CN108206228A - 发光设备以及发光设备的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种发光设备以及发光设备的制造方法。一种发光设备包括：基底；单位发光区域，设置在基底上；第一电极和第二电极，以彼此分离的方式设置在单位发光区域中；多个棒状LED，设置在第一电极和第二电极之间；反射性接触电极，设置在棒状LED的相对端，以将棒状LED电连接到第一电极和第二电极；以及透光结构，设置在第一电极和第二电极之间，并且延伸以与棒状LED相交叉。

Description

发光设备以及发光设备的制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月19日提交的第10-2016-0173864号韩国专利申请的优先权和权益，出于所有目的，通过引用将其并入本文，如同在本文中完全阐述一样。
技术领域
本发明构思的示例性实施例涉及一种发光设备以及发光设备的制造方法。
背景技术
发光二极管(以下简称为“LED”)即使在不利的环境条件下也会表现出相对良好的耐久性，并且在使用寿命和亮度方面具有优异的性能。近年来，针对将LED应用于各种发光设备进行了研究。
作为研究的一部分，正在开发用于使用无机晶体结构(例如，氮化物基半导体在其中生长的结构)来制造诸如达到微米级或纳米级等的超小型棒状LED的技术。例如，棒状LED可以被制造成足够小的尺寸，以形成自发光显示面板的像素。
在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明构思的背景的理解，并且因此，上述信息可以不包含形成本国对本领域普通技术人员而言为已知的现有技术的信息。
发明内容
示例性实施例提供一种包括棒状LED并具有均匀的发光特性的发光设备以及发光设备的制造方法。
另外的方面将在以下的详细描述中阐述，并且部分地将根据本公开而成为显而易见的，或者可以通过对本发明构思的实践而习得。
根据示例性实施例，一种发光设备包括：基底；单位发光区域，设置在基底上；第一电极和第二电极，以彼此分离的方式设置在单位发光区域中；多个棒状LED，设置在第一电极和第二电极之间；反射性接触电极，设置在多个棒状LED的相对端，以将棒状LED电连接到第一电极和第二电极；以及透光结构，设置在第一电极和第二电极之间，并且延伸以与棒状LED相交叉。
在一些示例性实施例中，透光结构可以被设置为至少与棒状LED的中心部分重叠，并且在与设置有基底的平面相交叉的方向上突出于棒状LED的上方和下方，使得从棒状LED发射出的光朝向基底的前方发送。
在一些示例性实施例中，第一电极和第二电极可以被设置为在单位发光区域的至少一个区域中彼此分离，并且透光结构可以在与第一电极和第二电极平行的方向上在第一电极和第二电极之间延伸，以与多个棒状LED重叠。
在一些示例性实施例中，反射接触电极可以包括：第一接触电极，第一电极和棒状LED的一端被连接到第一接触电极；以及第二接触电极，第二电极和棒状LED的另一端被连接到第二接触电极。
在一些示例性实施例中，反射接触电极可以包括至少一个金属层，该至少一个金属层包括Ag、Cu、Ti/Al/Ti、ITO/Ag/ITO和Mo/Al/Mo中的至少一种。
在一些示例性实施例中，透光结构可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)和包含散射体的硅树脂中的至少一种。
在一些示例性实施例中，散射体可以包含TiO2和SiO2中的至少一种。
在一些示例性实施例中，透光结构可以具有倾斜的侧面，该倾斜的侧面的宽度更靠近基底而逐渐减小。
在一些示例性实施例中，透光结构可以具有突出于棒状LED上方的顶面，并且顶面可以具有不平坦的表面。
在一些示例性实施例中，透光结构可以具有从靠近基底的下部向远离基底的上部逐渐减小的宽度，并且可以具有弯曲的侧面。
在一些示例性实施例中，可以包括设置在基底上的多个像素，并且每个像素可以包括至少一个单位发光区域。
在一些示例性实施例中，棒状LED可以分别包括至少暴露相对端并包围侧面的绝缘膜，并且暴露出的相对端可以分别位于第一电极和第二电极。
在一些示例性实施例中，透光结构可以具有比棒状LED更低的折射率。
发光设备的制造方法的示例性实施例包括：在基底上提供第一电极和第二电极；在提供有第一电极和第二电极的基底上提供多个棒状LED，并且将棒状LED排列在第一电极和第二电极之间；在第一电极和第二电极之间提供透光结构，该透光结构暴露棒状LED的相对端并与棒状LED相交叉；以及提供反射性接触电极，该反射性接触电极分别将棒状LED的相对端电连接到第一电极和第二电极。
在一些示例性实施例中，提供透光结构可以包括：在排列有棒状LED的基底上提供透光绝缘层；以及通过使用掩模的光学工艺来对绝缘层进行图案化以提供透光结构。
在一些示例性实施例中，可以以高于棒状LED的高度设置绝缘层。
在一些示例性实施例中，绝缘层可以被图案化以具有倾斜的侧面，该倾斜的侧面在第一电极和第二电极之间具有倒锥形形状。
在一些示例性实施例中，制造方法还可以包括在绝缘层或透光结构的顶面提供不均匀的图案。
在一些示例性实施例中，设置透光结构可以包括：在第一电极和第二电极之间施加液体有机绝缘材料以暴露棒状LED的相对端；并且使液体有机绝缘材料硬化。
在一些示例性实施例中，在施加液体有机绝缘材料的过程中，可以以高于棒状LED的高度施加分布有散射体的液体有机绝缘材料。
根据本发明构思的各种示例性实施例，可以提供一种包括设置在每个单位发光区域中并在各个单位发光区域中均匀发光的多个棒状LED的发光设备、以及发光设备的制造方法。
上述的一般描述和以下的详细描述是示例性和说明性的，并且旨在提供所要求保护的主题的进一步说明。
附图说明
被包括用以提供对本发明构思的进一步理解并且被并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明构思的示例性实施例，并且与描述一起用于解释本发明构思的原理。
图1示出根据本发明构思的示例性实施例的棒状LED。
图2是示出根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的配置图的视图。
图3A至图3E是示出根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的单位区域的电路图、特别是形成无源发光显示面板的像素的示例的电路图的视图。
图4A、图4B和图4C是示出根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的单位区域的电路图、特别是形成有源发光显示面板的像素的示例的电路图的视图。
图5是示出根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的单位发光区域的俯视平面图，特别是每个像素的发光区域的俯视平面图。
图6示出沿着线I-I'截取的图5的剖视图。
图7是示出通过图5和图6所示的示例性实施例实现的亮度均匀性效果的俯视平面图。
图8A、图8B、图8C、图8D和图8E是示出根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的制造方法的顺序的剖视图。
图9是示出根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的单位发光区域的剖视图。
图10是示出根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的单位发光区域的剖视图。
图11是示出根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的单位发光区域的剖视图。
图12A、图12B、图12C和图12D是示出根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的制造方法的顺序的剖视图。
具体实施方式
在下面的描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对各示例性实施例的透彻理解。然而显然地，可以在没有这些具体细节或者在具有一个或多个等效布置的情况下实践各种示例性实施例。在其他实例中，以框图形式示出公知结构和设备，以免不必要地使各示例性实施例变得含混不清。
