CN112186078A - 制造发光器件封装件的方法及使用其制造显示面板的方法 - Google Patents
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Abstract
一种制造发光器件封装件的方法以及制造显示面板的方法,该制造发光器件封装件的方法包括:在衬底上形成半导体叠层,使得该半导体叠层具有第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层;通过经由在衬底的第一表面的方向上蚀刻穿过半导体叠层来在衬底中形成具有预定深度的沟槽,将半导体叠层分离为彼此分离的半导体光发射器;通过施用柔性绝缘材料以覆盖半导体光发射器来形成填充沟槽并使半导体光发射器彼此绝缘的模制件;通过去除衬底来形成通过模制件彼此分离并分别覆盖到半导体光发射器上的凹槽;以及在凹槽中形成波长转换器。
Description
相关申请的交叉引用
于2019年7月5日在韩国知识产权局提交的题为“制造发光器件封装件的方法以及使用其制造显示面板的方法”的韩国专利申请No.10-2019-0081599整体以引用方式并入本文中。
技术领域
实施例涉及一种制造发光器件封装件的方法以及使用其制造显示面板的方法。
背景技术
半导体发光二极管(LED)已用作各种电子产品的光源以及照明装置的光源。例如,半导体LED器件可用作各种类型的显示面板(诸如TV、移动电话、PC、膝上型PC和PDA)的光源。
发明内容
实施例可通过提供一种制造发光器件封装件的方法来实现,该方法包括:在具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的衬底的第一表面上形成半导体叠层,使得该半导体叠层具有第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层;通过经由在衬底的第一表面的方向上蚀刻穿过半导体叠层来在衬底中形成具有预定深度的沟槽,将半导体叠层分离成彼此分离的多个半导体光发射器;通过施用柔性绝缘材料以覆盖所述多个半导体光发射器来形成填充沟槽并使所述多个半导体光发射器彼此绝缘的模制件;通过去除衬底来形成通过模制件彼此分离并分别覆盖到所述多个半导体光发射器上的多个凹槽;以及在所述多个凹槽中形成多个波长转换器。
实施例可通过提供一种制造发光器件封装件的方法来实现,该方法包括:通过在衬底上堆叠第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层并蚀刻第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层以暴露衬底的区域来形成彼此分离的多个半导体光发射器;形成包括聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)或环氧模塑化合物(EMC)的材料的模制件,使得该模制件覆盖所述多个半导体光发射器和衬底的暴露区域;通过去除衬底来在所述多个半导体光发射器中的每一个上形成包括模制件的分隔结构;以及在由分隔结构限定的各个凹槽中形成波长转换器。
实施例可通过提供一种制造显示面板的方法来实现,该方法包括:准备第一衬底结构,使得该第一衬底结构包括在第一衬底上具有第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层的多个半导体光发射器、分别连接到所述多个半导体光发射器的第一导电半导体层和第二导电半导体层的电极焊盘以及包括覆盖所述多个半导体光发射器的柔性材料的模制件;准备在第二衬底上包括多个薄膜晶体管(TFT)单元的第二衬底结构,所述多个TFT单元分别与所述多个半导体光发射器对应;在工艺温度下将第一衬底结构接合到第二衬底结构,以将第一衬底结构的电极焊盘分别连接到第二衬底结构的连接件;通过去除第一衬底来形成通过模制件分离并分别覆盖所述多个半导体光发射器的多个凹槽;以及在所述多个凹槽中的每一个中形成多个波长转换器,其中,模制件由模量低于半导体光发射器的模量的材料形成。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施例,对于本领域技术人员而言特征将显而易见,在附图中:
图1示出根据本公开的示例实施例的使用发光器件封装件的显示面板的示意性透视图;
图2示出图1的部分“A”的平面图;
图3示出图2的一个像素的放大图;
图4示出沿图3的线I-I’截取的侧视横截面图;
图5示出根据本公开的示例实施例的显示面板的横截面图;
图6示出根据本公开的示例实施例的发光器件封装件的局部横截面图;
图7示出根据本公开的示例实施例的使用发光器件封装件的显示面板的驱动电路图;
