CN110024484A - 使用半导体发光器件的显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置包括：生长基板；多个半导体发光器件，其生长在生长基板上并设置在生长基板的一个表面上；多个通孔，其在与半导体发光器件交叠的位置处贯穿生长基板；波长转换材料，其填充在通孔中以转换从对应半导体发光器件发射的光的波长；以及布线基板，其电连接到半导体发光器件的电极，设置在生长基板的相对侧，半导体发光器件插置于布线基板与生长基板之间。

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，涉及一种使用半导体发光器件的显示装置。
背景技术
近年来，已经开发出具有诸如小外形、柔性等优异特性的显示装置。目前商业化的主要显示器以液晶显示器(LCD)和有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)为代表。然而，对于LCD，存在诸如响应时间慢、柔性难以实现之类的问题，而对于AMOLED，存在诸如寿命短、成品率差和柔性低之类的缺点。
另一方面，因为使用GaAsP化合物半导体的红色发光二极管(LED)与GaP:N基绿色LED一起已经于1962年在市场上出售，所以LED是众所周知的用于将电流转换为光的发光装置，并且已被用作用于在包括信息通信装置的电子装置中显示图像的光源。因此，半导体发光器件能够用于实现柔性显示器，从而提出用于解决上述问题的方案。
在使用半导体发光器件的显示器中，在生长基板上生长的半导体发光器件能够转移到布线基板，然后将生长基板去除。然而，这种方法的缺点在于难以确保制造可靠性，并且其制造成本高。具体地，存在的问题在于：由于这些缺点导致难以将该方法应用于数字标牌的显示器。
发明内容
技术问题
因此，本公开的一个目的是解决相关技术的上述和其它问题。
本公开的另一目的是提供一种不需要去除生长基板的工序的具有新颖结构的显示装置及其制造方法。
本公开的又一目的是提供一种能够降低制造成本的显示装置的制造方法。
另一目的是提供一种不需要去除生长基板的工序的、使用生长基板作为显示器的分隔壁的具有新颖结构的显示装置。
问题的技术方案
为了实现这些和其它优点并且根据本发明的目的，如本文所体现和广泛描述的，本发明在一个方面提供了一种显示装置，该显示装置包括：生长基板；多个半导体发光器件，所述多个半导体发光器件生长在所述生长基板上并且被设置在所述生长基板的一个表面上；多个通孔，所述多个通孔在与所述半导体发光器件交叠的位置处贯穿所述生长基板；波长转换材料，所述波长转换材料填充在所述通孔中以转换从对应半导体发光器件发射的光的波长；以及布线基板，所述布线基板电连接到所述半导体发光器件的电极，设置在所述生长基板的相对侧，所述半导体发光器件插置于所述布线基板与所述生长基板之间。
另一方面，本发明提供一种显示装置的制造方法，该方法包括以下步骤：在生长基板上依次生长n型半导体层、有源层和p型半导体层；对所述p型半导体层、所述有源层和所述n型半导体层进行蚀刻，以在所述基板上形成多个半导体发光器件；在所述多个半导体发光器件上形成电极；在所述生长基板的一个表面上形成填充在所述半导体发光器件之间的保护层；对所述生长基板进行蚀刻以在与所述半导体发光器件交叠的位置处形成贯穿所述生长基板的通孔；以及在所述通孔中填充对从半导体发光器件发射的光的波长进行转换的波长转换材料。
根据下文给出的详细描述，本发明的进一步适用范围将变得显而易见。然而，详细描述和具体示例虽然表明了本发明的优选实施方式，但仅作为示例给出，因为本发明的精神和范围内的各种变型和修改对于本领域技术人员而言将从该详细描述中变得显而易见。
发明的有益效果
在根据本公开的显示装置中，生长基板可以用作分隔壁，从而实现不需要去除生长基板的工序的显示装置。因此，可以实现一种不需要用于去除工序的诸如激光剥离的昂贵但低成品率的工序的制造方法。
此外，在根据本公开的显示装置中，硅基板可以用作生长基板，从而允许以比蓝宝石更低的成本制造显示装置。
另外，在根据本公开的显示装置中，大多数制造工序可以在半导体工序期间执行，从而允许高成品率和批量工序以及允许以高精度制造显示装置。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是例示根据本公开的一个实施方式的使用半导体发光器件的显示装置的概念图；
图2是图1中“A”部的局部放大图；
图3A和图3B是沿着图2中的线B-B和C-C截取的截面图；
图4是例示图3中的倒装芯片型半导体发光器件的概念图；
图5A至图5C是例示与倒装芯片型半导体发光器件有关的用于实现颜色的各种形式的概念图；
图6是例示根据本公开的一个实施方式的使用半导体发光器件的显示装置的制造方法的截面图；
图7是例示根据本公开的另一实施方式的使用半导体发光器件的显示装置的立体图；
图8是沿着图7中的线D-D截取的截面图；
图9是例示图8中的垂直型半导体发光器件的概念图；
图10是例示本公开的另一实施方式的局部立体图；
图11是沿着图10中的线E-E截取的截面图；
图12是沿着图10中的线F-F截取的截面图；
图13A至图13D和图14A至图14F是例示图10中的显示装置的制造方法的概念图；
图15是例示本公开的又一实施方式的局部立体图；
图16是沿着图10中的线G-G截取的截面图；以及
图17是沿着图10中的线H-H截取的截面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本文所公开的实施方式，无论附图的图号如何，都用相同的附图标记指代相同或相似的元件，并且将省略它们的冗余描述。以下描述中公开的组成元件所使用的后缀“模块”或“单元”仅旨在用于容易描述说明书，并且后缀本身并不给出任何特定含义或功能。另外，应该注意，例示附图仅为了容易地解释本发明的概念，因此，不应解释为通过附图限制本文所公开的技术构思。此外，当诸如层、区域或基板之类的元件被称为在另一元件“上”时，该元件能够直接在另一元件上或者也可以在它们之间插置中间元件。
本文所公开的显示装置可以包括便携式电话、智能电话、膝上型计算机、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、触屏平板PC、平板PC、超级本、数字电视机、台式计算机等。然而，本领域技术人员将容易理解的是，本文所公开的配置可适用于任何可显示装置，即使它是以后将开发的新产品类型。
图1是例示根据本公开的一个实施方式的使用半导体发光器件的显示装置的概念图。根据该图示，可以使用柔性显示器来显示在显示装置100的控制器中处理的信息。
柔性显示器可以包括柔性、可弯曲、可扭曲、可折叠和可卷曲的显示器。例如，柔性显示器可以是薄且柔性的基板上制造的显示器，它在保持相关技术中的平板显示器的显示特性的同时能够像纸张一样翘曲、弯曲、折叠或卷起。
柔性显示器的显示区域在柔性显示器不翘曲的配置(例如，具有无限曲率半径的配置，下文中，称为“第一配置”)中变为平面。其显示区域在其中柔性显示器在第一配置中由于外力而翘曲的配置(例如，具有有限曲率半径的配置，下文中，称为“第二配置”)中变为弯曲表面。如附图所例示，在第二配置中显示的信息可以是在弯曲表面上显示的视觉信息。视觉信息能够通过单独地控制以矩阵形式设置的子像素的发光来实现。子像素表示用于实现一种颜色的最小单位。
