CN106067462B - 使用半导体发光器件的显示装置及其制造方法 - Google Patents

使用半导体发光器件的显示装置及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及使用半导体发光器件的显示装置及其制造方法。一种半导体发光器件包括：第一导电型半导体层；布置在第一导电型半导体层上的第一导电型电极；与第一导电型半导体层重叠的第二导电型半导体层；布置在第二导电型半导体层上的第二导电型电极；以及包括覆盖第一和第二导电型半导体层的侧表面的具有不同折射率多个层的钝化层以反射发射到半导体发光器件的侧表面的光。

Description

使用半导体发光器件的显示装置及其制造方法
技术领域
本公开涉及显示装置及其制造方法，更具体地，涉及使用半导体发光器件的柔性显示装置。
背景技术
近年来，在显示技术领域，具有诸如低剖面、柔性等出色特性的显示装置被开发出来。目前商业化显示器的主要代表是液晶显示器(LCD)和有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)。然而，在LCD的示例中存在如响应时间差强人意、柔性难以实现等问题，而AMOLED的示例中存在如寿命短、差强人意的良品率以及低柔性等缺点。
此外，自从1962年使用GaAsP化合物半导体的红光LED以及GaP:N基的绿光LED进入商用以来，发光二极管(LED)已是为人熟知的将电流转化为光的发光器件，并且被用作在包括信息通信装置的电子装置中显示图像的光源。相应地，半导体发光器件可被用于实现柔性显示器，从而展示出解决问题的方案。
使用半导体发光器件的柔性显示器可能需要增强半导体发光器件的发光效率。此外，必要性的方案涉及制造半导体发光器件的限制不应复杂。
发明内容
因此，详细描述的一个方面意图提供用于增强显示装置亮度的结构，及其制造方法。
详细描述的另一个方面是减轻或防止光在半导体发光器件方面的损耗。
为了达到这些以及其它优点，并依照本说明书的目的，正如此处呈现并明显描述的，本发明在一个方面提供了一种显示装置，可以包括安装在衬底上的多个半导体发光器件，其中至少一个半导体发光器件可以包括：第一导电型电极和第二导电型电极；第一导电型电极布置于其上的第一导电型半导体层；覆盖第一导电型半导体层并且第二导电型电极布置于其上的第二导电型半导体层；以及被形成以覆盖第一导电型半导体层和第二导电型半导体层的侧表面的钝化层，其中钝化层包括具有不同折射率的多个层以反射发射到侧表面的光。
在另一个方面中，本发明提供了一种制造显示装置的方法，包括：在衬底上生长第一导电型半导体层、有源层、以及第二导电型半导体层；通过蚀刻隔离衬底上的半导体发光器件；形成钝化层以覆盖半导体发光器件的侧表面；并且将其上形成有钝化层的半导体发光器件连接到布线衬底，并移除衬底，其中钝化层包括具有不同折射率的多个层以反射发射到侧表面的光。
从下文给出的详细描述中，本申请的适用性的进一步范围将变得更加明确。然而，应该理解，由于对于那些本领域的熟练的技术人员来说对详细描述在本发明的精神和范围内进行的各种变化和修改将变得明显，详细描述和具体示例，在表示发明的首选实施例时，只是通过示例说明的方式给出。
附图说明
被包括以提供说明书的进一步理解、并且被并入且构成此说明书的一部分的附图，说明了本说明书的解释性实施例并连同描述一起解释本发明的原理。
在附图中：
图1是根据本发明的一个实施例说明使用半导体发光器件的显示装置的概念性视图；
图2是图1中“A”部分的局部放大视图，而图3A和3B是沿着图2中B-B线和C-C线的截面图；
图4是说明图3A的倒装芯片型半导体发光器件的概念性视图；
图5A到5C是说明结合倒装芯片型半导体发光器件实现颜色的各种形式的概念性视图；
图6是根据本发明的实施例说明制造使用半导体发光器件的显示装置的方法的截面图；
图7是根据本发明的另一个实施例说明使用半导体发光器件的显示装置的透视图；
图8是沿图7中D-D线所取的截面图；
图9是说明图8中垂直式半导体发光器件的概念性视图；
图10是图1的“A”部分的放大图，说明具有根据本发明的另一个实施例的新型结构的半导体发光器件；
图11A是沿图10的E-E线所取的截面图；
图11B是沿图10的F-F线所取的截面图；
图12是说明图11A的具有新型结构的半导体发光器件的概念性视图；
图13A是说明根据钝化层材料的反射率的曲线图；
图13B是说明根据重复堆叠的多个层的数量的反射率的曲线图；
图14A、14B、14C、14D、15A、15B和15C是根据本发明的实施例说明使用半导体发光器件的显示装置的制造方法的截面图；
图16是说明了本发明的另一个实施例的、图1的“A”部分的放大图；
图17A是沿图15的G-G线所取的截面图；
图17B是沿图15的H-H线所取的截面图；而
图18是说明图17A的倒装芯片型半导体发光器件的概念性视图。
具体实施方式
在下文中，此处公开的实施例将参照附图进行详细描述，并且相同或相似的元素被以相同的附图标记指定，图中的数字和它们的冗余描述将被忽略。在以下描述中用于构成本公开的元素的后缀“模块”或“单元”，只是为了方便说明书的描述，而后缀本身并不提供任何特殊意义或功能。同样，应该注意的是，附图仅仅是为了便于解释本发明的概念而被说明的，因此，它们不应该被解释为通过附图对此处公开的技术概念限制。此外，当一个元素，如层、区或衬底被称为“在”另一个元素“上”时，它可以直接在另一元素上，或者也可以在其中插入中间元素。
此处公开的显示装置可能包括便携式电话、智能电话、笔记本计算机、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航系统、板式PC、平板PC、超级笔记本、数字TV、台式计算机、等等。然而，容易被那些本领域技术人员理解的是，尽管新的产品类型将在以后被开发出来，但此处公开的结构仍可适用于任何可以显示的设备。
图1是根据本发明的一个实施例说明使用半导体发光器件的显示装置100的概念性视图。根据该图，显示装置100的控制器处理的信息可以使用柔性显示器显示。柔性显示器100可包括柔性的、可弯曲的、可扭卷的、可折叠、以及可卷曲的显示器。例如，柔性显示器可被制造在可以像纸张一样被扭曲、弯曲、折叠或卷曲的薄的并且柔性的衬底上，同时保持相关领域的平板显示器的显示特征。
在柔性显示器未被扭曲的构造(例如，具有无穷大曲率半径的构造，以下，称为“第一构造”)中，柔性显示器100的显示区域成为平面。在柔性显示器在第一构造中被外力扭曲的构造(例如，具有有限曲率半径的构造，以下，称为“第二构造”)中，其显示区域成为曲面。如图中所述，显示在第二构造中的信息可以是显示在曲面上的视觉信息。视觉信息可以通过单独控制以矩阵形式布置的子像素的光发射而被实现。子像素代表实现一种颜色的最小单元。
柔性显示器的子像素可以由半导体发光器件实现。根据本发明的实施例，发光二极管(LED)被描述为半导体发光器件的一种类型。发光二极管可以以小尺寸形成，通过这样，即使在第二构造中，起到子像素的作用。
以下，使用发光二极管实现的柔性显示器将参考附图被更详细地描述。特别地，图2是图1中“A”部分的局部放大视图，图3A和3B是沿着图2中B-B线和C-C线的截面图，图4是说明图3A中倒装芯片型半导体发光器件的概念性视图，而图5A到5C是说明结合倒装芯片型半导体发光器件实现颜色的各种形式的概念性视图。
根据图2、3A和3B中的附图，使用无源矩阵(PM)型半导体发光器件的显示装置100以示例的方式被示出。然而，在其它实施例中，下面的说明也适用于有源矩阵(AM)型半导体发光器件。
