CN110690248A - 用于显示器的led像素和具有该led像素的显示设备 - Google Patents

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led
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李贞勳
张成逵
金彰渊
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Abstract

本申请公开了一种用于显示器的LED像素和具有该LED像素的显示设备，显示器用LED像素包括：第一LED堆叠件；第二LED堆叠件，位于第一LED堆叠件的部分区域上；第三LED堆叠件，位于第二LED堆叠件的部分区域上；反射电极，布置于第一LED堆叠件下部；第二透明电极，位于第二LED堆叠件和第三LED堆叠件之间，并与第二LED堆叠件的上表面欧姆接触；以及第三透明电极，与第三LED堆叠件的上表面欧姆接触。

Description

用于显示器的LED像素和具有该LED像素的显示设备
技术领域
本申请是申请日为2018年11月27日、申请号为201880006547.9、发明名称为“用于显示器的LED单元和具有该LED单元的显示设备”的发明专利申请的分案申请。
背景技术
发光二极管(LED)已在广泛领域范围(诸如显示设备、汽车灯、普通照明等)中被用作无机光源。发光二极管由于其较长的寿命、较低的功耗和较快的快速响应而正在迅速地取代现有的光源。
典型的发光二极管通常已用作显示设备中的背光光源。然而，近来，微LED已经被开发为能够直接通过发光二极管实现图像的下一代显示器。
通常，显示设备通过使用蓝色、绿色和红色的混合颜色来实现各种颜色。如此，显示设备的每个像素包括蓝色子像素、绿色子像素和红色子像素，并且通过这些子像素的颜色来确定特定像素的颜色，且通过这些像素的组合来实现图像。
在微LED显示器中，微LED布置在二维平面上以对应于每个像素，因此，在一个基底上需要设置大量微LED，通常为数百万个或数千万个。然而，通常具有大约10000平方微米或更小的表面积的微LED的小形状因数可能在显示设备的制造期间引起各种问题。例如，处理微LED困难，因此难以将微LED安装在显示面板上，特别是当需要转移数百万个来制造单个显示器时。此外，一旦微LED安装在显示面板上，就很难更换有缺陷的微LED。
此外，由于子像素布置在二维平面上，因此包括蓝色子像素、绿色子像素和红色子像素的一个像素所占据的区域相对大。如此，将子像素布置在有限区域内可能需要减小每个子像素的面积，反过来，可能由于发光区域的减小而劣化子像素的亮度。
在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于理解发明构思的背景，因此，它可以包含不构成现有技术的信息。
发明内容
技术问题
根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光二极管以及使用该发光二极管的显示器能够增加每个LED子像素的发光面积而不增加像素区域的对应的表面积且不会降低显示特性。
根据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的显示器具有其中至少两个子像素竖直堆叠的子像素结构，从而减小实现显示器所需的表面积。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光二极管以及使用该发光二极管的显示器具有可以独立驱动的子像素。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光二极管以及使用该发光二极管的显示器在被构造为微LED时是特别有利的。例如，根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的微LED能够在晶圆级同时制造多个，因此不需要单独安装微LED。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光二极管以及使用该发光二极管的显示器有利地在红色LED堆叠件与基底之间采用部分反射层，并且/或者控制每个LED堆叠件的半导体层的带隙，以控制使用微LED的像素的每个LED堆叠件的亮度。
发明构思的另外的特征将在下面的描述中被阐述，并且将部分地通过描述将是明显的，或者可以通过发明构思的实践而获知。
技术方案
根据本公开的一实施例的显示器用LED像素，包括：第一LED堆叠件；第二LED堆叠件，位于所述第一LED堆叠件的部分区域上；第三LED堆叠件，位于所述第二LED堆叠件的部分区域上；反射电极，布置于所述第一LED堆叠件下部；第二透明电极，位于所述第二LED堆叠件和所述第三LED堆叠件之间，并与所述第二LED堆叠件的上表面欧姆接触；以及第三透明电极，与所述第三LED堆叠件的上表面欧姆接触，其中，所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件均包括n型半导体层以及p型半导体层，所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的n型半导体层均电连接于所述反射电极，所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件能够被独立地驱动。
根据本公开的另一实施例的显示设备，包括排列于支撑基底上的多个像素，其中，每个像素包括：第一LED堆叠件；第二LED堆叠件，位于所述第一LED堆叠件的部分区域上；第三LED堆叠件，位于所述第二LED堆叠件的部分区域上；反射电极，布置于所述第一LED堆叠件下部；第二透明电极，位于所述第二LED堆叠件和所述第三LED堆叠件之间，并与所述第二LED堆叠件的上表面欧姆接触；以及第三透明电极，与所述第三LED堆叠件的上表面欧姆接触，其中，所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件分别包括n型半导体层以及p型半导体层，所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的n型半导体层均电连接于所述反射电极，所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件能够被独立地驱动。
根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管(LED)堆叠件包括：支撑基底；第一LED子单元，设置在支撑基底上；第二LED子单元，设置在第一LED子单元上；第三LED子单元，设置在第二LED子单元上；第一滤色器，置于第一LED子单元与第二LED子单元之间，并且被构造为透射第一LED子单元中产生的光，并反射第二LED子单元中产生的光；以及第二滤色器，置于第二LED子单元与第三LED子单元之间，并且被构造为透射第一LED子单元和第二LED子单元中产生的光，并反射第三LED子单元中产生的光，其中，第二LED子单元和第三LED子单元被构造为透射第一LED子单元中产生的光，并且第三LED子单元被构造为透射第二LED子单元中产生的光。
第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元可以分别包括第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件。
LED堆叠件可以包括具有小于大约10000平方μm的表面积的微LED。
第二LED子单元和第三LED子单元可以被构造为将第一LED子单元中产生的光透射到微LED堆叠件的外部，并且第三LED子单元可以被构造为将第二LED子单元中产生的光透射到微LED堆叠件的外部。
第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件可以被构造为分别发射红光、绿光和蓝光。
第一滤色器和第二滤色器可以分别包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器中的至少一个。
第一滤色器和第二滤色器可以包括分布式布拉格反射器。
用于显示器的LED堆叠件还可以包括：第一结合层，置于支撑基底与第一LED堆叠件之间；第二结合层，置于第一LED堆叠件与第一滤色器之间；以及第三结合层，置于第二LED堆叠件与第二滤色器之间，其中，第二结合层被构造为透射第一LED堆叠件中产生的光，并且第三结合层被构造为透射第一LED堆叠件和第二LED堆叠件中产生的光。
第一结合层、第二结合层和第三结合层可以包括透明无机绝缘膜、透明有机绝缘膜和透明导电薄膜中的至少一种。
用于显示器的LED堆叠件还可以包括：第一反射电极，设置在第一结合层与第一LED堆叠件之间，并与第一LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触；第二透明电极，设置在第一滤色器与第二LED堆叠件之间，并与第二LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触；以及第三透明电极，设置在第二滤色器与第三LED堆叠件之间，并与第三LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触，其中，第二透明电极和第三透明电极被构造为将第一LED堆叠件中产生的光透射到外部，并且第三透明电极被构造为将第二LED堆叠件中产生的光透射到外部。
第二结合层可以与第一LED堆叠件的n型半导体层接触，并且第三结合层可以与第二LED堆叠件的n型半导体层接触。
用于显示器的LED堆叠件还可以包括：第一结合层，置于支撑基底与第一LED堆叠件之间；第二结合层，置于第一滤色器与第二LED堆叠件之间；以及第三结合层，置于第二LED堆叠件与第二滤色器之间，其中，第二结合层和第三结合层被构造为透射第一LED堆叠件和第二LED堆叠件中产生的光。
用于显示器的LED堆叠件还可以包括：第一反射电极，设置在第一结合层与第一LED堆叠件之间，并与第一LED堆叠件的n型半导体层欧姆接触；第一透明电极，设置在第一LED堆叠件与第一滤色器之间，并与第一LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触；第二透明电极，设置在第二LED堆叠件与
第三结合层之间，并与第二LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触；以及第三透明电极，设置在第二滤色器与第三LED堆叠件之间，并与第三LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触；其中，第一透明电极、第二透明电极和第三透明电极被构造为将第一LED堆叠件中产生的光透射到外部，并且第二透明电极和第三透明电极被构造为将第二LED堆叠件中产生的光透射到外部。
用于显示器的LED堆叠件还可以包括设置在第二结合层与第二LED堆叠件之间的第二反射电极，其中，第二透明电极与第二LED堆叠件的n型半导体层欧姆接触。
一种显示设备可以包括布置在支撑基底上的多个像素，其中，像素中的至少一些像素包括根据示例性实施例的LED堆叠件。
第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件中的每个可以包括p型半导体层和n型半导体层，每个像素的p型半导体层可以电连接到公共线，并且每个像素的n型半导体层可以电连接到彼此不同的线。
公共线可以包括数据线，并且所述不同的线可以包括扫描线。
显示设备还可以包括覆盖第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的侧表面的下绝缘层，其中，下绝缘层具有暴露第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的一部分的开口。
下绝缘层可以包括被构造为反射红光、绿光和蓝光的分布式布拉格反射器。
显示设备还可以包括设置在支撑基底与第一LED堆叠件之间的反射电极，其中，反射电极包括对于所述多个像素连续设置的公共线。
显示设备还可以包括设置在支撑基底与第一LED堆叠件之间的多个反射电极，其中，每个反射电极设置在各自像素区域内。
第三LED堆叠件可以在其上表面上包括粗糙表面区域。
每个像素的第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件可以被独立地驱动。
根据示例性实施例的用于显示器的LED像素包括：第一LED子单元，具有第一表面和第二表面；第二LED子单元，设置在第一LED子单元的第一表面的一部分上；第三LED子单元，设置在第二LED子单元的一部分上；反射电极，设置在第一LED子单元的第二表面上；第二透明电极，设置在第二LED子单元与第三LED子单元之间，并与第二LED子单元的上表面欧姆接触；以及第三透明电极，与第三LED子单元的上表面欧姆接触，其中，第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元中的每个包括n型半导体层和p型半导体层，第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元的n型半导体层中的每个电连接到反射电极，并且第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元被独立地可驱动。
第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元可以分别包括第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件。
LED像素可以包括具有小于大约10000平方μm的表面积的微LED。
第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件可以被构造为分别发射红光、绿光和蓝光。
第一LED堆叠件中产生的光的第一部分可以被构造为发射到外部而不穿过第二LED堆叠件，第一LED堆叠件中产生的光的第二部分可以被构造为通过透射穿过第二LED堆叠件和第二透明电极传输而发射到外部，第一LED堆叠件中产生的光的第三部分可以被构造为通过透射穿过第二LED堆叠件、第二透明电极、第三LED堆叠件和第三透明电极而发射到外部，第二LED堆叠件中产生的光的第一部分可以被构造为发射到外部而不穿过第三LED堆叠件，并且第二LED堆叠件中产生的光的第二部分可以被构造为通过透射穿过第三LED堆叠件和第三透明电极而发射到外部。
第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的p型半导体层中的每个可以设置在对应的n型半导体层上，反射电极可以与第一LED堆叠件的n型半导体层欧姆接触，并且第二透明电极和第三透明电极可以分别与第二LED堆叠件的p型半导体层和第三LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触。
用于显示器的LED像素还可以包括：第一滤色器，置于第一LED堆叠件与第二LED堆叠件之间；以及第二滤色器，置于第二LED堆叠件与第三LED堆叠件之间，其中，第一滤色器被构造为透射第一LED堆叠件中产生的光，并反射第二LED堆叠件中产生的光，并且第二滤色器被构造为透射第二LED堆叠件中产生的光，并反射第三LED堆叠件中产生的光。
第一滤色器可以与第二LED堆叠件的n型半导体层接触，并且第二滤色器可以与第三LED堆叠件的n型半导体层接触。
用于显示器的LED像素还可以包括：第一结合层，置于第一LED堆叠件与第一滤色器之间；以及第二结合层，置于第二LED堆叠件与第二滤色器之间，其中，第二结合层被构造为透射第一LED堆叠件中产生的光，并且第三结合层被构造为透射第二LED堆叠件中产生的光。
用于显示器的LED像素还可以包括：第一欧姆电极，与第一LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触；第二欧姆电极，与第二LED堆叠件的n型半导体层接触；第三欧姆电极，与第三LED堆叠件的n型半导体层接触；第二电流扩散层，设置在第二透明电极上；以及第三电流扩散层，设置在第三透明电极上，其中，第二欧姆电极设置在第二LED堆叠件的n型半导体层的与第三LED堆叠件不叠置的区域上，并且第二电流扩散层设置在第二透明电极上。
第三欧姆电极和第三电流扩散层可以包括相同的材料。
第二欧姆电极、第二电流扩散层、第三欧姆电极和第三电流扩散层可以包括相同的材料。
用于显示器的LED像素还可以包括设置在第一欧姆电极上的第一电流扩散层，其中，第一欧姆电极是透明的，并且第一电流扩散层、第二电流扩散层和第三电流扩散层包括相同的材料。
一种显示设备可以包括布置在支撑基底上的多个像素，其中，像素中的至少一些包括根据示例性实施例的LED像素。
第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的p型半导体层中的每个可以电连接到彼此不同的线。
根据示例性实施例的用于显示器的LED堆叠件包括：第一LED子单元，具有第一表面和第二表面；第二LED子单元，设置在第一LED子单元的第一表面上；第三LED子单元，设置在第二LED子单元上；反射电极，设置在第一LED子单元的第二表面上，并与第一LED子单元形成欧姆接触；以及欧姆电极，置于第一LED子单元与第二LED子单元之间，并与第一LED子单元形成欧姆接触，其中，第二LED子单元和第三LED子单元被构造为透射从第一LED子单元产生的光，并且第三LED子单元被构造为透射从第二LED子单元产生的光。
第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元可以分别包括第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件。
LED堆叠件可以包括具有小于大约10000平方μm的表面积的微LED。
反射电极和欧姆电极可以具有彼此不同的反射率。
第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件可以被构造为分别发射红光、绿光和蓝光。
用于显示器的LED堆叠件还可以包括：第一滤色器，置于第一LED堆叠件与第二LED堆叠件之间，并且被构造为透射从第一LED堆叠件产生的光，并反射从第二LED堆叠件产生的光；以及第二滤色器，置于第二LED堆叠件与第三LED堆叠件之间，并且被构造为透射从第一LED堆叠件和第二LED堆叠件产生的光，并反射从第三LED堆叠件产生的光。
第一滤色器和第二滤色器中的每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个。
第一滤色器和第二滤色器中的每个可以包括分布式布拉格反射器。
用于显示器的LED堆叠件还可以包括：支撑基底；第一结合层，置于支撑基底与第一LED堆叠件之间；第二结合层，置于第一LED堆叠件与第二LED堆叠件之间；以及第三结合层，置于第二LED堆叠件与第三LED堆叠件之间，其中，第二结合层被构造为透射从第一LED堆叠件产生的光，并且第三结合层被构造为透射从第一LED堆叠件和第二LED堆叠件产生的光。
第一结合层可以毗邻反射电极，并且第二结合层可以毗邻欧姆电极。
用于显示器的LED堆叠件还可以包括：第二透明电极，与第二LED堆叠件的p型半导体层形成欧姆接触；以及第三p透明电极，与第三LED堆叠件的p型半导体层形成欧姆接触。
第二结合层可以毗邻第一LED堆叠件的n型半导体层，并且第三结合层可以毗邻第二LED堆叠件的n型半导体层。
用于显示器的LED堆叠件还可以包括：第一滤色器，置于第一LED堆叠件与第二LED堆叠件之间，并且被构造为透射从第一LED堆叠件产生的光，并反射从第二LED堆叠件产生的光；以及第二滤色器，置于第二LED堆叠件与第三LED堆叠件之间，并且被构造为透射从第一LED堆叠件和第二LED堆叠件产生的光，并反射从第三LED堆叠件产生的光，其中，第一滤色器设置在第二结合层上，并且第二滤色器设置在第三结合层上。
一种显示设备可以包括布置在支撑基底上的多个像素，其中，像素中的至少一些包括根据示例性实施例的LED堆叠件。
第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件中的每个可以包括p型半导体层和n型半导体层，第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的p型半导体层中的每个可以电连接到公共线，并且第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的n型半导体层中的每个可以电连接到彼此不同的线。
公共线可以包括数据线，并且所述不同的线可以包括扫描线。
显示设备还可以包括下绝缘层，下绝缘层覆盖第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的侧表面，下绝缘层包括暴露欧姆电极、反射电极、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的开口。
下绝缘层可以包括被构造为反射红光、绿光和蓝光的分布式布拉格反射器。
反射电极可以包括公共线，并且可以对于所述多个像素连续地设置。
反射电极可以设置在每个像素区域内。
根据示例性实施例的用于显示器的LED堆叠件包括：第一LED子单元，被构造为发射第一颜色的光；第二LED子单元，设置在第一LED堆叠件上，并且被构造为发射第二颜色的光；以及第三LED子单元，设置在第一LED子单元和第二LED子单元中的至少一个上，并且被构造为发射第三颜色的光，其中，第一LED子单元被构造为发射穿过第二LED子单元和第三LED子单元的光，并且第二LED子单元被构造为发射穿过第三LED子单元的光。
第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元可以分别包括第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件。
LED堆叠件可以包括具有小于大约10000平方μm的表面积的微LED。
第一颜色的光的波长可以比第二颜色的光的波长长，并且第二颜色的光的波长可以比第三颜色的光的波长长。
第一颜色的光、第二颜色的光和第三颜色的光可以分别为红光、绿光和蓝光。
第一LED堆叠件可以被构造为当第二颜色的光的一部分入射在其上时产生光，并且第二LED堆叠件可以被构造为当第三颜色的光的一部分入射在其上时产生光。
发射到外部的第二颜色的光的强度可以是由第二颜色的光引起发射的第一颜色的光的强度的至少大约10倍，并且发射到外部的第三颜色的光的强度可以是由第三颜色的光引起的第二颜色的光的强度的至少大约10倍。
用于显示器的LED堆叠件还可以包括：支撑基底；反射电极，置于第一LED堆叠件与支撑基底之间，并与第一LED堆叠件形成欧姆接触；以及欧姆电极，置于第一LED堆叠件与第二LED堆叠件之间，并与第一LED堆叠件形成欧姆接触。
用于显示器的LED堆叠件还可以包括：第一结合层，置于支撑基底与第一LED堆叠件之间；第二结合层，置于第一LED堆叠件与第二LED堆叠件之间；以及第三结合层，置于第二LED堆叠件与第三LED堆叠件之间，其中，第二结合层被构造为透射第一颜色的光，并且第三结合层被构造为透射第一颜色的光和第二颜色的光。
第一结合层可以毗邻反射电极，并且第二结合层毗邻欧姆电极。
用于显示器的LED堆叠件还可以包括：第二透明电极，与第二LED堆叠件的p型半导体层形成欧姆接触；以及第三透明电极，与第三LED堆叠件的p型半导体层形成欧姆接触。
第二结合层可以毗邻第一LED堆叠件的n型半导体层，并且第三结合层毗邻第二LED堆叠件的n型半导体层。
一种显示设备可以包括布置在支撑基底上的多个像素，其中，像素中的至少一些包括根据示例性实施例的LED堆叠件。
第一LED堆叠件可以具有第一区域、第二区域和第三区域，第一区域在平面图中可以不被第二LED堆叠件和第三LED堆叠件叠置，第二区域在平面图中可以被第二LED堆叠件叠置且不被第三LED堆叠件叠置，并且第三区域可以在平面图中被第二LED堆叠件和第三LEDLED堆叠件两者叠置。
第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件在平面图中可以具有彼此基本相同的宽度。
在平面图中，第一LED堆叠件的宽度可以大于第二LED堆叠件的宽度或第三LED堆叠件的宽度。
显示设备还可以包括覆盖第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的侧表面的下绝缘层，其中，下绝缘层包括暴露欧姆电极、反射电极、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的开口。
下绝缘层可以包括被构造为反射红光、绿光和蓝光的分布式布拉格反射器。
第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件中的每个可以包括p型半导体层和n型半导体层，并且第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的p型半导体层中的每个可以电连接到公共线，并且第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的n型半导体层中的每个可以电连接到彼此不同的线。
反射电极可以包括公共线，并且可以对于所述多个像素连续地设置。
反射电极可以设置在每个像素区域内。
第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件可以被构造为独立地进行驱动。
根据示例性实施例的用于显示器的LED像素包括：基底；第一LED子单元，设置在基底上；第二LED子单元，设置在第一LED子单元上；第三LED子单元，设置在第一LED子单元和第二LED子单元中的至少一个上；以及过孔，位于基底中，其中，第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元中的每个包括第一导电型半导体层和第二导电型半导体层，并且过孔中的每个电连接到第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元中的至少一个。
第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元可以分别包括第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件。
LED像素可以包括具有小于大约10000平方μm的表面积的微LED。
第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件可以被构造为发射具有彼此不同波长的光。
第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件可以被构造为分别发射红光、绿光和蓝光。
基底可以包括GaAs基底，并且第一LED堆叠件包括AlGaInP基半导体层。
用于显示器的LED像素还可以包括置于基底与第一LED堆叠件之间的分布式布拉格反射器，其中，分布式布拉格反射器可以包括半导体层。
分布式布拉格反射器可以包括彼此交替设置的AlAs层和AlGaAs层。
用于显示器的LED像素还可以包括：第一结合层，置于第一LED堆叠件与第二LED堆叠件之间；以及第二结合层，置于第二LED堆叠件与第三LED堆叠件之间。
用于显示器的LED像素还可以包括：下第二欧姆电极，置于第一结合层与第二LED堆叠件之间，并与第二LED堆叠件形成欧姆接触；以及下第三欧姆电极，置于第二结合层与第三LED堆叠件之间，并与第三LED堆叠件欧姆接触。
下第二欧姆电极和下第三欧姆电极中的每个可以包括反射层。
过孔可以包括第一过孔、第二过孔和第三过孔，第一过孔可以电连接到第一LED堆叠件的第二导电型半导体层，第二过孔可以电连接到第二LED堆叠件的第二导电型半导体层，并且第三过孔可以电连接到第三LED堆叠件的第二导电型半导体层。
第一LED堆叠件的第一导电型半导体层、第二LED堆叠件的第一导电型半导体层和第三LED堆叠件的第一导电型半导体层可以彼此电连接。
