CN110785841A - 用于显示器的led单元和具有该led单元的显示设备 - Google Patents

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李贞勳
张成逵
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Abstract

一种发光芯片包括：发光结构，包括彼此竖直堆叠的第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元；第一钝化层，覆盖发光结构的至少一部分，其中第一钝化层具有使发光结构暴露的底表面，以使来自第一子单元、第二子单元和第三子单元的光从发光芯片发射。

Description

用于显示器的LED单元和具有该LED单元的显示设备
技术领域
发明的示例性实施方式总体上涉及一种发光芯片和一种包括该发光芯片的发光单体单元(light emitting cell unit)，更具体地，涉及一种包括微发光二极管的微发光芯片和包括该微发光芯片的发光单体单元。
背景技术
作为无机光源的发光二极管广泛用在诸如显示装置、车灯和普通照明的各种领域中。发光二极管由于其较长的使用寿命、较低的功耗和较快的响应速度而正在迅速取代现有的光源。
例如，显示装置通常通过使用蓝色、绿色和红色的混合颜色来实现各种颜色。显示装置的每个像素包括蓝色子像素、绿色子像素和红色子像素，并且具体像素的颜色通过这些子像素的颜色来确定，通过像素的组合来实现图像。
发光二极管已经主要用作显示装置中的背光光源。然而，近来，微LED显示器已经被开发为能够直接通过使用发光二极管来实现图像的下一代显示器。
在微LED显示器中，微LED布置在二维平面上或者可以竖直堆叠以与每个像素对应。如本领域中所公知的，微LED通常具有表面积为大约10000平方微米或更小的形状因数。
由于微LED的小形状因数，导致难以处理微LED，因此难以将微LED安装在显示面板上，特别是当需要在显示面板上转移并安装数百万或数千万个微LED时。此外，微LED可以因外部冲击而损坏，因此，在运输期间可能在微LED中形成缺陷。
此外，由于子像素在显示器中布置在二维平面上，因此包括用于蓝色、绿色和红色的典型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会需要减小每个子像素的面积，这反过来可能由于发光区域的减小而使子像素的亮度劣化。
在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于理解发明构思的背景，因此，其可能包含不构成现有技术的信息。
发明内容
技术问题
依据发明的原理和一些示例性实施方式而构造的发光芯片和包括其的发光单体单元能够保护发光芯片或微发光二极管免受外部冲击的影响。
依据发明的原理和一些示例性实施方式而构造的发光二极管和使用包括例如微LED的发光二极管的显示器提供了用于显示器的发光二极管，在该发光二极管中，每个子像素具有在不增大像素面积的情况下实现的增大的发光面积。
依据发明的原理和一些示例性实施方式而构造的发光二极管和使用包括例如微LED的发光二极管的显示器还提供了用于显示器的发光二极管，该发光二极管允许同时制造多个像素以避免对在显示面板上单独地安装诸如微LED的LED的需要。
依据发明的原理和一些示例性实施方式而构造的发光二极管和使用包括例如微LED的发光二极管的显示器提供了竖直堆叠的子单元结构，在该子单元结构中，发射最长波长光的子单元可以设置在其它子单元的顶部或之间而不在其间使用滤色器。
依据发明的原理和一些示例性实施方式而构造的发光二极管和使用所述发光二极管的显示器具有可以独立地驱动的子像素。
技术方案
根据示例性实施例的发光芯片包括发光结构和第一钝化层，发光结构包括彼此竖直地堆叠的第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元，第一钝化层覆盖发光结构的至少一部分，其中第一钝化层具有使发光结构暴露的底表面以允许来自第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元的光从发光芯片发射。
第一钝化层可以包括聚合物材料。
第一钝化层可以包括聚酰亚胺和EMC(环氧模塑化合物)中的至少一种。
第一发光子单元可以包括第一透明电极和第一台面结构，第一台面结构具有彼此竖直地堆叠的第一n型半导体层、第一活性层和第一p型半导体层，第二发光子单元可以包括第二透明电极和第二台面结构，第二台面结构具有彼此竖直地堆叠的第二p型半导体层、第二活性层和第二n型半导体层，第三发光子单元可以包括第三透明电极和第三台面结构，第三台面结构具有彼此竖直地堆叠的第三p型半导体层、第三活性层和第三n型半导体层。
发光芯片还可以包括：第一薄膜导电图案，与第一n型半导体层电结合；第二薄膜导电图案，与第二n型半导体层电结合；第三薄膜导电图案，与第三n型半导体层电结合；第四薄膜导电图案，与第一p型半导体层、第二p型半导体层和第三p型半导体层电结合。
发光芯片还可以包括：第一薄膜导电图案，与第一p型半导体层电结合；第二薄膜导电图案，与第二p型半导体层电结合；第三薄膜导电图案，与第三p型半导体层电结合；第四薄膜导电图案，与第一n型半导体层、第二n型半导体层和第三n型半导体层电结合。
第三n型半导体层可以具有比第三透明电极的面积小的面积，并且使第三透明电极的部分暴露，第三透明电极可以具有比第二n型半导体层的面积小的面积，并且使第二n型半导体层的部分暴露，第二n型半导体层可以具有比第二透明电极的面积小的面积，并且使第二透明电极的部分暴露，第二透明电极可以具有比第一透明电极的面积小的面积，并且使第一透明电极的部分暴露，第一透明电极可以具有比第一n型半导体层小的面积的面积，并且使第一n型半导体层的部分暴露。
被第三n型半导体层暴露的第三透明电极可以比被第三n型半导体层覆盖的第三透明电极薄，被第二n型半导体层暴露的第二透明电极可以比被第二n型半导体层覆盖的第二透明电极薄，被第二透明电极暴露的第一透明电极可以比被第二透明电极覆盖的第一透明电极薄。
发光芯片还可以包括：第一导电图案，设置在第一n型半导体层的被第一透明电极暴露的一部分上，并且与第一n型半导体层电结合；第二导电图案，设置在第一透明电极的被第二透明电极暴露的一部分上和第二透明电极的被第二n型半导体层暴露的一部分上，并且与第一透明电极和第二透明电极电结合；第三导电图案，设置在第二n型半导体层的被第三透明电极暴露的一部分上，并且与第二n型半导体层电结合；第四导电图案，设置在第三透明电极的被第三n型半导体层暴露的一部分上，并且与第三透明电极电结合；第五导电图案，设置在第三n型半导体层上并且与第三n型半导体层电结合。
发光芯片还可以包括与第一导电图案电结合的第一薄膜导电图案、与第二导电图案和第四导电图案电结合的第二薄膜导电图案、与第三导电图案电结合的第三薄膜导电图案以及与第五导电图案电结合的第四薄膜导电图案。
发光结构可以具有从其顶表面减小的宽度，第一n型半导体层可以包括从第一台面结构的侧壁延伸的第一n型延伸半导体层，第一薄膜导电图案、第二薄膜导电图案、第三薄膜导电图案和第四薄膜导电图案中的每个可以从第三发光子单元的顶表面延伸到第一n型延伸半导体层，覆盖第一n型延伸半导体层并且包括连接件部分。
发光芯片还可以包括：第一过孔接触件，穿过第一钝化层并且与第一薄膜导电图案的设置在第一n型延伸半导体层上的连接件部分电结合；第二过孔接触件，穿过第一钝化层并且与第二薄膜导电图案的设置在第一n型延伸半导体层上的连接件部分电结合；第三过孔接触件，穿过第一钝化层，并且与第三薄膜导电图案的设置在第一n型延伸半导体层上的连接件部分电结合；第四过孔接触件，穿过第一钝化层，并且与第四薄膜导电图案的设置在第一n型延伸半导体层上的连接件部分电结合。
第一过孔接触件、第二过孔接触件、第三过孔接触件和第四过孔接触件中的每个可以与第一活性层、第二活性层和第三活性层中的至少一部分叠置。
第一过孔接触件可以与第一导电图案的至少一部分叠置。
发光芯片还可以包括设置在第一钝化层上的第二钝化层，并且可以包括被构造为分别与第一过孔接触件、第二过孔接触件、第三过孔接触件和第四过孔接触件电通信的第五过孔接触件、第六过孔接触件、第七过孔接触件和第八过孔接触件。
发光芯片还可以包括设置在第一钝化层上的硅通孔(TSV)基底，TSV基底包括分别与第一过孔接触件、第二过孔接触件、第三过孔接触件和第四过孔接触件对应的图案。
发光结构可以具有至少一个台面结构，并且发光结构可以具有带有台阶结构的至少一个侧壁。
发光结构可以具有倾斜的侧壁。
发光芯片还可以包括设置在第一发光子单元与第二发光子单元之间的第一滤色器和第一接合部分以及设置在第二发光子单元与第三发光子单元之间的第二滤色器和第二接合部分。
发光结构可以包括具有小于大约10000平方μm的表面积的微发光二极管。
第一钝化层的底表面和第一发光子单元的表面可以设置在基本上同一平面中。
第一发光子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的一种，第二发光子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的与第一发光子单元所发射的光不同的一种光并且堆叠在第一发光子单元上方，第三发光子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的与第一发光子单元和第二发光子单元所发射的光不同的一种光并且堆叠在第二发光子单元上方。
在第一发光子单元与第二发光子单元之间以及第二发光子单元与第三发光子单元之间可以不设置滤色器。
根据示例性实施例的发光单体单元包括：多个发光芯片，均包括发光结构，每个发光结构包括彼此竖直地堆叠的第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元；第一钝化层，覆盖发光芯片的至少一部分；垫(pad，或“焊盘”)，设置在第一钝化层上并且电连接到第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元中的至少一个，其中第一钝化层具有使发光芯片中的至少一个暴露的底表面，并且相邻的发光芯片的垫之间的距离比相邻的发光芯片之间的距离小。
第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元中的每个可以包括p型半导体层和n型半导体层，每个发光芯片还可以包括第一过孔接触件、第二过孔接触件、第三过孔接触件和第四过孔接触件，第一过孔接触件穿过第一钝化层并且与第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元的p型半导体层电结合，第二过孔接触件穿过第一钝化层并且与第一发光子单元的n型半导体层电结合，第三过孔接触件穿过第一钝化层并且与第二发光子单元的n型半导体层电结合，第四过孔接触件穿过第一钝化层并且与第三发光子单元的n型半导体层电结合，相邻的发光芯片的垫之间的距离可以比相邻的发光芯片的第一过孔接触件之间的距离小。
发光单体单元还可以包括：第二钝化层，设置在第一钝化层与垫之间，第二钝化层包括分别与第一过孔接触件、第二过孔接触件、第三过孔接触件和第四过孔接触件对应的第五过孔接触件、第六过孔接触件、第七过孔接触件和第八过孔接触件。
发光单体单元还可以包括：TSV基底，设置在第一钝化层与垫之间，TSV基底包括分别与第一过孔接触件、第二过孔接触件、第三过孔接触件和第四过孔接触件对应的导电图案。
发光芯片中的至少一个可以包括具有小于大约10000平方μm的表面积的微发光二极管。
根据示例性实施例的发光芯片包括第一发光子单元、设置在第一发光子单元上的第二发光子单元以及设置在第二发光子单元上的第三发光子单元，其中第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元中的每个包括彼此竖直地堆叠的p型半导体层和n型半导体层，第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元中的一个具有的p型半导体层和n型半导体层的堆叠顺序不同于第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元中的剩余发光子单元的p型半导体层和n型半导体层的堆叠顺序。
发光芯片可以包括具有小于大约10000平方μm的表面积的微LED芯片。
第一发光子单元可以被构造为在发光子单元之中发射具有最长波长的光，第三发光子单元可以被第二发光子单元和第三发光子单元覆盖。
第一发光子单元可以被构造为与其它发光子单元中的至少一个相比发射具有较短的波长的光，在第一发光子单元和第二发光子单元之间或者在第二发光子单元与第三发光子单元之间均不设置滤色器。
发光芯片还可以包括覆盖发光芯片的侧表面的一部分的导电图案，其中相邻的p型半导体层与导电图案接触。
发光芯片还可以包括连接到导电图案的导电延伸部，导电延伸部具有不与第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元叠置的平坦表面。
第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元的p型半导体层可以彼此电连接，第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元的n型半导体层可以彼此隔离，从每个发光子单元发射的光是可独立控制的。
将理解的是，前面的总体描述和以下的详细描述两者都是示例性的和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的发明的进一步解释。
有益效果
依据发明的原理和一些示例性实施方式而构造的发光芯片和包括该发光芯片的发光单体单元能够保护发光芯片或微发光二极管免受外部冲击的影响。
依据发明的原理和一些示例性实施方式而构造的发光二极管和使用包括例如微LED的发光二极管的显示器提供了每个子像素具有在不增大像素面积的情况下实现的增大的发光面积的用于显示器的发光二极管。
依据发明的原理和一些示例性实施方式而构造的发光二极管和使用包括例如微LED的发光二极管的显示器还提供了允许同时制造多个像素以避免对在显示面板上单独地安装诸如微LED的LED的需要的用于显示器的发光二极管。
依据发明的原理和一些示例性实施方式而构造的发光二极管和使用包括例如微LED的发光二极管的显示器提供了发射最长波长光的子单元可以设置在其它子单元的顶部或中间而不在其间使用滤色器的竖直地堆叠的子单元结构。
依据发明的原理和一些示例性实施方式而构造的发光二极管和使用所述发光二极管的显示器具有可以独立地驱动的子像素。
发明构思的附加特征将在以下描述中阐释，并且部分地将从描述变得明显，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，附图被包括以提供对发明的进一步理解，并且附图被并入本说明书中且构成本说明书的一部分。
图1A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图1B是沿图1A的线A-A'截取的剖视图。
图1C是沿图1A的线B-B'截取的剖视图。
图2A和图2B是根据示例性实施例的图1B的发光芯片的部分C的剖视图。
图2C是根据示例性实施例的图1B的发光芯片的部分D的剖视图。
图3A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图3B和图3C分别是沿图3的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图4A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图4B和图4C分别是沿图4A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图5A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图5B和图5C分别是沿图5A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图6A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图6B和图6C分别是沿图6A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图7A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图7B和图7C分别是沿图7A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图8A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图8B和图8C分别是沿图8A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图9A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图9B和图9C分别是沿图9A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图10A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图10B和图10C分别是沿图10A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图11A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图11B和图11C分别是沿图11A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图12A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图12B和图12C分别是沿图12A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图13A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图13B和图13C分别是沿图13A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图14A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图14B和图14C分别是沿图14A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图15A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图15B和图15C分别是沿图15A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图16A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图16B和图16C分别是沿图16A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图17A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。
图17B和图17C分别是沿图17A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。
图18A是根据示例性实施例的发光单体单元的平面图。
图18B是沿图18A的线D-D'截取的剖视图。
图19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20A、图20B、图20C、图20D和图20E是根据示例性实施例的示出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21是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图22是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图23是图22的显示设备的一个像素的放大平面图。
