から放出される光を全面に反射して、アルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）などの不透明金属からなることができる。
【００２５】
基板３４３は、不透明物質からなり、光源３４１から放出される光を全面に均一に伝達する導光板としての機能をする。
基板３４３には、複数のナノ発光体２０が形成されている。ナノ発光体２０は、基板３４３上に垂直に立っていたり、水平に横たわっている。この時、図３に示したように、ナノ発光体２０の一側は基板３４３に埋められた形態、つまり基板３４３を通過するように配置することによって、光源３４１から放出される光がナノ発光体２０にだけ照射することができる。これにより、例えば、人体に有害である紫外線水準のエネルギーを有する光を、他の領域には透過しないようにすることができる。
【００２６】
ナノ発光体２０は、表示しようとする特定の数字、文字、または記号などを示すように所定の位置に形成されており、一つまたは複数の束を含むことができる。
ナノ発光体２０は、直径２００ｎｍ以下の大きさの線状発光体であり、紫外線などの光を吸収して可視光線などの光を放出することができる有機半導体を含む。
【００２７】
図４Ａ〜図４Ｃは多様な形態のナノ発光体２０を示した概略図である。
図４Ａのナノ発光体２０は、コア１６及びこれを囲むシェル１５を含む。シェル１５は、コア１６の中心部分だけを囲んでいて、コア１６の両端は露出されている。コア１６は、発光性有機半導体からなり、シェル１５は、有機半導体から放出された光を外部に透過させることができる光透過性物質からなる。なお、シェル１５は、コア１６の両端を露出しているもののみならず、コア１６の片端のみを露出し、他端を閉塞する形状であってもよい。
【００２８】
発光性有機半導体は、光源から放出された光を吸収して励起状態を形成して、これが基底状態に戻る時に吸収したエネルギーを光として放出する。
発光性有機半導体は、低分子物質及び高分子物質を含むことができる。
【００２９】
低分子物質には、Ａｌｑ３（ｔｒｉｓ−（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）、ＢｅＢｑ２（ｂｉｓ（ｂｅｎｚｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ｂｅｒｙｌｌｉｕｍ）などの金属錯化合物、及びロダミン−Ｂ（ｒｈｏｄａｍｉｎｅ−Ｂ）、フルオレセイン（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ）、ピレン（ｐｙｒｅｎｅ）、ＤＰＶＢｉ（４，４´−ｂｉｓ（２，２´−ｄｉｐｈｅｎｙｌｅｔｈｅｎ−１−ｙｌ）−ｄｉｐｈｅｎｙｌ）、ペンタセン（ｐｅｎｔａｃｅｎｅ）、及びルブレンなどの有機物質がある。また、低分子物質に約１〜５％のドーパントを添加して、発光効率を向上させることができる。
【００３０】
高分子物質には、ポリピロール（ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ）、ポリアニリン（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）、及びポリチオフェン（ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）などがあり、例えば、ポリフェニレンビニレン（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）、ポリ［２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ｐｏｌｙ［２−ｍｅｔｈｏｘｙ−５−（２−ｅｔｈｙｌ−ｈｅｘｙｌｏｘｙ）−１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）、ポリアルキルチオフェン（ｐｏｌｙａｌｋｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、ポリビニルカバゾール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）などがある。
【００３１】
光透過性物質は、絶縁物質であり、これには、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ポリジビニルベンゼン（ｐｏｌｙｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）、及びポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）などがある。
【００３２】
図４Ｂのナノ発光体２０は、１つ以上、例えば、２つのシェルを含む。つまり、チューブ形状に形成されている第１シェル１５ａ、第１シェル１５ａの内部に小さいチューブ形状に形成されている第２シェル１５ｂ、そして第２シェル１５ｂの内部に空の部分である中空１１を含む。第１シェル１５ａは、光透過性物質からなり、第２シェル１５ｂは、発光性有機半導体からなっていてもよい。なお、２つのシェルは同軸構造で形成されている。
