CN116207122A - 显示装置及其制造方法、和增强现实设备 - Google Patents

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孔基毫
朴正勋
李银圣
金洛铉
金柱成
朴永焕
申东澈
韩周宪
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Abstract

提供一种显示装置、一种增强现实设备、和一种制造显示装置的方法，该显示装置包括：第一半导体层，具有彼此相反的第一表面和第二表面；从第一表面突出的多个间隔物以及在所述多个间隔物之间的多个开口区域；多个有源层，与所述多个开口区域相反地提供在第一半导体层的第二表面上；多个第二半导体层，与第一半导体层相反地分别提供在所述多个有源层上；分隔膜，提供在所述多个有源层当中的两个相邻的有源层之间和在所述多个第二半导体层当中的两个相邻的第二半导体层之间；以及多个颜色转换层，提供在所述多个开口区域中在第一半导体层的第一表面上。

Description

显示装置及其制造方法、和增强现实设备
技术领域
本公开的示例实施方式涉及一种显示装置及其制造方法，更具体地，涉及一种使用微型发光二极管(LED)的高分辨率显示装置及其制造方法。
背景技术
目前，液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器被广泛用作显示装置。最近，使用微型发光二极管(LED)制造高分辨率显示装置的技术已经成为焦点。然而，为了使用微型LED制造高分辨率显示装置，必须制造高效率的微型LED芯片，并且需要高水平的转移技术来将微型LED芯片布置在适当的位置。
发明内容
一个或更多个示例实施方式提供一种制造具有提高的工艺成品率的显示装置的方法。
一个或更多个示例实施方式还提供一种制造显示装置的方法，其中通过在不使用掩模的情况下图案化颜色转换层和滤色器来降低工艺成本。
一个或更多个示例实施方式还提供一种制造显示装置的方法，其中在图案化颜色转换层和滤色器之后几乎没有残留物保留。
一个或更多个示例实施方式还提供一种使用微型发光二极管的高分辨率显示装置。
额外的方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从该描述明显，或者可以通过本公开的示例实施方式的实践而获知。
根据一示例实施方式的一方面，提供一种显示装置，该显示装置包括：第一半导体层，具有彼此相反的第一表面和第二表面；从第一表面突出的多个间隔物以及在所述多个间隔物之间的多个开口区域；与所述多个开口区域相反地提供在第一半导体层的第二表面上的多个有源层；与第一半导体层相反地分别提供在所述多个有源层上的多个第二半导体层；提供在所述多个有源层当中的两个相邻的有源层之间和在所述多个第二半导体层当中的两个相邻的第二半导体层之间的分隔膜；提供在所述多个开口区域中在第一半导体层的第一表面上的多个颜色转换层；提供在所述多个间隔物的侧壁上的光阻挡膜；以及被配置为单独地驱动所述多个有源层的驱动电路。
所述多个间隔物的材料可以与第一半导体层的材料相同，并且所述多个间隔物可以从第一半导体层的第一表面一体地延伸。
显示装置可以进一步包括提供在所述多个间隔物的表面上的公共电极。
公共电极可以包括不透明的金属材料。
显示装置可以进一步包括支撑基板以及提供在支撑基板与所述多个第二半导体层之间和在支撑基板与分隔膜之间的驱动电路层，其中驱动电路层可以包括所述驱动电路。
在所述多个开口区域中的第一半导体层的第一表面可以具有光提取图案。
显示装置可以进一步包括分别电连接到所述多个第二半导体层的多个反射电极。
第一半导体层可以掺有第一导电类型，所述多个第二半导体层可以掺有与第一导电类型电相反的第二导电类型。
在所述多个间隔物当中的两个相邻的间隔物之间的间隔可以等于或大于所述多个有源层中的每个的宽度。
所述多个有源层中的每个的宽度可以在0.1μm至100μm的范围内。
所述多个颜色转换层中的每个的高度可以小于所述多个间隔物中的每个的高度。
所述多个颜色转换层中的每个可以包括光致抗蚀剂和分散在光致抗蚀剂中的量子点或磷光体。
显示装置可以进一步包括提供在所述多个间隔物和所述多个颜色转换层上的绝缘层，该绝缘层对从所述多个颜色转换层发射的光具有透明性。
在所述多个开口区域中的至少一个开口区域中，可以不提供颜色转换层，并且可以填充绝缘层。
显示装置可以进一步包括分别提供在所述多个颜色转换层上的多个吸收型滤色器。
所述多个吸收型滤色器中的每个可以被提供为与所述多个颜色转换层中的对应一个的上表面直接接触。
根据示例实施方式的另一方面，提供一种增强现实装置，该增强现实装置包括投影系统和光学系统，该投影系统包括配置为形成图像的显示装置，该光学系统配置为将图像从投影系统引导到用户的眼睛，其中显示装置包括：第一半导体层，具有彼此相反的第一表面和第二表面；从第一表面突出的多个间隔物以及在所述多个间隔物之间的多个开口区域；与所述多个开口区域相反地提供在第一半导体层的第二表面上的多个有源层；分别提供在所述多个有源层的与第一半导体层相反的表面上的多个第二半导体层；提供在两个相邻的有源层之间和在两个相邻的第二半导体层之间的分隔膜；提供在所述多个开口区域中在第一半导体层的第一表面上的多个颜色转换层；提供在所述多个间隔物的侧壁上的光阻挡膜；以及被配置为单独地驱动所述多个有源层的驱动电路。
根据示例实施方式的另一方面，提供一种制造显示装置的方法，该方法包括：在生长基板上形成第一初级半导体层、有源层和第二半导体层；形成将第二半导体层和有源层分成多个第二半导体层和多个有源层的分隔膜；在分隔膜和所述多个第二半导体层上形成驱动电路层；将支撑基板接合到驱动电路层；去除生长基板；在第一初级半导体层的通过去除生长基板而暴露的表面上形成图案化的公共电极；通过蚀刻在图案化的公共电极之间的第一初级半导体层来形成多个间隔物和在所述多个间隔物下面的第一半导体层；在所述多个间隔物的侧壁上形成光阻挡膜；以及在形成于所述多个间隔物之间的多个开口区域中形成多个颜色转换层，其中所述多个间隔物形成为使得所述多个有源层与所述多个开口区域相对。
所述多个间隔物的形成可以包括：通过干法蚀刻第一初级半导体层形成所述多个间隔物，使得所述多个间隔物的侧壁是倾斜的侧壁；通过湿法蚀刻增大所述多个间隔物的倾斜的侧壁的倾斜角。
该方法可以进一步包括在执行湿法蚀刻时在形成于所述多个间隔物之间的所述多个开口区域中在第一半导体层的表面上形成光提取图案。
所述多个颜色转换层的形成可以包括：在所述多个间隔物和形成在所述多个间隔物之间的所述多个开口区域上形成包括光致抗蚀剂和分散在光致抗蚀剂中的量子点或磷光体的颜色转换层材料；通过基于操作所述多个有源层中的至少一个向颜色转换层材料发射光来固化颜色转换层材料的一部分；以及去除颜色转换层材料的未被固化的部分。
在两个相邻的间隔物之间的间隔可以等于或大于所述多个有源层中的每个的宽度。
所述多个有源层中的每个的宽度可以在0.1μm至100μm的范围内。
所述多个颜色转换层中的每个的高度可以小于所述多个间隔物中的每个的高度。
该方法可以进一步包括分别在所述多个颜色转换层上形成多个吸收型滤色器。
所述多个吸收型滤色器的形成可以包括：在所述多个间隔物和形成在所述多个间隔物之间的所述多个颜色转换层上形成包括光致抗蚀剂和分散在光致抗蚀剂中的染料或颜料的滤色器材料；基于操作所述多个有源层中的至少一个以向滤色器材料发射光来固化滤色器材料的一部分；以及去除滤色器材料的未被固化部分。
所述多个吸收型滤色器中的每个可以被提供为与所述多个颜色转换层中的对应一个的上表面直接接触。
该方法可以进一步包括在所述多个间隔物和形成在所述多个间隔物之间的所述多个颜色转换层上形成绝缘层，该绝缘层对从所述多个颜色转换层发射的光具有透明性。
在所述多个开口区域中的至少一个开口区域中，可以不提供颜色转换层，并且可以填充该绝缘层。
图案化的公共电极可以包括不透明的金属材料。
该方法可以进一步包括在去除生长基板之前形成电连接到所述多个第二半导体层的多个反射电极。
根据示例实施方式的另一方面，提供一种显示装置，该显示装置包括：第一半导体层，具有彼此相反的第一表面和第二表面；从第一表面突出的多个间隔物以及在所述多个间隔物之间的多个开口区域；与所述多个开口区域相反地提供在第一半导体层的第二表面上的多个有源层；与第一半导体层相反地分别提供在所述多个有源层上的多个第二半导体层；提供在所述多个有源层当中的两个相邻的有源层之间和在所述多个第二半导体层当中的两个相邻的第二半导体层之间的分隔膜；提供在所述多个开口区域中在第一半导体层的第一表面上的多个颜色转换层；提供在所述多个间隔物的表面上的公共电极；提供在所述多个间隔物的侧壁上的光阻挡膜；以及被配置为单独地驱动所述多个有源层的驱动电路，其中所述多个间隔物从第一半导体层的第一表面一体地延伸。
附图说明
