BR112020013410A2

BR112020013410A2 - dispositivo de exibição com estrutura empilhada emissora de luz

Info

Publication number: BR112020013410A2
Application number: BR112020013410-4A
Authority: BR
Inventors: Chung Hoon Lee; Jong Hyeon Chae
Original assignee: Seoul Viosys Co., Ltd.
Priority date: 2018-01-02
Filing date: 2019-01-02
Publication date: 2020-12-01
Also published as: EP3735708A4; JP2021509183A; KR20200096529A; US20190206927A1; CN111129237A; CN110709995A; EP3735708A1; WO2019135589A1; US11522008B2; JP7223011B2; US20230101837A1; US11114499B2; US20210183941A1

Abstract

DISPOSITIVO DE EXIBIÇÃO COM ESTRUTURA EMPILHADA EMISSORA DE LUZ em que o dispositivo de exibição inclui uma pluralidade de mosaicos de pixels espaçados um do outro, cada um dos mosaicos de pixels incluindo um substrato e uma pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz dispostas no substrato, em que uma distância entre duas estruturas empilhadas emissoras de luz adjacentes na mesma o mosaico de pixels é substancialmente igual a uma distância mais curta entre duas estruturas empilhadas emissoras de luz adjacentes de mosaicos de pixels diferentes.

Description

DISPOSITIVO DE EXIBIÇÃO COM ESTRUTURA EMPILHADA EMISSORA DE

LUZ Campo da Invenção

[001] Modalidades exemplificativas da invenção se referem geralmente a uma estrutura empilhada emissora de luz e a um display incluindo à mesma e, mais especificamente, a um micro diodo emissor de luz com uma estrutura empilhada e um dispositivo de exibição com a mesma. Estado da Técnica

[002] Como fonte de luz inorgânica, os diodos emissores de luz têm sido utilizados em vários campos técnicos, como dispositivos de exibição, lâmpadas veiculares, iluminação geral e semelhantes. Com vantagens de longa vida útil, baixo consumo de energia e alta velocidade de resposta, os diodos emissores de luz substituem “rapidamente fontes de luz existentes.

[003] os diodos emissores de luz têm sido usados principalmente como uma fonte de luz de fundo em um dispositivo de exibição. No entanto, displays de micro LED foram desenvolvidos como um dispositivo exibição de próxima geração que são capazes de implantar diretamente uma imagem usando os diodos emissores de luz.

[004] Em geral, um dispositivo de exibição implementa várias cores usando cores misturadas de azul, verde e vermelho. O dispositivo de exibição inclui pixel, cada um tendo subpixels que corresponde às cores azul, verde e vermelho, e uma cor de um determinado pixel pode ser determinada com base nas cores dos subpixels, e uma imagem pode ser exibida através da combinação dos pixels.

[005] Em um display de micro LED, os micro LEDs correspondentes a cada subpixel são organizados em um plano bidimensional. Portanto, é necessário dispor de um grande número de micro LEDs em um substrato. Em particular, como diferentes tipos de micro LEDs correspondem aos subpixels azuis, verdes e vermelhos, respectivamente, os micro LEDs crescidos em diferentes substratos podem ser montados em um painel de exibição.

[006] As informações acima divulgadas nesta seção de Estado da Técnica são apenas para a compreensão dos fundamentos dos conceitos inventivos e, portanto, podem conter informações que não constituem a técnica anterior. Descrição Geral da Invenção O Problema Técnico

[007] O micro LED tem um tamanho muito pequeno, com uma área de superfície de cerca de 10.000 um quadrados ou menos e, portanto, existem vários problemas devido a esse tamanho pequeno. Em particular, é difícil montar os micro LEDs em um painel de exibição devido ao seu tamanho pequeno, especialmente porque são necessárias mais de centenas de milhares ou milhões e também é difícil substituir um micro LED defeituoso com um micro LED de boa qualidade. A Solução Técnica

[008] Um dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa, inclui uma pluralidade de mosaicos de pixel espaçados um do outro, cada um dos mosaicos de pixel incluindo um substrato e uma pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz dispostas no substrato, na qual uma distância entre duas estruturas empilhadas adjacentes emitindo luz no mesmo mosaico de pixels é substancialmente igual a uma distância mais curta entre duas estruturas empilhadas emissoras de luz adjacentes de mosaicos de pixel diferentes.

[009] Cada um dos mosaicos de pixels pode ter substancialmente a mesma forma.

[010] O substrato pode ter uma forma substancialmente poligonal e as estruturas empilhadas emissoras de luz podem ser dispostas em vértices da forma poligonal.

[011] O substrato pode ter substancialmente uma forma triangular e as estruturas empilhadas emissoras de luz podem ser dispostas em vértices da forma triangular.

[012] As estruturas empilhadas emissoras de luz podem ser dispostas substancialmente regularmente ao longo de pelo menos uma de uma primeira direção e uma segunda direção que cruza a primeira direção.

[013] Os mosaicos de pixels podem ter formas diferentes entre si.

[014] O substrato pode Incluído um substrato de silício.

[015] O substrato pode incluir um eletrodo penetrante que penetra nas superfícies superiores e inferiores do substrato e é eletricamente conectado às estruturas empilhadas emissoras de luz.

[016] Cada uma das estruturas empilhadas emissoras de luz pode incluir uma pluralidade de subunidades epitaxiais dispostas sequencialmente uma sobre a outra, emitem luz colorida diferente e tem áreas emissoras de luz sobrepostas, e pelo menos uma das subunidades epitaxiais pode ter uma área diferente da outra subunidade epitaxial.

[017] A área das subunidades epitaxiais pode diminuir gradualmente ao longo de uma primeira direção.

[018] Uma subunidade epitaxial superior pode se sobrepor completamente a uma subunidade epitaxial inferior.

[019] A luz emitida a partir de cada subunidade epitaxial pode ter uma faixa de energia diferente e a faixa de energia de luz pode aumentar gradualmente ao longo de uma primeira direção.

[020] Cada uma das subunidades epitaxiais pode ser acionável independentemente.

[021] A luz emitida a partir de uma subunidade epitaxial inferior pode ser configurada para ser emitida para o exterior do dispositivo de exibição através de uma subunidade epitaxial disposta neste.

[022] Uma pilha epitaxial superior pode ser configurada para transmitir pelo menos cerca de 80% ou mais da luz emitida a partir de uma pilha epitaxial inferior.

[023] As subunidades epitaxiais podem incluir uma primeira pilha epitaxial configurada para emitir uma primeira luz colorida, uma segunda pilha epitaxial disposta na primeira pilha epitaxial para emitir uma segunda luz colorida com uma faixa de comprimento de onda diferente da primeira luz colorida e uma terceira pilha epitaxial disposta na segunda pilha epitaxial para emitir uma terceira luz colorida com uma faixa de comprimento de onda diferente da primeira e segunda luzes coloridas.

[024] A primeira, segunda e terceira luzes coloridas podem ser luz vermelha, luz verde e luz azul, respectivamente.

[025] Cada uma das primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais pode incluir uma camada semicondutora do tipo p, uma camada ativa disposta na camada semicondutora do tipo p e uma camada semicondutora do tipo n disposta na camada ativa.

[026] O dispositivo de exibição pode ser configurado para ser acionado em pelo menos uma de uma maneira de matriz passiva e de maneira de matriz ativa.

[027] Pelo menos uma das estruturas empilhadas emissoras de luz pode incluir um micro LED com uma área de superfície menor que cerca de 10.000 um quadrados..

[028] Um dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa, inclui um substrato de suporte e uma pluralidade de regiões de pixel dispostas no substrato de suporte, cada uma das regiões de pixel inclui uma pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz, cada uma das estruturas empilhadas emissoras de luz incluindo uma primeira subunidade epitaxial disposta no substrato de suporte, uma segunda subunidade epitaxial disposta na primeira subunidade epitaxial e uma terceira subunidade epitaxial disposta na segunda subunidade epitaxial, na qual a luz gerada a partir da primeira subunidade epitaxial está configurada para ser emitida para o exterior do dispositivo de exibição através da segunda e terceira subunidades epitaxiais, e a luz gerada a partir da segunda subunidade epitaxial é configurada para ser emitida para o exterior do dispositivo de exibição através da terceira subunidade epitaxial.

[029] Uma das estruturas empilhadas emissoras de luz dentro de cada região de pixel pode ser configurada para ser selecionada e acionada independentemente das outras estruturas empilhadas emissoras de luz dentro da região de pixel.

[030] As primeira, segunda e terceira subunidades epitaxiais podem incluir a primeira pilha epitaxial, a segunda pilha epitaxial e a terceira pilha epitaxial configuradas para emitir luz vermelha, luz verde e luz azul, respectivamente.

[031] O dispositivo de exibição pode ainda incluir linhas de dados e linhas de varredura, nas quais as primeira, segunda e terceira subunidades epitaxiais da estrutura empilhada emissora de luz selecionadas podem ser comumente conectadas à mesma linha de dados e conectadas a diferentes linhas de varredura.

[032] As primeiras, segunda e terceira subunidades epitaxiais restantes de uma estrutura empilhada emissora de luz não selecionadas dentro de cada região de pixel podem ser conectadas à linha de dados e às linhas de varredura, e as primeiras, segunda e terceira subunidades epitaxiais restantes da estrutura empulhada emissora de luz não selecionada dentro de cada região de pixel podem ser configuradas para estar em um estado inativo durante a operação.

[033] As primeira, segunda e terceira subunidades epitaxiais restantes de uma estrutura empilhada emissora de luz não selecionada dentro de cada região de pixel podem ser desconectadas das linhas de dados e das linhas de varredura, respectivamente.

[034] A pluralidade de regiões de pixel pode ser disposta substancialmente em uma forma de matriz, as primeira, segunda e terceira subunidades epitaxiais das estruturas empilhadas emissoras de luz selecionadas na mesma coluna podem ser conectadas à mesma linha de dados e a primeira, segunda, e terceira subunidades epitaxiais das estruturas empilhadas emissoras de luz selecionadas na mesma linha podem ser conectadas às mesmas linhas de varredura, respectivamente.

[035] Estruturas empilhadas emissoras de luz podem ser dispostas ao longo de pelo menos duas colunas e duas linhas em cada região de pixel.

[036] Pelo menos uma estrutura empilhada emissora de luz pode incluir ainda um eletrodo refletor disposto entre a primeira subunidade epitaxial e o substrato de suporte e em contato ôhmico com a primeira subunidade epitaxial.

[037] O eletrodo refletor pode ser comumente conectado eletricamente às primeira, segunda e terceira subunidades epitaxiais.

[038] O eletrodo refletor pode ser disposto sobre pelo menos duas regiões de pixel.

[039] O eletrodo reflexivo pode incluir uma linha de dados.

[040] Pelo menos uma das estruturas empilhadas emissoras de luz pode ainda incluir um eletrodo ôhmico interposto entre a primeira subunidade epitaxial e a segunda subunidade epitaxial e em contato ôhmico com a primeira subunidade epitaxial.

[041] Pelo menos uma das estruturas empilhadas emissoras de luz pode ainda incluir um segundo eletrodo transparente p em contato ôhmico com uma camada semicondutora do tipo p da segunda subunidade epitaxial, e um terceiro eletrodo transparente p em contato ôhmico com uma camada semicondutora do tipo p da terceira subunidade epitaxial.

[042] O dispositivo de exibição pode ainda incluir um primeiro filtro de cor interposto entre a primeira subunidade epitaxial e a segunda subunidade epitaxial para transmitir a luz gerada a partir da primeira subunidade epitaxial e refletir a luz gerada na segunda subunidade epitaxial, e um segundo filtro de cor interposto entre a segunda subunidade epitaxial e a terceira subunidade epitaxial para transmitir a luz gerada a partir da primeira e da segunda subunidades epitaxiais e refletir a luz gerada a partir da terceira subunidade epitaxial.

[043] Cada um dos primeiros filtros de cores e segundo filtro de cores pode incluir pelo menos um filtro de baixa passagem, um filtro passa-banda e um filtro de interrupção de banda.

[044] O dispositivo de exibição pode ainda incluir uma primeira camada de ligação interposta entre o substrato de suporte e a primeira subunidade epitaxial, uma segunda camada de ligação interposta entre a primeira subunidades epitaxiais e uma terceira camada de ligação interposta entre a segunda subunidades epitaxiais, na qual a segunda camada de ligação pode ser configurada para transmitir luz gerada a partir da primeira subunidade epitaxial e a terceira camada de ligação pode ser configurada para transmitir luz gerada a partir da primeira e segunda subunidades epitaxiais.

[045] O dispositivo de exibição pode ainda incluir uma camada de isolamento inferior cobrindo pelo menos uma porção de superfícies laterais da primeira, segunda e terceira subunidades epitaxiais.

[046] A camada de isolamento inferior pode ser configurada para bloquear a luz gerada a partir das primeira, segunda e terceira subunidades epitaxiais.

[047] As estruturas empilhadas emissoras de luz em cada região de pixel podem ter substancialmente a mesma estrutura de empilhamento.

[048] Pelo menos uma das estruturas empilhadas emissoras de luz pode incluir um micro LED com uma área de superfície menor que cerca de 10.000 um quadrados..

[049] A primeira subunidade epitaxial pode ser configurada para emitir qualquer uma de luz vermelha, verde e azul, a segunda subunidade epitaxial pode ser configurada para emitir uma luz diferente de vermelho, verde e azul da primeira subunidade epitaxial, e a terceira subunidade epitaxial pode ser configurada para emitir uma luz diferente de vermelho, verde e azul das primeira e segunda subunidades epitaxiais.

[050] Deve ser entendido que tanto a descrição geral acima como a descrição detalhada a seguir são exemplificativas e explicativas e se destinam a fornecer explicações adicionais da invenção como reivindicada.

Efeitos Vantajosos

[051] As estruturas empilhadas emissoras de luz construídas de acordo com os princípios e algumas implementações exemplificativas da invenção têm uma estrutura que pode ser fabricada com um método simplificado. Por exemplo, os pixels, de acordo com as modalidades exemplificativas, são capazes de serem fabricados simultaneamente para evitar o processo de montagem individual dos LEDs.

[052] Diodos emissores de luz e display usando os diodos emissores de luz, por exemplo, micro LEDs, construídos de acordo com os princípios e algumas implementações exemplificativas da invenção fornecem alto nível de reprodutibilidade e pureza de cor.

[053] Recursos adicionais dos conceitos inventivos serão apresentados na descrição a seguir e, em parte, serão evidentes a partir da descrição ou podem ser aprendidos pela prática dos conceitos inventivos. Descrição das Figuras

[054] As figuras anexas, que são incluídas para fornecer uma compreensão adicional da invenção e são incorporadas e constituem uma parte desta especificação, ilustram modalidades exemplificativas da invenção e, juntamente com a descrição,

servem para explicar os conceitos inventivos.

[055] A FIG. 1 é uma vista em seção transversal de uma estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[056] A FIG. 2 é uma vista em seção transversal de uma estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[057] A FIG. 3 é uma vista em seção transversal de uma estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[058] A FIG. 4 é um diagrama de bloco de um dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[059] A FIG. 5 é um diagrama de circuito de um subpixel de um dispositivo de exibição do tipo matriz passiva, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[060] A FIG. 6 é um diagrama de circuito de um pixel de um dispositivo de exibição do tipo matriz ativa, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[061] A FIG. 7 é uma vista plana mostrando uma porção de um dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[062] A FIG. 8A é uma vista em seção transversal tomada ao longo da linha A-A' da FIG. 7 de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[063] A FIG. 8B é uma vista em seção transversal tomada ao longo da linha A-A' da FIG. 7, de acordo com outra modalidade exemplificativa.

[064] A FIG. 9 é uma vista plana de uma porção de um dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[065] A FIG. 10 é uma vista plana de um mosaicos de pixel da FIG. 7 de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[066] A FIG. 11 é uma vista ampliada das porções P2 e P3 da FIG. 10 de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[067] A FIG. 12 é uma vista em seção transversal tomada ao longo da linha I-I' da FIG. 11.

[068] A FIG. 13A, 13B, 13C, 13D e 13E são vistas em seção transversal que ilustram um método de fabricação de um substrato, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[069] A FIG. 14A, 15A, 16A, 17A, 18A, 19A, 20A, 21A, 22A, 23A, 24A e 25A são vistas planas que ilustram um método de empilhamento de primeira à terceira pilhas epitaxiais em um substrato para formar um pixel, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[070] A FIG. 14B, 15B, 16B, 17B, 18B, 19B, 20B, 21B, 22B, 23B, 24B e 25B são vistas em seção transversal tomadas ao longo da linha I-I' das FIGS. 14A, 15A, 16A, 17A, 18A, 190, 20A, 21A, 22A, 23A, 24A e 25A, respectivamente.

[071] A FIG. 26A e 26B são vistas planas ilustrando um método de fabricação um dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[072] A FIG. 27A e 27B são vistas planas ilustrando um método de fabricação um dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[073] A FIG. 28 é uma vista esquemática em seção transversal de uma estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[074] A FIG. 29A, 29B, 29C, 29D, e FIG. 29E são vistas esquemáticas em seção transversal que ilustram um método de fabricação de uma estrutura empilhada emissora de luz.

[075] A FIG. 30 é uma vista plana esquemática de um dispositivo de exibição de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[076] A FIG. 31 é uma diagrama de circuito do dispositivo de exibição da FIG. 30 de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[077] A FIG. 32 é uma vista plana ampliada de uma estrutura empilhada emissora de luz do dispositivo de exibição da FIG.

30.

[078] A FIG. 33 é uma vista esquemática em seção transversal tomada ao longo de uma linha A-A da FIG. 32.

[079] A FIG. 34 é uma vista esquemática em seção transversal tomada ao longo de uma linha B-B da FIG. 32.

[080] A FIG. 35A, 35B, 35C, 35D, 35E, 35F, 35G, 35H, 351, 35J e 35K são vistas esquemáticas do plano que ilustram um método de fabricação de um dispositivo de exibição de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[081] A FIG. 36 é um diagrama de circuito de um dispositivo de exibição, de acordo com outra modalidade exemplificativa.

[082] A FIG. 37 é um diagrama de circuito de um dispositivo de exibição, de acordo com outra modalidade exemplificativa. Melhor Modo de Realizar a Invenção

[083] Na descrição a seguir, para fins de explicação, vários detalhes específicos são apresentados, a fim de fornecer um entendimento completo de várias modalidades ou implementações exemplificativas da invenção. Como usado aqui, "modalidades" e "implementações" são palavras intercambiáveis que são exemplos não limitativos de dispositivos ou métodos que empregam um ou mais dos conceitos inventivos aqui divulgados. É aparente, no entanto, que várias modalidades exemplificativas podem ser praticadas sem esses detalhes específicos ou com um ou mais arranjos equivalentes. Em outros casos, estruturas e dispositivos conhecidos são mostrados na forma de diagrama de blocos para evitar obscurecer desnecessariamente várias modalidades exemplificativas. Além disso, várias modalidades exemplificativas podem ser diferentes, mas não precisam ser exclusivas. Por exemplo, formas, configurações e características específicas de uma modalidade exemplificativa podem ser usadas ou implementadas em outra modalidade exemplificativa sem se afastar dos conceitos inventivos.

[084] A menos que especificado de outra forma, as modalidades exemplificativas ilustradas devem ser entendidas como fornecendo características exemplificativas de detalhes variados de algumas maneiras pelas quais os conceitos inventivos podem ser implementados na prática. Portanto, a menos que seja especificado de outra forma, os recursos, componentes, módulos, camadas, filmes, painéis, regiões e/ou aspectos, etc. (doravante, individual ou coletivamente referidos como "elementos"), das várias modalidades podem ser combinados de outra forma, separados, intercambiados e/ou reorganizados sem se afastar dos conceitos inventivos.

[085] O uso de hachura cruzada e/ou sombreamento nas figuras anexas é geralmente fornecido para esclarecer os limites entre os elementos adjacentes. Como tal, nem a presença nem a ausência de hachura ou sombreamento transmitem ou indicam qualquer preferência ou requisito para materiais, propriedades, dimensões, proporções, semelhanças entre elementos “ilustrados e/ou qualquer outra característica, atributo, propriedade, etc.., dos elementos, a menos que especificado. Além disso, nas figuras anexas, o tamanho e o tamanho relativo dos elementos podem ser exagerados por questões de clareza e/ou descrição. Quando uma modalidade exemplificativa pode ser implementada de maneira diferente, uma ordem de processo específica pode ser realizada de forma diferente da ordem descrita. Por exemplo, dois processos descritos consecutivamente podem ser realizados substancialmente ao mesmo tempo ou executados em uma ordem oposta à ordem descrita. Além disso, números de referência semelhantes indicam elementos semelhantes.

[086] Quando um elemento como uma ou camada é referido como estando "em", “conectado a” ou "acoplado a” ou outro elemento ou camada, este pode estar diretamente em, conectado em ou acoplado em outro elemento ou camada ou elementos ou camadas intervenientes podem estar presentes. Quando, no entanto, um elemento ou camada é referido como "diretamente em", "diretamente conectado a" ou "diretamente acoplado a" outro elemento ou, não há elementos ou camadas intervenientes presentes. Para esse fim, o termo “conectado” pode se referir a conexões físicas, elétricas e/ou fluidas, com ou sem elementos intervenientes. Além disso, o eixo Dl, o eixo D2 e O eixo D3 não estão limitados a três eixos de um sistema de coordenadas retangulares, como eixos x, y e z, e pode ser interpretado em um sentido mais amplo. Por exemplo, o eixo Dl, o eixo D2 e o eixo D3 podem ser perpendiculares um ao outro ou podem representar direções diferentes que não são perpendiculares um ao outro. Para os fins desta divulgação, "pelo menos um de X, Y e Z" e "pelo menos um selecionado do grupo que consiste em X, Y e Z" podem ser interpretados como somente X, somente Y, apenas Z, ou qualquer combinação de dois ou mais de X, Y e Z, como, por exemplo, XYZ, XYY, YZ e ZZ. Conforme aqui usado, o termo "e/ou" inclui toda e qualquer combinação de um ou mais dos itens listados associados.

[087] Embora os termos "primeiro, segundo" etc. possam ser usados aqui para descrever vários tipos de elementos, esses elementos não devem ser limitados por esses termos. Esses termos são usados para distinguir um elemento de outro elemento. Assim, um primeiro elemento discutido abaixo poderia ser denominado um segundo elemento sem se afastar dos ensinamentos da divulgação.