在附图中，为了清楚和描述的目的，可以放大层、膜、面板、区域等的尺寸及相对尺寸。此外，相同的附图标记指示相同的元素。
当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在该另一元件或层上、直接连接到或耦接到该另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。然而，当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。针对本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”和“从由X、Y和Z构成的组中选择出的至少一个”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z，或X、Y和Z中的两个或更多个的任意组合，诸如举例而言XYZ、XYY、YZ和ZZ等。相同的附图标记自始至终指代相同的元素。如本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意组合及所有组合。
虽然术语“第一”、“第二”等在本文中可被用于描述各元件、部件、区域、层和/或段，但是这些元件、部件、区域、层和/或段不应受这些术语的限制。这些术语被用于将一个元件、部件、区域、层和/或段与另一元件、部件、区域、层和/或段区分开。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，下面所讨论的第一元件、部件、区域、层和/或段可以被称为第二元件、部件、区域、层和/或段。
为了描述性的目的，在本文中可使用诸如“之下”、“下方”、“下面”、“上方”、“上面”等空间相对术语，并且据此描述一个元件或特征与另一元件或特征的关系，如附图中所示出的那样。除了附图中所描绘的取向之外，空间相对术语意在涵盖在使用、操作和/或制造装置过程中的不同取向。例如，如果附图中的装置翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被取向为在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可包含上方和下方这两个取向。此外，装置可以以其他方式取向(例如，旋转90度或者在其他取向上)，并因此本文中所使用的空间相对描述符被相应地解释。
本文使用的术语是为了描述特定实施例的目的而并不旨在进行限制。如本文使用的单数形式“一”和“该”旨在也包括复数形式，除非在上下文中明确指出。再者，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。
在这里将参考作为理想化示例性实施例和/或中间结构的示意图的剖视图来描述各示例性实施例。因此，可以预期来自例如由于制造技术和/或公差而导致的图示形状的变化。因此，本文所公开的示例性实施例不应被解释为受限于具体示出的区域的形状，但是将包括例如由于制造而导致的形状上的偏差。因此，附图中所示的区域实质上是示意性的，并且它们的形状不必示出设备的区域的实际形状，因此并不旨在进行限制。
除非另有定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开作为其一部分的本领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。诸如那些在常用词典中定义的术语应被解释为具有与它们在相关领域的背景中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的意义来解释，除非本文中明确地如此定义。
图1示出根据本发明构思的示例性实施例的棒状LED LD的透视图。在一些实施例中，在图1中示出具有圆柱体形状的棒状LED LD，但是根据本发明构思的棒状LED LD的形状不限于此。
参考图1，根据本发明构思的当前示例性实施例的棒状LED LD包括：第一导电半导体层110和第二导电半导体层130、以及插入在第一导电半导体层110和第二导电半导体层130之间的有源层120。例如，棒状LED LD可以被实现为层叠体，在该层叠体中第一导电半导体层110、有源层120以及第二导电半导体层130被依次层叠。此外，在一些实施例中，棒状LED LD还可以包括绝缘膜140，并且除了绝缘膜140之外，还可以包括一个或多个电极层。
在本发明构思的当前示例性实施例中，棒状LED LD可以被设置为具有沿着一个方向延伸的棒状(或条状)形状。假设棒状LED LD沿第一方向延伸且长度为L，棒状LED LD具有沿第一方向延伸的第一端部和第二端部。在当前的示例性实施例中，第一导电半导体层110和第二导电半导体层130中的一个被设置于第一端部，而第一导电半导体层110和第二导电半导体层130中的另一个被设置于第二端部。另一方面，在另一示例性实施例中，当进一步在棒状LED LD的至少一端上设置至少一个电极层时，电极层(未示出)也可以被设置在第一端部和第二端部中的至少一个端部上。
在一些示例性实施例中，棒状LED LD可以被设置为具有如图1所示的圆柱体形状，但是棒状LED LD的形状不限于此。在这种情况下，“棒状”包括诸如圆柱体、多边形柱等沿第一方向具有长度L(即，长宽比大于1)的棒状形状或者条状形状。例如，棒状LED LD可以具有大于直径D的长度L。
棒状LED LD可以被制造得足够小，例如具有微米级或纳米级的直径D和/或长度L。例如，棒状LED LD可以具有数十纳米(nm)至数微米(μm)的范围内的直径D以及数百纳米(nm)至数十微米(μm)的范围内的长度L。然而，根据本发明构思的当前实施例的棒状LED LD的尺寸不必限制于此。例如，可以改变棒状LED LD的尺寸以满足应用了棒状LED LD的发光设备的要求。
第一导电半导体层110可以包括例如至少一个n型半导体层。例如，第一导电半导体层110可以包括选自InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的任何半导体材料，并且可以包括掺杂有诸如Si、Ge、Sn等的第一导电掺杂剂的半导体层。用于形成第一导电半导体层110的材料不限于此，此外，第一导电半导体层110还可以由各种材料制成。
有源层120设置在第一导电半导体层110的上方，并且可以形成为具有单个或多个量子阱结构。在一些示例性实施例中，也可以在有源层120的上方和/或下方形成掺杂有导电掺杂剂的包覆层(未示出)。例如，包覆层可以被实现为AlGaN层或InAlGaN层。此外，还可以使用诸如AlGaN、AlInGaN等材料来作为有源层120。当与预定电压或预定电压以上的电压相对应的电场被施加到棒状LED LD的相对端时，电子空穴对被结合在有源层120中，由此使棒状LED LD发光。
第二导电半导体层130设置在有源层120的上方，并且可以包括不同于第一导电半导体层110的半导体层。例如，第二导电半导体层130可以包括至少一个p型半导体层。例如，第二导电半导体层130包括选自InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的至少一种半导体材料，并且可以包括掺杂有诸如Mg等的第二导电掺杂剂的半导体层。用于形成第二导电半导体层130的材料不限于此，此外，第二导电半导体层130还可以由各种材料制成。
此外，在一些示例性实施例中，除了上述的第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130之外，棒状LED LD还可以在每层的上方和/或下方包括其他的磷光体层、有源层、半导体层和/或电极层。例如，棒状LED LD还可以包括被设置在至少一个端部中的第一电极层和/或第二电极层。例如，第一电极层设置在棒状LED LD的未被绝缘膜140覆盖的一端(例如，图1中，在棒状LED LD的未被绝缘膜140覆盖的底面)，并且第二电极层可以设置在棒状LED LD的未被绝缘膜140覆盖的另一端(例如，图1中，在棒状LED LD的未被绝缘膜140覆盖的顶面)。
