CN111048544B 发光装置的制造方法及发光装置 （首尔半导体株式会社）

2020.04.21201811480431.72018.12.05本公开涉及一种发光装置的制造方法及发而制造发光元件；在所述发光元件上形成保护2发光结构体，包括第一导电型半导体层、第二导电型半所述多个发光元件中的每个具有10微米至300微米规模的宽度3需要在一个基板上布置很多微型LED。但是微型LED的尺寸例如为200微米以下，进一步为[0007]本公开提供一种能够将形成于生长基板上的多个发光元件容易地贴装到显示面[0008]本公开还提供能够将大量的发光元件安全地转印到显示面板基板的发光元件转4层形成于所述第一掩膜层的下部，并且在各个发光元件的下部具有至少一个孔的掩膜层；从所述第二临时基板分离布置于所述第二临时基板上的多个发光元件中的至少一个发光[0014]图1A是根据本发明的一实施例的发光装置(lightemittingapparatus)的平面[0015]图2是简略地示出根据本发明的一实施例的发光元件(lightemittingdevice)[0022]图9A是包括根据本发明的一实施例而并联连接的发光元件的发光装置(light5[0026]图13A至图13E是示出根据本发明的另一实施例的发光元件制造及转印方法的剖[0027]图14A至图14M是按顺序示出根据本发明的一实施例的制造发光装置的方法的剖[0037]图24A和图24B是用于说明根据又一实施例的显示装置的发光元件的示意性的平[0040]图26A至图26L是用于说明制造根据又一实施例的显示装置的方法的示意性的剖[0041]图27A至图27K是用于说明制造根据又一实施例的显示装置的方法的示意性的剖6[0050]所述至少一个连接端部的厚度可以小于所述第一电极焊盘和第二电极焊盘的厚上排列的多个连接端部可以相对于在所述面板基板上排列的所述发光元件的至少一个排置于所述中央处的连接端部可以位于由三个所述连接端部孔(viahole)而电连接于所述第[0061]并且，所述发光元件还可以包括布置于所述第二导电型半导体层上的欧姆层7从所述第二临时基板分离布置于所述第二临时基板上的多个发光元件中的至少一个发光[0076]从所述连接层分离所述发光元件的步骤可以通过向所述第二临时基板的一侧施8[0083]图1A是根据本公开的一实施例的发光装置的平面[0085]基板10包括至少一个像素区域10d以及包围所述像素区域10d的非像素区域10n[0088]像素单元110分别为表示图像的最小单位。各个像素单元110可以发出白色光和/9[0091]光通过层120是使从后述的发光元件150射出的光通过的层，并且与像素区域10d过层120在截面上观察时可以以具有上表面120p和侧表面120q的矩形形状被提供。在此，[0093]从发光元件150到达光通过层120的光被入射到光通过层120内，之后通过光通过[0095]在通过光通过层120的光在通过光通过层120之前和之后光通过层120可以起到波路径的功能。通过光通过层120的光在通过光通过层120之前和之[0096]光变换层120f如上所述地吸收来自发光元件150的光的波长，从而将其射出为其poly(methyl2_methylpropenoate))、陶瓷等透明或半透明的粘结剂(binder)混合的状态[0101]光变换层120f可以在能够将预定波长的光吸收之后变换为其他波长的光而释放件150b为红色发光二极管，并且第三发光元件150c为蓝色发光二极管的情形为例进行说件至第三发光元件150a、150b、150c的高度可以根据构成第一发光元件至第三发光元件[0106]在发光元件150上提供绝缘膜160。像素区域10d和非像素区域10nd均被提供绝缘[0107]绝缘膜160利用非导电性材料构成。绝缘膜160可以利用能够使光透射的材料构Benzocyclobutane)、八氟环丁烷(PFCB，Perfluorocyclobutane)、聚亚芳基醚(PAE，[0109]非透光性材料可以包含光吸收物质，并且实质上可以包括光透射率为10％以下[0110]绝缘膜160可以被提供为单层，但是还可以被提供为多层。在本公开的一实施例中，绝缘膜160可以包括提供于基板10上的第一绝缘膜161和提供于第一绝缘膜161上的第[0111]在绝缘膜160上的一部分被去除而提供使发光元件150的第一电极和第二电极[0114]端子部170通过形成于绝缘膜160上的接触孔CH而与各个发光元件150电连接。