[088] Termos espacialmente relativos, como "debaixo”, “abaixo”, “sob”, “inferior”, “acima”, “superior", "por cima", "acima", "mais elevado", "lateral" (por exemplo, como na "parede lateral"), e semelhantes, podem ser usados aqui para fins descritivos e, assim, para descrever um elemento relacionado a outros elementos, como ilustrado nas figuras. Os termos espacialmente relativos destinam-se a abranger diferentes orientações de um dispositivo em uso, operação e/ou fabricação, além da orientação representada nas figuras. Por exemplo, se o dispositivo nas figuras for virado, os elementos descritos como "abaixo" ou "debaixo" de outros elementos ou características serão orientados "acima" dos outros elementos ou características. Assim, o termo exemplificativa "abaixo" pode abranger uma orientação acima e abaixo. Além disso, o dispositivo pode ser de outra forma orientado (por exemplo, girado 90 graus ou em outras orientações) e, como tal, os descritores espacialmente relativos usados aqui interpretados de acordo.

[089] A terminologia usada neste documento tem o objetivo de descrever modalidades particulares e não se destina a ser limitativa. Conforme usado neste documento, as formas singulares "um", "uma" e "o/a" também pretendem incluir as formas plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Além disso, os termos "compreende", "compreendendo, inclui" e/ou "incluindo", quando utilizados nesta especificação, especificam a presença de recursos declarados, números inteiros, etapas, operações, elementos, componentes e/ou grupos, mas não exclui a presença ou adição de um ou mais recursos, números inteiros, etapas, operações, elementos, componentes e/ou grupos dos mesmos. Note-se também que, conforme usado neste documento, os termos "substancialmente", "cerca, e outros termos semelhantes são usados como termos de aproximação e não como termos de grau e, como tal, são utilizados para contabilizar desvios inerentes em valores medidos, calculados e/ou fornecidos que seriam reconhecidos por um especialista na técnica.

[090] Várias modalidades exemplificativas são aqui descritas com referência a ilustrações seccionais e/ou explodidas que são ilustrações esquemáticas de modalidades exemplificativas idealizadas e/ou estruturas intermediárias. Como tal, são esperadas variações das formas das ilustrações como resultado, por exemplo, de técnicas de fabricação e/ou tolerâncias. Assim, modalidades exemplificativas divulgadas neste documento não devem necessariamente ser interpretadas como limitadas às formas ilustradas particulares das regiões, mas devem incluir desvios nas formas que resultam, por exemplo,

da fabricação. Dessa maneira, as regiões ilustradas nas figuras podem ser de natureza esquemática e as formas dessas regiões podem não refletir as formas reais das regiões de um dispositivo e, como tal, não se destinam necessariamente a ser limitativas.

[091] Salvo definido em contrário, todos os termos (incluindo os termos técnicos e os científicos) aqui utilizados possuem os mesmos significados que os comumente entendidos por um técnico especialista no assunto aos quais a presente divulgação é parte. Termos, como aqueles definidos em dicionários comumente usados, devem ser interpretados como tendo um significado consistente com seu significado no contexto da técnica relevante e não devem ser interpretados de maneira ideal ou excessivamente formal a menos que expressamente definido aqui.

[092] A estrutura empilhada emissora de luz construída de acordo com os princípios da invenção pode ser empregada em vários dispositivos como uma fonte de luz. Como aqui utilizado, uma estrutura empilhada emissora de luz ou um diodo emissor de luz de acordo com modalidades exemplificativas pode incluir um micro LED, que possui uma área de superfície menor que cerca de 10.000 pum quadrados, como conhecido na técnica. Em outras modalidades exemplificativas, os micro LEDs podem ter uma área de superfície inferior a cerca de 4.000 um quadrados, Ou inferior a cerca de 2.500 um quadrados, dependendo da aplicação específica..

[093] A FIG. 1 é uma vista em seção transversal de uma estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[094] Referindo à FIG. l, a estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa, inclui uma pluralidade de pilhas epitaxiais empilhadas uma sobre a outra. As pilhas epitaxiais são dispostas em um substrato 10.

[095] O substrato 10 tem substancialmente uma forma de placa com uma superfície frontal e uma superfície traseira. O substrato 10 pode ter várias formas com uma superfície frontal na qual as pilhas epitaxiais são montadas. O substrato 10 pode incluir um material de isolamento. Por exemplo, o substrato 10 pode incluir um vidro, um quartzo, um silício, um polímero orgânico ou um material compósito orgânico-inorgânico, sem estar limitado aos mesmos. O material formando para O substrato 10 não é particularmente limitado, desde que oO material tenha uma propriedade de isolamento. Em algumas modalidades exemplificativas, uma peça de linha pode ser ainda disposta no substrato 10 para aplicar um sinal emissor de luz e uma voltagem comum a cada uma das pilhas epitaxiais. Em uma modalidade exemplificativa, um dispositivo de acionamento incluindo um transistor de filme fino pode ainda ser disposto no substrato 10 além da peça de linha para acionar as pilhas epitaxiais em um método de matriz ativa. Para este fim, o substrato 10 pode ser fornecido como uma placa de circuito impresso ou um substrato compósito obtido formando a peça de linha e/ou um dispositivo de acionamento no vidro, quartzo, silício, polímero orgânico ou material compósito orgânico- inorgânico.

[096] As pilhas epitaxiais são empilhadas sequencialmente na superfície frontal do substrato 10 e cada pilha epitaxial pode emitir luz.

[097] Duas ou mais pilhas epitaxiais podem ser dispostas no substrato 10 para emitir luz com faixas de comprimento de onda diferentes umas das outras. No entanto, os conceitos inventivos não se limitam a um número específico de pilhas epitaxiais, e as pilhas epitaxiais podem ter bandas de energia de cada outra

[098] Cada uma das pilhas epitaxiais pode ter vários tamanhos. Em uma modalidade exemplificativa, pelo menos uma das pilhas epitaxiais pode ter uma área diferente das outras pilhas epitaxiais.

[099] Quando as pilhas epitaxiais são sequencialmente empilhadas em uma direção ascendente a partir de uma porção inferior, a área das pilhas epitaxiais pode se tornar menor na direção ascendente. Entre duas pilhas epitaxiais adjacentes, pelo menos uma porção da pilha epitaxial superior pode se sobrepor à pilha epitaxial inferior. Em algumas modalidades exemplificativas, a pilha epitaxial superior pode se sobrepor completamente à pilha epitaxial inferior e, neste caso, a pilha epitaxial superior pode estar localizada dentro de uma área da pilha epitaxial inferior em uma vista plana.

[0100] A estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa, inclui três pilhas epitaxiais empilhadas sequencialmente no substrato 10, como mostrado na FIG.1. Doravante, as três camadas empilhadas sequencialmente no substrato 10 serão referidas como primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30, 40, respectivamente.

[0101] A primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30, e 40 podem ter diferentes tamanhos de cada outra. Mais particularmente, a primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 podem ter áreas diferentes uma da outra em uma vista plana, e/ou podem ter larguras diferentes uma da outra em uma vista em seção transversal. Na modalidade exemplificativa, a área da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 pode ser gradualmente reduzida na ordem da primeira pilha epitaxial 20, a segunda pilha epitaxial 30 e a terceira pilha epitaxial 40. A segunda pilha epitaxial 30 é empilhada em uma porção da primeira pilha epitaxial 20. Por conseguinte, a porção da primeira pilha epitaxial 20 é coberta pela segunda pilha epitaxial 30 e a outra porção da primeira pilha epitaxial 20 é exposta em uma vista plana. A terceira pilha epitaxial 40 é empilhada em uma porção da segunda pilha epitaxial 30. Por conseguinte, a porção da segunda pilha epitaxial 30 é coberta pela terceira pilha epitaxial 40 e a outra porção da segunda pilha epitaxial 30 é exposta em uma vista plana.

[0102] A área da primeira, a segunda e a terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 podem ser alteradas de várias maneiras. Por exemplo, uma proporção de área da primeira, a segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 pode ser de 3:2:1, os conceitos inventivos não são limitados a estes. Cada uma das primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 pode ter diferentes área em consideração à quantidade de luz de cada pilha epitaxial. Por exemplo, quando a quantidade de luz emitida a partir da terceira pilha epitaxial 40 é pequena, a proporção de área da terceira pilha epitaxial 40 pode ser relativamente aumentada.

[0103] Cada uma das pilhas epitaxiais pode emitir uma luz colorida em uma faixa de luz visível. Em uma modalidade exemplificativa, a luz emitida a partir da pilha epitaxial mais baixa pode ter uma cor tendo o maior comprimento de onda com a faixa de energia mais baixa e o comprimento de onda da luz colorida emitida a partir das pilhas epitaxiais pode se tornar mais curto em uma direção ascendente. Como tal, a luz emitida da pilha epitaxial mais alta pode ter uma cor tendo o menor comprimento de onda com a maior faixa de energia. Por exemplo, a primeira pilha epitaxial 20 emite a primeira luz de cor Ll, a segunda pilha epitaxial 30 emite a segunda luz de cor L2 e a terceira pilha epitaxial 40 emite a terceira luz de cor L3. As primeira, segunda e terceira luzes coloridas Ll, L2 e L3 podem ter cores diferentes e diferentes faixas de comprimento de onda. Em particular, a primeira, segunda e terceira luzes coloridas Ll, L2 e L3 podem ter diferentes faixas de comprimento de onda de cada outra, as faixas de comprimento de onda podem ser tornar maiores a partir da primeira luz colorida L1 para a terceira luz colorida L3.

[0104] Na modalidade exemplificativa, a primeira luz colorida L1 pode ser uma luz vermelha, a segunda luz colorida L2 pode ser uma luz verde e a terceira luz colorida L3 pode ser uma luz azul. No entanto, os conceitos inventivos não se limitam a estes. Quando a estrutura empulhada emissora de luz inclui um micro LED, que possui uma área de superfície menor que cerca de 10.000 um quadrados, como conhecido na técnica, ou menos de cerca de 4.000 um quadrados ou 2.500 um quadrados em outras modalidades exemplificativas, a primeira pilha de LED 20 pode emitir qualquer luz vermelha, verde e azul, e a segunda e terceira pilhas de LED 30 e 40 podem emitir uma luz diferente de vermelho, verde e azul, sem afetar adversamente a operação, devido ao pequeno fator de forma de um micro LED.

[0105] Cada pilha epitaxial pode emitir luz em uma direção faceando para fora do substrato 10. Neste caso, a luz emitida por uma pilha epitaxial pode ser emitida diretamente para o exterior ou através de outra pilha epitaxial disposta nela ao longo de um caminho óptico de luz. Como usado aqui, a direção faceando para fora da superfície frontal do substrato 10 pode corresponder a uma direção na qual as primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 são empilhadas. Doravante, a direção que faceia para fora a superfície frontal do substrato 10 será denominada será denominada "direção frontal da superfície" ou uma "direção ascendente", e uma direção que faceia o substrato 10 será denominada "direção traseira da superfície" ou "direção descendente". No entanto, os termos "para cima" e "para baixo" podem ser termos relativos, que podem variar dependendo de um arranjo ou de uma direção empilhada da estrutura empilhada emissora de luz.

[0106] Cada pilha epitaxial emite a luz em uma direção ascendente. A luz emitida a partir de cada pilha epitaxial pode viajar diretamente na direção ascendente ou através de outra pilha epitaxial disposta nesta. Em uma modalidade exemplificativa, uma porção de luz emitida da primeira pilha epitaxial 20 viaja diretamente na direção ascendente através da superfície superior exposta da mesma, outra porção de luz emitida da primeira pilha epitaxial 20 viaja na direção ascendente após passar através da segunda pilha epitaxial 30 e a outra porção da luz emitida a partir da primeira pilha epitaxial 20 viaja na direção ascendente depois de passar pelas segunda e terceira pilhas epitaxiais 30 e 40. Além disso, uma porção de luz emitida a partir da segunda pilha epitaxial viaja diretamente na direção ascendente através da superfície superior exposta da mesma, e a outra porção da luz emitida a partir da segunda pilha epitaxial 30 viaja na direção ascendente após passar pela terceira pilha epitaxial 40 A luz emitida a partir da terceira pilha epitaxial 40 viaja diretamente na direção ascendente.

[0107] Em uma modalidade exemplificativa, cada pilha epitaxial transmite mais da luz emitida a partir da pilha epitaxial disposta nesta. Em particular, a porção de luz emitida a partir da primeira pilha epitaxial 20 viaja na direção da superfície frontal após passar pela segunda pilha epitaxial 30 e a terceira pilha epitaxial 40, e a porção de luz emitida a partir da segunda pilha epitaxial 30 viaja na direção da superfície frontal após passar pela terceira pilha epitaxial 40. Para este fim, pelo menos uma porção, OU substancialmente toda a porção de outras pilhas epitaxiais, exceto a pilha epitaxial mais baixa disposta pode ser formada de um material transmissor de luz. Como aqui utilizado, oO termo "material de transmissão de luz" pode se referir a um material que transmite toda a luz ou que transmite luz com um comprimento de onda predeterminado ou uma porção de luz com um comprimento de onda predeterminado. Em uma modalidade exemplificativa, cada pilha epitaxial pode transmitir cerca de 60% ou mais da luz emitida a partir da pilha epitaxial disposta nesta. De acordo com outras modalidades exemplificativas, cada pilha epitaxial pode transmitir cerca de 80% ou mais, ou cerca de 90% ou mais da luz emitida a partir da pilha epitaxial disposta sob esta.

[0108] As pilhas epitaxiais podem ser acionadas independentemente pela conexão independente das linhas de sinal que aplicam respectivamente sinais emissores de luz às pilhas epitaxiais e podem exibir várias cores, dependendo da emissão de luz de cada pilha epitaxial. Além disso, uma vez que as pilhas epitaxiais que emitem as luzes com comprimentos de onda diferentes são formadas para sobreporem, a estrutura empilhada emissora de luz pode ser formada em uma área estreita.

[0109] A FIG. 2 é uma vista em seção transversal de uma estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[0110] Referindo à FIG. 2, na estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa, pode incluir uma peça de linha pela qual cada pilha epitaxial pode ser acionada independentemente. Cada uma das primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 podem ser dispostas no substrato 10 com correspondente primeira, segunda e terceira camadas adesivas 61, 63 e 65 interpostas entre elas. A primeira camada adesiva 61 pode incluir um material condutor ou não condutor. Em algumas modalidades exemplificativas, a primeira camada adesiva 61 pode ter uma condutividade em algumas áreas das mesmas para ser eletricamente conectada ao substrato 10 disposto sob esta. A primeira camada adesiva 61 pode incluir um material transparente ou não transparente. Em uma modalidade exemplificativa, quando o substrato 10 inclui um material não transparente e a peça de linha é formada no substrato 10, a primeira camada adesiva 61 pode incluir o material não transparente, por exemplo, um material absorvente de luz, como vários adesivos de polímero, por exemplo, um adesivo de polímero à base de epóxi.

[0111] As segunda e terceira camadas adesivas 63 e 65 podem incluir um material não condutor e podem incluir um material de transmissão de luz. Por exemplo, a segunda e terceira camadas adesivas 63 e 65 podem incluir um adesivo opticamente claro (OCA). O material formando as segunda e terceira camadas adesivas 63 e 65 não é particularmente limitado, desde que seja opticamente claro e seja capaz de fixar de maneira estável cada pilha epitaxial. Por exemplo, a segunda e terceira camadas adesivas 63 e 65 podem incluir um material orgânico, como um polímero à base de epóxi como SU-8, várias resistências, parileno, poli (metacrilato de metila) (PMMA), benzociclociclobeno (BCB) e spin on glass (SOG) e um material inorgânico, como óxido de silício e óxido de alumínio. Em algumas modalidades exemplificativas, o material adesivo pode incluir um óxido condutor. Nesse caso, o óxido condutor deve ser isolado de outros componentes. Quando um material orgânico é usado como camada adesiva, as primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 e o substrato 10 são ligados um ao outro, revestindo o material em um lado adesivo da primeira,

segunda, e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 e o substrato 10, e aplicando alta temperatura e alta pressão ao material sob estado de alto vácuo. Quando o material inorgânico é usado como camada adesiva, as primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 e o substrato 10 são ligados um ao outro depositando o material inorgânico no lado adesivo da primeira, segunda, e terceira pilhas epitaxiais 20, e 40 e o substrato 10, planarizando o material inorgânico usando uma planarização químico-mecânica (CMP), realizando um tratamento de plasma em uma superfície do material e fixando sob estado de alto vácuo.

[0112] Cada uma das primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 inclui camadas semicondutoras do tipo p 25, 35 e 45, camadas ativas 23, 33 e 43 e uma camada semicondutora do tipo n 21, 31 e 41, respectivamente.

[0113] A camada semicondutora do tipo p 25, a camada ativa 23 e a camada semicondutora do tipo n 21 da primeira pilha epitaxial 20 podem incluir um material semicondutor que pode emitir luz vermelha, como arseneto de alumínio e gálio (AlGaAs), fosfeto de arseneto de gálio (GaAsP), fosfeto de alumínio e índio e gálio (AlGaInP) e fosfeto de gálio (GaP), sem se limitar a estes.

[0114] Uma primeira camada de eletrodo de contato do tipo p

25p pode ser disposta sob a camada semicondutora do tipo p 25 da primeira pilha epitaxial 20. A primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p da primeira pilha epitaxial 20 pode ter uma estrutura de camada única ou uma estrutura de múltiplas camadas de um material de metal. Por exemplo, a primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p pode incluir metal, como Al, Ti, Cr, Ni, Au, Ag, Sn, W, Cu ou uma liga dos mesmos. A primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p pode incluir metal com alta refletividade para melhorar a eficiência de luz emitira a partir da primeira pilha epitaxial 20 na direção superior.

[0115] Um primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n pode ser disposto na camada semicondutora do tipo n da primeira pilha epitaxial 20. O primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n da primeira pilha epitaxial 20 pode ter uma estrutura de camada única ou uma estrutura de múltiplas camadas de um material de metal. Por exemplo, o primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n pode incluir metal, como Al, Ti, Cr, Ni, Au, Ag, Sn, W, Cu ou uma liga dos mesmos, sem estar limitado a estes, ou outros materiais condutores.

[0116] A segunda pilha epitaxial 30 inclui a camada semicondutora do tipo p 35, a camada ativa 33 e a camada semicondutora do tipo n 31, que são empilhadas sequencialmente.

A camada semicondutora do tipo p 35, a camada ativa 33 e a camada semicondutora do tipo n 31 podem incluir um material semicondutor que pode emitir luz verde, por exemplo, como nitreto de índio e gálio (InGaN), nitreto de gálio (GaN), fosfeto de gálio (GaP), fosfeto de alumínio e índio e gálio (AlGaInP) e fosfeto de alumínio e gálio (AlGaP), sem se limitar a estes.

[0117] Uma segunda camada de eletrodo de contato do tipo p 35p é disposta sob a camada semicondutora do tipo p 35 da segunda pilha epitaxial 30. A segunda camada de eletrodo de contato do tipo p 35p é disposta entre a primeira pilha epitaxial 20 e a segunda pilha epitaxial 30, em mais detalhes, entre a segunda camada adesiva 63 e a segunda pilha epitaxial

30.

[0118] Um segundo eletrodo de contato do tipo n 3l1n pode ser disposto na camada semicondutora do tipo n da segunda pilha epitaxial 30. O segundo eletrodo de contato do tipo n 31n da segunda pilha epitaxial 30 pode ter uma estrutura de camada única ou uma estrutura de múltiplas camadas de um material de metal. Por exemplo, o segundo eletrodo de contato do tipo n 3l1n pode incluir metal, como Al, Ti, Cr, Ni, Au, Ag, Sn, W, Cu ou uma liga dos mesmos, ou outros materiais condutores.

[0119] A terceira pilha epitaxial 40 inclui a camada semicondutora do tipo p 45, a camada ativa 43 e a camada semicondutora do tipo n 41, que são empilhadas sequencialmente. A camada semicondutora do tipo p 45, a camada ativa 43 e a camada semicondutora do tipo n 41 podem incluir um material semicondutor que pode emitir luz azul, por exemplo, como nitreto de gálio (GaN), nitreto de índio e gálio (InGaN) e seleneto de zinco (ZnSe), sem se limitar a estes.

[0120] Uma terceira camada de eletrodo de contato do tipo p 45p é disposta sob a camada semicondutora do tipo p 45 da terceira pilha epitaxial 40. A terceira camada de eletrodo de contato do tipo p 45p é disposta entre a segunda pilha epitaxial 30 e a terceira pilha epitaxial 40, em mais detalhes, entre a terceira camada adesiva 65 e a terceira pilha epitaxial 40.

[0121] Um terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n pode ser disposto na camada semicondutora do tipo n da terceira pilha epitaxial 40. O terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n da terceira pilha epitaxial 40 pode ter uma estrutura de camada única Ou uma estrutura de múltiplas camadas de um material de metal. Por exemplo, o terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n pode incluir metal, como Al, Ti, Cr, Ni, Au, Ag, Sn, W, Cu ou uma liga dos mesmos, ou outros materiais condutores.

[0122] Em uma modalidade exemplificativa, cada uma das camadas semicondutoras do tipo n 21, 31 e 41 e cada uma das camadas semicondutoras do tipo p 25, 35 e 45 da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 tem uma estrutura de camada única. No entanto, os conceitos inventivos não estão limitados a estes e as camadas semicondutoras podem ter uma estrutura de múltiplas camadas e podem incluir uma camada de super-estrutura. As camadas ativas 23, 33 e 43 da primeira, segunda, e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 podem incluir uma única estrutura de poço quântico ou uma estrutura de poço multiquântico.

[0123] A segunda camada de eletrodo de contato do tipo p 35p pode ter uma área que cobre substancialmente a segunda pilha epitaxial 30. Além disso, a terceira camada de eletrodo de contato do tipo p 45p pode ter uma área que cobre substancialmente a terceira pilha epitaxial 40. A segunda e terceira camadas de eletrodos de contato do tipo p 35p e 45p podem incluir um material condutor transparente para transmitir luz a partir da pilha epitaxial disposta sob esta. Por exemplo, cada uma das segunda e terceira camadas de eletrodos de contato do tipo p 35p e 45p pode incluir um óxido condutor transparente (TCO). O óxido condutor transparente pode incluir óxido de estanho (SnO), óxido de índio (InO>),

óxido de zinco (ZnO), óxido de índio e estanho (ITO), óxido de índio e estanho (ITZO). O óxido condutor transparente pode ser depositado pela deposição química de vapor (CVD) ou uma deposição física de vapor (PVD) usando um evaporador ou uma pulverização. As segunda e terceira camadas de eletrodo de contato do tipo p 35p e 45p podem ter uma espessura de cerca de 2000 angstroms a cerca de 2 micrômetros, que pode funcionar como uma rolha de ataque no processo de fabricação descrito abaixo e que satisfaz uma transmitância predeterminada.

