CN117941082A - 半导体发光器件及显示装置 - Google Patents
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Abstract
半导体发光器件包括:发光部;第一电极,位于发光部的下部和侧部上;第二电极,位于发光部的上部上;复数个沟槽,位于发光部的侧部上;以及钝化层,位于发光部的侧部上,钝化层的末端可以位于复数个沟槽中的一个沟槽。
Description
技术领域
实施例涉及一种半导体发光器件及显示装置。
背景技术
显示装置将诸如发光二极管(Light Emitting Diode)的自发光器件用作像素的光源,显示高画质的图像。发光二极管在恶劣的环境下也表现出优异的耐久性,并能够实现长寿命和高亮度,从而作为新一代显示装置的光源备受瞩目。
近年来,正在进行利用高可靠性的无机结晶结构的材料制造超小型的发光二极管,并将其配置到显示装置的面板(以下,称为“显示面板”)而用作新一代光源的研究。
这种显示装置超越了平板显示器,扩展到柔性显示器、折叠(folderable)显示器、拉伸(strechable)显示器、滚动(rollable)显示器等多种形式。
为了实现高分辨率,像素的尺寸逐渐减小,由于需要在如此小尺寸的大量像素对齐发光器件,因此正在积极进行制造微米或纳米级的超小型发光二极管的研究。
通常,显示装置包括数千万个以上的像素。因此,很难在尺寸较小的数千万个以上的像素中的每一个像素对齐至少一个发光器件,因此,最近正在积极进行在显示面板对齐复数个发光器件的方案的各种研究。
随着发光器件的尺寸变小,将这些发光器件快速且准确地转移到基板上成为非常重要的解决课题。最近开发的转移技术有拾取和放置工艺(pick and place process)、激光剥离方式(Laser Lift-off method)或自组装方式(self-assembly method)等。尤其,利用磁性体(或磁铁)将发光器件转移到基板上的自组装方式最近备受瞩目。
在自组装方式中,在容纳流体的模具内投入大量的发光器件,随着磁性体的移动,使投入到流体内的发光器件移动到基板的像素,从而发光器件对齐到各个像素。因此,自组装方式能够将大量的发光器件快速且准确地转移到基板上,因此作为新时代转移方式备受瞩目。
另一方面,通过自组装方式组装到基板上的发光器件通过热压方式电连接。即,设置在发光器件的下部的键合层(bonding layer)通过热压熔化而与基板的电配线电连接。
但是,对现有的发光器件的键合层进行热压时存在如下问题。
图1示出了键合物质从发光器件周边流出的形态。
如图1所示,在发光器件4组装到组装孔3之后发光器件4被热压的情况下,发光器件4下侧的键合物质5流出到发光器件4的周边,而不停留在发光器件4和基板1之间。如上所述,键合物质5流出到发光器件4的周边,从而键合物质5中的一部分形成相当于发光器件4的高度的尖塔。通过后续工序,在电极配线(未图示)配置到发光器件4的上侧的情况下,电极配线与键合物质5电接触,从而导致发光器件5的上部和下部电短路的问题。
图2是示出现有的发光器件的剖视图。
如图2所示,在现有的发光器件的下侧设置有键合物质5。在现有技术中,并没有防止键合物质5在热压时向侧方向流出的结构。
因此,在将图2所示的现有的发光器件利用如图1所示那样的热压方式热压到基板1上的情况下,因热压工序时产生的热量而熔化的键合物质5流出到发光器件4的周边而不停留在发光器件4的下侧。
图3示出了发光器件被脱离的形态。
如前所述,在键合物质5流出到发光器件4周边的情况下,在发光器件4和基板1之间几乎不存在键合物质5,如图3所示,发光器件4将会脱离而不附着于基板1。即,发光器件5利用键合物质5附着到基板1。为了使发光器件5强有力地附着到基板1,即使在热压条件下,在发光器件5的下侧仍需要存在规定的键合物质5。但是,在热压时,设置在发光器件5的下侧的键合物质5的绝大部分会流出到发光器件5的周边,而在发光器件5的下侧只剩下少量键合物质5。因此,发光器件5不能强有力地附着到基板1,从而存在发光器件5容易地从基板1脱离的问题。发光器件5的脱离导致组装率降低并且引起组装不良或点亮不良。
图4示出了发光器件和基板的电配线的电连接不良。
如图4所示,在通过热压而键合物质5流出到发光器件4的周边的情况下,几乎没有残留在发光器件4的下侧的键合物质5(参照X区域),从而以键合物质5为介质的发光器件4和基板1发生电连接的不良。即,在发光器件4和基板1之间,键合物质5局部存在而不是连续存在,因此发光器件4和基板1之间的电连接也将局部连接。这会导致发光器件4和基板1之间的电阻增加,从而存在因基板1的电信号不能容易地供应到发光器件4而亮度降低的问题。
发明内容
发明所要解决的问题
实施例的目的在于,解决前述的问题及其他问题。
实施例的另一目的在于,提供一种能够自由地调节钝化层的形成位置的半导体发光器件。
实施例的又一目的在于,提供一种能够在发光部的侧部上容易地形成第一电极的半导体发光器件。
实施例的又一目的在于,提供一种具有提高了光提取效率的半导体发光器件,从而能够实现高亮度的显示装置。
实施例的又一目的在于,提供一种能够防止键合不良的显示装置。
另外,实施例的又一目的在于,提供一种能够增强键合力的显示装置。
另外,实施例的又一目的在于,提供一种能够防止组装不良和点亮不良的显示装置。
实施例的技术问题不限于本项所述内容,而是包括能够通过发明的说明来掌握的技术问题。
解决问题的技术方案
为了实现上述或其他目的,根据实施例的一方面,半导体发光器件包括:发光部;第一电极,位于所述发光部的下部和侧部上;第二电极,位于所述发光部的上部上;复数个沟槽,位于所述发光部的所述侧部上;以及钝化层,位于所述发光部的所述侧部上,所述钝化层的末端可以位于复数个所述沟槽中的一个沟槽。
复数个所述沟槽可以沿所述发光部的所述侧部的外周配置。
所述第一电极的末端可以位于所述一个沟槽。
所述第一电极的末端在所述一个沟槽中可以与所述钝化层的所述末端相接。
所述第一电极的末端可以位于所述钝化层上。
复数个所述沟槽中的每一个沟槽可以具有非对称的凹槽。
根据实施例的另一方面,显示装置包括:基板;第一组装配线和第二组装配线,位于所述基板上;分隔壁,配置在所述第一组装配线和所述第二组装配线上,具有组装孔;半导体发光器件,位于所述组装孔;以及连接电极,配置于所述组装孔,将所述半导体发光器件连接到所述第一组装配线和所述第二组装配线中的至少一个组装配线,所述半导体发光器件包括:发光部;第一电极,位于所述发光部的下部和侧部上;第二电极,位于所述发光部的上部上;复数个沟槽,位于所述发光部的所述侧部上;以及钝化层,位于所述发光部的所述侧部上,所述钝化层的末端位于复数个所述沟槽中的一个沟槽。
所述连接电极在所述组装孔内可以沿所述半导体发光器件的外周配置。
显示装置包括:绝缘层,位于所述分隔壁上;以及电极配线,穿过所述绝缘层连接到所述半导体发光器件。
发明效果
在实施例中,如图11所示,确定钝化层157的形成位置的沟槽1110、1120、1130配置在半导体发光器件150的侧部上,在半导体发光器件150的侧部配置规定高度的第一电极154,从而可以通过防止显示装置300中基板310上的子像素之间的画质不均匀来提高画质。
在实施例中,可以利用连接电极350来将半导体发光器件150连接到第一组装配线321和第二组装配线322中的至少一个组装配线。即,沿半导体发光器件150的发光部151、152、153的侧部外周配置第一电极154,连接电极350可以与第一电极154相接。因此,连接电极350沿半导体发光器件150的发光部151、152、153的侧部外周连接到第一电极154,从而可以通过使连接电极350和半导体发光器件150之间的接触面积最大化来获得最大的亮度。
