CN115836399A - 发光器件和显示器件 - Google Patents
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Abstract
该发光器件包括:发光元件部(132),被设置成对每个像素彼此分离;像素电极(131),针对每个像素设置在发光元件部(132)的第一表面侧;公共电极(133),被设置成在发光元件部(132)的与第一表面相反的第二表面上的相邻像素之间彼此分离;以及电极连接部(134),在与设置有发光元件部(132)的平面区域不同的平面区域电耦接针对每个像素设置的公共电极(133)。
Description
技术领域
本公开涉及发光器件和显示器件。
背景技术
将电能转换成光能的发光二极管(LED)具有高响应速度和低功耗,并且因此已经引起作为显示器件等的光源的关注(例如,PTL1)。
例如,通过以下步骤制造包括发光二极管的显示器件:将在多个像素上扩展发光二极管的基板结合至设置有使发光二极管驱动的驱动电路的基板;然后在发光二极管上为每个像素提供荧光物质、滤色器等。
引用列表
专利文献
PTL1:日本未经审查专利申请公开第2018-182282号
发明内容
因此,对于进一步减少诸如包括发光二极管的显示器件的发光器件中的像素之间的串扰(即,光泄漏)存在需求。
因此,需要提供一种能够进一步减少相邻像素之间的光泄露的发光器件和显示器件。
根据本公开的一个实施例的发光器件包括:发光元件,针对每个像素单独设置;像素电极,被设置在发光元件的第一表面侧上,针对每个像素设置像素电极;公共电极,设置在发光元件的与第一表面相反的第二表面侧上,该公共电极在相邻的像素之间彼此分离设置;以及电极耦接器,其在与设置有所述发光元件的平面区域不同的平面区域,将设于所述相应像素的多个所述公共电极电耦接。
根据本公开的一个实施例的显示器件包括:为每个像素单独设置的发光元件;像素电极,被设置在所述发光元件的第一表面侧上,所述像素电极被提供给每个所述像素;公共电极,设置在所述发光元件的与第一表面相反的第二表面侧上,公共电极针对相邻的像素之间被彼此分离设置;以及电极耦接器,在与设置有发光元件的平面区域不同的平面区域,将针对相应像素的多个公共电极电耦接。
在根据本公开的实施例的发光器件和显示器件中:针对每个像素分离地设置发光元件;像素电极设置在发光元件的第一表面侧;公共电极设置在发光元件的与第一表面相反的第二表面侧上,针对彼此相邻的每个像素分离地设置公共电极;并且公共电极由在与设置有发光元件的平面区域不同的平面区域中设置的电极耦接器彼此电耦接。因此,例如,本实施例的发光器件和显示器件各自能够将包括在一个像素中的像素电极、发光元件和公共电极与包括在邻近该一个像素的像素中的像素电极、发光元件和公共电极分离。
附图说明
图1是根据本公开的第一实施例的发光器件的整体配置的垂直截面图。
图2是提取像素电极、发光元件、公共电极、电极耦接器以及接触部的正视图。
图3A是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3B是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3C是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3D是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3E是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3F是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3G是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3H是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3I是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3J是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3K是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3L是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3M是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3N是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3O是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3P是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3Q是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3R是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3S是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3T是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图3U是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图4是包括在根据实施例的第一变形例的发光器件中的公共电极和电极耦接器的平面形状的平面图。
图5是包括在根据实施例的第二变形例的发光器件中的公共电极和电极耦接器的平面形状的平面图。
图6是包括在根据实施例的第三变形例的发光器件中的公共电极和电极耦接器的平面形状的平面图。
图7是包括在根据实施例的第四变形例的发光器件中的公共电极和电极耦接器的平面形状的平面图。
图8是提取根据实施例的第五变形例的发光器件中包括的像素电极、发光元件、公共电极、电极耦接器以及接触部的顶视图。
图9是提取根据实施例的第六变形例的像素电极、发光元件、公共电极、电极耦接器以及接触部的正视图。
图10是根据本公开的第二实施例的发光器件的整体配置的垂直截面图。
图11是相对于每个像素的通孔和金属结的平面位置关系的平面图。
图12A是提取像素电极、发光元件、公共电极、电极耦接器、以及接触部的垂直截面图。
图12B是提取像素电极、发光元件、公共电极、电极耦接器、以及接触部的顶视图。
图13A是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13B是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13C是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13D是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13E是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13F是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13G是包括在根据本实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13H是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13I是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