[0124] Em uma modalidade exemplificativa, as primeira, segunda e terceira camadas de eletrodo de contato do tipo p 25p, 35p e 45p podem ser conectadas a uma linha comum. A linha comum é uma linha à qual a voltagem comum é aplicada. Além disso, as linhas de sinal emissor de luz podem ser respectivamente conectadas aos primeiro, segundo e terceiro eletrodos de contato do tipo n 21n, 3l1n e 41n. Em particular, a voltagem comum Sc é aplicada à primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p, à segunda camada de eletrodo de contato do tipo p 35p e à terceira camada de eletrodo de contato do tipo p 45p através da linha comum e o sinal emissor de luz é aplicado aos primeiro, segundo e terceiro eletrodos de contato do tipo n 21n, 3l1n e 41n através das linhas de sinal emissor de luz. Dessa maneira, a primeira, a segunda e a terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 podem ser controladas independentemente. O sinal emissor de luz inclui o primeiro, o segundo e o terceiro sinais de emissão de luz Sr, Sç E Sa, respectivamente, correspondentes às primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40. Os primeiro, segundo e terceiro sinais emissores de luz Si, Sç e S; são sinais correspondentes às emissões de luz vermelha, verde e azul, respectivamente.

[0125] Na modalidade exemplificativa ilustrada, a voltagem comum é aplicada às camadas semicondutoras do tipo p 25, 35 e 45 da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40, e o sinal emissor de luz é aplicado às camadas semicondutoras do tipo n 21, 31 e 41 da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40. No entanto, os conceitos inventivos não se limitam a estes. De acordo com outra modalidade exemplificativa, a voltagem comum pode ser aplicada às camadas semicondutoras do tipo n 21, 31 e 41 da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40, e o sinal emissor de luz pode ser aplicado às camadas semicondutoras do tipo p 25, 35 e 45 da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40.

[0126] De acordo com outra modalidade exemplificativa ilustrada, as primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais

20, 30 e 40 são acionadas em resposta ao sinal emissor de luz aplicado a estas. Em particular, a primeira pilha epitaxial 20 é acionada em resposta ao primeiro sinal emissor de luz Sr, a segunda pilha epitaxial 30 é acionada em resposta ao segundo sinal emissor de luz Sç e a terceira pilha epitaxial 40 é acionada em resposta ao terceiro sinal emissor de luz Sz. Nesse caso, o primeiro, o segundo e o terceiro sinais emissores de luz Sr, Sç e Sg são aplicados de forma independente à primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 e, como resultado, a primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, e 40 são acionadas independentemente. A estrutura empilhada emissora de luz pode fornecer luz de várias cores por uma combinação da primeira, segunda e terceira luzes emitidas a partir da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 na direção ascendente.

[0127] A estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa, pode melhorar a eficiência da extração da luz em comparação com uma estrutura que possui as pilhas epitaxiais completamente sobrepostas umas às outras. Por exemplo, a quantidade de luz emitida a partir da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 viajando na direção superior sem passar por outras pilhas epitaxiais pode ser aumentada, desse modo, aumentando a eficiência da extração da luz.

[0128] Além disso, ao exibir as cores, a estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa, emite luz com luzes de cores diferentes através de áreas sobrepostas verticalmente, em vez de áreas espaçadas horizontalmente. Mais particularmente, os elementos emissores de luz convencionais que emitem cores diferentes de luz, por exemplo, luzes vermelhas, verdes e azuis, são espaçados um do outro em um plano para implementar um display de todas as cores. Como tal, uma área ocupada pelos elementos emissores de luz convencionais é relativamente grande, uma vez que oOS elementos emissores de luz estão afastados um do outro. Por outro lado, os elementos emissores de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa, que emitem as diferentes luzes coloridas são empilhados um sobre o outro substancialmente na mesma área e, portanto, o display colorido pode ser implementado através de uma área significativamente menor do que a apresentada na técnica convencional. Portanto, um dispositivo de exibição de alta resolução pode ser fabricado em uma pequena área.

[0129] Além disso, mesmo quando um dispositivo emissor de luz convencional é fabricado de maneira empilhada, o dispositivo emissor de luz convencional poderia ser fabricado formando individualmente uma peça de contato em cada elemento emissor de luz, por exemplo, formando elementos emissores de luz individual e separadamente, e conectando os elementos emissores de luz entre si usando uma fiação, o que pode aumentar a complexidade estrutural do dispositivo emissor de luz e, portanto, a complexidade da fabricação do dispositivo emissor de luz. No entanto, a estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa, pode ser fabricada empilhando sequencialmente várias pilhas epitaxiais em um substrato, formando a peça de contato nas pilhas epitaxiais através de um processo simplificado e conectando a peça de linha às pilhas epitaxiais. Além disso, uma vez que uma estrutura empilhada emissora de luz é montada em vez dos elementos emissores de luz convencionais plurais, o método de fabricação do dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa, pode ser significativamente simplificado.

[0130] A estrutura empilhada emissora de luz de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente divulgação pode incluir ainda vários componentes para fornecer as luzes coloridas com alta pureza e alta eficiência. Por exemplo, a estrutura empilhada emissora de luz pode incluir um filtro de passagem de comprimento de onda para impedir que a luz com um comprimento de onda relativamente curto viaje em direção à pilha epitaxial que emite luz com um comprimento de onda relativamente longo.

[0131] A FIG. 3 é uma vista em seção transversal de uma estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa. A estrutura empilhada emissora de luz de acordo com a modalidade exemplificativa ilustrada inclui substancialmente os mesmos componentes descritos acima e, portanto, as descrições detalhadas da mesma serão omitidas para evitar redundância.

[0132] Referindo à FIG. 3, a estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa, pode incluir um primeiro filtro de passagem de comprimento de onda 71 disposto entre a primeira pilha epitaxial 20 e a segunda pilha epitaxial 30.

[0133] O primeiro filtro de passagem de comprimento de onda 71 transmite seletivamente luz com um comprimento de onda predeterminado. O primeiro filtro de passagem de comprimento de onda 71 pode transmitir a primeira luz colorida emitida a partir da primeira pilha epitaxial 20 e pode bloquear ou refletir a luz além da primeira luz colorida. Por conseguinte, a primeira luz colorida emitida a partir da primeira pilha epitaxial 20 pode viajar na direção ascendente, mas a segunda e a terceira luzes coloridas emitidas respectivamente da segunda e terceira pilhas epitaxiais 30 e 40 podem não se deslocar em direção à primeira pilha epitaxial 20 e podem ser refletidas ou bloqueadas pelo primeiro filtro de passagem de comprimento de onda 71.

[0134] A segunda e terceira luzes coloridas têm o comprimento de onda relativamente menor e a energia relativamente maior que as da primeira luz colorida. Quando as segunda e terceira luzes coloridas são incidentes na primeira pilha epitaxial 20, uma emissão de luz adicional pode ser induzida na primeira pilha epitaxial 20. De acordo com uma modalidade exemplificativa, as segunda e terceira luzes coloridas podem ser impedidas de serem incidentes na primeira pilha epitaxial 20 pelo primeiro filtro de passagem de comprimento de onda 71.

[0135] De acordo com uma modalidade exemplificativa, um segundo filtro de passagem de comprimento de onda 73 pode ser disposto entre a segunda pilha epitaxial 30 e a terceira pilha epitaxial 40. O segundo filtro de passagem de comprimento de onda 73 pode transmitir as primeira e segunda luzes coloridas respectivamente emitidas a partir das primeira e segunda pilhas epitaxiais 20 e 30 e pode bloquear ou refletir a luz, além da primeira e segunda luzes coloridas. Por conseguinte, a primeira e a segunda luzes coloridas emitidas, respectivamente, da primeira e da segunda pilhas epitaxiais 20 e 30 podem viajar na direção ascendente, mas a terceira luz colorida emitida da terceira pilha epitaxial 40 não pode viajar para a primeira e a segunda pilhas epitaxiais 20 e 30 e pode ser refletido ou bloqueado pelo segundo filtro de passagem de comprimento de onda 73.

[0136] A terceira luz colorida possui um comprimento de onda relativamente menor e uma energia relativamente maior do aqueles da primeira e a segunda luzes coloridas. Quando a terceira luz colorida é incidente nas primeira e segunda pilhas epitaxiais 20 e 30, uma emissão de luz adicional pode ser induzida nas primeira e segunda pilhas epitaxiais 20 e 30. De acordo com uma modalidade exemplificativa, a terceira luz colorida pode ser impedida de ser incidente nas primeira e segunda pilhas epitaxiais 20 e 30 pelo segundo filtro de passagem de comprimento de onda 73.

[0137] O primeiro e o segundo filtros de passagem de comprimento de onda 71 e 73 podem ser formados de várias maneiras. O primeiro e o segundo filtros de passagem de comprimento de onda 71 e 73 podem ser formados empilhando alternadamente camadas de isolamento com diferentes índices de refração um do outro. Por exemplo, o dióxido de silício (SiO>)

e o dióxido de titânio (TiO>z) podem ser empilhados alternadamente sobre cada outro, e um comprimento de onda da luz pode ser determinado ajustando a espessura e o número de camadas empilhadas de cada dióxido de silício (SiO0;) e o dióxido de titânio (Tio). Em algumas modalidades exemplificativas, SiO,, TiO,, H£O,, Nb72Os, ZrO,, e TazOs pode ser utilizado como camadas de isolamento que possuem índices de refração diferentes.

[0138] A estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa, pode ainda incluir vários componentes para fornecer luz uniforme de alta eficiência. Por exemplo, várias porções côncavo-convexas podem ser formadas em uma superfície emissora de luz. Mais particularmente, as porções côncavo-convexas podem ser formadas na camada semicondutora do tipo n de pelo menos uma das primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40.

[0139] Em uma modalidade exemplificativa, a porção côncavo- convexa de cada pilha epitaxial pode ser formada seletivamente. Por exemplo, a porção côncavo-convexa pode ser disposta na primeira pilha epitaxial 20 e a porção côncavo-convexa pode ser disposta na primeira e terceira pilhas epitaxiais 20 e 40, ou a porção côncavo-convexa pode ser disposta nas primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30, e 40. A porção côncavo-convexa de cada pilha epitaxial pode ser disposta nas camadas semicondutoras do tipo n, respectivamente, que podem corresponder às superfícies emissoras de luz da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40.

[0140] A porção côncavo-convexa pode melhorar eficiência de emissão de luz. A porção côncavo-convexa pode ter várias formas, como uma pirâmide poligonal, um hemisfério ou uma superfície com rugosidade, na qual as porções côncavo-convexas são dispostas aleatoriamente. A porção côncavo-convexa pode ser texturizada através de vários processos de gravação Ou pode ser formada usando um substrato de safira padronizado.

[0141] As primeira, segunda e terceira luzes coloridas das primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 têm diferença de intensidade, e a diferença de intensidade pode causar uma diferença na visibilidade. De acordo com uma modalidade exemplificativa, a eficiência da emissão de luz pode ser melhorada pela porção côncavo-convexa formada seletivamente nas superfícies emissoras de luz da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 e, portanto, a diferença na visibilidade entre a primeira, segunda e terceira luzes coloridas pode ser reduzida. Por exemplo, a luz colorida correspondente às cores vermelha e/ou azul podem ter menor visibilidade do que a luz verde, e, portanto, a diferença na visibilidade pode ser reduzida texturizando a primeira pilha epitaxial 20 e/ou a terceira pilha epitaxial 40. Em particular, a luz vermelha tem uma intensidade relativamente menor, porque a luz vermelha pode ser emitida a partir da porção mais baixa da estrutura empilhada emissora de luz. Neste caso, quando a porção côncavo-convexa é formada na primeira pilha epitaxial 20, a eficiência da luz pode ser melhorada. Modalidades da Invenção

[0142] A estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com as modalidades exemplificativas pode ser usada como um elemento emissor de luz capaz de exibir várias cores e pode ser empregada em um dispositivo de exibição como um pixel.

[0143] A FIG. 4 é um diagrama de bloco de um dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[0144] Referindo à FIG. 4, o dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa, pode exibir informação visual arbitrária, como um texto, um vídeo, uma fotografia, uma imagem bidimensional ou tridimensional.

[0145] O dispositivo de exibição inclui uma pluralidade de pixels 110 pode exibir uma imagem. Cada pixel 110 pode ser uma unidade mínima apresentando a imagem. Cada pixel 110 pode incluir a estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade , exemplificativa, e pode emitir luz branca e/ou uma luz colorida.

[0146] Em uma modalidade exemplificativa, cada pixel 110 inclui um primeiro pixel emitindo a luz de cor vermelha, um segundo pixel emitindo a luz de cor verde e um terceiro pixel emitindo a luz de cor azul. O primeiro, segundo e terceiro pixels podem, respectivamente, corresponder à primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais da estrutura empilhada emissora de luz descrita acima.

[0147] Os pixels 110 podem ser dispostos em forma de matriz. Como usado aqui, os pixels 110 sendo dispostos "na forma de matriz" podem se referir aos pixels 110 arranjados exatamente em linha ao longo de linhas ou colunas, bem como os pixels 110 arranjados substancialmente ao longo das linhas ou colunas, como um todo enquanto as localizações dos pixels 110 sendo variadas, por exemplo, uma forma em zigue-zague.

[0148] O dispositivo de exibição 100, de acordo com uma modalidade exemplificativa, inclui um controlador de temporização 350, um driver de varredura 310, um driver de dados 330, uma peça de fiação e os pixels. Cada um dos pixels é conectado individualmente ao driver de varredura 310 e ao driver de dados 330 através da peça de linha.

[0149] O controlador de temporização 350 recebe vários sinais de controle e dados de imagem para acionar o dispositivo de exibição 100 a partir de uma fonte externa (por exemplo, um sistema que transmite dados de imagem). O controlador de temporização 350 pode reorganizar os dados de imagem recebidos e aplicar os dados de imagem para o driver de dados 330. Além disso, o controlador de temporização 350 pode gerar sinais de controle de varredura e sinais de controle de dados para acionar o driver de varredura 310 e o driver de dados 330 e aplicar os sinais de controle de varredura gerados e sinais de controle de dados para o driver de varredura 310 e o driver de dados 330, respectivamente.

[0150] O driver de varredura 310 recebe os sinais de controle de varredura do controlador de temporização 350 e pode gera sinais de varredura em resposta aos sinais de controle de varredura.

[0151] O driver de dados 330 recebe os sinais de controle de dados e dados de imagem do controlador de temporização 350 e pode gerar sinais de dados em resposta aos sinais de controle de dados.

[0152] A pela de linha inclui uma pluralidade de linhas de sinal. Por exemplo, a peça de linha inclui as linhas de varredura 130x, 130; e 130; (doravante, coletivamente indicadas como 130) que conectam o driver de varredura 310 aos pixels e as linhas de dados 120 que conectam o driver de dados 330 e os pixels. As linhas de varredura 130 podem ser conectadas aos pixels, respectivamente, e as linhas de varredura respectivamente “conectadas aos pixels são mostradas na primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130x, 130; e 130z.

[0153] A peça de linha pode ainda incluir linhas que conectam o controlador de temporização 350 ao driver de varredura 310, o controlador de temporização 350 e o driver de dados 330 ou outros componentes a cada outro para transmitir sinais correspondentes.

[0154] As linhas de varredura 130 aplicam os sinais de varredura gerados pelo driver de varredura 310 aos pixels. Os sinais de dados gerados pelo driver de dados 330 são aplicados às linhas de dados 120.

[0155] Os pixels estão conectados às linhas de varredura 130 e as linhas de dados 120. Os pixels emitem seletivamente luz em resposta aos sinais de dados fornecidos pelas linhas de dados 120 quando os sinais de varredura das linhas de varredura 130 são aplicados a eles. Por exemplo, cada um dos pixels emite luz tendo um brilho corresponde ao sinal de dados aplicado a ele durante cada período de quadro. Quando os sinais de dados correspondentes a um brilho preto são aplicados aos pixels, os pixels podem não emitir luz durante o período de quadro correspondente e, portanto, exibindo uma cor preta.

[0156] Em algumas modalidades exemplificativas, os pixels podem ser acionados de uma maneira passiva ou ativa da matriz. Quando o dispositivo de exibição é acionado da maneira de matriz ativa, o dispositivo de exibição 100 pode por ser adicionalmente fornecido com fontes de energia de primeiro e segundo pixels, além dos sinais de varredura e sinais de dados.

[0157] A FIG. 5 é um diagrama de circuito de um pixel de um dispositivo de exibição do tipo matriz passiva. O pixel pode ser um dos pixels, por exemplo, o pixel vermelho, o pixel verde e o pixel azul, e a FIG. 5 mostra o primeiro pixel 110zx como um exemplo. O segundo e terceiro pixels podem ser acionados substancialmente da mesma maneira que o primeiro pixel e, portanto, as descrições detalhadas dos mesmos serão omitidas.

[0158] Referindo à FIG. 5, o primeiro pixel 110x inclui um elemento emissor de luz 150 conectado entre a primeira linha de varredura 130, e a linha de dados 120. O elemento emissor de luz 150 pode corresponder à primeira pilha epitaxial 20. Quando uma voltagem igual ou superior a uma voltagem limite é aplicada entre a camada semicondutora do tipo p e a camada semicondutora do tipo n, a primeira pilha epitaxial 20 emite luz com o brilho correspondente a um nível da voltagem aplicada a esta. Em particular, a emissão de luz do primeiro pixel 110 pode ser controlada controlando uma voltagem do sinal de varredura aplicada à primeira linha de varredura 130zr e/ou uma voltagem do sinal de dados aplicado à linha de dados

120.

[0159] A FIG. 6 é um diagrama de circuito de um pixel de um dispositivo de exibição do tipo matriz ativa, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[0160] Quando o dispositivo de exibição é do tipo matriz ativa, o primeiro subpixel 110x pode ser ainda fornecido com as primeira e segunda fontes de energia de pixels ELVDD e ELVSS além dos sinais de varredura e os sinais de dados.

[0161] Referindo à FIG. 6, Oo primeiro pixel 110x inclui um ou mais elementos emissores de luz 150 e uma peça do transistor conectada ao elemento emissor de luz 150.

[0162] O elemento emissor de luz 150 pode corresponder à primeira pilha epitaxial 20, a camada semicondutora do tipo p do elemento emissor de luz 150 pode ser conectada à primeira fonte de energia de pixel ELVDD através da peça do transistor e a camada semicondutora do tipo n do elemento emissor de luz

150 pode ser conectado à segunda fonte de energia de pixel ELVSS. A primeira fonte de energia de pixel ELVDD e a segunda fonte de energia de pixel ELVSS podem ter potenciais elétricos diferentes uma da outra. Por exemplo, a segundo fonte de energia do pixel ELVSS pode ter um potencial elétrico menor do que um potencial elétrico da primeira fonte de energia de pixel ELVDD por pelo menos a voltagem limite do elemento emissor de luz. Cada um desses elementos emissores de luz emite com a luminosidade correspondente a uma corrente de acionamento controlada pela peça de transistor.

[0163] De acordo com uma modalidade exemplificativa, a peça de transistor inclui o primeiro e o segundo transistores Ml e M2 e um capacitor de armazenamento Cst. No entanto, os conceitos inventivos não estão limitados à uma configuração particular da peça de transistor e a peça de transistor pode ter várias modificações.

[0164] O primeiro transistor Ml (transistor de comutação) inclui um eletrodo de fonte conectado à linha de dados 120, um eletrodo de drenagem conectado a um primeiro nó Nl e um eletrodo de porta conectado à primeira linha de varredura 130z. O primeiro transistor Ml é ativado para conectar eletricamente a linha de dados 120 e o primeiro nó Nl quando o sinal de varredura tendo a voltagem suficiente para ligar o primeiro transistor Ml é fornecido através da primeira linha de varredura 130x. Neste caso, o sinal de dados do quadro correspondente é fornecido à linha de dados 120 e, o sinal de dados é transmitido ao primeiro nó Nl. O capacitor de armazenamento Cst é carregado com o sinal de dados aplicado ao primeiro nó Nl.

[0165] O segundo transistor M2 (transistor acionador) inclui um eletrodo de fonte conectado à primeira fonte de energia de pixel ELVDD, um eletrodo de drenagem conectado à camada semicondutora do tipo n do elemento emissor de luz 150 e um eletrodo de porta conectado ao primeiro nó Nl. O segundo transistor M2 pode controlar uma quantidade de corrente de acionamento fornecida ao elemento emissor de luz 150 em resposta à voltagem do primeiro nó N1l.

[0166] Um eletrodo do capacitor de armazenamento Cst é conectado à primeira fonte de energia de pixel ELVDD, e o outro eletrodo do capacitor de armazenamento Cst é conectado ao primeiro nó Nl. O capacitor de armazenamento Cst é carregado com uma voltagem correspondente ao sinal de dados aplicado ao primeiro nó Nl e mantém a voltagem carregada até que o sinal de dados do próximo quadro seja fornecido.

[0167] A peça do transistor na FIG. 6 inclui dois transistores, no entanto, os conceitos inventivos não estão limitados ao número de transistores incluídos na peça do transistor e a configuração da peça do transistor pode ser alterada de várias maneiras. Por exemplo, a peça de transistor pode incluir mais do que dois transistores e mais do que um capacitor. Além disso, as configurações do primeiro e do segundo transistores, o capacitor de armazenamento e as linhas não são mostradas em detalhes, no entanto, o primeiro e o segundo transistores, o capacitor de armazenamento e as linhas podem ser fornecidas de várias formas dentro do escopo de implementar o circuito, de acordo com a modalidade exemplificativa.

[0168] A estrutura do pixel pode ser alterada de várias maneiras dentro do escopo dos conceitos inventivos, e o dispositivo de exibição incluindo os pixels pode ser implementado em várias estruturas e métodos.

[0169] A FIG. 7 é uma vista plana de uma porção de um dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa. A FIG. 8A é uma vista em seção transversal tomada ao longo da linha A-A' da FIG. 7 de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[0170] Referindo à FIGS. 7 e 8A, o dispositivo de exibição 2000, de acordo com uma modalidade exemplificativa, inclui um substrato de suporte 101 e uma pluralidade de mosaicos de pixels 110T dispostos no substrato de suporte 101.

[0171] O substrato de base 101 inclui uma peça de linha e/ou um dispositivo de acionamento, que é eletricamente conectado aos mosaicos de pixel 110T dispostos em sua superfície superior e pode incluir vários materiais. Por exemplo, O substrato de base 101 pode incluir um vidro, quartzo, silicone, polímero orgânico ou material compósito orgânico-inorgânico e, em algumas modalidades exemplificativas, o substrato de base 101 pode ser uma placa de circuito impresso. A peça da linha e/ou o dispositivo de acionamento disposto no substrato de base 101 pode incluir um material condutor.

[0172] Uma camada adesiva 60 pode ser disposta entre o substrato de base 101 e os mosaicos de pixel 110T. Pelo menos uma porção da camada adesiva 60 pode ter uma condutividade, e a peça de linha e/ou o dispositivo de acionamento do substrato de base 101 pode ser conectado a uma peça da linha ou a um eletrodo dos mosaicos de pixel 110T através da porção condutora da camada adesiva 60. Em uma modalidade exemplificativa, uma solda pode ser usada como a camada adesiva tendo a condutividade, no entanto, os conceitos inventivos não estão limitados a estes. Por exemplo, uma porção da camada adesiva pode incluir um material não condutor. A camada adesiva pode incluir um material transparente ou não transparente.

