发光元件、其制造方法及包括发光元件的显示装置制造方法及图纸

公开了发光元件、制造发光元件的方法及包括发光元件的显示装置，发光元件包括：发光堆叠图案，包括沿着一个方向依次堆叠的第一半导体层、有源层和第二半导体层；以及绝缘膜，围绕第一半导体层、有源层和第二半导体层中的至少一个的外表面。绝缘膜包括氧化锌(ZnO)薄膜层。绝缘膜包括氧化锌(ZnO)薄膜层。绝缘膜包括氧化锌(ZnO)薄膜层。

【技术实现步骤摘要】
发光元件、其制造方法及包括发光元件的显示装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年11月19日提交至韩国知识产权局的第10
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2020
‑
0155887号韩国专利申请的优先权及其权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文中。


[0003]本公开总体上涉及发光元件、制造发光元件的方法及包括发光元件的显示装置。

技术介绍

[0004]随着对信息显示的兴趣和对便携式信息媒介的需求已增加，显示装置的研究和商业化已成为焦点。

技术实现思路

[0005]本公开的一些实施方式提供了发光元件及制造发光元件的方法，以通过控制发光元件的表面缺陷来获得改善的元件寿命和效率。
[0006]本公开的一些实施方式还提供了包括发光元件的显示装置。
[0007]依据根据本公开的实施方式的方面，提供了发光元件，该发光元件包括：发光堆叠图案(或发光图案)，包括沿着一个方向依次堆叠的第一半导体层、有源层和第二半导体层；以及绝缘膜，围绕第一半导体层、有源层和第二半导体层中的至少一个的外表面(例如，外周表面或外围表面)，其中，绝缘膜包括氧化锌(ZnO)薄膜层。
[0008]绝缘膜可掺杂有包括钇(Y)、钪(Sc)、镧(La)、锕(Ac)和铹(Lr)的第III族过渡金属中的至少一种。
[0009]绝缘膜可直接定位在第一半导体层、有源层和第二半导体层中的每个的外表面上。
[0010]第一半导体层可包括掺杂有n型掺杂剂的n型半导体层，以及第二半导体层可包括掺杂有p型掺杂剂的p型半导体层。
[0011]发光元件还可包括围绕绝缘膜的外表面的保护膜(或第一保护膜)。保护膜可包括无机材料。
[0012]无机材料可包括SiO
x
、SiN
x
、SiO
x
N
y
、AlO
x
、AlN
x
、ZrO
x
、HfO
x
和TiO
x
中的至少一种。
[0013]发光元件还可包括围绕保护膜的外表面的附加保护膜(或第二保护膜)。附加保护膜可包括与保护膜相同的材料。
[0014]发光元件还可包括定位在发光堆叠图案与绝缘膜之间的保护膜(或第一保护膜)，该保护膜围绕发光堆叠图案的外表面。保护膜可包括无机材料。
[0015]发光元件还可包括围绕绝缘膜的外表面的附加保护膜(或第二保护膜)。附加保护膜可包括与保护膜相同的材料。
[0016]发光元件还可包括定位在保护膜与绝缘膜之间的附加保护膜(或第二保护膜)，附加保护膜围绕保护膜的外表面。附加保护膜可包括与保护膜相同的材料。绝缘膜可完全围
绕附加保护膜的外表面。
[0017]绝缘膜可包括围绕发光堆叠图案的外表面的第一绝缘膜和围绕第一绝缘膜的外表面的第二绝缘膜。第一绝缘膜和第二绝缘膜可包括相同的材料。
[0018]发光元件还可包括定位在第一绝缘膜与第二绝缘膜之间的保护膜，保护膜围绕第一绝缘膜的外表面。保护膜包括无机材料。
[0019]依据本公开的另一方面，提供了制造发光元件的方法，该方法包括：通过在衬底上依次堆叠第一半导体层、有源层、第二半导体层和附加电极(或电极层)来形成发光堆叠结构；通过在垂直方向上蚀刻发光堆叠结构来形成至少一个发光堆叠图案，并将第一半导体层的一个区暴露于外部；通过使用湿化学工艺在发光堆叠图案上涂覆由乙酸锌溶液制成的绝缘材料层，并干燥经涂覆的绝缘材料层；通过在垂直方向上蚀刻干燥的绝缘材料层来形成围绕发光堆叠图案的外表面的绝缘膜；以及通过将由绝缘膜围绕的发光堆叠图案与衬底分离来形成发光元件。
[0020]依据本公开的又一方面，提供了显示装置，该显示装置包括：衬底；第一电极和第二电极，在衬底的一个表面上沿着第一方向彼此间隔开，第一电极和第二电极在与第一方向不同的第二方向上延伸；以及多个发光元件，定位在第一电极与第二电极之间，多个发光元件中的每个包括电连接到第一电极的一个端部部分和电连接到第二电极的另一端部部分。
[0021]多个发光元件中的每个可包括第一半导体层、在第一半导体层上的有源层、在有源层上的第二半导体层以及围绕第一半导体层、有源层和第二半导体层中的至少一个的外表面的绝缘膜。绝缘膜包括掺杂有包括钇(Y)、钪(Sc)、镧(La)、锕(Ac)和铹(Lr)的第III族过渡金属中的至少一种的氧化锌(ZnO)薄膜层。
附图说明
