CN114864617A - 发光器件和包括其的显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种发光器件和包括其的显示装置,该发光器件包括:多个发光单元,所述多个发光单元中的每个被配置为独立地发光;公共半导体层,提供在所述多个发光单元上;第一电极,提供在公共半导体层上;以及多个第二电极,与第一电极间隔开提供并分别提供在所述多个发光单元上。
Description
技术领域
本公开的示例实施方式涉及发光器件、包括该发光器件的显示装置和制造该显示装置的方法。
背景技术
发光器件(LED)被认为是与根据相关技术的光源相比具有长寿命、低功耗、快速响应速度、环境友好等优点的下一代光源,并用于各种产品,诸如照明装置、显示装置的背光等。特别地,诸如镓氮化物(GaN)、铝镓氮化物(AlGaN)、铟镓氮化物(InGaN)、铟铝镓氮化物(InAlGaN)等的基于III族氮化物的LED用作发光器件以用于发光。
发明内容
一个或更多个示例实施方式提供包括多个发光单元的发光器件及其制造方法。
一个或更多个示例实施方式还提供包括包含多个发光单元的发光器件的显示装置及其制造方法。
另外的方面将在以下描述中被部分地阐述,并将部分地自该描述明显,或者可以通过实践本公开的示例实施方式而获悉。
根据一示例实施方式的一方面,提供了一种发光器件,其包括:多个发光单元,所述多个发光单元中的每个被配置为独立地发光;公共半导体层,提供在所述多个发光单元上;第一电极,提供在公共半导体层上;以及多个第二电极,与第一电极间隔开提供并分别提供在所述多个发光单元上。
所述多个发光单元可以彼此间隔开地提供在公共半导体层的第一表面上。
所述多个发光单元中的每个的宽度可以小于公共半导体层的宽度。
所述多个发光单元中的至少一个可以包括依次提供的第一半导体层、有源层和第二半导体层。
所述多个第二电极中的每个可以提供在第二半导体层上。
第一半导体层的材料可以与公共半导体层的材料相同。
第一电极可以提供在公共半导体层的第一表面上,所述多个发光单元提供在该第一表面上。
第一电极可以沿着所述多个发光单元中的至少一个的侧表面朝向所述多个发光单元中的至少一个的上表面延伸。
发光器件还可以包括提供在第一电极和所述多个发光单元之间的第一绝缘层。
第一绝缘层可以提供在所述多个第二电极中的每个上。
所述多个发光单元可以关于发光器件的中心轴线对称。
所述多个第二电极可以关于发光器件的中心轴线对称。
第一电极可以关于发光器件的中心轴线对称。
第一电极和所述多个第二电极中的至少一个可以是透明的。
所述多个发光单元之间的空间的至少部分可以填充有第一电极。
第一电极可以提供在公共半导体层的第二表面上,该第二表面不同于公共半导体层的在其上提供所述多个发光单元的第一表面。
发光器件还可以包括填充所述多个发光单元之间的空间的至少部分的绝缘材料。
公共半导体层的外周表面可以具有圆形形状、椭圆形形状和多边形形状中的至少一种。
所述多个发光单元的组合的外周表面可以对应于公共半导体层的外周表面。
根据一示例实施方式的另一方面,提供了一种显示装置,其包括包含多个发光器件的显示层、以及配置为驱动所述多个发光器件的驱动层,驱动层包括分别电连接到所述多个发光器件的多个晶体管,其中所述多个发光器件中的至少一个包括:多个发光单元,所述多个发光单元中的每个被配置为独立地发光;以及公共半导体层,提供在所述多个发光单元上。
所述多个发光器件中的至少一个可以包括:第一电极,提供在公共半导体层上并电连接到驱动层;以及多个第二电极,与第一电极间隔开提供并分别提供在所述多个发光单元上。
所述多个第二电极可以包括:连接电极,电连接到驱动层;以及非连接电极,不电连接到驱动层。
提供在非连接电极上的发光单元可以不被配置为发光。
显示层还可以包括提供在所述多个发光器件上的平坦化层。
根据一示例实施方式的另一方面,提供了一种发光器件,其包括:多个发光单元,所述多个发光单元中的每个被配置为独立地发光;公共半导体层,提供在所述多个发光单元中的每个的第一表面上;第一电极,提供在公共半导体层上;绝缘层,提供在第一电极与所述多个发光单元中的每个之间;以及多个第二电极,与第一电极间隔开提供并分别提供在所述多个发光单元中的每个的与第一表面相反的第二表面上。
附图说明
本公开的示例实施方式的上述和/或其它方面、特征和优点将由以下结合附图的描述更加明显,附图中:
图1A是根据一示例实施方式的发光器件的横截面视图;
图1B是图1A的发光器件的平面视图;
图2A、图2B、图2C和图2D是用于描述根据一示例实施方式的制造发光器件的方法的参考视图;
图3是根据另一示例实施方式的发光器件的横截面视图;
图4是根据一示例实施方式的填充有绝缘材料的发光器件的横截面视图;
图5是根据另一示例实施方式的发光器件的平面视图;
图6是根据一示例实施方式的包括多个子电极的发光器件的平面视图;
