显示装置及其制造方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年4月30日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0056852号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
3.本公开涉及一种显示装置及其制造方法。
背景技术：4.近来，随着对信息显示的兴趣增加，显示装置的研究和开发继续进行。
技术实现要素：5.本公开的方面可以提供一种能够提高显示面板的光输出效率并简化制造工艺的显示装置及其制造方法。
6.本公开的方面不限于上述内容，而是将由本领域中技术人员从下面的描述中清楚地理解本文中未描述的其它方面。
7.根据实施方式的显示装置可以包括设置在衬底上的发光元件。发光元件中的每个可以包括第一半导体层、设置在第一半导体层上的有源层、设置在有源层上的第二半导体层、以及设置在第二半导体层上的多孔层。
8.多孔层可以包括纳米级孔。
9.多孔层和第二半导体层可以包括相同的材料。
10.显示装置还可以包括设置在衬底上的堤部图案，其中，发光元件中的每个可以设置在堤部图案之间。
11.堤部图案和发光元件可以包括相同的材料。
12.显示装置还可以包括设置在发光元件上的颜色转换层。
13.显示装置还可以包括设置在发光元件之间的反射层。
14.显示装置还可以包括设置在发光元件和反射层之间的绝缘层。
15.发光元件可以包括发射第一颜色的光的第一发光元件、发射第二颜色的光的第二发光元件、以及发射第三颜色的光的第三发光元件。
16.根据实施方式的显示装置的制造方法可以包括：形成半导体层；蚀刻半导体层以形成多孔层；以及在多孔层上设置发光叠层以形成发光元件。
17.形成多孔层可以包括：通过蚀刻半导体层来形成纳米级孔。
18.设置发光叠层可以包括：蚀刻多孔层和发光叠层。
19.发光叠层可以包括第一半导体层、形成在第一半导体层上的第二半导体层、以及形成在第一半导体层和第二半导体层之间的有源层。
20.第二半导体层和多孔层可以由相同的材料形成。
21.显示装置的制造方法还可以包括：蚀刻多孔层和发光叠层以形成堤部图案。
22.堤部图案和发光元件可以同时形成。
23.设置发光叠层可以包括：在多孔层上形成第二半导体层。
24.设置发光叠层还可以包括：在第二半导体层上设置有源层；以及在有源层上设置第一半导体层。
25.制造方法还可以包括：在发光元件之间形成平坦化层。
26.制造方法还可以包括：在发光元件之间形成反射层。
27.其它实施方式的具体细节包括在说明书和附图中。
28.根据本公开的实施方式，包括在发光元件中的多孔区域可以散射从发光区域发射的光，从而提高光输出效率。因此，由于可以省略在像素中单独设置的散射层，因此可以简化制造工艺并且可以降低制造成本。
29.根据实施方式的效果不受以上示例的限制，并且在说明书中包括更多的各种效果。
附图说明
30.图1是示出根据实施方式的显示装置的示意性平面图。
31.图2是根据实施方式的像素的示意性电路图。
32.图3和图4是示出根据实施方式的像素的示意性剖视图。
33.图5是示出根据另一实施方式的像素的示意性剖视图。
34.图6是示出根据另一实施方式的像素的示意性剖视图。
35.图7至图16是示出根据实施方式的显示装置的制造方法的步骤的示意性剖视图。
36.图17至图26是示出根据另一实施方式的显示装置的制造方法的步骤的示意性剖视图。
37.图27至图30是示出根据各种实施方式的电子装置的示意图。
具体实施方式
38.通过参考附图描述的以下实施方式，将阐明本公开的优点和特征以及其实现方法。然而，本公开不限于以下公开的实施方式，并且可以以各种不同的形式来实现。提供这些实施方式使得本公开是完整的，并将本公开的范围完全告知本领域中普通技术人员，并且本公开将由权利要求的范围(包括其等同物)来限定。
39.本说明书中使用的术语用于描述实施方式的目的，而不是旨在限制本公开。在本说明书中，除非另外说明，否则单数也包括复数(并且反之亦然)。术语“包括”、“包括有”、“具有(has)”、“具有(have)”、“具有(having)”、“包含”、“包含有”等在本文中不用于排除对所提及组件、步骤、操作和/或元件的一个或多个其它组件、步骤、操作和/或元件的存在或添加。
40.此外，术语“连接”或“接入”可以统称为物理和/或电连接或接入。此外，它可以统称为直接或间接连接或接入以及整体或非整体连接或接入。
41.将理解的是，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在另一元件或层上，或者也可以存在居间元件或层。在整个说明书中，相同的参考标记表示相同的元件。
42.尽管术语“第一”、“第二”等用于描述各种构成元件，但是这些构成元件不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个构成元件与另一构成元件区分开。因此，在本公开的技术精神内，下面描述的第一构成元件可以是第二构成元件。
43.在说明书和权利要求书中，短语
“…
中的至少一个”旨在包括“选自
…
的组中的至少一个”的含义，以用于其含义和解释的目的。例如，“a和b中的至少一个”可以被理解为意指“a、b、或a和b”。
44.在说明书和权利要求书中，术语“和/或”旨在包括术语“和”与“或”的任何组合，以用于其含义和解释的目的。例如，“a和/或b”可以理解为意指“a、b、或a和b”。术语“和”与“或”可以以结合或分离的意义使用，并且可以被理解为等同于“和/或”。
45.除非另外限定，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域中普通技术人员所通常理解的相同的含义。还将理解的是，术语(诸如在常用词典中限定的术语)应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不会被解释为理想化的或过于正式的意义，除非在本文中明确地如此限定。
46.图1是示出根据实施方式的显示装置的示意性平面图。
47.图1示出了可以使用发光元件作为光源的显示装置，特别是设置在显示装置中的显示面板pnl。
48.为了便于描述，将以图1中的显示区域da为中心简要示出显示面板pnl的结构。然而，未示出的至少一个驱动电路单元(例如，扫描驱动器和数据驱动器中的至少一个)、线和/或焊盘还可以设置在根据实施方式的显示面板pnl上。第一方向(x轴方向)可以是显示面板pnl的短边方向，第二方向(y轴方向)可以是显示面板pnl的长边方向，并且第三方向(z轴方向)可以是显示面板pnl的厚度方向。
49.参考图1，显示面板pnl可以包括衬底sub和设置在衬底sub上的像素单元pxu。像素单元pxu可以包括第一像素pxl1、第二像素pxl2和/或第三像素pxl3。在下文中，当第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的至少一个可以被任意地提及时，或者当两种或更多种类型的像素可以被共同提及时，它们可以被称为“像素pxl”或“多个像素pxl”。
50.衬底sub可以构成显示面板pnl的基础构件，并且可以是刚性或柔性衬底或膜。例如，衬底sub可以由刚性衬底或柔性衬底(或薄膜)制成，其中，刚性衬底由玻璃或钢化玻璃制成，柔性衬底(或薄膜)由塑料或金属制成，并且衬底sub的材料和/或物理特性没有特别限制。
51.显示面板pnl和用于形成显示面板pnl的衬底sub可以包括用于显示图像的显示区域da和除显示区域da之外的非显示区域nda。像素pxl可以设置在显示区域da中。连接到显示区域da的像素pxl的各种线、焊盘和/或内置电路单元可以设置在非显示区域nda中。像素pxl可以根据条纹或排列结构规则地布置。然而，像素pxl的排列结构不必限于此，并且像素pxl可以以各种结构和/或方法布置在显示区域da中。
52.根据实施方式，发射不同颜色的光的两种或更多种类型的像素pxl可以设置在显示区域da中。例如，发射第一颜色的光的第一像素pxl1、发射第二颜色的光的第二像素pxl2、以及发射第三颜色的光的第三像素pxl3可以布置在显示区域da中。彼此相邻的第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以构成能够发射各种颜色的光的像素单元pxu。例如，第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个可以是发射一颜色的光的子
像素。根据实施方式，第一像素pxl1可以是发射红光的红色像素，第二像素pxl2可以是发射绿光的绿色像素，并且第三像素pxl3可以是发射蓝光的蓝色像素，但实施方式不限于此。
53.在实施方式中，第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个可以包括发射彼此相同颜色的光的发光元件，并且可以包括设置在发光元件中的每个上的颜色转换层和/或不同颜色的滤色器，从而分别发射第一颜色、第二颜色和第三颜色的光。在另一实施方式中，第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个可以分别使用第一颜色的发光元件、第二颜色的发光元件和第三颜色的发光元件作为光源，从而分别发射第一颜色、第二颜色和第三颜色的光。然而，构成像素单元pxu的像素pxl的颜色、类型和/或数量没有特别限制。例如，从每个像素pxl发射的光的颜色可以不同地改变。
