发光封装件

文档序号:425997 发布日期:2021-12-21 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 发光封装件 (Light emitting package ) 是由 张锺敏 金彰渊 于 2020-05-11 设计创作,主要内容包括:提供了一种发光封装件,所述发光封装件包括:第一LED子单元;第二LED子单元,设置在第一LED子单元上;第三LED子单元,设置在第二LED子单元上;多个连接电极,电连接到第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元中的至少一个,所述多个连接电极具有侧表面并覆盖第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元中的至少一个的侧表面;第一钝化层,至少围绕所述多个连接电极的侧表面;绝缘层,具有相对的第一表面和第二表面,且第一表面面对LED子单元;以及第一电极,设置在绝缘层的第二表面上并且连接到所述多个连接电极中的至少一个。(Provided is a light emitting package including: a first LED subunit; the second LED subunit is arranged on the first LED subunit; the third LED subunit is arranged on the second LED subunit; a plurality of connection electrodes electrically connected to at least one of the first, second and third LED sub-units, the plurality of connection electrodes having a side surface and covering the side surface of at least one of the first, second and third LED sub-units; a first passivation layer surrounding at least side surfaces of the plurality of connection electrodes; the insulating layer is provided with a first surface and a second surface which are opposite, and the first surface faces the LED subunit; and a first electrode disposed on the second surface of the insulating layer and connected to at least one of the plurality of connection electrodes.)

发光封装件

技术领域

发明的示例性实施例涉及一种用于显示器的发光芯片及其制造方法,更具体地,涉及一种具有堆叠结构的微型发光芯片及其制造方法。

背景技术

作为无机光源,发光二极管(LED)已经用于各种技术领域,诸如显示器、车灯、普通照明等。发光二极管具有长寿命、低功耗和高响应速度的优点而已经快速地取代了现有的光源。

发光二极管已经主要用作显示设备中的背光光源。然而,近来已开发出能够直接使用发光二极管实现图像的微型LED显示器。

通常,显示设备通过使用蓝光、绿光和红光的混合颜色来实现各种颜色。显示设备包括像素,每个像素具有与蓝色、绿色和红色对应的子像素,并且可以基于在特定像素中的子像素的颜色来确定特定像素的颜色,并且可以通过像素的组合来显示图像。

由于LED可以根据其组成材料发射各种颜色,所以显示设备通常可以具有布置在二维平面上的发射蓝光、绿光和红光的单独LED芯片。然而,当为每个子像素提供一个LED芯片时,需要安装以形成显示装置的LED芯片的数量变得非常大(例如,超过数十万或数百万),这会需要用于安装工艺的大量时间和复杂度。此外,由于子像素在显示设备中布置在二维平面上,所以对于包括用于蓝光、绿光和红光的子像素的一个像素需要相对大的面积,并且减小每个子像素的发光面积将使子像素的亮度劣化。

此外,微型LED通常具有表面积为约10000平方微米或更小的非常小的尺寸,因此,由于该小尺寸而出现各种技术问题。例如,在基底上形成微型LED的阵列,并且可以通过切割基底将微型LED单片化为每个微型LED芯片。然后可以将个体化的微型LED芯片安装在另一基底(诸如印刷电路板)上,在此期间可以采用各种转移技术。然而,在这些转移步骤期间,每个微型LED芯片的处理通常由于其小尺寸及其易损结构而是困难的。此外,形成在目标基底(诸如显示装置的目标基底)上的电极通常以与具有布置在二维平面上的多个子像素的传统像素的电极的间距相对应的间距彼此间隔开。

背景技术

部分中公开的以上信息仅用于理解发明构思的背景,因此,其可以包含不构成现有技术的信息。

发明内容

技术问题

根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光芯片能够在各种转移工艺期间保护发光堆叠结构。

根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光芯片以及使用所述发光芯片(例如,微型LED)的显示器具有在制造期间减少用于安装工艺的时间的简化结构。

根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光封装件(例如,微型LED)能够安装在具有促进处理及转移的增强内部结构的传统显示装置上。

根据发明的原理和一些示例性实施方式构造的发光封装件(例如,微型LED)具有通过不去除发光堆叠结构的基底(诸如LED堆叠件中的一者的生长基底)而产生的增强结构。

发明构思的另外的特征将在下面的描述中阐述,并且部分地从描述中将是明显的,或者可以通过发明构思的实践而得知。

技术方案

一种根据示例性实施例的发光封装件包括:第一LED子单元;第二LED子单元,设置在第一LED子单元上;第三LED子单元,设置在第二LED子单元上;多个连接电极,电连接到第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元中的至少一个,所述多个连接电极具有侧表面并覆盖第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元中的至少一个的侧表面;第一钝化层,至少围绕所述多个连接电极的侧表面;绝缘层,具有相对的第一表面和第二表面,且第一表面面对第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元;以及第一电极,设置在绝缘层的第二表面上并且连接到所述多个连接电极中的至少一个。

所述多个连接电极可以与第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元中的至少一个叠置。

发光封装件还可以包括:基底,其上设置有第一LED子单元,其中,基底可以被第一钝化层暴露。

第一钝化层可以设置在所述多个连接电极之间。

第一电极可以包括多个接触电极,所述多个接触电极中的每个可以与所述多个连接电极中的一个对应,所述多个接触电极可以以第一间距彼此间隔开,并且所述多个连接电极可以以第二间距彼此间隔开,且第一间距大于第二间距。

第一LED子单元可以沿着第一方向纵向延伸,并且第一电极可以沿着第一方向远离第一LED子单元延伸。

发光封装件还可以包括:辅助电极,形成在绝缘层的第二表面上;以及

第二钝化层,至少围绕辅助电极的侧面并且与第一钝化层间隔开。

发光封装件还可以包括:基底,其上可以设置有第一LED子单元,基底具有顶表面和侧表面;辅助电极,形成在绝缘层的第二表面上;以及第二钝化层,至少围绕辅助电极的侧面,其中,第一钝化层可以覆盖基底的顶表面和侧表面。

发光封装件还可以包括:基底,其上设置有第一LED子单元,其中,第一LED子单元可以包括第一发光堆叠件,第二LED子单元可以包括第二发光堆叠件,第三LED子单元可以包括第三发光堆叠件,第一发光堆叠件、第二发光堆叠件和第三发光堆叠件可以具有与基底叠置的依次更小的区域,并且第一发光堆叠件、第二发光堆叠件和第三发光堆叠件中的至少一个可以包括具有小于约10000平方微米的表面积的微型LED。

第一钝化层可以包括黑色环氧树脂模塑化合物和聚酰亚胺膜中的至少一种,并且第一钝化层可以覆盖第三LED子单元的上表面。

发光封装件还可以包括:第二钝化层,设置在第三LED子单元与所述多个连接电极之间。

所述多个连接电极中的至少一个可以覆盖第二钝化层的侧表面的一部分和顶表面的一部分。

第一钝化层可以设置在所述多个连接电极之间。

第一钝化层可以接触在所述多个连接电极之间的第二钝化层。

第一钝化层和第二钝化层可以包括相同的材料。

第一电极可以包括多个接触电极,所述多个接触电极中的每个可以与所述多个连接电极中的一个对应,所述多个接触电极可以以第一间距彼此间隔开,所述多个连接电极可以以第二间距彼此间隔开,且第一间距大于第二间距。

发光封装件还可以包括:基底,其上设置有第一LED子单元,其中,限定在第二钝化层的侧表面与基底的顶表面之间的角可以小于约80°。

第一钝化层可以暴露基底的顶表面。

发光封装件还可以包括:辅助电极,具有形成在绝缘层的第二表面上的顶表面和侧表面;以及第三钝化层,至少围绕辅助电极的顶表面和侧表面,并且与第一钝化层和第二钝化层间隔开。

发光封装件还可以包括:基底,其上设置有第一LED子单元,基底具有顶表面和侧表面;辅助电极,形成在绝缘层的第二表面上;以及第三钝化层,基本围绕辅助电极,其中,第一钝化层可以至少覆盖基底的顶表面的一部分和侧表面的一部分。

将理解的是,前面的总体描述和下面的详细描述都是示例性的和说明性的,并意在提供对如要求保护的发明的进一步解释。

附图说明

附图示出了发明的示例性实施例并且和描述一起用于解释发明构思,附图被包括以提供对发明的进一步的理解并且包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据发明的示例性实施例构造的发光封装件的示意性剖视图。

