CN117063281A - 采用具有多模制层的模制部的像素模块及显示装置 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的像素模块包括：电路基板；单元像素，整齐排列在所述电路基板上；以及模制部，覆盖所述单元像素。并且，所述模制部包括光扩散层及覆盖所述光扩散层的黑色模制层，所述光扩散层包括透明基质以及包括在所述透明基质内的二氧化硅或TiO2颗粒，所述黑色模制层包括基质以及包括在所述基质内的光吸收物质。

Description

采用具有多模制层的模制部的像素模块及显示装置
技术领域
示例性的实施例涉及一种显示装置，尤其涉及一种采用具有多成型层的成型部的像素模块及具有该像素模块的显示装置。
背景技术
发光元件是利用作为无机光源的发光二极管的半导体元件，正广泛应用于诸如显示装置、车辆用灯具、一般照明之类的多种领域。发光二极管具有寿命长、耗电低、响应速度快的优点，因此正迅速代替现有光源。
另外，现有的发光二极管在显示装置中主要用作背光光源，最近正在开发利用发光二极管来直接实现图像的显示装置。这种显示器也被称为微型LED显示器。
显示装置通常利用蓝色、绿色及红色的混合色来实现多样的颜色。显示装置包括多个像素以实现多样的图像，各个像素配备有蓝色子像素、绿色子像素及红色子像素。通过这些子像素的颜色来确定特定像素的颜色，并且借由这些像素的组合来实现图像。
在微型LED显示器的情况下，微型LED与各个子像素对应地排列在二维平面上，据此，需要在一个基板上布置大量的微型LED。然而，微型LED的尺寸非常小，例如200um以下，进而100um以下，因这种较小尺寸而发生多样的问题。尤其，难以处理较小尺寸的发光二极管，因此不容易在显示器用面板上直接贴装发光二极管。
另外，相邻的子像素之间的光干涉使得难以实现高颜色再现性及高对比度。此外，要求减小由指向角引起的色偏差。
发明内容
示例性的实施例提供一种能够减小由指向角引起的色偏差的像素模块及显示装置。
示例性的实施例提供一种能够防止光干涉而实现高颜色再现性的像素模块及显示装置。
根据本公开的一个以上的实施例的一种像素模块包括：电路基板；单元像素，整齐排列在所述电路基板上；以及模制部，覆盖所述单元像素。所述模制部包括光扩散层及覆盖所述光扩散层的黑色模制层。根据本公开的一个以上的实施例的一种显示装置包括：面板基板；以及多个像素模块，布置于所述面板基板上。所述像素模块中的每一个包括：电路基板；单元像素，整齐排列在所述电路基板上；模制部，覆盖所述单元像素。所述模制部包括光扩散层及覆盖所述光扩散层的黑色模制层。
附图说明
图1是用于说明根据一实施例的显示装置的示意性的平面图。
图2是用于说明根据一实施例的像素模块的示意性的平面图。
图3A是用于说明根据一实施例的发光元件的示意性的平面图。
图3B是沿图3A的剖切线A-A'剖切的示意性的剖面图。
图4A是用于说明根据一实施例的单元像素的示意性的平面图。
图4B是沿图4A的剖切线B-B'剖切的示意性的剖面图。
图4C是沿图4A的剖切线C-C'剖切的示意性的剖面图。
图5A是为了说明根据一实施例的像素模块而沿图2的剖切线D-D'剖切的示意性的局部剖面图。
图5B是为了说明根据一实施例的像素模块而沿图2的剖切线E-E'剖切的示意性的局部剖面图。
图6A及图6B是为了说明根据又一实施例的像素模块而沿图2的剖切线D-D'及E-E'剖切的示意性的局部剖面图。
图7A是用于说明根据又一实施例的单元像素的示意性的剖面图。
图7B是用于说明根据又一实施例的单元像素的示意性的平面图。
图8是用于说明根据一实施例的像素模块的示意性的局部剖面图。
图9是用于说明根据又一实施例的像素模块的示意性的局部剖面图。
图10A、图10B以及图10C是用于说明根据一实施例的制造像素模块的方法的示意性的剖面图。
图11A、图11B、图11C、图11D及图11E是示出根据多样的模制部结构的像素模块的归一化(normalized)光分布的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本公开的实施例。以下介绍的实施例是为了将本公开的思想充分传递给本公开所属技术领域的普通技术人员而作为示例提供的。因此，本公开并不限于以下说明的实施例，其也可以具体化为其他形态。并且，在附图中，为了方便起见，构成要素的宽度、长度、厚度等可能被夸大表示。并且，在记载为一个构成要素位于另一构成要素的“上部”或“之上”的情况下，不仅包括各个部分位于另一部分的“紧邻的上部”或“之上”的情况，还包括在各个结构要素与另一结构要素之间夹设有其他构成要素的情况。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的构成要素。
根据本公开的一个以上的实施例的像素模块包括：电路基板；单元像素，整齐排列在所述电路基板上；以及模制部，覆盖所述单元像素。所述模制部包括光扩散层及覆盖所述光扩散层的黑色模制层。
所述光扩散层可以包括透明基质以及包括在所述透明基质内的二氧化硅或TiO2颗粒。
所述黑色模制层可以包括基质以及包括在所述基质内的光吸收物质。
进而，所述光吸收物质可以包括炭黑。
所述炭黑可以涂覆在有机颗粒或无机颗粒的表面。
所述无机颗粒可以包括二氧化硅或TiO2。
在一实施例中，所述黑色模制层可以包括光吸收物质的浓度彼此不同的多个层。
在所述多个层中，光吸收物质的浓度高的层可以远离所述光扩散层而布置。
在另一实施例中，所述黑色模制层内的光吸收物质的浓度可以从所述光扩散层沿所述黑色模制层的厚度方向逐渐减小。
所述模制部还可以包括布置于所述单元像素与所述光扩散层之间的透明模制层。
所述单元像素可以包括彼此相邻布置的至少三个发光元件。
进而，所述单元像素还可以包括布置于所述发光元件之间的阶梯差调节层。
所述光扩散层和所述黑色模制层中的至少一个的厚度可以沿着所述电路基板的水平方向而变化。
所述黑色模制层在所述单元像素上部的厚度可以小于在所述单元像素之间的区域的厚度。
所述保护层的上表面可以与所述连接电极的上表面彼此平行。
所述模制部可以具有50um至400um范围内的厚度。
进而，所述模制部可以利用包括所述光扩散层和所述黑色模制层的膜并利用真空层压技术而形成。
所述像素模块的指向角可以为120度以下，在+-45度范围的最大△u'v'可以不超过0.01。
根据本公开的一个以上的实施例的一种显示装置包括：面板基板；以及多个像素模块，布置于所述面板基板上。所述像素模块中的每一个包括：电路基板；单元像素，整齐排列在所述电路基板上；模制部，覆盖所述单元像素。所述模制部包括光扩散层及覆盖所述光扩散层的黑色模制层。
所述模制部还可以包括布置于所述单元像素与所述光扩散层之间的透明模制层。
以下，将参照附图对本公开的实施例进行更详细的说明。
图1是用于说明根据本公开的一实施例的显示装置10000的示意性的平面图，图2是用于说明根据一实施例的像素模块1000的示意性的平面图。
参照图1及图2，显示装置10000可以包括面板基板2100及多个像素模块1000。
显示装置10000不受特别的限制，可以包括微型LED TV、智能手表、诸如VR头戴式装置之类的VR显示装置，或者诸如增强现实眼镜之类的AR显示装置。
面板基板2100可以包括用于无源矩阵驱动或有源矩阵驱动的电路。在一实施例中，面板基板2100可以在内部包括布线及电阻，在另一实施例中，面板基板2100可以包括布线、晶体管及电容器。面板基板2100还可以在上表面具有能够与所布置的电路电连接的垫。
在一实施例中，多个像素模块1000整齐排列于面板基板2100上。各个像素模块1000可以包括电路基板1001、布置于电路基板1001上的多个单元像素100、以及覆盖单元像素100的模制部200。在另一实施例中，多个单元像素100也可以直接排列在面板基板2100上且模制部200覆盖单元像素100。
