发光模块及显示装置的制作方法

1.示例性的实施例涉及一种具有多个单元像素的发光模块、制造该发光模块的方法及具有该发光模块的显示装置，尤其，涉及一种包括用于保护单元像素的成型层的发光模块。


背景技术：

2.发光元件为利用作为无机光源的发光二极管的半导体元件，在诸如显示装置、车辆用灯具、一般照明的各种领域被多样地利用。发光二极管具有寿命长、耗电低、响应速度快的优点，因此正在迅速代替现有光源。
3.此外，现有的发光二极管在显示装置中主要作为背光光源而使用，然而最近正在开发利用发光二极管直接实现图像的显示装置。这样的显示器也被称为微型led显示器。
4.显示装置通常利用蓝色、绿色及红色的混合色来实现多种颜色。显示装置为了实现多种图像而包括多个像素，每个像素配备有蓝色、绿色及红色的子像素。通过这些子像素的颜色来确定特定像素的颜色，而且借由这些像素的组合来实现图像。
5.在微型led显示器的情形下，微型led对应于各子像素而排列在二维平面上，据此，一个基板上需要布置众多数量的微型led。然而，微型led 的尺寸非常小，例如200微米以下，甚至100微米以下，由于这么小的尺寸而产生了多种问题。尤其，难以分选较小尺寸的发光二极管，从而不易于在显示用面板上直接贴装发光二极管。
6.尤其，在将微型led直接贴装于显示基板的情形下，显示装置的良率降低，并且，难以治愈在贴装过程中发生的不良。据此，正在使用将子像素制作成一个单元像素，进一步地，将多个单元像素集成为一个发光模块，并将这样的发光模块贴装于显示基板的技术。
7.图1是用于说明根据现有技术的包括多个单元像素的发光模块的示意性的剖视图。
8.参照图1，发光模块包括电路基板11、多个单元像素100、第一成型部 13、第二成型部15。
9.电路基板11具有用于向单元像素100供应电力的电路。并且，电路基板 11在上表面可以具有用于贴装单元像素100的垫，在下表面可以具有用于贴装于显示基板的垫。
10.单元像素100包括多个子像素，每个子像素包括微型led。单元像素100 可以包括例如发出蓝光、绿光及红光的子像素。单元像素100可以通过诸如焊料等接合材料接合于电路基板11。
11.第一成型部13覆盖单元像素100的侧面。第一成型部13为了阻挡光而可以利用包含光吸收剂的热固化树脂(例如，环氧树脂或硅类树脂)形成。
12.第二成型部15可以覆盖单元像素100及第一成型部13。第二成型部15 也可以利用透明热固化树脂(例如，环氧树脂或硅类树脂)形成。
13.根据现有技术，由于通过配送(dispensing)树脂而形成第一成型部13，因此，如图1所示，难以防止在单元像素100之间的区域形成凹陷部。形成于第一成型部13的凹陷部使
从单元像素100发出的光不均匀。利用透明的第二成型部15，可以使光发出面变得平坦，但由于包含光吸收剂的第一成型部 13的表面不平坦，因此，根据单元像素100的位置，可能使光吸收产生差异，从而导致发出的光不均匀。
14.并且，由于第一成型部13及第二成型部15利用热固化树脂形成，因此难以增加第一成型部13及第二成型部15的硬度，据此，难以保护单元像素 100免受外力影响。
15.虽然为了使第一成型部13平坦地形成可以利用模具技术，但是通常模具技术在高温及高压下使用，因此容易发生由应力引起的损伤，并且发生脱模等问题而不适合批量生产。
16.此外，虽然也可以通过贴膜的方式形成第一成型部13，但是容易发生膜翘起的问题，并且因加压工艺可能发生诸如凹凸等缺陷。


技术实现要素：

17.示例性实施例提供了一种具有均匀发光表面的发光模块及该发光模块制造方法。
18.示例性实施例提供了一种具有相对高硬度的成型部的发光模块及制造该发光模块的方法。
19.示例性实施例提供了一种制造易于实现光吸收成型部或透明成型部，并且适合于批量生产的发光模块的方法。
20.示例性的实施例提供一种发光模块的制造方法，该方法包括如下步骤：在电路基板上贴装多个单元像素，涂覆成型材料以覆盖所述单元像素，在所述成型材料上布置板，使用所述板对所述成型材料进行加压，固化所述成型材料以形成成型部。
21.示例性实施例提供了一种发光模块，该发光模块包括：电路基板；单元像素，贴装于所述电路基板上；成型部，覆盖所述单元像素；及防眩光层，布置于所述成型部上，其中，所述电路基板的侧面、所述成型部的侧面及所述防眩光层的侧面彼此对齐。
22.所述成型部利用均匀的物质形成，并在所述单元像素的上部及所述单元像素之间区域的上部具有均匀的上部表面。
23.所述成型部在所述单元像素之间的区域没有形成凹陷部。
24.所述单元像素中的每一个包括排列于彼此相同平面上的至少三个的发光元件。
25.所述单元像素中的每一个包括沿垂直方向层叠的第一led叠层、第二 led叠层及第三led叠层。
26.所述第二led叠层布置于所述第一led叠层与所述第三led叠层之间，并且发出具有相比于所述第一led叠层及第三led叠层的波长短的波长的光。
27.所述第一led叠层发出绿光，所述第二led叠层发出蓝光，所述第三 led叠层发出红光。
28.所述第一led叠层发出蓝光，所述第二led叠层发出绿光，并且所述第三led叠层发出红光。
29.所述单元像素中的每一个包括四个垫。
30.示例性的实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括：显示基板；及多个发光模块，整齐排列于所述显示基板上，其中，所述发光模块中的每一个是上述的发光模块。
31.根据本实用新型的实施例，提供了一种具有均匀发光表面的发光模块。
32.根据本实用新型的实施例，提供了一种具有相对高硬度的成型部的发光模块。
附图说明
33.图1是用于说明根据现有技术的发光模块的示意性的剖视图。