13J是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13K是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13L是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13M是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13N是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13O是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13P是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13Q是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13R是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13S是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13T是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13U是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图13V是包括在根据实施例的发光器件的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图14是提取包括在根据实施例的第一变形例的发光器件中的像素电极、发光元件、公共电极、电极耦接器以及接触部的垂直截面图。
图15是提取包括在根据实施例的第二变形例的发光器件中的像素电极、发光元件、公共电极、电极耦接器以及接触部的垂直截面图。
图16是提取包括在根据实施例的第三变形例的发光器件中的像素电极、发光元件、公共电极、电极耦接器以及接触部的垂直截面图。
图17是根据本公开的第三实施例的发光器件的整体配置的垂直截面图。
图18是提取公共电极和电极耦接器的平面图。
图19A是包括在根据实施例的发光器件的第一制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图19B是包括在根据实施例的发光器件的第一制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图19C是包括在根据实施例的发光器件的第一制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图19D是包括在根据实施例的发光器件的第一制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图19E是包括在根据本实施例的发光器件的第一制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图19F是包括在根据本实施例的发光器件的第一制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图19G是包括在根据该实施例的发光器件的第一制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图20A是包括在根据该实施例的发光器件的第二制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图20B是包括在根据该实施例的发光器件的第二制造方法中的一个工序的垂直截面图。
图21是包括在根据实施例的第一变形例的发光器件中的公共电极、电极耦接器以及光吸收体的平面形状的平面图。
图22是包括在根据实施例的第二变形例的发光器件中的公共电极、电极耦接器以及光吸收体的平面形状的平面图。
图23是包括在根据实施例的第三变形例的发光器件中的公共电极、电极耦接器和光吸收体的平面形状的平面图。
图24是包括在根据实施例的第四变形例的发光器件中的公共电极、电极耦接器和光吸收体的平面形状的平面图。
图25是包括在根据实施例的第五变形例的发光器件中的公共电极、电极耦接器和光吸收体的平面形状的平面图。
图26是应用根据本公开的一个实施例的发光器件的电视装置的外观的示意图。
具体实施方式
下面参考附图详细描述本公开的实施例。以下描述是本公开的具体示例,但是本公开不限于以下实施例。此外,本公开不限于在附图中示出的组成元件的布置、尺寸、尺寸比率等。
应注意,按照下列顺序进行描述。
1.第一实施例
1.1.整体配置
1.2.详细配置
1.3.制造方法
1.4.变形例
2.第二实施例
2.1.整体配置
2.2.详细配置
2.3.制造方法
2.4.变形例
3.第三实施例
3.1.整体配置
3.2.详细配置
3.3.制造方法
3.4.变形例
4.应用示例
<1.第一实施例>
(1.1.整体配置)
首先,参照图1,将描述根据本公开的第一实施例的发光器件的整体配置。图1是根据本实施例的发光器件的整体配置的垂直截面图。
如图1所示,根据本实施例的发光器件1包括例如发光元件132、像素电极131、公共电极133、电极耦接器134、接触部135、遮光部141、绝缘层140和142、荧光层151、像素分离层150、保护层152、通孔123、金属结122、多层配线层121、层间绝缘层120、以及驱动基板110。发光器件1是例如由荧光层151将从每个像素分离的发光元件132发射的光转换成红光、绿光或蓝光来执行RGB颜色显示的显示器件。
发光元件132针对每个像素单独设置,并且发光元件132是由施加电场而发光的自发光化合物半导体层。在发光元件132中,从一个电极注入电子,从另一个电极注入空穴。注入的电子和空穴在发光元件132内结合以发射对应于包括在发光元件132中的化合物半导体的带隙的光。
具体而言,发光元件132具有III-V族化合物半导体堆叠结构。例如,发光元件132可以具有以下堆叠结构:p-GaN(p型杂质掺杂GaN);p-AlGaN(p型杂质掺杂的AlGaN);多量子阱结构(MQW),其中,多个结构彼此堆叠,多个结构各自包括具有小带隙的超薄层,超薄层由具有大带隙的层夹在中间;n-GaN(n型杂质掺杂GaN);以及u-GaN(未掺杂GaN)。
像素电极131是能够对每个像素施加独立电位的电极,并且针对每个像素设置在发光元件132的第一表面侧上(即,在图1中的下侧上)。例如,像素电极131可具有单层结构或者包括诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni或Au的金属材料或者诸如ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)或ZnO的透明导电材料的多层堆叠结构。
公共电极133是能够向多个像素施加公共电位的电极,并且由电耦接至发光元件132的与第一表面相反的第二表面侧上(即,图1中的上侧上)的多个像素而设置在多个像素上。例如,公共电极133可具有包括诸如ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、ZnO、SnO或TiO的透明导电材料的单层结构或多层堆叠结构。
在发光器件1中,由使将电场施加至发光元件132的一个电极(即,公共电极133)对每个像素共用,能够减少发光元件132和驱动基板110之间的电耦接的数量。这使得即使像素小型化,也可以更容易地将发光元件132和驱动基板110彼此电耦接。
在本文中,为相邻像素中的每一个单独设置公共电极133。相应像素的公共电极133由电极耦接器134彼此电耦接,这使得可以向多个像素施加公共电位。
