显示装置及用于制造显示装置的方法与流程

1.本公开涉及显示装置及其制造方法，并且更具体地，涉及使用发光二极管(led)的显示装置及其制造方法。


背景技术：

2.目前，随着进入全面的信息时代，以视觉方式表达电信息信号的显示装置领域已经迅速发展，并且进行不断的研究以提高各种显示装置的诸如薄厚度、轻重量、和低功耗之类的性能。
3.在各种显示装置当中，发光显示装置是自发光显示装置，使得不需要单独的光源，这与液晶显示装置不同。因此，可以将发光显示装置制造成重量轻且厚度小。此外，由于发光显示装置以低电压驱动，使得不仅在功耗方面有利，而且在色彩实现、响应速度、视角、对比度(cr)方面也有利。因此，有望在各个领域得到利用。


技术实现要素：

4.技术问题
5.作为发光显示装置，正在使用通过将超小型发光二极管(led)转移到薄膜晶体管阵列基板上而制造的发光显示装置。此外，led是一种受到关注的发光元件，因为它具有快速的点亮速度、低功耗以及由于高抗冲击性而导致的优异稳定性并且显示具有高亮度的图像。然而，由于光泄漏到led的外围，因此它在实现具有高亮度的图像方面存在限制。
6.例如，从led发出的光被引导通过设置在led附近的有机层或基板，从而损失到显示装置的外部。即使led本身是发出具有高亮度的光的器件，但由于外围的原因，发光效率劣化，从而需要较高的电流，这增加了功耗。对于主要实现具有高亮度的图像的户外产品群而言，发热更为严重，这缩短了led的寿命。
7.因此，本公开的发明人发明了一种具有新结构的发光显示装置，以解决led显示装置的发光效率劣化和寿命缩短的问题。具体而言，已经发明了一种在led的外围形成反射led光的结构以提高发光效率的显示装置以及显示装置制造方法。
8.本公开要实现的一个目的是提供一种在不增加施加到led的电流的情况下提高发光效率的显示装置。
9.本公开要实现的另一目的是提供一种在实现高亮度的同时提高寿命的显示装置。
10.此外，本公开要实现的又一目的是提供一种将朝向led的侧表面发出或反射的光收集到led的上部的显示装置。
11.本公开的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员可以通过以下描述清楚地理解上面未提及的其它目的。
12.技术方案
13.为了解决上述问题，根据本公开的一方面的显示装置包括：基板，其包括像素；发光二极管，其设置在像素中；绝缘层，其覆盖发光二极管；光收集结构，其包围绝缘层的至少
一部分；以及反射层，其设置在光收集结构的侧表面上，其中，光收集结构的侧表面具有倒锥形状。
14.此外，根据本公开的一方面的显示装置的制造方法包括：在其上形成有像素电路的基板上设置发光二极管；在发光二极管上形成第一绝缘层；在发光二极管和第一绝缘层上形成第二绝缘层；在第二绝缘层上形成金属材料层；以及通过对金属材料层的至少一部分进行蚀刻来形成反射层，其中，反射层形成在第二绝缘层的侧表面上，并且反射层与基板的法线形成锐角。
15.示例性实施方式的其它详细内容包括在详细描述和附图中。
16.有益效果
17.根据本公开，光收集结构设置在发光二极管的外围中以最小化泄漏到发光二极管的外围的光。
18.此外，根据本公开，光收集结构被形成为具有倒锥形状以提高光收集效率。
19.此外，本公开可以提供即使改变发光二极管的类型或改变发光二极管外围的设计也能提高发光效率的最佳结构。
20.此外，根据本公开，光收集结构和侧反射层被形成为具有相同的高度，以提高显示装置的发光效率。
21.根据本公开的效果不限于以上例示的内容，并且本说明书中包括更多的各种效果。
附图说明
22.图1是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的示意图。
23.图2是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的示意性立体图。
24.图3是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的平面图。
25.图4是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的截面图。
26.图5是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的截面图。
27.图6是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的放大截面图。
28.图7是示出本公开的各种示例性实施方式和比较实施方式的实验结果的表格。
29.图8a至图8e是用于说明根据本公开的示例性实施方式的显示装置的制造方法的示意性工艺图。
30.图9a至图9e是用于说明根据本公开的另一示例性实施方式的显示装置的制造方法的示意性工艺图。
具体实施方式