34.图2a是用于说明根据一实施例的显示装置的示意性的平面图。
35.图2b是沿图2a的截取线a
‑
a'截取的示意性的剖视图。
36.图3a是用于说明根据一实施例的发光模块的示意性的平面图。
37.图3b是沿图3a的截取线b
‑
b'截取的示意性的剖视图。
38.图4a为用于说明根据一实施例的单元像素的示意性的平面图。
39.图4b是沿图4a的截取线c
‑
c'截取的示意性的剖视图。
40.图5a是用于说明根据一实施例的发光元件的示意性的平面图。
41.图5b是沿图5a的截取线d
‑
d'截取的示意性的剖视图。
42.图6a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。
43.图6b是沿图6a的截取线e
‑
e'截取的示意性的剖视图。
44.图7a至图7f是用于说明根据一实施例的发光模块的制造方法的示意性的剖视图。
45.图8a至图8d是用于说明根据又一实施例的发光模块的制造方法的示意性的剖视图。
具体实施方式
46.以下，参照附图详细说明本实用新型的实施例。下面介绍的实施例是为了向本实用新型所属的技术领域的普通技术人员充分传递本实用新型的思想而作为示例提供的。因此，本实用新型不限于以下说明的实施例，也可以具体化为其他形态。并且，在附图中，为了方便起见，可以夸大表示构成要素的宽度、长度、厚度等。并且，在记载为一个构成要素在另一构成要素的“上部”或者“上方”时，不仅包括各部分位于另一部分的“紧邻的上部”或者“紧邻的上方”的情形，还包括又一构成要素介于各构成要素和另一构成要素之间的情形。贯穿整个说明书，相同的附图标记表示相同的构成要素。
47.根据示例性的实施例的一种发光模块制造方法包括如下步骤：在电路基板上贴装多个单元像素；涂覆成型材料以覆盖所述单元像素；在所述成型材料上布置板，使用所述板对所述成型材料进行加压；固化所述成型材料以形成成型部。
48.通过使用板，可以形成具有均匀上表面部的成型部。
49.所述方法还可以包括如下步骤：在涂覆所述成型材料之前，在所述电路基板上形成坝。通过使用坝，可以减少成型材料的损失，并且可以精确地控制成型部分的厚度。
50.在一实施例中，所述坝可以布置为包围所述单元像素。在另一实施例中，所述坝可以以点的形式沿所述电路基板的边缘而布置。
51.所述成型材料可以利用紫外线固化。通过采用能够被紫外线固化的成型材料，可以形成具有高硬度的成型部。
52.所述成型材料可以包括丙烯酸类树脂、硅类树脂或氨基甲酸乙酯类树脂。
53.进一步地，所述成型材料可以包括光吸收剂或染料。
54.所述板可以在其下表面具有纳米图案或微米图案。据此，可以在所述成型部的上
表面形成对应的纳米图案或微米图案。
55.所述发光模块制造方法还可以包括如下步骤：在所述成型部上形成防眩光层。通过形成防眩光层，可以减少用户眼睛的疲劳。
56.所述防眩光层可以包含丙烯酸类树脂、硅类树脂或氨基甲酸乙酯类树脂及分散于所述树脂内的微粒。
57.在一实施例中，所述单元像素可以包括排列于彼此相同平面上的至少三个发光元件。
58.在另一实施例中，所述单元像素可以包括沿垂直方向层叠的第一led叠层、第二led叠层及第三led叠层。
59.进一步地，第二led叠层可以布置于第一led叠层与第三led叠层之间，并且可以发出具有比所述第一led叠层及第三led叠层波长更短的波长的光。
60.所述单元像素可以通过回流工艺接合于所述电路基板上。
61.此外，所述多个单元像素中的每一个可以包括四个垫。
62.所述成型部可以在所述单元像素的上部及所述单元像素之间的区域的上部具有均匀的上部表面。
63.所述发光模块的制造方法还可以包括如下步骤：通过切割所述成型部及所述电路基板并去除所述坝。
64.根据示例性的实施例的一种发光模块包括：电路基板；单元像素，贴装于所述电路基板上；成型部，覆盖所述单元像素；及防眩光层，布置于所述成型部上，其中，所述电路基板的侧面、所述成型部的侧面及所述防眩光层的侧面彼此对齐。
65.所述成型部可以利用均匀的物质形成，并在所述单元像素的上部及所述单元像素之间的区域的上部具有均匀的上部表面。
66.根据示例性的实施例的一种显示装置包括：显示基板；及多个发光模块，排列于所述显示基板上，其中，所述多个发光模块中的每一个包括：电路基板；单元像素，贴装于所述电路基板上；成型部，覆盖所述单元像素；及防眩光层，布置于所述成型部上，其中，所述电路基板的侧面、所述成型部的侧面及所述防眩光层的侧面彼此对齐。
67.以下，将参照附图更详细地说明本实用新型的实施例。
68.图2a是用于说明根据本实用新型的一实施例的显示装置的示意性的平面图，图2b是沿图2a的截取线a
‑
a'截取的示意性的剖视图。
69.参照图2a及图2b，显示装置10000可以包括面板基板2100及多个发光模块1000。
70.显示装置10000没有特别限制，可以包括微型led tv、智能手表、诸如vr头戴式耳机之类的vr显示装置、或者诸如增强现实眼镜之类的ar显示装置。
71.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布置的电路电连接的垫。
72.在一实施例中，多个发光模块1000整齐排列于面板基板2100上。如图 3a所示，各个发光模块1000可以包括电路基板1001及配置于电路基板1001 上的多个单元像素100。各个单元像素100包括多个发光元件。发光元件可以发出彼此不同颜色的光。
73.以下，按照布置于显示装置10000内的发光模块1000、整齐排列于发光模块1000内
的单元像素100及发光元件的顺序，对显示装置10000的各个构成要素进行详细地说明。
74.图3a是用于说明根据本实用新型的一实施例的发光模块1000的示意性的平面图，图3b是沿图3a的截取线b