图2是根据示例性实施例构造的发光堆叠结构的示意性剖视图。

图3A、图4A、图5A、图6A、图7A和图8A是示出根据示例性实施例的制造发光芯片的工艺的平面图。

图3B、图4B、图5B、图6B、图7B和图8B是根据示例性实施例的沿着图3A、图4A、图5A、图6A、图7A和图8A中示出的其对应平面图的线A-A'截取的剖视图。

图9A是根据示例性实施例构造的发光芯片的示意性平面图,图9B和图9C是分别沿着图9A的线A-A'和线B-B'截取的示意性剖视图。

图10、图11、图12、图13和图14是示出根据示例性实施例的制造图1的发光封装件的工艺的示意性剖视图。

图15是根据示出底层结构的示例性实施例的发光模块的示意性仰视图。

图16是根据另一示例性实施例的发光封装件的示意性剖视图。

图17是根据又一示例性实施例的发光封装件的示意性剖视图。

图18是根据发明的另一示例性实施例构造的发光封装件的示意性剖视图。

图19A和图20A是示出根据另一示例性实施例的制造发光芯片的工艺的平面图。

图19B和图20B是根据另一示例性实施例的沿着在图19A和图20A中示出的其对应平面图的线A-A'截取的剖视图。

图21和图22是示出根据另一示例性实施例的制造图18的发光封装件的工艺的示意性剖视图。

图23是根据又一示例性实施例的发光封装件的示意性剖视图。

图24是根据还一示例性实施例的发光封装件的示意性剖视图。

具体实施方式

在以下描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节以提供对发明的各种示例性实施例或实施方式的透彻理解。如在这里所使用的“实施例”和“实施方式”是可互换的词语,其是采用在这里所公开的发明构思中的一个或更多个的装置或方法的非限制性示例。然而,明显的是,可以在没有这些具体细节或具有一个或更多个等同布置的情况下实践各种示例性实施例。在其他示例中,以框图形式示出了公知的结构和装置,以避免使各种示例性实施例不必要地模糊。此外,各种示例性实施例可以是不同的,但不必是排他性的。例如,在不脱离发明构思的情况下,示例性实施例的特定形状、构造和特性可以在另一示例性实施例中使用或实现。

除非另有说明,否则示出的示例性实施例将被理解为提供可以在实践中实现发明构思的一些方式的变化细节的示例性特征。因此,除非另有说明,否则在不脱离发明构思的情况下,各种实施例的特征、组件、模块、层、膜、面板、区域和/或方面等(在下文中单独地或统称为“元件”)可以另外组合、分离、互换和/或重新布置。

附图中的交叉影线和/或阴影线的使用通常被提供以使相邻元件之间的边界清楚。如此,除非说明,否则交叉影线或阴影线的存在或不存在都不传达或表示对特定材料、材料特性、尺寸、比例、示出的元件之间的共性和/或元件的任何其他特性、属性、性质等的任何偏好或要求。此外,在附图中,为了清楚和/或描述性的目的,可以夸大元件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实现示例性实施例时,可以与描述的顺序不同地执行具体工艺顺序。例如,两个连续描述的工艺可以基本同时执行或以与所描述的顺序相反的顺序执行。另外,同样的附图标记表示同样的元件。

当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时,该元件或层可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到或直接结合到所述另一元件或层,或者可以存在中间元件或层。然而,当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时,不存在中间元件或层。为此,术语“连接”可以指具有或不具有中间元件的物理连接、电连接和/或流体连接。此外,D1轴、D2轴和D3轴不限于直角坐标系的三个轴(诸如x轴、y轴和z轴),并且可以以更广泛的含义解释。例如,D1轴、D2轴和D3轴可以彼此垂直,或者可以表示彼此不垂直的不同方向。为了本公开的目的,“X、Y和Z中的至少一个”和“选自由X、Y和Z组成的组中的至少一个”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z或者X、Y和Z中的两个或更多个的任何组合,诸如以XYZ、XYY、YZ和ZZ为例。如在这里所使用的,术语“和/或”包括相关联的所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。

尽管术语“第一”、“第二”等可以在这里用于描述各种类型的元件,但这些元件不应受这些术语限制。这些术语用于将一个元件与另一元件区分开。因此,在不脱离公开的教导的情况下,下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。

诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高”、“侧”(例如,如在“侧壁”中)等的空间相对术语可以在这里用于描述的目的,并且由此描述如附图中所示的一个元件与另一(其它)元件的关系。除了附图中描绘的方位之外,空间相对术语意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如,如果附图中的设备被翻转,则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此,示例性术语“在……下方”可以包含上方和下方两种方位。此外,设备可以另外定向(例如,旋转90度或在其他方位处),如此,相应地解释在这里所使用的空间相对描述语。

在这里所使用的术语是出于描述特定实施例的目的,并且不意图成为限制性的。如在这里所使用的,除非上下文另外清楚地表示,否则单数形式“一”、“一个(种/者)”和“该(所述)”意图也包括复数形式。此外,术语“包括”和/或“包含”及其变型在本说明书中使用时,说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组,但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。还注意的是,如在这里所使用的,术语“基本”、“约”和其他类似术语被用作近似术语而不是程度术语,如此用于解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供值的固有偏差。

在这里参照作为理想化示例性实施例和/或中间结构的示意图的剖面图和/或分解图来描述各种示例性实施例。如此,将预期由例如制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此,在这里公开的示例性实施例不应必然被解释为限于区域的特定示出的形状,而是包括由例如制造引起的形状的偏差。以此方式,附图中示出的区域本质上可以是示意性的,并且这些区域的形状可以不反映装置的区域的实际形状,并且如此不一定意图成为限制性的。

除非另有定义,否则在这里所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开作为其一部分的领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。术语(诸如在通用词典中定义的那些术语)应该被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且不应以理想化或过于形式化的含义来解释,除非在这里明确地如此定义。

在下文中,将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。如在这里所使用的,根据示例性实施例的发光堆叠结构、发光芯片或发光封装件可以包括微型LED,微型LED具有如本领域中已知的比约10000平方微米小的表面积。在其他示例性实施例中,根据特定应用,微型LED可以具有比约4000平方微米小或比约2500平方微米小的表面积。

图1是根据发明的示例性实施例构造的发光封装件的示意性剖视图。

参照图1,根据示出的示例性实施例的发光封装件110包括发光芯片100、至少围绕发光芯片100的侧面的模塑层91(或第一模塑层)、绝缘层11p和引线电极11pc。发光芯片的阵列可以形成在基底11上,并且包括在图1的发光封装件110中的发光芯片100示例性地示出了已经从阵列单片化的发光芯片,然后对其进一步处理以形成发光封装件110。

根据示例性实施例的发光芯片100可以包括至少两个或更多个沿着与基底11的纵向方向交叉的方向(诸如竖直方向)一个在另一个之上设置的发光子单元或发光堆叠件。以此方式,发光芯片100可以根据每个发光堆叠件的操作状态来显示各种颜色的光,而传统发光装置可以通过发射单色光的多个发光单元的组合来显示各种颜色。更具体地,传统发光装置通常包括沿着二维平面彼此间隔开的分别发射不同颜色(例如,红色、绿色和蓝色)的光的发光单元,以实现全色显示。如此,相对大的面积会被传统发光单元占据。然而,根据示例性实施例构造的发光芯片100可以通过堆叠多个发光堆叠件来发射具有各种颜色的光,从而提供高集成度并且通过比在传统发光装置中的面积显著小的面积来实现全色谱。

另外,例如,当包括发光堆叠结构的发光芯片100被安装到另一基底以制造显示装置时,将要安装的芯片的数量可以由于其堆叠结构而与传统发光装置相比显著减少。如此,可以大幅简化采用发光堆叠结构的显示装置的制造,特别是当在一个显示装置中形成数十万或数百万个像素时。发光芯片100可以包括如图2中示出的发光堆叠结构和连接到发光堆叠结构的多个连接电极,这将在下面更详细地描述。