各个单元像素100包括多个发光元件10a、10b、10c。发光元件10a、10b、10c可以发出彼此不同的颜色的光。各个单元像素100内的发光元件10a、10b、10c可以如图2所示地排列成一列。在一实施例中，发光元件10a、10b、10c可以相对于呈现图像的显示画面沿垂直方向排列。然而，本公开并不限于此，发光元件10a、10b、10c也可以相对于呈现图像的显示画面沿水平方向排列。
在将发光元件10a、10b、10c直接贴装到面板基板2100上的情况下，容易发生难以处理的发光元件的贴装不良。在此情况下，将面板基板2100和发光元件全部一起废弃，从而可能发生较大的费用损失。与此相反，通过首先制造贴装有发光元件10a、10b、10c的单元像素100，并筛选良好的单元像素100而贴装于面板基板2100上，从而能够减少由发光元件的贴装不良引起的费用损失。
以下，以布置于显示装置10000内的发光元件10a、10b、10c、单元像素100及像素模块1000的顺序对显示装置10000的各个构成要素进行详细说明。
首先，图3A是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件10a的示意性的平面图，图3B是沿图3A的剖切线A-A'剖切的示意性的剖面图。在此，以发光元件10a为例进行说明，但是由于发光元件10b、10c也具有大致类似的结构，因此省略彼此重复的说明。
参照图3A及图3B，发光元件10a可以包括包含第一导电型半导体层21、活性层23及第二导电型半导体层25的发光结构体、欧姆接触层27、第一接触垫53、第二接触垫55、绝缘层59、第一电极垫61及第二电极垫63。
在平面图中观察时，发光元件10a可以具有包括长轴及短轴的矩形形状的外形。例如，长轴长度可以具有100um以下的大小，短轴长度可以具有70um以下的大小。发光元件10a、10b、10c可以具有大致相似的外形及大小。发光元件10a的形状不限于具有长轴长度和短轴长度的矩形形状，也可以是正方形形状等的其他外形形状。
发光结构体，即，第一导电型半导体层21、活性层23及第二导电型半导体层25可以生长在基板上。所述基板可以是氮化镓基板、GaAs基板、Si基板、蓝宝石基板(尤其是图案化的蓝宝石基板)等可用于半导体的生长的多样的基板。生长基板可以利用机械研磨、激光剥离、化学剥离等的技术而从半导体层分离。然而，本发明并不限于此，也可以使基板的一部分残留而构成第一导电型半导体层21的至少一部分。
在一实施例中，在发出红色光的发光元件10a的情况下，半导体层可以包括砷化铝镓(AlGaAs：aluminum gallium arsenide)、镓砷磷化物(GaAsP：gallium arsenidephosphide)、铝镓铟磷化物(AlGaInP：aluminum galliumindium phosphide)或镓磷化物(GaP：gallium phosphide)。
在发出绿色光的发光元件10b的情况下，半导体层可以包括铟镓氮化物(InGaN)、镓氮化物(GaN)、镓磷化物(GaP)、铝镓铟磷化物(AlGaInP)或铝镓磷化物(AlGaP)。
在一实施例中，在发出蓝色光的发光元件10c的情况下，半导体层可以包括镓氮化物(GaN)、铟镓氮化物(InGaN)或锌硒化物(ZnSe：zinc selenide)。
第一导电型和第二导电型具有彼此相反的极性，在第一导电型为n型的情况下，第二导电型为p型，在第一导电型为p型的情况下，第二导电型为n型。
第一导电型半导体层21、活性层23及第二导电型半导体层25可以利用诸如金属有机化学气相沉积法(MOCVD)之类的公知的方法而在腔室内生长在基板上。并且，第一导电型半导体层21包括n型杂质(例如，Si、Ge、Sn)，第二导电型半导体层25包括p型杂质(例如，Mg、Sr、Ba)。在发出绿色光的发光元件10b或发出蓝色光的发光元件10c的情况下，第一导电型半导体层21可以包括包含作为掺杂剂的Si的GaN或AlGaN，第二导电型半导体层25可以包括包含作为掺杂剂的Mg的GaN或AlGaN作为掺杂剂。
虽然在附图中示出为第一导电型半导体层21及第二导电型半导体层25分别为单层，但是这些层可以是多层，并且也可以包括超晶格层。活性层23可以包括单量子阱结构或多量子阱结构，并且可以调节化合物半导体的组成比以发出期望的波长。例如，活性层23可以发出蓝色光、绿色光、红色光或紫外线。
第二导电型半导体层25及活性层23可以具有台面M结构而布置于第一导电型半导体层21上。台面M包括第二导电型半导体层25及活性层23，如图3B所示，也可以包括第一导电型半导体层21的一部分。台面M可以位于第一导电型半导体层21的局部区域上，并且第一导电型半导体层21的上表面可以在台面M周围暴露。
在本实施例中，台面M形成为在其周围暴露第一导电型半导体层21。在另一实施例中，也可以形成有贯通台面M而暴露第一导电型半导体层21的贯通孔。
在一实施例中，所述第一导电型半导体层21可以具有平坦的光发出面。在另一实施例中，所述第一导电型半导体层21可以在光发出面侧具有借由表面纹理化的凹凸图案。表面纹理化例如可以借由利用干式蚀刻工艺或湿式蚀刻工艺的图案化而执行。例如，在第一导电型半导体层21的光发出面可以形成有锥形形状的凸出部，锥形的高度可以为2μm至3μm，锥形的间隔可以为1.5μm至2μm，锥形的底部直径可以为约3μm至约5μm。锥形也可以具有截头形状，在此情况下，锥形的上表面直径可以为约2μm至3μm。
在另一实施例中，凹凸图案可以包括第一凹凸图案和追加形成于第一凹凸图案上的第二凹凸图案。
通过在第一导电型半导体层21的表面形成凹凸图案，能够减少内部全反射，从而能够增加光提取效率。第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c中，均可以对第一导电型半导体层执行表面纹理化，据此，可以均匀化从第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c发出的光的指向角。然而，本发明并不限于此，发光元件10a、10b、10c中的至少一个也可以具有平坦的表面而不包括凹凸图案。
欧姆接触层27布置于第二导电型半导体层25上并欧姆接触于第二导电型半导体层25。欧姆接触层27可以形成为单层或多层，且可以形成为透明导电性氧化膜或金属膜。例如，透明导电性氧化膜可以例举ITO或ZnO等，金属膜可以例举Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ge、Pt等的金属及它们的合金。
第一接触垫53布置于暴露的第一导电型半导体层21上。第一接触垫53可以欧姆接触于第一导电型半导体层21。例如，第一接触垫53可以形成为欧姆接触于第一导电型半导体层21的欧姆金属层。可以根据第一导电型半导体层21的半导体材料而适当地选择第一接触垫53的欧姆金属层。也可以省略第一接触垫53。
第二接触垫55可以布置于欧姆接触层27上。第二接触垫55电连接于欧姆接触层27。也可以省略第二接触垫55。
绝缘层59覆盖台面M、欧姆接触层27、第一接触垫53及第二接触垫55。绝缘层59具有暴露第一接触垫53及第二接触垫55的开口部59a、59b。绝缘层59可以形成为单层或多层。绝缘层59可以包括SiO2、SiNx、Al2O3等的绝缘物质，进而，绝缘层59也可以包括堆叠折射率彼此不同的绝缘层的分布式布拉格反射器。例如，分布式布拉格反射器可以包括选自SiO2、Si3N4、SiON、TiO2、Ta2O5、Nb2O5、MgF2中的至少两种绝缘层。
分布式布拉格反射器反射从活性层23发出的光。分布式布拉格反射器可以在包括从活性层23发出的光的峰值波长在内的相对宽的波长范围内表现出高反射率，并且可以考虑光的入射角而设计。在一实施例中，分布式布拉格反射器对于以入射角0度入射的光可以具有比以其他入射角入射的光更高的反射率。在另一实施例中，分布式布拉格反射器可以对于以其他特定入射角入射的光具有比以入射角0度入射的光更高的反射率。例如，分布式布拉格反射器可以对于以入射角10度入射的光具有比以入射角0度入射的光更高的反射率。
