微发光器件及具有微发光器件的显示装置的制作方法

微发光器件及具有微发光器件的显示装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术基于在2020年9月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0114854号并要求其优先权，通过引用将该韩国专利申请整体合并于此。
技术领域
3.本公开的示例实施例涉及具有提高的发射(emission)效率的微发光器件以及具有该微发光器件的显示装置。


背景技术：

4.液晶显示器(lcd)、有机发光二极管(oled)显示器等被广泛用于显示装置中。近来，已经利用通过使用微尺寸微发光二极管(led)来制造高分辨率显示装置的技术。
5.关于微led，随着芯片尺寸的减小，发射效率降低。此现象是由于在制造微led尺寸的芯片时发生的侧壁蚀刻损伤而导致的。侧壁蚀刻损伤引起阻止电子-空穴对正常地彼此键合(bonding)的不发射结合(combination)。


技术实现要素：

6.一个或多个示例实施例提供了一种具有提高的发射效率的微发光器件。
7.一个或多个示例实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括具有提高的发射效率的微发光器件。
8.另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地从该描述中将是显而易见的，或者可以通过实践本公开的示例实施例而获知。
9.根据示例实施例的一方面，提供了一种微发光器件，其包括：衬底；设置在衬底上的第一类型半导体层；设置在第一类型半导体层上的超晶格层；设置在超晶格层的侧部的电流阻挡层；设置在超晶格层上的有源层；和设置在有源层上的第二类型半导体层。
10.电流阻挡层可以包括多孔层或空气层。
11.多孔层可以包括氮化镓。
12.电流阻挡层可包括：与超晶格层的侧部接触的多孔层；和设置在多孔层的侧部上的空气层。
13.电流阻挡层可以从超晶格层的侧部延伸到第一类型半导体层的侧部或第一类型半导体层的底部。
14.电流阻挡层可以从超晶格层的侧部延伸到有源层的侧部。
15.有源层可以进一步设置在电流阻挡层上。
16.电流阻挡层可以从超晶格层的侧部延伸到第一类型半导体层的侧部或第一类型半导体层的底部。
17.微发光器件可以进一步包括设置在有源层的侧壁、第二类型半导体层的侧壁和电流阻挡层的暴露表面上的保护层。
18.微发光器件可以进一步包括延伸穿过第二类型半导体层、有源层和电流阻挡层并进入第一类型半导体层的通孔。
19.电流阻挡层可以进一步沿着第一类型半导体层的通孔的周围设置。
20.微发光器件可以具有大约200μm或更小的直径。
21.超晶格层可以包括交替堆叠的ingan层和gan层。
22.根据示例实施例的一方面，提供了一种显示装置，包括：驱动电路衬底；和设置在驱动电路衬底上并电连接到驱动电路衬底的多个微发光器件，其中，多个微发光器件中的每个微发光器件包括：第一类型半导体层；设置在第一类型半导体层上的超晶格层；设置在超晶格层的侧部上的电流阻挡层；设置在超晶格层上的有源层；和设置在有源层上的第二类型半导体层。
23.电流阻挡层可以包括多孔层或空气层。
24.多孔层可以包括氮化镓。
25.电流阻挡层可以包括：与超晶格层的侧部接触的多孔层；和设置在多孔层的侧部上的空气层。
26.电流阻挡层可以从超晶格层的侧部延伸到第一类型半导体层的侧部或第一类型半导体层的底部。
27.电流阻挡层可以从超晶格层的侧部延伸到有源层的侧部。
28.电流阻挡层可以从超晶格层的侧部延伸到第一类型半导体层的侧部或第一类型半导体层的底部。
29.显示装置可以进一步包括在有源层的侧壁、第二类型半导体层的侧壁以及电流阻挡层的暴露表面上的保护层。
30.显示装置可以进一步包括通孔，该通孔延伸穿过第二类型半导体层、有源层和电流阻挡层并进入第一类型半导体层。
31.多个微发光器件中的每个微发光器件可以具有大约200μm或更小的直径。
32.超晶格层可以包括交替堆叠的ingan层和gan层。
33.显示装置可以进一步包括颜色转换层，该颜色转换层被配置为改变从多个微发光器件发射的光的颜色。
34.有源层可以进一步设置在电流阻挡层上。
35.根据示例实施例的一方面，提供了一种微发光器件，其包括：衬底；设置在衬底上的第一半导体层；设置在第一半导体层上的超晶格层；围绕超晶格层的至少一部分外围区域的高电阻层；设置在超晶格层上的有源层；以及设置在有源层上的第二半导体层，其中，高电阻层具有比超晶格层高的电阻。
36.根据示例实施例的一方面，提供了一种微发光器件，其包括：衬底；设置在衬底上的第一半导体层；设置在第一半导体层的第一表面的第一部分上的超晶格层；设置在第一半导体层的第一表面的第二部分上的高电阻层；设置在超晶格层上的有源层；以及设置在有源层上的第二半导体层，其中，高电阻层具有比超晶格层高的电阻。
附图说明
37.根据结合附图进行的以下描述，本公开的某些示例实施例的上述和其他方面、特
征和优点将变得更加明显，其中：
38.图1是根据示例实施例的微发光器件的示意性截面图；
39.图2示出了根据示例实施例的图1的修改的微发光器件；
40.图3示出了根据另一示例实施例的图1的另一修改的微发光器件；
41.图4是根据另一示例实施例的微发光器件的示意性截面图；
42.图5示出了根据示例实施例的图4的微发光器件的修改示例；
43.图6示出了根据示例实施例的图4的微发光器件的另一修改示例；
44.图7至11示出了根据示例实施例的微发光器件；
45.图12示出了根据示例实施例的其中图2的微发光器件还设置有保护层的示例；
46.图13示出了根据示例实施例的其中图8的微发光器件还设置有保护层的示例；