31.本公开的优点和特性以及实现这些优点和特性的方法将通过参照下面结合附图详细描述的示例性实施方式而变得清楚。然而，本公开不限于本文公开的示例性实施方式，而是将以各种形式实现。这些示例性实施方式仅以示例的方式提供，使得本领域技术人员能够充分理解本公开的公开内容和本公开的范围。因此，本公开将仅由所附权利要求的范围限定。
32.用于描述本公开的示例性实施方式的附图中例示的形状、尺寸、比例、角度、数量
等仅仅是示例，并且本公开不限于此。在整个说明书中，相似的附图标记通常表示相似的元件。此外，在本公开的以下描述中，可以省略对已知相关技术的详细说明以避免不必要地模糊本公开的主题。本文使用的诸如“包括”、“具有”和“由
……
组成”之类的术语通常旨在允许添加其它组件，除非这些术语与术语“仅”一起使用。除非另有明确说明，否则对单数的任何引用可以包括复数。
33.即使没有明确说明，组件也被解释为包括普通误差范围。
34.当使用诸如“上”、“上方”、“下方”、“挨着”之类的术语来描述两个部件之间的位置关系时，一个或更多个部件可以位于这两个部件之间，除非这些术语与术语“立即”或“直接”一起使用。
35.当元件或层设置在另一元件或层“上”时，另一层或另一元件可以直接插置在另一元件上或其间。
36.尽管术语“第一”、“第二”等用于描述各种组件，但这些组件不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个组件与其它组件区分开。因此，以下提及的第一组件可以是本公开的技术构思中的第二组件。
37.在整个说明书中，相似的附图标记通常表示相似的元件。
38.附图中所示的每个组件的尺寸和厚度是为了描述方便而例示的，并且本公开不限于所示的组件的尺寸和厚度。
39.本公开的各种实施方式的特征可以部分地或全部地彼此粘接或组合，并且可以在技术上以各种方式互锁和操作，并且实施方式可以彼此独立地或彼此关联地执行。
40.在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的示例性实施方式的显示装置。
41.图1是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的示意图。图2是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的示意性立体图。参照图1，发光显示装置100包括基板111、选通驱动器gc、数据驱动器dc和定时控制器tc。
42.显示面板110是用于显示图像的面板。显示面板110可以包括设置在基板111上的各种电路、布线和发光二极管。显示面板110由彼此交叉的多条数据线dl和多条选通线gl来划分并且可以包括连接到多条数据线dl和多条选通线gl的多个单位像素p。显示面板110可以包括由多个单位像素p限定的显示区域和其中形成有各种信号线或焊盘的非显示区域。显示面板110可以包括作为发光元件的发光二极管(led)，并且作为发光二极管(led)，可以使用具有100μm或更小的尺寸的微型发光二极管。
43.定时控制器tc借助连接到主机系统的诸如lvds或tmds接口之类的接收电路接收诸如垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号或点时钟之类的定时信号。定时控制器tc基于输入的定时信号生成定时控制信号以控制数据驱动器dc和选通驱动器gc。
44.数据驱动器dc连接到显示面板110的多条数据线dl并将数据电压vdata提供给多个单位像素p。数据驱动器dc可以包括多个源极驱动ic(集成电路)。多个源极驱动ic可以被提供有来自定时控制器tc的源极定时控制信号ddc以及数字视频数据rgb。多个源极驱动ic响应于源极定时控制信号ddc而将数字视频数据rgb转换为伽马电压，以生成数据电压vdata并通过显示面板110的多条数据线dl提供数据电压vdata。多个源极驱动ic可以通过玻璃上芯片(cog)工艺或带式自动接合(tab)工艺连接到显示面板110的多条数据线dl。此外，多个源极驱动ic形成在显示面板110上或形成在单独的pcb基板上以连接到显示面板
110。
45.选通驱动器gc连接到显示面板110的多条选通线gl并将选通信号提供给多个单位像素p。选通驱动器gc可以包括电平移位器和移位寄存器。电平移位器对以晶体管-晶体管-逻辑(ttl)电平从定时控制器tc输入的时钟信号clk的电平进行移位，然后将时钟信号clk提供给移位寄存器。移位寄存器可以通过gip方式形成在显示面板110的非显示区域中，但不限于此。移位寄存器由响应于时钟信号clk和驱动信号而移位并输出选通信号的多个级构成。包括在移位寄存器中的多个级可以通过多个输出端子依次输出选通信号。
46.参照图2，发光二极管140设置在根据本公开的示例性实施方式的显示装置100的每个像素p中。像素p是发光的个体单元并且可以包括多个发光二极管和单独地驱动多个发光二极管的多个像素电路。
47.发光二极管140包括第一发光二极管140a和第二发光二极管140b。第一发光二极管140a和第二发光二极管140b在显示面板110的像素p中成排设置，并且第一发光二极管140a和第二发光二极管140b彼此相邻。