[0116]参照图2，第一发光元件150a包括第一半导体层153、活性层155、第二半导体层化镓(aluminumgalliumarsenide,AlGaAs)、磷砷化镓磷化物(galliumarsenide一半导体层153、活性层155和第二半导体层157可以包括：氮化镓(GaN)、氮化铟镓[0120]在未提供活性层155和第二半导体层157的第一半导体层153上布置有第一电极[0121]第一电极159p和/或第二电极159q可以构成为单层或者多层的金属。作为第一电[0124]公共焊盘171d和/或第一数据焊盘171a可以构成为单层或者多层金属。作为公共二电极或者第一电极和第二电极的位置或形状也可以[0127]根据本公开的一实施例的发光装置通过将公共电压和数据信号施加到发光元件150而被打开，从而射出光，并且射出的光通过下部的基板10而朝向基板10的背面方向行[0128]根据本公开的一实施例的发光装置可以在基板上按序地板上而制造发光装置的情况下，需要进行在印刷电路板上形成导通电极的过程和/或利用者从相邻的像素行进的光还具有被滤色层以及滤色部再次第一子绝缘膜161p和将第一子绝缘膜161p完全覆盖或者有机无机复合材料等。第二子绝缘膜161q可以与第二绝缘膜163相同地利用非透光性[0139]根据本公开的一实施例的发光装置还可以包括用于提高发光效率的多样的额外[0143]根据本公开的一实施例的发光装置还可以包括用于提高发光效率且阻断来自相[0146]反射层140可以利用能够使从发光元件150射出的光反射的导电性或非导电性材[0148]有机无机复合材料可以以混合粒径小的无机填充剂与高分子树脂的形态被提[0150]在本公开的一实施例中，构成反射层140的材料或结构可以根据来自对应的像素111的发光元件150的光的波长带而选择。特定材料或金属的反射率可以根据波长而不同，线波长带中反射率较高的铝或者铝合金作为反射层140材料而选择，并且介电镜同样能够通过控制材料或层叠层数而提高紫外线波长射层140通过金属等导电性材料构成的情况下，以不会与发光元件150的端子部170等电连[0153]根据本公开的一实施例的发光装置可以利用具有与上述实施例不同的波长的多样的发光元件和与此对应的光变换层来实现彩线波长带的光，并且光通过层120可以被提供为与此对应地将紫外线变换为特定颜色的光变换为蓝色光的光变换物质；第二像素111b的光变换层120f可以包括使从第二发光元件从第三发光元件150c射出的紫外线变换为绿色光的光变[0160]根据本公开的一实施例的发光装置可以利用具有与图6的实施例不同的波长的多样的发光元件以及与此对应的光变换层而体现彩三像素111c的光变换层120f可以包括使从第三发光元件150c射出的蓝色光变换为绿色光[0170]第二发光元件150b作为半导体层，可以包括：铝砷化镓(aluminumgallium(aluminumgalliumindiumphosphide,AlGaInP)、以及磷化镓(galliumphosphide,化物(AlInGaN)以及硒化锌(zincselenide,ZnSe)，尤其可以包括铝铟镓氮化物[0178]图9A是示出包括根据本发明的一实施例而并联连接的发光元件的发光装置供一个发光元件150的发光单位与上述实施例类似地称为像素111而进[0179]参照上述实施例和图9A及图9B，发光装置包括基板10及贴装于基板10上的像素另一个施加发光信号。公共焊盘171p和数据焊盘171q可以以彼此隔开且沿一方向延伸的形态被提供。各个发光元件150的第一电极和第二电极中的一个可以通过接触孔CH而被连件150在公共焊盘171p和数据焊盘171q之间[0181]图10是示出根据本发明的一实施例的包含串联连接的发光元件150的发光装置的[0185]参照图11，根据本公开的一实施例的发光元件制造[0188]参照图12B，第一临时基板10p上的外延堆积部以各个发光元件为单位被分离部具有在一部分区域朝向上侧方向突出，并且在另一部分区域向下侧方向凹入的台面结的第二电极159q。在未提供活性层155和第二半导体层157的第一半导体层153上形成有第一电极159p，在第二半导体层157上形成有第二电极159q。