‑
b'截取的示意性的剖视图。
75.参照图3a及图3b，发光模块1000还可包括：电路基板1001；单元像素100，排列于电路基板1001上；成型部1003，覆盖单元像素100；及防眩光层1005。
76.电路基板1001可以具有用于电连接面板基板2100和单元像素100的电路。电路基板1001内的电路可以形成为多层结构。电路基板1001还可以包括用于通过无源矩阵驱动方式驱动单元像素100的无源电路或用于通过有源矩阵驱动方式驱动单元像素100的有源电路。电路基板1001可以具有暴露于表面的垫，单元像素100可以通过接合材料接合于电路基板1001的垫。
77.单元像素100可以整齐排列于电路基板1001上。如图3a所示，单元像素100可以以4
×
4行列排列，但不限于此，可以以2
×
2、3
×
3、5
×
5等多种行列排列。
78.单元像素100借由接合材料接合于电路基板1001。接合材料例如可以为焊料，可以利用丝网印刷等技术将焊膏布置于电路基板1001上的垫上，然后通过回流工艺接合单元像素100和电路基板1001。单元像素100的具体结构将参照图4a及图4b在后面进行详细说明。
79.成型部1003覆盖单元像素100。成型部1003接触于电路基板1001的表面，并且，可以覆盖单元像素100的上表面。此外，成型部1003可以具有平坦的上表面。尤其，与现有技术的区别在于在单元像素100之间的区域上不形成凹陷部。
80.成型部1003可以利用紫外线固化树脂形成。相比于热固性树脂，通过利用紫外线固化树脂，相比于热固性树脂，可以增加成型部1003的硬度。成型部1003可以利用例如干膜型阻焊剂(dfsr：dry
‑
film type solder resist)、光成像阻焊剂(psr：photoimageable solder resist)或黑色材料(bm：black material) 等形成。成型部1003防止单元像素100之间的光干涉，从而可以提高显示装置10000的对比度。对成型部1003的形成方法将在后面进行详细说明。
81.防眩光层1005可以覆盖成型部1003。防眩光层1005可以防止光反射，以减少用户眼睛的疲劳。防眩光层1005可以通过例如将二氧化硅、三聚氰胺、亚克力等微粒与固化树脂混合并进行油墨化后涂覆于成型部1003的表面而形成，可以利用紫外线进行固化。
82.在本实施例中，可以通过单元像素100形成发光模块1000，并将多个发光模块1000贴装于面板基板2100上而提供显示装置10000，据此，可以提高显示装置10000的工艺良率。
83.图4a是用于说明根据本实用新型的一个实施例的单元像素100的示意性的平面图，图4b是沿图4a的截取线c
‑
c'截取的示意性的剖视图。
84.参照图4a及图4b，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、第三发光元件10c、表面层122、光阻挡层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。
85.单元像素100包括第一发光元件10a、第二发光元件10b、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、第三发光元件 10c发出彼此不同颜色的光，这些发光元件分别对应于子像素。
86.透明基板121是pet、玻璃基板、石英、蓝宝石基板等透光性基板。透明基板121布置于发光模块1000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可以具有上表面和下面。透明基板121可以在面向发光元件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，从具有彼此不同的指向角特性的发光元件10a、10b、 10c发出的光可以借由凹凸图案121p而以均匀的指向角发出。据此，可以防止根据观察角度而发生色差。
87.凹凸图案121p可以是规则的，也可以是不规则的。凹凸图案121p可以具有例如3μm的节距、2.8μm的直径及1.8μm的高度。凹凸图案121p可以是通常应用于图案化的蓝宝石基板的图案，但不限于此。
88.透明基板121还可以包括防反射涂层，也可以包括防眩光层或进行防眩光处理。透明基板121可以具有例如50μm至300μm的厚度。
89.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，本实用新型不限于此，也可以包括电路。
90.此外，虽然图示了在一个透明基板121形成有一个单元像素100的情况，然而也可以在一个透明基板121形成多个单元像素100。
91.表面层122覆盖透明基板121的凹凸图案121p。并且表面层122可以沿凹凸图案121p的形状形成。表面层122可以提高在其上形成的光阻挡层123 及粘合层125的粘合力。例如，表面层122可以利用氧化硅膜形成。表面层 122也可以根据透明基板121的类型而被省略。
92.光阻挡层123形成于透明基板121的上表面上。光阻挡层123可接触于表面层122。光阻挡层123可以包括诸如炭黑的吸收光的吸收物质。光吸收物质防止从发光元件10a、10b、10c生成的光在透明基板121与发光元件10a、 10b、10c之间的区域朝侧面侧泄漏，提高显示装置的对比度。
93.光阻挡层123可以具有用于使从发光元件10a、10b、10c生成的光入射至透明基板121的光行进路径的窗口123a、123b、123c，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。窗口123a、123b、123c 的宽度可以小于发光元件的宽度，然而不限于此，也可以大于或等于发光元件的宽度。