图7是根据一示例实施方式的其中第一电极布置在边缘区域处的发光器件的平面视图;
图8是根据一示例实施方式的包括三个发光单元的发光器件的平面视图;
图9是根据一示例实施方式的包括四个发光单元的发光器件的平面视图;
图10是根据一示例实施方式的具有不同截面的发光器件的平面视图;
图11是根据另一示例实施方式的八边形发光器件的平面视图;
图12A是根据一示例实施方式的包括第二绝缘层的发光器件的横截面视图;
图12B是根据另一示例实施方式的包括第二绝缘层的发光器件的横截面视图;
图13是根据一示例实施方式的具有散射图案的发光器件的横截面视图;
图14是根据一示例实施方式的包括布置在其两个表面上的电极的发光器件的横截面视图;
图15是用于描述根据一示例实施方式的发光器件的缺陷率的参考视图;
图16A、图16B、图16C、图16D和图16E是用于描述根据一示例实施方式的通过使用发光器件来制造显示装置的过程的参考视图;
图17A、图17B、图17C、图17D和图17E是用于描述根据另一示例实施方式的通过使用发光器件来制造显示装置的过程的参考视图;以及
图18是根据另一示例实施方式的包括发光器件的显示装置的视图。
具体实施方式
现在将详细参照在附图中示出的示例实施方式,其中相同的附图标记始终指代相同的元件。就此而言,示例实施方式可以具有不同的形式并且不应被解释为限于在此阐述的描述。因此,以下仅通过参照附图来描述示例实施方式以解释各方面。如在此所使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关所列举项目的任何和所有组合。诸如“中的至少一个”的表述当在一列元素之后时,修饰整列元素,而不修饰该列中的个别元素。例如,表述“a、b和c中的至少一个”应被理解为仅包括a,仅包括b,仅包括c,包括a和b两者,包括a和c两者,包括b和c两者,或包括所有a、b和c。
在下文中,将参照附图详细描述本公开的示例实施方式。尽管描述了示例实施方式,但是这些示例实施方式仅是示例性的,并且本公开所属领域的技术人员可以从这些描述进行各种修改和改变。在整个附图中,相同的附图标记表示相同的元件。为了便于解释,附图中部件的尺寸可能被夸大。
当一构成元件设置“在”另一构成元件“之上”或“上”时,该构成元件可以仅直接在该另一构成元件上或以非接触方式在该另一构成元件之上。
诸如“第一”和“第二”的术语在此仅用于描述各种构成元件,但是构成元件不受这些术语限制。这样的术语仅是为了将一个构成元件与另一构成元件区分开。
在说明书中以单数形式使用的表述也包括其复数形式的表述,除非在上下文中另有明确规定。当一部分可以“包括”某个构成元件时,除非另有规定,否则其可以不被解释为排除另一构成元件,而是可以被解释为进一步包括其它构成元件。
此外,说明书中陈述的诸如“部分”、“单元”、“模块”和“块”的术语可以表示处理至少一个功能或操作的单元,并且该单元可以由硬件、软件或硬件和软件的组合来体现。
术语“一”和“该”以及类似指代词在描述本公开的上下文中(尤其是在所附权利要求的上下文中)的使用将被解释为涵盖单数和复数两者。
此外,这里描述的所有方法的步骤可以按任何合适的顺序来执行,除非这里另有指示或除非与上下文明显矛盾。本公开不限于所描述的步骤顺序。此外,所呈现的各个附图中示出的连接线或连接器旨在表示各个元件之间的功能关系和/或物理或逻辑联接。应说明的是,在实际器件中,可以存在许多替代的或附加的功能关系、物理连接或逻辑连接。
图1A是根据一示例实施方式的发光器件100沿图1B的线A-B截取的横截面视图。图1B是图1A的发光器件100的平面视图。
如图1A所示,发光器件100可以包括基于无机材料的发光二极管,并且发光器件100可以根据发光器件100中包括的材料而发射特定波长的光。根据一示例实施方式的发光器件100可以具有微尺寸。例如,发光器件100的宽度可以为约500μm或更小或者约100μm或更小。
发光器件100可以包括:多个发光单元120,每个发光单元被配置为独立地发光;与发光单元120接触的公共半导体层130;与公共半导体层130接触的第一电极140;以及布置为与第一电极140间隔开并与每个发光单元120接触的多个第二电极150。
发光单元120可以被布置为在公共半导体层130的第一表面上彼此间隔开。尽管附图示出了两个发光单元120,但实施方式不限于此。发光器件100可以包括两个或更多个发光单元120。发光单元120可以在一个方向上一维地或在两个方向上二维地布置在公共半导体层130的第一表面上。
发光单元120可以每个具有相同的形状。例如,每个发光单元120在宽度方向上的截面,即横截面,可以是矩形的。每个发光单元120在厚度方向上的截面,即侧截面,可以是圆形的、椭圆形的和/或多边形的。每个发光单元120的宽度可以小于公共半导体层130的宽度。上述发光单元120可以关于发光器件100的中心轴线X对称布置。
