CN113330588B - 发光元件封装件以及包括该发光元件封装件的显示装置 - Google Patents

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Abstract

发光元件封装件包括：底座基板，具有前面和背面，并且设置有从所述前面凹陷的第一凹陷部；多个外侧电极，设置于所述前面上；发光元件，设置于所述第一凹陷部，并且朝所述前面所朝向的方向射出光；以及多个连接电极，分别连接所述发光元件和所述外侧电极。所述发光元件包括：基板；发光结构体，设置于所述基板上；以及多个凸块电极，设置于所述基板上，其中，所述凸块电极的上面和所述外侧电极的上面设置于实质上相同的平面上，所述连接电极分别设置于所述凸块电极和所述外侧电极中的彼此相邻的凸块电极和外侧电极上。

Description

发光元件封装件以及包括该发光元件封装件的显示装置
技术领域
本发明涉及一种实现颜色的发光元件封装件以及包括该发光元件封装件的显示装置。
背景技术
最近正在开发使用发光二极管(LED：Light Emitting Diode)的显示装置。通过在最终基板上形成单独生长的红色(R：Red)、绿色(G：Green)以及蓝色(B：Blue)发光二极管LED的结构而获得使用发光二极管的显示装置。
然而，除了对于高清晰度的全色彩显示装置的需求之外，还对于根据此的具有较高水准的色纯度以及颜色再现性并且制造方法较为简单的显示装置的需求也正在持续增长。
发明内容
技术问题
根据本发明的一实施例，目的是提供一种具有结构简单并且制造方法简单的发光元件封装件以及包括该发光元件封装件的显示装置。
技术方案
根据本发明的一实施例的发光元件封装件包括：底座基板，具有前面和背面，并且设置有从所述前面凹陷的第一凹陷部；多个外侧电极，设置于所述前面上；发光元件，设置于所述第一凹陷部，并且朝所述前面所朝向的方向射出光；以及多个连接电极，分别连接所述发光元件和所述外侧电极。所述发光元件包括：基板；发光结构体，设置于所述基板上；以及多个凸块电极，设置于所述基板上，其中，所述凸块电极的上面和所述外侧电极的上面设置于实质上相同的平面上，所述连接电极分别设置于所述凸块电极和所述外侧电极中的彼此相邻的凸块电极和外侧电极上。
本发明的一实施例中，发光元件封装件还可以包括设置于所述底座基板上的第一绝缘部件，其中，所述第一绝缘部件可以具有暴露所述外侧电极的一部分的第二凹陷部。
本发明的一实施例中，发光元件封装件还可以包括设置于所述发光结构体上的第二绝缘部件，其中，所述第二绝缘部件具有暴露所述凸块电极的一部分的第三凹陷部。
本发明的一实施例中，所述第二绝缘部件可以包括暴露所述发光结构体的上面的一部分的开口。
本发明的一实施例中，所述开口的形状可以是多边形、由至少一个直线和曲线构成的闭合的图形、由曲线构成的闭合的图形中的任意一个。
本发明的一实施例中，所述连接电极可以分别设置于所述第二凹陷部以及第三凹陷部中的彼此相邻的第二凹陷部和第三凹陷部内。
本发明的一实施例中，所述底座基板和所述第一绝缘部以及第二绝缘部可以利用光阻断材料构成。
本发明的一实施例中，所述第一凹陷部借由所述底座基板的一部分被去除而形成的底面和侧壁而定义，并且所述侧壁可倾斜于所述底面。
本发明的一实施例中，所述第二凹陷部借由所述第一绝缘部件的一部分被去除而形成的侧壁和暴露的所述外侧电极的上面而定义，所述侧壁可倾斜于所述外侧电极的上面。
本发明的一实施例中，发光元件封装件还可以包括填充所述第一凹陷部至第三凹陷部的覆盖部件。
本发明的一实施例中，所述凸块电极的一部分可以直接设置于所述基板上。
本发明的一实施例中，所述第一凹陷部的深度可以与所述基板的厚度实质上相同。
本发明的一实施例中，所述凸块电极的一部分可以直接设置于所述发光结构体上。
本发明的一实施例中，所述第一凹陷部的深度可以比所述基板的厚度大。
本发明的一实施例中，所述发光结构体可以包括依次层叠于所述基板上而射出彼此不同波段的光并且光射出区域彼此重叠的多个外延堆叠体。
本发明的一实施例中，所述多个外延堆叠体可以包括：第一外延堆叠体，射出第一光；第二外延堆叠体，设置于所述第一外延堆叠体上，并射出与所述第一光的波段不同的波段的第二光；以及第三外延堆叠体，设置于所述第二外延堆叠体上，并射出与所述第一光以及第二光的波段不同的波段的第三光。
本发明的一实施例中，所述第一外延堆叠体至第三外延堆叠体可以分别包括：p型半导体层；活性层，设置于所述p型半导体层上；以及n型半导体层，设置于所述活性层上。
本发明的一实施例中，所述凸块电极可以包括：第一凸块电极，连接于所述第一外延堆叠体的n型半导体层；第二凸块电极，连接于所述第二外延堆叠体的n型半导体层；第三凸块电极，连接于所述第三外延堆叠体的n型半导体层；以及第四凸块电极，连接于所述第一外延堆叠体至第三外延堆叠体的p型半导体层。
本发明的一实施例中，所述外侧电极可以包括分别连接于所述第一凸块电极至第四凸块电极的第一外侧电极至第四外侧电极。
本发明的一实施例中，所述连接电极可以包括将所述第一外侧电极至第四外侧电极和所述第一凸块电极至第四凸块电极分别一对一地连接的第一连接电极至第四连接电极。
本发明的一实施例中，所述第一连接电极至第四连接电极可以分别搭靠所述发光结构体的边缘和所述底座基板的前面的一部分而设置。
所述发光元件封装件可以作为显示装置的像素而使用。
技术效果
根据本发明的一实施例，提供了一种具有结构简单并且制造方法简单的发光元件封装件。并且，根据本发明的一实施例，提供了一种利用所述发光元件的显示装置。
附图说明
图1是图示根据本发明的一实施例的发光元件的剖面图。
图2是图示根据本发明的一实施例的发光元件的剖面图。
图3是根据本发明的一实施例的显示装置的平面图。
图4是图示图3的P1部分的放大平面图。
图5是示出根据本发明的一实施例的显示装置的结构图。
图6是示出一个像素的电路图，其图示了构成无源型显示装置的像素的一例的电路图。
图7是示出一个像素的电路图，其图示了构成有源型显示装置的像素的一例的电路图。
图8a是图示根据本发明的一实施例的发光元件封装件的平面图，图8b是对于图8a的A-A’线的剖面图。
图9a是图示根据本发明的一实施例的一个发光元件的平面图，图9b以及图9c分别是沿图9a的B-B’线以及C-C’线的剖面图。
图10图示了根据本发明的另一实施例的发光元件封装件，是对应于图8a的A-A’线的剖面图。
图11a是图示与图10相应的一个发光元件的平面图，图11b以及图11c分别是沿图11a的B-B’线以及C-C’线的剖面图。
图12a、图13a、图14a以及图15a是示出制造发光元件封装件的方法的平面图，图12b、图13b、图14b以及图15b至图15d是对应于图12a、图13a、图14a以及图15a的平面图的剖面图。
图16a至图16c是对应于图13b的剖面图，其图示了形成为另一形态的底座基板以及第一绝缘部件的剖面图。
最优选的实施方式
本发明可以进行多样地变更，并且可以具有多种形态，且将特定的实施例在附图中图示并在本文中进行详细的说明。然而，这并不是将本发明限定于特定的公开的形态，而是应当理解为包括本发明的思想以及技术范围所包含的全部的变更、等同物以及代替物。
以下，参照附图对本发明的优选的实施例进行更加详细的说明。
本发明涉及一种发光元件，详细地讲涉及一种射出光的发光元件。本发明的发光元件作为光源而可以采用于多种装置。
图1是图示根据本发明的一实施例的发光元件的剖面图。
参照图1，根据本发明的一实施例的发光元件包括利用依次层叠的多个外延堆叠体构成的发光结构体。多个外延堆叠体设置于基板上11。
基板11提供为具有前面和背面的板状。
多个外延堆叠体提供为2个以上，分别可以射出彼此不同波段的光。即，外延堆叠体提供为多个的同时，分别具有彼此相同或者彼此不同的能带。本实施例中图示了在基板11上外延堆叠体设置为依次层叠的3个层的情形，多个外延堆叠体从基板11的前面以第三外延堆叠体40、第二外延堆叠体30以及第一外延堆叠体20的顺序层叠。
基板11可以利用光透过性绝缘材料形成。在此，基板11具有“光透过性”的含义不仅包括使光全部透过的透明的情形，而且包括使光的一部分透过等的半透明或者一部分透明的情形。
作为基板11的材料可以提供为能够使设置于基板11的正上方的外延堆叠体(即，第三外延堆叠体40)生长的生长基板中的一个。在此情况下，基板11可以是蓝宝石基板。然而，基板11的种类并不局限于此，只要是以在其上面设置外延堆叠体的形态并具有光透过性和绝缘性，除了陶瓷基板以外还可以利用多种透明绝缘性材料构成。例如，基板11的材料可以包括玻璃、石英、有机高分子、有机无机复合材料等。本发明的一实施例中，在基板11可以追加布置向每个外延堆叠体能够提供发光信号以及共同电压的布线部。为此，基板11可以提供为印刷电路基板，或者也可以提供为在玻璃、硅、石英、有机高分子、有机无机复合材料上形成布线部和/或驱动元件的复合基板。
每个外延堆叠体朝所述基板的前面所朝向的方向射出光。此时，从一个外延堆叠体射出的光透过位于光路径的其他外延堆叠体，从而朝基板11的前面所朝向的方向传播。
