CN114788023A - 发光元件和包括该发光元件的显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了发光元件和包括该发光元件的显示装置。发光元件是具有在一个方向上延伸的形状的发光元件，并且包括：半导体核心，包括在一个方向上延伸的主体、连接到主体的一侧并且具有倾斜的侧表面的第一端、以及连接到主体的另一侧并且具有比主体的宽度小的宽度的第二端；以及绝缘膜，围绕半导体核心的外表面的至少一部分，其中，绝缘膜包括：围绕半导体核心的第一端的第一绝缘膜和围绕半导体核心的第二端的第二绝缘膜，其中，第一绝缘膜的外表面的直径等于第二绝缘膜的外表面的直径。

Description

发光元件和包括该发光元件的显示装置
技术领域
本发明涉及一种发光元件和包括该发光元件的显示装置。
背景技术
随着多媒体技术的发展，显示装置的重要性已经稳步地增加。响应于此，已经使用了诸如有机发光显示器(OLED)、液晶显示器(LCD)等的各种类型的显示装置。
显示装置是用于显示图像的装置，并且包括诸如有机发光显示面板或液晶显示面板的显示面板。发光显示面板可以包括发光元件(例如，发光二极管(LED))，并且发光二极管的示例包括使用有机材料作为荧光材料的有机发光二极管(OLED)和使用无机材料作为荧光材料的无机发光二极管。
发明内容
技术问题
本公开的方面提供了一种通过去除其外表面上的台阶差而具有平坦形状的发光元件。
本公开的方面也提供了一种包括发光元件的显示装置。
应当注意的是，公开的方面不限于此，这里未提及的其他方面通过以下描述对于本领域普通技术人员而言将是明显的。
技术方案
根据公开的实施例，具有在一个方向上延伸的形状的发光元件包括：半导体核心，包括主体、第一端和第二端，主体在一个方向上延伸，第一端连接到主体的一侧并具有倾斜的侧表面，第二端连接到主体的另一侧并具有比主体的宽度小的宽度；以及绝缘膜，围绕半导体核心的外表面的至少一部分，其中，绝缘膜包括围绕半导体核心的第一端的第一绝缘膜和围绕半导体核心的第二端的第二绝缘膜，并且第一绝缘膜的外表面的直径与第二绝缘膜的外表面的直径相同。
第一绝缘膜和第二绝缘膜中的每个的厚度可以随着距主体的距离增大而增大，并且第一绝缘膜的最大厚度可以大于第二绝缘膜的最大厚度。
在半导体核心中，主体的外表面可以被暴露，并且第一绝缘膜的外表面、第二绝缘膜的外表面和主体的外表面可以在剖面共线。
绝缘膜还可以包括围绕半导体核心的主体的外表面的第三绝缘膜，并且第一绝缘膜的外表面、第二绝缘膜的外表面和第三绝缘膜的外表面可以在剖面中共线。
第三绝缘膜可以具有恒定的厚度。
绝缘膜还可以包括无机颗粒。
半导体核心可以包括第一半导体层、围绕第一半导体层的至少部分区域的活性层、以及围绕第一半导体层的部分区域和活性层的第二半导体层。
第一半导体层可以包括在一个方向上延伸的第一部分、位于第一部分的一侧的第二部分以及位于第一部分的另一侧并在一个方向上延伸的第三部分，其中，第二部分可以具有其外表面是倾斜的形状。
第三部分的直径可以小于第一部分的直径，并且第三部分的外表面可以从第一部分的外表面朝向第一半导体层的中心凹入。
活性层可以被设置为围绕第一部分的外表面。
根据公开的实施例，显示装置包括：基底；第一电极，设置在基底上；第二电极，设置在基底上，并且与第一电极间隔开；第一绝缘层，设置在第一电极与第二电极之间，并且被构造为覆盖第一电极和第二电极中的每个的至少一部分；以及发光元件，在第一电极与第二电极之间设置在第一绝缘层上，并且具有在一个方向上延伸的形状，其中，发光元件包括：半导体核心，包括在一个方向上延伸的主体、连接到主体的一侧并具有倾斜的侧表面的第一端、以及连接到主体的另一侧并具有比主体的宽度小的宽度的第二端；以及绝缘膜，围绕半导体核心的外表面的至少一部分，其中，绝缘膜包括部分地围绕半导体核心的第一端的第一绝缘膜和部分地围绕半导体核心的第二端的第二绝缘膜。
第一绝缘膜可以被设置为使得第一端的至少一部分被暴露，第二绝缘膜可以被设置为使得第二端的至少一部分被暴露，并且发光元件还可以包括与第一电极和被暴露的第一端接触的第一接触电极以及与第二电极和被暴露的第二端接触的第二接触电极。
发光元件可以被设置为使得半导体核心的第一端的至少一部分放置在第一电极上，并且半导体核心的第二端的至少一部分放置在第二电极上，并且第一绝缘膜和第二绝缘膜中的每个的至少一部分可以与第一绝缘层直接接触。
第一绝缘膜可以包括位于第一端与第一绝缘层之间的第一残留物。
发光元件可以包括第一表面和第二表面，在第一表面中第一接触电极与第一端接触，在第二表面中第一接触电极与第一残留物接触，并且第二表面可以不与基底的上表面平行。
显示装置还可以包括设置在发光元件上的第二绝缘层，其中，第二绝缘层的宽度可以大于半导体核心的主体的长度。
第一绝缘膜还可以包括位于第二绝缘层与第一端之间的第二残留物。
发光元件还可以包括第三表面，在第三表面中第一接触电极与第二残留物接触，其中，第三表面可以与基底的上表面垂直。
第二绝缘层还可以包括位于半导体核心的第一端与第一电极之间的绝缘图案。
第一接触电极可以与绝缘图案的上表面接触。
其他实施例的细节包括在详细描述和附图中。
有益效果
根据一个实施例的发光元件包括半导体核心和围绕半导体核心的绝缘膜。半导体核心可以包括具有不同宽度的部分，并且绝缘膜可以被设置为对半导体核心的外表面上的台阶差进行补偿使得发光元件可以具有拥有恒定的直径的形状。
因此，在包括发光元件的显示装置中，发光元件的外表面可以形成平坦的表面，并且可以防止与发光元件的两端接触的接触电极的材料断开。
根据实施例的效果不受上面例示的内容的限制，并且更多的各种效果包括在本公开中。
附图说明
图1是根据一个实施例的显示装置的平面图。
图2是示出根据一个实施例的显示装置的一个像素的平面图。
图3是沿着图2的线III-III'截取的剖视图。
图4是根据一个实施例的发光元件的示意图。
图5是图4的发光元件的示意性剖视图。
图6是图3的部分Q1的放大视图。
图7至图14是示出根据一个实施例的发光元件的制造工艺的剖视图。
图15至图21是示出根据一个实施例的显示装置的制造工艺的一部分的剖视图。
图22是示出根据另一实施例的显示装置的一部分的剖视图。
图23是示出图22的显示装置的制造工艺的一部分的剖视图。
图24是示出根据再一实施例的显示装置的一部分的剖视图。
图25是图24的部分Q2的放大视图。
图26是根据又一实施例的发光元件的示意性剖视图。
图27是示出图26的发光元件的制造工艺的一部分的剖视图。
图28是示出包括图26的发光元件的显示装置的一部分的剖视图。
图29是根据又一实施例的发光元件的示意性剖视图。
图30是根据又一实施例的发光元件的示意性剖视图。
图31是示出根据又一实施例的显示装置的一个像素的平面图。
图32是示出根据又一实施例的显示装置的一个像素的平面图。
具体实施方式
现在将在下文中参照其中示出了发明的优选实施例的附图更充分地描述发明。然而，本发明可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于在这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且这些实施例将向本领域的技术人员充分传达发明的范围。
还将理解的是，当层被称为“在”另一层或基底“上”时，该层可以直接在所述另一层或基底上，或者也可以存在中间层。贯穿说明书，相同的附图标号指示相同的组件。
将理解的是，尽管可以在这里使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地，第二元件也可以被称为第一元件。
在下文中，将参照附图描述实施例。
图1是根据一个实施例的显示装置的平面图。
参照图1，显示装置10显示视频或静止图像。显示装置10可以指提供显示画面的所有电子装置。例如，显示装置10可以包括提供显示画面的电视、笔记本、监视器、广告牌、物联网(IoT)装置、移动电话、智能电话、平板个人计算机(PC)、电子手表、智能手表、手表电话、头戴式显示器、移动通信终端、电子管理器、电子书阅读器、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置、游戏机、数码相机和摄像机等。
显示装置10包括提供显示画面的显示面板。显示面板的示例可以包括无机发光二极管显示面板、有机发光显示面板、量子点发光显示面板、等离子体显示面板和场发射显示面板等。在下文中，尽管示出了应用无机发光二极管显示面板作为显示面板的示例的情况，但是本发明不限于此，并且当相同的技术精神是可适用的时，其可以应用于其他显示面板。
显示装置10的形状可以不同地修改。例如，显示装置10可以具有诸如横向边长的矩形形状、纵向边长的矩形形状、正方形形状、角部(顶点)为圆形(倒圆)的四边形形状、其他多边形形状和圆形形状等的形状。显示装置10的显示区域DPA的形状也可以与显示装置10的整体形状类似。在图1中，示出了具有横向边长的矩形形状的显示装置10和显示区域DPA。
显示装置10可以包括显示区域DPA和非显示区域NDA。显示区域DPA是其中可以显示图像的区域，非显示区域NDA是其中不显示图像的区域。显示区域DPA可以指有效区域，非显示区域NDA可以指无效区域。显示区域DPA通常可以占据显示装置10的中心。
显示区域DPA可以包括多个像素PX。多个像素PX可以在矩阵方向上布置。像素PX中的每个的形状在平面图中可以是矩形形状或正方形形状，但是本发明不限于此，形状可以是每条边相对于一个方向倾斜的菱形形状。像素PX可以以条带型或PENTILE型交替地布置。另外，像素PX中的每个可以包括发射特定波长范围的光的一个或更多个发光元件300(见图2)，从而显示特定颜色。
非显示区域NDA可以设置在显示区域DPA周围。非显示区域NDA可以完全地或部分地围绕显示区域DPA。显示区域DPA具有矩形形状，非显示区域NDA可以被设置为与显示区域DPA的四条边相邻。非显示区域NDA可以形成显示装置10的边框。在每个非显示区域NDA中，可以设置包括在显示装置10中的线或电路驱动部件，或者可以安装外部装置。
图2是示出根据一个实施例的显示装置的一个像素的平面图。图3是沿着图2的线III-III'截取的剖视图。
参照图2，多个像素PX中的每个可以包括第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3。第一子像素PX1可以发射第一颜色的光，第二子像素PX2可以发射第二颜色的光，第三子像素PX3可以发射第三颜色的光。第一颜色可以是蓝色，第二颜色可以是绿色，第三颜色可以是红色。然而，本发明不限于此，子像素PXn可以发射具有相同颜色的光。另外，在图2中，像素PX被示出为包括三个子像素PXn，但是不限于此，可以包括更多数量的子像素PXn。
显示装置10的子像素PXn中的每个可以包括被定义为发光区域EMA的区域。第一子像素PX1可以包括第一发光区域EMA1，第二子像素PX2可以包括第二发光区域EMA2，第三子像素PX3可以包括第三发光区域EMA3。发光区域EMA可以被定义为其中设置有包括在显示装置10中的发光元件300以发射特定波长范围内的光的区域。发光元件300包括活性层330(见图4)，活性层330可以发射在特定波长范围内而没有方向性的光。从发光元件300的活性层330发射的光可以朝向发光元件300的两个侧表面发射。发光区域EMA可以包括其中设置有发光元件300的区域，并且可以包括与发光元件300相邻且从发光元件300发射的光穿过其发射的区域。
本发明不限于此，并且发光区域EMA也可以包括其中从发光元件300发射的光由于另一构件而被反射或折射以被射出的区域。多个发光元件300可以设置在每个子像素PXn中，其中设置有发光元件300的区域和与所述区域相邻的区域形成发光区域EMA。
虽然在附图中未示出，但是显示装置10的子像素PXn中的每个可以包括被定义为除了发光区域EMA之外的区域的非发光区域。非发光区域可以是其中未设置有发光元件300且从发光元件300发射的光不到达从而不发射光的区域。
图3仅示出了图2的第一子像素PX1的剖面，但是所述剖面可以同样应用于其他像素PX或子像素PXn。图3示出了横穿设置在图2的第一子像素PX1中的发光元件300的一端和另一端的剖面。
结合图2参照图3，显示装置10可以包括设置在第一基底101上的电路元件层和显示元件层。半导体层、多个导电层和多个绝缘层设置在第一基底101上，半导体层、多个导电层和多个绝缘层中的每个可以构成电路元件层和显示元件层。多个导电层可以包括设置在第一平坦化层109下方以形成电路元件层的第一栅极导电层、第二栅极导电层、第一数据导电层和第二数据导电层，以及设置在第一平坦化层109上以形成显示元件层的电极210和220以及接触电极260。多个绝缘层可以包括缓冲层102、第一栅极绝缘层103、第一保护层105、第一层间绝缘层107、第二层间绝缘层108、第一平坦化层109、第一绝缘层510、第二绝缘层520、第三绝缘层530和第四绝缘层550等。
电路元件层可以包括电路元件和用于驱动发光元件300的多条线(诸如驱动晶体管DT、开关晶体管ST、第一导电图案CDP以及多条电压线VL1和VL2)，显示元件层可以包括发光元件300并且包括第一电极210、第二电极220、第一接触电极261和第二接触电极262等。
第一基底101可以是绝缘基底。第一基底101可以由诸如玻璃、石英或聚合物树脂等的绝缘材料制成。另外，第一基底101可以是刚性基底，但是也可以是可弯曲、可折叠或可卷曲等的柔性基底。
下金属层BML1和BML2可以设置在第一基底101上。下金属层BML1和BML2可以包括第一下金属层BML1和第二下金属层BML2。第一下金属层BML1和第二下金属层BML2被设置为至少分别与驱动晶体管DT的第一有源材料层DT_ACT和开关晶体管ST的第二有源材料层ST_ACT叠置。下金属层BML1和BML2可以包括光阻挡材料，以防止光入射在第一有源材料层DT_ACT和第二有源材料层ST_ACT上。作为示例，第一下金属层BML1和第二下金属层BML2可以由阻挡光透射的不透明金属材料形成。然而，本发明不限于此，在一些情况下，可以省略下金属层BML1和BML2。尽管在附图中未示出，但是第一下金属层BML1可以电连接到将在下面描述的驱动晶体管DT的第一源/漏电极DT_SD1，第二下金属层BML2可以电连接到开关晶体管ST的第一源/漏电极ST_SD1。
缓冲层102可以完全地设置在下金属层BML1和BML2以及第一基底101上。缓冲层102可以形成在第一基底101上以保护像素PX的晶体管DT和ST免受渗透穿过易受湿气渗透的第一基底101的湿气的影响，并且可以执行表面平坦化功能。缓冲层102可以形成为多个交替堆叠的无机层，或者形成为单层。例如，缓冲层102可以以其中包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)和氮氧化硅(SiOxNy)中的至少一种的无机层交替地堆叠的结构或多层结构形成，或者形成为由一个无机层制成的单层。
半导体层设置在缓冲层102上。半导体层可以包括驱动晶体管DT的第一有源材料层DT_ACT和开关晶体管ST的第二有源材料层ST_ACT。第一有源材料层DT_ACT和第二有源材料层ST_ACT可以被设置为与下面将要描述的第一栅极导电层的栅电极DT_G和ST_G等部分地叠置。
