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發光二極管裝置及其制造方法與流程

文檔序號:19837915發布日期:2020-02-04 13:22
發光二極管裝置及其制造方法與流程

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年6月30日在韓國知識產權局遞交的韓國專利申請no.10-2017-0083686的優先權,其全部公開內容通過引用合并于此。

與示例實施例一致的裝置和方法涉及發光二極管(led)裝置及其制造方法,并且更具體地,涉及可以發射紅、綠和藍光并可以用作像素的led裝置及其制造方法。



背景技術:

通常,在使用發光二極管(led)的顯示器件中,分別由紅色(r)、綠色(g)和藍色(b)led組成的三個led用于構成一個像素。可以以不同方式制造該三個led。由于三個led元件必須分別形成并集成為一個,因此可能存在各種相關工藝,并且由于不同的工藝條件、溫度和環境而導致色域和發光效率的相對較大的偏差。

用于實現紅色、綠色和藍色的顯示器件技術還可以包括組合單色led元件和顏色轉換元件。具體地,可以通過諸如印刷或分發的方法施加與紅色和綠色led相對應的熒光體來將紅色和綠色led涂覆在藍色led上。在這種情況下,由于熒光體的厚度,例如磷光粉不均勻,因此發射光的波長可能不一致,并且由于將熒光體應用到每個子像素,因此制造工藝時間可能會增加。

另外,當通過諸如印刷或分發的方法將熒光體和濾色器應用在led上時,熒光體和濾色器的面積可以寬于led的面積,這可能使得更加難以實現高分辨率顯示器。

因此,需要一種在均勻地保持發射光的波長的同時增加顯示器的分辨率的制造方法。



技術實現要素:

一個或多個示例性實施例提供了一種led裝置及其制造方法,該led裝置發射紅光、綠光和藍光,并具有改善發射光的波長的均勻性和制造工藝的結構。

根據示例實施例的一個方面,提供了一種用于制造發光二極管(led)裝置的方法,該方法包括:在玻璃層上形成多個濾色器;在所述多個濾色器之間的空間內的所述玻璃層上形成多個漏光防止膜;在所述多個漏光防止膜的每個漏光防止膜的與所述玻璃層相對的一側上形成多個導電材料;以及將多個發光二極管與所述多個導電材料接合以分別對應于所述多個濾色器。

形成所述多個漏光防止膜可以包括:在所述玻璃層上形成所述多個漏光防止膜;將所述多個漏光防止膜蝕刻到第一高度;以及將除多個漏光防止膜的預定區域之外的其余區域蝕刻到低于第一高度的第二高度,并將多個漏光防止膜形成為具有預定區域向上突出的形狀,并且其中在所述多個漏光防止膜的每個漏光防止膜上形成多個導電材料能夠包括:在從多個漏光防止膜突出的區域的表面和非突出區域內的區域的表面上形成所述多個導電材料;以及在所述多個導電材料的每個導電材料上形成多個導電接合構件。

將多個發光二極管與所述多個導電材料接合以分別對應于所述多個濾色器可以包括:將包括多個發光二極管的led裝置的第一板與包括玻璃層的led裝置的第二板接合,多個發光二極管包括電極,其中多個發光二極管的每個發光二極管中的電極與多個導電材料相對。

將多個發光二極管與所述多個導電材料接合以分別對應于所述多個濾色器可以包括:將所述多個發光二極管的每個發光二極管中的電極接合為分別與所述多個導電材料相接觸,其中該方法還可以包括:在將所述電極與所述多個導電材料接合之后,在所述多個發光二極管的每個發光二極管的與所述電極相對的表面上形成陰極;以及在陰極上形成包括開關薄膜晶體管(tft)的襯底,并且其中多個發光二極管的每個發光二極管中的電極是陽極。

該方法還可以包括:在多個濾色器中的至少兩個濾色器上形成多個熒光體,其中形成多個漏光防止膜可以包括:將所述第一高度形成為等于或高于所述多個熒光體的高度,并且將所述第二高度形成為低于所述多個熒光體的高度。

該方法,其中將多個發光二極管的每個發光二極管劃分為第一區域和厚于第一區域的第二區域,其中第一區域和第二區域分別包括電極,以及其中將多個發光二極管與多個導電材料接合以分別對應于多個濾色器可以包括將第一區域中的電極與形成在多個漏光防止膜的突出區域上的接合構件接合。

將多個發光二極管與所述多個導電材料接合以分別對應于所述多個濾色器可以包括:用樹脂填充所述多個濾色器、所述多個漏光防止膜與所述玻璃層之間的空置空間;以及將所述多個發光二極管與所述多個導電材料接合。

