CN115274774A - 显示设备及其制造方法 - Google Patents

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宋大镐
金秀哲
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Abstract

本公开涉及显示设备及其制造方法。所述显示设备包括：公共电极；发光元件，包括共同电连接到公共电极的阳极；第一接触电极，分别电连接到发光元件的阴极；电路衬底；以及第二接触电极，设置在电路衬底上，并且分别电连接到第一接触电极和公共电极。

Description

显示设备及其制造方法
相关申请的相交引用
本申请要求于2021年4月30日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0056891号韩国专利申请以及于2021年6月4日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0073064号韩国专利申请的优先权和权益，所述韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开涉及显示设备及其制造方法。
背景技术
近来，随着对信息显示的兴趣的增加，不断进行对显示设备的研究和开发。
应理解，本背景技术部分在某种程度上旨在为理解技术提供有用的背景。然而，本背景技术部分也可以包括在本文中公开的主题的相应有效申请日之前不属于由相关领域中的技术人员已知或理解的部分的思想、概念或认识。
发明内容
本公开提供了一种可以降低电流消耗和负载的高分辨率显示设备。
实施方式提供了一种显示设备，所述显示设备可以包括：公共电极；发光元件，包括共同电连接到公共电极的阳极；第一接触电极，分别电连接到发光元件的阴极；电路衬底；以及第二接触电极，设置在电路衬底上，并且分别电连接到第一接触电极和公共电极。
公共电极可以通过与其对应的第二接触电极电连接到电路衬底的第一电源线，并且发光元件的阴极可以通过与其对应的第一接触电极和第二接触电极连接到电路衬底的驱动晶体管的第一电极。
电路衬底的驱动晶体管的第二电极可以共同电连接到第二电源线。
在发光元件的发光时段期间，施加到第一电源线的电压可以大于施加到第二电源线的电压。
所述显示设备还可以包括：连接电极，电连接发光元件的阳极和公共电极；以及第一绝缘层，与连接电极重叠。
所述显示设备还可以包括：颜色转换元件，设置在第一绝缘层上，并且与发光元件重叠；以及滤色器，与颜色转换元件重叠。
所述显示设备还可以包括：堤部，围绕颜色转换元件的侧表面；光阻挡层，与堤部重叠，所述光阻挡层包括暴露滤色器的开口；以及第二绝缘层，与光阻挡层和滤色器重叠。
所述显示设备还可以包括：第一金属层，设置在第一绝缘层上；第二金属层，设置在第一金属层上；以及载体衬底，设置在第二金属层上，其中，第一金属层、第二金属层和载体衬底可以包括孔，以及颜色转换元件可以设置在所述孔中。
滤色器可以在载体衬底上与颜色转换元件重叠。
实施方式提供了一种显示设备的制造方法，所述制造方法可以包括：在基础衬底上依次形成第一半导体层、有源层、第二半导体层、连接电极、第一绝缘层和第一金属层；在载体衬底上形成第二金属层；结合第一金属层和第二金属层；以及分离基础衬底并蚀刻第一半导体层、有源层和第二半导体层以形成发光元件，其中，第一半导体层可以包括N型掺杂剂，以及第二半导体层可以包括P型掺杂剂。
所述制造方法还可以包括：在连接电极上形成公共电极；以及在发光元件的第一半导体层上形成第一接触电极。
所述制造方法还可以包括：将公共电极和第一接触电极结合到电路衬底的第二接触电极；以及将第一金属层与第一绝缘层分离。
所述制造方法还可以包括：在第二绝缘层上形成滤色器；以及在第二绝缘层上形成暴露滤色器的光阻挡层。
所述制造方法还可以包括：在光阻挡层上形成堤部，所述堤部包括暴露滤色器的孔；以及在堤部的孔中设置颜色转换元件。
所述制造方法还可以包括将堤部结合到第一绝缘层上。
所述制造方法还可以包括：形成与发光元件重叠的钝化膜；以及在钝化膜处形成暴露发光元件的第一半导体层的开口。
所述制造方法还可以包括：形成与钝化膜和连接电极重叠的第一平坦化层；以及蚀刻第一平坦化层以暴露连接电极的一部分和发光元件的第一半导体层。
所述制造方法还可以包括：在第一平坦化层和第一半导体层上形成第三金属层；以及抛光第三金属层以形成公共电极和第一接触电极。
所述制造方法还可以包括将电路衬底上的第二接触电极结合到公共电极和第一接触电极。
所述制造方法还可以包括：蚀刻载体衬底、第二金属层和第一金属层以形成孔；在载体衬底、第二金属层和第一金属层的孔中设置颜色转换元件；以及形成与颜色转换元件和载体衬底重叠的滤色器。
根据本公开，根据显示设备及其制造方法，可以提供可以降低电流消耗和负载的高分辨率显示设备。
附图说明
通过参考附图详细描述本公开的实施方式，本公开的以上和其它方面和特征将变得更加显而易见。
图1是根据实施方式的显示设备的示意性平面图。
图2是根据实施方式的像素的等效电路的示意图。
图3是根据实施方式的显示设备的结构的示意性截面图。
图4至图13是图3的显示设备的制造方法的示意性截面图。
图14是根据实施方式的显示设备的结构的示意性截面图。
图15至图19是图14的显示设备的制造方法的示意性截面图。
图20至图23是显示设备的应用示例，例如，示出了智能眼镜、头戴式显示器、智能手表和车用显示器的示意图。
图24是图3至图13的实施方式的变体的示意性截面图。
图25是图14至图19的实施方式的变体的示意性截面图。
图26是根据实施方式的显示设备的结构的示意性截面图。
图27至图33是图26的显示设备的制造方法的示意性截面图。
图34是图26至图33的实施方式的变体的示意性截面图。
具体实施方式
在下文中将参考附图更全面地描述本公开，在附图中示出了实施方式。如本领域中的技术人员将理解的，所描述的实施方式可以以各种不同的方式修改，所有这些修改都不脱离本公开的精神或范围。
为了清楚地描述本公开，省略了可能与描述无关的部分，并且在说明书通篇，相同或相似的组成元件由相同的参考标记表示。因此，可以在其它附图中使用上述参考标记。
此外，在附图中，为了便于描述，任意地示出了每个元件的尺寸和厚度，并且本公开不必要限于附图中所示的每个元件的尺寸和厚度。在附图中，为了清楚起见，可以夸大层、膜、面板、区域等的厚度。
此外，表述“等于或与…相同”在说明书中可以意指“大体等于或与…大体相同”。例如，它可以与由本领域中的普通技术人员理解的相同。此外，其它表述或描述可以是包括“大体”的表述或描述，尽管“大体”可能没有明确地包括在那些表述或描述中。
如本文中所用，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。
在说明书和权利要求中，出于其含义和说明的目的，术语“和/或”旨在包括术语“和”与“或”的任何组合。例如，“A和/或B”可以理解为意指“A、B、或者A和B”。术语“和”与“或”可以以结合或分离的意义使用，并且可以理解为等同于“和/或”。
在说明书和权利要求中，出于其含义和说明的目的，短语“至少一个”旨在包括“选自…的组中的至少一个”的含义。例如，“A和B中的至少一个”可以理解为意指“A、B、或者A和B”。
应理解，尽管术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，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，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称作为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称作为第一元件。
为了便于描述，空间相对术语“下方”、“之下”、“下部”、“上方”、“上部”等在本文中可以用于描述如附图中所示的一个元件或组件与另一元件或组件之间的关系。应理解，除了附图中描绘的定向之外，空间相对术语旨在包括设备在使用或操作中的不同定向。例如，在附图中所示的设备被翻转的情况下，定位在另一设备“下方”或“之下”的设备可以被放置在另一设备“上方”。因此，说明性术语“下方”可以包括下部位置和上部位置两者。设备也可以在其它方向上定向，并且因此可以根据该定向不同地解释空间相对术语。
应理解，当元件(或区域、层、部分等)在说明书中被称作为“在”另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时，它可以直接设置在上述另一元件上、连接或联接到上述另一元件，或者它们之间可以设置中间元件。
应理解，术语“连接到”或“联接到”可以包括物理连接或联接、或者电连接或联接。
术语“重叠”或“重叠的”意指第一物体可以在第二物体上方或下方、或者在第二物体的一侧，并且反之亦然。此外，术语“重叠”可以包括层叠、叠置、面对或面向、延伸跨过、覆盖或部分覆盖、或者如由本领域中的普通技术人员将领会和理解的任何其它合适的术语。
当元件被描述为与另一元件“是不重叠的”或“不重叠”时，这可以包括元件彼此间隔开、彼此偏移、或彼此分开、或者如由本领域中的普通技术人员将领会和理解的任何其它合适的术语。
术语“面对”和“面向”意指第一元件可以直接或间接地与第二元件相对。在第三元件插置在第一元件和第二元件之间的情况下，第一元件和第二元件可以被理解为彼此间接相对，尽管仍然彼此面对。
当在本说明书中使用时，术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”、“具有(has)”、“具有(have)”和/或“具有(having)”及其变体指定所述特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。
短语“在平面图中”意指从顶部观察物体，并且短语“在示意性截面图中”意指从侧面观察物体竖直切开的截面。
如本文中所用，“约”或“近似”包括所述值以及如由本领域中的普通技术人员在考虑到所讨论的测量和与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的限制)时所确定的特定值的可接受偏差范围内的平均值。例如，“约”可以意指在一个或多个标准偏差内或者在所述值的±30％、±20％、±10％、±5％内。
除非另外限定，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本公开所属领域中的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。还应理解，术语(诸如在常用字典中限定的术语)应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，并且除非在本文中明确地如此限定，否则不应以理想化或过于形式化的含义进行解释。