柔性显示器的子像素能够由半导体发光器件来实现。根据本公开的实施方式，发光二极管(LED)被例示为一种半导体发光器件。发光二极管能够形成为小尺寸以即使在第二配置中也执行子像素的角色。
在下文中，将参照附图更详细地描述使用发光二极管实现的柔性显示器。具体地，图2是图1中的“A”部的局部放大图，图3A和图3B是沿着图2中的线B-B和C-C截取的截面图，图4是例示图3A中的倒装芯片型半导体发光器件的概念图，并且图5A至图5C是例示与倒装芯片型半导体发光器件有关的用于实现颜色的各种形式的概念图。
图2、图3A和图3B例示了使用无源矩阵(PM)型半导体发光器件的显示装置100。然而，以下例示也能适用于有源矩阵(AM)型半导体发光器件。
显示装置100包括基板110、第一电极120、导电粘合层130、第二电极140和多个半导体发光器件150。基板110可以是柔性基板并且含有玻璃或聚酰亚胺(PI)以实现柔性显示装置。另外，如果基板110是柔性材料，则可以使用诸如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等中的任何一种。此外，基板110可以是透明材料和非透明材料中的任一种。基板110也可以是设置有第一电极120的布线基板，因此第一电极120能够被置于基板110上。
根据图示，绝缘层160设置在设置有第一电极120的基板110上，并且辅助电极170置于绝缘层160上。在这种情况下，绝缘层160沉积在基板110上的配置可以是单布线基板。更具体地，绝缘层160能够利用诸如聚酰亚胺(PI)、PET、PEN等的绝缘柔性材料而被合并到基板110中，以形成单布线基板。
此外，作为用于将第一电极120电连接到半导体发光器件150的电极的辅助电极170被设置在绝缘层160上，并且被设置为与第一电极120的位置对应。例如，辅助电极170具有点形状，并且能够通过贯穿绝缘层160的电极孔171电连接到第一电极120。电极孔171能够通过在通孔中填充导电材料来形成。
参照附图，导电粘合层130可形成在绝缘层160的一个表面上，但是本公开不限于此。例如，还可以具有其中导电粘合层130设置在基板110上而没有绝缘层160的结构。此外，在导电粘合层130设置在基板110上的结构中，导电粘合层130能够起到绝缘层的作用。
另外，导电粘合层130可以是具有粘合性和导电性的层，因此，导电材料和粘合材料能够在导电粘合层130上进行混合。此外，导电粘合层130可以具有柔性，从而允许显示装置中的柔性功能。
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、含有导电颗粒的溶液等。导电粘合层130允许在穿过其厚度的z方向上进行电互连，但是能够被配置为在其水平x-y方向上具有电绝缘的层。因此，导电粘合层130能够被称为z轴导电层(下文中称为“导电粘合层”)。
各向异性导电膜包括与绝缘基底构件混合的各向异性导电介质，因此当对其施加热和压力时，仅其特定部分通过各向异性导电介质具有导电性。在下文中，对各向异性导电膜施加热和压力，但是其它方法也能够使各向异性导电膜局部具有导电性。所述方法包括对其施加热和压力中的一个、UV固化等。
此外，各向异性导电介质可以是导电球或颗粒。根据图示，在本实施方式中，各向异性导电膜包含与绝缘基底构件混合的各向异性导电介质，因此当对其施加热和压力时，仅其特定部分通过导电球具有导电性。各向异性导电膜可以是具有包含被含有聚合材料的绝缘层涂覆的多个颗粒的导电材料的芯，并且能够在被施加热和压力的部分上的绝缘层受到破坏的同时通过芯而具有导电性。这里，芯能够转变以实现具有物体在膜的厚度方向上接触的两个表面的层。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，并且通过与使用各向异性导电膜粘接的配合物体的高度差部分地形成z轴方向上的电连接。
在另一示例中，各向异性导电膜能够包括其中导电材料涂覆在绝缘芯上的多个颗粒。在这种情况下，被施加热和压力的部分可以转变(按压和粘附)为导电材料，以在膜的厚度方向上具有导电性。在又一示例中，各向异性能够被形成为在膜的厚度方向上具有导电性，在该膜中导电材料沿z方向穿过绝缘基底构件。导电材料可以具有尖端部。
根据图示，各向异性导电膜可以是包括插入到绝缘基底构件的一个表面中的导电球的固定阵列各向异性导电膜(ACF)。更具体地，绝缘基底构件包含粘合材料，并且导电球密集地设置在绝缘基底构件的底部。当对其施加热和压力时，基底构件与导电球一起被改性，从而在其垂直方向上具有导电性。
然而，本公开不限于此，并且各向异性导电膜能够包括与绝缘基底构件随机地混合的导电球，或者包括其中导电球布置在任何一层的多个层(双-ACF)等。各向异性导电膏包括与绝缘粘合基底材料混合的导电球。此外，含有导电颗粒的溶液可以包括导电颗粒或纳米颗粒。
再次参照附图，第二电极140位于绝缘层160处以与辅助电极170分离。换句话说，导电粘合层130设置在设置有辅助电极170和第二电极140的绝缘层160上。
当在设置有辅助电极170和第二电极140的状态下形成导电粘合层130，然后半导体发光器件150通过施加热和压力以倒装芯片形式与其连接时，半导体光发光器件150电连接到第一电极120和第二电极140。
参照图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，半导体发光器件能够包括p型电极156、形成有p型电极156的p型半导体层155、形成在p型半导体层155上的有源层154、形成在有源层154上的n型半导体层153以及在n型半导体层153上设置为沿水平方向与p型电极156分离的n型电极152。在这种情况下，p型电极156能够通过导电粘合层130电连接到焊接部，并且n型电极152能够电连接到第二电极140。
再次参照图2、图3A和图3B，辅助电极170能够沿一个方向以细长方式形成，以电连接到多个半导体发光器件150。例如，半导体发光器件的在辅助电极周围的左p型电极和右p型电极能够电连接到一个辅助电极。
更具体地，半导体发光器件150被压制到导电粘合层130中，并且通过这样做，仅半导体发光器件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，而其余部分因为没有下推半导体发光器件而不具有导电性。如上所述，导电粘合层130能够形成电连接，并且允许半导体发光器件150和辅助电极170之间以及半导体发光器件150和第二电极140之间的互联。此外，多个半导体发光器件150构成发光阵列，并且在发光阵列上形成磷光体层180。
发光器件阵列能够包括具有不同的自亮度值的多个半导体发光器件。半导体发光器件150各自构成子像素，并且电连接到第一电极120。例如，包括多个第一电极120，并且例如，半导体发光器件被布置成多行。每行半导体发光器件能够电连接到多个第一电极中的任何一个。