用于显示器的LED像素还可以包括：上第一欧姆电极，与第一LED堆叠件的第一导电型半导体层接触；下第一欧姆电极，与第一LED堆叠件的第二导电型半导体层接触；上第二欧姆电极，与第二LED堆叠件的第一导电型半导体层接触；下第二欧姆电极，与第二LED堆叠件的第二导电型半导体层接触；上第三欧姆电极，与第三LED堆叠件的第一导电型半导体层接触；以及下第三欧姆电极，与第三LED堆叠件的第二导电型半导体层接触，其中，第一过孔、第二过孔和第三过孔分别电连接到下第一欧姆电极、下第二欧姆电极和下第三欧姆电极，并且上第一欧姆电极、上第二欧姆电极和上第三欧姆电极彼此电连接。
用于显示器的LED像素还可以包括设置在基底的下表面上的结合垫，其中，过孔分别连接到结合垫。
结合垫可以包括与基底绝缘的第一结合垫和电连接到基底的至少一个第二结合垫，并且过孔可以分别电连接到第一结合垫。
一种显示设备可以包括电路板和布置在电路板上的多个像素，其中，像素中的至少一些包括根据示例性实施例的LED像素。
电路板可以包括无源电路和有源电路中的至少一种，并过孔电连接到电路板。
基底可以对于所述多个像素连续地设置，并且通过电连接到电路板而接地。
显示设备还可以包括置于基底与电路板之间的电极垫，其中，电极垫中的至少一个电连接到基底，并且过孔通过电极垫电连接到电路板。
将理解的是，前面的总体描述和下面的详细描述都是示例性的和说明性的，并意在提供对要求保护的发明的进一步解释。
有益效果
根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光二极管以及使用该发光二极管的显示器能够增大每个LED子像素的发光面积，而不增加像素区域的对应表面积且不会劣化显示特性。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光二极管以及使用该发光二极管的显示器具有其中至少两个子像素竖直地堆叠的子像素结构，从而减小了实现显示器所需的表面积。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光二极管以及使用该发光二极管的显示器具有可以独立驱动的子像素。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光二极管以及使用该发光二极管的显示器在被构造为微LED时是特别有利的。例如，根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的微LED能够在晶圆级上同时制造多个，因此不需要单独安装微LED。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光二极管以及使用该发光二极管的显示器在红色LED堆叠件与基底之间采用局部反射层并且/或者控制每个LED堆叠件的半导体层的带隙是有利的，以控制像素的使用微LED的每个LED堆叠件的亮度。
附图说明
附图示出了发明的示例性实施例，并与描述一起用于解释发明构思，其中，附图被包括以提供对发明进一步的理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件的示意性剖视图。
图2是示出根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件的制造方法的示意性剖视图。
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是根据示例性实施例的图4的显示设备的一个像素的放大平面图。
图6是沿图5的线A-A截取的示意性剖视图。
图7是沿图5的线B-B截取的示意性剖视图。
图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、图8F、图8G、图8H、图8I、图8J和图8K是示出根据示例性实施例的显示设备的制造方法的示意性平面图。
图9是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图10是根据另一示例性实施例的像素的示意性平面图。
图11是根据又一示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件的示意性剖视图。
图12A、图12B、图12C、图12D、图12E和图12F是示出根据又一示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件的制造方法的示意性剖视图。
图13是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图14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剖视图。
图15是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图16是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图17是根据示例性实施例的图16的显示设备的一个像素的放大平面图。
图18A是根据示例性实施例的沿图17的线A-A截取的示意性剖视图。
图18B是根据示例性实施例的沿图17的线B-B截取的示意性剖视图。
图18C是根据示例性实施例的沿图17的线C-C截取的示意性剖视图。
图18D是根据示例性实施例的沿图17的线D-D截取的示意性剖视图。
图19A、图19B、图20A、图20B、图21A、图21B、图21C、图22A、图22B、图22C、图23A、图23B、图24A、图24B、图25A、图25B、图26A、图26B、图27A、图27B、图28A、图28B、图29A、图29B、图30A、图30B、图31、图32A、图32B和图33是示出根据示例性实施例的显示设备的制造方法的示意性平面图和剖视图。
图34是根据又一示例性实施例的显示设备的示意性剖视图。
图35是根据又一示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图36是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件的示意性剖视图。
图37A、图37B、图37C、图37D和图37E是示出根据示例性实施例的制造用于显示器的发光二极管堆叠件的方法的示意性剖视图。
图38是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图39是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图40是根据示例性实施例的图39的显示设备的一个像素的放大平面图。
图41是沿图40的线A-A截取的示意性剖视图。
图42是沿图40的线B-B截取的示意性剖视图。
图43A、图43B、图43C、图43D、图43E、图43F、图43G、图43H、图43I、图43J和图43K是示出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。
图44是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图45是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图46是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件的示意性剖视图。
图47A、图47B、图47C、图47D和图47E是示出根据示例性实施例的制造用于显示器的发光二极管堆叠件的方法的示意性剖视图。
图48是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图49是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图50是根据示例性实施例的图49的显示设备的一个像素的放大平面图。
图51是根据示例性实施例的沿图50的线A-A截取的示意性剖视图。
图52是根据示例性实施例的沿图50的线B-B截取的示意性剖视图。
图53A、图53B、图53C、图53D、图53E、图53F、图53G、图53H、图53I、图53J和图53K是示出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。
图54是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图55是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图56是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图57是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管像素的剖视图。
图58是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图59A和图59B分别是根据示例性实施例的显示设备的一个像素的俯视图和仰视图。
图60A是沿图59A的线A-A截取的示意性剖视图。
图60B是根据示例性实施例的沿图59A的线B-B截取的示意性剖视图。
图60C是根据示例性实施例的沿图59A的线C-C截取的示意性剖视图。
图60D是根据示例性实施例的沿图59A的线D-D截取的示意性剖视图。
图61A、图61B、图62A、图62B、图63A、图63B、图64A、图64B、图65A、图65B、图66A、图66B、图67A、图67B、图68A和图68B是示出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剖视图。
图69是根据另一示例性实施例的用于显示器的发光二极管像素的剖视图。
图70是根据示例性实施例的显示设备的一个像素的放大的俯视图。
图71A和图71B分别是沿图70的线G-G和线H-H截取的剖视图。
具体实施方式
在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对发明的各种示例性实施例或实施方式的彻底的理解。如在此所使用的“实施例”和“实施方式”是采用在此公开的一个或更多个发明构思的装置或方法的非限制性示例的可互换的词。然而，明显的是，各种示例性实施例可以在没有这些具体细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。在其它情况下，为了避免使各种示例性实施例不必要地模糊，以框图形式示出了公知的结构和装置。此外，各种示例性实施例可以不同，但不必是排他的。例如，在不脱离发明构思的情况下，可以在另一示例性实施例中使用或实现示例性实施例的具体形状、构造和特性。
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以在实践中实现发明构思的一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，不同实施例的特征、组件、模块、层、膜、面板、区域和/或方面等(在下文中，单独地或共同地称为“元件/要素”)可以另外组合、分离、互换和/或重新布置。
通常在附图中提供交叉阴影线和/或阴影的使用以使相邻元件之间的边界清晰。如此，除非说明，否则交叉阴影线或阴影的存在和不存在都不表达或表示对元件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的元件之间的共性和/或任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚性和/或描述性的目的，可以夸大元件的尺寸和相对尺寸。当示例性实施例可以不同地实施时，可以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的元件。
当诸如层的元件被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到或直接结合到所述另一元件或层，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“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。为此，术语“连接”可以指具有或不具有中间元件的物理连接、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(诸如x轴、y轴和z轴)，并且可以以更宽的含义进行解释。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。为了本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个(种/者)”和“从由X、Y和Z组成的组中选择的至少一个(种/者)”可以解释为仅X、仅Y、仅Z或者X、Y和Z中的两个(种/者)或更多个(种/者)的任何组合，诸如，以XYZ、XYY、YZ和ZZ为例。如在此所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和全部组合。
虽然在此可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种类型的元件，但这些元件不应受这些术语限制。这些术语用于将一个元件与另一元件区分开。因此，在不脱离公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件可以被命名为第二元件。
为了描述性目的，可以在此使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”、“侧”(例如，如在“侧壁”中)等的空间相对术语，由此来描述如附图中示出的一个元件与另一(其它)元件的关系。空间相对术语意图包括设备在使用、操作和/或制造中除了附图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包括上方和下方两种方位。此外，设备可以被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释在此使用的空间相对描述语。
在此使用的术语是出于描述特定实施例的目的，而不意图进行限制。如在此所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”、“一个(种/者)”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”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、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更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如在此使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似的术语而不是作为程度的术语，如此，它们被用来解释将由本领域普通技术人员认识到的测量值、计算值和/或提供值的固有偏差。
在此参照作为理想化示例性实施例和/或中间结构的示意图的剖视图和/或分解图示来描述各种示例性实施例。如此，将预期出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，在此公开的示例性实施例不应被解释为局限于具体示出的区域的形状，而是将包括由例如制造导致的形状上的偏差。以这种方式，附图中示出的区域可以在本质上是示意性的，并且这些区域的形状可以不反映装置的区域的实际形状，如此，不必意图进行限制。
除非另有定义，否则在此使用的所有术语(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通常理解的含义相同的含义。除非在此明确地如此定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不应以理想的或过于形式化的含义进行解释。
如在此所使用的，根据示例性实施例的发光二极管堆叠件或发光二极管可以包括微LED，微LED具有如本领域中已知的小于大约10000平方微米(μm)的表面积。在其它示例性实施例中，取决于具体应用，微LED可以具有小于大约4000平方μm(或小于大约2500平方μm)的表面积。
参照图1，用于显示器的发光二极管堆叠件100可以包括支撑基底51、第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33、第三LED堆叠件43、第一p反射电极25、第二p透明电极35、第三p透明电极45、第一滤色器37、第二滤色器47、第一结合层53、第二结合层55和第三结合层57。如在此公开的示例性实施例所使用的，发光二极管堆叠件可以指微LED(或微LED堆叠件)。
支撑基底51支撑第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43。支撑基底51可以在其表面上或其内部中具有电路，但发明构思不限于此。支撑基底51可以包括例如Si基底或Ge基底。
第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43均包括n型半导体层、p型半导体层以及置于n型半导体层与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。
例如，第一LED堆叠件23可以是发射红光的无机发光二极管，第二LED堆叠件33可以是发射绿光的无机发光二极管，第三LED堆叠件43可以是发射蓝光的无机发光二极管。第一LED堆叠件23可以包括GaInP基阱层，第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43可以包括GaInN基阱层。然而，发明构思不限于此，并且当发光二极管堆叠件100包括微LED时，第一LED堆叠件23可以发射红光、绿光和蓝光中的任何一种光，第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43可以发射红光、绿光和蓝光中的不同的一种光，且不会由于其小的形状因数而对操作产生不利影响或需要滤色器。
第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43中的每个的顶表面和底表面可以均包括n型半导体层和p型半导体层。在图1中，第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43中的每个的上表面被描述为包括n型半导体层，其下表面被描述为包括p型半导体层。由于第三LED堆叠件43的上表面是n型的，所以可以通过化学蚀刻在第三LED堆叠件43的上表面上形成粗糙表面。然而，发明构思不限于此，每个LED堆叠件的上表面和下表面的半导体类型可以颠倒。
第一LED堆叠件23设置为更靠近支撑基底51，第二LED堆叠件33设置在第一LED堆叠件23上，第三LED堆叠件43设置在第二LED堆叠件33上。由于第一LED堆叠件23发射的光的波长比第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43发射的光的波长长，所以第一LED堆叠件23中产生的光可以透过第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43发射到外部。此外，由于第二LED堆叠件33发射的光的波长比第三LED堆叠件43发射的光的波长长，所以第二LED堆叠件33中产生的光可以透过第三LED堆叠件43并发射到外部。
第一p反射电极25与第一LED堆叠件23的p型半导体层欧姆接触，并可以反射从第一LED堆叠件23产生的光。例如，第一p反射电极25可以包括Au-Ti、Au-Sn等。此外，第一p反射电极25可以包括扩散阻挡层。
第二p透明电极35与第二LED堆叠件33的p型半导体层欧姆接触。第二p透明电极35可以包括对红光和绿光透明的金属层或导电氧化物层。
第三p透明电极45与第三LED堆叠件43的p型半导体层欧姆接触。第三p透明电极45可以包括对红光、绿光和蓝光透明的金属层或导电氧化物层。
第一p反射电极25、第二p透明电极35和第三p透明电极45与每个LED堆叠件23、33和43的p型半导体层欧姆接触，并且可以有助于电流扩散。
另外，第一滤色器37可以设置在第一LED堆叠件23与第二LED堆叠件33之间。此外，第二滤色器47可以设置在第二LED堆叠件33与第三LED堆叠件43之间。第一滤色器37透射在第一LED堆叠件23中产生的光，并反射在第二LED堆叠件33中产生的光。另外，第二滤色器47透射在第一LED堆叠件23和第二LED堆叠件33中产生的光，并反射在第三LED堆叠件43中产生的光。因此，第一LED堆叠件23中产生的光可以穿过第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43发射到外部，第二LED堆叠件33中产生的光可以穿过第三LED堆叠件43发射到外部。此外，可以防止第二LED堆叠件33中产生的光入射在第一LED堆叠件23上而损失，并且可以防止第三LED堆叠件43中产生的光入射在第二LED堆叠件33上而损失。根据示例性实施例，第一滤色器37还可以反射在第三LED堆叠件43中产生的光。
第一滤色器37和第二滤色器47中的每个可以是例如仅通过低频区域(例如，长波区域)的低通滤波器、仅通过预定波段的带通滤波器或者仅阻挡预定波段的带阻滤波器。具体地，第一滤色器37和第二滤色器47可以包括分布式布拉格反射器(distributed Braggreflector，DBR)。分布式布拉格反射器可以反射特定波段(阻带)的光，而透射另一波长区域的光。分布式布拉格反射器可以通过交替堆叠具有不同折射率的绝缘层而形成，并且可以例如通过交替堆叠TiO2和SiO2而形成。此外，可以通过调节TiO2和SiO2的厚度来控制分布式布拉格反射器的阻带。低通滤波器和带通滤波器也可以通过一个在另一个上地交替地堆叠具有不同的折射率的绝缘层来形成。
第一结合层53使第一LED堆叠件23结合到支撑基底51。如图1中所示，第一p反射电极25可以与第一结合层53接触。第一结合层53可以是透光层或不透光层。第一结合层53可以是例如透明无机绝缘膜、透明有机绝缘膜或透明导电薄膜。
第二结合层55使第二LED堆叠件33结合到第一LED堆叠件23。如图1中所示，第二结合层55可以与第一LED堆叠件23和第一滤色器37接触。然而，发明构思不限于此，并且可以在第一LED堆叠件23上额外设置透明导电层。第二结合层55透射第一LED堆叠件23中产生的光。第二结合层55可以是例如透明无机绝缘膜、透明有机绝缘膜或透明导电薄膜，并且可以由例如透光的旋涂玻璃形成。
第三结合层57使第三LED堆叠件43结合到第二LED堆叠件33。如图1中所示，第三结合层57可以与第二LED堆叠件33和第二滤色器47接触。然而，发明构思不限于此，并且可以在第二LED堆叠件33上额外设置透明导电层。第三结合层57透射第一LED堆叠件23和第二LED堆叠件33中产生的光。第三结合层57可以是例如透明无机绝缘膜、透明有机绝缘膜或透明导电薄膜，并且可以由例如透光的旋涂玻璃形成。
图2是示出根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件的制造方法的示意性剖视图。
参照图2，首先，在第一基底21上生长第一LED堆叠件23，并在第一LED堆叠件23上形成第一p反射电极25。
第一基底21可以为例如GaAs基底。此外，第一LED堆叠件23形成为AlGaInP基半导体层，并且包括n型半导体层、有源层和p型半导体层。第一p反射电极25与第一LED堆叠件23的p型半导体层欧姆接触。
另外，在第二基底31上生长第二LED堆叠件33，并在第二LED堆叠件33上形成第二p透明电极35和第一滤色器37。第二LED堆叠件33由氮化镓基半导体层形成，并且可以包括GaInN阱层。第二基底31是其上可以生长氮化镓基半导体层的基底，并且与第一基底21不同。可以确定GaInN的组成比，使得第二LED堆叠件33发射绿光。第二p透明电极35与第二LED堆叠件33的p型半导体层欧姆接触。
此外，在第三基底41上生长第三LED堆叠件43，并在第三LED堆叠件43上形成第三p透明电极45和第二滤色器47。第三LED堆叠件43由氮化镓基半导体层形成，并且可以包括GaInN阱层。第三基底41是其上可以生长氮化镓基半导体层的基底，并且与第一基底21不同。可以确定GaInN的组成比，使得第三LED堆叠件43发射蓝光。另外，第三p透明电极45与第三LED堆叠件43的p型半导体层欧姆接触。
图2的第一滤色器37和第二滤色器47与参照图1描述的第一滤色器37和第二滤色器47相同，因此，将省略其详细描述以避免冗余。
参照图1和图2，将第一LED堆叠件23经由第一结合层53结合到支撑基底51。可以将第一结合层53预先设置在支撑基底51上，然后可以将第一p反射电极25结合到第一结合层53，并面对支撑基底51。另外，使用化学蚀刻技术从第一LED堆叠件23去除第一基底21。
然后，将第二LED堆叠件33经由第二结合层55结合到第一LED堆叠件23。将第一滤色器37结合到第二结合层55，并面对第一LED堆叠件23。可以将第二结合层55预先设置在第一LED堆叠件23上，然后第一滤色器37可以被设置为面对并结合到第二结合层55。另外，可以使用诸如激光剥离、化学剥离等技术使第二基底31与第二LED堆叠件33分离。
然后，将第三LED堆叠件43经由第三结合层57结合到第二LED堆叠件33。将第二滤色器47结合到第三结合层57，并面对第二LED堆叠件33。可以将第三结合层57预先设置在第二LED堆叠件33上，然后第二滤色器47可以被设置为面对并结合到第三结合层57。另外，可以使用诸如激光剥离、化学剥离等技术使第三基底41与第三LED堆叠件43分离。以这种方式，形成图1中示出的用于显示器的发光二极管堆叠件，其中，第三LED堆叠件43的n型半导体层被暴露。
根据示例性实施例的显示设备可以通过以下方式形成：以像素为单位使设置在支撑基底51上的第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43的堆叠件图案化，并通过互连将这些LED堆叠件彼此连接。在下文中，将描述根据示例性实施例的显示设备。
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是根据示例性实施例的图4的显示设备的一个像素的放大平面图。图6是沿图5的线A-A截取的示意性剖视图，图7是沿图5的线B-B截取的示意性剖视图。
参照图3和图4，根据示例性实施例的显示设备可以被实现为以无源矩阵方式进行驱动。
例如，参照图1描述的用于显示器的发光二极管堆叠件具有这样的结构：第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43沿竖直方向堆叠，因此，一个像素包括三种发光二极管R、G和B。这里，第一发光二极管R对应于第一LED堆叠件23，第二发光二极管G对应于第二LED堆叠件33，第三发光二极管B对应于第三LED堆叠件43。
在图3和图4中，一个像素包括第一发光二极管R、第二发光二极管G和第三发光二极管B，并且每个发光二极管对应于子像素。第一发光二极管R、第二发光二极管G和第三发光二极管B的阳极连接到公共线(例如，数据线)，而它们的阴极连接到不同的线(例如，扫描线)。更具体地，在第一像素中，第一发光二极管R、第二发光二极管G和第三发光二极管B的阳极共同连接到数据线Vdata1，而它们的阴极分别连接到扫描线Vscan1-1、Vscan1-2和Vscan1-3。因此，可以独立地驱动同一像素中的发光二极管R、G和B。
此外，可以以脉冲宽度调制方案或通过改变电流强度来驱动发光二极管R、G和B中的每个，从而调节每个子像素的亮度。
参照图4，通过图案化参照图1描述的LED堆叠件来形成多个像素，并且每个像素连接到第一p反射电极25以及互连线71、73和75。如图3中所示，第一p反射电极25可以被用作数据线Vdata，并且互连线71、73和75可以被用作扫描线。
像素可以以矩阵形式布置，每个像素的发光二极管R、G和B的阳极共同连接到第一p反射电极25，而它们的阴极分别连接到彼此间隔开的互连线71、73和75。互连线71、73和75可以被用作扫描线Vscan。