如图所示，显示装置100包括衬底110、第一电极120、导电粘合层130、第二电极140、以及多个半导体发光器件150。衬底110可以是柔性衬底，并且包括玻璃或聚酰亚胺(PI)以实现柔性显示装置。此外，作为柔性材料，如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等等的任何一种均可以被使用。此外，衬底110既可以是透明的材料，也可以是不透明的材料。
衬底110可以是与第一电极120一起布置的布线衬底，因此第一电极120可以被置于衬底110上。根据附图，绝缘层160可以与第一电极120一起被布置在衬底110上，且辅助电极170可以被放置在绝缘层160上。在这种情况下，沉积在衬底110上的绝缘层160可以是单一的布线衬底。更具体地说，利用绝缘且柔性的材料，诸如聚酰亚胺(PI)、PET、PEN等，绝缘层160可被并入衬底110中以形成布线衬底。
辅助电极170，作为用于将第一电极120与半导体发光器件150电连接的电极，被放置在绝缘层160上，并被布置以与第一电极120的位置对应。例如，辅助电极170具有点的形状，并且可以由穿过绝缘层160的电极孔171电连接到第一电极120。电极孔171可以通过在通孔中填充的导电材料形成。
参考附图，导电粘合层130可以在绝缘层160的表面形成，但本发明的实施例并不局限于此。例如，也可能有一种结构，在其中，执行特定功能的一个层被形成在绝缘层160和导电粘合层130之间，或者导电粘合层130被布置在没有绝缘层160的衬底110上。在导电粘合层130布置在衬底110上的结构中，导电粘合层130可起到绝缘层的作用。
导电粘合层130可以是具有粘性和导电性的层，因此，导电材料和粘性材料可以在导电粘合层130上被混合。此外，导电粘合层130可以具有柔性，从而允许在显示装置中有柔性功能。例如，导电粘合层130可以是各向异性导电膜(ACF)、各向异性导电膏、含有导电微粒的溶液等。导电粘合层130允许在穿过其厚度的z方向上的电互连，但可以被配置为在其水平的x-y方向具有电绝缘的层。相应地，导电粘合层130可以被称为z轴导电层(然而，在下文中被称为“导电粘合层”)。
各向异性导电膜包括混合有绝缘基础构件的各向异性导电介质，因此将热和压力施加其上时，只有它的特定部分具有通过各向异性导电介质的导电性。在下文中，热和压力被施加于各向异性导电膜，但是其它的方法也可以被应用于使各向异性导电膜部分具有导电性。方法可以包括只向其应用热和压力中的一个、UV固化等。
此外，各向异性导电介质可以是导电球或微粒。根据附图，在本实施例中，各向异性导电膜包括混合有绝缘基础构件的各向异性导电介质，因此当向其施加热和压力时，只有其特定的部分具有通过导电球的导电性。各向异性导电膜包括含有通过具有高分子材料的绝缘层涂覆的多个微粒的导电材料核心，在这种情况下，当在对其施加热和压力的部分上破坏绝缘层时，通过核心具有导电性。在此情况下，核心可被转化以实现具有对象在膜的厚度方向上接触到的两个表面的层。
对于更具体的示例，热和压力作为整体被施加到各向异性导电膜，并且在z方向的电连接通过由使用各向异性导电膜粘合的配套对象的高度差部分地形成。在另一个示例中，各向异性导电膜可包括其中绝缘核心上涂敷导电材料的多个微粒。在这种情况下，对其施加热和压力的部分可以被转变(压并粘合)为导电材料以在膜的厚度方向上具有导电性。在又一个示例中，能够形成为在薄膜的厚度方向上具有导电性，其中导电材料在z方向穿过绝缘基础构件。在这种情况下，导电材料可以具有指向的端部分。
根据附图，各向异性导电膜可以是包括插入绝缘基础构件的一个表面的导电球的固定阵列各向异性导电膜(ACF)。更具体地说，绝缘基础构件包括粘合材料，并且导电球被集中布置在绝缘基础构件的底部部分，并且对其施加当热和压力时，基础构件连同导电球一起改性，从而在其垂直方向具有导电性。
然而，本发明的实施例并不局限于此，并且各向异性导电膜可以包括与绝缘基础构件随机混合的导电球或以其中导电球被布置在任何一层(双-ACF)多个层构造的形式等。各向异性导电膏，作为联结到膏和导电球的形式，可以是其中导电球与绝缘并有粘性的基础材料混合的膏。此外，含有导电微粒的溶液可能含有导电微粒或纳米微粒。
再次参考附图，第二电极140位于绝缘层160中以与辅助电极170分开。换句话说，导电粘合层130被布置在定位有辅助电极170和第二电极140的绝缘层160上。当导电粘合层130在辅助电极170和第二电极140被定位的状态下形成，并且然后利用施加热和压力半导体发光器件150以倒装芯片的形式与其连接时，半导体发光器件150被电连接到第一电极120和第二电极140。
参考图4，半导体发光器件150可以是倒装芯片型半导体发光器件。例如，半导体发光器件可包括p型电极156、形成有p型电极156的p型半导体层155、在p型半导体层155上形成的有源层154、在有源层154上形成的n型半导体层153、以及在n型半导体层153的水平方向上与p型电极156分开布置的n型电极152。在这种情况下，p型电极156可以通过导电粘合层130被电连接到焊接部分179，并且n型电极152可以被电连接到第二电极140。
再次参考图2、3A和3B，辅助电极170可以以细长的方式在一个方向上形成，以与多个半导体发光器件150电连接。例如，辅助电极170周围的半导体发光器件150的左和右p型电极可以电连接到一个辅助电极。更具体地说，半导体发光器件150被压入导电粘合层130，通过这样做，只有半导体发光器件150的p型电极156和辅助电极170之间的部分以及半导体发光器件150的n型电极152和第二电极140之间的部分具有导电性，而由于没有半导体发光器件的下推，剩下的部分没有导电性。此外，多个半导体发光器件150构成发光阵列，并在发光阵列上形成荧光层180。
半导体发光器件包括具有不同自亮度值的多个发光器件。每个半导体发光器件150构成一个子像素，并电连接到第一电极120。例如，可以存在多个第一电极120，且半导体发光器件被布置成几行，例如，并且每行半导体发光器件可以被电连接到多个第一电极的任何一个。
此外，半导体发光器件可以以倒装芯片的形式连接，因此半导体发光器件可以被生长在透明的电介质衬底上。此外，举例来说，半导体发光器件可以是氮化物半导体发光器件。半导体发光器件150具有出色的亮度特性，从而能够甚至以其小的尺寸构造各个子像素。
根据附图，半导体发光器件150之间可以形成分隔壁190。在这种情况下，分隔壁190将各个子像素彼此划分开，并与导电粘合层130形成整体。例如，当半导体发光器件150被插入到各向异性导电膜中时，各向异性导电膜的基础构件可形成分隔壁。
此外，当各向异性导电膜的基础构件是黑色的时，分隔壁190具有反射特性，同时与没有额外的黑色绝缘体相比增加了对比度。在另一个示例中，反射分隔壁可由分隔壁190单独提供。在这个示例中，根据显示装置的目的，分隔壁190可包括黑色或白色的绝缘体。因此当白色绝缘体的分隔壁被使用时可以有增强反射率的效果，并在具有反射特性的同时增加对比度。
荧光层180位于半导体发光器件150的外表面。例如，在本发明的一个实施例中，半导体发光器件150是发射蓝(B)光的蓝色半导体发光器件，并且荧光层180起到的作用是将蓝(B)光转化为子像素的颜色。荧光层180可以是构成各个像素的红色荧光层181或绿色荧光层182。荧光层180可以是其他颜色的荧光层。