[0022]下文将参考附图更全面地描述本公开的一些实施方式；然而，这些实施方式可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员完全传达示例性实施方式的范围。
[0023]在附图中，为了清楚说明，尺寸可能被夸大。应当理解，当元件被称为在两个元件“之间”时，该元件可以是该两个元件“之间”唯一的元件，或者也可以存在一个或多个居间元件。相同的附图标记始终表示相同的元件。
[0024]图1是示出根据本公开的实施方式的发光元件的示意性立体剖视图。
[0025]图2是图1中所示的发光元件的示意性剖视图。
[0026]图3至图13是依次示出制造图1和图2中所示的发光元件的方法的示意性剖视图。
[0027]图14A是示出根据本公开的另一实施方式的发光元件的示意性立体图，以及图14B是图14A中所示的发光元件的示意性剖视图。
[0028]图15和图16示出了在制造图14A和图14B中所示的发光元件的方法中制造保护膜的方法，并且是示意性地示出图12中所示的方法之后的工艺的剖面图。
[0029]图17A是示出根据本公开的实施方式的发光元件的示意性立体图，以及图17B是图17A中所示的发光元件的示意性剖视图。
[0030]图18A是示意性地示出根据本公开的实施方式的发光元件的示意性立体图，以及图18B是图18A中所示的发光元件的示意性剖视图。
[0031]图19A是示出根据本公开的实施方式的发光元件的示意性立体图，以及图19B是图19A中所示的发光元件的示意性剖视图。
[0032]图20A是示出根据本公开的实施方式的发光元件的示意性立体图，以及图20B是图20A中所示的发光元件的示意性剖视图。
[0033]图21A是示出根据本公开的实施方式的发光元件的示意性立体图，以及图21B是图21A中所示的发光元件的示意性剖视图。
[0034]图22示出了根据本公开的实施方式的显示装置，并且例如，是使用图1和图2中所示的发光元件作为光源的显示装置的示意性平面图。
[0035]图23是示出包括在图22中所示的一个像素中的组件的电连接关系的实施方式的电路图。
[0036]图24是示出来自图22中所示的像素中的一个像素的示意性平面图。
[0037]图25是沿着图24中所示的线I<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.发光元件，包括：发光堆叠图案，包括沿着一个方向依次堆叠的第一半导体层、有源层和第二半导体层；以及绝缘膜，围绕所述第一半导体层、所述有源层和所述第二半导体层中的至少一个的外表面，其中，所述绝缘膜包括氧化锌薄膜层。2.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述氧化锌薄膜层掺杂有包括钇、钪、镧、锕和铹的第III族过渡金属中的至少一种。3.根据权利要求2所述的发光元件，其中，所述绝缘膜直接定位在所述第一半导体层、所述有源层和所述第二半导体层中的每个的所述外表面上。4.根据权利要求3所述的发光元件，其中，所述第一半导体层包括掺杂有n型掺杂剂的n型半导体层，以及所述第二半导体层包括掺杂有p型掺杂剂的p型半导体层。5.根据权利要求2所述的发光元件，还包括围绕所述绝缘膜的外表面的保护膜。6.根据权利要求5所述的发光元件，其中，所述保护膜包括无机材料。7.根据权利要求6所述的发光元件，其中，所述无机材料包括硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、铝氧化物、铝氮化物、锆氧化物、铪氧化物和钛氧化物中的至少一种。8.根据权利要求6所述的发光元件，还包括围绕所述保护膜的外表面的附加保护膜，其中，所述附加保护膜包括与所述保护膜相同的材料。9.根据权利要求2所述的发光元件，还包括定位在所述发光堆叠图案与所述绝缘膜之间的保护膜，所述保护膜围绕所述发光堆叠图案的外表面，其中，所述保护膜包括无机材料。10.根据权利要求9所述的发光元件，还包括围绕所述绝缘膜的外表面的附加保护膜，其中，所述附加保护膜包括与所述保护膜相同的材料。11.根据权利要求9所述的发光元件，还包括定位在所述保护膜与所述绝缘膜之间的附加保护膜，所述附加保护膜围绕所述保护膜的外表面，其中，所述附加保护膜包括与所述保护膜相同的材料。12.根据权利要求11所述的发光元件，其中，所述绝缘膜完全围绕所述附加保护膜的外表面。13.根据权利要求2所述的发光元件，其中，所述绝缘膜包括围绕所述发光堆叠图案的外表面的第一绝缘膜和围绕所述第一绝缘膜的外表面的第二绝缘膜，以及其中，所述第一绝缘膜和所述第二绝缘膜包括相同的材料。14.根据权利要求13所述的发光元件，还包括定位在所述第一绝缘膜与所述第二绝缘膜之间的保护膜，所述保护膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈俊辅，李昌熙，高仑赫，全翔镐，河在国，
申请(专利权)人：三星显示有限公司，
类型：发明
国别省市：