CN111063774A - 发光堆叠件及包括该发光堆叠件的显示装置 - Google Patents

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张成逵
李豪埈
张钟敏
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Abstract

公开了一种发光堆叠件及包括该发光堆叠件的显示装置，其中，发光堆叠件，包括：基底；多个外延堆叠件，顺序地堆叠在所述基底上，发射彼此不同波长带的颜色光，发光区域彼此重叠；以及光学非透射膜，覆盖所述外延堆叠件的侧表面；各个外延堆叠件的侧表面相对于所述基底的一表面倾斜。

Description

发光堆叠件及包括该发光堆叠件的显示装置
本申请是国际申请日为2018年12月19日、申请号为201880039947.X的发明专利申请“用于显示器的LED单元和具有其的显示设备”的分案申请。
技术领域
发明的示例性实施例总体涉及一种发光堆叠结构和一种包括其的显示装置，更具体地讲，涉及一种用于显示器的微型发光二极管和一种包括其的显示设备。
背景技术
近来，已经开发出使用发光二极管(LED)的显示装置。使用LED的显示装置通常可以通过在最终基底上形成单独生长的红色(R)LED结构、绿色(G)LED结构和蓝色(B)LED结构来形成。
然而，除了满足在显示装置中对高分辨率和全色的需求之外，对于可以以相对简单的制造方法制造而成的具有高等级的颜色纯度和颜色再现性的显示装置的需求正在持续增加。
发光二极管(LED)通常表示无机光源并且已经用在诸如显示装置、车辆用灯和普通照明的广泛的领域中。由于LED与现有的光源相比具有诸如更长的寿命、更低的功耗和更快的优点，所以LED已经快速地取代了现有的光源。
到目前为止，传统的LED已经在显示装置中主要用作背光源。然而，近来，已经开发出微LED(或称为微型LED)作为能够直接从发光二极管产生图像的下一代显示器。
显示装置通常使用蓝色、绿色和红色的混合颜色来发出各种颜色。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。基于这些子像素的颜色来确定特定像素的颜色，通过这些像素的组合来实现图像。
在微LED显示器中，微LED布置在二维(2D)平面上以与每个子像素对应，因此会需要大量的微LED布置在单个基底上。然而，微LED通常具有诸如大约10000平方微米或更小的表面积的小形状因子，这样由于其小形状因子而会在制造过程中造成各种问题。例如，由于小形状因子而导致难以处理微LED，因此难以安装典型的显示面板所需的大量微LED(其可超过数百万的微LED)。
此外，由于子像素布置在二维平面上，所以由包括蓝色子像素、绿色子像素和红色子像素的一个像素所占据的面积相对大。这样，将子像素布置在有限的面积内会需要减小每个LED芯片的面积，由于发光面积的减小而导致这转而会劣化子像素的亮度。
在该背景部分披露的上述信息仅仅用于对发明构思的背景的理解，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
根据发明的原理和一些示例性实施方式构建的发光二极管和使用所述发光二极管的显示器具有简单的且可以以简单的制造方法制成的堆叠式发光结构。例如，LED堆叠件的侧面可以具有预定的斜度以有助于形成设置在LED堆叠件的侧面上的光学非透射膜，从而防止漏光。此外，当每个LED堆叠件具有预定角度的锥形形状时，光学非透射膜的光反射效果可以被最大化或者被大大地增大。这样，每个LED堆叠件的侧面与基底的一个表面之间的角度可以彼此相同或不同。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构建的发光二极管和使用所述发光二极管(例如，微LED)的显示器提供了使多个像素能够被同时制造而成以取消单独安装多个像素的工艺的用于显示器的发光二极管像素。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构建的发光二极管和使用所述发光二极管(例如，微LED)的显示器提供了能够增大每个子像素的发光面积而无需增大像素面积的用于显示器的发光器件。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构建的发光二极管和使用所述发光二极管(例如，微LED)的显示器提供了能够缩短与安装LED相关联的工艺时间的用于显示器的发光器件。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构建的发光二极管和使用所述发光二极管(例如，微LED)的显示器提供了具有高可靠性和稳定结构的用于显示器的发光二极管。例如，与LED堆叠件和结合层具有竖直的侧表面时相比，提供具有倾斜的侧表面的LED堆叠件和结合层可以减小或防止与LED堆叠件电通信的连接件的断路的可能性，因此可以增强像素的可靠性。作为另一示例，可以使用一个或更多个亲水材料层来改善设置在LED堆叠件中或之间的一个或更多个结合层的粘合性，从而减少或防止剥离的发生。作为又一示例，可以在LED堆叠件中使用一个或更多个吸震层以减少或防止诸如剥离的缺陷的发生。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构建的发光二极管和使用所述发光二极管(例如，微LED)的显示器能够以无源(被动)矩阵驱动方式和有源(主动)矩阵驱动方式中的一种被驱动。
发明构思的附加特征将在下面的描述中进行阐述，并且部分地将通过描述是清楚的，或者可以通过发明构思的实践而明了。
技术方案
根据示例性实施例的发光堆叠结构包括：基底，包括上表面和下表面；多个顺序地堆叠的外延子单元，设置在基底上并且被构造为发射不同波长带的光，每个外延子单元具有与相邻的外延子单元的发光区域叠置的发光区域；基本非透射膜，覆盖外延子单元的侧表面的至少一部分，其中，外延子单元的侧表面相对于基底的上表面和下表面中的一个表面倾斜。
在外延子单元的侧表面与基底的上表面之间形成的角度可以为大约45度至大约85度。
外延子单元可以包括顺序地堆叠的第一外延堆叠件、第二外延堆叠件和第三外延堆叠件。
第一外延堆叠件、第二外延堆叠件和第三外延堆叠件中的至少一个的侧表面可以与基底的上表面和下表面中的一个表面形成一定的角度，该角度不同于由第一外延堆叠件、第二外延堆叠件和第三外延堆叠件中的另一个的侧表面与基底的所述一个表面形成的角度。
外延子单元可以设置在基底的上表面上，来自外延子单元的光可以被构造为沿远离基底的上表面的方向发射。
每个外延子单元可以具有围绕发光区域的外围区域，基本非透射膜可以设置在外围区域中。
外延子单元可以设置在基底的上表面上，来自外延子单元的光可以被构造为沿朝着基底的下表面的方向发射。
在平面图中，基本非透射膜可以与外延子单元叠置。
基本非透射膜可以包括光反射膜和介电镜中的至少一者。
基本非透射膜可以包括金属。
外延子单元可以被构造为被彼此独立地驱动。
从每个外延子单元发射的光可以具有不同的能带，从每个外延子单元发射的光可以具有按照从最下面的外延子单元到最上面的外延子单元逐渐增大的顺序的能带。
从外延子单元之一发射的光可以被构造为透射通过设置在其上的另一外延子单元。
外延子单元中的至少一个可以被构造为使从设置在其下的外延子单元发射的光的大约80％或更多透射。
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，并且被构造为发射具有与第一颜色光不同的波长带的第二颜色光；第三外延堆叠件，设置在第二外延堆叠件上，并且被构造为发射具有与第一颜色光和第二颜色光不同的波长带的第三颜色光。
第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光可以分别是红光、绿光和蓝光。
发光堆叠结构可以包括表面积小于大约10000平方μm的微型发光二极管。
第一颜色光可以是红光、绿光和蓝光中的任一光，第二颜色光可以是红光、绿光和蓝光中的不同于第一颜色光的任一光，第三颜色光可以是红光、绿光和蓝光中的不同于第一颜色光和第二颜色光的任一光。
第一外延堆叠件、第二外延堆叠件和第三外延堆叠件中的至少一个可以具有形成在其上表面上的不规则部分。
显示装置包括多个像素，其中，像素中的至少一些包括根据示例性实施例的发光堆叠结构。
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一种驱动。
根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管(LED)像素包括：第一LED子单元；第二LED子单元，设置在第一LED子单元上；第三LED子单元，设置在第二LED子单元上；连接件，设置在第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元的至少一个侧表面上，并且电连接到这些LED子单元中的至少一个；绝缘层，用于使连接件与这些LED子单元的所述至少一个侧表面绝缘，其中，这些LED子单元的所述至少一个侧表面相对于第一LED子单元、第二LED子单元、第三LED子单元之一的底表面倾斜，连接件设置在这些LED子单元的倾斜的侧表面上。
第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元可以分别包括第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件，第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件可以被构造为分别发射红光、绿光和蓝光。
LED像素可以包括表面积小于大约10000平方μm的微型发光二极管。
第一LED子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的任何一种光，第二LED子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的与第一LED子单元发射的光不同的一种光，第三LED子单元被构造为发射红光、绿光和蓝光中的与第一LED子单元和第二LED子单元发射的光不同的一种光。
在第一LED子单元中产生的光可以被构造为穿过第二LED子单元和第三LED子单元并且发射到LED像素的外部，在第二LED子单元中产生的光可以被构造为穿过第三LED子单元并且发射到LED像素的外部，第二LED子单元可以设置在第一LED子单元的部分区域上，第三LED子单元可以设置在第二LED子单元的部分区域上。
在第一LED子单元中产生的光可以被构造为发射到LED像素的外部而不穿过第二LED子单元，在第二LED子单元中产生的光可以被构造为发射到LED像素的外部而不穿过第三LED子单元。
LED像素还可以包括第一LED子单元设置在其上的基底，其中，基底包括GaAs，第一LED子单元包括AlGaInP基半导体层。
LED像素还可以包括置于基底与第一LED子单元之间的分布式布拉格反射器，其中，分布式布拉格反射器包括半导体层。
LED像素还可以包括穿过基底的通路，其中，通路包括电连接到第一LED子单元的第二导电类型半导体层的第一通路、电连接到第二LED子单元的第二导电类型半导体层的第二通路以及电连接到第三LED子单元的第二导电类型半导体层的第三通路，连接件电连接到第一通路、第二通路和第三通路中的至少一个。
LED像素还可以包括置于第一LED子单元与第二LED子单元之间的第一结合层以及置于第二LED子单元与第三LED子单元之间的第二结合层，其中，第一结合层和第二结合层中的每个包括倾斜的侧表面，连接件设置在第一结合层的倾斜的侧表面和第二结合层的倾斜的侧表面中的至少一个。
LED像素还可以包括：第一欧姆电极，置于第一结合层与第二结合层之间，第一欧姆电极与第二LED子单元欧姆接触；第二欧姆电极，置于第二结合层与第三结合层之间，第二欧姆电极与第三LED子单元欧姆接触。
第一LED子单元的第一导电类型半导体层、第二LED子单元的第一导电类型半导体层和第三LED子单元的第一导电类型半导体层可以彼此电连接。
显示设备可以包括电路板和布置在电路板上的多个像素，其中，像素中的至少一些包括根据示例性实施例的LED像素。
电路板可以包括无源电路或有源电路，第一LED子单元至第三LED子单元可以电连接到电路板。
根据示例性实施例的用于显示器的发光器件包括：第一LED子单元；第二LED子单元，设置在第一LED子单元下方；第三LED子单元，设置在第二LED子单元下方；绝缘层，基本覆盖第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元；电极垫，电连接到第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元，电极垫包括共电极垫、第一电极垫、第二电极垫和第三电极垫，其中，第一LED子单元设置在第二LED子单元的部分区域上，第二LED子单元设置在第三LED子单元的部分区域上，绝缘层具有用于电极垫之间的电连接的开口，共电极垫通过绝缘层中的开口连接到第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元，第一电极垫、第二电极垫和第三电极垫分别通过开口中的至少一个连接到第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元，第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元被构造为利用电极垫被独立地驱动。
在第一LED子单元中产生的光可以被构造为穿过第二LED子单元和第三LED子单元发射到发光器件的外部，在第二LED子单元中产生的光可以被构造为穿过第三LED子单元发射到发光器件的外部。
第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元可以分别包括被构造为发射红光、绿光和蓝光的第一LED堆叠件、第二LED堆叠件和第三LED堆叠件。
发光器件可以包括表面积小于大约10000平方μm的微型发光二极管。
第一LED子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的任何一种光，第二LED子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的与第一LED子单元发射的光不同的一种光，第三LED子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的与第一LED子单元和第二LED子单元发射的光不同的一种光。
发光器件还可以包括：第一透明电极，置于第一LED子单元与第二LED子单元之间并且与第一LED子单元的下表面欧姆接触；第二透明电极，置于第二LED子单元与第三LED子单元之间并且与第二LED子单元的下表面欧姆接触；第三透明电极，设置成与第三LED子单元的上表面欧姆接触，其中，绝缘层中的开口中的至少一些使第一透明电极、第二透明电极和第三透明电极暴露。
绝缘层中的开口之一可以使第二透明电极和第三透明电极一起暴露。
第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元均可以包括第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层，第一透明电极、第二透明电极和第三透明电极可以分别电连接到第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元的第二导电类型半导体层，第三LED子单元的第二导电类型半导体层可以设置在第三LED子单元的第一导电类型半导体层的部分区域上。
第一LED子单元和第二LED子单元可以设置在第三LED子单元的第二导电类型半导体层的上部区域中。
第二电极垫和第三电极垫可以分别电连接到第二LED子单元的第一导电类型半导体层和第三LED子单元的第一导电类型半导体层。
第二电极垫和第三电极垫可以分别直接连接到第二LED子单元和第三LED子单元的第一导电类型半导体层。
发光器件还可以包括设置在第三透明电极与第二透明电极之间的第一滤色器以及设置在第二LED子单元与第一透明电极之间的第二滤色器。
第一滤色器和第二滤色器可以包括折射率彼此不同的绝缘层。
发光器件还可以包括置于第一滤色器与第二透明电极之间的第一结合层以及置于第二滤色器与第一透明电极之间的第二结合层。
发光器件还可以包括连接到第三LED子单元的下表面的基底，其中，基底包括蓝宝石材料和氮化镓材料中的至少一种。
第二LED子单元和第三LED子单元可以通过绝缘层中的开口之一共同(公共地)连接。
发光器件还可以包括设置在电极垫与第一LED子单元之间并且与第一LED子单元欧姆接触的欧姆电极，其中，第一电极垫连接到欧姆电极，绝缘层包括光反射层和光吸收层中的至少一个。
显示设备可以包括：电路板，具有用于在有源矩阵驱动模式或无源矩阵驱动模式下驱动发光器件的驱动电路；多个发光器件，倒装结合在电路板上，其中，发光器件中的至少一些包括根据示例性实施例的发光器件，其中，电极垫电连接到电路板。
发光器件可以包括与第三LED子单元邻接的各自的基底，基底可以彼此间隔开。
根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管(LED)堆叠件包括：第一LED子单元，包括第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层；第二LED子单元，设置在第一LED子单元上；第三LED子单元，设置在第二LED子单元上；第一结合层，设置在第一LED子单元和第二LED子单元之间；第二结合层，设置在第二LED子单元和第三LED子单元之间；至少一个缓冲层，设置在相邻的LED子单元之间。
缓冲层可以包括与第一LED子单元、第一结合层、第二结合层和第二LED子单元中的至少两个接触的第一亲水层。
LED堆叠件还可以包括设置在第一LED子单元下方的支撑基底、设置在支撑基底与第一LED子单元之间的第三结合层以及设置在支撑基底的表面上的第二亲水层，其中，第一亲水层和第二亲水层可以包括SiO2层和表面改性层中的至少一种。
LED堆叠件还可以包括：欧姆电极，与第一LED子单元的第一导电类型半导体层欧姆接触，并且设置在第一LED子单元与支撑基底之间；反射电极，与第一LED子单元的第二导电类型半导体层欧姆接触，并且设置在第一LED子单元与支撑基底之间；互连线，设置在第一LED子单元下方，与反射电极绝缘并且连接到欧姆电极；绝缘层，使互连线与反射电极绝缘，其中，第三结合层与互连线和绝缘层接触。
在第一LED子单元中产生的光可以被构造为透射通过第二LED子单元和第三LED子单元并且发射到LED堆叠件的外部，在第二LED子单元中产生的光可以被构造为透射通过第三LED子单元并且发射到LED子单元的外部。
第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元可以被构造为分别发射红光、绿光和蓝光。
LED堆叠件可以包括表面积小于大约10000平方μm的微型发光二极管。
第一LED子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的任何一种光，第二LED子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的与第一LED子单元发射的光不同的一种光，第三LED子单元可以被构造为发射红光、绿光和蓝光中的与第一LED子单元和第二LED子单元发射的光不同的一种光。
LED堆叠件还可以包括：第一滤色器，置于第一结合层与第二LED子单元之间，并且被构造为透射第一LED子单元中产生的光并反射第二LED子单元中产生的光；第二滤色器，置于第二结合层与第三LED子单元之间，并且被构造为透射第一LED子单元和第二LED子单元中产生的光并反射第三LED子单元中产生的光。
第一滤色器和第二滤色器中的至少一个可以包括SiO2层，第一结合层和第二结合层中的至少一个可以与SiO2层接触。
显示设备可以包括在支撑基底上对齐的多个像素，其中，像素中的至少一些可以包括根据示例性实施例的LED堆叠件。
第二LED子单元和第三LED子单元均可以包括第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层，每个像素的第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元的第一导电类型半导体层电连接到公共线，第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元的第二导电类型半导体层电连接到不同的线。
公共线可以包括数据线，所述不同的线可以包括扫描线。
缓冲层可包括被构造为对两个相邻的LED子单元之间的冲击进行缓冲的减震层(震动吸收层或冲击吸收层)。
第一结合层和第二结合层中的至少一个可以设置在减震层上。
减震层可以设置在第一结合层和第二结合层中的至少一个上。
第一结合层和第二结合层中的至少一个可以包括旋涂玻璃(SOG)。
减震层可以包括氧化硅。
缓冲层可以包括设置在第一LED子单元与第二LED子单元之间的第一缓冲层以及设置在第二LED子单元与第三LED子单元之间的第二缓冲层。
第一缓冲层的厚度可以大于第二缓冲层的厚度。
第一缓冲层和第二缓冲层中的每个可以包括对两个相邻的LED子单元之间的冲击进行缓冲的减震层，第一缓冲层的减震层可以具有比第二缓冲层的减震层的厚度大的厚度。
LED堆叠件还可以包括设置在第一LED子单元与第一缓冲层之间的第一波通滤波器以及设置在第二LED子单元与第二缓冲层之间的第二波通滤波器。
LED堆叠件还可以包括设置在LED子单元上以施加共电压和发光信号的接触件，其中，接触件可以包括：第一共接触件(第一公共接触件)和第二共接触件，将共电压施加到第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元；第一接触件、第二接触件和第三接触件，将发光信号施加到第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元中的每个。
LED堆叠件还可以包括将发光信号施加到第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元的第一信号线、第二信号线和第三信号线以及将共电压施加到第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元的公共线，其中，第一信号线、第二信号线和第三信号线可以分别连接到第一接触件、第二接触件和第三接触件，公共线可以连接到第一共接触件和第二共接触件。
第一信号线、第二信号线和第三信号线可以基本上沿第一方向延伸，公共线可以基本上沿与第一方向相交的第二方向延伸。
第一共接触件可以设置在第一LED子单元下方。
显示装置可以包括多个像素，至少一些像素可以包括根据示例性实施例的发光二极管堆叠件。
显示装置可以被构造为以无源矩阵方式和有源矩阵方式之一驱动。
缓冲层可以具有包括氮化硅膜和氧化硅膜的多层结构，氮化硅膜可以接触第一LED子单元，氧化硅膜可以接触第一粘合层。
LED堆叠件还可以包括置于氮化硅膜和氧化硅膜之间的分布式布拉格反射器。
第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元可以被构造为分别发射红光、绿光和蓝光。
显示设备可以包括基底和设置在基底上的多个像素，基底包括具有薄膜晶体管的电路板，其中，至少一些像素可以包括根据示例性实施例的发光二极管堆叠件。
显示设备还可以包括设置在第一粘合层中的多个金属结合材料。
显示设备还可以包括设置在基底上的电极垫以及设置在第一LED子单元下方的第一电极垫，其中，每个金属结合材料可以结合基底的电极垫和第一电极垫。
空的空间可以形成在第一粘合层和金属结合材料之间。
显示设备还可以包括置于第一LED子单元和第二LED子单元之间的第二粘合层以及置于第二LED子单元和第三LED子单元之间的第三粘合层，其中，第二粘合层和第三粘合层可以包括金属结合材料。
第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元可以电连接到第一电极垫，第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元的n型半导体层可以共同电连接到第一电极垫中的一个，第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元的p型半导体层可以分别电连接到彼此不同的第一电极垫，第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元可以被构造为可独立地驱动，在第一LED子单元中产生的光可以被构造为透射通过第二LED子单元和第三LED子单元并发射到外部，在第二LED子单元中产生的光可以被构造为透射通过第三LED子单元并发射到外部。
第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元的n型半导体层可以接地。
显示设备还可以包括将第二LED子单元和第三LED子单元电连接到第一电极垫的连接件。
连接件可以穿过第一LED子单元和第二LED子单元中的至少一个，并且设置在第三LED子单元下方。
连接件可以包括穿过第一LED子单元的第一连接件、第二连接件和第三连接件，第一连接件可以电连接到第一LED子单元的n型半导体层，第二连接件和第三连接件可以与第一LED子单元电绝缘，并且分别电连接到第一电极垫。
连接件还可以包括穿过第二LED子单元的第四连接件和第五连接件，第四连接件可以将第二LED子单元的n型半导体层电连接到第一连接件，第五连接件可以与第二LED子单元电绝缘并且连接到第三连接件。
显示设备还可以包括使像素彼此分离的阻挡件。
显示设备还可以包括第一滤色器和第二滤色器，第一滤色器置于第一LED子单元和第二LED子单元之间，并且被构造为使第一LED子单元中产生的光透射并且反射第二LED子单元中产生的光，第二滤色器置于第二LED子单元和第三LED子单元之间，并且被构造为使第一LED子单元和第二LED子单元中产生的光透射并且反射第三LED子单元中产生的光。
金属结合材料的上表面和下表面可以是基本平坦的，金属结合材料的侧面可以是基本弯曲的。
要理解的是，上面的总体描述和下面的详细描述都是示例性的和解释性的，并且意图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建的发光二极管和使用所述发光二极管的显示器具有简单的且可以以简单的制造方法制成的堆叠式发光结构。例如，LED堆叠件的侧面可以具有预定的斜度以有助于形成设置在LED堆叠件的侧面上的光学非透射膜，从而防止漏光。此外，当每个LED堆叠件具有预定角度的锥形形状时，光学非透射膜的光反射效果可以被最大化或者被大大地增大。这样，每个LED堆叠件的侧面与基底的一个表面之间的角度可以彼此相同或不同。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构建的发光二极管和使用所述发光二极管(例如，微LED)的显示器提供了使多个像素能够被同时制造而成以取消单独安装多个像素的工艺的用于显示器的发光二极管像素。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构建的发光二极管和使用所述发光二极管(例如，微LED)的显示器提供了能够增大每个子像素的发光面积而无需增大像素面积的用于显示器的发光器件。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构建的发光二极管和使用所述发光二极管(例如，微LED)的显示器提供了能够缩短与安装LED相关联的工艺时间的用于显示器的发光器件。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构建的发光二极管和使用所述发光二极管(例如，微LED)的显示器提供了具有高可靠性和稳定结构的用于显示器的发光二极管。例如，与LED堆叠件和结合层具有竖直的侧表面时相比，提供具有倾斜的侧表面的LED堆叠件和结合层可以减小或防止与LED堆叠件电通信的连接件的断路的可能性，因此可以增强像素的可靠性。作为另一示例，可以使用一个或更多个亲水材料层来改善设置在LED堆叠件中或之间的一个或更多个结合层的粘合性，从而减少或防止剥离的发生。作为又一示例，可以在LED堆叠件中使用一个或更多个吸震层以减少或防止诸如剥离的缺陷的发生。
根据发明的原理和一些示例性实施方式构建的发光二极管和使用所述发光二极管(例如，微LED)的显示器能够以无源矩阵驱动方式和有源矩阵驱动方式中的一种被驱动。
附图说明
附图示出了发明的示例性实施例，并且与描述一起用来解释发明构思，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且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包括布线部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平面图。
图5是图4的P1部分的放大平面图。
图6是根据示例性实施例的显示装置的结构图。
图7是根据示例性实施例的无源型显示装置的一个像素的电路图。
图8是根据示例性实施例的有源型显示装置的一个像素的电路图。
图9是根据示例性实施例的像素的平面图。
图10A和图10B分别是沿着图9中的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图11、图13、图15、图17、图19和图21是示出根据示例性实施例的在基底上制造像素的方法的平面图。
图12A和图12B分别是沿着图11的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图14A和图14B分别是沿着图13的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图16A和图16B分别是沿着图15的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图18A和图18B分别是沿着图17的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图20A和图20B分别是沿着图19的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图22A和图22B分别是沿着图21的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图23是根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。
图24是示出根据示例性实施例的包括布线部的发光堆叠结构的剖视图。
图25是根据示例性实施例的发光堆叠结构的平面图。
图26是沿着图25的III-III′线截取的剖视图。
图27、图29、图31和图33是示出根据示例性实施例的制造外延堆叠件的方法的平面图。
图28是沿着图27的III-III′线截取的剖视图。
图30A和图30B是根据示例性实施例的分别沿着图29的III-III′线截取的剖视图。
图32A和图32B分别是根据示例性实施例的沿着图31的III-III′线截取的剖视图。
图34是沿着图33的III-III′线截取的剖视图。
图35是示意性地示出根据示例性实施例的显示设备的平面图。
图36是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管(LED)像素的示意性剖视图。
图37A和图37B是根据示例性实施例的显示设备的电路图。
图38A和图38B分别是根据示例性实施例的显示设备的一个像素的放大平面图和放大底视图。
图39A是沿着图38A的A-A线截取的示意性剖视图。
图39B是沿着图38A的B-B线截取的示意性剖视图。
图39C是沿着图38A的C-C线截取的示意性剖视图。
图39D是沿着图38A的D-D线截取的示意性剖视图。
图40A、图41A、图42A、图43A、图44A、图45A、图46A和图47A是示意性地示出根据示例性实施例的制造显示设备的方法的平面图。
图40B、图41B、图42B、图43B、图44B、图45B、图46B和图47B分别是沿着图40A、图41A、图42A、图43A、图44A、图45A、图46A和图47A的E-E线或F-F线截取的剖视图。
图48是根据另一示例性实施例的用于显示器的LED像素的示意性剖视图。
图49是根据示例性实施例的显示设备的一个像素的放大平面图。
图50A和图50B分别是沿着图49的G-G线和H-H线截取的剖视图。
图51是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图52A是根据示例性实施例的发光器件的示意性平面图。
图52B和图52C分别是沿着图52A的A-A线和B-B线截取的示意性剖视图。
图53、图54、图55、图56、图57A、图57B、图58A、图58B、图59A、图59B、图60A、图60B、图61A、图61B、图62A、图62B、图63A、图63B、图64A和图64B是示出根据示例性实施例的制造发光器件的方法的示意性的平面图和剖视图。
图65是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管(LED)堆叠件的示意性剖视图。
图66A、图66B、图66C、图66D、图66E和图66F是示出根据示例性实施例的用于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67是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图68是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图69是图68的显示设备的一个像素的放大平面图。
图70和图71分别是沿着图69的A-A线和B-B线截取的示意性剖视图。
图72A、图72B、图72C、图72D、图72E、图72F、图72G和图72H是示出根据示例性实施例的用于制造显示设备的方法的示意性平面图。
图73是根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。
图74A和图74B是根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。
图75是根据示例性实施例的包括布线部的发光堆叠结构的剖视图。
图76是根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。
图77是示出根据示例性实施例的显示装置的平面图。
图78是示出图77的P1部分的放大平面图。
图79是根据示例性实施例的显示装置的结构图。
图80是根据示例性实施例的无源型显示装置的一个像素的电路图。
图81是根据示例性实施例的有源型显示装置的一个像素的电路图。
图82是根据示例性实施例的像素的平面图。
图83A和图83B分别是沿着图82的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图84A、图84B和图84C是根据示例性实施例的沿着图82的I-I′线截取的剖视图。
图85、图87、图89、图91、图93、图95和图97是示出根据示例性实施例的在基底上制造像素的方法的平面图。
图86A和图86B分别是沿着图85的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图88A和图88B分别是沿着图87的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图90A和图90B分别是沿着图89的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图92A和图92B分别是沿着图91的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图94A和图94B分别是沿着图93的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图96A至图96D分别是沿着图95的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图98A和图98B分别是沿着图97的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图99是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
图100A是图1的显示设备的局部剖视图。
图100B是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
图101A、图101B、图101C、图101D、图101E、图102A、图102B、图102C、图102D、图102E、图103A、图103B、图103C、图103D、图104A、图104B、图104C、图104D、图105A、图105B、图105C、图105D、图106A、图106B和图107是示出根据示例性实施例的显示设备的制造方法的示意性的平面图和剖视图。
图108A、图108B和图108C是根据示例性实施例的金属结合材料的示意性局部剖视图。
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”是作为采用在此披露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具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的元件之间的共性和/或元件的任何其它特性、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，会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。另外，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个轴(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”的元件于是将被定位为“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，在此披露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，并且不应以理想化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。
在下文中，将参照附图来详细地描述示例性实施例。如在此所使用的，根据示例性实施例的发光器件或发光二极管可以包括微LED，该微LED具有小于本领域已知的大约10000平方μm(微米)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多个顺序堆叠的外延堆叠件以及覆盖外延堆叠件的侧面的光学非透射膜。多个外延堆叠件设置在基底10上。基底10可以基本上具有包括上表面和下表面的板状。如在此所使用的，根据示例性实施例的发光堆叠结构可以包括如本领域所已知的微(微型)发光结构或微(微型)LED，其通常具有大约200平方微米或更小或者大约100平方微米或更小的表面积的形状因子。
多个外延堆叠件可以安装在基底10的上表面上，基底10可以以各种形式设置。基底10可以由绝缘材料形成。基底10的材料的示例可以包括玻璃、石英、硅、有机聚合物、有机-无机复合物或其它材料。然而，发明构思不限制基底10的具体材料，只要其具有绝缘性质即可。在示例性实施例中，基底10还可以包括布线部，布线部可以向相应的外延堆叠件提供发光信号和共电压。具体地讲，当在有源矩阵型中驱动每个外延堆叠件时，除了布线部之外，包括薄膜晶体管的驱动元件还可以设置基底10上。为此，基底10可以设置为印刷电路板10或者设置为使布线部和/或驱动元件形成在玻璃、硅、石英、有机聚合物或有机/无机复合物上的复合基底10。
外延堆叠件顺序地堆叠在基底10的上表面上，并且可以分别发光。在示例性实施例中，可以提供两个或更多个外延堆叠件以分别发射波长带(即，波段)彼此不同的光。更具体地讲，可以提供分别具有彼此不同的能带的多个外延堆叠件。基底10上的外延堆叠件可以彼此顺序地设置。根据示例性实施例，外延堆叠件可以包括顺序地设置在基底10上的第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40。
每个外延堆叠件可以朝向基底10的前侧发光。从一个外延堆叠件发射的光可以穿过位于光路上的另一外延堆叠件并且向前方(前面/前侧)方向传播。例如，如图1所示，前方方向可以对应于第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40堆叠所沿的方向。
每个外延堆叠件可以发射各种波长带的可见光段的颜色光。例如，从最下面的外延堆叠件发射的光可以是具有最长波长(例如，最低能带)的颜色光，从外延堆叠件发射的光的波长可以沿着远离基底10的方向变得越来越短。从最上面的外延堆叠件发射的光可以是具有最短波长(例如，最高能带)的颜色光。例如，第一外延堆叠件20可以发射第一颜色光L1，第二外延堆叠件30可以发射第二颜色光L2，第三外延堆叠件40可以发射第三颜色光L3。第一颜色光至第三颜色光L1、L2和L3可以对应于彼此不同的颜色光，第一颜色光至第三颜色光L1、L2和L3可以是波长逐个缩短的、彼此不同波长带的颜色光。具体地讲，第一颜色光至第三颜色光L1、L2和L3可以具有彼此不同的波长带，颜色光可以按第一颜色光L1到第三颜色光L3的顺序波长带变短(例如，能量变高)。然而，发明构思不限于此，从每个外延堆叠件发射的光的波长可以以各种方式修改。
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。
在下文中，除了上文提到的前方方向和后方方向之外，基底10的“前方”方向将被称作“上”方向，基底10的“后方”方向将被称作“下”方向。术语“上”或“下”表示可以根据发光堆叠结构的布局和方向而改变的相对方向。