另外,由于在基板310上限定的复数个子像素各自的组装孔345中以均匀的尺寸配置连接电极350,因此连接电极350和半导体发光器件150之间的接触面积相同,由此在复数个子像素之间获得均匀的亮度,从而能够提高提高画质。
另外,由于各个像素的半导体发光器件150与连接电极350稳定地电连接,因此可以防止点亮不良。
另外,连接电极350在组装孔345内配置到半导体发光器件150的外侧面和组装孔345的内侧面之间,半导体发光器件150利用连接电极350牢固地附着到基板310和/或分隔壁340,从而可以防止半导体发光器件150脱离。
此外,连接电极350仅形成在组装孔345内,因此可以防止连接电极350和由后续工序形成的电极配线372之间的电短路。
另一方面,在实施例中,如图13所示,从活性层152生成的光由复数个沟槽反射或散射,由此提取更多的光,从而提高光提取效率,进而能够提高亮度。
另外,如图12所示,在半导体发光器件150的侧部上配置复数个沟槽1110、1120、1130,在该沟槽1110、1120、1130配置第一电极154和钝化层157,由此第一电极154和钝化层157各自与半导体发光器件150的侧部之间的接触面积变大,从而能够防止第一电极154和钝化层157脱离。
此外,如图11所示,连接电极350与半导体发光器件150的外侧面、第一组装配线321和第二组装配线322中的至少一个组装配线以及组装孔345的内侧面相接,从而能够通过加强半导体发光器件150的固定性来增强可靠性。
实施例能够适用的追加范围可以通过以下的详细说明变得更加清楚。但是,本领域技术人员可以清楚地理解实施例的思想和范围内的各种变更和修改,因此应理解为,详细的说明和特定实施例诸如优选实施例仅是示例性的。
附图说明
图1示出了键合物质从发光器件周边流出的形态。
图2是示出现有的发光器件的剖视图。
图3示出了发光器件被脱离的形态。
图4示出了发光器件和基板的电配线的电连接不良。
图5示出了实施例的配置显示装置的住宅的客厅。
图6是概略示出实施例的显示装置的框图。
图7是示出图6的像素的一例的电路图。
图8是图5的显示装置中第一面板区域的放大图。
图9是图8的A2区域的放大图。
图10是示出实施例的发光器件通过自组装方式组装到基板的例的图。
图11是示出实施例的显示装置的剖视图。
图12是示出第一实施例的半导体发光器件的剖视图。
图13示出了第一实施例的半导体发光器件中光的行进路径。
图14示出了具有通过现有的键合方式电连接的发光器件的显示装置的点亮分布。
图15示出了具有通过实施例的沉积方式电连接的半导体发光器件的显示装置的点亮分布。
图16至图29示出了第一实施例的半导体发光器件的制造工序。
图30是示出第二实施例的半导体发光器件的剖视图。
附图中示出的构成要素的尺寸、形状、数值等可能与实际不同。另外,对于相同的构成要素,即使附图之间以彼此不同的尺寸、形状、数量等示出,这也只是附图上的一个示例,对于相同的构成要素,附图之间可以具有彼此相同的尺寸、形状、数值等。
具体实施方式
下面,将参照附图详细描述本说明书中公开的实施例,与图号无关地,相同或相似的构成要素赋予相同的附图标记并省略对其的说明。以下描述中使用的构成要素的后缀“模块”和“部”出于考虑说明书的容易撰写而赋予或混用,它们本身并不具有彼此区分的含义或作用。并且,附图是用于使本说明书中公开的实施例容易理解,本说明书中公开的技术思想并不受附图限制。并且,当提及层、区域或基板等要素存在于另一构成要素“上(on)”时,应理解为其可以直接存在于另一要素上,或者它们之间还可以存在其它中间要素。
本说明书中说明的显示装置可以包括TV、发光器、移动电话、智能电话(smartphone)、车辆用HUD(head-Up Display)、笔记本电脑(laptop computer)用背光单元、VR或AR用显示器等。然而,即使是后续开发的新产品形式,本说明书中记载的实施例的构成也可以应用于能够显示的装置。
以下,对实施例的发光器件及包括该发光器件的显示装置进行说明。
图5示出了配置有实施例的显示装置的住宅的客厅。
参照图5,实施例的显示装置100可以显示洗衣机101、扫地机器人102、空气净化器103等各种电子产品的状态,可以基于IOT与各个电子产品进行通信,也可以基于用户的设定数据来控制各个电子产品。
实施例的显示装置100可以包括在薄且柔软的基板上制造的柔性显示器(flexibledisplay)。柔性显示器保持现有的平板显示器的特性,并且可以像纸一样弯曲或卷曲。
在柔性显示器中,可以通过独立地控制以矩阵形式配置的单位像素(unit pixel)的发光来实现视觉信息。单位像素是指用于实现一种颜色的最小单位。柔性显示器的单位像素可以由发光器件来实现。在实施例中,发光器件可以是Micro-LED或Nano-LED,但不限于此。
图6是概略示出实施例的显示装置的框图,图7是示出图6的像素的一例的电路图。
参照图6和图7,实施例的显示装置可以包括显示面板10、驱动电路20、扫描驱动部30以及电源供应电路50。
实施例的显示装置100可以以有源矩阵(AM,Active Matrix)方式或无源矩阵(PM,Passive Matrix)方式驱动发光器件。
驱动电路20可以包括数据驱动部21和定时控制部22。
显示面板10可以形成为矩形形状,但不限于此。即,显示面板10可以形成为圆形或椭圆形。显示面板10的至少一侧可以形成为以规定的曲率弯曲。
显示面板10可以区分为,显示区域DA和配置在显示区域DA的周边的非显示区域NDA。显示区域DA是形成有复数个像素PX而显示图像的区域。显示面板10可以包括复数个数据线D1~Dm(m是2以上的整数)、与复数个数据线D1~Dm交叉的复数个扫描线S1~Sn(n是2以上的整数)、被供应高电位电压的高电位电压线VDDL、被供应低电位电压的低电位电压线VSSL以及与复数个数据线D1~Dm和复数个扫描线S1~Sn连接的复数个像素PX。
复数个像素PX中的每一个像素可以包括第一子像素PX1、第二子像素PX2以及第三子像素PX3。第一子像素PX1可以发出第一主波长的第一颜色光,第二子像素PX2可以发出第二主波长的第二颜色光,第三子像素PX3可以发出第三主波长的第三颜色光。第一颜色光可以是红色光,第二颜色光可以是绿色光,第三颜色光可以是蓝色光,但不限于此。另外,图6例示了复数个像素PX中的每一个像素包括三个子像素,但不限于此。即,复数个像素PX中的每一个像素可以包括四个以上的子像素。
第一子像素PX1、第二子像素PX2以及第三子像素PX3中的每一个子像素可以连接到复数个数据线D1~Dm中的至少一个线、复数个扫描线S1~Sn中的至少一个线以及高电位电压线VDDL。如图7所示,第一子像素PX1可以包括复数个发光器件LD和用于向复数个发光器件LD供应电流的复数个晶体管以及至少一个电容器Cst。
虽然未图示,第一子像素PX1、第二子像素PX2以及第三子像素PX3中的每一个子像素也可以只包括一个发光器件LD以及至少一个电容器Cst。
复数个发光器件LD中的每一个发光器件可以是包括第一电极、复数个导电型半导体层以及第二电极的半导体发光二极管。在此,第一电极可以是阳极电极,第二电极可以是阴极电极,但不限于此。
发光器件LD可以是水平型发光器件、倒装型发光器件以及垂直型发光器件中的一种。
