本發(fā)明專利技術(shù)涉及超小型發(fā)光二極管電極組件及其制造方法，更詳細(xì)地，具有如下優(yōu)點(diǎn)。第一，獨(dú)立制造的超小型發(fā)光二極管元件以無(wú)不良的方式與互不相同的兩個(gè)電極整列連接，由此可克服使納米單位的超小型發(fā)光二極管元件以直立的方式與互不相同的電極相結(jié)合的難題。并且，使得與發(fā)光二極管元件相連接的電極設(shè)于相同的平面上，由此可提高發(fā)光二極管元件的光提取效率。進(jìn)而，可調(diào)整與互不相同的電極相連接的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量。第二，由于超小型發(fā)光二極管元件不以直立的狀態(tài)與上部電極、下部電極三維結(jié)合，而是以水平狀態(tài)與存在于相同的平面上的互不相同的電極相結(jié)合，由此可具有非常優(yōu)秀的光提取效率，并且通過(guò)在發(fā)光二極管元件的表面形成單獨(dú)的層來(lái)防止發(fā)光二極管元件和電極之間發(fā)生短路，由此可使發(fā)光二極管電極組件的不良率最小化，而且通過(guò)使多個(gè)發(fā)光二極管元件與電極相連接來(lái)防備萬(wàn)一有可能發(fā)生的發(fā)光二極管元件的不良，由此可維持超小型發(fā)光二極管電極組件固有的功能。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及超小型發(fā)光二極管(LED，Light-emitting diode)電極組件及其制造 方法，更詳細(xì)地，涉及使光提取效率極大化并以沒(méi)有電路短路等不良的方式使納米單位的 超小型發(fā)光二極管元件與超小型電極相連接的。
技術(shù)介紹
隨著1992年日本日亞化學(xué)工業(yè)的中村等人適用低溫的氮化鎵(GaN)化合物緩沖層 來(lái)成功融合出優(yōu)質(zhì)的單晶體氮化鎵氮化物半導(dǎo)體，導(dǎo)致發(fā)光二極管的開(kāi)發(fā)變得活躍。發(fā)光 二極管作為利用化合物半導(dǎo)體的特性來(lái)使多個(gè)載體為電子的η型半導(dǎo)體結(jié)晶和多個(gè)載體為 空穴的Ρ型半導(dǎo)體結(jié)晶相互接合的半導(dǎo)體，是將電信號(hào)變換為具有所需區(qū)域的波段的光來(lái) 顯現(xiàn)的半導(dǎo)體元件。 由于這種發(fā)光二極管半導(dǎo)體的光變換效率高，因此能量消耗非常少，而且上述發(fā) 光二極管半導(dǎo)體還具有半永久性壽命并且環(huán)保，從而作為綠色材料來(lái)被譽(yù)為光的革命。近 來(lái)，隨著化合物半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)出高亮度紅色、橙色、綠色、藍(lán)色及白色發(fā)光二極 管，上述發(fā)光二極管應(yīng)用于信號(hào)燈、手機(jī)、汽車前照燈、室外電子屏幕、液晶顯示器背光模組 (LCD BLU，Liquid Crystal Display back light unit)，還應(yīng)用于室內(nèi)外照明等多個(gè)領(lǐng) 域，而且在國(guó)內(nèi)外持續(xù)進(jìn)行對(duì)上述發(fā)光二極管的研究。尤其，具有較寬帶隙的氮化鎵類化合 物半導(dǎo)體為用于制造放射綠色、藍(lán)色還有紫外線區(qū)域的光的發(fā)光二極管半導(dǎo)體的物質(zhì)，可 利用藍(lán)色發(fā)光二極管元件制造白色發(fā)光二極管元件，從而正在對(duì)此進(jìn)行很多研究。 并且，由于發(fā)光二極管半導(dǎo)體用于多種領(lǐng)域，對(duì)發(fā)光二極管半導(dǎo)體的研究也日益 增加，使得高功率的發(fā)光二極管半導(dǎo)體成為一種需求，提高發(fā)光二極管半導(dǎo)體的效率也變 得極為重要。但是，制造高效率高功率的藍(lán)色發(fā)光二極管元件存在諸多困難。在提高上述藍(lán) 色發(fā)光二極管元件的效率方面，難點(diǎn)緣于制造過(guò)程中的困難和所制造的藍(lán)色發(fā)光二極管的 氮化鎵類半導(dǎo)體和大氣之間的高折射率。首先，制造過(guò)程中的困難在于很難準(zhǔn)備具有與氮 化鎵類半導(dǎo)體相同的晶格常數(shù)的基板。當(dāng)?shù)壨庋訉泳Ц癯?shù)和基板的晶格常數(shù)大為不 同的情況下，形成于基板上的氮化鎵外延層會(huì)產(chǎn)生很多缺陷，從而發(fā)生導(dǎo)致發(fā)光二極管半 導(dǎo)體的效率和性能下降的問(wèn)題。 