每个外延堆叠件沿上方向发光，每个外延堆叠件使从下面的外延堆叠件发射的光的大部分透射。具体地讲，从第一外延堆叠件20发射的光穿过第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40并且向前方方向传播。从第二外延堆叠件30发射的光穿过第三外延堆叠件40并且向前方方向传播。为此，除了最下面的外延堆叠件20之外的外延堆叠件中的至少一些或者期望全部可以由光学透射材料组成。如在此所使用的，是“光学透射”的材料可以表示使全部光透射或者使具有预定波长的光的至少一部分透射。在示例性实施例中，每个外延堆叠件可以使从设置在其下方的外延堆叠件发射的光的大约60％或更多透射，在另一示例性实施例中使光的大约80％或更多透射，或者在又一示例性实施例中使光的大约90％或更多透射。
光学非透射(基本上，全反射)膜80可以设置在外延堆叠件的侧面上，更具体地讲，设置在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面上。光学非透射膜80可以基本覆盖第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的所有侧面，以防止光从这些侧面发射。
光学非透射膜80不受具体限制，只要其通过吸收或反射光来阻挡光透射即可。在示例性实施例中，光学非透射膜80可以是分布式布拉格反射器(distributed Braggreflector，DBR)、形成在绝缘膜上的金属反射膜、或者具有黑色的有机聚合物膜。当使用金属反射膜作为光学非透射膜时，金属反射膜可以处于与其它像素内的组件电隔离的浮置状态。金属反射膜也可以以来自其它像素内的组件之一的延伸部(从其它像素内的组件之一延伸)的形式设置，例如，设置为来自其它线之一的延伸部(从其它线之一延伸)，在这种情况下金属反射膜设置在不电连接到其它导电组件的范围内。
在示例性实施例中，光学非透射膜80可以具有单层或多层膜结构，并且可以在设置为多层膜时包括两种或更多种不同类型的材料。在示例性实施例中，可以通过沉积折射率彼此不同的两个或更多个绝缘膜来形成光学非透射膜80。例如，通过按顺序堆叠具有低折射率的材料和具有高折射率的材料，或者通过交替地堆叠具有彼此不同的折射率的绝缘膜，可以形成光学非透射膜80。具有不同的折射率的材料可以包括SiO2或SiNx，但是发明构思不限于此。被光学非透射膜80吸收或反射的光的波长可以通过改变其材料、堆叠的厚度或堆叠的频率等方式来控制。
在示例性实施例中，光学非透射膜80可以设置在像素的侧面上，以防止从某一像素发射的光影响相邻像素的现象，或者防止颜色与从相邻像素发射的光相混合的现象。因此，每个外延堆叠件具有锥形形状的侧面，以有助于光学非透射膜80的沉积。具体地讲，每个外延堆叠件的侧面可以具有相对于基底10的一个表面(例如，基底的上表面或下表面)的倾斜形状。
在示例性实施例中，每个外延堆叠件的侧面具有相对于基底10的一个表面的倾斜形状。根据示例性实施例，在剖视图中，第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面与基底10的一个表面之间的角度可以大于大约0度且小于大约90度。例如，当第一外延堆叠件20、第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的侧面与基底10的一个表面之间的角度为第一角度θ1、第二角度θ2和第三角度θ3时，第一角度θ1、第二角度θ2和第三角度θ3可以分别具有大约45度至大约85度的范围内的值。
当第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面如上所述具有预定的倾斜度时，形成光学非透射膜80会是相对容易的。此外，当每个外延堆叠件具有处于预定角度的锥形形状时，光学非透射膜80的光反射效果可以被最大化或者被大大地提高。可以利用物理和/或化学气相沉积来形成光学非透射膜80，但是当第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面垂直于或几乎垂直于基底10的表面时，会难以利用光学非透射膜80充分地覆盖第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面。具体地讲，如果第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面垂直于或几乎垂直于基底10的表面，则即使在通过物理和/或化学气相沉积来形成光学非透射膜80时，形成在侧面上的光学非透射膜的厚度也会比形成在上表面上的光学非透射膜80的厚度薄，并且形成在侧面上的光学非透射膜80具有裂纹的可能性也高。这样，第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面部分可能没有被光学非透射膜80充分地覆盖，这会导致从外延堆叠件的光泄漏。
根据示例性实施例，当第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40中的每个的侧面与基底10的一个表面处于在大约45度和大约85度之间的倾斜角度时，光学非透射膜80可以充分地形成在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的每个侧面上。此外，当每个外延堆叠件具有处于预定角度的锥形形状时，光学非透射膜80的光反射效果可以被最大化或者被大大地提高。这样，第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40中的每个的侧面与基底10的一个表面之间的角度可以彼此相同或不同。可以考虑每个外延堆叠件的材料、图案化期间的蚀刻速率、从每个外延堆叠件发射的光的反射程度或其它因素来确定第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面与基底10的一个表面之间的角度。例如，在形成在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面与基底10的一个表面之间的角度之中，第一角度θ1、第二角度θ2和第三角度θ3可以彼此不同，或者可选地，第二角度θ2和第三角度θ3可以彼此相同并且不同于第一角度θ1。在示例性实施例中，可以考虑所发射的光的波长的差异来确定第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40中的每个的侧面与基底10的一个表面之间的角度。例如，角度可以被确定为使得当从每个外延堆叠件发射的光向侧面的方向传播时能够发生最大的全内反射。
在示例性实施例中，光学非透射膜80可以仅设置在外延堆叠件的侧面上，但是发明构思不限于此。例如，光学非透射膜80可以在最上面的外延堆叠件的上表面的一部分上方延伸，以至少覆盖最上面的外延堆叠件的上表面的不期望光的发射的部分。更具体地讲，如图1中所示，光学非透射膜80具有与期望光的发射的区域对应的用于使处于顶部的外延堆叠件的上表面暴露的窗。如在此所使用的，对用户可见的光发射区域可以被称作“发光区域(EA)”，剩余的光发射区域可以被称作“外围区域”。光学非透射膜80具有处于发光区域中的窗，并且除了发光区域之外，可以覆盖外围区域中的第三外延堆叠件40的上表面的一部分以及侧面。因此，光学非透射膜80可以覆盖外延堆叠件的上表面的边缘的一部分，以减小发射的光的方向角，因此可以使与来自相邻的发光堆叠结构的光的干扰最小化。
在根据示例性实施例的发光堆叠结构中，可以独立地连接用于向相应的外延堆叠件施加发射信号的信号线。因此，可以独立地驱动相应的外延堆叠件，并且发光堆叠结构可以根据是否从每个外延堆叠件发射光来实现各种颜色。此外，可以发射波长彼此不同的光的外延堆叠件相互竖直地叠置，因此可以形成在窄的区域中。此外，由于外延堆叠件的侧面是倾斜的，所以能够容易地形成具有足够厚度的非透射膜80，并且非透射膜80可以防止从某一像素发射的光影响相邻像素的现象或者防止颜色与从相邻像素发射的光相混合的现象。
图2是根据示例性实施例的包括布线部的发光堆叠结构的剖视图。在图2中，省略了在图1中示出的每个外延堆叠件的倾斜形状和绝缘膜。
参照图2，在根据示例性实施例的发光堆叠结构中，第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40中的每个可以经由置于其间的第一粘合层至第三粘合层61、63和65设置在基底10上。第一粘合层61可以包括导电的或不导电的材料。第一粘合层61可以在需要电连接到设置在其下方的基底10的一些区域中具有导电性。第一粘合层61也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利用不透明的材料来设置并且使布线部等形成在其上时，第一粘合层61可以包括不透明的材料，例如，光吸收材料。对于形成第一粘合层61的光吸收材料，可以使用包括例如环氧类聚合物粘合剂的各种聚合物粘合剂。
第二粘合层63和第三粘合层65可以包括不导电的材料，并且也可以包括光学透射材料。例如，对于第二粘合层63和第三粘合层65可以使用光学透明粘合剂。用于形成第二粘合层63和第三粘合层65的材料不受具体限制，只要其是光学透明的并且能够使每个外延堆叠件稳定地附着即可。例如，第二粘合层63和第三粘合层65可以由包括诸如SU-8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)或其它有机材料的有机材料以及诸如氧化硅、氧化铝等的无机材料形成。根据示例性实施例，也可以使用导电氧化物作为粘合层，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，有机材料可以被涂敷到粘合表面然后在真空状态下在高温高压下结合。当使用无机材料作为粘合层时，无机材料可以被沉积在粘合表面上然后通过化学-机械平坦化(CMP)等被平坦化，之后使该表面经受等离子体处理然后通过在高真空下粘结来结合。
第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40中的每个包括顺序地设置的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。
根据示例性实施例，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可以包括发射红光的半导体材料。然而，发明构思不限制从第一外延堆叠件20发射的光的具体颜色。
发射红光的半导体材料的示例可以包括砷化铝镓(AlGaAs)、砷磷化镓(GaAsP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)、磷化镓(GaP)或其它物质。然而，发射红光的半导体材料不限于此，而是可以使用各种其它材料。
第一p型接触电极25p可以设置在第一外延堆叠件20的p型半导体层25下方。第一外延堆叠件20的第一p型接触电极25p可以是单层或多层金属。例如，第一p型接触电极25p可以包括含有诸如Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Sn、W、Cu或其它金属的金属或者其合金的各种材料。第一p型接触电极25p可以包括具有高反射率的金属，因此，由于第一p型接触电极25p由具有高反射率的金属形成，所以能够提高从第一外延堆叠件20发射的光沿上方向的发射效率。
第二外延堆叠件30包括顺序地设置的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可以包括发射绿光的半导体材料。然而，发明构思不限制从第二外延堆叠件30发射的光的具体颜色。
发射绿光的材料的示例包括氮化铟镓(InGaN)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)和磷化铝镓(AlGaP)。然而，发射绿光的半导体材料不限于此，而是可以使用各种其它材料。
第二p型接触电极35p设置在第二外延堆叠件30的p型半导体层35下方。第二p型接触电极35p设置在第一外延堆叠件20与第二外延堆叠件30之间，或者具体地讲，设置在第二粘合层63与第二外延堆叠件30之间。
第三外延堆叠件40包括顺序地设置的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可以包括发射蓝光的半导体材料。然而，发明构思不限制从第三外延堆叠件40发射的光的具体颜色。
发射蓝光的材料的示例可以包括氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、砷化锌(ZnSe)或其它物质。然而，发射蓝光的半导体材料不限于此，而是可以使用各种其它材料。
第三p型接触电极45p设置在第三外延堆叠件40的p型半导体层45下方。第三p型接触电极45p设置在第二外延堆叠件30与第三外延堆叠件40之间，或者具体地讲，设置在第三粘合层65与第三外延堆叠件40之间。
在图2中，虽然第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30、40的n型半导体层21、31、41和p型半导体层25、35、45均被示出为单层，但是发明构思不限于此，这些层可以是多层并且也可以包括超晶格层。此外，第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的活性层可以包括单量子阱结构或多量子阱结构。
在示例性实施例中，第二p型接触电极35p和第三p型接触电极45p可以基本上覆盖第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40。第二p型接触电极35p和第三p型接触电极45p可以包括透明导电材料以使来自下面的外延堆叠件的光透射。例如，第二p型接触电极35p和第三p型接触电极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)或氧化铟锡锌(ITZO)等。可以通过化学气相沉积(CVD)、诸如蒸镀、溅射的物理气相沉积(PVD)等来沉积透明导电氧化物。第二p型接触电极35p和第三p型接触电极45p可以被设置有足够的厚度以在下文将更详细地描述的制造工艺期间用作蚀刻停止件，例如，被设置有大约2000埃至大约2微米的厚度到满足透明度的程度。
在示例性实施例中，公共线可以连接到第一p型接触电极至第三p型接触电极25p、35p和45p。公共线可以是被施加有共电压的线。此外，发光信号线可以分别连接到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的n型半导体层21、31和41。例如，共电压SC可以通过公共线被施加到第一p型接触电极25p、第二p型接触电极35p和第三p型接触电极45p，并且发光信号被施加到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的n型半导体层21、31和41，从而控制第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的发光。发光信号可以包括分别与第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40对应的第一发光信号至第三发光信号SR、SG和SB。在示例性实施例中，第一发光信号SR可以是对应于红光的信号，第二发光信号SG可以是对应于绿光的信号，第三发光信号SB可以是与蓝光的发射对应的信号。
根据示例性实施例，第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40可以根据施加到每个外延堆叠件的发光信号而被驱动。具体地讲，第一外延堆叠件20根据第一发光信号SR而被驱动，第二外延堆叠件30根据第二发光信号SG而被驱动，第三外延堆叠件40根据第三发光信号SB而被驱动。具体地讲，第一发光信号SR、第二发光信号SG和第三发光信号SB可以被独立地施加到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40，使得第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40中的每个可以被独立地驱动。发光堆叠结构可以通过对从第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40向上发射的第一颜色光至第三颜色光进行组合而最终提供各种颜色的光。
在图2中，共电压被描述为被施加到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的p型半导体层25、35和45，发光信号被描述为被施加到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的n型半导体层21、31和41，然而，发明构思不限于此。在另一示例性实施例中，共电压可以被施加到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的n型半导体层21、31和41，发光信号可以被施加到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的p型半导体层25、35和45。
以这种方式，图2的发光堆叠结构可以以使得在叠置的区域上提供不同颜色光的部分的方式来实现颜色，而不是在彼此分隔开的不同平面上实现不同颜色光。因此，该发光堆叠结构可以有利地具有发光元件的紧凑性和集成度。通常，传统的发射不同颜色(诸如红色、绿色和蓝色)光的发光元件彼此分隔开地处于一个平面上以实现全色。这样，传统的发光元件中的每个通常布置在一个平面上，占据较大面积。然而，根据示例性实施例，通过设置使发射不同颜色光的发光元件的部分叠置在一个区域中的堆叠结构，能够在显著较小的区域中实现全色。因此，甚至能够在小区域中制造出高分辨率器件。
此外，因为包括传统的堆叠式发光器件的传统发光器件是通过单独准备相应的发光元件然后针对每个发光元件诸如通过互连线或其它方式的连接来形成单独的接触件而制造的，所以传统发光器件会具有复杂的结构并且其制造也不容易。然而，根据示例性实施例，通过最少的工艺，发光堆叠结构是通过在单个基底10上顺序地堆叠多层的外延堆叠件然后在多层的外延堆叠件上形成接触件并由线来连接而形成的。此外，与单独制造并单独安装单个颜色的发光元件的显示装置的传统制造方法相比，根据示例性实施例，仅安装单个发光堆叠结构，而不是安装多个发光元件，这明显简化了其制造方法。
根据示例性实施例的发光堆叠结构可以另外采用提供高纯度和高效率的颜色光的各种组件。例如，根据示例性实施例的发光堆叠结构还可以包括用于阻挡较短波长的光朝着发射相对较长波长的光的外延堆叠件行进的波通滤波器(即，波长通过滤波器)。
在下面的示例性实施例中，将主要描述与上面描述的示例性实施例的不同之处，以避免冗余。
图3是根据示例性实施例的包括预定的波通滤波器(即，预定的波长通过滤波器)的发光堆叠结构的剖视图。在图3中，省略了在图1和图2中示出的一些组件。
参照图3，根据示例性实施例的发光堆叠结构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可以选择性地透射特定波长的光。具体地讲，第一波通滤波器71可以使从第一外延堆叠件20发射的第一颜色光透射而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上方向传播，而从第二外延堆叠件30发射的第二颜色光和从第三外延堆叠件40发射的第三颜色光被阻挡而不朝着第一外延堆叠件20传播并且被第一波通滤波器71反射或阻挡。
第二颜色光和第三颜色光可以是与第一颜色光相比具有相对较短波长的高能量光。这样，第二颜色光和第三颜色光在进入第一外延堆叠件20时会在第一外延堆叠件20中引起额外的发光。然而，在示例性实施例中，第二颜色光和第三颜色光被第一波通滤波器71阻挡而不进入第一外延堆叠件20。
在示例性实施例中，第二波通滤波器73也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使从第一外延堆叠件20发射的第一颜色光和从第二外延堆叠件30发射的第二颜色光透射而阻挡或反射除了第一颜色光和第二颜色光之外的光。因此，从第一外延堆叠件20发射的第一颜色光和从第二外延堆叠件30发射的第二颜色光可以沿上方向传播，而从第三外延堆叠件40发射的第三颜色光不被允许沿着朝着第一外延堆叠件20和第二外延堆叠件30的方向传播，而是被第二波通滤波器73反射或阻挡。
如上所述，第三颜色光可以是与第一颜色光和第二颜色光相比具有较短波长的相对高能量的光。这样，第三颜色光在进入第一外延堆叠件20和第二外延堆叠件30时会在第一外延堆叠件20和第二外延堆叠件30中引起额外的发射。然而，在示例性实施例中，第二波通滤波器73防止第三颜色光进入第一外延堆叠件20和第二外延堆叠件30。
第一波通滤波器71和第二波通滤波器73可以以各种形状形成，而且可以通过交替地堆叠具有不同折射率的绝缘膜来形成。例如，通过交替地堆叠SiO2和TiO2并且调整SiO2和TiO2的堆叠的厚度和数量来确定被透射的光的波长。具有不同折射率的绝缘膜可以包括SiO2、TiO2、HfO2、Nb2O5、ZrO2、或Ta2O5等。
在示例性实施例中，第一p型接触电极至第三p型接触电极25p、35p和45p、第一粘合层至第三粘合层61、63和65以及第一波通滤波器71和第二波通滤波器73可以在对第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40中的一个进行图案化的同一步骤中被一起图案化，或者可选地，可以在单独的步骤中被图案化。例如，上述层可以以与第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40基本相同或相似的角度倾斜。图3示出了第一p型接触电极至第三p型接触电极25p、35p和45p、第一粘合层至第三粘合层61、63和65以及第一波通滤波器71和第二波通滤波器73以与第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40相同的角度被图案化。然而，发明构思不限于此，根据第一p型接触电极至第三p型接触电极25p、35p和45p、第一粘合层至第三粘合层61、63和65以及第一波通滤波器71和第二波通滤波器73中的每者的材料或用于图案化工艺的条件等，第一p型接触电极至第三p型接触电极25p、35p和45p、第一粘合层至第三粘合层61、63和65以及第一波通滤波器71和第二波通滤波器73的倾斜角度可以不同于第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的倾斜角度而形成。
根据示例性实施例的发光堆叠结构可以另外采用各种组件以提供高效率的均匀光。例如，根据示例性实施例的发光堆叠结构可以在光出射表面上具有各种不规则部分。例如，根据示例性实施例的发光堆叠结构可以具有形成在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的至少一个n型半导体层的上表面上的不规则部分。
每个外延堆叠件的不规则部分可以选择性地形成。例如，不规则部分可以设置在第一外延堆叠件20上，不规则部分可以设置在第一外延堆叠件20和第三外延堆叠件40上，不规则部分可以设置在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40上。每个外延堆叠件的不规则部分可以设置在对应于每个外延堆叠件的发射表面的n型半导体层上。
形成在外延堆叠件上的不规则部分可以提高发光效率，并且可以以诸如多边形棱锥、半球或具有随机布置的表面粗糙度的平面的各种形式来设置。不规则部分可以通过各种蚀刻工艺被纹理化或者可以利用图案化的蓝宝石基底来形成。
在示例性实施例中，来自第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的第一颜色光至第三颜色光可以具有不同的光强度，强度上的这种差异可以引起可见度的差异。例如，发光效率可以通过在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的光出射表面上选择性地形成不规则部分来得以改善，这就使得第一颜色光至第三颜色光之间的可见度差异减小。对应于红色和/或蓝色的颜色光可以具有比绿色低的可见度，在这种情况下第一外延堆叠件20和/或第三外延堆叠件40可以被纹理化以减小可见度的差异。具体地讲，在红色光的情况下，由于光会从发光堆叠件的最下面的发光堆叠件提供，所以光强度会是小的，而光效率可以通过在其上表面上形成不规则部分来提高。
具有上述结构的发光堆叠结构可以能够呈现各种颜色，因此可以被用作显示装置中的像素。在下面的示例性实施例中，显示装置将被描述为包括上述的发光堆叠结构。
图4是根据示例性实施例的显示装置的平面图，图5是示出图4的P1部分的放大平面图。
参照图4和图5，根据示例性实施例的显示装置100可以显示诸如文本、视频、照片或者二维或三维图像等的任何视觉信息。
显示装置100可以具有各种形状，各种形状包括诸如矩形的包括直边的封闭多边形、或者包括曲边的圆形或椭圆形等、或者包括直边和曲边的组合的半圆形或半椭圆形。在示例性实施例中，显示装置将被描述为基本具有矩形形状。
显示装置100具有用于显示图像的多个像素110。每个像素110可以是用于显示图像的最小单元。每个像素110包括具有上述结构的发光堆叠结构，并且可以发射白光和/或颜色光。
在示例性实施例中，每个像素包括发射红光的第一像素110R、发射绿光的第二像素110G和发射蓝光的第三像素110B。第一像素至第三像素110R、110G和110B可以分别对应于上述发光堆叠结构的第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40。
像素110按矩阵来布置。如在此所使用的，具有矩阵布置的像素可以表示沿着行或列布置成线的像素，或者表示像素110总体沿着行和列布置而在细节上有一定的修改，诸如以像素110布置成Z字形形状为例。
图6是根据示例性实施例的显示装置的结构图。
参照图6，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、布线部和像素。每个像素可以通过布线部单独连接到扫描驱动器310或数据驱动器330等。
时序控制器350从外部(例如，从用于传输图像数据的系统)接收驱动显示装置所必需的各种控制信号和图像数据。时序控制器350对接收到的图像数据进行重排并将图像数据传输到数据驱动器330。此外，时序控制器350产生驱动扫描驱动器310和数据驱动器330所必需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输出到扫描驱动器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产生相应的扫描信号。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产生相应的数据信号。
布线部包括多条信号线。布线部具体包括连接扫描驱动器310与像素的扫描线130以及连接数据驱动器330与像素的数据线120。扫描线130可以连接到相应的像素，因此，与相应的像素对应的扫描线130被表示为第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B(在下文中，统称为“130”)。
此外，布线部还包括连接在时序控制器350与扫描驱动器310之间、时序控制器530与数据驱动器330或其它组件之间并且传输信号的线。
扫描线130向像素提供由扫描驱动器310产生的扫描信号。在数据驱动器330产生的数据信号被输出到数据线120。
像素连接到扫描线130和数据线120。当从扫描线130供应扫描信号时，像素响应于从数据线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被输入的数据信号对应的亮度的光。被供应与黑亮度对应的数据信号的像素可以在对应的帧时段期间通过不发光来显示黑色。
在示例性实施例中，像素可以作为无源型或有源型而被驱动。当显示装置作为有源型而被驱动时，除了扫描信号和数据信号，该显示装置还可以被供应有第一像素电力和第二像素电力。
图7是无源型显示装置中的一个像素的电路图。该像素可以是多个像素中的一个，例如，R像素、G像素和B像素中的一个，图7示出了第一像素110R作为示例。由于第二像素和第三像素可以以与第一像素基本相同的方式而被驱动，所以将省略用于第二像素和第三像素的电路图以避免冗余。
参照图7，第一像素110R包括连接在扫描线130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。当等于或高于阈值电压的电压施加在p型半导体层和n型半导体层之间时，第一外延堆叠件20发射具有与被施加的电压的幅值对应的亮度的光。具体地讲，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的发射。
图8是示出有源型显示装置的第一像素的电路图。
当显示装置是有源型时，第一像素110R除了被供应有扫描信号和数据信号之外还可以被供应有第一像素电力和第二像素电力(ELVDD和ELVSS)。
参照图8，第一像素110R包括发光元件150和连接到其的晶体管部。
发光元件150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连接到第一像素电力ELVDD，n型半导体层可以连接到第二像素电力ELVSS。第一像素电力ELVDD和第二像素电力ELVSS可以具有彼此不同的电位。例如，第二像素电力ELVSS可以具有比第一像素电力ELVDD的电位低至少发光元件150的阈值电压的电位。这些发光元件150中的每个发射具有与由晶体管部控制的驱动电流对应的亮度的光。
根据示例性实施例，晶体管部包括第一晶体管M1、第二晶体管M2和存储电容器Cst。然而，发明构思不受限制，像素的电路构造可以以各种方式修改。
第一晶体管M1(例如，开关晶体管)的源电极连接到数据线120，漏电极连接到第一节点N1。此外，第一晶体管M1的栅电极连接到第一扫描线130R。第一晶体管M1可以在具有能够导通第一晶体管M1的电压的扫描信号从第一扫描线130R供应时而导通，以将第一节点N1电连接到数据线120。例如，相应帧的数据信号被供应到数据线120，因此，数据信号被传输到第一节点N1。传输到第一节点N1的数据信号被充在存储电容器Cst中。
第二晶体管M2的源电极连接到第一像素电力ELVDD，漏电极连接到发光元件150的n型半导体层。第二晶体管M2的栅电极连接到第一节点N1。第二晶体管M2控制供应到发光元件150的驱动电流的量以与第一节点N1的电压对应。
存储电容器Cst的一个电极连接到第一像素电力ELVDD，另一电极连接到第一节点N1。存储电容器Cst充入与供应到第一节点N1的数据信号对应的电压并且保持该充入的电压直到下一帧的数据信号被供应。
图8示出了包括两个晶体管的晶体管部，然而，发明构思不限于此，而是各种修改可以能够应用于晶体管部的结构。例如，晶体管部可以包括各自具有各种结构的更多个晶体管或电容器等。
可以在发明构思的范围内以各种结构来实施像素。在下文中，像素将被描述为具有无源矩阵型像素。
图9是根据示例性实施例的像素的平面图，图10A和图10B分别是沿着图9的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
参照图9、图10A和图10B，根据示例性实施例的像素具有堆叠有多个外延堆叠件的发光区域和围绕发光区域的外围区域。多个外延堆叠件可以包括第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40。
根据示例性实施例的像素具有堆叠有多个外延堆叠件的发光区域。发光区域的至少一侧设置有用于将布线部连接到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的接触件。接触件包括：第一共接触件50GC和第二共接触件50BC，用于将共电压施加到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40；第一接触件20C，用于向第一外延堆叠件20提供发光信号；第二接触件30C，用于向第二外延堆叠件30提供发光信号；第三接触件40C，用于向第三外延堆叠件40提供发光信号。
在示例性实施例中，堆叠结构可以根据第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的被施加共电压的半导体层的极性而改变。在下文中，堆叠结构将被描述为p型半导体层被施加共电压。具体地讲，第一共接触电极至第三共接触电极将被描述为分别对应于第一p型接触电极至第三p型接触电极。
在示例性实施例中，第一共接触件50GC和第二共接触件50BC以及第一接触件至第三接触件20C、30C和40C可以设置在各种位置处。例如，当发光堆叠结构基本具有正方形形状时，第一共接触件50GC和第二共接触件50BC以及第一接触件至第三接触件20C、30C和40C可以在平面图中设置在与正方形的各边对应的区域中。然而，第一共接触件50GC和第二共接触件50BC以及第一接触件至第三接触件20C、30C和40C的位置不限于此，根据发光堆叠结构的形状可应用各种修改。
多个外延堆叠件包括第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40。第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40与用于向第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40中的每个提供发光信号的第一发光信号线至第三发光信号线以及用于向第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40中的每个提供共电压的公共线连接。第一发光信号线至第三发光信号线可以对应于第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B，公共线可以对应于数据线120。因此，第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B以及数据线120分别连接到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40。
参照图9，第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B可以在第一方向上(例如，在水平方向上)延伸。数据线120可以在与第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B相交的第二方向上(例如，在竖直方向上)延伸。然而，第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B以及数据线120的延伸方向不限于此，根据像素的布置可应用各种修改。
数据线120和第一p型接触电极25p可以在与第一方向相交的第二方向上延伸，同时向第一外延堆叠件20的p型半导体层同步地提供共电压。因此，数据线120和第一p型接触电极25p可以基本是同一组件。在下文中，第一p型接触电极25p可以被称作数据线120，反之亦然。
用于第一p型接触电极25p与第一外延堆叠件20之间的欧姆接触的欧姆电极25p′设置在设置有第一p型接触电极25p的发光区域上。可以设置多个欧姆电极25p′。欧姆电极25p′是为欧姆接触而设置的，并且可以包括各种材料。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，由于欧姆电极25p′的材料具有比Ag、Al或Au等低的反射率，所以可以进一步设置附加的反射电极。可以使用Ag或Au等作为附加的反射电极，可以设置Ti、Ni、Cr或Ta等作为用于粘合到相邻组件的缓冲层。在这种情况下，缓冲层可以薄薄地沉积在包括Ag或Au等的反射电极的上表面和下表面上。
第一扫描线130R通过第一接触孔CH1连接到第一外延堆叠件20，数据线120经由欧姆电极25p′连接到第一外延堆叠件20。第二扫描线130G通过第二接触孔CH2连接到第二外延堆叠件30，数据线120通过第4a接触孔CH4a和第4b接触孔CH4b连接到第二外延堆叠件30。第三扫描线130B通过第三接触孔CH3连接到第三外延堆叠件40，数据线120通过第5a接触孔CH5a和第5b接触孔CH5b连接到第三外延堆叠件40。
粘合层、接触电极或波通滤波器等分别设置在基底10与第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40之间。在下文中，将参照堆叠的顺序来描述根据示例性实施例的像素。
根据示例性实施例，第一外延堆叠件20设置在基底10上并使粘合层61置于二者之间。第一外延堆叠件20可以包括从下侧到上侧按顺序设置的p型半导体层、活性层和n型半导体层。
绝缘膜81堆叠在第一外延堆叠件20的下表面上以面对基底10。形成在第一外延堆叠件20的下表面上的绝缘膜81可以包括透射或吸收光的材料。多个接触孔形成在绝缘膜81中。接触孔设置有与第一外延堆叠件20的p型半导体层接触的欧姆电极25p′。欧姆电极25p′可以包括各种材料。第一p型接触电极25p和数据线120与欧姆电极25p′接触。第一p型接触电极25p(也用作数据线120)设置在绝缘膜81与粘合层61之间。
当从平面图观看时，第一p型接触电极25p可以以这样的形式来设置：使得第一p型接触电极25p与第一外延堆叠件20叠置，或者更具体地讲，与第一外延堆叠件20的发光区域叠置，同时覆盖发光区域的大部分或全部。第一p型接触电极25p可以包括反射材料，从而第一p型接触电极25p可以反射来自第一外延堆叠件20的光。绝缘膜81也可以形成为具有反射性质，以有助于来自第一外延堆叠件20的光的反射。例如，绝缘膜81可以具有全方位反射器(ODR)结构。
第一p型接触电极25p的材料选自于对从第一外延堆叠件20发射的光具有高反射率的金属，以使从第一外延堆叠件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，可以使用对红光具有高反射率的金属(例如，Au、Al或Ag等)作为第一p型接触电极25p的材料。Au对从第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40发射的光(例如，绿光和蓝光)不具有高的反射率，因此可以减小颜色因从第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40发射的光的混合。
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。在示例性实施例中，第一n型接触电极21n可以包括各种金属和金属合金，例如包括Au/Te合金或Au/Ge合金。
第一n型接触电极21n设置在与第一接触件20C对应的区域中，并且可以包括导电材料。
第二粘合层63设置在第一外延堆叠件20上。第一波通滤波器71、第二p型接触电极35p和第二外延堆叠件30顺序地设置在第二粘合层63上。第二外延堆叠件30可以包括从下侧到上侧顺序地设置的p型半导体层、活性层和n型半导体层。
第一波通滤波器71设置在第一外延堆叠件20的上表面上，以基本覆盖第一外延堆叠件20的全部发光区域。
在示例性实施例中，去除了第二外延堆叠件30的与第一接触件20C对应的区域，从而使第一n型接触电极21n的上表面的一部分暴露。此外，第二外延堆叠件30可以具有比第二p型接触电极35p小的面积。从第二外延堆叠件30去除与第一共接触件50GC对应的区域，从而使第二p型接触电极35p的上表面的一部分暴露。
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和第三p型接触电极45p顺序地设置在第三粘合层65上。第三外延堆叠件40设置在第三p型接触电极45p上。第三外延堆叠件40可以包括从下侧到上侧顺序地设置的p型半导体层、活性层和n型半导体层。
第三外延堆叠件40可以具有比第二外延堆叠件30小的面积。第三外延堆叠件40可以具有比第三p型接触电极45p小的面积。从第三外延堆叠件40去除与第二共接触件50BC对应的区域，从而使第三p型接触电极45p的上表面的一部分暴露。
覆盖第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的堆叠结构的第一光学非透射膜83设置在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面和上表面的部分上。第一光学非透射膜83可以包括各种有机/无机绝缘材料，而不限于此。例如，第一光学非透射膜83可以是DBR或具有黑色的有机聚合物膜。在示例性实施例中，浮置金属反射膜可以进一步设置在第一光学非透射膜83上。在示例性实施例中，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膜来形成该光学非透射膜。
第一接触孔CH1形成在第一光学非透射膜83中，以使设置在第一接触件20C中的第一n型接触电极21n的上表面暴露。
第一扫描线130R设置在第一光学非透射膜83上。第一扫描线130R通过第一接触孔CH1连接到第一n型接触电极21n。
第二光学非透射膜85设置在第一光学非透射膜83上。第二光学非透射膜85也设置在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面和上表面的部分上，覆盖第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的堆叠结构。第二光学非透射膜85可以包括与第一光学非透射膜83的材料基本相同或不同的材料。第二光学非透射膜85也可以是DBR或具有黑色的有机聚合物膜。在示例性实施例中，浮置金属反射膜可以进一步设置在第二光学非透射膜85上。在示例性实施例中，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膜来形成该光学非透射膜。
