CN107731861B - 发光装置封装件和使用其的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供发光装置封装件和显示装置。发光装置封装件包括：具有多个发光窗口的用于生长的衬底；多个半导体发光单元，其对应于多个发光窗口，每个半导体发光单元具有与用于生长的衬底接触的第一表面和与第一表面相对的第二表面，并且每个半导体发光单元具有彼此堆叠的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层；多个波长转换单元，其分别布置在多个发光窗口内，每个波长转换单元被构造为提供与对应的半导体发光单元发射的光波长不同的光；金属支承层，其布置在多个半导体发光单元中的每一个的至少一个表面上，并且具有与用于生长的衬底的侧表面共面的侧表面；和绝缘层，其布置在多个半导体发光单元中的每一个与对应的金属支承层之间。

Description

发光装置封装件和使用其的显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年8月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0102473的优先权的利益，该申请的公开以引用方式全文并入本文中。
技术领域
本公开涉及一种发光装置封装件和一种利用该发光装置封装件的显示装置。
背景技术
半导体发光二极管(LED)不仅可被用作照明设备的光源，而且也用作各种电子产品的光源。例如，这种半导体LED被广泛地用作用于诸如TV、蜂窝电话、PC、笔记本PC、个人数字助理(PDA)等的各种显示装置的光源。
根据现有技术的显示装置通常包括液晶显示器(LCD)面板和背光单元。然而，近来发展了这样的LED装置，其具有将单独的LED装置用作单个像素的形式，从而显示装置不需要分离的背光单元。这种显示装置可呈紧凑形式，并且可实现与根据现有技术的LCD相比具有优秀的光效率的高亮度显示器。另外，显示屏幕的宽高比可自由地改变，并且可实现具有大面积的显示屏幕。因此，可提供具有各种形式的大显示器。
发明内容
本公开的一方面可提供一种漏光现象减少的发光装置封装件和利用该发光装置封装件的显示装置。
根据本公开的一方面，一种发光装置封装件可包括：具有多个发光窗口的用于生长的衬底；多个半导体发光单元，其对应于所述多个发光窗口，每个半导体发光单元具有与用于生长的衬底接触的第一表面和与第一表面相对的第二表面，并且每个半导体发光单元具有彼此堆叠的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层；多个波长转换单元，其分别布置在所述多个发光窗口内，每个波长转换单元被构造为提供波长与对应的半导体发光单元发射的光的波长不同的光；金属支承层，其布置在所述多个半导体发光单元中的每一个的至少一个表面上，并且具有与用于生长的衬底的侧表面共面的侧表面；以及绝缘层，其布置在所述多个半导体发光单元中的每一个与对应的金属支承层之间。
根据本公开的一方面，一种发光装置封装件可包括：单元格阵列，其包括多个半导体发光单元，每个半导体发光单元具有处于第一竖直高度的第一表面和处于第二竖直高度的与第一表面相对的第二表面，并且每个半导体发光单元包括彼此堆叠的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层；多个波长转换单元，其分别布置在所述多个半导体发光单元上，每个波长转换单元具有处于第一竖直高度的第一表面和处于第三竖直高度的第二表面，其中，第一竖直高度在第二竖直高度与第三竖直高度之间，每个波长转换单元被构造为将所述多个半导体发光单元中的对应的一个发射的光的波长转换为不同的光的波长；金属支承层，其布置在所述多个半导体发光单元中的每一个的至少一个表面上，并且具有与用于生长的衬底的侧表面共面的侧表面；以及绝缘层，其布置在所述多个半导体发光单元中的每一个与对应的金属支承层之间。
根据本公开的一方面，一种显示装置可包括：显示面板，其包括电路板和按照多行多列布置在电路板上的多个发光装置封装件，所述多个发光装置封装件中的每一个提供单个像素；面板驱动单元，其被构造为驱动显示面板；以及控制单元，其被构造为控制面板驱动单元，其中，所述多个发光装置封装件中的每一个包括：具有多个发光窗口的用于生长的衬底；对应于所述多个发光窗口的多个半导体发光单元，每个半导体发光单元包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层；多个波长转换单元，其对应地布置在所述多个发光窗口内，每个波长转换单元被构造为将所述多个半导体发光单元中的对应的一个发射的光的波长转换为不同的光的波长；金属支承层，其布置在所述多个半导体发光单元中的每一个的至少一个表面上，并且具有与用于生长的衬底的侧表面共面的侧表面；以及绝缘层，其布置在所述多个半导体发光单元中的每一个与对应的金属支承层之间。
附图说明
本发明构思的以上和其它方面、特征和其它优点将从以下结合附图进行的详细描述中更清楚地理解，其中：
图1是示意性地示出具有根据示例实施例的发光装置封装件的显示面板的透视图；
图2是示出图1中的部分A的放大的平面图；
图3是示出图2的发光装置封装件的放大的平面图；
图4是根据一些实施例的沿着图3的线I-I'截取的侧剖视图；
图5和图6分别是根据一些实施例的图4的部分B和部分C的放大图，以示出金属支承层的防漏光效果；以及
