使用半導體發(fā)光器件的顯示設備的制作方法
本發(fā)明涉及顯示設備，并且更具體地，涉及使用半導體發(fā)光器件的柔性顯示設備。
背景技術：
顯示設備具有諸如外形薄、柔性等優(yōu)異特性。另外，目前商品化的主要顯示器以液晶顯示器(lcd)和有源矩陣有機發(fā)光二極管(amoled)為代表。然而，對于lcd，存在諸如響應時間慢、難以實現(xiàn)柔性的問題，而對于amoled，存在諸如壽命短、產(chǎn)量差以及柔性低的缺點。
另外，自1962年市場上能買到使用gaasp化合物半導體的紅色led以及基于gap:n類的綠色led，發(fā)光二極管(led)已用作在包括信息通信設備的電子設備中顯示圖像的光源。因此，半導體發(fā)光器件可以用于實現(xiàn)柔性顯示器。
技術實現(xiàn)要素：
技術問題
因此，詳細描述的一方面在新型柔性顯示設備中提供布線基板與半導體發(fā)光器件之間的具有可靠性的電連接結構。
詳細描述的另一方面提供具有細小間距的連接布線結構的顯示設備。
問題的解決方案
為了實現(xiàn)這些和其它的優(yōu)點并根據(jù)本說明書的目的，如本文具體表達和廣泛描述的，提供了一種顯示設備，該顯示設備可以包括：布線基板，所述布線基板具有布線電極；多個半導體發(fā)光器件，所述多個半導體發(fā)光器件形成像素；以及導電粘合層，所述導電粘合層被構造為將所述布線電極與所述多個半導體發(fā)光器件電連接，其中，所述導電粘合層包括：主體，所述主體被設置有具有粘合性的樹脂；以及金屬聚集部分，所述金屬聚集部分被設置在所述主體中，并且隨著從金屬-有機化合物析出的金屬原子彼此聚集而形成。
從下文給出的詳細描述中，本申請的其它應用范圍將變得更明顯。然而，應當理解，由于對于本領域技術人員而言，從詳細描述中本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種改變和修改將變得顯而易見，所以詳細描述和特定示例在指示本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的同時，僅通過例示的方式給出。
發(fā)明的有益效果
根據(jù)本發(fā)明的實施方式的顯示設備包括以下優(yōu)點。
首先，因為隨著從金屬-有機化合物析出的金屬原子彼此聚集而形成的導電粘合層將半導體發(fā)光元件與布線電極電連接，所以能夠?qū)崿F(xiàn)具有高可靠性的柔性電連接。
其次，通過使用金屬-有機化合物，可以防止由于導電性粘合層處的導電球的尺寸和密度而導致的有效導電球的數(shù)量的減少。
第三，由于導電粘合層的空的空間被金屬顆粒填充，所以可以增大連接面積并可以降低接觸電阻。
第四，在導電粘合層的附接處理過程中，可以通過低熔點部分來執(zhí)行半導體發(fā)光器件與布線電極之間的焊接處理。
第五，半導體發(fā)光器件可以通過凸出物實現(xiàn)用于在附接處理過程中穿透布線電極的部分的物理連接。利用這種構造，可以解決由于2d平面接觸而導致的不穩(wěn)定連接。
附圖說明
附圖被包括進來以提供對本發(fā)明的進一步理解，并且被并入且構成本說明書的一部分，附圖例示了示例性實施方式并且與本描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中：
圖1是例示根據(jù)本公開的實施方式的使用半導體發(fā)光器件的顯示設備的概念圖；
圖2是圖1中的部分“a”的局部放大圖，并且圖3a和圖3b是沿著圖2中的線b-b和線c-c截取的截面圖；
圖4是例示圖3a中的倒裝芯片型半導體發(fā)光器件的概念圖；
圖5a至圖5c是例示用于與倒裝芯片型半導體發(fā)光器件相結合實現(xiàn)顏色的各種形式的概念圖；
圖6包括例示根據(jù)本公開的實施方式的使用半導體發(fā)光器件制造顯示設備的方法的截面圖；
圖7是例示根據(jù)本公開的另一實施方式的使用半導體發(fā)光器件的顯示設備的立體圖；
圖8是沿圖7中的線d-d截取的截面圖；
