显示设备的制作方法

显示设备
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年8月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2021-0102083的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文中。
技术领域
3.本公开涉及一种显示设备，更具体地，涉及一种具有发光二极管(led)的显示设备。


背景技术：

4.半导体发光二极管(led)不仅可用作照明装置的光源，还可用作各种电子产品的光源。具体地，led可以广泛用作各种显示设备(例如，电视(tv)、移动电话、个人计算机(pc)、笔记本pc、个人数字助理(pda)等)的光源。
5.例如，显示设备可以包括具有液晶显示器(lcd)和单独背光的显示面板。在另一示例中，背光可以不是单独的，而是可以配置有用作像素的led。这样的显示设备可以小型化，并且可以实现具有优异光效率的高亮度显示设备。


技术实现要素：

6.根据本公开的一方面，一种显示设备可包括：电路基板，其具有驱动电路和第一接合电极；和像素阵列，其在所述电路基板上，所述像素阵列具有：发光二极管(led)单元，其构成像素，所述led单元中的每一个包括顺序地堆叠的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层，第二接合电极，其接合到所述第一接合电极，波长转换器，其在所述led单元的上表面上，上半导体层，其在所述led单元上，所述上半导体层具有围绕所述波长转换器的侧表面并将所述波长转换器彼此分离的分隔结构，钝化层，其从所述led单元的下表面延伸以覆盖所述led单元的侧表面，第一反射电极，其在所述led单元的侧表面上，所述第一反射电极通过所述钝化层与所述led单元间隔开、延伸到所述led单元之间的区域中，第二反射电极，其在所述led单元的下表面上并且分别连接到所述第二导电类型半导体层，公共电极，其在所述led单元的至少一侧上，以及焊盘电极，其在所述led单元外部并且电连接到所述驱动电路。
7.根据本公开的一方面，一种显示设备包括：电路基板，其具有驱动电路；和像素阵列，其在所述电路基板上，所述像素阵列具有：多个像素，发光二极管(led)单元，其构成所述多个像素，所述led单元中的每一个包括顺序地堆叠的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层，波长转换器，其在所述led单元的上表面上，第一反射电极，其从所述led单元的侧表面延伸到所述led单元的外部，所述第一反射电极在所述led单元中的相邻led单元的侧表面中的相对的侧表面之间延伸并且具有沿着所述led单元中的所述相邻led单元之间的区域的网格形状，以及第二反射电极，其在所述led单元的下表面上并且分别连接到所述第二导电类型半导体层。
8.根据本公开的一方面，一种显示设备包括：电路基板，其具有驱动电路和第一接合电极；和像素阵列，其在所述电路基板上，所述像素阵列具有：发光二极管(led)单元，其构成多个像素，所述led单元中的每一个包括顺序地堆叠的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层，第一反射电极，其在所述led单元中的相邻led单元之间的区域中，而不与所述led单元竖直地重叠，第二反射电极，其连接到所述第二导电类型半导体层，所述第二反射电极中的每一个位于所述led单元中的对应的一个led单元的下表面下方以与所述led单元竖直地重叠，波长转换器，其在所述led单元的上表面上，上半导体层，其具有围绕所述波长转换器的侧表面并将所述波长转换器彼此分离的分隔结构，公共电极，其在所述led单元的至少一侧上，以及第二接合电极，其接合到所述第一接合电极，所述第二接合电极的位于所述led单元外部的第一部分通过所述公共电极连接到所述第一反射电极，并且所述第二接合电极的第二部分直接连接到所述第二反射电极。
附图说明
9.通过参考附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员将变得清楚，在附图中：
10.图1是根据示例实施例的显示设备的透视图。
11.图2是根据示例实施例的显示设备的示意性平面图。
12.图3是根据示例实施例的沿图1的线i-i'和图2的线ii-ii'的截面图。
13.图4是根据示例实施例的显示设备的第一反射电极的透视图。
14.图5是根据示例实施例的在显示设备中实现的驱动电路的示图。
15.图6是示意性地示出根据示例实施例的显示设备的截面图。
16.图7a至图7c是示意性地示出根据示例实施例的显示设备的截面图和平面图。
17.图8是示意性示出根据示例实施例的显示设备的截面图。
18.图9a至图9o是根据示例实施例的制造显示设备的方法中的各阶段的截面图。
19.图10是根据示例实施例的包括显示设备的电子装置的概念图。
具体实施方式
20.在下文中，将参照附图描述示例实施例。图1是根据示例实施例的显示设备的透视图。图2是图1的部分“a”的放大平面图。
21.除非另有规定，否则在本说明书中，诸如“上方”、“上”、“上部”、“上表面”、“下方”、“下”、“下部”、“下表面”和“侧表面”的术语可以是基于附图的，并且实际上取决于设置元件的方向。
22.参照图1和图2，显示设备10可以包括具有驱动电路的电路基板200，以及设置在电路基板200上并且其中布置有多个像素px的像素阵列100，例如，多个像素px也可被称为包括多个像素px的像素区域px。显示设备10还可以包括围绕电路基板200和像素阵列100的框架11。