每个发光单元120可以包括在公共半导体层130上按所述顺序布置的第一半导体层121、有源层122和第二半导体层123。
第一半导体层121可以包括例如n型半导体。然而,实施方式不必限于此,在一些情况下,第一半导体层121可以包括p型半导体。第一半导体层121可以包括基于III-V族的n型半导体,例如n-GaN。第一半导体层121可以具有单层或多层结构。例如,第一半导体层121可以包括InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、铝氮化物(AlN)、铟氮化物(InN)中的任何一种半导体材料,并包括掺有诸如硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)等的导电掺杂剂的半导体层。
有源层122可以布置在第一半导体层121的上表面上。有源层122可以在电子和空穴彼此结合时产生光,并具有多量子阱(MQW)结构或单量子阱(SQW)结构。有源层122可以包括基于III-V族的半导体,例如InGaN、GaN、AlGaN、铝铟镓氮化物(AlInGaN)等。掺有导电掺杂剂的包覆层可以形成在有源层122之上和之下。在一示例中,包覆层可以包括AlGaN层或InAlGaN层。
第二半导体层123可以提供在有源层122的与第一半导体层121相反的上表面上,并且可以包括与第一半导体层121不同类型的半导体层。例如,第二半导体层123可以包括p型半导体层。第二半导体层123可以包括例如InAlGaN、GaN、AlGaN和/或InGaN,并且可以是掺有诸如镁(Mg)等的导电掺杂剂的半导体层。
公共半导体层130可以与发光单元120接触。公共半导体层130的材料可以与第一半导体层121的材料相同。例如,公共半导体层130可以包括n型半导体。例如,公共半导体层130可以包括基于III-V族的n型半导体,例如n-GaN。公共半导体层130可以具有单层或多层结构。例如,公共半导体层130可以包括InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的任何一种半导体材料,并包括掺有诸如Si、Ge、Sn等的导电掺杂剂的半导体层。
公共半导体层130在宽度方向上的截面,即横截面,可以是矩形的。公共半导体层130在厚度方向上的截面可以具有圆形、椭圆形和/或多边形等。例如,公共半导体层130的侧截面可以是矩形的。
第一电极140可以与公共半导体层130接触。第一电极140可以在公共半导体层130的布置发光单元120的第一表面上与公共半导体层130接触。第一电极140可以沿着发光单元120的侧表面朝向发光单元120的上表面延伸。例如,第一电极140可以在公共半导体层130的处于相邻的发光单元120之间的中间区域中与公共半导体层130接触,并且可以被布置为沿着彼此相邻的发光单元120的侧表面朝向发光单元120的上表面延伸。
第一电极140可以关于发光器件100的中心轴线X对称地布置。在图1A中,第一电极140可以相对于发光器件100的中心轴线X线对称地布置。
第一电极140可以包括导电材料。例如,第一电极140可以包括透明导电材料并且可以是透明电极。第一电极140可以包括:金属,诸如银(Ag)、Mg、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)及其合金;导电氧化物,诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌氧化物(ZnO)、铟锡锌氧化物(ITZO);导电聚合物,诸如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT)等。
发光器件100可以包括分别与发光单元120接触的第二电极150。第二电极150可以分别与发光单元120的第二半导体层123接触。第二电极150可以关于发光器件100的中心轴线X对称地布置。在附图中,第二电极150相对于发光器件100的中心轴线X线对称地布置。与第一电极140一样,第二电极150可以包括透明导电材料。
发光器件100还可以包括围绕发光单元120的侧表面并与发光单元120的侧表面相邻提供的第一绝缘层160。第一绝缘层160的部分区域可以朝向发光单元120的上表面延伸。因此,第一绝缘层160可以防止第一电极140接触每个发光单元120的有源层122和第二半导体层123。在附图中,第一绝缘层160被示出为布置成与第二电极150间隔开。然而,实施方式不限于此。与第二电极150接触的第一绝缘层160可以防止第二半导体层123暴露于外部。
每个发光单元120可以响应于施加到分别对应于发光单元120的第一电极140和第二电极150的电信号而独立地发光。因此,即使当发光单元120中的任何一个有缺陷时,发光单元120也可以正常地发光,因此,发光器件100整体上可以正常地操作。因此,发光器件100的缺陷率可以与发光单元120的数量成比例地降低。