在一些示例性实施例中，棒状LED LD还可以包括绝缘膜140，但不限于此。也就是说，在一些示例性实施例中，可以选择性地包括绝缘膜140。
绝缘膜140可以被设置为覆盖第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130中的至少一个区域。例如，绝缘膜140可以设置在棒状LED LD的其中不存在相对端部的部分中，由此使棒状LED LD的相对端部暴露。为了更好地理解和易于描述，在图1中省略了绝缘膜140的一部分。例如，由于在图1中省略了绝缘膜140的一部分，所以第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130被部分地暴露。然而实际上，棒状LED LD的圆柱体的侧面可以全部地被绝缘膜140包围。此外，在一些示例性实施例中，绝缘膜140还可以暴露第一导电半导体层110和/或第二导电半导体层130的侧面的至少一个区域(例如，棒状LED LD的侧面的上端和/或下端)。
绝缘膜140可以被形成为包围第一导电半导体层110、有源层120和/或第二导电半导体层130的外周面中的至少一些。例如，绝缘膜140可以被形成为至少包围有源层120的外周面。在一些示例性实施例中，绝缘膜140可以由能够使光透射过去的透光性绝缘材料(即，透明绝缘材料)形成。例如，绝缘膜140可以包括选自SiO2、Si3N4、Al2O3和TiO2中的一种或多种绝缘材料，但不限于此。也就是说，除了上述的绝缘材料之外，绝缘膜140还可以使用各种透明绝缘材料来制造。
在与绝缘膜140相关的示例性实施例中，绝缘膜140本身可以由疏水性材料制成，或者还可以在绝缘膜140上设置由疏水性材料制成的疏水性涂层。在一些示例性实施方案中，疏水性材料可以是表现出疏水性特性的含氟材料。此外，在一些实施例中，疏水性材料可以以自组装单层(SAM，self-assembled monolayer)的形式施加到棒状LED LD，并且在这种情况下，疏水性材料可以包括十八烷基三氯硅烷和氟烷基三氯硅烷、全氟烷基三乙氧基硅烷等。此外，疏水性材料可以是诸如TEFLON(TeflonTM)或cytop(CytopTM)等市售的含氟材料，或者可以是与其相对应的材料。
当设置(或形成)绝缘膜140时，可以防止有源层120与未示出的第一电极和/或第二电极短路。此外，通过形成绝缘膜140可以使棒状LED LD的表面缺陷最小化，从而能够提高使用寿命和效率。此外，当多个棒状LED LD被紧密设置时，绝缘膜140可以防止在棒状LEDLD之间能够产生的所不期望的短路。
此外，如果绝缘膜140本身由疏水性材料制成，或者在绝缘膜140上设置有疏水性涂层，则在施加包括多个棒状LED LD的LED溶液时，可以使棒状LED LD相对均匀地分散在LED溶液中。因此，棒状LED LD可以被均匀地施加到形成发光设备的每个单位区域的内部。
棒状LED LD可以被用作各种发光设备的发光源。例如，棒状LED LD可以被用作照明设备或自发光显示面板的发光源。
图2是根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的配置图。在一些示例性实施例中，发光显示设备在图2中被示出为使用棒状LED LD的发光设备的示例，但是根据本发明构思的发光设备不限于此。例如，根据本发明构思的示例性实施例的发光设备可以是诸如照明设备等的其他类型的发光设备。
参考图2，根据本发明构思的当前示例性实施例的发光设备包括：时序控制器210、扫描驱动器220、数据驱动器230和发射区域240。当发光设备是如当前示例性实施例中的发光显示设备时，发射区域240可以代表在显示面板上实现的整个像素区域，即显示区域。
时序控制器210从外部(例如，用于发送图像数据的系统)接收用于驱动发射区域240所需的各种控制信号和图像数据。时序控制器210将接收到的图像数据重新排列，以将其发送到数据驱动器230。此外，时序控制器210生成用于驱动扫描驱动器220和数据驱动器230所需的扫描控制信号和数据控制信号，并且分别将所生成的扫描控制信号和数据控制信号发送到扫描驱动器220和数据驱动器230。
扫描驱动器220从时序控制器210接收扫描控制信号，并且根据扫描控制信号来生成扫描信号。从扫描驱动器220生成的扫描信号经由扫描线S1至Sn被提供给单位区域(例如，像素)260。
数据驱动器230从时序控制器210接收数据控制信号和图像数据，并相应地生成数据信号。从数据驱动器230生成的数据信号被输出到数据线D1至Dm。输出到数据线D1至Dm的数据信号被输入到通过扫描信号选择出的水平像素线的单位区域(例如，像素)260。
发射区域240可以包括多个单位区域260，多个单位区域260被设置在扫描线S1至Sn与数据线D1至Dm彼此相交叉的区域中。在一些示例性实施例中，单位区域260中的每一个单位区域可以是发光显示设备的像素250。
各个像素250可以包括如图1所示的多个棒状LED LD。当从扫描线S1至Sn提供扫描信号时，像素250根据从数据线D1至Dm中接收到的数据信号来选择性地发光。例如，对于发光显示设备的每个帧周期，像素250发射具有与接收到的数据信号相对应的亮度的光。被提供有与黑色的亮度相对应的数据信号的像素250通过在对应的帧周期内不发光而显示黑色。另一方面，当发射区域240是有源矩阵型的发光显示面板的像素区域时，除了扫描信号和数据信号之外，发射区域240还可以被提供有第一像素电源和第二像素电源。在一些示例性实施例中，第一像素电源和第二像素电源可以分别是高电位像素电源ELVDD和低电位像素电源ELVSS。
图3A至图3E是根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的单位区域260的电路图，特别是形成无源发光显示面板的像素的示例的电路图。为了便于描述，将在图3A至图3E中示出位于第i(i是自然数)个水平像素线上的第j个(j是自然数)像素(即，设置在第i行且第j列上的像素)。在一些示例性实施例中，图3A至图3E所示的像素可以是红色像素、绿色像素、蓝色像素和白色像素之一，但不限于此。
参考图3A，像素250包括被连接在扫描线Si和数据线Dj之间的棒状LED LD。在一些示例性实施例中，棒状LED LD的第一电极(例如，阳极)可以连接到扫描线Si，并且第二电极(例如，阴极)可以连接到数据线Dj。当在第一电极和第二电极之间施加高于阈值电压的电压时，棒状LED LD发射具有与所施加的电压的大小相对应的亮度的光。也就是说，可以通过对施加到扫描线Si的扫描信号的电压和/或施加到数据线Dj的数据信号的电压进行控制，对像素250的发射进行控制。
参考图3B，在一些示例性实施例中，像素250可以包括并联连接的两个或更多个棒状LED LD。在这种情况下，像素250的亮度可以与多个棒状LED LD的亮度之和相对应。如上所述，当像素250包括多个棒状LED LD，特别是大量的棒状LED LD时，即使棒状LED LD中的一些存在缺陷，这样的缺陷可能也不会导致像素250发生缺陷。
参考图3C，在一些示例性实施例中，可以改变包括在像素250中的棒状LED LD的连接方向。例如，棒状LED LD的第一电极(阳极)可以连接到数据线Dj，并且棒状LED LD的第二电极(阴极)可以连接到扫描线Si。在图3A的示例性实施例和图3C的示例性实施例中，被施加给扫描线Si与数据线Dj的电压可以彼此相反。
参考图3D，根据图3C的示例性实施例的像素250还可以包括彼此平行连接的两个或更多个棒状LED LD。
参考图3E，在一些示例性实施例中，像素250可以包括在不同方向上连接的多个棒状LED LD。例如，像素250可以包括：第一电极(阳极)被连接到扫描线Si并且第二电极(阴极)被连接到数据线Dj的一个或多个棒状LED LD、以及第一电极(阳极)被连接到数据线Dj并且第二电极(阴极)被连接到扫描线Si的一个或多个棒状LED LD。
在一些示例性实施例中，图3E的像素250可以是DC驱动的或AC驱动的。当图3E的像素250是DC驱动的时，正向连接的棒状LED LD可以发光，而反向连接的棒状LED LD可能不发光。另一方面，当图3E的像素250是AC驱动的时，根据所施加的电压的方向而正向连接的棒状LED LD发光。也就是说，当AC驱动时，被包括在图3E的像素250中的棒状LED LD可以根据电压的方向而交替地发光。