23.电路基板200可以是包括薄膜晶体管(tft)单元的驱动电路基板。在一些实施例中，电路基板200可以仅包括用于显示设备的驱动电路中的一些。在这种情况下，显示设备10还可以包括其他驱动装置。在一些实施例中，电路基板200可以通过包括柔性基板来实现
具有弯曲的轮廓的显示设备。
24.像素阵列100可以对应于用于显示器的led模块。除了多个像素px之外，像素阵列100还可以包括连接焊盘pad、连接多个像素px和连接焊盘pad的连接区域cr、以及边缘区域iso。
25.多个像素px中的每一个可以包括第一子像素sp1、第二子像素sp2和第三子像素sp3，第一子像素sp1、第二子像素sp2和第三子像素sp3被配置为发射彼此不同的特定波长(例如，特定颜色)的光以提供彩色图像。例如，第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3可以被配置为分别发射蓝(b)光、绿(g)光和红(r)光。在每个像素px中，可以以例如拜耳图案来布置第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3。具体地，每个像素px可以包括沿第一对角线方向布置的第一子像素sp1和第三子像素sp3以及沿与第一对角线方向相交的第二对角线方向布置的两个第二子像素sp2。
26.在图2中，每个像素px被示出为具有其中第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3以2
×
2拜耳图案布置的配置，但实施例不限于此。在其他实施例中，可以以诸如3
×
3、4
×
4等不同的布置来配置每个像素px。此外，根据实施例，一些子像素可以被配置为发射具有与所示颜色(r、g和b)不同的颜色的光，例如黄光。在图1的像素阵列100中，多个像素px被示出为具有15
×
15的布置，但是列和行的数量可以是任何合适的数量，例如，可以实现1024
×
768等。例如，多个像素px可以根据期望的分辨率具有不同的布置。
27.连接焊盘pad可以沿着显示设备10的边缘设置在多个像素px的至少一侧上。连接焊盘pad可以电连接到多个像素px和电路基板200的驱动电路。连接焊盘pad可以电连接外部装置和显示设备10。根据实施例，连接焊盘pad的数量可以进行各种改变，例如，可以根据像素px的数量、电路基板200中的tft电路的驱动方法等来确定连接焊盘pad的数量。
28.连接区域cr可以是位于多个像素px与连接焊盘pad之间的区域，例如，在图1的x方向上在多个像素px与连接焊盘pad之间的区域。电连接到多个像素px的互连结构(例如，公共电极等)可以设置在连接区域cr中，例如，图3的公共电极145的至少一部分可以在像素px和连接焊盘pad之间沿着像素阵列100的整个长度在图1的y方向上延伸。
29.边缘区域iso可以是沿着像素阵列100的边缘的区域。边缘区域iso可以是其中未设置上半导体层111的区域，如下面将参照图3描述的。
30.框架11可以设置在像素阵列100周围以用作用于定义像素阵列100的布置空间的引导件。框架11可以包括例如聚合物、陶瓷、半导体和金属中的至少一种。例如，框架11可以包括黑矩阵。框架11不限于黑矩阵，并且可以根据显示设备10的用途包括白矩阵或具有不同颜色的结构。例如，白矩阵可以包括反射材料或散射材料。尽管在图1中显示设备10被示出为具有矩形平面结构，但是显示设备10可以根据实施例具有不同的形状。
31.图3是示意性示出根据示例实施例的显示设备的截面图。图3示出了图1的沿i-i'截取的截面和图2的沿ii-ii'截取的截面。
32.图4是示意性示出根据示例实施例的显示设备的第一反射电极的透视图。
33.参照图3，显示设备10可以包括电路基板200和设置在电路基板200上的像素阵列100。
34.电路基板200可以包括半导体衬底201、包括具有形成在半导体衬底201上的tft单元的驱动元件220的驱动电路、电连接到驱动元件220的连接部分230、连接部分230上的互
连线240、以及覆盖驱动电路的电路绝缘层290。电路基板200还可以包括在电路绝缘层290上的第一接合绝缘层295，以及设置在第一接合绝缘层295中并连接到互连线240的第一接合电极298。
35.半导体衬底201可以包括具有源极/漏极区205的杂质区。例如，半导体衬底201可以包括例如硅(si)或锗(ge)的半导体或者例如sige、sic、gaas、inas或inp的化合物半导体。半导体衬底201还可以包括连接到驱动电路的贯通电极250(例如，硅通孔(tsv))，以及连接到贯通电极250的第一基板互连线261和第二基板互连线262。
36.驱动电路可以包括用于控制像素(例如，子像素)的驱动的电路。例如，tft单元的源极/漏极区205的源极区可以通过连接部分230、互连线240和第一接合电极298电连接到发光二极管(led)单元110的电极。例如，tft单元的源极/漏极区205的漏极区可以通过贯通电极250连接到第一基板互连线261，并且第一基板互连线261可以连接到数据线。tft单元的栅电极可以通过贯通电极250连接到第二基板互连线262，并且第二基板互连线262可以连接到栅极线。下面将参考图5更详细地描述这样的电路配置和操作。
37.第一接合电极298的上表面和第一接合绝缘层295的上表面可以构成电路基板200的上表面。第一接合电极298可以接合到像素阵列100的第二接合电极198以提供电连接路径。第一接合电极298可以包括导电材料，例如铜(cu)。第一接合绝缘层295可以接合到像素阵列100的第二接合绝缘层195。第一接合绝缘层295可以包括例如sio、sin、sicn、sioc、sion和siocn中的至少一种。