接著，由于所制造的藍(lán)色發(fā)光二極管的氮化鎵類半導(dǎo)體和大氣之間的高折射率， 導(dǎo)致從發(fā)光二極管的活性層區(qū)域放射的光無(wú)法向外部射出，而是在發(fā)光二極管的內(nèi)部全反 射。全反射的光在發(fā)光二極管的內(nèi)部再次被吸收，從而存在最終導(dǎo)致發(fā)光二極管的效率下 降的問(wèn)題。將這種效率稱為發(fā)光二極管元件的光提取效率，而為了解決上述問(wèn)題，正進(jìn)行很 多研究。 另一方面，為了將發(fā)光二極管元件用于照明、顯示器等，需要可向上述發(fā)光二極管 元件和上述元件施加電源的電極，并且，就使用目的、減少電極所占的空間或制造方法，對(duì) 發(fā)光二極管元件和互不相同的兩個(gè)電極的配置進(jìn)行了多種研究。 對(duì)發(fā)光二極管元件和電極的配置的研究可分為使發(fā)光二極管元件在電極生長(zhǎng)和 在使發(fā)光二極管元件獨(dú)立生長(zhǎng)后配置于電極。 首先，對(duì)使發(fā)光二極管元件在電極生長(zhǎng)的研究具有自下而上（bottom-up)方式， 即，通過(guò)在基板上放置薄膜型下部電極，并在下部電極上依次層疊η型半導(dǎo)體層、活性層、p 型半導(dǎo)體層、上部電極后進(jìn)行蝕刻的方法，或者通過(guò)在層疊上部電極之前蝕刻已層疊的各 個(gè)層后層疊上部電極的方法等來(lái)在一系列的制造過(guò)程中同時(shí)生成及配置發(fā)光二極管元件 和電極。 接著，在使發(fā)光二極管元件獨(dú)立生長(zhǎng)后配置于電極的方法為在通過(guò)單獨(dú)的工序來(lái) 使發(fā)光二極管元件獨(dú)立生長(zhǎng)制造之后，將各個(gè)發(fā)光二極管元件一一配置于圖案化的電極的 方法。 上述前一方法存在如下問(wèn)題，即，從結(jié)晶學(xué)角度出發(fā)，很難實(shí)現(xiàn)高結(jié)晶性/高效率 的薄膜及使發(fā)光二極管元件生長(zhǎng)，而后一方法存在由于光提取效率降低，因而有可能導(dǎo)致 發(fā)光效率下降的問(wèn)題。 并且，在后一方法中，存在如下問(wèn)題，即，若發(fā)光二極管元件為普通的發(fā)光二極管 元件，則可通過(guò)使三維的發(fā)光二極管元件直立來(lái)使發(fā)光二極管元件與電極相連接，但若發(fā) 光二極管元件為納米單位的超小型元件，則很難使上述超小型元件直立于電極。在由本申 請(qǐng)的專利技術(shù)人申請(qǐng)的韓國(guó)特許申請(qǐng)第2011 -0040174號(hào)中，為了使納米單位的超小型發(fā)光二極 管元件以三維的方式直立于電極來(lái)使上述超小型發(fā)光二極管元件與電極相連接，還在超小 型發(fā)光二極管元件設(shè)置有使超小型發(fā)光二極管元件容易與電極相結(jié)合的結(jié)合連接器，但當(dāng) 將上述結(jié)合連接器實(shí)際體現(xiàn)于超小型電極時(shí)，存在很難使超小型發(fā)光二極管元件以三維的 方式直立于電極來(lái)使上述超小型發(fā)光二極管和電極相結(jié)合的問(wèn)題。 進(jìn)而，獨(dú)立制造的發(fā)光二極管元件需一一配置于圖案化的電極，但在發(fā)光二極管 元件為大小為納米單位的超小型發(fā)光二極管元件的情況下，存在如下問(wèn)題，即，很難將發(fā)光 二極管元件配置于超小型的互不相同的兩個(gè)電極的目的范圍內(nèi)，而且即使將發(fā)光二極管元 件配置于超小型的互不相同的兩個(gè)電極，但在電極和超小型發(fā)光二極管的電連接中頻頻發(fā) 生由短路引起的不良現(xiàn)象，從而無(wú)法體現(xiàn)所需的電極組件。 韓國(guó)特許申請(qǐng)第2010-0042321號(hào)公開(kāi)了用于發(fā)光二極管模塊的尋址電極線的結(jié) 構(gòu)及制造方法。在上述申請(qǐng)中，在基板上放置薄膜型下部電極，并在下部電極上依次層疊絕 緣層、上部電極后通過(guò)蝕刻來(lái)制造電極線，之后在上部電極上安裝發(fā)光二極管芯。但是，若 安裝的發(fā)光二極管芯為納米單位的大小，則存在如下問(wèn)題，即，很難使三維的發(fā)光二極管芯 準(zhǔn)確地直立于上部電極，即使在安裝后也很難連接安裝的納米單位的發(fā)光二極管芯和下部 電極。