CN110678985A - 用于显示器的堆叠和具有其的显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于显示器的发光二极管像素，所述发光二极管像素包括第一子像素、第二子像素和第三子像素，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个包括：第一LED子单元，其包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层；第二LED子单元，其设置在所述第一LED子单元上，并包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层；第三LED子单元，其设置在所述第二LED子单元上，并包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层，其中，所述第一子像素的所述第二LED子单元和所述第三LED子单元是电浮置的，所述第二子像素的所述第一LED子单元和所述第三LED子单元是电浮置的，所述第三子像素的所述第一LED子单元和所述第二LED子单元是电浮置的。

Description

用于显示器的堆叠和具有其的显示设备
技术领域
本发明的示例性实施例涉及发光二极管像素和包括该发光二极管像素的显示设备，更具体地，涉及具有堆叠结构的微型发光二极管像素和具有该微型发光二极管像素的显示设备。
背景技术
作为无机光源，发光二极管已经在诸如显示器、车灯和普通照明等各种技术领域中使用。伴随着长寿命、低功耗和高响应速度的优点，发光二极管已经迅速取代了现有光源。
发光二极管已经主要用作显示设备中的背光光源。然而，近来已经开发了微型LED显示器作为能够直接使用发光二极管来实现图像的下一代显示器。
通常，显示设备通过使用蓝光、绿光和红光的混合色来实现各种颜色。显示设备包括各自具有与蓝色、绿色和红色对应的子像素的像素，特定像素的颜色可以基于其中的子像素的颜色来确定，并且可以通过像素的组合来显示图像。
在微型LED显示器中，与每个子像素对应的微型LED布置在二维平面上。因此，需要在一个基板上设置大量的微型LED。然而，微型LED具有非常小的尺寸，表面积为大约10,000平方微米或更小，因此，由于这种小尺寸而存在各种问题。具体地，由于微型LED的尺寸小，尤其是当需要超过成千上万的或成百万的微型LED时，难以将微型LED安装在显示面板上。
在本背景部分中公开的以上信息仅用于理解本发明构思的背景，因此，其可能包含不构成现有技术的信息。
发明内容
技术问题
根据本发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光堆叠结构能够被同时制造，因此，可以避免将与子像素对应的每个发光二极管单独安装在显示面板上的步骤。
根据本发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光二极管和使用所述发光二极管(例如，微型LED)的显示器能够通过晶片接合以晶片级制造。
将在后面的描述中阐述本发明构思的附加特征，且根据描述附加特征将部分地是明显的，或者可以通过实践本发明构思来获知所述附加特征。
问题的解决方案
根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管像素包括第一子像素、第二子像素和第三子像素，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个包括：第一LED子单元，其包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层；第二LED子单元，其设置在所述第一LED子单元上并包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层；以及第三LED子单元，其设置在所述第二LED子单元上并包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层，其中，所述第一子像素的所述第二LED子单元和所述第三LED子单元是电浮置的，所述第二子像素的所述第一LED子单元和所述第三LED子单元是电浮置的，并且所述第三子像素的所述第一LED子单元和所述第二LED子单元是电浮置的。
所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第一LED子单元和所述第三子像素的所述第一LED子单元可以彼此隔离开，所述第一子像素的所述第二LED子单元、所述第二子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第二LED子单元可以彼此隔离开，并且所述第一子像素的所述第三LED子单元、所述第二子像素的所述第三LED子单元和所述第三子像素的所述第三LED子单元可以彼此隔离开，所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第三LED子单元中的每一个可以配置为发射光，从所述第一子像素的所述第一LED子单元产生的光可以配置为通过所述第一子像素的所述第二LED子单元和所述第三LED子单元发射到所述发光二极管像素的外部，从所述第二子像素的所述第二LED子单元产生的光可以配置为通过所述第二子像素的第三LED子单元发射到所述发光二极管像素的外部。
所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第三LED子单元可以包括配置为分别发射红光、绿光和蓝光的第一LED堆叠、第二LED堆叠和第三LED堆叠。
所述第一子像素还可以包括与所述第一LED子单元的所述第一类型的半导体层形成欧姆接触的第一上部欧姆电极和与所述第一LED子单元的所述第二类型的半导体层形成欧姆接触的第一下部欧姆电极，所述第二子像素还可以包括与所述第二LED子单元的所述第一类型的半导体层形成欧姆接触的第二上部欧姆电极和与所述第二LED子单元的所述第二类型的半导体层形成欧姆接触的第二下部欧姆电极，并且所述第三子像素还可以包括与所述第三LED子单元的所述第一类型的半导体层形成欧姆接触的第三上部欧姆电极和与所述第三LED子单元的所述第二类型的半导体层形成欧姆接触的第三下部欧姆电极。
所述第一上部欧姆电极可以与所述第二子像素的所述第一LED子单元和所述第三子像素的所述第一LED子单元电隔离，所述第二上部欧姆电极可以与所述第一子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第二LED子单元电隔离，并且所述第三上部欧姆电极可以与所述第一子像素的所述第三LED子单元和所述第二子像素的所述第三LED子单元电隔离。
所述第一下部欧姆电极可以包括配置为反射从所述第一子像素的所述第一LED子单元产生的光的反射层，并且所述第二下部欧姆电极和所述第三下部欧姆电极中的每一个可以是透明的。
所述第一下部欧姆电极可以与所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第一LED子单元和所述第三子像素的所述第一LED子单元形成欧姆接触。
所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个还可以包括：第一滤色器，其介于所述第一LED子单元和所述第二LED子单元之间，以透射从所述第一子像素的所述第一LED子单元产生的光，并反射从所述第二子像素的所述第二LED子单元产生的光；以及第二滤色器，其介于所述第二LED子单元和所述第三LED子单元之间，以透射从所述第一子像素的所述第一LED子单元产生的光和从所述第二子像素的所述第二LED子单元产生的光，并反射从所述第三子像素的所述第三LED子单元产生的光。
所述第一滤色器和所述第二滤色器中的每一个可以包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器中的至少一种。
所述发光二极管像素还可以包括支撑基板，其中，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个还可以包括：第一接合层，其介于所述支撑基板和所述第一LED子单元之间；第二接合层，其介于所述第一LED子单元和所述第二LED子单元之间；以及第三接合层，其介于所述第二LED子单元和所述第三LED子单元之间，所述第二接合层可以对从所述第一子像素的所述第一LED子单元产生的光是透明的，所述第三接合层可以对从所述第一子像素的所述第一LED子单元产生的光和从所述第二子像素的所述第二LED子单元产生的光是透明的。
所述发光二极管像素还可以包括围绕所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素的光阻挡层。
所述光阻挡层可以包括光反射白色材料和光吸收黑色材料中的至少一种。
所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第三LED子单元可以具有彼此不同的面积。
所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素可以包括表面积小于大约10,000平方微米的微型LED，所述第一LED子单元可以配置为发射红光、绿光和蓝光中的任何一种，所述第二LED子单元可以配置为发射红光、绿光和蓝光中的与所述第一LED子单元不同的一种，并且所述第三LED子单元可以配置为发射红光、绿光和蓝光中的与所述第一LED子单元和所述第二LED子单元不同的一种。
电浮置的LED子单元的所述第一类型的半导体层和所述第二类型的半导体层中的至少一个可以不连接任何欧姆电极。
根据示例性实施例的显示设备包括设置在支撑基板上的多个像素，所述像素中的至少一个可以包括用于显示器的发光二极管像素，所述发光二极管像素包括：第一子像素、第二子像素和第三子像素，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个包括：第一LED子单元，其包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层；第二LED子单元，其设置在所述第一LED子单元上并包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层；以及第三LED子单元，其设置在所述第二LED子单元上并包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层，其中，所述第一子像素的所述第二LED子单元和所述第三LED子单元是电浮置的，所述第二子像素的所述第一LED子单元和所述第三LED子单元是电浮置的，并且所述第三子像素的所述第一LED子单元和所述第二LED子单元是电浮置的。
所述第一子像素的所述第一LED子单元的所述第二类型的半导体层、所述第二子像素的所述第二LED子单元的所述第二类型的半导体层和所述第三子像素的所述第三LED子单元的所述第二类型的半导体层可以电连接到公共线，并且所述第一子像素的所述第一LED子单元的所述第一类型的半导体层、所述第二子像素的所述第二LED子单元的所述第一类型的半导体层和所述第三子像素的所述第三LED子单元的所述第一类型的半导体层可以电连接到不同的线。
第一下部欧姆电极可以共同设置在所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素下方，并且所述第二子像素的所述第二LED子单元的所述第二类型的半导体层和所述第三子像素的所述第三LED子单元的所述第二类型的半导体层可以电连接到所述第一下部欧姆电极。
所述第一下部欧姆电极可以包括反射电极。
所述反射电极可以连续地设置在所述多个像素上方，并可以包括所述公共线。
第一上部欧姆电极、第二上部欧姆电极和第三上部欧姆电极中的每一个可以包括焊盘和突起。
在每个像素中，所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第三LED子单元可以具有彼此不同的面积。
根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管像素包括：支撑基板；第一子像素、第二子像素和第三子像素，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个设置在所述支撑基板上并在水平方向上彼此隔离开，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个配置为分别发射具有第一波长的光、具有第二波长的光和具有第三波长的光，并包括：第一LED子单元，其包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层；第二LED子单元，其设置在所述第一LED子单元上并包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层；以及第三LED子单元，其设置在所述第二LED子单元上并包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层，其中，所述第一子像素配置为从其第一LED子单元发射光，所述第二子像素配置为从其第二LED子单元发射光，并且所述第三子像素配置为从其第三LED子单元发射光。
根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管像素包括：第一子像素，其包括第一LED子单元；第二子像素，其包括第二LED子单元；以及第三子像素，其包括第三LED子单元，其中，所述第一LED子单元、所述第二LED子单元和所述第三LED子单元中的每一个包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层，并且所述第一LED子单元、所述第二LED子单元和所述第三LED子单元在第一方向上彼此隔离开，设置在彼此不同的平面处，并且在所述第一方向上彼此不重叠。
所述第一LED子单元、所述第二LED子单元和所述第三LED子单元可以包括配置为分别发射具有彼此不同的波长的光的第一LED堆叠、第二LED堆叠和第三LED堆叠。
所述第二子像素和所述第三子像素还可以包括分别设置在所述第二LED子单元和所述第三LED子单元下方的至少一个接合层。
设置在所述第二LED子单元下方的接合层的数量可以大于设置在所述第三LED子单元下方的接合层的数量。
所述第一子像素和所述第二子像素还可以包括分别设置在所述第一LED子单元和所述第二LED子单元的上侧处的至少一个接合层。
至少两个接合层可以设置在所述第一LED子单元的上部区域中。
所述第一子像素还可以包括第一下部欧姆电极，所述第一下部欧姆电极具有反射层，并设置在所述第一LED子单元下方以与所述第一LED子单元的所述第二类型的半导体层形成欧姆接触。
所述反射层可以延伸以与所述第二LED子单元和所述第三LED子单元重叠。
所述第二LED子单元的所述第二类型的半导体层和所述第三LED子单元的所述第二类型的半导体层可以共同电连接到所述第一下部欧姆电极。
所述第一子像素还可以包括与所述第一LED子单元的所述第一类型的半导体层形成欧姆接触的第一上部欧姆电极，所述第二子像素还可以包括与所述第二LED子单元的所述第一类型的半导体层形成欧姆接触的第二上部欧姆电极和与所述第二LED子单元的所述第二类型的半导体层形成欧姆接触的第二下部欧姆电极，所述第三子像素还可以包括与所述第三LED子单元的所述第一类型的半导体层形成欧姆接触的第三上部欧姆电极和与所述第三LED子单元的所述第二类型的半导体层形成欧姆接触的第三下部欧姆电极，并且第二下部欧姆电极和所述第三下部欧姆电极可以电连接到所述第一下部欧姆电极。
所述第二下部欧姆电极和所述第三下部欧姆电极中的每一个可以为透明的。
所述发光二极管像素还可以包括其上设置有所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素的支撑基板以及介于所述反射层和所述支撑基板之间的接合层。
所述发光二极管像素还可以包括围绕所述第一子像素的侧表面、所述第二子像素的侧表面和所述第三子像素的侧表面的光阻挡层。
所述光阻挡层可以包括光反射白色材料和光吸收黑色材料中的至少一种。
所述第一LED子单元、所述第二LED子单元和所述第三LED子单元可以具有彼此不同的面积。
一种显示设备可以包括布置在支撑基板上的多个像素，所述像素中的至少一个可以包括根据示例性实施例的发光二极管像素。
所述第一LED子单元的所述第二类型的半导体层、所述第二LED子单元的所述第二类型的半导体层和所述第三LED子单元的所述第二类型的半导体层可以电连接到公共线，并且所述第一LED子单元的所述第一类型的半导体层、所述第二LED子单元的所述第一类型的半导体层和所述第三LED子单元的所述第一类型的半导体层可以电连接到不同的线。
所述第一子像素还可以包括与所述第一LED子单元的所述第一类型的半导体层形成欧姆接触的第一上部欧姆电极和与所述第一LED子单元的所述第二类型的半导体层形成欧姆接触的第一下部欧姆电极，所述第二子像素还可以包括与所述第二LED子单元的所述第一类型的半导体层形成欧姆接触的第二上部欧姆电极和与所述第二LED子单元的所述第二类型的半导体层形成欧姆接触的第二下部欧姆电极，并且第三子像素还可以包括与所述第三LED子单元的所述第一类型的半导体层形成欧姆接触的第三上部欧姆电极和与所述第三LED子单元的所述第二类型的半导体层形成欧姆接触的第三下部欧姆电极。