图24是沿图23的线A-A截取的示意性剖视图。
图25是沿图23的线B-B截取的示意性剖视图。
图26A、图26B、图26C、图26D、图26E、图26F、图26G、图26H、图26I、图26J和图26K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27是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图28是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图29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30A、图30B、图30C、图30D和图30E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31是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图32是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图33是图32的显示设备的一个像素的放大平面图。
图34是沿图33的线A-A截取的示意性剖视图。
图35是沿图33的线B-B截取的示意性剖视图。
图36A、图36B、图36C、图36D、图36E、图36F、图36G、图36H、图36I、图36J和图36K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37是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图38是根据另一示例性实施例的像素的示意性平面图。
图39是根据发明的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用于显示器的发光二极管像素的示意性剖视图。
图41是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图42A和图42B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43A是沿图42A的线A-A截取的示意性剖视图。
图43B是沿图42A的线B-B截取的示意性剖视图。
图43C是沿图42A的线C-C截取的示意性剖视图。
图43D是沿图42A的线D-D截取的示意性剖视图。
图44A、图44B、图45A、图45B、图46A、图46B、图47A、图47B、图48A、图48B、图49A、图49B、图50A、图50B、图51A和图51B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52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示意性剖视图。
图53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54A和图54B是沿图53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的词语。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，但不必是排它的。例如，在不脱离发明构思的情况下，一个示例性实施例的具体形状、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，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/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”可以指在利用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必然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。
在下文中，将在下面通过各种示例性实施例参照附图来描述发光芯片和包括所述发光芯片的发光单体单元。如在此所使用的，根据示例性实施例的发光二极管芯片或发光二极管可以包括微LED，所述微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，根据具体应用，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。
图1A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图。图1B是沿图1A的线A-A'截取的剖视图，图1C是沿图1A的线B-B'截取的剖视图。图2A和图2B是根据示例性实施例的图1B的发光芯片的部分C的剖视图，图2C是根据示例性实施例的图1B的发光芯片的部分D的剖视图。
参照图1A至图1C，发光芯片可以包括发光结构和第一钝化层PVT1，发光结构包括彼此竖直堆叠的第一发光部分LE1、第二发光部分LE2和第三发光部分LE3，第一钝化层PVT1覆盖发光结构的顶表面和侧表面。
发光结构的底表面可以是发光表面。发光表面可以是第一发光部分LE1的底表面。根据示例性实施例，第一钝化层PVT1的底表面可以与第一发光部分LE1的底表面共面。如此，第一钝化层PVT1的发光表面和底表面可以彼此共面。第一钝化层PVT1可以具有位于比发光结构的顶表面高的水平处的顶表面。第一钝化层PVT1可以被设置为覆盖发光结构的侧表面。如此，发光结构的除了底表面(例如，发光表面)之外的顶表面和侧表面可以基本上或完全被第一钝化层PVT1保护。因此，能够抑制发光结构因外部冲击而破裂或受损，这将在后面更加详细地描述。
根据示例性实施例，当发光结构的发光表面是第一发光部分LE1的底表面时，第一发光部分LE1的波长可以是最短的，第二发光部分LE2的波长可以比第一发光部分LE1的波长长并且可以比第三发光部分LE3的波长短，并且第三发光部分LE3的波长可以是最长的。例如，第一发光部分LE1可以发射蓝光，第二发光部分LE2可以发射绿光，第三发光部分LE3可以发射红光。此外，根据示例性实施例，第一发光部分LE1可以具有比第二发光部分LE2的面积大的面积，并且第二发光部分LE2可以具有比第三发光部分LE3的面积大的面积。当发光部分LE1、LE2和LE3被实施为微LED时，即使不使用滤色器，它们也可以以不同的颜色顺序堆叠，而不会对操作产生不利影响。例如，由于微LED的形状因数小，即使不使用滤色器，也不需要将发射蓝光的发光部分布置在相邻的堆叠件的底部。
发光结构可以被实施为台面结构。根据示例性实施例，发光结构可以具有多个台阶侧壁。参照图1B，例如，台阶侧壁中的每个可以具有倾斜的侧表面，然而，发明构思不局限于此。例如，如图2A中所示，台阶侧壁中的每个可以具有大体上竖直的侧表面，或者如图2B中所示，发光芯片可以具有大体上竖直的侧壁。
发光结构还可以在第一发光部分LE1与第二发光部分LE2之间包括第一滤色器112和第一接合部分(或称为“粘合部分”)114。例如，第一滤色器112、第一接合部分114和第二发光部分LE2可以顺序地堆叠在第一发光部分LE1上。作为另一示例，第一接合部分114、第一滤色器112和第二发光部分LE2可以顺序地堆叠在第一发光部分LE1上。
发光结构还可以在第二发光部分LE2与第三发光部分LE3之间包括第二滤色器132和第二接合部分134。例如，第二滤色器132、第二接合部分134和第三发光部分LE3可以顺序地堆叠在第二发光部分LE2上。作为另一示例，第二接合部分134、第二滤色器132和第三发光部分LE3可以顺序地堆叠在第二发光部分LE2上。
第一发光部分LE1可以包括第一台面结构MS1和第一透明电极108，第一台面结构MS1包括第一n型半导体层102、第一活性层104和第一p型半导体层106。根据示例性实施例，第一n型半导体层102可以包括从第一台面结构MS1的侧壁延伸的第一n型延伸半导体层102E。在第一台面结构MS1中第一n型延伸半导体层102E可以比第一n型半导体层102薄。第一n型延伸半导体层102E在平面图中可以具有基本上四边形的形状。
第一透明电极108可以设置在第一台面结构MS1上。在平面图中，第一透明电极108可以具有一个角被切去的基本上四边形的形状。例如，在第一透明电极108中被切去的这一个角可以是位于第一区域AR1中的一个角。如图1A中所示，第一透明电极108的切角部分可以具有大体上V形的侧壁，该侧壁在平面图中向内弯曲。设置在第一透明电极108下的第一台面结构MS1在平面图中可以具有与第一透明电极108基本上相同的结构。如此，第一台面结构MS1也可以具有一个角被切去的基本上四边形结构。如图1A中所示，第一台面结构MS1的切角部分可以具有在平面图中向内弯曲的大体上V形的侧壁。
根据示例性实施例，第一台面结构MS1和第一透明电极108中的每个可以具有倾斜的侧壁，并且第一台面结构MS1的侧壁和第一透明电极108的侧壁可以设置在同一平面上。在这种情况下，第一台面结构MS1的第一n型半导体层102可以具有比第一活性层104的面积大的面积，第一活性层104可以具有比第一p型半导体层106的面积大的面积，第一p型半导体层106可以具有比第一透明电极108的面积大的面积。根据图2A中所示的另一示例性实施例，第一台面结构MS1和第一透明电极108中的每个可以具有大体上竖直的侧壁，并且第一台面结构MS1的侧壁和第一透明电极108的侧壁可以设置在同一平面上。在这种情况下，第一台面结构MS1和第一透明电极108可以具有基本相同的面积。
根据示例性实施例，发光芯片可以在第一区域AR1中另外包括被第一透明电极108的切角部分和第一台面结构MS1的切角部分暴露的第一导电图案150。第一导电图案150可以与第一n型延伸半导体层102E电结合，并且可以设置在第一n型延伸半导体层102E上。当从顶部观看时，第一导电图案150可以具有与第一透明电极108的被切去的角对应的形状。如图1A中所示，第一导电图案150可以包括朝向第一透明电极108的中心凸出地弯曲的大体上V形的侧壁。
第一滤色器112、第一接合部分114和第二透明电极122可以顺序地堆叠在第一透明电极108上。第一滤色器112可以使从第二发光部分LE2和第三发光部分LE3产生的光选择性地通过，并且可以反射从第一发光部分LE1产生的光以防止光入射在第二发光部分LE2或第三发光部分LE3上。例如，第一滤色器112可以包括分布式布拉格反射器(DBR)。第一接合部分114可以将第一透明电极108和第二透明电极122接合(例如，粘合)，并且可以将第一发光部分LE1和第二发光部分LE2固定地附接。例如，第一接合部分114可以包括光学透明粘合剂(OCA)和光学透明树脂(OCR)中的一种。第一滤色器112和第一接合部分114可以包括具有优异的透光率的材料。
第一滤色器112、第一接合部分114和第二透明电极122可以设置在第一透明电极108上，并且可以具有比第一透明电极108的面积小的面积。当从顶部观看时，第二透明电极122可以设置在第一透明电极108内部，并且第二透明电极122的侧壁可以设置在第一透明电极108的侧壁内部。如此，第一透明电极108的外围部分可以被第二透明电极122暴露。根据示例性实施例，第一透明电极108的被第二透明电极122暴露的外围部分可以具有比第一透明电极108的与第二透明电极122叠置的部分的厚度小的厚度。
根据示例性实施例，当从顶部观看时，第二透明电极122可以大体上具有两个角被切去的基本上四边形的形状。例如，第二透明电极122可以具有第一区域AR1中的第一角和与第一区域AR1相邻的第二区域AR2的第二角被切去的基本上四边形的形状。在第二透明电极122中，第一切角部分可以通过朝向第二透明电极122的中心向内凹入地弯曲而具有大体上V形的第一侧壁。第二切角部分可以具有未被弯曲(即，非弯曲)的第二侧壁。
第一滤色器112和第一接合部分114可以具有与第二透明电极122基本上相同的结构。根据示例性实施例，第二透明电极122、第一接合部分114和第一滤色器112中的每个可以具有倾斜的侧壁，并且第二透明电极122的侧壁、第一接合部分114的侧壁和第一滤色器112的侧壁可以设置在同一平面上。在这种情况下，第一滤色器112可以具有比第一接合部分114的面积大的面积，并且第一接合部分114可以具有比第二透明电极122的面积大的面积。根据图2A中所示的另一示例性实施例，第二透明电极122、第一接合部分114和第一滤色器112中的每个可以具有大体上竖直的侧壁，并且第二透明电极122的侧壁、第一接合部分114的侧壁和第一滤色器112的侧壁可以设置在同一平面上。在这种情况下，第一滤色器112、第一接合部分114和第二透明电极122可以具有基本上相同的面积。
第二台面结构MS2可以设置在第二透明电极122上。第二台面结构MS2可以包括彼此竖直堆叠的第二p型半导体层124、第二活性层126和第二n型半导体层128。第二台面结构MS2可以具有比第二透明电极122的面积小的面积。当从顶部观看时，第二台面结构MS2可以设置在第二透明电极122内部。例如，第二台面结构MS2的侧壁可以设置在第二透明电极122的侧壁内部。因此，第二透明电极122的外围部分可以被第二台面结构MS2暴露。根据示例性实施例，第二透明电极122的被第二台面结构MS2暴露的外围部分可以具有比第二透明电极122的与第二台面结构MS2叠置的部分的厚度小的厚度。
根据示例性实施例，第二台面结构MS2可以具有倾斜的侧壁。在这种情况下，第二p型半导体层124可以具有比第二活性层126的面积大的面积，并且第二活性层126可以具有比第二n型半导体层128的面积大的面积。根据图2A中所示的另一示例性实施例，第二台面结构MS2可以具有大体上竖直的侧壁。在这种情况下，第二p型半导体层124、第二活性层126和第二n型半导体层128可以具有基本上相同的面积。
根据示例性实施例，第二台面结构MS2可以具有两个角被切去的基本上四边形的形状。例如，第二台面结构MS2可以具有设置在第一区域AR1中的第一角和设置在第二区域AR2中的第二角被切去的基本上四边形的结构。在第二台面结构MS2中，第一切角部分可以具有与第二透明电极122的第一切角部分对应的结构。例如，当从顶部观看时，在第二台面结构MS2中，第一切角部分可以具有朝向第二台面结构MS2的中心向内凹入地弯曲的大体上V形的第一侧壁。在第二台面结构MS2中，第二切角部分可以具有未被弯曲的第二侧壁。
在第二区域AR2中，第二透明电极122的顶表面可以被第二台面结构MS2的第二侧壁暴露。此外，第一透明电极108的外围部分的顶表面可以被第二透明电极122暴露。发光芯片还可以包括使第一透明电极108和第二透明电极122电接触的第二导电图案152。当从顶部观看时，第二导电图案152可以具有基本上三角形的形状。第二导电图案152的一个表面可以设置在第二透明电极122上，并且可以具有与第二台面结构MS2的第二侧壁对应的结构，且可以包括例如未被弯曲的平面表面。第二导电图案152的与所述一个表面背对的另一表面可以设置在第一透明电极108上，并且可以具有与第一透明电极108的外侧壁对应的结构，且可以包括例如竖直地弯曲的表面。
第二接合部分134、第二滤色器132和第三透明电极142可以设置在第二台面结构MS2上。第二接合部分134可以将第二台面结构MS2和第三透明电极142接合，并且可以将第二发光部分LE2和第三发光部分LE3固定地附接。例如，第二接合部分134可以包括与第一接合部分114基本上相同的材料，例如，OCA和OCR中的一种。第二滤色器132可以使从第三发光部分LE3产生的光选择性地通过，并且可以反射从第二发光部分LE2和第一发光部分LE1产生的光以防止光入射在第三发光部分LE3上。例如，第二滤色器132可以包括在厚度或组成比方面与第一滤色器112不同的DBR。同时，第二滤色器132和第二接合部分134可以包括具有优异的透光率的材料。
第二接合部分134、第二滤色器132和第三透明电极142中的每个可以设置在第二台面结构MS2上，并且可以具有比第二台面结构MS2的面积小的面积。根据示例性实施例，第二滤色器132、第二接合部分134和第三透明电极142中的每个可以具有倾斜的侧壁。第二滤色器132的侧壁、第二接合部分134的侧壁和第三透明电极142的侧壁可以彼此共面。在这种情况下，第二滤色器132可以具有比第二接合部分134的面积大的面积，并且第二接合部分134可以具有比第三透明电极142的面积大的面积。根据图2A中所示的另一示例性实施例，第二滤色器132、第二接合部分134和第三透明电极142中的每个可以具有大体上竖直的侧壁，并且第二滤色器132的侧壁、第二接合部分134的侧壁和第三透明电极142的侧壁可以设置在同一平面上。在这种情况下，第二滤色器132、第二接合部分134和第三透明电极142可以具有基本上相同的面积。
当从顶部观看时，第三透明电极142可以设置在第二台面结构MS2内部。例如，第三透明电极142的侧壁可以设置在第二台面结构MS2的侧壁内部。因此，第二台面结构MS2的外围部分可以被第三透明电极142暴露。根据示例性实施例，第二台面结构MS2的第二n型半导体层128的被第三透明电极142暴露的外围部分可以具有比第二n型半导体层128的与第三透明电极142叠置的部分的厚度小的厚度。
根据示例性实施例，第三透明电极142可以具有三个角被切去的基本上四边形的形状。例如，在第三透明电极142中，设置在第一区域AR1中的第一角可以被切去，设置在第二区域AR2中的第二角可以被切去，并且设置在第三区域AR3中的第三角可以被切去。在第三透明电极142中，第一切角部分可以具有与第二台面结构MS2的第一切角部分对应的结构。例如，当从顶部观看时，在第三透明电极142中，第一切角部分可以具有朝向第三透明电极142的中心向内凹入地弯曲的大体上V形的第一侧壁。在第三透明电极142中，第二切角部分可以具有与第二台面结构MS2的第二切角部分对应的结构。例如，当从顶部观看时，在第三透明电极142中，第二切角部分可以具有未被弯曲的第二侧壁。在第三透明电极142中，第三切角部分可以具有朝向第三透明电极142的中心向内凹入地弯曲的大体上V形的第三侧壁。通过第三切角部分，第二台面结构MS2的第二n型半导体层128的部分可以被暴露。
根据示例性实施例，在第三区域AR3中，第二台面结构MS2的第二n型半导体层128可以被第三透明电极142的第三切角部分暴露。发光芯片还可以包括与被第三透明电极142暴露的第二n型半导体层128电结合的第四导电图案156。当从顶部观看时，第四导电图案156可以具有基本上三角形的形状。根据示例性实施例，第四导电图案156可以具有与第三透明电极142的第三侧壁对应的结构的一个表面。例如，第四导电图案156的这一个表面可以具有朝向第三透明电极142的中心向内凸出地弯曲的大体上V形。第四导电图案156可以具有与所述一个表面背对并且与第二台面结构MS2的外侧壁对应地竖直地弯曲的另一表面。
第三台面结构MS3可以设置在第三透明电极142上。第三台面结构MS3可以包括顺序的堆叠的第三p型半导体层144、第三活性层146和第三n型半导体层148。第三台面结构MS3可以具有比第三透明电极142的面积小的面积。根据示例性实施例，第三台面结构MS3可以具有倾斜的侧壁。在这种情况下，第三p型半导体层144可以具有比第三活性层146的面积大的面积，并且第三活性层146可以具有比第三n型半导体层148的面积大的面积。根据图2A中所示的另一示例性实施例，第三台面结构MS3可以具有大体上竖直的侧壁。在这种情况下，第三p型半导体层144、第三活性层146和第三n型半导体层148可以具有基本上相同的面积。
当从顶部观看时，第三台面结构MS3可以设置在第三透明电极142内部。例如，第三台面结构MS3的侧壁可以设置在第三透明电极142的侧壁内部。因此，第三透明电极142的外围部分可以被第三台面结构MS3暴露。根据示例性实施例，第三透明电极142的被第三台面结构MS3暴露的外围部分可以具有比第三透明电极142的与第三台面结构MS3叠置的部分的厚度小的厚度。
