CN110709995A - 具有发光堆叠结构的显示装置 - Google Patents

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Abstract

显示装置包括彼此间隔开的多个像素块，每个像素块包括基底和设置在基底上的多个发光堆叠结构，其中，同一像素块中的两个相邻发光堆叠结构之间的距离基本等于不同像素块中的两个相邻发光堆叠结构之间的最短距离。

Description

具有发光堆叠结构的显示装置
技术领域
发明的示例性实施例总体上涉及一种发光堆叠结构和包括该发光堆叠结构的显示装置，更具体地，涉及一种具有堆叠结构的微型发光二极管和具有该微型发光二极管的显示装置。
背景技术
作为无机光源，发光二极管已经用在诸如显示器、车灯、普通照明等的各种技术领域中。具有长寿命、低功耗和高响应速度的优点，发光二极管已经迅速地取代了现有的光源。
发光二极管已经在显示装置中主要用作背光光源。然而，近来，已经开发出微型LED显示器作为能够直接使用发光二极管产生图像的下一代显示器。
通常，显示装置通过使用蓝光、绿光和红光的混合颜色光来发出各种颜色的光。显示装置包括均具有对应于蓝色、绿色和红色的子像素的像素，并且可以基于其中的子像素的颜色来确定特定像素的颜色，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，在一个基底上需要设置大量的微型LED。具体地，由于不同类型的微型LED分别对应于蓝色子像素、绿色子像素和红色子像素，因此可以将生长在不同基底上的微型LED安装在一个显示面板上。
在该背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于对发明构思的背景技术的理解，因此它可能包含不构成现有技术的信息。
发明内容
【技术问题】
微型LED具有非常小的尺寸(具有大约10000平方微米(μm)或更小的表面积)，因此，由于这样的小尺寸而存在各种问题。具体地，由于其小的尺寸而难以将微型LED(特别地，需要超过数十万个或数百万个)安装在显示面板上，并且也难以用好质量的微型LED替换有缺陷的微型LED。
【技术方案】
根据示例性实施例的显示装置包括彼此间隔开的多个像素块，每个像素块包括基底和设置在基底上的多个发光堆叠结构，其中，同一像素块中的两个相邻发光堆叠结构之间的距离基本等于不同像素块中的两个相邻发光堆叠结构之间的最短距离。
每个像素块可以具有基本相同的形状。
基底可以具有大致多边形形状，并且发光堆叠结构可以设置在多边形形状的顶点处。
基底可以具有大致三角形形状，并且发光堆叠结构可以设置在三角形形状的顶点处。
发光堆叠结构可以沿第一方向和与第一方向交叉的第二方向中的至少一个方向基本规则地布置。
像素块可以具有彼此不同的形状。
基底可以包括硅基底。
基底可以包括穿透电极，穿透电极穿透基底的上表面和下表面并电连接到发光堆叠结构。
每个发光堆叠结构可以包括一个在另一个上顺序地设置的多个外延子单元，发射不同颜色的光，并具有叠置的发光区域，并且外延子单元中的至少一个可以具有与另一外延子单元的面积不同的面积。
外延子单元的面积可以沿第一方向逐渐减小。
上外延子单元可以与下外延子单元完全叠置。
从每个外延子单元发射的光可以具有不同的能带，并且光的能带可以沿第一方向逐渐增加。
每个外延子单元可以是可独立驱动的。
从下外延子单元发射的光可以被构造为通过设置在其上的外延子单元发射到显示装置的外部。
上外延堆叠件可以被构造为透射从下外延堆叠件发射的光的大约80％或更多。
外延子单元可以包括：第一外延堆叠件，被构造为发射第一颜色光；第二外延堆叠件，设置在第一外延堆叠件上，以发射具有与第一颜色光的波段不同的波段的第二颜色光；以及第三外延堆叠件，设置在第二外延堆叠件上，以发射具有与第一颜色光和第二颜色光的波段不同的波段的第三颜色光。
第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光可以分别为红光、绿光和蓝光。
第一外延堆叠件、第二外延堆叠件和第三外延堆叠件中的每个可以包括p型半导体层、设置在p型半导体层上的活性层和设置在活性层上的n型半导体层。
显示装置可以被构造为以无源矩阵方式和有源矩阵方式中的至少一种来驱动。
发光堆叠结构中的至少一个可以包括具有小于大约10000平方μm的表面积的微型LED。
根据示例性实施例的显示装置包括支撑基底和设置在支撑基底上的多个像素区域，每个像素区域包括多个发光堆叠结构，每个发光堆叠结构包括：第一外延子单元，设置在支撑基底上；第二外延子单元，设置在第一外延子单元上；以及第三外延子单元，设置在第二外延子单元上，其中，从第一外延子单元产生的光被构造为穿过第二外延子单元和第三外延子单元发射到显示装置的外部，从第二外延子单元产生的光被构造为穿过第三外延子单元发射到显示装置的外部。
每个像素区域内的发光堆叠结构中的一个发光堆叠结构可以被构造为独立于像素区域内的其它发光堆叠结构来选择和驱动。
所选择的发光堆叠结构的第一外延子单元、第二外延子单元和第三外延子单元可以包括被构造为分别发射红光、绿光和蓝光的第一外延堆叠件、第二外延堆叠件和第三外延堆叠件。
显示装置还可以包括数据线和扫描线，其中，所选择的发光堆叠结构的第一外延子单元、第二外延子单元和第三外延子单元可以共同地连接到同一数据线，并且连接到不同的扫描线。
每个像素区域内未选择的发光堆叠结构的其余的第一外延子单元、第二外延子单元和第三外延子单元可以连接到数据线和扫描线，并且每个像素区域内未选择的发光堆叠结构的其余的第一外延子单元、第二外延子单元和第三外延子单元可以被构造为在操作期间处于非活动状态。
每个像素区域内未选择的发光堆叠结构的其余的第一外延子单元、第二外延子单元和第三外延子单元可以分别与数据线和扫描线断开。
多个像素区域可以基本以矩阵形式布置，同一列中的所选择的发光堆叠结构的第一外延子单元、第二外延子单元和第三外延子单元可以连接至同一数据线，同一行中的所选择的发光堆叠结构的第一外延子单元、第二外延子单元和第三外延子单元可以分别连接到同一扫描线。
发光堆叠结构可以在每个像素区域中沿至少两列两行设置。
至少一个发光堆叠结构还可以包括设置在第一外延子单元与支撑基底之间并与第一外延子单元欧姆接触的反射电极。
反射电极可以共同电连接到第一外延子单元、第二外延子单元和第三外延子单元。
反射电极可以遍及至少两个像素区域设置。
反射电极可以包括数据线。
发光堆叠结构中的至少一个还可以包括置于第一外延子单元与第二外延子单元之间并与第一外延子单元欧姆接触的欧姆电极。
发光堆叠结构中的至少一个还可以包括与第二外延子单元的p型半导体层欧姆接触的第二p透明电极，以及与第三外延子单元的p型半导体层欧姆接触的第三p透明电极。
显示装置还可以包括：第一滤色器，置于第一外延子单元与第二外延子单元之间，以透射从第一外延子单元产生的光并反射从第二外延子单元产生的光；以及第二滤色器，置于第二外延子单元与第三外延子单元之间，以透射从第一外延子单元和第二外延子单元产生的光并反射从第三外延子单元产生的光。
第一滤色器和第二滤色器中的每个可包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器中的至少一个。
显示装置还可以包括：第一结合层，置于支撑基底与第一外延子单元之间；第二结合层，置于第一外延子单元与第二外延子单元之间；以及第三结合层，置于第二外延子单元与第三外延子单元之间，其中，第二结合层可以被构造为透射从第一外延子单元产生的光，第三结合层可以被构造为透射从第一外延子单元和第二外延子单元产生的光。
显示装置还可以包括覆盖第一外延子单元的侧表面、第二外延子单元的侧表面和第三外延子单元的侧表面中的至少一部分的下绝缘层。
下绝缘层可以被构造为阻挡从第一外延子单元、第二外延子单元和第三外延子单元产生的光。
每个像素区域中的发光堆叠结构可以具有基本相同的堆叠结构。
发光堆叠结构中的至少一个可以包括具有小于大约10000平方μm的表面积的微型LED。
第一外延子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的任何一种，第二外延子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的与从第一外延子单元发射的光不同的一种光，第三外延子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的与从第一外延子单元和第二外延子单元发射的光不同的一种光。
将理解的是，前面的总体性描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，并且意在提供对所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堆叠结构具有可以用简化方法制造的结构。例如，根据示例性实施例的像素能够被同时制造，以省略单独安装LED的工艺。
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装置(例如，微型LED)能够提供高水平的色纯度和色再现性。
发明构思的附加特征将在下面的描述中进行阐述，并且部分地通过该描述将是明显的，或者可以通过发明构思的实践而获知。
附图说明
附图示出了发明的示例性实施例，并且与描述一起用于解释发明构思，其中，包括附图以提供对发明的进一步理解，并且附图被包含在该说明书中并构成该说明书的一部分。
图1是根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。
图2是根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。
图3是根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。
图4是根据示例性实施例的显示装置的框图。
图5是根据示例性实施例的无源矩阵型显示装置的一个像素的电路图。
图6是根据示例性实施例的有源矩阵型显示装置的一个像素的电路图。
图7是示出根据示例性实施例的显示装置的一部分的平面图。
图8A是根据示例性实施例的沿图7的线A-A'截取的剖视图。
图8B是根据另一示例性实施例的沿图7的线A-A'截取的剖视图。
图9是根据示例性实施例的显示装置的一部分的平面图。
图10是根据示例性实施例的图7的像素块中的一个像素块的平面图。
图11是根据示例性实施例的图10的部分P2和部分P3的平面图。
图12是沿图11的线I-I'截取的剖视图。
图13A、图13B、图13C、图13D和图13E是示出根据示例性实施例的制造基底的方法的剖视图。
图14A、图15A、图16A、图17A、图18A、图19A、图20A、图21A、图22A、图23A、图24A和图25A是示出根据示例性实施例的在基底上堆叠第一外延堆叠件至第三外延堆叠件以形成像素的方法的平面图。
图14B、图15B、图16B、图17B、图18B、图19B、图20B、图21B、图22B、图23B、图24B和图25B分别是沿图14A、图15A、图16A、图17A、图18A、图19A、图20A、图21A、图22A、图23A、图24A和图25A的线I-I'截取的剖视图。
图26A和图26B是示出根据示例性实施例的像素块和显示装置的平面图。
图27A和图27B是示出根据示例性实施例的像素块和显示装置的平面图。
图28是根据示例性实施例的发光堆叠结构的示意性剖视图。
图29A、图29B、图29C、图29D和图29E是示出制造发光堆叠结构的方法的示意性剖视图。
图30是根据示例性实施例的显示装置的示意性平面图。
图31是根据示例性实施例的图30的显示装置的电路图。
图32是图30的显示装置的一个发光堆叠结构的放大平面图。
图33是沿图32的线A-A截取的示意性剖视图。
图34是沿图32的线B-B截取的示意性剖视图。
图35A、图35B、图35C、图35D、图35E、图35F、图35G、图35H、图35I、图35J和图35K是示出根据示例性实施例的制造显示装置的方法的示意性平面图。
图36是根据另一示例性实施例的显示装置的电路图。
图37是根据另一示例性实施例的显示装置的电路图。
具体实施方式
在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多特定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”是作为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词语。然而，明显的是，可以在没有这些特定细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施各种示例性实施例。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，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施。
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施发明构思的一些方式的变化的细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离发明构思的情况下，可以对各种实施例的特征、组件、模块、层、膜、面板、区域和/或方面等(在下文中，单独地或共同地称为“元件”)进行另外组合、分离、互换和/或重新布置。
通常在附图中提供交叉影线和/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要求。此外，在附图中，为了清楚和/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特定的工艺顺序。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来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“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”可以指在具有或没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条轴(诸如，x轴、y轴和z轴)，而是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，或者可以表示互不垂直的不同方向。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)”可以被解释为仅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，但是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外的元件的关系。空间相对术语意图涵盖设备在使用、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具体实施例的目的，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，术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型用在本说明书中时，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，如在此所使用的，术语“基本(基本上)”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不被用作程度术语，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/或分解图来描述各种示例性实施例。如此，作为例如制造技术和/或公差的结果的图示的形状的变化将是预期的。因此，在此公开的示例性实施例不应必然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引起的形状上的偏差。按照这种方式，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所理解的含义相同的含义。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，除非这里明确地如此定义。