图4A至图4C是根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的单位区域260的电路图，特别示出形成有源矩阵发光显示面板的像素的示例的电路图。在图4A至图4C中，用相同的附图标记来表示与图3A至图3E中相同或相似的部件，并且将省略其详细描述。
参考图4A，像素250包括一个或多个棒状LED LD、以及与一个或多个棒状LED LD连接的像素电路252。
棒状LED LD的第一电极(例如阳极)经由像素电路252被连接到第一像素电源ELVDD，并且第二电极(例如，阴极)被连接到第二像素电源ELVSS。第一像素电源ELVDD和第二像素电源ELVSS可以具有不同的电位。例如，第二像素电源ELVSS可以具有比第一像素电源ELVDD的电位低出超过棒状LED LD的阈值电压的电位。每个棒状LED LD发射具有与像素电路252所控制的驱动电流相对应的亮度的光。
另一方面，在图4A中，公开了在像素250中仅包括一个棒状LED LD的示例性实施例，但本发明构思不限于此。例如，像素250可以包括彼此并联连接的多个棒状LED LD。
在一些示例性实施例中，像素电路252包括第一晶体管M1、第二晶体管M2以及存储电容器Cst。然而，像素电路252的结构不限于图4A所示的示例性实施例，并且可以以不同的方式来改变。
在图4A的一个示例性实施例中，第一晶体管(开关晶体管)M1的第一电极连接到数据线Dj，并且第一晶体管M1的第二电极连接到第一节点N1。在这种情况下，第一晶体管M1的第一电极和第二电极可以彼此不同。例如，如果第一电极是源电极，则第二电极可以是漏电极。此外，第一晶体管M1的栅电极连接到扫描线Si。当从扫描线Si提供具有用于将第一晶体管M1导通的电压(例如，低电平导通电压)的扫描信号时，第一晶体管M1导通，从而将数据线Dj和第一节点N1电连接。在这种情况下，相应帧的数据信号被提供给数据线Dj，并且相应地，数据信号被发送到第一节点N1。发送到第一节点N1的数据信号被充入存储电容器Cst。
第二晶体管(驱动晶体管)M2的第一电极连接到第一像素电源ELVDD，并且第二晶体管M2的第二电极连接到棒状LED LD的第一电极。此外，第二晶体管M2的栅电极连接到第一节点N1。第二晶体管M2根据第一节点N1的电压，对提供给棒状LED LD的驱动电流量进行控制。
存储电容器Cst中的一个电极连接到第一像素电源ELVDD，而另一个电极连接到第一节点N1。存储电容器Cst被充入与提供给第一节点N1的数据信号相对应的电压，并且保持所充入的电压直到下一帧的数据信号被提供。
为了便于描述，在图4A中示出了具有相对简单结构的像素电路252，像素电路252包括用于将数据信号发送到像素250内部的第一晶体管M1、用于存储数据信号的存储电容器Cst、和用于将与数据信号相对应的驱动电流提供给棒状LED LD的第二晶体管M2。然而，本发明构思不限于此，并且可以以不同的方式来改变像素电路252的结构。例如，像素电路252还可以包括诸如用于对第二晶体管M2的阈值电压进行补偿的至少一个晶体管元件、用于对第一节点N1的电压或被施加到棒状LED LD的一个电极上的电压进行初始化的至少一个晶体管元件、和/或用于对发光周期进行控制的至少一个晶体管元件、或用于对第一节点N1的电压进行升压的升压电容器等其他的电路元件。
此外，在图4A中，包括在像素电路252中的晶体管(例如第一晶体管M1和第二晶体管M2)全部被示出为P型晶体管，但本发明构思不限于此。也就是说，包括在像素电路252中的晶体管M1和M2中的至少一个可以被改变为N型晶体管。
参考图4B，在一些示例性实施例中，第一晶体管M1和第二晶体管M2可以被实现为N型晶体管。除了由于晶体管类型上的变化而引起的一些连接部件的位置变化之外，图4B所示的像素电路252具有与图4A中的像素电路252相同的配置。因此，将省略其详细描述。在一些示例性实施例中，图4B所示的像素250还可以包括彼此平行地连接的多个棒状LED LD。
参考图4C，在一些示例性实施例中，像素250还可以包括在不同方向上连接的多个棒状LED LD。在这种情况下，像素250可以是DC驱动的或AC驱动的。由于以上已经参考图3E进行了描述，因此将省略详细描述。
图5是根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的单位发光区域的俯视平面图，特别是每个像素的发光区域的俯视平面图。另外，图6是沿着线I-I'截取的图5的剖视图，并且图7是图5和图6所示的示例性实施例实现的亮度均匀性的俯视平面图。为了便于描述，在图5至图7中，将示出被用作每个单位发光区域中的发光源的棒状LED以及其周围的部件。
参考图5和图6，根据本发明构思的当前示例性实施例的发光设备包括基底301和设置在基底301上的单位发光区域300。在一些示例性实施例中，根据本发明构思的当前示例性实施例的单位发光区域300可以是例如形成如图2所示的发射区域240的像素250中的每个像素的发光区域。也就是说，根据本发明构思的当前示例性实施例的发光设备可以是在基底301上包括多个如图5所示的单位发光区域300的发光显示设备。例如，根据本发明构思的当前示例性实施例的发光设备可以包括设置在基底301上的多个像素(图2中的250)，并且多个像素中的每个像素分别包括至少一个单位发光区域300。然而，本发明构思不限于此。也就是说，本发明构思也可以被应用于除了上述发光显示设备之外的其他发光设备。
在一些示例性实施例中，基底301可以是刚性基底或柔性基底。例如，基底301可以是由玻璃或钢化玻璃制成的刚性基底、或者是由薄膜柔性塑料材料制成的柔性基底。此外，在一些示例性实施例中，基底301可以是由透明材料制成的基底，即基底301可以是透光性基底，但不限于此。例如，在另一示例性实施例中，基底301也可以是非透明基底和/或反射基底。
在一些示例性实施例中，每个单位发光区域300包括：第一电极310和第二电极320，和设置在第一电极310和第二电极320之间的多个棒状LED LD，被配置为将棒状LED LD电连接到第一电极310和第二电极320的接触电极340和350，以及被设置在第一电极310和第二电极320之间以与棒状LED LD的至少一个区域重叠的透光结构330。在一些示例性实施例中，一个或多个绝缘层(未示出)可以设置在基底301与第一电极310和第二电极320之间。例如，可以在基底301与第一电极310和第二电极320之间设置缓冲层，用以在基底301的上部形成光滑表面，并且用以防止杂质穿透。绝缘层可以包括诸如SiOx或SiNx等的氧化物层或氮化物层，但不限于此。绝缘层可以是可选的。
在一些示例性实施例中，第一电极310和第二电极320在每个单位发光区域300中彼此分离。例如，第一电极310和第二电极320可以在每个单位发光区域300的至少一个区域中彼此分开设置且彼此平行。在一些示例性实施例中，第一电极310和第二电极320可以在单位发光区域300内被设置为配对，使得第一电极310的至少一个区域面向第二电极320的至少一个区域。
例如，第一电极310和第二电极320可以分别包括主电极部分310a和320a以及从主电极部分310a和320a分支出的子电极部分310b和320b中的至少一个。此外，第一电极310的子电极部分310b和第二电极320的子电极部分320b可以平行地设置为彼此分离，同时在其间具有预定距离。
在这种情况下，主电极部分310a和320a以及子电极部分310b和320b没有被特别限制于某种形状。例如，主电极部分310a和320a以及子电极部分310b和320b在图5中被示出为具有矩形条形，但是主电极部分310a和320a以及子电极部分310b和320b可以具有不同于条形的各种形状，并且例如可以被改变为涡流形状。另外，从主电极部分310a和320a中的每一个主电极部分中分支出的子电极部分310b和320b的数量没有特别限定。例如，图5示出两个第二子电极部分320b被设置在相对侧以插入一个第一子电极部分310b，但是子电极部分310b和320b可以以不同的方式来改变。例如，如在图7所示的示例性实施例中，可以提供相同数量的第一子电极部分310b和第二子电极部分320b，并且它们可以被交替地设置在单位发光区域300中。