在实施例中，半导体层可以包括多晶硅、单晶硅和氧化物半导体等。多晶硅可以通过使非晶硅结晶而形成。结晶方法的示例可以包括快速热退火(RTA)方法、固相结晶(SPC)方法、准分子激光退火(ELA)方法、金属诱导横向结晶(MILC)方法和顺序横向固化(SLS)方法等，但是本发明不限于此。当半导体层包括多晶硅时，第一有源材料层DT_ACT可以包括第一掺杂区DT_ACTa、第二掺杂区DT_ACTb和第一沟道区DT_ACTc。第一沟道区DT_ACTc可以设置在第一掺杂区DT_ACTa与第二掺杂区DT_ACTb之间。第二有源材料层ST_ACT可以包括第三掺杂区ST_ACTa、第四掺杂区ST_ACTb和第二沟道区ST_ACTc。第二沟道区ST_ACTc可以设置在第三掺杂区ST_ACTa与第四掺杂区ST_ACTb之间。第一掺杂区DT_ACTa、第二掺杂区DT_ACTb、第三掺杂区ST_ACTa和第四掺杂区ST_ACTb可以是其中第一有源材料层DT_ACT和第二有源材料层ST_ACT中的每个的部分区域掺杂有杂质的区域。
在实施例中，第一有源材料层DT_ACT和第二有源材料层ST_ACT可以包括氧化物半导体。在这种情况下，第一有源材料层DT_ACT和第二有源材料层ST_ACT中的每个的掺杂区可以是已经变得导电的区域。氧化物半导体可以是包括铟(In)的氧化物半导体。在一些实施例中，氧化物半导体可以是氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓(IGO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟镓锡(IGTO)或氧化铟镓锌锡(IGZTO)等。然而，本发明不限于此。
第一栅极绝缘层103设置在半导体层和缓冲层102上。第一栅极绝缘层103可以用作驱动晶体管DT和开关晶体管ST的栅极绝缘膜。第一栅极绝缘层103可以形成为包括诸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)和氮氧化硅(SiOxNy)的无机材料的单个无机层，或者可以形成为其中无机层交替地堆叠或堆叠为多层的结构。
第一栅极导电层设置在第一栅极绝缘层103上。第一栅极导电层可以包括驱动晶体管DT的第一栅电极DT_G和开关晶体管ST的第二栅电极ST_G。第一栅电极DT_G可以被设置为在厚度方向上与第一有源材料层DT_ACT的第一沟道区DT_ACTc叠置，第二栅电极ST_G可以被设置为在厚度方向上与第二有源材料层ST_ACT的第二沟道区ST_ACTc叠置。
第一栅极导电层可以形成为由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的一种或者其合金制成的单层或多层。然而，本发明不限于此。
第一保护层105设置在第一栅极导电层上。第一保护层105可以被设置为覆盖第一栅极导电层，并且可以执行保护第一栅极导电层的功能。第一保护层105可以形成为包括诸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)和氮氧化硅(SiOxNy)的无机材料的单个无机层，或者可以以其中无机层交替地堆叠或堆叠为多层的结构形成。
第二栅极导电层设置在第一保护层105上。第二栅极导电层可以包括存储电容器的第一电容器电极CE1，第一电容器电极CE1被设置为使得其至少部分区域在厚度方向上与第一栅电极DT_G叠置。第一电容器电极CE1和第一栅电极DT_G可以在厚度方向上彼此叠置且第一保护层105置于第一电容器电极CE1与第一栅电极DT_G之间，从而存储电容器可以形成在第一电容器电极CE1与第一栅电极DT_G之间。第二栅极导电层可以形成为由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的一种或者其合金制成的单层或多层。然而，本发明不限于此。
第一层间绝缘层107设置在第二栅极导电层上。第一层间绝缘层107可以用作第二栅极导电层与设置在其上的其他层之间的绝缘层。第一层间绝缘层107可以形成为包括诸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)和氮氧化硅(SiOxNy)的无机材料的单个无机层，或者可以以其中无机层交替地堆叠或堆叠为多层的结构形成。
第一数据导电层设置在第一层间绝缘层107上。第一栅极导电层可以包括驱动晶体管DT的第一源/漏电极DT_SD1和第二源/漏电极DT_SD2以及开关晶体管ST的第一源/漏电极ST_SD1和第二源/漏电极ST_SD2。
驱动晶体管DT的第一源/漏电极DT_SD1和第二源/漏电极DT_SD2可以通过穿过第一层间绝缘层107和第一栅极绝缘层103的接触孔分别与第一有源材料层DT_ACT的第一掺杂区DT_ACTa和第二掺杂区DT_ACTb接触。开关晶体管ST的第一源/漏电极ST_SD1和第二源/漏电极ST_SD2可以通过穿过第一层间绝缘层107和第一栅极绝缘层103的接触孔分别与第二有源材料层ST_ACT的第三掺杂区ST_ACTa和第四掺杂区ST_ACTb接触。另外，驱动晶体管DT的第一源/漏电极DT_SD1和开关晶体管ST的第一源/漏电极ST_SD1可以通过其他接触孔分别电连接到第一下金属层BML1和第二下金属层BML2。同时，在驱动晶体管DT和开关晶体管ST的第一源/漏电极DT_SD1和ST_SD1以及第二源/漏电极DT_SD2和ST_SD2中，当一个电极是源电极时，另一个电极可以是漏电极。然而，本发明不限于此，在第一源/漏电极DT_SD1和ST_SD1以及第二源/漏电极DT_SD2和ST_SD2中，当一个电极是漏电极时，另一个电极可以是源电极。
第一数据导电层可以形成为由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的一种或者其合金制成的单层或多层。然而，本发明不限于此。
第二层间绝缘层108可以设置在第一数据导电层上。第二层间绝缘层108可以在覆盖第一数据导电层的同时完全地设置在第一层间绝缘层107上，并且可以用于保护第一数据导电层。第二层间绝缘层108可以形成为包括诸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)和氮氧化硅(SiOxNy)的无机材料的单个无机层，或者可以以其中无机层交替地堆叠或堆叠为多层的结构形成。
第二数据导电层设置在第二层间绝缘层108上。第二数据导电层可以包括第二电压线VL2、第一电压线VL1和第一导电图案CDP。将要供应到驱动晶体管DT的高电位电压(第一电力电压(VDD))可以施加到第一电压线VL1，将要供应到第二电极220的低电位电压(第二电力电压(VSS))可以施加到第二电压线VL2。在显示装置10的制造工艺期间，可以向第二电压线VL2施加使发光元件300对准所需的对准信号。
第一导电图案CDP可以通过形成在第二层间绝缘层108中的接触孔电连接到驱动晶体管DT的第一源/漏电极DT_SD1。第一导电图案CDP也可以与将在下面描述的第一电极210接触，驱动晶体管DT可以通过第一导电图案CDP向第一电极210传输从第一电压线VL1施加的第一电力电压(VDD)。同时，在附图中，第二数据导电层被示出为包括一条第一电压线VL1和一条第二电压线VL2，但是本发明不限于此。第二数据导电层可以包括更多数量的第一电压线VL1和更多数量的第二电压线VL2。
第二数据导电层可以形成为由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的一种或者其合金制成的单层或多层。然而，本发明不限于此。
第一平坦化层109设置在第二数据导电层上。第一平坦化层109可以包括有机绝缘材料(例如，诸如聚酰亚胺(PI)的有机材料)，并且可以执行表面平坦化功能。
内堤410和420、多个电极210和220、外堤450、多个接触电极260以及发光元件300设置在第一平坦化层109上。此外，还可以在第一平坦化层109上设置多个绝缘层510、520、530和550。
内堤410和420直接设置在第一平坦化层109上。内堤410和420可以包括被设置为与每个像素PX或子像素PXn的中心部分相邻的第一内堤410和第二内堤420。
如图2中所示，第一内堤410和第二内堤420可以被设置为彼此间隔开并且在第一方向DR1上彼此面对。另外，第一内堤410和第二内堤420可以在第二方向DR2上延伸，并且可以在子像素PXn之间的边界处分开并终止，以便不延伸到在第二方向DR2上相邻的另一子像素PXn。因此，第一内堤410和第二内堤420可以设置在每个子像素PXn中，以在显示装置10的整个表面上形成图案。通过将内堤410和420设置为彼此间隔开且彼此面对，可以在它们之间形成其中设置有发光元件300的区域。在附图中，示出了设置一个第一内堤410和一个第二内堤420，但是本发明不限于此。在一些情况下，可以根据电极210和220的数量进一步设置更多数量的内堤410和420，下面将对此进行描述。
此外，如图3中所示，第一内堤410和第二内堤420中的每个可以具有其中其至少一部分相对于第一平坦化层109的上表面突出的结构。第一内堤410和第二内堤420中的每个的突出部可以具有倾斜的侧表面，从设置在第一内堤410与第二内堤420之间的发光元件300发射的光可以朝向内堤410和420的倾斜的侧表面行进。如下面将描述的，当分别设置在内堤410和420上的电极210和220包括具有高反射率的材料时，从发光元件300发射的光可以从设置在内堤410和420的侧表面上的电极210和220反射，以相对于第一基底101在向上方向上发射。也就是说，内堤410和420可以提供其中设置有发光元件300的区域，并且同时可以用作将从发光元件300发射的光向上反射的反射分隔壁。在实施例中，内堤410和420可以包括诸如聚酰亚胺(PI)的有机绝缘材料，但是本发明不限于此。
多个电极210和220设置在内堤410和420以及第一平坦化层109上。多个电极210和220可以包括设置在第一内堤410上的第一电极210和设置在第二内堤420上的第二电极220。
具体地，第一电极210可以以在第二方向DR2上延伸的形式设置在每个子像素PXn中。然而，第一电极210可以不延伸到在第二方向DR2上相邻的另一子像素PXn，并且可以被设置为与围绕每个子像素PXn的外堤450部分地间隔开。第一电极210还可以包括被设置为与外堤450叠置的部分，并且第一电极210可以在与外堤450叠置的部分处电连接到驱动晶体管DT。例如，第一电极210可以通过形成在与外堤450叠置的区域中并穿过第一平坦化层109的第一接触孔CT1与第一导电图案CDP接触，并且通过此，第一电极210可以电连接到驱动晶体管DT的第一源/漏电极DT_SD1。
第二电极220可以被设置为在每个子像素PXn中在第二方向DR2上延伸。与第一电极210不同，第二电极220可以被设置为延伸到在第二方向DR2上相邻的另一子像素PXn。也就是说，可以在在第二方向DR2上相邻的多个子像素PXn中设置一个连接的第二电极220。第二电极220可以在在第二方向DR2上相邻的子像素PXn的边界处与外堤450部分地叠置，第二电极220可以在与外堤450叠置的区域中电连接到第二电压线VL2。例如，第二电极220可以通过形成在与外堤450叠置的区域中并穿过第一平坦化层109的第二接触孔CT2与第二电压线VL2接触。如附图中所示，在第一方向DR1上相邻的子像素PXn的第二电极220分别通过第二接触孔CT2电连接到第二电压线VL2。
然而，本发明不限于此。在一些情况下，第一电极210和第二电极220中的每个还可以包括在第一方向DR1上延伸的主干部分。在第一电极210中，可以针对每个子像素PXn设置不同的主干部分，而在第二电极220中，一个主干部分延伸到在第一方向DR1上相邻的子像素PXn，使得子像素PXn的第二电极220可以通过主干部分彼此电连接。在这种情况下，第二电极220可以在位于其中设置有多个像素PX或子像素PXn的显示区域DPA的外围部分处的非显示区域NDA中电连接到第二电压线VL2。
同时，在附图中，示出了一个第一电极210和一个第二电极220设置在每个子像素PXn中，但是本发明不限于此。在一些实施例中，更多数量的第一电极210和第二电极220可以设置在每个子像素PXn中。另外，设置在每个子像素PXn中的第一电极210和第二电极220可以不必具有在一个方向上延伸的形状，第一电极210和第二电极220可以以各种结构设置。例如，第一电极210和第二电极220均可以具有部分地弯曲或弯折的形状，并且第一电极210和第二电极220中的一个电极可以被设置为围绕第一电极210和第二电极220中的另一个电极。只要第一电极210的至少部分区域和第二电极220的至少部分区域彼此间隔开并且彼此面对以形成其中发光元件300将被设置在第一电极210与第二电极220之间的区域，第一电极210和第二电极220的布置结构和形状就没有特别限制。
多个电极210和220可以电连接到发光元件300，并且可以接收预定的电压以允许发光元件300发射光。例如，多个电极210和220可以通过将在下面描述的接触电极260电连接到发光元件300，并且可以通过接触电极260向发光元件300传输施加到电极210和220的电信号。
在实施例中，第一电极210可以是针对每个子像素PXn分开的像素电极，第二电极220可以是沿着每个子像素PXn公共连接的共电极。第一电极210和第二电极220中的一个可以是发光元件300的阳极，它们中的另一个可以是发光元件300的阴极。然而，本发明不限于此，并且与上述相反可以是可能的。
此外，电极210和220中的每个可以用于在子像素PXn中形成电场，从而使发光元件300对准。发光元件300可以经由通过向第一电极210和第二电极220施加对准信号而在第一电极210与第二电极220之间形成电场的工艺而设置在第一电极210与第二电极220之间。如下面将描述的，发光元件300可以通过喷墨印刷工艺以分散在墨中的状态喷射到第一电极210和第二电极220上，并且可以经由通过在第一电极210与第二电极220之间施加对准信号来向发光元件300施加介电泳力的方法在第一电极210与第二电极220之间对准。
如图3中所示，第一电极210和第二电极220可以分别设置在第一内堤410和第二内堤420上，并且可以彼此间隔开且可以彼此面对。在设置在第一内堤410与第二内堤420之间的多个发光元件300中的每个中，至少一端可以电连接到第一电极210和第二电极220。
在一些实施例中，第一电极210和第二电极220可以形成为具有分别比第一内堤410和第二内堤420大的宽度。例如，第一电极210和第二电极220可以被设置为分别覆盖第一内堤410和第二内堤420的外表面。第一电极210和第二电极220可以分别设置在第一内堤410和第二内堤420的侧表面上，第一电极210与第二电极220之间的分开距离可以小于第一内堤410与第二内堤420之间的分开距离。另外，第一电极210和第二电极220中的每个的至少部分区域可以直接设置在第一平坦化层109上。
电极210和220中的每个可以包括透明导电材料。作为示例，电极210和220中的每个可以包括诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化铟锡锌(ITZO)等的材料，但是本发明不限于此。在一些实施例中，电极210和220中的每个可以包括具有高反射率的导电材料。例如，电极210和220中的每个可以包括诸如银(Ag)、铜(Cu)或铝(Al)等的金属作为具有高反射率的材料。在这种情况下，对于每个子像素PXn，电极210和220中的每个可以使从发光元件300发射并行进到第一内堤410和第二内堤420的侧表面的光在向上方向上反射。