48.第一发光二极管140a设置在像素p的第一行中。第一发光二极管140a由发出不同颜色光的元件构成。例如，第一发光二极管140a包括第一红色发光二极管140ar、第一绿色发光二极管140ag和第一蓝色发光二极管140ab。
49.第二发光二极管140b设置在像素p的第二行中。第二发光二极管140b由发出与第一发光二极管140a相同颜色的光的元件构成。例如，第二发光二极管140b包括第二红色发光二极管140br、第二绿色发光二极管140bg和第二蓝色发光二极管140bb。然而，这不限于此，并且第一发光二极管140a和第二发光二极管140b还可以包括实现白色子像素的白色发光二极管。此外，可以根据示例性实施方式以各种方式来配置构成第一发光二极管140a和第二发光二极管140b的发光二极管的类型和数量。在本说明书中，当两个发光二极管发出相同颜色的光时，这意味着发光二极管被制造成具有相同的设计以发出相同颜色的光。例如，当构成发光二极管的材料和层叠结构相同时，可以定义两个发光二极管发出相同颜色的光。此时，即使由于发光二极管的制造偏差或较长的使用时间而导致由发光二极管发出的光的颜色改变，但如果确定它们在最初制造时被设计为发出相同颜色的光，则可以定义两个发光二极管发出相同颜色的光。参照图2，本公开的示例性实施方式已经被描述为像素p包括第一发光二极管140a和第二发光二极管140b，但其不一定限于此。例如，像素p可以仅包括第一发光二极管140a或第二发光二极管140b。
50.同时，选通驱动器gc、数据驱动器dc和定时控制器tc设置在显示面板110下方，并且诸如选通线gl和数据线dl之类的多条布线可以设置在显示面板110的侧表面上。
51.图3是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的平面图。图4和图5是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的截面图。具体地，图3是像素p的一部分的平面图，并且具体而言，是例示发光二极管140的结构和发光二极管140的外围的平面图。此外，图4是图3所示的像素p从iv到iv'的垂直截面图。如图4所示，根据本公开的示例性实施方式的显示装置100包括基板111、半导体元件120、栅绝缘层131、钝化层132、第一反射层171、粘合层133、发光二极管140、第一绝缘层151以及连接电极161和162。
52.基板111是支撑各种功能元件的基板并且可以是绝缘材料。例如，基板111可以包括玻璃或聚酰亚胺。当基板111具有柔性时，基板111还可以包括联接到基板111的后表面以
加固基板111的背板。背板可以包括塑料材料，例如，可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯材料。
53.半导体元件120设置在基板111上。半导体元件120可以用作显示装置100的驱动元件。半导体元件120可以是薄膜晶体管(tft)、n沟道金属氧化物半导体(nmos)、p沟道金属氧化物半导体(pmos)、互补金属氧化物半导体(cmos)或场效应晶体管fet，但不限于此。在以下描述中，假设多个半导体元件120为薄膜晶体管，但不限于此。
54.半导体元件120包括栅电极121、有源层122、源电极123和漏电极124。
55.栅电极121形成在基板111上。栅电极121可以由诸如铜(cu)、铝(al)、钼(mo)、钛(ti)或它们的合金之类的导电材料形成，但不限于此。
56.栅绝缘层131设置在栅电极121上。栅绝缘层131是用于使栅电极121与有源层122绝缘的层并且可以由绝缘材料形成。例如，栅绝缘层131可以由单层或双层的硅氧化物siox或硅氮化物sinx构成，但不限于此。
57.有源层122设置在栅绝缘层131上。例如，有源层122可以由氧化物半导体、非晶硅或多晶硅形成，但不限于此。
58.源电极123和漏电极124在有源层122上被设置成彼此间隔开。源电极123和漏电极124可以电连接到有源层122。源电极123和漏电极124可以由诸如铜(cu)、铝(al)、钼(mo)、钛(ti)或它们的合金之类的导电材料形成，但不限于此。
59.钝化层132设置在半导体元件120上。提供钝化层132以保护设置在钝化层132下方的元件，例如半导体元件120。钝化层132可以由单层或双层的硅氧化物siox或硅氮化物sinx构成，但不限于此。钝化层132可以包括用于将半导体元件120和第一连接电极161电连接的第一孔h1以及用于将公共线cl和第二连接电极162电连接的第二孔h2。
60.可以在基板111与半导体元件120之间设置缓冲层。缓冲层可以最小化湿气或杂质从基板111扩散到基板111的上部。缓冲层可以由单层或双层的硅氧化物siox或硅氮化物sinx构成，但不限于此。
61.选通线gl设置在栅绝缘层131上。选通线gl可以与栅电极121设置在相同的层上，并且选通线gl可以由与栅电极121相同的材料形成。数据线dl也可以以与选通线gl相同的工艺形成并且与选通线gl沿不同的方向延伸。