图2A至图2D是用于描述根据一示例实施方式的制造发光器件100的方法的参考视图。
如图2A所示,可以在第一基板210上依次形成第一半导体材料层121a、有源材料层122a和第二半导体材料层123a。第一基板210可以是用于生长半导体材料的基板。第一基板210可以包括用于一般半导体工艺的各种材料。例如,硅基板、蓝宝石基板等可以用作第一基板210。
第一半导体材料层121a、有源材料层122a和第二半导体材料层123a可以通过诸如金属有机化学气相沉积(MOCVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、分子束外延(MBE)、氢化物气相外延(HVPE)等的方法来形成。
如图2B所示,可以通过图案化第一半导体材料层121a、有源材料层122a和第二半导体材料层123a来形成公共半导体层130和发光单元120。公共半导体层130和发光单元120可以被称为主体。可以在第一半导体材料层121a、有源材料层122a和第二半导体材料层123a中形成沟槽T,以通过穿透第二半导体材料层123a和有源材料层122a来暴露第一半导体材料层121a。第一半导体材料层121a的部分区域可以成为公共半导体层130,第一半导体材料层121a的其它区域可以成为发光单元120的第一半导体层121。然而,实施方式不限于此。第一半导体材料层121a可以完全成为公共半导体层130,发光单元120可以不包括第一半导体层121。例如,发光单元120可以仅包括有源层122和第二半导体层123。
如图2C所示,可以在发光单元120之间的沟槽T中形成第一绝缘层160。第一绝缘层160可以通过围绕发光单元120的侧表面并与发光单元120的侧表面相邻提供而朝向发光单元120的上表面延伸。此外,第一绝缘层160可以在暴露公共半导体层130的部分区域的同时朝向公共半导体层130延伸。
如图2D所示,可以形成与公共半导体层130接触的第一电极140和与第二半导体层123接触的第二电极150。第一电极140可以在沟槽T的底表面处与公共半导体层130接触,并通过经过发光单元120的侧表面而朝向发光单元120的上表面上的第一绝缘层160延伸。通过第一绝缘层160,可以防止第一电极140接触每个发光单元120的有源层122和第二半导体层123。第二电极150可以与第一电极140分开地布置在发光单元120的第二半导体层123的上表面上。
图3是根据另一示例实施方式的发光器件100a的横截面视图。当将图1A与图3相比较时,图3的发光器件100a的第一电极140可以填充相邻的发光单元120之间的空间的至少部分。当发光器件100的发光单元120之间的空间是空的时,发光器件100的机械强度可能降低。由于用第一电极140填充发光单元120之间的空间的至少部分,因此可以防止发光器件100的机械强度降低。
图4是根据一示例实施方式的填充有绝缘材料的发光器件100b的横截面视图。图4的发光器件100b还可以包括填充相邻的发光单元120之间的空间的至少部分的绝缘材料170。当发光单元120之间的空间填充有与第一电极140相同的材料时,第一电极140的厚度增大,因此布置在发光单元120之间的空间中的第一电极140的透明度可能降低。然后,由于有源层122产生的光被第一电极140反射,因此发光效率可能降低。因此,由于用透明绝缘材料170填充发光单元120之间的空间的至少部分,所以可以防止发光效率降低。
图5是根据另一示例实施方式的发光器件100c的平面视图。如图5所示,第一电极140可以布置在发光器件100c的中间区域,第二电极150可以布置在发光器件100c的边缘区域。第一电极140可以被布置为与发光单元120之间的公共半导体层130接触,并沿着发光单元120的侧表面朝向发光单元120的上表面延伸。第二电极150可以布置在每个发光单元120的上表面上。第一电极140和第二电极150可以关于发光器件100的中心轴线对称布置。
图6是根据一示例实施方式的包括多个子电极的发光器件100d的平面视图。当将图5与图6相比较时,图6的发光器件100d中包括的第二电极150可以包括多个子电极151。例如,每个第二电极150可以包括多个子电极151。由于第二电极150被实现为多个子电极151,因此第一电极140和第二电极150之间的距离可以保持一定距离或更大。子电极151也可以关于发光器件100d的中心轴线线对称或旋转对称。
图7是根据一示例实施方式的其中第一电极布置在边缘区域的发光器件100e的平面视图。如图7所示,第一电极140可以布置在发光器件100e的边缘区域,第二电极150可以布置在发光器件100e的中间区域。第一电极140可以在发光单元120的边缘处布置为与公共半导体层130接触,并沿着发光单元120的侧表面朝向发光单元120的上表面延伸。第二电极150可以在每个发光单元120的上表面上布置在发光器件100e的中间区域中。第一电极140和第二电极150可以关于发光器件100e的中心轴线旋转对称或线对称地布置。