38.像素阵列100可以包括上半导体层111、在上半导体层111的下表面上的led单元110、覆盖led单元110的侧表面的钝化层120、连接到led单元110的第一反射电极130和第二反射电极150、led单元110上的波长转换器160r、160g和160b、滤色器180r、180g、以及微透镜185。像素阵列100还可以包括在led单元110的下表面上的接触层155、围绕波长转换器160r、160g和160b的侧表面和下表面的分隔反射层170、波长转换器160r、160g和160b上的封装层182和平坦化层184、公共电极145、第一焊盘电极147、互连绝缘层190、第二接合绝缘层195、第二接合电极198和第二焊盘电极199。
39.上半导体层111可以设置在led单元110上。在像素px中，上半导体层111可以围绕波长转换器160r、160g和160b的侧表面，并且可以具有例如将波长转换器160r、160g和160b彼此完全分离的分隔结构。例如，如图2至图3所示，上半导体层111可以具有网格结构以将波长转换器160r、160g和160b中的每一个的周边完全围绕，如俯视图(图2)所示。由于上半导体层111的分隔结构，从led单元110发射的光可以通过波长转换器160r、160g和160b发射而不会相互干扰。上半导体层111可以在波长转换器160r、160g和160b之间具有垂直于z方向或在z方向上倾斜的侧表面。例如，在一些实施例中，上半导体层111可以具有倾斜以与下部的宽度相比使上部的宽度变窄的侧表面。上半导体层111可以被设置为在连接区域cr中延伸以形成连续层而不是形成分隔结构，并且可以例如延伸到公共电极145上。上半导体层111可以设置在连接焊盘pad中以具有其中至少一部分被去除的配置，并且可以不设置在边缘区域iso中。
40.上半导体层111可以包括与led单元110的第一导电类型半导体层112集成或连续的区域。上半导体层111可以是在led单元110的生长工艺期间生长的层。例如，上半导体层111可以例如至少在与第一导电类型半导体层112相邻的区域中包括与第一导电类型半导
体层112相同的材料。例如，上半导体层111可以包括未掺杂层和掺杂层。例如，上半导体层111可以包括外延氮化物半导体层。可以不区分上半导体层111和第一导电类型半导体层112之间的界面。然而，可以通过分隔反射层170的下表面的位置来基本区分和识别上半导体层111和第一导电类型半导体层112。
41.led单元110可以构成多个像素px，例如，led单元110中的每一个可以分别构成第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3中的对应一个，并且可以分别构成微型led。led单元110可以布置成列和行。led单元110可以产生蓝光，例如，具有435nm至460nm的波长的光。led单元110中的每一个可以包括顺序地堆叠在上半导体层111的下表面上的第一导电类型半导体层112、有源层114和第二导电类型半导体层116。
42.第一导电类型半导体层112可以被设置为将其上部区域从像素px沿着上半导体层111延伸到连接区域cr以及连接焊盘pad的一部分，例如，第一导电类型半导体层112与上半导体层111之间的假想界面在图3中用虚线指示。第一导电类型半导体层112可以通过第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3之间的上部区域而彼此连接，以被设置为一个层(即，单个层)，并且也可以在像素px之间连接以被设置为一个层(例如，被设置为一个连续且互连的层)。第一导电类型半导体层112的每个上部区域的厚度t1可以在例如大约0.1μm至大约1.0μm的范围内。有源层114和第二导电类型半导体层116可以仅设置在像素px中，并且可以不设置在led单元110之间以彼此分离和间隔开。例如，如图3所示，相邻led单元110的有源层114和第二导电类型半导体层116可以例如彼此完全分离和间隔开。在本说明书中，尽管第一导电类型半导体层112设置在led单元110之间以彼此连接，但是每个led单元110可以由有源层114的侧表面和第二导电类型半导体层116的侧表面单独限定。因此，在第一导电类型半导体层112中，led单元110的第一导电类型半导体层112可以被描述为彼此连接。
43.第一导电类型半导体层112、有源层114和第二导电类型半导体层116可以由氮化物半导体形成，并且可以是外延层。第一导电类型半导体层112和第二导电类型半导体层116可以分别是具有in
x
alyga
1-x-y
n(0≤x＜1，0≤y＜1,0≤x y＜1)的成分的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层。例如，第一导电类型半导体层112可以是掺杂有硅(si)、锗(ge)或碳(c)的n型氮化镓(n-gan)层，并且第二导电类型半导体层116可以是掺杂有镁(mg)或锌(zn)的p型氮化镓(p-gan)层。在一些实施例中，除了氮化物半导体外，第一导电类型半导体层112和第二导电类型半导体层116还可以由基于磷化铝铟镓(alingap)的半导体或基于砷化铝铟镓(alingaas)的半导体形成。第一导电类型半导体层112和第二导电类型半导体层116中的每一个可以形成为单个层，或者可以包括具有不同特性(例如，掺杂浓度、成分等)的多个层。
44.有源层114可以通过电子和空穴的复合而发射具有预定能量的光。有源层114可以具有单量子阱(sqw)结构或其中量子势垒层和量子阱层彼此交替设置的多量子阱(mqw)结构。例如，量子阱层和量子势垒层可以是具有不同成分的in
x
alyga
1-x-y
n(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x y≤1)层。例如，量子阱层可以是in
x
ga
1-x
n(0＜x≤1)层，并且量子势垒层可以是gan层或algan层。