图7A至图14A和图7B至图14B是示意性地示出根据一些实施例的图4的发光装置封装件的主要制造工艺的侧剖视图。
具体实施方式
虽然可利用诸如“一个实施例”或“某些实施例”的语言来提及本文描述的附图，但是除非上下文说明，否则这些附图和它们对应的描述不旨在与其它附图或描述互相排斥。因此，某些附图中的某些方面可与其它附图中的某些特征相同，并且/或者某些附图可为具体示例性实施例的不同表达或不同部分。
应该理解，虽然本文中可使用术语例如“第一”、“第二”、“第三”等来描述各个元件、组件、区、层和/或部分，但是这些元件、组件、区、层和/或部分不应被这些术语限制。除非上下文另有说明，否则，例如作为命名约定，这些术语仅用于将一个元件、组件、区、层或部分与另一元件、组件、区、层或部分区分开。因此，下面在说明书的一个部分中讨论的第一元件、第一组件、第一区、第一层或第一部分可在说明书的另一部分中或权利要求中被称作第二元件、第二组件、第二区、第二层或第二部分，而不脱离本发明的教导。另外，在某些情况下，即使在说明书中未用“第一”、“第二”等来描述某一术语，该术语也可在权利要求中被称作“第一”或“第二”，以将不同的被要求保护的元件彼此区分开。
应该理解，当元件被称作“连接”或“耦接”至另一元件或者“位于”另一元件“上”时，其可直接连接至或耦接至所述另一元件或者直接位于所述另一元件上，或者可存在中间元件。相反，当元件被称作“直接连接”或“直接耦接”至另一元件或者“接触”另一元件或“与”另一元件“接触”时，不存在中间元件。应该按照相同的方式解释其它用于描述元件之间的关系的词语(例如，“在……之间”与“直接在……之间”、“邻近”与“直接邻近”等)。
将参照作为理想示意图的平面图和/或剖视图来描述本文所述的实施例。因此，可根据制造技术和/或公差修改示意图。因此，公开的实施例不限于图中示出的那些，而是包括基于制造工艺形成的构造的修改形式。因此，附图中例示的区可具有示意性特性，并且附图中示出的区的形状可例示元件的区的具体形状，本发明的各方面不限于所述具体形状。
如本文所用，当指代取向、布局、位置、形状、尺寸、量或其它量度时，诸如“相同”、“相等”、“平坦的”或“共面的”的术语并不一定意指精确相同的取向、布局、位置、形状、尺寸、量或其它量度，而是旨在涵盖在例如由于制造工艺导致的可接受的变化范围内的近似相同的取向、布局、位置、形状、尺寸、量或其它量度。除非上下文或其它陈述另有说明，否则本文可使用术语“基本上”来强调这种含义。例如，描述为“基本上相同”、“基本上相等”或者“基本上平坦”的项目可以精确相同、相等或平坦，或者可在例如由于制造工艺导致的可接受的变化范围内相同、相等或平坦。
图1是示意性地示出具有根据示例实施例的发光装置封装件的显示面板的透视图。
参照图1，显示面板1可包括电路板20和设置在电路板20上的发光装置模块10。
根据示例实施例的发光装置模块10可包括多个发光装置封装件100，它们各自选择性地发射红(R)色的光、绿(G)色的光和蓝(B)色的光。所述多个发光装置封装件100中的每一个可构造显示面板的单个像素，并且所述多个发光装置封装件100可按照多行多列排列在电路板20上。在图1所示的示例实施例中，为了便于描述，例示了排列有15×15个发光装置封装件100的形式，但是可根据所需分辨率排列更大数量的发光装置封装件(例如，1024×768，1920×1080)。
发光装置封装件100可包括对应于RGB光源的子像素，并且子像素可设为彼此间隔开，这将参照图3至图6来详细描述。子像素的颜色不限于RGB，并且可使用CYMK(青色、黄色、品红色和黑色)光源。
根据示例实施例，电路板20可包括被构造为将电力供应至发光装置模块10的各个发光装置封装件100的驱动单元和用于控制发光装置封装件100的控制单元。
按照本发明构思的领域中的常规做法，以功能块、单元和/或模块的方式在附图中描述并示出了实施例。本领域技术人员应该理解，通过可利用基于半导体的制造技术或者其它制造技术形成的诸如逻辑电路、分立的组件、微处理器、硬连线电路、存储器元件、布线连接等的电子(或光学)电路来在物理上实现这些块、单元和/或模块。在通过微处理器或类似元件实现块、单元和/或模块的情况下，可利用软件(例如，微代码)来对它们进行编程以执行本文讨论的各种功能，并且可通过固件和/或软件可选地驱动它们。可替换地，各个块、单元和/或模块可通过专用硬件来实现，或者实现为用于执行一些功能的专用硬件与用于执行其它功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和关联电路)的组合。另外，在不脱离本发明构思的范围的情况下，实施例的各个块、单元和/或模块可在物理上分为两个或更多个相互配合且分立的块、单元和/或模块。此外，在不脱离本发明构思的范围的情况下，实施例的块、单元和/或模块可在物理上组合为更多个复杂的块、单元和/或模块。
显示面板1还可包括布置在电路板20上的第一模制部分11。第一模制部分11可利用诸如黑矩阵的矩阵来形成，并且还可被称作框架(frame)。例如，黑矩阵可布置在电路板的周边上，以用作用于限定安装有发光装置封装件100的区的引导线。黑矩阵不限于黑色，并且可根据产品的用途和使用场所等来使用诸如白矩阵、绿矩阵等的其它颜色的矩阵。而且，可根据需要使用透明材料的矩阵。白矩阵还可包括光反射材料或光散射材料。黑矩阵可包括诸如包括树脂的聚合物、陶瓷、半导体或金属的材料中的至少一种。