根据发明的原理构造的发光堆叠结构可以作为光源应用在各种装置中。如在此所使用的，根据示例性实施例的发光堆叠结构或发光二极管可以包括微型LED，该微型LED具有小于如本领域已知的大约10000平方μm的表面积。在其它示例性实施例中，微型LCD可以根据具体的应用而具有小于大约4000平方μm或小于大约2500平方μm的表面积。
图1是根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。
参照图1，根据示例性实施例的发光堆叠结构包括一个在另一个上堆叠的多个外延堆叠件。外延堆叠件设置在基底10上。
基底10具有具备前表面和后表面的基本上平坦的形状。基底10可以具有具备其上安装有外延堆叠件的前表面的各种形状。基底10可以包括绝缘材料。例如，基底10可以包括玻璃、石英、硅、有机聚合物或有机-无机复合材料，但不局限于此。形成基底10的材料没有特别限定，只要基底具有绝缘性质即可。在一些示例性实施例中，还可以在基底10上设置线路部分，以将发光信号和公共电压施加到每个外延堆叠件。在示例性实施例中，除了线路部分之外，还可以在基底10上设置包括薄膜晶体管的驱动器件，从而以有源矩阵方法驱动每个外延堆叠件。为此，基底10可以设置为印刷电路板或复合基底，可以通过在玻璃、石英、硅、有机聚合物或有机-无机复合材料上形成线路部分和/或驱动器件来形成印刷电路板或复合基底。
外延堆叠件顺序地堆叠在基底10的前表面上，并且每个外延堆叠件可以发光。
两个或更多个外延堆叠件可以设置在基底10上，以发射具有彼此不同的波段的光。然而，发明构思不局限于特定数量的外延堆叠件，外延堆叠件可以具有彼此不同的能带。
每个外延堆叠件可以具有各种尺寸。在示例性实施例中，外延堆叠件中的至少一个外延堆叠件可以具有与其它外延堆叠件不同的面积。
当从下部沿向上方向顺序地堆叠外延堆叠件时，外延堆叠件的面积可以沿向上方向变得越来越小。在两个相邻外延堆叠件之中，上外延堆叠件的至少一部分可以与下外延堆叠件叠置。在一些示例性实施例中，上外延堆叠件可以与下外延堆叠件完全地叠置，在这种情况下，在平面图中，上外延堆叠件可以设置在下外延堆叠件的区域内。
如图1中所示，根据示例性实施例的发光堆叠结构包括顺序地堆叠在基底10上的三个外延堆叠件。在下文中，顺序地堆叠在基底10上的三个层将分别称为第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40。
第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40可以具有彼此不同的尺寸。更具体地，第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40可以在平面图中具有彼此不同的面积，并且/或者可以在剖视图中具有彼此不同的宽度。在示例性实施例中，第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的面积可以以第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的次序逐渐减小。第二外延堆叠件30堆叠在第一外延堆叠件20的一部分上。因此，在平面图中，第一外延堆叠件20的该部分被第二外延堆叠件30覆盖，并且第一外延堆叠件20的其它部分被暴露。第三外延堆叠件40堆叠在第二外延堆叠件30的一部分上。因此，在平面图中，第二外延堆叠件30的该部分被第三外延堆叠件40覆盖，并且第二外延堆叠件30的其它部分被暴露。
可以以各种方式改变第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的面积。例如，第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的面积比可以为大约3:2:1，但不局限于此。考虑到来自每个外延堆叠件的光的量，第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40中的每个可以具有不同的面积。例如，当从第三外延堆叠件40发射的光的量小时，可以相对地提高第三外延堆叠件40的面积比。
每个外延堆叠件可以发射可见光段的颜色光。在示例性实施例中，从最下面的外延堆叠件发射的光可以具有具备最长波长(最低能带)的颜色，从外延堆叠件发射的颜色光的波长可以沿向上方向变得越来越短。如此，从最上面的外延堆叠件发射的光可以具有具备最短波长(最高能带)的颜色。例如，第一外延堆叠件20发射第一颜色光L1，第二外延堆叠件30发射第二颜色光L2，第三外延堆叠件40发射第三颜色光L3。第一颜色光L1、第二颜色光L2和第三颜色光L3可以具有不同的颜色和不同的波段。具体地，第一颜色光L1、第二颜色光L2和第三颜色光L3可以具有彼此不同的波段，在示例性实施例中，波段可以从第一颜色光L1到第三颜色光L3变得越来越高。
在示例性实施例中，第一颜色光L1可以是红光，第二颜色光L2可以是绿光，第三颜色光L3可以是蓝光。然而，发明构思不局限于此。当发光堆叠结构包括微型LED(具有如本领域已知的小于大约10000平方μm的表面积或者在其它示例性实施例中具有小于大约4000平方μm或2500平方μm的表面积)时，由于微型LED的小的形状因子，第一外延堆叠件20可以发射红光、绿光和蓝光中的任何一种，第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40可以发射红光、绿光和蓝光中的不同的一种，而不会不利地影响操作。
每个外延堆叠件可以在背离基底10的方向上发光。在这种情况下，从一个外延堆叠件发射的光可以直接发射到外部，或者沿光的光路穿过设置在其上的另一外延堆叠件发射到外部。如在此所使用的，背离基底10的前表面的方向可以对应于第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40堆叠的方向。在下文中，背离基底10的前表面的方向将被称为“前表面方向”或“向上方向”，面对基底10的方向将被称为“后表面方向”或“向下方向”。然而，术语“向上”和“向下”可以是可以根据发光堆叠结构的布置或堆叠方向而变化的相对术语。
每个外延堆叠件沿向上方向发光。从每个外延堆叠件发射的光可以沿向上方向直接行进，或者可以穿过设置在其上的另一外沿堆叠件行进。在示例性实施例中，从第一外延堆叠件20发射的光的一部分穿过其被暴露的上表面沿向上方向行进，从第一外延堆叠件20发射的光的另一部分在穿过第二外延堆叠件30之后沿向上方向行进，从第一外延堆叠件20发射的光的其它部分在穿过第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40之后沿向上方向行进。此外，从第二外延堆叠件30发射的光的一部分穿过其被暴露的上表面沿向上方向直接行进，从第二外延堆叠件30发射的光的其它部分在穿过第三外延堆叠件40之后沿向上方向行进。从第三外延堆叠件40发射的光沿向上方向直接行进。
在示例性实施例中，每个外延堆叠件透射从设置在其下面的外延堆叠件发射的光的大部分。具体地，从第一外延堆叠件20发射的光的一部分在穿过第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40之后沿前表面方向行进，从第二外延堆叠件30发射的光的一部分在穿过第三外延堆叠件40之后沿前表面方向行进。为此，除了所设置的最下面的外延堆叠件之外的其它外延堆叠件中的至少一部分或者基本上整个部分可以由透光材料形成。如在此所使用的，术语“透光材料”可以指透射所有光的材料，或可以指透射具有预定波长的光或具有预定波长的光的一部分的材料。在示例性实施例中，每个外延堆叠件可以透射从设置其下面的外延堆叠件发射的光的大约60％或更多。根据其它示例性实施例，每个外延堆叠件可以透射从设置在其下面的外延堆叠件发射的光的大约80％或更多(或者大约90％或更多)。
可以通过独立地连接分别将发光信号施加到外延堆叠件的信号线来独立地驱动外延堆叠件，并且外延堆叠件可以根据是否从每个外延堆叠件发射光来显示各种颜色。此外，由于发射具有不同波长的光的外延堆叠件形成为彼此叠置，所以可以在窄的区域中形成发光堆叠结构。
图2是根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。
参照图2，在根据示例性实施例的发光堆叠结构中可以包括通过其可以独立地驱动每个外延堆叠件的线路部分。第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40中的每个可以设置在基底10上，且在它们之间设置有对应的第一粘合层61、第二粘合层63和第三粘合层65。第一粘合层61可以包括导电的或不导电的材料。在一些示例性实施例中，第一粘合层61可以在其要电连接到设置在其下面的基底10的一些区域中具有导电性。第一粘合层61可以包括透明的或不透明的材料。在示例性实施例中，当基底10包括不透明的材料，并且线路部分形成在基底10上时，第一粘合层61可以包括不透明的材料，例如吸光材料(诸如各种聚合物粘合剂，例如环氧类聚合物粘合剂)。
第二粘合层63和第三粘合层65可以包括不导电的材料，并且可以包括透光材料。例如，第二粘合层63和第三粘合层65可以包括光学透明粘合剂(OCA)。形成第二粘合层63和第三粘合层65的材料没有特别限定，只要材料是光学透明的并且能够稳定地附着每个外延堆叠件即可。例如，第二粘合层63和第三粘合层65可以包括诸如像SU-8一样的环氧类聚合物、各种抗蚀剂、聚对二甲苯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、苯并环丁烯(BCB)、旋涂玻璃(SOG)的有机材料以及诸如氧化硅和氧化铝的无机材料。在一些示例性实施例中，粘合材料可以包括导电氧化物。在这种情况下，导电氧化物可以与其它组件绝缘。当使用有机材料作为粘合层时，第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40以及基底10通过以下方式彼此附着：在第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40以及基底10的粘合侧上涂覆材料，并在高真空状态下向材料施加高温和高压。当使用无机材料作为粘合层时，第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40以及基底10通过以下方式彼此附着：在第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40以及基底10的粘合侧上沉积无机材料，使用化学-机械平坦化(CMP)对无机材料进行平坦化，并在高真空状态下在无机材料的表面上执行等离子体处理并进行附着。
第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40中的每个分别包括p型半导体层25、35和45、活性层23、33和43以及n型半导体层21、31和41。
第一外延堆叠件20的p型半导体层25、活性层23和n型半导体层21可以包括可以发射红光的半导体材料，诸如以砷化铝镓(AlGaAs)、砷磷化镓(GaAsP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)和磷化镓(GaP)为例，但不局限于此。
第一p型接触电极层25p可以设置在第一外延堆叠件20的p型半导体层25下面。第一外延堆叠件20的第一p型接触电极层25p可以具有金属材料的单层结构或多层结构。例如，第一p型接触电极层25p可以包括诸如Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Sn、W、Cu或它们的合金的金属。第一p型接触电极层25p可以包括具有高反射率的金属，以改善从第一外延堆叠件20沿向上方向发射的光的发光效率。
第一n型接触电极21n可以设置在第一外延堆叠件20的n型半导体层上。第一外延堆叠件20的第一n型接触电极21n可以具有金属材料的单层结构或多层结构。例如，第一n型接触电极21n可以包括诸如Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Sn、W、Cu或它们的合金的金属，但不局限于此，或者可以包括其它导电材料。
第二外延堆叠件30包括顺序堆叠的p型半导体层35、活性层33和n型半导体层31。P型半导体层35、活性层33和n型半导体层31可以包括可以发射绿光的半导体材料，诸如以氮化铟镓(InGaN)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)和磷化铝镓(AlGaP)为例，但不局限于此。
第二p型接触电极层35p设置在第二外延堆叠件30的p型半导体层35下面。第二p型接触电极层35p设置在第一外延堆叠件20与第二外延堆叠件30之间，更具体地，设置在第二粘合层63与第二外延堆叠件30之间。
第二n型接触电极31n可以设置在第二外延堆叠件30的n型半导体层上。第二外延堆叠件30的第二n型接触电极31n可以具有金属材料的单层结构或多层结构。例如，第二n型接触电极31n可以包括诸如Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Sn、W、Cu或它们的合金的金属，或者可以包括其它导电材料。
第三外延堆叠件40包括顺序堆叠的p型半导体层45、活性层43和n型半导体层41。p型半导体层45、活性层43和n型半导体层41可以包括可以发射蓝光的半导体材料，诸如以氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)和砷化锌(ZnSe)为例，但不局限于此。
第三p型接触电极层45p设置在第三外延堆叠件40的p型半导体层45下面。第三p型接触电极层45p设置在第二外延堆叠件30与第三外延堆叠件40之间，更具地体，设置在第三粘合层65与第三外延堆叠件40之间。
第三n型接触电极41n可以设置在第三外延堆叠件40的n型半导体层上。第三外延堆叠件40的第三n型接触电极41n可以具有金属材料的单层结构或多层结构。例如，第三n型接触电极41n可以包括诸如Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Sn、W、Cu或它们的合金的金属，或者可以包括其它导电材料。
在示例性实施例中，第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的n型半导体层21、31和41中的每个和p型半导体层25、35和45中的每个具有单层结构。然而，发明构思不局限于此，半导体层可以具有多层结构，并且可以包括超晶格层。第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的活性层23、33和43可以具有单量子阱结构或多量子阱结构。
第二p型接触电极层35p可以具有基本覆盖第二外延堆叠件30的区域。此外，第三p型接触电极层45p可以具有基本覆盖第三外延堆叠件40的区域。第二p型接触电极层35p和第三p型接触电极层45p可以包括透明导电材料，以透射来自设置在其下面的外延堆叠件的光。例如，第二p型接触电极层35p和第三p型接触电极层45p中的每个可以包括透明导电氧化物(TCO)。透明导电氧化物可以包括氧化锡(SnO)、氧化铟(InO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锡锌(ITZO)。可以使用蒸发器或溅射器通过化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)来沉积透明导电氧化物。第二p型接触电极层35p和第三p型接触电极层45p可以具有大约2000埃至大约2微米的厚度，第二p型接触电极层35p和第三p型接触电极层45p可以在下面描述的制造工艺期间用作蚀刻停止部并且满足预定的透射率。
在示例性实施例中，第一p型接触电极层25p、第二p型接触电极层35p和第三p型接触电极层45p可以连接到公共线。公共线可以是施加有公共电压的线。此外，发光信号线可以分别连接到第一n型接触电极21n、第二n型接触电极31n和第三n型接触电极41n。具体地，公共电压Sc通过公共线施加到第一p型接触电极层25p、第二p型接触电极层35p和第三p型接触电极层45p，发光信号通过发光信号线施加到第一n型接触电极21n、第二n型接触电极31n和第三n型接触电极41n。以这种方式，独立地控制第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40。发光信号包括分别与第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40对应的第一发光信号SR、第二发光信号SG和第三发光信号SB。第一发光信号SR、第二发光信号SG和第三发光信号SB可以分别是与红光、绿光和蓝光的光发射对应的信号。