此外，半导体发光器件能够以倒装芯片形式连接，因此半导体发光器件生长在透明介电基板上。例如，半导体发光器件也可以是氮化物半导体发光器件。另外，半导体发光器件150具有优异的亮度特性，并且即使具有小尺寸也能够对应于各个子像素。
根据图3B，分隔壁190能够形成在半导体发光器件150之间并且将各个子像素彼此分开，并且与导电粘合层130形成为一个整体。例如，各向异性导电膜的基底构件能够在半导体发光器件150插入各向异性导电膜中时形成分隔壁。
当各向异性导电膜的基底构件是黑色时，分隔壁190能够具有反射特性，同时增加对比度而不需要额外的黑色绝缘体。在另一示例中，反射分隔壁可与分隔壁190分开设置。在这种情况下，根据显示装置的目的，分隔壁190能够包括黑色绝缘体或白色绝缘体。因此，分隔壁190增强了反射率，并且在具有反射特性的同时增加了对比度。
另外，磷光体层180能够位于半导体发光器件150的外表面。例如，半导体发光器件150是发射蓝(B)光的蓝色半导体发光器件，并且磷光体层180将蓝(B)光转换为子像素的颜色。磷光体层180可以是构成各个像素的红色磷光体层181或绿色磷光体层182。
换句话说，能够将蓝光转换成红(R)光的红色磷光体181能够在实现红色子像素的位置处沉积在蓝色半导体发光器件151上，并且能够将蓝光转换成绿(G)光的绿色磷光体182能够在实现绿色子像素的位置处沉积在蓝色半导体发光器件151上。此外，能够在实现蓝色子像素的位置处仅单独使用蓝色半导体发光器件151。在这种情况下，红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素能够实现一个像素。更具体地，能够沿着第一电极120的每条线沉积一种颜色的磷光体。因此，第一电极120上的一条线可以是控制一种颜色的电极。换句话说，能够依次设置红色(R)、绿色(B)和蓝色(B)，从而实现子像素。
然而，本公开不限于此，并且半导体发光器件150能够与量子点(QD)而不是磷光体组合以实现诸如红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的子像素。黑底191也能够设置在每个磷光体层之间以增强亮度的对比度。然而，本公开不限于此，并且用于实现蓝色、红色和绿色的另一种结构也能够应用于此。
参照图5A，半导体发光器件150中的每一个能够用其中主要使用氮化镓(GaN)，并且其中添加有铟(In)和/或铝(Al)的、发射包括蓝色的各种光的高功率发光器件来实现。此外，半导体发光器件150可以分别是红色、绿色和蓝色半导体发光器件，以实现每个子像素。例如，红色、绿色和蓝色半导体发光器件(R、G、B)交替设置，红色、绿色和蓝色子像素通过红色、绿色和蓝色半导体发光器件实现一个像素，从而实现全色显示器。
参照图5B，半导体发光器件能够具有针对每个元件设置有黄色磷光体层的白色发光器件(W)。如图所示，在白色发光器件(W)上提供红色磷光体层181、绿色磷光体层182和蓝色磷光体层183以实现子像素。此外，在白色发光器件(W)上重复红色、绿色和蓝色的滤色器能够被用于实现子像素。
参照图5C，还可以具有在紫外发光器件(UV)上设置红色磷光体层181、绿色磷光体层182和蓝色磷光体层183的结构。因此，半导体发光器件能够在直到紫外线(UV)以及可见光的整个区域上使用，并且能够扩展到其中紫外线(UV)能够用作激发源的半导体发光器件的形式。
再次考虑本示例，半导体发光器件150置于导电粘合层130上以配置显示装置中的子像素。此外，半导体发光器件150具有优异的亮度特性，因此甚至以小尺寸配置各个子像素。单个半导体发光器件150的尺寸也可以是其一个边长小于80μm，并且形成有矩形或正方形元件。对于矩形元件，其尺寸能够小于20x 80μm。
此外，即使当边长为10μm的正方形半导体发光器件150用于子像素时，子像素也表现出足够的亮度以实现显示装置。因此，例如，对于子像素的一条边的尺寸为600μm并且其另一边为300μm的尺寸的矩形像素，半导体发光器件之间的相对距离变得足够大。因此，在这种情况下，可以实现具有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通过新型制造方法来制造。在下文中，将参照图6描述制造方法。具体地，图6包括例示根据本公开的实施方式的使用半导体发光器件的显示装置的制造方法的截面图。
参照附图，首先，在设置有辅助电极170和第二电极140的绝缘层160上形成导电粘合层130。在第一基板110上沉积绝缘层160以形成一个基板(或布线基板)，并且在布线基板上设置第一电极120、辅助电极170和第二电极140。在这种情况下，第一电极120和第二电极140能够沿彼此垂直的方向设置。此外，第一基板110和绝缘层160能够分别含有玻璃或聚酰亚胺(PI)，以实现柔性显示装置。
如上所述，导电粘合层130能够通过例如各向异性导电膜实现，并且各向异性导电膜能够被涂覆在设置有绝缘层160的基板上。接下来，设置有与辅助电极170和第二电极140的位置对应并构成各个像素的多个半导体发光器件150的第二基板112被设置为使得半导体发光器件150面对辅助电极170和第二电极140。
此外，作为用于生长半导体发光器件150的生长基板的第二基板112可以是蓝宝石基板或硅基板。另外，当以晶片为单位形成时，半导体发光器件可具有能够实现显示装置的间隙和尺寸，因此有效地用于显示装置。
接下来，将布线基板热压缩到第二基板112。例如，可通过应用ACF按压头将布线基板和第二基板112彼此热压缩。另外，布线基板和第二基板112使用热压缩彼此接合。如上所述，半导体发光器件150与辅助电极170和第二电极140之间的部分由于各向异性导电膜通过热压缩而具有导电性的特性而具有导电性，从而允许电极和半导体发光器件150彼此电连接。半导体发光器件150也插入各向异性导电膜中，从而在半导体发光器件150之间形成分隔壁。
接下来，使用例如激光剥离(LLO)或化学剥离(CLO)方法去除第二基板112。最后，第二基板112被去除以使半导体发光器件150暴露于外部。能够在联接到半导体发光器件150的布线基板上涂覆氧化硅(SiOx)等，以形成透明绝缘层。
磷光体层也能够形成在半导体发光器件150的一个表面上。例如，半导体发光器件150可以是用于发射蓝(B)光的蓝色半导体发光器件，并且用于将蓝(B)光转换为子像素的颜色的红色或绿色磷光体能够在蓝色半导体发光器件的一个表面上形成层。
使用前述半导体发光器件的显示装置的制造方法或结构能够以各种形式进行修改。例如，前述显示装置能应用于垂直半导体发光器件。在下文中，将参照图5和图6描述垂直结构。
图7是例示根据本公开的另一实施方式的使用半导体发光器件的显示装置的立体图，图8是沿着图7中的线C-C截取的截面图，并且图9是例示图8中的垂直型半导体发光器件的概念图。
根据图示，显示装置使用无源矩阵(PM)型的垂直半导体发光器件。如图所示，显示装置包括基板210、第一电极220、导电粘合层230、第二电极240和多个半导体发光器件250。
作为设置有第一电极220的布线基板的基板210能够包括聚酰亚胺(PI)以实现柔性显示装置。此外，能够使用任何材料，只要它是绝缘且柔性的材料。此外，第一电极220能够设置在基板210上，并且利用沿一个方向伸长的条形电极来形成。第一电极220能够被形成为执行数据电极的作用。