图8至图16示出制造图4的显示面板的方法中的各阶段的示意图;以及
图17至图21示出制造图5的显示面板的方法中的各阶段的示意图。
具体实施方式
图1示出根据本公开的示例实施例的具有发光器件封装件的显示面板的示意性平面图,图2示出图1的部分“A”的平面图。图3示出图2的一个像素的放大图,图4示出沿图3的线I-I’截取的侧视横截面图。
参照图1,根据本公开的示例实施例的显示面板1可包括:第一衬底结构100,其包括发光元件阵列;以及第二衬底结构300,其在第一衬底结构100的下部上并且包括驱动电路。保护层400可在第一衬底结构100的上表面上,并且接合层200可在第一衬底结构100与第二衬底结构300之间。显示面板1可具有矩形形状或另一合适的形状。显示面板1可具有柔性特性。例如,除了平坦表面之外,显示面板1的上表面可具有具备弯曲表面的轮廓。在实施方式中,显示面板1可以是超紧凑且具有高分辨率的显示面板,其用于针对虚拟现实或增强现实的头戴式耳机。
参照图2,第一衬底结构100可包括像素区域10和围绕像素区域10的模制区域20。在像素区域10中,多个像素P可按列和行布置。在实施方式中,如附图所示,多个像素P可按15×15矩形形式形成阵列。在实施方式中,列和行的数量可被实现为合适的数量(例如,1024×768、1920×1080、3840×2160和7680×4320),并且多个像素可按矩形以外的各种形状布置。多个像素P可彼此连接。例如,多个像素P可不单独地制造,而是整体可在同一操作一次制造。
模制区域20可在像素区域10周围(例如,可围绕像素区域10)。模制区域20可包括(例如,黑色)基底。例如,黑色基底可在第一衬底结构100的外围区域中以用作限定布置有多个像素P的区域的引导线。基底可以不是黑色的。在实施方式中,根据产品的预期目的或用途,白色基底或绿色基底可用作该基底,并且如果需要,可使用由透明材料形成的基底代替该基底。
图3示出一个像素P,图4示出一个像素P的横截面结构。图4的第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3可被理解为分别对应于第一子像素SP1、第二子像素SP2和第三子像素SP3。
参照图3,各个像素P可包括被配置为发射具有不同颜色的光的第一子像素SP1、第二子像素SP2和第三子像素SP3。包括在各个像素P中的第一子像素SP1、第二子像素SP2和第三子像素SP3可具有其中子像素彼此相邻的结构。第一子像素SP1、第二子像素SP2和第三子像素SP3可被配置为提供不同的颜色,因此可通过显示面板1呈现彩色图像。例如,第一子像素SP1、第二子像素SP2和第三子像素SP3可以是分别发射具有红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的光的子像素。在实施方式中,可使用各种颜色,例如青色、黄色、品红色和黑色(CYMK)。在实施方式中,一个像素P可包括分别与RGB对应的三个子像素。在实施方式中,像素P可包括四个或更多个子像素。在实施方式中,三个子像素可并排布置。第一子像素SP1、第二子像素SP2和第三子像素SP3中的每一个可具有约1μm的宽度(在第一方向上)W1和约3μm的长度(在垂直于第一方向的第二方向上)L1,因此像素P的宽度W2和长度L2可具有允许像素密度等于或大于每英寸8000像素(PPI)的大小。
参照图3和图4,一个像素P可包括垂直堆叠的第一衬底结构100和第二衬底结构300。第一衬底结构100和第二衬底结构300可通过接合层200接合。
保护层400可接合到第一衬底结构100的上部(例如,第一衬底结构100的背离第二衬底结构300的一侧)。第一衬底结构100和第二衬底结构300可使用诸如晶圆级的熔融接合的晶圆接合方法来彼此接合以集成。
第一衬底结构100可包括发光器件封装件LK1,其包括第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3。发光器件封装件LK1可包括连接到第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3中的每一个的第一电极焊盘170N和第二电极焊盘170P、覆盖第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3的绝缘层161、在覆盖绝缘层161的同时反射由第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3发射的光的反射层162、分别设置在第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3上的第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B以及将第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B彼此分离并包封第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3的模制件180。第一电极焊盘170N和第二电极焊盘170P可由诸如金属的导电材料形成。