从以下结合附图进行的描述，示例实施方式的以上和/或其它的方面、特征和优点将变得更加明显，附图中：
图1是根据一示例实施方式的显示装置的概念图；
图2是根据一示例实施方式的显示装置的电路图；
图3至图19是示出根据一示例实施方式的显示装置的示例制造工艺的剖视图；
图20是示出根据另一示例实施方式的显示装置的配置的剖视图；
图21至图27是示出根据另一示例实施方式的显示装置的示例制造工艺的剖视图；
图28是根据一示例实施方式的电子设备的框图；
图29示出其中根据示例实施方式的显示装置应用于移动设备的示例；
图30示出其中根据示例实施方式的显示装置应用于车辆显示装置的示例；
图31示出其中根据示例实施方式的显示装置应用于增强现实眼镜或虚拟现实眼镜的示例；
图32示出其中根据示例实施方式的显示装置应用于标牌的示例；以及
图33示出其中根据示例实施方式的显示装置应用于可穿戴显示器的示例。
具体实施方式
现在将详细参照实施方式，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。就这点而言，示例实施方式可以具有不同的形式，而不应被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面通过参照附图仅描述示例实施方式，以说明各方面。
如这里使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关列出项目的任何和所有组合。当在一列元件之后时，诸如“......中的至少一个”的表述修饰整列元素，而不是修饰该列中的个别元素。例如，表述“a、b和c中的至少一个”应当被理解为包括仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、或者a、b和c的全部。
在下文，将参照附图详细描述显示装置及其制造方法。在下面的附图中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了描述的清楚和方便，附图中每个部件的尺寸可能被放大。此外，下面描述的实施方式仅是示范性的，并且从这些实施方式的各种修改是可能的。
在下文，被描述为“上部”或“在……上”的事物不仅可以包括通过接触在正上方的那些，而且包括非接触地在上方的那些。除非另外地说明，单数形式的术语可以包括复数形式。此外，当某个部分“包括”某个部件时，除非另外说明，否则它意指其它部件可以被进一步包括，而不是排除其它部件。
术语“该”和类似的指代术语的使用可以对应于单数和复数两者。如果关于构成该方法的步骤没有明确的顺序或矛盾的陈述，这些步骤可以以适当的顺序执行，而不必限于所描述的顺序。
此外，在说明书中描述的诸如“单元”和“模块”的术语意指处理至少一个功能或操作的单元，并且这可以实现为硬件或软件，或者可以实现为硬件和软件的组合。
附图中所示的部件之间的线路连接或连接构件是功能连接和/或物理或电路连接的示例，并且在实际设备中可以表示为可替换或附加的各种功能连接、物理连接或电路连接。
所有示例或说明性术语的使用仅是为了详细描述技术思想，并且范围不受这些示例或说明性术语限制，除非受权利要求限制。
图1是根据一示例实施方式的显示装置的概念图，图2是根据一示例实施方式的显示装置的电路图。参照图1和图2，显示装置100可以被划分为显示区域DA和非显示区域NDA。显示区域DA是用于显示图像的区域。显示区域DA可以包括用于显示图像的多个像素P。所述多个像素P可以以二维阵列的形式布置在显示区域DA中。每个像素P可以包括发射不同颜色的子像素SP。
此外，显示装置100可以包括像素阵列101、扫描驱动单元102、数据驱动单元103和处理器104。像素阵列101可以设置在显示装置100的显示区域DA中。根据另一示例实施方式，扫描驱动单元102、数据驱动单元103和处理器104可以设置在显示装置100的非显示区域NDA中。
像素阵列101可以包括布置为二维阵列的多个像素P或多个子像素(SP)、用于向所述多个像素P或子像素SP传输扫描信号的多条扫描线SL、以及用于向所述多个像素P或子像素SP传输数据信号的多条数据线DL。所述多条扫描线SL朝向扫描驱动单元102延伸以从扫描驱动单元102接收扫描信号，所述多条数据线DL朝向数据驱动单元103延伸以从数据驱动单元103接收数据信号。
所述多条扫描线SL和所述多条数据线DL在彼此交叉的方向上延伸。图2示出所述多条扫描线SL在X方向上延伸并且所述多条数据线DL在Y方向上延伸，但是实施方式不限于此，所述多条数据线DL和所述多条扫描线SL的延伸方向可以互换。子像素SP可以分别设置在所述多条扫描线SL和所述多条数据线DL交叉的位置。
所述多个子像素SP中的每个可以包括发光元件和用于驱动发光元件的驱动晶体管。因此，显示装置100可以包括多个发光元件和多个驱动晶体管。扫描驱动单元102、数据驱动单元103、处理器104和所述多个驱动晶体管可以形成用于驱动像素阵列101的驱动电路。驱动电路可以被配置为单独地驱动所述多个发光元件。
发光元件可以是具有微米级尺寸的微型发光元件。例如，发光元件可以具有在约0.1μm至约100μm的范围内的尺寸。根据一示例实施方式，所述多个发光元件以及包括扫描驱动单元102、数据驱动单元103、处理器104和所述多个驱动晶体管的驱动电路可以一起形成在一个生长基板上。
图3至图19是示出根据一示例实施方式的显示装置的示例制造工艺的剖视图。
首先，参照图3，可以在生长基板201上形成第一缓冲层210。生长基板201可以包括例如硅、蓝宝石或砷化镓(GaAs)。例如，可以使用化学气相沉积(CVD)工艺、物理气相沉积(PVD)工艺或原子层沉积(ALD)工艺将第一缓冲层210生长为具有晶体结构。第一缓冲层210用于减轻由生长基板201和稍后将描述的第一初级半导体层2111之间的晶格常数的差异引起的应力。为此，第一缓冲层210的晶格常数可以具有在生长基板201的晶格常数和第一初级半导体层2111的晶格常数之间的值，或者可以具有与第一初级半导体层2111的晶格常数相同的值。第一缓冲层210可以包括例如III-V族化合物半导体，诸如氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)或GaAs。此外，第一缓冲层210可以掺有与第一初级半导体层2111的导电类型相同的导电类型。例如，当第一初级半导体层2111被n型掺杂时，第一缓冲层210可以包括n-GaN、n-GaP或n-GaAs，当第一初级半导体层2111被p型掺杂时，第一缓冲层210可以包括p-GaN、p-GaP或p-GaAs。
可以在第一缓冲层210上依次形成第一初级半导体层2111、有源层212和第二半导体层213。第一初级半导体层2111可以掺有第一导电类型，第二半导体层213可以掺有与第一导电类型电相反的第二导电类型。例如，第一初级半导体层2111可以掺有n型并且第二半导体层213可以掺有p型，或者第一初级半导体层2111可以掺有p型并且第二半导体层213可以掺有n型。有源层212没有被掺杂。第一初级半导体层2111、有源层212和第二半导体层213可以包括例如III-V族化合物半导体，诸如GaN、铟镓氮化物(InGaN)、铝镓铟氮化物(AlGaInN)或铝镓铟磷化物(AlGaInP)。
有源层212通过从由第一初级半导体层2111形成的第一半导体层211和第二半导体层213提供的电子和空穴的复合产生光。为此，有源层212具有量子阱结构，其中量子阱设置在势垒之间。在有源层212中产生的光的波长可以根据在有源层212中形成量子阱的材料的能带隙来确定。有源层212可以仅具有一个量子阱，或者可以具有多量子阱(MQW)结构(其中多个量子阱和多个势垒交替布置)。导带中的量子阱的能量可以被选择为低于势垒的能量，并且有源层212中的量子阱可以包括不同的化合物半导体或具有不同成分的化合物半导体。
参照图4，可以形成将第二半导体层213和有源层212分别分成多个第二半导体层213和多个有源层212的分隔膜214。分隔膜214可以通过例如借助离子注入工艺将杂质注入到第二半导体层213和有源层212中来形成。例如，杂质可以包括元素氩(Ar)。以上述方式形成的分隔膜214可以具有电绝缘特性。在图4的剖视图中，所述多个分隔膜214看起来沿着平行于生长基板201的上表面的第一方向DR1以规则的间隔布置，但是分隔膜214可以实际上是具有网格形状的一层，并且所述多个有源层212和所述多个第二半导体层213可以具有二维布置。所述多个第二半导体层213可以通过分隔膜214彼此电隔离，所述多个有源层212可以通过分隔膜214彼此电隔离。为了确保所述多个有源层212之间的可靠电分离，分隔膜214可以延伸到第一初级半导体层2111的一部分。例如，分隔膜214的厚度可以等于或大于有源层212的厚度和第二半导体层213的厚度之和。