图2是示出图1所示的显示面板(详细地说，发光装置模块10的部分A)的放大的平面图；并且图3是示出图2的发光装置封装件100的放大的平面图。图4是沿着图3的线I-I'截取的示例性侧剖视图。
参照图2，所述多个发光装置封装件100中的每一个可被布置为由第二模制部分51(也可被称作框架)包围。第二模制部分51可利用黑矩阵形成。在将由第二模制部分51包围的区设为布置有发光装置封装件100的发光区时，第二模制部分51的外部区可为非发光区。第二模制部分51允许各个发光装置封装件100电隔离，从而各个发光装置封装件100可作为单个像素彼此独立地被驱动。
参照图3，形成单个像素的每个发光装置封装件100可包括第一子像素SP1、第二子像素SP2和第三子像素SP3。第一子像素SP1、第二子像素SP2和第三子像素SP3可被布置为由分隔结构111包围。在图3所示的示例实施例中，为了便于描述，例示了三个子像素布置在单个发光装置封装件100上的形式，但是可布置两个或四个子像素。
参照图3和图4，根据示例实施例的发光装置封装件100可包括：单元格阵列CA，其包括第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3；绝缘层150，其覆盖第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3；金属支承层160，其支承第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3，同时覆盖绝缘层150；布置在单元格阵列CA上的第一波长转换单元113、第二波长转换单元114和第三波长转换单元115；以及分隔结构111，其布置为将第一波长转换单元113、第二波长转换单元114和第三波长转换单元115彼此隔离。
单元格阵列CA可包括第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3，并且可具有彼此相对的第一表面PL1(例如，在第一竖直高度)和第二表面PL2(例如，在第二竖直高度)(例如，第一表面PL1和第二表面PL2面对相反的方向)。第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3布置为与第一表面PL1接触，并且第一波长转换单元113、第二波长转换单元114和第三波长转换单元115可形成为分别与第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3直接接触。第一半导体发光单元LED1至第三半导体发光单元LED3中的单独的每一个还可被称作半导体发光源。
第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3可发射相同的光或不同的光。例如，第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3可发射相同的蓝光(例如，波长为440nm至460nm的光)或者紫外光(例如，波长为380nm至440nm的光)，或者可分别发射红光、绿光和蓝光。在示例实施例中，通过示例的方式，描述了第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3发射蓝光的情况。
第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3中的每一个可具有其上按次序地堆叠着第一导电类型半导体层121、有源层122和第二导电类型半导体层123的发光结构120。
第一导电类型半导体层121和第二导电类型半导体层123可分别为p型半导体层和n型半导体层。例如，第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层可由通过实验式AlxInyGa(1-x-y)N(其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)表达的氮化物半导体形成，但是不限于此，并且可使用基于GaAs的半导体或者基于GaP的半导体。有源层122可具有其中量子阱层与量子势垒层交替地堆叠的多量子阱(MQW)结构。例如，有源层122可具有基于氮化物的MQW，诸如InGaN/GaN或GaN/AlGaN，但是不限于此，并且可使用其它半导体，诸如GaAs/AlGaAs、InGaP/GaP或GaP/AlGaP。
第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3的有源层122可被构造为发射具有不同波长的光。可按照各种方法实现发射的光的条件。在示例实施例中，第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3的有源层122可被构造为发射具有不同颜色的光，或者可被构造为发射具有相同颜色的光。例如，各个有源层122可分别发射红光、绿光和蓝光，或者可发射相同的蓝光或紫外光。