54.像素pxl可以包括由控制信号(例如，扫描信号和数据信号)和/或电源(例如，第一电源和第二电源)驱动的至少一个光源。在实施方式中，光源可以包括尺寸小至纳米级或微米级的超小柱状发光元件。然而，本公开不必限于此，并且可以使用各种类型的发光元件作为像素pxl的光源。
55.在实施方式中，每个像素pxl可以由有源像素形成。然而，适用于显示装置的像素pxl的类型、结构和/或驱动方法没有特别限制。例如，每个像素pxl可以由具有各种结构和/或驱动方法的无源或有源发光显示装置的像素制成。
56.图2是根据实施方式的像素的示意性电路图。
57.图2示出了可以应用于有源显示装置的像素pxl中所包括的构成元件之间的电连接关系。然而，包括在像素pxl中的构成元件的类型不必限于此。
58.根据实施方式，图2中所示的像素pxl可以是在图1的显示面板pnl中设置的第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的任一个。第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以具有基本上彼此相同或相似的结构。
59.参考图2，每个像素pxl可以包括发光单元emu，该发光单元emu产生具有与数据信号对应的亮度的光。此外，像素pxl还可以包括用于驱动发光单元emu的像素电路pxc。
60.根据实施方式，发光单元emu可以包括电连接在第一电力线pl1和第二电力线pl2之间的至少一个发光元件ld，其中，第一电源vdd的电压可以施加到第一电力线pl1，第二电源vss的电压可以施加到第二电力线pl2。例如，发光单元emu可以包括经由像素电路pxc和第一电力线pl1连接到第一电源vdd的第一电极et1、通过第二电力线pl2连接到第二电源vss的第二电极et2、以及连接在第一电极et1和第二电极et2之间的发光元件ld。在实施方式中，第一电极et1可以是阳极电极，并且第二电极et2可以是阴极电极。
61.发光元件ld可以包括连接到第一电源vdd的一端和连接到第二电源vss的另一端。在实施方式中，发光元件ld的一端可以与第一电极et1整体地设置以连接到第一电极et1，并且发光元件ld的另一端可以与第二电极et2整体地设置以连接到第二电极et2。第一电源vdd和第二电源vss可以具有不同的电势。在这种情况下，在像素pxl的发光周期期间，第一电源vdd和第二电源vss之间的电势差可以设置成等于或大于发光元件ld的阈值电压。
62.发光元件ld可以构成发光单元emu的有效光源。发光元件ld可以发射具有与通过像素电路pxc提供的驱动电流对应的亮度的光。例如，在每个帧周期期间，像素电路pxc可以向发光单元emu提供与相应帧数据的灰度值对应的驱动电流。提供给发光单元emu的驱动电流可以流过发光元件ld。因此，发光元件ld可以发射具有与驱动电流对应的亮度的光。
63.像素电路pxc可以连接到像素pxl的扫描线si和数据线dj。例如，在像素pxl设置在显示区域da的第i行(i可以是大于0的自然数)和第j列(j可以是大于0的自然数)中的情况下，像素pxl的像素电路pxc可以连接到显示区域da的第i扫描线si和第j数据线dj。根据实施方式，像素电路pxc可以包括第一晶体管t1和第二晶体管t2以及存储电容器cst。然而，像素电路pxc的结构不限于图2中所示的实施方式。
64.像素电路pxc可以包括第一晶体管t1和第二晶体管t2以及存储电容器cst。
65.第一晶体管t1(即，驱动晶体管)的第一端子可以连接到第一电源vdd，并且其第二端子可以电连接到发光元件ld。第一晶体管t1的栅电极可以连接到第一节点n1。第一晶体管t1可以响应于第一节点n1的电压来控制提供给发光元件ld的驱动电流的量。
66.第二晶体管t2(即，开关晶体管)的第一端子可以连接到第j数据线dj，并且其第二端子可以连接到第一节点n1。这里，第二晶体管t2的第一端子和第二端子可以是不同的端子。例如，在第一端子是源电极的情况下，第二端子可以是漏电极。第二晶体管t2的栅电极可以连接到第i扫描线si。
67.在从第i扫描线si提供第二晶体管t2可以导通的电压的扫描信号的情况下，第二晶体管t2可以导通，并且可以电连接第j数据线dj和第一节点n1。在这种情况下，相应帧的数据信号可以提供给第j数据线dj，并且因此，数据信号可以传送到第一节点n1。传送到第一节点n1的数据信号可以存储到存储电容器cst中。
68.存储电容器cst可以对与提供给第一节点n1的数据信号对应的电压进行充电，并且可以保持充电的电压，直到可以提供下一帧的数据信号为止。
69.在图2中，示出了像素电路pxc，该像素电路pxc包括用于将数据信号传送到像素pxl中的第二晶体管t2、用于存储数据信号的存储电容器cst、以及用于将与数据信号对应的驱动电流提供给发光元件ld的第一晶体管t1，但是本公开不限于此，并且像素电路pxc的结构可以不同地改变。例如，像素电路pxc还可以包括诸如用于补偿第一晶体管t1的阈值电压的晶体管元件、用于初始化第一节点n1的晶体管元件、和/或用于控制发光元件ld的发光时间的晶体管元件等的至少一个晶体管元件、或诸如用于提升第一节点n1的电压的升压电容器等的其他电路元件。此外，像素电路pxc的第一晶体管t1和第二晶体管t2不限于图2，并且可以被不同地改变为nmos或pmos晶体管。
70.图3和图4是示出根据实施方式的像素的示意性剖视图。
71.图3和图4示意性地示出了彼此相邻的第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的剖面结构。
72.参考图3和图4，像素pxl和包括该像素pxl的显示装置可以包括衬底sub、设置在衬底sub上的堤部图案bnp、发光元件ld、颜色转换层ccl和滤色器层cfl。
73.衬底sub可以是包括电路元件的驱动衬底，电路元件包括构成每个像素pxl的像素电路pxc(参见图2)的晶体管。例如，衬底sub可以是以晶片状态制造的驱动衬底。衬底sub可以是包括nmos和pmos的组合的cmos衬底，但不限于此。
74.堤部图案bnp可以在衬底sub上设置在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3之间的边界处。堤部图案bnp中的每个可以设置成在一方向上延伸的形状。例如，堤部图案bnp中的每个可以在衬底sub上设置成在第三方向(即，z轴方向)上从衬底sub延伸的形状。
75.堤部图案bnp可以包括第一半导体层b1、有源层b2、第二半导体层b3和多孔层bp。例如，堤部图案bnp的第一半导体层b1、有源层b2、第二半导体层b3和多孔层bp可以在第三方向(即，z轴方向)上顺序地堆叠在衬底sub上。
76.堤部图案bnp的第一半导体层b1可以包括例如至少一个p型半导体层。例如，堤部图案bnp的第一半导体层b1可以包括gan、ingan、inalgan、algan和aln中的至少一种半导体材料，并且可以包括掺杂有诸如mg、zn、ca、sr、ba等或其组合的第一导电掺杂剂(或p型掺杂剂)的p型半导体层。例如，堤部图案bnp的第一半导体层b1可以包括掺杂有第一导电掺杂剂(或p型掺杂剂)的gan半导体材料，但不必限于此。堤部图案bnp的第一半导体层b1可以由各种其它材料形成。
77.堤部图案bnp的有源层b2可以设置在第一半导体层b1与第二半导体层b3之间。堤部图案bnp的有源层b2可以包括单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(mqw)结构、量子点结构和量子线结构中的至少一个，但不必限于此。堤部图案bnp的有源层b2可以包括gan、ingan、inalgan、algan、aln或其组合，并且各种其它材料可以构成堤部图案bnp的有源层b2。
78.堤部图案bnp的第二半导体层b3可以设置在有源层b2上，并且可以包括与第一半导体层b1不同类型的半导体层。在实施方式中，堤部图案bnp的第二半导体层b3可以包括至少一个n型半导体层。例如，堤部图案bnp的第二半导体层b3可以包括gan、ingan、inalgan、algan和aln中的至少一种半导体材料，并且可以是掺杂有诸如si、ge、sn等或其组合的第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的n型半导体层。例如，堤部图案bnp的第二半导体层b3可以包括掺杂有第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的gan半导体材料。然而，构成堤部图案bnp的第二半导体层b3的材料不限于此，并且堤部图案bnp的第二半导体层b3可以由各种其它材料形成。
79.堤部图案bnp的多孔层bp可以设置在第二半导体层b3上。堤部图案bnp的多孔层bp可以包括与第二半导体层b3相同的材料，但不限于此。例如，堤部图案bnp的多孔层bp可以包括至少一个n型半导体层。例如，堤部图案bnp的多孔层bp可以包括gan、ingan、inalgan、algan和aln中的至少一种半导体材料，并且可以是掺杂有诸如si、ge、sn等或其组合的第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的n型半导体层。例如，堤部图案bnp的多孔层bp可以包括掺杂有第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的gan半导体材料。然而，构成堤部图案bnp的多孔层bp的材料不限于此，并且堤部图案bnp的多孔层bp可以由各种其它材料形成。