根据示例性实施例，第三台面结构MS3可以具有三个角被切去的基本上四边形的形状。例如，第三台面结构MS3可以具有基本上四边形的结构，在该基本上四边形的结构中设置在第一区域AR1中的第一角被切去，设置在第二区域AR2中的第二角被切去并且设置在第三区域AR3中的第三角被切去。在第三台面结构MS3中，第一切角部分可以具有与第三透明电极142的第一切角部分对应的结构。例如，当从顶部观看时，在第三台面结构MS3中，第一切角部分可以具有朝向第三台面结构MS3的中心向内凹入地弯曲的大体上V形的第一侧壁。当从顶部观看时，在第三台面结构MS3中，第二切角部分可以具有朝向第三台面结构MS3的中心向内凹入地弯曲的大体上V形的第二侧壁。当从顶部观看时，在第三台面结构MS3中，第三切角部分可以具有朝向第三台面结构MS3的中心向内凹入地弯曲的大体上V形的第三侧壁。
根据示例性实施例，在第二区域AR2中，第三透明电极142可以被第三台面结构MS3的第二侧壁暴露。发光芯片还可以包括第三导电图案154，第三导电图案154与第三透明电极142电结合并且设置在被第三台面结构MS3的第二侧壁暴露的第三透明电极142上。根据示例性实施例，当从顶部观看时，第三导电图案154可以具有与被第三台面结构MS3的第二侧壁暴露的第三透明电极142的形状对应的形状。例如，当从顶部观看时，第三导电图案154可以具有一个未被弯曲的表面以与第三透明电极142的第二侧壁对应。此外，第三导电图案154可以具有与所述一个表面背对的另一表面，所述另一表面具有朝向第三台面结构MS3的中心向内突出的大体上V形的结构以与第三台面结构MS3的第二侧壁对应。
根据示例性实施例，发光芯片还可以包括与第三台面结构MS3的第三n型半导体层148电结合的第五导电图案158。第五导电图案158可以设置在第三n型半导体层148的位于与第一区域AR1相对的第四区域R4中的角上。当从顶部观看时，第五导电图案158可以具有基本上四边形的形状，而不局限于此。
发光芯片还可以包括沿着发光结构的顶表面和侧表面基本上共形地设置的绝缘层ISL。根据示例性实施例，绝缘层ISL可以具有从发光结构的第三发光部分LE3的顶表面延伸到第一n型延伸半导体层102E的顶部的结构。当从顶部观看时，绝缘层ISL可以具有与第一n型延伸半导体层102E基本上相同的四边形结构。
绝缘层ISL可以包括在第一区域AR1中使第一n型延伸半导体层102E的一部分暴露的第一开口OP1(见图13A至图13C)、在第二区域AR2中使第一透明电极108的一部分和第二透明电极122的一部分暴露的第二开口OP2(见图13A至图13C)、在第二区域AR2中使第三透明电极142的一部分暴露的第三开口OP3(见图13A至图13C)、在第三区域AR3中使第二n型半导体层128的一部分暴露的第四开口OP4(见图13A至图13C)以及在第四区域AR4中使第三n型半导体层148的一部分暴露的第五开口OP5(见图13A至图13C)。
根据示例性实施例，第一导电图案150、第二导电图案152、第三导电图案154、第四导电图案156和第五导电图案158可以分别设置在第一开口OP1、第二开口OP2、第三开口OP3、第四开口OP4和第五开口OP5中。因此，第一导电图案150可以在第一区域AR1中与第一n型延伸半导体层102E电结合。第二导电图案152可以在第二区域AR2中与第一透明电极108和第二透明电极122电结合。第三导电图案154可以在第二区域AR2中与第三透明电极142电结合。第四导电图案156可以在第三区域AR3中与第二n型半导体层128电结合。第五导电图案158可以在第四区域AR4中与第三n型半导体层148电结合。
第一导电图案150可以在第一区域AR1中具有朝向第一n型半导体层102的中心向内凸出地弯曲的大体上V形的一个表面，并且可以具有背离所述一个表面并且竖直地弯曲的另一表面。
第二导电图案152可以在第二区域AR2中具有设置在第二透明电极122上并且没有被弯曲的一个表面，并且可以具有设置在第一透明电极108上并且竖直地弯曲的背对所述一个表面的另一表面。具体地，为了增大与第一透明电极108的接触面积，第二导电图案152的另一表面可以设置为与第一透明电极108的角相邻。例如，第二导电图案152的另一表面可以具有这样的结构，该结构在第二区域AR2中覆盖第一透明电极108的角的至少一部分，与第一透明电极108的角平行并且与从第二透明电极122的第二侧壁延伸的表面平行。
第三导电图案154可以在第二区域AR2中具有与由第三n型半导体层148的侧壁和第三透明电极142的侧壁限定的空间对应的结构。例如，第三导电图案154的与第三n型半导体层148的侧壁对应的一个表面可以具有朝向第三n型半导体层148的中心向内凸出的V形。第三导电图案154的与所述一个表面背对的另一表面可以与第三透明电极142的侧壁对应，例如，没有被弯曲。
第四导电图案156可以在第三区域AR3中具有与由第三透明电极142的侧壁和第二n型半导体层128的侧壁限定的空间对应的结构。例如，第四导电图案156可以具有与第三透明电极142的侧壁对应的一个表面并且具有例如朝向第三透明电极142的中心向内凸出的V形。第四导电图案156的与所述一个表面背对的另一表面与第二n型半导体层128的侧壁对应，例如，竖直地弯曲。
第五导电图案158可以形成在第四区域AR4中，并且可以在从顶部观看时具有基本上四边形的结构。
发光芯片还可以包括第一薄膜导电图案160、第二薄膜导电图案162、第三薄膜导电图案164和第四薄膜导电图案166，第一薄膜导电图案160与第一n型半导体层102电结合，第二薄膜导电图案162与第二n型半导体层128电结合，第三薄膜导电图案164与第三n型半导体层148电结合，第四薄膜导电图案166将第一透明电极108、第二透明电极122和第三透明电极142彼此电结合。
发光芯片的第一薄膜导电图案160可以通过与第一导电图案150电结合而与第一n型半导体层102电结合，第二薄膜导电图案162可以通过与第四导电图案156电结合而与第二n型半导体层128电结合，第三薄膜导电图案164可以通过与第五导电图案158电结合而与第三n型半导体层148电结合，第四薄膜导电图案166可以通过与第二导电图案152和第三导电图案154电结合而与第一透明电极108、第二透明电极122和第三透明电极142电结合。
第一薄膜导电图案160可以设置在第一区域AR1中，并且可以在从顶部观看时具有基本上四边形的形状。第一薄膜导电图案160可以被设置为覆盖第三发光部分LE3的第三n型半导体层148的顶部的至少一部分、沿着发光结构的顶表面和侧表面连续地延伸，并且覆盖第一n型延伸半导体层102E。绝缘层ISL可以设置在第一薄膜导电图案160与发光结构之间以使它们彼此绝缘，并且第一薄膜导电图案160可以通过第一开口OP1与第一导电图案150电接触。
第二薄膜导电图案162可以设置在第三区域AR3中，并且可以在从顶部观看时具有基本上四边形的形状。第二薄膜导电图案162可以被设置为覆盖第三发光部分LE3的第三n型半导体层148的顶部的至少一部分，沿着发光结构的顶表面和侧表面连续地延伸，并且覆盖第一n型延伸半导体层102E。绝缘层ISL可以设置在第二薄膜导电图案162与发光结构之间以使它们彼此绝缘，并且第二薄膜导电图案162可以通过第四开口OP4与第四导电图案156电接触。
第三薄膜导电图案164可以设置在第四区域AR4中，并且可以在从顶部观看时具有基本上四边形的形状。第三薄膜导电图案164可以被设置为覆盖第三发光部分LE3的第三n型半导体层148的顶部的至少部分，沿着发光结构的顶表面和侧表面顺序地延伸，并且覆盖第一n型延伸半导体层102E。绝缘层ISL可以设置在第三薄膜导电图案164与发光结构之间以使它们彼此绝缘，并且第三薄膜导电图案164可以通过第五开口OP5与第五导电图案158电接触。
第四薄膜导电图案166可以设置在第二区域AR2中，并且可以在从顶部观看时具有基本上四边形的形状。第四薄膜导电图案166可以被设置为覆盖第三发光部分LE3的第三n型半导体层148的顶部的至少一部分，沿着发光结构的顶表面和侧表面连续地延伸，并且覆盖第一n型延伸半导体层102E。绝缘层ISL可以设置在第四薄膜导电图案166与发光结构之间以使它们彼此绝缘，并且第四薄膜导电图案166可以通过第二开口OP2和第三开口OP3与第二导电图案152和第三导电图案154电接触。
根据示例性实施例，第一薄膜导电图案160、第二薄膜导电图案162、第三薄膜导电图案164和第四薄膜导电图案166中的每个可以从发光结构的顶部延伸到第一n型延伸半导体层102E。因此，设置在第一n型延伸半导体层102E上的第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166可以具有基本上平坦的部分。
第一钝化层PVT1可以基本上或完全地覆盖发光结构、绝缘层ISL、第一至第五导电图案150、152、154、156和158以及第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166。根据示例性实施例，第一钝化层PVT1可以包括聚合物材料，例如，聚酰亚胺或环氧模塑化合物(EMC)。
当从顶部观看时，第一钝化层PVT1可以具有基本上四边形的结构，并且第一钝化层PVT1的四边形可以比第一n型半导体层102的四边形大。在这种情况下，第一n型延伸半导体层102E的外侧壁可以比第一钝化层PVT1的外侧壁更靠近发光芯片的中心。
根据示例性实施例，第一钝化层PVT1可以具有位于比设置在发光结构上的相应的第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166的顶表面高的水平处的顶表面。第一钝化层PVT1的底表面可以与发光结构的底表面共面。
以这种方式，由于第一钝化层PVT1基本上或完全地覆盖包括第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166的发光结构，因此能够防止在移动或操作发光芯片时发光芯片的外围部分破裂或受损。此外，即使发光芯片的外围部分破裂或受损，因为发光结构被第一钝化层PVT1保护，所以可以防止对发光结构的损坏。此外，由于第一钝化层PVT1围绕发光结构的侧表面，所以从发光结构产生的光可以被侧表面反射，因此，可以减少光损失的量并且增大光效率。
第一钝化层PVT1可以具有第一过孔、第二过孔、第三过孔和第四过孔。第一过孔可以使第一薄膜导电图案160的至少一部分暴露。例如，第一过孔可以使第一薄膜导电图案160的平坦的且设置在第一n型延伸半导体层102E上的一部分暴露。第二过孔可以使第二薄膜导电图案162的至少一部分暴露。例如，第二过孔可以使第二薄膜导电图案162的平坦的且设置在第一n型延伸半导体层102E上的一部分暴露。第三过孔可以使第三薄膜导电图案164的至少一部分暴露。例如，第三过孔可以使第三薄膜导电图案164的平坦的且设置在第一n型延伸半导体层102E上的一部分暴露。第四过孔可以使第四薄膜导电图案166的至少一部分暴露。例如，第四过孔可以使第四薄膜导电图案166的平坦的且设置在第一n型延伸半导体层102E上的一部分暴露。
发光芯片还可以包括第一过孔接触件170、第二过孔接触件172、第三过孔接触件174和第四过孔接触件176，第一过孔接触件170填充第一过孔并且与第一薄膜导电图案160电接触，第二过孔接触件172填充第二过孔并且与第二薄膜导电图案162电接触，第三过孔接触件174填充第三过孔并且与第三薄膜导电图案164电接触，第四过孔接触件176填充第四过孔并且与第四薄膜导电图案166电接触。因为第一过孔、第二过孔、第三过孔和第四过孔分别使各自设置在第一n型延伸半导体层102E(例如，连接件)的平坦部分上的第一薄膜导电图案160、第二薄膜导电图案162、第三薄膜导电图案164和第四薄膜导电图案166暴露，所以分别填充第一过孔、第二过孔、第三过孔和第四过孔的第一过孔接触件170、第二过孔接触件172、第三过孔接触件174和第四过孔接触件176可以形成在基本上平坦的表面上。
根据示例性实施例，第一至第四过孔接触件170、172、174和176可以包括分别填充第一至第四过孔的部分以及向上突出到第一钝化层PVT1的外部的部分。例如，第一过孔接触件170可以包括填充第一过孔的部分和向上突出到第一钝化层PVT1的外部的部分。向上突出到第一钝化层PVT1的外部的部分可以具有比填充第一过孔的部分的区域宽的区域。根据另一示例性实施例，第一至第四过孔接触件170、172、174和176中的每个的顶表面可以与第一钝化层PVT1的顶表面基本上共面。
根据示例性实施例，从第一至第四过孔接触件170、172、174和176中的每个到第一钝化层PVT1的侧壁的分离距离SD可以取决于发光芯片安装在其上的装置而不同。例如，从第一过孔接触件170到第一钝化层PVT1的侧壁的分离距离SD可以是指从第一过孔接触件170的具有最宽宽度的侧壁到第一钝化层PVT1的侧壁的距离。同时，总体而言，在发光芯片安装在其上的装置(例如，发光装置)中，设定发光芯片被设置的标准化的布置和分离距离。如此，从第一至第四过孔接触件170、172、174和176中的每个到第一钝化层PVT1的分离距离SD可以取决于标准化的距离而预设。例如，从第一过孔接触件170到第一钝化层PVT1的分离距离SD可以是在其中安装有发光芯片的装置中的两个相邻的发光芯片之间的分离距离的大约一半。
参照图2C，第一至第四过孔接触件170、172、174和176中的每个可以与第一至第三活性层104、126和146中的至少一个叠置。例如，第一过孔接触件170可以因突出到第一钝化层PVT1的外部的部分与第一至第三活性层104、126和146中的至少一个叠置。具体地，第一过孔接触件170可以与第一导电图案150的一部分叠置。
根据上面参照图1A至图1C和图2A至图2C描述的示例性实施例，第一至第三薄膜导电图案160、162和164被描述为分别与第一至第三n型半导体层102、128和148电结合，并且第四薄膜导电图案166被描述为是将第一至第三透明电极108、122和142彼此电结合的共电极。然而，发明构思不局限于此，第一至第三薄膜导电图案160、162和164可以分别与第一至第三透明电极108、122和142电结合，并且第四薄膜导电图案166可以是将第一至第三n型半导体层102、128和148彼此电结合的共电极。
图3A、图4A和图5A是根据示例性实施例的发光芯片的平面图，图3B、图4B和图5B分别是沿图3A、图4A和图5A的线A-A'截取的剖视图，图3C、图4C和图5C分别是沿图3A、图4A和图5A的线B-B'截取的剖视图。
参照图3A至图5C，发光芯片中的每个可以包括发光结构LE1、112、114、LE2、132、134和LE3、绝缘层ISL、第一至第五导电图案150、152、154、156和158、第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166、第一钝化层PVT1以及第一至第四过孔接触件170、172、174和176。因为根据示例性实施例的发光结构LE1、112、114、LE2、132、134和LE3、绝缘层ISL、第一至第五导电图案150、152、154、156和158、第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166、第一钝化层PVT1以及第一至第四过孔接触件170、172、174和176与上面参照图1A至图2B描述的发光结构LE1、112、114、LE2、132、134和LE3、绝缘层ISL、第一至第五导电图案150、152、154、156和158、第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166、第一钝化层PVT1以及第一至第四过孔接触件170、172、174和176基本上相同，所以将省略它们的详细描述以避免冗余。
参照图3A、图3B和图3C，根据示例性实施例的发光芯片还可以包括设置在发光结构LE1、112、114、LE2、132、134和LE3的底表面上的基底100。基底100可以使第一发光部分LE1的III族元素的氮化物半导体层能够在其上生长，并且可以是蓝宝石(Al2O3)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铝(AlN)、氧化镓(Ga2O3)或硅基底。
基底100可以与包括第一n型延伸半导体层102E的第一n型半导体层102的底表面和第一钝化层PVT1的底表面接触。发光结构的顶表面和侧表面可以被第一钝化层PVT1保护，发光结构的底表面可以被基底100保护。
因为包括发光结构、绝缘层ISL、第一至第五导电图案150、152、154、156和158、第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166、第一钝化层PVT1以及第一至第四过孔接触件170、172、174和176的发光芯片的厚度是大体上基本薄的，所以发光芯片翘曲的现象可能发生。根据示例性实施例，通过将基底100设置在发光结构的底表面上，可以防止发光芯片的翘曲现象。
参照图4A、图4B和图4C，根据示例性实施例的发光芯片还可以包括设置在第一钝化层PVT1上的第二钝化层PVT2以及第五至第八过孔接触件180、182、184和186。第二钝化层PVT2可以包括与第一钝化层PVT1基本上相同的材料，例如，聚酰亚胺或EMC。第二钝化层PVT2可以具有第五过孔、第六过孔、第七过孔和第八过孔，第五过孔使第一过孔接触件170的顶部暴露，第六过孔使第二过孔接触件172的顶部暴露，第七过孔使第三过孔接触件174的顶部暴露，第八过孔使第四过孔接触件176的顶部暴露。
根据示例性实施例，第五至第八过孔接触件180、182、184和186可以包括分别填充第五至第八过孔的部分以及向上突出到第二钝化层PVT2的外部的部分。例如，第五过孔接触件180可以包括填充第五过孔的部分和向上突出到第二钝化层PVT2的外部的部分。向上突出到第二钝化层PVT2的外部的部分可以具有比填充第五过孔的部分的区域宽的区域。根据另一示例性实施例，第五至第八过孔接触件180、182、184和186中的每个的顶表面可以与第二钝化层PVT2的顶表面基本上共面。
因为根据示例性实施例的发光芯片包括堆叠的多个钝化层PVT1和PVT2，所以可以防止发光芯片的翘曲现象。
参照图5A、图5B和图5C，根据示例性实施例的发光芯片还可以包括设置在第一钝化层PVT1上的硅通孔(TSV)基底TSV。
总体而言，多层导电图案形成在TSV基底TSV中。与第一至第四过孔接触件170、172、174和176电结合的导电图案可以设置在TSV基底TSV的一个表面上，并且与上面参照图4B和图4C描述的第五至第八过孔接触件180、182、184和186的相应位置对应的导电图案190、192、194和196可以设置在TSV基底TSV的另一表面上。通过使用TSV基底TSV，可以防止发光芯片的翘曲现象。
在下文中，将描述根据示例性实施例的用于制造发光芯片的方法。
图6A、图7A、图8A、图9A、图10A、图11A、图12A、图13A、图14A、图15A、图16A和图17A(以下称为图6A至图17A)是用于示出根据示例性实施例的用于制造发光芯片的方法的平面图。图6B、图7B、图8B、图9B、图10B、图11B、图12B、图13B、图14B、图15B、图16B和图17B是沿图6A至图17A的线A-A'截取的剖视图，图6C、图7C、图8C、图9C、图10C、图11C、图12C、图13C、图14C、图15C、图16C和图17C是沿图6A至图17A的线B-B'截取的剖视图。
参照图6A和图6B，可以在第一基底100上顺序地堆叠初始第一发光部分、初始第一滤色器112P、初始第一接合部分114P、初始第二发光部分、初始第二滤色器132P、初始第二接合部分134P和初始第三发光部分。
