发光器件封装件转让专利

申请号 : CN201610868430.4

文献号 : CN106558597B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 金容一元炯植林完泰车南煹

申请人 : 三星电子株式会社

摘要 :

本发明提供了一种发光器件封装件,该发光器件封装件可包括:发光结构,其包括分别发射光的多个发光区;多个光调整层,它们形成在发光区上方,以分别改变从发光区发射的光的特征;多个电极,它们分别控制发光区以发射光;以及隔离绝缘层,其布置在发光区之间,以使各发光区彼此绝缘,隔离绝缘层相对于发光区形成连续结构。

权利要求 :

1.一种发光器件封装件,包括:

发光结构,其包括分别发射光的多个发光区;

多个光调整层,它们形成在发光区上方,以分别改变从发光区发射的光的特征;

多个电极,它们分别控制各发光区发射光;以及

隔离绝缘层,其布置在发光区之间,以使各发光区彼此绝缘,隔离绝缘层相对于发光区形成连续结构,并且隔离绝缘层在每个发光区的底部下方延伸,以及分隔件,其布置在隔离绝缘层上方和光调整层之间,并且所述分隔件防止通过光调整层发射的光彼此干扰,其中,分隔件相对于光调整层形成连续结构,并且连接至隔离绝缘层,并且其中,每个发光区包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层,并且其中,电极包括:多个第一连接电极,它们分别连接至各发光区的第一导电类型半导体层;以及一个第二连接电极,其共同地连接至各发光区的第二导电类型半导体层。

2.根据权利要求1所述的发光器件封装件,其中,每个光调整层包括波长转换层,其对从各发光区当中的对应的发光区发射的光的波长进行转换。

3.根据权利要求2所述的发光器件封装件,其中,从各发光区发射的光具有相同的波长,并且其中,各波长转换层不同地对光的波长进行转换。

4.根据权利要求2所述的发光器件封装件,其中,每个光调整层还包括滤波器层,其布置在波长转换层上方,并且选择性地阻挡在波长转换层处对其波长进行转换的光。

5.根据权利要求4所述的发光器件封装件,还包括布置在光调整层上方的玻璃层。

6.根据权利要求5所述的发光器件封装件,其中,玻璃层包括布置在玻璃层的上表面上的凹凸结构。

7.根据权利要求1所述的发光器件封装件,其中,电极还包括:多个第一电极焊盘,它们分别连接至各第一连接电极;以及第二电极焊盘,其连接至第二连接电极,

其中,第一电极焊盘的数量等于发光区的数量,并且其中,至少两个第一电极焊盘布置在各发光区当中的同一发光区下方。

8.根据权利要求7所述的发光器件封装件,其中,所述多个第一电极焊盘中的一个第一电极焊盘和第二电极焊盘布置在各发光区当中的同一发光区下方。

9.根据权利要求7所述的发光器件封装件,其中,连接至各发光区中的一个发光区的第一导电类型半导体层的第一连接电极在另一发光区下方延伸,并且连接至所述至少两个第一电极焊盘中的一个。

10.根据权利要求9所述的发光器件封装件,其中,发光器件封装件的平面图结构呈四边形形式,并且其中,第一电极焊盘和第二电极焊盘在平面图中分别布置为靠近发光器件封装件的顶点。

11.根据权利要求1所述的发光器件封装件,其中,隔离绝缘层的一部分插入分隔件的底部中。

12.根据权利要求1所述的发光器件封装件,

其中,第二连接电极的一部分布置在发光区之间以及分隔件下方。

13.根据权利要求1所述的发光器件封装件,其中,隔离绝缘层包括具有不同折射率的多个绝缘层。

14.根据权利要求1所述的发光器件封装件,还包括布置在发光结构与所述多个光调整层之间的缓冲层。

15.根据权利要求14所述的发光器件封装件,其中,隔离绝缘层的一部分插入缓冲层中。

16.一种发光器件封装件,包括:

发光结构,其划分为分别发射光的多个发光区;

多个光调整层,它们形成在发光区上方,以分别转换从各发光区发射的光的特征;

多个电极,它们关于发光结构与光调整层相对布置,并且分别控制各发光区发射光,隔离绝缘层,其使各发光区彼此绝缘,并且隔离绝缘层在每个发光区的底部下方延伸,以及分隔件,其布置在隔离绝缘层上方和光调整层之间,并且所述分隔件防止通过光调整层发射的光彼此干扰,其中,分隔件相对于光调整层形成连续结构,并且连接至隔离绝缘层,并且其中,发光结构形成单个芯片,其中,每个发光区包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层,并且其中,电极包括:多个第一连接电极,它们分别连接至各发光区的第一导电类型半导体层;以及一个第二连接电极,其共同地连接至各发光区的第二导电类型半导体层。

17.根据权利要求16所述的发光器件封装件,其中,隔离绝缘层包括布置在发光区之间的侧绝缘部分,并且其中,所述侧绝缘部分的顶表面通过布置在发光结构与光调整层之间的缓冲层彼此连接。

18.根据权利要求17所述的发光器件封装件,其中,缓冲层包括防止各发光区彼此电连接的高电阻材料。

19.根据权利要求17所述的发光器件封装件,其中,缓冲层包括AlN、AlGaN或者InGaN。

说明书 :

发光器件封装件

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求在韩国知识产权局于2016年7月7日提交的韩国专利申请No.10-2016-0086022和于2015年9月30日提交的韩国专利申请No.10-2015-0137334的优先权,所述申请的公开以引用方式并入本文中。

技术领域

[0003] 与示例性实施例一致的设备涉及一种发光器件封装件。

背景技术

[0004] 半导体发光器件被广泛看作是具有诸如相对长的寿命、低功耗等级、快响应速度和环保等许多优点的下一代光源,并且作为用于诸如通用照明装置和显示装置的背光的各种产品中的重要类型的光源而得到关注。具体地说,基于III族氮化物(诸如氮化镓(GaN)、铝镓氮化物(AlGaN)、铟镓氮化物(InGaN)和铟铝镓氮化物(InAlGaN))的基于氮化物的发光器件作为输出蓝光或紫外光的半导体发光器件起着重要作用。
[0005] 因此,随着发光器件(LED)扩展至用于照明的各个领域,需要小型化的封装件以确保适合各种用途的设计自由度。