94.光阻挡层123的窗口123a还定义发光元件10a、10b、10c的整齐排列位置。因此，可以省略用于定义发光元件10a、10b、10c的整齐排列位置的专门的整齐排列标记。然而，本实用新型不限于此，为了提供用于使发光元件 10a、10b、10c整齐排列的位置，整齐排列标记也可以设置于透明基板121 上或光阻挡层123或粘合层125上。
95.粘合层125附着于透明基板121上。粘合层125可以覆盖光阻挡层123。粘合层125可以附着于透明基板121的整个表面上，然而不限于此，也可以以使透明基板121的边缘附近区域暴露的方式附着于一部分区域。粘合层125 为了将发光元件10a、10b、10c附着于透明基板121而被使用。粘合层125 可以填充形成于光阻挡层123的窗口123a。
96.粘合层125可以形成为透光性层，并且使从发光元件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，粘合层125为了使光扩散而可以包括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。
97.此外，第一发光元件10a、第二发光元件10b、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、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、第三发光元件10c可以对应于光阻挡层123的窗口123a而布置。在光阻挡层123被省略的情况下，为了提供发光元件10a、10b、10c的整齐排列位置而可以添加整齐排列标记。
98.第一发光元件10a、第二发光元件10b、第三发光元件10c可以是例如红色发光元件、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、第三发光元件10c中的每一个的具体构成将参照图5a及图5b在后面进行详细说明。
99.如图4a所示，第一发光元件10a、第二发光元件10b、第三发光元件10c 可以排列成一列。尤其，在透明基板121是蓝宝石基板的情况下，蓝宝石基板可以根据切割方向而包括借由结晶面而干净的切割面(例如，m面)和不干净的切割面(例如，a面)。例如，在切割成四边形形状的情况下，两侧的两个切割面(例如，m面)可以沿结晶面而被干净地切割，与这些切割面垂置布置的其他两个切割面(例如，a面)可能不会如此。在此情况下，蓝宝石基板121的干净的切割面可以与发光元件10a、10b、10c的整齐排列的方向平行。例如，在图4a中，干净的切割面(例如，m面)可以布置于上下，另外两个切割面(例如，a面)可以布置于左右。
100.阶梯差调节层127覆盖第一发光元件10a、第二发光元件10b、第三发光元件10c。阶梯差调节层127具有暴露发光元件10a、10b、10c的垫的开口部。阶梯差调节层127将连接层129a、129b、129c、129d所形成的表面的高度调节为恒定，从而有助于能够安全地形成连接层。阶梯差调节层127可以利用例如感光性聚酰亚胺形成。
101.阶梯差调节层127可以布置于被粘合层125的边缘所包围的区域内，然而不限于此。例如，阶梯差调节层127也可以形成为部分地暴露粘合层125 的边缘。
102.第一连接层129a、第二连接层129b、第三连接层129c、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的开口部而连接于第一发光元件10a、第二发光元件10b、第三发光元件10c的垫。
103.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，并且第四连接层129d可以共同电连接于第一发光元件10a、第二发光元件10b、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、第四连接层 129d可以一同形成于阶梯差调节层127上，例如，可以包括au。
104.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，并且第四连接层129d可以共同电连接于第一发光元件10a、第二发光元件10b、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、第四连接层129d可以一同形成于阶梯差调节层127上。
105.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1μm至50μm，但不限于此。
106.绝缘物质层131覆盖阶梯差调节层127的侧面及连接层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 具有使连接层129a、129b、129c、129d暴露的开口部131a、131b、131c、131d，据此，单元像素100的垫区域可被定
义。
107.在一实施例中，绝缘物质层131可以是半透明物质，可以利用有机物质或无机物质形成。绝缘物质层131可以利用例如聚酰亚胺形成。在绝缘物质层131与阶梯差调节层127一同利用聚酰亚胺形成的情况下，除了垫区域以外，连接层129a、129b、129c、129d的下部面、侧面及上部表面均可以被聚酰亚胺包围。
108.此外，单元像素100可利用焊料等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和电路基板上的垫。
