CN109830584A - 发光器件以及使用该发光器件的显示装置 - Google Patents
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Abstract
发光器件以及使用该发光器件的显示装置。该发光器件改进设置发光器件的工艺的可靠性。该发光器件被配置为即使发光器件在被设置在基板上时反转也确保电连接。该发光器件包括n型半导体层和p型半导体层。n型电极和p型电极被设置在发光器件的顶表面和底表面的两侧。接触孔被设置为将多个n型电极中的一个电连接到n型半导体层,并且将多个p型电极中的一个电连接到p型半导体层。当发光器件在被设置在基板上时反转时,该发光器件正常地操作,从而减小显示装置的缺陷率。
Description
技术领域
本公开涉及发光器件以及使用该发光器件的显示装置。更具体地讲,本公开涉及一种能够更牢固地设置就位的发光器件以及使用该发光器件的显示装置。
背景技术
显示装置不仅广泛用作TV或监视器的显示屏幕,而且广泛用作笔记本计算机、平板计算机、智能电话、便携式显示装置、便携式信息装置等的显示屏幕。
显示装置可被分成反射显示装置和发光显示装置。反射显示装置通过反射自然光或者从外部照明装置辐射的光来显示信息,而发光显示装置利用由设置在其中的发光器件或光源发射的光来显示信息。
这种内置发光器件可被实现为可发射各种波长的光的发光器件,或者可被实现为与能够改变光的波长的滤色器一起使用可发射白光或蓝光的发光器件。
如上所述的多个发光器件被设置在显示装置的基板上以渲染图像,并且用于供应驱动信号或驱动电流以控制发光器件单独地发射光的驱动器件与发光器件一起设置在基板上。基于对要显示的信息的布置方式的分析,设置在基板上的多个发光器件在基板上显示。
换言之,多个像素显示在显示装置上,并且各个像素使用薄膜晶体管(TFT)作为开关器件(即,驱动器件)并连接到TFT以由此驱动。因此,显示装置通过各个像素的操作来显示图像。
使用这些TFT的代表性显示装置可包括液晶显示(LCD)装置和有机发光显示装置。由于LCD装置本身不发射光,所以LCD装置需要背光单元,该背光单元被设置为向LCD装置的底表面(或后表面)辐射光。由于这种附加的背光单元,LCD装置的厚度可能增加,向显示装置提供各种设计(例如,柔性结构或圆形外形)的能力可能受限,并且显示装置的亮度和响应速度可能降低。
相比之下,包括自发光器件的显示装置可被设置为比其中包括光源的显示装置薄,并且可被设置成柔性和可折叠显示装置,这是有利的。
如上所述具有自发光器件的显示装置可包括:包括有机材料作为发光层的有机发光显示装置、使用微观LED器件作为发光器件的微LED显示装置等。由于不需要单独的光源,所以诸如有机发光显示装置和微LED显示装置的自发光显示装置可用作具有更薄外形或更多种形状的显示装置。
尽管使用有机材料的有机发光显示装置免于单独的光源,但是其易受例如由于水分和氧的渗透引起的有机发光层和电极之间的氧化所导致的缺陷像素影响。因此,另外需要各种技术措施来减少氧和水分的渗透。
关于上述问题,最近,已进行了研究和开发以实现使用微观发光二极管(下文中称为“微LED器件”)作为发光器件的显示装置。使用微LED器件的显示装置已作为下一代显示装置而凸显,因为这些显示装置具有高质量和高可靠性。
LED器件是基于响应于供应给半导体的电流而发射光的性质的半导体发光器件,并且广泛用在照明装置、TV、各种显示装置等中。LED器件包括n型半导体层、p型半导体层以及设置在n型半导体层和p型半导体层之间的有源层。当供应电流时,从n型半导体层迁移的电子与从p型半导体层迁移的空穴在有源层中复合,从而生成光。
LED器件由诸如GaN的化合物半导体制成以能够实现高发光度,因为由于无机材料的特性而可引起高电流。LED器件还具有高可靠性,因为无机材料对诸如热、水分和氧的环境因素有抵抗力。
另外,LED器件可显示高发光度图像,因为其内部量子效率大约为90%,高于有机发光显示装置,同时提供消耗较少量的功率的显示装置。
此外,与有机发光器件不同,由于LED器件使用无机材料,所以LED器件不太受氧和水分影响。另外,由于不需要用于使氧和水分的渗透最小化的单独的封装膜或基板,所以可有利地减小显示装置的通过设置封装膜或封装基板而原本将形成的非显示区域(即,边缘区域)。
然而,诸如LED器件的发光器件可能需要例如在使用单独的半导体基板制造之后移植到显示装置的过程。为了提供具有上述优点的显示装置,需要用于将发光器件精确地在显示装置中设置就位的技术方案以及能够减小在设置发光器件时将发生的错误的技术方案。对这些技术方案正在进行各种研究。
发明内容
如上所述,为了提供在单元像素中使用发光二极管(LED)器件作为发光器件的发光显示装置,需要一些技术方案。首先,在由蓝宝石、硅(Si)等制成的半导体晶圆上通过结晶设置多个LED器件,然后将所述多个LED器件转移到设置有驱动器件的基板。这里,需要将LED器件定位在与像素对应的位置的精确转移工艺。
尽管LED器件可使用无机材料来制造,但是无机材料必须结晶。为了使诸如GaN的无机材料结晶,无机材料必须在能够诱导结晶的基板上结晶。能够有效地诱导无机材料的结晶的这种基板是半导体基板。如上所述,无机材料必须在半导体基板上结晶。
使LED器件结晶的工艺被称为外延、外延生长或外延工艺。外延工艺意指在特定结晶基板的表面上以特定取向生长。为了形成LED器件的器件结构,必须在基板上按照p-n结二极管的形状层放(layer)基于GaN的化合物半导体。在这种情况下,在层生长期间,各个层的结晶度被锁定为下面的层的结晶度。
在电子-空穴复合过程中,晶体中的缺陷充当非辐射中心。因此,在使用光子的LED器件中,各个层的结晶度对LED器件的效率具有决定性影响。
目前,蓝宝石主要用于基板(例如上面所述那些),正在积极地对基于GaN的基板进行研究活动。
由于用于使诸如GaN的无机材料结晶的半导体基板非常昂贵,所以使用大量LED作为显示装置的光生成像素,而非使用简单的照明装置或背光单元,可能增加制造成本,这带来问题。
另外,如上所述,设置在半导体基板上的LED器件需要被转移到显示装置的基板。在该转移工艺中,可能难以将LED器件与半导体基板分离。另外,将分离的LED器件正确地移植在预期位置可能非常困难。
将在半导体基板上制造的LED器件转移到显示装置的基板的方法可包括使用由聚合物材料(例如,聚二甲基硅氧烷(PDMS))制成的转移基板的方法、使用电磁或静电的转移方法、逐个物理地转移LED器件的方法等。
转移工艺与提供显示装置的工艺的生产率有关,并且逐个转移LED器件的方法在大规模生产方面效率低。
因此,在通过使用由聚合物材料制成的转移基板将多个LED器件与半导体基板分离来将多个LED器件正确地定位在显示装置的基板(下文中称为“显示装置基板”)上(更具体地讲,定位在连接到驱动器件的焊盘电极和设置在薄膜晶体管(TFT)上的功率电极上)的工艺中,需要精确的转移工艺或方法。
在上述转移工艺或转移工艺之后的工艺中,在LED器件中可能发生缺陷,即,LED器件在被移动或转移时可能由于诸如振动或热的工艺条件而反转。寻找并修复这些缺陷非常困难。
将通过典型转移工艺的示例更详细地描述在转移工艺中LED器件未被正确定位的情况下将发生的缺陷,如下。
首先,通过在半导体基板上形成LED器件,然后形成电极来制造各个LED器件。然后,使PDMS基板(下文中称为“转移基板”)与半导体基板接触。由于在将LED器件从制造LED器件的半导体基板转移到转移基板时必须考虑等于像素间距的距离,所以考虑像素间距,突起等从转移基板突出以支撑LED器件。
此后,通过从半导体基板的后侧将激光束照射到LED器件上来将LED器件与半导体基板分离。在通过激光照射工艺将LED器件与半导体基板分离期间,由于高能激光束所导致的能量集中,半导体基板的GaN材料可能经受快速物理膨胀,从而产生冲击。由于这些冲击等,当LED器件被转移到转移基板(下文中称为“第一转移工艺”)时,LED器件可能反转或横向错位。
随后,将LED器件从转移基板转移到显示装置基板。在显示装置基板中,在基板的设置有TFT的区域上设置保护层以绝缘和保护TFT,并且在保护层上设置粘附层。
当转移基板和显示装置基板彼此接触并且对基板施加热时,LED器件通过保护层上的粘附层从转移基板转移到显示装置基板。
这里,转移基板与LED器件之间的粘附程度被设定为低于显示装置基板与LED器件之间的粘附程度,以使得LED器件可从转移基板转移到显示装置基板(下文中称为“第二转移工艺”)。
半导体基板和显示装置基板通常具有不同的尺寸,并且显示装置基板通常具有比半导体基板大的面积。由于面积和尺寸的这些差异,可在显示装置基板的各个区域上重复地进行上述第一转移工艺和第二转移工艺,以将全部LED器件转移到显示装置。
设置在半导体基板上的LED器件根据其类型可以是红色、蓝色和绿色LED器件,或者可以是白色LED器件。在使用生成不同波长的光的LED器件提供显示装置的像素的处理中,第一转移工艺和第二转移工艺的数量可进一步增加。
LED器件是典型的p-n结二极管,其中由于二极管的特性,电流必须在特定方向上流动,并且通常当施加正向偏压时,基于电子-空穴复合通过电致发光来生成光。由于p-n结将电子的能量直接转换为光,所以不需要宏观热能或动能。从电极注入到半导体中的电子和空穴通过不同的能带(即,导带和价带)移动并在与p-n结相邻的位置跳跃带隙,从而彼此复合。在复合中,基本上等于带隙能量的能量作为光子(即,光)发射。
如上所述,在第一转移工艺和第二转移工艺期间,LED器件可能反转或错误取向。这可能增加显示装置中的缺陷像素,从而增加其制造成本,这带来问题。在这方面,发明人发明了一种能够更牢固地设置就位的发光器件以及使用该发光器件的显示装置。