图1示出了根据实施方式的显示设备的示意性平面图。
图1示出了设置在显示设备(例如，作为可以使用发光元件作为光源的电子设备的示例的显示设备)中的显示面板PNL。第一方向X和第二方向Y可以是限定平面的平面方向。第一方向X和第二方向Y可以彼此正交。第三方向Z可以是竖直方向(高度方向)。第三方向Z可以与第一方向X和第二方向Y正交。
为了更好地理解和易于描述，图1基于显示区域DA简要示出了显示面板PNL的结构。然而，在实施方式中，未示出的至少一个驱动电路部分(例如，扫描驱动器和数据驱动器中的至少一个)、布线和/或焊盘还可以设置在显示面板PNL中。
参考图1，显示面板PNL可以包括衬底SUB和设置在衬底SUB上的像素或像素单元PXU。例如，一个像素单元PXU可以包括第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3。在下文中，在任意提及第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3中的至少一个的情况下，或者在综合提及其中的两个或更多的情况下，它们将被称作为像素PXL。
衬底SUB可以形成显示面板PNL的基础构件，并且可以是刚性衬底或膜、或者柔性衬底或膜。例如，衬底SUB可以形成为由玻璃或钢化玻璃制成的刚性衬底以及由塑料或金属材料(或薄膜)制成的柔性衬底，但是衬底SUB的材料和/或物理性质不受特别限制。稍后将描述的电路衬底CSUB(参见图3和图14)可以包括衬底SUB和形成在衬底SUB上的电路元件。
用于形成显示面板的显示面板PNL和衬底SUB包括用于显示图像的显示区域DA和除了显示区域DA之外的非显示区域NDA。像素PXL可以设置在显示区域DA中。在非显示区域NDA中，可以设置连接到显示区域DA的像素PXL的各种布线、焊盘和/或内部电路部分。像素PXL可以根据条纹或
Figure BDA0003567671440000071
布置结构规则地布置或设置。然而，像素PXL的布置结构不限于此，并且像素PXL可以以各种结构和/或方法布置或设置在显示区域DA中。
在实施方式中，可以在显示区域DA中设置发射不同颜色的光的两个或更多类型的像素PXL。例如，在显示区域DA中，可以布置或设置发射第一颜色的光的第一像素PXL1、发射第二颜色的光的第二像素PXL2、以及发射第三颜色的光的第三像素PXL3。至少一个设置成彼此相邻的第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3可以形成可以发射各种颜色的光的一个像素单元PXU。例如，第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3中的每个可以是发射具有颜色的光的子像素。在实施方式中，第一像素PXL1可以是发射第一颜色(例如，红色)的光的第一颜色的像素，第二像素PXL2可以是发射第二颜色(例如，绿色)的光的第二颜色的像素，并且第三像素PXL3可以是发射第三颜色(例如，蓝色)的光的第三颜色的像素，但是本公开不必要限于此。
在实施方式中，第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3设置有发射相同颜色的光的发光元件，并且包括设置在相应发光元件上的不同颜色的滤色器和/或颜色转换元件，使得它们可以分别发射第一颜色、第二颜色和第三颜色的光。在实施方式中，第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3各自分别设置有第一颜色发光元件、第二颜色发光元件和第三颜色发光元件作为光源，使得它们分别发射第一颜色、第二颜色和第三颜色的光。然而，形成每个像素单元PXU的像素PXL的颜色、类型和/或数量不受特别限制。例如，由每个像素PXL发射的光的颜色可以进行各种改变。
像素PXL可以包括由控制信号(例如，扫描信号和数据信号)和/或电源(例如，第一电源和第二电源)驱动的至少一个光源。在实施方式中，光源可以包括尺寸小至纳米级至微米级的超小柱状发光元件。然而，本公开不限于此，并且可以使用各种类型的发光元件作为像素PXL的光源。
图2示出了根据实施方式的像素的等效电路的示意图。
图2示出了包括在像素PXL中的组成元件的电连接关系。然而，包括在像素PXL中的组成元件的类型不必要限于此。
在实施方式中，图2中所示的像素PXL可以是设置在图1的显示面板PNL中的第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3中的一个。第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3可以具有大体相同或相似的结构。
参考图2，每个像素PXL可以包括产生与数据信号对应的亮度光的发光单元EMU。像素PXL还可以包括用于驱动发光单元EMU的像素电路PXC。
在实施方式中，发光单元EMU可以包括电连接在第一电源线VDDL和第二电源线VSSL之间的至少一个发光元件LD，第一电源线VDDL施加有第一电源VDD的电压，第二电源线VSSL施加有第二电源VSS的电压。例如，发光元件LD可以包括连接到第一电源线VDDL的第一端子EL1和连接到第一晶体管T1的第一电极的第二端子EL2。在实施方式中，第一端子EL1可以是阳极，并且第二端子EL2可以是阴极。
在发光元件LD的发光时段期间，施加到第一电源线VDDL的电压可以大于施加到第二电源线VSSL的电压。例如，在像素PXL的发光时段期间，第一电源VDD和第二电源VSS之间的电势差可以设置成大于或等于发光元件LD的阈值电压。
发光元件LD可以形成发光单元EMU的有效光源。发光元件LD可以发射具有与由像素电路PXC控制的驱动电流对应的亮度的光。例如，在每个帧时段期间，像素电路PXC可以控制与相应帧数据的灰度值对应的驱动电流流动到发光单元EMU。因此，当发光元件LD发射具有与驱动电流对应的亮度的光时，发光单元EMU可以发射光。
像素电路PXC可以连接到像素PXL的扫描线Si和数据线Dj。例如，在像素PXL设置在显示区域DA的第i(i是正整数)行和第j(j是正整数)列中的情况下，像素PXL的像素电路PXC可以连接到显示区域DA的第i扫描线Si和第j数据线Dj。在实施方式中，像素电路PXC可以包括第一晶体管T1和第二晶体管T2以及存储电容器Cst。然而，像素电路PXC的结构不限于图2中所示的实施方式。
像素电路PXC可以包括第一晶体管T1和第二晶体管T2以及存储电容器Cst。
第一晶体管T1的第一电极可以连接到发光单元EMU，并且第一晶体管T1的第二电极可以连接到第二电源线VSSL。第一晶体管T1的栅电极可以连接或联接到第一节点N1。第一晶体管T1是驱动晶体管，并且响应于第一节点N1和第二电极之间的电压差来控制提供到发光元件LD的驱动电流的量。例如，第一晶体管T1可以是N型晶体管(例如，NMOS)。像素PXL的第一晶体管T1的第二电极可以共同连接到第二电源线VSSL。
第二晶体管T2(开关晶体管)的第一电极可以连接到第j数据线Dj，并且第二晶体管T2的第二电极可以连接到第一节点N1。第二晶体管T2的栅电极可以连接到第i扫描线Si。例如，第二晶体管T2可以是P型晶体管(例如，PMOS)。
在从第i扫描线Si提供具有能够导通第二晶体管T2的电压的扫描信号的情况下，第二晶体管T2可以导通以将第j数据线Dj和第一节点N1电连接。相应帧的数据信号提供到第j数据线Dj，并且因此，数据信号可以传输到第一节点N1。传输到第一节点N1的数据信号可以充入存储电容器Cst中。
存储电容器Cst可以充入与提供到第一节点N1的数据信号对应的电压，并且可以保持充入的电压直到提供下一帧的数据信号。
图2示出了可以包括用于向像素PXL的内部传输数据信号的第二晶体管T2、用于存储数据信号的存储电容器Cst、以及用于向发光元件LD传输与数据信号对应的驱动电流的第一晶体管T1的像素电路PXC，但是本公开不必要限于此，并且像素电路PXC的结构可以进行各种改变。例如，像素电路PXC可以另外包括诸如用于补偿第一晶体管T1的阈值电压的晶体管、用于初始化第一节点N1的晶体管和/或用于控制发光元件LD的光发射时间的晶体管的至少一个晶体管或诸如用于提高第一节点N1的电压的升压电容器的其它电路元件。
图3是根据实施方式的显示设备的结构的示意性截面图。
参考图3，示出了显示设备的显示面板PNL之中设置有任意第一像素PXL1、任意第二像素PXL2和任意第三像素PXL3的区域的示意性截面图作为示例。在图3及其以下附图中，不重复表示共用于各个像素PXL1、PXL2和PXL3的参考标记。
如上所述，电路衬底CSUB可以包括衬底SUB(参见图1)和形成在衬底SUB上的电路元件。例如，形成在衬底SUB上的电路元件可以包括像素电路PXC(参见图2)。
第二接触电极CT2可以设置在电路衬底CSUB上，并且可以分别连接到第一接触电极CT1和公共电极CAE。第一接触电极CT1可以设置在相应的第二接触电极CT2上。第一接触电极CT1可以分别连接到发光元件LD的阴极SM1。公共电极CAE可以设置在相应的第二接触电极CT2上。
第一接触电极CT1和第二接触电极CT2以及公共电极CAE可以各自包括金属或金属氧化物。例如，在本公开的精神和范围内，第一接触电极CT1和第二接触电极CT2以及公共电极CAE分别是铜(Cu)、金(Au)、铬(Cr)、钛(Ti)、铝(Al)、镍(Ni)、铟锡氧化物(ITO)、其氧化物或合金等。在实施方式中，第一接触电极CT1和第二接触电极CT2以及公共电极CAE可以由相同的材料或相似的材料制成。第一接触电极CT1和第二接触电极CT2可以容易地结合。公共电极CAE和第二接触电极CT2可以容易地结合。然而，本公开不必要限于此，并且包括在第一接触电极CT1和第二接触电极CT2以及公共电极CAE中的材料可以进行各种改变。
公共电极CAE可以通过相应的第二接触电极CT2连接到电路衬底CSUB的第一电源线VDDL(参见图2)。阴极SM1可以通过相应的第一接触电极CT1和第二接触电极CT2连接到电路衬底CSUB的驱动晶体管(第一晶体管T1)的第一电极(参见图2)。
发光元件LD可以具有其中阴极SM1、有源层ACT和阳极SM2可以依次彼此叠置或生长的结构。阴极SM1可以设置在相应的第一接触电极CT1上。阳极SM2可以与连接电极CNE接触。阳极SM2可以通过连接电极CNE共同连接到公共电极CAE。阳极SM2、连接电极CNE和公共电极CAE可以是电学上相同的节点。有源层ACT可以设置在阴极SM1和阳极SM2之间。
