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发光元件、其制造方法和包括发光元件的显示装置

阅读：202发布：2023-12-23

专利汇可以提供发光元件、其制造方法和包括发光元件的显示装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了发光元件、制造发光元件的方法、以及包括发光元件的显示装置，该方法包括：定位衬底；在所述衬底上形成第一分离层，所述第一分离层包括第一牺牲层、位于所述第一牺牲层上的蚀刻控制层、以及位于所述蚀刻控制层上的第二牺牲层；在所述第一分离层上形成至少一个第一发光元件；以及从所述衬底分离所述第一发光元件。，下面是发光元件、其制造方法和包括发光元件的显示装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.制造发光元件的方法，包括：
定位衬底；
在所述衬底上形成第一分离层，所述第一分离层包括第一牺牲层、位于所述第一牺牲层上的蚀刻控制层、以及位于所述蚀刻控制层上的第二牺牲层；
在所述第一分离层上形成至少一个第一发光元件；以及
从所述衬底分离所述第一发光元件。
2.如权利要求1所述的方法，其中，形成所述第一发光元件包括：形成第一发光叠层体，所述第一发光叠层体包括第一半导体层、位于所述第一半导体层上的有源层、以及位于所述有源层上的第二半导体层。
3.如权利要求2所述的方法，其中，形成所述第一发光元件还包括：在形成所述第一发光叠层体之后，执行第一蚀刻过程，
所述第一蚀刻过程包括：在所述第一发光叠层体上形成掩模层，在所述掩模层上形成精细图案，以及沿着所述精细图案竖直蚀刻所述第一发光叠层体。
4.如权利要求3所述的方法，其中，形成所述第一发光元件还包括：在所述第一蚀刻过程之后，执行第二蚀刻过程，
所述第二蚀刻过程包括：在经竖直蚀刻的第一发光叠层体上形成绝缘膜，以及竖直蚀刻所述绝缘膜的一部分。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述有源层配置成发射具有500nm至900nm的波长的光。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述有源层包括GaInP、AlGaInP、GaAs、AlGaAs、InP和InAs中的至少一者。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述蚀刻控制层厚于所述第一牺牲层和所述第二牺牲层。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述蚀刻控制层形成有50nm至150nm的厚度，以及其中，所述第一牺牲层和所述第二牺牲层形成有10nm至50nm的厚度。
9.如权利要求8所述的方法，
其中，所述蚀刻控制层包括GaInP，以及
其中，所述第一牺牲层和所述第二牺牲层包括AlAs或AlGaAs。
10.如权利要求1所述的方法，其中，从所述衬底分离所述第一发光元件包括：通过移除所述第二牺牲层来分离所述第一发光元件的第一化学分离过程；以及通过移除所述第一牺牲层来分离所述蚀刻控制层的第二化学分离过程。
11.如权利要求10所述的方法，其中，在所述第一化学分离过程之后，所述第一发光元件的下表面是平坦的以平行于所述第一发光元件的上表面。
12.如权利要求11所述的方法，其中，在所述第二化学分离过程之后，所述衬底的上表面是平滑的以平行于所述衬底的下表面。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述第一化学分离过程在所述第二化学分离过程之前执行。
14.如权利要求1所述的方法，还包括：在从所述衬底分离所述第一发光元件之后，在所述衬底上形成第二发光元件。
15.如权利要求14所述的方法，还包括：在从所述衬底分离所述第一发光元件与在所述衬底上形成所述第二发光元件之间，在所述衬底上形成第二分离层。
16.发光元件，包括：
第一半导体层；
有源层，在所述第一半导体层上；
第二半导体层，在所述有源层上；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的侧表面，其中，所述有源层包括GaInP、AlGaInP、GaAs、AlGaAs、InP和InAs中的至少一者；以及其中，所述绝缘膜的下端凸出为延伸超过所述第一半导体层的下表面。
17.如权利要求16所述的发光元件，其中，所述第一半导体层、所述有源层和所述第二半导体层的所述侧表面彼此对齐以形成发光叠层体。
18.如权利要求17所述的发光元件，其中，所述第一半导体层的所述下表面平行于所述第二半导体层的上表面。
19.如权利要求18所述的发光元件，其中，所述绝缘膜的上端与所述第二半导体层的所述上表面对齐。
20.显示装置，包括：
基础衬底；
第一电极和第二电极，在所述基础衬底彼此间隔开；
第一接触电极，在所述第一电极的上表面上；
第二接触电极，在所述第二电极的上表面上；以及
至少一个发光元件，在所述第一电极和所述第二电极之间，
其中，所述发光元件的相应侧表面接触所述第一接触电极和所述第二接触电极，并且具有平坦形状以垂直于所述基础衬底，
其中，所述发光元件包括：
第一半导体层，
有源层，位于所述第一半导体层上，
第二半导体层，位于所述有源层上，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的侧表面，其中，所述有源层包括GaInP、AlGaInP、GaAs、AlGaAs、InP和InAs中的至少一者；以及其中，所述绝缘膜的下端从所述第一半导体层的下表面向下凸出。

说明书全文

发光元件、其制造方法和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2018年6月11日提交至韩国知识产权局的第10-2018-0066729号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

[0003] 本发明的实施方式涉及发光元件，诸如包括量子阱结构的超小型发光元件，涉及制造发光元件的方法，且涉及包括发光元件的显示装置。

背景技术

[0004] 发光二极管(下文中，称为LED)即使在不良环境条件下也呈现相对良好的耐久性，且在寿命和亮度方面具有优异的性能。近年来，对于将这样的LED应用于各种发光装置的研究已活跃地开展。作为研究的一部分，已开发了使用其中生长有无机晶体结构(例如，基于氮化物的半导体)的结构来制造超微型棒状LED(例如，微米级或纳米级)的技术。

[0005] 例如，LED可制造为具有足够小的尺寸以构成自发射显示面板的像素等。在与衬底分开地独立生长LED之后，可分离所生长的LED，并且之后将其用于制造显示面板等。当物理地分离所生长的LED时，LED的一端具有不规则的形状，且其上生长有LED的衬底不能被重新使用。

发明内容

[0006] 本发明的实施方式的一方面提供了用于制造发光元件的方法，所述方法能够重新使用在其上生长发光元件的衬底。本发明的实施方式的另一方面提供了其分离表面呈平坦状而并非不规则的发光元件。本发明的实施方式的又一方面提供了包括具有平坦分离表面的发光元件的显示装置。

[0007] 然而，实施方式不限于本文中所阐述的实施方式。通过参考以下给出的本发明的实施方式的详细描述，本发明的实施方式的以上及其他方面对于本发明所属领域的普通技术人员将变得更加明显。

[0008] 其他实施方式的细节将包括在详细描述中以及附图中。

[0009] 根据本公开的一方面，提供了制造发光元件的方法，该方法包括：定位衬底；在衬底上形成第一分离层，第一分离层包括第一牺牲层、位于第一牺牲层上的蚀刻控制层、以及位于蚀刻控制层上的第二牺牲层；在第一分离层上形成至少一个第一发光元件；以及从衬底分离第一发光元件。