80.堤部图案bnp的多孔层bp可以包括多个孔p。孔p可以是通过电化学蚀刻形成的纳米级孔，但不限于此。稍后将参考图8描述对其的详细描述。
81.堤部图案bnp还可以包括设置在多孔层bp上的掩模层mk1和mk2。掩模层mk1和mk2可以包括设置在多孔层bp上的第一掩模层mk1和设置在第一掩模层mk1上的第二掩模层mk2。第一掩模层mk1和第二掩模层mk2可以由不同的材料形成。例如，第一掩模层mk1可以包括氧化硅(sio
x
)，并且第二掩模层mk2可以包括镍(ni)，但不限于此。
82.根据实施方式，如图4中所示，堤部图案bnp还可以包括设置在多孔层bp与掩模层mk1和mk2之间的半导体层b4。半导体层b4可以包括诸如未掺杂的gan、ingan、inalgan、algan、aln或其组合的半导体材料，但不限于此。半导体层b4在第三方向(即，z轴方向)上的厚度可以小于多孔层bp在第三方向(即，z轴方向)上的厚度，但不限于此。
83.发光元件ld可以设置在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个
中。发光元件ld可以在衬底sub上设置在堤部图案bnp之间。
84.发光元件ld中的每个可以设置成各种形状。例如，发光元件ld可以具有杆状形状或棒状形状，杆状形状或棒状形状可以在第三方向(即，z轴方向)上是长的(即，纵横比大于1)，但不必限于此。例如，发光元件ld中的每个可以具有其中一端的直径和另一端的直径可以彼此不同的柱形状。发光元件ld可以是制造成具有超小尺寸以便具有纳米级或微米级的直径和/或长度的发光二极管(led)。然而，本公开不必限于此，并且发光元件ld的尺寸可以不同地改变，以满足发光元件ld可以应用到的照明装置或显示装置的要求(或设计条件)。
85.发光元件ld中的每个可以包括发光区域ea和多孔区域pa。发光区域ea可以设置在衬底sub和多孔区域pa之间。
86.发光区域ea可以包括第一半导体层l1、第二半导体层l3和插置在第一半导体层l1和第二半导体层l3之间的有源层l2。例如，发光元件ld的第一半导体层l1、有源层l2和第二半导体层l3可以在第三方向(即，z轴方向)上顺序地堆叠在衬底sub上。
87.发光元件ld的第一半导体层l1可以包括例如至少一个p型半导体层。例如，发光元件ld的第一半导体层l1可以包括gan、ingan、inalgan、algan和aln中的至少一种半导体材料，并且可以包括掺杂有诸如mg、zn、ca、sr、ba等或其组合的第一导电掺杂剂(或p型掺杂剂)的p型半导体层。例如，发光元件ld的第一半导体层l1可以包括掺杂有第一导电掺杂剂(或p型掺杂剂)的gan半导体材料，但不必限于此。发光元件ld的第一半导体层l1可以由各种其它材料形成。
88.发光元件ld的有源层l2可以设置在第一半导体层l1和第二半导体层l3之间。发光元件ld的有源层l2可以包括单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(mqw)结构、量子点结构和量子线结构中的至少一个，但不必限于此。发光元件ld的有源层l2可以包括gan、ingan、inalgan、algan、aln或其组合，并且各种其它材料可以构成发光元件ld的有源层l2。
89.在向发光元件ld的每个端施加信号(或电压)的情况下，在电子-空穴对在发光元件ld的有源层l2中复合的同时，每个发光元件ld发射光。通过使用该原理控制每个发光元件ld的发光，发光元件ld可以用作包括显示装置的像素pxl的各种发光元件的光源。
90.根据实施方式，电子阻挡层(ebl)还可以设置在发光元件ld的有源层l2和第一半导体层l1之间。电子阻挡层可以阻挡从第二半导体层l3提供的电子流逃逸到第一半导体层l1，从而增加有源层l2中的电子-空穴复合概率。电子阻挡层的能带隙可以大于有源层l2和/或第一半导体层l1的能带隙，但不限于此。
91.根据实施方式，超晶格层(sl)还可以设置在发光元件ld的有源层l2和第二半导体层l3之间。超晶格层可以减轻有源层l2和第二半导体层l3的应力，以提高发光元件ld的质量。例如，超晶格层可以形成为其中ingan和gan交替堆叠的结构，但不限于此。
92.发光元件ld的第二半导体层l3可以设置在有源层l2上，并且可以包括与第一半导体层l1不同类型的半导体层。在实施方式中，发光元件ld的第二半导体层l3可以包括至少一个n型半导体层。例如，发光元件ld的第二半导体层l3可以包括诸如gan、ingan、inalgan、algan、aln或其组合的半导体材料，并且可以是掺杂有诸如si、ge、sn等或其组合的第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的n型半导体层。例如，发光元件ld的第二半导体层l3可以包括掺杂有第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的gan半导体材料。然而，构成发光元件ld的第二半导体层l3的材料不限于此，并且可以使用各种材料来形成发光元件ld的第二半导体层l3。
93.多孔区域pa可以设置在发光区域ea的第二半导体层l3上。例如，多孔区域pa可以直接形成在发光区域ea的第二半导体层l3上。多孔区域pa可以包括与第二半导体层l3相同的材料，但不限于此。
94.多孔区域pa可以包括多孔层lp。发光元件ld的多孔层lp可以包括与第二半导体层l3相同的材料，但不限于此。例如，发光元件ld的多孔层lp可以包括至少一个n型半导体层。例如，发光元件ld的多孔层lp可以包括诸如gan、ingan、inalgan、algan、aln或其组合的半导体材料，并且可以是掺杂有诸如si、ge、sn等或其组合的第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的n型半导体层。例如，发光元件ld的多孔层lp可以包括掺杂有第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的gan半导体材料。然而，构成发光元件ld的多孔层lp的材料不限于此，并且可以使用各种其它材料来形成发光元件ld的多孔层lp。
95.多孔区域pa可以包括存在于多孔层lp中的多个孔p。孔p可以是通过电化学蚀刻形成的纳米级孔，但不必限于此。稍后将参考图8描述对其的详细描述。
96.多孔区域pa可以设置在发光区域ea上，以散射从发光区域ea发射的光，从而提高光输出效率。例如，多孔区域pa的折射率可以由于多个孔p而降低，从而提高光输出效率。例如，多孔区域pa可以用作散射层。这样，在发光元件ld中包括多孔区域pa的情况下，可以省略在像素pxl中单独设置的散射层，从而简化制造工艺并降低成本。多孔区域pa可以设置在发光区域ea和稍后将描述的颜色转换层ccl之间，以有效地防止颜色转换层ccl由于发光区域ea的热产生而被损坏。
97.在实施方式中，发光元件ld和堤部图案bnp可以包括相同的材料。例如，发光元件ld的第一半导体层l1、有源层l2、第二半导体层l3和/或多孔层lp可以分别包括与上述堤部图案bnp的第一半导体层b1、有源层b2、第二半导体层b3和/或多孔层bp相同的材料。在这种情况下，发光元件ld的第一半导体层l1、有源层l2、第二半导体层l3和/或多孔层lp可以在与堤部图案bnp的第一半导体层b1、有源层b2、第二半导体层b3和/或多孔层bp相同的工艺中同时形成。因此，可以简化显示装置的制造工艺以确保工艺经济性。稍后将参考图12描述对其的详细描述。
98.发光元件ld可以设置在设置于衬底sub上的第一电极et1上。例如，发光元件ld的第一半导体层l1可以设置在第一电极et1上以电连接到第一电极et1。第一电极et1可以包括金属或金属氧化物。例如，第一电极et1可以包括铜(cu)、金(au)、铬(cr)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、或其氧化物或合金、以及氧化铟锡(ito)等，但不必限于此。
99.根据实施方式，连接电极ce1和ce2还可以设置在衬底sub、发光元件ld和/或堤部图案bnp之间。连接电极ce1和ce2可以包括设置在发光元件ld和衬底sub之间的第一连接电极ce1和设置在堤部图案bnp和衬底sub之间的第二连接电极ce2。
100.第一连接电极ce1可以设置在发光元件ld的第一半导体层l1与设置在衬底sub上的第一电极et1之间。发光元件ld可以通过第一连接电极ce1电连接到设置在衬底sub上的第一电极et1。
101.第二连接电极ce2可以包括与第一连接电极ce1相同的材料。例如，第一连接电极ce1和第二连接电极ce2中的每个可以包括金属或金属氧化物。例如，第一连接电极ce1和第二连接电极ce2中的每个可以包括铜(cu)、金(au)、铬(cr)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、或其氧化物或合金、以及氧化铟锡(ito)等，但不必限于此。第二连接电极ce2可以在与第一连接电
极ce1相同的工艺中同时形成，但不必限于此。
102.硬掩模层hm还可以设置在堤部图案bnp和第二连接电极ce2之间。硬掩模层hm可以设置在堤部图案bnp的第一半导体层b1和第二连接电极ce2之间。根据实施方式，可以省略硬掩模层hm。