第二扫描线130G和第三扫描线130B与第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB设置在第二光学非透射膜85上。第二光学非透射膜85设置有：第二接触孔CH2，用于在第二接触件30C处使第二外延堆叠件30的上表面暴露，即，使第二外延堆叠件30的n型半导体层暴露；第三接触孔CH3，用于在第三接触件40C处使第三外延堆叠件40的上表面暴露，即，使第三外延堆叠件40的n型半导体层暴露；第4a接触孔CH4a和第4b接触孔CH4b，用于在第一共接触件50GC处使第一p型接触电极25p的上表面和第二p型接触电极35p的上表面暴露；第5a接触孔CH5a和第5b接触孔CH5b，用于在第二共接触件50BC处使第一p型接触电极25p的上表面和第三p型接触电极45p的上表面暴露。
第二扫描线130G通过第二接触孔CH2连接到第二外延堆叠件30的n型半导体层。第三扫描线130B通过第三接触孔CH3连接到第三外延堆叠件40的n型半导体层。数据线120通过第4a接触孔CH4a、第4b接触孔CH4b和第一桥接电极BRG连接到第二p型接触电极35p。数据线120还通过第5a接触孔CH5a、第5b接触孔CH5b和第二桥接电极BRB连接到第三p型接触电极45p。
图9至图10B示出了第二扫描线130G和第三扫描线130B以与第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的n型半导体层直接接触的方式电连接到第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的n型半导体层。然而，发明构思不限于此，第二n型接触电极和第三n型接触电极可以进一步设置在第二扫描线130G和第三扫描线130B与第二外延堆叠件30和第三外延堆叠件40的n型半导体层之间。
不规则部分可以选择性地设置在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的上表面上，即，设置在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的上表面上。每个不规则部分可以仅设置在与发光区域对应的部分处，或者可以设置在相应的半导体层的基本整个上表面之上。
在示例性实施例中，第一光学非透射膜83和第二光学非透射膜85可以完全覆盖第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面。第一光学非透射膜83和第二光学非透射膜85可以覆盖第三外延堆叠件40的上表面的一部分。因此，第一光学非透射膜83和第二光学非透射膜85不设置在发光区域中，从而从第一外延堆叠件至第三外延堆叠件发射的光可以沿着上方向传播。
另外，在示例性实施例中，金属基附加光学非透射膜可以进一步设置在第一光学非透射膜83和/或第二光学非透射膜85的与像素的侧面对应的侧面上。附加光学非透射膜是包括光吸收或反射材料的附加阻光膜，其被设置成防止来自第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的光穿过像素的侧面出现。
在示例性实施例中，附加光学非透射膜可以形成为单层或多层的金属。例如，附加光学非透射膜可以由包括诸如Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Sn、W、Cu或其它金属的金属或者其合金的各种材料形成。附加光学非透射膜可以作为由诸如金属或其合金的材料形成的单独的层设置在第一光学非透射膜83和/或第二光学非透射膜85的侧面上。
附加光学非透射膜可以在形成第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB中的至少一个的同一工艺期间利用基本相同的材料与第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB分开地形成在同一层上。在这种情况下，该光学非透射膜可以与第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB电绝缘。
在示例性实施例中，附加光学非透射膜可以以从第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB中的至少一个横向延伸这样的形式设置。在这种情况下，从第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB中的一个延伸的该光学非透射膜可以不电连接到其它的导电组件。
通过在基底10上顺序地堆叠第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40并且将它们图案化，可以制造出具有上述结构的像素，下面将参照附图对其详细地进行描述。
图11至图21是顺序地示出在基底上制造像素的方法的平面图。图12A和图12B至图22A和图22B分别是沿着诸如图11和图21的对应的附图的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
参照图11、图12A和图12B，在基底10上顺序地形成第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40，并且使第三外延堆叠件40图案化。
为了在基底10上顺序地形成第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和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′。在示例性实施例中，第一临时基底可以是诸如用于形成第一外延堆叠件20的GaAs基底的半导体基底。通过在第一临时基底上堆叠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具有接触孔的绝缘膜81，并且在绝缘膜81的接触孔内形成欧姆电极25p′。
通过以下步骤来形成欧姆电极25p′：在第一临时基底上形成绝缘膜81；涂覆光致抗蚀剂；使光致抗蚀剂图案化；在图案化的光致抗蚀剂上沉积欧姆电极25p′材料；然后提离(lift off)光致抗蚀剂图案。然而，形成欧姆电极25p′的方法不限于此。例如，可以通过以下步骤来形成欧姆电极25p′：形成绝缘膜81；通过光刻使绝缘膜81图案化；用欧姆电极膜材料形成欧姆电极膜；然后通过光刻使欧姆电极膜图案化。
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25p(也用作数据线120)。第一p型接触电极25p可以包括反射材料。可以通过例如沉积金属性材料并然后使用光刻使其图案化来形成第一p型接触电极25p。
将形成在第一临时基底上的第一外延堆叠件20反转，并且经由置于基底10与第一外延堆叠件20之间的第一粘合层61附着到基底10。
在将第一外延堆叠件20沉积在基底10上之后，去除第一临时基底。可以通过诸如湿法蚀刻、干法蚀刻、物理去除、激光剥离等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的上表面上设置第一n型接触电极21n。可以通过沉积导电材料然后图案化来形成第一n型接触电极21n，其中，通过光刻工艺来图案化。
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(n型半导体层)上形成不规则部分。可以通过使用各种蚀刻工艺进行纹理化来形成不规则部分。例如，可以通过诸如使用微光工艺的干法蚀刻、使用晶体特性的湿法蚀刻、使用物理方法(诸如喷砂、离子束蚀刻)的纹理化、基于嵌段共聚物的蚀刻速率的差异的纹理化等的各种方法形成不规则部分。
在单独的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反转，并且经由置于第二外延堆叠件30与第一外延堆叠件20之间的第二粘合层63附着到第一外延堆叠件20。
在附着之后，去除第二临时基底。可以通过诸如湿法蚀刻、干法蚀刻、物理去除、激光剥离等的各种方法去除第二临时基底。
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(n型半导体层)上形成不规则部分。不规则部分可以通过各种蚀刻工艺来进行纹理化，或者可以通过使用用于第二临时基底的图案化的蓝宝石基底来形成。
在单独的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反转，并且经由置于第二外延堆叠件30与第三外延堆叠件40之间的第三粘合层65附着到第二外延堆叠件30。
在附着之后，去除第三临时基底。可以通过诸如湿法蚀刻、干法蚀刻、物理去除、激光剥离等的各种方法去除第三临时基底。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(n型半导体层)上形成不规则部分。不规则部分可以通过各种蚀刻工艺来进行纹理化，或者可以通过使用用于第三临时基底的图案化的蓝宝石基底来形成。
接下来，使第三外延堆叠件40图案化。去除第三外延堆叠件40的除了发光区域之外的部分。具体地，去除与第一接触件20C和第二接触件30C以及第一共接触件50GC和第二共接触件50BC对应的部分。如此，第三p型接触电极45p的上表面的一部分在第二共接触件50BC处暴露于外部。可以通过诸如使用光刻的湿法蚀刻或干法蚀刻的各种方法去除第三外延堆叠件40，并且第三p型接触电极45p可以用作蚀刻停止件。
根据示例性实施例，将第三外延堆叠件40的侧面相对于基底10的一侧倾斜地图案化，第三外延堆叠件40与基底10的一侧之间形成的角度可以在大约45度和大约85度之间。
然后，使第三p型接触电极45p、第二波通滤波器73和第三粘合层65图案化。如此，使第二外延堆叠件30的上表面的一部分暴露。
可以通过诸如使用光刻的湿法蚀刻或干法蚀刻的各种方法来去除第三p型接触电极45p、第二波通滤波器73和第三粘合层65。
参照图13、图14A和图14B，去除第二外延堆叠件30的一部分，使第二p型接触电极35p的上表面在第一共接触件50BC处的部分暴露到外部。第二p型接触电极35p可以在蚀刻期间用作蚀刻停止件。
将第二外延堆叠件30的侧面相对于基底10的一侧倾斜地图案化，第二外延堆叠件30与基底10的一侧之间形成的角度可以在大约45度和大约85度之间。
接下来，蚀刻第二p型接触电极35p、第一波通滤波器71和第二粘合层63的部分。因此，第一n型接触电极21n的上表面在第一接触件20C处暴露，并且第一外延堆叠件20的上表面在除了发光区域之外的部分处暴露。
可以通过诸如使用光刻的湿法蚀刻或干法蚀刻的各种方法去除第二外延堆叠件30、第二p型接触电极35p、第一波通滤波器71和第二粘合层63。
参照图15、图16A和图16B，从除了发光区域之外的区域去除第一外延堆叠件20和绝缘膜81。第一p型接触电极25p的上表面在第一共接触件50GC和第二共接触件50BC处被暴露。
将第一外延堆叠件20的侧面相对于基底10的一侧倾斜地图案化，第一外延堆叠件20与基底10的一侧之间形成的角度可以在大约45度和大约85度之间。
为了便于说明，虽然在附图中示出了基本相同的角度，但是由第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40相对于基底的一个表面形成的角度可以彼此基本相同或不同。除了第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40之外的组件(例如，第一p型接触电极25p和第二p型接触电极35p、第一粘合层61和第二粘合层63以及第一波通滤波器71和第二波通滤波器73)可以被倾斜地图案化为相对于基底的一侧具有预定的角度。根据另一示例性实施例，由第一p型接触电极25p和第二p型接触电极35p、第一粘合层61和第二粘合层63、第一波通滤波器71和第二波通滤波器73相对于基底的一侧形成的角度不限于此，因此，所述角度可以根据在同一工艺中被一起蚀刻的组件而变化，或者可以单独地具有彼此不同的角度，只要组件中的每个与基底的一侧之间形成的角度可以在大约45度和大约85度之间。
参照图17、图18A和图18B，在基底10的前侧上形成第一光学非透射膜83。接下来，通过从基底10的上表面与发光区域对应地去除第一光学非透射膜83，形成第一接触孔至第三接触孔CH1、CH2和CH3、第4a接触孔CH4a和第4b接触孔CH4b以及第5a接触孔CH5a和第5b接触孔CH5b。
在沉积之后，可以通过诸如使用光刻的湿法蚀刻或干法蚀刻的各种方法使第一光学非透射膜83图案化。
参照图19、图20A和图20B，在图案化的第一光学非透射膜83上形成第一扫描线130R。第一扫描线130R通过在第一接触件20C处的第一接触孔CH1连接到第一n型接触电极21n。可以以各种方式形成第一扫描线130R。例如，可以通过光刻形成第一扫描线130R。
接下来，在基底10的前侧上形成第二光学非透射膜85。接下来，优选地，在从基底10的上表面与发光区域对应地去除第二光学非透射膜85的同时，形成第二接触孔CH2和第三接触孔CH3、第4a接触孔CH4a和第4b接触孔CH4b以及第5a接触孔CH5a和第5b接触孔CH5b。在沉积之后，可以通过诸如使用光刻的湿法蚀刻或干法蚀刻的各种方法使第二光学非透射膜85图案化。
参照图21、图22A和图22B，在图案化的第二光学非透射膜85上形成第二扫描线130G、第三扫描线130B、第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB。
第二扫描线130G通过在第二接触件30C处的第二接触孔CH2连接到第二外延堆叠件30的n型半导体层。第三扫描线130B通过在第三接触件40C处的第三接触孔CH3连接到第三外延堆叠件40的n型半导体层。第一桥接电极BRG通过在第一共接触件50GC处的第4a接触孔CH4a和第4b接触孔CH4b连接到第一p型接触电极25p。第二桥接电极BRB通过在第二共接触件50BC处的第5a接触孔CH5a和第5b接触孔CH5b连接到第一p型接触电极25p。
可以在第二光学非透射膜85上以各种方式(例如通过光刻)形成第二扫描线130G、第三扫描线130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB。
第二扫描线130G、第三扫描线130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB可以通过以下方法形成：在其上形成有第二光学非透射膜85的基底10上涂覆光致抗蚀剂，然后使光致抗蚀剂图案化；在图案化的光致抗蚀剂上沉积第二扫描线130G、第三扫描线130B和桥接电极的材料，然后提离光致抗蚀剂图案。
根据示例性实施例，形成布线部的第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB的顺序没有具体限制，并且可以以不同的顺序形成。更具体地，第二扫描线130G、第三扫描线130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB被描述为在同一阶段期间形成在第二光学非透射膜85上，但是它们可以以不同的顺序形成。例如，可以首先在同一步骤中形成第一扫描线130R和第二扫描线130G，接着形成附加绝缘膜，然后形成第三扫描线130B。可选地，可以首先在同一步骤中形成第一扫描线130R和第三扫描线130B，接着形成附加绝缘膜，然后形成第二扫描线130G。另外，可以在形成第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B的任何步骤一起形成第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB。
另外，在示例性实施例中，可以不同地形成各个外延堆叠件20、30和40中的接触件的位置，在这种情况下，也可以改变第一扫描线至第三扫描线130R、130G和130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB的位置。
在示例性实施例中，可以在第一光学非透射膜83或第二光学非透射膜85上(在与像素的侧面对应的部分上)进一步设置附加的光学非透射膜。
如上所述，在根据示例性实施例的显示装置中，可以顺序地堆叠多个外延堆叠件，然后同时在多个外延堆叠件处形成与布线部的接触件。
根据示例性实施例的发光堆叠结构可以修改为各种形式。在下面的示例性实施例中，将主要描述与上述发光堆叠结构的差异，以避免冗余。
图23是根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。
参照图23，根据示例性实施例的发光堆叠结构包括多个顺序地堆叠的外延堆叠件和覆盖外延堆叠件的侧面的光学非透射膜，多个外延堆叠件顺序地设置在基底10的上表面上。
多个外延堆叠件按照第三外延堆叠件40、第二外延堆叠件30和第一外延堆叠件20的顺序堆叠在基底10的上表面上。
基底10可以由光学透射绝缘材料形成。如在此所使用的，是“光学透射”的基底10不仅指透射全部光的透明基底，而且指仅透射预定波长的光或仅透射预定波长的光的一部分等的半透明基底或部分透明基底。
基底10可以允许第三外延堆叠件40在其上生长。例如，基底10可以是蓝宝石基底。然而，发明构思不限制基底10的具体类型，并且可以是任何类型的基底，只要外延堆叠件可以在基底10上生长并且具有光学透射和绝缘性质即可。基底10的材料的示例包括玻璃、石英、有机聚合物、有机/无机复合物等。在示例性实施例中，基底10还可以包括可以向各个外延堆叠件提供发光信号和共电压的布线部。如此，基底10可以设置为印刷电路板或者具有形成在玻璃、硅、石英、有机聚合物或有机/无机复合物上的布线部和/或驱动元件的复合基底。
如图23所示，每个外延堆叠件向基底10的后方向发射光。从一个外延堆叠件发射的光通过位于光路中的另一个外延堆叠件，并向后方向传播。在这种情况下，后方向与第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40堆叠所沿的方向对应。
在示例性实施例中，第一外延堆叠件20可以发射第一颜色光L1，第二外延堆叠件30可以发射第二颜色光L2，第三外延堆叠件40可以发射第三颜色光L3。第一颜色光至第三颜色光L1、L2和L3对应于彼此不同的颜色光，并且第一颜色光至第三颜色光L1、L2和L3可以是彼此不同波段的颜色光，其具有顺序减小的波长。具体地，第一颜色光至第三颜色光L1、L2和L3可以具有彼此不同的波段，并且颜色光可以按照第一颜色光L1至第三颜色光L3的顺序能量变高，波长带变短。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，发明构思不限制从每个外延堆叠件发射光的具体颜色，并且外延堆叠件可以发射不同颜色的光。
在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面上设置光学非透射膜80。光学非透射膜80可以基本完全覆盖第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面。此外，在示例性实施例中，光学非透射膜80覆盖外延堆叠件的侧面以及位于其余外延堆叠件的顶部上的最上面的外延堆叠件的上表面。具体地，在平面图中，光学非透射膜80与外延堆叠件叠置。因此，在从各个外延堆叠件发射的光之中，指向上方向的光从光学非透射膜80反射或被光学非透射膜80吸收，特别是当光被光学非透射膜80反射时，反射的光向后方向传播，导致向后方向的光发射的效率提高。光学非透射膜80不受具体限制，只要它通过吸收或反射光来阻挡光的透射即可。
在示例性实施例中，外延堆叠件中的每个的侧面相对于基底10的一侧具有倾斜的形状。根据示例性实施例，第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面与基底10的一侧之间的角度大于大约0度且小于大约90度。例如，当第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面与基底的一侧之间的角度是第一角度至第三角度θ1、θ2和θ3时，第一角度至第三角度θ1、θ2和θ3可以分别具有在从大约45度至大约85度的范围内的值。
当第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面具有预定的倾角时，可以容易地形成光学非透射膜80。此外，在示例性实施例中，外延堆叠件中的每个具有预定角度的锥形形状，这可以使光学非透射膜80的光反射效果最大化。具体地，根据示例性实施例，可以容易地调节第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面的角度，以增强从第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40发射的光的提取效率。
在示例性实施例中，第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40中的每个的侧面与基底10的一侧之间的角度可以彼此基本相同或不同。例如，在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面与基底10的一侧之间形成的角度之中，第一角度θ1、第二角度θ2和第三角度θ3都可以彼此不同，或者可选地，第二角度θ2和第三角度θ3可以彼此基本相同并且不同于第一角度θ1。
在根据示例性实施例的发光堆叠结构中，用于向各个外延堆叠件施加发射信号的信号线独立地连接，因此，可以独立地驱动各个外延堆叠件，因此，发光堆叠结构可以根据是否从每个外延堆叠件中发射光来实现各种颜色。另外，用于发射彼此不同波长的光的外延堆叠件彼此竖直地叠置，因此可以形成在窄的区域中。另外，因为外延堆叠件的侧面是倾斜的，所以可以容易地形成具有足够的厚度的非透射膜，并且非透射膜可以防止其中从某个像素发射的光影响相邻像素的现象，或者防止其中颜色与从相邻像素发射的光混合的现象。
图24是根据示例性实施例的包括布线部的发光堆叠结构的剖视图。在图24中，省略了图23中示出的每个外延堆叠件的倾斜形状和绝缘膜。
参照图24，在根据示例性实施例的发光堆叠结构中，第三外延堆叠件40可以设置在基底10上，第二外延堆叠件30可以经由置于其间的第二粘合层63设置在第三外延堆叠件40上，第一外延堆叠件20可以经由置于其间的第一粘合层61设置在第二外延堆叠件30上。
第一粘合层61和第二粘合层63可以包括非导电材料和光学透射材料。例如，光学透明粘合剂可用于第一粘合层61和第二粘合层63。用于形成第一粘合层61和第二粘合层63的材料没有具体限制，只要该材料是光学透明的并且能够稳定地附着外延堆叠件中的每个即可。
第三外延堆叠件40包括从下侧到上侧顺序地设置的n型半导体层41、活性层43和p型半导体层45。第三外延堆叠件40的n型半导体层41、活性层43和p型半导体层45可以包括发射蓝光的半导体材料。然而，发明构思不限于此，第三外延堆叠件40可以发射除蓝色之外的颜色的光。第三p型接触电极45p设置在第三外延堆叠件40的p型半导体层45上方。
第二外延堆叠件30包括从下侧到上侧顺序地设置的p型半导体层35、活性层33和n型半导体层31。第二外延堆叠件30的p型半导体层35、活性层33和n型半导体层31可以包括发射绿光的半导体材料。然而，发明构思不限于此，第二外延堆叠件30可以发射除绿色之外的颜色的光。第二p型接触电极35p设置在第二外延堆叠件30的p型半导体层35下方。
第一外延堆叠件20包括从下侧到上侧顺序地设置的n型半导体层21、活性层23和p型半导体层25。第一外延堆叠件20的n型半导体层21、活性层23和p型半导体层25可以包括发射红光的半导体材料。然而，发明构思不限于此，第一外延堆叠件20可以发射除红色之外的颜色的光。第一p型接触电极25p设置在第一外延堆叠件20的p型半导体层25上方。
在示例性实施例中，公共线可以连接到第三p型接触电极45p、第二p型接触电极35p和第一p型接触电极25p。公共线可以是对其施加共电压的线。另外，发光信号线可以分别连接到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的n型半导体层21、31和41。在示例性实施例中，共电压SC通过公共线被施加到第一p型接触电极至第三p型接触电极25p、35p和45p，并且发光信号通过发光信号线施加到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的n型半导体层21、31和41，从而控制第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的发光。在这种情况下，发光信号包括分别与第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40对应的第一发光信号至第三发光信号SR、SG和SB。在示例性实施例中，第一发光信号SR可以是对应于红光的信号，第二发光信号SG可以是对应于绿光的信号，第三发光信号SB可以是对应于蓝光的发射的信号。
根据示例性实施例，根据施加到外延堆叠件中的每个的发光信号来驱动第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40。
在上述示例性实施例中，共电压被描述为施加到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的p型半导体层25、35和45，发光信号被描述为施加到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的n型半导体层21、31和41，然而，发明构思不限于此。
根据示例性实施例的发光堆叠结构可以能够实现颜色，使得在叠置区域上提供不同颜色光的部分，而不是在彼此间隔开的不同平面上实现不同的颜色光。因此，根据示例性实施例的发光堆叠结构可以有利地提供发光元件的紧凑性和集成性。另外，根据示例性实施例，因为仅一个发光堆叠结构而不是多个发光元件被安装到该发光堆叠结构，所以显著简化了制造方法。
发光堆叠结构可以是能够表现各种颜色的发光元件，因此可以用作显示装置中的像素。在下文中，将描述可以用作显示装置中的像素的发光堆叠结构。
图25是根据示例性实施例的发光堆叠结构的平面图，图26是沿着图25的III-III′线截取的剖视图。
参照图25和图26，根据示例性实施例的发光堆叠结构包括其中堆叠有多个外延堆叠件的发光区域和围绕发光区域的外围区域。多个外延堆叠件包括第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40。
发光区域的至少一侧设置有用于将布线部连接到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的接触件。接触件包括：第一共接触件50C，用于向第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40施加共电压；第一接触件20C，用于向第一外延堆叠件20提供发光信号；第二接触件30C，用于向第二外延堆叠件30提供发光信号；以及第三接触件40C，用于向第三外延堆叠件40提供发光信号。
在示例性实施例中，当发光堆叠结构在平面图中基本具有正方形形状时，共接触件50C以及第一接触件至第三接触件20C、30C和40C可以设置在与正方形的各个角对应的区域中。然而，共接触件50C以及第一接触件至第三接触件20C、30C和40C的位置不限于此，并且根据发光堆叠结构的形状可以进行各种修改。
第一接触件20C设置有通过第一n型接触电极21n电连接到第一外延堆叠件20的第一垫20P。第二接触件30C设置有电连接到第二外延堆叠件30的n型半导体层的第二垫30P。第三接触件40C设置有电连接到第三外延堆叠件40的n型半导体层的第三垫40P。
共接触件50C设置有公共垫50P。公共垫50P分别通过第一p型接触电极至第三p型接触电极25p、35p和45p电连接到第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40。
共接触件50C在与第一p型接触电极25p叠置的位置处设置有欧姆电极25p′。欧姆电极25p′设置为将第一外延堆叠件20的p型半导体层和第一p型接触电极25p电连接，并且可以以各种形式设置在各种位置处。例如，虽然欧姆电极25p′设置在共接触件50C中，但是发明构思不限于此，欧姆电极25p′可以设置在发光区域中。
欧姆电极25p′可以基本具有环形(donut)形状。欧姆电极25p′被设置用于欧姆接触，并且可以包括各种材料。在示例性实施例中，与p型欧姆电极对应的欧姆电极25p′可以包括Au/Zn合金或Au/Be合金。在这种情况下，因为欧姆电极25p′的材料的反射率低于Ag、Al、Au等，因此可以进一步设置附加的反射电极。可以使用Ag、Au等作为附加的反射电极，并且可以设置Ti、Ni、Cr、Ta等作为用于粘合到相邻组件的金属粘合层。在这种情况下，金属粘合层可以薄薄地沉积在包括Ag、Au等的反射电极的上表面和下表面上。
粘合层、接触电极、波通滤波器等分别设置在基底10与第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40之间。
参照图26，第三外延堆叠件至第一外延堆叠件40、30和20顺序地设置在基底10上。
第三p型接触电极45p设置在第三外延堆叠件40上。具体地，第三p型接触电极45p设置为接触第三外延堆叠件40的p型半导体层。例如，第三p型接触电极45p可以包括诸如透明导电氧化物(TCO)的透明导电材料。
在示例性实施例中，第二波通滤波器73可以设置在第三p型接触电极45p上。第二波通滤波器73被构造为提供高纯度和高效率的颜色光，并且可以选择性地用在发光堆叠结构中。第二波通滤波器73被构造为阻挡具有相对短波长的光朝向发射具有较长波长的光的外延堆叠件传播。
在示例性实施例中，第二波通滤波器73可以透射从第二外延堆叠件30发射的第二颜色光，而阻挡或反射除第二颜色光之外的光。因此，从第二外延堆叠件30发射的第二颜色光可以沿从上侧到下侧的方向传播，而从第三外延堆叠件40发射的第三颜色光被阻挡而不朝向第二外延堆叠件30传播并且被第二波通滤波器73反射或阻挡。
第二外延堆叠件30经由置于第二外延堆叠件30与第三外延堆叠件40之间的第二粘合层63设置在形成有第三p型接触电极45p的第三外延堆叠件40上。
第二p型接触电极35p设置在第二外延堆叠件30下面，也就是说，位于第二外延堆叠件30与第二粘合层63之间。
第一波通滤波器71可以设置在第二外延堆叠件30上。第一波通滤波器71被构造为阻挡具有相对短波长的光朝向发射具有较长波长的光的外延堆叠件传播，并且如将在下面所述，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，而阻挡或反射除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从上侧到下侧的方向传播，而从第二外延堆叠件30发射的第二颜色光被阻挡而不朝向第一外延堆叠件20传播并且被第一波通滤波器71反射或阻挡。
第一外延堆叠件20经由置于第一外延堆叠件20与第二外延堆叠件30之间的第一粘合层61设置在形成有第二p型接触电极35p的第二外延堆叠件30上。
去除n型半导体层、活性层和p型半导体层的部分，从而在第一外延堆叠件20上形成台面。在去除半导体层的一部分(具体地，p型半导体层和活性层的一部分)时，去除不形成台面的非台面区域，这会使n型半导体层的上表面暴露。台面区域总体上与发光区域叠置，而非台面区域总体上可以与外围区域叠置，具体地与接触件叠置。
第一n型接触电极21n设置在暴露的n型半导体层的上表面上。第一p型接触电极25p经由置于其间的欧姆电极25p′和第一光学非透射膜83设置在具有台面的p型半导体层上方。
第一光学非透射膜83覆盖第一外延堆叠件20的上表面，并且在设置有欧姆电极25p′的部分中具有接触孔。欧姆电极25p′设置为与设置共接触件50C的区域对应，并且可以设置为各种形状，例如，基本上为环形形状。
第一p型接触电极25p设置在第一光学非透射膜83上。当从平面图观看时，第一p型接触电极25p可以设置为使得第一p型接触电极25p与发光区域叠置同时覆盖整个发光区域的形式。第一p型接触电极25p可以包括反射材料，以沿下方向反射来自第一外延堆叠件20的光。可以使用各种反射金属(诸如Ag、Al、Au等)作为用于形成第一p型接触电极25p的反射材料。如果需要，可以设置Ti、Ni、Cr、Ta或其它材料作为用于与相邻组件粘合的粘合层。
根据示例性实施例，第一p型接触电极25p可以选自在第一外延堆叠件20的红光的波长带中具有高反射率的材料。例如，第一p型接触电极25p可以包括在红光的波长带中具有高反射率的Au，在这种情况下，Au可以吸收从其下方泄漏的蓝光，从而最小化不必要的颜色干扰。
第一光学非透射膜83也可以形成为具有反射性质，以促进来自第一外延堆叠件20的光的反射。例如，第一光学非透射膜83可以具有全方位反射器(ODR)结构。
第二光学非透射膜85设置在设置有第一p型接触电极25p的第一光学非透射膜83上。第二光学非透射膜85覆盖第一外延堆叠件20的上表面和第二光学非透射膜85下方的每个组件的侧面。第二光学非透射膜85可以包括通过吸收或反射光而阻挡光的发射的材料，以防止从第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的侧面发射的光与从相邻发光结构发射的光的混合。第二光学非透射膜85可以包括与第一光学非透射膜83基本相同或不同的材料。第二光学非透射膜85也可以是DBR或具有黑色的有机聚合物膜。在示例性实施例中，浮置金属反射膜可以进一步设置在第二光学非透射膜85上。在示例性实施例中，可以通过沉积彼此具有不同折射率的两个或更多个绝缘膜来形成光学非透射膜。
第一垫至第三垫20P、30P和40P以及公共垫50P设置在第二光学非透射膜85上。第一垫至第三垫20P、30P和40P以及公共垫50P可以分别连接到第一扫描线至第三扫描线和数据线。
第一垫至第三垫20P、30P和40P以及公共垫50P可以由单层或多层金属形成。例如，第一垫至第三垫20P、30P和40P以及公共垫50P可以由诸如Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Sn、W、Cu或其它材料的各种材料或其合金形成。
第一垫至第三垫20P、30P和40P以及公共垫50P中的每个通过设置在其下方的孔(诸如第一接触孔至第四接触孔CH1、CH2、CH3和CH4以及第一接触孔CH1′)连接到各自对应的组件。
公共垫50P通过第一接触孔CH1′连接到第一p型接触电极25p，并且通过第一接触孔CH1连接到第二p型接触电极35p和第三p型接触电极45p。第一垫20P通过第二接触孔CH2连接到第一外延堆叠件20的n型半导体层。第二垫30P通过第三接触孔CH3连接到第二外延堆叠件30的n型半导体层。第三垫40P通过第四接触孔CH4连接到第二外延堆叠件30的n型半导体层。
上述发光堆叠结构可以通过从第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40发射光来沿下方向发射光。第一垫至第三垫20P、30P和40P以及公共垫50P可以各自连接到第一扫描线至第三扫描线以及数据线，因此，可以通过第一垫至第三垫20P、30P和40P向第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40施加单独的驱动信号，并且可以通过公共垫50P施加共电压。以此方式，可以独立地控制从第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的光发射。
图27、图29、图31和图33是示出根据示例性实施例的制造外延堆叠件的方法的平面图，图28、图30A和图30B、图32A和图32B以及图34分别是根据示例性实施例的沿着图27、图29、图31和图33的III-III′线截取的剖视图。
参照图27和图28，根据示例性实施例的发光堆叠结构具有形成在基底10上的第三外延堆叠件40。在第三外延堆叠件40上形成第三p型接触电极45p和第二波通滤波器73。
接下来，在第四临时基底上形成第二外延堆叠件30。第四临时基底可以是其上可以形成有第二外延堆叠件30的半导体基底。根据期望形成的半导体层，可以不同地设置第四临时基底。可以通过在第四临时基底上形成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。在第二外延堆叠件30的上表面上形成第二p型接触电极35p。
将形成在第四临时基底上的第二外延堆叠件30反转，然后粘合到形成有第二粘合层63的第三外延堆叠件40上，然后去除第四临时基底。可以通过诸如湿法蚀刻、干法蚀刻、物理去除、激光剥离等的各种方法去除第四临时基底。
接下来，在第二外延堆叠件30上形成第一外延堆叠件20。可以在第五临时基底上形成第一外延堆叠件20，第五临时基底可以是其上可以形成有第一外延堆叠件20的半导体基底。根据期望形成的半导体层，可以不同地设置第五临时基底。通过在第五临时基底上形成p型半导体层、活性层和n型半导体层来制造第一外延堆叠件20。
将形成在第五临时基底上的第一外延堆叠件20反转，然后粘合到形成有第一粘合层61的第二外延堆叠件30上，然后去除第五临时基底。可以通过诸如湿法蚀刻、干法蚀刻、物理去除、激光剥离等的各种方法去除第五临时基底。
接下来，去除第一外延堆叠件20的活性层、p型半导体层的一部分以及(如果需要去除n型半导体层的一部分)n型半导体层的一部分，以形成台面结构。形成台面结构允许第一外延堆叠件20的n型半导体层的上表面被暴露。
在n型半导体层的暴露的上表面上形成第一n型接触电极21n，并且在第一n型接触电极21n上形成第一光学非透射膜83。在第一光学非透射膜83上设置接触孔，以使第一外延堆叠件20的上表面的一部分暴露，并且在接触孔中形成欧姆电极25p′。
在示例性实施例中，诸如台面结构、第一n型接触电极21n、欧姆电极25p′等的组件被描述为在将第一外延堆叠件20转移到第二外延堆叠件30上之后形成在第一外延堆叠件20上，但是发明构思不限于此。根据示例性实施例，可以首先在第一临时基底上或者通过使用单独的附加的临时基底在第一外延堆叠件20上形成第一n型接触电极21n、欧姆电极25p′等，然后将图案化的第一外延堆叠件20转移到第二外延堆叠件30上。
参照图29、图30A和图30B，在形成有第一光学非透射膜83等的第一外延堆叠件20上形成第一p型接触电极25p。第一p型接触电极25p可以包括反射材料，并且形成为覆盖发光区域。可以通过在前侧上形成反射导电材料然后使用光刻等使该反射导电材料图案化来形成第一p型接触电极25p。
在形成第一p型接触电极25p之后，在对应于除了发光区域之外的非发光区域的区域(共接触件50C、第二接触件30C和第三接触件40C)的区域中，去除第一外延堆叠件20、第一粘合层61和第一波通滤波器71的部分，从而形成第一接触孔CH1、第三接触孔CH3和第四接触孔CH4。如此，第二外延堆叠件30的n型半导体层的上表面在第二接触件30C处被暴露。
在这种情况下，可以通过使用光刻的干法蚀刻或湿法蚀刻来使第一外延堆叠件20、第一粘合层61和第一波通滤波器71图案化。第一外延堆叠件20、第一粘合层61和第一波通滤波器71的侧面相对于基底10的一个表面被倾斜地图案化。具体地，第一外延堆叠件20与基底的一侧之间形成的角度可以在大约45度和大约85度之间。
参照图31、图32A和图32B，在共接触件50C的第一接触孔CH1中(共接触件50C是对应于除了发光区域之外的非发光区域的区域(共接触件50C、第二接触件30C和第三接触件40C)中的一个区域)，去除第二外延堆叠件30的上表面的一部分，从而使第二p型接触电极35p的上表面的一部分暴露。在这种情况下，第二外延堆叠件30的侧面相对于基底10的上表面被倾斜地图案化，第二外延堆叠件30与基底10的上表面之间形成的角度可以在大约45度和大约85度之间。
然后，另外去除第二p型接触电极35p、第二粘合层63和第二波通滤波器73的部分，使第三p型接触电极45p的上表面暴露。此外，在第三接触40C的第四接触孔CH4中，去除第二p型接触电极35p、第二粘合层63、第二波通滤波器73和第三外延堆叠件40的部分，使第三外延堆叠件40的n型半导体层的上表面暴露。从除了发光区域之外的区域另外去除第三外延堆叠件40。
第三外延堆叠件40、第二粘合层63、第二波通滤波器73和第三p型接触电极45p的侧面相对于基底10的上表面被倾斜地图案化。具体地，第三外延堆叠件40与基底10的上侧之间形成的角度可以在大约45度和大约85度之间。
接下来，在形成有接触孔等的基底10上形成第二光学非透射膜85。因为包括第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的其它组件是倾斜的，所以第二光学非透射膜85可以沿着倾斜侧以足够的厚度形成。通常，如果包括第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的其它组件具有竖直或近似竖直的侧面，则可能难以形成具有足够厚度的第二光学非透射膜85。第二光学非透射膜85也可以是DBR或具有黑色的有机聚合物膜。在示例性实施例中，可以在第一光学非透射膜83上进一步设置浮置金属反射膜。在示例性实施例中，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膜来形成光学非透射膜。
在基底10的前侧上形成第二光学非透射膜85，然后在一些区域中将第二光学非透射膜85图案化为使下面的组件暴露。因此，第二光学非透射膜85具有在第一共接触件50C处使第一p型接触电极25p的上表面部分暴露的第一接触孔CH1′，使第二n型接触电极和第三n型接触电极的上表面暴露的第一接触孔CH1，在第一接触件20C处使第一n型接触电极21n的上表面暴露的第二接触孔CH2，在第二接触件30C处使第二外延堆叠件30的n型半导体层的上表面暴露的第三接触孔CH3以及在第三接触件40C处使第三外延堆叠件40的n型半导体层的上表面暴露的第四接触孔CH4。
参照图33和图34，然后，在形成有第一接触孔至第四接触孔CH1、CH2、CH3和CH4的共接触件50C以及第一接触件至第三接触件20C、30C和40C中形成公共垫50P和第一垫至第三垫20P、30P和40P。