另外，蓝色发光元件10c的发光结构体具有比红色发光元件10a及绿色发光元件10b的发光结构体高的内部量子效率。据此，蓝色发光元件10c可以表现出比红色发光元件10a及绿色发光元件10b高的光提取效率。据此，可能难以适当地保持红色光、绿色光及蓝色光的颜色混合比。
为了调节红色光、绿色光及蓝色光的颜色混合比，应用于发光元件10a、10b、10c的分布式布拉格反射器可以形成为具有彼此不同的反射率。例如，蓝色发光元件10c可以包含相比于红色发光元件10a及绿色发光元件10b的分布式布拉格反射器具有相对更低的反射率的分布式布拉格反射器。例如，形成于蓝色发光元件10c的分布式布拉格反射器对于从活性层23生成的蓝色光在入射角为0度时可以具有小于约95％，进而小于90％的反射率，绿色发光元件10b对于绿色光在入射角为0度时可以具有约95％以上且99％以下的反射率，红色发光元件10a对于红色光在入射角为0度时可以具有99％以上的反射率。
在一实施例中，应用于红色发光元件10a、绿色发光元件10b及蓝色发光元件10c的分布式布拉格反射器可以具有大致相似的厚度。例如，应用于这些发光元件10a、10b、10c的分布式布拉格反射器之间的厚度差可以小于最厚的分布式布拉格反射器的厚度的10％。通过减小分布式布拉格反射器的厚度差，可以相似地设定应用于红色发光元件10a、绿色发光元件10b及蓝色发光元件10c的工艺条件(例如，图案化绝缘层59的工艺)，进而，可以防止单元像素的制造工艺变得复杂。进而，应用于红色发光元件10a、绿色发光元件10b及蓝色发光元件10c的分布式布拉格反射器也可以具有大致相似的堆叠数。然而，本发明并不限于此。
作为又一实施例，彼此不同的发光元件10a、10b、10c可以包括彼此不同的绝缘层59。例如，红色发光元件10a可以具有上面说明的分布式布拉格反射器，绿色发光元件10b及蓝色发光元件10c可以具有单层的绝缘层59。
第一电极垫61及第二电极垫63布置于绝缘层59上。第一电极垫61可以从第一接触垫53的上部延伸到台面M的上部，并且第二电极垫63可以布置于台面M的上部区域内。第一电极垫61可以通过开口部59a而连接到第一接触垫53，并且第二电极垫63可以电连接于第二接触垫55。第一电极垫61也可以直接欧姆接触于第一导电型半导体层21，在此情况下，可以省略第一接触垫53。并且，在省略第二接触垫55的情况下，第二电极垫63可以直接连接于欧姆接触层27。
第一电极垫61和/或第二电极垫63可以利用单层或多层金属形成。第一电极垫61和/或第二电极垫63的材料可以使用Al、Ti、Cr、Ni、Au等的金属及它们的合金等。例如，第一电极垫61及第二电极垫63可以在最上端包括Ti层或Cr层，并在其下方包括Au层。
尽管参照附图简要说明了根据本公开的一实施例的发光元件10a，但是发光元件10a除了上述层之外还可以包括具有附加功能的层。例如，还可以包括反射光的反射层、用于使特定构成要素绝缘的追加绝缘层、防止焊料扩散的焊料防止层等多样的层。
并且，在形成倒装芯片型的发光元件时，可以以多样的形态形成台面，也可以多样地改变第一电极垫61及第二电极垫63的位置或形状。并且，欧姆接触层27也可以被省略，第二接触垫55或者第二电极垫63也可以直接接触于第二导电型半导体层25。
图4A是用于说明根据本公开的一实施例的单元像素100的示意性的平面图，图4B是沿图4A的剖切线B-B'剖切的示意性的剖面图，图4C是沿图4A的剖切线C-C'剖切的示意性的剖面图。
参照图4A、图4B及图4C，单元像素100可以包括透明基板121、第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c、表面层122、光阻断层123、粘合层125、阶梯差调节层127、连接层129a、129b、129c、129d及绝缘物质层131。
单元像素100包括第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c而提供一个像素。第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c发出彼此不同的颜色的光，它们分别对应于子像素。
透明基板121是PET、玻璃基板、石英、蓝宝石基板等的光透射性基板。透明基板121布置于显示装置(图1的显示装置10000)的光发出面，从发光元件10a、10b、10c发出的光通过透明基板121而向外部发出。透明基板121可以具有上表面及下表面。透明基板121可以在面对发光元件10a、10b、10c的面(即，上表面)包括凹凸图案121p。凹凸图案121p使从发光元件10a、10b、10c发出的光散射而增加指向角。并且，可以使从具有彼此不同的指向角特性的发光元件10a、10b、10c发出的光借由所述凹凸图案121p而以均匀的指向角发出。据此，可以防止根据视角而发生色差。
凹凸图案121p可以是规则的，也可以是不规则的。凹凸图案121P例如可以具有3μm的间距(pitch)、2.8μm的直径及1.8μm的高度。凹凸图案121p可以是一般应用于图案化的蓝宝石基板的图案，但并不限于此。
透明基板121还可以包括防反射涂层，或者可以包括防眩层或进行防眩处理。透明基板121例如可以具有50μm至300μm的厚度。
由于透明基板121布置于光发出面，因此透明基板121不包括电路。然而，本公开并不限于此，也可以包括电路。
另外，虽然示出了在一个透明基板121形成有一个单元像素100的情况，但也可以在一个透明基板121形成有多个单元像素100。
表面层122覆盖透明基板121的凹凸图案121p。表面层122可以沿着凹凸图案121p的形状而形成。表面层122可以提高形成于其上的光阻断层123的粘合力。例如，表面层122可以利用氧化硅膜形成。也可以根据透明基板121的种类而省略表面层122。
光阻断层123形成于透明基板121的上表面上。光阻断层123可以与表面层122接触。光阻断层123可以包括诸如炭黑之类的吸收光的吸收物质。光吸收物质防止在发光元件10a、10b、10c生成的光从透明基板121与发光元件10a、10b、10c之间的区域向侧表面侧泄漏，从而提高显示装置的对比度。
光阻断层123可以具有用于光行进路径的窗123a、123b、123c，以使在发光元件10a、10b、10c生成的光入射到透明基板121，为此，可以在透明基板121上以暴露透明基板121的方式进行图案化。窗123a、123b、123c的宽度可以小于发光元件的宽度，但并不限于此。例如，窗123a、123b、123c的宽度可以大于发光元件10a、10b、10c的宽度，据此，可以在发光元件10a与光阻断层123之间形成有间隙。
粘合层125附着于透明基板121上。粘合层125可以覆盖光阻断层123。粘合层125可以附着于透明基板121的整个表面上，但并不限于此，也可以附着于局部区域以暴露透明基板121的边缘位置附近区域。粘合层125用于将发光元件10a、10b、10c附着于透明基板121。粘合层125可以填充形成在光阻断层123的窗123a、123b、123c。
粘合层125可以利用光透射性层形成，并使从发光元件10a、10b、10c发出的光透射。粘合层125可以利用有机粘合剂而形成。例如，粘合层125可以利用透明环氧树脂而形成。并且，为了使光扩散，粘合层125可以包括SiO2、TiO2、ZnO等的扩散物质(diffuser)。光扩散物质防止从光发出面观察到发光元件10a、10b、10c。
另外，第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c布置于透明基板121上。第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c可以借由粘合层125而附着于透明基板121。第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c可以与第一光阻断层123的窗123a、123b、123c对应而布置。
