CN111146231A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

一种发光装置，其包括：第一像素，其包括第一发光结构、位于第一发光结构上的第一颜色转换层和位于第一颜色转换层上的第一多层过滤器；以及第二像素，其包括第二发光结构、位于第二发光结构上的第二颜色转换层和位于第二颜色转换层上的第二多层过滤器。第一多层过滤器和第二多层过滤器中的每一个包括至少一个堆叠件，至少一个堆叠件包括第一膜和第二膜。第一多层过滤器输出与从第二多层过滤器输出的光的波段不同的波段的光。第一多层过滤器将未输出的光反射返回到第一像素中，第二多层过滤器将未输出的光反射返回到第二像素中。

Description

发光装置
相关申请的交叉引用
于2018年11月5日在韩国知识产权局提交的标题为“发光装置”的韩国专利申请No.10-2018-0134230在此以引用方式全部并入本文中。
技术领域
实施例涉及一种发光装置，更具体地，涉及一种发光二极管(LED)装置。
背景技术
半导体发光装置包括发光二极管(LED)，并具有许多优点，例如，低功耗、高亮度和长寿命。发光二极管(LED)包括释放由于电子和空穴的复合而产生的能量作为光的发光材料。这样的发光二极管目前广泛用作照明、显示装置和光源。
发明内容
一个或多个实施例提供一种发光装置，所述发光装置可以包括：第一像素，其包括第一发光结构、位于第一发光结构上的第一颜色转换层和位于第一颜色转换层上的第一多层过滤器；以及第二像素，其包括第二发光结构、位于第二发光结构上的第二颜色转换层和位于第二颜色转换层上的第二多层过滤器。第一多层过滤器和第二多层过滤器中的每一个可以包括至少一个堆叠件，至少一个堆叠件包括第一膜和第二膜的至少一个堆叠件。第一多层过滤器输出与从第二多层过滤器输出的光的波段不同的波段的光。第一多层过滤器将未输出的光反射返回到第一像素中，第二多层过滤器将未输出的光反射返回到第二像素中。
根据一些示例实施例，发光装置可以包括：第一像素，其具有第一发光结构、位于第一发光结构上的第一颜色转换层和位于第一颜色转换层上的第一多层过滤器；以及第二像素，其具有第二发光结构、位于第二发光结构上的第二颜色转换层和位于第二颜色转换层上的第二多层过滤器。第一多层过滤器和第二多层过滤器中的每一个可以包括交替地且重复地堆叠的多个第一膜和多个第二膜。第一膜的折射率可以与第二膜的折射率不同。第一多层过滤器可以对波长大于第一最小波长的光是透明的。第二多层过滤器可以对波长大于第二最小波长的光是透明的。第一最小波长可以与第二最小波长不同。
附图说明
通过参照附图对示例性实施例进行详细地描述，特征对本领域技术人员而言将是显而易见的，在附图中：
图1示出了根据一些示例实施例的发光装置的截面图。
图2示出了图1的第一多层过滤器和第二多层过滤器的截面图。
图3示出了已经穿过和未穿过图1的第一多层过滤器的光的强度相对于波长的曲线图。
图4示出了已经穿过和未穿过图1的第二多层过滤器的光的强度相对于波长的曲线图。
图5示出了呈现图1的第一多层过滤器和第二多层过滤器的示例的截面图。
图6示出了已经穿过和未穿过图5的第一多层过滤器的光的强度相对于波长的曲线图。
图7示出了已经穿过和未穿过图5的第二多层过滤器的光的强度相对于波长的曲线图。
图8示出了根据一些示例实施例的发光装置的截面图。
图9示出了已经穿过和未穿过图8的第一多层过滤器的光的强度相对于波长的曲线图。
图10示出了已经穿过和未穿过图8的第二多层过滤器的光的强度相对于波长的曲线图。
图11示出了根据一些示例实施例的发光装置的截面图。
图12至图19示出了根据一些示例实施例的制造发光装置的方法的各阶段的截面图。
具体实施方式
图1示出了根据一些示例实施例的发光装置的截面图。图2示出了图1的第一多层过滤器和第二多层过滤器的截面图。图3示出了已经穿过和未穿过图1的第一多层过滤器的光的强度相对于波长的曲线图。图4示出了已经穿过和未穿过图1的第二多层过滤器的光的强度相对于波长的曲线图。
参照图1，发光装置1000可以包括多个像素PX1、PX2和PX3。多个像素PX1、PX2和PX3可以包括沿水平方向HD彼此相邻的第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3。多个像素PX1、PX2和PX3可以沿水平方向HD布置成直线。
多个像素PX1、PX2和PX3中的每一个可以包括发光结构50。发光结构50可以包括第一半导体层10、第二半导体层30以及位于第一半导体层10与第二半导体层30之间的有源层20。第一半导体层10、有源层20和第二半导体层30可以沿竖直方向VD顺序地堆叠。第一半导体层10可以具有与第二半导体层30的导电类型不同的导电类型。第一半导体层10可以是包括P型杂质的半导体层。例如，第一半导体层10可以是包括GaN且还包括P型杂质(例如，镁(Mg))的氮化物半导体层。第二半导体层30可以是包括N型杂质的半导体层。例如，第二半导体层30可以是包括GaN且还包括N型杂质或硅(Si)的氮化物半导体层。有源层20可以位于第一半导体层10与第二半导体层30之间，并可以发射具有由于电子和空穴的复合而导致的特定能量的光。有源层20可以具有至少一个量子阱层和至少一个量子阻挡层交替地堆叠的多量子阱结构。例如，量子阱层可以包括InGaN，量子阻挡层可以包括GaN或AlGaN。发光结构50可以发射蓝色光L0。