45.在每个led单元110中，其下表面和侧表面之间的角度θ可以是直角或类似于直角的角度。例如，角度θ可以在从大约85度到大约95度的范围内。led单元110可以通过顺序地执行干法蚀刻工艺和湿法蚀刻工艺而具有这样的结构，如下面将参照图9c描述的。
46.钝化层120可以覆盖led单元110的侧表面以及下表面的一部分，并且可以延伸到连接区域cr和连接焊盘pad。钝化层120可以被设置为在连接区域cr和连接焊盘pad中覆盖第一导电类型半导体层112的下表面。钝化层120可以包括绝缘材料，例如sio2、sin、sicn、sioc、sion和siocn中的至少一种。
47.第一反射电极130可以连接到第一导电类型半导体层112。详细地，第一反射电极130可以设置在led单元110的侧表面上以通过led单元110和钝化层120间隔开，并且可以延伸到led单元110的外部。向外延伸的第一反射电极130可以连接在相邻led单元110之间的区域中以被设置为单个层，例如，第一反射电极130可以在相邻led单元110之间的被钝化层120暴露的区域中直接接触第一导电类型半导体层112。第一反射电极130可以从一个led单元110的一个侧表面例如连续地延伸到相邻led单元110的相对的侧表面。第一反射电极130可以在相邻led单元110之间以倒u形设置，例如，第一反射电极130可以在相邻led单元110之间的区域中具有倒u形截面。
48.参照图4，第一反射电极130可以包括在x方向和y方向上沿着像素px与第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3之间的区域例如连续地延伸的线，例如线性部分(例如，对应于图1中的实线网格线)。例如，如图4所示，第一反射电极130可以是具有顶表面基本平坦的网格形状的单个电极，同时网格的每条线可以具有倒u形截面。例如，参照图3和图4，网格(图4)的每条倒u形线可以在相邻led单元110(图3)之间延伸，使得倒u形线的侧面可以接触相邻led单元110的相对的侧壁，例如，倒u形线的侧面可以经由钝化层120(图3)接触相对的侧壁。第一反射电极130的线可以沿着led单元110的边界延伸，例如，因此每个led单元110的周边可以被第一反射电极130的网格形状完全围绕。例如如在俯视图中所看到的，第一反射电极130可以通过将线彼此连接而具有例如与整个像素阵列100连续地重叠的网格形状或网状形状。在第一反射电极130中，从led单元110的一个侧面延伸并且被布置为具有线性形状的最外面的线可以进一步设置在线的最外侧，并且最外面的线可以连接到公共电极145，如图3所示。
49.第一反射电极130可以在led单元110之间的区域中电连接到第一导电类型半导体层112。例如，第一反射电极130与第一导电类型半导体层112接触的区域可以是与上半导体层111的分隔结构重叠的区域。例如，第一反射电极130可以被设置为在z方向上不与led单元110重叠，例如不与有源层114和第二导电类型半导体层116重叠。此外，第一反射电极130可以被设置为在z方向上不与波长转换器160r、160g和160b重叠。第一反射电极130可以从像素px的最外部分延伸到连接区域cr，可以连接到第一导电类型半导体层112，并且可以物理连接和电连接到公共电极145。构成第一反射电极130的线可以在其端部中连接到公共电极145。
50.第一反射电极130可以包括至少一种金属，例如银(ag)、镍(ni)、铝(al)、铬(cr)、铑(rh)、铱(ir)、钯(pd)、钌(ru)、镁(mg)、锌(zn)、铂(pt)或金(au)。在一些实施例中，第一反射电极130可以被形成为具有导电材料的单层结构或多层结构。
51.接触层155和第二反射电极150可以顺序地布置在第二导电类型半导体层116的下表面(例如，其面对电路基板200)上，例如，以连接到第二导电类型半导体层116。接触层155可以被设置为完全覆盖第二导电类型半导体层116的下表面。第二反射电极150可以设置在每个led单元110下方以在z方向上与led单元110重叠。第二反射电极150可以设置在接触层
155下方以连接到接触层155。在x方向上第二反射电极150的长度可以与led单元110的长度相同或相似，但也可以在实施例中进行各种改变。在一些实施例中，可以省略第二反射电极150，例如，因此接触层155可以直接连接到接触层155下方的第二接合电极198。接触层155和第二反射电极150可以包括例如高反射金属，并且可以包括例如银(ag)、镍(ni)、铝(al)、铬(cr)、铑(rh)、铱(ir)、钯(pd)、钌(ru)、镁(mg)、锌(zn)、铂(pt)和金(au)中的至少一种。
52.波长转换器160r、160g和160b可以分别设置在led单元110上。波长转换器160r、160g和160b中的每一个可以是其中波长转换材料(例如，量子点)分散在液态粘合剂树脂中并且在上半导体层111的分隔结构中填充并固化的区域。用于将蓝光分别转换为红光和绿光的量子点可以被包括在第一波长转换器160r和第二波长转换器160g中，并且在第三波长转换器160b中可以仅包括粘合剂树脂而不包括量子点，以构成透明树脂部分。
53.分隔反射层170可以被设置为围绕上半导体层111的分隔结构中的波长转换器160r、160g和160b的侧表面和下表面。分隔反射层170可以各自包括从底部顺序地设置的第一分隔绝缘层172、分隔金属层174和第二分隔绝缘层176。分隔金属层174可以仅设置在波长转换器160r、160g和160b的侧表面上，并且可以不设置在波长转换器160r、160g和160b的下表面下方。分隔反射层170的下表面可以位于比第一反射电极130的最上表面高的水平处。第一分隔绝缘层172和第二分隔绝缘层176可以包括绝缘材料，例如sio2、sin、sicn、sioc、sion和siocn中的至少一种。分隔金属层174可以包括反射金属，例如银(ag)、镍(ni)和铝(al)中的至少一种。