如图4B及图4C所示，第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c可以布置于粘合层125的平坦的表面上。粘合层125可以布置于发光元件10a、10b、10c的下表面下方。在另一实施例中，粘合层125也可以局部地覆盖第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c的侧表面。
第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c例如可以是红色发光元件、绿色发光元件、蓝色发光元件。第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c中的每一个的具体构成与参照图3A及图3B说明的内容相同，因此省略详细说明。
如图4A所示，第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c可以排列成一列。尤其，在透明基板121为蓝宝石基板的情况下，蓝宝石基板可以根据截断方向包括由于晶面而干净的截断面(例如，m面)和不干净的截断面(例如，a面)。例如，在截断成四边形形状的情况下，两侧的两个截断面(例如，m面)可以沿着晶面而被干净地截断，与这些截断面垂直布置的其他两个截断面(例如，a面)可以被不干净地截断。在此情况下，蓝宝石基板121的干净的截断面可以与发光元件10a、10b、10c的整齐排列方向平行。例如，在图4A中，干净的截断面(例如，m面)可以布置于上下，另外两个截断面(例如，a面)可以布置于左右。
并且，第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c可以分别排列为长轴方向彼此平行。第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c的短轴方向可以与这些发光元件的整齐排列方向一致。
第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c可以是参照图3A及图3B说明的发光元件，然而并不限于此，可以使用水平型或倒装芯片结构的多样的发光元件。
阶梯差调节层127覆盖第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c以及粘合层125。阶梯差调节层127具有暴露发光元件10a、10b、10c的第一电极垫61及第二电极垫63的开口部127a。阶梯差调节层127将形成连接层129a、129b、129c、129d的面的高度调节为恒定，从而有助于能够安全地形成连接层。例如，阶梯差调节层127可以利用光敏聚酰亚胺形成。
阶梯差调节层127可以布置于被粘合层125的边缘位置包围的区域内，但并不限于此。例如，阶梯差调节层127也可以形成为局部地暴露粘合层125的边缘位置。
阶梯差调节层127的侧表面可以相对于粘合层125的上表面以小于90度的角度倾斜。例如，阶梯差调节层127的侧表面可以相对于粘合层125的上表面具有约60度的倾斜角。
第一连接层129a、第二连接层129b、第三连接层129c及第四连接层129d形成于阶梯差调节层127上。连接层129a、129b、129c、129d可以通过阶梯差调节层127的开口部127a而连接于第一发光元件10a、第二发光元件10b及第三发光元件10c的第一电极垫61及第二电极垫63。
在一实施例中，如图4A及图4B所示，第一连接层129a可以电连接于第一发光元件10a的第二导电型半导体层，第二连接层129b可以电连接于第二发光元件10b的第二导电型半导体层，第三连接层129c可以电连接于第三发光元件10c的第二导电型半导体层，第四连接层129d可以共同地电连接于第一发光元件10a的第一导电型半导体层、第二发光元件10b的第一导电型半导体层及第三发光元件10c的第一导电型半导体层。第一连接层129a、第二连接层129b、第三连接层129c及第四连接层129d可以一起形成于阶梯差调节层127上，且例如可以包括Au。
在另一实施例中，第一连接层129a可以电连接于第一发光元件10a的第一导电型半导体层，第二连接层129b可以电连接于第二发光元件10b的第一导电型半导体层，第三连接层129c可以电连接于第三发光元件10c的第一导电型半导体层，第四连接层129d可以共同地电连接于第一发光元件10a的第二导电型半导体层、第二发光元件10b的第二导电型半导体层及第三发光元件10c的第二导电型半导体层。第一连接层129a、第二连接层129b、第三连接层129c及第四连接层129d可以一起形成于阶梯差调节层127上。
绝缘物质层131可以形成为比阶梯差调节层127薄的厚度。绝缘物质层131和阶梯差调节层127的厚度之和可以为1um以上且50um以下，但并不限于此。另外，绝缘物质层131的侧表面可以相对于粘合层125的上表面具有小于90度的倾斜角，例如，可以具有约60度的倾斜角。
绝缘物质层131覆盖阶梯差调节层127的侧表面及连接层129a、129b、129c、129d。并且，绝缘物质层131可以覆盖粘合层125的一部分。绝缘物质层131具有暴露连接层129a、129b、129c、129d的开口部131a、131b、131c、131d，据此，可以定义单元像素100的垫区域。
在一实施例中，绝缘物质层131可以是半透明物质，并可以利用有机物质或无机物质形成。绝缘物质层131例如可以利用聚酰亚胺形成。在绝缘物质层131与阶梯差调节层127一起利用聚酰亚胺形成的情况下，连接层129a、129b、129c、129d除了垫区域之外，下部面、侧表面及上部面均可以被聚酰亚胺包围。
另外，单元像素100可以利用焊料等的接合材料贴装于电路基板，接合材料可以接合暴露于绝缘物质层131的开口部131a、131b、131c、131d的连接层129a、129b、129c、129d与电路基板上的垫。
根据本实施例，单元像素100不包括单独的凸块，连接层129a、129b、129c、129d用作接合垫。然而，本发明并不限于此，也可以形成覆盖绝缘物质层131的开口部131a、131b、131c、131d的接合垫。在一实施例中，接触垫可以形成为超出第一连接层129a、第二连接层129b、第三连接层129c及第四连接层129d的上部区域而局部地覆盖发光元件10a、10b、10c。
在本实施例中，对发光元件10a、10b、10c借由粘合层125而附着于透明基板121的情形进行了说明，但是也可以利用其他结合器(coupler)而代替粘合层125而使发光元件10a、10b、10c结合于透明基板121。例如，可以利用间隔件而使发光元件10a、10b、10c结合于透明基板121，因此，在发光元件10a、10b、10c与透明基板121之间的区域可以填充有气体或液体。借由这些气体或液体，可以形成使从发光元件10a、10b、10c发出的光透射的光学层。上面说明的粘合层125也是光学层的一示例。在此，光学层利用与发光元件10a、10b、10c不同的材料(例如，气体、液体或固体)形成，因此与发光元件10a、10b、10c内的半导体层的材料区分。
图5A是为了说明根据本公开的一实施例的像素模块1000而沿图2的剖切线D-D'剖切的示意性的局部剖面图，图5B是沿图2的剖切线E-E'剖切的示意性的局部剖面图。
参照图5A及图5B，像素模块1000包括电路基板1001及排列在电路基板1001上的单元像素100。进而，像素模块1000还可以包括覆盖单元像素100的模制部200。
电路基板1001可以具有用于电连接面板基板2100与发光元件10a、10b、10c的电路。电路基板1001内的电路可以利用多层结构形成。电路基板1001还可以包括用于以无源矩阵驱动方式驱动发光元件10a、10b、10c的无源电路或用于以有源矩阵驱动方式驱动发光元件10a、10b、10c的有源电路。电路基板1001可以包括暴露于其表面的垫1003。
单元像素100的具体构成与参照图4A、图4B及图4C说明的内容相同，因此为了避免重复，省略详细说明。单元像素100可以整齐排列在电路基板1001上。单元像素100可以以2×2、2×3、3×3、4×4、5×5等多样的行列排列。