导电粘合层230形成在设置有第一电极220的基板210上。与应用倒装芯片型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、含有导电颗粒的溶液等。然而，本实施方式例示了导电粘合层230由各向异性导电膜实现。
当在第一电极220位于基板210上的状态下设置各向异性导电膜，然后施加热和压力以使半导体发光器件250与其连接时，半导体发光器件250电连接到第一电极220。另外，半导体发光器件250优选地设置在第一电极220上。
此外，因为当如上所述施加热和压力时各向异性导电膜在厚度方向上局部具有导电性，所以产生电连接。因此，各向异性导电膜被分隔成在其厚度方向上具有导电性的部分和不具有导电性的部分。此外，各向异性导电膜含有粘合剂组分，因此导电粘合层230实现半导体发光器件250和第一电极220之间的机械联接以及电联接。
因此，将半导体发光器件250置于导电粘合层230上，从而在显示装置中配置单独的子像素。半导体发光器件250具有优异的亮度特性，因此即使具有小尺寸也可以配置各个子像素。各个半导体发光器件250的尺寸可以是其一条边长小于80μm，并且利用矩形或正方形元件形成。在矩形元件的情况下，其尺寸可以小于20×80μm。半导体发光器件250也可以是垂直结构。
沿着与第一电极220的长度方向交叉的方向设置并且电连接到垂直半导体发光器件250的多个第二电极240能够位于垂直半导体发光器件之间。
参照图7至图9，垂直半导体发光器件能够包括p型电极256、形成有p型电极256的p型半导体层255、形成在p型半导体层255上的有源层254、形成在有源层254上的n型半导体层253以及形成在n型半导体层253上的n型电极252。在这种情况下，位于其底部的p型电极256能够通过导电粘合层230电连接到第一电极220，并且位于其顶部的n型电极252能够电连接到第二电极240，这将稍后描述。电极能够在垂直半导体发光器件250中沿向上/向下方向设置，从而提供能够减小芯片尺寸的巨大优点。
再次参照图8，磷光体层280能够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)光的蓝色半导体发光器件250，并且可以在其上设置用于将蓝(B)光转换为子像素的颜色的磷光体层280。在这种情况下，磷光体层280可以是构成各个像素的红色磷光体281和绿色磷光体282。
换句话说，能够将蓝光转换成红(R)光的红色磷光体281能够在实现红色子像素的位置处沉积在蓝色半导体发光器件251上，并且能够将蓝光转换为绿(G)光的绿色磷光体282能够在实现绿色子像素的位置处沉积在蓝色半导体发光器件251上。此外，能够在用于实现蓝色子像素的位置处仅单独使用蓝色半导体发光器件250。在这种情况下，红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)子像素能够实现一个像素。
然而，本公开不限于此，并且在应用倒装芯片型发光器件的显示装置中，如上所述，用于实现蓝色、红色和绿色的另一结构也可应用于其中。再次考虑本实施方式，第二电极240位于半导体发光器件250之间，并且电连接到半导体发光器件250。例如，半导体发光器件250能够布置成多行，并且第二电极240能够位于多行半导体发光器件250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能够位于半导体发光器件250之间。第二电极240也能够利用沿一个方向伸长的条形电极形成，并且沿着与第一电极垂直的方向设置。
此外，第二电极240能够通过从第二电极240突出的连接电极电连接到半导体发光器件250。更具体地，连接电极可以是半导体发光器件250的n型电极。例如，n型电极利用用于欧姆接触的欧姆电极形成，并且第二电极通过印刷或沉积来覆盖欧姆电极的至少一部分。因此，第二电极240能够电连接到半导体发光器件250的n型电极。
根据图示，第二电极240能够位于导电粘合层230上。含有氧化硅(SiOx)的透明绝缘层也能够形成在形成有半导体发光器件250的基板210上。当形成透明绝缘层然后在其上设置第二电极240时，第二电极240能够位于透明绝缘层上。此外，第二电极240能够被形成为与导电粘合层230或透明绝缘层分离。
如果使用诸如氧化铟锡(ITO)之类的透明电极将第二电极240设置在半导体发光器件250上，则ITO材料具有与n型半导体的粘接性差的问题。因此，可将第二电极240设置在半导体发光器件250之间，从而获得不需要透明电极的优点。另外，n型半导体层和具有良好粘接性的导电材料能够被用作水平电极，而不受透明材料的选择的限制，从而提高光提取效率。
根据图示，能够在半导体发光器件250之间形成分隔壁290。换句话说，分隔壁290能够设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。分隔壁290将各个子像素彼此分开，并且能够与导电粘合层230形成为一个整体。例如，当半导体发光器件250插入各向异性导电膜中时，各向异性导电膜的基底构件能够形成分隔壁。
当各向异性导电膜的基底构件是黑色时，分隔壁290能够具有反射特性，同时增加对比度而不需要额外的黑色绝缘体。在另一示例中，反射分隔壁能够与分隔壁290分开设置。在这种情况下，根据显示装置的目的，分隔壁290能够包括黑色绝缘体或白色绝缘体。
如果第二电极240精确地设置在半导体发光器件250之间的导电粘合层230上，则分隔壁290能够位于半导体发光器件250和第二电极240之间。因此，各个子像素也能够使用半导体发光器件250以小尺寸配置，并且半导体发光器件250之间的距离能够相对足够大，以将第二电极240设置在半导体发光器件250之间，从而具有实现具有HD图像质量的柔性显示装置的效果。根据图示，黑底291能够设置在每个磷光体层之间以增强对比度。换句话说，黑底191能够增强亮度的对比度。
如上所述，半导体发光器件250位于导电粘合层230上，从而构成显示装置上的各个像素。由于半导体发光器件250具有优异的亮度特性，因此即使具有小尺寸也能够配置各个子像素。结果，能够实现其中红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的子像素通过半导体发光器件实现一个像素的全色显示器。
在使用本发明的实施方式的前述半导体发光器件的显示器中，使用各向异性导电膜(ACF)将生长在生长基板上的半导体发光器件转移到布线基板。然而，这种方法的缺点在于难以确保制造可靠性并且其制造成本高。具体地，对于数字标牌，可以不需要柔性属性，因此对于使用半导体发光器件的显示器需要不同的方法。
下文中，为了克服前述技术难点并实现基于超小的微发光二极管的高分辨率显示器，本发明的实施方式提供一种基于超小的蓝色发光二极管的显示器的像素结构及其制造方法。更具体地，本公开的实施方式能够使用硅上氮化镓(GaN-on-Si)技术在硅基板上形成氮化镓薄层，并且对氮化镓薄层进行蚀刻以形成微发光二极管结构，然后对生长基板进行蚀刻以形成分隔壁结构，从而实现高分辨率的微发光二极管结构。因此，在晶片上实现的高分辨率微发光二极管结构能够被用作显示器本身，并且分成单独的芯片并附接到更宽的基板以将其用作大尺寸显示器。
