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CN114902411A - 发光元件以及具有该发光元件的led显示装置 - Google Patents

发光元件以及具有该发光元件的led显示装置 Download PDF

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CN114902411A
CN114902411A CN202080091682.5A CN202080091682A CN114902411A CN 114902411 A CN114902411 A CN 114902411A CN 202080091682 A CN202080091682 A CN 202080091682A CN 114902411 A CN114902411 A CN 114902411A
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light
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Seoul Viosys Co Ltd
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Abstract

发明提供一种显示装置。该显示装置包括：显示基板；以及发光元件，排设于所述显示基板的上表面，其中，所述发光元件中的至少一个包括：第一LED单元，包括第一发光堆叠件；第二LED单元，包括第二发光堆叠件；以及第三LED单元，包括第三发光堆叠件，其中，第二LED单元布置于所述第一LED单元与所述第三LED单元之间，所述第一发光堆叠件至第三发光堆叠件分别包括第一导电型半导体层及第二导电型半导体层，所述第一发光堆叠件至第三发光堆叠件内的第一导电型半导体层及第二导电型半导体层相对于所述显示基板的上表面沿水平方向层叠。

Description

发光元件以及具有该发光元件的LED显示装置
技术领域
本发明涉及一种发光元件以及具有该发光元件的LED显示装置。
背景技术
发光二极管作为无机光源，被多样地用于显示装置、车辆用灯具、一般照明等多种领域。发光二极管具有寿命长、功耗低且响应速度快的优点，因此正快速地替代现有光源。
现有的发光二极管在显示装置中主要用作背光源。但是，最近正在开发利用发光二极管直接实现图像的LED显示器。这样的LED显示器根据发光元件的尺寸被称为微型LED或次毫米LED。
显示装置通常利用蓝色、绿色及红色的混合色来实现多样的颜色。显示装置为了实现多样的图像而包括多个像素，各个像素配备蓝色、绿色及红色的子像素，并且通过这些子像素的颜色来确定特定像素的颜色，而且通过这些像素的组合来实现图像。
LED可以根据其材料射出多样颜色的光，从而可以通过将射出蓝色、绿色及红色的单个LED元件排列于二维平面上来提供显示装置。但是，在各个子像素排列一个发光元件的情况下，发光元件的数量增加，从而贴装工艺需要大量时间。
为了节省贴装工艺所需的时间，正在研究层叠型发光元件。例如，通过制造层叠红色LED、蓝色LED及绿色LED的发光元件，可以利用一个发光元件实现红色光、蓝色光及绿色光。据此，可以通过一个发光元件提供射出红色光、蓝色光及绿色光的一个像素，从而可以将贴装于显示装置的发光元件的数量减少为现有的发光元件的数量的1/3。
然而，对于现有的层叠型发光元件而言，从布置于下部的LED射出的光穿过布置在其上的LED而向外部射出。因此，考虑到光吸收，需要限制层叠的LED的顺序。并且，层叠的LED的发光区域受到连接于各个LED的电极的影响。
发明内容
技术问题
示例性的实施例提供一种适合于LED显示装置的新型结构的发光元件以及具有该发光元件的LED显示装置。
示例性的实施例提供一种不受从LED射出的光的波长的限制而能够改变层叠的LED的顺序的LED显示装置。
示例性的实施例提供一种能够在不影响LED的发光区域的情况下形成电极的发光元件以及具有该发光元件的LED显示装置。
技术方案
示例性的实施例提供一种显示装置，该显示装置包括：显示基板；以及发光元件，排设于所述显示基板的上表面，其中，所述发光元件中的至少一个包括：第一LED单元，包括第一发光堆叠件；第二LED单元，包括第二发光堆叠件；以及第三LED单元，包括第三发光堆叠件，其中，第二LED单元布置于所述第一LED单元与所述第三LED单元之间，所述第一发光堆叠件至第三发光堆叠件分别包括第一导电型半导体层及第二导电型半导体层，所述第一发光堆叠件至第三发光堆叠件内的第一导电型半导体层及第二导电型半导体层相对于所述显示基板的上表面沿水平方向层叠。
示例性的实施例提供一种显示装置，该显示装置包括：显示基板；以及发光元件，排设于所述显示基板的上表面，其中，所述发光元件中的至少一个包括：第一LED单元，包括第一发光堆叠件；第二LED单元，包括第二发光堆叠件；第三LED单元，包括第三发光堆叠件；第一粘合层，结合所述第一LED单元与所述第二LED单元；以及第二粘合层，结合所述第二LED单元与所述第三LED单元，其中，所述第一LED单元至第三LED单元相对于所述显示基板的上表面沿水平方向结合。
示例性的实施例提供一种发光元件，该发光元件包括：第一LED单元，包括第一发光堆叠件；第二LED单元，包括第二发光堆叠件；第三LED单元，包括第三发光堆叠件；第一粘合层，结合所述第一LED单元与所述第二LED单元；第二粘合层，结合所述第二LED单元与所述第三LED单元；第一电极，电连接于所述第一LED单元；第二电极，电连接于所述第二LED单元；第三电极，电连接于所述第三LED单元；以及公共电极，电连接于所述第一LED单元至第三LED单元，其中，所述第二电极在所述第二LED单元的侧面电连接于所述第二LED单元。
附图说明
图1是用于说明根据一实施例的LED显示装置的示意性的平面图。
图2是沿图1的截取线A-A'截取的示意性的剖视图。
图3是用于说明根据一实施例的发光元件的示意性的立体图。
图4是用于说明根据一实施例的用于制造发光元件的发光堆叠结构体的示意性的剖视图。
图5是用于说明根据一实施例的用于制造发光元件的发光堆叠结构体的示意性的剖视图。