第一导电类型半导体层121和第二导电类型半导体层123可分别电连接至第一电极141和第二电极142。第一电极141和第二电极142可分别布置在第一导电类型半导体层121和第二导电类型半导体层123的台面蚀刻区上。例如，可利用铝(Al)、金(Au)、铬(Cr)、镍(Ni)、钛(Ti)和锡(Sn)中的至少一种形成第一电极141，并且可利用反射性金属形成第二电极142。例如，第二电极142可利用诸如银(Ag)、Ni、Al、Cr、铑(Rh)、钯(Pd)、铱(Ir)、钌(Ru)、镁(Mg)、锌(Zn)、铂(Pt)、Au等的材料形成，并且可具有单层结构或者多层结构。
绝缘掩模层130布置在单元格阵列CA的第二表面PL2上，以限定其中单独地布置有第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3的第一电极141和第二电极142的各区。
绝缘层150可布置在单元格阵列CA的第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3中的每一个的表面上。绝缘层150可布置为覆盖第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3中的每一个的表面，以将第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3的发光结构120彼此电隔离。第一开口151和第二开口152可布置在绝缘层150的一个区中，以限定其中单独地连接了第一电极141和第二电极142的各区。第一电极141和第二电极142可通过第一开口151和第二开口152连接至将在稍后描述的金属支承层160的第一区161a、161b和161c以及第二区162。
如图5所示，绝缘层150具有布置为从分隔结构111的边缘区111a延伸的区，并且绝缘层150的侧表面可被布置为与用于生长的衬底的外侧表面111c间隔开预定宽度CD，用于生长的衬底具有由分隔结构111限定的多个发光窗口，例如，对应于第一发光单元LED1的第一发光窗口112a、对应于第二发光单元LED2的第二发光窗口112b和对应于第三发光单元LED3的第三发光窗口112c。在一些示例性实施例中，分别对应于各个发光窗口的各个半导体发光单元(例如，如图4所示的LED1、LED2和LED3)包括处于第一竖直高度的第一表面PL1和处于第二竖直高度的与第一表面PL1相对的第二表面PL2。每个半导体发光单元的第一表面PL1接触用于生长的衬底。
绝缘层150可由氧化硅或氮化硅(例如，SiO2、SiOxNy、SixNy等)形成。这种材料具有相对高的光反射率，但是不具有100％的光反射率。因此，可发生有源层122发射的光的一部分入射穿过绝缘层150的表面的现象。入射穿过绝缘层150的光可通过绝缘层150的暴露在外部的区发射。因此，在绝缘层150的区暴露于发光装置封装件100的侧表面的情况下，光可直接向外发射，而不穿过第三波长转换单元115。例如，当从一侧观看发光装置封装件100时，可发生有源层122的波长未经转换的光泄漏的漏光缺陷。在利用其中发生了漏光缺陷的发光装置封装件100制造显示面板1的情况下，当从显示面板1的前面倾斜地观看时，可发生波长未经转换的光可被看见的问题。在示例实施例中，绝缘层150的边缘部分可被布置为与分隔结构111的边缘区111a的外侧表面111c间隔开预定宽度CD，并且可由将在稍后描述的金属支承层160覆盖。因此，可防止有源层122发射的光L1和L2的一部分被发射到发光装置封装件100的外部而导致漏光缺陷。可将绝缘层150与外侧表面间隔开的预定宽度CD制备为大于金属支承层160的厚度，从而提供充足的空间以允许金属支承层160覆盖绝缘层150的边缘。
如图4和图6所示，当在布置在第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3的各个发光结构120之间的分隔结构111的中间区111b的表面上形成其深度ED大于绝缘层150的厚度RD的沟槽T时，布置在第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3的各个发光结构120的表面上的绝缘层150的光学路径变长。可防止由半导体发光单元(第三半导体发光单元LED3)发射的光L3和L4的一部分在与其邻近的不同半导体发光单元(第二半导体发光单元LED2)中流动从而和与其邻近的半导体发光单元(第二半导体发光单元LED2)的光L5和L6的一部分发生颜色混合。详细地说，由于第三半导体发光单元LED3与第二半导体发光单元LED2之间的绝缘层150沿着沟槽T的内表面布置，有源层122朝着与其邻近的半导体发光单元发射的光的光L4和L5的一部分的光学路径可在两点P1和P2处弯曲。因此，可使由第三半导体发光单元LED3发射的光L3和L4的一部分和由第二半导体发光单元LED2发射的光L5和L6的一部分彼此阻挡。
金属支承层160可覆盖包括绝缘层150的边缘区的区，并且可利用具有高反射率和柔性的诸如铜(Cu)、Au或Al的金属材料形成。因此，金属支承层160可防止光通过绝缘层150泄漏，以防止发光装置封装件的漏光缺陷。另外，金属支承层160可吸收施加至第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3的外力，以减轻对第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3的损坏。另外，金属支承层160可在第一波长转换单元113的方向上反射由有源层122发射的光，以进一步提高发光装置封装件100的外部光提取效率。金属支承层160可布置为具有不允许通过绝缘层150发射的光穿过其透射的预定厚度。例如，金属支承层160可具有约100nm或更大的厚度。