图8是根据一示例实施方式的包括三个发光单元的发光器件100f的平面视图。当将图1B与图8相比较时,图8的发光器件100f可以包括三个发光单元120。第一电极140可以与公共半导体层130接触,并沿着发光单元120的三个侧表面朝向三个发光单元120的上表面延伸。三个第二电极150可以分别布置在发光单元120的上表面上。
图9是根据一示例实施方式的包括四个发光单元120的发光器件100g的平面视图。图9的发光器件100g可以包括四个发光单元120。第一电极140可以布置在发光器件100g的中心区域,四个第二电极150可以布置在发光器件100g的边缘区域。第一电极140和第二电极150可以关于发光器件100g的中心轴线旋转对称或线对称地布置。
随着发光单元的数量增加,发光器件的缺陷率可以降低。上面描述的发光器件的截面和发光单元的截面彼此对应。例如,当发光器件的截面是多边形的时,发光单元的截面也是多边形的。然而,实施方式不限于此。发光器件的截面可以不同于发光单元的截面。
图10是根据一示例实施方式的具有不同截面的发光器件100h的平面视图。如图10所示,发光器件100h的截面可以是圆形的。例如,公共半导体层130的外周表面的截面可以是圆形的,发光单元120的组合的外周表面的截面可以是圆形的。然而,每个发光单元120的外周表面的截面可以是扇形。第一电极140可以布置在发光器件100h的中心区域,第二电极150可以布置在发光器件100h的边缘区域,但实施方式不限于此。例如,第一电极140和第二电极150可以反过来布置。第一电极140和第二电极150可以关于发光器件100h的中心轴线对称。例如,第一电极140和第二电极150可以关于发光器件100h的中心轴线旋转对称或线对称。
图11是根据另一示例实施方式的具有八边形截面的发光器件100i的平面视图。如图11所示,发光器件100i的截面可以是八边形的。例如,公共半导体层130的外周表面的截面可以是八边形的,发光单元120的组合的外周表面的截面可以是八边形的。然而,实施方式不限于此。例如,每个发光单元120的外周表面的截面可以是三角形的。第一电极140可以布置在发光器件100i的中心区域,第二电极150可以布置在发光器件100i的边缘区域,但实施方式不限于此,第一电极140和第二电极150可以反过来布置。
图12A是根据一示例实施方式的包括第二绝缘层165的发光器件100j的横截面视图。如图12A所示,第二绝缘层165可以布置在发光器件100j的侧表面处。第二绝缘层165可以分别在发光单元120的上表面上与第二电极150接触。沿着发光单元120和公共半导体层130的侧表面的第二绝缘层165可以围绕公共半导体层130的下表面并提供在公共半导体层130的下表面上。第一绝缘层160可以通过在围绕发光单元120的侧表面并与发光单元120的侧表面相邻提供的同时朝向发光单元120的上表面延伸而与第二电极150接触。除了作为在发光单元120与第一和第二电极140和150之间执行电绝缘功能的膜之外,第一绝缘层160和第二绝缘层165还可以用作用于保护发光器件100j免受外部影响的保护膜。
图12B是根据另一示例实施方式的包括第二绝缘层165a的发光器件100k的横截面视图。如图12B所示,第二绝缘层165a可以布置在发光器件100k的侧表面处。第二绝缘层165a可以分别在发光单元120的上表面上与第二电极150接触。第二绝缘层165a可以围绕发光单元120的侧表面,并可以暴露公共半导体层130的至少部分区域。
图13是根据一示例实施方式的具有散射图案的发光器件100l的横截面视图。如图13所示,散射图案180可以进一步布置在发光器件100l的公共半导体层130上。散射图案180可以布置在公共半导体层130的下表面上以向外突出。然而,实施方式不限于此。散射图案180可以被布置为嵌入公共半导体层130中。散射图案180可以包括低介电常数材料,例如,具有4或更小的介电常数的材料。
发光器件的电极在上面被描述为布置为面对一个方向。由于电极被布置为面对一个方向,因此发光器件100可以更容易地转移到另一基板。然而,实施方式不限于此。第一电极140和第二电极150可以布置在发光器件的不同表面上,并且第一电极140和第二电极150的形成时间可以彼此不同。例如,在由公共半导体层130和发光单元120构成的主体上形成第二电极150之后,可以将在该处形成第二电极150的主体转移到另一基板。然后,可以在主体上形成第一电极140。