[0010] 形成第一发光元件可包括：形成第一发光叠层体，第一发光叠层体包括第一半导体层、位于第一半导体层上的有源层、以及位于有源层上的第二半导体层。

[0011] 形成第一发光元件还可包括：在形成第一发光叠层体之后执行第一蚀刻过程，第一蚀刻过程包括：在第一发光叠层体上形成掩模层，在掩模层上形成精细图案，以及沿着精细图案竖直蚀刻第一发光叠层体。

[0012] 形成第一发光元件还可包括：在第一蚀刻过程之后执行第二蚀刻过程，第二蚀刻过程包括：在经竖直蚀刻的第一发光叠层体上形成绝缘膜，以及竖直蚀刻绝缘膜的一部分。

[0013] 有源层可配置成发射具有约500nm至约900nm的波长的光。

[0014] 有源层可包括GaInP、AlGaInP、GaAs、AlGaAs、InP和InAs中的至少一者。

[0015] 蚀刻控制层可厚于第一牺牲层和第二牺牲层。

[0016] 蚀刻控制层可形成有约50nm至约150nm的厚度，以及其中，第一牺牲层和第二牺牲层形成有约10nm至约50nm的厚度。

[0017] 蚀刻控制层可包括GaInP，且第一牺牲层和第二牺牲层可包括AlAs或AlGaAs。

[0018] 从衬底分离第一发光元件可包括：通过移除第二牺牲层来分离第一发光元件的第一化学分离过程；以及通过移除第一牺牲层来分离蚀刻控制层的第二化学分离过程。

[0019] 在第一化学分离过程之后，第一发光元件的下表面可以是基本上平坦的以平行于第一发光元件的上表面。

[0020] 在第二化学分离过程之后，衬底的上表面可以是基本上平滑的以平行于衬底的下表面。

[0021] 第一化学分离过程可在第二化学分离过程之前执行。

[0022] 所述方法还可包括：在从衬底分离第一发光元件之后，在衬底上形成第二发光元件。

[0023] 所述方法还可包括：在从衬底分离第一发光元件与在衬底上形成第二发光元件之间，在衬底上形成第二分离层。

[0024] 根据本公开的另一方面，提供了发光元件，该发光元件包括：第一半导体层；有源层，在第一半导体层上；第二半导体层，在有源层上；以及绝缘膜，围绕第一半导体层、有源层和第二半导体层的侧表面，其中，有源层包括GaInP、AlGaInP、GaAs、AlGaAs、InP和InAs中的至少一者；以及其中，绝缘膜的下端凸出为延伸超过第一半导体层的下表面。

[0025] 第一半导体层、有源层和第二半导体层的侧表面可彼此对齐以形成发光叠层体。

[0026] 第一半导体层的下表面可平行于第二半导体层的上表面。

[0027] 绝缘膜的上端可与第二半导体层的上表面对齐。

[0028] 根据本公开的另一方面，提供了显示装置，该显示装置包括：基础衬底；第一电极和第二电极，在基础衬底彼此间隔开；第一接触电极，在第一电极的上表面上；第二接触电极，在第二电极的上表面上；以及至少一个发光元件，在第一电极和第二电极之间，其中，发光元件的相应侧表面接触第一接触电极和第二接触电极，并且具有平坦形状以基本上垂直于基础衬底，其中，发光元件包括：第一半导体层、位于第一半导体层上的有源层、位于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的侧表面的绝缘膜，其中，有源层包括GaInP、AlGaInP、GaAs、AlGaAs、InP和InAs中的至少一者；以及其中，绝缘膜的下端从第一半导体层的下表面向下凸出。

附图说明

[0029] 通过参考附图详细描述本发明的示例性实施方式，本发明的实施方式的上述和其他方面将变得更加明显，其中：

[0030] 图1至图3是示出根据实施方式的发光元件的立体图；

[0031] 图4是根据实施方式的发光元件的剖视图；

[0032] 图5是示出根据实施方式的制造发光元件的方法的流程图；

[0033] 图6是根据实施方式的形成分离层的操作的详细流程图；

[0034] 图7是根据实施方式的形成发光叠层体的操作的详细流程图；

[0035] 图8是根据实施方式的执行第一蚀刻过程的操作的详细流程图；

[0036] 图9是根据实施方式的执行第二蚀刻过程的操作的详细流程图；

[0037] 图10至图20是依次示出根据实施方式的制造发光元件的方法的剖视图；

[0038] 图21至图23是根据其他实施方式的分离层的剖视图；以及

[0039] 图24是示出其中根据实施方式的发光元件安装在显示装置上的状态的剖视图。

具体实施方式

[0040] 本发明构思的特征以及实现其的方法可通过参照对实施方式的以下详细描述及附图而更容易理解。在下文中，将参照附图更详细地描述实施方式。然而，本发明可体现为多种不同的形式，并且不应被解释为仅受限于本文中所示出的实施方式。相反地，这些实施方式作为示例而提供使得本公开将是全面且完整，且将向本领域技术人员充分地传达本发明构思的方面和特征。因此，可能不描述对于本领域普通技术人员完整地理解本发明构思的方面和特征而言不必要的过程、元件和技术。除非另外说明，否则在全部附图和书面描述中相同的参考标号指代相同的元件，且因此，将不重复其描述。另外，可不示出与实施方式的描述不相关的部分以使得描述清楚。在附图中，为清楚起见，元件、层和区域的相对尺寸可被夸大。

[0041] 本文中参考作为实施方式和/或中间结构的概略图示的剖视图描述了各种实施方式。因此，要预料到例如由于制造技术和/或公差而导致的、图中的形状的变型。另外，本文中公开的特定结构性或功能性描述仅仅是说明性的以用于描述根据本公开的构思的实施方式的目的。因此，本文中所公开的实施方式不应该解释为受限于具体的所示区域形状，而是包括例如由制造导致的形状的偏差。例如，示出为矩形的植入区域通常将具有圆化的或弯曲的特征和/或将在其边缘具有植入浓度的梯度，而不是从植入区域至非植入区域的二元变化。同样地，通过植入而形成的埋置区域可导致在埋置区域和通过其发生植入的表面之间的区域中的某些植入。因此，图中示出的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不旨在示出装置的区域的实际形状，并且不旨在进行限制。此外，如本领域技术人员将认识到的，在全部不脱离本发明的精神或范围的情况下，所描述的实施方式可以以各种不同的方式进行修改。

[0042] 在以下描述中，出于说明的目的，阐述了诸多具体细节以提供对各种实施方式的透彻的理解。然而，明显的是，各种实施方式可在没有这些具体细节或具有一个或多个等同布置的情况下实施。在其他示例中，公知的结构和装置以框图形式示出，以避免不必要地模糊各种实施方式。

[0043] 将理解，虽然在本文中可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限定。这些术语用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，以下所探讨的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称作第二元件、部件、区域、层或部分。

[0044] 为易于说明，可在本文中使用空间相对术语，诸如“下面”、“下”、“下部”、“下方”、“上方”、“上部”等来描述图中所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。应当理解，除了附图中描绘的定向之外，空间相对术语还旨在包含装置在使用或操作中的不同定向。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下”或“下面”或“下方”的元件则将被定向成在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下”和“下方”可包含上和下两种定向。装置可另行定向(例如，旋转90度或处于其他定向)，并且本文中使用的空间相对描述语应相应地进行解释。类似地，当第一部分描述为布置在第二部分上时，其指示所述第一部分布置在所述第二部分的上侧或下侧处，而不限于其基于重力方向的上侧。