47.图14示出了根据示例实施例的其中图10的微发光器件还设置有保护层的示例；
48.图15是根据另一示例实施例的微发光器件的截面图；
49.图16示出了根据示例实施例的图15的微发光器件的修改示例；
50.图17是根据示例实施例的显示装置的平面图；
51.图18是沿着图17的线a-a截取的截面图；
52.图19是根据另一示例实施例的显示装置的截面图；
53.图20示出了其中将根据示例实施例的显示装置应用于液晶显示装置的示例；
54.图21是根据示例实施例的电子装置的示意性框图；
55.图22示出了其中将根据示例实施例的显示装置应用于移动设备的示例；
56.图23示出了其中将根据示例实施例的显示装置应用于车辆的显示装置的示例；
57.图24示出了其中将根据示例实施例的显示装置应用于增强现实眼镜的示例；
58.图25示出了其中将根据示例实施例的显示装置应用于标牌的示例；和
59.图26示出了其中将根据示例实施例的显示装置应用于可穿戴显示器的示例。
具体实施方式
60.现在将参考附图描述示例实施例，其中，相同的附图标记始终表示相同的要素。就这一点而言，示例实施例可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面仅通过参考附图描述示例实施例以解释各方面。当在本文使用时，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目中的任一个和所有组合。当诸如
“……
中的至少一个”的表达在要素列表之前时，其修饰整个要素列表而不修饰列表中的各个要素。
61.在下文中，参考附图详细描述根据各种示例实施例的微发光器件和具有该微发光器件的显示装置。在全部附图中，相同的附图标记表示相同的要素，并且为了便于说明和清楚起见，可能夸大每个构成元件的尺寸。尽管可以使用诸如“第一”、“第二”等的术语来描述各种部件，但是这样的部件不必限于以上术语。以上术语仅用于将一个部件与另一部件进行区分。
62.除非上下文另外明确指出，否则说明书中的单数形式包括复数形式。诸如“包含”或“包括”的术语可以不被解释为必须包括说明书中描述的任何和所有构成元件或步骤，而是可以被解释为排除某些构成元件或步骤，或者进一步包括附件构成元件或步骤。此外，为了便于说明和清楚起见，附图中示出的每个构成元件的厚度或尺寸可能被放大。此外，将可
以理解，当诸如材料层、膜、区域或板的部件被称为在另一部件“上”时，该部件可以直接在盖另一部件或在其上可能存在居间部件。由于在以下实施例中形成每个层的材料是示例性的，因此可以使用其他材料。
63.此外，说明书中陈述的诸如“～部”、“～单元”、“～模块”和“～块”的术语可以表示用于处理至少一个功能或操作的单元，并且该单元可以通过硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。
64.本文中示出和描述的特定实施方式是本公开的说明性示例，并且无意以任何方式限制本公开的范围。为了简洁起见，可以不详细描述系统的常规或现有技术的电子设备、控制系统、软件开发和其他功能方面。此外，在所呈现的各个附图中示出的连接线或连接器旨在表示各个元件之间的功能关系和/或物理或逻辑联接。应当注意，实际设备中可以存在许多替代或附加的功能关系、物理连接或逻辑连接。
65.在描述本公开内容的上下文中，术语“一个”、“一种”和“所述”和类似指称的使用应解释为涵盖单数和复数。
66.此外，本文描述的所有方法的步骤可以以任何合适的顺序执行，除非本文另有所指或以其他方式与上下文明显矛盾。此外，本文提供的任何和所有示例或语句(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明本公开，并且不对本公开的范围施加限制，除非另有要求。
67.图1是根据示例实施例的微发光器件100的示意性截面图。
68.微发光器件100可以包括衬底110、设置在衬底110上的第一类型半导体层120、设置在第一类型半导体层120上的超晶格层(superlattice layer)130、设置在超晶格层130的侧部上的电流阻挡层140、设置在超晶格层130和电流阻挡层140上的有源层150以及设置在有源层150上的第二类型半导体层160。
69.衬底110可以包括si、sic、蓝宝石(al2o3)、zno、gaas、inp或gan，但是实施例不限于此。
70.第一类型半导体层120可以是例如n型半导体层。替代地，第一类型半导体层120可以是p型半导体层。当第一类型半导体层120是p型半导体层时，第二类型半导体层160可以是n型半导体层，而当第一类型半导体层120是n型半导体层时，第二类型半导体层160可以是p型半导体层。
71.第一类型半导体层120可以包括氮化物半导体层。第一类型半导体层120可以包括例如gan层、aln层或alxga(1-x)n(0≤x≤1)层。超晶格层130可以包括例如ingan/gan超晶格层、aln/gan超晶格层或alxinyga1-x-yn/alxinyga1-x-yn(0≤x,y≤1,x≠y)超晶格层。超晶格层130可以减轻有源层150下方的电流扩散和应变。超晶格层130可以具有其中第一层和第二层交替堆叠的结构，并且例如，在ingan/gan超晶格层中，ingan层和gan层可以交替布置。超晶格层130可以具有大于有源层150的带隙，以防止从超晶格层130的光输出或被超晶格层130的光吸收。例如，有源层150可以是十(10)对厚度为5nm/5nm的in
15
ga
75
n/gan的堆叠，并且超晶格层130可以是三十(30)对厚度为1nm/1nm的in5ga
95
n/gan层的堆叠。超晶格层130可以包含小于有源层150的in含量，并且可以用比有源层150的厚度薄的层来配置。
