CN107452763A - 半导体器件 - Google Patents

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Abstract

本公开提供半导体器件。根据某些实施方式的半导体器件可以形成为单个半导体芯片，该单个半导体芯片包括：多个发光二极管，每个包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及设置在两者之间的有源层，该多个发光二极管包括第一组发光二极管和第二组发光二极管；第一布线，作为第一电节点的部分；第二布线，作为第二电节点的部分；第三布线，作为第三电节点的部分；第四布线，作为第四电节点的部分；以及第一、第二、第三和第四芯片垫，分别电连接到第一、第二、第三和第四电节点，并且第一、第二、第三和第四电节点可以彼此不同。

Description

半导体器件
技术领域
本公开涉及发光二极管(LED)模块和具有该LED模块的显示面板以及制造这样的LED模块和显示面板的相关方法。
背景技术
半导体发光二极管(LED)被用作各种电子产品的光源以及照明装置的光源。具体地，半导体LED被普通地用作各种显示装置诸如TV、移动电话、PC、笔记本计算机、个人数字助理(PDA)等的光源。
现有技术的显示装置包括配置为液晶显示器(LCD)的显示面板和背光，并且近来包括这样的显示器，其中一个或多个LED自身形成单个像素使得该显示器不需要背光。相对于传统的LCD，这样的显示装置可以在尺寸上是紧凑的，并提供具有优良的发光效率的高亮度。此外，使用LED形成显示面板允许显示器的长宽比自由地改变并实现为具有大面积，提供各种类型的大显示器。
发明内容
本公开的一方面可以提供一种能够缩短显示装置的制造工艺时间的发光二极管(LED)模块。
根据某些实施方式的半导体器件可以形成为单个半导体芯片，该单个半导体芯片包括：多个发光二极管，每个发光二极管包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及设置在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层，所述多个发光二极管包括第一组发光二极管和第二组发光二极管；第一布线，作为第一电节点的部分共同地连接第一组发光二极管的每个发光二极管的第一导电类型半导体层；第二布线，作为第二电节点的部分共同地连接第二组发光二极管的每个发光二极管的第一导电类型半导体层；第三布线，作为第三电节点的部分共同地连接第一组的第一发光二极管的第二导电类型半导体层和第二组的第一发光二极管的第二导电类型半导体层；第四布线，作为第四电节点的部分共同地连接第一组的第二发光二极管的第二导电类型半导体层和第二组的第二发光二极管的第二导电类型半导体层；以及第一、第二、第三和第四芯片垫，分别电连接到第一、第二、第三和第四电节点，第一、第二、第三和第四电节点可以彼此不同。
在某些实施方式中，一种半导体器件可以被实现为单个半导体芯片，该单个半导体芯片包括：布置成p行和q列的p×q矩阵的发光二极管，其中p和q是大于1的整数，每个发光二极管包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及设置在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层；p个第一布线，每个第一布线专用于且共同地连接p行发光二极管中的相应一行的发光二极管的第一导电类型半导体层；q个第二布线，每个第二布线专用于且共同地连接q列发光二极管中的相应一列的发光二极管的第二导电类型半导体层；p个芯片垫，分别电连接到p个第一布线中的对应一个；以及q个芯片垫，分别电连接到q个第二布线中的对应一个。
在一些示例中，一种被实现为单个半导体芯片的半导体器件可以包括：第一像素，包括第一红色子像素、第一绿色子像素和第一蓝色子像素；第二像素，包括第二红色子像素、第二绿色子像素和第二蓝色子像素，其中每个子像素包括具有第一二极管电极和第二二极管电极的发光二极管，该第一二极管电极和第二二极管电极连接为跨过发光二极管施加电压；第一信号线，连接第一红色子像素和第二红色子像素的发光二极管的第一二极管电极；第二信号线，连接第一绿色子像素和第二绿色子像素的发光二极管的第一二极管电极；第三信号线，连接第一蓝色子像素和第二蓝色子像素的发光二极管的第一二极管电极；第一公共线，连接第一红色子像素、第一绿色子像素和第一蓝色子像素的发光二极管的第二二极管电极；以及第二公共线，连接第二红色子像素、第二绿色子像素和第二蓝色子像素的发光二极管的第二二极管电极。
在某些实施方式中，一种半导体器件，被实现为单个半导体芯片，可以包括多个像素，每个像素包括多个子像素，每个子像素包括发光二极管和在发光二极管上的光透射材料；多个布线，每个布线包括导体或多个被电连接的导体，所述多个布线连接到发光二极管以驱动发光二极管；密封剂，位于布线周围且在所述多个像素的发光二极管下面；芯片垫，在单个半导体芯片的外表面并且连接到所述多个布线中的对应布线以提供从半导体器件外的电源到发光二极管中的对应发光二极管的电连接；以及图案化的半导体晶体生长基板，位于所述多个发光二极管的上表面，该图案化的半导体晶体生长基板包括多个开口。每个子像素的光透射材料可以形成在所述多个开口中的对应一个内。
还阐述了制造这样的或类似的半导体器件的方法。
在某些实施方式中，一种制造方法可以包括：在半导体晶片上形成第一导电类型半导体层；在第一导电类型半导体层上形成本征层；在本征层上形成第二导电类型半导体层以形成包括第一导电类型半导体层、本征层和第二导电类型半导体层的多层结构；蚀刻该多层结构以使多层结构的部分彼此分离，该多层结构的每个分离部分形成发光二极管从而在半导体晶片上提供多个发光二极管；形成多个布线以提供到每个发光二极管的电连接；在所述多个发光二极管之上以及在所述多个布线的至少部分之上沉积密封材料；蚀刻半导体晶片的背侧以在半导体晶片中提供多个开口，半导体晶片中的每个开口暴露对应的发光二极管的表面；以及在半导体晶片中的所述多个开口内沉积光透射材料。
在一些实施方式中，一种显示面板可以包括面板基板以及安装在面板基板上的多个半导体芯片。每个半导体芯片可以包括这里描述的LED模块之一。印刷电路板可以共同地互连一列或一行LED模块的各种对应的电节点中的一些或全部以使其被与其连接的显示驱动器驱动。
附图说明
从以下结合附图的详细描述，本公开的以上和其它的方面、特征和其它优点将被更清楚地理解，附图中：
图1和图2是根据本公开中的示范性实施方式的发光二极管(LED)模块的示意性俯视平面图和示意性仰视平面图；
图3A至图3D是图1和图2的LED模块的截面图；
图4至图22是示出根据本公开的示范性实施方式的用于制造LED模块的方法的视图；
图23和图24是根据本公开的示范性实施方式的LED模块的示意性俯视平面图和示意性仰视平面图；
图25A至图25C是图23和图24的LED模块的截面图；
图26至图35是示出根据本公开的示范性实施方式的用于制造LED模块的方法的视图；
图36是示出根据本公开的示范性实施方式的LED模块的视图；
图37是示出根据本公开的示范性实施方式的LED模块的示意图；
图38是示出根据本公开中的示范性实施方式的LED模块的示意图；
图39是示出根据本公开中的示范性实施方式的LED模块的示意图；
图40是示出根据本公开中的示范性实施方式的LED模块的示意图；
图41和图42是示出根据本公开中的示范性实施方式的LED模块的示意图；
图43和图44是根据本公开中的示范性实施方式的LED模块的示意性俯视图和示意性仰视图；
图45A至图45D是图43和图44的LED模块的截面图；
图46和图47是根据本公开中的示范性实施方式的LED模块的示意性俯视图和示意性仰视图；
图48A至图48D是图46和图47的LED模块的截面图；
图49是示出根据本公开中的示范性实施方式的LED模块的电路图；
图50是示意性地示出根据本公开中的示范性实施方式的显示面板的视图；
图51是示出根据本公开中的示范性实施方式的显示装置的构造的方框图。
具体实施方式
现在将在下面参照附图更全面地描述本公开，附图中示出各种实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，而不应被解释为限于这里阐述的示例实施方式。这些示例实施方式仅是示例，不需要这里提供的细节的许多实施和变化是可能的。还应当强调，本公开提供可选的示例的细节，但是对可选项的这样的列举不是穷举的。此外，各种示例之间的细节的任何一致性不应被解释为需要这样的细节—对于这里描述的每个特征，列出每个可能的变化是不切实际的。在确定本发明的必要条件时应当参考权利要求的语言。
在附图中，相同的附图标记始终指代相同的元件。尽管不同的附图示出示范性实施方式的各种特征，但是这些附图和它们的特征不必旨在彼此互相排斥。而是，在特定附图中示出和描述的某些特征也可以通过不同附图中示出的实施方式实现，即使这样的组合没有被单独示出。通过不同的实施方式标号(例如“第一实施方式”)提及这样的特征/附图不应被解释为表示，一个实施方式的某些特征与另一实施方式是互相排斥的并且不旨在与另一实施方式一起使用。
除非上下文另外表示，术语第一、第二、第三等被用作标号以使一个元件、部件、区域、层或部分与(可以是类似的或可以不是类似的)另一元件、部件、区域、层或部分区别开。因此，在说明书(或权利要求)的一个部分中在以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以在说明书(或另一权利要求)的另一部分中被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
当在这里使用时，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地表示。当在这里使用时，术语“和/或”包括一个或更多个相关列举项目的任意和所有组合，并可以被缩写为“/”。还将理解的，除了“由……组成”、“实质上由……组成”之外，描述步骤、部件、器件等的组成部分的所有过渡词语是开放式的。因此，除非另作说明(例如，利用诸如“仅”、“而没有”等的语言)，术语“包含”、“包括”、“具有”等可以指定所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或更多其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
将理解，当一元件被称为“连接”、“联接到”另一元件或者“在”另一元件“上”时，它可以直接连接到另一元件/直接联接到另一元件/直接在另一元件上，或者可以存在居间的元件。相反，当一元件被称为“直接连接”或“直接联接”到另一元件时，或者被称为“接触”另一元件或“与”另一元件“接触”时，没有居间元件存在。
为了描述的方便，这里可以使用空间关系术语诸如“在……之下”、“在……下面”、“下”、“在……之上”、“上”等来描述如附图所示的一个元件或特征相对于另一个(些)元件或特征的位置关系。将理解，除了附图中绘出的取向之外，这样的空间关系术语旨在还包括装置在使用或操作中的不同取向。因此，这里示出和/或描述为具有在元件B下面的元件A的装置仍然被认为具有在元件B下面的元件A，而不管装置在现实世界中的取向。
实施方式可以在这里通过理想化的视图示出(尽管为了清晰，相对尺寸可以被夸大)。将理解，实际实施可以取决于制造技术和/或公差而从这些示范性视图变化。因此，当参考取向、布局、位置、形状、尺寸、数量或其它测量时，如这里使用的利用诸如“相同的”、“相等的”的术语对某些特征的描述以及诸如“平面的”、“共平面的”、“圆柱形的”、“方形的”等的几何描述不必表示完全相同的取向、布局、位置、形状、尺寸、数量或其它测量，而是旨在涵盖几乎相同的取向、布局、位置、形状、尺寸、数量、或其它测量，它们在例如由于制造工艺而可能发生的可接受的变化内。术语“基本上”可以在这里用于强调这种含义，除非上下文或其它的陈述另外地表示。
除非另外地限定，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有与由普通技术人员通常理解的相同的含义，与它们在相关领域的背景和/或本申请中的含义一致。
图1和图2是示出根据本公开的示范性实施方式的发光二极管(LED)模块100的俯视平面图和仰视平面图。
图3A至图3D是图1和图2中示出的LED模块的截面图。图3A是沿图1和图2的线I1-I1截取的截面图，图3B是沿图1和图2的线I2-I2截取的截面图，图3C是沿图1和图2的线I3-I3截取的截面图，图3D是沿图1和图2的线I4-I4截取的截面图。
参照图1、图2和图3A至图3D，LED模块100可以包括多个像素，每个像素由多个子像素(例如R、G、B)形成。每个子像素由发光单元C(在这个示例中，C1、C2和C3中的一个)和光透射部分(151、152和153中的一个)形成。在此示例中的发光单元C1、C2和C3(总称为“C”)的每个是发光二极管。作为同一像素的部分的一组发光单元(例如C1、C2和C3)在这里被称为“半导体发光元件”LA。
作为同一发光模块(例如100)的部分的半导体发光元件LA在这里被称为“发光部件(light emitting unit)”。这里描述的发光模块和/或发光部件可以被实施为半导体芯片。多个发光模块和/或发光部件(例如半导体芯片)可以同时形成在相同的半导体晶片上并被彼此分割(切割)。
LED模块100可以包括发光部件以及形成在发光部件周围的额外结构，诸如用于驱动发光单元C的布线、用于透射和/或转换从发光单元C发出的光的波长的多个光透射部分151、152和153、用于提供支撑结构的密封剂150等。光透射部分可以在发光部件被分割之后(例如，在由多个发光部件形成的显示面板的组装期间)或在发光部件被分割之前(例如，当与形成在同一晶片上的其它发光部件仍成一体时)形成在相应的发光单元C1、C2或C3上(作为半导体制造工艺的部分)。