第一基底100可以是蓝宝石(Al2O3)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铝(AlN)、氧化镓(Ga2O3)或硅基底。可以通过诸如金属有机化学气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE)的工艺在第一基底100上顺序地生长初始第一n型半导体层102P、初始第一活性层104P和初始第一p型半导体层106P。可以通过使用化学气相沉积法在初始第一p型半导体层106P上形成初始第一透明电极108P。例如，初始第一透明电极108P可以包括ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、IZTO(氧化铟锌锡)和ZnO中的至少一种。以这种方式，可以形成包括初始第一n型半导体层102P、初始第一活性层104P、初始第一p型半导体层106P和初始第一透明电极108P的初始第一发光部分。例如，当初始第一发光部分发射蓝光时，第一基底100可以包括蓝宝石，并且初始第一透明电极108P可以包括ZnO。
可以通过诸如MOCVD或MBE的工艺在第二基底上顺序地生长初始第二n型半导体层128P、初始第二活性层126P和初始第二p型半导体层124P。可以通过化学气相沉积法在初始第二p型半导体层124P上形成初始第二透明电极122P。例如，初始第二透明电极122P可以包括ITO、IZO、IZTO和ZnO中的至少一种。以这种方式，可以形成包括初始第二n型半导体层128P、初始第二活性层126P、初始第二p型半导体层124P和初始第二透明电极122P的初始第二发光部分。例如，当初始第二发光部分发射绿光时，第二基底可以包括蓝宝石和GaN中的一种，并且初始第二透明电极122P可以包括ZnO。
可以通过诸如MOCVD或MBE的工艺在第三基底上顺序地生长初始第三n型半导体层148P、初始第三活性层146P和初始第三p型半导体层144P。可以通过化学气相沉积法在初始第三p型半导体层144P上形成初始第三透明电极142P。例如，初始第三透明电极142P可以包括ITO、IZO、IZTO和ZnO中的至少一种。以这种方式，可以形成包括初始第三n型半导体层148P、初始第三活性层146P、初始第三p型半导体层144P和初始第三透明电极142P的初始第三发光部分。例如，当初始第三发光部分发射红光时，第三基底可以包括GaAsN，并且初始第三透明电极142P可以包括ITO。
根据示例性实施例，可以使用化学气相沉积法在初始第一透明电极108P上形成初始第一滤色器112P。初始第一滤色器112P可以包括通过交替地形成具有不同折射率的两种透明材料(例如，TiO2和SiO2)而形成的DBR。根据另一示例性实施例，可以在初始第二透明电极122P上选择性地形成初始第一滤色器112P。
通过将第一基底100上的初始第一滤色器112P与第二基底上的初始第二透明电极122P设置成彼此面对并使初始第一接合部分114P在初始第一滤色器112P与初始第二透明电极122P之间，可以将第一基底100上的初始第一发光部分和第二基底上的初始第二发光部分彼此接合。然后，可以通过激光剥离工艺等去除第二基底。如此，可以在第一基底100上设置初始第一发光部分和初始第二发光部分。
根据示例性实施例，可以通过使用化学气相沉积法在已经从第二基底去除的初始第二n型半导体层128P上形成初始第二滤色器132P。初始第二滤色器132P可以包括通过交替地形成具有不同的折射率的两种透明材料(例如，TiO2和SiO2)而形成的DBR。在这种情况下，在初始第二滤色器132P中，可以通过将初始第二滤色器132P的厚度和组成分比改变为与初始第一滤色器112P的厚度和组成比不同来确定将要被透射和反射的光的类型。根据另一示例性实施例，可以通过使用化学气相沉积法在初始第三透明电极142P上形成初始第二滤色器132P。
通过将初始第二滤色器132P与第三基底上的初始第三透明电极142P设置成彼此面对并使初始第二接合部分134P在初始第二滤色器132P与初始第三透明电极142P之间，可以将第一基底100上的初始第一发光部分和初始第二发光部分与第三基底上的初始第三发光部分彼此接合。然后，可以通过激光剥离工艺等去除第三基底。
参照图7A至图7C，通过在初始第三发光部分上形成第一掩模图案MK1并且通过使用第一掩模图案MK1作为蚀刻掩模来蚀刻初始第三n型半导体层148P、初始第三活性层146P和初始第三p型半导体层144P，可以形成第三n型半导体层148、第三活性层146和第三p型半导体层144。
当从顶部观看时，第一掩模图案MK1可以具有基本上四边形的结构。具体地，第一掩模图案MK1可以具有被切去的位于第一区域AR1、与第一区域AR1相邻的第二区域AR2和与第二区域AR2相对的第三区域AR3中的角。如图7A中所示，第一掩模图案MK1可以具有第一侧壁SW1、第二侧壁SW2和第三侧壁SW3，第一侧壁SW1设置在第一区域AR1中并且具有朝向初始第三发光部分的中心向内凹入地凹进的基本上V形形状，第二侧壁SW2设置在第二区域AR2中并且具有朝向初始第三发光部分的中向内凹入地凹进的基本上V形形状，第三侧壁SW3设置在第三区域AR3中并且具有朝向初始第三发光部分的中心向内凹入地凹进的基本上V形形状。
根据示例性实施例，在第二区域AR2中被切去的角部可以具有比在第一区域AR1或第三区域AR3中被切去的角部的面积大的面积。在第二区域AR2中，在角处的被去除部分可以是可以形成有第二导电图案152和第三导电图案154(见图14A、图14B和图14C)的位置，其中，第一p型半导体层106、第二p型半导体层124和第三p型半导体层144通过第二导电图案152和第三导电图案154电结合。在第一区域AR1中，在角处的被去除部分可以是可以形成有与第一n型半导体层102电结合的第一导电图案150(见图14A、图14B和图14C)的位置。在第三区域AR3中，在角处的被去除部分可以是可以形成有与第二n型半导体层128电结合的第四导电图案156(见图14A、图14B和图14C)的位置。
根据示例性实施例，在蚀刻工艺之后，第三n型半导体层148、第三活性层146和第三p型半导体层144可以分别具有倾斜的侧壁，并且蚀刻后的第三n型半导体层148的侧壁、蚀刻后的第三活性层146的侧壁和蚀刻后的第三p型半导体层144的侧壁可以基本上形成在同一平面中。根据另一示例性实施例，第三n型半导体层148、第三活性层146和第三p型半导体层144可以分别具有大体上竖直的侧壁，并且蚀刻后的第三n型半导体层148的侧壁、蚀刻后的第三活性层146的侧壁和蚀刻后的第三p型半导体层144的侧壁可以基本上形成在同一平面中。
根据示例性实施例，初始第三透明电极142P可以用作蚀刻停止层。具体地，可以执行蚀刻工艺直到初始第三透明电极142P被暴露。然而，发明构思不局限于此，可以选择性地蚀刻初始第三透明电极142P的顶表面的被第三n型半导体层148、第三活性层146和第三p型半导体层144暴露的部分。
通过蚀刻工艺，可以使初始第三透明电极142P的外围部分暴露。此外，在初始第三透明电极142P中，可以使与第一掩模图案MK1的位于第一区域AR1、第二区域AR2和第三区域AR3中的切角部分对应的部分暴露。
根据示例性实施例，第三n型半导体层148、第三活性层146和第三p型半导体层144可以具有至少预定的尺寸，使得将要基本上完成的第三发光部分LE3可以用作发光二极管。
在执行蚀刻工艺之后，可以去除第一掩模图案MK1。
参照图8A至图8C，可以在初始第三透明电极142P上形成覆盖第三n型半导体层148、第三活性层146和第三p型半导体层144的第二掩模图案MK2。可以通过使用第二掩模图案MK2作为蚀刻掩模来蚀刻初始第三透明电极142P、初始第二接合部分134P和初始第二滤色器132P。通过蚀刻工艺，可以形成包括第三n型半导体层148、第三活性层146、第三p型半导体层144和第三透明电极142的第三发光部分LE3，并且可以形成第二接合部分134和第二滤色器132。
当从顶部观看时，第二掩模图案MK2可以具有基本上四边形的结构。第二掩模图案MK2可以具有被切去的位于第一区域AR1、第二区域AR2和第三区域AR3中的角。如图8A中所示，第二掩模图案MK2可以具有第一侧壁SW1、第二侧壁SW2和第三侧壁SW3，第一侧壁SW1设置在第一区域AR1中，与第一掩模图案MK1的第一侧壁SW1对应，并且具有例如朝向第三透明电极142的中心向内凹入地凹进的基本上V形形状，第二侧壁SW2设置在第二区域AR2中并且具有未被弯曲的平面表面，第三侧壁SW3设置在第三区域AR3中，与第一掩模图案MK1的第三侧壁SW3对应，并且具有例如朝向第三透明电极142的中心向内凹入地凹进的基本上V形形状。
以这种方式，可以在第三n型半导体层148、第三活性层146和第三p型半导体层144中的至少一个的侧壁与第二掩模图案MK2的侧壁之间确保第二区域AR2中的空间。在利用第二掩模图案MK2作为蚀刻掩模的蚀刻工艺之后，初始第二透明电极122P的顶表面的一部分可以被暴露于在第二区域AR2处确保的空间中，被暴露的初始第二透明电极122P可以被提供为可以在随后的工艺中形成有第三导电图案154(见图14A、图14B和图14C)的空间。
根据示例性实施例，第三透明电极142、第二接合部分134和第二滤色器132可以具有倾斜的侧壁，并且第三透明电极142的侧壁、第二接合部分134的侧壁和第二滤色器132的侧壁可以基本上形成在同一平面中。根据另一示例性实施例，第三透明电极142、第二接合部分134和第二滤色器132可以具有大体上竖直的侧壁。在这种情况下，第三透明电极142的侧壁、第二接合部分134的侧壁和第二滤色器132的侧壁可以基本上形成在同一平面中。
在蚀刻工艺中，可以调整诸如蚀刻气体注入时间的工艺配方，使得蚀刻工艺在初始第二n型半导体层128P被暴露的时间点停止。根据示例性实施例，可以蚀刻初始第二n型半导体层128P的顶部的一部分。在这种情况下，被第三发光部分LE3暴露的初始第二n型半导体层128P的部分可以比设置在第三发光部分LE3内部的初始第二n型半导体层128P薄。
可以通过第二掩模图案MK2使初始第二n型半导体层128P的外围部分暴露。此外，在初始第二n型半导体层128P中，可以使与第二掩模图案MK2的位于第一区域AR1、第二区域AR2和第三区域AR3中的角去除部分对应的部分暴露。
在蚀刻工艺之后，可以去除第二掩模图案MK2。
参照图9A至图9C，可以在初始第二n型半导体层128P上形成覆盖第三发光部分LE3、第二接合部分134和第二滤色器132的第三掩模图案MK3。通过使用第三掩模图案MK3作为蚀刻掩模，可以蚀刻初始第二n型半导体层128P、初始第二活性层126P和初始第二p型半导体层124P。通过蚀刻工艺，可以形成第二n型半导体层128、第二活性层126和第二p型半导体层124。
当从顶部观看时，第三掩模图案MK3可以具有基本上四边形的结构。第三掩模图案MK3可以具有被切去的位于第一区域AR1和第二区域AR2中的角。如图9A中所示，第三掩模图案MK3可以具有第一侧壁SW1和第二侧壁SW2，第一侧壁SW1设置在第一区域AR1中，与第二掩模图案MK2的第一侧壁SW1对应，并且具有例如朝向第二n型半导体层128的中心向内凹入地凹进的基本上V形形状，第二侧壁SW2设置在第二区域AR2中，与第二掩模图案MK2的第二侧壁SW2对应，并且具有例如未被弯曲的平面表面。
根据示例性实施例，可以在第三透明电极142、第二接合部分134和第二滤色器132中的至少一个的侧壁与第三掩模图案MK3的侧壁之间确保第三区域AR3中的空间。在通过使用第三掩模图案MK3作为蚀刻掩模进行蚀刻之后，第二n型半导体层128的顶表面的一部分可以被第三区域AR3中确保的空间暴露，被暴露的第二n型半导体层128可以被提供为将在随后的工艺中形成有第四导电图案156(见图14A、图14B和图14C)的空间。
根据示例性实施例，第二n型半导体层128、第二活性层126和第二p型半导体层124可以分别具有倾斜的侧壁，并且第二n型半导体层128的侧壁、第二活性层126的侧壁和第二p型半导体层124的侧壁可以基本上形成在同一平面中。根据另一示例性实施例，第二n型半导体层128、第二活性层126和第二p型半导体层124可以分别具有大体上竖直的侧壁。在这种情况下，第二n型半导体层128的侧壁、第二活性层126的侧壁和第二p型半导体层124的侧壁可以基本上形成在同一平面中。
根据示例性实施例，初始第二透明电极122P可以用作蚀刻停止层。具体地，可以执行蚀刻工艺直到初始第二透明电极122P被暴露。然而，发明构思不局限于此，可以选择性地蚀刻初始第二透明电极122P的顶表面的被第二n型半导体层128、第二活性层126和第二p型半导体层124暴露的部分。在这种情况下，被第二n型半导体层128、第二活性层126和第二p型半导体层124暴露的初始第二透明电极122P可以比设置在第二n型半导体层128、第二活性层126和第二p型半导体层124内部的初始第二透明电极122P薄。
通过蚀刻工艺，可以使初始第二透明电极122P的外围部分暴露。此外，在初始第二透明电极122P中，可以使与第三掩模图案MK3的位于第一区域AR1和第二区域AR2中的角去除部分对应的部分暴露。
在蚀刻工艺之后，可以去除第三掩模图案MK3。
参照图10A至图10C，可以在初始第二透明电极122P、初始第一滤色器112P和初始第一接合部分114P上形成覆盖第三发光部分LE3、第二接合部分134、第二滤色器132、第二n型半导体层128、第二活性层126和第二p型半导体层124的第四掩模图案MK4。可以通过使用第四掩模图案MK4作为蚀刻掩模来蚀刻初始第一滤色器112P。通过蚀刻工艺，可以形成包括第二n型半导体层128、第二活性层126、第二p型半导体层124和第二透明电极122的第二发光部分LE2、第一接合部分114以及第一滤色器112。
当从顶部观看时，第四掩模图案MK4可以具有基本上四边形的结构。第四掩模图案MK4可以具有被切去的位于第一区域AR1和第二区域AR2中的角。如图10A中所示，第四掩模图案MK4可以具有第一侧壁SW1和第二侧壁SW2，第一侧壁SW1设置在第一区域AR1中，与第三掩模图案MK3的第一侧壁SW1对应，并且具有例如朝向第二透明电极122的中心向内凹入地凹进的基本上V形形状，第二侧壁SW2设置在第二区域AR2中，与第三掩模图案MK3的第二侧壁SW2对应，并且具有例如未被弯曲的平面表面。在这种情况下，可以在第二透明电极122、第一接合部分114和第一滤色器112中的至少一个的侧壁与第四掩模图案MK4的侧壁之间确保第二区域AR2中的空间。在通过使用第四掩模图案MK4作为蚀刻掩模进行蚀刻之后，初始第一透明电极108P的顶表面的一部分可以被第二区域AR2中确保的空间暴露，并且被暴露的初始第一透明电极108P可以被提供为将在随后的工艺中形成有第二导电图案152(见图14A、图14B和图14C)的空间。
根据示例性实施例，第二透明电极122、第一接合部分114和第一滤色器112可以具有倾斜的侧壁，并且第二透明电极122的侧壁、第一接合部分114的侧壁和第一滤色器112的侧壁可以基本上形成在同一平面中。根据另一示例性实施例，第二透明电极122、第一接合部分114和第一滤色器112可以具有大体上竖直的侧壁。在这种情况下，第二透明电极122的侧壁、第一接合部分114的侧壁和第一滤色器112的侧壁可以基本上形成在同一平面中。
根据示例性实施例，初始第一透明电极108P可以用作蚀刻停止层。具体地，可以执行蚀刻工艺直到初始第一透明电极108P被暴露。然而，发明构思不局限于此，可以选择性地蚀刻初始第一透明电极108P的顶表面的被第二透明电极122、第一接合部分114和第一滤色器112暴露的部分。在这种情况下，被第二透明电极122、第一接合部分114和第一滤色器112暴露的初始第一透明电极108P可以比设置在第一滤色器112内部的初始第一透明电极108P薄。
可以通过第四掩模图案MK4使初始第一透明电极108P的外围部分暴露。此外，在初始第一透明电极108P中可以使与第四掩模图案MK4的位于第一区域AR1和第二区域AR2中的角去除部分对应的部分暴露。
在蚀刻工艺之后，可以去除第四掩模图案MK4。
参照图11A至图11C，可以在初始第一透明电极108P上形成覆盖第三发光部分LE3、第二接合部分134、第二滤色器132、第二发光部分LE2、第一接合部分114和第一滤色器112的第五掩模图案MK5。通过使用第五掩模图案MK5作为蚀刻掩模，可以蚀刻初始第一透明电极108P、初始第一p型半导体层106P和初始第一活性层104P。通过蚀刻工艺，可以形成第一透明电极108、第一p型半导体层106和第一活性层104。
当从顶部观看时，第五掩模图案MK5可以具有基本上四边形的结构。第五掩模图案MK5可以具有被切去的位于第一区域AR1中的角。如图11A中所示，第五掩模图案MK5可以具有侧壁SW1，侧壁SW1设置在第一区域AR1中，与第四掩模图案MK4的第一侧壁SW1对应，并且具有例如朝向第一透明电极108的中心向内凹入地凹进的大体上V形形状。在第五掩模图案MK5中，因为未去除位于第二区域AR2中的角，所以可以在第一透明电极108、第一p型半导体层106和第一活性层104中的至少一个的侧壁与第五掩模图案MK5的侧壁之间确保空间。在通过使用第五掩模图案MK5作为蚀刻掩模进行蚀刻之后，第一透明电极108的顶表面的部分可以被第二区域AR2中确保的空间暴露，并且被暴露的第一透明电极108可以被提供为将在随后的工艺中形成有第二导电图案152(见图14A、图14B和图14C)的空间。
根据示例性实施例，第一透明电极108、第一p型半导体层106和第一活性层104可以分别具有倾斜的侧壁，并且第一透明电极108的侧壁、第一p型半导体层106的侧壁和第一活性层104的侧壁可以基本上形成在同一平面中。根据另一示例性实施例，第一透明电极108、第一p型半导体层106和第一活性层104可以具有大体上竖直的侧壁。在这种情况下，第一透明电极108的侧壁、第一p型半导体层106的侧壁和第一活性层104的侧壁可以基本上形成在同一平面中。
在蚀刻工艺中，可以调整诸如蚀刻气体注入时间的工艺配方，使得蚀刻工艺在初始第一n型半导体层102P被暴露的时间点停止。根据示例性实施例，可以蚀刻初始第一n型半导体层102P的顶部的一部分。在这种情况下，被第一透明电极108暴露的初始第一n型半导体层102P可以比设置在第一透明电极108内部的初始第一n型半导体层102P薄。
在蚀刻工艺之后，可以去除第五掩模图案MK5。
参照图12A至图12C，可以在台面结构上共形地形成绝缘层ISL，台面结构包括竖直地堆叠的初始第一n型半导体层102P、第一活性层104、第一p型半导体层106、第一滤色器112、第一接合部分14、第二发光部分LE2、第二接合部分134、第二滤色器132和第三发光部分LE3。绝缘层ISL可以包括氧化物，例如，氧化硅。
由于台面结构具有如图12B和图12C中所示的台阶侧壁，所以可以以恒定的厚度在台面结构上共形地沉积绝缘层ISL。根据示例性实施例，因为台面结构具有斜面同时具有台阶侧壁，所以即使在台面结构的顶部或底部处或者在台面结构之间，也可以以恒定的厚度共形地沉积绝缘层ISL。
参照图13A至图13C，通过将绝缘层ISL图案化，可以形成第一开口OP1、第二开口OP2、第三开口OP3、第四开口OP4和第五开口OP5。
第一开口OP1可以在第一区域AR1中使初始第一n型半导体层102P的一部分暴露。第二开口OP2可以在第二区域AR2中使第一透明电极108的顶表面的一部分和第二透明电极122的顶表面的一部分暴露。第三开口OP3可以在第二区域AR2中使第三透明电极142的顶表面的一部分暴露。第四开口OP4可以第三区域AR3中使第二n型半导体层128的顶表面的一部分暴露。第五开口OP5可以在第四区域AR4中使第三n型半导体层148的顶表面的一部分暴露。
根据示例性实施例，在形成第一至第五开口OP1、OP2、OP3、OP4和OP5的同时，通过蚀刻初始第一n型半导体层102P以暴露第一基底100的外围部分，可以形成包括第一n型延伸半导体层102E的第一n型半导体层102。当从顶部观看时，第一n型延伸半导体层102E可以具有基本上四边形的结构，第一n型延伸半导体层102E的外侧壁和绝缘层ISL的外侧壁可以基本上形成在同一平面中。
通过将绝缘层ISL图案化，可以在第一基底100上可以形成包括第一n型半导体层102、第一活性层104、第一p型半导体层106和第一透明电极108的第一发光部分LE1。此外，可以完成包括第一发光部分LE1、第一滤色器112、第一接合部分114、第二发光部分LE2、第二接合部分134、第二滤色器132和第三发光部分LE3的发光结构。
参照图14A至图14C，可以形成填充第一开口OP1的第一导电图案150、填充第二开口OP2的第二导电图案152、填充第三开口OP3的第三导电图案154、填充第四开口OP4的第四导电图案156和填充第五开口OP5的第五导电图案158。