109.根据本实施例，单元像素100不包括额外的凸块，连接层129a、129b、 129c、129d用作接合垫。然而，本实用新型不限于此，也可以形成覆盖绝缘物质层131的开口部131a、131b、131c、131d的垫。在一实施例中，可以形成为脱离第一连接层129a、第二连接层129b、第三连接层129c、第四连接层 129d的上部区域而局部地覆盖发光元件10a、10b、10c。
110.在本实施例中，虽然以发光元件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，然而也可以利用其他结合器(coupler) 而代替粘合层125来使发光元件10a、10b、10c结合于透明基板121。例如，发光元件10a、10b、10c可以利用间隔件而结合于透明基板121，因此，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，可以形成从发光元件10a、10b、10c发出的光透射的光学层。上述粘合层125也是光学层的一例。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，因而与发光元件10a、 10b、10c内的半导体层的材料区分。
111.根据本实施例，提供一种将发光元件10a、10b、10c排列于同一平面上的单元像素100。单元像素100可以利用发光元件10a、10b、10c来实现多种颜色的光。以下，对根据一实施例的发光元件10a、10b、10c进行详细地说明。
112.图5a是用于说明根据本实用新型的一实施例的发光元件10a的示意性的平面图，图5b是沿图5a的截取线d
‑
d'截取的示意性的剖视图。在此，虽然以发光元件10a为例进行说明，但是发光元件10b、10c也具有大致相似的结构，因此省略彼此重复的说明。
113.参照图5a及图5b，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。
114.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)可以生长于基板上。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以使用为半导体生长的多种基板。生长基板可以利用机械研磨、激光剥离、化学剥离等技术从半导体层分离。然而，本实用新型不限于此，基板的一部分也可以残留而构成第一导电型半导体层21的至少一部分。
115.在一实施例中，在发光元件10a发出红光的情况下，半导体层可以包括砷化铝镓(aluminum gallium arsenide,algaas)、磷砷化镓(gallium arsenidephosphide,gaasp)、磷化铝镓铟(aluminum gallium indium phosphide，algainp) 或磷化镓(gallium phosphide，gap)。
116.在发出绿光的发光元件10b的情况下，半导体层可以包括氮化铟镓 (ingan)、氮化镓(gan)、磷化镓(gap)、磷化铝镓铟(algainp)或磷化铝镓(algap)。
117.在一实施例中，在发出蓝光的发光元件10c的情况下，半导体层可以包括氮化镓(gan)、氮化铟镓(ingan)或硒化锌(zinc selenide，znse)。
118.第一导电型和第二导电型作为彼此相反的极性，在第一导电型是n型的情况下，第二导电型是p型，而在第一导电型是p型的情况下，第二导电型是n型。
119.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)之类的公知的方法在腔室内生长于基板上。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)。在一实施例中，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。
120.虽然在附图中示出了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，并且可以调节氮化物基半导体的组成比以发出所期望的波长。例如，活性层23可以发出蓝光、绿光、红光或紫外线。
121.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5b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的一部分区域上，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。
122.在本实施例中，台面m形成为在其周边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而使第一导电型半导体层21暴露的贯通孔。
123.此外，所述第一导电型半导体层21可以具有借由表面纹理化形成的凹凸图案21p。凹凸图案21p可以形成于第一导电型半导体层21的光发出面侧。表面纹理化可以通过利用例如干式或湿式蚀刻工艺的图案化来执行。
124.在一实施例中，可以形成有锥体形状的突出部，锥体的高度可以是2μm 至3μm，锥体的间距可以是1.5μm至2μm，并且锥体的底部直径可以是约3μm 至5μm。锥体也可以具有截头形状，在此情况下，锥体的上表面直径可以是约2μm至3μm。
125.在另一实施例中，凹凸图案21p可以包括第一凹凸图案和在第一凹凸图案上附加形成的第二凹凸图案。第二凹凸图案可以形成为比第一凹凸图案更小的尺寸。