本实施例中，第一外延堆叠体20可以射出第一光L1，第二外延堆叠体30可以射出第二光L2，第三外延堆叠体40可以射出第三光L3。在此，第一光L1至第三光L3可以是彼此相同的光，或者可以是彼此不同的光。本发明的一实施例中，第一光L1至第三光L3可以是可见光线波段的彩色光。
本发明的一实施例中，第一光L1至第三光L3可以是具有依次变长的波长的彼此不同的波段的光。即，第一光L1至第三光L3可以具有彼此不同，并且可以是随着从第一光L1至第三光L3逐渐具有低能量的长波段的光。本实施例中，第一光L1可以是蓝光，第二光L2可以是绿光以及第三光L3可以是红光。
然而，第一光L1至第三光L3可以是具有依次变短的波长的彼此不同的波段的光。例如，第一光L1可以是红光，第二光L2可以是绿光，以及第三光L3可以是蓝光。或者，第一光L1至第三光L3可以是无顺序地布置的彼此不同波段的光。例如，第一光L1可以是绿光，第二光L2可以是蓝光，以及第三光L3可以是红光。并且，由于第一光L1至第三光L3并不需要全部具有彼此不同的波段，其中至少两种光可以具有彼此相同的波段。
在外延堆叠体的侧面，即，在第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的侧面可设置有绝缘膜80。绝缘膜80仅覆盖外延堆叠体的侧面，或者在此之外还覆盖在外延堆叠体中位于最上部的外延堆叠体的上面的一部分。绝缘膜80具有暴露在外延堆叠体中位于最上部的外延堆叠体的上面的至少一部分的开口。
绝缘膜80可以利用光非透过材料构成，在此情况下，在每个外延堆叠体射出的光中朝向侧部方向的光可以被绝缘膜80反射或者吸收。然而，绝缘膜80的材料并不局限于此，例如，可以利用光透过材料构成，在此情况下，绝缘膜80可以不暴露在外延堆叠体中位于最上部的外延堆叠体的上面。
本发明的一实施例中，每个外延堆叠体的侧面可以具有相对于基板11的一面倾斜的形状。根据本发明的一实施例，从剖面上观察时，第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的侧面和基板11的一面所构成的角度可以比0度大并且比90度小。根据本发明的一实施例，在第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的侧面具有预定倾斜角的情况下，易于绝缘膜80的形成。并且，本发明的一实施例中，每个外延堆叠体具有以预定角度倾斜的形状，从而可以最大化借由绝缘膜80的光反射效果。
具有所述结构的根据本发明的一实施例的发光结构体中，每个外延堆叠体单独连接有分别施加发光信号的信号布线，据此，每个外延堆叠体可以被独立地驱动。因此，随着决定从每个外延堆叠体射出光，从而可以实现多种颜色。并且，由于发出彼此不同波长的光的外延堆叠体沿上下重叠而形成，从而能够实现形成在较小的面积。
图2是图示根据本发明的一实施例的发光层叠体的剖面图，其同时图示了能够使每个外延堆叠体独立驱动的布线部。为了便于说明，图示为省略绝缘膜的状态。
参照图2，根据本发明的一实施例的发光层叠体中，在基板11上可以设置有第三外延堆叠体40，在第三外延堆叠体40上可以将第二粘合层63置于其之间而设置第二外延堆叠体30，在第二外延堆叠体30上可以将第一粘合层61置于其之间而设置第一外延堆叠体20。
第一粘合层61和第二粘合层63可以利用非导电性材料构成，并且包括具有光透过性材料。例如，第一粘合层61和第二粘合层63可以使用光学上透明的粘合剂(OpticallyClear Adhesive)。作为构成第一粘合层61和第二粘合层63的材料只要是光学上透明并且能够稳定地粘附每个外延堆叠体，则其种类不受限制。
第三外延堆叠体40包括从下部朝上部方向依次布置的n型半导体层41、活性层43以及p型半导体层45。第三外延堆叠体40的n型半导体层41、活性层43以及p型半导体层45可以包括射出红光的半导体材料。在第三外延堆叠体40的p型半导体层45的上部设置有第三p型接触电极45p。
n型半导体层41、活性层43以及p型半导体层45可以包括射出红光的半导体材料。作为射出红光的材料可以包括砷化铝镓(AlGaAs)、磷化镓砷(GaASP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)、磷化镓(GaP)氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)以及硒化锌(ZnSe)等。然而，射出红光的半导体材料并不局限于此，而且可以使用多种其他材料。
第二外延堆叠体30包括从下部朝上部方向依次布置的p型半导体层35、活性层33以及n型半导体层31。第二外延堆叠体30的p型半导体层35、活性层33以及n型半导体层31可以包括射出绿光的半导体材料。在第二外延堆叠体30的p型半导体层35的下部设置有第二p型接触电极35p。
p型半导体层35、活性层33以及n型半导体层31可以包括射出绿光的半导体材料。作为射出绿光的材料可以包括氮化铟镓(InGaN)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)、磷化铝镓(AlGaP)等。然而，射出绿光的半导体材料并不局限于此，而且可以使用多种其他材料。
第一外延堆叠体20包括从下部朝上部方向依次布置的p型半导体层25、活性层23以及n型半导体层21。第一外延堆叠体20的p型半导体层25、活性层23以及n型半导体层21可以包括射出红光的半导体材料。作为射出蓝光的半导体材料可以包括氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)以及硒化锌(ZnSe)等。然而，射出蓝光的半导体材料并不局限于此，而且可以使用多种其他材料。
在第一外延堆叠体20的p型半导体25的下部可以设置有第一p型接触电极25p。
在第一外延堆叠体20的n型半导体层21的上部可以设置有第一n型接触电极21n。本发明的一实施例中，第一n型接触电极21n可以利用Au/Te合金或者Au/Ge合金构成。然而并不局限于此，第一n型接触电极21n可以以单一层或者多重层金属构成。例如，第一n型接触电极21n可以使用包括Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Sn、W、Cu等的金属或者这些金属的合金的多种材料。
本实施例中，虽然图示为第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的n型半导体层21、31、41以及p型半导体层25、35、45分别是单一层，然而这些层可以是多重层，并且可以包括超晶格层。并且，第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的活性层可以包括单量子阱结构或者多量子阱结构。
本实施例中，第一p型接触电极25p至第三p型接触电极45p可以利用透明导电性材料构成，从而能够使光透过。例如，第一p型接触电极25p至第三p型接触电极45p分别可以利用透明导电性氧化物(TCO：transparent conductive oxide)构成。透明导电性氧化物可以包括氧化锡(SnO)、氧化铟(InO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锡锌(ITZO)等。
本实施例中，第三p型接触电极45p、第二p型接触电极35p以及第一p型接触电极25p可以连接有共同布线。在此，共同布线是施加共同电压的布线。并且，第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的n型半导体层21、31、41可以分别连接有发光信号布线。在此，发光信号布线通过第一n型接触电极21n连接于第一外延堆叠体20的n型半导体层21。本实施例中，共同电压SC通过共同布线施加于第一p型接触电极25p至第三p型接触电极45p，发光信号通过发光信号布线施加于第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的n型半导体层21、31、41，从而控制第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的发光。在此，发光信号包括分别对应于第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的第一发光信号SB至第三发光信号SR。本发明的一实施例中，第一发光信号SB可以是与蓝光的发出对应的信号，第二发光信号SG可以是与绿光的发出对应的信号，第三发光信号SR可以是与红光的发出对应的信号。
根据上述实施例，第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40根据施加于每个外延堆叠体的发光信号而被驱动。即，第一外延堆叠体20根据第一发光信号SB而被驱动，第二外延堆叠体30根据第二发光信号SG而被驱动，第三外延堆叠体40根据第三发光信号SR而被驱动。在此，第一发光信号SB、第二发光信号SG以及第三发光信号SR彼此独立地施加于第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40，其结果，第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40分别被独立地驱动。发光层叠体可借由从第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40朝上部方向射出的第一光至第三光的组合而最终提供多种颜色以及多种光量的光。