模塑层91可以至少围绕发光芯片100的侧面以保护发光芯片100免受外部冲击。根据示出的示例性实施例,模塑层91可以暴露发光芯片100的基底11以增加光效能。绝缘层11p可以包括有机绝缘材料或无机绝缘材料(诸如SiO2、SiNx和Al2O3)。引线电极11pc可以通过形成在绝缘层11p中的开口电连接到将在后面更详细地描述的发光芯片100。引线电极11pc可以以预定间距P(见图15)彼此间隔开。例如,引线电极11pc之间的间距P可以与目标基底(诸如电路板或显示装置)的电极的间距对应。以此方式,根据示例性实施例的发光封装件110可以安装在传统显示装置上,而不改变显示装置的目标基底的构造。发光子单元或发光堆叠件可以沿着纵向方向延伸,引线电极11pc可以沿着纵向方向远离发光子单元或发光堆叠件延伸。

图2是根据示例性实施例构造的发光堆叠结构的示意性剖视图。

参照图2,根据示出的示例性实施例的发光堆叠结构包括设置在基底11上的第一LED子单元、第二LED子单元和第三LED子单元。第一LED子单元可以包括第一发光堆叠件20,第二LED子单元可以包括第二发光堆叠件30,第三LED子单元可以包括第三发光堆叠件40。虽然附图示出了包括三个发光堆叠件20、30和40的发光堆叠结构,但是发明构思不限于形成在发光堆叠结构中的发光堆叠件的具体数量。例如,在一些示例性实施例中,发光堆叠结构可以在其中包括两个或更多个发光堆叠件。在下文中,将参照根据示例性实施例的包括三个发光堆叠件20、30和40的发光堆叠结构来描述发光堆叠结构。

基底11可以包括透光绝缘材料以使光透过其。然而,在一些示例性实施例中,基底11可以形成为半透明的以仅透射具有特定波长的光,或者形成为部分透明的以仅透射具有特定波长的光的一部分。基底11可以是能够在其上外延生长第三发光堆叠件40的生长基底,诸如蓝宝石基底。然而,发明构思不限于此,并且在一些示例性实施例中,基底11可以包括各种其他透明绝缘材料。例如,基底11可以包括玻璃、石英、硅、有机聚合物或有机-无机复合材料,诸如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铝(AlN)或氧化镓(Ga2O3)。作为另一示例,在一些示例性实施例中的基底11可以是其中包括用于将发光信号和共电压提供到形成在其上的发光堆叠件中的每个的电线路的印刷电路板或复合基底。

第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40中的每个被构造为朝向基底11发射光。如此,从第一发光堆叠件20发射的光例如可以穿过第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40。根据示例性实施例,从第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40中的每个发射的光可以具有彼此不同的波段,并且设置为更远离基底11的发光堆叠件可以发射具有更长波段的光。例如,第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40可以分别发射红光、绿光和蓝光。然而,发明构思不限于此。作为另一示例,第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40可以分别发射红光、蓝光和绿光。作为还一示例,在另一示例性实施例中,发光堆叠件中的一个或更多个可以发射具有基本相同波段的光。作为还一示例,当发光堆叠结构包括微型LED(其具有如本领域中已知的比约10000平方微米小或在其他示例性实施例中比约4000平方微米或约2500平方微米小的表面积)时,由于微型LED的小形状因子,设置成更远离基底11的发光堆叠件可以发射具有比从设置成更靠近基底11的发光堆叠件发射的光短的波段的光,而不会不利地影响操作。在这种情况下,微型LED可以以低操作电压操作,因此,在发光堆叠件之间可以不需要单独的滤色器。在下文中,根据示例性实施例,第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40将被示例性地描述为分别发射红光、绿光和蓝光。

第一发光堆叠件20包括第一类型半导体层21、活性层23以及第二类型半导体层25。根据示例性实施例,第一发光堆叠件20可以包括发射红光的半导体材料(诸如砷化铝镓(AlGaAs)、磷砷化镓(GaAsP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)和磷化镓(GaP)),不限于此。第一下接触电极25p可以设置在第一发光堆叠件20的第二类型半导体层25下。

第二发光堆叠件30包括第一类型半导体层31、活性层33以及第二类型半导体层35。根据示例性实施例,第二发光堆叠件30可以包括发射绿光的半导体材料(诸如氮化铟镓(InGaN)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)和磷化铝镓(AlGaP)),不限于此。第二下接触电极35p设置在第二发光堆叠件30的第二类型半导体层35下。

第三发光堆叠件40包括第一类型半导体层41、活性层43以及第二类型半导体层45。根据示例性实施例,第三发光堆叠件40可以包括发射蓝光的半导体材料(诸如氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)和硒化锌(ZnSe)),不限于此。第三下接触电极45p设置在第三发光堆叠件40的第二类型半导体层45上。

根据示例性实施例,第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40的第一类型半导体层21、31和41中的每个以及第二类型半导体层25、35和45中的每个可以具有单层结构或多层结构,并且在一些示例性实施例中,可以包括超晶格层。此外,第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40的活性层23、33和43可以具有单量子阱结构或多量子阱结构。

第一下接触电极25p、第二下接触电极35p和第三下接触电极45p中的每个可以包括透明导电材料以透射光。例如,下接触电极25p、35p和45p可以包括透明导电氧化物(TCO)(诸如氧化锡(SnO),氧化铟(InO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锡锌(ITZO)),不限于此。

第一粘合层61设置在第一发光堆叠件20与第二发光堆叠件30之间,第二粘合层63设置在第二发光堆叠件30与第三发光堆叠件40之间。第一粘合层61和第二粘合层63可以包括透射光的非导电材料。例如,第一粘合层61和第二粘合层63可以各自包括光学透明粘合剂(OCA),光学透明粘合剂可以包括环氧树脂、聚酰亚胺、SU8、旋涂玻璃(SOG)、苯并环丁烯(BCB)或其他,不限于此。

根据示例性实施例,第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40中的每个可以被独立地驱动。更具体地,每个发光堆叠件的第一类型半导体层和第二类型半导体层中的一个可以被施加有共电压Sc,并且每个发光堆叠件的第一类型半导体层和第二类型半导体层中的另一个可以被施加有相应的发光信号SR、SG和SB。例如,根据示出的示例性实施例,每个发光堆叠件的第一类型半导体层21、31和41可以是n型,每个发光堆叠件的第二类型半导体层25、35和45可以是p型。在这种情况下,与第一发光堆叠件20和第二发光堆叠件30相比,第三发光堆叠件40可以具有相反的堆叠顺序,使得p型半导体层45设置在活性层43的顶部上以简化制造工艺。在下文中,根据示出的示例性实施例,第一类型半导体层和第二类型半导体层可以分别可互换地称为p型半导体层和n型半导体层。

虽然根据示出的示例性实施例的发光堆叠结构具有共同的p型结构,然而,发明构思不限于此。例如,在一些示例性实施例中,每个发光堆叠件的第一类型半导体层21、31和41可以是p型,并且每个发光堆叠件的第二类型半导体层25、35和45可以是n型,以形成共同的n型发光堆叠结构。此外,在一些示例性实施例中,每个发光堆叠件的堆叠顺序可以进行各种修改,而不限于附图中示出的堆叠顺序。在下文中,将参照共同的p型发光堆叠结构描述根据示出的示例性实施例的发光堆叠结构。

根据示例性实施例,发光堆叠结构还可以包括各种附加组件以提高从其发射的光的纯度和效率。例如,在一些示例性实施例中,波长通过滤波器可以形成在相邻的发光堆叠件之间,以防止或至少抑制具有较短波长的光朝向发射较长波长的发光堆叠件行进。另外,在一些示例性实施例中,凹凸部分可以形成在发光堆叠件中的至少一个的发光表面上,以平衡发光堆叠件之间的光的亮度。例如,由于绿光通常具有比红光和蓝光高的可见度,所以在一些示例性实施例中,凹凸部分可以形成在发射红光或蓝光的发光堆叠件上以提高其光效率,从而平衡从发光堆叠件发射的光之间的可见度。

在下文中,将根据示例性实施例参照附图描述形成发光芯片的方法。

图3A、图4A、图5A、图6A、图7A和图8A是示出根据示例性实施例的制造包括在图1的发光封装件中的发光芯片的工艺的平面图。图3B、图4B、图5B、图6B、图7B和图8B是根据示例性实施例的沿着在图3A、图4A、图5A、图6A、图7A和图8A中示出的其对应平面图的线A-A'截取的剖视图。