圖9是例示圖8中的垂直型半導體發(fā)光器件的概念圖；
圖10a是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的顯示設備的立體圖；
圖10b是沿圖10a中的線“e-e”截取的截面圖；
圖11a是例示使用金屬-有機導電膜在布線基板與半導體發(fā)光器件之間進行的附接處理的圖；
圖11b是例示用于從圖10a中的金屬-有機導電膜析出金屬材料的處理的概念圖；
圖12是例示根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式使用導電粘合層在布線基板與半導體發(fā)光器件之間進行的附接處理的圖；
圖13是通過圖12的處理制造的顯示設備的截面圖；
圖14是例示根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式使用導電粘合層在布線基板與半導體發(fā)光器件之間進行的附接處理的圖；
圖15是通過圖14的處理制造的顯示設備的截面圖；
圖16是例示圖14的顯示設備的變型例的截面圖；
圖17和圖18是例示根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式使用導電粘合層在布線基板與半導體發(fā)光器件之間進行的附接處理的圖；
圖19是通過圖18的處理制造的半導體發(fā)光器件的截面圖；
圖20是例示根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式使用粘合層在布線基板與半導體發(fā)光器件之間進行的附接處理的圖；以及
圖21是通過圖20的處理制造的半導體發(fā)光器件的截面圖。
具體實施方式
以下，將參照附圖詳細描述本文所公開的實施方式，并且相同或相似的元件用相同的附圖標記來指示，而不考慮附圖中的標號，并且將省略對它們的重復描述。用于以下描述中所公開的構成元件的后綴“模塊”或“單元”僅旨在易于描述本說明書，并且該后綴本身并不給予任何特殊含義或功能。
而且，應注意的是，例示附圖僅是為了易于解釋本發(fā)明的構思，因此，附圖不應被解釋為限制本文所公開的技術構思。此外，當諸如層、區(qū)域或基板的元件被稱為“在”另一元件“上”時，該元件可以直接在所述另一元件上，或者中間元件也可以置于它們之間。
本文公開的顯示設備可以包括便攜式電話、智能電話、膝上型計算機、數(shù)字廣播終端、個人數(shù)字助理(pda)、便攜式多媒體播放器(pmp)、導航儀、板型pc、平板pc、超極本、數(shù)字tv、臺式計算機等。然而，本文公開的配置可以應用于任何可顯示設備，即使它是未來將開發(fā)的新產(chǎn)品類型。
圖1是例示根據(jù)本公開的實施方式的使用半導體發(fā)光器件的顯示設備100的概念圖。如圖1所示，在顯示設備100的控制器中處理的信息可以利用柔性顯示器來顯示。柔性顯示器包括柔性顯示器、可彎曲顯示器、可扭曲顯示器、可折疊顯示器和可卷曲顯示器。例如，柔性顯示器可以是在薄且柔性的基板上制造的顯示器，該柔性顯示器在保持平板顯示器的顯示特性的同時可以像紙張一樣被扭曲、彎曲、折疊或卷曲。
在柔性顯示器未被扭曲時柔性顯示器的顯示區(qū)域變?yōu)槠矫?例如，具有無限曲率半徑的配置，以下稱為“第一配置”)。當在第一配置下柔性顯示器被外力扭曲時其顯示區(qū)域變?yōu)榍?例如，具有有限曲率半徑的配置，以下稱為“第二配置”)。如圖1中所示，在第二配置下顯示的信息可以包括在曲面上顯示的視覺信息。
該視覺信息可以通過單獨控制以矩陣形式設置的子像素的發(fā)光來實現(xiàn)。另外，子像素表示用于實現(xiàn)一種顏色的最小單元，并且可以通過半導體發(fā)光器件來實現(xiàn)。根據(jù)本公開的實施方式，發(fā)光二極管(led)被例示為一種類型的半導體發(fā)光器件。發(fā)光二極管可以被形成為具有小尺寸，以即使在第二配置下也能起到子像素的作用。