如图1和图2所示，LED模块100包括由布置成4×4矩阵形式的十六个半导体发光元件LA形成的发光部件。然而，这仅是说明性的，LED模块100可以包括这样的发光部件，该发光部件包括在彼此相交的第一方向(例如在横向方向或行方向上)和第二方向(例如在纵向方向或列方向上)上布置成m行和n列的矩阵形式的半导体发光元件LA。这里，m和n是等于或大于2的自然数并且不需要彼此相等。在这个示例中，每个半导体发光元件LA包括单个个体像素的发光二极管(发光单元C1、C2和C3)并可以构成显示面板1000(请参照图50)的部分以实现色谱。在这个示例中，每个半导体发光元件LA包括第一至第三发光单元C1、C2和C3，第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个构成三个子像素R、G和B中的对应一个的发光二极管。第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个包括第一导电类型(例如p型或n型)半导体层113、有源层115和第二导电类型(不同于第一导电类型)半导体层117。第一导电类型半导体层113、有源层115和第二导电类型半导体层117的总厚度(T)可以小于20μm，诸如小于5μm，或小于1μm。有源层115可以设置在第一导电类型半导体层113和第二导电类型半导体层117之间，并可以发射具有特定波长的光。例如，有源层115可以发射蓝光(具有在从440nm至460nm的范围内的波长)或紫外光(具有在从380nm至440nm的范围内的波长)。第一至第三发光单元C1、C2和C3的有源层115可以通过相同的工艺生长在晶片或基板上。有源层115可以发射相同颜色的光(例如相同波长的光)。
在下面的描述中，发光部件的发射光的表面(例如第一导电类型半导体层113的上表面)被称为第一表面并且发光部件的与光发射表面相反的另一主表面(例如第二导电类型半导体层117的下表面)被称为第二表面。
在此示例中的LED模块100包括设置在发光部件的第一表面上(更具体地，分别设置在第一至第三发光单元C1、C2和C3上)的第一至第三光透射部分151、152和153。第一光透射部分151设置在第一发光单元C1上(以形成例如红色子像素)，第二光透射部分152设置在第二发光单元C2上(以形成例如绿色子像素)，第三光透射部分153设置在第三发光单元C3上(以形成例如蓝色子像素)。第一至第三光透射部分151、152和153中的一个或多个可以吸收由第一至第三发光单元C1、C2、C3发射的光，将其转换成具有不同颜色的光，并发出所转换的光。例如，第一至第三光透射部分151、152和153可以将所吸收的光分别转换成红光、绿光和蓝光并将其发出。第一至第三光透射部分151、152和153的每个不是必须吸收和转换所吸收的光的波长。例如，子像素之一的光透射部分(例如子像素B的153)可以透射从对应的发光单元(例如C3)发出的光而不必包含波长转换层或过滤层，如在以下的示例中描述的。
第一光透射部分151可以包括第一波长转换层151a和第一过滤层151b，第二光透射部分152可以包括第二波长转换层152a和第二过滤层152b，第三光透射部分153可以包括第三波长转换层153a和第三过滤层153b。
第一至第三波长转换层151a、152a和153a可以包括各种波长转换材料诸如一个或多个磷光体。波长转换材料的磷光体可以是量子点(QD)的部分(也就是，在这里指的是，所公开的实施方式的波长转换材料的磷光体仅仅包括这样的磷光体或包括可形成为量子点(QD)的这样的磷光体)。量子点可以具有包括II-VI族或III-V族化合物半导体的芯-壳结构。例如，量子点可以具有诸如CdSe或InP的芯和诸如ZnS或ZnSe的壳。此外，量子点可以包括用于使芯和壳稳定的配位体。例如，芯可以具有在从约1nm至30nm的范围内的直径，并且优选地，在示例实施方式中为约3nm至10nm。壳可以具有在从约0.1nm至20nm的范围内的厚度，并且优选地，在示例实施方式中为约0.5nm至2nm。量子点可以根据它们的尺寸实现各种颜色。量子点的使用可以有助于实现子像素的光转换部分的所转换的光的窄FWHM(例如35nm或更小)。第一至第三波长转换层151a、152a和153a可以包括不同的磷光体和/或量子点以发射具有不同颜色的光。
在一个示例中，第一至第三发光单元C1、C2和C3可以发射UV光，第一波长转换层151a可以包括红色磷光体，第二波长转换层152a可以包括绿色磷光体，第三波长转换层153a可以包括蓝色磷光体。在此示例中，第一至第三过滤层151b、152b和153b可以选择性地阻挡由第一至第三发光单元C1、C2和C3发射的没有被第一至第三波长转换层151a、152a和153a的磷光体吸收的UV光。第一至第三过滤层151b、152b和153b也可以用于吸收由第一至第三波长转换层151a、152a和153a转换的光的部分带宽以使由子像素发射的光的光谱的带宽变窄(例如使这样的光谱的半峰全宽(FWHM)变窄)以及阻挡UV光。
在另一示例中，第一至第三发光单元C1、C2和C3可以发射蓝光，第一波长转换层151a可以包括红色磷光体，第二波长转换层152a可以包括绿色磷光体，第三波长转换层153a可以包括具有比第二波长转换层152a的绿色磷光体的浓度小的浓度的绿色磷光体。除非另作说明，这里对蓝光、绿光和红光的一般的提及分别指的是具有420nm至480nm、500nm至570nm以及630nm至780nm的各自波长的光。除非另作说明，一般提及蓝色子像素、绿色子像素和红色子像素指的是发射分别具有蓝光、绿光和红光的峰值强度的光的子像素。第三波长转换层153a中包括的绿色磷光体可以导致蓝色子像素B以比蓝光低的强度(例如小于蓝光的强度的8％，诸如在4％和8％之间)发射绿光，这可以有助于由第三发光单元C3发射的蓝光的颜色坐标的调整。在此示例中，第一过滤层151b和第二过滤层152b可以选择性地阻挡由发光单元C1和C2发射的蓝光。层153可以简单地形成为透射(透明、半透明)层或可以被完全省略(也就是，没有如由153a和153b提供的波长转换和/或过滤)。
各种材料诸如磷光体和/或量子点可以被用作用于转换由半导体发光元件发射的光的波长的波长转换材料。
可被使用的磷光体的非穷举的列表在以下利用下面的颜色和实验式来阐述：
氧化物 黄色和绿色：Y3Al5O12:Ce、Tb3Al5O12:Ce、Lu3Al5O12:Ce
硅酸盐 黄色和绿色：(Ba,Sr)2SiO4:Eu，黄色和橙色：(Ba,Sr)3SiO5:Ce
氮化物 绿色：β-SiAlON:Eu，黄色：La3Si6N11:Ce，橙色：α-SiAlON:Eu，红色：CaAlSiN3:Eu、Sr2Si5N8:Eu、SrSiAl4N7:Eu、SrLiAl3N4:Eu、Ln4-x(EuzM1-z)xSi12-yAlyO3+x+yN18-x-y，其中0.5≤x≤3，0<z<0.3并且0<y≤4。(这里，Ln可以是从由IIIa族元素和稀土元素组成的组选择的至少一种类型的元素，M可以是从由钙(Ca)、钡(Ba)、锶(Sr)和镁(Mg)组成的组选择的至少一种类型的元素)。
氟化物 KSF基红色：K2SiF6:Mn4+、K2TiF6:Mn4+、NaYF4:Mn4+、NaGdF4:Mn4+、K3SiF7:Mn4+
磷光体成分可以与化学计量比基本上一致，并且磷光体的各个元素可以用周期表的各个族的不同元素代替。例如，锶(Sr)可以用碱土元素的钡(Ba)、钙(Ca)、镁(Mg)等代替，钇(Y)可以用铽(Tb)、镥(Lu)、钪(Sc)、钆(Gd)等代替。此外，铕(Eu)(活化剂)可以根据期望的能级用铈(Ce)、铽(Tb)、镨(Pr)、铒(Er)、镱(Yb)等代替，并且活化剂可以被单独地施加，或者共活化剂或类似物可以被另外地施加以改变特性。
具体地，为了增强在高温和高湿度的可靠性，基于氟化物的红色磷光体可以用不包含锰(Mn)的氟化物涂覆或者还可以包括涂覆在不包含锰(Mn)的氟化物涂层的表面上的有机物质。基于氟化物的红色磷光体可以实现具有等于或小于40nm的窄的半峰全宽(FWHM)的光谱，因此，可以期望用于形成高分辨率TV诸如UHD TV。
下面的表1是可在本公开的示例系统中使用的磷光体的类型的非穷举的列表，包括在使用本公开的蓝色LED芯片(例如具有发射在440nm至460nm的波长的光的有源区)或本公开的UV LED芯片(例如具有发射在380nm至440nm的波长的光的有源区)的白光发射器件的应用领域中。
此外，量子点(QD)可以自身代替磷光体的使用或可以与磷光体(诸如这里描述的那些)混合并且也可以被用作这里描述的实施方式的波长转换材料。
LED模块100可以包括设置在第一至第三发光单元C1、C2和C3之间在发光部件的第一表面上的分隔结构101P。分隔结构101P可以具有容纳第一至第三光透射部分151、152和153的栅格结构。如图3B(以及图1、图3A、图3C和图3D)所示，设置在每个半导体发光元件LA中的第一至第三光透射部分151、152和153之间的分隔结构101P的宽度(W2)可以小于设置在所述多个半导体发光元件LA之间的边界处的分隔结构101P的宽度(W1)。在示例实施方式中，设置在每个半导体发光元件LA中的第一至第三光透射部分151、152和153之间的分隔结构101P的厚度(W2)可以与设置在所述多个半导体发光元件LA之间的边界处的分隔结构101P的厚度(W1)相同。分隔结构101P的厚度(W1,W2)可以小于100μm，诸如小于20μm，或小于1μm，诸如小于200nm。分隔结构101P的高度(H)可以小于500μm，诸如小于100μm，诸如小于20μm，或小于1μm，诸如小于200nm。在本示范性实施方式中，分隔结构101P可以是由诸如硅的半导体晶体材料形成的网格(grid)。例如，分隔结构101P可以通过在用作用于形成发光部件的生长基板的硅(Si)或其它半导体晶体晶片中蚀刻开口(例如蚀刻晶片的背侧)而形成，但是本发明不限于此。
LED模块100可以包括在LED模块100内部的发光部件的第二表面上设置的布线电极，使得布置在LED模块100内的半导体发光元件LA的第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个可以被独立地驱动。
布线电极可以包括每个连接到对应的第一发光单元C1的对应的第一导电类型半导体层113的第一单元电极130a，布置在沿第一方向(例如关于图1和图2的左到右)延伸的第一行中的半导体发光元件LA的每个的第一单元电极130a被共同地连接在一起。布线电极可以包括每个连接到对应的第二发光单元C2的第一导电类型半导体层113的第二单元电极130b，布置在沿第一方向延伸的第二行中的半导体发光元件LA的每个的第二单元电极130b被共同地连接在一起。布线电极可以包括每个连接到对应的第三发光单元C3的第一导电类型半导体层113的第三单元电极130c，布置在沿第一方向延伸的第三行中的半导体发光元件LA的每个的第三单元电极130c被共同地连接在一起。布线电极还包括每个连接到第一至第三发光单元C1、C2和C3中的对应一个的第二导电类型半导体层117的多个公共单元电极131，布置在沿第二方向延伸的列中的半导体发光元件LA的每个的公共单元电极131被共同地连接在一起。
在此示例中，第一单元电极130a的每个包括第一电极135和第一基底垫141a，第二单元电极130b的每个包括第一电极135和第二基底垫141b，第三单元电极130c的每个包括第一电极135和第三基底垫141c。每个第一电极135分别连接到每个半导体发光元件LA的第一至第三发光单元C1、C2和C3中的对应一个的第一导电类型半导体层113。每个第一电极135可以在行方向(例如图1和图2中的左到右)上延伸并在它们的第一导电类型半导体层113(例如见图3D)处电连接到相邻的发光单元(例如C1、C2和C3之一)。因此，在行方向上相邻的第一发光单元C1可以使它们的第一导电类型半导体层113经由它们的相应的第一电极135电连接在一起(例如电连接到相同的电节点)，在行方向上相邻的第二发光单元C2可以使它们的第一导电类型半导体层113经由它们的相应的第一电极135电连接在一起，并且在行方向上相邻的第三发光单元C3可以使它们的第一导电类型半导体层113经由它们的相应的第一电极135(见图3D)电连接在一起。第一电极135可以通过第一接触电极133连接到相应的第一导电类型半导体层113。
布线电极还可以包括每个连接到第一至第三发光单元C1、C2和C3中的对应一个的第二导电类型半导体层117的第二电极136。第二电极136可以通过第二接触电极134连接到对应的第二导电类型半导体层117。
布线电极可以包括：第一基底垫141a，电连接到连接到(在行方向上)相邻的第一发光单元C1的第一电极135；第二基底垫141b，电连接到连接到(在行方向上)相邻的第二发光单元C2的第一电极135；以及第三基底垫141c，电连接到连接到(在行方向上)相邻的第三发光单元C3的第一电极135。布线电极可以包括共同连接到在列方向(关于图1和图2的上下方向)上布置的第一至第三发光单元C1、C2和C3的第二电极136的公共基底垫142。每个公共基底垫142可以电连接(例如到对应的相同的电节点)半导体发光元件LA的第一至第三发光单元C1、C2和C3的第二导电类型半导体层117。每个半导体发光器件LA可以具有第一至第三基底垫141a、141b和141c以及公共基底垫142。
第一发光单元C1的第一单元电极130a可以包括在第一发光单元C1处的第一电极135和第一基底垫141a。第二发光单元C2的第二单元电极130b可以包括在第二发光单元C2处的第一电极135和第二基底垫141b。第三发光单元C3的第三单元电极130c可以包括在第三发光单元C3处的第一电极135和第三基底垫141c。
布置在第一方向(图1和图2中的行方向)上的第一发光单元C1的第一单元电极130a(以及它们的对应的第一电极135)可以作为对应的电节点的部分而彼此电连接。布置在第一方向上的第二发光单元C2的第二单元电极130b(以及它们的对应的第一电极135)可以作为对应的电节点的部分而彼此电连接。布置在第一方向上的第三发光单元C3的第三单元电极130c(以及它们的对应的第一电极135)可以作为对应的电节点的部分而彼此电连接。在此示例中，每行发光单元的这些电节点是不同的节点并彼此电隔离(即，它们不是相同电节点的部分)。对应于相邻的第一至第三发光单元C1、C2和C3的组之一的第一电极135可以通过对应的第一电极连接部分139(其可以由与第一电极135相同的导电层的相同材料制成)彼此连接。见例如图3D。