在反向偏压状态下,带隙通过耗尽(即,电子和空穴扩散开来的现象)进一步增加。然而,当反向偏压显著增加(即,增加至屈服电压)时,在p-n结中发生隧穿,以使得电流可流动。然而,此时,由于电流的突然流动,包括LED器件的TFT可能损坏。在这方面,发明人发明了一种发光器件以及使用该发光器件的显示装置,即使发生电流的不规则流动(例如,静电),其也能够减少发光器件和驱动器件中的损坏。
因此,本公开的实施方式涉及一种基本上消除了由于现有技术的限制和缺点引起的一个或更多个问题的发光器件以及使用该发光器件的显示装置。
本公开的一方面在于提供一种发光器件以及使用该发光器件的显示装置,即使发光器件在被设置在基板上时错误取向,该发光器件也能够实现电连接。
本公开的另一方面在于提供一种发光器件以及使用该发光器件的显示装置,其中,即使发光器件在被转移到基板时反转,该发光器件也可实现电连接,从而使显示装置的缺陷率最小化。
本公开的另一方面在于提供一种发光器件以及使用该发光器件的显示装置,其中,当发生诸如静电的异常电流时,该发光器件可减少发光器件和驱动器件中的损坏。
附加特征和方面将在以下描述中阐述,并且部分地将从该描述显而易见,或者可通过本文所提供的本发明构思的实践学习。本发明构思的其它特征和方面可通过在所撰写的说明书及其权利要求书以及附图中具体指出或者可从其推导的结构来实现和达到。
为了实现本发明构思的这些和其它方面,如具体实现并广义描述的,提供了一种能够更牢固地设置就位的发光器件以及使用该发光器件的显示装置。该发光器件可包括:n型半导体层;p型半导体层;有源层,其中,n型半导体层和p型半导体层被设置在有源层的两侧;以及n型电极和p型电极,其被设置在发光器件的顶表面和底表面的两侧,使得即使在发光器件在被设置在基板上时反转的情况下也提供电连接。多个n型电极中的设置在n型半导体层上的n型电极通过与n型半导体层直接接触来连接到n型半导体层。多个p型电极中的设置在n型半导体层上的p型电极通过延伸以与n型半导体层绝缘来连接到p型半导体层。设置在n型半导体层上的p型电极通过穿过n型半导体层中的接触孔延伸或者通过绕过n型半导体层来与p型半导体层接触并电连接到p型半导体层。多个p型电极中的设置在p型半导体层上的p型电极通过与p型半导体层直接接触来连接到p型半导体层。另外,多个n型电极中的设置在p型半导体层上的n型电极与p型半导体层绝缘,并且通过穿过p型半导体层中的接触孔延伸或者通过绕过p型半导体层来与n型半导体层接触并电连接到n型半导体层。
由于n型电极和p型电极被设置在发光器件的n型半导体层和p型半导体层上,所以即使在发光器件在被设置在基板上时反转的情况下,也可可靠地提供电连接。这因此可减小在制造显示装置时所使用的转移工艺的缺陷率,从而使显示装置的缺陷率最小化。
另外,提供了一种当发生异常电流时能够减少损坏的发光器件以及使用该发光器件的显示装置。该发光器件可包括依次层叠在基板上的p型半导体层、有源层和n型半导体层。至少一个p型电极被设置在p型半导体层上,而至少一个n型电极被设置在n型半导体层上。p型半导体层包括第一p型半导体层、第二p型半导体层以及将第一p型半导体层和第二p型半导体层彼此分开的第一壁,而n型半导体层包括第一n型半导体层、第二n型半导体层以及将第一n型半导体层和第二n型半导体层彼此分开的第二壁。通过第一壁分开的第一n型半导体层和第二n型半导体层中的第二n型半导体层与n型电极绝缘,并且在第二n型半导体层中设置至少一个第一接触孔以将第二n型半导体层电连接到第二p型半导体层。通过第二壁分开的第一p型半导体层和第二p型半导体层中的第二p型半导体层与p型电极绝缘,并且在第二p型半导体层中设置第二接触孔以将第二p型半导体层电连接到第二n型半导体层。当如上所述向n型电极和p型电极供应电子和空穴时,正向偏压被施加到第一n型半导体层和第一p型半导体层,而反向偏压被施加到第二n型半导体层和第二p型半导体层。
如上所述,与发光器件的顶部和底部无关,第一n型半导体层和第一p型半导体层以及第二n型半导体层和第二p型半导体层操作,以便响应于反向偏压而阻挡电流,响应于正向偏压而使电子和空穴复合。因此,发光器件可在使由于异常电流引起的损坏最小化的同时提供发光功能和保护功能。
根据示例性实施方式,使用可减少由设置发光器件的过程导致的缺陷的发光器件。因此,这可减少显示装置中在显示发光器件的过程中原本将发生的缺陷,从而改进生产率。另外,使用上述发光器件可改进处理便利性。
根据示例性实施方式,使用能够减少发光器件和驱动器件中的损坏的发光器件可改进寿命的可靠性和产品的可靠性。
根据示例性实施方式的效果不限于以上描述,本领域技术人员将从下文提供的描述清楚地理解本文中未明确地公开的其它效果。
关于目的、实现这些目的的解决方案以及效果的上述描述并非指定所附权利要求的基本特征,权利要求的范围不由下文提供的描述限制。
将理解,以上总体描述和以下详细描述二者均是示例性和说明性的,旨在提供对要求保护的本发明构思的进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的进一步理解,并且被并入本申请并构成本申请的一部分,附图示出了本公开的实施方式并且与说明书一起用来说明各种原理。附图中:
图1是示出根据示例性实施方式的发光显示装置的示意性俯视图;
图2A和图2B是示出图1所示的根据示例性实施方式的单元像素的配置的示意性电路图;
图3A和图3B是示出包括根据示例性实施方式的发光器件的显示装置的示意性横截面图;
图4A是示出根据示例性实施方式的发光器件的示意性俯视图;
图4B是沿着图4A中的线a-a’截取的图4A所示的发光器件的示意性横截面图;
图5是示出根据示例性实施方式的发光器件的布置方式的示意图;
图6是示出根据示例性实施方式的LED器件的各种应用的示意性横截面图;
图7是示出包括根据示例性实施方式的LED器件的显示装置的示意性横截面图;
图8A是示出根据示例性实施方式的发光器件的示意性立体图;
图8B是沿着图8A中的线A-A’截取的图8A所示的发光器件的示意性横截面图;
图9A是示出根据另一示例性实施方式的发光器件的示意性立体图;
图9B是沿着图9A中的线A-A’截取的图9A所示的发光器件的示意性横截面图;
图10A和图10B是示出根据示例性实施方式的发光器件的各种应用的示意性横截面图;以及
图11A至图11C是示出根据示例性实施方式的发光器件的各种应用的示意性横截面图。
具体实施方式
本公开的优点和特征及其实现措施将参照附图以及实施方式的详细描述而显而易见。本公开不应被解释为限于本文所阐述的实施方式,而是可按照许多不同的形式具体实现。相反,提供这些实施方式以使得本公开将彻底和完整,并且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。本公开的范围将由所附权利要求限定。
为了示出示例性实施方式而在附图中所写的形状、尺寸、比例、角度、数量等仅是例示性的,本公开不限于附图中所示的实施方式。贯穿本文献,相同的标号将用于指代相同或相似的组件。在本公开的以下描述中,在本公开的主题可能由此不清楚的情况下,将省略本文中所包含的已知功能和组件的详细描述。将理解,除非明确地相反描述,否则本文中所使用的术语“包括”、“具有”、“包含”及其任何变型旨在涵盖非排他性的包含。除非明确地相反描述,否则单数形式的组件的描述旨在包括复数形式的组件的描述。
在组件的分析中,将理解,即使在没有明确描述的情况下,其中也包括误差范围。
当本文中使用诸如“在…上”、“在…上方”、“在…下”、“在…下方”和“在…旁边”的空间相对术语来描述一个元件或组件与另一元件或组件之间的关系时,除非使用诸如“直接”的术语,否则在这一个和另一元件或组件之间可存在一个或更多个中间元件或组件。
当使用诸如“在…之后”、“随…之后”、“跟随…”和“在…之前”的时间相对术语来限定时间关系时,除非使用术语“直接”,否则可包括不连续的情况。
在关于信号流的描述中,例如,除非使用诸如“直接”的术语,否则表达“信号从节点A传送到节点B”可包括信号经由另一节点从节点A传送到节点B的情况。
另外,本文中可使用诸如“第一”和“第二”的术语来描述各种组件。然而,应该理解,这些组件不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件或组件与另一元件或组件相区分。因此,在本公开的精神内,下文中称为第一的第一元件可以是第二元件。
多个示例性实施方式的特征可部分地或完全地联合或组合,可彼此协同工作,或者可通过各种技术方法来驱动。另外,各个示例性实施方式可彼此独立地实现,或者可与其它实施方式协同实现。
在下文中,将参照附图详细描述各种示例性实施方式。
图1是示出根据示例性实施方式的发光显示装置的示意性俯视图,图2A和图2B是示出图1所示的根据示例性实施方式的单元像素的配置的示意性电路图。参照图1、图2A和图2B,根据示例性实施方式的发光显示装置100包括限定有显示区域AA和非显示区域IA的基板110。在显示区域AA中,设置有多个单元像素UP。
各个单元像素UP可包括设置在基板110的前表面110a上的多个子像素SP1、SP2和SP3。子像素SP1、SP2和SP3通常可以是(但不限于)发射红色、蓝色和绿色波长的光的子像素。各个单元像素UP可包括发射白光等的子像素。
基板110是可由玻璃或塑料制成的薄膜晶体管(TFT)阵列基板。基板110可以是包括彼此粘结的两个或更多个基板的基板或者包括两个或更多个不同的层的基板。非显示区域IA可被定义为基板110上除了显示区域AA之外的具有非常小的宽度的区域。非显示区域IA可被定义为边框区域。
多个单元像素UP中的每一个被设置在显示区域AA中。多个单元像素UP中的每一个被设置在显示区域AA中以在X轴方向上具有预定的第一基准像素间距,在Y轴方向上具有预定的第二基准像素间距。第一基准像素间距可被定义为相邻单元像素UP的中心之间的距离,而类似于第一基准像素间距,第二基准像素间距可被定义为在基准方向上彼此相邻设置的单元像素UP的中心之间的距离。