发光元件LD中的每个可以设置成各种形状。作为示例，发光元件LD可以具有在第三方向Z上的长(例如，纵横比大于1)的杆状形状或棒状形状，但是本公开不限于此。例如，发光元件LD中的每个可以具有其一端部的直径和其另一端部的直径彼此不同的柱形形状。发光元件LD可以是制造为具有纳米级至微米级的直径和/或长度的超小型发光二极管(LED)。然而，本公开不必要限于此，并且发光元件LD的尺寸可以进行各种改变以满足应用有发光元件LD的照明设备或显示设备的所需条件(或设计条件)。
阴极SM1可以由第一半导体制成。例如，可以通过蚀刻第一半导体层SM1L(参见图5)来形成阴极SM1。在实施方式中，第一半导体可以包括至少一种N型半导体。例如，在本公开的精神和范围内，第一半导体可以包括GaN、InAlGaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的一种的半导体材料，并且可以是掺杂有诸如Si、Ge、Sn等的第一导电掺杂剂(或N型掺杂剂)的N型半导体。例如，第一半导体层SM1L(参见图5)可以包括掺杂有第一导电率的掺杂剂(或N型掺杂剂)的GaN半导体材料。然而，包括在第一半导体中的材料不限于此，并且第一半导体可以包括各种其它材料。
有源层ACT可以具有单量子阱结构或多量子阱结构。例如，在有源层ACT由多量子阱结构形成的情况下，有源层ACT可以具有其中可以由一个单元组成的阻挡层(未示出)、应变强化层(未示出)和阱层(未示出)可以周期性地和重复地彼此叠置的结构。由于应变强化层具有比阻挡层的晶格常数小的晶格常数，因此它可以进一步增强施加到阱层的应变，例如，压缩应变。然而，有源层ACT的结构不限于上述实施方式。
有源层ACT可以发射波长为400nm至900nm的光，并且可以具有双异质结构。在实施方式中，掺杂有具有导电性的掺杂剂的包覆层(未示出)可以形成在有源层ACT的上部和/或下部部分上。例如，包覆层可以由AlGaN或InAlGaN形成。在实施方式中，诸如AlGaN和InAlGaN的材料可以用于形成有源层ACT，并且此外，各种材料可形成有源层ACT。
在信号(或电压)施加到发光元件LD的每个端部的情况下，电子空穴对在有源层ACT中复合，并且每个发光元件LD发射光。通过使用该原理控制每个发光元件LD的光发射，除了显示设备的像素PXL之外，每个发光元件LD可以用作各种发光设备的光源(或发光源)。
阳极SM2可以由第二半导体制成。例如，可以通过蚀刻第二半导体层SM2L来形成阳极SM2(参见图6和图7)。第二半导体可以包括与第一半导体的类型不同的类型的半导体。第二半导体可以包括例如至少一个P型半导体层。例如，第二半导体可以包括GaN、InAlGaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的至少一种半导体材料，并且可以包括掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba的第二导电掺杂剂(或P型掺杂剂)的P型半导体。例如，第二半导体可以包括掺杂有第二导电率的掺杂剂(或P型掺杂剂)的GaN半导体材料，但是不限于此，并且各种材料可以形成第二半导体。
在实施方式中，除了上述阴极SM1、有源层ACT和阳极SM2之外，发光元件LD中的每个还可以包括设置在一端部或另一端部处的附加层或附加电极(未示出)。附加电极可以是欧姆接触电极，但是不限于此。在实施方式中，附加电极可以是肖特基接触电极。附加电极可以包括导电材料。例如，附加电极可以包括诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟镓锌氧化物(IGZO)和铟锡锌氧化物(ITZO)的透明导电氧化物，但是不限于此。
在实施方式中，发光元件LD还可以包括形成在阴极SM1、有源层ACT和阳极SM2的表面上的钝化膜PSV。钝化膜PSV是绝缘膜，并且可以防止在有源层ACT接触阴极SM1和阳极SM2以外的导电材料的情况下可能出现的短路。钝化膜PSV可以最小化每个发光元件LD的表面缺陷，以提高每个发光元件LD的寿命和发光效率。在发光元件LD紧密设置的情况下，钝化膜PSV可以防止可能在发光元件LD之间出现的不期望的短路。例如，钝化膜PSV可以是单个层或所个层，并且可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlNx)、氧化铝(AlOx)、氧化锆(ZrOx)、氧化铪(HfOx)或氧化钛(TiOx)以及各种类型的无机材料。
连接电极CNE可以连接阳极SM2和公共电极CAE。例如，连接电极CNE可以覆盖公共电极CAE、钝化膜PSV和阳极SM2或与公共电极CAE、钝化膜PSV和阳极SM2重叠。连接电极CNE可以是透明电极。例如，连接电极CNE可以包括诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟镓锌氧化物(IGZO)和铟锡锌氧化物(ITZO)的透明导电氧化物，但是不限于此。
第一绝缘层INS1可以覆盖连接电极CNE或与连接电极CNE重叠。第一绝缘层INS1可以由无机材料制成。例如，第一绝缘层INS1可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlNx)、氧化铝(AlOx)、氧化锆(ZrOx)、氧化铪(HfOx)或氧化钛(TiOx)以及各种类型的无机材料。然而，本公开不必要限于此，并且第一绝缘层INS1可以由有机材料制成。例如，第一绝缘层INS1可以包括诸如丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(BCB)的有机材料。
颜色转换元件CCE可以设置在第一绝缘层INS1上，以与发光元件LD重叠。颜色转换元件CCE可以在第三方向Z上与相应的发光元件LD重叠。在实施方式中，颜色转换元件CCE可以通过毛细管作用注入到分隔壁或堤部SPC的孔中。高分辨率显示设备可以在超越光学工艺或喷墨工艺的限制的情况下实现。
颜色转换元件CCE可以包括将从每个像素PXL的发光元件LD发射的光转换为具有颜色的光的量子点。例如，颜色转换元件CCE可以包括分散在诸如基础树脂的基质材料中的量子点。
在实施方式中，第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3可以包括发射相同颜色的光的发光元件LD。例如，第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3可以包括发射第三颜色(或蓝色)的光的发光元件LD。颜色转换元件CCE可以包括将从发光元件LD发射的蓝色光转换为白色光的量子点。可以通过将在可见光区域中具有相对短波长的蓝色光照射到量子点来增加量子点的吸收系数。因此，可以提高最终从像素PXL发射的光效率，并且同时可以确保优异的颜色再现性。可以通过使用相同颜色的发光元件LD(例如，蓝色发光元件)来形成第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3的发光单元EMU，从而提高显示设备的制造效率。
然而，本公开不必要限于此，第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3可以包括发射不同颜色的光的发光元件LD。例如，第一像素PXL1可以包括第一颜色(或红色)发光元件LD，第二像素PXL2可以包括第二颜色(或绿色)发光元件LD，并且第三像素PXL3可以包括第三颜色(或蓝色)发光元件LD。
滤色器CFL可以覆盖颜色转换元件CCE或与颜色转换元件CCE重叠。可以通过设置与第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3的相应颜色匹配的滤色器CF1、CF2和CF3来显示全色图像。第一滤色器CF1可以设置在与第一像素PXL1对应的颜色转换元件CCE上，以选择性地透射从第一像素PXL1发射的光。第二滤色器CF2可以设置在与第二像素PXL2对应的颜色转换元件CCE上，以选择性地透射从第二像素PXL2发射的光。第三滤色器CF3可以设置在与第三像素PXL3对应的颜色转换元件CCE上，以选择性地透射从第三像素PXL3发射的光。
在实施方式中，第一滤色器CF1、第二滤色器CF2和第三滤色器CF3可以分别是红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器，但是本公开不必要限于此。
第一滤色器CF1可以在第三方向Z上与第一像素PXL1的发光元件LD和颜色转换元件CCE重叠。第一滤色器CF1可以包括选择性地透射第一颜色(或红色)的光的滤色器材料。例如，在第一像素PXL1是红色像素的情况下，第一滤色器CF1可以包括红色滤色器材料。
第二滤色器CF2可以在第三方向Z上与第二像素PXL2的发光元件LD和颜色转换元件CCE重叠。第二滤色器CF2可以包括选择性地透射第二颜色(或绿色)的光的滤色器材料。例如，在第二像素PXL2是绿色像素的情况下，第二滤色器CF2可以包括绿色滤色器材料。
第三滤色器CF3可以在第三方向Z上与第三像素PXL3的发光元件LD和颜色转换元件CCE重叠。第三滤色器CF3可以包括选择性地透射第三颜色(或蓝色)的光的滤色器材料。例如，在第三像素PXL3是蓝色像素的情况下，第三滤色器CF3可以包括蓝色滤色器材料。
分隔壁SPC可以围绕颜色转换元件CCE的侧表面。分隔壁SPC可以具有与各个颜色转换元件CCE对应的孔。分隔壁SPC可以设置在第一绝缘层INS1上。分隔壁SPC(或堤部)可以由前述无机材料或有机材料制成。分隔壁SPC可以执行最小化像素PXL1、PXL2和PXL3之间的颜色混合的功能。分隔壁SPC可以通过光刻工艺制造。分隔壁SPC可以是光刻胶。光刻胶是指在随后的显影工艺中，通过使用通过接收一定波长的光而改变显影剂中的溶解度的性质，可以选择性地去除光照或非光照区域的材料。作为光刻胶，可以使用聚合物化合物，但是不限于此。如在实施方式中，分隔壁SPC可以由陶瓷材料而不是聚合物化合物制成。湿法或干法蚀刻工艺可以添加到光刻工艺中。
平坦化层PL可以设置在第一绝缘层INS1上。平坦化层PL可以填充第一绝缘层INS1上除了分隔壁SPC和颜色转换元件CCE之外的空间。例如，平坦化层PL可以由有机材料制成。例如，平坦化层PL可以包括诸如丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(BCB)的有机材料。然而，不必要限于此，平坦化层PL可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlNx)、氧化铝(AlOx)、氧化锆(ZrOx)、氧化铪(HfOx)或氧化钛(TiOx)以及各种类型的无机材料。