第一单元电极130a的行可以通过对应的第一电极连接部分139共同地连接到布置在第一方向上的第一发光单元C1的每个的第一导电类型半导体层113。第二单元电极130b的行可以通过对应的第一电极连接部分139共同地连接到布置在第一方向上的第二发光单元C2的每个的第一导电类型半导体层113。第三单元电极130c的行可以通过对应的第一电极连接部分139共同地连接到布置在第一方向上的第三发光单元C3的每个的第一导电类型半导体层113。
公共单元电极131可以包括第一至第三发光单元C1、C2和C3的第二电极136以及共同地连接到半导体发光元件LA的每个第二电极136的公共基底垫142。
在本示范性实施方式中，在第二方向上的相邻半导体发光元件LA的公共基底垫142可以通过对应的金属连接部分149彼此连接。多个发光元件的布置在第二方向上的一列发光单元(包括第一至第三发光单元C1、C2和C3)的公共单元电极131可以共同地彼此连接并且通过金属连接部分149共同地连接到布置在第二方向上的这些第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个的第二导电类型半导体层117。
LED模块100还可以包括连接到第一单元电极130a的第一单元垫143a、连接到第二单元电极130b的第二单元垫143b、连接到第三单元电极130c的第三单元垫143c以及连接到公共单元电极131的公共单元垫144。第一单元垫143a可以与第一基底垫141a接触，第二单元垫143b可以与第二基底垫141b接触，第三单元垫143c可以与第三基底垫141c接触。公共单元垫144可以与公共基底垫142接触。
在本示范性实施方式的发光模块100中，一个公共单元垫144设置在沿第二方向布置的每列半导体发光元件LA中，因此，提供总共四个公共单元垫144。该四个公共单元垫144可以设置在相互不同的半导体发光元件LA下面并布置在LED模块100的对角线方向上。第一至第三单元垫143a、143b和143c可以设置在沿第一方向布置的每行半导体发光元件LA中，并可以设置在每行中相互不同的半导体发光元件LA下面。
LED模块100还可以包括分别连接到第一至第三单元垫143a、143b和143c的第一至第三接合垫145a、145b和145c，并且还可以包括分别连接到公共单元垫144的公共接合垫146。第一至第三接合垫145a、145b、145c和公共接合垫146可以是芯片垫并形成LED模块100的外部端子以提供与外部系统的电连接(例如经由焊料凸块连接到这些芯片垫的印刷电路板)。在本示范性实施方式中，第一至第三接合垫145a、145b和145c和公共接合垫146的每个可以一体地形成在半导体发光元件LA的第一至第三发光单元C1、C2和C3中的不同的发光单元下面。关于第一至第三接合垫145a、145b和145c的俯视图(或仰视图，如图2所示)，公共接合垫146可以具有比单个发光单元C的面积大的面积。在此示例中，如图2所示，第一至第三接合垫145a、145b、145c、公共接合垫146的每个交叠发光元件(对应于单个像素)的发光单元(C1、C2和C3)的每个。在此示例中，第一至第三接合垫145a、145b、145c、公共接合垫146的每个的面积接近它交叠的发光元件的发光单元C1、C2和C3的面积(这里，每个接合垫大于能够组成发光元件的发光单元C1、C2和C3的边界的最小矩形的面积的50％，即具有与单元C1、C2和C3的侧边共延的两侧、与单元C3的顶侧共延的顶部以及与单元C1的底侧共延的底侧的矩形，其可以被称为单元C1、C2和C3的“划界矩形(bounding rectangle)”)。每个接合垫可以大于这样的矩形面积的2/3。在另一些示例中，第一至第三接合垫145a、145b、145c、公共接合垫146的每个的面积可以基本上等于或大于组成发光元件的发光单元C1、C2和C3的边界的最小凸多边形(其可以在这里被称为“划界凸多边形”)的面积。在另一些示例中，第一至第三接合垫145a、145b、145c、公共接合垫146可以从发光元件的区域偏移使得这样的接合垫的边缘的一些延伸到划界矩形(或其它的划界凸多边形)之外而其它边缘在划界矩形(或其它划界凸多边形)内延伸。
在示范性实施方式中，如图41和图42所示，在LED模块包括对应于布置成8×8矩阵(如图41中)的发光元件或对应于布置成16×16矩阵(如图42中)的半导体发光元件的最小尺寸的重复结构的情形下，接合垫可以形成为比图1、图2和图3A-3D的示范性实施方式的接合垫相对更大(与单个发光单元C和/或发光元件的尺寸相比)。例如，第一至第三接合垫145a、145b和145c和公共接合垫146的每个可以一体地形成并在两个相邻的半导体发光元件LA下面延伸。在图41和图42的示例中，第一至第三接合垫145a、145b和145c和公共接合垫146的每个具有在不同的发光元件LA下面延伸的侧边(在此示例中是左侧边和右侧边)，并具有发光元件的单元C1、C2和C3(没有在图41和图42中示出)的划界矩形的约150％的面积(近似等于发光元件的基底垫141、142的划界矩形的面积)，尽管将认识到这样的面积可以大于单元C1、C2和C3的划界矩形的面积的150％(和/或大于发光元件的单元C1、C2和C3的划界矩形的面积的150％)。由于单元C的面积与它们形成(并在这些示例中构成发光二极管)的对应的子像素的面积相同(从俯视图)，所以这里描述的接合垫的相对于为发光单元划界的划界凸多边形的面积的相对尺寸关于为相应的子像素和/或发光二极管划界的划界凸多边形的面积是相同的。
LED模块100包括围绕第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个的第一绝缘层121和第二绝缘层123。第一绝缘层121和第二绝缘层123可以使第一至第三发光单元C1、C2和C3在第一方向和第二方向上彼此分隔。如图3A至3D所示的，第一绝缘层121可以与第一至第三发光单元C1、C2和C3之间的分隔结构101P接触。第二绝缘层123可以设置在第一电极135与第一至第三基底垫141a、141b、141c之间以及在第二电极136与公共基底垫142之间。通过第二绝缘层123的一部分已经从其去除的部分，第一电极135和第一至第三基底垫141a、141b和141c可以被连接或者第二电极136和公共基底垫142可以被连接。
LED模块100可以包括密封半导体发光元件LA之间的空间以支撑包括半导体发光元件LA的发光部件的密封剂150，其中第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144可以具有通过密封剂150暴露的底表面(相对于密封剂)。第一至第三单元垫143a、143b和143c以及公共单元垫144可以延伸穿过密封剂150以分别接触并电连接到不同发光元件LA的第一至第三接合垫145a、145b和145c和公共接合垫146。第一至第三单元垫143a、143b和143c以及公共单元垫144可以分别在不同发光元件LA的第一至第三基底垫141a、141b、141c和公共基底垫142、第一至第三接合垫145a、145b和145c和公共接合垫146之一之间延伸(并接触以提供电连接)。在图2的示例中，第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144被示出为具有表示单元垫的柱形状的圆形形状(从仰视图或俯视图)。第一至第三单元垫143a、143b和143c的每个提供交叠图2中的这样的单元垫的接合垫(145a、145b、145c之一)与发光单元C1、C2或C3的交叠这样的单元垫的基底垫(141a、141b、141c—没有在图2中示出)之间的直接电连接(和接触)。公共单元垫144提供交叠这样的公共单元垫144的接合垫146与发光单元C的交叠这样的公共单元垫144的公共基底垫142之间的直接电连接(和接触)。
第一至第三接合垫145a、145b和145c以及公共接合垫146可以形成LED模块100的外部端子并用于电连接LED模块100到系统印刷电路板或其它系统基板。第一至第三接合垫145a、145b和145c的外表面以及公共接合垫146的外表面可以包括粘合层以在被安装在电路板上时增强粘附力。粘合层可以包括金(Au)、锡(Sn)、银(Ag)、镍(Ni)等。
本示范性实施方式涉及包括以无源矩阵方式操作的多个发光单元C1、C2和C3的LED模块100。在此情形下，通过施加跨过连接到单元C1、C2和C3的信号线(包括这里讨论的布线)的适当电压，像素(具有单个发光元件LA，具有对应于单元C1、C2和C3的多个子像素R、G、B)可以被单独地驱动(而没有驱动LED模块100的任何其它像素)或可以作为同时驱动一列这样的像素的部分而被驱动。根据本示范性实施方式，可以减少独立地驱动LED模块100内的多个发光单元C1、C2和C3所需的电极垫的数目。此外，由于电极垫可以形成得更大，所以可以减少当安装在电路板上时的有缺陷的接合。具体地，单个LED模块100(其可以形成为单个LED半导体芯片和/或单个LED封装)可以包括m×n像素阵列，每个像素包括s个子像素，在整个LED模块100中总共有m×n×s个子像素(其中m、n和s是大于1的整数)。当考虑使用单个公共接合垫用于所有的子像素以及使用单独的接合垫用于每个子像素的比较例LED模块时，所需要的接合垫的数目将等于m×n×s+1。然而，本实施方式的LED模块100的接合垫的数目是m×n(或16)，或小于m×n×s+1的1/3，同时仍然提供单独地驱动每个像素的能力(例如通过跨过像素的子像素施加的不导致其它像素操作的不同的被选择的驱动电压)，或者甚至提供单独地驱动每个子像素的能力(尽管驱动像素和子像素的这些个别操作可以与通过跨过一列像素中的所有对应的子像素施加的所选择的驱动电压同时驱动LED模块100的该列像素相比不是优选的，其中LED模块100也配置为以这样的方式被驱动)。将理解，即使LED模块100的垫/子像素的比率的进一步减小可以在另一些示例中实现，诸如小于m×n×s+1的1/6，如在图41和图42的实施方式中实现的。将理解，在某些示例中，s可以等于1(即，每个像素不是由多个子像素形成而是包括单个发光二极管(例如单个发光单元)，诸如当用于形成单色显示器时)。
此外，使用根据本示范性实施方式的LED模块100(其中实现全色的半导体发光元件布置成矩阵形式)，制造图50中示出的LED显示面板1000的工艺可以被简化，从而可以缩短制造时间并可以降低制造成本。
图4至图22是示出根据本公开中的示范性实施方式的用于制造LED模块的方法的视图。在图4至图22中，偶数编号的图是俯视图，奇数编号的图是沿着俯视图的线I1-I1截取的截面图。根据本示范性实施方式的用于制造LED模块的方法通过晶片级封装工艺进行，形成在晶片的部分区域中的4×4矩阵的发光元件被示出用于说明的目的。
参照图4和图5，用于制造LED模块100的方法可以通过形成包括层叠在基板101上的第一导电类型半导体层113、有源层115和第二导电类型半导体层117的发光结构开始。
如果需要，可以使用绝缘基板、导电基板或半导体基板作为基板101。基板101可以是包括蓝宝石、SiC、Si、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2、GaN等的晶体晶片并可以是用于外延生长这里描述的PIN发光二极管的生长基板。在本示范性实施方式中，基板101可以是例如晶体硅(Si)晶片基板。
第一导电类型半导体层可以是满足n型InxAlyGa1-x-yN的晶体氮化物半导体，其中0≤x<1，0≤y<1并且0≤x+y<1，n型杂质可以是Si、Ge、Se或Te。有源层115可以具有其中量子阱层和量子势垒层交替地层叠的多量子阱(MQW)结构。例如，量子阱层和量子势垒层可以由具有不同成分的晶体InxAlyGa1-x-yN形成，其中0≤x≤1，0≤y≤1并且0≤x+y≤1。在具体示例中，量子阱层可以由晶体InxGa1-xN形成，其中0<x≤1，并且量子势垒层可以由晶体GaN或晶体AlGaN形成。有源层115可以是本征层。第二导电类型半导体层117可以是满足p型InxAlyGa1-x-yN的晶体氮化物半导体层，其中0≤x<1，0≤y<1并且0≤x+y<1，并且p型杂质可以是Mg、Zn或Be。第一导电类型半导体层113、有源层(或本征层)115和第二导电类型半导体层117可以被外延生长并可以形成多层结构。
缓冲层可以形成在基板101和第一导电类型半导体层113之间。缓冲层可以由InxAlyGa1-x-yN形成，其中0≤x≤1并且0≤y≤1。缓冲层可以由晶体半导体形成，诸如AlN、AlGaN或InGaN。如果需要，缓冲层可以通过组合具有不同成分的多个层而形成或可以由其中成分逐渐变化的单层形成。
此后，包括第一导电类型半导体层113、有源层(或本征层)115和第二导电类型半导体层117的多层结构可以被蚀刻。第二导电类型半导体层117的部分和有源层115的部分可以使用光刻工艺和蚀刻工艺蚀刻以形成台面结构，使得第一导电类型半导体层113的一部分被暴露。这里，为了确保其中电极在随后进行的工艺中形成在第一导电类型半导体层中的区域，其中第一导电类型半导体层113被进一步局部暴露的区域可以形成在每个台面结构中。
参照图6和图7，可以进行隔离工艺以将发光结构隔离成多个发光单元。
暴露的第一导电类型半导体层113可以被蚀刻以形成暴露基板101的部分的隔离区域I和子隔离区域Ia。通过此工艺，发光结构可以被隔离成多个发光单元C1、C2和C3。隔离区域I可以形成在每三个发光单元中。子隔离区域Ia可以形成在三个发光单元C1、C2和C3之间。所述多个发光单元C1、C2和C3可以具有相对于基板101的上表面的倾斜侧表面。例如，隔离区域I可以用作划分显示面板1000的单个像素的边界(请参照图50)。子隔离区域Ia可以用作划分显示面板1000的单个像素中的子像素的边界。