在一些示例性实施例中，第一电极310和第二电极320可以设置于基底301的一个表面上的同一层中，同时彼此分离。例如，第一电极310和第二电极320可以设置于相同高度并且彼此平行，使得第一电极310和第二电极320在基底301的顶面上彼此分离，并且可以相对于彼此而交替地设置。然而，本发明构思不限于此。在另一示例性实施例中，第一电极310和第二电极320可以设置于不同的层或不同的高度处。
在一些示例性实施例中，第一电极310和/或第二电极320可以包括金属或合金、导电聚合物、以及导电金属氧化物中的至少一种。用于形成第一电极310和/或第二电极320的金属的示例包括：Ti、Cu、Mo、Al、Au、Cr、TiN、Ag、Pt、Pd、Ni、Sn、Co、Rh、Ir、Fe、Ru、Os、Mn、W、Nb、Ta、Bi、Sb和Pb，此外，还可以使用各种金属。用于形成第一电极310和/或第二电极320的合金的示例包括MoTi和AlNiLa，此外，还可以使用各种合金。用于形成第一电极310和/或第二电极320的多层的示例包括Ti/Cu、Ti/Au、Mo/Al/Mo、ITO/Ag/ITO、TiN/Ti/Al/Ti和TiN/Ti/Cu/Ti，此外，还可以使用具有多层结构的各种导电材料。用于形成第一电极310和/或第二电极320的导电聚合物的示例包括聚噻吩基化合物、聚吡咯基化合物、聚苯胺基化合物、聚乙炔类化合物、聚亚苯基化合物及其混合物，并且特别是在聚噻吩类化合物中，可以使用PEDOT/PSS化合物。用于形成第一电极310和/或第二电极320的导电金属氧化物的示例包括：ITO、IZO、AZO、ITZO、ZnO和SnO2。此外，除了上述导电材料之外，还可以使用任何材料来形成第一电极310和/或第二电极320，只要其是导电材料。第一电极310和/或第二电极320没有被特别限制为具有特定的电极结构，并且第一电极310和/或第二电极320可以以各种不同的方式来形成，以具有单层或多层结构。
第一电极310和第二电极320可以分别电连接到预定的信号线或电源线，或者电路元件。例如，第一电极310和第二电极320可以分别连接到上述参考图3A至图4C的示例性实施例描述的扫描线Si、数据线Dj、第一像素电源或第二像素电源(ELVDD、ELVSS)和/或像素电路252。
多个棒状LED LD设置在第一电极310和第二电极320之间。另一方面，图5所示的示例性实施例例如与具有图3B所示结构的像素250相对应，并且当改变像素250的结构时，也可以改变第一电极310和/或第二电极320与棒状LED LD之间的连接结构。例如，如图4A至4C所示的像素电路252还可以被设置在每个单位发光区域300内。
在一些示例性实施例中，像素电路252与第一电极310和第二电极320一起被设置在基底301的同一表面上，使得像素电路252可以与第一电极310和第二电极320设置在同一层中，或者可以被设置在与第一电极310和第二电极320不同的层中。例如，像素电路252被设置在中间层(未示出)处，该中间层被插入于基底301与设置有第一电极310和第二电极320的预定层之间，并且可以通过接触孔或通孔被电连接到第一电极310和/或第二电极320。在这种情况下，第一电极310和/或第二电极320可以不连接到扫描线Si或数据线Dj，而是可以连接到图4A至4C所示的像素电路252，或者可以替代地被电连接到第一像素电源或第二像素电源(ELVDD、ELVSS)。
在一些示例性实施例中，在每个单位发光区域300中设置的棒状LED LD中的至少一些棒状LED可以分别设置在第一电极310和第二电极320之间，使得至少一些棒状LED被电耦接到第一电极310和第二电极320。例如，在每个单位发光区域300内设置的多个棒状LEDLD被电连接在第一电极310和第二电极320之间，多个棒状LED LD的一端被物理地和/或电气地连接到第一电极310，并且另一端被物理地和/或电气地连接到第二电极320。在这种情况下，棒状LED LD可以具有大于彼此相邻的第一电极310和第二电极320之间的最短距离的长度(图1中的L)。
在一些示例性实施例中，多个棒状LED LD可以设置在每个单位发光区域300中，但是棒状LED的数量未被特别限制。例如，多个棒状LED LD可以被设置在作为一对彼此面对的第一子电极部分310b和第二子电极部分320b之间。
在一些示例性实施例中，棒状LED LD中的至少一些棒状LED的相对端可以分别设置在第一子电极部分310b和第二子电极部分320b上，但是在单位发光区域300中设置的所有的棒状LED LD并不被限定于上述位置。例如，连接在第一电极310和第二电极320之间的棒状LED LD的数量或者棒状LED LD被如何分散并未被特别限制。另外，虽未示出，但是在每个单位发光区域300中还可以设置至少一个作为一个整体未被连接在第一电极310和第二电极320之间而是被随机设置的棒状LED LD。也就是说，在单位发光区域300和/或其周围的区域中还可以存在至少一个未被排列在第一电极310和第二电极320之间而是被随机设置的棒状LED LD。
为了便于描述，在图5中示出被连接在第一电极310与第二电极320之间的棒状LEDLD中的每一个棒状LED，如此每一个棒状LED在与第一子电极部分310b和第二子电极部分320b延伸的方向(例如，垂直方向)相垂直的特定方向(例如，水平方向)上被均匀排列，但是棒状LED LD的布置不限于此。例如，棒状LED LD中的至少一些棒状LED可以沿倾斜方向设置在第一电极310和第二电极320之间。也就是说，棒状LED LD被连接和/或被布置的方向并未特别限制。
如先前参考图1所描述的，棒状LED LD中的每个棒状LED至少包括第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130。此外，在一些示例性实施例中，棒状LED LD的每个棒状LED还可以包括：至少覆盖有源层120的绝缘膜140，和/或设置在第一导电半导体层110或第二导电半导体层130的一端的至少一个电极层。例如，棒状LED LD中的每个棒状LED包括完全覆盖有源层120的侧面并且覆盖第一导电半导体层110和第二导电半导体层130的侧面中的至少一些侧面的绝缘膜140、以及设置在棒状LED LD的一端(例如，设置有第二导电半导体层130的一端)处的电极层150。
在一些示例性实施例中，接触电极340和350设置在棒状LED LD的相对端处。相应地，即使棒状LED LD的侧面被绝缘膜140覆盖，棒状LED LD的未被绝缘膜140覆盖的相对端也可以分别经由接触电极340和350被电连接到第一电极310和第二电极320。此外，当设置有接触电极340和350时，可以防止棒状LED LD从棒状LED LD被排列的位置处移开。
接触电极340和350允许棒状LED LD被电连接在第一电极310和第二电极320之间。例如，接触电极340和350可以设置于棒状LED LD的相对端处，使得棒状LED LD的相对端被分别电连接到第一电极310和第二电极320。
在一些示例性实施例中，接触电极340和350可以包括用于将多个棒状LED LD的一端全部与第一电极310相连接的第一接触电极340，第一接触电极340设置在同一对第一子电极部分310b和第二子电极部分320b之间。接触电极340和350还可以包括用于将多个棒状LED LD的另一端全部与第二电极320相连接的第二接触电极350。例如，当棒状LED LD中的每个棒状LED包括暴露至少相对端并包围侧面的绝缘膜140，并且暴露出的相对端被分别设置在第一电极310和第二电极320上时，接触电极340和350可以包括：第一接触电极340，直接与棒状LED LD的暴露出的一端和第一电极310相接触，并覆盖棒状LED LD的一端和第一电极310；以及第二接触电极350，直接与棒状LED LD的暴露出的另一端和第二电极320相接触，并覆盖棒状LED LD的另一端和第二电极320。在一些示例性实施例中，可以以各种不同的方式来改变第一电极310和第二电极320以及第一接触电极340和第二接触电极350的宽度和/或第一电极310和第二电极320以及第一接触电极340和第二接触电极350彼此相重叠的区域。例如，图5的示例性实施例示出了第一电极310和第二电极320中的每一个电极具有比第一接触电极340和第二接触电极350更宽的宽度，并且第一电极310和第二电极320的相对(例如，左/右)侧被暴露在第一接触电极340和第二接触电极350的外部，但是布置有第一电极310和第二电极320以及第一接触电极340和第二接触电极350的结构可以被改变。例如，如图6所示，第一接触电极340和第二接触电极350可以在一侧覆盖第一电极310和第二电极320。