【００３３】
図４Ｃのナノ発光体２０は、１つ以上、例えば、２つのシェルを含む。つまり、チューブ形状に形成されている第１シェル１５ａ、第１シェル１５ａの内部に小さいチューブ形状に形成されている第２シェル１５ｂ、そして第２シェル１５ｂの内部に形成されているコア１６を含む。第２シェル１５ｂは、有機半導体からなり、第１シェル１５ａ及びコア１６のうちのいずれか一つは、光透過性物質からなっていてもよい。なお、２つのシェルは同軸構造で形成されている。このように有機半導体からなる第２シェル１５ｂが第１シェル１５ａ及びコア１６の間に位置することによって、有機半導体が物理的に固定されて、安定した高輝度のナノ発光体を形成することができる。
【００３４】
図４Ａ及び図４Ｃに示したナノ発光体２０は、ナノワイヤーであり、図４Ｂに示したナノ発光体２０は、ナノチューブである。
このように、表示しようとする数字、文字、及び図形によってナノ発光体２０を配置することによって、表示装置の機能をすることができる。この時、ナノ発光体２０は、他の色を放出する発光性有機半導体を含むことによって、多様な色に表示することができる。例えば、図１は数字２、３、５を表示するが、２を表示するナノ発光体は赤色発光有機半導体を含み、３を表示するナノ発光体は緑色発光有機半導体を含み、５を表示するナノ発光体は青色発光有機半導体を含むことによって、多様な色に表示することができる。また、多色光を発光することができる発光体を使用する場合、光源の波長を変化させることによって、発光する色を多様に変化させることができる。
【００３５】
図２は図１の表示装置を一部変形したものであって、全面に複数の光源（図示せず）が配置されていて、各光源は、各画素のスイッチング素子（図示せず）に連結されている。
ここで、スイッチング素子は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。
図２を参照すれば、薄膜トランジスタ表示板１００上に、複数の光源（図示せず）が配置されている光源部３４０が形成されている。
【００３６】
光源部３４０上には、不透明物質からなって、複数のナノ発光体２０が嵌合されている基板３４３が配置されている。
薄膜トランジスタ表示板１００は、複数の画素を含み、各画素ごとに薄膜トランジスタ（図示せず）が形成されている。
光源部３４０は、各画素に対応する複数の光源（図示せず）を含み、光源は、各薄膜トランジスタによって個別にスイッチングされてオンまたはオフされる。
【００３７】
ナノ発光体２０は、一つまたは二つ以上が束をなして一つの画素を構成することができ、各画素に配列されているナノ発光体２０は、その画素の薄膜トランジスタによってスイッチングされて光源がオンまたはオフされて、発光したり発光しないようになる。
このように、一つまたは二つ以上が束をなしたナノ発光体２０を一つの画素として使用して、これをスイッチング素子によって個別にオンまたはオフすることによって、各画素別に選択的に発光することができる。
【００３８】
それでは、図６〜図１０を参照して、図２の表示装置のうちの薄膜トランジスタ表示板１００について、詳細に説明する。
図６及び図７は複数の画素（Ｐ）を含む薄膜トランジスタ表示板の概略図であり、図８は図６及び図７の薄膜トランジスタ表示板で一つの画素を拡大して示した配置図であり、図９及び図１０は図８の薄膜トランジスタ表示板のＩＸ−ＩＸ線及びＸ−Ｘ線による断面図である。
【００３９】
図６及び図７に示したように、薄膜トランジスタ表示板１００は、ゲート線１２１及びデータ線１７１によって定義される画素（Ｐ）を含み、複数の画素（Ｐ）が集まって表示領域（Ｄ）を構成する。ここで、ゲート線１２１及びデータ線１７１の一端部分は外部信号の印加を受けるために表示領域（Ｄ）から出て周辺領域までのびている。複数の画素（Ｐ）には、スイッチング素子である薄膜トランジスタ３２０が形成されていて、薄膜トランジスタ３２０は、走査信号によって画像信号をオンまたはオフする。
【００４０】
図８〜図１０を参照して、一つの画素（Ｐ）について詳細に説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板１１０上に、複数のゲート線１２１及び複数の維持電極線（ｓｔｏｒａｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｌｉｎｅ）１３１が形成されている。
【００４１】
ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達し、主に横方向にのびている。各ゲート線１２１は、下部に突出した複数のゲート電極１２４、及び他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１２９を含む。ゲート信号を生成するゲート駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着される可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されたり、基板１１０上に直接装着されたり、基板１１０上に集積される。ゲート駆動回路が基板１１０上に集積されている場合、ゲート線１２１がのびてこれに直接連結される。