如图7所示,复数个晶体管可以包括:驱动晶体管DT,向复数个发光器件LD供应电流;以及扫描晶体管ST,向驱动晶体管DT的栅电极供应数据电压。驱动晶体管DT可以包括:栅电极,连接于扫描晶体管ST的源电极;源电极,连接于被施加高电位电压的高电位电压线VDDL;以及漏电极,连接于复数个发光器件LD的复数个第一电极。扫描晶体管ST可以包括:栅电极,连接于扫描线Sk(k是满足1≤k≤n的整数);源电极,连接于驱动晶体管DT的栅电极;以及漏电极,连接于数据线Dj(j是满足1≤j≤m的整数)。
电容器Cst形成在驱动晶体管DT的栅电极和源电极之间。存储电容器Cst存储驱动晶体管DT的栅极电压和源极电压的差值。
驱动晶体管DT和扫描晶体管ST可以由薄膜晶体管(thin film transistor)形成。另外,在图7中,以驱动晶体管DT和扫描晶体管ST由P类型MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)形成为中心进行了说明,但本发明不限于此。驱动晶体管DT和扫描晶体管ST也可以由N类型MOSFET形成。在这种情况下,驱动晶体管DT和扫描晶体管ST各自的源电极和漏电极的位置可以变化。
另外,在图7中,例示了第一子像素PX1、第二子像素PX2以及第三子像素PX3中的每一个子像素包括具有一个驱动晶体管DT、一个扫描晶体管ST以及一个电容器Cst的2T1C(2Transistor-1capacitor,两个晶体管-一个电容器),但本发明不限于此。第一子像素PX1、第二子像素PX2以及第三子像素PX3中的每一个子像素可以包括复数个扫描晶体管ST和复数个电容器Cst。
第二子像素PX2和第三子像素PX3可以表示为与第一子像素PX1实质相同的电路图,因此省略对其详细说明。
驱动电路20输出用于驱动显示面板10的复数个信号和复数个电压。为此,驱动电路20可以包括数据驱动部21和定时控制部22。
数据驱动部21从定时控制部22接收数字视频数据DATA和源控制信号DCS。数据驱动部21根据源控制信号DCS,将数字视频数据DATA转换成复数个模拟数据电压并供应到显示面板10的复数个数据线D1~Dm。
定时控制部22从主机系统接收数字视频数据DATA和复数个定时信号。复数个定时信号可以包括垂直同步信号(vertical sync signal)、水平同步信号(horizontal syncsignal)、数据使能信号(data enable signal)以及点时钟(dot clock)。主机系统可以是智能电话或平板计算机(Tablet PC)的应用处理器、显示器、TV的片上系统等。
定时控制部22生成用于控制数据驱动部21和扫描驱动部30的动作时间的复数个控制信号。复数个控制信号可以包括:源控制信号DCS,用于控制数据驱动部21的动作时间;以及扫描控制信号SCS,用于控制扫描驱动部30的动作时间。
驱动电路20可以配置在设置于显示面板10的一侧的非显示区域NDA。驱动电路20由集成电路(integrated circuit,IC)形成,可以以COG(chip on glass,玻璃上芯片)方式、COP(chip on plastic,塑料上芯片)方式或超声波接合方式安装在显示面板10上,但本发明不限于此。例如,驱动电路20可以安装在电路板(未图示)上而不是显示面板10。
数据驱动部21可以以COG(chip on glass)方式、COP(chip on plastic)方式或超声波接合方式安装在显示面板10上,定时控制部22可以安装在电路板上。
扫描驱动部30从定时控制部22接收扫描控制信号SCS。扫描驱动部30根据扫描控制信号SCS生成复数个扫描信号并供应到显示面板10的复数个扫描线S1~Sn。扫描驱动部30包括复数个晶体管,可以形成在显示面板10的非显示区域NDA。或者,扫描驱动部30可以由集成电路形成,在这种情况下,可以安装在附着于显示面板10的另一侧的栅极柔性膜上。
电路板可以利用各向异性导电膜(anisotropic conductive film)附着在设置于显示面板10的一侧边缘的复数个焊盘上。因此,电路板的复数个引线可以与复数个焊盘电连接。电路板可以是柔性印刷电路板(flexible prinited circuit board)、印刷电路板(printed circuit board)或诸如覆晶薄膜(chip on film)的柔性膜(flexible film)。电路板可以向显示面板10的下部弯曲(bending)。因此,电路板的一侧可以附着于显示面板10的一侧边缘,另一侧可以配置于显示面板10的下部,可以连接于安装有主机系统的系统板。
电源供应电路50可以由从系统板施加的主电源生成显示面板10的驱动所需的复数个电压并供应到显示面板10。例如,电源供应电路50可以由主电源生成用于驱动显示面板10的复数个发光器件LD的高电位电压VDD和低电位电压VSS,并供应到显示面板10的高电位电压线VDDL和低电位电压线VSSL。另外,电源供应电路50由主电源生成并供应用于驱动驱动电路20和扫描驱动部30的驱动电压。
图8是图3的显示装置中第一面板区域的放大图。
参照图8,在实施例的显示装置100中,可以通过平铺将复数个面板区域诸如第一面板区域A1机械、电连接而制造。
第一面板区域A1可以包括每个单位像素(图6的PX)配置的复数个发光器件150。
例如,单位像素PX可以包括第一子像素PX1、第二子像素PX2以及第三子像素PX3。例如,复数个红色发光器件150R可以配置于第一子像素PX1,复数个绿色发光器件150G可以配置于第二子像素PX2,复数个蓝色发光器件150B可以配置于第三子像素PX3。单位像素PX还可以包括未配置发光器件的第四子像素,但不限于此。
图9是图8的A2区域的放大图。
参照图9,实施例的显示装置100可以包括基板200、组装配线201、202、绝缘层206以及复数个发光器件150。可以包括比这更多的构成要素。
组装配线可以包括彼此隔开的第一组装配线201和第二组装配线202。第一组装配线201和第二组装配线202可以为了组装发光器件150而生成介电泳力。例如,发光器件150可以是水平型发光器件、倒装型发光器件以及垂直型发光器件中的一种。
为了实现各个单位像素(sub-pixel),发光器件150可以包括红色发光器件150、绿色发光器件150G以及蓝色发光器件150B0,但不限于此,也可以具有红色荧光体和绿色荧光体等,从而分别实现红色和绿色。
基板200可以是支撑配置在该基板200上的构成要素的支撑构件或保护构成要素的保护构件。
基板200可以是刚性(rigid)基板或柔性(flexible)基板。基板200可以由蓝宝石、玻璃、硅或聚酰亚胺(Polyimide)形成。另外,基板200可以包括PEN(PolyethyleneNaphthalate,聚萘二甲酸乙二醇酯)、PET(Polyethylene Terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)等具有柔韧性的材质。另外,基板200可以是透明的材质,但不限于此。
基板200可以是图4和图5所示的子像素PX1、PX2、PX3内设置电路例如晶体管ST、DT、电容器Cst、信号配线等的底板(backplane),但不限于此。
绝缘层206可以包括聚酰亚胺、PAC、PEN、PET、聚合物等具有绝缘性和柔韧性的有机物材料或氧化硅(SiO2)或氮化硅系列(SiNx)等无机物材料,也可以与基板200一体形成而形成单个基板。