另外,类似于第一基准像素间距和第二基准像素间距,各个单元像素UP的子像素SP1、SP2和SP3之间的距离可使用第一基准子像素间距和第二基准子像素间距来定义。
在包括发光二极管(LED)器件(或发光器件)150的发光显示装置100中,非显示区域IA的宽度可比上述像素间距或子像素间距(像素或子像素之间的距离)窄。当使用具有宽度等于或窄于像素间距或子像素间距的非显示区域IA的发光显示装置100提供多屏显示装置时,由于非显示区域IA的宽度等于或窄于像素间距或子像素间距,所以多屏显示装置可基本上没有边框区域。
为了提供基本上没有边框区域或者具有最小化的边框区域的多屏显示装置,发光显示装置100可被配置为使得显示区域AA内的第一基准像素间距、第二基准像素间距、第一基准子像素间距和第二基准子像素间距可维持均匀。显示区域AA可包括多个区域,区域中的间距长度彼此不同。与非显示区域IA相邻的区域的像素间距可被设定为大于其它区域的间距,使得边框区域的宽度进一步窄于像素间距。
如上所述具有不同像素间距的发光显示装置100可遭受图像失真。因此,考虑设定的像素间距,与相邻区域相比,可在通过执行对图像数据进行采样的图像处理来使图像失真最小化的同时减小边框区域。
然而,当使非显示区域IA最小化时,对于设置有LED器件150的各个单元像素UP,需要用于连接到用于供电和数据信号的发送和/或接收的电路部分的焊盘区域以及用于驱动器IC的最小区域。
将参照图2A和图2B描述发光显示装置100的单元像素UP的子像素SP1、SP2和SP3的配置和电路结构。像素驱动线设置在基板110的前表面110a上以向多个子像素SP1、SP2和SP3供应必要的信号。根据示例性实施方式的像素驱动线包括多条选通线GL、多条数据线DL、多条驱动电源线DPL和多条公共电源线CPL。
多条选通线GL设置在基板110的前表面上以在基板的第一水平X轴方向上延伸并且在第二水平Y轴方向上以恒定距离彼此间隔开。
多条数据线DL设置在基板110的前表面110a上以与多条选通线GL交叉。多条数据线DL在第一水平X轴方向上以恒定距离彼此间隔开的同时在第二水平Y轴方向上延伸。
多条驱动电源线DPL设置在基板110上以分别与多条数据线DL平行。多条驱动电源线DPL中的每一条将从外部源供应的像素驱动电力供应给多个子像素SP当中的与其相邻设置的子像素。
多条公共驱动电源线CPL设置在基板110上以分别与多条选通线GL平行,并且可分别与多条选通线GL一起形成。多条公共驱动电源线CPL中的每一条将从外部源提供的公共电力供应给多个子像素SP1、SP2和SP3当中的与其相邻设置的子像素。
多个子像素SP1、SP2和SP3中的每一个被设置在由选通线GL和数据线DL限定的多个子像素区域当中的与其对应的子像素区域中。多个子像素SP1、SP2和SP3中的每一个可被定义为实际发射光的最小单位区域。
多个子像素当中彼此相邻设置的至少三个子像素SP1、SP2、SP3可构成单个单元像素UP。例如,单个单元像素UP包括在第一水平X轴方向上彼此相邻设置的红色子像素SP1、绿色子像素SP2和蓝色子像素SP3。单个单元像素UP还可包括白色子像素以改进亮度级别。
可选地,多条驱动电源线DPL中的每一条可被设置用于多个单元像素UP当中与其对应的单个单元像素。在这种情况下,构成各个单元像素UP的至少三个子像素SP1、SP2和SP3共享单个驱动电源线DPL。因此,用于驱动子像素SP1、SP2和SP3的驱动电源线的数量可减少。另外,各个单元像素UP的孔径比可增加或者各个单元像素UP的尺寸可减小与减少的驱动电源线的数量对应的程度。
根据示例性实施方式的多个子像素SP1、SP2和SP3中的每一个包括像素电路PC和LED器件150。
像素电路PC设置在各个子像素SP中限定的电路区域中,以连接到多条选通线GL、数据线DL和驱动电源线DPL当中与其相邻设置的选通线、数据线和驱动电源线。像素电路PC基于从驱动电源线DPL供应的像素驱动电力响应于来自选通线GL的扫描脉冲遵循来自数据线DL的数据信号控制LED器件150中流动的电流。根据示例性实施方式的像素电路PC包括开关薄膜晶体管T1、驱动薄膜晶体管T2和电容器Cst。
开关薄膜晶体管T1包括连接到选通线GL的栅极、连接到数据线DL的第一电极以及连接到驱动薄膜晶体管T2的栅极N1的第二电极。这里,根据电流的方向,开关薄膜晶体管T1的第一电极和第二电极可分别是源极和漏极或者漏极和源极。开关薄膜晶体管T1通过供应给选通线GL的扫描脉冲来开关,以将数据信号从数据线DL引导至驱动薄膜晶体管T2。
驱动薄膜晶体管T2通过从开关薄膜晶体管T1供应的电压和从电容器Cst供应的电压中的至少一个而导通,以控制从驱动电源线DPL流到LED器件150的电流的量。在这方面,根据示例性实施方式的驱动薄膜晶体管T2包括连接到开关薄膜晶体管T1的第二电极N1的栅极、连接到驱动电源线DPL的漏极以及连接到驱动电源线DPL的源极。驱动薄膜晶体管T2基于从开关薄膜晶体管T1供应的数据信号来控制从驱动电源线DPL流到LED器件150的数据电流,从而控制LED器件150的光发射。
电容器Cst设置在驱动薄膜晶体管T2的栅极N1和源极的交叠区域中,以存储与供应给驱动薄膜晶体管T2的栅极的数据信号对应的电压并利用所存储的电压使驱动薄膜晶体管T2导通。
可选地,像素电路PC还可包括用于补偿驱动薄膜晶体管T2的阈值电压的变化的至少一个补偿薄膜晶体管,此外,还可包括至少一个辅助电容器。根据薄膜晶体管的数量和辅助电容器的数量,可另外向像素电路PC供应诸如初始化电压的补偿电力。由于根据示例性实施方式的像素电路PC使用与有机发光显示装置的各个子像素中相同的电流驱动方法来驱动LED器件150,如上所述,像素电路PC可改变为已知的有机发光显示装置的像素电路。
LED器件150安装在多个子像素SP1、SP2和SP3中的每一个中。LED器件150电连接到对应子像素SP的像素电路PC和公共电源线CPL,从而响应于从像素电路PC(即,驱动薄膜晶体管T2)流到公共电源线CPL的电流而发射光。根据示例性实施方式的LED器件150可以是发射红光、绿光、蓝光或白光的发光器件或LED器件。LED器件可具有(但不限于)1μm至100μm的尺度。LED器件可具有比子像素区域当中除了像素电路PC所占据的电路区域之外的发光区域的尺寸小的尺度或尺寸。
图3A和图3B是示出根据示例性实施方式的显示装置的示意性横截面图。
以下描述将结合前面的图参照图3A和图3B提供。
根据示例性实施方式的显示装置的子像素SP1、SP2和SP3中的每一个包括保护层113、LED器件150、平坦化层115-1和115-2、像素电极PE和公共电极CE。
尽管在图3A和图3B中基板110被示出为相对薄,但是基板110的厚度可大于设置在基板110上的整个层结构的厚度。基板110可以是包括多个层的基板或者彼此粘结的多个基板。
像素电路PC包括开关薄膜晶体管T1、驱动薄膜晶体管T2和电容器Cst。由于像素电路PC的特征与上述相同,所以其详细描述将省略。下文中,将描述驱动薄膜晶体管T2的示例性结构。
驱动薄膜晶体管T2包括栅极GE、半导体层SCL、源极SE和漏极DE。
栅极GE与选通线GL一起设置在基板110上。栅极GE被栅极绝缘层112覆盖。栅极绝缘层112可以是由诸如氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)的无机材料制成的单个层或多个层。
半导体层SCL按照预定图案(或岛状物)设置在绝缘层112上以与栅极GE交叠。半导体层SCL可由选自(但不限于)非晶硅、多晶硅、氧化物和有机材料的半导体材料制成。
源极SE被设置为与半导体层SCL的周边部分交叠。源极SE与数据线DL和驱动电源线DPL一起设置。
与源极SE交叠的部分相对,漏极DE被设置为在与半导体层SCL的周边部分交叠的同时与源极SE间隔开。漏极DE与从相邻驱动电源线DPL分支或突出的源极SE一起设置。
作为附加配置,像素电路PC的开关薄膜晶体管T1具有与驱动薄膜晶体管T2相同的结构。这里,开关薄膜晶体管T1的栅极从选通线GL分支或突出,开关薄膜晶体管T1的第一电极从数据线DL分支或突出,开关薄膜晶体管T1的第二电极通过设置在绝缘层112中的通孔连接到驱动薄膜晶体管T2的栅极GE。
保护层113设置在基板110的整个表面上方以覆盖子像素SP(即,像素电路PC)。保护层113在保护像素电路PC的同时提供平坦化层。根据示例性实施方式的保护层可由诸如苯并环丁烯或光丙烯酸(photo acrylic)的有机材料制成。具体地讲,为了处理方便,保护层可由光丙烯酸材料制成。
在根据示例性实施方式的LED器件150中,粘结材料114可设置在保护层113上。另选地,粘结材料114可设置在保护层113中提供的凹陷中。保护层113中的凹陷的倾斜表面可用于使得从LED器件150发射的光在特定方向上传播,从而改进光发射效率。
LED器件150电连接到像素电路PC和公共电源线CPL以响应于从像素电路PC(即,驱动薄膜晶体管T2)流到公共电源线CPL的电流而发射光。根据示例性实施方式的LED器件150包括发光(或电致发光)层EL、第一电极(或阳极端子)E1和第二电极(或阴极端子)E2。
由于随着第一电极E1和第二电极E2之间流动的电流的电子-空穴复合,LED器件150发射光。
平坦化层115-1和115-2被设置在保护层113上方以覆盖LED器件150。具体地讲,平坦化层115-1和115-2以足以覆盖保护层113的整个前表面(即,设置有LED器件150的区域和前表面的剩余区域)的厚度设置在保护层113上方。