虽然，上述的实施例中以共同电压提供于第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的p型半导体层25、35、45，并且发光信号施加于第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的n型半导体层21、31、41的情形进行了说明，然而本发明的实施例并不局限于此。本发明的另一实施例中，共同电压可以提供于第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的n型半导体层21、31、41，并且发光信号可以提供于第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的p型半导体层25、35、45。
在具有上述结构的根据本发明的一实施例的发光层叠体在实现颜色时，并不是彼此不同的光实现在彼此隔开的不同平面上，而是在重叠的区域提供彼此不同的光的一部分，从而能够实现发光元件的小型化以及集成化。根据现有技术，通常为了实现全颜色，将实现彼此不同的颜色(例如，红色、绿色以及蓝色)的光的发光元件以在平面上彼此隔开的方式布置。因此，在现有技术中，由于每个发光元件布置于平面上，因此所占的面积并不小。相比于此，根据本发明，使实现彼此不同的光的发光元件的一部分在一个区域重叠而提供为层叠体，从而相比于现有的技术，能够在显著较小的面积实现全彩的呈现。据此，在较小的面积也能够实现高清晰度装置的制造。
并且，对于具有上述结构的发光层叠体而言，在射出彼此相同的波段的光的外延堆叠体层叠，而不是射出具有彼此不同的波段的光的外延堆叠体的情况下，能够实现光的强度得到多样控制的发光装置的制造。
除此之外，在现有的发光装置的情况下，即使制造为层叠形状，诸如分别形成单独的完成的元件之后利用导线连接等的以在每个发光元件形成单独的接触部的方式来进行制造，从而结构复杂并且制造也并不容易。然而，根据本发明的一实施例的发光层叠体中，在一个基板11上依次层叠多层的外延堆叠体之后，在多层的外延堆叠体通过最少的工序形成接触部并连接布线部。并且，相比于单独制造每个颜色的发光元件并单独贴装的现有的显示装置的制造方法，由于本发明中仅贴装一个发光层叠体即可，而不是多个发光元件，从而使制造方法变得显著简单。
根据本发明的一实施例的发光元件为了提供高纯度以及高效率的光，可以附加地采用多种构成要素。例如，根据本发明的一实施例的发光元件可以包括如下的波长通过过滤器，用于阻断相对的短波长的光朝射出长波长的光的外延堆叠体侧传播。
根据发明的一实施例的发光元件为了提供高效率且均匀的光，可以附加采用多种构成要素。例如，虽然未图示，根据本发明的一实施例的发光元件在光射出面可以具有多种凹凸部。例如，根据本发明的一实施例的发光元件可以具有在第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40中的至少一个n型半导体层上面形成的凹凸部。
本发明的一实施例中，每个外延堆叠体的凹凸部可以选择性地形成。例如，在第一外延堆叠体20上可以设置有凹凸部，或者在第一外延堆叠体20以及第三外延堆叠体40上可以设置有凹凸部，或者第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40上可以设置有凹凸部。每个外延堆叠体的凹凸部可以设置于相当于每个外延堆叠体的发光面的n型半导体层上。
凹凸部作为用于提高光射出效率的构成，可以设置为多角椎体、半球体、随机布置的同时具有粗糙度的面等的多种形态。凹凸部可以通过多种蚀刻工序而纹理化，或者可以利用图案化的蓝宝石基板而形成。
本发明的一实施例中，从第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的第一光至第三光可能在光的强度上存在差异，这样的差异可能会导致可见度的差异。本实施例中，在第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的光射出面选择性地形成凹凸部，从而可以提高发光效率，其结果，可以减小第一光至第三光的可见度的差异。在相应于红色和/或蓝色的光的情况，可见度相比于绿色可能较小，因此可以通过第一外延堆叠体20和/或第三外延堆叠体40的纹理化而减少可见度差异。尤其，在红光的情况下，由于设置于最上部而使光的强度可能较小，从而可以在其上面形成凹凸部而增加光效率。
具有上述结构的发光元件是能够实现多种颜色呈现的发光元件，从而可以在显示装置采用为像素。在以下的实施例中，以具有上述结构的发光元件作为显示装置的构成要素而使用的情形进行说明。
图3是根据本发明的一实施例的显示装置的平面图，图4是放大图3的P1部分的放大平面图。
参照图3以及图4，根据本发明的一实施例的现实装置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100可以提供为多种形状，可以提供为如矩形的包括直线边的封闭形态的多边形，包括以曲线构成的边的圆、椭圆等，包括以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形状。
显示装置100具有显示图像的多个像素110。像素110分别是显示图像的最小单位。每个像素110包括上述结构的发光元件，可以发出白光和/或彩色光。
本发明的一实施例中，每个像素包括射出红光的第一像素110R、射出绿光的第二像素110G以及射出蓝光的第三像素110B。第一像素110R至第三像素110B可以分别对应于第三外延堆叠体400、第二外延堆叠体30以及第一外延堆叠体20。
第一像素110R至第三像素110B射出的光并不局限于此，至少两个像素可以射出彼此相同颜色的光，或者分别可以射出彼此不同的光、或者可以射出黄色、品红色、青色等与上述的颜色不同的颜色的光。
像素110以矩阵形状布置。在此，像素110以矩阵形状排列的含义并不仅仅意味着像素110沿行或列准确地排列为一列的情形，还可以包括虽然整体上沿行或列排列，然而具体的位置可以变化为之字形形状排列等。
图5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5，根据本发明的一实施例的显示装置100包括时序控制部350、扫描驱动部310、数据驱动部330、布线部以及像素。在此，在像素包括多个像素的情况下，每个像素单独地通过布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，并与此对应地生成扫描信号。
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，并与此对应地生成数据信号。
布线部可以包括多个信号布线，具体地，布线部包括连接扫描驱动部310和像素的扫描布线130和连接数据驱动部330和像素的数据布线120。扫描布线130可以连接于每个像素，对此，对应于每个像素的扫描布线表示为第一扫描布线130R、第二扫描布线130G、第三扫描布线130B(以下以130表示)。
此外，布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布线。
扫描布线130将在扫描驱动部310生成的扫描信号提供至像素。在数据驱动部330生成的数据信号输出至数据布线120。
像素连接于扫描布线130以及数据布线120。像素当接收来自扫描布线130的扫描信号时，对应于从数据布线120输入的数据信号而选择性地发光。作为一例，在每个帧期间每个像素以相应于接收到的数据信号的亮度而发光。接收到与黑色亮度相应的数据信号的像素在该帧期间内不发光而显示黑色。
本发明的一实施例中，像素可以以被无源或者有源型驱动。在显示装置以有源型驱动的情况下，除了扫描信号以及数据信号以外，显示装置还可以接收第一像素电源以及第二像素电源而被驱动。
图6是示出一个像素的电路图，其图示了构成无源型显示装置的像素的一例的电路图。在此，像素可以是多个像素中的一个，例如，可以是红色像素、绿色像素、蓝色像素中的一个，且在本实施例中表示第一像素110R。因第二像素以及第三像素也可以与第一像素实质上相同的方式被驱动，从而省略对于第二像素以及第三像素的电路图的说明。
参照图6，第一像素110R包括连接于扫描布线130和数据布线120之间的发光元件150。发光元件150对应于第一外延堆叠体20。当对p型半导体层和n型半导体层之间施加阈值电压以上的电压时，第一外延堆叠体20以与施加的电压的大小相应的亮度而发光。即，可以提高调整施加于第一扫描布线130R的扫描信号和/或施加于数据布线120的数据信号的电压而控制第一像素110R的发光。
图7是示出第一像素的电路图，其图示了构成有源型显示装置的像素的一例的电路图。