第一像素PX1中的发光结构50可以被称作第一发光结构50A，第二像素PX2中的发光结构50可以被称作第二发光结构50B，并且第三像素PX3中的发光结构50可以被称作第三发光结构50C。第一发光结构50A、第二发光结构50B和第三发光结构50C可以沿水平方向HD彼此间隔开。
隔离介电层60可以位于第一发光结构50A、第二发光结构50B和第三发光结构50C之间。第一发光结构50A、第二发光结构50B和第三发光结构50C可以沿水平方向HD通过隔离介电层60彼此间隔开。隔离介电层60可以包括例如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等。
分隔壁结构70可以位于隔离介电层60上。分隔壁结构70可以包括在水平方向HD上彼此间隔开的多个开口72。多个开口72中的每一个可以穿透分隔壁结构70以暴露出发光结构50。多个开口72中的每一个可以暴露出第二半导体层30的上表面。多个开口72可以对应地暴露出第一发光结构50A、第二发光结构50B和第三发光结构50C。分隔壁结构70可以包括例如硅(Si)、碳化硅(SiC)、蓝宝石、氮化镓(GaN)等。
反射层80可以位于多个开口72中的每一个的内表面(例如，侧壁)上。反射层80可以反射从发光结构50发射的光。例如，反射层80可以是包括Ag、Al、Ni、Cr、Au、Pt、Pd、Sn、W、Rh、Ir、Ru、Mg、Zn、它们的组合等的金属层。对于另一示例，反射层80可以是树脂层，例如，包含氧化钛、氧化铝等的聚邻苯二甲酰胺(PPA)。对于另一示例，反射层80可以是具有不同的折射率的多个介电层重复地堆叠几次至几百次的分布式布拉格反射器层。在此情况下，反射层80可以包括SiO2、SiN、SiOxNy、TiO2、Si3N4、Al2O3、TiN、AlN、ZrO2、TiAlN、TiSiN、它们的组合等。多个像素PX1、PX2和PX3中的每一个可以包括在多个开口72中的对应的一个中的反射层80。
多个像素PX1、PX2和PX3中的第一像素PX1可以包括在多个开口72中的对应的一个中的第一颜色转换层90A。第一颜色转换层90A可以包括将从第一发光结构50A发射的蓝色光L0转换成第一光L1的材料。多个像素PX1、PX2和PX3中的第二像素PX2可以包括在多个开口72中的对应的一个中的第二颜色转换层90B。第二颜色转换层90B可以包括将从第二发光结构50B发射的蓝色光L0转换成第二光L2的材料。第一光L1和第二光L2可以具有不同的波长并产生不同的颜色。例如，第一光L1和第二光L2可以分别是红色光和绿色光。在此情况下，第一颜色转换层90A和第二颜色转换层90B可以包括输出不同的颜色的不同的材料。第一颜色转换层90A和第二颜色转换层90B中的每一个可以包括荧光材料和量子点中的一种或多种。荧光材料可以包括基于氧化物的荧光材料、基于氮化物的荧光材料、基于氮氧化物的荧光材料、基于硅酸盐的荧光材料、基于氟化物的荧光材料等中的一种或多种，量子点可以是包括III-V族化合物半导体、II-VI族化合物半导体等的纳米颗粒。
多个像素PX1、PX2和PX3中的第三像素PX3可以包括在多个开口72中的对应的一个中的透明层90C。透明层90C对从第三发光结构50C发射的蓝色光L0可以是透明的。透明层90C可以包括例如硅树脂等。
参照图1和图2，第一像素PX1可以包括位于第一颜色转换层90A上的第一多层过滤器100A，第二像素PX2可以包括位于第二颜色转换层90B上的第二多层过滤器100B。第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B中的每一个可以包括交替地且重复地堆叠的第一膜110和第二膜120。第一膜110和第二膜120可以沿竖直方向VD交替地堆叠。第一膜110可以具有与第二膜120的折射率不同的折射率。例如，第一膜110的折射率可以大于第二膜120的折射率。第一膜110可以包括TiO2、SiO2、MgF2、Y2O3、ZrO2、Al2O3、HfO2、Ta2O3等中的一种或多种。第二膜120可以包括TiO2、SiO2、MgF2、Y2O3、ZrO2、Al2O3、HfO2、Ta2O3等中的一种或多种，但是第一膜110的材料可以与第二膜120的材料不同。
在特定实施例中，在第一多层过滤器100A中，第一膜110中的最下层的膜可以位于第一颜色转换层90A与第二膜120中的最下层的膜之间，第一膜110中的最上层的膜位于第二膜120中的最上层的膜上。第一多层过滤器100A中的最上层的第一膜110可以与第一多层过滤器100A的最顶部部分对应。在第一多层过滤器100A中，最下层的第一膜110和最上层的第一膜110中的每一个可以具有比其它的第一膜110的厚度更小的厚度110t1。第二多层过滤器100B可以具有第一膜110中的最下层的膜，其位于第二颜色转换层90B与第二膜120中的最下层的膜之间，并且可以具有第一膜110中的最上层的膜，其位于第二膜120中的最上层的膜上。第二多层过滤器100B中的最上层的第一膜110可以与第二多层过滤器100B的最顶部部分对应。在第二多层过滤器100B中，最下层的第一膜110和最上层的第一膜110中的每一个可以具有比其它的第一膜110的厚度更小的厚度110t2。