返回参照图2,可以通过例如金属有机化学气相沉积(MOCVD)法或分子束外延(MBE)法在基底11上顺序地生长第三发光堆叠件40的第一类型半导体层41、第三活性层43与第二类型半导体层45。第三下接触电极45p可以通过例如物理气相沉积法或化学气相沉积法形成在第三p型半导体层45上,并且可以包括透明导电氧化物(TCO)。当第三发光堆叠件40根据示例性实施例发射蓝光时,基底11可以包括Al2O3(例如,蓝宝石基底),并且第三下接触电极45p可以包括透明导电氧化物(TCO),诸如氧化锡(SnO)、氧化铟(InO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锡锌(ITZO)等,不限于此。可以通过分别在临时基底上顺序生长第一类型半导体层、活性层和第二类型半导体层而类似地形成第一发光堆叠件20和第二发光堆叠件30,并且可以通过例如化学气相沉积法等分别在第二类型半导体层上形成包括透明导电氧化物的下接触电极。

根据示例性实施例,可以将第一发光堆叠件20和第二发光堆叠件30彼此邻接,并使第一粘合层61置于第一发光堆叠件20与第二发光堆叠件30之间,并且可以通过例如激光剥离工艺、化学工艺、机械工艺等去除第一发光堆叠件20和第二发光堆叠件30的临时基底中的至少一个。在这种情况下,在一些示例性实施例中,可以在暴露的发光堆叠件上形成凹凸部以提高光提取效率。然后,可以将第一发光堆叠件20和第二发光堆叠件30与第三发光堆叠件40邻接,并使第二粘合层63置于第一发光堆叠件20和第二发光堆叠件30与第三发光堆叠件40之间,并且可以通过例如激光剥离工艺、化学工艺、机械工艺等去除第一发光堆叠件20和第二发光堆叠件30的临时基底中的剩余一个。在这种情况下,在一些示例性实施例中,可以在剩余的暴露的发光堆叠件上形成凹凸部以提高光提取效率。

在另一示例性实施例中,可以在第三发光堆叠件40上形成第二粘合层63。然后,可以将第二发光堆叠件30邻接到第三发光堆叠件40,并使第二粘合层63置于第二发光堆叠件30与第三发光堆叠件40之间,并且可以通过激光剥离工艺、化学工艺、机械工艺等去除第二发光堆叠件30的临时基底。然后,可以在第二发光堆叠件30上形成第一粘合层61。然后,可以将第一发光堆叠件20邻接到第二发光堆叠件30,并使第一粘合层61置于第一发光堆叠件20与第二发光堆叠件30之间。一旦第一发光堆叠件20结合到被结合到第三发光堆叠件40的第二发光堆叠件30,就可以通过激光剥离工艺、化学工艺、机械工艺等去除第一发光堆叠件20的临时基底。在一些示例性实施例中,可以在一个发光堆叠件结合到另一发光堆叠件之前或之后在所述一个发光堆叠件的一个或更多个表面上形成凹凸部,以提高光提取效率。

参照图3A和图3B,可以经由蚀刻工艺等使第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40中的每个的各种部分图案化,以暴露第一类型半导体层21、第一下接触电极25p、第一类型半导体层31、第二下接触电极35p、第三下接触电极45p和第一类型半导体层41的部分。根据示出的示例性实施例,第一发光堆叠件20具有发光堆叠件20、30和40之中的最小面积。然而,发明构思不限于发光堆叠件20、30和40的相对尺寸。

参照图4A和图4B,可以(诸如经由湿蚀刻)使第一发光堆叠件20的第一类型半导体层21的顶表面的一部分图案化,可以在所述一部分处形成第一上接触电极21n(在下文中,也称为第一n型接触电极)。以此方式,可以增加第一类型半导体层21与第一上接触电极21n之间的欧姆接触的水平。第一上接触电极21n可以具有单层结构或多层结构,并且可以包括Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Sn、W、Cu或其合金(诸如Au-Te合金或Au-Ge合金),不限于此。在示例性实施例中,第一上接触电极21n可以具有约100nm的厚度,并且包括具有高反射率的金属以增加在朝向基底11的向下方向上的发光效率。

参照图5A和图5B,可以在第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40的侧表面的至少一部分上设置第一绝缘层81。第一绝缘层81可以包括各种有机或无机绝缘材料,诸如聚酰亚胺、SiO2、SiNx、Al2O3等。例如,第一绝缘层81可以包括分布式布拉格反射器(DBR)。作为另一示例,第一绝缘层81可以包括黑色有机聚合物。在一些示例性实施例中,电浮置的金属反射层可以进一步设置在第一绝缘层81上,以将从发光堆叠件20、30和40发射的光朝向基底11反射。在一些示例性实施例中,第一绝缘层81可以具有单层结构或者具有由具有彼此不同的折射率的两个或更多个绝缘层形成的多层结构。

根据示例性实施例,可以去除第一绝缘层81的部分以形成第一接触孔20CH、第二接触孔30CH、第三接触孔40CH和第四接触孔50CH。第一接触孔20CH限定在第一n型接触电极21n上以暴露第一n型接触电极21n的一部分。第二接触孔30CH可以暴露第二发光堆叠件30的第一类型半导体层31的一部分。第三接触孔40CH可以暴露第三发光堆叠件40的第一类型半导体层41的一部分。第四接触孔50CH可以暴露第一下接触电极25p、第二下接触电极35p和第三下接触电极45p的部分。第四接触孔50CH可以包括暴露第一下接触电极25p的一部分的第二子接触孔50CHb和暴露第二下接触电极35p和第三下接触电极45p的第一子接触孔50CHa。然而,在一些示例性实施例中,单个第一子接触孔50CHa可以暴露第一下接触电极25p、第二下接触电极35p和第三下接触电极45p中的每个。

参照图6A和图6B,在形成有第一接触孔20CH、第二接触孔30CH、第三接触孔40CH和第四接触孔50CH的第一绝缘层81上形成第一垫20pd、第二垫30pd、第三垫40pd和第四垫50pd。第一垫20pd、第二垫30pd、第三垫40pd和第四垫50pd可以通过例如在基底11的基本上整个表面上形成导电层并且利用光刻工艺等使导电层图案化来形成。

第一垫20pd形成为与形成有第一接触孔20CH的区域叠置,使得第一垫20pd可以通过第一接触孔20CH连接到第一发光堆叠件20的第一上接触电极21n。第二垫30pd形成为与形成有第二接触孔30CH的区域叠置,使得第二垫30pd可以通过第二接触孔30CH连接到第二发光堆叠件30的第一类型半导体层31。第三垫40pd形成为与形成有第三接触孔40CH的区域叠置,使得第三垫40pd可以通过第三接触孔40CH连接到第三发光堆叠件40的第一类型半导体层41。第四垫50pd形成为与形成有第四接触孔50CH的区域叠置(更具体地,与形成有第一子接触孔50CHa和第二子接触孔50CHb的区域叠置),使得第四垫50pd可以通过第一子接触孔50CHa和第二子接触孔50CHb连接到第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40的第一下接触电极25p、第二下接触电极35p和第三下接触电极45p。

参照图7A和图7B,可以在第一绝缘层81上形成第二绝缘层83。第二绝缘层83可以包括各种有机或无机绝缘材料,诸如聚酰亚胺、SiO2、SiNx、Al2O3等。例如,第二绝缘层83可以包括分布式布拉格反射器(DBR)。作为另一示例,第二绝缘层83可以包括黑色有机聚合物。在一些示例性实施例中,还可以在第二绝缘层83上设置作为电浮置的金属反射层,以将从发光堆叠件20、30和40发射的光朝向基底11反射。在一些示例性实施例中,第二绝缘层83可以具有单层结构或由具有彼此不同的折射率的两个或更多个绝缘层形成的多层结构。然后,使第二绝缘层83图案化以在其中形成第一通孔20ct、第二通孔30ct、第三通孔40ct和第四通孔50ct。

形成在第一垫20pd上的第一通孔20ct暴露第一垫20pd的一部分。形成在第二垫30pd上的第二通孔30ct暴露第二垫30pd的一部分。形成在第三垫40pd上的第三通孔40ct暴露第三垫40pd的一部分。形成在第四垫50pd上的第四通孔50ct暴露第四垫50pd的一部分。在示出的示例性实施例中,第一通孔20ct、第二通孔30ct、第三通孔40ct和第四通孔50ct可以分别限定在形成有第一垫20pd、第二垫30pd、第三垫40pd和第四垫50pd的区域中。

