显示装置和制造该显示装置的方法与流程

本公开的示例实施方式涉及配置为减小光束的发散角的高分辨率显示装置以及制造该显示装置的方法。

背景技术：

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。另外，近来，对于使用微型发光二极管(led)制造高分辨率显示装置的技术的兴趣不断增长。发光二极管(led)具有低功耗和环境友好的优点。归功于这些优点，对于led的工业需求增加。因此，开发了使用微型led的显示器。

但是，随着相邻像素之间的节距减小以提高微型led显示器的分辨率，从像素发射的光可能扩展到相邻的像素，因此色纯度可能劣化。

此外，微型led显示器可以通过与led分开地制造诸如薄膜晶体管(tft)或互补金属氧化物半导体(cmos)元件的驱动元件以及将驱动元件和led接合在一起来制造。然而，在这种情况下，在接合期间可能在电连接部分中形成缺陷，并且由于热失配可能形成不稳定的接合。

技术实现要素：

一个或更多个示例实施方式提供了具有小的光束发散角的显示装置。

一个或更多个示例实施方式提供了更容易地制造显示装置的方法。

另外的方面将在下面的描述中被部分地阐述，并且将部分地自该描述明显，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，提供了一种显示装置，其包括多个子像素并被配置为基于所述多个子像素中的每个发射光，该显示装置包括：基板；驱动层，提供在基板上并包括配置为向显示装置施加电流的驱动元件；电连接到驱动层的第一电极；提供在第一电极上的第一半导体层；提供在第一半导体层上的有源层；提供在有源层上的第二半导体层；提供在第二半导体层上的第二电极；以及提供在第二半导体层上的反射层，其中从有源层发射的光在第一电极与反射层之间谐振。

反射层可以包括分布式布拉格反射器。

分布式布拉格反射器可以包括交替地提供的具有第一折射率的第一层和具有第二折射率的第二层，并且第一层和第二层被提供成两对至五对。

该显示装置还可以包括提供在基板与驱动层之间的联接层。

基板可以包括硅基板、玻璃基板、蓝宝石基板或涂覆有sio2的硅基板。

驱动元件可以包括晶体管、薄膜晶体管或高电子迁移率晶体管(hemt)。

该显示装置还可以包括基于所述多个子像素中的每个隔离有源层的隔离结构。

隔离结构可以包括离子注入区域。

该显示装置还可以包括提供在驱动层与隔离结构之间并与隔离结构对应的电流阻挡层。

该显示装置还可以包括在第二半导体层与反射层之间以及在反射层与第二电极之间的电流扩展层。

该显示装置还可以包括提供在第二半导体层与反射层之间以及在第二半导体层与第二电极之间的电流扩展层。

第二电极可以在面对有源层的区域中包括窗口区域，并且有源层的宽度小于窗口区域的宽度。

该显示装置还可以包括多个颜色转换层，所述多个颜色转换层被配置为将从有源层发射的光转换成具有不同颜色的光。

第二电极可以是透明的并覆盖第二半导体层。

第二电极可以是不透明的并且可以包括配置为透射从有源层发射的光的窗口区域。

基板和驱动层可以形成互补金属氧化物半导体(cmos)底板。

根据一示例实施方式的另一方面，提供了一种制造显示装置的方法，该方法包括：在外延基板上形成第一半导体层；在第一半导体层上形成有源层；在有源层上形成第二半导体；基于多个子像素中的每个隔离有源层；基于所述多个子像素中的每个在第二半导体层上形成第一电极；形成驱动层，该驱动层包括电连接到第一电极的驱动元件；去除外延基板；在第一半导体层上形成第二电极；以及在第二电极上形成反射层。

基于所述多个子像素中的每个隔离有源层可以包括形成离子注入区域。

第一电极可以包括配置为反射光的反射材料。

该方法还可以包括通过熔融接合方法或直接接合方法将驱动层接合到第二基板。

第二基板和驱动层可以通过互补金属氧化物半导体(cmos)底板制造工艺形成，并且驱动层和第一电极可以通过铜镶嵌方法彼此联接。

反射层可以包括分布式布拉格反射器。

第二电极可以是透明的并覆盖第一半导体层。

第二电极可以是不透明的，并且窗口区域可以形成在第二电极中以透射从有源层发射的光。

有源层的宽度可以小于窗口区域的宽度。

该方法还可以包括基于所述多个子像素中的每个形成多个颜色转换层，所述多个颜色转换层被配置为将从有源层发射的光转换成具有不同颜色的光。

第一电极可以面对有源层。

该方法还可以包括在第一半导体层与反射层之间以及在反射层与第二电极之间形成电流扩展层。

该方法还可以包括在第一半导体层与反射层之间以及在第一半导体层与第二电极之间形成电流扩展层。

根据一示例实施方式的一方面，提供了一种显示装置，其包括多个子像素并被配置为基于所述多个子像素中的每个发射光，该显示装置包括：基板；驱动层，提供在基板上并包括配置为向显示装置施加电流的驱动元件；电连接到驱动层的第一电极；提供在第一电极上的第一半导体层；提供在第一半导体层上的有源层；提供在有源层上的第二半导体层；提供在第二半导体层上的第二电极；提供在第二半导体层上的反射层；隔离结构，基于所述多个子像素中的每个隔离有源层；以及电流扩展层，提供在第二半导体层与反射层之间以及在反射层与第二电极之间，其中从有源层发射的光在第一电极与反射层之间谐振。