62.公共线cl设置在栅绝缘层131上。公共线cl是用于向发光二极管140施加公共电压的布线并且可以被设置为与选通线gl或数据线dl间隔开。公共线cl可以与选通线gl或数据线dl在相同的方向上延伸。公共线cl可以由与源电极123和漏电极124相同的材料形成，或者可以由与栅电极121相同的材料形成。
63.第一反射层171设置在钝化层132上。第一反射层171是用于提高发光二极管140的发光效率的层。第一反射层171将从发光二极管140发出的光当中指向基板111的光朝向显示装置100的上部反射以输出到显示装置100的外部。第一反射层171可以由具有高反射率的金属材料形成，并且例如可以包括银(ag)或铝(al)。同时，纯银(ag)可能与氧或氮反应，从而可能降低反射率。因此，第一反射层171可以由ito/ag/ito的多层形成或者通过添加诸如钯(pd)或铜(cu)之类的杂质而形成。
64.粘合层133设置在第一反射层171上。粘合层133是用于将发光二极管140固定到基板111上的层并且可以使包括金属材料的第一反射层171与发光二极管140电绝缘。然而，粘合层不一定限于此。当发光二极管是在其下暴露一个电极的垂直型时，粘合层133可以包括
导电材料从而将发光二极管的一个电极电连接到第一反射层171。粘合层133可以由热固性材料或光固化材料形成，并且可以是选自粘合剂聚合物、环氧抗蚀剂、uv树脂、聚酰亚胺基材料、丙烯酸基材料、聚氨酯基材料和聚二甲基硅氧烷(pdma)中的任一种，但不限于此。
65.粘合层133可以包括用于将半导体元件120和第一连接电极161电连接的第一孔h1以及用于将公共线cl和第二连接电极162电连接的第二孔h2。在这种情况下，包括在粘合层133中的第一孔h1和第二孔h2可以具有比包括在钝化层132中的第一孔h1和第二孔h2更大的截面面积。同时，如图4所示，粘合层133可以设置在基板111的整个表面上，但不一定限于此。在一些示例性实施方式中，粘合层133可以形成为具有岛形状从而包括与发光二极管140交叠的部分。也就是说，粘合层133可以与发光二极管140完全交叠，但可以被设置为小于第一反射层171。
66.多个发光二极管140形成在单独的生长基板上，然后通过基板分离工艺移动到基板111。对于将多个发光二极管140从生长基板分离的基板分离工艺，可以应用激光剥离(llo)工艺或化学剥离(clo)工艺。在这种情况下，发光二极管140与生长基板分离，使得封装层146的与生长基板相邻的部分可以与生长基板一起被去除。
67.发光二极管140设置在粘合层133上从而与第一反射层171交叠。发光二极管140可以包括n型层141、有源层142、p型层143、n电极145、p电极144和封装层146。即使在本说明书中描述了发光二极管140具有其中n电极145和p电极144平行设置在发光二极管140的上表面上的横向结构，但其不一定限于此。例如，发光二极管140可以具有其中n电极145和p电极144设置在不同表面上的垂直结构或者具有其中n电极145和p电极144设置在相同表面上的翻转结构。
68.n型层141是其中具有负电荷的自由电子作为载流子移动以生成电流的半导体层，并且可以由n-gan基材料形成。n-gan基材料可以是gan、algan、ingan或alingan，并且si、ge、se、te或c可以用作用于对n型层141进行掺杂的杂质。此外，在一些情况下，可以在生长基板与n型层141之间附加地形成诸如未掺杂的gan基半导体层之类的缓冲层。
69.有源层142设置在n型层141上并且可以具有多量子阱(mqw)结构，该结构具有阱层和带隙比阱层高的势垒层(barrier layer)。例如，有源层142可以具有诸如ingan/gan之类的多量子阱结构。
70.p型层143是其中具有正电荷的空穴作为载流子移动以生成电流的半导体层，并且可以由p-gan基材料形成。p-gan基材料可以是gan、algan、ingan或alingan，并且mg、zn或be可以用作用于对p型层143进行掺杂的杂质。
71.p电极144设置在p型层143上以形成欧姆接触。p电极144可以是诸如氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)之类的透明导电材料，但不限于此。此外，n电极145设置在n型层141上用于欧姆接触。n电极145可以由与p电极144相同的材料形成。
72.封装层146设置在n型层141和p型层143上以保护n型层141和p型层143。封装层146可以由sio2、si3n4或树脂形成。封装层146可以设置在发光二极管140的除了发光二极管140的下部之外的整个表面上。然而，p电极144和n电极145的部分被封装层146暴露，并且p电极144和n电极145可以通过暴露区域分别与第一连接电极161和第二连接电极162欧姆接触。