在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的另一实施方式的其中生长基板被蚀刻并被用作分隔壁结构的显示装置。具体地，图10是例示本公开的另一实施方式的局部立体图，图11是沿着图10中的线E-E截取的截面图，并且图12是沿着图10中的线F-F截取的截面图。
根据图10至图12的图示，例示了使用无源矩阵(PM)型半导体发光器件的显示装置1000。然而，下面描述的示例也能够应用于有源矩阵(AM)型半导体发光器件。
显示装置1000能够包括基板1010、第一电极1020、导电粘合层1030、第二电极1040、生长基板1090(图13A)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可以分别包括多条电极线。
基板1010可以是设置有第一电极1020的布线基板，因此第一电极1020能够位于基板1010处。在这种情况下，基板1010能够由绝缘但非柔性的材料形成。另外，基板1010能够由透明材料或非透明材料形成。
根据图示，绝缘层1060能够设置在其上设置有第一电极1020的基板1010上，并且辅助电极1070能够设置在绝缘层1060上。在这种情况下，绝缘层1060层叠在基板1010上的状态可以是单个布线基板。更具体地，绝缘层1060能够由诸如聚酰亚胺(PI)、PET、PEN等的绝缘材料制成，并且与基板1010一体地形成以形成单个基板。
辅助电极1070电连接第一电极1020和半导体发光器件1050，位于绝缘层1060处，并且被设置为与第一电极1020的位置对应。例如，辅助电极1070能够以点形状形成并且通过贯穿绝缘层1060的电极孔1071电连接到第一电极1020。电极孔1071能够通过用导电材料填充通孔来形成。
参考附图，导电粘合层1030形成在绝缘层1060的一个表面上，但是本公开不限于此。例如，半导体发光器件的电极能够通过焊接等联接到布线电极。在这种情况下，可以不包括该示例中的导电粘合层。
在该示例中，导电粘合层1030形成在第一电极1020所在的基板1010上。如应用了前述倒装芯片型发光器件的显示装置中所例示的，导电粘合层可以是各向异性导电膜(ACF)1030。再次参照附图，第二电极1040与辅助电极1070分离地位于绝缘层1060处。换句话说，导电粘合层1030设置在设置有辅助电极1070和第二电极1040的绝缘层1060上。
当在辅助电极1070和第二电极1040被设置在绝缘层1060处的状态下形成导电粘合层1030，然后向半导体发光器件1050施加热和压力以使半导体发光器件1050以倒装芯片形式与其连接时，半导体发光器件1050电连接到第一电极1020和第二电极1040。
多个半导体发光器件1050能够具有参照图4的前述结构，并且主要由氮化镓(GaN)形成，并且能够向其添加铟(In)和/或铝(Al)以实现发射蓝光的高功率发光器件。例如，多个半导体发光器件1050可以是由诸如n-Gan、p-Gan、AlGaN、InGan等的各种层形成的氮化镓薄层。然而，本公开不限于此，并且多个半导体发光器件能够被实现为发射绿光的发光器件。
更具体地，半导体发光器件包括p型电极1156、其上形成有p型电极1156的p型半导体层1155、形成在p型半导体层1155上的有源层1154、形成在有源层1154上的n型半导体层1153以及设置在n型半导体层1153上以在垂直方向上与p型电极1156间隔开的n型电极1152。在这种情况下，p型电极1156能够通过导电粘合层1030电连接到辅助电极1070，并且n型电极1152能够电连接到第二电极1040。
根据图示，保护层1059能够层叠在导电粘合层1030上。保护层1059被形成为填充在半导体发光器件之间，并形成在生长基板1090的一个表面上以形成上保护层。保护层1059能够包括具有高的光反射率以去除各个元件之间的光学干扰并增强光提取的材料。例如，保护层1059能够包括树脂和反射颗粒。树脂能够层叠在导电粘合层1030上以填充在多个半导体发光器件之间，并且反射颗粒能够被混合在树脂中。
此外，树脂能够包括丙烯酸、环氧树脂、聚酰亚胺、聚合物涂覆混合物和光致抗蚀剂中的至少一种。此外，树脂能够由与导电粘合层1030的绝缘基底构件相同的材料形成。在这种情况下，树脂和导电粘合层1030能够通过粘合一体地形成。
反射颗粒能够包括氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化锑、氧化锆和二氧化硅中的至少一种。此外，反射颗粒可以是白色颜料。另外，电连接至半导体发光器件的电极的布线基板1010设置在生长基板1090的相对侧，半导体发光器件插置于布线基板1010与生长基板1090之间。
此外，生长基板1090生长以允许氮化镓生长。例如，生长基板1090能够由载体晶片、适合于半导体材料生长的材料形成。生长基板1090能够由具有优良热导率的材料形成，其包括导电基板或绝缘基板。例如，能够使用与蓝宝石(Al2O3)基板相比具有更高热导率的SiC基板或者Si、GaAs、GaP、InP和Ga2O3中的至少一种。
在该示例中，生长基板1090可以是具有硅材料的硅基板。如上所述，因为基板不是基于蓝宝石基板而是基于硅基板，并且基板能够被用作分隔壁结构。具体地，在该示例中，半导体发光器件的n型半导体层1153设置在生长基板1090的一个表面上以允许半导体发光器件生长，并且保护层1059能够被涂覆在所述一个表面上以填充在各个器件之间。
另外，因为生长基板1090是可蚀刻硅基板，所以能够通过蚀刻形成通孔1091。通孔1091在与半导体发光器件交叠的位置处贯穿生长基板1090。能够提供多个通孔1091以与每个半导体发光器件对应。
对于半导体发光器件，发射蓝光的第一半导体发光器件、第二半导体发光器件和第三半导体发光器件能够基于子像素以预设间隔依次布置，并且第一通孔1091a、第二通孔1091b和第三通孔1091c能够以与预设间隔相同的间隔按照对应方式依次布置。能够分别沿水平方向和垂直方向应用该布置。例如，通孔1091能够分别沿水平方向和垂直方向依次布置，以形成格子结构。然而，本公开不限于此。通孔1091能够沿一个方向形成为长的狭缝，并且狭缝能够沿水平方向或垂直方向依次布置。
此外，根据图示，通孔1091能够被填充波长转换材料1080，波长转换材料1080用于转换从半导体发光器件发射的光的波长。在这种情况下，波长转换材料1080将蓝(B)光转换为子像素的颜色或将其转换为黄色或白色。例如，波长转换材料1080可包括绿色磷光体1081和红色磷光体1082。然而，本公开不限于此，并且代替磷光体，可将量子点(QD)填充到通孔中，以实现发射红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的子像素。