本发明不限于此，电极210和220中的每个可以以其中堆叠有一层或更多层的透明导电材料和具有高反射率的金属层的结构形成，或者形成为包括透明导电材料和金属层的单层。在实施例中，电极210和220中的每个可以具有ITO/Ag/ITO/IZO的堆叠结构，或者可以是包括Al、Ni和镧(La)等的合金。
第一绝缘层510设置在第一平坦化层109、第一电极210和第二电极220上。除了彼此间隔开的电极210和220之间或内堤410和420之间的区域之外，第一绝缘层510还可以设置在内堤410和420的与内堤410和420之间的区域相对的一侧上。另外，第一绝缘层510被设置为部分地覆盖第一电极210和第二电极220。例如，第一绝缘层510可以完全地设置在包括第一电极210和第二电极220的第一平坦化层109上，并且可以被设置为暴露第一电极210和第二电极220中的每个的上表面的一部分。部分地暴露第一电极210和第二电极220的开口(未示出)可以形成在第一绝缘层510中，第一绝缘层510可以被设置为仅覆盖第一电极210和第二电极220中的每个的一侧和另一侧。第一电极210和第二电极220的设置在内堤410和420上的部分中的一些可以由于开口而部分地暴露。
第一绝缘层510可以保护第一电极210和第二电极220，并且同时使第一电极210与第二电极220绝缘。另外，可以防止设置在第一绝缘层510上的发光元件300因与其他构件直接接触而被损坏。然而，第一绝缘层510的形状和结构不限于此。
在实施例中，可以在第一绝缘层510的上表面的在第一电极210与第二电极220之间的一部分上形成台阶差。在一些实施例中，第一绝缘层510可以包括无机绝缘材料，并且被设置为部分地覆盖第一电极210和第二电极220的第一绝缘层510的上表面的一部分可以由于由设置在第一绝缘层510下方的电极210和220形成的台阶差而是台阶状的。因此，可以在第一绝缘层510的上表面与在第一电极210与第二电极220之间设置在第一绝缘层510上的发光元件300之间形成空的空间。空的空间可以填充有形成第二绝缘层520的材料，下面将对此进行描述。
然而，本发明不限于此。第一绝缘层510可以形成为使得其设置在第一电极210与第二电极220之间的部分具有平坦的上表面。上表面在朝向第一电极210和第二电极220的一个方向上延伸，第一绝缘层510也可以设置在其中电极210和220分别与第一内堤410和第二内堤420的倾斜的侧表面叠置的区域中。下面将描述的接触电极260可以与第一电极210和第二电极220的暴露区域接触，并且可以与发光元件300的在第一绝缘层510的平坦的上表面上的端部顺利地接触。
外堤450可以设置在第一绝缘层510上。如图2和图3中所示，外堤450可以设置在子像素PXn之间的边界处。外堤450可以被设置为至少在第二方向DR2上延伸，并且围绕内堤410和420以及电极210和220中的一些并围绕其中在内堤410和420之间以及电极210和220之间设置有发光元件300的区域。另外，外堤450还可以包括在第一方向DR1上延伸的部分，并且可以在显示区域DPA的整个表面上形成网格图案。
根据一个实施例，外堤450的高度可以大于内堤410和420中的每个的高度。与内堤410和420不同，外堤450可以将相邻的子像素PXn进行划分，同时地，如下面将描述的，在显示装置10的制造工艺期间，在用于设置发光元件300的喷墨印刷工艺中，防止墨溢出到相邻的子像素PXn。也就是说，外堤450可以使其中在不同的子像素PXn中分散有不同的发光元件300的墨彼此分开，以防止墨彼此混合。与内堤410和420类似，外堤450可以包括聚酰亚胺(PI)，但是本发明不限于此。
发光元件300可以设置在形成在第一电极210与第二电极220之间或第一内堤410与第二内堤420之间的区域中。发光元件300的一端可以电连接到第一电极210，其另一端可以电连接到第二电极220。发光元件300可以通过接触电极260分别电连接到第一电极210和第二电极220。
多个发光元件300可以被设置为彼此间隔开并且被对准为基本上彼此平行。发光元件300之间的分开距离没有特别限制。在一些情况下，多个发光元件300可以被设置为彼此相邻以形成组，多个其他发光元件300可以以预定的间隔间隔开的状态分组并且可以以不均匀的密度在一个方向上定向并对准。另外，在实施例中，发光元件300可以具有在一个方向上延伸的形状，并且电极210和220中的每个延伸所沿的方向可以与发光元件300延伸所沿的方向基本上垂直。然而，本发明不限于此，发光元件300可以倾斜地设置而不与电极210和220中的每个延伸所沿的方向垂直。
根据一个实施例的发光元件300可以包括具有不同材料的活性层330，以将不同波长范围的光发射到外部。根据一个实施例的显示装置10可以包括发射在不同波长范围内的光的发光元件300。第一子像素PX1的发光元件300可以包括发射在中心波长范围处具有第一波长的第一颜色的光的活性层330，第二子像素PX2的发光元件300可以包括发射在中心波长范围处具有第二波长的第二颜色的光的活性层330，第三子像素PX3的发光元件300可以包括发射在中心波长范围处具有第三波长的第三颜色的光的活性层330。
因此，可以从第一子像素PX1发射第一颜色的光，可以从第二子像素PX2发射第二颜色的光，可以从第三子像素PX3发射第三颜色的光。在一些实施例中，第一颜色的光可以是具有在450nm至495nm的范围内的中心波长范围的蓝光，第二颜色的光可以是具有在495nm至570nm的范围内的中心波长范围的绿光，第三颜色的光可以是具有在620nm至752nm的范围内的中心波长范围的红光。然而，本发明不限于此。在一些情况下，第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3可以包括相同类型的发光元件300以发射基本上相同颜色的光。
发光元件300可以在内堤410和420之间或电极210和220之间设置在第一绝缘层510上。例如，发光元件300可以设置在设置于内堤410和420之间的第一绝缘层510上。同时，发光元件300可以被设置为使得其部分区域在厚度方向上与电极210和220中的每个叠置。发光元件300的一端可以在厚度方向上与第一电极210叠置并且可以放置在第一电极210上，其另一端可以在厚度方向上与第二电极220叠置并且可以放置在第二电极220上。然而，本发明不限于此，尽管附图中未示出，但是设置在每个子像素PXn中的发光元件300中的至少一些可以设置在除了形成在内堤410和420之间的区域之外的区域(例如，内堤410和420与外堤450之间的区域)中。
发光元件300可以包括在与第一基底101的上表面或第一平坦化层109的上表面垂直的方向上设置在其中的多个层。根据一个实施例的显示装置10的发光元件300可以具有在一个方向上延伸的形状，并且具有其中在所述一个方向上顺序地设置有多个半导体层的结构。发光元件300可以被设置为使得发光元件300延伸所沿的一个方向平行于第一平坦化层109，包括在发光元件300中的多个半导体层可以在与第一平坦化层109的上表面平行的方向上顺序地设置。然而，本发明不限于此。在一些情况下，当发光元件300具有不同的结构时，多个层可以在与第一平坦化层109垂直的方向上设置。
同时，发光元件300可以包括包含多个半导体层的半导体核心SC(见图5)和部分地围绕半导体核心的绝缘膜380(见图4)。半导体核心SC可以包括具有部分地不同直径的部分，绝缘膜380可以被设置为补偿半导体核心SC的外表面的斜面差或台阶差，使得发光元件300具有恒定的直径。如附图中所示，设置在第一绝缘层510上的发光元件300可以在其与第一绝缘层510接触的至少一个表面上具有平坦的表面。下面将参照其他附图提供对发光元件300的结构的详细描述。
第二绝缘层520可以部分地设置在设置于第一电极210与第二电极220之间的发光元件300上。也就是说，第二绝缘层520可以在第一电极210与第二电极220之间设置在第一绝缘层510上，发光元件300可以设置在第一绝缘层510与第二绝缘层520之间。在实施例中，在发光元件300中，形成在发光元件300的外表面处的绝缘膜380(见图4)可以与第一绝缘层510和第二绝缘层520直接接触。例如，第二绝缘层520可以被设置为部分地围绕发光元件300的外表面，因此可以保护发光元件300，并且同时可以在显示装置10的制造工艺期间固定发光元件300。
第二绝缘层520的设置在发光元件300上的一部分可以在平面图中具有在第一电极210与第二电极220之间在第二方向DR2上延伸的形状。作为示例，第二绝缘层520可以在每个子像素PXn中形成条带图案或岛型图案。
第二绝缘层520可以设置在发光元件300上，并且可以暴露发光元件300的一端和另一端。发光元件300的被暴露的端部可以与接触电极260接触，下面将对此进行描述。第二绝缘层520的这种形状可以通过使用典型的掩模工艺使用形成第二绝缘层520的材料通过图案化工艺而形成。用于形成第二绝缘层520的掩模具有小于发光元件300的长度的宽度，形成第二绝缘层520的材料可以被图案化以暴露发光元件300的两端。然而，本发明不限于此。
此外，在实施例中，第二绝缘层520的材料的一部分可以设置在第一绝缘层510与发光元件300的下表面之间。第二绝缘层520可以形成为填充在显示装置10的制造工艺期间形成的第一绝缘层510与发光元件300之间的空间。因此，第二绝缘层520可以形成为围绕发光元件300的外表面。然而，本发明不限于此。
多个接触电极260和第三绝缘层530可以设置在第二绝缘层520上。
多个接触电极260可以具有在一个方向上延伸的形状。多个接触电极260可以与相应的电极210和220以及发光元件300接触，发光元件300可以通过接触电极260从第一电极210和第二电极220接收电信号。
接触电极260可以包括第一接触电极261和第二接触电极262。第一接触电极261和第二接触电极262可以分别设置在第一电极210和第二电极220上。第一接触电极261可以设置在第一电极210上，第二接触电极262可以设置在第二电极220上，第一接触电极261和第二接触电极262均可以具有在第二方向DR2上延伸的形状。第一接触电极261和第二接触电极262可以在第一方向DR1上彼此间隔开并彼此面对，并且可以在每个子像素PXn的发光区域EMA中形成条带图案。
在一些实施例中，第一接触电极261和第二接触电极262中的每个的在一个方向上测量的宽度可以大于或等于第一电极210和第二电极220中的每个的在所述一个方向上测量的宽度。第一接触电极261和第二接触电极262可以被设置为分别与发光元件300的一端和另一端接触，并且同时地分别覆盖第一电极210和第二电极220的两个侧表面。如上所述，第一电极210和第二电极220中的每个的上表面可以部分地暴露，第一接触电极261和第二接触电极262可以分别与第一电极210和第二电极220的暴露的上表面接触。例如，第一接触电极261可以与第一电极210的位于第一内堤410上的一部分接触，第二接触电极262可以与第二电极220的位于第二内堤420上的一部分接触。然而，本发明不限于此，在一些情况下，第一接触电极261和第二接触电极262的宽度可以形成为分别小于第一电极210和第二电极220的宽度，第一接触电极261和第二接触电极262可以被设置为分别仅覆盖第一电极210和第二电极220的上表面的被暴露的部分。另外，第一接触电极261和第二接触电极262中的每个的至少部分区域设置在第一绝缘层510上。
根据一个实施例，发光元件300具有在其的在延伸方向上的两个端表面处被暴露的半导体层，第一接触电极261和第二接触电极262可以在半导体层被暴露的端表面上与发光元件300接触。然而，本发明不限于此。在一些情况下，发光元件300的两端侧表面可以被部分地暴露。在显示装置10的制造工艺期间，围绕发光元件300的半导体层的外表面的绝缘膜380(见图4)可以在形成覆盖发光元件300的外表面的第二绝缘层520的工艺中被部分地去除，并且发光元件300的被暴露的侧表面可以与第一接触电极261和第二接触电极262接触。发光元件300的一端可以通过第一接触电极261电连接到第一电极210，其另一端可以通过第二接触电极262电连接到第二电极220。
在附图中，示出了一个第一接触电极261和一个第二接触电极262设置在一个子像素PXn中，但是本发明不限于此。第一接触电极261和第二接触电极262的数量可以根据设置在每个子像素PXn中的第一电极210和第二电极220的数量而改变。
此外，如图3中所示，第一接触电极261设置在第一电极210和第二绝缘层520上。第一接触电极261可以与发光元件300的一端和第一电极210的被暴露的上表面接触。发光元件300的所述一端可以通过第一接触电极261电连接到第一电极210。
第三绝缘层530设置在第一接触电极261上。第三绝缘层530可以使第一接触电极261和第二接触电极262彼此电绝缘。第三绝缘层530可以被设置为覆盖第一接触电极261，并且可以不设置在发光元件300的另一端上使得发光元件300可以与第二接触电极262接触。第三绝缘层530可以在第二绝缘层520的上表面处与第一接触电极261和第二绝缘层520部分地接触。第三绝缘层530的在设置有第二电极220的方向上的侧表面可以与第二绝缘层520的一个侧表面对齐。另外，第三绝缘层530也可以设置在非发光区域中，例如，设置在设置于第一平坦化层109上的第一绝缘层510上。然而，本发明不限于此。
第二接触电极262设置在第二电极220、第二绝缘层520和第三绝缘层530上。第二接触电极262可以与发光元件300的另一端和第二电极220的被暴露的上表面接触。发光元件300的另一端可以通过第二接触电极262电连接到第二电极220。
也就是说，第一接触电极261可以设置在第一电极210与第三绝缘层530之间，第二接触电极262可以设置在第三绝缘层530上。第二接触电极262可以与第二绝缘层520、第三绝缘层530、第二电极220和发光元件300部分地接触。第二接触电极262的在设置有第一电极210的方向上的一端可以设置在第三绝缘层530上。第一接触电极261和第二接触电极262可以由于第二绝缘层520和第三绝缘层530而彼此不接触。然而，本发明不限于此，并且在一些情况下，可以省略第三绝缘层530。
接触电极260可以包括导电材料。例如，接触电极261和262可以包括ITO、IZO、ITZO或铝(Al)等。作为示例，接触电极260可以包括透明导电材料，从发光元件300发射的光可以穿过接触电极260并朝向电极210和220行进。电极210和220中的每个可以包括具有高反射率的材料，设置在内堤410和420的倾斜的侧表面上的电极210和220可以使入射光在相对于第一基底101的向上方向上反射。然而，本发明不限于此。
第四绝缘层550可以完全地设置在第一基底101上。第四绝缘层550可用于保护设置在第一基底101上的构件免受外部环境的影响。