73.第一绝缘层151设置在半导体元件120上。第一绝缘层151可以由诸如光丙烯、聚酰亚胺、苯并环丁烯树脂或丙烯酸树脂之类的有机材料形成，但不限于此。
74.第一绝缘层151可以被设置为覆盖基板111的整个表面。此外，第一绝缘层151被设置为与发光二极管140的侧表面相邻，使得发光二极管140可以牢固地固定到基板111上。此外，在发光二极管140的侧表面上的封装层146中可能会生成一些划痕或裂缝，使得发光二极管140可能在使n型层141的一部分暴露的同时设置在基板111上。第一绝缘层151被设置成与发光二极管140的侧表面紧密接触，以使发光二极管140的n型层141与p型层143电绝缘。
75.第一绝缘层151可以包括用于将半导体元件120和第一连接电极161电连接的第一孔h1以及用于将公共线cl和第二连接电极162电连接的第二孔h2。在这种情况下，包括在第一绝缘层151中的第一孔h1和第二孔h2可以具有比包括在粘合层133中的第一孔h1和第二孔h2更大的截面面积。
76.第一绝缘层151可以使多个发光二极管150之间的空间平坦化。第一绝缘层151补偿由于半导体元件120和第一反射层171而造成的基板111上的台阶，以允许连接电极161和162与半导体元件120或公共线cl之间的平滑欧姆接触。
77.第一绝缘层151可以比发光二极管140厚。因此，第一绝缘层151可以与发光二极管140的上部交叠。参照图4，第一绝缘层151可以覆盖p电极144与n电极145之间的封装层146。然而，第一绝缘层151可以不形成在p电极144的至少一部分上，以将p电极144和第一连接电极161彼此连接。此外，第一绝缘层151可以不形成在n电极145的至少一部分上，以将n电极145和第二连接电极162彼此连接。
78.第一连接电极161设置在第一绝缘层151和发光二极管140上。第一连接电极161将发光二极管140的p电极144和半导体元件120电连接。参照图2，第一连接电极161通过第一孔h1连接到半导体元件120的源电极123。当显示装置100为顶部发光型时，第一连接电极161可以由透明导电材料形成，并且当显示装置100为底部发光型时，第一连接电极161可以由反射导电材料形成。透明导电材料可以是氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)，但不一定限于此。反射导电材料可以是al、ag、au、pt或cu，但不一定限于此。
79.第二连接电极162设置在第一绝缘层151和发光二极管140上。第二连接电极162将发光二极管140的n电极145和公共线cl电连接。第二连接电极162通过第二孔h2连接到公共线cl。第二连接电极162可以由反射导电材料形成，或者可以由与第一连接电极161相同的材料形成。反射导电材料可以是al、ag、au、pt或cu，但不一定限于此。
80.参照图3和图4，第一连接电极161和第二连接电极162在p电极144与n电极145之间的封装层146和第一绝缘层151上物理分离。如上所述，p型层143与n型层141电绝缘，使得发光二极管140可以正常发光。
81.图5是图3所示的像素p的从v到v'的垂直截面图。图4的显示装置100与图5的显示装置100之间的唯一区别在于第二绝缘层152和第三绝缘层153，但其它配置基本相同，因此将省略冗余的描述。
82.第二绝缘层152设置在基板111上。第二绝缘层152可以由负性光刻胶材料形成。第二绝缘层152可以形成在发光二极管140和第一绝缘层151上，并完全覆盖发光二极管140和第一绝缘层151。具体地，参照图5，第二绝缘层152被设置为包围发光二极管140。也就是说，第二绝缘层152可以被设置为使得发光二极管140被包含在第二绝缘层152中。同时，第二绝缘层152可以设置在第一绝缘层151上从而与第一孔h1、第二孔h2和半导体元件120交叠。
83.在本说明书中，为了更好地理解，在图5所示的截面图中，设置在中央部分中的第二绝缘层152被描述为光收集结构ce。也就是说，第二绝缘层152可以包括光收集结构ce。参照图5，光收集结构ce可以被设置为与发光二极管140和第一绝缘层151的外围以及发光二极管140和第一绝缘层151的上部交叠。此外，第二绝缘层152包括第三孔h3和第四孔h4，并且以第三孔h3和第四孔h4作为边界，可以将光收集结构ce与第二绝缘层152区分开。
84.如图5的截面图所示，光收集结构ce可以具有倒圆顶(dome)形状。也就是说，基板111的法线与光收集结构ce的侧表面之间的角可以是锐角，因此光收集结构ce的侧表面可以具有倒锥角。光收集结构ce的水平截面面积可以被配置为从靠近基板111的表面向上增加。
85.像素p可以被划分为发光区域ea和非发光区域nea。在发光区域ea中，发光二极管140和光收集结构ce被设置并且从发光二极管140生成的光被引导到发光二极管140的上部。在非发光区域nea中，半导体元件120、第一绝缘层151和第二绝缘层152被设置。