图14是根据一示例实施方式的包括布置在其两个表面上的电极的发光器件100m的视图。如图14所示,第一电极140可以布置在公共半导体层130的下表面即发光器件100m的下表面上,第二电极150可以布置在发光单元120的上表面即发光器件100m的与第一电极140相反的上表面上。由于第一电极140和第二电极150布置在发光器件100m的不同表面上,因此可以确保大尺寸的电极。
当以微尺寸来制造发光器件时,在半导体材料的生长过程中经常会产生缺陷。可能制造由于缺陷等而不发光的有缺陷的发光器件。修复有缺陷的发光器件100可能导致加工困难或降低加工良率。
由于根据一示例实施方式的发光器件的每个发光单元通过对应的第二电极独立地接收电信号,因此每个发光单元可以独立地发光。因此,即使当一个发光单元由于缺陷等而无法发光时,其它发光单元也可以发光,因此可以降低发光器件的缺陷率。例如,具有两个发光单元的发光器件的缺陷率可以降低到具有一个发光单元的发光器件的缺陷率的1/2,具有四个发光单元的发光器件的缺陷率可以降低到包括一个发光单元的发光器件的缺陷率的1/4。
图15是用于描述根据一示例实施方式的发光器件100的缺陷率的参考视图。如图15所示,用于电连接驱动层的电极图案190可以形成在发光器件100上。电极图案190可以包括连接到第一电极140的第一布线191以及连接到第二电极150的多条第二布线192和193。电信号可以通过第一和第二布线191、192和193施加到发光器件100,并且在发光单元120当中,第一发光单元120a可以不发光。然而,由于第二发光单元120b发光,因此发光器件100仍然可以发光。通过切断连接到第一发光单元120a的第三布线193,电流可以集中在第二发光单元120b上,因此可以减少由于有缺陷的第一发光单元120a导致的发光器件100的亮度降低。连接到被切断的第三布线193的第一发光单元120a的第二电极可以被称为非连接电极,连接到未被切断的第二布线192的第二发光单元120b的第二电极可以被称为连接电极。
上述发光器件100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i、100j、100k、100l和100m可以用作各种装置的发光源。在一示例中,发光器件100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i、100j、100k、100l和100m可以应用于照明装置或自发光显示装置。例如,发光器件100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i、100j、100k、100l和100m可以通过经由流体自组装方法、拾取放置方法等被转移而成为显示装置的一个构成元件。
图16A至图16E是用于描述根据一示例实施方式的通过使用发光器件100来制造显示装置的过程的参考视图。
参照图16A,可以将目标基板410对准在发光器件100转移到其的转移基板300上。发光器件100可以通过流体自组装方法、拾取放置方法等被转移到转移基板300。目标基板410可以包括基板412和驱动层414。基板412可以包括诸如玻璃、有机聚合物、晶体等的绝缘材料。此外,基板412可以包括可弯曲或可折叠的柔性材料,并且可以具有单层结构或多层结构。驱动层414可以包括用于驱动发光器件100的晶体管、电极图案等。发光器件100的电极可以被布置为面对形成在目标基板410上的电极图案。
如图16B所示,可以将发光器件100转移到目标基板410。例如,发光器件100可以通过接合方法被转移到目标基板410。在将转移基板300和目标基板410彼此对准之后,可以通过使用热压、超声、光(激光或UV)等将发光器件100接合到目标基板410。例如,当在发光器件100的电极和目标基板410的电极图案之间施加热压时,发光器件100的电极可以与压力和温度成比例地被压缩以接合到目标基板410的电极图案。
在将发光器件100转移到目标基板410之后,移除转移基板300。如图16C所示,可以翻转目标基板410,其中发光器件100面朝上。
当转移基板300是包括驱动层的目标基板时,无需额外转移,可以将发光器件100接合到转移基板300。
如图16D所示,可以在发光器件100上形成平坦化层420。平坦化层420可以在覆盖发光器件100的同时具有平坦化的上表面。平坦化层420可以缓和由布置在平坦化层420之下的构成元件产生的台阶,并防止氧气、湿气等渗入发光器件100中。平坦化层420可以包括绝缘材料。平坦化层420可以包括有机绝缘膜(丙烯或硅基聚合物)或无机绝缘膜(硅氧化物(SiO2)、硅氮化物(SiN)、铝氧化物(Al2O3)或钛氧化物(TiO2))等,但实施方式不限于此。平坦化层420可以具有包括拥有不同介电常数的多种绝缘材料的多层结构。