平坦化层115-1和115-2可被设置成单个层,并且如图中所示,可以是包括第一平坦化层115-1和第二平坦化层115-2的多层平坦化层115-1和115-2。
平坦化层115-1和115-2在保护层113上方提供平坦表面。平坦化层115-1和115-2还用于固定LED器件150的位置。
像素电极PE被配置为将LED器件150的第一电极E1连接到驱动薄膜晶体管T2的漏极DE。根据薄膜晶体管T2的配置,像素电极PE可被配置为将LED器件150的多个第一电极E1中的一个连接到源极SE。像素电极PE可被定义为阳极。根据示例性实施方式的像素电极PE被设置在平坦化层115-1和115-2的前表面的一部分上以与LED器件150的第一电极E1和驱动薄膜晶体管T2交叠。像素电极PE通过穿过保护层113以及平坦化层115-1和115-2延伸的第一电路接触孔CCH1电连接到驱动薄膜晶体管T2的漏极DE或源极SE,并且通过穿过平坦化层115-1和115-2延伸的第一电极接触孔ECH1电连接到LED器件150的多个第一电极E1中的一个。因此,LED器件150的多个第一电极E1中的一个经由像素电极PE电连接到驱动薄膜晶体管T2的漏极DE或源极SE。
关于与源极SE和漏极DE的连接,漏极DE和像素电极PE被示出为彼此连接,但是像素电极PE和源极SE可彼此连接。关于连接的配置可由本领域普通技术人员选择。
当LED显示装置具有顶部发射结构时,像素电极PE可由透明导电材料制成,或者当LED显示装置是底部发射型装置时,可由光反射导电材料制成。透明导电材料可以是(但不限于)铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。光反射导电材料可以是选自(但不限于)Al、Ag、Au、Pt和Cu中的一种。由光反射导电材料制成的像素电极PE可被设置成包含光反射导电材料的单层或者包含多个单层的多层结构。
公共电极CE将LED器件150的多个第二电极E2中的一个电连接到公共电源线CPL。公共电极CE可被定义为阴极。公共电极CE被设置在平坦化层115-1和115-2的前表面的一部分上以与LED器件150的第二电极E2和公共电源线CPL交叠。这里,公共电极CE可由与像素电极PE相同的材料制成。
根据示例性实施方式的公共电极CE的一个部分在与公共电源线CPL交叠的同时通过第二电路接触孔CCH2电连接到公共电源线CPL。第二电路接触孔CCH2穿过绝缘层112、保护层113以及平坦化层115-1和115-2延伸。根据示例性实施方式的公共电极CE的另一部分通过第二电极接触孔ECH2电连接到LED器件150的多个第二电极E2中的一个以与LED器件150的第二电极E2交叠。第二电极接触孔ECH2设置在平坦化层115-1和115-2中。因此,LED器件150的多个第二电极E2中的一个经由公共电极CE电连接到公共电源线CPL。
根据示例性实施方式的像素电极PE和公共电极CE可在具有第一电路接触孔CCH1和第二电路接触孔CCH2以及第一接触孔ECH1和第二接触孔ECH2的平坦化层115-1和115-2上沉积电极材料的沉积工艺、光刻工艺和使用蚀刻的电极构图工艺中同时设置。如上所述,根据示例性实施方式,LED器件150连接到像素电路PC的像素电极PE和公共电极CE可同时设置以简化电极连接工艺并且显著减少用于连接LED器件150和像素电路PC的处理时间,从而改进LED显示装置的生产率。
然而,其它示例性实施方式可提供像素电极PE和公共电极CE被设置在平坦化层115-1和115-2上的各种配置,这将稍后描述。
根据示例性实施方式,LED显示装置还包括透明缓冲层116。
透明缓冲层116被设置在基板110上方以覆盖设置有像素电极PE和公共电极CE的整个平坦化层115-1和115-2,以在保护LED器件150和像素电路PC免受外部冲击的同时在平坦化层115-1和115-2的顶部形成平坦表面。然后,像素电极PE和公共电极CE中的每一个被设置在平坦化层115-1和115-2与透明缓冲层116之间。根据示例性实施方式的透明缓冲层116可由(但不限于)光学透明粘合剂(OCA)或光学透明树脂(OCR)制成。
根据示例性实施方式的LED显示装置还包括设置在多个子像素SP当中与其对应的子像素的发光区域下方的反射层111。
反射层111被设置在基板110上以与包括LED器件150的发光区域交叠。尽管根据示例性实施方式的反射层111可由与驱动薄膜晶体管T2的栅极GE相同的材料制成并且设置在与栅极GE相同的层上,这并非旨在限制。反射层111可由与驱动薄膜晶体管T2的多个电极中的一个相同的材料制成。
反射层111将从LED器件150入射的光朝着LED器件150的第一部分(FP)反射。由于根据示例性实施方式的LED显示装置包括反射层111,所以LED显示装置具有顶部发射结构。另选地,当根据示例性实施方式的LED显示装置具有底部发射结构时,反射层111可被去除或者可设置在LED器件150的顶部。
可选地,反射层111可由与驱动薄膜晶体管T2的源极SE和漏极DE中的至少一个相同的材料制成,以设置在与源极SE/漏极DE相同的层上。
在根据示例性实施方式的LED显示装置中,LED器件150可经由粘结材料114设置在与其所对应的反射层111的顶部对应的部分上。
粘结材料114被夹在各个子像素SP的凹陷1330与LED器件150之间以将LED器件150粘结到与其对应的凹陷130的底表面,从而初始固定LED器件150。
根据示例性实施方式的粘结材料114邻接LED器件150的第二部分(RP)(即,第一半导体层的后表面)。粘结材料114可在安装LED器件期间在使得LED器件150能够正确地从用于移植的中间基板脱离的同时防止LED器件150的位置未对准,从而使LED器件150的移植中的缺陷最小化。
根据示例性实施方式的粘结材料114可被点到各个子像素SP并且通过在安装发光器件或LED器件的工艺期间对其施加的压力而散布,从而被固定到LED器件150的第二部分(RP)。因此,LED器件150可初始通过粘结材料114固定就位。根据示例性实施方式,可执行安装发光器件的工艺以简单地将LED器件150粘结到对应表面,从而显著减少LED器件的安装时间。
另外,粘结材料114被夹在保护层113与平坦化层115-1和115-2之间以及LED器件150与保护层113之间。如上所述,根据另一实施方式的粘结材料114被设置在保护层113的整个前表面上以将保护层113涂覆预定厚度。当设置接触孔时,粘结材料114的应该设置接触孔的部分(即,保护层113的前表面的涂覆部分)被去除。根据示例性实施方式,在安装发光器件的工艺之前,保护层113的整个前表面可涂覆有预定厚度的粘结材料114,从而减少用于设置粘结材料114的工艺时间。
根据示例性实施方式,由于粘结材料114被设置在保护层113的整个前表面上,所以根据示例性实施方式的平坦化层115-1和115-2被设置为覆盖粘结材料114。
根据另一示例性实施方式,提供用于容纳LED器件150的单独的凹陷。LED器件150可经由粘结材料114被设置在凹陷内。另选地,根据用于提供显示装置的各种工艺条件,可去除用于容纳LED器件150的凹陷。
根据示例性实施方式的发光器件的安装工艺可包括分别在红色子像素SP1中安装红色发光器件的工艺、分别在绿色子像素SP2中安装绿色发光器件的工艺以及分别在蓝色子像素SP3中安装蓝色发光器件的工艺。可另外提供在白色子像素中安装白色发光器件的工艺。
根据示例性实施方式的发光器件的安装工艺可包括分别在子像素中仅安装白色发光器件的工艺。在这种情况下,基板110包括与子像素交叠的滤色器层。滤色器层允许白光的波长当中具有与特定子像素对应的颜色的特定波长的光通过。
根据示例性实施方式的发光器件的安装工艺可包括分别在子像素中仅安装具有第一颜色的发光器件的工艺。在这种情况下,基板110包括与子像素交叠的波长转换层和滤色器层。波长转换层基于从发光器件入射的第一颜色的光的一部分来发射第二颜色的光。滤色器层允许白光的波长当中具有与特定子像素对应的颜色的特定波长的光通过。第一颜色可以是蓝色,而第二颜色可以是黄色。颜色转换层可包含基于第一颜色的光的一部分发射第二颜色的光的荧光材料或量子点颗粒。
参照图3A至图3B描述,在根据示例性实施方式的上述配置中,LED器件150在其顶表面和底表面上包括第一电极E1和第二电极E2。因此,即使在LED器件150在设置时被反转的情况下,多个第一电极E1中的一个和多个第二电极E2中的一个可分别连接到对应半导体层。下文中,将参照以下附图描述LED器件150的详细配置。
图4A是示出根据示例性实施方式的发光器件的示意性俯视图,图4B是沿着图4A中的线a-a’截取的图4A所示的发光器件的示意性横截面图。
以下描述将结合前面的图参照图4A和图4B提供。
根据示例性实施方式的LED器件150包括发光层EL、第一电极E1和第二电极E2。发光层EL包括第一半导体层151、有源层152和第二半导体层153。由于随着第一电极E1和第二电极E2之间流动的电流的电子-空穴复合,LED器件150发射光。
尽管第一半导体层151和第二半导体层153可被称为p型半导体层和n型半导体层,为了描述方便,半导体层151和153将被描述为第一半导体层151和第二半导体层153。另外,尽管根据电连接(即,根据电极电连接到的半导体层),第一电极E1和第二电极E2可被称为p型电极和n型电极或者反之,为了描述方便,电极E1和E2将以相同的方式被描述为第一电极和第二电极。尽管第一半导体层151和第二半导体层153在本文中将被称为p型半导体层和n型半导体层,但第一半导体层151和第二半导体层153可分别是极性相反的半导体层,即,n型半导体层和p型半导体层。