【００４２】
維持電極線１３１は、所定の電圧の印加を受けて、ゲート線１２１とほぼ平行にのびた幹線、及びこれから分離された複数対の維持電極１３３ａ、１３３ｂを含む。維持電極線１３１の各々は、隣接する二つのゲート線１２１の間に位置し、幹線は、二つのゲート線１２１のうちの下側に近く形成されている。維持電極１３３ａ、１３３ｂの各々は、幹線に連結されている固定端、及びその反対側の自由端を含む。一方、維持電極１３３ａの固定端は面積が広く、自由端は直線部分及び曲線部分の二股に分かれている。しかし、維持電極線１３１の形状及び配置は、多様に変形することができる。
【００４３】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などのアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金などの銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金などの銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などのモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）、及びチタニウム（Ｔｉ）などからなることができる。しかし、これらは、物理的性質が異なる二つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造からなることもできる。これらのうちの一つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を減少させることができるように比抵抗が低い金属、例えばアルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などからなる。これとは異なって、他の導電膜は、他の物質、特にＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）及びＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）との物理的、化学的、電気的接触特性が優れている物質、例えばモリブデン系金属、クロム、チタニウム、タンタルなどからなる。これらの組合わせの好ましい例としては、クロムの下部膜及びアルミニウム（合金）の上部膜や、アルミニウム（合金）の下部膜及びモリブデン（合金）の上部膜がある。しかし、ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、その他にも多様な金属または導電体からなることができる。
【００４４】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は、基板１１０の面に対して傾いていて、その傾斜角は約３０〜約８０度であるのが好ましい。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
【００４５】
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンは、略してａ−Ｓｉとする）または多結晶シリコンなどからなる複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は、主に縦方向にのびていて、ゲート電極１２４に向かってのびた複数の突出部１５４を含む。線状半導体１５１は、ゲート線１２１及び維持電極線１３１の付近で幅が広くなって、これらを幅広く覆っている。
【００４６】
半導体１５１上には、複数の線状及び島型オーミック接触部材１６１、１６５が形成されている。抵抗性接触部材１６１、１６５は、リン（Ｐ）などのｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ＋水素化非晶質シリコンなどからなったり、シリサイドからなることができる。線状抵抗性接触部材１６１は、複数の突出部１６３を含み、この突出部１６３及び島型抵抗性接触部材１６５は、対をなして、半導体１５１の突出部１５４上に配置されている。
【００４７】
半導体１５１及び抵抗性接触部材１６１、１６５の側面も、基板１１０の面に対して傾いていて、その傾斜角は約３０〜８０度程度である。
抵抗性接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１及び複数のドレイン電極１７５が形成されている。
【００４８】