电极耦接器134设置在与设置发光元件132的平面区域不同的平面区域中,并且电耦接相应像素的公共电极133。具体地,电极耦接器134可以设置成在与设置发光元件132的平面区域不同的平面区域中突出,电极耦接器134可包括与公共电极133的材料相同的材料,并且可设置在与公共电极133相同的层上并且与公共电极133一体化地形成。稍后将参考图2描述电极耦接器134的细节。
接触部135相对于电极耦接器134设置在与像素电极131相同的一侧上。接触部135设置在电极耦接器134上,电极耦接器从设置有发光元件132的区域突出,从而可从与像素电极131所在的一侧相同的一侧电耦接至公共电极133。例如,接触部135可具有包括诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni、或Au的金属材料、或诸如ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、或ZnO的透明导电材料的单层结构或多层堆叠结构。
遮光部141包括遮光材料,并且以覆盖发光元件132的驱动基板110侧、像素电极131、公共电极133、电极耦接器134、以及接触部135的方式设置。遮光部141可包括诸如W、Ti、TiN、Cu、Al或Ni的金属材料,或诸如碳的有机材料。
具体地,遮光部141以相对于发光元件132覆盖驱动基板110侧并且朝荧光层151侧的方式设置。因此,遮光部141能够防止从发光元件132发射的光朝向驱动基板110侧行进。
此外,遮光部141以将相应像素的发光元件132彼此分离的方式设置。在发光器件1中,针对相应像素分别设置发光元件132。因此,可以在相应像素的发光元件132之间设置遮光部141。据此,发光器件1能够进一步抑制像素之间的光泄露。
绝缘层140和142各自包括绝缘材料,并且以填充发光元件132、像素电极131和公共电极133的外围的方式设置。绝缘层140和142均基于每个像素将发光元件132、像素电极131和公共电极133电绝缘,从而使得发光元件132可以基于每个像素进行驱动。绝缘层140和142可以各自包括例如诸如SiOx、SiNx、SiON或Al2O3的绝缘氧氮化物。
荧光层151包括转换从发光元件132发射的光的颜色的光转换材料。例如,对应于每个像素的发光元件132,荧光层151被设置在未覆盖有遮光部141的一侧上。例如,荧光层151可以将从发光元件132发射的蓝光转换成红光和绿光,这使得发光器件1能够发射红、绿和蓝三原色的光。可替代地,荧光层151可以将从发光元件132发射的白光转换成蓝光、红光和绿光,这使得发光器件1能够发射红、绿和蓝三原色的光。作为光转换材料,荧光层151可以包括例如无机荧光材料、有机荧光材料、量子点等。
像素分离层150被设置为针对荧光层151之间的相应像素将荧光层151彼此分离,以便防止光转换材料在像素之间的混合。像素分离层150可包括具有光屏蔽特性的材料(或者不透明的材料),以便抑制像素之间的颜色混合。
保护层152是保护荧光层151等免受外部环境影响的层,并且相对于荧光层151设置在与设置发光元件132的一侧相反的一侧上。保护层152可被设置为包括透光绝缘材料(例如包括SiOx、SiNx、SiON、Al2O3等)中的一种的单层膜,或者被设置为包括两个或更多个这样的透光绝缘材料的叠层膜。或者,保护层152可包括透光无机材料(诸如硼硅酸盐玻璃、石英玻璃或蓝宝石玻璃)或透光有机材料(诸如丙烯酸树脂)。
通孔123包括导电材料,并且从像素电极131或者接触部135朝向驱动基板110延伸。通孔123能够将像素电极131或接触部135电耦接至设置在绝缘层140与层间绝缘层120之间的界面处的金属结122。例如,通孔123可以具有包括诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni或Au的金属材料的单层结构或多层堆叠结构。
金属结122包括诸如Cu的金属,并且被设置在绝缘层140与层间绝缘层120之间的界面处。具体地,当设置有发光元件132的绝缘层140和堆叠有驱动基板110的层间绝缘层120彼此附接时,由结合暴露在绝缘层140上的电极和暴露在层间绝缘层120上的电极来设置金属结122。金属结122能够将设置在绝缘层140中的通孔123和设置在层间绝缘层120中的多层配线层121彼此电耦接。据此,发光器件1能够由简单的结构(诸如金属结122)将通孔123和多层配线层121彼此电耦接。由此,能够进一步简化配线结构。
多层配线层121包括导电材料,并且多层配线层121是设置在层间绝缘层120内的多个层上的配线。多层配线层121能够将设置在绝缘层140与层间绝缘层120之间的界面处的金属结122电耦接至设置在驱动基板110上的每个元件。多层配线层121可具有包括诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni、或Au的金属材料的单层结构或多层堆叠结构。
层间绝缘层120包括绝缘材料,并且将多层配线层121的相应配线彼此电分离。层间绝缘层120可包括例如诸如SiOx、SiNx、SiON或Al2O3的绝缘氧氮化物。
驱动基板110包括驱动相应像素的发光元件132的电路。驱动基板110可以是例如包括Si等的半导体基板或包括PCB(聚氯化联苯)等的树脂基板。
例如,驱动基板110可包括:像素电路,针对每个像素单独地驱动发光元件132;以及公共电路,其垂直或水平扫描每个像素。像素电路包括多个MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管),并针对每个像素设置。像素电路电耦接至例如:接触部135,其电耦接至公共电极133;以及每个像素的像素电极131。公共电路包括用于顺序扫描彼此垂直的垂直驱动线和水平驱动线中的每个的垂直驱动电路和水平驱动电路。垂直驱动线和水平驱动线的每个交叉点对应于每个像素,并且发光器件1能够由顺序地驱动包括在公共电路中的垂直驱动线和水平驱动线来驱动每个像素。
(1.2.详细配置)
接下来,参照图2,将描述根据本实施例的发光器件1的详细配置。图2是提取像素电极131、发光元件132、公共电极133、电极耦接器134和接触部135的正视图。
如图2所示,公共电极133、第二发光元件132B、第一发光元件132A和像素电极131按顺序堆叠。第一发光元件132A例如对应于p-GaN、p-AlGaN和多量子阱结构(MQW)的堆叠结构,并且第二发光元件132B例如对应于n-GaN和u-GaN的堆叠结构。第一发光元件132A和第二发光元件132B构成发光元件132。
在本文中,第二发光元件132B、第一发光元件132A以及像素电极131均具有岛状形状,并且针对每个像素单独地设置岛状形状。针对相邻像素中的每一个单独设置公共电极133。相应像素的公共电极133由从设置有第一发光元件132A和第二发光元件132B的区域突出的电极耦接器134彼此电耦接。应注意,与公共电极133电接触的接触部135进一步设置在电极耦接器134上,该电极耦接器134从设置有第一发光元件132A和第二发光元件132B的区域突出。
电极耦接器134可以与公共电极133一体化地设置,并且可以包括与公共电极133相同的材料作为与公共电极133相邻的层。换言之,如同公共电极133,电极耦接器134可具有包括诸如ITO、IZO、ZnO、SnO或TiO的透明导电材料的单层结构或多层堆叠结构。此外,电极耦接器134可在平面上从相同方向上的一侧电耦接至相应像素的公共电极133。在这种情况下,电极耦接器134和相应像素的公共电极133以具有梳状的平面形状的方式设置。