72.电流阻挡层140可以设置在超晶格层130的侧部，并且可以阻挡从第一类型半导体层120流向第二类型半导体层160的电流。电流阻挡层140可以包括例如具有比超晶格层130相对较高的电阻的高电阻层。更具体地，超晶格层130设置在所述第一半导体层的第一表面
的第一部分上，而电流阻挡层140设置在所述第一半导体层的所述第一表面的第二部分上。电流阻挡层140可以包括例如多孔层。电流阻挡层140可以包括例如多孔氮化镓。因为电流阻挡层140包括高电阻层，所以当电流从第一类型半导体层120流向第二类型半导体层160时，电流不是流向电流阻挡层140而是流向具有比电流阻挡层140相对较低的电阻的超晶格层130。因此，电流可以通过超晶格层130在有源层150的中央区域中密集地流动。
73.有源层150可以由于电子-空穴复合而发光，可以包括例如氮化物半导体层，并且可以通过控制带隙能量来调整发射波长范围。有源层150可以包括量子阱层和阻挡层，例如，可以包括ingan/gan、ingan/ingan、ingan/algan或ingan/inalgan的量子阱层和阻隔层。量子阱层可以包括单量子阱层或多量子阱层。
74.第二类型半导体层160可以包括例如gan层、aln层或alxga(1-x)n(0≤x≤1)层。例如，p型掺杂剂可以包括mg、ca、zn、cd、hg等。
75.例如，微发光器件100可以具有200μm或更小的直径。该直径可以指示微发光器件100的横截面的最大直径。该横截面可以指示垂直于光从微发光器件100输出的方向的横截面。微发光器件100可以具有各种形状，诸如三角形横截面、矩形横截面、圆形横截面等。
76.随着微发光器件100的尺寸减小，发射效率会降低。发射效率的降低可能是由于在微发光器件100的制造期间通过蚀刻暴露的位于发射器件的外边缘处的侧壁处的不发光复合而导致的。这样的不发光结合在电流注入期间进一步增加，因此蚀刻的侧壁可能会作为限制电流注入到有源层中的泄漏通道进行操作。随着发射器件的尺寸减小，侧壁的周围(circumference)的影响增大。因此，可能产生发射效率大大降低的问题。
77.根据示例实施例，由于电流阻挡层140设置在超晶格层130的侧壁处以控制流向有源层150的电流，因此电流可以集中在无损的中央区域上。可以通过选择性地蚀刻超晶格层130的侧壁来形成电流阻挡层140。例如，电流阻挡层140可以包括多孔层。该多孔层可以包括例如氮化镓。例如，可以通过使用电化学蚀刻方法蚀刻超晶格层130的侧部来形成多孔的电流阻挡层140。
78.由于与超晶格层130相比，多孔的电流阻挡层140具有相对高的电阻，所以可以控制流向有源层150的电流。
79.图2示出了图1的微发光器件100的修改示例。
80.在图2中，由于具有与图1中的附图标记相同的附图标记的构成元件是图1中的基本相同的构成元件，因此省略其详细描述。
81.微发光器件100a可以包括设置在超晶格层130的侧部的电流阻挡层141。电流阻挡层141可包括空气层。
82.电流阻挡层141可以通过例如电化学蚀刻方法或光化学蚀刻方法选择性地蚀刻超晶格层130来形成。
83.根据电化学方法，可以通过以下方法执行蚀刻：将待蚀刻的样品浸入特定溶剂中，并将电极连接到样品和溶剂以通过外部偏置产生载流子(carrier)。在这种状态下，使用的溶剂可以包括各种溶剂，诸如草酸等。作为电化学蚀刻方法，可以采用将电极直接连接到样品的方法，或者可以采用通过使用两个室间接连接电极的方法。
84.当向连接电极的样品施加电压时，可以在特定条件下对gan/ingan样品执行选择性蚀刻。例如，首先，可以将gan/ingan层变形为多孔层，并且可以在临界电压之上去除gan/
ingan层。通过选择性地施加电压，可以蚀刻具有相对优良的载流子限制的超晶格层130的侧部。可以通过蚀刻时间和电压来调整要蚀刻的深度。蚀刻剂可包括例如koh、naoh、hcl、c2h2o4、h2so4、hno3或hf中的至少一种。
85.图3示出了图1的微发光器件100的另一修改示例。
86.微发光器件100b可以包括：电流阻挡层，该电流阻挡层包括多孔层142，其设置为与超晶格层130的侧部接触；以及空气层143，其设置在多孔层142的侧部。
87.如上所述，例如，可以通过电化学方法选择性地蚀刻gan层来形成多孔层142和空气层143。由于图3的其它构成元件与图1中描述的构成元件基本相同，因此省略其详细描述。
88.由于根据实施例的微发光器件100b可以在超晶格层130的侧部中包括电流阻挡层，所以有源层150下方的电流路径集中在微发光器件100b的中央，从而提高了发射效率。电流阻挡层可以阻挡在由于用于将微发光器件100b分成芯片单元的蚀刻而产生的有源层150的侧壁损伤区域中的电流路径。因此，可以增加有源层150中的电子-空穴复合率，并且可以提高发射效率。
89.图4示出了根据另一示例实施例的微发光器件200。
90.微发光器件200可以包括衬底210和布置在衬底210上彼此间隔开的多个纳米棒发射器件215。纳米棒发射器件215均可以包括第一类型半导体层220、设置在第一类型半导体层220上的超晶格层230、设置在超晶格层230的侧部的电流阻挡层240、设置在超晶格层230和电流阻挡层240上的有源层250和设置在有源层250上的第二类型半导体层260。
91.电流阻挡层240可以包括多孔层。
92.纳米棒发射器件215可以具有例如1μm或更小的直径和5μm或更小的高度。由于图4的其他构成元件与图1中描述的构成元件基本相同，因此省略其详细描述。
93.图5示出了图4的微发光器件200的修改示例。
94.微发光器件200a可包括多个纳米棒发射器件215a，并且每个纳米棒发射器件215a可以包括电流阻挡层241。电流阻挡层241可包括空气层。电流阻挡层241可以包括在有源层250和第一类型半导体层220之间。由于图5的其它构成元件与图4中描述的构成元件基本相同，因此省略其详细描述。