103.绝缘层ins可以设置在发光元件ld和/或堤部图案bnp的表面上。绝缘层ins可以设置在发光元件ld和/或堤部图案bnp的侧表面上。绝缘层ins可以防止在发光元件ld的有源层l2接触除了第一半导体层l1和第二半导体层l3之外的导电材料的情况下可能发生的电短路。绝缘层ins可以使发光元件ld的表面缺陷最小化，从而提高发光元件ld的寿命和发光效率。
104.绝缘层ins可以覆盖发光元件ld和/或堤部图案bnp的侧表面，但是可以被部分去除以暴露发光元件ld和/或堤部图案bnp的上表面。例如，绝缘层ins可以覆盖发光元件ld的侧表面，但是可以被部分去除以暴露发光元件ld的多孔区域pa，即多孔层lp。
105.绝缘层ins可以包括氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)、氮氧化硅(sio
x
ny)、碳氧化硅(sio
xcy
)、氧化铝(alo
x
)、氮化铝(aln
x
)、氧化锆(zro
x
)、氧化铪(hfo
x
)、氧化钛(tio
x
)或其组合，但不必限于此。
106.第二电极et2可以设置在发光元件ld上。第二电极et2可以直接设置在发光元件ld的由绝缘层ins暴露的上表面上。例如，第二电极et2可以直接设置在发光元件ld的多孔区域pa上，即多孔层lp上。第二电极et2可以遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3设置。
107.第二电极et2可以由各种透明导电材料形成。例如，第二电极et2可以包括包含氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化铟锡锌(itzo)、氧化铝锌(azo)、氧化镓锌(gzo)、氧化锌锡(zto)和氧化镓锡(gto)的各种透明导电材料中的至少一种，并且可以实现为基本上透明或半透明的以满足透光率。因此，从发光元件ld发射的光可以穿过第二电极et2并发射到显示面板pnl的外部。
108.颜色转换层ccl可以设置在发光元件ld上。颜色转换层ccl可以设置在堤部图案bnp之间。例如，颜色转换层ccl可以设置在由堤部图案bnp限定的空间或开口中。
109.颜色转换层ccl可以包括量子点作为颜色转换材料，该颜色转换材料将从每个像素pxl的发光元件ld发射的光转换为特定颜色的光。例如，颜色转换层ccl可以包括分散在诸如基础树脂的基质材料中的多个量子点。
110.在实施方式中，第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括发射相同颜色的光的发光元件ld。例如，第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括发射第三颜色(或蓝色)的光的发光元件ld。颜色转换层ccl可以包括将从发光元件ld发射的蓝光转换为白光的量子点。例如，颜色转换层ccl可以包括将从蓝色发光元件发射的蓝光转换为红光的第一量子点和将蓝光转换为绿光的第二量子点，但不必限于此。在使用量子点作为颜色转换材料的情况下，量子点的吸收系数可以通过将可见光范围中具有相对短波长的蓝光注入量子点中来增加。因此，可以提高从像素pxl发射的光的光效率，并且可以确保优异的颜色再现性。第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的发光单元emu可以由相同颜色的发光元件ld(例如，蓝色发光元件)组成，从而可以提高显示装置的制造效率。然而，本公开不限于此，并且第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括发射不同颜
色的光的发光元件ld。例如，第一像素pxl1可以包括第一颜色(或红色)发光元件ld，第二像素pxl2可以包括第二颜色(或绿色)发光元件ld，并且第三像素pxl3可以包括第三颜色(或蓝色)发光元件ld。
111.根据实施方式，反射层rf可以设置在堤部图案bnp和颜色转换层ccl之间。反射层rf可以反射从发光元件ld发射的光，以提高显示面板pnl的光输出效率。反射层rf可以设置在堤部图案bnp的侧表面上，以防止相邻的像素pxl之间的颜色混合。反射层rf的材料没有特别限制，并且可以包括各种反射材料。
112.钝化层psv可以设置在颜色转换层ccl上。钝化层psv可以直接覆盖颜色转换层ccl。钝化层psv可以遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3设置。钝化层psv可以防止诸如湿气或空气的杂质从外部渗入并且损坏或污染颜色转换层ccl。钝化层psv的一表面可以与颜色转换层ccl接触，并且钝化层psv的另一表面可以与稍后将描述的滤色器层cfl接触。
113.钝化层psv可以包括有机材料，例如丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂、苯并环丁烯(bcb)或其组合，但不必限于此。
114.根据实施方式，钝化层psv可以包括无机材料，诸如氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)、氮氧化硅(sio
x
ny)、碳氧化硅(sio
xcy
)、氧化铝(alo
x
)、氮化铝(aln
x
)、氧化锆(zro
x
)、氧化铪(hfo
x
)、氧化钛(tio
x
)或其组合。
115.滤色器层cfl可以设置在钝化层psv上。滤色器层cfl可以设置在堤部图案bnp之间。滤色器层cfl可以包括与每个像素pxl的颜色对应的滤色器cf1、cf2和cf3。可以通过设置分别与第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的颜色对应的滤色器cf1、cf2和cf3来显示全色图像。
116.滤色器层cfl可以包括第一滤色器cf1、第二滤色器cf2和第三滤色器cf3，其中，第一滤色器cf1可以设置在第一像素pxl1中并且选择性地透射从第一像素pxl1发射的光，第二滤色器cf2可以设置在第二像素pxl2中并且选择性地透射从第二像素pxl2发射的光，第三滤色器cf3可以设置在第三像素pxl3中并且选择性地透射从第三像素pxl3发射的光。
117.在实施方式中，第一滤色器cf1、第二滤色器cf2和第三滤色器cf3可以分别是红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器，但不必限于此。在下文中，术语“滤色器cf”或“多个滤色器cf”可以指第一滤色器cf1、第二滤色器cf2和第三滤色器cf3中的任何滤色器，或者可以统称为两种或更多种类型的滤色器。
118.第一滤色器cf1可以在第三方向(即，z轴方向)上与第一像素pxl1的发光元件ld和颜色转换层ccl重叠。第一滤色器cf1可以包括选择性地透射第一颜色(或红色)的光的滤色器材料。例如，在第一像素pxl1是红色像素的情况下，第一滤色器cf1可以包括红色滤色器材料。
119.第二滤色器cf2可以在第三方向(即，z轴方向)上与第二像素pxl2的发光元件ld和颜色转换层ccl重叠。第二滤色器cf2可以包括选择性地透射第二颜色(或绿色)的光的滤色器材料。例如，在第二像素pxl2是绿色像素的情况下，第二滤色器cf2可以包括绿色滤色器材料。
120.第三滤色器cf3可以在第三方向(即，z轴方向)上与第三像素pxl3的发光元件ld和颜色转换层ccl重叠。第三滤色器cf3可以包括选择性地透射第三颜色(或蓝色)的光的滤色
器材料。例如，在第三像素pxl3是蓝色像素的情况下，第三滤色器cf3可以包括蓝色滤色器材料。
121.根据上述实施方式，通过同时形成发光元件ld和堤部图案bnp，可以简化显示装置的制造工艺。嵌入在发光元件ld中的多孔区域pa可以散射从发光区域ea发射的光，从而提高光输出效率。因此，由于可以省略在像素pxl中单独设置的散射层，所以可以简化制造工艺并且可以降低成本。由于多孔区域pa可以设置在发光区域ea和颜色转换层ccl之间，因此能够有效地防止颜色转换层ccl由于发光区域ea的热产生而被损坏。
122.在下文中，将描述附加的实施方式。在以下实施方式中，与上述组件相同的组件将参考相同的参考标记，并且将省略或简化冗余的描述。
123.图5是示出根据另一实施方式的像素的示意性剖视图。
124.参考图5，根据实施方式的颜色转换层ccl与图1至图4的实施方式的区别可以在于，实施方式可以包括设置在第一像素pxl1中的第一颜色转换层cc1、设置在第二像素pxl2中的第二颜色转换层cc2、以及设置在第三像素pxl3中的光透射层ls。
125.在实施方式中，第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括发射相同颜色的光的发光元件ld。例如，第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3可以包括发射第三颜色(或蓝色)的光的发光元件ld。包括颜色转换颗粒的颜色转换层ccl可以设置在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中，从而显示全色图像。
126.在第一像素pxl1是红色像素的情况下，第一颜色转换层cc1可以包括将从蓝色发光元件发射的蓝光转换为红光的第一量子点。第一量子点可以吸收蓝光并根据能量跃迁使波长移位以发射红光。在第一像素pxl1是不同颜色的像素的情况下，第一颜色转换层cc1可以包括与第一像素pxl1的颜色对应的第一量子点。