图6是用于说明根据一实施例的用于制造发光元件的发光堆叠结构体的示意性的剖视图。
图7是用于说明根据一实施例的用于制造发光元件的发光堆叠结构体的示意性的剖视图。
图8是用于说明根据一实施例的发光元件的示意性的立体图。
图9是用于说明根据一实施例的发光元件的示意性的立体图。
图10是用于说明根据一实施例的发光元件模块的示意性的立体图。
图11是用于说明根据一实施例的LED显示装置的示意性的立体图。
图12是用于说明根据一实施例的LED显示装置的示意性的立体图。
图13是用于说明根据一实施例的LED显示装置的示意性的立体图。
图14是用于说明根据一实施例的发光元件模块的示意性的立体图。
图15是用于说明根据一实施例的发光元件的示意性的剖视图。
图16是用于说明根据一实施例的发光元件的示意性的剖视图。
图17是用于说明根据一实施例的发光元件的示意性的剖视图。
图18是用于说明根据一实施例的发光元件的示意性的立体图。
图19是用于说明根据一实施例的发光元件模块的示意性的立体图。
图20是用于说明根据一实施例的LED显示装置的示意性的立体图。
最优实施形态
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。为了能够将本发明的思想充分传递给本发明所属技术领域的通常技术人员，作为示例提供以下介绍的实施例。因此，本发明并不限定于如下所述的实施例，其可以具体化为其他形态。另外，在附图中，也可能为了便利而夸张表现构成要素的宽度、长度、厚度等。并且，当记载为一个构成要素位于另一构成要素的“上部”或“上”时，不仅包括各部分均“直接”位于其他部分的“上部”或“上”的情形，还包括各构成要素与另一构成要素之间夹设有又一构成要素的情形。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的构成要素。
示例性的实施例提供一种显示装置，该显示装置包括：显示基板；以及发光元件，排设于所述显示基板的上表面，其中，所述发光元件中的至少一个包括：第一LED单元，包括第一发光堆叠件；第二LED单元，包括第二发光堆叠件；以及第三LED单元，包括第三发光堆叠件，其中，第二LED单元布置于所述第一LED单元与所述第三LED单元之间，所述第一发光堆叠件至第三发光堆叠件分别包括第一导电型半导体层及第二导电型半导体层，所述第一发光堆叠件至第三发光堆叠件内的第一导电型半导体层及第二导电型半导体层相对于所述显示基板的上表面沿水平方向层叠。
由于半导体层相对于显示基板的上表面沿水平方向层叠，因此从半导体层发射的光可以无需穿过其他发光堆叠件而发射到外部。因此，层叠第一发光堆叠件至第三发光堆叠件的顺序不受发射的光的波长限制。
另外，所述第一发光堆叠件至第三发光堆叠件分别还可以包括布置于所述第一导电型半导体层与所述第二导电型半导体层之间的活性层。
在一实施例中，所述第一发光堆叠件至第三发光堆叠件中的一个可以射出红色光，另一个射出绿色光，剩余一个射出蓝色光。
在特定实施例中，所述第二LED单元可以射出红色光。在现有的层叠结构中，由于蓝色光或绿色光被射出红色光的发光堆叠件吸收，因而无法将射出红色光的第二LED单元布置于射出比其更短波长的光的第一LED单元及第三LED单元之间。然而，在本实施例中，从第二LED单元射出的光可以在不穿过第一LED元件及第三LED单元的情况下向外部射出，因此，可以构成为第二LED单元射出红色光。
在一实施例中，所述至少一个发光元件还可以包括布置于所述第三LED单元侧的基板。进而，所述至少一个发光元件还可以包括布置于所述第一LED单元侧的基板。
在一实施例中，所述发光元件分别通过黑色物质而彼此隔开。从而可以提高发光元件的对比度。
在一实施例中，在所述显示基板上可以包括彼此平行地排设的多个发光元件模块，所述发光元件模块可以分别包括沿所述第一导电型半导体层及第二导电型半导体层层叠的方向彼此结合的多个发光元件。
所述发光元件模块内的发光元件还可以包括黑色物质的基板。并且，所述显示装置还可以包括布置于所述发光元件模块之间的区域的黑色物质。
所述至少一个发光元件还可以包括电连接于所述第一LED单元的第一电极、电连接于所述第二LED单元的第二电极、电连接于所述第三LED单元的第三电极以及与所述第一LED单元至第三LED单元共同电连接的公共电极。
进而，所述第一LED电极至第三LED电极以及所述公共电极可以布置于所述至少一个发光元件与所述显示基板之间。
所述显示装置还可以包括：载体基板，布置于所述显示基板与所述至少一个发光元件之间，其中，所述载体基板可以具有将所述第一电极至第三电极及公共电极电连接于所述显示基板的连接垫的连接器。
示例性的实施例提供一种显示装置，该显示装置包括：显示基板；以及发光元件，排设于所述显示基板的上表面，其中，所述发光元件中的至少一个包括：第一LED单元，包括第一发光堆叠件；第二LED单元，包括第二发光堆叠件；第三LED单元，包括第三发光堆叠件；第一粘合层，结合所述第一LED单元与所述第二LED单元；以及第二粘合层，结合所述第二LED单元与所述第三LED单元，其中，所述第一LED单元至第三LED单元相对于所述显示基板的上表面沿水平方向结合。
据此，从第一LED单元至第三LED单元射出的光可以在不穿过其他LED单元的情况下向外部射出。
在一实施例中，所述第二LED单元可以射出红色光。
示例性的实施例提供一种发光元件，该发光元件包括：第一LED单元，包括第一发光堆叠件；第二LED单元，包括第二发光堆叠件；第三LED单元，包括第三发光堆叠件；第一粘合层，结合所述第一LED单元与所述第二LED单元；第二粘合层，结合所述第二LED单元与所述第三LED单元；第一电极，电连接于所述第一LED单元；第二电极，电连接于所述第二LED单元；第三电极，电连接于所述第三LED单元；以及公共电极，电连接于所述第一LED单元至第三LED单元，其中，所述第二电极在所述第二LED单元的侧面电连接于所述第二LED单元。
通过将第二电极布置于第二LED单元的侧面，能够以使所述第一LED单元至第三LED单元相对于显示基板的上部面沿水平方向排设的方式将所述发光元件贴装于显示基板上。
进而，所述第一电极、第二电极、第三电极及公共电极可以布置于所述发光元件的同一侧面。