附图说明

本公开的示例实施方式的以上和/或其他的方面、特征和优点将由以下结合附图的描述更加明显，附图中：

图1是示出根据一示例实施方式的显示装置的示意图；

图2是示出根据另一示例实施方式的显示装置的视图；

图3是示出其中颜色转换层被进一步提供在图2所示的显示装置中的结构的视图；

图4是示出其中滤色器层被进一步提供在图3所示的显示装置中的结构的视图；

图5是示出其中图2所示的显示装置的电流扩展层被修改的变型示例的视图；

图6是示出根据另一示例实施方式的显示装置的视图；

图7是示出其中电流扩展层从图6所示的显示装置被去除的示例的视图；

图8是示出其中图7所示的显示装置的第二电极结构被修改的变型示例的视图；

图9是示出根据另一示例实施方式的显示装置的视图；

图10是示出图2所示的显示装置的反射层的相对于波长的反射率的曲线图；

图11是示出图2所示的显示装置的当该显示装置使用具有五对堆叠结构的分布式布拉格反射器时相对于波长的光强度的曲线图；

图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20、图21、图22和图23是示出根据一示例实施方式的制造显示装置的方法的视图；

图24是示出根据另一示例实施方式的制造显示装置的方法的视图；

图25和图26是示出根据另一示例实施方式的制造显示装置的方法的视图；以及

图27、图28和图29是示出根据另外的示例实施方式的制造显示装置的方法的视图。

具体实施方式

现在将详细参照在附图中示出的示例实施方式，其中同样的附图标记始终指代同样的元件。就此而言，示例实施方式可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于在此阐述的描述。因此，下面通过参照附图仅描述示例实施方式来解释方面。如在此所使用地，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列举项目的任何及所有组合。诸如“中的至少一个”的表述当在一列元素之后时修饰整列元素而不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a、b和c的全部

在下文中，将参照附图根据各种示例实施方式描述显示装置和制造所述显示装置的方法。在附图中，同样的附图标记指代同样的元件，并且为了图示的清楚，可以夸大元件的尺寸。将理解，尽管这里使用术语“第一”和“第二”来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。

单数形式的术语可以包括复数形式，除非另行提及。还将理解，这里使用的术语“包括”和/或“包含”指明所陈述的特征或元件的存在，但不排除一个或更多个其他特征或元件的存在或添加。在附图中，为了图示的清楚，可以夸大每个元件的尺寸或厚度。另外，当一材料层被称为“在”一基板或另一层“之上”或“上”时，它可以直接在所述基板或所述另一层上，或者也可以存在居间的层。在下面的描述中，每一层的材料是示例。即，可以使用另外的材料。

在本公开中，诸如“单元”或“模块”的术语可以用于表示具有至少一个功能或操作并以硬件、软件或硬件和软件的组合来实现的单元。

在示例实施方式中描述的操作不旨在限制本公开的范围。为了描述的简单，可以不描述相关技术的电子配置、控制系统和软件以及该系统的其他功能方面。此外，附图中绘出的元件之间的线连接或连接构件表示例如功能连接和/或物理或电路连接，并且在实际应用中，它们可以用各种额外的功能连接、物理连接或电路连接代替或体现。

用定冠词或指示代词指代的元件即使具有单数形式，也可以被解释为该元件或多个该元件。

方法的操作可以按适当的顺序执行，除非在顺序方面明确地描述或被相反地描述。另外，示例或示例性术语(例如“诸如”和“等”)出于描述的目的被使用，而不旨在限制本发明构思的范围，除非由权利要求限定。

图1是示出根据一示例实施方式的显示装置100的示意性剖视图。

参照图1，尽管显示装置100可以包括多个像素，但是仅示出一个像素作为示例。每个像素可以是用于显示图像的一个单元。每个像素可以包括发射具有不同颜色的光的子像素。可以通过控制由子像素发射的光的颜色和量来显示图像。例如，每个像素可以包括第一子像素sp1、第二子像素sp2和第三子像素sp3。

显示装置100可以包括基板110、提供在基板110上的驱动层130和提供在驱动层130上的发光谐振层lr。

基板110可以是用于将驱动层130支撑在其上的基板。换言之，基板110可以不是生长基板。例如，硅基板、玻璃基板、蓝宝石基板或涂覆有硅氧化物(sio2)的硅基板可以用作基板110。然而，这些仅是示例，由各种材料制成的基板可以成为基板110的示例。基板110可以是用于互补金属氧化物半导体(cmos)底板的基板。在这种情况下，基板110和驱动层130可以形成cmos底板。

驱动层130可以包括用于电驱动发光谐振层lr的驱动元件135。驱动元件135可以包括例如晶体管、薄膜晶体管(tft)或高电子迁移率晶体管(hemt)。驱动层130还可以包括至少一个绝缘层132。

联接层120可以提供在基板110与驱动层130之间。联接层120用于将驱动层130联接到基板110，并且可以包括例如粘合层、熔融接合层或直接接合层。粘合层可以包括例如环氧树脂、旋涂玻璃(sog)或苯并环丁烯(bcb)。直接接合层可以通过例如等离子体或离子束处理而形成。联接层120被配置为将驱动层130物理地接合到基板110，并且可以通过不需要电连接的接合方法将驱动层130接合到基板110。

当基板110和驱动层130形成cmos底板时，可以不提供联接层120。

发光谐振层lr可以包括微型发光二极管(led)阵列和谐振结构。发光谐振层lr可以包括第一电极141、第一半导体层142、有源层143、第二半导体层145、第二电极146和反射层150。

第一半导体层142可以提供在第一电极141的上表面上。第一半导体层142可以包括第一类型的半导体。例如，第一半导体层142可以包括p型半导体。第一半导体层142可以包括iii-v族的p型半导体，例如p-gan。第一半导体层142可以具有单层结构或多层结构。

有源层143可以提供在第一半导体层142的上表面上。有源层143可以在电子和空穴结合在一起时产生光。有源层143可以具有多量子阱(mqw)结构或单量子阱(sqw)结构。有源层143可以包括iii-v族的半导体，例如镓氮化物(gan)。