第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B可以输出不同的波段。例如，当单个第一膜110和相邻的第二膜120构成一个堆叠件S1时，第一多层过滤器100A可以包括n个堆叠件S1至Sn，第二多层过滤器100B可以包括m个堆叠件S1至Sm，其中，n和m是不同的整数。例如，第一多层过滤器100A中的堆叠件S1至Sn的数量可以与第二多层过滤器100B中的堆叠件S1至Sm的数量不同。对于另一示例，第一多层过滤器100A中的第一膜110中的至少一个的厚度110t1可以与第二多层过滤器100B中的第一膜110中的至少一个的厚度110t2不同。对于另一示例，第一多层过滤器100A中的第二膜120中的至少一个的厚度120t1可以与第二多层过滤器100B中的第二膜120中的至少一个的厚度120t2不同。在这个意义上讲，第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B可以在堆叠数量(或堆叠件的数量)、第一膜110的厚度、第二膜120的厚度或它们的组合方面上被构造为彼此不同。因此，穿过第一多层过滤器100A的光的波段可以与穿过第二多层过滤器100B的光的波段不同地调整。
参照图1、图3和图4，在特定实施例中，第一多层过滤器100A可以对波长大于第一最小波长λmin1的光是透明的，并且第二多层过滤器100B可以对波长大于第二最小波长λmin2的光是透明的。第一最小波长λmin1可以与第二最小波长λmin2不同。
第一颜色转换层90A可以将从第一发光结构50A发射的蓝色光L0转换成第一光L1。第一多层过滤器100A可以允许第一光L1的一部分L1p穿过，并可以反射第一光L1的剩余部分L1r。在图3中，虚线表示未被第一多层过滤器100A过滤的第一光L1，并且实线表示被第一多层过滤器100A过滤出的第一光(即，第一光L1的一部分L1p)。第一多层过滤器100A可以选择性地对第一光L1的具有大于第一最小波长λmin1的波长的一部分L1p是透明的。因为第一光L1被第一多层过滤器100A过滤，所以过滤出的第一光L1p可以具有减小的半最大值全宽度(FWHM1p)(即，FWHM1p<FWHM1)，并且可以具有增大的峰强度。
第二颜色转换层90B可以将从第二发光结构50B发射的蓝色光L0转换成第二光L2。第二多层过滤器100B可以允许第二光L2的一部分L2p穿过，并且可以反射第二光L2的剩余部分L2r。在图4中，虚线表示未被第二多层过滤器100B过滤的第二光L2，并且实线表示经第二多层过滤器100B过滤的第二光(即，第二光L2的一部分L2p)。第二多层过滤器100B可以选择性地对第二光L2的具有大于第二最小波长λmin2的波长的一部分L2p是透明的。因为第二光L2被第二多层过滤器100B过滤，所以过滤出的第二光L2p可以具有减小的半最大值全宽度(FWHM2p)(即，FWHM2p<FWHM2)，并且可以具有增大的峰强度。
当第一光L1和第二光L2分别是红色光和绿色光时，第一最小波长λmin1可以大于第二最小波长λmin2。
返回参照图1，平坦化层150可以位于分隔壁结构70上，并且覆盖透明层90C以及第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B。例如，平坦化层150可以具有与第一多层过滤器100A的顶表面和第二多层过滤器100B的顶表面基本共面的顶表面。平坦化层150可以包括例如透明硅树脂。钝化层160可以位于平坦化层150上并且覆盖平坦化层150的顶表面以及第一多层过滤器100A的顶表面和第二多层过滤器100B的顶表面。钝化层160可以包括例如透明硅树脂。第一像素PX1可以释放(discharge)(或发射)过滤出的第一光L1p，并且第二像素PX2可以释放(或发射)过滤出的第二光L2p。例如，过滤出的第一光L1p和过滤出的第二光L2p可以分别是红色光和绿色光。第三像素PX3可以释放(或发射)蓝色光L0。
第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B可以输出彼此不同的波段。因此，第一像素PX1和第二像素PX2可以分别释放(或发射)均具有相对减小的半最大值全宽度和增大的峰强度的过滤出的第一光L1p和过滤出的第二光L2p。结果，可以在包括第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3的发光装置1000中实现增大的色域。另外，第一多层过滤器100A可以将第一光L1的剩余部分L1r反射返回到第一像素PX1内部，第二多层过滤器100B可以将第二光L2的剩余部分L2r反射返回到第二像素PX2内部。从第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B反射的光可以在第一像素PX1和第二像素PX2内部再利用。因此，发光装置1000可以具有增加的发光效率。
图5示出了呈现图1的第一多层过滤器和第二多层过滤器的示例的截面图。图6示出了已经穿过和未穿过图5的第一多层过滤器的光的强度相对于波长的曲线图。图7示出了已经穿过和未穿过图5的第二多层过滤器的光的强度相对于波长的曲线图。下面的发光装置与参照图1至图4讨论的发光装置相似，因此以下将描述发光装置之间的主要差异。