第一半导体层151设置在有源层152上以向有源层152提供空穴。根据示例性实施方式的第一半导体层151可由选自(但不限于)GaN、AlGaN、InGaN和AlInGaN的基于p-GaN的半导体材料制成。用于第一半导体层151的掺杂的杂质可包括(但不限于)Mg、Zn和Be。
第二半导体层153向有源层152提供电子。根据示例性实施方式的第二半导体层153可由选自(但不限于)GaN、AlGaN、InGaN和AlInGaN的基于n-GaN的半导体材料制成。用于第二半导体层153的掺杂的杂质可包括(但不限于)Si、Ge、Se、Te和C。
有源层152设置在第二半导体层153上。有源层152可具有多量子阱(MQW)结构,其包括阱层以及带隙高于阱层的势垒层。根据示例性实施方式的有源层152可具有由InGaN/GaN等制成的MQW结构。
第一电极E1(E1-1、E1-2)电连接到第一半导体层151。第一电极E1-1和E1-2可被设置在第一半导体层151和第二半导体层153上。设置在第二半导体层153上的第一电极E1-2通过设置在第二半导体层153中的接触孔CNT连接到第一半导体层151,并且通过绝缘膜PAS与第二半导体层153绝缘。
即,设置在第一半导体层151上的第一电极E1-1与设置在第二半导体层153上的第一电极E1-2彼此分离,并且第一电极E1-1、E1-2中的每一个被设置在第一半导体层151的顶表面和第一半导体层151的底表面上第一半导体层151被蚀刻的区域中。并且第一电极E1-1直接电连接到第一半导体层151,第一电极E1-2通过接触孔CNT电连接到第一半导体层151。并且第一电极E1-2的设置在接触孔CNT内的部分的宽度可比第一电极E1-2的设置在接触孔CNT之外的部分的宽度宽。
第一电极E1-1和E1-2连接到驱动薄膜晶体管T2(即,驱动薄膜像素)的漏极DE或源极SE。
第二电极E2(E2-1、E2-2)设置在第一半导体层151和第二半导体层153上。第二电极E2-1和E2-2通过绝缘膜PAS与有源层152和第一半导体层151绝缘并且连接到公共电源线CPL。
设置在第二半导体层153一侧的第二电极E2-2在设置在第二半导体层153上的同时电连接到第二半导体层153。相比之下,设置在第一半导体层151一侧的第二电极E2-1可通过绝缘膜PAS与第一半导体层151绝缘,可延伸到第二半导体层153以电连接到第二半导体层153,并且可延伸到第一半导体层151的侧表面以连接到第二半导体层153。
即,设置在第一半导体层151一侧的第二电极E2-1与设置在第二半导体层153一侧的第二电极E2-2彼此分离,并且第二电极E2-1、E2-2中的每一个被设置在第二半导体层153的顶表面和第二半导体层153的底表面上第二半导体层153被蚀刻的区域中。
第一电极E1-1和E1-2可以是p型电极,而第二电极E2-1和E2-2可以是n型电极。尽管电极可根据各个电极供应电子还是空穴(即,根据各个电极电连接到p型半导体层还是n型半导体层)来分类,但在本文中电极将被称为第一电极E1-1和E1-2和第二电极E2-1和E2-2。
如图4B所示,LED器件150可以是沿着X轴具有10μm至100μm的宽度并且沿着Y轴具有6μm或以下的高度的微观器件。当LED器件150(即,具有上述宽度和高度的微观器件)设置在基板110上时,考虑到其宽度和轴,LED器件150可沿着Z轴反转,或者可沿着X轴旋转。
第一电极E1-1和E1-2可设置在LED器件150的中心部分中,并且第二电极E2-1和E2-2可设置在LED器件150的周边部分上以围绕第一电极E1-1和E1-2。
如上面关于LED器件150的电极结构所述,即使在LED器件150在设置时沿着X轴旋转的情况下,对电极之间的电连接的影响可减小,从而使在设置LED器件150时原本将发生的缺陷最小化。
根据示例性实施方式的第一电极E1和第二电极E2中的每一个可由包含选自(但不限于)诸如Au、W、Pt、Si、Ir、Ag、Cu、Ni、Ti和Cr及其合金的金属材料中的至少一种的材料制成。根据另一示例性实施方式的第一电极E1和第二电极E2中的每一个可由透明导电材料制成。透明导电材料可以是(但不限于)ITO或IZO。
根据示例性实施方式的绝缘膜PAS可由SiO2等制成。绝缘膜PAS可被设置为覆盖LED器件150,从而防止第一半导体层151、有源层152和第二半导体层153暴露于外。如上所述,绝缘膜PAS可被设置为将第一半导体层151与第二电极E2绝缘并将第二半导体层153与第一电极E1绝缘。
另选地,绝缘膜PAS可被设置为围绕第一电极E1和第二电极E2,使得第一电极E1和第二电极E2不暴露于外。这因此可防止第一电极E1和第二电极E2氧化。绝缘膜PAS可在第一电极E1和第二电极E2、像素电极PE和公共电极CE电连接的部分中具有开放区域。
作为附加实施方式,第二半导体层153、有源层152和第一半导体层151可依次层叠在半导体基板上,从而提供LED器件150。半导体基板可以是半导体材料,例如蓝宝石基板或硅基板。在半导体基板用作用于在其上生长第二半导体层153、有源层152和第一半导体层151的生长基板之后,可在基板分离工艺中将半导体基板与第二半导体层153分离。基板分离工艺可以是激光剥离、化学剥离等。由于生长基板如上所述从LED器件150去除,所以LED器件150可具有减小的厚度以被容纳在各个子像素SP中。
图5是示出根据示例性实施方式的发光器件的布置方式的示意图。在图5中,前面的图中所示的一些组件(例如,薄膜晶体管)被去除。尽管像素电极PE和公共电极CE被示出为连接到LED器件150的底部,为了描述方便,省略其细节。电极的连接将参照图6描述,其中电极连接到LED器件150的底部。另选地,可提供电极连接到LED器件150的顶部的结构。
参照图5,各个LED器件150设置在基板110上(更具体地讲,设置在单元像素UP的子像素SP1、SP2和SP3中的对应子像素中),并且电连接到像素电极PE和公共电极CE。像素电极PE对准并与设置在LED器件150的中心部分上的多个第一电极E1中的一个接触以电连接到多个第一电极E1中的一个。如情况1中一样,即使在LED器件150在设置时未对准的情况下,多个第二电极E2中的一个也可与公共电极CE接触并电连接到公共电极CE。
另外,如图5所示的情况2中一样,即使在LED器件150以反转位置设置在基板110上的情况下,像素电极PE和公共电极CE可接触并电连接到多个第一电极E1中的另一个和多个第二电极E2中的另一个。因此,可减少在将LED器件150设置在基板110上时将发生的缺陷。
图6是示出根据示例性实施方式的LED器件的各种应用的示意性横截面图。
将结合前面的图参照图6描述包括多个LED器件150以及电极的连接结构的显示装置的LED器件150。在以下描述中,重复或相同的组件的描述将省略。
根据示例性实施方式,LED器件150电连接到设置在基板110上的公共电源线CPL和薄膜晶体管T2。尽管LED器件150可被配置为经由设置在LED器件150的顶部的多个第一电极E1中的一个和多个第二电极E2中的一个电连接到薄膜晶体管T2和公共电源线CPL,但LED器件150可经由设置在LED器件150的底部的多个第一电极E1中的另一个和多个第二电极E2中的另一个连接到薄膜晶体管T2和公共电源线CPL,如图6所示。
根据另一修改的实施方式,关于LED器件150的第一电极E1和第二电极E2与薄膜晶体管T2和公共电源线CPL的电连接,设置在LED器件150的顶部的多个第一电极E1中的一个和多个第二电极E2中的一个或者设置在LED器件150的底部的多个第一电极E1中的另一个和多个第二电极E2中的另一个可选择性地用于将薄膜晶体管T2和公共电源线CPL电连接到LED器件150。
具体地讲,像素电极PE可通过在设置在薄膜晶体管T2的顶部的平坦化层115-1和115-2的顶部中形成接触孔等来提供,以将设置在LED器件150的顶部的多个第一电极E1中的一个连接到薄膜晶体管T2。公共电极CE可连接到公共电源线CPL以电连接到设置在LED器件150的底部的多个第二电极E2中的另一个。当使用LED器件150的顶部和底部上的不同电极完成电连接时,可有利地改进连接电极的工艺的可靠性。
另外,连接电极的上述方法可按照相反的方式实现。LED器件150的第一电极E1和第二电极E2可使用利用通过针对供应给邻接的电极的电流的电阻而生成的高温热使电极的对接表面熔融以使得两个电极的接触部分被焊接的方法,或者利用激光束在基板110的底表面上熔融并焊接连接到LED器件150的电极的表面的方法,来连接到设置在LED器件150下方的像素电极PE和公共电极CE。
即,设置在LED器件150顶部和下方的多个第一电极E1中的仅一个电连接到像素电极PE或公共电极CE。并且设置在LED器件150顶部和下方的多个第二电极E2中的仅一个电连接到公共电极CE或像素电极PE。这里,可不同地选择连接到像素电极PE或公共电极CE的第一电极E1或第二电极E2的位置。
图7是示出包括根据示例性实施方式的LED器件的显示装置的示意性横截面图。
以下描述将结合前面的图参照图7提供。根据示例性实施方式的显示装置的子像素SP1、SP2和SP3中的每一个包括保护层113、LED器件150、平坦化层115-1和115-2、像素电极PE和公共电极CE。由于一些组件与上面参照图3A和图3B所描述的那些相同,将省略其描述。
像素电极PE被配置为将LED器件150的多个第二电极E2中的一个连接到驱动薄膜晶体管T2的漏极DE。根据薄膜晶体管T2的配置,像素电极PE可被配置为将LED器件150的多个第二电极E2中的一个连接到源极。如上所述,像素电极PE可被定义为阳极。根据示例性实施方式的像素电极PE被设置在平坦化层115-1和115-2的前表面的一部分上以与LED器件150的第二电极E2和驱动薄膜晶体管T2交叠。像素电极PE通过穿过保护层113延伸的第一电路接触孔CCH1电连接到驱动薄膜晶体管T2的漏极DE或源极SE,并且电连接到设置在保护层113上方的LED器件150的多个第二电极E2中的一个。因此,LED器件150的多个第二电极E2中的一个经由像素电极PE电连接到驱动薄膜晶体管T2的漏极DE或源极SE。