所述多个第二半导体层213和所述多个有源层212可以与第一半导体层211一起形成多个发光元件。所述多个发光元件可以是例如具有微米级尺寸的微型发光元件，特别是微型发光二极管(LED)。例如，沿着第一方向DR1的两个相邻的分隔膜214之间的间距、或者所述多个有源层212中的每个在第一方向DR1上的宽度W、或者所述多个第二半导体层213中的每个在第一方向DR1上的宽度W可以在约0.1μm至约100μm的范围内。
参照图5，可以在分隔膜214上形成钝化层216。例如，在形成钝化层材料以覆盖所述多个第二半导体层213和分隔膜214两者之后，可以通过借助图案化工艺将所述多个第二半导体层213暴露到外部来形成钝化层216。钝化层216可以包括绝缘材料。例如，钝化层216可以包括硅氧化物(SiO2)、铝氧化物(Al2O3)、硅氮化物(SiN)、铝氮化物(AlN)或其组合。
然后，可以在所述多个第二半导体层213上分别形成多个反射电极215。例如，在形成反射电极材料以覆盖所述多个第二半导体层213和钝化层216两者之后，所述多个反射电极215可以通过借助图案化工艺将钝化层216暴露到外部来形成。每个反射电极215可以进一步在钝化层216的上表面的一部分上延伸。反射电极215可以包括对于从有源层212产生的光具有反射性的金属材料。例如，反射电极215可以包括银(Ag)、铝(Al)、铟(In)、钛(Ti)、镍(Ni)、铜(Cu)、铬(Cr)、金(Au)、钯(Pd)、钨(W)和铂(Pt)中的至少一种或其合金。反射电极215可以电连接到所述多个第二半导体层213当中的对应的第二半导体层。可以在彼此对应的反射电极215和第二半导体层213之间进一步设置用于提供欧姆接触的接触层。
此外，可以在所述多个反射电极215和钝化层216上形成第一绝缘层217。第一绝缘层217可以通过例如CVD工艺、PVD工艺或ALD工艺形成。第一绝缘层217可以在第一方向DR1上延伸。第一绝缘层217可以完全覆盖所述多个反射电极215和钝化层216。第一绝缘层217可以包括例如SiO2、Al2O3、SiN、AlN或其组合。
参照图6，可以在第一绝缘层217上形成第二缓冲层221。第二缓冲层221可以通过例如CVD工艺、PVD工艺或ALD工艺形成。第二缓冲层221可以包括绝缘材料。例如，第二缓冲层221可以包括SiO2、Al2O3、SiN、AlN或其组合。第二缓冲层221可以用作用于形成稍后将描述的半导体图案220的生长基板。
此外，可以形成穿过第二缓冲层221和第一绝缘层217的接触CT。接触CT可以分别电连接到反射电极215。例如，接触CT可以分别直接接触对应的反射电极215。在形成用于穿过第二缓冲层221和第一绝缘层217分别暴露反射电极215的开口之后，可以通过用导电材料填充该开口来形成接触CT。尽管附图示出导电材料完全填充该开口，但是实施方式不限于此。在另一示例中，导电材料的一部分沿着由该开口暴露的第二缓冲层221和第一绝缘层217的侧表面延伸，并且可以不完全填充该开口。接触CT的上部可以在第二缓冲层221上暴露。
可以在第二缓冲层221上形成半导体图案220。每个半导体图案220可以包括源极区S、漏极区D和沟道区C。通过在第二缓冲层221上形成非晶半导体图案并向非晶半导体图案的两端发射激光以使其结晶，可以形成半导体图案220。例如，非晶半导体图案可以包括非晶硅。半导体图案220的两个结晶端可以被定义为源极区S和漏极区D。每个半导体图案220的两端之间的部分可以是非晶的。半导体图案220的非晶部分可以被定义为沟道区C。半导体图案220可以分别提供在对应的分隔膜214上。例如，每个半导体图案220可以沿着垂直于生长基板201的上表面的第二方向DR2与对应的分隔膜214重叠，并且可以设置为不遮挡有源层212。
可以在半导体图案220、第二缓冲层221和接触CT上形成第二绝缘层222。第二绝缘层222可以通过例如CVD工艺、PVD工艺或ALD工艺形成。第二绝缘层222可以在第一方向DR1上延伸。第二绝缘层222可以包括SiO2、Al2O3、SiN、AlN或其组合。第二绝缘层222可以用作栅极绝缘膜。
此外，可以在第二绝缘层222上形成栅电极G。栅电极G可以通过形成沿着第二绝缘层222延伸的栅电极膜以及图案化该栅电极膜来形成。栅电极膜可以例如通过执行CVD工艺、PVD工艺或ALD工艺来形成。栅电极膜可以例如包括导电材料，诸如金属或多晶硅。栅电极G和沟道区C可以分别提供在第二绝缘层222的在第二方向DR2上的相反两侧。换句话说，栅电极G可以设置为沿着第二方向DR2与沟道区C重叠。
可以在栅电极G和第二绝缘层222上形成第三绝缘层223。第三绝缘层223可以通过例如CVD工艺、PVD工艺或ALD工艺形成。第三绝缘层223可以在第一方向DR1上延伸。第三绝缘层223可以包括SiO2、Al2O3、SiN、AlN或其组合。
然后，可以形成穿过第二绝缘层222和第三绝缘层223的漏极垂直线DVL。漏极垂直线DVL可以例如包括导电材料，诸如金属。漏极垂直线DVL可以通过穿过第二绝缘层222和第三绝缘层223以形成分别暴露漏极区D的开口以及在开口中提供导电材料来形成。尽管附图示出提供在开口中的导电材料完全填充该开口，但是实施方式不限于此。在另一示例中，导电材料沿着由开口暴露的第二绝缘层222和第三绝缘层223的侧表面延伸，并且可以不完全填充该开口。漏极垂直线DVL可以分别电连接到漏极区D。例如，每个漏极垂直线DVL可以分别直接接触对应的漏极区D。
可以分别在漏极垂直线DVL上形成漏极水平线DHL。当形成漏极垂直线DVL时，可以一起形成漏极水平线DHL。例如，当在用于形成漏极垂直线DVL的开口中提供导电材料时，导电材料可以提供在第三绝缘层223的上表面上。提供在第三绝缘层223的上表面上并与漏极垂直线DVL直接接触的导电材料可以被定义为漏极水平线DHL。漏极区D可以通过漏极垂直线DVL和漏极水平线DHL电连接到参照图1和图2描述的数据驱动单元103。
此外，可以形成穿过第二绝缘层222和第三绝缘层223的源极垂直线SVL和接触垂直线CVL。当形成漏极垂直线DVL时，可以一起形成源极垂直线SVL和接触垂直线CVL。源极垂直线SVL和接触垂直线CVL可以包括例如导电材料，诸如金属。源极垂直线SVL和接触垂直线CVL可以通过形成穿过第二绝缘层222和第三绝缘层223分别暴露源极区S和接触CT的开口以及在该开口中提供导电材料来形成。尽管附图示出了提供在开口中的导电材料完全填充该开口，但是实施方式不限于此。在另一示例中，导电材料沿着由该开口暴露的第二绝缘层222和第三绝缘层223的侧表面延伸，并且可以不完全填充该开口。源极垂直线SVL可以分别电连接到源极区S。例如，每条源极垂直线SVL可以分别直接接触对应的源极区S。此外，接触垂直线CVL可以分别电连接到接触CT。例如，每个接触垂直线CVL可以分别直接接触对应的接触CT。
可以分别在源极垂直线SVL上形成源极水平线SHL。当形成源极垂直线SVL时，可以一起形成源极水平线SHL。例如，当在用于形成源极垂直线SVL的开口中提供导电材料时，导电材料可以提供在第三绝缘层223的上表面上。提供在第三绝缘层223的上表面上并与源极垂直线SVL直接接触的导电材料可以被定义为源极水平线SHL。
源极水平线SHL可以沿第一方向DR1在接触垂直线CVL上延伸。每条源极水平线SHL可以将彼此紧邻的源极垂直线SVL和接触垂直线CVL电连接。例如，每条源极水平线SHL的两端可以直接接触彼此紧邻的源极垂直线SVL和接触垂直线CVL。
沟道区C、源极区S、漏极区D和栅电极G可以形成驱动晶体管。当显示装置100被驱动时，驱动晶体管可以控制与其紧邻的有源层212的发光操作。因此，可以限定沿着第一方向DR1排列的第一子像素区域SP1、第二子像素区域SP2和第三子像素区域SP3。驱动晶体管和有源层212可以分别提供在第一至第三子像素区域SP1、SP2和SP3中。
参照图7，可以在支撑基板110上设置至此形成的产物，使得生长基板201面朝上。因此，生长基板201可以位于顶部，漏极水平线DHL和源极水平线SHL可以位于底部。为了描述的方便，在下文，第二方向DR2被定义为与图3至图6的第二方向DR2相反。在一个示例中，支撑基板110可以直接接合到第三绝缘层223、漏极水平线DHL和源极水平线SHL。在另一示例中，可以在支撑基板110与第三绝缘层223、漏极水平线DHL和源极水平线SHL之间进一步提供接合层111，并且第三绝缘层223、漏极水平线DHL和源极水平线SHL可以通过接合层111固定在支撑基板110上。支撑基板110可以是例如硅基板或玻璃基板。
参照图8，可以去除生长基板201。当生长基板201是半导体基板时，可以通过抛光工艺和蚀刻工艺去除生长基板201。例如，蚀刻工艺可以是干法蚀刻工艺。当生长基板201是蓝宝石基板时，可以例如通过激光剥离工艺来去除生长基板201。可以去除生长基板201以暴露第一缓冲层210。在去除生长基板201之后，可以通过蚀刻工艺去除第一缓冲层210。因此，第一初级半导体层2111可以暴露到外部。