参照图4至图7，每个像素中的第一p反射电极25的一部分、第一LED堆叠件23的上表面的一部分、第二p透明电极35的一部分、第二LED堆叠件33的上表面的一部分、第三p透明电极45的一部分和第三LED堆叠件43的上表面暴露于外部。
第三LED堆叠件43可以在其上表面上具有粗糙表面43a。粗糙表面43a可以形成在第三LED堆叠件43的整个上表面上，或者可以如图6中所示形成在第三LED堆叠件43的上表面的一部分上。
第一绝缘层61可以覆盖每个像素的侧表面。第一绝缘层61可以由诸如SiO2的透光材料形成。在这种情况下，第一绝缘层61可以覆盖第三LED堆叠件43的整个上表面。可选地，第一绝缘层61可以包括分布式布拉格反射器，以反射朝向第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43中的侧表面行进的光。在这种情况下，第一绝缘层61至少部分地暴露第三LED堆叠件43的上表面。
第一绝缘层61可以具有暴露第三LED堆叠件43的上表面的开口61a、暴露第二LED堆叠件33的上表面的开口61b、暴露第一LED堆叠件23的上表面的开口61c(在图8H中很好地示出)、暴露第三p透明电极45的开口61d、暴露第二p透明电极35的开口61e和暴露第一p反射电极25的开口61f。
互连线71和互连线75可以在第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43附近形成在支撑基底51上，并且可以设置在第一绝缘层61上以与第一p反射电极25绝缘。另外，连接件77a使第三p透明电极45连接到第一p反射电极25，连接件77b使第二p透明电极35连接到第一p反射电极25，并且第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43的阳极共同连接到第一p反射电极25。
另外，连接件71a使第三LED堆叠件43的上表面连接到互连线71，连接件75a使第一LED堆叠件23的上表面连接到互连线75。
第二绝缘层81设置在互连线71和75以及第一绝缘层61上，并且可以覆盖第三LED堆叠件43的上表面。第二绝缘层81可以具有暴露第二LED堆叠件33的上表面的一部分的开口81a。
互连线73可以设置在第二绝缘层81上，连接件73a可以使第二LED堆叠件33的上表面连接到互连线73。连接件73a可以越过互连线75的上部，并且通过第二绝缘层81与互连线75绝缘。
如上所述，根据示例性实施例的每个像素的电极可以连接到数据线和扫描线。具体地，图4至图7示出了互连线71和75形成在第一绝缘层61上，互连线73形成在第二绝缘层81上，然而，发明构思不限于此。例如，互连线71、73和75中的每个可以形成在第一绝缘层61上并被第二绝缘层81覆盖，并且第二绝缘层81可以具有暴露互连线73的开口。在这种情况下，连接件73a可以通过第二绝缘层81的开口使第二LED堆叠件33的上表面连接到互连线73。
另外，互连线71、73和75可以形成在支撑基底51中，并且连接件71a、73a和75a可以使第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43的上表面连接到第一绝缘层61上的互连线71、73和75。
图8A至图8K是示出根据示例性实施例的显示设备的制造方法的示意性平面图。
首先，提供图1中示出的发光二极管堆叠件100。
接下来，参照图8A，可以在第三LED堆叠件43的上表面上形成粗糙表面43a。可以在第三LED堆叠件43的上表面上对应每个像素区域形成粗糙表面43a。可以通过化学蚀刻技术(例如，通过光增强化学蚀刻(PEC)技术)形成粗糙表面43a。
考虑到第三LED堆叠件43的要进一步被蚀刻的区域，可以在每个像素区域内部分地形成粗糙表面43a，但发明构思不限于此，并且可以在第三LED堆叠件43的整个上表面之上形成粗糙表面43a。
参照图8B，然后在每个像素区域中蚀刻第三LED堆叠件43的外围区域，以暴露第三p透明电极45。剩余的第三LED堆叠件43可以具有矩形形状或正方形形状，并且可以沿其边缘形成多个凹陷部分。
参照图8C，然后，除了第三p透明电极45的与形成在第三LED堆叠件43中的一个凹陷部分对应的部分之外，去除暴露的第三p透明电极45，以暴露第二LED堆叠件33的上表面。除了第三p透明电极45保留的凹陷部分之外，第二LED堆叠件33的上表面暴露在第三LED堆叠件43周围和第三LED堆叠件43的其它凹陷部分中。
参照图8D，除了第二LED堆叠件33的与第三LED堆叠件43的另一凹陷部分对应的部分之外，去除暴露的第二LED堆叠件33，从而暴露第二p透明电极35。
参照图8E，然后，除了第二p透明电极35的与形成在第三LED堆叠件43中的又一凹陷部分对应的部分之外，去除暴露的第二p透明电极35，以暴露第一LED堆叠件23。因此，第一LED堆叠件23的上表面暴露在第三LED堆叠件43周围，并且第一LED堆叠件23的上表面还暴露于第三LED堆叠件43的至少一个凹陷部分。
参照图8F，除了第一LED堆叠件23的与第三LED堆叠件43的再一凹陷部分对应的部分之外，去除暴露的第一LED堆叠件23，以暴露第一p反射电极25。第一p反射电极25暴露在第三LED堆叠件43周围。
参照图8G，对第一p反射电极25进行图案化以形成线性互连线，从而可以暴露支撑基底51。第一p反射电极25可以如图4中所示使布置在一列中的像素彼此连接。
参照图8H，形成第一绝缘层(图6和图7中的61)以覆盖像素。具体地，第一绝缘层61覆盖第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43的侧表面，同时覆盖第一p反射电极25。此外，第一绝缘层61可以至少部分地覆盖第三LED堆叠件43的上表面。当第一绝缘层61为诸如SiO2的透明层时，第一绝缘层61可以覆盖第三LED堆叠件43的整个上表面。可选地，当第一绝缘层61包括分布式布拉格反射器时，第一绝缘层61可以暴露第三LED堆叠件43的上表面的至少一部分，使得光发射到外部。
另外，第一绝缘层61可以包括暴露第三LED堆叠件43的开口61a、暴露第二LED堆叠件33的开口61b、暴露第一LED堆叠件23的开口61c、暴露第三p透明电极45的开口61d、暴露第二p透明电极35的开口61e和暴露第一p反射电极25的开口61f。可以形成暴露第一p反射电极25的至少两个开口61f。
参照图8I，然后通过使用剥离技术等形成互连线71和75以及连接件71a、75a、77a和77b。互连线71和75通过第一绝缘层61与第一p反射电极25绝缘。连接件71a使第三LED堆叠件43电连接到互连线71，连接件75a使第一LED堆叠件23电连接到互连线75。另外，连接件77a使第三p透明电极45电连接到第一p反射电极25，连接件77b使第二p透明电极35电连接到第一p反射电极25。
参照图8J，然后使第二绝缘层(图6和图7中的81)覆盖互连线71和75以及连接件71a、75a、77a和77b。还可以使第二绝缘层81覆盖第三LED堆叠件43的整个上表面。另外，第二绝缘层81具有暴露第二LED堆叠件33的上表面的开口81a。第二绝缘层81可以由例如氧化硅膜或氮化硅膜形成，并且还可以包括分布式布拉格反射器。当第二绝缘层81包括分布式布拉格反射器时，第二绝缘层81可以至少部分地暴露第三LED堆叠件43的上表面，以使光发射到外部。
参照图8K，然后通过使用剥离技术等形成互连线73和连接件73a。互连线73设置在第二绝缘层81上，并与第一p反射电极25以及互连线71和75绝缘。连接件73a使第二LED堆叠件33和互连线73电连接。连接件73a可以跨过互连线75的上部，并通过第二绝缘层81与互连线75绝缘。
以这种方式，可以形成图5中示出的像素区域。此外，如图4中所示，可以在支撑基底51上形成多个像素，并且这些像素可以通过第一p反射电极25以及互连线71、73和75彼此连接，从而以无源矩阵方式进行驱动。
如上所述，已经根据示例性实施例描述了以无源矩阵方式进行驱动的显示设备的制造方法。然而，发明构思不限于上述特定制造方法，并且可以通过使用图1中示出的发光二极管堆叠件以各种方式制造以无源矩阵方式进行驱动的显示设备。例如，互连线73已经被描述为形成在第二绝缘层81上，但互连线73可以与互连线71和75一起形成在第一绝缘层61上，并且连接件73a可以形成在第一绝缘层61上以使第二LED堆叠件33连接到互连线73。此外，互连线71、73和75可以设置在支撑基底51中。
图9是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性电路图。虽然参照图3至图8描述的显示设备被构造为以无源矩阵方式进行驱动，但根据示出的实施例的显示设备为有源矩阵驱动。
参照图9，根据示例性实施例的驱动电路包括两个或更多个晶体管Tr1和Tr2以及电容器。当电源连接到选择线Vrow1至Vrow3并将数据电压施加到数据线Vdata1至Vdata3时，向对应的发光二极管施加电压。此外，根据Vdata1至Vdata3的值在对应的电容器中充入电荷。晶体管Tr2可以通过电容器的充电电压而保持导通状态，因此，即使当针对选择线Vrow1而切断电源时，也可以保持电容器的电压，并且可以将电压施加到发光二极管LED1至LED3。此外，可以根据Vdata1至Vdata3的值来改变流过LED1至LED3的电流。由于可以始终通过Vdd提供电流，因此可以连续发光。
晶体管Tr1和Tr2以及电容器可以形成在支撑基底51中。例如，形成在硅基底上的薄膜晶体管可以用于有源矩阵驱动。
发光二极管LED1、LED2和LED3可以对应于堆叠在一个像素中的第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43。第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43的阳极可以连接到晶体管Tr2，而第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43的的阴极可以接地。
虽然图9示出了用于有源矩阵驱动的显示设备的驱动电路，但发明构思不限于此，并且可以使用其它电路。此外，虽然发光二极管LED1至LED3的阳极被描述为连接到不同的晶体管Tr2且它们的阴极接地，但可选地，发光二极管的阳极可以连接到电流源Vdd，并且其阴极可以连接到不同的晶体管。
图10是根据又一示例性实施例的显示设备的像素的示意性平面图。在下文中，将描述布置在支撑基底151上的多个像素中的一个像素。
参照图10，除了支撑基底151是包括晶体管和电容器的薄膜晶体管面板并且第一p反射电极25被限定在第一LED堆叠件23的下部区域内之外，根据示例性实施例的像素基本类似于参照图4至图7描述的像素。
第三LED堆叠件43的阴极通过连接件171a连接到支撑基底151。例如，如图9中所示，第三LED堆叠件43(例如，LED3)的阴极可以电连接到支撑基底151并接地。第二LED堆叠件33(例如，LED2)和第一LED堆叠件23(例如，LED1)的阴极也可以分别通过连接件173a和175a连接到支撑基底151并接地。
另外，第一p反射电极25连接到设置在支撑基底151中的晶体管(图9中的Tr2)。第三p透明电极45和第二p透明电极35也分别通过连接件177a和173b连接到设置在支撑基底151中的晶体管(图9中的Tr2)。
通过如上所述连接第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43，可以构造如图9中示出的用于有源矩阵驱动的电路。
虽然图10示出了用于有源矩阵驱动的显示设备的像素，但发明构思不限于此，并且可以对用于有源矩阵驱动的各种电路进行各种修改。
另外，返回参照图1，第一p反射电极25、第二p透明电极35和第三p透明电极45被描述为分别与第一LED堆叠件23的p型半导体层、第二LED堆叠件33的p型半导体层和第三LED堆叠件43的p型半导体层欧姆接触，但不在n型半导体层中单独设置欧姆接触层。这是因为当像素尺寸小至200微米或更小时，即使在n型半导体层中没有形成单独的欧姆接触层，电流扩散的难度也较小。然而，对于电流扩散，如果需要，仍可以在每个LED堆叠件的n型半导体层上设置透明电极层。
第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43可以通过各种构造而彼此结合。
图11是根据又一示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件的示意性剖视图。
参照图11，类似于图1的发光二极管堆叠件100，发光二极管堆叠件101可以包括支撑基底51、第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33、第三LED堆叠件43、第二p透明电极35、第三p透明电极45、第一滤色器137、第二滤色器47、第一结合层153、第二结合层155和第三结合层157。发光二极管堆叠件101还可以包括第一n反射电极129、第一p透明电极125和第二n透明电极139。
支撑基底51支撑LED堆叠件23、33和43。支撑基底51可以在其表面上或其内部中具有电路，但发明构思不限于此。支撑基底51可以包括例如Si基底或Ge基底。
第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43与参照图1描述的第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43相似，因此，将省略其详细描述以避免冗余。发光二极管堆叠件101与图1的发光二极管堆叠件100的不同之处在于：第一LED堆叠件23的下表面和第二LED堆叠件33的下表面是n型的，而它们的上表面是p型的。第三LED堆叠件43的下表面是p型的，而第三LED堆叠件43的上表面是n型的，这与图1的第三LED堆叠件43基本相同。
由于第一LED堆叠件23的上表面是p型的，所以第一p透明电极125与第一LED堆叠件23的上表面欧姆接触。第一p透明电极125透射第一LED堆叠件23中产生的光(例如，红光)。
第一n反射电极129与第一LED堆叠件23的下表面欧姆接触。第一n反射电极129与第一LED堆叠件23欧姆接触，并且反射第一LED堆叠件23中产生的光。第一n反射电极129可以由例如Au-Ti、Au-Sn等形成。此外，第一n反射电极129可以包括扩散阻挡层。
第二p透明电极35与第二LED堆叠件33的p型半导体层欧姆接触。由于第二LED堆叠件33的上表面是p型的，所以第二p透明电极35设置在第二LED堆叠件33上。第二p透明电极35可以由对红光和绿光透明的金属层或导电氧化物层形成。
第二n透明电极139与第二LED堆叠件33的下表面欧姆接触。第二n透明电极139也可以由对红光和绿光透明的金属层或导电氧化物层形成。通过使第二LED堆叠件33图案化来部分地暴露第二n透明电极139，以提供用于电连接到第二LED堆叠件33的n型半导体层的连接端子。
第三p透明电极45与第三LED堆叠件43的p型半导体层欧姆接触。第三p透明电极45可以由对红光、绿光和蓝光透明的金属层或导电氧化物层形成。
第一滤色器137设置在第一LED堆叠件23与第二LED堆叠件33之间。此外，第二滤色器47设置在第二LED堆叠件33与第三LED堆叠件43之间。第一滤色器137透射第一LED堆叠件23中产生的光，并反射第二LED堆叠件33中产生的光。第二滤色器47透射第一LED堆叠件23和第二LED堆叠件33中产生的光，并反射第三LED堆叠件43中产生的光。因此，第一LED堆叠件23中产生的光可以穿过第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43发射到外部，并且第二LED堆叠件33中产生的光可以穿过第三LED堆叠件43发射到外部。此外，能够防止第二LED堆叠件33中产生的光入射在第一LED堆叠件23上而损失，或者能够防止第三LED堆叠件43中产生的光入射在第二LED堆叠件33上而损失。
根据一些示例性实施例，第一滤色器137可以反射第三LED堆叠件43中产生的光。
第一滤色器137和第二滤色器47中的每个可以是例如仅通过低频区域(即，长波区域)的低通滤波器、仅通过预定波段的带通滤波器或者仅阻挡预定波段的带阻滤波器。具体地，第一滤色器137和第二滤色器47可以是包括分布式布拉格反射器(DBR)的带阻滤波器。分布式布拉格反射器可以通过交替堆叠具有不同折射率的绝缘层而形成，例如，通过交替堆叠TiO2和SiO2而形成。此外，可以通过调节TiO2和SiO2的厚度来控制分布式布拉格反射器的阻带。低通滤波器和带通滤波器也可以通过交替地堆叠具有不同的折射率的绝缘层来形成。
第一结合层153使第一LED堆叠件23结合到支撑基底51。如图11中所示，第一n反射电极129可以与第一结合层153接触。第一结合层153可以透光或不透光。第一结合层153可以是例如透明无机绝缘膜、透明有机绝缘膜或透明导电薄膜。
第二结合层155使第二LED堆叠件33结合到第一LED堆叠件23。如图11中所示，第二结合层155可以设置在第一滤色器137上，并且可以与第二n透明电极139接触。第二结合层155透射第一LED堆叠件23中产生的光。第二结合层155可以是例如透明无机绝缘膜、透明有机绝缘膜或透明导电薄膜，并且可以由例如透光的旋涂玻璃形成。
第三结合层157使第三LED堆叠件43结合到第二LED堆叠件33。如
图11中所示，第三结合层157可以与第二p透明电极35接触，并且与第二滤色器47接触。第三结合层157透射第一LED堆叠件23和第二LED堆叠件33中产生的光。第三结合层157可以是例如透明无机绝缘膜、透明有机绝缘膜或透明导电薄膜，并且可以由例如透光的旋涂玻璃形成。
图12A至图12F是示出根据又一示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件的制造方法的示意性剖视图。
参照图12A，在第三基底41上生长第三LED堆叠件43，并在第三LED堆叠件43上形成第三p透明电极45和第二滤色器47。第三LED堆叠件43可以由氮化镓基半导体层形成，并且可以包括GaInN阱层。第三基底41是其上可以生长氮化镓基半导体层的基底，例如，蓝宝石基底。可以确定GaInN的组成比，使得第三LED堆叠件43发射蓝光。第三p透明电极45与第三LED堆叠件43的p型半导体层欧姆接触。
参照图12B，在第二基底31上生长第二LED堆叠件33，并在第二LED堆叠件33上形成第二p透明电极35。第二LED堆叠件33可以由氮化镓基半导体层形成，并且可以包括GaInN阱层。第二基底31是其上可以生长氮化镓基半导体层的基底，并且可以与第三基底41相同。可以确定GaInN的组成比，使得第二LED堆叠件33发射绿光。第二p透明电极35与第二LED堆叠件33的p型半导体层欧姆接触。
在第二滤色器47上提供第三结合层157，并将第二基底31设置为使得第二p透明电极35与第三结合层157接触。第三结合层157可以由例如旋涂玻璃形成。以这种方式，第二LED堆叠件33结合到第三LED堆叠件43。
参照图12C，然后将第二基底31与第二LED堆叠件33分离。可以通过使用诸如激光剥离、化学剥离等技术使第二基底31与第二LED堆叠件33分离。当第二基底31被分离时，第二LED堆叠件33被暴露。然后，在暴露的第二LED堆叠件33上形成第二n透明电极139。第二n透明电极139可以由金属层或导电氧化物层形成。根据示例性实施例，可以省略第二n透明电极139。
参照图12D，在第一基底21上生长第一LED堆叠件23，在第一LED堆叠件23上形成第一p透明电极125，并在第一p透明电极125上形成第一滤色器137。
第一基底21可以为例如GaAs基底。此外，第一LED堆叠件23由AlGaInP基半导体层形成，并且包括n型半导体层、有源层和p型半导体层。第一p透明电极125与第一LED堆叠件23的p型半导体层欧姆接触。
第一滤色器137与参照图1描述的第一滤色器37基本相同，因此，将省略其详细描述以避免冗余。
在第二n透明电极139上提供第二结合层155，并将第一基底21设置为使得第一滤色器137与第二结合层155接触。第二结合层155可以由例如旋涂玻璃形成。因此，第一LED堆叠件23结合到第二LED堆叠件33。
参照图12E，在第一LED堆叠件23结合在第二LED堆叠件33上之后，通过使用化学蚀刻技术从第一LED堆叠件23去除第一基底21。因此，第一LED堆叠件23被暴露。
参照图12F，在暴露的第一LED堆叠件23上形成第一n反射电极129。第一n反射电极129包括反射第一LED堆叠件23中产生的光的金属层。然后，在第一n反射电极129上设置第一结合层153，并将支撑基底51结合在第一结合层153上。然后，可以通过使用诸如激光剥离、化学剥离等技术使第三基底41与第三LED堆叠件43分离。以这种方式，可以提供如图11中示出的用于显示器的发光二极管堆叠件101，在发光二极管堆叠件101中第三LED堆叠件43的n型半导体层被暴露。
显示设备可以通过以下方式形成：以像素为单位使包括设置在支撑基底51上的第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43的发光二极管堆叠件101图案化，并通过互连线使第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43连接。
根据示例性实施例，可以通过使用用于显示器的发光二极管堆叠件100或101在晶圆级形成多个像素，这可以避免单独安装发光二极管的工艺。此外，由于第一LED堆叠件23、第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43具有竖直堆叠结构，因此可以在有限的像素区域内确保子像素的面积。此外，由于第一LED堆叠件23中产生的光透过第二LED堆叠件33和第三LED堆叠件43，并发射到外部，所以能够减少光损失。
图13是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图，图14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剖视图。
参照图13，显示设备200包括支撑基底251和布置在支撑基底251上的多个像素20。每个像素20包括第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B。
参照图14，支撑基底251支撑LED堆叠件223、233和243。支撑基底251可以在表面上或内部具有电路，但发明构思不限于此。支撑基底251可以包括例如玻璃基底、蓝宝石基底、Si基底或Ge基底。
第一子像素R包括第一LED堆叠件223，第二子像素G包括第二LED堆叠件233，第三子像素B包括第三LED堆叠件243。第一子像素R被构造为以第一LED堆叠件223发射光，第二子像素G被构造为以第二LED堆叠件233发射光，第三子像素B被构造为以第三LED堆叠件243发射光。第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243可以彼此独立地进行驱动。
第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243沿竖直方向堆叠并彼此叠置。具体地，第二LED堆叠件233设置在第一LED堆叠件223的部分区域上。第二LED堆叠件233可以在第一LED堆叠件223上朝向(或者，称为靠近)一侧形成。此外，第三LED堆叠件243设置在第二LED堆叠件233的部分区域上，并且可以在第二LED堆叠件233上朝向一侧形成。图14示出了第三LED堆叠件243与第二LED堆叠件233的右侧相邻设置，但发明构思不限于此，而是可以朝向第二LED堆叠件233的左侧相邻设置。
第一LED堆叠件223中产生的光R的一部分可以在未被第二LED堆叠件233覆盖的区域中发射，光R的另一部分可以穿过第二LED堆叠件233而发射，而其它部分可以穿过第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243中的每个而发射。第二LED堆叠件233中产生的光G的一部分可以在未被第三LED堆叠件243覆盖的区域中发射，而其它部分可以穿过第三LED堆叠件243而发射。第三LED堆叠件243中产生的光B可以穿过第三LED堆叠件243的顶表面而发射。
总体上，在第一LED堆叠件223中，被第二LED堆叠件233覆盖的区域可能具有光损失，因此，可以在未被第二LED堆叠件233覆盖的区域中发射每单位面积强度较高的光。如此，可以调节第一LED堆叠件223中被第二LED堆叠件233覆盖的区域的面积和未被第二LED堆叠件233覆盖的区域的面积，以控制从第一LED堆叠件223发射的光的强度。同样地，可以调节第二LED堆叠件233中被第三LED堆叠件243覆盖的区域的面积和未被第三LED堆叠件243覆盖的区域的面积，以控制从第二LED堆叠件233发射的光的强度。
例如，当第一LED堆叠件223发射红光，第二LED堆叠件233发射绿光，且第三LED堆叠件243发射蓝光时，由于绿光具有高可视性，因此可能有必要降低绿光的强度。如此，第二LED堆叠件233的未被第三LED堆叠件243覆盖的区域的面积可以小于第三LED堆叠件243的面积。此外，由于红光具有低可视性，因此可能有必要提高红光的强度。如此，第一LED堆叠件223的未被第二LED堆叠件233覆盖的区域的面积可以大于第三LED堆叠件243的面积。
第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243均包括n型半导体层、p型半导体层和置于n型半导体层与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堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243可以包括不同的有源层，因此可以发射不同波长的光。例如，第一LED堆叠件223可以是发射红光的无机发光二极管，第二LED堆叠件233可以是发射绿光的无机发光二极管，第三LED堆叠件243可以是发射蓝光的无机发光二极管。为此，第一LED堆叠件223可以包括GaInP基阱层，第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243可以包括GaInN基阱层。
图15是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
参照图15，根据示例性实施例的显示设备可以实现为以无源矩阵方式进行驱动。如参照图13和图14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堆叠件223发射第一波长的光，第二子像素G的第二LED堆叠件233发射第二波长的光，第三子像素B的第三LED堆叠件243发射第三波长的光。第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B的阴极可以连接到公共线(例如，数据线Vdata 225)，而它们的阳极可以连接到不同的线(例如，扫描线Vscan 271、273和275)。
更具体地，第一像素的第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B的阴极共同连接到数据线Vdata1，而它们的阳极连接到扫描线Vscan1-1、Vscan1-2和Vscan1-3。因此，可以单独地驱动同一像素中的子像素R、G和B。
此外，可以以脉冲宽度调制方案或通过改变电流强度来驱动LED堆叠件223、233和243中的每个，从而调节每个子像素的亮度。此外，如图14中所示，能够通过调节第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243的面积以及LED堆叠件223、233和243不叠置的区域的面积来调节亮度。
图16是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。显示设备200A包括根据图15的电路图在支撑基底251上对齐的多个像素20A。图17是图16的显示设备的一个像素20A的放大平面图。图18A至图18D分别是沿图17的线A-A、线B-B、线C-C和线D-D截取的示意性剖视图。