此外，能够将蓝光转换成红(R)光的红色磷光体1081能够在形成红色像素的位置处层叠在蓝色半导体发光器件上，并且能够将蓝光转换成绿(G)光的绿色磷光体1082能够在形成绿色像素的位置处层叠在蓝色半导体发光器件上。根据图示，红色磷光体1081填充到第一通孔1091a中，并且绿色磷光体1082填充到第二通孔1091b中。在这种情况下，透光材料1083能够填充到作为形成蓝色像素的位置的第三通孔1091c中。透光材料1083是在可见光区域中具有高透光率的材料，例如，能够使用环氧基PR(光致抗蚀剂)、PDMS(聚二甲基硅氧烷)、树脂等。
在这种情况下，通孔1091的至少一部分能够在生长基板1090的厚度方向上与保护层1059交叠，因此磷光体或透光材料完全覆盖半导体发光器件。即使形成通孔1091，保护层1059也能够由粘合材料形成以将半导体发光器件固定。
根据这种结构，生长基板1090在红色磷光体1081和绿色磷光体1082之间形成分隔壁。此外，生长基板1090还在透光材料1083的两侧形成分隔壁(图14C)。这里，由于通孔1091形成为格子结构，因此生长基板1090能够分别沿着垂直方向和水平方向在磷光体之间形成分隔壁。
根据图示，滤色器(CL10)被设置为覆盖波长转换材料。例如，用于对从波长转换材料发射的光进行滤光的滤色器(CL10)能够设置在生长基板1090的另一表面上，以与通孔交叠。在这种情况下，使滤色器(CL10)选择性地透射光以实现红色、绿色和蓝色，并且能够将磷光体和滤色器(CL10)组合以实现红色、绿色和蓝色子像素。
滤色器(CL10)能够设置有多个滤光部(CL11、CL12、CL13)，所述多个滤光部(CL11、CL12、CL13)用于对红色波长、绿色波长和蓝色波长进行滤光，以具有其中多个滤光部(CL11、CL12、CL13)重复布置的结构。另外，多个滤光部(CL11、CL12、CL13)能够被形成为在一个方向上伸长的线，并且在与该一个方向垂直的另一方向上以预定间隔依次布置。换句话说，滤色器(CL10)能够以线形式布置，而填充到通孔中的磷光体以格子形式布置。
这里，用于对红色和绿色进行滤光的红色滤光部(CL11)和绿色滤光部(CL12)能够分别布置在红色磷光体和绿色磷光体上，并且蓝色滤光部(CL13)能够被布置为在形成蓝色像素的部分处覆盖透光材料。覆盖生长基板的另一表面的黑底(BM10)设置在滤色器之间。例如，黑底(BM)能够设置在多个滤光部之间。
在另一示例中，除了红色或绿色磷光体之外的黄色磷光体能够填充到所有通孔中，并且以红色、绿色和蓝色重复的滤色器能够被布置为覆盖黄色磷光体。此外，根据实施方式，能够涂覆下保护层1056以覆盖滤色器和黑底，从而保护装置。下保护层1056由透光材料形成。
根据图示，反射层1058形成在通孔1091的内壁上。在这种情况下，磷光体1080能够被反射层1058包围。更具体地，透光材料1083或磷光体1081、1082被形成为填充到反射层1058之间的空间中。在这种情况下，反射层1058被形成为完全覆盖通孔1091的内壁。
另外，半导体发光器件的最靠近通孔1091的一个表面能够形成有纹理表面。因此，未掺杂的半导体层1153a能够形成在半导体发光器件的n型半导体层1153的一个表面上。例如，未掺杂的半导体层1153a能够具有形成在距离p型电极1156最远的一个表面上的凹槽1157。凹槽1157能够被蚀刻以在距离p型电极1156最远的一个表面上纹理化。根据本公开的实施方式，能够通过在未掺杂的半导体层1153a上蚀刻凹槽来执行半导体发光器件的表面上的纹理化。
根据前述结构，可以实现具有不需要去除生长基板的工序的新颖结构的显示装置。此外，能够通过新方法来制造显示装置。
在下文中，将参照附图来描述应用于本公开的制造方法。具体地，图13A至图13D以及图14A至图14F是例示图10中的显示装置的制造方法的概念图。首先，根据制造方法，在生长基板1090(图13A)上生长n型半导体层1153、有源层1154和p型半导体层1155。
生长基板1090(晶片)可以是其上生长有半导体发光器件的基板，并且生长基板可以是能够生长氮化镓并允许蚀刻通孔的硅基板。如上所述，基板不是基于蓝宝石基板而是基于硅基板，并且基板能够用作分隔壁结构。在另一示例中，生长基板1090能够使用具有高热导率的SiC基板，或者GaAs、GaP、InP和Ga2O3中的至少一种作为适合于半导体材料生长的载体晶片。
在这种情况下，硅基板是用于生长合适的氮化镓薄层的基板，并且其结晶度、尺寸、厚度等不受限制，只要其适合于生长氮化镓薄层即可。当生长n型半导体层1153时，然后在n型半导体层1153上生长有源层1154，然后在有源层1154上生长p型半导体层1155。每个半导体层能够包括氮化镓。这里，在n型半导体层1153生长之前，能够首先生长未掺杂的半导体层1153a。
当如上所述依次生长未掺杂的半导体层1153a、n型半导体层1153、有源层1154和p型半导体层1155时，形成如图13A所示的微半导体发光器件的层叠结构。在该示例中，半导体能够生长为蓝色半导体发光器件的层叠结构。
作为氮化镓薄层的微半导体发光器件的层叠结构包括诸如n-GaN、p-GaN、AlGaN和InGaN的各种层。在这种情况下，如果在作为光源来驱动时没有任何问题的情况下生长层叠结构，则根据目的适当地选择薄层的组成、材料和厚度。
接下来，去除有源层1154和p型半导体层1155的至少一部分以使n型半导体层1153(图13B)的至少一部分暴露。更具体地，对形成的氮化镓薄层进行蚀刻、钝化等，以形成尺寸为几微米到几百微米的单位发光二极管的结构。单位结构能够构成一个像素或一个子像素。本实施方式例示了一个像素结构，其中三个子像素构成一个像素。
在这种情况下，有源层1154和p型半导体层1155在垂直方向上被部分地去除，并且n型半导体层1153暴露于外部。据此，执行了多个发光器件的台面工序。然后，对n型半导体层1153和未掺杂的半导体层1153a进行蚀刻以隔离多个发光器件，从而形成发光器件阵列。因此，p型半导体层1155、有源层1154、n型半导体层1153和未掺杂的半导体层1153a被蚀刻，以形成多个微半导体发光器件。
接下来，在多个半导体发光器件上形成电极以实现倒装芯片型发光器件。例如，分别在n型半导体层1153和p型半导体层1155上形成n型电极1152和p型电极1156(参照图11)(图13C)。n型电极1152和p型电极1156能够通过诸如溅射之类的沉积工艺形成，但是本公开不限于此。这里，n型电极1152可以是前述的第二导电电极，p型电极1156可以是第一导电电极。
接下来，在生长基板的一个表面上形成用于填充在半导体发光器件之间的保护层1059(图13D)。保护层1059形成在生长基板1090的一个表面上以形成上保护层。保护层1059能够由具有高光反射率的材料形成，以去除各个元件之间的光学干扰并增强光提取。
此外，保护层1059优选地由具有高光反射率的材料制成，以去除各个元件之间的光学干扰并增强光提取，但是本公开不限于此。例如，保护层1059能够包括树脂和反射颗粒。另外，形成上保护层的工序能够通过选择适当的工序来执行。
当通过前述工序完成上部制造时，执行下部处理。首先，蚀刻生长基板以在与半导体发光器件交叠的位置处形成贯穿生长基板的通孔(图14A)。在硅基板上形成能够通过蚀刻填充波长转换材料的硅蚀刻腔。例如，通过硅蚀刻形成通孔1091，并且通孔1091在与半导体发光器件交叠的位置处贯穿生长基板1090。