在所示的示例性实施例中，公共电压施加到第一外延堆叠件20的p型半导体层25、第二外延堆叠件30的p型半导体层35和第三外延堆叠件40的p型半导体层45，发光信号施加到第一外延堆叠件20的n型半导体层21、第二外延堆叠件30的n型半导体层31和第三外延堆叠件40的n型半导体层41。然而，发明构思不局限于此。根据另一示例性实施例，公共电压可以施加到第一外延堆叠件20的n型半导体层21、第二外延堆叠件30的n型半导体层31和第三外延堆叠件40的n型半导体层41，发光信号可以施加到第一外延堆叠件20的p型半导体层25、第二外延堆叠件30的p型半导体层35和第三外延堆叠件40的p型半导体层45。
根据所示的示例性实施例，第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40响应于施加到其的发光信号而被驱动。具体地，第一外延堆叠件20响应于第一发光信号SR而被驱动，第二外延堆叠件30响应于第二发光信号SG而被驱动，第三外延堆叠件40响应于第三发光信号SB而被驱动。在这种情况下，第一发光信号SR、第二发光信号SG和第三发光信号SB独立地施加到第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40，如此，第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40被独立地驱动。发光堆叠结构可以通过对从第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40向上方向发射的第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光进行组合而提供各种颜色的光。
与具有彼此完全叠置的多个外延堆叠件的结构相比，根据示例性实施例的发光堆叠结构可以改善光提取效率。例如，从第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40发射并且沿向上方向行进而不穿过其它外延堆叠件的光的量可以增加，从而提高光提取效率。
此外，当显示颜色时，根据示例性实施例的发光堆叠结构通过竖直叠置的区域而不是水平间隔开的区域来发射具有不同颜色的光。更具体地，传统的发射不同颜色光(诸如红光、绿光和蓝光)的发光元件在平面上彼此间隔开以实现全色显示。如此，由于发光元件彼此水平地间隔开，因此传统的发光元件所占据的面积相对大。另一方面，根据示例性实施例的发射不同颜色光的发光元件在基本相同的区域中一个在另一个上地堆叠，因此，可以通过比传统领域的区域显著小的区域实现全色显示。因此，可以在小区域中制造出高分辨率的显示装置。
此外，即使当以堆叠方式制造传统的发光器件时，仍将通过在各自发光元件中单独形成接触部(例如，通过单独地且分开地形成发光元件，并且利用布线使发光元件彼此连接)来制造这种传统的发光器件，这将增加发光器件的结构复杂性，因此增加发光器件的制造复杂性。然而，根据示例性实施例的发光堆叠结构可以通过以下方式制造：在一个基底上顺序地堆叠多个外延堆叠件，通过最少工艺在外延堆叠件中形成接触部，并将线路部分连接到外延堆叠件。此外，由于安装了一个发光堆叠结构而不是多个传统的发光元件，所以可以显著简化根据示例性实施例的显示装置的制造方法。
根据示例性实施例的发光堆叠结构还可以包括各种组件，以提供具有高纯度和高效率的颜色光。例如，发光堆叠结构可以包括用于防止具有相对短波长的光朝向发射具有相对长波长的光的外延堆叠件行进的波通滤波器。
图3是根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。根据所示的示例性实施例的发光堆叠结构包括与上述组件基本相同的组件，因此，将省略它们的详细描述，以避免冗余。
参照图3，根据示例性实施例的发光堆叠结构可以包括设置在第一外延堆叠件20与第二外延堆叠件30之间的第一波通滤波器71。
第一波通滤波器71选择性地透射具有预定波长的光。第一波通滤波器71可以透射从第一外延堆叠件20发射的第一颜色光，并且可以阻挡或反射除了第一颜色光之外的光。因此，从第一外延堆叠件20发射的第一颜色光可以沿向上方向行进，但分别从第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40发射的第二颜色光和第三颜色光不可以朝向第一外延堆叠件20行进，并且会被第一波通滤波器71反射或阻挡。
与第一颜色光的波长和能量相比，第二颜色光和第三颜色光具有相对较短的波长和相对较高的能量。当第二颜色光和第三颜色光入射到第一外延堆叠件20中时，会在第一外延堆叠件20中引起额外的光发射。根据示例性实施例，可以通过第一波通滤波器71防止第二颜色光和第三颜色光入射到第一外延堆叠件20中。
根据示例性实施例，第二波通滤波器73可以设置在第二外延堆叠件30与第三外延堆叠件40之间。第二波通滤波器73可以透射分别从第一外延堆叠件20和第二外延堆叠件30发射的第一颜色光和第二颜色光，并且可以阻挡或反射除了第一颜色光和第二颜色光之外的光。因此，分别从第一外延堆叠件20和第二外延堆叠件30发射的第一颜色光和第二颜色光可以沿向上方向行进，但从第三外延堆叠件40发射的第三颜色光不可以朝向第一外延堆叠件20和第二外延堆叠件30行进，并且会被第二波通滤波器73反射或阻挡。
与第一颜色光和第二颜色光的波长和能量相比，第三颜色光具有相对较短波长和相对较高的能量。当第三颜色光入射到第一外延堆叠件20和第二外延堆叠件30中时，会在第一外延堆叠件20和第二外延堆叠件30中引起额外的光发射。根据示例性实施例，可以通过第二波通滤波器73防止第三颜色光入射到第一外延堆叠件20和第二外延堆叠件30中。
第一波通滤波器71和第二波通滤波器73可以以各种方式形成。第一波通滤波器71和第二波通滤波器73可以通过交替地堆叠具有彼此不同折射率的绝缘膜来形成。例如，可以彼此交替地堆叠二氧化硅(SiO2)和二氧化钛(TiO2)，并且可以通过调整二氧化硅(SiO2)和二氧化钛(TiO2)的堆叠层的厚度和数量来确定光的波长。在一些示例性实施例中，SiO2、TiO2、HfO2、Nb2O5、ZrO2和Ta2O5可以用作具有不同折射率的绝缘层。
根据示例性实施例的发光堆叠结构还可以包括各种组件以提供高效的均匀光。例如，可以在发光表面上形成各种凹凸部。更具体地，可以在第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40中的至少一个的n型半导体层上形成凹凸部。
在示例性实施例中，每个外延堆叠件的凹凸部可以选择性地形成。例如，凹凸部可以设置在第一外延堆叠件20上，凹凸部可以设置在第一外延堆叠件20和第三外延堆叠件40上，或者凹凸部可以设置在第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40上。每个外延堆叠件的凹凸部可以分别设置在可以与第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的发光表面对应的n型半导体层上。
凹凸部可以改善发光效率。凹凸部可以具有凹凸部随机地布置在其上的多种形状，诸如多边形棱锥、半球或具有粗糙度的表面。凹凸部可以通过各种蚀刻工艺被纹理化，或者可以使用图案化的蓝宝石基底来形成。
来自第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光可以具有不同的强度，强度差异可以引起可视性的差异。根据示例性实施例，可以通过在第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的发光表面上选择性地形成的凹凸部来改善发光效率，因此，可以减小第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光之间的可视性的差异。例如，对应于红色和/或蓝色的颜色光可以具有比绿色低的可视性，因此，可以通过对第一外延堆叠件20和/或第三外延堆叠件40进行纹理化来减小可视性的差异。具体地，因为可以从发光堆叠结构的最下面的部分发射红颜色光，所以红颜色光可以具有相对小的强度。在这种情况下，当凹凸部形成在第一外延堆叠件20上时，可以改善光效率。
【发明的实施方式】
根据示例性实施例的发光堆叠结构可以用作能够显示各种颜色的发光元件，并且可以作为像素应用于显示装置中。
图4是根据示例性实施例的显示装置的框图。
参照图4，根据示例性实施例的显示装置可以显示诸如文本、视频、照片或者二维或三维图像的任何视觉信息。
显示装置包括可以显示图像的多个像素110。每个像素110可以是显示图像的最小单元。每个像素110可以包括根据示例性实施例的发光堆叠结构，并且可以发射白光和/或颜色光。
在示例性实施例中，每个像素110包括发射红颜色光的第一像素、发射绿颜色光的第二像素和发射蓝颜色光的第三像素。第一像素、第二像素和第三像素可以分别对应于上述发光堆叠结构的第一外延堆叠件、第二外延堆叠件和第三外延堆叠件。
像素110可以以矩阵形式布置。如在此所使用的，“以矩阵形式”布置的像素110可以指沿行或列精确地布置成一条线的像素110，以及在像素110的位置例如以之字形改变的同时基本整体上沿行或列布置的像素110。
根据示例性实施例的显示装置100包括时序控制器350、扫描驱动器310、数据驱动器330、线路部分和像素。每个像素通过线路部分独立地连接到扫描驱动器310和数据驱动器330。
时序控制器350从外部源(例如，传输图像数据的系统)接收用于驱动显示装置100的各种控制信号和图像数据。时序控制器350可以对所接收的图像数据进行重排并将重排后的图像数据施加到数据驱动器330。此外，时序控制器350可以产生用于驱动扫描驱动器310和数据驱动器330的扫描控制信号和数据控制信号，并且将所产生的扫描控制信号和数据控制信号分别施加到扫描驱动器310和数据驱动器330。
扫描驱动器310从时序控制器350接收扫描控制信号，并且可以响应于扫描控制信号而产生扫描信号。
数据驱动器330从时序控制器350接收数据控制信号和图像数据，并且可以响应于数据控制信号而产生数据信号。
线路部分包括多条信号线。例如，线路部分包括：扫描线130R、130G和130B(在下文中，统一地称为扫描线130)，使扫描驱动器310连接到像素；以及数据线120，使数据驱动器330和像素连接。扫描线130可以分别连接到像素，分别连接到像素的扫描线被示出为第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B。
线路部分还可以包括使时序控制器350和扫描驱动器310、时序控制器350和数据驱动器330或其它组件彼此连接以传输对应信号的线。
扫描线130将由扫描驱动器310产生的扫描信号施加到像素。由数据驱动器330产生的数据信号被施加到数据线120。
像素连接到扫描线130和数据线120。像素响应于当向其施加来自扫描线130的扫描信号时从数据线120提供的数据信号而选择性地发光。例如，在每一帧时段期间，每个像素发射具有与向其施加的数据信号对应的亮度的光。当将与黑亮度对应的数据信号施加到像素时，像素可以在对应的帧时段期间不发光，因此显示黑色。
在一些示例性实施例中，可以以无源矩阵方式或有源矩阵方式来驱动像素。当以有源矩阵方式驱动显示装置时，除了扫描信号和数据信号之外，显示装置100可以额外供应有第一像素电源和第二像素电源。
图5是无源矩阵型显示装置的一个像素的电路图。该像素可以是多个像素(例如，红色像素、绿色像素和蓝色像素)中的一个，图5示出了第一像素110R作为示例。第二像素和第三像素可以以与第一像素的方式基本相同的方式被驱动，因此将省略对第二像素和第三像素的电路图的详细描述。
参照图5，第一像素110R包括连接在第一扫描线130R与数据线120之间的发光元件150。发光元件150可以对应于第一外延堆叠件20。当将等于或高于阈值电压的电压施加在p型半导体层与n型半导体层之间时，第一外延堆叠件20发射具有与向其施加的电压的电平对应的亮度的光。具体地，可以通过控制施加到第一扫描线130R的扫描信号的电压和/或施加到数据线120的数据信号的电压来控制第一像素110R的光发射。
图6是根据示例性实施例的有源矩阵型显示装置的一个像素的电路图。
当显示装置是有源矩阵型显示装置时，除了扫描信号和数据信号之外，第一像素110R还可以被供应有第一像素电源ELVDD和第二像素电源ELVSS。
参照图6，第一像素110R包括一个或多个发光元件150和连接到发光元件150的晶体管部分。
发光元件150可以对应于第一外延堆叠件20，发光元件150的p型半导体层可以经由晶体管部分连接到第一像素电源ELVDD，发光元件150的n型半导体层可以连接到第二像素电源ELVSS。第一像素电源ELVDD和第二像素电源ELVSS可以具有彼此不同的电位。例如，第二像素电源ELVSS可以具有比第一像素电源ELVDD的电位低至少发光元件的阈值电压的电位。每个发光元件发射具有与由晶体管部分控制的驱动电流对应的亮度的光。
根据示例性实施例，晶体管部分包括第一晶体管M1和第二晶体管M2以及存储电容器Cst。然而，发明构思不局限于晶体管部分的特定构造，晶体管部分可以具有各种修改。
第一晶体管M1(开关晶体管)包括连接到数据线120的源电极、连接到第一节点N1的漏电极和连接到第一扫描线130R的栅电极。当通过第一扫描线130R提供具有足以导通第一晶体管M1的电压的扫描信号时，第一晶体管M1导通以使数据线120和第一节点N1电连接。在这种情况下，对应帧的数据信号被施加到数据线120并且数据信号被施加到第一节点N1。存储电容器Cst充有施加到第一节点N1的数据信号。
第二晶体管M2(驱动晶体管)包括连接到第一像素电源ELVDD的源电极、连接到发光元件150的p型半导体层的漏电极和连接到第一节点N1的栅电极。第二晶体管M2可以响应于第一节点N1的电压来控制供应到发光元件150的驱动电流的量。
存储电容器Cst的一个电极连接到第一像素电源ELVDD，存储电容器Cst的另一电极连接到第一节点N1。存储电容器Cst充有与施加到第一节点N1的数据信号对应的电压，并保持该充入的电压直到下一帧的数据信号被提供。
图6中的晶体管部分包括两个晶体管，然而，发明构思不局限于包括在晶体管部分中的晶体管的数量，而是可以以各种方式改变晶体管部分的构造。例如，晶体管部分可以包括两个或更多个晶体管和一个或更多个电容器。此外，未详细示出第一晶体管和第二晶体管、存储电容器以及线路的构造，然而，可以在实现根据示例性实施例的电路的范围内以各种方式设置第一晶体管和第二晶体管、存储电容器以及线路。
可以在发明构思的范围内以各种方式改变像素的结构，并且可以以各种结构和方法来实现包括像素的显示装置。
图7是根据示例性实施例的显示装置的一部分的平面图。图8A是根据示例性实施例的沿图7的线A-A'截取的剖视图。
参照图7和图8A，根据示例性实施例的显示装置包括基体基底101和设置在基体基底101上的多个像素块110T。
基体基底101包括与设置在其上表面上的像素块110T电连接的线路部分和/或驱动器件，并且可以包括各种材料。例如，基体基底101可以包括玻璃、石英、硅、有机聚合物或有机-无机复合材料，在一些示例性实施例中，基体基底101可以是印刷电路板。设置在基体基底101上的线路部分和/或驱动器件可以包括导电材料。
粘合层60可以设置在基体基底101与像素块110T之间。粘合层60的至少一部分可以具有导电性，基体基底101的线路部分和/或驱动器件可以通过粘合层60的导电部分连接到线路部分或像素块110T的电极。在示例性实施例中，可以使用焊料作为具有导电性的粘合层，然而，发明构思不局限于此。例如，粘合层的一部分可以包括不导电的材料。粘合层可以包括透明或不透明的材料。
每个像素块110T包括基底10和设置在基底10上的多个像素110。设置在同一像素块110T上的像素110可以通过共同的工艺一起制造，像素块110T可以对应于在显示装置的制造期间能够作为单个对象被转移或组装的单元。
像素块110T的像素110连接到基体基底101的线路部分和/或驱动器件，从而像素块110T的像素110的光发射可以被控制。
在示例性实施例中，像素110可以具有根据示例性实施例的上述发光堆叠结构。在下文中，每个发光堆叠结构可以被称为“像素”，每个像素包括发光堆叠结构。
