CN111162099A - 显示装置 - Google Patents

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李宗益
林栽熙
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Abstract

根据一实施例的显示装置,包括:基板;第一发光单元、第二发光单元以及第三发光单元,提供于所述基板上,并射出红光、绿光以及蓝光;以及阻隔壁,分别提供于所述第一发光单元至所述第三发光单元之间,并且使所述光不能透过,其中,所述第一发光单元至所述第三发光单元的高度比所述阻隔壁的高度低,所述阻隔壁和所述第一发光单元至所述第三发光单元之间的距离是10μm至20μm。

Description

显示装置
技术领域
本申请是申请日为2018年9月27日、申请号为201880037296.0、发明名称为“发光元件以及具有该发光元件的显示装置”的发明专利申请的分案申请。
背景技术
发光二极管作为无机光源,广泛地利用于如显示装置、车辆用灯具、一般照明等各种领域。发光二极管具有寿命较长、耗电量低、响应速度快的优点,从而正快速地取代现有光源。
另外,现有的发光二极管在显示装置中主要作为背光光源而使用。然而,最近正在开发着利用发光二极管直接实现图像的新一代显示装置的微型LED。
显示装置一般利用蓝色、绿色及红色的混合色实现多种颜色。显示装置的每个像素具备蓝色、绿色及红色的子像素,并通过这些子像素的颜色而限定特定像素的颜色,并且借由这些像素的组合实现图像。
在微型LED显示装置的情况下,与每个子像素对应而布置有微型LED,据此,需要在一个基板上布置非常多的数量的微型LED。然而,微型LED的尺寸非常小,是200μm以下,甚至为100μm以下,并且由于如此小的尺寸发生多种问题点。尤其,小尺寸的发光二极管难以处理,从而不易于将发光二极管贴装于面板上,并且,在贴装的微型LED中将不良LED更换为良品LED的过程也较为困难。
另外,发光二极管一般发出紫外线或蓝光,并可通过与荧光体组合而实现绿光及红光。并且,为了提高每个颜色的纯度,每个子像素使用滤色器,然而滤色器也具有滤色效率的差异。据此,即使操作相同的发光二极管发出相同强度的光,蓝色子像素、绿色子像素及红色子像素的光强也会发生差异。为了克服这样的差异,可改变每个发光二极管的工作电流密度,然而根据电流密度变化可能发生发光二极管的发光效率的减少。
发明内容
技术问题
本发明所要解决的课题是提供一种易于贴装及更换的发光二极管及具有该发光二极管的显示装置。
本发明所要解决的另一课题为提供一种可以以最佳的发光效率操作每个子像素的发光二极管的发光二极管及具有该发光二极管的显示装置。
本发明所要解决的又一问题是提供一种颜色纯度以及颜色再现性较高的显示装置。
技术方案
根据本发明的一实施例的发光元件包括:第一发光单元、第二发光单元以及第三发光单元,各自包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层;垫,电连接于所述第一发光单元至第三发光单元,从而能够使所述第一发光单元至第三发光单元独立地驱动;第二波长转换器,变换从所述第二发光单元发出的光的波长;以及第三波长转换器,变换从所述第三发光单元发出的光的波长,其中,所述第三波长转换器将光的波长变换为比所述第二波长转换器变换的波长更长的长波长,所述第二发光单元具有比所述第一发光单元更大的面积,所述第三发光单元具有比所述第二发光单元更大的面积。
本发明的一实施例中,所述第一发光单元至第三发光单元可以发出蓝光,所述第二波长转换器可以将所述蓝光变换为绿光,所述第三波长转换器可以将所述蓝光变换为红光。
本发明的一实施例中,第二发光单元以及第三发光单元的针对所述第一发光单元的面积比可以分别与所述第二波长转换器的光变换效率以及所述第三波长转换器的光变换效率成反比。
本发明的一实施例中,发光元件还可以包括将从所述第一发光单元发出的光的波长变换为第一波长的光的第一波长转换器,其中,所述第一波长转换器可以将光的波长变换为比所述第二波长转换器变换的波长更短的短波长,所述第一发光单元至第三发光单元可以发出紫外线。
本发明的一实施例中,所述第一波长转换器可以将紫外线变换为绿光,所述第二波长转换器可以将所述紫外线变换为绿光,所述第三波长转换器可以将所述紫外线变换为红光。
本发明的一实施例中,第二发光单元以及第三发光单元的针对所述第一发光单元的面积比分别可以与所述第二波长转换器的针对所述第一波长转换器的光变换效率比以及所述第三波长转换器的针对所述第一波长转换器的光变换效率比成反比。
本发明的一实施例中,发光元件还可以包括:第一滤色器,布置于所述第一波长转换器上;第二滤色器,布置于所述第二波长转换器上;以及第三滤色器,布置于所述第三波长转换器上。
本发明的一实施例中,发光元件还可以包括:第二滤色器,布置于所述第二波长转换器上;以及第三滤色器,布置于所述第三波长转换器上。
本发明的一实施例中,发光元件还可以包括布置有所述第一发光单元至第三发光单元的基板。
本发明的一实施例中,发光元件还可以包括分别提供于所述第一发光单元至所述第三发光单元之间,并且使所述光不能透过的阻隔壁,其中,所述第一发光单元至所述第三发光单元的高度可以比所述阻隔壁的高度低,所述阻隔壁和所述第一发光单元至所述第三发光单元之间的距离可以为10μm至20μm。
本发明的一实施例中,提供于所述第一发光单元至所述第三发光单元之间的所述阻隔壁可以彼此连接。
本发明的一实施例中,所述阻隔壁的宽度可以随着从所述基板远离而增加。
本发明的一实施例中,所述阻隔壁可以在所述基板的平面上的面积中所占的面积比是0.50~0.99。
本发明的一实施例中,所述阻隔壁的高度可以是15μm~115μm。
本发明的一实施例中,所述第一发光单元可以射出红光,所述第二发光单元可以射出绿光,所述第三发光单元可以射出蓝光,所述第一发光单元和所述第二发光单元之间的距离可以和所述第一发光单元和所述第三发光单元之间的距离相同。本发明的一实施例中,所述第一发光单元和所述第二发光单元之间的距离可以和所述第二发光单元和所述第三发光单元之间的距离相异。
本发明的一实施例中,所述第一发光单元至所述第三发光单元可以提供于一个发光元件内,提供于一像素的所述第一发光单元至所述第三发光单元之间的距离可以比提供于所述一像素的所述第一发光单元至所述第三发光单元和提供于与所述一像素相邻的像素的第一发光单元至第三发光单元之间的距离短。
本发明的一实施例中,所述第一发光单元至所述第三发光单元可以布置为三角形形态,并且,本发明的一实施例中,所述第一发光单元至所述第三发光单元可以布置为一字形形态。
本发明的一实施例中,所述第一发光单元至第三发光单元可以共享第一导电型半导体层。
本发明的一实施例中,发光元件还可以包括从所述垫中的电连接于共享的所述第一导电型半导体层的垫延伸的延伸部。
本发明的一实施例中,所述第二波长转换器和所述第三波长转换器可以位于同一膜内。
本发明的一实施例中,所述第二波长转换器和所述第三波长转换器可以位于层叠膜内,所述第二波长转换器和所述第三波长转换器可以位于彼此不同的层内。
本发明的一实施例中,发光元件可以包括:基板;第一发光单元、第二发光单元以及第三发光单元,提供于所述基板上,并射出红光、绿光以及蓝光;以及阻隔壁,分别提供于所述第一发光单元至所述第三发光单元之间,并且使所述光不能透过,其中,所述第一发光单元至所述第三发光单元的高度可以比所述阻隔壁低,所述阻隔壁和所述第一发光单元至所述第三发光单元之间的距离可以在5μm以下。
本发明的发光元件可以采用与显示装置,显示装置可以包括:电路基板;以及多个像素,排列于所述电路基板上,其中,所述多个像素中的每一个可以是根据之前的一实施例的发光元件。
技术效果
根据本发明的实施例,提供一种如下的发光二极管:包括第一发光单元至第三发光单元,以能够将发出彼此不同颜色的光的子像素布置于一个发光二极管单元内,从而能够易于贴装及更换。进而,通过使第一发光单元至第三发光单元的面积不同,从而能够使每个子像素的发光单元以最佳的发光效率工作。
除此之外,根据本发明的一实施例提供一种颜色纯度以及颜色再现性较高的显示装置。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的显示装置的平面图。
图2是图示图1的P1部分的放大平面图。
图3是示出根据本发明的一实施例的显示装置的结构图。
图4a是示出子像素的电路图,是图示构成被动型显示装置的像素的一例子的电路图。
图4b是示出子像素的电路图,是图示构成主动型显示装置的像素的一例子的电路图。
图5a是图示在图2所示的显示装置中的一个像素的平面图。
图5b是沿图5a的I-I’线截取的剖面图。
图6是图示根据本发明的一实施例的发光单元的剖面图。
图7a以及图7b是图示根据本发明的一实施例的像素的平面图。
图8a至图8d是图示根据本发明的一实施例的显示装置的剖面图。
图9是用于说明根据本发明的一实施例的发光元件的概略性的平面图。
图10是沿图9的截取线A-A而截取的概略性的剖面图。
图11是用于说明本发明的又一实施例的发光元件的概略性的平面图。
图12是沿图11的截取线B-B而截取的概略性的剖面图。
图13是用于说明根据本发明的又一实施例的像素的概略性的平面图。
图14是沿图13的截取线C-C而截取的概略性的剖面图。
图15是沿图13的截取线D-D而截取的概略性的放大剖面图。
图16是用于说明根据本发明的又一实施例的像素的概略性的平面图。
图17是沿图16的截取线E-E而截取的概略性的剖面图。
图18是用于说明根据本发明的又一实施例的像素的概略性的剖面图。
图19a以及图19b是用于说明包括波长转换器的膜的剖面图。
图20是用于说明根据本发明的一实施例的显示装置的概略性的平面图。
图21是图示根据本发明的一实施例的显示装置的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施例。为了能够将本发明的思想充分传递给本发明所属技术领域的普通技术人员,作为示例提供以下介绍的实施例。因此,本发明并不局限于如下所述的实施例,其可以具体化为其他形态。另外,在附图中,也可能为了方便而夸大表现构成要素的宽度、长度、厚度等。并且,当记载到一个构成要素位于另一构成要素的“上部”或“上”时,不仅包括各部分“直接”位于另一部分的“上部”或“上”的情形,还包括各构成要素与另一构成要素之间夹设有又一构成要素的情形。在整个说明书中,相同的附图标号表示相同的构成要素。
本发明的实施例涉及一种射出光的发光元件,在多种装置中可以使用为光源,尤其,采用于显示装置而起到像素的功能。以下,首先说明显示装置,并参照附图依次说明作为采用于显示装置的像素的发光元件的实施例。然而,应当考虑到根据本发明的一实施例的发光元件并不是仅使用于显示装置,根据需要也可以在其他装置中作为光源而采用。
图1是根据本发明的一实施例的显示装置的平面图,图2是图示图1的P1部分的放大平面图。
参照图1以及图2,根据本发明的一实施例的显示装置10显示任意的视觉信息,例如,文本、视频、照片、二维或者三维图像等。