另一方面，图5所示的示例性实施例示出第一接触电极340和第二接触电极350中的每一个接触电极朝向第一子电极部分310b和第二子电极部分320b延伸的方向而延伸，使得设置在第一电极310和第二电极320之间的多个棒状LED LD被连接到第一电极310和第二电极320。也就是说，根据图5的示例性实施例，多个棒状LED LD可以分别共享一个第一接触电极340和一个第二接触电极350。然而，本发明构思不限于此。例如，在另一个示例性实施例中，第一接触电极340和第二接触电极350可以被设置为在棒状LED LD中的每个棒状LEDLD的相对端处被单独分开。
在本发明构思的示例性实施例中，接触电极340和350可以被实现为反射电极。为此，接触电极340和350可以包括至少一个反射金属层。例如，接触电极340和350可以被实现为包括含有Ag和Cu中的至少一种的金属层的反射电极，或者被实现为包含Ti/Al/Ti、ITO/Ag/ITO和Mo/Al/Mo中的至少一种的多层。然而，用于形成接触电极340和350的导电材料的结构并不限于上述示例性实施例。例如，接触电极340和350可以通过使用用于形成电极的各种导电材料来形成，并且特别地，可以被实现为具有反射特性。
在一些示例性实施例中，用于形成接触电极340和350的金属可以包括Ti、Cu、Mo、Al、Au、Cr、TiN、Ag、Pt、Pd、Ni、Sn、Co、Rh、Ir、Fe、Ru、Os、Mn、W、Nb、Ta、Bi、Sb和Pb，此外，还可以使用各种金属。用于形成接触电极340和350的合金的示例可以包括MoTi和AlNiLa，此外，还可以使用各种合金。用于形成接触电极340和350的多层的示例可以包括Ti/Al/Ti、Ti/Cu、Ti/Au、Mo/Al/Mo、ITO/Ag/ITO、TiN/Ti/Al/Ti和TiN/Ti/Cu/Ti，此外，还可以使用各种多层。
接触电极340和350形成在棒状LED LD的有源层120中，使得经由棒状LED LD的相对端发射的光被反射以改变光的行进路径。从接触电极340和350反射的光可以经由棒状LED LD和/或透光结构330而朝向基底301的前方(例如，顶面或前面)发射。在该示例中，光朝向基底301的前方发射意味着光如图6所示沿与放置基底301的平面相交叉的方向(例如，包括与放置基底301的平面相垂直的方向以及相对于该平面以预定角度倾斜的方向在内的方向)，从基底301的上部发射。例如，当基底301设置在XY平面上时，从接触电极340和350反射的光可以在与XY平面相交叉的方向上(例如，在Z方向上或向Z方向倾斜的方向上)从基底301的上部发射。
透光结构330可以是透明的或半透明的，用以将来自棒状LED LD的光透射到外部，例如用以向发光设备的发光表面的方向透射。透光结构330可以设置在第一电极310和第二电极320之间，以与棒状LED LD的至少一个区域重叠。例如，透光结构330可以被设置为除了棒状LED LD的提供有反射性接触电极340和350的相对端之外，至少与棒状LED LD的中心部分重叠，由此将棒状LED LD固定于棒状LED LD的排列位置。
在一些示例性实施例中，透光结构330可以延伸以与多个棒状LED LD相交叉。例如，在每个单位发光区域300中至少设置一个透光结构330，并且每个透光结构330可以在与第一电极310和第二电极320平行的方向上且在第一电极310与第二电极320之间延伸，以便与多个棒状LED LD重叠。例如，透光结构330可以在与第一子电极部分310b和第二子电极部分320b平行的方向上且在成对的第一子电极部分310b和第二子电极部分320b之间延伸，从而与设置在第一子电极部分310b和第二子电极部分320b之间的多个棒状LED LD交叉并重叠。例如，透光结构330可以垂直于棒状LED LD的长度(图1的L)方向而设置。
例如，透光结构330可以具有矩形条状，该矩形条状在与第一子电极部分310b和第二子电极部分320b平行的方向上且在成对的第一子电极部分310b和第二子电极部分320b之间延伸，以与设置在第一子电极部分310b和第二子电极部分320b之间的多个棒状LED LD重叠。然而，在本发明构思的当前示例性实施例中，透光结构330的形状不限于此，并且透光结构330的形状可以以各种不同的方式来改变。
参考图6，透光结构330沿着与放置基底301的平面(例如，XY平面)相交叉的方向具有预定的高度H以便进行发光，并且透光结构330的高度H可以大于棒状LED LD的高度。例如，透光结构330可以被设置为在与放置基底301的平面相垂直的Z方向上横跨过棒状LEDLD而突出。此外，透光结构330的底面可以与基底301相接触。从棒状LED LD发射出的光通过透光结构330朝向基底301的前方(例如朝向基底301的上部，如图6所示)发射。特别地，透光结构330被提供为在光从棒状LED LD被发射出之后，使从接触电极340和350反射并重新进入棒状LED LD的光朝向基底301的前方发射。例如，透光结构330具有比空气更高的折射率，并且可以具有比棒状LED LD更低的折射率。在一些示例性实施例中，可以在基底301的一个表面上进一步设置反射层(未示出)。例如，可以在基底301的底面或在基底301和透光结构330之间进一步设置一个或多个反射层。
透光结构330可以被实现为光通过其可以被发送的大致透明的透光结构(即，具有高透光率)。例如，透光结构330可以由至少一个透明无机绝缘体和/或有机绝缘体组成。用于形成透光结构330的无机绝缘体的示例可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)等，此外，透光结构330还可以由各种透光无机绝缘体组成。用于形成透光结构330的有机绝缘体的示例可以包括硅树脂等，此外，透光结构330还可以由各种透光有机绝缘体组成。在一些示例性实施例中，当透光结构330由硅树脂制成时，透光结构330可以包括被分布在硅树脂内的多个散射体。例如，透光结构330可以由包含散射体的硅树脂组合物制成，该散射体包含TiO2和SiO2中的至少一种。
在如上所述的本发明构思的当前示例性实施例中，反射性接触电极340和350设置在棒状LED LD的相对端，此外，透光结构330被设置为在第一电极310和第二电极320之间延伸以与多个棒状LED LD相交叉。根据示例性实施例，从棒状LED LD的相对端由接触电极340和350反射并重新进入棒状LED LD的光可以通过透光结构330朝向基底301的前方发射(或发送)。因此，即使棒状LED LD未被均匀地分布在每个单位发光区域300中，也可以提高单位发光区域300的发光均匀性。
例如，如图7(a)所示形成的单位发光区域300可以如图7(b)所示那样，从提供有透光结构330的区域中发射光。因此，当透光结构330被均匀地设置在每个单位发光区域300中时，不管棒状LED LD被如何均匀地布置(或分散)，都能实现均匀的发光特性。
相反，在不包括反射性接触电极340与350和/或透射性透光结构330的比较例的发光设备中，可能需要单独的反射结构来改变从棒状LED LD的相对端发射出的光的路径，并且被分散在每个单位发光区域300中的棒状LED LD的发光可以以点状发光的形式在视觉上被识别。此外，在比较例的发光设备中，发射点可以根据各棒状LED LD的位置而随机分散。因此，当与根据本发明构思的当前示例性实施例的发光设备相比时，比较例的发光设备可能会表现出不均匀的发光特性。