在显示装置是有源型的情况下，除了扫描信号以及数据信号之外，第一像素110R还可以接收第一像素电源ELVDD以及第二像素电源ELVSS而驱动。
参照图7，第一像素110R包括发光元件150和连接于该发光元件150的晶体管部。
发光元件150对应于第一外延堆叠体20，发光元件150的p型半导体层可经晶体管部而连接于第一像素电源ELVDD，n型半导体层可以连接于第二像素电源ELVSS。第一像素电源ELVDD以及第二像素电源ELVSS可以具有彼此不同的电位。作为一例，第二像素电源ELVSS可以具有比第一像素电源ELVDD的电位小发光元件的阈值电压以上的电位。这样的每个发光元件按照与被晶体管部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，晶体管部的结构并不局限于图7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布线120，漏电极连接于第一节点N1。而且，第一晶体管M1的栅电极连接于第一扫描布线130R。这样的第一晶体管M1当从第一扫描布线130R接收能够使第一晶体管M1导通的电压的扫描信号时被导通，从而电连接数据布线120和第一节点N1。此时，相关帧的数据信号提供于数据布线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像素电源ELVDD，漏电极连接于发光元件的n型半导体层。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元件的驱动电流的量。
存储电容器Cst的一电极连接于第一像素电源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被充电，并直到下一个帧的数据信号提供为止维持所充电的电压。
为了方便，图7中图示了包含两个晶体管的晶体管部。然而，本发明并不局限于此，晶体管部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、存储电容器以及布线的具体结构，然而，第一晶体管以及第二晶体管、存储电容器以及布线在实现根据本发明的实施例的电路图的范围内可提供为多种形态。
具体实施方式
上述的像素在未超出本发明的概念的范围内可以实现为多种结构，具体地，可以实现为如下的封装件结构。以下，以无源矩阵型的像素实现为封装件的实施例作为一例而进行说明。
图8a是图示根据本发明的一实施例的发光元件封装件的平面图，图8b是对于图8a的A-A’线的剖面图。
在图8a以及图8b中，为了便于说明而图示了简化形态的元件，后述的第一凸块电极至第四凸块电极也以形成于扁平的发光元件上面的形态简化而图示。尤其，发光元件图示为上面是扁平的形态，然而可以是上面具有阶梯和/或倾斜度的结构，发光结构体的另一具体的构成在9a至9c中图示。
参照图8a以及图8b，根据本发明的一实施例的发光元件封装件包括：底座基板91；外侧电极，设置于底座基板91上；发光元件10UT，设置于底座基板91上；以及连接电极，连接发光元件10UT和外侧电极。
底座基板91是为了整体上支撑发光结构体10以及基板11，并用于将发光结构体10与外部装置连接的构成。
底座基板91可以提供为四边形的板状。底座基板91可以具有位于底座基板91的中心部并从上面朝下面方向凹陷的第一凹陷部OP1。第一凹陷部OP1可以由所述底座基板91的一部分被去除而形成的底面和侧壁而定义。
第一凹陷部OP1可形成为对应于发光元件10UT(尤其，发光元件10UT的基板11)的形状和尺寸，并可以设置为与基板11的尺寸实质上相同或比基板11的尺寸稍微大，以使发光元件10UT较容易地插入至底座基板91的第一凹陷部OP1。本发明的一实施例中，以当从平面上观察时发光元件10UT和第一凹陷部OP1具有四边形形状作为一例进行说明。
发光元件10UT包括基板11以及发光结构体10。发光结构体10包括上述的外延堆叠体和连接于外延堆叠体的凸块电极。凸块电极电连接于外延堆叠体，且凸块电极的至少一部分布置于基板11上。本发明的一实施例中，凸块电极可以设置于发光元件10UT的每个基板11的各边角，并且彼此相邻的凸块电极之间可以彼此隔开。凸块电极可以包括设置于四边形的各边角侧的第一凸块电极20bp、第二凸块电极30bp、第三凸块电极40bp和第四凸块电极50bp。本发明的一实施例中，第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp设置为与光射出区域EA不重叠。每个外延堆叠体和第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp的电连接的关系将后述。
在底座基板91中，发光元件10UT，即，基板11以及发光结构体10的一部分可以嵌入至板状的底座基板91内。本发明的一实施例中，发光元件10UT中的基板11布置于底座基板91的第一凹陷部OP1内。据此，基板11的背面以及侧面被底座基板91围绕。本实施例中，基板11的厚度H1和底座基板91的第一凹陷部OP1的深度H2可以具有实质上彼此相同的值。由于基板11的厚度H1和第一凹陷部OP1的深度H2实质上相同，从而基板11的上面和底座基板91的上面可以彼此布置于同一平面上。
在此，发光元件10UT的基板11和底座基板91之间可设置有粘合剂(未图示)，发光元件10UT和底座基板91可借由粘合剂而彼此巩固地粘合。在设置有粘合剂的情况下，基板11的厚度可以考虑到粘合剂的厚度而设定。例如，基板11的厚度可以设定为比没有设置粘合剂时更小，使得即使设置有粘合剂，基板11的上面和底座基板91的上面彼此一致。
粘合剂可以使用多种材料，例如丙烯酸聚合物、腈类聚合物、硅橡胶、丁基橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、乙烯基醚聚合物、氨基甲酸酯聚合物、环氧聚合物等。粘合剂可以使用光学上透明的，然而也可以利用白色、黑色或者其以外的颜色构成。粘合剂的颜色可以利用朝上部方向反射光的物质构成，以使从发光元件10UT的光能够最大限度地朝上部方向进行，并且可以利用吸收或者阻断光的物质构成，以能够阻断朝下部方向的光。并且，粘合剂为了提高朝上部方向的光的提取效率性而可以在其内部包含荧光体。荧光体可用作将从发光元件10UT的光变换为用户所需的光的波段的光的光转换层。
在底座基板91上设置有外侧电极。外侧电极是用于与外部的装置连接的布线。外侧电极可以设置为与需要与发光元件10UT电连接的构成要素对应的数量。在外侧电极还可以连接有附加的布线，附加的布线可以与外部装置电连接。
外侧电极可以以多种形状设置于多种位置。本发明的一实施例中，在底座基板91设置为四边形的情况下，外侧电极可以设置于底座基板91的各边角，并且彼此相邻的外侧电极之间可以彼此相隔。外侧电极不设置于第一凹陷部OP1形成的位置，且在形成有第一凹陷部OP1的位置可以以一侧被去除的倒角形态设置。
本发明的一实施例中，外侧电极可以包括第一外侧电极20FL、第二外侧电极30FL、第三外侧电极40FL至第四外侧电极50FL。第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL分别设置于与第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp彼此相邻的位置以能够分别连接于第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp。即，第一外侧电极20FL设置于与第一凸块电极20bp极相邻的位置，第二外侧电极30FL设置于与第二凸块电极30bp相邻的位置，第三外侧电极40FL设置于与第三凸块电极40bp相邻的位置，第四外侧电极50FL设置于与第四凸块电极50bp相邻的位置。
本发明的一实施例中，第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL和第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp可以设置于实质上彼此相同的平面上。或者，可以设置于如下平面：虽然不是设置于完全相同的平面上，由于其高度差异并不大，从而看似大致是同一平面的程度。
在底座基板91上设置有第一绝缘部件93。第一绝缘部件93设置于除了第一凹陷部OP1以外的底座基板91上。第一绝缘部件93具有在与形成有第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp的区域相邻的区域暴露第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL的一部分的第二凹陷部OP2。每个第二凹陷部OP2可以由第一绝缘部件93的一部分被去除而形成的侧壁和暴露的外侧电极的上面而定义。第二凹陷部OP2具有朝第一绝缘部件93的上侧方向和朝与暴露的外侧电极对应的凸块电极侧开放的形状。例如，第二凹陷部OP2中暴露第一外侧电极20FL的第二凹陷部具有朝第一绝缘部件93的上侧方向和朝第一凸块电极20bp侧开放的形状。
