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TWI887769B - 發光裝置及包含該發光裝置的顯示裝置 - Google Patents

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TWI887769B
TWI887769B TW112134697A TW112134697A TWI887769B TW I887769 B TWI887769 B TW I887769B TW 112134697 A TW112134697 A TW 112134697A TW 112134697 A TW112134697 A TW 112134697A TW I887769 B TWI887769 B TW I887769B
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light
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transistor
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金一洙
郭容碩
韓明樹
權效院
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南韓商Ｌｇ顯示器股份有限公司
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Abstract

根據本發明的態樣，論述一種發光裝置及一種包含該發光裝置的顯示裝置。該發光裝置可以包含：n型電極；第一n型層，設置在該n型電極上；第一主動層，設置在該第一n型層上；第一p型層，設置在該第一主動層上；p型電極，設置在該第一p型層上；第二p型層，設置在該p型電極的部分區域上；第二主動層，設置在該第二p型層上；以及第二n型層，設置在該第二主動層上。

Description

發光裝置及包含該發光裝置的顯示裝置
本發明係關於一種發光裝置及一種包含該發光裝置的顯示裝置，更具體來說，關於一種具有提高使用良率的發光裝置、以及一種其中用於設置備用發光裝置的空間被最小化的顯示裝置。
目前，隨著世界進入全面資訊時代，視覺地表達電性資訊訊號的顯示裝置領域正在迅速發展。人們正在繼續研究改進各種顯示裝置的性能，例如厚度薄、重量輕和功率消耗低。
在各種顯示裝置中，發光顯示裝置是自發光顯示裝置，因此不需要單獨的光源，這與液晶顯示裝置不同。因此，發光顯示裝置可以製造為重量輕且厚度小。
此外，由於發光顯示裝置以低電壓驅動，因此不僅在耗電方面上而且在色彩實現、響應速度、視角和對比度(CR)方面也是有利的。因此，預計其將在各個領域中運用。
本發明的一個或多個實施例要實現的目的是提供一種藉由提高使用良率來降低製造成本的發光裝置。
本發明的一個或多個實施例要實現的另一目的是提供一種顯示裝置，其中，一個發光裝置包含兩個主動層，以最小化或減少用於設置備用發光裝置的空間。
本發明的一個或多個實施例要實現的又一個目的是提供一種顯示裝置，其中，備用發光裝置的放置空間被最小化或減小以實施高解析度。
本發明的一個或多個實施例要實現的另一目的是提供一種顯示裝置，其應用於透明顯示裝置以實施高透光率。
本發明的一個或多個實施例要實現的另一目的是提供一種能夠輕易修復有缺陷的發光裝置的顯示裝置。
本發明的一個或多個實施例要實現的另一目的是提供一種選擇性地實現低亮度模式和高亮度模式的顯示裝置。
本發明的一個或多個實施例要實現的另一目的是提供一種提高發熱特性和壽命可靠性的顯示裝置。
本發明的目的並不限於上述所述的目標，並且所屬技術領域中具有通常知識者可以透過下文的描述清楚理解未在上述中提及的其他目的。
根據本發明的一態樣，該發光裝置包含：第一n型電極；第一n型層，設置在該第一n型電極上；第一主動層，設置在該第一n型層上；第一p型層，設置在該第一主動層上；p型電極，設置在該第一p型層上；第二p型層，設置在該p型電極的部分區域上；第二主動層，設置在該第二p型層上；以及第二n型層，設置在該第二主動層上。
根據本發明的另一態樣，一種顯示裝置包含：基板，其中，界定包含複數個子像素的複數個像素；第一電晶體，設置在該基板上的複數個子像素的每一個中；平坦化層，設置在該第一電晶體上；第一獨立電極，設置在該平坦化層上並連接到該第一電晶體；發光裝置，設置在該第一獨立電極上；第二獨立電極和共同電極，設置在該平坦化層上；第一連接電極，連接該共同電極和該發光裝置的該p型電極；以及第二連接電極，連接該第二獨立電極和該發光裝置的該第二n型層。
本發明實施例的其他詳細內容包含在說明書和附圖中。
根據本發明的一個或多個實施例，配置了一種發光裝置，其中，層壓以不同製程製造的兩個發射單元，以透過從兩個發射單元發射的光的波長的混合效應來提高發光裝置的使用良率。
根據本發明的一個或多個實施例，一種發光裝置配置有其中主發射單元和備用發射單元層疊的結構，以最小化或減小用於放置備用發光裝置的空間。
根據本發明的一個或多個實施例，最小化或減少用於放置備用發光裝置的空間，以實現具有高解析度和高透光率的顯示裝置。
根據本發明的一個或多個實施例，包含在一個發光裝置中的兩個發射單元配置以選擇性地發光，以使當一個發射單元有缺陷時，顯示裝置可以由另一發射單元驅動。
根據本發明的一個或多個實施例，包含在一個發光裝置中的兩個發射單元配置以選擇性地發光，以便可以有選擇地實現低亮度模式和高亮度模式。
根據本發明的一個或多個實施例，包含在一個發光裝置中的兩個發射單元配置以使用相同的電晶體發光，以藉由降低發光裝置的電流密度和提高發光裝置的發熱性能和壽命可靠性來提供具有低功率的顯示裝置。
根據本發明的效果不限於上面示例的內容，並且在本說明書中包括更多各種效果。
100,600:顯示裝置
110:顯示面板
111:基板
112:閘極絕緣層
113:第一絕緣層
114:第二絕緣層
115:第三絕緣層
120:資料驅動器
130:閘極驅動器
140:時序控制器
151:第一獨立電極
152:共同電極
153:第二獨立電極
ACT1:第一主動層
ACT2:第二主動層
CE1:第一連接電極
CE2:第二連接電極
DE1:第一汲極電極
DE2:第二汲極電極
DL:資料線
EL1:第一主動層
EL2:第二主動層
EU1:發射單元、第一發射單元
EU2:發射單元、第二發射單元
GE1:第一閘極電極
GE2:第二閘極電極
GL:閘極線
LED:發光裝置
NE1:n型電極、第一n型電極
NL1:第一n型層
NL2:第二n型層
P:像素
PAS:鈍化層
PE:p型電極
PL1:第一p型層
PL2:第二p型層
SE1:第一源極電極
SE2:第二源極電極
SP:子像素
Spec:允許規格範圍
TR1:第一電晶體
TR2:第二電晶體
VDD:高電位電力線
λd:主波長
根據結合附圖的以下詳細描述，將更加清楚地理解本發明的上述和其他態樣、特徵和其他優點，其中：圖1A是根據本發明一實施例的發光裝置的剖面圖；圖1B是根據本發明一實施例的發光裝置的平面圖；圖2A是根據第一比較例測量發光裝置的主波長的圖表；圖2B是根據第二比較例測量發光裝置的主波長的圖表；圖2C是根據本發明一實施例測量發光裝置的主波長的圖表；圖3是顯示根據本發明一實施例的顯示裝置的示意圖；圖4A和圖4B是根據本發明一實施例的顯示裝置的一個像素的平面圖；圖5A是沿著圖4B的Va-Va'線所截取的剖面圖；圖5B是沿著圖4B的Vb-Vb'線所截取的剖面圖；以及圖6是顯示根據本發明另一個實施例的顯示裝置的剖面圖。
本發明的優點和特徵以及實現這些優點和特徵的(多個)方法將藉由參考下文詳細描述的實施例以及附圖來明確說明。然而，本發明不限於本 文所揭露的實施例，而是將以各種形式實現。實施例僅作為示例提供，以便所屬技術領域中具有通常知識者能夠充分理解本發明所揭露的內容和本發明的範疇。
用於描述本發明實施例的附圖所示的形狀、尺寸、比例、角度、數量等僅為示例，並且本發明不限於此。相同元件符號通常在說明書中表示相同元件。此外，本發明的以下敘述中，可以省略對已知相關技術的詳細解釋，以避免不必要地模糊本發明的專利標的。