显示装置10可以提供为多种形状,可以提供为如矩形的包含直线的边的封闭形态的多角形、包含由曲线构成的边的圆、椭圆等、包含由直线和曲线构成的边的半圆、半椭圆等多种形状。本发明的一实施例中,图示了所述显示装置提供为矩形的例子。
显示装置10具有显示图像的多个像素100。每个像素100是显示图像的最小单位。各像素100可以发出白光和/或彩色光。各像素100可以包括发出一种颜色的一个子像素,然而可以包括彼此不同的多个子像素,从而使彼此不同的颜色组合而能够发出白光和/或彩色光。
各像素110可以由发光元件实现,以下对于发光元件这一术语而言,考虑到能够使用于实现一个像素,从而也使用为实质上与像素相同的含义。
本实施例中,各像素100可以包括多个发光单元,或者可以包括由多个发光单元和用于转换来自发光单元的光的其他构成要素实现的子像素。例如,多个发光单元可以由第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P实现。
本发明的一实施例中,各像素100可以包括射出绿光的发光单元G、射出红光的发光单元R以及射出蓝光的发光单元B,第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P可以对应于射出绿光的发光单元G、射出红光的发光单元R以及射出蓝光的发光单元B。然而,各像素100可以包括的发光单元并不局限于此。例如,各像素100也可以包括射出青色光、品红色光、黄色光等的发光单元,各像素可以包括射出绿光的绿色发光单元G、射出红光的红色发光单元R以及射出蓝光的蓝色发光单元B。
像素100和/或发光单元111P、113P、115P布置为行列形状。在此,像素100和/或发光单元111P、113P、115P排列为行列形状的意思并不仅意味着像素100和/或发光单元111P、113P、115P沿行或列准确地排列为一例的情形,虽然整体上沿行或列而排列,然而详细的位置可以变为排列为之字形形状等。
图3是示出根据本发明的一实施例的显示装置的结构图。
参照图3,根据本发明的一实施例的显示装置10包括时序控制部350、扫描驱动部310、数据驱动部330、排线部以及像素。在此,在像素包括多个发光单元111P、113P、115P的情况下,每个发光单元111P、113P、115P单独地通过排线部连接于扫描驱动部310、数据驱动部330等。
时序控制部350从外部(作为一例,传送图像数据的系统)接收驱动显示装置所需的各种控制信号以及图像数据。这样的时序控制部350重新排序所接收的图像数据而传送至数据驱动部330。并且,时序控制部350生成驱动扫描驱动部310以及数据驱动部330所需的扫描控制信号以及数据控制信号,将生成的扫描控制信号以及数据控制信号分别传送至扫描驱动部310以及数据驱动部330。
扫描驱动部310从时序控制部350接收扫描控制信号,并与此对应而生成扫描信号。
数据驱动部330从时序控制部350接收数据控制信号以及图像数据,并与此对应而生成数据信号。
排线部包括多个信号排线。具体地,排线部包括连接扫描驱动部310和发光单元111P、113P、115P的第一排线130和连接数据驱动部330和发光单元111P、113P、115P的第二排线120。本发发明的一实施例中,第一排线130可以是扫描排线,第二排线120可以是数据排线,以下以第一排线作为扫描排线且第二排线作为数据排线而进行说明。此外,排线部还包括连接时序控制部350和扫描驱动部310、连接时序控制部350和数据驱动部330或者连接其以外构成要素之间并传送相应信号的排线。
扫描排线130将从扫描驱动部310生成的扫描信号提供至发光单元111P、113P、115P。从数据驱动部330生成的数据信号输出至数据排线120。输出至数据排线120的数据信号输入至由扫描信号选择的水平像素线的发光单元111P、113P、115P。
发光单元111P、113P、115P连接于扫描排线130以及数据排线120。发光单元111P、113P、115P当接收来自扫描排线130的扫描信号时,对应于从数据排线120输入的数据信号而选择性地发光。作为一例,在每个帧期间每个发光单元111P、113P、115P以相应于接收到的数据信号的亮度发光。接收到相应于黑色亮度的数据信号的发光单元111P、113P、115P在该帧期间内不发光而显示黑色。
本发明的一实施例中,子像素,即发光单元可以以被动型或者主动型驱动。在显示装置以主动型驱动的情况下,显示装置还可以接收除了扫描信号以及数据信号以外的第一字像素电源以及第二子像素电源而驱动。
图4a是示出一个子像素的电路图,是图示构成被动型显示装置的子像素的一例的电路图。在此,子像素可以是多个子像素中的一个,例如,可以是红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素中的一个,本实施例中表示第一发光单元111P。
参照图4a,第一发光单元111P包括连接于扫描排线130和数据排线120之间的光源LD。光源LD可以是具有第一端子以及第二端子的发光二极管。第一端子以及第二端子分别连接于发光单元内的第一电极(例如,阳极)和第二电极(例如,阴极)。在此,第一端子可以连接于扫描排线130,第二端子可以连接于数据排线120,或者可以以与其相反的方式连接。
当对第一电极和第二电极之间施加阈值电压以上的电压时,光源LD发出相应于施加的电压的大小的亮度的光。即,可以借由调整施加于扫描排线130的扫描信号和/或施加于数据排线120的数据信号的电压而控制第一发光单元111P的发光。
本发明的一实施例中,虽然图示了在扫描排线130和数据排线120之间仅连接一个光源LD的情形,然而并不局限于此。在扫描排线130和数据排线120之间可以连接有多个光源LD,此时,光源LD可以并联或者串联连接。
图4b是示出第一发光单元111P电路图,是图示构成主动型显示装置的子像素的一例的电路图。在显示装置是主动型的情况下,第一发光单元111P还可以接收除了扫描信号以及数据信号以外的第一子像素电源ELVDD以及第二子像素电源ELVSS而驱动。
参照图4b,第一发光单元111P包括一个以上的光源LD和连接于该光源LD的晶体管部TFT。
光源LD的第一电极经晶体管部TFT连接于第一子像素电源ELVDD,第二电极连接于第二子像素电源ELVSS。第一子像素电源ELVDD以及第二子像素电源ELVSS可以具有彼此不同的电位。作为一例,第二子像素电源ELVSS可以具有比第一子像素电源ELVDD的电位小发光单元的阈值电压以上的电位。这样的每个光源按照与被晶体管部TFT控制的驱动电流相应的亮度而发光。
根据本发明的一实施例,晶体管部TFT包括第一晶体管M1以及第二晶体管M2和存储电容器Cst。然而,晶体管部TFT的结构并不局限于图4b所示的实施例。
第一晶体管M1(开关晶体管)的源电极连接于数据排线120,漏电极连接于第一节点N1。而且,第一晶体管的栅电极连接于扫描排线130。这样的第一晶体管当从扫描排线130接收能够使第一晶体管M1接通的电压的扫描信号时被接通,从而电连接数据排线120和第一节点N1。此时,相关帧的数据信号提供于数据排线120,据此数据信号传送至第一节点N1。传送至第一节点N1数据信号充电于存储电容器Cst。
第二晶体管M2(驱动晶体管)的源电极连接于第一子像素电源ELVDD,漏电极连接于发光单元的第一电极。而且,第二晶体管M2的栅电极连接于第一节点N1。这样的第二晶体管M2对应于第一节点N1的电压而控制提供至发光单元的驱动电流的量。
存储电容器Cst的一电极连接于第一子像素电源ELVDD,另一电极连接于第一节点N1。这样的存储电容器Cst以与提供至第一节点N1的数据信号对应的电压充电,并直到下一个帧的数据信号提供为止维持所充的电压。
为了方便,图4b中图示了包含两个晶体管的晶体管部TFT。然而,本发明并不局限于此,晶体管部TFT的结构可以多样地变更而实施。例如,晶体管部可以包括更多的晶体管或电容器等。并且,本实施例中未图示第一晶体管以及第二晶体管、存储电容器以及排线的具体结构,然而,第一晶体管以及第二晶体管、存储电容器以及排线在实现根据本发明的实施例的电路图的限度内可提供为多种形态。
图5a是图示图2所示的显示装置中的一个像素的平面图,图5b是沿图5a的I-I’线截取的剖面图。
根据本发明的一实施例,提供有基板210和提供于基板210上并可以射出红光、绿光以及蓝光的第一发光单元111P、第二发光单元113P以及第三发光单元115P。
每个第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P之间提供有使光无法透过的阻隔壁220。第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P的高度比阻隔壁220的高度低。
同时,阻隔壁220和第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P之间的距离是10μm至20μm。
以下说明中,,针对共同适用于全部发光单元的内容,第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P可以统称为‘发光单元’。
同时,第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P的集群以及能够制造白光的最小单位指称为‘像素’或者‘发光元件’。
以下,针对包括于显示装置的各构成要素进行更加仔细的观察。
基板210可以包括排线部,从而可以为像素100提供电源以及信号。
虽然未图示,在基板210上可以形成有包括与像素100连接的扫描排线和数据排线的排线部和/或晶体管部。
本发明的一实施例中,基板210可以是印刷电路基板。在基板210由印刷电路基板提供的情况下,在印刷电路基板可以提供有连接于像素100的排线部,除此之外,可以贴装有时序控制部、扫描驱动部、数据驱动部等的电路。
印刷电路基板可以是排线部形成于两面的两面印刷电路基板,在此情况下,排线部可以包括提供于印刷电路基板的上面的垫部235a、235b和贯通印刷电路基板的上下面的连接部236a、236b,以与像素100电连接。在印刷电路基板的下面可以贴装有电极231、232或者排线等,像素100的排线可以通过垫部235a、235b以及连接部236a、236b等连接于印刷电路基板的下面的电极231、232以及排线等。
然而,除了印刷电路基板,基板210可以由能够贴装像素100的不同的基板提供。例如,基板210也可以是在如玻璃、石英、塑料等的绝缘基板上形成有排线部的基板。在此情况下,时序控制部、扫描驱动部、数据驱动部等的电路等可以直接形成于绝缘基板上,或者可以提供于单独的印刷电路基板等之后连接于绝缘基板的排线部。
基板210可以利用坚硬的材料构成,然而并不局限于此,可以利用柔性材料构成。在根据本发明的一实施例的显示装置实现为弯曲的或者能够弯曲的显示装置的情况下,基板210利用柔性材料构成时有利。本发明的一实施例中,在基板210利用如玻璃、石英等的材料构成的情况下,由于耐热性比有机高分子基板相对较高,从而具有在其上面能够实现多种层叠的优点。在基板210利用如玻璃或石英等的透明的材料构成的情况下,可以有利于制造顶部或者底部发光显示装置。在基板210利用有机高分子或有机无机复合材料等构成的情况下,柔性可以相对较高,并且可以有利于制造曲面显示装置。