基底10可以包括各种材料。例如，基底10可以包括：主体，包括玻璃、硅、石英、有机聚合物或有机-无机复合材料；以及线路部分，设置在主体上并包括导电材料。线路部分可以设置在穿过主体限定的通孔的上表面、下表面和/或内表面上，并且可以包括诸如金属、金属合金或导电金属氧化物的各种材料。在示例性实施例中，基底10可以是硅基底，基底10的主体可以包括硅，布线和垫(pad，或称为“焊盘”)电极可以设置在通孔的上表面、下表面和/或内表面上，通孔被限定在硅主体中。
基底10可以具有各种形状。像素块110T的形状可以对应于基底10的形状。在所示的示例性实施例中，基底10和与基底10对应的像素块110T具有大致三角形形状。然而，基底10和像素块110T的形状不局限于此，而是可以形成为具有各种其它形状。在一些示例性实施例中，基底10的形状可以不同于像素块110T的形状。可以设置多个基底10，基底10可以具有彼此基本相同的形状。
像素110(例如，发光堆叠结构)可以设置在各自基底10上。可以根据基底10的形状以各种方式布置像素110，并且像素110可以布置在距基底10的中心最远的位置处。在所示的示例性实施例中，基底10具有大致三角形形状，像素110布置在与三角形形状的顶点对应的位置处。然而，发明构思不局限于像素110的特定位置，并且像素110可以布置在基底10的中心或其它位置处。
像素块110T以基本规则的间隔布置在基体基底101上。例如，像素块110T可以在预定方向上(例如，在如图7中所示的跨过基体基底101的左侧和右侧的第一方向D1上)以基本规则的间隔布置。此外，像素块110T可以在与第一方向D1交叉的方向(例如，第二方向D2)上以基本规则的间隔布置。在这种情况下，第一方向D1和第二方向D2在像素块110T具有三角形形状时对应于三角形形状的两条边。像素块110T基本规则地布置在显示装置上。在示例性实施例中，像素块110T以间隔布置，该间隔使设置在像素块110T上的像素110布置为以基本规则的间隔设置。具体地，像素块110T被布置为使得布置在特定像素块110T中的像素110之间的间隔相对于预定方向(例如，第一方向D1)基本等于相邻像素块110T的间隔。以这种方式，当沿第一方向D1设置并且布置在同一像素块110T中的两个像素110具有第一间距PT1的间隔时，设置在不同像素块110T中的两个相邻像素110可以具有基本等于第一间距PT1的间隔。在这种情况下，基底10的在第一方向D1上的宽度D可以大于具有第一间距PT1的像素110之间的间隔，两个基底10之间的在第一方向D1上的距离可以小于第一间距PT1。类似地，沿第二方向D2设置在不同像素块110T中的相邻像素彼此间隔开第二间距PT2。
如上所述，由于像素110以基本规则的间隔布置在显示装置的显示区域中，所以被像素110覆盖的发光区域可以彼此基本相同。例如，当被彼此重复且相邻布置的像素覆盖的最小区域被定义为单位区域110D时，显示装置可以包括多个像素块110T，每个像素块110T在其中包括至少一个单位区域110D。
每个像素块110T可以具有比单位区域110D大的面积。因此，根据示例性实施例的显示装置可以在其整个区域上提供具有均匀质量的图像。
在示例性实施例中，当布置像素块110T时，可以根据其形状在上下颠倒或左右反转之后布置像素块110T，或者可以在相对于每个像素块110T的中心旋转之后布置像素块110T，使得像素块110T均匀地布置在显示装置的显示区域中。
图8B是根据另一示例性实施例的沿图7的线A-A'截取的剖视图。
参照图7和图8B，根据示例性实施例的显示装置包括基体基底101和设置在基体基底101上的多个像素块110T。每个像素块110T包括基底10和设置在基底10上的多个像素110。像素110设置在基体基底101与基底10之间。在所示的示例性实施例中，当基体基底101在其上包括电路时，像素110可以设置为倒装芯片(flip chip)，然后可以结合在基底10上的电路的布线上。
在示例性实施例中，黑矩阵10B可以设置在彼此相邻的像素块110T之间。当黑矩阵10B设置在像素块110T之间时，可以改善基体基底101与像素块110T之间的附着，并且可以减少来自穿过相邻像素110的光的颜色混合。在一些示例性实施例中，图8B的黑矩阵10B还可以形成在图8A的显示装置中。
返回参照图7，像素块110T的三角形形状的顶点布置在相邻像素块110T的三角形形状的顶点之间。当在像素块110T之间设置黑矩阵时，黑矩阵的与三角形形状的每个顶点对应的部分可能变弱，这可能导致其破裂。在这种情况下，来自像素块100T的光会在破裂部分处泄漏，而所泄漏的光会被形成在像素块100T上的电极反射或散射，这会降低显示装置的对比度。然而，即使在发生裂纹时，仍可以通过在相邻像素块110T的三角形形状的顶点之间形成像素块110T的三角形形状的顶点来使光反射或散射最小化。
图7和图8A中示出的显示装置可以通过形成像素块110T，切割像素块110T并转移每个像素块110T来制造。
图9是示出图7、图8A和图8B中示出的显示装置的制造操作中的一个制造操作的平面图。
参照图7、图8A和图9，在基底10上形成像素110。在基底10上限定假想的切割线CL，并通过切割线CL来确定每个像素块110T的形状和尺寸。在示例性实施例中，像素110形成在每个像素块110T中，并且可以通过考虑像素110在显示装置中的布置来确定形成像素110的位置。当像素110形成在基底10上时，沿切割线CL切割像素块110T以使像素块110T彼此分开，并将分开的像素块110T转移到基体基底101上并如图7、图8A和图8B中所示进行布置，以设置显示装置。
根据示例性实施例，由于像素块110T被单独地转移到基体基底101上，所以每当转移每个像素块110T时，可以基本同时转移设置在每个像素块110T上的像素110。
一般地，在显示装置的制造期间，多个像素各自被转移，因此，像素转移的数量可能变得非常大。然而，根据示例性实施例，通过每个基底上设置多个像素而可以显著减少像素转移的数量。例如，当如图9中所示在基底10上设置三个像素时，可以将转移次数减少本领域的转移次数的大约1/3。
此外，在传统的显示装置中，单独地形成每种颜色的像素(例如，红色像素、绿色像素和蓝色像素)，并将其转移到基体基底。然而，根据示例性实施例，由于使用一种其中红色像素、绿色像素和蓝色像素彼此叠置的发光堆叠结构作为像素，所以用于转移像素的转移次数进一步减少本领域的转移次数的大约1/3。
此外，当一个接一个地转移传统的像素时，会发生缺陷，诸如像素位于设置在其下面的下粘合层的预定位置之外，或者像素在附着到下粘合层上期间倾斜。然而，根据示例性实施例，由于设置在每个像素块的固定位置处的像素以像素块为单位转移到基体基底上，所以可以显著地减少上述缺陷。
此外，由于根据示例性实施例的像素块以集中的方式基本同时形成在基底上的小区域中，然后以规则的间隔布置在相对大的区域中，所以可以容易地制造显示装置。如此，与当从开始就以宽的间隔将像素布置在大区域中时相比，可以简化像素的布置及其制造方法，从而改善显示装置的制造期间的产率。
在每个像素块中，像素和线路部分可以以各种形状设置，这将在下面进行更详细地描述。
图10是图7以及图8A和图8B的像素块中的一个像素块的平面图。
参照图10，三个像素110(例如，发光堆叠结构)设置在基底10上。发光堆叠结构110设置在基底10上并且设置在与三角形形状的顶点相邻的位置处。在所示的示例性实施例中，由连接发光堆叠结构110的虚线限定的三角形部分对应于单位区域110D。
用于与显示装置的基体基底101电连接的多个垫部设置在基底10上。垫部可以将发光信号和公共电压施加到每个发光堆叠结构110，并且可以对应于发光堆叠结构110的数量进行设置。在所示的示例性实施例中，由于设置了三个发光堆叠结构110，所以设置三个垫部。更具体地，针对每个发光堆叠结构110设置用于施加发光信号的第一垫20P、第二垫30P和第三垫40P以及用于施加公共电压的公共垫50P。第一垫20P、第二垫30P和第三垫40P分别连接到第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B，公共垫50P连接到数据线120。在示例性实施例中，垫设置为穿透电极的形式，该穿透电极穿透基底10的上表面和下表面。
连接到每个发光堆叠结构110的垫部中的每个垫可以设置在基底10上的各个位置处。例如，每个垫可以设置在像素块110T的单位区域110D中，并且可以设置在单位区域110D与基底10的边缘之间。在所示的示例性实施例中，每个垫设置在单位区域110D的边界处，然而，发明构思不局限于垫的特定位置。
在示例性实施例中，垫中的至少一些可以设置在单位区域110D和基底10的边缘中。在这种情况下，垫可以相对于像素块110T的中心尽可能以旋转对称的形式设置。在其它示例性实施例中，设置在距基底10的中心最外侧的位置处的垫可以尽可能地放置在旋转对称的位置。因此，当像素块110T附着到基体基底101上时，防止像素块110T由于垫之间的台阶差而倾斜。
图10中示出的发光堆叠结构和垫可以以无源矩阵型方式或有源矩阵型方式来驱动。在下文中，根据示例性实施例，发光堆叠结构和垫将被描述为以无源矩阵型像素来驱动。
图11是根据示例性实施例的图10的部分P2和部分P3的放大图，图12是沿图11的线I-I'截取的剖视图。
在下文中，将参照图10和图11主要描述发光堆叠结构在平面图中的布置，并且将参照图10和图12主要描述发光堆叠结构在剖视图中的布置。
参照图10、图11和图12，根据示例性实施例的发光堆叠结构在平面图中包括基底10和堆叠在基底10上的多个外延堆叠件。
在示例性实施例中，基底10可以包括各种材料，例如，硅。
垫部设置在基底10上，并且包括第一垫20P、第二垫30P和第三垫40P以及公共垫50P。由于包括第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B以及数据线120的线路部分与包括第一垫20P、第二垫30P和第三垫40P以及公共垫50P的垫部之间的接触基本彼此相同，所以在图11和图12中仅示出了与第三扫描线130B和第三垫40P之间的接触对应的区域P3。
设置在基底10上的第三垫40P可以包括：穿透电极11，穿透基底10的上表面和下表面；上垫电极13，设置在穿透电极11上；以及下垫电极15，设置在穿透电极11下面。绝缘层80设置在基底10的上表面和下表面上以及第三垫40P与基底10之间。
外延堆叠件(或发光堆叠结构)包括第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40。
第一外延堆叠件20具有最大的面积。第二外延堆叠件30具有比第一外延堆叠件20的面积小的面积，并设置在第一外延堆叠件20的一部分上。第三外延堆叠件40具有比第二外延堆叠件30的面积小的面积，并且设置在第二外延堆叠件30的一部分上。在示例性实施例中，第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40被布置为使得第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的上表面顺序地被暴露。
接触部设置在像素中以使线路部分连接到第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40。在示例性实施例中，像素的堆叠结构可以根据第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的被施加公共电压的极性半导体层的类型而改变。在下文中，根据示例性实施例，公共电压将被描述为被施加到第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的p型半导体层。
分别将发光信号施加到第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的第一发光信号线、第二发光信号线和第三发光信号线以及将公共电压施加到第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40中的每个的公共线连接到第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40。在下文中，由于第一发光信号线、第二发光信号线和第三发光信号线分别对应于第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B，并且公共线对应于数据线120，所以第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B以及数据线120将被描述为连接到第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40。
在示例性实施例中，第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B以及数据线120可以在朝向基底10上的对应垫的方向上延伸，并且可以连接到该对应垫。然而，发明构思不局限于第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B以及数据线120沿其延伸的特定方向，而是可以根据像素和垫的布置以各种方式改变延伸方向。
欧姆电极25p'设置在其中设置有第一p型接触电极层25p的发光区域中，以用于第一p型接触电极层25p与第一外延堆叠件20之间的欧姆接触。欧姆电极25p'可以具有各种形状，并且可以设置为多个。在示例性实施例中，欧姆电极25p'设置在第一外延堆叠件20的下表面中，然而，发明构思不局限于此。欧姆电极25p'可以包括用于欧姆接触的各种材料。例如，与p型欧姆电极25p'对应的欧姆电极25p'可以包括Au-Zn合金或Au-Be合金。在这种情况下，由于用于欧姆电极25p'的材料具有比Ag、Al和Au的反射率低的反射率，所以还可以设置额外的反射电极。可以使用Ag或Au作为用于额外的反射电极的材料，并且包括Ti、Ni、Cr或Ta的层可以被设置为用于粘附到相邻组件的粘合层。在这种情况下，粘合层可以薄薄地沉积在包括Ag或Au的反射电极的上表面和下表面上。
第一n型接触电极21n设置在第一外延堆叠件20上。第一扫描线130R连接到第一n型接触电极21n。第二n型接触电极31n设置在第二外延堆叠件30上。第二扫描线130G连接到第二n型接触电极31n。第三n型接触电极41n设置在第三外延堆叠件40上。第三扫描线130B连接到第三n型接触电极41n。
第二外延堆叠件30的一侧的一部分被去除以形成第二p型接触电极35pc。第二p型接触电极35pc连接到数据线120。第三p型接触电极45pc连接到数据线120。数据线120通过第一接触孔CH1和第二接触孔CH2连接到第一p型接触电极层25p。因此，第一p型接触电极层25p、第二p型接触电极层35p和第三p型接触电极层45p电连接到数据线120，并且通过数据线120向其施加公共电压。
在示例性实施例中，第一n型接触电极21n、第二n型接触电极31n和第三n型接触电极41n具有相对宽的区域，以容易地分别连接到第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B。第一n型接触电极21n、第二n型接触电极31n和第三n型接触电极41n可以被形成为具有各种形状，第一n型接触电极21n、第二n型接触电极31n和第三n型接触电极41n具有大致圆形形状(见图14A)。从第一n型接触电极21n、第二n型接触电极31n和第三n型接触电极41n沿一个方向延伸的延伸部可以与第一n型接触电极21n、第二n型接触电极31n和第三n型接触电极41n一起设置。延伸部可以向第一外延堆叠件20的n型半导体层供应均匀的电流，并且可以从第一n型接触电极21n、第二n型接触电极31n和第三n型接触电极41n基本沿一个方向延伸。延伸部可以被形成为具有各种形状，在所示的示例性实施例中，延伸部具有像条形一样的细长形状。
第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B连接到第一垫20P、第二垫30P和第三垫40P，数据线120连接到公共垫50P。具体地，第一扫描线130R的一端连接到第一n型接触电极21n，第一扫描线130R的另一端连接到第一垫20P。第二扫描线130G的一端连接到第二n型接触电极31n，第二扫描线130G的另一端连接到第二垫30P。第三扫描线130B的一端连接到第三n型接触电极41n，第三扫描线130B的另一端连接到第三垫40P。数据线120的一端连接到第一p型接触电极层25p、第二p型接触电极层35p和第三p型接触电极层45p，数据线120的另一端连接到公共垫50P。