如图3和图4所示，金属支承层160可包括：多个第一区161a、161b和161c，其通过绝缘层150的第一开口151连接至第一电极141；以及第二区162，其通过绝缘层150的第二开口152共同地连接至多个第二电极142。在示例实施例中，第二区162可布置为包围多个第一区161a、161b和161c，并且多个第一区161a、161b和161c可布置为具有相同面积。
可在金属支承层160上布置层间绝缘层170以限定金属支承层160与稍后描述的第一焊盘部分181a、181b和181c以及第二焊盘部分182接触的区。层间绝缘层170可由与绝缘层150的材料相同的材料形成，但不限于此。在层间绝缘层170中，第一开口171a、171b和171c以及第二开口172可布置在其中，以限定金属支承层160的第一区161a、161b和161c以及第二区162分别与第一焊盘部分181a、181b和181c以及第二焊盘部分182接触的区。
第一焊盘部分181a、181b和181c以及第二焊盘部分182可布置在层间绝缘层170上，并且钝化层190可布置于其上，钝化层190覆盖层间绝缘层170、第一焊盘部分181a、181b和181c以及第二焊盘部分182并且具有第一开口191a、191b和191c以及第二开口192。在示例实施例中，可利用物理增强氧化(PEOX)形成钝化层190。另外，根据示例实施例，钝化层190可包括用于反射光的反光颗粒。对于反光颗粒，可使用二氧化钛(TiO2)或者氧化铝(Al2O3)，但是示例实施例不限于此。
可将其中第一波长转换单元113、第二波长转换单元114和第三波长转换单元115布置为彼此隔离的分隔结构111布置在单元格阵列CA的第一表面PL1上。分隔结构111以及第一波长转换单元113至第三波长转换单元115可在第一表面PL1与处于第三竖直高度的第三表面PL3之间延伸。这样，分隔结构111和第一波长转换单元113至第三波长转换单元115可具有处于第一竖直高度的第一表面(例如，第一表面PL1)和处于第三竖直高度的第二表面(例如，第三表面PL3)。
分隔结构111可被布置为与单元格阵列CA的第一表面PL1接触，并且在对应于第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3的位置处可具有第一发光窗口112a、第二发光窗口112b和第三发光窗口112c。第一发光窗口112a、第二发光窗口112b和第三发光窗口112c可分别设为用于形成第一波长转换单元113、第二波长转换单元114和第三波长转换单元115的空间。分隔结构111可包括光阻挡材料，其使得穿过第一波长转换单元113、第二波长转换单元114和第三波长转换单元115的部分光不彼此干涉。另外，可通过蚀刻用作用于生长的衬底的晶圆来形成分隔结构111，所述晶圆用于生长第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3。分隔结构111可布置为包围第一波长转换单元113、第二波长转换单元114和第三波长转换单元115的侧表面，以将第一波长转换单元113、第二波长转换单元114和第三波长转换单元115彼此隔离。
第一波长转换单元113、第二波长转换单元114和第三波长转换单元115可通过调整来将第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3所发射的光转换为具有不同颜色的光。在示例实施例中，第一波长转换单元113、第二波长转换单元114和第三波长转换单元115可被构造为分别提供红光、蓝光和绿光。本文所述的波长转换单元(例如，第一波长转换单元113、第二波长转换单元114、第三波长转换单元115)还被称作波长转换柱(例如，第一柱、第二柱、第三柱等)或者波长转换层(例如，第一层、第二层、第三层等)。
在示例实施例中，当第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3发射蓝光时，第一波长转换单元113和第三波长转换单元115可分别包括红色荧光体和绿色荧光体。可通过将混有诸如红色荧光体或绿色荧光体的波长转换材料的透光液体树脂分配至第一发光窗口112a和第三发光窗口112c中，来形成第一波长转换单元113和第三波长转换单元115，但是它们可按照各种不同的工艺来形成。例如，第一波长转换单元和第三波长转换单元可设为波长转换膜。
根据需要，第一波长转换单元113和第三波长转换单元115还可分别包括用于选择性地阻挡蓝光的滤光器层113b和115b。通过利用滤光器层113b和115b，第一发光窗口112a和第三发光窗口112c可仅提供期望的红光和绿光。
在示例实施例中，当第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3发射蓝光时，第二波长转换单元114可不包括荧光体。因此，第二波长转换单元114可提供与第一半导体发光单元LED1发射的蓝光相同的蓝光。
可通过分配未混有荧光体的透光液体树脂来形成第二波长转换单元114。然而，根据示例实施例，第二波长转换单元114可包括用于调整蓝光的色坐标的蓝色或蓝绿色(例如，480nm至520nm)的荧光体。采用荧光体是为了调整可由第二波长转换单元114提供的蓝光的色坐标的目的。因此，与第一波长转换单元113和第三波长转换单元115为了转换光的颜色而混合的荧光体的量相比，可混合更少量的荧光体。