上面描述的第一绝缘层510、第二绝缘层520、第三绝缘层530和第四绝缘层550中的每个可以包括无机绝缘材料或有机绝缘材料。在实施例中，第一绝缘层510、第二绝缘层520、第三绝缘层530和第四绝缘层550均可以包括诸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化铝(AlxOy)或氮化铝(AlxNy)等的无机绝缘材料。可选地，第一绝缘层510、第二绝缘层520、第三绝缘层530和第四绝缘层550均可以包括诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、PI树脂、不饱和聚酯树脂、聚亚苯基树脂、聚苯硫醚树脂、苯并环丁烯、卡多(cardo)树脂、硅氧烷树脂、倍半硅氧烷树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯-聚碳酸酯合成树脂的有机绝缘材料。然而，本发明不限于此。
同时，发光元件300可以是发光二极管，具体地，可以是具有微米单位或纳米单位的尺寸并且由无机材料制成的无机发光二极管。无机发光二极管可以在其中通过在彼此面对的两个电极之间在特定方向上形成电场来形成极性的两个电极之间对准。发光元件300可以由于形成在两个电极上的电场而在两个电极之间对准。
根据一个实施例的发光元件300可以具有在一个方向上延伸的形状。发光元件300可以具有棒形、线形或管形等的形状。在实施例中，发光元件300可以具有圆柱形形状或棒形形状。然而，发光元件300的形状不限于此，发光元件300可以具有立方体、长方体、诸如六角柱等的多边形柱的形状，或者具有在一个方向上延伸且具有部分倾斜的外表面的形状。因此，发光元件300可以具有各种形状。
发光元件300可以包括半导体核心SC(见图5)和围绕半导体核心的绝缘膜380(见图4)。发光元件300的半导体核心可以包括掺杂有任意导电类型(例如，p型或n型)杂质的半导体层。半导体层可以接收从外部电源施加的电信号，并且发射特定波长范围内的光。
图4是根据一个实施例的发光元件的示意图。图5是图4的发光元件的示意性剖视图。图4是其中发光元件300的部分区域被切割的示意图，图5是沿着延伸方向截取的发光元件300的剖视图。
参照图4和图5，发光元件300可以形成为使得多个半导体层中的每个部分地围绕另一层的外表面。发光元件300可以包括其至少部分区域在一个方向上延伸的半导体核心SC和部分地围绕半导体核心SC的外表面的绝缘膜380。
发光元件300可以包括第一半导体层310、第二半导体层320、活性层330、电极层370和绝缘膜380。发光元件300的半导体核心SC可以至少包括第一半导体层310、第二半导体层320和活性层330。另外，如附图中所示，半导体核心SC还可以包括电极层370。半导体核心SC可以包括在一个方向上延伸的第一半导体层310以及在围绕第一半导体层310的外表面的同时顺序地堆叠的活性层330和第二半导体层320。
根据一个实施例，发光元件300的半导体核心SC可以包括主体300A以及连接到主体300A的第一端300B和第二端300C。参照主体300A、第一端300B和第二端300C来限定半导体核心SC、发光元件300或者构成半导体核心SC或发光元件300的半导体层中的一些，并且主体300A、第一端300B和第二端300C可以一体地形成以构成一个半导体核心SC而不是彼此分开。也就是说，主体300A、第一端300B和第二端300C可以被称为半导体核心SC的彼此区别开的部分区域。另外，可以理解的是，下面将描述的主体300A、第一端300B和第二端300C不必限于指包括多个半导体层中的全部的半导体核心SC的部分区域，而是指一些部件的部分区域(例如，第一半导体层310的部分区域、活性层330的部分区域和第二半导体层320的部分区域等)。
半导体核心SC的主体300A可以具有在一个方向上延伸的形状。主体300A的在一个方向上延伸的剖面外表面可以形成为平坦的。在一些实施例中，主体300A可以具有圆柱形形状、棒形形状或多边形柱状形状，但是本发明不限于此。
半导体核心SC的第一端300B可以是连接到主体300A的一侧的部分。与主体300A不同，第一端300B可以具有其外表面倾斜的形状。第一端300B可以具有圆锥形状，使得其倾斜的外表面在半导体核心SC的一端处会合。在主体300A和第一端300B中，活性层330、第二半导体层320和电极层370可以在设置在主体300A和第一端300B的中心部分处的第一半导体层310周围顺序地设置。
半导体核心SC的第二端300C可以是连接到主体300A的另一侧的部分。第二端300C具有与主体300A的形状基本上相同的形状，并且可以具有与主体300A的直径不同的直径。根据一个实施例，半导体核心SC的主体300A的直径WB可以大于第二端300C的最小直径WC和最大直径。第二端300C可以形成为具有比主体300A的宽度小的宽度，并且可以在连接到主体300A的部分处具有其中其外表面从主体300A的外表面朝向中心部分凹入的形状。因此，可以在主体300A和第二端300C在其处连接的部分处在半导体核心SC上形成台阶差。
与半导体核心SC的主体300A不同，第二端300C可以仅包括第一半导体层310。也就是说，主体300A和第二端300C可以具有相对于第一半导体层310朝向半导体核心SC的外表面顺序地设置的不同的层。因此，主体300A的直径WB可以大于第二端300C的直径WC。另外，如下面将描述的，在第一半导体层310中，与主体300A对应的部分可以在直径上大于与第二端300C对应的部分。这可以是由在发光元件300的制造工艺中生长第一半导体层310时形成的结构引起的。
当更详细地描述构成半导体核心SC的多个层时，第一半导体层310可以是n型半导体。作为示例，当发光元件300发射蓝色波长范围内的光时，第一半导体层310可以包括化学式为AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，且0≤x+y≤1)的半导体材料。例如，半导体材料可以是掺杂有n型杂质的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN之中的一种或更多种。第一半导体层310可以掺杂有n型掺杂剂。作为示例，n型掺杂剂可以是Si、Ge或Sn等。在实施例中，第一半导体层310可以是掺杂有n型Si的n-GaN。第一半导体层310的长度可以在1.5μm至5μm的范围内，但是本发明不限于此。
根据一个实施例，第一半导体层310可以包括与半导体核心SC的主体300A对应的第一部分NR1、与第一端300B对应的第二部分NR2以及与第二端300C对应的第三部分NR3。与半导体核心SC的主体300A类似，第一部分NR1可以具有在一个方向上延伸的形状。第一部分NR1可以具有与主体300A的形状基本上相同的形状，但是本发明不限于此，主体300A可以根据位置而具有不同的直径。尽管第一部分NR1在附图中被示出为具有恒定的直径，但是在一些实施例中，第一部分NR1可以具有其中朝向第二部分NR2直径增大的形状。
第二部分NR2可以是位于第一部分NR1的一侧的部分，并且可以形成为使得其外表面倾斜。第二部分NR2可以延伸到第一部分NR1的一侧，并且可以形成为使得其剖面侧表面倾斜。也就是说，第二部分NR2可以具有圆锥形状，第一端300B可以根据第二部分NR2的形状而具有圆锥形状。然而，本发明不限于此。
第三部分NR3可以是位于第一部分NR1的另一侧处的部分。与第一部分NR1一样，第三部分NR3可以具有在一个方向上延伸的形状。根据一个实施例，在第一半导体层310中，第一部分NR1的直径可以大于第三部分NR3的直径。如附图中所示，第一半导体层310的第三部分NR3具有比第一部分NR1的直径小的直径，并且可以具有其外表面从第一部分NR1的外表面朝向中心凹入的形状。在第一半导体层310的形成工艺中，可以通过形成第三部分NR3然后进一步沉积构成第一半导体层310的材料以形成第一部分NR1来形成此结构。当形成第一半导体层310时，第一部分NR1可以通过仅在沿一个方向延伸的半导体晶体的部分区域中进一步生长半导体晶体来形成。此外，第三部分NR3的直径可以从与第一部分NR1相邻的区域朝向相对的区域变小。然而，本发明不限于此。
第二半导体层320被设置为围绕，包括下面将要描述的活性层330第一半导体层310的第一部分NR1和第二部分NR2。第二半导体层320可以是p型半导体。作为示例，当发光元件300发射蓝色波长范围内的光或绿色波长范围内的光时，第二半导体层320可以包括化学式为AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，且0≤x+y≤1)的半导体材料。例如，半导体材料可以是掺杂有p型杂质的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN之中的一种或更多种。第二半导体层320可以掺杂有p型掺杂剂。作为示例，p型掺杂剂可以是Mg、Zn、Ca、Se或Ba等。在实施例中，第二半导体层320可以是掺杂有p型Mg的p-GaN。第二半导体层320的厚度可以在0.05μm至0.10μm的范围内，但是本发明不限于此。
同时，第一半导体层310和第二半导体层320中的每个在附图中被示出为形成为一个层，但是本发明不限于此。根据一些实施例，根据活性层330的材料，第一半导体层310和第二半导体层320中的每个还可以包括更多数量的层(例如，盖层或拉伸应变势垒减小(TSBR)层)。
活性层330设置在第一半导体层310与第二半导体层320之间。活性层330可以被设置为围绕第一半导体层310的第一部分NR1并且在半导体核心SC的主体300A中设置在第一半导体层310与第二半导体层320之间。如下面将描述的，活性层330可以包括量子层以发射特定波长范围内的光。从活性层330发射的光的波长范围可以根据包括在量子层中的材料的含量而改变。此外，包括在活性层330的量子层中的材料的含量可以根据其上设置有活性层330的第一半导体层310的晶格常数而改变。第一半导体层310的晶格常数可以根据第一半导体层310的材料或者第一半导体层310的直径或形状而改变。
第一半导体层310可以包括在剖面中具有平坦的外表面的第一部分NR1以及在剖面中均具有倾斜的外表面或不同的直径的第二部分NR2和第三部分NR3，它们中的每个可以具有不同的晶格常数。当活性层330完全地围绕第一半导体层310时，包括在量子层中的材料的含量可能根据活性层330设置在其处的位置而改变，从而发射具有不同波长范围的光。由于活性层330仅设置在第一半导体层310的第一部分NR1上，因此根据一个实施例的发光元件300可以通过包括具有相同材料含量的量子层来发射预定的波长范围的光。另外，活性层330不设置在第二部分NR2中，第一半导体层310的第二部分NR2可以与第二半导体层320接触。然而，本发明不限于此，在一些实施例中，活性层330可以设置在第一半导体层310的第二部分NR2上。
活性层330可以包括具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料。当活性层330包括具有多量子阱结构的材料时，活性层330可以具有其中量子层和阱层交替地堆叠的结构。活性层330可以响应于通过第一半导体层310和第二半导体层320施加的电信号由于电子-空穴对的结合而发射光。作为示例，当活性层330发射蓝色波长范围内的光时，活性层330可以包括诸如AlGaN或AlGaInN等的材料。特别地，当活性层330具有其中量子层和阱层交替地堆叠的多量子阱结构时，量子层可以包括诸如AlGaN或AlGaInN的材料，阱层可以包括诸如GaN或AlInN的材料。在实施例中，活性层330包括作为量子层的AlGaInN和作为阱层的AlInN。如上所述，活性层330可以发射具有在450nm至495nm的范围内的中心波长范围的蓝光。
然而，本发明不限于此，活性层330可以具有其中具有大的能带隙的半导体材料和具有小的能带隙的半导体材料交替堆叠的结构，或者根据发射的光的波长范围包括其他Ⅲ族或Ⅴ族半导体材料。由活性层330发射的光不限于蓝色波长范围内的光，在一些情况下，活性层330也可以发射在红色波长范围内或绿色波长范围内的光。活性层330的厚度可以在0.05μm至0.10μm的范围内，但是本发明不限于此。
同时，从活性层330发射的光不仅可以发射到发光元件300的在长度方向上的外表面，而且可以发射到发光元件300的两个侧表面。从活性层330发射的光的方向性不限于一个方向。
电极层370可以是欧姆接触电极。然而，本发明不限于此，电极层370也可以是肖特基接触电极。发光元件300可以包括至少一个电极层370。尽管发光元件300在图4和图5中被示出为包括单个电极层370，但是本发明不限于此。在一些情况下，发光元件300可以包括更多数量的电极层370，或者可以省略电极层370。即使电极层370的数量被改变或进一步包括其他结构，下面将提供的发光元件300的描述也可以同样地适用。
电极层370可以设置在第二半导体层320上。例如，电极层370可以直接设置在第二半导体层320上以形成为围绕第二半导体层320的外表面。电极层370可以具有与第二半导体层320的形状基本上相同的形状。也就是说，电极层370可以设置在半导体核心SC的主体300A和第一端300B上，以与第一半导体层310的第一部分NR1和第二部分NR2对应。
当发光元件300电连接到电极210和220或者接触电极260时，电极层370可以降低发光元件300与电极或接触电极之间的电阻。电极层370可以包括导电金属。例如，电极层370可以包括铝(Al)、钛(Ti)、铟(In)、金(Au)、银(Ag)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化铟锡锌(ITZO)之中的至少一种。此外，电极层370可以包括掺杂有n型杂质或p型杂质的半导体材料。然而，本发明不限于此。
绝缘膜380设置在半导体核心SC的外表面上。绝缘膜380被设置为围绕半导体核心SC的外表面，并且可以用于保护半导体核心SC。如上所述，发光元件300可以电连接到第一电极210和第二电极220，发光元件300的外表面可以与其他层(例如，第一绝缘层510、第二绝缘层520和接触电极260)直接接触。绝缘膜380可以保护半导体核心SC免受与发光元件300接触的其他层的影响。
绝缘膜380的厚度可以在10nm至1.0μm的范围内，但是本发明不限于此。优选地，绝缘膜380的厚度可以为约40nm。
绝缘膜380可以包括具有绝缘性质的材料(例如，氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlxNy)和氧化铝(AlxOy)或者有机绝缘材料等)。因此，能够防止当活性层330与电信号通过其传输到发光元件300的电极直接接触时可能发生的电短路。此外，由于绝缘膜380保护包括活性层330的发光元件300的外表面，因此能够防止发光效率的劣化。
此外，在一些实施例中，可以对绝缘膜380的外表面进行表面处理。当制造显示装置10时，发光元件300可以通过以分散在预定的墨中的状态喷射在电极上而对准。这里，为了保持其中发光元件300分散在墨中而不与另一相邻的发光元件300聚集的状态，绝缘膜380的表面可以被处理为疏水的或亲水的。
同时，绝缘膜380可以包括围绕半导体核心SC的外表面的其中至少半导体核心SC的侧表面是倾斜的或台阶状的区域的部分。根据一个实施例，绝缘膜380可以包括围绕半导体核心SC的第一端300B的第一绝缘膜380A和围绕第二端300C的第二绝缘膜380B。第一绝缘膜380A可以直接设置在半导体核心SC的电极层370上，第二绝缘膜380B可以被设置为围绕第一半导体层310的第三部分NR3。