[0045] 将理解，当元件、层、区域或组件被称为在另一元件、层、区域或组件上、连接至或联接至另一元件、层、区域或组件时，其可直接在该另一元件、层、区域或组件上、直接连接至或直接联接至该另一元件、层、区域或组件，或者可以存在一个或多个介于中间的元件、层、区域或组件。然而，“直接连接/直接联接”表示一个组件直接地连接/联接另一组件，而不具有中间的组件。另一方面，描述组件之间的关系的其他表述，诸如“之间”、“紧邻地位于……之间”或“邻近于”和“紧邻于”可以类似地解释。此外，还将理解，当元件或层被称为在两个元件或层“之间”时，其可以是所述两个元件或层之间的唯一的元件或层，或者也可存在一个或多个介于中间的元件或层。

[0046] 出于本公开的目的，诸如“中的至少一个”的表述在位于一列元素之后时，修饰整列元素而不是修饰该列的个别的元素。例如，“X、Y和Z中的至少一个”和“选自由X、Y和Z组成的群组中的至少一个”可解释为仅X、仅Y、仅Z，或X、Y和Z中的两个或更多个的任意组合，诸如，例如XYZ、XYY、YZ和ZZ。在全文中，相同的标号表示相同的元件。如本文所用，术语“和/或”包括相关的列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。

[0047] 本文使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，而不是旨在限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一(a)”和“一个(an)”旨在还包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还应理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“具有(have)”、“具有(having)”、“包括(includes)”和“包括(including)”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关的列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。

[0048] 如本文所使用的，术语“基本上”、“约”、“近似”和类似的术语用作近似的术语而非程度术语，并且旨在解释本领域普通技术人员将认识到的所测量或计算的值中的固有偏差。如本文所使用的，“约”或“近似”包括所述值并且表示处于如本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量和与特定量的测量相关的误差(即测量系统的限制)所确定的、特定值的可接受偏差范围内。例如，“约”可表示在一个或多个标准偏差内，或在所述值的±30％、20％、10％、5％内。另外，当描述本公开的实施方式时，“可”的使用表示“本公开的一个或多个实施方式”。如本文中所使用的，术语“使用(use)”、“使用(using)”和“使用(used)”可分别理解为与术语“利用(utilize)”、“利用(utilizing)”和“利用(utilized)”同义。另外，术语“示例性”旨在表示示例或图示。

[0049] 当某一示例性实施方式可以不同地实施时，具体的过程顺序能以与所描述的顺序不同的顺序执行。例如，两个连续描述的过程可以基本上同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。

[0050] 此外，本文中所公开和/或记载的任何数值范围旨在包括包含在所记载范围内的具有相同数值精度的所有子范围。例如，“1.0至10.0”的范围旨在包括所记载的最小值1.0与所记载的最大值10.0之间(包含本数)的所有子范围，也就是说，具有大于或等于1.0的最小值和小于或等于10.0的最大值，例如，如2.4至7.6。本文中所记载的任何最大数值极限旨在包括包含在其中的所有更低的数值极限，并且本说明书中所记载的任何最小数值极限旨在包括包含在其中的所有更高的数值极限。因此，申请人保留修改本说明书(包括权利要求)的权利，以清楚地记载包含在本文中所明确记载的范围内的任何子范围。所有这种范围旨在原本在本说明书中描述。

[0051] 根据本文所描述的本公开的实施方式的电子装置或电气装置和/或任何其他相关装置或组件可利用任何适当的硬件、固件(例如，专用集成电路)、软件或软件、固件和硬件的组合来实施。例如，这些装置的各种组件可形成在一个集成电路(IC)芯片上或分开的IC芯片上。另外，这些装置的各种组件可实现在柔性印刷电路膜、载带封装(TCP)、印刷电路板(PCB)上，或者形成在一个衬底上。另外，这些装置的各种组件可以是在一个或多个计算装置中的一个或多个处理器上运行的、执行计算机程序指令并且与用于执行本文所描述的各种功能的其他系统组件交互的进程或线程。计算机程序指令存储在可利用标准存储装置在计算装置中实现的存储器中，诸如，例如随机存取存储器(RAM)。计算机程序指令也可存储在其他非暂时性计算机可读介质中，例如CD-ROM、闪存驱动器等。另外，本领域技术人员应认识到，在没有背离本公开的实施方式的精神和范围的情况下，各种计算装置的功能可组合或集成到单个计算装置中，或者特定计算装置的功能可分布到一个或多个其他计算装置。

[0052] 除非另有定义，否则在本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思所属领域中的一个普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。还应当理解，术语，例如在通常使用的字典中定义的那些术语，应被理解为具有与其在相关技术领域和/或本说明书的上下文中的含义一致的含义，并且除非在本文中如此明确定义，否则不应在理想化或过于形式化的意义上进行解释。

[0053] 图1至图3是示出根据实施方式的发光元件的立体图。图4是根据实施方式的发光元件的剖视图。

[0054] 图1至图3示出具有圆柱形状的发光元件10，但是发光元件10的形状能以各种方式改变。例如，发光元件10可具有包括矩形平行六面体形状在内的各种多面体形状。这样的发光元件10可具有在纵向方向上呈长形(即，纵横比可大于1)的棒状形状、条状形状或线状形状。

[0055] 参照图1至图3，发光元件10可包括第一半导体层320、有源层330和第二半导体层340。发光元件10可包括其中第一半导体层320、有源层330和第二半导体层340以该顺序堆叠的堆叠结构。有源层330可插置在第一半导体层320和第二半导体层340之间。在下文中，包括第一半导体层320、有源层330和第二半导体层340的叠层结构可统称为发光叠层体
300。发光叠层体包括第一半导体层320、有源层330和第二半导体层340，且还可包括第一电极层310(例如，图3中的发光叠层体300_2)和/或第二电极层350(例如，分别为图2和图3中的发光叠层体300_1和300_2)。

[0056] 参照图3，发光元件10_2包括电连接至第一半导体层320的第一电极层310和电连接至第二半导体层340的第二电极层350。

[0057] 在另一实施方式中，发光元件可省略第一电极层310和第二电极层350中的任一者。例如，图2示出发光元件10_1不包括第一电极层(例如，图3中的第一电极层310)，并且包括第二电极层350。

[0058] 在又一实施方式中，发光元件可省略第一电极层310第二电极层350两者。图1示出发光元件10不包括第一电极层(例如，图3中的第一电极层310)和第二电极层(例如，图3中的第二电极层350)。在下文中，发光叠层体300由第一半导体层320、有源层330和第二半导体层340配置，但是还可包括第一电极层310和/或第二电极层350。

[0059] 发光元件10可包括覆盖上文中所描述的发光叠层体300的绝缘膜500。绝缘膜500可减小在有源层330接触导电材料而不是第一半导体层320和第二半导体层340时可能发生的电短路的可能性或者防止所述电短路。绝缘膜500保护发光元件10的、包括有源层330在内的外表面，由此防止发光效率的降低。此外，当多个发光元件10紧密地定位时，绝缘膜500可减小另外在发光元件10之间可能发生的不期望的短路或者防止所述短路。绝缘膜500的存在不受限制，只要有源层330较少可能与外部导电材料发生短路即可。