参照图16、图17、图18A、图18B、图18C和图18D，显示设备200A可以包括支撑基底251和设置在支撑基底251上的多个像素20A。每个像素20A包括第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B。更具体地，像素20A包括第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233、第三LED堆叠件243、反射电极225、第一欧姆电极229、第二透明电极236、第二欧姆电极237、第二电流扩散层239、第三透明电极246、第三欧姆电极247、第三电流扩散层249、第一滤色器235、第二滤色器245、第一结合层253、第二结合层255、第三结合层257、绝缘层227、下绝缘层261、上绝缘层263、互连线271、273和275以及连接件271a、273a、275a、277a和277b。
每个子像素R、G和B连接到反射电极225以及互连线271、273和275。如图15中所示，反射电极225可以被用作数据线Vdata，并且互连线271、273和275可以被用作扫描线Vscan。
如图16中所示，像素20A可以以矩阵形式布置，每个像素20A的子像素R、G和B的阴极共同连接到反射电极225，而它们的阳极分别连接到彼此间隔开的互连线271、273和275。连接件271a、273a和275a可以分别使互连线271、273和275与子像素R、G和B连接。
支撑基底251支撑LED堆叠件223、233和243。支撑基底251可以在其表面上或在其内部中具有电路，但发明构思不限于此。支撑基底251可以包括例如玻璃基底、蓝宝石基底、Si基底或Ge基底。
第一LED堆叠件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堆叠件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堆叠件243包括第一导电型半导体层243a和第二导电型半导体层243b。此外，虽然未示出，但有源层可以分别置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。
根据示例性实施例，第一导电型半导体层223a、233a和243a均是n型半导体层，第二导电型半导体层223b、233b和243b均是p型半导体层。可以通过表面纹理化在第一导电型半导体层223a、233a和243a的至少一个表面上形成粗糙表面。
第一LED堆叠件223更靠近支撑基底251设置，第二LED堆叠件233设置在第一LED堆叠件223上，第三LED堆叠件243设置在第二LED堆叠件233上。此外，第二LED堆叠件233设置在第一LED堆叠件223的部分区域上，因此，第一LED堆叠件223与第二LED堆叠件233部分地叠置。此外，第三LED堆叠件243设置在第二LED堆叠件233的部分区域上，因此，第二LED堆叠件233与第三LED堆叠件243部分地叠置。如此，第一LED堆叠件223中产生的光的至少一部分可以发射到外部而不穿过第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243。此外，第二LED堆叠件233中产生的光的至少一部分可以发射到外部而不穿过第三LED堆叠件243。
第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243可以包括与图14的LED堆叠件223、233和243的材料基本相同的材料，因此，将省略其详细描述以避免冗余。
反射电极225与第一LED堆叠件223(更具体地，第一导电型半导体层223a)的下表面欧姆接触。反射电极225包括反射层以反射从第一LED堆叠件223发射的光。反射电极225可以基本与第一LED堆叠件223的整个下表面叠置。此外，反射电极225可以共同连接到多个像素20A，并被用作数据线Vdata。
反射电极225可以由与第一LED堆叠件223的第一导电型半导体层223a形成欧姆接触的材料层形成，并且还可以包括反射第一LED堆叠件223中产生的光(例如，红光)的反射层。
反射电极225可以包括欧姆反射层，并且可以由例如Au-Te合金、Au-Ge合金等形成。这些合金对红色区域内的光具有高反射率，并与第一导电型半导体层223a形成欧姆接触。
第一欧姆电极229与第一子像素R的第二导电型半导体层223b欧姆接触。第一欧姆电极229可以由例如Au-Zn合金、Au-Be合金等形成。第一欧姆电极229可以包括垫(pad，也可以称为“焊盘”)区域和延伸部分。如图18B中所示，连接件275a可以连接到第一欧姆电极229的垫区域。第一欧姆电极229可以与第二LED堆叠件233间隔开。
第二欧姆电极237与第二LED堆叠件233的第一导电型半导体层233a欧姆接触。第二欧姆电极237可以设置在第一导电型半导体层233a上。例如，设置在第一导电型半导体层233a上的第二导电型半导体层233b和有源层可以被部分地去除以暴露第一导电型半导体层233a，并且第二欧姆电极237可以设置在暴露的第一导电型半导体层233a上。
如图18C中所示，连接件277b可以使第二欧姆电极237电连接到反射电极225。第二欧姆电极237可以与第三LED堆叠件243间隔开。
第二透明电极236在第二LED堆叠件233的上表面上与第二导电型半导体层233b欧姆接触。第二透明电极236可以基本覆盖第二导电型半导体层233b的整个区域。如此，第二透明电极236可以在平面图中围绕第三LED堆叠件243，并且置于第二LED堆叠件233与第三LED堆叠件243之间。第二透明电极236可以由透明氧化物层或者透明金属层形成。
根据示例性实施例的第二透明电极236设置在第二LED堆叠件233的相对间隔开进一步远离支撑基底251的上表面侧上。以这种方式，第二透明电极236可以在第二LED堆叠件233的生长基底被去除之后形成在第二LED堆叠件233上。如此，防止第二透明电极236在去除生长基底期间被损坏。
第二电流扩散层239可以设置在第二透明电极236上，并且可以通过第二透明电极236电连接到第二导电型半导体层233b。第二电流扩散层239可以与第三LED堆叠件243间隔开。第二电流扩散层239可以如图17中所示包括垫区域和延伸部分，并且连接件273a可以连接到第二电流扩散层239的垫区域。
第二欧姆电极237和第二电流扩散层239可以在同一工艺期间利用相同的材料层一起形成。因此，第二欧姆电极237和第二电流扩散层239可以具有基本相同的层结构。
第三欧姆电极247与第三LED堆叠件243的第一导电型半导体层243a欧姆接触。第三欧姆电极247可以设置在第一导电型半导体层243a上。例如，设置在第一导电型半导体层243a上的第二导电型半导体层243b和有源层可以被部分地去除以暴露第一导电型半导体层243a，并且第三欧姆电极247可以设置在暴露的第一导电型半导体层243a上。如图18D中所示，连接件277a可以使第三欧姆电极247电连接到反射电极225。
第三透明电极246可以与第三LED堆叠件243的第二导电型半导体层243b欧姆接触。第三透明电极246可以基本覆盖第二导电型半导体层243b的整个区域。第三透明电极246可以由透明氧化物层或者透明金属层形成。
根据示例性实施例的第三透明电极246设置在第三LED堆叠件243的相对间隔开进一步远离支撑基底251的上表面上。以这种方式，第三透明电极246可以在第三LED堆叠件243的生长基底被去除之后形成第三LED堆叠件243上，因此，防止第三透明电极246在去除生长基底期间被损坏。
第三电流扩散层249可以设置在第三透明电极246上，并且可以通过第三透明电极246电连接到第二导电型半导体层243b。第三电流扩散层249可以包括垫区域和延伸部分，并且如图18D中所示，连接件271a可以连接到第三电流扩散层249的垫区域。
第一欧姆电极229、第二电流扩散层239和第三电流扩散层249中的每个可以包括延伸部分，以助于每个LED堆叠件内的电流扩散。
第三欧姆电极247和第三电流扩散层249可以在同一工艺期间利用相同的材料层一起形成。因此，第三欧姆电极247和第三电流扩散层249可以具有基本相同的层结构。此外，第二欧姆电极237、第二电流扩散层239、第三欧姆电极247和第三电流扩散层249中的全部可以在同一工艺中形成并具有基本相同的结构。
第一滤色器235可以设置在第一LED堆叠件223与第二LED堆叠件233之间。此外，第二滤色器245可以设置在第二LED堆叠件233与第三LED堆叠件243之间。第一滤色器235透射第一LED堆叠件223中产生的光，并反射第二LED堆叠件233中产生的光。另外，第二滤色器245透射第一LED堆叠件223中产生的光和第二LED堆叠件233中产生的光，并反射第三LED堆叠件243中产生的光。因此，第一LED堆叠件223中产生的光可以穿过第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243发射到外部，第二LED堆叠件233中产生的光可以穿过第三LED堆叠件243发射到外部。此外，能够防止第二LED堆叠件233中产生的光入射在第一LED堆叠件223上而损失，或者能够防止第三LED堆叠件243中产生的光入射在第二LED堆叠件233上而损失。
根据一些示例性实施例，第一滤色器235可以反射第三LED堆叠件243中产生的光。
第一滤色器235和第二滤色器245中的每个可以为例如仅通过低频区域(即，长波区域)的低通滤波器、仅通过预定波段的带通滤波器或者仅阻挡预定波段的带阻滤波器。具体地，第一滤色器235和第二滤色器245可以通过交替堆叠具有不同折射率的绝缘层而形成。例如，第一滤色器235和第二滤色器245可以通过交替堆叠TiO2和SiO2而形成。具体地，第一滤色器235和第二滤色器245可以包括分布式布拉格反射器(DBR)。可以通过调节TiO2和SiO2的厚度来控制分布式布拉格反射器的阻带。低通滤波器和带通滤波器也可以通过交替地堆叠具有不同的折射率的绝缘层来形成。
第一结合层253使第一LED堆叠件223结合到支撑基底251。反射电极225可以与第一结合层253接触。第一结合层253可以透光或不透光。第一结合层253可以由有机材料层或无机材料层形成。有机材料层的示例可以包括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)等。无机材料层的示例可以包括Al2O3、SiO2、SiNx等。可以在高真空和高压下结合有机材料层。可以通过例如化学机械抛光工艺对无机材料层进行表面平坦化，然后可以通过使用等离子体等来控制无机材料层的表面能，并且可以利用表面能在高真空下结合无机材料层。具体地，当在第一结合层253中通过使用吸收光的粘合层(诸如黑色环氧树脂)时，可以改善显示设备的对比度。第一结合层253也可以由旋涂玻璃形成。
第二结合层255使第一LED堆叠件223结合到第二LED堆叠件233。第二结合层255可以设置在第一LED堆叠件223与第一滤色器235之间。第二结合层255可以透射第一LED堆叠件223中产生的光，并且可以由上面参照第一结合层253描述的透光结合材料形成。
绝缘层227可以置于第二结合层255与第一LED堆叠件223之间。绝缘层227可以与第二导电型半导体层223b接触。绝缘层227可以由例如SiO2形成，从而改善第二结合层255的结合强度。
第三结合层257使第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243结合。第三结合层257可以设置在第二LED堆叠件233与第二滤色器245之间，以使第二LED堆叠件233和第二滤色器245结合。第三结合层257可以透射第一LED堆叠件223中产生的光和第二LED堆叠件233中产生的光，并且可以由上面参照第一结合层253描述的透光结合材料形成。
下绝缘层261可以覆盖第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243。具体地，下绝缘层261覆盖在第一LED堆叠件223周围暴露的反射电极225。另外，下绝缘层261可以具有用于提供电连接路径的开口。
上绝缘层263覆盖下绝缘层261。上绝缘层263也可以具有用于提供电连接路径的开口。
下绝缘层261和上绝缘层263没有特别限制，只要它们具有绝缘性即可，并且可以由例如氧化硅或氮化硅形成。
如图16和图17中所示，互连线271、273和275可以在平面图中被布置为与暴露的反射电极225正交。互连线271和互连线275可以设置在上绝缘层263上，并且可以分别通过连接件271a和275a连接到第三电流扩散层249和第一欧姆电极229。为此，上绝缘层263和下绝缘层261可以具有暴露第三欧姆电极247和第一欧姆电极229的开口。
互连线273设置在下绝缘层261上，并与反射电极225绝缘。互连线273可以设置在下绝缘层261与上绝缘层263之间，并且可以通过连接件273a连接到第二电流扩散层239。为此，下绝缘层261具有暴露第二电流扩散层239的开口。
连接件277a和277b均设置在下绝缘层261与上绝缘层263之间。如此，第三欧姆电极247和第二欧姆电极237电连接到反射电极225。为此，下绝缘层261可以具有暴露第三欧姆电极247和第二欧姆电极237的开口。
互连线271和互连线273可以通过上绝缘层263而彼此绝缘，因此，互连线271和273可以沿竖直方向布置为彼此叠置。
图16至图18D的显示设备200A具有其中每个像素的电极连接到数据线和扫描线的结构。具体地，图16的互连线271和275设置在上绝缘层263上，而互连线273设置在下绝缘层261与上绝缘层263之间。然而，发明构思不限于此。例如，互连线271和275可以与互连线273一起形成在下绝缘层261上，并可以被上绝缘层263覆盖，并且连接件271a和275a可以形成在上绝缘层263上。
在下文中，将描述根据上述示例性实施例的显示设备200A的制造方法。
图19A至图33是示出根据示例性实施例的显示设备的制造方法的示意性平面图和剖视图。在图19A至图33中，各个剖视图沿对应的平面图的线A-A截取。
参照图19A和图19B，在第一基底221上生长第一LED堆叠件223。第一基底221可以为例如GaAs基底。第一LED堆叠件223由AlGaInP基半导体层形成，并且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。
在第一LED堆叠件223上形成绝缘层227。使绝缘层227图案化为具有暴露第二导电型半导体层223b的开口。绝缘层227可以由亲水材料(例如SiO2)层形成。根据示例性实施例，可以省略绝缘层227。
可以在绝缘层227的开口中形成第一欧姆电极229。第一欧姆电极229可以由例如Au-Zn合金、Au-Be合金等形成。第一欧姆电极229可以被形成为具有垫区域和延伸部分。可以通过剥离技术形成第一欧姆电极229，并且第一欧姆电极229可以形成在每个像素区域中。可以如图19A中所示朝向像素区域的一侧来设置第一欧姆电极229。
接下来，参照图20A，可以通过结合层323a将初始基底321a附着到第一LED堆叠件223。初始基底321a没有特别限制，而是可以为能够支撑第一LED堆叠件223的任何基底。另外，使用化学蚀刻技术从第一LED堆叠件223去除第一基底221，以暴露第一LED堆叠件223的第一导电型半导体层223a。通过表面纹理化使第一导电型半导体层223a的暴露的表面粗糙化。
在暴露的第一LED堆叠件223上形成反射电极225。反射电极225可以由例如Au-Te合金、Au-Ge合金等形成。可以使用剥离技术形成反射电极225，并且可以使反射电极225图案化为具有特定形状。例如，反射电极225可以被图案化以具有纵向连接多个像素的形状。然而，发明构思不限于此，可以基本在第一LED堆叠件223的整个表面上形成反射电极225，而不进行图案化，然后在后续步骤图案化。反射电极225可以与第一LED堆叠件223的可以为n型半导体层的第一导电型半导体层223a欧姆接触。
参照图20B，将支撑基底251经由第一结合层253结合到第一LED堆叠件223。第一LED堆叠件223上的反射电极225可以被设置为面对支撑基底251，以结合到支撑基底251。因此，第一结合层253可以与反射电极225和第一导电型半导体层223a接触。
在结合支撑基底251之后，可以去除初始基底321a和结合层323a。因此，可以暴露绝缘层227和第一欧姆电极229。
参照图21A，在第二基底231上生长第二LED堆叠件233。第二LED堆叠件233可以由氮化镓基半导体层形成，并且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。第二基底231是其上可以生长氮化镓基半导体层的基底，并且可以不同于第一基底221。可以确定GaInN的组成比，使得第二LED堆叠件233发射绿光。
参照图21B，将初始基底321b经由结合层323b附着到第二LED堆叠件233上。初始基底321b没有特别限制，而是可以为能够支撑第二LED堆叠件233的任何基底。
参照图21C，然后去除第二基底231。可以通过使用诸如激光剥离、化学剥离等技术使第二基底231与第二LED堆叠件233分离，以暴露第二LED堆叠件233的第一导电型半导体层233a。可以通过表面纹理化使第一导电型半导体层233a的暴露的表面粗糙化。
可以在暴露的第一导电型半导体层233a上形成第一滤色器235。第一滤色器235可以与第一导电型半导体层233a接触。第一滤色器235的材料与图18A的第一滤色器235的材料基本相同，将省略其详细描述以避免冗余。
参照图22A，在第三基底241上生长第三LED堆叠件243。第三LED堆叠件243可以由氮化镓基半导体层形成，并且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。第三基底241是其上可以生长氮化镓基半导体层的基底，并且可以不同于第一基底221。可以确定GaInN的组成比，使得第三LED堆叠件243发射蓝光。
参照图22B，将初始基底321c经由结合层323c附着到第三LED堆叠件243上。初始基底321c没有特别限制，而是可以为能够支撑第三LED堆叠件243的任何基底。
参照图22C，然后去除第三基底241。可以通过使用诸如激光剥离、化学剥离等技术使第三基底241与第三LED堆叠件243分离，以暴露第三LED堆叠件243的第一导电型半导体层243a。可以通过表面纹理化使第一导电型半导体层243a的暴露的表面粗糙化。
可以在暴露的第一导电型半导体层243a上形成第二滤色器245。第二滤色器245可以与第一导电型半导体层243a接触。第二滤色器245的材料与图18A的第二滤色器245的材料基本相同，因此，将省略其详细描述以避免冗余。
另外，由于第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243在不同的基底上生长，所以LED堆叠件的形成顺序没有特别限制。
参照图23A和图23B，首先，将图21C的第二LED堆叠件233经由第二结合层255结合到图20B的暴露的绝缘层227和第一欧姆电极229。
第一滤色器235可以被设置为面对支撑基底251，并通过第二结合层255结合到绝缘层227。第二结合层255可以由透光材料形成。
随后，去除初始基底321b和结合层323b，以暴露第二导电型半导体层233b，并在暴露的第二导电型半导体层233b上形成第二透明电极236。第二透明电极236与第二导电型半导体层233b欧姆接触。第二透明电极236可以基本覆盖第二导电型半导体层233b的整个区域。
由于在从第二LED堆叠件233去除第二基底231之后形成第二透明电极236，所以可以防止第二透明电极236在去除第二基底231的工艺期间被损坏。
参照图24A和图24B，将图22C的第三LED堆叠件243经由第三结合层257结合到其上形成有第二透明电极236的第二LED堆叠件233。
第二滤色器245可以被设置为面对第二LED堆叠件233，并通过第三结合层257结合到第二透明电极236。第三结合层257可以由透光材料形成。
随后，去除初始基底321c和结合层323c以暴露第二导电型半导体层243b，并在暴露的第二导电型半导体层243b上形成第三透明电极246。第三透明电极246与第二导电型半导体层243b欧姆接触。第三透明电极246可以基本覆盖第二导电型半导体层243b的整个区域。
参照图25A和图25B，使第三透明电极246、第二导电型半导体层243b和有源层图案化，以在每个像素区域中暴露第一导电型半导体层243a。第三透明电极246可以被剩下同时被限定在第三子像素区域内，并且可以如图25A中所示包括凹陷部分。
然后，分别在第三透明电极246和第一导电型半导体层243a上形成第三电流扩散层249和第三欧姆电极247。可以在凹陷部分中形成第三欧姆电极247。第三欧姆电极247和第三电流扩散层249可以在同一工艺期间由相同的材料层形成，因此，第三欧姆电极247和第三电流扩散层249可以具有基本相同的结构。然而，发明构思不限于此，可以在分开的工艺中形成第三欧姆电极247和第三电流扩散层249。例如，可以在第三透明电极246被图案化之前形成第三电流扩散层249，并且可以在第一导电型半导体层243a被暴露之后形成第三欧姆电极247，反之亦然。此外，第三欧姆电极247和第三电流扩散层249可以与下面将描述的第二电流扩散层239一起形成。
参照图26A和图26B，通过依次使第一导电型半导体层243a、第二滤色器245和第三结合层257图案化来暴露第二透明电极236。以这种方式，限定第三子像素B，并使第二透明电极236暴露在第三子像素区域B周围。
参照图27A和图27B，使第二透明电极236、第二导电型半导体层233b和有源层图案化，以暴露第一导电型半导体层233a。第二透明电极236可以被剩下同时被限定在第二子像素区域内，并且可以如图27A中所示包括凹陷部分。
然后，分别在第二透明电极236和第一导电型半导体层233a上形成第二电流扩散层239和第二欧姆电极237。可以在凹陷部分中形成第二欧姆电极237。第二欧姆电极237和第二电流扩散层239可以在同一工艺期间由相同的材料层形成，因此，第二欧姆电极237和第二电流扩散层239可以具有基本相同的结构。
此外，第三欧姆电极247和第三电流扩散层249也可以与第二欧姆电极237和第二电流扩散层239在同一工艺期间由相同的材料层一起形成。
然而，发明构思不限于此，可以在不同的工艺中形成第二欧姆电极237和第二电流扩散层239。例如，可以在第二透明电极236被图案化之前首先形成第二电流扩散层239，并且可以在第一导电类型半导体层233a被暴露之后形成第二欧姆电极237，反之亦然。
参照图28A和图28B，通过依次使第一导电型半导体层233a、第一滤色器235、第二结合层255和绝缘层227图案化来暴露第二导电型半导体层223b。以这种方式，限定第二子像素G，并使第二导电型半导体层223b暴露在第二子像素区域G周围。此外，第一欧姆电极229暴露在第二LED堆叠件233的外侧上，并且第二LED堆叠件233与第三LED堆叠件243部分地叠置。具体地，第三LED堆叠件243被设置为被限定在第二LED堆叠件233的一个区域内。
参照图29A和图29B，使第一LED堆叠件223图案化，以在除第一子像素R区域之外的部分处去除第一LED堆叠件223。另外，第一欧姆电极229可以被保留在第一子像素R区域中。第一LED堆叠件223与第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243部分地叠置。具体地，第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243被设置为被限定在第一LED堆叠件223的一个区域内。
另外，通过使第一LED堆叠件223图案化，反射电极225可以被暴露，并且还可以部分地暴露第一结合层253的表面。根据另一示例性实施例，可以在第一结合层253上设置绝缘层，因此，可以暴露该绝缘层而不是暴露第一结合层253。
根据示例性实施例，第一欧姆电极229、第二电流扩散层239和第三电流扩散层249中的每个可以包括垫区域和延伸部分，并且延伸部分可以沿暴露的反射电极225的长度方向延伸。然而，发明构思不限于此。
参照图30A和图30B，然后形成下绝缘层261以覆盖第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233、第三LED堆叠件243、反射电极225和第一结合层253。第二透明电极236和第三透明电极246也被下绝缘层261覆盖。下绝缘层261可以被图案化为形成暴露第一欧姆电极229、第二欧姆电极237、第二电流扩散层239、第三欧姆电极247、第三电流扩散层249和反射电极225的开口。
参照图31，在下绝缘层261上形成互连线273以及连接件273a、277a和277b。连接件273a使第二电流扩散层239连接到互连线273，连接件277a使第三欧姆电极247连接到反射电极225，连接件277b使第二欧姆电极237连接到反射电极225。沿图31的线A-A截取的剖视图与图30B相同。
参照图32A和图32B，然后形成上绝缘层263以覆盖互连线273以及连接件273a、277a和277b。可以使上绝缘层263图案化以暴露第一欧姆电极229的垫区域和第三电流扩散层249的垫区域。
参照图33，然后在上绝缘层263上形成互连线271和275以及连接件271a和275a。连接件271a使互连线271连接到第三电流扩散层249，连接件275a使互连线275连接到第一欧姆电极229。
如此，制造参照图16和图17描述的显示设备200A。
图34是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性剖视图。
参照图34，除了透明电极226设置在第一LED堆叠件223的上表面上，并且第一电流扩散层229设置在透明电极226上之外，根据示例性实施例的显示设备类似于图16和图17的显示设备。具体地，透明电极226设置在第二导电型半导体层223b上，以与第二导电型半导体层223b欧姆接触。透明电极226可以基本覆盖第一LED堆叠件223的整个上表面，因此，可以置于第一LED堆叠件223与第二LED堆叠件233之间以及第二LED堆叠件233的外侧。
在形成参照图19A描述的绝缘层227之前，可以形成透明电极226以覆盖第二导电型半导体层223b的大部分区域。此外，可以省略绝缘层227。另外，可以在透明电极226上直接形成第一电流扩散层229。可选地，如参照图28A和图28B所描述的，可以在第一导电型半导体层233a、第一滤色器235、第二结合层255和绝缘层227被图案化以暴露透明电极226，从而限定第二子像素区域G之后，形成第一电流扩散层229。
以这种方式，由于通过形成透明电极226，第一电流扩散层229可以不需要与第二导电型半导体层223b欧姆接触，所以第一电流扩散层229可以与第二电流扩散层239或第三电流扩散层249由相同的材料层形成。因此，在形成第二欧姆电极237、第二电流扩散层239、第三欧姆电极247和第三电流扩散层249时，第一电流扩散层229也可以在同一工艺期间由相同的材料层形成。
另外，图34的显示设备被描述为包括以无源矩阵驱动方式进行驱动的像素，然而，发明构思不限于此，而是可以以有源矩阵驱动方式来驱动像素。
图35是根据又一示例性实施例的显示设备的示意性电路图。这里，显示设备的电路图以有源矩阵方式进行驱动。
参照图35，根据示例性实施例的驱动电路包括两个或更多个晶体管Tr1和Tr2以及电容器。当电源连接到选择线Vrow1至Vrow3，并且数据电压施加到数据线Vdata1至Vdata3时，向对应的发光二极管施加电压。此外，根据Vdata1至Vdata3的值在对应的电容器中充入电荷。晶体管Tr2可以通过电容器的充电电压而保持导通状态，因此，即使当针对选择线Vrow1而切断电源时，也可以保持电容器的电压，并且可以将电压施加到发光二极管LED1至LED3。此外，可以根据Vdata1至Vdata3的值来改变流过LED1至LED3的电流。由于可以始终通过Vdd提供电流，因此可以连续发射光。
晶体管Tr1和Tr2以及电容器可以形成在支撑基底251中。支撑基底251还可以在其表面上具有连接垫，以使晶体管连接到电容器。此外，选择线和数据线可以设置在支撑基底251中(或上)，因此，可以省略上面所描述的互连线271、273和275。