通过此工艺，发光结构可以被分成以预定间距布置成多行和多列的多个发光元件。所述多个发光元件的每个包括第一至第三发光单元C1、C2和C3。
参照图8和图9，可以形成覆盖所述多个发光单元C1、C2和C3的第一绝缘层121。可以形成穿过第一绝缘层121连接到第一导电类型半导体层113的第一接触电极133以及第一电极135。可以形成穿过第一绝缘层121连接到第二导电类型半导体层117的第二接触电极134以及第二电极136。
第一绝缘层121可以形成在隔离区域I和子隔离区域Ia中并使发光单元C1、C2和C3分隔。第一绝缘层121可以形成在台面结构的侧壁上以电隔离第一电极135和第二电极136。第一绝缘层121可以由具有电绝缘性能的任何材料形成，并可以由具有低光吸收的材料形成。第一绝缘层121可以由例如硅氧化物、硅氮氧化物和硅氮化物形成。可选地，在示范性实施方式中，第一绝缘层121可以是能够反射的。例如，第一绝缘层121可以具有其中具有不同折射率的多个绝缘膜交替地层叠的多层反射结构。该多层反射结构可以是其中具有第一折射率的第一绝缘膜和具有第二折射率的第二绝缘膜交替地层叠的分布式布喇格反射器(DBR)。该多层反射结构可以通过层叠具有不同折射率的多个绝缘膜两次至一百次而形成。形成该多反射结构的绝缘膜可以由SiO2、SiN、SiOxNy、TiO2、Si3N4、Al2O3、ZrO2、TiN、AlN、TiAlN或TiSiN形成。
第一绝缘层121可以共形地形成在图6和图7中示出的结构的整个表面之上。此后，第一绝缘层121的一部分被去除，由导电材料形成的第一接触电极133和第二接触电极134可以随后形成。第一绝缘层121的形成在第一导电类型半导体层113上的部分可以被去除，并且第一接触电极133可以形成为电连接到第一导电类型半导体层113。第一绝缘层121的形成在第二导电类型半导体层117上的部分可以被去除，并且第二接触电极134可以形成为电连接到第二导电类型半导体层117。
第一接触电极133和第二接触电极134可以是包括以下中的一种或更多种的反射电极：Ag、Al、Ni、Cr、Cu、Au、Pd、Pt、Sn、W、Rh、Ir、Ru、Mg、Zn以及包括Ag、Al、Ni、Cr、Cu、Au、Pd、Pt、Sn、W、Rh、Ir、Ru、Mg、Zn中的至少一种的合金材料。
此后，覆盖第一接触电极133的第一电极135和覆盖第二接触电极134的第二电极136可以形成。在将被提供为单个LED模块的区域(在下文，称为“模块区域”)中分别形成在沿第一方向(例如，横向方向或行方向—图8中的左到右方向)设置的所述多个发光单元C1、C2和C3中的多个第一电极135可以通过设置在发光单元C1、C2和C3之间的第一电极连接部分139而彼此连接。第一电极135和第一电极连接部分139可以在相同的工艺步骤中由相同的导体同时形成并可以一起形成由相同的导电层图案化的单个布线。因此，第一电极135和第一电极连接部分139之间的边界可以不是明显的。包括电连接的第一电极135和第一电极连接部分139的组合(形成相同电节点的部分)的每个布线可以电连接在行方向上布置的发光单元C的全部或一些的第一导电类型半导体层113。多个这样的布线(135/139)可以形成为使得在行方向上布置的所有单元C使它们的第一导电类型半导体层113被共同地连接。这样的布线(135/139)可以对应于图49的信号线(SL1、SL2或SL3)。
第二电极136可以分离地形成在发光单元C1、C2和C3的每个上并在此阶段保持不连接。第二电极136可以由与第一电极135和第一电极连接部分139相同的材料并用与第一电极135和第一电极连接部分139相同的工艺步骤形成(例如，第一电极135、第二电极136和第一电极连接部分139可以在相同的工艺步骤中由图案化相同的导体层同时形成)。
参照图10和图11，第一接触孔H1a、H1b、H1c和第二接触孔H2可以形成在随后沉积的第二绝缘层123内，该第二绝缘层123共形地覆盖第一绝缘层121、第一电极135和第二电极136。
覆盖第一绝缘层121、第一电极135和第二电极136的第二绝缘层123可以通过沉积工艺形成。第二绝缘层123可以由具有电绝缘性能(绝缘体)和低光吸收的材料形成。第二绝缘层123可以由与第一绝缘层121的材料相同或类似的材料形成。
此后，第二绝缘层123的一部分可以被去除以形成第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个的第一接触孔H1a、H1b和H1c和第二接触孔H2。第一接触孔H1a、H1b和H1c可以暴露第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个的第一电极135的一部分，第二接触孔H2可以暴露第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个的第二电极136的一部分。
参照图12和图13，可以形成第一至第三基底垫141a、141b和141c和公共基底垫142，第一至第三基底垫141a、141b和141c通过第一接触孔H1a、H1b和H1c连接到第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个的第一电极135，公共基底垫142通过第二接触孔H2连接到第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个的第二电极136。
第一至第三基底垫141a、141b和141c可以形成在基板101上的第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个上。也就是，对于每个发光元件LA，可以形成连接到第一发光单元C1的第一电极135的第一基底垫141a、连接到第二发光单元C2的第一电极135的第二基底垫141b以及连接到第三发光单元C3的第一电极135的第三基底垫141c。
公共基底垫142可以连接到每个发光元件的第一至第三发光单元C1、C2和C3的第二电极136。在模块区域内沿第二方向(例如纵向方向或列方向)设置的所有的第一至第三发光单元C1、C2和C3的公共基底垫142可以通过金属连接部分149彼此连接。公共基底垫142和金属连接部分149可以通过单个工艺同时形成。公共基底垫142和金属连接部分149可以在相同的工艺步骤中由相同的导体同时形成并可以一起形成由相同的导电层图案化的单个布线。因此，公共基底垫142和金属连接部分149的边界(尽管在图12中绘出)可以不是明显的。
第一至第三基底垫141a、141b和141c和公共基底垫142可以由通过镀覆工艺沉积的相同导电层形成，诸如在图11中示出的结构的表面之上共形地形成导电层以及图案化该导电层。第一至第三基底垫141a、141b和141c和公共基底垫142可以由铜(Cu)形成，但是第一至第三基底垫141a、141b和141c和公共基底垫142的材料不限于此，并且第一至第三基底垫141a、141b和141c和公共基底垫142可以由除了铜之外的导电材料形成。
参照图14和图15，分别连接到第一至第三基底垫141a、141b和141c中的相应基底垫的第一至第三单元垫143a、143b和143c以及连接到公共基底垫142的公共单元垫144可以形成并且其侧部被密封剂150围绕。
每个第一单元垫143a共同地连接到在模块区域内布置成沿第一方向的一行的所述多个发光元件的第一发光单元C1，每个第二单元垫143b共同地连接到布置成一行的第二发光单元C2，每个第三单元垫143c共同地连接到布置成一行的第三发光单元C3。每行发光元件(包括单个像素的第一至第三发光单元C1、C2和C3)可以具有单一的第一至第三单元垫143a、143b和143c，其中设置在每行发光元件中的第一至第三单元垫143a、143b和143c可以设置在每行发光元件的所述多个发光元件当中的相互不同的发光元件上。
公共单元垫144共同地连接到模块区域内沿第二方向布置在每列中的第一至第三发光单元C1、C2和C3。模块区域的(布置在第二方向上的)第一至第三发光单元C1、C2和C3的每列可以连接到单个公共垫144。对于在模块区域中的第一至第三发光单元C1、C2和C3的每列，可以形成仅一个公共单元垫144。每个公共单元垫144可以设置在不同行的发光元件中的发光元件上。在此示例中，公共单元垫144沿着跨模块区域的发光元件的阵列的对角线设置。
第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144可以通过镀覆工艺形成。第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144可以由铜(Cu)形成，但是第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144的材料不限于此，并且第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144可以由除了铜之外的导电材料形成。
可以形成密封发光元件之间的空间以支撑发光元件并围绕第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144的侧部的密封剂150。密封剂150可以通过施加聚合物树脂材料以遮盖第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144的工艺以及诸如研磨等的平坦化工艺形成。在此工艺期间，第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144可以部分地暴露到密封剂150的一个表面。可选地，第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144可以用镶嵌工艺形成，包括：沉积密封剂150；以对应于第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144的位置和尺寸在密封剂中形成孔；在图案化的密封剂150上沉积导电层，包括填充形成在密封剂150中的孔；以及执行该结构的化学机械抛光以平坦化该结构的顶表面并暴露已经被导电层覆盖的密封剂，同时留下导电层的在孔中的部分以形成第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144。为了支撑发光元件，密封剂150需要具有高的杨氏模量，并且为了消散由发光元件产生的热，密封剂150可以由具有高热导率的材料形成。密封剂150可以由例如环氧树脂或硅酮树脂形成。此外，密封剂150可以包括用于反射光的光反射颗粒。光反射颗粒可以由二氧化钛(TiO2)和/或铝氧化物(Al2O3)形成，但是其材料不限于此。
参照图16和图17，形成在密封剂150的表面上并分别连接到第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144的第一至第三接合垫145a、145b和145c和公共接合垫146可以被形成。
在模块区域内，第一至第三接合垫145a、145b和145c可以设置成沿第一方向的每行，并可以设置在每行中的所述多个发光元件当中的互相不同的发光元件之上。
对于(沿第二方向布置)第一至第三发光单元C1、C2和C3的每列，单个公共接合垫146被设置，并可以与其它公共接合垫146相比设置在不同行的不同发光元件之上，并且在此示例中在模块区域的对角线方向上。在此示例中，第一至第三接合垫145a、145b和145c和公共接合垫146的每个可以仅在一个发光元件的发光单元C之上延伸。
第一至第三接合垫143a、143b和143c和公共接合垫146可以通过镀覆工艺形成。第一至第三接合垫145a、145b和145c和公共接合垫146可以由铜(Cu)形成，但是第一至第三接合垫145a、145b和145c和公共接合垫146的材料不限于此，并且第一至第三接合垫145a、145b和145c和公共接合垫146可以由除了铜之外的导电材料形成。
参照图18和图19，分隔结构101P可以形成在所述多个发光单元C1、C2和C3之间的边界处以及所述多个发光元件之间的边界中。
支撑基板154可以附接到第一至第三接合垫145a、145b和145c以及公共接合垫146。诸如UV固化膜或石蜡的接合层155可以形成以接合支撑基板154。支撑基板154被临时地附接以在进行后续工艺时支撑图16和图17中示出的结构。
此后，晶片的背侧可以被蚀刻使得基板101(在此示例中，晶片的晶体硅(Si)基板)的部分被去除(例如通过使用图案化的掩模蚀刻晶片)，使得第一导电类型半导体层113通过形成在第一导电类型半导体层113之上的各开口暴露。剩余的基板101可以形成所述多个发光单元C1、C2和C3之间的分隔结构101P以及所述多个发光元件之间的边界。分隔结构101P可以具有其中栅格的孔暴露第一导电类型半导体层113的栅格或网格结构。设置在相同的发光元件的多个发光单元C1、C2和C3之间的边界上的分隔结构的宽度可以小于设置在所述多个发光元件之间的边界中的分隔结构的宽度。
在形成分隔结构101P之后，不规则图案P可以形成在第一导电类型半导体层113的上表面上以提高光发射效率。不规则图案P可以使用与用于暴露第一导电类型半导体层113的蚀刻剂不同的蚀刻剂形成并形成分隔结构101P。不规则图案P可以通过使用包括KOH或NaOH的溶液的湿蚀刻方法或使用包括BCl3气体的蚀刻剂气体的干蚀刻方法形成。不规则图案P可以通过结晶蚀刻工艺形成使得第一导电类型半导体层113的不同结晶面以不同的速率蚀刻。在这个蚀刻之前，不规则图案P可以包括具有相对于第一导电类型半导体层113的表面成一角度的表面的凹槽或突起。
可选地，在示范性实施方式中，分隔结构101P可以通过单独的工艺形成，其附接到图16和图17的结构。在基板101从其完全去除之后，第一导电类型半导体层113被暴露。分隔结构101P可以包括黑色基质树脂。