所述发光元件还可以包括：第一基板，结合于所述第一LED单元；以及第二基板，结合于所述第二LED单元，其中，所述第一基板及所述第二基板包括贯通孔，所述第一电极及公共电极中的一个可以通过所述第一基板的贯通孔电连接于第一LED单元，所述第三电极及公共电极中的一个可以通过所述第二基板的贯通孔电连接于第三LED单元。
所述发光元件还可以包括：基板，布置于所述第三LED单元侧，其中，所述第三电极的一部分布置于所述基板的侧面上。
在一实施例中，第一LED单元还鲁包括布置于所述第一发光堆叠件上的第一反射层，所述第二LED单元还可以包括布置于所述第二发光堆叠件上的第二反射层，所述第三LED单元还可以包括布置于所述第三发光堆叠件的两侧的第三反射层及第四反射层。
在一实施例中，所述发光元件还可以包括：第一欧姆电极，夹设于所述第一发光堆叠件与所述第一反射层之间；第二欧姆电极，夹设于所述第二发光堆叠件与所述第二反射层之间；以及第三欧姆电极，夹设于所述第三发光堆叠件与所述第三反射层之间。
在一实施例中，所述第一LED单元还可以包括欧姆接触于所述第一发光堆叠件的第一接触电极，所述第二LED单元还可以包括欧姆接触于所述第二发光堆叠件的第二接触电极，所述第三LED单元还可以包括欧姆接触于所述第三发光堆叠件的第三接触电极。进而，所述第一发光堆叠件至第三发光堆叠件中的至少一个或者所述第一接触电极至所述第三接触电极中的至少一个可以具有凹凸。
以下，参照附图对本发明的实施例进行具体说明。
图1是用于说明根据一实施例的LED显示装置1000的示意性的平面图，图2是沿图1的截取线A-A'截取的示意性的剖视图，图3是用于说明根据一实施例的发光元件的示意性的立体图。
参照图1、图2及图3，LED显示装置1000包括显示基板101及多个发光元件100。LED显示装置1000可以是所谓的微型LED显示装置，一个子像素的发光面积可以是10000μm2以下，进而4000μm2以下，甚至1000μm2以下。
显示基板101可以包括连接于发光元件100的电路。在显示基板101上可以暴露有连接垫103，并且在这些连接垫103可以连接有发光元件100。
发光元件100可以排设于显示基板101上。发光元件100可以以矩阵形状排设于显示基板101上，并且各个发光元件100可以构成一个像素。
发光元件100可以包括第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3以及粘合层61、63。并且，如图3所示，可以包括第一电极20e、第二电极30e、第三电极40e以及公共电极50e。
第一LED单元LEU1可以射出第一颜色的光，第二LED单元LEU2可以射出第二颜色的光，第三LED单元LEU3可以射出第三颜色的光。第一颜色至第三颜色的光可以分别是红色光、绿色光及蓝色光，但是它们的顺序可以互换。例如，也可以第一颜色的光是绿色光，第二颜色的光是红色光，第三颜色的光是蓝色光。现有的层叠型发光元件由于射出的光的波长而层叠的顺序受到限制，但在本实施例的发光元件中，从LED单元LEU1、LEU2、LEU3射出的光的波长并不限制层叠顺序。但是，为了便于说明，除非特别提及，否则以第一LED单元LEU1射出红色光，第二LED单元LEU2射出绿色光，第三LED单元LEU3射出蓝色光的情形进行说明。
第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3分别可以包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层。这些层被设置成垂直于显示基板101的上表面。即，在现有的层叠型发光元件中，半导体层在显示基板的上表面沿作为射出光的方向的垂直方向(z方向)层叠，但是在本实施例的发光元件中，半导体层在显示基板的上表面沿水平方向(x方向)层叠。光沿z方向射出，并且x方向大致垂直于z方向。后文将参照图4对第一导电型半导体层、活性层及第二导电型半导体层再次进行详细说明。
第一粘合层61布置于第一LED单元LEU1与第二LED单元LEU2之间而使其结合。第二粘合层63布置于第二LED单元LEU2与第三LED单元LEU3之间而使其结合。即，第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3通过第一粘合层61及第二粘合层63相互结合而构成一个发光元件100。一个发光元件100可以包括第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2及第三LED单元LEU3而至少射出第一颜色至第三颜色的光，因此可以提供一个像素。
第一粘合层61及第二粘合层63可以包括使光透过的非导电性物质。第一粘合层61及第二粘合层63例如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)、苯并环丁烯(BCB)，但是并不局限于此。并且，在本实施例中，由第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3生成的光无需透射第一粘合层61及第二粘合层63，因此第一粘合层61及第二粘合层63也可以利用不透明的物质形成。例如，第一粘合层61及第二粘合层63也可以包括光吸收物质或光反射物质。
第一电极20e、第二电极30e、第三电极40e及公共电极50e形成为能够独立地驱动第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3。在一实施例中，第一电极20e可以电连接于第一LED单元LEU1的阳极电极，第二电极30e可以电连接于第二LED单元LEU2的阳极电极，第三电极40e可以电连接于第三LED单元LEU3的阳极电极。公共电极50e可以与第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3的阴极电极共同地电连接。在另一实施例中，第一电极20e、第二电极30e、第三电极40e可以分别电连接于第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3的阴极电极，公共电极50e与第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3的阳极电极共同地电连接。