127.在第二像素pxl2是绿色像素的情况下，第二颜色转换层cc2可以包括将从蓝色发光元件发射的蓝光转换为绿光的第二量子点。第二量子点可以吸收蓝光并根据能量跃迁使波长移位以发射绿光。在第二像素pxl2是不同颜色的像素的情况下，第二颜色转换层cc2可以包括与第二像素pxl2的颜色对应的第二量子点。
128.在可见光范围内具有相对短波长的蓝光可以被注入到第一量子点和第二量子点，从而增大第一量子点和第二量子点的吸收系数。因此，可以提高从第一像素pxl1和第二像素pxl2发射的光的光效率，并且最终可以确保优异的颜色再现性。第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的发光单元emu可以由相同颜色的发光元件ld(例如，蓝色发光元件)组成，从而可以提高显示装置的制造效率。
129.可以设置光透射层ls以有效地使用从发光元件ld发射的第三颜色(或蓝色)的光。例如，在发光元件ld是发射蓝光的蓝色发光元件并且第三像素pxl3是蓝色像素的情况下，光透射层ls可以包括光散射颗粒以有效地使用从发光元件ld发射的光，但不限于此。根据实施方式，可以省略光透射层ls，或者可以提供透明聚合物来代替光透射层ls。
130.图6是示出根据另一实施方式的像素的示意性剖视图。
131.参考图6，根据实施方式的第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3与图1至图5的实施方式的区别可以在于，实施方式可以分别包括第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3，并且可以省略颜色转换层ccl(参见图3等)和堤部图案bnp(参见图3)。
132.特别地，发光元件ld可以包括设置在第一像素pxl1中的第一发光元件ld1、设置在第二像素pxl2中的第二发光元件ld2、以及设置在第三像素pxl3中的第三发光元件ld3。
133.第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个可以包括发光区域ea和多孔区域pa。发光区域ea可以设置在衬底sub和多孔区域pa之间。
134.第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个的发光区域ea可以发射不同颜色的光。例如，第一发光元件ld1可以包括发射第一颜色(或红色)的光的发光区域ea，第二发光元件ld2可以包括发射第二颜色(或绿色)的光的发光区域ea，并且第三发光元件ld3可以包括发射第三颜色(或蓝色)的光的发光区域ea。如上所述，由于第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个包括发射不同颜色的光的发光区域ea，所以可以显示全色图像。因此，由于可以省略在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个中单独设置的颜色转换层和/或滤色器层，所以可以简化制造工艺并且可以降低成本。
135.发光区域ea可以包括第一半导体层l1、第二半导体层l3和插置在第一半导体层l1和第二半导体层l3之间的有源层l2。例如，第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个的第一半导体层l1、有源层l2和第二半导体层l3可以在第三方向(即，z轴方向)上顺序地堆叠在衬底sub上。
136.第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个的第一半导体层l1可以包括至少一个p型半导体层。例如，第一半导体层l1可以包括诸如gan、ingan、inalgan、algan、aln、algaas、gaasp、algainp、gap等或其组合的半导体材料，并且可以包括掺杂有诸如mg、zn、ca、sr、ba等或其组合的第一导电掺杂剂(或p型掺杂剂)的p型半导体层。例如，第一半导体层l1可以包括掺杂有第一导电掺杂剂(或p型掺杂剂)的gan半导体材料，但不限于此，并且第一半导体层l1可以由各种材料形成。
137.第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个的有源层l2可以设置在第一半导体层l1和第二半导体层l3之间。有源层l2可以包括单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(mqw)结构、量子点结构和量子线结构中的至少一个，但不限于此。有源层l2可以包括gan、ingan、inalgan、algan、aln、algaas、gaasp、algainp、gap或其组合。各种材料可以构成有源层l2。
138.在向第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3的每个端施加信号(或电压)的情况下，在电子-空穴对在第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个的有源层l2中复合的同时，发光元件ld发射光。通过使用该原理控制每个发光元件ld的发光，发光元件ld可以用作包括显示装置的像素pxl的各种发光元件的光源。
139.根据实施方式，电子阻挡层(ebl)还可以设置在有源层l2和第一半导体层l1之间。电子阻挡层可以阻挡从第二半导体层l3提供的电子流逃逸到第一半导体层l1，从而增加有源层l2中的电子-空穴复合概率。电子阻挡层的能带隙可以大于有源层l2和/或第一半导体层l1的能带隙，但不限于此。
140.根据实施方式，超晶格层(sl)还可以设置在有源层l2和第二半导体层l3之间。超晶格层可以减轻有源层l2和第二半导体层l3的应力，以提高发光元件ld的质量。超晶格层可以形成为其中ingan和gan交替堆叠的结构，但不限于此。
141.第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个的第二半导体
层l3可以设置在有源层l2上，并且可以包括与第一半导体层l1不同类型的半导体层。在实施方式中，第二半导体层l3可以包括至少一个n型半导体层。例如，第二半导体层l3可以包括诸如gan、ingan、inalgan、algan、aln、algaas、gaasp、algainp、gap等或其组合的半导体材料，并且可以是掺杂有诸如si、ge、sn等或其组合的第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的n型半导体层。例如，第二半导体层l3可以包括掺杂有第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的gan半导体材料。然而，构成第二半导体层l3的材料不限于此，并且此外，发光元件ld的第二半导体层l3可以由各种材料形成。
142.第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个的多孔区域pa可以设置在发光区域ea的第二半导体层l3上。例如，多孔区域pa可以直接形成在发光区域ea的第二半导体层l3上。多孔区域pa可以包括与第二半导体层l3相同的材料，但不限于此。
143.多孔区域pa可以包括多孔层lp和存在于多孔层lp中的多个孔p。多孔区域pa可以设置在发光区域ea上，以散射从发光区域ea发射的光，从而提高光输出效率。例如，多孔区域pa的折射率可以由于多个孔p而降低，从而提高光输出效率。例如，多孔区域pa可以用作散射层。如上所述，在发光元件ld中包括多孔区域pa的情况下，可以省略在像素pxl中单独设置的散射层，从而简化制造工艺并降低成本。由于已经参考图3等详细描述了包括多孔层lp和孔p的多孔区域pa，因此将省略重复的描述。
144.第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个可以设置在设置于衬底sub上的第一电极et1上。例如，发光元件ld的第一半导体层l1可以设置在第一电极et1上以电连接到第一电极et1。
145.根据实施方式，连接电极ce还可以设置在衬底sub和发光元件ld之间。连接电极ce可以设置在发光元件ld的第一半导体层l1与设置在衬底sub上的第一电极et1之间。发光元件ld可以通过连接电极ce电连接到设置在衬底sub上的第一电极et1。连接电极ce可以包括金属或金属氧化物。例如，连接电极ce可以包括铜(cu)、金(au)、铬(cr)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、或其氧化物或合金、以及氧化铟锡(ito)等，但不必限于此。
146.绝缘层ins和反射层rf可以设置在第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3之间。绝缘层ins可以设置在发光元件ld和反射层rf之间。
147.绝缘层ins可以设置在发光元件ld的表面上。绝缘层ins可以设置在发光元件ld的侧表面上。绝缘层ins可以防止在发光元件ld的有源层l2接触除了第一半导体层l1和第二半导体层l3之外的导电材料的情况下可能发生的电短路。绝缘层ins可以使发光元件ld的表面缺陷最小化，从而提高发光元件ld的寿命和发光效率。