データ線１７１は、データ信号を伝達し、主に縦方向にのびて、ゲート線１２１と交差している。また、各データ線１７１は、維持電極線１３１と交差して、隣接する維持電極１３３ａ、１３３ｂの集合の間に形成される。各データ線１７１は、ゲート電極１２４に向かってのびた複数のソース電極１７３、及び他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１７９を含む。データ信号を生成するデータ駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着される可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されたり、基板１１０上に直接装着されたり、基板１１０上に集積される。データ駆動回路が基板１１０上に集積されている場合、データ線１７１がのびてこれに直接連結される。
【００４９】
ドレイン電極１７５は、データ線１７１と分離されていて、ゲート電極１２４を中心にソース電極１７３と対向する。各ドレイン電極１７５は、面積が広い一側端部及び棒形状の他側端部を含む。面積が広い一側端部は維持電極線１３１と重畳し、棒形状の他側端部はＵ字型に曲がったソース電極１７３で一部が囲まれている。
【００５０】
一つのゲート電極１２４、一つのソース電極１７３、及び一つのドレイン電極１７５は、半導体１５１の突出部１５４と共に一つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成し、薄膜トランジスタのチャネルは、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５の間の突出部１５４に形成される。
【００５１】
データ線１７１及びドレイン電極１７５は、銀、銅、モリブデン、クロム、ニッケル、コバルト、タンタル、及びチタニウムなどの高融点金属またはこれらの合金からなるのが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）及び低抵抗導電膜（図示せず）を含む多重膜構造からなることもできる。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）の下部膜及びアルミニウム（合金）の上部膜の二重膜、モリブデン（合金）の下部膜、アルミニウム（合金）の中間膜、及びモリブデン（合金）の上部膜の三重膜がある。しかし、データ線１７１及びドレイン電極１７５は、その他にも多様な金属または導電体からなることができる。
【００５２】
データ線１７１及びドレイン電極１７５の側面も、基板１１０の面に対して傾いていて、その傾斜角は約３０〜８０度程度であるのが好ましい。
抵抗性接触部材１６１、１６５は、その下の半導体１５１及びその上のデータ線１７１及びドレイン電極１７５の間にだけ位置して、これらの間の接触抵抗を低くする機能をする。大部分の所では線状半導体１５１の幅がデータ線１７１の幅より小さいが、前記で説明したように、ゲート線１２１と交差する部分で幅が広くなって表面のプロファイルをスムーズにすることによって、データ線１７１が断線するのを防止する。半導体１５１には、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５の間をはじめとして、データ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われずに露出された部分が存在する。
【００５３】
データ線１７１、ドレイン電極１７５、及び露出された半導体１５４の部分上には、保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、窒化ケイ素や酸化ケイ素などの無機絶縁物、有機絶縁物、低誘電率絶縁物などからなる。有機絶縁物及び低誘電率絶縁物の誘電定数は４．０以下であるのが好ましく、低誘電率絶縁物の例としては、プラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）で形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどがある。有機絶縁物のうちの感光性があるもので保護膜１８０を形成することもでき、保護膜１８０の表面は平坦でありうる。しかし、保護膜１８０は、有機膜の優れた絶縁特性を生かしつつ、露出された半導体１５１の部分に害を及ぼさないように、下部無機膜及び上部有機膜の二重膜構造からなることができる。
【００５４】
保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９及びドレイン電極１７５を各々露出する複数の接触孔１８２、１８５が形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には、ゲート線１２１の端部１２９を露出する複数の接触孔１８１、維持電極１３３ａの固定端付近の維持電極線１３１の一部を露出する複数の接触孔１８３ａ、１８３ｂが形成されている。
保護膜１８０上には、複数の導電体１９１、複数の連結橋８３、及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。これらは、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質や、アルミニウム、銀、またはその合金などの反射性金属からなることができる。
【００５５】