95.图6示出了图4的微发光器件200的另一修改示例。
96.微发光器件200b可以包括多个纳米棒发射器件215b。每个纳米棒发射器件215b可以包括电流阻挡层。电流阻挡层可包括设置为与超晶格层330的侧部接触的多孔层242和设置在多孔层242的侧部上的空气层243。由于图6的其它构成元件与图4中描述的构成元件基本相同，因此省略其详细描述。
97.图7示出了根据另一示例实施例的微发光器件。
98.微发光器件300可以包括衬底310、设置在衬底310上的第一类型半导体层320、设置在第一类型半导体层320上的超晶格层330、电流阻挡层340、设置在超晶格层330和电流阻挡层340之间的有源层350和设置在有源层350上的第二类型半导体层360。
99.可以将电流阻挡层340设置为从超晶格层330的侧部延伸到第一类型半导体层320的部分侧部。由于图7的其它构成元件与参考图1描述的构成元件基本相同，因此省略其详细描述。
100.图8示出了图7的微发光器件300的修改示例。
101.微发光器件300a可以包括电流阻挡层341。电流阻挡层341可以包括空气层。可以将电流阻挡层341设置为从超晶格层330的侧部延伸到第一类型半导体层320的部分侧部。由于图8的其它构成元件与图7中描述的构成元件基本相同，因此省略其详细描述。
102.图9示出了图7的微发光器件300的另一修改示例。
103.微发光器件300b可以包括电流阻挡层。该电流阻挡层可以包括：多孔层342，其设置为与超晶格层330的侧部和第一类型半导体层320的部分侧部接触；以及空气层343，其设置在多孔层342的侧部。由于图9的其它构成元件与图7中描述的构成元件基本相同，因此省略其详细描述。
104.在图10的微发光器件中，可以设置电流阻挡层345，其与超晶格层330的侧部、有源层350的侧部以及第一类型半导体层320的部分侧部接触。
105.在图11的微发光器件中，可以设置电流阻挡层346，其从超晶格层330的侧部延伸到第一类型半导体层320的底部。由于图10和11的其它构成元件与图7中描述的构成元件基本相同，因此省略其详细描述。
106.图12至图14示出了其中上述实施例还设置有保护层170的示例。
107.参考图12，可以在图2的微发光器件100a的电流阻挡层141的暴露表面上进一步设置保护层170。例如，保护层170可以设置在有源层150和第二类型半导体层160上，包括设置在电流阻挡层141的暴露表面上。保护层170的位置范围可以进行各种改变，包括电流阻挡层141。可以通过例如原子层沉积(ald)工艺形成保护层170。电流阻挡层141可以主要地限制不发光结合，并且保护层170可以附加地限制不发光结合的可能性。保护层170可以包括例如sio2、sin、al2o3、tio2等。由于图12的其它构成元件与图2中描述的构成元件基本相同，因此省略其详细描述。
108.参考图13，包括图8的微发光器件的电流阻挡层341的暴露表面，可以在有源层350、第二类型半导体层360和第一类型半导体层320的侧壁上设置保护层370。由于图13的其它构成元件与图8中描述的构成元件基本相同，因此省略其详细描述。
109.参考图14，可以在图10的微发光器件的电流阻挡层345的侧壁和第二类型半导体层360的侧壁上设置保护层371。由于图14的其它构成元件与图10中描述的构成元件基本相同，因此省略其详细描述。
110.图15示出了根据另一示例实施例的微发光器件。
111.微发光器件400可以包括衬底410、设置在衬底410上的第一类型半导体层420、设置在第一类型半导体层420上的超晶格层430、设置在超晶格层430的侧壁上的电流阻挡层440、设置在超晶格层430和电流阻挡层440上的有源层450以及设置在有源层450上的第二类型半导体层460。
112.微发光器件400可以具有水平电极结构。可以设置通孔470以从第二类型半导体层460穿透到第一类型半导体层420。电流阻挡层440可以设置在超晶格层430中的通孔470的周围。可以相对地降低由于进行蚀刻以形成通孔470而损伤的表面的电阻，并且为了防止电流被引向电阻低的位置，可以将电流阻挡层440设置在通孔470的周围。
113.电流阻挡层440可以包括多孔层或空气层，或者可以具有其中多孔层和空气层彼此组合的结构。
114.图16示出了其中在图15的微发光器件400中的电流阻挡层被修改的示例。
115.电流阻挡层441可以设置在超晶格层430中的通孔470的周围以及第一类型半导体层420中的通孔470的周围。由于图16的其它构成元件与图15中描述的构成元件基本相同，因此省略其详细描述。
116.根据示例实施例的微发光器件可以包括电流阻挡层，使得当微发光器件的尺寸减小到微级别时，可以防止电流流向由于蚀刻而损伤的表面，并且可以引诱电流以集中在有源层的中央区域上，从而提高了发射效率。电流阻挡层是具有比该区域以外的其他区域相对较高的接触电阻的区域或具有肖特基接触(schottky contact)的区域，因此可以在微发光器件的中央区域密集地执行电流注入。
117.根据示例实施例，本公开的电流阻挡层可以应用于微led，具有大纵横比的纳米棒型发光器件、薄片型发光器件等。
118.图17是根据示例实施例的显示装置500的微发光器件的平面图。
119.参考图17，显示装置500可以包括多个像素550。像素550可以以二维矩阵形式布置。像素550可以包括多个子像素。