在基板210以将导电性粘合层置于其之间的方式贴装有至少一个像素100。显示装置中,像素100贴装于基板20的子像素区域。
根据本发明的一实施例,像素100包括第一发光单元111P、第二发光单元113P以及第三发光单元115P。每个发光单元111P、113P、115P在基板210上提供为在平面图上看时相隔的形态。
第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P可以射出彼此不同的波长带的光。即,若将第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P射出的光分别称为第一光至第三光,则第一光至第三光可以具有彼此不同的波长带。本实施例中,如上所述,第一光至第三光分别可以具有绿光、红光以及蓝光的波长带,此时,第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P可以实现为绿色发光二极管、红色发光二极管以及蓝色发光二极管。
然而,根据实施例,第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P中的一部分或者全部可以射出相同的波长的光。例如,第一发光单元111P可以射出第一波长的光,第二发光单元113P以及第三发光单元115P可以射出与第一波长相异却彼此相同的第二波长的光。在此情况下,第二发光单元113P或者第三发光单元115P上可以提供有波长转换器250。波长转换器250可以变换从发光单元射出的光的波长。例如,从第二发光单元113P射出的紫外线或者蓝色波长带的光可以透过波长转换器250而使波长变换为红色波长带的光。据此,即使从第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P中的一部分或者全部射出相同的波长的光,使用者也可以识别为如同从各发光单元111P、113P、115P射出彼此不同的波长的光。
各发光单元111P、113P、115P贴装于在基板210上面提供的垫部235a、235b。此时,如上所述,发光单元111P、113P、115P和垫部235a、235b之间为了确保稳定的电连接可以提供有导电性粘合层。导电性粘合层可以利用焊膏、银膏等的导电性膏或者导电性树脂构成。
垫部235a、235b可以借由贯通基板210的连接部236a、236b而与提供于基板210背面的电极231、232连接。此时,电极231、232可以包括共同电极231以及子像素电极232。提供于像素100的第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P可以连接于一个共同电极231。同时,子像素电极232可以提供为多个,每个子像素电极232可以与第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P一对一对应。
根据本发明的一实施例,将提供于一个像素100的发光单元111P、113P、115P连接于相同的共同电极231,从而可以简单化排线结构,并且可以提升显示装置制造工序效率。当多个发光单元111P、113P、115P连接于一个共同电极231时,共同电极231的尺寸可以相对大于子像素电极232。
共同电极231以及子像素电极232可以与显示装置的数据排线、扫描排线连接。据此,扫描信号以及数据信号可以通过共同电极231以及子像素电极232传送至发光单元111P、113P、115P。
共同电极231和子像素电极232可以是彼此不同类型的电极。例如,在共同电极是p型电极的情况下,子像素电极232是n型电极,或者可以是与其相反。
共同电极231和子像素电极232的尺寸可以比发光单元的第一端子以及第二端子的尺寸大。
在基板210上提供有阻隔壁220。此时,阻隔壁220提供于每个第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P之间。
阻隔壁220可以提供为彼此连接的一体,或者可以提供为彼此分离的形态。例如,提供于第一发光单元111P和第二发光单元113P之间的阻隔壁220和提供于第二发光单元113P和第三发光单元115P之间的阻隔壁可以彼此连接或者分离。
以下,以提供于各发光单元111P、113P、115P之间的阻隔壁220提供为彼此连接的一体的情形作为示例进行说明。
提供为一体的阻隔壁220针对每个像素100包括多个开口221、222、223。阻隔壁220以发光单元111P、113P、115P提供于所述开口221、222、223内的形态提供。
阻隔壁220作为利用非导电性材料构成的绝缘膜,是并不使光透过的层。本发明的一实施例中,阻隔壁220可以利用光吸收物质构成。阻隔壁220可以提供为黑色,例如,可以利用使用于显示装置等的遮光部材料构成。
根据一实施例,阻隔壁220可以由感光型阻焊剂(PSR:photo solder resist)和光吸收物质混合而成的组合物形成。通过利用感光型阻焊剂和光吸收物质混合而成的组合物,可以简单化阻隔壁220形成工序。具体地,在常温下涂覆组合物并进行光硬化,从而可以在无需严酷的工序条件的情况下形成阻隔壁220。
作为用于形成阻隔壁220的感光型阻焊剂(PSR)可以使用多样的物质。例如,感光型阻焊剂可以包括感光性有机高分子。感光性有机高分子可以是选自聚乙烯(Polyethylene)、聚丙烯(Polypropylene)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride)、聚苯乙烯(Polystyrene)、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂(Acrylonitrile-Butadiene-Styreneresin)、甲基丙烯酸酯树脂(Methacrylate resin)、聚酰胺(Polyamide)、聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚乙酰(Polyacetyl)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate)、改性聚苯醚(PPO)树脂(Modified Polyphenylene Oxide)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(Polybutylen terephthalate)、聚氨酯(Polyurethane)、酚醛树脂(Phenolicresin)、尿素树脂(Urea resin)、三聚氰胺树脂(Melamine resin)以及这些物质的组合中的任意一个。
同时,为了有助于感光型阻焊剂(PSR)的光硬化反应,在用于形成阻隔壁220的组合物中还可以包括光敏固化剂。然而,除了上述物质以外,也可以利用多种物质形成阻隔壁220。
并且,在本发明的一实施例中,用于形成阻隔壁220的组合物可以是调配了聚二甲基硅氧烷(PDMS:Polydimethylsiloxane)和碳粒子(Carbon Particles)的物质。
阻隔壁220包括光吸收物质,从而可以吸收从发光单元111P、113P、115P射出的光中的一部分。具体地,从发光单元111P、113P、115P射出的光中朝向相邻的发光单元111P、113P、115P行进的光的一部分可以在阻隔壁220被吸收。据此,可以防止从彼此不同的发光单元111P、113P、115P射出的光不必要的混色。同时,随着防止了光的不必要的混色,即使从任何方向观察显示装置,也可以使识别到的光的色彩搭配是相同的。
然而,借由所述阻隔壁220而防止光的不必要的混色,这并不是意味着完全阻断从一个像素100射出的多个光的混色。例如,在一个像素100包括多个发光单元111P、113P、115P并从每个发光单元射出红光、蓝光、绿光的情况下,红光、蓝光、绿光将混色,从而可以被使用者识别为白光。阻隔壁220是防止由于光不必要地与来自相邻的像素的光混色,从而在并不垂直于显示装置的方向上观察显示装置时,白光被识别为其他颜色。
为了防止这样的不必要的混色,阻隔壁220的高度比发光单元111P、113P、115P的高度高。例如,当假设阻隔壁220具有第二高度H2,第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P中的任意一个具有第一高度H1时,第二高度H2比第一高度H1高。
此时,第一高度H1是从基板210的上表面至发光单元111P、113P、115P上表面为止的距离。在发光单元111P、113P、115P上面提供有凹凸,从而发光单元的上面形成为曲折状的情况下,第一高度H1可以是从基板210上表面至发光单元111P、113P、115P上表面的凹凸末端为止的距离。
第二高度H2意味着从基板210和阻隔壁220相接的面到阻隔壁220的上表面为止的距离。同时,在阻隔壁220的厚度随着平面图上的位置而不同的情况下,第二高度H2可以是从基板210和阻隔壁220相接的面到阻隔壁220的上表面为止的距离的平均。
第二高度H2可以是约15μm至约115μm。上述数值范围是用于防止从第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P射出的光不必要地混色的阻隔壁220的高度。同时,当第二高度H2超过约115μm时,从发光单元111P、113P、115P射出的光量过度地减少,或者显示装置的整体厚度有可能过度地变大的顾虑。并且,当第二高度H2小于约15μm时,可能在从发光单元111P、113P、115P射出的光之间发生不必要的混色。在彼此不同的发光单元111P、113P、115P提供于像素100的情况下,第一高度H1可以按发光单元111P、113P、115P而不同。然而,在此情况下,第二高度H2也比第二高度H1高,从而第二高度H2比任何发光单元111P、113P、115P的第一高度H1高。
根据发明的一实施例,第二高度H2和第二高度H1的差可以大于0小于等于约100μm。在第二高度H2和第一高度H1的差大于约100μm的情况下,阻隔从一个像素100射出的光的混合,可能很难实现白光。
当像素100是倒装芯片(Flip chip)时,第一高度H1可以是约10μm至约20μm。据此,阻隔壁220的厚度或者第二高度H2可以相对地变小,并且显示装置整体的厚度可以变薄。
提供发光单元111P、113P、115P的开口221、222、223的宽度可以根据发光单元111P、113P、115P而不同。例如,开口221、222、223的尺寸可以根据发光单元111P、113P、115P的尺寸而不同。
开口221、222、223的宽度比发光单元111P、113P、115P的宽度大。发光单元111P、113P、115P布置为并不接触于形成开口221、222、223的阻隔壁220的侧壁和发光单元111P、113P、115P。