第二半导体层145可以提供在有源层143的上表面上。第二半导体层145可以包括例如n型半导体。在另一示例中，第二半导体层145可以包括p型半导体。第二半导体层145可以包括iii-v族的n型半导体，例如n-gan。第二半导体层145可以具有单层结构或多层结构。

发光谐振层lr可以具有隔离结构147，使得可以以子像素为基础从有源层143发射光。发光谐振层lr可以包括在相邻的子像素之间的隔离结构147。隔离结构147可以是例如离子注入区域。这里，注入到离子注入区域中的离子可以包括例如氮(n)离子、硼(b)离子、氩(ar)离子或磷(p)离子。因为没有电流注入离子注入区域中，所以没有光从离子注入区域发射。当隔离结构147通过离子注入区域形成时，发光结构可以形成为没有台面(mesa)结构。隔离结构147可使得可以实现微型发光器件阵列结构而不用蚀刻工艺。因为不使用蚀刻工艺，所以可以形成更小的子像素，因此可以制造更高分辨率的微型发光器件阵列。

第一电极141可以电连接到第一半导体层142，第二电极146可以被电提供给第二半导体层145。第一电极141可以是与每个子像素对应的像素电极，第二电极146可以是与多个子像素对应的公共电极。当第一半导体层142和第二半导体层145分别包括p型半导体和n型半导体时，第一电极141和第二电极146可以分别是p型电极和n型电极。驱动元件135可以电连接到第一电极141，并且可以控制提供给第一电极141的电力。因此，驱动元件135可以选择性地驱动第一子像素sp1、第二子像素sp2和第三子像素sp3中的至少一个。

第一电极141可以包括反射材料以反射从有源层143向下发射的光。第一电极141可以包括例如银(ag)、金(au)、铝(al)、铬(cr)、镍(ni)或其合金。第二电极146可以形成为透明电极或不透明电极。例如，透明电极可以包括铟锡氧化物(ito)、锌氧化物(zno)、铟锌氧化物(izo)、铟镓锌氧化物(igzo)等。当第二电极146形成为透明电极时，第二电极146可以布置为覆盖整个第二半导体层145。当第二电极146是不透明电极时，第二电极146还可以包括与有源层143对应(例如面对有源层143)并配置为透射从有源层143发射的光的窗口区域149。

反射层150可以与第一电极141一起反复地反射从有源层143发射的光，使得光可以谐振。反射层150可以是例如分布式布拉格反射器。因为从有源层143发射的光在第一电极141与反射层150之间谐振、然后离开显示装置100，所以可以减小光束的发散角。因此，在高分辨率显示装置中，可以减少相邻的子像素之间的串扰以提高色纯度。

图2是示出根据一示例实施方式的显示装置200的视图。

显示装置200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可以发射具有不同颜色的光。显示装置200可以包括基板210、提供在基板210上的驱动层230和提供在驱动层230上的发光谐振层lr2。

基板210可以不是生长基板，而可以是用于将驱动层230支撑在其上的基板。例如，硅基板、玻璃基板、蓝宝石基板或涂覆有sio2的硅基板可以用作基板210。然而，这些仅是示例，由各种材料制成的基板可以成为基板210的示例。基板210可以是用于cmos底板的基板。在这种情况下，基板210和驱动层230可以形成cmos底板。

驱动层230可以包括用于以子像素为基础电驱动发光谐振层lr2的驱动元件235。驱动元件235可以包括例如晶体管、tft或hemt。例如，每个驱动元件235可以包括栅电极g、源电极s和漏电极d。驱动层230还可以包括至少一个绝缘层。例如，所述至少一个绝缘层可以包括第一绝缘层231和第二绝缘层232。第二绝缘层232可以是例如栅极氧化物。第三绝缘层237可以被进一步提供在驱动层230与发光谐振层lr2之间。

联接层220可以提供在基板210与驱动层230之间。联接层220被配置为将驱动层230接合到基板210，并且可以包括例如粘合层、熔融接合层或直接接合层。联接层220被配置为将驱动层230物理地接合到基板210，并且可以通过不需要电连接的接合方法将驱动层230接合到基板210。例如，联接层220可以在接合工艺期间覆盖源电极s和漏电极d。联接层220不限于图2所示的厚度，并且可以具有各种厚度。联接层220可以具有例如在2-5μm的范围内的厚度。

发光谐振层lr2可以包括诸如微型led阵列的微型发光器件阵列以及谐振结构。发光谐振层lr2可以包括第一电极241、第一半导体层242、有源层243、第二半导体层245、第二电极246和反射层250。

第一半导体层242可以提供在第一电极241的上表面上。第一半导体层242可以包括第一类型的半导体。例如，第一半导体层242可以包括p型半导体。第一半导体层242可以包括iii-v族的p型半导体，例如，p-gan。第一半导体层242可以具有单层结构或多层结构。

有源层243可以提供在第一半导体层242的上表面上。有源层243可以在电子和空穴结合在一起时产生光。有源层243可以具有mqw结构或sqw结构。有源层243可以包括iii-v族的半导体，例如gan。有源层243可以包括二维薄膜结构，或者可以包括诸如杆或金字塔结构的三维结构。

第二半导体层245可以提供在有源层243的上表面上。第二半导体层245可以包括例如n型半导体。第二半导体层245可以包括iii-v族的n型半导体，例如n-gan。第二半导体层245可以具有单层结构或多层结构。