绝缘层206可以是具有粘合性和导电性的导电性粘合层,导电性粘合层具有柔性,从而能够实现显示装置的柔性功能。例如,绝缘层206可以是各向异性导电性膜(ACF,anisotropy conductive film)或各向异性导电介质、含有导电性粒子的溶液(solution)等导电性粘合层。导电性粘合层可以是在垂直于厚度的方向上具有导电性,而在水平于厚度的方向上具有电绝缘性的层。
绝缘层206可以包括用于插入发光器件150的组装孔203。因此,在自组装期间,发光器件150可以容易地插入到绝缘层206的组装孔203。组装孔203可以被称为插入孔、固定孔、对齐孔等。
组装孔203可以根据发光器件150的形状而不同。例如,红色发光器件、绿色发光器件以及蓝色发光器件可以分别具有不同的形状,可以包括具有与这些发光器件各自的形状对应的形状的组装孔203。例如,组装孔203可以包括用于组装红色发光器件的第一组装孔、用于组装绿色发光器件的第二组装孔以及用于组装蓝色发光器件的第三组装孔。例如,红色发光器件可以具有圆形,绿色发光器件可以具有包括第一短轴和第二长轴的第一椭圆形,蓝色发光器件可以具有包括第二短轴和第二长轴的第二椭圆形,但不限于此。蓝色发光器件的椭圆形的第二长轴可以大于绿色发光器件的椭圆形的第二长轴,蓝色发光器件的椭圆形的第二短轴可以小于绿色发光器件的椭圆形的第一短轴。
图10是示出实施例的发光器件通过自组装方式组装到基板的例的图。
参照图9和图10,说明发光器件的自组装方式。
基板200可以是显示装置的面板基板。在以下的说明中,以基板200为显示装置的面板基板的情况进行说明,但实施例不限于此。
基板200可以由玻璃或聚酰亚胺(Polyimide)形成。另外,基板200可以包括具有柔韧性的材质,例如PEN(Polyethylene Naphthalate)、PET(Polyethylene Terephthalate)等。另外,基板200可以是透明的材质,但不限于此。
参照图10,发光器件150可以投入到充满流体1200的腔室1300。流体1200可以是水例如超纯水,但不限于此。腔室可以被称为水槽、盛器、容器等。
接着,基板200可以配置在腔室1300上。根据实施例,基板200也可以投入到腔室1300内。
如图9所示,在基板200可以配置与要组装的发光器件150分别对应的一对组装配线201、202。
组装配线201、202可以由透明电极ITO形成,或者可以包括导电性优异的金属物质。例如,组装配线201、202可以由钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)、铂(Pt)、金(Au)、钨(W)、钼(Mo)中的至少一种或它们的合金形成。
组装配线201、202可以由从外部供应的电压形成电场,通过该电场在组装配线201、202之间可以形成介电泳力。利用该介电泳力,可以将发光器件150固定到基板200上的组装孔203。
组装配线201、202之间的间隔形成为小于发光器件150的宽度和组装孔203的宽度,从而可以更精确地固定利用电场的发光器件150的组装位置。
在组装配线201、202上形成有绝缘层206,可以保护组装配线201、202免受流体1200的影响,可以防止在组装配线201、202流动的电流的泄漏。绝缘层206可以由二氧化硅、氧化铝等无机物绝缘体或有机物绝缘体以单层或多层形成。
另外,绝缘层206可以包括具有绝缘性和柔韧性的材质,例如聚酰亚胺、PEN、PET等,也可以与基板200一体形成而形成单个基板。
绝缘层206可以是具有粘合性的绝缘层或者具有导电性的导电性粘合层。绝缘层206具有柔性,从而能够实现显示装置的柔性功能。
绝缘层206可以具有分隔壁,由该分隔壁形成组装孔203。例如,在形成基板200时,绝缘层206的一部分被去除,从而复数个发光器件150中的每一个发光器件可以组装到绝缘层206的组装孔203。
在基板200形成有供复数个发光器件150结合的组装孔203,形成有组装孔203的面可以与流体1200接触。组装孔203可以引导发光器件150的准确的组装位置。
另一方面,组装孔203可以具有与组装到对应位置的发光器件150的形状对应的形状和尺寸。由此,可以防止其他发光器件或复数个发光器件组装到组装孔203。
再次参照图10,在配置基板200之后,包括磁性体的组装装置1100可以沿基板200移动。作为磁性体,例如,可以使用磁铁或电磁铁。为了使在流体1200内磁场影响的区域最大化,组装装置1100可以以与基板200接触的状态移动。根据实施例,组装装置1100可以包括复数个磁性体,或者也可以包括与基板200对应的尺寸的磁性体。在这种情况下,组装装置1100的移动距离也可以被限制在规定范围以内。
腔室1300内的发光器件150可以利用由组装装置1100产生的磁场朝组装装置1100移动。
发光器件150在朝组装装置1100移动的过程中可以进入到组装孔203并与基板200接触。
此时,通过由形成于基板200的组装配线201、202施加的电场,可以防止由于组装装置1100的移动而与基板200接触的发光器件150脱离。
即,通过利用上述的电磁场的自组装方式,可以大幅缩短复数个发光器件150中的每一个发光器件组装到基板200所需的时间,因此可以更快速且经济地实现大面积高像素显示器。
在基板200的组装孔203上组装的发光器件150和基板200之间还形成有规定的焊料层(未图示),从而可以提高发光器件150的结合力。
接着,电极配线(未图示)连接到发光器件150,并可以施加电源。
然后,虽然未图示,但是通过后续工序,可以形成至少一个绝缘层。至少一个绝缘层可以是透明树脂或者包含反射物质、散射物质的树脂。
另一方面,在实施例中,通过在半导体发光器件的侧部上配置能够确定钝化层的形成位置的沟槽来使钝化层的末端配置到沟槽,从而能够在半导体发光器件的侧部配置规定高度的第一电极。因此,通过使连接电极以均匀的面积与配置在复数个子像素中的每一个子像素的组装孔的半导体发光器件的第一电极相接,从而能够通过在复数个子像素中的每一个子像素之间确保均匀的亮度来提高画质。除此之外,实施例可以具有多种技术优点,下面,详细说明所述多种技术优点。
以下省略的说明可以通过图5至图10以及该附图相关的上述的说明容易地理解。
图11是示出实施例的显示装置的剖视图。
参照图11,实施例的显示装置300可以包括基板310、第一组装配线321、第二组装配线322、分隔壁340、半导体发光器件150以及连接电极350。第一实施例的显示装置300可以包括比这更多的构成要素。
基板310和分隔壁340分别与图9所示的基板200和绝缘层206相同,因此省略详细的说明。
分隔壁340可以配置在基板310上。例如,分隔壁340可以配置在第一组装配线321和第二组装配线322上。分隔壁340可以被称为绝缘层。分隔壁340可以具有复数个组装孔345。组装孔345可以设置在像素的子像素,但不限于此。组装孔345用于引导和固定半导体发光器件150的组装,在自组装时,由磁性体移动的半导体发光器件150在组装孔345附近移动到组装孔345内,并可以固定到组装孔345。
图中示出了组装孔345具有倾斜的内侧面,但是也可以具有相对于基板310的顶面垂直的内侧面。由于具有倾斜的内侧面的组装孔345,半导体发光器件可以容易地插入到组装孔345内。
第一组装配线321和第二组装配线322可以配置在基板310上。可以为了生成介电泳力而设置第一组装配线321和第二组装配线322以组装发光器件150。
第一组装配线321和第二组装配线322分别与图9所示的电极配线201、202相同,因此省略详细的说明。