126.通过在第一导电型半导体层21的表面形成凹凸图案21p，可以减少内部全反射，从而提高光提取效率。在第一发光元件10a、第二发光元件10b、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，可以使从第一发光元件10a、第二发光元件10b、第三发光元件10c发出的光的指向角均匀化。然而，本实用新型不限于此，一部分发光元件也可以不包括凹凸图案21p而具有平坦的面。
127.欧姆接触层27布置于第二导电型半导体层25上而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，并且可以利用透明导电性氧化膜或金属膜形成。透明导电性氧化膜的示例可以包括ito或zno 等，金属膜的示例可以包括如al、ti、cr、ni、au等金属及其合金。
128.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。
129.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。
130.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具有使第一接触垫53及第二接触垫55暴露的开口部59a、59b。绝缘层59可以形成为单层或多层。进一步地，绝缘层59也可以包括层叠有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中的至少两种绝缘层。
131.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较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以入射角为0度入射的光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以其他特定入射角入射的光具有比以入射角为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以入射角为10度入射的光具有比以入射角为0度入射的光更高的反射率。
132.此外，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的发光结构体更高的内部量子效率。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更高的光提取效率。据此，可能难以适当地维持红光、绿光及蓝光的混合比。
133.为了调节红光、绿光及蓝光的颜色混合比率，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，蓝色发光器件10c与红色发光元件10a及绿色发光元件10b相比可以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生成的蓝光在入射角为0度的情况下，可以具有小于约95％的反射率，进一步地，可以具有小于90％的反射率，绿色发光元件10b对于绿光在入射角为0度的情况下，可以具有约95％至99％的反射率，红色发光元件10a对于红光在入射角为0度的情况下，可以具有99％以上的反射率。
134.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之差可以小于最厚的分布式布拉格反射器厚度的10％。通过减小分布式布拉格反射器的厚度之差，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，将绝缘层59图案化的工艺)，进而，可以防止单元像素的制造工艺变得复杂。进一步地，应用于红色发光元件10a、绿色发光元件10b、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层叠数。然而，本实用新型不限于此。
135.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的上部延伸至台面m的上部，第二电极垫63可以布置于台面m的上部区域中。第一电极垫61可以通过开口部59a连接于第一接触垫53，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。
136.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。可以使用al、ti、cr、ni、au等金属及其合金等作为第一电极垫61和/或第二电极垫63的材料。
137.尽管与附图一起简要说明了根据本实用新型的一实施例的发光元件10a，但是除了上述层之外，发光元件10a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、用于绝缘特定构成要素的附加绝缘层、防止焊料扩散的焊料防止层等多种层。
138.此外，在形成倒装芯片型的发光元件的情况下，可以以多种形态形成台面，第一电极垫61及第二电极垫63的位置或形状也可以进行多种变更。并且，欧姆接触层27也可以被省略，第二接触垫55或第二电极垫63也可以直接接触于第二导电型半导体层25。
139.在本实施例中，虽然以第一发光元件10a、第二发光元件10b、第三发光元件10c为倒装芯片结构的情况为例进行了说明，然而本实用新型不限于此，也可以包括水平型结构的发光元件。
140.虽然之前参照图4a及图4b，对包括排列于同一平面上的第一发光元件 10a、第二发光元件10b、第三发光元件10c的单元像素100进行了说明，但本实用新型不限于此。例如，也可以通过红色led、蓝色led及绿色led 彼此层叠来形成单元像素。以下，对层叠型结构的单元像素200进行说明。