发光单元111P、113P、115P和开口221、222、223的侧壁之间的距离可以是约10μm至约20μm。上述数值范围可以使阻隔壁220防止从发光单元111P、113P、115P射出的光不必要地混色,并且可以使借由开口221、222、223而开放的面积的比率降低。本发明的一实施例中,显示装置的平面上的面积中,阻隔壁220所占的面积可以是整体面积的约50%至约99%。随着阻隔壁220所占的面积相对地变大,可以使显示装置的对比率(contrast ratio)提高。
根据发明的一实施例,发光单元111P、113P、115P的宽度可以是200μm以下。例如,当发光单元111P、113P、115P具有四边形形态时,四边形的一边的长度可以为约200μm以下。随着发光单元111P、113P、115P具有上述的尺寸,在相同的面积可以贴装相对更多的发光单元111P、113P、115P。据此,可以提升显示装置的分辨率。
根据本发明的一实施例,发光单元111P、113P、115P上还可提供有波长转换器250。根据实施例,波长转换器250可以仅提供于发光单元111P、113P、115P中的一部分发光单元上。例如,波长转换器250可以仅提供于第二发光单元113P上。提供于第二发光单元113P的波长转换器250可以变换从第二发光单元113P射出的光的波长带。经过波长转换器250后的光可以被识别为与从第二发光单元113P射出时的光不同的颜色。同时,经过波长转换器250之后,光的波长可以与从并未提供波长转换器250的第一发光单元111P或者第三发光单元115P射出的光的波长不同。尤其,波长转换器250相对地吸收短波长的光之后,可以射出比吸收的光的波长更长的波长的光。
例如,当从第一发光单元111P射出蓝光,并从第三发光单元115P射出绿光时,从第二发光单元113P射出而经过波长转换器250的光可以被识别为红光。此时,从第二发光单元113P射出的光可以是蓝光、绿光或者紫外线等。蓝光、绿光或者紫外线在波长转换器250变换为红光。
波长转换器250可以包括荧光体层251以及滤色器252。荧光体层251以及滤色器252均执行将接收的光的波长变换为特定波长带的功能。本发明的一实施例中,在变换之后射出的光的波长的带宽中,荧光体层251和滤色器252可以显现出差异。例如,滤色器252可以包括量子点材料,并且可以将接收的光变换为较窄的带宽的光。与此相比,荧光体层251可以将接收的光变换为较宽的带宽的光。
波长转换器250上还可以提供有红色滤色器。并且,也可以省略滤色器,而且在提供有滤色器的情况下,可以实现进一步提高的高纯度的颜色。
荧光体层251可以提供为填充开口222内部的形态。据此,从发光单元113P射出的光在被使用者的眼识别之前可以经过荧光体层251。
荧光体层251可以提供为聚二甲基硅氧烷(PDMS:polydimethylsiloxane)、聚酰亚胺(PI:polyimide)、聚(2-甲基丙烯酸甲酯)(PMMA:poly(methyl 2-methylpropenoate))与陶瓷等的透明或半透明粘合剂一起混合的形态。
滤色器252可以提供为与发光单元113P相隔的形态。滤色器252的宽度可以比开口222的宽度大。据此,滤色器252的一部分在平面图上看可以与阻隔壁220重叠。随着滤色器252具有如上的形态,防止从发光单元113P射出的光未经过滤色器252被使用者识别,同时可以提升结构上的稳定性。
滤色器252可以提高光的颜色纯度。具体地,滤色器252可以阻隔没有被荧光体层252完全变换的蓝光或紫外线光。并且,阻隔来自相邻的第一发光单元111P以及第三发光单元115P的光,从而防止从第二发光单元113P射出的光的混色。因此,根据本发明的一实施例,随着荧光体层251以及滤色器252提供于波长转换器250,可以更加提升颜色纯度。
根据本发明的一实施例,发光单元111P、115P以及阻隔壁220上可以提供有保护层240。保护层240提供为填充并未提供有波长转换器250的开口221、223内部,并且覆盖阻隔壁220表面的形态。
保护层240在光学上是透明的。据此,即使从发光单元111P、113P、115P射出或者经过波长转换器250而射出的光透过保护层240,也可以维持光学特性。保护层240可以利用光学上透明的物质形成。保护层240可以利用环氧树脂、聚硅氧烷或者光刻胶等形成。例如,作为聚硅氧烷可以举出聚二甲硅氧烷(PDMS:polydimethylsiloxane)。然而,保护层240的材质并不局限于此,也可以使用如氢倍半硅氧烷(HSSQ:Hydrogen Silsesquioxane)、甲基倍半硅氧烷(MSSQ:Methyksilsesquioxane)、聚酰亚胺、二乙烯基硅氧烷(DivinylSiloxane)、双-苯并环丁烷(DVS-BCS:bis-Benzocyclobutane)、全氟环丁烷(PFCB:Perfluorocyclobutane)、聚亚芳基醚(PAE:Polyarylene Ether)等的材料。
保护层240的厚度可以考虑基板210显示装置整体厚度而决定。例如,保护层240可以以从基板210背面至保护层240上表面为止的距离在约1mm以下的方式提供。随着保护层240提供为上述程度的厚度,可以保护保护层240下的发光单元111P、115P的同时使显示装置薄型化。
【用于实施发明的形态】
图6是图示根据本发明的一实施例的发光单元的剖面图,本发明的一实施例中,作为第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P可以采用倒装芯片型的发光二极管,图6是概略性地图示根据本发明的一实施例的倒装芯片型的发光单元的剖面图。图6所示的发光单元可以是第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P中的任意一个,本实施例以第一发光单元111P为例进行说明,在以下附图中指称为发光单元111。
参照图6,发光单元111包括第一导电型半导体层1110、活性层1112、第二导电型半导体层1114、第一接触层1116、第二接触层1118、绝缘层1120、第一端子1122以及第二端子1124。
第一导电型半导体层1110、活性层1112以及第二导电型半导体层1114可以总称为半导体层。半导体层的种类可以根据发光单元射出的光的波长而不同。一实施例中,在发出绿光的发光单元的情况下,半导体层可以包括氮化铟镓(InGaN)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)以及磷化铝镓(AlGaP)。一实施例中,在发出红光的发光单元的情况下,半导体层可以包括砷化铝镓(AlGaAs:aluminum gallium arsenide)、磷化镓砷(GaAsP:gallium arsenide phosphide)、磷化铝镓铟(AlGaInP:aluminum gallium indiumphosphide)以及磷化镓(GaP:gallium phosphide)。一实施例中,在发出蓝光的发光单元的情况下,半导体层可以包括氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)以及硒化锌(ZnSe:zincselenide)。
第一导电型半导体层1110和第二导电型半导体层1114具有彼此相反的极性。例如,在第一导电型为n型的情况下,第二导电型是p型,第一导电型为P型的情况下,第二导电型是n型。本发明的一实施例中,第一半导体层1110可以是n型半导体层1110,第二半导体层1114可以是p型半导体层1114。以下,以n型半导体层1110、活性层1112以及p型半导体层1114依次形成的情形作为一例进行说明。
n型半导体层1110、活性层1112以及p型半导体层1114可以是Ⅲ-Ⅴ系列氮化无系半导体,例如,可以利用如(Al、Ga、In)N之类的氮化物系半导体形成。n型半导体层1110、活性层1112以及p型半导体层1114可以利用如金属有机化学气相沉积法(MOCVD)的公知的方法而形成。并且,n型半导体层1110包括n型杂质(例如,Si、Ge、Sn),p型半导体层1114包括p型杂质(例如,Mg、Sr、Ba)。一实施例中,n型半导体层1110可以包括包含有作为掺杂物的Si的GaN或者AlGaN,p型半导体层1114可以包括包含有作为掺杂物的Mg的GaN或者AlGaN。
附图中图示了n型半导体层1110以及p型半导体层1114分别是单一层的情形,然而这些层可以是多重层,并且也可以包括超晶格层。活性层1112可以包括单量子阱结构或者多量子阱结构,并且调整氮化物系半导体的组成比,以发出所期望的波长的光。例如,活性层1112可以发出蓝光或者紫外线。
并未提供活性层1112以及第二导电型半导体层1114的第一导电型半导体层1110上布置有第二接触层1118,第二导电型半导体层1114上布置有第一接触层1116。
第一接触层1116和/或第二接触层1118可以利用单一层或者多重层金属构成。作为第一接触层1116和/或第二接触层1118的材料可以使用Al、Ti、Cr、Ni、Au等的金属以及该金属的合金等。
第一接触层1116以及第二接触层1118上提供有绝缘层1120,绝缘层1120上提供有通过接触孔而与第一接触层1116连接的第一端子1122和通过接触孔而与第二接触层1118连接的第二端子1124。
第一端子1122可以通过导电性粘合层连接于第一连接电极和第二连接电极中的一个,第二端子1124可以通过导电性粘合层连接于第一连接电极和第二连接电极中的一个。
第一端子1122和/或第二端子1124可以利用单一层或者多重层金属构成。作为第一端子1122和/或第二端子1124的材料可以使用Al、Ti、Cr、Ni、Au等的金属以及该金属的合金等。
本发明的一实施例中,发光单元简单地与附图一同进行了说明,然而发光单元还可以包括除了上述的层以外的具有附加功能的层。例如,还可以包括反射光的反射层、用于绝缘特定构成要素的追加绝缘层、防止焊料扩散的焊料防止层等多种层。
本发明的一实施例中,第一导电型半导体层1110或者n型半导体层1110的表面可以包括凹凸。即,发光单元111中的射出光的表面可以包括凹凸。随着提供所述凹凸,从而可以提升光提取效率。凹凸可以提供为多角金字塔型、半球形、随机布置的同时具有粗糙度的面等的多种形态。
除了上述的示例以外,在形成倒装芯片型的发光单元111时,可以以多种形态形成台面,当然,第一接触层1116以及第二接触层1118或者第一端子1122以及第二端子1124的位置或者形状也可以多样地变更。
根据本发明的一实施例,发光单元111可以是竖立或者垂直型发光单元。当发光单元111是垂直型发光单元时,也可以提供为第一导电型半导体层1110、活性层1112以及第二导电型半导体层1114依次层叠的形态。此时,关于第一导电型半导体层1110、活性层1112以及第二导电型半导体层1114的事项与关于倒装芯片型发光单元111的说明中所述的内容相同。
图7a以及图7b是图示根据本发明的一实施例的像素的平面图。
根据本发明的一实施例,光非透射层包括多个开口,每个开口提供有一个发光单元。同时,提供于同一像素内的发光单元之间的距离比提供于彼此不同的发光单元像素内的发光单元之间的距离短。