另一方面,第一绝缘层330可以配置在基板310上。第一组装配线321和第二组装配线322可以配置在第一绝缘层330和基板310之间。第一组装配线321和第二组装配线322可以配置在同一层,例如基板310上。即,第一组装配线321和第二组装配线322可以与基板310的顶面相接。为了防止电短路,第一组装配线321和第二组装配线322可以彼此隔开。交流电压施加到第一组装配线321和第二组装配线322,从而可以在第一组装配线321和第二组装配线322之间形成介电泳力。由于该介电泳力,位于组装孔345内的半导体发光器件150可以被固定。第一组装配线321和第二组装配线322在同一层上沿水平平行配置,因此在第一组装配线321和第二组装配线322之间形成的介电泳力是均匀的,从而半导体发光器件150可以准确地定位到组装孔345的中心。
第一绝缘层330保护第一组装配线321和第二组装配线322免受流体(图9的1200)的影响,从而能够防止在第一组装配线321和第二组装配线322流动的泄漏电流。
第一绝缘层330可以使介电泳力增加。例如,第一绝缘层330可以是介电层。第一绝缘层330可以由介电常数高的物质形成。介电泳力可以与第一绝缘层330的介电常数成正比。因此,通过由介电常数高的物质形成的第一绝缘层330,在第一组装配线321和第二组装配线322之间形成的介电泳力增加,由此通过如上所述那样增加的介电泳力,位于组装孔345内的半导体发光器件150可以更牢固地固定。
例如,第一绝缘层330可以由氧化硅、氧化铝等无机物质或有机物质的单层或复数层形成。
例如,第一绝缘层330可以包括聚酰亚胺、PEN、PET等具有绝缘性和柔韧性的材料。例如,第一绝缘层330也可以与基板310一体构成而形成单个基板。即,第一组装配线321和第二组装配线322可以埋设于基板310。
第一绝缘层330可以是具有粘合性的绝缘层或者具有导电性的导电性粘合层。在第一绝缘层330为导电性粘合层的情况下,第一组装配线321和第二组装配线322由绝缘层包围,从而可以防止第一组装配线321和第二组装配线322与导电性粘合层之间的电短路。例如,第一绝缘层330具有柔韧性,从而可以实现显示装置300的柔性功能。
半导体发光器件150可以配置在设置于基板310上的复数个组装孔345中的每一个组装孔。
半导体发光器件150可以由半导体物质形成,例如Ⅳ族化合物或III-V族化合物。半导体发光器件150是根据电信号生成光的构件。
作为一例,配置于各个组装孔345的半导体发光器件150可以生成单一颜色光。例如,半导体发光器件150可以生成紫外线光、紫色光、蓝色光等。在这种情况下,配置于各个组装孔345的半导体发光器件150作为光源,可以利用该光源生成各种颜色光来显示图像。为了生成各种颜色光,可以设置颜色转换层和滤色器。
作为另一例,配置于各个组装孔345的半导体发光器件150可以是蓝色半导体发光器件、绿色半导体发光器件以及红色半导体发光器件中的一种。例如,在三个组装孔345并排配置的情况下,配置于第一组装孔345的半导体发光器件150可以是蓝色半导体发光器件,配置于第二组装孔345的半导体发光器件150可以是绿色半导体发光器件,配置于第三组装孔345的半导体发光器件150可以是红色半导体发光器件。
连接电极350可以配置于组装孔345。连接电极350可以被称为连接部、连接构件、连接金属等。
连接电极350可以将半导体发光器件150连接到所述第一组装配线321和所述第二组装配线322中的至少一个组装配线。连接电极350可以由导电性优异的金属形成。连接电极350可以由至少一个层形成。例如,连接电极350可以由钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)的三层形成,但不限于此。
例如,连接电极350在组装孔345内可以沿半导体发光器件150的侧部的外周配置。例如,连接电极350在组装孔345内可以沿半导体发光器件150的侧部的外周与半导体发光器件的侧部电连接。
如图1至图4所示,在利用键合方式的热压时,设置在发光器件4的下部的键合物质5通过压力附着到基板1。
但是,发光器件4下侧的键合物质5流出到发光器件4的周边而不停留在发光器件4和基板1之间,因流出到周边的键合物质5与由后续工序形成的电极配线之间发生电短路(图1)。另外,由于发光器件4未牢固地固定到基板1,因此发光器件4被脱离(图3)。另外,发光器件4下侧的键合物质5流出到发光器件4的周边而不停留,由此残留在发光器件4和基板1之间的键合物质5的量较少,从而发光器件4和基板1的电极配线之间的电接触面积较小,进而接触阻力增加而导致亮度降低(图4)。
第一实施例用于解决这种问题,可以具有如下的技术优点。
根据第一实施例,连接电极350在组装孔345内配置到半导体发光器件150的外侧面和组装孔345的内侧面之间,半导体发光器件150利用连接电极350牢固地附着到基板310和/或分隔壁340,从而可以防止半导体发光器件150脱离。
根据第一实施例,连接电极350仅形成在组装孔345内,因此可以防止连接电极350和由后续工序形成的电极配线372之间的电短路。
根据第一实施例,连接电极350沿半导体发光器件150的侧部的外周电连接到半导体发光器件150的侧部,从而可以通过使连接电极350和半导体发光器件150之间的接触面积最大化来获得最大的亮度。
根据第一实施例,由于在基板310上限定的复数个子像素各自的组装孔345中以均匀的尺寸配置连接电极350,因此连接电极350和半导体发光器件150之间的接触面积相同,从而可以通过在复数个子像素之间确保均匀的亮度来提高画质。
根据第一实施例,由于各个像素的半导体发光器件150与连接电极350稳定地电连接,因此可以防止点亮不良。
如图14所述,可知,在发光器件4基于现有(图1、图3以及图4)的键合方式通过热压附着到基板1的情况下,复数个子像素各自的发光器件4被点亮或未被点亮,从而点亮率降低。
如图15所示,可知,在半导体半导体发光器件150通过基于第一实施例的沉积方式附着到基板310的情况下,复数个子像素的半导体发光器件150被点亮,从而点亮率显著提高。
另一方面,半导体发光器件150可以配置于组装孔345。实施例的半导体发光器件150可以在其侧部配置复数个沟槽1110、1120、1130。复数个沟槽中的一个沟槽,例如第一沟槽1110可以确定钝化层157的形成位置。即,钝化层157的末端可以位于第一沟槽1110。
[第一实施例]
图12是示出第一实施例的半导体发光器件的剖视图。
参照图12,第一实施例的半导体发光器件150可以包括发光部151、152、153、第一电极154、第二电极155、沟槽1110、1120、1130以及钝化层157。第一实施例的半导体发光器件150可以包括比这更多的构成要素。钝化层157可以被称为绝缘层、保护层等。
发光部可以包括第一导电型半导体层151、活性层152以及第二导电型半导体层153。即,活性层152可以配置在第一导电型半导体层151上,第二导电型半导体层153可以配置在活性层152上。
第一导电型半导体层151、活性层152以及第二导电型半导体层153可以利用MOCVD等沉积设备在晶圆(图16的401)上依次生长。然后,可以利用蚀刻工序,以第二导电型半导体层153、活性层152以及第一导电型半导体层151的顺序,沿垂直方向被蚀刻。然后,沿除了第一导电型半导体层151的侧面的一部分之外的其余区域,即第一导电型半导体层151的侧面的另一部分、活性层152的侧面以及第二导电型半导体层153的侧面外周形成钝化层157,由此可以制造半导体发光器件150。