发光谐振层lr2可以包括例如基于无机物质的微型led。微型led可以分别提供在子像素中。发光谐振层lr2可以具有隔离结构247，使得可以以子像素为基础从有源层243发射光。有源层243可以布置成通过隔离结构247隔开的离散区域。隔离结构247可以是例如离子注入区域。因为没有电流注入离子注入区域中，所以没有光从离子注入区域发射。离子注入区域可以通过注入诸如氮离子或硼离子的离子而形成，并且可以提供绝缘。在离子注入区域中，离子可以以约10¹²个离子/cm²至约10²⁰个离子/cm²的剂量注入。然而，实施方式不限于此。

第一电极241可以电连接到第一半导体层242，第二电极246可以被电提供给第二半导体层245。第一电极141可以是与每个子像素对应的像素电极，第二电极146可以是与多个子像素对应的公共电极。当第一半导体层242和第二半导体层245分别包括p型半导体和n型半导体时，第一电极241可以是p型电极，第二电极246可以是n型电极。驱动元件235可以电连接到第一电极241，并且可以控制提供给第一电极241的电力。因此，驱动元件235可以选择性地驱动第一子像素sp1、第二子像素sp2和第三子像素sp3中的至少一个。

第一电极241可以包括反射材料以反射从有源层243向下发射的光。第一电极241可以包括例如银(ag)、金(au)、铝(al)、铬(cr)、镍(ni)或其合金。作为像素电极的第一电极241可以独立地驱动子像素。第一电极241可以布置为彼此间隔开并面对有源层243。电流阻挡层244可以被进一步提供在每个第一电极241的两个侧向端部处。电流阻挡层244可以防止电流泄漏到其他相邻的子像素区。电流阻挡层244可以包括例如硅氧化物或硅氮化物。电流阻挡层244可以包括例如sio2。电流阻挡层244可以提供在隔离结构247的下表面与第一电极241之间。电流阻挡层244可以布置为与隔离结构247的下部对应。

第三绝缘层237可以被进一步提供在驱动层230与发光谐振层lr2之间。通路238可以被进一步提供在第三绝缘层237中以将驱动元件235和第一电极241彼此电连接。

第二电极246可以形成为透明电极或不透明电极。不透明电极可以包括例如钛(ti)或镍(ni)。例如，透明电极可以包括ito、zno、izo、igzo等。当第二电极246形成为透明电极时，第二电极246可以布置为覆盖整个第二半导体层245。当第二电极246是不透明电极时，第二电极246还可以包括透射从有源层243发射的光的窗口区域249。窗口区域249可以提供在与有源层243对应的位置处。

隔离结构247可以具有从第一半导体层242起(例如从第一半导体层242的下表面所在的水平起)的预定厚度。隔离结构247可以具有防止电流从第一电极241注入到第二半导体层245中的厚度。尽管需要以子像素为基础控制从第一电极241注入到第一半导体层242中的电流，但是电流可以被注入到整个第二半导体层245中，因此可以不需要隔离结构247延伸到第二半导体层245的上表面。例如，隔离结构247可以具有等于或大于第一半导体层242的厚度和有源层243的厚度之和的厚度。隔离结构247可以具有为第一半导体层242并且还为第二半导体层245提供隔离的厚度。

反射层250可以反射从有源层243发射的光。从有源层243发射的光可以在第一电极241与反射层250之间反复地反射和谐振，然后可以穿过反射层250被提取。谐振光可以以较小的发散角输出。因此，可以减少相邻的子像素之间的串扰。反射层250可以是例如分布式布拉格反射器。这里，用于指示反射层的附图标记250也将用于指示分布式布拉格反射器。

分布式布拉格反射器250可以通过交替地重复堆叠具有不同折射率的第一层2501和第二层2502而形成。由于折射率的差异，在第一层2501和第二层2502的界面处反射的所有波可以彼此干涉。例如，分布式布拉格反射器250可以具有其中包括si、si3n4、sio2、tio2、ta2o5和zro2中的两种的层被交替地堆叠的结构。例如，分布式布拉格反射器250可以具有其中sio2层和tio2层被交替地堆叠的结构。分布式布拉格反射器250的光反射率可以通过调节两种类型的堆叠层的厚度和数量来控制。

例如，分布式布拉格反射器250可以具有其中两对至五对第一层2501和第二层2502被堆叠的结构。

电流扩展层260可以被进一步提供在反射层250与第二电极246之间。电流扩展层260可以包括透射光的透明材料。电流扩展层260可以包括例如ito。电流扩展层260可以通过扩展经由第二电极246施加的电流来提高有源层243的发光效率。

在示例实施方式中，从有源层243发射的光的向下部分可以被第一电极241反射并可以被向上引导，并且因为隔离结构247不具有台面结构，所以从有源层243发射的光的侧向部分向上传播而不被隔离结构247吸收或散射。因此，可以提高发光效率。另外，归功于隔离结构247，可以减小子像素的尺寸，因此可以提高显示装置200的分辨率。另外，该示例实施方式可以具有其中第一电极241和第二电极246布置在相对于有源层243的上侧和下侧的垂直电极结构。

图3是示出其中颜色转换层被进一步包括在图2所示的结构中的显示装置200a的视图。在图3中，用与图2中的附图标记相同的附图标记表示的部件具有与参照图2描述的功能和结构基本相同的功能和结构，因此将省略其详细描述。

显示装置200a可以包括基板210、驱动层230、发光谐振层lr2和颜色转换层。

多个颜色转换层271、272和273可以提供在反射层250的上部上以接收从有源层243发射的光并发射具有不同颜色的光。例如，有源层243可以发射蓝光。然而，这仅是示例，有源层243可以发射具有能够激发颜色转换层271、272和273的不同波长的光。颜色转换层271、272和273可以分别对应于子像素sp1、sp2和sp3。颜色转换层271、272和273可以包括例如蓝色转换层271、绿色转换层272和红色转换层273。蓝色转换层271可以对应于蓝色子像素，绿色转换层272可以对应于绿色子像素，红色转换层273可以对应于红色子像素。