在其中基板101是诸如蓝宝石的透明基板的情形下，基板101可以通过激光剥离(LLO)从光发射区域分离。在LLO工艺中使用的激光器可以是193nm准分子激光器、248nm准分子激光器、308nm准分子激光器、Nd:YAG激光器、He-Ne激光器和Ar离子激光器中的任一个。此外，在其中基板101是诸如硅(Si)的不透明基板的情形下，基板101可以通过研磨、抛光、干蚀刻或其任何组合来去除。
参照图20和图21，发射具有不同颜色的光的第一至第三光透射部分151、152和153可以形成在第一导电类型半导体层113上。第一光透射部分151可以包括第一波长转换层151a和第一过滤层151b，第二光透射部分152可以包括第二波长转换层152a和第二过滤层152b，第三光透射部分153可以包括第三波长转换层153a和第三过滤层153b。可选地，第一至第三光透射部分151、152和153之一可以被形成而没有波长转换层，或者没有用于将所吸收的光转换成与它所属的子像素的颜色对应的波长的波长转换层，如这里别处讨论的。
第一至第三波长转换层151a、152a和153a可以包括不同的磷光体和/或量子点以发射具有不同颜色的光。
参照图22，进行切割模块单元的工艺以制造LED模块100。
切割工艺可以以这样的方式进行，去除支撑基板154、附接胶带以及随后用刀片进行切割操作。如图22所示，多个LED模块100(100-1、100-2、100-3和100-4)可以用关于图4-图22描述的工艺同时形成，包括形成在基板101上的结构，并且通过使用相同的支撑基板154。图22的切割工艺可以因此包括使多个LED模块100彼此分开。图22的切割工艺可以包括切割分隔结构101P(由图案化生长基板101形成)的部分以及密封剂150，该密封剂150在切割之前将所述多个LED模块100结合成由图4-图22的制造工艺产生的单个整体结构(例如具有图22所示的空间关系的晶片级结构)。将明显的是，LED模块的数量和布置可以取决于晶片基板的尺寸和LED模块100的尺寸而变化。
图23和图24是示意性地示出根据本公开中的示范性实施方式的LED模块100A的俯视图和示意性仰视图。
图25A至图25C是图23和图24的LED模块100A的截面图。图25是沿图24的线II1-II1截取的截面图，图25B是沿图24的线II2-II2截取的截面图，图25C是沿图24的线II3-II3截取的截面图。
参照图23、图24和图25A至25C，LED模块100A可以包括包含4×4矩阵的半导体发光元件LA的发光部件。然而，这仅是说明性的，LED模块100可以包括这样的发光部件，其包括在彼此相交的第一方向(例如，在横向方向或行方向上)和第二方向(例如，在纵向方向或列方向上)布置成m数量的行和n数量的列的矩阵形式的半导体发光元件LA。这里，m和n是等于或大于2的自然数。每个半导体发光元件LA可以包括第一至第三发光单元C1、C2和C3。第一至第三发光单元C1、C2和C3可以每个包括第一导电类型半导体层113、有源层115和第二导电类型半导体层117。有源层115可以设置在第一导电类型半导体层113和第二导电类型半导体层117之间，并可以发射具有特定波长的光。
LED模块100A可以包括设置在发光部件的第一表面上的分别对应于第一至第三发光单元C1、C2和C3的第一至第三光透射部分151、152和153。在本示范性实施方式中，第一至第三光透射部分151、152和153可以分别发射红光、绿光和蓝光。关于第一至第三光透射部分151、152和153的内容与以上参照图1至图3D描述的相同，因此将省略其描述。
LED模块100A可以包括设置在发光部件的第一表面上且在第一至第三发光单元C1、C2和C3之间的分隔结构101P。分隔结构101P可以具有容纳第一至第三光透射部分151、152和153的网格结构，并且设置在每个半导体发光元件LA中的第一至第三光透射部分151、152和153周围的分隔结构101P的宽度可以小于设置在多个半导体发光元件LA之间的边界上的分隔结构101P的宽度。
LED模块100A可以包括设置在发光部件的第二表面上的布线电极，该布线电极配置为使得布置在LED模块100A内的半导体发光元件LA的第一至第三发光单元C1、C2和C3被独立地驱动。
布线电极可以包括：第一单元电极130a，共同地连接到沿第一方向布置的半导体发光元件LA的每个的第一发光单元C1的第一导电类型半导体层113；第二单元电极130b，共同地连接到沿第一方向布置的半导体发光元件LA的每个的第二发光单元C2的第一导电类型半导体层113；第三单元电极130c，共同地连接到沿第一方向布置的半导体发光元件LA的每个的第三发光单元C3的第一导电类型半导体层113；以及公共单元电极131，共同地连接到沿第二方向布置的半导体发光元件LA的每个的第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个的第二导电类型半导体层117。
关于第一至第三单元电极130a、130b和130c的内容与以上参照图1至图3D描述的相同，所以将省略其描述。
公共单元电极131可以包括第一至第三发光单元C1、C2和C3的第二电极136以及公共基底垫142'。沿第二方向布置的半导体发光元件LA的组的公共单元电极131可以共同地连接在一起以形成对应的电节点。在本示范性实施方式中，沿第二方向布置的半导体发光元件LA的第二电极136可以彼此连接。沿第二方向布置的半导体发光元件LA的第二电极136可以通过第二电极连接部分(布线)138彼此连接。这可以参照图25C和图26而被更清楚地理解，图25C和图26一起示出在分隔相邻的发光元件LA的分隔结构101P的一部分下面在第二(列)方向上延伸的第二电极连接部分138。
LED模块100A还可以包括连接到第一单元电极130a的第一单元垫143a、连接到第二单元电极130b的第二单元垫143b、连接到第三单元电极130c的第三单元垫143c以及连接到公共单元电极131的公共单元垫144。第一单元垫143a可以与第一基底垫141a接触，第二单元垫143b可以与第二基底垫141b接触，第三单元垫143c可以与第三基底垫141c接触。公共单元垫144可以与公共基底垫142'接触。
在本示范性实施方式中，公共单元垫144设置在沿第二方向布置的半导体发光元件LA的每列中，因此，提供总共四个公共单元垫144。该四个公共单元垫144可以沿着LED模块100A的一个边缘在第一方向上设置在相互不同的半导体发光元件LA下面。第一至第三单元垫143a、143b和143c可以设置在沿第一方向布置的半导体发光元件LA的每行中，并可以一起设置在每行中的一个半导体发光元件LA下面。第一至第三单元垫143a、143b和143c可以沿着LED模块100A的边缘设置在半导体发光元件LA下面。如将理解的，LED模块100A的结构、制造、操作和在更大的系统(例如显示器)中的使用可以与LED模块100(包括其替代物)的结构、制造、操作和使用相同，除了使用第二电极连接部分(布线)138来连接在第二方向(列方向)上布置的发光单元C的公共单元电极131以及第一至第三单元垫143a、143b、143c和公共单元垫144和第一至第三接合垫145a、145b和145c的布置和/或尺寸之外。
可选地，LED模块100A可以具有如图2所示地设置的单元垫和接合垫。
LED模块100A包括围绕第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个的第一绝缘层121和第二绝缘层123。第一绝缘层121和第二绝缘层123可以使第一至第三发光单元C1、C2和C3在第一方向和第二方向上彼此分隔。如图25A至图25D所示，第一绝缘层121可以与第一至第三发光单元C1、C2和C3之间的分隔结构101P接触。第二电极连接部分138可以设置在第一至第三发光单元C1、C2和C3之间的第一绝缘层121下面。覆盖第二电极连接部分138的第二绝缘层123可以形成在第一绝缘层121上。第二电极136可以通过第一绝缘层121的部分已经从其去除的部分而连接到第二导电类型半导体层117。第一电极135可以通过第一绝缘层121和第二绝缘层123的部分已经从其去除的部分连接到第一导电类型半导体层113。第三绝缘层125可以设置在第一电极135和第二电极136与基底垫141a、141b、141c和142'之间。通过第三绝缘层125的一部分已经从其去除的部分，第一电极135和第一至第三基底垫141a、141b和141c可以被连接并且第二电极136和公共基底垫142'可以被连接。
LED模块100A可以包括密封半导体发光元件LA之间的空间以支撑发光部件并部分地暴露第一至第三单元垫143a、143b和143c以及公共单元垫144的密封剂150。第一至第三单元垫143a、143b和143c以及公共单元垫144可以穿过密封剂150连接到半导体发光元件LA。
本示范性实施方式涉及包括以无源矩阵方式操作的多个发光单元C1、C2和C3的LED模块100A(例如如这里关于LED模块100描述的)。根据本示范性实施方式，可以减少用于独立地驱动LED模块100A内的多个发光单元C1、C2和C3所需的电极垫的数目。此外，由于电极垫位于LED模块100A的边缘，所以可以改善电路板上的多个LED模块100A(例如形成显示面板)之间的连接。
此外，使用根据本示范性实施方式的LED模块100A(其中实现全色的半导体发光元件布置成矩阵形式)，例如制造图50中示出的LED显示面板1000的工艺可以被简化，从而可以缩短制造时间并可以降低制造成本。
图26至图35是示出根据本公开中的示范性实施方式的制造LED模块100A的方法的视图。在图26至图35中，偶数编号的图是俯视图，奇数编号的图是沿对应的俯视图的线II1-II1截取的截面图。根据本示范性实施方式的用于制造LED模块的方法通过晶片级封装工艺进行，形成在晶片的部分区域中的4×4矩阵的发光元件被示出用于描述的目的。
在完成以上参照图4至图7描述的工艺之后，可以进行以下工艺。
参照图26和图27，可以形成覆盖发光单元C1、C2和C3的第一绝缘层121，并且形成穿过第一绝缘层121连接到第二导电类型半导体层117的第二接触电极134和第二电极136。此外，形成多个第二电极连接部分138，其每个使在第二方向(列方向)上布置的一组第二电极136彼此连接。
第一绝缘层121可以形成在基板101上以覆盖发光单元C1、C2和C3。第一绝缘层121可以形成在隔离区域I和子隔离区域Ia内以电隔离发光单元C1、C2和C3。
第一绝缘层121的形成在第二导电类型半导体层117上的部分可以被去除，并且第二接触电极134可以形成为电连接到第二导电类型半导体层117。
此后，可以形成覆盖第二接触电极134的第二电极136。在基板101的每个模块区域中形成在列方向(纵向方向)上设置的发光单元C1、C2和C3中的第二电极136可以通过设置到发光单元C1、C2和C3的一侧的相应的第二电极连接部分138而彼此连接。
第二电极136和第二电极连接部分138可以用相同的工艺同时形成。例如，第二电极136和第二电极连接部分138可以通过图案化相同的导电(例如金属)层形成。
参照图28和图29，可以形成覆盖第二电极136和第二电极连接部分138的第二绝缘层123以及穿过第二绝缘层121连接到第一导电类型半导体层的第一接触电极133和第一电极135。此外，可以形成使第一电极135彼此连接的第一电极连接部分139。
第二绝缘层123可以形成在第一绝缘层121上以覆盖第二电极136和第二电极连接部分138。第二绝缘层123可以由具有电绝缘性能和低光吸收的材料形成。第二绝缘层123可以由与第一绝缘层121的材料相同或类似的材料形成。
第一绝缘层121和第二绝缘层122的形成在第一导电类型半导体层113上的部分可以被去除，并且第一接触电极133可以形成为电连接到第一导电类型半导体层113。
之后，可以形成覆盖第一接触电极133的第一电极135。形成在每个模块区域内的沿行方向(横向方向)设置的发光单元C1、C2和C3中的第一电极135可以通过设置在发光单元C1、C2和C3之间的第一电极连接部分139彼此连接。第一电极135和第一电极连接部分139可以通过单个工艺同时形成。
参照图30和图31，可以形成第三绝缘层125、穿过第三绝缘层125的第一接触孔H1a、H1b和H1c、以及第二接触孔H2。
可以形成覆盖第二绝缘层123和第一电极135的第三绝缘层125。第三绝缘层125可以由具有电绝缘性能和低光吸收的材料形成。第三绝缘层125可以由与第一绝缘层121的材料相同或类似的材料形成。
第三绝缘层125的一部分可以被去除以形成暴露发光单元C1、C2和C3的每个中的第一电极135的第一接触孔H1a、H1b和H1c。此外，第二绝缘层123的部分和第三绝缘层125的部分可以被去除以形成暴露部分发光单元(例如C3)中的第二电极136的第二接触孔H2。
参照图32和图33，可以形成通过第一接触孔H1a、H1b和H1c连接到第一电极135的第一至第三基底垫141a、141b和141c以及通过第二接触孔H2连接到第二电极136的公共基底垫142'。
第一至第三基底垫141a、141b和141c可以形成为对应于第一至第三发光单元C1、C2和C3。也就是，可以形成连接到第一发光单元C1的第一电极135的第一基底垫141a、连接到第二发光单元C2的第一电极135的第二基底垫141b、以及连接到第三发光单元C3的第一电极135的第三基底垫141c。
公共基底垫142'可以共同地连接到每个发光元件内的第一至第三发光单元C1、C2和C3的第二电极136。由于模块区域内的在列方向(纵向方向)上设置的所有的发光单元C1、C2和C3的第二电极136通过第二电极连接部分138彼此连接，所以公共基底垫142'可以彼此电连接。由于在基板101的模块区域内的在行方向(横向方向)上设置的所有的第一发光单元C1的第一电极135通过第一电极连接部分139彼此连接，所以第一基底垫141a可以彼此电连接。由于在模块区域内的在行方向(横向方向)上设置的所有的第二发光单元C2的第一电极135通过第一电极连接部分139彼此连接，所以第二基底垫141b可以彼此电连接。由于在模块区域内的在行方向(横向方向)上设置的所有的第三发光单元C3的第一电极135通过第一电极连接部分139彼此连接，所以第三基底垫141c可以彼此电连接。