具体地，可以在绝缘层ISL上共形地形成第一导电层。如图14B和图14C中所示，由于形成有绝缘层ISL的台面结构具有台阶侧壁，所以可以在形成有绝缘层ISL的台面结构上以恒定的厚度共形地形成第一导电层。根据示例性实施例，因为台面结构在具有台阶侧壁的同时具有斜面，所以即使在台面结构的顶部或底部处或者在台面结构之间也可以以恒定的厚度均匀地设置第一导电层。
第一导电层可以包括Ni、Ag、Au、Pt、Ti、Al和Cr中的至少一种。通过使第一导电层图案化，可以分别形成填充第一开口OP1的第一导电图案150、填充第二开口OP2的第二导电图案152、填充第三开口OP3的第三导电图案154、填充第四开口OP4的第四导电图案156以及填充第五开口OP5的第五导电图案158。根据示例性实施例，第一至第五导电图案150、152、154、156和158中的每个的顶表面可以位于比绝缘层ISL的顶表面高的水平处。根据另一示例性实施例，第一至第五导电图案150、152、154、156和158中的每个的顶表面可以与绝缘层ISL的顶表面共面。
参照图15A至图15C，可以形成在第一区域AR1中与第一导电图案150电结合的第一薄膜导电图案160、在第三区域AR3中与第四导电图案156电结合的第二薄膜导电图案162、在第四区域AR4中与第五导电图案158电结合的第三薄膜导电图案164以及在第二区域AR2中与第二导电图案152和第三导电图案154电结合的第四薄膜导电图案166。
可以在形成有第一至第五导电图案150、152、154、156和158的绝缘层ISL上共形地形成第二导电层。如图15B和图15C中所示，由于形成有绝缘层ISL(该绝缘层ISL形成有第一至第五导电图案150、152、154、156和158)的台面结构具有台阶侧壁，所以可以以恒定的厚度在台面结构上共形地沉积第二导电层。根据示例性实施例，由于台面结构在具有台阶侧壁的同时具有斜面，所以甚至在台面结构的顶部或底部处或者在台面结构之间也可以以恒定的厚度共形地沉积第二导电层。第二导电层可以包括Ni、Ag、Au、Pt、Ti、Al和Cr中的至少一种。当第二导电层包括与第一导电层基本上相同的材料时，可能难以识别第一至第五导电图案150、152、154、156和158与第二导电层之间的边界。
通过使第二导电层图案化，可以分别形成与第一导电图案150电结合的第一薄膜导电图案160、与第四导电图案156电结合的第二薄膜导电图案162、与第五导电图案158电结合的第三薄膜导电图案164以及与第二导电图案152和第三导电图案154电结合的第四薄膜导电图案166。
根据示例性实施例，当从顶部观看时，第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166中的每个可以具有基本上四边形的结构。第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166中的每个可以具有从第三发光部分LE3的第三n型半导体层148的顶部延伸到第一n型延伸半导体层102E的结构。第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166中的每个的一部分可以设置在没有不平坦部分的基本上平坦的第一n型延伸半导体层102E上。
尽管第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166被描述为在第一至第五导电图案150、152、154、156和158形成之后形成，然而，发明构思不局限于此。例如，在形成有第一至第五开口OP1、OP2、OP3、OP4和OP5的绝缘层ISL上共形地形成第二导电层之后，通过使第二导电层图案化，可以一起形成分别填充第一至第五开口OP1、OP2、OP3、OP4和OP5的第一至第五导电图案150、152、154、156和158以及分别与第一至第五导电图案150、152、154、156和158电结合的第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166。
参照图16A至图16C，可以在第一基底100上形成可以基本上或完全覆盖发光结构的第一钝化层PVT1。第一钝化层PVT1可以包括聚合物材料，例如聚酰亚胺或EMC。根据示例性实施例，可以在比第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166中的每个的顶表面高的水平面处，定位第一钝化层PVT1的顶表面。此外，第一钝化层PVT1可以具有与第一基底100的侧壁共面的侧壁。如此，可以在第一钝化层PVT1内部定位第一基底100、发光结构、绝缘层ISL以及第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166可以位于第一钝化层PVT1内部。
然后，通过蚀刻第一钝化层PVT1，可以形成分别使第一至第四薄膜导电图案160、162、164和166暴露的第一过孔、第二过孔、第三过孔和第四过孔。第一过孔可以使第一薄膜导电图案160的顶表面的覆盖第一n型延伸半导体层102E的至少一部分暴露。第二过孔可以使第二薄膜导电图案162的顶表面的覆盖第一n型延伸半导体层102E的至少一部分暴露。第三过孔可以使第三薄膜导电图案164的顶表面的覆盖第一n型延伸半导体层102E的至少一部分暴露。第四过孔可以使第四薄膜导电图案166的顶表面的覆盖第一n型延伸半导体层102E的至少一部分暴露。以这种方式，由于在没有不平坦部分的基本上平坦的部分上形成第一至第四过孔，因此可以改善加工的可靠性。
根据示例性实施例，第一至第四过孔中的每个可以具有从顶部到底部逐渐变窄的宽度，并且可以具有倾斜的侧壁。
然后，可以形成分别填充第一至第四过孔的第一过孔接触件170、第二过孔接触件172、第三过孔接触件174和第四过孔接触件176。
第一过孔接触件170可以位于第一区域AR1中，可以通过第一薄膜导电图案160与第一导电图案150电结合，并且可以将负电压施加和/或传输到第一n型半导体层102。第二过孔接触件172可以位于第三区域AR3中，可以通过第二薄膜导电图案162与第四导电图案156电结合，并且可以将负电压施加和/或传输到第二n型半导体层128。第三过孔接触件174可以位于第四区域AR4中，可以通过第三薄膜导电图案164与第五导电图案158电结合，并且可以将负电压施加和/或传输到第三n型半导体层148。第四过孔接触件176可以位于第二区域AR2中，可以通过第四薄膜导电图案166与第二导电图案152和第三导电图案154电结合，并且可以将负电压施加和/或传输到第一至第三p型半导体层106、124和144。
如上所述，由于第一至第四过孔中的每个具有朝向底部逐渐变窄的宽度，所以第一至第四过孔接触件170、172、174和176中的每个可以具有朝向底部逐渐变窄的宽度并且可以具有倾斜的侧壁。
根据示例性实施例，第一至第四过孔接触件170、172、174和176中的每个可以具有比第一钝化层PVT1的顶表面高的顶表面。例如，第一过孔接触件170可以包括填充第一过孔的部分和向上突出到第一钝化层PVT1的外部的部分。如图16B中所示，向上突出到第一钝化层PVT1的外部的部分可以具有比第一过孔的顶部的宽度大的宽度。根据另一示例性实施例，第一至第四过孔接触件170、172、174和176中的每个可以具有与第一钝化层PVT1的顶表面基本上齐平(或设置在同一水平面中)的顶表面。
从第一至第四过孔接触件170、172、174和176中的每个到第一钝化层PVT1的侧壁的距离可以根据发光芯片安装在其中的装置的类型而不同。
以这种方式，可以完成图3A至图3C中所示的发光芯片。
然后，可以去除第一基底100。可以通过激光剥离工艺等去除第一基底100。如果第一基底100被去除，则可以使第一n型半导体层102的底表面、第一n型延伸半导体层102E的底表面和第一钝化层PVT1的底表面暴露。以这种方式，可以完成图1A至图1C中所示的发光芯片。
根据图17A至图17C中所示的另一示例性实施例，在去除第一基底100之前，可以在第一钝化层PVT1上形成包括分别使第一至第四过孔接触件170、172、174和176的顶表面暴露的第五至第八过孔的第二钝化层PVT2。第二钝化层PVT2可以包括与第一钝化层PVT1基本上相同的材料，例如，聚酰亚胺或EMC。然后，通过用导电材料填充第五至第八过孔，可以形成分别与第一至第四过孔接触件170、172、174和176电结合的第五至第八过孔接触件180、182、184和186。根据示例性实施例，第五至第八过孔接触件180、182、184和186中的每个可以具有比第二钝化层PVT2的顶表面高的顶表面。例如，第五过孔接触件180可以包括填充第五过孔的部分和向上突出到第二钝化层PVT2的外部的部分。向上突出到第二钝化层PVT2的外部的部分可以具有比第五过孔的顶部的宽度大的宽度。根据另一示例性实施例，第五至第八过孔接触件180、182、184和186中的每个可以具有与第二钝化层PVT2的顶表面基本上齐平的顶表面。第五至第八过孔接触件180、182、184和186中的每个的位置可以根据发光芯片安装在其中的装置的标准分离距离而不同。然后，可以去除第一基底100。通过这个事实，可以完成图4A至图4C中所示的发光芯片。
可选地，根据另一示例性实施例，在去除第一基底100之前，可以将TSV基底接合到第一钝化层PVT1上。通常，可以在TSV基底中形成多层导电图案。可以在TSV基底的一个表面上形成与第一至第四过孔接触件170、172、174和176电结合的导电图案，并且可以在TSV基底的另一表面上设置与第五至第八过孔接触件180、182、184和186的各自的位置对应的导电图案190、192、194和196。以这种方式，可以完成图5A至图5C中所示的发光芯片。
在下文中，将描述包括上述发光芯片的发光单体单元。
图18A是根据示例性实施例的发光单体单元的平面图，图18B是沿着图18A的线D-D′截取的示出发光单体单元的剖视图。
参照图18A和图18B，发光单体单元可以包括多个发光芯片LEDC。当从顶部观看时，发光单体单元可以具有基本上四边形的结构。发光单体单元中的多个发光芯片LEDC可以设置在发光单体单元的四边形结构的各个角处。根据示例性实施例的发光单体单元中的每个发光芯片LEDC将被描述为包括图1A至图1C的发光芯片，因此，将省略发光芯片的结构和特性的详细描述，以避免冗余。发光单体单元中的发光芯片LEDC可以通过钝化层PVT1和/或PVT2彼此分开且彼此绝缘。
根据示例性实施例，发光单体单元可以是可以一次安装有多个发光芯片的单元。例如，当有四个发光芯片LEDC设置在发光单体单元中时，这四个发光芯片LEDC可以通过单个安装工艺一次安装在目标装置中。虽然图18A示出的是发光单体单元包括四个发光芯片LEDC，然而，发明构思不限于发光芯片的具体数量。如此，当一个发光单体单元被安装在目标装置中时，可以一次安装发光单体单元中的多个发光芯片LEDC。以此方式，安装工艺可以得以简化，并且减小了用于制造的时间和成本。
通常，单个芯片单独地安装在目标装置中，一个单独芯片具有标准尺寸，并且相邻的单个芯片之间的标准距离是预设的。如此，发光单体单元中的每个发光芯片LEDC具有用于目标装置的被标准化的尺寸，相邻的发光芯片LEDC可以根据标准距离以预定的距离SD设置在发光单体单元中。
根据示例性实施例，当发光芯片LEDC之间的分离距离SD比目标装置的标准距离小时，突起BP可以额外地设置在第二钝化层PVT2，使得突起BP之间的分离距离SD可以变得与目标装置的标准距离基本上相同。
在根据示例性实施例的发光芯片和包括所述发光芯片的发光单体单元中，由于微发光芯片的侧壁和顶表面被钝化层保护，所以能够防止微发光芯片在运输期间或因外部冲击而破裂或受损。此外，由于钝化层包括诸如聚酰亚胺和环氧模塑化合物(EMC)的聚合物材料，所以随着从发光芯片发射的光被反射，可以减少损失的光的量，从而改善光效率。
根据示例性实施例，发光二极管堆叠件具有第一LED堆叠件至第三LED堆叠件彼此堆叠的结构。以此方式，发光二极管堆叠件可以在不增大像素面积的情况下增大每个子像素的发光面积。此外，从第一LED堆叠件产生的光可以穿过第二LED堆叠件和第三LED堆叠件发射到外部，并且从第二LED堆叠件产生的光可以穿过第三LED堆叠件发射到外部，从而改善了发光效率。
例如，第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件以所述顺序被顺序地设置，以发射具有逐渐减小的波长的光。例如，第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件可以分别发射红光、绿光和蓝光。由于第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件以所述顺序发射波长逐渐减小的光，所以能够防止LED堆叠件之间的光的干涉。
图19是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件1000的示意性剖视图。
参照图19，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、第一接合层1530、第二接合层1550以及第三接合层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。如对于在这里公开的示例性实施例中所使用的，发光二极管堆叠件可以指的是微LED(或微LED堆叠件)。
支撑基底1510支撑LED堆叠件1230、1330和1430。支撑基底1510可以包括位于其表面上或其中的电路，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型半导体层和置于n型半导体层与p型半导体层之间的活性层。活性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，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。
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是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，所以粗糙表面可以通过化学蚀刻形成在第三LED堆叠件1430的上表面上。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可选地布置。
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与第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430相比发射具有较长波长的光，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与第三LED堆叠件1430相比发射具有较长波长的光，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，并且反射从第一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部分地接触第一LED堆叠件1230的p型半导体层。为了防止光被欧姆接触层1250a吸收，欧姆接触层1250a接触p型半导体层的区域可以不超过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19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的折射率的第一LED堆叠件1230与具有相对低的折射率的绝缘层1270和反射层1250b的堆叠结构形成全向反射器。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)具有相对高的反射率的金属形成。另一方面，反射层1250b可以由相对于从第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430产生的光(例如，绿光或蓝光)具有相对低的反射率的金属形成，从而减少已经从第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430产生并朝向支撑基底1510传播的光的干涉。
绝缘层1270置于支撑基底1510与第一LED堆叠件1230之间，并且具有使第一LED堆叠件1230暴露的开口。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可以由相对于红光和绿光透明的金属层或导电氧化物层组成。
此外，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，同时反射从第二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，同时反射从第三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可以是例如使低频带(即，长波段)的光透射的低通滤波器、使预定波段的光透射的带通滤波器或防止预定波段的光从其通过的带阻滤波器。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交替地堆叠具有彼此不同的折射率的绝缘层(例如，TiO2和SiO2)来形成。此外，可以通过调整TiO2层和SiO2层的厚度来控制分布式布拉格反射器的阻带(止带)。低通滤波器和带通滤波器也可以通过交替地堆叠具有彼此不同的折射率的绝缘层来形成。
第一接合层1530将第一LED堆叠件1230结合到支撑基底1510。如图19中所示，反射电极1250可以毗邻第一接合层1530。第一接合层1530可以是透光层或不透光层。
第二接合层1550将第二LED堆叠件1330结合到第一LED堆叠件1230。如图19中所示，第二接合层1550可以毗邻第一LED堆叠件1230和第一滤色器1370。欧姆电极1290可以被第二接合层1550覆盖。第二接合层1550透射从第一LED堆叠件1230产生的光。第二接合层1550可以由例如透光旋涂玻璃形成。
第三接合层1570将第三LED堆叠件1430结合到第二LED堆叠件1330。如图19中所示，第三接合层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，透明导电层可以设置在第二LED堆叠件1330上。第三接合层1570透射从第一LED堆叠件1230和第二LED堆叠件1330产生的光。第三接合层1570可以由例如透光旋涂玻璃形成。
图20A、图20B、图20C、图20D和图20E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20A，在第一基底1210上生长第一LED堆叠件1230。第一基底1210可以是例如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、活性层和p型半导体层。
在第一LED堆叠件1230上形成绝缘层1270，并且图案化绝缘层1270以形成(一个或多个)开口。例如，在第一LED堆叠件1230上形成SiO2层并且将光致抗蚀剂沉积到SiO2层上，随后通过光刻与显影来形成光致刻蚀剂图案。然后，通过用作蚀刻掩模的光致抗蚀剂图案来图案化SiO2层，从而形成绝缘层1270。
然后，在绝缘层1270的(一个或多个)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的一部分或整个欧姆接触层1250a，如图20A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，将在下文称中被称为第一p反射电极1250。