141.图6a是用于说明又一实施例的单元像素200的示意性的平面图，图6b 是沿图6a的截取线e
‑
e'截取的示意性的剖视图。
142.参照图6a及图6b，本实施例的单元像素200可以包括基板201、第一 led叠层211、第二led叠层213、第三led叠层215、第一接合层221、第二接合层223、绝缘层217及接合垫231a、231b、231c、231d。
143.单元像素200可以具有500μm
×
500μm以下的面积，进一步地，可以具有 300μm
×
300μm以下的面积，更具体地，可以具有200μm
×
200μm以下的面积，进一步地，可以具有100μm
×
100μm以下的面积。通过沿垂直方向层叠第一led叠层211、第二led叠层213、第三led层叠215，可以减小单元像素200的外形尺寸。
144.基板201可以是能够透射光的透明基板。在某些实施例中，基板201也可以形成为透射所选择的特定波长的光或透射特定波长的光的一部分。基板 201可以是用于半导体层生长的生长基板，例如，可以是用于第一led叠层 211外延生长的生长基板，例如，可以是蓝宝石基板。基板201不限于生长基板或蓝宝石基板，可以包括其他多种透明基板。例如，基板201可以包括玻璃、石英、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。此外，基板201可以包括凹凸，例如，可以是图案化的蓝宝石基板。由于基板201包括凹凸，从而可以提高接触于基板201 的第一led叠层211生成的光的提取效率。相比于第二led叠层213或第三led叠层215，可以采用基板201的凹凸来选择性地增加第一led叠层 211的发光强度。此外，在另一实施例中，也可以去除基板201。在去除基板 201的情况下，基板201可以无需是透明基板。
145.第一led叠层211、第二led叠层213及第三led叠层215构成为朝向基板201发光。因此，从第三led叠层215发出的光可以透射第一led 叠层211及第二led叠层213。根据一实施例，第一led叠层211、第二led 叠层213及第三led叠层215可以发出彼此不同峰值波长的
光。在一实施例中，相比于邻近基板201的led层叠，远离基板201的led层叠可以发出更长波长的光，从而减少光损失。例如，第一led叠层211可以发出蓝光，第二led叠层213可以发出绿光，并且第三led叠层215可以发出红光。
146.在另一实施例中，第二led叠层213可以发出波长短于第一led叠层 211的波长的光。据此，可以降低发出相对短波长的光的第二led叠层213 的发光强度，并且可以增加发出相对长波长的光的第一led叠层211的发光强度，由此，可以调节从第一led叠层、第二led叠层及第三led叠层发出的光的发光强度比。例如，第一led叠层211可以发出绿光，第二led 叠层213可以发出蓝光，第三led叠层215可以发出红光。据此，可以相对降低蓝光的发光强度，并且可以相对增加绿光的发光强度，因此可以容易地调节红光、绿光及蓝光的发光强度比(例如，接近3：6：1)。
147.第一led叠层211、第二led叠层213、第三led叠层215分别包括第一导电型半导体层、活性层及第二导电型半导体层。由于第一导电型半导体层、活性层及第二导电型半导体层与在前参照图5a及图5b说明的相似，因此为避免重复而省略详细地说明。
148.第一led叠层211、第二led叠层213及第三led叠层215在彼此不同的生长基板上生长，然后通过使用第一接合层221及第二接合层223而彼此接合。
149.第一接合层221布置于第一led叠层211与第二led叠层213之间，第二接合层223布置于第二led叠层213与第三led叠层215之间。第一接合层221及第二接合层223可以包括透射光的非导电性物质。例如，第一接合层221及第二接合层223可以包括光学透明粘合剂(oca)，例如可以包括环氧树脂、聚酰亚胺、su8、旋涂玻璃(sog)和苯并环丁烯(bcb)，但不限于此。
150.绝缘层217可以覆盖第一led叠层211、第二led叠层213及第三led 叠层215。绝缘层217可以保护第一led叠层211、第二led叠层213及第三led叠层215免受外部环境的影响。绝缘层217可以利用例如氧化硅膜或氮化硅膜形成。
151.接合垫231a、231b、231c、231d可以布置于绝缘层217上。接合垫231a、 231b、231c、231d电连接于第一led叠层211、第二led叠层213、第三 led叠层215。第一接合垫231a、第二接合垫231b、第三接合垫231c、第四接合垫231d可以通过多种连接结构(例如，过孔)电连接于第一led叠层211、第二led叠层213、第三led叠层215。
152.在一实施例中，第一接合垫231a可以电连接于第一led叠层211的第二导电型半导体层，第二接合垫231b可以电连接于第二led叠层213的第二导电型半导体层，第三接合垫231c可以电连接于第三led叠层215的第二导电型半导体层，并且第四接合垫231d可以共同电连接于第一led叠层 211、第二led叠层213、第三led叠层215的第一导电型半导体层。
153.在另一实施例中，第一接合垫231a可以电连接于第一led叠层211的第一导电型半导体层，第二接合垫231b可以电连接于第二led叠层213的第一导电型半导体层，第三接合垫231c可以电连接于第三led叠层215的第一导电型半导体层，并且第四接合垫231d可以共同电连接于第一led叠层211、第二led叠层213、第三led叠层215的第二导电型半导体层。