[0060] 绝缘膜500可完全地覆盖有源层330的侧表面，且可覆盖第一半导体层320的侧表面和第二半导体层340的侧表面的至少一部分。当发光元件10包括第一电极层310和/或第二电极层350时，绝缘膜500可覆盖第一电极层310和/或第二电极层350的至少一部分。在这种情况下，绝缘膜500可完全地覆盖第一半导体层320的侧表面和第二半导体层340的侧表面。根据本实施方式，绝缘膜500可不完全地覆盖第一电极层310和/或第二电极层350的侧表面，而是替代地，可仅部分地覆盖第一电极层310和/或第二电极层350的侧表面。如果第一电极层310的侧表面和第二电极层350的侧表面不被完全地覆盖，则暴露的面积增加，且绝缘膜500可能有效地电连接至导电材料。为便于描述，描述了绝缘膜500覆盖发光元件10的整个侧表面，然而其他实施方式可同样地应用于其中绝缘膜500暴露位于发光元件10的两端处的最外侧层的一部分的情况。

[0061] 图4是根据实施方式的发光元件10的剖视图。虽然图4中未示出第一电极层310和第二电极层350，但是为便于描述，发光元件10可包括定位在第一半导体层320的下部处且电连接至第一半导体层320的第一电极层310，并且还可包括定位在第二半导体层340的上部上且电连接至第二半导体层340的第二电极层350。当发光元件10包括第一电极层310或第二电极层350时，发光元件10的端部可分别为第一电极层310的下表面和第二电极层350的上表面。

[0062] 参照图4，发光元件10可包括作为发光元件10的两端且暴露至外部的、第二半导体层340的上表面340b(例如，见图18)和第一半导体层320的下表面320a。绝缘膜500可不覆盖第二半导体层340的上表面340b和第一半导体层320的下表面320a。第二半导体层340的上表面340b和第一半导体层320的下表面320a的至少一部分可被暴露。第二半导体层340的上表面340b和第一半导体层320的下表面320a可以是接触外部导电材料且电连接至导电材料的表面。

[0063] 绝缘膜500的上表面500b可定位在与第二半导体层340的上表面340b相同的平面上。然而，本发明不限于此，且绝缘膜500的上表面500b可定位成比第二半导体层340的上表面340b更靠近衬底100(例如，图18中所示的衬底100)。绝缘膜500的上表面500b限定为包括绝缘膜500的上边缘的虚拟表面。绝缘膜500的下表面500a可定位成比第一半导体层320的下表面320a更靠近衬底100。绝缘膜500的下表面500a限定为包括绝缘膜500的下边缘的虚拟表面。绝缘膜500的下表面500a和第一半导体层320的下表面320a之间的高度差可在约100nm内。然而，本发明不限于此，且绝缘膜500的下表面500a可定位成比第一半导体层320的下表面320a甚至更靠近衬底100。另外，绝缘膜500的下表面500a可定位成比第一半导体层320的下表面320a远离有源层330的下表面330a。作为一示例，基于发光元件10的纵向方向，绝缘膜500的长度可大于包括第一半导体层320、有源层330和第二半导体层340的发光叠层体300的长度。

[0064] 上文中所描述的发光元件10可用作各种发光装置的发光源。作为一示例，发光元件10可用作照明装置或自发射显示面板的光源。

[0065] 图5是示出根据实施方式的制造发光元件的方法的流程图。图6是根据实施方式的形成分离层的操作的详细流程图。图7是根据实施方式的形成发光叠层体的操作的详细流程图。图8是根据实施方式的执行第一蚀刻过程的操作的详细流程图。图9是根据实施方式的执行第二蚀刻过程的操作的详细流程图。

[0066] 参照图5，制造发光元件的方法可包括：布置(例如，定位、放置或定位)衬底100(例如，见图10)(S100)；在衬底100上形成分离层200(例如，见图11)(S200)；在分离层200上形成发光叠层体300(例如，见图12至图14)(S300)；执行第一蚀刻过程(例如，见图15和图16)(S400)：执行第二蚀刻过程(例如，见图17和图18)(S500)；通过第一化学分离从分离层200分离发光元件10(例如，见图19)(S600)；通过第二化学分离来分离分离层200和衬底100(例如，见图20)(S700)；以及重新使用分离的衬底100(S800)。

[0067] 参照图6，形成分离层200(S200)可包括：在衬底100上形成第一牺牲层210(S210)；在第一牺牲层210上形成蚀刻控制层220(S220)；以及在蚀刻控制层220上形成第二牺牲层
230(S230)。

[0068] 参照图7，形成发光叠层体300(S300)可包括：在分离层200上形成第一半导体层320(S320)；在第一半导体层320上形成有源层330(S330)；以及在有源层330上形成第二半导体层340(S340)。形成发光叠层体300(S300)还可包括：在分离层200上形成第一电极层
310；和/或在第二半导体层340上形成第二电极层350。在分离层200上形成第一电极层310可于在分离层200上形成第一半导体层320(S320)之前执行。

[0069] 参照图8，执行第一蚀刻过程(S400)可包括：在发光叠层体300上(例如，在第二半导体层340上或在第二电极层350上)形成掩模层400(S410)；在掩模层400上形成精细图案PA(S420)；以及沿着精细图案PA蚀刻发光叠层体300(例如，见图15和图16)(S430)。

[0070] 参照图9，执行第二蚀刻过程(S500)可包括：在发光叠层体300上形成绝缘膜500(S510)；以及蚀刻绝缘膜500的一部分(例如，见图17和图18)(S520)。

[0071] 在下文中，将依次参照图10至图20描述制造发光元件的方法，并且将描述在制造发光元件之后重新使用衬底的方法。

[0072] 图10至图20是依次示出根据实施方式的制造发光元件的方法的剖视图。

[0073] 在图10中，将描述布置配置成支承发光叠层体300的衬底100(S100)。参照图10，放置用于支承用于制造发光元件10的发光叠层体300的衬底100。衬底100例如可以是GaAs、GaP或InP衬底。衬底100可以是用于外延生长的晶圆。衬底100可包括在表面上具有GaAs层的蓝宝石衬底、在表面上具有GaAs层的SiC衬底、或者在表面上具有GaAs层的ZnO衬底。另外，在表面上具有GaAs层的Ge衬底或在Si晶圆上具有GaAs层且其间夹置着缓冲层的Si衬底也可适用。作为衬底100，可使用可通过已知的制造方法制造的市场上可购得的单晶衬底。衬底100的材料不受限制，只要材料可满足用于制造发光元件10的选择比并且可实现平滑的外延生长即可。在下文中，描述衬底100为由GaAs制成的GaAs衬底。