該方法還可以包括:在將所述多個發光二極管與所述多個導電材料接合之后,在所述多個發光二極管的與所述多個導電材料相對的一側上設置支撐襯底。

該方法還可以包括:在所述多個濾色器中的至少兩個濾色器上形成多個熒光體,其中所述多個熒光體的每個熒光體的面積等于所述多個濾色器的每個濾色器的面積,其中所述多個濾色器的每個濾色器與所述多個熒光體的每個熒光體相對應,以及其中所述多個發光二極管的每個發光二極管的面積大于所述多個濾色器的每個濾色器的面積,其中所述多個濾色器的每個濾色器與所述多個發光二極管的每個發光二極管相對應。

該方法,其中多個發光二極管的每個發光二極管包括開關薄膜晶體管(tft)。

根據示例實施例的另一個方面,提供了一種發光二極管(led)裝置,包括:玻璃層;紅色(r)濾色器、綠色(g)濾色器和藍色(b)濾色器,形成在所述玻璃層上;多個漏光防止膜,形成在所述玻璃層上,所述多個漏光防止膜包括位于所述r、g和b濾色器之間的突出區域;多個導電材料,形成在所述多個漏光防止膜的與所述玻璃層相對的表面上;以及多個發光二極管,在所述多個漏光防止膜的相對側上與所述多個導電材料接合,所述多個發光二極管被形成為對應于所述r、g和b濾色器。

多個導電材料可以包括:多個金屬,被配置為接收功率;以及多個接合構件,形成在所述多個金屬的每個金屬上。

led裝置,其中多個發光二極管的每個發光二極管可以包括多個電極,以及其中多個電極可以與多個接合構件接合。

led裝置還可以包括:多個陰極,形成在所述多個發光二極管的每個發光二極管的與所述多個電極相對的表面上;以及多個襯底,可以包括分別形成在多個陰極上的開關薄膜晶體管(tft),其中多個發光二極管中的每個發光二極管中的多個電極中的每個電極可以是陽極。

led裝置還可以包括:多個熒光體,形成在與所述r和g濾色器相對應的多個發光二極管上,其中所述多個漏光防止膜的每個漏光防止膜的突出區域的高度可以等于或高于所述多個熒光體的高度,并且所述多個漏光防止膜的非突出區域的表面的高度可以低于所述多個熒光體的高度。

led裝置,其中多個發光二極管的每個發光二極管可以被劃分為第一區域和厚于第一區域的第二區域,其中第一區域和第二區域中的每一個可以包括電極,以及其中設置在第一區域中的電極可以與形成在多個漏光防止膜的每個漏光防止膜的突出區域中的接合構件接合。

led裝置還可以包括以下項中的至少一個:樹脂,填充在形成于多個漏光防止膜之間的空置空間中;以及玻璃層,包括多個導電材料;以及支撐襯底,形成在多個導電材料的相對側上的多個發光二極管上。

led裝置還可以包括:多個熒光體,形成在與r濾色器和g濾色器相對應的發光二極管上,其中熒光體的面積可以等于r、g和b濾色器中與熒光體相對應的濾色器的面積,以及其中多個發光二極管的每個發光二極管的面積可以大于與r、g和b濾色器的每個濾色器的面積,r、g和b濾色器的每個濾色器與多個發光二極管的每個發光二極管相對應。

led裝置,其中多個發光二極管的每個發光二極管可以包括開關薄膜晶體管(tft)。

led裝置還可以包括:多個熒光體,形成在與r濾色器和g濾色器相對應的發光二極管上,其中多個熒光體的每個熒光體可以被配置為將從多個發光二極管的每個發光二極管發出的光轉換為與多個發光二極管相對應的子像素的波長,以擴散由擴散劑轉換的光,并且發射轉換后的光。

附圖說明

根據接合附圖對示例實施例的以下描述,以上和其它方面將變得更清楚明白且更容易理解,在附圖中:

圖1是示出了根據示例實施例的發光二極管(led)裝置的圖;

圖2a、圖2b、圖2c和圖2d是示出了圖1中所示的led裝置的示例實施例的圖;

圖3、圖4、圖5和圖6是示出了根據示例實施例的用于制造led裝置的方法的圖;以及

圖7是示出了根據示例實施例的用于制造led裝置的方法的流程圖。

具體實施方式

下文中,將參考附圖來詳細描述示例實施例。對這些示例實施例進行了足夠詳細的描述,以使本領域技術人員能夠實施本發明構思,并且應當理解,示例實施例并非旨在將本公開限制為實施的特定模式,而是應當理解,在不脫離本公開的精神和技術范圍的情況下,所有的修改、等同和備選均包含在本公開中。

本說明書中使用的術語是出于描述示例實施例的目的,而不是出于限制和/或約束本公開的目的。

應當理解的是,除非上下文中另有清楚指示,否則單數形式“一”、“一個”和“該”包括復數指示物。應當理解,當在本說明書中使用術語“包括”、“包含”、“包括了”和/或“包含了”時,規定存在所述特征、圖形、操作、組件或其組合,但是不排除存在或添加一個或多個其他特征、圖形、步驟、組件、構件或其組合。