本發明使用的術語，諸如「包含」、「具有」、「包括」等等，通常允許加入其他組件，除非這些術語與術語「只」一起使用。除非另有明確說明，任何單數的表達都可以包含複數。
即使沒有明確說明，組件也解釋為包含普通誤差範圍。
當使用諸如「上」、「上方」、「上面」、「下面」、「旁」的術語描述兩個元件之間的位置關係時，兩個元件之間可以設置一個或多個元件，除非這些術語與「立即」或「直接」使用。
當元件或層設置在另一元件或層「上」或「上方」時，一個或多個其他層或元件可以直接插入其他元件上或其間。
雖然術語「第一」、「第二」等用於描述各種組件，但這些組件不受這些術語的限制。這些用語僅用於區分一個組件與其他組件，並且可能不界定順序或次序。因此，下文所提的第一組件可以是本發明的技術概念中的第二組件。
相同元件符號通常在說明書中表示相同元件。
圖中顯示的每個組件的尺寸和厚度僅為了便於描述而顯示，並且本發明不限於所示組件的尺寸和厚度。
本發明各個實施例的特徵可以部分或全部地彼此結合和/或組合，並可以以技術上的各種方式連結和操作，且實施例可以彼此獨立或相關聯地實施。
在下文中，將參考附圖詳細描述本發明各個實施例。根據本發明所有實施例的每個發光裝置和每個顯示裝置的所有組件皆可操作地耦接和配置。
圖1A是根據本發明一實施例的發光裝置的剖面圖。圖1B是根據本發明一實施例的發光裝置的平面圖。各種顯示設備/裝置可以利用並包含圖1A和圖1B的發光裝置中的一個或多個。
參照圖1A和圖1B，根據本發明一實施例的發光裝置LED包含：第一發射單元EU1；第二發射單元EU2：以及鈍化層PAS。
第一發射單元EU1包含：第一n型電極NE1；第一n型層NL1；第一主動層EL1；第一p型層PL1；以及p型電極PE。在本發明中，第一n型電極NE1也可以稱為n型電極NE1。
第一n型電極NE1是設置以透過第一n型層NL1將電子注入到第一主動層EL1中的層。此外，第一n型電極NE1也可以用作接合金屬，以接合顯示裝置的第一獨立電極(下文將描述)和發光裝置LED。第一n型電極NE1可以由單層或多層構成，其由鎳(Ni)、金(Au)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、鋁(Al)、和鉻(Cr)形成，但不限於此。
第一n型層NL1設置在第一n型電極NE1上。第一n型層NL1是用於向第一主動層EL1供應電子的層。例如，第一n型層NL1可以藉由在透過生長氮化鎵(GaN)層所形成的氮化鎵(GaN)半導體層上摻雜諸如矽(Si)的n型雜質來形成，但不限於此。
第一主動層EL1設置在第一n型層NL1上。第一主動層EL1是電子和電洞耦合以發光的層。例如，第一主動層EL1可以具有多量子阱結構，其中，交替設置複數個阻障層和阱層，阱層由氮化銦鎵(InGaN)層構成，而阻障層由由氮化鎵(GaN)構成，但不限於此。
第一p型層PL1設置在第一主動層EL1上。第一p型層PL1是用於向第一主動層EL1供應電洞的層。例如，第一p型層PL1是藉由在透過生長氮化鎵(GaN)層所形成的氮化鎵(GaN)半導體層上摻雜諸如鎂(Mg)、鋅(Zn)和鈹(Be)的p型雜質來形成，但不限於此。
p型電極PE設置在第一p型層PL1上。p型電極PE可以透過第一p型層PL1將電洞注入到第一主動層EL1中。此時，p型電極PE可以由具有透明性的導電材料形成，以允許從第一主動層EL1發射的光向上穿過。例如，p型電極PE可以是透明電極。例如，p型電極PE可以由透明導電氧化物形成，並可以由氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)形成，但不限於此。
當激子在第一主動層EL1中消失時，第一發射單元EU1可以發光。例如，當對第一發射單元EU1的第一n型電極NE1和p型電極PE中的每一個施加電壓時，電子和電洞會從第一n型層NL1和第一p型層PL1注入到第一主動層EL1中。當激子在第一主動層EL1中消失時，藉由電子和電洞重新耦合或複合而形成的激子可以發光。例如，第一主動層EL1發射與第一主動層EL1的最低未佔據分子軌域(LUMO)與最高佔據分子軌域(HOMO)之間的能量差相對應的光。
參照圖1A，第二發射單元EU2設置在第一發射單元EU1上。第二發射單元EU2包含：p型電極PE；第二p型層PL2；第二主動層EL2；以及第二n型層NL2。
參照圖1A，第二發射單元EU2的p型電極PE可以是與第一發射單元EU1的p型電極PE相同的組件。例如，第一發射單元EU1和第二發射單元EU2可以共享p型電極PE。p型電極PE可以透過第二p型層PL2將電洞注入到第二主動層EL2中。
第二p型層PL2設置在p型電極PE上。第二p型層PL2設置在p型電極PE上的p型電極PE的部分區域中。例如，如圖1A所示，第二p型層PL2具有比p型電極PE小的面積，並可以設置在p型電極PE的頂部表面上。
第二p型層PL2是用於將電洞注入到第二主動層EL2中的層。例如，第二p型層PL2可以藉由在透過生長氮化鎵(GaN)層所形成的氮化鎵(GaN)半導體層上摻雜諸如鎂(Mg)、鋅(Zn)和鈹(Be)的p型雜質來形成，但不限於此。
第二主動層EL2設置在第二p型層PL2上。第二主動層EL2是電子和電洞耦合或耦合以發光的層。例如，第二主動層EL2可以具有多量子阱結構，其中，交替設置複數個阻障層和阱層，阱層由氮化銦鎵(InGaN)層構成，而阻障層由氮化鎵(GaN)構成，但不限於此。
第二n型層NL2設置在第二主動層EL2上。第二n型層NL2是用於向第二主動層EL2供應電子的層。例如，第二n型層NL2藉由透過在生長氮化鎵(GaN)層所形成的氮化鎵(GaN)半導體層上摻雜諸如矽(Si)的n型雜質來形成，但不限於此。
當激子在第二主動層EL2中消失時，第二發射單元EU2可以發光。例如，當對第二發射單元EU2的第二n型電極NL2和p型電極PE中的每一個施加電壓時，電子和電洞會從第二n型層NL2和第二p型層PL2注入到第二主動層EL2中。當激子在第二主動層EL2中消失時，藉由電子和電洞重新耦合或複合而形成的激子可以發光。例如，第二主動層EL2發射與第二主動層EL2的最低未佔據分子軌域(LUMO)與最高佔據分子軌域(HOMO)之間的能量差相對應的光。
如上所述，第二發射單元EU2設置在第一發射單元EU1的部分區域上。例如，參照圖1A，第一n型電極NE1、第一n型層NL1、第一主動層EL1、第一p型層PL1和p型電極PE中的任一區域的面積可以大於第二p型層PL2、第二主動層EL2和第二n型層NL2中的任一區域的面積。因此，第二p型層PL2、第二主動層EL2和第二n型層NL2設置在p型電極PE的頂部表面的部分區域(較小面積)上，如此第二p型層PL2、第二主動層EL2和第二n型層NL2可以不設置在p型電極PE的頂部表面的另一部分區域或剩餘區域中。
鈍化層PAS設置以包圍第一n型層NL1、第一主動層EL1、第一p型層PL1、p型電極PE、第二p型層PL2、第二主動層EL2和第二n型層NL2。此外，鈍化層開啟或暴露出p型電極PE的一部分以及第二n型層NL2的一部分。例如，鈍化層PAS設置以包圍第一n型層NL1的側表面、第一主動層EL1的側表面、第一p型層PL1的側表面、以及p型電極PE的側表面和頂部表面的一部分。此外，鈍化層PAS包圍第二p型層PL2的側表面、第二主動層EL2的側表面、以及第二n型層NL2的側表面和頂部表面的一部分。
因此，如描繪圖1A的發光裝置的頂部平面圖之圖1B中所示以作為示例，p型電極PE的一部分和第二n型層NL2的一部分可以透過鈍化層PAS暴露在發光裝置LED的頂部表面上。例如，p型電極PE的頂部表面的一部分和第二n型層NL2的頂部表面的一部分可以由鈍化層PAS暴露並被鈍化層PAS包圍。例如，p型電極PE的頂部表面的暴露部分的尺寸和/或形狀可以與第二n型層NL2的頂部表面的暴露部分的尺寸和/或形狀相同或相似。然而，其他尺寸和形狀也是可能的。