54.封装层182可以被设置为覆盖波长转换器160r、160g和160b的上表面。封装层182可以用作防止波长转换器160r、160g和160b劣化的保护层。在一些实施例中，可以省略封装层182。
55.滤色器180r和180g可以设置在第二子像素sp2和第三子像素sp3中的波长转换器160r、160g和160b上。滤色器180r和180g可以增加通过第一波长转换器160r和第二波长转换器160g发射的光的色纯度。在一些实施例中，滤色器还可以设置在第三波长转换器160b上。
56.平坦化层184可以被设置为覆盖滤色器180r和180g的上表面以及封装层182的上表面。平坦化层184可以是透明层。
57.微透镜185可以设置在平坦化层184上以分别对应于波长转换器160r、160g和160b。微透镜185可以收集从波长转换器160r、160g和160b入射的光。例如，微透镜185的直径可以大于每个led单元110在x方向和y方向上的宽度。微透镜185可以由例如透明光致抗蚀剂材料或透明热固性树脂形成。
58.公共电极145和第一焊盘电极147可以分别布置在连接区域cr和连接焊盘pad中。公共电极145可以设置在从像素px延伸的第一反射电极130的下表面上，以将第一反射电极130连接到第二接合电极198。公共电极145可以与第一反射电极130一起构成公共电极结构。公共电极145可以被设置为具有矩形环形或环形，以在平面图中完全围绕像素px，并且可以连接到第一反射电极130(例如，图4)的端部。公共电极145的布置不限于此，并且可以在实施例中进行各种改变。第一焊盘电极147可以在连接焊盘pad中设置在第二焊盘电极199下方，以连接第二焊盘电极199和第二接合电极198。公共电极145和第一焊盘电极147可以包括至少一种导电材料，例如银(ag)、镍(ni)、铝(al)、铬(cr)、铑(rh)、铱(ir)、钯(pd)、
钌(ru)、镁(mg)、锌(zn)、铂(pt)或金(au)。
59.第二焊盘电极199可以在连接焊盘pad中设置在第一焊盘电极147上。第二焊盘电极199可以被设置为通过穿过上半导体层111和第一导电类型半导体层112的开口在向上的方向上至少暴露第二焊盘电极199的上表面。第二焊盘电极199可以通过引线接合或各向异性导电膜(afc)接合连接到外部装置，例如，用于将电信号施加到电路基板200的外部电路等。第二焊盘电极199可以电连接电路基板200的驱动电路和外部装置。第二焊盘电极199可以包括金属，例如金(au)、银(ag)、镍(ni)等。
60.第二接合电极198可以将第二反射电极150、公共电极145和第一焊盘电极147连接到电路基板200的第一接合电极298。第二接合电极198可以在像素px中在第二反射电极150下方连接到第二反射电极150，可以在连接区域cr中连接到公共电极145，并且可以在连接焊盘pad中连接到第一焊盘电极147。在第二接合电极198中，连接到第二反射电极150的第二接合电极198可以具有例如在z方向上的第二厚度t2或第二高度，并且连接到公共电极145和第一焊盘电极147的第二接合电极198可以具有例如在z方向上的大于第二厚度t2的第三厚度t3或第三高度。第一反射电极130可以通过公共电极145连接到第二接合电极198，并且第二反射电极150可以直接连接到第二接合电极198。
61.第二接合电极198可以被设置为穿过互连绝缘层190和第二接合绝缘层195。第二接合电极198可以具有柱状，例如圆柱状等。根据实施例，第二接合电极198可以具有倾斜以相对于其下表面的尺寸减小其上表面的尺寸的侧壁。第二接合电极198可以包括例如铜(cu)。第二接合电极198还可以在其上表面和侧表面上包括阻挡金属层，例如钽(ta)层和/或氮化钽(tan)层。
62.互连绝缘层190与第二接合绝缘层195一起可以设置在led单元110和上半导体层111下方。互连绝缘层190可以包括氧化硅或基于氧化硅的绝缘材料，例如，原硅酸四乙酯(teos)、未掺杂的硅酸盐玻璃(usg)、磷硅酸盐玻璃(psg)、硼硅酸盐玻璃(bsg)、硼磷硅酸盐玻璃(bpsg)、氟硅酸盐玻璃(fsg)、旋涂玻璃(sog)、tonen硅氮烷(tosz)、或它们的组合。
63.第二接合绝缘层195的下表面可以与第二接合电极198的下表面一起被设置为构成像素阵列100的下表面。第二接合绝缘层195可以与第一接合绝缘层295构成电介质-电介质接合。可以通过接合第一接合电极298和第二接合电极198并且通过接合第一接合绝缘层295和第二接合绝缘层195来接合电路基板200和像素阵列100。第一接合电极298和第二接合电极198的接合可以是例如铜(cu)到铜(cu)接合，并且第一接合绝缘层295和第二接合绝缘层195的接合可以是例如电介质到电介质接合，例如sicn-sicn接合。可以通过包括铜(cu)到铜(cu)接合和电介质到电介质接合的混合接合来接合电路基板200和像素阵列100，并且可以在没有粘合剂层的情况下接合电路基板200和像素阵列100。
64.根据本实施例的显示设备10可以优化包括第一反射电极130的电极结构的布置，并且可以使用混合接合来接合电路基板200和像素阵列100，以实现小型化的、高分辨率的装置。
65.图5是根据示例实施例的在显示设备中实现的驱动电路的示图。
66.参照图5，示出了其中布置有n
×
n个子像素的显示设备10的电路图。第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3可以分别通过数据线d1至dn接收数据信号，数据线d1至dn可以是图5的竖直方向上(例如，列方向上)的路径。第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3可以通