参照图8A和图8B,在形成有第一通孔20ct、第二通孔30ct、第三通孔40ct和第四通孔50ct的第二绝缘层83上形成第一凸块电极20bp、第二凸块电极30bp、第三凸块电极40bp和第四凸块电极50bp。第一凸块电极20bp形成为与形成有第一通孔20ct的区域叠置,使得第一凸块电极20bp可以通过第一通孔20ct连接到第一垫20pd。第二凸块电极30bp形成为与形成有第二通孔30ct的区域叠置,使得第二凸块电极30bp可以通过第二通孔30ct连接到第二垫30pd。第三凸块电极40bp形成为与形成有第三通孔40ct的区域叠置,使得第三凸块电极40bp可以通过第三通孔40ct连接到第三垫40pd。

第四凸块电极50bp形成为与形成有第四通孔50ct的区域叠置,使得第四凸块电极50bp通过第四通孔50ct连接到第四垫50pd。更具体地,第四垫50pd通过限定在第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40的第一下接触电极25p、第二下接触电极35p和第三下接触电极45p上的第一子接触孔50CHa和第二子接触孔50CHb连接到第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40的第二类型半导体层25、35和45。具体地,第四垫50pd通过第二子接触孔50CHb连接到第一下接触电极25p,并且通过第一子接触孔50CHa连接到第二下接触电极35p和第三下接触电极45p。以此方式,由于第四垫50pd可以通过单个第一子接触孔50CHa连接到第二下接触电极35p和第三下接触电极45p,所以可以简化发光芯片100的制造工艺,并且可以减小由发光芯片100中的接触孔占据的面积。第四凸块电极50bp的至少一部分可以与第四垫50pd叠置。第四凸块电极50bp在第四凸块电极50bp与第四垫50pd之间的叠置区域中通过第四通孔50ct连接到第四垫50pd,第二绝缘层83置于第四凸块电极50bp与第四垫50pd之间。

可以通过在基底11上沉积导电层并且使导电层图案化来形成第一凸块电极20bp、第二凸块电极30bp、第三凸块电极40bp和第四凸块电极50bp,例如,导电层可以包括Ni、Ag、Au、Pt、Ti、Al、Cr、W、TiW、Mo、Cu、TiCu等中的至少一种。在下文中,第一垫20pd和第一凸块电极20bp可以统称为第一接触部20C,第二垫30pd和第二凸块电极30bp可以统称为第二接触部30C,第三垫40pd和第三凸块电极40bp可以统称为第三接触部40C,第四垫50pd和第四凸块电极50bp可以统称为第四接触部50C。

根据示例性实施例,第一接触部20C、第二接触部30C、第三接触部40C和第四接触部50C可以形成在各种位置处。例如,当发光芯片100具有如附图中所示的基本上四边形形状时,第一接触部20C、第二接触部30C、第三接触部40C和第四接触部50C可以设置为围绕基本上四边形形状的每个角。然而,发明构思不限于此,并且在一些示例性实施例中,发光芯片100可以形成为具有各种形状,并且第一接触部20C、第二接触部30C、第三接触部40C和第四接触部50C可以根据发光装置的形状形成在其它位置中。

第一垫20pd、第二垫30pd、第三垫40pd和第四垫50pd彼此间隔开并彼此绝缘。另外,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彼此间隔开并彼此绝缘。根据示例性实施例,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中的每个可以覆盖第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40的侧表面的至少一部分,这可以促进由第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40产生的热通过其消散。

发明构思不限于接触部20C、30C、40C和50C的具体结构。例如,在一些示例性实施例中,可以从接触部20C、30C、40C和50C中的至少一个省略凸块电极20bp、30bp、40bp或50bp。在这种情况下,接触部20C、30C、40C和50C的垫20pd、30pd、40pd和50pd可以连接到相应的连接电极20ce、30ce、40ce和50ce。

图9A是根据示例性实施例构造的发光芯片的示意性平面图,图9B和图9C是分别沿着图9A的线A-A'和线B-B'截取的剖视图。

参照图9A和图9B,彼此间隔开的第一连接电极20ce、第二连接电极30ce、第三连接电极40ce和第四连接电极50ce可以形成在发光堆叠结构上。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可以分别电连接到第一凸块电极20bp、第二凸块电极30bp、第三凸块电极40bp和第四凸块电极50bp,以将外部信号传输到发光堆叠件20、30和40中的每个。更具体地,根据示出的示例性实施例,第一连接电极20ce可以连接到第一凸块电极20bp以电连接到第一发光堆叠件20的第一类型半导体层21,第一凸块电极20bp通过第一垫20pd连接到第一上接触电极21n。第二连接电极30ce可以连接到第二凸块电极30bp以电连接到第二发光堆叠件30的第一类型半导体层31,第二凸块电极30bp连接到第二垫30pd。第三连接电极40ce可以连接到第三凸块电极40bp以电连接到第三发光堆叠件40的第一类型半导体层41,第三凸块电极40bp连接到第三垫40pd。第四连接电极50ce可以连接到第四凸块电极50bp以分别经由第一下接触电极25p、第二下接触电极35p和第三下接触电极45p电连接到发光堆叠件20、30和40的第二类型半导体层25、35和45,第四凸块电极50bp连接到第四垫50pd。

根据示出的示例性实施例,连接电极20ce、30ce、40ce和50ce中的每个可以具有远离基底11竖直地突出的基本上细长的形状。连接电极20ce、30ce、40ce和50ce可以包括金属,诸如Cu、Ni、Ti、Sb、Zn、Mo、Co、Sn、Ag或其合金,不限于此。例如,连接电极20ce、30ce、40ce和50ce中的每个可以包括两种或更多种金属或者多个不同的金属层,以减小从连接电极20ce、30ce、40ce和50ce的细长的形状施加到连接电极20ce、30ce、40ce和50ce的应力。在另一示例性实施例中,当连接电极20ce、30ce、40ce和50ce包括Cu时,可以在其上沉积或镀覆附加金属以抑制Cu的氧化。在一些示例性实施例中,当连接电极20ce、30ce、40ce和50ce包括Cu/Ni/Sn时,Cu可以防止Sn渗透到发光堆叠结构中。在一些示例性实施例中,连接电极20ce、30ce、40ce和50ce可以包括用于在镀覆工艺期间形成金属层的种子层,这将在下面更详细地描述。

如附图中所示,连接电极20ce、30ce、40ce和50ce中的每个可以具有基本平坦的上表面,以促进发光堆叠结构与稍后将描述的外部线路或电极之间的电连接。根据示例性实施例,当发光芯片100包括微型LED(其具有如本领域中已知的比约10000平方微米小或在其他示例性实施例中比约4000平方微米或约2500平方微米小的表面积)时,连接电极20ce、30ce、40ce和50ce可以如附图中所示与第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30和第三发光堆叠件40中的至少一个的一部分叠置。更具体地,连接电极20ce、30ce、40ce和50ce可以与形成在发光堆叠结构的侧表面中的至少一个台阶叠置。以此方式,由于连接电极的底表面的面积比其顶表面的面积大,所以可以在连接电极20ce、30ce、40ce和50ce与发光堆叠结构之间形成更大的接触面积。因此,连接电极20ce、30ce、40ce和50ce可以更稳定地形成在发光堆叠结构上。例如,连接电极20ce、30ce、40ce和50ce的面向外部的一个侧表面的长度(或高度)L和其面向发光芯片100的中心的另一个侧表面的长度L'可以不同。更具体地,连接电极的面向外部的一个侧表面的长度L可以比其面向发光芯片100的中心的另一侧表面的长度L'大。例如,连接电极的两个背对侧表面的长度L和L'之间的差可以比发光堆叠件20、30和40中的一个的厚度(或高度)大。以此方式,可以利用连接电极20ce、30ce、40ce和50ce与发光堆叠结构之间的更大接触面积来加强发光芯片100的结构。此外,由于连接电极20ce、30ce、40ce和50ce可以与形成在发光堆叠结构的侧表面中的至少一个台阶叠置,所以从发光堆叠结构产生的热可以更有效地消散到外部。