148.绝缘层ins可以覆盖发光元件ld的侧表面，但是可以被部分去除以暴露发光元件ld的上表面。例如，绝缘层ins可以覆盖发光元件ld的侧表面，但是可以被部分去除以暴露发光元件ld的多孔区域pa的表面。
149.反射层rf可以设置在发光元件ld之间。反射层rf可以在衬底sub上设置在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3之间的边界处。反射层rf可以设置在发光元件ld之间以反射从发光元件ld发射的光，从而提高显示面板pnl的光输出效率。此外，反射层rf可以设置在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3之间的边界处，以防止相邻的像素pxl之间的颜色混合。
150.第二电极et2可以设置在第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3
中的每个上。第二电极et2可以直接设置在发光元件ld的由绝缘层ins暴露的上表面上。例如，第二电极et2可以直接设置在发光元件ld的多孔区域pa上，即多孔层lp上。第二电极et2可以设置在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个中。
151.根据上述实施方式，由于第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个包括发射不同颜色的光的发光区域ea，因此可以省略颜色转换层和/或滤色器层，并且因此可以简化制造工艺并且可以降低成本。如上所述，多孔区域pa可以嵌入发光元件ld中，以提高显示面板pnl的光输出效率并同时简化制造工艺。
152.随后，将描述根据上述实施方式的显示装置的制造方法。
153.图7至图16是示出根据实施方式的显示装置的制造方法的步骤的示意性剖视图。图7至图16是用于示出图3的显示装置的制造方法的剖视图，并且与图3的构成元件基本上相同的构成元件由相同的参考标记表示。
154.参考图7，首先，可以制备基础层bsl，并且可以在基础层bsl上形成半导体层pl’。基础层bsl可以使用蓝宝石衬底、硅(si)衬底、碳化硅(sic)衬底或其组合，但不限于此，并且可以使用具有晶格结构的单晶衬底。基础层bsl还可以包括形成在其表面上的缓冲层。
155.半导体层pl’可以包括至少一个n型半导体层。例如，半导体层pl’可以包括诸如gan、ingan、inalgan、algan、aln或其组合的半导体材料，并且可以是掺杂有诸如si、ge、sn等的第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的n型半导体层。例如，半导体层pl’可以包括掺杂有第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的gan半导体材料。然而，构成半导体层pl’的材料不限于此，并且半导体层pl’可以由各种其它材料形成。
156.参考图8，可以通过蚀刻半导体层pl’来形成多孔层pl。例如，半导体层pl’可以被电化学蚀刻以形成多孔层pl的纳米级孔p。在半导体层pl’的电化学蚀刻期间，孔p的尺寸、形状和分布可以根据蚀刻剂、电压和/或掺杂浓度进行不同调整。
157.参考图9，可以在多孔层pl上形成发光叠层11、12和13。发光叠层11、12和13可以通过外延方法通过生长籽晶来形成。在这种情况下，由于发光叠层11、12和13的应力可以通过多孔层pl的多孔结构来减轻，因此可以提高发光元件ld的质量。
158.根据实施方式，发光叠层11、12和13可以通过金属有机化学气相沉积(mocvd)形成。然而，本公开不必限于此，并且发光叠层11、12和13可以通过各种方法形成，诸如电子束沉积、物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)、等离子体激光沉积(pld)、双型热蒸发、溅射等或其组合。
159.发光叠层11、12和13可以包括外延生长的第一半导体层11、有源层12和第二半导体层13。
160.第二半导体层13可以设置在多孔层pl上，并且可以由与多孔层pl相同的材料形成。例如，第二半导体层13可以包括至少一个n型半导体层。例如，第二半导体层13可以包括gan、ingan、inalgan、algan和aln中的至少一种的半导体材料，并且可以是掺杂有诸如si、ge、sn等的第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的n型半导体层。例如，第二半导体层13可以包括掺杂有第二导电掺杂剂(或n型掺杂剂)的gan半导体材料。然而，构成第二半导体层13的材料不限于此，并且第二半导体层13可以由各种材料形成。第二半导体层13可以直接形成在多孔层pl上，但不限于此。
161.有源层12可以设置在第二半导体层13上，并且可以包括单阱结构、多阱结构、单量
子阱结构、多量子阱(mqw)结构、量子点结构和量子线结构中的至少一个结构，但不必限于此。有源层12可以包括gan、ingan、inalgan、algan、aln或其组合，并且各种其它材料可以构成有源层12。
162.第一半导体层11可以设置在有源层12上，并且可以包括至少一个p型半导体层。例如，第一半导体层11可以包括诸如gan、ingan、inalgan、algan、aln或其组合的半导体材料，并且可以包括掺杂有诸如mg、zn、ca、sr、ba等或其组合的第一导电掺杂剂(或p型掺杂剂)的p型半导体层。例如，第一半导体层11可以包括掺杂有第一导电掺杂剂(或p型掺杂剂)的gan半导体材料，但不必限于此，并且第一半导体层11可以由各种材料形成。
163.参考图10，然后可以将发光叠层11、12和13以及多孔层pl结合到衬底sub。衬底sub可以是包括电路元件的驱动衬底，电路元件包括构成每个像素pxl的像素电路pxc(参见图2)的晶体管，并且可以在衬底sub上设置第一电极et1、连接电极层cel和/或硬掩模层hm。
164.第一电极et1可以形成在可以设置稍后将描述的发光元件ld的位置处。连接电极层cel可以遍及衬底sub的整个表面形成，但不限于此。硬掩模层hm可以形成在将设置稍后将描述的堤部图案bnp以形成堤部图案bnp的下端的位置处。然而，本公开不必限于此，并且根据实施方式可以省略硬掩模层hm。
165.发光叠层11、12和13的第一半导体层11可以接合到形成在衬底sub上的第一电极et1。第一半导体层11可以通过连接电极层cel容易地接合到设置在衬底sub上的第一电极et1。连接电极层cel可以由金属或金属氧化物形成。
166.在发光叠层11、12和13以及多孔层pl可以接合到衬底sub之后，可以将基础层bsl与多孔层pl的表面分离。
167.参考图11，可以在发光叠层11、12和13以及多孔层pl上形成第一掩模层mk1和第二掩模层mk2。第一掩模层mk1和第二掩模层mk2可以直接形成在多孔层pl上，但不限于此。
168.第一掩模层mk1可以部分地形成在设置稍后将描述的发光元件ld和堤部图案bnp的位置处。第二掩模层mk2可以形成在第一掩模层mk1上。第二掩模层mk2可以选择性地形成在将设置堤部图案bnp的位置处。
169.第一掩模层mk1和第二掩模层mk2可以由不同的材料形成。例如，第一掩模层mk1可以包括氧化硅(sio
x
)，并且第二掩模层mk2可以包括镍(ni)，但不限于此。
170.参考图12，可以图案化发光叠层11、12和13以及多孔层pl以形成发光元件ld和堤部图案bnp。堤部图案bnp可以形成在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3之间的边界处。发光元件ld可以在堤部图案bnp之间形成在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个中。
171.在图案化发光叠层11、12和13以及多孔层pl的工艺中，第一半导体层11可以被分成发光元件ld的第一半导体层l1和堤部图案bnp的第一半导体层b1，有源层12可以被分成发光元件ld的有源层l2和堤部图案bnp的有源层b2，并且第二半导体层13可以被分成发光元件ld的第二半导体层l3和堤部图案bnp的第二半导体层b3。类似地，多孔层pl可以被分成发光元件ld的多孔层lp和堤部图案bnp的多孔层bp。发光元件ld的多孔层lp可以构成发光元件ld的多孔区域pa。发光元件ld的第一半导体层l1、有源层l2和第二半导体层l3可以构成发光元件ld的发光区域ea。
172.在图案化发光叠层11、12和13以及多孔层pl的工艺中，可以通过使用第一掩模层
mk1和第二掩模层mk2之间的蚀刻选择性的差异来同时形成具有不同厚度的发光元件ld和堤部图案bnp。
173.根据实施方式，在图案化发光叠层11、12和13以及多孔层pl的工艺中，连接电极层cel可以被分成第一连接电极ce1和第二连接电极ce2。例如，连接电极层cel可以被分成在发光元件ld下方的第一连接电极ce1和在硬掩模层hm下方的第二连接电极ce2。
174.参考图13，可以在发光元件ld和/或堤部图案bnp上形成绝缘层ins。绝缘层ins可以部分地形成在发光元件ld和/或堤部图案bnp的侧表面上。在可以遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3形成绝缘层ins之后，绝缘层ins可以被部分地去除以暴露发光元件ld和/或堤部图案bnp的上表面。在实施方式中，在发光元件ld和/或堤部图案bnp在第三方向(即，z轴方向)上形成，即垂直于衬底sub形成的情况下，可以在没有掩模的情况下蚀刻设置在发光元件ld和/或堤部图案bnp的上表面上的绝缘层ins。