根据示例性实施例，可以在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40的下表面上选择性地设置不规则部分。可以仅在与发光区域对应的部分处设置每个不规则部分。
此外，根据示例性实施例，可以在发光堆叠结构的侧面上进一步设置附加光学非透射膜。
通过在发光堆叠结构的侧面上设置光学非透射膜，可以防止其中从某个发光堆叠结构发射的光影响相邻发光堆叠结构的现象，或者防止其中颜色与从相邻的发光堆叠结构发射的光混合的现象。
如上所述，因为共电压和发光信号分别施加到共接触件50C以及第一接触件至第三接触件20C、30C、40C，所以可以独立地控制是否在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件20、30和40处发射光，结果，可以使用来自每个外延堆叠件的光的发射来实现各种颜色。
图35是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。图36是根据示例性实施例的用于显示器的LED像素的示意性剖视图。
参照图35和图36，显示设备包括电路板251和多个像素200。每个像素200可以包括基底221以及设置在基底221上的第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B。在另一示例性实施例中，可以省略基底221。
电路板251可以具有无源电路或有源电路。例如，无源电路可以包括数据线和扫描线。例如，有源电路可以包括晶体管和/或电容器。电路板251可以具有位于其表面上的或位于其中的电路。电路板251可包括例如玻璃基底、蓝宝石基底、Si基底或Ge基底。
基底221可以支撑第一子像素至第三子像素R、G和B。当省略基底221时，第一子像素至第三子像素R、G和B可以通过电路板251支撑。基底221可以连续地对多个像素200形成，并且将第一子像素至第三子像素R、G和B电连接到电路板251。基底221可以是例如GaAs基底，但不限于此。
第一子像素R包括第一LED堆叠件223，第二子像素G包括第二LED堆叠件233，第三子像素B包括第三LED堆叠件243。第一子像素R被构造为使得光从第一LED堆叠件223发射，第二子像素G被构造为使得光从第二LED堆叠件233发射，第三子像素B被构造为使得光从第三LED堆叠件243发射。第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243可以彼此独立地驱动。
第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243沿竖直方向堆叠以彼此叠置。第二LED堆叠件233可以设置在第一LED堆叠件223的部分区域上。第二LED堆叠件233可以朝向第一LED堆叠件223上的一侧设置。第三LED堆叠件243可以设置在第二LED堆叠件233的部分区域上。第三LED堆叠件243可以朝向第二LED堆叠件233上的一侧设置。然而，发明构思不限于此，第三LED堆叠件243可以朝向第二LED堆叠件233的左侧设置。
在第一LED堆叠件223中产生的光R可以从不被第二LED堆叠件233覆盖的区域发射，在第二LED堆叠件233中产生的光G可以从不被第三LED堆叠件243覆盖的区域发射。具体地，在第一LED堆叠件223中产生的光可以发射到外部而不穿过第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243，并且在第二LED堆叠件233中产生的光可以发射到外部而不穿过第三LED堆叠件243。
另外，第一LED堆叠件223的发射光R的区域的面积、第二LED堆叠件233的发射光G的区域的面积和第三LED堆叠件243的区域的面积可以彼此不同，并且可以通过调整这些面积来调节从第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243中的每个发射的光的强度。
然而，发明构思不限于此。在第一LED堆叠件223中产生的光可以穿过第二LED堆叠件233或者穿过第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243，并且发射到外部。在第二LED堆叠件233中产生的光可以穿过第三LED堆叠件243并发射到外部。
第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243中的每个包括第一导电类型半导体层(例如，n型半导体层)、第二导电类型半导体层(例如，p型半导体层)以及置于它们之间的活性层。具体地，活性层可以具有多量子阱结构。第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243可以包括不同的活性层，因此可以发射不同波长的光。例如，第一LED堆叠件223可以是发射红光的无机LED，第二LED堆叠件233可以是发射绿光的无机LED，第三LED堆叠件243可以是发射蓝光的无机LED。为此，第一LED堆叠件223可以包括AlGaInP基阱层，第二LED堆叠件233可以包括AlGaInP基或AlGaInN基阱层，第三LED堆叠件243可以包括AlGaInN基阱层。然而，发明构思不限于此，并且可以改变从第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243发射光的顺序。例如，第一LED堆叠件223可以发射红光、绿光和蓝光中的任何一种，并且第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243可以分别发射红光、绿光和蓝光中的彼此不同的一种。
另外，分布式布拉格反射器可以设置在基底221与第一LED堆叠件223之间，以防止在第一LED堆叠件223中产生的光被基底221吸收并丢失。例如，可以通过交替堆叠AlAs基半导体层和AlGaAs基半导体层而形成分布式布拉格反射器。
第三LED堆叠件243和第二LED堆叠件233可以具有倾斜的侧表面。倾斜的侧表面可以通过增加形成在LED堆叠件233和243的侧表面上的绝缘层或互连线(诸如连接件)的台阶覆盖来增强显示设备的可靠性。第一LED堆叠件223也可以具有倾斜的侧表面。如在此所使用的，连接件可以是包括用于电连接和/或机械连接两个元件(诸如层)的通孔、过孔、布线、线、导电材料等的任何类型的结构。
图37A和图37B是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
参照图37A，根据示例性实施例的显示设备可以以有源矩阵方式驱动。为此，电路板可以包括有源电路。
例如，根据示例性实施例的驱动电路可以包括两个或更多个晶体管(例如，晶体管Tr1和Tr2以及电容器。当电源连接到选择线Vrow1至Vrow3时，并且当数据电压施加到数据线Vdata1至Vdata3时，电压可以施加到对应的LED。另外，基于数据线Vdata1至Vdata3的值，可以用电荷对相应的电容器进行充电。晶体管Tr2导通的状态可以通过电容器的充电电压来维持，因此，即使切断对线Vrow1的电力供应，也可以维持电容器的电压并将其施加到LEDLED1至LED3。另外，可以基于数据线Vdata1至Vdata3的值来改变在LED LED1至LED3中流动的电流。电流可以随时通过Vdd供应，因此可以继续发光。
晶体管Tr1和Tr2以及电容器可以形成在电路板251中。这里，LED LED1至LED3可以分别与堆叠在单个像素中的第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243对应。第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243的阳极连接到晶体管Tr2，并且它们的阴极可以接地。如图37A所示，第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243的阴极可以共同地连接并接地。
图37A示出了用于有源矩阵驱动的电路图，然而，发明构思不限于此，并且可以使用另一电路。另外，虽然LED LED1至LED3的阳极被描述为连接到不同的晶体管(例如，晶体管Tr2)并且它们的阴极被描述为接地，但是根据一些示例性实施例，第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243的阳极可以共同地连接，并且阴极可以连接到不同的晶体管。
图37B是用于无源矩阵驱动的示意性电路图。
电路板251可以包括数据线(例如，Vdata1、Vdata2、Vdata3等)和扫描线(例如，Vscan1-1、Vscan1-2、Vscan1-3、Vscan2-1等)。第一子像素至第三子像素R、G和B中的每个可以连接到数据线和扫描线。第一子像素至第三子像素R、G和B的阳极可以连接到不同的扫描线(例如，Vscan1-1、Vscan1-2和Vscan1-3)，并且它们的阴极可以共同地连接到数据线Vdata1。然而，发明构思不限于此，第一子像素至第三子像素R、G和B的阳极可以共同地连接到数据线，并且它们的阴极可以连接到不同的扫描线。
根据示例性实施例，第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243中的每个可以通过使用脉宽调制方法或通过改变电流强度来驱动，使得可以调节每个子像素的亮度。此外，通过改变第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243中的每个的面积以及第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243中的每个中的从其发射光R、G和B的区域的面积，可以调节亮度。例如，发射具有低可见度的光的LED堆叠件(例如，第一LED堆叠件223)的面积可以大于第二LED堆叠件233的面积或第三LED堆叠件243的面积，以便在相同电流密度下发射具有更高强度的光。此外，因为第二LED堆叠件233的面积大于第三LED堆叠件243的面积，因此在相同电流密度下，与第三LED堆叠件243发射的光的强度相比，第二LED堆叠件233可以发射具有更高强度的光。如此，考虑到从第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233、第三LED堆叠件243发射光的可见度，可以通过调整第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243中的每个的面积来控制光的输出。
图38A和图38B分别是根据示例性实施例的显示设备的一个像素区域的放大平面图和放大底视图。图39A、图39B、图39C和图39D分别是沿着图38A的虚线A-A、B-B、C-C和D-D截取的示意性剖视图。
显示设备的像素设置在电路板(例如，图35的电路板251)上，并且包括基底221以及第一子像素至第三子像素R、G和B。基底221可以是对多个像素连续的。在下文中，将更详细地描述单个像素。
参照图38A、图38B、图39A、图39B、图39C和图39D，像素可以包括基底221、分布式布拉格反射器222、绝缘层225、通路(through-via)227a、227b和227c、第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233、第三LED堆叠件243、第一-1欧姆电极229a、第一-2欧姆电极229b、第二-1欧姆电极239、第二-2欧姆电极235、第三-1欧姆电极249、第三-2欧姆电极245、第一结合层253、第二结合层255、上绝缘层261、连接件271、272和273、下绝缘层275以及电极垫277a、277b、277c和277d。
第一子像素至第三子像素R、G和B可以分别包括LED堆叠件223、233和243以及欧姆电极。另外，第一子像素至第三子像素R、G和B的阳极可以分别电连接到电极垫277a、277b和277c，它们的阴极可以电连接到电极垫277d。因此，第一子像素至第三子像素R、G和B可以彼此独立地驱动。
基底221支撑第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243。基底221可以是能够生长AlGaInP基半导体层的生长基底，并且可以包括例如GaAs基底。具体地，基底221可以是半导体基底，并且可以表现出n型导电性。
第一LED堆叠件223包括第一导电类型半导体层223a和第二导电类型半导体层223b，第二LED堆叠件233包括第一导电类型半导体层233a和第二导电类型半导体层233b。第三LED堆叠件243包括第一导电类型半导体层243a和第二导电类型半导体层243b。活性层可以置于第一导电类型半导体层223a、233a和243a中的每个与第二导电类型半导体层223b、233b和243b中的每个之间。
根据示例性实施例，第一导电类型半导体层223a、233a和243a中的每个可以是n型半导体层，并且第二导电类型半导体层223b、233b和243b中的每个可以是p型半导体层。可以在第一导电类型半导体层223a、233a和243a中的每个的上表面上形成通过表面纹理化而粗糙化的表面(或不规则部分)。然而，发明构思不限于此，可以调换第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层的半导体类型。
第一LED堆叠件223靠近电路板251设置，第二LED堆叠件233位于第一LED堆叠件223上，第三LED堆叠件243位于第二LED堆叠件233上。第二LED堆叠件233设置在第一LED堆叠件223的部分区域上，使得第一LED堆叠件223与第二LED堆叠件233部分地叠置。第三LED堆叠件243设置在第二LED堆叠件233的部分区域上，使得第二LED堆叠件233与第三LED堆叠件243部分地叠置。因此，在第一LED堆叠件223中产生的光可以发射到外部而不穿过第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243。此外，在第二LED堆叠件233中产生的光可以发射到外部而不穿过第三LED堆叠件243。
第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243的材料与参照图36描述的材料基本相同，因此，将省略其重复的描述以避免冗余。
第一LED堆叠件223具有倾斜的侧表面。如在此所使用的，“倾斜的侧表面”可以指不垂直于第一LED堆叠件223的上表面或下表面的表面，具体地，可以指在第一LED堆叠件223的侧表面和下表面之间形成小于大约90度的倾斜角。第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243也可以包括倾斜的侧表面。具体地，第二LED堆叠件233的侧表面可以相对于第二LED堆叠件233的下表面具有小于90度的倾斜角，第三LED堆叠件243的侧表面也可以相对于第三LED堆叠件243的下表面具有小于90度的倾斜角。
虽然图39A示出了所有的第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243具有倾斜的侧表面，然而，发明构思不限于此。例如，第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243中的至少一个可以不具有倾斜的侧表面。此外，根据一些示例性实施例，第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233或第三LED堆叠件243的侧表面的仅一部分可以是倾斜的。
分布式布拉格反射器222置于基底221和第一LED堆叠件223之间。分布式布拉格反射器222可以由生长在基底221上的半导体层形成。例如，分布式布拉格反射器222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222可以是电连接基底221和第一LED堆叠件223的第一导电类型半导体层223a的半导体层。分布式布拉格反射器222也可以具有倾斜的侧表面，但是不限于此。
可以形成穿过基底221的通路227a、227b和227c。通路227a、227b和227c也可以穿过第一LED堆叠件223。通路227a、227b和227c可以由导电胶形成或者通过电镀形成。虽然通路227a、227b和227c被示为具有恒定宽度，但是发明构思不限于此。通路227a、227b和227c的宽度可以沿水平或竖直方向变化。例如，通路227a、227b和227c的宽度可以从基底221的顶部向底部减小。
绝缘层225设置在通路227a、227b和227c与穿过基底221和第一LED堆叠件223的通孔的内壁之间，以防止通路227a、227b和227c被短路到基底221和第一LED堆叠件223。
第一-1欧姆电极229a与第一LED堆叠件223的第一导电类型半导体层223a欧姆接触。第一-1欧姆电极229a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229a，可以部分地去除第二导电类型半导体层223b和活性层，并且可以使第一导电类型半导体层223a暴露。第一-1欧姆电极229a可以远离其中设置有第二LED堆叠件233的区域设置。另外，如图38A所示，第一-1欧姆电极229a可以包括垫区和延伸部，连接件271可以连接到垫区。
第一-2欧姆电极229b与第一LED堆叠件223的第二导电类型半导体层223b欧姆接触。如图38A所示，为了电流分散，第一-2欧姆电极229b可以形成为部分地围绕第一-1欧姆电极229a。然而，第一-2欧姆电极229b不一定形成为具有延伸部。第一-2欧姆电极229b可以由例如Au-Zn合金、Au-Be合金等形成。另外，第一-2欧姆电极229b可以形成为单层，但不限于此，而可以由多层形成。
第一-2欧姆电极229b可以连接到通路227a，因此，通路227a可以电连接到第二导电类型半导体层223b。
第二-1欧姆电极239与第二LED堆叠件233的第一导电类型半导体层233a欧姆接触。第二-1欧姆电极239也可以包括垫区和延伸部。如图38A所示，连接件271可以将第二-1欧姆电极239电连接到第一-1欧姆电极229a。第二-1欧姆电极239可以远离其中设置有第三LED堆叠件243的区域设置。
第二-2欧姆电极235与第二LED堆叠件233的第二导电类型半导体层233b欧姆接触。第二-2欧姆电极235可以包括反射层235a和阻挡层235b。反射层235a可以反射在第二LED堆叠件233中产生的光，以增强第二LED堆叠件233的光效率。阻挡层235b可以保护反射层235a，并且可以用作连接件272所连接到的连接垫。第二-2欧姆电极235可以由例如金属层形成，但不限于此。例如，第二-2欧姆电极235可以由诸如导电氧化物半导体层的透明导电层形成。
第三-1欧姆电极249与第三LED堆叠件243的第一导电类型半导体层243a欧姆接触。第三-1欧姆电极249也可以包括垫区和延伸部。如图38A所示，连接件271可以将第三-1欧姆电极249连接到第一-1欧姆电极229a。
第三-2欧姆电极245与第三LED堆叠件243的第二导电类型半导体层243b欧姆接触。第三-2欧姆电极245可以包括反射层245a和阻挡层245b。反射层245a可以反射在第三LED堆叠件243中产生的光，以增强第三LED堆叠件243的光效率。阻挡层245b可以保护反射层245a，并且可以用作连接件273所连接到的连接垫。第三-2欧姆电极245可以由例如金属层形成，但不限于此。例如，第三-2欧姆电极245可以由诸如导电氧化物半导体层的透明导电层形成。
第一-2欧姆电极229b、第二-2欧姆电极235和第三-2欧姆电极245可以分别与LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触，以帮助电流扩散。第一-1欧姆电极229a、第二-1欧姆电极239和第三-1欧姆电极249可以分别与LED堆叠件的n型半导体层欧姆接触，以帮助电流分散。
第一结合层253将第二LED堆叠件233结合到第一LED堆叠件223。第二-2欧姆电极235可以与第一结合层接触253。第一结合层253可以是透光的或不透光的。第一结合层253可以由有机材料层或无机材料层形成。有机材料层可以包括例如SU8、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚酰亚胺、聚对二甲苯、苯并环丁烯(BCB)等，无机材料层可以包括例如Al2O3、SiO2、SiNx等。可以在高真空和高压下结合有机材料层。可以通过例如化学机械抛光工艺对无机材料层进行表面平坦化，然后可以通过使用等离子体等来控制表面能，并且可以使用表面能在高真空下结合无机材料层。第一结合层253也可以通过旋涂玻璃法形成，并且可以形成为诸如AuSn的金属结合层。当采用金属结合层时，可以在第一LED堆叠件223上设置用于第一LED堆叠件和金属结合层的电绝缘的绝缘层。此外，为了防止在第一LED堆叠件223中产生的光入射到第二LED堆叠件233，可以在第一结合层253和第一LED堆叠件223之间添加反射层。
第一结合层253也可以具有倾斜的侧表面。具体地，第一结合层253可以相对于第一LED堆叠件223的上表面具有小于大约90度的倾斜角。虽然第一结合层253的倾斜角可以与第二LED堆叠件233的倾斜角基本相同，但是发明构思不限于此。例如，第一结合层253的倾斜角可以与第二LED堆叠件233的倾斜角不同。在示例性实施例中，第二LED堆叠件233的倾斜角可以比第一结合层253的倾斜角大，因此，可以增强形成在第二LED堆叠件233的侧表面上和/或第一结合层253的侧表面上的连接件271、272和273或绝缘层261的台阶覆盖。在另一示例性实施例中，第二LED堆叠件233的倾斜角可以比第一结合层253的倾斜角小，因此，可以增大第二LED堆叠件233的发光面积。
第二结合层255结合第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243。第二结合层255可以设置在第二LED堆叠件233与第三-2欧姆电极245之间，并且可以结合第二LED堆叠件233和第三-2欧姆电极245。第二结合层255也可以由结合材料形成。另外，可以在第二LED堆叠件233和第二结合层255之间添加绝缘层和/或反射层。
第二结合层255也可以具有倾斜的侧表面。具体地，第二结合层255可以相对于第二LED堆叠件233的上表面具有小于大约90度的倾斜角。虽然第二结合层255的倾斜角可以与第三LED堆叠件243的倾斜角基本相同，但是发明构思不限于此。例如，第二结合层255的倾斜角可以与第三LED堆叠件243的倾斜角不同。在示例性实施例中，第三LED堆叠件243的倾斜角可以比第二结合层255的倾斜角大，因此，可以增强形成在第三LED堆叠件243的侧表面和/或第二结合层255的侧表面上的连接件271和273或绝缘层261的台阶覆盖。在另一示例性实施例中，第三LED堆叠件243的倾斜角可以比第二结合层255的倾斜角小，因此，可以增大第三LED堆叠件243的发光面积。
当第一结合层253和第二结合层255由透光材料形成时，并且当第二-2欧姆电极235和第三-2欧姆电极245由透明氧化物层形成时，在第一LED堆叠件223中产生的光的一部分可以穿过第一结合层253和第二-2欧姆电极235，可以入射到第二LED堆叠件233，然后可以通过第二LED堆叠件233发射到外部。此外，在第一LED堆叠件223中产生的光的一部分可以穿过第二结合层255和第三-2欧姆电极245，可以入射到第三LED堆叠件243，然后可以发射到外部。另外，在第二LED堆叠件233中产生的光的一部分可以穿过第二结合层255和第三-2欧姆电极245，可以入射到第三LED堆叠件243，然后可以发射到外部。
在这种情况下，需要防止在第一LED堆叠件223中产生的光在所述光穿过第二LED堆叠件233时被第二LED堆叠件233吸收。为此，在第一LED堆叠件223中产生的光会需要具有比第二LED堆叠件233的带隙能量小的能量，因此，在第一LED堆叠件223中产生的光的波长可以比在第二LED堆叠件233中产生的光的波长长。
另外，为了防止在第二LED堆叠件233中产生的光在所述光穿过第三LED堆叠件243时被第三LED堆叠件243吸收，所以在第二LED堆叠件233中产生的光可以具有比在第三LED堆叠件243中产生的光的波长长的波长。
同时，当第一结合层253和第二结合层255不透光时，反射层可以分别置于第一LED堆叠件223与第一结合层253之间以及第二LED堆叠件233与第二结合层255之间，以反射在第一LED堆叠件223中产生并入射到第一结合层253的光以及在第二LED堆叠件233中产生并入射到第二结合层255的光。反射光可以分别通过第一LED堆叠件223和第二LED堆叠件233发射到外部。
上绝缘层261可以基本覆盖第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243。具体地，上绝缘层261可以覆盖第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243中的每个的倾斜的侧表面，并且也可以覆盖第一LED堆叠件223的侧表面。
上绝缘层261可以具有使第一通路至第三通路227a、227b和227c暴露的开口，并且也具有使第二LED堆叠件233的第一导电类型半导体层233a、第三LED堆叠件243的第一导电类型半导体层243a、第二-2欧姆电极235和第三-2欧姆电极245暴露的开口。
上绝缘层261可以是但不具体限于绝缘材料层，并且可以由例如氧化硅或氮化硅形成。上绝缘层261可以使用化学气相沉积技术形成，但不限于此，并且可以使用溅射技术形成。具体地，当第一结合层253(或第二结合层255)的倾斜角比第二LED堆叠件233(或第三LED堆叠件243)的倾斜角大时，可以通过使用溅射技术来改进台阶覆盖。
连接件271将第一-1欧姆电极229a、第二-1欧姆电极239和第三-1欧姆电极249彼此电连接。连接件271形成在上绝缘层261上，并且与第三LED堆叠件243的第二导电类型半导体层243b、第二LED堆叠件233的第二导电类型半导体层233b和第一LED堆叠件223的第二导电类型半导体层223b绝缘。
连接件271可以由与第二-1欧姆电极239和第三-1欧姆电极249的材料基本相同的材料形成，因此可以与第二-1欧姆电极239和第三-1欧姆电极249一起形成。然而，发明构思不限于此，连接件271可以由与第二-1欧姆电极239或第三-1欧姆电极249不同的导电层形成，因此，连接件271可以在与用于形成第二-1欧姆电极239和/或第三-1欧姆电极249的工艺分开的工艺中形成。
如图39A所示，连接件271可以形成在第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243以及第一结合层253和第二结合层255的倾斜的侧表面上。因为第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243以及第一结合层253和第二结合层255具有倾斜的侧表面，所以与当第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243以及第一结合层253和第二结合层255具有竖直侧表面时的情况相比，可以减少或防止连接件271断开的可能性，从而可以增强像素的可靠性。
连接件272可以将第二-2欧姆电极235(例如，阻挡层235b)和第二通路227b电连接。连接件273将第三-2欧姆电极245(例如，阻挡层245b)和第三通路227c电连接。连接件272可以通过上绝缘层261与第一LED堆叠件223绝缘。连接件273也可以通过上绝缘层261与第二LED堆叠件233和第一LED堆叠件223绝缘。
如图39C所示，连接件272可以形成在第一结合层253的倾斜的侧表面上，因此，与当第一结合层253具有竖直侧表面时的情况相比，可以防止连接件272的断开的发生。另外，如图39D所示，连接件273可以形成在第二结合层255、第二LED堆叠件233和第一结合层253的侧表面上，并且第二结合层255、第二LED堆叠件233和第一结合层253具有倾斜的侧表面，因此，可以防止连接件273的断开的发生。
连接件272和273可以在同一工艺中一起形成。连接件272和273也可以与连接件271一起形成。此外，连接件272和273可以由与第二-1欧姆电极239和第三-1欧姆电极249的材料基本相同的材料与第二-1欧姆电极239和第三-1欧姆电极249一起形成。然而，发明构思不限于此，连接件272和273可以由与第二-1欧姆电极239或第三-1欧姆电极249不同的导电层形成，因此连接件272和273可以在与用于形成第二-1欧姆电极239和/或第三-1欧姆电极249的工艺分开的工艺中形成。
下绝缘层275覆盖基底221的底表面。下绝缘层275可以具有使位于基底221下方的第一通路至第三通路227a、227b和227c暴露的开口，并且还具有使基底221的底表面暴露的开口。
电极垫277a、277b、277c和277d设置在基底221下方。电极垫277a、277b和277c通过下绝缘层275的开口分别连接到通路227a、227b和227c，电极垫277d连接到基底221。
电极垫277a、277b和277c针对每个像素设置，并且电连接到每个像素的第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243。电极垫277d可以针对每个像素设置。然而，因为基底221连续地对多个像素设置，所以可以不需要针对每个像素设置电极垫277d。
通过将电极垫277a、277b、277c和277d结合到电路板251，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制造显示设备的方法。
图40A至图47B是示意性地示出根据示例性实施例的制造显示设备的方法的平面图和剖视图。每幅剖视图是沿着对应的平面图的E-E线或F-F线截取的。
参照图40A和图40B，在基底221上生长第一LED堆叠件223。基底221可以是例如GaAs基底。第一LED堆叠件223由AlGaInP基半导体层形成，并且包括第一导电类型半导体层223a、活性层和第二导电类型半导体层223b。在生长第一LED堆叠件223之前，可以首先在基底221上形成分布式布拉格反射器222。分布式布拉格反射器222可以具有例如交替的AlAs和AlGaAs层的堆叠结构。
接下来，使用光刻和蚀刻工艺在基底221和第一LED堆叠件223上形成凹槽。如附图所示，凹槽可以穿过基底221，或者可以形成为具有小于基底221的厚度的高度。
接下来，形成覆盖每个凹槽的侧壁的绝缘层225，并且形成填充凹槽的通路227a、227b和227c。例如，在形成覆盖每个凹槽的侧壁的绝缘层225之后，可以通过使用电镀技术用导电层填充凹槽或者用导电胶填充凹槽，并且通过使用化学机械抛光技术等去除残留在第一LED堆叠件223的上表面上的导电材料层和绝缘层来形成通路227a、227b和227c。
参照图41A和图41B，可以通过第一结合层253将第二LED堆叠件233和第二-2欧姆电极235结合到第一LED堆叠件223。
在第二基底上生长第二LED堆叠件233，并且在第二LED堆叠件233上形成第二-2欧姆电极235。第二LED堆叠件233可以由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类型半导体层233a、活性层和第二导电类型半导体层233b。第二基底可以是能够生长AlGaInP基半导体层的基底(例如，GaAs基底)或者能够生长AlGaInN基半导体层的蓝宝石基底。可以设置Al、Ga和In的组成比，使得第二LED堆叠件233可以发射绿光。第二-2欧姆电极235与第二导电类型半导体层233b(例如，p型半导体层)欧姆接触。第二-2欧姆电极235可以包括用于反射在第二LED堆叠件233中产生的光的反射层235a和阻挡层235b。
第二-2欧姆电极235设置为面对第一LED堆叠件223并且通过第一结合层253结合到第一LED堆叠件223。接下来，使用化学蚀刻技术或激光剥离技术从第二LED堆叠件233去除第二基底，并且使第一导电类型半导体层233a暴露。可以在暴露的第一导电类型半导体层233a上形成通过进行表面纹理化而粗糙化的表面。
根据示例性实施例，在形成第一结合层253之前，可以将绝缘层和反射层添加到第一LED堆叠件223上。
参照图42A和图42B，可以通过第二结合层255将第三LED堆叠件243和第三-2欧姆电极245结合到第二LED堆叠件233。
首先，在第三基底上生长第三LED堆叠件243，并且在第三LED堆叠件243上形成第三-2欧姆电极245。第三LED堆叠件243可以由AlGaInN基半导体层形成，并且可以包括第一导电类型半导体层243a、活性层和第二导电类型半导体层243b。第三基底是能够生长氮化镓基半导体层的基底，并且与第一基底221不同。可以设置AlGaInN的组成比，使得第三LED堆叠件243可以发射蓝光。第三-2欧姆电极245与第二导电类型半导体层243b(例如，p型半导体层)欧姆接触。第三-2欧姆电极245可以包括用于反射在第三LED堆叠件243中产生的光的反射层245a和阻挡层245b。
第三-2欧姆电极245设置为面对第二LED堆叠件233，并且通过第二结合层255结合到第二LED堆叠件233。接下来，使用化学剥离技术或激光剥离技术从第三LED堆叠件243去除第三基底，并且使第一导电类型半导体层243a暴露。可以在暴露的第一导电类型半导体层243a上形成通过进行表面纹理化而粗糙化的表面。
根据示例性实施例，在形成第二结合层255之前，可以将绝缘层和反射层添加到第二LED堆叠件233上。
参照图43A和图43B，在每个像素区域中，通过使第三LED堆叠件243图案化，除了第三子像素B的区域之外，去除第三LED堆叠件243。另外，在第三子像素B的区域中，可以在第三LED堆叠件243中形成缩进部分(indented part)，并且可以在缩进部分中暴露阻挡层245b。如图43B所示，第三LED堆叠件243形成为具有倾斜的侧表面。例如，可以使用光致抗蚀剂的回流工艺形成具有倾斜的侧表面的光致抗蚀剂图案，并且可以使用具有倾斜的侧表面的光致抗蚀剂图案蚀刻第三LED堆叠件243，从而可以形成具有倾斜的侧表面的第三LED堆叠件243。
接下来，在除了第三子像素B的区域之外的区域中，去除第三-2欧姆电极245和第二结合层255，并且暴露第二LED堆叠件233。第三-2欧姆电极245和第二结合层255也可以形成为具有倾斜的侧表面。具体地，第二结合层255的侧表面的倾斜角可以与第三LED堆叠件243的侧表面的倾斜角基本相同，但不限于此。第三-2欧姆电极245被限制在第三子像素B的区域附近。
同时，在每个像素区域中，通过使第二LED堆叠件233图案化，从除了每个像素的第二子像素G的区域之外的区域去除第二LED堆叠件233。第二子像素G的区域的第二LED堆叠件233与第三LED堆叠件243部分地叠置。如图43B所示，第二LED堆叠件233也被图案化为具有倾斜的侧表面。
通过使第二LED堆叠件233图案化，暴露第二-2欧姆电极235。第二LED堆叠件233可以包括缩进部分，并且可以在缩进部分中暴露第二-2欧姆电极235(例如，阻挡层235b)。
接下来，去除第二-2欧姆电极235和第一结合层253，暴露第一LED堆叠件223。第二-2欧姆电极235和第一结合层253也可以被图案化为具有倾斜的侧表面。具体地，第一结合层253的侧表面的倾斜角可以与第二LED堆叠件233的侧表面的倾斜角基本相同，但是不限于此。第二-2欧姆电极235被限制在第二子像素G的区域附近。另外，当暴露第一LED堆叠件223时，可以一起暴露第一通路至第三通路227a、227b和227c。
同时，在每个像素区域中，通过使第一LED堆叠件223的第二导电类型半导体层223b图案化来暴露第一导电类型半导体层223a。如图43A所示，第一导电类型半导体层223a可以暴露为基本具有延长的形状，但不限于此。
此外，可以通过使第一LED堆叠件223图案化来分离像素区域。因此，限定第一子像素R的区域。这里，也可以划分分布式布拉格反射器222。如图43B所示，第一LED堆叠件223可以被图案化为具有倾斜的侧表面，并且分布式布拉格反射器222也可以具有倾斜的侧表面。然而，发明构思不限于此。例如，分布式布拉格反射器222可以是对多个像素连续的，而不是被划分的。此外，第一LED堆叠件223可以具有基本竖直的侧表面。此外，第一导电类型半导体层223a可以是对多个像素连续的，而不是被划分为像素区域。
参照图44A和图44B，在第一LED堆叠件223上形成第一-1欧姆电极229a和第一-2欧姆电极229b。第一-1欧姆电极229a可以由例如Au-Te合金、Au-Ge合金等形成在暴露的第一导电类型半导体层223a上。第一-2欧姆电极229b可以由例如Au-Be合金、Au-Zn合金等形成在第二导电类型半导体层223b上。可以首先形成第一-2欧姆电极229b，然后可以形成第一-1欧姆电极229a，或者可以在形成第一-2欧姆电极229b之前形成第一-1欧姆电极229a。第一-2欧姆电极229b可以连接到第一通路227a。第一-1欧姆电极229a可以包括垫区和延伸部，延伸部可以从垫区朝向第一通路227a延伸。
另外，为了电流扩散，第一-2欧姆电极229b可以设置为至少部分地围绕第一-1欧姆电极229a。如附图所示，第一-1欧姆电极229a和第一-2欧姆电极229b形成为具有延伸的长度，然而，发明构思不限于此。例如，第一-1欧姆电极229a和第一-2欧姆电极229b可以形成为基本具有圆形的形状。
参照图45A和图45B，形成覆盖第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243的上绝缘层261。上绝缘层261可以覆盖第一-1欧姆电极229a和第一-2欧姆电极229b。上绝缘层261还可以覆盖第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243的侧表面，并且可以覆盖分布式布拉格反射器222的侧表面。可以使用化学气相沉积技术形成上绝缘层261。根据一些示例性实施例，可以使用溅射技术形成上绝缘层261。
上绝缘层261可以具有使第一-1欧姆电极229a暴露的开口261a，使阻挡层235b和245b暴露的开口261b和261c，使第二通路227b和第三通路和227c暴露的开口261d和261e以及使第二LED堆叠件233的第一导电类型半导体层233a和第三LED堆叠件243的第一导电类型半导体层243a暴露的开口261f和261g。可以使用光刻和蚀刻技术形成开口261a至261g。
参照图46A和图46B，形成第二-1欧姆电极239、第三-1欧姆电极249以及连接件271、272和273。第二-1欧姆电极239形成在开口261f中并且与第一导电类型半导体层233a欧姆接触。第三-1欧姆电极249形成在开口261g中并且与第一导电类型半导体层243a欧姆接触。
连接件271将第二-1欧姆电极239和第三-1欧姆电极249电连接到第一-1欧姆电极229a。例如，连接件271可以连接到由开口261a暴露的第一-1欧姆电极229a。连接件271形成在上绝缘层261上，并且与第二导电类型半导体层223b、233b和243b绝缘。
连接件272将第二-2欧姆电极235电连接到第二通路227b，连接件273将第三-2欧姆电极245电连接到第三通路227c。连接件272和273也设置在上绝缘层261上，以防止与第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243的短路。
在第一结合层253和第二结合层255、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243的倾斜的侧表面上形成连接件271、272和273，因此，可以防止由于差的台阶覆盖而引起的断开。
第二-1欧姆电极239、第三-1欧姆电极249以及连接件271、272和273可以在同一工艺中由基本相同的材料一起形成。然而，发明构思不限于此，连接件271、272和273可以在不同工艺中由不同的材料形成。
接下来，参照图47A和图47B，在基底221下方形成下绝缘层275。下绝缘层275可以具有使第一通路至第三通路227a、227b和227c暴露的开口以及使基底221的底表面暴露的开口。
在下绝缘层275上形成电极垫277a、277b、277c和277d。电极垫277a、277b和277c分别连接到第一通路至第三通路227a、227b和227c，并且电极垫277d连接到基底221。
因此，电极垫277a通过第一通路227a电连接到第一LED堆叠件223的第二导电类型半导体层223b，电极垫277b通过第二通路227b电连接到第二LED堆叠件233的第二导电类型半导体层233b，电极垫277c通过第三通路227c电连接到第三LED堆叠件243的第二导电类型半导体层243b。第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243的第一导电类型半导体层223a、233a和243a共同地电连接到电极垫277d。
基底221的电极垫277a、277b、277c和277d结合到图35的电路板251，从而可以提供根据示例性实施例的显示设备。电路板251可以包括有源电路或无源电路，因此，显示设备可以以有源矩阵驱动方式或无源矩阵驱动方式驱动。
图48是根据另一示例性实施例的用于显示器的LED像素的示意性剖视图。
参照图48，除了第二LED堆叠件233覆盖第一LED堆叠件223的大部分区域以及第三LED堆叠件243覆盖第二LED堆叠件233的大部分区域之外，根据示例性实施例的显示设备的LED像素202与图36的显示设备的LED像素200基本类似。因此，在第一子像素R中产生的光基本上穿过第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243，并且发射到外部。另外，在第二LED堆叠件233中产生的光基本上穿过第三LED堆叠件243，并且发射到外部。