86.包括在第二绝缘层152中的第三孔h3和第四孔h4可以被设置为与发光区域ea和非发光区域nea交叠。由设置在非发光区域nea中的第一绝缘层151的侧表面与基板111的法线形成的角可以是钝角。也就是说，设置在非发光区域nea中的第一绝缘层151的侧表面可以与第三孔h3的底表面形成钝角，使得第一绝缘层151的侧表面可以形成正锥角。在非发光区域nea中，设置在第一绝缘层151上的第二绝缘层152可以形成倒锥角。也就是说，由第二绝缘层152的侧表面与第一绝缘层151的上表面形成的角可以是锐角。
87.第二反射层172设置在第三孔h3和第四孔h4中。在从发光二极管140发出的光当中的指向发光二极管140的侧面方向的光被第二反射层172反射到显示装置100的上部以输出到显示装置100的外部。第二反射层172沿着光收集结构ce的侧表面设置。也就是说，第二反射层172沿着光收集结构ce的侧表面延伸至与光收集结构ce的上表面相同的高度。因此，从发光二极管140发出的光被朝向发光区域ea的上方引导，从而被收集。因此，可以提高发光区域ea的发光效率并且可以高效地控制由显示面板110消耗的电力。
88.第二反射层172可以电连接到第一反射层171。参照图5，尽管例示了第二反射层172与第一反射层171的两端接触，但其不一定限于此。例如，第一反射层171的宽度可以延伸为比图5所示的长度更长，并且第三孔h3和第四孔h4可以仅暴露第一反射层171的上表面。在这种情况下，第二反射层172可以与第一反射层171的两端的上表面电接触。在一些示例性实施方式中，第一反射层171、第二反射层172和公共线cl可以电连接，或者可以向第二反射层172施加与施加到公共线cl的恒定电压不同的电压，或者第二反射层172可以保持在电浮置状态中。
89.参照图3，根据本公开的示例性实施方式的第二反射层172与发光二极管140在其间间隔开预定距离，以包围发光二极管140。在一些示例性实施方式中，第二反射层172的水平截面形状可以为圆形，并且如图3所示，可以为其中两端的一部分被中断的开口环形。此外，第二反射层172的设置在发光二极管140的一侧的部分可以与第二反射层172的设置在发光二极管140的另一侧的部分关于发光二极管140对称。设置在发光二极管140的一侧的第二反射层172可以具有“u”形状或“c”形状。同时，包括在第二绝缘层152中的第三孔h3可以具有与图3所示的第二反射层172的左侧相同的形状，并且包括在第二绝缘层152中的第四孔h4可以具有与图3所示的第二反射层172的右侧相同的形状。
90.参照图5，第三绝缘层153设置在第三孔h3和第四孔h4上。第三绝缘层153可以与非发光区域nea的第三孔h3和第四孔h4交叠或者与发光区域ea的一部分交叠，但不限于此。例如，第三绝缘层153可以仅与非发光区域nea交叠。
91.第三绝缘层153可以由绝缘材料形成，并且可以包括黑色材料或光吸收材料。例如，第三绝缘层153可以由碳基混合物形成，并且具体地，包括炭黑。到达第三反射层172的一些光可以穿过第三反射层172以被输出到非发光区域nea，从而显示装置100的发光效率可能劣化。因此，第三绝缘层153设置在第三孔h3和第四孔h4中以增加发光区域ea的光收集率并进一步提高发光效率。此外，集中在发光二极管140和第二反射层172上的热量被第三绝缘层153吸收以被输出到外部，因此可以延长显示装置100的寿命。同时，参照图4，第三绝缘层153可以形成在非发光区域nea上。第三绝缘层153可以形成在非发光区域nea的第二绝缘层152上并且可以与第一孔h1和第二孔h2交叠。因此，多个像素p之间的颜色混合被最小化，这可以提高显示装置100的显示质量。
92.图6是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的放大截面图。图7是示出本公开的各种示例性实施方式和比较实施方式的实验结果的表格。图6是用于说明光收集结构ce和第二反射层172的设计导则的图，并且其结构与图3至图5所示的显示装置100基本相同，使得将省略冗余的描述。图7是示出通过针对第二反射层172的梯度进行实验而获得的结果的表格。
93.参照图7，比较实施方式a(其中，未提供作为侧反射器的第二反射层172)和各种实验实施方式b至g(其中，第二反射层172具有各种梯度)的总光量、总光量比、正面亮度和正面亮度比的实验结果。此时，梯度为基板111的虚拟法线与第二反射层172之间的第一角θ1，并且如图6所示，第二反射层172相对于第一角θ1的参考线由连接光收集结构ce的侧表面的两端的直线设定。参照图7的实验结果，当第一角θ1为30度时，最大正面亮度比被测量，然后以60度和50度的顺序进行测量。因此，第二反射层172的梯度可以被设定为使得第一角θ1具有在30度和60度之间的值。也就是说，光收集结构ce的侧表面与光收集结构ce的底面的角可以理想地设计为具有在120度和150度之间的值。