并且，還存在如下問(wèn)題，由于所安裝的發(fā)光二極管芯由發(fā)光二極管芯的η型半導(dǎo)體層、 Ρ型半導(dǎo)體層以基板為基準(zhǔn)來(lái)形成上、下，因此在活性層區(qū)域所產(chǎn)生的光被發(fā)光二極管芯的 電極遮擋而無(wú)法從發(fā)光二極管芯射出，因而在活性層區(qū)域所產(chǎn)生的光在發(fā)光二極管芯的內(nèi) 部被吸收，從而導(dǎo)致光提取效率下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問(wèn)題本專利技術(shù)用于解決如上所述的問(wèn)題，本專利技術(shù)所要解決的第一個(gè)問(wèn)題為提供超小型發(fā) 光二極管電極組件的制造方法，上述超小型發(fā)光二極管電極組件的制造方法可使獨(dú)立制造 的納米單位的超小型發(fā)光二極管元件以無(wú)電路短路等不良的方式與互不相同的兩個(gè)電極 相連接并可提尚光提取效率。 本專利技術(shù)所要解決的第二個(gè)問(wèn)題為提供超小型發(fā)光二極管電極組件的制造方法，上 述超小型發(fā)光二極管電極組件的制造方法可使凝聚的超小型發(fā)光二極管元件僅配置于電 極線區(qū)域中的特定部分或者在使元件不向外圍擴(kuò)散的狀態(tài)下將上述元件集中分布于超小 型發(fā)光二極管元件目的安裝區(qū)域。 本專利技術(shù)所要解決的第三個(gè)問(wèn)題為提供超小型發(fā)光二極管電極組件，上述超小型發(fā) 光二極管電極組件以沒(méi)有短路的方式使納米單位的超小型發(fā)光二極管元件和兩個(gè)互不相 同電極相連接并具有優(yōu)秀的光提取效率。 技術(shù)方案 為了解決上述第一個(gè)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供超小型發(fā)光二極管電極組件的制造方法， 其包括:步驟（1 )，向電極線投入包括多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件的溶液，上述電極線包括 底座基板、第一電極及第二電極，上述第一電極形成于上述底座基板上，上述第二電極以與 上述第一電極相隔開(kāi)的方式形成于與上述第一電極相同的平面上；以及步驟(2)，向上述電 極線施加電源來(lái)使多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件自動(dòng)整列（self-assembly)，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種超小型發(fā)光二極管電極組件的制造方法，其特征在于，包括：步驟(1)，向電極線投入包括多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件的溶液，上述電極線包括底座基板、第一電極及第二電極，上述第一電極形成于上述底座基板上，上述第二電極以與上述第一電極相隔開(kāi)的方式形成于與上述第一電極相同的平面上；以及步驟(2)，向上述電極線施加電源，來(lái)使多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件自動(dòng)整列，從而使多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件與上述第一電極和第二電極這雙方均連接，上述超小型發(fā)光二極管元件包括：第一電極層；第一導(dǎo)電性半導(dǎo)體層，形成于上述第一電極層上；活性層，形成于上述第一導(dǎo)電性半導(dǎo)體層上；第二導(dǎo)電性半導(dǎo)體層，形成于上述活性層上；以及第二電極層，形成于上述第二導(dǎo)電性半導(dǎo)體層上，上述超小型發(fā)光二極管元件在外部面包括絕緣覆膜，上述絕緣覆膜至少覆蓋活性層部分的整個(gè)外部面，上述絕緣覆膜用于防止因超小型發(fā)光二極管元件的活性層和電極線相接觸而發(fā)生電路短路，上述第一電極的寬度(X)、第二電極的寬度(Y)、第一電極和與上述第一電極相鄰的第二電極之間的間距(Z)及超小型發(fā)光二極管元件的長(zhǎng)度(H)滿足如下關(guān)系式，關(guān)系式1：0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。...
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：都永洛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：PSI株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：韓國(guó);KR
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