在示例实施例中，可提供一种显示装置，该显示装置包括：显示面板，其具有电路板和按照多行多列布置在电路板上的多个发光装置封装件；面板驱动单元，其用于驱动显示面板；和控制单元，其用于控制面板驱动单元。发光装置封装件包括多个发光结构，所述多个发光结构中的每一个具有第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层，并且所述发光装置封装件可包括：单元格阵列，其具有第一表面和位于第一表面的相对侧的第二表面；多个波长转换单元，其布置为分别对应于单元格阵列的第一表面上的所述多个发光结构，并且被构造为提供波长与由所述多个发光结构发射的光的波长不同的光；分隔结构，其包围所述多个波长转换单元，以将所述多个波长转换单元彼此隔离；绝缘层，其从第二表面延伸至第一表面以将发光结构划分为多个发光区，并且布置为与分隔结构的外侧表面间隔开预定宽度；以及金属支承层，其覆盖包括绝缘层的边缘的区。
另外，根据这些示例性实施例，一种发光装置封装件包括：单元格阵列，其包括多个半导体发光单元，每个半导体发光单元具有处于第一竖直高度的第一表面和处于第二竖直高度的与第一表面相对的第二表面，并且每个半导体发光单元包括彼此堆叠的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层。发光装置封装件还包括分别布置在多个半导体发光单元上的多个波长转换单元，每个波长转换单元具有处于第一竖直高度的第一表面和处于第三竖直高度的第二表面，其中第一竖直高度在第二竖直高度与第三竖直高度之间，各个波长转换单元被构造为将多个半导体发光单元中的对应的一个发出的光的波长转换为不同的光的波长。发光装置封装件还包括：金属支承层，其布置在多个半导体发光单元的至少一个表面上，并且具有与用于生长的衬底的侧表面共面的侧表面；以及绝缘层，其布置在多个半导体发光单元与金属支承层之间。发光装置封装件还包括布置在多个波长转换单元之间的空间中的分隔结构，以将多个波长转换单元彼此分离，分隔结构在第一竖直高度与第三竖直高度之间延伸。
将描述根据示例实施例的制造发光装置封装件的方法。
图7A至图14B是示意性地示出发光装置封装件的主要制造工艺的侧剖视图。详细地说，制造发光装置封装件的方法可为制造晶圆等级芯片级封装件的方法。下文中，为了易于理解，基于芯片级封装工艺的一部分中的单个发光装置封装件来示出主要制造工艺。
参照图7A和图7B，可通过在用于生长的衬底110上形成包括第一导电类型半导体层121、有源层122和第二导电类型半导体层123的发光结构120、以及对发光结构120的区进行台面蚀刻的步骤来开始制造发光装置封装件的工艺。
根据需要，用于生长的衬底110可为绝缘衬底、导电衬底或半导体衬底。例如，用于生长的衬底110可为用于在一个表面形成发光结构120的半导体衬底。例如，第一导电类型半导体层121可为由实验式InxAlyGa1-x-yN(其中0≤x＜1，0≤y＜1，并且0≤x+y＜1)表示的n型氮化物半导体，并且例如，n型杂质可为硅(Si)、锗(Ge)、硒(Se)、碲(Te)等。另外，有源层122可具有量子阱层与量子势垒层交替地堆叠的多量子阱(MQW)结构。例如，量子阱层与量子势垒层可具有由实验式InxAlyGa1-x-yN(其中0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)表示的不同组成。在特定示例中，可通过实验式InxGa1-xN(其中0＜x≤1)表示量子阱层，并且量子势垒层可为GaN或AlGaN。第二导电类型半导体层123可为由实验式InxAlyGa1-x-yN(其中0≤x＜1，0≤y＜1，并且0≤x+y＜1)表示的p型氮化物半导体，并且p型杂质可为Mg、锌(Zn)、铍(Be)等。
为了暴露出第一导电类型半导体层121的区，可将发光结构120台面蚀刻。可将这种蚀刻工艺作为去除第二导电类型半导体层123和有源层122的区以形成台面蚀刻区124和125的工艺来执行。如图8A和图8B所示，在第一电极141、第二电极142和绝缘掩模层130各自布置在多个发光结构120上之后，可执行将发光结构隔离为多个发光区(第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3)的隔离工艺。
隔离区ISOa和ISOb可形成为穿过发光结构120，以暴露出用于生长的衬底110的表面。在上述工艺中，可将发光结构120隔离为将被用于生长的衬底110支承的多个发光区。
隔离区可包括：装置隔离区ISOa，即其中隔离了分立的半导体发光装置封装件的区；以及子隔离区ISOb，其中隔离了多个发光区。可针对三个发光区(第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3)中的每一个形成装置隔离区ISOa，并且子隔离区ISOb可形成在三个发光区(第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3)之间。在利用切割刀片隔离和形成发光结构120的工艺中可执行这种隔离工艺，但是不限于此。子隔离区ISOb可在与形成装置隔离区ISOa的工艺分离的工艺中形成，但是也可在与形成装置隔离区ISOa的工艺相同的工艺中形成。子隔离区ISOb的宽度可比装置隔离区ISOa的宽度更窄。另外，在上述工艺中，将用于生长的衬底110的暴露于装置隔离区ISOa和子隔离区ISOb的表面去除，以形成沟槽T。沟槽T的深度ED可大于在后续工艺中堆叠的绝缘层150的厚度。