如图3所示，第一电极20e可以在第一LED单元LEU1的侧面电连接于第一LED单元LEU1。第二电极30e可以在第二LED单元LEU2的侧面电连接于第二LED单元LEU2，第三电极40e可以在第三LED单元LEU3的侧面电连接于第三LED单元LEU3。另外，公共电极50e可以跨过第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3的侧面而布置，从而电连接于这些单元。为了增加第一电极20e的面积，第一电极20e的一部分可以布置于第一粘合层61上。为了增加第二电极30e的面积，第二电极30e的一部分可以布置于第二粘合层63上。
电极20e、30e、40e、50e的形状不受特别限制，例如可以是四边形、圆形或多边形等多种形状。并且，在形成电极20e、30e、40e、50e之前，绝缘层可以形成为使第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3局部地暴露。电极20e、30e、40e、50e可以电连接于通过绝缘层暴露的部分。
第一电极20e、第二电极30e、第三电极40e及公共电极50e接合于显示基板101上的连接垫103。因此，第一电极20e、第二电极30e、第三电极40e及公共电极50e可以布置于发光元件100与显示基板101之间，并且第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3可以通过第一电极20e、第二电极30e、第三电极40e的相反侧的面而向上部射出光。
根据本实施例，第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2以及第三LED单元LEU3在显示基板101的上表面沿水平方向结合。据此，由于从第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3射出的光彼此不干涉，因此这些单元的层叠顺序可以自由地变更。此外，由于第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3彼此紧贴结合，因此从它们射出的光的颜色混合容易，并且能够使发光元件100在显示基板1000上占有的面积最小化，从而能够自由地调节像素尺寸。
发光元件100可以由层叠第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3的发光堆叠结构体提供。以下，参照图4至图7对多种发光堆叠结构体进行说明。
图4是用于说明根据一实施例的用于制造发光元件的发光堆叠结构体的示意性的剖视图。
参照图4，根据一实施例的发光堆叠结构体包括基板11、第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30及第三发光堆叠件40。第一发光堆叠件20包括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，第二发光堆叠件30包括第一导电型半导体层31、活性层33及第二导电型半导体层35，第三发光堆叠件40包括第一导电型半导体层41、活性层43及第二导电型半导体层45。并且，在各个发光堆叠件20、30、40的第二导电型半导体层25、35、45上可以布置有接触电极25p、35p、45p。
基板11可以是能够外延生长第三发光堆叠件40的生长基板，例如可以是蓝宝石基板。但是，基板11并不局限于蓝宝石基板，可以包括其他多种透明绝缘物质。例如，基板11可以包括玻璃、石英、硅、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。并且，基板11可以在上表面包括凹凸，例如，可以是图案化的蓝宝石基板。由于在上表面包括凹凸，从而可以在与基板11相接的第三发光堆叠件40的下表面形成凹凸，并且可以提高在第三发光堆叠件40生成的光的提取效率。基板11可以在制造发光元件100的期间被去除，然而并不局限于此，也可以被保留。
第一发光堆叠件20例如可以包括诸如AlGaAs、GaAsP、AlGaInP及GaP等射出红色光的半导体物质，然而并不局限于此。
根据一实施例，第二发光堆叠件30可以包括诸如GaN、InGaN、GaP、AlGaInP、AlGaP等射出绿色光的半导体物质。第二接触电极35p布置于第二发光堆叠件30的第二导电型半导体层35上。
根据一实施例，第三发光堆叠件40可以包括诸如GaN、InGaN、ZnSe等射出蓝色光的半导体物质，然而并不局限于此。第三接触电极45p布置于第三发光堆叠件40的第二类型半导体层45上。
第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30及第三发光堆叠件40的第一导电型半导体层21、31、41及第二导电型半导体层25、35、45可以分别具有单层结构或多层结构，在若干实施例中，可以包括超晶格层。尤其，第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30及第三发光堆叠件40的活性层23、33、43可以具有单量子阱结构或多量子阱结构。
各个发光堆叠件的第一导电型半导体层21、31、41可以为n型，第二导电型半导体层25、35、45可以为p型。在这种情况下，与第一发光堆叠件20及第二发光堆叠件30相比，第三发光堆叠件40可以具有反向堆叠的序列，因此p型半导体层45可以布置于活性层43的上部，从而能够简化制造工艺。此外，n型与p型也可以互换。
第一接触电极25p、第二接触电极35p及第三接触电极45p中的每一个只要为欧姆接触于第二导电型半导体层25、35、45的物质，则不受特别限定。第一接触电极25p、第二接触电极35p及第三接触电极45p中的每一个可以包括使光透射的透明导电物质，然而并不局限于此。例如，接触电极25p、35p、45p可以包括透明导电性氧化物(TCO)，例如可以包括SnO、InO2、ZnO、ITO、ITZO等。