所述第一下部欧姆电极可以共同设置在所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素下方，并且所述第二LED子单元的所述第二类型的半导体层和所述第三LED子单元的所述第二类型的半导体层可以电连接到所述第一下部欧姆电极。
所述第一下部欧姆电极可以包括反射电极。
所述反射电极可以连续地设置在所述多个像素上方，并可以包括公共线。
所述第一上部欧姆电极、所述第二上部欧姆电极和所述第三上部欧姆电极中的每一个可以包括焊盘和突起。
在每个像素中，所述第一LED子单元、所述第二LED子单元和所述第三LED子单元可以具有彼此不同的面积。
根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管像素包括：第一子像素，其包括第一LED子单元；第二子像素，其包括设置在其上的第一LED子单元和第二LED子单元；以及第三子像素，其包括顺序地设置在其上的第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元，其中，所述第一LED子单元、所述第二LED子单元和所述第三LED子单元中的每一个包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层，所述第二子像素的所述第二LED子单元与所述第三子像素的所述第二LED子单元隔离开，并且所述第一子像素的所述第一LED子单元与所述第二子像素的所述第一LED子单元和所述第三子像素的所述第一LED子单元隔离开。
所述第二子像素的所述第一LED子单元、所述第三子像素的所述第一LED子单元和所述第三子像素的所述第二LED子单元可以是电浮置的。
所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第三LED子单元可以配置为发射具有不同的波长的光。
从所述第一子像素的所述第一LED子单元产生的光可以配置为在不穿过第二LED子单元的情况下发射到所述发光二极管像素的外部，并且从所述第二子像素的所述第二LED子单元产生的光可以配置为在不穿过所述第三LED子单元的情况下发射到所述发光二极管像素的外部。
所述发光二极管像素还可以包括覆盖所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素的绝缘层，所述绝缘层邻接所述第一子像素的所述第一LED子单元的上表面、所述第二子像素的所述第二LED子单元的上表面和所述第三子像素的所述第三LED子单元的上表面。
所述第二子像素还可以包括介于所述第一LED子单元和所述第二LED子单元之间的第一反射层，并且所述第三子像素还可以包括介于所述第一LED子单元和所述第二LED子单元之间的第二反射层以及介于所述第二LED子单元和所述第三LED子单元之间的第三反射层。
所述第二子像素还可以包括介于所述第一反射层和所述第一LED子单元之间的第一接合层，并且所述第三子像素还可以包括介于所述第二反射层和所述第一LED子单元之间的第二接合层以及介于所述第三反射层和所述第二LED子单元之间的第三接合层。
所述第一接合层、所述第二接合层和所述第三接合层中的每一个可以包括金属。
所述第二子像素还可以包括使所述第一LED子单元与所述第一接合层绝缘的绝缘层，并且所述第三子像素还可以包括分别使所述第一LED子单元和所述第二LED子单元与所述第二接合层和所述第三接合层绝缘的绝缘层。
所述第一子像素还可以包括接触所述第一LED子单元的所述第一类型的半导体层的第一上部欧姆电极和接触所述第一LED子单元的所述第二类型的半导体层的第一下部欧姆电极，所述第二子像素还可以包括接触所述第二LED子单元的所述第一类型的半导体层的第二上部欧姆电极和接触所述第二LED子单元的所述第二类型的半导体层的第二下部欧姆电极，并且所述第三子像素还可以包括接触所述第三LED子单元的所述第一类型的半导体层的第三上部欧姆电极和接触所述第三LED子单元的所述第二类型的半导体层的第三下部欧姆电极。
所述第一下部欧姆电极可以包括共同设置在所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素下方的反射层，并且所述第一下部欧姆电极、所述第二下部欧姆电极和所述第三下部欧姆电极可以电连接到公共线。
所述第二子像素中的LED子单元和所述第三子像素中的LED子单元中的至少一个可以不配置为发射光。
所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第三LED子单元可以具有彼此不同的面积。
所述发光二极管像素还可以包括围绕所述第一LED子单元的侧表面、所述第二LED子单元的侧表面和所述第三LED子单元的侧表面的光阻挡层。
所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第一LED子单元和所述第三子像素的所述第一LED子单元中的仅一个可以配置为发射光。
光可以配置为在所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中从基本上不同的平面发射。
一种显示设备可以包括支撑基板和设置在所述支撑基板上的多个像素，所述像素中的至少一个可以包括根据示例性实施例的发光二极管像素。
所述第一子像素的所述第一LED子单元的所述第二类型的半导体层、所述第二子像素的所述第二LED子单元的所述第二类型的半导体层和所述第三子像素的所述第三LED子单元的所述第二类型的半导体层可以电连接到公共线，并且所述第一子像素的所述第一LED子单元的所述第一类型的半导体层、所述第二子像素的所述第二LED子单元的所述第一类型的半导体层和所述第三子像素的所述第三LED子单元的所述第一类型的半导体层可以电连接到彼此不同的线。
所述发光二极管像素还可以包括与所述第一子像素的所述第二类型的半导体层形成欧姆接触的第一下部欧姆电极，其中，所述第一下部欧姆电极可以包括设置在所述第一LED子单元和所述支撑基板之间的反射层。
所述第一下部欧姆电极可以连续地设置在所述多个像素上方。
所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第三LED子单元可以具有不同的面积。
所述发光二极管像素还可以包括覆盖所述第一LED子单元的侧表面、所述第二LED子单元的侧表面和所述第三LED子单元的侧表面的光阻挡层。
应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述两者均是示例性的和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步说明。
发明的有益效果
根据本发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光堆叠结构能够被同时制造，因此，可以避免将与子像素对应的每个发光二极管单独地安装在显示面板上的步骤。
根据本发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光二极管和使用该发光二极管(例如，微型LED)的显示器能够通过晶片接合以晶片级制造。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步理解，将附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，附图对本发明的示例实施例进行举例说明，并与描述一起以用于说明本发明构思。
图1是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图2是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管像素的示意性截面图。
图3是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图4是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图5是图4的显示设备的一个像素的放大平面图。
图6A是沿着图5的线A-A截取的示意性截面图。
图6B是沿着图5的线B-B截取的示意性截面图。
图6C是沿着图5的线C-C截取的示意性截面图。
图6D是沿着图5的线D-D截取的示意性截面图。
图7A、图7B、图7C、图8A、图8B、图9A、图9B、图10A、图10B、图11A、图11B、图12A、图12B、图13A、图13B、图14A、图14B、图15A、图15B、图16A、图16B、图17A、图17B、图18、图19A和图19B是示出了根据示例性实施例的制造显示设备的方法的示意性平面图和截面图。
图20是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性截面图。
图21是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图22是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管像素的示意性截面图。
图23是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图24是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图25是图24的显示设备的一个像素的放大平面图。
图26A是沿着图25的线A-A截取的示意性截面图。
图26B是沿着图25的线B-B截取的示意性截面图。
图26C是沿着图25的线C-C截取的示意性截面图。
图26D是沿着图25的线D-D截取的示意性截面图。
图27A、图27B、图27C、图28A、图28B、图29A、图29B、图30A、图30B、图31A、图31B、图32A、图32B、图33A、图33B、图34A、图34B、图35A、图35B、图36A、图36B、图37A、图37B、图38、图39A和图39B是示出了根据示例性实施例的制造显示设备的方法的示意性平面图和截面图。
图40是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性截面图。
图41是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图42是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管像素的示意性截面图。
图43是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图44是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图45是图44的显示设备的一个像素的放大平面图。
图46A是沿着图45的线A-A截取的示意性截面图。
图46B是沿着图45的线B-B截取的示意性截面图。
图46C是沿着图45的线C-C截取的示意性截面图。
图46D是沿着图45的线D-D截取的示意性截面图。
图47A、图47B、图47C、图48A、图48B、图49A、图49B、图50A、图50B、图51A、图51B、图52A、图52B、图53A、图53B、图54A、图54B、图55A、图55B、图56A、图56B、图57、图58A、图58B和图59是示出了根据示例性实施例的制造显示设备的方法的示意性平面图和截面图。
图60是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性截面图。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，阐述了许多具体细节以提供对本发明的各种示例性实施例或实施方式的透彻理解。如这里使用的，“实施例”和“实施方式”是可互换的词语，它们是采用这里公开的一个或多个发明构思的装置或方法的非限制性示例。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者利用一个或多个等同布置来实践各种示例性实施例。在其他情况下，以框图形式示出了公知的结构和装置，以避免不必要地模糊各种示例性实施例。此外，各种示例性实施例可以是不同的，但是不必是排他性的。例如，在不脱离本发明构思的情况下，示例性实施例的特定形状、构造和特性可以在另一示例性实施例中使用或实现。
除非另有说明，否则示出的示例性实施例将被理解为提供可在实践中实施本发明构思的某些方式的不同细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离发明构思的情况下，可以将各种实施例的特征、组件、模块、层、膜、面板、区域和/或方面等(在下文中，单独或统称为“元件”)以其他方式组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中的交叉影线和/或阴影的使用通常被提供为使相邻元件之间的边界清楚。这样，除非另有说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或指示对于元件的特定材料、材料性质、尺寸、比例、示出的元件之间的共性和/或任何其他特性、属性、性质等的任何偏好或要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性目的，可能夸大了元件的尺寸和相对尺寸。当示例性实施例可以不同地实现时，可以与所描述的顺序不同地执行特定工艺顺序。例如，两个连续描述的工艺可以基本上同时执行或以与描述的顺序相反的顺序执行。另外，相同的附图标记表示相同的元件。
当诸如层的元件被称作“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，该元件可以直接在另一元件或层上、直接连接到或直接结合到另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。然而，当元件或层被称作“直接在”另一元件或层上、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。为此目的，术语“连接”可以指在具有或不具有中间元件的情况下的物理连接、电连接和/或流体连接。此外，D1轴、D2轴和D3轴不限于直角坐标系的三个轴，例如x轴、y轴和z轴，并且可以以更宽广的含义解释。例如，D1轴、D2轴和D3轴可以彼此垂直，或者可以表示彼此不垂直的不同方向。出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”和“从由X、Y和Z组成的组中选择的至少一个”可以解释为仅X、仅Y、仅Z，或者X、Y和Z中的两个或更多个的任意组合，诸如以XYZ、XYY、YZ和ZZ为例。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。
尽管在这里可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种类型的元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语是用于将一个元件与另一元件区分开。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件可被命名为第二元件。
为了描述目的，在这里可使用诸如“在……下面”、“在……下方”、“在……之下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高”和“侧”(例如，如在“侧壁”中)等空间相对术语，从而描述如图中所示的一个元件与其他元件的关系。除了在附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意在覆盖设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果在附图中设备被翻转，则描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件将随后被定位为“在”其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可涵盖“在……上方”和“在……下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其他方位)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。
这里使用的术语是出于描述特定实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式的“一个”、“一种”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”、“包括”、“具有”和/或“含有”时，说明存在陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。还注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其他类似术语用作近似术语而非程度术语，如此，用于解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供值的固有偏差。