覆盖分隔壁SPC或与分隔壁SPC重叠但暴露滤色器CFL的光阻挡层BM可以具有开口。光阻挡层BM可以覆盖平坦化层PL或与平坦化层PL重叠。光阻挡层BM可以是黑矩阵。光阻挡层BM可以至少由光阻挡材料制成，或者可以由具有颜色的滤色器材料制成。
第二绝缘层INS2可以覆盖光阻挡层BM和滤色器CFL或者与光阻挡层BM和滤色器CFL重叠。第二绝缘层INS2可以由上述无机材料中的任何一种制成。在实施方式中，第二绝缘层INS2可以由上述有机材料中的任何一种制成。
在根据实施方式的显示设备中，由于发光元件LD的阳极SM2共同连接到公共电极CAE，因此可以形成如图2中所示的发光单元EMU和像素电路PXC之间的连接关系。由于像素电路PXC的吸收电流用于发光单元EMU的发光，因此不使用像素电路PXC的内部电流，从而降低了电流消耗和负载。
在图3的实施方式中，可以通过将上部衬底USUB和下部衬底LSUB彼此附接来形成显示面板PNL。例如，下部衬底LSUB可以包括电路衬底CSUB到第一绝缘层INS1，并且上部衬底USUB可以包括分隔壁SPC以及平坦化层PL到第二绝缘层INS2。
图4至图13是图3的显示设备的制造方法的示意性截面图。图4至图8示出了下部衬底LSUB的制造方法，并且图9至图13示出了上部衬底USUB的制造方法。
参考图4，第一半导体层SM1L、有源层ACTL、第二半导体层SM2L、连接电极CNE、第一绝缘层INS1和第一金属层MTL1可以依次形成在基础衬底GWF上。
基础衬底GWF可以是硅晶片。另一方面，基础衬底GWF可以由光透射材料制成，例如，蓝宝石(Al2O3)、单晶衬底、SiC、GaAs、GaN、ZnO、AlN、Si、GaP、InP和Ge中的至少一种。
第一半导体层SM1L、有源层ACTL和第二半导体层SM2L可以被称作为发光压层。发光压层可以通过使用外延方法生长籽晶来形成。在实施方式中，发光压层可以通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)形成。然而，本公开不必要限于此，并且发光压层可以通过诸如电子束沉积、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体激光沉积(PLD)、双型热蒸发和溅射方法的各种方法形成。
参考图3，如上所述，第一半导体层SM1L可以是掺杂有N型掺杂剂的N型半导体，并且第二半导体层SM2L可以是掺杂有P型掺杂剂的P型半导体。将省略发光压层的组成材料的重复描述。
参考图5，可以在载体衬底CWF上形成第二金属层MTL2。载体衬底CWF可以是硅晶片。另一方面，载体衬底CWF可以由光透射材料制成，例如，蓝宝石(Al2O3)、单晶衬底、SiC、GaAs、GaN、ZnO、AlN、Si、GaP、InP和Ge中的至少一种。
在翻转基础衬底GWF之后，可以结合第一金属层MTL1和第二金属层MTL2。结合可以是晶片到晶片(W2W)结合。在第一金属层MTL1和第二金属层MTL2由相同的材料或相似的材料制成的情况下，在结合之后，第一金属层MTL1和第二金属层MTL2可以压制为一个层。
第一金属层MTL1和第二金属层MTL2中的每个可以由金属或金属氧化物制成。例如，第一金属层MTL1和第二金属层MTL2中的每个可以由铜(Cu)、金(Au)、铬(Cr)、钛(Ti)、铝(Al)、镍(Ni)、铟锡氧化物(ITO)及其氧化物或合金制成。在实施方式中，第一金属层MTL1和第二金属层MTL2可以由相同的材料或相似的材料制成。第一金属层MTL1和第二金属层MTL2可以容易地彼此结合，但是本公开不限于此。包括在第一金属层MTL1和第二金属层MTL2中的材料可以进行各种改变。
参考图6，在完成结合之后，可以分离基础衬底GWF。例如，可以通过使用激光剥离(LLO)、化学剥离(CLO)、电剥离(ELO)或蚀刻方法来分离基础衬底GWF。在实施方式中，基础衬底GWF的至少一部分可以通过将其磨平来去除。
参考图7，可以通过蚀刻第一半导体层SM1L、有源层ACTL和第二半导体层SM2L来形成发光元件LD。如以上参考图3描述的，发光元件LD中的每个可以包括阴极SM1、有源层ACT和阳极SM2。发光元件LD可以分别形成在与第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3对应的位置处。发光压层的蚀刻工艺可以包括干法蚀刻方法、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。
可以形成公共电极CAE和第一接触电极CT1。例如，公共电极CAE可以形成在连接电极CNE上，并且第一接触电极CT1可以形成在发光元件LD的第一半导体层SM1L(例如，阴极SM1)上。例如，公共电极CAE和第一接触电极CT1可以在相同的工艺中同时形成。例如，可以在发光元件LD和连接电极CNE上形成金属层，并且可以通过蚀刻金属层同时形成公共电极CAE和第一接触电极CT1。例如，可以通过沉积铜(Cu)籽晶并执行镀铜来形成金属层，并且可以通过蚀刻它们来形成公共电极CAE和第一接触电极CT1。公共电极CAE和第一接触电极CT1可以由相同的材料或相似的材料制成。
可以形成钝化膜PSV。可以通过蚀刻钝化膜PSV来暴露公共电极CAE和第一接触电极CT1的上端部分。
在实施方式中，可以首先形成钝化膜PSV，并且可以形成公共电极CAE和第一接触电极CT1。可以形成并蚀刻钝化膜PSV以暴露发光元件LD的第一半导体层SM1L，例如，阴极SM1。可以形成公共电极CAE和第一接触电极CT1。与图7中所示的不同，第一方向X的公共电极CAE将不由钝化膜PSV覆盖或不与钝化膜PSV重叠。以上描述也可以应用于图3的结构。
在实施方式中，图7的制造步骤可以用图15至图17的制造步骤代替。在图17的步骤之后，可以保留或去除第一平坦化层PL1。
参考图8，可以首先翻转载体衬底CWF。可以结合电路衬底CSUB的第二接触电极CT2以及公共电极CAE和第一接触电极CT1。通过将第一金属层MTL1与第一绝缘层INS1分离，可以完成图3的下部衬底LSUB的制造。
参考图9，可以提供用于制造图3的上部衬底USUB的第二绝缘层INS2。滤色器CF1、CF2和CF3可以形成在第二绝缘层INS2上。可以通过使用喷墨印刷或光刻胶来形成滤色器CF1、CF2和CF3，但是本公开不限于此。
参考图10，暴露滤色器CF1、CF2和CF3的光阻挡层BM可以形成在第二绝缘层INS2上。
参考图11，具有暴露滤色器CF1、CF2和CF3的孔的分隔壁SPC可以形成在光阻挡层BM上。如上所述，例如，分隔壁SPC可以由光刻胶制成，并且可以通过光刻工艺制造。
参考图12，颜色转换元件CCE可以形成在分隔壁SPC的孔内部。例如，可以通过毛细管作用将颜色转换元件CCE注入到孔中。在实施方式中，可以通过使用喷墨印刷或光刻胶来形成颜色转换元件CCE。
参考图13，平坦化层PL可以形成在光阻挡层BM上。平坦化层PL可以形成在不存在分隔壁SPC和颜色转换元件CCE的部分上以平坦化上部衬底USUB。然而，在实施方式中，在分隔壁SPC用作平坦化层PL的情况下，可以省略形成平坦化层PL的工艺。因此，可以完成图3的上部衬底USUB的制造。
通过将分隔壁SPC结合在第一绝缘层INS1上，可以结合图8的下部衬底LSUB和图13的上部衬底USUB，并且可以制造图3的显示面板PNL。
图14是根据实施方式的显示设备的结构的示意性截面图。
参考图14，示出了显示设备的显示面板PNL之中设置有任意第一像素PXL1、任意第二像素PXL2和任意第三像素PXL3的区域的示意性截面图作为示例。在图14及其以下附图中，不重复表示共用于各个像素PXL1、PXL2和PXL3的参考标记。
如上所述，电路衬底CSUB可以包括衬底SUB(参见图1)和形成在衬底SUB上的电路元件。例如，形成在衬底SUB上的电路元件可以包括像素电路PXC(参见图2)。
第二接触电极CT2可以设置在电路衬底CSUB上，并且可以分别连接到第一接触电极CT1和公共电极CAE。第一接触电极CT1可以设置在相应的第二接触电极CT2上。第一接触电极CT1可以分别连接到发光元件LD的阴极SM1。公共电极CAE可以设置在相应的第二接触电极CT2上。
第一接触电极CT1和第二接触电极CT2以及公共电极CAE可以各自包括金属或金属氧化物。例如，在本公开的精神和范围内，第一接触电极CT1和第二接触电极CT2以及公共电极CAE分别是铜(Cu)、金(Au)、铬(Cr)、钛(Ti)、铝(Al)、镍(Ni)、铟锡氧化物(ITO)、其氧化物或合金等。在实施方式中，第一接触电极CT1和第二接触电极CT2以及公共电极CAE可以由相同的材料或相似的材料制成。第一接触电极CT1和第二接触电极CT2可以容易地结合。公共电极CAE和第二接触电极CT2可以容易地结合。然而，本公开不必要限于此，并且包括在第一接触电极CT1和第二接触电极CT2以及公共电极CAE中的材料可以进行各种改变。
公共电极CAE可以通过相应的第二接触电极CT2连接到电路衬底CSUB的第一电源线VDDL(参见图2)。阴极SM1可以通过相应的第一接触电极CT1和第二接触电极CT2连接到电路衬底CSUB的驱动晶体管(第一晶体管T1)的第一电极(参见图2)。
第二平坦化层PL2可以围绕第二接触电极CT2的侧表面，并且可以暴露第二接触电极CT2。第一平坦化层PL1可以围绕第一接触电极CT1和公共电极CAE的侧表面，并且可以暴露第一接触电极CT1和公共电极CAE。第一平坦化层PL1和第二平坦化层PL2可以填充除了其中第二接触电极CT2以及公共电极CAE和第一接触电极CT1结合的空间之外的空间。例如，平坦化层PL1和PL2可以由有机材料制成。例如，平坦化层PL1和PL2可以包括诸如丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(BCB)的有机材料。然而，本公开不必要限于此，并且平坦化层PL1和PL2可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlNx)、氧化铝(AlOx)、氧化锆(ZrOx)、氧化铪(HfOx)或氧化钛(TiOx)以及各种类型的无机材料。
发光元件LD可以具有其中阴极SM1、有源层ACT和阳极SM2可以依次彼此叠置或生长的结构。阴极SM1可以设置在相应的第一接触电极CT1上。阳极SM2可以与连接电极CNE接触。阳极SM2可以通过连接电极CNE共同连接到公共电极CAE。阳极SM2、连接电极CNE和公共电极CAE可以是电学上相同的节点。有源层ACT可以设置在阴极SM1和阳极SM2之间。