发明内容

[0006] 一方面可提供一种能够实现各种颜色的小型化发光器件封装件。一方面可提供一种包括扩大的键合焊盘的小型化发光器件封装件。
[0007] 根据示例实施例,提供了一种发光器件封装件,可包括:发光结构,其包括分别发射光的多个发光区;多个光调整层,它们形成在发光区上方,以分别改变从发光区发射的光的特征;多个电极,它们分别控制各发光区发射光;以及隔离绝缘层,其布置在发光区之间,以使各发光区彼此绝缘,隔离绝缘层相对于发光区形成连续结构。
[0008] 根据示例实施例,提供了一种发光器件封装件,可包括:发光结构,其划分为分别发射光的多个发光区;多个光调整层,它们形成在发光区上方,以分别转换从各发光区发射的光的特征;以及多个电极,它们关于发光结构与光调整层相对布置,并且分别控制各发光区发射光,其中,发光结构形成单个芯片。
[0009] 根据示例实施例,提供了一种制造发光器件封装件的方法。该方法可包括以下步骤:制备衬底;在衬底上生长包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层的外延层;在外延层中形成包括多个发光区并且对应于单个芯片的发光结构;在发光结构的一侧上形成控制发光区的多个电极;形成包括布置在发光区之间的侧绝缘部分的隔离绝缘层;以及形成分别位于各发光区上方的多个光调整层,其中,光调整层关于发光结构与电极相对布置。

附图说明

[0010] 通过以下结合附图的详细描述,将更加清楚地理解本发明构思的以上和其它方面、特征和优点,其中:
[0011] 图1A和图1B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件的平面图和后视图;
[0012] 图2A和图2B是沿着线I-I'和II-II'截取的图1A所示的发光器件封装件的剖视图;
[0013] 图3A至图9B是示出制造根据示例实施例的发光器件封装件的方法的主要处理的剖视图;
[0014] 图10A和图10B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件的平面图和后视图;
[0015] 图11A和图11B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件的平面图和后视图;
[0016] 图12A和图12B是沿着线III-III'和IV-IV'截取的图11A所示的发光器件封装件的剖视图;
[0017] 图13A和图13B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件的平面图和后视图;
[0018] 图14A和图14B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件的平面图和后视图;
[0019] 图15A和图15B是根据示例实施例的发光器件封装件的剖视图;
[0020] 图16A和图16B是根据示例实施例的发光器件封装件的剖视图;
[0021] 图17A和图17B是根据示例实施例的发光器件封装件的剖视图;
[0022] 图18A和图18B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件的平面图和后视图;
[0023] 图19A和图19B是沿着线V-V'和VI-VI'截取的图18A所示的发光器件封装件的剖视图;
[0024] 图20A和图20B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件的平面图和后视图;
[0025] 图21A和图21B是沿着线VII-VII'和VIII-VIII'截取的图20A所示的发光器件封装件的剖视图;
[0026] 图22A至图25B是示出制造根据示例实施例的发光器件封装件的方法的处理的示图;
[0027] 图26A和图26B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件的平面图和后视图;
[0028] 图27A和图27B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件的平面图和后视图;
[0029] 图28A和图28B是沿着线X-X'和XI-XI'截取的图27A所示的发光器件封装件的剖视图;以及
[0030] 图29是示意性地示出包括根据示例实施例的发光器件封装件的显示面板的透视图。