[0074] 形成在衬底100上的分离层200和发光叠层体300可通过外延生长形成，并且可通过MOCVD方法、MBE方法、VPE方法、LPE方法等来形成。衬底100的外延生长的表面可适当地为平滑的。衬底100的厚度处于适当范围中，其取决于衬底100的尺寸。如果衬底100的厚度小于适当范围，则衬底可在制造发光元件10的过程期间被损坏，且由此产量可能降低。另一方面，如果衬底100的厚度大于适当范围，则相关的材料成本会增加。其结果是，当衬底100具有大的尺寸(例如约75mm的直径)时，约250μm至约500μm的厚度可防止操作期间的损坏。类似地，当衬底100具有约50mm的直径时，约200μm至约400μm的厚度可能是合适的，且当衬底100的直径为约100mm时，衬底100的厚度可适当地为约350μm至约600μm。在本实施方式中，在生产率方面，衬底100的直径可适当地为约75mm或更大。如上所述，通过根据衬底100的尺寸增加衬底100的厚度，可减少由于外延生长导致的、叠层结构中的衬底100的翘曲。衬底
100的形状不限于圆形，而是可以为诸如矩形的多边形形状。

[0075] 图11示出在衬底100上形成分离层200(S200)。分离层200可通过MOCVD方法、MBE方法、VPE方法、LPE方法等形成在衬底100上。

[0076] 参照图11，分离层200定位在衬底100上。衬底100和分离层200可彼此接触。在制造发光元件10的过程期间，分离层200可位于发光元件10和衬底100之间。分离层200可使发光元件10从衬底100物理地分离。分离层200可具有包括至少一个牺牲层的结构。分离层200的结构可变化，且将在下文中参照图21至图23详细描述分离层200的叠层结构以及根据叠层结构的分离方法。

[0077] 分离层200可包括第一牺牲层210、蚀刻控制层220和第二牺牲层230。分离层200可通过依次层压第一牺牲层210、蚀刻控制层220和第二牺牲层230来形成。

[0078] 第一牺牲层210可插置在衬底100和蚀刻控制层220之间。第一牺牲层210可使衬底100和蚀刻控制层220彼此物理地分离。换言之，分离层200和衬底100可通过移除第一牺牲层210而彼此分离。

[0079] 蚀刻控制层220可插置在第一牺牲层210和第二牺牲层230之间。蚀刻控制层220可使第一牺牲层210和第二牺牲层230彼此物理地分离。蚀刻控制层220可以是在定位在蚀刻控制层220上方的叠层结构的蚀刻过程期间在其上不再执行蚀刻的层。换言之，蚀刻控制层220可以是作为用于在适当的位置处停止蚀刻的层的蚀刻停止件。

[0080] 第二牺牲层230可插置在蚀刻控制层220和第一半导体层320之间。第二牺牲层230可使蚀刻控制层220和第一半导体层320彼此物理地分离。换言之，发光元件10可通过移除第二牺牲层230而从分离层200分离。

[0081] 第一牺牲层210和第二牺牲层230可以是在最后的过程中被移除的层。当第一牺牲层210和第二牺牲层230被移除时，可执行定位在第一牺牲层210和第二牺牲层230的上部/下部处的层间分离。将在下文中参照图19和图20详细描述通过第二牺牲层230的移除而实现的第一化学分离和通过第一牺牲层210的移除而实现的第二化学分离。

[0082] 蚀刻控制层220的厚度可大于第一牺牲层210的厚度和第二牺牲层230的厚度。第一牺牲层210和第二牺牲层230可形成有处于约10nm至约50nm的范围中的厚度。蚀刻控制层220可形成有处于约50nm至约150nm的范围中的厚度。在一个实施方式中，第一牺牲层210的厚度和第二牺牲层230的厚度可以是约30nm，且蚀刻控制层220的厚度可以是约100nm。

[0083] 第一牺牲层210、蚀刻控制层220和第二牺牲层230的材料可根据选择比来确定。通过比较衬底100和蚀刻控制层220的蚀刻速率，第一牺牲层210的材料可以是具有高选择比的材料。在一个实施方式中，第一牺牲层210可由AlAs或AlGaAs形成。在下文中，描述第一牺牲层210由AlAs形成。蚀刻控制层220可由其蚀刻速率大于衬底100的蚀刻速率且小于第二牺牲层230的蚀刻速率的材料形成。在一个实施方式中，蚀刻控制层220可以是GaInP。在下文中，描述蚀刻控制层220由GaInP形成。通过比较衬底100和蚀刻控制层220的蚀刻速率，第二牺牲层230的材料可以是具有高选择比的材料。在一个实施方式中，第二牺牲层230可由AlAs或AlGaAs形成。换言之，第二牺牲层230可由与第一牺牲层210相同的材料形成。在下文中，描述第二牺牲层230由AlAs形成。

[0084] 图12至图14示出在分离层200上形成发光叠层体300(S300)。形成发光叠层体300(S300)可包括：在分离层200上形成第一半导体层320(S320)；在第一半导体层320上形成有源层330(S330)；以及在有源层330上形成第二半导体层340(S340)。类似于分离层200，发光叠层体300可通过外延生长形成，并且可通过MOCVD方法、MBE方法、VPE方法、LPE方法等来形成。

[0085] 图12示出在分离层200上形成第一半导体层320(S320)。参照图12，第一半导体层320可形成在分离层200上。在分离层200和第一半导体层320之间，还可形成有用于改善结晶度的附加半导体层，诸如缓冲层和未掺杂的半导体层。第一半导体层320可包括由III族元素(Ga、Al、In)至V族元素(P、As)构成的半导体材料，并且可包括用诸如Si、Ge和Sn的第一导电掺杂剂掺杂的半导体层。例如，第一半导体层320可包括用Si掺杂的GaP、GaAs、GaInP和AlGaInP中的至少一种半导体材料。换言之，第一半导体层320可包括n型半导体层。构成第一半导体层320的材料不限于此，且除了所述材料之外的各种材料可构成第一半导体层
320。

[0086] 发光叠层体300还可包括第一电极层310。当还包括第一电极层310时，形成发光叠层体300(S300)还可包括：在于分离层200上形成第一半导体层320之前，形成第一电极层310。第一半导体层320可形成在第一电极层310上。

[0087] 图13示出在第一半导体层320上形成有源层330(S330)。有源层330是其中电子和空穴复合的区域。随着电子和空穴复合，有源层330跃迁到低能量水平并且发射具有与其对应的波长的光。

[0088] 参照图13，有源层330可形成在第一半导体层320上，且可具有单个或多个量子阱结构。有源层330的位置可根据发光元件10的类型而改变。有源层330可包括GaInP、AlGaInP、GaAs、AlGaAs、InGaAs、InGaAsP、InP和InAs中的至少一种材料。有源层330可发射具有约500nm至约900nm的波长的光。有源层330可适当地发射红光或红外光。有源层330可使用双异质结构。在其他实施方式中，在根据实施方式的有源层330的上表面330b和/或下表面330a上可进一步形成有用导电掺杂剂掺杂的覆层。在一个实施方式中，覆层可实现为包括AlInP的层。