参照图20B，在第二基底1310上生长第二LED堆叠件1330，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，并且可以包括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。用于第二LED堆叠件1330的GaInN的组成比可以被确定为使得第二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20C，在第三基底1410上生长第三LED堆叠件1430，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，并且可以包括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。用于第三LED堆叠件1430的GaInN的组成比可以被确定为使得第三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19描述的这些基本相同，因此，将省略它们的重复描述，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，并且它们的形成顺序不限于具体顺序。
参照图20D，经由第一接合层1530将第一LED堆叠件1230结合到支撑基底1510。可以在支撑基底1510上预先形成第一接合层1530，可以将反射电极1250接合到第一接合层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，第一LED堆叠件1230的n型半导体层的上表面被暴露。
然后，在第一LED堆叠件1230的被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与像素区域对应。
参照图20E，可以经由第二接合层1550将第二LED堆叠件1330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接合到第二接合层1550以面对第一LED堆叠件1230。可以在第一LED堆叠件1230上预先形成第二接合层1550，使得第一滤色器1370可以面对并接合到第二接合层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19和图20C，经由第三接合层1570将第三LED堆叠件1430结合到第二LED堆叠件1330。将第二滤色器1470接合到第三接合层1570以面对第二LED堆叠件1330。可以在第二LED堆叠件1330上预先设置第三接合层1570，使得第二滤色器1470可以面对并结合到第三接合层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，如图19中所示可以形成用于显示器的发光二极管堆叠件，所述发光二极管堆叠件使第三LED堆叠件1430的n型半导体层暴露于外部。
通过在像素单元中对支撑基底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，随后通过将第一LED堆叠件至第三LED堆叠件通过互连彼此连接，可以提供根据示例性实施例的显示设备。在下文中，将描述根据示例性实施例的显示设备。
图21是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图，图22是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
参照图21和图22，根据示例性实施例的显示装置可以以无源矩阵方式进行操作。
例如，由于图19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21和图22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的阳极公共地(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22，通过图案化参照图19描述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21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，在该矩阵形式中，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23是图22的显示设备的一个像素的放大平面图，图24是沿图23的线A-A截取的示意性剖视图，图25是沿图23的线B-B截取的示意性剖视图。
参照图22、图23、图24和图25，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、第二p透明电极1350的一部分、第二LED堆叠件1330的上表面的一部分、第三p透明电极1450的一部分和第三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24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(诸如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，以对朝向第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430的侧表面传播的光进行反射。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26H)，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；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，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可以经过互连线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，并且互连线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中的每条可以形成在下绝缘层1610上，并且可以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26A至图26K是示出根据示例性实施例的制造包括图23的像素的显示设备的方法的示意性平面图。
首先，准备图19中描述的发光二极管堆叠件1000。
然后，参照图26A，可以在第三LED堆叠件1430的上表面上形成粗糙表面1430a。粗糙表面1430a可以在第三LED堆叠件1430的上表面上形成为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26B，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26B中所示，第三LED堆叠件1430可以被保留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26C，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被暴露的第三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周围以及除了第三p透明电极1450被部分地保留在其中的凹陷之外的其它凹陷中。
参照图26D，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被暴露的第二LED堆叠件1330来暴露第二p透明电极1350。
参照图26E，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被暴露的第二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26F，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26G，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22)。
参照图26H，形成下绝缘层1610(见图24和图25)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，使得光能够发射到外部。
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；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26I，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部件。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26J，上绝缘层1810(见图24和图25)覆盖互连线1710和1750以及连接部1710a、1750a、1770a和1770b。上绝缘层1810还可以覆盖第三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，使得光能够发射到外部。
参照图26K，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可以经过互连线1750的上部，并且通过上绝缘层1810与互连线1750绝缘。
如此，可以形成图23中示出的像素区域。此外，如图22中所示，多个像素可以形成在支撑基底1510上，并且可以通过第一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19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，但是互连线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27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27，根据示例性实施例的驱动电路包括至少两个晶体管Tr1、Tr2和一个电容器。当电源连接到选择线Vrow1至Vrow3并且电压被施加到数据线Vdata1至Vdata3时，该电压被施加到对应的发光二极管。此外，对应的电容器根据施加到数据线Vdata1至Vdata3的电压的值而被充电。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，电容器的电压也可以得以保持并且可以施加到发光二极管LED1至LED3。此外，可以根据施加到数据线Vdata1至Vdata3的电压的值来改变在发光二极管LED1至LED3中流动的电流。可以通过电流源Vdd连续地供应电流，使得可以连续地发光。
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27示出了根据示例性实施例的用于有源矩阵驱动的电路，但是可以使用其它各种的电路。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28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28，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22至图25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27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。
反射电极连接到支撑基底1511内部的晶体管Tr2(见图27)。第三p透明电极和第二p透明电极通过连接部1771a和1731b也连接到支撑基底1511内部的晶体管Tr2(见图27)。
以这种方式，第一LED堆叠件至第三LED堆叠件彼此连接，从而构造如图27中所示的用于有源矩阵驱动的电路。
虽然图28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，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19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，虽然第一LED堆叠件1230、第二LED堆叠件1330和第三LED堆叠件1430经由接合层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以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用于子像素的面积。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产生的光能够穿过其发射到外部，从而减少了光损失。
图29是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件2000的示意性剖视图。
根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管堆叠件包括第一LED堆叠件、设置在第一LED堆叠件上的第二LED堆叠件以及设置在第二LED堆叠件上的第三LED堆叠件，其中从第一LED堆叠件产生的光穿过第二LED堆叠件和第三LED堆叠件发射到外部，并且从第二LED堆叠件产生的光穿过第三LED堆叠件发射到外部。
以第一LED堆叠件至第三LED堆叠件彼此堆叠的这种方式，发光二极管堆叠件可以在不增大像素面积的情况下提高每个子像素的亮度区域。更具体地，从第一LED堆叠件产生的光可以穿过第二LED堆叠件和第三LED堆叠件发射到外部，并且从第二LED堆叠件产生的光可以穿过第三LED堆叠件发射到外部，从而改善了发光效率。
从第一LED堆叠件产生的光的波长可以比从第二LED堆叠件产生的光的波长长，从第二LED堆叠件产生的光的波长可以比从第三LED堆叠件产生的光的波长长。因此，从第一LED堆叠件产生的光可以穿过第二LED堆叠件和第三LED堆叠件发射到外部，并且从第二LED堆叠件产生的光可以穿过第三LED堆叠件发射到外部。例如，第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件可以分别发射红光、绿光和蓝光。然而，发明构思不限于发射不同颜色的光的LED堆叠件的堆叠顺序。例如，当第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件使用微LED时，第一LED堆叠件可以发射红色光、绿色光或蓝色光中的任意一种，并且第二LED堆叠件和第三LED堆叠件可以分别发射红色光、绿色光和蓝色光中的剩下的一种，由于微LED的小形状因数而不会对操作产生不利的影响或者不需要LED堆叠件之间的滤色器。
从第二LED堆叠件产生的光的一部分可以进入第一LED堆叠件从而在第一LED堆叠件中产生光，从第三LED堆叠件产生的光的一部分可以进入第二LED堆叠件从而在第二LED堆叠件中产生光。
在一些示例性实施例中，从第二LED堆叠件产生的且发射到外部的光的强度可以是因从第二LED堆叠件产生的光引起的从第一LED堆叠件产生的光的强度的大约10倍或更大，从第三LED堆叠件产生的且发射到外部的光的强度可以是因从第三LED堆叠件产生的光引起的从第二LED堆叠件产生的光的强度的大约10倍或更大。
通常，由于因从第二LED堆叠件产生的光而从第一LED堆叠件产生光，所以滤色器可以置于第二LED堆叠件与第一LED堆叠件之间。此外，由于因从第三LED堆叠件产生的光而从第二LED堆叠件产生光，所以滤色器也可以置于第三LED堆叠件与第二LED堆叠件之间。
然而，虽然滤色器可以防止光的干涉，但是形成滤色器将增加制造复杂性。根据示例性实施例的显示设备可以抑制二级光在LED堆叠件之间的产生，而无需在它们之间布置滤色器。
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。
参照图29，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、第一接合层2530、第二接合层2550和第三接合层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。
支撑基底2510支撑LED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型半导体层之间的活性层。活性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。
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29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LED堆叠件的具体数量。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29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，所以粗糙表面可以通过化学蚀刻等形成在第三LED堆叠件2430的上表面上。然而，发明构思不限于此，可以可选地形成每个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。在第三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的活性层的带隙宽，并且比第二LED堆叠件2330的活性层的带隙窄。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的活性层之前被第一LED堆叠件2230的n型半导体层吸收。如此，在第一LED堆叠件2230的活性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中的每个的活性层的带隙宽，且比第三LED堆叠件2430的活性层的带隙窄。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的活性层之前会被第二LED堆叠件2330的n型半导体层吸收。如此，在第二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的活性层的带隙宽，从使从第一LED堆叠件2230和第二LED堆叠件2330产生的光透射通过。
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，这可以避免对其它组件(诸如滤色器)的需要。例如，从第二LED堆叠件2330产生的并发射到外部的光的强度可以是由从第二LED堆叠件2330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。同样地，从第三LED堆叠件2430产生的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产生的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。如附图中所示，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，所以可以通过具有相对高折射率的第一LED堆叠件2230与具有相对低折射率的绝缘层2270和反射层2250b的堆叠结构形成全向反射器。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，或者可以覆盖第一LED堆叠件2230的大部分，从而改善发光效率。
欧姆接触层2250a和反射层2250b可以是可以包括Au的金属层。反射层2250b可以由相对于从第一LED堆叠件2230产生的光(例如，红光)具有相对高反射率的金属形成。另一方面，反射层2250b可以由相对于从第二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形成，以减少已从第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430产生的并朝向支撑基底2510传播的光的干涉。