具体实施方式

[0031] 下文中,将参照附图如下描述本发明构思的示例实施例。
[0032] 然而,本发明构思可按照许多不同形式例示,并且不应理解为限于本文阐述的特定实施例。相反,提供这些实施例是为了使得本公开将是彻底和完整的,并且将把本公开的范围完全传递给本领域技术人员。
[0033] 在整个说明书中,应该理解,当诸如层、区或晶圆(衬底)的一个元件被称作“在”另一元件“上方”、“在”另一元件“上”、“连接至”或“耦接至”另一元件时,所述一个元件可直接“在”另一元件“上方”、“在”另一元件“上”、“连接至”或“耦接至”另一元件,或者可存在介于它们之间的其它一个或多个元件。相反,当一个元件被称作“直接在”另一元件“上方”、“直接在”另一元件“上”、“直接连接至”或“直接耦接至”另一元件时,则不存在介于它们之间的元件或层。相同附图标记始终指代相同元件。如本文所用,术语“和/或”包括相关所列项之一或多个的任何和所有组合。
[0034] 应该清楚的是,虽然本文中可使用术语第一、第二、第三等来描述各个构件、组件、区、层和/或部分,但是这些构件、组件、区、层和/或部分不应该被这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区、层或部分与另一个区、层或部分区分开。因此,下面讨论的第一构件、第一组件、第一区、第一层或第一部分可被称作第二构件、第二组件、第二区、第二层或第二部分,而不脱离示例实施例的教导。
[0035] 为了方便描述,本文中可使用诸如“在……之上”、“上”、“在……之下”和“下”等的空间相对术语,以描述附图中所示的一个元件与另一元件的关系。应该理解,空间相对术语旨在涵盖使用或操作中的装置的除图中所示的取向之外的不同取向。例如,如果图中的装置颠倒,则描述为“在其它元件之上”或“在其它元件上”的元件将因此取向为“在其它元件或特征之下”或“在其它元件或特征下”。因此,示例性术语“在……之上”可根据图的特定方向涵盖“在……之上”和“在……之下”这两个取向。装置可按照其它方式取向(旋转90度或位于其它取向),并且将相应地解释本文所用的空间相对描述语。
[0036] 本文所用的术语仅是为了描述特定实施例,并且不旨在限制。如本文所用,除非上下文清楚地指明不是这样,否则单数形式“一”、“一个”或“该”也旨在包括复数形式。还应该理解,术语“包括”和/或“包括……的”当用于本说明书中时,指明存在所列特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组,但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、构件、元件、组件和/或它们的组。
[0037] 下文中,将参照示出实施例的示意图来描述实施例。在图中,例如,由于制造技术和/或公差,所示形状的改变是预期的。因此,实施例不应限于本文示出的区的具体形状,而是例如可包括在制造中导致的形状的改变。下面的实施例也可单独构造或者通过它们的组合构造。
[0038] 下面描述的内容可具有多种构造,并且本文中仅提出所需的构造,但是不限于此。
[0039] 图1A和图1B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件的平面图和后视图。图2A和图2B是沿着线I-I'和II-II'截取的图1A所示的发光器件封装件的剖视图。
[0040] 参照图1A至图2B,根据示例实施例的发光器件封装件10可包括:三个发光区C1、C2和C3;第一绝缘层121a和第二绝缘层121b;隔离绝缘层126;第一接触电极123;第一连接电极127;三个第一电极焊盘131a、131b和131c;第二连接电极128;第二电极焊盘132;包封部分134;三个光调整层150a、150b和150c;以及分隔件145。
[0041] 详细地说,发光器件封装件10可包括发光结构LS,其包括第一导电类型半导体层113、有源层115和第二导电类型半导体层117。可通过隔离绝缘层126将发光结构LS划分为三个发光区C1、C2和C3。发光结构LS可具有由第一导电类型半导体层113提供的第一表面和由第二导电类型半导体层117提供并且与第一表面相对的第二表面。第一表面与由第一导电类型半导体层113提供的面对有源层115的表面相对,并且第二表面与由第二导电类型半导体层117提供的面对有源层115的表面相对。
[0042] 隔离绝缘层126可从第一表面延伸至第二表面,以将发光结构LS划分为三个发光区C1、C2和C3,并且相对于发光区C1、C2和C3形成连续结构。隔离绝缘层126还在每个发光区C1、C2和C3的底部下方延伸。隔离绝缘层126的一个表面可与第一表面共面。
[0043] 第一发光区至第三发光区(C1、C2和C3)的有源层115可发射具有相同波长的光。例如,有源层115可发射波长为440nm至460nm的蓝光或波长为380nm至440nm的紫外(UV)光。
[0044] 发光器件封装件10可包括:三个第一连接电极127,它们分别设置在第一发光区至第三发光区(C1、C2和C3)中,并且分别连接至发光区C1、C2和C3中的第一导电类型半导体层113。每个第一连接电极127形成为穿过第二导电类型半导体层117和有源层115,以连接至每个发光区C1、C2和C3中的第一导电类型半导体层113。
[0045] 发光器件封装件10可包括:第一接触电极123,其分别布置在第一导电类型半导体层113与第一连接电极127之间;第一电极焊盘131a、131b和131c,其分别布置在各第一连接电极127上,并且数量与发光区C1、C2和C3的数量相同;第二连接电极128,其共同地连接至第一发光区至第三发光区(C1、C2和C3)的第二导电类型半导体层117;第二接触电极124,其分别布置在各第二导电类型半导体层117与第二连接电极128之间;以及第二电极焊盘132,其与第一电极焊盘131a、131b和131c布置在相同方向上,并且设置在第二连接电极128上。
[0046] 连接至布置在中央的第二发光区C2的第一连接电极127可具有这样的一部分,其延伸以覆盖相邻的第三发光区C3的一部分,并且第一电极焊盘131b可设置在该延伸的一部分上。可跨越第一发光区至第三发光区(C1、C2和C3)一体地布置第二连接电极128。第一连接电极127可通过绝缘层121b和126中的第一通孔H1连接至第一导电类型半导体层113。第二连接电极128可通过绝缘层121b和126中的第二通孔H2连接至第二导电类型半导体层117。第一电极焊盘131a、131b和131c以及第二电极焊盘132可布置在发光结构LS的第二表面上。第一电极焊盘131a、131b和131c以及第二电极焊盘132可布置为邻近于发光结构LS的第二表面的顶点。