在发光元件10UT上设置有第二绝缘部件90。第二绝缘部件90具有在与第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL相邻的区域暴露第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp的一部分的第三凹陷部OP3。每个第三凹陷部OP3具有朝第二绝缘部件90的上侧方向和朝与暴露的凸块电极对应的外侧电极侧开放的形状。例如，第三凹陷部OP3中暴露第三凸块电极40bp的第三凹陷部具有朝第二绝缘部件90的上侧方向和朝第三外侧电极40FL侧开放的形状。
并且，第二绝缘部件90设置于除了光射出区域EA以外的发光元件10UT上。为此，第二绝缘部件90具有暴露外延堆叠体中位于最上端部的外延堆叠体的上面的开口OP，借由开口OP暴露的部分将成为光射出区域EA。本实施例中，光射出区域EA可以是圆形。然而，光射出区域EA的形状并不局限于此，可以是多种形状(例如，多边形、由至少一个直线和曲线构成的闭合的图形、由曲线构成的闭合的图形)中的任意一个。
由第二凹陷部OP2以及第三凹陷部OP3暴露的外侧电极和凸块电极上设置有连接外侧电极和凸块电极的连接电极。连接电极可以包括第一连接电极20ce、第二连接电极30ce、第三连接电极40ce和第四连接电极50ce，并且分别连接对应的外侧电极和凸块电极。详细地，第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL和第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp之间可以设置有用于将第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL和第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp分别一对一地连接的第一连接电极20ce至第四连接电极50ce。第一连接电极20ce设置于第二凹陷部OP2以及第三凹陷部OP3中使第一外侧电极20FL和第一凸块电极20bp暴露的部分。在第一外侧电极20FL和第一凸块电极20bp上设置形成为一体的第一连接电极20ce，从而使第一外侧电极20FL和第一凸块电极20bp彼此连接。第二连接电极30ce设置于第二凹陷部OP2以及第三凹陷部OP3中使第二外侧电极30FL和第二凸块电极30bp暴露的部分。在第二外侧电极30FL和第二凸块电极30bp上设置形成为一体的第二连接电极30ce，从而使第二外侧电极30FL和第二凸块电极30bp彼此连接。以相同的形态，第三外侧电极40FL和第三凸块电极40bp通过第三连接电极40ce彼此连接，第四外侧电极50FL和第四凸块电极50bp通过第四连接电极50ce彼此连接。
本发明的一实施例中，第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp和第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL可以布置于实质上彼此相同的平面上，以能够借由第一连接电极20ce至第四连接电极50ce彼此稳定地连接。在此，第一凸块电极至20bp第四凸块电极0bp和第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL并不需要全部在同一平面，只要第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp和第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL中的彼此相邻的凸块电极和外侧电极在彼此相同的平面上即可。用于连接电极的导电性材料通过如丝网印制的印刷在通过第二凹陷部OP2以及第三凹陷部OP3暴露的凸块电极和外侧电极上形成，并且所述导电性材料硬化而制成连接电极，从而若彼此相邻的凸块电极和外侧电极的高度不同，则可能导致连接电极的粘合力减弱。
本发明的一实施例中，第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp和第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL在除了光射出区域EA以外的外侧部分借由第一连接电极至第四连接电极20ce、30ce、40ce、50ce连接，从而与光射出区域EA不重叠。即，第一连接电极至第四连接电极20ce、30ce、40ce、50ce与光射出区域EA不重叠。
设置有连接电极的第二凹陷部OP2以及第三凹陷部OP3内可以填充有覆盖部件95。并且，第一凹陷部OP1和发光元件10UT之间的空间也可以填充有覆盖部件95。
本发明的一实施例中，底座基板91、第一绝缘部件93、第二绝缘部件90和覆盖部件95中的至少一个可以利用光阻断材料构成。底座基板91、第一绝缘部件93、第二绝缘部件90和覆盖部件95中的至少一个可以利用光阻断材料构成，从而可以防止彼此相邻的两个发光元件封装件之间的光的混色。并且，通过这种方式，最大化了从每个发光元件封装件射出的光朝向底座基板91的前面所朝向的方向的光的传播，并且最大限度地防止了朝除此之外的方向(例如，底座基板91的侧面所朝向的方向或者背面所朝向的方向)的光的传播。本发明的一实施例中，底座基板91、第一绝缘部件93、第二绝缘部件90和覆盖部件95全部可以利用光阻断材料构成。
在此之上，第一绝缘部件93、第二绝缘部件90或者覆盖部件95等设置于底座基板91上，从而可以获得增强发光元件封装件的刚性的效果。尤其，覆盖部件95的情况是可以填充形成于第一凹陷部OP1、第二凹陷部OP2以及第三凹陷部OP3的内部空间并硬化，从而可以获得增强底座基板91、第一绝缘部件93、第二绝缘部件90以及覆盖部件95之间的粘合力的效果。据此，更加增强了整体发光元件封装件的刚性。
本发明的一实施例中，在底座基板91上，第一绝缘部件93、第二绝缘部件90和覆盖部件95中的至少一个可以利用有机高分子材料构成，然而其材料并不受限制。
本发明的一实施例中，外侧电极可以在发光元件10UT的外侧以比发光元件10UT的凸块电极大的面积形成，从而此后外部装置可以直接或者通过单独的布线而较容易地连接于外侧电极。例如，在发光元件10UT可以连接有提供发光信号的第一发光信号布线至第三发光信号布线和提供共同电压的共同布线。本实施例中，第一发光信号布线至第三发光信号布线可以分别对应于第一扫描布线至第三扫描布线，共同布线可以对应于数据布线。
在单独的布线直接连接于外侧电极的情况下，为了与单独的布线的连接，第一绝缘部件93的一部分被去除，从而还可以形成单独的开口。
在此，第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp可以设置于与发光元件10UT的边缘接近的区域(尤其，发光元件10UT的边角部分)，并通过这种方式而连接于第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL，从而确保了光射出区域EA，同时比直接将外部布线连接于第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp的情形减少了断路的可能性。
如上所述的根据本发明的一实施例的发光元件封装件中，贴装于底座基板上的发光元件朝底座基板的前面所朝向的方向射出光。据此，在根据本发明的一实施例的发光元件封装件，与朝底座基板的背面所朝向的方向射出光的现有的技术不同，从发光元件射出的光不经过底座基板而直接朝上部方向射出。据此，增加了从发光元件射出的光的射出效率。并且，底座基板利用光阻断材料(例如，黑色材料)构成，从而不仅可以减少彼此相邻的发光元件之间的混色，而且还可以提高对比度。
根据本发明的一实施例的发光元件封装件提供为在底座基板上贴装有发光元件的形态，从而具有当发光元件发生缺陷时易于维修的优点。底座基板的第一凹陷部内布置具有事实上与第一凹陷部的深度相同的厚度的发光元件。据此，底座基板的上面和发光元件的上面事实上位于同一平面上，连接电极形成于发光元件上面和底座基板的上面(即，其同一平面上)。在发光元件有缺陷的情况下，在该连接电极施加激光等之后，可以较容易地从所述第一凹陷部朝上部方向拾取发光元件而去除。
根据本发明的一实施例，发光元件并不是朝底座基板的背面所朝向的方向而是朝前面所朝向的方向射出光。为此，发光元件中在相接于底座基板侧提供有基板，并且发光结构体将基板置于其之间与底座基板相隔。在发光元件发生缺陷的情况下，将存在缺陷的发光元件可以以在下部利用顶针朝上部方向加压的方式分离，从而在根据本发明的一实施例的发光元件中，即使利用顶针将发光元件封装件从下部朝上部方向加压，由于在下部侧布置有基板，从而减少了发光结构体的破损。因此，将发生缺陷的发光元件从发光元件封装件无破损地去除后，将没有缺陷的发光元件布置于该位置，从而可以较容易地维修发光元件封装件。
本发明的一实施例中，发光元件可以实现为多种形态。图9a是图示根据本发明的一实施例的一个发光元件的平面图，图9b以及图9c分别是沿图9a的B-B’线以及C-C’线的剖面图。