单元像素100可以借由接合件1005而接合于电路基板1001。例如，接合件1005将通过参照图4A、图4B及图4C说明的绝缘物质层131的开口部131a、131b、131c、131d而被暴露的连接层129a、129b、129c、129d接合于电路基板1001上的垫1003。接合件1005例如可以是焊料(AuSn、In、InSn、Au、Sn、ACF、ACP等)，并且在使用焊料作为接合件1005的情况下，可以利用丝网印刷等技术将焊膏布置在垫1003上之后通过回流工艺而接合单元像素100和电路基板1001。电路基板1001上的垫1003可以凸出到电路基板1001的上表面上方，但是也可以布置于电路基板1001的上表面的下方。
根据本实施例，在连接层129a、129b、129c、129d与垫1003之间布置有单一结构的接合件1005，接合件1005可以将连接层129a、129b、129c、129d与垫1003直接连接。
模制部200覆盖多个单元像素100。模制部200的总厚度可以在约50μm至400μm的范围内。模制部200可以包括光扩散层230及黑色模制层250。光扩散层230可以在诸如环氧模制料之类的透明基质内包括光扩散颗粒。光扩散颗粒例如可以是二氧化硅或TiO2，但不限于此。光扩散层230例如可以具有约25μm至约200μm范围内的厚度，并且光扩散颗粒例如可以相对于光扩散层230的总重量在约0.2重量百分比至10重量百分比范围内包括于光扩散层230内。光扩散层230扩散从发光元件10a、10b、10c发出的光。光扩散层230有助于均匀地混合从单元像素100发出的彼此不同的颜色的光，并且，阻碍从单元像素100的侧表面发出的光发出到外部。
黑色模制层250在基质内包括吸收光的物质。基质例如可以是干膜型阻焊剂(DFSR：dry-Film type solder resist)、光成像阻焊剂(PSR：photoimageable solderresist)或环氧成型料(EMC)等，但不限于此。光吸收物质可以包括诸如炭黑之类的光吸收染料。光吸收染料可以直接分散在基质内，也可以涂覆在有机或无机颗粒的表面而分散在基质内。多样的种类的有机或无机颗粒可以用于涂覆光吸收物质。例如，可以使用利用炭黑涂覆TiO2或二氧化硅颗粒的颗粒。黑色模制层250可以形成为约25μm至200μm范围内的厚度。可以通过调节黑色模制层250内含有的光吸收物质的浓度来调节黑色模制层250的光透射率。光吸收物质可以相对于整个基质在约0.05重量百分比至约10重量百分比的范围内。
黑色模制层250可以以光吸收物质均匀分散的单层来形成，但是本公开不限于此。黑色模制层250也可以以光吸收物质的浓度彼此不同的多个层来形成。例如，黑色模制层250可以包括光吸收物质的浓度彼此不同的两个层。在此情况下，靠近光扩散层230的第一层可以相比于第二层含有更多的光吸收物质。通过使第一层的光吸收率高于第二层的光吸收率，能够减少从单元像素100向上部发出的光的整体吸收量，据此，能够增加像素模块1000的亮度。
在一实施例中，在黑色模制层250以多层形成的情况下，这些层之间的边界可以彼此清楚地划分。例如，黑色模制层250可以通过将光吸收物质的浓度彼此不同的层分别单独地制造成膜之后粘接膜来制造。或者，也可以通过连续地印刷光吸收物质的浓度彼此不同的层来形成黑色模制层250。在另一实施例中，黑色模制层250也可以形成为使得光吸收物质的浓度在其厚度方向上逐渐减小。
从单元像素100垂直入射的光由于通过黑色模制层250的路径短而容易透射黑色模制层250，但具有倾斜角而入射的光由于通过黑色模制层250的路径长而被黑色模制层250吸收大部分。因此，可以借由黑色模制层250来防止单元像素100之间的光干涉而提高显示装置的对比度，尤其，可以减小色偏差。
黑色模制层250可以以与光扩散层230相同的厚度或小于其的厚度来形成。例如，在单元像素100之间的区域，黑色模制层250的厚度可以与光扩散层230相同或比其薄。另外，在单元像素100上部区域的光扩散层230及黑色模制层250可以分别比在单元像素100之间的区域的光扩散层230及黑色模制层250薄。进而，如图5A及图5B所示，在单元像素100的上部区域，黑色模制层250的厚度可以大于光扩散层230的厚度，但是本发明不限于此。例如，在单元像素100的上部区域，黑色模制层250的厚度可以小于光扩散层230的厚度。
并且，在单元像素100的上部区域，光扩散层230可以具有凸出的上表面，黑色模制层250可以相比于光扩散层230具有平坦的上表面。随着光扩散层230的厚度增加，在单元像素100的上部区域的光扩散层230的凸出部分的厚度增加。光扩散层230的厚度可以沿着电路基板1001的水平方向而变化。尤其，相比于单元像素100之间的区域，光扩散层230可以在单元像素100的上部区域具有相对小的厚度。黑色模制层250的厚度也可以沿着电路基板1001的水平方向而变化。尤其，相比于单元像素100之间的区域，黑色模制层250可以在单元像素100的上部区域具有相对小的厚度。
在单元像素100的上部区域的黑色模制层250的最小厚度与光扩散层230的最大厚度之比可以大于在单元像素100之间的区域的黑色模制层250的最大厚度与光扩散层230的最小厚度之比。例如，光扩散层230和黑色模制层250在单元像素100之间的区域具有相同的厚度，但是在单元像素100的上部区域，黑色模制层250可以比光扩散层230厚。
在另一实施例中，在单元像素100的上部区域的黑色模制层250的最小厚度与光扩散层230的最大厚度之比可以小于在单元像素100之间的区域的黑色模制层250的最大厚度与光扩散层230的最小厚度之比。例如，光扩散层230和黑色模制层250在单元像素100之间的区域具有相同的厚度，但是在单元像素100的上部区域，黑色模制层250可以比光扩散层230薄。通过在单元像素100之间的区域相对厚地形成黑色模制层250并且在单元像素100的上部区域相对薄地形成黑色模制层250，从而能够增加从单元像素100向上部发出的光的效率，并阻断具有倾斜角而入射的光，从而可以进一步提高对比度。
模制部200可以利用例如层压、旋涂、狭缝涂覆、印刷等技术形成。作为一示例，模制部200可以在粘接光扩散层230和黑色模制层250之后，通过真空层压技术形成于单元像素100上。关于真空层压技术将在下面再次进行说明。
作为一示例，在涂覆所述光扩散层230之后，可以通过真空层压技术在单元像素100上形成膜形态的黑色模制层250。
通过将图5A及图5B所示的像素模块1000贴装于图1的面板基板2100上，从而可以提供显示装置10000。电路基板1001具有连接于垫1003的底部垫。底部垫可以布置成与垫1003一对一对应，但是可以通过共同连接而减少底部垫的数量。
在本实施例中，单元像素100形成像素模块1000，并将像素模块1000贴装于面板基板2100上，从而能够提供显示装置10000，据此，能够提高显示装置的工艺良率。但是，本发明不限于此，也可以将单元像素100直接贴装于面板基板2100上。
图6A及图6B是为了说明根据又一实施例的像素模块1000a而沿图2的剖切线D-D'及E-E'剖切的示意性的局部剖面图。
参照图6A及图6B，根据本实施例的像素模块1000a与参照图5A及图5B说明的像素模块1000大致类似，不同之处在于模制部200a包括透明模制层210、光扩散层230a及黑色模制层250a。
透明模制层210利用诸如环氧成型料之类的透明物质形成。光扩散层230a布置于透明模制层210上，并且黑色模制层250a布置于光扩散层230a上。由于光扩散层230a及黑色模制层250a与上面说明的光扩散层230及黑色模制层250类似，因此省略相同的事项以避免重复。模制部200a的总厚度可以在约50μm至约400μm的范围内，透明模制层210的厚度可以在约20nm至约150μm的范围内，光扩散层230a的厚度可以在约15μm至约150μm的范围内，并且黑色模制层250a的厚度可以在约15μm至约150μm的范围内。