導電体１９１は、接触孔１８５を通じてドレイン電極１７５と物理的、電気的に連結されていて、ドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受ける。導電体１９１の他の一側は光源（図示せず）に連結されて、光源をオンまたはオフする。
接触補助部材８１、８２は、各々接触孔１８１、１８２を通じてゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９に連結されている。接触補助部材８１、８２は、データ線１７１の端部１７９及びゲート線１２１の端部１２９と外部装置との接続を補完して、これらを保護する。
【００５６】
連結橋８３は、ゲート線１２１を横切って、ゲート線１２１を間において反対側に位置する接触孔１８３ａ、１８３ｂを通じて維持電極線１３１の露出された部分及び維持電極１３３ａの自由端の露出された端部に連結されている。維持電極１３３ａ、１３３ｂをはじめとする維持電極線１３１は、連結橋８３と共にゲート線１２１やデータ線１７１または薄膜トランジスタの欠陥を修理するのに使用される。
【００５７】
それでは、図５Ａ〜図５Ｆを参照して、本発明の一実施例によるナノ発光体２０の製造方法について詳細に説明する。
図５Ａ〜図５Ｆは本発明の一実施例によってナノ発光体を製造する方法を順次に示した概略図である。
図５Ａに示したように、複数の孔１１が形成されている鋳型（ｔｅｍｐｌａｔｅ）１０を準備する。孔１１の直径（ｄ１）は２００ｎｍ以下であり、厚さ（ｄ２）は数十〜数百μｍ程度とすることができる。鋳型１０は、酸化アルミニウム膜（ａｎｏｄｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｏｘｉｄｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ）からなるが、これに限定されない。
【００５８】
次に、図５Ｂに示したように、孔１１に開始剤１２を供給する。開始剤１２は、ラジカル重合または酸化還元重合を開始する。ラジカル重合を開始する場合、開始剤１２は、ＡＩＢＮ（２，２´−ａｚｏｂｉｓｉｓｏｂｕｔｙｒｏｎｉｔｒｉｌｅ）、ＢＰＯ（ｂｅｎｚｏｙｌ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ＣＡＮ（ｃｅｒｉｕｍ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ）でありえ、酸化還元重合を開始する場合、塩化鉄（ＦｅＣｌ3）または過酸化水素でありうる。
開始剤１２は、鋳型１０を開始剤溶液に浸漬した後で乾燥したり、気相方法で供給することができる。
【００５９】
次に、図５Ｃに示したように、鋳型１０を真空チャンバー１３に位置させる。真空は１０-2Ｔｏｒｒ以下であるのが好ましい。
【００６０】
次に、図５Ｄに示したように、気相の単量体１４を真空チャンバー１３内に供給する。単量体１４が常温で液体または固体である場合、真空及び／または加熱を通じて気化させる。単量体１４は、例えばメチルメタクリレート（ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、スチレン（ｓｔｙｒｅｎｅ）、ジビニルベンゼン（ｄｉｖｉｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）、ビニルフェノール（ｖｉｎｙｌｐｈｅｎｏｌ）とすることができる。
【００６１】
次に、図５Ｅに示したように、単量体１４を重合して、高分子からなるシェル１５を形成する。シェル１５は、孔１１の側壁に沿って形成されるのでチューブ形状であり、シェル１５の内部には、大きさが小さい孔１１が形成される。
【００６２】
重合は、鋳型１０を単量体１４の種類によって約５０〜２００℃で熱処理して行う。高分子は、単量体１４の種類によってポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリジビニルベンゼン、またはポリビニルフェノールとすることができる。
【００６３】
次に、図５Ｆに示したように、孔１１内にコア１６を形成する。
コア１６は、前記方法と同様に、鋳型１０に開始剤及び単量体を順次に供給して重合して形成する。この時、単量体は、ピロール（ｐｙｒｒｏｌｅ）、アニリン（ａｎｉｌｉｎｅ）、及びチオフェン（ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）などとすることができ、重合してポリピロール、ポリアニリン、及びポリチオフェンに形成されることができる。
【００６４】
前記方法によって、シェル１５及びコア１６を含むナノ発光体２０を完成する。
次に、鋳型１０からナノ発光体２０を分離する。鋳型１０が酸化アルミニウムからなる場合、鋳型１０を塩酸または水酸化ナトリウムでエッチングして除去することができる。必要に応じては、分離過程を経ずに、孔１１にナノ発光体２０が形成されている鋳型１０そのものを利用することもできる。
【００６５】
前記実施例では、気相重合方法で形成された高分子を含むナノ発光体２０を形成する方法について説明したが、シェル１５またはコア１６のうちの少なくとも一つが低分子物質である場合、気相蒸着方法で形成することもできる。低分子物質は、ペンタセンまたはルブレンなどでありうる。