这里，具有高光反射率的金属能够在期望光反射的部分(诸如腔的侧壁)处涂覆适当厚度。换句话说，在填充波长转换材料之前，能够执行在通孔的内壁上涂覆反射层的工序(图14B)。
接下来，在通孔1091中填充用于转换从半导体发光器件发射的光的波长的波长转换材料1080(图14C)。例如，能够将磷光体填充到通孔1091中以用于实现彩色。通过通常将透明基底材料与磷光体颗粒以重量比混合来将磷光体填充在通孔中。磷光体的类型、尺寸和重量比能够影响颜色，并且这些因素能够由用户选择性地设置。
例如，能够将蓝光转换成红(R)光的红色磷光体1081能够在形成红色像素的位置处层叠在蓝色半导体发光器件上，并且能够将蓝光转换成绿(G)光的绿色磷光体1082能够在形成绿色像素的位置处层叠在蓝色半导体发光器件上。根据图示，红色磷光体1081能够填充到第一通孔1091a中，并且绿色磷光体1082能够填充到第二通孔1091b中。在这种情况下，透光材料1083能够填充到作为形成蓝色像素的位置的第三通孔1091c中。
接下来，用于对从波长转换材料发射的光进行滤光的滤色器(CL10)被附接到生长基板的另一表面以与通孔交叠(图14D)。能够提供附加的粘合层以用于滤色器(CL10)的粘合，并且粘合层能够包括OCA、OCR等。在这种情况下，使滤色器(CL10)选择性地透射光以实现红色、绿色和蓝色，并且将波长转换材料1080和滤色器(CL10)组合以实现红色、绿色和蓝色子像素。
能够应用滤色器(CL10)以增强显示器的颜色质量并去除残留的蓝光。在这种情况下，如果在磷光体转换之后的颜色实现足够准确，则能够选择性地应用滤色器(CL10)。另外，能够在除了形成有滤色器(CL10)的部分之外的部分处覆盖黑底(BM)。黑底允许更高质量的显示器，以具有更高对比度。最后，应用下保护层1056，从而保护装置(图14E)。
通过前述方法制造的结构通常以阵列形式存在于晶片上。在下文中，这种结构将被称为半导体发光器件封装件。半导体发光器件封装件能够通过切割晶片的一部分或将整个晶片连接到布线基板1010而被实现为显示器。例如，半导体发光器件封装件使用导电粘合层1030联接到布线基板1010(图14F)。
导电粘合层1030能够例如由各向异性导电膜形成，并且各向异性导电膜能够被涂覆在绝缘层1060所在的布线基板上。然后，对布线基板1010和半导体发光器件封装件进行热压。此外，布线基板1010和半导体发光器件结构通过热压接合。因此，由于各向异性导电膜通过热压而具有导电性的特性，仅半导体发光器件1050与辅助电极1070(参照图11)之间的部分以及半导体发光器件1050与第二电极1040之间的部分具有导电性，从而允许半导体光发光器件1050电连接到电极。
上述使用半导体发光器件的显示装置的制造方法和结构能够以各种形式修改。例如，上述显示装置能够通过金属焊接而无需导电粘合层附接到布线基板。此外，能够通过切割晶片上的一部分来使用半导体发光器件封装件。
切割封装件能够包括三个子像素，并且三个子像素构成一个RGB像素。根据该结构，制造方法还能够包括将生长基板分隔成多个单位基板，并以预设间隔将单位基板联接到布线基板。在下文中，将参照附图描述能够通过这种制造方法实现的单位基板的联接结构。
具体地，图15是例示本公开的另一实施方式的局部立体图，图16是沿着图10中的线G-G截取的截面图，并且图17是沿着图10中的线H-H截取的截面图。根据图15至图17的图示，使用无源矩阵(PM)型半导体发光器件的显示装置2000被例示为使用半导体发光器件的显示装置2000。然而，下面描述的示例也能够应用于有源矩阵(AM)型半导体发光器件。
显示装置2000包括基板2010和多个半导体发光器件封装件2050。基板2010可以是其上布置有第一电极2020、辅助电极2070和第二电极2040的布线基板，并且与上面参照图10至图12描述的基板相同的结构。因此，其描述将由前面的描述代替。
通过在晶片上切割单位基板来获得多个半导体发光器件封装件2050，其包括多个半导体发光器件2051、2052、2053、生长基板2090和波长转换材料2080。多个半导体发光器件2051、2052、2053各自能够具有参照4的前述结构，并且能够主要由氮化镓形成，并且能够向其中添加铟(In)和/或铝(Al)，以实现发射蓝光的高功率发光器件。
例如，多个半导体发光器件2050可以是利用诸如n-Gan、p-Gan、AlGaN、InGan等的各种层形成的氮化镓薄层。然而，本公开不限于此，并且多个半导体发光器件能够被实现为发射绿光的发光器件。
多个半导体发光器件2051、2052、2053是三个子像素，其被组合以构成一个RGB像素。例如，半导体发光器件包括p型电极2156、其上形成有p型电极2156的p型半导体层2155、形成在p型半导体层2155上的有源层2154、形成在有源层2154上的n型半导体层2153以及设置在n型半导体层2153上以在垂直方向上与p型电极2156间隔开的n型电极2152。在这种情况下，多个半导体发光器件2051、2052、2053的n型电极2152能够在一个方向上延伸并与另一半导体发光器件的n型电极成为一体。
根据图示，保护层2059被形成为填充在半导体发光器件之间，并且形成在生长基板2090的一个表面上以形成上保护层。保护层2059的结构可以与参照图10至图12的前述保护层的结构相同，因此其描述将由前面的描述代替。
此外，电连接至半导体发光器件的电极的布线基板设置在生长基板的相对侧，半导体发光器件插置于布线基板与生长基板之间。生长基板2090是半导体发光器件在其上生长以允许氮化镓生长的基板。
例如，生长基板2090能够由载体晶片、适合于半导体材料生长的材料形成。生长基板2090能够由具有优良热导率的材料形成，包括导电基板或绝缘基板。例如，能够使用与蓝宝石(Al2O3)基板相比具有更高热导率的SiC基板或者Si、GaAs、GaP、InP和Ga2O3中的至少一种。
在该示例中，生长基板2090可以是具有硅材料的硅基板。如上所述，由于基板不是基于蓝宝石基板而是基于硅基板，所以基板能够用作分隔壁结构。具体地，在该示例中，半导体发光器件的n型半导体层2153设置在生长基板2090的一个表面上，以允许半导体发光器件生长，并且保护层可以被涂覆在所述一个表面上，以在各个器件之间进行填充。另外，由于生长基板2090是可切割的硅基板，因此提供与红色、绿色和蓝色像素对应的三个半导体发光器件2051、2052、2053以形成单位基板。
前述三个半导体发光器件2051、2052、2053设置在单位基板上，并且能够通过蚀刻形成通孔2091。通孔2091在与半导体发光器件交叠的位置处贯穿生长基板2090。
能够提供多个通孔2091以分别与半导体发光器件对应。此外，波长转换材料2080填充到通孔2091中以转换从半导体发光器件发射的光的波长。此外，反射层2058能够涂覆在通孔的内壁上。
这里，通孔2091、波长转换材料2080和反射层2058能够具有与上面参照图10至图12描述的通孔、波长转换材料和反射层相同的结构，因此其描述将由前面的描述代替。因此，红色磷光体2081能够填充到第一通孔2091a中，并且绿色磷光体2082能够填充到第二通孔2091b中。在这种情况下，透光材料2083能够填充到作为形成蓝色像素的位置的第三通孔2091c中。
