本實(shí)施方式涉及半導(dǎo)體發(fā)光元件和顯示裝置。

背景技術(shù)：

1、大面積顯示器包括液晶顯示器(lcd)、oled顯示器和微型led顯示器。

2、微型led顯示器是一種將微型led用作顯示元件的顯示器，微型led中的每一個(gè)為具有100μm或更小的直徑或截面面積的半導(dǎo)體發(fā)光元件。

3、由于微型led顯示器將其每一個(gè)為半導(dǎo)體發(fā)光元件的微型led用作顯示元件，因此其在諸如對比度、響應(yīng)速度、顏色再現(xiàn)性、視角、亮度、分辨率、壽命、發(fā)光效率或輝度的許多特性方面具有優(yōu)異的性能。

4、特別地，微型led顯示器具有能夠通過以模塊化方式將屏幕分離和組合而自由地調(diào)節(jié)尺寸或分辨率的優(yōu)點(diǎn)以及能夠?qū)崿F(xiàn)柔性顯示器的優(yōu)點(diǎn)。

5、然而，由于大的微型led顯示器需要數(shù)百萬或更多的微型led，因此存在的技術(shù)問題在于，難以快速且準(zhǔn)確地將微型led轉(zhuǎn)移到顯示面板。

6、最近開發(fā)的轉(zhuǎn)移技術(shù)包括拾取和放置工藝、激光剝離方法以及自組裝方法。

7、其中，自組裝方法是一種其中半導(dǎo)體發(fā)光元件在流體內(nèi)找到其組裝位置的方法，這對于實(shí)現(xiàn)大屏幕顯示裝置是有利的。

8、然而，針對用于通過微型led的自組裝來制造顯示器的技術(shù)的研究仍然不足。

9、特別地，在傳統(tǒng)技術(shù)中將數(shù)百萬或更多的半導(dǎo)體發(fā)光元件快速轉(zhuǎn)移到大型顯示器的情況下，可以提高轉(zhuǎn)移速度，但是轉(zhuǎn)移錯(cuò)誤率可能增加，這導(dǎo)致轉(zhuǎn)移良率(transferyield)降低的技術(shù)問題。

10、在相關(guān)技術(shù)中，正在嘗試使用介電泳(dep)的自組裝轉(zhuǎn)移工藝，但是由于dep力的不均勻性等，存在自組裝率低的問題。

11、同時(shí)，因?yàn)殛枠O電極和陰極電極設(shè)置在上側(cè)，所以橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件具有易于電連接的優(yōu)點(diǎn)。然而，隨著橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件被減小到微米尺寸以用作用于顯示器的像素(或子像素)，其光亮度降低，并且正在研究各種方法來解決這個(gè)問題。

12、如圖1中所示，已經(jīng)提出了一種通過將諸如al、ag或apc(ag-pd-cu)的反射層3設(shè)置在橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件1的下側(cè)而通過光反射來提高光亮度的方法。

13、然而，由于反射層3由金屬制成，因此在自組裝期間，橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件1被吸附在基板的表面上，這降低了組裝率。也就是說，通過自組裝工藝，必須將多個(gè)橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件1中的每一個(gè)組裝在正確位置。然而，由于橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件1的反射層3，可能將橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件1組裝在基板上的正確位置以外的位置，這降低了組裝率。此外，被組裝在錯(cuò)誤位置的橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件1沒有電連接，這導(dǎo)致了照明缺陷。

14、此外，橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件1中的反射層3與外延層(半導(dǎo)體層)之間的結(jié)合力非常弱，并且由于在自組裝期間多個(gè)橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件1彼此碰撞，因此反射層3與外延層(半導(dǎo)體層)之間的結(jié)合力變得甚至更弱，從而使反射層3從外延層(半導(dǎo)體層)剝離。因此，這導(dǎo)致橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件1本身的缺陷或諸如顯示裝置的產(chǎn)品缺陷。

15、同時(shí)，為了在自組裝期間提高磁體的響應(yīng)速度，可以將諸如鈦(ti)的金屬層設(shè)置在橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件的下側(cè)。然而，由于諸如鈦(ti)的金屬層具有優(yōu)異的光吸收能力，因此存在光反射率降低的問題。例如，據(jù)報(bào)道，指向諸如鈦(ti)的金屬層的光中的70％以上被吸收。