120.像素550可以表示指示显示装置500中的颜色的基本单元。例如，像素550中的一个可以包括第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光，并且颜色可以通过第一到第三颜色光显示。例如，第一颜色光可以包括红光，第二颜色光可以包括绿光，并且第三颜色光可以包括蓝光。然而，颜色光不限于此。像素550可以包括发射每种颜色光的多个子像素。例如，像素550可以包括发射第一颜色光的第一子像素551、发射第二颜色光的第二子像素552和发射第三颜色光的第三子像素553。第一子像素551、第二子像素552和第三子像素553均可以在电气上被独立地驱动。
121.图18是沿着图17的线a-a截取的截面图。图18示出了根据实施例的显示装置500的一个子像素。
122.参考图18，显示装置500可以包括驱动电路衬底510和连接到该驱动电路衬底510的至少一个微发光器件。至少一个微发光器件可以包括例如第一微发光器件531、第二微发光器件532和第三微发光器件533。参考图1至图16描述的微发光器件可以用作第一、第二和第三微发光器件531、532和533。
123.驱动电路衬底510可以包括能够驱动第一、第二和第三微发光器件531、532和533的至少一个晶体管和至少一个电容器。驱动电路衬底510可以包括例如开关晶体管、驱动晶体管和电容器。然而，驱动电路衬底510不限于此，而是可以包括一个晶体管和一个电容器。驱动电路衬底510可以由例如cmos背板配置。然而，驱动电路衬底510不限于此。
124.驱动电路衬底510可以设置有具有凹槽525的层520。该层520可以包括例如转移模具(transfer mold)或绝缘层。第一、第二和第三微发光器件531、532和533均可以设置在凹槽525中。尽管示出了其中第一、第二和第三微发光器件531、532和533被设置在具有凹槽的结构中的示例，但是第一、第二和第三微发光器件531、532和533可以设置在没有凹槽的驱动电路衬底510中，并且可以不同地实现根据其的电极结构。当层520是转移模具时，第一、第二和第三微发光器件531、532和533可以被转移到组合到驱动电路衬底510的层520，以彼此在电气上组合。替代地，当层520是绝缘层时，第一、第二和第三微发光器件531、532和533可以被转移到例如驱动电路衬底510，并且层520可以被涂覆在其上。
125.在示例实施例中，第一、第二和第三微发光器件531、532和533可以针对每个子像素照射不同颜色的光。在这种情况下，可以进一步设置用于过滤来自微发光器件的颜色光的滤色器。例如，第一微发光器件531可以发射第一颜色光，第二微发光器件532可以发射第二颜色光，并且第三微发光器件533可以发射第三颜色光。例如，第一颜色光可以是蓝光，第二颜色光可以是绿光，并且第三颜色光可以是红光。这样，多个微发光器件可以针对相应子像素发射不同颜色的光，从而显示图像。本实施例的显示装置500可以应用于led tv、液晶显示器、数字标牌、移动显示装置、可穿戴显示装置、虚拟现实装置或增强现实装置等。
126.第一、第二和第三微发光器件531、532和533可以照射一种颜色的光。
127.图19示出了根据示例实施例的其中微发光器件照射颜色光的示例。
128.图19是沿着图17的线a-a截取的截面图。根据示例实施例，显示装置500a可以包括第一子像素551，第二子像素552和第三子像素553。由于具有与图18的附图标记相同的附图标号的构成元件具有与图18的功能和配置基本相同的功能和配置，因此省略其详细描述。
129.显示装置500a还可以包括例如与层520间隔开一定距离布置的间隔壁560，和在间隔壁560与间隔壁560之间的颜色转换层。颜色转换层可以转换从第一、第二和第三微发光器件531、532和533发射的光的颜色。第一、第二和第三微发光器件531、532和533可以发射第一颜色光，例如，蓝光。然而，这仅是示例性的，并且第一、第二和第三微发光器件531、532和533可以发射不同波长的光以激发颜色转换层。
130.颜色转换层可以包括：第一颜色转换层571，其将来自第一微发光器件531的光转换为第一颜色光；第二颜色转换层572，其将来自第二微发光器件532的光转换为第二颜色光；以及第三颜色转换层573，其将来自第三微发光器件533的光转换为第三颜色光。第二颜色光可以是例如绿光，并且第三颜色光可以是例如红光。
131.第一颜色转换层571可以包括例如透射来自第一微发光器件531的光的树脂。第二颜色转换层572可以由从第二微发光器件532发射的蓝光来发射绿光。第二颜色转换层572可以包括具有一定尺寸的量子点(qd)，其被蓝光激发以发射绿光。每个qd可以具有核-壳结构，该核-壳结构具有核部分和壳部分，并且还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。多壳可以是例如双壳。
132.每个qd可以包括例如ii-vi族半导体、iii-v族半导体、iv-vi族半导体、iv族半导体或石墨烯量子点中的至少一种。qd可以包括例如cd、se、zn、s或inp中的至少一种，但是实施例不限于此。每个qd可以具有数十纳米(nm)或更小的直径，例如，约10nm或更小。
133.替代地，第二颜色转换层572可以包括通过被从第二微发光器件532发射的蓝光激发而发射绿光的磷光体。
134.第三颜色转换层573可以将从第三微发光器件533发射的蓝光转换为红光并将其发射。第三颜色转换层573可以包括具有一定尺寸的qd，其通过被蓝光激发而发射红光。替代地，第三颜色转换层573可以包括通过被从第三微发光器件533发射的蓝光激发而发射红光的磷光体。
135.图20示出了其中将根据示例实施例的显示装置7100应用于液晶显示装置的示例。
136.显示装置7100可以包括：照射光的背光单元7110；对来自背光单元7110的光进行调制的液晶面板7140；以及针对每种颜色对调制后的光进行过滤的滤色器7150。背光单元7110可以包括例如参考图18和19描述的显示装置500和500a。