粘合层、p型接触电极层和波通滤波器可以设置在基底10与第一外延堆叠件20之间、第一外延堆叠件20与第二外延堆叠件30之间以及第二外延堆叠件30与第三外延堆叠件40之间。在下文中，根据示例性实施例，将根据堆叠次序来描述像素。
根据示例性实施例，提供基底10，并在基底10上设置第一外延堆叠件20，且第一粘合层61置于基底10与第一外延堆叠件20之间。
第一外延堆叠件20包括从下部沿向上方向顺序堆叠的p型半导体层、活性层和n型半导体层。
第一绝缘层81设置在第一外延堆叠件20的面对基底10的下表面上。第一绝缘层81设置有穿过其限定的至少一个接触孔。欧姆电极25p'设置在该接触孔中，并与第一外延堆叠件20的p型半导体层接触。欧姆电极25p'可以包括各种材料。
欧姆电极25p'与第一p型接触电极层25p接触。第一p型接触电极层25p设置在第一绝缘层81与第一粘合层61之间。
第一p型接触电极层25p可以与第一外延堆叠件20(具体地，第一外延堆叠件20的发光区域)叠置，并且可以被设置为在平面图中覆盖发光区域的大部分或全部。第一p型接触电极层25p可以包括反射材料以反射从第一外延堆叠件20发射的光。此外，第一绝缘层81可以具有反射性，从而容易执行来自第一外延堆叠件20的光的反射。例如，第一绝缘层81可以具有全方位反射器(ODR)结构。
此外，第一p型接触电极层25p可以包括对从第一外延堆叠件20发射的光具有高反射率的金属，从而使对于从第一外延堆叠件20发射的光的反射率最大化。例如，当第一外延堆叠件20发射红光时，第一p型接触电极层25p可以包括对红光具有高反射率的金属，诸如Au、Al或Ag。在Au的情况下，对于从第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40发射的光(例如，绿光和蓝光)的反射率不高，因此，可以防止由从第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40发射的光引起的颜色混合。
第一n型接触电极21n设置在第一外延堆叠件20的上表面上。第一n型接触电极21n可以包括导电材料。在示例性实施例中，第一n型接触电极21n可以包括各种金属材料以及它们的合金，例如，Au-Te合金或Au-Ge合金。
第二粘合层63设置在第一外延堆叠件20上，并且第一波通滤波器71、第二p型接触电极层35p和第二外延堆叠件30顺序地设置在第二粘合层63上。
第一波通滤波器71覆盖第一外延堆叠件20的发光区域的一部分，并设置在第一外延堆叠件20的上表面的一部分上以与其中设置有第二外延堆叠件30的区域叠置。
第二外延堆叠件30包括从下部沿向上方向顺序堆叠的p型半导体层、活性层和n型半导体层。
第二外延堆叠件30被部分地去除以暴露第二p型接触电极层35p的一部分。第二p型接触电极35pc在第二外延层叠件30的所述部分被去除的区域中设置在第二p型接触电极层35p上。第二n型接触电极31n设置在第二外延堆叠件30上。
第三粘合层65设置在第二外延堆叠件30上，第二波通滤波器73、第三p型接触电极层45p和第三外延堆叠件40顺序地设置在第三粘合层65上。
第二波通滤波器73覆盖第二外延堆叠件30的发光表面的一部分，并设置在第二外延堆叠件30的上表面的一部分上以与其中设置有第三外延堆叠件40的区域叠置。
第三外延堆叠件40包括从下部沿向上方向顺序堆叠的p型半导体层、活性层和n型半导体层。
第三外延堆叠件40被部分地去除以暴露第三p型接触电极层45p的一部分。第三p型接触电极45pc在第三外延堆叠件40的所述部分被去除的区域中设置在第三p型接触电极层45p上。第三n型接触电极41n设置在第三外延堆叠件40上。
第二绝缘层83设置在其上形成有第三外延堆叠件40的基底10上。第二绝缘层83可以包括各种有机/无机绝缘材料，但不局限限于此。例如，第二绝缘层83可以包括包含氮化硅或氧化硅的无机绝缘材料或者包含聚酰亚胺的有机绝缘材料。
第二绝缘层83设置有穿过其限定的接触孔，以暴露第一p型接触电极层25p、第二p型接触电极35pc、第三p型接触电极45pc、第一n型接触电极21n、第二n型接触电极31n、第三n型接触电极41n、第一垫20P、第二垫30P、第三垫40P和公共垫50P的上表面。第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B分别连接到第一n型接触电极21n、第二n型接触电极31n和第三n型接触电极41n。第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B延伸到其中形成有第一垫20P、第二垫30P和第三垫40P的区域，并且通过限定在第一垫20P、第二垫30P和第三垫40P上方的接触孔(例如，第三接触孔)连接到第一垫20P、第二垫30P和第三垫40P。数据线120通过第一接触孔CH1和第二接触孔CH2连接到第一p型接触电极层25p、第二p型接触电极35pc和第三p型接触电极45pc。数据线120延伸到其中形成有公共垫50P的区域，并且通过限定在公共垫50P上方的接触孔连接到公共垫50P。在示例性实施例中，第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B以及数据线120可以设置在第二绝缘层83上，并且可以在其中形成有第一垫20P、第二垫30P和第三垫40P的区域中连接到接触孔，其中，第二绝缘层83的一部分被去除以暴露上垫电极13。
在一些示例性实施例中，凹凸部可以选择性地形成在第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的上表面上。凹凸部可以仅设置在与发光区域对应的区域中，或者可以设置在每个半导体层的整个上表面上。
在一些示例性实施例中，还可以在第二绝缘层83的与发光堆叠结构的侧表面对应的侧面部分上设置非透光层。非透光层可以用作光阻挡层，以防止来自第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的光穿过发光堆叠结构的侧表面射出。为此，非透光层可以包括吸收或反射光的材料。
非透光层可以具有单层或多层金属。例如，非透光层可以包括包含Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Sn、W和Cu的金属或它们的合金的各种材料。
在示例性实施例中，非透光层可以使用金属或金属合金作为单独的层设置在第二绝缘层83的侧表面上。
在示例性实施例中，非透光层可以通过沿发光堆叠结构的侧表面延伸第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B以及数据线120中的至少一条来设置。在这种情况下，从第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B以及数据线120中的至少一条延伸的非透光层可以与其它导电组件绝缘。
此外，非透光层可以与第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B以及数据线120分开设置，其中，非透光层与第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B以及数据线120中的至少一条以同一工艺形成，使用相同材料并设置在同一层上。
作为另一示例，当不分开设置非透光层时，第二绝缘层83可以用作非透光层。在这种情况下，第二绝缘层83不会设置在与第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的上部(例如，前表面方向)对应的区域中，使得从第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40发射的光可以沿前表面方向行进。
非透光层没有特别限制，只要非透光层吸收或反射光以阻挡光的透射即可。在一些示例性实施例中，非透光层可以是分布式布拉格反射器(DBR)电介质镜、形成在绝缘层上的金属反射层或黑色有机聚合物层。当金属反射层被用作非透光层时，金属反射层可以处于其中金属反射层与其它像素的组件电绝缘的浮置状态。
由于设置在像素的侧表面上的非透光层，所以可以防止从特定像素射出的光对相邻像素产生影响或者防止与从相邻像素射出的光混合。
具有上述结构的像素可以通过在基底10上顺序地堆叠第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40来制造。在下文中，将描述制备基底10的工艺，然后将详细描述在基底10上形成发光堆叠结构的工艺。
图13A至图13E是示出根据示例性实施例的制造基底的方法的剖视图。图14A、图15A、图16A、图17A、图18A、图19A、图20A、图21A、图22A、图23A、图24A和图25A是示出在基底上堆叠第一外延堆叠件至第三外延堆叠件以形成像素的方法的平面图。图14B、图15B、图16B、图17B、图18B、图19B、图20B、图21B、图22B、图23B、图24B和图25B分别是沿图14A、图15A、图16A、图17A、图18A、图19A、图20A、图21A、图22A、图23A、图24A和图25A的线I-I'截取的剖视图。
参照图13A，准备基底10，并对基底10进行蚀刻以在其中形成沟槽。基底10可以包括硅，并且可以通过深硅蚀刻法等形成沟槽。
参照图13B，使用热处理工艺或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺在基底10上形成绝缘层80。绝缘层80可以为但不局限于氧化硅层。
参照图13C，在基底10上形成金属层ML。可以使用溅射器在其上形成有绝缘层80的基底10上沉积种子金属并通过镀覆该种子金属来形成金属层ML。作为种子金属，可以使用Cr和Cu、Ti和Cu或者Sn和Cu。
参照图13D，对基底10的上表面和下表面进行抛光以形成穿透电极11。可以通过化学机械抛光(CMP)工艺等执行抛光工艺。因此，形成穿透基底10的两个表面的穿透电极11，并且绝缘层80置于基底10与穿透电极11之间。
参照图13E，在基底10的上表面和下表面上分别形成绝缘层80，并对绝缘层80进行图案化以限定开口。可以在绝缘层80的开口中形成上垫电极13和下垫电极15。
在示例性实施例中，上垫电极13和下垫电极15可以在平面图中具有基本相同的面积。然而，发明构思不局限于此。例如，下垫电极15的面积可以大于上垫电极13的面积。当下垫电极15具有相对大的面积时，可以减小显示装置的制造期间像素块倾斜的可能性，并且可以改善像素块与基体基底之间的接触稳定性。
上垫电极13和下垫电极15可以由各种金属和金属合金形成，并且可以具有单层或多层结构。上垫电极13和下垫电极15可以包括用于粘附到穿透电极的包括诸如Cr、Ti或Ni的金属的粘合金属层，并且可以设置包括TiN、TiW、Ti或Ni的阻挡层。此外，还可以在上垫电极13和下垫电极15的最外侧位置处设置Au薄层以防止氧化。
参照图14A和图14B，在基底10上顺序地形成第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40。
在第一临时基底上形成第一外延堆叠件20和欧姆电极25p'。第一临时基底可以是能够在其上生长第一外延堆叠件20的半导体基底(例如，砷化镓(GaAs)基底)。通过在第一临时基底上形成n型半导体层、活性层和p型半导体层来制造第一外延堆叠件20。在第一临时基底上形成第一绝缘层81，并在形成在第一绝缘层81中的接触孔中形成欧姆电极25p'。
可以通过在第一临时基底上形成第一绝缘层81，涂覆光致抗蚀剂，图案化光致抗蚀剂，在被图案化的光致抗蚀剂上沉积用于欧姆电极25p'的材料以及剥离光致抗蚀剂图案来形成欧姆电极25p'。然而，发明构思不限于形成欧姆电极25p'的特定方法。在另一示例性实施例中，可以通过形成第一绝缘层81，使用光刻工艺对第一绝缘层81进行图案化，使用用于欧姆电极25p'的材料形成欧姆电极25p'的层，并使用光刻工艺对欧姆电极25p'的层进行图案化来形成欧姆电极25p'。
在其上形成有欧姆电极25p'的第一临时基底上形成第一p型接触电极层25p(例如，数据线120)。第一p型接触电极层25p可以包括反射材料。可以通过在第一临时基底上沉积金属，并通过光刻工艺对所沉积的金属进行图案化来形成第一p型接触电极层25p。
将形成在第一临时基底上的第一外延堆叠件20上下颠倒，并附着到基底10，且第一粘合层61置于第一外延堆叠件20与基底10之间。
在将第一外延堆叠件20附着到基底10之后，去除第一临时基底。可以通过诸如湿蚀刻工艺、干蚀刻工艺、物理去除工艺或激光剥离工艺的各种方法去除第一临时基底。
在去除第一临时基底之后，在第一外延堆叠件20上形成第一n型接触电极21n。可以通过形成导电材料层，并使用例如光刻工艺对导电材料层进行图案化来形成第一n型接触电极21n。
在一些示例性实施例中，在去除第一临时基底之后，可以在第一外延堆叠件20的上表面(例如，n型半导体层)上形成凹凸部。可以通过诸如使用显微摄影的干蚀刻工艺、使用晶体性质的湿蚀刻工艺、使用诸如喷砂的物理方法的纹理化工艺、离子束蚀刻工艺或使用嵌段共聚物的蚀刻速率差异的纹理化工艺的各种蚀刻工艺对凹凸部进行纹理化。
在第二临时基底上形成第二外延堆叠件30、第二p型接触电极层35p和第一波通滤波器71。
第二临时基底可以是蓝宝石基底。可以通过在第二临时基底上形成n型半导体层、活性层和p型半导体层来制造第二外延堆叠件30。
将形成在第二临时基底上的第二外延堆叠件30上下颠倒，并附着到第一外延堆叠件20，且第二粘合层63置于第二外延堆叠件30与第一外延堆叠件20之间。在将第二外延堆叠件30附着到第一外延堆叠件20之后，去除第二临时基底。可以通过诸如湿蚀刻工艺、干蚀刻工艺、物理去除工艺或激光剥离工艺的各种方法去除第二临时基底。在一些示例性实施例中，在去除第二临时基底之后，可以在第二外延堆叠件30的上表面(例如，n型半导体层)上形成凹凸部。可以通过各种蚀刻工艺对凹凸部进行纹理化，或者可以使用被图案化的蓝宝石基底作为第二临时基底来形成凹凸部。
在第三临时基底上形成第三外延堆叠件40、第三p型接触电极层45p和第二波通滤波器73。
第三临时基底可以是蓝宝石基底。可以通过在第三临时基底上形成n型半导体层、活性层和p型半导体层来制造第三外延堆叠件40。
将形成在第三临时基底上的第三外延堆叠件40上下颠倒，并附着到第二外延堆叠件30，且第三粘合层65置于第三外延堆叠件40与第二外延堆叠件30之间。在将第三外延堆叠件40附着到第二外延堆叠件30之后，去除第三临时基底。可以通过诸如湿蚀刻工艺、干蚀刻工艺、物理去除工艺或激光剥离工艺的各种方法去除第三临时基底。在一些示例性实施例中，在去除第三临时基底之后，可以在第三外延堆叠件40的上表面(例如，n型半导体层)上形成凹凸部。可以通过各种蚀刻工艺对凹凸部进行纹理化，或者可以使用被图案化的蓝宝石基底作为第三临时基底来形成凹凸部。
参照图15A和图15B，在第三外延堆叠件40的上表面上形成第三n型接触电极41n。可以通过在第三外延堆叠件40的上表面上形成导电材料层，并使用例如光刻工艺对导电材料层进行图案化来形成第三n型接触电极41n。
参照图16A和图16B，对第三外延堆叠件40进行图案化。从除了像素的预定区域之外的与像素对应的区域中去除第三外延堆叠件40的一部分，使得第三外延堆叠件40具有比第一外延堆叠件20和第二外延堆叠件30的面积小的面积。此外，从其中要形成第三p型接触电极45pc的区域中去除第三外延堆叠件40的一部分。可以通过使用光刻工艺的诸如湿蚀刻工艺或干蚀刻工艺的各种方法去除第三外延堆叠件40，在这种情况下，第三p型接触电极层45p可以用作蚀刻停止部。
参照图17A和图17B，在通过去除第三外延堆叠件40而被暴露的第三p型接触电极层45p上形成第三p型接触电极45pc。可以通过在其上形成有第三p型接触电极层45p的基底10的上表面上形成导电材料层，并使用例如光刻工艺对导电材料层进行图案化来形成第三p型接触电极45pc。
参照图18A和图18B，从除了其中形成有第三外延堆叠件40的区域之外的区域中去除第三p型接触电极层45p、第二波通滤波器73和第三粘合层65。因此，第二外延堆叠件30的上表面被暴露。
可以通过使用例如光刻工艺的诸如湿蚀刻工艺或干蚀刻工艺的各种方法去除第三p型接触电极层45p、第二波通滤波器73和第三粘合层65。