鈍化層PAS設置以包圍發光裝置LED，以保護發光裝置LED的各種組件免受從外部滲透的水氣和氧氣的影響。鈍化層PAS可以由絕緣材料構成， 並且例如由無機層構成，該無機層由氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)和氮氧化矽(SiON)形成，但不限於此。
根據本發明一個實施例的發光裝置LED可以是其中具有兩個發射單元EU1和EU2層疊的結構的發光裝置。該結構藉由將形成在各個單獨的晶圓上的第一發射單元EU1和第二發射單元EU2接合成彼此面對且其間具有一個p型電極PE來形成。例如，第一n型層NL1、第一主動層EL1和第一p型層PL1形成在第一晶圓上，而第二n型層NL2、第二主動層EL2和第二p型層PL2形成在第二晶圓上。之後，將第一n型層NL1、第一主動層EL1和第一p型層PL1以及第二n型層NL2、第二主動層EL2和第二p型層PL2彼此接合且其間具有p型電極PE。藉由使用此製程，可以形成發光裝置LED，並且這種發光裝置LED的示例如圖1A所示。
第一發射單元EU1和第二發射單元EU2可以配置以發射具有相同顏色的光。例如，第一發射單元EU1的第一主動層EL1和第二發射單元EU2的第二主動層EL2可以由發射相同顏色的光的材料形成。例如，第一發射單元EU1和第二發射單元EU2可以發射紅光、綠光、藍光或白光，但不限於此。
第一發射單元EU1和第二發射單元EU2可以發射具有相同顏色的光，但是由第一發射單元EU1發射的光的中心波長和由第二發射單元EU2發射的光的中心波長可以不同。第一發射單元EU1和第二發射單元EU2可以形成在彼此不同的晶圓上。因此，由第一發射單元EU1的第一主動層EL1發射的光的主波長λd和由第二發射單元EU2的第二主動層EL2發射的光的主波長λd可以不完全相同，但可以彼此不同。
參照圖1A，根據本發明實施例的發光裝置LED的第一發射單元EU1和第二發射單元EU2共享相同的p型電極PE，並分別包含第一n型電極NE1和第二n型層NL2。因此，第一發射單元EU1和第二發射單元EU2配置以分別發光。
具體來說，第一發射單元EU1包含：第一n型電極NE1；第一n型層NL1，設置在第一n型電極NE1上；第一主動層EL1，設置在第一n型層NL1上；第一p型層PL1，設置在第一主動層EL1上；以及p型電極PE，設置在第一p型層PL1上。第二發射單元EU2包含：p型電極PE；第二p型層PL2，設置在p型電極PE的部分區域上；第二主動層EL2，設置在第二p型層PL2上；以及第二n型層NL2，設置在第二主動層EL2上。例如，第一發射單元EU1和第二發射單元EU2分別包含第一n型電極NE1和第二n型層NL2，並設置以共享p型電極PE。此外，第二發 射單元EU2的第二p型層PL2設置在p型電極PE的部分區域上，以暴露出p型電極PE的剩餘區域。
因此，p型電極PE設置在第一發射單元EU1的第一p型層PL1與第二發射單元EU2的第二p型層PL2之間，並且同時，暴露出p型電極PE的部分區域p型電極PE。因此，p型電極PE可以配置以透過p型電極PE的暴露的部分區域從外部(例如，LED或具有LED的裝置的外部)施加電壓。因此，在根據本發明實施例的發光裝置LED中，第一發射單元EU1和第二發射單元EU2可以配置以共享相同的p型電極PE並同時發光。
同時，根據本發明實施例的發光裝置LED配置以將能夠發射與第一發射單元EU1相同顏色的光的第二發射單元EU2層疊到第一發射單元EU1上。第一發射單元EU1和第二發射單元EU2可以配置以分別和/或同時發光。因此，發光裝置LED可以配置為其中集成主發射單元和備用發射單元的備用集成發光裝置LED。
具體來說，根據本發明實施例的發光裝置LED可以具有其中分別發光的第一發射單元EU1和第二發射單元EU2彼此層疊的結構。此時，第二發射單元EU2設置為發射與第一發射單元EU1相同顏色的光的發射單元，以使第一發射單元EU1和第二發射單元EU2可以選擇性地用作主發射單元以及用於主發射單元的備用發射單元。
例如，當第一發射單元EU1是主發射單元，而第二發射單元EU2是備用發射單元時，可以僅向p型電極PE和第一n型電極NE1施加電壓，以僅允許第一發射單元EU1發光。另外或替代地，可以向p型電極PE、第一n型電極NE1和第二n型層NL2施加電壓，以允許第一發射單元EU1和第二發射單元EU2均發光。
在另一示例中，如果作為主發射單元的第一發射單元EU1難以正常地發光，則可以對第二n型層NL2和p型電極PE施加電壓，以僅允許第二發射單元EU2發光，藉此，第二發射單元EU2可以作用為次級/輔助發射單元或備用發射單元。因此，根據本發明實施例的發光裝置LED可以配置為其中集成主發射單元和備用發射單元的備用集成發光裝置LED，並可以選擇性地使用。因此，當使用根據本發明實施例的發光裝置LED時，實施了兩個發射單元並有效地一 體集成為一個發光裝置LED，從而可以減少和最小化主發射單元和備用發射單元所佔用的面積。
此外，當使用根據本發明實施例的發光裝置LED時，可以提高發光裝置LED的使用良率。在下文中，將參照圖2A至圖2C更詳細地描述提高使用良率的效果。
圖2A是根據第一比較例測量發光裝置的主波長的圖表。圖2B是根據第二比較例測量發光裝置的主波長的圖表。圖2C是根據本發明一實施例測量發光裝置的主波長的圖表。這些圖顯示為了將本發明的發光裝置與先前技術的其他發光裝置進行比較而進行的測量。
具體來說，根據圖2A的第一比較例的發光裝置是在一個晶圓上生長的一個發射單元，並且圖2A的圖表是根據第一比較例依據波長顯示從發光裝置發射的光的強度的曲線圖。根據圖2B的第二比較例的發光裝置是透過在與第一比較例不同的晶圓上生長所形成的另一個發射單元，並具有小於第一比較例的發光裝置的面積。圖2B的圖表是顯示從第二比較例的發光裝置發射的光的強度根據波長的曲線圖。
相反地，圖2C的發光裝置是參照圖1A和圖1B描述的發光裝置LED，並且圖2C的圖表是顯示從根據本發明實施例的發光裝置LED發射的光的強度根據波長的曲線圖。目前，僅作為示例，可以假設，根據本發明實施例的發光裝置LED的第一發射單元EU1可以是根據第一比較例的發光裝置，而第二發射單元EU2可以是根據第二比較例的發光裝置。例如，假設根據本發明實施例的發光裝置LED是透過將根據第一比較例的發光裝置與根據第二比較例的發光裝置接合來形成的。
此時，根據第一比較例、第二比較例和本發明實施例的所有發光裝置都會發射綠光。
在圖2A至圖2C中，主波長λd是從形成在相同晶圓上約400個發光裝置發射的光的波長的平均值。在圖2A至圖2C的曲線圖上，X軸表示從每個發光裝置發射的光的波長(nm)，而Y軸表示根據波長此光的強度(強度)。每個平均波長值由圖2A至圖2C的圖表確定。因此，測量了從根據第一比較例和第二比較例的發光裝置以及根據本發明實施例的發光裝置中的每一個發射的光的主波長λd。同時，從優質發光裝置發射的光的允許規格範圍(Spec)可以認為 是530nm±3nm。例如，當發光裝置的主波長λd滿足530nm±3nm的範圍時，這可以表示這種發光裝置具有良好的品質。
首先，參考圖2A，在第一比較例的發光裝置的情況下，主波長λd測量為526.37nm，而標準偏差StDEV測量為2.99nm。亦即，第一比較例的發光裝置的主波長λd不滿足530nm±3nm，其為優質發光裝置的允許規格範圍。因此，原則上需要淘汰根據第一比較例的所有這種發光裝置。
接下來，參考圖2B，在第二比較例的發光裝置的情況下，主波長λd測量為533.6nm，而標準偏差StDEV測量為1.32nm。亦即，第二比較例的發光裝置的主波長λd不滿足530nm±3nm，其為優質發光裝置的允許規格範圍。因此，原則上需要淘汰根據第二比較例的所有這種發光裝置。
最後，根據本發明實施例的發光裝置LED，如上所述，是透過接合第一發射單元EU1(例如，其可以是根據第一比較例的發光裝置)和第二發射單元EU2(例如，其可以是根據第二比較例的發光裝置)來形成的。
參考圖2C，在根據本發明實施例的發光裝置LED的情況下，從第一發射單元EU1和第二發射單元EU2發射的光混合在一起，因此主波長λd測量為529.99nm，而標準偏差StDEV測量為1.48nm。亦即，根據本發明實施例的發光裝置LED的主波長λd良好地滿足優質發光裝置的允許規格範圍，亦即530nm±3nm。因此，所有這種的發光裝置都可以視為優質發光裝置，並且無需淘汰即可使用。