关于与源极SE和漏极DE的连接,漏极DE和像素电极PE被示出为彼此连接,但是像素电极PE和源极SE可彼此连接。关于连接的配置可由本领域普通技术人员选择。
当LED显示装置具有顶部发射结构时,像素电极PE可由透明导电材料制成,或者当LED显示装置具有底部发射结构时,像素电极PE可由光反射导电材料制成。透明导电材料可以是(但不限于)ITO或IZO。光反射导电材料可以是选自(但不限于)Al、Ag、Au、Pt和Cu中的一种。由光反射导电材料制成的像素电极PE可被设置成包含光反射导电材料的单层或者包含多个单层的多层结构。
公共电极CE将LED器件150的多个第二电极E2中的一个电连接到公共电源线CPL。公共电极CE可被定义为阴极。公共电极CE被设置在平坦化层115-1和115-2的前表面的一部分上以与LED器件150的第一电极E1和公共电源线CPL交叠。这里,公共电极CE可由与像素电极PE相同的材料制成。
根据示例性实施方式的公共电极CE的一个部分在与公共电源线CPL交叠的同时通过第二电路接触孔CCH2电连接到公共电源线CPL。第二电路接触孔CCH2穿过绝缘层112、保护层113以及平坦化层115-1和115-2延伸。根据示例性实施方式的公共电极CE的另一部分通过与LED器件150的第二电极E1交叠的电极接触孔ECH电连接到LED器件150的多个第一电极E1中的一个。电极接触孔ECH设置在平坦化层115-1和115-2中。因此,LED器件150的多个第一电极E1中的一个经由公共电极CE电连接到公共电源线CPL。
根据示例性实施方式的像素电极PE可在具有第一电路接触孔CCH的保护层113上沉积电极材料的沉积工艺、光刻工艺和使用蚀刻的电极构图工艺中同时设置。另外,可添加焊盘电极等以有效地将像素电极PE电连接到LED器件150的多个第二电极E2中的一个。公共电极CE可在具有第二电路接触孔CCH2的平坦化层115-1和115-2上沉积电极材料的沉积工艺中同时设置。
根据示例性实施方式,LED显示装置还包括透明缓冲层116。透明缓冲层116被设置在基板110上方以覆盖设置有公共电极CE的整个平坦化层115-1和115-2,以在保护LED器件150和像素电路PC免受外部冲击的同时在平坦化层115-1和115-2的顶部形成平坦表面。然后,像素电极PE和公共电极CE中的每一个被设置在平坦化层115-1和115-2与透明缓冲层116之间。根据示例性实施方式的透明缓冲层116可由(但不限于)光学透明粘合剂(OCA)或光学透明树脂(OCR)制成。
根据示例性实施方式的LED显示装置还包括设置在多个子像素SP当中与其对应的子像素的发光区域下方的反射层111。反射层111被设置在基板110上以与包括LED器件150的发光区域交叠。尽管根据示例性实施方式的反射层111可由与驱动薄膜晶体管T2的栅极GE相同的材料制成并且设置在与栅极GE相同的层上,这并非旨在限制。反射层111可由与驱动薄膜晶体管T2的多个电极中的一个相同的材料制成。
反射层111将从LED器件150入射的光朝着LED器件150的顶部反射。由于根据示例性实施方式的LED显示装置包括反射层111,所以LED显示装置具有顶部发射结构。另选地,当根据示例性实施方式的LED显示装置具有底部发射结构时,反射层111可被去除或者可设置在LED器件150的顶部。
可选地,反射层111可由与驱动薄膜晶体管T2的源极SE和漏极DE中的至少一个相同的材料制成,以设置在与源极SE/漏极DE相同的层上。
在根据示例性实施方式的LED显示装置中,LED器件150可经由粘结材料114设置在与其所对应的反射层111的顶部对应的部分上。粘结材料114可被设置在各个子像素SP的凹陷内。该凹陷可通过将平坦化层115-1和115-2或保护层113的一部分形成为凹形或者加工或处理诸如平坦化层115-1和115-2的多个层的一部分来提供。粘结材料114可初始将LED器件150固定在凹陷内。然而,凹陷的配置可能不是必要的。
根据示例性实施方式的粘结材料114邻接LED器件150的底部。粘结材料114可在安装LED器件期间在使得LED器件150能够正确地从用于移植的中间基板脱离的同时防止LED器件150的位置未对准,从而使LED器件150的移植中的缺陷最小化。
根据示例性实施方式的粘结材料114可被点到各个子像素SP并通过在安装发光器件的工艺期间对其施加的压力而散布,从而固定到LED器件150的第二部分(RP)。
因此,LED器件150可初始通过粘结材料114固定就位。根据示例性实施方式,可执行安装发光器件的工艺以简单地将LED器件150粘结到对应表面,从而显著减少LED器件的安装时间。
另外,粘结材料114被夹在保护层113与平坦化层115-1和115-2之间以及LED器件150与保护层113之间。如上所述,根据另一实施方式的粘结材料114被设置在保护层113的整个前表面上以将保护层113涂覆预定厚度。当设置接触孔时,粘结材料114的应该设置接触孔的部分(即,保护层113的前表面的涂覆部分)被去除。根据示例性实施方式,在安装发光器件的工艺之前,保护层113的整个前表面可涂覆有预定厚度的粘结材料114,从而减少用于设置粘结材料114的工艺时间。
根据示例性实施方式,由于粘结材料114被设置在保护层113的整个前表面上,所以根据示例性实施方式的平坦化层115-1和115-2被设置为覆盖粘结材料114。
根据另一示例性实施方式,提供用于容纳LED器件150的单独的凹陷。LED器件150可经由粘结材料114被设置在该凹陷内。另选地,根据用于提供显示装置的各种工艺条件,可去除用于容纳LED器件150的凹陷。
另选地,在上述配置中,粘结材料114可以是设置在保护层113的顶部的膜或基于树脂的粘结层。膜或基于树脂的粘结层包括仅设置在LED器件150下方的导电球。粘结材料114可以是包含用于设置在LED器件150的底部的多个第二电极E2中的一个与像素电极PE之间的电连接的导电球或导电材料的粘结层。
根据示例性实施方式的发光器件的安装工艺可包括分别在红色子像素SP1中安装红色发光器件的工艺、分别在绿色子像素SP2中安装绿色发光器件的工艺以及分别在蓝色子像素SP3中安装蓝色发光器件的工艺。可另外提供在白色子像素中安装白色发光器件的工艺。
根据示例性实施方式的发光器件的安装工艺可包括分别在子像素中仅安装白色发光器件的工艺。在这种情况下,基板110包括与子像素交叠的滤色器层。滤色器层允许白光的波长当中具有与特定子像素对应的颜色的特定波长的光通过。
根据示例性实施方式的发光器件或LED器件的安装工艺可包括分别在子像素中仅安装具有第一颜色的发光器件的工艺。在这种情况下,基板110包括与子像素交叠的波长转换层和滤色器层。波长转换层基于从发光器件入射的第一颜色的光的一部分来发射第二颜色的光。滤色器层允许白光的波长当中具有与特定子像素对应的颜色的特定波长的光通过。第一颜色可以是蓝色,而第二颜色可以是黄色。颜色转换层可包含基于第一颜色的光的一部分发射第二颜色的光的荧光材料或量子点颗粒。
在根据示例性实施方式的上述配置中,LED器件150在其顶表面和底表面上包括第一电极E1和第二电极E2。即使在LED器件150在设置时被反转的情况下,由于从多个第一电极E1中的一个和多个第二电极E2中的一个供应的电子和空穴,LED器件也可生成光。LED器件150的详细配置将参照以下附图描述。
图8A是示出根据示例性实施方式的发光器件的示意性立体图,图8B是沿着图8A中的线A-A’截取的图8A所示的发光器件的示意性横截面图。
以下描述将结合前面的图参照图8A和图8B提供。
根据示例性实施方式的LED器件150包括发光层EL、第一电极E1和第二电极E2。发光层EL包括p型半导体层151、有源层152和n型半导体层153。由于随着第一电极E1和第二电极E2之间流动的电流的电子-空穴复合,LED器件150发射光。
p型半导体层151是空穴用作载流子的半导体。当带正电的空穴作为载流子移动时,生成电流。即,p型半导体层151是空穴为多数载流子的半导体。n型半导体层153是自由电子用作载流子的半导体。当带负电的电子作为载流子移动时,生成电流。即,n型半导体层153是电子为多数载流子的半导体。
尽管根据电连接(即,电极电连接到的半导体层),第一电极E1和第二电极E2可被称为p型电极和n型电极,或者反之,但电极E1和E2将被描述为第一电极E1和第二电极E2。另外,尽管将作为示例描述p型半导体层151和n型半导体层153的布置关系,但p型半导体层151和n型半导体层153的位置可交换。
p型半导体层151设置在有源层152上以向有源层152提供空穴。根据示例性实施方式的p型半导体层151可由选自(但不限于)GaN、AlGaN、InGaN和AlInGaN的基于p-GaN的半导体材料制成。用于p型半导体层151的掺杂的杂质可包括(但不限于)Mg、Zn和Be。
n型半导体层153向有源层152提供电子。根据示例性实施方式的n型半导体层153可由选自(但不限于)GaN、AlGaN、InGaN和AlInGaN的基于n-GaN的半导体材料制成。用于n型半导体层153的掺杂的杂质可包括(但不限于)Si、Ge、Se、Te和C。
有源层152设置在n型半导体层153上。有源层152可具有多量子阱(MQW)结构,其包括阱层以及带隙高于阱层的势垒层。根据示例性实施方式的有源层152可具有由InGaN/GaN等制成的MQW结构。