参照图1和图5，第一像素PX1可以包括位于第一颜色转换层90A上的第一多层过滤器100A，并且第二像素PX2可以包括位于第二颜色转换层90B上的第二多层过滤器100B。
第一多层过滤器100A可以包括第一下过滤器结构FLA和第一上过滤器结构FUA。第一多层过滤器100A可以具有位于第一颜色转换层90A与第一上过滤器结构FUA之间的第一下过滤器结构FLA。第一下过滤器结构FLA和第一上过滤器结构FUA中的每一个可以包括交替地且重复地堆叠的第一膜110和第二膜120。例如，第一膜110的折射率可以大于第二膜120的折射率。
第一下过滤器结构FLA可以具有第一膜110中的位于第一颜色转换层90A与第二膜120中的最下层的第二膜之间的最下层的第一膜、以及第一膜110中的位于第一上过滤器结构FUA与第二膜120中的最上层的第二膜之间的最上层的第一膜。在第一下过滤器结构FLA中，最下层的第一膜110和最上层的第一膜110中的每一个可以具有比其它的第一膜110的厚度更小的厚度110t1。第一上过滤器结构FUA可以具有第二膜120中的位于第一下过滤器结构FLA与第一膜110中的最下层的第一膜之间的最下层的第二膜、以及第二膜120中的位于第一膜110中的最上层的第一膜上的最上层的第二膜。在第一上过滤器结构FUA中，最下层的第二膜120和最上层的第二膜120中的每一个可以具有比其它的第二膜120的厚度更小的厚度120t1。
第二多层过滤器100B可以包括第二下过滤器结构FLB和第二上过滤器结构FUB。在第二多层过滤器100B中，第二下过滤器结构FLB可以位于第二颜色转换层90B与第二上过滤器结构FUB之间。第二下过滤器结构FLB和第二上过滤器结构FUB中的每一个可以包括交替地且重复地堆叠的第一膜110和第二膜120。例如，第一膜110的折射率可以大于第二膜120的折射率。
第二下过滤器结构FLB可以具有第一膜110中的位于第二颜色转换层90B与第二膜120中的最下层的第二膜之间的最下层的第一膜、以及第一膜110中的位于第二上过滤器结构FUB与第二膜120中的最上层的第二膜之间的最上层的第一膜。在第二下过滤器结构FLB中，最下层的第一膜110和最上层的第一膜110中的每一个可以具有比其它的第一膜110的厚度小的厚度110t2。第二上过滤器结构FUB可以具有第二膜120中的位于第二下过滤器结构FLB与第一膜110中的最下层的第一膜之间的最下层的第二膜、以及第二膜120中的位于第一膜110中的最上层的第一膜上的最上层的第二膜。在第二上过滤器结构FUB中，最下层的第二膜120和最上层的第二膜120中的每一个可以具有比其它的第二膜120的厚度更小的厚度120t2。
第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B可以输出不同的波段。例如，当单个第一膜110和相邻的第二膜120构成一个堆叠件S1时，第一下过滤器结构FLA可以包括n1个堆叠件S1至Sn1，并且第二下过滤器结构FLB可以包括m1个堆叠件S1至Sm1，其中n1和m1是不同的整数。例如，第一下过滤器结构FLA中的堆叠件S1至Sn1的数量可以与第二下过滤器结构FLB中的堆叠件S1至Sm1的数量不同。另外，第一上过滤器结构FUA可以包括n2个堆叠件S1至Sn2，第二上过滤器结构FUB可以包括m2个堆叠件S1至Sm2，其中n2和m2是不同的整数。例如，第一上过滤器结构FUA中的堆叠件S1至Sn2的数量可以与第二上过滤器结构FUB中的堆叠件S1至Sm2的数量不同。
对于另一示例，第一下过滤器结构FLA中的第一膜110中的至少一个的厚度110t1可以与第二下过滤器结构FLB中的第一膜110中的至少一个的厚度110t2不同。另外，第一上过滤器结构FUA中的第一膜110中的至少一个的厚度110t1可以与第二上过滤器结构FUB中的第一膜110中的至少一个的厚度110t2不同。
对于另一示例，第一下过滤器结构FLA中的第二膜120中的至少一个的厚度120t1可以与第二下过滤器结构FLB中的第二膜120中的至少一个的厚度120t2不同。另外，第一上过滤器结构FUA中的第二膜120中的至少一个的厚度120t1可以与第二上过滤器结构FUB中的第二膜120中的至少一个的厚度120t2不同。
在这个意义上讲，第一下过滤器结构FLA和第一上过滤器结构FUA可以在第一膜110和第二膜120的堆叠数量(或堆叠件的数量)、第一膜110的厚度、第二膜120的厚度或它们的组合方面被构造为与第二下过滤器结构FLB和第二上过滤器结构FUB不同。因此，穿过第一多层过滤器100A的光的波段可以与穿过第二多层过滤器100B的光的波段不同。
参照图5、图6和图7，在特定实施例中，第一下过滤器结构FLA可以对波长大于第一最小波长λmin1的光是透明的，并且第一上过滤器结构FUA可以对波长小于第一最大波长λmax1的光是透明的。因此，第一多层过滤器100A可以对波长大于第一最小波长λmin1且小于第一最大波长λmax1的光是透明的。第二下过滤器结构FLB可以对波长大于第二最小波长λmin2的光是透明的，并且第二上过滤器结构FUB可以对波长小于第二最大波长λmax2的光是透明的。因此，第二多层过滤器100B可以对波长大于第二最小波长λmin2且小于第二最大波长λmax2的光是透明的。第一最小波长λmin1可以与第二最小波长λmin2不同，第一最大波长λmax1可以与第二最大波长λmax2不同。