根据示例性实施例,连接电极的面向外部的一个侧表面的长度L与其面向发光芯片100的中心的另一侧表面的长度L'之间的差可以为约3μm。在这种情况下,发光堆叠结构可以形成为薄的,具体地,第一发光堆叠件20可以具有约1μm的厚度,第二发光堆叠件30可以具有约0.7μm的厚度,第三发光堆叠件40可以具有约0.7μm的厚度,第一粘合层61和第二粘合层63可以各自具有约0.2μm至约0.3μm的厚度,不限于此。根据另一示例性实施例,连接电极的面向外部的一个侧表面的长度L与其面向发光芯片100的中心的另一表面的长度L'之间的差可以为约10μm至约16μm。在这种情况下,发光堆叠结构可以形成为相对厚并且具有更稳定的结构,具体地,第一发光堆叠件20可以具有约4μm至约5μm的厚度,第二发光堆叠件30可以具有约3μm的厚度,第三发光堆叠件40可以具有约3μm的厚度,第一粘合层61和第二粘合层63可以各自具有约3μm的厚度,不限于此。根据又一示例性实施例,连接电极的面向外部的一个侧表面的长度L与其面向发光芯片100的中心的另一表面的长度L'之间的差可以是最长侧表面的长度的约25%。然而,发明构思不限于连接电极的背对侧表面之间的特定长度差,并且连接电极的背对侧表面之间的长度差可以变化。

在一些示例性实施例中,连接电极20ce、30ce、40ce和50ce中的至少一个可以与发光堆叠件20、30和40中的每个的侧表面叠置,从而在发光堆叠件20、30和40中的每个之间平衡温度,并且将内部产生的热有效地消散到外部。此外,当连接电极20ce、30ce、40ce和50ce包括反射材料(诸如金属)时,连接电极20ce、30ce、40ce和50ce可以反射从至少一个或更多个发光堆叠件20、30和40发射的光,从而提高光效能。

形成第一连接电极20ce、第二连接电极30ce、第三连接电极40ce和第四连接电极50ce的方法没有具体限制。例如,根据示例性实施例,可以在发光堆叠结构上沉积种子层作为导电表面,并且可以通过使用光刻等来使种子层图案化,使得种子层设置在将要形成连接电极的期望位置处。然后,可以用诸如Cu、Ni、Ti、Sb、Zn、Mo、Co、Sn、Ag或它们的合金的金属对种子层进行镀覆,并且可以去除种子层。在一些示例性实施例中,可以通过化学镀镍浸金(ENIG)等将附加金属沉积或镀覆在镀覆的金属(例如,连接电极)上,以防止或至少抑制镀覆的金属的氧化。在一些示例性实施例中,种子层可以保留在每个连接电极中。

根据示例性实施例,当从接触部20C、30C、40C和50C省略凸块电极20bp、30bp、40bp和50bp时,垫20pd、30pd、40pd和50pd可以连接到相应的连接电极20ce、30ce、40ce和50ce。例如,在形成通孔20ct、30ct、40ct和50ct以部分地暴露接触部20C、30C、40C和50C的垫20pd、30pd、40pd和50pd之后,可以在发光堆叠结构上沉积种子层作为导电表面,并且可以通过使用光刻等来使种子层图案化,使得种子层设置在将要形成连接电极的期望位置处。在这种情况下,种子层可以与每个垫20pd、30pd、40pd和50pd的至少一部分叠置。根据示例性实施例,种子层可以沉积为约的厚度,不限于此。然后,可以用诸如Cu、Ni、Ti、Sb、Zn、Mo、Co、Sn、Ag或它们的合金的金属对种子层进行镀覆,并且种子层可以被去除。在一些示例性实施例中,可以通过化学镀镍浸金(ENIG)等将附加金属沉积或镀覆在镀覆的金属(例如,连接电极)上,以防止或至少抑制镀覆的金属的氧化。在一些示例性实施例中,种子层可以保留在每个连接电极中。

图10、图11、图12、图13和图14是示出根据示例性实施例的制造图1的发光封装件的工艺的示意性剖视图。

参照图10,形成在基底11上的发光芯片100的阵列可以彼此分离,并且以期望的间距转移到载体基底95。例如,在一些示例性实施例中,发光芯片100可以以与目标装置(诸如显示装置)的电极的间距一致的间距转移。

根据示例性实施例,单片化的发光芯片100可以通过置于单片化的发光芯片100与载体基底95之间的粘合层15转移到载体基底95。载体基底95没有具体限制,只要载体基底95在发光芯片100与载体基底95之间具有粘合层15的情况下将发光芯片100稳定地安装在其上即可。粘合层15可以是胶带,但是发明构思不限于此,只要粘合层15将发光芯片100稳定地附着到载体基底95同时能够在后续工艺期间分离发光芯片100即可。如图11中所示,一旦发光芯片100安装在载体基底95上,模塑层91可以形成为至少覆盖发光芯片100的侧面。根据示例性实施例,模塑层91可以透射从发光芯片100发射的光的一部分,并且还可以反射、衍射和/或吸收外部光的一部分,以防止外部光被发光芯片100朝向会对用户可见的方向反射。模塑层91可以至少覆盖发光芯片100的侧面,以保护发光芯片100免受外部湿气和应力的影响,并且增强发光封装件110的结构构造以促进后续的转移工艺和/或安装工艺。

可以在连接电极20ce、30ce、40ce和50ce之间形成模塑层91,以覆盖设置在连接电极20ce、30ce、40ce和50ce之间的第一发光堆叠件20的一部分(例如,发光堆叠结构的顶部结构)。以此方式,模塑层91可以保护发光结构免受会在后续工艺期间施加的外部冲击,也向发光芯片100提供足够的接触面积以促进其在后续转移步骤期间的处理。另外,模塑层91可以防止光朝向发光芯片100的侧表面的泄漏,以防止或至少抑制从相邻发光芯片100发射的光的干扰。

根据示例性实施例,模塑层91的上表面可以通过抛光工艺等与连接电极20ce、30ce、40ce和50ce的顶表面基本上齐平。根据示例性实施例的模塑层91可以包括可以形成为具有各种颜色(诸如黑色或透明)的环氧模塑料(EMC),不限于此。例如,在一些示例性实施例中,模塑层91可以包括具有光敏性的聚酰亚胺干膜(PID)。

可以通过本领域已知的各种方法(诸如层压法、镀覆法和/或印刷法)形成模塑层91。例如,模塑层91可以通过其中有机聚合物片设置在发光芯片100上并且在真空中施加高温和高压的真空层压工艺形成,以通过设置发光封装件110的基本上平坦的顶表面来改善光均匀性。

参照图12,可以在基本上整个模塑层91和发光芯片100上形成绝缘层11p。绝缘层11p可以包括有机绝缘材料或无机绝缘材料(诸如SiO2或SiOx)。

参照图13,可以在绝缘层11p中形成开口。开口可以与发光芯片100的第一连接电极20ce、第二连接电极30ce、第三连接电极40ce和第四连接电极50ce中的每个的至少一部分叠置。然后,可以在绝缘层11p上形成导电层并使导电层图案化以形成引线电极11pc。可以通过光刻工艺形成引线电极11pc,不限于此。由于绝缘层11p的开口与第一连接电极20ce、第二连接电极30ce、第三连接电极40ce和第四连接电极50ce中的每个的至少一部分叠置,并且由于形成引线电极11pc的导电层基本上填充开口,所以引线电极11pc可以分别电连接到第一连接电极20ce、第二连接电极30ce、第三连接电极40ce和第四连接电极50ce中的每个。引线电极11pc可以彼此间隔开以彼此绝缘,并且从发光芯片100向外延伸至期望的范围以设置扇出结构。以此方式,即使当发光芯片100的尺寸非常小时,包括发光芯片100和引线电极11pc的发光封装件110也可以容易地安装到电路板等。在一些示例性实施例中,引线电极11pc可以包括金属,诸如Cu、Ni、Ti、Sb、Zn、Mo、Co、Sn、Ag或其合金,不限于此。在一些示例性实施例中,引线电极11pc可以通过ENIG进行表面处理,以通过在高温下部分地熔融来促进与发光芯片100的连接电极的电连接。

参照图14,可以从设置有绝缘层11p的发光芯片100去除粘合层15和载体基底95。然后,包括引线电极11pc的发光芯片100可以以期望的构造被切割来形成为发光封装件110。例如,图15中示出的发光封装件110(或发光模块)包括设置在绝缘层11p上的4个发光芯片100(2×2)。然而,发明构思不限于形成在发光封装件110中的发光芯片100的具体数量。例如,在一些示例性实施例中,发光封装件110可以包括形成在绝缘层11p上的一个或更多个发光芯片100。另外,发明构思不限于发光封装件110中的一个或更多个发光芯片100的具体布置。例如,发光封装件110中的一个或更多个发光芯片100可以以n×m排列布置,其中n和m是自然数。