175.参考图14，可以在发光元件ld上形成第二电极et2。第二电极et2可以直接形成在发光元件ld的由绝缘层ins暴露的上表面上，并且可以与发光元件ld的多孔层lp接触。
176.第二电极et2可以遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3形成。例如，第二电极et2可以形成为至少部分地覆盖堤部图案bnp，但不限于此。
177.第二电极et2可以由各种透明导电材料形成。例如，第二电极et2可以由包括氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化铟锡锌(itzo)、氧化铝锌(azo)、氧化镓锌(gzo)、氧化锌锡(zto)和氧化镓锡(gto)的各种透明导电材料中的至少一种形成，并且可以实现为基本上透明或半透明的以满足透光率。因此，从发光元件ld发射的光可以穿过第二电极et2并发射到显示面板pnl的外部。
178.参考图15，然后可以在堤部图案bnp上形成反射层rf。反射层rf可以部分地形成在堤部图案bnp的侧表面上。反射层rf可以反射从发光元件ld发射的光，以提高显示面板pnl的光输出效率。反射层rf可以设置在堤部图案bnp的侧表面上，以防止相邻的像素pxl之间的颜色混合。反射层rf的材料没有特别限制，并且可以由各种反射材料形成。
179.参考图16，然后可以在发光元件ld上形成颜色转换层ccl。颜色转换层ccl可以形成在堤部图案bnp之间。例如，颜色转换层ccl可以形成在由堤部图案bnp限定的空间或开口中。颜色转换层ccl可以包括量子点作为颜色转换材料，该颜色转换材料将从每个像素pxl的发光元件ld发射的光转换为特定颜色的光。由于已经参考图3等详细描述了颜色转换层ccl，因此将省略重复描述。
180.随后，可以通过在颜色转换层ccl上形成钝化层psv和滤色器层cfl来完成图3的显示装置。钝化层psv可以遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3形成。钝化层psv可以直接覆盖颜色转换层ccl。钝化层psv可以防止诸如湿气或空气的杂质从外部渗入并且损坏或污染颜色转换层ccl。
181.滤色器层cfl可以包括与每个像素pxl的颜色对应的滤色器cf1、cf2和cf3。由于已经参考图3等详细描述了滤色器层cfl，因此将省略重复描述。
182.根据上述实施方式，通过同时形成发光元件ld和堤部图案bnp，可以简化显示装置的制造工艺。如上所述，多孔区域pa可以嵌入发光元件ld中，以提高显示面板pnl的光输出效率并同时简化制造工艺。
183.在下文中，将描述另一实施方式。在以下实施方式中，与上述组件相同的组件将参
考相同的参考标记，并且将省略或简化冗余的描述。
184.图17至图26是示出根据附加实施方式的显示装置的制造方法的步骤的示意性剖视图。图17至图26是用于示出图6的显示装置的制造方法的剖视图，并且与图6的构成元件基本上相同的构成元件由相同的参考标记表示。
185.参考图17，首先，可以制备基础层bsl，并且可以在基础层bsl上形成半导体层pl’。由于已经参考图7详细描述了基础层bsl和半导体层pl’，因此将省略重复描述。
186.参考图18，然后可以图案化半导体层pl’，以在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个中形成半导体层pl’。第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3的半导体层pl’中的每个可以形成在可以设置稍后将描述的发光元件ld的位置处。
187.参考图19，然后可以通过至少部分地蚀刻第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个的半导体层pl’来形成多孔层lp。例如，半导体层pl’可以被电化学蚀刻以形成多孔层lp的纳米级孔p。在半导体层pl’的电化学蚀刻期间，孔p的尺寸、形状和分布可以根据蚀刻剂、电压和/或掺杂浓度进行不同调整。第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个的多孔层lp可以构成稍后将描述的第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个的多孔区域pa。半导体层pl’的未蚀刻区域可以是第二半导体层l3，并且可以与在后续工艺中形成的第一半导体层l1和有源层l2一起构成第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个的发光区域ea。
188.参考图20，可以在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个的多孔层lp和第二半导体层l3上形成第一半导体层l1和有源层l2。第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个的第一半导体层l1和/或有源层l2可以通过外延方法通过生长籽晶来形成。
189.设置在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个的多孔层lp上的第一半导体层l1、有源层l2和第二半导体层l3可以是发光叠层，并且可以构成第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个的发光区域ea。如上所述，第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个的发光区域ea可以形成为发射不同颜色的光。例如，第一发光元件ld1的发光区域ea可以发射第一颜色(或红色)的光，第二发光元件ld2的发光区域ea可以发射第二颜色(或绿色)的光，并且第三发光元件ld3的发光区域ea可以发射第三颜色(或蓝色)的光。如上所述，由于第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个包括发射不同颜色的光的发光区域ea，因此可以显示全色图像。因此，由于可以省略在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3中的每个中单独设置的颜色转换层和/或滤色器层，因此如上所述能够简化制造工艺并降低成本。
190.参考图21，然后可以在第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3之间形成平坦化层pn。平坦化层pn可以形成在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3之间的边界处。平坦化层pn可以形成在发光元件ld之间，并且用于平坦化发光元件ld之间的阶梯差。平坦化层pn可以形成在发光元件ld的侧表面上。例如，平坦化层pn可以覆盖发光元件ld的侧表面，但是暴露发光元件ld的上表面。
191.在实施方式中，平坦化层pn可以由有机材料形成，诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯硫醚树脂、苯并环丁烯(bcb)或其组合，但不必限于此。
192.根据实施方式，平坦化层pn可以由无机材料形成，诸如氧化硅(sio
x
)、氮化硅(sin
x
)、氮氧化硅(sio
x
ny)、碳氧化硅(sio
xcy
)、氧化铝(alo
x
)、氮化铝(aln
x
)、氧化锆(zro
x
)、氧化铪(hfo
x
)、氧化钛(tio
x
)或其组合。
193.参考图22，然后可以在第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3以及平坦化层pn上形成连接电极ce。连接电极ce可以遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3形成。连接电极ce可以由金属或金属氧化物形成。例如，连接电极ce可以由铜(cu)、金(au)、铬(cr)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、或其合金的氧化物、以及氧化铟锡(ito)等形成，但不必限于此。
194.参考图23，可以将第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3结合到衬底sub。衬底sub可以是包括电路元件的驱动衬底，电路元件包括构成每个像素pxl的像素电路pxc(参见图2)的晶体管，并且第一电极et1可以设置在其中。
195.第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个的第一半导体层l1可以结合到形成在衬底sub上的第一电极et1。第一半导体层l1可以通过连接电极ce容易地接合到设置在衬底sub上的第一电极et1。在将第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3接合到衬底sub之后，可以将基础层bsl与多孔层lp的表面分离。