154.根据本实施例的单元像素200可以利用发光模块1000代替上述的单元像素100而制造。
155.图7a至图7f是用于说明根据一实施例的发光模块的制造方法的示意性的剖视图。
156.参照图7a，在电路基板1001上接合单元像素100。单元像素100可以以恒定的间隔
整齐排列。单元像素100可以通过例如回流工艺接合于电路基板1001上。在本实施例中，虽然对单元像素100接合于电路基板1001上的情况进行了说明，但是也可以接合单元像素200。
157.参照图7b，在电路基板1001的边缘附近形成坝1002。坝1002可以形成为高于单元像素100。坝1002可以形成为例如沿电路基板1001的边缘包围单元像素100，但不限于此。例如，彼此间隔开的多个坝1002也可以以点(dot) 的形式彼此隔开排列于电路基板1001的边缘附近，或者可以是结合于电路基板1001的辅助装置(例如，可以是夹具形状的坝)。
158.坝1002可以利用变形小且应力小的光学透明树脂(ocr)或光学透明粘合剂(oca)或者液体光学透明粘合剂(loca，liquid optically clear adhesive) 之类的材料形成。这些材料可以包括例如亚克力类聚合物、硅类聚合物或者氨基甲酸乙酯类聚合物。
159.参照图7c，通过涂覆成型材料形成预成型部1003。预成型部1003通过配送(dispensing)成型材料形成。坝1002防止成型材料外溢。成型材料可以包括例如包含亚克力类高分子、硅类高分子或氨基甲酸乙酯类高分子等的环氧树脂或者硅，根据需要也可以包含光吸收剂或染料。成型材料可以是透明的，也可以是黑色、白色或灰色。
160.预成型部1003可以填充单元像素100之间的区域，并且，可以覆盖单元像素100。
161.参照图7d，将板1100布置于预成型部1003上并向预成型部1003施加压力。板1100可以是例如玻璃基板、石英基板或亚克力基板。
162.板1100可以加压于坝1002，并且预成型部1003的形状借由板1100而变形。板1100的下表面可以是平坦表面，据此，预成型部1003变形为具有平坦的上表面。在另一实施例中，板1100可以在其下表面具有纳米图案或微米图案，因此，预成型部1003可以变形为具有对应于板1100的图案的凹凸。
163.接着，可以照射紫外线使成型材料固化，从而形成固化的成型部1003。紫外线可以通过板1100而照射。
164.参照图7e，可以去除板1100，并在暴露的成型部1003的表面形成防眩光层1005。防眩光层1005可以采用喷涂技术进行涂覆。另外，防眩层1005 也可以利用紫外线进行固化。
165.防眩光层1005可以包含例如二氧化硅、三聚氰胺、亚克力等的微粒而使光散射，从而防止眩光，并且在保持高透射率的同时，改善表面的清晰度及柔软性。
166.防眩光层1005可以与例如亚克力类、硅类、氨基甲酸乙酯类等高分子一同包含二氧化硅、三聚氰胺、亚克力等微粒。可以通过调节粒子的密度、尺寸、防眩光层1005的厚度等来调节防眩光效果。防眩光层1005的厚度可以是约10μm。
167.参照图7f，可以通过切割和去除包括坝1002的电路基板1001的边缘来完成发光模块。电路基板1001、成型部1003及防眩光层1005可以采用切割、激光切割、镂铣等技术进行切割。据此，电路基板1001的侧面、成型部1003 的侧面及防眩光层1005的侧面可以彼此平行。
168.根据本实施例，由于利用板1100形成成型部1003，因此成型部1003的上部面均匀地形成在单元像素100的上部和单元像素100之间区域的上部。因此，可以防止在单元像素100之间形成凹陷部。进一步地，可以通过使用紫外线固化树脂来形成具有相对高硬度的成型部1003。
169.图8a至图8d是用于说明根据又一实施例的发光模块的制造方法的示意性的剖视
图。
170.参照图8a，在电路基板1001上接合单元像素100，并涂覆成型材料来形成预成型部1003a。预成型部1003a可以通过配送(dispensing)成型材料形成，并且可以覆盖单元像素100。虽然形成预成型部1003a的步骤与之前参照图7a至图7c进行的说明相似，其区别在于不形成坝1002而涂覆成型材料。
171.预成型部1003a由于粘性在流下时需要花费时间，因此可以通过涂覆足够量的成型材料来覆盖单元像素100。
172.参照图8b，将板1100布置于预成型部1003a上并向预成型部1003a施加压力。板1100可以是例如玻璃基板、石英基板或者亚克力基板。
173.预成型部1003a的形状借由板1100变形。板1100可以向下移动至预定的高度，因此，预成型部1003a可以变形为预定的厚度。进一步地，板1100 的下表面可以是平坦表面，据此预成型部1003a变形为具有平坦的上表面。在另一实施例中，板1100可以在其下表面具有纳米图案或微米图案，因此，预成型部1003a可以变形为具有对应于板1100的图案的凹凸。
174.接着，可以通过照射紫外线固化预成型部，据此，可以形成固化的成型部1003a。紫外线可以通过板1100照射。
175.参照图8c，可以去除板1100并在暴露的成型部1003a的表面形成防眩光层1005。防眩光层1005与参照图7e说明的相同，因此省略详细地说明。
176.参照图8d，可以通过切割并去除电路基板1001的边缘来完成发光模块。电路基板1001、成型部1003及防眩光层1005可以采用切割、激光切割、镂铣等技术进行切割。
177.在上文中，已经描述了本实用新型的各种实施例，但是本实用新型不限于这些实施例。此外，在不脱离本实用新型的技术精神的情况下，关于一个实施例描述的项目或元件可以应用于其他实施例。