以下，將參照附圖更詳細地描述使用發(fā)光二極管實現(xiàn)的柔性顯示器。具體地，圖2是圖1中的部分“a”的局部放大圖，圖3a和圖3b是沿著圖2中的線b-b和線c-c截取的截面圖，圖4是例示圖3a中的倒裝芯片型半導體發(fā)光器件的概念圖；以及圖5a至圖5c是例示用于與倒裝芯片型半導體發(fā)光器件相結合實現(xiàn)顏色的各種形式的概念圖。
圖2、圖3a和圖3b例示了使用無源矩陣(pm)型半導體發(fā)光器件的顯示設備100。然而，以下例示也可以應用于有源矩陣(am)型半導體發(fā)光器件。
如圖所示，顯示設備100可以包括基板110、第一電極120、導電粘合層130、第二電極140和多個半導體發(fā)光器件150?；?10可以是柔性基板，并且可以包含玻璃或聚酰亞胺(pi)，以實現(xiàn)柔性顯示設備。另外，可以使用諸如聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)等的柔性材料。此外，基板110可以是透明材料和不透明材料中的任一種。
基板110可以是設置有第一電極120的布線基板，并且因此，第一電極120可以被設置在基板110上。如圖所示，絕緣層160可以被設置在包括第一電極120的基板110上，并且輔助電極170可以被設置在絕緣層160上。在這種情況下，絕緣層160被沉積在基板110上的構造可以是單個布線基板。更具體地，可以利用諸如聚酰亞胺(pi)、pet、pen等的絕緣和柔性材料將絕緣層160結合到基板110中以形成單個布線基板。
用于將第一電極120電連接至半導體發(fā)光器件150的輔助電極170被設置在絕緣層160上，并且被布置成與第一電極120的位置對應。例如，輔助電極170具有點形狀，并且可以經(jīng)由穿過絕緣層160的電極孔171電連接至第一電極120。電極孔171可以通過在通孔中填充導電材料來形成。
參照附圖，導電粘合層130可以被形成在絕緣層160的一個表面上，但是本公開可以不限于此。例如，還可以具有導電粘合層130在沒有絕緣層160的情況下被設置在基板110上的結構。另外，在導電粘合層130被設置在基板110上的結構中，導電粘合層130可以起到絕緣層的作用。
另外，導電粘合層130具有粘合性和導電性，并且因此，導電材料和粘合材料可以在導電粘合層130上被混合。此外，導電粘合層130可以具有柔性，從而允許顯示設備中的柔性功能。
例如，導電粘合層130可以是非均質(zhì)導電膜(acf)、非均質(zhì)導電漿料、包含導電顆粒的溶液等。導電粘合層130允許在穿過其厚度的z方向上的電互連，但是可以被構造為在其水平x-y方向上具有電絕緣的層。因此，導電粘合層130可以被稱為z軸導電層(以下，稱為“導電粘合層”)。
非均質(zhì)導電膜具有非均質(zhì)導電介質(zhì)與絕緣基體構件相混合的形式，并且因此，當對其施加熱量和壓力時，僅其特定部分通過非均質(zhì)導電介質(zhì)而具有導電性。以下，對非均質(zhì)導電膜施加熱量和壓力，但是其它方法也可以用于非均質(zhì)導電膜，以使其部分地具有導電性。所述方法包括僅對其施加熱量和壓力中的任一種、uv固化等。
此外，非均質(zhì)導電介質(zhì)可以是導電球或?qū)щ婎w粒。根據(jù)附圖，在本實施方式中，非均質(zhì)導電膜具有非均質(zhì)導電介質(zhì)與絕緣基體構件相混合的形式，并且因此，當對其施加熱量和壓力時，僅其特定部分通過導電球而具有導電性。非均質(zhì)導電膜可以是具有包含被具有聚合物材料的絕緣層涂覆的多個顆粒的導電材料的芯，并且在這種情況下，它可以在被施加熱量和壓力的部分上破壞絕緣層的同時通過芯而具有導電性。這里，可以使芯變形來實現(xiàn)具有兩個表面的層，對象在膜的厚度方向上接觸這兩個表面。