第一粘合层61布置于第一发光堆叠件20与第二发光堆叠件30之间，第二粘合层63布置于第二发光堆叠件30与第三发光堆叠件40之间。由于第一粘合层61及第二粘合层63的材料与上文所述相似，因此，为了避免重复，省略其详细说明。
第三发光堆叠件40的第一导电型半导体层41、第三活性层43及第二导电型半导体层45例如可以通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法或分子束外延(MBE)方法依次生长于基板11上。第三接触电极45p例如可以通过物理气相沉积法或化学气相沉积法形成于第二导电型半导体层45上，并且可以包括SnO、InO2、ZnO、ITO、ITZO等透明导电性氧化物(TCO)或欧姆金属层。
在根据本发明的一实施例的第三发光堆叠件40射出蓝色光的情况下，基板11可以包括Al2O3(例如：蓝宝石基板)，第三接触电极45p可以包括诸如氧化锡的透明导电性氧化物(TCO)或Ni/Au。第一发光堆叠件20及第二发光堆叠件30通过将第一导电型半导体层、活性层及第二导电型半导体层分别依次生长在临时基板上，从而可以相似地形成。接触电极例如可以通过镀覆、物理气相沉积法或化学气相沉积法等分别形成于第二导电型半导体层上。
在一实施例中，第一发光堆叠件20可以通过第一粘合层61粘附于第二发光堆叠件30，第二发光堆叠件30可以通过第二粘合层63粘附于第三发光堆叠件40。例如，在将第三发光堆叠件40生长在基板11上之后，生长于临时基板上的第二发光堆叠件30可以通过第二粘合层63粘附于第三发光堆叠件40。之后，去除第二发光堆叠件30上的临时基板。接着，可以将生长在另一临时基板上的第一发光堆叠件20通过第一粘合层61粘附在第二发光堆叠件30上。第一发光堆叠件20上的临时基板可以从第一发光堆叠件20去除。
在另一实施例中，第一发光堆叠件20及第二发光堆叠件30可以将第一粘合层61置于之间而彼此结合，并且第一发光堆叠件20及第二发光堆叠件30的临时基板中的至少一个可以通过激光剥离工艺、化学工艺、机械工艺等去除。并且，第一发光堆叠件20及第二发光堆叠件30与第三发光堆叠件40可以将第二粘合层63置于之间而结合，并且第一发光堆叠件20及第二发光堆叠件30的剩余临时基板可以通过激光剥离工艺、化学工艺、机械工艺等去除。
通过对根据本实施例的发光堆叠结构体进行图案化，并在第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30、第三发光堆叠件40的侧面形成第一电极20e、第二电极30e、第三电极40e及公共电极50e，可以提供如图3所示的发光元件100。上文所述的第一LED单元LEU1包括第一发光堆叠件20及第一接触电极25p，第二LED单元LEU2包括第二发光堆叠件30及第二接触电极35p，第三LED单元LEU3包括第三发光堆叠件40及第三接触电极45p。
这样的发光元件100单独或集体地排设于显示基板101，从而可以提供显示装置1000。形成于发光元件100的第一电极20e、第二电极30e、第三电极40e及公共电极50e可以接合于显示基板101上的连接垫103。
在本实施例中，虽然图示及说明了发光堆叠结构体包括三个发光堆叠件20、30、40的情形，但是本发明并不局限于特定数量的发光堆叠件。例如，在若干实施例中，发光堆叠结构可以包括两个或更多个发光堆叠件。因此，发光元件100可以包括三个发光堆叠件20、30、40，但是并不局限于此，也可以包括两个或四个以上的发光堆叠件。
图5是用于说明根据一实施例的用于制造发光元件的发光堆叠结构体的示意性的剖视图。
参照图5，根据本实施例的发光堆叠结构体与参照图4所述的发光堆叠结构体大致相似，区别在于在基板11与第三发光堆叠件40之间追加了第三粘合层65。
在本实施例中，基板11作为用于支撑第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30、第三发光堆叠件40的支撑基板，不需要是用于使第三发光堆叠件40生长的生长基板。基板11也可以是蓝宝石基板，但并不局限于此，可以是吸收光的黑色物质，例如可以是黑色环氧树脂或黑色硅等，或者可以是反射光的物质，例如可以是白色环氧树脂。基板11可以通过第三粘合层65结合于第三发光堆叠件40或者直接结合于第三发光堆叠件40。为了提供发光元件100，基板11可以从第三发光堆叠件40分离，然而并不一定局限于此，也可以以粘附于第三发光堆叠件40的状态残留。
图6是用于说明根据一实施例的用于制造发光元件的发光堆叠结构体的示意性的剖视图。
参照图6，根据本实施例的发光堆叠结构体与参照图5所述的发光堆叠结构体相似，区别在于第三发光堆叠件40的第一导电型半导体层41被第二导电型半导体层45交替，从而第三接触电极45p布置于第三粘合层65与第二导电型半导体层45之间。
图7是用于说明根据一实施例的用于制造发光元件的发光堆叠结构体的示意性的剖视图。
参照图7，根据本实施例的发光堆叠结构体与参照图4所述的发光堆叠结构体大致相似，区别在于在第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30、第三发光堆叠件40的两侧分别布置有基板11a、11b。
基板11a可以是用于使第三发光堆叠件40生长的生长基板，然而并不局限于此。并且，如参照图5或图6所述，基板11a可以通过第三粘合层65粘附于第三发光堆叠件40，也可以在没有第三粘合层65的情况下直接被粘附。
基板11b可以是用于使第一发光堆叠件20生长的生长基板，然而并不局限于此。基板11b也可以通过粘合层粘附于第一发光堆叠件20或者直接粘附于第一发光堆叠件20。布置于基板11a与基板11b之间的第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30、第三发光堆叠件40的顺序不受特别限定。
在一实施例中，基板11b可以为用于使第一发光堆叠件20生长的生长基板，第一发光堆叠件20射出绿色光，第二发光堆叠件30射出红色光，第三发光堆叠件40射出蓝色光。在这种情况下，基板11a及基板11b都可以是蓝宝石基板。在另一实施例中，基板11a及基板11b可以是吸收光的黑色物质，例如可以是黑色环氧树脂或黑色硅等。
图8是用于说明根据一实施例的发光元件100a的示意性的立体图。