换句话说，在实现红色子像素的位置，能够将蓝光转化为红(R)光的红色荧光体181可以被沉积在蓝色的半导体发光器件上，而在实现绿色子像素的位置，能够将蓝光转化为绿(G)光的绿色荧光体182可以被沉积在蓝色半导体发光器件上。此外，仅蓝色半导体发光器件可以被用在实现蓝色子像素的位置。在这种情况下，红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)子像素可以实现一个像素。更具体地说，一种颜色的荧光体可以沿第一电极120的每一行沉积。相应地，第一电极120上的一行可以是控制一种颜色的电极。换句话说，红(R)、绿(B)和蓝(B)可以顺序布置，从而实现子像素。
然而，本发明的实施例并不局限于此，并且半导体发光器件150可以与量子点(QD)组合而不是荧光体以实现诸如红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的子像素。此外，黑色矩阵191可以被布置在每个荧光层之间来增强对比度。换句话说，黑色矩阵191可以增强亮度的对比度。然而，本发明的实施例并不局限于此，实现蓝色、红色和绿色的另一个结构也可以应用于此。
参考图5A，每个半导体发光器件150可以用发射包括蓝光的各种光的大功率发光器件实现，其中氮化镓(GaN)最多被使用，而铟(In)和/或铝(Al)被添加其中。在这种情况下，半导体发光器件150可以分别是红、绿和蓝半导体发光器件以实现每个像素。例如，红、绿、蓝半导体发光器件(R、G、B)交替布置，并且红、绿和蓝子像素通过红、绿、蓝半导体发光器件实现一个像素，从而实现全色显示。
参考图5B，半导体发光器件可具有为每个元素配备有黄色荧光层的白色发光器件(W)。在这个示例中，在白色发光器件(W)上可以提供红色荧光层181、绿色荧光层182和蓝色荧光层183以实现子像素。此外，在白色发光器件(W)上以红、绿和蓝重复的滤色器可以被用来实现子像素。
参考图5C，也能够有一种结构，其中红色荧光层181、绿色荧光层182和蓝色荧光层183可以在紫外线(UV)发光器件上提供。因此，半导体发光器件可以在可见光以及紫外线(UV)的整个范围内使用，并且紫外线(UV)可以作为激励源。
再次考虑到本示例，半导体发光器件150被放置在导电粘合层130之上以构成显示装置的子像素。半导体发光器件150具有出色的亮度，从而能够甚至以其小的尺寸构造各个子像素。各个半导体发光器件150的尺寸其一边的长度可以小于80μm，并形成矩形或方形的元素。在矩形形状的元素的示例中，其尺寸可小于20x80μm。
此外，甚至当边长为10μm的正方形形状的半导体发光器件150被用作子像素时，它将展现出足以实现显示装置的辉度。相应地，举例来说，在子像素一边尺寸是600μm，其剩余一边是300μm的矩形像素的示例中，半导体发光器件之间的相对距离变得足够大。相应地，在这样的示例中，能够实现具有HD图像质量的柔性显示装置。
使用前述半导体发光器件的显示装置将通过新型的制造方法制造。在下文中，该制造方法将参考图6进行描述。特别地，图6是根据本发明的实施例说明制造使用半导体发光器件的显示装置的方法的截面图。
参考附图，首先，导电粘合层130被形成在定位有辅助电极170和第二电极140的绝缘层160上。绝缘层160被布置在第一衬底110上以形成一个衬底(或布线衬底)，并且第一电极120、辅助电极170和第二电极140被布置在布线衬底处。在这样的示例中，第一电极120和第二电极140可以被布置在相互垂直的方向上。此外，第一衬底110和绝缘层160可以分别含有玻璃或聚酰亚胺(PI)以实现柔性显示装置。例如，导电粘合层130可以由各向异性导电膜实现，因此，各向异性导电膜可以被涂敷在定位有绝缘层160的衬底上。
接下来，定位有对应于辅助电极170和第二电极140的位置并构成各个像素的多个半导体发光器件150的第二衬底112被布置，以使半导体发光器件150面向辅助电极170和第二电极140。在这种情况下，第二衬底112，作为用于生长半导体发光器件150的生长衬底，可以是蓝宝石衬底或硅衬底。
当在晶圆的单元中形成时，半导体发光器件可以具有能够实现显示装置的间隙和尺寸，从而被有效地用于显示装置。接下来，布线衬底被热压缩到第二衬底112上。例如，通过应用ACF冲头布线衬底和第二衬底112可以彼此热压缩。布线衬底和第二衬底112使用热压缩彼此结合。
由于各向异性导电膜经热压缩而具有导电性的特性，只有半导体发光器件150与辅助电极170和第二电极140之间的部分可以具有导电性，从而允许电极和半导体发光器件150彼此电连接。此时，半导体发光器件150可被插入到各向异性导电膜中，从而形成半导体发光器件150之间的分隔壁。
接下来，第二衬底112被移除。例如，可以使用激光剥离(LLO)或化学剥离(CLO)的方法移除第二衬底112。最后，第二衬底112被移除以将半导体发光器件150暴露在外。氧化硅(SiOx)等可以被涂敷在联结到半导体发光器件150的布线衬底上以形成透明绝缘层。
荧光层可以被形成在半导体发光器件150的一个表面。例如，半导体发光器件150可以是发射蓝(B)光的蓝色半导体发光器件，并且用于将蓝(B)光转化为子像素的颜色的红或绿荧光层可以在蓝色半导体发光器件的一个表面形成层。
使用上述半导体发光器件的显示装置的制造方法或结构可以被以各种形式修改。例如，上述显示装置可以适用于垂直半导体发光器件。在下文中，垂直结构将被描述。此外，根据以下修改的示例或实施例，相同或相似的附图标记被指派给与上述示例相同或相似的结构，并且其描述将被前面的描述替换。
图7是根据本发明的另一个实施例说明使用半导体发光器件的显示装置的透视图。图8是沿图7中D-D线所取的截面图，而图9是说明图8中垂直式半导体发光器件的概念性视图。根据附图，显示装置可以使用无源矩阵(PM)类型的垂直半导体发光器件，但是在其它实施例中，也可以使用有源矩阵(AP)类型的垂直半导体发光器件。
如图所示，显示装置包括衬底210、第一电极220、导电粘合层230、第二电极240、以及多个半导体发光器件250。衬底210，作为布置有第一电极220的布线衬底，可以包括聚酰亚胺(PI)以实现柔性显示装置。此外，任何一种材料，如果它是绝缘且柔性的材料，它就可以被使用。
第一电极220位于衬底210上，并形成为在一个方向上延长的长条。第一电极220可以起到数据电极的作用。导电粘合层230被形成在定位有第一电极220的衬底210上。与对其应用倒装式发光器件的显示装置类似，导电粘合层230可以是各向异性导电膜(ACF)、各向异性导电膏、含有导电微粒的溶液等。然而，本发明的实施例说明了导电粘合层230以各向异性导电膜实现的示例。
当各向异性导电膜处于第一电极220位于衬底210上的状态，然后施加热和压力以将半导体发光器件250与其连接时，半导体发光器件250被电连接到第一电极220。这时，半导体发光器件250优选被布置在第一电极220上。
由于当热和压力如上所述地被施加时各向异性导电膜在厚度方向部分地具有导电性，所以电连接被生成。相应地，各向异性导电膜在其厚度方向上被划分为具有导电性的部分和没有导电性的部分。此外，各向异性导电膜含有粘性组分，因此导电粘合层230实现了半导体发光器件250和第一电极220之间的机械联结以及电联结。
因此，半导体发光器件250被放置在导电粘合层230之上，从而构造显示装置中的单独子像素。半导体发光器件250具有出色的亮度，从而能够甚至以其小的尺寸构造各个子像素。各个半导体发光器件250的尺寸的一边的长度可以小于80μm，并形成矩形或方形的元素。在矩形形状的元素的示例中，其尺寸可小于20x80μm。