[0173] Cada mosaico de pixel 110T inclui um substrato 10 e uma pluralidade de pixels 110 disposta no substrato 10. Os pixels 110 dispostos no mesmo mosaico de pixels 110T podem ser fabricados juntos através de um processo comum, e o mosaico de pixels 110T pode corresponder a uma unidade que pode ser transferida ou montada como um único objeto durante a fabricação do dispositivo de exibição.

[0174] Os pixels 110 dos mosaicos de pixels 110T são conectados à peça da linha e/ou ao dispositivo de acionamento do substrato de base 101, de modo que a emissão de luz dos pixels 110 dos mosaicos de pixels 110T possa ser controlada.

[0175] Em uma modalidade exemplificativa, os pixels 110 podem ter a estrutura empilhada emissora de luz descrita acima, de acordo com modalidades exemplificativas. Daqui em diante, cada estrutura empilhada emissora de luz pode ser referida como "pixel", pois cada pixel inclui a estrutura empilhada emissora de luz.

[0176] O substrato 10 pode incluir vários materiais. Por exemplo, o substrato 10 pode incluir um corpo que inclui um vidro, silício, quartzo, polímero orgânico ou material compósito orgânico-inorgânico, e a peça de linha disposta no corpo e incluindo um material condutor. A peça da linha pode ser disposta em uma superfície superior, uma superfície inferior e/ou uma superfície interna de uma via definida através do corpo e pode incluir vários materiais, como um metal, liga de metal ou óxido de metal condutor. Em uma modalidade exemplificativa, o substrato 10 pode ser um substrato de silício, o corpo do substrato 10 pode incluir silício e as linhas de fiação e pads de eletrodos podem ser dispostos na superfície superior, na superfície inferior e na superfície interna de uma via definida no corpo de silício.

[0177] O substrato 10 pode ter várias formas. A forma da mosaico de pixel 110T pode corresponder à forma do substrato

10. Na modalidade exemplificativa ilustrada, o substrato 10 e o mosaico de pixels 110T correspondente ao substrato 10 têm substancialmente uma forma triangular. No entanto, a forma do substrato 10 e o mosaico de pixels 110T não estão limitados a esta e podem ser formados para ter várias outras formas. Em algumas modalidades exemplificativas, a forma do substrato 10 pode ser diferente da forma de mosaico de pixel 110T. O substrato 10 pode ser fornecido no plural e os substratos 10 podem ter substancialmente a mesma forma um do outro.

[0178] Os pixels 110, por exemplo, as estruturas empilhadas emissoras de luz podem ser dispostas em cada substrato 10. Os pixels 110 podem ser dispostos de várias maneiras, dependendo da forma do substrato 10, e podem ser dispostos nas posições mais distantes de um centro do substrato 10. Na modalidade exemplificativa ilustrada, o substrato 10 tem substancialmente uma forma triangular e os pixels 110 estão dispostos em posições correspondentes aos vértices da forma triangular. No entanto, os conceitos inventivos não estão limitados às posições particulares dos pixels 110, e os pixels 110 podem ser dispostos no centro do substrato 10 ou em outras posições.

[0179] Os mosaicos de pixel 110T são dispostos no substrato de base 101 em intervalos substancialmente regulares. Por exemplo, os mosaicos de pixel 110T podem ser dispostos em intervalos substancialmente regulares em uma direção predeterminada, por exemplo, em uma primeira direção Dl através dos lados esquerdo e direito do substrato de base 101, como mostrado na FIG. 7. Além disso, os mosaicos de pixel 110T podem ser dispostos em intervalos substancialmente regulares em uma direção que cruza a primeira direção Dl, por exemplo, uma segunda direção D2. Neste caso, a primeira direção Dl e a segunda direção D2 correspondem aos dois lados da forma triangular quando o mosaico de pixels 110T tem a forma triangular. os mosaicos de pixel 110T são dispostos substancialmente regularmente no dispositivo de exibição. Em uma modalidade exemplificativa, os mosaicos de pixel 110T são dispostos em um intervalo que organiza os pixels 110 dispostos nos mosaicos de pixel 110T para serem dispostos em um intervalo substancialmente regular. Em particular, os mosaicos de pixels 110T estão dispostos de tal modo que um intervalo entre os pixels 110 dispostos em um mosaico de pixels específico 110T se torna substancialmente igual ao dos mosaicos de pixels adjacentes 110T em relação a uma direção predeterminada, por exemplo, a primeira direção Dl. Dessa maneira, quando dois pixels 110 dispostos ao longo da primeira direção Dl e dispostos no mesmo mosaico de pixels 110T têm um intervalo de um primeiro passo PTl, dois pixels vizinhos 110 dispostos em mosaicos de pixels diferentes 110T podem ter um intervalo substancialmente igual ao primeiro passo PTl. Neste caso, uma largura D na primeira direção Dl do substrato 10 pode ser maior que o intervalo entre os pixels 110 tendo o primeiro passo PTl, e uma distância na primeira direção Dl entre dois substratos 10 pode ser menor que o primeiro passo PT1. Da mesma forma, os pixels vizinhos dispostos em diferentes blocos de pixels 110T ao longo da segunda direção D2 são afastados um do outro em um segundo passo PT2.

[0180] Como descrito acima, uma vez que os pixels 110 são dispostos em intervalos substancialmente regulares na área de exibição do dispositivo de exibição, as áreas emissoras de luz cobertas pelos pixels 110 podem ser substancialmente iguais umas às outras. Por exemplo, quando uma área mínima coberta pelos pixels dispostos repetidamente e adjacentemente um ao outro é definida como uma área unitária 110D, o dispositivo de exibição pode incluir uma pluralidade de mosaicos de pixels 110T cada um incluindo pelo menos uma área unitária 110D no mesmo.

[0181] Cada mosaico de pixel 110T pode ter uma área maior que a área da unidade 110D. Por conseguinte, o dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa, pode fornecer a imagem com qualidade uniforme em toda a sua área.

[0182] Em uma modalidade exemplificativa, quando os mosaicos de pixel 110T são dispostos, os mosaicos de pixel 110T podem ser dispostos após serem invertidos de cabeça para baixo Ou esquerda para a direita, dependendo da sua forma, ou podem ser dispostos após serem girados em relação a um centro de cada mosaico de pixel 110T, de modo que os mosaicos de pixel 110T sejam dispostos uniformemente em uma área de exibição do dispositivo de exibição.

[0183] A FIG. 8B é uma vista em seção transversal tomada ao longo da linha A-A' da FIG. 7, de acordo com outra modalidade exemplificativa.

[0184] Referindo à FIGS. 7 e 8B, o dispositivo de exibição

2000, de acordo com uma modalidade exemplificativa, inclui um substrato de suporte 101 e uma pluralidade de mosaicos de pixels 110T dispostos no substrato de suporte 101. Cada mosaico de pixel 110T inclui um substrato 10 e uma pluralidade de pixels 110 fornecida no substrato 10. Os pixels 110 são fornecidos entre o substrato de base 101 e o substrato 10. Na modalidade exemplificativa ilustrada, quando o substrato de base 101 inclui circuitos nos mesmos, os pixels 110 podem ser fornecidos como flip chip, que podem então ser ligados nas fiações dos circuitos no substrato 10.

[0185] Em uma modalidade exemplificativa, uma matriz preta 10B pode ser fornecida entre os mosaicos de pixel 110T adjacentes um ao outro. Como a matriz preta 10B é fornecida entre os mosaicos de pixel 110T, a ligação entre o substrato de base 101 e os mosaicos de pixel 110T pode ser melhorada e a mistura de cores da luz que passa para os pixels adjacentes 110 pode ser diminuída. Em algumas modalidades exemplificativas, a matriz preta 10B da FIG. 8B também pode ser formado no dispositivo de exibição da FIG. 8A.

[0186] Referindo de volta à FIG. 7, vértices da forma triangular dos mosaicos de pixel 110T estão dispostos entre os vértices da forma triangular dos mosaicos de pixel adjacentes 110T. Quando a matriz preta é fornecida entre os mosaicos de pixel 110T, uma porção da matriz preta correspondente a cada vértice da forma triangular pode se tornar fraca, o que pode causar rachaduras na mesma. Nesse caso, a luz dos mosaicos de pixels 100T pode ser vazada na porção rachada e a luz vazada pode ser refletida ou dispersa por eletrodos formados nos mosaicos de pixels 100T, o que pode diminuir o contraste do dispositivo de exibição. No entanto, a reflexão ou dispersão da luz pode ser minimizada através da formação dos vértices da forma triangular dos mosaicos de pixel 110T entre os vértices da forma triangular dos mosaicos de pixel adjacentes 110T, mesmo quando a rachadura ocorre.

[0187] O dispositivo de exibição mostrado nas FIGS. 7 e 8A pode ser fabricado formando os mosaicos de pixel 110T, cortando os mosaicos de pixel 110T e transferindo cada mosaico de pixel 110T.

[0188] A FIG. 9 é uma vista em planta mostrando uma das operações de fabricação do dispositivo de exibição mostrado nas FIGS. 7, 8A, e 8B.

[0189] Referindo à FIGS. 7, 8A, e 9, os pixels 110 são formados no substrato 10. Uma linha de corte imaginária CL é definida no substrato 10, e a forma e o tamanho de cada mosaico de pixel 110T são determinados pela linha de corte CL. Em uma modalidade exemplificativa, os pixels 110 são formados em cada mosaico de pixels 110T, e as posições nas quais os pixels 110 são formados podem ser determinadas levando em consideração a disposição dos pixels 110 no dispositivo de exibição. Quando os pixels 110 são formados no substrato 10, os mosaicos de pixels 110T são cortados ao longo da linha de corte CL para serem separados um do outro, e os mosaicos de pixels separados 110T são transferidos para o substrato de base 101 e dispostos como mostrado nas FIGS. 7 e 8A e 8B, para fornecer um dispositivo de exibição.

[0190] De acordo com uma modalidade exemplificativa, uma vez que os mosaicos de pixel 110T são transferidos individualmente para o substrato de base 101, os pixels 110 dispostos em cada mosaico de pixel 110T podem ser substancialmente simultaneamente transferidos sempre que cada mosaico de pixel 110T é transferido.

[0191] Em geral, uma pluralidade de pixels é cada uma transferida durante a fabricação de um dispositivo de exibição e, portanto, o número de transferência de pixels pode se tornar muito grande. No entanto, de acordo com as modalidades exemplificativas, o número de transferência de pixels pode ser significativamente reduzido pelo número de pixels dispostos em cada substrato. Por exemplo, quando três pixels são dispostos no substrato 10, como mostrado na FIG. 9, o número de tempos de transferência pode ser reduzido em cerca de 1/3 daquele da técnica.

[0192] Além disso, os pixels de cada cor, por exemplo, pixels vermelhos, verdes e azuis, são formados separadamente e transferidos para o substrato base em um dispositivo de exibição convencional. No entanto, de acordo com as modalidades exemplificativas, uma vez que uma estrutura empilhada emissora de luz na qual os pixels vermelho, verde e azul se sobrepõem é usada como pixel, o número de tempos de transferência para transferir os pixels é ainda mais reduzido em cerca de 1/3 do que na técnica.

[0193] Além disso, quando os pixels convencionais são transferidos um por um, podem ocorrer defeitos, tais como os pixels estarem fora de posições predeterminadas de uma camada adesiva inferior disposta na mesma, ou os pixels sendo inclinados durante a fixação no adesivo inferior. No entanto, de acordo com as modalidades exemplificativas, uma vez que os pixels dispostos em posições fixas de cada mosaico de pixels são transferidos para o substrato base pela unidade do mosaico de pixels, os defeitos descritos acima podem ser significativamente reduzidos.

[0194] Além disso, uma vez que os mosaicos de pixels, de acordo com modalidades exemplificativas, são formados substancialmente simultaneamente de maneira concentrada em uma pequena área no substrato e, em seguida, dispostas em uma área relativamente grande em intervalos regulares, o dispositivo de exibição pode ser facilmente fabricado. Como tal, a disposição dos pixels e o método de fabricação dos mesmos podem se tornar simplificados quando comparados com os pixels dispostos na grande área em grandes intervalos desde o início, melhorando assim a produtividade durante a fabricação de um dispositivo de exibição.

[0195] Em cada mosaico de pixels, o pixel e a peça da linha podem ser fornecidos em várias formas, que serão descritas em mais detalhes abaixo.

[0196] A FIG. 10 é uma vista plana de um dos mosaicos de pixels das FIGS. 7 e 8A e 8B.

[0197] Referindo à FIG. 10, três pixels 110, por exemplo, as estruturas empilhadas emissoras de luz são dispostas no substrato 10. As estruturas empilhadas emissoras de luz 110 são dispostas no substrato 10 em posições adjacentes aos vértices da forma triangular. Na modalidade exemplificativa ilustrada, uma porção triangular definida por uma linha pontilhada que conecta as estruturas empilhadas emissoras de luz 110 corresponde à área da unidade 110D.

[0198] Uma pluralidade de peças de pad para conexão elétrica com o substrato de base 101 do dispositivo de exibição é disposta no substrato 10. As peças da pad podem aplicar os sinais emissores de luz e a voltagem comum a cada estrutura empilhada emissora de luz 110 e podem ser fornecidas para corresponder ao número das estruturas empilhadas emissoras de luz 110. Na modalidade exemplificativa ilustrada, uma vez que as três estruturas empilhadas emissoras de luz 110 são fornecidas, três peças de pad são fornecidas. Mais particularmente, primeiro, segundo e terceiro pads 20P, 30P e 40P para aplicação dos sinais emissores de luz e um pad comum 50P para aplicação da voltagem comum são fornecidos para cada uma das estruturas empilhadas emissoras de luz 110. Os primeiro, segundo e terceiro pads 20P, 30P e 40P são respectivamente conectados à primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130x, 130c, e 1303, e o pad comum 50P é conectado à linha de dados 120. Em uma modalidade exemplificativa, os pads são fornecidos na forma de eletrodo penetrante que penetra através das superfícies superior e inferior do substrato 10.

[0199] Cada um dos pads da peça de pad conectado a cada uma das estruturas empilhadas emissoras de luz 110 pode ser disposto em várias posições no substrato 10. Por exemplo, cada um dos pads pode ser disposto na área da unidade 110D do mosaico de pixels 110T e pode ser disposto entre a área da unidade 110D e uma borda do substrato 10. Na modalidade exemplificativa ilustrada, cada um dos pads é disposto em um limite da área da unidade 110D, no entanto, os conceitos inventivos não estão limitados a posições particulares dos pads.

[0200] Em uma modalidade exemplificativa, pelo menos alguns dos pads podem ser dispostos na área da unidade 110D e na borda do substrato 10. Neste caso, os pads podem ser dispostos de forma rotacional simétrica o mais longe possível em relação a um centro do mosaico de pixels 110T. Em outras modalidades exemplificativas, os pads dispostos nas posições mais externas do centro do substrato 10 podem ser colocados nas posições rotacionalmente simétricas, tanto quanto possível. Por conseguinte, quando o mosaico de pixels 110T é fixado no substrato de base 101, o mosaico de pixels 110T é impedido de ser inclinado devido a uma diferença de degrau entre os pads.

[0201] A estrutura empilhada emissora de luz e os pads mostrados na FIG. 10 podem ser acionados por um método de matriz passiva ou um método de matriz ativa. A seguir, a estrutura empilhada emissora de luz e os pads serão descritos como sendo acionados em um pixel do tipo matriz passiva, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[0202] A FIG. 11 é uma vista ampliada de porções P2 e P3 da FIG. 10, de acordo com uma modalidade exemplificativa, e a FIG. 12 é uma vista em seção transversal tomada ao longo da linha I-I" da FIG. 11.

[0203] A seguir, um arranjo da estrutura empilhada emissora de luz em uma vista plana será descrito principalmente com referência às FIGS. 10 e 11, e o arranjo da estrutura empilhada emissora de luz em uma vista em seção transversal será descrito principalmente com referência às FIGS. 10 e 12.

[0204] Referindo à FIGS. 10, 11 e 12, a estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa, inclui o substrato 10 e uma pluralidade de pilhas epitaxiais empilhadas no substrato 10 em uma vista plana.

[0205] Em uma modalidade exemplificativa, o substrato 10 pode incluir vários materiais, por exemplo, silício.

[0206] A peça de pad está disposta no substrato 10 e inclui os primeiro, segundo e terceiro pads 20P, 30P e 40P e o pad comum 50P. Desde que os contatos entre a peça da linha, incluindo a primeira, a segunda e a terceira linhas de varredura 130x, 130c, e 130; e a linha de dados 120, e a peça de pad incluindo os primeiro, segundo e terceiro pads 20P, 30P e 40P e o pad comum 50P é substancialmente a mesma que a outra, apenas a área P3 correspondente ao contato entre a terceira linha de varredura 130B e o terceiro pad 40P é mostrada nas FIGS. 11 e 12.

[0207] O terceiro pad 40P disposto no substrato 10 pode incluir um eletrodo de penetração 11 que penetra através das superfícies superior e inferior do substrato 10, um eletrodo de pad superior 13 disposto no eletrodo de penetração 11 e um eletrodo de pad inferior 15 disposto sob o eletrodo de penetração 11. Uma camada de isolamento 80 é disposta nas superfícies superior e inferior do substrato 10 e entre o terceiro pad 40P e o substrato 10.

[0208] As pilhas epitaxiais (ou a estrutura empilhada emissora de luz) incluem primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40.

[0209] A primeira pilha epitaxial 20 tem a maior área. A segunda pilha epitaxial 30 tem uma área menor que a da primeira pilha epitaxial 20, e é disposta em uma porção da primeira pilha epitaxial 20. A terceira pilha epitaxial 40 tem uma área menor que a da segunda pilha epitaxial 30, e é disposta em uma porção da segunda pilha epitaxial 30. Em uma modalidade exemplificativa, as primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 são dispostas de modo que as superfícies superiores das primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 sejam expostas sequencialmente.

[0210] A peça de contato é disposta no pixel para conectar a peça de linha às primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40. Em uma modalidade exemplificativa, a estrutura empilhada do pixel pode ser alterada dependendo do tipo de camadas semicondutoras do tipo de polaridade da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 a voltagem comum é aplicada. Doravante, a voltagem comum será descrita como sendo aplicada à camada semicondutora do tipo p da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[0211] As primeira, segunda e terceira linhas de sinal emissor de luz que aplicam respectivamente os sinais emissores de luz à primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 e a linha comum que aplica a voltagem comum à cada uma das primeiras, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 são conectadas às primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40. Doravante, uma vez que a primeira, segunda e terceira linhas de sinal emissoras de luz podem corresponder respectivamente às primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130xr, 130; e 130; e a linha comum corresponde à linha de dados 120, a primeira, segunda e a terceira linhas de varredura 130xg, 130çc e 130; e a linha de dados 120 serão descritas como sendo conectadas às primeira,

segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40.

[0212] Em uma modalidade exemplificativa, a primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130x, 130c, e 130g e a linha de dados 120 podem se estender em uma direção em direção aos pads correspondentes no substrato 10 e podem ser conectados aos pads correspondentes. No entanto, os conceitos inventivos não se limitam a direções particulares nas quais a primeira, a segunda e a terceira linhas de varredura 130zx, 130çc, e 130; e a linha de dados 120 se estendem, e as direções de extensão podem ser alteradas de várias maneiras, dependendo da a disposição dos pixels e dos pads.

[0213] Um eletrodo ôhmico 25p' é disposto na área de emissão de luz, na qual a primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p está disposta, para o contato ôhmico entre a primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p e a primeira pilha epitaxial 20. O eletrodo ôhmico 25p' pode ter várias formas e pode ser fornecido no plural. Em uma modalidade exemplificativa, o eletrodo ôhmico 25p' é disposto na superfície inferior da primeira pilha epitaxial 20, no entanto, os conceitos inventivos não estão limitados a estes. O eletrodo ôhmico 25p' pode incluir vários materiais para oO contato ôhmico. Por exemplo, o eletrodo ôhmico 25p'

correspondente a um eletrodo ôhmico do tipo p 25p' pode incluir uma liga de Au-Zn ou uma liga de Au-Be. Neste caso, uma vez que o material para o eletrodo ôhmico 25p' tem uma refletividade menor que a de Ag, Al e Au, um eletrodo de reflexão adicional pode ser disposto novamente. Como material para o eletrodo de reflexão adicional, Ag ou Au pode ser usado, e uma camada incluindo Ti, Ni, Cr ou Ta pode ser disposta como uma camada adesiva para adesão a componentes adjacentes. Nesse caso, a camada adesiva pode ser depositada finamente nas superfícies superior e inferior do eletrodo refletor, incluindo Ag, ou Au.

[0214] O primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n é disposto na primeira pilha epitaxial 20. A primeira linha de varredura 130, é conectada ao primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n. O segundo eletrodo de contato do tipo n 31n é disposto na segunda pilha epitaxial 30. A segunda linha de varredura 130; é conectada ao segundo eletrodo de contato do tipo n 3l1n. O terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n é disposto na terceira pilha epitaxial 40. A terceira linha de varredura 130; é conectada ao terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n.

[0215] Uma porção de um lado da segunda pilha epitaxial 30 é removida para formar um segundo eletrodo de contato do tipo p

35pc. O segundo eletrodo de contato do tipo p 35pc está conectado à linha de dados 120. Um terceiro eletrodo de contato do tipo p 45pc é conectado à linha de dados 120. A linha de dados 120 é conectada à primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p através do primeiro e do segundo orifícios de contato CHl e CH2. Por conseguinte, as primeira, segunda e terceira camadas de eletrodo de contato do tipo p 25p, 35p e 45p são eletricamente conectadas à linha de dados 120, e a voltagem comum é aplicada através da linha de dados

120.

[0216] Em uma modalidade exemplificativa, Oo primeiro, O segundo e o terceiro eletrodos de contato do tipo n 21n, 3ln e 41n têm uma área relativamente larga para ser facilmente conectada à primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130rx, 130c, e 130xz, respectivamente. Os primeiro, segundo e terceiro eletrodos de contato do tipo n 21n, 31n e 41n podem ser formados para ter várias formas, e o primeiro, segundo e terceiro eletrodos de contato do tipo n 21n, 3ln e 41n têm substancialmente uma forma circular (veja a FIG. 14A). Uma peça de extensão que se estende em uma direção do primeiro, segundo e terceiro eletrodo de contato do tipo n 21n, 3ln e 41n pode ser fornecida juntamente com o primeiro, segundo e terceiro eletrodos de contato do tipo n 21n, 3l1n e 41n. A peça de extensão pode fornecer uma corrente uniforme para a camada semicondutora do tipo n da primeira pilha epitaxial 20 e pode se estender substancialmente em uma direção a partir do primeiro, segundo e terceiro eletrodos de contato do tipo n 21n, 31n e 41n. A peça de extensão pode ser formada para ter várias formas e, na modalidade exemplificativa ilustrada, a peça de extensão tem uma forma alongada como uma barra.