因此，根據本發明實施例的發光裝置LED配置以具有其中在各自獨立的晶圓上形成的第一發射單元EU1和第二發射單元EU2彼此層壓的結構，以提高發光裝置LED的使用良率。
具體來說，根據本發明實施例的發光裝置LED藉由層壓兩個發射單元來配置，其不符合優質發光裝置的允許規格範圍，以便分別混合從其發射的光的波長。因此，如圖2C所示，根據本發明實施例的發光裝置LED可以配置以藉由混合第一發射單元EU1和第二發射單元EU2的波長，來完全滿足優質發光裝置的允許規格範圍。因此，可以使用需要淘汰的發射單元來形成根據本發明實施例的發光裝置LED，藉此可以提高發光裝置LED的良率並降低發光裝置LED的製造成本。
在下文中，將參照圖3描述根據本發明一實施例的顯示裝置100，其中，應用根據本發明實施例的上述發光裝置LED(例如，圖1A和圖1B的LED)。
圖3是顯示根據本發明一實施例的顯示裝置100的示意圖。在圖3中，為了便於描述，在顯示裝置100的各個組件之中，顯示了顯示面板110、資料驅動器120、閘極驅動器130、時序控制器140、複數個像素P、複數條資料線DL和複數條閘極線GL。
如圖3所示，根據本發明實施例的顯示裝置100包含：顯示面板110；資料驅動器120；閘極驅動器130；以及時序控制器140。
顯示面板110是用於顯示影像的面板。顯示面板110可以包含設置在基板111上的各個電路、佈線和發光裝置LED。在顯示面板110的基板111上，設置了複數條資料線DL和複數條彼此交叉的閘極線GL，其中，可以界定複數個連接到複數條資料線DL和複數條閘極線GL的像素P。顯示面板110可以包含：主動區域，由複數個像素P界定；以及非主動區域，其中，形成各種訊號線或焊盤。一個或多個非主動區域可以相鄰於一個或多個主動區域。顯示面板110可以實現為在諸如液晶顯示裝置、有機發光顯示裝置、使用LED的發光顯示裝置或電泳顯示裝置的各種發光顯示裝置中使用的顯示面板110。在下文中，說明了顯示面板110是在包含LED的發光顯示裝置中所使用的面板，但不限於此。
時序控制器140藉由使用連接到主機系統的接收電路，例如LVDS(低壓差分訊號)或TMDS(轉換最小化差分訊號)介面來接收時序訊號，諸如垂直同步訊號、水平同步訊號、資料致能訊號或點時脈。時序控制器140基於輸入時序訊號產生時序控制訊號以控制資料驅動器120和閘極驅動器130。
資料驅動器120連接到顯示面板110的複數條資料線DL，並向複數個單元像素P供應資料電壓。資料驅動器120可以包含複數個源極驅動積體電路(IC)。可以從時序控制器140向複數個源極驅動IC供應數位視訊資料和源極時序控制訊號。複數個源極驅動IC將數位視訊資料轉換為伽瑪電壓，以響應源極時序控制訊號，來產生資料電壓並透過顯示面板110的複數條資料線DL供應資料電壓。複數個源極驅動IC可以透過晶粒玻璃接合(COG)製程、晶粒薄膜封裝(COF)製程或捲帶式自動接合(TAB)製程連接到顯示面板110的複數條資料線DL。此外，複數個源極驅動IC可以形成在顯示面板110上，或者可以形成在 單獨的印刷電路板(PCB)基板上以連接到顯示面板110。但本發明實施例不限於此。
閘極驅動器130連接到顯示面板110的複數條閘極線GL，並向複數個像素P供應閘極訊號。閘極驅動器130可以包含：位準偏移器；以及偏移暫存器。位準偏移器偏移從時序控制器140以電晶體至電晶體邏輯(transistor-transistor-logic，TTL)位準輸入的時脈訊號的位準，然後可以將偏移的時脈訊號供應給偏移暫存器。偏移暫存器可以透過GIP(面板內閘極)方式形成在顯示面板110的非主動區域中，但不限於此。偏移暫存器可以配置為複數級，其將閘極訊號偏移以輸出，以響應時脈訊號和驅動訊號。包含在偏移暫存器中的複數級可以透過複數個輸出端依序輸出閘極訊號。
在下文中，將參考圖4A至圖5B更詳細地描述根據本發明一實施例設置在顯示裝置100的一個像素P中的複數個子像素SP。例如，顯示裝置100或本發明的任何其他顯示裝置的每個像素P可以由圖4A至圖5B所示的複數個子像素SP組成。
圖4A和圖4B是根據本發明一實施例的顯示裝置的一個像素P的示意平面圖。圖5A是沿圖4B的Va-Va'線所截取的剖面圖。圖5B是沿著圖4B的Vb-Vb'線所截取的剖面圖。為了方便描述，在圖4A中，在一個像素P的各個組件之中，顯示了第一獨立電極151、共同電極152和第二獨立電極153。
參考圖4A和圖4B，根據本發明實施例的顯示裝置100的一個像素P包含複數個子像素SP，並在複數個子像素SP中分別設置有複數個發光裝置LED。例如，每個像素P包含複數個子像素SP，並且每個這種的子像素SP可以包含本發明的發光裝置LED。
參考圖4B，一個像素P可以包含複數個子像素SP，例如，發射紅光的紅色子像素、發射綠光的綠色子像素和發射藍光的藍色子像素，並可以進一步包含發射白光的白色子像素，但不限於此。
參考圖4B，如上所述，在根據本發明實施例的顯示裝置100中，設置在一個像素P的複數個子像素SP的每一個中的發光裝置LED連接到相同的共同電極152。此外，發光裝置LED也連接到彼此不同的第一獨立電極151和不同的第二獨立電極153。例如，在一個像素P中，設置了：共同電極152，其連接到設置在複數個子像素SP中的所有發光裝置LED；以及第一獨立電極151和第二 獨立電極153，其連接有設置在複數個子像素SP中的發光裝置LED。因此，一個發光裝置LED與第一獨立電極151、共同電極152和第二獨立電極153的連接方法可以藉由以下方式來形成：將發光裝置LED的第一n型電極NE1接合到第一獨立電極151上；透過第一連接電極CE1將發光裝置LED的p型電極PE連接到共同電極152；以及透過第二連接電極CE2將第二n型層NL2連接到第二獨立電極153。以下將參考圖5A和圖5B進行詳細描述。
圖5A是沿圖4B的Va-Va'線所截取的剖面圖。
圖5B是沿著圖4B的Vb-Vb'線所截取的剖面圖。
一起參考圖5A及圖5B，根據本發明實施例的顯示裝置100包含：基板111；第一電晶體TR1；第二電晶體TR2；高電位電力線VDD；第一獨立電極151；共同電極152；第二獨立電極153；發光裝置LED；第一連接電極CE1；以及第二連接電極CE2。
參考圖5A和圖5B，基板111設置在顯示裝置100的下部。基板111可以支撐並保護顯示裝置100的各個組件。基板111可以由諸如玻璃的透明材料形成，但不限於此。
第一電晶體TR1和第二電晶體TR2可以設置在基板111上複數個子像素的每一個中。
第一電晶體TR1、第二電晶體TR2和高電位電力線VDD設置在基板111上。
參考圖5A和圖5B，第一電晶體TR1連接到第一獨立電極151，而第二電晶體TR2連接到第二獨立電極153。例如，第一電晶體TR1和第二電晶體TR2兩者皆連接到一個相同的發光裝置LED。具體來說，第一電晶體TR1連接到發光裝置LED的第一發射單元EU1，而第二電晶體TR2連接到相同的發光裝置LED的第二發射單元EU2。因此，第一電晶體TR1可以控制第一發射單元EU1的驅動，而第二電晶體TR2可以控制第二發射單元EU2的驅動。第一電晶體TR1和第二電晶體TR2獨立地受控制，以使發光裝置LED的第一發射單元EU1和第二發射單元EU2能夠配置以獨立地(例如，分開地或選擇性地)發光。
此時，由於發光裝置LED的第一發射單元EU1和第二發射單元EU2配置以獨立發光，因此第一發射單元EU1和第二發射單元EU2中的一個發射單元可以選擇作為備用發射單元，並可以使用，如果第一發射單元EU1和第二發 射單元EU2中的其他發射單元有缺陷或無法正常運作。在另一示例中，第一發射單元EU1和第二發射單元EU2可以作為主發射單元和輔助(附加)發射單元運作以同時發光。
第一電晶體TR1和第二電晶體TR2可以用作顯示裝置100的驅動元件。第一電晶體TR1包含：第一閘極電極GE1；第一主動層ACT1；第一源極電極SE1；以及第一汲極電極DE1，而第二電晶體TR2包含：第二閘極電極GE2；第二主動層ACT2；第二源極電極SE2；以及第二汲極電極DE2。