表述“a和b中的至少一個”應該被理解為僅包括a、僅包括b、或者包括a和b。

而且,在以下描述中使用的諸如“上”和“下”等的術語是基于如各個附圖中所示的示例實施例來定義的,但是每個組件的位置不限于此。

圖1是示出了根據示例實施例的發光二極管(led)裝置1000的圖。參考圖1,led裝置1000可以包括多個led10-1、10-2和10-3,多個濾色器20-1、20-2和20-3,多個熒光物質30-1和30-2,玻璃層40,多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4,以及多個導電材料60-1、60-2、60-3、60-4、60-5和60-6。

多個led10-1、10-2和10-3可以分別設置在對應的多個濾色器20-1、20-2和20-3上,并且形成多個子像素。一個像素可以包括三個子像素,但是示例實施例不限于此。

圖1示出了led裝置1000的示例實施例,led裝置1000包括一個像素,該像素包括紅色(r)子像素、綠色(g)子像素和藍色(b)子像素。然而,示例實施例不限于此,并且led裝置1000可以是包括多個像素的顯示面板。在這種情況下,圖1可以例如僅示出與整個led裝置1000的一個像素相對應的部分的放大圖。

根據示例實施例,多個led10-1、10-2和10-3可以通過在襯底上沉積半導體材料并將所沉積的半導體材料劃分為多個半導體材料來形成。例如,多個led10-1、10-2和10-3可以通過在藍寶石襯底上沉積具有六方晶系的氮化物層,然后去除藍寶石襯底,并且將氮化物層分成多個氮化物層來形成。然而,示例實施例不限于此,并且例如可以使用硅襯底代替藍寶石襯底。特別地,如果多個led10-1、10-2和10-3發射相同顏色的光,則無論制造方法如何,都可以應用示例實施例。

多個led10-1、10-2和10-3中的每個led可以是通過過量的電子-空穴對的重組而發光的p-n結二極管。當向多個led10-1、10-2和10-3中的每個led施加正向電壓時,n型半導體層中的電子可以與p型半導體層的空穴相遇,并且可以重組以發光。

多個led10-1、10-2和10-3可以發射相同顏色的光。當將電壓施加到多個led10-1、10-2和10-3時,發射光可以穿過與多個led中的每個led相對應的濾色器,并且可以被轉換成與濾色器相對應的波長的光。然而,示例實施例不限于此,并且發射光可以穿過熒光體和與多個led相對應的濾色器,并且可以被轉換為與熒光體和濾色器相對應的波長的光。根據示例實施例,熒光體可以選擇性地包括在led裝置1000中。例如,多個led10-1、10-2和10-3中的所有led都可以發射藍光,并且從一些led(例如,10-2和10-3)發射的藍光可以穿過相應的熒光體和濾色器,并且可以分別被轉換為綠光和紅光。也就是說,多個led10-1、10-2和10-3中的每個led可以包括在多個子像素中,這些子像素包括在一個像素中。

然而,示例實施例不限于此,并且多個led10-1、10-2和10-3可以發射不同顏色的光。多個熒光體30-1和30-2的類型可以根據由多個led10-1、10-2和10-3發射的光的顏色而變化。

根據示例實施例,多個led10-1、10-2和10-3中的每個led的面積可以大于相應的濾色器和熒光體的面積。也就是說,使光通過的熒光體和濾色器的面積可以小于發光的led的面積,因此通過減小熒光體和濾色器的面積,子像素的尺寸可以變得更小。

多個led10-1、10-2和10-3中的每個led可以包括多個電極。例如,一個led可以包括兩個電極。另外,多個led10-1、10-2和10-3可以接合到多個導電材料60-1、60-2、60-3、60-4、60-5和60-6。

多個濾色器20-1、20-2和20-3可以形成在多個led10-1、10-2和10-3中的每個led的上表面上。在這種情況下,多個濾色器20-1、20-2和20-3可以在遠離多個led10-1、10-2和10-3中的每個led的上表面的方向上投影。

多個濾色器20-1、20-2和20-3可以對應于多個子像素中的每個子像素。例如,多個濾色器20-1、20-2和20-3可以包括與r子像素相對應的紅色(r)濾色器、與g子像素相對應的綠色(g)濾色器和與b子像素相對應的藍色(b)濾色器。在此,r濾色器可以僅允許紅光通過,g濾色器可以僅允許藍光通過,并且b濾色器可以僅允許藍光通過。濾色器可以是窄帶濾色器,并且可以以較少的光學損失來增加色純度。然而,示例實施例不限于此,并且可以包括不同顏色(比如,青色品紅色黃色黑色(cmyk))的濾色器。