[0217] As primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130rx, 130c, e 130; são conectadas aos primeiro, segundo e terceiro pads 20P, 30P, e 40P, e a linha de dados 120 é conectada ao pad comum 50P. Em particular, uma extremidade da primeira linha de varredura 130 R é conectada ao primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n, e a outra extremidade da primeira linha de varredura 130 R é conectada ao primeiro pad 20P. Uma extremidade da segunda linha de varredura 130 G é conectada ao segundo eletrodo de contato do tipo n 3ln, e a outra extremidade da segunda linha de varredura 130 G é conectada ao segundo pad 30P. Uma extremidade da terceira linha de varredura 130; é conectada ao terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n, e a outra extremidade da terceira linha de varredura 130; conectada ao terceiro pad 40P. Uma extremidade da linha de dados 120 é conectada às primeira, segunda e terceira camadas de eletrodo de contato do tipo p

25p, 35p e 45p, e a outra extremidade da linha de dados 120 é conectada ao pad comum 50P.

[0218] A camada adesiva, a camada de eletrodo de contato tipo o e o filtro de passagem de comprimento de onda são dispostos entre o substrato 10 e a primeira pilha epitaxial 20, entre a primeira pilha epitaxial 20 e a segunda pilha epitaxial 30 e entre a segunda pilha epitaxial 30 e a terceira camada epitaxial pilha 40. A seguir, o pixel será descrito de acordo com a ordem de empilhamento, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[0219] De acordo com uma modalidade exemplificativa, O substrato 10 é fornecido e a primeira pilha epitaxial 20 é disposta no substrato 10 com uma primeira camada adesiva 61 interposta entre estas.

[0220] A primeira pilha epitaxial 20 inclui a camada semicondutora do tipo Pp, a camada ativa e a camada semicondutora do tipo n, que são empilhadas sequencialmente na direção ascendente da porção inferior.

[0221] Uma primeira camada de isolamento 81 é disposta em uma superfície inferior da primeira pilha epitaxial 20 para facear o substrato 10. A primeira camada de isolamento 81 é fornecida com pelo menos um orifício de contato definido através da mesma. O eletrodo ôhmico 25p' é disposto no orifício de contato e faz contato com a camada semicondutora do tipo p da primeira pilha epitaxial 20. O eletrodo ôhmico 25p' pode incluir vários materiais.

[0222] O eletrodo ôhmico 25p' faz contato com a primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p. A primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p é disposta entre a primeira camada de isolamento 81 e a primeira camada adesiva

61.

[0223] A primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p pode sobrepor-se à primeira pilha epitaxial 20, em particular, a área emissora de luz da primeira pilha epitaxial e pode ser fornecida para cobrir toda ou a maior parte ou toda a área emissora de luz em uma vista plana. A primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p pode incluir um material refletor para refletir a luz emitida a partir da primeira pilha epitaxial 20. Além disso, a primeira camada de isolamento 81 pode ter refletividade de tal modo que a reflexão da luz a partir da primeira pilha epitaxial 20 seja facilmente realizada. Por exemplo, a primeira camada de isolamento 81 pode ter uma estrutura de refletor omnidirecional (ODR).

[0224] Ainda, a primeira camada de eletrodo de contato tipo p 25p pode incluir metal tendo refletividade para a luz emitida a partir da primeira pilha epitaxial 20 de modo que a refletividade em relação à luz emitida a partir da primeira pilha epitaxial 20 seja maximizada. Por exemplo, quando a primeira pilha epitaxial 20 emite luz vermelha, a primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p pode incluir metal Au, Al ou Ag, que tem alta refletividade à luz vermelha. No caso de Au, a refletividade em relação às luzes, por exemplo, a luz verde e a luz azul emitida pelas segunda e terceira pilhas epitaxiais 30 e 40 não é alta, e, portanto, uma mistura de cores causada pelas luzes emitidas a partir da segunda e terceira pilhas epitaxiais 30 e 40 pode ser evitada.

[0225] O primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n é disposto em uma superfície superior da primeira pilha epitaxial 20. O primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n pode incluir um material condutor. Em uma modalidade exemplificativa, o primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n pode incluir vários metais e suas ligas, por exemplo, uma liga de Au-Te ou uma liga de Au-Ge.

[0226] A segunda camada adesiva 63 é disposta na primeira pilha epitaxial 20 e o primeiro filtro de passagem de comprimento de onda 71, a segunda camada de eletrodo de contato do tipo p 35p e a segunda pilha epitaxial 30 são dispostos sequencialmente na segunda camada adesiva 63.

[0227] O primeiro filtro de passagem de comprimento de onda 71 cobre uma porção da área de emissão de luz da primeira pilha epitaxial 20 e é disposto em uma porção da superfície superior da primeira pilha epitaxial 20 para sobrepor com a área na qual a segunda pilha epitaxial 30 está disposta.

[0228] A segunda pilha epitaxial 30 inclui a camada semicondutora do tipo Pp, a camada ativa e a camada semicondutora do tipo n, que são empilhadas sequencialmente na direção ascendente da porção inferior.

[0229] A segunda pilha epitaxial 30 é parcialmente removida para expor uma porção da segunda camada de eletrodo de contato do tipo p 35p. O segundo eletrodo de contato do tipo p 35pc é disposto na segunda camada de eletrodo de contato do tipo p 35p na área da qual a porção da segunda pilha epitaxial 30 é removida. O segundo eletrodo de contato do tipo n 31n é disposto na segunda pilha epitaxial 30.

[0230] A terceira camada adesiva 65 está disposta na segunda pilha epitaxial 30, e o segundo filtro de passagem de comprimento de onda 73, a terceira camada de eletrodo de contato do tipo p 45p e a terceira pilha epitaxial 40 são dispostas sequencialmente na terceira camada adesiva 65.

[0231] O segundo filtro de passagem de comprimento de onda 73 cobre uma porção da área de emissão de luz da segunda pilha epitaxial 30 e é disposto em uma porção da superfície superior da segunda pilha epitaxial 30 para sobrepor com a área na qual a terceira pilha epitaxial 40 está disposta.

[0232] A terceira pilha epitaxial 40 inclui a camada semicondutora do tipo Pp, a camada ativa e a camada semicondutora do tipo n, que são empilhadas sequencialmente na direção ascendente da porção inferior.

[0233] A terceira pilha epitaxial 40 é parcialmente removida para expor uma porção da terceira camada de eletrodo de contato do tipo p 45p. O terceiro eletrodo de contato do tipo p 45pc é disposto na terceira camada de eletrodo de contato do tipo p 45p na área da qual a porção da terceira pilha epitaxial 40 é removida. O terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n é disposto na terceira pilha epitaxial 40.

[0234] Uma segunda camada de isolamento 83 é disposta no substrato 10 no qual a terceira pilha epitaxial 40 é formada. A segunda camada de isolamento 85 pode incluir vários materiais de isolamentos orgânicos/inorgânicos, sem se limitar a estes. Por exemplo, a terceira camada de isolamento 83 pode incluir material de isolamento inorgânico, incluindo nitreto de silício ou óxido de silício, ou o material de isolamento orgânico, Incluído poli-imida.

[0235] A primeira camada de isolamento 83 é fornecida com orifícios de contato através desta para expor as superfícies superiores da primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p, o segundo e o terceiro eletrodos de contato do tipo p 35pc e 45pc, o primeiro, segundo e terceiro eletrodos de contato tipo n 21n, 3l1n e 41n, o primeiro, segundo e terceiro pads 20P, 30P e 40P e o pad comum 50P.

As primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130zg, 130ç e 130z são respectivamente conectadas ao primeiro, segundo e terceiro eletrodos de contato do tipo n 21n, 3l1n e 4l1n.

As primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130x, 130çc, e 130; se estendem à área, na qual os primeiro, segundo e terceiro pads 20P, 30P e 40P são formados e conectados à primeira, segunda, e terceiros pads 20P, 30P e 40P através dos orifícios de contato (por exemplo, terceiro orifício de contato) definidos acima do primeiro, segundo e terceiro pads 20P, 30P e 40P.

A linha de dados 120 é conectada à primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p, e o segundo e terceiro eletrodos de contato do tipo p 35pc e 45pc e os segundos orifícios de contato CHl CH2. A linha de dados 120 se estende para a área na qual o pad comum 50P é formado e é conectado ao pad comum 50P através do orifício de contato definido acima do pad comum 50P.

Em uma modalidade exemplificativa, a primeira, segunda e terceira linhas de varredura 1302, 130c, e 130; e a linha de dados 120 podem ser dispostas na segunda camada de isolamento 83 e podem ser conectadas aos orifícios de contato na área, em que os primeiro, segundo e terceiro pads 20p, 30p, 40p são formados, onde uma porção da primeira camada de isolamento 81 é removida para expor o eletrodo do pad superior 13.

[0236] Em algumas modalidades exemplificativas, uma porção côncavo-convexa pode ser seletivamente formada nas superfícies superiores da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40. A porção côncavo-convexa pode ser disposta apenas em uma área correspondente à área de emissão de luz ou pode ser disposta em toda a superfície superior de cada camada semicondutora.

[0237] Em algumas modalidades exemplificativas, uma camada de não transmissora de luz pode ainda ser disposta em uma porção lateral da segunda camada de isolamento 83 correspondente à superfície lateral da estrutura empilhada emissora de luz. A camada não transmissora de luz pode funcionar como uma camada de bloqueio da luz para impedir que a luz da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 saia através da superfície lateral da estrutura empilhada emissora de luz. Para este fim, a camada de transmissão não luminosa pode incluir um material que absorve ou reflete a luz.

[0238] A camada de transmissão não luminosa pode ter um metal de camada única ou multicamadas. Por exemplo, a camada não transmissora de luz pode incluir vários materiais, incluindo metal de Al, Ti, Cr, Ni, Au, Ag, Sn, W e Cu, ou uma liga dos mesmos.

[0239] Em uma modalidade exemplificativa, a camada não transmissora de luz pode ser disposta na superfície lateral da segunda camada de isolamento 85 usando o metal ou a liga de metal como uma camada separada.

[0240] Em uma modalidade exemplificativa, a camada de transmissão não luminosa pode ser fornecida estendendo pelo menos uma das primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130x, 130, e 130; e a linha de dados 120 ao longo da superfície lateral da estrutura empilhada emissora de luz. Neste caso, a camada não transmissora de luz se estende de pelo menos uma das primeira, segunda, e terceira linhas de varredura 130x, 130çc, e 130; e a linha de dados 120 pode ser isolada de outros componentes condutores.

[0241] Além disso, a camada de transmissão não luminosa que é formada no mesmo processo, usa o mesmo material e é disposta na mesma camada que pelo menos uma das primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130x, 130c, e 130; e a linha de dados 120 pode ser fornecida separadamente da primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130x, 130c, e 130; E a linha de dados 120.

[0242] Como outro exemplo, quando a camada não transmissora de luz não é fornecida separadamente, a segunda camada de isolamento 85 pode funcionar como a camada não transmissora de luz. Nesse caso, a segunda camada de isolamento 85 não podem ser disposta em uma área correspondente a uma porção superior (por exemplo, a direção da superfície frontal) da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40, de modo que as luzes emitidas a partir da primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 podem viajar na direção da superfície frontal.

[0243] A camada não transmissora de luz não é particularmente limitada, desde que a camada não transmissora de luz absorva ou reflita a luz para bloquear a transmissão da luz. Em algumas modalidades exemplificativas, a camada não transmissora de luz pode ser um espelho dielétrico de refletor de Bragg distribuído (DBR), uma camada de reflexão de metal formada em uma camada de isolamento ou uma camada de polímero orgânico de cor preta. Quando a camada de reflexão de metal é usada como a camada não transmissora de luz , a camada de reflexão de metal pode estar em um estado flutuante, na qual a camada de reflexão de metal é eletricamente isolada de componentes de outros pixels.

[0244] Devido à camada não transmissora de luz disposta na superfície lateral do pixel, luz que sai de um pixel específico pode ser impedida de exercer uma influência sobre um pixel adjacente a ele ou de se misturar com luz que sai do pixel adjacente.

[0245] O pixel tendo a estrutura descrita acima pode ser fabricado empilhando sequencialmente a primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 no substrato 10. A seguir, um processo de preparação do substrato 10 será descrito e, em seguida, os processos para formar a estrutura empilhada emissora de luz no substrato 10 serão descritos em detalhes.

[0246] As FIGs. 13B a 13E são vistas em seção transversal que ilustram um método de fabricação de um substrato, de acordo com uma modalidade exemplificativa. As FIGs. 14A, 15A, 16A, 17A, 18A, 19A, 20A, 21A, 22A, 23A, 24A e 25A são vistas planas que ilustram um método para empilhar a primeira a terceira pilhas epitaxiais em um substrato para formar um pixel. As FIGs. 14B, 15B, 16B, 17B, 18B, 19B, 20B, 21B, 22B, 23B, 24B e 25B são vistas em seção transversal tomadas ao longo da linha I-I'" das FIGs. 14A, 15A, 16A, 17A, 18A, 19A, 20A, 21A, 22A, 23A, 24A e 25A, respectivamente.

[0247] Referindo à FIG. 13A, o substrato 10 é preparado e gravado para formar uma vala no mesmo. O substrato 10 pode incluir silício e a vala pode ser formada por um método de gravação profunda de silício ou semelhante.

[0248] Referindo à FIG. 13B, a camada de isolamento 80 é formada no substrato 10 usando um processo de tratamento térmico ou um processo de deposição de vapor químico com plasma aprimorado (PECVD). A camada de isolamento 80 pode ser, mas não limitada a, uma camada de óxido de silício.

[0249] Referindo à FIG. 13C, uma camada de metal ML é formada no substrato 10. A camada de metal ML pode ser formada depositando um metal de semente no substrato 10, no qual a camada de isolamento 80 é formada, usando uma pulverização e plaqueando o metal de semente. Como metal de semente, podem ser usados Cr e Cu, Ti e Cu ou Sn e Cu.

[0250] Referindo à FIG. 13D, as superfícies superior e inferior do substrato 10 são polidas para formar o eletrodo de penetração 11. O processo de polimento pode ser realizado por um processo de polimento mecânico químico (CMP) ou semelhante. Por conseguinte, o eletrodo de penetração 11 que penetra através de ambas as superfícies do substrato 10 é formado e a camada de isolamento 80 é interposta entre o substrato 10 e o eletrodo de penetração 11.

[0251] Referindo à FIG. 13E, as camadas de isolamento 80 são formadas nas superfícies superior e inferior do substrato 10, respectivamente, e as camadas de isolamento 80 são padronizadas para definir aberturas. O pad de eletrodo superior 13 e o pad de eletrodo inferior 15 podem ser formados nas aberturas da camada de isolamento 80.

[0252] Em uma modalidade exemplificativa, o eletrodo de pad superior 13 e o eletrodo de pad inferior 15 podem ter substancialmente a mesma área em uma vista plana. No entanto, os conceitos inventivos não se limitam a estes. por exemplo, a área do terceiro pad de eletrodo 15 pode ser maior do que a área do pad de eletrodo superior 13. Quando o eletrodo de pad inferior 15 tem uma área relativamente grande, a possibilidade de o mosaico de pixels ser inclinado pode ser reduzida durante a fabricação de um dispositivo de exibição e uma estabilidade de contato entre o mosaico de pixels e o substrato de base pode ser melhorada.

[0253] O eletrodo de pad superior 13 e o eletrodo de pad inferior 15 podem ser formados de vários metais e ligas metálicas e podem ter uma estrutura única ou de múltiplas camadas. O eletrodo da pad superior 13 e o eletrodo da pad inferior 15 podem incluir uma camada de metal adesivo incluindo metais, como Cr, Ti ou Ni, para adesão ao eletrodo de penetração e uma camada de barreira incluindo TiN, TiW, Ti ou Ni podem ser fornecidos. Além disso, uma camada fina de Au pode ser ainda disposta na posição mais externa do eletrodo de pad superior 13 e do eletrodo de pad inferior 15 para impedir a oxidação.

[0254] Referindo à FIGsS. 14A e 14B, a primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais 20, 30 e 40 são sequencialmente formadas no substrato 10.

[0255] A primeira pilha epitaxial 20 e o eletrodo ôhmico 25p' são formados em um primeiro substrato temporário. O primeiro substrato temporário pode ser um substrato semicondutor, por exemplo, um substrato de arseneto de gálio (GaAs) capaz de crescer a primeira pilha epitaxial 20 neste. A primeira pilha epitaxial 20 é fabricada formando a camada semicondutora do tipo n, a camada ativa e a camada semicondutora do tipo p no primeiro substrato temporário. A primeira camada de isolamento 81 é formada no primeiro substrato temporário e o eletrodo ôhmico 25p' é formado em um orifício de contato da primeira camada de isolamento 81.

[0256] O eletrodo ôhmico 25p' pode ser formado através da formação da primeira camada de isolamento 81 no primeiro substrato temporário, revestindo um fotorresistor, padronizando o fotorresistor, depositando um material para o eletrodo ôhmico 25p' no fotorresistor padronizado e retirando o padrão fotorresistor. No entanto, os conceitos inventivos não se limitam a um método particular de formação do eletrodo ôhmico 25p'. Em outra modalidade exemplificativa, o eletrodo ôhmico 25p' pode ser formado através da formação da primeira camada de isolamento 81, padronizando a primeira camada de isolamento 81 usando um processo de fotolitografia, formando uma camada para o eletrodo ôhmico 25p' usando o material para o eletrodo ôhmico 25p' e padronizando a camada para o eletrodo ôhmico 25p' usando um processo de fotolitografia.

[0257] A primeira camada 25p de eletrodo de contato do tipo p, por exemplo, a linha de dados 120, é formada no primeiro substrato temporário no qual o eletrodo ôhmico 25p' é formado. A primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p pode incluir um material refletor. A primeira camada de eletrodo de contato do tipo p 25p pode ser formada depositando um metal no primeiro substrato temporário, e padronizando o metal depositado usando um processo de fotolitografia.

[0258] A primeira pilha epitaxial 20 formada no primeiro substrato temporário é invertida de cabeça para baixo e fixada ao substrato 10 com a primeira camada adesiva 61 interposta entre estas.

[0259] O primeiro substrato temporário é removido após a primeira pilha epitaxial 20 ser anexada ao substrato 10. O primeiro substrato temporário pode ser removido por vários métodos, como um processo de gravação a úmido, um processo de gravação a seco, um processo de remoção física ou um processo de remoção a laser.

[0260] Após a remoção do primeiro substrato temporário, oO primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n é formado na primeira pilha epitaxial 20. O primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n pode ser formado através da formação de um material condutor e da padronização do material condutor usando um processo de fotolitografia, por exemplo.

[0261] Em algumas modalidades exemplificativas, a porção côncavo-convexa pode ser formada na superfície superior (por exemplo, camada semicondutora tipo n) da primeira pilha epitaxial 20 após a remoção do primeiro substrato temporário. A porção côncavo-convexa pode ser texturizada através de vários processos de gravação, como um processo de gravação a seco usando uma microfotografia, um processo de gravação a úmido usando propriedades de cristal, um processo de texturização usando um método físico como um jateamento de areia, um processo de gravação com feixe de íons, ou um processo de texturização usando uma diferença na taxa de gravação do copolímero em bloco.

[0262] A segunda pilha epitaxial 30, a segunda camada de eletrodo de contato do tipo p 35p e o primeiro filtro de passagem de comprimento de onda 71 são formados em um segundo substrato temporário.

[0263] O segundo substrato temporário pode ser um substrato de safira. A segunda pilha epitaxial 30 pode ser fabricada formando a camada semicondutora do tipo n, a camada ativa e a camada semicondutora do tipo p no segundo substrato temporário.

[0264] A segunda pilha epitaxial 30 formada no segundo substrato temporário é invertida de cabeça para baixo e fixada à primeira pilha epitaxial 20 com a segunda camada adesiva 63 interposta entre elas. O segundo substrato temporário é removido após a segunda pilha epitaxial 30 ser anexada à primeira pilha epitaxial 20. O segundo substrato temporário pode ser removido por vários métodos, como um processo de gravação úmida, um processo de gravação a seco, um processo de remoção física ou um processo de remoção a laser. Em algumas modalidades exemplificativas, a porção côncavo-convexa pode ser formada na superfície superior (por exemplo, camada semicondutora tipo n) da segunda pilha epitaxial 30 após a remoção do segundo substrato temporário. A porção côncavo- convexa pode ser texturizada através de vários processos de gravação ou pode ser formada usando o substrato de safira padronizado como o segundo substrato temporário.

[0265] A terceira pilha epitaxial 40, a terceira camada de eletrodo de contato do tipo p 45p e o segundo filtro de passagem de comprimento de onda 73 são formados em um terceiro substrato temporário.

[0266] O terceiro substrato temporário pode ser um substrato de safira. A terceira pilha epitaxial 40 pode ser fabricada formando a camada semicondutora do tipo n, a camada ativa e a camada semicondutora do tipo Pp no terceiro substrato temporário.

[0267] A terceira pilha epitaxial 40 formada no terceiro substrato temporário é invertida de cabeça para baixo, e fixada à segunda pilha epitaxial 30 com a terceira camada adesiva 65 interposta entre elas. O terceiro substrato temporário é removido após a terceira pilha epitaxial 40 ser anexada à segunda pilha epitaxial 30. O terceiro substrato temporário pode ser removido por vários métodos, como um processo de gravação a úmido, um processo de gravação a seco, um processo de remoção física ou um processo de remoção a laser. Em algumas modalidades exemplificativas, a porção côncavo-convexa pode ser formada na superfície superior (por exemplo, camada semicondutora tipo n) da terceira pilha epitaxial 40 após a remoção do terceiro substrato temporário. A porção côncavo-convexa pode ser texturizada através de vários processos de gravação ou pode ser formada usando o substrato de safira padronizado como o terceiro substrato temporário.

[0268] Referindo à FIGs. 15A e 15B, o terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n é formado na superfície superior da terceira pilha epitaxial 40. O terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n pode ser formado formando uma camada de material condutor na superfície superior da terceira pilha epitaxial 40, e padronizando a camada de material condutor usando um processo de fotolitografia, por exemplo.