参照图9，可以在第一初级半导体层2111的通过去除生长基板201和第一缓冲层210而暴露的上表面上形成图案化的公共电极225。例如，在通过CVD工艺、PVD工艺或ALD工艺在第一初级半导体层2111的上表面上形成公共电极膜之后，可以通过图案化公共电极膜来形成公共电极225，使得第一初级半导体层2111的上表面被部分地暴露。公共电极225可以包括例如不透明的导电金属材料。
公共电极225可以设置在沿第二方向DR2与分隔膜214重叠的位置。例如，公共电极225可以设置在沿第二方向DR2面对分隔膜214的中心的位置。此外，公共电极225沿着第一方向DR1的宽度可以等于或小于分隔膜214沿着第一方向DR1的宽度。尽管看起来所述多个公共电极225在附图中沿着第一方向DR1以规则的间隔排列，但是公共电极225可以实际上是具有网格形状的单层。根据另一示例实施方式，可以分别在第一至第三子像素区域SP1、SP2和SP3中设置多个分离的公共电极225。形成为部分暴露第一初级半导体层2111的上表面的多个开口可以二维布置在公共电极225之间。
参照图10，通过干法蚀刻工艺蚀刻第一初级半导体层2111的在公共电极225之间未被公共电极225覆盖的部分区域，从而可以形成多个间隔物230。干法蚀刻工艺被执行为没有完全穿透第一初级半导体层2111。因此，第一初级半导体层2111的下部区域在蚀刻之后保留。在干法蚀刻工艺中，公共电极225可以用作蚀刻掩模，或者如果需要，可以在公共电极225上另外形成蚀刻掩模之后进行干法蚀刻工艺。通过干法蚀刻工艺形成的所述多个间隔物230可以具有宽度随着在第二方向DR2上向上逐渐减小的形状。因此，所述多个间隔物230可以具有倾斜的侧壁。之后，蚀刻后的第一初级半导体层2111的在开口区域235之下的部分被称为第一半导体层211，且其在第一方向DR1上在开口区域235之间或与开口区域235相邻的部分被称为间隔物230。所述多个间隔物230可以在第一半导体层211的上表面之上突出并沿着第二方向DR2延伸。所述多个间隔物230可以包括与第一半导体层211相同的材料并从第一半导体层211的上表面一体地延伸。
可以在所述多个间隔物230之间形成多个开口区域235。例如，可以分别为第一至第三子像素区域SP1、SP2和SP3形成开口区域235。所述多个开口区域235可以设置为在第二方向DR2上面对所述多个有源层212中的每个。所述多个开口区域235可以具有像所述多个有源层212一样的二维布置。
参照图11，通过经由湿法蚀刻工艺增大所述多个间隔物230的倾斜侧壁的倾斜角，可以使所述多个间隔物230的宽度在第二方向DR2上相对恒定。可以使用例如氢氧化钾(KOH)溶液或四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液作为蚀刻剂来执行湿法蚀刻工艺。在以这种方式形成的所述多个间隔物230中，两个相邻的间隔物230之间在第一方向DR1上的间隔可以等于或大于所述多个有源层212中的每个在第一方向DR1上的宽度。
在这个工艺中，可以在开口区域235的底表面上，即在开口区域235中在第一半导体层211的上表面上形成具有凹凸形状的光提取图案240。光提取图案240可以提供在第一至第三子像素区域SP1、SP2和SP3的每个中，并且可以设置为在第二方向DR2上面对相应的有源层212。光提取图案240可以允许在有源层212中产生的光更容易地通过开口区域235发射到外部，以增大光提取效率。此外，光提取图案240可以允许发射到外部的光具有空间均匀的强度分布。
参照图12，可以在所述多个间隔物230的侧壁上形成光阻挡膜231。例如，光阻挡膜231可以包括光吸收材料或反射金属材料。在形成光吸收材料或反射金属材料从而以相对均匀的厚度覆盖公共电极225、间隔物230和开口区域235之后，可以通过由干法蚀刻工艺去除在公共电极225和开口区域235的底表面上的光吸收材料或反射金属材料来形成光阻挡膜231。
参照图13，可以在所述多个间隔物230和所述多个开口区域235上形成第一颜色转换层材料251。第一颜色转换层材料251可以形成为覆盖公共电极225、间隔物230和开口区域235的全部。例如，第一颜色转换层材料251可以通过执行旋涂工艺或喷涂工艺来形成。第一颜色转换层材料251可以填充第一至第三子像素区域SP1、SP2和SP3中的所有开口区域235。
第一颜色转换层材料251可以包括量子点(QD)或磷光体，其被蓝光激发以发射红光。QD可以具有拥有芯部分和壳部分的芯-壳结构，或者可以具有没有壳的颗粒结构。芯-壳结构可以具有单壳或多壳。例如，多壳可以是双壳。在示例实施方式中，QD可以包括II-VI族半导体、III-V族半导体、IV-VI族半导体、IV族半导体和/或石墨烯QD中的至少一种。例如，QD可以包括镉(Cd)、硒(Se)、锌(Zn)、硫(S)和磷化铟(InP)中的至少一种，但是不限于此。QD的直径可以是几十nm或更小。例如，QD的直径可以是约10nm或更小。此外，第一颜色转换层材料251可以进一步包括光致抗蚀剂和光散射剂。QD或磷光体可以分散在光致抗蚀剂中。
在形成第一颜色转换层材料251之后，第一子像素区域SP1中的有源层212可以被激发以发射光L。从第一子像素区域SP1中的有源层212发射的光L可以发射到第一子像素区域SP1的开口区域235中的第一颜色转换层材料251。例如，可以向第一子像素区域SP1中的反射电极215施加电压，以激发第一子像素区域SP1中的有源层212。根据另一示例实施方式，当多个单独分离的公共电极225分别设置在第一至第三子像素区域SP1、SP2和SP3中时，第一电压被施加到第一子像素区域SP1中的公共电极225，低于第一电压的第二电压被施加到第二子像素区域SP2中的公共电极225和第三子像素区域SP3中的公共电极225中的至少一个，接地电压可以被施加到支撑基板110。从有源层212发射的光L可以是例如蓝光。第一子像素区域SP1的开口区域235中的第一颜色转换层材料251可以通过从有源层212发射的光L被固化。
从有源层212发射的光中的一些L1可能偏离第一子像素区域SP1并且可能入射到在第一子像素区域SP1的两侧的间隔物230中。入射到间隔物230中的光L1可能由于不透明的光阻挡膜231和不透明的公共电极225而在间隔物230中被吸收，或者可能被光阻挡膜231和公共电极225反射并朝向第一半导体层211返回。因此，可以防止在第一子像素区域SP1的开口区域235之外的第一颜色转换层材料251由于入射到间隔物230中的光L1而硬化。
参照图14，通过例如显影工艺去除第一颜色转换层材料251的未被固化部分，从而可以在第一子像素区域SP1的开口区域235中形成第一颜色转换层252。在示例实施方式中，第一颜色转换层252可以被蓝光激发以发射红光。以这种方式形成的第一颜色转换层252的高度可以小于间隔物230的高度。例如，第一颜色转换层252的厚度可以通过调整光L的强度和/或光L的发射时间来调整。
参照图15，可以形成第二颜色转换层材料253以覆盖第一颜色转换层252、公共电极225、间隔物230和开口区域235的全部。例如，第二颜色转换层材料253可以通过执行旋涂工艺或喷涂工艺来形成。第二颜色转换层材料253可以填充第二子像素区域SP2和第三子像素区域SP3的开口区域235的内部。第二颜色转换层材料253可以包括被蓝光激发以发射绿光的磷光体或QD。此外，第二颜色转换层材料253可以包括光致抗蚀剂和光散射剂。
此后，可以通过激发第二子像素区域SP2中的有源层212来发射光L。从第二子像素区域SP2中的有源层212发射的光L可以发射到第二子像素区域SP2的开口区域235中的第二颜色转换层材料253。为此，电压可以被施加到第二子像素区域SP2中的反射电极215。根据另一示例实施方式，当多个分离且分开的公共电极225分别设置在第一至第三子像素区域SP1、SP2和SP3中时，第三电压被施加到第二子像素区域SP2中的公共电极225，低于第三电压的第四电压被施加到第一子像素区域SP1中的公共电极225和第三子像素区域SP3中的公共电极225中的至少一个，接地电压可以被施加到支撑基板110。从有源层212发射的光L可以是例如蓝光。第二子像素区域SP2的开口区域235中的第二颜色转换层材料253可以被从有源层212发射的光L固化。
参照图16，通过例如显影工艺去除第二颜色转换层材料253的未被固化部分，从而可以在第二子像素区域SP2的开口区域235中形成第二颜色转换层254。在示例实施方式中，第二颜色转换层254可以被蓝光激发以发射绿光。以这种方式形成的第二颜色转换层254的高度可以小于间隔物230的高度。例如，第二颜色转换层254的厚度可以通过调整光L的强度和/或光L的发射时间来调整。