當未將電壓施加到多個led10-1、10-2和10-3時,每個子像素應該呈現黑色,但是由于從外部入射并被反射的光,它們可能顯得很亮。

多個濾色器20-1、20-2和20-3可以被配置為過濾從外部入射并被反射的光,使得當未將電壓施加到多個led10-1、10-2和10-3時每個子像素呈現黑色。也就是說,當不存在濾色器時,像素的顏色可能看起來比當存在濾色器時更亮。

多個熒光體30-1和30-2可以具有發光材料,其中發光材料通過吸收不同波長的光來發射諸如紅光、綠光和藍光的光。多個熒光體30-1和30-2可以是例如無機熒光體、有機熒光體或量子點。例如,無機熒光體可以是氮化物基熒光體,比如β-sialon熒光體(β-sialon:eu2+等)、casn系(caalsin3:eu2+等)、scasn系熒光體、ksf系熒光體(k2sif6:mn4+磷)、由鈰激勵的釔鋁石榴石(yag)熒光體、由鈰激勵的卵磷脂鋁石榴石(lag)、由銪和鉻中的至少一中激勵的含氮熒光素(arnino)、(cao-al2o3-sio2)基熒光體以及由銪激勵的硅酸鹽((sr,ba)2sio4)基熒光體。量子點可以是納米級、高度分散的粒子,比如ii-vi、iii-v、iv-vi半導體,特別是核殼形式的硒化鎘(cdse)、cdsxse1-x/zns或磷化鎵(gap)。

多個熒光體30-1和30-2可以形成在多個濾色器20-1、20-2和20-3的下表面以及多個led10-1、10-2和10-3的上表面上。在這種情況下,多個熒光體30-1和30-2可以例如與多個濾色器20-1、20-2和20-3的下表面相鄰地形成。另外,多個熒光體30-1和30-2可以與多個led10-1、10-2和10-3的上部分開地形成。在這種情況下,多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4可以形成來提供支撐,使得多個濾色器20-1、20-2和20-3和多個熒光體30-1和30-2與多個發光二極管10-1、10-2和10-3間隔開。

然而,示例實施例不限于此,并且多個熒光體30-1和30-2可以與多個led10-1、10-2和10-3的至少一部分的上表面相鄰地形成。

多個熒光體30-1和30-2可以被配置為劃分多個子像素。多個熒光體30-1和30-2可以將從多個led10-1、10-2和10-3中的每個led發出的光轉換為與其相對應的子像素的波長,并且可以將具有轉換后的波長的光通過分散劑分散并釋放。

例如,多個led10-1、10-2和10-3可以發射藍光,并且所發射的光可以穿過對應的熒光體并且可以被轉換為紅光和綠光。也就是說,包括多個熒光體30-1和30-2的子像素可以分別用作r子像素和g子像素。另外,不包括多個熒光體30-1和30-2的子像素可以用作b子像素。

例如,發光二極管可以發射藍光,因此熒光體不能沉積在與b子像素相對應的發光二極管的上表面上,并且發光二極管上面的區域可以留空或填充樹脂。

然而,示例實施例不限于此,并且b子像素可以包括熒光體。例如,包括在b子像素中的熒光體可以將從發光二極管入射的藍光的波長轉換到熒光體以發出具有顯示器的制造規格所需的波長的藍光。

根據示例實施例,多個熒光體30-1和30-2中的每個熒光體的面積可以與對應的濾色器的面積相同。然而,示例實施例不限于此,并且多個濾色器20-1、20-2和20-3中的每個濾色器的面積可以與多個熒光體30-1和30-2中的每個熒光體的面積不同。然而,多個濾色器20-1、20-2和20-3中的每個濾色器的面積應該小于對應的多個發光二極管10-1、10-2和10-3中的每個發光二極管的面積。

玻璃層40可以形成在多個濾色器20-1、20-2和20-3的上表面上。除了多個濾色器20-1、20-2和20-3之外,玻璃層40可以形成在多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4的上表面上,并且可以被配置為從外部保護多個濾色器20-1、20-2和20-3以及多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4等。

玻璃層40可以由可以沉積由多個濾色器20-1、20-2和20-3以及多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4的任何物質形成。例如,玻璃層40可以是透明塑料或硅晶片。

多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4可以形成在多個濾色器20-1、20-2和20-3之間的空間中且在玻璃層40的下表面上。特別地,多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4可以在多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4的至少一部分區域與多個led10-1、10-2和10-3中的每個led相對的方向上投影。

例如,可以形成多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4,使得多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4的突出區域的下表面等于或低于多個熒光體30-1和30-2的下表面,并且多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4的其余(非突出)區域的下表面高于熒光體30-1和30-2的下表面。