如图6A及6B所示，透明模制层210的厚度可以大于光扩散层230a或黑色模制层250a的厚度。进而，透明模制层210的厚度可以等于或大于光扩散层230a和黑色模制层250a的总厚度。例如，在单元像素100之间的区域，透明模制层210的厚度可以大于或等于光扩散层230a及黑色模制层250a的总厚度。在单元像素100之间的区域，黑色模制层250a的厚度可以与光扩散层230a相同或比其薄。
另外，单元像素100上部区域的透明模制层210及光扩散层230a可以分别比单元像素100之间的区域的透明模制层210及光扩散层230a薄。与此相反地，黑色模制层250a可以大致上无厚度变化而具有均匀的厚度。
在单元像素100的上部区域，黑色模制层250a的厚度可以大于透明模制层210的厚度和/或光扩散层230a的厚度，但是本发明不限于此。例如，在单元像素100的上部区域，黑色模制层250a的厚度可以小于透明模制层210的厚度或光扩散层230a的厚度。另外，在单元像素100的上部区域，透明模制层210的厚度可以大于光扩散层230a的厚度。
在单元像素100的上部区域，透明模制层210可以具有凸出的上表面，并且光扩散层230a及黑色模制层250可以具有比透明模制层210平坦的上表面。虽然图示了光扩散层230a的上表面平坦的情形，但是光扩散层230a的上表面也可以具有凸出的形状，黑色模制层250a的上表面可以比光扩散层230a的上表面相对更平坦。
随着透明模制层210的厚度增加，在单元像素100的上部区域的透明模制层210的凸出部分的厚度增加。透明模制层210及光扩散层230a的厚度可以沿着电路基板1001的水平方向而变化。尤其，透明模制层210及光扩散层230a可以在单元像素100的上部区域具有比单元像素100之间的区域相对小的厚度。黑色模制层250a的厚度可以沿着电路基板1001的水平方向实质上不改变。但是，本公开不限于此，黑色模制层250a也可以在单元像素100的上部区域具有比单元像素100之间的区域相对小的厚度。
在单元像素100的上部区域的黑色模制层250a的最小厚度与光扩散层230a的最小厚度之比可以大于在单元像素100之间的区域的黑色模制层250的最大厚度与光扩散层230a的最大厚度之比。例如，光扩散层230a和黑色模制层250a在单元像素100之间的区域具有相同的厚度，但在单元像素100的上部区域，黑色模制层250可以大于光扩散层230。
图7A是用于说明根据又一实施例的单元像素100a的示意性的剖面图，图7B是用于说明根据又一实施例的单元像素100a的示意性的平面图。
参照图7A及图7B，与参照图4A、图4B及图4C说明的单元像素100不同，单元像素100a具有第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340堆叠的结构。
单元像素100a包括发光堆叠结构体、形成于所述发光堆叠结构体上的第一连接电极350a、第二连接电极350b、第三连接电极350c及第四连接电极350d以及包围所述连接电极350a、350b、350c、350d的保护层390。单元像素100a还可以包括基板311。另外，发光堆叠结构体可以包括第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340。虽然图示了所述发光堆叠结构体利用三个发光堆叠件320、330、340构成的情形，但是本公开不限于特定数量的发光堆叠件。例如，在若干实施例中，发光堆叠结构体可以包括两个或更多数量的发光堆叠件。在此，以单元像素100a根据一实施例而包括三个发光堆叠件320、330、340的情形为例进行说明。
基板311可以是光透射绝缘性基板。然而，在若干实施例中，基板311也可以形成为半透明或局部透明，以使仅透射特定波长的光或仅透射特定波长的光的一部分。基板311可以是外延生长第一发光堆叠件320的生长基板(例如蓝宝石基板)。然而，基板311不限于蓝宝石基板，并可以包括多样的其他透明绝缘物质。例如，基板311可以包括玻璃、石英、硅、有机聚合物或有机-无机复合材料，例如，可以是碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铝(AlN)、氧化镓(Ga2O3)或硅基板。并且，基板311可以在上表面包括凹凸，例如，可以是图案化的蓝宝石基板。由于在上表面包括凹凸，因此可以提高从与基板311接触的第一发光堆叠件320生成的光的提取效率。与第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340相比，可以采用基板311的凹凸结构来选择性地增加第一发光堆叠件320的发光强度。
第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340构成为朝向基板311发出光。因此，从第三发光堆叠件340发出的光可以通过第一发光堆叠件320及第二发光堆叠件330。根据一实施例，第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340可以发出彼此不同的峰值波长的光。通常，远离基板311的发光堆叠件可以发出比靠近基板311的发光堆叠件更长的波长的光，从而能够减少光损失。然而，在本公开中，为了调节第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340的颜色混合比，第二发光堆叠件330可以发出比第一发光堆叠件320短的波长的光。据此，可以减小第二发光堆叠件330的发光强度且增加第一发光堆叠件320的发光强度，因此，可以显著改变从第一发光堆叠件、第二发光堆叠件及第三发光堆叠件发出的光的发光强度比。例如，第一发光堆叠件320可以构成为发出绿色光，第二发光堆叠件330可以构成为发出蓝色光，并且第三发光堆叠件340可以构成为发出红色光。据此，可以相对减小蓝色光的发光强度且相对增加绿色光的发光强度，因此，红色光、绿色光及蓝色光的发光强度比可以容易地调节为接近3:6:1。尤其，第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340的发光面积可以是约10000μm2以下，进一步可以是4000μm2以下，更进一步可以是2500μm2以下。并且，越靠近基板311，发光面积可以越大，并且通过将发出绿色光的第一发光堆叠件320布置为最靠近基板311，从而可以进一步增加绿色光的发光强度。
如参照图3A及图3B所述，第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340中的每一个包括第一导电型半导体层21、活性层23及第二导电型半导体层25。根据一实施例，第一发光堆叠件320可以包括诸如GaN、InGaN、GaP、AlGaInP、AlGaP等的发出绿色光的半导体物质。第二发光堆叠件330可以包括诸如GaN、InGaN、ZnSe等的发出蓝色光的半导体物质，但不限于此。根据一实施例，第三发光堆叠件340可以包括诸如AlGaAs、GaAsP、AlGaInP及GaP之类的发出红色光的半导体物质，但不限于此。
根据一实施例，第一发光堆叠件320的第一导电型半导体层21及第二导电型半导体层25、第二发光堆叠件330的第一导电型半导体层21及第二导电型半导体层25以及第三发光堆叠件340的第一导电型半导体层21及第二导电型半导体层25分别可以具有单层结构或多层结构，在若干实施例中，可以包括超晶格层。尤其，第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340的活性层23可以具有单量子阱结构或多量子阱结构。
第一粘合层325布置于第一发光堆叠件320与第二发光堆叠件330之间，并且第二粘合层335布置于第二发光堆叠件330与第三发光堆叠件340之间。第一粘合层325及第二粘合层335可以包括透射光的非导电性物质。例如，第一粘合层325及第二粘合层335可以包括光学透明的粘合剂(OCA)，其可以包括环氧树脂、聚酰亚胺、SU8、旋涂玻璃(SOG)、苯并环丁烯(BCB)，但不限于此。