對于更具體的示例，對非均質(zhì)導電膜整體施加熱量和壓力，并且通過與利用非均質(zhì)導電膜粘附的配對對象的高度差來部分地形成z軸方向上的電連接。在另一示例中，非均質(zhì)導電膜可以包括將導電材料涂覆在絕緣芯上的多個顆粒。在這種情況下，被施加熱量和壓力的部分可以被轉(zhuǎn)換為(加壓并粘附至)導電材料，以在膜的厚度方向上具有導電性。在又一示例中，膜可以被形成為在導電材料在z方向上穿過絕緣基體構件的厚度方向上具有導電性。在這種情況下，導電材料可以具有尖的端部。
根據(jù)附圖，非均質(zhì)導電膜可以是固定陣列非均質(zhì)導電膜(acf)，在所述acf中導電球被插入到絕緣基體構件的一個表面中。更具體地，絕緣基體構件包括粘合材料，并且導電球被密集地設置在絕緣基體構件的底部，并且當對其施加熱量和壓力時，該基體構件與導電球一起被改性，從而在其垂直方向上具有導電性。
然而，本公開不限于此，并且非均質(zhì)導電膜可以包括與絕緣基體構件隨機混合的導電球或者導電球被設置在任一層處的多個層(雙acf)等。非均質(zhì)導電漿料可以包括與絕緣和粘合基材相混合的導電球。此外，包含導電顆粒的溶液可以包括導電顆粒或納米顆粒。
再次參照附圖，第二電極140位于絕緣層160處，以與輔助電極170分隔開。換句話說，導電粘合層130被設置在設置有輔助電極170和第二電極140的絕緣層160上。當在設置有輔助電極170和第二電極140的狀態(tài)下形成導電粘合層130且隨后通過施加熱量和壓力將半導體發(fā)光器件150以倒裝芯片的形式與其連接時，半導體發(fā)光器件150電連接至第一電極120和第二電極140。
參照圖4，半導體發(fā)光器件150可以是倒裝芯片型半導體發(fā)光器件。例如，半導體發(fā)光器件150可以包括p型電極156、形成有p型電極156的p型半導體層155、形成在p型半導體層155上的有源層154、形成在有源層154上的n型半導體層153以及在水平方向上與p型電極156分隔開地設置在n型半導體層153上的n型電極152。在這種情況下，p型電極156可以通過導電粘合層130電連接至焊接部分，并且n型電極152可以電連接至第二電極140。
再次參照圖2、圖3a和圖3b，輔助電極170可以在一個方向上以細長的方式形成，以電連接至多個半導體發(fā)光器件150。例如，輔助電極周圍的半導體發(fā)光器件的左p型電極和右p型電極可以電連接至一個輔助電極。更具體地，半導體發(fā)光器件150被按壓到導電粘合層130中，這樣，僅半導體發(fā)光器件150的p型電極156與輔助電極170之間的部分和半導體發(fā)光器件150的n型電極152與第二電極140之間的部分具有導電性，并且剩余部分不具有導電性。
此外，多個半導體發(fā)光器件150構成發(fā)光陣列，并且熒光層180被形成在該發(fā)光陣列上。發(fā)光器件可以包括具有不同的自發(fā)光值(selfluminancevalue)的多個半導體發(fā)光器件。每一個半導體發(fā)光器件150均構成子像素，并且電連接至第一電極120。例如，可以存在多個第一電極120，并且例如，半導體發(fā)光器件150布置成多行，并且每一行半導體發(fā)光器件150可以電連接至多個第一電極中的任一個。
此外，半導體發(fā)光器件150可以以倒裝芯片形式連接，并且因此，半導體發(fā)光器件在透明介電基板上生長。另外，例如，半導體發(fā)光器件150可以是氮化物半導體發(fā)光器件。半導體發(fā)光器件150具有優(yōu)異的發(fā)光特性，并且因此，即使其尺寸小，也可以配置各個子像素。
根據(jù)圖3b，間隔壁190可以被形成在半導體發(fā)光器件150之間。在這種情況下，間隔壁190可以將各個子像素彼此分開，并且可以與導電粘合層130形成為整體。例如，當半導體發(fā)光器件150被插入到非均質(zhì)導電膜中時，非均質(zhì)導電膜的基體構件可以形成間隔壁。
此外，當非均質(zhì)導電膜的基體構件為黑色時，在沒有附加的黑色絕緣體的情況下，間隔壁190可以在增加對比的同時具有反射特性。在另一示例中，反射間隔壁可以與間隔壁190分別設置。在這種情況下，根據(jù)顯示設備的目的，間隔壁190可以包括黑色絕緣體或白色絕緣體。另外，當使用白色絕緣體的間隔壁時，間隔壁190可以具有提高反射率的效果，并且在具有反射特性的同時增加對比。