参照图9a、图9b以及图9c，当从平面上观察时，根据本发明的一实施例的发光元件具有多个外延堆叠体层叠的光射出区域。本发明的一实施例中，根据将共同电压施加于个第一外延堆叠体20、第二外延堆叠体30和第三外延堆叠体40的何种极性的半导体层，层叠结构可以不同。以下，以共同电压施加于p型半导体层的实施例作为一例进行说明。
多个外延堆叠体包括层叠于基板11上的第三外延堆叠体40、第二外延堆叠体30以及第一外延堆叠体20。
第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40分别包括：p型半导体层；活性层，设置于所述p型半导体层上；以及n型半导体层，设置于所述活性层上。即，第一外延堆叠体20包括第一p型半导体层25、设置于第一p型半导体层25上的第一活性层23以及设置于第一活性层23上的第一n型半导体层21。第二外延堆叠体30包括第二p型半导体层35、设置于第二p型半导体层35上的第二活性层33以及设置于第二活性层33上的第二n型半导体层31。第三外延堆叠体40包括第三n型半导体层41、设置于第三n型半导体层41上的第三活性层43以及设置于第三活性层43上的第三p型半导体层45。
第三外延堆叠体40的第三p型半导体层45上依次设置有与第三p型半导体层45直接接触的第三p型接触电极45p、第二粘合层63以及第二p型接触电极35p。第二p型接触电极35p与第二外延堆叠体30的第二p型半导体层35直接接触。
第二外延堆叠体30的第二n型半导体层31上依次设置有第一粘合层61和第一p型接触电极25p。第一p型接触电极25p直接与第一外延堆叠体20的第一p型半导体层25接触。
第一外延堆叠体20的第一n型半导体层21上设置有第一n型接触电极21n。
层叠有第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的基板11上设置有单层或者多层的绝缘膜。本发明的一实施例中，在第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的侧面以及上面一部分设置有覆盖第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的层叠体的第一绝缘膜81以及第二绝缘膜83。第一绝缘膜81和/或第二绝缘膜83可以利用多种有机/无机绝缘性材料构成，并且其材料或形态并没有被限制。例如，第一绝缘膜81和/或第二绝缘膜83可以提供为分布式布拉格反射器(DBR：distributed Bragg reflector)。并且，第一绝缘膜81和/或第二绝缘膜83也可以是黑色的有机高分子膜。本发明的一实施例中，虽然未图示，第一绝缘膜81和/或第二绝缘膜83上还可以设置有浮动的金属反射膜。本发明的一实施例中，绝缘膜可以以沉积折射率彼此不同的两层以上的绝缘膜的方式而形成。
像素中设置有用于将布线部连接于第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的接触部。接触部包括：第一接触部20C，用于将发光信号提供给第一外延堆叠体20；第二接触部30C，用于将发光信号提供给第二外延堆叠体30；第三接触部40C，用于将发光信号提供给第三外延堆叠体40；以及第四接触部50C，用于将共同电压施加于第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40。
本发明的一实施例中，当从平面上观察时，第一接触部20C至第四接触部50C可以设置于多样的位置。例如，本发明的一实施例中，在发光元件具有四边形形状的情况下，第一接触部20C至第四接触部50C可以布置于与四边形的各个边角对应的区域。此时，接触部可以与光射出区域不重叠。然而，第一接触部20C至第四接触部0C的位置并不局限于此，可以根据发光元件的形状而多样地变更。
第一接触部20C至第四接触部50C分别包括第一垫20pd至第四垫50pd和第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp。
第一垫20pd至第四垫50pd分别彼此隔开而绝缘。
第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp分别彼此隔开而绝缘。第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp的一部分分别可以搭靠第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的边缘而形成，并且可以朝第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的外侧延伸而设置于基板的正上方。第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp可以覆盖第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的活性层23、33、43的侧面中的至少一部分。由于第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp覆盖第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体30的侧面中的至少一部分，从而使从第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40产生的热量通过第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp较为容易地排出。如此，借由第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp的散热效果，可以减少第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的劣化。
第一接触部20C包括彼此电连接的第一垫20pd以及第一凸块电极20bp。第一垫20pd设置于第一外延堆叠体20的第一n型接触电极21n上，并通过设置于第一绝缘膜81的第一接触孔20CH连接于第一n型接触电极21n。第一凸块电极20bp的至少一部分与第一垫20pd重叠。第一凸块电极20bp在与第一垫20pd重叠的区域将第二绝缘膜83置于其之间而通过第一过孔20ct连接于第一垫20pd。在此，第一垫20pd和第一凸块电极20bp提供为彼此相同的形状，从而可以完全重叠。然而，第一垫20pd和第一凸块电极20bp的形状并不局限于此，可以具有彼此不同的形状以及尺寸。
第二接触部30C包括彼此电连接的第二垫30pd以及第二凸块电极30bp。第二垫30pd设置于第二外延堆叠体30的第二n型半导体层31上，并通过形成于第一绝缘膜81的第二接触孔30CH连接于第二n半导体层31。第二凸块电极30bp的至少一部分与第二垫30pd重叠。第二凸块电极30bp在与第二垫30pd重叠的区域将第二绝缘膜83置于其之间而通过第二过孔30ct连接于第二垫30pd。
第三接触部40C包括彼此电连接的第三垫40pd以及第三凸块电极40bp。第三垫40pd设置于第三外延堆叠体40的第三n型半导体层41上，并通过形成于第一绝缘膜81的第三接触孔40CH连接于第三n型半导体层41。第三凸块电极40bp的至少一部分与第三垫40pd重叠。第三凸块电极40bp在与第三垫40pd重叠的区域将第二绝缘膜83置于其之间而通过第三过孔40ct连接于第三垫40pd。
第四接触部50C包括彼此电连接的第四垫50pd以及第四凸块电极50bp。第四垫50pd通过设置于第一外延堆叠体20的第一p型接触电极21p至第三外延堆叠体40的第三p型接触电极41p上的第一子接触孔50CHa以及第二子接触孔50CHb分别连接于第一外延堆叠体20的第一p型半导体层25至第三外延堆叠体40的第三p型半导体层45。详细地讲，第四垫50pd通过设置于第一p型接触电极25p上的第一子接触孔50Cha连接于第一p型接触电极25p，并通过设置于第二p型接触电极35p以及第三p型接触电极45p上第二子接触孔50CHb同时连接于第二p型接触电极35p以及第三p型接触电极45p。在此，由于可以通过一个第二子接触孔50CHb同时连接于第二p型接触电极35p以及第三p型接触电极45p，而不是分别在第二p型接触电极35p以及第三p型接触电极45p单独形成接触孔的工序，从而不仅可以简化发光元件的制造工序，还可以减少接触孔在元件内所占的面积。第四凸块电极50bp的至少一部分与第四垫50pd重叠。第四凸块电极50bp在与第四垫50pd重叠的区域将第二绝缘膜83置于其之间而通过第四过孔50ct连接于第四垫50pd。
本实施例中，第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp设置为朝发光结构体的第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40的外侧延伸的形态，并且，当从平面上观察时，在与第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40不重叠的区域布置于基板的正上方。