在电极耦接器134被设置为与公共电极133相邻的层的情况下,电极耦接器134和公共电极133被形成为膜并且同时成形,从而减少了工序的数量。此外,电极耦接器134能够由被成形来限制光的传播路径,这使得可以进一步抑制通过公共电极133和电极耦接器134的像素之间的光泄露。此外,空气(具有1.0的折射率)与ITO(具有约2.0的折射率)之间的折射率差小于空气(具有1.0的折射率)与GaN(具有约2.5的折射率)之间的折射率差,因此,在电极耦接器134包括与公共电极133相同的透明导电材料的情况下,电极耦接器134抑制在与空气的界面处的折射,从而进一步抑制通过电极耦接器134的像素之间的光泄漏。
根据本实施例的发光器件1包括针对每个像素单独设置在岛状形状结构中的发光元件132,因此与发光元件132具有设置在多个像素之上的结构的情况相比,能够抑制像素之间的光泄漏。此外,在发光器件1中,针对相应像素提供公共电位的公共电极133在像素之间彼此分离,并且由从设置有发光元件132的区域突出的电极耦接器134彼此电耦接。据此,公共电极133能够抑制通过公共电极133的像素之间的光泄露。
(1.3.制造方法)
接着,参见图3A至图3U,将描述根据本实施例的发光器件1的制造方法。图3A至图3U各自是包括在根据本实施例的发光器件1的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
首先,如图3A所示,由在包括Si、蓝宝石等的晶体生长基板160上外延生长III-V族化合物半导体来形成发光元件132。发光元件132可以由按照例如p-GaN、p-AlGaN、多量子阱结构(MQW)、n-GaN和u-GaN的顺序依次堆叠III-V族化合物半导体形成。
此后,如图3B所示,在发光元件132上形成SiOx等的膜,从而形成氧化膜140A。例如,提供氧化膜140A以在随后的阶段的工序中将支撑基板161结合至发光元件132。
此后,如图3C所示,支撑基板161结合至氧化膜140A。作为支撑基板161,例如,可以使用Si基板等。要注意的是,图3C相对于图3B垂直翻转。
此后,如图3D所示,从发光元件132去除晶体生长基板160。具体地,晶体生长基板160可以通过用研磨机研磨、湿蚀刻等从发光元件132去除。晶体生长基板160也可以通过CMP(化学机械抛光)、干法蚀刻等从发光元件132去除。
此后,如图3E所示,在发光元件132上形成诸如ITO的透明导电材料的薄膜,从而形成包括电极耦接器134的公共电极133。
此后,如图3F所示,在公共电极133上形成SiOx膜,从而形成绝缘层142。
此后,如图3G中所示,支撑基板162结合至绝缘层142。作为支撑基板162,例如,可以使用Si基板等。要注意的是,图3G相对于图3F垂直翻转。
此后,如图3H所示,从氧化膜140A的顶部去除支撑基板161。例如,可以通过用研磨机研磨、湿蚀刻等从氧化膜140A的顶部去除支撑基板161。
此后,如图3I所示,使用光刻和蚀刻来图案化氧化膜140A,从而在氧化膜140A中形成开口131H。设置开口131H以在后续阶段的工序中形成像素电极131。
此后,如图3J所示,以填充开口131H的方式形成诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni或Au的金属材料的膜,从而形成像素电极131。
此后,如图3K所示,使用光刻和蚀刻对氧化膜140A和发光元件132进行图案化,从而在氧化膜140A和发光元件132中形成开口135H,其中氧化膜140A和发光元件132处于不同于其中已经形成像素电极131的区域的区域中。设置开口135H以在后续阶段的工序中形成接触部135,并且由开口135H暴露的透明导电材料变成电极耦接器134。
此后,如图3L所示,在开口135H内部的电极耦接器134上形成诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni或Au的金属材料的膜,从而形成接触部135。
此后,如图3M所示,通过光刻和蚀刻对氧化膜140A、发光元件132、公共电极133和绝缘层142进行图案化,从而形成针对每个像素将发光元件132彼此分离的开口130H。此时,开口130H以如下方式形成:在相应像素的发光元件132相互分离的状态下,相应像素的公共电极133由电极耦接器134电耦接。
此后,如图3N所示,以填充像素的方式形成绝缘层140和遮光部141。例如,通过使用CVD(化学气相沉积)等形成SiOx等的膜来设置绝缘层140。此外,除了在像素电极131和接触部135上之外,通过形成诸如W、Ti、TiN、Cu、Al或Ni的金属材料的膜来形成遮光部141。
此后,如图3O所示,通过光刻和蚀刻对绝缘层140进行图案化,从而在对应于像素电极131的区域和对应于接触部135的区域中的每一个中的绝缘层140中形成开口123H。开口123H被设置成形成通孔123,以在后续阶段的工序中电耦接至像素电极131和接触部135中的每一个。
此后,如图3P中所示,以填充开口123H的方式形成诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni或Au的金属材料的膜,从而形成通孔123。另外,在后续阶段的工序中,在通孔123上形成作为金属结122的电极。
此后,如图3Q所示,其上堆叠包括多层配线层121的层间绝缘层120的驱动基板110被附接至在图3A至图3P的工序中形成的堆叠结构。具体地,在图3A至图3P的工序中形成的堆叠结构和驱动基板110以绝缘层140和层间绝缘层120彼此相对的方式彼此附接。在本文中,在绝缘层140与层间绝缘层120之间的界面处,暴露在相应表面上的电极彼此结合,从而形成金属结122。要注意的是,图3Q相对于图3P垂直翻转。
此后,如图3R所示,从绝缘层142的顶部去除支撑基板162。例如,可以通过用研磨机研磨、湿法蚀刻等从绝缘层142的顶部去除支撑基板162。
此后,如图3S所示,整个绝缘层142被蚀刻至暴露遮光部141的一部分的程度。这使得可以进一步缩短从发光表面到发光器件1中的发光元件132的距离,从而进一步提高从发光元件132提取光的效率。
此后,如图3T所示,在绝缘层142的顶部上形成荧光层151和像素分离层150。例如,荧光层151可包括量子点等,并且例如,像素分离层150可包括Al等。
此后,如图3U所示,在荧光层151和像素分离层150上形成诸如SiOx、SiNx、SiON或Al2O3的透光性绝缘材料的膜,从而形成保护层152。
因此,根据本实施例的发光器件1可通过上述工序制造。
(1.4.变形例)
随后,参考图4至图9,将描述根据本实施例的发光器件1的第一变形例至第六变形例。
(第一变形例)
图4是包括在根据第一变形例的发光器件中的公共电极133A和电极耦接器134A的平面形状的平面图。例如,如图4所示,电极耦接器134可使六个公共电极133彼此电耦接。
换言之,电极耦接器134电耦接的公共电极133的数量不限于如图2所示的三个。数量不受特别限制,只要电极耦接器134电耦接多个公共电极133即可。
(第二变形例)
图5是示出根据第二变形例的发光器件的公共电极133B和电极耦接器134B的平面形状的平面图。例如,如图5所示,公共电极133B可不覆盖发光元件132的整个第二表面。换言之,公共电极133B可在发光元件132的第二表面的一部分处向发光元件132施加电场。
(第三变形例)
图6是示出根据第三变形例的发光器件的公共电极133C和电极耦接器134C的平面形状的平面图。例如,如图6所示,在公共电极133C不覆盖发光元件132的整个第二表面的情况下,公共电极133C和电极耦接器134C可包括除透明导电材料之外的诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni或Au的金属材料。在这种情况下,发光元件132能够从未被公共电极133覆盖的第二表面发射光。
(第四变形例)
图7是示出了根据第四变形例的发光器件的公共电极133D和电极耦接器134D的平面形状的平面图。例如,如图7所示,可使公共电极133D与电极耦接器134D之间的耦接部成形。更具体地,公共电极133D与电极耦接器134D之间的耦接部可以形成为收缩的平面形状,以进一步缩小光的传播路径。据此,公共电极133D和电极耦接器134D能够进一步抑制通过电极耦接器134D的像素之间的光泄露。