发光二极管LED1至LED3可以在一个像素中分别对应于第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243。第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243的阳极连接到晶体管Tr2，而它们的阴极接地。第一欧姆电极229、第二电流扩散层239和第三电流扩散层249可以分别经由连接到晶体管Tr2的连接件连接到位于支撑基底251上的连接垫，并且反射电极225可以连接到支撑基底251的连接垫并接地。
第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243可以共同连接到反射电极225，并接地。此外，反射电极225可以连续地设置在两个或更多个像素中，或者设置在所有像素中。因此，反射电极225可以共同连接到显示设备中的所有LED堆叠件。以这种方式，通过将反射电极225设置在像素与支撑基底251之间，可以消除有源矩阵驱动电路的噪声。
虽然图35示出了根据示例性实施例的有源矩阵的电路图，但发明构思不限于此，并且可以使用其它电路。
根据示例性实施例，可以通过使用晶圆结合在晶圆级形成多个像素，因此，可以形成显示设备，而不需要单独安装发光二极管。
图36是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件的示意性剖视图。
参照图36，发光二极管堆叠件1000包括支撑基底1510、第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330、第三LED堆叠件1430、反射电极1250、欧姆电极1290、第二p透明电极1350、第三p透明电极1450、绝缘层1270、第一滤色器1370、第二滤色器1470、第一结合层1530、第二结合层1550和第三结合层1570。此外，第一LED堆叠件1230可以包括用于欧姆接触的欧姆接触部1230a。
支撑基底1510支撑LED堆叠件1230、1330和1430。支撑基底1510可以在其表面上或在其中包括电路，但发明构思不限于此。支撑基底1510可以包括例如Si基底或Ge基底。
第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430中的每个包括n型半导体层、p型半导体层以及置于n型半导体层与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。
例如，第一LED堆叠件1230可以是被构造为发射红光的无机发光二极管，第二LED堆叠件1330可以是被构造为发射绿光的无机发光二极管，第三LED堆叠件1430可以是被构造为发射蓝光的无机发光二极管。第一LED堆叠件1230可以包括GaInP基阱层，并且第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430中的每个可以包括GaInN基阱层。然而，发明构思不限于此，并且当发光二极管堆叠件1000包括微LED时，第一LED堆叠件1230可以发射红光、绿光和蓝光中的任何一种光，并且第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430可以发射红光、绿光和蓝光中的不同的光，且不会由于其小的形状因数而对操作产生不利影响或需要滤色器。
此外，第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430中的每个的两个表面分别为n型半导体层和p型半导体层。在示出的示例性实施例中，第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430中的每个具有n型上表面和p型下表面。由于第三LED堆叠件1430具有n型上表面，所以可以通过化学蚀刻在第三LED堆叠件1430的上表面上形成粗糙表面。然而，发明构思不限于此，并且可以交替地布置每个LED堆叠件的上表面和下表面的半导体类型。
第一LED堆叠件1230设置在支撑基底1510附近，第二LED堆叠件1330设置在第一LED堆叠件1230上，第三LED堆叠件1430设置在第二LED堆叠件1330上。由于第一LED堆叠件1230发射的光的波长比第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430发射的光的波长长，所以从第一LED堆叠件1230产生的光可以穿过第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430发射到外部。此外，由于第二LED堆叠件1330发射的光的波长比第三LED堆叠件1430发射的光的波长长，所以从第二LED堆叠件1330产生的光可以穿过第三LED堆叠件1430发射到外部。
反射电极1250与第一LED堆叠件1230的p型半导体层形成欧姆接触，并反射从第一LED堆叠件1230产生的光。例如，反射电极1250可以包括欧姆接触层1250a和反射层1250b。
欧姆接触层1250a与第一LED堆叠件1230的p型半导体层部分地接触。为了防止光被欧姆接触层1250a吸收，欧姆接触层1250a与p型半导体层接触的区域可以不超过p型半导体层的总面积的50％。反射层1250b覆盖欧姆接触层1250a和绝缘层1270。如图36中所示，反射层1250b可以基本上覆盖整个欧姆接触层1250a，但不限于此。可选地，反射层1250b可以覆盖欧姆接触层1250a的一部分。
由于反射层1250b覆盖绝缘层1270，所以可以通过具有相对高折射率的第一LED堆叠件1230以及具有相对低折射率的绝缘层1270和反射层1250b的堆叠结构形成全方位反射件。反射层1250b可以覆盖第一LED堆叠件1230的面积的50％或更多，或者可以覆盖第一LED堆叠件1230的大部分，从而改善发光效率。
欧姆接触层1250a和反射层1250b可以是可以包括Au的金属层。反射层1250b可以由相对于从第一LED堆叠件1230产生的光(例如，红光)具有相对高反射率的金属形成。另一方面，反射层1250b可以由相对于第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430中产生的光(例如，绿光或蓝光)具有相对低反射率的金属形成，以减小已从第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430产生并朝向支撑基底1510行进的光的干涉。
绝缘层1270置于支撑基底1510与第一LED堆叠件1230之间，并具有暴露第一LED堆叠件1230的开口。欧姆接触层1250a在绝缘层1270的开口中连接到第一LED堆叠件1230。
欧姆电极1290设置在第一LED堆叠件1230的上表面上。为了减小欧姆电极1290的欧姆接触电阻，欧姆接触部1230a可以从第一LED堆叠件1230的上表面突出。欧姆电极1290可以设置在欧姆接触部1230a上。
第二p透明电极1350与第二LED堆叠件1330的p型半导体层形成欧姆接触。第二p透明电极1350可以包括对红光和绿光透明的金属层或导电氧化物层。
第三p透明电极1450与第三LED堆叠件1430的p型半导体层形成欧姆接触。第三p透明电极1450可以包括对红光、绿光和蓝光透明的金属层或导电氧化物层。
反射电极1250、第二p透明电极1350和第三p透明电极1450可以通过与对应的LED堆叠件的p型半导体层的欧姆接触而有助于电流扩散。
第一滤色器1370可以置于第一LED堆叠件1230与第二LED堆叠件1330之间。第二滤色器1470可以置于第二LED堆叠件1330与第三LED堆叠件1430之间。第一滤色器1370透射从第一LED堆叠件1230产生的光，而反射从第二LED堆叠件1330产生的光。第二滤色器1470透射从第一LED堆叠件1230和第二LED堆叠件1330产生的光，而反射从第三LED堆叠件1430产生的光。如此，从第一LED堆叠件1230产生的光可以穿过第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430发射到外部，从第二LED堆叠件1330产生的光可以穿过第三LED堆叠件1430发射到外部。此外，可以防止从第二LED堆叠件1330产生的光进入第一LED堆叠件1230，并且可以防止从第三LED堆叠件1430中产生的光进入第二LED堆叠件1330，从而防止光损失。
在一些示例性实施例中，第一滤色器1370可以反射从第三LED堆叠件1430产生的光。
第一滤色器1370和第二滤色器1470可以是例如透射低频带中(即，长波段中)的光的低通滤波器、透射预定波段的光的带通滤波器或者防止预定波段中的光穿过的带阻滤波器。具体地，第一滤色器1370和第二滤色器1470中的每个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一个在另一个上地交替堆叠具有不同折射率的绝缘层(例如，TiO2和SiO2)而形成。此外，可以通过调节TiO2层和SiO2层的厚度来控制分布式布拉格反射器的阻带。低通滤波器和带通滤波器也可以通过一个在另一个上地交替地堆叠具有不同的折射率的绝缘层来形成。
第一结合层1530使第一LED堆叠件1230结合到支撑基底1510。如图36中所示，反射电极1250可以毗邻第一结合层1530。第一结合层1530可以是透光层或不透光层。
第二结合层1550使第二LED堆叠件1330结合到第一LED堆叠件1230。如图36中所示，第二结合层1550可以毗邻第一LED堆叠件1230和第一滤色器1370。欧姆电极1290可以被第二结合层1550覆盖。第二结合层1550透射从第一LED堆叠件1230产生的光。第二结合层1550可以由例如透光的旋涂玻璃形成。
第三结合层1570使第三LED堆叠件1430结合到第二LED堆叠件1330。如图36中所示，第三结合层1570可以毗邻第二LED堆叠件1330和第二滤色器1470。然而，发明构思不限于此。例如，可以在第二LED堆叠件1330上设置透明导电层。第三结合层1570透射从第一LED堆叠件1230和第二LED堆叠件1330产生的光。第三结合层1570可以由例如透光的旋涂玻璃形成。
图37A、图37B、图37C、图37D和图37E是示出根据示例性实施例的制造用于显示器的发光二极管堆叠件的方法的示意性剖视图。
参照图37A，在第一基底1210上生长第一LED堆叠件1230。第一基底1210可以为例如GaAs基底。第一LED堆叠件1230可以由AlGaInP基半导体层形成，并且包括n型半导体层、有源层和p型半导体层。
在第一LED堆叠件1230上形成绝缘层1270，并使绝缘层1270图案化以形成开口。例如，在第一LED堆叠件1230上形成SiO2层，并将光致抗蚀剂沉积到SiO2层上，然后通过光刻和显影以形成光致抗蚀剂图案。然后，通过将光致抗蚀剂图案用作蚀刻掩模来使SiO2层图案化，从而形成绝缘层1270。
然后，在绝缘层1270的开口中形成欧姆接触层1250a。可以通过剥离工艺等形成欧姆接触层1250a。在形成欧姆接触层1250a之后，形成反射层1250b以覆盖欧姆接触层1250a和绝缘层1270。可以通过剥离工艺等形成反射层1250b。反射层1250b可以覆盖欧姆接触层1250a的一部分或其整体，如图37A中所示。欧姆接触层1250a和反射层1250b形成反射电极1250。
反射电极1250与第一LED堆叠件1230的p型半导体层形成欧姆接触，因此，反射电极1250将在下文中被称为第一p反射电极1250。
参照图37B，在第二基底1310上生长第二LED堆叠件1330，并在第二LED堆叠件1330上形成第二p透明电极1350和第一滤色器1370。第二LED堆叠件1330可以由GaN基半导体层形成，并且包括GaInN阱层。第二基底1310是其上可以生长GaN基半导体层的基底，并且不同于第一基底1210。可以确定用于第二LED堆叠件1330的GaInN的组成比，使得第二LED堆叠件1330发射绿光。第二p透明电极1350与第二LED堆叠件1330的p型半导体层形成欧姆接触。
参照图37C，在第三基底1410上生长第三LED堆叠件1430，并在第三LED堆叠件1430上形成第三p透明电极1450和第二滤色器1470。第三LED堆叠件1430可以由GaN基半导体层形成，并且包括GaInN阱层。第三基底1410是其上可以生长GaN基半导体层的基底，并且不同于第一基底1210。可以确定用于第三LED堆叠件1430的GaInN的组成比，使得第三LED堆叠件1430发射蓝光。第三p透明电极1450与第三LED堆叠件1430的p型半导体层形成欧姆接触。
第一滤色器1370和第二滤色器1470与参照图36描述的第一滤色器1370和第二滤色器1470基本相同，因此，将省略其详细描述以避免冗余。
如此，第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430可以在不同的基底上生长，所以它们的形成顺序不局限于特定顺序。
参照图37D，将第一LED堆叠件1230经由第一结合层1530结合到支撑基底1510。可以预先在支撑基底1510上形成第一结合层1530，并且可以将反射电极1250结合到第一结合层1530以面对支撑基底1510。通过化学蚀刻等从第一LED堆叠件1230去除第一基底1210。因此，暴露第一LED堆叠件1230的n型半导体层的上表面。
然后，在第一LED堆叠件1230的暴露的区域中形成欧姆电极1290。为了减小欧姆电极1290的欧姆接触电阻，可以对欧姆电极1290进行热处理。欧姆电极1290可以形成在每个像素区域中，以对应于像素区域。
参照图37E，将第二LED堆叠件1330经由第二结合层1550结合到其上形成有欧姆电极1290的第一LED堆叠件1230。将第一滤色器1370结合到第二结合层1550以面对第一LED堆叠件1230。可以预先在第一LED堆叠件1230上形成第二结合层1550，使得第一滤色器1370可以面对并结合到第二结合层1550。可以通过激光剥离工艺或化学剥离工艺使第二基底1310与第二LED堆叠件1330分离。
然后，参照图36和图37C，将第三LED堆叠件1430经由第三结合层1570结合到第二LED堆叠件1330。将第二滤色器1470结合到第三结合层1570以面对第二LED堆叠件1330。可以预先在第二LED堆叠件1330上设置第三结合层1570，使得第二滤色器1470可以面对并结合到第三结合层1570。可以通过激光剥离工艺或化学剥离工艺使第三基底1410与第三LED堆叠件1430分离。如此，可以形成如图36中示出的用于显示器的发光二极管堆叠件，用于显示器的发光二极管堆叠件具有第三LED堆叠件1430的暴露于外部的n型半导体层。
根据示例性实施例的显示设备可以通过以下方式提供：以像素为单位使位于支撑基底1510上的第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430的堆叠件图案化，随后通过互连将第一LED堆叠件至第三LED堆叠件彼此连接。在下文中，将描述根据示例性实施例的显示设备。
图38是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图，图39是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
参照图38和图39，根据示例性实施例的显示设备可以以无源矩阵方式进行操作。
例如，由于图36的用于显示器的发光二极管堆叠件包括沿竖直方向堆叠的第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430，所以一个像素可以包括三个发光二极管R、G和B。第一发光二极管R可以对应于第一LED堆叠件1230，第二发光二极管G可以对应于第二LED堆叠件1330，第三发光二极管B可以对应于第三LED堆叠件1430。
在图38和图39中，一个像素包括各自对应于子像素的第一发光二极管R、第二发光二极管G和第三发光二极管B。第一发光二极管R、第二发光二极管G和第三发光二极管B的阳极连接到公共线(例如，数据线)，而它们的阴极连接到不同的线(例如，扫描线)。更具体地，在第一像素中，第一发光二极管R、第二发光二极管G和第三发光二极管B的阳极共同连接到数据线Vdata1，而它们的阴极分别连接到扫描线Vscan1-1、Vscan1-2和Vscan1-3。如此，可以独立地驱动每个像素中的发光二极管R、G和B。
此外，可以通过脉冲宽度调制或通过改变电流的大小来驱动发光二极管R、G和B中的每个，从而控制每个子像素的亮度。
参照图39，通过图案化图36的发光二极管堆叠件1000来形成多个像素，并且每个像素连接到反射电极1250以及互连线1710、1730和1750。如图38中所示，反射电极1250可以被用作数据线Vdata，并且互连线1710、1730和1750可以被形成为扫描线。
像素可以以矩阵形式布置，其中每个像素的发光二极管R、G和B的阳极共同连接到反射电极1250，而它们的阴极连接到彼此分开的互连线1710、1730和1750。这里，互连线1710、1730和1750可以被用作扫描线Vscan。
图40是图39的显示设备的一个像素的放大平面图，图41是沿图40的线A-A截取的示意性剖视图，图42是沿图40的线B-B截取的示意性剖视图。
参照图39、图40、图41和图42，在每个像素中，反射电极1250的一部分、形成在第一LED堆叠件1230的上表面上的欧姆电极1290(见图43H)、第二p透明电极1350的一部分(也见图43H)、第二LED堆叠件1330的上表面的一部分(见图43J)、第三p透明电极1450的一部分(见图43H)和第三LED堆叠件1430的上表面被暴露于外部。
第三LED堆叠件1430可以在其上表面上具有粗糙表面1430a。粗糙表面1430a可以形成在第三LED堆叠件1430的整个上表面之上，或者可以如图41中所示形成在第三LED堆叠件1430的一些区域中。
下绝缘层1610可以覆盖每个像素的侧表面。下绝缘层1610可以由透光材料(例如SiO2)形成。在这种情况下，下绝缘层1610可以覆盖第三LED堆叠件1430的整个上表面。可选地，下绝缘层1610可以包括分布式布拉格反射器，以使朝向第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430的侧表面行进的光反射。在这种情况下，下绝缘层1610部分地暴露第三LED堆叠件1430的上表面。
下绝缘层1610可以包括：开口1610a，暴露第三LED堆叠件1430的上表面；开口1610b，暴露第二LED堆叠件1330的上表面；开口1610c(见图43H)，暴露第一LED堆叠件1230上的欧姆电极1290；开口1610d，暴露第三p透明电极1450；开口1610e，暴露第二p透明电极1350；以及开口1610f，暴露第一p反射电极1250。
互连线1710和1750可以在支撑基底1510上形成在第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430附近，并且可以设置在下绝缘层1610上以与第一p反射电极1250绝缘。连接部1770a使第三p透明电极1450连接到反射电极1250，并且连接部1770b使第二p透明电极1350连接到反射电极1250，使得第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430的阳极共同连接到反射电极1250。
连接部1710a使第三LED堆叠件1430的上表面连接到互连线1710，并且连接部1750a使第一LED堆叠件1230上的欧姆电极1290连接到互连线1750。
上绝缘层1810可以设置在互连线1710和1750以及下绝缘层1610上，以覆盖第三LED堆叠件1430的上表面。上绝缘层1810可以具有使第二LED堆叠件1330的上表面部分地暴露的开口1810a。
互连线1730可以设置在上绝缘层1810上，并且连接部1730a可以使第二LED堆叠件1330的上表面连接到互连线1730。连接部1730a可以跨过互连线1750的上部，并通过上绝缘层1810与互连线1750绝缘。
虽然根据示出的示例性实施例的每个像素的电极被描述为连接到数据线和扫描线，但各种实施方式是可能的。此外，虽然互连线1710和1750被描述为形成在下绝缘层1610上，且互连线1730形成在上绝缘层1810上，但发明构思不限于此。例如，互连线1710、1730和1750中的每个可以形成在下绝缘层1610上，并被可以具有使互连线1730的开口暴露的上绝缘层1810覆盖。在这种结构中，连接部1730a可以穿过上绝缘层1810的开口使第二LED堆叠件1330的上表面连接到互连线1730。
可选地，互连线1710、1730和1750可以形成在支撑基底1510内部，下绝缘层1610上的连接部1710a、1730a和1750a可以使欧姆电极1290、第二LED堆叠件1330的上表面和第三LED堆叠件1430的上表面连接到互连线1710、1730和1750。
图43A至图43K是示出根据示例性实施例的制造包括图40的像素的显示设备的方法的示意性平面图。
首先，准备图36中描述的发光二极管堆叠件1000。
然后，参照图43A，可以在第三LED堆叠件1430的上表面上形成粗糙表面1430a。可以在第三LED堆叠件1430的上表面上形成粗糙表面1430a，以对应于每个像素区域。可以通过化学蚀刻(例如，光增强化学蚀刻(PEC))等形成粗糙表面1430a。
通过考虑到第三LED堆叠件1430的将在后续工艺中被蚀刻的区域，可以在每个像素区域中部分地形成粗糙表面1430a，但不限于此。可选地，可以在第三LED堆叠件1430的整个上表面之上形成粗糙表面1430a。
参照图43B，通过蚀刻去除每个像素中的第三LED堆叠件1430的周围区域，以暴露第三p透明电极1450。如图43B中所示，第三LED堆叠件1430可以被剩下为具有矩形形状或正方形形状。第三LED堆叠件1430可以沿其边缘具有多个凹陷。
参照图43C，通过在除了第三LED堆叠件1430的一个凹陷之外的区域中去除暴露的第三p透明电极1450来暴露第二LED堆叠件1330的上表面。因此，第二LED堆叠件1330的上表面暴露在第三LED堆叠件1430周围并且暴露在除了第三p透明电极1450部分剩余的凹陷之外的其它凹陷中。
参照图43D，通过在除了第三LED堆叠件1430的另一凹陷之外的区域中去除暴露的第二LED堆叠件1330来暴露第二p透明电极1350。
参照图43E，通过在除了第三LED堆叠件1430的又一凹陷之外的区域中去除暴露的第二p透明电极1350，使欧姆电极1290与第一LED堆叠件1230的上表面一起被暴露。在这种情况下，欧姆电极1290可以被暴露在一个凹陷中。因此，第一LED堆叠件1230的上表面暴露在第三LED堆叠件1430周围，欧姆电极1290的上表面暴露在形成在第三LED堆叠件1430中的凹陷中的至少一个凹陷中。
参照图43F，通过去除除了暴露在一个凹陷中的欧姆电极1290之外的第一LED堆叠件1230的暴露部分来暴露反射电极1250。反射电极1250暴露在第三LED堆叠件1430周围。
参照图43G，通过对反射电极1250进行图案化以形成线性互连线。这里，可以暴露支撑基底1510。反射电极1250可以使以矩阵布置的像素之中的布置在一列中的像素彼此连接(见图39)。
参照图43H，形成下绝缘层1610(见图41和图42)以覆盖像素。下绝缘层1610覆盖第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430的侧表面以及反射电极1250。此外，下绝缘层1610可以至少部分地覆盖第三LED堆叠件1430的上表面。如果下绝缘层1610为诸如SiO2层的透明层，则下绝缘层1610可以覆盖第三LED堆叠件1430的整个上表面。可选地，当下绝缘层1610包括分布式布拉格反射器时，下绝缘层1610可以至少部分地暴露第三LED堆叠件1430的上表面，使得光可以发射到外部。
下绝缘层1610可以包括：开口1610a，暴露第三LED堆叠件1430；开口1610b，暴露第二LED堆叠件1330；开口1610c，暴露欧姆电极1290；开口1610d，暴露第三p透明电极1450；开口1610e，暴露第二p透明电极1350；以及开口1610f，暴露反射电极1250。可以形成一个或更多个开口1610f以暴露反射电极1250。
参照图43I，形成互连线1710、1750以及连接部1710a、1750a、1770a和1770b。可以通过剥离工艺等形成这些。互连线1710和1750通过下绝缘层1610与反射电极1250绝缘。连接部1710a使第三LED堆叠件1430电连接到互连线1710，并且连接部1750a使欧姆电极1290电连接到互连线1750，使得第一LED堆叠件1230电连接到互连线1750。连接部1770a使第三p透明电极1450电连接到第一p反射电极1250，并且连接部1770b使第二p透明电极1350电连接到第一p反射电极1250。
参照图43J，使上绝缘层1810(见图41和图42)覆盖互连线1710和1750以及连接部1710a、1750a、1770a和1770b。还可以使上绝缘层1810覆盖第三LED堆叠件1430的整个上表面。上绝缘层1810具有暴露第二LED堆叠件1330的上表面的开口1810a。上绝缘层1810可以由例如氧化硅或氮化硅形成，并且可以包括分布式布拉格反射器。当上绝缘层1810包括分布式布拉格反射器时，上绝缘层1810可以暴露第三LED堆叠件1430的上表面的至少一部分，使得光可以发射到外部。
参照图43K，形成互连线1730和连接部1730a。可以通过使用剥离工艺等形成互连线1730和连接部1730a。将互连线1730设置在上绝缘层1810上，并使互连线1730与反射电极1250以及互连线1710和1750绝缘。连接部1730a使第二LED堆叠件1330电连接到互连线1730。连接部1730a可以跨过互连线1750的上部，并通过上绝缘层1810与互连线1750绝缘。
如此，可以形成图40中示出的像素区域。此外，如图39中所示，可以在支撑基底1510上形成多个像素，并且所述多个像素可以通过第一p反射电极1250以及互连线1710、1730和1750彼此连接，从而以无源矩阵方式进行操作。
虽然上面的显示设备已经被描述为被构造为以无源矩阵方式进行操作，但发明构思不限于此。更具体地，根据一些示例性实施例的显示设备可以使用图36中示出的发光二极管堆叠件以各种方式制造，从而以无源矩阵方式进行操作。
例如，虽然互连线1730被示出为形成在上绝缘层1810上，但互连线1730可以与互连线1710和1750一起形成在下绝缘层1610上，并且连接部1730a可以形成在下绝缘层1610上，以使第二LED堆叠件1330连接到互连线1730。可选地，互连线1710、1730和1750可以设置在支撑基底1510内部。
图44是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性电路图。可以以有源矩阵方式来驱动根据示出的示例性实施例的显示设备。
参照图44，根据示例性实施例的驱动电路包括至少两个晶体管Tr1、Tr2和电容器。当电源连接到选择线Vrow1至Vrow3并将电压施加到数据线Vdata1至Vdata3时，向对应的发光二极管施加电压。此外，根据Vdata1至Vdata3的值对对应的电容器充电。由于可以通过电容器的充电电压而保持晶体管Tr2的导通状态，所以即使当切断供应到Vrow1的电力时，也可以保持电容器的电压，并且可以将电容器的电压施加到发光二极管LED1至LED3。此外，可以根据Vdata1至Vdata3的值来改变在发光二极管LED1至LED3中流动的电流。可以通过Vdd连续供应电流，使得可以连续发光。
晶体管Tr1、Tr2和电容器可以形成在支撑基底1510内部。例如，形成在硅基底上的薄膜晶体管可以用于有源矩阵驱动。
发光二极管LED1至LED3可以分别对应于堆叠在一个像素中的第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430。第一LED堆叠件至第三LED堆叠件的阳极连接到晶体管Tr2，而它们的阴极接地。
虽然图44示出了根据示例性实施例的用于有源矩阵驱动的电路，但可以使用其它各种类型的电路。此外，虽然发光二极管LED1至LED3的阳极被描述为连接到不同的晶体管Tr2且它们的阴极被描述为接地，但发明构思不限于此，发光二极管的阳极可以连接到电流源Vdd，并且其阴极可以连接到不同的晶体管。