与第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243相比，第一LED堆叠件223可以包括具有窄带隙的活性层，并且可以发射具有比从第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243发射的光的波长相对长的波长的光。与第三LED堆叠件243相比，第二LED堆叠件233可以包括具有窄带隙的活性层，并且可以发射具有比在第三LED堆叠件243中发射的光的波长相对长的波长的光。
图49是根据示例性实施例的显示设备的一个像素的放大平面图，图50A和图50B分别是沿着图49的G-G线和H-H线截取的剖视图。
参照图49、图50A和图50B，除了第二LED堆叠件233覆盖第一LED堆叠件223的大部分区域以及第三LED堆叠件243覆盖第二LED堆叠件233的大部分区域之外，根据示例性实施例的像素基本上与参照图38A、图38B、图39A、图39B和图39C描述的像素类似。第一通路至第三通路227a、227b和227c可以设置在第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243的外部。
如附图所示，第一LED堆叠件223的上表面使通路227a、227b和227c暴露，然而，根据一些示例性实施例，可以省略通路227a、227b和227c。
第一-1欧姆电极229a的一部分和第二-1欧姆电极239的一部分可以设置在第三LED堆叠件243下方。为此，可以在第二LED堆叠件233结合到第一LED堆叠件223之前形成第一-1欧姆电极229a，并且也可以在第三LED堆叠件243结合到第二LED堆叠件233之前形成第二-1欧姆电极239。
在第一LED堆叠件223中产生的光基本上穿过第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243，并且发射到外部。在第二LED堆叠件233中产生的光基本上穿过第三LED堆叠件243，并且发射到外部。因此，第一结合层253和第二结合层255可以由透光材料形成，第二-2欧姆电极235和第三-2欧姆电极245可以由透明导电层形成。
在第三LED堆叠件243中形成缩进部分，以使第三-2欧姆电极245暴露，并且在第三LED堆叠件243和第二LED堆叠件233中连续地形成缩进部分，以使第二-2欧姆电极235暴露。第二-2欧姆电极235和第三-2欧姆电极245分别通过连接件272和273电连接到第二通路227b和第三通路227c。
另外，因为在第三LED堆叠件243中形成缩进部分，所以可以暴露形成在第二LED堆叠件233的第一导电类型半导体层233a上的第二-1欧姆电极239。此外，因为在第三LED堆叠件243和第二LED堆叠件233中连续地形成缩进部分，所以可以暴露形成在第一LED堆叠件223的第一导电类型半导体层223a上的第一-1欧姆电极229a。连接件271可以将第一-1欧姆电极229a和第二-1欧姆电极239连接到第三-1欧姆电极249。第三-1欧姆电极249可以与连接件271一起形成，并且可以连接到第一-1欧姆电极229a和第二-1欧姆电极239中的每个的垫区。
第一-1欧姆电极229a的一部分和第二-1欧姆电极239的一部分设置在第三LED堆叠件243下方，但是发明构思不限于此。可以省略第一-1欧姆电极229a的设置在第三LED堆叠件243下方的部分和第二-1欧姆电极239的设置在第三LED堆叠件243下方的部分。另外，可以省略第二-1欧姆电极239，并且连接件271可以与第一导电类型半导体层233a欧姆接触。
如在上述的示例性实施例中，第三LED堆叠件243、第二结合层255、第二LED堆叠件233和第一结合层253包括倾斜的侧表面，连接件271和273形成在倾斜的侧表面上，连接件272形成在第一结合层253的倾斜的侧表面上。
根据示例性实施例，可以使用晶圆结合在晶圆级形成多个像素，并且因此可以避免单独安装LED的步骤。
另外，因为通路227a、227b和227c形成在基底221中并且用作电流路径，所以不需要去除基底221。因此，用于生长第一LED堆叠件223的生长基底可以用作基底221，而不从第一LED堆叠件223去除生长基底。然而，发明构思不限于此，可以从第一LED堆叠件223去除基底221，并且第一LED堆叠件223可以使用结合层结合到电路板251。这里，连接件271、272和273可以直接连接到电路板251。为此，第一LED堆叠件223和结合层可以形成为具有倾斜的侧表面。
此外，第一LED堆叠件223、第二LED堆叠件233和第三LED堆叠件243在竖直方向上堆叠，因此，当第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243以及第一结合层253和第二结合层255具有竖直的侧表面时，则可能难以在竖直的侧表面上牢固地形成连接件271、272和273。根据示例性实施例，在第一LED堆叠件至第三LED堆叠件223、233和243以及第一结合层253和第二结合层255的侧表面之中的将形成有诸如连接件271、271和273的布线的侧表面可以是倾斜的，从而可以牢固地形成布线。因此，能够提高显示设备的可靠性。
图51是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
参照图51，显示设备包括电路板401和多个发光器件400。
电路板401可以包括用于无源矩阵驱动或有源矩阵驱动的电路。在一个示例性实施例中，电路板401可以在其中包括互连线和电阻器。在另一示例性实施例中，电路板401可包括互连线、晶体管和电容器。电路板401也可以具有位于上表面上的垫，使得设置在电路板401中的电路可以电连接到外部的组件。
多个发光器件400布置在电路板401上。每个发光器件400可以构成一个像素。发光器件400具有电连接到电路板401的电极垫481a、481b、481c和481d。发光器件400还可以包括位于其上表面上的基底441。因为发光器件400彼此间隔开，所以设置在发光器件400的上表面上的基底441也彼此间隔开。
将参照图52A、图52B和图52C详细地描述发光器件400的构造。图52A是根据示例性实施例的发光器件400的示意性平面图。图52B是沿着图52A的A-A线截取的剖视图，图52C是沿着图52A的B-B线截取的剖视图。虽然在这里示出和描述了电极垫481a、481b、481c和481d布置在上侧，然而，发明构思不限于此，并且根据一些示例性实施例的发光器件400可以倒装结合在图51的电路板401上，并且在这种情况下，电极垫481a、481b、481c和481d可以布置在发光器件400的下侧。
参照图52A、图52B和图52C，发光器件400包括基底441、电极垫481a、481b、481c和481d、第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433、第三LED堆叠件443、第一透明电极425、第二透明电极435、第三透明电极445、欧姆电极427、第一滤色器447、第二滤色器457、第一结合层449、第二结合层459和绝缘层461。
基底441可以支撑半导体堆叠件423、433和443。另外，基底441可以是用于生长第三LED堆叠件443的生长基底。例如，基底441可以是蓝宝石基底或氮化镓基底，具体地，可以是图案化的蓝宝石基底。LED堆叠件按照第三LED堆叠件443、第二LED堆叠件433和第一LED堆叠件423的顺序设置在基底441上。
在示例性实施例中，单个第三LED堆叠件可以设置在一个基底441上，因此，发光器件400可以具有单个像素的单芯片结构。根据另一示例性实施例，可以省略基底441，并且可以暴露第三LED堆叠件443的下表面。在这种情况下，可以通过表面纹理化在第三LED堆叠件443的下表面上形成粗糙的表面。
根据又一示例性实施例，多个第三LED堆叠件443可以设置在一个基底441上，并且第二LED堆叠件433和第一LED堆叠件423可以设置在每个第三LED堆叠件443上。因此，发光器件400可以包括多个像素。
第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443各自包括第一导电类型半导体层423a、433a或443a、第二导电类型半导体层423b、433b或443b以及置于它们之间的活性层。活性层可以具有多量子阱结构。
对于LED堆叠件423、433和443，LED堆叠件越靠近基底441，可以从LED堆叠件发射的光的波长越短。例如，第一LED堆叠件423可以是发射红光的无机发光二极管，第二LED堆叠件433可以是发射绿光的无机发光二极管，第三LED堆叠件443可以是发射蓝光的无机发光二极管。第一LED堆叠件423可以包括AlGaInP基半导体层，第二LED堆叠件433可以包括AlGaInP基或AlGaInN基半导体层，第三LED堆叠件443可以包括AlGaInN基半导体层。然而，发明构思不限于此，并且当LED堆叠件包括微LED时，设置得最靠近基底441的LED堆叠件与设置在其上方的LED堆叠件相比可以发射具有最长波长的光或者具有中间波长的光，而由于微LED的小形状因子而不会不利地影响操作且可以不需要滤色器。
各个LED堆叠件423、433和443的第一导电类型半导体层423a、433a和443a可以是n型半导体层，并且各个LED堆叠件423、433和443的第二导电类型半导体层423b、433b和443b可以是p型半导体层。具体地，第一LED堆叠件423的上表面可以是n型半导体层423a，第二LED堆叠件433的上表面可以是n型半导体层433a，第三LED堆叠件443的上表面可以是p型半导体层443b。也就是说，仅在第三LED堆叠件443中调换半导体层的顺序。因此，第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443的p型半导体层布置为彼此面对。然而，发明构思不限于此，并且第一LED堆叠件423的p型半导体层423b和第二LED堆叠件433的p型半导体层433b可以布置为彼此面对。此外，第二LED堆叠件433的n型半导体层433a和第三LED堆叠件443的n型半导体层443a可以布置为彼此面对，或者第一LED堆叠件423的n型半导体层423a和第二LED堆叠件433的n型半导体层433a可以布置为彼此面对。
在第一LED堆叠件423中，第一导电类型半导体层423a可以具有与第二导电类型半导体层423b的面积基本相同的面积，因此，第一导电类型半导体层423a和第二导电类型半导体层423b可以彼此叠置。同样在第二LED堆叠件433中，第一导电类型半导体层433a可以具有与第二导电类型半导体层433b的面积基本相同的面积，因此，第一导电类型半导体层433a和第二导电类型半导体层433b可以彼此叠置。在第三LED堆叠件443中，第二导电类型半导体层443b可以设置在第一导电类型半导体层443a的部分区域上，因此，第一导电类型半导体层443a被部分地暴露。
第一LED堆叠件423和第二LED堆叠件433可以设置在第三LED堆叠件443的部分区域上。此外，第一LED堆叠件423和第二LED堆叠件433可以设置在第二导电类型半导体层443b的上部区域中。更具体地，第二LED堆叠件433可以设置在第二导电类型半导体层443b的部分区域上，并且第一LED堆叠件423可以设置在第二LED堆叠件433的部分区域上。第二LED堆叠件433可以包括设置在第一LED堆叠件423外侧的区域，第三LED堆叠件443可以包括设置在第二LED堆叠件433外侧的区域。
第一LED堆叠件423设置得离基底441更远，第二LED堆叠件433设置在第一LED堆叠件423下方，第三LED堆叠件443设置在第二LED堆叠件433下方。第一LED堆叠件423发射具有比第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443发射的光的波长长的波长的光，使得在第一LED堆叠件423中产生的光可以通过第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443以及基底441发射到外部。另外，第二LED堆叠件433发射具有比第三LED堆叠件443发射的光的波长长的波长的光，使得在第二LED堆叠件433中产生的光可以通过第三LED堆叠件443和基底441发射到外部。然而，发明构思不限于此，并且当LED堆叠件包括微LED时，设置得最靠近基底441的LED堆叠件与设置在其上方的LED堆叠件相比可以发射具有最长波长的光或者具有中间波长的光，而由于微LED的小形状因子而不会不利地影响操作或者需要滤色器。
第一透明电极425与第一LED堆叠件423的第二导电类型半导体层423b欧姆接触，并透射在第一LED堆叠件423中产生的光。第一透明电极425可以由对红光透明的金属层或导电氧化物层形成。
如图52B所示，第一透明电极425可以包括突出到第一LED堆叠件423外侧的部分。也就是说，第一透明电极425可以包括暴露在第一LED堆叠件423外侧的区域。
欧姆电极427与第一LED堆叠件423的第一导电类型半导体层423a欧姆接触。在一个示例性实施例中，欧姆电极427可以包括反射金属层，因此可以将在第一LED堆叠件423中产生的光朝向基底441反射。欧姆电极427可以由例如AuTe、AuGe等形成。在另一示例性实施例中，欧姆电极427可以由对红光透明的材料层(诸如导电氧化物层)形成。
欧姆电极427可以覆盖第一LED堆叠件423的区域中的大部分，但不限于此，而可以与第一导电类型半导体层423a部分地接触。
第二透明电极435与第二LED堆叠件433的第二导电类型半导体层433b欧姆接触。如附图所示，第二透明电极435在第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443之间与第二LED堆叠件433的下表面接触。另外，如图52B所示，第二透明电极435可以包括突出到第二LED堆叠件433外侧的区域。也就是说，第二透明电极435可以包括暴露在第二LED堆叠件433外侧的区域。第二透明电极435可以由对红光和绿光透明的金属层或导电氧化物层形成。
第三透明电极445与第三LED堆叠件443的第二导电类型半导体层443b欧姆接触。第三透明电极445可以设置在第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443之间，并且与第三LED堆叠件443的上表面接触。第三透明电极445可以由对红光和绿光透明的金属层或导电氧化物层形成。第三透明电极445也可以对蓝光透明。第三透明电极445设置在第二导电类型半导体层443b的上部区域中，因此具有比第一导电类型半导体层443a窄的面积。
第一透明电极425、第二透明电极435和第三透明电极445可以通过与每个LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触来帮助电流扩散。用于第一透明电极425、第二透明电极435和第三透明电极445的导电氧化物层的示例包括SnO2、InO2、ITO、ZnO、IZO等。另外，第一透明电极425、第二透明电极435和第三透明电极445可以用作蚀刻停止层，并且暴露部分和未暴露部分可以具有不同的厚度。
第一滤色器447可以设置在第三透明电极445与第二LED堆叠件433之间，第二滤色器457可以设置在第二LED堆叠件433与第一LED堆叠件423之间。第一滤色器447透射在第一LED堆叠件423和第二LED堆叠件433中产生的光，并反射在第三LED堆叠件443中产生的光。第二滤色器457透射在第一LED堆叠件423中产生的光，并且反射在第二LED堆叠件433中产生的光。因此，在第一LED堆叠件423中产生的光可以通过第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443发射到外部，并且在第二LED堆叠件433中产生的光可以通过第三LED堆叠件443发射到外部。此外，可以防止在第二LED堆叠件433中产生的光因入射到第一LED堆叠件423上而损失，或者可以防止在第三LED堆叠件443中产生的光因入射到第二LED堆叠件433上而损失。
在一些示例性实施例中，第二滤色器457可以反射在第三LED堆叠件443中产生的光。
第一滤色器447和第二滤色器457是例如使低频范围(即，仅长波段)通过的低通滤波器、仅使预定波段通过的带通滤波器或者仅阻挡预定波段的带阻滤波器。具体地，第一滤色器447和第二滤色器457可以通过交替堆叠具有彼此不同的折射率的绝缘层来形成，例如，可以通过交替堆叠TiO2绝缘层和SiO2绝缘层来形成。具体地，第一滤色器447和第二滤色器457可以包括分布式布拉格反射器(DBR)。分布式布拉格反射器的阻带可以通过调节TiO2和SiO2的厚度来控制。低通滤波器和带通滤波器也可以通过交替堆叠具有彼此不同的折射率的绝缘层来形成。
第一结合层449将第二LED堆叠件433邻接至第三LED堆叠件443。第一结合层449基本上覆盖第一滤色器447，并且可以结合到第二透明电极435。例如，第一结合层449可以是透明有机层或透明无机层。有机层的示例包括SU8、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚酰亚胺、聚对二甲苯和苯并环丁烯(BCB)，无机层的示例包括Al2O3、SiO2、SiNx等。第一结合层449也可以由旋涂玻璃(SOG)形成。例如，有机层可以在高真空和高压下结合，无机层可以在通过化学机械抛光工艺使表面平坦化之后通过使用等离子体等改变表面能的状态下在高真空下结合。
第二结合层459将第二LED堆叠件433结合到第一LED堆叠件423。如附图所示，第二结合层459可以覆盖第二滤色器457，并且与第一透明电极425接触。第二结合层459可以由与上述的第一结合层449的材料基本相同的材料形成。
绝缘层461覆盖第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443的侧表面和上部区域。在一个示例性实施例中，绝缘层461可以由透光材料SiO2、Si3N4或SOG形成。在另一示例性实施例中，绝缘层461可以包含光反射层或光阻挡层(诸如光吸收层)，以防止与相邻的发光器件的光学干扰。例如，绝缘层461可以包括反射红光、绿光和蓝光的分布式布拉格反射器，或者包括其上沉积有反射金属性层或高反射有机层的SiO2层。可选地，绝缘层461可以包含用于阻挡光的诸如黑色环氧树脂的吸收层。光阻挡层可以通过防止发光器件之间的光学干扰来增加图像的对比度。
绝缘层461可以具有用于电路径的开口461a、461b、461c、461d和461e。例如，绝缘层461包括用于使欧姆电极427、第一透明电极425、第二透明电极435和第三透明电极445以及第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443暴露的开口461a、461b、461c、461d和461e。开口461a使欧姆电极427暴露，开口461b使第二LED堆叠件433的第一导电类型半导体层433a暴露，开口461c使第三LED堆叠件443的第一导电类型半导体层443a暴露。开口461d使第一透明电极425暴露，开口461e使第二透明电极435和第三透明电极445一起暴露。在另一示例性实施例中，第二透明电极435和第三透明电极445可以通过不同的开口暴露。然而，当第二透明电极435和第三透明电极445被一个开口461e暴露时，第二透明电极435和第三透明电极445可以被暴露到相对大的程度。
电极垫481a、481b、481c和481d设置在第一LED堆叠件423之上，并且电连接到第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443。电极垫481a、481b、481c和481d可以包括第一电极垫481a、第二电极垫481b和第三电极垫481c以及共电极垫481d。电极垫481a、481b、481c和481d可以设置在绝缘层461上，并且连接到由绝缘层461的开口461a、461b、461c、461d和461e暴露的欧姆电极427、第一透明电极425、第二透明电极435和第三透明电极445以及第二LED堆叠件的第一导电类型半导体层433a和第三LED堆叠件的第一导电类型半导体层443a。例如，第一电极垫481a可以通过开口461a连接到欧姆电极427。第一电极垫481a通过欧姆电极427电连接到第一LED堆叠件423的第一导电类型半导体层423a。
另外，第二电极垫481b可以通过绝缘层461的开口461b连接到第二LED堆叠件433的第一导电类型半导体层433a，并且第三电极垫481c可以通过绝缘层461的开口461c电连接到第三LED堆叠件443的第一导电类型半导体层443a。
共电极垫481d可以通过开口461d和461e共同地连接到第一透明电极425、第二透明电极435和第三透明电极445。因此，共电极垫481d共同地电连接到第一LED堆叠件423的第二导电类型半导体层423b、第二LED堆叠件433的第二导电类型半导体层433b和第三LED堆叠件443的第二导电类型半导体层443b。
根据示例性实施例，第一LED堆叠件423电连接到电极垫481d和481a，第二LED堆叠件433电连接到电极垫481d和481b，第三LED堆叠件443电连接到电极垫481d和481c。因此，第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443的阳极共同地电连接到电极垫481d，它们的阴极分别电连接到第一电极垫481a、第二电极垫481b和第三电极垫481c。因此，可以独立地驱动第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443。
虽然第一电极垫481a、第二电极垫481b和第三电极垫481c被描述为电连接到第一导电类型半导体层423a、433a和443a，并且共电极垫481d被描述为电连接到第二导电类型半导体层423b、433b和443b，但是发明构思不限于此。例如，第一电极垫481a、第二电极垫481b和第三电极垫481c可以电连接到第二导电类型半导体层423b、433b、443b，并且共电极垫481d可以电连接到第一导电类型半导体层423a、433a和443a。
图53、图54、图55、图56、图57A、图57B、图58A、图58B、图59A、图59B、图60A、图60B、图61A、图61B、图62A、图62B、图63A、图63B、图64A和图64B是示出根据示例性实施例的制造发光器件400的方法的示意性平面图和剖视图。在附图中，每个平面图与图52A的平面图对应，每个剖视图与沿图52A的A-A线截取的剖视图对应。
参照图53，在第一基底421上生长第一LED堆叠件423。例如，第一基底421可以是GaAs基底。第一LED堆叠件423由AlGaInP基半导体层形成，并且包括第一导电类型半导体层423a、活性层和第二导电类型半导体层423b。这里，第一导电类型可以是n型，第二导电类型可以是p型。
可以在第一LED堆叠件423上形成第一透明电极425。第一透明电极425可以由诸如SnO2、InO2、ITO、ZnO、IZO等的导电氧化物层形成。
参照图54，在第二基底431上生长第二LED堆叠件433，并且在第二LED堆叠件433上形成第二透明电极435。第二LED堆叠件433是AlGaInP基或AlGaInN基半导体层，并且可以包括第一导电类型半导体层433a、活性层和第二导电类型半导体层433b。活性层可以包括AlGaInP基或AlGaInN阱层。这里，第一导电类型可以是n型，第二导电类型可以是p型。
第二基底431可以是在其上可以生长AlGaInP基半导体层的基底(例如，GaAs基底)，或者在其上可以生长AlGaInN基半导体层的基底(例如，GaN基底或蓝宝石基底)。可以确定阱层的组成比，使得第二LED堆叠件433发射绿光。第二透明电极435与第二导电类型半导体层433b欧姆接触。第二透明电极435可以由诸如SnO2、InO2、ITO、ZnO、IZO等的导电氧化物层形成。
参照图55，在第三基底441上生长第三LED堆叠件443，并且在第三LED堆叠件443上形成第三透明电极445和第一滤色器447。第三LED堆叠件443由AlGaInN基半导体层形成，并且可以包括第一导电类型半导体层443a、活性层和第二导电类型半导体层443b。活性层也可以包括AlGaInN基阱层。这里，第一导电类型可以是n型，第二导电类型可以是p型。
第三基底441是在其上可以生长氮化镓基半导体层的基底，并且可以是蓝宝石基底或GaN基底。可以确定AlGaInN的组成比，使得第三LED堆叠件443发射蓝光。第三透明电极445与第二导电类型半导体层443b欧姆接触。第三透明电极445可以由诸如SnO2、InO2、ITO、ZnO、IZO等的导电氧化物层形成。
因为第一滤色器447与参照图52A、图52B和图52C描述的基本相同，因此将省略其详细描述以避免冗余。
参照图56，将参照图54描述的第二LED堆叠件433结合到图55的第三LED堆叠件443上。
第一滤色器447和第二透明电极435结合为彼此面对。例如，在第一滤色器447和第二透明电极435上分别形成结合材料层，并且通过结合第一滤色器447和第二透明电极435，可以形成第一结合层449。结合材料层可以是例如透明有机层或透明无机层。有机层的示例包括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，无机层的示例包括Al2O3、SiO2、SiNx等。另外，第一结合层449可以使用旋涂玻璃(SOG)形成。
然后，使用诸如激光剥离、化学剥离等技术从第二LED堆叠件433去除第二基底431。因此，第二LED堆叠件433的第一导电类型半导体层433a从上方暴露。可以在暴露的第一导电类型半导体层433a的表面上形成通过表面纹理化而粗糙化的表面。
然后，在第二LED堆叠件433的暴露的第一导电类型半导体层433a上形成第二滤色器457。因为第二滤色器457与参照图52A、图52B和图52C描述的基本相同，所以将省略其详细描述以避免冗余。
在第二LED堆叠件433上结合图53的第一LED堆叠件423。第二滤色器457和第一透明电极425可以结合为彼此面对。例如，在第二滤色器457和第一透明电极425上分别形成结合材料层，并且通过结合第二滤色器457和第一透明电极425，可以形成第二结合层459。结合材料层可以是例如如上所述的透明有机层或透明无机层。
然后，从第一LED堆叠件423去除第一基底421。可以使用例如湿法蚀刻技术来去除第一基底421。因此，暴露第一导电类型半导体层423a。可以对暴露的第一导电类型半导体层423a的表面进行纹理化以提高光提取效率，这使得可以在第一导电类型半导体层423a的表面上形成粗糙的表面或光提取结构。
参照图57A和图57B，将第一LED堆叠件423图案化为使第一透明电极425暴露。虽然附图示出了一个发光器件区域，但是在基底441上的多个发光器件区域中将第一LED堆叠件423图案化，并且暴露第一透明电极425。当第一LED堆叠件423被图案化时，第一透明电极425可以用作蚀刻停止层，这使得可以蚀刻第一透明电极425的暴露于第一LED堆叠件423的外侧的部分，以在第一透明电极425上形成台阶。也就是说，第一LED堆叠件423下方的第一透明电极425可以比第一LED堆叠件423外侧的第一透明电极425厚。
参照图58A和图58B，随后，将第一透明电极425、第二结合层459和第二滤色器457图案化为使第二LED堆叠件433的第一导电类型半导体层433a暴露。如图58A所示，在平面图中，将第一透明电极425图案化为使第一透明电极425的一部分保留在第一LED堆叠件423外侧。
参照图59A和图59B，将第一导电类型半导体层433a和第二导电类型半导体层433b图案化为使第二透明电极435暴露。如图59A所示，在平面图中，将第一导电类型半导体层433a被图案化为使第一导电类型半导体层433a的一部分保留在第一LED堆叠件423外侧。第二透明电极435可以在第一导电类型半导体层433a和第二导电类型半导体层433b的图案化期间用作蚀刻停止层。因此，在第二透明电极435中，设置在第二LED堆叠件433外侧的部分可以比设置在第二LED堆叠件433下方的部分薄，从而形成台阶。
参照图60A和图60B，将第二透明电极435、第一结合层449和第一滤色器447顺序地图案化为使第三透明电极445暴露。第三透明电极445可以用作蚀刻停止层，使得也可以在第三透明电极445上形成台阶。也就是说，在第三透明电极445中，与设置在第一滤色器447下方的部分相比，暴露在第一滤色器447外侧的部分可以相对薄。
如图60A所示，在平面图中，将第二透明电极435图案化为使第二透明电极435的一部分保留在第二LED堆叠件433外侧。暴露的第二透明电极435邻近暴露的第一透明电极425设置。
参照图61A和图61B，将第三透明电极445和第二导电类型半导体层443b图案化为使第一导电类型半导体层443a暴露。
在平面图中将看到第三透明电极445的一部分被暴露到第二LED堆叠件433外侧。暴露的第三透明电极445邻近暴露的第二透明电极435设置。
参照图62A和图62B，在第一LED堆叠件423的第一导电类型半导体层423a上形成欧姆电极427。欧姆电极427与第一导电类型半导体层423a欧姆接触，并且可以由诸如AuTe或AuGe的金属层形成。
参照图63A和图63B，形成覆盖第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443的绝缘层461。绝缘层461可以形成为SiO2、Si3N4、SOG等的单层或多层。可选地，绝缘层461可以包括光反射层或光吸收层，以避免与相邻发光器件的光学干扰。例如，绝缘层461可以包括反射红光、绿光和蓝光的分布式布拉格反射器或者其上沉积有反射金属性层或高反射有机层的SiO2层。可选地，绝缘层461可以包括例如作为光吸收材料的黑色环氧树脂。光反射层或光吸收层防止发光器件之间的光学干扰，这使得图像的对比度增加。
绝缘层461可以覆盖第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443的上表面和侧表面。绝缘层461也覆盖暴露的第一透明电极425、第二透明电极435和第三透明电极445。绝缘层461还可以覆盖欧姆电极427。
将绝缘层461图案化为包括用于使欧姆电极427、第一导电类型半导体层433a和443a以及第一透明电极425、第二透明电极435和第三透明电极445暴露的开口461a、461b、461c、461d和461e。具体地，开口461e可以使第二透明电极435和第三透明电极445一起暴露。
虽然欧姆电极427、第一导电类型半导体层433a和第一导电类型半导体层443a各自被示出并描述为通过一个开口暴露，但是它们中的每个可以被多个开口暴露。另外，第二透明电极435和第三透明电极445可以分别通过不同的开口暴露，并且第一透明电极425、第二透明电极435和第三透明电极445各自可以通过多个开口暴露。
参照图64A和图64B，在绝缘层461上形成电极垫481a、481b、481c和481d。电极垫481a、481b、481c和481d包括第一电极垫481a、第二电极垫481b、第三电极垫481c和共电极垫481d。
共电极垫481d通过开口461d和461e连接到第一透明电极425、第二透明电极435和第三透明电极445。因此，共电极垫481d共同地电连接到第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443的阳极。具体地，共电极垫481d可以通过一个开口461e同时连接到第二透明电极435和第三透明电极445。
第一电极垫481a通过开口461a连接到欧姆电极427并电连接到第一LED堆叠件423的阴极(即，第一导电类型半导体层423a)。第二电极垫481b通过开口461b电连接到第二LED堆叠件433的阴极(即，第一导电类型半导体层433a)，第三电极垫481c通过开口461c电连接到第三LED堆叠件443的阴极(即，第一导电类型半导体层443a)。
电极垫481a、481b、481c和481d彼此电分离，使得第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443中的每个电连接到两个电极垫，并且适于被独立地驱动。
随后，通过将基底441划分为发光器件区域而提供根据示例性实施例的图52A的发光器件400。
如图64A所示，电极垫481a、481b、481c和481d可以设置在每个发光器件400的四个角处。另外，电极垫481a、481b、481c和481d可以基本具有矩形的形状，但是发明构思不限于此。
此外，虽然基底441被描述为被划分，但是可以去除基底441，从而可以使暴露的第一导电类型半导体层443a的表面纹理化。
根据示例性实施例的发光器件具有这样的结构，其中，第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443的阳极共同地电连接，它们的阴极独立地连接。然而，发明构思不限于此，并且第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443的阳极可以独立地连接到电极垫，并且阴极可以共同地电连接到共电极垫。
发光器件400可以包括发射红光、绿光和蓝光的第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443，因此可以在显示设备中用作单个像素。如参照图51所述，可以通过在电路板401上布置多个发光器件400来提供显示设备。因为发光器件400包括第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443，所以可以增加一个像素中的子像素的面积。此外，可以通过安装一个发光器件400来安装第一LED堆叠件423、第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443，从而减少安装工艺的数量。
根据示出的实施例，第二透明电极435和第三透明电极445可以通过一个开口461e一起暴露，并且共电极垫481d可以通过开口461e共同地连接到第二透明电极435和第三透明电极445。因为第二LED堆叠件433和第三LED堆叠件443的相同导电类型的半导体层设置为彼此面对，因此不会因共电极垫481d而发生短路。第二LED堆叠件433的第二导电类型半导体层433b和第三LED堆叠件443的第二导电类型半导体层443b的半导体层被描述为设置为彼此面对，但是发明构思不限于此。
如参照图51所述，安装在电路板401上的发光器件400可以通过无源矩阵法或有源矩阵法来驱动。
图65是根据示例性实施例的用于显示器的发光二极管(LED)堆叠件的示意性剖视图。
参照图65，用于显示器的发光二极管堆叠件4000可以包括支撑基底4051、第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033、第三LED堆叠件4043、反射电极4025、欧姆电极4026、第一绝缘层4027、第二绝缘层4028、互连线4029、第二p透明电极4035、第三p透明电极4045、第一滤色器4037、第二滤色器4047、亲水材料层4052、4054和4056、第一结合层4053(下结合层)、第二结合层4055(中间结合层)和第三结合层4057(上结合层)。
支撑基底4051支撑半导体堆叠件4023、4033和4043。支撑基底4051可以在其表面上或在其内部具有电路，但不限于此。支撑基底4051可以包括例如玻璃、蓝宝石基底、Si基底或Ge基底。
第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043每者包括第一导电类型半导体层4023a、4033a和4043a、第二导电类型半导体层4023b、4033b和4043b以及置于第一导电类型半导体层与第二导电类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4023可以是发红光的无机LED，第二LED堆叠件4033可以是发绿光的无机LED，第三LED堆叠件4043可以是发蓝光的无机LED。第一LED堆叠件4023可以包括GaInP基阱层，第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043可以包括GaInN基阱层。然而，发明构思不限于此，当LED堆叠件包括微LED时，第一LED堆叠件4023可以发射红光、绿光和蓝光中的任何一种光，第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043可以发射红光、绿光和蓝光中的一种不同光，而由于其的小形状因子而不会不利地影响操作或需要滤色器。
每个LED堆叠件4023、4033或4043的相对表面分别是n型半导体层和p型半导体层。示出的示例性实施例描述了一种情况，其中，第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043中的每者的第一导电类型半导体层4023a、4033a和4043a是n型，其第二导电类型半导体层4023b、4033b和4043b是p型。粗糙表面可以形成在第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043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的种类可以调换。
第一LED堆叠件4023被设置为与支撑基底4051相邻，第二LED堆叠件4033被设置在第一LED堆叠件4023上，第三LED堆叠件4043被设置在第二LED堆叠件4033上。因为第一LED堆叠件4023发射的光的波长比第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043发射的光的波长要长，所以在第一LED堆叠件4023中产生的光可以被透射通过第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043并且可以被发射到外部。另外，因为第二LED堆叠件4033发射的光的波长比第三LED堆叠件4043发射的光的波长要长，所以在第二LED堆叠件4033中产生的光可以被透射通过第三LED堆叠件4043并且可以被发射到外部。
反射电极4025与第一LED堆叠件4023的第二导电类型半导体层欧姆接触，并且反射在第一LED堆叠件4023中产生的光。例如，反射电极4025可以包括欧姆接触层4025a和反射层4025b。
欧姆接触层4025a与第二导电类型半导体层(即，p型半导体层)部分地接触。为了防止缘于欧姆接触层4025a的光吸收，欧姆接触层4025a与p型半导体层接触的面积可以不超过p型半导体层的总面积的大约50％。反射层4025b覆盖欧姆接触层4025a并且也覆盖第一绝缘层4027。如所示，反射层4025b可以基本覆盖整个欧姆接触层4025a，或者覆盖欧姆接触层4025a的一部分。
反射层4025b覆盖第一绝缘层4027，使得可以通过具有相对高折射率的第一LED堆叠件4023和具有相对低折射率的第一绝缘层4027和反射层4025b的堆叠而形成全方位反射器。反射层4025b覆盖第一LED堆叠件4023的面积的大约50％或更多，优选地，覆盖第一LED堆叠件4023的大部分区域，从而改善了光效率。
欧姆接触层4025a和反射层4025b可以由包含金(Au)的金属层形成。欧姆接触层4025a可以由例如Au-Zn合金或者Au-Be合金形成。反射层4025b可以由相对于在第一LED堆叠件4023中产生的光(例如，红光)具有高反射率的诸如铝(Al)，银(Ag)或金(Au)的金属层形成。具体地，Au可以相对于第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043中产生的光(例如，绿光或蓝光)具有相对低的反射率，并且因此，可以通过吸收在第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043中产生并朝向支撑基底4051传播的光而减少光干扰。
第一绝缘层4027设置在支撑基底4051与第一LED堆叠件4023之间并具有暴露第一LED堆叠件4023的开口。欧姆接触层4025a在第一绝缘层4027的开口内与第一LED堆叠件4023连接。
欧姆电极4026与第一LED堆叠件4023的第一导电类型半导体层4023a欧姆接触。欧姆电极4026可以设置在通过部分地去除第二导电类型半导体层4023b而暴露的第一导电类型半导体层4023a上。虽然图65示出一个欧姆电极4026，但是多个欧姆电极4026排列在支撑基底4051上的多个区域上。欧姆电极4026可以由例如Au-Te合金或者Au-Ge合金形成。
第二绝缘层4028设置在支撑基底4051与反射电极4025之间以覆盖反射电极4025。第二绝缘层4028具有暴露欧姆电极4026的开口。第二绝缘层4028可以由SiO2或SOG形成。
互连线4029设置在第二绝缘层4028与支撑基底4051之间，并且通过第二绝缘层4028的开口连接到欧姆电极4026。互连线4029可以使多个欧姆电极4026在支撑基底4051上相互连接。
第二p透明电极4035与第二LED堆叠件4033的第二导电类型半导体层4033b(即，p型半导体层)欧姆接触。第二p透明电极4035可以由对红光和绿光透明的金属层或导电氧化物层形成。
第三p透明电极4045与第三LED堆叠件4043的第二导电类型半导体层4043b(即，p型半导体层)欧姆接触。第三p透明电极4045可以由对红光、绿光和蓝光透明的金属层或导电氧化物层形成。
反射电极4025、第二p透明电极4035和第三p透明电极4045可以与每个LED堆叠件的p型半导体层欧姆接触以有助于电流扩散。