绝缘层2270置于支撑基底2510与第一LED堆叠件2230之间，并且具有暴露第一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。
第一接合层2530使第一LED堆叠件2230结合到支撑基底2510。反射电极2250可以毗邻第一接合层2530。第一接合层2530可以是透光层或不透光层。
第二接合层2550使第二LED堆叠件2330结合到第一LED堆叠件2230。如附图中所示，第二接合层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可以被第二接合层2550覆盖。第二接合层2550透射从第一LED堆叠件2230产生的光。第二接合层2550可以由透光接合材料(例如，透光有机接合剂或透光旋涂玻璃)形成。透光有机接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，可以通过等离子体接合等将第二LED堆叠件2330接合到第一LED堆叠件2230。
第三接合层2570使第三LED堆叠件2430结合到第二LED堆叠件2330。如附图中所示，第三接合层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，透明导电层可以设置在第二LED堆叠件2330上。第三接合层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。
第二接合层2550和第三接合层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30A至图30E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30A，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、活性层和p型半导体层。在一些示例性实施例中，该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，该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(一个或多个)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，将在下文中被称为第一p反射电极2250。
参照图30B，在第二基底2310上生长第二LED堆叠件2330，并且在第二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、活性层和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30C，在第三基底2410上形成第三LED堆叠件2430，并且在第三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限于具体顺序。
参照图30D，将第一LED堆叠件2230经由第一接合层2530结合到支撑基底2510。可以在支撑基底2510上预先形成第一接合层2530，并且可以将反射电极2250接合到第一接合层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的被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30E，将第二LED堆叠件2330经由第二接合层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接合到第二接合层2550以面对第一LED堆叠件2230。可以在第一LED堆叠件2230上预先形成第二接合层2550，使得第二p透明电极2350可以面对并结合到第二接合层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29和图30C，将第三LED堆叠件2430经由第三接合层2570结合到第二LED堆叠件2330。将第三p透明电极2450接合到第三接合层2570以面对第二LED堆叠件2330，并且接合到第三接合层2570。可以在第二LED堆叠件2330上预先形成第三接合层2570，使得第三p透明电极2450可以面对并结合到第三接合层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29中示出的用于显示器的发光二极管堆叠件，该发光二极管堆叠件使第三LED堆叠件2430的n型半导体层暴露于外部。
显示设备可以通过以下步骤形成：在像素单元中对设置在支撑基底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，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，并且将第一LED堆叠件2230、第二LED堆叠件2330和第三LED堆叠件2430转移到其它支撑基底(诸如印刷电路板)，可以制造出显示设备。
图31是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。图32是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
参照图31和图32，根据示例性实施例的显示设备可以实施为以无源矩阵方式进行驱动。
图29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31和图32，一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32，通过图案化图29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31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，在该矩阵形式中，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分开的互连线2710、2730和2750。这里，互连线2710、2730和2750可以被用作扫描线Vscan。
图33是图32的显示设备的一个像素的放大平面图。图34是沿图33的线A-A截取的示意性剖视图，图35是沿图33的线B-B截取的示意性剖视图。
参照图32、图33、图34和图35，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、第二p透明电极2350的一部分、第二LED堆叠件2330的上表面的一部分、第三p透明电极2450的一部分和第三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的侧表面传播的光。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36H)，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；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可以经过互连线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，所有的互连线2710、2730和2750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36A至图36K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，将参照形成图33的像素的方法给出下面的描述。
首先，准备图29中描述的发光二极管堆叠件2000。
参照图36A，可以在第三LED堆叠件2430的上表面上形成粗糙表面2430a。粗糙表面2430a可以在第三LED堆叠件2430的上表面上形成为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36B，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。如附图中所示，被暴露的第三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36C，通过在除了一个凹陷之外的区域中去除被暴露的第三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周围以及在除了第三p透明电极2450被部分地保留在其中的凹陷之外的其它凹陷中。
参照图36D，通过在除了一个凹陷之外的区域中去除被暴露的第二LED堆叠件2330来暴露第二p透明电极2350。
参照图36E，通过在除了一个凹陷之外的区域中去除被暴露的第二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36F，通过在除了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36G，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32)。
参照图36H，形成下绝缘层2610(见图34和图35)以覆盖像素。下绝缘层2610覆盖反射电极2250、第一LED堆叠件2230的侧表面、第二LED堆叠件2330的侧表面和第三LED堆叠件2430的侧表面。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，使得光能够发射到外部。
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；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36I，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36J，上绝缘层2810(见图34和图35)覆盖互连线2710、2750以及连接部2710a、2750a、2770a和2770b。上绝缘层2810还可以基本覆盖第三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，从而使光能够发射到外部。
参照图36K，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可以经过互连线2750的上部，并且通过上绝缘层2810与互连线2750绝缘。
如此，可以形成图33中示出的像素区域。此外，如图32中所示，多个像素可以形成在支撑基底2510上，并且可以通过第一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29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，但是互连线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37是根据另一示例性实施例的显示设备的示意性电路图。图37的电路图涉及以有源矩阵方式驱动的显示设备。
参照图37，根据示例性实施例的驱动电路包括至少两个晶体管Tr1、Tr2和一个电容器。当电源连接到选择线Vrow1至Vrow3并且电压被施加到数据线Vdata1至Vdata3时，该电压被施加到对应的发光二极管。此外，对应的电容器根据施加到数据线Vdata1至Vdata3的电压的值而被充电。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，电容器的电压也可以得以保持并且可以施加到发光二极管LED1至LED3。此外，可以根据施加到数据线Vdata1至Vdata3的电压的值来改变在发光二极管LED1至LED3中流动的电流。可以通过电流源Vdd连续地供应电流，因此可以连续地发光。
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37示出了根据示例性实施例的用于有源矩阵驱动的电路，但是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，但是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38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38，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32至图35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37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。
反射电极连接到支撑基底2511内部的晶体管Tr2(见图37)。第三p透明电极和第二p透明电极通过连接部2771a和2731b也连接到支撑基底2511内部的晶体管Tr2(见图37)。
以这种方式，第一LED堆叠件至第三LED堆叠件彼此连接，从而形成如图37中所示的用于有源矩阵驱动的电路。
虽然图38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，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，图29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，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29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经由接合层彼此结合，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，所以可以避免对单独安装发光二极管的需要。此外，根据示例性实施例的发光二极管堆叠件具有第一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用于子像素的区域。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产生的光能够穿过其发射到外部，从而减少光损失。
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用于显示器的发光二极管像素的示意性剖视图。
参照图39和图40，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，如附图中所示，第二LED堆叠件3330可以设置在第一LED堆叠件3230的一部分上。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的一部分上。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。虽然第三LED堆叠件3430被示出为朝向右侧设置，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的使光R穿过其发射的区域、第二LED堆叠件3330的使光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整从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半导体层与第二导电型半导体层之间的活性层。活性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可以包括不同的活性层，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产生的光被基底3210通过吸收而损失。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41是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
参照图41，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和一个电容器。当电源连接到选择线Vrow1至Vrow3并且电压被施加到数据线Vdata1至Vdata3时，该电压被施加到对应的发光二极管。此外，根据施加到数据线Vdata1至Vdata3的电压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，电容器的电压也可以得以保持并且可以施加到发光二极管LED1至LED3。此外，可以根据施加到数据线Vdata1至Vdata3的电压的值来改变在发光二极管LED1至LED3中流动的电流。可以通过电流源Vdd连续地供应电流，因此，可以连续地发光。
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41示出了根据示例性实施例的用于有源矩阵驱动的电路，但是也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，但是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，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，可以通过调整第一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的使光R、G和B穿过其发射的区域的面积来调整亮度。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)具有比第二LED堆叠件3330或第三LED堆叠件3430的面积大的面积，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整光输出。
图42A和图42B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43A、图43B、图43C和图43D分别是沿图42A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39)，并且每个像素包括基底3210以及子像素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42A、图42B、图43A、图43B、图43C和图43D，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、第一接合层3530、第二接合层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。活性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，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，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上的某一区域，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上的某一区域，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。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40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可以包括将基底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穿过基底3210形成。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与穿过基底3210和第一LED堆叠件3230形成的通孔的侧壁之间，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和活性层，以暴露第一导电型半导体层3230a。第一-1欧姆电极3290a可以与设置有第二LED堆叠件3330的区域隔开设置。此外，如图42A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42A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可以具有单层或多层。