第一电极159p和/或第二电极元件150的第一半导体层153和第一临时基板10[0195]所述激光LSR用于将布置于第一半导体层153的与第一临时基板10p之间的界面的过，在照射激光LSR之后，第一半导体层153和第一基板10p之间的粘合力相比于照射激光LSR之前的第一半导体层153和第一基板10p之间的粘合[0196]所述第二临时基板10q在向第一半导体层153和第一临时基板10p之间照射激光提供于第二临时基板10q和保护膜165之间的分离层10q'。元件150的第一半导体层153之间形成有具有弱粘合性的[0201]参照图12K，通过将移送装置190的临时粘合层181接触到欲要移送的发光元件相同的粘合力，在基板10与粘合层180之间的粘合面积大于移送装置190与临时粘合层181送装置190上的临时粘合层181)将会从发光元件150蓝宝石基板等生长基板上之后马上从生长基板向所要形成元件的基板上直接转印发光元应的发光元件选择性地利用移送装置而精确地排列在基板上，因此在所要制造的装置中，[0208]在本公开的一实施例中，可以如同上述的图12A至图12N[0209]图13A至图13E是示出根据本公开的另一实施例的发光元件制造及转印方法的剖了作为第一临时基板10p而使用图案化的基板，例如，图案化的蓝宝石基板(patterned的第一临时基板10p上形成有具有第一半导体层153、活性层155和第二半导体层157的外在第一临时基板10p的上表面具有截面为半圆形的突出部的情形作为一例[0213]参照图13C，激光LSR被照射到发光元件150的第一半导体层153与第一临时基板[0215]参照图13E，在下表面具有凹凸部PR的发光元件150将粘合层180置于中间而粘合13E的发光元件的制造及转印方法来制造图示于图1A及图1B的发光装置的方法进行说明。[0218]图14A至图14M是按顺序地示出根据本公开的一实施例的发光装置的制造方法的[0220]参照图14B，在形成有第一绝缘膜161的基板10上涂覆光方式形成。在颜色滤光层130形成于前表面的情况下，也可以通过后述的研磨等而将其去如可以通过在形成金属膜或者介质镜层之后利用光刻来进行变换层120f可以以流体形态通过涂覆或滴下(dripping)等方法被提供至第二像素区域之在第一光刻胶图案PR1被去除之后，对应于第一像素区域和第三像素区域的基板10的上表[0225]参照图14F，在包括第一像素区域和第三像素区域的基板10的前表面形成有光通[0229]图14K至图14M示出在第二绝缘膜163上形成端子部170的情形，其将利用剥离[0239]形成于独立的第一临时基板10p上的蓝色发光元件150B和绿色发光元件150G利150B或绿色发光元件150G转印至最终的基板上之前临时地排列发光元[0240]在第三临时基板10r，最终要贴装的发光元件150以与多个像素对应的方式被布[0243]布置有多个发光元件150的第三临时基板10r在被移送装置190握持之后翻转，从[0247]图16示出利用充分的尺寸的基板10形成多个像素单元110之后，将其切割为多种尺寸的显示单元101的情形的图，图17示出将切割的多种尺寸的显示单元101组装安装在[0252]显示装置可以具有包括用于显示图像的多个像素单元110而组装的多个显示单元或像素111a、111b、111c以行列形状排列的含义不仅包括像素单元110和/或像素111a、[0255]参照图20，根据本公开的一实施例的显示装置包括计时控制部350、扫描驱动部[0256]计时控制部350从外部(例如，发送图像数据的系统)接收显示装置的驱动所需要的各种控制信号和图像数据。这种图像控制部350将接收到的图像数据再排列而发送到数[0259]布线部包括多个信号布线。布线部具体地包括连接扫描驱动部310和像素的第一扫描驱动部310之间、计时控制部350和数据驱动部之间或者除此之外的构成要素之间进[0260]扫描布线103将从扫描驱动部310生成的扫描信号提供至像素。从扫描驱动部330[0263]图21A是表示一个像素的电路图，即示出构成无源显示装置的像素的一例的电路[0265]发光元件150在第一电极和第二电极之间施加阈值电压以上的电压时，以与施加[0267]图21B是表示第一像素111a的电路图，即示出构成有源型显示装置的像素的一例可以被供应第一像素电源ELVDD和第二[0268]参照图21B，第一像素111a包括一个以上的发光元件150和与此连接的晶体管部势而言低发光元件的阈值电压以上的电势。