过栅极线g1至gn接收控制信号(例如，栅极信号)，栅极线g1至gn可以是图5的水平方向上(例如，行方向上)的路径。
67.包括第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3的多个像素px可以提供用于显示器的有源区域da，并且可以将有源区域da提供为用户的显示区域。可以沿着有源区域da的至少一个边缘形成非有源区域na。非有源区域na可以沿着显示设备10的面板的外围部分延伸，可以是其中不存在像素px的区域，并且可以对应于显示设备10的框架11(图1)。
68.第一驱动器电路12和第二驱动器电路13可以用于控制像素px(例如，第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3)的操作。第一驱动器电路12和第二驱动器电路13中的一些或全部可以在电路基板200上实现。第一驱动器电路12和第二驱动器电路13可以由例如集成电路、薄膜晶体管面板电路或其他合适的电路形成，并且可以设置在显示设备10的非有源区域na中。第一驱动器电路12和第二驱动器电路13可以包括例如微处理器、诸如存储单元的存储器、处理电路、以及通信电路。
69.为了用像素px显示图像，第一驱动器电路12将图像数据供应到数据线d1至dn，同时将时钟信号和其他控制信号提供到可以是栅极驱动器电路的第二驱动器电路13。可以使用集成电路和/或薄膜晶体管电路来实现第二驱动器电路13。用于控制沿行方向布置的第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3的栅极信号可以通过显示设备10的栅极线g1至gn传输。
70.图6是根据示例实施例的显示设备的截面图。图6示出了对应于图3的截面。
71.参照图6，在显示设备10a的像素阵列100中，第一反射电极130a可以被设置为在led单元110之间填充在钝化层120之间。具体地，第一反射电极130a可以不被设置为如在图3的实施例中共形地具有基本均匀的厚度，而是可以被设置为被形成为相对厚以填充led单元110之间的空间。例如，如图6所示，第一反射电极130a可以填充相邻led单元110的钝化层120之间的全部空间(而不是在钝化层120上共形以限定图3所示的倒u形)。即使在这种情况下，第一反射电极130a也可以被布置为形成沿着led单元110之间的边界延伸的线，并且可以被布置为形成网格形状或网状形状。如此，在实施例中，第一反射电极130a的相对厚度、部分形状等可以进行各种改变。
72.图7a至图7c是示意性地示出根据示例实施例的显示设备的截面图和平面图。图7a示出了对应于图3的截面，图7b示出了一个像素的平面图，并且图7c示出了图7b的沿线iii-iii'截取的截面。
73.参照图7a至图7c，显示设备10b的像素阵列100还可以包括连接到第一反射电极130b的欧姆接触层132。第一反射电极130b和欧姆接触层132可以一起构成例如n电极结构。
74.第一反射电极130b可以不直接连接到第一导电类型半导体层112，而是可以通过欧姆接触层132连接到第一导电类型半导体层112。如图7b所示，欧姆接触层132可以位于彼此相邻的四个第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3之间的中心部分中。例如，欧姆接触层132可以设置在与四个第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3的顶点相邻的区域中。欧姆接触层132可以设置在第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3中的每一个的顶点之外。根据图7c，欧姆接触层132可以插入在第一导电类型半导体层112和第一反射电极130b之间。根据本实施例，即使当难以将第一反射电极130b形成为在所有区域中直接连接到第一导电类型半导体层112时，欧姆接触层132也可以设置在第一子像素至第三子像素sp1、sp2
和sp3之间的区域中，以确保电连接，第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3之间的区域可以是对角线方向上相对宽的区域。
75.欧姆接触层132可以包括高反射金属，例如，银(ag)、镍(ni)、铝(al)、铬(cr)、铑(rh)、铱(ir)、钯(pd)、钌(ru)、镁(mg)、锌(zn)、铂(pt)和金(au)中的至少一种。欧姆接触层132可以包括与接触层155相同或不同的材料。为了描述方便，欧姆接触层132可以被称为第一接触层，并且接触层155可以被称为第二接触层。
76.图8是根据示例实施例的显示设备的截面图。图8示出了对应于图3的截面。
77.参照图8，在显示设备10c的像素阵列100中，led单元110c的第一导电类型半导体层112c的形状以及第一反射电极130c的形状可以不同于图3所示的第一导电类型半导体层的形状和第一反射电极的形状。
78.详细地，在led单元110c之间，第一导电类型半导体层112c可以彼此分离。在每个led单元110c中，第一导电类型半导体层112c可以具有向外突出的区域，并且该突出的区域可以通过其侧表面与第一反射电极130c接触。在实施例中，与有源层114的侧表面和第二导电类型半导体层116的侧表面相比更加突出的第一导电类型半导体层112c的侧表面的形状可以进行各种改变。在本实施例中，第一反射电极130c的最上表面的水平可以与分隔反射层170的下表面的水平基本相同。