此外，根据图示，滤色器(CL20)被设置为覆盖波长转换材料2080。例如，在生长基板2090的另一表面上，用于对从波长转换材料2080发射的光进行滤光的滤色器(CL20)能够设置在通孔2091内。在这种情况下，波长转换材料2080填充通孔2091的一部分，并且滤色器(CL20)填充其余部分。因此，磷光体层和滤色器层能够层叠在通孔2091内。然而，本公开不必限于此，并且如前述示例所例示，滤色器(CL20)能够在与通孔2091交叠的位置处设置在生长基板的表面上。
在这种情况下，滤色器(CL20)被形成为选择性地透射光以实现红色、绿色和蓝色。在这种情况下，磷光体2081、2082或透光材料2083与滤色器(CL20)组合以实现红色、绿色和蓝色子像素。这里，滤色器(CL20)能够包括用于对红色波长、绿色波长和蓝色波长进行滤光的三个滤光部(CL21、CL22、CL23)，以作为与单位基板对应的单位滤色器。三个滤光部能够分别是红色滤光部CL21、绿色滤光部CL22和蓝色滤光部CL23。
另外，与参照图10至图12的前述示例相反，生长基板在滤色器之间形成分隔壁，而无需黑底。具有前述结构的半导体发光器件封装件能够包括由熔点比布线基板的布线电极2020、2070的熔点低的材料形成的低熔点部2057。然而，本公开不一定限于此，并且低熔点部2057能够被形成为包围布线电极和多个半导体发光器件的每个导电电极。
对于这样的示例，低熔点部2057能够在第一电极2020和辅助电极2070上镀覆有焊料材料。例如，焊料材料可以是Sb、Pd、Ag、Au和Bi中的至少一种。在这种情况下，焊料能够沉积在布线基板的第一电极2020和辅助电极2070上，并且能够使用热能执行焊接。然而，本公开不限于此，并且还可以通过前述导电粘合层将半导体发光器件联接到布线电极。
根据图示，布线基板2010能够具有比单位基板更宽的面积。多个单位基板能够以预设间隔布置在布线基板2010上，从而实现显示装置。如附图所例示，能够在单位基板之间形成空余空间(G)，但是本公开不一定限于此。例如，能够用绝缘材料等填充空余空间(G)，或者能够将单位基板设置为彼此接触而不具有空余空间。还示出了下保护层2056、具有凹槽2157的未掺杂的半导体层2153a、电极孔2071和绝缘层2060。
根据前述结构，如该示例中所例示的，能够使用在晶片上被区分为相应像素的半导体发光器件封装件来实现大面积显示装置。
根据上述实施方式的配置和方法将不会以有限方式应用于使用半导体发光器件的前述显示装置，并且每个实施方式的全部或部分能够被选择性地组合和配置以对其进行各种变型。

Claims (20)

1.一种显示装置，该显示装置包括：
生长基板；
多个半导体发光器件，所述多个半导体发光器件生长在所述生长基板上并且被设置在所述生长基板的一个表面上；
多个通孔，所述多个通孔在与所述半导体发光器件交叠的位置处贯穿所述生长基板；
波长转换材料，所述波长转换材料填充在所述通孔中以转换从对应半导体发光器件发射的光的波长；以及
布线基板，所述布线基板电连接到所述半导体发光器件的电极，设置在所述生长基板的相对侧，所述半导体发光器件插置于所述布线基板与所述生长基板之间。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述半导体发光器件包含氮化镓，并且所述生长基板被配置为使所述氮化镓生长。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述生长基板包括能够蚀刻所述通孔的硅材料。
4.根据权利要求1所述的显示装置，该显示装置还包括：
反射层，所述反射层形成在对应通孔的内壁上。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述波长转换材料包括被所述反射层包围的磷光体。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述反射层被形成为完全覆盖所述对应通孔的所述内壁。
7.根据权利要求1所述的显示装置，该显示装置还包括：
多个滤色器，所述多个滤色器用于对从所述波长转换材料发射的光进行滤光，被设置在所述生长基板的另一表面上以与所述通孔交叠。
8.根据权利要求7所述的显示装置，该显示装置还包括：
黑底，所述黑底覆盖所述生长基板的所述另一表面，被设置在所述滤色器之间。
9.根据权利要求1所述的显示装置，该显示装置还包括：
保护层，所述保护层填充在所述半导体发光器件之间，被形成在所述生长基板的所述一个表面上。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述保护层中混合有反射颗粒。
11.根据权利要求9所述的显示装置，其中，对应通孔的至少一部分在所述生长基板的厚度方向上与所述保护层交叠。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其中，对应半导体发光器件的最靠近所述通孔的一个表面包括纹理化表面。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述生长基板包括附接有至少三个半导体发光器件的多个单位基板，并且
其中，所述单位基板以预设间隔布置在所述布线基板上。
14.一种显示装置的制造方法，该方法包括以下步骤：
在生长基板上依次生长n型半导体层、有源层和p型半导体层；
对所述p型半导体层、所述有源层和所述n型半导体层进行蚀刻，以在所述基板上形成多个半导体发光器件；
在所述多个半导体发光器件上形成电极；
在所述生长基板的一个表面上形成填充在所述半导体发光器件之间的保护层；
对所述生长基板进行蚀刻以在与所述半导体发光器件交叠的位置处形成贯穿所述生长基板的通孔；以及
在所述通孔中填充对从对应半导体发光器件发射的光的波长进行转换的波长转换材料。
15.根据权利要求14所述的方法，该方法还包括以下步骤：
在填充所述波长转换材料之前，在对应通孔的内壁上涂覆反射层。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述波长转换材料包括被所述反射层包围的磷光体。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述反射层被形成为完全覆盖所述对应通孔的所述内壁。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述半导体发光器件包含氮化镓，并且
其中，所述生长基板是被配置为使所述氮化镓生长的硅基板，并允许对所述通孔进行蚀刻。
19.根据权利要求14所述的方法，该方法还包括以下步骤：
将所述生长基板分隔成多个单位基板，并以预设间隔将所述单位基板联接到布线基板。
20.根据权利要求14所述的方法，该方法还包括以下步骤：
在所述生长基板的另一表面上形成用于对从所述波长转换材料发射的光进行滤光的多个滤色器，以与所述通孔交叠；以及
形成设置在所述滤色器之间的、覆盖所述生长基板的所述另一表面的黑底。
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