第一滤色器4037可以设置在第一LED堆叠件4023与第二LED堆叠件4033之间。另外，第二滤色器4047可以设置在第二LED堆叠件4033与第三LED堆叠件4043之间。第一滤色器4037透射第一LED堆叠件4023中产生的光并且反射第二LED堆叠件4033中产生的光。第二滤色器4047透射第一LED堆叠件4023和第二LED堆叠件4033中产生的光并且反射第三LED堆叠件4043中产生的光。因此，第一LED堆叠件4023中产生的光可以通过第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043发射到外部，第二LED堆叠件4033中产生的光可以通过第三LED堆叠件4043发射到外部。此外，可以防止第二LED堆叠件4033中产生的光入射在第一LED堆叠件4023上而损失，或者可以防止第三LED堆叠件4043中产生的光入射在第二LED堆叠件4033上而损失。
根据一些示例性实施例，第一滤色器4037也可以反射第三LED堆叠件4043中产生的光。根据一些示例性实施例，当LED堆叠件包括微LED时，由于微LED的小形状因子，可以省略滤色器。
第一滤色器4037和第二滤色器4047可以是例如仅使低频区(即，长波长区)通过的低通滤波器、仅使预定波长带通过的带通滤波器或者仅阻止预定波长带的带阻滤波器。具体地，第一滤色器4037和第二滤色器4047可以通过交替堆叠具有不同折射率的绝缘层来形成，并且可以通过交替堆叠例如TiO2和SiO2、Ta2O5和SiO2、Nb2O5和SiO2、HfO2和SiO2、或ZrO2和SiO2来形成。此外，第一滤色器4037和/或第二滤色器4047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堆叠具有不同折射率的绝缘层来形成。此外，分布式布拉格反射器的阻止带可以通过调节TiO2和SiO2的厚度来控制。
第一结合层4053将第一LED堆叠件4023结合到支撑基底4051。如所示，互连线4029可以与第一结合层4053接触。另外，互连线4029设置在第二绝缘层4028的一些区域下方，第二绝缘层4028的不具有互连线4029的区域可以与第一结合层4053接触。第一结合层4053可以是透光的或者不透光的。具体地，可以通过使用吸收光的粘合层(诸如黑色环氧树脂)作为第一结合层4053来改善显示设备的对比度。
第一结合层4053可以与支撑基底4051直接接触，但如所示，亲水材料层4052可以设置在支撑基底4051与第一结合层4053之间的界面上。亲水材料层4052可以将支撑基底4051的表面改变为亲水的以改善第一结合层4053的粘合性。如这里使用的，结合层和亲水材料层可以统称作缓冲层。
第一结合层4053对亲水材料层具有强粘合性，而其对疏水材料层具有弱粘合性。因此，在粘合性弱的部分处会发生剥离。根据示例性实施例的亲水材料层4052可以将疏水表面改变为亲水的，以增强第一结合层4053的粘合性，从而防止剥离的发生。
亲水材料层4052也可以通过在支撑基底4051的表面上沉积例如SiO2等来形成，并且也可以通过由等离子体处理支撑基底4051的表面以使表面改性来形成。表面改性层增大了表面能以将疏水性改变为亲水性。在第二绝缘层4028具有疏水性的情况下，也可以在第二绝缘层4028上设置亲水材料层，第一结合层4053可以与第二绝缘层4028上的亲水材料层接触。
第二结合层4055将第二LED堆叠件4033结合到第一LED堆叠件4023。第二结合层4055可以设置在第一LED堆叠件4023与第一滤色器4037之间并且可以与第一滤色器4037接触。第二结合层4055可以透射第一LED堆叠件4023中产生的光。亲水材料层4054可以设置在第一LED堆叠件4023与第二结合层4055之间的界面中。第一LED堆叠件4023的第一导电类型半导体层4023a通常呈现疏水性。因此，在第二结合层4055与第一导电类型半导体层4023a直接接触的情况下，在第二结合层4055与第一导电类型半导体层4023a之间的界面处可能发生剥离。
根据示例性实施例的亲水材料层4054将第一LED堆叠件4023的表面从具有疏水性改变为具有亲水性，并因此，改善第二结合层4055的粘合性，从而减少或防止剥离的发生。亲水材料层4054可以如上所述通过沉积SiO2来形成或由等离子体使第一LED堆叠件4023的表面改性来形成。
第一滤色器4037的与第二结合层4055接触的表面层可以是亲水材料层，例如，SiO2。在第一滤色器4037的该表面层不亲水的情况下，可以在第一滤色器4037上形成亲水材料层，第二结合层4055可以与亲水材料层接触。
第三结合层4057将第三LED堆叠件4043结合到第二LED堆叠件4033。第三结合层4057可以设置在第二LED堆叠件4033与第二滤色器4047之间并且可以与第二滤色器4047接触。第三结合层4057透射第一LED堆叠件4023和第二LED堆叠件4033中产生的光。亲水材料层4056可以设置在第二LED堆叠件4033与第三结合层4057之间的界面中。第二LED堆叠件4033可以呈现疏水性，结果，在第三结合层4057与第二LED堆叠件4033直接接触的情况下，在第三结合层4057与第二LED堆叠件4033之间的界面处可能发生剥离。
根据示例性实施例的亲水材料层4056将第二LED堆叠件4033的表面从疏水性改变为亲水性，并因此，改善第三结合层4057的粘合性，从而防止剥离的发生。亲水材料层4056可以如上所述通过沉积SiO2来形成或由等离子体使第二LED堆叠件4033的表面改性来形成。
第二滤色器4047的与第三结合层4057接触的表面层可以是亲水材料层，例如，SiO2。在第二滤色器4047的该表面层不亲水的情况下，可以在第二滤色器4047上形成亲水材料层，第三结合层4057可以与亲水材料层接触。
第一结合层4053、第二结合层4055和第三结合层4057可以由透光SOC形成，但不限于此，可以使用其它透明有机材料层或透明无机材料层。有机材料层的示例可以包括SU8、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚酰亚胺、聚对二甲苯、苯并环丁烯(BCB)等，无机材料层的示例可以包括Al2O3、SiO2、SiNx等。可以在高真空和高压下使有机材料层结合，可以通过由例如化学机械抛光工艺对表面进行平坦化，使用等离子体等来改变表面能，然后使用改变后的表面能使无机材料层结合。
图66A至图66F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4000的方法的示意性剖视图。
参照图66A，首先在第一基底4021上生长第一LED堆叠件4023。第一基底4021可以是例如GaAs基底。第一LED堆叠件4023由AlGaInP基半导体层形成，并且包括第一导电类型半导体层4023a、活性层和第二导电类型半导体层4023b。
接下来，部分地去除第二导电类型半导体层4023b以暴露第一导电类型半导体层4023a。虽然图66A示出仅一个像素区域，但针对每个像素区域部分地暴露第一导电类型半导体层4023a。
在第一LED堆叠件4023上形成第一绝缘层4027并且对第一绝缘层4027进行图案化以形成开口。例如，在第一LED堆叠件4023上形成SiO2，向其施加光致抗蚀剂，并通过光刻和显影来形成光致抗蚀剂图案。接下来，可以通过使用光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模对SiO2进行图案化来形成其中形成有开口的第一绝缘层4027。第一绝缘层4027的多个开口中的一个可以设置在第一导电类型半导体层4023a上，其它开口可以设置在第二导电类型半导体层4023b上。
此后，在第一绝缘层4027的开口中形成欧姆接触层4025a和欧姆电极4026。可以使用提离技术形成欧姆接触层4025a和欧姆电极4026。可以先形成欧姆接触层4025a，可以后形成欧姆电极4026，反之亦然。另外，根据示例性实施例，可以由同一材料层同时形成欧姆电极4026和欧姆接触层4025a。
在形成欧姆接触层4025a之后，形成覆盖欧姆接触层4025a和第一绝缘层4027的反射层4025b。可以使用提离技术形成反射层4025b。反射层4025b也可以覆盖欧姆接触层4025a的一部分，并且也可以如所示基本覆盖整个欧姆接触层4025a。通过欧姆接触层4025a和反射层4025b形成反射电极4025。
反射电极4025可以与第一LED堆叠件4023的p型半导体层欧姆接触，并且因此可以被称为第一p型反射电极4025。反射电极4025与欧姆电极4026分隔开，并且因此与第一导电类型半导体层4023a电绝缘。
形成覆盖反射电极4025并具有暴露欧姆电极4026的开口的第二绝缘层4028。第二绝缘层4028可以由例如SiO2或SOG形成。
然后，在第二绝缘层4028上形成互连线4029。互连线4029通过第二绝缘层4028的开口连接到欧姆电极4026，并且因此电连接到第一导电类型半导体层4023a。
虽然互连线4029在图66A中被示出为覆盖第二绝缘层4028的整个表面，但是互连线4029可以部分地设置在第二绝缘层4028上，在互连线4029的周围可以暴露第二绝缘层4028的上表面。
虽然所示的示例性实施例示出一个像素区域，但是设置在基底4021上的第一LED堆叠件4023可以覆盖(涉及)多个像素区域，互连线4029可以共同地连接到形成在多个区域上的欧姆电极4026。另外，可以在基底4021上形成多条互连线4029。
参照图66B，在第二基底4031上生长第二LED堆叠件4033并且在第二LED堆叠件4033上形成第二p透明电极4035和第一滤色器4037。第二LED堆叠件4033可以包括氮化镓基第一导电类型半导体层4033a、第二导电类型半导体层4033b以及设置在它们之间的活性层，活性层可以包括GaInN阱层。第二基底4031是其上可以生长氮化镓基半导体层的基底，并且与第一基底4021不同。可以确定GaInN的组合比，使得第二LED堆叠件4033可以发射绿光。第二p透明电极4035与第二导电类型半导体层4033b欧姆接触。
可以在第二p透明电极4035上形成第一滤色器4037，并且由于其细节与参照图65描述的细节基本相同，因此将省略其详细描述以避免冗余。
参照图66C，在第三基底4041上生长第三LED堆叠件4043并且在第三LED堆叠件4043上形成第三p透明电极4045和第二滤色器4047。第三LED堆叠件4043可以包括氮化镓基第一导电类型半导体层4043a、第二导电类型半导体层4043b以及设置在它们之间的活性层，活性层可以包括GaInN阱层。第三基底4041是其上可以生长氮化镓基半导体层的基底，并且与第一基底4021不同。可以确定GaInN的组合比，使得第三LED堆叠件4043发射蓝光。第三p透明电极4045与第二导电类型半导体层4043b欧姆接触。
由于第二滤色器4047与参照图65描述的基本相同，因此将省略其详细描述以避免冗余。
同时，由于第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043在不同的基底上生长，因此它们的形成顺序不受具体限制。
参照图66D，接下来，通过第一结合层4053将第一LED堆叠件4023结合到支撑基底4051上。可以在支撑基底4051和第二绝缘层4028上设置结合材料层并且可以使其彼此结合以形成第一结合层4053。互连线4029被设置为面对支撑基底4051。
同时，在支撑基底4051的表面具有疏水性的情况下，可以先在支撑基底4051上形成亲水材料层4052。也可以通过在支撑基底4051的表面上沉积诸如SiO2的材料层，或者以等离子体等对支撑基底4051的表面进行处理以提高表面能来形成亲水材料层4052。通过等离子体处理来使支撑基底4051的表面改性，可以在支撑基底4051的表面上形成具有高表面能的表面改性层。可以将第一结合层4053结合到亲水材料层4052，因此改善第一结合层4053的粘合性。
使用化学蚀刻技术从第一LED堆叠件4023去除第一基底4021。因此，第一LED堆叠件4023的第一导电类型半导体层被暴露在顶表面上。可以使第一导电类型半导体层4023a的暴露的表面纹理化以提高光提取效率，因此可以在第一导电类型半导体层4023a的表面上形成诸如粗糙表面等的光提取结构。
参照图66E，通过第二结合层4055将第二LED堆叠件4033结合到第一LED堆叠件4023。第一滤色器4037设置为面对第一LED堆叠件4023并且结合到第二结合层4055。在第一LED堆叠件4023和第一滤色器4037上设置结合材料层并且使其彼此结合以形成第二结合层4055。
同时，在形成第二结合层4055之前，可以在第一LED堆叠件4023上先形成亲水材料层4054。亲水材料层4054将第一LED堆叠件4023的表面从疏水性改变为亲水性并且因此改善了第二结合层4055的粘合性。也可以通过沉积诸如SiO2的材料层，或者以等离子体等对第一LED堆叠件4023的表面进行处理以提高表面能来形成亲水材料层4054。通过等离子体处理来使第一LED堆叠件4023的表面改性，可以在第一LED堆叠件4023的表面上形成具有高表面能的表面改性层。可以将第二结合层4055结合到亲水材料层4054，因此改善第二结合层4055的粘合性。
可以使用诸如激光剥离或化学剥离的技术从第二LED堆叠件4033分离第二基底4031。另外，为了改善光提取，可以使用表面纹理化在第一导电类型半导体层4033a的暴露的表面上形成粗糙表面。
参照图66F，然后可以在第二LED堆叠件4033上形成亲水材料层4056。亲水材料层4056将第二LED堆叠件4033的表面改变为亲水性并且因此改善了第三结合层4057的粘合性。也可以通过沉积诸如SiO2的材料层，或者以等离子体等对第二LED堆叠件4033的表面进行处理以提高表面能来形成亲水材料层4056。然而，在第二LED堆叠件4033的表面具有亲水性的情况下，可以省略亲水材料层4056。
接下来，参照图65和图66C，通过第三结合层4057将第三LED堆叠件4043结合到第二LED堆叠件4033上。第二滤色器4047被设置为面对第二LED堆叠件4033并且结合到第三结合层4057。在第二LED堆叠件4033(或亲水材料层4056)和第二滤色器4047上设置结合材料层，并使其彼此结合以形成第三结合层4057。
可以使用诸如激光剥离或化学剥离的技术从第三LED堆叠件4043分离第三基底4041。因此，如图65中所示，提供了其中暴露第三LED堆叠件4043的第一导电类型半导体层4043a的用于显示器的LED堆叠件。另外，可以通过表面纹理化在第一导电类型半导体层4043a的暴露的表面上形成粗糙表面。
将设置在支撑基底4051上的第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043的堆叠件以像素为单位图案化，使用互连线将图案化后的堆叠件彼此连接，从而可以提供显示设备。在下文中，将描述根据示例性实施例的显示设备。
图67是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图，图68是根据示例性实施例的显示设备的示意性平面图。
参照图67和图68，根据示例性实施例的显示设备可以被实现为以无源矩阵方式驱动。
例如，由于参照图65描述的用于显示器的LED堆叠件具有其中第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043在竖直方向上堆叠的结构，因此一个像素包括三个发光二极管R、G和B。这里，第一发光二极管R可以对应于第一LED堆叠件4023，第二发光二极管G可以对应于第二LED堆叠件4033，第三发光二极管B可以对应于第三LED堆叠件4043。
在图67和图68中，一个像素包括第一发光二极管R、第二发光二极管G和第三发光二极管B，每个发光二极管对应于子像素。第一发光二极管R的阳极、第二发光二极管G的阳极和第三发光二极管B的阳极被连接到公共的线(例如，数据线)，它们的阴极被连接到不同的线(例如，扫描线)。对于第一像素而言，作为示例，第一发光二极管R的阳极、第二发光二极管G的阳极和第三发光二极管B的阳极共同地连接到数据线Vdata1，它们的阴极分别连接到扫描线Vscan1-1、Vscan1-2和Vscan1-3。因此，同一像素中的发光二极管R、G和B可以分开驱动。
另外，发光二极管R、G和B中的每个可以通过使用脉冲宽度调制或者改变电流强度来驱动，从而可以调节每个子像素的亮度。
再次参照图68，通过对参照图65描述的堆叠件进行图案化来形成多个图案，各个像素连接到反射电极4025以及互连线4071、4073和4075。如图67中所示，反射电极4025可以用作数据线Vdata，互连线4071、4073和4075可以形成为扫描线。这里，互连线4075可以通过互连线4029形成。反射电极4025可以将多个像素的第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043的第一导电类型半导体层4023a、4033a和4043a相互电连接，互连线4029可以设置为基本垂直于反射电极4025以将多个像素的第一导电类型半导体层4023a彼此连接。
像素可以按矩阵形式布置，每个像素的发光二极管R、G和B的阳极共同地连接到反射电极4025，并且它们的阴极各自连接到彼此分隔开的互连线4071、4073和4075。这里，互连线4071、4073和4075可以用作扫描线Vscan。
图69是图68的显示设备的一个像素的放大平面图，图70是沿图69的A-A线截取的示意性剖视图，图71是沿图69的B-B线截取的示意性剖视图。
返回参照图68至图71，在每个像素中，反射电极4025的一部分、第二p透明电极4035的一部分、第二LED堆叠件4033的上表面的一部分、第三p透明电极4045的一部分和第三LED堆叠件4043的上表面暴露于外部。
第三LED堆叠件4043可以具有形成在其上表面上的粗糙表面4043r。粗糙表面4043r也可以形成在第三LED堆叠件4043的整个上表面上，或者形成在第三LED堆叠件4043的上表面的一部分上。
下绝缘层4061可以覆盖每个像素的侧表面。下绝缘层4061可以由诸如SiO2的透光材料形成，在这种情况下，下绝缘层4061也可以基本覆盖第三LED堆叠件4043的整个上表面。可选地，根据示例性实施例的下绝缘层4061可以包括光反射层或光吸收层以防止光从第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043传播到侧表面，在这种情况下，下绝缘层4061至少部分地暴露第三LED堆叠件4043的上表面。下绝缘层4061可以包括例如分布式布拉格反射器或金属性反射层或者位于透明绝缘层上的有机反射层，并且也可以包括诸如黑色环氧树脂的光吸收层。诸如黑色环氧树脂的光吸收层可以防止光被发射到像素的外部，从而改善显示设备中的像素之间的对比度。
下绝缘层4061可以具有使第三LED堆叠件4043的上表面暴露的开口4061a、使第二LED堆叠件4033的上表面暴露的开口4061b、使第三p透明电极4045暴露的开口4061c、使第二p透明电极4035暴露的开口4061d以及使第一p型反射电极4025暴露的开口4061e。第一LED堆叠件4023的上表面可以不暴露于外部。
互连线4071和互连线4073可以在第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043附近形成在支撑基底4051上，并且可以设置在下绝缘层4061上以与第一p型反射电极4025绝缘。连接件4077ab将第二p透明电极4035和第三p透明电极4045连接到反射电极4025。因此，第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043的阳极被共同地连接到反射电极4025。
互连线4075或4029可以设置为在反射电极4025下方基本垂直于反射电极4025，并且连接到欧姆电极4026，从而与第一导电类型半导体层4023a电连接。欧姆电极4026在第一LED堆叠件4023下方连接到第一导电类型半导体层4023a。欧姆电极4026可以如图69中所示设置在第三LED堆叠件4043的粗糙表面4043r的下区域外侧，因此可以减少光损失。
连接件4071a将第三LED堆叠件4043的上表面连接到互连线4071，连接件4073a将第二LED堆叠件4033的上表面连接到互连线4073。
上绝缘层4081可以设置在互连线4071和4073以及下绝缘层4061上以保护互连线4071、4073和4075。上绝缘层4081可以具有使互连线4071、4073和4075暴露的开口，键合引线等可以通过该开口与其相连。
根据示例性实施例，第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043的阳极共同地且电气地连接到反射电极4025，它们的阴极分别电连接到互连线4071、4073和4075。因此，可以独立地驱动第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043。然而，发明构思不限于此，电极和引线的连接可以进行各种修改。
图72A至图72H是用于描述用于制造根据示例性实施例的显示设备的方法的示意性平面图。在下文中，将描述用于制造图69的像素的方法。
首先，准备如参照图65所述的发光二极管堆叠件4000。
接下来，参照图72A，可以在第三LED堆叠件4043的上表面上形成粗糙表面4043r。可以将粗糙表面4043r形成为对应于第三LED堆叠件4043的上表面上的每个像素区域。可以使用化学蚀刻技术(例如，使用光增强化学蚀刻(PEC)技术)来形成粗糙表面4043r。
考虑到第三LED堆叠件4043未来将要被蚀刻的区域，可以在每个像素区域内部分地形成粗糙表面4043r。具体地，可以将粗糙表面4043r形成为使得欧姆电极4026设置在粗糙表面4043r外侧。然而，发明构思不限于此，也可以基本遍及第三LED堆叠件4043的整个上表面而形成粗糙表面4043r。
参照图72B，然后，在每个像素区域中对第三LED堆叠件4043的外围区域进行蚀刻以暴露第三p透明电极4045。可以将第三LED堆叠件4043保留成如所示般基本具有矩形或正方形的形状，但可以沿着边缘形成至少两个内陷部。另外，如所示，可以将一个内陷部形成为大于另一个内陷部。
参照图72C，然后，除了暴露在相对大的内陷部中的第三p透明电极4045的一部分之外，去除被暴露的第三p透明电极4045，以进而暴露第二LED堆叠件4033的上表面。第二LED堆叠件4033的上表面在第三LED堆叠件4043周围暴露，并且也在另一个内陷部中暴露。在相对大的内陷部中形成了暴露第三p透明电极4045的区域和暴露第二LED堆叠件4033的区域。
参照图72D，除了形成在相对小的内陷部中的第二LED堆叠件4033之外，去除剩余区域中暴露的第二LED堆叠件4033，以进而暴露第二p透明电极4035。第二p透明电极在第三LED堆叠件4043周围暴露，第二p透明电极4035也在相对大的内陷部中暴露。
参照图72E，然后，除了暴露在相对大的内陷部中的第二p透明电极4035之外，去除第三LED堆叠件4043周围暴露的第二p透明电极4035，以进而暴露第一LED堆叠件4023的上表面。
参照图72F，接着去除第三LED堆叠件4043周围暴露的第一LED堆叠件4023，并且去除第一绝缘层4027，以进而暴露反射电极4025。因此，在第三LED堆叠件4043周围暴露反射电极4025。对暴露的反射电极4025进行图案化以在竖直方向上基本具有延长形状，以进而形成线性互连线。被图案化的反射电极4025在竖直方向上设置在多个像素区域之上并且在水平方向上与相邻的像素分隔开。
在示出的示例性实施例中，描述了在去除第一LED堆叠件4023之后对反射电极4025进行图案化，但是也可以在基底4021上形成反射电极4025时预先将反射电极4025形成为具有图案化的形状。在这种情况下，不必在去除第一LED堆叠件4023之后对反射电极4025进行图案化。
通过对反射电极4025进行图案化，可以暴露第二绝缘层4028。互连线4029被设置为垂直于反射电极4025，并且通过第二绝缘层4028与反射电极4025绝缘。
参照图72G，然后，形成覆盖像素的下绝缘层4061(图70和图71)。下绝缘层4061覆盖反射电极4025并且覆盖第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043的侧表面。另外，下绝缘层4061可以至少部分地覆盖第三LED堆叠件4043的上表面。在下绝缘层4061是诸如SiO2的透明层的情况下，下绝缘层4061也可以基本覆盖第三LED堆叠件4043的整个上表面。可选地，下绝缘层4061也可以包括反射层或光吸收层，并且在这种情况下，下绝缘层4061至少部分地暴露第三LED堆叠件4043的上表面，使得光被发射到外部。
下绝缘层4061可以具有暴露第三LED堆叠件4043的开口4061a、暴露第二LED堆叠件4033的开口4061b、暴露第三p透明电极4045的开口4061c、暴露第二p透明电极4035的开口4061d以及暴露反射电极4025的开口4061e。可以形成暴露反射电极4025的一个或多个开口4061e。
参照图72H，然后，通过提离技术形成互连线4071和4073以及连接件4071a、4073a和4077ab。互连线4071和4073通过下绝缘层4061与反射电极4025绝缘。连接件4071a将第三LED堆叠件4043电连接到互连线4071并且连接件4073a将第二LED堆叠件4033连接到互连线4073。连接件4077ab将第三p透明电极4045和第二p透明电极4035电连接到第一p型反射电极4025。
互连线4071和4073可以被设置为与反射电极4025基本垂直并且可以使多个像素彼此连接。
接下来，上绝缘层4081(图70和图71)覆盖互连线4071和4073以及连接件4071a、4073a和4077ab。上绝缘层4081也可以基本覆盖第三LED堆叠件4043的整个上表面。上绝缘层4081可以由例如氧化硅膜或氮化硅膜形成，并且也可以包括分布式布拉格反射器。另外，上绝缘层4081可以包括透明绝缘膜和反射金属层或位于其上的多层结构的有机反射层以反射光，或者可以包括诸如黑色环氧树脂的光吸收层以进而遮蔽光。
在上绝缘层4081反射或遮蔽光的情况下，为了使光发射到外部，需要至少部分地暴露第三LED堆叠件4043的上表面。同时，为了允许来自外部的电连接，部分地去除上绝缘层4081以进而部分地暴露互连线4071、4073和4075。此外，也可以省略上绝缘层4081。
随着上绝缘层4081形成，图69中示出的像素区域完成。另外，如图68中所示，可以在支撑基底4051上形成多个像素，可以通过第一p型反射电极4025以及互连线4071、4073和4075使那些像素彼此连接，并且可以以无源矩阵方式来驱动那些像素。
在示出的示例性实施例中，描述了用于制造可以以无源矩阵方式驱动的显示设备的方法，但发明构思不限于此，包括图65中所示的发光二极管堆叠件的显示设备可以被构造为以各种方式驱动。
例如，描述了在下绝缘层4061上一起形成互连线4071和4073，但可以在下绝缘层4061上形成互连线4071，也可以在上绝缘层4081上形成互连线4073。
同时，在图65中，描述了反射电极4025、第二p透明电极4035和第三p透明电极4045分别与第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043的第二导电类型半导体层4023b、4033b和4043b欧姆接触，描述了欧姆电极4026与第一LED堆叠件4023的第一导电类型半导体层4023a欧姆接触，但没有向第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043的第一导电类型半导体层4033a和4043a单独提供欧姆接触层。当像素的尺寸小至200微米或更小时，根据一些示例性实施例，即使在n型的第一导电类型半导体层4033a和4043a中不形成单独的欧姆接触层的情况下，在电流分散上也不存在困难。然而，为了电流分散，可以在第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043的n型半导体层上设置透明电极层。
根据示例性实施例，可以通过使用用于显示器的发光二极管堆叠件4000在晶圆级形成多个像素，并且因此可以避免逐个安装发光二极管的步骤。进一步地，因为发光二极管堆叠件具有第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043竖直堆叠的结构，所以在有限的像素面积内可以保证子像素的面积。另外，因为第一LED堆叠件4023、第二LED堆叠件4033和第三LED堆叠件4043中产生的光透射通过这些LED堆叠件并且发射到外部，所以可以减少光损失。
然而，发明构思不限于此，也可以提供各个像素彼此分离的发光器件，这些发光器件逐个安装在电路板上，从而可以提供显示设备。
另外，描述了在第一导电类型半导体层4023a上形成与第二导电类型半导体层4023b相邻的欧姆电极4026，但是也可以在第一导电类型半导体层4023a的与第二导电类型半导体层4023b相对的表面上形成欧姆电极4026。在这种情况下，对第三LED堆叠件4043和第二LED堆叠件4033进行图案化以暴露欧姆电极4026，并且取代互连线4029，提供将欧姆电极4026连接到电路板的单独的互连线。
图73是根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。
参照图73，根据示例性实施例的发光堆叠结构包括多个依次堆叠的外延堆叠件。多个外延堆叠件被设置在基底5010上。
基底5010基本具有拥有上表面和下表面的板状。
多个外延堆叠件可以安装在基底5010的上表面上，基底5010可以以各种形式设置。基底5010可以由绝缘材料形成。基底5010的材料的示例包括玻璃、石英、硅、有机聚合物、有机/无机复合物等。然而，基底5010的材料不限于此，并且不受具体限制，只要其具备绝缘性即可。在示例性实施例中，基底5010还可以包括布线部，布线部可以将发光信号和共电压提供给各个外延堆叠件。在示例性实施例中，除了布线部之外，基底5010还可以包括包含薄膜晶体管的驱动元件，在该情况下可以由有源矩阵型来驱动各个外延堆叠件。为此，基底5010可以被设置为印刷电路板5010或者被设置为形成在玻璃、硅、石英、有机聚合物或有机/无机复合物上的具有布线部和/或驱动元件的复合基底。
多个外延堆叠件依次堆叠在基底5010的上表面上，并且分别发光。
在示例性实施例中，两个或更多个外延堆叠件可以被设置，各自发射波长带彼此不同的光。即，多个外延堆叠件可以被设置，分别具有彼此不同的能带。在示例性实施例中，基底5010上的外延堆叠件被示出为被设置有三个依次堆叠的层，包括第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040。
每个外延堆叠件可以发射各种波长带的可见光带的颜色光。从最下面的外延堆叠件发射的光是具有最低能带的最长波长的颜色光，发射的颜色光的波长以从下侧到上侧的顺序变短。从设置在顶部的外延堆叠件发射的光是具有最高能带的最短波长的颜色光。例如，第一外延堆叠件5020可以发射第一颜色光L1，第二外延堆叠件5030可以发射第二颜色光L2，第三外延堆叠件5040可以发射第三颜色光L3。第一颜色光L1、第二颜色光L2和第三颜色光L3对应于彼此不同的颜色，第一颜色光L1、第二颜色光L2和第三颜色光L3可以是具有依次减小的波长的彼此不同波长带的颜色光。即，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长带，颜色光可以按照第一颜色光L1至第三颜色光L3的顺序能量越高波长带越短。然而，发明构思不限于此，当发光堆叠结构包括微LED时，由于微LED的小形状因子，最下面的外延堆叠件可以发射具有任何能带的颜色光，设置于其上的外延堆叠件可以发射具有与最下面的外延堆叠件的能带不同的能带的颜色光。
在示例性实施例中，例如，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。
每个外延堆叠件向基底5010的前面方向发射光。具体地，从一个外延堆叠件发射的光穿过位于光路上的另一外延堆叠件，并向前面方向传播。前面方向可以对应于第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040堆叠所沿的方向。
在下文中，除了以上提到的前面方向和后面方向之外，基底5010的“前面”方向将被称为“上”方向，并且基底5010的“后面”方向将被称为“下”方向。当然，术语“上”或“下”指的是相对方向，其可以根据发光堆叠结构的位置和方向而改变。
每个外延堆叠件沿上方向发射光，每个外延堆叠件透射从下层外延堆叠件发射的大部分光。具体地，从第一外延堆叠件5020发射的光穿过第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040并向前面方向传播。从第二外延堆叠件5030发射的光穿过第三外延堆叠件5040并向前面方向传播。为此，与最下面的外延堆叠件不同的外延堆叠件中的至少一些或者期望全部可以包括光学透射材料。如这里使用的，是“光学透射”的材料不仅包括透射全部光的透明材料，而且也包括透射预定波长的光或者透射预定波长的一部分光的材料。在示例性实施例中，每个外延堆叠件可以透射从设置在其下的外延堆叠件发射的光的大约60％或更多，或者在另一示例性实施例中透射大约80％或更多，或者在又一示例性实施例中透射大约90％或更多。
在根据示例性实施例的发光堆叠结构中，用于将发射信号施加到各个外延堆叠件的信号线被独立地连接，并且相应地，各个外延堆叠件可以被独立地驱动，发光堆叠结构可以根据是否从每个外延堆叠件发射光而实现各种颜色。另外，用于发射彼此不同波长的光的外延堆叠件竖直地相互叠置，并且因此可以形成在窄的区域中。
图74A和图74B是示出根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。
参照图74A，在根据示例性实施例的发光堆叠结构中，第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040中的每者可以经由置于其间的粘合层或缓冲层而设置在基底5010上。
粘合层5061粘合基底5010并且将第一外延堆叠件5020粘合到基底5010上。粘合层5061可以包括导电或非导电材料。当其需要被电连接到设置在其下的基底5010时，粘合层5061可以在一些区域中具有导电性。粘合层5061可以包括透明或不透明材料。在示例性实施例中，当基底5010设置有不透明材料并具有形成于其上的布线部等时，粘合层5061可以包括不透明材料，例如，光吸收材料。对于形成粘合层5061的光吸收材料而言，可以使用各种聚合物粘合剂，包括例如环氧树脂类聚合物粘合剂。
缓冲层用作使两个相邻层彼此粘合的组件，同时也起到缓解两个相邻层之间的应力或冲击的作用。缓冲层被设置在两个相邻的外延堆叠件之间以将两个相邻的外延堆叠件粘合在一起，同时也起到缓解可能影响两个相邻的外延堆叠件的应力或冲击的作用。
缓冲层包括第一缓冲层5063和第二缓冲层5065。第一缓冲层5063可以设置在第一外延堆叠件5020与第二外延堆叠件5030之间，第二缓冲层5065可以设置在第二外延堆叠件5030与第三外延堆叠件5040之间。
缓冲层包括能够缓解应力或冲击的材料，例如，当存在来自外部的应力或冲击时能够吸收应力或冲击的材料。缓冲层可以出于该目的而具有一定的弹性。缓冲层也可以包括具有粘合力的材料。另外，第一缓冲层5063和第二缓冲层5065可以包括非导电性材料和光学透射材料。例如，光学透明粘合剂可以被用于第一缓冲层5063和第二缓冲层5065。
用于形成第一缓冲层5063和第二缓冲层5065的材料不受具体限制，只要其为光学透明的并且能够对应力或冲击进行缓冲同时使每个外延堆叠件稳定地附着即可。例如，第一缓冲层5063和第二缓冲层5065可以由有机材料和无机材料形成，所述有机材料包括诸如SU-8的环氧树脂类聚合物、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)等，所述无机材料诸如氧化硅、氧化铝等。若必要，也可以使用导电氧化物作为缓冲层，在该情况下导电氧化物应该与其它组件绝缘。当使用有机材料作为缓冲层时，可以将有机材料施加到粘合表面，然后在真空状态下以高温和高压对有机材料进行结合。当使用无机材料作为缓冲层时，可以在粘合表面上沉积无机材料，然后通过化学-机械平坦化(CMP)等对无机材料进行平坦化，在那之后使该表面经受等离子体处理并随后通过在高真空下粘结而结合。
参照图74B，第一缓冲层5063和第二缓冲层5065中的每者可以包括用于粘合彼此相邻的两个外延堆叠件的粘合增强层5063a或5065a以及用于缓解两个相邻外延堆叠件之间的应力或冲击的震动吸收层5063b或5065b。
当两个相邻外延堆叠件中的至少一者暴露于应力或冲击时，两个相邻外延堆叠件之间的震动吸收层5063b和5065b用于吸收应力或冲击。
形成震动吸收层5063b和5065b的材料可以包括但不限于氧化硅、氮化硅、氧化铝等。在示例性实施例中，震动吸收层5063b和5065b可以包括氧化硅。
在示例性实施例中，除了应力或冲击的吸收，震动吸收层5063b和5065b还可以具有预定的粘合力以粘合两个相邻外延堆叠件。具体地，震动吸收层5063b和5065b可以包括具有与外延堆叠件的表面能相似或相等的表面能的材料以有利于粘合到外延堆叠件。例如，当外延堆叠件的表面通过等离子体处理等而被赋予亲水性时，可以使用诸如氧化硅的亲水材料作为震动吸收层以改善对亲水外延堆叠件的粘合。
粘合增强层5063a或5065a用于使两个相邻外延堆叠件牢固粘合。用于形成粘合增强层5063a或5065a的材料的示例包括但不限于诸如SOG、SU-8的环氧树脂类聚合物、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)等。在示例性实施例中，粘合增强层5063a或5065a可以包括SOG。
在示例性实施例中，第一缓冲层5063可以包括第一粘合增强层5063a和第一震动吸收层5063b，第二缓冲层5065可以包括第二粘合增强层5065a和第二震动吸收层5065b。在示例性实施例中，粘合增强层和震动吸收层中的每者可以设置为一个层，但不限于此，在另一示例性实施例中，粘合增强层和震动吸收层中的每者可以设置为多个层。
在示例性实施例中，堆叠粘合增强层和震动吸收层的顺序可以各种改变。例如，震动吸收层可以堆叠在粘合增强层上，或相反，粘合增强层可以堆叠在震动吸收层上。另外，第一缓冲层5063和第二缓冲层5065中的堆叠粘合增强层和震动吸收层的顺序可以不同。例如，在第一缓冲层5063中，第一震动吸收层5063b和第一粘合增强层5063a可以依次堆叠，而在第二缓冲层5065中，第二粘合增强层5065a和第二震动吸收层5065b可以依次堆叠。图74B示出了如下示例性实施例：在第一缓冲层5063中第一震动吸收层5063b堆叠在第一粘合增强层5063a上，并且在第二缓冲层5065中第二震动吸收层5065b堆叠在第二粘合增强层5065a上。
在示例性实施例中，第一缓冲层5063和第二缓冲层5065的厚度可以彼此基本相同或彼此不同。可以在外延堆叠件的堆叠工艺中考虑对外延堆叠件的冲击的量来确定第一缓冲层5063和第二缓冲层5065的厚度。在示例性实施例中，第一缓冲层5063的厚度可以大于第二缓冲层5065的厚度。具体地，第一缓冲层5063中的第一震动吸收层5063b的厚度可以大于第二缓冲层5065中的第二震动吸收层5065b的厚度。
根据示例性实施例的发光堆叠结构可以通过如下工艺来制造：依次堆叠第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040，并且相应地，在堆叠第一外延堆叠件5020之后堆叠第二外延堆叠件5030，在堆叠第一外延堆叠件5020和第二外延堆叠件5030两者之后堆叠第三外延堆叠件5040。因此，在工艺期间可能施加到第一外延堆叠件5020的应力或冲击的量大于可能施加到第二外延堆叠件5030的应力或冲击的量，并且具有增加的频率。具体地，因为第二外延堆叠件5030在位于其下面的堆叠件具有浅厚度的状态下被堆叠，所以第二外延堆叠件5030经受应力或冲击的量比作用于堆叠在相对较大厚度的下层堆叠件上的第三外延堆叠件5040的应力或冲击的量大。在示例性实施例中，第一缓冲层5063的厚度比第二缓冲层5065的厚度大以补偿上面提到的在应力或冲击上的差异。
图75是根据示例性实施例的发光堆叠结构的剖视图。
参照图75，第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040中的每者可以经由置于其间的粘合层5061以及第一缓冲层5063和第二缓冲层5065而设置在基底5010上。
第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040中的每者包括依次设置的p型半导体层5025、5035和5045、活性层5023、5033和5043以及n型半导体层5021、5031和5041。
第一外延堆叠件5020的p型半导体层5025、活性层5023和n型半导体层5021可以包括发射红光的半导体材料。
发射红光的半导体材料的示例可以包括砷化铝镓(AlGaAs)、磷砷化镓(GaAsP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)、磷化镓(GaP)等。然而，发射红光的半导体材料不限于此，可以使用各种其它材料。
第一p型接触电极5025p可以设置在第一外延堆叠件5020的p型半导体层5025下面。第一外延堆叠件5020的第一p型接触电极5025p可以是单层或多层的金属。例如，第一p型接触电极5025p可以包括各种材料，各种材料包括诸如Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Sn、W、Cu等的金属或者其合金。第一p型接触电极5025p可以包括具有高反射率的金属并且相应地，因为第一p型接触电极5025p由具有高反射率的金属形成，所以可以增加从第一外延堆叠件5020发射的光沿上方向的发射效率。
第一n型接触电极5021n可以设置在第一外延堆叠件5020的n型半导体层的上部上。第一外延堆叠件5020的第一n型接触电极5021n可以是单层或多层的金属。例如，第一n型接触电极5021n可以由各种材料形成，各种材料包括诸如Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Sn、W、Cu等的金属或者其合金。然而，第一n型接触电极5021n的材料不限于以上提到的材料，并且因此，可以使用其它导电材料。