发光器件封装件LK1可包括第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3,并且第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3中的每一个可包括半导体叠层130,在半导体叠层130中,堆叠有诸如第一导电半导体层131、有源层132和第二导电半导体层133的各外延层。用于减轻外延层与衬底之间的晶格常数差异的缓冲层120可在第一导电半导体层131上。各外延层可在一个晶圆上使用相同的操作生长。例如,第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3的有源层132可发射相同的光。在实施方式中,有源层132可发射蓝光(例如,440nm至460nm)。第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3可具有相同的结构。绝缘层142可在第二导电半导体层133的下表面上,并且ITO层141(用于改善第二导电半导体层133的接触性质)可在绝缘层142与第二导电半导体层133之间。
第一导电半导体层131和第二导电半导体层133可分别是n型半导体层和p型半导体层。在实施方式中,半导体层可以是AlxInyGa(1-x-y)N(其中0≤x≤1,0≤y≤1,并且0≤x+y≤1)的氮化物半导体。有源层132可具有其中量子阱层和量子势垒层彼此交替地堆叠的多量子阱(MQW)结构。在实施方式中,有源层132可以是基于氮化物的MQW,诸如InGaN/GaN或GaN/AlGaN。在实施方式中,有源层132可以是另一半导体,例如GaAs/AlGaAs、InGaP/GaP或GaP/AlGaP。如本文所用,术语“或”不是排他性术语,例如,“A或B”将包括A、B或者A和B。
绝缘层161可包括在发光器件封装件LK1的下部中,并且绝缘层161可围绕第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3中的每一个以允许第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3彼此电分离。绝缘层161可延伸为覆盖第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B的侧表面。绝缘层161可由具有电绝缘性质的材料形成。在实施方式中,绝缘层161可以是氧化硅、氮氧化硅或氮化硅。在实施方式中,由高反射材料形成的反射层162可在绝缘层161上。在实施方式中,反射层162可由铝(Al)形成。绝缘层161和反射层162可帮助阻挡第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3之间的光学干涉。
第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3中的每一个可包括第一电极150N和第二电极150P,第一电极150N和第二电极150P分别向第一导电半导体层131和第二导电半导体层133施加电力。第一电极150N和第二电极150P可分别在第一导电半导体层131和第二导电半导体层133的台面蚀刻区域中。在实施方式中,第一电极150N可包括例如Al、Au、Cr、Ni、Ti或Sn,并且第二电极150P可由反射金属形成。在实施方式中,第二电极150P可包括例如Ag、Ni、Al、Cr、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt或Au,并且可用作具有单个层或者两个或更多个层的结构。
第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3中的每一个可包括用于施加电力的第一电极焊盘170N和第二电极焊盘170P。第一电极焊盘170N和第二电极焊盘170P可分别连接到第一电极150N和第二电极150P。
第一衬底结构100可包括模制件180,其使第一电极焊盘170N和第二电极焊盘170P暴露,同时封装发光器件封装件LK1的下表面。例如,模制件180可具有在第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3之间突出的分隔壁以允许第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B彼此分离。