此外，半导体发光器件250可以具有垂直的结构。布置在与第一电极220的长度方向交叉的方向、并电连接到垂直半导体发光器件250的多个第二电极240，位于垂直半导体发光器件之间。
参考图9，垂直半导体发光器件可包括p型电极256、形成有p型电极256的p型半导体层255、在p型半导体层255上形成的有源层254、在有源层254上形成的n型半导体层253、以及在n型半导体层253上形成的n型电极252。在这种情况下，位于其底部的p型电极256可以通过导电粘合层230被电连接到第一电极220，并且位于其顶部的n型电极252可以被电连接到第二电极240，这将在后文中描述。在垂直半导体发光器件250中，电极也可以被布置在向上/向下的方向上，从而提供能够减少芯片尺寸的巨大优势。
参考图8，荧光层280可以被形成在半导体发光器件250的一个表面上。例如，半导体发光器件250是发射蓝(B)光的蓝色的半导体发光器件251，并且在其上面可以提供将蓝(B)光转化为子像素的颜色的荧光层280。在这种情况下，荧光层280可以是构成各个像素的红色荧光层281或绿色荧光层282。
换句话说，在实现红色子像素的位置，能够将蓝光转化为红(R)光的红色荧光体281可以被沉积在蓝色的半导体发光器件251上，以及在实现绿色子像素的位置，能够将蓝光转化为绿(G)光的绿色荧光体282可以被沉积在蓝色半导体发光器件上。此外，仅蓝色的半导体发光器件251可以被用在实现蓝色子像素的位置。在这种情况下，红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)子像素可以实现一个像素。
然而，本发明的实施例并不局限于此，如前文在应用倒装式发光器件的显示装置中所述的实现蓝色、红色和绿色的另一个结构也可能适用。再次考虑本发明的实施例，第二电极240位于半导体发光器件250之间，并电连接到半导体发光器件250。例如，半导体发光器件250可以被布置在多个行中，并且第二电极240位于半导体发光器件250的行之间。
由于构成各个像素的半导体发光器件250之间的距离足够大，所以第二电极240可以位于半导体发光器件250之间。第二电极240可以以在一个方向上延长的长条的电极形成，并被布置在与第一电极垂直的方向。
此外，通过连接从第二电极240突出的电极，第二电极240可以被电连接到半导体发光器件250。更具体地说，连接电极可以是半导体发光器件250的n型电极。例如，利用用于欧姆接触的欧姆电极形成n型电极，并且通过印刷或沉积，第二电极至少部分覆盖欧姆电极。通过这样，第二电极240可以被电连接到半导体发光器件250的n型电极。
根据附图，第二电极240位于导电粘合层230。视情况，含有二氧化硅(SiOx)的透明绝缘层可以被形成在包括半导体发光器件250的衬底210上。当透明绝缘层被形成并且随后第二电极240被置于其上时，第二电极240位于透明绝缘层上。此外，第二电极240可以与导电粘合层230或透明绝缘层分开地形成。
如果诸如氧化铟锡(ITO)的透明电极被用于定位半导体发光器件250上的第二电极240，则ITO材料具有与n型半导体差的粘性的问题。因此，第二电极240可以被置于半导体发光器件250之间，从而获得一种优点，使透明电极不再是必需的。因此，具有良好粘性的导电材料和n型半导体层可以被用作水平电极而不受透明材料的选择限制，从而提高了光提取效率。
根据附图，在半导体发光器件250之间可以形成分隔壁290。换句话说，分隔壁290可以被布置在垂直半导体发光器件250之间以隔离构成各个像素的半导体发光器件250。在这种情况下，分隔壁290起到将各个子像素彼此分隔的作用，并与导电粘合层230形成为整体。例如，当半导体发光器件250被插入到各向异性导电膜中时，各向异性导电膜的基础构件可形成分隔壁。
此外，当各向异性导电膜的基础构件是黑色的时，分隔壁290可以具有反射特性，同时与没有额外的黑色绝缘体相比增加了对比度。在另一个示例中，反射分隔壁可由分隔壁290单独提供。在这种情况下，根据显示装置的目的，分隔壁290可包括黑色或白色的绝缘体。
如果第二电极240精确地位于半导体发光器件250之间的导电粘合层230上，则分隔壁290位于半导体发光器件250和第二电极240之间。因此，各个子像素甚至可以使用半导体发光器件250以小的尺寸配置，并且，半导体发光器件250之间的距离对于在半导体发光器件250之间放置第二电极240是相对足够大的，从而具有实现具有HD图像质量柔性显示装置的效果。
此外，根据附图，黑色矩阵291可以被布置在每个荧光层之间来增强对比度。换句话说，黑色矩阵191可以增强亮度的对比度。半导体发光器件1050具有出色的亮度特性，从而能够甚至以小的尺寸构造各个子像素。各个半导体发光器件1050的尺寸在其一边的长度可以小于80μm，并形成矩形或方形的元素。对于矩形形状的元素，其尺寸可以是20x80μm或更小。
在上面所述的显示装置中，半导体发光器件是如此之小，以至于很难增加显示装置的亮度。这是因为在半导体发光器件中光从中发射的上表面的面积太小，亮度增加存在限制。本发明提供了一种具有能够解决上述问题的新型结构的半导体发光器件。在下文中，将描述采用具有新型结构的半导体发光器件的显示装置及其制造方法。
图10是图1中“A”部分的放大视图，说明了根据本发明另一个实施例具有新型结构的半导体发光器件，图11A是沿图10的E-E线的截面图，图11B是沿着图10的F-F线的截面图，并且图12是说明具有图11A的新型结构的半导体发光器件的概念性视图。
如图10、11A和11B所示，显示装置1000使用无源矩阵(PM)立式半导体发光器件。然而，本发明并不局限于此，也可以适用于有源矩阵(AM)型半导体发光器件。如图所示，显示装置1000包括衬底1010、第一电极1020、导电粘合层1030、第二电极1040、以及多个半导体发光器件1050。这里，第一电极1020和第二电极1040可以包括多个电极线。
衬底1010，在其上布置第一电极1020的布线衬底，可以包括聚酰亚胺(PI)以实现柔性显示装置。此外，任何衬底可以被使用，只要它是由具有绝缘性和柔性的材料形成的。第一电极1020位于衬底1010上，并可以被形成为具有在一个方向上延伸的长条形状的电极。第一电极102可以用作为数据电极。
导电粘合层1030被形成在衬底1010上第一电极1020所在的位置。像采用倒装式发光器件的前述显示装置一样，导电粘合层1030可以是各向异性导电膜(ACF)、各向异性导电膏、含有导电微粒的溶液。然而，在这个实施例中，导电粘合层1030可以用粘合层替换。例如，当第一电极1020与半导体发光器件的导电电极整体形成，而不是被放置在衬底1010上时，粘合层可以不需要具有导电性。
布置在与第一电极1020的长度方向交叉的方向、并电连接到半导体发光器件1050的多个第二电极1040，位于半导体发光器件之间。如所示，第二电极1040可以被放置在导电粘合层1030上。即，导电粘合层1030被布置在布线衬底和第二电极1040之间。第二电极1040可以与半导体发光器件接触，从而电连接到半导体发光器件1050。
根据上述结构，多个半导体发光器件1050被联结到导电粘合层1030并被电连接到第一电极1020和第二电极1040。视情况，含有氧化硅(SiOx)等的透明绝缘层，可以形成在其上形成有半导体发光器件1050的衬底1010上。在形成透明绝缘层后，当第二电极1040被放置时，第二电极1040被放置在透明绝缘层上。同样，第二电极1040可以与导电粘合层1030或透明绝缘层间隔开。