在此参照作为理想的示例性实施例和/或中间结构的示意图的截面示图和/或分解示图来描述各种示例性实施例。这样，预计到由于例如制造技术和/或公差引起的所述示图的形状的变化。因此，这里公开的示例性实施例不应被必然解释为局限于具体示出的区域的形状，而是应当包括例如由制造导致的形状的偏差。以这种方式，附图中示出的区域本质上可以是示意性的，并且这些区域的形状可以不反映装置的区域的实际形状，因此，不必意图是限制性的。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开作为其一部分的领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。除非在这里明确地如此定义，否则例如在通用字典中定义的术语的术语应当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，而不应以理想化的或过于形式化的含义来解释。
在下文中，将参照附图详细地描述示例性实施例。如这里使用的，根据示例性实施例的发光二极管像素或发光二极管可以包括如在本领域中已知的表面积小于大约10,000平方微米的微型LED。在其他示例性实施例中，根据具体应用，微型LED的表面积可以小于大约4,000平方微米，或小于大约2,500平方微米。
图1是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图，图2是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管像素的示意性截面图。
参照图1，显示设备1000包括支撑基板51和布置在支撑基板51上的多个像素100。每个像素100包括第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B。
参照图2，支撑基板51支撑LED堆叠23、33、43。支撑基板51可以包括位于其表面上或位于其中的电路，但是不限于此。支撑基板51可以包括例如蓝宝石基板、玻璃基板、Si基板或Ge基板。
第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B中的每一个包括第一LED堆叠23、第二LED堆叠33和第三LED堆叠43。第一LED堆叠23、第二LED堆叠33和第三LED堆叠43中的每一个包括n型半导体层、p型半导体层以及介于n型半导体层和p型半导体层之间的有源层。有源层可以具有多量子阱层结构。
根据示例性实施例，第一LED堆叠23可以是发射红光的无机发光二极管，第二LED堆叠33可以是发射绿光的无机发光二极管，第三LED堆叠43可以是发射蓝光的无机发光二极管。第一LED堆叠23可以包括基于GaInP的阱层，第二LED堆叠33和第三LED堆叠43可以包括基于GaInN的阱层。
第一子像素R适于从第一LED堆叠23发光，第二子像素G适于从第二LED堆叠33发光，第三子像素B适于从第三LED堆叠43发光。可以独立地驱动第一LED堆叠23、第二LED堆叠33和第三LED堆叠43。
第一子像素R的第二LED堆叠33和第三LED堆叠43是电浮置的，第二子像素G的第一LED堆叠23和第三LED堆叠43是电浮置的，第三子像素B的第一LED堆叠23和第二LED堆叠33是电浮置的。因为每个子像素中的电浮置的LED堆叠与从外部供应电流所经过的电流路径绝缘并隔离开，所以电浮置的LED堆叠不能被驱动。这样，浮置的LED堆叠可以是使每个子像素R、G、B的上表面平坦化以使它们彼此齐平的虚设堆叠。
如图2所示，从第一子像素R的第一LED堆叠23产生的光通过第二LED堆叠33和第三LED堆叠43发射到外部。另外，从第二子像素G的第二LED堆叠33产生的光通过第三LED堆叠43发射到外部。另外，从第三子像素B的第三LED堆叠43产生的光可以在不穿过第一LED堆叠23和第二LED堆叠33的情况下发射到外部。然而，本发明构思不限于此。当在其他示例性实施例中，发光二极管像素包括如在本领域中已知的表面积小于大约10,000平方微米、或小于大约4,000平方微米或2,500平方微米的微型LED时，在不因微型LED的小形状因子而负面地影响操作的情况下，第一外延堆叠20可以发射红光、绿光和蓝光中的任何一种光，第二外延堆叠30和第三外延堆叠40可以发射红光、绿光和蓝光中的不同的一种光。
图3是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
参照图3，根据示例性实施例的显示设备可以以无源矩阵的方式被驱动。如参照图1和图2描述的，一个像素包括第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B。第一子像素R的第一LED堆叠23发射具有第一波长的光，第二子像素G的第二LED堆叠33发射具有第二波长的光，第三子像素B的第三LED堆叠43发射具有第三波长的光。第一子像素R的阳极、第二子像素G的阳极和第三子像素B的阳极可以连接到公共线，例如，数据线Vdata 25，并且第一子像素R的阴极、第二子像素G的阴极和第三子像素B的阴极可以连接到不同的线，例如，扫描线Vscan 71、73、75。
例如，在第一像素中，第一子像素R的阳极、第二子像素G的阳极和第三子像素B的阳极共同连接到数据线Vdata1，第一子像素R的阴极、第二子像素G的阴极和第三子像素B的阴极分别连接到扫描线Vscan1-1、Vscan1-2、Vscan1-3。因此，可以单独地驱动同一像素中的子像素R、G、B。
另外，每个子像素R、G、B中的每个LED堆叠23、33、43可以通过脉宽调制或通过改变电流的幅值来驱动，以控制每个子像素的亮度。可选地，可以通过调节第一LED堆叠23的面积、第二LED堆叠33的面积和第三LED堆叠43的面积来调节亮度。例如，可以发射具有低可见度的红光的第一子像素R可以形成为比第二子像素G或第三子像素B具有更大的面积。
图4是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
参照图4，根据示例性实施例的在图3的电路图中示出的显示设备1000A可以包括布置在支撑基板51(参见图5)上的多个像素100A。每个子像素R、G、B连接到反射电极25和互连线71、73、75。如图3所示，反射电极25可以对应于数据线Vdata，并且互连线71、73、75可以对应于扫描线Vscan。
像素100A可以以矩阵形式布置，其中，每个像素中的子像素R、G、B的阳极共同连接到反射电极25，并且每个像素中的子像素R、G、B的阴极分别连接到彼此隔离开的互连线71、73、75。连接部分71a、73a、75a可以将互连线71、73、75连接到子像素R、G、B。
图5是图4的显示设备的一个像素100A的放大平面图。图6A、图6B、图6C和图6D分别是沿着图5的线A-A、线B-B、线C-C和线D-D截取的示意性截面图。
参照图4、图5、图6A、图6B、图6C和图6D，显示设备1000A可以包括支撑基板51、多个像素100A、第一子像素R、第二子像素G、第三子像素B、第一LED堆叠23、第二LED堆叠33、第三LED堆叠43、反射电极25(或第一-2欧姆电极)、第一-1欧姆电极29、第二-1欧姆电极39、第二-2欧姆电极35、第三-1欧姆电极49、第三-2欧姆电极45、第一滤色器37、第二滤色器47、亲水性材料层56、58、第一接合层53、第二接合层55、第三接合层57、第一保护层61、光阻挡材料63、第二保护层65、第三保护层67、互连线71、73、75以及连接部分71a、73a、75a、77a、77b。
支撑基板51支撑LED堆叠23、33、43。支撑基板51可以包括位于其表面上或位于其中的电路，但是本发明构思不限于此。支撑基板51可以包括例如玻璃基板、蓝宝石基板、Si基板或Ge基板。
第一LED堆叠23包括第一导电型半导体层23a和第二导电型半导体层23b。第二LED堆叠33包括第一导电型半导体层33a和第二导电型半导体层33b。第三LED堆叠43包括第一导电型半导体层43a和第二导电型半导体层43b。另外，有源层可以分别介于第一导电型半导体层23a与第二导电型半导体层23b之间、第一导电型半导体层33a与第二导电型半导体层33b以及第一导电型半导体层43a与第二导电型半导体层43b之间。
在示例性实施例中，每个第一导电型半导体层23a、33a、43a可以为n型半导体层，每个第二导电型半导体层23b、33b、43b可以为p型半导体层。在一些示例性实施例中，可以通过表面纹理化(texturing)在第一导电型半导体层23a、33a、43a的至少一个表面上形成粗糙化表面。然而，本发明构思不限于此，并且每个LED堆叠中的半导体层的类型可在一些示例性实施例中改变。
第一LED堆叠23设置为靠近支撑基板51，第二LED堆叠33设置在第一LED堆叠23上方，第三LED堆叠43设置在第二LED堆叠上方。从第一LED堆叠23产生的光可以通过第二LED堆叠33和第三LED堆叠43发射到外部。另外，从第二LED堆叠33产生的光可以通过第三LED堆叠43发射到外部。
形成第一LED堆叠23、第二LED堆叠33和第三LED堆叠43的材料可以与参照图2描述的那些内容基本上相同，因此，为了避免冗余，将省略其详细描述。
反射电极25与第一LED堆叠23(例如，第二导电型半导体层23b)的下表面形成欧姆接触。反射电极25可以共同连接到第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B的第一LED堆叠23。此外，反射电极25可以作为数据线Vdata共同连接到多个像素100a。
反射电极25可以由例如与第一LED堆叠23的第二导电型半导体层23b形成欧姆接触的材料层形成，并可以包括可以反射从第一LED堆叠23产生的光(例如，红光)的反射层。
反射电极25可以包括欧姆反射层，并可以由例如Au-Zn合金或Au-Be合金形成。这些合金对于红色范围内的光具有高反射率，并与第二导电型半导体层23b形成欧姆接触。
第一-1欧姆电极29与第一子像素R的第一导电型半导体层23a形成欧姆接触。欧姆电极29可以不形成在第二子像素G和第三子像素B中的每一个的第一导电型半导体层23a上，使得第二子像素G和第三子像素B的第一LED堆叠23是电浮置的。第一-1欧姆电极29可以包括焊盘区域和延伸部分(参见图9A)，且如图6B所示，连接部分75a可以连接到第一-1欧姆电极29的焊盘区域。
第二-1欧姆电极39与第二子像素G的第二LED堆叠33的第一导电型半导体层33a形成欧姆接触。欧姆电极39可以不形成在第一子像素R和第三子像素B中的每一个的第一导电型半导体层33a上，使得第一子像素R和第三子像素B的第二LED堆叠33是电浮置的。
第二-1欧姆电极39可以包括焊盘区域和延伸部分，且如图6C所示，连接部分73a可以连接到第二-1欧姆电极39的焊盘区域。
第二-2欧姆电极35与第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B中的每一个的第二LED堆叠33的第二导电型半导体层33b形成欧姆接触。第二-2欧姆电极35可以对于从第一LED堆叠23产生的光是透明的，并可以由例如金属层或导电氧化物层形成。
电极焊盘36形成在第二子像素G的第二-2欧姆电极35上。电极焊盘36可以限制性地设置在第二子像素G的第二-2欧姆电极35上，并且可以不设置在第一子像素R或第三子像素B的第二-2欧姆电极35上。连接部分77b可以连接到电极焊盘36。
第三-1欧姆电极49与第三子像素B的第三LED堆叠43的第一导电型半导体层43a形成欧姆接触。欧姆电极49可以不形成在第一子像素R和第二子像素G中的每一个的第一导电型半导体层43a上，使得第一子像素R和第二子像素G的第三LED堆叠43是电浮置的。
第三-1欧姆电极49可以包括焊盘区域和延伸部分(参见图12A)，且如图6D所示，连接部分71a可以连接到第三-1欧姆电极49的焊盘区域。
第三-2欧姆电极45与第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B中的每一个的第三LED堆叠43的第二导电型半导体层43b形成欧姆接触。第三-2欧姆电极45可以对于从第一LED堆叠23和第二LED堆叠33产生的光是透明的，并可以由例如金属层或导电氧化物层形成。
电极焊盘46形成在第三子像素B的第三-2欧姆电极45上。电极焊盘46可以限制性地设置在第三子像素B的第三-2欧姆电极45上，并且可以不设置在第一子像素R或第二子像素G的第三-2欧姆电极45上。连接部分77a可以连接到电极焊盘46。
反射电极25、第二-2欧姆电极35和第三-2欧姆电极45可以通过与每个LED堆叠的p型半导体层的欧姆接触来辅助电流扩散(currentspreading)，并且第一-1欧姆电极29、第二-1欧姆电极39和第三-1欧姆电极49可以通过与每个LED堆叠的n型半导体层的欧姆接触来辅助电流扩散。
在每个子像素R、G、B中，第一滤色器35可以介于第一LED堆叠23和第二LED堆叠33之间。另外，第二滤色器45可以介于第二LED堆叠33和第三LED堆叠43之间。第一滤色器35透射从第一LED堆叠23产生的光，同时反射从第二LED堆叠33产生的光。第二滤色器45透射从第一LED堆叠23和第二LED堆叠33产生的光，同时反射从第三LED堆叠43产生的光。因此，从第一LED堆叠23产生的光可以通过第二LED堆叠33和第三LED堆叠43发射到外部，并且从第二LED堆叠33产生的光可以通过第三LED堆叠43发射到外部。以这种方式，可以防止从第二LED堆叠33产生的光进入第一LED堆叠23，并且可以防止从第三LED堆叠43产生的光进入第二LED堆叠33，从而防止光损失。
在一些示例性实施例中，第一滤色器37可以反射从第三LED堆叠43产生的光。
第一滤色器37和第二滤色器45可以是例如允许低频带内(例如，长波长带内)的光穿过其的低通滤波器、允许预定波长带内的光穿过其的带通滤波器或者防止预定波长带内的光穿过其的带阻滤波器。具体地，第一滤色器37和第二滤色器45可以包括分布式布拉格反射器(DBR)。分布式布拉格反射器可以通过将具有不同的折射率的绝缘层交替地堆叠在彼此上方来形成，例如，通过交替地堆叠TiO2层和SiO2层形成。另外，分布式布拉格反射器的阻带可以通过调节TiO2层和SiO2层的厚度来控制。低通滤波器和带通滤波器也可以通过将具有不同的折射率的绝缘层交替地堆叠在彼此上方来形成。
第一接合层53将第一LED堆叠23结合到支撑基板51。如图中所示，反射电极25可以邻接第一接合层53。第一接合层53可以为透光层或不透明层。第一接合层53可以由有机材料或无机材料形成。有机材料的示例可以包括SU8、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚酰亚胺、聚对二甲苯、苯并环丁烯(BCB)或其他，无机材料的示例可以包括Al2O3、SiO2、SiNx或其他。可以在高真空和高压条件下接合有机材料层，并且可以在通过例如化学机械研磨使用等离子体使表面能量改变以使无机材料层的表面平坦化之后在高真空下接合无机材料层。第一接合层53还可以由透明的旋涂玻璃来形成。具体地，可以使用由能够吸收光的黑色环氧树脂形成的接合层作为第一接合层53，从而改善显示设备的对比度。
第二接合层55将第二LED堆叠33结合到第一LED堆叠23。第二接合层55可以由透明的有机材料或透明的无机材料形成。有机材料的示例可以包括SU8、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚酰亚胺、聚对二甲苯、苯并环丁烯(BCB)或其他，无机材料的示例可以包括Al2O3、SiO2、SiNx或其他。另外，第二接合层55还可以由透明的旋涂玻璃形成。如图中所示，第二接合层55可以邻接第一LED堆叠23。另外，第二接合层55可以邻接第一滤色器37。这里，亲水性材料层56可以介于第二接合层55和第一滤色器37之间。
亲水性材料层56可以将第一滤色器37的表面性质从疏水性改变为亲水性，从而改善第二接合层55的粘附强度，以防止第二接合层55从第一滤色器37剥落。在一些示例性实施例中，当第一滤色器37具有亲水性的下表面时，可以省略亲水性材料层56。例如，可以通过在第一滤色器37的表面上沉积SiO2或通过对第一滤色器37的表面的等离子体改性形成亲水性材料层56。
在一些示例性实施例中，亲水性材料层可以形成在第一LED堆叠23的表面上，以将第一LED堆叠23的表面性质从疏水性改变为亲水性。另外，在形成第一接合层53之前，可以在反射电极25的表面上形成另外的亲水性材料层。
欧姆电极29可以由第二接合层55覆盖。第二接合层55透射从第一LED堆叠23产生的光。
第三接合层57将第三LED堆叠43结合到第二LED堆叠33。如在第二接合层55中一样，第三接合层57可以由透明的有机材料、透明的无机材料或透明的旋涂玻璃形成。如图中所示，第三接合层57可以邻接第二LED堆叠33和第二滤色器47。如上所述，亲水性材料层58可以形成在第二滤色器47上，并且第三接合层57可以邻接亲水性材料层58。在一些示例性实施例中，可以在第二LED堆叠33的表面上进一步形成另外的亲水性材料层。
第一保护层61覆盖子像素R、G、B。第一保护层61可以由氧化硅或氮化硅形成。
光阻挡材料63围绕子像素R、G、B。光阻挡材料63可以由反射性白色材料或光吸收黑色材料形成。例如，光阻挡材料63可以由白色PSR或黑色环氧树脂形成。光阻挡材料63可以阻挡通过子像素R、G、B的侧表面发射的光，以防止子像素之间的光干涉。