在根據本發明實施例的顯示裝置100中，示出了底部閘極型電晶體，其中，第一電晶體TR1的第一閘極電極GE1和第二電晶體TR2的第二閘極電極GE2分別設置在底部上；第一主動層ACT1和第二主動層ACT2分別設置在第一閘極電極GE1和第二閘極電極GE2上；以及第一源極電極SE1和第二源極電極SE2及第一汲極電極DE1和第二汲極電極DE2分別設置在第一主動層ACT1和第二主動層ACT2上。然而，本發明不限於此，且其他類型也是可能的。
第一電晶體TR1的第一閘極電極GE1和第二電晶體TR2的第二閘極電極GE2設置在基板111上。第一閘極電極GE1和第二閘極電極GE2可以是各種金屬材料中的任一種，例如，鉭(Ta)、鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、金(Au)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、釹(Nd)和銅(Cu)中的任一種，其中兩種或更多種的合金，或其多層，但不限於此。
閘極絕緣層112設置在第一電晶體TR1的第一閘極電極GE1和第二電晶體TR2的第二閘極電極GE2上。閘極絕緣層112是用來使第一閘極電極GE1和第二閘極電極GE2分別與第一主動層ACT1和第二主動層ACT2電性絕緣的層，並可以由絕緣材料形成。例如，閘極絕緣層112可以形成為單層的氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiOx)，其為無機材料、或多層的氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiOx)，但不限於此。
第一主動層ACT1和第二主動層ACT2設置在閘極絕緣層112上。第一主動層ACT1和第二主動層ACT2設置以分別與第一閘極電極GE1和第二閘極電極GE2重疊。例如，第一主動層ACT1和第二主動層ACT2也可以由氧化物半導體、諸如非晶矽(a-Si)、多晶矽(poly-Si)的非晶態半導體或有機半導體形成，但不限於此。
第一源極電極SE1和第二源極電極SE2以及第一汲極電極DE1和第二汲極電極DE2分別設置在第一主動層ACT1和第二主動層ACT2上。第一源極電極SE1和第二源極電極SE2以及第一汲極電極DE1和第二汲極電極DE2均設置在相同層上，且彼此間隔開。第一源極電極SE1和第二源極電極SE2以及第一汲極電極DE1和第二汲極電極DE2可以以分別與第一主動層ACT1和第二主動層ACT2接觸的方式，分別電性連接到第一主動層ACT1和第二主動層ACT2。此時，第一汲極電極DE1和第二汲極電極DE2可以用作對相同的發光裝置LED施加訊號的第一電極。第一源極電極SE1和第二源極電極SE2以及第一汲極電極DE1和第二汲極電極DE2可以是各種金屬材料中的任一種，例如，鉭(Ta)、鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、金(Au)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、釹(Nd)和銅(Cu)中的任一種，或其中兩種或更多種的合金，或其多層，但不限於此。
高電位電力線VDD設置成相鄰於第一電晶體TR1和第二電晶體TR2。具體來說，高電位電力線VDD設置在閘極絕緣層112上，以與位於相同層上的源極電極和汲極電極間隔開，並可以由與源極電極材料和汲極電極材料相同的材料形成，或者也可以由與閘極電極材料相同的材料形成。然而，並不限於此。
高電位電壓供應給高電位電力線VDD。高電位電力線VDD連接到共同電極(例如，共同電極152)。高電位電力線VDD可以透過共同電極152和第一連接電極CE1連接到發光裝置LED的p型電極PE。因此，高電位電力線VDD可以將高電位電壓傳輸至發光裝置LED的共同電極152和p型電極PE。
第一絕緣層113設置在第一電晶體TR1、第二電晶體TR2和高電位電力線VDD上。第一絕緣層113設置在第一電晶體TR1、第二電晶體TR2和高電位電力線VDD上，以保護第一電晶體TR1、第二電晶體TR2和高電位電力線VDD。第一絕緣層113可以是無機絕緣層。例如，第一絕緣層113可以配置為單層的氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiOx)，其為無機材料、或多層的氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiOx)，但不限於此。
第二絕緣層114設置在第一絕緣層113上。第二絕緣層114的頂部表面具有平行於基板111的表面。因此，第二絕緣層114可以使諸如設置在其下方的電晶體和佈線等組件所造成的高低差平坦化。因此，第二絕緣層114也可以稱為平坦化層。第二絕緣層114可以是有機絕緣層。例如，第二絕緣層114可以 由光丙烯酸、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚苯硫系樹脂、苯環丁烯、以及光阻劑中的一種形成，但不限於此。因此，第二絕緣層也可以配置有多層結構，例如無機層/有機層或無機層/有機層/無機層。
第一獨立電極151、共同電極152和第二獨立電極153均設置在第二絕緣層114上。如上所述，設置在一個像素P的複數個子像素SP中的發光裝置LED連接到相同的共同電極152，並連接到彼此不同的第一獨立電極151和彼此不同的第二獨立電極153。例如，一個發光裝置LED連接到第一獨立電極151、共同電極152和第二獨立電極153。此外，如圖4A和圖4B所示，設置在一個像素P的複數個子像素SP中的所有發光裝置LED皆連接到相同的共同電極152。
例如，第一獨立電極151、共同電極152和第二獨立電極153可以由相同材料形成在相同層上。因此，第一獨立電極151、共同電極152和第二獨立電極153可以透過相同製程來形成，但不限於此。
第一獨立電極151連接到第一電晶體TR1的第一汲極電極DE1。具體來說，第一獨立電極151可以通過形成在第一絕緣層113和第二絕緣層114中的接觸孔連接到第一電晶體TR1的第一汲極電極DE1。
共同電極152連接到高電位電力線VDD。具體來說，共同電極152可以通過形成在第一絕緣層113和第二絕緣層114中的接觸孔連接到高電位電力線VDD。如圖4A和圖4B所示，共同電極152可以以佈線的形式設置以連接到複數個發光裝置LED，但不限於此。
第二獨立電極153連接到第二電晶體TR2的第二汲極電極DE2。具體來說，第二獨立電極153可以通過形成在第一絕緣層113和第二絕緣層114中的接觸孔連接到第二電晶體TR2的第二汲極電極DE2。
共同電極152、第一獨立電極151和第二獨立電極153可以是具有導電性的各種金屬材料中的任一種，例如，鉭(Ta)、鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、金(Au)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、釹(Nd)和銅(Cu)中的任一種，或其中兩種或更多種的合金，或其多層，但不限於此。此外，共同電極152、第一獨立電極151和第二獨立電極153可以用相同材料同時形成。
同時，根據本發明實施例的顯示裝置100可以形成有共同陽極結構，其中，第一獨立電極151和第二獨立電極153兩者是陰極，而共同電極152是 陽極。具體來說，在根據本發明實施例的顯示裝置100中，高電位電壓可以傳送到共同電極152。在每一畫面處，來自高電位電力線VDD的固定高電位電壓訊號供應到作為陽極的共同電極152，而不同的訊號可以供應到作為陰極的第一獨立電極151和第二獨立電極153，以響應資料訊號。因此，顯示裝置100的每個子像素SP的驅動電路可以形成有共同陽極結構。