如所示，多个半导体发光器件1050可以在平行于第一电极1020中提供的多个电极线的方向上形成多个列。然而，本发明并不局限于此。例如，多个半导体发光器件1050可以形成沿第二电极1040的多个列。
此外，显示装置1000可以进一步包括在多个半导体发光器件1050的表面上形成的荧光层1080。例如，半导体发光器件1050是发射蓝(B)光的蓝色半导体发光器件，而荧光层1080用于将蓝(B)光转化为单元像素的颜色。荧光层1080可以是形成各个像素的红色荧光体1081或绿色荧光体1082。即，在形成红色单元像素的位置，用于将蓝光转化为红(R)光的红色荧光体1081可以被堆叠在蓝色半导体发光器件1051a上，而在形成绿色单元像素的位置，将蓝光转化为绿(G)光的绿色荧光体1082可以被堆叠在蓝色半导体发光器件1051b上。
同样，在形成蓝色单元像素的部分，只有仅蓝色半导体发光器件1051c可以被单独用在形成蓝色单元像素的部分。在这种情况下，红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)单元像素可以实现一个单个像素。更详细地，一种颜色的荧光体可被堆叠在第一电极1020的每一行。因此，在第一电极1020中，一行可以是控制一种颜色的电极。即，沿着第二电极1040，可以实现单位像素的红(R)、绿(G)、蓝(B)可以被顺序布置，通过这样可以实现单位像素。然而，本发明并不局限于此，并且，代替单元像素，半导体发光器件1050和量子点(QD)可以组合起来以代替单元像素实现发射红(R)色光(R)、绿(G)色光(G)、和蓝(B)色光(B)的单元像素。
与此同时，为了增强荧光层1080的对比度，显示装置可以进一步包括布置在荧光体之间的黑色矩阵1091。黑色矩阵1091可以由荧光点之间的间隙形成，并以黑色材料填充间隙。通过这样，黑色矩阵1901可以吸收反射的环境光并增强对比度。黑色矩阵1091在荧光层1080堆叠的方向上沿着第一电极1020置于荧光体之间。在这个示例中，荧光层不是形成在对应于蓝色半导体发光装置1051的位置，但黑色矩阵1091可以在其中荧光层不被阻挡的空间的两侧(或蓝色半导体发光器件1051c的两侧)形成。
同时，参考根据此实施例的半导体发光器件1050，由于电极在半导体发光器件1050中被上下(或垂直)地布置，所以芯片尺寸可以被缩小。然而，由于电极被上下地布置，所以在上侧从其发射光的表面的面积缩小。
在此实施例中，半导体发光器件的尺寸在每个维度上具有从10到100微米的范围，对于半导体发光器件侧表面光损耗的量值增加到接近从上表面发射的光的1:1的比率。因此，本实施例的半导体发光器件具有完全内部反射来自半导体发光器件的侧表面的光的机制。
参考图12，例如，半导体发光器件1050包括第一导电型电极1156、第一导电型电极1156形成于其上的第一导电型半导体层1155、形成在第一导电型半导体层1155上的有源层1154、在有源层1154上形成的第二导电型半导体层1153、以及第二导电型半导体层上形成的第二导电型电极1152。
第一导电型半导体层1155和第二导电型半导体层1155相互重叠，第二导电型电极1152被布置在第二导电型半导体层1153的上表面，而第一导电型电极1156被布置在第一导电型半导体层1155的下表面。在这种情况下，第二导电型半导体层1153的上表面可以是第二导电型半导体层1153距离第一导电型半导体层1155最远的表面，而第一导电型半导体层1155的下表面可以是第一导电型半导体层1155距离第二导电型半导体层1153最远的表面。因此，第一导电型电极1156和第二导电型电极1152被上下布置，第一导电型半导体层1155和第二导电型半导体层1153插入其间。
参考图12以及图10到11B，第一导电型半导体层1155的下表面是最接近布线衬底的表面，而第二导电型半导体层1153的上表面是离布线衬底最远的表面。更详细地，第一导电型电极1156和第一导电型半导体层1155可以分别是p型电极和p型半导体层，而第二导电型电极1152和第二导电型半导体层1153可以分别是n型电极和n型半导体层。在这种情况下，位于上部的p型电极可以通过导电粘合层1030被电连接到第一电极1020，并且位于下部的n型电极可以被电连接到第二电极1040。然而，本发明并不局限于此，并且第一导电类型可以是n型，而第二导电类型可以是p型。
半导体发光器件包括形成为覆盖第一导电型半导体层和第二导电型半导体层1153的侧表面钝化层1160。覆盖半导体发光器件的侧表面，钝化层1160用于稳定半导体发光器件的特性，在这里，钝化层1160由绝缘材料形成。由于第一导电型半导体层1155和第二导电型半导体层1153通过钝化层1160被电分离，半导体发光器件的P型GaN和N型GaN可以被互相绝缘。
如所示，钝化层1160可以包括具有不同折射率的多个层1161和1162，以反射发射到第一导电型半导体层1155和第二导电型半导体层1153的侧表面的光。在这多个层中，具有相对高折射率的材料和具有相对低折射率的材料可以被反复堆叠。具有高折射率的材料可以包括SiN、TiO2、Al2O3和ZrO2中的至少一个，具有低折射率的材料可以包括SiO2，而具有高折射率的材料和具有较低的折射率的材料之间的差值可以等于或大于0.3。例如，具有高折射率的材料和具有较低折射率的材料的差值可以具有从0.3到0.9的范围。
诸如发光二极管(LED)的半导体发光器件的光效率由内部量子效率以及光提取效率决定。当在LED中的多量子阱中产生的光被发射到外面时，由于氮化镓(折射率：2.4)和空气(折射率：1)的折射率的差值，光发射的临界角减小，引起光的损失。
在微尺度半导体发光器件中，因为器件是分开的，所以如果从器件的侧表面向外释放的光被收集，则可以预期光提取效率会增加。在本发明的一个实施例中，折射率不同的介电薄膜在半导体发光器件的钝化层1160中被反复堆叠，由此光的输出角被调整以收集到器件内部的光。更详细地，钝化层1160具有低折射率材料(SiO2等等)和高折射率材料(SiN、TiO2、Al2O3、ZrO2等等)被反复轮流堆叠的结构。即，使用折射率的差值等于或大于0.3的两种材料，器件内产生的光的通路被改变以抑制从器件的侧表面向外释放的光的损失。
如所示，在多个层1161和1162当中，具有相对较低的折射率的层(即，第一层)1161与侧表面直接接触，且在第一层1161中提供的具有低折射率的材料被形成以具有比第一导电型半导体层低的折射率。与此同时，在具有高折射率的层(即，第二层)1162中提供的材料可以是具有比第一层1161高的折射率的材料。
因此，当具有高折射率的材料和具有低折射率的材料被使用介电HR多层的原理周期性地反复沉积时，由于入射光的干涉，相长干涉(constructive interference)发生在特定的波长段，从而获得高折射率(HR)的效果。在这种情况下，参考说明根据钝化层的材料的反射率曲线的图13A，可以看出，随着第一和第二层之间的折射率的差值的增加，反射率变得更高。同样，参考说明根据多个层的重复堆叠次数的反射率曲线的图13B，可以看出，随着沉积薄膜的数量的增加，薄膜的反射率在特定的波长段变得更高。
图13A示出了与单个薄膜钝化相比当SiO2(在波长450nm处折射率为1.5)被用作具有低折射率材料，而SiN(在波长450nm处折射率为2)和TiO2(在波长450nm处折射率为2.3)被用作具有高折射率的材料时在特定的波长段中反射率的差异。当使用SiO2单个薄膜时，反射很少发生在450nm波长处，而当使用SiO2/SiN薄膜时，在450nm波长处获得了大约90％的反射率，而当使用SiO2/TiO2薄膜时，在同一波长处获得了约98％的反射率。