94.参照图6，当从发光二极管140的p型层143到光收集结构ce的上表面的直线距离定义为第一长度w1并且从p型层143到第二反射层172的直线距离定义为第二长度w2时，第一长度w1可以理想地设计为等于或大于第二长度w2。具体地，可以考虑光收集结构ce的折射率和全反射临界角来理想地设计第二反射层172的高度和光收集结构ce的高度(或厚度)。为了最小化从发光二极管140发出的光从光收集结构ce的上表面全反射以被捕获在光收集结构ce中的现象，第二长度w2可以被理想地形成为较大。例如，由于正常有机材料的折射率为1.5，因此如果假设光收集结构ce的折射率为1.5，则全反射临界角约为42度。因此，可以将第二反射层172的高度理想地设计成使得图6所示的第二角θ2大于42度。也就是说，光收集结构ce的厚度和第二长度w2可以理想地被设计成使得图6所示的第二角θ2大于42度。此时，第二角θ2为由连接发光二极管140的p型层143的角部和第二反射层172的一端的直线与基板的虚拟法线形成的角。
95.图8a至图8e是用于说明根据本公开的示例性实施方式的显示装置的制造方法的示意性工艺图。图9a至图9e是用于说明根据本公开的另一示例性实施方式的显示装置的制造方法的示意性工艺图。
96.图8a至图8e所示的工艺图例示了图3至图6的显示装置100的制造工艺，并且其结构与图5的显示装置100基本相同，从而将省略冗余的描述。图8a至图8e的工艺图是显示装置100关于图5的垂直截面图的工艺顺序。
97.参照图8a，在其上形成有栅绝缘层131、钝化层132、第一反射层171和粘合层133的基板111上，设置发光二极管140并且形成第一连接电极161、第二连接电极162和第一绝缘层151。通过在基板111上形成第一绝缘材料层然后去除部分区域来完成第一绝缘层151。同时，第一绝缘材料层可以是负性光刻胶并且可以是有机材料。接着，在发光二极管140的对应于p电极144和n电极145的区域中在第一绝缘层151中形成孔，并且分别在第一绝缘层151、p电极144和n电极145上形成第一连接电极161和第二连接电极162。接着，在基板111上形成第二绝缘材料层。第二绝缘材料层可以是与第一绝缘材料层不同的材料，并且可以是具有负性的有机材料。也就是说，第二绝缘材料层可以是负性光刻胶。第二绝缘材料层形成在基板111的整个表面上，从而与发光二极管140和第一绝缘层151交叠。
98.接着，在第二绝缘材料层上形成第三孔h3和第四孔h4。可以对第二绝缘材料层进行蚀刻，使得通过第三孔h3和第四孔h4暴露的第二绝缘材料层的侧表面具有倒锥形梯度。因此，可以形成侧表面具有倒锥形梯度的第二绝缘层152和光收集结构ce。也就是说，在非发光区域nea中，第二绝缘层152的在一侧被第三孔h3和第四孔h4暴露的侧表面具有倒锥形梯度。此外，在发光区域ea中，光收集结构ce的在一侧被第三孔h3和第四孔h4暴露的侧表面具有倒锥形梯度。换言之，光收集结构ce可以形成为具有倒圆顶形状。可以通过调整照射到第二绝缘材料层上的光的光量、显影时间、烘焙时间和烘焙温度来控制倒锥形梯度。
99.接着，参照图8b，在基板111上形成反射材料层172m。参照图8b，反射材料层172m形成于第二绝缘层152上并形成于第三孔h3与第四孔h4中。具体地，反射材料层172m可以理想地在光收集结构ce的整个侧表面上形成为具有恒定的厚度。此外，反射材料层172m可以形成在第三孔h3和第四孔h4的底表面上并且可以电连接到第一反射层171。反射材料层172m可以由具有高反射率的金属材料形成。例如，反射材料层172m可以包括银(ag)或铝(al)，并且可以是与第一反射层171相同的材料。
100.接着，参照图8c，在基板111上形成感光材料层154m。感光材料层154m可以是正性光刻胶并且可以是有机材料。接着，参照图8d，对感光材料层154m的一部分进行蚀刻以仅在与第三孔h3和第四孔h4交叠的区域中保留感光材料层154m'。接着，参照图8e，对第二绝缘层152的上表面上的反射材料层172m进行蚀刻。也就是说，非发光区域nea的第二绝缘层152的上表面上的反射材料层172m和发光区域ea的光收集结构ce的上表面上的反射材料层172m被蚀刻。因此，第二反射层172形成在光收集结构ce的侧表面上。接着，去除包含在第三孔h3和第四孔h4中的感光材料层154m'。
101.根据图8a至图8e所示的根据本公开的示例性实施方式的显示装置100的制造方法，显示装置100可以形成被设置为包围发光二极管140的光收集结构ce。第二反射层172可以形成在光收集结构ce的侧表面上。光收集结构ce的侧表面可以形成为具有倒锥形梯度，使得第二反射层162将从发光二极管140发出的光引导至发光二极管140的上部以提高显示装置100的发光效率。此外，第三孔h3和第四孔h4被填充有感光材料层154m'，使得可以仅蚀刻位于光收集结构ce的上表面上的反射材料层172m。因此，从基板111到光收集结构ce的高度可以等于从基板111到第二反射层172的高度。因此，从发光二极管140发出的大部分光可
以被反射到基板111的上方向，并且显示装置100的发光效率可以进一步提高。