(第五变形例)
图8是顶视图,其中,提取了根据第五变形例的发光器件中包括的像素电极131、发光元件132、公共电极133、电极耦接器134和接触部135。如图8所示,各自包括像素电极131和发光元件132的像素以及各自电耦接相应像素的公共电极133的电极耦接器134可布置成矩阵。换言之,各自包括像素电极131和发光元件132的像素可设置成任何布置,并且各自电耦接相应像素的公共电极133的电极耦接器134可设置成任何形状。应注意,每个包括像素电极131和发光元件132的像素可设置为以等边三角形的顶点布置的三角形布置。
(第六变形例)
图9是其中提取根据第六变形例的像素电极131、发光元件132(第二发光元件132B和第一发光元件132A)、公共电极133、电极耦接器134和接触部135的正视图。如图9所示,发光元件132的堆叠结构可以与图2所示的堆叠结构相反。具体地,发光元件132可由以下构成:第一发光元件132A,其中p-GaN、p-AlGaN、以及多量子阱结构(MQW)从公共电极133的一侧以该顺序堆叠;以及堆叠n-GaN和u-GaN的第二发光元件132B。
<2.第二实施例>
(2.1.整体配置)
随后,参考图10,将描述根据本公开的第二实施例的发光器件的整体配置。图10是根据本实施例的发光器件的整体配置的垂直截面图。
如图10所示,根据本实施例的发光器件2包括例如发光元件232、第一像素电极231A和第二像素电极231B(也称为像素电极231,包括两个)、公共电极233、电极耦接器241、接触部235、绝缘层240、荧光层251、像素分离层250、通孔223、金属结222、多层配线层221、层间绝缘层220和驱动基板210。
发光元件232、接触部235、绝缘层240、荧光层251、像素分离层250、通孔223、金属结222、多层配线层221、层间绝缘层220和驱动基板210分别与在根据第一实施例的发光器件1中描述的发光元件132、接触部135、绝缘层140、荧光层151、像素分离层150、通孔123、金属结122、多层配线层121、层间绝缘层120和驱动基板110基本相似。
应注意,图11中示出了通孔223和金属结222与每个像素P的平面位置关系。图11是通孔223和金属结222相对于每个像素P的平面位置关系的平面图。
如图11所示,像素P可沿一个方向布置成矩形形状,并且每个像素可用作例如红色像素(R)、绿色像素(G)或蓝色像素(B)。此外,电耦接至红色像素(R)、绿色像素(G)和蓝色像素(B)的像素电极231的通孔223可以以电耦接至金属结222的方式布置,以至金属结222在每个设置有红色像素(R)、绿色像素(G)或蓝色像素(B)的区域中以矩阵设置。电耦接至接触部235的通孔223可以同样地以电耦接至布置于矩阵中的金属结222的方式布置。这允许发光器件2更有效地布置通孔223和金属结222。
第一像素电极231A和第二像素电极231B配置能够为每个像素施加独立电位的像素电极,并且为每个像素在发光元件232的第一表面侧(即,图10中的下侧)设置像素电极。例如,第一像素电极231A可包括诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni或Au的金属材料,并且第二像素电极231B可包括诸如ITO、IZO、ZnO、SnO或TiO的透明导电材料。
公共电极233是能够向多个像素施加公共电位的电极,并且电耦接至发光元件232的第二表面侧(即,图10中的上侧)上的最上层的侧表面,第二表面与第一表面相反。例如,公共电极233可具有包括诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni或Au的金属材料的单层结构或多层堆叠结构。相应像素的公共电极233由电极耦接器241彼此电耦接,这使得可以将公共电位施加至多个像素。
电极耦接器241以围绕每个像素的发光元件232的方式由诸如W、Ti、TiN、Cu、Al、或Ni的金属材料设置。电极耦接器241电耦接至每个像素的公共电极233并且电耦接至围绕相邻像素的电极耦接器241,这使得可以将相应像素的公共电极233彼此电耦接。
此外,电极耦接器241可具有从公共电极233延伸到第一像素电极231A的高度,并且可被设置成围绕每个像素的发光元件232的外围。由此,电极耦接器241能够遮蔽相应像素的发光元件232之间的光。在该情况下,电极耦接器241也能够具有构成第一实施例的发光器件1中的遮光部141的功能。稍后将参考图12A和图12B详细描述电极耦接器241。
(2.2.详细配置)
接着,参见图12A和图12B,将描述根据本实施例的发光器件2的详细配置。图12A是提取像素电极231、发光元件232、公共电极233、电极耦接器241、以及接触部235的垂直截面图。图12B是提取像素电极231、发光元件232、公共电极233、电极耦接器241和接触部235的顶视图。
如图12A和图12B所示,第二发光元件232B、第一发光元件232A、以及像素电极231按顺序堆叠。第一发光元件232A例如对应于p-GaN、p-AlGaN和多量子阱结构(MQW)的堆叠结构,而第二发光元件232B例如对应于n-GaN和u-GaN的堆叠结构。第一发光元件232A和第二发光元件232B配置发光元件232。公共电极233被设置在作为第二发光元件232B的最下层的u-GaN的侧表面。
第二发光元件232B、第一发光元件232A和像素电极231各自具有岛状形状,并且针对每个像素分别设置岛状形状。电极耦接器241以围绕第二发光元件232B、第一发光元件232A和像素电极231的方式设置。电极耦接器241电耦接至设置在第二发光元件232B的最下层的侧表面上的公共电极233,并且电耦接至电极耦接器241以围绕每个像素的发光元件232的方式设置。据此,电极耦接器241能够将相应像素的公共电极233彼此电耦接。此外,电极耦接器241以与第一发光元件232A和第二发光元件232B电分离的方式设置。
此外,电极耦接器241包括具有遮光性质的金属材料,并且具有的高度大于第二发光元件232B、第一发光元件232A和像素电极231的堆叠的高度。因此,能够抑制在相应像素的发光元件232之间发生光泄漏。
此外,接触部235设置在电极耦接器241上以与公共电极233电接触。这使接触部235能够从与像素电极231所在的一侧相同的一侧由通孔223电耦接。接触部235可以具有包括金属材料(例如,Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni、或Au)的单层结构或者多层堆叠结构。
根据本实施例的发光器件2包括设置在发光元件232的侧表面上的公共电极233,并且因此能够进一步增加发光元件232中的发光面积比。此外,在发光器件2中,发光元件232针对每个像素单独设置成岛状形状,并且还用作遮光部的电极耦接器241围绕每个像素的发光元件232的外围。据此,发光器件2能够抑制像素之间的光泄漏。
(2.3.制造方法)
接下来,参考图13A至图13V,将描述根据本实施例的发光器件2的制造方法。图13A至图13V各自是包括在根据本实施例的发光器件2的制造方法中的一个工序的垂直截面图。
首先,如图13A所示,通过在包括Si、蓝宝石等的晶体生长基板260上外延生长III-V族化合物半导体来形成发光元件232。发光元件232可通过以例如u-GaN、n-GaN、多量子阱结构(MQW)、p-AlGaN和p-GaN的顺序依次堆叠III-V族化合物半导体而形成。
此后,如图13B所示,在发光元件232上形成诸如ITO的透明导电材料的膜,从而形成第二像素电极231B。
然后,如图13C所示,在第二像素电极231B上形成SiOx等的膜,形成氧化膜240A。氧化膜240A例如以在后续阶段的工序中将支撑基板261与发光元件232结合的方式设置。