蓝色转换层271可以包括例如用于发射蓝光的材料，或者可以是透射从有源层243发射的蓝光的透射层。

蓝色转换层271可以通过透射从有源层243发射的蓝光而将蓝光输出到外部。蓝色转换层271还可以包括具有优良的透射特性的光致抗蚀剂、或光散射剂。

绿色转换层272可以通过接收从有源层243发射的蓝光而将绿光输出到外部。绿色转换层272可以包括具有预定尺寸并能够在被蓝光激发时发射绿光的量子点(qd)。量子点可以具有拥有核部分和壳部分的核-壳结构，或者可以具有没有壳的颗粒结构。核-壳结构可以具有单壳或多壳结构。多壳结构可以是例如双壳结构。

量子点可以包括例如选自由ii-vi族半导体、iii-v族半导体、iv-vi族半导体、iv族半导体和石墨烯量子点构成的组的至少一种。例如，量子点可以包括选自由镉(cd)、硒(se)、锌(zn)、硫(s)和inp构成的组的至少一种，但不限于此。每个量子点可以具有几十纳米(nm)或更小的直径，例如约10nm或更小的直径。另外，绿色转换层272可以包括能够在被从有源层243发射的蓝光激发时发射绿光的磷光体。另外，绿色转换层272还可以包括具有优良透射特性的光致抗蚀剂或能够均匀地输出绿光的光散射剂。

红色转换层273可以通过转换从有源层243发射的蓝光而输出红光。红色转换层273可以包括具有预定尺寸并能够在被蓝光激发时发射红光的量子点。另外，红色转换层273可以包括能够在被从有源层243发射的蓝光激发时发射红光的磷光体。另外，红色转换层273还可以包括光致抗蚀剂或光散射剂。

颜色转换层271、272和273可以具有拥有向上增大的宽度的剖面形状。阻隔物270可以提供在彼此相邻的颜色转换层271、272和273之间。阻隔物270可以由用于吸收光的黑矩阵形成。黑矩阵可以通过防止或减少蓝色转换层271、绿色转换层272和红色转换层273之间的串扰来改善对比度。

例如，子像素sp1、sp2和sp3中的每个的发光谐振层lr2可以发射蓝光，并且子像素sp1、sp2和sp3中的每个的颜色转换层可以通过转换蓝光而输出具有对应颜色的光。光的量可以通过调节注入到第一电极241和第二电极246中的电流的量来控制，并且每个子像素的颜色转换层可以输出彩色光，从而可以显示彩色图像。即使当每个子像素的尺寸减小时，也可以基于隔离结构247来减少或防止光泄漏到相邻的子像素，从而提高显示装置200a的分辨率。另外，因为光在发光谐振层lr2中谐振、然后从发光谐振层lr2输出，所以光束的发散角可以是小的，从而减少相邻的子像素之间的串扰、提高色纯度并减少光的损失。

图4是示出其中滤色器层被进一步包括在图3所示的结构中的显示装置200b的视图。在图4中，用与图3中的附图标记相同的附图标记表示的部件具有与参照图2和图3描述的功能和结构基本相同的功能和结构，因此将省略其详细描述。

可以提供与颜色转换层271、272和273的上部对应的滤色器层281、282和283。滤色器层281、282和283中的每个可以透射对应的颜色。可以提供滤色器层281、282和283以防止从有源层243发射的蓝光通过非预期的子像素输出。滤色器层281、282和283可以进一步提高色纯度。黑矩阵285可以被进一步提供在滤色器层281、282和283之间的空间中。另外，保护层287可以被进一步提供在颜色转换层271、272和273与滤色器层281、282和283之间。保护层287可以用作平坦化层。

图5是示出根据一示例实施方式的显示装置200的变型的视图。

通过修改图2所示的结构中的电流扩展层260，提供包括发光谐振层lr2c的显示装置200c。在图5中，用与图2中的附图标记相同的附图标记表示的部件具有与参照图2描述的功能和结构基本相同的功能和结构，因此将省略其详细描述。

显示装置200c包括在第二半导体层245与第二电极246之间的电流扩展层2601。电流扩展层2601可以具有遍及第一至第三子像素sp1、sp2和sp3的平面形状。电流扩展层2601可以包括透射光的透明材料。例如，电流扩展层2601可以包括ito。

图6是示出图2所示的显示装置200的另一变型的视图。在图6中，用与图2中的附图标记相同的附图标记表示的部件具有与参照图2描述的功能和结构基本相同的功能和结构，因此将省略其详细描述。

当与图2所示的显示装置200相比时，包括其中有源层2431具有一不同宽度i的发光谐振层lr2d的显示装置200d被提供。有源层2431的宽度i可以小于第二电极246的窗口区域249的宽度n。有源层2431的宽度i可以小于电流阻挡层244的间隔c。窗口区域249的宽度n可以大于或等于电流阻挡层244的间隔c。有源层2431的宽度i可以被设定为小于窗口区域249的宽度n和电流阻挡层244的间隔c，因此通过第一电极241和第二电极246供应的电流可以被限制在有源层2431中。基于此配置，可以提高有源层2431的发光效率。第一半导体层2421也可以被配置为具有比窗口区域249的宽度n和电流阻挡层244的间隔c小的宽度。

图7是示出图6所示的显示装置200d的变型的视图。

通过从图6所示的显示装置200d去除电流扩展层260，提供包括发光谐振层lr2e的显示装置200e。具有窗口区域249的第二电极246可以提供在第二半导体层245上，并且反射层250可以提供在第二电极246上。