这种发光元件分别以通过晶体管部TFT控制的使第一晶体管T1打开的程度的电压的扫描信号时被打开，从而能够电连接数据布线102和T2控制与第一节点N1的电压对应地供应至发光元[0273]存储电容器Cst的一电极连接到第一像素电源ELVDD，另一电极连接到第一节点电的电压保持到供应下一个帧的数据信号为并不局限于此，显然至少一个显示模块还可以被提供为与其他显示模块DM不同的其他尺过将彼此不同的分辨率的显示模块DM排列的方法制造多[0279]图23是用于说明根据又一实施例的显示装置的示意性平面图，并且图24A和图24B是用于说明根据又一实施例的显示装置中利用的发光元件的示意性的平面图以及剖面[0281]面板基板210可以包括用于被动矩阵驱动或者主动矩阵驱动的电路。在一实施例[0282]多个发光元件800排列于面板基板210上。各个发光元件800可以构成一个子像素发光元件806。蓝色发光元件802可以是发出蓝色光的无机发光二极管，并且可以包括括AlGaInP系列的阱层或者AlInGaN系列的阱层。红色发光元件806可以是发出红色光的无情形进行了图示和说明，但是发光元件800可以倒装键合(flipbonding)于图23的面板基[0287]发光结构体29包括第一导电型半导体层23、活性层25和第二导电型半导体层2通过将活性层25和第二导电型半导体层27蚀刻而形成，并且可以包括第一导电型半导体[0293]第二电极焊盘114电连接于第二导电型半导体层27。第二电极焊盘114布置于绝欧姆层33利用导电性物质来形成。并且将第二电极焊盘114电连接到第二导电型半导体层[0294]连接端部44b在绝缘层31的上部布置有一个以上，并且可以布置于第一及第二电极焊盘112、114之间。连接端部55b可以在将发光元件800转印至面板基板210的过程中形遍布于发光元件800'的较宽的区域而均匀地长的基板。基板例如可以是用于使AlInGaN系列的半导体层生长的蓝宝石基板或者是用于元件802或者绿色发光元件804的情况下，可以利用蓝宝石基板或者GaN基板，在发光元件元件800上形成有三个孔H，并且三个孔H可以相对于排列有发光元件800的至少一个方向此连接层55可以通过形成于发光元件800上部的至少一个孔H而连接到发光元件800。在形[0308]当第一临时基板57结合于连接层55时，如图25F所示，从发光元件800去除基板板而将发光元件800从连接层55分离。通过向结合有发光元件800的第二临时基板59施加朝向第一临时基板57的反方向即下方的外力，使与各个发光元件800连接的至少一个连接连接部55a从第二临时基板59的一侧依次被切断的方式从[0315]拾取部70拾取多个发光元件800中的一部分并转印，并且通过筛选方式拾取以与之间的间距可以根据被转印的面板基板210内的像素的间[0317]在本公开中，发光元件800可以以上部布置有第一电极焊盘112和第二电极焊盘114的状态下被拾取。据此，在利用拾取部70而将发光元件800贴装到面板基板210的过程时基板的蓝色发光元件802、绿色发光元件804和红色发光元件806一并转印至面板基板210。发光元件800可以以使第一电极焊盘112和第二电极焊盘114粘合到面板基板210的方半导体层生长的基板。在发光元件800为蓝色发光元件802或者绿色发光元件802的情况于与排列有发光元件800的方向垂直的方连接层55可以通过形成于发光元件800上部的至少一个孔H而连接到发光元件800。连接层55的一部分填充形成于发光元件800上部的孔H而连接层55的气泡，并且可以在低于第一掩膜层53的熔点的温度下执行连接层55的固化过发光元件800可以通过连接于各个发光元件800的至少一个连接部55a而连接到连接层55将发光元件800从连接层55分离。通过向结合有发光元件800的第二临时基板59施加朝向[0332]如图所示，施加到第二临时基板59的外力可以相对于第二临时基板59的一侧而接端部55b的厚度可以小于第一电极焊盘112和第二电极焊盘1层53形成为将多个发光元件800全部覆盖，并且可以在发光元件800的上表面以具有预定所示，发光元件800可以通过连接于各个发光元件800的至少一个连接部55a而连接到连接取部70将布置于第二临时基板59上部的发光元件800中的一部分[0348]参照图27K，通过拾取部70拾取的发光元件800分别通过连接部55a从连接层55断[0350]如同又一实施例，根据图28A至图28O所示的变形例的发光元件800中，连接端部以如上所述的方式布置的情况下，所述连接尖端55b执行在发光元件800的拾取和贴装过且布置于第一电极焊盘112及第二电极焊盘114的外侧。