当开口内提供有发光单元时,发光单元和开口侧壁之间的距离相比于开口之间的距离相对较小,在以下以彼此不同的开口之间的距离为基准进行说明。然而,以下,对于开口之间的距离阐述的事项可以相同地适用于对于发光单元之间的距离的内容。光非透射层侧壁和发光单元之间的距离可以缩小为2μm以下,这是由于是相对很短的距离。
每个像素(110、110'、110”)中提供有第一发光单元至第三发光单元。第一发光单元射出第一波长的光,第二发光单元射出与第一波长相异的第二波长的光。同时,第三发光单元射出与第一波长相异的第三波长的光。因此,根据情况,第二波长与第三波长可以相同,在此情况下,第二发光单元或者第三发光单元中的至少一个发光单元上提供有波长转换器。
参照图7a,在第一像素110和第二像素110'以及第三像素110”分别提供有第一发光单元、第二发光单元以及第三发光单元,各像素110、110'、110”可以以构成三角形的形态布置。
此时,位于第一像素110内的每个开口221、222、223之间的最短距离比位于第一像素110内的开口中的一个至位于另一像素110'、110”的开口中最为相邻的开口为止的最短距离短。例如,第二距离D2以及第四距离D4比第一距离D1以及第三距离D3小。此时,第二距离D2所指的是第一开口221和第三开口223之间的距离,第四距离D4所指的是第二开口222和第三开口223之间的距离。同时,第一距离D1所指的是第一像素110的第三开口223和第二像素110'的第二开口222'之间的距离,第三距离D3所指的是第一像素110的第三开口223和第三像素110”的第一开口221”之间的距离。
据此,从位于第一像素110的开口221、222、223射出的光可相对容易混合,据此可以实现纯度较高的白光。然而,从作为彼此不同的像素的第一像素110和第二像素110'或者第一像素110和第三像素110”射出的光并不会彼此混色。据此,根据本发明的显示装置即可以射出纯度较高的白光,也并不会存在随着观看显示装置的视角不同而使颜色变化的问题。
参照图7b,在第一像素110和第二像素110'以及第三像素110”各自布置有第一发光单元、第二发光单元以及第三发光单元。各像素110、110'、110”内的所述第一发光单元至所述第三发光单元沿一方向依次整齐布置,包含在一像素的所述第一发光单元和所述第二发光单元之间的距离以及所述第二发光单元和所述第三发光单元之间的距离比彼此不同的所述像素之间的距离小。
例如,第一发光单元、第二发光单元以及第三发光单元可以在各自的像素110、110'、110”依次整齐排列。
即,在图7b中,第二距离D2以及第四距离D4比第一距离D1以及第三距离D3小。此时,第二距离D2所指的是第二像素110'的第一开口221'和第二开口222'之间的距离,第四距离所指的是第二像素110'的第二开口222'和第三开口223'之间的距离。同时,第一距离D1所指的是第一像素110的第二开口222和第二像素110'的第二开口222'之间的距离,第三距离D3所指的是第二像素110'的第二开口222'和第三像素110”的第二开口222”之间的距离。
如上所述,由于相比于开口之间的距离,从形成开口的光非透射层侧壁至发光单元为止的距离相对较小,从而关于开口之间距离的事项可以相同地适用于关于发光单元之间的距离的事项。
提供于同一像素内的开口或者发光单元之间的距离比提供于彼此不同像素内的开口或者发光单元之间的距离小,因此从位于同一像素的开口射出的光可以相对容易混合,据此,可以实现纯度较高的白光。然而,从作为彼此不同像素的第一像素110和第二像素110'或者第一像素110和第三像素110”射出的光并不会彼此混色。据此,根据本发明的显示装置即可以射出纯度较高的白光,也不会存在随着观看显示装置的视角不同而使颜色变化的问题。
同时,提供于同一像素内的发光单元之间的距离可以根据发光单元射出的光的种类而不同。
具体地,当第一发光单元射出红光,第二发光单元射出绿光,第三发光单元射出绿光时,第一发光单元至第三发光单元之间可以成立如下的距离关系。
首先,第一发光单元和第二发光单元之间的距离可以与第一发光单元和第三发光单元之间的距离相同。并且,第一发光单元和第二发光单元之间的距离可以与第二发光单元和第三发光单元之间的距离相异。
上述的距离关系是按照射出彼此相异的波长的光的发光单元考虑其特征的距离关系。将发光单元布置为如上方式,从而可以即可以形成纯度较高的白光也可以防止不必要的混色。
根据本发明的一实施例,具有上述结构的显示装置在并不超出本发明的概念的限度内可以以多种形态实现。图8a至图8d是图示根据本发明的一实施例的显示装置的剖面图。
参照图8a,在开口221、222、223内可以提供有反射层224。反射层224可以提供为覆盖形成开口223的阻隔壁220侧壁的形态。同时,反射层224可以提供为覆盖基板210的一部分的形态。本发明的一实施例中,当反射层224覆盖基板210的一部分时,反射层224和发光单元115P也不会接触。
当反射层224提供于阻隔壁220的侧壁时,提供于同一像素内的各个发光单元和开口的侧壁之间的距离可以小于约5μm。在此情况下,反射层224反射光,从而并不存在从发光单元射出的光透过阻隔壁220的顾虑。
反射层224可以包括银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)、铂金(Pt)、金(Au)等的金属。反射层224的厚度(比什么?)相对较薄。反射层224可以利用化学气相沉积法(CVD)、等离子体化学沉积法(PECVD)、物理气相沉积法(PVD)、原子层沉积法(ALD)等而形成薄膜之后利用多种图案化方法而形成。
参照图8b,在保护层240上还可以提供有遮光部260以及扩散板270。
遮光部260可以提供为在平面图上看并不与开口221、222、223重叠,从而并不会对从发光单元111P、113P、115P射出的整个光量造成影响。遮光部260可以利用黑色光刻胶而构成。在遮光部260利用黑色光刻胶构成的情况下,易于实现利用光刻法的图案化。然而,遮光部260的材料并不局限于此,可以利用多种材料构成。
遮光部260提供为与阻隔壁220相隔,并与阻隔壁220一同防止从发光单元射出的光不必要地混色。
扩散板270使从发光单元射出的光折射而扩散。据此,从发光单元射出的光的视角可以变得更大。
扩散板270可以利用如氢倍半硅氧烷(HSSQ:Hydrogen Silsesquioxane)、甲基倍半硅氧烷(MSSQ:Methyksilsesquioxane)、聚酰亚胺、二乙烯基硅氧烷(DivinylSiloxane)、双-苯并环丁烷(DVS-BCS:bis-Benzocyclobutane)、全氟环丁烷(PFCB:Perfluorocyclobutane)、聚亚芳基醚(PAE:Polyarylene Ether)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA:Polymethylmethacrylate)、聚二甲基硅氧烷(PDMS:polydimethylsiloxane)的透明高分子而形成。
参照图8b,开口221、222、223具有宽度随着从基板210远离而变大的形状。具体地,开口221的下部宽度W2可以比开口221的上部宽度W1小。据此,提供于开口221、222、223之间的阻隔壁220的截面可以具有倒梯形的形状。具体地,阻隔壁220的宽度可以随着从基板210远离而增加。
随着开口221、222、223具有上述的形状,可以防止从发光单元111P、113P、115P射出的光的不必要地混色的同时,确保更广的视角。
根据图8c,在扩散板270上还提供有窗口层280。窗口层280可以包括玻璃、亚克力等,且光学上是透明的。因此,窗口层280并不会对从发光单元射出的光的光学性质造成影响。同时,窗口层280可以具有柔性(Flexibility)。
窗口层280保护发光单元等的同时,可以起到支撑体的功能。具体地,阻隔壁220可以被支撑在窗口层280上。
同时,根据一实施例,第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P被窗口层280所支撑。窗口层280可以支撑多个发光单元,一个窗口层280可以支撑1个至100个发光单元。因此,将支撑有多个发光单元的众多窗口层280粘附于基板210,从而可以较容易地实现分辨率较高的显示装置。
根据图8d,第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P上提供有波长转换器250、250'、250”。此时,第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P均可以射出相同的波长的光。同时,第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P的半导体层可以包括氮化铝镓铟(AlGaInN)。
当第一发光单元至第三发光单元111P、113P、115P射出相同的波长的光时,每个发光单元上提供有彼此不同的波长转换器250、250'、250”。这些250、250'、250”接收从发光单元射出的光并变换成各自不同的波长。据此,从一个像素可以射出红光、蓝光、绿光。
本发明的一实施例中,上述的第一发光单元至第三发光单元的构成可以以多种形态变化,以易于贴装以及更换,并且能够以最佳的发光效率工作。以下实施例中,为了便于说明,“第一”、“第二”、“第三”等术语可以赋予到与上述实施例不同的构成要素。
图9是用于说明根据本发明的一实施例的像素100的概略性的平面图,图10是沿图9的截取线A-A而截取的概略性的剖面图。
参照图9以及图10,像素100,即发光元件可以包括基板21、第一发光单元30a、第二发光单元30b、第三发光单元30c、透明电极层31、垫33a、33b、第一波长转换器51a、第二波长转换器51b、第三波长转换器51c、第一滤色器53、第二滤色器53b、第三滤色器53c以及阻隔壁55。第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c各自包括第一导电型半导体层23、活性层25以及第二导电型半导体层27。并且,所述像素100包括子像素10B、10G、10R,子像素10B、10G、10R各自包括发光单元30a、30b、30c、波长转换器51a、51b、51c以及滤色器53a、53b、53c。
基板21只要是能够使氮化镓系半导体层生长的基板,则并不会被特别限定。作为基板21的例可以有蓝宝石基板、氮化镓基板、SiC基板等多种,可以是图案化的蓝宝石基板。如从图9的平面图上看,基板21可以具有矩形或者正方形外形,然而并不是必须局限于此。基板21的尺寸可以根据所要求的像素的尺寸而定。例如,基板21的长边的尺寸可以是40um以下,进一步可以是10um以下。
第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c以彼此隔开的方式布置。如图9所示,第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c具有彼此不同的面积。第二发光单元30b具有比第一发光单元30a更大的面积,第三发光单元30c具有比第二发光单元30b更大的面积。第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c的面积可以考虑波长转换器51a、51b、51c的光转换效率而决定,对此将后述中说明。