137.显示装置7100还可以包括第一控制器7160，该第一控制器7160将多个微发光器件(例如，图18的第一、第二和第三微发光器件531、532、533)的通断开关信号输入到驱动电路7115。显示装置7100还可以包括将图像信号输入到液晶面板7140的第二控制器7170。第一控制器7160和第二控制器7170可以彼此连接以同步开关信号和图像信号。
138.图21是根据示例实施例的包括显示装置的电子装置的框图。
139.参考图21，可以在网络环境8200中提供电子装置8201。在网络环境8200中，电子装置8201可以通过第一网络8298(例如，短程无线通信)与电子装置8202通信，或通过第二网络8299(例如，远程无线通信)与电子装置8204或服务器8208通信。电子装置8201可以通过服务器8208与电子装置8204通信。电子装置8201可以包括处理器8220、存储器8230、输入设备8250、声音输出设备8255、显示设备8260、音频模块8270、传感器模块8276、接口8277、触觉模块8279、相机模块8280、功率管理模块8288、电池8289、通信模块8290、订户识别模块8296和天线模块8297。在电子装置8201中，可以省略构成元件中的至少一个，例如，显示设备8260或相机模块8280，或者可以添加其他构成元件。一些构成元件可以由一个集成电路实现。例如，传感器模块8276(例如，指纹传感器、虹膜传感器或照度传感器)可以通过嵌入在显示设备8260(例如，显示器)等中来实现。
140.处理器8220可以通过执行诸如程序8240的软件等来控制连接到处理器8220的电子装置8201的一个或多个其他构成元件(例如，硬件或软件构成元件等)，并执行各条数据处理或操作。处理器8220可以将从其他构成元件(例如，传感器模块8276或通信模块8290)接收的指令和/或数据加载到易失性存储器8232上，处理存储在易失性存储器8232中的指令和/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可包括内部存储器8236和可通过非易失性存储器8234访问的外部存储器8238。处理器8220可以包括主处理器8221，例如，中央处理单元、应用处理器等；以及可以独立或一起被操作的辅处理器8223，例如，图形处理单元、图像信号处理器、传感器集线器处理器、通信处理器等。辅处理器8223可以被配置为使用比主处理器8221少的功率，或者被配置为指定用于指明的功能。
141.辅处理器8223可以在主处理器8221处于非活跃状态(例如，睡眠状态)时代替主处理器8221控制与电子装置8201的某些构成元件(例如，显示设备8260、传感器模块8276、通信模块8290等)有关的功能和/或状态，或者在主处理器8221处于活跃状态(例如，应用执行状态)时与主处理器8221一起控制与电子装置8201的该某些构成元件有关的功能和/或状态。辅处理器8223(例如，图像信号处理器、通信处理器等)可以被实现为其他功能相关的构成元件(例如，相机模块8280、通信模块8290等)的一部分。
142.存储器8230可以存储由电子装置8201的构成元件(例如，处理器8220、传感器模块8276等)使用的各条数据。该数据可以包括例如诸如程序8240等的软件，以及关于与之相关的指令的输入数据和/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。
143.程序8240可以作为软件存储在存储器8230中，并且可以包括例如操作系统8242、中间件8244和/或应用8246。
144.输入设备8250可以例如从电子装置8201的外部(从用户等)接收用于电子装置8201的构成元件(例如，处理器8220等)的指令和/或数据。输入设备8250可以包括例如遥控
器、麦克风、鼠标、键盘和/或诸如手写笔的数字笔等。
145.声音输出设备8255可以将声音信号输出到电子装置8201的外部。声音输出设备8255可以包括例如扬声器或接收器。扬声器可以用于诸如多媒体再现或记录再现的通用目的，并且接收器可以用于接收来电呼叫。接收器可以与扬声器分离独立地实现或实现为扬声器的一部分。
146.显示设备8260可以在视觉上向电子装置8201的外部提供信息。显示设备8260可以包括例如显示器、全息图设备或投影仪，以及用于控制任何设备的控制电路。显示设备8260可以包括参考图1至图17描述的微发光器件。显示设备8260可以包括被配置为感测触摸的触摸电路和/或被配置为测量由触摸产生的力的强度的传感器电路，例如，压力传感器等。
147.音频模块8270可以将声音转换成电信号或者将电信号相反地转换成声音。音频模块8270可以通过输入设备8250获得声音或者通过声音输出设备8255和/或直接或无线地连接到电子装置8201的外部电子装置(例如，诸如扬声器和/或耳机的电子装置8201)输出声音。
148.传感器模块8276可以检测电子装置8201的操作状态(例如，功率或温度等)或外部环境状态(例如，用户状态等)，并生成与检测到的状态对应的电信号和/或数据值。传感器模块8276可以包括例如手势传感器、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、生物传感器、温度传感器、湿度传感器和/或照度传感器。
149.接口8277可以支持一个或多个指定协议，以用于电子装置8201直接或无线地连接到外部电子装置，例如，电子装置8202。接口8277可以包括例如高清多媒体接口(hdmi)、通用串行总线(usb)接口、sd卡接口和/或音频接口。
150.连接端子8278可以包括连接器，电子装置8201通过该连接器物理地连接到外部电子装置，例如，电子装置8202。连接端子8278可以包括例如hdmi连接器、usb连接器、sd卡连接器和/或音频连接器，例如，耳机连接器等。