另外，熒光層180可以位于半導體發(fā)光器件150的外表面處。例如，半導體發(fā)光器件150可以是發(fā)出藍(b)光的藍色半導體發(fā)光器件，并且因此熒光層180起到將藍(b)光轉(zhuǎn)變?yōu)樽酉袼氐念伾淖饔?。熒光?80也可以是構成各個像素的紅色熒光層181或綠色熒光層182。
換句話說，能夠?qū)⑺{光轉(zhuǎn)變?yōu)榧t(r)光的紅色熒光體181可以在實現(xiàn)紅色子像素的位置處被沉積在藍色半導體發(fā)光器件151上，并且能夠?qū)⑺{光轉(zhuǎn)變?yōu)榫G(g)光的綠色熒光體182可以在實現(xiàn)綠色子像素的位置處被沉積在藍色半導體發(fā)光器件151上。此外，在實現(xiàn)藍色子像素的位置處可以僅使用藍色半導體發(fā)光器件151。在這種情況下，紅色(r)子像素、綠色(g)子像素和藍色(b)子像素可以實現(xiàn)一個像素。更具體地，可以沿著第一電極120的各行沉積一種顏色的熒光體。因此，第一電極120上的一行可以是控制一種顏色的電極。換句話說，可以依次設置紅色(r)、綠色(g)和藍色(b)，從而實現(xiàn)子像素。
然而，本公開不限于此，并且半導體發(fā)光器件150可以與量子點(qd)而不是熒光體進行組合來實現(xiàn)諸如紅色(r)、綠色(g)和藍色(b)的子像素。此外，黑底191可以被設置在各個熒光層之間以增強對比。換句話說，黑底191可以提高亮度的對比。然而，本公開不限于此，并且也可以應用用于實現(xiàn)藍色、紅色和綠色的另一結構。
參照圖5a，每一個半導體發(fā)光器件150可以利用發(fā)出包括藍光的各種光的高功率發(fā)光器件來實現(xiàn)，在該高功率發(fā)光器件中，主要使用氮化鎵(gan)，并且向其添加銦(in)和/或鋁(al)。在這種情況下，半導體發(fā)光器件150可以分別是紅色半導體發(fā)光器件、綠色半導體發(fā)光器件和藍色半導體發(fā)光器件，以實現(xiàn)各個子像素。例如，交替布置紅色、綠色和藍色半導體發(fā)光器件(r、g、b)，并且紅色、綠色和藍色子像素通過紅色、綠色和藍色半導體發(fā)光器件實現(xiàn)一個像素，從而實現(xiàn)全彩色顯示。
參照圖5b，半導體發(fā)光器件可以具有白色發(fā)光器件(w)，該白色發(fā)光器件(w)針對各個元件被設置有黃色熒光層。在這種情況下，紅色熒光層181、綠色熒光層182和藍色熒光層183可以被設置在白色發(fā)光器件(w)上，以實現(xiàn)子像素。此外，在白色發(fā)光器件(w)上重復紅色、綠色和藍色濾色器可以用于實現(xiàn)子像素。
參照圖5c，還可以具有紅色熒光層181、綠色熒光層182和藍色熒光層183被設置在紫外光發(fā)光器件(uv)上的結構。因此，半導體發(fā)光器件可以被用在直至紫外光(uv)以及可見光的整個區(qū)域上，并且可以被延伸至紫外光(uv)可用作激勵源的半導體發(fā)光器件的形式。
再考慮本示例，半導體發(fā)光器件150被設置在導電粘合層130上，以配置顯示設備中的子像素。半導體發(fā)光器件150可以具有優(yōu)異的發(fā)光特性，并且因此，即使其尺寸小，也可以配置各個子像素。各個半導體發(fā)光器件150的尺寸在其一側的長度可以小于80？m，并且可以利用矩形或正方形形狀的元件來形成。對于矩形形狀的元件，其尺寸可以小于20×80？m。
此外，即使當邊長為10？m的正方形形狀的半導體發(fā)光器件150用于子像素時，它也將表現(xiàn)出足夠的亮度以實現(xiàn)顯示設備。因此，例如，對于子像素的一側的尺寸為600？m并且其其余一側為300？m的矩形像素，半導體發(fā)光器件之間的相對距離變得足夠大。因此，在這種情況下，可以實現(xiàn)具有hd圖像質(zhì)量的柔性顯示設備。