参照图8，发光元件100a与发光元件100大致相似，区别在于还包括基板11。即，可以通过在不从图4的发光堆叠结构体中去除基板11的情况下分割发光堆叠件20、30、40来提供发光元件100a。在本实施例中，第三电极40e的一部分可以布置于基板11上，从而容易形成第三电极40e。
图9是用于说明根据一实施例的发光元件100b的示意性的立体图。
参照图9，根据本实施例的发光元件100b例如可以通过在不从图7的发光堆叠结构体中去除基板11a、11b的情况下一同分割基板11a、11b和发光堆叠件20、30、40而提供。
在此，基板11a、11b可以是诸如蓝宝石基板的透明基板，然而并不局限于此，也可以是诸如黑色环氧树脂或黑色硅的吸收光的黑色物质。
图10是用于说明根据一实施例的发光元件模块的示意性的立体图。
参照图10，根据本实施例的发光元件模块包括多个发光元件100b。图9的发光元件100b沿第一LED单元LEU1、第二LED单元LEU2、第三LED单元LEU3的层叠方向结合。即，相邻的发光元件100b的基板11a、11b可以彼此结合。
发光元件100b可以沿所述层叠方向结合有两个以上，从而可以提供柱状的发光元件模块。发光元件模块可以贴装于显示基板101，因此，可以更容易地进行贴装工艺。并且，在利用黑色物质形成基板11a、11b的情况下，可以防止发光元件100b之间的光干涉。
另外，虽然未图示，但是可以在发光元件模块的光射出面侧追加反射防止膜或散射防止膜。反射防止膜或散射防止膜可以利用氧化物或氮化物的无机物或者有机物形成，例如可以利用SiO2、SiNx、Al2O3、环氧树脂等形成。
图11是用于说明根据一实施例的LED显示装置的示意性的立体图。
参照图11，根据本实施例的LED显示装置通过将图10的发光元件模块贴装于显示基板101上而提供。
可以提供多个发光元件沿长度方向结合的发光元件模块，并且将这些发光元件模块排设于显示基板101上，从而提供显示装置。
图12是用于说明根据一实施例的LED显示装置的示意性的立体图。
参照图12，根据本实施例的LED显示装置与参照图11所述的LED显示装置大致相似，区别在于还包括光阻断物质110。光阻断物质110可以覆盖柱状的发光元件模块的两侧面。在发光元件模块布置有多个的情况下，光阻断物质110可以填充发光元件模块之间的区域，进而，可以覆盖发光元件模块的外侧侧面。
光阻断物质110例如可以利用诸如黑色物质的光吸收物质或诸如白色环氧树脂的光反射物质形成。据此，可以防止发光元件模块之间的光干涉。利用黑色物质形成基板11a、11b，并且利用黑色物质而防止发光元件模块之间的光干涉，从而能够提高像素之间的对比度。
图13是用于说明根据一实施例的LED显示装置的示意性的立体图。
参照图13，根据本实施例的LED显示装置与参照图12所述的LED显示装置大致相似，区别在于还包括用于减少光散射或光反射的透明膜120，例如防散射膜。透明膜120可以减少像素之间的光干涉，并且可以减少光散射或光反射。
图14是用于说明根据一实施例的发光元件模块的示意性的立体图。
参照图14，根据本实施例的发光元件模块与参照图10所述的发光元件模块大致相似，区别在于在发光元件之间的区域省略了基板11b。
例如，通过将参照图8所述的发光元件100a和参照图9所述的发光元件100b彼此结合，可以提供本实施例的发光元件模块。
根据本实施例，可以减小发光元件之间的间距，从而可以使像素间距更小。
图15是用于说明根据一实施例的发光元件100c的示意性的剖视图。
参照图15，根据本实施例的发光元件100c与参照图1至图3所述的发光元件100大致相似，区别在于还包括反射层21r、31r、41r、45r。
第一LED单元LEU1可以包括第一发光堆叠件20、接触电极25p和第一反射层21r。第一反射层21r可以布置于接触电极25p的相反侧。如图4所示，接触电极25p可以欧姆接触于第二导电型半导体层25，此时，第一反射层21r可以形成于第一导电型半导体层21上。第一反射层21r可以欧姆接触于第一导电型半导体层21，然而并不局限于此。即，第一反射层21r可以肖特基接触于第一导电型半导体层21，也可以与第一导电型半导体层21绝缘。第一反射层21r反射从第一发光堆叠件20射出的光，从而防止光损失。
第二LED单元LEU2可以包括第二发光堆叠件30、接触电极35p和第二反射层31r。第二反射层31r可以布置于接触电极35p的相反侧。如图4所示，接触电极35p可以欧姆接触于第二导电型半导体层35，此时，第二反射层31r可以形成于第一导电型半导体层31上。第一粘合层61可以使第二反射层31r和接触电极25p结合。并且，第二反射层31r可以欧姆接触于第一导电型半导体层31，然而并不局限于此。即，第二反射层31r可以肖特基接触于第一导电型半导体层31，也可以与第一导电型半导体层31绝缘。第二反射层31r可以反射从第二发光堆叠件30射出的光。进而，第二反射层31r也可以反射从第一发光堆叠件20射出的光。
第三LED单元LEU3可以包括第三发光堆叠件40、接触电极45P、第三反射层41r及第四反射层45r。第三反射层41r可以布置于接触电极45p的相反侧。如图4所示，接触电极45p可以欧姆接触于第二导电型半导体层45，此时，第三反射层41r可以形成于第一导电型半导体层41侧。第三反射层41r可以欧姆接触于第一导电型半导体层41，然而并不局限于此。即，第三反射层41r可以肖特基接触于第一导电型半导体层41，也可以与第一导电型半导体层41绝缘。
第四反射层45r可以形成于接触电极45p上。第二粘合层63可以结合第四反射层45r与接触电极35p。
第三反射层41r及第四反射层45r反射从第三发光堆叠件40射出的光而减少光损失。第四反射层45r还可以反射从第二发光堆叠件30射出的光。
根据本实施例，从第一发光堆叠件20射出的光可以被第一反射层21r及第二反射层31r反射。因此，利用第一反射层21r及第二反射层31r防止光从第一发光堆叠件20向不期望的方向射出，从而可以减少光损失。
从第二发光堆叠件30射出的光可以被第二反射层31r及第四反射层45r反射。因此，利用第二反射层31r及第四反射层45r防止光从第二发光堆叠件30向不期望的方向射出，从而可以减少光损失。