第一导电型半导体层151可以包括第一导电型掺杂物,第二导电型半导体层153可以包括第二导电型掺杂物。例如,第一导电型掺杂物可以是硅(Si)等n型掺杂物,第二导电型掺杂物可以是硼(B)等p型掺杂物。
例如,第一导电型半导体层151可以是生成电子的场所,第二导电型半导体层153可以是形成孔的场所。活性层152可以是生成光的场所,被称为发光层。
第一电极154可以配置在发光部151、152、153的下部上。第一电极154可以配置在发光部151、152、153的侧部上。第二电极155可以配置在发光部151、152、153的上部上。第一电极154和第二电极155向发光部151、152、153供应电流,从而可以从发光部151、152、153发出具有与该电流相应的亮度的光。
第一电极154和第二电极155可以由导电性优异的金属形成。第一电极154和第二电极155可以由至少一个层形成。第一电极154和第二电极155可以由不同的金属形成,但不限于此。
例如,第一电极154和第二电极155中的至少一个电极可以包括磁性层。例如,如图10所示,在被组装装置1100的磁性体磁化的情况下,在组装装置1100的磁性体作用引力,从而包括磁性层的半导体发光器件150可以朝磁性体移动。因此,半导体发光器件150可以沿组装装置1100的磁性体的移动方向移动。如上所述那样移动中的半导体发光器件150被在基板310上的组装孔345形成的介电泳力拉拽,从而可以组装到组装孔345。
另一方面,第一电极154可以包括反射层。在这种情况下,从活性层152生成的光被反射,由此提高光提取效率,进而可以提高亮度。
钝化层157可以配置在发光部151、152、153的侧部上。钝化层157可以配置在发光部151、152、153的上部上。钝化层157可以配置在发光部151、152、153的第二电极155上。
例如,钝化层157可以保护发光部151、152、153。
例如,钝化层157可以阻断发光部151、152、153的泄漏电流。泄漏电流可以通过发光部151、152、153的侧面即第一导电型半导体层151的侧面、活性层152的侧面以及第二导电型半导体层153的侧面流动。在第一导电型半导体层151的侧面、活性层152的侧面以及第二导电型半导体层153的侧面形成钝化层157,从而可以防止泄漏电流。
例如,钝化层157可以帮助组装半导体发光器件150。即,通过调节配置在半导体发光器件150的外侧面的第一电极154和钝化层157的配置面积,可以利用在第一组装配线321和第二组装配线322之间形成的介电泳力来将半导体发光器件150拉拽到组装孔345内。例如,半导体发光器件150的第一电极154配置成靠近第一组装配线321和第二组装配线322,钝化层157远离第一组装配线321和第二组装配线322,由此可以利用介电泳力来将半导体发光器件150拉拽到组装孔345内。因此,由于介电泳力,半导体发光器件150在被拉拽到组装孔345内后持续地固定在组装孔345内。然后,即使不产生介电泳力,由于表面张力或范德华力等自然力,半导体发光器件150仍可以固定在组装孔345内。
例如,在发光部151、152、153的第二电极155的一部分可以形成未形成钝化层157的开口158。稍后将说明,电极配线372可以穿过开口158与该半导体发光器件150的第二电极155电连接。
另一方面,钝化层157可以形成在发光部151、152、153的侧部的一部分。即,钝化层157可以配置在发光部151、152、153的侧部的一区域,第一电极154可以配置在发光部151、152、153的侧部的另一区域。
在发光部151、152、153的侧部形成第一电极154是为了容易地与连接电极350电连接。第一电极154在发光部151、152、153的侧部形成的面积越大,连接电极350和第一电极154之间的接触面积就可以越大。在这种情况下,电流更顺畅地流动到发光部151、152、153,由此输出更多的光量,这意味着亮度提高。
由于在形成钝化层157之后形成第一电极154,因此钝化层157必须局限在发光部151、152、153的侧部的一区域,才能使第一电极154容易地局限在发光部151、152、153的侧部的另一区域。但是,在制造工序上,很难将钝化层157局限在发光部151、152、153的一区域。因此,很难将第一电极154局限在发光部151、152、153的侧部的另一区域。
在实施例中,通过在发光部151、152、153形成复数个沟槽,从而可以利用复数个沟槽将钝化层157容易地局限在发光部151、152、153的一区域,由此,第一电极154也可以容易地局限在发光部151、152、153的另一区域。
因此,复数个沟槽可以起到将钝化层157局限地形成在发光部151、152、153的侧部的一区域的止动件(stopper)的作用。
例如,以形成于发光部151、152、153的复数个沟槽中的一个沟槽例如第一沟槽1110为基准,钝化层157的末端157a可以位于第一沟槽1110。即,钝化层157形成在发光部151、152、153的上部和侧部上,可以位于设置在发光部151、152、153的侧部的第一沟槽1110。因此,钝化层157可以不形成在位于第一沟槽1110的下方的发光部151、152、153的侧部上。在位于第一沟槽1110下方的发光部151、152、153的侧部上可以形成第一电极154。
因此,第一沟槽1110可以是钝化层157和第一电极154之间的边界区域。即,在第一沟槽1110中,钝化层的末端157a和第一电极154的末端154a可以相接。
例如,复数个沟槽可以沿发光部151、152、153的侧部的外周配置,但不限于此。因此,在沿发光部151、152、153的侧部的外周配置的第一沟槽1110中,钝化层157的末端157a和第一电极154的末端154a可以相接。即,以第一沟槽1110为基准,钝化层157可以沿位于第一沟槽1110的上方的发光部151、152、153的侧部的外周配置,第一电极154可以沿位于第一沟槽1110的下方的发光部151、152、153的侧部的外周配置。
复数个沟槽中的每一个沟槽可以具有非对称的凹槽1200。例如,复数个沟槽中的每一个沟槽可以具有:底部151a,具有第一宽度w1;以及侧部151b,与底部151a相接,具有比第一宽度更大的第二宽度w2。由于这种非对称的凹槽1200,钝化的末端157a可以容易地位于复数个沟槽即第一沟槽1110。
稍后将说明(参照图23至图27),即使钝化层157由于第一沟槽1110的非对称的凹槽1200而形成在发光部151、152、153的侧面上,以第一沟槽1110为基准,位于第一沟槽1110的上方的钝化层157和位于第一沟槽1110的下方的钝化层157即形成在感光膜上的钝化层(图23的157)也可以彼此隔开。在这种情况下,位于第一沟槽1110的下方的钝化层157可以被去除,从而仅位于第一沟槽1110的上方的钝化层157可以配置在发光部151、152、153的侧部上。
另一方面,底部151a和侧部151b之间的角度θ可以为锐角,但不限于此。底部151a和侧部151b之间的角度θ为锐角,意味着复数个沟槽各自的深度进一步加深。如上所述,随着复数个沟槽各自的深度进一步加深,如图23和图24所示,以第一沟槽1110为基准,位于第一沟槽1110的上方的钝化层157和位于第一沟槽1110的下方的钝化层157可以更容易地分离,从而可以容易地去除位于第一沟槽1110的下方的钝化层157。
另一方面,复数个沟槽尽可能不使钝化层157形成在第一导电型半导体层151的侧部上,从而使第一电极154容易地形成在第一导电型半导体层151的侧部上。因此,复数个沟槽可以配置在第一导电型半导体层151的侧部上。