在图13B中，当使用SiO2/SiN薄膜时，根据薄膜堆叠数量存在反射率的差异，可以看出，随着薄膜的数量增加，反射率升高。当介电膜的材料被用作钝化层而沉积薄膜的堆叠数量被调整时，可以获得等于或大于98％的横向反射率。即，可以获得优于诸如银(Ag)或铝(Al)等金属反射膜的反射特性。
参考图10、11A和11B，显示装置1000可以进一步包括在多个半导体发光器件1050的一个表面上形成的荧光层1080(见图10)。在这种情况下，来自半导体发光器件1050的光输出使用荧光体被激发，以实现红色(R)和绿色(G)。同样，上述黑色矩阵191、291和1091(见图3B、8、和11B)用作为防止荧光体之间的颜色混合的屏障。
参考图12以及图10、11A和11B，钝化层1160的至少一部分反射来自荧光层1080下侧的光。例如，钝化层1160包括主体部分1163和突出部分1164。主体部分1163是覆盖第一导电型半导体层1155和第二导电型半导体层1153的侧表面的部分，并在显示装置的厚度方向延伸。突出部分1164可以从主体部分1163的一端，在与主体部分1163相交的方向突出。突出部分被布置以与被布置为覆盖多个半导体发光器件的荧光层1080重叠。
同样，突出部分1164可以具有与其上形成第二导电型电极1152的第二导电型半导体层(即，第二导电型半导体层1153)的表面共面的上表面。当从第二导电型半导体层的上表面发射的光在荧光层1080中被反射，从而朝向导电粘合层1030移动时，光可被突出部分1164向上反射。根据这一结构，显示装置的亮度可以进一步增加。
同样，钝化层1160可以包括在与突出部分1164相反方向上从主体部分1163的另一端延伸的延伸部分1165。延伸部分1165可以被形成为覆盖第一导电型电极1156的至少一部分，由此反射光的反光层与第一导电型电极1156一起形成半导体发光器件的下侧。根据上文所描述的新型显示装置的结构，亮度得到了增强。
使用半导体发光器件的新型显示装置的面板被实际制造出来，并且光输出的增加被检验。SiO2被用作具有低折射率的材料，而SiN被用作具有高折射率的材料，且器件的侧表面的反射率预期可达90％。器件的尺寸是宽20um、长50um。装置被制造成面板，其中一半采用单个钝化，而另一半应用本实施例提出的结构，并且比较插座效率(wall plugefficiency，WPE)。根据测量面板亮度的结果，证实了WPE提高了约12％
同样，在本实施例中，因为钝化层包括多个层，所以由于介电膜沉积时的针孔的产生导致的半导体发光器件导电电极之间的短路问题得以解决。在使用单个薄膜的钝化膜的情况下，在沉积工艺中生成微粒，从而在薄膜中生成小孔，在这种情况下，器件不可能工作，但在本实施例中，这样的问题得到了解决。同样，当显示器的像素数量增加时，甚至从停用的像素(或关闭的像素)发射的光的串扰可能成为问题。根据本实施例提出的结构，向相邻芯片的漏电流可以被限制，从而在高分辨率显示器中实现清晰的图像质量。
在下文中，上面描述的显示装置的新型结构的制造方法将参考附图被详细描述。图14A、14B、14C、14D、15A、15B和15C是根据本发明的实施例说明使用半导体发光器件的显示装置的制造方法的截面图。
首先，根据制造方法，第二导电型半导体层1153、有源层1154和第一导电型半导体层在生长衬底(或半导体晶圆)上生长。在第二导电型半导体层1153被生长后，有源层1154随后被生长在第一导电型半导体层1152上，之后，第一导电型半导体层1155被生长在有源层1154上。因此，当第二导电型半导体层1153、有源层1154、和第一导电型半导体层1155被顺序生长时，第二导电型半导体层1153、有源层1154和第一导电型半导体层1155的堆叠结构被形成。
生长衬底W可以被形成以包括具有透光质量的材料，例如，蓝宝石(Al2O3)、GaN、ZnO和AlO中的任何一个，但本发明并不局限于此。同样，生长衬底W可以由适合生长半导体材料的材料形成，例如，载体晶圆。生长衬底W也可以由具有良好的热导率的材料形成。例如，生长衬底W可以是与蓝宝石(Al2O3)衬底相比具有高热导率的SiC、Si、GaAs、GaP、InP和Ga2O衬底中的至少一个。并且，生长衬底可以是导电衬底或绝缘衬底。
第二导电型半导体层1153可以是n型半导体层，并且可以是氮化物半导体层，如n-GaN。此后，执行蚀刻工艺以便将p型半导体和n型半导体分离，并形成多个在衬底上隔离的发光器件。例如，参考图14B，第一导电型半导体层1155的至少一部分、有源层1154以及第二导电型半导体层1153被蚀刻以形成衬底上隔离的多个半导体发光器件(请参见图14B)。在这种情况下，刻蚀可以执行，直到衬底暴露。在另一个示例中，刻蚀可以被执行以达到第二导电型半导体层1153的一部分被留在半导体发光器件之间的状态。
此后，至少一个导电型电极被形成在半导体发光器件上(图14C)。更具体地，第一导电型电极1156被形成在第一导电型半导体层1155的一个表面上。即，在半导体发光器件阵列被形成在衬底上之后，第一导电型电极1156被堆叠在第一导电型半导体层1155上。
此后，钝化层1160被形成以覆盖半导体发光器件的侧表面(图14D)。钝化层1160可以包括具有不同折射率的多个层，以反射发射到侧表面的光。这多个层可以通过反复堆叠具有相对低折射率的材料和具有相对高折射率的材料形成。钝化层1160的详细说明将由上文中参考图10到12的详细说明代替。在这种情况下，钝化层1160的突出部分1164可以被形成在衬底上半导体发光器件之间的空间中。同样，钝化层1160的延伸部分1165可以被配置为覆盖第一导电型电极1156的至少一部分。
根据工艺，钝化层1160反射从半导体发光器件的每个发射的光的结构可以被实现。之后，其上形成有钝化层的半导体发光器件被连接到布线衬底，而衬底被移除。例如，半导体发光器件可以使用导电粘合层被联结到布线衬底，而生长衬底被移除(图15A)。布线衬底可以处于下述状态：第一电极1020被形成，而第一电极1020，作为底层布线，通过导电粘合层1030中的导电球等被电连接到第一导电型电极1156。
此后，在第二导电型电极1152被沉积在每个发光器件的第二导电型半导体层1153上之后，第二电极1040连接发光器件的第二导电型电极1152(图15B)，并且荧光层1080被形成以覆盖半导体发光器件(图15C)。第二电极1040，作为上层布线，被直接连接到第二导电型电极1152，而钝化层1160的突出部分1164被布置在荧光层1080之下。
根据上述制造方法，由于在半导体发光器件的侧表面，光反射被具有不同的折射率的多个层诱导，所以显示装置的亮度可以被增强。与此同时，使用上述半导体发光器件的显示装置可被进行各种修改。其修改将在下文中描述。
图16是图1的“A”部分的放大图，说明了本发明的另一个实施例，图17A是沿图15的G-G线所取的截面图，图17B是沿图15的H-H线所取的截面图，而图18是说明图17A的倒装芯片型半导体发光器件的概念性视图。
如图16、17A、17B和18所示，作为使用半导体发光器件的显示装置2000，使用无源矩阵(PM)型半导体发光器件的显示装置2000被图示。然而，下文中所述的实施例也可以适用于有源矩阵(AM)型半导体发光器件。