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42A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可以与设置有第三LED堆叠件3430的区域隔开设置。
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42A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。
第一接合层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可以毗邻第一接合层3530。第一接合层3530可以是透光层或不透明层。第一接合层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。在通过例如化学机械抛光使第一接合层的表面平坦化，然后通过等离子体处理调节表面能之后，可以在高真空下接合无机材料层，并且可以在高真空下接合有机材料层。第一接合层3530可以由旋涂玻璃形成，或者可以是由AuSn等形成的金属接合层。对于金属接合层，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与金属接合层之间的电绝缘。此外，还可以在第一接合层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。
第二接合层3550使第二LED堆叠件3330结合到第三LED堆叠件3430。第二接合层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接合到第三-2欧姆电极3450。第二接合层3550可以由与第一接合层3530的接合材料基本相同的接合材料形成。此外，还可以在第二LED堆叠件3330与第二接合层3550之间设置绝缘层和/或反射层。
当第一接合层3530和第二接合层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产生的光的一些部分可以在穿过第一接合层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接合层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接合层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。
当第一接合层3530和第二接合层3550由不透明材料形成时，反射层分别置于第一LED堆叠件3230与第一接合层3530之间以及第二LED堆叠件3330与第二接合层3550之间，以反射已从第一LED堆叠件3230产生并进入第一接合层3530的光以及已从第二LED堆叠件3330产生并进入第二接合层3550的光。被反射的光可以穿过第一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的侧表面和第三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，并且与第三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，因此可以在与第二-1欧姆电极3390和/或第三-1欧姆电极3490的工艺不同的工艺中单独形成。
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也可以通过上绝缘层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，电极垫3770d连接到基底3210。
电极垫3770a、3770b和3770c是针对每个像素设置的，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。虽然电极垫3770d也可以是针对每个像素设置的，但是基底3210对于多个像素是连续地设置的，这可以避免针对每个像素设置电极垫3770d的需要。
电极垫3770a、3770b、3770c、3770d接合到电路板3510，从而提供显示设备置。
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44A至图51B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。每幅剖视图是沿着每幅对应的平面图中示出的线截取的。
参照图44A和图44B，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、活性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可以具有通过反复地堆叠例如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44B中所示。
然后，形成绝缘层3250以覆盖凹槽的侧壁，并且形成通过孔3270a、3270b、3270c以填充凹槽。通过孔3270a、3270b和3270c可以通过以下步骤形成：例如，形成绝缘层以覆盖凹槽的侧壁，使用导电材料层或导电膏通过镀覆填充凹槽，并且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45A和图45B，可以经由第一接合层3530将第二LED堆叠件3330和第二-2欧姆电极3350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，并且在第二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、活性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AlGaInP基半导体层的基底(例如，GaAs基底)，或者其上可以生长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可以包括反射从第二LED堆叠件3330产生的光的反射层3350a与阻挡层3350b。
第二-2欧姆电极3350被设置为面对第一LED堆叠件3230，并且通过第一接合层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，还可以在形成第一接合层3530之前在第一LED堆叠件3230上形成绝缘层和反射层。
参照图46A和图46B，可以经由第二接合层3550将第三LED堆叠件3430和第三-2欧姆电极3450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，并且在第三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、活性层和第二导电型半导体层3430b。第三基底是其上可以生长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可以包括反射从第三LED堆叠件3430产生的光的反射层3450a与阻挡层3450b。
第三-2欧姆电极3450被设置为面对第二LED堆叠件3330，并且通过第二接合层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，还可以在形成第二接合层3550之前在第二LED堆叠件3330上形成绝缘层和反射层。
参照图47A和图47B，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上形成凹口以通过该凹口暴露阻挡层3450b。
然后，在除了第三子像素B之外的区域中，去除第三-2欧姆电极3450和第二接合层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可以包括凹口，并且第二-2欧姆电极3350(例如，阻挡层3350b)可以通过该凹口被暴露。
此后，去除第二-2欧姆电极3350和第一接合层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47A中所示，第一导电型半导体层3230a可以以细长形状(延长形状)暴露，但不限于此。
此外，通过图案化第一LED堆叠件3230使像素区域彼此划分开。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也可以被划分开。可选地，分布式布拉格反射器3220可以对于多个像素是连续地设置的，而不被划分开。此外，第一导电型半导体层3230a也可以对于多个像素是连续地设置的。
参照图48A和图48B，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48A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细长形状，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49A和图49B，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；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50A和图50B，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51A和图51B，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(一个或多个)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接合到图39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52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52，除了第二LED堆叠件3330覆盖第一LED堆叠件3230的大部分并且第三LED堆叠件3430覆盖第二LED堆叠件3330的大部分之外，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40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相比于第二LED堆叠件3330和第三LED堆叠件3430可以包括具有更窄的带隙的活性层，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，第二LED堆叠件3330相比于第三LED堆叠件3430可以包括具有更窄的带隙的活性层，以相比于第三LED堆叠件3430发射具有更长波长的光。
图53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54A和图54B分别是沿图53的线G-G和线H-H截取的剖视图。
参照图53、图54A和图54B，除了第二LED堆叠件3330覆盖第一LED堆叠件3230的大部分并且第三LED堆叠件3430覆盖第二LED堆叠件3330的大部分之外，根据示例性实施例的像素总体上类似于图42A、图42B、图43A、图43B、图43C和图43D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，第一接合层3530和第二接合层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，如附图中所示，可以在第三LED堆叠件3430上形成凹口以暴露第三-2欧姆电极3450，并且在第三LED堆叠件3430和第二LED堆叠件3330上连续地形成凹口以暴露第二-2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，凹口可以在第三LED堆叠件3430上形成为暴露形成在第二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，凹口可以在第三LED堆叠件3430和第二LED堆叠件3330上连续地形成为暴露形成在第一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，可以通过晶圆接合以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，用于第一LED堆叠件3230的生长的生长基底可以被用作基底3210，而不需要被从第一LED堆叠件3230去除。
虽然在此已经描述了某些示例性实施例和实施方式，但是通过该描述，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 (23)

1.一种发光芯片，所述发光芯片包括：
发光结构，包括彼此竖直堆叠的第一发光子单元、第二发光子单元和第三发光子单元；以及
第一钝化层，覆盖发光结构的至少一部分，
其中，第一钝化层具有使发光结构暴露的底表面，以使来自第一子单元、第二子单元和第三子单元的光从发光芯片发射。
2.根据权利要求1所述的发光芯片，其中，第一钝化层包括聚合物材料。
3.根据权利要求2所述的发光芯片，其中，第一钝化层包括聚酰亚胺和环氧模塑化合物(EMC)中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的发光芯片，其中：
第一发光子单元包括第一透明电极和第一台面结构，第一台面结构具有彼此竖直堆叠的第一n型半导体层、第一活性层和第一p型半导体层；
第二发光子单元包括第二透明电极和第二台面结构，第二台面结构具有彼此竖直堆叠的第二p型半导体层、第二活性层和第二n型半导体层；并且
第三发光子单元包括第三透明电极和第三台面结构，第三台面结构具有彼此竖直堆叠的第三p型半导体层、第三活性层和第三n型半导体层。
5.根据权利要求4所述的发光芯片，所述发光芯片还包括：
第一薄膜导电图案，与第一n型半导体层电结合；
第二薄膜导电图案，与第二n型半导体层电结合；
第三薄膜导电图案，与第三n型半导体层电结合；以及
第四薄膜导电图案，与第一p型半导体层、第二p型半导体层和第三p型半导体层电结合。
6.根据权利要求4所述的发光芯片，所述发光芯片还包括：
第一薄膜导电图案，与第一p型半导体层电结合；
第二薄膜导电图案，与第二p型半导体层电结合；
第三薄膜导电图案，与第三p型半导体层电结合；以及
第四薄膜导电图案，与第一n型半导体层、第二n型半导体层和第三n型半导体层电结合。
7.根据权利要求4所述的发光芯片，其中：
第三n型半导体层具有比第三透明电极的面积小的面积，并且使第三透明电极的一部分暴露；
第三透明电极具有比第二n型半导体层的面积小的面积，并且使第二n型半导体层的一部分暴露；
第二n型半导体层具有比第二透明电极的面积小的面积，并且使第二透明电极的一部分暴露；
第二透明电极具有比第一透明电极的面积小的面积，并且使第一透明电极的一部分暴露；并且
第一透明电极具有比第一n型半导体层的面积小的面积，并且使第一n型半导体层的一部分暴露。
8.根据权利要求7所述的发光芯片，其中：
被第三n型半导体层暴露的第三透明电极比被第三n型半导体层覆盖的第三透明电极薄；
被第二n型半导体层暴露的第二透明电极比被第二n型半导体层覆盖的第二透明电极薄；并且
被第二透明电极暴露的第一透明电极比被第二透明电极覆盖的第一透明电极薄。
9.根据权利要求7所述的发光芯片，所述发光芯片还包括：
第一导电图案，设置在第一n型半导体层的被第一透明电极暴露的部分上，并且与第一n型半导体层电结合；
第二导电图案，设置在第一透明电极的被第二透明电极暴露的部分上和第二透明电极的被第二n型半导体层暴露的部分上，并且与第一透明电极和第二透明电极电结合；
第三导电图案，设置在第二n型半导体层的被第三透明电极暴露的部分上，并且与第二n型半导体层电结合；
第四导电图案，设置在第三透明电极的被第三n型半导体层暴露的部分上，并且与第三透明电极电结合；以及
第五导电图案，设置在第三n型半导体层上，并且与第三n型半导体层电结合。
10.根据权利要求9所述的发光芯片，所述发光芯片还包括：
第一薄膜导电图案，与第一导电图案电结合；
第二薄膜导电图案，与第二导电图案和第四导电图案电结合；
第三薄膜导电图案，与第三导电图案电结合；以及
第四薄膜导电图案，与第五导电图案电结合。
11.根据权利要求10所述的发光芯片，其中：
发光结构具有从发光结构的顶表面减小的宽度，
第一n型半导体层包括从第一台面结构的侧壁延伸的第一n型延伸半导体层；并且
第一薄膜导电图案、第二薄膜导电图案、第三薄膜导电图案和第四薄膜导电图案中的每个从第三发光子单元的顶表面延伸到第一n型延伸半导体层，覆盖第一n型延伸半导体层，并且包括连接件部分。
12.根据权利要求11所述的发光芯片，所述发光芯片还包括：
第一过孔接触件，穿过第一钝化层，并且与设置在第一n型延伸半导体层上的第一薄膜导电图案的连接件部分电结合；
第二过孔接触件，穿过第一钝化层，并且与设置在第一n型延伸半导体层上的第二薄膜导电图案的连接件部分电结合；
第三过孔接触件，穿过第一钝化层，并且与设置在第一n型延伸半导体层上的第三薄膜导电图案的连接件部分电结合；以及
第四过孔接触件，穿过第一钝化层，并且与设置在第一n型延伸半导体层上的第四薄膜导电图案的连接件部分电结合。
13.根据权利要求12所述的发光芯片，其中，第一过孔接触件、第二过孔接触件、第三过孔接触件和第四过孔接触件中的每个与第一活性层、第二活性层和第三活性层中的至少一部分叠置。
14.根据权利要求12所述的发光芯片，其中，第一过孔接触件与第一导电图案的至少一部分叠置。
15.根据权利要求12所述的发光芯片，所述发光芯片还包括：第二钝化层，设置在第一钝化层上，并且包括被构造为分别与第一过孔接触件、第二过孔接触件、第三过孔接触件和第四过孔接触件电通信的第五过孔接触件、第六过孔接触件、第七过孔接触件和第八过孔接触件。
16.根据权利要求12所述的发光芯片，所述发光芯片还包括：硅通孔(TSV)基底，设置在第一钝化层上，TSV基底包括分别与第一过孔接触件、第二过孔接触件、第三过孔接触件和第四过孔接触件对应的图案。
17.根据权利要求1所述的发光芯片，其中：
发光结构具有至少一个台面结构；并且
发光结构具有至少一个具有台阶结构的侧壁。
18.根据权利要求17所述的发光芯片，其中，发光结构具有倾斜的侧壁。
19.根据权利要求1所述的发光芯片，所述发光芯片还包括：
第一滤色器和第一接合部分，设置在第一发光子单元和第二发光子单元之间；以及
第二滤色器和第二接合部分，设置在第二发光子单元与第三发光子单元之间。
20.根据权利要求1所述的发光芯片，其中，发光结构包括，表面积小于大约10000平方微米的微发光二极管。
21.根据权利要求1所述的发光芯片，其中，第一钝化层的底表面与第一发光子单元的表面设置在基本同一平面中。
22.根据权利要求1所述的发光芯片，其中：
第一发光子单元被构造为发射红光、绿光或蓝光中的一种；
第二发光子单元被构造为不同于第一发光子单元发射红光、绿光或蓝光中的一种，并且堆叠在第一发光子单元上方；并且
第三发光子单元被构造为不同于第一发光子单元和第二发光子单元发射红光、绿光或蓝光中的一种，并且堆叠在第二发光子单元上方。
23.根据权利要求22所述的发光芯片，其中，在第一发光子单元与第二发光子单元之间以及在第二发光子单元与第三发光子单元之间没有设置滤色器。
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