151.触觉模块8279可以将电信号转换为机械刺激，例如振动、移动等，其可以由用户通过触觉或移动感来识别，或者将电信号转换为电刺激。触觉模块8279可以包括例如马达、压电设备和/或电刺激设备。
152.相机模块8280可以拍摄静态图像和视频。相机模块8280可以包括镜头组件，该镜头组件包括一个或多个镜头；图像传感器；图像信号处理器和/或闪光灯。相机模型8280中包括的镜头组件可以收集从作为图像拍摄目标的被摄体发射的光。
153.功率管理模块8288可以管理供应给电子装置8201的功率。功率管理模块8288可以被实现为功率管理集成电路(pmic)的一部分。
154.电池8289可以向电子装置8201的构成元件供应电力。电池8289可以包括例如不可再充电的原电池、可再充电的辅电池和/或燃料电池。
155.通信模块8290可以在电子装置8201和另一电子装置(例如，电子装置8202、电子装置8204或服务器8208)之间建立直接(有线)通信信道或无线通信信道，并支持通过建立的通信信道的通信。通信模块8290可以包括独立于处理器8220操作的一个或多个通信处理器，例如，应用处理器等，并且支持直接通信和/或无线通信。通信模块8290可以包括无线通信模块8292，例如，蜂窝通信模块，短程无线通信模块或全球导航卫星系统(gnss)通信模
块，和/或有线通信模块8294，例如，lan通信模块，或电力线通信模块。通信模块中的任何对应的通信模块可以通过第一网络8298(例如，诸如蓝牙、wifi直连或红外数据协会(irda)的短程通信网络)或第二网络8299(例如，诸如蜂窝网络、互联网的远程通信网络)或者诸如lan或wan的计算机网络与其他电子装置进行通信。这些各种类型的通信模块可以通过集成到一个构成元件(例如，单个芯片)中来实现，或者实现为多个单独的构成元件，例如，多个芯片。无线通信模块8292可以通过使用用户信息(例如，存储在订户识别模块8296中的国际移动订户标识(imsi))来识别并批准诸如第一网络8298和/或第二网络8299的通信网络中的电子装置8201。
156.天线模块8297可以向外部(例如，其他电子装置等)发送信号或电力，或者从外部接收信号或电力。天线可包括以形成在基板(例如，印刷电路板(pcb)等)上的导电图案形成的辐射体。天线模块8297可以包括一个或多个天线。当包括多个天线时，通信模块8290可以从多个天线中选择适合于在诸如第一网络8298和/或第二网络8299的通信网络中使用的通信方法的天线。可以通过所选天线在通信模块8290和其他电子装置之间发送或接收信号和/或电力。天线以外的其他部分，例如rfic等，可以被包括为天线模块8297的一部分。
157.一些构成元件可以通过外围设备之间的通信方法(例如，总线、通用输入和输出(gpio)、串行外围设备接口(spi)或移动行业处理器接口(mipi))彼此相互连接，并在它们之间交换信号，例如指令或数据。
158.指令或数据可以通过连接到第二网络8299的服务器8208在电子装置8201和在外部的电子装置8204之间发送或接收。电子装置8202和8204可以是与电子装置8201相同或不同的装置。在电子装置8201中执行的全部或一些操作可以在其他电子装置中的一个或多个装置(诸如电子装置8202和8204)或服务器8208中执行。例如，在要由电子装置8201执行功能或服务时，电子装置8201可以请求一个或多个其他电子装置执行该功能或服务中的一些或全部，而不是执行该功能或该服务。已经接收该请求的一个或多个其他电子装置可以执行与该请求相关的附加功能或服务，并将执行结果发送给电子装置8201。为此，例如，可以使用云计算、分布式计算或客户端-服务器计算技术。
159.图22示出了根据示例实施例的应用于移动设备9100的电子装置。移动设备9100可以包括根据实施例的显示装置9110。显示装置9110可以包括参考图1至图16描述的微发光器件。显示装置9110可以具有可折叠结构，例如，多折叠显示器(multi folder display)。尽管将移动设备9100示出为可折叠显示器，但是移动设备9100可以应用于一般的平板型显示器。
160.图23示出了根据示例实施例的应用于车辆的显示装置。该显示装置可以应用于车辆的平视显示装置(head-up display apparatus)9200。平视显示装置9200可以包括：显示装置9210，其设置在汽车的某区域；以及至少一个或多个光路改变构件9220，其可以改变光路，使得驾驶员可以看到由显示装置9210生成的图像。
161.图24示出了根据示例实施例的应用于增强现实眼镜或虚拟现实眼镜的显示装置。一副增强现实眼镜9300可以包括用于形成图像的投影系统9310和用于引导来自投影系统9310的图像朝向用户的眼睛前进的至少一个部件9320。投影系统9310可以包括参考图1至图16描述的微发光器件。
162.图25示出了根据示例实施例的应用于大型标牌的显示装置。标牌9400可以用于使
用数字信息显示器的户外广告，并且可以通过通信网络来控制广告内容等。标牌9400可以通过例如参考图21描述的电子装置来实现。
163.图26示出了根据示例实施例的应用于可穿戴显示器的显示装置。可穿戴显示器9500可以包括参考图1至图16描述的微发光器件，并且可以通过参考图21描述的电子装置来实现。
164.根据实施例的显示装置可以应用于各种产品，诸如可卷曲tv、可拉伸显示器等。
165.因为根据实施例的微发光器件包括能够控制有源层的下部中的电流注入的电流阻挡层，所以减少了由于发射器件的侧壁蚀刻损坏而在侧壁中发生的不发光结合，从而可以提高发射效率。