第三絕緣層115設置在第一獨立電極151、共同電極152和第二獨立電極153上。第三絕緣層115設置在第一獨立電極151、共同電極152和第二獨立電極153上面以保護第一獨立電極151、共同電極152和第二獨立電極153。第三絕緣層115可以是無機絕緣層。例如，第三絕緣層115可以配置為單層的氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiOx)，其為無機材料、或多層的氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiOx)，但不限於此。
發光裝置LED設置在第三絕緣層115上。具體來說，發光裝置LED設置在從第三絕緣層115暴露出的第一獨立電極151上，如圖5A和圖5B所示。因此，發光裝置LED可以電性連接到(例如直接接觸)第一獨立電極151。
發光裝置LED包含第一發射單元EU1、第二發射單元EU2和鈍化層PAS，並且在這個示例中是圖1A和圖1B的發光裝置LED。第一發射單元EU1包含：第一n型電極NE1；第一n型層NL1，設置在第一n型電極NE1上；第一主動層EL1，設置在第一n型層NL1上；第一p型層PL1，設置在第一主動層EL1上；以及p型電極PE，設置在第一p型層PL1上。第二發射單元EU2包含：p型電極PE；第二p型層PL2，設置在p型電極PE上；第二主動層EL2，設置在第二p型層PL2上；以及第二n型層NL2，設置在第二主動層EL2上。鈍化層PAS設置以包圍第一n型層NL1的側表面、第一主動層EL1的側表面、第一p型層PL1的側表面、以及p型電極PE的側表面和頂部表面的一部分。此外，鈍化層包圍第二p型層PL2的側表面、第二主動層EL2的側表面、以及第二n型層NL2的側表面和頂部表面的一部分。因此，如圖1B所示，p型電極PE的一部分和第二n型層NL2的一部分可以透過鈍化層PAS暴露在發光裝置LED的頂部表面上。
第一連接電極CE1可以設置在發光裝置LED的p型電極PE上。第二連接電極CE2可以設置在第二n型層NL2。具體來說，第一連接電極CE1設置在p型電極PE從發光裝置LED的鈍化層PAS暴露出的部分上，而第二連接電極CE2設置在第二n型層NL2從發光裝置LED的鈍化層PAS暴露出的部分上。
第一連接電極CE1在發光裝置LED的p型電極PE上延伸，以設置在從第三絕緣層115暴露出的共同電極152上，如圖4B所示。第一連接電極CE1可以連接發光裝置LED的p型電極PE及共同電極152。因此，第一連接電極CE1可以電性連接發光裝置LED的p型電極PE及共同電極152。
例如，第一連接電極CE1可以由諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)的透明導電氧化物形成，但不限於此。
第二連接電極CE2在發光裝置LED的第二n型電極NL2上延伸，以設置在從第三絕緣層115暴露出的第二獨立電極153上，如圖4B所示。第二連接電極CE2可以連接發光裝置LED的第二n型層NL2及第二獨立電極153。因此，第二連接電極CE2可以電性連接發光裝置LED的第二n型層NL2及第二獨立電極153。
例如，第二連接電極CE2可以由諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)的透明導電氧化物形成，但不限於此。
同時，在根據本發明實施例的顯示裝置100中，在發光裝置LED的正常運作期間，僅可以驅動第一電晶體TR1和第二電晶體TR2中的第二電晶體TR2。例如，當發光裝置LED正常運作時，第二發射單元EU2可以作為主發射單元發光。然而，如果第二發射單元EU2沒有正常運作或有缺陷，則驅動第一電晶體TR1，以使第一發射單元EU1能夠作為備用發射單元發光。例如，第二發射單元EU2配置為主發光裝置，而第一發射單元EU1可以配置為備用發光裝置。
在根據本發明實施例的顯示裝置100中，一個發光裝置LED配置有其中主發射單元和備用發射單元彼此層壓的結構，從而最小化用於放置這種備用發光裝置的空間。
為了解決或處理在顯示裝置製造過程中因任何問題或缺陷所導致之發光裝置不發光或異常發光的限制，而使顯示裝置的觀感可能下降，在本實施例中，額外的備用發光裝置可以與發光裝置分開地設置。因此，當產生有缺陷的發光裝置時，備用發光裝置(而不是有缺陷的發光裝置)會發光，從而可以有效地解決因任何有缺陷的發光裝置所導致之觀感下降的問題。
此外，當進一步設置備用發光裝置時，顯示裝置的發射區域可以減少到與平面圖中用於設定備用發光裝置的空間一樣多。這可能導致降低顯示裝置的解析度的額外問題。因此，在根據本發明實施例的顯示裝置100中，一個 發光裝置LED配置為一種兩個發射單元(第一發射單元EU1和第二發射單元EU2)在其中彼此層壓的結構。例如，第一發射單元EU1和第二發射單元EU2設置為彼此重疊，以使本實施例的發光裝置LED中可以不需要用於在平面中設置另一個發光單元的額外空間。
此外，隨著用於設置備用發光裝置的空間最小化或減少，可以將更多的發光裝置LED設置在相同區域中，以便顯示裝置100可以實施為更高的解析度。因此，在根據本發明實施例的顯示裝置100中，一個發光裝置LED配置有主發射單元和備用發射單元在其中層壓的結構，以最小化用於放置備用發光裝置的空間。此外，可以實現具有高解析度的顯示裝置100。
具體來說，如上所述，在根據本發明實施例的顯示裝置100中，一個發光裝置LED配置有主發射單元和備用發射單元在其中彼此層壓的結構，以最小化用於放置備用發光裝置的空間。
此外，在透射區域和發射區域設置在主動區域中的透明顯示裝置的情況下，可能需要用於設置透射區域的空間。因此，不需要且省略了用於備用發光裝置的指定額外空間，並且此空間可以改用作透明區域，以便擴大透明區域並可以改善顯示裝置100的透光率。例如，當根據本發明實施例的顯示裝置100應用於透明顯示裝置時，可以實現具有更高透光率的顯示裝置100。因此，在根據本發明實施例的顯示裝置100中，最小化或減少用於放置備用發光裝置的空間，如此可以實現具有高透光率的顯示裝置。藉此，可以實現低功率顯示裝置100。
下文中將詳細描述根據本發明另一個實施例的顯示裝置。
在根據本發明另一個實施例的顯示裝置中，當發光裝置LED正常運作時，只會驅動第一電晶體TR1和第二電晶體TR2中的第一電晶體TR1，並且第一發射單元EU1會發光。因此，顯示裝置的發射區域會增加以減少發光裝置LED的電流密度。
具體來說，在根據本發明另一個實施例的顯示裝置100中，在發光裝置LED的正常運作期間，僅可以驅動第一電晶體TR1和第二電晶體TR2中的第一電晶體TR1。例如，當發光裝置LED正常運作時，第一發射單元EU1可以發光。另一方面，當第一發射單元EU1出現缺陷或運作不正常時，會驅動第二電晶 體TR2，以使第二發射單元EU2能夠發光。例如，第一發射單元EU1配置為主發光裝置LED，而第二發射單元EU2可以配置為備用發光裝置。
參照圖1A和圖5A，發光裝置LED的第一n型電極NE1、第一n型層NL1、第一主動層EL1、第一p型層PL1和p型電極PE中的任一區域的面積大於發光裝置的第二p型層PL2、第二主動層EL2和第二n型層NL2中的任一區域的面積。例如，發光裝置LED的第一發射單元EU1的發射區域大於第二發射單元EU2的發射區域。在這些圖中可以看到這種情況的示例，第一發射單元EU1的發射區域的寬度大於第二發射單元EU2的發射區域的寬度。此時，第一發射單元EU1和第二發射單元EU2連接到相同的發光裝置LED，以從相同電路供應相同強度的電流。因此，當具有較大發射區域的第一發射單元EU1發光時，與發光的第二發射單元EU2相比，電流密度可以相對較低。因此，當第一發射單元EU1配置為主發光裝置時，可以進一步降低發光元件LED的電流密度，並可以提高發光裝置LED的發熱和壽命。因此，在根據本發明另一個實施例的顯示裝置中，當發光裝置LED正常運作時，只會驅動第一電晶體TR1和第二電晶體TR2中的第一電晶體TR1，並且第一發射單元EU1會發光。因此，顯示裝置的發射區域可以增加以減少發光裝置LED的電流密度。
在下文中，將詳細描述根據本發明再另一個實施例的顯示裝置。