【００６６】
このように、ナノ重合体２０を気相重合または気相蒸着などの気相方法で形成する場合、液体方法と異なって、別途の溶媒が必要なく、完成後の回収過程が必要でない。また、重合や蒸着条件によってナノ重合体２０の厚さを調節するのが容易であり、均一な表面及び界面を有する多重ナノ重合体を形成することができる。
【００６７】
前記実施例では、シェル１５を有機絶縁物質で形成し、コア１６を有機半導体で形成したが、シェル１５が有機半導体で形成されることもでき、コア１６が有機絶縁物質で形成されることもできる。
また、前記実施例では、一つのシェル１５及び一つのコア１６を含むナノ発光体２０を形成する方法についてのみ例示して説明したが、二つ以上のシェルを含むこともでき、コアを含まないチューブ形状からなることもできる。
【００６８】
このように製造されたナノ発光体２０は、基板３４３に嵌合されて、このような基板３４３を薄膜トランジスタ表示板１００及び光源部３４０上に配置する。それによって、薄膜トランジスタ表示板１００、光源部３４０、基板３４３、及びナノ発光体２０を含む表示装置を完成する。
【００６９】
以上で、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も、本発明の権利範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施例による表示装置の概略図である。
【図２】本発明の他の一実施例による表示装置の概略図である。
【図３】図１及び図２の表示装置のＡ部分を拡大して示した拡大図である。
【図４Ａ】多様な形態のナノ発光体を示した概略図である。
【図４Ｂ】多様な形態のナノ発光体を示した概略図である。
【図４Ｃ】多様な形態のナノ発光体を示した概略図である。
【図５Ａ】本発明の一実施例によってナノ発光体を製造する方法を順次に示した概略図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施例によってナノ発光体を製造する方法を順次に示した概略図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施例によってナノ発光体を製造する方法を順次に示した概略図である。
【図５Ｄ】本発明の一実施例によってナノ発光体を製造する方法を順次に示した概略図である。
【図５Ｅ】本発明の一実施例によってナノ発光体を製造する方法を順次に示した概略図である。
【図５Ｆ】本発明の一実施例によってナノ発光体を製造する方法を順次に示した概略図である。
【図６】複数の画素（Ｐ）を含む薄膜トランジスタ表示板の概略図である。
【図７】複数の画素（Ｐ）を含む薄膜トランジスタ表示板の概略図である。
【図８】図６及び図７の薄膜トランジスタ表示板で一つの画素を拡大して示した配置図である。
【図９】図８の薄膜トランジスタ表示板のＩＸ−ＩＸ線及びＸ−Ｘ線による断面図である。
【図１０】図８の薄膜トランジスタ表示板のＩＸ−ＩＸ線及びＸ−Ｘ線による断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０  鋳型
１１  中空
１２  重合開始剤
１３  真空チャンバー
１４  気相の単量体
１５  シェル
１６  コア
２０  ナノ発光体
１００  薄膜トランジスタ表示板
１１０  絶縁基板
１２１  ゲート線
１２４  ゲート電極
１３１  維持電極線
１３３ａ、１３３ｂ  維持電極
１４０  ゲート絶縁膜
１５１  半導体
１６１、１６５  抵抗性接触部材
１７１  データ線
１７３  ソース電極
１７５  ドレイン電極
１８０  保護膜
１８１、１８２、１８３ａ、１８３ｂ、１８５  接触孔
１９１  導電体
３４０  光源部
３４１  光源
３４０  薄膜トランジスタ
３４２  反射板
３４３  基板
Ｐ  画素
Ｄ  表示領域
【図１】
2007164173.tif 000003
【図２】
2007164173.tif 000004
【図３】
2007164173.tif 000005
【図４Ａ】
2007164173.tif 000006
【図４Ｂ】
2007164173.tif 000007
【図４Ｃ】
2007164173.tif 000008
【図５Ａ】
2007164173.tif 000009
【図５Ｂ】
2007164173.tif 000010
【図５Ｃ】
2007164173.tif 000011
【図５Ｄ】
2007164173.tif 000012
【図５Ｅ】
2007164173.tif 000013
【図５Ｆ】
2007164173.tif 000014
【図６】
2007164173.tif 000015
【図７】
2007164173.tif 000016
【図８】
2007164173.tif 000017
【図９】
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【図１０】
2007164173.tif 000019