[0047] 第一导电类型半导体层113可为n型半导体层,第二导电类型半导体层117可为p型半导体层,并且第二电极焊盘132可为连接至第一发光区至第三发光区(C1、C2和C3)的p型半导体层的公共阳极。可替换地,在示例实施例中,第一导电类型半导体层113可为p型半导体层,第二导电类型半导体层117可为n型半导体层,并且第二电极焊盘132可为连接至第一发光区至第三发光区(C1、C2和C3)的n型半导体层的公共阴极。
[0048] 发光器件封装件10可包括:第一绝缘层121a和第二绝缘层121b,其将第一连接电极127与第二导电类型半导体层117和有源层115电绝缘;包封部分134,其包围发光结构LS、第一电极焊盘131a、131b和131c和第二电极焊盘132,并且暴露出第一电极焊盘131a、131b和131c和第二电极焊盘132的端部;波长转换层151a、151b和151c,它们设置在第一发光区至第三发光区(C1、C2和C3)上,并且分别转换从第一发光区至第三发光区(C1、C2和C3)发射的光的波长;滤波器层153a、153b和153c,它们设置在波长转换层151a、151b和151c上,并且选择性地阻挡从第一发光区至第三发光区(C1、C2和C3)中的至少一个发射的光;以及分隔件145,其布置在波长转换层151a、151b和151c之间以及滤波器层153a、153b和153c之间。
[0049] 分隔件145可布置在隔离绝缘层126上,其布置方式是,分隔件145连接至隔离绝缘层126。像隔离绝缘层126相对于发光区C1、C2和C3形成连续结构那样,分隔件145也可相对于波长转换层151a、151b和151c以及滤波器层153a、153b和153c形成连续结构。分隔件145可形成为使得隔离绝缘层126的一部分插入分隔件145中。分隔件145可包括光阻挡材料,从而通过波长转换层151a、151b和151c发射的光不会彼此干扰。例如,分隔件145可包括硅(Si)、黑矩阵树脂等。第一波长转换层151a和第一滤波器层153a可形成第一光调整层150a,第二波长转换层151b和第二滤波器层153b可形成第二光调整层150b,第三波长转换层151c和第三滤波器层153c可形成第三光调整层150c。
[0050] 在第一发光区至第三发光区(C1、C2和C3)发射紫外(UV)光、第一波长转换层151a包括红色磷光体、第二波长转换层151b包括绿色磷光体、并且第三波长转换层151c包括蓝色磷光体的情况下,滤波器层153a、153b和153c可选择性地阻挡从第一发光区至第三发光区(C1、C2和C3)发射的UV光,并且允许从波长转换层151a、151b和151c发射的红光、绿光和蓝光从中透射通过。
[0051] 可替换地,在第一发光区至第三发光区(C1、C2和C3)发射蓝光、第一波长转换层151a包括红色磷光体、第二波长转换层151b包括绿色磷光体、并且第三波长转换层151c包括其浓度小于第二波长转换层151b的绿色磷光体浓度的绿色磷光体的情况下,第一滤波器层153a和第二滤波器层153b可选择性地阻挡从第一发光区C1和第二发光区C2发射的蓝光,并且允许从第一波长转换层151a和第二波长转换层151b发射的红光和绿光从中透射通过。
第三滤波器层153c可允许从第三发光区C3发射的蓝光从中透射通过。
[0052] 另外,滤波器层153a、153b和153c可选择性地阻挡从所述多个波长转换层151a、151b和151c发射的光的预定波长区,因此,从波长转换层151a、151b和151c发射的光的半峰全宽(FWHM)可减小。波长转换层151a、151b和151c可包括磷光体的各种组合,而不限于上述示例实施例。
[0053] 图3A至图9B是示出制造根据示例实施例的发光器件封装件10的方法的剖视图。详细地说,制造发光器件封装件10的方法涉及制造晶圆级芯片尺寸封装件的方法。下文中,将放大示出衬底(或晶圆)的一些剖面,以帮助理解主要工艺图。图3A至图9A是沿着图1A的线I-I'截取的剖视图,图3B至图9B是沿着图1A的线II-II'截取的剖视图。
[0054] 参照图3A和图3B,制造发光器件封装件10的方法可从制备其上形成有包括第一导电类型半导体层113、有源层115和第二导电类型半导体层117的发光结构LS的衬底101的操作开始。
[0055] 根据需要,衬底101可为绝缘衬底、导电衬底或者半导体衬底。例如,衬底101可由蓝宝石、SiC、Si、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2或GaN形成。
[0056] 发光结构LS可为形成在衬底101上的基于III族氮化物的半导体层的外延层。第一导电类型半导体层113可为满足n型InxAlyGa1-x-yN(其中,0≤x<1,0≤y<1,并且0≤x+y<1)的氮化物半导体,并且n型杂质可为Si、Ge、Se或Te。有源层115可具有量子阱层与量子势垒层交替地堆叠的多量子阱(MQW)结构。例如,量子阱层和量子势垒层可由具有不同组成的InxAlyGa1-x-yN(其中,0≤x≤1,0≤y≤1,并且0≤x+y≤1)形成。在特定示例中,量子阱层可由InxGa1-xN(其中,0<x≤1)形成,量子势垒层可由GaN或AlGaN形成。第二导电类型半导体层117可为满足p型InxAlyGa1-x-yN(其中,0≤x<1,0≤y<1,并且0≤x+y<1)的氮化物半导体层,并且p型杂质可为Mg、Zn或者Be。缓冲层可形成在衬底101与第一导电类型半导体层
113之间。缓冲层可由InxAlyGa1-x-yN(其中,0≤x≤1,并且0≤y≤1)形成。例如,缓冲层可由AlN、AlGaN或者InGaN形成。根据需要,可通过将具有不同组成的多个层组合来形成缓冲层,或者可由其中组成逐渐改变的单层形成缓冲层。
[0057] 然后,将第二导电类型半导体层117和有源层115的一些部分去除,以形成开口,从而暴露出第一导电类型半导体层113的一部分,并且随后可沉积第一绝缘层121a。可在各个发光区中形成一个或多个开口。
[0058] 参照图4A和图4B,可在去除了第一绝缘层121a的一部分的第一绝缘层121a的一部分上形成由导电材料形成的第一接触电极123和第二接触电极124。
[0059] 首先,去除形成在第二导电类型半导体层117上的第一绝缘层121a的一部分,并且第二接触电极124可形成为电连接至第二导电类型半导体层117。接着,可形成覆盖第二接触电极124和第一绝缘层121a的第二绝缘层121b。然后,可去除开口内的第一绝缘层121a和第二绝缘层121b的一些部分,并且可在开口内的第一导电类型半导体层113上形成第一接触电极123,以使得第一接触电极123电连接至第一导电类型半导体层113。