图8是示出图7所示的显示装置200e的变型的视图。

显示装置200f可以包括发光谐振层lr2f，该发光谐振层lr2f包括具有平板形状的第二电极2461。第二电极2461可以是透明电极。第二电极2461可以包括例如ito、zno、izo、igzo等。当第二电极2461形成为透明电极时，第二电极2461可以布置为覆盖整个第二半导体层245。另外，反射层250可以提供在第二电极2461上。在该示例实施方式中，第二电极2461也可以用作电流扩展层。

图9是示出根据另一示例实施方式的显示装置300的视图。

显示装置300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可以发射具有不同颜色的光。显示装置300可以包括基板310、提供在基板310上的驱动层330和提供在驱动层330上的发光谐振层lr2d。联接层hb可以提供在驱动层330与发光谐振层lr2d之间。

基板310可以包括例如玻璃基板。然而，这仅是示例，由各种材料制成的基板可以成为基板310的示例。例如，基板310可以是用于cmos底板的基板。在这种情况下，基板310和驱动层330可以形成cmos底板。

驱动层330可以包括用于以子像素为基础电驱动发光谐振层lr2d的驱动元件335。驱动元件335可以包括例如晶体管、tft或hemt。例如，每个驱动元件335可以包括栅电极g、源电极s和漏电极d。驱动层330还可以包括至少一个绝缘层。例如，所述至少一个绝缘层可以包括第一绝缘层331和第二绝缘层332。第二绝缘层332可以是例如栅极氧化物。

联接层hb被配置为将驱动层330和发光谐振层lr2d彼此接合，并且可以包括例如混合联接层。联接层hb可以通过铜(cu)镶嵌方法形成。联接层hb可以包括第三绝缘层337、提供在第三绝缘层337中的第一接合部分b1、第四绝缘层339和提供在第四绝缘层339中的第二接合部分b2。第一接合部分b1和第二接合部分b2可以包括导电材料。第一接合部分b1和第二接合部分b2可以包括例如铜(cu)。

基于联接层hb，驱动层330和发光谐振层lr2d可以更容易地彼此接合。此外，在该示例实施方式中，基板310和驱动层330可以通过cmos底板工艺被更容易地制造。

发光谐振层lr2d可以包括微型发光器件阵列(诸如微型led阵列)和谐振结构。发光谐振层lr2d可以包括第一电极241、第一半导体层2421、有源层2431、第二半导体层245、第二电极246和反射层250。因为发光谐振层lr2d具有与图6所示的结构基本相同的结构，所以将省略其详细描述。另外，发光谐振层lr2d可以用参照图2、图5、图7和图8描述的发光谐振层lr2、lr2c、lr2e和lr2f中的任何一个来代替。

另外，通路338可以被进一步提供在联接层hb的第三绝缘层337中。通路338可以电连接到驱动元件335。另外，第一接合部分b1可以连接到通路338，并且第一接合部分b1和第二接合部分b2可以彼此连接。第二接合部分b2可以连接到发光谐振层lr2d的第一电极241。因此，驱动层330和发光谐振层lr2d可以通过通路338以及第一接合部分b1和第二接合部分b2彼此电联接。

在该示例实施方式中，通过更容易地将cmos底板和发光谐振层lr2d彼此接合，可以制造显示装置300。

图10是示出图2所示的显示装置200的反射层250的当反射层250形成为tio2/sio2分布式布拉格反射器(dbr)时相对于波长的反射率的曲线图。在约400nm至约500nm的波长带中，反射层250当包括两对tio2层和sio2层时具有约60％的反射率、当包括三对tio2层和sio2层时具有约80％的反射率、当包括五对tio2层和sio2层时具有约95％的反射率、以及当包括十对tio2层和sio2层时具有约100％的反射率。

图11是示出根据一示例实施方式的显示装置的相对于波长的光强度的曲线图。该示例实施方式的显示装置具有约2.45μm的腔厚度、以及其中堆叠五对tio2层和sio2层的分布式布拉格反射器。在图11所示的曲线图中，示出了多谐振模式，并且半峰全宽为约4.8nm。这表明，与相关技术的显示装置的半峰全宽(其为约19nm)相比，半峰全宽被减小。因此，该示例实施方式的显示装置的光束发散角可以减小。

分布式布拉格反射器可以具有例如两对至五对堆叠层。当要求示例实施方式的显示装置具有与垂直腔表面发射激光器(vcsel)的光束发散角相似的光束发散角时，可以增加每个分布式布拉格反射器的堆叠层的数量。

各种示例实施方式的显示装置可以应用于例如抬头显示器、虚拟现实(vr)眼镜、增强现实(ar)眼镜、全息显示器等。另外，示例实施方式的显示装置可以应用于各种其他产品。

接下来，将根据一示例实施方式描述制造显示装置的方法。

参照图12，可以在外延基板410上生长第一半导体层420、第一层425和第二初步半导体层427。例如，外延基板410可以是硅基板或蓝宝石基板。然而，外延基板410的示例不限于此，并且可以包括各种其他外延基板。第一半导体层420可以包括n型半导体层。然而，在一些情况下，第一半导体层420可以包括p型半导体层。例如，第一半导体层420可以包括n型gan。第一层425是用于形成将要被形成的有源层的层，并且可以包括例如gan。可以在外延基板410与第一半导体层420之间进一步形成缓冲层415。缓冲层415可以包括单层结构或多层结构，并且可以促进第一半导体层420的生长。例如，缓冲层415可以包括aln。可以在缓冲层415与第一半导体层420之间进一步提供未掺杂的半导体层，诸如u-gan层。