16、因此，迫切需要開發(fā)一種可以提高自組裝期間的組裝率并使光吸收最小化的橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件。

17、同時(shí)，可以在橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件的下側(cè)不設(shè)置層。在這種情況下，在橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工藝期間，外延層(半導(dǎo)體層)暴露于蝕刻劑，并且該外延層(半導(dǎo)體層)被蝕刻劑損壞。因此，隨著橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件的電特性或光學(xué)特性劣化，存在顯示裝置的光亮度降低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、本實(shí)施方式的目的是解決上述問題和其他問題。

3、本實(shí)施方式的另一目的是提供一種能夠提高光亮度的半導(dǎo)體發(fā)光元件和顯示裝置。

4、此外，本實(shí)施方式的另一目的是提供一種能夠解決自組裝期間的吸附問題的半導(dǎo)體發(fā)光元件和顯示裝置。

5、此外，本實(shí)施方式的另一目的是提供一種能夠提高組裝率的半導(dǎo)體發(fā)光元件和顯示裝置。

6、本實(shí)施方式的技術(shù)問題不限于本項(xiàng)目中描述的技術(shù)問題，而是包括可以通過本發(fā)明的描述所理解的那些技術(shù)問題。

7、技術(shù)方案

8、根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)方面，為了實(shí)現(xiàn)上述或其他目的，一種半導(dǎo)體發(fā)光元件包括：發(fā)光層，所述發(fā)光層具有第一區(qū)域和圍繞所述第一區(qū)域的第二區(qū)域；第一電極，所述第一電極在所述第一區(qū)域的上側(cè)；第二電極，所述第二電極在所述第二區(qū)域的上側(cè)；鈍化層，所述鈍化層圍繞所述發(fā)光層；以及金屬氧化物層，所述金屬氧化物層在所述發(fā)光層的下側(cè)；并且所述金屬氧化物層的厚度小于所述鈍化層的厚度。

9、所述金屬氧化物層的厚度可以是所述鈍化層的厚度的1/3或更小。

10、所述金屬氧化物層可以包括導(dǎo)電氧化物層。所述金屬氧化物層可以包括電介質(zhì)氧化物層。

11、所述金屬氧化物層可以包括導(dǎo)電氧化物層和電介質(zhì)氧化物層。

12、所述導(dǎo)電氧化物層可以設(shè)置在所述發(fā)光層的下側(cè)，并且所述電介質(zhì)氧化物層可以設(shè)置在所述導(dǎo)電氧化物層的下側(cè)。所述電介質(zhì)氧化物層可以具有多個(gè)凹槽。

13、所述電介質(zhì)氧化物層可以設(shè)置在所述發(fā)光層的下側(cè)，并且所述導(dǎo)電氧化物層可以設(shè)置在所述電介質(zhì)氧化物層的下側(cè)。所述導(dǎo)電氧化物層可以具有多個(gè)凹槽。

14、所述金屬氧化物層可以包括多個(gè)第一金屬氧化物層以及位于所述多個(gè)第一金屬氧化物層之間的多個(gè)第二金屬氧化物層。所述多個(gè)第一金屬氧化物層的總厚度和所述多個(gè)第二金屬氧化物層的總厚度之和可以小于或等于所述鈍化層的厚度的1/2。

15、所述金屬氧化物可以設(shè)置在所述發(fā)光層的橫向部分上。所述金屬氧化物可以與所述鈍化層水平地交疊。

16、根據(jù)實(shí)施方式的另一個(gè)方面，一種顯示裝置包括：基板；反射板，所述反射板在所述基板上；粘合層，所述粘合層在所述反射板上；多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件，所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件將不同顏色光發(fā)射在所述粘合層上；以及第一電極布線和第二電極布線，所述第一電極布線和所述第二電極布線在所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件中的每一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件的上側(cè)，其中，所述第一電極布線和所述第二電極布線可以分別連接到所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件中的每一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件的第一電極和第二電極。

17、有益效果

18、根據(jù)實(shí)施方式，如圖8中所示，金屬氧化物層218可以設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)光元件200的下側(cè)，并且可以使金屬氧化物層218的厚度t2比鈍化層217的厚度t1小。半導(dǎo)體發(fā)光元件200可以是橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件。因此，在自組裝期間，半導(dǎo)體發(fā)光元件200的下側(cè)可以受到dep力的吸引力而不是排斥力，并且半導(dǎo)體發(fā)光元件200的上側(cè)可以受到排斥力而不是吸引力。因此，在自組裝期間，半導(dǎo)體發(fā)光元件200可以在不翻轉(zhuǎn)的情況下被正確組裝，從而防止照明缺陷。