发光元件LD中的每个可以设置成各种形状。作为示例，发光元件LD可以具有在第三方向Z上的长(例如，纵横比大于1)的杆状形状或棒状形状，但是本公开不限于此。例如，发光元件LD中的每个可以具有其一端部的直径和其另一端部的直径彼此不同的柱形形状。发光元件LD可以是制造为具有纳米级至微米级的直径和/或长度的超小型发光二极管(LED)。然而，本公开不必要限于此，并且发光元件LD的尺寸可以进行各种改变以满足应用有发光元件LD的照明设备或显示设备的所需条件(或设计条件)。
阴极SM1可以由第一半导体制成。例如，可以通过蚀刻第一半导体层SM1L(参见图5)来形成阴极SM1。在实施方式中，第一半导体可以包括至少一个N型半导体。例如，在本公开的精神和范围内，第一半导体可以包括GaN、InAlGaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的一种的半导体材料，并且可以是掺杂有诸如Si、Ge、Sn等的第一导电掺杂剂(或N型掺杂剂)的N型半导体。例如，第一半导体层可以包括掺杂有第一导电率的掺杂剂(或N型掺杂剂)的GaN半导体材料。然而，包括在第一半导体中的材料不限于此，并且第一半导体可以包括各种其它材料。
有源层ACT可以具有单量子阱结构或多量子阱结构。例如，在有源层ACT由多量子阱结构形成的情况下，有源层ACT可以具有其中由一个单元组成的阻挡层(未示出)、应变强化层(未示出)和阱层(未示出)可以周期性地和重复地彼此叠置的结构。由于应变强化层具有比阻挡层的晶格常数小的晶格常数，因此它可以进一步增强施加到阱层的应变，例如，压缩应变。然而，有源层ACT的结构不限于上述实施方式。
有源层ACT可以发射波长为400nm至900nm的光，并且可以具有双异质结构。在实施方式中，掺杂有具有导电性的掺杂剂的包覆层(未示出)可以形成在有源层ACT的上部和/或下部部分上。例如，包覆层可以由AlGaN或InAlGaN形成。在实施方式中，诸如AlGaN和InAlGaN的材料可以用于形成有源层ACT，并且此外，各种材料可形成有源层ACT。
在信号(或电压)施加到发光元件LD的每个端部的情况下，电子空穴对在有源层ACT中复合，并且每个发光元件LD发射光。通过使用该原理控制每个发光元件LD的光发射，除了显示设备的像素PXL之外，每个发光元件LD可以用作各种发光设备的光源(或发光源)。
阳极SM2可以由第二半导体制成。例如，可以通过蚀刻第二半导体层SM2L(参见图5)来形成阳极SM2。第二半导体可以包括与第一半导体的类型不同的类型的半导体。第二半导体可以包括例如至少一个P型半导体层。例如，第二半导体可以包括GaN、InAlGaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的至少一种半导体材料，并且可以包括掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba的第二导电掺杂剂(或P型掺杂剂)的P型半导体。例如，第二半导体可以包括掺杂有第二导电率的掺杂剂(或P型掺杂剂)的GaN半导体材料，但是不限于此，并且各种材料可以形成第二半导体。
在实施方式中，除了上述阴极SM1、有源层ACT和阳极SM2之外，发光元件LD中的每个还可以包括设置在一端部或另一端部处的附加层或附加电极(未示出)。附加电极可以是欧姆接触电极，但是不限于此。在实施方式中，附加电极可以是肖特基接触电极。附加电极可以包括导电材料。例如，附加电极可以包括诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟镓锌氧化物(IGZO)和铟锡锌氧化物(ITZO)的透明导电氧化物，但是不限于此。
在实施方式中，发光元件LD还可以包括形成在阴极SM1、有源层ACT和阳极SM2的表面上的钝化膜PSV。钝化膜PSV是绝缘膜，并且可以防止在有源层ACT接触阴极SM1和阳极SM2以外的导电材料的情况下可能出现的短路。钝化膜PSV可以最小化每个发光元件LD的表面缺陷，以提高每个发光元件LD的寿命和发光效率。在发光元件LD紧密设置的情况下，钝化膜PSV可以防止可能在发光元件LD之间出现的不期望的短路。例如，钝化膜PSV可以是单个层或所个层，并且可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlNx)、氧化铝(AlOx)、氧化锆(ZrOx)、氧化铪(HfOx)或氧化钛(TiOx)以及各种类型的无机材料。
连接电极CNE可以连接阳极SM2和公共电极CAE。例如，连接电极CNE可以覆盖公共电极CAE、钝化膜PSV和阳极SM2或与公共电极CAE、钝化膜PSV和阳极SM2重叠。连接电极CNE可以是透明电极。例如，连接电极CNE可以包括诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟镓锌氧化物(IGZO)和铟锡锌氧化物(ITZO)的透明导电氧化物，但是不限于此。
第一绝缘层INS1可以覆盖连接电极CNE或与连接电极CNE重叠。第一绝缘层INS1可以由无机材料制成。例如，第一绝缘层INS1可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlNx)、氧化铝(AlOx)、氧化锆(ZrOx)、氧化铪(HfOx)或氧化钛(TiOx)以及各种类型的无机材料。然而，本公开不必要限于此，并且第一绝缘层INS1可以由有机材料制成。例如，第一绝缘层INS1可以包括诸如丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(BCB)的有机材料。
第一金属层MTL1可以设置在第一绝缘层INS1上。第二金属层MTL2可以设置在第一金属层MTL1上。在第一金属层MTL1和第二金属层MTL2由相同的材料或相似的材料制成的情况下，第一金属层MTL1和第二金属层MTL2可以压制为一个层。
第一金属层MTL1和第二金属层MTL2中的每个可以由金属或金属氧化物制成。例如，第一金属层MTL1和第二金属层MTL2中的每个可以由铜(Cu)、金(Au)、铬(Cr)、钛(Ti)、铝(Al)、镍(Ni)、铟锡氧化物(ITO)及其氧化物或合金制成。在实施方式中，第一金属层MTL1和第二金属层MTL2可以由相同的材料或相似的材料制成。第一金属层MTL1和第二金属层MTL2可以容易地彼此结合，但是本公开不限于此。包括在第一金属层MTL1和第二金属层MTL2中的材料可以进行各种改变。
载体衬底CWF可以设置在第二金属层MTL2上。载体衬底CWF可以是硅晶片。另一方面，载体衬底CWF可以由光透射材料制成，例如，蓝宝石(Al2O3)、单晶衬底、SiC、GaAs、GaN、ZnO、AlN、Si、GaP、InP和Ge中的至少一种。
第一金属层MTL1、第二金属层MTL2和载体衬底CWF可以包括用于容纳颜色转换元件CCE的孔。这些孔可以设置成在第三方向Z上与各个像素PXL1、PXL2和PXL3的发光元件LD重叠。
颜色转换元件CCE可以设置在第一绝缘层INS1上，以与发光元件LD重叠。颜色转换元件CCE可以在第三方向Z上与相应的发光元件LD重叠。在实施方式中，颜色转换元件CCE可以通过毛细管作用注入到第一金属层MTL1、第二金属层MTL2和载体衬底CWF的孔中。高分辨率显示设备可以在超越光学工艺或喷墨工艺的限制的情况下实现。
颜色转换元件CCE可以包括将从每个像素PXL的发光元件LD发射的光转换为具有颜色的光的量子点。例如，颜色转换元件CCE可以包括分散在诸如基础树脂的基质材料中的量子点。
在实施方式中，第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3可以包括发射相同颜色的光的发光元件LD。例如，第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3可以包括发射第三颜色(或蓝色)的光的发光元件LD。颜色转换元件CCE可以包括将从发光元件LD发射的蓝色光转换为白色光的量子点。可以通过将在可见光区域中具有相对短波长的蓝色光照射到量子点来增加量子点的吸收系数。因此，可以提高最终从像素PXL发射的光效率，并且同时可以确保优异的颜色再现性。可以通过使用相同颜色的发光元件LD(例如，蓝色发光元件)来形成第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3的发光单元EMU，从而提高显示设备的制造效率。然而，本公开不必要限于此，第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3可以包括发射不同颜色的光的发光元件LD。例如，第一像素PXL1可以包括第一颜色(或红色)发光元件LD，第二像素PXL2可以包括第二颜色(或绿色)发光元件LD，并且第三像素PXL3可以包括第三颜色(或蓝色)发光元件LD。
滤色器CFL可以覆盖载体衬底CWF上的颜色转换元件CCE或者与载体衬底CWF上的颜色转换元件CCE重叠。可以通过设置与第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3的相应颜色匹配的滤色器CF1、CF2和CF3来显示全色图像。第一滤色器CF1可以设置在与第一像素PXL1对应的颜色转换元件CCE上，以选择性地透射从第一像素PXL1发射的光。第二滤色器CF2可以设置在与第二像素PXL2对应的颜色转换元件CCE上，以选择性地透射从第二像素PXL2发射的光。第三滤色器CF3可以设置在与第三像素PXL3对应的颜色转换元件CCE上，以选择性地透射从第三像素PXL3发射的光。
在实施方式中，第一滤色器CF1、第二滤色器CF2和第三滤色器CF3可以分别是红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器，但是本公开不必要限于此。
第一滤色器CF1可以在第三方向Z上与第一像素PXL1的发光元件LD和颜色转换元件CCE重叠。第一滤色器CF1可以包括选择性地透射第一颜色(或红色)的光的滤色器材料。例如，在第一像素PXL1是红色像素的情况下，第一滤色器CF1可以包括红色滤色器材料。
第二滤色器CF2可以在第三方向Z上与第二像素PXL2的发光元件LD和颜色转换元件CCE重叠。第二滤色器CF2可以包括选择性地透射第二颜色(或绿色)的光的滤色器材料。例如，在第二像素PXL2是绿色像素的情况下，第二滤色器CF2可以包括绿色滤色器材料。
第三滤色器CF3可以在第三方向Z上与第三像素PXL3的发光元件LD和颜色转换元件CCE重叠。第三滤色器CF3可以包括选择性地透射第三颜色(或蓝色)的光的滤色器材料。例如，在第三像素PXL3是蓝色像素的情况下，第三滤色器CF3可以包括蓝色滤色器材料。
在根据实施方式的显示设备中，由于发光元件LD的阳极SM2共同连接到公共电极CAE，因此可以形成如图2中所示的发光单元EMU和像素电路PXC之间的连接关系。由于像素电路PXC的吸收电流用于发光单元EMU的发光，因此不使用像素电路PXC的内部电流，从而降低了电流消耗和负载。