参照图12和图13，隔离结构430可以通过使用掩模428形成在第一半导体层420的一部分、第一层425和第二初步半导体层427中。掩模428可以是例如用于离子注入的掩模。例如，可以通过将离子注入到第一半导体层420、第一层425和第二初步半导体层427的预定区域中来形成隔离结构430。所述离子可以包括例如氮(n)离子、硼(b)离子、氩(ar)离子、磷(p)离子等。然而，所述离子不限于此。图13示出了其中隔离结构430从第二初步半导体层427形成到第一半导体层420的部分深度的示例，但是隔离结构430的厚度可以被各种各样地确定。例如，隔离结构430可以仅形成在第一层425和第二初步半导体层427中。可以形成各自具有通过隔离结构430彼此分隔开的多个区域的有源层425a和第二半导体层427a。各自具有彼此分隔开的多个区域的有源层425a和第二半导体层427a可以限定子像素区域。基于隔离结构430，可以形成诸如微型led阵列的微型发光结构阵列。

如上所述，当子像素通过离子注入区域彼此电分离时，通过凭借离子注入使有源层425a的其中可能形成缺陷的边缘部分去激活，可以仅在有源层425a内部引起光发射。另外，通过凭借离子注入区域使像素(子像素)电分离，可以防止或减少局部对比度的降低。由于在水平无台面结构的其中像素(子像素)在结构上没有彼此分离的像素(子像素)边界处的向相邻像素(子像素)的非预期的光发射，局部对比度可能降低。然而，根据该示例实施方式，通过在无台面的隔离结构中防止或减少电流扩展到相邻的像素(子像素)，可以改善对比度。

参照图14，电流阻挡层433可以沉积在隔离结构430上。电流阻挡层433可以通过光致抗蚀剂蚀刻工艺形成。电流阻挡层433可以包括绝缘材料。电流阻挡层433可以使稍后将形成的第一电极电绝缘。可以省略电流阻挡层433。尽管图14示出了有源层425a的宽度等于电流阻挡层433的间隔，但是有源层425a的宽度也可以如图6中那样小于电流阻挡层433的间隔。

参照图15，导电材料可以沉积在图14所示的结构上并且可以被蚀刻以形成以子像素为基础彼此分隔开的第一电极435。第一电极435可以是以子像素为基础操作的像素电极。第一电极435可以包括反射导电材料。第一电极435可以包括例如银(ag)、金(au)、铝(al)、铬(cr)、镍(ni)或其合金。第一电极435可以是不透明电极。

参照图16，第一绝缘层437可以被形成以覆盖第一电极435。例如，第一绝缘层437可以包括但不限于sio2、sin、al2o3、tio2等。

参照图17，可以蚀刻第一绝缘层437，并且可以在其上沉积导电材料以形成通路440和电极焊盘443。通路440可以与第一电极435接触。

参照图18，第二绝缘层445可以形成在第一绝缘层437上，并且栅电极446可以形成在第二绝缘层445上。此后，第三绝缘层447可以形成在第二绝缘层445和栅电极446上。可以蚀刻第二绝缘层445和第三绝缘层447，并且可以在其上形成导电材料以形成源电极448和漏电极449。栅电极446、源电极448和漏电极449可以形成驱动元件。这里，描述了形成作为驱动元件的示例的tft的方法。源电极448可以连接到电极焊盘443，漏电极449可以连接到通路440。结果，可以形成驱动层444。

参照图19，图18所示的结构可以被倒置，使得外延基板410可以朝上，并且所述结构可以被布置使得第三绝缘层447可以面对基板450。基板450是用于支撑图18所示的结构的基板，例如，基板450可以是硅基板、玻璃基板、蓝宝石基板或涂覆有sio2的硅基板。然而，这些仅是示例，由更容易接合到第三绝缘层447的各种材料制成的基板可以成为基板450的示例。参照图20，基板450和第三绝缘层447可以使用联接层455彼此接合。联接层455可以包括例如粘合层、直接联接层等。基板450用于支撑所述结构而没有电连接，并且基板450和所述结构可以通过简单的接合方法彼此物理地联接。例如，联接层455可以具有约0.1nm至约10μm的厚度。

在将基板450接合到所述结构之后，外延基板410可以被去除。例如，外延基板410可以通过激光剥离方法、抛光方法等被去除。抛光方法可以与干蚀刻方法一起使用。例如，当外延基板410是蓝宝石基板时，可以通过激光剥离方法去除外延基板410，当外延基板410是硅基板时，可以通过抛光方法去除外延基板410。例如，抛光方法可以使用化学机械抛光(cmp)工艺。

另外，缓冲层415可以被可选地去除。图20示出了其中缓冲层415被去除的示例。第一半导体层420的厚度可以通过蚀刻或抛光而减小。例如，在蚀刻或抛光后，第一半导体层420可以具有约0.5μm至约3.0μm的厚度。

参照图21，第二电极460可以通过导电材料形成工艺和蚀刻工艺形成在第一半导体层420上。第二电极460可以形成为不透明电极。当第二电极460是不透明电极时，窗口区域463可以通过蚀刻第二电极460形成在第二电极460中以允许光的透射。这里，有源层425a可以具有小于或等于窗口区域463的宽度n的宽度i。有源层425a的宽度i可以小于或等于电流阻挡层433的间隔c。

参照图22，电流扩展层465可以形成在第二电极460上。电流扩展层465可以包括透明材料。电流扩展层465可以包括例如ito。

参照图23，反射层470可以形成在电流扩展层465上。例如，反射层470可以形成为分布式布拉格反射器。反射层470可以通过交替地堆叠多对具有第一折射率的第三层4701和具有第二折射率的第四层4702而形成。

以这种方式，可以根据该示例实施方式制造显示装置。根据该示例实施方式的制造，显示装置的驱动层和发光谐振层可以整体地形成。另外，根据该示例实施方式的显示装置制造方法，通过其中外延基板410被倒置以面朝上的翻转工艺，可以形成没有台面结构的垂直电极结构。另外，因为用于形成电极(例如源电极448和漏电极449)的通路孔蚀刻工艺得到简化，所以可以简化制造工艺，并且因为没有形成台面结构，所以可以防止可能由台面结构引起的内部量子效率的降低。另外，通过在第一电极435与反射层470之间引起谐振，可以减小光束的发散角。