[0269] Referindo à FIGs. 16A e 16B, a terceira pilha epitaxial 40 é padronizada. Uma porção da terceira pilha epitaxial 40 é removida de uma área correspondente ao pixel, exceto para uma área predeterminada do pixel, de modo que a terceira pilha epitaxial 40 tenha a área menor que a primeira e a segunda pilhas epitaxiais 20 e 30. Além disso, uma porção da terceira pilha epitaxial 40 também é removida de uma área na qual o terceiro eletrodo de contato do tipo p 45pc deve ser formado. A terceira pilha epitaxial 40 pode ser removida por vários métodos, como o processo de gravação a úmido Ou o processo de gravação a seco, usando o processo de fotolitografia e, neste caso, a terceira camada de eletrodo de contato do tipo p 45p atua como uma rolha de gravação.

[0270] Referindo à FIGs. 17A e 17B, o terceiro eletrodo de contato do tipo p 45pc é formado na terceira camada de eletrodo de contato do tipo p 45p exposta a partir da remoção da terceira pilha epitaxial 40. O terceiro eletrodo de contato do tipo p 45pc pode ser formado através da formação de uma camada de material condutor na superfície superior do substrato 10, na qual a terceira camada de eletrodo de contato do tipo p 45p é formada e padronizando a camada de material condutor usando um processo de fotolitografia, por exemplo.

[0271] Referindo à FIGs. 18A e 18B, a terceira camada de eletrodo de contato do tipo p 45p, o segundo filtro de passagem de comprimento de onda 73 e a terceira camada adesiva 65 são removidos de uma área, exceto onde a terceira pilha epitaxial 40 é formada. Por conseguinte, a superfície superior da segunda pilha epitaxial 30 é exposta.

[0272] A terceira camada de eletrodo de contato do tipo p 45p, o segundo filtro de passagem de comprimento de onda 73 e a terceira camada adesiva 65 podem ser removidos por vários métodos, como o processo de gravação a úmido ou o processo de gravação a seco, usando o processo de fotolitografia, por exemplo.

[0273] Referindo à FIGS. 19A e 19B, o segundo eletrodo de contato do tipo n 31n é formado na superfície superior exposta da segunda pilha epitaxial 30. O segundo eletrodo de contato do tipo n 31n pode ser formado formando uma camada de material condutor na superfície superior da segunda pilha epitaxial 30, e padronizando a camada de material condutor usando um processo de fotolitografia, por exemplo.

[0274] Referindo à FIGs. 20A e 20B, a segunda pilha epitaxial 30 é padronizada. Uma porção da segunda pilha epitaxial 30 é removida de uma área correspondente ao pixel, exceto para uma área predeterminada do pixel, de modo que a segunda pilha epitaxial 30 tenha a área menor que a primeira pilha epitaxial 20. Além disso, a segunda pilha epitaxial 30 também é removida de uma área na qual o segundo eletrodo de contato do tipo p 35pc deve ser formado posteriormente. A segunda pilha epitaxial 30 pode ser removida por vários métodos, como o processo de gravação a úmido ou o processo de gravação a seco, usando o processo de fotolitografia e, neste caso, a segunda camada de eletrodo de contato do tipo p 35p pode funcionar como uma rolha de gravação.

[0275] Referindo à FIGs. 21A e 21B, o segundo eletrodo de contato do tipo p 35pc é formado na segunda camada de eletrodo de contato do tipo p 35p exposta pela remoção da segunda pilha epitaxial 30. O segundo eletrodo de contato do tipo p 35pc pode ser formado através da formação de uma camada de material condutor na superfície superior do substrato 10 na qual a segunda camada de eletrodo de contato do tipo p 35p é formada e padronizando a camada de material condutor usando um processo de fotolitografia, por exemplo.

[0276] Na modalidade ilustrada, o terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n, o terceiro eletrodo de contato do tipo p 45pc, o segundo eletrodo de contato do tipo n 3ln e o segundo eletrodo de contato do tipo p 35pc podem ser formados respectivamente através de processos de máscara separados, como descrito acima, no entanto os conceitos inventivos não se limitam a estes. Em particular, o terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n é descrito como sendo formado antes da terceira pilha epitaxial 40 ser padronizada, o terceiro eletrodo de contato tipo p 45pc é descrito como sendo formado após a terceira pilha epitaxial 40 ser padronizada, o segundo eletrodo de contato tipo n 31n é descrito como sendo formado antes da segunda pilha epitaxial 30 ser padronizada, e o segundo eletrodo de contato tipo p 35pc é descrito como sendo formado antes da segunda pilha epitaxial 30 ser padronizada.

[0277] Em algumas modalidades exemplificativas, no entanto, o terceiro eletrodo de contato do tipo n 4l1n, o terceiro eletrodo de contato do tipo p 45pc, o segundo eletrodo de contato do tipo n 3l1n e o segundo eletrodo de contato do tipo p 35pc podem ser substancialmente simultaneamente formados através de um processo de máscara única após a terceira pilha epitaxial 40 e a segunda pilha epitaxial 30 serem sequencialmente padronizadas. Quando o terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n e o segundo eletrodo de contato do tipo n 31n são formados de materiais diferentes do terceiro eletrodo de contato do tipo p 45pc e do segundo eletrodo de contato do tipo p 35pc, dois tipos de eletrodos de contato podem ser formados usando máscaras diferentes uma da outra. Mais particularmente, depois que a terceira pilha epitaxial 40 e a segunda pilha epitaxial 30 são sequencialmente padronizadas, o terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n e o segundo eletrodo de contato do tipo n 31n podem ser formados substancialmente simultaneamente através de um processo de máscara única, e o terceiro eletrodo de contato do tipo p 45pc e o segundo eletrodo de contato do tipo p 35pc podem ser formados substancialmente simultaneamente através de outro processo de máscara única.

[0278] Referindo à FIGs. 22A e 22B, a segunda camada de eletrodo de contato do tipo p 35p, o primeiro filtro de passagem de comprimento de onda 71 e a segunda camada adesiva 63 são removidas das áreas, exceto a área na qual a segunda pilha epitaxial 30 está disposta. Por conseguinte, a superfície superior da primeira pilha epitaxial 20 é exposta. A segunda camada de eletrodo de contato do tipo p 35p, oO primeiro filtro de passagem de comprimento de onda 71 e a segunda camada adesiva 63 podem ser removidos por vários métodos, como o processo de gravação a úmido ou o processo de gravação a seco, usando o processo de fotolitografia, por exemplo. Através do processo de gravação, o primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n disposto na superfície superior da primeira pilha epitaxial 20 é exposto.

[0279] Referindo à FIGs. 23A e 23B, a primeira pilha epitaxial 20 é padronizada. A primeira pilha epitaxial 20 tem a maior área desde que a primeira pilha epitaxial 20 também é formada nas áreas onde estão dispostas a segunda e a terceira pilhas epitaxiais 30 e 40. A primeira pilha epitaxial 20 pode ser removida por vários métodos, como o processo de gravação a úmido ou o processo de gravação a seco, usando o processo de fotolitografia, por exemplo.

[0280] Neste caso, a primeira camada de isolamento 81 pode ser substancialmente simultaneamente ou adicionalmente removida e a superfície superior da primeira camada de eletrodo de contato tipo p 25p, por exemplo, a linha de dados, é exposta em uma porção da área em que a primeira pilha epitaxial 20 não é removida.

[0281] Referindo à FIGs. 24A e 24B, a segunda camada de isolamento 83, através da qual os orifícios de contato, incluindo o primeiro, o segundo e o terceiro orifícios de contato CHl1, CH2 e CH3 são definidos, é formada nas primeiras, segunda e terceira pilhas padronizadas 20, 30, e 40.

[0282] A primeira camada de eletrodo de contato 25p é exposta através dos primeiro e segundo orifícios de contato CHl e CH2, e o eletrodo de pad superior 13 do terceira pad 40P é exposto através do terceiro orifício de contato CH3. As superfícies superiores dos segundo e terceiro eletrodos de contato do tipo p 35pc e 45pc, o primeiro, o segundo e o terceiro eletrodos de contato do tipo n 21n, 3ln e 41n, o primeiro pad 20P, o segundo pad 30P e o pad comum 50P são expostos através de outros orifícios de contato. A segunda camada de isolamento 83 através da qual os orifícios de contato são definidos pode ser formada por um processo de fotolitografia, por exemplo.

[0283] Referindo à FIGsS. 25A e 25B, a primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130x, 130c, e 130; e a linha de dados 120 são formadas na segunda camada de isolamento 83. A primeira linha de varredura 130; é conectada ao primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n através do orifício de contato definido para corresponder ao primeiro eletrodo de contato do tipo n 21n e é conectada ao eletrodo do pad superior do primeiro pad 20P através do orifício de contato definido para corresponder ao primeiro pad 20P. A segunda linha de varredura 130; é conectada ao segundo eletrodo de contato do tipo n 31n através do orifício de contato definido para corresponder ao segundo eletrodo de contato do tipo n 31n e é conectada ao eletrodo do pad superior do segundo pad 30P através do orifício de contato definido para corresponder ao segundo pad 30P. A terceira linha de varredura 130; é conectada ao terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n através do orifício de contato definido para corresponder ao terceiro eletrodo de contato do tipo n 41n e é conectada ao eletrodo do pad superior 13 do terceiro pad 40P através do orifício de contato definido para corresponder ao terceiro pad 40P.

[0284] A linha de dados 120 é conectada aos segundo e terceiro eletrodos de contato do tipo p 35pc e 45pc através dos orifícios de contato definidos para corresponder aos segundo e terceiro eletrodos de contato do tipo p 35pc e 45pc e conectada ao primeiro eletrodo de contato do tipo p camada 25p através dos primeiro e segundo orifícios de contato CH1 e CH2 definidos acima da primeira camada 25p de eletrodo de contato do tipo p. A linha de dados 120 é conectada ao eletrodo do pad superior do pad comum 50P através do orifício de contato definido acima do pad 50P comum.

[0285] De acordo com as modalidades exemplificativas, a sequência de formação da primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130x, 130c, e 130; e a linha de dados 120 não são particularmente limitadas e podem ser formadas de várias maneiras diferentes das etapas descritas anteriores. Mais particularmente, a primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130x, 130c, e 130; e a linha de dados 120 são descritas como sendo formadas na segunda camada de isolamento 83 através do mesmo processo, no entanto, elas podem ser formadas em uma diferente ordem. Por exemplo, a terceira linha de varredura 130; pode ser formada após a primeira e a segunda linhas de varredura 130x e 130; serem formadas através do mesmo processo, e uma camada de isolamento adicional é formada. Como outro exemplo, a segunda linha de varredura 130; pode ser formada após a primeira e a terceira linhas de varredura 130, e 130; serem formadas através do mesmo processo, e uma camada de isolamento adicional é formada. Além disso, os dados da linha 120 pode ser formado em conjunto com qualquer uma das etapas de formar as primeira, segunda, e terceira linhas de varredura 130rg, 130c, e 130z.

[0286] Além disso, em algumas modalidades exemplificativas, a posição da peça de contato de cada uma das pilhas epitaxiais

20, 30 e 40 pode ser variada e, assim, as posições da primeira, segunda e terceira linhas de varredura 130x, 130c, e 130; e a linha de dados 120 também podem ser alteradas.

[0287] Em algumas modalidades exemplificativas, uma camada não transmissiva de luz pode ainda ser disposta na segunda camada de isolamento 83 ou na terceira camada de isolamento 85 na área correspondente à superfície lateral do pixel. A camada não transmissiva de luz pode ser formada pelo espelho dielétrico do refletor de Bragg distribuído (DBR), pela camada de reflexão de metal formada na camada de isolamento ou pela camada de polímero orgânico. Quando a camada de reflexão de metal é usada como camada não transmissora de luz, a camada de reflexão de metal pode estar no estado flutuante e é eletricamente isolada de componentes de outros pixels. A camada não transmissiva de luz pode ser formada depositando duas ou mais camadas de isolamento com índices de refração diferentes um do outro. Por exemplo, a camada de transmissão sem luz pode ser formada empilhando sequencialmente um material com um índice de refração relativamente baixo e um material com um índice de refração relativamente alto ou empilhando “alternadamente as camadas de isolamento com diferentes índices de refração um do outro. Os materiais com diferentes índices de refração não devem ser particularmente limitados e podem incluir, por exemplo, SiO; e SiN..

[0288] Como descrito acima, no dispositivo de exibição, de acordo com as modalidades exemplificativas, as pilhas epitaxiais podem ser empilhadas sequencialmente e, em seguida, o contato com a peça de linha pode ser substancialmente simultaneamente formada nas pilhas epitaxiais.

[0289] Depois que as estruturas empilhadas emissoras de luz são formadas no substrato, o substrato pode ser cortado pelo mosaico de pixels ao longo da linha de corte. O mosaico de pixels é transferido para o substrato de base e o dispositivo de exibição pode ser fornecido.

[0290] De acordo com uma modalidade exemplificativa, O mosaico de pixels possui substancialmente a forma triangular, no entanto, os conceitos inventivos não estão limitados a um formato particular do mosaico de pixels. Por exemplo, O mosaico de pixels pode ter substancialmente uma forma poligonal ou uma forma de barra. Em particular, o mosaico de pixels pode ter substancialmente uma forma quadrangular, como uma forma quadrada, uma forma retangular ou uma forma de losango, uma forma pentagonal ou uma forma hexagonal.

[0291] As FIGs. 26A e 26B são vistas planas de um mosaico de pixels e um dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa; respectivamente, FIGs. 27A e 27B são vistas planas de um mosaico de pixels e um dispositivo de exibição, de acordo com outra modalidade exemplificativa.

[0292] Referindo à FIGS. 26A, 26B, 27A e 27B, os pixels 110 podem ser dispostos de acordo com as várias formas do substrato 10. Os pixels 110 podem ser dispostos em posições o mais longe possível do centro do substrato 10. Quando o substrato 10 tem substancialmente a forma quadrangular, os pixels 110 são dispostos em posições correspondentes aos vértices da forma quadrangular e, quando o substrato 10 tem a forma de barra, os pixels 110 são dispostos em ambas as extremidades da forma de barra. No entanto, os conceitos inventivos não estão limitados a posições particulares dos pixels 110, e os pixels 110 podem ser dispostos no centro do substrato 10 ou em outras posições, em algumas modalidades exemplificativas.

[0293] As peças de pixel 110T são formadas levando em consideração que as peças de pixel 110T são dispostas regularmente no dispositivo de exibição. Os mosaicos de pixels 110T são dispostas em um intervalo predeterminado, de modo que uma distância entre os pixels 110 dispostos nos mosaicos de pixels 110T pode ser constante quando os mosaicos de pixels 110T são transferidos para o substrato de base 101. Nas FIGS. 26B e 27B, os pixels 110 estão dispostos para ter um primeiro passo PTl e um segundo passo PT2 em direções predeterminadas, e uma largura D do mosaico de pixels 110T é maior que o primeiro passo PT1l.

[0294] Os mosaicos de pixels 110T podem ter substancialmente a mesma forma e tamanho, no entanto, os conceitos inventivos não estão limitados a estes. Por exemplo, o dispositivo de exibição pode incluir dois ou mais tipos de mosaicos de pixels 110T com formas diferentes umas das outras. Nesse caso, os mosaicos de pixels 110T podem ser dispostos para ter os pixels 110 dispostos substancialmente regularmente organizados. Como outro exemplo, o dispositivo de exibição pode incluir os mosaicos de pixels 110T tendo substancialmente a mesma forma um do outro e tamanhos diferentes um do outro. Nesse caso, embora os mosaicos de pixels 110T tenham tamanhos diferentes entre si, os mosaicos de pixels 110T podem ser dispostos para ter os pixels 110 dispostos substancialmente regularmente.

[0295] A linha de corte imaginária CL é definida no substrato 10, as peças de pixel 110T são separadas uma da outra ao longo da linha de corte CL e as peças de pixel separadas 110T são transferidas para o substrato de base 101 e dispostas como mostrado nas FIGS. 26B e 27B, fornecendo assim o dispositivo de exibição.

[0296] Em modalidades exemplificativas, uma vez que oS mosaicos de pixels 110T são transferidos individualmente para o substrato de base 101, os pixels múltiplos 110 dispostos em cada mosaico de pixels 110T podem ser substancialmente simultaneamente transferidos quando cada mosaico de pixels 110T é transferido.

Por exemplo, quando quatro pixels 110 estão dispostos no substrato 10, como mostrado na FIG. 26A, o número de tempos de transferência é reduzido em cerca de 1/4 do número de tempos de transferência de um dispositivo convencional.

Além disso, como uma estrutura empilhada emissora de luz, na qual os pixels vermelho, verde e azul se sobrepõem, é usada como pixel 110, o número de tempos de transferência pode ser ainda mais reduzido em cerca de 1/3 do número de tempos de transferência do dispositivo convencional.

Como mostrado na Fig. 27A, quando dois pixels 110 são dispostos no substrato 10, o número de tempos de transferência é reduzido em cerca de 1/2 do número de tempos de transferência do dispositivo convencional.

Além disso, como uma estrutura empilhada emissora de luz, na qual os pixels vermelho, verde e azul se sobrepõem, é usada como pixel 110, o número de tempos de transferência, de acordo com uma modalidade exemplificativa, pode ser ainda mais reduzido em cerca de 1/3 do número de tempos de transferência do dispositivo convencional.

[0297] Além disso, uma vez que os pixels dispostos em posições fixas de cada mosaico de pixels 110T são transferidos para o substrato de base 101 pela unidade do mosaico de pixels 110T, a possibilidade de os pixels serem desalinhados na camada adesiva e a possibilidade de os pixels serem inclinados são significativamente reduzidos.

[0298] A FIG. 28 é uma vista esquemática em seção transversal de uma estrutura empilhada emissora de luz para um display, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[0299] Referindo à FIG. 28, uma estrutura empilhada emissora de luz 2100, de acordo com uma modalidade exemplificativa, pode incluir um substrato de suporte 251, uma primeira pilha epitaxial 223, uma segunda pilha epitaxial 233, uma terceira pilha epitaxial 243, um eletrodo refletor 225, um eletrodo ôhmico 229, um segundo eletrodo transparente p 235, um terceiro eletrodo transparente p 245, uma camada de isolamento 227, um primeiro filtro de cor 237, um segundo filtro de cor 247, uma primeira camada de ligação 253, uma segunda camada de ligação 255 e uma terceira camada de ligação 257. Além disso, a primeira pilha epitaxial 223 pode incluir uma porção de contato ôhmico 223a para contato ôhmico.

[0300] O substrato de suporte 251 suporta as pilhas epitaxiais 223, 233 e 243. O substrato de suporte 251 pode incluir um circuito em sua superfície ou em seu interior, mas não está limitado a isso. O substrato de suporte 251 pode incluir, por exemplo, um substrato de vidro, um substrato de safira, um substrato de Si, ou um substrato de Ge.

[0301] Cada uma da primeira pilha epitaxial 223, a segunda pilha epitaxial 233 , e a terceira pilha epitaxial 243 inclui uma camada semicondutora do tipo n, uma camada semicondutora do tipo p e uma camada ativa interposta entre elas. A camada ativa, em particular, pode ter uma estrutura de poço multiquântico, em algumas modalidades exemplificativas.

[0302] De acordo com uma modalidade exemplificativa, a primeira pilha epitaxial 223 pode ser um diodo emissor de luz inorgânico que pode emitir luz vermelha, a segunda pilha epitaxial 233 pode ser um diodo emissor de luz inorgânico que pode emitir luz verde e a terceira pilha epitaxial 243 pode ser um diodo emissor de luz inorgânico que pode emitir luz azul. A primeira pilha epitaxial 223 pode incluir uma camada de poço baseada em GaInPy, e cada uma da segunda pilha epitaxial 233 e a terceira pilha epitaxial 243 pode incluir uma camada de poço baseada em GaInN. No entanto, os conceitos inventivos não se limitam a estes. Quando a estrutura empulhada emissora de luz inclui um micro LED, que possui uma área de superfície menor que cerca de 10.000 um quadrados,

como conhecido na técnica, ou menos de cerca de 4.000 um quadrados ou 2.500 um quadrados em outras modalidades exemplificativas, a primeira pilha de LED 223 pode emitir qualquer luz vermelha, verde e azul, e a segunda e terceira pilhas de LED 233 e 243 podem emitir uma luz diferente de vermelho, verde e azul, sem afetar adversamente a operação, devido ao pequeno fator de forma de um micro LED.

[0303] Ambas as superfícies de cada uma das primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 são uma camada semicondutora do tipo n e uma camada semicondutora do tipo p, respectivamente. Em uma modalidade exemplificativa, cada uma das primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233, 243 tem uma camada semicondutora de tipo n disposta em uma superfície superior da mesma e uma camada semicondutora tipo p em uma superfície inferior da mesma. Uma vez que a terceira pilha epitaxial 243 tem uma superfície superior do tipo n, em algumas modalidades exemplificativas, uma superfície rugosa pode ser formada na superfície superior da terceira pilha epitaxial 243 através de gravura química ou semelhante. No entanto, os conceitos inventivos não se limitam a estes, e os tipos de camadas semicondutoras dispostas nas superfícies superior e inferior de cada uma das pilhas epitaxiais pode ser alterados.

[0304] A primeira pilha epitaxial 223 é disposta perto do substrato de suporte 251, a segunda pilha epitaxial 233 é disposta na primeira pilha epitaxial 223 e a terceira pilha epitaxial 243 é disposta na segunda pilha epitaxial 233. Uma vez que a primeira pilha epitaxial 223 pode emitir luz com um comprimento de onda maior que a segunda e a terceira pilhas epitaxiais 233 e 243, a luz gerada a partir da primeira pilha epitaxial 223 pode ser emitida para fora através da segunda e terceira pilhas epitaxiais 233 e 243. Além disso, uma vez que a segunda pilha epitaxial 233 pode emitir luz com um comprimento de onda maior que a terceira pilha epitaxial 243, a luz gerada a partir da segunda pilha epitaxial 233 pode ser emitida para fora através da terceira pilha epitaxial 243. No entanto, os conceitos inventivos não se limitam a estes. Quando a estrutura empulhada emissora de luz inclui um micro LED, que possui uma área de superfície menor que cerca de

10.000 um quadrados, como conhecido na técnica, ou menos de cerca de 4.000 um quadrados ou 2.500 pm quadrados em outras modalidades exemplificativas, a primeira pilha, segunda e terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 podem emitir luz com comprimento de onda sem afetar adversamente a operação, devido ao pequeno fator de forma de um micro LED.

[0305] O eletrodo refletor 225 está em contato ôhmico com a camada semicondutora do tipo p da primeira pilha epitaxial 223 e reflete a luz gerada a partir da primeira pilha epitaxial

223.

[0306] Em uma modalidade exemplificativa, o eletrodo refletor 225 pode incluir uma camada em contato ôhmico 225a e uma camada refletora 225b. A camada em contato ôhmico 225a contata parcialmente a camada de semicondutor do tipo p da primeira pilha epitaxial 223. Para impedir a absorção de luz pela camada em contato ôhmico 225a, uma região na qual a camada em contato ôhmico 225a entra em contato com a camada semicondutora do tipo p não pode exceder cerca de 50% de uma área total da camada semicondutora do tipo p. A camada refletora 225b cobre a camada em contato ôhmico 225a e a camada de isolamento 227. Como mostrado na figura, a camada de reflexão 225b pode cobrir substancialmente toda a camada de contato ôhmica 225a, mas não está limitada a esta, e a camada de reflexão 225b pode cobrir uma porção da camada de contato ôhmica 225a em algumas modalidades exemplificativas.