参照图17，可以形成第三颜色转换层材料255以覆盖第一颜色转换层252、第二颜色转换层254、公共电极225、间隔物230和开口区域235的全部。第三颜色转换层材料255可以填充第三子像素区域SP3的开口区域235的内部。第三颜色转换层材料255可以包括被蓝光激发以发射蓝光的磷光体或QD。此外，第三颜色转换层材料255可以包括光致抗蚀剂和光散射剂。
此后，可以通过激发第三子像素区域SP3中的有源层212来发射光L。从第三子像素区域SP3中的有源层212发射的光L可以发射到第三子像素区域SP3的开口区域235中的第三颜色转换层材料255。为此，电压可以被施加到第三子像素区域SP3中的反射电极215。根据另一示例实施方式，当多个分离且分开的公共电极225分别设置在第一至第三子像素区域SP1、SP2和SP3中时，第五电压被施加到第三子像素区域SP3中的公共电极225，低于第五电压的第六电压被施加到第一子像素区域SP1中的公共电极225和第二子像素区域SP2中的公共电极225中的至少一个，接地电压可以被施加到支撑基板110。从有源层212发射的光L可以是例如蓝光。第三子像素区域SP3的开口区域235中的第三颜色转换层材料255可以被从有源层212发射的光L固化。
参照图18，通过例如显影工艺去除第三颜色转换层材料255的未被固化部分，从而可以在第三子像素区域SP3的开口区域235中形成第三颜色转换层256。在示例实施方式中，第三颜色转换层256可以被蓝光激发以发射蓝光。以这种方式形成的第三颜色转换层256的高度可以小于间隔物230的高度。例如，第三颜色转换层256的厚度可以通过调整光L的强度和/或光L的发射时间来调整。
参照图19，可以形成透明的第四绝缘层260以覆盖公共电极225、所述多个间隔物230、第一颜色转换层252、第二颜色转换层254和第三颜色转换层256的全部。第四绝缘层260可以对从第一颜色转换层252、第二颜色转换层254和第三颜色转换层256发射的光具有透明性。例如，第四绝缘层260可以包括SiO2、Al2O3、SiN、AlN或其组合。第四绝缘层260可以具有在第一方向DR1上延伸的平坦表面。此外，可以在第四绝缘层260上形成密封层270。密封层270可以包括绝缘材料。例如，密封层270可以包括SiO2、Al2O3、SiN、AlN或其组合，或者可以包括透明塑料材料或玻璃。
通过上述方法，可以制造根据示例实施方式的显示装置100。参照图19，显示装置100可以包括支撑基板110、设置在支撑基板110上的多个半导体图案220、每个电连接到所述多个半导体图案220的源极区S的多个反射电极215、分别设置在所述多个反射电极215上的多个第二半导体层213、分别设置在所述多个第二半导体层213上的多个有源层212、设置在两个相邻的有源层212之间和在两个相邻的第二半导体层213之间的绝缘分隔膜214、设置为覆盖所述多个有源层212和所述多个分隔膜214的第一半导体层211、设置在第一半导体层211上的多个间隔物230和在所述多个间隔物230之间的多个开口区域235、以及设置在所述多个开口区域235中的多个第一至第三颜色转换层252、254和256。反射电极215可以电连接到对应的第二半导体层213。因此，所述多个半导体图案220可以是用于通过反射电极215驱动对应的有源层212的驱动晶体管。
第一半导体层211具有彼此相反的第一表面(即上表面)和第二表面(即下表面)，并且所述多个间隔物230可以突出并延伸到第一半导体层211的第一表面之上。所述多个间隔物230可以包括与第一半导体层211相同的材料并从第一半导体层211的第一表面一体地延伸。所述多个间隔物230可以具有垂直的侧壁。光阻挡膜231可以设置在每个间隔物230的侧壁上。在所述多个间隔物230之间的所述多个开口区域235中的第一半导体层211的第一表面可以包括具有凹凸形状的光提取图案240。
所述多个有源层212可以设置为在第一半导体层211的第二表面上面对所述多个开口区域235。分别对应于所述多个有源层212的多个第二半导体层213可以设置在所述多个有源层212下面。第一半导体层211可以掺有第一导电类型，所述多个第二半导体层213可以掺有与第一导电类型电相反的第二导电类型。
此外，显示装置100包括第一子像素区域SP1、第二子像素区域SP2和第三子像素区域SP3。一个半导体图案220、一个第二半导体层213、一个有源层212、第一半导体层211和第一颜色转换层252可以设置在第一子像素区域SP1中，一个半导体图案220、一个第二半导体层213、一个有源层212、第一半导体层211和第二颜色转换层254可以设置在第二子像素区域SP2中，一个半导体图案220、一个第二半导体层213、一个有源层212、第一半导体层211和第三颜色转换层256可以设置在第三子像素区域SP3中。具有这样的结构的多个第一至第三子像素区域SP1、SP2和SP3可以二维地排列。
显示装置100可以进一步包括设置在所述多个间隔物230的上表面上的公共电极225。公共电极225可以是具有网格形状的单层，或者多个单独分离的公共电极225可以分别设置在第一至第三子像素区域SP1、SP2和SP3中。公共电极225可以包括不透明的金属材料。
在两个相邻的间隔物230之间的间隔可以等于或大于所述多个有源层212中的每个的宽度。所述多个第二半导体层213、所述多个有源层212和第一半导体层211可以形成发光元件。特别地，发光元件可以是微型发光元件。例如，所述多个有源层212中的每个在第一方向DR1上的宽度可以在约0.1μm至约100μm的范围内。
所述多个有源层212配置为发射蓝光，并且第一至第三颜色转换层252、254和256可以被蓝光激发以分别发射红光、绿光和蓝光。第一至第三颜色转换层252、254和256可以包括光致抗蚀剂和分散在光致抗蚀剂中的QD或磷光体。此外，第一至第三颜色转换层252、254和256可以进一步包括光散射剂。第一至第三颜色转换层252、254和256中的每个可以具有比所述多个间隔物230的厚度小的厚度。
此外，显示装置100可以包括设置在支撑基板110上的驱动电路层DCL和设置在驱动电路层DCL上的光发射层LEL。驱动电路层DCL可以设置在支撑基板110和光发射层LEL之间。换句话说，驱动电路层DCL可以设置在支撑基板110和所述多个第二半导体层213之间以及在支撑基板110和绝缘分隔膜214之间。驱动电路层DCL可以包括配置为独立驱动所述多个有源层212的驱动电路。例如，驱动电路层DCL可以包括所述多个半导体图案220、所述多个反射电极215、钝化层216、第一绝缘层217、第二缓冲层221、第二绝缘层222、第三绝缘层223、所述多个接触CT、所述多条漏极垂直线DVL、所述多条漏极水平线DHL、所述多条源极垂直线SVL、所述多条接触垂直线CVL和所述多条源极水平线SHL。驱动电路层DCL可以进一步包括图2所示的扫描驱动单元102、数据驱动单元103和处理器104。扫描驱动单元102、数据驱动单元103和处理器104可以与所述多个半导体图案220一起形成。
如图5和图6所示，在形成分隔膜214之后，可以在分隔膜214和所述多个第二半导体层213上形成驱动电路层DCL。在形成驱动电路层DCL之后，支撑基板110可以接合到驱动电路层DCL，如图7所示。
光发射层LEL可以包括设置在驱动电路层DCL上的所述多个第二半导体层213、设置在驱动电路层DCL上的绝缘分隔膜214、所述多个有源层212、第一半导体层211、在第一半导体层211上的所述多个间隔物230和所述多个开口区域235、多个第一至第三颜色转换层252、254和256以及第四绝缘层260。
根据上述显示装置100的制造方法，由于光发射元件和驱动晶体管都形成在生长基板上，所以不需要用于将光发射元件转移在显示面板上的困难的转移技术。因此，可以减少显示装置100的制造成本和制造时间。此外，通过使用与光发射元件的第一半导体层211相同的材料形成间隔物230，即通过用第一初级半导体层2111形成第一半导体层211和间隔物230，可以进一步降低显示装置100的制造成本，因为用于颜色实现的第一至第三颜色转换层252、254和256可以在没有光刻工艺和掩模的情况下被图案化。此外，由于可以更容易地形成防止间隔物230中的光泄漏的结构，所以在图案化第一至第三颜色转换层252、254和256之后，几乎没有残余物保留。因此，显示装置100可以具有例如5000每英寸像素数(ppi)或更高的相对高的分辨率。
此外，由于第一至第三颜色转换层252、254和256的厚度可以通过调整光L的强度和/或发射光L的时间来调整，所以第一至第三颜色转换层252、254和256可以被更容易地调整。特别地，考虑到所需的色纯度，可以不同地控制第一至第三颜色转换层252、254和256的厚度。因此，可以提高显示装置100的色纯度。