p型半导体层151可包括通过第一壁W1分开的第一p型半导体层151a和第二p型半导体层151b。将p型半导体层151分成第一p型半导体层151a和第二p型半导体层151b的第一壁W1可由诸如SiOx或SiNx的绝缘材料制成。第一p型半导体层151a和第二p型半导体层151b通过第一壁W1彼此绝缘,从而阻挡空穴的直接移动。
n型半导体层153可包括通过第二壁W2分开的第一n型半导体层153a和第二n型半导体层153b。将n型半导体层153分成第一n型半导体层153a和第二n型半导体层153b的第二壁W2可由诸如SiOx或SiNx的绝缘材料制成。第一n型半导体层153a和第二n型半导体层153b通过第二壁W2彼此绝缘,从而阻挡电子的直接移动。
第二p型半导体层151b与第一电极E1绝缘并具有至少一个第一接触孔CNT1。第一接触孔CNT1延伸到第二n型半导体层153b中,第一内电极IE1设置在第一接触孔CNT1内,使得第一电极E1和第二n型半导体层153b通过第一内电极IE1电连接。
第二n型半导体层153b与第二电极E2绝缘并具有至少一个第二接触孔CNT2。第二接触孔CNT2延伸到第二p型半导体层151b中,第二内电极IE2设置在第二接触孔CNT2内,使得第二电极E2和第二p型半导体层151b通过第二内电极IE2电连接。
如上所述,LED器件150可被第一壁W1和第二壁W2分成第一区Z1和第二区Z2。根据上述配置,在有源层152的两侧包括第一n型半导体层153a和第一p型半导体层151a的第一区Z1中,可在从第一电极E1供应空穴并且从第一电极E1供应电子的正向偏压状态下生成光。在从第一电极E1供应电子并且从第二电极E2供应空穴的反向偏压状态下,电流可被阻挡。
另外,在有源层152的两侧包括第二n型半导体层153b和第二p型半导体层151b的第二区Z2中,在从第一电极E1供应空穴并且从第一电极E1供应电子的正向偏压状态下,电流可被阻挡。在从第一电极E1供应电子并且从第二电极E2供应空穴的反向偏压状态下,可生成光。
当按照与上述情况相反的方式施加正向偏压和反向偏压时,根据施加到n型半导体层153和p型半导体层151的电子和空穴,可生成光或者电流可被阻挡。
具体地讲,参照上述配置,在正向偏压或反向偏压下,在第一区Z1和第二区Z2中的一个区中通过电子-空穴复合生成光,而在另一个区中电流被阻挡。即使在显示装置中生成非预期的电流(例如,静电)的情况下,电子和空穴也可复合而不会超过显示装置的内部器件的限制,从而改进寿命的可靠性。另外,施加到显示装置的驱动器件等的异常电流可减小,从而保护显示装置的驱动器件。
另外,由于具有上述配置的LED器件150在通过第一电极E1和第二电极E2供应电子和空穴的正向偏压和反向偏压二者下均可生成光,所以即使在LED器件150在被设置在对应子像素SP中时反转的情况下,也可正确地维持子像素SP的发光功能。
使用具有上述配置的LED器件150可改进设置LED器件150的工艺的可靠性并保护LED器件150和驱动器件免受非预期的电流(例如,静电)影响,从而改进寿命的可靠性。
第一电极E1设置在p型半导体层151上以电连接到第一p型半导体层151a,并通过绝缘膜PAS与第二p型半导体层151b绝缘。另外,第二电极E2设置在n型半导体层153上以电连接到第一n型半导体层153a,并通过绝缘膜PAS与第二n型半导体层153b绝缘。
第一电极E1通过设置在第二p型半导体层151b中的至少一个第一接触孔CNT1连接到第一内电极IE1。第一电极E1经由第一内电极IE1电连接到第二n型半导体层153b。
第二电极E2通过设置在第二n型半导体层153b中的至少一个第二接触孔CNT2连接到第二内电极IE2。第二电极E2经由第二内电极IE2电连接到第二p型半导体层151b。
尽管图中示意性地示出,由于p型半导体层151可包括电子阻挡层(EBL)以减小从有源层152泄漏的载流子的量。因此,根据另一示例性实施方式,第一电极E1可在没有绝缘膜PAS的情况下直接设置在p型半导体层151的表面上的同时通过第一接触孔CNT1连接到第一内电极IE1。然而,在第一接触孔CNT1内,第一内电极IE1通过绝缘膜PAS与p型半导体层151绝缘。
第一电极E1连接到驱动薄膜晶体管T2的漏极DE或源极SE,而第二电极E2连接到公共电源线CPL。
上述第一电极E1可被称为p型电极或阳极,而上述第二电极E2可被称为n型电极或阴极。
LED器件150可以是沿着X轴具有10μm至100μm的宽度并且沿着Y轴具有6μm或以下的高度的微观器件。当LED器件150(即,具有上述宽度和高度的微观器件)被设置在基板110上时,考虑到其宽度和轴,LED器件150可能反转。然而,即使在LED器件150按照反转位置设置的情况下,也可从区Z1或区Z2发射光,从而使设置LED器件150时原本将发生的缺陷最小化。
根据示例性实施方式的第一电极E1和第二电极E2中的每一个可由包含选自(但不限于)诸如Au、W、Pt、Si、Ir、Ag、Cu、Ni、Ti和Cr及其合金的金属材料中的至少一种的材料制成。根据另一示例性实施方式的第一电极E1和第二电极E2中的每一个可由透明导电材料制成。透明导电材料可以是(但不限于)ITO或IZO。
根据示例性实施方式的绝缘膜PAS可由SiO2等制成。绝缘膜PAS可被设置为覆盖整个LED器件150,从而防止p型半导体层151、有源层152和n型半导体层153暴露于外。
另外,绝缘膜PAS可被设置为围绕第一电极E1和第二电极E2,使得第一电极E1和第二电极E2不暴露于外。这因此可防止第一电极E1和第二电极E2氧化。在这种情况下,绝缘膜PAS可在第一电极E1和第二电极E2、像素电极PE和公共电极CE电连接的部分中具有开放区域。
作为附加实施方式,p型半导体层151、有源层152和n型半导体层153可依次层叠在半导体基板上。半导体基板可以是半导体材料,例如蓝宝石基板或硅基板。在半导体基板用作用于在其上生长p型半导体层151、有源层152和n型半导体层153的生长基板之后,可在基板分离工艺中分离半导体基板。基板分离工艺可以是激光剥离、化学剥离等。由于生长基板如上所述从LED器件150去除,所以LED器件150可具有减小的厚度以被容纳在各个子像素SP中。
图9A是示出根据另一示例性实施方式的发光器件的示意性立体图,图9B是沿着图9A中的线A-A’截取的图9A所示的发光器件的示意性横截面图。
以下描述将结合前面的图参照图9A和图9B提供。由于一些组件与上述那些相似或者可从前面的图的描述理解,所以将省略其描述。
参照图9A和图9B,LED器件150的p型半导体层151包括通过第一壁W1彼此分开并绝缘的第一p型半导体层151a和第二p型半导体层151b。第一p型电极E1-1被设置在第一p型半导体层151a上。第二p型电极E1-2被设置在第二p型半导体层151b上以通过绝缘膜PAS与第二p型半导体层151b绝缘,并通过第一接触孔CNT1的第一内电极IE1电连接到第二n型半导体层153b。
另外,LED器件150的n型半导体层153包括通过第二壁W2分开并绝缘的第一n型半导体层153a和第二n型半导体层153b。第一n型电极E2-1被设置在第一n型半导体层153a上。第二n型电极E2-2被设置在第二n型半导体层153b上以通过绝缘膜PAS与第二n型半导体层153b绝缘,并通过第二接触孔CNT2的第二内电极IE2电连接到第二p型半导体层151b。
如上所述,第一电极E1和第二电极E2被设置在通过第一壁W1和第二壁W2彼此分开并绝缘的半导体层上。具体地讲,第一电极E1和第二电极E2电连接到第一p型半导体层151a、第二p型半导体层151b、第一n型半导体层153a和第二n型半导体层153b,并且第一电极E1与第二电极E2分离。
在上述配置中,与第一区Z1对应的第一p型半导体层151a和第一n型半导体层153a使用从第一p型电极E1-1和第一n型电极E2-1供应的电子和空穴来生成光。当对第一p型电极E1-1和第一n型电极E2-1施加正向偏压时,生成光,而当对第一p型电极E1-1和第一n型电极E2-1施加反向偏压时,电流被阻挡。
另外,与第二区Z2对应的第二p型半导体层151b和第二n型半导体层153b使用从第二p型电极E1-2和第二n型电极E2-2供应的电子和空穴来生成光。当对第二p型电极E1-2和第二n型电极E2-2施加反向偏压时,生成光,而当对第二p型电极E1-2和第二n型电极E2-2施加正向偏压时,电流被阻挡。
与参照图8A和图8B所描述的配置不同,根据图9A和图9B所示的配置,第一电极E1被配置成片段,并且第二电极E2被配置成片段。当根据电极连接到的半导体层调节所施加的电压的方向时,可调节第一区Z1和第二区Z2中的光生成和电流阻挡。其各种实施方式将稍后描述。
图10A和图10B是示出根据示例性实施方式的发光器件的各种应用的示意性横截面图。
在图10A和图10B中,上面参照前面的图描述的一些组件(例如,薄膜晶体管)被去除。在以下描述中,当上面参照前面的图描述一些组件时,将省略其描述。
参照图10A和图10B,LED器件150被设置在基板110上。如情况1和情况2中一样,LED器件150可被设置为使得第一电极E1和第二电极E2中的每一个以不同的方向取向。
考虑到以上描述中LED器件150的高度和宽度,情况1和情况2的布置方式将最典型。在情况1和情况2中的每一个中,根据施加到像素电极PE和公共电极CE的电流的方向,第一区Z1和第二区Z2的光生成的功能和电流阻挡的功能可交换。
将关于情况1和情况2提供详细描述。在情况1中,当空穴被供应给第一电极E1并且电子被供应给第二电极E2时,在第一区Z1中响应于对其施加的正向偏压而生成光,而在第二区Z2中响应于对其施加的反向偏压而阻挡电流。
在情况2中,与情况1不同,在第一区Z1中响应于对其施加的反向偏压而阻挡电流,而在第二区Z2中响应于对其施加的正向偏压而生成光。
因此,即使在LED器件150按照反转位置设置的情况下,也可正确地连接电极并且可正确地生成光。