从第三发光堆叠件30射出的光可以被第三反射层41r及第四反射层45r反射。因此，利用第三反射层41r及第四反射层45r防止光从第三发光堆叠件40向不期望的方向射出，从而可以减少光损失。
第一反射层21r、第二反射层31r、第三反射层41r、第四反射层45r可以是金属反射层，然而并不局限于此，例如也可以是诸如分布式布拉格反射器(DBR)的绝缘反射层。在采用DBR的情况下，第一反射层至第四反射层可以分别利用能够反射蓝色、绿色及红色波长的整个区域的多波长反射器(Multi-wavelength Reflector)形成，也可以利用能够根据各个反射层的位置选择性地反射相应波段的光的窄带反射器形成。在这种情况下，第一反射层21r、第二反射层31r、第三反射层41r、第四反射层45r可以形成为高折射物质层及低折射物质层的材料或光学厚度彼此不同，以能够反射所需波段的光。例如，第一反射层21r可以选择性地反射红色光，第三反射层41r可以选择性地反射蓝色光，并且第二反射层31r和第四反射层45r可以反射相对较宽的波段的光，例如可见光区域的整个波段的光。
图16是用于说明根据一实施例的发光元件100d的示意性的剖视图。
参照图16，根据本实施例的发光元件100d与参照图15所述的发光元件100c大致相似，区别在于在第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30、第三发光堆叠件40和/或接触电极25p、35p、45p形成有用于光散射的凹凸。凹凸可以形成于第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30、第三发光堆叠件40的第一导电型半导体层21、31、41或第二导电型半导体层25、35、45，也可形成于接触电极25p、35p、45p。凹凸可以利用沉积技术或蚀刻技术等多种方法形成，并且可以是规则的或不规则的。凹凸使从发光堆叠件20、30、40射出的光散射，从而增加向发光堆叠件20、30、40的外部射出的光量。
图17是用于说明根据一实施例的发光元件100e的示意性的剖视图。
参照图17，根据本实施例的发光元件100e与参照图15所述的发光元件100c大致相似，区别在于还包括欧姆电极21m、31m、41m。
第一欧姆电极21m可以布置于第一发光堆叠件20与第一反射层21r之间，并且欧姆接触于第一发光堆叠件20的第一导电型半导体层21。第二欧姆电极31m可以布置于第二发光堆叠件30与第二反射层31r之间，并且欧姆接触于第二发光堆叠件30的第一导电型半导体层31。第三欧姆电极41m可以布置于第三发光堆叠件40与第三反射层41r之间，并且欧姆接触于第三发光堆叠件40的第一导电型半导体层41。
通过布置第一欧姆电极21m、第二欧姆电极31m、第三欧姆电极41m，电流可以均匀地分散在第一发光堆叠件20、第二发光堆叠件30、第三发光堆叠件40内。
图18是用于说明根据一实施例的发光元件100f的示意性的立体图。
参照图18，根据本实施例的发光元件100f与参照图9所述的发光元件100b大致相似，区别在于公共电极50e通过贯通基板11a、11b的贯通孔11h而与第一LED单元LEU1及第三LED单元LEU3共同连接。
可以形成贯通基板11a、11b的贯通孔11h，贯通孔11h内部可以填充有导电性物质，例如金属或半导体物质。公共电极50e可以通过贯通孔11h连接于第一LED单元LEU1和第三LED单元LEU3，而不是在第一LED单元LEU1和第三LED单元LEU3的侧面进行连接。但是，公共电极50e可以在第二LED单元LEU2的侧面连接于第二LED单元LEU2。
在本实施例中，对公共电极50e通过贯通基板11a、11b的贯通孔11h而电连接于第一LED单元LEU1及第三LED单元LEU3的情形进行了说明，但是第一电极20e及第三电极40e也可以分别通过贯通孔11h电连接于第一LED单元LEU1及第二LED单元LEU2。
图19是用于说明根据一实施例的发光元件模块300的示意性的立体图。
参照图19，根据本实施例的发光元件模块300与参照图10或图11所述的发光模块大致相似，区别在于还包括载体基板200。
载体基板200可以包括连接于发光元件100b的电极20e、30e、40e、50e的连接器220、230、240、250。载体基板200可以是蓝宝石基板或GaAs基板等与用于使半导体层生长的基板相同材料的基板，然而并不局限于此。例如，载体基板200也可以利用诸如玻璃的无机材料或诸如环氧树脂的有机材料形成。
在一实施例中，连接器220、230、240、250可以在将载体基板200接合于发光元件100b之后经过形成贯通孔及填充通电物质的工艺而形成。在另一实施例中，也可以使连接器220、230、240、250预先形成于载体基板200，之后，使载体基板200粘附于发光元件100b。
在本实施例中，连接器220、230、240、250的间隔可以形成为大于电极20e、30e、40e、50e的间隔，因此载体基板200也可以起到插入器的功能。
图20是用于说明根据一实施例的LED显示装置2000的示意性的立体图。
参照图20，根据本实施例的LED显示装置2000包括显示基板101及多个发光元件模块300。
发光元件模块300与参照图19所述的发光元件模块相同，因此为了避免重复而省略其详细说明。
在显示基板101上布置有多个发光元件模块300，从而可以提供LED显示装置。进而，布置有发光元件模块300的多个电路基板101彼此排设，从而可以提供大面积的LED显示装置2000。
根据本实施例，可以利用载体基板200而将发光元件100b贴装于显示基板101，从而可以容易地进行贴装工序。
虽然在本说明书中对特定示例性的实施例及实现进行了说明，但是从说明中将明确其他实施例及修改。因此，本发明并不局限于这些实施例，而是包括权利要求书的更宽范围以及对于本领域技术人员显而易见的多种的修改和等同的构成。

Claims (22)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示基板；以及
发光元件，排设于所述显示基板的上表面，
其中，所述发光元件中的至少一个包括：