图15至图19是图14的显示设备的制造方法的示意性截面图。
由于图4至图6的制造步骤也可以应用到图14的显示设备，因此将省略对其的冗余描述。
参考图15，可以通过蚀刻第一半导体层SM1L、有源层ACTL和第二半导体层SM2L(参见图5)来形成发光元件LD。如以上参考图14描述的，发光元件LD中的每个可以包括阴极SM1、有源层ACT和阳极SM2。发光元件LD可以分别形成在与第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3对应的位置处。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)方法来执行发光压层的蚀刻工艺。
可以形成覆盖发光元件LD或者与发光元件LD重叠的钝化膜PSV。可以在钝化膜PSV中形成暴露发光元件LD的第一半导体层SM1L(例如，阴极SM1)的开口。
可以形成覆盖钝化膜PSV和连接电极CNE或者与钝化膜PSV和连接电极CNE重叠的第一平坦化层PL1。可以蚀刻第一平坦化层PL1以暴露发光元件LD的第一半导体层SM1L(例如，阴极SM1)和连接电极CNE的一部分。
参考图16，第三金属层MTL3可以形成在第一平坦化层PL1上，以及第一半导体层SM1L(例如，阴极SM1)上。例如，可以通过沉积铜(Cu)籽晶并执行镀铜来形成第三金属层MTL3。
参考图17，可以通过抛光第三金属层MTL3来形成公共电极CAE和第一接触电极CT1。公共电极CAE和第一接触电极CT1可以在相同的工艺中同时形成。抛光工艺可以是化学机械抛光(CMP)工艺。公共电极CAE和第一接触电极CT1可以由相同的材料或相似的材料制成。
参考图18，可以在电路衬底CSUB上形成第二接触电极CT2和第二平坦化层PL2。例如，可以在电路衬底CSUB上形成第二平坦化层PL2，并且可以蚀刻第二平坦化层PL2以形成通孔。可以通过沉积铜(Cu)籽晶并执行镀铜来形成金属层，并且可以通过执行化学机械抛光(CMP)工艺来抛光第二接触电极CT2和第二平坦化层PL2。
在翻转载体衬底CWF之后，可以结合电路衬底CSUB上的第二接触电极CT2、公共电极CAE和第一接触电极CT1。结合可以是晶片到晶片(W2W)结合。
参考图19，可以通过蚀刻载体衬底CWF、第二金属层MTL2和第一金属层MTL1来形成孔。颜色转换元件CCE形成在孔中，并且覆盖颜色转换元件CCE和载体衬底CWF或者与颜色转换元件CCE和载体衬底CWF重叠的滤色器CFL形成为能够制造图14的显示面板PNL。
图20至图23是例如示出智能眼镜、头戴式显示器、智能手表和车用显示器作为显示设备的应用示例的示意图。
参考图20，根据实施方式的显示设备可以应用于包括框架170和镜片部分171的智能眼镜。智能眼镜是可以佩戴在用户的脸部上的可穿戴电子设备，并且可以具有其中框架170的一部分被折叠或展开的结构。例如，智能眼镜可以是用于增强现实(AR)的可穿戴设备。
框架170可以包括支承镜片部分171的壳体170b和供用户佩戴的腿部170a。腿部170a可以通过铰接部连接或联接到壳体170b以折叠或展开。
电池、触摸板、麦克风和相机可以嵌入在框架170中。输出光的投影仪和控制光信号的处理器等可以嵌入在框架170中。
镜片部分171可以是透射光或反射光的光学构件。在本公开的精神和范围内，镜片部分171可以包括玻璃、透明合成树脂等。
镜片部分171可以通过镜片部分171的后表面(例如，指向用户的眼睛的方向的表面)反射由从框架170的投影仪传输的光信号引起的图像，使得可以允许用户的眼睛识别它。例如，用户可以识别如附图中所示显示在镜片部分171上的诸如时间和日期的信息。例如，镜片部分171是一种类型的显示设备，并且根据上述实施方式的显示设备可以应用于镜片部分171。
参考图21，根据实施方式的显示设备可以应用于包括头戴用绑带180和显示接收盒181的头戴式显示器(HMD)。头戴式显示器是可以佩戴在用户的头部上的可穿戴电子设备。
头戴用绑带180连接到显示接收盒181以固定显示接收盒181。在附图中，头戴用绑带180被示出为围绕用户的头部的上侧及其两侧，但是本公开不限于此。头戴用绑带180用于将头戴式显示器固定到用户的头部，并且可以形成为眼镜架或头盔的形式。
显示接收盒181容纳显示设备，并且可以包括至少一个镜片。所述至少一个镜片是向用户提供图像的部分。例如，根据实施方式的显示设备可以应用于实施在显示接收盒181中的左眼镜片和右眼镜片。
参考图22，根据实施方式的显示设备可以应用于包括显示部分1220和环带部分1240的智能手表1200。
智能手表1200是可穿戴电子设备，并且可以具有环带部分1240安装在用户的手腕上的结构。这里，根据实施方式的显示设备应用于显示部分1220，使得可以向用户提供包括时间信息的图像数据。
参考图23，根据实施方式的显示设备可以应用于车用显示器1300。这里，车用显示器1300可以指设置在车辆的内部和车辆的外部以提供图像数据的电子设备。
例如，显示设备可以应用于设置在车辆中的信息娱乐面板1310、仪表1320、副驾驶显示器1330、平视显示器1340、侧视镜显示器1350和后座显示器1360中的至少一个。
图24是图3至图13的实施方式的变体的示意性截面图。
参考图24，与图3相比，显示面板PNL还可以选择性地包括第一反射构件RFL1和第二反射构件RFL2。例如，显示面板PNL还可以仅包括第一反射构件RFL1。作为另一示例，显示面板PNL还可以仅包括第二反射构件RFL2。作为另一示例，显示面板PNL还可以包括第一反射构件RFL1和第二反射构件RFL2。
第一反射构件RFL1可以覆盖发光元件LD的侧表面或者与发光元件LD的侧表面重叠。例如，第一反射构件RFL1可以形成在覆盖发光元件LD的侧表面或者与发光元件LD的侧表面重叠的钝化膜PSV上。第一反射构件RFL1的厚度可以是1nm至100nm，但是不限于此。第一反射构件RFL1可以包括反射材料。例如，第一反射构件RFL1可以包括基于Al或基于Ag的材料，但是不限于此。第一反射构件RFL1在显示设备的显示方向(例如，第三方向Z)上反射从发光元件LD发射的光，从而提高发光效率。
在显示面板PNL可以包括第一反射构件RFL1的情况下，在图7的制造步骤之中的形成并蚀刻钝化膜PSV之后，可以增加形成第一反射构件RFL1的步骤。例如，可以通过在钝化膜PSV上沉积铝并蚀刻铝以暴露阴极SM1来形成第一反射构件RFL1。
第二反射构件RFL2可以覆盖颜色转换元件CCE的侧表面或者与颜色转换元件CCE的侧表面重叠。例如，第二反射构件RFL2可以形成在分隔壁SPC的面对颜色转换元件CCE的侧表面的部分(例如，孔的内壁)上。第二反射构件RFL2可以包括反射材料。例如，第二反射构件RFL2可以包括基于Al或基于Ag的材料，但是不限于此。第二反射构件RFL2可以在显示设备的显示方向(例如，第三方向Z)上反射透射通过颜色转换元件CCE的光，从而提高发光效率。
在显示面板PNL可以包括第二反射构件RFL2的情况下，在图11的制造步骤中的形成分隔壁SPC的孔之后，可以增加形成第二反射构件RFL2的步骤。可以通过在分隔壁SPC上沉积反射材料并蚀刻反射材料以暴露滤色器CF1、CF2和CF3来形成第二反射构件RFL2。
图25是图14至图19的实施方式的变体的示意性截面图。
参考图25，与图14相比，显示面板PNL还可以选择性地包括第一反射构件RFL1和第二反射构件RFL2。例如，显示面板PNL还可以仅包括第一反射构件RFL1。作为另一示例，显示面板PNL还可以仅包括第二反射构件RFL2。作为另一示例，显示面板PNL还可以包括第一反射构件RFL1和第二反射构件RFL2。
第一反射构件RFL1可以覆盖发光元件LD的侧表面或者与发光元件LD的侧表面重叠。例如，第一反射构件RFL1可以形成在覆盖发光元件LD的侧表面或者与发光元件LD的侧表面重叠的钝化膜PSV上。第一反射构件RFL1的厚度可以是1nm至100nm，但是不限于此。第一反射构件RFL1可以包括反射材料。例如，第一反射构件RFL1可以包括基于Al或基于Ag的材料，但是不限于此。第一反射构件RFL1在显示设备的显示方向(例如，第三方向Z)上反射从发光元件LD发射的光，从而提高发光效率。
在显示面板PNL可以包括第一反射构件RFL1的情况下，在图15的制造步骤之中的形成并蚀刻钝化膜PSV之后，可以增加形成第一反射构件RFL1的步骤。例如，可以通过在钝化膜PSV上沉积铝并蚀刻铝以暴露阴极SM1来形成第一反射构件RFL1。
第二反射构件RFL2可以覆盖颜色转换元件CCE的侧表面或者与颜色转换元件CCE的侧表面重叠。例如，第二反射构件RFL2可以形成在孔的面对颜色转换元件CCE的侧表面的内壁上。第二反射构件RFL2可以包括反射材料。例如，第二反射构件RFL2可以包括基于Al或基于Ag的材料，但是不限于此。第二反射构件RFL2可以在显示设备的显示方向(例如，第三方向Z)上反射透射通过颜色转换元件CCE的光，从而提高发光效率。
在显示面板PNL可以包括第二反射构件RFL2的情况下，在图19的制造步骤中的形成孔之后，可以增加形成第二反射构件RFL2的步骤。例如，可以通过在孔的内壁上沉积反射材料并蚀刻反射材料以暴露第一绝缘层INS1来形成第二反射构件RFL2。
图26是根据实施方式的显示设备的结构的示意性截面图。
参考图26，示出了显示设备的显示面板PNL之中设置有任意第一像素PXL1、任意第二像素PXL2和任意第三像素PXL3的区域的示意性截面图作为示例。在图26及其以下附图中，不重复表示共用于各个像素PXL1、PXL2和PXL3的参考标记。
如上所述，电路衬底CSUB可以包括衬底SUB(参见图1)和形成在衬底SUB上的电路元件。例如，形成在衬底SUB上的电路元件可以包括像素电路PXC(参见图2)。
第二金属层MTL2可以设置在电路衬底CSUB上。第一金属层MTL1可以设置在第二金属层MTL2上。在第一金属层MTL1和第二金属层MTL2由相同的材料或相似的材料制成的情况下，第一金属层MTL1和第二金属层MTL2可以压制为一个层。
第一金属层MTL1和第二金属层MTL2中的每个可以由金属或金属氧化物制成。例如，第一金属层MTL1和第二金属层MTL2中的每个可以由铜(Cu)、金(Au)、铬(Cr)、钛(Ti)、铝(Al)、镍(Ni)、铟锡氧化物(ITO)及其氧化物或合金制成。在实施方式中，第一金属层MTL1和第二金属层MTL2可以由相同的材料或相似的材料制成。第一金属层MTL1和第二金属层MTL2可以容易地彼此结合，但是本公开不限于此。包括在第一金属层MTL1和第二金属层MTL2中的材料可以进行各种改变。