一個漏光防止膜可以包括一個突出區域,并且每個突出區域可以通過導電材料連接到一個led。另外,漏光防止膜的其余(非突出)區域的一部分可以通過導電材料連接到另一個led。

然而,示例實施例不限于此。一個漏光防止膜可以具有兩個或更多個突出區域,并且兩個或更多個突出區域中的每個突出區域可以連接到兩個或更多個led。

多個導電材料60-1、60-2、60-3、60-4、60-5和60-6可以形成在多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4的突出區域的下表面上以及非突出區域的下表面上。也就是說,多個導電材料60-1、60-2、60-3、60-4、60-5和60-6可以包括形成在多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4的突出區域的下表面上的第一導電材料60-1、60-3和60-5,以及形成在多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4的非突出區域的下表面上的第二導電材料。

另外,一個發光二極管可以連接到一對導電材料。例如,多個led10-1、10-2和10-3中的每個led可以包括具有第一厚度的第一區域和具有第二厚度的第二區域,其中第二厚度厚于第一厚度。另外,多個led10-1、10-2和10-3中的每個led可以包括形成在第一區域中的電極和形成在第二區域中的電極,并且可以通過形成在第一區域中的電極和形成在第二區域中的電極提供電壓。連接到一個發光二極管的兩個導電材料中的每個導電材料可以接合到形成在第一區域中的電極和形成在第二區域中的電極。

例如,設置在第一區域中的電極可以接合到設置在漏光防止膜的突出區域中的接合構件。另外,設置在第二區域中的電極可以接合到設置在漏光防止膜的非突出區域的部分區域中的接合構件。其中形成有第一區域的電極的發光二極管的厚度和其中形成有第二區域的電極的發光二極管的厚度可以彼此不同。

發光二極管可以包括具有不同高度的第一區域和第二區域,但是示例實施例不限于此。例如,發光二極管的整個區域可以是平坦的并具有均勻的高度。另外,發光二極管的一側上的邊緣區域可以包括第一電極,并且與發光二極管的第一電極相對的邊緣區域可以包括第二電極。

圖2a至圖2d是示出了圖1中所示的led裝置1000的示例實施例的示意圖。在圖2a至圖2d中,將不會詳細描述圖1中所示的元件。

圖2a是示出了圖1中所示的led裝置1000中的根據示例實施例的導電材料的圖。

如圖2a中所示,導電材料60-1可以包括金屬61-1,其接收外部功率;接合構件62-1,其形成在每個金屬61-1的下表面上;以及電極63-1。

金屬61-1可以包括形成在漏光防止膜50-1的突出區域的下表面上的氧化銦錫(ito)。然而,示例實施例不限于此,并且金屬61-1可以由沒有ito的金屬形成。ito是導電的透明傳導膜,并且能夠降低電阻。

金屬61-1可以接收外部功率并通過接合構件62-1將外部功率傳輸到電極63-1。

接合構件62-1可以是在制造時用于接合金屬61-1與電極63-1的物質,并且當沉積并加熱用作接合構件的物質時,該物質可以硬化以接合金屬61-1與電極63-1。

另外,接合構件62-1可以是導電材料,并且可以用作將通過金屬61-1施加的外部功率傳輸到電極63-1的溝道。

電極63-1可以接收通過金屬61-1和接合構件62-1施加的外部功率,并且向發光二極管10-1施加電壓。

在此,電極63-1可以制造為包括在發光二極管的部分區域中,并且可以通過將包括形成在發光二極管上的兩個電極的led下板接合到led上板來制造led裝置1000。在這種情況下,兩個電極中的一個電極可以接合到上述接合構件以將led上板接合到led下板。

在圖2a中,以最左側上的導電材料60-1為例進行了描述,但是其他導電材料60-2、60-3、60-4、60-5和60-6也可以以相同的方式形成。除了接合構件的長度以外,第一導電材料60-1、60-3和60-5以及第二導電材料60-2、60-4和60-6可以具有相同的配置。

圖2b是示出了根據示例實施例的開關薄膜晶體管(tft)的位置的圖。

如圖2b中所示,多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4中的每個漏光防止膜可以在其中包括開關tft。當多個led裝置1000連接并包括在顯示器件中時,開關tft可以用于劃分線。

例如,發光二極管10-2可以在圖2b中所示的開關tft的控制下操作。發光二極管10-1和10-3可以通過開關tft類似地操作。

圖2c是示出了根據示例實施例的開關tft的位置的圖。

led裝置1000可以包括形成在發光二極管10-2的下表面上的陰極70和開關tft,并且還可以包括形成在陰極70的下表面上的襯底72。在這種情況下,可以將形成在發光二極管10-2中的多個電極用作陽極。