另外,第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c可以以彼此隔开的方式布置。即,第一发光单元30a可以相邻于第二发光单元30b以及第三发光单元30c,第二发光单元30b可以相邻于第一发光单元30a以及第三发光单元30c,第三发光单元30c可以相邻于第一发光单元30a以及第二发光单元30b。如图9所示,第一发光单元30a以及第二发光单元30b可以沿第三发光单元30c的长轴而排列。然而,本发明并不局限于此,而且可以多样地排列为其他形态。例如,一个发光单元也可以布置于其他两个发光单元之间。并且,所述第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c可以具有矩形形状,然而并不局限于此,可以具有多种形状。
第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c各自包括第一导电型半导体层23、活性层25以及第二导电型半导体层27。第一导电型半导体层23布置于基板21上。第一导电型半导体层23作为在基板21生长的层,可以是掺杂有杂质(例如Si)的氮化镓系半导体层。
在第一导电型半导体层23上布置有活性层25以及第二导电型半导体层27。活性层25布置于第一导电型半导体层23和第二导电型半导体层27之间。活性层25以及第二导电型半导体层27可以具有比第一导电型半导体层23小的面积。活性层25以及第二导电型半导体层27被局部去除,从而可以暴露第一导电型半导体层23的一部分。
活性层25可以具有单量子阱结构或者多量子阱结构。阱层的组成以及厚度决定在活性层25内产生的光的波长。尤其,可通过调整阱层的组成而提供生成紫外线或者蓝光的活性层。本实施例中,第一发光单元30a、第二发光单元30b以及第三发光单元30c的活性层25均在同一条件下在同一基板21上生长,从而具有同一组成以及厚度,据此发出相同波长的光。
另外,第二导电型半导体层27可以是p型杂质,例如可以是掺杂有Mg的氮化镓系半导体层。第一导电型半导体层23以及第二导电型半导体层27分别可以是单层,然而并不局限于此,可以是多重层,也可以包括超晶格层。第一导电型半导体层23、活性层25以及第二导电型半导体层27可以利用如金属有机化学气相沉积法(MOCVD)或者分子束外延法(MBE)之类的公知的方法而在腔室内于基板上生长并形成。
透明电极层31布置于第二导电型半导体层27上,从而欧姆接触于第二导电型半导体层27。透明电极层31可以包括例如Ni/Au、ITO或者ZnO。
另外,第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c上各自布置有第一垫33a以及第二垫33b。如图9所示,第一垫33a以及第二垫33b可以布置于基板21的边缘附近,据此,当贴装于电路基板等时,易于连接于引线。第一垫33a电连接于第一导电型半导体层23,第二垫33b电连接于第二导电型半导体层27。第一垫33a可以布置于局部去除第一导电型半导体层27以及活性层25而被暴露的第一导电型半导体层23上,第二垫33b可以布置于透明电极层31上。
第一波长转换器51a布置于第一发光单元30a上部,第二波长转换器51b布置于第二发光单元30b上部,第三波长转换器51c布置于第三发光单元30c上部。第一波长转换器至第三波长转换器(51a、51b、51c)分别可以位于透明电极层31上。
第一波长转换器51a变换从第一发光单元30a发出的光的波长,第二波长转换器51b变换从第二发光单元30b发出的光的波长,第三波长转换器51c变换从第三发光单元30c发出的光的波长。在此,第二波长转换器51b将光变换为比第一波长转换器51a变换的波长更长的长波长,第三波长转换器51c将光变换为比第二波长转换器51b变化的波长更长的长波长。例如,第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c可以发出紫外线,第一波长转换器51a可以将紫外线变换为蓝光,第二波长转换器51b可以将紫外线变换为绿光,第三波长转换器51c可以将紫外线变换为红光。
另外,第一滤色器53a、第二滤色器53b以及第三滤色器53c分别布置于第一波长转换器至第三波长转换器51a、51b、51c上,从而过滤从波长转换器发出的光。例如,第一滤色器53a过滤蓝光以外的光,第二滤色器53b过滤绿光以外的光,第三滤色器53c过滤红光以外的光。通过使用所述第一滤色器至第三滤色器53a、53b、53c,可以提升蓝光、绿光以及红光的颜色纯度。
本实施例中,以所述活性层25发出紫外线的情形作为例子进行了说明,然而所述活性层25也可以发出蓝光。在此情况下,所述第一波长转换器51a可以被省略,透明树脂可以代替第一波长转换器51a而布置。另外,第二波长转换器51b将蓝光变换为绿光,第三波长转换器51c将蓝光变换为红光。
另外,阻隔壁55布置于第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c之间。阻隔壁55也可以围绕各个发光单元。阻隔壁55也可以布置于波长转换器51a、51b、51c之间。
阻隔壁55阻断从一个发光单元发出的光朝另一发光单元行进,从而防止子像素10B、10G、10R之间的光干涉。虽然,阻隔壁55可以填充发光单元之间的区域,然而并不局限于此。阻隔壁55可以利用能够反射光的白色树脂或者感光型阻焊剂形成。
本实施例的像素具有三个子像素10B、10G、10R,这些子像素固定于基板21上。例如,子像素10B可以借由发光单元或者借由第一发光单元30a和第一波长转换器51a的组合而实现蓝光,子像素10G可以借由第二发光单元30b和第二波长转换器51b的组合而实现绿光,子像素10R可以借由第三发光单元30c和第三波长转换器51c的组合而实现红光。
根据本实施例,基板21和三个子像素10B、10G、10R可以一同贴装于电路基板等。在现有的微型LED的情况下,由于按单个贴装子像素,从而工序数量较多并且很难执行贴装工序。与此相反,在本发明中由于一个像素包含三个子像素而实现为一个发光元件,因而发光元件的尺寸相比于微型LED相对更大,从而贴装工序数量减少并易于贴装。
另外,第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c在本实施例中占据彼此不同的面积。并且,布置于这些发光单元上的波长转换器51a、51b、51c也占据彼此不同的面积。发光单元的相对的面积与波长转换器的光变换效率密切相关,进一步也可以与滤色器53a、53b、53c的滤色效率相关。
通常,波长转换器可以包括荧光体。例如,β-硅铝氧氮材料(SiAlON)适合于发出绿光,钙铝硅氮(CASN:CaAlSiN)系列的荧光体适合于发出红光。
然而,荧光体并不能将全部蓝光变换为绿光或者红光,根据每个荧光体而具有预定的光变换效率。特别是,将相同波长的紫外线或者蓝光变换为红光的红光荧光体相比于变换为绿光的绿色荧光体,光变换效率低。尤其,红光相比于绿光,识别度也较低。因此,将第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c形成为相同的面积的情况下,实现红光的子像素10R的第三发光单元30c为了实现与其他子像素(10B或者10G)类似的强度的敏感度,应在更高的电流密度下被驱动。实现绿光的子像素10G的第二发光单元30b也应在比第一发光单元30a更高的电流密度下被驱动。即,为了实现通常的图像,所需的电流密度在各个发光单元中具有差异,据此,发生无法将第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c在最佳的发光效率条件下驱动的问题。
本实施例中,使第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c的面积形成为不同,使得用于驱动发光单元的电流密度相同或者类似,从而可以使发光单元在最佳的发光效率条件下被驱动。
第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c的相对的面积可以考虑第一波长转换器至第三波长转换器51a、51b、51c的相对的光变换效率而决定。波长转换器的光变换效率越小,使对应的发光单元的面积形成得更大。
例如,在第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c发出蓝光的情况下,第一波长转换器51a可以被省略,第二发光单元30b以及第三发光单元30c针对第一发光单元30a的面积比可以分别与第二波长转换器51b的光变换效率以及第三波长转换器51c的光变换效率成反比。在特定例子中,在第二波长转换器51b包括β-硅铝氧氮材料,并且第三波长转换器包括CASN的情况下,第一发光单元30a、第二发光单元30b以及第三发光单元30c的相对面积比可以是1:2:7。
并且,在第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c发出紫外线的情况下,第二发光单元30b以及第三发光单元30c的对于第一发光单元30a的面积比分别可以与所述第二波长转换器51b的对于第一波长转换器51a的光变换效率比以及第三波长转换器51c的对于第一波长转换器51a的光变换效率比成反比。
本实施例中,针对考虑波长转换器的光变换效率而决定发光单元的面积的情形进行了说明,然而,在第一滤色器至第三滤色器53a、53b、53c的过滤效率彼此不同的情况下,也可以考虑这些的效率差异而决定发光单元的面及。
根据本实施例,使第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c的面积彼此不同,从而可以使这些发光单元在相同的电流密度下被驱动。因此,能够将驱动发光单元的电流密度设定为最佳条件,从而可以提升发光效率。
图11是用于说明本发明的又一实施例的发光元件200的概略性的平面,图12是沿图11的截取线B-B而截取的概略性的剖面图。
参照图11以及图12,虽然根据本实施例的发光元件200与参照图9以及图10而说明的发光元件100大致类似,然而在第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c共享第一导电型半导体层23这一点上存在差异。即,第一发光单元30a的第一导电型半导体层23、第二发光单元30b的第一导电型半导体层23以及第三发光单元30的第一导电型半导体层23可以彼此连续地连接。
另外,第一垫33a可以形成于被所共享的第一导电型半导体层23上,因此,相比于之前的实施例,能够减少第一垫33a的数量,从而可以确保发光面积。