如图16E所示,可以在平坦化层420上形成颜色转换层430。当发光器件100发射相同波长的光时,颜色转换层430可以包括用于将发光器件100产生的光转换成某种波长的光的第一至第三颜色转换图案431、433和435。第一至第三颜色转换图案431、433和435中的每个可以对应于每个子像素。例如,第一颜色转换图案431可以对应于第一子像素SP1,第二颜色转换图案433可以对应于第二子像素SP2,第三颜色转换图案435可以对应于第三子像素SP3。颜色转换层430可以通过光刻方法来形成。
在附图中,一个发光器件100被示出为布置在一个子像素中。然而,实施方式不限于此。一个子像素可以包括两个或更多个发光器件100。由于每个发光器件100包括发光单元120,因此即使当发光单元120中的一个或更多个不发光时,发光单元120中的另一个也可以发光,因此,可以降低子像素的缺陷率,并且子像素的修复是非必要的。
尽管图16E示出了发光器件100发射相同波长的光,但实施方式不限于此。当每个发光器件100通过发射不同的光(例如,红光、蓝光和绿光)来执行子像素功能时,显示装置可以不需要包括颜色转换层。尽管制造显示装置的方法使用图1A的发光器件100,但实施方式不限于此。可以通过使用图3至图14的发光器件100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i、100j、100k、100l和100m来制造显示装置。
在通过图16A至图16E制造的显示装置400中,发光器件100的电极被布置为面对目标基板410。然而,实施方式不限于此。即使当电极被布置为面对与目标基板410相反的方向时,显示装置也可以通过使用发光器件100来制造。
图17A至图17E是用于描述根据另一示例实施方式的通过使用发光器件100来制造显示装置500的过程的参考视图。
如图17A所示,可以在基板512上形成驱动层514。驱动层514可以包括TFT、第一电极图案EL1、电容器等。
如图17B所示,可以在驱动层514上形成具有孔H的柔性分隔壁520。柔性分隔壁520可以包括聚合物层522和金属层524。金属层524可以经由形成在聚合物层522中的孔h电连接到驱动层514的第一电极图案EL1。基板512、驱动层514和柔性分隔壁520可以形成转移基板。
如图17C所示,可以将发光器件100转移到孔H中的转移基板。发光器件100与图1A所示相同,但实施方式不限于此。可以将图3至图14的发光器件100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i、100j、100k和100l转移到转移基板。发光器件100可以通过流体自组装方法或拾取放置方法来转移。
如图17D所示,可以形成用于覆盖柔性分隔壁520的至少部分和发光器件100的绝缘层530,并且可以形成用于将发光器件100的上电极与驱动层514电连接的第二电极图案EL2。第二电极图案EL2可以通过柔性分隔壁520的金属层524电连接到驱动层514的第一电极图案EL1。绝缘层530可以防止氧气、湿气等渗入发光器件100中。
如图17E所示,可以在绝缘层530和第二电极图案EL2上形成平坦化层540。然后,可以进一步形成颜色转换层。
图18是根据另一示例实施方式的包括发光器件100的显示装置600的视图。图18的显示装置600可以包括布置在发光器件100之下的第三电极图案EL3和布置在发光器件100之上的第四电极图案EL4。第三电极图案EL3可以电连接到发光器件100的第一电极140和第二电极150中的任何一个,第四电极图案EL4可以电连接到发光器件100的第一电极140和第二电极150中的另一个。即使当第二电极图案EL4电连接到发光器件100的第二电极150时,发光器件100的发光单元120的缺陷单元也可以不电连接到第四电极图案EL4。例如,在显示装置的制造过程中,缺陷单元的第二电极可以与第二电极图案EL4电断开。
包括上述发光器件100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i、100j、100k、100l和100m的显示装置可以用于各种电子装置。例如,显示装置可以应用于电视机(TV)、笔记本电脑、移动电话、智能电话、智能平板(PD)、便携式媒体播放器(PMP)、个人数字助理(PDA)、导航、各种可穿戴设备(诸如智能手表或头戴式显示器)等。
应理解,这里描述的示例实施方式应仅被认为是描述性的,而不是出于限制的目的。每个示例实施方式内的特征或方面的描述通常应被视为可用于其它实施方式中的其它类似特征或方面。
虽然已经参照附图描述了示例实施方式,但是本领域普通技术人员将理解,在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节上的各种改变。