图11A至图11C是示出根据示例性实施方式的发光器件的各种应用的示意性横截面图。
如上面关于图9A和图9B所示的配置所述,当根据电极连接到的半导体层,连接到第一区Z1和第二区Z2的第一电极E1和第二电极E2被配置成片段时,LED器件150可具有如下各种应用。
当电极被连接为使得电流在相同的方向上施加到第一区Z1和第二区Z2时,如图11A所示,一个区充当发光区,而另一个区充当无效区以阻挡电流。因此,LED器件150可充当可生成光的发光器件,而不管LED器件150如何设置。另外,电流的非预期流动(即,反向电流)的能量级别可降低。因此,LED器件150可充当保护电路以保护内部器件等。
在图11B所示的情况2中,电极被设置为使得电流在不同的方向上施加到第一区Z1和第二区Z2。当电流在不同的方向上施加时,第一区Z1和第二区Z2二者可生成光,从而实现比第一区Z1和第二区Z2中的一个生成光的情况更高的发光度。因此,LED器件150可提供高对比度显示装置。
在图11C所示的情况3中,第一区Z1和第二区Z2被设定为具有独立的电极结构,并且第一区Z1和第二区Z2中的一个被设定为虚拟区。当第一区Z1损坏或者未能生成光时,可通过电路控制方法、基于激光的电极连接方法等修复缺陷像素。
除了上述应用之外,根据各种电路连接,LED器件150可用在各种其它应用中。
设置在LED器件150的底部的电极E1和E2的连接可使用利用通过针对供应给邻接的电极的电流的电阻而生成的高温热使电极的对接表面熔融以使得两个电极的接触部分被焊接的方法,或者利用激光束在基板110的底表面上熔融并焊接连接到LED器件150的电极的表面的方法来实现。
在上述配置中,连接到公共电极CE的公共电源线CPL可以是用于供应电子的电源线,或者根据另一配置,可以是用于供应空穴的电源线。这些配置可由本领域普通技术人员选择。关于薄膜晶体管,上述配置可根据薄膜晶体管是p型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管或n型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管而变化。
对于本领域技术人员而言将显而易见的是,在不脱离本公开的技术构思或范围的情况下,可对本公开的发光器件以及使用该发光器件的显示装置进行各种修改和变化。因此,本公开旨在覆盖对本公开的修改和变化,只要其落入所附权利要求及其等同物的范围内即可。
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年11月23日提交的韩国专利申请No.10-2017-0157688和2017年12月7日提交的韩国专利申请No.10-2017-0167167的优先权,其出于所有目的通过引用并入本文,如同在本文中充分阐述一样。
Claims (19)
1.一种发光器件,该发光器件包括:
n型半导体层;
p型半导体层;
有源层,其中,所述n型半导体层和所述p型半导体层被设置在该有源层的两侧;以及
n型电极和p型电极,所述n型电极和所述p型电极被设置在所述发光器件的两侧,使得即使在所述发光器件在被设置在基板上时反转的情况下也提供电连接,
其中,所述n型半导体层或所述p型半导体层直接电连接到多个所述n型电极中的设置在相同表面上的n型电极或多个所述p型电极中的设置在相同表面上的p型电极,并且
所述n型半导体层或所述p型半导体层通过接触孔电连接到多个所述n型电极中的设置在不同表面上的n型电极或多个所述p型电极中的设置在不同表面上的p型电极,并且
其中,直接电连接到所述n型半导体层的所述n型电极与通过所述接触孔电连接到所述n型半导体层的所述n型电极彼此分离,并且各个所述n型电极被设置在所述n型半导体层的顶表面和所述n型半导体层的底表面上的所述n型半导体层被蚀刻的区域中,并且
其中,直接电连接到所述p型半导体层的所述p型电极与通过所述接触孔电连接到所述p型半导体层的所述p型电极彼此分离,并且各个所述p型电极被设置在所述p型半导体层的顶表面和所述p型半导体层的底表面上的所述p型半导体层被蚀刻的区域中。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其中,从所述n型电极或所述p型电极当中选择的一个电极被设置为围绕所述发光器件的一个表面的周边部分。
3.根据权利要求1所述的发光器件,其中,从所述n型电极或所述p型电极当中选择的一个电极被设置在所述发光器件的一个表面的中心部分上。
4.根据权利要求1所述的发光器件,该发光器件还包括绝缘层,该绝缘层在所述接触孔中以将设置在与所述n型半导体层不同的表面上的所述n型电极与所述p型半导体层和所述有源层绝缘,并且将设置在与所述p型半导体层不同的表面上的所述p型电极与所述n型半导体层和所述有源层绝缘。
5.一种发光器件,该发光器件包括:
依次设置的p型半导体层、有源层和n型半导体层;
设置在所述p型半导体层上的第一n型电极和第一p型电极;以及
设置在所述n型半导体层上的第二n型电极和第二p型电极,
其中,所述第一n型电极与所述p型半导体层和所述有源层绝缘,
所述第一n型电极通过接触孔电连接到所述n型半导体层,
所述第二p型电极与所述n型半导体层和所述有源层绝缘,并且
所述第二p型电极沿着所述n型半导体层的侧表面延伸以电连接到所述p型半导体层,并且
其中,所述第一p型电极和所述第二p型电极彼此分离,并且所述第一p型电极和所述第二p型电极中的每一个被设置在所述p型半导体层的顶表面和所述p型半导体层的底表面上的所述p型半导体层被蚀刻的区域中。
6.根据权利要求5所述的发光器件,该发光器件还包括绝缘层以将所述第一n型电极与所述p型半导体层和所述有源层绝缘并将所述第二p型电极与所述n型半导体层和所述有源层绝缘。
7.根据权利要求5所述的发光器件,其中,设置在所述p型半导体层上的所述第一n型电极被设置在所述p型半导体层的中心部分上,并且设置在所述p型半导体层上的所述第一p型电极被设置为围绕所述p型半导体层的周边部分。
8.根据权利要求5所述的发光器件,其中,设置在所述n型半导体层上的所述第二n型电极被设置在所述n型半导体层的中心部分上,并且设置在所述n型半导体层上的所述第二p型电极被设置为围绕所述n型半导体层的周边部分。
9.一种显示装置,该显示装置包括:
在基板上连接到驱动器件的发光器件,
其中,所述发光器件包括设置在所述发光器件的顶表面和底表面上的第一电极和第二电极,使得即使在所述发光器件在被设置在所述基板上时反转的情况下,设置在所述发光器件的顶表面和底表面上的所述第一电极和所述第二电极允许所述发光器件电连接到所述驱动器件和公共电极,并且
其中,所述发光器件还包括n型半导体层、p型半导体层和有源层,并且
其中,设置在所述发光器件的顶表面上的所述第一电极与设置在所述发光器件的底表面上的所述第一电极彼此分离,并且各个所述第一电极被设置在所述n型半导体层的顶表面和所述n型半导体层的底表面上的所述n型半导体层被蚀刻的区域中,并且
其中,设置在所述发光器件的顶表面上的所述第二电极与设置在所述发光器件的底表面上的所述第二电极彼此分离,并且各个所述第二电极被设置在所述p型半导体层的顶表面和所述p型半导体层的底表面上的所述p型半导体层被蚀刻的区域中。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其中,所述第一电极围绕所述第二电极。
11.根据权利要求9所述的显示装置,其中,所述第二电极围绕所述第一电极。
12.一种发光器件,该发光器件包括:
彼此依次层叠的p型半导体层、有源层和n型半导体层;
设置在所述p型半导体层上的至少一个p型电极;以及
设置在所述n型半导体层上的至少一个n型电极,
其中,所述p型半导体层包括第一p型半导体层、第二p型半导体层以及将所述第一p型半导体层和所述第二p型半导体层彼此分开的第一壁,
所述n型半导体层包括第一n型半导体层、第二n型半导体层以及将所述第一n型半导体层和所述第二n型半导体层彼此分开的第二壁,
所述第二p型半导体层具有至少一个第一接触孔,
所述第二n型半导体层具有至少一个第二接触孔,
所述至少一个p型电极与所述第二p型半导体层绝缘,并且通过所述第一接触孔电连接到所述第二n型半导体层,并且
所述至少一个n型电极与所述第二n型半导体层绝缘,并且通过所述第二接触孔电连接到所述第二p型半导体层。
13.根据权利要求12所述的发光器件,该发光器件还包括设置在所述第一接触孔和所述第二接触孔中的绝缘膜,所述绝缘膜由与所述第一壁和所述第二壁相同的材料制成。
14.根据权利要求13所述的发光器件,其中,所述至少一个p型电极通过设置在所述第一接触孔中的第一内电极电连接到所述第二n型半导体层。
15.根据权利要求13所述的发光器件,其中,所述至少一个n型电极通过设置在所述第二接触孔中的第二内电极电连接到所述第二p型半导体层。
16.根据权利要求12所述的发光器件,其中,所述至少一个n型电极包括第一n型电极和第二n型电极,所述第一n型电极电连接到所述第一n型半导体层,并且所述第二n型电极电连接到所述第二n型半导体层。
17.一种p-n结发光器件,该p-n结发光器件被设置为p-n结二极管,该p-n结发光器件包括:
通过壁分开的第一区域和第二区域;
阳极;以及
阴极,
其中,所述阳极或所述阴极连接到所述p-n结二极管的一部分,使得对所述第一区域施加正向偏压,并且对所述第二区域施加反向偏压。
18.根据权利要求17所述的p-n结发光器件,其中,所述p-n结二极管是垂直p-n结二极管。
19.根据权利要求17所述的p-n结发光器件,其中,所述第一区域和所述第二区域被配置为分别发射光。
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