绝缘膜380可以被设置为围绕半导体核心SC的具有倾斜的或台阶状的部分的外表面，使得发光元件300可以具有恒定的直径。在一个实施例中，绝缘膜380可以不设置在半导体核心SC的主体300A的外表面上，并且可以包括围绕具有倾斜的外表面的第一端300B的第一绝缘膜380A和围绕其上形成有台阶差的第二端300C的外表面的第二绝缘膜380B。根据一个实施例，第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B中的每个的厚度可以根据半导体核心SC的外表面的形状而改变，发光元件300可以具有恒定的直径而与半导体核心SC的形状无关。
例如，第一端300B的直径可以从其连接到主体300A的一侧朝向其另一侧减小，围绕第一端300B的第一绝缘膜380A的厚度可以从第一端300B的一侧到另一侧增大。也就是说，第一端300B的直径和第一绝缘膜380A的厚度之和可以基本上是恒定的。类似地，第二端300C可以具有比主体300A的宽度小的宽度并且同时可以形成为在其侧表面上倾斜，第二绝缘膜380B的厚度可以根据位置而改变。然而，第二端300C的直径和第二绝缘膜380B的厚度之和可以基本上是恒定的。
根据一个实施例，第一绝缘膜380A的最大厚度IW1可以大于第二绝缘膜380B的最大厚度IW2，第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B中的每个可以具有恒定的直径使得其外表面不倾斜。如上所述，第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B中的每个的厚度可以改变，使得第一绝缘膜380A的厚度与第一端300B的直径之和以及第二绝缘膜380B的厚度与第二端300C的直径之和分别是恒定的。由于第一端300B从主体300A朝向主体300A的相对侧具有圆锥形状，因此第一端300B的最小直径可以小于第二端300C的最小直径WC。因此，围绕第一端300B的第一绝缘膜380A的最大厚度IW1可以大于围绕第二端300C的第二绝缘膜380B的最大厚度IW2。相反，第一端300B在连接到主体300A的部分处具有与主体300A的直径相同的直径，而第二端300C的直径小于主体300A的直径WA。因此，第一绝缘膜380A的最小厚度可以小于第二绝缘膜380B的最小厚度。
在实施例中，第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B中的每个的外表面可以在剖面中与半导体核心SC的主体300A的外表面形成平坦的表面。也就是说，第一绝缘膜380A、第二绝缘膜380B和主体300A中的每个的剖面外表面可以彼此共线。半导体核心SC可以包括具有倾斜的侧表面的第一端300B和从主体300A的外表面凹入并且具有比主体300A的宽度小的宽度的第二端300C。也就是说，半导体核心SC的侧表面可以根据第一半导体层310的形状在主体300A的基础上是倾斜的或台阶状的。在根据一个实施例的发光元件300中，绝缘膜380可以形成为与半导体核心SC的倾斜部分或台阶部分对应。
第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B分别围绕第一端300B和第二端300C，第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B的外表面可以与主体300A的外表面共面。也就是说，第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B中的每个的厚度可以根据位置而改变，其外表面的直径可以是恒定的。根据一个实施例，第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B可以被设置为补偿半导体核心SC的外表面的台阶差，发光元件300可以具有在一个方向上以恒定的直径延伸的形状。
当发光元件300的侧表面是倾斜的或台阶状的时，可能在发光元件300与设置在发光元件300下方的第一绝缘层510之间形成空的空间。然而，根据一个实施例的发光元件300包括设置在半导体核心SC的外表面上的绝缘膜380，从而发光元件300可以设置在第一绝缘层510上而不具有形成在其下方的空的空间，可以在与发光元件300的两端接触的接触电极260的材料中使断开或接触故障最小化。
第二绝缘膜380B可以被设置为围绕第一半导体层310的第三部分NR3，第一半导体层310的下表面可以被设置为被暴露。第一半导体层310的被暴露的下表面可以与显示装置10的第二接触电极262直接接触。另外，第二绝缘膜380B也可以与在主体300A的下表面处被暴露的活性层330、第二半导体层320和电极层370直接接触。第二绝缘膜380B是发光元件300的一个端部部分，并且可以防止与第一半导体层310接触的第二接触电极262与第二半导体层320直接接触。也就是说，绝缘膜380可以被设置为围绕半导体核心SC的外表面，以防止第一接触电极261与第二接触电极262之间的短路。此外，由于第二绝缘膜380B被设置为围绕半导体核心SC的第二端300C的侧表面，因此第二绝缘膜380B可以防止半导体核心SC(即，第一半导体层310)的第二端300C在发光元件300的制造工艺期间被损坏。
同时，如附图中所示，绝缘膜380可以不设置在具有平坦的外表面的半导体核心SC的主体300A上。因此，在发光元件300中，绝缘膜380可以被设置为使得作为半导体核心SC的一部分的主体300A的外表面被暴露。然而，本发明不限于此。在一些实施例中，绝缘膜380还可以包括被设置为围绕半导体核心SC的主体300A的部分。在这种情况下，第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B可以与围绕主体300A的部分一起形成平坦的外表面。下面将参照其他实施例对此进行描述。
发光元件300可以具有在1μm至10μm的范围内或在2μm至6μm的范围内(优选地在3μm至5μm的范围内)的长度H。另外，发光元件300的直径可以在300nm至700nm的范围内，并且发光元件300的长宽比可以在1.2至100的范围内。然而，本发明不限于此，包括在显示装置10中的多个发光元件300可以根据活性层330的成分差异而具有不同的直径。优选地，发光元件300的直径可以为约500nm。
图6是图3的部分Q1的放大视图。
图6示出了在图3中设置在第一电极210与第二电极220之间的发光元件300的放大视图。参照图6，发光元件300可以在第一电极210与第二电极220之间设置在第一绝缘层510上。发光元件300可以设置在第一绝缘层510与第二绝缘层520之间，并且其外表面可以与第一绝缘层510和第二绝缘层520中的每个部分地直接接触。
发光元件300的活性层330可以被设置为围绕第一半导体层310的第一部分NR1，从活性层330产生的光可以至少发射到发光元件300的侧表面。光穿过第二绝缘层520和第三绝缘层530等以相对于第一基底101在向上方向上行进。然而，本发明不限于此，从发光元件300发射的光中的一些可以通过发光元件300的两端发射。在这种情况下，从发光元件300的两端发射的光可以被设置在第一内堤410和第二内堤420上的电极210和220反射。
同时，如上所述，发光元件300包括其外表面为倾斜的或台阶状的半导体核心SC以及被设置为补偿半导体核心SC的外表面的台阶差的绝缘膜380。根据一个实施例，包括在显示装置10中的发光元件300的与第一绝缘层510接触的至少一个表面可以具有平坦的表面。如附图中所示，以剖面示出的发光元件300可以包括面对第一绝缘层510的下表面和面对第二绝缘层520的上表面。
发光元件300的外表面的一部分(即，其下表面的至少一部分)可以与第一绝缘层510直接接触。发光元件300的与第一绝缘层510直接接触的表面可以包括绝缘膜380和半导体核心SC的主体300A，因此包括平坦的表面。如上所述，发光元件300的绝缘膜380可以被设置为补偿形成在半导体核心SC的外表面上的倾斜表面或台阶差，设置在第一绝缘层510上的发光元件300可以在其与第一绝缘层510接触的至少一表面上形成平坦的表面。发光元件300的与第一绝缘层510直接接触的部分可以是第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B，但是本发明不限于此。在一些情况下，在发光元件300中，可以不设置绝缘膜380，并且半导体核心SC的被暴露的主体300A可以与第一绝缘层510直接接触。
此外，如上所述，第一绝缘层510的上表面可以具有沿着设置在其下方的电极210和220形成的台阶差，并且可以在发光元件300的下表面与第一绝缘层510之间形成空间。在一些实施例中，空间可以填充有第二绝缘层520，在这种情况下，发光元件300的下表面可以与第二绝缘层520部分地直接接触。与第二绝缘层520接触的部分可以是半导体核心SC的主体300A，包括绝缘膜380，但是本发明不限于此。
同时，在发光元件300中，半导体核心SC的第一端300B可以被设置为在厚度方向上与第一电极210叠置，第二端300C可以被设置为在厚度方向上与第二电极220叠置。根据一个实施例，发光元件300的长度H可以大于第一电极210与第二电极220之间的分开距离。然而，本发明不限于此。
同时，发光元件300的一端可以与第一接触电极261接触，并且其另一端可以与第二接触电极262接触。例如，在发光元件300中，发光元件300的其处定位有半导体核心SC的第一端300B的一端可以与第一接触电极261接触，并且发光元件300的其处定位有半导体核心SC的第二端300C的另一端可以与第二接触电极262接触。
如下面将描述的，在形成第一接触电极261和第二接触电极262的工艺中，发光元件300可以与第二绝缘层520一起被图案化，绝缘膜380的一部分可以被去除。作为示例，在发光元件300的绝缘膜380中，在剖面中位于上部的与第二绝缘层520接触的部分(或第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B)可以被部分地去除，从而半导体核心SC可以被部分地暴露。例如，第一绝缘膜380A可以被去除使得半导体核心SC的第一端300B的侧表面被部分地暴露，并且可以包括位于第一端300B与第一绝缘层510之间的第一残留物380A1和位于第一端300B与第二绝缘层520之间的第二残留物380A2。第二绝缘膜380B可以被去除使得半导体核心SC的第二端300C的侧表面被部分地暴露，并且可以包括位于第二端300C与第一绝缘层510之间的第三残留物380B1和位于第二端300C与第二绝缘层520之间的第四残留物380B2。在半导体核心SC中，第一端300B的电极层370的一部分和第二端300C的第一半导体层310的一部分可以被暴露。
第一接触电极261可以与作为发光元件300的一端的被暴露的第一端300B以及第一绝缘膜380A的第一残留物380A1和第二残留物380A2接触。第二接触电极262可以与作为发光元件300的另一端的被暴露的第二端300C以及第二绝缘膜380B的第三残留物380B1和第四残留物380B2接触。第一接触电极261和第二接触电极262可以分别与发光元件300的一端和另一端接触，以形成多个接触表面CSA和CSB。
接触表面CSA和CSB可以包括由第一接触电极261形成的第一接触表面CSA和由第二接触电极262形成的第二接触表面CSB。另外，根据一个实施例，第一接触表面CSA和第二接触表面CSB可以包括分别与发光元件300的半导体核心SC和绝缘膜380接触并且彼此不平行的表面。例如，第一接触表面CSA可以包括由半导体核心SC的第一端300B形成的第一表面CS1、由第一绝缘膜380A的第一残留物380A1形成的第二表面CS2以及由第二残留物380A2形成的第三表面CS3。第二接触表面CSB可以包括由半导体核心SC的第二端300C形成的第四表面CS4和第五表面CS5、由第二绝缘膜380B的第三残留物380B1形成的第六表面CS6以及由第四残留物380B2形成的第七表面CS7。
第一接触表面CSA的第一表面CS1可以是其中第一接触电极261与半导体核心SC的第一端300B接触的表面，发光元件300可以通过第一接触电极261在第一表面CS1处接收电信号。第一表面CS1可以沿着第一端300B的倾斜表面形成。根据一个实施例，由与发光元件300的一端接触的第一接触电极261形成的第一接触表面CSA可以包括与第一基底101的上表面或第一平坦化层109的上表面不平行的第一表面CS1。
类似地，第二接触表面CSB的第四表面CS4和第五表面CS5是其中第二接触电极262与半导体核心SC的第二端300C接触的表面，发光元件300可以通过第二接触电极262在第四表面CS4和第五表面CS5处接收电信号。第四表面CS4可以是第一半导体层310的在形成第二绝缘层520的工艺中被暴露的第二端300C或侧表面的一部分，第五表面CS5可以是发光元件300的下表面的一部分并且可以是第一半导体层310的下表面。第四表面CS4可以沿着第二端300C的倾斜表面形成。根据一个实施例，由与发光元件300的另一端接触的第二接触电极262形成的第二接触表面CSB可以包括与第一基底101的上表面或第一平坦化层109的上表面不平行的第四表面CS4。
另外，第一接触表面CSA和第二接触表面CSA2还可以包括与第一基底101的上表面或第一平坦化层109的上表面垂直的接触表面。例如，由第一接触电极261和第一残留物380A1形成的第二表面CS2以及由第二残留物380B1形成的第三表面CS3可以与第一基底101的上表面垂直。由第二接触电极262和第三残留物380B1形成的第六表面CS6和由第四残留物380B2形成的第七表面CS7可以与第一基底101的上表面垂直。
根据一个实施例的发光元件300可以包括第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B，以补偿半导体核心SC的倾斜的侧表面和台阶差。在包括在显示装置10中的发光元件300中，第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B可以分别包括位于半导体核心SC与第一绝缘层510之间的第一残留物380A1和第三残留物380B1。与发光元件300的两端接触的第一接触电极261和第二接触电极262可以被设置为分别与位于半导体核心SC与第一绝缘层510之间的第一残留物380A1和第三残留物380B1接触。第一残留物380A1和第三残留物380B1可以填充可以形成在发光元件300的两端与第一绝缘层510之间的空的空间，并且可以防止当形成接触电极261和262时由于空的空间而导致的材料的断开。也就是说，根据一个实施例的发光元件300包括第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B，以与接触电极261和262形成平滑接触。