79.同样在本实施例中，第一反射电极130c可以具有网格形状，并且可以被设置为单个层。因此，第一反射电极130c的延伸到连接区域cr中的部分也可以连接到第一反射电极130c的在未示出的区域中以网格形状延伸的线的端部。在图8中，第一反射电极130c被示出为在连接区域cr中连接到上半导体层111，但不限于此。在一些实施例中，连接区域cr中的第一反射电极130c可以被设置为通过钝化层120与上半导体层111间隔开。
80.图9a至图9o是根据示例实施例的制造显示设备的方法中的各阶段的截面图。图9a至图9o示出了制造根据图3的实施例的显示设备的方法。
81.参照图9a，可以在生长衬底gs上顺序地形成上半导体层111、第一导电类型半导体层112、有源层114和第二导电类型半导体层116，并且可以形成接触层155。
82.生长衬底gs可以用于氮化物单晶生长，并且可以包括例如蓝宝石、si、sic、mgal2o4、mgo、lialo2、ligao2和gan中的至少一种。在实施例中，为了提高半导体层的结晶度和光提取效率，生长衬底gs可以在其上表面的至少一部分上具有凹凸结构。在这种情况下，即使在其上生长的层中也可以形成凹凸结构。
83.可以通过例如金属有机化学气相沉积(mocvd)工艺、氢化物汽相外延(hvpe)工艺、或分子束外延(mbe)工艺来形成上半导体层111、第一导电类型半导体层112、有源层114和第二导电类型半导体层116。第一导电类型半导体层112可以是n型氮化物半导体层，例如n型gan，并且第二导电类型半导体层116可以是p型氮化物半导体层，例如p型gan/p型algan。有源层114可以具有多量子阱结构，例如ingan/gan。在一些实施例中，上半导体层111可以包括缓冲层。在这种情况下，缓冲层可以用于减轻第一导电类型半导体层112的晶格缺陷，并且可以包括未掺杂的氮化物半导体，例如，未掺杂的gan、未掺杂的aln和未掺杂的ingan。
84.接触层155可以形成在第二导电类型半导体层116的上表面上。例如，接触层155可以是高反射欧姆接触层。
85.参照图9b，可以通过蚀刻第一导电类型半导体层112、有源层114、第二导电类型半
导体层116和接触层155的堆叠结构来形成led单元110。
86.在该操作中可以通过干法蚀刻工艺部分地去除该堆叠结构，并且可以将该堆叠结构分离为第一子像素至第三子像素sp1、sp2和sp3(参见图3)的单元。在该操作中，该堆叠结构可以被蚀刻为具有倾斜的侧表面。此外，可以通过干法蚀刻工艺在led单元110的侧表面上部分地形成损坏区域dr。
87.参照图9c，可以从led单元110去除损坏区域dr。
88.可以通过例如湿法蚀刻工艺选择性地去除损坏区域dr。在湿法蚀刻工艺中，可以通过控制工艺条件(例如，晶面之间的不同蚀刻选择性)选择性地仅去除损坏区域dr。因此，led单元110的上表面和侧表面之间的角度可以是直角或接近直角，并且可以减少由于损坏区域dr引起的非辐射复合以提高亮度。
89.参照图9d，可以形成钝化层120，并且可以从边缘区域iso部分地去除上半导体层111。
90.在堆叠结构的上表面上形成具有均匀厚度的钝化层120之后，可以在将要形成第一反射电极130(参见图3)的区域中部分地去除钝化层120。钝化层120可以包括例如sio2、sin、sicn、sioc、sion和siocn中的至少一种。可以共形地形成钝化层120，并且因此钝化层120可以具有基本均匀的厚度。
91.在边缘区域iso中，构成上半导体层111和第一导电类型半导体层112的半导体层可以被去除以具有预定深度。边缘区域iso可以是在后续工艺中要被切割的区域，并且可以是用于分离模块的区域。因此，为了防止在切割或切分工艺中出现裂纹，可以在该操作中部分地去除半导体层。
92.参照图9e，可以形成第一反射电极130、公共电极145和第一焊盘电极147。
93.首先，可以在钝化层120和第一导电类型半导体层112上共形地形成第一反射电极130。因此，第一反射电极130可以具有基本均匀的厚度。可以在设置有图3的像素px的区域中以及连接区域cr中形成第一反射电极130。
94.接下来，可以在图3的连接区域cr和连接焊盘pad中分别形成公共电极145和第一焊盘电极147。公共电极145可以形成在第一反射电极130上，并且第一焊盘电极147可以形成在钝化层120上。可以通过同一工艺一起形成公共电极145和第一焊盘电极147。第一反射电极130、公共电极145和第一焊盘电极147可以包括导电材料，例如金属。
95.参照图9f，可以形成初步互连绝缘层190p。初步互连绝缘层190p可以被形成为覆盖在先前操作中形成的包括第一反射电极130的所有结构。例如，初步互连绝缘层190p可以是低介电材料，例如氧化硅。
96.参照图9g，可以部分地去除初步互连绝缘层190p以形成互连绝缘层190。例如，可以使用平坦化工艺(例如，化学机械抛光(cmp)工艺或回蚀工艺)从顶部部分地去除初步互连绝缘层190p。在去除初步互连绝缘层190p的操作中，也可以从led单元110的上表面去除第一反射电极130，并且第一反射电极130可以仅保留在led单元110的侧表面上。
97.参照图9h，可以形成连接到接触层155的第二反射电极150。
98.首先，可以额外地形成互连绝缘层190，并且可以形成穿过互连绝缘层190和钝化层120以暴露接触层155的接触孔。通过用导电材料填充接触孔，可以形成填充接触孔并且延伸到互连绝缘层190的上表面上的第二反射电极150。
99.参照图9i，可以在第二反射电极150上形成第二接合绝缘层195，并且可以形成第二接合电极198。
100.第二接合绝缘层195可以包括与互连绝缘层190相同的材料或不同的材料。此外，即使当第二接合绝缘层195包括与互连绝缘层190的材料不同的材料时，在实施例中，也可以在第二接合绝缘层195构成像素阵列100(图3)的上表面的范围内对第二接合绝缘层195的厚度进行各种改变。