例如,复数个沟槽可以包括配置在第一导电型半导体层151的侧部的第一区域上的第一沟槽1110。例如,复数个沟槽可以包括配置在第一导电型半导体层151的侧部的第二区域上的至少一个第二沟槽1120。第二区域可以比第一区域位于上方。例如,复数个沟槽可以包括配置在第一导电型半导体层151的侧部的第三区域上的至少一个第三沟槽1130。第三区域可以比第一区域位于下方。
例如,钝化层157的末端157a可以位于第一沟槽1110。例如,第一电极154的末端154a可以在第一沟槽1110中与钝化层157的末端157a相接。
例如,钝化层157可以配置于至少一个第二沟槽1120中。钝化层157配置在第二沟槽1120的非对称的凹槽1200,由此钝化层157和第一导电型半导体层151的侧部之间的接触面积变大,从而可以防止钝化层157脱离。
例如,第一电极154可以配置于至少一个第三沟槽1130中。第一电极154配置在第三沟槽1130的非对称的凹槽1200,由此第二电极155和第一导电型半导体层151的侧部之间的接触面积变大,从而增强了第一电极154的键合力,并且可以防止第一电极154脱离。
另一方面,如图13所示,从活性层152生成的光由复数个沟槽反射或散射,由此提取更多的光,从而提高光提取效率,进而能够提高亮度。
另一方面,再次参照图11和图12,连接电极350可以与半导体发光器件150的第一电极154相接。即,连接电极350可以与要配置在半导体发光器件150的侧部上的第一电极154相接。例如,连接电极350可以配置在半导体发光器件150的第一导电型半导体发光器件150的侧部上。此外,连接电极350可以连接到第一组装配线321和第二组装配线322中的至少一个组装配线。因此,连接电极可以将半导体发光器件150的第一电极154连接到第一组装配线321和第二组装配线322中的至少一个组装配线。
连接电极350在组装孔345内与半导体发光器件150的钝化层157和组装孔345的内侧面相接,由此增强了连接电极350的附着力,从而能够防止连接电极350脱离。
由于钝化层157的厚度较薄,连接电极350的上侧可以位于比活性层152更低的位置而配置在第一导电型半导体层151的侧部上,以防止通过钝化层157在连接电极350和活性层152之间发生电短路。
例如,配置在组装孔345的内侧面的连接电极350的上侧和配置在半导体发光器件150的侧部上的连接电极350的上侧可以位于相同的位置(或高度),但不限于此。
另一方面,电极配线372可以与半导体发光器件150的第二电极155连接。第一组装配线321和第二组装配线322中的至少一个组装配线可以被命名为第一电极154配线,电极配线372可以被命名为第二电极155配线。在这种情况下,由于第一组装配线321和第二组装配线322中的至少一个组装配线和组装配线372,电流可以在半导体发光器件150中流动,从半导体发光器件150发出具有与该电流相应的亮度的光。
第一实施例的显示装置300可以包括第二绝缘层360。
第二绝缘层360可以由有机物质或无机物质形成。例如,第二绝缘层360可以配置在半导体发光器件150和分隔壁340上。第二绝缘层360可以配置于组装孔345。例如,第二绝缘层360可以配置在组装孔345内由连接电极350形成的槽。
例如,第二绝缘层360的一部分被去除而可以形成半导体发光器件150的第二电极155露出的接触孔。电极配线372可以穿过该接触孔与半导体发光器件150的第二电极155电连接。
另一方面,未说明的符号333是粘合层,该粘合层可以使半导体发光器件150附着到组装孔345内的第一绝缘层330。
以下,参照图16至图29,说明第一实施例的半导体发光器件150的制造工序。
图16至图29示出了第一实施例的半导体发光器件的制造工序。
如图16所示,利用MOCVD等沉积设备,第一导电型半导体层151、活性层152以及第二导电型半导体层153可以在晶圆401上生长。
如图17所示,利用沉积工序,可以在第二导电型半导体层153上形成第二电极155。图中第二电极155仅局限在第二导电型半导体层153的顶面的一部分区域,但不限于此。
如图18所示,在上部电极上可以形成掩膜层410。掩膜层410可以由例如二氧化硅(SiO2)形成,但不限于此。
如图19所示,将掩膜层410作为掩膜执行第一次蚀刻工序,由此沿垂直方向去除第二导电型半导体层153和活性层152,接着,从第一导电型半导体的顶面去除第一深度d1之后,第一次蚀刻工序可以停止。在这种情况下,在以第一深度d1去除的第一导电型半导体层151的顶面和侧部相交的区域可以形成第二沟槽1120。
如图20所示,将掩膜层410作为掩膜执行第二次蚀刻工序,从第一导电型半导体层151的顶面去除第二深度d2之后,第二次蚀刻工序可以停止。在这种情况下,在以第二深度d2去除的第一导电型半导体层151的顶面和侧部相交的区域可以形成第一沟槽1110。
如图21所示,将掩膜层410作为掩膜执行第三次蚀刻工序,从第一导电型半导体层151的顶面去除第三深度d3之后,第三次蚀刻工序可以停止。在这种情况下,在以第三深度d3去除的第一导电型半导体层151的顶面和侧部相交的区域可以形成第三沟槽1130。
然后,将掩膜层410作为掩膜执行第四次蚀刻工序,可以去除第一导电型半导体层151以露出晶圆的顶面。
如图22所示,可以在露出的所述晶圆上形成感光膜430。感光膜430的顶面可以位于第一沟槽1110。感光膜可以防止后述的钝化层157形成在位于第一沟槽1110的下方的第一导电型半导体层151的侧部上。
如图23所示,可以在基板310的整个区域上形成钝化层157。例如,钝化层157可以形成在感光膜上。例如,钝化层157可以形成在掩膜层410上。例如,钝化层157可以形成在掩膜层410的侧部、第二导电型半导体层153的侧部以及活性层152的侧部上。例如,钝化层157可以形成在位于第一沟槽1110的上方的第一导电型半导体层151的侧部上。
另一方面,第一沟槽1110具有非对称的凹槽1200,因此在第一沟槽1110可以不形成钝化层157。即,以第一沟槽1110为基准形成在位于第一沟槽1110的上方的第一导电型半导体层151的侧部上的钝化层157和形成在感光膜上的钝化层157可以彼此隔开。这可能是钝化层157的生长差异导致的。例如,第一导电型半导体层151的侧部和感光膜的顶面各自的钝化层157的生长不同。由于这种生长差异,以第一沟槽1110为基准形成在位于第一沟槽1110的上方的第一导电型半导体层151的侧部上的钝化层157和形成在感光膜上的钝化层157可以彼此隔开。
如图24所示,利用湿式蚀刻工序来去除钝化层157的表面,从而形成在位于第一沟槽1110的上方的第一导电型半导体层151的侧部上的钝化层157和形成在感光膜上的钝化层157隔开得更多,从而可以形成更大的缝隙。
如果形成在位于第一沟槽1110的上方的第一导电型半导体层151的侧部上的钝化层157和形成在感光膜上的钝化层157之间的隔开距离充分,则可以省略湿式蚀刻工序。
如图25所示,通过执行额外的湿式工序,第二电极155上的钝化层157被去除,从而可以在第二电极155上形成开口158。
如图26所示,可以翻转晶圆并转移到转移基板500上。即,在以第二电极155朝转移基板500的方式翻转晶圆之后,可以通过对晶圆施压来将半导体发光器件150的一部分区域埋设到粘合层510。换言之,半导体发光器件150可以以粘合层510为介质附着到转移基板500。
然后,可以通过执行利用激光的LLO(Lase Lift-Off:激光剥离)工序来分离晶圆。