本申请基于2021年2月3日在美国专利商标局提交的第63/145,166号临时美国专利申请和2021年5月3日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0057479号韩国专利申请并要求这两个申请的优先权,这两个申请的公开内容通过引用整体合并于此。
Claims (24)
1.一种发光器件,包括:
多个发光单元,所述多个发光单元中的每个被配置为独立地发光;
公共半导体层,提供在所述多个发光单元上;
第一电极,提供在所述公共半导体层上;以及
多个第二电极,与所述第一电极间隔开提供并分别提供在所述多个发光单元上。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述多个发光单元彼此间隔开地提供在所述公共半导体层的第一表面上。
3.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述多个发光单元中的每个的宽度小于所述公共半导体层的宽度。
4.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述多个发光单元中的至少一个包括依次提供的第一半导体层、有源层和第二半导体层。
5.根据权利要求4所述的发光器件,其中所述多个第二电极中的每个提供在所述第二半导体层上。
6.根据权利要求4所述的发光器件,其中所述第一半导体层的材料与所述公共半导体层的材料相同。
7.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述第一电极提供在所述公共半导体层的第一表面上,所述多个发光单元提供在所述第一表面上。
8.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述第一电极沿着所述多个发光单元中的至少一个的侧表面朝向所述多个发光单元中的至少一个的上表面延伸。
9.根据权利要求1所述的发光器件,还包括:
第一绝缘层,提供在所述第一电极和所述多个发光单元之间。
10.根据权利要求9所述的发光器件,其中所述第一绝缘层提供在所述多个第二电极中的每个上。
11.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述多个发光单元关于所述发光器件的中心轴线对称。
12.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述多个第二电极关于所述发光器件的中心轴线对称。
13.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述第一电极关于所述发光器件的中心轴线对称。
14.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述多个第二电极和所述第一电极中的至少一个是透明的。
15.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述多个发光单元之间的空间的至少部分填充有所述第一电极。
16.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述第一电极提供在所述公共半导体层的第二表面上,所述第二表面不同于所述公共半导体层的在其上提供所述多个发光单元的第一表面。
17.根据权利要求1所述的发光器件,还包括:
绝缘材料,填充所述多个发光单元之间的空间的至少部分。
18.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述公共半导体层的外周表面具有圆形形状、椭圆形形状和多边形形状中的至少一种。
19.根据权利要求18所述的发光器件,其中所述多个发光单元的组合的外周表面对应于所述公共半导体层的所述外周表面。
20.一种显示装置,包括:
显示层,包括多个发光器件;以及
驱动层,配置为驱动所述多个发光器件,所述驱动层包括分别电连接到所述多个发光器件的多个晶体管,
其中所述多个发光器件中的至少一个包括:
多个发光单元,所述多个发光单元中的每个被配置为独立地发光;以及
公共半导体层,提供在所述多个发光单元上。
21.根据权利要求20所述的显示装置,其中所述多个发光器件中的至少一个包括:
第一电极,提供在所述公共半导体层上并电连接到所述驱动层;以及
多个第二电极,与所述第一电极间隔开提供并分别提供在所述多个发光单元上。
22.根据权利要求21所述的显示装置,其中所述多个第二电极包括:
连接电极,电连接到所述驱动层;以及
非连接电极,不电连接到所述驱动层。
23.根据权利要求22所述的显示装置,其中提供在所述非连接电极上的发光单元不被配置为发光。
24.根据权利要求20所述的显示装置,其中所述显示层还包括提供在所述多个发光器件上的平坦化层。
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