根据示例性实施例,发光封装件110的引线电极11pc可以以与目标装置(诸如电路板)的电极的间距对应的预定间距P彼此间隔开。例如,引线电极11pc之间的间距P可以大于发光芯片100的相邻连接电极之间的间距P'。以此方式,即使电路板的其电极的布局是针对传统发光装置设计的,发光封装件110也可以容易地安装在目标基底或电路板上。

根据示例性实施例,例如,发光封装件110的引线电极11pc可以通过各向异性导电膜(ACF)粘接结合到电路板等的电极。ACF粘接可以在比其他粘接方法中低的温度下处理,因此,当引线电极11pc通过ACF粘接电结合到电路板等的电极时,可以保护发光芯片100在粘接期间不暴露于高温。然而,发明构思不限于具体的粘接方法。例如,在一些示例性实施例中,可以使用包括Cu和Sn中的至少一者的各向异性导电膏(ACP)、焊料、球栅区(BGA)或微型凸块将发光封装件110粘接到电路板等的电极。在这种情况下,由于引线电极11pc提供比连接电极20ce、30ce、40ce和50ce宽的接触面积,所以即使在发光封装件110的尺寸非常小时,也可以促进发光封装件110与电路板等之间的结合工艺。

图16是根据另一示例性实施例的发光封装件的示意性剖视图,图17是根据另一示例性实施例的发光封装件的示意性剖视图。

参照图16,除了发光封装件120还包括延伸电极11c和第二模塑层92之外,根据示例性实施例的发光封装件120与图1的发光封装件110基本相同。根据示例性实施例,多个延伸电极11c可以分别形成在设置在绝缘层11p上的分别电连接到发光芯片100的连接电极20ce、30ce、40ce和50ce的引线电极11pc上。

延伸电极11c可以彼此分离并且通常具有基本上细长的形状,然而,发明构思不限于延伸电极11c的一种具体形状。根据示例性实施例的延伸电极11c可以包括金属,诸如Cu、Ni、Ti、Sb、Zn、Mo、Co、Sn、Ag或其合金,不限于此。例如,延伸电极11c可以包括两种或更多种金属或者多个不同的金属层,以减小从延伸电极11c的细长的形状施加到延伸电极11c的应力。在一些示例性实施例中,当延伸电极11c包括Cu时,可以在其上沉积或镀覆附加金属以抑制Cu的氧化。在一些示例性实施例中,当延伸电极11c包括Cu/Ni/Sn时,Cu可以防止Sn渗透到发光堆叠结构中。延伸电极11c可以通过金属镀覆工艺形成,不限于此。

根据示出的示例性实施例,延伸电极11c中的每个可以形成在引线电极11pc的背向发光芯片100的远端附近。以此方式,延伸电极11c可以在结构上支撑发光封装件120,因为延伸电极11c形成在发光封装件120的每个角附近。在一些示例性实施例中,延伸电极11c可以不与连接电极20ce、30ce、40ce和50ce叠置以进一步提高结构可靠性。

第二模塑层92可以形成在绝缘层11p上并且至少围绕延伸电极11c的侧面。第二模塑层92可以包括有机或无机聚合物。在一些示例性实施例中,第一模塑层91和第二模塑层92中的至少一个可以另外包括柱,诸如二氧化硅或氧化铝。在一些示例性实施例中,第二模塑层92可以通过本领域已知的各种方法形成,诸如层压法、镀覆法和/或印刷法。例如,第二模塑层92可以通过有机聚合物片设置在发光芯片100上的真空层压工艺形成,并且在真空中施加高温和高压,以通过提供发光封装件120的基本上平坦的顶表面来改善光均匀性。以此方式,发光封装件120可以提供增强的封装结构。在一些示例性实施例中,第一模塑层91和第二模塑层92可以包括基本上相同的材料或彼此不同的材料。

参照图17,除了第一模塑层91形成在发光芯片100的基底11之上之外,根据示例性实施例的发光封装件130与图16的发光封装件120基本上相同,以防止外部光被基底11朝向会被用户看到的方向反射。在这种情况下,在一些示例性实施例中,第一模塑层91的覆盖基底11的背向绝缘层11p的顶表面的一部分可以具有小于约100μm的厚度,以至少透射从发光芯片100发射的光的50%。

图18是根据发明的另一示例性实施例构造的发光封装件的示意性剖视图。

参照图18,根据示例性实施例的发光封装件210包括发光芯片200、绝缘层11p'、引线电极11pc'和至少围绕发光芯片200的侧面的第一模塑层91'。除了连接电极的形状以及发光芯片200包括形成在连接电极之间的钝化层90之外,发光封装件210与图1的发光封装件110基本上相同,这将在下面更详细地描述。绝缘层11p'和引线电极11pc'与上述绝缘层11p和引线电极11pc基本上相同,因此,将省略其重复的描述以避免冗余。

根据示例性实施例,发光封装件110的引线电极11pc'可以以与目标装置(诸如电路板)的电极的间距对应的预定间距彼此间隔开。以此方式,即使电路板的其电极的布局是针对传统发光装置设计的,发光封装件210也可以容易地安装在最终装置(诸如显示装置)的目标基底或电路板上。

图19A和图20A是示出根据另一示例性实施例的制造发光芯片的工艺的平面图。图19B和图20B是根据另一示例性实施例的沿着图19A和图20A中所示的其对应平面图的线A-A'截取的剖视图。

参照图19A和图19B,根据示例性实施例的发光芯片200包括发光堆叠结构、连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'(见图20A和图20B)以及形成在发光堆叠结构上的钝化层90。发光堆叠结构具有与图8A和图8B中示出的构造基本上类似的构造。然而,根据示出的示例性实施例,可以将钝化层90形成为覆盖图8A和图8B中示出的发光堆叠结构的上表面的至少一部分。更具体地,如图20B中所示,钝化层90可以覆盖设置在堆叠结构的顶部上的第一发光堆叠20的上表面的至少一部分,以在制造期间保护发光堆叠结构免受外部应力。

根据示出的示例性实施例,钝化层90可以相对于基底11形成倾斜角。例如,在钝化层90与基底11之间形成的倾斜角G和G'(见图20B)可以小于约80°。当倾斜角G和G'大于约80°时,钝化层90会不充分覆盖形成在发光堆叠结构的侧表面上的台阶。在一些示例性实施例中,钝化层90与基底11之间的倾斜角G和G'可以大于约60°且小于约70°。以此方式,将形成在钝化层90上的连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'(见图20A和图20B)也可以稳定地形成在发光堆叠结构上。在一些示例性实施例中,形成在钝化层90的顶表面与侧表面之间的边缘可以形成平滑的角度,使得将要形成在其上的连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'可以具有基本上均匀的厚度。然而,发明构思不限于此,并且在一些示例性实施例中,可以在钝化层90的顶表面与侧表面之间形成基本上尖锐的边缘。

参照图20A和图20B,根据示出的示例性实施例,在钝化层90上形成彼此间隔开的第一连接电极20ce'、第二连接电极30ce'、第三连接电极40ce'和第四连接电极50ce'。如上所述,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'可以分别电连接到第一凸块电极20bp、第二凸块电极30bp、第三凸块电极40bp和第四凸块电极50bp,如发光芯片100的第一连接电极20ce、第二连接电极30ce、第三连接电极40ce和第四连接电极50ce那样,以将外部信号传输到发光堆叠20、30和40中的每个。更具体地,第一连接电极20ce'可以连接到第一凸块电极20bp以电连接到第一发光堆叠件20的第一类型半导体层21,第一凸块电极20bp通过第一垫20pd连接到第一上接触电极21n。第二连接电极30ce'可以连接到第二凸块电极30bp以电连接到第二发光堆叠件30的第一类型半导体层31,第二凸块电极30bp连接到第二垫30pd。第三连接电极40ce'可以连接到第三凸块电极40bp以电连接到第三发光堆叠件40的第一类型半导体层41,第三凸块电极40bp连接到第三垫40pd。第四连接电极50ce'可以连接到第四凸块电极50bp以分别经由第一下接触电极25p,第二下接触电极35p和第三下接触电极45p电连接到发光堆叠件20、30和40的第二类型半导体层25、35和45,第四凸块电极50bp连接到第四垫50pd。