將通過新型制造方法來制造使用前述半導體發(fā)光器件的顯示設備。以下，將參照圖6來描述該制造方法。具體地，圖6包括例示制造根據(jù)本公開的實施方式的使用半導體發(fā)光器件的顯示設備的方法的截面圖。
參照圖6，首先，在設置有輔助電極170和第二電極140的絕緣層160上形成導電粘合層130。另外，在第一基板110上沉積絕緣層160，以形成一個基板(或布線基板)，并且在該布線基板處設置第一電極120、輔助電極170和第二電極140。在這種情況下，第一電極120和第二電極140可以布置在彼此垂直的方向上。此外，第一基板110和絕緣層160可以分別包含玻璃或聚酰亞胺(pi)，以實現(xiàn)柔性顯示設備。如上所述，例如，導電粘合層130可以是非均質(zhì)導電膜，并且因此，非均質(zhì)導電膜可以被涂覆在設置有絕緣層160的基板上。
接下來，將設置有與輔助電極170和第二電極140的位置對應并且構成各個像素的多個半導體發(fā)光器件150的第二基板112設置為使得半導體發(fā)光器件150面向輔助電極170和第二電極140。在這種情況下，作為用于生長半導體發(fā)光器件150的生長基板的第二基板112可以是藍寶石基板或硅基板。另外，當半導體發(fā)光器件以晶片為單位來形成時，其可以具有能夠?qū)崿F(xiàn)顯示設備的間隙和尺寸，并且因此，有效地用于顯示設備。
接下來，將布線基板熱壓到第二基板112。例如，可以通過應用acf壓頭(presshead)來將布線基板和第二基板112熱壓至彼此。使用熱壓將布線基板和第二基板112彼此結合。另外，由于通過熱壓而具有導電性的非均質(zhì)導電膜的特性，僅在半導體發(fā)光器件150與輔助電極170和第二電極140之間的部分具有導電性，從而允許電極和半導體發(fā)光器件150彼此電連接。此時，半導體發(fā)光器件150可以被插入到非均質(zhì)導電膜中，從而形成半導體發(fā)光器件150之間的間隔壁。
接下來，去除第二基板112。例如，可以使用激光剝離(laserlift-off,llo)或化學剝離(chemicallift-off,clo)方法來去除第二基板112。最后，去除第二基板112以將半導體發(fā)光器件150暴露于外?？梢栽诼?lián)接至半導體發(fā)光器件150的布線基板上涂覆硅氧化物(siox)等，以形成透明絕緣層。
該方法還可以包括在半導體發(fā)光器件150的一個表面上形成熒光層的處理。例如，半導體發(fā)光器件150可以是用于發(fā)出藍(b)光的藍色半導體發(fā)光器件，并且用于將藍(b)光轉(zhuǎn)變?yōu)樽酉袼氐念伾募t色熒光體或綠色熒光體可以在藍色半導體發(fā)光器件的一個表面上形成一層。
另外，使用前述半導體發(fā)光器件的顯示設備的制造方法或結構可以按照各種形式來修改。例如，前述顯示設備可應用于垂直半導體發(fā)光器件。以下，將參照圖5和圖6來描述垂直結構。此外，根據(jù)以下變型例或?qū)嵤┓绞?，相同或相似的附圖標記被指定為與前述示例相同或相似的構造，并且其描述將由之前的描述來代替。
圖7是例示根據(jù)本公開的另一實施方式的使用半導體發(fā)光器件的顯示設備200的立體圖。圖8是沿圖7中的線d-d截取的截面圖，并且圖9是例示圖8中的垂直型半導體發(fā)光器件的概念圖。
如圖所示，顯示設備200可以使用無源矩陣(pm)型垂直半導體發(fā)光器件。顯示設備200可以包括基板210、第一電極220、導電粘合層230、第二電極240以及多個半導體發(fā)光器件250。另外，作為設置有第一電極220的布線基板的基板210可以包括聚酰亞胺(pi)，以實現(xiàn)柔性顯示設備。另外，也可以使用任一種絕緣和柔性材料。
第一電極220可以位于基板210上，并且利用具有一個方向上的細長條形的電極來形成。另外，第一電極220可以起到數(shù)據(jù)電極的作用。導電粘合層230被形成在設置有第一電極220的基板210上。類似于應用了倒裝芯片型發(fā)光器件的顯示設備，導電粘合層230可以是非均質(zhì)導電膜(acf)、非均質(zhì)導電漿料、包含導電顆粒的溶液等。然而，本實施方式例示了導電粘合層230由非均質(zhì)導電膜來實現(xiàn)。