此外，第一接触电极261和第二接触电极262也可以分别与第二残留物380A2和第四残留物380B4接触。根据一个实施例，第二残留物380A2和第四残留物380B2可以是发光元件300的绝缘膜380的在形成接触电极261和262的工艺中残留并与第二绝缘层520直接接触的部分。在发光元件300中，半导体核心SC的主体300A可以被暴露而不被绝缘膜380包围。由于第二残留物380A2和第四残留物380B2设置在第二绝缘层520与半导体核心SC之间，因此可以防止第一接触电极261和第二接触电极262与主体300A直接接触。例如，第四残留物380B2可以通过防止第二接触电极262与主体300A的电极层370或第二半导体层320直接接触来防止第一接触电极261与第二接触电极262之间的短路。
第二绝缘层520可以被设置为围绕发光元件300的侧表面。根据一个实施例，第二绝缘层520可以在发光元件300的侧表面处与绝缘膜380和半导体核心SC的主体300A中的每个的一部分直接接触。半导体核心SC的主体300A可以被暴露而不被绝缘膜380包围，并且可以与第二绝缘层520直接接触。特别地，除了设置在发光元件300上的第二绝缘层520之外，主体300A也可以与设置在发光元件300与第一绝缘层510之间的第二绝缘层520直接接触。
第二绝缘层520可以被形成为具有预定的宽度使得发光元件300的绝缘膜380可以包括第二残留物380A2和第四残留物380B2。根据一个实施例，第二绝缘层520的宽度DW可以大于半导体核心SC的主体300A的宽度或长度HA。因此，在半导体核心SC中，仅第一端300B和第二端300C可以被部分地暴露，而主体300A可以不被暴露。
根据一个实施例，由于发光元件300包括绝缘膜380，因此可以不在半导体核心SC与第一绝缘层510之间形成空间，并且可以防止与发光元件300的两端接触的接触电极261和262可能在发光元件300与第一绝缘层510之间发生的底切。显示装置10可以在发光元件300与接触电极261和262中的每个之间具有平滑的接触表面，从而可以防止形成接触电极261和262的材料断开。
同时，可以通过外延生长方法来制造发光元件300，所述外延生长方法通过使半导体晶体生长来形成半导体层。可以通过在下基底上顺序地形成第一半导体层310、活性层330、第二半导体层320和电极层370，然后形成部分地围绕第一半导体层310、活性层330、第二半导体层320和电极层370中的每个的外表面的绝缘膜380来制造发光元件300。
在下文中，将参照其他附图来描述根据一个实施例的发光元件300的制造工艺。
图7至图14是示出根据一个实施例的发光元件的制造工艺的剖视图。
参照图7至图14，可以通过在下基底上生长半导体核心SC并形成围绕半导体核心SC中的每个的外表面的绝缘膜380来制造根据一个实施例的发光元件300。在形成绝缘膜380的工艺中，绝缘膜380可以形成为使得即使当半导体核心SC的侧表面为倾斜的或台阶状的时发光元件300的外表面也具有平坦的表面。
首先，如图7中所示，准备包括基体基底2100和形成在基体基底2100上的缓冲材料层2200的下基底2000，并且在下基底2000上形成子半导体层3100和掩模层1600。
基体基底2100可以包括蓝宝石(Al2O3)基底和诸如玻璃的透明基底。然而，本发明不限于此，基体基底2100可以形成为诸如GaN、SiC、ZnO、Si、GaP或GaAs基底的导电基底。在下文中，作为示例，将描述其中基体基底2100是蓝宝石(Al2O3)基底的情况。
可以在基体基底2100上形成多个半导体层。可以通过生长籽晶来形成通过外延方法生长的多个半导体层。这里，形成半导体层的方法可以包括电子束沉积方法、物理气相沉积(PVD)方法、化学气相沉积(CVD)方法、等离子体激光沉积(PLD)方法、双型热蒸发方法、溅射方法或金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法等，优选地，MOCVD方法。然而，本发明不限于此。在下文中，将在描述中省略形成多个半导体层的方法和工艺条件等，将详细描述发光元件300的制造方法和堆叠结构的顺序。
可以在基体基底2100上形成缓冲材料层2200。在附图中，一个缓冲材料层2200被示出为被堆叠，但是本发明不限于此，可以形成多个缓冲层。缓冲材料层2200可以被设置为减小第一半导体层310与基体基底2100之间的晶格常数差异。
作为示例，缓冲材料层2200可以包括未掺杂的半导体，可以包括与第一半导体层310的材料基本上相同的材料，并且可以包含未掺杂有n型掺杂剂或p型掺杂剂的材料。在实施例中，缓冲材料层2200可以包括选自未掺杂的InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN之中的至少一种，但是本发明不限于此。另外，可以根据基体基底2100而省略缓冲材料层2200。
可以在缓冲材料层2200上形成子半导体层3100。子半导体层3100可以包括与第一半导体层310的材料相同的材料。作为示例，子半导体层3100可以包括n型半导体层。子半导体层3100可以提供通过外延生长方法形成的第一半导体层310的籽晶。
可以在子半导体层3100上形成掩模层1600。掩模层1600可以提供第一半导体层310在其中生长的空间。暴露子半导体层3100的一部分的蚀刻孔可以形成在掩模层1600中，并且穿过蚀刻孔从子半导体层3100生长的晶体可以形成第一半导体层310。在一个实施例中，掩模层1600可以包括第一掩模层1610、第二掩模层1620和第三掩模层1630。可以在子半导体层3100上形成第一掩模层1610，并且可以在第一掩模层1610上顺序地形成第二掩模层1620和第三掩模层1630。
子半导体层3100的穿过第一掩模层1610和第二掩模层1620生长的部分可以是第一半导体层310的第三部分NR3。第三部分NR3可以具有与形成在第一掩模层1610和第二掩模层1620中的蚀刻孔的形状基本上相同的形状。如下面将描述的，在第一半导体层310中，第三部分NR3可以具有与形成在第一掩模层1610和第二掩模层1620中的蚀刻孔类似的小宽度，并且可以通过在后续工艺中进一步生长半导体晶体来形成第一部分NR1和第二部分NR2。因此，在第一半导体层310中，第三部分NR3可以具有比第一部分NR1的宽度小的宽度，并且具有在一个方向上延伸的形状。
此外，在一些实施例中，第一掩模层1610和第二掩模层1620可以形成为具有预定的厚度，使得第一半导体层310的第三部分NR3具有特定的长度。第一掩模层1610可以比第二掩模层1620厚，其厚度可以大于或等于300nm。然而，本发明不限于此。
子半导体层3100的穿过第三掩模层1630的蚀刻孔生长的部分可以是第一半导体层310的第一部分NR1和第二部分NR2。然而，可以在后续工艺中通过进一步沉积形成第一半导体层310的材料来形成第一半导体层310的第一部分NR1和第二部分NR2，并且第一半导体层310的第一部分NR1和第二部分NR2可以具有与形成在第三掩模层1630中的蚀刻孔不同的形状。因此，第一半导体层310的第三部分NR3的直径可以与第一部分NR1和第二部分NR2中的每个的直径不同。
形成第一掩模层1610、第二掩模层1620和第三掩模层1630中的每个的材料没有特别限制，在一些实施例中，第一掩模层1610、第二掩模层1620和第三掩模层1630中的每个可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)和氮氧化硅(SiOxNy)中的一种。
蚀刻孔穿过第三掩模层1630、第二掩模层1620和第一掩模层1610以暴露子半导体层3100的至少部分区域。可以通过使晶体从子半导体层3100穿过蚀刻孔生长来形成第一半导体层310。
可以在掩模层1600中形成彼此间隔开的多个蚀刻孔。蚀刻孔之间的分开距离和蚀刻孔中的每个的直径没有特别限制。子半导体层3100的由蚀刻孔暴露的部分的直径可以小于蚀刻孔之间的分开距离。在一些实施例中，子半导体层3100的由蚀刻孔暴露的部分的直径与蚀刻孔之间的分开距离的比率可以是1:2.5至1:3。
同时，在实施例中，掩模层1600的由蚀刻孔暴露的内侧壁可以形成为从子半导体层3100的上表面倾斜。也就是说，蚀刻孔的直径可以从第三掩模层1630朝向第一掩模层1610减小。因此，沿着蚀刻孔形成的第一半导体层310可以形成为使得其外表面倾斜。此外，在第一半导体层310中，第三部分NR3的直径可以形成为小于第一部分NR1和第二部分NR2中的每个的直径。
形成蚀刻孔的工艺没有特别限制，并且可以通过典型的工艺执行。例如，可以通过干法蚀刻方法、湿法蚀刻方法、反应离子蚀刻(RIE)方法和电感耦合等离子体反应离子蚀刻(ICP-RIE)方法等来执行形成蚀刻孔的工艺。
接下来，参照图8和图9，形成从子半导体层3100沿着蚀刻孔生长的第一半导体层310。形成第一半导体层310的工艺包括生长子半导体层3100的半导体晶体以形成第一子半导体层310'，去除第三掩模层1630，以及在第一子半导体层310'上沉积半导体材料以形成第一半导体层310。去除第三掩模层1630的工艺可以是通常可以执行的工艺。作为示例，可以通过反应离子蚀刻(RIE)方法或电感耦合等离子体反应离子蚀刻(ICP-RIE)方法等来执行该工艺，但是本发明不限于此。将省略其详细描述。
首先，如图8中所示，子半导体层3100的半导体晶体沿着掩模层1600的蚀刻孔生长，以形成第一子半导体层310'。第一子半导体层310'的侧表面可以基于蚀刻孔的形状具有倾斜形状。也就是说，第一子半导体层310'的宽度可以从第一子半导体层310'的其上定位有第一掩模层1610的下端到第一子半导体层310'的其上定位有第三掩模层1630的上端增大。然而，半导体晶体在半导体晶体生长所沿的方向上的端部(即，形成第一半导体层310的第二部分NR2的区域)可以在宽度上减小以具有圆锥形状。
接下来，如图9中所示，去除第三掩模层1630，并且通过进一步沉积形成第一半导体层310的材料来形成第一半导体层310。形成第一半导体层310的材料可以仅沉积在通过去除第三掩模层1630而暴露的区域中，并且可以不沉积在由第一掩模层1610和第二掩模层1620围绕的区域中。因此，第一半导体层310可以包括具有相对小的宽度的第三部分NR3以及均具有大的宽度的第一部分NR1和第二部分NR2。
接下来，参照图10，在第一半导体层310的被暴露的第一部分NR1和第二部分NR2上形成活性层330、第二半导体层320和电极层370。活性层330可以形成为围绕第一半导体层310的第一部分NR1，第二半导体层320可以形成为围绕第一半导体层310和活性层330的整个被暴露的外表面。电极层370可以形成为围绕第二半导体层320的外表面。由于第一半导体层310的第三部分NR3因被第一掩模层1610和第二掩模层1620围绕而不被暴露，因此活性层330和第二半导体层320可以不形成在第二部分NR2中。其形状可以与上述形状相同。
接下来，参照图11，去除第一掩模层1610和第二掩模层1620以暴露第一半导体层310的第三部分NR3。去除第一掩模层1610和第二掩模层1620的工艺可以通过如上所述的典型工艺来执行。可以通过上述工艺在下基底2000上形成半导体核心SC。半导体核心SC可以基于形成在掩模层1600中的蚀刻孔的位置而彼此间隔开。
如上所述，由于第一半导体层310包括具有彼此不同宽度的第一部分NR1、第三部分NR3和第二部分NR2，因此半导体核心SC的侧表面可以是倾斜的或台阶状的。可以在半导体核心SC的外表面上形成绝缘膜380，以补偿半导体核心SC的侧表面的台阶差。
接下来，参照图12和图13，形成围绕半导体核心SC的外表面的一部分的绝缘膜380。形成绝缘膜380的工艺可以包括在子半导体层3100上形成被形成为覆盖多个半导体核心SC的绝缘材料380'，并且部分地蚀刻绝缘材料380'以形成绝缘膜380。
首先，如图12中所示，在子半导体层3100上形成被形成为覆盖多个半导体核心SC的绝缘材料380'，并且在绝缘材料380'上形成第四掩模层1700。绝缘材料380'可以由包括在绝缘膜380中的材料制成。作为示例，绝缘材料380'可以是作为有机绝缘材料的聚酰亚胺等。绝缘材料380'可以涂覆在子半导体层3100上以覆盖半导体核心SC。绝缘材料380'的高度可以与半导体核心SC的高度基本上相同，并且在后续工艺中形成的绝缘膜380可以形成为仅围绕半导体核心SC的第一端300B的侧表面。
第四掩模层1700可以在绝缘材料380'上被设置为彼此间隔开以与半导体核心SC的位置对应。第四掩模层1700可以被设置以蚀刻绝缘材料380'，作为示例，第四掩模层1700可以是由诸如金属的材料制成的硬掩模层。
在一个实施例中，第四掩模层1700的宽度WM可以与半导体核心SC的主体300A的直径WB相同。发光元件300形成为使得绝缘膜380不围绕半导体核心SC的主体300A。这可以在围绕主体300A的侧表面的绝缘材料380'被去除时形成，因为第四掩模层1700的宽度WM形成为与主体300A的宽度相同。然而，本发明不限于此，在一些实施例中，第四掩模层1700的宽度WM可以大于主体300A的直径WN。在这种情况下，第四掩模层1700的宽度WM可以与发光元件300的直径WA相同。
接下来，沿着第四掩模层1700蚀刻绝缘材料380'，从而形成围绕半导体核心SC的外表面的一部分的绝缘膜380。如图13中所示，绝缘膜380形成为围绕半导体核心SC的倾斜的或台阶状的两端，并且绝缘膜380可以不形成在主体300A的外表面上。
最后，参照图14，可以使其上形成有绝缘膜380的半导体核心SC与子半导体层3100分开，从而制造发光元件300。作为示例，可以通过物理分开方法来执行使半导体核心SC分开的工艺。这里，由于第二绝缘膜380B被设置为围绕作为半导体核心SC在其处连接到子半导体层3100的部分的第二端300C，因此能够防止第二端300C或第一半导体层310在半导体核心SC分开时被损坏。
根据一个实施例的发光元件300可以通过上述工艺制造。显示装置10可以包括设置在第一电极210与第二电极220之间的发光元件300。在下文中，将参照其他附图描述根据一个实施例的显示装置10的制造工艺。
图15至图21是示出根据一个实施例的显示装置的制造工艺的一部分的剖视图。
首先，参照图15，准备第一电极210和第二电极220，并且将发光元件300设置在第一电极210与第二电极220之间。可以在第一基底101上设置第一电极210和第二电极220。然而，如附图中所示，可以在第一基底101与第一电极210和第二电极220之间设置多个导电层和绝缘层。由于其描述与上述相同，因此将省略其详细描述。
同时，在第一电极210和第二电极220上设置覆盖第一电极210和第二电极220的第一绝缘材料层510'，并且在第一绝缘材料层510'上设置外堤450。第一绝缘材料层510'可以在后续工艺中暴露电极210和220中的每个的上表面的一部分，并且可以形成图3的第一绝缘层510。
可以在第一电极210与第二电极220之间在第一绝缘材料层510'上设置发光元件300。在实施例中，以分散在墨中的状态准备发光元件300，并且可以通过使用喷墨印刷装置(未示出)的印刷工艺将发光元件300喷射到第一基底101上。可以通过施加到电极210和220中的每个的对准信号使分散在墨中并喷射在电极210和220上的发光元件300放置在电极210和220之间。例如，当将对准信号施加到第一电极210和第二电极220时，可以在喷射在电极210和220上方的墨中产生电场。作为示例，对准信号可以是交流(AC)电压，AC电压可以具有+/-10V至50V的电压和10kHz至1MHz的频率。