第二保护层65可以形成在第一保护层61和光阻挡材料63上，第三保护层67可以形成在第二保护层65上。
如图4和图5所示，互连线71、73、75可以设置为与反射电极25基本上正交。互连线71、75可以设置在第三保护层67上，并可以分别通过连接部分71a、75a连接到第三-1欧姆电极49和第一-1欧姆电极29。在示出的示例性实施例中，第一保护层61、第二保护层65和第三保护层67可以具有暴露第三-1欧姆电极49和第一-1欧姆电极29的开口。
互连线73可以设置在第二保护层65和第三保护层67之间，并可以通过连接部分73a连接到第二-1欧姆电极39。在该实施例中，第一保护层61和第二保护层65具有暴露第二-1欧姆电极39的开口。
另外，连接部分77a、77b设置在第二保护层65和第三保护层67之间，并将电极焊盘46、36电连接到反射电极25。在示出的示例性实施例中，第一保护层61和第二保护层65可以具有暴露电极焊盘36、46和反射电极25的开口。
互连线71和互连线73通过第三保护层67彼此绝缘，因此可以设置为在竖直方向上彼此重叠。
尽管每个像素的电极被描述为连接到数据线和扫描线，互连线71、75被描述为设置在第三保护层67上，并且互连线73被描述为设置在第二保护层65和第三保护层67之间，但是本发明构思不限于此。例如，所有互连线71、75和互连线73可以形成在第二保护层65上并由第三保护层67覆盖，并且连接部分71a、75a可以形成在第三保护层67上。
接下来，将描述根据示例性实施例的制造显示设备1000A的方法。
图7A、图7B、图7C、图8A、图8B、图9A、图9B、图10A、图10B、图11A、图11B、图12A、图12B、图13A、图13B、图14A、图14B、图15A、图15B、图16A、图16B、图17A、图17B、图18、图19A和图19B是示出了根据示例性实施例的制造显示设备的方法的示意性平面图和截面图。
首先，参照图7A，在第一基板21上生长第一LED堆叠23。第一基板21可以是例如GaAs基板。另外，第一LED堆叠23可以由基于AlGaInP的半导体层形成，并包括第一导电型半导体层23a、有源层和第二导电型半导体层23b。
然后，在第一LED堆叠23上形成反射电极25。反射电极25可以由例如Au-Zn合金或Au-Be合金形成。
反射电极25可以通过例如剥离工艺形成，并可以经受图案化以具有特殊的形状。例如，反射电极25可以被图案化为具有与所有子像素R、G、B对应的宽度和连接多个像素的长度。然而，本发明构思不限于此。在一些示例性实施例中，反射电极25可以在未进行图案化的情况下形成在第一LED堆叠23的整个上表面上方，或者可以在其上形成之后经受图案化。
反射电极25可以与第一LED堆叠23的第二导电型半导体层23b(例如，p型半导体层)形成欧姆接触。
参照图7B，在第二基板31上生长第二LED堆叠33，并在第二LED堆叠33上形成第二-2欧姆电极35和第一滤色器37。第二LED堆叠33可以由基于GaN的半导体层形成，并可以包括第一导电型半导体层33a、GaInN阱层和第二导电型半导体层33b。第二基板31是能够在其上生长基于GaN的半导体层的基板，并可以不同于第一基板21。例如，可以确定第二LED堆叠33的GaInN组成，使得第二LED堆叠33可以发射绿光。第二-2欧姆电极35与第二LED堆叠33的第二导电型半导体层33b(例如，p型半导体层)形成欧姆接触。
参照图7C，在第三基板41上生长第三LED堆叠43，并在第三LED堆叠43上形成第三-2欧姆电极45和第二滤色器47。第三LED堆叠43可以由基于GaN的半导体层形成，并可以包括第一导电型半导体层43a、GaInN阱层和第二导电型半导体层43b。第三基板41是能够在其上生长基于GaN的半导体层的基板，并可以不同于第一基板21。例如，可以确定第三LED堆叠43的GaInN组成，使得第三LED堆叠43可以发射蓝光。第三-2欧姆电极45与第三LED堆叠43的第二导电型半导体层43b(例如，p型半导体层)形成欧姆接触。
第一滤色器37和第二滤色器47可以与上面描述的那些内容基本上相同，因此，为了避免冗余，将省略其详细描述。
第一LED堆叠23、第二LED堆叠33和第三LED堆叠43分别在不同的基板上生长，并且形成第一LED堆叠至第三LED堆叠的顺序不受具体限制。
参照图8A和图8B，经由第一接合层53将图7A的第一LED堆叠23结合到支撑基板51的上侧。反射电极25可以设置为面对支撑基板51，并可以接合到第一接合层53。通过化学蚀刻等从第一LED堆叠23去除第一基板21。这样，第一LED堆叠23的第一导电型半导体层23a的上表面被暴露。在一些示例性实施例中，可以通过表面纹理化在第一导电型半导体层23a的暴露表面上形成粗糙化表面。
然后，在第一LED堆叠23的暴露表面上形成第一-1欧姆电极29。欧姆电极29可以由例如Au-Te合金或Au-Ge合金形成。欧姆电极29可以形成在每个像素区域中。可选地，欧姆电极29可以形成在第一子像素R中，并且可以在第二子像素G或第二子像素B中被省略。如图中所示，欧姆电极29可以包括焊盘区域和延伸部分。如图中所示，延伸部分可以基本上在反射电极25的纵向方向上延伸。
参照图9A和图9B，第一LED堆叠23经受图案化，以便被划分为与子像素R、G、B对应的区域。第一LED堆叠23的每个划分区域可以设置在反射电极25上。第一-1欧姆电极29可以设置在与第一子像素R对应的区域中。通过将第一LED堆叠23图案化，反射电极25被暴露，并且第一接合层53的表面也可以被部分地暴露。在其他示例性实施例中，绝缘层可以设置在第一接合层53上，因此，第一接合层53的表面可以不被暴露。
参照图10A和图10B，经由第二接合层55将图7B的第二LED堆叠33结合到第一LED堆叠23的上表面。第一滤色器37设置为面对第一LED堆叠23，并接合到第二接合层55。可以在第一滤色器37上形成亲水性材料层56，并且第二接合层55可以邻接亲水性材料层56。在一些示例性实施例中，亲水性材料层可以进一步形成在第一LED堆叠23上。通过激光剥离或化学剥离从第二LED堆叠33去除第二基板31。这样，第二LED堆叠33的第一导电型半导体层33a的上表面被暴露。在一些示例性实施例中，可以通过表面纹理化在第一导电型半导体层33a的暴露表面上形成粗糙化表面。
接下来，在第一导电型半导体层33a上形成第二-1欧姆电极39。如图10A所示，第二-1欧姆电极39可以包括焊盘区域和延伸部分，如图中所示。延伸部分可以基本上在反射电极25的纵向方向上延伸。第二-1欧姆电极39与第一导电型半导体层33a形成欧姆接触。
第二-1欧姆电极39可以形成在与第二子像素G对应的区域中，并且可以在与第一子像素R和第三子像素B对应的区域中被省略。
参照图11A和图11B，第二LED堆叠33经受图案化，以便被划分为与子像素R、G、B对应的区域。划分的第二LED堆叠33布置为分别与划分的第一LED堆叠23对应。
更具体地，因为第二LED堆叠33经受图案化，所以第二-2欧姆电极35被暴露。然后，在第二子像素G的区域中，在第二-2欧姆电极35上形成电极焊盘36。电极焊盘36可以限制性地设置在第二子像素G的第一LED堆叠23的上部区域中。在示出的示例性实施例中，从与第一子像素R和第二子像素G对应的区域另外地去除第二LED堆叠33。
因为在第一子像素R中去除了暴露的第二-2欧姆电极35，所以第一滤色器37被暴露，并且通过将暴露的第一滤色器37图案化来暴露第一-1欧姆电极29的焊盘区域。
另外，可以去除第一滤色器37和第二接合层55，以暴露反射电极25的一些区域。
参照图12A和图12B，经由第三接合层57将图7B的第三LED堆叠43结合到第二LED堆叠33的上侧。第二滤色器47设置为面对第二LED堆叠33并接合到第三接合层57。亲水性材料层58可以在其他层之前形成在第二滤色器47上。在一些示例性实施例中，可以在第二LED堆叠33上形成另外的亲水性材料层。
可以通过激光剥离或化学剥离从第三LED堆叠43去除第三基板41。这样，第三LED堆叠43的第一导电型半导体层43a的上表面被暴露。在一些示例性实施例中，可以通过表面纹理化在第一导电型半导体层43a的暴露表面上形成粗糙化表面。
接下来，在第一导电型半导体层43a上形成第三-1欧姆电极49。第三-1欧姆电极49与第一导电型半导体层43a形成欧姆接触。如图12A所示，第三-1欧姆电极49可以包括焊盘区域和延伸部分。这里，延伸部分可以基本上在反射电极25的纵向方向上延伸。
第三-1欧姆电极49可以形成在与第三子像素B对应的区域中，并且可以在第一子像素R和第二子像素B的区域中被省略。
参照图13A和图13B，第三LED堆叠43经受图案化，以便被划分为与子像素R、G、B对应的区域。第三LED堆叠43的划分的区域可以分别对应于第一LED堆叠23的划分的区域。
更具体地，因为第三LED堆叠43经受图案化，所以第三-2欧姆电极45被暴露。然后，在第三子像素B的区域中，在第三-2欧姆电极45上形成电极焊盘46。电极焊盘46可以限制性地设置在第三子像素B的第一LED堆叠23的上部区域中。在示出的示例性实施例中，从与第一子像素R和第二子像素G对应的区域另外地去除第三LED堆叠43。
因为第三-2欧姆电极45被去除，所以第二滤色器47被暴露，并且通过将暴露的第二滤色器47、亲水性材料层58和第三接合层57顺序地图案化来暴露第二-1欧姆电极39的焊盘区域、电极焊盘36和第一-1欧姆电极29的焊盘区域。
另外，可以去除第二滤色器47和第二接合层55，以暴露反射电极25的一些区域。
然后，参照图14A和图14B，形成第一保护层61。第一保护层61覆盖第三LED堆叠43和第二滤色器47，并且还覆盖暴露的反射电极25、电极焊盘46、第二-1欧姆电极39的焊盘区域、电极焊盘36和第一-1欧姆电极29的焊盘区域。第一保护层61可以覆盖支撑基板51的基本上整个上部。
然后，参照图15A和图15B，通过将第一保护层61图案化来暴露围绕子像素R、G、B的第二滤色器47。然后，通过顺序地去除第二滤色器47、亲水性材料层58、第三接合层57、第一滤色器37、亲水性材料层56和第二接合层55来暴露反射电极25。可以通过顺序地去除像素之间的区域中的上述层来暴露第一接合层53的表面。以这种方式，在子像素R、G、B周围形成沟槽，以围绕子像素。
参照图16A和图16B，可以在围绕子像素R、G、B的沟槽中形成光阻挡材料层。光阻挡材料层设置为围绕子像素R、G、B。光阻挡材料层63可以由例如黑色环氧树脂或白色PSR形成，并可以通过阻挡通过子像素R、G、B中的每一个的侧表面发射的光来防止子像素和像素之间的光干涉。
然后，参照图17A和图17B，形成第二保护层65以覆盖第一保护层61和光阻挡材料层63。然后，使第一保护层61和第二保护层65经受图案化，以便除了暴露电极焊盘36、46之外，还暴露第一-1欧姆电极29、第二-1欧姆电极39和第三-1欧姆电极49的焊盘区域。此外，反射电极25在电极焊盘36、46附近被暴露。在一些示例性实施例中，可以省略第二保护层65。
参照图18，形成互连线73和连接部分73a、77a、77b。连接部分73a将第二-1欧姆电极39连接到互连线73，连接部分77a将电极焊盘46连接到反射电极25，连接部分77b将电极焊盘36连接到反射电极25。
然后，参照图19A和图19B，形成第三保护层67。第三保护层67覆盖互连线73和连接部分73a、77a、77b。这里，第三保护层67暴露第一-1欧姆电极29和第三-1欧姆电极49的焊盘区域。
接下来，在第三保护层67上形成互连线71、75和连接部分71a、75a。连接部分71a将互连线71连接到第三-1欧姆电极49，连接部分75a将互连线75连接到第一-1欧姆电极29。
以这种方式，可以提供图4和图5的显示设备1000A。
尽管像素被描述为以无源矩阵的方式来驱动，但是本发明构思不限于此，并且在一些示例性实施例中，像素可以以有源矩阵的方式来驱动。
图20是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性截面图。
返回参照图7A，在第二导电型半导体层23b上直接形成反射电极25，然而，本发明构思不限于此。具体地，参照图20，反射电极25可以包括欧姆接触层25a和反射层25b。欧姆接触层25a可以由例如Au-Zn合金或Au-Be合金形成，反射层25b可以由Al、Ag或Au形成。当反射层25b由Au形成时，反射层25b可以相对于从第一LED堆叠23产生的光(例如，红光)展现出相对高的反射率，并可以相对于从第二LED堆叠33和第三LED堆叠43产生的光(例如，绿光或蓝光)展现出相对低的反射率。因此，反射层25b可以通过吸收来自第二LED堆叠33和第三LED堆叠43的光来减小从第二LED堆叠33和第三LED堆叠43产生的并朝向支撑基板51行进的光的干涉。
绝缘层27可以设置在反射层25b和第二导电型半导体层23b之间。绝缘层27可以具有暴露第二导电型半导体层23b的开口，并且欧姆接触层25a可以形成在绝缘层27的开口中。
因为反射层25b覆盖绝缘层27，所以可以通过具有相对高的折射率的第一LED堆叠23、具有相对低的折射率的绝缘层27以及反射层25b的堆叠结构形成全方位反射器。反射层25b覆盖50％或更大的面积的第一LED堆叠23或大部分第一LED堆叠23，从而改善发光功效。
在示例性实施例中，可以通过以下工艺形成反射电极25。首先，在基板21上生长第一LED堆叠23，并在第一LED堆叠23上形成绝缘层27。然后，通过将绝缘层27图案化来形成开口。例如，在第一LED堆叠23上形成SiO2，并在其上沉积光致抗蚀剂，随后通过光刻和显影来形成光致抗蚀剂图案。此后，通过作为蚀刻掩模的光致抗蚀剂图案使SiO2层经受图案化，从而形成具有形成在其中的开口的绝缘层27。
此后，在绝缘层27的开口中形成欧姆接触层25a。欧姆接触层25a可以通过剥离工艺等来形成。在形成欧姆接触层25a之后，形成反射层25b以覆盖欧姆接触层25a和绝缘层27。可以通过剥离工艺等来形成反射层25b。如图中所示，反射层25b可以部分地或完全地覆盖欧姆接触层25a。通过欧姆接触层25a和反射层25b形成反射电极25。反射电极25的形状可以与上面描述的反射电极的形状基本上相同，因此，为了避免冗余，将省略其详细描述。
根据示例性实施例，可以以晶片级形成多个像素，从而消除了单独安装发光二极管的需要。
图21是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性平面图，图22是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管像素的示意性截面图。
参照图21，根据示例性实施例的显示设备2000包括支撑基板251和布置在支撑基板251上的多个像素200。每个像素200包括第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B。
参照图22，支撑基板251支撑LED堆叠223、233、243。支撑基板251可以包括位于其表面上或位于其中的电路，但是本发明构思不限于此。支撑基板251可以包括例如Si基板或Ge基板。
第一子像素R包括第一LED堆叠223，第二子像素G包括第二LED堆叠233，第三子像素B包括第三LED堆叠243。第一子像素R可以通过第一LED堆叠223发射光，第二子像素G可以通过第二LED堆叠233发射光，第三子像素B可以通过第三LED堆叠243发射光。可以独立地驱动第一LED堆叠223、第二LED堆叠233和第三LED堆叠243。
如图中所示，第一LED堆叠223、第二LED堆叠233和第三LED堆叠243可以设置在不同的平面上。如图中所示，第二LED堆叠233可以设置在比第一LED堆叠223高的平面上，第三LED堆叠243可以设置在比第二LED堆叠233高的平面上。另外，第一LED堆叠223、第二LED堆叠233和第三LED堆叠243在水平方向上彼此隔离开，并且可以彼此不重叠。因此，从第一LED堆叠223产生的光可以在不穿过第二LED堆叠233和第三LED堆叠243的情况下发射到外部，并且从第二LED堆叠233产生的光可以在不穿过第三LED堆叠243的情况下发射到外部。
第一LED堆叠223、第二LED堆叠233和第三LED堆叠243中的每一个包括n型半导体层、p型半导体层以及介于n型半导体层和p型半导体层之间的有源层。有源层可以具有多量子阱层结构。第一LED堆叠223、第二LED堆叠233和第三LED堆叠243可以包括不同的有源层，以发射具有不同波长的光。例如，第一LED堆叠223可以是发射红光的无机发光二极管，第二LED堆叠233可以是发射绿光的无机发光二极管，第三LED堆叠243可以是发射蓝光的无机发光二极管。在示例性实施例中，第一LED堆叠223可以包括基于GaInP的阱层，第二LED堆叠233和第三LED堆叠243可以包括基于GaInN的阱层。然而，本发明构思不限于此，从第一LED堆叠223、第二LED堆叠233和第三LED堆叠243发射的光的波长可以改变。例如，第一LED堆叠223、第二LED堆叠233和第三LED堆叠243可以分别发射绿光、蓝光和红光，或者可以分别发射蓝光、绿光和红光。
图23是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