第二外延堆叠件5030包括依次设置的n型半导体层5031、活性层5033和p型半导体层5035。n型半导体层5031、活性层5033和p型半导体层5035可以包括发射绿光的半导体材料。用于发射绿光的材料的示例包括氮化铟镓(InGaN)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)和磷化铝镓(AlGaP)。然而，发射绿光的半导体材料不限于此，可以使用各种其它材料。
第二p型接触电极5035p设置在第二外延堆叠件5030的p型半导体层5035下面。第二p型接触电极5035p设置在第一外延堆叠件5020和第二外延堆叠件5030之间，或者具体地，设置在第一缓冲层5063和第二外延堆叠件5030之间。
每个第二p型接触电极5035p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)、氧化铟锡锌(ITZO)等。透明导电化合物可以通过化学气相沉积(CVD)、诸如蒸镀、溅射的物理气相沉积(PVD)等来沉积。第二p型接触电极5035p可以设置有足够的厚度以在下面将要描述的制造工艺中用作蚀刻停止件，例如，设置有大约5001埃至大约2微米的厚度到满足透明度的程度。
第三外延堆叠件5040包括依次设置的p型半导体层5045、活性层5043和n型半导体层5041。p型半导体层5045、活性层5043和n型半导体层5041可以包括发射蓝光的半导体材料。发射蓝光的材料的示例可以包括氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、硒化锌(ZnSe)等。然而，发射蓝光的半导体材料不限于此，可以使用各种其它材料。
第三p型接触电极5045p设置在第三外延堆叠件5040的p型半导体层5045下面。第三p型接触电极5045p设置在第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040之间，或者具体地，设置在第二缓冲层5065和第三外延堆叠件5040之间。
第二外延堆叠件5030的p型半导体层5035和第三外延堆叠件5040的p型半导体层5045之间的第二p型接触电极5035p和第三p型接触电极5045p是由第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040所共享的共享电极。
因为第二p型接触电极5035p和第三p型接触电极5045p至少部分地彼此接触，并且物理地和电气地彼此连接，所以当向第二p型接触电极5035p或第三p型接触电极5045p的至少一部分施加信号时，相同的信号可以在同一时间施加到第二外延堆叠件5030的p型半导体层5035和第三外延堆叠件5040的p型半导体层5045。例如，当向第二p型接触电极5035p和第三p型接触电极5045p中的一者施加共电压时，共电压通过第二p型接触电极5035p和第三p型接触电极5045p两者而被施加到第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040中的每者的p型半导体层。
在示出的示例性实施例中，虽然第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的n型半导体层5021、5031和5041以及p型半导体层5025、5035和5045每者被示出为单层，但这些层可以是多层并且也可以包括超晶格层。另外，第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的活性层5023、5033和5043可以包括单量子阱结构或多量子阱结构。
在示例性实施例中，作为共享电极的第二p型接触电极5035p和第三p型接触电极5045p基本覆盖第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040。第二p型接触电极5035p和第三p型接触电极5045p可以包括透明导电材料以透射来自下方的外延堆叠件的光。例如，第二p型接触电极5035p和第三p型接触电极5045p中的每者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)、氧化铟锡锌(ITZO)等。透明导电化合物可以通过化学气相沉积(CVD)、诸如蒸镀、溅射的物理气相沉积(PVD)等来沉积。第二p型接触电极5035p和第三p型接触电极5045p可以设置有足够的厚度以在下面将要描述的制造工艺中用作蚀刻停止件，例如，设置有大约5001埃至大约2微米的厚度到满足透明度的程度。
在示例性实施例中，公共线可以连接到第一p型接触电极5025p、第二p型接触电极5035p和第三p型接触电极5045p。在这种情况下，公共线是向其施加共电压的线。另外，发光信号线可以分别连接到第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的n型半导体层5021、5031和5041。共电压SC通过公共线施加到第一p型接触电极5025p、第二p型接触电极5035p和第三p型接触电极5045p，发光信号通过发光信号线施加到第一外延堆叠件5020的n型半导体层5021、第二外延堆叠件5030的n型半导体层5031和第三外延堆叠件5040的n型半导体层5041，从而控制第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的发光。发光信号包括分别与第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040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。在示例性实施例中，第一发光信号SR可以是与红光对应的信号，第二发光信号SG可以是与绿光对应的信号，并且第三发光信号SB可以是与蓝光的发射对应的信号。
在以上所述的示出的示例性实施例中，描述了共电压被施加到第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的p型半导体层5025、5035和5045，发光信号被施加到第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的n型半导体层5021、5031和5041，但发明构思不限于此。在另一示例性实施例中，共电压可以被施加到第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的n型半导体层5021、5031和5041，发光信号可以被施加到第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的p型半导体层5025、5035和5045。
以这种方式，根据施加到每个外延堆叠件的发光信号来驱动第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040。具体地，根据第一发光信号SR来驱动第一外延堆叠件5020，根据第二发光信号SG来驱动第二外延堆叠件5030，并且根据第三发光信号SB来驱动第三外延堆叠件5040。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被独立地施加到第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040，结果，第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040中的每者被独立地驱动。发光堆叠结构可以通过对从第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040向上发射的第一颜色光至第三颜色光进行组合而最终提供各种颜色的光。
根据示例性实施例的发光堆叠结构可以按如下方式实现颜色：在叠置的区域上设置不同颜色的光的部分，而非在彼此分隔开的不同平面上实现不同颜色的光，从而有利地提供发光元件的紧凑性和集成度。在传统的发光元件中，为了实现全色，发射诸如红色、绿色和蓝色的不同颜色的光的发光元件通常在平面上彼此分隔开放置，这会由于每个发光元件被布置在平面上而占据相对大的面积。然而，与传统的发光元件相比，在根据示例性实施例的发光堆叠结构中，通过设置使发射不同颜色的光的发光元件的部分叠置在一个区域中的堆叠结构，能够在显著较小的区域中实现全色。因此，甚至能够在小区域中制造出高分辨率器件。
另外，根据示例性实施例的发光堆叠结构明显减少了可能在制造期间发生的缺陷。具体地，可以通过按照第一外延堆叠件至第三外延堆叠件的顺序进行堆叠来制造发光堆叠结构，在该情况下，在堆叠了第一外延堆叠件的状态下堆叠第二外延堆叠件，并且在堆叠了第一外延堆叠件和第二外延堆叠件两者的状态下堆叠第三外延堆叠件。然而，因为先在分开的临时基底上制造第一外延堆叠件至第三外延堆叠件，然后通过将第一外延堆叠件至第三外延堆叠件转移到基底上来堆叠，所以在转移到基底上和去除临时基底的步骤期间可能发生缺陷，第一外延堆叠件至第三外延堆叠件以及第一外延堆叠件至第三外延堆叠件上的其它组件可能被暴露于应力或冲击。然而，因为根据示例性实施例的发光堆叠结构包括相邻外延堆叠件之间的缓冲层或者应力或震动吸收层，所以可以减少在处理期间可能发生的缺陷。
另外，由于传统的发光器件需要分开准备各个发光元件，然后针对每个发光元件形成单独的接触件(诸如通过互连线等连接)，所以其具有复杂结构并因而需要繁复的制造工艺。然而，根据示例性实施例，通过在单个基底5010上依次堆叠多层的外延堆叠件然后在多层的外延堆叠件上形成接触件并且借由最少的工艺通过线来连接，形成发光堆叠结构。另外，因为分开制造和分开安装单个颜色的发光元件，所以根据示例性实施例仅安装单个发光堆叠结构，而非多个发光元件。因此，明显简化了制造方法。
根据示例性实施例的发光堆叠结构可以另行采用各种组件来提供高纯度和高效率的颜色光。例如，根据示例性实施例的发光堆叠结构可以包括波通滤波器以阻止短波长的光朝向发射相对长波长的光的外延堆叠件行进。
在下面的示例性实施例中，为了避免冗余描述，将主要描述与以上所述的示例性实施例的差异。
图76是根据示例性实施例的包括预定波通滤波器的发光堆叠结构的剖视图。
参照图76，在根据示例性实施例的发光堆叠结构中，第一波通滤波器5071可以设置在第一外延堆叠件5020与第二外延堆叠件5030之间。
第一波通滤波器5071选择性地透射特定波长的光，并且可以透射从第一外延堆叠件5020发射的第一颜色光而阻挡或反射第一颜色光之外的光。因此，从第一外延堆叠件5020发射的第一颜色光可以沿上方向传播，而从第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040发射的第二颜色光和第三颜色光被阻挡而不朝向第一外延堆叠件5020传播，并且可以被第一波通滤波器5071反射或阻挡。
第二颜色光和第三颜色光是高能量光，其与第一颜色光相比可以具有相对较短的波长，当进入第一外延堆叠件5020时，它们会在第一外延堆叠件5020中引起额外的发光。在示例性实施例中，可以通过第一波通滤波器5071来阻挡第二颜色光和第三颜色光进入第一外延堆叠件5020。
在示例性实施例中，第二波通滤波器5073可以设置在第二外延堆叠件5030与第三外延堆叠件5040之间。第二波通滤波器5073透射从第一外延堆叠件5020和第二外延堆叠件5030发射的第一颜色光和第二颜色光，而阻挡或反射第一颜色光和第二颜色光之外的光。因此，从第一外延堆叠件5020和第二外延堆叠件5030发射的第一颜色光和第二颜色光可以沿上方向传播，而从第三外延堆叠件5040发射的第三颜色光不被允许在朝向第一外延堆叠件5020和第二外延堆叠件5030的方向上传播，而是被第二波通滤波器5073所反射或阻挡。
如上所述，第三颜色光是与第一颜色光和第二颜色光相比具有较短波长的相对高能量的光，当进入第一外延堆叠件5020和第二外延堆叠件5030时，第三颜色光会在第一外延堆叠件5020和第二外延堆叠件5030中引起额外的发射。在示例性实施例中，第二波通滤波器5073防止第三颜色光进入第一外延堆叠件5020和第二外延堆叠件5030。
第一波通滤波器5071和第二波通滤波器5073可以形成为各种形状，并且可以通过交替堆叠具有不同折射率的绝缘膜而形成。例如，可以通过交替堆叠SiO2和TiO2并且调节SiO2和TiO2的堆叠厚度和堆叠数量来确定被透射的光的波长。具有不同折射率的绝缘膜可以包括SiO2、TiO2、HfO2、Nb2O5、ZrO2、Ta2O5等。
当通过堆叠具有彼此不同的折射率的无机绝缘膜来形成第一波通滤波器5071和第二波通滤波器5073时，会发生由于在制造工艺期间的应力或冲击引起的缺陷，例如，剥离或裂纹。然而，根据示例性实施例，可以通过提供缓冲层来缓解冲击而明显减少这样的缺陷。
根据示例性实施例的发光堆叠结构可以另行采用各种组件来提供高效率的均匀光。例如，根据示例性实施例的发光堆叠结构可以在光出射表面上具有各种不规则部分(或粗糙表面)。例如，根据示例性实施例的发光堆叠结构可以具有形成在第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的至少一个n型半导体层的上表面上的不规则部分。
在示例性实施例中，每个外延堆叠件的不规则部分可以选择性地形成。例如，不规则部分可以设置在第一外延堆叠件5020上，不规则部分可以设置在第一外延堆叠件5020和第三外延堆叠件5040上，或者不规则部分可以设置在第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040上。每个外延堆叠件的不规则部分可以设置在与每个外延堆叠件的发射表面对应的n型半导体层上。
设置不规则部分以提高发光效率，并且可以以诸如多棱锥、半球或具有随机排列的表面粗糙度的平面的各种形式设置不规则部分。可以借由各种蚀刻工艺或通过使用被图案化的蓝宝石基底对不规则部分进行纹理化。
在示例性实施例中，来自第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的第一颜色光至第三颜色光可以具有不同的光强度，这种强度上的差异可以引起可见度上的差异。通过在第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的光出射表面上选择性地形成不规则部分，可以改善发光效率，这使得第一颜色光至第三颜色光之间的可见度差异减小。与红色和/或蓝色对应的颜色光会具有比绿色低的可见度，在该情况下可以对第一外延堆叠件5020和/或第三外延堆叠件5040进行纹理化以减小可见度的差异。具体地，当最下面的发光堆叠件发射红色光时，光强会小。如此，可以通过在其上表面上形成不规则部分来提高光效率。
具有上述结构的发光堆叠结构是能够表现各种颜色的发光元件，并因此可以被用作显示装置中的像素。在下面的示例性实施例中，显示装置将被描述为包括根据示例性实施例的发光堆叠结构。
图77是根据示例性实施例的显示装置的平面图，图78是示出图77的P1部分的放大平面图。
参照图77和图78，根据示例性实施例的显示装置5100可以显示任何视觉信息，诸如文本、视频、照片、二维或三维图像等。
显示装置5100可以设置为各种形状，各种形状包括诸如矩形的含有直边的闭合多边形或者含有曲边的圆形、椭圆形等、含有直边和曲边的组合的半圆形或半椭圆形。在示例性实施例中，显示装置将被描述为基本具有矩形形状。
显示装置5100具有用于显示图像的多个像素5110。每个像素5110可以是用于显示图像的最小单元。每个像素5110包括具有上述结构的发光堆叠结构，并且可以发射白光和/或颜色光。
在示例性实施例中，每个像素包括发红光的第一像素5110R、发绿光的第二像素5110G和发蓝光的第三像素5110B。第一像素5110R、第二像素5110G和第三像素5110B可以分别对应于上述发光堆叠结构的第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040。
像素5110以矩阵布置。如这里使用的，以“矩阵”布置的像素可以不仅指像素5110沿着行或列布置成线时，而且指像素5110以任何重复图案布置时，诸如总体沿着行和列布置而在细节上有一定的修改，诸如以像素5110布置成Z字形形状为例。
图79是根据示例性实施例的显示装置的结构图。
参照图79，根据示例性实施例的显示装置5100包括时序控制器5350、扫描驱动器5310、数据驱动器5330、布线部以及像素。当像素包括多个像素时，每个像素通过布线部单独连接到扫描驱动器5310、数据驱动器5330等。
时序控制器5350从外部(例如，从用于传输图像数据的系统)接收用于驱动显示装置所必需的各种控制信号和图像数据。时序控制器5350对接收到的图像数据进行重排并且将图像数据发送到数据驱动器5330。另外，时序控制器5350生成用于驱动扫描驱动器5310和数据驱动器5330所必需的扫描控制信号和数据控制信号，并且将生成的扫描控制信号和数据控制信号输出到扫描驱动器5310和数据驱动器5330。
扫描驱动器5310从时序控制器5350接收扫描控制信号并且生成对应的扫描信号。数据驱动器5330从时序控制器5350接收数据控制信号和图像数据并且生成对应的数据信号。
布线部包括多条信号线。布线部包括使扫描驱动器5310与像素连接的扫描线5130以及使数据驱动器5330与像素连接的数据线5120。扫描线5130可以连接到各个像素，并因此，与各个像素对应的扫描线5130被标记为第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B(在下文中，统称为5130)。
另外，布线部还包括连接在时序控制器5350与扫描驱动器5310之间、时序控制器5350与数据驱动器5330之间或其它组件之间并传输信号的线。
扫描线5130将在扫描驱动器5310处生成的扫描信号提供给像素。在数据驱动器5330处生成的数据信号被输出到数据线5120。
像素被连接到扫描线5130和数据线5120。当从扫描线5130供应扫描信号时，像素响应于从数据线5120输入的数据信号而选择性地发光。例如，在每个帧时段期间，每个像素发射具有与输入的数据信号对应的亮度的光。被供应有与黑色亮度对应的数据信号的像素通过在对应的帧时段期间不发光而显示黑色。
在示例性实施例中，像素可以作为无源型或有源型而被驱动。当显示装置作为有源型而被驱动时，除了扫描信号和数据信号之外，显示装置还可以被供应有第一像素电力和第二像素电力。
图80是无源型显示装置的一个像素的电路图。像素可以是R像素、G像素和B像素之一，第一像素5110R被作为示例示出。因为第二像素和第三像素可以以与第一像素基本相同的方式被驱动，所以将省略用于第二像素和第三像素的电路图。
参照图80，第一像素5110R包括连接在扫描线5130与数据线5120之间的发光元件5150。发光元件5150可以对应于第一外延堆叠件5020。当在p型半导体层与n型半导体层之间施加等于或大于阈值电压的电压时，第一外延堆叠件5020发射具有与施加的电压的幅值对应的亮度的光。具体地，可以通过控制施加到第一扫描线5130R的扫描信号的电压和/或施加到数据线5120的数据信号的电压来控制第一像素5110R的发射。
图81是有源型显示装置的第一像素的电路图。
当显示装置是有源型时，除了扫描信号和数据信号之外，第一像素5110R还可以被供应有第一像素电力和第二像素电力(ELVDD和ELVSS)。
参照图81，第一像素5110R包括发光元件150和连接到发光元件150的晶体管部。发光元件150可以对应于第一外延堆叠件5020，发光元件150的p型半导体层可以经由晶体管部连接到第一像素电力ELVDD，n型半导体层可以连接到第二像素电力ELVSS。第一像素电力ELVDD和第二像素电力ELVSS可以具有彼此不同的电位。例如，第二像素电力ELVSS的电位可以比第一像素电力ELVDD的电位低至少发光元件的阈值电压那么多。这些发光元件中的每者发射具有与由晶体管部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，发明构思不限于此，晶体管部的结构可以改变。
第一晶体管M1(例如，开关晶体管)的源电极连接到数据线5120，并且漏电极连接到第一节点N1。此外，第一晶体管的栅电极连接到第一扫描线5130R。当从第一扫描线5130R供应能够使第一晶体管M1导通的电压的扫描信号时，第一晶体管被导通，以将第一节点N1电连接到数据线5120。对应帧的数据信号被供应给数据线5120，并因此，数据信号被传输到第一节点N1。被传输到第一节点N1的数据信号被充入存储电容器Cst中。
第二晶体管M2的源电极连接到第一像素电力ELVDD，漏电极连接到发光元件的n型半导体层。第二晶体管M2的栅电极连接到第一节点N1。第二晶体管M2控制供应到发光元件的驱动电流的量与第一节点N1的电压对应。
存储电容器Cst的一个电极连接到第一像素电力ELVDD，另一个电极连接到第一节点N1。存储电容器Cst充入与被供应到第一节点N1的数据信号对应的电压并且保持所充入的电压，直到供应下一帧的数据信号为止。
图81示出包括两个晶体管的晶体管部。然而，发明构思不限于此，各种修改可应用于晶体管部的结构。例如，晶体管部可以包括更多晶体管、电容器等。另外，虽然未示出第一晶体管和第二晶体管、存储电容器以及线的详细结构，但是第一晶体管和第二晶体管、存储电容器以及线不受具体限制并且可以各种设置。
像素可以在发明构思的范围内以各种结构实施。在下文中，将参照无源矩阵型像素来描述根据示例性实施例的像素。
图82是根据示例性实施例的像素的平面图，图83A和图83B分别是沿着图82的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
参照图82、图83A和图83B，从平面图观看，根据示例性实施例的像素包括其中堆叠了多个外延堆叠件的发光区域以及围绕发光区域的外围区域。多个外延堆叠件包括第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040。
当从平面图观看时，根据示例性实施例的像素具有其中堆叠了多个外延堆叠件的发光区域。发光区域的至少一侧设置有用于将布线部连接到第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的接触件。接触件包括：第一公共接触件5050GC和第二公共接触件5050BC，用于向第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040施加共电压；第一接触件5020C，用于向第一外延堆叠件5020提供发光信号；第二接触件5030C，用于向第二外延堆叠件5030提供发光信号；以及第三接触件5040C，用于向第三外延堆叠件5040提供发光信号。
在示例性实施例中，堆叠结构可以根据向其施加共电压的第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的半导体层的极性而变化。即，关于第一公共接触件5050GC和第二公共接触件5050BC，当存在用于向第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040中的每者施加共电压而设置的接触电极时，这种接触电极可以称为“第一公共接触电极至第三公共接触电极”，当共电压施加到p型半导体层时，第一公共接触电极至第三公共接触电极可以分别是“第一p型接触电极至第三p型接触电极”。在共电压施加到n型半导体层的示例性实施例中，第一公共接触电极至第三公共接触电极可以分别是第一n型接触电极至第三n型接触电极。在下文中，共电压将被描述为施加到p型半导体层，并因此，第一公共接触电极至第三公共接触电极将被描述为分别对应于第一p型接触电极至第三p型接触电极。
在示例性实施例中，当从平面图观看时，第一公共接触件5050GC和第二公共接触件5050BC以及第一接触件5020C、第二接触件5030C和第三接触件5040C可以设置在各种位置处。例如，当发光堆叠结构基本具有正方形形状时，第一公共接触件5050GC和第二公共接触件5050BC以及第一接触件5020C、第二接触件5030C和第三接触件5040C可以设置在与正方形的各个角对应的区域中。然而，第一公共接触件5050GC和第二公共接触件5050BC以及第一接触件5020C、第二接触件5030C和第三接触件5040C的位置不限于此，根据发光堆叠结构的形状可应用各种修改。
多个外延堆叠件包括第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040。第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040与用于向第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040中的每者提供发光信号的第一发光信号线至第三发光信号线以及用于向第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040中的每者提供共电压的公共线连接。在示例性实施例中，第一发光信号线至第三发光信号线可以对应于第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B，公共线可以对应于数据线5120。因此，第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B以及数据线5120分别连接到第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040。
在示例性实施例中，第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B可以基本在第一方向上(例如，在如附图中所示的横向方向上)延伸。数据线5120可以基本在与第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B相交的第二方向上(例如，在如附图中所示的纵向方向上)延伸。然而，第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B以及数据线5120的延伸方向不限于此，根据像素的布置可应用各种修改。
数据线5120和第一p型接触电极5025p基本在与第一方向相交的第二方向上延伸，同时向第一外延堆叠件5020的p型半导体层提供共电压。因此，数据线5120和第一p型接触电极5025p可以基本是同一个组件。在下文中，可以将第一p型接触电极5025p称为数据线5120，反之亦然。
用于第一p型接触电极5025p与第一外延堆叠件5020之间的欧姆接触的欧姆电极5025p′设置在被设置有第一p型接触电极5025p的发光区域上。
第一扫描线5130R通过第一接触孔CH1连接到第一外延堆叠件5020，数据线5120经由欧姆电极5025p′连接。第二扫描线5130G通过第二接触孔CH2连接到第二外延堆叠件5030，数据线5120通过第4a接触孔CH4a和第4b接触孔CH4b连接。第三扫描线5130B通过第三接触孔CH3连接到第三外延堆叠件5040，数据线5120通过第5a接触孔CH5a和第5b接触孔CH5b连接。
缓冲层、接触电极、波通滤波器等分别设置在基底5010以及第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040之间。在下文中，将以堆叠的顺序来描述根据示例性实施例的像素。
根据示例性实施例，第一外延堆叠件5020经由置于其间的粘合层5061设置在基底5010上。在第一外延堆叠件5020中，p型半导体层、活性层和n型半导体层从下侧到上侧依次设置。
第一绝缘膜5081堆叠在第一外延堆叠件5020的下表面上，即，堆叠在面对基底5010的表面上。多个接触孔形成在第一绝缘膜5081中。接触孔被设置有与第一外延堆叠件5020的p型半导体层接触的欧姆电极5025p′。欧姆电极5025p′可以包括各种材料。在示例性实施例中，与p型欧姆电极5025p′对应的欧姆电极5025p′可以包括Au/Zn合金或者Au/Be合金。在这种情况下，因为欧姆电极5025p′的材料在反射率上低于Ag、Al、Au等，所以还可以设置附加反射电极。可以使用Ag、Au等作为附加反射电极，并且可以将Ti、Ni、Cr、Ta等设置为用于粘合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、Au等的反射电极的上表面和下表面上。
第一p型接触电极5025p和数据线5120与欧姆电极5025p′接触。第一p型接触电极5025p(也用作数据线5120)设置在第一绝缘膜5081与粘合层5061之间。
当从平面图观看时，第一p型接触电极5025p可以设置成如下形式：第一p型接触电极5025p与第一外延堆叠件5020叠置，或者更具体地，与第一外延堆叠件5020的发光区域叠置，同时覆盖发光区域的大部分或全部。第一p型接触电极5025p可以包括反射材料，使得第一p型接触电极5025p可以反射来自第一外延堆叠件5020的光。第一绝缘膜5081也可以被形成为具有反射性以促进来自第一外延堆叠件5020的光的反射。例如，第一绝缘膜5081可以具有全方位反射器(ODR)结构。
另外，第一p型接触电极5025p的材料选自于对于从第一外延堆叠件5020发射的光具有高反射率的金属，以使从第一外延堆叠件5020发射的光的反射率最大化。例如，当第一外延堆叠件5020发射红光时，对于红光具有高反射率的金属(例如，Au、Al、Ag等)可以用作第一p型接触电极5025p的材料。Au对于从第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040发射的光(例如，绿光和蓝光)不具有高反射率，并因此可以减小从第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040发射的光造成的颜色混合。
第一波通滤波器5071和第一n型接触电极5021n设置在第一外延堆叠件5020的上表面上。在示例性实施例中，第一n型接触电极5021n可以包括各种金属和金属合金，例如，包括Au/Te合金或者Au/Ge合金。
第一波通滤波器5071设置在第一外延堆叠件5020的上表面上以基本覆盖第一外延堆叠件5020的全部发光区域。
第一n型接触电极5021n设置在与第一接触件5020C对应的区域中并且可以包括导电材料。第一波通滤波器5071设置有接触孔，其中，第一n型接触电极5021n通过该接触孔而达到与第一外延堆叠件5020的上表面上的p型半导体层接触。
第一缓冲层5063设置在第一外延堆叠件5020上，第二p型接触电极5035p和第二外延堆叠件5030依次设置在第一缓冲层5063上。在第二外延堆叠件5030中，p型半导体层、活性层和n型半导体层从下侧到上侧依次设置。
在示例性实施例中，第二外延堆叠件5030的与第一接触件5020C对应的区域被去除，从而使第一n型接触电极5021n的上表面的一部分暴露。另外，第二外延堆叠件5030可以具有比第二p型接触电极5035p的面积小的面积。与第一公共接触件5050GC对应的区域从第二外延堆叠件5030去除，从而使第二p型接触电极5035p的上表面的一部分暴露。
第二波通滤波器5073、第二缓冲层5065和第三p型接触电极5045p依次设置在第二外延堆叠件5030上。第三外延堆叠件5040设置在第三p型接触电极5045p上。在第三外延堆叠件5040中，p型半导体层、活性层和n型半导体层从下侧到上侧依次设置。
第三外延堆叠件5040可以具有比第二外延堆叠件5030的面积小的面积。第三外延堆叠件5040可以具有比第三p型接触电极5045p的面积小的面积。与第二公共接触件5050BC对应的区域从第三外延堆叠件5040去除，从而使第三p型接触电极5045p的上表面的一部分暴露。
覆盖第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的堆叠结构的第二绝缘膜5083设置在第三外延堆叠件5040上。第二绝缘膜5083可以包括各种有机/无机绝缘材料，但不限于此。例如，第二绝缘膜5083可以包括含有氮化硅和氧化硅的无机绝缘材料或者含有聚酰亚胺的有机绝缘材料。
第一接触孔CH1形成在第二绝缘膜5083中以暴露设置在第一接触件5020C中的第一n型接触电极5021n的上表面。第一扫描线通过第一接触孔CH1连接到第一n型接触电极5021n。
第三绝缘膜5085设置在第二绝缘膜5083上。第三绝缘膜5085可以包括与第二绝缘膜5083基本相同或不同的材料。第三绝缘膜5083可以包括各种有机/无机绝缘材料，但不限于此。
第二扫描线5130G和第三扫描线5130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB设置在第三绝缘膜5085上。
第三绝缘膜5085设置有：第二接触孔CH2，用于在第二接触件5030C处暴露第二外延堆叠件5030的上表面，即，暴露第二外延堆叠件5030的n型半导体层；第三接触孔CH3，用于在第三接触件5040C处暴露第三外延堆叠件5040的上表面，即，暴露第三外延堆叠件5040的n型半导体层；第4a接触孔CH4a和第4b接触孔CH4b，用于在第一公共接触件5050GC处暴露第一p型接触电极5025p的上表面和第二p型接触电极5035p的上表面；以及第5a接触孔CH5a和第5b接触孔CH5b，用于在第二公共接触件5050BC处暴露第一p型接触电极5025p的上表面和第三p型接触电极5045p的上表面。
第二扫描线5130G通过第二接触孔CH2连接到第二外延堆叠件5030的n型半导体层。第三扫描线5130B通过第三接触孔CH3连接到第三外延堆叠件5040的n型半导体层。
数据线5120通过第4a接触孔CH4a和第4b接触孔CH4b以及第一桥接电极BRG连接到第二p型接触电极5035p。数据线5120还通过第5a接触孔CH5a和第5b接触孔CH5b以及第二桥接电极BRB连接到第三p型接触电极5045p。
这里示出了示例性实施例中的第二扫描线5130G和第三扫描线5130B电连接到第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的n型半导体层，彼此直接接触。然而，在另一示例性实施例中，第二n型接触电极和第三n型接触电极可以进一步设置在第二扫描线5130G和第三扫描线5130B与第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的n型半导体层之间。
根据示例性实施例，不规则部分可以选择性地设置在第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的上表面上，即，设置在第一外延堆叠件至第三外延堆叠件的n型半导体层的上表面上。每个不规则部分可以仅设置在与发光区域对应的部分处，或者可以设置在各个半导体层的整个上表面之上。
另外，在示例性实施例中，基本非透射膜还可以设置在第二绝缘膜5083和/或第三绝缘膜5085的与像素的侧面对应的侧面上。非透射膜是包括光吸收或光反射材料的阻光膜，其被设置以防止来自第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的光透过像素的侧面漏出。
在示例性实施例中，光学非透射膜可以形成为单层的或多层的金属。例如，光学非透射膜可以由各种材料形成，各种材料包括诸如Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Sn、W、Cu等的金属或者其合金。
光学非透射膜可以作为由诸如金属或其合金的材料形成的单独层而设置在第二绝缘膜5083的侧面上。
光学非透射膜可以设置成这种形式，即，从第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB中的至少一者横向延伸。在这种情况下，从第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB中的一者延伸的光学非透射膜在限制之内设置，使得其不电连接到其它导电组件。
另外，与第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB分开形成的基本非透射膜可以设置在同一层上，并且可以在形成第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB中的至少一者的同一工艺期间使用基本相同的材料来设置。在这种情况下，所述非透射膜可以与第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB电绝缘。
可选地，当不分开设置光学非透射膜时，第二绝缘膜5083和第三绝缘膜5085可以用作光学非透射膜。当第二绝缘膜5083和第三绝缘膜5085用作光学非透射膜时，第二绝缘膜5083和第三绝缘膜5085可以不设置在与第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040的上部(前面方向)对应的区域中，以允许从第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040发射的光向前面方向传播。
基本非透射膜不受具体限制，只要其通过吸收光或反射光阻止光的透射即可。在示例性实施例中，非透射膜可以是分布式布拉格反射器(DBR)电介质镜、形成在绝缘膜上的金属反射膜或者黑色的有机聚合物膜。当金属反射膜被用作非透射膜时，金属反射膜可以处于与其它像素内的组件电隔离的浮置状态。
通过在像素的侧面上设置非透射膜，可以防止从某一像素发射的光影响相邻像素的现象，或者颜色与从相邻像素发射的光混合的现象。
可以通过在基底5010上依次按顺序堆叠第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040并对它们进行图案化来制造具有上述结构的像素，这将在下面详细描述。
图84A至图84C是图82中的I-I′线的剖视图，示出了在基底上堆叠第一外延堆叠件至第三外延堆叠件的工艺。
参照图84A，在基底5010上形成第一外延堆叠件5020。
在第一临时基底5010p上形成第一外延堆叠件5020和欧姆电极5025p′。在示例性实施例中，第一临时基底5010p可以是用于形成第一外延堆叠件5020的诸如GaAs基底的半导体基底。以在第一临时基底5010p上堆叠n型半导体层、活性层和p型半导体层的方式制造第一外延堆叠件5020。在第一临时基底5010p上形成其上形成有接触孔的第一绝缘膜5081，并且在第一绝缘膜5081的接触孔内形成欧姆电极5025p′。
通过以下步骤形成欧姆电极5025p′：在第一临时基底5010p上形成第一绝缘膜5081；施加光致抗蚀剂；使光致抗蚀剂图案化；在图案化的光致抗蚀剂上沉积欧姆电极5025p′材料；然后使光致抗蚀剂图案提离。然而，形成欧姆电极5025p′的方法不限于此。例如，可以通过以下步骤形成欧姆电极5025p′：形成第一绝缘膜5081；通过光刻使第一绝缘膜5081图案化；利用欧姆电极膜材料形成欧姆电极膜；然后通过光刻使欧姆电极膜图案化。
在其上形成有欧姆电极5025p′的第一临时基底5010p上形成第一p型接触电极5025p(也用作数据线5120)。第一p型接触电极5025p可以包括反射材料。例如，可以通过沉积金属性材料然后利用光刻使其图案化来形成第一p型接触电极5025p。
将形成在第一临时基底5010p上的第一外延堆叠件5020颠倒并且经由置于其间的粘合层5061而附着于基底5010。
在将第一外延堆叠件5020附着于基底5010之后，去除第一临时基底5010p。可以通过诸如湿蚀刻、干蚀刻、物理去除、激光剥离等各种方法去除第一临时基底5010p。
参照图84B，在去除第一临时基底5010p之后，在第一外延堆叠件5020上形成第一n型接触电极5021n、第一波通滤波器5071和第一粘合增强层5063a。可以通过沉积导电材料然后借由光刻工艺进行图案化来形成第一n型接触电极5021n。可以通过交替堆叠具有彼此不同的折射率的绝缘膜来形成第一波通滤波器5071。
在去除了第一临时基底5010p之后，可以在第一外延堆叠件5020的上表面(n型半导体层)上形成不规则部分。可以通过以各种蚀刻工艺进行纹理化来形成不规则部分。例如，可以通过诸如使用微光工艺的干蚀刻、使用晶体特性的湿蚀刻、使用诸如喷砂、离子束蚀刻的物理方法进行纹理化、基于嵌段共聚物的蚀刻速率上的差异进行纹理化等的各种方法形成不规则部分。
在单独的第二临时基底5010q上形成第二外延堆叠件5030、第二p型接触电极5035p和第一震动吸收层5063b。
第二临时基底5010q可以是蓝宝石基底。可以通过在第二临时基底5010q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5030。
将形成在第二临时基底5010q上的第二外延堆叠件5030颠倒并且附着在第一外延堆叠件5020上。在这种情况下，第一粘合增强层5063a和第一震动吸收层5063b可以设置为彼此面对，然后结合。在示例性实施例中，第一粘合增强层5063a和第一震动吸收层5063b可以分别包括诸如SOG和氧化硅的各种材料。
在附着之后，去除第二临时基底5010q。可以通过诸如湿蚀刻、干蚀刻、物理去除、激光剥离等的各种方法去除第二临时基底5010q。
根据示例性实施例，在将形成在第二临时基底5010q上的第二外延堆叠件5030附着到基底5010上的工艺中以及在从第二外延堆叠件5030去除第二临时基底5010q的工艺中，施加到第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030、第一波通滤波器5071和第二p型接触电极5035p的冲击被第一缓冲层5063吸收和/或缓解，更具体地，被第一缓冲层5063内的第一震动吸收层5063b吸收和/或缓解。这使得否则会发生在第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030、第一波通滤波器5071和第二p型接触电极5035p中的裂纹和剥离最小化。更具体地，当第一波通滤波器5071形成在第一外延堆叠件5020的上表面上时，与当第一波通滤波器5071形成在第二外延堆叠件5030一侧相比，显著减小了出现剥离的可能性。当第一波通滤波器5071形成在第二外延堆叠件5030的上表面上并然后附着于第一外延堆叠件5020一侧时，由于在去除第二临时基底5010q的工艺中产生的冲击，可能存在第一波通滤波器5071的剥离缺陷。然而，根据示例性实施例，除了第一波通滤波器5071被形成在第一外延堆叠件5020一侧上之外，借由第一震动吸收层5063b的震动吸收效果也可以防止诸如剥离的缺陷的发生。