[0089] 图14示出在有源层330上形成第二半导体层340(S340)。参照图14，第二半导体层340可形成在有源层330上，且可包括与第一半导体层320不同类型的半导体层。第二半导体层340可包括由III族元素(Ga、Al、In)至V族元素(P、As)构成的半导体材料，并且可包括用诸如Mg的第二导电掺杂剂掺杂的半导体层。例如，第二半导体层340可包括用Mg掺杂的GaP、GaAs、GaInP和AlGaInP中的至少一种半导体材料。换言之，第二半导体层340可包括p型半导体层。构成第二半导体层340的材料不限于此，且除了所述材料之外的各种材料可构成第二半导体层340。

[0090] 发光叠层体300还可包括第二电极层350。当还包括第二电极层350时，形成发光叠层体300(S300)还可包括：在于有源层330上形成第二半导体层340之后，形成第二电极层350。第二电极层350可形成在第二半导体层340上。

[0091] 图15和图16示出执行第一蚀刻过程(S400)。

[0092] 执行第一蚀刻过程(S400)包括：在第二半导体层340上形成掩模层400(S410)；在掩模层400上形成精细图案PA(S420)；以及沿着精细图案PA蚀刻发光叠层体300(S430)。

[0093] 图15示出在第二半导体层340上形成掩模层400(S410)以及在掩模层400上形成精细图案PA(S420)。参照图15，掩模层400可形成在第二半导体层340上。掩模层400可包括绝缘层410a和金属层410b。绝缘层410a可形成在第二半导体层340上。绝缘层410a可充当用于发光叠层体300的后续蚀刻的掩模。绝缘层410a可使用氧化物或氮化物，并且可包括例如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)等。绝缘层410a的厚度可以是约0.5μm至约1.5μm。金属层410b可形成在绝缘层410a上。金属层410b可充当用于蚀刻的掩模。金属层410b可包括诸如铬(Cr)的金属，但是不限于此。金属层410b的厚度可以是约30nm至约150nm。

[0094] 精细图案PA可形成在金属层410b上。精细图案PA可通过聚合物层形成。可在金属层410b上形成聚合物层，并且可以以纳米或微米间隔在聚合物层上形成图案以形成精细图案PA。具体地，精细图案PA可以通过诸如光刻、电子束光刻或纳米压印的方法以纳米或微米间隔形成在聚合物层上。精细图案PA的平面形状可以是圆形，但是不限于此，且可以是诸如矩形的多边形。在另一实施方式中，精细图案PA可在金属层410b上形成为纳米球或微米球式单层膜。精细图案PA之间的间隔可以是约50nm至约3μm。

[0095] 图16示出沿着精细图案PA蚀刻发光叠层体300(S430)。所述过程包括：通过蚀刻在图15中形成的精细图案PA之间的空间来形成一个或多个孔h。形成有精细图案PA的一个或多个部分不被蚀刻，且只有精细图案PA之间隔开的一个或多个空间部分被蚀刻以形成孔h。换言之，不与精细图案PA重叠的第二牺牲层230可被蚀刻，但是与精细图案PA重叠的第二牺牲层230不被蚀刻。孔h可从掩模层400至蚀刻控制层220的上表面220b选择性地形成。作为实施方式，孔h可形成为包括第二牺牲层230的至少一部分。图16示出第二牺牲层230的一部分通过蚀刻被去除使得第二牺牲层230的表面具有不均匀的图案。第二牺牲层230的不均匀的图案可包括不均匀的下表面230a、不均匀的上表面230b和不均匀的侧表面230c。不均匀的上表面230b可以是接触发光叠层体300的表面。不均匀的下表面230a可以是在竖直方向上与孔h重叠的表面。不均匀的侧表面230c可以是竖直地连接至不均匀的上表面230b和不均匀的下表面230a的表面。此外，不均匀的侧表面230c可包括在发光叠层体300的侧表面的延伸表面中。

[0096] 发光叠层体300的蚀刻可通过使用诸如反应离子蚀刻(RIE)、反应离子束蚀刻(RIBE)或电感耦合等离子体反应离子蚀刻(ICP-RIE)的干蚀刻方法来执行。不同于湿蚀刻方法，这种干蚀刻方法能够进行单向蚀刻，并且适合于形成这种图案。换言之，在湿蚀刻方法中，执行各向同性蚀刻且在所有方向上执行蚀刻。与此不同地，在干蚀刻方法中，可以主要在用于形成孔h的深度方向上执行蚀刻，且可由期望的图案来形成孔h的尺寸、间隔等。此时，当使用RIE、RIBE或ICP-RIE方法时，可使用Cl2、O2等作为能够蚀刻金属层410b的蚀刻气体。在衬底100上制造的发光元件10的间隔可与精细图案PA的间隔一致。

[0097] 在执行第一蚀刻过程(S400)之后，可通过一般的湿蚀刻或干蚀刻方法移除残留在发光叠层体300上的精细图案PA、金属层410b和绝缘层410a，然而本实施方式不限于此，且可使用一般的移除方法。

[0098] 图17和图18示出执行第二蚀刻过程(S500)。

[0099] 执行第二蚀刻过程(S500)包括：在发光叠层体300上形成绝缘膜500(S510)；以及蚀刻绝缘膜500的一部分(S520)。

[0100] 图17示出在发光叠层体300上形成绝缘膜500(S510)。参照图17，绝缘膜500可包括上部绝缘膜500Sb、侧部绝缘膜500Sc和下部绝缘膜500Sa。上部绝缘膜500Sb可完全地覆盖发光叠层体300的上表面。换言之，上部绝缘膜500Sb可覆盖第二半导体层340的上表面340b。侧部绝缘膜500Sc可完全地覆盖发光叠层体300的侧表面。侧部绝缘膜500Sc可覆盖第二牺牲层230的一部分以及发光叠层体300的侧表面。在上述的第一蚀刻过程中，第二牺牲层230可具有不均匀的形状且侧部绝缘膜500Sc可覆盖第二牺牲层230的不规则的侧表面
230c的至少一部分。下部绝缘膜500Sa可覆盖第二牺牲层230的不均匀的下表面230a。上部绝缘膜500Sb、侧部绝缘膜500Sc和下部绝缘膜500Sa可在衬底100上彼此连接并且可以是连续的。

[0101] 形成绝缘膜500的方法可包括：在附接至衬底100的发光叠层体300上施加绝缘材料，但是本发明不限于此。可用作绝缘膜500的材料可包括从由SiO2、Si3N4、Al2O3和TiO2组成的组中选择的至少一种，但是不限于此。作为示例，Al2O3膜可通过原子层沉积(ALD)方法形成，且薄膜可通过以脉冲形式供应三甲基铝(TMA)和H2O源、使用化学吸附和解吸来形成。

[0102] 图18示出蚀刻绝缘膜500的一部分(S520)。参照图18，可通过蚀刻移除形成在衬底100上的绝缘膜500的一部分。图18示出在通过第二蚀刻过程移除绝缘膜500的上部绝缘膜
500Sb和下部绝缘膜500Sa之后的状态。

[0103] 在执行第二蚀刻过程(S500)之后，在绝缘膜500中，只有覆盖发光叠层体300的侧表面的侧部绝缘膜500Sc可保留。换言之，上部绝缘膜500Sb可全部被移除。虽然图18示出移除上部绝缘膜500Sb使得绝缘膜500的上表面500b和第二半导体层340的上表面340b定位在相同的平面上，但是连接至上部绝缘膜500Sb的侧部绝缘膜500Sc的一部分也可与上部绝缘膜500Sb一起被移除。作为示例，绝缘膜500的上表面500b可定位成比第二半导体层340的上表面340b更靠近衬底100(例如，上表面500b可低于上表面340b)。