与图21中不同，图24是示出其中第二电极467形成为透明电极的示例的视图。第二电极467可以包括例如ito、zno、izo、igzo等。当第二电极467是透明电极时，第二电极467可以布置为覆盖整个第一半导体层420。因为光穿过透明电极，所以透明电极不需要窗口区域。然后，反射层470可以沉积在第二电极467上。

第二电极467可以是公共电极，并且因为第二电极467具有简单的结构，所以可以以较少的误差简单地制造第二电极467。另外，包括tft的驱动层布置在有源层425a下方，并且作为公共电极的第二电极467布置在有源层425a之上，从而可以更容易地确保光通过其输出的区域。另外，第一电极435布置在有源层425a之下，使得从有源层425a向下发射的光可以被第一电极435向上反射，因此光可以在反射层470与第一电极435之间反复地反射，从而引起谐振、提高发光效率并减小光束的发散角。

接下来，图25和图26是示出根据另一示例实施方式的制造显示装置的方法的视图。参照图25，电流扩展层475可以形成在图20所示的结构的第一半导体层420上。另外，第二电极477可以通过在电流扩展层475上沉积一层并蚀刻该层而形成。参照图26，反射层470可以形成在第二电极477上。

图27至图29是示出根据另一实施方式的制造显示装置的方法的视图。

参照图27，可以形成微型led阵列500，并且可以形成cmos底板600。此后，微型led阵列500和cmos底板600可以被接合在一起。微型led阵列500可以根据参照图12至图15描述的方法来制造。因此，将用图15所示的结构来描述该示例实施方式的制造方法。然而，图27所示的结构不包括图15所示的缓冲层415。尽管图27示出了有源层425a的宽度小于电流阻挡层433的间隔，但是有源层425a的宽度也可以如图15中那样等于电流阻挡层433的间隔。在图27中，微型led阵列500通过倒置图15所示的结构来准备。第一绝缘层510可以形成在图15所示的结构的第一电极435上。第一接合部分512形成在第一绝缘层510中。第一接合部分512可以包括导电材料。例如，第一接合部分512可以包括铜(cu)。可以使用镶嵌工艺以在第一绝缘层510中形成第一接合部分512。

第一接合部分512可以通过经由光刻工艺蚀刻第一绝缘层510以形成孔515、以及凭借电化学镀覆技术在孔515中填充铜(cu)而形成。另外，第一接合部分512可以通过经由cmp工艺去除第一接合部分512的突出部分而被平坦化。

cmos底板600的制造工艺是众所周知的。第二绝缘层615形成在基板610上，并且栅电极617通过导电材料形成工艺、光刻工艺和蚀刻工艺形成在第二绝缘层615上。第三绝缘层620沉积在第二绝缘层615上。源电极623、漏电极625和电极焊盘627通过蚀刻工艺和沉积工艺形成在第三绝缘层620中。

接下来，第四绝缘层630形成在第三绝缘层620上。通路635形成在第四绝缘层630中。此后，第二接合部分640可以形成在第四绝缘层630中，使得第二接合部分640可以连接到通路635。第二接合部分640可以包括导电材料。例如，第二接合部分640可以包括铜(cu)。第二接合部分640可以通过上述镶嵌工艺形成在第四绝缘层630中。

如上所述，可以形成微型led阵列500和cmos底板600，并且如图28所示，微型led阵列500和cmos底板600可以被接合在一起。微型led阵列500和cmos底板600可以通过混合接合工艺被接合在一起。然后，外延基板410可以被去除。

参照图29，第二电极460可以通过导电材料形成工艺和蚀刻工艺形成在第一半导体层420上。第二电极460可以形成为不透明电极。当第二电极460是不透明电极时，窗口区域463可以通过蚀刻第二电极460形成在第二电极460中以允许光的透射。

电流扩展层465可以形成在第二电极460上。电流扩展层465可以包括透明材料。电流扩展层465可以包括例如ito。反射层470可以形成在电流扩展层465上。例如，反射层470可以形成为分布式布拉格反射器。反射层470可以通过交替地堆叠多对具有第一折射率的第三层4701和具有第二折射率的第四层4702而形成。

这里，有源层可以具有小于或等于窗口区域463的宽度n的宽度i。有源层425a的宽度i可以小于或等于电流阻挡层433的间隔c。

如上所述，根据示例实施方式的制造显示装置的方法，可以通过微型led阵列工艺、cmos底板工艺和镶嵌工艺容易地制造显示装置。

另外，可以通过示例实施方式的制造方法来制造高分辨率显示装置。尽管像素的尺寸被减小以提高显示装置的分辨率，但是可以通过在发光谐振结构中引起谐振来减小显示装置的光束发散角，从而减少串扰并提高色纯度。

如上所述，根据以上示例实施方式中的一个或更多个，显示装置被配置为减小光束的发散角，因此，即使当为了高分辨率而减小显示装置的像素尺寸时，光也可以不在相邻的像素之间扩展，从而减少相邻的像素之间的串扰并提高色纯度。

另外，示例实施方式提供了其中将发光结构和谐振结构彼此联接的制造显示装置的方法。

应理解，在此描述的实施方式应仅在描述性的意义上考虑，而不是出于限制的目的。对每个示例实施方式内的特征或方面的描述通常应被认为可用于其他实施方式中的其他类似特征或方面。虽然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，在不背离如由所附权利要求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。

本申请要求享有2019年12月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0164792号的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全文合并于此。