101.可以通过形成穿过第二接合绝缘层195和互连绝缘层190的过孔并且然后用导电材料填充过孔来制备第二接合电极198。第二接合电极198可以被形成为连接到第二反射电极150、公共电极145和第一焊盘电极147。
102.参照图9j，可以接合包括led单元110的结构和电路基板200。
103.首先，可以通过单独的工艺制备电路基板200。可以通过晶片接合方法(例如，上述混合接合)在晶片级上接合该结构和电路基板200。第一接合电极298可以接合到第二接合电极198，并且第一接合绝缘层295可以接合到第二接合绝缘层195。因此，可以在没有粘合剂层的情况下连接包括led单元110的结构和电路基板200。
104.参照图9k，可以从上半导体层111去除生长衬底gs，并且可以部分地去除上半导体层111。在下面的附图中，为了更好地理解，包括led单元110的结构被示出为具有在图9j所示的结构的镜像中的被接合的状态。
105.可以通过各种工艺(例如，激光剥离工艺、机械抛光工艺、机械化学抛光工艺、或蚀刻工艺)去除生长衬底gs。可以使用例如诸如cmp的抛光工艺来部分地去除上半导体层111以减小预定厚度。上半导体层111可以被去除例如到与波长转换器160r、160g和160b(参见图3)的上表面的高度相对应的水平，并且可以被去除以不保留在边缘区域iso(参见图3)中。
106.参照图9l，可以在上半导体层111中形成第一开口op1。
107.可以通过在设置波长转换器160r、160g和160b(图3)的区域中去除上半导体层111来形成第一开口op1。在本实施例中，在该操作中，第一开口op1可以被形成为使得第一导电类型半导体层112在led单元110之间不被完全分离。因此，可以在第一反射电极130的上表面和第一开口op1的底表面之间连续地设置第一导电类型半导体层112。
108.参照图9m，可以在第一开口op1中形成分隔反射层170和波长转换器160r、160g和160b。可以通过形成第一分隔绝缘层172和分隔金属层174、从第一开口op1的底表面去除分隔金属层174、然后形成第二分隔绝缘层176，来制备分隔反射层170。
109.可以通过在分隔反射层170上形成透明树脂来制备第三波长转换器160b，并且可以通过形成与波长转换材料混合的透明树脂来制备第一波长转换器160r和第二波长转换器160g。波长转换材料可以分别在第一波长转换器160r和第二波长转换器160g中将蓝光转换为红光和绿光。透明树脂可以包括例如硅树脂或环氧树脂。可替换地，根据实施例，波长转换器160r、160g和160b可以由例如sio2的氧化硅而不是由透明树脂形成。
110.参照图9n，可以在波长转换器160r、160g和160b上形成滤色器180r和180g以及微透镜185。
111.首先，可以在波长转换器160r、160g和160b上形成封装层182以保护波长转换器160r、160g和160b免受例如湿气、氧气等的影响。可以分别在第一波长转换器160r和第二波
长转换器160g上形成滤色器180r和180g。在一些实施例中，也可以在第三波长转换器160b上形成滤色器180r和180g。接下来，可以形成覆盖滤色器180r和180g的平坦化层184，并且可以形成微透镜185。
112.参照图9o，可以从第一焊盘电极147去除上半导体层111和第一导电类型半导体层112以形成第二开口op2。第二开口op2可以被形成为在图3的连接焊盘pad中暴露第一焊盘电极147上的钝化层120。
113.接下来，参照图3，在部分地去除通过第二开口op2暴露的钝化层120之后，可以形成第二焊盘电极199，并且可以在边缘区域iso中切分相邻的模块，以完成显示设备10的制造。
114.图10是示出根据示例实施例的包括显示设备的电子装置的概念图。
115.参照图10，电子装置1000可以是可为可穿戴装置的眼镜式显示器。电子装置1000可以包括一对镜腿1100、一对光耦合透镜1200和鼻梁架1300。电子装置1000还可以包括包含图像生成器的显示设备10。
116.电子装置1000可以是用于提供虚拟现实或一起提供虚拟图像和外部真实景观的头戴式、眼镜式或护目镜式虚拟现实(vr)装置、增强现实(ar)装置、或混合现实(mr)装置。
117.镜腿1100可以沿一个方向延伸。镜腿1100可以彼此间隔开，并且可以平行延伸。镜腿1100可以被折叠以面对鼻梁架1300。鼻梁架1300可以设置在光耦合透镜1200之间，以将光耦合透镜1200彼此连接。光耦合透镜1200可以分别包括导光板。显示设备10可以设置在每个镜腿1100上，并且可以在光耦合透镜1200上生成图像。显示设备10可以是根据以上参照图1至图8描述的实施例的显示设备。
118.通过总结和回顾的方式，本公开的一方面提供了一种可以通过简化的工艺制造的高效显示设备。也就是说，根据实施例，显示设备可以包括例如n反射电极的网格状反射电极，网格状反射电极具有沿着相邻led单元的相对侧表面的倒u形截面，并且该倒u形截面的顶表面与例如由gan层形成的分隔结构重叠。此外，显示设备可以具有通过混合接合将电路基板和像素阵列接合的结构，并且可以具有公共电极和焊盘电极的经优化的结构。
119.已在本文中公开了示例实施例，并且尽管使用了特定术语，但仅以一般性和描述性的意义使用它们并且将仅以一般性和描述性的意义来解释它们，而不是为了限制的目的。在一些情况下，如自提交本技术起本领域普通技术人员将清楚的，除非另有特别指示，否则结合特定实施例描述的特征、特性和/或元素可以单独使用或与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元素组合使用。因此，本领域的技术人员将理解，可以在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下进行形式和细节上的各种改变。