當在第一電極220被設置在基板210上時，設置非均質(zhì)導電膜，并且然后施加熱量和壓力來將半導體發(fā)光器件250與其連接，半導體發(fā)光器件250電連接至第一電極220。此時，半導體發(fā)光器件250優(yōu)選地被設置在第一電極220上。當如上所述施加熱量和壓力時，因為非均質(zhì)導電膜部分地在厚度方向上具有導電性，所以產(chǎn)生了電連接。因此，非均質(zhì)導電膜被分割成在其厚度方向上具有導電性的部分和不具有導電性的部分。
此外，非均質(zhì)導電膜包含粘合成分，并且因此，導電粘合層230實現(xiàn)了半導體發(fā)光器件250與第一電極220之間的機械聯(lián)接和電聯(lián)接。因此，半導體發(fā)光器件250被設置在導電粘合層230上，從而構造顯示設備中的單獨子像素。半導體發(fā)光器件250可以具有優(yōu)異的發(fā)光特性，并且因此，即使其尺寸小，也可以配置單獨的子像素。單獨的半導體發(fā)光器件250的尺寸在其一側的長度可以小于80？m，并且由矩形或正方形形狀的元件形成。在矩形形狀的元件的情況下，其尺寸可以小于20×80？m。
半導體發(fā)光器件250可以是垂直結構。另外，設置在與第一電極220的長度方向交叉的方向上并且電連接到垂直半導體發(fā)光器件250的多個第二電極240可以位于垂直半導體發(fā)光器件之間。
參照圖9，垂直半導體發(fā)光器件可以包括p型電極256、形成有p型電極256的p型半導體層255、形成在p型半導體層255上的有源層254、形成在有源層254上的n型半導體層253以及形成在n型半導體層253上的n型電極252。在這種情況下，位于其底部的p型電極256可以通過導電粘合層230電連接至第一電極220，并且位于其頂部的n型電極252可以電連接至稍后將進行描述的第二電極240。電極可以沿著向上/向下的方向被設置在垂直半導體發(fā)光器件250中，從而有益地減小了芯片尺寸。
參照圖8，熒光層280可以被形成在半導體發(fā)光器件250的一個表面上。例如，半導體發(fā)光器件250是發(fā)出藍(b)光的藍色半導體發(fā)光器件，并且用于將藍(b)光轉(zhuǎn)變?yōu)樽酉袼氐念伾臒晒鈱?80可以被設置在藍色半導體發(fā)光器件上。在這種情況下，熒光層280可以是構成單獨像素的紅色熒光體281和綠色熒光體282。
換句話說，能夠?qū)⑺{光轉(zhuǎn)變?yōu)榧t(r)光的紅色熒光體281可以在實現(xiàn)紅色子像素的位置處被沉積在藍色半導體發(fā)光器件250上，并且能夠?qū)⑺{光轉(zhuǎn)變?yōu)榫G(g)光的綠色熒光體282可以在實現(xiàn)綠色子像素的位置處被沉積在藍色半導體發(fā)光器件250上。此外，在實現(xiàn)藍色子像素的位置處，可以僅使用藍色半導體發(fā)光器件250。在這種情況下，紅色(r)子像素、綠色(g)子像素和藍色(b)子像素可以實現(xiàn)一個像素。
然而，本公開不限于此，并且在應用了倒裝芯片型發(fā)光器件的顯示設備中，如上所述，用于實現(xiàn)藍色、紅色和綠色的另一結構也可以應用于本公開。再來考慮本實施方式，第二電極240位于半導體發(fā)光器件250之間，并且電連接至半導體發(fā)光器件250。例如，半導體發(fā)光器件250可以布置成多行，并且第二電極240可以位于半導體發(fā)光器件250的行之間。
由于構成單獨像素的半導體發(fā)光器件250之間的距離足夠大，所以第二電極240可以位于半導體發(fā)光器件250之間。另外，第二電極240可以被形成有具有一個方向上細長的條形的電極，并且被設置在與第一電極垂直的方向上。