参照图23，根据示例性实施例的显示设备可以以无源矩阵的方式驱动。如参照图21和图22描述的，一个像素包括第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B。第一子像素R的第一LED堆叠223发射具有第一波长的光，第二子像素G的第二LED堆叠233发射具有第二波长的光，第三子像素B的第三LED堆叠243发射具有第三波长的光。第一子像素R的阳极、第二子像素G的阳极和第三子像素B的阳极可以连接到公共线，例如，数据线Vdata 225，并且第一子像素R的阴极、第二子像素G的阴极和第三子像素B的阴极可以连接到不同的线，例如，扫描线Vscan271、273、275。
例如，在第一像素中，第一子像素R的阳极、第二子像素G的阳极和第三子像素B的阳极共同连接到数据线Vdata1，第一子像素R的阴极、第二子像素G的阴极和第三子像素B的阴极分别连接到扫描线Vscan1-1、Vscan1-2、Vscan1-3。因此，可以单独地驱动同一像素中的子像素R、G、B。
另外，每个LED堆叠223、233、243可以通过脉宽调制或通过改变电流的幅值来驱动，从而控制每个子像素的亮度。可选地，可以通过调节第一LED堆叠223、第二LED堆叠233和第三LED堆叠243的面积来调节亮度。例如，发射具有低可见度的光的LED堆叠(例如，第一LED堆叠223)可以形成为具有比第二LED堆叠233或第三LED堆叠243大的面积。
图24是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
参照图24，根据示例性实施例的显示设备2000A包括布置在支撑基板251上的多个像素200A。每个子像素R、G、B连接到反射电极225和互连线271、273、275。如图23所示，反射电极225可以对应于数据线Vdata，互连线271、273、275可以对应于扫描线Vscan。
像素200A可以以矩阵形式布置，其中，每个像素中的子像素R、G、B的阳极共同连接到反射电极225，每个像素中的子像素R、G、B的阴极分别连接到彼此隔离开的互连线271、273、275。连接部分271a、273a、275a可以将互连线271、273、275连接到子像素R、G、B。
图25是图24的显示设备的一个像素200A的放大平面图，图26A、图26B、图26C和图26D分别是沿着图25的线A-A、线B-B、线C-C和线D-D截取的示意性截面图。
参照图24、图25、图26A、图26B、图26C和图26D，显示设备2000A可以包括支撑基板251、多个像素200A、第一子像素R、第二子像素G、第三子像素B、第一LED堆叠223、第二LED堆叠233、第三LED堆叠243、反射电极225(或第一-2欧姆电极)、第一-1欧姆电极229、第二-1欧姆电极239、第二-2欧姆电极235、第三-1欧姆电极249、第三-2欧姆电极245、亲水性材料层256、258、第一接合层253、第二接合层255、第三接合层257、第一保护层261、光阻挡材料263、第二保护层265、互连线271、273、275以及连接部分271a、273a、275a、277a、277b。
支撑基板251支撑LED堆叠223、233、243。支撑基板251可以包括位于其表面上或位于其中的电路，但不受限于此。支撑基板251可以包括例如玻璃基板、蓝宝石基板、Si基板或Ge基板。
第一LED堆叠223包括第一导电型半导体层223a和第二导电型半导体层223b。第二LED堆叠233包括第一导电型半导体层233a和第二导电型半导体层233b。第三LED堆叠243包括第一导电型半导体层243a和第二导电型半导体层243b。另外，有源层可以分别介于第一导电型半导体层223a与第二导电型半导体层223b之间、第一导电型半导体层233a与第二导电型半导体层233b之间以及第一导电型半导体层243a与第二导电型半导体层243b之间。
在示例性实施例中，第一导电型半导体层223a、233a、243a中的每一个可以为n型半导体层，第二导电型半导体层223b、233b、243b中的每一个可以为p型半导体层。在一些示例性实施例中，可以通过表面纹理化在第一导电型半导体层223a、233a、243a的表面上形成粗糙化表面。然而，本发明构思不限于此，每个LED堆叠中的半导体类型可以改变。
第一LED堆叠223设置为靠近支撑基板251，第二LED堆叠233设置在比第一LED堆叠223高的平面处，第三LED堆叠243设置在比第二LED堆叠233高的平面处。另外，第二LED堆叠233在水平方向上与第一LED堆叠223隔离开，因此不与第一LED堆叠223重叠。第三LED堆叠243在水平方向上与第一LED堆叠223和第二LED堆叠233隔离开，因此不与第一LED堆叠223和第二LED堆叠233重叠。因此，从第一LED堆叠223产生的光可以在不穿过第二LED堆叠33和第三LED堆叠43的情况下发射到外部。另外，从第二LED堆叠233产生的光可以在不穿过第三LED堆叠243的情况下发射到外部。
形成第一LED堆叠223、第二LED堆叠233和第三LED堆叠243的材料与参照图22描述的那些内容基本上相同，因此，为了避免冗余，将省略其详细描述。
反射电极225与第一LED堆叠223(例如，第二导电型半导体层223b)的下表面形成欧姆接触。反射电极225可以连续地设置在第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B下方。此外，反射电极225可以共同连接到多个像素200a，并可以用作数据线Vdata。
反射电极225可以由例如与第一LED堆叠223的第二导电型半导体层223b形成欧姆接触的材料层形成，并且可以包括反射层，所述反射层可以反射从第一LED堆叠223产生的光(例如，红光)。
反射电极225可以包括欧姆反射层，并可以由例如Au-Zn合金或Au-Be合金形成。这些合金对于红色范围内的光具有高反射率，并且与第二导电型半导体层223b形成欧姆接触。
第一-1欧姆电极229与第一子像素R的第一导电型半导体层223a形成欧姆接触。第一-1欧姆电极229可以包括焊盘区域和延伸部分(参见图28A)，且如图26B所示，连接部分275a可以连接到第一-1欧姆电极229的焊盘区域。
第二-1欧姆电极239与第二LED堆叠233的第一导电型半导体层233a形成欧姆接触。第二-1欧姆电极239可以包括焊盘区域和延伸部分(参见图30A)，且如图26C所示，连接部分273a可以连接到第二-1欧姆电极239的焊盘区域。
第二-2欧姆电极235与第二LED堆叠233的第二导电型半导体层233b形成欧姆接触。第二-2欧姆电极235可以对于从第一LED堆叠223产生的光是透明的，并可以由例如金属层或导电氧化物层形成。可选地，第二-2欧姆电极235可以不是透明的，并可以包括反射性金属层。
电极焊盘236可以形成在第二-2欧姆电极235上。电极焊盘236设置在第二-2欧姆电极235的限制性区域中，连接部分277b可以连接到电极焊盘236。
第三-1欧姆电极249与第三LED堆叠243的第一导电型半导体层243a形成欧姆接触。第三-1欧姆电极249可以包括焊盘区域和延伸部分(参见图32A)，且如图26D所示，连接部分271a可以连接到第三-1欧姆电极249的焊盘区域。
第三-2欧姆电极245与第三LED堆叠243的第二导电型半导体层243b形成欧姆接触。第三-2欧姆电极245可以对于从第二LED堆叠233产生的光是透明的，并可以由例如金属层或导电氧化物层形成。可选地，第三-2欧姆电极245可以不是透明的，并可以包括反射性金属层。
电极焊盘246形成在第三-2欧姆电极245上。电极焊盘246设置在第三-2欧姆电极245的限制性区域中。连接部分277a可以连接到电极焊盘246。
反射电极225、第二-2欧姆电极235和第三-2欧姆电极245可以通过与每个LED堆叠的p型半导体层的欧姆接触来辅助电流扩散，并且第一-1欧姆电极229、第二-1欧姆电极239和第三-1欧姆电极249可以通过与每个LED堆叠的n型半导体层的欧姆接触来辅助电流扩散。
第一接合层253将第一LED堆叠223结合到支撑基板251。如图中所示，反射电极225可以邻接第一接合层253。第一接合层253可以连续地设置在第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B下方。第一接合层253可以是光透射层或不透明层。第一接合层253可以由有机材料或无机材料形成。有机材料的示例可以包括SU8、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚酰亚胺、聚对二甲苯、苯并环丁烯(BCB)或其他，无机材料的示例可以包括Al2O3、SiO2、SiNx或其他。可以在高真空和高压条件下接合有机材料层，并且可以在通过例如化学机械研磨使用等离子体使表面能量改变以使无机材料层的表面平坦化之后在高真空下接合无机材料层。具体地，第一接合层253可以包括能够吸收光的黑色环氧树脂，以改善显示设备的对比度。第一接合层253还可以由透明的旋涂玻璃形成。
第二接合层255可以覆盖第一LED堆叠223，并将第二LED堆叠233结合到反射电极225。第二接合层255还可以设置在第三LED堆叠243下方。第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B的第二接合层255可以彼此隔离开。
第二接合层255可以由透明有机材料或透明无机材料形成。有机材料的示例可以包括SU8、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚酰亚胺、聚对二甲苯、苯并环丁烯(BCB)或其他，无机材料的示例可以包括Al2O3、SiO2、SiNx或其他。另外，第二接合层255还可以由透明的旋涂玻璃形成。
如图中所示，在第一子像素R的区域中，第二接合层255可以邻接第一LED堆叠223。此外，在第二子像素G的区域中，第二接合层255可以邻接第二-2欧姆电极235。另外，另外的亲水性材料层256可以进一步形成在第二接合层255和第二-2欧姆电极235之间。亲水性材料层256可以保留在第一子像素R和第三子像素B的区域中。
亲水性材料层256将第二接合层255的表面性质从疏水性改变为亲水性，从而改善第二接合层255的粘附强度，以防止第二接合层255在制造或使用期间剥落。在一些示例性实施例中，可以省略亲水性材料层256。亲水性材料层256可以通过在第二-2欧姆电极235的表面上沉积SiO2或通过第二-2欧姆电极235的表面的等离子体改性来形成。
在一些示例性实施例中，亲水性材料层还可以形成在第一LED堆叠223或反射电极225的表面上。另外，可以向反射电极225或支撑基板251的表面添加另外的亲水性材料层。
欧姆电极229可以由第二接合层255覆盖。第二接合层255透射从第一LED堆叠223产生的光。
第三接合层257将第三LED堆叠243结合到第二LED堆叠233。如在第二接合层255中一样，第三接合层257可以由透明的有机材料、透明的无机材料或透明的旋涂玻璃形成。如图中所示，第三接合层257可以在第一子像素R的区域中设置在第二接合层255上方，并可以在第二子像素G的区域中覆盖第二LED堆叠233。如上所述，亲水性材料层258形成在第三-2欧姆电极245下方，第三接合层257可以邻接亲水性材料层258。在一些示例性实施例中，另外的亲水性材料层可以进一步形成在第二LED堆叠233上。
第一保护层261覆盖子像素R、G、B。第一保护层261可以由氧化硅或氮化硅形成。
光阻挡材料263围绕子像素R、G、B。光阻挡材料263可以由反射性白色材料或光吸收黑色材料形成。例如，光阻挡材料263可以由白色PSR或黑色环氧树脂形成。光阻挡材料263阻挡通过子像素R、G、B的侧表面发射的光，以防止子像素之间的光干涉。第二保护层265可以形成在第一保护层261和光阻挡材料263上。
如图24和图25所示，互连线271、273、275可以设置为与反射电极225基本上正交。互连线271、275可以设置在第二保护层265上，并可以分别通过连接部分271a、275a连接到第三-1欧姆电极249和第一-1欧姆电极229。在示例性实施例中，第一保护层261和第二保护层265具有暴露第三-1欧姆电极249和第一-1欧姆电极229的开口。
互连线273可以设置在第一保护层261和第二保护层265之间，并可以通过连接部分273a连接到第二-1欧姆电极239。在示出的示例性实施例中，第一保护层261具有暴露第二-1欧姆电极239的开口。
另外，连接部分277a、277b设置在第一保护层261和第二保护层265之间，并将电极焊盘246、236电连接到反射电极225。在示出的示例性实施例中，第一保护层261可以具有暴露电极焊盘236、246的开口。
互连线271和互连线273通过第二保护层265彼此绝缘，因此，可以设置为在竖直方向上彼此重叠。
尽管每个像素的电极被描述为连接到数据线和扫描线，互连线271、275被描述为设置在第二保护层265上，并且互连线273被描述为设置在第一保护层261和第二保护层265之间，但是本发明构思不限于此。例如，所有的互连线271、275、273可以形成在第一保护层261上并由第二保护层265覆盖，并且连接部分271a、275a可以形成在第二保护层265上。
接下来，在下文中将描述根据示例性实施例的制造显示设备2000A的方法。
图27至图39是示出了根据示例性实施例的制造显示设备的方法的示意性平面图和截面图。
首先，参照图27A，在第一基板221上生长第一LED堆叠223。第一基板221可以为例如GaAs基板。第一LED堆叠223可以由基于AlGaInP的半导体层形成，并包括第一导电型半导体层223a、有源层和第二导电型半导体层223b。
然后，在第一LED堆叠223上形成反射电极225。反射电极225可以由例如Au-Zn合金或Au-Be合金形成。
反射电极225可以通过剥离工艺等来形成，并可以经受图案化以具有特定形状。例如，反射电极225可以被图案化以具有与所有的子像素R、G、B对应的宽度和连接多个像素的长度。然而，本发明构思不限于此。可选地，反射电极225可以在未进行图案化的情况下形成在第一LED堆叠223的上表面上方，或者可以在其上形成之后经受图案化。
反射电极225可以与第一LED堆叠223的第二导电型半导体层223b(例如，p型半导体层)形成欧姆接触。
参照图27B，在第二基板231上生长第二LED堆叠233，并在第二LED堆叠233上形成第二-2欧姆电极235。第二LED堆叠233可以由基于GaN的半导体层形成，并可以包括第一导电型半导体层233a、GaInN阱层和第二导电型半导体层233b。第二基板231是能够在其上生长基于GaN的半导体层的基板，并可以不同于第一基板221。例如，可以确定第二LED堆叠233的GaInN组成，使得第二LED堆叠233可以发射绿光。第二-2欧姆电极235与第二导电型半导体层233b(例如，p型半导体层)形成欧姆接触。
参照图27C，在第三基板241上生长第三LED堆叠243，并在第三LED堆叠243上形成第三-2欧姆电极245。第三LED堆叠243可以由基于GaN的半导体层形成，并可以包括第一导电型半导体层243a、GaInN阱层和第二导电型半导体层243b。第三基板241是能够在其上生长基于GaN的半导体层的基板，并可以不同于第一基板221。例如，可以确定第三LED堆叠243的GaInN组成，使得第三LED堆叠243可以发射蓝光。第三-2欧姆电极245与第二导电型半导体层243b(例如，p型半导体层)形成欧姆接触。
因为可以在不同的基板上生长第一LED堆叠223、第二LED堆叠233和第三LED堆叠243，所以形成第一LED堆叠至第三LED堆叠的顺序不受具体限制。
参照图28A和图28B，经由第一接合层253将图27A的第一LED堆叠223结合到支撑基板251的上侧。反射电极225可以设置为面对支撑基板251并可以接合到第一接合层253。通过化学蚀刻等从第一LED堆叠223去除第一基板221。这样，第一LED堆叠223的第一导电型半导体层223a的上表面被暴露。在一些示例性实施例中，可以通过表面纹理化等在第一导电型半导体层223a的暴露表面上形成粗糙化表面。
然后，在第一LED堆叠223的暴露表面上形成第一-1欧姆电极229。欧姆电极229可以由例如Au-Te合金或Au-Ge合金形成。欧姆电极229可以形成在每个像素区域中。欧姆电极229可以形成在第一子像素R中。如图中所示，欧姆电极229可以包括焊盘区域和延伸部分。如图中所示，延伸部分可以基本上在反射电极225的纵向方向上延伸。
参照图29A和图29B，通过将第一LED堆叠223图案化从将与第一子像素R对应的区域排除在外的区域去除第一LED堆叠223。第一-1欧姆电极229保留在第一子像素R的区域中。因为第一LED堆叠223经受图案化，所以反射电极225被暴露，并且第一接合层253的表面也可以被部分地暴露。在其他示例性实施例中，可以在第一接合层253上设置绝缘层，因此，第一接合层253的表面可以不被暴露。
参照图30A和图30B，经由第二接合层255将图27B的第二LED堆叠233结合到第一LED堆叠223的上侧。第二-2欧姆电极235设置为面对第一LED堆叠23并接合到第二接合层255。可以在第二-2欧姆电极235上形成亲水性材料层256，第二接合层255可以邻接亲水性材料层256。在一些示例性实施例中，亲水性材料层可以进一步形成在第一LED堆叠23上。可以通过激光剥离或化学剥离从第二LED堆叠233去除第二基板231。这样，第二LED堆叠233的第一导电型半导体层233a的上表面被暴露。在一些示例性实施例中，可以通过表面纹理化等在第一导电型半导体层233a的暴露表面上形成粗糙化表面。