此后,如图13D所示,支撑基板261结合至氧化膜240A。作为支撑基板261,例如,可以使用Si基板等。应注意,图13D相对于图13C垂直地翻转。
此后,如图13E所示,从发光元件232去除晶体生长基板260。具体地,晶体生长基板260可以通过用研磨机研磨、湿蚀刻等从发光元件232去除。还可以通过CMP(化学机械抛光)、干法蚀刻等从发光元件232去除晶体生长基板260。
此后,如图13F所示,使用光刻和蚀刻对发光元件232进行图案化,从而在发光元件232中形成开口233H。开口233H被设置成在后续阶段的工序中形成公共电极233。
此后,如图13G中所示,以填充开口233H的方式形成诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni或Au的金属材料的膜,从而形成公共电极233。
此后,如图13H所示,在发光元件232和公共电极233上形成SiOx等的膜,从而形成绝缘层242。
此后,如图13I所示,支撑基板262结合至绝缘层242。作为支撑基板262,例如,可以使用Si基板等。要注意的是,图13I相对于图13H垂直翻转。
此后,如图13J所示,从氧化膜240A的顶部去除支撑基板261。例如,通过利用研磨器、湿法蚀刻等进行研磨,可从氧化膜240A的顶部去除支撑基板261。
此后,如图13K所示,使用光刻和蚀刻对氧化膜240A进行图案化,从而在氧化膜240A中形成开口231H。提供开口231H以在后续阶段的工序中形成第一像素电极231A。
此后,如图13L所示,以填充开口231H的方式形成诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni或Au的金属材料的膜,从而形成第一像素电极231A。
此后,如图13M所示,在第一像素电极231A上进一步形成氧化膜240A。
此后,如图13N中所示,通过光刻和蚀刻对氧化膜240A、第二像素电极231B以及发光元件232进行图案化,从而形成为每个像素将发光元件232彼此分离的开口230H。此时,开口230H以暴露公共电极233的方式形成。
此后,如图13O所示,在开口230H的内侧的侧表面上形成SiOx等的膜,从而形成侧壁240B。为了形成在开口230H的内侧的电极耦接器241与发光元件232电绝缘设置侧壁240B。
此后,如图13P所示,以填充开口230H的方式形成具有遮光性质的金属材料(诸如W、Ti、TiN、Cu、Al或Ni)的膜,从而形成电极耦接器241。
此后,如图13Q所示,以填充像素的方式形成绝缘层240。例如,通过使用CVD(化学气相沉积)等形成SiOx等的膜来提供绝缘层240。此外,在电极耦接器241上形成诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni或Au的金属材料的膜,从而形成接触部235。
此后,如图13R所示,进一步形成绝缘层240的膜以使表面平坦化。应注意,绝缘层240的表面的平坦化可以通过使用CMP或回蚀来执行。
此后,如图13S中所示,形成电耦接至第一像素电极231A和接触部235的通孔223。具体地,通过光刻和蚀刻对绝缘层240进行图案化,从而在对应于第一像素电极231A的区域和对应于接触部235的区域中的每个中的绝缘层240中形成开口。以填充所形成的开口的方式形成诸如Pd、Ti、TiN、W、Al、Cu、Pt、Ag、Ni或Au的金属材料的膜,从而形成通孔223。另外,在后续阶段的工序中,在通孔223上形成作为金属结222的电极。
此后,如图13T所示,堆叠有包括多层配线层221的层间绝缘层220的驱动基板210附接至在图13A至图13S的工序中形成的堆叠结构。具体地,在图13A至图13S的工序中形成的堆叠结构以及驱动基板210以绝缘层240和层间绝缘层220以彼此相对的方式彼此附接。在此,在绝缘层240与层间绝缘层220之间的界面处,暴露在相应表面上的电极彼此结合,从而形成金属结222。应注意,图13T相对于图13S垂直翻转。
此后,如图13U所示,从发光元件232的顶部和公共电极233的顶部去除支撑基板262和绝缘层242。例如,可通过利用研磨机、湿蚀刻等研磨从发光元件232的顶部和公共电极233的顶部去除支撑基板262。
此后,如图13V所示,荧光层251和像素分离层250形成在发光元件232的顶部和公共电极233的顶部上。荧光层251可以包括例如量子点等,并且像素分离层250可以包括例如Al等。
因此,根据本实施例的发光器件2可以通过上述工序来制造。
(2.4.变形例)
接着,参照图14至图16,对本实施例的发光器件2的第一变形例至第三变形例进行说明。
(第一变形例)
图14是提取根据第一变形例的发光器件中包括的像素电极231、发光元件232、公共电极233A、电极耦接器241以及接触部235的垂直截面图。例如,如图14所示,公共电极233A可被设置为第二发光元件232B的表面上的透明电极。具体地,公共电极233A可包括诸如ITO、IZO、ZnO、SnO或TiO的透明导电材料,并且以从第二发光元件232B突出的方式设置,从而电耦接至电极耦接器241。据此,可以进一步简化制造根据第一变形例的发光器件的工序。
(第二变形例)
图15是提取了根据第二变形例的发光器件中包括的像素电极231、发光元件232、公共电极233B、电极耦接器241以及接触部235的垂直截面图。例如,如图15所示,公共电极233B可包括诸如W、Ti、TiN、Cu、Al或Ni的金属材料,并且可设置在第二发光元件232B的表面的一部分区域上。在这种情况下,第二发光元件232B的表面的未设置有公共电极233B的区域被透明绝缘层242覆盖。由此,第一发光元件232A和第二发光元件232B能够确保发光区域。据此,可以进一步简化根据第二变形例的发光器件的制造工序。
(第三变形例)
图16是提取根据第三变形例的发光器件中包括的像素电极231、发光元件232、公共电极233C、电极耦接器241和接触部235的垂直截面图。例如,如图16所示,公共电极233C可包括诸如W、Ti、TiN、Cu、Al或Ni的金属材料,并且可设置在第二发光元件232B的表面的一部分区域上和第二发光元件232B的侧表面上。在这种情况下,第二发光元件232B的表面的未设置有公共电极233C的区域被透明绝缘层242覆盖。由此,第一发光元件232A和第二发光元件232B能够确保发光区域。据此,根据第三变形例的发光器件能够进一步减小第二发光元件232B和公共电极233之间的接触电阻。
<3.第三实施例>
(3.1.整体配置)
随后,参考图17,将描述根据本公开的第三实施例的发光器件的整体配置。图17是根据本实施例的发光器件的整体配置的垂直截面图。
如图17所示,根据本实施例的发光器件3包括,例如,第一发光元件322A和第二发光元件322B(也称为发光元件332,包括两个)、像素电极331、公共电极333、电极耦接器334、接触部335、遮光部341、绝缘层340和荧光层351。
发光元件332、像素电极331、公共电极333、电极耦接器334、接触部335、遮光部341、绝缘层340和荧光层351分别基本类似于在根据第一实施例的发光器件1中所描述的发光元件132、像素电极131、公共电极133、电极耦接器134、接触部135、遮光部141、绝缘层140和荧光层151。
因而,与第一实施例的发光器件1同样地,本实施例的发光器件3具有针对每个像素单独设置在岛状形状中的发光元件332,因此能够抑制像素之间的光泄露。然而,公共电极333和电极耦接器334由透明导电材料耦接相邻像素。因此,公共电极333和电极耦接器334可变成光的传播路径,这可导致相邻像素之间的光泄露的出现。根据本实施例的发光器件3在电极耦接器334中设置有稍后描述的光吸收体,并且这使得可以进一步抑制通过电极耦接器334的相邻像素之间的光泄漏。稍后将参照图18详细描述电极耦接器334和光吸收体。