模制件180可由具有低模量的材料形成,从而允许第一衬底结构100具有柔性特性。例如,模制件180可由模量低于半导体叠层130的模量并且具有高拉伸性质的材料形成。在实施方式中,模制件180可包括例如聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)或环氧模塑化合物(EMC)。在实施方式中,模制件180可包括用于反射光的光反射颗粒。在实施方式中,光反射颗粒可包括例如二氧化钛(TiO2)或氧化铝(Al2O3)。
模制件180可具有或形成围绕第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B的侧表面的分隔壁,以便将第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B彼此分离。模制件180的侧壁可例如在第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3中的每一个处向上突出,以形成第一光发射窗X1、第二光发射窗X2和第三光发射窗X3,从而分别填充第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B。第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B可分别在第一光发射窗X1、第二光发射窗X2和第三光发射窗X3中。例如,由第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3发射的光可不经受光学干涉,并且可通过第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B发射。
例如,波长转换材料(例如,量子点(QD))可填充在模制件180的第一光发射窗X1、第二光发射窗X2和第三光发射窗X3中,并且可分散在液体粘结剂树脂中,然后可被固化以形成第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B。在实施方式中,第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B之中的至少一个可仅包括粘结剂树脂,而没有波长转换材料。在实施方式中,第一波长转换器190R和第二波长转换器190G包括用于蓝光至红光和绿光的波长转换的量子点QD1和QD2,第三波长转换器190B可仅包括粘结剂树脂,而没有单独的量子点。
其中红色量子点QD1和绿色量子点QD2分散在粘结剂树脂中的液体感光树脂组合物可填充在第一光发射窗X1和第二光发射窗X2中,然后被固化以形成第一波长转换器190R和第二波长转换器190G。其中不包括量子点的液体感光树脂组合物填充在第三光发射窗X3中,然后被固化以形成第三波长转换器190B。粘结剂树脂可由包括丙烯酸类聚合物的材料形成。
保护层400(例如,其可帮助防止第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B劣化)可在第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B的上部上。
接合到第二衬底结构300的接合层200可在第一衬底结构100的下部上(例如,在第一衬底结构100与第二衬底结构300之间)。接合层200可包括绝缘接合层210和导电接合层220。
绝缘接合层210可促进第一衬底结构100接合到第二衬底结构300。绝缘接合层210可由与第一衬底结构100的模制件180具有相同的组成的材料形成。导电接合层220可促进第一衬底结构100的第一电极焊盘170N和第二电极焊盘170P接合到第二衬底结构300的接触件,并且可由与第一电极焊盘170N和第二电极焊盘170P具有相同的组成的导电材料形成。例如,第一衬底结构100和第二衬底结构300可通过接合层200彼此接合并且可集成。
第二衬底结构300可包括驱动电路,其包括用于控制第一衬底结构100的发光器件封装件LK1的多个TFT单元。多个TFT单元可形成用于控制多个像素P的驱动的TFT电路。多个TFT单元可通过接合层200的导电接合层220分别连接到第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3。多个TFT单元可包括通过向半导体衬底中注入杂质而形成的半导体层。例如,形成多个TFT单元的半导体层可包括多晶硅半导体或硅半导体、诸如氧化铟镓锌的半导体氧化物、或者诸如硅锗的化合物半导体。