根据一实施例，第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340中的每一个可以独立地驱动。更具体而言，在每个发光堆叠件的第一导电型半导体层及第二导电型半导体层中的一个可以被施加公共电压，在每个发光堆叠的第一导电型半导体层及第二导电型半导体层中的另一个可以被施加单独的发光信号。根据本公开的一实施例，各发光堆叠件的第一导电型半导体层21可以是n型，第二导电型半导体层25可以是p型。在第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340中，n型半导体层和p型半导体层可以以相同的序列排列，但是本公开不限于此。例如，第一发光堆叠件320也可以相比于第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340具有相反地堆叠的序列。第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340可以具有p型半导体层被共同地电连接的公共p型发光堆叠结构体，或者可以具有n型半导体层被共同地电连接的公共n型发光堆叠结构体。
根据图示的实施例，各连接电极350a、350b、350c及350d可以具有从基板311突出的实质上细长的形状。连接电极350a、350b、350c及350d可以包括诸如Cu、Ni、Ti、Sb、Zn、Mo、Co、Sn、Ag或它们的合金之类的金属，但不限于此。例如，连接电极350a、350b、350c、350d中的每一个可以包括两种以上的金属或多种不同的金属层，以减小由于连接电极350a、350b、350c、350d的细长形状导致的应力。在另一实施例中，在连接电极350a、350b、350c及350d包括Cu的情况下，可以沉积或镀覆额外的金属以抑制Cu的氧化。在部分实施例中，在连接电极350a、350b、350c及350d包括Cu/Ni/Sn的情况下，Cu可以防止Sn渗透到发光堆叠结构体。在部分实施例中，连接电极350a、350b、350c、350d可以包括用于在镀覆过程中形成金属层的种子层，对此将进行后述。
如图所示，各个连接电极350a、350b、350c及350d可以具有实质上平坦的上部表面，以促进后述的外部线或电极与发光堆叠结构物之间的电连接。根据本公开的一实施例，在单元像素100a为如本领域所公知的表面积小于约10,000μm2，或者在另一实施例中小于约4,000μm2或2,500μm2的微型LED的情况下，如图所示，连接电极350a、350b、350c、350d可以与第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340中的至少一个的一部分重叠。在本实施例中，示出连接电极350a、350b、350c及350d具有四棱柱形状的情形，但本公开不限于此，也可以是圆筒形状。进而，连接电极350a、350b、350c及350d的下表面的面积也可以大于上表面的面积。例如，在第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340为了形成电极而被图案化的情况下，连接电极350a、350b、350c及350d可以覆盖第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340的侧表面。
通常，在制造期间，在基板311上形成多个单元像素100a阵列。基板311沿着划线被截断而个体化(分离)为各个单元像素100a，单元像素100a可以使用多样的移送技术移送到另一基板或带。在此情况下，在单元像素100a包括向外侧突出的诸如金属凸块或柱之类的连接电极350a、350b、350c、350d的情况下，由于使所述连接电极350a、350b、350c、350d暴露到外部的结构，在后续工艺期间(例如，在转移步骤)可能发生多样的问题。并且，在单元像素100a包括根据应用领域具有小于约10,000μm2、或者小于约4,000μm2或小于约2,500μm2的表面积的微型LED的情况下，单元像素100a可能由于小外形尺寸而变得更加难以处理。
例如，在连接电极350a、350b、350c、350d具有诸如棒状之类的实质上细长的形状的情况下，由于连接电极的突出结构导致的不充分的吸入面积，难以使用现有的真空方法来转移单元像素100a。并且，在诸如连接电极与制造装置接触时之类的后续工艺期间，暴露的连接电极可能因多样的应力而直接受到影响，这可能损坏单元像素100a的结构。作为另一示例，在单元像素100a的上部表面(例如，与基板311对向的表面)上附着粘合带而转印单元像素100a时，单元像素100a与粘合带之间的接触面积可能局限于连接电极350a、350b、350c、350d的上端表面。在此情况下，与粘合带附着于基板的下部表面时的情形相反地，单元像素100a对于粘合带的粘合力可能变弱，单元像素100a可能在转印期间从粘合带不期望地分离。作为另一示例，在利用现有的拾取和放置(pick-and-place)方法来转印单元像素100a时，排出销与单元像素100a的一部分直接接触，从而可能损坏发光结构物的上部结构。尤其，排出销可能与单元像素100a的中心碰撞，且对单元像素100a的上部发光堆叠件造成物理损伤。
根据本公开的一实施例，所述保护层390可以形成在所述发光堆叠结构体上。更具体而言，如图7A所示，保护层390可以形成在连接电极350a、350b、350c、350d之间以覆盖连接电极350a、350b、350c、350d的侧表面。进而，虽然在附图中以保护层390布置于发光堆叠结构体上的情形进行了说明，但是保护层390也可以至少局部覆盖第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330、第三发光堆叠件340的侧表面，第一发光堆叠件320、第二发光堆叠件330及第三发光堆叠件340的侧表面可以被保护层390及其他绝缘层覆盖而不暴露于单元像素100a的外部。
保护层390可以与连接电极350a、350b、350c及350d的上表面实质上并排形成。保护层390可以包括环氧成型料(EMC)，其可以形成为诸如黑色、白色或透明之类的多样的颜色。然而，本公开不限于此。例如，在部分实施例中，保护层390可以包括聚酰亚胺(PID)，在此情况下，聚酰亚胺(PID)可以为了在应用于发光堆叠结构体时增加平坦度而作为干膜而不是液体型提供。在部分实施例中，保护层390可以包括具有光敏性的物质。以这种方式，保护层390可以保护发光堆叠结构体免受在后续工艺期间可能被施加的外部冲击的影响，并且为单元像素100a提供足够的接触面积以使在后续转印步骤期间容易处理。并且，保护层390可以防止向单元像素100a的侧表面的漏光来防止或至少抑制从相邻的单元像素100a发出的光的干涉。
图8是用于说明根据又一实施例的像素模块1000b的示意性的剖面图。
参照图8，根据本实施例的像素模块1000b与参照图5A及图5B说明的像素模块1000大致类似，不同之处在于代替单元像素100而使用单元像素100a。
单元像素100a的连接电极350a、350b、350c、350d接合于电路基板1001上的垫1003。如图5A及图5B所示，在连接电极与垫1003之间可以布置有接合件1005。如图8所示，垫1003可以布置于电路基板1001的上表面的下方。但是，本公开不限于此，如图5A及5B所示，垫1003也可以从电路基板1001的上表面突出。
图9是用于说明根据又一实施例的像素模块1000c的示意性的剖面图。
参照图9，根据本实施例的像素模块1000c与参照图8说明的像素模块1000b大致相似，不同之处在于代替模制部200而使用模制部200a。由于模制部200a与上面参照图6A及图6B说明的内容相同，因此为了避免重复，省略详细说明。