图8A至图8E是根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的制造方法的顺序的剖视图。根据图8A至图8E的示例性实施例的发光设备的制造方法可以应用于制造根据图5至图7的示例性实施例的发光设备，但不限于此。另一方面，图8A至图8E仅示出单位发光区域的一部分，例如仅示出设置在单位发光区域中的一个棒状LED。然而，如图5至图7的示例性实施例所述，可以在每个单位发光区域中设置多个棒状LED。因此，下面将描述根据图8A至图8E的示例性实施例的发光设备的制造方法，假设在每个单位发光区域中设置有多个棒状LED。
参考图8A，第一电极310和第二电极320以彼此分离的方式设置(或形成)在基底301上。具体地，首先准备基底301，然后可以在基底301上限定每个单位发光区域300。此外，可以在每个单位发光区域300中设置(或形成)彼此分离的第一电极310和第二电极320。在一些示例性实施例中，在整个的基底301上形成导电层，然后将导电层图案化，由此形成第一电极310和第二电极320这两者。可替代地，在另一示例性实施例中，可以使用不同的导电材料来依次形成第一电极310和第二电极320。
参考图8B，如图5至图7所示的多个棒状LED LD被设置于在其上设置有第一电极310和第二电极320的基底301上，并且棒状LED LD被排列在第一电极310和第二电极320之间。具体地，可以将多个棒状LED LD放置于在其中提供有第一电极310和第二电极320的每个单位发光区域300中。例如，可以通过使用喷墨打印方法将包含多个棒状LED LD的LED溶液施加或滴落在每个单位发光区域300中。在一些示例性实施例中，LED溶液可以是墨水或者可以为糊状物状态。作为溶剂，可以使用含溶剂的光致抗蚀剂或有机层，但不限于此。此外，在一些示例性实施方案中，溶剂可以是挥发性溶剂。
在将LED溶液施加到每个单位发光区域300上之后，或者当施加LED溶液时，在第一电极310和第二电极320之间施加电压，从而产生电场。然后，随机分散在单位发光区域300中的棒状LED LD被排列在第一电极310和第二电极320之间。例如，如果在第一电极310和第二电极320之间施加DC或AC电压，则在第一电极310和第二电极320之间产生的电场会导致棒状LED LD的双极性，使得棒状LED LD在第一电极310和第二电极320之间被自排列。在完成棒状LED LD的布置之后，将LED溶液的溶剂去除。例如，在完成棒状LED LD的布置之后，LED溶液的溶剂可能会挥发，然后被去除。
参考图8C，透光性绝缘层330a被设置(或形成)在棒状LED LD已被排列于其上的基底301的一个表面上。在一些示例性实施例中，棒状LED LD被绝缘层330a覆盖，绝缘层330a可以被设置(或形成)为具有高于所布置的棒状LED LD的高度的高度。在一些示例性实施例中，绝缘层330a被提供以形成透光结构330，并且可以由一个或多个透光绝缘体组成。例如，绝缘层330a可以是包含SiOx和SiNx中的至少一种的无机绝缘层，但不限于此。
参考图8D，对绝缘层330a进行图案化以在第一电极310和第二电极320之间设置(或形成)透光结构330。例如，通过使用采用了掩模的光学工艺来对绝缘层330a进行图案化，如图5所示，透光结构330可以被设置(或形成)为将棒状LED LD的相对端暴露并且与多个棒状LED LD相交叉。例如，透光结构330可以被图案化以在与多个棒状LED LD的至少一个区域重叠的方向上、在第一电极310和第二电极320之间延伸，特别是在与棒状LED LD的中心部分重叠并且与棒状LED LD相交叉的方向上延伸。在一些示例性实施例中，透光结构330可以被形成为具有高于所布置的棒状LED LD的高度的高度。此外，在一些示例性实施例中，透光结构330可以允许棒状LED LD被固定于其排列位置。
参考图8E，在棒状LED LD的相对端处设置(或形成)反射性接触电极340和350。在一些示例性实施例中，反射性接触电极340和350可以被设置(或形成)为将棒状LED LD的相对端分别电连接到第一电极310和第二电极320。例如，反射性接触电极340和350可以包括：设置在棒状LED LD的一端并将棒状LED LD的一端电连接到第一电极310的第一接触电极340、以及设置在棒状LED LD的另一端并将棒状LED LD的另一端电连接到第二电极320的第二接触电极350。
图9是示出根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的单位发光区域的剖视图。图9示出图6所示的示例性实施例的变形例。在图9中，相同或相似的附图标记对应于图6中的相同元件，并且将省略其详细描述。
参考图9，在根据本发明构思的当前示例性实施例的发光设备中，透光结构330可以具有倾斜的侧面331，倾斜的侧面331的宽度朝向基底301而逐渐减小。例如，透光结构330的垂直剖面可以具有倒梯形形状。为了形成透光结构330，例如，在提供图8C至图8D所示的透光结构330的过程中，可以在第一电极310和第二电极320之间图案化绝缘层330a，使得绝缘层330a具有倾斜的侧面，该倾斜的侧面具有倒锥形形状。
根据本发明构思的上述示例性实施例中的发光设备，可以实现根据图5至图7所示的示例性实施例的均匀的发光特性，并且还可以增加朝向基底301的前方发送或发射的光量。也就是说，在本发明构思的当前示例性实施例中，透光结构330可以具有各种形状或结构，使得从每个单位发光区域300中产生更多的光。
图10是示出根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的单位发光区域的剖视图。图10示出图6所示的实施例的变形例。在图10中，相同或相似的附图标记对应于图6中的相同元件，并且将省略其详细描述。
参考图10，在根据本发明构思的当前示例性实施例的发光设备中，透光结构330具有在棒状LED LD上方突出的顶面332，并且顶面332可以是突起和凹陷形式的粗糙表面。为了设置(或形成)透光结构330(例如，类似图8C至图8D所示的透光结构330)，可以进一步包括在绝缘层330a或透光结构330的顶面上提供(或形成)不均匀图案的步骤。
根据上述本发明构思的当前示例性实施例中的发光设备，可以提供根据图5至图7所示的上述示例性实施例的均匀的发光特性，并且还可以增加光可通过其发送或发射的透光结构330的一个表面(例如顶面)的粗糙度，从而增加从每个单位发光区域300朝向基底301的前方发射的光量。也就是说，在本发明构思的当前示例性实施例中，透光结构330可以具有各种形状或结构，以提高从每个单位发光区域300产生的光的发光效率。
图11是示出根据本发明构思的示例性实施例的发光设备的单位发光区域的剖视图。图11示出图6所示的实施例的变形例。在图11中，相同或相似的附图标记对应于图6中的相同元件，并且将省略其详细描述。
参考图11，在根据本发明构思的当前示例性实施例的发光设备中，透光结构330可以沿着与放置基底301的平面(例如，XY平面)相交叉的第一方向(例如，Z方向)具有从靠近基底301的下部到远离基底301的上部逐渐减小的宽度。此外，在一些示例性实施例中，透光结构330可以具有弯曲的表面。例如，透光结构330可以具有平滑的弯曲斜率。另外，如在上述示例性实施例中，透光结构330可以例如在与棒状LED LD的长度(L)方向相垂直的方向上延伸，以与设置在同一列中的多个棒状LED LD相交叉。
在一些示例性实施例中，图11所示的透光结构330可以由至少一层有机绝缘体组成。例如，透光结构330可以由硅树脂制成。此外，在一些示例性实施例中，多个散射体333可以被分布在由硅树脂制成的透光结构330内。例如，透光结构330可以由包含散射体的硅树脂组合物制成，该散射体包含TiO2和SiO2中的至少一种。
根据上述本发明构思的当前示例性实施例中的发光设备，可以提供均匀的发光特性，并且可以使用散射体333来增加从每个单位发光区域300中发射的光量。也就是说，在本发明构思的当前示例性实施例中，透光结构330可以包括各种材料，从而提高从每个单位发光区域300中产生的光的发光效率。