[0060] 第一接触电极123和第二接触电极124可为反射电极,其包括Ag、Al、Ni、Cr、Cu、Au、Pd、Pt、Sn、W、Rh、Ir、Ru、Mg、Zn和包括这些元素的合金中的至少一个。
[0061] 参照图5A和图5B,可执行将发光结构LS划分为多个发光区的隔离工艺以及形成第一连接电极和第二连接电极的工艺。
[0062] 参照图5A,隔离区I可形成为穿过第二绝缘层121b、第二接触电极124以及第一接触电极123与第二接触电极124之间的发光结构LS。通过该工艺,可将发光结构LS划分为由衬底101支承的多个发光区。
[0063] 参照图5B,隔离区I可形成在三个发光区C1、C2和C3中的每一个中。发光结构LS可通过隔离区I被划分为单独的发光芯片。子隔离区Ia可形成在三个发光区C1、C2和C3之间。隔离工艺可提供为利用刀片形成隔离区I的工艺,但不限于此。可通过额外工艺形成子隔离区Ia,或者可与隔离区I通过相同的工艺形成子隔离区Ia。可将子隔离区Ia形成为比隔离区I更窄。
[0064] 通过隔离工艺获得的发光区C1、C2和C3可具有梯形形状。因此,发光区C1、C2和C3可具有相对于衬底101的上表面倾斜的侧表面。
[0065] 接着,可在发光区C1、C2和C3的侧表面和第二绝缘层121b上形成隔离绝缘层126。在图5B中,示出了子隔离区Ia填充有隔离绝缘层126,但是不限于此。
[0066] 隔离绝缘层126可由具有电绝缘特性的任何材料形成,并且可使用具有低光吸收的材料。例如,隔离绝缘层126可包括二氧化硅、氧氮化硅或者氮化硅。在示例实施例中,隔离绝缘层126可包括光反射材料并且具有光反射结构。隔离绝缘层126可具有多层反射结构,其中交替地堆叠了具有不同折射率的多个绝缘层。所述多层反射结构可为分布式布拉格反射器(DBR),其中交替地堆叠了具有第一折射率的第一绝缘层和具有第二折射率的第二绝缘层。所述多层反射结构可为具有不同折射率的多个绝缘层重复地堆叠两次至一百次的结构。例如,具有不同折射率的多个绝缘层可重复地堆叠三次至七十次,并且优选地(但非必需地),重复地堆叠四次至五十次。所述多层反射结构的多个绝缘层各自可为氧化物或氮化物,诸如SiO2、SiN、SiOxNy、TiO2、Si3N4、Al2O3、ZrO2、TiN、AlN、TiAlN、TiSiN或者它们的组合。
[0067] 然后,可去除隔离绝缘层126和第二绝缘层121b的一些部分,以使得第一接触电极123和第二接触电极124的一些部分通过第一通孔H1和第二通孔H2暴露出来。可形成连接至暴露的第一接触电极123的第一连接电极127和连接至第二接触电极124的第二连接电极
128。第一连接电极127可形成在每个发光区中,而第二连接电极128可跨越三个发光区一体地形成。
[0068] 参照图6A和图6B,可形成连接至第一连接电极127的第一电极焊盘131a和连接至第二连接电极128的第二电极焊盘132。可通过电镀工艺形成第一电极焊盘131a和第二电极焊盘132。第一电极焊盘131a和第二电极焊盘132可由铜(Cu)形成。然而,第一电极焊盘131a和第二电极焊盘132的材料不限于此,并且第一电极焊盘131a和第二电极焊盘132可由除铜(Cu)以外的导电材料形成。
[0069] 可在第一电极焊盘131a与第二电极焊盘132之间形成包封部分134,以填充隔离区I(参照图6A和图6B)。可通过施加模塑材料以覆盖第一电极焊盘131a和第二电极焊盘132的上表面的处理和利用诸如研磨等的平面化方法暴露出第一电极焊盘131a和第二电极焊盘132的端部的处理来形成包封部分134。为了支承发光结构LS,包封部分134具有高杨氏模量,并且为了消散由发光结构产生的热,包封部分134可由具有高热导率的材料形成。例如,包封部分134可由环氧树脂或者硅树脂形成。另外,包封部分134可包括用于反射光的反光颗粒。反光颗粒可由二氧化钛(TiO2)和/或三氧化二铝(Al2O3)形成,但是其材料不限于此。
[0070] 参照图7A和图7B,可执行去除衬底101以暴露出第一导电类型半导体层113和隔离绝缘层126的处理。
[0071] 支承衬底140可附着于包封部分134。可出于键合支承衬底140的目的使用诸如UV固化材料的键合层138。然后,在衬底101是诸如蓝宝石的透明衬底的情况下,可通过激光剥离(LLO)将衬底101与发光结构LS分离。在LLO工艺中使用的激光器可为193准分子激光器、248准分子激光器、308准分子激光器、Nd:YAG激光器、He-Ne激光器和Ar离子激光器中的至少任一种。另外,在衬底101是诸如硅(Si)的不透明衬底的情况下,可通过研磨、抛光、干蚀刻或者它们的任何组合去除衬底101。
[0072] 根据需要,可在第一导电类型半导体层113的上表面上形成凹凸结构,以增大发光效率。可通过利用包括KOH或者NaOH的溶液的湿蚀刻方法或者利用包括BCl3气体的蚀刻剂气体的干蚀刻方法来形成凹凸结构。
[0073] 参照图8A和图8B,分隔件145可形成在发光区之间。另外,波长转换层151a、151b和151c以及滤波器层153a、153b和153c可按次序形成在第一导电类型半导体层113上。
[0074] 波长转换层151a、151b和151c可包括诸如磷光体或量子点的各种波长转换材料。波长转换层151a、151b和151c可包括不同的磷光体,以发射不同颜色的光。
[0075] 参照图9A和图9B,将所得结构最终切割为单独的封装件。可按照下列方式执行切割工艺:去除支承衬底140、粘附胶带、并通过刀片切割方法将所得结构分为单独的封装件。
[0076] 通过以上工艺获得的芯片级封装件可具有与半导体发光器件(也就是说,LED芯片)的封装件尺寸的等级基本相同的封装件尺寸。因此,当在照明装置中使用封装件时,每单位面积可获得高光量。当在显示面板中使用封装件时,可减小像素大小和像素间距。另外,由于在晶圆级执行各个工艺,因此制造方法适于批量生产,并且包括波长转换层和/或滤波器层的光学结构可有利地与LED芯片一体形成。
[0077] 图10A和图10B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件的平面图和后视图。
[0078] 图10A和图10B所示的发光器件封装件10A与以上参照图1A至图2B描述的发光器件封装件10的不同之处仅在于多个发光区C1'、C2'和C3'的布局结构,因此将简要地进行描述。
[0079] 参照图10A和图10B,根据示例实施例的发光器件封装件10A可包括划分为三个发光区C1'、C2'和C3'的发光结构。第一发光区C1'可布置在一个方向上,第二发光区C2'和第三发光区C3'可在基本垂直于第一发光区C1'的长边的方向上布置为彼此平行。