进一步,延伸部33c可以从第一垫33a延伸。延伸部33c可以延伸至发光单元之间的区域。虽然,延伸部33c可以布置为围绕各个发光单元,然而,如图11所示,也可以布置于各个发光单元的局部边缘。尤其,在第二垫33b布置于发光单元的一拐角附近的情况下,延伸部可以相邻于从所述一拐角远离的边缘而布置,据此,防止电流集中于发光单元的特定部分,从而可以改善光效率。
图13是用于说明根据本发明的又一实施例的发光元件300的概略性的平面图,图14是沿图13的截取线C-C而截取的概略性的剖明图,图15是沿图13的截取线D-D而截取的概略性的放大剖面图。
参照图13至图15,根据本实施例的发光元件300在各个发光单元30a、30b、30c具有垂直型结构这一点上与具有水平型结构的发光单元的发光元件(100或者200)存在差异。
根据本实施例的发光元件300可以包括支撑基板121、第一发光单元30a、第二发光单元30b、第三发光单元30c、反射防止层131、垫133b、第一波长转换器51a、第二波长转换器51b、第三波长转换器51c、第一滤色器53a、第二滤色器53b、第三滤色器53c以及阻隔壁55、第一绝缘层35、第一电极39、第二电极36、第二绝缘层37、保护金属层41以及键合金属层45。第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c各自包括第一导电型半导体层23、活性层25以及第二导电型半导体层27。并且,所述发光元件300包括子像素10B、10G、10R,子像素10B、10G、10R各自包括发光单元30a、30b、30c、波长转换器51a、51b、51c以及滤色器53a、53b、53c。
支撑基板121与用于使化合物半导体层生长的生长基板区分,并且是粘附于已生长的化合物半导体层的二次基板。所述支撑基板121可以是导电性基板,例如金属基板或者半导体基板。为了形成发光单元30a、30b、30c,使第一导电型半导体层23、或形成25以及第二导电型半导体层27生长在如上所述的基板21之类的生长基板,此后,支撑基板121粘附之后,生长基板利用如激光剥离或者化学剥离等的剥离技术而被去除。
第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c与之前所述的发光单元大致类似,然而布置为使光朝第一导电型半导体层23侧发出。并且,发光单元30a、30b、30c可以具有贯通第二导电型半导体层27以及活性层25而暴露第一导电型半导体层23的贯通孔30h或者凹槽。
第一导电型半导体层23、活性层25以及第二导电型半导体层27与之前的实施例中所说明的类似,因而为了避免重复将省略详细的说明。
另外,第一导电型半导体层23的表面可形成有粗糙面,反射防止层131可以覆盖粗糙面。反射防止层131也可以覆盖发光单元30a、30b、30c的侧面。粗糙面可以利用光强化化学蚀刻等的湿式蚀刻技术而形成,反射防止层131可以利用原子层沉积技术而形成。反射防止层131可以具有例如SiO2/Al2O3/SiO2的层结构,并且可以沿粗糙面的表面形状而形成。
如图15所示,第一绝缘层35位于第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c和支撑基板121之间。第一绝缘层35也可以覆盖在贯通孔30内暴露的活性层25的侧面以及第二导电型半导体层27的侧面。另外,绝缘层35使第二导电型半导体层27下面暴露。
第一绝缘层35可以是硅氧化膜或者硅氮化膜的单一层或者多重层,或者可以包括将折射率彼此不同的绝缘层反复层叠的分布式布拉格反射器。在绝缘层35包括分布式布拉格反射器的情况下,绝缘层35也可以在分布式布拉格反射器和第二导电型半导体层27之间包括界面层。所述绝缘层35可以包括例如SiO2、MgF2、TiO2或者Nb2O5,作为一例,在SiO2或者MgF2界面层上可以包括TiO2/SiO2或者Nb2O5/SiO2反复层叠而成的分布式布拉格反射器。
第二电极36可以包括欧姆反射层32以及阻挡金属层(barrier metal layer)34。欧姆反射层32欧姆接触于通过绝缘层35的开口部暴露的第二导电型半导体层27。欧姆反射层32可以与绝缘层35相接,然而如图所示,欧姆反射层32的边缘可以从绝缘层35隔开。欧姆反射层32可以包括例如Ag的反射层,可以包括Ni等的用于欧姆接触的金属层。欧姆反射层32限定于第二导电型半导体层27的下部区域内而设置。
另外,阻挡金属层34位于欧姆反射层32和支撑基板121之间,并覆盖欧姆反射层32。阻挡金属层34防止欧姆反射层32的金属物质(例如Ag)移动。阻挡金属层34也可以覆盖欧姆反射层32的侧面,然而,如图15所示,阻挡金属层34可以以使欧姆反射层32的侧面暴露的方式布置于欧姆反射层32上。使欧姆反射层32的侧面暴露,从而可以将欧姆反射层32形成于相对较宽的区域,据此接触电阻减小,从而可以降低正向电压。阻挡金属层34可以包括例如Pt、Ni、Ti、W、Au或者这些金属的合金。
另外,阻挡金属层34也可以在发光单元30a、30b、30c的陷入部内侧覆盖绝缘层35,并且可以电连接于形成在陷入部的垫133b。
第二绝缘层37在阻挡金属层34下覆盖阻挡金属层34。第二绝缘层37可以覆盖阻挡金属层34的整个下面。进一步,第二绝缘层37可以以防止阻挡金属层34的侧面暴露于外部的方式覆盖阻挡金属层34的侧面。
第二绝缘层37可以是硅氧化膜或者硅氮化膜的单一层或者多重层,或者可以包括将折射率彼此不同的绝缘层,例如将SiO2/TiO2或者SiO2/Nb2O5反复层叠的分布式布拉格反射器。在所述第二绝缘层37包括分布式布拉格反射器的情况下,所述第二绝缘层37也可以在分布式布拉格反射器和第一绝缘层35之间包括界面层。所述第二绝缘层37可以包括例如SiO2、MgF2、TiO2或者Nb2O5,作为一例,在SiO2或者MgF2界面层上可以包括TiO2/SiO2或者Nb2O5/SiO2反复层叠而成的分布式布拉格反射器。
并且,第一电极39位于第二绝缘层37和支撑基板121之间,并且通过第一绝缘层35以及第二绝缘层37电连接于第一导电型半导体层23。第一电极39可以布置于第二电极36和支撑基板121之间,第一电极39连接于通过贯通孔30h而暴露的第一导电型半导体层23。进一步,第一电极39借由第一绝缘层35以及第二绝缘层37而与活性层25以及第二导电型半导体层27绝缘。
第一电极39可以包括欧姆接触于第一导电型半导体层23的欧姆层,并且,可以包括反射金属层。例如,第一电极39可以包括Cr/Au,进一步,还可以包括Ti/Ni。
另外,保护金属层41可以覆盖第一电极39的下面。保护金属层41防止Sn等的金属物质从键合金属层45扩散,从而保护第一电极39。保护金属层41例如可以包括Au,还可以包括Ti以及Ni。例如,保护金属层41可以将Ti/Ni反复层叠多次后将Au层叠而形成。
另外,支撑基板121在保护金属层41上通过键合金属层45可以键合。例如,键合金属层45可以利用AuSn或者NiSn而形成。与此不同,例如,支撑基板121可以使用镀覆技术而形成于保护金属层41上。在所述支撑基板121为导电性基板的情况下,可以执行垫的功能。据此,第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c的第一导电型半导体层23彼此电连接,而且支撑基板121使用为共同电极。
另外,各个发光单元30a、30b、30c可以具有去除一个拐角部分的第一导电型半导体层23、活性层25以及第二导电型半导体层27的陷入部,垫133b分别布置于该陷入部内,从而可以电连接于阻挡金属层34。
第一波长转换器至第三波长转换器51a、51b、51c以及第一滤色器至第三滤色器53a、53b、53c分别布置于第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c上,从而构成子像素10B、10G、10R。
对于第一波长转换器至第三波长转换器51a、51b、51c以及第一滤色器至第三滤色器53a、53b、53c而言,与之前参照图9以及图10而进行的内容说明类似,因此为了避免重复将省略详细的说明。只不过,在之前实施例中,波长转换器51a、51b、51c布置于第二导电型半导体层27侧,然而,在本实施例中,由于发光单元30a、30b、30c具有垂直型结构,因此第一波长转换器至第三波长转换器51a、51b、51c以及第一滤色器至第三滤色器53a、53b、53c布置于第一导电型半导体层23侧。
阻隔壁55可以布置于发光单元30a、30b、30c之间的区域,并且,可以围绕发光单元。并且,阻隔壁55可以围绕垫133b的侧面。如上所述,阻隔壁55可以是具有光反射功能的白色树脂或者感光型阻焊剂。
并且,本实施例中,第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c占据彼此不同的面积,对此与参照图9以及图10进行的说明类似,因而省略详细的说明。
图16是用于说明根据本发明的又一实施例的发光元件400的概略性的平面图,图17是沿图16的E-E而截取的概略性的剖面图。根据本实施例的发光元件400与之前的实施例的发光元件的差异在于具有倒装型结构的点。
参照图16以及图17,根据本实施例的发光元件400可以包括基板21、第一发光单元至第三发光单元、欧姆反射层231、第一绝缘层233、垫电极235a、235b、第二绝缘层237、第一波长转换器51a、第二波长转换器51b、第三波长转换器51c、第一滤色器53a、第二滤色器53b、第三滤色器53c以及阻隔壁55。第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c各自包括第一导电型半导体层23、活性层25以及第二导电型半导体层27。并且,所述发光元件400包括子像素10B、10G、10R,子像素10B、10G、10R各自包括发光单元30、波长转换器51a、51b、51c以及滤色器53a、53b、53c。
基板21与参照图9以及图10进行的说明相同,因而省略详细的说明。对于第一导电型半导体层23、活性层25以及第二导电型半导体层27,也与之前的实施例类似,从而省略详细的说明。
发光单元布置于基板21下部,发光单元通过第二导电型半导体层27以及活性层25暴露第一导电型半导体层23。这些发光单元的面积以及层叠结构与之前实施例中说明的第一发光单元至第三发光单元30a、30b、30c类似,因而省略详细的说明。
欧姆反射层231欧姆接触于各发光单元的第二导电型半导体层27。欧姆反射层231可以包括欧姆层和反射层,例如,可以包括如Ni或者ITO等的欧姆层以及如Ag或者Al等的反射层。并且,欧姆反射层231可以在如ITO之类的透明氧化物层和反射层之间包括如SiO2之类的绝缘层,反射层可以通过绝缘层连接于透明氧化物层。
第一绝缘层233覆盖发光单元,并且覆盖暴露的第二导电型半导体层27以及活性层25的侧面。第一绝缘层233具有暴露第一导电型半导体层23以及欧姆反射层231的开口部。第一绝缘层233可以形成为如SiO2或者Si3N4之类的单一层,然而并不局限于此,而且也可以形成为多重层。尤其,第一绝缘层233还可以包括分布式布拉格反射器。