[0307] Uma vez que a camada refletora 225b cobre a camada de isolamento 227, um refletor omnidirecional possa ser formado pela estrutura empilhada da primeira pilha epitaxial 223 com um índice de refração relativamente alto e a camada de isolamento 227 com um índice de refração relativamente baixo e a camada refletora 225b. A camada refletora 225b cobre cerca de 50% ou mais da área da primeira pilha epitaxial 223 ou a maioria da primeira pilha epitaxial 223, melhorando assim a eficácia luminosa.

[0308] A camada em contato ôhmico 225a e a camada refletora 225b podem ser formadas por camada de metal incluindo Au. Por exemplo, a camada de contato ôhmico 225a pode ser formada por uma liga de Au-Zn ou uma liga de Au-Be, e a camada refletora 225b pode incluir uma camada de metal refletor como Al, Ag ou Au. Além disso, a camada refletora 225b pode incluir uma camada de metal adesivo, como Ti, Ta, Ni ou Cr ou outros nas superfícies superiores e inferiores da camada de metal refletor para melhorar uma adesão da camada de metal refletor. Como Au possui uma alta refletância para luz vermelha e uma baixa refletância para luz azul e verde, a eficiência luminosa da primeira pilha epitaxial pode ser melhorada. Além disso, uma vez que a luz gerada a partir da segunda e terceira pilhas epitaxiais 233 e 243 que viajam em direção ao substrato de suporte 251 pode ser absorvida por Au, a interferência óptica pode ser impedida.

[0309] Em outra modalidade exemplificativa, o eletrodo refletor 225 pode ser formado de uma camada de contato ôhmico altamente refletora na primeira pilha epitaxial 223. Neste caso, a camada de isolamento 227 e uma camada de reflexão adicional podem ser omitidas. Por exemplo, a liga de Au-Zn ou a liga de Au-Be podem ser usadas sem uma camada de reflexão adicional porque ela possui uma refletividade relativamente alta à luz vermelha enquanto está em contato ôhmico com a camada semicondutora do tipo p da primeira pilha epitaxial 223 .

[0310] A camada de isolamento 227 é interposta entre o substrato de suporte 251 e a primeira pilha epitaxial 223 e tem aberturas expõem a primeira pilha epitaxial 223. A camada em contato ôhmico 225a é conectada à primeira pilha epitaxial 223 nas aberturas da camada de isolamento 227.

[0311] O eletrodo ôhmico 229 é disposto na superfície superior da primeira pilha epitaxial 223. A fim de reduzir a resistência de contato ôhmico do eletrodo ôhmico 229, a porção de contato ôhmico 223a pode sobressair a partir da superfície superior da primeira pilha epitaxial 223. O eletrodo ôhmico 229 pode ser disposto restritivamente na porção de contato ôhmico 223a.

[0312] O segundo eletrodo transparente p 235 está em contato ôhmico com a camada semicondutora do tipo p da segunda pilha epitaxial 233. O segundo eletrodo transparente p 235 pode incluir uma camada de metal ou uma camada de óxido condutor transparente para luz vermelha e luz verde.

[0313] O terceiro eletrodo transparente p 245 está em contato ôhmico com a camada semicondutora do tipo p da terceira pilha epitaxial 243. O terceiro eletrodo transparente p 245 pode incluir uma camada de metal ou uma camada de óxido condutor transparente à luz vermelha, luz verde e luz azul.

[0314] o eletrodo refletor 225, o segundo eletrodo transparente p 235, e o terceiro eletrodo transparente p 245 podem ajudar na propagação de corrente através do contato ôhmico com a camada semicondutora do tipo p de cada uma das pilhas epitaxiais.

[0315] Um primeiro filtro de cor 237 pode ser disposto entre a primeira pilha epitaxial 223 e a segunda pilha epitaxial 233. Além disso, um segundo filtro de cor 247 pode ser disposto entre a segunda pilha epitaxial 233 e a terceira pilha epitaxial 243. O primeiro filtro de cor 237 transmite luz gerada a partir da primeira pilha epitaxial 223 e reflete a luz gerada a partir da segunda pilha epitaxial 233. O segundo filtro de cor 247 transmite luz gerada a partir da primeira e segunda pilhas epitaxiais 223 e 233, e reflete a luz gerada a partir da terceira pilha epitaxial 243. Por conseguinte, a luz gerada a partir da primeira pilha epitaxial 223 pode ser emitida para o exterior através da segunda pilha epitaxial 233 e a terceira pilha epitaxial 243, e a luz gerada a partir da segunda pilha epitaxial 233 pode ser emitida para o exterior através da terceira pilha epitaxial 243. Além disso, é possível impedir que a luz gerada a partir da segunda pilha epitaxial 233 seja incidente na primeira pilha epitaxial 223 e perdida, ou a luz gerada a partir da terceira pilha epitaxial 243 seja incidente na segunda pilha epitaxial 233 e perdida.

[0316] Em algumas modalidades exemplificativas, o primeiro filtro de cor 237 pode refletir a luz gerada a partir da terceira pilha epitaxial 243.

[0317] Os primeiro e segundo filtros de cores 237 e 247 podem ser um filtro de baixa passagem que passa apenas em uma faixa de baixa frequência, por exemplo, uma banda de comprimento de onda longa, um filtro de passagem de banda que passa apenas uma banda de comprimento de onda predeterminada ou um filtro de interrupção de banda que bloqueia apenas uma faixa de comprimento de onda predeterminada. Em particular, o primeiro e o segundo filtro de cores 237 e 247 podem incluir um refletor de Bragg distribuído DBR. O refletor de Bragg distribuído pode ser formado empilhando alternadamente camadas de isolamento com diferentes índices de refração, por exemplo, empilhando alternadamente TiO; e SiO;. Além disso, a faixa de interrupção do refletor de Bragg distribuído pode ser controlada ajustando as espessuras das camadas de TiO; e SiO,. O filtro de baixa passagem e o filtro passa-banda também podem ser formados por camadas de isolamento empilhadas alternadamente com diferentes índices de refração.

[0318] A primeira camada de ligação 253 acopla a primeira pilha epitaxial 223 ao substrato de suporte 251. Como mostrado na figura, o eletrodo refletor 225 pode se unir à primeira camada de ligação 253. A primeira camada de ligação 253 pode ser uma camada transmissiva ou opaca à luz. Quando a primeira camada de ligação 253 é uma camada opaca leve, a primeira camada de ligação 253 pode ser formada, por exemplo, por um epóxi preto ou um resistor de solda fotossensível branco (PSR). Quando a primeira camada de ligação 253 é uma camada transmissora, a segunda camada de ligação 253 pode ser formada de um material orgânico transparente ou uma camada de material inorgânico transparente. Exemplos de camadas de material orgânico podem incluir SU8, poli (metacrilato de metila) (PMMA), poli-imida, Parileno, benzociclobuteno (BCB) ou outros, e exemplos de camadas de material inorgânico podem incluir Al203, SiOz, SiNK, Ou Outros. A camada de material orgânico pode ser ligada em alto vácuo e alta pressão, e uma superfície da camada de material inorgânico pode ser planarizada por, por exemplo, um processo de polimento químico mecânico, então a energia da superfície da mesma pode ser controlada usando plasma ou outros, e pode ser ligada em alto vácuo. Em algumas modalidades exemplificativas, a primeira camada de ligação 253 pode ser formada usando spin-on-glass SOG.

[0319] A segunda camada de ligação 255 acopla a segunda pilha epitaxial 233 à primeira pilha epitaxial 223. Como mostrado na figura, a segunda camada de ligação 255 pode unir- se à primeira pilha epitaxial 223 e o primeiro filtro de cor

237. O eletrodo ôhmico 229 pode ser coberto com a segunda camada de ligação 255. A segunda camada de ligação 255 transmite luz gerada a partir da primeira pilha epitaxial 223.

[0320] A terceira camada de ligação 257 acopla a terceira pilha epitaxial 243 à segunda pilha epitaxial 233. Como mostrado na figuras, a terceira camada de ligação 257 pode se unir à segunda pilha epitaxial 233 e o segundo filtro de cor

247. No entanto, os conceitos inventivos não estão limitados a estes e uma camada condutora transparente pode ser disposta na segunda pilha epitaxial 233. A terceira camada de ligação 257 transmite luz gerada a partir da primeira pilha epitaxial 223 e a segunda pilha epitaxial 233.

[0321] A segunda camada de ligação 255 e a terceira camada de ligação 257 podem ser formadas substancialmente dos mesmos que a primeira camada de ligação 253 e, portanto, suas descrições detalhadas serão omitidas para evitar redundância.

[0322] As FIGs. 29A, 29B, 29C, 29D e 29 são vistas esquemáticas em seção transversal que ilustram um método de fabricação de uma estrutura empilhada emissora de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[0323] Referindo à FIG. 29A, primeiro, uma primeira pilha epitaxial 223 é crescida em um primeiro substrato 221. O primeiro substrato 221 pode ser, por exemplo, um substrato GaAs. Além disso, a primeira pilha epitaxial 223 pode ser formada por camadas de semicondutores baseadas em AlGaInP e inclui uma camada de semicondutores do tipo n, uma camada ativa e uma camada semicondutora do tipo p.

[0324] Uma camada de isolamento 227 é formada na primeira pilha epitaxial 223, e é submetida à padronização para formar aberturas. Por exemplo, uma camada de SiO; é formada na primeira pilha epitaxial 223 e um fotoresistor é depositado na camada de SiO;, seguido de fotolitografia e desenvolvimento para formar um padrão fotoresistor. Então, a camada de SiO,; é submetida a padronização através do padrão fotoresistor usado como uma máscara de gravação, formando assim a camada de isolamento 227 tendo as aberturas.

[0325] Portanto, uma camada em contato ôhmico 225a é formada nas aberturas da camada de isolamento 227. A camada em contato ôhmico 225a pode ser formada por um processo de elevação Ou semelhante. Após a formação da camada em contato ôhmico 225a, é formada uma camada refletora 225b para cobrir a camada em contato ôhmico 225a e a camada de isolamento 227. A camada refletora 225b pode ser formada por um processo de remoção Ou semelhante. A camada refletora 225b pode cobrir uma porção da camada em contato ôhmico 225a ou a totalidade dela, como mostrado nas figuras. A camada em contato ôhmico 225a e a camada refletora 225b formam um eletrodo refletor.

[0326] Embora a camada de contato ôhmica 225a e a camada de reflexão 225b sejam descritas como sendo formadas por processos separados, em algumas modalidades exemplificativas, uma camada de reflexão ôhmica com características ôhmicas e propriedades refletoras, como liga de Au-Zn ou de Au-Be, pode ser formada diretamente na primeira pilha epitaxial 223.

[0327] O eletrodo refletor 225 está em contato ôhmico com uma camada semicondutora do tipo p da primeira pilha epitaxial 223, e, portanto, doravante será referido como um primeiro eletrodo refletor p 225.

[0328] Referindo à FIG. 29B, uma segunda pilha epitaxial 233 é crescida em um segundo substrato 231 e um segundo eletrodo transparente p 235 e um primeiro filtro de cor 237 são formados na segunda pilha epitaxial 233. A segunda pilha epitaxial 233 pode ser formada por camadas semicondutoras baseadas em GaN, e pode incluir uma camada de poço GaInN. O segundo substrato 231 é um substrato capaz de crescer camadas de semicondutores à base de GaN, e pode ser diferente do primeiro substrato 221. Uma proporção de composição de GaInN para a segunda pilha epitaxial 233 pode ser determinada para que a segunda pilha epitaxial 233 emita luz verde, por exemplo. O segundo eletrodo transparente p 235 está em contato ôhmico com a camada semicondutora do tipo p.

[0329] Referindo à FIG. 29C, uma terceira pilha epitaxial 243 é crescida em um terceiro substrato 241, e um terceiro eletrodo transparente p 245 e um segundo filtro de cor 247 são formados na terceira pilha epitaxial 243. A terceira pilha epitaxial 243 pode ser formada por camadas semicondutoras baseadas em GaN, e pode incluir uma camada de poço GaInN. O terceiro substrato 241 é um substrato capaz de crescer camadas de semicondutores à base de GaN, e pode ser diferente do primeiro substrato 221. Uma proporção de composição de GaInN para a terceira pilha epitaxial 243 pode ser determinada para que a terceira pilha epitaxial 243 emita luz azul, por exemplo. O terceiro eletrodo transparente p 245 está em contato ôhmico com a camada semicondutora do tipo p da terceira pilha epitaxial 243.

[0330] Uma vez que o primeiro filtro de cor 237 e o segundo filtro de cor 247 são substancialmente os mesmos que os descritos com referência à FIG. 28, as suas descrições detalhadas serão omitidas para evitar redundância.

[0331] Como a primeira pilha epitaxial 223, a segunda pilha epitaxial 233 e a terceira pilha epitaxial 243 são crescidas em substratos diferentes, e a sequência de formação da mesma não está limitada a uma sequência específica.

[0332] Subsequentemente, com referência à FIG. 29D, a primeira pilha epitaxial 223 é acoplada ao substrato de suporte 251 através de uma primeira camada de ligação 253. O eletrodo refletor 225 pode ser disposto para facear O substrato de suporte 251 e pode ser ligado à camada de ligação

253. Além disso, quando uma superfície do eletrodo refletor 225 ou uma superfície do substrato de suporte 251 é hidrofóbica, uma camada de material hidrofílico pode ser previamente formada sobre essas superfícies. A camada de material hidrofílico pode ser formada, por exemplo, depositando a camada de material hidrofílico na superfície hidrofóbica ou formando uma camada modificada na superfície hidrofóbica através de um tratamento, como o plasma. O primeiro substrato 221 é removido da primeira pilha epitaxial 223 por técnica de gravação química ou semelhante. Por conseguinte, a camada semicondutora do tipo n da primeira pilha epitaxial 223 é exposta na superfície superior. Em algumas modalidades exemplificativas, uma superfície rugosa pode ser formada na superfície exposta da camada semicondutora de tipo n por texturização da superfície ou semelhante.

[0333] Então, um eletrodo ôhmico 229 é formado em uma região exposta da primeira pilha epitaxial 223. A fim de reduzir a resistência de contato ôhmico do eletrodo ôhmico 229, o eletrodo ôhmico 229 pode ser submetido a tratamento térmico. O eletrodo ôhmico 229 pode ser formado em cada região de pixel, de modo a corresponder às regiões de pixel.

[0334] Referindo à FIG. 29E, a segunda pilha epitaxial 233 é acoplada à primeira pilha epitaxial 223, na qual o eletrodo ôhmico 229 é formado, através de uma segunda camada de ligação

255. O primeiro filtro de cor 237 é disposto para facear a primeira pilha epitaxial 223 e é ligado à segunda camada de ligação 255. Além disso, quando uma superfície do primeiro filtro de cor 237 ou uma superfície da primeira pilha epitaxial 223 é hidrofóbica, uma camada de material hidrofílico pode ser previamente formada na superfície hidrofóbica. O segundo substrato 231 pode ser separado da segunda pilha epitaxial 233 usando técnicas como remoção a laser ou remoção química.

[0335] Então, com referência às FIGs. 28 e 29C, a terceira pilha epitaxial 243 da FIG. 29C é acoplada à segunda pilha epitaxial 233 por meio de uma terceira camada de ligação 257. O segundo filtro de cor 247 é disposto para facear a segunda pilha epitaxial 233 e é ligado à terceira camada de ligação

257. Em algumas modalidades exemplificativas, uma camada de material hidrofílico pode ser adicionada a uma superfície do segundo filtro de cor 247 ou da segunda pilha epitaxial 233. O terceiro substrato 241 pode ser separado da terceira pilha epitaxial 243 por um processo de remoção a laser ou de remoção química. Como tal, a estrutura empilhada emissora de luz 2100 para um display é fornecida, que tem a camada semicondutora do tipo n da terceira pilha epitaxial 243 é exposta para o exterior como mostrado na FIG. 28.

[0336] Um dispositivo de exibição pode ser fornecido padronizando a pilha da primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 no substrato de suporte 251 em unidades de pixel, seguida pela conexão da primeira à terceira pilhas epitaxiais uma à outra através de interconexões.

[0337] A FIG. 30 é um diagrama esquemático de circuito de um dispositivo de exibição de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[0338] Referindo à FIG. 30 e FIG. 31, uma pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz dispostas substancialmente em uma forma de matriz são dispostas no substrato de suporte 251. Uma região unitária de uma estrutura repetida na FIG. 30 pode ter uma estrutura empilhada da primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243, de acordo com modalidades exemplificativas, cada estrutura empilhada é ilustrada como um diodo na FIG. 31. No entanto, uma vez que a estrutura empilhada emissora de luz 2100 para um display mostrada na FIG. 28 tem a estrutura da primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 empilhadas na direção vertical, cada um dos diodos mostrados na FIG. 31 representa três diodos nos quais a primeira pilha epitaxial 223, a segunda pilha epitaxial 233 e a terceira pilha epitaxial 243 são empilhadas na direção vertical. As primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 podem corresponder aos subpixels, respectivamente, que emitem luz e, portanto, a estrutura empilhada dos subpixels pode ser referida como a estrutura empilhada emissora de luz.

[0339] Como mostrado na Fig. 30, a estrutura empilhada emissora de luz tem substancialmente a mesma estrutura e está disposta substancialmente na forma de matriz no substrato 251 ou em um painel de exibição. Como mostrado na Fig. 31, a pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz são dispostas em uma região de pixel F e, durante a operação, algumas dessas estruturas empilhadas emissoras de luz são acionadas enquanto as estruturas empilhadas emissoras de luz não selecionadas restantes não são acionadas e mantêm estados ociosos. Daqui em diante, a estrutura empilhada emissora de luz que é acionada é referida como uma "estrutura empilhada emissora de luz SSF selecionada", e as estruturas empilhadas emissoras de luz restantes que mantêm estados ociosos são referidas como "uma estrutura empilhada emissora de luz NSSF não selecionada".

[0340] Referindo à FIG. 31, a região de pixel F pode corresponder a uma área mínima definida para implementar uma imagem, e a pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz é disposta nessa região. Além disso, uma das estruturas empilhadas emissoras de luz dispostas em uma região de pixel F é selecionada e acionada, e a estrutura empilhada emissora de luz SSF selecionada cobre a região de pixel correspondente.

[0341] Em particular, as correntes são fornecidas às linhas de dados (Vdatal-l, Vdata2-l, ...) e às linhas de varredura (Vscanl, Vscan2, Vscan3i, ...) conectadas à estrutura empilhada emissora de luz SSF selecionada. As linhas de dados (Vdatal-0O, Vdatal-2) conectadas às estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas são desconectadas da fonte de alimentação atual, de modo que as estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas mantêm estados ociosos durante a operação do dispositivo de exibição.

[0342] Em uma modalidade exemplificativa, uma vez que três estruturas empilhadas emissoras de luz na matriz 1x3 estão dispostas em uma região de pixel F, três linhas de dados são conectadas para cada região de pixel F. Assim, Vdatal-0O, Vdatal-l e Vdatal-2 são mostrados para representam linhas de dados correspondentes às respectivas regiões de pixel F. "Vdatal" representa uma linha de dados conectada às regiões de pixel F no primeiro conjunto de colunas. Da mesma forma, as linhas de dados conectadas às regiões de pixel F no segundo conjunto de colunas são representadas por Vdata2, e as estruturas empilhadas emissoras de luz dentro de cada região de pixel F no segundo conjunto de colunas são conectadas a Vdata2-1, Vdata2-l e Vdata2-2, respectivamente. No entanto, os conceitos inventivos não estão limitados a um número específico de estruturas empilhadas emissoras de luz em uma região de pixel F e, em algumas modalidades exemplificativas, o número das estruturas empilhadas emissoras de luz pode ser variado.

[0343] Cada uma das linhas de varredura Vscanl, Vscan2, Vscanô inclui um conjunto de três linhas de varredura auxiliares 271, 273 e 275. Cada uma das primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 em uma estrutura empilhada emissora de luz pode ser conectada a diferentes linhas auxiliares de varredura 271, 273 e 275, respectivamente. Aqui, as linha de dados podem ser formadas como uma linha de interconexão 225.

[0344] Em uma modalidade exemplificativa, a primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 da estrutura empilhada emissora de luz SSF selecionada são comumente conectadas a uma linha de dados 225 e conectadas às diferentes linhas auxiliares de varredura 271, 273 e 275, respectivamente. Por conseguinte, a primeira à terceira pilhas epitaxiais 223 233 e 243 na estrutura empilhada emissora de luz SSF selecionada pode ser acionada independentemente e exibir uma cor necessária.

[0345] Embora os anodos das primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 sejam descritos como sendo comumente conectados à linha de dados 225, e seus catodos sejam descritos como sendo conectados às diferentes linhas de varredura auxiliares, respectivamente, os conceitos inventivos não são limitados a estes. Por exemplo, os anodos da primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 podem ser conectados a diferentes linhas de varredura e os catodos podem ser comumente conectados às linhas de dados.

[0346] Cada uma das primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 pode ser acionada por uma modulação de largura de pulso ou alterando a magnitude da corrente elétrica para controlar o brilho de cada subpixel.

[0347] Referindo de volta à FIG. 30, uma pluralidade de pixels é formada por padronização das pilhas epitaxiais descritas com referência à FIG. 28, e cada um dos pixels é conectado aos eletrodos refletores 225 e às linhas de interconexão 271, 273 e 275. Como mostrado na Fig. 31, o eletrodo refletor 225 pode ser usado como a linha de dados Vdata e as linhas de interconexão 271, 273 e 275 podem ser formadas como as linhas de varredura.

[0348] Pilhas de subpixel (ou estruturas empilhadas emissoras de luz) podem ser dispostas substancialmente em forma de matriz, e a pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz pode ser organizada em uma região de pixel F.

[0349] A FIG. 32 é uma vista plana ampliada de uma estrutura empilhada emissora de luz do dispositivo de exibição da FIG.

30. A FIG. 33 é uma vista esquemática em seção transversal tomada ao longo de uma linha A-A da FIG. 32, e a FIG. 34 é uma vista esquemática em seção transversal tomada ao longo de uma linha B-B da FIG. 32.

[0350] Referindo às FIG. 30, FIG. 32, FIG. 33, e FIG. 34, em cada pixel (ou em cada estrutura empilhada emissora de luz), uma porção do eletrodo refletor 225, o eletrodo ôhmico 229 formado na superfície superior da primeira pilha epitaxial 223, uma porção do segundo eletrodo transparente p 235, uma porção da superfície superior da segunda pilha epitaxial 233, uma porção do terceiro eletrodo transparente p 245 e a superfície superior da terceira pilha epitaxial 243 são expostas ao exterior.