当在第一电极210和第二电极220上产生电场时，分散在墨中的发光元件300可以由于电场而受到介电泳力。受到介电泳力的发光元件300可以放置在第一电极210与第二电极220之间，同时通过介电泳力改变取向方向和位置。
接下来，参照图16，在第一绝缘材料层510'和发光元件300上形成第二绝缘材料层520'。第二绝缘材料层520'可以使设置在电极210和220之间的发光元件300中的每个的位置固定。可以在后续工艺中使第二绝缘材料层520'图案化，以形成第二绝缘层520。
接下来，参照图17，使第一绝缘材料层510'和第二绝缘材料层520'部分地图案化(图17中的“第一蚀刻”)，以暴露第一电极210的上表面的一部分和发光元件300的一端。第一电极210的设置在第一内堤410上的一部分可以被部分地暴露，并且作为发光元件300的面对第一电极210的一端，半导体核心SC的第一端300B可以被暴露。这里，在发光元件300中，可以部分地去除第一绝缘膜380A，以形成第一残留物380A1和第二残留物380A2。
接下来，参照图18，形成与被暴露的第一电极210和发光元件300的被暴露的一端接触的第一接触电极261。第一接触电极261可以被设置为与第一绝缘材料层510'、被暴露的第一电极210、发光元件300的一端和第二绝缘材料层520'的一部分接触。第一接触电极261的布置的描述与上述相同。
接下来，参照图19，在第一接触电极261和第二绝缘材料层520'上形成第三绝缘材料层530'。可以在后续工艺中使第三绝缘材料层530'图案化，以形成第三绝缘层530。第三绝缘材料层530'可以保护第一接触电极261并且同时使第一接触电极261与第二接触电极262绝缘。
接下来，参照图20，使第一绝缘材料层510'、第二绝缘材料层520'和第三绝缘材料层530'部分地图案化(图20中的“第二蚀刻”)，以暴露第二电极220的上表面的一部分和发光元件300的另一端。第二电极220的设置在第二内堤420上的一部分可以被部分地暴露，并且作为发光元件300的面对第二电极220的另一端，半导体核心SC的第二端300C可以被暴露。这里，在发光元件300中，可以部分地去除第二绝缘膜380B，以形成第三残留物380B1和第四残留物380B2。另外，第一绝缘材料层510'、第二绝缘材料层520'和第三绝缘材料层530'可以分别形成第一绝缘层510、第二绝缘层520和第三绝缘层530。
接下来，参照图21，形成与被暴露的第二电极220和发光元件300的被暴露的另一端接触的第二接触电极262。第二接触电极262可以被设置为与第一绝缘层510、被暴露的第二电极220、发光元件300的另一端、第二绝缘层520和第三绝缘层530的一部分接触。第二接触电极262的布置的描述与上述相同。
最后，尽管附图中未示出，但在其上形成有第二接触电极262、第三绝缘层530的层上形成第四绝缘层550。可以通过上述工艺制造根据一个实施例的显示装置10。
在下文中，将描述根据一个实施例的发光元件300和显示装置10的各种实施例。
图22是示出根据另一实施例的显示装置的一部分的剖视图。
参照图22，在根据一个实施例的显示装置10_1中，可以省略第三绝缘层530。图22的显示装置10_1与图3的实施例的显示装置的不同之处在于省略了第三绝缘层530。在下文中，将省略重复的描述，并且将基于与上述内容的差异来提供描述。
在根据一个实施例的显示装置10_1中，省略了第三绝缘层530，第二接触电极262_1的一部分可以直接设置在第二绝缘层520_1上。第一接触电极261_1和第二接触电极262可以被设置为在第二绝缘层520_1上彼此间隔开。例如，彼此间隔开并彼此面对的第一接触电极261_1的侧表面和第二接触电极262_1的侧表面可以设置在第二绝缘层520_1上。第一接触电极261_1可以与发光元件300的一端、第一电极210和第二绝缘层520_1接触，第二接触电极262可以与发光元件300的另一端、第二电极220和第二绝缘层520_1接触。
根据一个实施例，第二绝缘层520_1可以包括有机绝缘材料，第一接触电极261_1和第二接触电极262_1可以在同一工艺中一起形成。
图23是示出图22的显示装置的制造工艺的一部分的剖视图。
参照图23，可以在显示装置10_1的制造工艺期间执行形成被构造为固定发光元件300的第二绝缘材料层520'，然后使第一绝缘材料层510'和第二绝缘材料层520'部分地图案化的工艺。这里，可以使第一绝缘材料层510'和第二绝缘材料层520'图案化，使得第一电极210和第二电极220中的每个的上表面的一部分同时被暴露(图23中的“第一蚀刻”)，随后，可以在同一工艺中形成第一接触电极261_1和第二接触电极262_1。此时，可以同时去除发光元件300的第一绝缘膜380A和第二绝缘膜380B中的每个的一部分。其他描述可以与上述描述相同，因此，将省略其详细描述。
同时，当第二绝缘层520包括有机绝缘材料时，在使发光元件300的两端暴露的工艺中，可以不去除位于发光元件300的两端与第一电极210和第二电极220之间的第二绝缘材料层520'。根据一个实施例的显示装置10还可以包括第二绝缘层520的设置在发光元件300的两端与电极210和220之间的部分。
图24是示出根据再一实施例的显示装置的一部分的剖视图。图25是图24的部分Q2的放大视图。
参照图24和图25，在根据一个实施例的显示装置10_2中，第二绝缘层520_2还可以包括设置在发光元件300的两端与第一电极210和第二电极220之间以与发光元件300的两端部分地接触的部分。图24的显示装置10_2与图22的实施例的显示装置的不同之处在于第二绝缘层520_2的形状不同。在下文中，将省略重复的描述，并且将基于与上述内容的差异来提供描述。
除了围绕发光元件300(例如，半导体核心SC的被暴露的主体300A)的侧表面的部分之外，第二绝缘层520_2还可以包括设置在发光元件300的两端与电极210和220之间的部分。根据一个实施例，第二绝缘层520_2可以包括被设置为覆盖发光元件300的外表面的第一绝缘图案520A_2、与发光元件300的一端接触并设置在第一电极210与发光元件300之间的第二绝缘图案520B_2、以及与发光元件300的另一端接触并设置在第二电极220与发光元件300之间的第三绝缘图案520C_2。
第一绝缘图案520A_2可以具有与图22的第二绝缘层520_1的形状基本上相同的形状。第一绝缘图案520A_2可以被设置为围绕发光元件300的外表面的一部分，并且可以具有在每个子像素PXn中在第二方向DR2上延伸的图案形状。将省略其描述。
第二绝缘图案520B_2和第三绝缘图案520C_2包括与第一绝缘图案520A_2的材料相同的材料，并且可以设置在发光元件300与电极210和220之间。与第一绝缘图案520A_2类似，第二绝缘图案520B_2和第三绝缘图案520C_2可以在每个子像素PXn中均具有在第二方向DR2上延伸的图案形状。
如图23中所示，在设置发光元件300之后，被构造为固定发光元件300的第二绝缘材料层520'可以被图案化，使得发光元件300的两端完全被暴露。然而，本发明不限于此，并且当第二绝缘材料层520'被图案化为仅暴露发光元件300的两端的一部分时，设置在发光元件300的两端与电极210和220之间的部分可以被留下而不被去除。
例如，在发光元件300的面对第一电极210的一端中，半导体核心SC的第一端300B可以被暴露。发光元件300的第一绝缘膜380A的一部分可以被部分地去除以形成第一残留物380A1和第二残留物380A2。然而，第二绝缘材料层520'的设置在发光元件300的一端与第一电极210之间的一部分可以不被去除并且可以作为第二绝缘图案520B_2而被留下，并且第一残留物380A1的上表面或剖面侧表面可以不被暴露。因此，在根据一个实施例的发光元件300中，第一残留物380A1可以与第二绝缘层520_2的第二绝缘图案520B_2直接接触以形成第三接触表面CSC_3。第三接触表面CSC_3可以是由第一残留物380A1形成的第二表面CS2(见图6)。
类似地，在发光元件300的面对第二电极220的另一端中，半导体核心SC的第二端300C可以被暴露。发光元件300的第二绝缘膜380B的一部分可以被部分地去除，以形成第三残留物380B1和第四残留物380B2。然而，第二绝缘材料层520'的设置在发光元件300的另一端与第二电极220之间的一部分可以不被去除并且可以作为第三绝缘图案520C_2而被留下，并且作为第二端300C的下表面的第一半导体层310的下表面以及第三残留物380B1的下表面或剖面侧表面可以不被暴露。因此，在根据一个实施例的发光元件300中，第二端300C和第三残留物380B1可以与第二绝缘层520_2的第三绝缘图案520C_2直接接触以形成第四接触表面CSD_2。第四接触表面CSD_2可以包括由半导体核心SC的第二端300C形成的第五表面CS5_2和由第二绝缘膜380B的第三残留物380B1形成的第六表面CS6_2。
通过使发光元件300的一端与第一接触电极261_2接触而形成的第一接触表面CSA_2可以不包括由第一接触电极261_2和第一残留物380A1形成的第二表面CS2。另外，通过使发光元件300的另一端与第二接触电极262_2接触而形成的第二接触表面CSB_2可以不包括由第二接触电极262_2和第二端300C的下表面与第三残留物380C1形成的第五表面CS5和第六表面CS6。
同时，第一接触电极261_2和第二接触电极262_2可以不与第一残留物380A1和第三残留物380B1接触，而是可以分别与第二绝缘图案520B_2和第三绝缘图案520C_2接触。根据一个实施例，第一接触电极261_2可以与第二绝缘图案520B_2接触以形成第五接触表面CSE_2，第二接触电极262_2可以与第三绝缘图案520C_2接触以形成第六接触表面CSF_2。第五接触表面CSE_2和第六接触表面CSF_2可以形成与第一基底101的上表面平行的表面。
第二绝缘图案520B_2和第三绝缘图案520C_2可以对发光元件300与第一绝缘层510之间的台阶差进行补偿。由于第二绝缘图案520B_2和第三绝缘图案520C_2分别设置在发光元件300的两端与电极210和220之间，因此可以减小第一绝缘图案520A_2的上表面与第二绝缘图案520B_2和第三绝缘图案520C_2中的每个的上表面之间的高度。这可以减小被第一接触电极261_2和第二接触电极262_2覆盖的部分之间的台阶差，并且更有效地防止形成接触电极261_2和262_2的材料的断开。
图26是根据又一实施例的发光元件的示意性剖视图。
参照图26，在根据一个实施例的发光元件300_3中，绝缘膜380_3还可以包括围绕半导体核心SC的主体300A的外表面的部分。在发光元件300_3中，绝缘膜380_3可以形成为具有更大的厚度或直径，从而围绕半导体核心SC的主体300A的外表面。图26的发光元件300_3与图5的实施例的发光元件300不同之处在于绝缘膜380_3的形状不同。在下文中，将省略重复的描述，并且将基于与上述内容的差异来提供描述。
在根据一个实施例的发光元件300_3中，除了第一绝缘膜380A_3和第二绝缘膜380B_3之外，绝缘膜380_3还可以包括围绕半导体核心SC的主体300A的外表面的第三绝缘膜380C_3。在本实施例的发光元件300_3中，绝缘膜380_3可以被设置为围绕半导体核心SC的整个侧表面。第一绝缘膜380A_3、第二绝缘膜380B_3和第三绝缘膜380C_3可以彼此成一体以形成基本上单个的绝缘膜380_3，并且可以根据半导体核心SC的位置来表示半导体核心SC的部分。
第一绝缘膜380A_3和第二绝缘膜380B_3可以均具有与图5的发光元件300的形状类似的形状。第一绝缘膜380A_3可以围绕半导体核心SC的第一端300B，第二绝缘膜380B_3可以围绕半导体核心SC的第二端300C。然而，第一绝缘膜380A_3、第二绝缘膜380B_3和第三绝缘膜380C_3中的每个的剖面外表面可以是共线的，使得发光元件300_3具有恒定的直径并且具有形成在其上的平坦的剖面表面。也就是说，第一绝缘膜380A_3的最大厚度IW1和第二绝缘膜380B_3的最大厚度IW2可以比图5的实施例的第一绝缘膜380A的最大厚度IW1和第二绝缘膜380B的最大厚度IW2大。
第三绝缘膜380C_3可以具有恒定的厚度IW3并且围绕主体300A的外表面。与第一绝缘膜380A_3和第二绝缘膜380B_3不同，主体300A的外表面不是倾斜的，使得第三绝缘膜380C_3可以具有恒定的厚度。在发光元件300_3的制造工艺期间，可以通过调节第四掩模层1700的宽度和形成在子半导体层3100上的半导体核心SC之间的分开距离来制造发光元件300_3。
图27是示出图26的发光元件的制造工艺的一部分的剖视图。
参照图27，根据一个实施例，在发光元件300_3的制造工艺期间，在蚀刻覆盖半导体核心SC的绝缘材料380'的工艺中，第四掩模层1700_4的宽度WM_3可以大于半导体核心SC的主体300A的宽度WB_3。因此，绝缘材料380'的一部分可以保留在半导体核心SC的主体300A的外表面上以形成第三绝缘膜380C_3。在本实施例的情况下，半导体核心SC之间的分开距离可以大于图12的实施例的分开距离。
图28是示出包括图26的发光元件的显示装置的一部分的剖视图。
参照图28，根据一个实施例的显示装置10_3可以包括图26的发光元件300_3，第二绝缘层520_3可以与发光元件300_3的第三绝缘膜380C_3直接接触。在图26的发光元件300_3中，由于主体300A未被暴露，因此设置在发光元件300_3上的第二绝缘层520_3可以与第三绝缘膜380C_3直接接触。其他描述可以与上述相同。
同时，发光元件300的绝缘膜380可以用于保护半导体核心SC。然而，如上所述，绝缘膜380可以包括有机绝缘材料，并且还可以包括无机绝缘颗粒以改善绝缘膜380的耐久性。
图29是根据又一实施例的发光元件的示意性剖视图。
参照图29，在根据一个实施例的发光元件300_4中，绝缘膜380_4还可以包括无机颗粒385_4。无机颗粒385_4可以是无机绝缘材料，例如，无机颗粒385_4可以是氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlxNy)或氧化铝(AlxOy)等。
如上所述，在一些情况下，绝缘膜380_4可以包括有机绝缘材料。在这种情况下，绝缘膜380_4的厚度和形状可以自由地改变，这对于发光元件300_4具有恒定的直径可以是有利的，但是绝缘膜380_4可以具有比包括无机绝缘材料时低的耐久性。在根据一个实施例的发光元件300_4中，包括有机绝缘材料的绝缘膜380_4还可以包括分散在有机绝缘材料中的无机颗粒385_4。无机颗粒385_4可以具有透明材料，使得从活性层330发射的光可以顺利地发射。另外，在一些情况下，无机颗粒385_4可以是散射入射光的散射体。
尽管在附图中未示出，但是在发光元件300_4的制造工艺中，无机颗粒385_4可以被包括在覆盖半导体核心SC的绝缘材料380'中。其他描述可以与上述描述相同，因此，将省略其详细描述。
同时，如在图24和图25的实施例中，当显示装置10_2还包括第二绝缘图案520B_2和第三绝缘图案520C_2时，在发光元件300中，绝缘膜380可以不必形成为补偿半导体核心SC的倾斜的或台阶状的侧表面。在这种情况下，发光元件300的绝缘膜380可以包括无机绝缘颗粒并且具有沿着半导体核心SC的外表面形成的单层的形式。