接下来，在第一导电型半导体层233a上形成第二-1欧姆电极239。第二-1欧姆电极239形成在与第二子像素G对应的区域中。如图30A所示，第二-1欧姆电极239可以包括焊盘区域和延伸部分。延伸部分可以基本上在反射电极225的纵向方向上延伸。第二-1欧姆电极239与第一导电型半导体层233a形成欧姆接触。
参照图31A和图31B，通过将第二LED堆叠233图案化从每个像素中的将与第二子像素G对应的区域排除在外的区域去除第二LED堆叠233。第二子像素G的区域中的第二LED堆叠233在水平方向上与第一LED堆叠223隔离开，以便不与第一LED堆叠223重叠。
更具体地，因为第二LED堆叠233经受图案化，所以第二-2欧姆电极235被暴露。然后，在第二子像素G的区域中，可以在第二-2欧姆电极235上形成电极焊盘236。电极焊盘236可以限制性地设置在第二子像素G的区域中。在示例性实施例中，可以从第二子像素G的区域另外地去除第二LED堆叠233。
因为暴露的第二-2欧姆电极235被去除，所以可以暴露亲水性材料层256或第二接合层255。
参照图32A和图32B，经由第三接合层257将图27C的第三LED堆叠243结合到第二LED堆叠233的上侧。第三-2欧姆电极245设置为面对支撑基板251并接合到第三接合层257。亲水性材料层258可以在其他层之前形成在第三-2欧姆电极245上。在一些示例性实施例中，可以在第二LED堆叠233上形成另外的亲水性材料层。
可以通过激光剥离或化学剥离从第三LED堆叠243去除第三基板241。这样，第三LED堆叠243的第一导电型半导体层243a的上表面被暴露。在一些示例性实施例中，可以通过表面纹理化等在第一导电型半导体层243a的暴露表面上形成粗糙化表面。
接下来，在第一导电型半导体层243a上形成第三-1欧姆电极249。第三-1欧姆电极249形成在与第三子像素B对应的区域中。第三-1欧姆电极249与第一导电型半导体层243a形成欧姆接触。如图32A所示，第三-1欧姆电极249可以包括焊盘区域和延伸部分，并且延伸部分可以基本上在反射电极225的纵向方向上延伸。
参照图33A和图33B，通过将第三LED堆叠243图案化从每个像素中的将与第三子像素B对应的区域排除在外的区域去除第三LED堆叠243。第三LED堆叠243在水平方向上与第一LED堆叠223和第二LED堆叠233隔离开。
更具体地，因为第三LED堆叠243经受图案化，所以第三-2欧姆电极245被暴露。然后，在第三子像素B的区域中，在第三-2欧姆电极245上形成电极焊盘246。电极焊盘246可以限制性地设置在第三子像素B的区域中。在示例性实施例中，从第三子像素B的区域另外地去除第三LED堆叠243。
去除暴露的第三-2欧姆电极245，以暴露亲水性材料层258或第三接合层257。
然后，参照图34A和图34B，形成第一保护层261。第一保护层261覆盖第三LED堆叠243和亲水性材料层258。第一保护层261可以覆盖支撑基板251的基本上整个上部。
然后，参照图35A和图35B，通过将第一保护层261图案化来暴露围绕子像素R、G、B的亲水性材料层258，然后通过顺序地去除亲水性材料层258、第三接合层257、亲水性材料层256和第二接合层255来暴露反射电极225。可以通过在像素之间的区域中顺序地去除上述层来暴露第一接合层253的表面。这样，在子像素R、G、B周围形成沟槽以围绕子像素。
参照图36A和图36B，可以在围绕子像素R、G、B的沟槽中形成光阻挡材料层。光阻挡材料层设置为围绕子像素R、G、B。光阻挡材料层263可以由例如黑色环氧树脂或白色PSR形成，并可以通过阻挡通过子像素R、G、B中的每一个的侧表面发射的光来防止子像素和像素之间的光干涉。
然后，参照图37A和图37B，使第一保护层261、亲水性材料层258、第三接合层257、亲水性材料层256和第二接合层255顺序地经受图案化，以暴露第一-1欧姆电极229、第二-1欧姆电极239和第三-1欧姆电极249的焊盘区域以及电极焊盘236、246。
参照图38，形成互连线273和连接部分273a、277a、277b。连接部分273a将第二-1欧姆电极239连接到互连线273，连接部分277a将电极焊盘246连接到反射电极225，连接部分277b将电极焊盘236连接到反射电极225。
然后，参照图39A和图39B，形成第二保护层265。第二保护层265覆盖互连线273和连接部分273a、277a、277b。这里，第二保护层265暴露第一-1欧姆电极229和第三-1欧姆电极249的焊盘区域。
接下来，在第二保护层265上形成互连线271、275和连接部分271a、275a。连接部分271a将互连线271连接到第三-1欧姆电极249，连接部分275a将互连线275连接到第一-1欧姆电极229。
这样，提供了参照图24和图25描述的显示设备2000A。
尽管像素被描述为以无源矩阵的方式来驱动，然而，本发明构思不限于此，且在一些示例性实施例中，像素可以以有源矩阵的方式来驱动。
图40是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性截面图。尽管在图27A中反射电极225直接形成在第二导电型半导体层223b上，但是本发明构思不限于此。
具体地，参照图40，反射电极225可以包括欧姆接触层225a和反射层225b。欧姆接触层225a可以由例如Au-Zn合金或Au-Be合金形成，反射层225b可以由Al、Ag或Au形成。具体地，当反射层225b由Au形成时，反射层225b可以对从第一LED堆叠223产生的光(例如，红光)展现出相对高的反射率，并且可以对从第二LED堆叠233和第三LED堆叠243产生的光(例如，绿光或蓝光)展现出相对低的反射率。当反射层225b由Al或Ag形成时，反射层225b可以对红光、绿光和蓝光展现出相对高的反射率，从而改善第一LED堆叠223、第二LED堆叠233和第三LED堆叠243的光提取效率。
绝缘层227可以设置在反射层225b和第二导电型半导体层223b之间。绝缘层227可以具有暴露第二导电型半导体层223b的开口，欧姆接触层225a可以形成在绝缘层227的开口中。
因为反射层225b覆盖绝缘层227，所以可以通过具有相对高的折射率的第一LED堆叠223、具有相对低的折射率的绝缘层227和反射层225b的堆叠结构形成全方位反射器。
在示例性实施例中，反射电极225可以通过以下工艺来形成。首先，在基板221上生长第一LED堆叠223，并在第一LED堆叠223上形成绝缘层227。然后，通过将绝缘层227图案化来形成开口。例如，在第一LED堆叠223上形成SiO2，并在其上沉积光致抗蚀剂，随后通过光刻和显影来形成光致抗蚀剂图案。此后，通过作为蚀刻掩模的光致抗蚀剂图案使SiO2层经受图案化，从而形成具有形成在其中的开口的绝缘层227。
此后，在绝缘层227的开口中形成欧姆接触层225a。欧姆接触层225a可以通过剥离工艺等来形成。在形成欧姆接触层225a之后，形成反射层225b以覆盖欧姆接触层225a和绝缘层227。反射层225b可以通过剥离工艺等来形成。如图中所示，反射层225b可以部分地或完全地覆盖欧姆接触层225a。反射电极225由欧姆接触层225a和反射层225b形成。反射电极225的形状可以与上面描述的反射电极的形状基本上相同，因此，将省略其详细描述。
尽管第一LED堆叠223被描述为由基于AlGaInP的半导体层形成以发射红光，然而，本发明构思不限于此。例如，第一LED堆叠223可以适于发射绿光或蓝光。在这种情况下，第一LED堆叠223可以由基于AlGaInN的半导体层形成。另外，第二LED堆叠233或第三LED堆叠243可以由基于AlGaInP的半导体层形成。
图41是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性平面图，图42是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管像素的示意性截面图。
参照图41，显示设备3000包括支撑基板251和布置在支撑基板251上的多个像素300。每个像素300包括第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B。
参照图42，支撑基板251支撑LED堆叠323、333、343。支撑基板251可以包括位于其表面上或位于其中的电路，而不受限于此。支撑基板251可以包括例如Si基板或Ge基板。
第一子像素R包括第一LED堆叠323，第二子像素G包括第一LED堆叠323和第二LED堆叠333，第三子像素B包括第一LED堆叠323、第二LED堆叠333和第三LED堆叠343。第一子像素R适于通过第一LED堆叠323发射光，第二子像素G适于通过第二LED堆叠333发射光，第三子像素B适于通过第三LED堆叠343发射光。第二子像素G的第一LED堆叠323以及第三子像素B的第一LED堆叠323和第二LED堆叠333可以不发光，因此，可以是电浮置的。此外，可以独立地驱动第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B。
如图中所示，第一子像素R不包括第二LED堆叠333和第三LED堆叠343，第二子像素G不包括第三LED堆叠343。这样，从第一LED堆叠323产生的光可以在不穿过第二LED堆叠33和第三LED堆叠43的情况下发射到外部。另外，从第二LED堆叠333产生的光可以在不穿过第三LED堆叠343的情况下发射到外部。
在第二子像素G中，第一LED堆叠323在竖直方向上与第二LED堆叠333重叠，且在第三子像素B中，第一LED堆叠323、第二LED堆叠333和第三LED堆叠343在竖直方向上彼此重叠。然而，本发明构思不限于此，子像素的布置顺序可以进行各种修改。
此外，第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B的第一LED堆叠323可以具有基本上相同的半导体层的堆叠结构，并可以设置在基本上相同的平面上。另外，第二子像素G和第三子像素B的第二LED堆叠333可以具有基本上相同的半导体层的堆叠结构，并可以设置在基本上相同的平面上。这样，第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B在其中具有不同数量的LED堆叠323、333、343，因此具有彼此不同的高度。
此外，第一子像素R的第一LED堆叠323的区域、第二子像素G的第二LED堆叠333的区域和第三子像素B的第三LED堆叠的区域可以具有彼此不同的面积，并且可以通过调节它们的面积来调节从子像素R、G、B中的每一个发射的光的发光强度。
第一LED堆叠323、第二LED堆叠333和第三LED堆叠343中的每一个包括n型半导体层、p型半导体层以及介于n型半导体层和p型半导体层之间的有源层。有源层可以具有多量子阱结构。第一LED堆叠323、第二LED堆叠333和第三LED堆叠343可以包括不同的有源层，以发射具有彼此不同的波长的光。例如，第一LED堆叠323可以是发射红光的无机发光二极管，第二LED堆叠333可以是发射绿光的无机发光二极管，第三LED堆叠343可以是发射蓝光的无机发光二极管。具体地，第一LED堆叠323可以包括基于AlGaInP的阱层，第二LED堆叠333可以包括基于AlGaInP或AlGaInN的阱层。第三LED堆叠343可以包括基于AlGaInN的阱层。然而，本发明构思不限于此，从第一LED堆叠323、第二LED堆叠333和第三LED堆叠343发射的光的波长可以改变。例如，第一LED堆叠323、第二LED堆叠333和第三LED堆叠343可以分别发射绿光、蓝光和红光，或者可以分别发射蓝光、绿光和红光。作为另一示例，当发光二极管像素包括微型LED时，在不因微型LED的小形状因子而负面地影响操作的情况下，第一LED堆叠323可以发射红色光、绿色光和蓝色光中的任何一种，第二LED堆叠333和第三LED堆叠343可以分别发射红色光、绿色光和蓝色光中的其余一种。
图43是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
参照图43，根据示例性实施例的显示设备可以实现为以无源矩阵的方式操作。如参照图41和图42所描述的，一个像素包括第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B。第一子像素R的第一LED堆叠323发射具有第一波长的光，第二子像素G的第二LED堆叠333发射具有第二波长的光，第三子像素B的第三LED堆叠343发射具有第三波长的光。第一子像素R的阳极、第二子像素G的阳极和第三子像素B的阳极可以连接到公共线，例如，数据线Vdata325，并且第一子像素R的阴极、第二子像素G的阴极和第三子像素B的阴极可以连接到不同的线，例如，扫描线Vscan 371、373、375。
例如，在第一像素中，第一子像素R的阳极、第二子像素G的阳极和第三子像素B的阳极共同连接到数据线Vdata1，并且第一子像素R的阴极、第二子像素G的阴极和第三子像素B的阴极分别连接到扫描线Vscan1-1、Vscan1-2、Vscan1-3。因此，同一像素中的子像素R、G、B可以单独地被驱动。
另外，第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B中的每一个可以通过脉宽调制或通过改变电流的幅值来驱动，从而控制每个子像素的亮度。可选地，可以通过调节第一子像素R的第一LED堆叠323的区域的面积、第二子像素G的第二LED堆叠333的区域的面积和第三子像素B的第三LED堆叠343的区域的面积来调节亮度。例如，发射具有低可见度的光的LED堆叠(例如，第一子像素R的第一LED堆叠323)可以被形成为具有比第二子像素G和第三子像素B的第二LED堆叠333或第三LED堆叠343更大的面积，因此，可以在相同的电流密度下发射具有更高的发光强度的光。另外，第二子像素G和第三子像素B的第二LED堆叠333和第三LED堆叠343可以被形成为具有不同的面积。以这种方式，可以通过调节第一LED堆叠323的面积、第二LED堆叠333的面积和第三LED堆叠343的面积根据从第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B中的每一个子像素发射的光的可见度来调节从第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B中的每一个子像素发射的光的发光强度。
图44是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。图45是图44的显示设备的一个像素的放大平面图。图46A、图46B、图46C和图46D是分别沿着图45的线A-A、线B-B、线C-C和线D-D截取的示意性截面图。
参照图44、图45、图46A、图46B、图46C和图46D，显示设备3000A包括支撑基板251、多个像素300A、第一子像素R、第二子像素G、第三子像素B、第一LED堆叠323、第二LED堆叠333、第三LED堆叠343、反射电极325(或第一-2欧姆电极)、第一-1欧姆电极329、第二-1欧姆电极339、第二-2欧姆电极335、第三-1欧姆电极349、第三-2欧姆电极345、电极焊盘336、346、第一接合层353、第二接合层337、第三接合层347、第一绝缘层361、第一反射层363、第二绝缘层365、第二反射层367、下绝缘层368、上绝缘层369、互连线371、373、375以及连接部分371a、373a、375a、377a、377b。
每个子像素R、G、B连接到反射电极325和互连线371、373、375。如图43所示，反射电极325可以对应于数据线Vdata，互连线371、373、375可以对应于扫描线Vscan。
如图44所示，像素可以以矩阵形式布置，其中，每个像素中的子像素R、G、B的阳极共同连接到反射电极325，并且每个像素中的子像素R、G、B的阴极连接到彼此隔离开的互连线371、373、375。连接部分371a、373a、375a可以将互连线371、373、375连接到子像素R、G、B。
支撑基板251支撑LED堆叠323、333、343。支撑基板251可以包括位于其表面上或位于其中的电路，而不受限于此。支撑基板251可以包括例如玻璃基板、蓝宝石基板、Si基板或Ge基板。
第一LED堆叠323包括第一导电型半导体层323a和第二导电型半导体层323b。第二LED堆叠333包括第一导电型半导体层333a和第二导电型半导体层333b。第三LED堆叠343包括第一导电型半导体层343a和第二导电型半导体层343b。另外，有源层可以分别介于第一导电型半导体层323a与第二导电型半导体层323b之间、第一导电型半导体层333a与第二导电型半导体层333b之间以及第一导电型半导体层343a与第二导电型半导体层343b之间。
在示例性实施例中，第一导电型半导体层323a、333a、343a中的每一个可以为n型半导体层，第二导电型半导体层323b、333b、343b中的每一个可以为p型半导体层。在一些示例性实施例中，可以通过表面纹理化在第一导电型半导体层323a、333a、343a中的每一个的表面上形成粗糙化表面。然而，本发明构思不限于此，每个LED堆叠中的半导体类型可以改变。
第一LED堆叠323设置为靠近支撑基板251。第二LED堆叠333设置在第一LED堆叠323上方。第三LED堆叠343设置在第二LED堆叠333上方。另外，在每个像素中，第二LED堆叠333设置在第二子像素G的第一LED堆叠323和第三子像素B的第一LED堆叠323上。此外，在每个像素中，第三LED堆叠343设置在第三子像素B的第二LED堆叠333上。