图5示出根据本公开的示例实施例的具有发光器件封装件的显示面板的横截面图。
参照图5,根据本公开的示例实施例的显示面板2可包括第一子像素SP11、第二子像素SP12和第三子像素SP13。显示面板2可包括第一衬底结构1100和第二衬底结构1300。第一衬底结构1100和第二衬底结构1300可通过接合层1200接合。保护层1400可在第一衬底结构1100的上表面上。第一衬底结构1100可包括发光器件封装件LK2,其包括第一半导体光发射器LED11、第二半导体光发射器LED12和第三半导体光发射器LED13。发光器件封装件LK2可包括第一电极焊盘1170N和第二电极焊盘1170P、第一波长转换器1190R、第二波长转换器1190G和第三波长转换器1190B、第一模制件1161和第二模制件1180。第一半导体光发射器LED11、第二半导体光发射器LED12和第三半导体光发射器LED13中的每一个可包括半导体叠层1130,在半导体叠层1130中,堆叠有诸如第一导电半导体层1131、有源层1132和第二导电半导体层1133的外延层。缓冲层1120可在第一导电半导体层1131上。绝缘层1142可在第二导电半导体层1133的下表面上,并且氧化铟锡(ITO)层1141可在绝缘层1142与第二导电半导体层1133之间。接合层1200可包括绝缘接合层1210和导电接合层1220。第三电极焊盘1190N和第四电极焊盘1190P可分别连接到第一电极焊盘1170N和第二电极焊盘1170P。第二模制件1180可围绕第三电极焊盘1190N和第四电极焊盘1190P的侧表面。
当将图5的显示面板2与根据先前描述的示例实施例的显示面板1进行比较时,不同之处在于模制件可包括第一模制件1161和第二模制件1180,并且不同之处在于去除了根据先前描述的示例实施例的反射层以及用于将反射层与第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3中的每一个绝缘的绝缘层。
在实施方式中,第一模制件1161可由例如具有高反射率的聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)和白色环氧模塑化合物(白色EMC)形成。例如,即使省略附加反射层,仅通过第一模制件1161也可预期足够的光反射效果。上述材料具有等于或小于230℃的熔点,因此第一模制件1161可在等于或高于350℃的温度下执行的接合工艺中熔融。例如,如果要熔融第一模制件1161,则其外观会变形,并且会失去作为模制件的功能。在实施方式中,在第一模制件1161的下部上(例如,靠近第二衬底结构1300),可添加或包括诸如聚酰亚胺(PI)的材料层(例如,将不在接合工艺中熔融的材料)作为第二模制件1180。例如,即使第一模制件1161在接合工艺中熔融,也可维持其外观,因此也可维持作为模制件的功能。
图6示出先前描述的发光器件封装件的变型,并且图6的发光器件封装件可以是其中包括半导体叠层2130的结构,在半导体叠层2130中,堆叠有诸如第一导电半导体层2131、有源层2132和第二导电半导体层2133的外延层,并且单个第一电极焊盘2170N(施加有电源电压ELVSS)连接到第一导电半导体层2131。图6的发光器件封装件可被修改以使得包括在单个半导体光发射器LED23中的半导体叠层2130具有共享第一导电半导体层2131的第一区域LEDa和第二区域LEDb。对应地,第二电极焊盘2170P也可被分成两个第二电极焊盘2170PA和2170PB。例如,具有要独立驱动的第一区域LEDa和第二区域LEDb的半导体光发射器LED23可在单个子像素SP14中。如上所述,具有第一区域LEDa和第二区域LEDb的半导体光发射器LED23可使用稍后将描述的驱动电路来向第一区域LEDa和第二区域LEDb选择性地供电。例如,如果第一区域LEDa和第二区域LEDb中的一个区域中出现问题并且这一个区域没有正常地操作,则可执行到另一区域的自动切换。例如,可延长发光器件封装件的寿命。如果用于控制第一区域LEDa和第二区域LEDb中的一个区域的驱动电路的一部分中出现问题,则可执行到用于控制另一区域的驱动电路的自动切换。例如,可延长发光器件封装件的寿命。
图7示出图6的发光器件封装件的驱动电路。形成单个子像素的两个区域LEDa和LEDb可分别由施加有电源电压ELVDD的单独的驱动电路DC1和DC2来驱动。两个区域LEDa和LEDb中的每一个可通过数据线Data接收数据信号,并且可通过扫描线Scan来进行开/关控制。上述驱动电路可使用集成电路和/或薄膜晶体管电路来实现。
下文中,将描述根据示例实施例的制造显示面板的工艺。图8至图16示出图4的制造显示面板的方法中的各阶段的示意图。