根據本發明再另一個實施例的顯示裝置配置為當第一發射單元EU1和第二發射單元EU2中的一個發射單元有缺陷或變為有缺陷時，會驅動電性連接到第一發射單元EU1和第二發射單元EU2中的另一個發射單元的電晶體。因此，可以輕鬆修復有缺陷的發光裝置。
具體來說，在根據本發明再另一個實施例的顯示裝置中，在用於控制連接到包含在一個發光裝置LED中的兩個發射單元(第一發射單元EU1和第二發射單元EU2)的第一電晶體TR1和第二電晶體TR2的操作的方法中，包含在一個發光裝置LED中的兩個發射單元(第一發射單元EU1和第二發射單元EU2)可以選擇性地發光。因此，包含在一個發光裝置LED中的兩個發射單元(第一發射單元EU1和第二發射單元EU2)可以輕易發光，其中，當一個發射單元有缺陷或變為有缺陷時，另一個發射單元會發光，並因此，有缺陷的發射單元可以由另一個發光的任務單元輕易修復或處理。
例如，根據有缺陷的發射單元的修復方法，如果透過發光測試確認有缺陷的發射單元，則可以藉由驅動連接到與確認有缺陷的發射單元層壓在一起的另一個發射單元的電晶體來修復有缺陷的發射單元，而不是連接到確認有缺陷的發射單元的電晶體。然而，有缺陷的發射單元的修復方法不限於此。如上所述，根據本發明再另一個實施例的顯示裝置配置為當第一發射單元EU1和第二發射單元EU2中的一個發射單元有缺陷或變為有缺陷時，可以驅動電性連接導第一發射單元EU1和第二發射單元EU2中的另一個發射單元的電晶體，以發光並正常運行。因此，可以輕鬆修復或處理有缺陷的發光裝置。
在下文中，將詳細描述根據本發明再另一個實施例的顯示裝置。
根據本發明再另一個實施例的顯示裝置配置為允許包含在一個發光裝置LED中的兩個發射單元(第一發射單元EU1和第二發射單元EU2)選擇性地發光，如此就可以選擇性地實施低亮度模式和高亮度模式。
具體來說，根據需要，顯示裝置可以在以預設特定亮度驅動的第一模式或以比第一模式更高的亮度驅動的第二模式下驅動。例如，第一模式可以是低亮度模式，而第二模式可以是高亮度模式。
根據本發明該實施例的顯示裝置配置為允許包含在一個發光裝置LED中的兩個發射單元(第一發射單元EU1和第二發射單元EU2)選擇性地發光。因此，在第一模式中，驅動第一電晶體TR1和第二電晶體TR2的其中之一，以使第一發射單元EU1和第二發射單元EU2的其中之一可以發光。在第二模式中，驅動第一電晶體TR1和第二電晶體TR2兩者，以使第一發射單元EU1和第二發射單元EU2均可以同時發光。因此，第一模式是低亮度模式，而第二模式是高亮度模式，其可以在一個發光裝置LED中選擇性地實施。因此，根據本發明該實施例的顯示裝置配置以允許包含在一個發光裝置LED中的第一發射單元EU1和第二發射單元EU2兩者選擇性地發光，如此就可以透過發光裝置LED選擇性地實施低亮度模式或高亮度模式。
根據本發明再另一個實施例的顯示裝置配置以層壓包含在一個發光裝置LED中的兩個發射單元(第一發射單元EU1和第二發射單元EU2)，以分別透過獨立的第一電晶體TR1和第二電晶體TR2發光。因此，與僅設置一個發射單元的發光裝置LED相比，在根據本發明再另一個實施例的顯示裝置中，電流分流至兩個發射單元EU1和EU2，如此可以減少一個發射單元所需的電流。
圖6是顯示根據本發明再另一個實施例的顯示裝置的剖面圖。圖6的顯示裝置600與圖3至圖5B的顯示裝置100之間的主要區別在於，未設置第二電晶體TR2，並且其它配置基本相同，因此省略或簡要提供多餘的敘述。
參考圖6，發光裝置LED的第二n型層NL2透過第二連接電極CE2和第二獨立電極153連接到第一電晶體TR1。具體來說，第一獨立電極151和第二獨立電極153設置在第一電晶體TR1的第一汲極電極DE1上，以分別電性連接到第一汲極電極DE1。第一汲極電極DE1在第一獨立電極151與第二獨立電極153之間延伸。發光裝置LED設置在第一獨立電極151上，並且電性連接到發光裝置LED的第二n型層NL2的第二連接電極CE2設置在第二獨立電極153上。例如，第二獨立電極153連接到第一電晶體TR1，該第一電晶體TR1連接到第一獨立電極151。因此，包含在一個發光裝置LED中的兩個發射單元EU1和EU2可以配置以利用相同的第一電晶體TR1發光。
根據本發明的該另一個實施例，包含在一個發光裝置LED中的兩個發射單元EU1和EU2配置以利用相同的第一電晶體TR1發光，如此發光裝置LED的發熱特性和壽命可靠性提高。藉此，可以設置低功率顯示裝置600。
具體來說，在根據本發明該實施例的顯示裝置600中，包含在一個發光裝置LED中的兩個發射單元EU1和EU2配置以利用相同的第一電晶體TR1發光。例如，當連接到發光裝置LED的第一電晶體TR1驅動時，包含在發光裝置LED中的兩個發光單元EU1和EU2可以同時發光。此時，從一個第一電晶體TR1施加的電流可以分流至兩個發光單元EU1和EU2。因此，在相同電流下的發射區域增加，如此可以降低一個發光裝置LED的電流密度，其可以提高發光裝置LED的發熱特性和壽命可靠性。
同時，在顯示裝置600中，包含在一個發光裝置LED中的兩個發射單元EU1和EU2連接到相同的第一電晶體TR1，因此，不需要獨立的電晶體來驅動兩個發射單元元EU1和EU2，並且可能無法製造。因此，可以降低製造電晶體和顯示裝置的成本與製程。因此，優化製程是可能的。
儘管根據本發明實施例的顯示裝置透過第一獨立電極151、共同電極152、第二獨立電極153、第一連接電極CE1和第二連接電極CE2供電的示例已參考上述圖5A、圖5B和圖6進行描述，但本發明不限於此，還可以根據實際需要採用其它方式向顯示裝置供電。
本發明的實施例也可以描述如下。
根據本發明的一態樣，一種發光裝置包含：第一n型電極；第一n型層，設置在該第一n型電極上；第一主動層，設置在該第一n型層上；第一p型層，設置在該第一主動層上；p型電極，設置在該第一p型層上；第二p型層，設置在該p型電極的部分區域上；第二主動層，設置在該第二p型層上；以及第二n型層，設置在該第二主動層上。
該第一n型電極、該第一n型層、該第一主動層、該第一p型層和該p型電極的面積可以大於該第二p型層、該第二主動層和該第二n型層的面積。
該p型電極可以為透明電極。
該第一主動層和該第二主動層可以發射相同顏色的光。
從該第一主動層發射的光的主波長不同於從該第二主動層發射的光的主波長。
發光裝置可以進一步包括鈍化層，其設置以包圍該第一n型層、該第一主動層、該第一p型層、該p型電極、該第二p型層、該第二主動層和該第二n型層。
鈍化層可以開啟該p型電極的一部分以及該第二n型層的一部分。
根據本發明的另一態樣，一種顯示裝置包含：基板，其中，界定包含複數個子像素的複數個像素；第一電晶體，設置在該基板上複數個子像素的每一個中；平坦化層，其設置在該第一電晶體上；第一獨立電極，其設置在該平坦化層上並連接到該第一電晶體；發光裝置，設置在該第一獨立電極上；第二獨立電極和共同電極，設置在該平坦化層上；第一連接電極，其連接該共同電極和該發光裝置的該p型電極；以及第二連接電極，連接該第二獨立電極和該發光裝置的該第二n型層。
該第一獨立電極和該第二獨立電極可以為陰極，而該共同電極可以為陽極。
高電位電壓可以傳輸到該共同電極。
該顯示裝置可以進一步包括第二電晶體，設置在該基板上複數個子像素的每一個中。
該第二獨立電極可以連接到該第二電晶體。
該發光裝置可以包含：第一發射單元；以及第二發射單元。
該第一發射單元可以包含：第一n型電極；第一n型層，設置在該n型電極上；第一主動層，設置在該第一n型層上；第一p型層，設置在該第一主動層上；以及p型電極，設置在該第一p型層上。
該第二發射單元可以包含：該p型電極；第二p型層，設置在該p型電極的部分區域上；第二主動層，設置在該第二p型層上；以及第二n型層，設置在該第二主動層上。
當第一發射單元和第二發射單元的其中之一有缺陷時，可以驅動電性連接到另一個發射單元的電晶體。
僅驅動該第一電晶體和該第二電晶體中的該第一電晶體，以使該第一發射單元可以發光。
僅驅動該第一電晶體和該第二電晶體中的該第二電晶體，以使該第二發射單元可以發光。
該顯示裝置可以以第一模式或具有比該第一模式更高的亮度的第二模式驅動。
在該第一模式中，可以驅動該第一電晶體和該第二電晶體的其中之一，以使該第一發射單元和該第二發射單元的其中之一發光。