参照图1、图6和图7，第一颜色转换层90A可以将从第一发光结构50A发射的蓝色光L0转换成第一光L1，并且第一多层过滤器100A可以允许第一光L1的一部分L1p穿过，并且可以反射第一光L1的剩余部分L1r。在图6中，虚线表示未被第一多层过滤器100A过滤的第一光L1，并且实线表示被第一多层过滤器100A过滤出的第一光(即，第一光L1的一部分L1p)。第一多层过滤器100A可以选择性地对第一光L1的具有大于第一最小波长λmin1且小于第一最大波长λmax1的波长的一部分L1p是透明的。因为第一光L1被第一多层过滤器100A过滤，所以过滤出的第一光L1p可以具有减小的半最大值全宽度(FWHM1p)(即，FWHM1p<FWHM1)以及增大的峰强度。
第二颜色转换层90B可以将从第二发光结构50B发射的蓝色光L0转换成第二光L2，并且第二多层过滤器100B可以允许第二光L2的一部分L2p穿过，并可以反射第二光L2的剩余部分L2r。在图7中，虚线表示未被第二多层过滤器100B过滤的第二光L2，实线表示经第二多层过滤器100B过滤的第二光(即，第二光L2的一部分L2p)。第二多层过滤器100B可以选择性地对第二光L2的具有大于第二最小波长λmin2且小于第二最大波长λmax2的波长的一部分L2p是透明的。因为第二光L2被第二多层过滤器100B过滤，所以过滤出的第二光L2p可以具有减小的半最大值全宽度(FWHM2p)(即，FWHM2p<FWHM2)和增大的峰强度。
当第一光L1和第二光L2分别是红色光和绿色光时，第一最小波长λmin1可以大于第二最小波长λmin2，第一最大波长λmax1可以大于第二最大波长λmax2。
图8示出了根据一些示例实施例的发光装置1000a的截面图。图9示出了已经穿过和未穿过图8的第一多层过滤器的光的强度相对于波长的曲线图。图10示出了已经穿过和未穿过图8的第二多层过滤器的光的强度相对于波长的曲线图。下面的发光装置与参照图1至图4讨论的发光装置相似，因此为了简洁起见，以下将描述发光装置之间的主要差异。
参照图8，多个像素PX1、PX2和PX3中的第一像素PX1可以包括在多个开口72中的对应的一个中的第一颜色转换层90A'。多个像素PX1、PX2和PX3中的第二像素PX2可以包括在多个开口72中的对应的一个中的第二颜色转换层90B'。在特定实施例中，第一颜色转换层90A'可以包括将从第一发光结构50A发射的蓝色光L0转换成白色光Lw的材料，同样地，第二颜色转换层90B'可以包括将从第二发光结构50B发射的蓝色光L0转换成白色光Lw的材料。第一颜色转换层90A'和第二颜色转换层90B'可以包括相同的材料并产生相同的颜色。例如，第一颜色转换层90A'和第二颜色转换层90B'可以包括黄色荧光材料。
参照图5和图8，第一像素PX1可以包括位于第一颜色转换层90A'上的第一多层过滤器100A，并且第二像素PX2可以包括位于第二颜色转换层90B'上的第二多层过滤器100B。第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B可以与参照图5讨论的第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B基本相同。第一多层过滤器100A可以包括第一下过滤器结构FLA和第一上过滤器结构FUA，并且第二多层过滤器100B可以包括第二下过滤器结构FLB和第二上过滤器结构FUB。第一下过滤器结构FLA和第一上过滤器结构FUA可以在第一膜110和第二膜120的堆叠数量(或堆叠件的数量)、第一膜110的厚度、第二膜120的厚度或它们的组合方面被配置为与第二下过滤器结构FLB和第二上过滤器结构FUB不同。因此，穿过第一多层过滤器100A的光的波段可以与穿过第二多层过滤器100B的光的波段不同。
参照图5、图9和图10，在特定实施例中，第一下过滤器结构FLA可以对波长大于第一最小波长λmin1的光是透明的，并且第一上过滤器结构FUA可以对波长小于第一最大波长λmax1的光是透明的。因此，第一多层过滤器100A可以对波长大于第一最小波长λmin1且小于第一最大波长λmax1的光是透明的。第二下过滤器结构FLB可以对波长大于第二最小波长λmin2的光是透明的，并且第二上过滤器结构FUB可以对其波长小于第二最大波长λmax2的光是透明的。因此，第二多层过滤器100B可以对波长大于第二最小波长λmin2且小于第二最大波长λmax2的光是透明的。第一最小波长λmin1可以与第二最小波长λmin2不同，第一最大波长λmax1可以与第二最大波长λmax2不同。
参照图8、图9和图10，第一颜色转换层90A'可以将从第一发光结构50A发射的蓝色光L0转换成白色光Lw，并且第一多层过滤器100A可以从白色光Lw中提取出第一光L1。在图9中，虚线表示白色光Lw，并且实线表示由第一多层过滤器100A输出的第一光L1。第一多层过滤器100A可以从白色光Lw中提取出波长大于第一最小波长λmin1且小于第一最大波长λmax1的第一光L1。第一多层过滤器100A可以反射白色光Lw的剩余部分。