图20是示意性示出根据另一示例实施方式的显示装置的配置的剖视图。颜色转换层可以不设置在所述多个开口区域235的至少一个中，并且第四绝缘层260可以填充在其中。例如，当所述多个有源层212配置为发射蓝光时，可以从作为蓝色子像素的第三子像素区域SP3省略第三颜色转换层256。参照图20，显示装置100a可以包括设置在第一子像素区域SP1的开口区域235中的第一颜色转换层252和设置在第二子像素区域SP2的开口区域235中的第二颜色转换层254。可以不在第三子像素区域SP3的开口区域235中设置颜色转换层。第四绝缘层260可以设置为覆盖第一颜色转换层252和第二颜色转换层254并填充第三子像素区域SP3的开口区域235。
图21至图27是示出根据另一示例实施方式的显示装置的示范性制造工艺的剖视图。根据一示例实施方式，在执行图18所示的工艺之后，在形成第四绝缘层260和密封层270之前，可以进一步形成滤色器。
参照图21，可以形成第一滤色器材料281以覆盖公共电极225、间隔物230、第一颜色转换层252、第二颜色转换层254和第三颜色转换层256的全部。第一滤色器材料281可以包括红色染料或颜料(其透射红光并吸收绿光和蓝光)、光致抗蚀剂和光散射剂。红色染料或颜料可以分散在光致抗蚀剂中。在形成第一滤色器材料281之后，可以通过激发第一子像素区域SP1中的有源层212来发射光L。从第一子像素区域SP1中的有源层212发射的光L可以穿过第一颜色转换层252，并且可以发射到在第一子像素区域SP1的开口区域235内的第一滤色器材料281。尽管蓝光的一部分被第一颜色转换层252转换成红光，但是第一滤色器材料281可以通过没有被转换成红光的剩余蓝光来固化。
参照图22，去除第一滤色器材料281的未被固化部分，从而可以在第一子像素区域SP1的开口区域235中的第一颜色转换层252上形成第一滤色器282。根据一示例实施方式，第一颜色转换层252和第一滤色器282可以一起设置在间隔物230之间的开口区域235中。具体地，第一滤色器282可以布置为与在第一滤色器282下面的对应的第一颜色转换层252的上表面直接接触。可以选择第一滤色器282的厚度，使得第一颜色转换层252的厚度和第一滤色器282的厚度之和类似于间隔物230的厚度。第一滤色器282可以是透射红光并吸收绿光和蓝光的吸收型滤色器。
参照图23，可以形成第二滤色器材料283以覆盖公共电极225、间隔物230、第一滤色器282、第二颜色转换层254和第三颜色转换层256的全部。第二滤色器材料283可以包括绿色染料或颜料(其透射绿光并吸收红光和蓝光)、光致抗蚀剂和光散射剂。绿色染料或颜料可以分散在光致抗蚀剂中。在形成第二滤色器材料283之后，第二子像素区域SP2中的有源层212可以被激发以发射光L。从第二子像素区域SP2中的有源层212发射的光L可以穿过第二颜色转换层254，并且可以发射到第二子像素区域SP2的开口区域235内的第二滤色器材料283。尽管蓝光的一部分被第二颜色转换层254转换成绿光，但是第二滤色器材料283可以通过没有被转换成绿光的剩余蓝光来固化。
参照图24，去除第二滤色器材料283的未被固化部分，从而可以在第二子像素区域SP2的开口区域235中的第二颜色转换层254上形成第二滤色器284。第二颜色转换层254和第二滤色器284可以一起设置在间隔物230之间的开口区域235中。第二滤色器284可以与在第二滤色器284下面的相应的第二颜色转换层254的上表面直接接触。可以选择第二滤色器284的厚度，使得第二颜色转换层254的厚度和第二滤色器284的厚度之和类似于间隔物230的厚度。第二滤色器284可以是透射绿光并吸收红光和蓝光的吸收型滤色器。
参照图25，可以形成第三滤色器材料285以覆盖公共电极225、间隔物230、第一滤色器282、第二滤色器284和第三颜色转换层256的全部。第三滤色器材料285可以包括蓝色染料或颜料(其透射蓝光并吸收红光和绿光)、光致抗蚀剂和光散射剂。蓝色染料或颜料可以分散在光致抗蚀剂中。在形成第三滤色器材料285之后，可以通过激发第三子像素区域SP3中的有源层212来发射光L。从第三子像素区域SP3中的有源层212发射的光L可以穿过第三颜色转换层256，并且可以照射到第三子像素区域SP3的开口区域235内的第三滤色器材料285。因此，第三滤色器材料285可以被固化。
参照图26，去除第三滤色器材料285的未被固化部分，从而可以在第三子像素区域SP3的开口区域235中的第三颜色转换层256上形成第三滤色器286。第三颜色转换层256和第三滤色器286可以一起设置在间隔物230之间的开口区域235中。第三滤色器286可以与在第三滤色器286下面的相应的第三颜色转换层256的上表面直接接触。可以选择第三滤色器286的厚度，使得第三颜色转换层256的厚度和第三滤色器286的厚度之和类似于间隔物230的厚度。第三滤色器286可以是透射蓝光并吸收红光和绿光的吸收型滤色器。
参照图27，可以形成透明的第四绝缘层260以覆盖公共电极225、所述多个间隔物230、第一滤色器282、第二滤色器284和第三滤色器286。此外，可以在第四绝缘层260上形成密封层270。
通过上述方法，可以制造根据示例实施方式的显示装置100b。根据以上提及的制造方法，由于多个第一至第三颜色转换层252、254和256以及多个第一至第三滤色器282、284和286可以在没有光刻工艺和掩模的情况下被图案化，所以可以进一步降低显示装置100b的制造成本。此外，通过使用多个第一至第三滤色器282、284和286，可以进一步提高显示装置100b的色纯度。
当从有源层212发射的蓝光的色纯度足够高时，可以省略第三滤色器286。例如，显示装置可以包括第一至第三颜色转换层252、254和256以及第一滤色器282和第二滤色器284。根据另一示例实施方式，在图20所示的示例实施方式中，可以仅进一步添加第一滤色器282和第二滤色器284。例如，显示装置可以包括第一颜色转换层252和第二颜色转换层254以及第一滤色器282和第二滤色器284。根据又一示例实施方式，可以在图20所示的示例实施方式中进一步形成第一至第三滤色器282、284和286。例如，显示装置可以包括第一颜色转换层252和第二颜色转换层254以及第一至第三滤色器282、284和286。
上述显示装置可以应用于具有屏幕显示功能的各种电子设备。图28是根据一示例实施方式的电子设备的框图。参照图28，电子设备8200可以提供在网络环境8201中。在网络环境8200中，电子设备8201可以通过第一网络8298(诸如短距离无线通信网络等)与另一电子设备8202通信，或者通过第二网络8299(诸如远距离无线通信网络)与另一电子设备8204和/或服务器8208通信。电子设备8201可以通过服务器8208与电子设备8204通信。电子设备8201可以包括处理器8220、存储器8230、输入装置8250、音频输出装置8255、显示装置8260、音频模块8270、传感器模块8276和接口8277、触觉模块8279、相机模块8280、电力管理模块8288、电池8289、通信模块8290、用户识别模块8296和/或天线模块8297。在电子设备8201中，可以省略这些部件中的一些，或者可以添加其它部件。这些部件中的一些可以被实现为一个集成电路。例如，传感器模块8276(指纹传感器、虹膜传感器、照度传感器等)可以通过被嵌入在显示装置8260(显示器等)中来实现。
处理器8220可以执行软件(程序8240等)来控制电子设备8201的连接到处理器8220的一个或多个其它部件(诸如硬件、软件组件等)，并执行各种数据处理或操作。作为数据处理或操作的部分，处理器8220可以将从其它部件(传感器模块8276、通信模块8290等)接收的命令和/或数据加载到易失性存储器8232中，处理存储在易失性存储器8232中的命令和/或数据，并将结果数据存储在非易失性存储器8234中。非易失性存储器8234可以包括安装在电子设备8201中的内部存储器8236和可移除的外部存储器8238。处理器8220可以包括主处理器8221(诸如中央处理单元、应用处理器等)和辅助处理器8223(诸如图形处理单元、图像信号处理器、传感器中枢处理器、通信处理器等)，它们可以独立地操作或一起操作。辅助处理器8223可以比主处理器8221使用更少的电力，并可以执行专门的功能。
当主处理器8221处于未激活状态(睡眠状态)时，辅助处理器8223可以代替主处理器8221控制与电子设备8201的部件中的一些(诸如显示装置8260、传感器模块8276、通信模块8290等)相关的功能和/或状态，或者当主处理器8221处于激活状态(应用执行状态)时，与主处理器8221一起控制与电子设备8201的部件中的一些(诸如显示装置8260、传感器模块8276、通信模块8290等)相关的功能和/或状态。辅助处理器8223(诸如图像信号处理器、通信处理器等)可以被实现为其它功能相关部件(诸如相机模块8280、通信模块8290等)的部分。