第一金属层MTL1和第二金属层MTL2可以设置在沿着第三方向Z与分隔壁SPC和发光元件LD重叠的区域中。在第一金属层MTL1和第二金属层MTL2中，在第三方向Z上不与分隔壁SPC和发光元件LD重叠的部分可以被蚀刻并且可以不存在。
分隔壁SPC和发光元件LD可以设置在第一金属层MTL1和第二金属层MTL2上。分隔壁SPC和发光元件LD可以彼此间隔开。基于平面，发光元件LD中的每个可以由分隔壁SPC围绕。
发光元件LD可以具有其中阳极SM2、有源层ACT和阴极SM1可以依次彼此叠置或生长的结构。阳极SM2可以设置在第一金属层MTL1上。有源层ACT可以设置在阳极SM2上。阴极SM1可以设置在有源层ACT上。
发光元件LD中的每个可以设置成各种形状。作为示例，发光元件LD可以具有在第三方向Z上的长(例如，纵横比大于1)的杆状形状或棒状形状，但是本公开不限于此。例如，发光元件LD中的每个可以具有其一端部的直径和其另一端部的直径彼此不同的柱形形状。发光元件LD可以是制造为具有纳米级至微米级的直径和/或长度的超小型发光二极管(LED)。然而，本公开不必要限于此，并且发光元件LD的尺寸可以进行各种改变以满足应用有发光元件LD的照明设备或显示设备的所需条件(或设计条件)
阳极SM2可以由第二半导体制成。例如，可以通过蚀刻第二半导体层SM2L来形成阳极SM2。第二半导体可以包括与第一半导体的类型不同的类型的半导体。第二半导体可以包括例如至少一个P型半导体层。例如，第二半导体可以包括GaN、InAlGaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的至少一种半导体材料，并且可以包括掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba的第二导电掺杂剂(或P型掺杂剂)的P型半导体。例如，第二半导体可以包括掺杂有第二导电率的掺杂剂(或P型掺杂剂)的GaN半导体材料，但是不限于此，并且各种材料可以形成第二半导体。
有源层ACT可以具有单量子阱结构或多量子阱结构。例如，在有源层ACT由多量子阱结构形成的情况下，有源层ACT可以具有其中由一个单元组成的阻挡层(未示出)、应变强化层(未示出)和阱层(未示出)可以周期性地和重复地彼此叠置的结构。由于应变强化层具有比阻挡层的晶格常数小的晶格常数，因此它可以进一步增强施加到阱层的应变，例如，压缩应变。然而，有源层ACT的结构不限于上述实施方式。
有源层ACT可以发射波长为400nm至900nm的光，并且可以具有双异质结构。在实施方式中，掺杂有具有导电性的掺杂剂的包覆层(未示出)可以形成在有源层ACT的上部和/或下部部分上。例如，包覆层可以由AlGaN或InAlGaN形成。在实施方式中，诸如AlGaN和InAlGaN的材料可以用于形成有源层ACT，并且此外，各种材料可形成有源层ACT。
在信号(或电压)施加到发光元件LD的每个端部的情况下，电子空穴对在有源层ACT中复合，并且每个发光元件LD发射光。通过使用该原理控制每个发光元件LD的光发射，除了显示设备的像素PXL之外，每个发光元件LD可以用作各种发光设备的光源(或发光源)。
阴极SM1可以由第一半导体制成。例如，可以通过蚀刻第一半导体层SM1L来形成阴极SM1。在实施方式中，第一半导体可以包括至少一个N型半导体。例如，在本公开的精神和范围内，第一半导体可以包括GaN、InAlGaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的一种的半导体材料，并且可以是掺杂有诸如Si、Ge、Sn等的第一导电掺杂剂(或N型掺杂剂)的N型半导体。例如，第一半导体层可以包括掺杂有第一导电率的掺杂剂(或N型掺杂剂)的GaN半导体材料。然而，包括在第一半导体中的材料不限于此，并且第一半导体可以包括各种其它材料。
在实施方式中，除了上述阴极SM1、有源层ACTL和阳极SM2之外，发光元件LD中的每个还可以包括设置在一端部或另一端部处的附加层或附加电极(未示出)。附加电极可以是欧姆接触电极，但是不限于此。在实施方式中，附加电极可以是肖特基接触电极。附加电极可以包括导电材料。例如，附加电极可以包括诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟镓锌氧化物(IGZO)和铟锡锌氧化物(ITZO)的透明导电氧化物，但是不限于此。
分隔壁SPC可以具有其中第二半导体层SM2L、有源层ACTL和第一半导体层SM1L可以彼此叠置的结构。分隔壁SPC的第一半导体层SM1L的厚度可以大于发光元件LD的阳极SM2的厚度。在实施方式中，分隔壁SPC还可以包括设置在第一半导体层SM1L上的第一掩模图案MP1。分隔壁SPC可以包括与像素PXL1、PXL2和PXL3对应的孔，并且与像素PXL1、PXL2和PXL3对应的发光元件LD设置在孔中。在实施方式中，仅一个发光元件LD设置在一个孔中，但是在实施方式中，多个发光元件LD可以设置在一个孔中。
分隔壁SPC的孔的内壁和发光元件LD的外侧表面(平面方向)可以由钝化膜PSV覆盖或者与钝化膜PSV重叠。分隔壁SPC的上部部分和发光元件LD的上部部分可以不由钝化膜PSV覆盖或者不与钝化膜PSV重叠。钝化膜PSV是绝缘膜，并且可以防止在有源层ACT接触阴极SM1和阳极SM2以外的导电材料的情况下可能出现的电短路。钝化膜PSV可以最小化每个发光元件LD的表面缺陷，以提高每个发光元件LD的寿命和发光效率。在发光元件LD紧密设置的情况下，钝化膜PSV可以防止可能在发光元件LD之间出现的不期望的短路。例如，钝化膜PSV可以是单个层或多个层，并且可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlNx)、氧化铝(AlOx)、氧化锆(ZrOx)、氧化铪(HfOx)或氧化钛(TiOx)以及各种类型的无机材料。
连接电极CTE可以覆盖分隔壁SPC的内壁、电路衬底CSUB和分隔壁SPC的孔中的发光元件LD或者与分隔壁SPC的内壁、电路衬底CSUB和分隔壁SPC的孔中的发光元件LD重叠。例如，连接电极CTE可以与钝化膜PSV、电路衬底CSUB和发光元件LD的阴极SM1接触。连接电极CTE可以包括诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟镓锌氧化物(IGZO)和铟锡锌氧化物(ITZO)的透明导电氧化物，但是不限于此。
连接电极CTE可以连接发光元件LD的阴极SM1和电路衬底CSUB的第一接触点CTP1。第一接触点CTP1可以由导电材料制成。例如，连接电极CTE可以连接发光元件LD的阴极SM1和像素电路PXC的第一晶体管T1的第一电极(参见图2)。
发光元件LD的阳极SM2可以通过第一金属层MTL1和第二金属层MTL2连接到电路衬底CSUB的第二接触点CTP2。第二接触点CTP2可以由导电材料制成。例如，第二接触点CTP2可以连接到第一电源线VDDL(参见图2)。
颜色转换元件CCE可以填充分隔壁SPC的孔。颜色转换元件CCE可以设置在连接电极CTE上。颜色转换元件CCE可以在第三方向Z上与相应的发光元件LD重叠。在实施方式中，颜色转换元件CCE可以通过毛细管作用注入到分隔壁SPC的孔中。高分辨率显示设备可以在超越光学工艺或喷墨工艺的限制的情况下实现。
颜色转换元件CCE可以包括将从每个像素PXL的发光元件LD发射的光转换为具有颜色的光的量子点。例如，颜色转换元件CCE可以包括分散在诸如基础树脂的基质材料中的量子点。
在实施方式中，第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3可以包括发射相同颜色的光的发光元件LD。例如，第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3可以包括发射第三颜色(或蓝色)的光的发光元件LD。颜色转换元件CCE可以包括将从发光元件LD发射的蓝色光转换为白色光的量子点。可以通过将在可见光区域中具有相对短波长的蓝色光照射到量子点来增加量子点的吸收系数。因此，可以提高最终从像素PXL发射的光效率，并且同时可以确保优异的颜色再现性。可以通过使用相同颜色的发光元件LD(例如，蓝色发光元件)来形成第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3的发光单元EMU，从而提高显示设备的制造效率。
然而，本公开不必要限于此，第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3可以包括发射不同颜色的光的发光元件LD。例如，第一像素PXL1可以包括第一颜色(或红色)发光元件LD，第二像素PXL2可以包括第二颜色(或绿色)发光元件LD，并且第三像素PXL3可以包括第三颜色(或蓝色)发光元件LD。
滤色器CF1、CF2和CF3可以覆盖颜色转换元件CCE或者与颜色转换元件CCE重叠。可以通过设置与第一像素PXL1、第二像素PXL2和第三像素PXL3的相应颜色匹配的滤色器CF1、CF2和CF3来显示全色图像。第一滤色器CF1可以设置在与第一像素PXL1对应的颜色转换元件CCE上，以选择性地透射从第一像素PXL1发射的光。第二滤色器CF2可以设置在与第二像素PXL2对应的颜色转换元件CCE上，以选择性地透射从第二像素PXL2发射的光。第三滤色器CF3可以设置在与第三像素PXL3对应的颜色转换元件CCE上，以选择性地透射从第三像素PXL3发射的光。
在实施方式中，第一滤色器CF1、第二滤色器CF2和第三滤色器CF3可以分别是红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器，但是本公开不必要限于此。
第一滤色器CF1可以在第三方向Z上与第一像素PXL1的发光元件LD和颜色转换元件CCE重叠。第一滤色器CF1可以包括选择性地透射第一颜色(或红色)的光的滤色器材料。例如，在第一像素PXL1是红色像素的情况下，第一滤色器CF1可以包括红色滤色器材料。
第二滤色器CF2可以在第三方向Z上与第二像素PXL2的发光元件LD和颜色转换元件CCE重叠。第二滤色器CF2可以包括选择性地透射第二颜色(或绿色)的光的滤色器材料。例如，在第二像素PXL2是绿色像素的情况下，第二滤色器CF2可以包括绿色滤色器材料。
第三滤色器CF3可以在第三方向Z上与第三像素PXL3的发光元件LD和颜色转换元件CCE重叠。第三滤色器CF3可以包括选择性地透射第三颜色(或蓝色)的光的滤色器材料。例如，在第三像素PXL3是蓝色像素的情况下，第三滤色器CF3可以包括蓝色滤色器材料。
图27至图33是图26的显示设备的制造方法的示意性截面图。
参考图27，第一半导体层SM1L、有源层ACTL、第二半导体层SM2L和第一金属层MTL1可以依次形成在基础衬底GWF上。