显示装置2000包括衬底2010、第一电极2020、导电粘合层2030、第二电极2040、以及多个半导体发光器件2050。这里，第一电极2020和第二电极2040可以包括多条电极线。衬底2010，其上布置第一电极2020的布线衬底，可以包括聚酰亚胺(PI)以实现柔性显示装置。此外，任何衬底都可以被使用，只要它是由具有绝缘属性和柔性的材料形成的。第一电极2020位于衬底2010上，并可以被形成为具有在一个方向上延伸的长条形状的电极。第一电极2020可以被配置为用作为数据电极。
导电粘合层2030被形成在衬底2010上第一电极2020所在的位置。像采用倒装式发光器件的前述显示装置一样，导电粘合层2030可以是各向异性导电膜(ACF)、各向异性导电膏、或者含有导电微粒的溶液。然而，在这个实施例中，导电粘合层2030可以用粘合层替换。例如，当第一电极2020与半导体发光器件的导电电极整体形成，而不是被放置在衬底2010上时，粘合层可以不需要具有导电性。
布置在与第一电极2020的长度方向交叉的方向、并电连接到半导体发光器件2050的多个第二电极2040，位于半导体发光器件之间。如所示，第二电极2040可被放置在导电粘合层2030上。即，导电粘合层2030被布置在布线衬底和第二电极2040之间。第二电极2040可以与半导体发光器件接触，从而电连接到半导体发光器件2050。根据上述结构，多个半导体发光器件2050被联结到导电粘合层2030并被电连接到第一电极2020和第二电极2040。
视情况，含有氧化硅(SiOx)等的透明绝缘层，可以形成在其上形成有半导体发光器件2050的衬底2010上。在透明绝缘层形成后第二电极2040被放置的情况下，第二电极2040被放置在透明绝缘层上。同样，第二电极2040可以形成为与导电粘合层2030或透明绝缘层分隔开。
如所示，多个半导体发光器件2050可以在平行于第一电极2020中提供的多个电极线方向的方向上形成多个列。然而，本发明并不局限于此。例如，多个半导体发光器件2050可以形成沿第二电极2040的多个列。
此外，显示装置2000可以进一步包括在多个半导体发光器件2050的表面上形成的荧光层2080。例如，半导体发光器件2050是发射蓝(B)光的蓝色半导体发光器件，而荧光层2080将蓝(B)光转化为单元像素的颜色。荧光层2080可以是形成各个像素的红色荧光体2081或绿色荧光体2082。即，在形成红色单元像素的位置，用于将蓝光转化为红(R)光的红色荧光体2081可以被堆叠在蓝色半导体发光器件2051a上，而在形成绿色单元像素的位置，将蓝光转化为绿(G)光的绿色荧光体2082可以被堆叠在蓝色半导体发光器件2051b上。
同样，在形成蓝色单元像素的部分，仅蓝色半导体发光器件2051c可以被单独用在形成蓝色单元像素的部分。在这种情况下，红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)单元像素可以实现单个像素。更详细地，一种颜色的荧光体可沿着第一电极2020的每一行堆叠。因此，在第一电极2020中，一行可以是控制一种颜色的电极。即，沿着第二电极2040，红(R)、绿(G)、蓝(B)可以被顺序布置，由此可以实现单位像素。然而，本发明并不局限于此，并且，代替单元像素，半导体发光器件2050和量子点(QD)可以组合以实现发射红(R)光、绿(G)光、和蓝(B)光的单元像素。
与此同时，为了增强荧光层2080的对比度，显示装置可以进一步包括布置在荧光体之间的黑色矩阵2091。黑色矩阵2091可以由荧光点之间的间隙形成，并以黑色材料填充间隙。通过这样，黑色矩阵2901可以吸收反射的环境光并增强对比度。黑色矩阵2091在荧光层2080堆叠的方向沿着第一电极2020置于荧光体之间。在这个示例中，荧光层不是形成在对应于蓝色半导体发光装置2051的位置，但黑色矩阵2091可以在其中荧光层不被阻止的空间的两侧(或蓝色半导体发光器件2051c的两侧)形成。
同时，参考根据此实施例的半导体发光器件2050，由于电极在半导体发光器件2050中被上下(或垂直)布置，所以芯片尺寸可以被缩小。然而，尽管电极被上下布置，但是根据此实施例的半导体发光器件可以是倒装芯片型发光器件。
参考图18，例如，半导体发光器件2050包括第一导电型电极2156、第一导电型电极2156形成于其上的第一导电型半导体层2155、形成在第一导电型半导体层2155上的有源层2154、在有源层2154上形成的第二导电型半导体层2153、以及在第二导电型半导体层上形成的第二导电型电极2152。
更详细地，第一导电型电极2156和第一导电型半导体层2155可以分别是p型电极和p型半导体层，而第二导电型电极2152和第二导电型半导体层2153可以分别是n型电极和n型半导体层。在这种情况下，位于上部的p型电极可以通过导电粘合层2030被电连接到第一电极2020，并且位于下部的n型电极可以被电连接到第二电极2040。然而，本发明并不局限于此，并且第一导电类型可以是n型，而第二导电类型可以是p型。
更详细地，第一导电型电极2156被形成在第一导电型半导体层2155的一个表面上，有源层2154被形成在第一导电型半导体层2155的另一表面和第二导电型半导体层2153的一个表面之间，而第二导电型电极2152被形成在第二导电型半导体层2153的一个表面上。
在这种情况下，第二导电型电极可以被布置在第二导电型半导体层2153的一个表面上，并且未掺杂的半导体层2153a可以被形成在第二导电型半导体层2153的另一表面上。同样，第一导电型电极2156和第二导电型电极2152可以被形成为在宽度方向上彼此分开的半导体发光器件的位置在宽度方向和垂直方向上具有高度差。
使用该高度差，第二导电型电极2152被形成在第二导电型半导体层2153上并被布置以与位于半导体发光器件上方的第二电极2040相邻。例如，第二导电型电极2152的至少一部分在宽度方向上从第二导电型半导体层2153的侧表面(或从未掺杂的半导体层2153a的侧表面)突出。因此，由于第二导电型电极2152从侧表面突出，所以第二导电型电极2152可以被暴露给半导体发光器件的上面。相应地，第二导电型电极2152被布置在与布置在导电粘合层2030上方的第二电极2040重叠的位置。
更详细地，半导体发光器件包括从第二导电型电极2152延伸、并且从多个半导体发光器件的每一个的侧表面突出的突出部分2152a。在这种情况下，对于突出部分2152a，可以被这样描述：第一导电型电极2156和第二导电型电极2152被布置在突出部分2152a的突出方向上分开的位置，并且形成为在垂直于突出方向的方向上具有高度差。
突出部分2152a可以从第二导电型半导体层2153的一个表面横向延伸，并延伸到第二导电型半导体层2153的上表面，具体地说，延伸到未掺杂的半导体层2153a。突出部分2152a在宽度方向上从未掺杂半导体层2153a的侧表面突出。因此，在第一导电型电极相对于第二导电型半导体层的相对侧，突出部分2152a可以被电连接到第二电极2040。
包括突出部分2152a的结构可以是能利用水平式半导体发光器件和垂直式半导体发光器件的优点的结构。同时，在未掺杂半导体层2153a中，通过粗加工，细小的凹陷可以被形成在离第一导电型电极2156最远的上表面上。同样，半导体发光器件2050包括被形成以覆盖第一导电型半导体层2155和第二导电型半导体层2153的侧表面钝化层。