[0080] 发光器件封装件10A可包括第一连接电极227;三个第一电极焊盘231a、231b和231c;第二连接电极228;第二电极焊盘232;包封部分234;三个光调整层250a、250b和205c;
以及分隔件245。三个光调整层250a、250b和205c中的每一个可包括波长转换层和滤波器层。第一连接电极227可通过第一通孔H1连接至第一导电类型半导体层。第二连接电极228可通过第二通孔H2连接至第二导电类型半导体层。第一电极焊盘231c和第二电极焊盘232可布置在第一发光区C1'下方,第一电极焊盘231a可布置在第二发光区C2'下方,第一电极焊盘231b可布置在第三发光区C3'下方。
[0081] 图11A和图11B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件10B的平面图和后视图。图12A和图12B是沿着线III-III'和IV-IV'截取的图11A所示的发光器件封装件10B的剖视图。图11A至图12B所示的发光器件封装件10B具有包括与以上参照图1A至图2B描述的发光器件封装件10的发光区的数量不同的发光区的结构,因此,将简要地描述图11A至图12B所示的发光器件封装件10B。除非发生矛盾,否则以上参照图1A至图2B描述的发光器件封装件10的描述可按照相同的方式应用于当前示例实施例。
[0082] 参照图11A至图12B,根据示例实施例的发光器件封装件10B可包括四个发光区C1、C2、C3和C4;第一绝缘层321a和第二绝缘层321b;隔离绝缘层326;第一接触电极323;第一连接电极327;第一电极焊盘331a、331b、331c和331d;第二接触电极324;第二连接电极328;第二电极焊盘332;包封部分334;四个光调整层350a、350b、350c和350d;以及分隔件345。
[0083] 详细地说,发光器件封装件10B可包括发光结构LS,其包括第一导电类型半导体层313、有源层315和第二导电类型半导体层317。可通过隔离绝缘层326将发光结构LS划分为四个发光区C1、C2、C3和C4。
[0084] 发光器件封装件10B可包括:四个第一连接电极327,它们分别设置在每个发光区C1、C2、C3和C4中,并且穿过第二导电类型半导体层317和有源层315连接至第一导电类型半导体层313;第一接触电极323,其分别布置在第一导电类型半导体层313与各第一连接电极327之间;第一电极焊盘331a、331b、331c和331d,它们分别布置在各第一连接电极327上,并且数量与发光区的数量相等;第二连接电极328,其共同地连接至发光区C1、C2、C3和C4的第二导电类型半导体层317;第二接触电极324,其分别布置在各第二导电类型半导体层317与第二连接电极328之间;以及第二电极焊盘332,其与第一电极焊盘331a、331b、331c和331d布置在相同方向上,并且设置在第二连接电极328上。
[0085] 连接至布置在内侧的发光区C3的第一连接电极327可具有这样的一部分,其延伸以覆盖相邻的发光区C4的一部分,并且第一电极焊盘331c可设置在该延伸的一部分上。可跨越四个发光区C1、C2、C3和C4一体地布置第二连接电极328。
[0086] 各第一连接电极327可通过第一通孔H1分别连接至各第一导电类型半导体层313。第二连接电极328可通过第二通孔H2连接至第二导电类型半导体层317。第一电极焊盘
331a、331c和331d和第二电极焊盘332可布置为邻近于发光结构LS的顶点。第一电极焊盘
331b可布置为邻近于发光结构LS的边缘。
[0087] 发光器件封装件10B可包括:波长转换层351a、351b、351c和351d,它们设置在发光区C1、C2、C3和C4上,并且转换从发光区C1、C2、C3和C4发射的光;滤波器层353a、353b、353c和353d,其设置在波长转换层351a、351b、351c和351d上,并且选择性地阻挡从发光区C1、C2、C3和C4中的至少一个发射的光;以及分隔件345,其布置在波长转换层351a、351b、351c和351d之间以及滤波器层353a、353b、353c和353d之间。第一波长转换层351a和第一滤波器层353a可形成第一光调整层350a,第二波长转换层351b和第二滤波器层353b可形成第二光调整层350b,第三波长转换层351c和第一滤波器层353c可形成第三光调整层350c,第四波长转换层351d和第一滤波器层353d可形成第四光调整层350d。
[0088] 发光区C1、C2、C3和C4可发射UV光,并且第一波长转换层351a可包括红色磷光体,第二波长转换层351b可包括绿色磷光体,第三波长转换层351c可包括蓝色磷光体,第四波长转换层351d可包括混合为发射白光的磷光体。在这种情况下,滤波器层353a、353b、353c和353d可选择性地阻挡从发光区C1、C2、C3和C4发射的UV光,并且允许从波长转换层351a、351b、351c和351d发射的红光、绿光、蓝光和白光从中透射通过。另外,滤波器层353a、353b、
353c和353d可选择性地阻挡从波长转换层351a、351b、351c和351d发射的特定波长范围的光,因此,从波长转换层351a、351b、351c和351d发射的光的半峰全宽可减小。
[0089] 图13A和图13B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件10C的平面图和后视图。图13A和图13B所示的发光器件封装件10C与以上参照图11A至图12B描述的发光器件封装件10B的不同之处仅在于所述多个发光区C1、C2、C3和C4的布局结构,因此,将简要地描述图13A和图13B所示的发光器件封装件10C。
[0090] 参照图13A和图13B,根据示例实施例的发光器件封装件10C可包括划分为四个发光区C1、C2、C3和C4的发光结构。四个发光区C1、C2、C3和C4可布置为两行两列。
[0091] 发光器件封装件10C可包括:第一连接电极427,其分别布置在每个发光区中;第一电极焊盘431a、431b、431c和431d,它们分别布置在各第一连接电极427上;第二连接电极428,其跨越四个发光区C1、C2、C3和C4布置;第二电极焊盘432,其布置在第二连接电极428上;包封部分434;四个光调整层450a、450b、450c和450d;以及分隔件445。四个光调整层
450a、450b、450c和450d中的每一个可包括波长转换层和滤波器层。