(3.2.详细配置)
接下来,参照图18,将描述根据本实施例的发光器件3的详细配置。图18是提取公共电极333和电极耦接器334的平面图。
如图18所示,公共电极333和电极耦接器334可具有包括诸如ITO、IZO、ZnO、SnO或TiO的透明导电材料的单层结构或多层堆叠结构,可包括相同的材料,并且可一体化地设置在同一层上。电极耦接器334可以在以梳状的平面形状的方式设置的平面上从相同方向上的一侧电耦接至相应像素的公共电极333。
在本文中,光吸收体336设置在电极耦接器334的内部,光吸收体336包括具有比包括在电极耦接器334中的透明导电材料的光吸收率更高的光吸收率的材料。具体地,光吸收体336中包括的材料不受特别限制,只要该材料具有光吸收性质即可,并且可以是诸如W、Ti、TiN、Cu、Al或Ni的金属材料,或诸如碳的有机材料。光吸收体336包含在电极耦接器334内部。这使得当折射光在电极耦接器334内部传播时可以根据光吸收率衰减光。
光吸收体336可具有任何形状且可以任何排列设置。例如,如图18中所示,光吸收体336可以被设置为在相同方向上延伸的多个狭缝形状。光吸收体336的狭缝形状被排列在垂直于延伸方法的方向上。这使得可以进一步有效地衰减在电极耦接器334内部传播的光。
根据本实施例的发光器件3包括在电极耦接器334内部的光吸收体336,并且因此能够由使用电极耦接器334作为传播路径抑制光泄漏到相邻像素中。
(3.3.制造方法)
接下来,参照图19A至图20B,将描述根据本实施例的发光器件3的制造方法。在下文中,将仅描述形成电极耦接器334的方法,在该电极耦接器334内部包括光吸收体336。本实施例的发光器件3的制造方法的其他工序与实施例1的发光器件1的制造方法相同,在此省略其他工序的说明。
(第一制造方法)
图19A至图19G各自是包括在根据本实施例的发光器件3的第一制造方法中的一个工序的垂直截面图。第一制造方法是首先形成电极耦接器334,然后形成光吸收体336的方法。
首先,如图19A所示,通过在包括Si、蓝宝石等的晶体生长基板360上外延生长III-V族化合物半导体来形成发光元件332。发光元件332可通过以例如p-GaN、p-AlGaN、多量子阱结构(MQW)、n-GaN和u-GaN的顺序依次堆叠III-V族化合物半导体形成。
此后,如图19B所示,在发光元件332上形成诸如ITO、IZO、ZnO、SnO或TiO的透明导电材料的膜,从而形成电极耦接器334和公共电极333(未示出)。
此后,如图19C所示,使用光刻在电极耦接器334上形成进行图案化的抗蚀剂370。
此后,如图19D所示,使用抗蚀剂370作为掩模,通过干法蚀刻或湿法蚀刻去除电极耦接器334的一部分,从而形成开口336H。设置开口336H以在后续阶段的工序中形成光吸收体336。
此后,如图19E所示,从电极耦接器334去除抗蚀剂370。
此后,如图19F中所示,以填充开口336H的方式形成诸如W、Ti、TiN、Cu、Al或Ni的金属材料的膜,从而形成光吸收体336。
此后,如图19G中所示,形成在电极耦接器334上的光吸收体336由CMP(化学机械抛光)、干法蚀刻等去除。这使得可以形成内部包括有光吸收体336的电极耦接器334。
(第二制造方法)
图20A至图20B各自是包括在根据本实施例的发光器件3的第二制造方法中的一个工序的垂直截面图。第二制造方法是首先形成光吸收体336,然后形成电极耦接器334的方法。
首先,与图19A一样,由在晶体生长基板360上外延生长III-V族化合物半导体来形成发光元件332。
此后,如图20A所示,诸如W、Ti、TiN、Cu、Al或Ni的金属材料的膜形成在发光元件332上并且通过光刻等图案化,从而形成光吸收体336。
此后,如图20B所示,诸如ITO、IZO、ZnO、SnO或TiO的透明导电材料的膜形成在光吸收体336和发光元件332上,从而形成电极耦接器334和公共电极333(未示出)。
此后,与图19G一样,形成在光吸收体336上的电极耦接器334由CMP(化学机械抛光)、干法蚀刻等去除。这使得可以形成内部包括有光吸收体336的电极耦接器334。
(3.4.变形例)
随后,参照图21至图25,将描述根据本实施例的发光器件3的第一变形例至第五变形例。
(第一变形例)
图21是包括在第一变形例的发光器件中的公共电极333、电极耦接器334和光吸收体336A的平面形状的平面图。例如,如图21中所示,光吸收体336A可以设置在公共电极333与电极耦接器334之间的耦接部处。在这种情况下,由光吸收体336A阻挡从公共电极333到电极耦接器334的光传播,这使得发光器件3可以防止通过电极耦接器334的像素之间发生光泄漏。应注意,在第一变形例中,光吸收体336A包括导电金属材料,诸如W、Ti、TiN、Cu、Al或Ni。
(第二变形例)
图22是包括在第二变形例的发光器件中的公共电极333、电极耦接器334和光吸收体336B的平面形状的平面图。例如,如图22中所说明,光吸收体336B可散布在整个电极耦接器334上。在这种情况下,从公共电极333传播的光由电极耦接器334(即,光吸收体336B)吸收,这使得发光器件3能够防止通过电极耦接器334的像素之间发生光泄漏。应注意,在第二变形例中,光吸收体336B包括诸如W、Ti、TiN、Cu、Al或Ni的导电金属材料。
(第三变形例)
图23是包括在根据第三变形例的发光器件中的公共电极333、电极耦接器334和光吸收体336C的平面形状的平面图。例如,如图23中所示,光吸收体336C可被设置为狭缝状岛。具体地讲,光吸收体336C可被设置为在相同方向上延伸的多个狭缝状岛。此类光吸收体336C可设置在公共电极333与电极耦接器334之间的耦接部处。在这种情况下,光吸收体336C能够由折射衰减从公共电极333传播到电极耦接器334的光,这使得发光器件3能够防止通过电极耦接器334的像素之间发生光泄漏。此外,光吸收体336C被设置为岛状形状,并且这允许电极耦接器334将相邻的公共电极333彼此不中断地电耦接。据此,电极耦接器334能够防止光吸收体336C与公共电极333之间的界面,并且形成电极耦接器334,其在导电路径的中间引起界面电阻。
(第四变形例)
图24是包括在根据第四变形例的发光器件中的公共电极333、电极耦接器334和光吸收体336D的平面形状的平面图。例如,如图24所示,光吸收体336D可以设置为点状岛。具体地讲,光吸收体336D可被设置为交替布置的多个矩形点状岛等。光吸收体336D可设置在电极耦接器334上。在这种情况下,光吸收体336D能够由折射衰减从公共电极333传播到电极耦接器334的光,这使得发光器件3能够防止通过电极耦接器334的像素之间发生光泄漏。此外,光吸收体336D被设置为岛状形状,并且这允许电极耦接器334将相邻的公共电极333彼此不中断的电耦接。据此,电极耦接器334能够防止光吸收体336D与公共电极333之间的界面,并且电极耦接器334被形成,其在导电路径的中间引起界面电阻。
(第五变形例)
图25是包括在根据第五变形例的发光器件中的公共电极333、电极耦接器334和光吸收体336E的平面形状的平面图。例如,如图25中所示,光吸收体336E可提供为狭缝状岛。具体地讲,光吸收体336E可被设置为沿多个方向延伸的多个狭缝状岛。在这种情况下,光吸收体336E能够由折射衰减传播到电极耦接器334的光,这使得发光器件3能够防止通过电极耦接器334的像素之间发生光泄漏。此外,光吸收体336E设置为岛状形状,并且这允许电极耦接器334将相邻的公共电极333彼此电耦接而不中断。据此,电极耦接器334能够防止光吸收体336E与公共电极333之间的界面,并且电极耦接器334被形成,其在导电路径的中间引起界面电阻。
<4.应用示例>