参照图19A和图19B，在第二外延堆叠件30的被暴露的上表面上形成第二n型接触电极31n。可以通过在第二外延堆叠件30的上表面上形成导电材料层，并使用例如光刻工艺对导电材料层进行图案化来形成第二n型接触电极31n。
参照图20A和图20B，对第二外延堆叠件30进行图案化。从除了像素的预定区域之外的与像素对应的区域中去除第二外延堆叠件30的一部分，使得第二外延堆叠件30具有比第一外延堆叠件20的面积小的面积。此外，还从其中稍后要形成第二p型接触电极35pc的区域中去除第二外延堆叠件30。可以通过使用光刻工艺的诸如湿蚀刻工艺或干蚀刻工艺的各种方法去除第二外延堆叠件30，在这种情况下，第二p型接触电极层35p可以用作蚀刻停止部。
参照图21A和图21B，在通过去除第二外延堆叠件30而被暴露的第二p型接触电极层35p上形成第二p型接触电极35pc。可以通过在其上形成有第二p型接触电极层35p的基底10的上表面上形成导电材料层，并使用例如光刻工艺对导电材料层进行图案化来形成第二p型接触电极35pc。
在所示的示例性实施例中，可以通过如上所述的单独的掩模工艺分别形成第三n型接触电极41n、第三p型接触电极45pc、第二n型接触电极31n和第二p型接触电极35pc，然而发明构思不局限于此。具体地，第三n型接触电极41n被描述为形成在对第三外延堆叠件40进行图案化之前，第三p型接触电极45pc被描述为形成在对第三外延堆叠件40进行图案化之后，第二n型接触电极31n被描述为形成在对第二外延堆叠件30进行图案化之前，第二p型接触电极35pc被描述为形成在对第二外延堆叠件30进行图案化之后。
在一些示例性实施例中，然而，在对第三外延堆叠件40和第二外延堆叠件30顺序地进行图案化之后，可以通过单一掩模工艺基本同时形成第三n型接触电极41n、第三p型接触电极45pc、第二n型接触电极31n和第二p型接触电极35pc。当第三n型接触电极41n和第二n型接触电极31n由与第三p型接触电极45pc和第二p型接触电极35pc不同的材料形成时，可以使用彼此不同的掩模来形成两种类型的接触电极。更具体地，在对第三外延堆叠件40和第二外延堆叠件30顺序地进行图案化之后，可以通过单一掩模工艺基本同时形成第三n型接触电极41n和第二n型接触电极31n，并且可以通过另一单一掩模工艺基本同时形成第三p型接触电极45pc和第二p型接触电极35pc。
参照图22A和图22B，从除了其中设置有第二外延堆叠件30的区域之外的区域中去除第二p型接触电极层35p、第一波通滤波器71和第二粘合层63。因此，第一外延堆叠件20的上表面被暴露。可以通过使用例如光刻工艺的诸如湿蚀刻工艺或干蚀刻工艺的各种方法去除第二p型接触电极层35p、第一波通滤波器71和第二粘合层63。通过蚀刻工艺，设置在第一外延堆叠件20的上表面上的第一n型接触电极21n被暴露。
参照图23A和图23B，对第一外延堆叠件20进行图案化。由于第一外延堆叠件20还形成在其中设置有第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的区域中，所以第一外延堆叠件20具有最大的面积。可以通过使用例如光刻工艺的诸如湿蚀刻工艺或干蚀刻工艺的各种方法去除第一外延堆叠件20。
在这种情况下，可以基本同时或者额外地去除第一绝缘层81，并且在去除了第一外延堆叠件20的区域的一部分中，第一p型接触电极层25p(例如，数据线)的上表面被暴露。
参照图24A和图24B，可以在被图案化的第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40上形成第二绝缘层83，通过第二绝缘层83限定包括第一接触孔CH1、第二接触孔CH2和第三接触孔CH3的接触孔。
第一p型接触电极层25p通过第一接触孔CH1和第二接触孔CH2被暴露，第三垫40P的上垫电极13通过第三接触孔CH3被暴露。第二p型接触电极35pc的上表面、第三p型接触电极45pc的上表面、第一n型接触电极21n的上表面、第二n型接触电极31n的上表面、第三n型接触电极41n的上表面、第一垫20P的上表面、第二垫30P的上表面和公共垫50P的上表面通过其它接触孔被暴露。可以通过例如光刻工艺形成接触孔通过其被限定的第二绝缘层83。
参照图25A和图25B，在第二绝缘层83上形成第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B以及数据线120。第一扫描线130R通过被限定为与第一n型接触电极21n对应的接触孔连接到第一n型接触电极21n，并且通过被限定为与第一垫20P对应的接触孔连接到第一垫20P的上垫电极。第二扫描线130G通过被限定为与第二n型接触电极31n对应的接触孔连接到第二n型接触电极31n，并且通过被限定为与第二垫30P对应的接触孔连接到第二垫30P的上垫电极。第三扫描线130B通过被限定为与第三n型接触电极41n对应的接触孔连接到第三n型接触电极41n，并且通过被限定为与第三垫40P对应的接触孔连接到第三垫40P的上垫电极13。
数据线120通过被限定为与第二p型接触电极35pc和第三p型接触电极45pc对应的接触孔连接到第二p型接触电极35pc和第三p型接触电极45pc，并且通过限定在第一p型接触电极层25p上方的第一接触孔CH1和第二接触孔CH2连接到第一p型接触电极层25p。数据线120通过限定在公共垫50P上方的接触孔连接到公共垫50P的上垫电极。
根据示例性实施例，第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B以及数据线120的形成顺序没有特别限定，而是可以以不同于上述步骤的各种方式形成。更具体地，第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B以及数据线120被描述为通过同一工艺形成在第二绝缘层83上，然而它们可以以不同的次序形成。例如，可以在通过同一工艺形成第一扫描线130R和第二扫描线130G之后形成第三扫描线130B，并形成额外的绝缘层。作为另一示例，可以在通过同一工艺形成第一扫描线130R和第三扫描线130B之后形成第二扫描线130G，并形成额外的绝缘层。此外，可以与形成第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B的步骤中的任一步骤一起形成数据线120。
此外，在一些示例性实施例中，外延堆叠件20、30和40中的每个的接触部的位置可以改变，因此，第一扫描线130R、第二扫描线130G和第三扫描线130B以及数据线120的位置也可以改变。
在一些示例性实施例中，还可以在与像素的侧表面对应的区域中在第二绝缘层83上设置非透光层。可以由分布式布拉格反射器(DBR)电介质镜、形成在绝缘层上的金属反射层或黑色有机聚合物层来形成非透光层。当金属反射层被用作非透光层时，金属反射层可以处于浮置状态，并且与其它像素的组件电绝缘。可以通过沉积具有彼此不同的折射率的两个或更多个绝缘层来形成非透光层。例如，可以通过顺序地堆叠具有相对低的折射率的材料和具有相对高的折射率的材料或通过交替堆叠具有彼此不同的折射率的绝缘层来形成非透光层。具有不同折射率的材料没有特别限定，而是可以包括例如SiO2和SiNx。
如上所述，在根据示例性实施例的显示装置中，可以顺序地堆叠外延堆叠件，然后可以在外延堆叠件中基本同时形成与线路部分的接触。
在基底上形成发光堆叠结构之后，可以沿切割线以像素块切割基底。将像素块转移到基体基底，因而可以提供显示装置。
根据示例性实施例，像素块具有大致三角形形状，然而，发明构思不局限于像素块的特定形状。例如，像素块可以具有大致多边形形状或条形形状。具体地，像素块可以具有大致四边形形状(诸如正方形形状、矩形形状或菱形形状)、五边形形状或六边形形状。
图26A和图26B分别是根据示例性实施例的像素块和显示装置的平面图。图27A和图27B是根据另一示例性实施例的像素块和显示装置的平面图。
参照图26A、图26B、图27A和图27B，像素110可以根据基底10的各种形状来布置。像素110可以布置在距基底10的中心尽可能远的位置处。当基底10具有大致四边形形状时，像素110布置在与四边形形状的顶点对应的位置处，当基底10具有条形形状时，像素110布置在条形形状的两端。然而，发明构思不局限于像素110的特定位置，在一些示例性实施例中，像素110可以布置在基底10的中心或其它位置处。
通过考虑将像素块110T规则地布置在显示装置上来形成像素块110T。像素块110T以预定间隔布置，使得当将像素块110T转移到基体基底101时，设置在像素块110T上的像素110之间的距离可以是恒定的。在图26B和图27B中，像素110被布置为在预定方向上具有第一间距PT1和第二间距PT2，并且像素块110T的宽度D大于第一间距PT1。
像素块110T可以具有基本相同的形状和尺寸，然而，发明构思不局限于此。例如，显示装置可以包括具有彼此不同形状的两种或更多种类型的像素块110T。在这种情况下，像素块110T可以被布置为具有基本规则布置的像素110。作为另一示例，显示装置可以包括具有彼此基本相同的形状和彼此不同的尺寸的像素块110T。在这种情况下，虽然像素块110T具有彼此不同的尺寸，但像素块110T可以被布置为具有基本规则地布置的像素110。
在基底10上限定假想的切割线CL，像素块110T沿切割线CL彼此分开，并将分开的像素块110T转移到基体基底101上，并如图26B和图27B中所示进行布置，从而提供显示装置。
在示例性实施例中，由于像素块110T被单独地转移到基体基底101上，所以在转移每个像素块110T时，可以基本同时转移布置在每个像素块110T上的多个像素110。例如，当如图26A中所示在基底10上设置四个像素110时，转移次数减少传统装置的转移次数的大约1/4。此外，由于其中红色像素、绿色像素和蓝色像素彼此叠置的一个发光堆叠结构被用作像素110，所以转移次数可以进一步减少传统装置的转移次数的大约1/3。如图27A中所示，当在基底10上设置两个像素110时，转移次数减少传统装置的转移次数的大约1/2。此外，由于其中红色像素、绿色像素和蓝色像素彼此叠置的一个发光堆叠结构被用作像素110，所以根据示例性实施例的转移次数可以进一步减少传统装置的转移次数的大约1/3。
此外，由于设置在每个像素块110T的固定位置处的像素以像素块110T为单位转移到基体基底101上，所以显著降低了像素在粘合层上未对准的可能性和像素倾斜的可能性。
图28是根据示例性实施例的用于显示装置的发光堆叠结构的示意性剖视图。
参照图28，根据示例性实施例的发光堆叠结构2100可以包括支撑基底251、第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233、第三外延堆叠件243、反射电极225、欧姆电极229、第二p透明电极235、第三p透明电极245、绝缘层227、第一滤色器237、第二滤色器247、第一结合层253、第二结合层255和第三结合层257。此外，第一外延堆叠件223可以包括用于欧姆接触的欧姆接触部223a。
支撑基底251支撑外延堆叠件223、233和243。支撑基底251可以在其表面上或其表面中包括电路，但不局限于此。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。
第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243中的每个包括n型半导体层、p型半导体层和置于n型半导体层与p型半导体层之间的活性层。在一些示例性实施例中，活性层具体地可以具有多量子阱结构。
根据示例性实施例，第一外延堆叠件223可以为可以发射红光的无机发光二极管，第二外延堆叠件233可以为可以发射绿光的无机发光二极管，第三外延堆叠件243可以为可以发射蓝光的无机发光二极管。第一外延堆叠件223可以包括GaInP基阱层，第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243中的每个可以包括GaInN基阱层。然而，发明构思不局限于此。当发光堆叠结构包括微型LED，微型LED具有如本领域已知的小于大约10000平方微米或在其它示例性实施例中的小于大约4000平方微米或2500平方微米的表面积时，由于微型LED的小的形状因子，第一外延堆叠件223可以发射红光、绿光和蓝光中的任何一种，第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243可以发射红光、绿光和蓝光中的不同的一种，而不会不利地影响操作。
第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243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。在示例性实施例中，第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243中的每个可以具有设置在其上表面上的n型半导体层和设置在其下表面上的p型半导体层。由于第三外延堆叠件243具有n型上表面，所以在一些示例性实施例中，可以通过化学蚀刻等在第三外延堆叠件243的上表面上形成粗糙表面。然而，发明构思不局限于此，可以改变设置在每个外延堆叠件的上表面和下表面上的半导体层的类型。
第一外延堆叠件223靠近支撑基底251设置，第二外延堆叠件233设置在第一外延堆叠件223上，第三外延堆叠件243设置在第二外延堆叠件233上。由于第一外延堆叠件223可以发射具有比第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243的波长长的波长的光，所以从第一外延堆叠件223产生的光可以穿过第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243发射到外部。此外，由于第二外延堆叠件233可以发射具有比第三外延堆叠件243的波长长的波长的光，所以从第二外延堆叠件233产生的光可以穿过第三外延堆叠件243发射到外部。然而，发明构思不局限于此。当发光堆叠结构包括微型LED，微型LED具有如本领域已知的小于大约10000平方微米或在其它示例性实施例中的小于大约4000平方微米或2500平方微米的表面积时，由于微型LED的小的形状因子，第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243可以发射具有任何波长的光，而不会不利地影响操作。
反射电极225与第一外延堆叠件223的p型半导体层欧姆接触，并且反射从第一外延堆叠件223产生的光。
在示例性实施例中，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与第一外延堆叠件223的p型半导体层部分地接触。为了防止光被欧姆接触层225a吸收，其中欧姆接触层225a与p型半导体层接触的区域不会超过p型半导体层的总区域的大约50％。反射层225b覆盖欧姆接触层225a和绝缘层227。如图中所示，反射层225b可以基本覆盖整个欧姆接触层225a，但不局限于此，在一些示例性实施例中，反射层225b可以覆盖欧姆接触层225a的一部分。
由于反射层225b覆盖绝缘层227，所以通过具有相对高的折射率的第一外延堆叠件223和具有相对低的折射率的绝缘层227以及反射层225b的堆叠结构，可以形成全方位反射器。反射层225b覆盖第一外延堆叠件223的区域的50％或更大，或者覆盖第一外延堆叠件223的大部分，从而改善发光效率。
欧姆接触层225a和反射层225b可以由包括Au的金属层形成。例如，欧姆接触层225a可以由Au-Zn合金或Au-Be合金形成，反射层225b可以包括诸如Al、Ag或Au的反射金属层。此外，反射层225b可以在反射金属层的上表面和下表面上包括Ti、Ta、Ni、Cr等的粘合金属层，以改善反射金属层的粘合性。由于Au对红光具有高反射率而对蓝光和绿光具有低反射率，所以可以改善第一外延堆叠件的发光效率。此外，由于从第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243产生的朝向支撑基底251行进的光会被Au吸收，所以可以防止光学干涉。
在另一示例性实施例中，反射电极225可以由第一外延堆叠件223中的高反射的欧姆接触层形成。在这种情况下，可以省略绝缘层227和额外的反射层。例如，因为Au-Zn合金或Au-Be合金在与第一外延堆叠件223的p型半导体层欧姆接触的同时对红光具有相对高的反射率，所以可以使用Au-Zn合金或Au-Be合金，而不需要额外的反射层。