图45是根据另一示例性实施例的显示设备的像素的示意性平面图。在此描述的像素可以是布置在支撑基底1511上的多个像素中的一个像素。
参照图45，除了支撑基底1511是包括晶体管和电容器的薄膜晶体管面板并且反射电极设置在第一LED堆叠件的下部区域中之外，根据示出的示例性实施例的像素基本类似于参照图39至图42描述的像素。
第三LED堆叠件的阴极通过连接部1711a连接到支撑基底1511。例如，如图45中所示，第三LED堆叠件的阴极可以通过电连接到支撑基底1511而接地。第二LED堆叠件和第一LED堆叠件的阴极也可以经由连接部1731a和1751a通过电连接到支撑基底1511而接地。
反射电极连接到位于支撑基底1511内部的晶体管Tr2(见图44)。第三p透明电极和第二p透明电极也通过连接部1771a和1731b连接到位于支撑基底1511内部的晶体管Tr2(见图44)。
以这种方式，如图44中所示，第一LED堆叠件至第三LED堆叠件彼此连接，从而构造用于有源矩阵驱动的电路。
虽然图45示出了根据示例性实施例的用于有源矩阵驱动的像素的电连接，但发明构思不限于此，并且可以以各种方式将用于显示设备的电路修改为用于有源矩阵驱动的各种电路。
此外，虽然图36的反射电极1250、第二p透明电极1350和第三p透明电极1450被描述为与第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430中的每个的对应的p型半导体层形成欧姆接触，并且欧姆电极1290与第一LED堆叠件1230的n型半导体层形成欧姆接触，但第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430中的每个的n型半导体层未设置有单独的欧姆接触层。当像素具有200μm或更小的尺寸时，即使在n型半导体层中没有形成单独的欧姆接触层，电流扩散的难度也较小。然而，根据一些示例性实施例，可以在每个LED堆叠件的n型半导体层上设置透明电极层，以确保电流扩散。
此外，虽然第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430经由结合层1530、1550和1570彼此结合，但发明构思不限于此，第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430可以以各种顺序并使用各种结构彼此连接。
根据示例性实施例，因为能够使用用于显示器的发光二极管堆叠件1000在晶圆级形成多个像素，所以可以避免单独安装发光二极管。此外，根据示例性实施例的发光二极管堆叠件具有其中第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430沿竖直方向堆叠的结构，从而在有限的像素区域中确保子像素的面积。此外，根据示例性实施例的发光二极管堆叠件使从第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430产生的光穿过其发射到外部，从而减少光损失。
图46是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件的示意性剖视图。
参照图46，发光二极管堆叠件2000包括支撑基底2510、第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330、第三LED堆叠件2430、反射电极2250、欧姆电极2290、第二p透明电极2350、第三p透明电极2450、绝缘层2270、第一结合层2530、第二结合层2550和第三结合层2570。此外，第一LED堆叠件2230可以包括用于欧姆接触的欧姆接触部2230a。
总体上，由于从第二LED堆叠件发射的光而可能从第一LED堆叠件产生光，并且由于从第三LED堆叠件发射的光而可能从第二LED堆叠件产生光。如此，可以在第二LED堆叠件与第一LED堆叠件之间以及第三LED堆叠件与第二LED堆叠件之间设置滤色器。
然而，虽然滤色器可以防止光的干涉，但形成滤色器增加了制造复杂性。根据示例性实施例的显示设备可以抑制LED堆叠件之间二级光的产生，而不需要在其间布置滤色器。
因此，在一些示例性实施例中，可以通过控制每个LED堆叠件的带隙来减少LED堆叠件之间的光的干涉，这将在下面更详细地描述。
支撑基底2510支撑半导体堆叠件2230、2330和2430。支撑基底2510可以包括在其表面上或在其中的电路，但发明构思不限于此。支撑基底2510可以包括例如Si基底、Ge基底、蓝宝石基底、图案化的蓝宝石基底、玻璃基底或图案化的玻璃基底。
第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430中的每个包括n型半导体层、p型半导体层以及置于n型半导体层与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。
从第一LED堆叠件2230产生的光L1的波长比从第二LED堆叠件2330产生的光L2的波长长，从第二LED堆叠件2330产生的光L2的波长比从第三LED堆叠件2430产生的光L3的波长长。然而，发明构思限于此，并且当发光二极管堆叠件包括微LED时，从第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430产生的光可以具有任何波长范围，且不会由于其小的形状因数而对操作产生不利影响。
第一LED堆叠件2230可以是被构造为发射红光的无机发光二极管，第二LED堆叠件2330可以是被构造为发射绿光的无机发光二极管，第三LED堆叠件2430可以是被构造为发射蓝光的无机发光二极管。第一LED堆叠件2230可以包括GaInP基阱层，并且第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430中的每个可以包括GaInN基阱层。
虽然图46的发光二极管堆叠件2000被示出为包括三个LED堆叠件2230、2330和2430，但发明构思不限于一个在另一个上的特定数量的LED堆叠件。例如，还可以在第一LED堆叠件2230与第二LED堆叠件2330之间进一步增加用于发射黄光的LED堆叠件。
第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430中的每个的两个表面分别为n型半导体层和p型半导体层。在图46中，第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430中的每个被描述为具有n型上表面和p型下表面。由于第三LED堆叠件2430具有n型上表面，所以可以通过化学蚀刻等在第三LED堆叠件2430的上表面上形成粗糙表面。然而，发明构思不限于此，并且可以交替地形成每个LED堆叠件的上表面和下表面的半导体类型。
第一LED堆叠件2230设置在支撑基底2510附近，第二LED堆叠件2330设置在第一LED堆叠件2230上，第三LED堆叠件2430设置在第二LED堆叠件上。由于第一LED堆叠件2230发射的光的波长比第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430发射的光的波长长，所以从第一LED堆叠件2230产生的光L1可以穿过第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430发射到外部。此外，由于第二LED堆叠件2330发射的光的波长比第三LED堆叠件2430发射的光的波长长，所以从第二LED堆叠件2330产生的光L2可以穿过第三LED堆叠件2430发射到外部。第三LED堆叠件2430中产生的光L3直接从第三LED堆叠件2430发射到外部。
在示例性实施例中，第一LED堆叠件2230的n型半导体层的带隙可以比第一LED堆叠件2230的有源层的带隙宽，并且比第二LED堆叠件2330的有源层的带隙窄。因此，从第二LED堆叠件2330产生的光的一部分可以在到达第一LED堆叠件2230的有源层之前被第一LED堆叠件2230的n型半导体层吸收。如此，在第一LED堆叠件2230的有源层中产生的光的强度会由于从第二LED堆叠件2330产生的光而减小。
此外，第二LED堆叠件2330的n型半导体层的带隙比第一LED堆叠件2230和第二LED堆叠件2330中的每个的有源层的带隙宽，且比第三LED堆叠件2430的有源层的带隙窄。因此，从第三LED堆叠件2430产生的光的一部分在到达第二LED堆叠件2330的有源层之前会被第二LED堆叠件2330的n型半导体层吸收。如此，第二LED堆叠件2330或第一LED堆叠件2230中产生的光的强度会由于从第三LED堆叠件2430产生的光而减小。
第三LED堆叠件2430的P型半导体层和n型半导体层的带隙比第一LED堆叠件2230和第二LED堆叠件2330的有源层的带隙宽，从而穿过其透射从第一LED堆叠件2230和第二LED堆叠件2330产生的光。
根据示例性实施例，能够通过调节第一LED堆叠件2230和第二LED堆叠件2330的n型半导体层或p型半导体层的带隙来减少LED堆叠件2230、2330和2430之间的光的干涉，这可以避免需要其它组件(诸如滤色器)。例如，从第二LED堆叠件2330产生并发射到外部的光的强度可以是由于从第二LED堆叠件2330产生的光而从第一LED堆叠件2230产生的光的强度的大约10倍或更大。同样地，从第三LED堆叠件2430产生并发射到外部的光的强度可以是由从第三LED堆叠件2430产生的光引起的从第二LED堆叠件2330产生的光的强度的大约10倍或更大。在这种情况下，从第三LED堆叠件2430产生并发射到外部的光的强度可以是由从第三LED堆叠件2430产生的光引起的从第一LED堆叠件2230产生的光的强度的大约10倍或更大。因此，能够实现没有由光的干涉引起的颜色污染的显示设备。
反射电极2250与第一LED堆叠件2230的p型半导体层形成欧姆接触，并反射从第一LED堆叠件2230产生的光。例如，反射电极2250可以包括欧姆接触层2250a和反射层2250b。
欧姆接触层2250a与第一LED堆叠件2230的p型半导体层部分地接触。为了防止光被欧姆接触层2250a吸收，欧姆接触层2250a与p型半导体层接触的区域可以不超过p型半导体层的总面积的大约50％。反射层2250b覆盖欧姆接触层2250a和绝缘层2270。如图46中所示，反射层2250b可以基本覆盖整个欧姆接触层2250a，但不限于此。可选地，反射层2250b可以覆盖欧姆接触层2250a的一部分。
由于反射层2250b覆盖绝缘层2270，所以可以通过反射层2250b、具有相对高折射率的第一LED堆叠件2230以及具有相对低折射率的绝缘层2270的堆叠结构形成全方位反射件。反射层2250b可以覆盖第一LED堆叠件2230的面积的大约50％或更多，或者可以覆盖大部分第一LED堆叠件2230，从而改善发光效率。
欧姆接触层2250a和反射层2250b可以由可以包括Au的金属层形成。反射层2250b可以包括相对于从第一LED堆叠件2230产生的光(例如，红光)具有相对高反射率的金属。另一方面，反射层2250b可以包括相对于从第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430产生的光(例如，绿光或蓝光)具有相对低反射率的金属，以减少已从第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430产生并朝向支撑基底2510行进的光的干涉。
绝缘层2270置于支撑基底2510与第一LED堆叠件2230之间，并具有暴露第一LED堆叠件2230的开口。欧姆接触层2250a在绝缘层2270的开口中连接到第一LED堆叠件2230。
欧姆电极2290设置在第一LED堆叠件2230的上表面上。为了减小欧姆电极2290的欧姆接触电阻，欧姆接触部2230a可以从第一LED堆叠件2230的上表面突出。欧姆电极2290可以设置在欧姆接触部2230a上。
第二p透明电极2350与第二LED堆叠件2330的p型半导体层形成欧姆接触。第二p透明电极2350可以由对红光和绿光透明的金属层或导电氧化物层形成。
第三p透明电极2450与第三LED堆叠件2430的p型半导体层形成欧姆接触。第三p透明电极2450可以由对红光、绿光和蓝光透明的金属层或导电氧化物层形成。
反射电极2250、第二p透明电极2350和第三p透明电极2450可以通过与对应的LED堆叠件的p型半导体层的欧姆接触而有助于电流扩散。
第一结合层2530使第一LED堆叠件2230结合到支撑基底2510。如图46中所示，反射电极2250可以毗邻第一结合层2530。第一结合层2530可以是透光层或不透光层。
第二结合层2550使第二LED堆叠件2330结合到第一LED堆叠件2230。如图46中所示，第二结合层2550可以毗邻第一LED堆叠件2230和第二p透明电极2350。欧姆电极2290可以被第二结合层2550覆盖。第二结合层2550透射从第一LED堆叠件2230产生的光。第二结合层2550可以由透光结合材料(例如，透光有机结合剂或透光旋涂玻璃)形成。透光有机结合剂的示例可以包括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)等。此外，可以通过等离子体结合等将第二LED堆叠件2330结合到第一LED堆叠件2230。
第三结合层2570使第三LED堆叠件2430结合到第二LED堆叠件2330。如图46中所示，第三结合层2570可以毗邻第二LED堆叠件2330和第三p透明电极2450。然而，发明构思不限于此。例如，可以在第二LED堆叠件2330上设置透明导电层。第三结合层2570透射从第一LED堆叠件2230和第二LED堆叠件2330产生的光，并且可以由例如透光旋涂玻璃形成。
第二结合层2550和第三结合层2570中的每个可以透射从第三LED堆叠件2430产生的光和从第二LED堆叠件2330产生的光。
图47A至图47E是示出根据示例性实施例的制造用于显示器的发光二极管堆叠件的方法的示意性剖视图。
参照图47A，在第一基底2210上生长第一LED堆叠件2230。第一基底2210可以为例如GaAs基底。第一LED堆叠件2230由AlGaInP基半导体层形成，并且包括n型半导体层、有源层和p型半导体层。在一些示例性实施例中，n型半导体层可以具有能够吸收从第二LED堆叠件2330产生的光的能带隙，p型半导体层可以具有能够吸收从第二LED堆叠件2330产生的光的能带隙。
在第一LED堆叠件2230上形成绝缘层2270，并使绝缘层2270图案化以在其中形成开口。例如，在第一LED堆叠件2230上形成SiO2层，并将光致抗蚀剂沉积到SiO2层上，然后进行光刻和显影以形成光致抗蚀剂图案。然后，通过将光致抗蚀剂图案用作蚀刻掩模来使SiO2层图案化，从而形成具有开口的绝缘层2270。
然后，在绝缘层2270的开口中形成欧姆接触层2250a。可以通过剥离工艺等形成欧姆接触层2250a。在形成欧姆接触层2250a之后，形成反射层2250b以覆盖欧姆接触层2250a和绝缘层2270。可以通过剥离工艺等形成反射层2250b。反射层2250b可以覆盖欧姆接触层2250a的一部分或其全部。欧姆接触层2250a和反射层2250b形成反射电极2250。
反射电极2250与第一LED堆叠件2230的p型半导体层形成欧姆接触，因此，反射电极2250将在下文中被称为第一p反射电极2250。
参照图47B，在第二基底2310上生长第二LED堆叠件2330，并在第二LED堆叠件2330上形成第二p透明电极2350。第二LED堆叠件2330可以由GaN基半导体层形成，并且可以包括GaInN阱层。第二基底2310是其上可以生长GaN基半导体层的基底，并且不同于第一基底2210。可以确定用于第二LED堆叠件2330的GaInN的组成比，使得第二LED堆叠件2330发射绿光。第二p透明电极2350与第二LED堆叠件2330的p型半导体层形成欧姆接触。第二LED堆叠件2330可以包括n型半导体层、有源层和p型半导体层。在一些示例性实施例中，第二LED堆叠件2330的n型半导体层可以具有能够吸收从第三LED堆叠件2430产生的光的能带隙，第二LED堆叠件2330的p型半导体层可以具有能够吸收从第三LED堆叠件2430产生的光的能带隙。
参照图47C，在第三基底2410上形成第三LED堆叠件2430，并在第三LED堆叠件2430上形成第三p透明电极2450。第三LED堆叠件2430可以由GaN基半导体层形成，并且可以包括GaInN阱层。第三基底2410是其上可以生长GaN基半导体层的基底，并且不同于第一基底2210。可以确定用于第三LED堆叠件2430的GaInN的组成比，使得第三LED堆叠件2430发射蓝光。第三p透明电极2450与第三LED堆叠件2430的p型半导体层形成欧姆接触。
如此，第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430在不同的基底上生长，所以它们的形成顺序不局限于特定顺序。
参照图47D，将第一LED堆叠件2230经由第一结合层2530结合到支撑基底2510。可以预先在支撑基底2510上形成第一结合层2530，并且可以将反射电极2250结合到第一结合层2530以面对支撑基底2510。通过化学蚀刻等从第一LED堆叠件2230去除第一基底2210。因此，暴露第一LED堆叠件2230的n型半导体层的上表面。
然后，在第一LED堆叠件2230的暴露的区域中形成欧姆电极2290。为了减小欧姆电极2290的欧姆接触电阻，可以对欧姆电极2290进行热处理。欧姆电极2290可以形成在每个像素区域中，以对应于像素区域。
参照图47E，将第二LED堆叠件2330经由第二结合层2550结合到其上形成有欧姆电极2290的第一LED堆叠件2230。将第二p透明电极2350结合到第二结合层2550以面对第一LED堆叠件2230。可以预先在第一LED堆叠件2230上形成第二结合层2550，使得第二p透明电极2350可以面对并结合到第二结合层2550。可以通过激光剥离工艺或化学剥离工艺使第二基底2310与第二LED堆叠件2330分离。
然后，参照图46和图47C，将第三LED堆叠件2430经由第三结合层2570结合到第二LED堆叠件2330。将第三p透明电极2450结合到第三结合层2570以面对第二LED堆叠件2330。可以预先在第二LED堆叠件2330上形成第三结合层2570，使得第三p透明电极2450可以面对并结合到第三结合层2570。可以通过激光剥离工艺或化学剥离工艺使第三基底2410与第三LED堆叠件2430分离。如此，可以形成如图46中示出的用于显示器的发光二极管堆叠件，用于显示器的发光二极管堆叠件具有暴露于外部的第三LED堆叠件2430的n型半导体层。
显示设备可以通过以下方式形成：在像素单元中使设置在支撑基底2510上的第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430的堆叠件图案化，随后通过互连将第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430彼此连接。然而，发明构思不限于此。例如，可以通过将第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430的堆叠件分成单独的单元，并将第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430的堆叠件转移到其它支撑基底(诸如印刷电路板)来制造显示设备。
图48是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。图49是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
参照图48和图49，根据示例性实施例的显示设备可以实现为以无源矩阵方式进行驱动。
图46中示出的用于显示器的发光二极管堆叠件具有包括沿竖直方向堆叠的第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430的结构。由于一个像素包括三个发光二极管R、G和B，所以第一发光二极管R可以对应于第一LED堆叠件2230，第二发光二极管G可以对应于第二LED堆叠件2330，第三发光二极管B可以对应于第三LED堆叠件2430。
参照图48和图49，一个像素包括均可以对应于子像素的第一发光二极管R、第二发光二极管G和第三发光二极管B。第一发光二极管R、第二发光二极管G和第三发光二极管B的阳极连接到公共线(例如，数据线)，而它们的阴极连接到不同的线(例如，扫描线)。例如，在第一像素中，第一发光二极管R、第二发光二极管G和第三发光二极管B的阳极共同连接到数据线Vdata1，而它们的阴极分别连接到扫描线Vscan1-1、Vscan1-2和Vscan1-3。如此，可以独立地驱动每个像素中的发光二极管R、G和B。
此外，可以以脉冲宽度调制或通过改变电流的大小来驱动发光二极管R、G和B中的每个，从而控制每个子像素的亮度。
参照图49，通过图案化图46的堆叠件来形成多个像素，并且每个像素连接到反射电极2250以及互连线2710、2730和2750。如图48中所示，反射电极2250可以被用作数据线Vdata，并且互连线2710、2730和2750可以被形成为扫描线。
像素可以以矩阵形式布置，其中每个像素的发光二极管R、G和B的阳极共同连接到反射电极2250，而它们的阴极连接到彼此间隔开的互连线2710、2730和2750。这里，互连线2710、2730和2750可以被用作扫描线Vscan。
图50是图49的显示设备的一个像素的放大平面图。图51是沿图50的线A-A截取的示意性剖视图，图52是沿图50的线B-B截取的示意性剖视图。
参照图49至图52，在每个像素中，反射电极2250的一部分、形成在第一LED堆叠件2230的上表面上的欧姆电极2290(见图53H)、第二p透明电极2350的一部分(见图53H)、第二LED堆叠件2330的上表面的一部分(见图53J)、第三p透明电极2450的一部分(见图53H)和第三LED堆叠件2430的上表面被暴露于外部。
第三LED堆叠件2430可以在其上表面上具有粗糙表面2430a。粗糙表面2430a可以形成在第三LED堆叠件2430的整个上表面之上，或者可以形成在第三LED堆叠件2430的一些区域中。
下绝缘层2610可以覆盖每个像素的侧表面。下绝缘层2610可以由透光材料(诸如SiO2)形成。在这种情况下，下绝缘层2610可以基本覆盖第三LED堆叠件2430的整个上表面。可选地，下绝缘层2610可以包括分布式布拉格反射器，以反射朝向第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430的侧表面行进的光。在这种情况下，下绝缘层2610可以部分地暴露第三LED堆叠件2430的上表面。另选地，下绝缘层2610可以是吸收光的黑色类绝缘层。此外，还可以在下绝缘层2610上形成电浮置金属反射层，以反射穿过第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430的侧表面发射的光。
下绝缘层2610可以包括：开口2610a，暴露第三LED堆叠件2430的上表面；开口2610b，暴露第二LED堆叠件2330的上表面；开口2610c(见图53H)，暴露第一LED堆叠件2230上的欧姆电极2290；开口2610d，暴露第三p透明电极2450；开口2610e，暴露第二p透明电极2350；以及开口2610f，暴露第一p反射电极2250。
互连线2710和2750可以在支撑基底2510上形成在第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430附近，并且可以设置在下绝缘层2610上以与第一p反射电极2250绝缘。连接部2770a使第三p透明电极2450连接到反射电极2250，并且连接部2770b使第二p透明电极2350连接到反射电极2250，使得第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430的阳极共同连接到反射电极2250。
连接部2710a使第三LED堆叠件2430的上表面连接到互连线2710，并且连接部2750a使第一LED堆叠件2230上的欧姆电极2290连接到互连线2750。
上绝缘层2810可以设置在互连线2710和2750以及下绝缘层2610上，以覆盖第三LED堆叠件2430的上表面。上绝缘层2810可以具有使第二LED堆叠件2330的上表面部分地暴露的开口2810a。
互连线2730可以设置在上绝缘层2810上，并且连接部2730a可以使第二LED堆叠件2330的上表面连接到互连线2730。连接部2730a可以跨过互连线2750的上部，并通过上绝缘层2810与互连线2750绝缘。
虽然每个像素的电极被描述为连接到数据线和扫描线，但发明构思不限于此。此外，虽然互连线2710和2750被描述为形成在下绝缘层2610上，并且互连线2730被描述为形成在上绝缘层2810上，但发明构思不限于此。例如，互连线2710、2730和2750中的全部可以形成在下绝缘层2610上，并且可以被可以具有使互连线2730暴露的开口的上绝缘层2810覆盖。以这种方式，连接部2730a可以穿过上绝缘层2810的开口使第二LED堆叠件2330的上表面连接到互连线2730。
可选地，互连线2710、2730和2750可以形成在支撑基底2510内部，下绝缘层2610上的连接部2710a、2730a和2750a可以使欧姆电极2290、第二LED堆叠件2330的上表面和第三LED堆叠件2430的上表面连接到互连线2710、2730和2750。
根据示例性实施例，从第一LED堆叠件2230产生的光L1穿过第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430发射到外部，并且从第二LED堆叠件2330产生的光L2穿过第三LED堆叠件2430发射到外部。此外，从第三LED堆叠件2430产生的光L3的一部分可以进入第二LED堆叠件2330，并且从第二LED堆叠件2330产生的光L2的一部分可以进入第一LED堆叠件2230。此外，由于光L3，可以从第二LED堆叠件2330产生二级光，并且由于光L2，也可以从第一LED堆叠件2230产生二级光。然而，这种二级光可以具有低强度。
图53A至图53K是示出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。在下文中，将参照图50的像素给出下面的描述。
首先，准备图46中描述的发光二极管堆叠件2000。
参照图53A，可以在第三LED堆叠件2430的上表面上形成粗糙表面2430a。可以在第三LED堆叠件2430的上表面上形成粗糙表面2430a，以对应于每个像素区域。可以通过化学蚀刻(例如，光增强化学蚀刻(PEC))等形成粗糙表面2430a。
通过考虑到第三LED堆叠件2430的将在后续工艺中被蚀刻的区域，可以在每个像素区域中部分地形成粗糙表面2430a，但不限于此。可选地，可以在第三LED堆叠件2430的整个上表面之上形成粗糙表面2430a。
参照图53B，通过蚀刻去除每个像素中的第三LED堆叠件2430的周围区域，以暴露第三p透明电极2450。如图53B中所示，第三LED堆叠件2430可以被保留为具有矩形形状或正方形形状。第三LED堆叠件2430可以具有沿其边缘形成的多个凹陷。
参照图53C，通过在除了一个凹陷之外的区域中去除暴露的第三p透明电极2450来暴露第二LED堆叠件2330的上表面。因此，第二LED堆叠件2330的上表面暴露在第三LED堆叠件2430周围并且暴露在除了第三p透明电极2450部分剩余的凹陷之外的其它凹陷中。
参照图53D，通过去除暴露在除一个凹陷之外的区域中的暴露的第二LED堆叠件2330来暴露第二p透明电极2350。
参照图53E，通过在除一个凹陷之外的区域中去除暴露的第二p透明电极2350，使欧姆电极2290与第一LED堆叠件2230的上表面一起被暴露。这里，欧姆电极2290可以被暴露在一个凹陷中。因此，第一LED堆叠件2230的上表面暴露在第三LED堆叠件2430周围，欧姆电极2290的上表面暴露在形成在第三LED堆叠件2430中的凹陷中的至少一个凹陷中。
参照图53F，通过在除一个凹陷之外的区域中去除第一LED堆叠件2230的暴露部分来暴露反射电极2250。如此，反射电极2250暴露在第三LED堆叠件2430周围。