参照图9A和图9B，绝缘层150可布置为覆盖发光结构120和用于生长的衬底110的表面。在绝缘层150中，可形成分别暴露出第一电极141和第二电极142的第一开口151和第二开口152。例如，沉积的绝缘层150的厚度RD小于沟槽T的深度ED，从而可防止由单个发光结构发射的光入射至与其邻近的不同发光结构中而导致颜色混合。另外，在后续工艺中将沉积在装置隔离区ISOa上的绝缘层150去除预定宽度RA，以限定其中金属支承层160覆盖绝缘层150的区。
参照图10A和图10B，可沉积金属支承层160以覆盖包括绝缘层150的边缘的区。金属支承层160可包括：多个第一区161a、161b和161c，它们分别连接至分别布置在多个发光结构上的多个第一电极141；以及第二区162，其布置为与多个第一区161a、161b和161c间隔开并且共同地连接至分别布置在多个发光结构上的多个第二电极142。多个第一区161a、161b和161c可被布置为在第二区162内彼此间隔开。金属支承层160可布置为覆盖包括绝缘层150的边缘的区，以阻挡通过绝缘层150泄漏的光。在示例实施例中，第二区162可布置为覆盖包括绝缘层150的边缘的区。金属支承层160可由具有高反射率和柔性的诸如Cu、Au或Al的金属材料形成。因此，金属支承层160可阻挡从绝缘层150泄漏的光，并且可在制造工艺中减轻施加至发光结构的应力。另外，金属支承层160可反射有源层122发射的光，以在将在稍后描述的波长转换单元的方向上改变光学路径。因此，可提高发光装置封装件100的外部光提取效率。
参照图11A和11B，可沉积层间绝缘层170，其具有分别暴露出金属支承层160的多个第一区161a、161b和161c以及第二区162的第一开口171a、171b和171c和第二开口172。层间绝缘层170可限定布置有在后续工艺中形成的焊盘电极的区。
参照图12A和12B，可沉积第一焊盘部分181a、181b和181c以及第二焊盘部分182，其分别连接至层间绝缘层170的第一开口171a、171b和171c以及第二开口172。
参照图13A和图13B，可沉积钝化层190，其覆盖层间绝缘层170、第一焊盘部分181a、181b和181c以及第二焊盘部分182，并且具有限定了其中沉积有凸块下金属化(UBM)层的区的第一开口191a、191b和191c以及第二开口192，并且可在第一开口191a、191b和191c以及第二开口192内沉积UBM层185a、185b、185c和185d。
参照图14A和图14B，将用于生长的衬底110的对应于第一半导体发光单元LED1、第二半导体发光单元LED2和第三半导体发光单元LED3中的每一个的区蚀刻，以形成为第一发光窗口112a、第二发光窗口112b和第三发光窗口112c中的每一个。
将混有波长转换材料的透光液体树脂分别分配至第一发光窗口112a、第二发光窗口112b和第三发光窗口112c中，以形成将被利用切割刀片切割为分立的半导体发光装置单元的第一波长转换单元113、第二波长转换单元114和第三波长转换单元115。因此，可制造图3和图4所示的发光装置封装件100。
如上所述，根据本发明构思的示例实施例，可能出现漏光现象的绝缘层覆盖有金属支承层，从而提供了不发生漏光现象的发光装置封装件和利用该发光装置封装件的显示装置。
虽然上面已经示出并描述了示例实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，可作出修改和改变。

Claims (18)

1.一种发光装置封装件，包括：
具有限定多个发光窗口的分隔结构的用于生长的衬底；
多个半导体发光单元，其对应于所述多个发光窗口，每个半导体发光单元具有与所述用于生长的衬底接触的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，并且每个半导体发光单元具有彼此堆叠的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层；
多个波长转换单元，其分别布置在所述多个发光窗口内，每个波长转换单元被构造为提供波长与对应的半导体发光单元发射的光的波长不同的光；
金属支承层，其布置在所述多个半导体发光单元中的每一个的至少一个表面上，并且具有与所述用于生长的衬底的侧表面共面的侧表面；以及
绝缘层，其布置在所述多个半导体发光单元中的每一个与对应的金属支承层之间，并且从所述第二表面延伸至所述第一表面；
其中，所述分隔结构和所述多个波长转换单元在所述第一表面与第三表面之间延伸，所述第一表面位于所述第三表面与所述第二表面之间。
2.根据权利要求1所述的发光装置封装件，其中，所述多个半导体发光单元中的每一个包括分别电连接至对应的第一导电类型半导体层和对应的第二导电类型半导体层的第一电极和第二电极，并且
所述金属支承层包括：分别连接至所述多个半导体发光单元的所述第一电极的多个第一区；以及
第二区，其被布置为与所述第一区间隔开，并且共同地连接至所述多个半导体发光单元的所述第二电极。
3.根据权利要求1所述的发光装置封装件，其中，所述多个半导体发光单元中的每一个包括分别电连接至对应的第一导电类型半导体层和对应的第二导电类型半导体层的第一电极和第二电极，并且