图12A至图12D是根据本发明构思的另一示例性实施例的发光设备的制造方法的顺序的剖视图。根据实施例12A至图12D的发光设备的制造方法可以例如应用于制造根据图11的示例性实施例的发光设备，但不限于此。在图12A至图12D中示出仅有一个棒状LED被设置在单位发光区域中，但是如上述示例性实施例中那样，可以在每个单位发光区域中设置多个棒状LED。因此，下面将描述根据图12A至图12D的示例性实施例的发光设备的制造方法，假设在每个单位发光区域中设置有多个棒状LED。此外，在图12A至图12D中，相同或相似的附图标记对应于图8A至图8E中的相同元件，并且将省略对其的详细描述。
参考图12A至图12B，第一电极310和第二电极320以彼此分离的方式被设置(或形成)在基底301上，并且多个棒状LED LD被排列在第一电极310和第二电极320之间。例如，将LED溶液施加到在其上设置有第一电极310和第二电极320的每个单位发光区域300上，并且向第一电极310和第二电极320施加电场，从而将多个棒状LED LD排列在第一电极310和第二电极320之间。
参考图12C，在第一电极310和第二电极320之间设置(或形成)透光结构330以与棒状LED LD的至少一个区域重叠。在一些示例性实施例中，提供透光结构330的步骤可以包括在第一电极310和第二电极320之间施加液体有机绝缘材料以暴露多个棒状LED LD的相对端、并使液体有机绝缘材料与棒状LED LD的至少一个区域(例如，中心部分)重叠的步骤，以及向液体有机绝缘材料施加光和/或热并使液体有机绝缘材料硬化从而提供(或形成)透光结构330的步骤。
在一些示例性实施例中，多个散射体333可以分布在被施加于第一电极310和第二电极320之间的液体有机绝缘材料中。如上所述，以高于棒状LED LD的高度施加分布有散射体333的有机绝缘材料，然后被硬化，由此提供(或形成)根据本发明构思的示例性实施例的透光结构330。
参考图12D，在棒状LED LD的相对端设置(或形成)反射性接触电极340和350，从而将棒状LED LD电连接在第一电极310和第二电极320之间。例如，将第一接触电极340设置(或形成)在被设置于第一电极310上的棒状LED LD的一端，然后将第二接触电极350设置(或形成)在被设置于第二电极320上的棒状LED LD的另一端，使得棒状LED LD的相对端可以被分别电连接到第一电极310和第二电极320。
根据如上所述的本发明构思的示例性实施例，反射性接触电极340和350以及透光结构330被设置(或形成)在每个单位发光区域300中，以提供(或形成)发光设备。相应地，可以提供在每个单位发光区域300中均匀发光的发光设备和发光设备的制造方法。也就是说，根据本发明构思的示例性实施例，包括多个棒状LED LD的发光设备可以在发光方面实现均匀性。
虽然已经根据上述实施例具体描述了本发明构思的技术思想，但是应当注意，上述示例性实施例意在进行说明而并非限制性的。对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明构思的范围的情况下，可以进行各种修改。
尽管本文已经描述了某些示例性实施例和实施方式，但是从该描述中，其他实施例以及修改将是显而易见的。因此，本发明构思并不限于这些实施例，而是限于所提出的权利要求的较宽范围以及各种显而易见的修改和等同布置。

Claims (20)

1.一种发光设备，包括：
基底；
单位发光区域，设置在所述基底上；
第一电极和第二电极，其中所述第一电极和所述第二电极以彼此分离的方式设置在所述单位发光区域中；
多个棒状LED，其中所述多个棒状LED设置在所述第一电极和所述第二电极之间，并且所述多个棒状LED中的每个棒状LED包括两个相对端；
反射性接触电极，其中所述反射性接触电极设置在所述多个棒状LED的所述两个相对端中的每一个端上，以将所述多个棒状LED电连接到所述第一电极和所述第二电极；以及
透光结构，设置在所述第一电极和所述第二电极之间，其中所述透光结构横跨所述多个棒状LED而延伸。
2.根据权利要求1所述的发光设备，其中
所述透光结构被设置为至少与所述多个棒状LED的中心部分重叠，并且在与所述基底平行的方向上突出于所述多个棒状LED的上方和下方。
3.根据权利要求1所述的发光设备，其中
所述透光结构在与所述第一电极和所述第二电极平行的方向上在所述第一电极和所述第二电极之间延伸，并且与所述多个棒状LED重叠。
4.根据权利要求1所述的发光设备，其中所述反射性接触电极包括：
第一接触电极，其中所述第一接触电极连接到所述第一电极和所述多个棒状LED的一端；以及
第二接触电极，其中所述第二接触电极连接到所述第二电极和所述多个棒状LED的另一端。
5.根据权利要求1所述的发光设备，其中
所述反射性接触电极包括至少一个金属层，所述至少一个金属层包括Ag、Cu、Ti/Al/Ti、ITO/Ag/ITO和Mo/Al/Mo中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的发光设备，其中
所述透光结构包括氧化硅、氮化硅和包含散射体的硅树脂中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的发光设备，其中
所述散射体包含氧化钛和氧化硅中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的发光设备，其中
所述透光结构包括倾斜的侧面，其中所述倾斜的侧面的宽度朝向所述基底而逐渐减小。
9.根据权利要求1所述的发光设备，其中
所述透光结构包括顶面，其中所述顶面突出于所述多个棒状LED的上方，并且所述顶面是不均匀的。
10.根据权利要求1所述的发光设备，其中
所述透光结构具有从所述基底向远离所述基底的方向逐渐减小的宽度，并且所述透光结构包括弯曲的侧面。
11.根据权利要求1所述的发光设备，进一步包括：
多个像素，其中所述多个像素设置在所述基底上，并且所述多个像素中的每一个像素包括至少一个所述单位发光区域。
12.根据权利要求1所述的发光设备，其中
所述多个棒状LED中的每个棒状LED进一步包括绝缘膜和侧面，其中所述绝缘膜至少暴露所述两个相对端并且包围所述侧面，并且所述两个相对端分别位于所述第一电极和所述第二电极上。
13.根据权利要求1所述的发光设备，其中
所述透光结构具有比所述多个棒状LED的折射率更低的折射率。
14.一种发光设备的制造方法，包括：
在基底上提供第一电极和第二电极；
在所述基底上提供多个棒状LED，并且将所述多个棒状LED排列在所述第一电极和所述第二电极之间；
在所述第一电极和所述第二电极之间提供透光结构，以暴露所述多个棒状LED的两个相对端并且与所述多个棒状LED相交叉；并且
提供反射性接触电极，以将所述多个棒状LED的所述两个相对端分别电连接到所述第一电极和所述第二电极。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，提供所述透光结构通过以下方式实现：
在所述基底上提供透光绝缘层；并且
通过使用掩模的光学工艺来对所述绝缘层进行图案化。
16.根据权利要求15所述的方法，其中
以高于所述多个棒状LED的高度设置所述绝缘层。
17.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
图案化所述绝缘层以具有倾斜的侧面，其中所述倾斜的侧面在所述第一电极和所述第二电极之间具有倒锥形形状。
18.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
在所述绝缘层的顶面或所述透光结构的顶面上提供不均匀的图案。
19.根据权利要求14所述的方法，其中，提供所述透光结构通过以下方式实现：
在所述第一电极和所述第二电极之间施加液体有机绝缘材料，以暴露所述多个棒状LED的所述两个相对端；并且
使所述液体有机绝缘材料硬化。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述施加液体有机绝缘材料包括：
使散射体分布在所述液体有机绝缘材料中；并且
以高于所述多个棒状LED的高度施加所述液体有机绝缘材料。
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