102.图9a至图9e所示的工艺图例示了图3至图6的显示装置100的制造工艺。图9a至图9e的工艺图与图8a至图8e所示的工艺图之间的唯一区别在于用于形成第二反射层172的工艺，而其它工艺基本相同，使得将省略冗余的描述。
103.参照图9c，在基板111上形成感光材料层154m。接着，参照图9d，对基板111的整个表面上的感光材料层154m和反射材料层172m进行蚀刻。在这种情况下，可以通过干蚀刻工艺同时对感光材料层154m和反射材料层172m的部分进行蚀刻。参照图9e，对第二绝缘层152上方的反射材料层172m进行蚀刻，以在光收集结构ce的侧表面上形成第二反射层172。接着，去除残留在第三孔h3和第四孔h4中的感光材料层154m'。
104.根据图9a至图9e所示的根据本公开的另一示例性实施方式的显示装置100的制造方法，显示装置100可以形成被设置为包围发光二极管140和第二反射层172的光收集结构ce。与图8a至图8e所示的工艺相比，图9a至图9e所示的工艺不需要去除感光材料层154m的一部分的工艺，从而可以高效地管理工艺成本和工艺时间。
105.本公开的示例性实施方式还可以描述如下：
106.根据本公开的一方面的显示装置可以包括：基板，其包括像素；发光二极管，其设置在像素中；绝缘层，其覆盖发光二极管；光收集结构，其包围绝缘层的至少一部分；以及反射层，其设置在光收集结构的侧表面上，其中，光收集结构的侧表面具有倒锥形状。
107.根据本公开的另一特征，显示装置还可以包括设置在基板上的像素电路，其中，像素电路通过形成在绝缘层中的第一孔电连接到发光二极管。
108.根据本公开的又一特征，显示装置还可以包括设置在绝缘层上的第一连接电极，其中，第一连接电极将像素电路和发光二极管电连接。
109.根据本公开的又一特征，反射层的最大高度可以高于发光二极管的第一电极的高度。
110.根据本公开的又一特征，与第一电极交叠的绝缘层的厚度可以大于从第一电极到反射层的直线距离。
111.根据本公开的又一特征，发光二极管可以包括n型层、有源层、p型层、电连接到n型层的第一电极、以及电连接到p型层的第二电极，并且第一电极和第二电极可以设置在发光二极管的同一表面上。
112.根据本公开的又一特征，由基板的法线与反射层形成的角可以是锐角。
113.根据本公开的又一特征，在像素的水平截面形状中，反射层可以被设置为具有“c”形状以包围发光二极管。
114.根据本公开的又一特征，在像素的水平截面形状中，反射层可以被双对称地设置。
115.根据本公开的一方面的显示装置的制造方法可以包括以下步骤：在其上形成有像素电路的基板上设置发光二极管；在发光二极管上形成第一绝缘层；在发光二极管和第一绝缘层上形成第二绝缘层；在第二绝缘层上形成金属材料层；以及通过对金属材料层的至少一部分进行蚀刻来形成反射层，其中，反射层形成在第二绝缘层的侧表面上，并且反射层与基板的法线形成锐角。
116.根据本公开的另一特征，该制造方法还可以包括以下步骤：在第一绝缘层中形成第一孔和第二孔；以及形成第一连接电极和第二连接电极从而与第一孔和第二孔的至少一
部分交叠，形成第一孔和第二孔的步骤以及形成第一连接电极和第二连接电极的步骤是在形成第一绝缘层的步骤之后并且在形成第二绝缘层的步骤之前执行的。
117.根据本公开的又一特征，发光二极管可以包括第一电极和第二电极，第一电极电连接到第一连接电极，第二电极电连接到第二连接电极。
118.根据本公开的又一特征，发光二极管可以包括n型层、有源层和p型层，第一电极电连接到p型层，并且第一连接电极电连接到p型层和像素电路。
119.根据本公开的又一特征，该制造方法还可以包括以下步骤：在基板和第二绝缘层上形成感光材料层，其中，形成感光材料层的步骤是在形成金属材料层的步骤与形成反射层的步骤之间执行的。
120.根据本公开的又一特征，形成反射层的步骤可以包括对被感光材料层暴露的金属材料层进行蚀刻。
121.根据本公开的又一特征，形成在第一电极上的第二绝缘层的厚度可以大于从第一电极到反射层的距离。
122.根据本公开的又一特征，该制造方法还可以包括以下步骤：在第二绝缘层中形成第三孔和第四孔，其中，形成第三孔和第四孔的步骤是在形成金属材料层的步骤之前执行的。
123.根据本公开的又一特征，在包括发光二极管的水平截面形状中，第三孔和第四孔包围发光二极管，并且第三孔可以与第四孔物理地分离。
124.根据本公开的又一特征，该制造方法还可以包括以下步骤：在第二绝缘层上形成第三绝缘层，其中，第三绝缘层包括黑色材料。
125.根据本公开的又一特征，第三绝缘层可以形成在第三孔和第四孔中。
126.尽管已经参照附图详细描述了本公开的示例性实施方式，但是本公开不限于此并且可以在不背离本公开的技术构思的情况下以许多不同的形式实施。因此，提供本公开的示例性实施方式仅用于例示性目的，而不旨在限制本公开的技术构思。本公开的技术构思的范围不限于此。因此，应当理解的是，上述示例性实施方式在所有方面都是例示性的，而不限制本公开。本公开的保护范围应当基于所附权利要求来进行解释，并且在其等同范围中的所有技术构思均应当被理解为落入本公开的范围内。