首先,参照图8,可在衬底110上形成缓冲层120,并且可在缓冲层120上形成半导体叠层130。衬底110可包括例如蓝宝石、Si、SiC、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2、GaN等。在实施方式中,衬底110可以以等于或大于1019原子/cm3的浓度掺杂有硼,以便帮助确保后续工艺中的蚀刻选择性。可通过使用诸如金属有机化学气相沉积(MOCVD)、氢化物气相外延(HVPE)或分子束外延(MBE)的工艺在衬底110上顺序地生长第一导电半导体层131、有源层132和第二导电半导体层133来形成半导体叠层130。第一导电半导体层131和第二导电半导体层133可分别是n型半导体层和p型半导体层。可在半导体叠层130上形成ITO层141(用于改善第二导电半导体层133的接触特性)。
参照图9,为了暴露第一导电半导体层131的至少一部分,可蚀刻半导体叠层130的部分区域E以形成台面区域M。
参照图10和图11,可形成覆盖半导体叠层130的上表面的绝缘层142,可去除其部分区域以形成暴露第一导电半导体层131和第二导电半导体层133的接触孔H1和H2,并且可在接触孔H1和H2中形成第一电极150N和第二电极150P。
参照图12,可提供将半导体叠层130分离为第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3的沟槽T。沟槽T可不仅蚀刻半导体叠层130,而且蚀刻衬底110的部分区域至预定深度D。在沟槽T中,可在后续工艺中形成其中填充有模制件以分离波长转换器的分隔壁结构。
参照图13,可形成覆盖第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3的绝缘层161以及覆盖绝缘层161的反射层162。
参照图14,可在第一电极150N和第二电极150P上形成镀层以形成第一电极焊盘170N和第二电极焊盘170P,并且可形成覆盖第一电极焊盘170N和第二电极焊盘170P的侧表面的模制件180。模制件180可填充沟槽T以将第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3彼此隔离。模制件180可由具有低模量的材料形成以具有柔性特性。在实施方式中,模制件180可由模量低于半导体叠层130的模量并且具有高拉伸性质的材料形成。在实施方式中,模制件180可包括例如聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)或环氧模塑化合物(EMC)。
参照图15,第二衬底结构300可附接到模制件180的下部,且接合层200位于第二衬底结构300与模制件180的下部之间。第二衬底结构300可包括驱动电路,其包括用于控制第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3的多个TFT单元。多个TFT单元可包括通过向半导体衬底中注入杂质而形成的半导体层。例如,形成多个TFT单元的半导体层可包括多晶硅半导体或硅半导体、诸如氧化铟镓锌的半导体氧化物、或者诸如硅锗的化合物半导体。半导体衬底可以以等于或小于1016原子/cm3的浓度(例如,低于衬底110上的掺杂浓度的浓度)掺杂有硼,以便帮助确保在分离衬底110以用于生长的后续工艺中的蚀刻选择性。
参照图16,可将衬底110与第一半导体光发射器LED1、第二半导体光发射器LED2和第三半导体光发射器LED3分离,并且可提供当从顶部看时由分隔壁结构限定的凹槽H5R、H5G和H5B。随后,波长转换材料(例如,量子点(QD))在分散在液体粘结剂树脂中的同时填充在凹槽H5R、H5G和H5B中以形成第一波长转换器190R、第二波长转换器190G和第三波长转换器190B,并且保护层400可附接到上部以制造图4的显示面板1。
将描述根据示例实施例的制造显示面板的工艺。图17至图21示出制造图5的显示面板的方法中的各阶段的示意图。图17之前的工艺与直至先前描述的示例实施例的图12的工艺相同,可省略所述工艺的重复描述。
参照图17,在第一电极1150N和第二电极1150P上形成镀层以形成第一电极焊盘1170N和第二电极焊盘1170P。
参照图18,可形成第一模制件1161(覆盖第一电极焊盘1170N和第二电极焊盘1170P的侧表面)。第一模制件1161可填充沟槽T以将第一半导体光发射器LED11、第二半导体光发射器LED12和第三半导体光发射器LED13彼此隔离。第一模制件1161可由具有低模量的材料形成以具有柔性特性,并且可由模量低于半导体叠层1130的模量并且具有高拉伸性质的材料形成。在实施方式中,第一模制件1161可由例如PCT或白色EMC形成。与PI(例如,上述示例实施例中用作模制件的材料)相比,PCT和白色EMC具有优异的反射率。例如,可省略形成用于反射从第一半导体光发射器LED11、第二半导体光发射器LED12和第三半导体光发射器LED13发射的光的单独反射层。