参照图53G，通过对反射电极2250进行图案化来形成线性互连线。这里，可以暴露支撑基底2510。反射电极2250可以使以矩阵布置的像素之中的布置在一列中的像素彼此连接(见图49)。
参照图53H，形成下绝缘层2610(见图51和图52)以覆盖像素。下绝缘层2610覆盖第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430的侧表面以及反射电极2250。此外，下绝缘层2610可以部分地覆盖第三LED堆叠件2430的上表面。如果下绝缘层2610为诸如SiO2层的透明层，则下绝缘层2610可以基本覆盖第三LED堆叠件2430的整个上表面。可选地，下绝缘层2610可以包括分布式布拉格反射器。在这种情况下，下绝缘层2610可以部分地暴露第三LED堆叠件2430的上表面，使得光发射到外部。
下绝缘层2610可以包括：开口2610a，暴露第三LED堆叠件2430；开口2610b，暴露第二LED堆叠件2330；开口2610c，暴露欧姆电极2290；开口2610d，暴露第三p透明电极2450；开口2610e，暴露第二p透明电极2350；以及开口2610f，暴露反射电极2250。可以单独地或多个地形成暴露反射电极2250的开口2610f。
参照图53I，通过剥离工艺等形成互连线2710、2750以及连接部2710a、2750a、2770a和2770b。互连线2710和2750通过下绝缘层2610与反射电极2250绝缘。连接部2710a使第三LED堆叠件2430电连接到互连线2710，并且连接部2750a使欧姆电极2290电连接到互连线2750，使得第一LED堆叠件2230电连接到互连线2750。连接部2770a使第三p透明电极2450电连接到第一p反射电极2250，并且连接部2770b使第二p透明电极2350电连接到第一p反射电极2250。
参照图53J，使上绝缘层2810(见图51和图52)覆盖互连线2710、2750以及连接部2710a、2750a、2770a和2770b。还可以使上绝缘层2810基本覆盖第三LED堆叠件2430的整个上表面。上绝缘层2810具有暴露第二LED堆叠件2330的上表面的开口2810a。上绝缘层2810可以由例如氧化硅或氮化硅形成，并且可以包括分布式布拉格反射器。当上绝缘层2810包括分布式布拉格反射器时，上绝缘层2810可以暴露第三LED堆叠件2430的上表面的至少一部分，从而使光发射到外部。
参照图53K，形成互连线2730和连接部2730a。可以通过剥离工艺等形成互连线2730和连接部2730a。将互连线2730设置在上绝缘层2810上，并使互连线2730与反射电极2250以及互连线2710和2750绝缘。连接部2730a使第二LED堆叠件2330电连接到互连线2730。连接部2730a可以跨过互连线2750的上部，并通过上绝缘层2810与互连线2750绝缘。
如此，可以形成图50中示出的像素区域。此外，如图49中所示，可以在支撑基底2510上形成多个像素，并且所述多个像素可以通过第一p反射电极2250以及互连线2710、2730和2750彼此连接，从而以无源矩阵方式进行操作。
虽然上面描述了制造可以以无源矩阵方式进行操作的显示设备的方法，但发明构思不限于此。更具体地，根据示例性实施例的显示设备可以使用图46中示出的发光二极管堆叠件以各种方式制造，从而以无源矩阵方式进行操作。
例如，虽然互连线2730被描述为形成在上绝缘层2810上，但互连线2730可以与互连线2710和2750一起形成在下绝缘层2610上，并且连接部2730a可以形成在下绝缘层2610上，以使第二LED堆叠件2330连接到互连线2730。可选地，互连线2710、2730和2750可以设置在支撑基底2510内部。
图54是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性电路图。图54的电路图涉及以有源矩阵方式驱动的显示设备。
参照图54，根据示例性实施例的驱动电路包括至少两个晶体管Tr1、Tr2和电容器。当电源连接到选择线Vrow1至Vrow3并将电压施加到数据线Vdata1至Vdata3时，向对应的发光二极管施加电压。此外，根据Vdata1至Vdata3的值对对应的电容器充电。由于可以通过电容器的充电电压而保持晶体管Tr2的导通状态，所以即使当切断供应到Vrow1的电力时，也可以保持电容器的电压，并且可以将电容器的电压施加到发光二极管LED1至LED3。此外，可以根据Vdata1至Vdata3的值来改变在发光二极管LED1至LED3中流动的电流。可以通过Vdd连续供应电流，因此可以连续发光。
晶体管Tr1、Tr2和电容器可以形成在支撑基底2510内部。例如，形成在硅基底上的薄膜晶体管可以用于有源矩阵驱动。
这里，发光二极管LED1至LED3可以分别对应于堆叠在一个像素中的第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430。第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430的阳极连接到晶体管Tr2，而它们的阴极接地。
虽然图54示出了根据示例性实施例的用于有源矩阵驱动的电路，但可以不同地使用其它类型的电路。此外，虽然发光二极管LED1至LED3的阳极被描述为连接到不同的晶体管Tr2且它们的阴极被描述为接地，但在一些示例性实施例中，发光二极管的阳极可以连接到电流源Vdd，并且其阴极可以连接到不同的晶体管。
图55是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性平面图。在下文中，将参照布置在支撑基底2511上的多个像素之中的一个像素给出下面的描述。
参照图55，除了支撑基底2511是包括晶体管和电容器的薄膜晶体管面板并且反射电极2250设置在第一LED堆叠件2230的下部区域中之外，根据示例性实施例的像素基本类似于参照图49至图52描述的像素。
第三LED堆叠件2430的阴极通过连接部2711a连接到支撑基底2511。例如，如图54中所示，第三LED堆叠件2430的阴极可以通过电连接到支撑基底2511而接地。第二LED堆叠件2330和第一LED堆叠件2230的阴极也可以经由连接部2731a和2751a通过电连接到支撑基底2511而接地。
反射电极连接到位于支撑基底2511内部的晶体管Tr2(见图54)。第三p透明电极和第二p透明电极也通过连接部2771a和2731b连接到位于支撑基底2511内部的晶体管Tr2(见图54)。
以这种方式，如图54中所示，第一LED堆叠件至第三LED堆叠件彼此连接，从而形成用于有源矩阵驱动的电路。
虽然图55示出了根据示例性实施例的用于有源矩阵驱动的具有电连接的像素，但发明构思不限于此，并且可以以各种方式将用于显示设备的电路修改为用于有源矩阵驱动的各种电路。
此外，虽然图46的反射电极2250、第二p透明电极2350和第三p透明电极2450被描述为与第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430中的每个的p型半导体层形成欧姆接触，并且欧姆电极2290被描述为与第一LED堆叠件2230的n型半导体层形成欧姆接触，但第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430中的每个的n型半导体层未设置有单独的欧姆接触层。虽然当像素具有200μm或更小的小尺寸时，即使在n型半导体层中没有形成单独的欧姆接触层，电流扩散的难度也较小，然而，根据一些示例性实施例，可以在每个LED堆叠件的n型半导体层上设置透明电极层，以确保电流扩散。
此外，虽然图46示出了第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430经由结合层彼此结合，但发明构思不限于此，第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430可以以各种顺序并使用各种结构彼此连接。
根据示例性实施例，因为能够使用用于显示器的发光二极管堆叠件2000在晶圆级形成多个像素，所以可以避免需要单独安装发光二极管。此外，根据示例性实施例的发光二极管堆叠件具有其中第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430沿竖直方向堆叠的结构，因此，可以在有限的像素区域中确保子像素的面积。此外，根据示例性实施例的发光二极管堆叠件使从第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430产生的光穿过其发射到外部，从而减少光损失。
图56是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图，图57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剖视图。
参照图56和图57，显示设备包括电路板3510和多个像素3000。每个像素3000包括基底3210以及设置在基底3210上的第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B。
电路板3510可以包括无源电路或有源电路。无源电路可以包括例如数据线和扫描线。有源电路可以包括例如晶体管和电容器。电路板3510可以在其表面上或其中具有电路。电路板3510可以包括例如玻璃基底、蓝宝石基底、Si基底或Ge基底。
基底3210支撑第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B。基底3210对于多个像素3000是连续的，并且使子像素R、G和B电连接到电路板3510。例如，基底3210可以是GaAs基底。
第一子像素R包括第一LED堆叠件3230，第二子像素G包括第二LED堆叠件3330，第三子像素B包括第三LED堆叠件3430。第一子像素R被构造为使第一LED堆叠件3230发光，第二子像素G被构造为使第二LED堆叠件3330发光，第三子像素B被构造为使第三LED堆叠件3430发光。可以独立地驱动第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430。
第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430被堆叠为沿竖直方向彼此叠置。这里，如图57中所示，第二LED堆叠件3330可以设置在第一LED堆叠件3230的一部分中。例如，第二LED堆叠件3330可以在第一LED堆叠件3230上朝向一侧设置。第三LED堆叠件3430可以设置在第二LED堆叠件3330的一部分中。例如，第三LED堆叠件3430可以在第二LED堆叠件3330上朝向一侧设置。虽然图57示出了第三LED堆叠件3430朝向右侧设置，但发明构思不限于此。可选地，第三LED堆叠件3430可以朝向第二LED堆叠件3330的左侧设置。
从第一LED堆叠件3230产生的光R的一部分可以穿过未被第二LED堆叠件3330覆盖的区域发射，并且从第二LED堆叠件3330产生的光G的一部分可以穿过未被第三LED堆叠件3430覆盖的区域发射。更具体地，从第一LED堆叠件3230产生的光的一部分可以发射到外部，而不穿过第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430，并且从第二LED堆叠件3330产生的光的一部分可以发射到外部，而不穿过第三LED堆叠件3430。
第一LED堆叠件3230的光R穿过其发射的区域、第二LED堆叠件3330的光G穿过其发射的区域和第三LED堆叠件3430的区域可以具有不同的面积，并且可以通过调节它们的面积来调节从LED堆叠件3230、3330和3430中的每个发射的光的强度。
然而，发明构思不限于此。可选地，从第一LED堆叠件3230产生的光可以在穿过第二LED堆叠件3330之后或者在穿过第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430之后发射到外部，并且从第二LED堆叠件3330产生的光可以在穿过第三LED堆叠件3430之后发射到外部。
第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430中的每个可以包括第一导电型(例如，n型)半导体层、第二导电型(例如，p型)半导体层以及置于第一导电型(例如，n型)半导体层与第二导电型(例如，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堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430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堆叠件3230可以是被构造为发射红光的无机发光二极管，第二LED堆叠件3330可以是被构造为发射绿光的无机发光二极管，第三LED堆叠件3430可以是被构造为发射蓝光的无机发光二极管。为此，第一LED堆叠件3230可以包括AlGaInP基阱层，第二LED堆叠件3330可以包括AlGaInP基阱层或AlGaInN基阱层，第三LED堆叠件3430可以包括AlGaInN基阱层。然而，发明构思不限于此。可以改变从第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430产生的光的波长。例如，第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430可以分别发射绿光、红光和蓝光，或者可以分别发射绿光、蓝光和红光。
此外，分布式布拉格反射器可以置于基底3210与第一LED堆叠件3230之间，以防止从第一LED堆叠件3230产生的光通过被基底3210吸收而损失。例如，通过将AlAs半导体层和AlGaAs半导体层一个在另一个上地交替堆叠而形成的分布式布拉格反射器可以置于它们之间。
图58是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
参照图58，根据示例性实施例的显示设备可以以有源矩阵方式进行驱动。如此，电路板可以包括有源电路。
例如，驱动电路可以包括至少两个晶体管Tr1、Tr2和电容器。当电源连接到选择线Vrow1至Vrow3并将电压施加到数据线Vdata1至Vdata3时，向对应的发光二极管施加电压。此外，根据Vdata1至Vdata3的值对对应的电容器充电。由于可以通过电容器的充电电压而保持晶体管Tr2的导通状态，所以即使当切断供应到Vrow1的电力时，也可以保持电容器的电压，并且可以将电容器的电压施加到发光二极管LED1至LED3。此外，可以根据Vdata1至Vdata3的值来改变在发光二极管LED1至LED3中流动的电流。可以通过Vdd连续供应电流，因此，可以连续发光。
晶体管Tr1、Tr2和电容器可以形成在支撑基底3510内部。这里，发光二极管LED1至LED3可以分别对应于堆叠在一个像素中的第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430。第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430的阳极连接到晶体管Tr2，而它们的阴极接地。第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430的阴极例如可以公共地接地。
虽然图58示出了根据示例性实施例的用于有源矩阵驱动的电路，但还可以使用其它类型的电路。此外，虽然发光二极管LED1至LED3的阳极被描述为连接到不同的晶体管Tr2且它们的阴极被描述为接地，但在一些示例性实施例中，发光二极管的阳极可以共同连接，且其阴极可以连接到不同的晶体管。
虽然上面示出了用于有源矩阵驱动的有源电路，但发明构思不限于此，并且根据示例性实施例的像素可以以无源矩阵方式进行驱动。如此，电路板3510可以包括布置在其上的数据线和扫描线，并且每个子像素可以连接到数据线和扫描线。在示例性实施例中，第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430的阳极可以连接到不同的数据线，而它们的阴极可以共同连接到扫描线。在另一示例性实施例中，第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430的阳极可以连接到不同的扫描线，而它们的阴极可以共同连接到数据线。
此外，可以通过脉冲宽度调制或通过改变电流的大小来驱动LED堆叠件3230、3330和3430中的每个，从而控制每个子像素的亮度。此外，可以通过调节第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430的面积以及LED堆叠件3230、3330和3430的光R、G和B穿过其发射的区域的面积来调节亮度。例如，发射具有低可视性的光的LED堆叠件(例如，第一LED堆叠件3230)的面积比第二LED堆叠件3330或第三LED堆叠件3430的面积大，因此，可以在相同的电流密度下发射具有更高强度的光。此外，由于第二LED堆叠件3330的面积大于第三LED堆叠件3430的面积，所以相比于第三LED堆叠件3430，第二LED堆叠件3330可以在相同的电流密度下发射具有更高强度的光。以这种方式，可以通过调节第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430的面积而基于从第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430发射的光的可视性来调节光输出。
图59A和图59B是根据示例性实施例的显示设备的一个像素的俯视图和仰视图，图60A、图60B、图60C和图60D分别是沿图59A的线A-A、线B-B、线C-C和线D-D截取的示意性剖视图。
在显示设备中，像素布置在电路板3510上(见图56)，并且每个像素包括基底3210和子像素R、G和B。基底3210可以对于多个像素是连续的。在下文中，将描述根据示例性实施例的像素的构造。
参照图59A、图59B、图60A、图60B、图60C和图60D，像素包括基底3210、分布式布拉格反射器3220、绝缘层3250、通过孔3270a、3270b、3270c、第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330、第三LED堆叠件3430、第一-1欧姆电极3290a、第一-2欧姆电极3290b、第二-1欧姆电极3390、第二-2欧姆电极3350、第三-1欧姆电极3490、第三-2欧姆电极3450、第一结合层3530、第二结合层3550、上绝缘层3610、连接件3710、3720、3730、下绝缘层3750以及电极垫3770a、3770b、3770c、3770d。
子像素R、G和B中的每个包括LED堆叠件3230、3330和3430以及欧姆电极。此外，第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B的阳极可以分别电连接到电极垫3770a、3770b和3770c，而它们的阴极可以电连接到电极垫3770d，从而允许独立地驱动第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B。
基底3210支撑LED堆叠件3230、3330和3430。基底3210可以是其上可以生长AlGaInP基半导体层的生长基底(例如，GaAs基底)。具体地，基底3210可以是呈现n型导电性的半导体基底。
第一LED堆叠件3230包括第一导电型半导体层3230a和第二导电型半导体层3230b，第二LED堆叠件3330包括第一导电型半导体层3330a和第二导电型半导体层3330b，第三LED堆叠件3430包括第一导电型半导体层3430a和第二导电型半导体层3430b。有源层可以置于第一导电型半导体层3230a、3330a或3430a与第二导电型半导体层3230b、3330b或3430b之间。
根据示例性实施例，第一导电型半导体层3230a、3330a、3430a中的每个可以是n型半导体层，并且第二导电型半导体层3230b、3330b、3430b中的每个可以是p型半导体层。可以通过表面纹理化在第一导电型半导体层3230a、3330a、3430a中的每个的上表面上形成粗糙表面。然而，发明构思不限于此，并且可以相反地改变第一导电型和第二导电型。
第一LED堆叠件3230设置在基底3210附近，第二LED堆叠件3330设置在第一LED堆叠件3230上，并且第三LED堆叠件3430设置在第二LED堆叠件3330上。第二LED堆叠件3330设置在第一LED堆叠件3230上的一些区域中，使得第一LED堆叠件3230与第二LED堆叠件3330部分地叠置。第三LED堆叠件3430设置在第二LED堆叠件3330上的一些区域中，使得第二LED堆叠件3330与第三LED堆叠件3430部分地叠置。因此，从第一LED堆叠件3230产生的一部分光可以发射到外部，而不穿过第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430。此外，从第二LED堆叠件3330产生的光的一部分可以发射到外部，而不穿过第三LED堆叠件3430。
用于第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430的材料与参照图57描述的用于第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430的材料基本相同，因此，将省略其详细描述以避免冗余。
分布式布拉格反射器3220置于基底3210与第一LED堆叠件3230之间。分布式布拉格反射器3220可以包括生长在基底3210上的半导体层。例如，分布式布拉格反射器3220可以通过交替堆叠AlAs层和AlGaAs层来形成。分布式布拉格反射器3220可以包括使基底3210电连接到第一LED堆叠件3230的第一导电型半导体层3230a的半导体层。
通过孔3270a、3270b、3270c形成为穿过基底3210。通过孔3270a、3270b、3270c可以形成为穿过第一LED堆叠件3230。通过孔3270a、3270b、3270c可以由导电膏形成或通过电镀形成。
绝缘层3250设置在通过孔3270a、3270b和3270c与形成为穿过基底3210和第一LED堆叠件3230的通孔的侧壁之间，以防止第一LED堆叠件3230与基底3210之间的短路。
第一-1欧姆电极3290a与第一LED堆叠件3230的第一导电型半导体层3230a形成欧姆接触。第一-1欧姆电极3290a可以由例如Au-Te合金或Au-Ge合金形成。
为了形成第一-1欧姆电极3290a，可以部分地去除第二导电型半导体层3230b和有源层，以暴露第一导电型半导体层3230a。第一-1欧姆电极3290a可以设置为与设置有第二LED堆叠件3330的区域分开。此外，如图59A中所示，第一-1欧姆电极3290a可以包括垫区域和延伸部，并且连接件3710可以连接到第一-1欧姆电极3290a的垫区域。
第一-2欧姆电极3290b与第一LED堆叠件3230的第二导电型半导体层3230b形成欧姆接触。如图59A中所示，第一-2欧姆电极3290b可以形成为部分地围绕第一-1欧姆电极3290a，从而有助于电流扩散。第一-2欧姆电极3290b可以不包括延伸部。第一-2欧姆电极3290b可以由例如Au-Zn合金或Au-Be合金形成。此外，第一-2欧姆电极3290b可以具有单层结构或多层结构。
第一-2欧姆电极3290b可以连接到通过孔3270a，使得通过孔3270a可以电连接到第二导电型半导体层3230b。
第二-1欧姆电极3390与第二LED堆叠件3330的第一导电型半导体层3330a形成欧姆接触。第二-1欧姆电极3390也可以包括垫区域和延伸部。如图59A中所示，连接件3710可以使第二-1欧姆电极3390电连接到第一-1欧姆电极3290a。第二-1欧姆电极3390可以设置为与设置有第三LED堆叠件3430的区域分开。
第二-2欧姆电极3350与第二LED堆叠件3330的第二导电型半导体层3330b形成欧姆接触。第二-2欧姆电极3350可以包括反射层3350a和阻挡层3350b。反射层3350a反射从第二LED堆叠件3330产生的光，以改善第二LED堆叠件3330的发光效率。阻挡层3350b可以用作提供反射层3350a的连接垫，并且连接到连接件3720。虽然在该示例性实施例中第二-2欧姆电极3350被描述为包括金属层，但发明构思不限于此。例如，第二-2欧姆电极3350可以由透明导电氧化物(诸如导电氧化物半导体)层形成。
第三-1欧姆电极3490与第三LED堆叠件3430的第一导电型半导体层3430a形成欧姆接触。如图59A中所示，第三-1欧姆电极3490也可以包括垫区域和延伸部，并且连接件3710可以使第三-1欧姆电极3490连接到第一-1欧姆电极3290a。
第三-2欧姆电极3450可以与第三LED堆叠件3430的第二导电型半导体层3430b形成欧姆接触。第三-2欧姆电极3450可以包括反射层3450a和阻挡层3450b。反射层3450a反射从第三LED堆叠件3430产生的光，以改善第三LED堆叠件3430的发光效率。阻挡层3450b可以用作提供反射层3450a的连接垫，并且连接到连接件3730。虽然第三-2欧姆电极3450被描述为包括金属层，但发明构思不限于此。可选地，第三-2欧姆电极3450可以由透明导电氧化物(诸如导电氧化物半导体层)形成。
第一-2欧姆电极3290b、第二-2欧姆电极3350和第三-2欧姆电极3450可以与对应的LED堆叠件的p型半导体层形成欧姆接触，以有助于电流扩散，并且第一-1欧姆电极3290a、第二-1欧姆电极3390和第三-1欧姆电极3490可以与对应的LED堆叠件的n型半导体层形成欧姆接触，以有助于电流扩散。
第一结合层3530使第二LED堆叠件3330结合到第一LED堆叠件3230。如附图中所示，第二-2欧姆电极3350可以毗邻第一结合层3530。第一结合层3530可以是透光层或不透光层。第一结合层3530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)等，无机材料的示例可以包括Al2O3、SiO2、SiNx等。可以在高真空下结合有机材料层，并且可以在通过例如化学机械抛光使第一结合层的表面平坦化，然后通过等离子体处理调节表面能之后，在高真空下结合无机材料层。第一结合层3530可以由旋涂玻璃形成，或者可以是由AuSn等形成的金属结合层。对于金属结合层，可以在第一LED堆叠件3230上设置绝缘层，以确保第一LED堆叠件3230与金属结合层之间电绝缘。此外，还可以在第一结合层3530与第一LED堆叠件3230之间设置反射层，以防止从第一LED堆叠件3230产生的光进入第二LED堆叠件3330。
第二结合层3550使第二LED堆叠件3330结合到第三LED堆叠件3430。第二结合层3550可以置于第二LED堆叠件3330与第三-2欧姆电极3450之间，以使第二LED堆叠件3330结合到第三-2欧姆电极3450。第二结合层3550可以由与第一结合层3530的结合材料基本相同的结合材料形成。此外，还可以在第二LED堆叠件3330与第二结合层3550之间设置绝缘层和/或反射层。
当第一结合层3530和第二结合层3550由透光材料形成，并且第二-2欧姆电极3350和第三-2欧姆电极3450由透明氧化物材料形成时，从第一LED堆叠件3230产生的光的一部分可以在穿过第一结合层3530和第二-2欧姆电极3350之后穿过第二LED堆叠件3330发射，并且还可以在穿过第二结合层3550和第三-2欧姆电极3450之后穿过第三LED堆叠件3430发射。此外，从第二LED堆叠件3330产生的光的一些部分可以在穿过第二结合层3550和第三-2欧姆电极3450之后穿过第三LED堆叠件3430发射。
在这种情况下，应该防止从第一LED堆叠件3230产生的光在穿过第二LED堆叠件3330时被第二LED堆叠件3330吸收。如此，相比于第二LED堆叠件3330，从第一LED堆叠件3230产生的光可以具有更小的带隙，因此，从第一LED堆叠件3230产生的光的波长可以比从第二LED堆叠件3330产生的光的波长长。