19、根據(jù)實(shí)施方式，當(dāng)在非公開內(nèi)部技術(shù)中作為金屬基板的反射層設(shè)置在橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件的下側(cè)時(shí)，可以解決橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件通過反射層吸附在背板基板上并且從而降低組裝率的問題。也就是說，根據(jù)實(shí)施方式，由于具有親水性的金屬氧化物層218設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)光元件200的下側(cè)，因此在自組裝期間，半導(dǎo)體發(fā)光元件200可以不通過金屬氧化物層218吸附到背板基板的表面，從而可以提高組裝率。

20、根據(jù)實(shí)施方式，當(dāng)在非公開內(nèi)部技術(shù)中諸如ti的金屬層設(shè)置在橫向型半導(dǎo)體發(fā)光元件的下側(cè)以在自組裝期間提高對磁體的響應(yīng)速度時(shí)，可以解決由于金屬層吸收大部分向下傳播的光而降低光提取效率的問題。也就是說，根據(jù)實(shí)施方式，如圖8中所示，通過將金屬氧化物層218設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)光元件200的下側(cè)，并且使金屬氧化物層218的厚度t2小于鈍化層217的厚度t1，可以使光透射而不是吸收。

21、根據(jù)實(shí)施方式，如圖22中所示，金屬氧化物層218可以設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)光元件200-1的下側(cè)，可以使金屬氧化物層218的厚度t2小于鈍化層217的厚度t1，并且反射板285-1可以在背板基板上設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)光元件200-1下方。通過具有這種結(jié)構(gòu)的顯示裝置，從半導(dǎo)體發(fā)光元件200-1向下傳播的光的至少80％(基于紅色波段)或85％(基于綠色波段或藍(lán)色波段)可以被向前反射，從而可以提高光亮度。

22、根據(jù)實(shí)施方式，如圖25至圖28中所示，金屬氧化物層218可以包括導(dǎo)電氧化物層218-1和電介質(zhì)氧化物層218-2。在這種情況下，當(dāng)導(dǎo)電氧化物層218-1或電介質(zhì)氧化物層218-2定位在最下層處時(shí)，已經(jīng)從半導(dǎo)體發(fā)光元件200a和200b的有源層212向下傳播的光中的一些可以通過設(shè)置在最下層處的多個(gè)凹槽218-1h和218-2h被漫反射并向前傳播，并且另一些光可以從半導(dǎo)體發(fā)光元件200a和200b向下傳播，并且可以通過設(shè)置在背板基板(參見圖19的280)上的反射板285-1至285-3被向前反射。因此，可以進(jìn)一步提高光提取效率，并且可以顯著提高光亮度。

23、根據(jù)實(shí)施方式，如圖29中所示，通過層壓具有不同折射率的多個(gè)第一金屬氧化物層218-1a至218-1c和多個(gè)第二金屬氧化物層218-2a至218-2c，金屬氧化物層218可以被用作反射層。在這種情況下，第一金屬氧化物層218-1a至218-1c和第二金屬氧化物層218-2a至218-2c不由純金屬制成，并且與外延層具有強(qiáng)的結(jié)合強(qiáng)度，從而不會(huì)出現(xiàn)剝離問題，因此可以防止半導(dǎo)體發(fā)光元件200c本身的缺陷或諸如顯示裝置的產(chǎn)品缺陷。

24、根據(jù)實(shí)施方式，如圖30中所示，金屬氧化物層218可以沿著發(fā)光層211至213的橫向部分的周邊設(shè)置在鈍化層217上，從而可以防止發(fā)光層211至213(或外延層)由于蝕刻劑231的滲透而損壞，如圖14中所示。因此，可以防止半導(dǎo)體發(fā)光元件200d的發(fā)光故障。

25、從下面的詳細(xì)描述中，本實(shí)施方式的附加適用范圍將變得顯而易見。然而，由于本領(lǐng)域技術(shù)人員可以清楚地理解在實(shí)施方式的思想和范圍內(nèi)的各種變化和修改，因此詳細(xì)描述和具體實(shí)施方式(例如，優(yōu)選的實(shí)施方式)應(yīng)被理解為僅作為示例給出。