第二颜色转换层90B'可以将从第二发光结构50B发射的蓝色光L0转换成白色光Lw，并且第二多层过滤器100B可以从白色光Lw中提取出第二光L2。在图10中，虚线表示白色光Lw，并且实线表示由第二多层过滤器100B提取出的第二光L2。第二多层过滤器100B可以从白色光Lw中提取出波长大于第二最小波长λmin2且小于第二最大波长λmax2的第二光L2。第二多层过滤器100B可以反射白色光Lw的剩余部分。
第一光L1和第二光L2可以具有不同的波长并产生不同的颜色。例如，第一光L1和第二光L2可以分别是红色光和绿色光。当第一光L1和第二光L2分别是红色光和绿色光时，第一最小波长λmin1可以大于第二最小波长λmin2，并且第一最大波长λmax1可以大于第二最大波长λmax2。
第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B可以输出不同的波段。因此，第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B可以分别从白色光Lw中提取出彼此不同的第一光L1和第二光L2。结果，第一像素PX1和第二像素PX2可以分别释放(或发射)第一光L1和第二光L2。另外，第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B可以分别将白色光Lw的剩余部分反射回第一像素PX1内部和第二像素PX2内部。从第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B反射的光可以在第一像素PX1和第二像素PX2内部再利用。因此，发光装置1000a可以具有增加的发光效率。
图11示出了呈现根据一些示例实施例的发光装置1000b的截面图。下面的发光装置与参照图1至图4讨论的发光装置相似，因此以下将描述发光装置之间的主要差异。
参照图11，发光结构50可以包括第一半导体层10、第二半导体层30以及位于第一半导体层10与第二半导体层30之间的有源层20。在特定实施例中，第二半导体层30可以包括位于其上部处的不平坦层30P。可以引入不平坦层30P以提高发光装置1000b的发光效率。
图12至图19示出了根据一些示例实施例的制造发光装置的方法中的各阶段的截面图。可以省略与参照图1至图11讨论的发光装置的解释重复的解释。
参照图12，可以沿竖直方向VD在衬底75的第一表面75a上顺序地形成第二半导体材料30a、有源材料20a和第一半导体材料10a。可以在第一半导体层10与第二半导体层30之间形成有源层20，并且可以在有源层20与衬底75的第一表面75a之间形成第二半导体层30。衬底75可以具有与第一表面75a相对的第二表面75b。衬底75可以包括硅(Si)衬底、碳化硅(SiC)衬底、蓝宝石衬底、氮化镓(GaN)衬底等。
参照图13，可以在第一半导体材料10a上形成第一掩模图案，然后使用第一掩模图案作为蚀刻掩模来顺序地蚀刻第一半导体材料10a、有源材料20a和第二半导体材料30a。因此，可以形成穿透第一半导体材料10a、有源材料20a和第二半导体材料30a的隔离开口62。隔离开口62可以暴露出衬底75的第一表面75a的部分。之后，可以去除第一掩模图案。可以由衬底75上剩余的第一半导体层10、有源层20和第二半导体层30构成或形成发光结构50。
可以在隔离开口62中形成隔离介电层60。隔离介电层60的形成可以包括在第一半导体层10上形成介电层以填充隔离开口62以及将介电层平坦化直到第一半导体层10被暴露出。相邻的发光结构50可以通过隔离介电层60沿水平方向HD彼此间隔开。
参照图14，可以将衬底75翻转倒置使得第二表面75b面朝上。在特定实施例中，可以对衬底75的第二表面75b执行磨削工艺，从而衬底75的第二表面75b可以位于较低水平高度处。可以在衬底75的第二表面75b上形成第二掩模图案，然后使用第二掩模图案作为蚀刻掩模来蚀刻衬底75。因此，多个开口72可以穿透衬底75。多个开口72中的每一个可以暴露出发光结构50的第二半导体层30的上表面。之后，可以去除第二掩模图案。可以将具有其中形成了多个开口72的衬底75定义为分隔壁结构70。分隔壁结构70可以与隔离介电层60竖直地叠置，例如，分隔壁结构70的下表面和隔离介电层60的上表面可以是共同延伸的。
在特定实施例中，可以对第二半导体层30的在多个开口72中的每一个中暴露出的上表面执行蚀刻工艺以生成参照图11讨论的不平坦层30P。
参照图15，可以在多个开口72中的每一个的内表面上形成反射层80。反射层80的形成可以包括形成导电层以填充多个开口72中的每一个以及各向异性地蚀刻导电层。
参照图16，可以在多个开口72中形成第一颜色转换层90A、第二颜色转换层90B和透明层90C。第一颜色转换层90A、第二颜色转换层90B和透明层90C中的每一个可以填充多个开口72中的对应的一个。例如，第一颜色转换层90A的形成可以包括：在分隔壁结构70上形成第三掩模图案以暴露出多个开口72中的对应的一个并填充多个开口72中的其它开口，以及涂覆或滴涂荧光材料和/或量子点以填充由第三掩模图案暴露出的对应的开口72。之后，可以去除第三掩模图案。第一颜色转换层90A的形成可以基本适用于形成第二颜色转换层90B和透明层90C。
可以在分隔壁结构70上形成第一过滤器掩模图案M1。第一过滤器掩模图案M1可以包括与第一颜色转换层90A竖直地叠置的第一过滤器开口OP1。在特定实施例中，第一过滤器开口OP1可以暴露出第一颜色转换层90A的上表面。