此外，为了防止从第二LED堆叠件3330产生的光在穿过第三LED堆叠件3430时被第三LED堆叠件3430吸收，从第二LED堆叠件3330产生的光的波长可以比从第三LED堆叠件3430产生的光的波长长。
当第一结合层3530和第二结合层3550由不透光材料形成时，反射层分别置于第一LED堆叠件3230与第一结合层3530之间以及第二LED堆叠件3330与第二结合层3550之间，以反射已从第一LED堆叠件3230产生并进入第一结合层3530的光以及已从第二LED堆叠件3330产生并进入第二结合层3550的光。反射光可以穿过第一LED堆叠件3230和第二LED堆叠件3330发射。
上绝缘层3610可以覆盖第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430。具体地，上绝缘层3610可以覆盖第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430的侧表面，并且还可以覆盖第一LED堆叠件3230的侧表面。
上绝缘层3610具有暴露第一通过孔3270a、第二通过孔3270b、第三通过孔3270c的开口以及暴露第二LED堆叠件3330的第一导电型半导体层3330a、第三LED堆叠件3430的第一导电型半导体层3430a、第二-2欧姆电极3350和第三-2欧姆电极3450的开口。
上绝缘层3610可以由例如氧化硅或氮化硅的任何绝缘材料形成，但不限于此。
连接件3710使第一-1欧姆电极3290a、第二-1欧姆电极3390和第三-1欧姆电极3490彼此电连接。连接件3710形成在上绝缘层3610上，并与第三LED堆叠件3430的第二导电型半导体层3430b、第二LED堆叠件3330的第二导电型半导体层3330b和第一LED堆叠件3230的第二导电型半导体层3230b绝缘。
连接件3710可以由与第二-1欧姆电极3390和第三-1欧姆电极3490的材料基本相同的材料形成，因此，可以与第二-1欧姆电极3390和第三-1欧姆电极3490一起形成。可选地，连接件3710可以由与第二-1欧姆电极3390或第三-1欧姆电极3490的导电材料不同的导电材料形成，因此，可以以与第二-1欧姆电极3390和/或第三-1欧姆电极3490的工艺不同的工艺单独形成。
连接件3720可以使第二-2欧姆电极3350(例如，阻挡层3350b)电连接到第二通过孔3270b。连接件3730使第三-2欧姆电极(例如，阻挡层3450b)电连接到第三通过孔3270c。连接件3720可以通过上绝缘层3610与第一LED堆叠件3230电绝缘。连接件3730还可以通过上绝缘层3610与第二LED堆叠件3330和第一LED堆叠件3230电绝缘。
连接件3720、3730可以通过同一工艺一起形成。连接件3720、3730还可以与连接件3710一起形成。此外，连接件3720、3730可以由与第二-1欧姆电极3390和第三-1欧姆电极3490的材料基本相同的材料形成，并且可以与第二-1欧姆电极3390和第三-1欧姆电极3490一起形成。可选地，连接件3720、3730可以由与第二-1欧姆电极3390或第三-1欧姆电极3490的导电材料不同的导电材料形成，因此可以通过与第二-1欧姆电极3390和/或第三-1欧姆电极3490的工艺不同的工艺单独形成。
下绝缘层3750覆盖基底3210的下表面。下绝缘层3750可以在基底3210的下侧处包括暴露第一通过孔3270a、第二通过孔3270b、第三通过孔3270c的开口，并且还可以包括暴露基底3210的下表面的开口。
电极垫3770a、3770b、3770c和3770d设置在基底3210的下表面上。电极垫3770a、3770b和3770c通过下绝缘层3750的开口连接到通过孔3270a、3270b和3270c，并且电极垫3770d连接到基底3210。
针对每个像素设置电极垫3770a、3770b和3770c，以分别电连接到每个像素的第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430。虽然还可以针对每个像素设置电极垫3770d，但基底3210对于多个像素而被连续地设置，这可以消除针对每个像素设置电极垫3770d的需要。
电极垫3770a、3770b、3770c、3770d结合到电路板3510，从而提高显示设备。
接下来，将描述根据示例性实施例的制造显示设备的方法。
图61A至图68B是示出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剖视图。每个剖视图沿每个对应的平面图中示出的线截取。
参照图61A和图61B，在基底3210上生长第一LED堆叠件3230。基底3210可以为例如GaAs基底。第一LED堆叠件3230由AlGaInP基半导体层形成，并且包括第一导电型半导体层3230a、有源层和第二导电型半导体层3230b。可以在生长第一LED堆叠件3230之前形成分布式布拉格反射器3220。分布式布拉格反射器3220可以具有通过重复堆叠例如AlAs层/AlGaAs层而形成的堆叠结构。
然后，通过光刻和蚀刻在第一LED堆叠件3230和基底3210上形成凹槽。凹槽可以被形成为穿过基底3210，或者可以在基底3210中形成预定深度，如图61B中所示。
然后，形成绝缘层3250以覆盖凹槽的侧壁，并形成通过孔3270a、3270b、3270c以填充凹槽。通过孔3270a、3270b和3270c可以通过以下方式形成：例如，形成绝缘层以覆盖凹槽的侧壁，并使用导电材料层或导电膏通过电镀填充凹槽，并通过化学机械抛光从第一LED堆叠件3230的上表面去除绝缘层和导电材料层。
参照图62A和图62B，可以使第二LED堆叠件3330和第二-2欧姆电极3350经由第一结合层3530结合到第一LED堆叠件3230。
在第二基底上生长第二LED堆叠件3330，并在第二LED堆叠件3330上形成第二-2欧姆电极3350。第二LED堆叠件3330由AlGaInP基半导体层或AlGaInN基半导体层形成，并且可以包括第一导电型半导体层3330a、有源层和第二导电型半导体层3330b。第二基底可以是其上可以生长有AlGaInP基半导体层的基底(例如，GaAs基底)，或者其上可以生长有AlGaInN基半导体层的基底(例如，蓝宝石基底)。可以确定用于第二LED堆叠件3330的Al、Ga和In的组成比，使得第二LED堆叠件3330可以发射绿光。第二-2欧姆电极3350与第二导电型半导体层3330b(例如，p型半导体层)形成欧姆接触。第二-2欧姆电极3350可以包括阻挡层3350b和反射从第二LED堆叠件3330产生的光的反射层3350a。
将第二-2欧姆电极3350设置为面对第一LED堆叠件3230，并通过第一结合层3530结合到第一LED堆叠件3230。此后，通过化学蚀刻或激光剥离从第二LED堆叠件3330去除第二基底以暴露第一导电型半导体层3330a。可以通过表面纹理化在暴露的第一导电型半导体层3330a上形成粗糙表面。
根据示例性实施例，还可以在形成第一结合层3530之前在第一LED堆叠件3230上形成绝缘层和反射层。
参照图63A和图63B，可以使第三LED堆叠件3430和第三-2欧姆电极3450经由第二结合层3550结合到第二LED堆叠件3330。
在第三基底上生长第三LED堆叠件3430，并在第三LED堆叠件3430上形成第三-2欧姆电极3450。第三LED堆叠件3430由AlGaInN基半导体层形成，并且可以包括第一导电型半导体层3430a、有源层和第二导电型半导体层3430b。第三基底是其上可以生长有AlGaInN基半导体层的基底，并且不同于第一基底3210。可以确定用于第三LED堆叠件3430的AlGaInN的组成比，使得第三LED堆叠件3430可以发射蓝光。第三-2欧姆电极3450与第二导电型半导体层3430b(例如，p型半导体层)形成欧姆接触。第三-2欧姆电极3450可以包括阻挡层3450b和反射从第三LED堆叠件3430产生的光的反射层3450a。
第三-2欧姆电极3450被设置为面对第二LED堆叠件3330，并通过第二结合层3550结合到第二LED堆叠件3330。此后，通过化学蚀刻或激光剥离从第三LED堆叠件3430去除第三基底以暴露第一导电型半导体层3430a。可以通过表面纹理化在暴露的第一导电型半导体层3430a上形成粗糙表面。
根据示例性实施例，还可以在形成第二结合层3550之前在第二LED堆叠件3330上形成绝缘层和反射层。
参照图64A和图64B，在每个像素区域中，对第三LED堆叠件3430进行图案化以去除除了第三子像素B中之外的第三LED堆叠件3430。在第三子像素B的区域中，在第三LED堆叠件3430上形成凹陷以通过该凹陷暴露阻挡层3450b。
然后，在除第三子像素B之外的区域中，去除第三-2欧姆电极3450和第二结合层3550以暴露第二LED堆叠件3330。如此，将第三-2欧姆电极3450限制性地定位在第三子像素B的区域附近。
在每个像素区域中，对第二LED堆叠件3330进行图案化以在除了第二子像素G之外的区域中去除第二LED堆叠件3330。在第二子像素G的区域中，第二LED堆叠件3330与第三LED堆叠件3430部分地叠置。
通过图案化第二LED堆叠件3330，暴露第二-2欧姆电极3350。第二LED堆叠件3330可以包括凹陷，并且第二-2欧姆电极3350(例如，阻挡层3350b)可以通过该凹陷被暴露。
此后，去除第二-2欧姆电极3350和第一结合层3530以暴露第一LED堆叠件3230。如此，将第二-2欧姆电极3350设置在第二子像素G的区域附近。另一方面，第一通过孔3270a、第二通过孔3270b和第三通过孔3270c也与第一LED堆叠件3230一起被暴露。
在每个像素区域中，通过对第一LED堆叠件3230的第二导电型半导体层3230b进行图案化使第一导电型半导体层3230a暴露。如图64A中所示，第一导电型半导体层3230a可以以延长长形状暴露，但不限于此。
此外，通过图案化第一LED堆叠件3230使像素区域彼此分开。如此，限定第一子像素R的区域。这里，分布式布拉格反射器3220也可以被分开。可选地，分布式布拉格反射器3220可以对于多个像素连续地设置，而不被分开。此外，第一导电型半导体层3230a也可以对于多个像素连续地设置。
参照图65A和图65B，在第一LED堆叠件3230上形成第一-1欧姆电极3290a和第一-2欧姆电极3290b。第一-1欧姆电极3290a可以在暴露的第一导电型半导体层3230a上由例如Au-Te合金或Au-Ge合金形成。第一-2欧姆电极3290b可以在第二导电型半导体层3230b上由例如Au-Be合金或Au-Zn合金形成。可以在第一-1欧姆电极3290a之前形成第一-2欧姆电极3290b，反之亦然。第一-2欧姆电极3290b可以连接到第一通过孔3270a。另一方面，第一-1欧姆电极3290a可以包括垫区域和可以从垫区域朝向第一通过孔3270a延伸的延伸部。
为了电流扩散，第一-2欧姆电极3290b可以被设置为至少部分地围绕第一-1欧姆电极3290a。虽然在图65A中第一-1欧姆电极3290a和第一-2欧姆电极3290b中的每个被示出为具有延伸形状，但发明构思不限于此。可选地，第一-1欧姆电极3290a和第一-2欧姆电极3290b中的每个可以具有例如圆形形状。
参照图66A和图66B，上绝缘层3610被形成为覆盖第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430。上绝缘层3610可以覆盖第一-1欧姆电极3290a和第一-2欧姆电极3290b。上绝缘层3610还可以覆盖第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430的侧表面以及分布式布拉格反射器3220的侧表面。
上绝缘层3610可以具有：开口3610a，暴露第一-1欧姆电极3290a；开口3610b、3610c，暴露阻挡层3350b、3450b；开口3610d、3610e，暴露第二通过孔3270b和第三通过孔3270c；以及开口3610f、3610g，暴露第二LED堆叠件3330的第一导电型半导体层3330a和第三LED堆叠件3430的第一导电型半导体层3430a。
参照图67A和图67B，形成第二-1欧姆电极3390、第三-1欧姆电极3490和连接件3710、3720、3730。在开口3610f中形成第二-1欧姆电极3390，以与第一导电型半导体层3330a形成欧姆接触，并且在开口3610g中形成第三-1欧姆电极3490，以与第一导电型半导体层3430a形成欧姆接触。
连接件3710使第二-1欧姆电极3390和第三-1欧姆电极3490电连接到第一-1欧姆电极3290a。连接件3710可以连接到例如暴露在开口3610a中的第一-1欧姆电极3290a。在上绝缘层3610上形成连接件3710以与第二导电型半导体层3230b、3330b和3430b绝缘。
连接件3720使第二-2欧姆电极3350电连接到第二通过孔3270b，并且连接件3730使第三-2欧姆电极3450电连接到第三通过孔3270c。连接件3720、3730被设置在上绝缘层3610上以防止与第一LED堆叠件3230、第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430短路。
可以通过同一工艺由基本相同的材料形成第二-1欧姆电极3390、第三-1欧姆电极3490和连接件3710、3720、3730。然而，发明构思不限于此。可选地，可以通过不同的工艺由不同的材料形成第二-1欧姆电极3390、第三-1欧姆电极3490和连接件3710、3720、3730。
此后，参照图68A和图68B，在基底3210的下表面上形成下绝缘层3750。下绝缘层3750具有暴露第一通过孔3270a、第二通过孔3270b和第三通过孔3270c的开口，并且还可以具有暴露基底3210的下表面的开口。
在下绝缘层3750上形成电极垫3770a、3770b、3770c、3770d。电极垫3770a、3770b、3770c分别连接到第一通过孔3270a、第二通过孔3270b和第三通过孔3270c，并且电极垫3770d连接到基底3210。
因此，电极垫3770a通过第一通过孔3270a电连接到第一LED堆叠件3230的第二导电型半导体层3230b，电极垫3770b通过第二通过孔3270b电连接到第二LED堆叠件3330的第二导电型半导体层3330b，并且电极垫3770c通过第三通过孔3270c电连接到第三LED堆叠件3430的第二导电型半导体层3430b。第一LED堆叠件3230的第一导电型半导体层3230a、第二LED堆叠件3330的第一导电型半导体层3330a和第三LED堆叠件3430的第一导电型半导体层3430a共同电连接到电极垫3770d。
以这种方式，可以通过将基底3210的电极垫3770a、3770b、3770c、3770d结合到图56中示出的电路板3510来形成根据示例性实施例的显示设备。如上所述，电路板3510可以包括有源电路或无源电路，从而可以以有源矩阵方式或以无源矩阵方式驱动显示设备。
图69是根据另一示例性实施例的用于显示器的发光二极管像素的剖视图。
参照图69，除了第二LED堆叠件3330覆盖大部分第一LED堆叠件3230，并且第三LED堆叠件3430覆盖大部分第二LED堆叠件3330之外，根据示例性实施例的显示设备的发光二极管像素3001总体上类似于图57的显示设备的发光二极管像素3000。以这种方式，从第一子像素R产生的光在基本穿过第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430之后发射到外部，并且从第二LED堆叠件3330产生的光在基本穿过第三LED堆叠件3430之后发射到外部。
第一LED堆叠件3230可以包括相比于第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430具有更窄的带隙的有源层，以相比于第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430发射具有更长波长的光，并且第二LED堆叠件3330可以包括相比于第三LED堆叠件3430具有更窄的带隙的有源层，以相比于第三LED堆叠件3430发射具有更长波长的光。
图70是根据示例性实施例的显示设备的一个像素的放大俯视图，图71A和图71B分别是沿图70的线G-G和线H-H截取的剖视图。
参照图70、图71A和图71B，除了第二LED堆叠件3330覆盖大部分第一LED堆叠件3230，并且第三LED堆叠件3430覆盖大部分第二LED堆叠件3330之外，根据示例性实施例的像素总体上类似于图59、图60A、图60B和图60C的像素。第一通过孔3270a、第二通过孔3270b、第三通过孔3270c可以设置在第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430外部。
此外，第一-1欧姆电极3290a的一部分和第二-1欧姆电极3390的一部分可以设置在第三LED堆叠件3430下。如此，可以在第二LED堆叠件3330结合到第一LED堆叠件3230之前形成第一-1欧姆电极3290a，并且也可以在第三LED堆叠件3430结合到第二LED堆叠件3330之前形成第二-1欧姆电极3390。
此外，从第一LED堆叠件3230产生的光在基本穿过第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430之后发射到外部，并且从第二LED堆叠件3330产生的光在基本穿过第三LED堆叠件3430之后发射到外部。因此，第一结合层3530和第二结合层3550由透光材料形成，并且第二-2欧姆电极3350和第三-2欧姆电极3450由透明导电层构成。
另一方面，如图71A和图71B中所示，可以在第三LED堆叠件3430上形成凹陷以暴露第三-2欧姆电极3450，并且在第三LED堆叠件3430和第二LED堆叠件3330上连续地形成凹陷以暴露第二-2欧姆电极3350。第二-2欧姆电极3350和第三-2欧姆电极3450分别通过连接件3720、3730电连接到第二通过孔3270b和第三通过孔3270c。
此外，可以在第三LED堆叠件3430上形成凹陷，以暴露形成在第二LED堆叠件3330的第一导电型半导体层3330a上的第二-1欧姆电极3390，并且可以在第三LED堆叠件3430和第二LED堆叠件3330上连续地形成凹陷，以暴露形成在第一LED堆叠件3230的第一导电型半导体层3230a上的第一-1欧姆电极3290a。连接件3710可以使第一-1欧姆电极3290a和第二-1欧姆电极3390连接到第三-1欧姆电极3490。第三-1欧姆电极3490可以与连接件3710一起形成，并且可以连接到第一-1欧姆电极3290a和第二-1欧姆电极3390的垫区域。
第一-1欧姆电极3290a和第二-1欧姆电极3390部分地设置在第三LED堆叠件3430下，但发明构思不限于此。例如，可以省略第一-1欧姆电极3290a和第二-1欧姆电极3390的设置在第三LED堆叠件3430下的部分。此外，可以省略第二-1欧姆电极3390，并且连接件3710可以与第一导电型半导体层3330a形成欧姆接触。
根据示例性实施例，可以通过晶圆结合在晶圆级形成多个像素，因此，可以避免或显著减少单独安装发光二极管的工艺。
此外，由于通过孔3270a、3270b、3270c形成在基底3210中，并被用作电流路径，所以可以不需要去除基底3210。因此，用于生长第一LED堆叠件3230的生长基底可以被用作基底3210，而不需要从第一LED堆叠件3230被去除。
虽然在此已经描述了某些示例性实施例和实施方式，但通过该描述，其它实施例和修改将是明显的。因此，发明构思不限于这样的实施例，而是限于所附权利要求以及对于本领域普通技术人员而言将明显的各种明显的修改和等同布置的更宽范围。

Claims (22)

1.一种显示器用LED像素，包括：
第一LED堆叠件；
第二LED堆叠件，位于所述第一LED堆叠件的部分区域上；
第三LED堆叠件，位于所述第二LED堆叠件的部分区域上；
反射电极，布置于所述第一LED堆叠件下部；
第二透明电极，位于所述第二LED堆叠件和所述第三LED堆叠件之间，并与所述第二LED堆叠件的上表面欧姆接触；以及
第三透明电极，与所述第三LED堆叠件的上表面欧姆接触，
其中，所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件均包括n型半导体层以及p型半导体层，
所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的n型半导体层均电连接于所述反射电极，
所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件能够被独立地驱动。
2.如权利要求1所述的显示器用LED像素，其中，
所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件以及第三LED堆叠件分别发射红光、绿光以及蓝光。
3.如权利要求1所述的显示器用LED像素，其中，
从所述第一LED堆叠件产生的光的一部分不经过所述第二LED堆叠件而朝外部发射，另一部分透过所述第二LED堆叠件以及所述第二透明电极而朝外部发射，其他部分透过所述第二LED堆叠件、所述第二透明电极、第三LED堆叠件以及第三透明电极而朝外部发射，
从所述第二LED堆叠件产生的光的一部分不经过所述第三LED堆叠件而朝外部发射，另一部分透过所述第三LED堆叠件以及所述第三透明电极而朝外部发射。
4.如权利要求1所述的显示器用LED像素，其中，
所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的p型半导体层分别位于n型半导体层上，
所述反射电极与所述第一LED堆叠件的n型半导体层欧姆接触，
所述第二透明电极以及第三透明电极分别与所述第二LED堆叠件以及第三LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触。
5.如权利要求4所述的显示器用LED像素，还包括：
第一滤色器，置于所述第一LED堆叠件和所述第二LED堆叠件之间；以及
第二滤色器，置于所述第二LED堆叠件和所述第三LED堆叠件之间，
其中，所述第一滤色器使从所述第一LED堆叠件产生的光透过而反射从所述第二LED堆叠件产生的光，
所述第二滤色器使从所述第二LED堆叠件产生的光透过而反射从所述第三LED堆叠件产生的光。
6.如权利要求5所述的显示器用LED像素，其中，
所述第一滤色器接触于所述第二LED堆叠件的n型半导体层，
所述第二滤色器接触于所述第三LED堆叠件的n型半导体层。
7.如权利要求5所述的显示器用LED像素，还包括：
第二结合层，置于所述第一LED堆叠件和所述第一滤色器之间；以及
第三结合层，置于所述第二LED堆叠件和所述第二滤色器之间，
其中，所述第二结合层使从所述第一LED堆叠件产生的光透过，所述第三结合层使从所述第二LED堆叠件产生的光透过。
8.如权利要求4所述的显示器用LED像素，还包括：
第一欧姆电极，与所述第一LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触；
第二欧姆电极，与所述第二LED堆叠件的n型半导体层接触；
第二电流扩散层，位于所述第二透明电极上；
第三欧姆电极，与所述第三LED堆叠件的n型半导体层接触；以及
第三电流扩散层，位于所述第三透明共电极上，
其中，所述第二欧姆电极以及所述第二电流扩散层分别在所述第二LED堆叠件的部分区域的外侧位于所述第二LED堆叠件的n型半导体层以及第二透明电极上。
9.如权利要求8所述的显示器用LED像素，其中，
所述第三欧姆电极以及所述第三电流扩散层通过相同物质层一起形成。
10.如权利要求9所述的显示器用LED像素，其中，
所述第二欧姆电极、所述第二电流扩散层、所述第三欧姆电极以及所述第三电流扩散层通过相同物质层一起形成。
11.如权利要求10所述的显示器用LED像素，还包括：
第一电流扩散层，位于所述第一欧姆电极上，
其中，所述第一欧姆电极是透明电极，
所述第一电流扩散层与所述第二电流扩散层以及第三电流扩散层通过相同物质层一起形成。
12.一种显示设备，包括排列于支撑基底上的多个像素，其中，
每个像素包括：
第一LED堆叠件；
第二LED堆叠件，位于所述第一LED堆叠件的部分区域上；
第三LED堆叠件，位于所述第二LED堆叠件的部分区域上；
反射电极，布置于所述第一LED堆叠件下部；
第二透明电极，位于所述第二LED堆叠件和所述第三LED堆叠件之间，并与所述第二LED堆叠件的上表面欧姆接触；以及
第三透明电极，与所述第三LED堆叠件的上表面欧姆接触，
其中，所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件分别包括n型半导体层以及p型半导体层，
所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件的n型半导体层均电连接于所述反射电极，
所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件能够被独立地驱动。
13.如权利要求12所述的显示设备，其中，
所述第一LED堆叠件、第二LED堆叠件以及第三LED堆叠件分别发射具有彼此不同的波长的光。
14.如权利要求12所述的显示设备，其中，
从所述第一LED堆叠件产生的光的一部分不经过所述第二LED堆叠件而朝外部发射，另一部分透过所述第二LED堆叠件以及所述第二透明电极而朝外部发射，其他部分透过所述第二LED堆叠件、所述第二透明电极、第三LED堆叠件以及第三透明电极而朝外部发射，
从所述第二LED堆叠件产生的光的一部分不经过所述第三LED堆叠件而朝外部发射，另一部分透过所述第三LED堆叠件以及所述第三透明电极而朝外部发射。
15.如权利要求12所述的显示设备，其中，
所述第一LED堆叠件的n型半导体层、所述第二LED堆叠件的n型半导体层以及所述第三LED堆叠件的n型半导体层电连接于公共线，
所述第一LED堆叠件的p型半导体层、所述第二LED堆叠件的p型半导体层以及所述第三LED堆叠件的p型半导体层电连接于彼此不同的线。
16.如权利要求12所述的显示设备，其中，
所述第一LED堆叠件至第三LED堆叠件的p型半导体层分别位于n型半导体层，
所述第二透明电极以及第三透明电极分别与所述第二LED堆叠件以及第三LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触，
所述反射电极与所述第一LED堆叠件的n型半导体层欧姆接触。
17.如权利要求16所述的显示设备，其中，
每个像素还包括：
第一滤色器，置于所述第一LED堆叠件和所述第二LED堆叠件之间；以及
第二滤色器，置于所述第二LED堆叠件和所述第三LED堆叠件之间，
其中，所述第一滤色器使从第一LED堆叠件产生的光透过而反射从所述第二LED堆叠件产生的光，
所述第二滤色器使从第二LED堆叠件产生的光透过而反射从所述第三LED堆叠件产生的光。
18.如权利要求17所述的显示设备，其中，
每个像素还包括：
第一结合层，置于所述支撑基底和所述反射电极之间；
第二结合层，置于所述第一LED堆叠件和所述第一滤色器之间；以及
第三结合层，置于所述第二LED堆叠件和所述第二滤色器之间。
19.如权利要求17所述的显示设备，其中，
每个像素还包括：
第一欧姆电极，与所述第一LED堆叠件的p型半导体层接触；
第二欧姆电极，与所述第二LED堆叠件的n型半导体层接触；
第二电流扩散层，位于所述第二透明电极上；
第三欧姆电极，与所述第三LED堆叠件的n型半导体层接触；以及
第三电流扩散层，位于所述第三透明共电极上，
其中，所述第二欧姆电极以及所述第二电流扩散层分别在所述第二LED堆叠件的部分区域的外侧位于所述第二LED堆叠件的n型半导体层以及第二透明电极上。
20.如权利要求19所述的显示设备，还包括：
第一电流扩散层，位于所述第一欧姆电极上，
其中，所述第一欧姆电极为透明电极。
21.如权利要求19所述的显示设备，其中，
所述第二欧姆电极、所述第二电流扩散层、所述第三欧姆电极以及所述第三电流扩散层通过相同物质层一起形成。
22.如权利要求19所述的显示设备，其中，
每个像素还包括将所述第二欧姆电极以及所述第三欧姆电极分别电连接于所述反射电极的连接部。
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