封装结构及其制作方法与流程

本发明涉及半导体发光结构领域，尤其涉及一种封装结构及其制作方法。

背景技术：

1、半导体照明(semiconductor lighting)是一种新兴的照明技术，其基本器件由发光二极管(light-emitting diode，简称led)，或与荧光发光材料封装，形成半导体固体发光器件，直接或间接发出各种可见及不可见光。微发光二极管(micro-led)是新一代显示技术，具有自发光显示特性，相较于现有的有机发光二极管(organic light-emittingdiode，oled)技术，micro led显示装置具有亮度更高、发光效率更好、功耗更低的优点。

2、然而，推动micro-led产业化在巨量转移和全彩化等方面仍存在技术挑战，目前micro-led全彩化主要为巨量转移rgb三原色led和蓝光led配合荧光物质颜色转化。目前基于algainp材料体系的红光micro-led在常规芯片尺寸下的外量子效率高达60％以上，但是当芯片尺寸缩小到微米量级时，受制于芯片侧壁的高表面复合效应和高载流子寿命，其外量子效率会急剧降低到1％以下。

3、红光micro-led因为发光效率低且发光效率受温度影响比较大，而且价格比较高，影响着micro-led显示的产品化，在封装结构处于微米量级状态下如何提高红光micro-led的发光效率，是目前技术发展所面临的难点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种封装结构及其制作方法，以解决现有技术中存在随着尺寸减小导致发光效率降低的发光芯片的发光效率问题。

2、为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种封装结构，包括相互连接的发光器件和光转换结构，所述发光器件的光发射方向朝向所述光转换结构，在靠近所述发光器件方向上，所述光转换结构包括依次设置的光转换层、特定光线透过层和透光基板，所述光转换层用于将所述发光器件发射的光线转换成具有特定波段的光线，所述特定光线透过层仅允许所述具有特定波段的光线透过；

3、其中，所述发光器件发射的光线波段和经过所述光转换层之后的光线波段不同。

4、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述光转换层材料为量子点。

5、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述特定光线透过层为滤光片，所述滤光片用于使得所述具有特定波段的光线透过且吸收其他波段的光线。

6、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述特定光线透过层为第一反射层，所述第一反射层用于使得所述具有特定波段的光线透过且反射其他波段的光线。

7、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述发光器件为蓝色发光器件，所述光转换层用于将发光器件发射的蓝色光线转换为红色光线，所述特定光线透过层仅允许红色光线透过。

8、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述光转换结构还包括遮光层、第一胶层和第二胶层，所述透光基板设置有所述特定光线透过层的一侧面定义为透光基板上表面；

9、所述遮光层围绕所述特定光线透过层设置于所述透光基板未被遮蔽的上表面，且所述遮光层背离所述透光基板的上表面和所述光转换层背离所述透光基板的上表面处于同一水平面；

10、所述第一胶层覆盖所述遮光层和所述光转换层背离所述透光基板的上表面，并延伸至所述遮光层背离所述光转换层的侧表面；

11、所述第二胶层覆盖所述第一胶层背离所述光转换层的上表面和侧表面。

12、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一胶层还设置于所述光转换层和所述遮光层之间、以及所述光转换层和所述特定光线透过层之间。

13、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述光转换结构还包括第一胶层和第二胶层，所述透光基板设置有所述特定光线透过层的一侧面定义为透光基板上表面；

14、所述第一胶层覆盖所述光转换层背离所述透光基板的上表面，并沿所述光转换层侧表面延伸至所述透光基板上表面；

15、所述第二胶层覆盖所述第一胶层背离所述光转换层的上表面和侧表面。

16、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述封装结构还包括遮光层，所述遮光层设置于所述透光基板未被遮蔽的上表面，并包围所述第二胶层背离所述光转换层的侧表面，且所述遮光层背离所述透光基板的上表面和所述发光器件背离所述光转换结构的上表面处于同一水平面。

17、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一胶层的材料包括氧化硅、氮化硅、氧化铝中的一种或几种的组合物，所述第二胶层的材料为硅胶、或聚酰亚胺、或硅胶和聚酰亚胺形成的组合物。

18、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述遮光层在垂直于所述透光基板上表面方向上的厚度设置为3μm-12μm。

19、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述发光器件为mini-led芯片或micro-led芯片，其包括芯片本体和多个电性焊盘，所述芯片本体与所述光转换结构连接，所述电性焊盘设置于所述芯片本体背离所述光转换结构的上表面的周边区域；

20、所述封装结构还包括第二反射层，所述第二反射层设置于所述芯片本体上表面未被所述电性焊盘遮蔽的区域。

21、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第二反射层为全反射层。

22、为实现上述发明目的，本发明还提供一种封装结构的制作方法，所述制作方法制作形成如上所述的封装结构，包括：

23、提供一透光基板；

24、于所述透光基板上表面依次形成特定光线透过层和光转换层，制作形成光转换结构；

25、提供一发光器件，将所述发光器件面向所述光转换层一侧与所述光转换结构连接，使得所述发光器件的光发射方向朝向所述光转换结构。

26、作为本发明一实施方式的进一步改进，“于所述透光基板上表面依次形成特定光线透过层和光转换层，制作形成光转换结构”具体包括：

27、于所述透光基板上表面部分区域处形成所述特定光线透过层；

28、围绕所述特定光线透过层，于所述透光基板未被遮蔽的上表面形成遮光层，并使得所述遮光层上表面高于所述特定光线透过层上表面；

29、于所述遮光层的内侧表面和所述特定光线透过层的上表面形成部分第一胶层，部分所述第一胶层形成为具有一开口的空腔结构；

30、于所述空腔结构内形成光转换层；

31、于所述遮光层上表面和所述光转换层上表面形成另一部分第一胶层，并使得另一部分所述第一胶层延伸至所述遮光层的外侧表面；

32、于所述第一胶层的外侧表面形成第二胶层。

33、作为本发明一实施方式的进一步改进，“于所述透光基板上表面依次形成特定光线透过层和光转换层，制作形成光转换结构”具体包括：

34、于所述透光基板上表面部分区域处形成所述特定光线透过层；

35、于所述特定光线透过层上表面形成光转换层；

36、于所述光转换层上表面形成第一胶层，并控制所述第一胶层于所述光转换层上表面周缘侧沿所述光转换层侧表面延伸至所述透光基板上表面部分区域；

37、于所述第一胶层上表面形成第二胶层，并控制所述第二胶层于所述第一胶层上表面周缘侧沿所述第一胶层侧表面延伸至所述透光基板上表面部分区域。

38、作为本发明一实施方式的进一步改进，在“将所述发光器件面向所述光转换层一侧与所述光转换结构连接”之后，还包括：

39、围绕所述第二胶层的侧表面，于所述透光基板未被遮蔽的上表面形成遮光层，并使得所述遮光层延伸至所述发光器件的侧表面。

40、作为本发明一实施方式的进一步改进，该制作方法还包括：

41、于所述发光器件设置有所述电性焊盘的上表面形成第二反射层，并使得所述第二反射层暴露出所述电性焊盘。

42、本发明的有益效果在于：本发明将发光器件和光转换结构封装，将发光器件发射的光线通过光转换结构，光转换层将发光器件发射的光线转换成具有特定波段的光线，以解决现有技术中具有特定波段的发光芯片当其尺寸减小时，具有特定波段的发光芯片发光效率降低的问题。