图30是根据又一实施例的发光元件的示意性剖视图。
参照图30，根据一个实施例的发光元件300_5可以包括由无机绝缘颗粒制成的绝缘膜380_5。在图30的发光元件300_5中，绝缘膜380_5可以由图29的无机颗粒385_4制成，并且绝缘膜380_5可以根据半导体核心SC的外表面的形状以倾斜的结构或台阶状的结构形成。在发光元件300_5中，绝缘膜380_5可以具有恒定的厚度，并且像半导体核心SC一样具有倾斜的或台阶状的侧表面。然而，如在图24和图25的实施例中，当第二绝缘层520_2设置在发光元件300的两端与电极210和220之间时，可以防止接触电极261和262的材料断开。在这种情况下，与图30的发光元件300_5类似，发光元件300可以包括通过包含无机绝缘颗粒而具有高耐久性的绝缘膜380_5。
在图30的发光元件300_5中，在发光元件300_5的制造工艺期间，无机绝缘颗粒可以以分散状态包含在覆盖半导体核心SC的绝缘材料380'中。无机绝缘颗粒可以吸附在半导体核心SC的外表面上，之后，作为有机绝缘材料的绝缘膜380'可以被去除，以形成其中无机绝缘颗粒形成为单层的绝缘膜380_5。通过将无机绝缘颗粒分散在绝缘材料380'中经由吸附来形成绝缘膜380_5，而不使用物理或化学气相沉积形成无机绝缘颗粒。绝缘膜380_5也可以顺利地形成在由半导体核心SC的台阶差覆盖的第三端300C和主体300A的下表面上。在附图中，绝缘膜380_5被示出为一个无机绝缘颗粒形成一个层，但是本发明不限于此。绝缘膜380_5可以由多个层的无机绝缘颗粒形成。然而，由于绝缘膜380_5包括相同类型的无机绝缘颗粒，因此无机绝缘颗粒可以基本上形成为单层。其他描述可以与上述描述相同，因此，将省略其详细描述。
同时，根据一个实施例的显示装置10可以包括具有与图2和图3的电极的形状不同的形状的电极210和220。
图31是示出根据又一实施例的显示装置的一个像素的平面图。
参照图31，在根据一个实施例的显示装置10_6中，第一电极210_6和第二电极220_6中的每个还可以包括在第一方向DR1上延伸的部分。图16中的显示装置10_6与图2的显示装置10的不同之处在于第一电极210_6和第二电极220_6的形状不同。在下文中，将省略重复的描述，并且将基于与上述内容的差异来提供描述。
在图31的显示装置10_6中，第一电极210_6和第二电极220_6可以分别包括在第一方向DR1上延伸的电极主干部分210S_6和220S_6以及分别从电极主干部分210S_6和220S_6在第二方向DR2上分支的一个或更多个电极分支部分210B_6和220B_6。
具体地，第一电极210_6可以包括被设置为在第一方向DR1上延伸的第一电极主干部分210S_6和从第一电极主干部分210S_6分支以在第二方向DR2上延伸的一个或更多个第一电极分支部分210B_6。
任何一个像素的第一电极主干部分210S_6的两端可以在子像素PXn之间彼此间隔开并终止，并且与同一行中的相邻的子像素PXn(例如，其在第一方向DR1上相邻)的第一电极主干部分210S_6放置在基本上同一直线上。由于设置在每个子像素PXn中的第一电极主干部分210S_6中的每个的两端彼此间隔开，因此电信号可以独立地传输到第一电极分支部分210B_6中的每个。
第一电极分支部分210B_6从第一电极主干部分210S_6的至少一部分分支，并且被设置为在第二方向DR2上延伸。然而，第一电极分支部分210B_6可以以与被设置为面对第一电极主干部分210S_6的第二电极主干部分220S_6间隔开的状态下终止。
第二电极220_6可以包括被设置为在第一方向DR1上延伸的第二电极主干部分220S_6和从第二电极主干部分220S_6分支以在第二方向DR2上延伸的一个或更多个第二电极分支部分220B_6。第二电极主干部分220S_6可以被设置为与第一电极主干部分210S_6间隔开并面对第一电极主干部分210S_6，第二电极分支部分220B_6可以被设置为与一个或更多个第一电极分支部分210B_6间隔开并面对一个或更多个第一电极分支部分210B_6。
与第一电极主干部分210S_6不同，第二电极主干部分220S_6可以被设置为在第一方向DR1上延伸以横穿子像素PXn中的每个。横穿每个子像素PXn的第二电极主干部分220S_6可以连接到其中设置有像素PX或子像素PXn中的每个的显示区域DPA的外围部分，或者连接到从非显示区域NDA在一个方向上延伸的部分。
第二电极分支部分220B_6可以从第二电极主干部分220S_6在第二方向DR2上分支，并且以在与第一电极主干部分210S间隔开的状态下终止。由于第二电极分支部分220B_6被设置为与第一电极分支部分210B_6间隔开并面对第一电极分支部分210B_6，因此可以在第二电极分支部分220B_6与第一电极分支部分210B_6之间形成其中设置有发光元件300的区域。
在附图中，示出了两个第一电极分支部分210B_6和一个第二电极分支部分220B_6设置在一个子像素PXn中，并且第一电极210_6以围绕第二电极分支部分220B_6的外表面的形状设置。然而，本发明不限于此。在显示装置10_6中，可以在每个子像素PXn中设置更多或更少数量的电极分支部分210B_6和220B_6。在这种情况下，第一电极分支部分210B_6和第二电极分支部分220B_6可以被交替地设置以使第一电极分支部分210B_6和第二电极分支部分220B_6彼此间隔开。
发光元件300可以设置在第一电极分支部分210B_6与第二电极分支部分220B_6之间，第一接触电极261和第二接触电极262可以分别设置在第一电极分支部分210B_6和第二电极分支部分220B_6上。图31的显示装置10_6在一个子像素PXn中包括更多数量的电极210_6和220_6或电极分支部分210B_6和220B_6，并且可以设置更多数量的发光元件300。另外，其他构件的描述与上面参照图2和图3描述的构件相同，因此将省略其详细描述。
图32是示出根据又一实施例的显示装置的一个像素的平面图。
参照图32，在根据一个实施例的显示装置10_7中，第一电极210_7和第二电极220_7中的每个的至少部分区域可以包括弯曲区域，并且第一电极210_7的弯曲区域可以与第二电极220_7的弯曲区域间隔开并面对第二电极220_7的弯曲区域。图32中的显示装置10_7与图2的显示装置10的不同之处在于第一电极210_7和第二电极220_7的形状不同。在下文中，将省略重复的描述，并且将基于与上述内容的差异来提供描述。
图32中的显示装置10_7的第一电极210_7可以包括多个孔HOL。作为示例，如附图中所示，第一电极210_7可以包括沿着第二方向DR2布置的第一孔HOL1、第二孔HOL2和第三孔HOL3。然而，本发明不限于此，第一电极210_7可以包括更多或更少数量的孔HOL，或者仅包括一个孔HOL。在下文中，将描述其中第一电极210_7包括第一孔HOL1、第二孔HOL2和第三孔HOL3的示例。
在实施例中，第一孔HOL1、第二孔HOL2和第三孔HOL3均可以具有圆形平面形状。因此，第一电极210_7可以包括由每个孔HOL形成的弯曲区域，并且可以在弯曲区域处面对第二电极220_7。然而，以上描述是说明性的，并且本发明不限于此。第一孔HOL1、第二孔HOL2和第三孔HOL3中的每个的形状不受限制，只要该形状可以提供如下面将描述的其中设置有第二电极220_7的空间即可。例如，第一孔HOL1、第二孔HOL2和第三孔HOL3中的每个可以具有诸如椭圆形形状、四边形形状或更多条边的多边形形状等的平面形状。
多个第二电极220_7可以设置在每个子像素PXn中。例如，在每个子像素PXn中，可以设置与第一电极210_7的第一孔HOL1至第三孔HOL3对应的三个第二电极220_7。第二电极220_7可以位于第一孔HOL1至第三孔HOL3中的每个中，并且可以被第一电极210_7围绕。
在实施例中，第一电极210_7的孔HOL中的每个可以具有弯曲形状的外表面，与第一电极210_7的孔HOL对应地设置的第二电极220_7可以具有拥有弯曲形状的外表面，并且可以与第一电极210_7间隔开并面对第一电极210_7。如图32中所示，第一电极210_7包括在平面图中均具有圆形形状的孔HOL，并且第二电极220_7可以在平面图中具有圆形形状。在第一电极210_7中，其中形成有孔HOL的区域的弯曲表面可以与第二电极220_7的弯曲外表面间隔开并面对第二电极220_7的弯曲外表面。作为示例，第一电极210_7可以被设置为围绕第二电极220_7的外表面。
如上所述，发光元件300可以设置在第一电极210_7与第二电极220_7之间。根据本实施例的显示装置10_7可以包括具有圆形形状的第二电极220_7和被设置为围绕第二电极220_7的第一电极210_7，并且多个发光元件300可以沿着第二电极220_7的弯曲外表面布置。如上所述，由于发光元件300中的每个具有在一个方向上延伸的形状，因此在每个子像素PXn中沿着第二电极220_7的弯曲外表面布置的发光元件300可以被设置为使得其延伸方向指向不同的方向。子像素PXn中的每个可以根据发光元件300的延伸方向所指向的方向而具有各种发射方向。在根据本实施例的显示装置10_7中，第一电极210_7和第二电极220_7被设置为具有弯曲形状，因此设置在第一电极210_7与第二电极220_7之间的发光元件300可以被设置为指向不同的方向，从而可以改善显示装置10_7的横向可见性。
在结束详细描述时，本领域技术人员将理解的是，在基本上不脱离发明的原理的情况下，可以对优选实施例进行许多变化和修改。因此，发明的所公开的优选实施例仅在一般性和描述性意义上使用，而不是为了限制的目的。

Claims (20)

1.一种具有在一个方向上延伸的形状的发光元件，所述发光元件包括：
半导体核心，包括主体、第一端和第二端，所述主体在所述一个方向上延伸，所述第一端连接到所述主体的一侧并具有倾斜的侧表面，所述第二端连接到所述主体的另一侧并具有比所述主体的宽度小的宽度；以及
绝缘膜，围绕所述半导体核心的外表面的至少一部分，
其中，所述绝缘膜包括围绕所述半导体核心的所述第一端的第一绝缘膜和围绕所述半导体核心的所述第二端的第二绝缘膜，并且
所述第一绝缘膜的外表面的直径与所述第二绝缘膜的外表面的直径相同。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其中，
所述第一绝缘膜和所述第二绝缘膜中的每个的厚度随着距所述主体的距离增大而增大，并且
所述第一绝缘膜的最大厚度大于所述第二绝缘膜的最大厚度。
3.根据权利要求2所述的发光元件，其中，在所述半导体核心中，
所述主体的外表面被暴露，并且
所述第一绝缘膜的所述外表面、所述第二绝缘膜的所述外表面和所述主体的所述外表面在剖面中共线。
4.根据权利要求2所述的发光元件，其中，
所述绝缘膜还包括围绕所述半导体核心的所述主体的外表面的第三绝缘膜，并且
所述第一绝缘膜的所述外表面、所述第二绝缘膜的所述外表面和所述第三绝缘膜的外表面在剖面中共线。
5.根据权利要求4所述的发光元件，其中，所述第三绝缘膜具有恒定的厚度。
6.根据权利要求2所述的发光元件，其中，所述绝缘膜还包括无机颗粒。
7.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述半导体核心包括第一半导体层、围绕所述第一半导体层的至少部分区域的活性层、以及围绕所述第一半导体层的部分区域和所述活性层的第二半导体层。
8.根据权利要求7所述的发光元件，其中，所述第一半导体层包括在所述一个方向上延伸的第一部分、位于所述第一部分的一侧的第二部分、以及位于所述第一部分的另一侧并在所述一个方向上延伸的第三部分，
其中，所述第二部分具有其外表面是倾斜的形状。
9.根据权利要求8所述的发光元件，其中，
所述第三部分的直径小于所述第一部分的直径，并且
所述第三部分的外表面从所述第一部分的外表面朝向所述第一半导体层的中心凹入。
10.根据权利要求8所述的发光元件，其中，所述活性层被设置为围绕所述第一部分的外表面。
11.一种显示装置，所述显示装置包括：
基底；
第一电极，设置在所述基底上；
第二电极，设置在所述基底上，并且与所述第一电极间隔开；
第一绝缘层，设置在所述第一电极与所述第二电极之间，并且被构造为覆盖所述第一电极和所述第二电极中的每个的至少一部分；以及
发光元件，在所述第一电极与所述第二电极之间设置在所述第一绝缘层上，并且具有在一个方向上延伸的形状，
其中，所述发光元件包括：半导体核心，包括在所述一个方向上延伸的主体、连接到所述主体的一侧并具有倾斜的侧表面的第一端、以及连接到所述主体的另一侧并具有比所述主体的宽度小的宽度的第二端；以及绝缘膜，围绕所述半导体核心的外表面的至少一部分，
其中，所述绝缘膜包括部分地围绕所述半导体核心的所述第一端的第一绝缘膜和部分地围绕所述半导体核心的所述第二端的第二绝缘膜。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，
所述第一绝缘膜被设置为使得所述第一端的至少一部分被暴露，
所述第二绝缘膜被设置为使得所述第二端的至少一部分被暴露，并且
所述显示装置还包括与所述第一电极和被暴露的第一端接触的第一接触电极以及与所述第二电极和被暴露的第二端接触的第二接触电极。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，
所述发光元件被设置为使得所述半导体核心的所述第一端的至少一部分放置在所述第一电极上，并且所述半导体核心的所述第二端的至少一部分放置在所述第二电极上，并且
所述第一绝缘膜和所述第二绝缘膜中的每个的至少一部分与所述第一绝缘层直接接触。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述第一绝缘膜包括位于所述第一端与所述第一绝缘层之间的第一残留物。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，
所述发光元件包括第一表面和第二表面，在所述第一表面中所述第一接触电极与所述第一端接触，在所述第二表面中所述第一接触电极与所述第一残留物接触，并且
所述第二表面不与所述基底的上表面平行。
16.根据权利要求12所述的显示装置，所述显示装置还包括设置在所述发光元件上的第二绝缘层，
其中，所述第二绝缘层的宽度大于所述半导体核心的所述主体的长度。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述第一绝缘膜还包括位于所述第二绝缘层与所述第一端之间的第二残留物。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其中，所述发光元件还包括第三表面，在所述第三表面中所述第一接触电极与所述第二残留物接触，
其中，所述第三表面与所述基底的上表面垂直。
19.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述第二绝缘层还包括位于所述半导体核心的所述第一端与所述第一电极之间的绝缘图案。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其中，所述第一接触电极与所述绝缘图案的上表面接触。
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