[0104] 下部绝缘膜500Sa可完全地被移除。图18示出移除下部绝缘膜500Sa使得侧部绝缘膜500Sc覆盖第二牺牲层230的一部分和第一半导体层320两者。换言之，绝缘膜500的下表面500a可定位成比第一半导体层320的下表面320a更靠近衬底100。从衬底100至第一半导体层320的下表面320a的距离和从衬底100至绝缘膜500的下表面500a的距离的差值d可在约100nm内。然而，本发明不限于此，且侧部绝缘膜500Sc的连接至下部绝缘膜500Sa的部分可在第二蚀刻过程期间并行地被移除，使得第一半导体层320的下表面320a和绝缘膜500的下表面500a可定位在相同的平面上。

[0105] 不与发光叠层体300重叠的第二牺牲层230可全部被移除。在不与发光叠层体300重叠的区域中的蚀刻控制层220可被暴露。

[0106] 发光元件10可通过执行第二蚀刻过程形成在衬底100上。

[0107] 图19示出通过第一化学分离从分离层200分离发光元件10(S600)。参照图19，可使用化学剥离(CLO)方法使完成的发光元件10从分离层200分离。化学分离可通过移除第二牺牲层230来执行。通过移除第二牺牲层230从分离层200分离发光元件10的过程被称为第一化学分离。

[0108] 当形成在衬底100上的发光元件10通过物理方法被分离时，所制造的发光元件10的分离表面可能不是平坦的，而替代地可能是粗糙的。尤其是，在发光元件10的分离表面上形成有部分倾斜的区域的情况下，例如，在发光元件10的下表面10a不平坦的情况下，当接触电极连接至发光元件10时，可能存在其中接触电极的材料变得断开的问题或缺陷。其结果是，接触电极可能断开从而导致短路缺陷，并且电信号可能不会施加到发光元件10。为了避免或防止上述问题，发光元件10与衬底100的分离表面可适当地具有平滑形状。

[0109] 因此，在根据本实施方式的制造发光元件的方法中，当通过第一化学分离分离发光元件10时，可获得具有平坦的下表面10a的发光元件10。发光元件10的下表面10a可平行于发光元件10的上表面10b。即，第一半导体层320的下表面320a平行于第二半导体层340的上表面340b。因此，可防止发生如上所述的断开现象。

[0110] 图20示出通过第二化学分离从衬底100分离分离层200(S700)，以及重新使用并布置所分离的衬底100(例如，实现衬底100的重新利用)(S800)。参照图20，可使用化学剥离(CLO)方法从衬底100分离分离层200。化学分离可通过移除第一牺牲层210来执行。更详细地，蚀刻控制层220和衬底100可通过移除第一牺牲层210而彼此分离。通过移除第一牺牲层210从衬底100分离分离层200的过程被称为第二化学分离。

[0111] 当形成在衬底100上的发光元件10通过物理方法被分离时，衬底100的分离表面可能不是平坦的而是粗糙的。另外，可能无法在具有部分地不平坦而呈粗糙的部分的衬底100上适当地执行外延生长。换言之，其分离表面不平坦的衬底100可能无法用作用于生长其他发光元件的衬底100。由于衬底100可能对应于发光元件10的制造成本的大部分，所以如果不重新使用衬底100，则加工成本可能极大地增加。

[0112] 在通过移除第一牺牲层210执行的化学剥离(CLO)期间，衬底100的与第一牺牲层210的下表面接触的上表面保持平坦，且可从蚀刻控制层220分离。换言之，衬底100的从蚀刻控制层220分离的表面可暴露至外部。此外，衬底100的上表面可具有平滑的形状以平行于衬底100的下表面。

[0113] 根据本实施方式的制造发光元件的方法可包括：再次布置分离的衬底100以进行再利用(S800)。可从在衬底100上形成分离层200(S200)开始在重新定位的衬底100上执行所述制造方法。其结果是，衬底100的重新使用可极大地减少处理成本。这样一来，在通过化学分离重新使用衬底100的情况下，分离发光元件10的方法可不限于化学分离和物理分离。

[0114] 图21至图23示出根据另一实施方式的分离层的叠层结构。

[0115] 图21示出其中分离层200_1不包括第一牺牲层210(例如，不包括图6中的操作S210)且形成为包括蚀刻控制层220_1和定位在蚀刻控制层220_1上的第二牺牲层230_1的状态。在通过移除第二牺牲层230_1而实现的化学分离期间，第一半导体层320的与第二牺牲层230_1接触的下表面可保持平坦。可在分离发光元件10之后，通过使用湿蚀刻等来移除蚀刻控制层220_1。

[0116] 图22示出其中分离层200_2不包括第二牺牲层230(例如，不包括图6中的操作S230)且形成为包括蚀刻控制层220_2和定位在蚀刻控制层220_2下方的第一牺牲层210_2的状态。在衬底100和蚀刻控制层220_2之间包括第一牺牲层210_2的情况下，在完成发光元件10的分离之后，移除第一牺牲层210_2以获得平滑的衬底100。不论是发光元件10的物理分离/化学分离，都可获得能够重新使用的衬底100。当发光元件10与蚀刻控制层220_2接触时，绝缘膜500的下表面可比第一半导体层320_1的下表面更远离衬底100。换言之，发光元件10的接触表面可以比另一实施方式中的接触表面更宽。如果接触表面是宽的，则发光元件10可有效地电连接至电极。

[0117] 图23示出分离层200_3不包括蚀刻控制层220(例如，不包括图6中的操作S220)，而是由一个牺牲层210_3形成。牺牲层210_3的厚度可大于其他实施方式中的牺牲层的厚度。当牺牲层210_3被移除时，发光元件10可从衬底100化学地分离。此时，发光元件10的与牺牲层210_3接触的下表面可保持平坦。发光元件10通过完全地移除衬底100上的牺牲层210_3来分离，且之后可重新使用衬底100以用于制造发光元件10。图23的实施方式包括一个牺牲层210_3以获得如下加工益处，即，发光元件10的分离和衬底100的分离可同时执行。

[0118] 图24是示出其中根据实施方式的发光元件安装在显示装置上的状态的剖视图。

[0119] 根据实施方式的显示装置可包括多个像素PX。多个像素PX中的每个可发射具有适当的波长带的光，且可定位在显示装置的显示单元上以显示待通过显示装置提供给用户的一系列信息。

[0120] 多个像素PX可包括多个发光元件10以发射具有不同的波长的光。例如，发光元件10发射具有蓝色波长带、绿色波长带或红色波长带的光，使得多个像素PX可分别实现发射蓝光、绿光或红光的像素。然而，本发明不限于此。在某些情况下，多个发光元件10全部发射具有相同颜色波长带的光，使得多个像素PX可实现为发射具有相同颜色的光。此外，发射具有不同颜色波长带的光的发光元件10可定位在一个像素PX中以发射具有不同颜色的光，例如，白光。