参照图19,可在第一模制件1161上形成第二模制件1180(由包括PI的材料形成)。第一模制件1161(例如,由包括PCT或白色EMC的材料形成)的熔点可等于或小于230℃,并且第一模制件可在其中在等于或高于350℃的温度下执行接合的后续工艺中熔融,因此会失去作为模制件的功能。例如,可在第一模制件1161(由PCT和白色EMC形成)上形成第二模制件1180(由熔点高于PCT或白色EMC的熔点的PI形成)。在这种情况下,即使第一模制件1161由于接合工艺的热而熔融,由于第二模制件1180也可维持外观。
参照图20,第二衬底结构1300可附接到第二模制件1180的下部,且接合层120位于第二衬底结构1300与第二模制件1180的下部之间。第二衬底结构1300可包括驱动电路,其包括用于控制第一半导体光发射器LED11、第二半导体光发射器LED12和第三半导体光发射器LED13的多个TFT单元。
参照图21,可将衬底1110与第一半导体光发射器LED11、第二半导体光发射器LED12和第三半导体光发射器LED13分离,并且可提供凹槽H6R、H6G和H6B(例如,当从顶部看时由分隔壁结构限定)。随后,波长转换材料(例如,量子点(QD))可在分散在液体粘结剂树脂中的同时填充在凹槽H6R、H6G和H6B中以形成波长转换器1190R、1190G和1190B,并且保护层1400可附接到上部以制造图5的显示面板2。
通过总结和回顾,一些显示面板可包括液晶显示(LCD)面板以及背光单元;并且,正在开发通过使用LED装置作为单个像素而不需要额外背光的显示装置。与LCD相比,这些显示面板可紧凑并且可被实现为具有改进的光学效率的高亮度显示器。显示面板还可允许自由地改变显示图像的纵横比,并且可被实现为大显示面板,从而提供各种形式的大显示器。然而,其中的分隔壁结构会限制分辨率。
如上所阐述的,根据示例实施例,通过使用制造发光器件封装件的方法以及使用其制造显示面板的方法,可具有增加的像素密度,可为柔性的,可降低制造成本,并且可减小发光器件封装件和显示面板的尺寸。
例如,一个或多个实施例可提供一种制造发光器件封装件的方法以及制造显示面板的方法,利用其可降低制造成本并且可促进小型化。
一个或多个实施例可提供一种具有柔性并且具有增加的像素密度的显示面板或制造该显示面板的方法。
本文已经公开了示例实施例,尽管采用了特定术语,但其仅在一般性和描述性意义上使用和解释,而非为了限制。在一些情况下,如对本领域普通技术人员而言将显而易见,自提交本申请起,除非另外具体地指示,否则接合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可单独使用,或者与接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,在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下,可进行各种形式和细节上的改变。
Claims (20)
1.一种制造发光器件封装件的方法,所述方法包括步骤:
在具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的衬底的第一表面上形成半导体叠层,使得所述半导体叠层具有第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层;
通过在所述衬底的第一表面的方向上蚀刻贯穿所述半导体叠层而在所述衬底中形成具有预定深度的沟槽,来将所述半导体叠层分离为彼此分离的多个半导体光发射器;
通过涂覆柔性绝缘材料以覆盖所述多个半导体光发射器来形成填充所述沟槽并使所述多个半导体光发射器彼此绝缘的模制件;
通过去除所述衬底来形成通过所述模制件彼此分离并分别覆盖到所述多个半导体光发射器上的多个凹槽;以及
在所述多个凹槽中形成多个波长转换器。
2.根据权利要求1所述的制造发光器件封装件的方法,其中,所述柔性绝缘材料是模量低于所述半导体叠层的模量的材料。
3.根据权利要求2所述的制造发光器件封装件的方法,其中,所述柔性绝缘材料包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯或环氧模塑化合物。
4.根据权利要求1所述的制造发光器件封装件的方法,其中,所述多个半导体光发射器和所述多个波长转换器分别彼此对应以形成多个子像素,并且包括所述多个子像素的一个像素具有每英寸8000像素的像素密度。