第一至第三基底垫141a、141b和141c以及公共基底垫142'可以通过镀覆工艺形成。
参照图34和图35，分别连接到第一至第三基底垫141a、141b和141c的第一至第三单元垫143a、143b和143c以及连接到公共基底垫142'的公共单元垫144可以被形成并被密封剂150围绕。
共同连接到在每行中布置的发光元件的第一发光单元C1的第一单元垫143a、共同连接到在每行中布置的第二发光单元C2的第二单元垫143b以及共同连接到在每行中布置的第三发光单元C3的第三单元垫143c可以被形成。第一至第三单元垫143a、143b和143c可以设置在每行中，并且可以一起设置在位于每行的端部的发光元件中。也就是，LED模块100A的所有的第一至第三单元垫143a、143b和143c可以设置在位于模块区域的边缘(对应于在模块100A与其它模块100A分开之后模块100A的边缘)的单列(在此示例中，第四列)中布置的发光元件LA上。
共同连接到沿每列设置的第一至第三发光单元C1、C2和C3的公共单元垫144单独地设置在每列中，并可以设置在位于在模块区域的边缘定位的单行(例如第一行)中的互相不同的发光元件中。
单元垫143a、143b、143c和144可以通过镀覆工艺形成。
之后，可以形成填充发光元件之间的空间并围绕单元垫143a、143b、143c和144的填充剂150。
单元垫143a、143b、143c和144的设置可以改变以确保合适的导电性和接合稳定性。例如，参照图36，第一至第三单元垫143a、143b和143c可以设置在沿模块区域中的第一列和最后一列的发光元件中。共同连接到第一至第三发光单元C1、C2和C3的公共单元垫144可以设置为使得两个公共单元垫144设置在每列中并可以设置在位于模块区域中的第一行和最后一行中的不同发光元件中。
之后，LED模块100A可以通过执行以上参照图18至图22描述的工艺制造。将理解，LED模块100A的制造可以与这里关于LED模块100(包括其替换物)描述的相同，除了形成第二电极连接部分(布线)138以连接公共单元电极131以及第一至第三单元垫143a、143b、143c和公共单元垫144和第一至第三接合垫145a、145b和145c的布置和/或尺寸之外。
在示范性实施方式中，在完成图32和图33的工艺之后，执行图14至图22的工艺，因此制造具有如图3所示地设置的单元垫和接合垫的LED模块。
图37是示意性地示出根据本公开中的示范性实施方式的LED模块的视图。图37中示出的LED模块100B通过改变图1至图22中示出的LED模块100的一部分获得。
在根据图37的示范性实施方式的LED模块100B中，与以上参照图1至图22描述的LED模块100相比，第一至第三单元垫143a、143b和143c和公共单元垫144的设置是不同的，并且第一至第三接合垫145a、145b和145c以及公共接合垫146的设置是不同的。图37的实施方式的其它特征(包括其结构、制造、操作和作为诸如显示器的更大系统的部分的组装)可以与关于LED模块100描述的相同。
参照图37，LED模块100B包括分别连接到公共单元垫144并设置在位于每行的一端处的发光元件中的公共接合垫146，公共接合垫146可以通过垫延伸部分147连接到公共单元垫144。
第一至第三单元垫143a、143b和143c可以设置在沿第一方向布置的半导体发光元件的每行中，并可以设置在位于每行的两端处的两个发光元件下面。分别连接到第一至第三单元垫143a、143b和143c的第一至第三接合垫145a、145b和145c可以被包括。如将理解的，LED模块100B的所有的公共接合垫146和接合垫145a、145b和145c包括在LED模块的边缘处(例如位于最外面的发光单元C下面，并且在此示例中，在LED模块100的最外面的基底垫(141，142)下面)的部分。
图38是示出根据本公开中的示范性实施方式的LED模块的示意图。
图38中示出的LED模块100C是具有其中公共基底垫142在第二方向(纵向方向或列方向)上不彼此连接的结构的修改示例，与以上参照图1至图22描述的LED模块100不同。因此，在LED模块100C中，与LED模块100相比，公共单元垫144'被不同地设置。
在本示范性实施方式中，第一至第三单元垫143a、143b和143c可以设置在位于每行的一端处的一个发光元件下面。LED模块100C可以包括连接到发光元件的公共基底垫142中的对应一个的第四单元垫144'。也就是，第四单元垫144'可以向每个发光元件提供。这种可选的结构可以应用于这里描述的所有实施方式(尽管将理解，当应用于LED模块100B时，接合垫146中的一些将不位于LED模块100B的边缘处)。此外，在本示范性实施方式中，可以不提供单独形成的接合垫(其中单元垫143a、143b、143c和144'可以形成LED模块100C的外部端子并包括LED模块100C的芯片垫以提供用于LED模块与更大系统(例如显示器)的电路板的连接的接合位置)。
在本示范性实施方式中，LED模块100C内的多个发光单元可以以如这里在其它地方描述的无源矩阵方式操作。LED模块100C可以以如这里在其它地方描述的相同的方式制造，除了形成(例如图案化)第四单元垫144'以及(如果需要)省略接合垫145a、145b、145c和146的形成之外。
图39是示出根据本公开中的示范性实施方式的LED模块的示意图。
图39中示出的LED模块100D是具有其中第一电极135在沿第一方向(例如，行方向)布置的发光元件之间不彼此连接的结构的修改示例，与以上参照图1至图22描述的LED模块100不同。因此，与LED模块100相比，在LED模块100D中，第一至第三单元垫143a'、143b'和143c'被不同地设置。
在本示范性实施方式中，公共单元垫144设置为使得一个公共单元垫144设置在LED模块100D中的沿第二方向(例如列方向)布置的发光元件的每列中，并可以设置在沿LED模块100D的一个边缘(例如第一行)的互相不同的发光元件下面。第一至第三单元垫143a'，143b'和143c'可以分别设置在每个发光元件的第一至第三基底垫141a、141b和141c中。也就是，第一单元垫143a'可以分别连接到发光元件的第一基底垫141a，第二单元垫143b'可以分别连接到发光元件的第二基底垫141b，第三单元垫143c'可以分别连接到发光元件的第三基底垫141c。此外，在本示范性实施方式中，可以不提供单独形成的接合垫并且单元垫143a、143b、143c和144可以包括芯片垫并用作LED模块100D的端子。除了以上提到的差异之外，本实施方式的结构可以与关于LED模块100描述的相同。
在本示范性实施方式中，LED模块100D内的多个发光单元可以以如这里描述的有源矩阵方式操作。LED模块100D可以被制造(除了提供在行方向上没有被共同连接的额外的单元垫的形成之外)并被组装作为如这里在其它地方描述的更大系统的部分。
图40是示出根据本公开中的示范性实施方式的LED模块的示意图。
图40中示出的LED模块100E具有与图39的LED模块100D的结构类似的结构，其中与这里描述的其它实施方式相比，提供了额外的第一至第三接合垫145a'、145b'和145c'和公共接合垫146'。
在本示范性实施方式中，在第一方向上布置的该组发光元件的第一至第三发光单元可以分别通过第一至第三接合垫145a'、145b'和145c'共同地彼此连接。第一接合垫145a'可以通过连接第一单元垫143a'而共同连接到在第一方向上布置的第一发光单元(例如C1)。第二接合垫145b'可以通过连接第二单元垫143b'而共同连接到在第一方向上布置的第二发光单元(例如C2)。第三接合垫145c'可以通过连接第三单元垫143c'而共同连接到在第一方向上布置的第三发光单元(例如C3)。第一发光单元C1、第二发光单元C2和第三发光单元C3可以与关于发光模块100描述的那些相同。
在本示范性实施方式中，LED模块100E内的多个发光单元可以以如这里描述的无源矩阵方式操作。LED模块100E可以被制造(通过形成额外的单元垫的可选方案，该额外的单元垫通过接合垫145a'、145b'和145c'在行方向上被共同地连接)并被组装作为如这里在其它地方描述的更大系统的部分。
在以上描述的示范性实施方式中，已经描述了其中具有三个发光单元的发光元件布置成矩阵形式的LED模块，但是本发明不限于此。
本发明的技术构思也可以应用于其中具有三个以上的发光单元(例如，形成子像素诸如RGGB或RGBW的四个发光单元)的发光元件布置成矩阵形式的LED模块。R指的是红色，G指的是绿色，B指的是蓝色，W指的是白色。本发明的技术构思也可以应用于其中具有两个发光单元(例如，形成红色子像素和黄色子像素的两个发光单元或形成红色子像素和橙色子像素的两个发光单元)的发光元件布置成矩阵形式的LED模块。
本发明的技术构思也可以应用于其中具有一个发光单元的发光元件布置成矩阵形式的LED模块，如在以下的示范性实施方式中。
图43和图44是示意性地示出根据本公开中的示范性实施方式的LED模块200的俯视图和示意仰视图。
图45A至图45D是图43和图44的LED模块200的截面图。图45A是沿图43和图44的线III1-III1截取的截面图，图45B是沿图43和图44的线III2-III2截取的截面图，图45C是沿图43和图44的线III3-III3截取的截面图，图45D是沿图43和图44的线III4-III4截取的截面图。
参照图43、图44和图45A至图45D，LED模块200可以包括包含4×4矩阵的半导体发光元件LA'的发光部件。然而，这仅是说明性的，LED模块200可以包括包含在彼此相交的第一方向(例如在横向方向或行方向上)和第二方向(例如在纵向方向或列方向上)布置成m数量的行和n数量的列的矩阵形式的半导体发光元件LA'的发光部件。这里，m和n是等于或大于2的自然数。每个半导体发光元件LA'可以包括一个发光单元C1。每个发光单元C1可以被单独地且独立地驱动。发光单元C1可以包括第一导电类型半导体层213、有源层215和第二导电类型半导体层217。有源层215可以设置在第一导电类型半导体层213和第二导电类型半导体层217之间，并可以发射具有特定波长的光。例如，有源层215可以发射UV光、蓝光、绿光、黄光、橙色光或红光。
LED模块200可以包括对应于发光单元C1并设置在发光部件的第一表面上的光透射部分251。光透射部分251可以包括包含诸如磷光体或量子点的波长转换材料的波长转换层以及设置在波长转换层上的过滤层。
LED模块200可以包括设置在发光单元C1之间在发光部件的第一表面上的分隔结构201P。分隔结构201P可以具有容纳光透射部分251的网格结构。
LED模块200可以包括设置在发光部件的第二表面上并配置为使得布置在LED模块200内的发光单元C1被独立地驱动的布线电极。
布线电极可以包括共同连接到布置在第一方向上的发光单元C1的第一导电类型半导体层213的第一单元电极230以及共同连接到布置在第二方向上的发光单元C1的第二导电类型半导体层217的第二单元电极231。
布线电极还可以包括连接到发光单元C1的第一导电类型半导体层213的第一电极235以及连接到发光单元C1的第二导电类型半导体层217的第二电极236。第一电极235可以借助于第一接触电极233连接到第一导电类型半导体层213，第二电极236可以借助于第二接触电极234连接到第二导电类型半导体层217。
布线电极还可以包括连接到发光单元C1的第一电极235的第一基底垫241以及连接到发光单元C1的第二电极236的第二基底垫242。
第一单元电极230可以包括发光单元C1的第一电极235以及连接到第一电极235的第一基底垫241。
在第一方向上布置的发光单元C1的第一电极235可以通过第一电极连接部分239彼此连接，第一单元电极230可以通过第一电极连接部分239共同连接到在第一方向上布置的发光单元C1的第一导电类型半导体层213。
第二单元电极231可以包括在第二方向上布置的发光单元C1的第二电极236以及共同连接到第二电极236的第二基底垫242。
在第二方向上布置的发光单元C1的第二基底垫242可以通过金属连接部分249彼此连接，并且第二单元电极231可以通过金属连接部分249共同连接到在第二方向上布置的发光单元C1的第二导电类型半导体层217。
LED模块200还可以包括连接到第一单元电极230的第一单元垫243和连接到第二单元电极231的第二单元垫244。第一单元垫243可以连接到第一基底垫241，第二单元垫244可以连接到第二基底垫242。
在本示范性实施方式中，一个第二单元垫244可以设置在沿第二方向布置的每列发光元件LA'中，LED模块200包括总共四个第二单元垫244，该四个第二单元垫244可以沿LED模块200的对角线方向设置在相互不同的发光元件LA'下面。一个第一单元垫243可以设置在沿第一方向布置的每行发光元件LA'中，并可以设置在被设置于LED模块200的边缘处的发光元件LA'下面，例如在每行中的最外面的发光元件LA'下面。
LED模块200还可以包括分别连接到第一单元垫243的第一接合垫245和分别连接到第二单元垫244的第二接合垫246。
LED模块200可以包括围绕发光单元C1的第一绝缘层221和第二绝缘层223。第一绝缘层221和第二绝缘层223可以使发光单元C1在第一方向和第二方向上彼此分隔。
如图45A至图45D中示出的，发光单元C1之间的第一绝缘层221可以与在第一表面上的分隔结构201P接触。第二绝缘层223可以设置在第一电极235与第一基底垫243之间以及在第二电极236与第二基底垫244之间。第一电极235和第二电极236可以通过第一绝缘层221的一部分已经从其去除的部分而分别连接到第一导电类型半导体层213和第二导电类型半导体层217。通过第二绝缘层223的一部分已经从其去除的部分，第一电极235和第一基底垫243可以被连接，或者第二电极236和第二基底垫244可以被连接。