所述金属支承层包括：多个第一区，其分别连接至所述多个半导体发光单元的所述第一电极；以及
第二区，其包围所述第一区，并且共同地连接至所述多个半导体发光单元的所述第二电极。
4.根据权利要求2所述的发光装置封装件，其中，所述第二区覆盖包括所述绝缘层的边缘的区。
5.根据权利要求2所述的发光装置封装件，其中，所述绝缘层包括分别布置在所述第一电极和所述第二电极上的多个第一开口和第二开口，并且
所述第一电极和所述第二电极分别通过所述多个第一开口和所述第二开口连接至所述金属支承层的所述多个第一区和所述第二区。
6.根据权利要求1所述的发光装置封装件，其中，所述金属支承层由包括铜、金和铝中的至少一种的材料形成。
7.根据权利要求1所述的发光装置封装件，其中，所述金属支承层的厚度为至少100nm。
8.根据权利要求1所述的发光装置封装件，其中，所述绝缘层与所述用于生长的衬底的侧表面间隔开大于所述金属支承层的厚度的距离。
9.根据权利要求1所述的发光装置封装件，其中，在所述分隔结构的除与所述多个半导体发光单元接触的区以外的、与所述第一表面接触的一个表面的区中，形成了用于将所述多个半导体发光单元隔离为分立的装置单元的沟槽。
10.根据权利要求9所述的发光装置封装件，其中，在所述沟槽的侧壁上，所述绝缘层和所述金属支承层各自堆叠为在竖直方向上延伸。
11.根据权利要求9所述的发光装置封装件，其中，所述沟槽的深度大于所述绝缘层的厚度。
12.根据权利要求1所述的发光装置封装件，其中，在所述第一表面上，所述绝缘层内置在所述用于生长的衬底与所述金属支承层之间。
13.根据权利要求1所述的发光装置封装件，其中，在所述第一表面上，所述绝缘层的上表面与所述金属支承层的上表面共面。
14.一种发光装置封装件，包括：
单元格阵列，其包括多个半导体发光单元，每个半导体发光单元具有第一竖直高度的第一表面和第二竖直高度的与所述第一表面相对的第二表面，并且每个半导体发光单元包括彼此堆叠的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层；
多个波长转换单元，其分别布置在所述多个半导体发光单元上，每个波长转换单元具有第一竖直高度的第一表面和第三竖直高度的第二表面，其中，所述第一竖直高度在所述第二竖直高度与所述第三竖直高度之间，每个波长转换单元被构造为将所述多个半导体发光单元中的对应的一个发射的光的波长转换为不同的光的波长；
分隔结构，其布置在所述多个波长转换单元之间的空间中，以将所述多个波长转换单元彼此分离，所述分隔结构在半导体发光单元的所述第一表面与波长转换单元的所述第二表面之间延伸；
金属支承层，其布置在所述多个半导体发光单元中的每一个的至少一个表面上，并且具有与所述分隔结构的侧表面共面的侧表面；以及
绝缘层，其布置在所述多个半导体发光单元中的每一个与对应的金属支承层之间，并且从半导体发光单元的所述第二表面延伸至半导体发光单元的所述第一表面。
15.根据权利要求14所述的发光装置封装件，其中，所述多个半导体发光单元中的每一个包括分别电连接至对应的第一导电类型半导体层和对应的第二导电类型半导体层的第一电极和第二电极，并且
金属支承层包括：多个第一区，其分别连接至所述多个半导体发光单元的第一电极；以及
第二区，其布置为与第一区间隔开并且共同地连接至所述多个半导体发光单元的第二电极。
16.根据权利要求14所述的发光装置封装件，其中，所述多个半导体发光单元中的每一个包括分别电连接至对应的第一导电类型半导体层和对应的第二导电类型半导体层的第一电极和第二电极，并且
所述金属支承层包括：多个第一区，其分别连接至所述多个半导体发光单元的所述第一电极；以及
第二区，其包围所述第一区，并且共同地连接至所述多个半导体发光单元的所述第二电极。
17.根据权利要求15所述的发光装置封装件，其中，所述第二区覆盖包括所述绝缘层的边缘的区。
18.一种显示装置，包括：
显示面板，其包括电路板和按照多行多列布置在所述电路板上的多个发光装置封装件，所述多个发光装置封装件中的每一个提供单个像素；
面板驱动单元，其被构造为驱动所述显示面板；以及
控制单元，其被构造为控制所述面板驱动单元，
其中，所述多个发光装置封装件中的每一个包括：
具有限定多个发光窗口的分隔结构的用于生长的衬底；
对应于所述多个发光窗口的所述多个半导体发光单元，每个半导体发光单元包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层，并且具有与所述用于生长的衬底接触的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；
多个波长转换单元，其对应地布置在所述多个发光窗口内，每个波长转换单元被构造为将所述多个半导体发光单元中的对应的一个发射的光的波长转换为不同的光的波长；
金属支承层，其布置在所述多个半导体发光单元中的每一个的至少一个表面上，并且具有与所述用于生长的衬底的侧表面共面的侧表面；以及
绝缘层，其布置在所述多个半导体发光单元中的每一个与对应的金属支承层之间，并且从所述第二表面延伸至所述第一表面，
其中，所述分隔结构和所述多个波长转换单元在所述第一表面与第三表面之间延伸，所述第一表面位于所述第三表面与所述第二表面之间。
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