存储器8230可以存储电子设备8201的部件(诸如处理器8220、传感器模块8276等)所需的各种数据。数据可以包括例如软件(诸如程序8240等)以及关于与其相关的命令的输入数据和/或输出数据。存储器8230可以包括易失性存储器8232和/或非易失性存储器8234。
程序8240可以作为软件存储在存储器8230中，并且可以包括操作系统8242、中间件8244和/或应用8246。
输入装置8250可以从电子设备8201的外部(用户)接收用于电子设备8201的部件(诸如处理器8220等)的命令和/或数据。输入装置8250可以包括遥控器、麦克风、鼠标、键盘和/或数字笔(诸如手写笔)。
音频输出装置8255可以将音频信号输出到电子设备8201的外部。音频输出装置8255可以包括扬声器和/或接收器。扬声器可以用于诸如多媒体播放或录音播放的通用目的，接收器可以用于接听来电。接收器可以作为扬声器的部分被结合或者可以被实现为独立的单独器件。
显示装置8260可以向电子设备8201的外部视觉地提供信息。显示装置8260可以包括显示器、全息装置或投影仪以及用于控制该装置的控制电路。显示装置8260可以是具有上述结构的显示装置100、100a或100b。显示装置8260可以包括设置为感测触摸的触摸电路和/或设置为测量由触摸产生的力的强度的传感器电路(诸如压力传感器)。
音频模块8270可以将声音转换为电信号，或者相反地，可以将电信号转换为声音。音频模块8270可以通过输入装置8250获取声音，或者通过音频输出装置8255的扬声器和/或耳机和/或直接或无线地连接到电子设备8201的其它电子设备(诸如电子设备8202)输出声音。
传感器模块8276可以检测电子设备8201的操作状态(诸如电力、温度等)或外部环境状态(诸如用户状态等)并产生对应于所检测的状态的电信号和/或数据值。传感器模块8276可以包括手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器和/或照度传感器。
接口8277可以支持一个或更多个指定协议，其可以用于将电子设备8201与另一电子设备(诸如电子设备8202)直接或无线地连接。接口8277可以包括高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、SD卡接口和/或音频接口。
连接端8278可以包括电子设备8201可通过其物理连接到另一电子设备(诸如电子设备8202)的连接器。连接端8278可以包括HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器和/或音频连接器(诸如耳机连接器)。
触觉模块8279可以将电信号转换为用户可通过触觉或动觉识别的机械刺激(诸如振动、移动等)或电刺激。触觉模块8279可以包括电机、压电元件和/或电刺激器件。
相机模块8280可以捕获静止图像和视频。相机模块8280可以包括包含一个或更多个透镜的透镜组件、图像传感器、图像信号处理器和/或闪光灯。包括在相机模块8280中的透镜组件可以收集从作为图像捕获的目标的物体发射的光。
电力管理模块8288可以管理供应到电子设备8201的电力。电力管理模块8288可以被实现为电力管理集成电路(PMIC)的部分。
电池8289可以向电子设备8201的部件供电。电池8289可以包括不可再充电的一次电池、可再充电的二次电池和/或燃料电池。
通信模块8290可以支持在电子设备8201和其它电子设备(诸如电子设备8202、电子设备8204、服务器8208等)之间建立直接(有线)通信信道和/或无线通信信道并通过所建立的通信信道进行通信。通信模块8290可以包括独立于处理器8220(诸如应用处理器)操作并支持直接通信和/或无线通信的一个或更多个通信处理器。通信模块8290可以包括无线通信模块8292(诸如蜂窝通信模块、短距离无线通信模块、全球导航卫星系统(GNSS)通信模块等)和/或有线通信模块8294(诸如局域网(LAN)通信模块、电力线通信模块等)。在这些通信模块当中，相应的通信模块可以通过第一网络8298(近距离通信网络，诸如蓝牙、Wifi直连或红外数据协会(IrDA))或第二网络8299(蜂窝网络、互联网或远程通信网络诸如计算机网络(诸如LAN、WAN等))与其它电子设备通信。这些各种类型的通信模块可以被集成到一个部件(诸如单个芯片等)中，或者可以被实现为多个分开的部件(多个芯片)。无线通信模块8292可以使用存储在用户识别模块8296中的用户信息(诸如国际移动用户标识符(IMSI)等)在诸如第一网络8298和/或第二网络8299的通信网络中检查并验证电子设备8201。
天线模块8297可以将信号和/或电力发送到外部(诸如其它电子设备)或从外部接收信号和/或电力。天线可以包括由形成在基板(诸如PCB等)上的导电图案制成的辐射器。天线模块8297可以包括一个或多个天线。如果包括多个天线，适合于在通信网络(诸如第一网络8298和/或第二网络8299)中使用的通信方法的天线可以由通信模块8290从所述多个天线中选择。通过所选择的天线，信号和/或电力可以在通信模块8290和另一电子设备之间发送或接收。除了天线之外，其它部件(诸如RFIC)也可以被包括作为天线模块8297的部分。
所述部件中的一些可以通过在外围装置之间的通信方法(诸如总线、通用输入和输出(GPIO)、串行外围接口(SPI)、移动工业处理器接口(MIPI)等)彼此连接并可以交换信号(诸如命令、数据等)。
命令或数据可以通过连接到第二网络8299的服务器8208而在电子设备8201和外部电子设备8204之间发送或接收。其它电子设备8202和8204可以是与电子设备8201相同或不同类型的设备。由电子设备8201中执行的全部或一些操作可以由其它电子设备8202、8204和8208中的一个或更多个执行。例如，当电子设备8201需要执行特定功能或服务时，代替自己执行该功能或服务，电子设备8201可以请求一个或更多个其它电子设备执行该功能或该服务的部分或全部。接收到该请求的一个或更多个其它电子设备可以执行与该请求相关的附加功能或服务，并将执行结果发送到电子设备8201。为此，可以使用云计算、分布式计算和/或客户端-服务器计算技术。
图29示出其中根据示例实施方式的显示装置应用于移动设备的示例。移动设备9100可以包括显示装置9110，显示装置9110可以是具有上述结构的显示装置100、100a和100b。显示装置9110可以具有可折叠结构，例如多重可折叠结构。
图30示出其中根据示例实施方式的显示装置应用于车辆显示装置的示例。显示装置可以是车辆平视显示装置9200，并可以包括提供在车辆的一区域中的显示器9210以及转换光路使得驾驶员可以看到在显示器9210上生成的图像的光路改变构件9220。
图31示出其中根据示例实施方式的显示装置应用于增强现实眼镜或虚拟现实眼镜的示例。具有眼镜形式的增强现实设备9300可以包括投影系统9310和光学系统9320，投影系统9310包括用于形成图像的显示装置，光学系统9320用于将图像从投影系统9310引导到用户的眼睛中。投影系统9310可以包括具有上述结构的显示装置100、100a和100b。
图32示出其中根据示例实施方式的显示装置应用于标牌的示例。标牌9400可以用于使用数字信息显示器的户外广告，并可以通过通信网络控制广告内容等。标牌9400可以例如通过参照图28描述的电子设备来实现。
图33示出其中根据示例实施方式的显示装置应用于可穿戴显示器的示例。可穿戴显示器9500可以是具有上述结构的显示装置100、100a、100b，并可以通过参照图28描述的电子设备来实现。
根据示例实施方式的显示装置也可以应用于各种产品，诸如可滚动TV和可伸缩显示器。
应当理解，这里描述的示例实施方式应当仅以描述性的含义来考虑，而不是为了限制的目的。对每个示例实施方式内的特征或方面的描述应当通常被认为可用于其它实施方式中的其它类似特征或方面。尽管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，在不脱离如由所附权利要求及其等同物所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11月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0169334号并要求该韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开通过引用整体地结合于此。

Claims (32)

1.一种显示装置，包括：
第一半导体层，具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面；
从所述第一表面突出的多个间隔物以及在所述多个间隔物之间的多个开口区域；