本实施例中，当从平面上观察时，虽然第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp可以设置为相同的形状和面积，然而这些形状以及面积并不局限于此，并且可以具有多种形状和面积。
本实施例中，第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp的至少一部分形成于基板11的正上方，并且连接于布置于与基板11同一平面上的第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL。然而，第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp的位置并不局限于此，其一部分可以布置于第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40中的至少任意一个上，而不是基板11上。
图10是图示根据本发明的另一实施例的发光元件封装件的图，其是对应于图8a的A-A’线的剖面图。图11a是图示与图10的一个发光元件相应的平面图，图11b以及图11c分别是沿图11a的A-A’线以及B-B’线的剖面图。
参照图10、图11a至图11c，凸块电极的一部分可以设置于所述发光结构体上。例如，如图所示，第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp的至少一部分可以形成于第三外延堆叠体40上。
本实施例中，虽然第一外延堆叠体20至第三外延堆叠体40、第一垫20pd至第四垫50pd的结构与上述的实施例实质上相同，然而第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp的位置可以形成得不同。即，上述的实施例中，第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp朝发光结构体的外侧延伸，并且第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp的一部分设置于基板11的正上方，然而在本实施例中，第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp均设置于发光结构体上。在此情况下，第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp相比于设置于基板11的正上方的情形，布置于在上侧更高的位置。
本发明的一实施例中，为了利用连接电极较容易地连接外侧电极和凸块电极，优选地，外侧电极和凸块电极应具有实质上相同的高度。据此，如本实施例，在凸块电极设置于外延堆叠体中的任意一个上而不是基板11上的情况下，可以调整第一凹陷部OP1的深度，使得设置有凸块电极的平面与设置有外侧电极平面成为实质上相同的平面。例如，基板11的厚度H1形成为比第一凹陷部OP1的深度H2小。第一凹陷部OP1的深度H2可以考虑设置有凸块电极的外延堆叠体的位置而设定为比基板11的厚度H1大的值。
具有上述结构的发光元件封装件可按如下形态制造：分别准备形成有外侧电极的底座基板和发光元件，将发光元件布置于底座基板之后，电连接外侧电极和发光元件，对此将参照附图进行详细说明。
图12a、图13a、图14a以及图15a是示出制造发光元件封装件的方法的平面图，图12b、图13b、图14b以及图15b至图15d是对应于图12a、图13a、图14a以及图15a的平面图的剖面图。
参照图12a以及图12b，准备发光元件10UT。根据以下公开的工序，借由在基板上形成发光结构体的方法制造发光元件10UT。发光结构体10可以通过如下工序制造：在基板11上依次形成第三外延堆叠体、第二外延堆叠体以及第一外延堆叠体，利用光刻技术等依次将第一外延堆叠体至第三外延堆叠体图案化之后，形成第一垫至第四垫以及第一凸块电极至第四凸块电极20bp、30bp、40bp、50bp。
在发光结构体10上形成有第二绝缘部件90，在第二绝缘部件90形成有暴露第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp的一部分和光射出区域EA的第三凹陷部OP3和开口OP。
参照图13a以及图13b，与发光元件10UT独立地准备底座基板91，在底座基板91上形成第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL，并且在第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL上形成第一绝缘部件93。
在底座基板91形成有具有预定深度的第一凹陷部OP1，在第一绝缘部件93形成有暴露第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL的一部分的第二凹陷部OP2。第一凹陷部OP1考虑到在图12a以及图12b所示的发光元件10UT的尺寸和形状而形成为对应的尺寸和形状。
参照图14a以及图14b，在图12a以及图12b所示的发光元件10UT安置于在图13a以及图13b所示的底座基板91的第一凹陷部OP1。在底座基板91的第一凹陷部OP1的底面和发光元件10UT之间可以设置有粘合剂。第一凹陷部OP1形成为与发光元件10UT的尺寸实质上相同或稍微大的状态，发光元件10UT可以较容易地插入至第一凹陷部OP1内。
发光元件10UT安置于底座基板91上，从而发光元件10UT上的借由第三凹陷部OP3而暴露的第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp和底座基板91上的借由第二凹陷部OP2而暴露的第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL的上面布置于实质上彼此相同平面上。在此，布置于彼此相同的面上的含义不仅包括布置于完全相同的平面上的情形，而且也包括高度上存在细微差异的并非完全相同的平面的情形。在此后形成的第一连接电极20ce至第四连接电极50ce利用未硬化物质(例如，焊料)形成的情况下，即使在高度上存在细微差异，对于形成于第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL上而言并不存在问题
并且，发光元件上的10UT上的第一凸块电极20bp至第四凸块电极50bp和底座基板91上的第一外侧电极20FL至第四外侧电极50FL中的彼此对应的凸块电极和和外侧电极在彼此相邻的位置较近地布置，并且借由第二凹陷部OP2以及第三凹陷部OP3暴露的凸块电极和外侧电极被第二凹陷部OP2以及第三凹陷部OP3的侧壁围绕。
参照图15a以及图15b，在借由第二凹陷部OP2以及第三凹陷部OP3暴露的凸块电极和外侧电极部分利用诸如丝网印制的印刷方法形成第一连接电极20ce至第四连接电极50ce。在利用丝网印刷的情况下，准备形成有上下贯通的部分和并未上下贯通的部分的掩膜MSK，并可以通过上下贯通的部分将形成为第一连接电极20ce至第四连接电极50ce的材料印刷于暴露的凸块电极和外侧电极上。第一连接电极20ce至第四连接电极50ce在利用未硬化的导电物质形成之后，通过回流焊接以及硬化而稳定地形成于借由第二凹陷部OP2以及第三凹陷部OP3形成的区域内。虽然附图中为了便于说明以半球形状示出，然而第一连接电极20ce至第四连接电极50ce的形状并不局限于此，经过回流焊接以及硬化而以填充第二凹陷部OP2以及第三凹陷部OP3的形态，可以使一部分形状变更。
参照图15a以及图15c，在形成有连接电极的底座基板91以及发光元件上形成覆盖部件95。覆盖部件95可以利用未硬化的有机材料95i形成，可以滴落至由第二凹陷部OP2以及第三凹陷部OP3定义的空间内。未硬化的有机材料95i可以填充由第二凹陷部OP2以及第三凹陷部OP3定义的空间以及第一凹陷部OP1和发光元件10UT之间的缝隙。
通过上述工序而制成图15d所示的发光元件封装件。
本发明的一实施例中，所述附图为了便于说明仅图示了对应于一个发光元件而具有一个第一凹陷部的底座基板，然而并不局限于此。底座基板可以具有能够布置多个发光元件的多个第一凹陷部。在这种情况下，在底座基板上可以同时布置多个发光元件，并且之后可以通过切割而制成具有单个发光元件的发光元件封装件或者具有多个发光元件的发光元件封装件等。此时，底座基板上的外侧电极也可以布置为多种其他形态。
尤其，在底座基板具有多个第一凹陷部而能够布置多个发光元件的情况下，发光元件可以分别贴装于第一凹陷部，并且每个发光元件可以起到一个像素的功能。此时，像素可以以矩阵形状而布置，像素可以经过第一凸块电极至第四凸块电极、第一连接电极至第四连接电极以及第一外侧电极至第四外侧电极而连接于扫描驱动部或者数据驱动部。