[0092] 各第一连接电极427可通过第一通孔H1分别连接至各第一导电类型半导体层。第二连接电极428可通过第二通孔H2连接至第二导电类型半导体层。第二电极焊盘432可布置为位于或邻近于发光结构的中心,四个第一电极焊盘431a、431b、431c和431d可布置为邻近发光结构的顶点。第一电极焊盘431a可布置在第一发光区C1'下方,第一电极焊盘431b可布置在第二发光区C2'下方,第一电极焊盘431c可布置在第三发光区C3'下方,第一电极焊盘431d可布置在第四发光区C4'下方。第二电极焊盘432可跨越发光区C1'、C2'、C3'和C4'的顶点布置。
[0093] 图14A和图14B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件10D的平面图和后视图。图14A和图14B所示的发光器件封装件10D与以上参照图1A至图2B描述的发光器件封装件10的不同之处仅在于多个发光区的数量,因此将简要地描述图14A和图14B所示的发光器件封装件。
[0094] 参照图14A和图14B,根据示例实施例的发光器件封装件10D可包括划分为两个发光区C1和C2的发光结构。
[0095] 发光器件封装件10D可包括:第一连接电极527,其布置在每个发光区中;第一电极焊盘531a和531b,其分别布置在各第一连接电极527上;第二连接电极528,其布置为跨越两个发光区C1和C2;第二电极焊盘532,其布置在第二连接电极528上;包封部分534;光调整层550a和550b;以及分隔件545。每个光调整层550a和550可包括波长转换层和滤波器层。第二电极焊盘532可布置为比第一电极焊盘531a和531b更长。各第一连接电极527可通过第一通孔H1分别连接至各第一导电类型半导体层。第二连接电极528可通过第二通孔H2连接至第二导电类型半导体层。
[0096] 图15A和图15B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件10E的剖视图。
[0097] 参照图15A和图15B,发光器件封装件10E可具有这样的结构,其还包括布置在图1A至图2B的发光器件封装件10的光调整层150a、150b和150c上的玻璃层160。玻璃层160可防止光调整层150a、150b和150c由于大气湿气或气体而退化。可在玻璃层160的上表面上形成用于提高光提取效率的凹凸结构。
[0098] 图16A和图16B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件10F的剖视图。
[0099] 参照图16A和图16B,与图1A至图2B的发光器件封装件10相比,发光器件封装件10F还可包括玻璃层160和缓冲层112。玻璃层160布置在光调整层150a、150b和150c上方,以防止光调整层150a、150b和150c由于大气湿气或气体而退化。可在玻璃层160的上表面上形成用于提高光提取效率的凹凸结构。缓冲层112可布置在每个波长转换层151a、151b和151c与每个第一导电类型半导体层113之间。另外,缓冲层112可布置在分隔件145与隔离绝缘层126之间。隔离绝缘层126可具有这样的形式,其中隔离绝缘层126的一部分插入缓冲层112中。缓冲层112可形成在生长衬底上,以减少发光结构LS的缺陷,并且在去除生长衬底之后可保留缓冲层112。缓冲层112可包括防止发光区C1、C2和C3彼此电连接的高电阻材料。缓冲层112可由InxAlyGa1-x-yN(其中,0≤x≤1,并且0≤y≤1)形成。例如,缓冲层可由AlN、AlGaN或InGaN形成。缓冲层112可由具有不同组成的多个层形成,或者可由其中组成逐渐改变的单层形成。
[0100] 图17A和图17B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件10G的剖视图。
[0101] 参照图17A和图17B,发光器件封装件10G还可包括按照与图1A至图2B的发光器件封装件10中的不同方式位于光调整层150a、150b和150c上的玻璃层160,并且还可包括位于各个波长转换层151a、151b和151c与每个第一导电类型半导体层113之间的缓冲层112。发光器件封装件10G可具有宽度大于隔离绝缘层126的上部的宽度的分隔件145'。可通过对用作生长衬底的硅衬底进行图案化来形成分隔件145'。隔离绝缘层126可具有这样的形式,其中隔离绝缘层126的一部分插入分隔件145'中。第二连接电极128'的一部分可布置在分隔件145'下方的各个发光区C1、C2和C3之间。
[0102] 图18A和图18B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件10H的平面图和后视图。图19A和图19B是沿着线V-V'和VI-VI'截取的图18A所示的发光器件封装件10H的剖视图。
[0103] 参照图18A至图19B,根据示例实施例的发光器件封装件10H可包括具有一个发光区C1的发光结构LS。
[0104] 发光器件封装件10H可包括布置在发光区C1上的第一连接电极627和第二连接电极628、布置在第一连接电极627上的第一电极焊盘631、布置在第二连接电极628上的第二电极焊盘632、模塑层634、光调整层650、分隔件645等。
[0105] 光调整层650可包括波长转换层651和滤波器层653。发光区C1可发射UV光或蓝光,并且波长转换层651可包括磷光体或量子点。
[0106] 发光器件封装件10H还可包括布置在光调整层650上的玻璃层660。可在玻璃层660的上表面上形成用于提高光提取效率的凹凸结构。
[0107] 第一电极焊盘631和第二电极焊盘632可延长以邻近于发光结构LS的侧表面。
[0108] 图20A和图20B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件20的平面图和后视图。图21A和图21B是沿着线VII-VII'和VIII-VIII'截取的图20A所示的发光器件封装件20的剖视图。
[0109] 参照图20A至图21B,按照与图1A至图2B中的发光器件封装件10相同的方式,根据示例实施例的发光器件封装件20可包括:三个发光区C1、C2和C3;第一绝缘层121a和第二绝缘层121b;隔离绝缘层126;第一接触电极123;第一连接电极127;三个第一电极焊盘131a、131b和131c;第二接触电极124;第二连接电极128;第二电极焊盘132;第一包封部分134;光调整层150a、150b和150c;以及分隔件145。