绝缘层227置于支撑基底251与第一外延堆叠件223之间，并且具有使第一外延堆叠件223暴露的开口。欧姆接触层225a穿过绝缘层227的开口连接到第一外延堆叠件223。
欧姆电极229设置在第一外延堆叠件223的上表面上。为了减小欧姆电极229的欧姆接触电阻，欧姆接触部223a可以从第一外延堆叠件223的上表面突出。欧姆电极229可以限制性地设置在欧姆接触部223a上。
第二p透明电极235与第二外延堆叠件233的p型半导体层欧姆接触。第二p透明电极235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245与第三外延堆叠件243的p型半导体层欧姆接触。第三p透明电极245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225、第二p透明电极235和第三p透明电极245通过与每个外延堆叠件的p型半导体层欧姆接触而可以有助于电流扩散。
第一滤色器237可以设置在第一外延堆叠件223与第二外延堆叠件233之间。此外，第二滤色器247可以设置在第二外延堆叠件233与第三外延堆叠件243之间。第一滤色器237透射从第一外延堆叠件223产生的光，并反射从第二外延堆叠件233产生的光。第二滤色器247透射从第一外延堆叠件223和第二外延堆叠件233产生的光，并反射从第三外延堆叠件243产生的光。因此，从第一外延堆叠件223产生的光可以穿过第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243发射到外部，从第二外延堆叠件233产生的光可以穿过第三外延堆叠件243发射到外部。此外，能够防止从第二外延堆叠件233产生的光入射在第一外延堆叠件223上而损失，或者能够防止从第三外延堆叠件243产生的光入射在第二外延堆叠件233上而损失。
在一些示例性实施例中，第一滤色器237可以反射从第三外延堆叠件243产生的光。
第一滤色器237和第二滤色器247可以是仅使低频区域(例如，长波长区域)的光通过的低通滤波器、仅使预定波段的光通过的带通滤波器或者仅阻挡预定波段的光的带阻滤波器。具体地，第一滤色器237和第二滤色器247可以包括分布式布拉格反射器DBR。分布式布拉格反射器DBR可以通过交替堆叠具有不同折射率的绝缘层来形成，例如，通过交替堆叠TiO2和SiO2来形成。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还可以通过交替堆叠具有不同折射率的绝缘层来形成。
第一结合层253使第一外延堆叠件223结合到支撑基底251。如图中所示，反射电极225可以毗邻第一结合层253。第一结合层253可以是透光层或不透明层。当第一结合层253是不透明层时，第一结合层253可以由例如黑色环氧树脂或白色感光阻焊剂(PSR)形成。当第一结合层253是透光层时，第一结合层253可以由透明有机材料层或透明无机材料层形成。透明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)或其它，透明无机材料层的示例可以包括Al2O3、SiO2、SiNx或其它。有机材料层可以在高真空和高压下结合，无机材料层的表面可以通过例如化学机械抛光工艺进行平坦化，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，并且可以在高真空下结合。在一些示例性实施例中，第一结合层253可以由透明的旋涂玻璃(SOG)形成。
第二结合层255使第二外延堆叠件233结合到第一外延堆叠件223。如图中所示，第二结合层255可以毗邻第一外延堆叠件223和第一滤色器237。欧姆电极229可以被第二结合层255覆盖。第二结合层255透射从第一外延堆叠件223产生的光。
第三结合层257使第三外延堆叠件243结合到第二外延堆叠件233。如图中所示，第三结合层257可以毗邻第二外延堆叠件233和第二滤色器247。然而，发明构思不局限于此，可以在第二外延堆叠件233上设置透明导电层。第三结合层257透射从第一外延堆叠件223和第二外延堆叠件233产生的光。
第二结合层255和第三结合层257可以由与第一结合层253的材料基本相同的材料形成，因此，将省略对第二结合层255和第三结合层257的详细描述以避免冗余。
图29A、图29B、图29C、图29D和图29E是示出根据示例性实施例的制造用于显示装置的发光堆叠结构的方法的示意性剖视图。
参照图29A，首先，在第一基底221上生长第一外延堆叠件223。第一基底221可以为例如GaAs基底。此外，第一外延堆叠件223可以由AlGaInP基半导体层形成，并且包括n型半导体层、活性层和p型半导体层。
在第一外延堆叠件223上形成绝缘层227，并对绝缘层227进行图案化以形成开口。例如，在第一外延堆叠件223上形成SiO2层，并将光致抗蚀剂沉积到SiO2层上，接着进行光刻和显影以形成光致抗蚀剂图案。然后，通过用作蚀刻掩模的光致抗蚀剂图案对SiO2层进行图案化，从而形成具有开口的绝缘层227。
之后，在绝缘层227的开口中形成欧姆接触层225a。可以通过剥离工艺等形成欧姆接触层225a。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。可以通过剥离工艺等形成反射层225b。如图中所示，反射层225b可以覆盖欧姆接触层225a的一部分或其全部。欧姆接触层225a和反射层225b形成反射电极。
虽然欧姆接触层225a和反射层225b被描述为通过不同的工艺形成，但在一些示例性实施例中，可以在第一外延堆叠件223上直接形成具有欧姆特性和反射性质的欧姆反射层(诸如Au-Zn合金或Au-Be合金)。
反射电极225与第一外延堆叠件223的p型半导体层欧姆接触，因此，在下文中，将被称为第一p反射电极225。
参照图29B，在第二基底231上生长第二外延堆叠件233，并在第二外延堆叠件233上形成第二p透明电极235和第一滤色器237。第二外延堆叠件233可以由GaN基半导体层形成，并且可以包括GaInN阱层。第二基底231为其上能生长GaN基半导体层的基底，并且可以不同于第一基底221。例如，可以确定第二外延堆叠件233的GaInN的组成比，以使第二外延堆叠件233发射绿光。第二p透明电极235与p型半导体层欧姆接触。
参照图29C，在第三基底241上生长第三外延堆叠件243，并在第三外延堆叠件243上形成第三p透明电极245和第二滤色器247。第三外延堆叠件243可以由GaN基半导体层形成，并且可以包括GaInN阱层。第三基底241为其上能生长GaN基半导体层的基底，并且可以不同于第一基底221。例如，可以确定第三外延堆叠件243的GaInN的组成比，以使第三外延堆叠件243发射蓝光。第三p透明电极245与第三外延堆叠件243的p型半导体层欧姆接触。
由于第一滤色器237和第二滤色器247与参照图28描述的第一滤色器237和第二滤色器247基本相同，所以将省略对第一滤色器237和第二滤色器247的详细描述以避免冗余。
由于第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243生在在不同的基底上，所以它们的形成顺序不局限于特定顺序。
随后，参照图29D，将第一外延堆叠件223经由第一结合层253结合到支撑基底251。反射电极225可以被设置为面对支撑基底251，并且可以结合到第一结合层253。此外，当反射电极225的表面或支撑基底251的表面是疏水的时，可以在这些表面上预先形成亲水材料层。可以例如通过在疏水表面上沉积亲水材料层或通过诸如等离子体的处理在疏水表面上形成改性层来形成亲水材料层。使用化学蚀刻技术等从第一外延堆叠件223去除第一基底221。因此，第一外延堆叠件223的n型半导体层暴露在上表面上。在一些示例性实施例中，可以通过纹理化等在n型半导体层的被暴露的表面上形成粗糙表面。
然后，在第一外延堆叠件223的被暴露的区域中形成欧姆电极229。为了减小欧姆电极229的欧姆接触电阻，可以对欧姆电极229进行热处理。可以在每个像素区域中形成欧姆电极229，以对应于像素区域。
参照图29E，将第二外延堆叠件233经由第二结合层255结合到其上形成有欧姆电极229的第一外延堆叠件223。第一滤色器237被设置为面对第一外延堆叠件223，并且结合到第二结合层255。此外，当第一滤色器237的表面或第一外延堆叠件223的表面是疏水的时，可以在疏水表面上预先形成亲水材料层。可以使用诸如激光剥离或化学剥离的技术使第二基底231与第二外延堆叠件233分开。
然后，参照图28和图29C，将图29C的第三外延堆叠件243经由第三结合层257结合到第二外延堆叠件233。第二滤色器247被设置为面对第二外延堆叠件233，并结合到第三结合层257。在一些示例性实施例中，可以将亲水材料层添加到第二滤色器247的表面或第二外延堆叠件233的表面。可以通过激光剥离工艺或化学剥离工艺使第三基底241与第三外延堆叠件243分开。如此，设置用于显示装置的发光堆叠结构2100，发光堆叠结构2100如图28中所示具有暴露于外部的第三外延堆叠件243的n型半导体层。
可以通过以下方式来设置显示装置：以像素为单位对支撑基底251上的第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243的堆叠件进行图案化，接着通过互连件使第一外延堆叠件至第三外延堆叠件彼此连接。
图30是根据示例性实施例的显示装置的示意性平面图。图31是根据示例性实施例的图30的显示装置的电路图。
参照图30和图31，大致以矩阵形式布置的多个发光堆叠结构设置在支撑基底251上。图30中的重复结构的一个单元区域可以具有根据示例性实施例的第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243的堆叠结构，每个堆叠结构在图31中被示出为一个二极管。然而，由于图28中示出的用于显示装置的发光堆叠结构2100具有沿竖直方向堆叠的第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243的结构，所以图31中示出的每个二极管表示其中第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243沿竖直方向堆叠的一个堆叠结构。第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243可以分别对应于发光的子像素，因此，子像素的堆叠结构可以被称为发光堆叠结构。
如图30中所示，发光堆叠结构具有基本相同的结构，并且大致以矩阵形式布置在基底251或显示面板上。如图31中所示，多个发光堆叠结构布置在一个像素区域F中，并且在操作期间，这些发光堆叠结构中的一些发光堆叠结构被驱动，而其余未选择的发光堆叠结构不被驱动并保持闲置状态。在下文中，将被驱动的发光堆叠结构称为“所选择的发光堆叠结构SSF”，并且将保持闲置状态的其余发光堆叠结构称为“未选择的发光堆叠结构NSSF”。
参照图31，像素区域F可以对应于被定义为实现图像的最小区域，并且多个发光堆叠结构布置在该区域中。此外，选择并驱动布置在一个像素区域F中的发光堆叠结构中的一个，并且所选择的发光堆叠结构SSF覆盖对应的像素区域。
具体地，将电流施加到连接到所选择的发光堆叠结构SSF的数据线(Vdata1-1、Vdata2-1、……)和扫描线(Vscan1、Vscan2、Vscan3、……)。连接到未选择的发光堆叠结构NSSF的数据线(Vdata1-0、Vdata1-2)与电流源断开，从而未选择的发光堆叠结构NSSF在显示装置的操作期间保持闲置状态。
在示例性实施例中，由于在一个像素区域F中布置了呈1×3矩阵的三个发光堆叠结构，所以针对每个像素区域F连接了三条数据线。因此，数据线Vdata1-0、数据线Vdata1-1和数据线Vdata1-2被示出为表示与各个像素区域F对应的数据线。“Vdata1”表示连接到第一组列中的像素区域F的数据线。类似地，连接到第二组列中的像素区域F的数据线由Vdata2表示，在第二组列中的每个像素区域F中的发光堆叠结构分别连接到数据线Vdata2-0、数据线Vdata2-1和数据线Vdata2-2。然而，发明的构思不局限于一个像素区域F中的发光堆叠结构的具体数量，并且在一些示例性实施例中，发光堆叠结构的数量可以变化。
扫描线Vscan1、Vscan2、Vscan3中的每条扫描线包括一组三条辅助扫描线271、273和275。一个发光堆叠结构中的第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243中的每个可以分别连接到不同的辅助扫描线271、273和275。数据线可以形成为互连线225。
在示例性实施例中，所选择的发光堆叠结构SSF的第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243共同连接到数据线225，并且分别连接到不同的辅助扫描线271、273和275。因此，所选择的发光堆叠结构SSF中的第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243可以独立地驱动，并显示所要求的颜色。
虽然第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243的阳极被描述为共同连接到数据线225，并且第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243的阴极被描述为分别连接到不同的辅助扫描线，但发明构思不局限于此。例如，第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243的阳极可以分别连接到不同的扫描线，第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243的阴极可以共同连接到数据线。
可以通过脉冲宽度调制或通过改变电流的大小来驱动第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243中的每个，以控制每个子像素的亮度。
返回参照图30，通过对参照图28描述的外延堆叠件进行图案化来形成多个像素，并且每个像素连接到反射电极225以及互连线271、273和275。如图31中所示，反射电极225可以用作数据线Vdata，并且互连线271、273和275可以形成为扫描线。
子像素堆叠件(或发光堆叠结构)可以大致以矩阵形式布置，并且多个发光堆叠结构可以布置在一个像素区域F中。
图32是图30的显示装置的一个发光堆叠结构的放大平面图，图33是沿图32的线A-A截取的示意性剖视图，图34是沿图32的线B-B截取的示意性剖视图。
参照图30、图32、图33和图34，在每个像素(或每个发光堆叠结构)中，反射电极225的一部分、形成在第一外延堆叠件223的上表面上的欧姆电极229、第二p透明电极235的一部分、第二外延堆叠件233的上表面的一部分、第三p透明电极245的一部分和第三外延堆叠件243的上表面暴露于外部。
第三外延堆叠件243可以在其上表面上具有粗糙表面243a。粗糙表面243a可以遍及第三外延堆叠件243的整个上表面形成，或者可以如图中所示形成在其某些区域中。
下绝缘层261可以覆盖每个像素的侧表面。下绝缘层261可以由诸如SiO2的透光材料形成。在这种情况下，下绝缘层261可以基本覆盖第三外延堆叠件243的整个上表面。可选地，下绝缘层261可以包括分布式布拉格反射器以反射朝向第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243的侧表面行进的光。在这种情况下，下绝缘层261至少部分地暴露第三外延堆叠件243的上表面。下绝缘层261还可以包括光吸收层。例如，下绝缘层261可以包括诸如黑色环氧树脂的光吸收材料。此外，下绝缘层261可以由透光材料形成，并且可以在其上添加有机反射层或无机反射层。
下绝缘层261还可以包括：开口261a，暴露第三外延堆叠件243的上表面；开口261b，暴露第二外延堆叠件233的上表面；开口261c(见图35H)，暴露第一外延堆叠件223的欧姆电极229；开口261d，暴露第三p透明电极245；开口261e，暴露第二p透明电极235；以及开口261f，暴露第一p反射电极225。