另外,led裝置1000還可以在陰極70與襯底72之間包括焊球凸塊和導電粘合劑層71。這里,焊球凸塊和導電粘合劑層71可以具有用于將陰極70與襯底72接合的材料,并且可以是導電材料。

在圖2b和圖2c中,所示的開關tft可以類似地應用于其余的發光二極管。

圖2d是示出了根據示例實施例的led裝置100的示意圖。

根據上述led裝置1000的結構,led裝置1000可以包括空置空間80-1、80-2、80-3、80-4和80-5,這可以降低led裝置1000的耐久性。因此,空置空間80-1、80-2、80-3、80-4和80-5可以用樹脂來填充。也就是說,可以用樹脂填充由包括在多個子像素的每個子像素中的濾色器和熒光體中的一個、漏光防止膜、導電材料和發光二極管所圍成的空置空間,以提高耐久性。

然而,示例實施例不限于此。例如,led裝置100的空置空間80-1、80-2、80-3、80-4和80-5可以保持為空,而支撐襯底90可以形成在多個發光二極管10-1、10-2和10-3的下表面上。

空置空間80-1、80-2、80-3、80-4和80-5可以例如用樹脂來填充,并且支撐襯底90可以形成在多個發光二極管10-1、10-2和10-3的下表面上。

在具有如上所述的結構的led裝置1000中,熒光體和濾色器可以具有均勻的厚度,因此可以提高發射光的質量。

下面將描述根據示例實施例的led裝置1000的制造方法。

下面將使用的術語“沉積”和“堆疊”是指形成半導體材料層,以及通過各種示例實施例形成的層或膜可以通過使用金屬有機化學氣相沉積(mocvd)方法或分子束外延(mbe)方法沉積在生長室中,并且可以通過例如等離子體增強化學氣相沉積(pecvd)、大氣壓化學氣相沉積(apcvd)、低壓化學氣相沉積(lpcvd)、超高化學氣相沉積(uhcvd)、物理氣相沉積(pvd)、電子束方法、電阻加熱方法等的各種方法形成。

參考圖3,分別對應于多個子像素的多個濾色器20-1、20-2和20-3堆疊在玻璃層40的上表面上。例如,濾色器層可以形成在玻璃層40的上表面上,并且光阻劑可以應用到濾色器層的上表面。在此,光阻劑可以應用于曝光中。另外,可以將被制造為對應于預定子像素的掩模設置在光阻劑的上表面上。被制造為對應于預定子像素的掩模可以是用于去除未被用作子像素的區域的光阻劑的掩模。也就是說,可以制造掩模,使得阻擋用作子像素的區域的光阻劑不受曝光裝置作用。另外,掩模可以具有各種形狀,因此子像素區域可以以與其相對應的各種形狀來實現。

隨后,當光阻劑的曝光區域通過曝光裝置曝光并經受顯影工藝時,可以保留與用作子像素的區域相對應的光阻劑。也就是說,從中去除光阻劑的區域的下部區域可以是不用作預定子像素的區域,并且保持光阻劑的區域的下部區域可以是用作預定子像素的區域。

隨后,蝕刻從中去除光阻劑的區域的下部區域的濾色器層,并且去除其余的光阻劑。結果,可以形成多個濾色器20-1、20-2和20-3之一。多個濾色器20-1、20-2和20-3可以通過重復上述工藝兩次以上來形成。

然而,示例實施例不限于此,并且濾色器可以以不同的方式來形成。例如,可以使用通過蝕刻濾色器來形成具有均勻厚度的濾色器的任何方法。另外,有機膜、無機膜(半導體材料)等可以用于形成濾色器。

在形成濾色器之后,如圖4中所示,熒光體30-1和30-2可以堆疊在多個濾色器20-1、20-2和20-3的至少一部分的上表面上。用于堆疊熒光體的方法可以與用于堆疊濾色器的方法相同或相似。這里,熒光體30-1和30-2可以將從多個發光二極管10-1、10-2和10-3中的每個發光二極管發出的多個光轉換為對應子像素的波長,并且可以通過擴散劑將具有轉換后的波長的光向外擴散并釋放它們。

堆疊在多個濾色器20-1、20-2和20-3中的至少一部分的上表面上的熒光體30-1和30-2可以具有與相應的濾色器相同的面積。

根據示例實施例,可以使用同時堆疊和蝕刻濾色器與熒光體的方法。例如,濾色器層可以形成在玻璃層40的上表面上,并且可以形成與濾色器層的上表面相對應的熒光體層,然后可以應用光阻劑。另外,可以將被制造為對應于預定子像素的掩模設置在光阻劑的上表面上。