[0110] 另外,发光器件封装件20还可包括第二包封部分180,其包围光调整层150a、150b和150c、分隔件145以及第一包封部分134。第二包封部分180可包括光透射树脂。例如,第二包封部分180可包括环氧树脂。第一电极焊盘131a、131b、131c至第二电极焊盘132的下表面和第一包封部分134的下表面可形成基本平坦的平面。第二包封部分180可具有对应于第一包封部分134的下表面的具有平面形式的下表面。
[0111] 可形成连接至第一电极焊盘131a、131b和131c的第一键合焊盘135a、135b和135c和连接至第二电极焊盘132的第二键合焊盘136。第一键合焊盘135a、135b和135c和第二键合焊盘136可布置为从第一电极焊盘131a、131b、131c至第二电极焊盘132的下表面延伸至第二包封部分180的下表面。
[0112] 在由于芯片尺寸的缩减导致发光结构LS的面积较小的情况下,可限定确保其中形成有键合焊盘的区。在这种情况下,可利用第二包封部分180确保其中形成有键合焊盘的区。
[0113] 键合焊盘135a、135b、135c和136的尺寸确保为预定尺寸或更大,例如,一个边的大小为180um或更大,可利用常规测量装置来测量发光芯片,并且可容易地执行将发光器件封装件安装在封装件衬底上的SMT工艺。
[0114] 图22A至图25B是示出制造根据示例实施例的发光器件封装件的方法的各个处理的示图。
[0115] 参照图22A和图22B,发光芯片CP可按照矩阵形式附着于可扩大的膜190。发光芯片CP可排列为在第一方向(x方向)上具有第一距离dx1,并且在第二方向(y方向)上具有第二距离dy1。例如,发光芯片CP可与图1A至图2B中的发光器件封装件10具有相同结构。发光芯片CP的电极焊盘131a、131b、131c和132可附着以与膜190接触。
[0116] 参照图23A和图23B,随着在所有方向上拉伸膜190,发光芯片CP的距离可变宽。因此,发光芯片CP可排列为在第一方向(x方向)上具有第三距离dx2,并且在第二方向(y方向)上具有第四距离dy2。第三距离dx2大于第一距离dx1,并且第四距离dy2大于第二距离dy1。可以考虑随后将形成的键合焊盘的大小来确定第三距离dx2和第四距离dy2。
[0117] 参照图24A和图24B,可形成覆盖发光芯片CP的第二包封部分180。第二包封部分180可包括具有光透射性质的环氧树脂。例如,可按照狭缝涂布法涂布第二包封部分180,然后可将其固化。选择性地,可在第二包封部分180的上部中形成玻璃层。
[0118] 参照图25A和图25B,在去除膜190之后,可将剩余结构翻转,以允许电极焊盘131a、131b、131c和132面朝上。接着,可形成连接至第一电极焊盘131a、131b和131c的第一键合焊盘135a、135b和135c以及连接至第二电极焊盘132的第二键合焊盘136。第一键合焊盘135a、
135b和135c以及第二键合焊盘136可形成为延伸至第二包封部分180的表面,以具有预定大小或面积。
[0119] 接着,通过切割形成单独的封装件,可获得图20A至图21B的发光器件封装件20。
[0120] 图26A和图26B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件20A的平面图和后视图。
[0121] 参照图26A和图26B,根据示例实施例的发光器件封装件20A可包括按照与图13A至图13B中的发光器件封装件10C相似的方式划分为四个发光区C1'、C2'、C3'和C4'的发光结构。四个发光区C1'、C2'、C3'和C4'可按照两列和两行排列。发光器件封装件20A可包括:第一连接电极427,其布置在各个发光区C1'、C2'、C3'和C4'上;第一电极焊盘431a、431b、431c和431d,它们布置在第一连接电极427上;第二连接电极428,其跨越四个发光区C1'、C2'、C3'和C4'布置;第二电极焊盘432,其布置在第二连接电极428上;模塑部分434;光调整层450a、450b、450c和450d;以及分隔件445等。
[0122] 另外,按照与图20A至图21B中的发光器件封装件20相似的方式,发光器件封装件20A还可包括包封部分480,其包围光调整层450a、450b、450c和450d、分隔件445和模塑部分
434。包封部分480可包括光透射树脂。例如,包封部分480可包括环氧树脂。
[0123] 可形成分别连接至第一电极焊盘431a、431b、431c和431d的第一键合焊盘435a、435b、435c和453d以及连接至第二电极焊盘432的第二键合焊盘436。第一键合焊盘435a、
435b、435c和453d可形成为从第一电极焊盘431a、431b、431c和431d的下表面延伸至包封部分480的下表面。第二键合焊盘436可以第一键合焊盘435a、435b、435c和453d中的预定间隔形成为具有大于第二电极焊盘142的尺寸。
[0124] 在由于芯片尺寸的缩减导致发光结构LS的面积较小的情况下,可限定确保其中形成有键合焊盘的区。在这种情况下,可利用包封部分480充分确保其中形成有键合焊盘的区。
[0125] 图27A和图27B是示意性地示出根据示例实施例的发光器件封装件20B的平面图和后视图。图28A和图28B是沿着线X-X'和XI-XI'截取的图27A所示的发光器件封装件的剖视图。
[0126] 参照图27A至图28B,发光器件封装件20B可具有与图20A至图21B中的发光器件封装件20的结构相似的结构,并且与发光器件封装件20相比,还可包括沿着发光结构LS的边缘布置的金属层129。金属层129可布置在分隔件145下方。与发光器件封装件20相比,位于发光结构LS的边缘上的分隔件145的宽度可更大。
[0127] 金属层129可防止从发光结构LS发射的光通过发光器件封装件20B的侧表面泄漏。
[0128] 图29是示意性地示出包括根据示例实施例的发光器件封装件的显示面板的透视图。
[0129] 参照图29,显示面板1000可包括:包括驱动电路和控制电路的电路板1010;在电路板1010上按照多行多列布置的像素1030;保护层1050;以及极化层1070。根据以上示例实施例之一的发光器件封装件可用于像素1030中。在这种情况下,像素1030的大小和像素1030之间的间距可形成为较小,以表现高分辨率的图像。例如,在采用了以上参照图1A至图2B描述的发光器件封装件的情况下,三个发光区C1、C2和C3可设为三个子像素。
[0130] 如上所述,根据示例实施例,可提供能够实现各种颜色的小型化发光器件封装件。根据示例实施例,可提供包括扩大的键合焊盘的小型化发光器件封装件。
[0131] 虽然上面已经示出并描述了示例实施例,但是本领域技术人员应该清楚,在不脱离由权利要求限定的本发明构思的范围的情况下,可作出修改和改变。