LED模块200可以包括密封发光元件LA'之间的空间以支撑发光部件并部分地暴露第二单元垫244的密封剂250。第一单元垫243和第二单元垫244可以通过密封剂250连接到发光元件LA'。分别连接到暴露于密封剂250的一个表面的第一单元垫243和第二单元垫244的接合垫245和246可以设置在密封剂250的一个表面上。
本示范性实施方式涉及包括多个发光单元C1的LED模块200，该多个发光单元C1可以以如这里在其它地方描述的无源矩阵方式操作。根据本示范性实施方式，用于独立地驱动LED模块100A内的多个发光单元C1、C2和C3所需的电极垫的数目可以减少。此外，由于电极垫的尺寸增大，所以可以改善在安装在电路板上的阶段的有缺陷的接合。
图46和图47是示意性地示出根据本公开中的示范性实施方式的LED模块300的俯视图和仰视图。
图48A至图48D是图46和图47中示出的LED模块300的截面图。图48A是沿图46和图47的线IV1-IV1截取的截面图，图48B是沿图46和图47的线IV2-IV2截取的截面图，图48C是沿图46和图47的线IV3-IV3截取的截面图，图48D是沿图46和图47的线IV4-IV4截取的截面图。
参照图46、图47和图48A至图48D，LED模块300可以包括4×4矩阵的半导体发光元件LA”。然而，这仅是说明性的，LED模块100可以包括包含在彼此相交的第一方向(例如在横向方向或行方向上)和第二方向(例如在纵向方向或列方向上)布置成m数量的行和n数量的列的矩阵形式的半导体发光元件LA”的发光部件。这里，m和n是等于或大于2的整数。每个半导体发光元件LA”可以形成显示面板1000(请参见图50)中的不同的单个独立像素的一部分并实现全色。每个半导体发光元件LA”可以包括分别形成三个子像素(例如R、G和B子像素)的第一至第三发光单元C1、C2和C3。第一至第三发光单元C1、C2和C3可以每个包括第一导电类型半导体层313、有源层315和第二导电类型半导体层317。有源层315可以设置在第一导电类型半导体层313和第二导电类型半导体层317之间，并可以发射具有特定波长的光。例如，有源层315可以发射蓝光(具有在从440nm至460nm的范围内的波长)或紫外光(具有在从380nm至440nm的范围内的波长)。由于第一至第三发光单元C1、C2和C3的有源层315通过相同的工艺生长在晶片或基板上，所以有源层315可以发射相同颜色的光。
LED模块300可以包括设置在发光部件的第一表面上的分别对应于第一至第三发光单元C1、C2和C3的第一至第三光透射部分351、352和353。第一光透射部分351可以设置在第一发光单元C1上，第二光透射部分352可以设置在第二发光单元C2上，第三光透射部分353可以设置在第三发光单元C3上。第一至第三光透射部分351、352和353可以调整由第一至第三发光单元C1、C2和C3发射的光并将其转换成具有不同颜色的光。在本示范性实施方式中，第一至第三光透射部分351、352和353可以分别发射红光、绿光和蓝光。
第一光透射部分351可以包括第一波长转换层351a和第一过滤层351b，第二光透射部分352可以包括第二波长转换层352a和第二过滤层352b，第三光透射部分353可以包括第三波长转换层353a和第三过滤层353b。
第一至第三波长转换层351a、352a和353a以及第一至第三过滤层351b、352b和353b可以与以上描述的示范性实施方式的第一至第三波长转换层151a、152a和153a以及第一至第三过滤层151b、152b和153b相同。
LED模块300可以包括设置在第一至第三发光单元C1、C2和C3之间在发光部件的第一表面上的分隔结构301P。分隔结构301P可以具有容纳第一至第三光透射部分351、352和353的网格结构。分隔结构301P可以分离地设置在每个发光元件LA”中。
在本示范性实施方式中，分隔结构301P可以是在用作生长基板的硅(Si)晶片的一部分已经被去除之后剩余的结构，但是本公开不限于此。
LED模块300可以包括设置在发光部件的第二表面上并配置为使得布置在LED模块300内的半导体发光元件LA”的第一至第三发光单元C1、C2和C3被独立驱动的布线电极。
布线电极可以包括：第一单元电极330a，共同地连接到沿第一方向布置的半导体发光元件LA”的每个的第一发光单元C1的第一导电类型半导体层313；第二单元电极330b，共同地连接到沿第一方向布置的半导体发光元件LA”的每个的第二发光单元C2的第一导电类型半导体层313；第三单元电极330c，共同地连接到沿第一方向布置的半导体发光元件LA”的每个的第三发光单元C3的第一导电类型半导体层313；以及公共单元电极331，共同地连接到沿第二方向布置的半导体发光元件LA”的每个的第一至第三发光单元C1、C2和C2的每个的第二导电类型半导体层317。
布线电极还可以包括连接到半导体发光元件LA”的每个的第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个的第一导电类型半导体层113的第一电极335以及连接到第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个的第二导电类型半导体层317的第二电极336。第一电极335可以借助于第一接触电极333连接到第一导电类型半导体层313，第二电极336可以借助于第二接触电极334连接到第二导电类型半导体层317。
布线电极可以包括连接到第一发光单元C1的第一电极335的第一基底垫341a、连接到第二发光单元C2的第一电极335的第二基底垫341b以及连接到第三发光单元C3的第一电极335的第三基底垫341c。
第一单元电极330a可以包括第一发光单元C1的第一电极335和第一基底垫341a，第二单元电极330b可以包括第二发光单元C2的第一电极335和第二基底垫341b，第三单元电极330c可以包括第三发光单元C3的第一电极335和第三基底垫341c。
公共单元电极331可以包括第一至第三发光单元C1、C2和C3的第二电极336以及共同连接到在第二方向上布置的发光元件LA”的每个中的第二电极336的公共基底垫342。
在本示范性实施方式中，在每列中在第二方向上布置的半导体发光元件LA”的公共基底垫342可以通过金属连接部分349彼此连接。公共单元电极331可以通过金属连接部分349共同连接到在第二方向上布置的半导体发光元件LA”的第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个的第二导电类型半导体层317。
布线电极还可以包括连接到第一单元电极330a的第一上单元垫343a、连接到第二单元电极330b的第二上单元垫343b、连接到第三单元电极330c的第三上单元垫343c以及连接到公共单元电极331的公共上单元垫344。
在本示范性实施方式中，一个公共上单元垫344可以设置在沿第二方向布置的每列发光元件LA”中。提供总共四个公共上单元垫344，该四个公共上单元垫344可以沿LED模块300的对角线方向设置在互相不同的半导体发光元件LA下面。可以进一步提供分别连接到公共上单元垫344的公共连接垫346。此外，可以进一步提供分别连接到公共连接垫346的公共下单元垫348。
第一至第三单元垫343a、343b和343c可以设置在沿第一方向或第二方向布置的发光元件LA”中。第一至第三单元垫343a、343b和343c可以设置在每个发光元件LA”下面。
连接第一单元垫343a的第一连接垫345a、连接第二单元垫343b的第二连接垫345b以及连接第三单元垫343c的第三连接垫345c可以设置在沿第一方向布置的每行发光元件LA”中。
分别连接到第一至第三连接垫345a、345b和345c的第一至第三下单元垫347a、347b和347c可以被进一步提供。第一至第三下单元垫347a、347b和347c可以设置在沿第一方向布置的每行发光元件LA”中，并可以设置在每行中的互相不同的发光元件LA”下面。
LED模块300还可以包括分别连接到第一至第三下单元垫347a、347b和347c的第一至第三接合垫365a、365b和365c，并且还包括分别连接到公共下单元垫348的公共接合垫366。在本示范性实施方式中，第一至第三接合垫365a、365b和365c和公共接合垫366的每个可以一体地形成在发光元件LA”中的对应一个的第一至第三发光单元C1、C2和C3下面。
LED模块300可以包括围绕第一至第三发光单元C1、C2和C3的每个的第一绝缘层321和第二绝缘层323。第一绝缘层321和第二绝缘层323可以使第一至第三发光单元C1、C2和C3彼此分隔。第二绝缘层323可以在其中设置第一电极335的区域中比在其中设置第二电极336的区域中厚。如图48A至图48D中示出的，第一绝缘层321可以与第一至第三发光单元C1、C2和C3之间的分隔结构301P接触。第二绝缘层323可以设置在第一电极335与第一至第三基底垫341a、341b、341c之间以及在第二电极336与公共基底垫342之间。通过第二绝缘层323的一部分已经从其去除的部分，第一电极335和第一至第三基底垫341a、341b和341c可以被连接或者第二电极336和公共基底垫342可以被连接。
LED模块300还可以包括覆盖光透射部分351、352和353和分隔结构301P的上密封剂370。上密封剂370可以形成为覆盖分隔结构301P的外表面以及在发光元件LA”之间的第二绝缘层323的外表面，因此使发光元件LA”彼此分隔。
LED模块300可以包括支撑包括发光元件LA”的发光部件的下密封剂361和362。
第一至第三上单元垫343a、343b和343c以及公共上单元垫344可以穿过第一下密封剂361连接到发光元件LA”。第一下密封剂361可以与发光元件LA”之间的上密封剂370接触。
第一至第三连接垫345a、345b和345c以及公共连接垫346可以设置在第一下密封剂361与第二下密封剂362之间。
第一至第三下单元垫347a、347b和347c以及公共单元垫348可以穿过第二下密封剂362连接到第一至第三连接垫345a、345b、345c和公共连接垫346。
分别连接到第一至第三下单元垫347a、347b和347c和公共下单元垫348的第一至第三接合垫365a、365b和365c和公共接合垫366可以设置在第二下密封剂362的一个表面上。
图49是示出根据本公开中的示范性实施方式的LED模块的布线连接的电路图。图49中的电路图表示由LED模块(100、100A、100B、100E、300)提供的布线连接。将理解，该电路图可以表示当安装在较大系统(例如显示器)的印刷电路板上时LED模块100C和100D的布线连接，其中印刷电路板提供到布置在第一方向(例如行方向)上的对应组的单元C(例如C1、C2和C3)的公共布线连接，对应于关于LED模块100、100A、100B、100E和300描述的那些。将理解，在这样的印刷电路板上的一个或更多LED模块100C或一个或更多LED模块100D的这样的组合是被考虑到的示范性实施方式。
参照图49，每个半导体发光元件LA可以包括第一至第三发光单元C1、C2和C3。在行方向上布置的第一发光单元C1的第一导电类型半导体层113的阴极可以连接到对应的第一信号线SL1，在行方向上布置的第二发光单元C2的第一导电类型半导体层113的阴极可以连接到对应的第二信号线SL2，在行方向上布置的第三发光单元C3的第一导电类型半导体层113的阴极可以连接到对应的第三信号线SL3。在列方向上布置的半导体发光元件LA的第一至第三发光单元C1、C2和C3的第二导电类型半导体层117的阳极可以连接到对应的公共线CL。在可选的实施方式(这样的替换物可应用于这里描述的所有实施方式(例如包括关于LED模块100、100A、100B、100C、100D、100E和300描述的那些))中，发光单元(C1、C2、C3)的阴极和阳极的连接能够被交换。换言之，在列方向上布置的半导体发光元件LA的第一至第三发光单元C1、C2和C3的阴极可以连接到对应的公共线CL并且在一行中的第一至第三发光单元C1、C2和C3的阳极可以连接到对应的信号线(信号线SL1、SL2和SL3之一)。信号线SL1、SL2和SL3和公共线CL中的每个形成分开的电节点。信号线SL1、SL2和SL3和公共线CL的结构可以由如这里描述的对应的布线电极和它们的连接形成。例如，每条信号线SL1的结构可以包括布置在一行中的对应的发光单元C1的第一单元电极130a以及它们的电连接，每条信号线SL2的结构可以包括布置在一行中的对应的发光单元C2的第二单元电极130b以及它们的电连接，每条信号线SL3的结构可以包括布置在一行中的对应的发光单元C3的第三单元电极130c以及它们的电连接，如关于这里的实施方式描述和示出的。每条公共线CL的结构可以包括如关于这里的实施方式描述并示出的布置在一列中的对应的发光单元C的公共单元电极131以及它们的电连接。
图50是示意性地示出根据本公开中的示范性实施方式的显示面板的视图。
参照图50，显示面板1000可以包括电路板1200(例如对应于如这里描述的系统的印刷电路板)以及以矩阵形式安装在电路板1200上的若干LED模块1100。电路板1200可以用作用于安装多个LED模块110的支撑基板。电路板可以包括连续的整体的主体或形成为一组分离的子印刷电路板。在图50中，示出了LED模块1100被设置为16行×9列的矩阵，但是这仅是说明性的。安装在显示面板1000上的LED模块1100的尺寸和数目可以根据显示面板1000的尺寸和形状而被不同地改变。例如，每个LED模块1100可以对应于根据本公开的示范性实施方式的LED模块之一。
电路板1200可以包括将LED模块1100的信号线SL1、SL2和SL3的每个连接到显示驱动器(例如集成电路或显示驱动器IC)的对应的输出(例如端子)的布线。显示驱动器可以连接到电路板1200。电路板1200可以包括将LED模块1100的每条公共线CL连接到显示驱动器IC的对应输出的布线。电路板的这个布线可以通过与LED模块1100的合适端子(例如第一至第三接合垫145a、145b、145c或公共接合垫146、第一至第三单元垫143a、143b、144c和/或公共单元垫144')的电连接而连接到信号线SL1、SL2和SL3和公共线CL(例如通过相应的焊料凸块连接)。多个显示驱动器可以安装到印刷电路板1200，诸如在电路板1200的外围上。