对于在一个底座基板上具有多个发光元件的发光元件封装件而言，其自身也可以用作一个显示装置，并且包含多个底座基板的发光元件封装件也可通过连接而用作一个显示装置。在利用多个发光元件封装件构成一个显示装置的情况下，能够较容易地实现显示装置的大型化。
并且，根据本发明的一实施例的发光元件封装件可以利用发光元件的一部分和第一外侧电极至第四外侧电极的一部分布置于实质上彼此相同的平面上，通过诸如丝网印刷的方法，非常简单地形成连接电极，从而使制造方法简单并且使所需费用减少。在现有的发光元件的情况下，将彼此连接的电极布置于彼此不同的平面上，从而消耗了通过导线连接两个电极等所需的时间和费用。
本发明的一实施例中，底座基板以及第一绝缘部件可以具有多种形状(例如，多种形状的第一凹陷部以及第二凹陷部)。图16a至图16c是对应于图13b的剖面图，其图示了形成为另一形态的底座基板以及第一绝缘部件的剖面图。
参照图16a至图16c，对于第一凹陷部OP1以及第二凹陷部OP2而言，第一凹陷部OP1以及第二凹陷部OP2的侧壁中的至少一个可以形成为垂直于底面，然而也可以形成为倾斜于底面。当第一凹陷部OP1以及第二凹陷部OP2的侧壁中的至少一个形成为倾斜于底面时，可以形成为锥形，或者可以形成为倒锥形。虽然未图示，第二绝缘部件90上的第三凹陷部OP3也可以以相同的形态形成为倾斜于底面。
侧壁的倾斜度可以考虑制造工序或者之后步骤(例如，发光元件的插入容易或者当进行丝网印刷时的墨的扩散性)而适当地控制。
如上所述，在根据本发明的一实施例的发光元件封装件的情况下，以底座基板为基准朝前面所朝向的方向射出光，并且不朝背面所朝向的方向射出光。并且，在背面所朝向的方向一侧设置有基板。据此，具有显著地减少在拾取及放置(pick&place)芯片的过程中的破损的效果。当将前面所朝向的方向称为上部方向并将背面所朝向的方向称为下部方向时，在现有的技术的情况下，当发光元件封装件移送至其他装置而布置时，以真空夹头(collet)在上部拾取发光元件封装件，并利用在下部利用顶针朝上部方向加压的方式分离单独的芯片。在此情况下，当利用顶针从下部朝上部方向对发光元件封装件加压时发生了发光结构体的破损。然而，在本发明的一实施例的情况下，由于在下部侧布置有基板并在基板的上部布置有发光结构体，从而即使通过顶针施加从下部的压力，也显著地减少了发光结构体的破损。
以上，参照本发明的优选的实施例进行了说明，然而对于本领域技术人员而言，应当理解为在不超出权利要求书的范围中所记载的本发明的思想以及技术领域的范围内，可以多样地修改以及变更本发明。
因此，本发明的技术范围并不局限于说明书中详细记载的内容，而是应当由权利要求书的范围所决定。

Claims (22)

1.一种发光元件封装件，其特征在于，包括：
底座基板，具有前面和背面，并且设置有从所述前面凹陷的第一凹陷部；
多个外侧电极，设置于所述前面上；
发光元件，设置于所述第一凹陷部，并且朝所述前面所朝向的方向射出光；以及
多个连接电极，分别连接所述发光元件和所述外侧电极，
其中，所述发光元件包括：
基板；
发光结构体，设置于所述发光元件的所述基板上；以及
多个凸块电极，设置于所述发光元件的所述基板上，
其中，所述凸块电极的上面和所述外侧电极的上面设置于相同的平面上，所述连接电极分别设置于所述凸块电极和所述外侧电极中的彼此相邻的凸块电极和外侧电极上，
从侧面观察时，所述多个连接电极中的每一个具有圆顶形状。
2.如权利要求1所述的发光元件封装件，其特征在于，还包括：
第一绝缘部件，设置于所述底座基板上，其中，所述第一绝缘部件具有暴露所述外侧电极的一部分的第二凹陷部。
3.如权利要求2所述的发光元件封装件，其特征在于，还包括：
第二绝缘部件，设置于所述发光结构体上，其中，所述第二绝缘部件具有暴露所述凸块电极的一部分的第三凹陷部。
4.如权利要求3所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述第二绝缘部件包括暴露所述发光结构体的上面的一部分的开口。
5.如权利要求4所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述开口的形状是多边形、由至少一个直线和曲线构成的闭合的图形、由曲线构成的闭合的图形中的任意一个。
6.如权利要求3所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述连接电极分别设置于所述第二凹陷部以及第三凹陷部中的彼此相邻的第二凹陷部和第三凹陷部内。
7.如权利要求3所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述底座基板和所述第一绝缘部以及第二绝缘部利用光阻断材料构成。
8.如权利要求3所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述第一凹陷部借由所述底座基板的一部分被去除而形成的底面和侧壁而定义，并且所述侧壁倾斜于所述底面。
9.如权利要求3所述的发光元件封装件，其特征在于，
第二凹陷部借由所述第一绝缘部件的一部分被去除而形成的侧壁和暴露的所述外侧电极的上面而定义，所述侧壁倾斜于所述外侧电极的上面。
10.如权利要求3所述的发光元件封装件，其特征在于，还包括：
覆盖部件，填充所述第一凹陷部至第三凹陷部。
11.如权利要求1所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述凸块电极的一部分直接设置于所述发光元件的所述基板上。
12.如权利要求11所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述第一凹陷部的深度与所述发光元件的所述基板的厚度相同。
13.如权利要求1所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述凸块电极的一部分设置于所述发光结构体上。
14.如权利要求13所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述第一凹陷部的深度比所述发光元件的所述基板的厚度大。
15.如权利要求1所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述发光结构体包括依次层叠于所述发光元件的所述基板上而射出彼此不同波段的光并且光射出区域彼此重叠的多个外延堆叠体。
16.如权利要求15所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述多个外延堆叠体包括：
第一外延堆叠体，射出第一光；
第二外延堆叠体，设置于所述第一外延堆叠体上，并射出与所述第一光的波段不同的波段的第二光；以及
第三外延堆叠体，设置于所述第二外延堆叠体上，并射出与所述第一光以及第二光的波段不同的波段的第三光。
17.如权利要求16所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述第一外延堆叠体至第三外延堆叠体分别包括：
p型半导体层；
活性层，设置于所述p型半导体层上；以及
n型半导体层，设置于所述活性层上。
18.如权利要求17所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述凸块电极包括：
第一凸块电极，连接于所述第一外延堆叠体的n型半导体层；
第二凸块电极，连接于所述第二外延堆叠体的n型半导体层；
第三凸块电极，连接于所述第三外延堆叠体的n型半导体层；以及
第四凸块电极，连接于所述第一外延堆叠体至第三外延堆叠体的p型半导体层。
19.如权利要求18所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述外侧电极包括分别连接于所述第一凸块电极至第四凸块电极的第一外侧电极至第四外侧电极。
20.如权利要求19所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述连接电极包括将所述第一外侧电极至第四外侧电极和所述第一凸块电极至第四凸块电极分别一对一地连接的第一连接电极至第四连接电极。
21.如权利要求20所述的发光元件封装件，其特征在于，
所述第一连接电极至第四连接电极分别搭靠所述发光结构体的边缘和所述底座基板的前面的一部分而设置。
22.一种显示装置，其特征在于，包括多个像素，
其中，所述像素包括：
底座基板，具有前面和背面，并且设置有从所述前面凹陷的第一凹陷部；
多个外侧电极，设置于所述前面上；
发光元件，设置于所述第一凹陷部，并且朝所述前面所朝向的方向射出光；以及
多个连接电极，分别连接所述发光元件和所述外侧电极，
其中，所述发光元件包括：
基板；
发光结构体，设置于所述发光元件的所述基板上；以及
多个凸块电极，设置于所述发光元件的所述基板上，
其中，所述凸块电极的上面和所述外侧电极的上面设置于相同的同一平面上，所述连接电极分别设置于所述凸块电极和所述外侧电极中的彼此相邻的凸块电极和外侧电极上，
从侧面观察时，所述多个连接电极中的每一个具有圆顶形状。
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