因此,如图27所示,可以通过执行PLO(PR Lift-Off:PR剥离)工序来分离感光膜,从而可以去除感光膜上的钝化层157。可以利用能够蚀刻感光膜的蚀刻液来执行PLO工序。在这种情况下,以第一沟槽1110为基准,第一导电型半导体层151的底面(以翻转半导体发光器件150之前为基准)和侧部的一部分可以向外部露出。
如图28所示,在形成第一电极154之后,执行图案工序,从而可以在第一导电型半导体层151的底面和侧部的一部分上形成第一电极154。
如图29所示,粘合层被去除而转移基板500被分离,由此可以制造半导体发光器件150。例如,如图28所示的转移基板500浸渍在容纳蚀刻液的容器中,从而可以利用蚀刻液来去除粘合层。由于粘合层被去除,因此转移基板500可以与半导体发光器件150分离。然后,可以利用回收工序来回收容器中包含的半导体发光器件150。
虽然未图示,可以通过执行清洗工序来去除由附着于回收的所述半导体发光器件150的蚀刻液产生的残留物。
[第二实施例]
图30是示出第二实施例的半导体发光器件的剖视图。
除了第一电极154的配置位置之外,第二实施例与第一实施例相同。在第二实施例中,对于具有与第一实施例相同的形状、结构和/或功能的构成要素,赋予相同的附图标记并省略详细的说明。
参照图30,第二实施例的半导体发光器件150A可以包括发光部151、152、153、第一电极154、第二电极155、沟槽1110、1120、1130以及钝化层157。第二实施例的半导体发光器件150A可以包括比这更多的构成要素。
发光部可以包括第一导电型半导体层151、活性层152以及第二导电型半导体层153。
复数个沟槽可以配置在发光部的侧部上。例如,复数个沟槽可以配置在第一导电型半导体层151的侧部上。
复数个沟槽可以包括:第一沟槽1110;至少一个第二沟槽1120,位于第一沟槽1110的上方;以及一个以上的第三沟槽1130,位于第一沟槽1110的下方。
例如,钝化层157可以配置在第二电极155的上部和发光部的侧部上。例如,例如,钝化层157可以配置于第二沟槽1120。例如,钝化层157的末端157a可以位于第一沟槽1110。
例如,第一电极154可以配置在第一导电型半导体层151的下部和侧部上。
例如,第一电极154可以配置于第三沟槽1130。例如,第一电极154可以配置于第一沟槽1110。例如,第一电极154可以配置在钝化层157上。换言之,第一电极154可以从第一导电型半导体层151的下部经由配置在第一导电型半导体层151的侧部上的第三沟槽1130和第一沟槽1110延伸到钝化层157。
因此,第一电极154以更大的面积配置在发光部的侧部上,由此可以通过使连接电极350和半导体发光器件150A之间的接触面积最大化来获得最大的亮度。
此外,第一电极154不仅配置在第一导电型半导体层151,而且还配置在钝化层157上,由此增强了第一电极154的键合力,从而可以防止第一电极154脱离。
上述详细说明应理解为是示例性的,不应解释为在所有方面是限制性的。实施例的范围应由所附的权利要求的合理解释来确定,实施例的等同范围内的所有变更包括在实施例的范围。
工业利用性
实施例可以应用于显示图像或信息的显示领域。
实施例可以应用于利用半导体发光器件来显示图像或信息的显示领域。半导体发光器件可以是微米级半导体发光器件或纳米级半导体发光器件。
Claims (20)
1.一种半导体发光器件,其中,包括:
发光部;
第一电极,位于所述发光部的下部和侧部上;
第二电极,位于所述发光部的上部上;
复数个沟槽,位于所述发光部的所述侧部上;以及
钝化层,位于所述发光部的所述侧部上,
所述钝化层的末端位于复数个所述沟槽中的一个沟槽。
2.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中,
复数个所述沟槽沿所述发光部的所述侧部的外周配置。
3.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中,
所述第一电极的末端位于所述一个沟槽。
4.根据权利要求3所述的半导体发光器件,其中,
所述第一电极的末端在所述一个沟槽中与所述钝化层的所述末端相接。
5.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中,
所述第一电极的末端位于所述钝化层上。
6.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中,
复数个所述沟槽中的每一个沟槽具有非对称的凹槽。
7.根据权利要求6所述的半导体发光器件,其中,
复数个所述沟槽中的每一个沟槽具有:
底部,具有第一宽度;以及
侧部,与所述底部相接,具有比所述第一宽度更大的第二宽度。
8.根据权利要求7所述的半导体发光器件,其中,
所述底部和所述侧部之间的角度为锐角。
9.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中,
所述发光部包括:
第一导电型半导体层;
活性层,位于所述第一导电型半导体层上;以及
第二导电型半导体层,位于所述活性层上,
复数个所述沟槽配置在所述第一导电型半导体层的侧部上。
10.根据权利要求9所述的半导体发光器件,其中,
复数个所述沟槽包括:
第一沟槽,位于所述第一导电型半导体层的所述侧部的第一区域上;以及
至少一个第二沟槽,位于所述第一导电型半导体层的所述侧部的第二区域上。
11.根据权利要求10所述的半导体发光器件,其中,
所述钝化层的所述末端位于所述第一沟槽。
12.根据权利要求11所述的半导体发光器件,其中,
所述第一电极的所述末端在所述第一沟槽中与所述钝化的所述末端相接。
13.根据权利要求10所述的半导体发光器件,其中,
所述钝化层配置于至少一个所述第二沟槽。
14.根据权利要求10所述的半导体发光器件,其中,
复数个所述沟槽包括位于所述第一导电型半导体层的所述侧部的第三区域上的至少一个第三沟槽,所述第一电极配置于至少一个所述第三沟槽。
15.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中,
所述第一电极包括反射层。
16.一种显示装置,其中,包括:
基板;
第一组装配线和第二组装配线,位于所述基板上;
分隔壁,配置在所述第一组装配线和所述第二组装配线上,具有组装孔;
半导体发光器件,位于所述组装孔;以及
连接电极,配置于所述组装孔,将所述半导体发光器件连接到所述第一组装配线和所述第二组装配线中的至少一个组装配线,
所述半导体发光器件包括:
发光部;
第一电极,位于所述发光部的下部和侧部上;
第二电极,位于所述发光部的上部上;
复数个沟槽,位于所述发光部的所述侧部上;以及
钝化层,位于所述发光部的所述侧部上,
所述钝化层的末端位于复数个所述沟槽中的一个沟槽。
17.根据权利要求16所述的显示装置,其中,
所述连接电极与所述半导体发光器件的所述第一电极相接。
18.根据权利要求17所述的显示装置,其中,
所述连接电极在所述组装孔内与所述半导体发光器件的所述钝化层以及所述组装孔的内侧面相接。
19.根据权利要求16所述的显示装置,其中,
所述连接电极在所述组装孔内沿所述半导体发光器件的外周配置。
20.根据权利要求16所述的显示装置,其中,包括:
绝缘层,位于所述分隔壁上;以及
电极配线,穿过所述绝缘层连接到所述半导体发光器件。
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