两个连接端部55b布置于第一电极55b可以沿布置有第一电极焊盘112和第二电极焊盘114的方向不电极焊盘112和第二电极焊盘114重叠的位置，其余两个布置于第一电极焊盘112和第二电接端部55b可以分别布置于第一电极焊盘112和第二电极焊盘1个连接端部55b中的两个布置成与第一电极焊盘112和第二电极焊盘114部分重叠，其余两与第一电极焊盘112重叠的位置，另一个连接端部55b布置于与第二电极焊盘114重叠的位[0361]三个连接端部55b的整体面积可以为相对于发光元件800的平面上的面积的且布置于与第一电极焊盘112和第二电极焊盘114部分重叠的位置。三个连接端部55b中的第一变形例的连接端部55b而较大地形成，并且可以为相对于发光元件800的平面上的面且布置于与第一电极焊盘112和第二电极焊盘114重叠的位置。四个连接端部55b中的两个布置于与第一电极焊盘112重叠的位置，其余两个连接端部55b布置于与第二电极焊盘114且布置于与第一电极焊盘112和第二电极焊盘114重叠的位置。三个连接端部55b中的一个布置于与第一电极焊盘112重叠的位置，其余两个连接端部55b布置于与第二电极焊盘114且布置于与第一电极焊盘112和第二电极焊盘114重叠的位置。三个连接端部55b中的两个布置于与第一电极焊盘112重叠的位置，另一个连接端部55b布置于与第二电极焊盘114重叠的位置。并且，连接端部55b的整体面积可以为相对于发光元件800的平面上的面积的55bc，布置于基座55ba的长度方向的另一侧末端，并且沿朝向第二电极焊盘114的方向延[0367]此时，连接端部55b的整体面积可以为相对于发光元件800的平面上的面积的[0369]此时，连接端部55b的整体面积可以为相对于发光元件800的平面上的面积的个连接端部55b中的两个布置于与第一电极焊盘112和第二电极焊盘114重叠的位置，其余第二电极焊盘114的连接端部55b可以分别布置于第一电极焊盘112和第二电极焊盘114的布置于靠近第二电极焊盘114的位置，布置成与第二电极焊盘114重叠的连接端部55b可以55b在外廓形成为三角形的形态，并且布置于发光元件800的中央处的连接端部55b可以位[0372]布置于与第二电极焊盘114重叠的位置的两个连接端部布置于第二电极焊盘114[0375]如果如上所述地设置成在布置于外廓的连接尖端55b之间布置独立的连接尖端[0376]当利用连接端部而从连接部分离发光元件时，首先形成重叠于第一电极焊盘112的连接端部，接着形成中心附近的连接端部，最后形成重叠于第二电极焊盘114的连接端两侧边缘位置以及发光元件800的中心附近分别布置连接端部而稳定地拾取或贴装发光元[0384]图29A是示出用于说明根据本发明的又一实施例的发光元件811的示意性的平面[0387]对发出绿色光的发光元件而言，半导体层可以包括：氮化铟镓(InGaN)、氮化镓AlGaAs)、砷化镓磷化物(galliumarsenidephosphide,GaAsP)、铝镓铟磷化物(aluminumgalliumindiumphosphide,AlGaInP)或者磷化镓(galliumphosphide,GaP)。(InGaN)或者硒化锌(zinc[0390]在附图中，示出为第一导电型半导体层2110和第二导电型半导体层2114分别为[0391]第二导电型半导体层2114和活性层2112具有台面M结构，并布置于第一导电型半地包括第一导电型半导体层2110的一部分。若台面M位于第一导电型半导体层2110的一部层2116暴露的开口部2120a和贯通孔2114a内具有使第一导电型半导体层2110暴露的开口部2120b。绝缘层2120可以形成为氧化硅膜或者氮化硅膜的单层或者多层。另外，绝缘层[0395]第一端子2122和第二端子2124布置于绝缘层2120上。第一端子2122可以通过开[0396]第一端子2122和/或第二端子2124可以构成为单层或者多层金属。作为第一端子[0400]图30A是用于说明根据本发明的又一实施例的像素区域Pa的示意性的平面图。图像素P的发光模块或者在像素单元内布置有[0405]光阻断层902可以包括炭黑等吸收光的光吸收物质。光吸收物质防止从发光元件具有使发光元件的第一端子2122和第二端子2124露出的开口部905a。台阶调节层905为了在形成凸块时使形成凸块的位置的高度均匀而形成。台阶调节层905例如可以利用聚酰亚907c以电方式共同连接于第一发光元件至第三发光元件811、813、815的第二导电型半导