隨后,當光阻劑的曝光區域通過曝光裝置曝光并經受顯影工藝時,可以保留與用作子像素的區域相對應的光阻劑。隨后,蝕刻從中去除光阻劑的區域的下部區域的濾色器層和熒光層,并且去除其余的光阻劑。結果,可以同時形成多個濾色器20-1、20-2和20-3之一以及對應的熒光體30-1和30-2。另外,多個濾色器20-1、20-2和20-3之一以及對應的熒光體30-1和30-2可以由相同的區域形成。

如圖5中所示,多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4可以形成在多個濾色器20-1、20-2和20-3之間的空間中。例如,可以形成多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4,使得多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4中的每個漏光防止膜的一部分在向上的方向上投影。

例如,可以形成多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4,使得多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4的突出區域的上表面的高度與熒光體30-1和30-2的上表面相同或比熒光體30-1和30-2的上表面更高,并且多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4的其余(非突出)區域的上表面的高度低于熒光體30-1和30-2的上表面的高度。

然而,示例實施例不限于此,并且多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4的突出區域可以具有任何形式,只要它們可以阻擋從每個子像素發出的光即可。

具有如上所述的包括突出部分的結構的漏光防止膜可以通過兩次曝光來形成。例如,多個漏光防止膜可以通過以下步驟形成:在形成多個漏光防止膜之后,蝕刻多個漏光防止膜;并形成具有如下形狀的多個漏光防止膜:通過將除多個漏光防止膜的預定區域之外的其余區域蝕刻到矮于第一高度的第二高度,來向上突出預定區域。在此,蝕刻的方法與上述使用光阻劑的曝光方法類似。

根據示例實施例,多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4中的每個漏光防止膜可以被形成為在其中包括開關tft。

在形成多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4之后,多個導電材料60-1、60-2、60-3、60-4和60-5可以形成在多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4中的每個漏光防止膜的上表面上。圖5是示出了包括在導電材料中并被配置為接收外部功率的多個金屬61-1、61-2、61-3、61-4、61-5和61-6堆疊在多個漏光防止膜50-1、50-2、50-3和50-4的突出區域的上表面上以及不突出部分上的情況的圖。

另外,圖6是示出了接合構件62-1、62-2、62-3、62-4、62-5和62-6分別堆疊在多個金屬61-1、61-2、61-3、61-4、61-5和61-6中的每個金屬的上表面上的情況的圖。

圖6示出了led的下板和led的上板,該led的下板包括分別與多個子像素相對應的多個發光二極管10-1、10-2和10-3。led的下板可以包括多個發光二極管10-1、10-2和10-3以及形成在每個發光二極管上的多個電極63-1、63-2、63-3、63-4、63-5、63-6。

然而,示例實施例不限于此,并且多個發光二極管10-1、10-2和10-3可以堆疊在一個襯底上。例如,形成有多個發光二極管10-1、10-2和10-3的led下板可以接合到包括玻璃層40的led的上板,使得設置在多個發光二極管10-1、10-2和10-3中的每個發光二極管中的電極面向導電材料60-1、60-2、60-3、60-4、60-5和60-6。也就是說,可以使用附加的襯底來促進接合,然后可以去除襯底。

根據示例實施例,多個發光二極管10-1、10-2和10-3可以在襯底上形成發光二極管層之后形成電極,并且可以是通過在已去除襯底之后將其分成多個發光二極管來形成的。在圖6中,沒有區分p型半導體層和n型半導體層;然而,這兩個層可以在實際制造過程中以任何順序順序地形成。

根據示例實施例,包括多個發光二極管10-、10-2和10-3的發光二極管層可以通過在襯底上沉積氮化鎵(gan)層來形成。在此,發光二極管層可以發射藍光。然而,示例實施例不限于此,并且發光二極管層可以由能夠形成發光二極管層的任何物質形成。

設置在led下板上的相應發光二極管可以以以這樣的方式來劃分:相應發光二極管的面積大于相應濾色器的面積。

隨后,可以通過接合led的上板與led的下板來形成led裝置1000。如上所述,led下板可以包括多個電極63-1、63-2、63-3、63-4、63-5和63-6,這些電極堆疊在多個發光二極管10-1、10-2和10-3中的每個發光二極管的一部分上,并且可以通過將多個電極63-1、63-2、63-3、63-4、63-5和63-6中的每個電極接合到在led上板上設置的相應接合構件62-1、62-2、62-3、62-4、62-5和62-6來將led上板與led下板進行接合。

特別地,多個發光二極管10-1、10-2和10-3中的每個發光二極管可以包括具有第一厚度的第一區域和具有第二厚度的第二區域,其中第二厚度厚于第一厚度。led上板和led下板可以通過將設置在多個發光二極管10-1、10-2和10-3的第一區域中的電極63-1、63-3和63-5與設置在led上板上的漏光防止膜50-1、50-2和50-3的突出區域中的接合構件62-1、62-3和62-5接合來進行接合。