单元像素100a的连接电极接合于电路基板1001上的垫1003。如图5A及图5B所示，在连接电极与垫1003之间可以布置有接合材料1005。
图10A、图10B以及图10C是用于说明根据一实施例的制造像素模块1000的方法的示意性的剖面图。
首先，参照图10A，粘接光扩散层230与黑色模制层250。光扩散层230和黑色模制层250可以分别以膜的形态形成，并可以通过彼此紧贴而结合这些膜。光扩散层230及黑色模制层250可以分别通过使用涂覆及干燥技术以膜的形态制造在临时基板上。
参照图10B，在电路基板1001上布置单元像素100。单元像素100可以以集体方式转印到电路基板1001上。单元像素100可以利用接合件1005接合于电路基板1001上的垫1003。虽然在附图中示出垫1003从电路基板1001的上表面突出的情形，但是垫1003也可以通过例如阻焊剂的开口部而暴露。因此，垫1003可以位于电路基板1001的上表面(例如，阻焊剂的上表面)的下方。接合件1005布置于各个垫1003上，并且单元像素100可以借由接合材料1005接合于垫1003。
参照图10C，参照图10A说明的光扩散层230和黑色模制层250通过真空层压工艺覆盖单元像素100。据此，形成覆盖单元像素100的模制部200。
通过使用真空层压工艺，可以容易地在较宽面积上形成均匀的模制部200。并且，通过利用真空层压工艺，可以通过简单的工艺容易地形成彼此不同的光学层。尽管在本实施例中对形成包括光扩散层230和黑色模制层250的模制部200的工艺进行说明，但是可以在粘接透明模制层210、光扩散层230a及黑色模制层250a之后使用真空层压工艺来形成模制部200a(图6A)。
尤其，在利用真空层压工艺来形成模制部200的情况下，如图10C所示，位于单元像素100上部的光扩散层230可以具有凸出的形状。黑色模制层250的上表面可以具有平坦的表面，因此，位于单元像素100上部的黑色模制层250的厚度可以小于位于单元像素100之间的黑色模制层250的厚度。并且，如图6A所示，在利用真空层压工艺来形成模制部200a的情况下，位于单元像素100上部的透明模制层210可以具有凸出的形状，光扩散层230a及黑色模制层250a可以具有平坦的上表面。
本公开不限于使用真空层压工艺制造模制部200、200a。例如，可以使用诸如印刷技术等的多样的技术。除了真空层压工艺之外，在如印刷技术一样利用液状材料来形成模制部200、200a的情况下，位于单元像素100上部的光扩散层230或透明模制层210也可以具有平坦的上表面。
(实验例)
图11A、图11B、图11C、图11D及图11E是示出根据多样的模制部结构的像素模块的归一化(normalized)光分布的图。在此，像素模块均利用堆叠型结构的单元像素来制造，只是模制结构彼此不同。以下比较例2、比较例3、实施例1及实施例2的模制部均利用真空层压工艺而形成。对于各个样本，当指向角为120度以下且在左右+-45度范围内的Δu'v'的最大值小于0.01时，可以判断为所述样本是良好的。
比较例1(图11A)未形成模制部，比较例2(图11B)以约220μm的厚度形成了针对整个模制部重量含有0.2重量百分比的黑色模制层的单层。比较例3(图11C)利用150μm的透明模制层和50μm的包含0.2重量百分比炭黑的黑色模制层形成了模制部。
另外，实施例1(图11D)使用了150μm的含有约0.7重量百分比的TiO2颗粒的光扩散层和50μm的包含0.2重量百分比的炭黑的黑色模制层，实施例2(图11E)使用了150μm的含有约1.0重量百分比的TiO2颗粒的光扩散层和50μm的包含约0.2重量百分比的炭黑的黑色模制层。
比较例1(图11A)的指向角约为154.4度，相对较宽，并且，在+-45度下的最大Δu'v'为0.043，相当高，因此色偏差较大。
另外，比较例2(图11B)的指向角约为132.0度，与未形成模制部的比较例1相比，指向角变窄，在+-45度下的最大Δu'v'为0.023，与比较例1的最大Δu'v'相比变小，但色偏差仍相当高。
比较例3(图11C)的指向角约为131.4度，在+-45度下的最大Δu'v'为0.018，与比较例2相比有所改善，但仍具有相对较宽的指向角及相当高的色偏差。
另外，实施例1(图11D)的指向角约为111.4度，在+-45°下的最大Δu'v'为0.007，与比较例1至比较例3相比，指向角及色偏差显著改善。尤其，在表示色偏差的+-45度下的最大Δu'v'小于0.01，因此可以看出色偏差显著降低。
实施例2(图11E)的指向角约为110.9度，在+-45度下的最大Δu'v'为0.006，与比较例1至比较例3相比，指向角及色偏差显著改善。尤其，在表示色偏差的+-45度下的最大Δu'v'小于0.01，因此可以看出色偏差显著降低。
通过上述实验可知，通过使用包括光扩散层和黑色模制层的模制部，能够减小指向角及色偏差。
以上，对本公开的多样的实施例进行了说明，但本公开并不限于这些实施例。并且，在不脱离本公开的技术思想的情况下，针对一个实施例说明的事项或构成要素也可以应用于另一实施例。

Claims (20)

1.一种像素模块，其特征在于，包括：
电路基板；
单元像素，整齐排列在所述电路基板上；以及
模制部，覆盖所述单元像素，
其中，所述模制部包括光扩散层及覆盖所述光扩散层的黑色模制层。
2.根据权利要求1所述的像素模块，其特征在于，
所述光扩散层包括透明基质以及在所述透明基质内的二氧化硅或TiO2颗粒。
3.根据权利要求1所述的像素模块，其特征在于，
所述黑色模制层包括基质以及在所述基质内的光吸收物质。
4.根据权利要求3所述的像素模块，其特征在于，
所述光吸收物质包括炭黑。
5.根据权利要求4所述的像素模块，其特征在于，
所述炭黑涂覆在有机颗粒或无机颗粒的表面。
6.根据权利要求5所述的像素模块，其特征在于，
所述无机颗粒包括二氧化硅或TiO2。
7.根据权利要求3所述的像素模块，其特征在于，
所述黑色模制层包括光吸收物质的浓度彼此不同的多个层。
8.根据权利要求7所述的像素模块，其特征在于，
在所述多个层中，光吸收物质的浓度高的层远离所述光扩散层而布置。
9.根据权利要求3所述的像素模块，其特征在于，
所述黑色模制层内的光吸收物质的浓度从所述光扩散层沿所述黑色模制层的厚度方向逐渐减小。
10.根据权利要求1所述的像素模块，其特征在于，
所述模制部还包括布置于所述单元像素与所述光扩散层之间的透明模制层。
11.根据权利要求1所述的像素模块，其特征在于，
所述单元像素包括彼此相邻布置的至少三个发光元件。
12.根据权利要求11所述的像素模块，其特征在于，
所述单元像素还包括布置于所述发光元件之间的阶梯差调节层。
13.根据权利要求1所述的像素模块，其特征在于，
所述光扩散层和所述黑色模制层中的至少一个的厚度沿着所述电路基板的水平方向而变化。
14.根据权利要求13所述的像素模块，其特征在于，
所述黑色模制层在所述单元像素上部的厚度小于在所述单元像素之间的区域的厚度。
15.根据权利要求14所述的像素模块，其特征在于，
所述保护层的上表面与所述连接电极的上表面彼此平行。
16.根据权利要求1所述的像素模块，其特征在于，
所述模制部具有50um至400um范围内的厚度。
17.根据权利要求1所述的像素模块，其特征在于，
所述模制部利用包括所述光扩散层和所述黑色模制层的膜并利用真空层压技术而形成。
18.根据权利要求1所述的像素模块，其特征在于，
所述像素模块的指向角为120度以下，
在+-45度范围的最大△u'v'不超过0.01。
19.一种显示装置，其特征在于，包括：
面板基板；以及
多个像素模块，布置于所述面板基板上，
其中，所述像素模块中的每一个包括：
电路基板；
单元像素，整齐排列在所述电路基板上；
模制部，覆盖所述单元像素，
其中，所述模制部包括光扩散层及覆盖所述光扩散层的黑色模制层。
20.根据权利要求18所述的显示装置，其特征在于，
所述模制部还包括布置于所述单元像素与所述光扩散层之间的透明模制层。
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