因此，从第一子像素R的第一LED堆叠323产生的光可以在不穿过第二LED堆叠333和第三LED堆叠343的情况下发射到外部。另外，从第二子像素G的第二LED堆叠333产生的光可以在不穿过第三LED堆叠343的情况下发射到外部。此外，从第三子像素B的第三LED堆叠343产生的光也可以在不穿过第一LED堆叠323和第二LED堆叠333的情况下发射到外部。
形成第一LED堆叠323、第二LED堆叠333和第三LED堆叠343的材料与参照图42描述的那些内容基本上相同，因此，为了避免冗余，将省略其详细描述。
反射电极325与第一LED堆叠323(例如，其第二导电型半导体层323b)的下表面形成欧姆接触。反射电极325包括可以反射从第一LED堆叠323发射的光的反射层。如图中所示，反射电极325可以覆盖第一LED堆叠的几乎整个下表面。此外，反射电极325可以共同连接到多个像素300a，并可以对应于数据线Vdata。
反射电极325可以由例如与第一LED堆叠323的第二导电型半导体层323b形成欧姆接触的材料层形成，并可以包括可以反射从第一LED堆叠323产生的光(例如，红光)的反射层。
反射电极325可以包括欧姆反射层，并可以由例如Au-Zn合金或Au-Be合金形成。这些合金对于红色范围内的光具有高反射率，并与第二导电型半导体层323b形成欧姆接触。
第一-1欧姆电极329与第一子像素R的第一导电型半导体层323a形成欧姆接触。第一-1欧姆电极329可以包括焊盘区域和延伸部分(参见图48A)，且如图46B所示，连接部分375a可以连接到第一-1欧姆电极329的焊盘区域。在第二子像素G和第三子像素B的第一LED堆叠323上省略了第一-1欧姆电极329。
第二-1欧姆电极339与第二子像素G的第二LED堆叠333的第一导电型半导体层333a形成欧姆接触。第二-1欧姆电极339也可以包括焊盘区域和延伸部分(参见图52A)，且如图46C所示，连接部分373a可以连接到第二-1欧姆电极339的焊盘区域。第二-1欧姆电极339可以与其上设置有第三LED堆叠343的区域间隔开。
第二-2欧姆电极335与第二子像素G的第二LED堆叠333的第二导电型半导体层333b形成欧姆接触。第二-2欧姆电极335还可以设置在第三子像素B的第二LED堆叠333的第二导电型半导体层333b下方。第二-2欧姆电极335可以包括可以反射从第二LED堆叠333产生的光的反射层。例如，第二-2欧姆电极335可以包括金属反射层。
电极焊盘336可以形成在第二-2欧姆电极335上。电极焊盘336限制性地设置在第二-2欧姆电极335上，连接部分377b可以连接到电极焊盘336。
第三-1欧姆电极349与第三LED堆叠343的第一导电型半导体层343a形成欧姆接触。第三-1欧姆电极349也可以包括焊盘区域和延伸部分(参见图50A)，且如图46D所示，连接部分371a可以连接到第三-1欧姆电极349的焊盘区域。
第三-2欧姆电极345与第三LED堆叠343的第二导电型半导体层343b形成欧姆接触。第三-2欧姆电极345可以包括可以反射从第三LED堆叠333产生的光的反射层。例如，第三-2欧姆电极345可以包括金属层。
电极焊盘346可以形成在第三-2欧姆电极345上。电极焊盘346限制性地设置在第三-2欧姆电极345上。连接部分377a可以连接到电极焊盘346。
反射电极325、第二-2欧姆电极335和第三-2欧姆电极345可以通过与LED堆叠323、333、343中的每一个的p型半导体层的欧姆接触来辅助电流扩散。第一-1欧姆电极329、第二-1欧姆电极339和第三-1欧姆电极349可以通过与LED堆叠323、333、343中的每一个的n型半导体层的欧姆接触来辅助电流扩散。
第一接合层353将第一LED堆叠323结合到支撑基板251。如图中所示，反射电极325可以邻接第一接合层353。第一接合层353可以是光透射层或不透明层。第一接合层353可以由有机或无机材料形成。有机材料的示例可以包括SU8、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚酰亚胺、聚对二甲苯、苯并环丁烯(BCB)或其他，无机材料的示例可以包括Al2O3、SiO2、SiNx或其他。可以在高真空和高压条件下接合有机材料层，并且可以在通过例如化学机械研磨使用等离子体使表面能量改变以使无机材料层的表面平坦化之后在高真空下接合无机材料层。具体地，可以使用由能够吸收光的黑色环氧树脂形成的接合层作为第一接合层353，这可以改善显示设备的对比度。第一接合层353还可以由旋涂玻璃形成。
在第二子像素G和第三子像素B中，第一反射层363可以介于第一LED堆叠323和第二LED堆叠333之间。第一反射层363可以阻挡从第一子像素R的第一LED堆叠323产生并进入第二子像素R和第三子像素B的第一LED堆叠323的光进入第二子像素G和第三子像素B的第二LED堆叠333，从而防止子像素之间的光干涉。
第一反射层363可以包括对从第一子像素R的第一LED堆叠323产生的光具有高反射率的金属层，例如Au层、Al层或Ag层。
第二反射层367介于第二LED堆叠333和第三LED堆叠343之间。第二反射层367可以阻挡在第二子像素G的第二LED堆叠333中产生并进入第三子像素B的第二LED堆叠333的光进入第三子像素B的第三LED堆叠343，从而防止子像素之间的光干涉。具体地，第二反射层367可以包括对从第二子像素G的第二LED堆叠333产生的光具有高反射率的金属层，例如Au层、Al层或Ag层。
第一绝缘层361介于第一反射层363和第一LED堆叠323之间。第一绝缘层361使第一反射层363与第一LED堆叠323绝缘。第一绝缘层361可以包括具有比第一LED堆叠323的折射率更低的折射率的介电层，例如SiO2。因此，具有高折射率的第一LED堆叠323、具有低折射率的第一绝缘层361和第一反射层363顺序地堆叠在彼此上方，以形成全方位反射器(ODR)。
第二绝缘层365介于第二反射层367和第二LED堆叠333之间。第二绝缘层365使第二反射层367与第二LED堆叠333绝缘。第二绝缘层365可以包括具有比第二LED堆叠333的折射率更低的折射率的介电层，例如SiO2。因此，具有高折射率的第二LED堆叠333、具有低折射率的第二绝缘层365和第二反射层367顺序地堆叠在彼此上方，以形成全方位反射器(ODR)。
第二接合层337分别将第一LED堆叠323结合到第二LED堆叠333。第二接合层337可以介于第一反射层363和第二-2欧姆电极335之间，以将第一反射层363接合到第二-2欧姆电极335。在一些示例性实施例中，可以省略第一反射层363。在这种情况下，第二接合层337可以将第一绝缘层361接合到第二-2欧姆电极335。第二接合层337可以包括金属接合层，例如AuSn，而不受限于此。可选地，第二接合层337可以包括与第一接合层353基本上相同的接合材料。
第三接合层347将第二LED堆叠333结合到第三LED堆叠343。第三接合层347可以介于第二反射层367和第三-2欧姆电极345之间，以将第二反射层367接合到第三-2欧姆电极345。在一些示例性实施例中，可以省略第二反射层367。在这种情况下，第二反射层367可以将第二绝缘层365接合到第三-2欧姆电极345。第三接合层347可以包括金属接合层，例如AuSn，而不受限于此。可选地，第三接合层347可以包括与第一接合层353基本上相同的接合材料。
下绝缘层368可以覆盖第一LED堆叠323、第二LED堆叠333和第三LED堆叠343。下绝缘层368可以邻接第一子像素R的第一LED堆叠323的上表面、第二子像素G的第二LED堆叠333的上表面和第三子像素B的第三LED堆叠343的上表面。另外，下绝缘层368覆盖围绕第一LED堆叠323暴露的反射电极325。下绝缘层368可以具有开口以提供电连接通路。
上绝缘层369覆盖下绝缘层368。上绝缘层369可以具有开口以提供电连接通路。
下绝缘层368和上绝缘层369可以由例如氧化硅或氮化硅的任何绝缘材料形成，而不受限于此。
如图44和图45所示，互连线371、373、375可以设置为基本上与反射电极325正交。互连线371、375设置在上绝缘层369上，并可以分别通过连接部分371a、375a连接到第三-1欧姆电极349和第一-1欧姆电极329。为此目的，上绝缘层369和下绝缘层368可以具有暴露第三-1欧姆电极349和第一-1欧姆电极329的开口。
互连线373设置在下绝缘层368上并与反射电极325绝缘。互连线373可以设置在下绝缘层368和上绝缘层369之间，并可以通过连接部分373a连接到第二-1欧姆电极339。为此目的，下绝缘层368具有暴露第二-1欧姆电极339的开口。
连接部分377a、377b设置在下绝缘层368和上绝缘层369之间，并将电极焊盘46、36电连接到反射电极325。为此目的，下绝缘层368可以具有暴露电极焊盘336、346和反射电极325的开口。
互连线371和互连线373通过上绝缘层369彼此绝缘，因此，可以设置为在竖直方向上彼此重叠。
尽管每个像素的电极被描述为连接到数据线和扫描线，互连线371、375被描述为形成在下绝缘层368上，并且互连线373被描述为设置在下绝缘层368和上绝缘层369之间，但是本发明构思不限于此。例如，所有的互连线371、373、375可以形成在下绝缘层368上，并可以由上绝缘层81覆盖，并且连接部分371a、375a可以形成在上绝缘层369上。
接下来，在下文中将描述根据示例性实施例的制造显示设备3000A的方法。
图47至图59是示出了根据本公开的示例性实施例的制造显示设备的方法的示意性平面图和截面图。每个截面图是沿着相应的平面图的线A-A截取的。
首先，参照图47A，在第一基板321上生长第一LED堆叠323。第一基板321可以为例如GaAs基板。第一LED堆叠323可以由基于AlGaInP的半导体层形成，并包括第一导电型半导体层323a、有源层和第二导电型半导体层323b。
然后，在第一LED堆叠323上形成反射电极325。反射电极325可以由例如Au-Zn合金或Au-Be合金形成。
反射电极325可以通过剥离工艺等来形成，并且可以经受图案化以具有特定形状。例如，反射电极325可以经受图案化以具有连接多个像素的长度。然而，本发明构思不限于此。可选地，反射电极325可以在未进行图案化的情况下形成在第一LED堆叠323的整个上表面上方，或者可以在其上形成之后经受图案化。
反射电极325可以与第一LED堆叠323的第二导电型半导体层323b(例如，p型半导体层)形成欧姆接触。
参照图47B，在第二基板331上生长第二LED堆叠333，并在第二LED堆叠333上形成第二-2欧姆电极335。第二LED堆叠333可以由基于AlGaInP或AlGaInN的半导体层形成，并可以包括基于AlGaInP或AlGaInN的阱层。第二基板331可以是能够在其上生长基于AlGaInP的半导体层的基板(例如，GaAs基板)，或者能够在其上生长基于GaN的半导体层的基板(例如，蓝宝石基板)。例如，可以确定第二LED堆叠333中的Al、Ga和In的组成，使得第二LED堆叠333可以发射绿光。第二-2欧姆电极335与第二LED堆叠333的第二导电型半导体层333b(例如，p型半导体层)形成欧姆接触。第二-2欧姆电极335可以包括可以反射从第二LED堆叠333产生的光的反射层。
可以在第二-2欧姆电极335上形成接合材料层337a。接合材料层337a可以包括金属层，例如AuSn，而不受限于此。
参照图47C，在第三基板341上生长第三LED堆叠343，并在第三LED堆叠343上形成第三-2欧姆电极345。第三LED堆叠343可以由基于AlGaInN的半导体层形成，并可以包括第一导电型半导体层343a、有源层和第二导电型半导体层343b。第三基板341是能够在其上生长基于GaN的半导体层的基板，并可以不同于第一基板321。例如，可以确定第三LED堆叠343中的Al、Ga和In的组成，使得第三LED堆叠343可以发射蓝光。第三-2欧姆电极345与第三LED堆叠343的第二导电型半导体层343b(例如，p型半导体层)形成欧姆接触。第三-2欧姆电极345可以包括可以反射从第三LED堆叠343产生的光的反射层。
可以在第三-2欧姆电极345上形成接合材料层347a。接合材料层347a可以包括金属层，例如AuSn，而不受限于此。
因为分别在不同的基板上生长第一LED堆叠323、第二LED堆叠333和第三LED堆叠343，所以形成第一LED堆叠至第三LED堆叠的顺序不受具体限制。
参照图48A和图48B，经由第一接合层353将图47A的第一LED堆叠323结合到支撑基板251的上侧。反射电极325可以设置为面对支撑基板251并可以接合到第一接合层353。通过化学蚀刻等从第一LED堆叠323去除第一基板321。这样，第一LED堆叠323的第一导电型半导体层323a的上表面被暴露。在一些示例性实施例中，可以通过表面纹理化等在第一导电型半导体层323a的暴露表面上形成粗糙化表面。
然后，在第一LED堆叠323的暴露表面上形成第一-1欧姆电极329。欧姆电极329可以由例如Au-Te合金或Au-Ge合金形成。欧姆电极329可以形成在每个像素区域中。欧姆电极329可以在每个像素区域中朝向一侧形成。如图中所示，欧姆电极329可以包括焊盘区域和延伸部分。如图中所示，延伸部分可以基本上在反射电极325的纵向方向上延伸。
参照图49A和图49B，在第一LED堆叠323上形成第一绝缘层361，然后，在第一绝缘层361上形成第一反射层363。如图中所示，第一绝缘层361可以形成为覆盖第一-1欧姆电极329，第一反射层363可以不覆盖第一-1欧姆电极329。然而，本发明构思不限于此。例如，第一反射层363可以覆盖第一-1欧姆电极329。在一些示例性实施例中，可以省略第一反射层363。
在第一反射层363上形成接合材料层337b。将图47B的第二LED堆叠333结合到接合材料层337b的上侧。当省略第一反射层363时，接合材料层337b可以形成在第一绝缘层361上。接合材料层337a设置为面对支撑基板251并接合到接合材料层337a，以形成第二接合层337，第一LED堆叠323通过第二接合层337结合到第二LED堆叠333。
通过激光剥离或化学剥离从第二LED堆叠333去除第二基板331。这样，第二LED堆叠333的第一导电型半导体层333a的上表面被暴露。在一些示例性实施例中，可以通过表面纹理化等在第一导电型半导体层333a的暴露表面上形成粗糙化表面。
参照图50A和图50B，首先，在第二LED堆叠333上形成第二绝缘层365，然后，在第二绝缘层365上形成第二反射层367。此后，在第二反射层367上形成接合材料层347b，并将图48B的第二LED堆叠333结合到接合材料层347b的上侧。在一些示例性实施例中，可以省略第二反射层367。接合材料层347a设置为面对支撑基板251并接合到接合材料层347a，以形成第三接合层347，第二LED堆叠333通过第三接合层347结合到第三LED堆叠343。
可以通过激光剥离或化学剥离从第三LED堆叠343去除第三基板341。这样，第三LED堆叠343的第一导电型半导体层343a的上表面被暴露。在一些示例性实施例中，可以通过表面纹理化等在第一导电型半导体层343a的暴露表面上形成粗糙化表面。
接下来，在第一导电型半导体层343a上形成第三-1欧姆电极349。第三-1欧姆电极349可以朝向像素的另一侧形成，以与第一-1欧姆电极329相对。第三-1欧姆电极349可以包括焊盘区域和延伸部分。延伸部分可以基本上在反射电极325的纵向方向上延伸。
参照图51A和图51B，在每个像素区域中，除了与第三子像素B对应的区域之外，通过将第三LED堆叠343图案化来去除第三LED堆叠343。这样，如图中所示，第三-2欧姆电极345被暴露。另外，在第三子像素B的区域中，可以在第三LED堆叠343上形成凹陷(indentation)。
可以在由形成在第三子像素B中的凹陷所暴露的第三-2欧姆电极345上形成电极焊盘346。尽管在示出的示例性实施例中将第三-2欧姆电极345和电极焊盘346描述为通过单独的工艺形成，但是在其他示例性实施例中，第三-2欧姆电极345和电极焊盘346可以通过相同的工艺一起形成。例如，在第三-2欧姆电极345被暴露之后，可以通过剥离工艺等一起形成第三-1欧姆电极349和电极焊盘346。
参照图52A和图52B，在每个像素区域中，使第三-2欧姆电极345、第三接合层347、第二反射层367和第二透明绝缘层365顺序地经受图案化，以暴露第二LED堆叠333。第三-2欧姆电极345限制性地设置为靠近第三子像素B的区域。
在每个像素区域中，在第二LED堆叠333上形成第二-1欧姆电极339。如图52A所示，第二-1欧姆电极339可以包括焊盘区域和延伸部分。延伸部分可以基本上在反射电极325的纵向方向上延伸。第二-1欧姆电极339与第一导电型半导体层333a形成欧姆接触。如图中所示，第二-1欧姆电极339可以设置在第一-1欧姆电极329和第三-1欧姆电极349之间，而不受限于此。
参照图53A和图53B，在每个像素中，除了与第三子像素B和第二子像素G对应的区域之外，通过将第二LED堆叠333图案化来去除第二LED堆叠333。在第二子像素G的区域中的第二LED堆叠333与在第三子像素B的区域中的第二LED堆叠333隔离开。