多个有源层，与所述多个开口区域相反地提供在所述第一半导体层的所述第二表面上；
多个第二半导体层，与所述第一半导体层相反地分别提供在所述多个有源层上；
分隔膜，提供在所述多个有源层当中的两个相邻的有源层之间以及在所述多个第二半导体层当中的两个相邻的第二半导体层之间；
多个颜色转换层，提供在所述多个开口区域中在所述第一半导体层的所述第一表面上；
光阻挡膜，提供在所述多个间隔物的侧壁上；以及
驱动电路，配置为单独地驱动所述多个有源层。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述多个间隔物的材料与所述第一半导体层的材料相同，以及
其中所述多个间隔物从所述第一半导体层的所述第一表面一体地延伸。
3.根据权利要求1所述的显示装置，进一步包括提供在所述多个间隔物的表面上的公共电极。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中所述公共电极包括不透明的金属材料。
5.根据权利要求1所述的显示装置，进一步包括支撑基板以及提供在所述支撑基板与所述多个第二半导体层之间以及在所述支撑基板与所述分隔膜之间的驱动电路层，
其中所述驱动电路层包括所述驱动电路。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述多个开口区域中的所述第一半导体层的所述第一表面具有光提取图案。
7.根据权利要求1所述的显示装置，进一步包括分别电连接到所述多个第二半导体层的多个反射电极。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一半导体层掺有第一导电类型，所述多个第二半导体层掺有与所述第一导电类型电相反的第二导电类型。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述多个间隔物当中的两个相邻的间隔物之间的间隔等于或大于所述多个有源层中的每个的宽度。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中所述多个有源层中的每个的所述宽度在0.1μm至100μm的范围内。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述多个颜色转换层中的每个的高度小于所述多个间隔物中的每个的高度。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述多个颜色转换层中的每个包括光致抗蚀剂和分散在所述光致抗蚀剂中的量子点或磷光体。
13.根据权利要求1所述的显示装置，进一步包括提供在所述多个间隔物和所述多个颜色转换层上的绝缘层，所述绝缘层对从所述多个颜色转换层发射的光具有透明性。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中，在所述多个开口区域中的至少一个开口区域中，不提供颜色转换层并且填充所述绝缘层。
15.根据权利要求1所述的显示装置，进一步包括分别提供在所述多个颜色转换层上的多个吸收型滤色器。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中所述多个吸收型滤色器中的每个被提供为与所述多个颜色转换层中的对应一个的上表面直接接触。
17.一种增强现实设备，包括：
投影系统，包括配置为形成图像的显示装置；以及
光学系统，配置为将所述图像从所述投影系统引导到用户的眼睛，
其中所述显示装置包括：
第一半导体层，具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面；
从所述第一表面突出的多个间隔物以及在所述多个间隔物之间的多个开口区域；
多个有源层，与所述多个开口区域相反地提供在所述第一半导体层的所述第二表面上；
多个第二半导体层，分别提供在所述多个有源层的与所述第一半导体层相反的表面上；
分隔膜，提供在两个相邻的有源层之间和在两个相邻的第二半导体层之间；
多个颜色转换层，提供在所述多个开口区域中在所述第一半导体层的所述第一表面上；
光阻挡膜，提供在所述多个间隔物的侧壁上；以及
驱动电路，配置为单独地驱动所述多个有源层。
18.一种制造显示装置的方法，所述方法包括：
在生长基板上形成第一初级半导体层、有源层和第二半导体层；
形成分隔膜，所述分隔膜将所述第二半导体层和所述有源层分隔成多个第二半导体层和多个有源层；
在所述分隔膜和所述多个第二半导体层上形成驱动电路层；
将支撑基板接合到所述驱动电路层；
去除所述生长基板；
在所述第一初级半导体层的通过去除所述生长基板而暴露的表面上形成图案化的公共电极；
通过蚀刻在所述图案化的公共电极之间的所述第一初级半导体层来形成多个间隔物和在所述多个间隔物下面的第一半导体层；
在所述多个间隔物的侧壁上形成光阻挡膜；以及
在形成于所述多个间隔物之间的多个开口区域中形成多个颜色转换层，
其中所述多个间隔物形成为使得所述多个有源层与所述多个开口区域相对。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述多个间隔物的形成包括：
通过干法蚀刻所述第一初级半导体层形成所述多个间隔物，使得所述多个间隔物的所述侧壁是倾斜的侧壁；以及
通过湿法蚀刻增大所述多个间隔物的所述倾斜的侧壁的倾斜角。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括在执行所述湿法蚀刻时在形成于所述多个间隔物之间的所述多个开口区域中在所述第一半导体层的表面上形成光提取图案。
21.根据权利要求18所述的方法，其中所述多个颜色转换层的形成包括：
在所述多个间隔物和形成在所述多个间隔物之间的所述多个开口区域上形成包括光致抗蚀剂和分散在所述光致抗蚀剂中的量子点或磷光体的颜色转换层材料；
通过基于操作所述多个有源层中的至少一个向所述颜色转换层材料发射光，固化所述颜色转换层材料的一部分；以及
去除所述颜色转换层材料的未被固化的部分。
22.根据权利要求18所述的方法，其中在两个相邻的间隔物之间的间隔等于或大于所述多个有源层中的每个的宽度。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述多个有源层中的每个的所述宽度在0.1μm至100μm的范围内。
24.根据权利要求18所述的方法，其中所述多个颜色转换层中的每个的高度小于所述多个间隔物中的每个的高度。
25.根据权利要求18所述的方法，进一步包括分别在所述多个颜色转换层上形成多个吸收型滤色器。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述多个吸收型滤色器的形成包括：
在所述多个间隔物和形成在所述多个间隔物之间的所述多个颜色转换层上形成包括光致抗蚀剂和分散在所述光致抗蚀剂中的染料或颜料的滤色器材料；
基于操作所述多个有源层中的至少一个以向所述滤色器材料发射光，固化所述滤色器材料的一部分；以及
去除所述滤色器材料的未被固化部分。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述多个吸收型滤色器中的每个提供为与所述多个颜色转换层中的对应一个的上表面直接接触。
28.根据权利要求18所述的方法，进一步包括在所述多个间隔物和形成在所述多个间隔物之间的所述多个颜色转换层上形成绝缘层，所述绝缘层对从所述多个颜色转换层发射的光具有透明性。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，在所述多个开口区域中的至少一个开口区域中，不提供颜色转换层并且填充所述绝缘层。
30.根据权利要求18所述的方法，其中所述图案化的公共电极包括不透明的金属材料。
31.根据权利要求18所述的方法，进一步包括在去除所述生长基板之前形成电连接到所述多个第二半导体层的多个反射电极。
32.一种显示装置，包括：
第一半导体层，具有彼此相反的第一表面和第二表面；
从所述第一表面突出的多个间隔物以及在所述多个间隔物之间的多个开口区域；
多个有源层，与所述多个开口区域相反地提供在所述第一半导体层的所述第二表面上；
多个第二半导体层，与所述第一半导体层相反地分别提供在所述多个有源层上；
分隔膜，提供在所述多个有源层当中的两个相邻的有源层之间以及在所述多个第二半导体层当中的两个相邻的第二半导体层之间；
多个颜色转换层，提供在所述多个开口区域中在所述第一半导体层的所述第一表面上；
公共电极，提供在所述多个间隔物的表面上；
光阻挡膜，提供在所述多个间隔物的侧壁上；以及
驱动电路，配置为单独地驱动所述多个有源层，
其中所述多个间隔物从所述第一半导体层的所述第一表面一体地延伸。
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