互连线271和275可以在支撑基底251上形成在第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243附近，并且可以设置在下绝缘层261上以与第一p反射电极225绝缘。连接部277a使第三p透明电极245连接到反射电极225，连接部277b使第二p透明电极235连接到反射电极225，使得第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243的阳极共同连接到反射电极225。
连接部271a使第三外延堆叠件243的上表面连接到互连线271，连接部275a使第一外延堆叠件223上的欧姆电极229连接到互连线275。
上绝缘层281可以设置在互连线271和275以及下绝缘层261上，以覆盖第三外延堆叠件243的上表面。上绝缘层281可以具有使第二外延堆叠件233的上表面部分暴露的开口281a。
互连线273可以设置在上绝缘层281上，并且连接部273a可以使第二外延堆叠件233的上表面连接到互连线273。连接部273a可以跨过互连线275的上部，并且通过上绝缘层281与互连线275绝缘。
虽然将每个发光堆叠结构的电极被描述为连接到数据线和扫描线，互连线271和275被描述为形成在下绝缘层261上，互连线273被描述为形成在上绝缘层281上，但发明构思不局限于此。例如，互连线271、273和275中的全部可以形成在下绝缘层261上，并且可以被上绝缘层281覆盖，上绝缘层281可以具有使互连线273暴露的开口。在这种情况下，连接部273a可以穿过上绝缘层281的开口使第二外延堆叠件233的上表面连接到互连线273。
可选地，互连线271、273和275可以形成在支撑基底251内侧，下绝缘层261上的连接部271a、273a和275a可以使欧姆电极229、第一外延堆叠件223的上表面和第三外延堆叠件243的上表面分别连接到互连线271、273和275。
图35A至图35K是示出根据示例性实施例的制造显示装置的方法的示意性平面图。
首先，准备图28的发光堆叠结构2100。
然后，参照图35A，可以在第三外延堆叠件243的上表面上形成粗糙表面243a。可以对应于每个像素区域在第三外延堆叠件243的上表面上形成粗糙表面243a。可以通过化学蚀刻(例如，光增强化学蚀刻(PEC))形成粗糙表面243a。
通过考虑到第三外延堆叠件243的在后续工艺中将被蚀刻的区域，可以在每个像素区域中部分地形成粗糙表面243a，但不局限于此。可选地，可以在第三外延堆叠件243的整个上表面上形成粗糙表面243a。
参照图35B，通过蚀刻去除每个像素中的第三外延堆叠件243的外周区域，以暴露第三p透明电极245。如图中所示，第三外延堆叠件243可以保留为具有如图中所示的大致矩形形状或正方形形状。第三外延堆叠件243可以被图案化为沿其边缘具有多个凹陷。
参照图35C，通过去除除了一个凹陷之外的区域中的第三p透明电极245，第二外延堆叠件233的上表面被暴露。因此，第二外延堆叠件233的上表面在第三外延堆叠件243周围和除了其上部分地保留有第三p透明电极245的所述一个凹陷之外的其它凹陷中被暴露。
参照图35D，通过去除除了另一凹陷之外的区域中的第二外延堆叠件233，第二p透明电极235被暴露。
参照图35E，通过去除除了另一凹陷之外的区域中的第二p透明电极235，欧姆电极229与第一外延堆叠件223的上表面一起被暴露。这里，欧姆电极229可以在一个凹陷中被暴露。因此，第一外延堆叠件223的上表面在第三外延堆叠件243周围被暴露，欧姆电极229的上表面在形成在第三外延堆叠件243中的凹陷中的至少一个凹陷中被暴露。
参照图35F，通过去除第一外延堆叠件223的在除了暴露在一个凹陷中的欧姆电极229之外的区域中的被暴露的部分，反射电极225被暴露。以这种方式，反射电极225在第三外延堆叠件243周围被暴露。
参照图35G，通过对反射电极225进行图案化来形成线性互连线。在这种情况下，支撑基底251可以被暴露。在以矩阵布置的发光堆叠结构之中，反射电极225可以使布置在一个组列或更多组列中的发光堆叠结构彼此连接(见图31)。
参照图35H，形成下绝缘层261(见图33和图34)以覆盖像素。下绝缘层261覆盖反射电极225以及第一外延堆叠件223的侧表面、第二外延堆叠件233的侧表面和第三外延堆叠件243的侧表面。此外，下绝缘层261可以至少部分地覆盖第三外延堆叠件243的上表面。当下绝缘层261为透明的(诸如SiO2层)时，下绝缘层261可以基本覆盖第三外延堆叠件243的整个上表面。可选地，下绝缘层261可以包括分布式布拉格反射器。在这种情况下，下绝缘层261可以至少部分地暴露第三外延堆叠件243的上表面，以使光发射到外部。
下绝缘层261可以包括：开口261a，暴露第三外延堆叠件243；开口261b，暴露第二外延堆叠件233；开口261c，暴露欧姆电极229；开口261d，暴露第三p透明电极245；开口261e，暴露第二p透明电极235；以及开口261f，暴露反射电极225。可以形成一个或多个开口261f。
参照图35I，通过剥离工艺等形成互连线271和275以及连接部271a、275a、277a和277b。互连线271和275通过下绝缘层261与反射电极225绝缘。连接部271a使第三外延堆叠件243电连接到互连线271，连接部275a使欧姆电极229电连接到互连线275，使得第一外延堆叠件223电连接到互连线275。连接部277a使第三p透明电极245电连接到第一p反射电极225，连接部277b使第二p透明电极235电连接到第一p反射电极225。
随后，参照图35J，上绝缘层281(见图33和图34)覆盖互连线271和275以及连接部271a、275a、277a和277b。上绝缘层281还可以基本覆盖第三外延堆叠件243的整个上表面。上绝缘层281具有使第二外延堆叠件233的上表面暴露的开口281a。上绝缘层281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。可选地，上绝缘层281可以包括光吸收层。当上绝缘层281包括反射层或光吸收层时，上绝缘层281可以暴露第三外延堆叠件243的上表面的至少一部分，以使光发射到外部。
参照图35K，形成互连线273和连接部273a。可以通过剥离工艺等形成互连线273和连接部273a。互连线273设置在上绝缘层281上，并与反射电极225和互连线271、275绝缘。连接部273a使第二外延堆叠件233电连接到互连线273。连接部273a可以穿过互连线275的上部，并通过上绝缘层281与互连线275绝缘。
如此，设置图32的发光堆叠结构区域。此外，如图30中所示，可以在支撑基底251上形成多个发光堆叠结构，并且可以通过在一个像素区域F中实际使用的多个发光堆叠结构之中选择发光堆叠结构SSF来实现图像。
虽然根据示例性实施例已经示出了制造被构造为以无源矩阵方式驱动的显示装置的方法，但发明构思不局限于此。例如，可以以各种方式制造显示装置，以使用发光堆叠结构以有源矩阵方式驱动显示装置。
例如，虽然互连线273被描述为形成在上绝缘层281上，但互连线273可以与互连线271和275一起形成在下绝缘层261上，并且连接部273a可以形成在上绝缘层281上，以使第二外延堆叠件233连接到互连线273。可选择地，互连线271、273和275可以设置在支撑基底251内侧。
在一些示例性实施例中，显示装置可以被形成为以有源矩阵方式被驱动。
根据示例性实施例，一个像素区域F包括多个发光堆叠结构，并且多个发光堆叠结构之中的所选择的发光堆叠结构SSF用于显示图像。未选择的发光堆叠结构NSSF中的第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243还连接到数据线和扫描线，但由于连接到未选择的发光堆叠结构NSSF的数据线(例如，数据线Vdata1-0和数据线Vdata1-2)与电流源断开，所以未选择的发光堆叠结构NSSF在显示装置的操作期间保持闲置状态。
根据示例性实施例，由于显示装置通过使用形成在支撑基底251上的多个发光堆叠结构来制造，所以可以省去单独安装小尺寸LED的步骤。
此外，通过将多个发光堆叠结构布置在一个像素区域F内，可以容易地用新的发光堆叠结构替换有缺陷的像素区域F。
图36是根据另一示例性实施例的显示装置的电路图。
返回参照图31，显示装置包括连接到数据线225以及辅助扫描线271、273和275的未选择的发光堆叠结构NSSF。参照图36，根据示例性实施例的显示装置包括连接到数据线225但与辅助扫描线271、273和275断开的未选择的发光堆叠结构NSSF。
例如，通过省略形成在未选择的发光堆叠结构NSSF上的连接部271a、273a和275a，未选择的发光堆叠结构NSSF可以与辅助扫描线271、273和275断开。因此，未选择的发光堆叠结构NSSF最初与电流源断开。
在一些示例性实施例中，未选择的发光堆叠结构NSSF可以与数据线225断开。例如，使未选择的发光堆叠结构NSSF中的第一外延堆叠件223与反射电极225绝缘的连接部277a和277b可以被省略，并使第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243连接到反射电极225。
像素区域F基本以矩阵形式布置，并且布置在每个像素区域F中的多个发光堆叠结构以1×3矩阵布置。然而，发明构思不局限于此，并且发光堆叠结构可以布置成两列(或四列或更多列)两行(或更多行)。
图37是根据另一示例性实施例的显示装置的电路图。
参照图37，在每个像素区域F中的根据示例性实施例的发光堆叠结构布置成多行。更具体地，发光堆叠结构在每个像素区域F中以2×3矩阵布置。然而，发明构思不局限于此，但发光堆叠结构可以在每个像素区域F中以2×1或更大的矩阵(或者2×2矩阵或更大的矩阵)布置。
由于发光堆叠结构在每个像素区域F中布置成多行，所以连接到每个像素区域F的扫描线Vscan由多条线表示，诸如扫描线Vscan1-1和扫描线Vscan1-2。此外，每条扫描线Vscan包括一组辅助扫描线271、273和275，第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243分别连接到辅助扫描线271、273和275。
在操作期间，可以操作每个像素区域F中的选择的发光堆叠结构SSF，并且其余的未选择的发光堆叠结构NSSF可以保持闲置状态。未选择的发光堆叠结构NSSF如图中所示可以连接到数据线225和辅助扫描线271、273和275，但会中断针对数据线225和/或辅助扫描线271、273和275的电流源。例如，连接到未选择的发光堆叠结构NSSF的数据线225和/或辅助扫描线271、273和275可以与电流源断开，从而未选择的发光堆叠结构NSSF在显示装置的操作期间保持闲置状态。
如图37中所示，当在一个像素区域F中仅选择一个发光堆叠结构SSF时，不会选择在同一像素区域F中的另一行或另一列中的其余发光堆叠结构。
虽然未选择的发光堆叠结构NSSF被描述为连接到数据线225以及辅助扫描线271、273和275，但在一些示例性实施例中，未选择的发光堆叠结构NSSF可以不连接到数据线225和/或辅助扫描线271、273和275，或者可以省略连接到未选择的发光堆叠结构NSSF的数据线225和/或辅助扫描线271、273和275。
根据示例性实施例，第一外延堆叠件223、第二外延堆叠件233和第三外延堆叠件243彼此堆叠，以形成可以以晶圆级形成的发光堆叠结构。如此，可以省略单独安装发光堆叠结构的步骤，以简化显示装置的制造工艺。
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，发明构思不局限于这样的实施例，而是局限于所附权利要求以及对本领域普通技术人员而言明显的各种明显的修改和等同布置的更宽范围。

Claims (20)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
彼此间隔开的多个像素块，所述多个像素块中的每个包括：基底；以及多个发光堆叠结构，设置在所述基底上，
其中，同一像素块中的两个相邻发光堆叠结构之间的距离基本等于不同像素块中的两个相邻发光堆叠结构之间的最短距离。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述多个像素块中的每个具有基本相同的形状。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中：
所述基底具有大致多边形形状；并且
所述多个发光堆叠结构设置在多边形形状的顶点处。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中：
所述基底具有大致三角形形状；并且
所述多个发光堆叠结构设置在三角形形状的顶点处。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述多个发光堆叠结构沿第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向中的至少一个方向基本规则地布置。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述多个像素块具有彼此不同的形状。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述基底包括硅基底。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述基底包括穿透电极，穿透电极穿透基底的上表面和下表面并电连接到发光堆叠结构。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中：
所述多个发光堆叠结中的每个包括一个在另一个上顺序地设置的多个外延子单元，发射不同颜色的光，并具有叠置的发光区域，并且
所述多个外延子单元中的至少一个外延子单元具有与外延子单元中的另一外延子单元的面积不同的面积。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述多个外延子单元的面积沿第一方向逐渐减小。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，上外延子单元与下外延子单元完全叠置。
12.根据权利要求9所述的显示装置，其中：
从所述多个外延子单元中的每个发射的光具有不同的能带，并且
所述光的能带沿第一方向逐渐增加。
13.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述多个外延子单元中的每个是可独立驱动的。
14.根据权利要求9所述的显示装置，其中，从下外延子单元发射的光被构造为通过设置在下外延子单元上的外延子单元而发射到显示装置的外部。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，上外延堆叠件被构造为透射从下外延堆叠件发射的光的大约80％或更多。
16.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述多个外延子单元包括：
第一外延堆叠件，被构造为发射第一颜色光；
第二外延堆叠件，设置在所述第一外延堆叠件上，以发射具有与第一颜色光的波段不同的波段的第二颜色光；以及
第三外延堆叠件，设置在所述第二外延堆叠件上，以发射具有与第一颜色光和第二颜色光的波段不同的波段的第三颜色光。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述第一颜色光、所述第二颜色光和所述第三颜色光分别为红光、绿光和蓝光。
18.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述第一外延堆叠件、所述第二外延堆叠件和所述第三外延堆叠件中的每个包括：
p型半导体层；
活性层，设置在所述p型半导体层上；以及
n型半导体层，设置在所述活性层上。
19.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述显示装置被构造为以无源矩阵方式和有源矩阵方式中的至少一种来驱动。
20.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述发光堆叠结构中的至少一个发光堆叠结构包括具有小于大约10000平方μm的表面积的微型LED。
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