第一垫电极235a以及第二垫电极235b布置于第一绝缘层233上。第一垫电极235a以及第二垫电极235b布置于每个发光单元上,第一垫电极235a电连接于第一导电型半导体层23,第二垫电极235b电连接于欧姆反射层231。第一垫电极235a以及第二垫电极235b可以以同一工序一同形成,从而可以位于同一级(level)。特定实施例中,第二垫电极235b也可以被省略。
第二绝缘层237覆盖第一垫电极235a以及第二垫电极235b的同时,具有使这些暴露的开口部。第二绝缘层237可以形成为如SiO2或者Si3N4之类的单一层,然而并不局限于此,而且也可以形成为多重层。尤其,第一绝缘层233也可以包括分布式布拉格反射器。
另外,第一凸点垫243a以及第二凸点垫243b分别形成于各个发光单元上,并通过第二绝缘层237的开口部连接于第一垫电极235a以及第二垫电极235b。具体地,第一凸点垫243a连接于第一垫电极235a,第二凸点垫243b连接于第二垫电极235b。
凸点垫243a、243b相比于之前说明的实施例的垫,占据相对较大的面积,然而凸点垫243a、243b的最大宽度至少可以超过发光单元的最小宽度的1/2。虽然,如图所示,凸点垫243a、243b可以具有矩形形状,然而并不局限于此,也可以具有圆形或者椭圆形形状。凸点垫243a、243b可以包括Au或者AuSn。
另外,除了凸点垫243a、243b以外,虚设凸点垫243c可以布置于至少一个发光单元上。尤其,由于发光单元具有彼此不同的面积,从而虚设凸点垫243c可以布置于具有相对较大的面积的发光单元。虚设凸点垫243c可以利用为用于释放从发光单元生成的热的散热通道,从而可以提升发光元件的光效率。
支撑部件245可以覆盖凸点垫243a、243b的侧面。并且,支撑部件245可以覆盖虚设凸点垫243c的侧面。支撑部件245可以利用热固性或者热塑性树脂形成。
另外,第一波长转换器至第三波长转换器51a、51b、51c对向于发光单元而布置于基板21上。第一波长转换器至第三波长转换器51a、51b、51c布置于相应的发光单元上。并且,第一滤色器至第三滤色器53a、53b、53c分别布置于第一波长转换器至第三波长转换器51a、51b、51c上。第一波长转换器至第三波长转换器51a、51b、51c以及第一滤色器至第三滤色器53a、53b、53c与之前说明的例子类似,从而省略详细的说明。
另外,阻隔壁55可以位于波长转换器51a、51b、51c。阻隔壁55可以利用白色树脂或者感光型阻焊剂形成。之前的实施例中,以阻隔壁55布置于发光单元30a、30b、30c之间的情形进行了说明,然而在本实施例中,由于阻隔壁55布置于基板21上部,因而在发光单元之间的区域并不会形成阻隔壁55。相反,由于第一绝缘层233包括分布式布拉格反射器,或者第一垫电极235a和/或第二垫电极235b布置为覆盖发光单元的侧壁,据此可以防止发光单元之间的光干涉。
根据本实施例,利用倒装型结构的发光单元,据此可以提升各发光单元的发光效率。并且,本实施例中,发光单元具有彼此不同的面积,并且,如上所述,考虑波长转换器的光变换效率而决定发光单元的面积。
图18是用于说明根据本发明的又一实施例的发光元件500的概略性的剖面图。
参照图18,根据本实施例的发光元件500大致与参照图16以及图17说明的发光元件类似,然而差异在于省略了基板21。第一波长转换器至第三波长转换器51a、51b、51c布置于发光单元上,而替代布置于基板21上。并且,如参照图13至图15所述,在第一导电型半导体层23的表面可以形成有粗糙面,并且反射防止层可以覆盖第一导电型半导体层23的表面。
本实施例中,发光单元可以被支撑部件245所支撑。
根据本实施例,通过去除基板21,从而可以阻断相邻的子像素10B、10G、10R之间的光干涉。
图19a以及图19b是用于说明包含波长转换器的膜的剖面图。
首先,参照图19a,之前的实施例中,第一波长转换器至第三波长转换器51a、51b、51c被彼此隔开,从而单独地粘附或者形成于发光单元30a、30b、30c上,然而本实施例中,第一波长转换器至第三波长转换器51a、51b、51c在一个膜内排列在一个层内。透明或者不透明树脂151可以布置于波长转换器51a、51b、51c之间的区域。
本实施例中,在发光单元发出蓝光的情况下,第一波长转换器51a可以被省略,在此情况下,透明树脂151可以位于第一波长转换器51a的位置。
参照图19b,根据本实施例的膜作为多层的层叠膜,例如,第一层151a可以包括第一波长转换器51a,第二层151b可以包括第二波长转换器51b,第三层151c可以包括第三波长转换器51c。第一层至第三层分别可以利用透明树脂151和波长转换器的组合而构成。另外,在发光单元发出蓝光的情况下,第一层151a可以被省略。
本实施例中,虽然说明几个例子,然而除此之外可以使用多种结构的膜。
图20是用于说明根据本发明的一实施例的显示装置的概略性的平面图。
参照图20,根据本实施例的显示装置包括电路基板150和排列于所述电路基板150上的发光元件100。
发光元件100作为参照图9以及图10进行说明的发光元件,包括第一子像素至第三子像素10B、10G、10R,并包括垫33a、33b。
电路基板150具有用于为像素100上的垫33a、33b提供电流的电路排线,并且垫33a、33b电连接于电路基板150上的电路。例如,垫33a、33b可以利用键合引线电连接于电路基板150。
本实施例中,像素100可以包括三个子像素,并且这些子像素分别可以实现蓝光、绿光以及红光。因此,每个像素100构成一个像素,并可以利用这些发光元件100而实现图像。
本实施例中,虽然以像素100排列于电路基板150上的情形而进行说明,然而也可以布置有发光元件(200、300、400或者500),并且可以混合多种发光元件而使用。
并且,对应于发光单元的结构,也可以利用除了键合引线以外的Au-Au键合或者AuSN键合而将发光元件贴装于电路基板。
图21是图示根据本发明的一实施例的显示装置的立体图。
根据图21,根据本发明的显示装置1000可以包括多个模块DM。每个模块DM可以包括子显示装置100'以及支撑体200。子显示装置100'提供有多个像素,然而,如上所述,像素包括多个发光二极管。在每个发光二极管内,射出红光的红色发光单元、射出蓝光的蓝色发光单元、射出绿光的绿色发光单元可以提供于一个像素。在子显示装置100'提供有多个这样的发光二极管,多个像素可以被同一支撑体200所支撑。
显示装置1000提供有多个模块DM,能够实现显示装置1000的大型化。
以上,虽然针对本发明的多种实施例进行了说明,然而本发明并不局限于这些实施例。并且,针对一个实施例说明的事项或者构成要素在并不脱离本发明的技术思想的范畴内,可以适用于其他实施例。

Claims (22)

1.一种显示装置,包括:
基板;
第一发光单元、第二发光单元以及第三发光单元,提供于所述基板上,并射出红光、绿光以及蓝光;以及
阻隔壁,分别提供于所述第一发光单元至所述第三发光单元之间,并且使所述光不能透过,
其中,所述第一发光单元至所述第三发光单元的高度比所述阻隔壁的高度低,
所述阻隔壁和所述第一发光单元至所述第三发光单元之间的距离是10μm至20μm。
2.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述基板是包括排线部的印刷电路基板。
3.如权利要求2所述的显示装置,其中,
所述基板包括玻璃、石英以及其组合中的至少一个。
4.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第一发光单元至所述第三发光单元是倒装芯片。
5.如权利要求1所述的显示装置,还包括:
波长转换器,提供于所述第一发光单元至所述第三发光单元中的至少一个上,从而转换所接收的光的波长。
6.如权利要求1所述的显示装置,其中,
在所述第一发光单元至所述第三发光单元的光射出面提供有凹凸部。
7.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第一发光单元至所述第三发光单元提供于所述基板的前面,
其中,包括:
电极,提供于所述基板的背面;以及
连接部,分别电连接提供于所述基板的前面的所述第一发光单元至所述第三发光单元和所述电极,并且贯通所述基板。
8.如权利要求1所述的显示装置,其中,
提供于所述第一发光单元至所述第三发光元之间的所述阻隔壁为彼此连接的一体。
9.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述阻隔壁的宽度随着从所述基板远离而增加。
10.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述阻隔壁在所述基板的平面上的面积中所占的面积比是0.50~0.99。
11.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述阻隔壁的高度是15μm~115μm。
12.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第一发光单元射出红光,所述第二发光单元射出绿光,所述第三发光单元射出蓝光,
所述第一发光单元和所述第二发光单元之间的距离和所述第一发光单元和所述第三发光单元之间的距离相同。
13.如权利要求12所述的显示装置,其中,
所述第一发光单元和所述第二发光单元之间的距离和所述第二发光单元和所述第三发光单元之间的距离相异。
14.如权利要求13所述的显示装置,其中,
所述第一发光单元至所述第三发光单元提供于一个像素单元内,
提供于一像素单元的所述第一发光单元至所述第三发光单元之间的距离比提供于所述一像素单元的所述第一发光单元至所述第三发光单元和提供于与所述一像素单元相邻的像素单元的第一发光单元至第三发光单元之间的距离短。
15.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第一发光单元至所述第三发光单元布置为三角形形态。
16.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第一发光单元至所述第三发光单元布置为一字形形态。
17.如权利要求1所述的显示装置,还包括:
扫描排线以及数据排线,连接于所述第一发光单元至所述第三发光单元,
其中,当从所述扫描排线接收扫描信号时,所述第一发光单元至所述第三发光单元对应于从所述数据排线输入的数据信号而发光。
18.如权利要求1所述的显示装置,还包括提供于所述第一发光单元至所述第三发光单元上的光扩散板。
19.如权利要求18所述的显示装置,还包括提供于所述阻隔壁上的遮光部。
20.如权利要求18所述的显示装置,其中,
所述光扩散板包括透明高分子,并且以扩大可视角的形态使从所述第一发光单元至所述第三发光单元射出的光折射。
21.如权利要求1所述的显示装置,还包括提供于所述阻隔壁以及所述第一发光单元至所述第三发光单元上的窗口层。
22.如权利要求21所述的显示装置,其中,
所述窗口层支撑所述阻隔壁以及所述第一发光单元至所述第三发光单元。
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