第一LED单元，包括第一发光堆叠件；
第二LED单元，包括第二发光堆叠件；以及
第三LED单元，包括第三发光堆叠件，
其中，所述第二LED单元布置于所述第一LED单元与所述第三LED单元之间，
所述第一发光堆叠件至第三发光堆叠件分别包括第一导电型半导体层及第二导电型半导体层，
所述第一发光堆叠件至第三发光堆叠件内的第一导电型半导体层及第二导电型半导体层相对于所述显示基板的上表面沿水平方向层叠。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述第一发光堆叠件至第三发光堆叠件分别还包括布置于所述第一导电型半导体层与所述第二导电型半导体层之间的活性层。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述第一LED单元至第三LED单元中的一个射出红色光，另一个射出绿色光，剩余一个射出蓝色光。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，
所述第二LED单元射出红色光。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述至少一个发光元件还包括布置于所述第三LED单元侧的基板。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，
所述至少一个发光元件还包括布置于所述第一LED单元侧的基板。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述发光元件分别通过黑色物质而彼此隔开。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
在所述显示基板上包括彼此平行地排设的多个发光元件模块，
所述发光元件模块分别包括沿所述第一导电型半导体层及第二导电型半导体层层叠的方向彼此结合的多个发光元件。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，
所述发光元件模块内的发光元件还包括黑色物质的基板。
10.根据权利要求9所述的显示装置，还包括：
布置于所述发光元件模块之间的区域的黑色物质。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述至少一个发光元件还包括电连接于所述第一LED单元的第一电极、电连接于所述第二LED单元的第二电极、电连接于所述第三LED单元的第三电极以及与所述第一LED单元至第三LED单元共同电连接的公共电极。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，
所述第一LED电极至第三LED电极以及所述公共电极布置于所述至少一个发光元件与所述显示基板之间。
13.根据权利要求12所述的显示装置，还包括：
载体基板，布置于所述显示基板与所述至少一个发光元件之间，
其中，所述载体基板具有将所述第一电极至第三电极及公共电极电连接于所述显示基板的连接垫的连接器。
14.一种显示装置，包括：
显示基板；以及
发光元件，排设于所述显示基板的上表面，
其中，所述发光元件中的至少一个包括：
第一LED单元，包括第一发光堆叠件；
第二LED单元，包括第二发光堆叠件；
第三LED单元，包括第三发光堆叠件；
第一粘合层，结合所述第一LED单元与所述第二LED单元；以及
第二粘合层，结合所述第二LED单元与所述第三LED单元，
其中，所述第一LED单元至第三LED单元相对于所述显示基板的上表面沿水平方向结合。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，
所述第二LED单元射出红色光。
16.一种发光元件，其特征在于，包括：
第一LED单元，包括第一发光堆叠件；
第二LED单元，包括第二发光堆叠件；
第三LED单元，包括第三发光堆叠件；
第一粘合层，结合所述第一LED单元与所述第二LED单元；
第二粘合层，结合所述第二LED单元与所述第三LED单元；
第一电极，电连接于所述第一LED单元；
第二电极，电连接于所述第二LED单元；
第三电极，电连接于所述第三LED单元；以及
公共电极，电连接于所述第一LED单元至第三LED单元，
其中，所述第二电极在所述第二LED单元的侧面电连接于所述第二LED单元。
17.根据权利要求16所述的发光元件，其中，
所述第一电极、第二电极、第三电极及公共电极布置于所述发光元件的同一侧面。
18.根据权利要求16所述的发光元件，还包括：
第一基板，结合于所述第一LED单元；以及
第二基板，结合于所述第二LED单元，
其中，所述第一基板及所述第二基板包括贯通孔，
所述第一电极及公共电极中的一个通过所述第一基板的贯通孔电连接于第一LED单元，
所述第三电极及公共电极中的一个通过所述第二基板的贯通孔电连接于第三LED单元。
19.根据权利要求16所述的发光元件，还包括：
基板，布置于所述第三LED单元侧，
其中，所述第三电极的一部分布置于所述基板的侧面上。
20.根据权利要求16所述的发光元件，其特征在于，
第一LED单元还包括布置于所述第一发光堆叠件上的第一反射层，
所述第二LED单元还包括布置于所述第二发光堆叠件上的第二反射层，
所述第三LED单元还包括布置于所述第三发光堆叠件的两侧的第三反射层及第四反射层。
21.根据权利要求20所述的发光元件，还包括：
第一欧姆电极，夹设于所述第一发光堆叠件与所述第一反射层之间；
第二欧姆电极，夹设于所述第二发光堆叠件与所述第二反射层之间；以及
第三欧姆电极，夹设于所述第三发光堆叠件与所述第三反射层之间。
22.根据权利要求16所述的发光元件，其中，
所述第一LED单元还包括欧姆接触于所述第一发光堆叠件的第一接触电极，
所述第二LED单元还包括欧姆接触于所述第二发光堆叠件的第二接触电极，
所述第三LED单元还包括欧姆接触于所述第三发光堆叠件的第三接触电极，
所述第一发光堆叠件至第三发光堆叠件中的至少一个或者所述第一接触电极至第三接触电极中的至少一个具有凹凸。
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