166.对每个实施例内的特征或方面的描述通常应被认为可用于其他实施例中的其他类似特征或方面。尽管已经参考附图描述了示例实施例，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

技术特征：
1.一种微发光器件，包括：衬底；设置在所述衬底上的第一类型半导体层；设置在所述第一类型半导体层上的超晶格层；设置在所述超晶格层的侧部的电流阻挡层；设置在所述超晶格层上的有源层；和设置在所述有源层上的第二类型半导体层。2.根据权利要求1所述的微发光器件，其中，所述电流阻挡层包括多孔层或空气层。3.根据权利要求2所述的微发光器件，其中，所述多孔层包括氮化镓。4.根据权利要求1所述的微发光器件，其中，所述电流阻挡层包括：与所述超晶格层的侧部接触的多孔层；和设置在所述多孔层的侧部上的空气层。5.根据权利要求1所述的微发光器件，其中，所述电流阻挡层从所述超晶格层的侧部延伸到所述第一类型半导体层的侧部或所述第一类型半导体层的底部。6.根据权利要求1所述的微发光器件，其中，所述电流阻挡层从所述超晶格层的侧部延伸到所述有源层的侧部。7.根据权利要求1所述的微发光器件，所述有源层还设置在所述电流阻挡层上。8.根据权利要求1所述的微发光器件，其中，所述电流阻挡层从所述超晶格层的侧部延伸到所述第一类型半导体层的侧部或所述第一类型半导体层的底部。9.根据权利要求1所述的微发光器件，还包括设置在所述有源层的侧壁、所述第二类型半导体层的侧壁以及所述电流阻挡层的暴露表面上的保护层。10.根据权利要求1所述的微发光器件，还包括通孔，所述通孔延伸穿过所述第二类型半导体层、所述有源层和所述电流阻挡层并进入所述第一类型半导体层。11.根据权利要求10所述的微发光器件，其中，所述电流阻挡层还沿着所述第一类型半导体层的所述通孔的周围设置。12.根据权利要求1所述的微发光器件，其中，所述微发光器件具有约200μm或更小的直径。13.根据权利要求1所述的微发光器件，其中，所述超晶格层包括交替堆叠的ingan层和gan层。14.一种显示装置，包括：驱动电路衬底；和多个微发光器件，所述多个微发光器件设置在所述驱动电路衬底上并电连接至所述驱动电路衬底，其中，所述多个微发光器件中的每个微发光器件包括：第一类型半导体层，设置在所述第一类型半导体层上的超晶格层，设置在所述超晶格层的侧部上的电流阻挡层，设置在所述超晶格层上的有源层，和设置在所述有源层上的第二类型半导体层。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述电流阻挡层包括多孔层或空气层。16.根据权利要求15所述的显示装置，其中，所述多孔层包括氮化镓。17.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述电流阻挡层包括：与所述超晶格层的侧部接触的多孔层；和设置在所述多孔层的侧部上的空气层。18.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述电流阻挡层从所述超晶格层的侧部延伸到所述第一类型半导体层的侧部或所述第一类型半导体层的底部。19.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述电流阻挡层从所述超晶格层的侧部延伸到所述有源层的侧部。20.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述电流阻挡层从所述超晶格层的侧部延伸到所述第一类型半导体层的侧部或所述第一类型半导体层的底部。21.根据权利要求14所述的显示装置，还包括在所述有源层的侧壁、所述第二类型半导体层的侧壁以及所述电流阻挡层的暴露表面上的保护层。22.根据权利要求14所述的显示装置，还包括通孔，所述通孔延伸穿过所述第二类型半导体层、所述有源层和所述电流阻挡层并进入所述第一类型半导体层。23.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述多个微发光器件中的每个微发光器件具有约200μm或更小的直径。24.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述超晶格层包括交替堆叠的ingan层和gan层。25.根据权利要求14所述的显示装置，还包括颜色转换层，所述颜色转换层被配置为改变从所述多个微发光器件发射的光的颜色。26.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述有源层还设置在所述电流阻挡层上。27.一种微发光器件，包括：衬底；设置在所述衬底上的第一半导体层；设置在所述第一半导体层上的超晶格层；围绕所述超晶格层的至少一部分外围区域的高电阻层；设置在所述超晶格层上的有源层；和设置在所述有源层上的第二半导体层，其中，所述高电阻层具有比所述超晶格层高的电阻。28.一种微发光器件，包括：衬底；设置在所述衬底上的第一半导体层；设置在所述第一半导体层的第一表面的第一部分上的超晶格层；设置在所述第一半导体层的所述第一表面的第二部分上的高电阻层；设置在所述超晶格层上的有源层；和设置在所述有源层上的第二半导体层，其中，所述高电阻层具有比所述超晶格层高的电阻。

技术总结
提供了一种微发光器件和具有该微发光器件的显示装置。微发光器件包括设置在衬底上的第一类型半导体层、设置在第一类型半导体层上的超晶格层、设置在超晶格层的侧部上的电流阻挡层、设置在超晶格层和电流阻挡层上的有源层以及设置在有源层上的第二类型半导体层。以及设置在有源层上的第二类型半导体层。以及设置在有源层上的第二类型半导体层。


技术研发人员：黄京旭 黄俊式 洪硕佑
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：2021.03.11
技术公布日：2022/3/8