覆盖半导体发光器件的侧表面，钝化层2160起稳定半导体发光器件的特性的作用，在这里，钝化层2160由绝缘材料形成。由于第一导电型半导体层2155和第二导电型半导体层2153通过钝化层2160被电分离，所以半导体发光器件的P型GaN和N型GaN可以被互相绝缘。如所示，钝化层2160可以包括具有不同折射率的多个层2161和2162，以反射发射到第一导电型半导体层2155和第二导电型半导体层2153的侧表面的光。
在这多个层中，具有相对高折射率的材料和具有相对低折射率的材料可以被反复堆叠。具有高折射率的材料可以包括SiN、TiO2、Al2O3和ZrO2中的至少一个，具有低折射率的材料可以包括SiO2，而具有高折射率的材料和具有较低的折射率的材料之间的差值可以等于或大于0.3。例如，具有高折射率的材料和具有较低折射率的材料的差值可以具有从0.3到0.9的范围。
上面参考图10到12描述的详细情况可以被用于钝化层2160，因此，钝化层2160的描述被省略。钝化层2160可以被形成以覆盖第一导电型半导体层的一部分以及第二导电型电极2152。
在这种情况下，第二导电型电极2152和有源层2154被形成在第二导电型半导体层2153的一个表面，并且相互隔开，以钝化层2160插入其中。在这里，一个方向(或水平方向)可以是半导体发光器件的宽度方向，而垂直方向可以是半导体发光器件的厚度方向。
同样，在第一导电型半导体层2155中，第一导电型电极2156可以被形成在没有被钝化层2160覆盖的暴露部分。因此，第一导电型电极2156可以穿透钝化层2160而向外界暴露。因此，由于第一导电型电极2156和第二导电型电极2152通过钝化层2160被分开，因此半导体发光器件的n型电极和p型电极可以被互相绝缘。
根据上述结构，用于横向反射的钝化层2160可以在电极被上下布置的倒装芯片型半导体发光器件中被实现，因此，显示装置的亮度可以被增加。如上所述，在根据本公开的实施例的显示装置中，通过具有不同折射率的多个层，光被诱导从半导体发光器件的侧表面反射。相应地，从半导体发光器件侧表面发射的光可被诱导向上。特别地，在小型半导体发光器件中，光发射的比例横向增加，因此，显示装置的亮度可以通过完全内部反射而显著增强。
同样，在本实施例中，由于完全内部反射功能被提供给钝化层，所以尽管技术简单但显示装置的亮度却可以被增强。同样，因为钝化层包括多个层，所以由于介电膜沉积时的针孔的产生导致的半导体发光器件导电电极之间的短路问题得以解决。使用上面描述的半导体发光器件的显示装置并不局限于上述实施例的配置和方法，并且实施例的整体或部分可以被选择性地结合以实现各种修改。
上述实施例和优点仅仅是示例性的，并且不被视为本公开的限制。本教导可以很容易地被应用于其他类型的设备。这个描述意在说明，而不是限制权利要求的范围。许多选择、修改和变化对于那些本领域的熟练技术人员将是明显的。此处所描述的示例性实施例的特征、结构、方法和其它特性可以以多种方式被组合在一起，从而获得额外的和/或替代性的示例性实施例。
因为本发明的特征可以以多种形式体现而不脱离其特点，所以还应该理解，除非另有规定，上述实施例不受限于任何上文描述的细节，而应广义地被认为处于由附带的权利要求定义的范围之内，因此落入权利要求的界限、或这样的界限的等同物之内的所有变更和修改，均意图被附带的权利要求涵盖。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括：
衬底，所述衬底包括多个第一电极；
多个半导体发光器件，所述多个半导体发光器件被安装在所述衬底上；
多个第二电极，所述多个第二电极与所述第一电极相交并电连接到所述半导体发光器件且被置于所述半导体发光器件之间；以及
导电粘合层，所述导电粘合层被布置在所述衬底和所述第二电极之间，并将所述半导体发光器件电连接到所述第一电极和所述第二电极，
多个荧光层，所述多个荧光层覆盖所述半导体发光器件；以及
多个黑色矩阵，所述多个黑色矩阵被设置在所述荧光层之间并且在所述导电粘合层上，所述多个黑色矩阵中的每一个与所述多个荧光层中的每一个的一部分重叠，
其中，所述半导体发光器件包括：
第一导电型半导体层；
第一导电型电极，所述第一导电型电极被布置在所述第一导电型半导体层上；
第二导电型半导体层，所述第二导电型半导体层与所述第一导电型半导体层重叠；
第二导电型电极，所述第二导电型电极被布置在所述第二导电型半导体层上；以及
钝化层，所述钝化层包括覆盖所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半导体层的侧表面的具有不同折射率的多个层，以反射发射到所述半导体发光器件的侧表面的光，
其中，所述多个荧光层与所述导电粘合层的排除与所述黑色矩阵重叠的区域之外的部分重叠，
其中，所述钝化层进一步包括：
主体部分，所述主体部分覆盖所述侧表面；以及
突出部分，所述突出部分在与所述主体部分相交的方向上从所述主体部分的一端突出，
其中，所述突出部分具有与所述第二导电型半导体层的表面共面的上表面，其中，所述第二导电型电极被形成于所述第二导电型半导体层上，
其中，所述突出部分被设置成与覆盖所述半导体发光器件的荧光层重叠，并突出到所述荧光层的一端，以便不与设置在所述荧光层旁边的黑色矩阵重叠，
其中，所述突出部分重叠于所述导电粘合层与所述荧光层的重叠部分，以及
其中，所述突出部分反射光，所述光朝向所述导电粘合层的除了与所述黑色矩阵重叠的区域之外的部分移动。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述钝化层的所述多个层包括反复堆叠于彼此之上的具有相对低折射率的第一材料层和具有相对高折射率的第二材料层。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，具有所述相对低折射率的所述第一材料层包括SiN、TiO2、Al2O3、以及ZrO2中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，具有所述相对高折射率的所述第二材料层直接与所述侧表面接触。
5.根据权利要求2所述的显示装置，其中，在具有所述相对低折射率的所述第一材料层和具有所述相对高折射率的所述第二材料层的折射率之间的差值的范围为从0.3到0.9。
6.根据权利要求2所述的显示装置，其中，具有所述相对高折射率的所述第二材料层具有与所述第一导电型半导体层相比更低的折射率。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，对应的半导体发光器件具有在宽度和长度上分别在从10微米到100微米的范围内的尺寸。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一导电型电极与所述第一电极连接，并且所述第二导电型电极与所述第二电极连接，所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半导体层插入其间。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述钝化层的所述多个层的至少一部分覆盖所述第一导电型电极的侧表面和下表面的一部分。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，被所述钝化层覆盖的所述第一导电类型电极的所述下表面的所述一部分包括延伸部分，所述延伸部分在与所述突出部分相反的方向上从所述主体部分的另一端突出。
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