参照图17，可以在第一过滤器开口OP1中形成第一多层过滤器100A。第一多层过滤器100A的形成可以包括交替地且重复地堆叠第一膜110和第二膜120。例如，可以执行溅射沉积工艺以形成第一膜110和第二膜120。在形成第一多层过滤器100A之后，可以去除第一过滤器掩模图案M1。
参照图18，可以在分隔壁结构70上形成第二过滤器掩模图案M2。第二过滤器掩模图案M2可以包括与第二颜色转换层90B竖直地叠置的第二过滤器开口OP2。在特定实施例中，第二过滤器开口OP2可以暴露出第二颜色转换层90B的上表面。第二过滤器掩模图案M2可以覆盖第一多层过滤器100A。
参照图19，可以在第二过滤器开口OP2中形成第二多层过滤器100B。第二多层过滤器100B的形成可以包括交替地且重复地堆叠第一膜110和第二膜120。例如，可以执行溅射沉积工艺以形成第一膜110和第二膜120。在形成第二多层过滤器100B之后，可以去除第二过滤器掩模图案M2。第二多层过滤器100B可以被形成为在堆叠数量(或堆叠件的数量)、第一膜110的厚度、第二膜120的厚度或它们的组合方面与第一多层过滤器100A不同。因此，第二多层过滤器100B可以输出与第一多层过滤器100A的波段不同的波段。
返回参照图1，可以在分隔壁结构70上形成覆盖透明层90C以及第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B的平坦化层150。可以在平坦化层150上形成覆盖平坦化层150的顶表面以及第一多层过滤器100A的顶表面和第二多层过滤器100B的顶表面的钝化层160。
根据实施例，第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B可以输出不同的波段。可以调整从第一像素PX1和第二像素PX2发射的光的波段和半最大值全宽度。随着发射的光的半最大值全宽度减小，发光装置可以具有增大的色域。另外，第一多层过滤器100A和第二多层过滤器100B可以将光反射回第一像素PX1的内部和第二像素PX2内部。因此，发光装置1000可以具有增大的发光效率。
总之，实施例可以提供一种具有改善的发光效率和色域的发光装置以及制造该发光装置的方法。
在此已经公开了示例实施例，尽管采用了特定术语，但是仅以一般性的和描述性别的含义来使用和解释它们，而不是出于限制的目的。在一些情况下，对于本领域普通技术人员来说，在提交本申请时言将显而易见的是，除非另外特别指出，否则结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用，或者与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式上和细节上做出各种改变。

Claims (25)

1.一种发光装置，包括：
第一像素，其包括第一发光结构、位于所述第一发光结构上的第一颜色转换层以及位于所述第一颜色转换层上的第一多层过滤器；以及
第二像素，其包括第二发光结构、位于所述第二发光结构上的第二颜色转换层以及位于所述第二颜色转换层上的第二多层过滤器，其中，
所述第一多层过滤器和所述第二多层过滤器中的每一个包括至少一个堆叠件，所述至少一个堆叠件包括第一膜和第二膜，
所述第一多层过滤器输出具有与通过所述第二多层过滤器输出的光的波段不同的波段的光，
所述第一多层过滤器将未输出的光反射回所述第一像素中，
所述第二多层过滤器将未输出的光反射回所述第二像素中。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，每一个第一膜的折射率与每一个第二膜的折射率不同。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其中，所述第一多层过滤器中的每一个第一膜的厚度与所述第二多层过滤器中的每一个第一膜的厚度不同。
4.根据权利要求2所述的发光装置，其中，所述第一多层过滤器中的每一个第二膜的厚度与所述第二多层过滤器中的每一个第二膜的厚度不同。
5.根据权利要求2所述的发光装置，其中，
所述第一多层过滤器包括n个堆叠件，
所述第二多层过滤器包括m个堆叠件，并且
n和m是彼此不同的整数。
6.根据权利要求1所述的发光装置，其中：
所述第一多层过滤器和所述第二多层过滤器中的每一个包括交替地且重复地堆叠的多个第一膜和多个第二膜，
所述第一多层过滤器具有所述多个第一膜中的位于所述第一颜色转换层与所述多个第二膜中的最下层的膜之间的最下层膜，
所述第二多层过滤器具有所述多个第一膜中的位于所述第二颜色转换层与所述多个第二膜中的最下层的膜之间的最下层膜，并且
所述多个第一膜的折射率大于所述多个第二膜的折射率。
7.根据权利要求1所述的发光装置，其中：
所述第一多层过滤器对波长大于第一最小波长的光是透明的，
所述第二多层过滤器对波长大于第二最小波长的光是透明的，并且
所述第一最小波长与所述第二最小波长不同。
8.根据权利要求7所述的发光装置，其中，所述第一颜色转换层包括与所述第二颜色转换层的材料不同的材料。
9.根据权利要求7所述的发光装置，其中：
所述第一颜色转换层包括将从所述第一发光结构发射的光转换成第一光的材料，