在該第二模式中，可以驅動該第一電晶體和該第二電晶體兩者，以使該第一發射單元和該第二發射單元均發光。
該第二獨立電極可以連接到該第一獨立電極所連接到的該第一電晶體。
設置在該複數個子像素中的發光裝置可以連接到相同的共同電極，並可以連接到彼此不同的第一獨立電極和不同的第二獨立電極。
根據本發明的另一態樣，一種顯示裝置包含：複數個子像素，每個子像素包括：第一發射單元，包含從上到下依序設置的p型電極、第一p型層、第一主動層、第一n型層和n型電極；第二發射單元，設置在該第一發射單元上，並包含從上到下依序設置的第二n型層、第二主動層、第二p型層和該p型電極；以及第一電晶體，用於驅動該第一發射單元和該第二發射單元的至少其中一，其中，該第二發射單元的發射區域小於該第一發射單元的發射區域。
儘管本發明實施例參考附圖詳細描述，但本發明不限於此，並可以在不脫離本發明的技術構思的情況下以多種不同的形式實施。因此，本發明 的實施例僅用於說明而提供，而不是旨在限制本發明的技術概念。本發明的技術概念的範疇不限於此。因此，應該理解的是，上述實施例所有的態樣都是說明性的，並不會限制本發明。本發明的保護範圍應基於以下申請專利範圍來解釋，並且在其等同範圍內的所有技術概念應解釋為落入本發明的範疇內。
本申請案主張在大韓民國於2022年11月24日提交的韓國專利申請第10-2022-0159063號的優先權，本發明引用其全文並將其明確併入本發明中。
100:顯示裝置
111:基板
112:閘極絕緣層
113:第一絕緣層
114:第二絕緣層
115:第三絕緣層
151:第一獨立電極
152:共同電極
ACT1:第一主動層
CE1:第一連接電極
CE2:第二連接電極
DE1:第一汲極電極
EL1:第一主動層
EL2:第二主動層
EU1:發射單元、第一發射單元
EU2:發射單元、第二發射單元
GE1:第一閘極電極
LED:發光裝置
NE1:n型電極、第一n型電極
NL1:第一n型層
NL2:第二n型層
PAS:鈍化層
PE:p型電極
PL1:第一p型層
PL2:第二p型層
SE1:第一源極電極
TR1:第一電晶體
VDD:高電位電力線

Claims (22)

  1. 一種發光裝置，包括： 一n型電極； 一第一n型層，設置在該n型電極上； 一第一主動層，設置在該第一n型層上； 一第一p型層，設置在該第一主動層上； 一p型電極，設置在該第一p型層上； 一第二p型層，設置在該p型電極的部分區域上； 一第二主動層，設置在該第二p型層上；以及 一第二n型層，設置在該第二主動層上， 其中，該第一n型層、該第一主動層以及該第一p型層係形成在一第一晶圓上，以及該第二n型層、該第二主動層以及該第二p型層係形成在一第二晶圓上。
  2. 如請求項1所述之發光裝置，其中，該n型電極、該第一n型層、該第一主動層、該第一p型層和該p型電極的至少其中之一的面積大於該第二p型層、該第二主動層和該第二n型層的至少其中之一中的每一個的面積。
  3. 如請求項1所述之發光裝置，其中，該p型電極為一透明電極。
  4. 如請求項1所述之發光裝置，其中，該第一主動層和該第二主動層發射相同顏色的光。
  5. 如請求項4所述之發光裝置，其中，從該第一主動層發射的光的主波長不同於從該第二主動層發射的光的主波長。
  6. 如請求項1所述之發光裝置，進一步包括： 一鈍化層，設置以圍繞該第一n型層、該第一主動層、該第一p型層、該p型電極、該第二p型層、該第二主動層和該第二n型層， 其中，該鈍化層暴露出該p型電極的一部分以及該第二n型層的一部分。
  7. 一種顯示裝置，包括： 一基板，其中界定包含複數個子像素的複數個像素； 一第一電晶體，設置在該基板上該複數個子像素的每一個中； 一平坦化層，設置在該第一電晶體上； 一第一獨立電極，設置在該平坦化層上並連接到該第一電晶體； 如請求項1所述之發光裝置，並設置在該第一獨立電極上； 一第二獨立電極和一共同電極，設置在該平坦化層上； 一第一連接電極，將該共同電極連接到該發光裝置的該p型電極；以及 一第二連接電極，將該第二獨立電極連接到該發光裝置的該第二n型層。
  8. 如請求項7所述之顯示裝置，其中，該第一獨立電極和該第二獨立電極為一陰極，而該共同電極為一陽極。
  9. 如請求項8所述之顯示裝置，其中，一高電位電壓傳輸到該共同電極。
  10. 如請求項7所述之顯示裝置，進一步包括： 一第二電晶體，設置在該基板上該複數個子像素的每一個中， 其中，該第二獨立電極連接到該第二電晶體。
  11. 如請求項10所述之顯示裝置，其中，該發光裝置包含一第一發射單元和一第二發射單元， 該第一發射單元包含：該n型電極；該第一n型層，設置在該n型電極上；該第一主動層，設置在該第一n型層上；該第一p型層，設置在該第一主動層上；以及該p型電極，設置在該第一p型層上，以及 該第二發射單元包含：該p型電極；該第二p型層，設置在該p型電極的部分區域上；該第二主動層，設置在該第二p型層上；以及該第二n型層，設置在該第二主動層上。
  12. 如請求項11所述之顯示裝置，其中，當該第一發射單元和該第二發射單元的其中之一出現缺陷或運作不正常時，驅動電性連接到該第一發射單元和該第二發射單元中的另一個發射單元的該第一電晶體和該第二電晶體中的一電晶體。
  13. 如請求項11所述之顯示裝置，其中，在該顯示裝置的一個模式中，僅驅動該第一電晶體和該第二電晶體中的該第一電晶體，以使該第一發射單元發光。
  14. 如請求項11所述之顯示裝置，其中，在該顯示裝置的一個模式中，僅驅動該第一電晶體和該第二電晶體中的該第二電晶體，以使該第二發射單元發光。
  15. 如請求項11所述之顯示裝置，其中，該顯示裝置以第一模式或提供比該第一模式更高的亮度的第二模式驅動， 在該第一模式中，驅動該第一電晶體和該第二電晶體的其中之一，以使該第一發射單元和該第二發射單元的其中之一發光，以及 在該第二模式中，驅動該第一電晶體和該第二電晶體兩者，以使該第一發射單元和該第二發射單元均發光。
  16. 如請求項11所述之顯示裝置，其中，該第二獨立電極連接到該第一獨立電極所連接到的該第一電晶體。
  17. 如請求項11所述之顯示裝置，其中，設置在一個像素的該複數個子像素中的複數個發光裝置連接到相同的該共同電極，並連接到不同的該第一獨立電極和不同的該第二獨立電極。
  18. 一種顯示裝置，包括： 複數個子像素，每個子像素包含： 一第一發射單元，包含設置在一基板上的一p型電極、一第一p型層、一第一主動層、一第一n型層和一n型電極； 一第二發射單元，堆疊在該第一發射單元上，並包含一第二n型層、一第二主動層、一第二p型層和該p型電極；以及 一第一電晶體，配置以驅動該第一發射單元和該第二發射單元的至少其中之一， 其中，該第二發射單元的發射區域小於該第一發射單元的發射區域，以及 其中，該第一n型層、該第一主動層以及該第一p型層係形成在一第一晶圓上，以及該第二n型層、該第二主動層以及該第二p型層係形成在一第二晶圓上。
  19. 如請求項18所述之顯示裝置，其中，每個子像素進一步包含配置以驅動該第二發射單元的一第二電晶體，以使該第一電晶體僅用於驅動該第一發射單元。
  20. 如請求項19所述之顯示裝置，其中： 該第一電晶體透過第一獨立電極電性連接到該n型電極， 該第二電晶體透過一第二獨立電極和一第二連接電極電性連接到該第二n型層， 該p型電極透過一第一連接電極和一共同電極電性連接到一高電位電力線，以及 該第一獨立電極、該第二獨立電極和該共同電極設置在相同層上。
  21. 如請求項18所述之顯示裝置，其中，在第一模式中，驅動該第一發射單元和該第二發射單元兩者以同時發光，而在與該第一模式不同的第二模式中，只驅動該第一發射單元和該第二發射單元中的一個發射單元發光。
  22. 如請求項18所述之顯示裝置，其中，該第一發射單元和該第二發射單元一體形成為設置在每個子像素中的一個發光裝置，以及 其中，該第一發射單元作用為該顯示裝置的一主發射裝置，而該第二發射單元作用為該顯示裝置的一備用發射裝置。
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