基础衬底GWF可以是硅晶片。另一方面，基础衬底GWF可以由光透射材料制成，例如，蓝宝石(Al2O3)、单晶衬底、SiC、GaAs、GaN、ZnO、AlN、Si、GaP、InP和Ge中的至少一种。
第一半导体层SM1L、有源层ACTL和第二半导体层SM2L可以被称作为发光压层(SM1L、ACTL、SM2L)。发光压层(SM1L、ACTL、SM2L)可以通过使用外延方法生长籽晶来形成。在实施方式中，发光压层(SM1L、ACTL、SM2L)可以通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)形成。然而，本公开不必要限于此，并且发光压层(SM1L、ACTL、SM2L)可以通过诸如电子束沉积、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体激光沉积(PLD)、双型热蒸发和溅射方法的各种方法形成。
参考图26，如上所述，第一半导体层SM1L可以是掺杂有N型掺杂剂的N型半导体，并且第二半导体层SM2L可以是掺杂有P型掺杂剂的P型半导体。将省略包括在发光压层(SM1L、ACTL、SM2L)中的材料的冗余描述。
参考图28，准备其上可以叠置有第二金属层MTL2的电路衬底CSUB。在翻转基础衬底GWF之后，可以结合第一金属层MTL1和第二金属层MTL2。结合可以是晶片到晶片(W2W)结合。在第一金属层MTL1和第二金属层MTL2由相同的材料或相似的材料制成的情况下，在结合之后，第一金属层MTL1和第二金属层MTL2可以压制为一个层。
参考图29，在完成结合之后，可以分离基础衬底GWF。例如，可以通过使用激光剥离(LLO)、化学剥离(CLO)、电剥离(ELO)或蚀刻方法来分离基础衬底GWF。在实施方式中，基础衬底GWF的至少一部分可以通过将其磨平来去除。
参考图30，第一掩模图案MP1和第二掩模图案MP2可以形成在第一半导体层SM1L上。例如，第一掩模图案MP1可以形成在将要形成发光元件LD的部分上。例如，第一掩模图案MP1和第二掩模图案MP2可以形成在将要形成分隔壁SPC的部分上。由于发光元件LD的宽度比分隔壁SPC的宽度宽，因此形成在将要形成发光元件LD的区域中的第一掩模图案MP1的宽度可以比形成在将要形成分隔壁SPC的区域中的第一掩模图案MP1的宽度宽。
第一掩模图案MP1和第二掩模图案MP2可以是具有不同蚀刻率的材料。例如，第一掩模图案MP1可以由氧化硅(SiOx)制成。第一掩模图案MP1可以由诸如氧化硅膜(SiO2)、氧化铝膜(Al2O3)或氧化铪(HfOx)的无机膜形成。第二掩模图案MP2可以包括诸如镍(Ni)的导电材料。在另一示例中，第二掩模图案MP2可以由具有与第一掩模图案MP1的蚀刻率不同的蚀刻率的绝缘材料制成。
参考图31，可以根据第一掩模图案MP1和第二掩模图案MP2首先干法蚀刻发光压层(SM1L、ACTL、SM2L)。例如，第二掩模图案MP2可以不由用于干法蚀刻的蚀刻气体蚀刻。因此，发光压层(SM1L、ACTL、SM2L)在设置有第二掩模图案MP2的区域中不被蚀刻，并且因此可以形成分隔壁SPC。
用于干法蚀刻的蚀刻气体对发光压层(SM1L、ACTL、SM2L)的蚀刻率可以高于其对第一掩模图案MP1的蚀刻率。因此，由于在设置有第一掩模图案MP1的区域中保留发光压层(SM1L、ACTL、SM2L)，因此可以形成发光元件LD。在未设置有第一掩模图案MP1的区域中，完全去除发光压层(SM1L、ACTL、SM2L)，使得可以暴露第一金属层MTL1。
可以通过蚀刻第一金属层MTL1和第二金属层MTL2来暴露电路衬底CSUB。在实施方式中，也可以蚀刻由金属制成的第二掩模图案MP2。在第二掩模图案MP2由绝缘材料制成的情况下，可以不需要蚀刻第二掩模图案MP2。
参考图32，通过形成绝缘膜并竖直蚀刻绝缘膜，钝化膜PSV可以形成在发光元件LD的侧表面、分隔壁SPC的孔的内壁、以及第一金属层MTL1和第二金属层MTL2的孔的内壁上。由于绝缘膜被竖直蚀刻，因此在分隔壁SPC和发光元件LD的上部部分上不保留钝化膜PSV。电路衬底CSUB暴露在分隔壁SPC和发光元件LD之间。在竖直蚀刻期间，不需要单独的掩模，因此可以降低工艺成本。
参考图33，可以通过在显示面板PNL的前表面上形成导电层并蚀刻分隔壁SPC的上部部分上的导电层来形成连接电极CTE。连接电极CTE可以由上述透明导电材料中的一种制成。
颜色转换元件CCE可以形成在分隔壁SPC的孔内部。例如，颜色转换元件CCE可以通过毛细管作用注入到孔中。在实施方式中，可以通过使用喷墨印刷或光刻胶来形成颜色转换元件CCE。
可以通过形成覆盖颜色转换元件CCE或者与颜色转换元件CCE重叠的滤色器CF1、CF2和CF3来完成图26的显示设备。
图34是图26至图33的实施方式的变体的示意性截面图。
参考图34，与图26相比，显示面板PNL还可以包括反射构件RFL。
反射构件RFL可以覆盖发光元件LD的侧表面和颜色转换元件CCE的侧表面或者与发光元件LD的侧表面和颜色转换元件CCE的侧表面重叠。例如，反射构件RFL可以形成在覆盖发光元件LD的侧表面和颜色转换元件CCE的侧表面或者与发光元件LD的侧表面和颜色转换元件CCE的侧表面重叠的连接电极CTE上。反射构件RFL的厚度可以是1nm至100nm，但是不限于此。反射构件RFL可以包括反射材料。例如，反射构件RFL可以包括基于铝(Al)或基于银(Ag)的材料，但是不限于此。反射构件RFL在显示设备的显示方向(例如，第三方向Z)上反射从发光元件LD发射的光，从而提高发光效率。
在显示面板PNL可以包括反射构件RFL的情况下，在图33的制造步骤之中的形成连接电极CTE之后，可以增加形成反射构件RFL的步骤。例如，通过在显示面板PNL的前表面上形成反射材料并竖直蚀刻反射材料，可以形成反射构件RFL。在竖直蚀刻期间，不需要单独的掩模，因此可以降低工艺成本。
尽管已经结合所描述的实施方式描述了本公开，但是应理解，本公开不限于所公开的实施方式，而是相反，本公开旨在覆盖包括在本公开和所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。因此，本领域中的技术人员将理解，各种修改和其它等效实施方式是可能的。因此，本公开的范围可以基于所附权利要求的精神和范围来确定。

Claims (20)

1.显示设备，包括：
公共电极；
发光元件，包括共同电连接到所述公共电极的阳极；
第一接触电极，分别电连接到所述发光元件的阴极；
电路衬底；以及
第二接触电极，设置在所述电路衬底上，并且分别电连接到所述第一接触电极和所述公共电极。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，
所述公共电极通过所述第二接触电极中的相应的一个电连接到所述电路衬底的第一电源线，以及
所述发光元件的所述阴极通过所述第一接触电极中的相应的一个和所述第二接触电极中的相应的一个电连接到所述电路衬底的驱动晶体管的第一电极。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述电路衬底的驱动晶体管的第二电极共同电连接到第二电源线。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其中，在所述发光元件的发光时段期间，施加到所述第一电源线的电压大于施加到所述第二电源线的电压。
5.根据权利要求1所述的显示设备，还包括：
连接电极，将所述发光元件的所述阳极电连接到所述公共电极；以及
第一绝缘层，与所述连接电极重叠。
6.根据权利要求5所述的显示设备，还包括：
颜色转换元件，设置在所述第一绝缘层上，并且与所述发光元件重叠；以及
滤色器，与所述颜色转换元件重叠。
7.根据权利要求6所述的显示设备，还包括：
堤部，围绕所述颜色转换元件的侧表面；
光阻挡层，与所述堤部重叠，所述光阻挡层包括暴露所述滤色器的开口；以及
第二绝缘层，与所述光阻挡层和所述滤色器重叠。
8.根据权利要求6所述的显示设备，还包括：
第一金属层，设置在所述第一绝缘层上；
第二金属层，设置在所述第一金属层上；以及
载体衬底，设置在所述第二金属层上，其中，
所述第一金属层、所述第二金属层和所述载体衬底包括孔，以及
所述颜色转换元件设置在所述孔中。
9.根据权利要求8所述的显示设备，其中，所述滤色器在所述载体衬底上与所述颜色转换元件重叠。
10.显示设备的制造方法，包括：
在基础衬底上依次形成第一半导体层、有源层、第二半导体层、连接电极、第一绝缘层和第一金属层；
在载体衬底上形成第二金属层；
结合所述第一金属层和所述第二金属层；以及
分离所述基础衬底并蚀刻所述第一半导体层、所述有源层和所述第二半导体层以形成发光元件，其中，
所述第一半导体层包括N型掺杂剂，以及
所述第二半导体层包括P型掺杂剂。
11.根据权利要求10所述的显示设备的制造方法，还包括：
在所述连接电极上形成公共电极；以及
在所述发光元件的所述第一半导体层上形成第一接触电极。
12.根据权利要求11所述的显示设备的制造方法，还包括：
将所述公共电极和所述第一接触电极结合到电路衬底的第二接触电极；以及
将所述第一金属层与所述第一绝缘层分离。
13.根据权利要求12所述的显示设备的制造方法，还包括：
在第二绝缘层上形成滤色器；以及
在所述第二绝缘层上形成暴露所述滤色器的光阻挡层。
14.根据权利要求13所述的显示设备的制造方法，还包括：
在所述光阻挡层上形成堤部，所述堤部包括暴露所述滤色器的孔；以及
在所述堤部的所述孔中设置颜色转换元件。
15.根据权利要求14所述的显示设备的制造方法，还包括：
将所述堤部结合到所述第一绝缘层上。
16.根据权利要求10所述的显示设备的制造方法，还包括：
形成与所述发光元件重叠的钝化膜；以及
在所述钝化膜处形成暴露所述发光元件的所述第一半导体层的开口。
17.根据权利要求16所述的显示设备的制造方法，还包括：
形成与所述钝化膜和所述连接电极重叠的第一平坦化层；以及
蚀刻所述第一平坦化层以暴露所述连接电极的一部分和所述发光元件的所述第一半导体层。
18.根据权利要求17所述的显示设备的制造方法，还包括：
在所述第一平坦化层和所述第一半导体层上形成第三金属层；以及
抛光所述第三金属层以形成公共电极和第一接触电极。
19.根据权利要求18所述的显示设备的制造方法，还包括：
将电路衬底上的第二接触电极结合到所述公共电极和所述第一接触电极。
20.根据权利要求19所述的显示设备的制造方法，还包括：
蚀刻所述载体衬底、所述第二金属层和所述第一金属层以形成孔；
在所述载体衬底、所述第二金属层和所述第一金属层的所述孔中设置颜色转换元件；以及
形成与所述颜色转换元件和所述载体衬底重叠的滤色器。
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