5.根据权利要求1所述的制造发光器件封装件的方法,其中,形成所述半导体叠层的步骤还包括:在所述第二导电半导体层上顺序地堆叠氧化铟锡层和绝缘层。
6.根据权利要求1所述的制造发光器件封装件的方法,其中:
形成所述模制件的步骤还包括:
形成填充所述沟槽的第一模制件;以及
形成覆盖所述第一模制件的第二模制件,并且
所述第二模制件由熔点高于所述第一模制件的熔点的材料形成。
7.根据权利要求6所述的制造发光器件封装件的方法,其中:
所述第一模制件由包括聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯或环氧模塑化合物的材料形成,并且
所述第二模制件由包括聚酰亚胺的材料形成。
8.根据权利要求1所述的制造发光器件封装件的方法,在形成所述模制件的步骤之前,还包括步骤:
形成覆盖所述半导体叠层的绝缘层;以及
形成覆盖所述绝缘层的反射层。
9.根据权利要求8所述的制造发光器件封装件的方法,其中,所述反射层由包括铝的材料形成。
10.根据权利要求1所述的制造发光器件封装件的方法,还包括步骤:
在将所述半导体叠层分离为多个半导体光发射器之前,在所述第二导电半导体层上形成氧化铟锡层;以及
在所述氧化铟锡层上形成绝缘层。
11.一种制造发光器件封装件的方法,所述方法包括步骤:
通过在衬底上堆叠第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层并蚀刻所述第一导电半导体层、所述有源层和所述第二导电半导体层以暴露所述衬底的区域,来形成彼此分离的多个半导体光发射器;
形成包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯或环氧模塑化合物的材料的模制件,使得所述模制件覆盖所述多个半导体光发射器和所述衬底的暴露区域;
通过去除所述衬底来在所述多个半导体光发射器中的每一个上形成包括所述模制件的分隔结构;以及
在由所述分隔结构限定的各个凹槽中形成波长转换器。
12.一种制造显示面板的方法,所述方法包括步骤:
准备第一衬底结构,使得所述第一衬底结构包括:
多个半导体光发射器,其在第一衬底上具有第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层,
电极焊盘,其分别连接到所述多个半导体光发射器的所述第一导电半导体层和所述第二导电半导体层,以及
模制件,其包括覆盖所述多个半导体光发射器的柔性材料;
准备在第二衬底上包括多个薄膜晶体管单元的第二衬底结构,所述多个薄膜晶体管单元分别与所述多个半导体光发射器对应;
在工艺温度下将所述第一衬底结构接合到所述第二衬底结构,以将所述第一衬底结构的电极焊盘分别连接到所述第二衬底结构的连接件;
通过去除所述第一衬底来形成通过所述模制件分离并分别覆盖所述多个半导体光发射器的多个凹槽;以及
在所述多个凹槽中的每一个中形成多个波长转换器,
其中,所述模制件由模量低于所述半导体光发射器的模量的材料形成。
13.根据权利要求12所述的制造显示面板的方法,其中:
所述第一衬底和所述第二衬底由半导体衬底形成,并且
所述第一衬底和所述第二衬底具有彼此不同的蚀刻选择性。
14.根据权利要求13所述的制造显示面板的方法,其中,所述第一衬底以比所述第二衬底掺杂的硼的浓度高的浓度掺杂有硼。
15.根据权利要求12所述的制造显示面板的方法,其中,所述多个半导体光发射器中的每一个发射具有实质上相同的波长的光。
16.根据权利要求12所述的制造显示面板的方法,其中,所述多个半导体光发射器中的每一个具有实质上相同的尺寸。
17.根据权利要求12所述的制造显示面板的方法,其中:
所述多个半导体光发射器和所述多个波长转换器分别彼此对应以形成多个子像素,并且
包括所述多个子像素的一个像素具有等于或大于每英寸8000像素的密度。
18.根据权利要求12所述的制造显示面板的方法,其中:
所述多个半导体光发射器包括彼此分割的多个第二导电半导体层,并且
所述多个第二导电半导体层共享所述第一导电半导体层。
19.根据权利要求18所述的制造显示面板的方法,其中,所述多个第二导电半导体层中的每一个接收由各个电极焊盘选择性地施加的电力。
20.根据权利要求12所述的制造显示面板的方法,其中:
所述模制件包括:
第一模制件,其覆盖所述多个半导体光发射器;以及
第二模制件,其由熔点高于所述第一模制件的熔点的材料形成,所述第二模制件覆盖所述第一模制件,并且
所述第二模制件的熔点高于将所述第一衬底结构接合到所述第二衬底结构的工艺温度。
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