[0121] 像素PX包括基础衬底600、多个电极630a和630b以及一个或多个发光元件10，其中，所述多个电极630a和630b定位在基础衬底600上，所述一个或多个发光元件10连接至定位在电极630a和630b上的接触电极660a和660b。单元像素PX还可包括用于将单元像素PX与每个相邻的像素PX分隔开的分隔结构670。

[0122] 像素PX包括基础衬底600以及在基础衬底600上彼此间隔开从而彼此面对的第一电极630a和第二电极630b，并且还包括可定位在第一电极630a和第二电极630b之间的发光元件10。例示了第一电极630a和第二电极630b直接定位在基础衬底600上的情况，但是本发明不限于此，且在其他实施方式中，另外的层可定位在基础衬底600与第一电极630a以及基础衬底600与第二电极630b之间。例如，缓冲层、薄膜晶体管层等可定位在基础衬底600上，且第一电极630a和第二电极630b可定位在缓冲层、薄膜晶体管层等上。

[0123] 基础衬底600可支承多个像素PX。此外，包括在像素PX中的多个电极630a和630b、发光元件10和分隔结构670也可一起被支承。基础衬底600可以是玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、塑料衬底和柔性聚合物膜中的任一者，但是不限于此。

[0124] 第一电极630a和第二电极630b可在基础衬底600上彼此间隔开从而彼此面对。第一电极630a和第二电极630b可接收从电极线610和620施加的电信号。施加的电信号被传输到定位在第一电极630a和第二电极630b之间的发光元件10，使得发光元件10可发射光。

[0125] 第一电极630a和第二电极630b可彼此间隔开适当的距离T，该距离T可小于发光元件10的长度。当发光元件10的长度小于第一电极630a和第二电极630b之间的间隔开的距离T时，可能无法实现与电极的电接触，且由此，可能无法接收到从电极线610和620施加的电信号。

[0126] 第一电极630a和第二电极630b分别形成在反射阻挡件631a和631b上，且可分别电连接至第一电极线610和第二电极线620。第一电极630a和第二电极630b可将从电极线610和620施加的电信号传输到接触电极660a和660b。

[0127] 反射阻挡件631a和631b可反射从发光元件10发射的光，以将该光朝向显示装置的外部传输。从发光元件10发射的光没有方向性地在所有方向上发射，且朝向反射阻挡件631a和631b的光被反射为传输到显示装置的外部，例如反射阻挡件631a和631b的上部。因此，从发光元件10发射的光聚集在一个方向上从而提高光效率。

[0128] 第一电极630a和第二电极630b可包括导电材料以由单层形成，且可包括透明导电材料和具有高反射率的材料以由多层形成。当包括具有高反射率的材料时，从发光元件10发射的光的反射率可被最大化。例如，第一电极630a和第二电极630b可包括诸如铝(Al)、ITO、IZO、IGO等的导电材料和具有高反射率的银(Ag)。然而，本发明不限于此。

[0129] 另一方面，第一电极630a、第二电极630b、发光元件10、第一接触电极660a和第二接触电极660b可分别由多个绝缘材料层640、650和680覆盖。如图24所示，第一绝缘材料层640可定位在第一电极630a和第二电极630b之间，且发光元件10可在其上对齐。第一绝缘材料层640可包括诸如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、硅氧氮化物(SiOxNy)、铝氧化物(Al2O3)和铝氮化物(AlN)的材料，但是不限于此。第一绝缘材料层640保护第一电极630a和第二电极630b并且防止发光元件10的半导体层直接接触其他衬底，由此减少或防止对发光元件10的损害。

[0130] 第一接触电极660a和第二接触电极660b可分别定位在第一电极630a的上表面和第二电极630b的上表面上，以传输从第一电极线610和第二电极线620施加的电信号。第一接触电极660a和第二接触电极660b可分别连接至发光元件10的第一半导体层和第二半导体层。例如，发光元件10的相应侧表面接触第一接触电极660a和第二接触电极60b，并且具有平坦形状以基本上垂直于基础衬底600。因此，第一接触电极660a和第二接触电极660b将通过电极线610和620施加至第一电极630a和第二电极630b的电信号传输到发光元件10从而发射光。

[0131] 第一接触电极660a和第二接触电极660b可包括导电材料。例如，可包括ITO、IZO、IGO、铝(Al)等。然而，本发明不限于此。

[0132] 此外，第一接触电极660a和第二接触电极660b在发光元件10上彼此间隔开以彼此电绝缘并且保护发光元件10，并且第二绝缘材料层650可定位在间隔的区域中。第二绝缘材料层650可与第一绝缘材料层640相同，除了第二绝缘材料层650形成在发光元件10上。将省略其详细描述。

[0133] 第三绝缘材料层680可形成在第一接触电极660a、第二接触电极660b和第二绝缘材料层650上以充当相对于外部环境的保护层。当接触电极660a和660b被暴露时，可通过第三绝缘材料层680覆盖接触电极660a和660b以避免可能另外由电极损坏而导致的接触电极材料的断开问题。第三绝缘材料层680可定位成覆盖第一电极630a、第二电极630b、发光元件10等。除了相应的位置以外，第三绝缘材料层680可与第一绝缘材料层640相同。

[0134] 至少一个分隔结构670可定位在基础衬底600上以将多个像素PX分隔开。多个分隔结构670彼此间隔开，且如图24所示，第一电极630a、第二电极630b、发光元件10等定位在彼此间隔开的分隔结构670之间。此外，分隔结构670也可形成为覆盖第一电极线610和第二电极线620。

[0135] 基于发送具有适当波长带的光的发光元件10，多个像素PX通过分隔结构670分隔开。当对齐发光元件10时，分隔结构670可防止发光元件10移动到其他邻近的像素PX。例如，分隔结构670可以是聚酰亚胺(PI)，但是材料不限于此且不受具体限制，只要表面是疏水性的即可。

[0136] 另外，分隔结构670还可防止从发光元件10发射的光的颜色混合。在相邻的像素PX之间包括发送具有不同波长带的光的发光元件10的情况下，从每个像素PX发射的光也可能混合。为了降低这种问题的程度或防止这种问题，分隔结构670定位在像素PX之间以减少或防止从一个像素PX发射的光入射到另一像素PX上，从而防止颜色混合，且由此改善显示装置的颜色纯度。

[0137] 基于根据实施方式的发光元件、用于制造发光元件的方法以及包括发光元件的显示装置，能够通过将生长在衬底上的发光元件与衬底化学地分离而不是物理分离确保发光元件的分离表面的平坦度，并且即使化学地或物理地分离发光元件也能够重新使用用于生长发光元件的衬底。

[0138] 实施方式的效果不限于以上例示的内容，且其他各种效果包括在本说明书中。

[0139] 在以上描述中，已经基于示例性实施方式描述了本发明的实施方式，但是示例性实施方式是说明性的而不限制本发明，且本领域技术人员应理解，在不背离当前示例性实施方式的基本特征的范围的情况下，可进行以上描述中未例示的各种修改和应用。例如，在示例性实施方式中详细描述的每个组件可被修改和使用。因此，应理解，与组合和修改相关联的内容包括在本发明的范围中。

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发光元件、其制造方法和包括发光元件的显示装置

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