根据本公开的一个实施例的发光器件1、2和3适用于各种类型的显示器件,每个显示器件显示已经从显示器件外部输入的图像信号或已经在显示器件内部生成的图像信号。例如,根据本实施例的发光器件1、2、和3可应用于电视装置、数码相机、膝上型个人计算机、移动电话、智能电话等。参照图26,示出了根据本实施例的发光器件1、2和3的一个应用例。图26是应用根据本实施例的发光器件1、2、和3的电视装置的外观的示意图。
如图26所示,例如,电视设备10包括图像显示器11,该图像显示器包括前面板12和滤光玻璃13。根据本实施例的发光器件1、2和3可应用于图像显示器11。
已经参考第一至第三实施例和变形例描述了根据本公开的技术。然而,根据本公开的技术不限于上述实施例等,并且可以各种方式进行修改。
此外,并不是上述实施例中描述的所有配置和操作都是本公开的配置和操作所必不可少的。例如,在上述实施例中的部件之中,在指示本公开的最重要的概念的独立权利要求中未描述的部件应被理解为可选部件。
在本说明书和所附权利要求中使用的术语应被解释为“非限制性的”术语。例如,术语“包括”或“被包括”应被解释为“不限于叙述为被包含的模式”。术语“包括”应被解释为“不限于叙述为包括的模式”。
在此使用的术语仅用于解释方便并且包括不用于限制配置和操作的术语。例如,术语“右”、“左”、“顶部”、“底部”等均仅表示参考示图上的方向。术语“内侧”和“外侧”均分别仅表示朝向关注的元件的中心的方向和远离关注的元件的中心的方向。这同样适用于与这些术语相似的术语和具有相似含义的术语。
应注意,根据本公开内容的技术可具有以下配置。根据具有以下配置的本公开的技术,包括在一个像素中的像素电极、发光元件和公共电极与包括在邻近该一个像素的像素中的像素电极、发光元件和公共电极分离。因此,本实施例的发光器件和显示器件能够抑制相邻像素之间通过像素电极、发光元件和公共电极发生光泄露。根据本公开的技术的效果不必限于本文中描述的那些效果。本公开可以进一步包括除本文中描述的那些之外的任何效果。
(1)
一种发光器件,包括:
发光元件,针对每个像素单独设置;
像素电极,被设置在发光元件的第一表面侧上,针对每个像素设置像素电极;
公共电极,设置在发光元件的与第一表面相反的第二表面侧上,公共电极针对彼此相邻的每个像素被分离设置;以及
电极耦接器,在与设置有发光元件的平面区域不同的平面区域,将针对相应像素设置的多个公共电极彼此电耦接。
(2)
根据(1)的发光器件,其中,公共电极和电极耦接器包括相同的材料,且一体化地设置在同一层上。
(3)
根据(2)的发光器件,其中,电极耦接器从沿相同方向的一侧将针对相应像素设置的公共电极彼此电耦接。
(4)
根据(3)的发光器件,其中,相应像素的公共电极和电极耦接器作为整体上为梳状形状。
(5)
根据(1)的发光器件,其中,电极耦接器具有从公共电极延伸到像素电极的高度,并且具有围绕相应像素的外围的平面形状。
(6)
根据(5)的发光器件,其中,电极耦接器与发光元件分离。
(7)
根据(6)的发光器件,其中,电极耦接器包括遮光材料。
(8)
根据(5)至(7)中任一项的发光器件,其中,公共电极设置在第二表面侧上的发光元件的堆叠结构的最下层的侧表面上。
(9)
根据(1)的发光器件,其中,
公共电极包括透明导电材料,以及
电极耦接器进一步包括光吸收体,光吸收体包括具有比透明导电材料的光吸收率更高的光吸收率的材料。
(10)
根据(9)的发光器件,其中,
电极耦接器包括透明导电材料,以及
光吸收体设置在电极耦接器的内部并且被设置为岛状形状的平面形状。
(11)
根据(10)的发光器件,其中,光吸收体被设置为多个点状形状。
(12)
根据(10)的发光器件,其中,光吸收体被设置为在一个方向上延伸或者在多个方向上延伸的多个狭缝形状。
(13)
根据(10)至(12)中任一项的发光器件,其中,光吸收体包括金属材料。
(14)
根据(1)至(13)中任一项的发光器件,其中,电极耦接器进一步包括接触部,该接触部可从与存在有像素电极的一侧相同的一侧电耦接。
(15)
根据(1)至(14)中任一项的发光器件,其中,公共电极包括透明导电材料。
(16)
根据(1)至(15)中任一项的发光器件,其中,发光元件包括III-V族化合物半导体。
(17)
一种显示器件,包括:
发光元件,针对每个像素单独设置;
像素电极,被设置在发光元件的第一表面侧上,针对每个像素设置像素电极;
公共电极,设置在发光元件的与第一表面相反的第二表面侧上,公共电极针对彼此相邻的每个像素被分离设置;以及
电极耦接器,在与设置有发光元件的平面区域不同的平面区域,将针对相应像素设置的多个公共电极彼此电耦接。
本申请要求于2020年6月16日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2020-103815的权益,其全部内容通过引用并入本文。
本领域技术人员应理解,根据设计需求和其他因素,可出现各种修改、组合、子组合和变更,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。
Claims (17)
1.一种发光器件,包括:
发光元件,针对每个像素彼此分离设置;
像素电极,在所述发光元件的第一表面侧上针对每个所述像素设置;
公共电极,设置在所述发光元件的与所述第一表面相反的第二表面侧上,在相邻的所述像素之间彼此分离设置;以及
电极耦接器,在与设置有所述发光元件的平面区域不同的平面区域,将针对相应所述像素设置的多个所述公共电极电耦接。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其中,所述公共电极和所述电极耦接器包括相同的材料,在同一层上一体化地设置。
3.根据权利要求2所述的发光器件,其中,所述电极耦接器从相同方向的一侧将针对相应所述像素设置的所述公共电极电耦接。
4.根据权利要求3所述的发光器件,其中,相应所述像素的所述公共电极和所述电极耦接器整体上为梳状形状。
5.根据权利要求1所述的发光器件,其中,所述电极耦接器具有从所述公共电极延伸到所述像素电极的高度,并且具有围绕相应所述像素的外围的平面形状。
6.根据权利要求5所述的发光器件,其中,所述电极耦接器与所述发光元件分离。
7.根据权利要求6所述的发光器件,其中,所述电极耦接器包括遮光材料。
8.根据权利要求5所述的发光器件,其中,所述公共电极设置在所述发光元件的堆叠结构的所述第二表面侧的最下层的侧表面上。
9.根据权利要求1所述的发光器件,其中,
所述公共电极包括透明导电材料,以及
所述电极耦接器进一步包括光吸收体,所述光吸收体包括具有比所述透明导电材料的光吸收率更高的光吸收率的材料。
10.根据权利要求9所述的发光器件,其中,
所述电极耦接器包括所述透明导电材料,以及
所述光吸收体设置在电极耦接器的内部并且被设置为岛状形状的平面形状。
11.根据权利要求10所述的发光器件,其中,所述光吸收体被设置为多个点状形状。
12.根据权利要求10所述的发光器件,其中,所述光吸收体被设置为在一个方向上延伸或者在多个方向上延伸的多个狭缝形状。
13.根据权利要求10所述的发光器件,其中,所述光吸收体包括金属材料。
14.根据权利要求1所述的发光器件,其中,所述电极耦接器进一步包括接触部,所述接触部能从与存在有所述像素电极的一侧相同的一侧电耦接。
15.根据权利要求1所述的发光器件,其中,所述公共电极包括透明导电材料。
16.根据权利要求1所述的发光器件,其中,所述发光元件包括III-V族化合物半导体。
17.一种显示器件,包括:
发光元件,针对每个像素彼此分离设置;
像素电极,被设置在所述发光元件的第一表面侧上,针对每个所述像素设置所述像素电极;
公共电极,设置在所述发光元件的与所述第一表面相反的第二表面侧上,在相邻的所述像素之间彼此分离设置;以及
电极耦接器,在与设置有所述发光元件的平面区域不同的平面区域,将针对相应所述像素设置的多个所述公共电极电耦接。
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