形成第一连接电极20ce'、第二连接电极30ce'、第三连接电极40ce'和第四连接电极50ce'的方法没有具体限制。例如,根据示例性实施例,导电层可以沉积在钝化层90上,并且导电层可以通过使用光刻等被图案化,使得导电层中的每个分别与第一凸块电极20bp、第二凸块电极30bp、第三凸块电极40bp和第四凸块电极50bp的被钝化层90暴露的部分叠置。根据示例性实施例的导电层(例如,连接电极)可以包括金属,诸如Cu、Ni、Ti、Sb、Zn、Mo、Co、Sn、Ag或它们的合金。在这种情况下,可以省略单独的镀覆工艺。在一些示例性实施例中,可以通过化学镀镍浸金(ENIG)等将附加金属沉积在导电层上,以防止或至少抑制连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'的氧化。

根据示出的示例性实施例,连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'中的每个可以具有远离基底11突出的弯曲形状以基本上覆盖发光堆叠结构和钝化层90。如附图中所示,连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'中的每个可以具有基本上平坦的上表面,以促进发光堆叠结构与外部线路或电极之间的电连接,也在随后的粘接和转移步骤期间增加发光芯片200与其他元件(诸如PCB)的粘合性。根据示出的示例性实施例的连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'可以围绕每个发光堆叠件20、30和40的至少一部分以保护发光堆叠结构,使得发光芯片200连同钝化层90一起具有可以经受各种后续工艺的更稳定的结构。例如,基本上围绕发光堆叠结构的连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'可以吸收另外将直接施加到发光堆叠结构的应力的至少一部分,从而在制造期间保护发光芯片。

根据示出的示例性实施例,第三连接电极40ce被示出为与第一连接电极20ce不对称。更具体地,连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'中的每个可以具有不与钝化层90叠置的部分,例如,图20B示出了在基底11的两个相对端部附近,第三连接电极40ce'的不与钝化层90叠置的部分的面积大于第一连接电极20ce'的不与钝化层90叠置的部分的面积。然而,发明构思不限于此,并且在一些示例性实施例中,连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'中的每个可以彼此对称。例如,连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'中的每个的不与钝化层90叠置的部分可以具有彼此相同的面积。

虽然附图示出了钝化层90未形成在设置在钝化层90的顶表面上的连接电极20ce'、30ce'、40ce'与50ce'的部分之间,但是发明构思不限于此。例如,在一些示例性实施例中,钝化层90可以形成在连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'之间,使得钝化层90的上表面可以与连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'的上表面基本上齐平。以此方式,可以在后续工艺期间进一步加强发光芯片200与PCB等的粘合性。钝化层90的设置在连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'之间的部分可以在形成连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'之前或之后形成。由于根据示出的示例性实施例的发光芯片200的组成元件与上述发光芯片100的组成元件基本上相同,所以将省略对基本上相同的元件的重复描述以避免冗余。

图21和图22是示出根据另一示例性实施例的制造发光封装件的工艺的示意性剖视图。

参照图21,可以将形成在基底11上的发光芯片200的阵列彼此分离,并且将发光芯片200的阵列以期望的间距转移到载体基底95'。例如,在一些示例性实施例中,发光芯片200可以以与目标装置(诸如显示装置的电路板)的电极的间距一致的间距转移。

根据示例性实施例,单片化的发光芯片200可以通过置于单片化的发光芯片200与载体基底95'之间的粘合层15'安装在载体基底95'上。载体基底95'和粘合层15'没有具体限制,并且可以分别与上面参照图10描述的载体基底95和粘合层15基本上相同。

参照图22,一旦发光芯片200被安装在载体基底95'上,可以将模塑层91'(或第一模塑层)形成为基本上覆盖发光芯片200。根据示例性实施例,模塑层91'可以透射从发光芯片200发射的光的一部分,并且还可以反射、衍射和/或吸收外部光的一部分,以防止外部光被发光芯片200朝向会对用户可见的方向反射。模塑层91'可以基本上覆盖发光芯片200以保护发光芯片200免受外部湿气和应力的影响,并且增强发光封装件的结构构造以促进后续的转移和/或安装工艺。

根据示出的示例性实施例,可以在发光芯片200的连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'之间形成模塑层91',并且模塑层91'覆盖钝化层90的至少一部分。根据示例性实施例的模塑层91'可以包括可以形成为具有各种颜色(诸如黑色或透明)的环氧模塑料(EMC),不限于此。例如,在一些示例性实施例中,模塑层91'可以包括具有光敏性的聚酰亚胺干膜(PID)。模塑层91'可以通过本领域已知的各种方法(诸如层压法、镀覆法和/或印刷法)形成。例如,模塑层91'可以通过有机聚合物片设置在发光芯片200上并且在真空中施加高温和高压的真空层压工艺形成,以通过提供发光封装件210的基本上平坦的顶表面来改善光均匀性。在一些示例性实施例中,模塑层91'和钝化层90可以包括基本上相同的材料或彼此不同的材料。

返回参照图18,可以在基本上覆盖有模塑层91'的发光芯片200上设置绝缘层11p',并且形成在基底11上的发光芯片200的阵列可以通过本领域中的各种已知方法被单片化,从而提供图18的发光封装件210。

图23是根据又一示例性实施例的发光封装件的示意性剖视图,图24是根据还一示例性实施例的发光封装件的示意性剖视图。

参照图23,除了发光封装件220还包括延伸电极11c'和第二模塑层92'之外,根据示出的示例性实施例的发光封装件220与图18的发光封装件210基本上相同。根据示例性实施例,多个延伸电极11c'可以分别形成在设置在绝缘层11p'上的引线电极11pc'上,并且分别电连接到发光芯片200的连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'。

延伸电极11c'可以彼此分离并且通常具有基本上细长的形状,然而,发明构思不限于延伸电极11c'的一种具体形状。根据示例性实施例的延伸电极11c'可以包括金属,诸如Cu、Ni、Ti、Sb、Zn、Mo、Co、Sn、Ag或其合金,不限于此。例如,延伸电极11c'可以包括两种或更多种金属或多个不同的金属层,以减小从延伸电极11c'的细长的形状施加到延伸电极11c'的应力。在一些示例性实施例中,当延伸电极11c'包括Cu时,可以在其上沉积或镀覆附加金属以抑制Cu的氧化。在一些示例性实施例中,当延伸电极11c'包括Cu/Ni/Sn时,Cu可以防止Sn渗透到发光堆叠结构中。延伸电极11c'可以通过金属镀覆工艺形成,不限于此。

根据示出的示例性实施例,延伸电极11c'中的每个可以形成在引线电极11pc'的背向发光芯片200的远端附近。以此方式,延伸电极11c'可以在结构上支撑发光封装件220,因为延伸电极11c'形成在发光封装件220的每个角附近。在一些示例性实施例中,延伸电极11c'可以不与连接电极20ce'、30ce'、40ce'和50ce'叠置,以增强结构稳定性。

第二模塑层92'可以设置在绝缘层11p'上并且基本上围绕延伸电极11c'。第二模塑层92'可以包括有机聚合物或无机聚合物。在一些示例性实施例中,第一模塑层91'和第二模塑层92'中的至少一个可以另外包括柱,诸如二氧化硅或氧化铝。在一些示例性实施例中,第二模塑层92'可以通过本领域已知的各种方法(诸如层压法、镀覆法和/或印刷法)形成。例如,第二模塑层92'可以通过有机聚合物片设置在发光芯片200上并在真空中施加高温和高压的真空层压工艺形成,以通过提供发光封装件220的基本上平坦的顶表面来改善光均匀性。以此方式,发光封装件220可以提供增强的封装结构。

参照图24,除了第一模塑层91'形成在发光芯片200的基底11之上以防止外部光被基底11朝向会被用户看到的方向反射之外,根据又一示例性实施例的发光封装件230与图23的发光封装件220基本上相同。在这种情况下,在一些示例性实施例中,第一模塑层91'的覆盖基底11的背向绝缘层11p'的顶表面11pa'的一部分可以具有小于约100μm的厚度,以至少透射从发光芯片200发射的光的50%。

尽管这里已经描述了某些示例性实施例和实施方式,但是通过该描述,其他实施例和修改将是明显的。因此,发明构思不限于这样的实施例,而是限于所附权利要求的更广泛范围以及对于本领域普通技术人员将明显的各种明显的修改和等同布置。

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