因为第二LED堆叠333经受图案化，所以第二-2欧姆电极335被暴露。在第二子像素G的区域中的第二LED堆叠333可以包括凹陷，电极焊盘336可以在第二-2欧姆电极335上形成到所述凹陷中。
尽管在示出的示例性实施例中将第二-1欧姆电极339和电极焊盘336描述为通过单独的工艺来形成，但是在其他示例性实施例中，第二-1欧姆电极339和电极焊盘336可以通过相同的工艺一起形成。例如，在第二-2欧姆电极335被暴露之后，可以通过剥离工艺等将第二-1欧姆电极339和电极焊盘336一起形成。
参照图54A和图54B，使第二-2欧姆电极335、第二接合层337、第一反射层363和第一透明绝缘层361顺序地经受图案化，以暴露第一LED堆叠323。如图54A所示，第二-2欧姆电极335限制性地设置为靠近第二子像素G的区域。
在每个像素区域中，形成在第一LED堆叠323上的第一-1欧姆电极329被暴露。如图54A所示，第一-1欧姆电极329可以包括焊盘区域和延伸部分。延伸部分可以基本上在反射电极325的纵向方向上延伸。
参照图55A和图55B，通过将第一LED堆叠323图案化从将与第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B对应的区域排除在外的区域去除第一LED堆叠323。第一-1欧姆电极329保留在第一子像素R的区域中。在第一子像素R的区域中的第一LED堆叠323与在第二子像素G的区域中的第一LED堆叠323和在第三子像素B的区域中的第一LED堆叠323隔离开。在第二子像素G的区域中的第一LED堆叠323可以与在第三子像素B的区域中的第一LED堆叠323隔离开，而不受限于此。例如，第二子像素G的第一LED堆叠323可以连续地延伸到第三子像素B。
因为第一LED堆叠323经受图案化，所以反射电极325被暴露，并且第一接合层353的表面可以被部分地暴露。在其他示例性实施例中，绝缘层可以设置在第一接合层353上。在这种情况下，绝缘层被暴露，并且第一接合层353的表面可以不被暴露。
参照图56A和图56B，形成下绝缘层368。下绝缘层368可以覆盖第一LED堆叠323、第二LED堆叠333、第三LED堆叠343、反射电极325和第一接合层353。下绝缘层368可以经受图案化，以形成暴露第一-1欧姆电极329、第二-1欧姆电极339、第三-1欧姆电极349、电极焊盘336、346和反射电极325的开口。
参照图57，在下绝缘层368上形成互连线373和连接部分373a、377a、377b。连接部分373a将第二-1欧姆电极339连接到互连线373，连接部分377a将电极焊盘346连接到反射电极325，连接部分377b将电极焊盘336连接到反射电极325。沿着图57的线A-A截取的截面图与图56B基本上相同，因此，为了避免冗余，将其省略。
参照图58A和图58B，形成上绝缘层369。上绝缘层369覆盖互连线373和连接部分373a、377a、377b。上绝缘层369可以经受图案化，以暴露第一-1欧姆电极329和第三-1欧姆电极349的焊盘区域。
参照图59，在上绝缘层369上形成互连线371、375和连接部分371a、375a。连接部分371a将互连线371连接到第三-1欧姆电极349，连接部分375a将互连线375连接到第一-1欧姆电极329。
这样，提供了图44和图45的显示设备3000A。沿着图59的线A-A截取的截面图与图58B基本上相同，因此，为了避免冗余，将其省略。
在示出的示例性实施例中，在子像素R、G、B之间会发生光干涉。更具体地，在第一LED堆叠323、第二LED堆叠333和第三LED堆叠343之间会发生光干涉。因此，可以在每个子像素的侧表面上形成诸如光反射层或光吸收层的光阻挡层，以防止光干涉。光反射层可以包括分布式布拉格反射器，所述分布式布拉格反射器可以通过交替地堆叠具有不同折射率的材料层或者通过形成在透明绝缘层上的金属反射层或包括反射材料(例如，TiO2)的白色有机材料来形成。光吸收层可以包括例如黑色环氧树脂。
例如，下绝缘层368和上绝缘层369中的至少一个可以包括光反射层或光吸收层。在这种情况下，下绝缘层368和/或上绝缘层369可以在第一LED堆叠323、第二LED堆叠333和第三LED堆叠343上具有开口，以使从每个子像素产生的光通过其发射到外部。光发射到外部所通过的开口可以限制性地形成在第一LED堆叠323、第二LED堆叠333和第三LED堆叠343中的每一个的上部区域中。这样，第一LED堆叠323的边缘、第二LED堆叠333的边缘和第三LED堆叠343的边缘也可以由反射层覆盖。
尽管像素被描述为以无源矩阵的方式来驱动，但是本发明构思不限于此，在一些示例性实施例中，像素可以以有源矩阵的方式来驱动。
图60是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性截面图。
尽管在图47A中将反射电极325直接形成在第二导电型半导体层323b上，但是本发明构思不限于此。例如，参照图60，反射电极325可以包括欧姆接触层325a和反射层325b。欧姆接触层325a可以由例如Au-Zn合金或Au-Be合金形成，反射层325b可以由Al、Ag或Au形成。具体地，当反射层325b由Au形成时，反射层325b可以对从第一LED堆叠323产生的光(例如，红光)展现出相对高的反射率，并可以对从第二LED堆叠333和第三LED堆叠343产生的光(例如，绿光或蓝光)展现出相对低的反射率。
绝缘层327可以设置在反射层325b和第二导电型半导体层323b之间。绝缘层327可以具有暴露第二导电型半导体层323b的开口，欧姆接触层325a可以形成在绝缘层327的开口中。
因为反射层325b覆盖绝缘层327，所以可以通过具有高折射率的第一LED堆叠323、具有低折射率的绝缘层327和反射层325b的堆叠结构形成全方位反射器(ODR)。
反射电极325可以通过以下工艺形成。首先，在基板321上生长第一LED堆叠323，并在第一LED堆叠323上形成绝缘层327。然后，通过将绝缘层327图案化来形成开口。例如，可以在第一LED堆叠323上形成SiO2，并在其上沉积光致抗蚀剂，随后通过光刻和显影来形成光致抗蚀剂图案。此后，通过作为蚀刻掩模的光致抗蚀剂图案使SiO2层经受图案化，从而形成具有开口的绝缘层327。
此后，在绝缘层327的开口中形成欧姆接触层325a。可以通过剥离工艺等形成欧姆接触层325a。在形成欧姆接触层325a之后，形成反射层325b以覆盖欧姆接触层325a和绝缘层327。反射层325b可以通过剥离工艺等来形成。如图中所示，反射层325b可以部分地或完全地覆盖欧姆接触层325a。反射电极325由欧姆接触层325a和反射层325b形成。反射电极325的形状与上面描述的反射电极的形状基本上相同，因此，将省略其详细描述。
尽管第一LED堆叠323被描述为由基于AlGaInP的半导体层形成以发射红光，但是本发明构思不限于此。例如，第一LED堆叠323可以发射绿光或蓝光。因此，第一LED堆叠323可以由基于AlGaInN的半导体层形成。另外，第二LED堆叠333或第三LED堆叠343可以由基于AlGaInP的半导体层形成。
根据本公开的示例性实施例，可以通过晶片接合以晶片级形成多个像素，从而消除了单独安装发光二极管的需要。
尽管这里已经描述了某些示例性实施例和实施方式，但是根据该描述，其他实施例和修改将是明显的。因此，本发明构思不限于这样的实施例，而是限于如对本领域普通技术人员而言将明显的所附权利要求及各种明显修改和等同布置的更宽的范围。

Claims (22)

1.一种用于显示器的发光二极管像素，所述发光二极管像素包括：
第一子像素、第二子像素和第三子像素，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个包括：
第一LED子单元，所述第一LED子单元包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层；
第二LED子单元，所述第二LED子单元设置在所述第一LED子单元上并包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层；以及
第三LED子单元，所述第三LED子单元设置在所述第二LED子单元上并包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层，
其中：
所述第一子像素的所述第二LED子单元和所述第三LED子单元是电浮置的；
所述第二子像素的所述第一LED子单元和所述第三LED子单元是电浮置的；并且
所述第三子像素的所述第一LED子单元和所述第二LED子单元是电浮置的。
2.根据权利要求1所述的发光二极管像素，其中：
所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第一LED子单元和所述第三子像素的所述第一LED子单元彼此隔离开；
所述第一子像素的所述第二LED子单元、所述第二子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第二LED子单元彼此隔离开；
所述第一子像素的所述第三LED子单元、所述第二子像素的所述第三LED子单元和所述第三子像素的所述第三LED子单元彼此隔离开；
所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第三LED子单元中的每一个配置为发射光；
从所述第一子像素的所述第一LED子单元产生的光配置为通过所述第一子像素的所述第二LED子单元和所述第三LED子单元发射到所述发光二极管像素的外部；并且
从所述第二子像素的所述第二LED子单元产生的光配置为通过所述第二子像素的所述第三LED子单元发射到所述发光二极管像素的外部。
3.根据权利要求1所述的发光二极管像素，其中，所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第三LED子单元包括配置为分别发射红光、绿光和蓝光的第一LED堆叠、第二LED堆叠和第三LED堆叠。
4.根据权利要求1所述的发光二极管像素，其中：
所述第一子像素还包括与所述第一LED子单元的所述第一类型的半导体层形成欧姆接触的第一上部欧姆电极和与所述第一LED子单元的所述第二类型的半导体层形成欧姆接触的第一下部欧姆电极；
所述第二子像素还包括与所述第二LED子单元的所述第一类型的半导体层形成欧姆接触的第二上部欧姆电极和与所述第二LED子单元的所述第二类型的半导体层形成欧姆接触的第二下部欧姆电极；并且
所述第三子像素还包括与所述第三LED子单元的所述第一类型的半导体层形成欧姆接触的第三上部欧姆电极和与所述第三LED子单元的所述第二类型的半导体层形成欧姆接触的第三下部欧姆电极。
5.根据权利要求4所述的发光二极管像素，其中：
所述第一上部欧姆电极与所述第二子像素的所述第一LED子单元和所述第三子像素的所述第一LED子单元电隔离；
所述第二上部欧姆电极与所述第一子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第二LED子单元电隔离；并且
所述第三上部欧姆电极与所述第一子像素的所述第三LED子单元和所述第二子像素的所述第三LED子单元电隔离。
6.根据权利要求4所述的发光二极管像素，其中：
所述第一下部欧姆电极包括配置为反射从所述第一子像素的所述第一LED子单元产生的光的反射层；并且
所述第二下部欧姆电极和所述第三下部欧姆电极中的每一个是透明的。
7.根据权利要求6所述的发光二极管像素，其中，所述第一下部欧姆电极与所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第一LED子单元和所述第三子像素的所述第一LED子单元形成欧姆接触。
8.根据权利要求4所述的发光二极管像素，其中，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个还包括：
第一滤色器，所述第一滤色器介于所述第一LED子单元和所述第二LED子单元之间，以透射从所述第一子像素的所述第一LED子单元产生的光，并反射从所述第二子像素的所述第二LED子单元产生的光；以及
第二滤色器，所述第二滤色器介于所述第二LED子单元和所述第三LED子单元之间，以透射从所述第一子像素的所述第一LED子单元产生的光和从所述第二子像素的所述第二LED子单元产生的光，并反射从所述第三子像素的所述第三LED子单元产生的光。
9.根据权利要求8所述的发光二极管像素，其中，所述第一滤色器和所述第二滤色器中的每一个包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的发光二极管像素，所述发光二极管像素还包括支撑基板，
其中：
所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个还包括：
第一接合层，所述第一接合层介于所述支撑基板和所述第一LED子单元之间；
第二接合层，所述第二接合层介于所述第一LED子单元和所述第二LED子单元之间；以及
第三接合层，所述第三接合层介于所述第二LED子单元和所述第三LED子单元之间；
所述第二接合层对从所述第一子像素的所述第一LED子单元产生的光是透明的；并且
所述第三接合层对从所述第一子像素的所述第一LED子单元产生的光和从所述第二子像素的所述第二LED子单元产生的光是透明的。
11.根据权利要求1所述的发光二极管像素，所述发光二极管像素还包括围绕所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素的光阻挡层。
12.根据权利要求11所述的发光二极管像素，其中，所述光阻挡层包括光反射白色材料和光吸收黑色材料中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的发光二极管像素，其中，所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第三LED子单元具有彼此不同的面积。
14.根据权利要求1所述的发光二极管像素，其中：
所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素包括表面积小于大约10,000平方微米的微型LED；
所述第一LED子单元配置为发射红光、绿光和蓝光中的任何一种；
所述第二LED子单元配置为发射红光、绿光和蓝光中的与所述第一LED子单元不同的一种；并且
所述第三LED子单元配置为发射红光、绿光和蓝光中的与所述第一LED子单元和所述第二LED子单元不同的一种。
15.根据权利要求1所述的发光二极管像素，其中，电浮置的LED子单元的所述第一类型的半导体层和所述第二类型的半导体层中的至少一个不连接任何欧姆电极。
16.一种显示设备，所述显示设备包括：
多个像素，所述多个像素设置在支撑基板上，所述像素中的至少一个包括发光二极管像素，所述发光二极管像素包括：
第一子像素、第二子像素和第三子像素，所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的每一个包括：
第一LED子单元，所述第一LED子单元包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层；
第二LED子单元，所述第二LED子单元设置在所述第一LED子单元上并包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层；以及
第三LED子单元，所述第三LED子单元设置在所述第二LED子单元上并包括第一类型的半导体层和第二类型的半导体层，
其中：
所述第一子像素的所述第二LED子单元和所述第三LED子单元是电浮置的；
所述第二子像素的所述第一LED子单元和所述第三LED子单元是电浮置的；并且
所述第三子像素的所述第一LED子单元和所述第二LED子单元是电浮置的。
17.根据权利要求16所述的显示设备，其中：
所述第一子像素的所述第一LED子单元的所述第二类型的半导体层、所述第二子像素的所述第二LED子单元的所述第二类型的半导体层和所述第三子像素的所述第三LED子单元的所述第二类型的半导体层电连接到公共线；并且
所述第一子像素的所述第一LED子单元的所述第一类型的半导体层、所述第二子像素的所述第二LED子单元的所述第一类型的半导体层和所述第三子像素的所述第三LED子单元的所述第一类型的半导体层电连接到不同的线。
18.根据权利要求17所述的显示设备，其中：
第一下部欧姆电极共同设置在所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素下方；并且
所述第二子像素的所述第二LED子单元的所述第二类型的半导体层和所述第三子像素的所述第三LED子单元的所述第二类型的半导体层电连接到所述第一下部欧姆电极。
19.根据权利要求18所述的显示设备，其中，所述第一下部欧姆电极包括反射电极。
20.根据权利要求19所述的显示设备，其中，所述反射电极连续地设置在所述多个像素上方，并包括所述公共线。
21.根据权利要求16所述的显示设备，其中，第一上部欧姆电极、第二上部欧姆电极和第三上部欧姆电极中的每一个包括焊盘和突起。
22.根据权利要求16所述的显示设备，其中，在每个像素中，所述第一子像素的所述第一LED子单元、所述第二子像素的所述第二LED子单元和所述第三子像素的所述第三LED子单元具有彼此不同的面积。
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