根據示例實施例,為了制造如圖2c中所示的裝置,在如上所述地將led上板和led下板進行接合之后,陰極形成在led下板的下表面上,其中陰極處于與led下板的下表面中的多個發光二極管10-1、10-2和10-3中的每個發光二極管相對應的區域中,并接合包括開關tft的襯底。此處,多個電極63-1、63-2、63-3、63-4、63-5和63-6可以是陽極。

根據示例實施例,為了制造如圖2d中所示的裝置,led上板和led下板可以在用例如樹脂填充led上板的空置空間之后進行接合,或者可以在將led上板與led下板接合之后在led下板的下表面上設置支撐襯底。然而,示例實施例不限于此,并且圖2d中的裝置可以通過填充led上板的空置空間、在填充之后將led上板與led下板進行接合、以及在接合之后在led的下表面中設置支撐襯底來制造。

圖7是示出了根據示例實施例的用于制造led裝置的方法的流程圖。

首先,在操作s710,在玻璃層上形成多個濾色器。然后,在操作s720,在多個濾色器之間的空間中形成多個漏光防止膜。然后,在操作s730,在多個漏光防止膜中的每個漏光防止膜的上表面上形成多個導電材料。然后,在操作s740中,將多個發光二極管接合到多個導電材料,使得多個發光二極管分別對應于多個濾色器。

這里,形成多個漏光防止膜的步驟s720可以包括以下步驟:在形成多個漏光防止膜之后,將多個漏光防止膜蝕刻到第一高度,并形成具有如下形狀的多個漏光防止膜,其中通過將除預定區域之外的其余區域蝕刻到低于第一高度的第二高度,來使多個漏光防止膜的預定區域向上突出。另外,在多個漏光防止膜的每個漏光防止膜的上表面上形成多個導電材料的步驟s730可以包括以下步驟:在多個漏光防止膜的突出區域的上表面上和在非突出區域內的一部分的上表面上形成導電材料,以及在導電材料上堆疊導電接合構件。

此外,將多個發光二極管接合到多個導電材料以對應于多個濾色器的步驟s740可以包括將形成有多個發光二極管的接合led下板與包括玻璃層的led上板接合,使得包括在多個發光二極管中的每個發光二極管中的電極面向導電材料。

將多個發光二極管接合到多個導電材料以對應于多個濾色器的步驟s740可以包括接合工藝,使得設置在多個發光二極管的每個發光二極管中的電極與導電材料接觸,并且該制造方法還可以包括以下步驟:在將電極與導電材料接合之后,在多個發光二極管的每個發光二極管的上表面上形成陰極并在該陰極上形成包括開關tft的附加襯底。另外,包括在多個發光二極管的每個發光二極管中的電極可以是陽極。

另外,該制造方法還可以包括將熒光體堆疊在多個濾色器中的至少兩個濾色器上的步驟。形成多個漏光防止膜的步驟s720可以包括形成多個漏光防止膜,使得多個漏光防止膜的突出區域的上表面的高度可以等于或高于所述熒光體的上表面的高度,并且多個漏光防止膜的非突出區域的上表面的高度低于熒光體的上表面的高度。

另外,多個發光二極管中的每個發光二極管可以被劃分為第一區域和厚于第一區域的第二區域,并且第一區域和第二區域中的每個區域可以包括電極。將多個發光二極管接合到多個導電材料以對應于多個濾色器的步驟s740可以將設置在第一區域中的電極與設置在多個漏光防止膜的突出區域中的接合構件接合。

將多個發光二極管與多個導電材料接合以分別對應于多個濾色器的步驟可以包括以下步驟:在多個濾色器、多個漏光防止膜和包括多個導電材料的玻璃層中,用例如樹脂填充配置之間的空置空間,并且將多個導電材料與多個發光二極管接合。

另外,還可以包括以下步驟:在將多個發光二極管與多個導電材料接合之后,在多個發光二極管的上側上設置支撐襯底。

根據示例實施例,熒光體的面積可以與對應的濾色器的面積相同,并且多個發光二極管中的每個發光二極管的面積可以大于對應的濾色器的面積。

另外,多個漏光防止膜中的每個漏光防止膜可以在其中包括開關tft。

根據示例性實施例,可以增加led器件的熒光體的厚度和濾色器的厚度的均勻性以改善發射光的質量,并且熒光體和濾色器的面積可以小于led器件的面積以提高顯示器件的分辨率。

這些組件、元件、模塊或單元中的至少一個可以使用直接電路結構,比如存儲器、處理器、邏輯電路、查找表等,其可以通過一個或多個微處理器或其他控制裝置的控制來執行相應的操作。

上面已經示出和描述了示例實施例,然而本公開不限于此,并且本領域技術人員可以在不脫離如所附權利要求及其等同物限定的本公開的原理和技術精神的情況下進行修改。

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