196.参考图24，然后可以在第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3上形成第二电极层et2’。第二电极层et2’可以直接形成在发光元件ld的由平坦化层pn暴露的上表面上，以与发光元件ld的多孔区域pa接触，即，与多孔层lp接触。第二电极层et2’可以遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3设置。
197.第二电极层et2’可以由各种透明导电材料形成。例如，第二电极层et2’可以由包括氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化铟锡锌(itzo)、氧化铝锌(azo)、氧化镓锌(gzo)、氧化锌锡(zto)、氧化镓锡(gto)的各种透明导电材料中的至少一种形成，并且可以是基本上透明的或半透明的以满足透光率。
198.参考图25，然后可以图案化第二电极层et2’，以在第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个上形成第二电极et2，并且可以去除平坦化层pn。
199.参考图26，可以在第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3上形成绝缘层ins。绝缘层ins可以部分地形成在发光元件ld和/或堤部图案bnp的侧表面上。在可以遍及第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3形成绝缘层ins之后，可以部分地去除绝缘层ins，使得可以暴露发光元件ld的上表面。在实施方式中，在发光元件ld在第三方向(即，z轴方向)上形成，即垂直于衬底sub形成的情况下，可以在不用单独的掩模的情况下蚀刻设置在发光元件ld的上表面上的绝缘层ins。
200.随后，可以通过在第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3之间形成反射层rf来完成图6的显示装置。反射层rf可以反射从发光元件ld发射的光，以提高显示面板pnl的光输出效率。此外，反射层rf可以设置在第一像素pxl1、第二像素pxl2和第三像素pxl3之间的边界处，以防止相邻的像素pxl之间的颜色混合。反射层rf的材料没有特别限制，并且可以由各种反射材料形成。
201.根据上述实施方式，由于第一发光元件ld1、第二发光元件ld2和第三发光元件ld3中的每个可以包括发射不同颜色的光的发光区域ea，因此可以省略颜色转换层和/或滤色器层，并且因此可以简化制造工艺并且可以降低成本。如上所述，多孔区域pa可以嵌入发光
元件ld中，以提高显示面板pnl的光输出效率并同时简化制造工艺。
202.在下文中，将描述可以应用上述实施方式的显示装置的电子装置。
203.图27至图30是示出根据各种实施方式的电子装置的视图。
204.参考图27，根据上述实施方式的显示装置可以应用于智能眼镜。智能眼镜可以包括框架111和透镜单元112。智能眼镜是可以佩戴在用户的脸部上的可佩戴电子装置，并且可以具有其中框架111的一部分可以被折叠或展开的结构。例如，智能眼镜可以是用于增强现实(ar)的可佩戴装置。
205.框架111可以包括支承透镜单元112的壳体111b和用于供用户佩戴的腿部单元111a。腿部单元111a可以通过铰链通过连接到壳体111b而折叠或展开。
206.电池、触摸板、麦克风和/或相机可以嵌入在框架111中。用于输出光的投影仪和/或用于控制光信号的处理器可以嵌入在框架111中。
207.透镜单元112可以是透射光或反射光的光学构件。透镜单元112可以包括玻璃和/或透明合成树脂。
208.根据上述实施方式的显示装置可以应用于透镜单元112。例如，用户可以识别通过透镜单元112从框架111的投影仪传送的光信号所显示的图像。例如，用户可以识别在透镜单元112上显示的诸如时间和日期的信息。
209.参考图28，根据上述实施方式的显示装置可以应用于头戴式显示器(hmd)。头戴式显示器可以包括头戴式带121和显示器存储盒122。例如，头戴式显示器可以是可以佩戴在用户的头部上的可佩戴电子装置。
210.头戴式带121可以连接到显示器存储盒122以固定显示器存储盒122。如图28中所示，头戴式带121可以包括用于将头戴式显示器固定到用户的头部的水平带和竖直带，水平带可以设置成围绕用户的头部的侧部，并且竖直带可以设置成围绕用户的头部的上部。然而，本公开不必限于此，并且头戴式带121可以实现为眼镜框架或头盔的形式。
211.显示器存储盒122可以容纳显示装置并且可以包括至少一个透镜。至少一个透镜可以向用户提供图像。例如，根据上述实施方式的显示装置可以应用于在显示器存储盒122中实现的左眼透镜和右眼透镜。
212.参考图29，根据上述实施方式的显示装置可以应用于智能手表。智能手表可以包括显示单元131和条带单元132。智能手表可以是可佩戴电子装置，并且其条带单元132可以安装在用户的手腕上。根据上述实施方式的显示装置可以应用于显示单元131。例如，显示单元131可以提供包括诸如时间和日期的信息的图像数据。
213.参考图30，根据上述实施方式的显示装置可以应用于车用显示器。例如，车用显示器可以指设置在车辆的内部和外部以提供图像数据的电子装置。
214.例如，根据上述实施方式的显示装置可以应用于信息娱乐面板141、仪表板142、副驾驶显示器143、平视显示器144、侧视镜显示器145和后座显示器146中的至少一个。
215.与本公开相关的本领域中普通技术人员将理解的是，本公开可以在不偏离说明书的基本特征的范围内实现为修改的形式。因此，所公开的实施方式被认为是说明性的而不是限制性的。本公开的范围在权利要求书中限定而不是在前面的描述中限定，并且在等同范围内的所有区别应当被解释为包括在本公开中。
技术特征：1.一种显示装置，包括：发光元件，设置在衬底上，其中，所述发光元件中的每个包括：第一半导体层；有源层，设置在所述第一半导体层上；第二半导体层，设置在所述有源层上；以及多孔层，设置在所述第二半导体层上。2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述多孔层包括纳米级孔。3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述多孔层和所述第二半导体层包括相同的材料。4.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：堤部图案，设置在所述衬底上，其中，所述发光元件中的每个设置在所述堤部图案之间。5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述堤部图案和所述发光元件包括相同的材料。6.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：颜色转换层，设置在所述发光元件上。7.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：反射层，设置在所述发光元件之间。8.根据权利要求7所述的显示装置，还包括：绝缘层，设置在所述发光元件和所述反射层之间。9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述发光元件包括：第一发光元件，发射第一颜色的光；第二发光元件，发射第二颜色的光；以及第三发光元件，发射第三颜色的光。10.一种显示装置的制造方法，包括：形成半导体层；蚀刻所述半导体层以形成多孔层；以及在所述多孔层上设置发光叠层以形成发光元件。11.根据权利要求10所述的制造方法，其中，形成所述多孔层包括：通过蚀刻所述半导体层来形成纳米级孔。12.根据权利要求10所述的制造方法，其中，设置所述发光叠层包括：蚀刻所述多孔层和所述发光叠层。13.根据权利要求12所述的制造方法，其中，所述发光叠层包括：第一半导体层；第二半导体层，形成在所述第一半导体层上；以及有源层，形成在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间。14.根据权利要求13所述的制造方法，其中，所述第二半导体层和所述多孔层由相同的材料形成。
15.根据权利要求12所述的制造方法，还包括：蚀刻所述多孔层和所述发光叠层以形成堤部图案。16.根据权利要求15所述的制造方法，其中，所述堤部图案和所述发光元件同时形成。17.根据权利要求10所述的制造方法，其中，设置所述发光叠层包括：在所述多孔层上形成第二半导体层。18.根据权利要求17所述的制造方法，其中，设置所述发光叠层还包括：在所述第二半导体层上设置有源层；以及在所述有源层上设置第一半导体层。19.根据权利要求10所述的制造方法，还包括：在所述发光元件之间形成平坦化层。20.根据权利要求10所述的制造方法，还包括：在所述发光元件之间形成反射层。
技术总结本公开涉及显示装置及其制造方法。显示装置包括设置在衬底上的发光元件，其中，发光元件中的每个包括第一半导体层、设置在第一半导体层上的有源层、设置在有源层上的第二半导体层、以及设置在第二半导体层上的多孔层。以及设置在第二半导体层上的多孔层。以及设置在第二半导体层上的多孔层。
技术研发人员：金秀贞 宋荣振 金镇完 宋大镐 崔镇宇 金相助 朴后根 李昞柱 李承根
受保护的技术使用者：三星显示有限公司
技术研发日：2022.04.29
技术公布日：2022/11/1