[0351] A terceira pilha epitaxial 243 pode ter uma superfície rugosa 243a na sua superfície superior. A superfície rugosa 243a pode ser formada sobre toda a superfície superior da terceira pilha epitaxial 243 ou pode ser formada em algumas regiões da mesma, como mostrado nas figuras.

[0352] Uma camada de isolamento inferior 261 pode cobrir uma superfície lateral de cada pixel. A camada de isolamento inferior 261 pode ser formada de um material transmissor de luz, como SiO;. Neste caso, a camada de isolamento inferior 261 pode cobrir substancialmente toda a superfície superior da terceira pilha epitaxial 243. Alternativamente, a camada de isolamento inferior 261 pode incluir um refletor de Bragg distribuído para refletir a luz que viaja em direção às superfícies laterais da primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243. Neste caso, a camada de isolamento inferior 261 expõe pelo menos parcialmente a superfície superior da terceira pilha epitaxial 243. A camada de isolamento 261 pode ainda incluir uma camada de absorção de luz. Por exemplo, a camada de isolamento inferior 261 pode incluir um material absorvente de luz, como epóxi preto. Além disso, a camada de isolamento inferior 261 pode ser formada de um material transmissor de luz e uma camada de reflexão orgânica ou inorgânica pode ser adicionada a ela.

[0353] A camada de isolamento inferior 261 pode incluir uma abertura 26la expondo a superfície superior da terceira pilha epitaxial 243, uma abertura 261b expondo a superfície superior da segunda pilha epitaxial 233, uma abertura 26lc (ver FIG. 35H) expondo o eletrodo ôhmico 229 da primeira pilha epitaxial 223, uma abertura 261d expondo o terceiro eletrodo transparente p 245, uma abertura 26le expondo o segundo eletrodo transparente p 235 e aberturas 261f expondo O primeiro eletrodo refletor p 225.

[0354] As linhas de interconexão 271 e 275 podem ser formadas perto da primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 no substrato de suporte 251 e podem ser dispostas na camada de isolamento inferior 261 a ser isolada a partir do primeiro eletrodo refletor p 225. Uma porção de conexão 277a conecta o terceiro eletrodo transparente p 245 ao eletrodo refletor 225 e uma porção de conexão 277b conecta o segundo eletrodo transparente p 235 ao eletrodo refletor 225, de modo que os anodos da primeira pilha epitaxial 223, a segundo pilha epitaxial 233 e a terceira pilha epitaxial 243 são comumente conectados ao eletrodo refletor 225.

[0355] Uma porção de conexão 27la conecta a superfície superior da terceira pilha epitaxial 243 à linha de interconexão 271 e uma porção de conexão 275a conecta o eletrodo ôhmico 229 na primeira pilha epitaxial 223 à linha de interconexão 275.

[0356] Uma camada de isolamento superior 281 pode ser disposta nas linhas de interconexão 271 e 273 e a camada de isolamento inferior 261 para cobrir a superfície superior da terceira pilha epitaxial 243. A camada de isolamento superior 281 pode ter uma abertura 28la que expõe parcialmente a superfície superior da segunda pilha epitaxial 233.

[0357] A linha de interconexão 273 pode ser disposta na camada de isolamento superior 281, e a porção de conexão 273a pode conectar a superfície superior da segunda pilha epitaxial 233 à linha de interconexão 273. A porção de conexão 273a pode passar através de uma porção superior da linha de interconexão

275 e é isolada da linha de interconexão 275 pela camada de isolamento superior 281.

[0358] Embora os eletrodos de cada estrutura empilhada emissora de luz sejam descritos como conectados à linha de dados e às linhas de varredura, as linhas de interconexão 271 e 275 são descritas como sendo formadas na camada de isolamento inferior 261 e a linha de interconexão 273 é descrita como sendo formada na camada de isolamento superior 281, os conceitos inventivos não estão limitados a estes. Por exemplo, todas as linhas de interconexão 271, 273 e 275 podem ser formadas na camada de isolamento inferior 261 e podem ser cobertas pela camada de isolamento superior 281, que pode ter aberturas configuradas para expor a linha de interconexão 273. Neste caso, a porção de conexão 273a pode conectar a superfície superior da segunda pilha epitaxial 233 à linha de interconexão 273 através das aberturas da camada de isolamento superior 281.

[0359] Alternativamente, as linhas de interconexão 271, 273 e 275 podem ser formadas dentro do substrato de suporte 251, e as porções de conexão 271a, 273a e 275a na camada de isolamento inferior 261 podem conectar o eletrodo ôhmico 229, a superfície superior da primeira pilha epitaxial 223 e a superfície superior da terceira pilha epitaxial 243 para as linhas de interconexão 271, 273 e 275, respectivamente.

[0360] As FIGs. 35A a 35K são vistas esquemáticas planas que ilustram um método de fabricação um dispositivo de exibição de acordo com uma modalidade exemplificativa. 8

[0361] Primeiro, a estrutura empilhada emissora de luz 2100 da FIG. 28 é preparada.

[0362] Então, com referência à FIG. 35A, uma superfície rugosa 243a pode ser formada na superfície superior da terceira pilha epitaxial 243. A superfície rugosa 243a pode ser formada na superfície superior da terceira pilha epitaxial 243 para corresponder a cada região de pixel. A superfície rugosa 243a pode ser formada por gravura química, por exemplo, gravura química foto-aprimorada (PEC).

[0363] A superfície rugosa 243a pode ser parcialmente formada em cada região de pixel levando em consideração uma região da terceira pilha epitaxial 243 a ser gravada no processo subsequente, sem estar limitada a ela. Alternativamente, a superfície rugosa 243a pode ser formada sobre toda a superfície superior da terceira pilha epitaxial

243.

[0364] Referindo à FIG. 35B, uma região circundante da terceira pilha epitaxial 243 em cada pixel é removida por gravação para expor o terceiro eletrodo transparente p 245.

Como mostrado nas figuras, a terceira pilha epitaxial 243 pode permanecer com uma forma retangular ou quadrada, como mostrado nas figuras. A terceira pilha epitaxial 243 pode ser padronizada para ter uma pluralidade de depressões ao longo das suas bordas.

[0365] Referindo à FIG. 35C, a superfície superior da segunda pilha epitaxial 233 é exposta pela remoção do terceiro eletrodo transparente p 245 exposto em áreas diferentes de uma depressão. Por conseguinte, a superfície superior da segunda pilha epitaxial 233 é exposta em torno da terceira pilha epitaxial 243 e em outras depressões, excluindo aquela na qual o terceiro eletrodo transparente p 245 permanece parcialmente.

[0366] Referindo à FIG. 35D, o segundo eletrodo transparente p 235 é exposto removendo a segunda pilha epitaxial 233 em áreas que não sejam outra depressão.

[0367] Referindo à FIG. 35E, o eletrodo ôhmico 229 é exposto juntamente com a superfície superior da primeira pilha epitaxial 223 removendo o segundo eletrodo transparente p 235 em áreas que não sejam uma depressão. Aqui, o eletrodo ôhmico 229 pode ser exposto em uma depressão. Por conseguinte, a superfície superior da primeira pilha exposto 223 é exposta em torno da terceira pilha exposto 243 e uma superfície superior do eletrodo ôhmico 229 é exposta em pelo menos uma das depressões formadas na terceira pilha epitaxial 243.

[0368] Referindo à FIG. 35F, o eletrodo refletor 225 é exposto removendo uma porção exposta da primeira pilha epitaxial 223 em áreas diferentes do eletrodo ôhmico 229 exposto em uma depressão. Desta maneira, o eletrodo refletor 225 é exposto em torno da terceira pilha epitaxial 243.

[0369] Referindo à FIG. 35G, as linhas de interconexão linear são formadas padronizando o eletrodo refletor 225. Neste caso, o substrato de suporte 251 pode ser exposto. O eletrodo refletor 225 pode conectar as estruturas empilhadas emissoras de luz dispostas em um ou mais conjuntos de colunas entre si entre as estruturas empilhadas emissoras de luz dispostas em uma matriz (ver FIG. 31).

[0370] Referindo à FIG. 35H, uma camada de isolamento inferior 261 (ver FIG. 33 e FIG. 34) é formada para cobrir os pixels. A camada de isolamento inferior 261 cobre o eletrodo refletor 225 e as superfícies laterais da primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233, 243. Além disso, a camada de isolamento inferior 261 pode cobrir pelo menos parcialmente a superfície superior da terceira pilha epitaxial 243. Quando a camada de isolamento inferior 261 é transparente, como uma camada de SiO;, a camada de isolamento inferior 261 pode cobrir substancialmente toda a superfície superior da terceira pilha epitaxial 243. Alternativamente, a camada de isolamento inferior 261 pode incluir um refletor de Bragg distribuído. Neste caso, à camada de isolamento inferior 261 pode pelo menos expor parcialmente a superfície superior da terceira pilha epitaxial 243 para assim permitir que a luz seja emitida para o exterior.

[0371] A camada de isolamento inferior 261 pode incluir uma abertura 26la expondo a terceira pilha epitaxial 243, uma abertura 26lb expondo a segunda pilha epitaxial 233, uma abertura 261c expondo o eletrodo ôhmico 229, uma abertura 261d expondo o terceiro eletrodo transparente p 245, uma abertura 26le expondo o segundo eletrodo transparente p 235 e uma abertura 261f expondo o eletrodo refletor 225. A abertura 261f pode ser formada singular ou no plural.

[0372] Referindo à FIG. 351, as linhas de interconexão 271 e 275 e as porções de conexão 27la, 275a, 277a e 277b são formadas por um processo de remoção ou semelhante. As linhas de interconexão 271 e 275 são isoladas do eletrodo refletor 225 pela camada de isolamento inferior 261. A porção de conexão 271la conecta eletricamente a terceira pilha epitaxial 243 à linha de interconexão 271, e a porção de conexão 275a conecta eletricamente o eletrodo ôhmico 229 à linha de interconexão 275, de modo que a primeira pilha epitaxial 223 seja eletricamente conectada à linha de interconexão 275. A porção de conexão 277a conecta eletricamente o terceiro eletrodo transparente p 245 ao primeiro eletrodo refletor 225 e a porção de conexão 277b conecta eletricamente o segundo eletrodo transparente p 235 ao primeiro eletrodo refletor 225.

[0373] Subsequentemente, com referência à FIG. 35I, uma camada de isolamento superior 281 (ver FIG. 33 e FIG. 34 cobre as linhas de interconexão 271 e 275 e as partes de conexão 27l1a, 275a, 277a e 277b. A camada de isolamento superior 281 também pode cobrir substancialmente a superfície superior inteira da terceira pilha epitaxial 243. A camada de isolamento superior 281 tem uma abertura 28la expondo a superfície superior da segunda pilha epitaxial 233. A camada de isolamento superior 281 pode ser formada, por exemplo, por óxido de silício ou nitreto de silício e pode incluir um refletor de Bragg distribuído. Alternativamente, a camada de isolamento superior 281 pode incluir uma camada de absorção de luz. Quando a camada de isolamento superior 281 inclui uma camada de reflexão de luz ou a camada de absorção de luz, a camada de isolamento superior 281 pode expor pelo menos uma porção da superfície superior da terceira pilha epitaxial 243 para permitir que a luz seja emitida para o exterior.

[0374] Referindo à FIG. 35K, uma linha de interconexão 273 e uma porção de conexão 273a são formadas. Uma linha de interconexão 275 e uma porção de conexão 275a podem ser formadas por um processo de elevação ou semelhante. A linha de interconexão 273 é disposta na camada de isolamento superior 281 e é isolada do eletrodo refletor 225 e das linhas de interconexão 271, 275. A porção de conexão 273a conecta eletricamente a segunda pilha epitaxial 233 à linha de interconexão 273. A porção de conexão 273a pode passar através de uma porção superior da linha de interconexão 275 e é isolada da linha de interconexão 275 pela camada de isolamento superior 281.

[0375] Como tal, uma região de estrutura empilhada emissora de luz da FIG. 32 é fornecida. Além disso, como mostrado na FIG. 30, uma pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz pode ser formada no substrato de suporte 251 e uma imagem pode ser implementada selecionando uma estrutura empilhada emissora de luz SSF entre uma pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz em uma região de pixel F a ser realmente usada.

[0376] Embora um método de fabricação do dispositivo de exibição configurado para ser acionado da maneira da matriz passiva tenha sido ilustrado de acordo com uma modalidade exemplificativa, os conceitos inventivos não estão limitados a estes. Por exemplo, um dispositivo de exibição pode ser fabricado de várias maneiras, de modo a ser acionado da maneira da matriz passiva usando a estrutura empilhada emissora de luz.

[0377] Por exemplo, embora a linha de interconexão 273 seja descrita como sendo formada na camada de isolamento superior 281, a linha de interconexão 273 pode ser formada em conjunto com as linhas de interconexão 271 e 275 na camada de isolamento inferior 261 e a parte de conexão 273a pode ser formada na camada de isolamento superior 281 para conectar a segunda pilha epitaxial 233 à linha de interconexão 273. Alternativamente, as linhas de interconexão 271, 273 e 275 podem ser dispostas dentro do substrato de suporte 251.

[0378] Em algumas modalidades exemplificativas, um dispositivo de exibição pode ser formado para ser acionado de uma maneira de matriz ativa.

[0379] De acordo com uma modalidade exemplificativa, uma região de pixel F inclui a pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz, e as estruturas empilhadas emissoras de luz SSF selecionadas entre a pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz são usadas para exibir a imagem. As primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 nas estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas também são conectadas às linhas de dados e às linhas de varredura, mas as estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas mantêm o estado ocioso durante a operação do dispositivo de exibição, uma vez que as linhas de dados conectadas às estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas, por exemplo, Vdatal-O0O e Vdatal-2, são desconectadas da alimentação atual.

[0380] De acordo com modalidades exemplificativas, uma vez que o dispositivo de exibição é fabricado usando a pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz formadas no substrato de suporte 251, as etapas para montagem separada de LEDs de pequeno tamanho podem ser evitadas.

[0381] Além disso, organizando a pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz dentro de uma região F de pixel, uma região F de pixel defeituosa pode ser facilmente substituída por novas estruturas empilhadas emissoras de luz.

[0382] A FIG. 36 é um diagrama de circuito de um dispositivo de exibição, de acordo com outra modalidade exemplificativa.

[0383] Referindo de volta à FIG. 31, o dispositivo de exibição inclui estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas conectadas à linha de dados 225 e às linhas auxiliares de varredura 271, 273 e 275. Referindo à FIG. 36, O dispositivo de exibição, de acordo com uma modalidade exemplificativa, inclui a estrutura empilhada emissora de luz NSSF não selecionada conectada à linha de dados 225, mas desconectada das linhas auxiliares de varredura 271, 273 e 275.

[0384] Por exemplo, omitindo as porções de conexão 271a, 273a e 275a formadas nas estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas, as estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas podem ser desconectadas das linhas auxiliares de varredura 271, 273 e 275. Por conseguinte, as estruturas empilhadas emissoras de luz NSSEF não selecionadas são originalmente cortadas da alimentação atual.

[0385] Em algumas modalidades exemplificativas, as estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas podem ser desconectadas da linha de dados 225. Por exemplo, as porções de conexão 277a e 277b, que isolam a primeira pilha epitaxial 223 nas estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas do eletrodo refletor 225, podem ser omitidas e conectar a segunda e terceira pilhas epitaxiais 233 e 243 ao eletrodo refletor 225.

[0386] As regiões de pixel F estão dispostas substancialmente em forma de matriz e a pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz dispostas em cada região de pixel F são dispostas em uma matriz lx3. No entanto, os conceitos inventivos não se limitam aos mesmos, e as estruturas empilhadas emissoras de luz podem ser dispostas em duas colunas ou quatro ou mais colunas e em duas ou mais linhas.

[0387] A FIG. 37 é um diagrama de circuito de um dispositivo de exibição, de acordo com outra modalidade exemplificativa.

[0388] Referindo à FIG. 37, as estruturas empilhadas emissoras de luz, de acordo com uma modalidade exemplificativa, em cada região F estão dispostas em uma pluralidade de linhas. Mais particularmente, as estruturas empilhadas emissoras de luz são dispostas em uma matriz 2x2 em cada região de pixel F. No entanto, os conceitos inventivos não são limitados a estes, e as estruturas empilhadas emissoras de luz, mas podem ser dispostas em uma matriz 2xl ou mais, ou matriz 2x2 ou mais em cada região de pixel F.

[0389] Uma vez que as estruturas empilhadas emissoras de luz estão dispostas em uma pluralidade de linhas em cada região de pixel F, as linhas de varredura Vscan conectadas a cada região de pixel F são representadas por uma pluralidade de linhas, como Vscan 1-1 e Vscan 1-2. Além disso, cada linha de varredura Vscan inclui um conjunto das linhas auxiliares de varredura 271, 273 e 275, às quais as primeira e terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 estão conectadas, respectivamente.

[0390] Durante a operação, a estrutura empilhada emissora de luz SSF selecionada em cada região de pixel F pode operar e as estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas restantes podem manter um estado ocioso. As estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas podem ser conectadas à linha de dados 225 e às linhas auxiliares de varredura 271, 273 e 275, como mostrado nas figuras, mas a alimentação atual para a linha de dados 225 e/ou as linhas auxiliares de varredura 271, 273 e 275 podem ser interrompidos. Por exemplo, a linha de dados 225 e/ou as linhas auxiliares de varredura 271, 273 e 275 conectadas às estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas podem ser desconectadas da fonte de alimentação atual, de modo que as estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas mantenham o estado ocioso durante a operação do dispositivo de exibição.

[0391] Como mostrado na Fig. 37, quando apenas uma estrutura empilhada emissora de luz SSF é selecionada em uma região de pixel F, as estruturas empilhadas emissoras de luz restantes em outra linha ou outra coluna na mesma região de pixel F podem não ser selecionadas.

[0392] Embora as estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas sejam descritas como conectadas à linha de dados 225 e às linhas auxiliares de varredura 271, 273 e 275,

em algumas modalidades exemplificativas, as estruturas empilhadas emissoras de luz NSSF não selecionadas podem não estar conectadas às linhas de dados 225 e/ou às linhas auxiliares de varredura 271, 273 e 275, ou as linhas de dados 225 e/ou as linhas auxiliares de varredura 271, 273 e 275 podem ser omitidas.

[0393] De acordo com as modalidades exemplificativas, as primeira à terceira pilhas epitaxiais 223, 233 e 243 são empilhadas umas sobre as outras para formar as estruturas empilhadas emissoras de luz, que podem ser formadas no nível da wafer. Como tal, as etapas para montagem individual das estruturas empilhadas emissoras de luz podem ser evitadas para simplificar o processo de fabricação do dispositivo de exibição.

[0394] Embora certas modalidades e implementações exemplificativas tenham sido descritas aqui, outras modalidades e modificações serão evidentes a partir desta descrição. Por conseguinte, os conceitos inventivos não se limitam a essas modalidades, mas ao escopo mais amplo das reivindicações anexas e a várias modificações óbvias e arranjos equivalentes, como seria evidente para um especialista na técnica.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de exibição caracterizado por compreender: uma pluralidade de mosaicos de pixels espaçados um do outro, cada um dos mosaicos de pixels incluindo: um substrato; e uma pluralidade de estruturas empilhadas emissoras de luz dispostas no substrato, em que uma distância entre duas estruturas empilhadas emissoras de luz adjacentes no mesmo mosaico de pixels é substancialmente igual a uma distância mais curta entre duas estruturas empilhadas emissoras de luz adjacentes de mosaicos de pixels diferentes.

2. Dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada um dos mosaicos de pixels ter substancialmente o mesmo tamanho.

3. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por: o substrato ter uma forma substancialmente poligonal; e as estruturas empilhadas emissoras de luz serem dispostas em vértices da forma poligonal.

4, Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por:

o substrato ter substancialmente uma forma triangular; e as estruturas empilhadas emissoras de luz serem dispostas em vértices de forma triangular.

5. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as estruturas empilhadas emissoras de luz serem dispostas substancialmente regularmente ao longo de pelo menos uma de uma primeira direção e uma segunda direção que cruzam a primeira direção.

6. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as peças de pixel terem formas diferentes umas das outras.

7. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o substrato compreender um substrato de silício.

8. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o substrato incluir um eletrodo de penetração que penetra nas superfícies superiores e inferiores do substrato e é eletricamente conectado às estruturas empilhadas emissoras de luz.

9. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: cada uma das estruturas empilhadas emissoras de luz compreender uma pluralidade de subunidades epitaxiais dispostas sequencialmente uma sobre a outra, emitem luz colorida diferente e têm áreas emissoras de luz sobrepostas; e pelo menos uma das subunidades epitaxiais ter uma área diferente daquela de outra das subunidades epitaxiais.

10. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a área das subunidades epitaxiais diminuir gradualmente ao longo de uma primeira direção.

11. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por uma subunidade epitaxial superior se sobrepor completamente a uma subunidade epitaxial inferior.

12. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por: a luz emitida a partir de cada subunidade epitaxial ter uma faixa de energia diferente; e a faixa de energia da luz aumentar gradualmente ao longo de uma primeira direção.

13. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por cada uma das subunidades epitaxiais ser independentemente acionável.

14. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a luz emitida a partir de uma subunidade epitaxial inferior ser configurada para ser emitida para o exterior do dispositivo de exibição através de uma subunidade epitaxial disposta neste.

15. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por uma pilha epitaxial superior ser configurada para transmitir cerca de 80% ou mais da luz emitida a partir de uma pilha epitaxial inferior.

16. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por as subunidades epitaxiais compreenderem: uma primeira pilha epitaxial configurada para emitir uma primeira luz colorida; uma segunda pilha epitaxial disposta na primeira pilha epitaxial para emitir uma segunda luz colorida com uma faixa de comprimento de onda diferente da primeira luz colorida; e uma terceira pilha epitaxial disposta na segunda pilha epitaxial para emitir uma terceira luz colorida com uma faixa de comprimento de onda diferente das primeira e segunda luzes coloridas.

17. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a primeira, segunda e terceira luzes coloridas serem uma luz vermelha, uma luz verde e uma luz azul, respectivamente.

18. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por cada uma das primeira, segunda e terceira pilhas epitaxiais compreenderem:

uma camada semicondutora do tipo p; uma camada ativa disposta na camada semicondutora do tipo p; e uma camada semicondutora do tipo n disposta na camada ativa.

19. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo de exibição ser configurado para ser acionado em pelo menos uma de uma maneira de matriz passiva e de maneira de matriz ativa.

20. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação l, caracterizado por pelo menos uma das estruturas empilhadas emissoras de luz compreender um micro LED com uma área de superfície menor que cerca de 10.000 um quadrados.