相邻的LED模块的对应信号线(例如SL1、SL2或SL3的组)可以彼此连接。例如，布置在显示面板的一行中的信号线SL1可以通过电路板布线共同连接以形成较大的信号线(例如在图50中示意性地表示为虚线的显示信号线DSLa)，其可以连接到显示驱动器IC以连接到与这个较大的信号线DSLa连接的所有子像素。类似地，电路板1200可以提供布线以连接在相同行中布置的不同LED模块1100的信号线SL2和在相同行中布置的不同LED模块的信号线SL3。电路板1200还可以提供布线以连接在相同列中布置的LED模块1100的公共线CL并连接这样的组的公共线CL(在图50中被示意性地表示为虚线DCLa)到对应的驱动IC的输出(端子)。
通过这种构造，显示面板1000的单个子像素可以通过借助于驱动IC施加驱动电压到被选择的公共显示信号线DCL并提供适当的电压到所有的显示信号线DSLa(例如对应于信号线SL1、SL2和SL3的组)而被驱动，其中显示信号线DSLa之一允许被选择的子像素操作并且其它显示信号线使未被选择的子像素具有被施加以使未被选择的子像素的发光二极管反向偏置的接地电压或负电压。其它公共显示信号线DCL可以保持接地，例如以防止与其电连接的发光二极管的操作。
然而，这可以通常是优选的，通过允许公共显示信号线DCL开启一列中的所有子像素或被选择的一组子像素而同时驱动一列子像素的全部或部分。经由显示信号线DSL(对应于SL1、SL2和SL3)通过显示驱动器施加的电压可以操作以选择被选择的子像素的强度水平，这样的电压对应于由显示驱动器接收到的显示数据而由显示驱动器产生。通过以这种方式顺序地驱动显示面板1000的每列，整个显示器可以被扫描以显示图像，诸如一帧视频图像。
可选地，这可以是有益的，使不同LED模块1100的公共信号线CL和信号线SL1、SL2和SL3保持不连接，或仅连接如上所述的LED模块1100的某些子组，以允许这样的LED模块1100或LED模块1100的子组(即，在相同行中或在相同列中)经由到各自的显示驱动器IC的单独连接的同时且独立的操作。用于分开地连接相同行的子像素的不同部分的子像素的这样的单独的电路板布线通过虚线DSLb示意性地示出。用于分开地连接相同列的子像素的不同部分的这样的单独的电路板布线通过虚线DCLb示意性地示出。
因此电路板1200可以包括多行导体，每行导体连接到对应子组的每个LED模块1100的相同端子或相同行的所有LED模块1100，因此提供与连接到这些端子的发光二极管的对应的公共连接(并形成对应的公共电节点)。电路板1200还可以包括多列导体，每列导体连接到对应子组的每个LED模块1100的相同端子或相同列的所有LED模块1100，因此提供与连接到这些端子的发光二极管的对应的公共连接(并形成对应的公共电节点)。
可选地，电路(薄膜晶体管(TFT)阵列等)配置为使得显示面板1000的子像素(例如，R、G、B子像素)可以被独立地驱动。
显示面板1000可以包括保护LED模块1100免受外部影响的保护层以及调整由LED模块1100发射的光的方向以使屏幕清晰和锐利的偏振层。
图51是示出根据本公开中的示范性实施方式的显示装置的构造的方框图。
参照图51，图50中示出的显示面板1000可以与面板驱动电路1020和控制器1030一起构成显示装置。这里，显示装置可以被实现为各种电子装置诸如TV、电子板(electronicslate)、电子桌(electronic table)、大型显示器(LFD)、智能手机、平板PC、桌上型PC、笔记本电脑等的显示器。
面板驱动电路1020可以驱动显示面板1000，控制器1030可以控制面板驱动电路1020，诸如通过提供数字显示数据和定时信息到面板驱动电路1020以控制显示面板的子像素的强度。由控制器1030控制的面板驱动电路1020可以配置为使得包括红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)子像素的多个子像素被独立地导通和关断或者被逐行或逐组地驱动，如这里描述的。
例如，面板驱动电路1020可以传输具有特定驱动频率的时钟信号到所述多个子像素的每个以导通或关断所述多个子像素的每个。控制器1030可以控制面板驱动电路1020使得多个子像素根据输入图像信号以设定的组单元被同时导通，因此在显示面板1000上显示期望的图像。面板驱动电路1020可以包括如这里描述的多个显示驱动器IC。
如以上阐述的，根据本公开中的示范性实施方式，利用其中发光元件布置成矩阵形式的LED模块，可以简化制造显示装置的工艺，从而可以缩短制造时间并可以降低制造成本。
本公开的优点和效果不限于仅在这里描述的那些，而应当从所描述的本公开的具体示范性实施方式来理解。尽管示范性实施方式已经在上面示出和描述，但是对于本领域技术人员将是明显的，可以进行变型和变化，而没有脱离如权利要求书阐述的本发明的范围。例如，尽管被共同连接的子像素的行被描述为相同类型的子像素(例如所有的红色子像素、或所有的绿色子像素或所有的蓝色子像素)，但是这里的实施方式可以改变使得被共同连接的一行子像素可以包括不同类型的子像素(例如一行被共同连接的子像素可以包括红色、绿色和蓝色子像素的混合)。此外，尽管像素被示出为形成为矩形子像素的叠层，但是其它构造可以通过这里描述的实施方式实现，例如其中像素旋转90度的构造，像素的子像素以交错构造定位(例如子像素定位成形成楼梯或Z字形形状)或子像素具有除了矩形形状之外的形状(诸如布置在子像素的三角形栅格或子像素的六边形栅格内的三角形或六边形形状)。作为另一示例，优选的实施方式采用发光二极管作为发光单元C，但是可以使用其它类型的发光结构。作为另一示例，增加第一光透射部分(例如151、152、153)中的全部或一些，诸如这里描述的波长转换层和/或过滤层，不需要在晶片级进行，而是可以在从晶片分割发光模块之后进行，诸如在系统的印刷电路板诸如1200上安装发光模块之后。
本申请要求于2016年4月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0043487号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体地结合于此。

Claims (20)

1.一种半导体器件，包括：
单个半导体芯片，所述单个半导体芯片包括：
多个发光二极管，每个发光二极管包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层和设置在所述第一导电类型半导体层与所述第二导电类型半导体层之间的有源层，所述多个发光二极管包括第一组发光二极管和第二组发光二极管；
第一布线，作为第一电节点的部分共同地连接所述第一组发光二极管的每个发光二极管的第一导电类型半导体层；
第二布线，作为第二电节点的部分共同地连接所述第二组发光二极管的每个发光二极管的第一导电类型半导体层；
第三布线，作为第三电节点的部分共同地连接所述第一组的第一发光二极管的第二导电类型半导体层和所述第二组的第一发光二极管的第二导电类型半导体层；
第四布线，作为第四电节点的部分共同地连接所述第一组的第二发光二极管的第二导电类型半导体层和所述第二组的第二发光二极管的第二导电类型半导体层；
第一芯片垫、第二芯片垫、第三芯片垫和第四芯片垫，分别电连接到所述第一电节点、所述第二电节点、所述第三电节点和所述第四电节点，
其中所述第一电节点、所述第二电节点、所述第三电节点和所述第四电节点彼此不同。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一芯片垫、所述第二芯片垫、所述第三芯片垫和所述第四芯片垫的每个包括在所述多个发光二极管中的至少两个下面延伸的连续的外表面区域。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
发射红光的子像素、发射蓝光的子像素和发射绿光的子像素，
其中所述第一组发光二极管包括六个发光二极管，该六个发光二极管的每个形成所述发射红光的子像素中的第一两个子像素、所述发射蓝光的子像素中的第一两个子像素和所述发射绿光的子像素中的第一两个子像素中的对应一个的一部分，
其中所述第二组发光二极管包括六个发光二极管，该六个发光二极管的每个形成所述发射红光的子像素中的第二两个子像素、所述发射蓝光的子像素中的第二两个子像素和所述发射绿光的子像素中的第二两个子像素中的对应一个的一部分。
4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述第一芯片垫、所述第二芯片垫、所述第三芯片垫和所述第四芯片垫的每个包括在所述多个发光二极管中的至少三个下面延伸的连续的外表面区域。
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中所述第一芯片垫、所述第二芯片垫、所述第三芯片垫和所述第四芯片垫的每个的所述外表面区域在所述多个发光二极管中的三个下面延伸。
6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述第一芯片垫、所述第二芯片垫、所述第三芯片垫和所述第四芯片垫的每个的所述外表面区域在发射红光的子像素、发射蓝光的子像素和发射绿光的子像素下面延伸。
7.根据权利要求6所述的半导体器件，
其中所述第一组发光二极管和所述第二组发光二极管被局限到所述半导体芯片的连续区域并且是位于所述连续区域内的仅有的发光二极管，并且
其中所述第一芯片垫、所述第二芯片垫、所述第三芯片垫和所述第四芯片垫是位于所述连续区域内的仅有的芯片垫。
8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述连续区域是矩形的。
9.根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述连续区域是凸多边形。
10.一种半导体器件，包括：
单个半导体芯片，所述单个半导体芯片包括：
布置成p行和q列的p×q矩阵的发光二极管，其中p和q是大于1的整数，每个发光二极管包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及设置在所述第一导电类型半导体层和所述第二导电类型半导体层之间的有源层；
p个第一布线，每个第一布线专用于且共同地连接所述p行发光二极管中的相应一行的所述发光二极管的第一导电类型半导体层；
q个第二布线，每个第二布线专用于且共同地连接所述q列发光二极管中的相应一列的所述发光二极管的第二导电类型半导体层；以及
p个芯片垫，分别电连接到所述p个第一布线中的对应一个；以及
q个芯片垫，分别电连接到所述q个第二布线中的对应一个。
11.根据权利要求10所述的半导体器件，其中所述q个芯片垫和所述p个芯片垫的每个包括在所述发光二极管中的至少两个下面延伸的连续的外表面区域。
12.根据权利要求10所述的半导体器件，还包括：
包括m行像素和q列像素的m×q矩阵的像素，其中m是等于p的倍数的整数，每个像素包括多个子像素，该多个子像素包括第一子像素、第二子像素和第三子像素，所述多个子像素的每个包括所述发光二极管中的对应一个；
其中所述m行像素包括至少第一行的第一子像素、第二行的第二子像素以及第三行的第三子像素，其中每个第一行的第一子像素的所述发光二极管的所述第一导电类型半导体层、每个第二行的第二子像素的所述发光二极管的所述第一导电类型半导体层和每个第三行的第三子像素的所述发光二极管的所述第一导电类型半导体层连接到所述p个第一布线中的相应一个，并且
其中每列像素的子像素的所述发光二极管的所述第二导电类型半导体层连接到所述q个第二布线中的相应一个。
13.根据权利要求12所述的半导体器件，其中每个所述芯片垫包括在所述发光二极管中的至少三个下面延伸的连续的外表面区域。
14.根据权利要求13所述的半导体器件，其中每个所述芯片垫的所述外表面区域在第一子像素、第二子像素和第三子像素下面延伸。
15.根据权利要求13所述的半导体器件，其中所述第一子像素都是配置为发射具有在630nm至780nm的范围内的波长的峰值强度的光的红色子像素，所述第二子像素都是配置为发射具有在500nm至600nm的范围内的波长的峰值强度的光的绿色像素，并且所述第三子像素都是配置为发射具有在420nm至480nm的范围内的波长的峰值强度的光的蓝色子像素。
16.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，关于俯视图，每个像素形成在芯片垫之上，该芯片垫具有划界凸多边形的面积的至少30％的外表面面积，第一红色子像素、第一绿色子像素和第一蓝色子像素被完全地设置在该划界凸多边形内。
17.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，关于俯视图，每个像素形成在芯片垫之上，该芯片垫具有大于或等于划界凸多边形的面积的90％的外表面面积，第一红色子像素、第一绿色子像素和第一蓝色子像素被完全地设置在该划界凸多边形内。
18.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，关于俯视图，每个像素形成在芯片垫之上，该芯片垫具有大于或等于划界凸多边形的面积的120％的外表面面积，第一红色子像素、第一绿色子像素和第一蓝色子像素被完全地设置在该划界凸多边形内。
19.根据权利要求12所述的半导体器件，其中，关于俯视图，每个像素形成在接合芯片垫之上，该接合芯片垫具有划界凸多边形的面积的至少30％的外表面面积，所述像素中的第一像素的所述子像素被完全地设置在该划界凸多边形内。
20.根据权利要求12所述的半导体器件，其中，关于俯视图，每个像素形成在芯片垫之上，该芯片垫具有大于或等于划界凸多边形的面积的90％的外表面面积，所述多个像素中的第一像素的所述子像素被完全地设置在该划界凸多边形内。
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