参照图84C，在已经自其去除了第二临时基底5010q的第二外延堆叠件5030上形成第二波通滤波器5073和第二粘合增强层5065a。
可以通过交替堆叠具有彼此不同的折射率的绝缘膜来形成第二波通滤波器5073。
在去除第二临时基底之后，可以在第二外延堆叠件5030的上表面(n型半导体层)上形成不规则部分。不规则部分可以通过各种蚀刻工艺纹理化，或者可以通过使用用于第二临时基底的图案化的蓝宝石基底形成。
在单独的第三临时基底5010r上形成第三外延堆叠件5040、第三p型接触电极5045p和第二震动吸收层5065b。
第三临时基底5010r可以是蓝宝石基底。可以通过在第三临时基底5010r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5040。
将形成在第三临时基底5010r上的第三外延堆叠件5040颠倒并附着到第二外延堆叠件5030上。在这种情况下，第二粘合增强层5065a和第二震动吸收层5065b可以设置为彼此面对，然后结合。在示例性实施例中，第二粘合增强层5065a和第二震动吸收层5065b可以分别包括诸如SOG和氧化硅的各种材料。
在附着之后，去除第三临时基底5010r。可以通过诸如湿蚀刻、干蚀刻、物理去除、激光剥离等的各种方法去除第三临时基底5010r。
根据示例性实施例，在将形成在第三临时基底5010r上的第三外延堆叠件5040附着到基底5010上的工艺中以及在从第三外延堆叠件5040去除第三临时基底5010r的工艺中，施加到第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040、第二波通滤波器5073以及第三p型接触电极5045p的冲击被第二缓冲层5065吸收和/或缓解，具体地，被第二缓冲层5065内的第二震动吸收层5065b吸收和/或缓解。
因此，第一外延堆叠件5020、第二外延堆叠件5030和第三外延堆叠件5040全部堆叠在基底5010上。
在去除第三临时基底之后，可以在第三外延堆叠件5040的上表面(n型半导体层)上形成不规则部分。不规则部分可以通过各种蚀刻工艺纹理化，或者可以通过使用用于第三临时基底5010r的图案化的蓝宝石基底形成。
在下文中，将描述根据示例性实施例的通过对堆叠的外延堆叠件进行图案化来制造像素的方法。
图85、图87、图89、图91、图93、图95和图97是依次示出根据示例性实施例的在基底上制造像素的方法的平面图。
图86A、图86B、图88A、图88B、图90A、图90B、图92A、图92B、图94A、图94B、图96A、图96B、图96C、图96D、图98A和图98B分别是沿着对应附图的I-I′线和II-II′线截取的视图。
参照图85、图86A和图86B，首先，对第三外延堆叠件5040进行图案化。去除第三外延堆叠件5040的除了发光区域之外的大部分，具体地，去除与第一接触件和第二接触件5030C以及第一公共接触件5050GC和第二公共接触件5050BC对应的部分。可以通过诸如使用光刻的湿蚀刻或干蚀刻的各种方法来去除第三外延堆叠件5040，第三p型接触电极5045p可以用作蚀刻停止件。
参照图87、图88A和图88B，从发光区域之外的区域去除第三p型接触电极5045p、第二缓冲层5065和第二波通滤波器5073。如此，在第二接触件5030C处暴露了第二外延堆叠件5030的上表面的一部分。
可以通过诸如使用光刻的湿蚀刻或干蚀刻的各种方法来去除第三p型接触电极5045p、第二缓冲层5065和第二波通滤波器5073。
参照图89、图90A至图90B，去除第二外延堆叠件5030的一部分，在第二公共接触件5050GC处使第二p型接触电极5035p的上表面的一部分暴露于外部。第二p型接触电极5035p在蚀刻期间用作蚀刻停止件。
接下来，蚀刻第二p型接触电极5035p的一部分、第一缓冲层5063的一部分和第一波通滤波器5071的一部分。因此，在第一接触件5020C处暴露第一n型接触电极5021n的上表面，并且在不同于发光区域的部分处暴露第一外延堆叠件5020的上表面。
可以通过诸如使用光刻的湿蚀刻或干蚀刻的各种方法来去除第二外延堆叠件5030、第二p型接触电极5035p、第一缓冲层5063和第一波通滤波器5071。
参照图91、图92A和图92B，在发光区域之外的区域中蚀刻第一外延堆叠件5020和第一绝缘膜5081。在第一公共接触件5050GC和第二公共接触件5050BC处暴露第一p型接触电极5025p的上表面。
参照图93、图94A和图94B，在基底5010的前侧上形成第二绝缘膜5083，并且形成第一接触孔CH1、第二接触孔CH2、第三接触孔CH3、第4a接触孔CH4a和第4b接触孔CH4b以及第5a接触孔CH5a和第5b接触孔CH5b。
在沉积之后，可以通过诸如使用光刻的湿蚀刻或干蚀刻的各种方法对第二绝缘膜5083进行图案化。
参照图95、图96A和图96B，在图案化的第二绝缘膜5083上形成第一扫描线5130R。第一扫描线5130R在第一接触件5020C处通过第一接触孔CH1连接到第一n型接触电极5021n。
可以以各种方式形成第一扫描线5130R。例如，可以使用多片掩模通过光刻来形成第一扫描线5130R。
接下来，参照图96C和图96D，在基底5010的前侧上形成第三绝缘膜5085，并且形成第二接触孔CH2和第三接触孔CH3、第4a接触孔CH4a和第4b接触孔CH4b以及第5a接触孔CH5a和第5b接触孔CH5b。
在沉积之后，可以通过诸如使用光刻的湿蚀刻或干蚀刻的各种方法对第三绝缘膜5085进行图案化。
参照图97、图98A和图98B，在图案化的第三绝缘膜5085上形成第二扫描线5130G、第三扫描线5130B、第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB。
第二扫描线5130G在第二接触件5030C处通过第二接触孔CH2连接到第二外延堆叠件5030的n型半导体层。第三扫描线5130B在第三接触件5040C处通过第三接触孔CH3连接到第三外延堆叠件5040的n型半导体层。第一桥接电极BRG在第一公共接触件5050GC处通过第4a接触孔CH4a和第4b接触孔CH4b连接到第一p型接触电极5025p。第二桥接电极BRB在第二公共接触件5050BC处通过第5a接触孔CH5a和第5b接触孔CH5b连接到第一p型接触电极5025p。
可以以各种方式(例如使用多片掩模通过光刻)在第三绝缘膜5085上形成第二扫描线5130G、第三扫描线5130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB。
可以通过下列步骤形成第二扫描线5130G、第三扫描线5130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB：在其上形成有第三绝缘膜5085的基底5010上施加光致抗蚀剂，然后对光致抗蚀剂进行图案化；在图案化的光致抗蚀剂上沉积第二扫描线、第三扫描线和桥接电极的材料，然后对光致抗蚀剂图案进行提离。
根据示例性实施例，形成布线部的第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB的顺序不受具体限制，并且可以以各种次序形成。例如，示出了第二扫描线5130G、第三扫描线5130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB在同一阶段中形成在第三绝缘膜5085上，但它们可以按不同顺序形成。例如，可以首先在同一步骤中形成第一扫描线5130R和第二扫描线5130G，接着形成附加的绝缘膜，然后形成第三扫描线5130B。可选地，可以首先在同一步骤中形成第一扫描线5130R和第三扫描线5130B，接着形成附加的绝缘膜，然后形成第二扫描线5130G。另外，可以在形成第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B的步骤中的任何步骤一起形成第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB。
另外，在示例性实施例中，可以不同地形成各个外延堆叠件5020、5030和5040的接触件的位置，在该情况下，也可以改变第一扫描线5130R、第二扫描线5130G和第三扫描线5130B以及第一桥接电极BRG和第二桥接电极BRB的位置。
在示例性实施例中，可以在第二绝缘膜5083或第三绝缘膜5085上(在与像素的侧面对应的第四绝缘膜上)进一步设置光学非透射膜。光学非透射膜可以由DBR电介质镜、绝缘膜上的金属反射膜或有机聚合物膜形成。当金属反射膜被用作光学非透射膜时，在与其它像素中的组件电绝缘的浮置状态下制造光学非透射膜。在示例性实施例中，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膜来形成光学非透射膜。例如，可以通过依次堆叠具有低折射率的材料和具有高折射率的材料来形成光学非透射膜，或者可选地，可以通过交替堆叠具有彼此不同的折射率的绝缘膜来形成光学非透射膜。具有不同折射率的材料不受具体限制，而其示例包括SiO2和SiNx。
如上所述，在根据示例性实施例的显示装置中，可以依次堆叠多个外延堆叠件，然后同时在多个外延堆叠件处形成与布线部的接触件。
图99是根据实施例的显示设备的示意性平面图，图100A是图99的局部剖视图，图100B是示意性电路图。
参照图99和图100A，显示设备可以包括基底6021、多个像素、第一LED堆叠件6100、第二LED堆叠件6200、第三LED堆叠件6300、具有多层结构的绝缘层(或缓冲层)6130、第一滤色器6230、第二滤色器6330、第一粘合层6141、第二粘合层6161、第三粘合层6261以及阻挡件6350。另外，显示设备可以包括各种电极垫和连接件。
基底6021支撑半导体堆叠件6100、6200和6300。另外，基底6021可以在其中具有电路。例如，基底6021可以是其中形成有薄膜晶体管的硅基底。TFT基底被广泛用于显示领域(诸如LCD显示领域等中)的有源矩阵驱动。因为本领域公知TFT基底的构造，所以将省略其详细描述。多个像素可以以有源矩阵方式驱动，但发明构思不限于此。在另一示例性实施例中，基底6021可以包括包含数据线和扫描线的无源电路，并因此，多个像素可以以无源矩阵方式驱动。
多个像素可以布置在基底6021上。像素可以通过阻挡件6350而彼此分隔开。阻挡件6350可以由光反射材料或光吸收材料形成。阻挡件6350可以通过反射或吸收而阻止光朝向邻近的像素区域传播，从而防止像素之间的光干扰。光反射材料的示例可以包括诸如白色光敏阻焊剂(PSR)的光反射材料，光吸收材料的示例可以包括黑色环氧树脂等。
每个像素包括第一LED堆叠件6100、第二LED堆叠件6200和第三LED堆叠件6300。第二LED堆叠件6200设置在第一LED堆叠件6100上，第三LED堆叠件6300设置在第二LED堆叠件6200上。
第一LED堆叠件6100包括n型半导体层6123和p型半导体层6125，第二LED堆叠件6200包括n型半导体层6223和p型半导体层6225，第三LED堆叠件6300包括n型半导体层6323和p型半导体层6325。另外，第一LED堆叠件6100、第二LED堆叠件6200和第三LED堆叠件6300每者包括置于n型半导体层6123、6223或6323与p型半导体层6125、6225或6325之间的活性层。活性层可以具体具有多量子阱结构。
随着LED堆叠件设置得更靠近于基底6021，LED堆叠件可以发射具有更长波长的光。例如，第一LED堆叠件6100可以是发射红光的无机发光二极管，第二LED堆叠件6200可以是发射绿光的无机发光二极管，第三LED堆叠件6300可以是发射蓝光的无机发光二极管。例如，第一LED堆叠件6100可以包括AlGaInP基阱层，第二LED堆叠件6200可以包括AlGaInP基阱层或者AlGaInN基阱层，并且第三LED堆叠件6300可以包括AlGaInN基阱层。然而，发明构思不限于此。具体地，当LED堆叠件包括微LED时，设置得更靠近于基底6021的LED堆叠件可以发射具有更短波长的光，设置在其上的LED堆叠件可以发射具有更长波长的光，而由于微LED的小形状因子而不会不利地影响操作或需要滤色器。
第一LED堆叠件6100、第二LED堆叠件6200和第三LED堆叠件6300中的每者的上表面可以是n型，其下表面可以是p型。然而，根据一些示例性实施例，每个LED堆叠件的上表面和下表面的半导体类型可以被调换。
当第三LED堆叠件6300的上表面是n型时，第三LED堆叠件6300的上表面可以通过化学蚀刻而被表面纹理化以形成粗糙表面(不规则部分)。第一LED堆叠件6100和第二LED堆叠件6200的上表面也可以通过表面纹理化而粗糙化。同时，当第二LED堆叠件6200发射绿光时，因为绿光具有比红光或蓝光更高的可见度，所以较之于第二LED堆叠件6200的发光效率，优选提高第一LED堆叠件6100和第三LED堆叠件6300的发光效率。因此，第一LED堆叠件6100和第三LED堆叠件6300可以施加表面纹理化以改善光提取效率，第二LED堆叠件6200可以无需表面纹理化而使用以将红光、绿光和蓝光的强度调节到相似水平。
第一LED堆叠件6100中产生的光可以透射通过第二LED堆叠件6200和第三LED堆叠件6300并且发射到外部。另外，因为第二LED堆叠件6200比第三LED堆叠件6300发射更长波长的光，所以第二LED堆叠件6200中产生的光可以透射通过第三LED堆叠件6300并且发射到外部。
第一滤色器6230可以设置在第一LED堆叠件6100与第二LED堆叠件6200之间。另外，第二滤色器6330可以设置在第二LED堆叠件6200与第三LED堆叠件6300之间。第一滤色器6230透射第一LED堆叠件6100中产生的光并且反射第二LED堆叠件6200中产生的光。第二滤色器6330透射第一LED堆叠件6100和第二LED堆叠件6200中产生的光并且反射第三LED堆叠件6300中产生的光。因此，第一LED堆叠件6100中产生的光可以通过第二LED堆叠件6200和第三LED堆叠件6300发射到外部，第二LED堆叠件6200中产生的光可以通过第三LED堆叠件6300发射到外部。此外，可以防止第二LED堆叠件6200中产生的光被入射在第一LED堆叠件6100上而损失，或者防止第三LED堆叠件6300中产生的光被入射在第二LED堆叠件6200上而损失。
在一些示例性实施例中，第一滤色器6230可以反射第三LED堆叠件6300中产生的光。
第一滤色器6230和第二滤色器6330可以是例如仅令低频区(即，长波长区)通过的低通滤波器，仅令预定波长带通过的带通滤波器，或者仅阻止预定波长带的带阻滤波器。具体地，第一滤色器6230和第二滤色器6330可以通过交替堆叠具有不同折射率的绝缘层而形成。例如，第一滤色器6230和第二滤色器6330可以通过交替堆叠TiO2和SiO2而形成。具体地，第一滤色器6230和第二滤色器6330可以包括分布式布拉格反射器(DBR)。分布式布拉格反射器的阻止带可以通过调节TiO2和SiO2的厚度来控制。低通滤波器和带通滤波器也可以通过交替堆叠具有不同折射率的绝缘层而形成。
第一粘合层6141设置在基底6021与第一LED堆叠件6100之间并且将第一LED堆叠件6100结合到基底6021。第二粘合层6161设置在第一LED堆叠件6100与第二LED堆叠件6200之间并且将第二LED堆叠件6200结合到第一LED堆叠件6100。此外，第三粘合层6261设置在第二LED堆叠件6200与第三LED堆叠件6300之间并且将第三LED堆叠件6300结合到第二LED堆叠件6200。
如所示，第二粘合层6161可以设置在第一LED堆叠件6100与第一滤色器6230之间，并且可以接触第一滤色器6230。第二粘合层6161透射第一LED堆叠件6100中产生的光。
第三粘合层6261可以设置在第二LED堆叠件6200与第二滤色器6330之间，并且可以接触第二滤色器6330。第三粘合层6261透射第一LED堆叠件6100和第二LED堆叠件6200中产生的光。
第一粘合层6141、第二粘合层6161和第三粘合层6261中的每者由可被图案化的粘合材料形成。这些粘合层6141、6161和6261可以包括例如环氧树脂、聚酰亚胺、SU8、旋涂玻璃(SOG)、苯并环丁烯(BCB)等，但不限于此。
金属结合材料可以设置在粘合层6141、6161和6261每者中，这将在下面更详细地描述。
绝缘层6130设置在第一粘合层6141与第一LED堆叠件6100之间。绝缘层6130具有多层结构并且可以包括与第一LED堆叠件6100接触的第一绝缘层6131和与第一粘合层6141接触的第二绝缘层6135。第一绝缘层6131可以由氮化硅膜(SiNx层)形成，第二绝缘层6135可以由氧化硅膜(SiO2层)形成。因为氮化硅膜对GaP基半导体层具有强粘合力，SiO2层对第一粘合层6141具有强粘合力，所以第一LED堆叠件6100可以通过堆叠氮化硅膜和SiO2层而稳定地固定在基底6021上。
根据示例性实施例，分布式布拉格反射器还可以设置在第一绝缘层6131与第二绝缘层6135之间。分布式布拉格反射器防止第一LED堆叠件6100中产生的光被吸收到基底6021中，从而改善光效率。
在图100A中，虽然第一粘合层6141被示出和描述为由阻挡件6350划分成每个像素单元，但第一粘合层6141可以在一些示例性实施例中遍及多个像素是连续的。绝缘层6130也可以遍及多个像素是连续的。
第一LED堆叠件6100、第二LED堆叠件6200和第三LED堆叠件6300可以使用电极垫、连接件和欧姆电极而电连接到基底6021中的电路，并因此例如可以实现如图100B中示出的电路。下面，更详细地描述电极垫、连接件和欧姆电极。
图100B是根据示例性实施例的显示设备的示意性电路图。
参照图100B，根据示例性实施例的驱动电路可以包括两个或更多个晶体管Tr1和Tr2以及电容器。当电源被连接到选择线Vrow1至Vrow3，并且数据电压被施加到数据线Vdata1至Vdata3时，电压被施加到对应的发光二极管。此外，电荷根据Vdata1至Vdata3的值充入相应电容器中。可以通过电容器的充入电压保持晶体管Tr2的导通状态，并因此即使对选择线Vrow1切断电源时，也可以保持电容器的电压而且该电压可以被施加到发光二极管LED1至LED3。此外，流过LED1至LED3的电流可以根据Vdata1至Vdata3的值而改变。电流可以总是通过Vdd来供应，并因此可以连续发光。
晶体管Tr1和Tr2以及电容器可以形成在基底6021中。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6100、第二LED堆叠件6200和第三LED堆叠件6300。第一LED堆叠件6100的阳极、第二LED堆叠件6200的阳极和第三LED堆叠件6300的阳极连接到晶体管Tr2，它们的阴极接地。第一LED堆叠件6100、第二LED堆叠件6200和第三LED堆叠件6300可以共同地电接地。
图100B示例性地示出了用于有源矩阵驱动的电路图，但可以使用用于有源矩阵驱动的其它电路。另外，根据示例性实施例，也可以实现无源矩阵驱动。
在下文中，将详细描述显示设备的制造方法。
图101A至图107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和剖视图。在每一幅附图中，沿着在对应的平面图中示出的线来截取剖视图。
首先，参照图101A，在第一基底6121上生长第一LED堆叠件6100。第一基底6121可以是例如GaAs基底。第一LED堆叠件6100由AlGaInP基半导体层形成，并且包括n型半导体层6123、活性层和p型半导体层6125。第一LED堆叠件6100可以具有例如Al、Ga和In的组成以发射红光。
对p型半导体层6125和活性层进行蚀刻以暴露n型半导体层6123。可以使用光刻和蚀刻技术对p型半导体层6125和活性层进行图案化。在图101A中，虽然示出了与一个像素区域对应的部分，但是可以在基底6121上遍及多个像素区域形成第一LED堆叠件6100，并且将与每个像素区域对应地暴露n型半导体层6123。
参照图101B，形成欧姆接触层6127和6129。欧姆接触层6127和6129可以针对每个像素区域形成。欧姆接触层6127与n型半导体层6123欧姆接触，欧姆接触层6129与p型半导体层6125欧姆接触。例如，欧姆接触层6127可以包括AuTe或者AuGe，并且欧姆接触层6129可以包括AuBe或者AuZn。
参照图101C，在第一LED堆叠件6100上形成绝缘层6130。绝缘层6130具有多层结构并且被图案化为具有暴露欧姆接触层6127和6129的开口。绝缘层6130可以包括第一绝缘层6131和第二绝缘层6135，并且还可以包括分布式布拉格反射器6133。第二绝缘层6135可以被包括在分布式布拉格反射器6133中作为分布式布拉格反射器6133的一部分。
第一绝缘层6131可以包括例如氮化硅膜，第二绝缘层6135可以包括氧化硅膜。氮化硅膜对AlGaInP基半导体层展现出良好的粘合性，但氧化硅膜对AlGaInP基半导体层具有差的粘合性。氧化硅膜对将在下面描述的第一粘合层6141具有良好的粘合，而氮化硅膜对第一粘合层6141具有差的粘合性。因为氮化硅膜和氧化硅膜展现出互补的应力特性，所以可以通过一起使用氮化硅膜和氧化硅膜来改善工艺稳定性，从而防止出现缺陷。
虽然描述为首先形成欧姆接触层6127和6129，之后形成绝缘层6130，但是根据一些示例性实施例，可以首先形成绝缘层6130，并且在绝缘层6130的暴露n型半导体层6123和p型半导体层6125的开口中形成欧姆接触层6127和6129。
参照图101D，随后，形成第一电极垫6137、6138、6139和6140。第一电极垫6137和6139通过绝缘层6130的开口分别连接到欧姆接触层6127和6129。第一电极垫6138和6140设置在绝缘层6130上并且与第一LED堆叠件6100绝缘。如下所述，第一电极垫6138和6140将分别电连接到第二LED堆叠件6200和第三LED堆叠件6300的p型半导体层6225和6325。第一电极垫6137、6138、6139和6140可以具有多层结构，并且具体地，可以包括位于其上表面上的阻挡金属层。
参照图101E，然后，在第一电极垫6137、6138、6139和6140上形成第一粘合层6141。第一粘合层6141可以接触第二绝缘层6135。
将第一粘合层6141图案化为具有暴露第一电极垫6137、6138、6139和6140的开口。如此，第一粘合层6141由可以图案化的材料形成，并且可以由例如环氧树脂、聚酰亚胺、SU8、SOG、BCB等形成。
在第一粘合层6141的开口中形成基本具有球形形状的金属结合材料6143。金属结合材料6143可以由例如铟球或者诸如AuSn、Sn等的焊料球形成。基本具有球形形状的金属结合材料6143可以具有与第一粘合层6141的表面基本相同的高度或者比第一粘合层6141的表面更高的高度。然而，每个金属结合材料的体积可以小于第一粘合层6141中的开口的体积。
参照图102A，随后，将基底6021与第一LED堆叠件6100结合。电极垫6027、6028、6029和6030与第一电极垫6137、6138、6139和6140对应地设置在基底6021上，金属结合材料6143将第一电极垫6137、6138、6139和6140与电极垫6027、6028、6029和6030结合。此外，第一粘合层6141将基底6021与绝缘层6130结合。
基底6021可以是用于有源矩阵驱动的其上形成有薄膜晶体管的玻璃基底、其上形成有CMOS晶体管的Si基底等。
虽然第一电极垫6137和6139被示出为与欧姆接触层6127和6129分隔开，但是第一电极垫6137和6139分别穿过绝缘层6130电连接到欧姆接触层6127和6129。
尽管第一粘合层6141和金属结合材料6143被描述为形成在第一基底6121侧处，但是第一粘合层6141和金属结合材料6143可以形成在基底6021侧处，或者粘合层可以分别形成在第一基底6121侧和基底6021侧处，这些粘合层可以彼此结合。
金属结合材料6143在第一电极垫6137、6138、6139和6140与基底6021上的电极垫6027、6028、6029和6030之间被这些垫挤压，并因此，上表面和下表面根据电极垫的形状而变形为具有扁平形状。因为金属结合材料6143在第一粘合层6141的开口中变形，所以金属结合材料6143可以基本完全地填充第一粘合层6141的开口以与第一粘合层6141紧密接触，或者空的空间可以形成在第一粘合层6141的开口中。在加热和加压条件下，第一粘合层6141可以在竖直方向上缩小并且可以在水平方向上扩大，并因此开口的内壁的形状可以变形。
下面参照图108A、图108B和图108C来描述金属结合材料6143的形状和第一粘合层6141的形状。
参照图102B，去除第一基底6121，n型半导体层6123被暴露。可以使用湿蚀刻技术等去除第一基底6121。可以在暴露的n型半导体层6123的表面上形成通过表面纹理化而粗糙化的表面。
参照图102C，可以使用硬掩模等形成贯穿第一LED堆叠件6100和绝缘层6130的孔H1。孔H1可以分别暴露第一电极垫6137、6138和6140。孔H1不形成在第一电极垫6139上，并因此不通过第一LED堆叠件6100暴露第一电极垫6139。
然后，形成绝缘层6153以覆盖第一LED堆叠件6100的表面和孔H1的侧壁。将绝缘层6153图案化为暴露孔H1中的第一电极垫6137、6138和6140。绝缘层6153可以包括氮化硅膜或氧化硅膜。
参照图102D，形成分别通路H1电连接到第一电极垫6137、6138和6140的第一连接件6157、6158和6160。
第一-1连接件6157连接到第一电极垫6137，第一-2连接件6158连接到第一电极垫6138，第一-3连接件6160连接到第一电极垫6140。第一电极垫6140电连接到第一LED堆叠件6100的n型半导体层6123，并因此第一连接件6157也电连接到n型半导体层6123。第一-2连接件6158和第一-3连接件6160与第一LED堆叠件6100电绝缘。
参照图102E，然后，在第一连接件6157、6158和6160上形成第二粘合层6161。第二粘合层6161可以接触绝缘层6153。
将第二粘合层6161图案化为具有暴露第一连接件6157、6158和6160的开口。如此，第二粘合层6161由类似于第一粘合层6141的可以图案化的材料形成，并且可以由例如环氧树脂、聚酰亚胺、SU8、SOG、BCB等形成。
在第二粘合层6161的开口中形成基本具有球形形状的金属结合材料6163。金属结合材料6163的材料和形状类似于上述金属结合材料6143的材料和形状，并因此，省略其详细描述。
参照图103A，在第二基底6221上生长第二LED堆叠件6200，并且在第二LED堆叠件6200上形成第二透明电极6229。
第二基底6221可以是能够生长第二LED堆叠件6200的基底，例如，蓝宝石基底或GaAs基底。
第二LED堆叠件6200可以由AlGaInP基半导体层或AlGaInN基半导体层形成。第二LED堆叠件6200可以包括n型半导体层6223、p型半导体层6225和活性层，活性层可以具有多量子阱结构。例如，可以将活性层中的阱层的组成比确定为使得第二LED堆叠件6200发射绿光。
第二透明电极6229与p型半导体层欧姆接触。第二透明电极6229可以由对于红光和绿光透明的金属层或导电氧化物层形成。导电氧化物层的示例可以包括SnO2、InO2、ITO、ZnO、IZO等。
参照图103B，将第二透明电极6229、p型半导体层6225和活性层图案化为部分地暴露n型半导体层6223。n型半导体层6223将被暴露在第二基底6221上的与多个像素区域对应的多个区域中。
虽然n型半导体层6223被描述为在形成第二透明电极6229后暴露，但在一些示例性实施例中，可以首先暴露n型半导体层6223，可以之后形成第二透明电极6229。
参照图103C，在第二透明电极6229上形成第一滤色器6230。第一滤色器6230被形成为透射第一LED堆叠件6100中产生的光并且反射第二LED堆叠件6200中产生的光。
然后，可以在第一滤色器6230上形成绝缘层6231。绝缘层6231可以被形成为控制应力，并且可以由例如氮化硅膜(SiNx)或氧化硅膜(SiO2)形成。可以在形成第一滤色器6230之前首先形成绝缘层6231。
通过对绝缘层6231和第一滤色器6230进行图案化来形成暴露n型半导体层6223和第二透明电极6229的开口。
虽然第一滤色器6230被描述为在暴露n型半导体层6223之后形成，但根据一些示例性实施例，可以首先形成第一滤色器6230，然后，可以对第一滤色器6230、第二透明电极6229、p型半导体层6225和活性层进行图案化以暴露n型半导体层6223。然后，可以形成绝缘层6231以覆盖p型半导体层6225和活性层的侧表面。
参照图103D，随后，在第一滤色器6230或绝缘层6231上形成第二电极垫6237、6238和6240。第二电极垫6237可以通过第一滤色器6230的开口而电连接到n型半导体层6223，第二电极垫6238可以通过第一滤色器6230的开口而电连接到第二透明电极6229。第二电极垫6240设置在第一滤色器6230上并且与第二LED堆叠件6200绝缘。
参照图104A，将参照图103D描述的第二LED堆叠件6200以及第二电极垫6237、6238和6240结合在参照图102E描述的第二粘合层6161和金属结合材料6163上。金属结合材料6163可以使第一连接件6157、6158和6160分别与第二电极垫6237、6238和6240结合，第二粘合层6161可以使绝缘层6231与绝缘层6153结合。使用第二粘合层6161和金属结合材料6163的结合与参照图102A描述的结合类似，并因此，省略其详细描述。
将第二基底6221从第二LED堆叠件6200分离，并且暴露第二LED堆叠件6200的表面。可以使用诸如蚀刻、激光剥离等的技术来分离第二基底6221。可以在暴露的第二LED堆叠件6200的表面(即，n型半导体层6223的表面)上形成通过表面纹理化而粗糙化的表面。
虽然第二粘合层6161和金属结合材料6163被描述为形成在第一LED堆叠件6100上以结合第二LED堆叠件6200，但根据一些示例性实施例，第二粘合层6161和金属结合材料6163可以形成在第二LED堆叠件6200侧。此外，粘合层可以分别形成在第一LED堆叠件6100和第二LED堆叠件6200上，这些粘合层可以彼此结合。
参照图104B，可以使用硬掩模等来形成贯穿第二LED堆叠件6200、第二透明电极6229、第一滤色器6230和绝缘层6231的孔H2。孔H2可以分别暴露第二电极垫6237和6240。孔H2不形成在第二电极垫6238上，并因此第二电极垫6238不通过第二LED堆叠件6200暴露。
然后，形成绝缘层6253以覆盖第二LED堆叠件6200的表面和孔H2的侧壁。将绝缘层6253图案化为在孔H2中暴露第二电极垫6237和6240。绝缘层6253可以包括氮化硅膜或氧化硅膜。
参照图104C，形成分别通过孔H2电连接到第二电极垫6237和6240的第二连接件6257和6260。第二-1连接件6257连接到第二电极垫6237并因此电连接到n型半导体层6223。第二-2连接件6260与第二LED堆叠件6200绝缘并且与第一LED堆叠件6100绝缘。
此外，第二-1连接件6257通过第一-1连接件6157电连接到电极垫6027，第二-2连接件6260通过第一-3连接件6160电连接到电极垫6030。第二-1连接件6257可以在竖直方向上堆叠到第一-1连接件6157，第二-2连接件6260可以在竖直方向上堆叠到第一-3连接件6160。然而，发明构思不限于此。
参照图104D，然后，在第二连接件6257和6260上形成第三粘合层6261。第三粘合层6261可以接触绝缘层6253。
将第三粘合层6261图案化为具有暴露第二连接件6257和6260的开口。如此，第三粘合层6261由可以类似于第一粘合层6141图案化的材料形成，并且可以由例如环氧树脂、聚酰亚胺、SU8、SOG、BCB等形成。
在第三粘合层6261的开口中形成基本具有球形形状的金属结合材料6263。金属结合材料6263的材料和形状类似于上述金属结合材料6143的材料和形状，并因此，省略其详细描述。
参照图105A，在第三基底6321上生长第三LED堆叠件6300，并且在第三LED堆叠件6300上形成第三透明电极6329。
第三基底6321可以是能够生长第三LED堆叠件6300的基底，例如，蓝宝石基底。第三LED堆叠件6300可以由AlGaInN基半导体层形成。第三LED堆叠件6300可以包括n型半导体层6323、p型半导体层6325和活性层，活性层可以具有多量子阱结构。例如，活性层中的阱层的组成比可以被确定为使得第三LED堆叠件6300发射蓝光。
第三透明电极6329与p型半导体层6325欧姆接触。第三透明电极6329可以由对红光、绿光和蓝光透明的金属层或导电氧化物层形成。导电氧化物层的示例可以包括SnO2、InO2、ITO、ZnO、IZO等。
参照图105B，将第三透明电极6329、p型半导体层6325和活性层图案化为部分地暴露n型半导体层6323。将在第三基底6321上的与多个像素区域对应的多个区域中暴露n型半导体层6323。
虽然n型半导体层6323被描述为在形成第三透明电极6329后暴露，但根据一些示例性实施例，在可以形成第三透明电极6329之前，可以暴露n型半导体层6323。
参照图105C，在第三透明电极6329上形成第二滤色器6330。第二滤色器6330被形成为透射第一LED堆叠件6100和第二LED堆叠件6200中产生的光，并且反射第三LED堆叠件6300中产生的光。
然后，可以在第二滤色器6330上形成绝缘层6331。绝缘层6331可以被形成为控制应力并可以由例如氮化硅膜(SiNx)或氧化硅膜(SiO2)形成。可以在形成第二滤色器6330之前首先形成绝缘层6331。同时，通过使绝缘层6331和第二滤色器6330图案化来形成暴露n型半导体层6323和第二透明电极6329的开口。
虽然第二滤色器6330被描述为在暴露n型半导体层6323之后形成，但根据一些示例性实施例，可以首先形成第二滤色器6330，之后可以将第二滤色器6330、第三透明电极6329、p型半导体层6325和活性层图案化为暴露n型半导体层6323。然后，可以形成绝缘层6331以覆盖p型半导体层6325和活性层的侧表面。
参照图105D，随后，在第二滤色器6330或绝缘层6331上形成第三电极垫6337和6340。第三电极垫6337可以通过第二滤色器6330的开口电连接到n型半导体层6323，第三电极垫6340可以通过第二滤色器6330的开口电连接到第三透明电极6329。
参照图106A，通过参照图104D描述的金属结合材料6263将参照图105D描述的第三LED堆叠件6300以及第三电极垫6337和6340结合到第三粘合层6261。金属结合材料6263可以使第二连接件6257和6260分别与第三电极垫6337和6340结合，并且第三粘合层6261可以使绝缘层6331与绝缘层6253结合。使用第三粘合层6261和金属结合材料6263的结合类似于参照图102A描述的结合，并因此，省略其详细描述。
将第三基底6321从第三LED堆叠件6300分离，并且暴露第三LED堆叠件6300的表面。可以使用诸如激光剥离、化学剥离等的技术分离第三基底6321。可以在暴露的第三LED堆叠件6300的表面(即，n型半导体层6323的表面)上形成通过表面纹理化而粗糙化的表面。
虽然第三粘合层6261和金属结合材料6263被描述为形成在第二LED堆叠件6200上以结合第三LED堆叠件6300，但根据一些示例性实施例，可以在第三LED堆叠件6300侧形成第三粘合层6261和金属结合材料6263。此外，可以分别在第二LED堆叠件6200和第三LED堆叠件6300上形成粘合层，并且可以使这些粘合层彼此结合。
参照图106B，随后，然后蚀刻相邻像素之间的区域以使像素分离，并且可以形成绝缘层6341。绝缘层6341可以覆盖每个像素的侧表面和上表面。可以去除相邻像素之间的区域以暴露基底6021，但发明构思不限于此。例如，第一粘合层6141可以遍及多个像素区域连续地形成而不分离，绝缘层6130也可以是连续的。
参照图107，随后，可以在像素区域之间的分离区中形成阻挡件6350。阻挡件6350可以由光反射层或光吸收层形成，并因此可以防止像素之间的光干扰。光反射层可以包括例如白色PSR、分布式布拉格反射器、诸如SiO2的绝缘层和沉积在其上的反射金属层或者高反射有机层。对于光阻挡层，可以使用例如黑环氧树脂。
因此，可以提供根据示例性实施例的显示设备，其中，多个像素布置在基底6021上。每个像素中的第一LED堆叠件6100、第二LED堆叠件6200和第三LED堆叠件6300可以通过借由电极垫6027、6028、6029和6030输入的电力而被独立地驱动。
图108A、图108B和图108C是金属结合材料6143、6163和6263的示意性剖视图。
参照图108A，金属结合材料6143、6163和6263设置在第一粘合层至第三粘合层6141、6161和6261中的开口中。金属结合材料6143、6163和6263的下表面与电极垫6030或者连接件6160或6260接触，并因此，金属结合材料6143、6163和6263可以根据电极垫或连接件的上表面形状而基本具有扁平形状。金属结合材料6143、6163和6263的上表面可以根据电极垫6140、6240和6340的形状而基本具有扁平形状。金属结合材料6143、6163和6263的侧表面可以基本具有弯曲形状。金属结合材料6143、6163和6263的中心部分可以具有向外部凸出的形状。
粘合层6141、6161和6261的开口的内壁也可以基本具有向开口的内部凸起的形状，并且金属结合材料6143、6163和6263的侧表面可以与粘合层6141、6161和6261的侧表面接触。然而，如果金属结合材料6143、6163和6263的体积小于粘合层6141、6161和6261的开口的体积，则可以如所示地在开口中形成空的空间。
参照图108B，根据示例性实施例的金属结合材料6143、6163和6263以及粘合层6141、6161和6261的形状基本类似于参照图108A描述的形状，但是存在差异，即，侧表面的凸起部分通过加热设置在相对下部的位置处。
参照图108C，根据示例性实施例的金属结合材料6143、6163和6263的形状类似于参照图108B描述的形状，但是与粘合层6141、6161和6261的开口的内壁的形状不同。具体地，开口的内壁可以形成为被金属结合材料凹陷。
虽然已经在这里描述了某些示例性实施例和实施方式，但是其它实施例和修改将根据该描述而明显。因此，对本领域普通技术人员将明显的是，发明构思不限于这样的实施例，而是受限于所附权利要求以及各种明显修改和等同布置的更宽范围。

Claims (21)

1.一种发光堆叠件，包括：
基底；
多个外延堆叠件，顺序地堆叠在所述基底上，发射彼此不同波长带的颜色光，且发光区域彼此重叠；以及
光学非透射膜，覆盖所述外延堆叠件的侧表面，
其中，各个外延堆叠件的侧表面相对于所述基底的一表面倾斜。
2.如权利要求1所述的发光堆叠件，其中，
各个所述外延堆叠件的侧表面与所述基底的一表面形成的角度为45度至85度。
3.如权利要求2所述的发光堆叠件，其中，
多个所述外延堆叠件包括顺序地堆叠的第一外延堆叠件至第三外延堆叠件。
4.如权利要求3所述的发光堆叠件，其中，
第一外延堆叠件至第三外延堆叠件中的至少一个的侧表面与所述基底的一表面形成的角度与另一个不同。
5.如权利要求1所述的发光堆叠件，其中，
所述外延堆叠件设置在所述基底的上表面上，所述颜色光沿所述基底的前面方向发射。
6.如权利要求5所述的发光堆叠件，其中，
所述外延堆叠件包括发光的发光区域和围绕所述发光区域的外围区域，
所述光学非透射膜设置在所述外围区域。
7.如权利要求1所述的发光堆叠件，其中，
所述外延堆叠件设置在所述基底的上表面上，所述颜色光沿所述基底的背面方向发射。
8.如权利要求7所述的发光堆叠件，其中，
在平面上观察时中，所述光学非透射膜与所述外延堆叠件重叠。
9.如权利要求1所述的发光堆叠件，其中，
所述光学非透射膜是光反射膜。
10.如权利要求9所述的发光堆叠件，其中，
所述光学非透射膜利用介电镜构成。
11.如权利要求9所述的发光堆叠件，其中，
所述光学非透射膜利用金属材料构成。
12.如权利要求1所述的发光堆叠件，其中，
从每个外延堆叠件发射的光具有彼此不同的能带，从每个外延堆叠件发射的光具有按照从最下面的外延堆叠件到最上面的外延堆叠件逐渐增大的顺序的能带。
13.如权利要求1所述的发光堆叠件，其中，
各个外延堆叠件被彼此独立地驱动。
14.如权利要求1所述的发光堆叠件，其中，
在彼此相邻地堆叠的两个外延堆叠件，从下部的外延堆叠件发射的光透射通过上部的外延堆叠件而传播。
15.如权利要求14所述的发光堆叠件，其中，
所述外延堆叠件使来自设置在其下的外延堆叠件的光的80％以上透射。
16.如权利要求1所述的发光堆叠件，其中，
多个所述外延堆叠件包括：
第一外延堆叠件，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，发射与所述第一颜色光不同的波长带的第二颜色光；以及
第三外延堆叠件，设置在所述第二外延堆叠件上，并且发射与所述第一颜色光和所述第二颜色光不同的波长带的第三颜色光。
17.如权利要求16所述的发光堆叠件，其中，
所述第一颜色光至所述第三颜色光分别是红光、绿光和蓝光。
18.如权利要求17所述的发光堆叠件，其中，
所述第一外延堆叠件至第三外延堆叠件中的至少一个具有形成在其上表面的凹凸部。
19.一种显示装置，包括：
多个像素，
所述像素包括：
多个外延堆叠件，顺序地堆叠在基底上，发射彼此不同波长带的光且发光区域彼此重叠；以及
光学非透射膜，覆盖所述外延堆叠件的侧表面，
其中，各个外延堆叠件的侧表面相对于所述基底的一表面倾斜。
20.如权利要求19所述的显示装置，其中，
所述显示装置以无源矩阵驱动方式被驱动。
21.如权利要求19所述的显示装置，其中，
所述显示装置以有源矩阵驱动方式被驱动。
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