所述第二颜色转换层包括将从所述第二发光结构发射的光转换成第二光的材料，并且
所述第一光和所述第二光具有不同的波长。
10.根据权利要求9所述的发光装置，其中，
所述第一多层过滤器允许所述第一光的一部分穿过所述第一多层过滤器，并反射所述第一光的剩余部分，并且
所述第二多层过滤器允许所述第二光的一部分穿过所述第二多层过滤器，并反射所述第二光的剩余部分。
11.根据权利要求10所述的发光装置，其中，
所述第一发光结构和所述第二发光结构发射蓝色光，并且
所述第一光和所述第二光分别是红色光和绿色光。
12.根据权利要求1所述的发光装置，其中：
所述第一多层过滤器和所述第二多层过滤器中的每一个包括顺序地堆叠的下过滤器结构和上过滤器结构，
所述下过滤器结构和所述上过滤器结构中的每一个包括交替地且重复地堆叠的多个第一膜和多个第二膜，
所述下过滤器结构具有所述多个第一膜中的位于所述多个第二膜中的最下层膜下方的最下层膜，并且所述多个第一膜中的最下层膜的厚度小于所述多个所述第一膜中的其它的膜的厚度，并且
所述上过滤器结构具有所述多个第二膜中的位于所述多个第一膜中的最下层膜下方的最下层膜，并且所述多个第二膜中的最下层膜的厚度小于所述多个第二膜中的其它的膜的厚度。
13.根据权利要求12所述的发光装置，其中，所述多个第一膜中的每一个的折射率大于所述多个第二膜中的每一个的折射率。
14.根据权利要求1所述的发光装置，其中：
所述第一多层过滤器对波长大于第一最小波长且小于第一最大波长的光是透明的，
所述第二多层过滤器对波长大于第二最小波长且小于第二最大波长的光是透明的，并且
所述第一最小波长与所述第一最小波长不同，并且所述第一最大波长与所述第二最大波长不同。
15.根据权利要求14所述的发光装置，其中，所述第一颜色转换层包括与所述第二颜色转换层的材料相同的材料。
16.根据权利要求14所述的发光装置，其中：
所述第一颜色转换层和所述第二颜色转换层包括分别将从所述第一发光结构和所述第二发光结构发射的光转换成白色光的材料，
所述第一多层过滤器从由所述第一发光结构发射的光转换成的白色光中提取出第一光，
所述第二多层过滤器从由所述第二发光结构发射的光转换成的白色光中提取出第二光，并且
所述第一光和所述第二光具有不同的波长。
17.根据权利要求16所述的发光装置，其中，所述第一多层过滤器反射由所述第一发光结构发射的光转换成的白色光中的除所述第一光之外的剩余部分，并且所述第二多层过滤器反射由所述第二发光结构发射的光转换成的白色光中的除所述第二光之外的剩余部分。
18.根据权利要求16所述的发光装置，其中：
所述第一发光结构和所述第二发光结构发射蓝色光，并且
所述第一光和所述第二光分别是红色光和绿色光。
19.根据权利要求1所述的发光装置，其中：
所述第一发光结构和所述第二发光结构中的每一个包括第一半导体层、第二半导体层以及位于所述第一半导体层与第二半导体层之间的有源层，并且
所述第一半导体层和所述第二半导体层具有彼此不同的导电类型。
20.根据权利要求1所述的发光装置，还包括第三像素，其中，所述第三像素包括第三发光结构和位于所述第三发光结构上的透明层。
21.一种发光装置，包括：
第一像素，其包括第一发光结构、位于所述第一发光结构上的第一颜色转换层以及位于所述第一颜色转换层上的第一多层过滤器；以及
第二像素，其包括第二发光结构、位于所述第二发光结构上的第二颜色转换层以及位于所述第二颜色转换层上的第二多层过滤器，其中，
所述第一多层过滤器和所述第二多层过滤器中的每一个包括交替地且重复地堆叠的多个第一膜和多个第二膜，
所述多个第一膜的折射率与所述多个第二膜的折射率不同，
所述第一多层过滤器对波长大于第一最小波长的光是透明的，
所述第二多层过滤器对波长大于第二最小波长的光是透明的，并且
所述第一最小波长与所述第二最小波长不同。
22.根据权利要求21所述的发光装置，其中：
所述第一颜色转换层将从所述第一发光结构发射的光转换成第一光，
所述第一多层过滤器允许所述第一光的一部分穿过所述第一多层过滤器，并反射所述第一光的剩余部分，
所述第二颜色转换层将从所述第二发光结构发射的光转换成第二光，
所述第二多层过滤器允许所述第二光的一部分穿过所述第二多层过滤器，并反射所述第二光的剩余部分，并且
所述第一光和所述第二光具有不同的波长。
23.根据权利要求22所述的发光装置，其中：
所述第一发光结构和所述第二发光结构发射蓝色光，并且
所述第一光和所述第二光分别是红色光和绿色光。
24.根据权利要求21所述的发光装置，其中：
所述第一多层过滤器对波长小于第一最大波长的光是透明的，
所述第二多层过滤器对波长小于第二最大波长的光是透明的，并且
所述第一最大波长与所述第二最大波长不同。
25.根据权利要求24所述的发光装置，其中：
所述第一颜色转换层和所述第二颜色转换层分别将从所述第一发光结构发射的光和从所述第二发光结构发射的光转换成白色光，
所述第一多层过滤器从由所述第一发光结构发射的光转换成的白色光中提取出第一光，并反射该白色光的除了所述第一光之外的剩余部分，
所述第二多层过滤器从由所述第二发光结构发射的光转换成的白色光中提取出第二光，并反射该白色光的除了所述第二光之外的剩余部分，并且
所述第一光和所述第二光具有彼此不同的波长。
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