此外，第二電極240可以通過從第二電極240凸出的連接電極來電連接至半導體發(fā)光器件250。更具體地，連接電極可以是半導體發(fā)光器件250的n型電極。例如，利用用于歐姆接觸的歐姆電極形成n型電極，并且第二電極通過印刷或沉積來覆蓋歐姆電極的至少部分。這樣，第二電極240可以電連接至半導體發(fā)光器件250的n型電極。
根據(jù)圖8，第二電極240可以位于導電粘合層230上。另外，可以在包括半導體發(fā)光器件250的基板210上形成包含硅氧化物(siox)的透明絕緣層。當形成透明絕緣層并且然后在透明絕緣層上設置第二電極240時，第二電極240可以位于透明絕緣層上。此外，第二電極240可以被形成為與導電粘合層230或透明絕緣層分隔開。
如果諸如銦錫氧化物(ito)的透明電極用于將第二電極240設置在半導體發(fā)光器件250上，則ito材料具有與n型半導體的粘附性較差的問題。因此，第二電極240可以被設置在半導體發(fā)光器件250之間，從而獲得不需要透明電極的優(yōu)勢。因此，具有良好粘附性的n型半導體層和導電材料可以用作水平電極，而不受限于透明材料的選擇，從而提高光提取效率。
根據(jù)圖8，間隔壁290可以被形成在半導體發(fā)光器件250之間。換句話說，間隔壁290可以被設置在垂直半導體發(fā)光器件250之間，以將構成單獨像素的半導體發(fā)光器件250分隔開。在這種情況下，間隔壁290將各個子像素彼此分開，并且可以與導電粘合層230形成為整體。例如，當半導體發(fā)光器件250被插入到非均質(zhì)導電膜中時，非均質(zhì)導電膜的基體構件可以形成間隔壁。
此外，當非均質(zhì)導電膜的基體構件為黑色時，在沒有附加的黑色絕緣體的情況下，間隔壁290可以在增大對比的同時具有反射特性。在另一示例中，反射間隔壁可以被單獨地設置有間隔壁290。在這種情況下，根據(jù)顯示設備的目的，間隔壁290可以包括黑色絕緣體或白色絕緣體。
如果第二電極240精確地位于半導體發(fā)光器件250之間的導電粘合層230上，則間隔壁290可以位于半導體發(fā)光器件250與第二電極240之間。因此，可以使用半導體發(fā)光器件250甚至以小尺寸來配置各個子像素，并且半導體發(fā)光器件250之間的距離可以相對足夠大，以將第二電極240設置在半導體發(fā)光器件250之間，從而具有實現(xiàn)具有hd圖像質(zhì)量的柔性顯示設備的效果。
此外，黑底291可以被設置在各個熒光層之間以增強對比。換句話說，黑底291可以提高亮度的對比。如上所述，半導體發(fā)光器件250位于導電粘合層230上，從而構成顯示設備上的各個像素。半導體發(fā)光器件250還具有優(yōu)異的發(fā)光特性，從而甚至以其小尺寸來配置各個子像素。因此，可以實現(xiàn)紅色(r)、綠色(g)和藍色(b)的子像素通過半導體發(fā)光器件實現(xiàn)一個像素的全彩色顯示。
在顯示設備中，半導體發(fā)光器件和布線基板通過導電粘合層彼此聯(lián)接和電連接。在上述顯示設備中，導電粘合層被配置為非均質(zhì)導電膜(acf)。然而，對于非均質(zhì)導電膜(acf)，當電極的尺寸變小時，每個電極的導電球的數(shù)量顯著減少。一般地，導電球的尺寸為3～20？m。當顯示設備具有超過300ppi(每英寸像素)的分辨率時，僅幾個導電球連接至各個電極。另外，當布線基板和半導體發(fā)光器件彼此附接時，由于樹脂的流動而導致一些導電球丟失。這可能導致各個半導體發(fā)光器件的光輸出降低。本發(fā)明提供了盡管顯示器間距細小，也能夠在導電粘合層中獲得電可靠性的機構。以下，將參考附圖更詳細地說明具有這種機構的顯示設備。
具體地，圖10a是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的顯示設備的立體圖，圖10b是沿著圖10a中的線？e-e？截取的截面圖，圖11a是例示使用金屬-有機導電膜在布線基板與半導體發(fā)光器件之間進行附接處理的圖，并且圖11b是例示用于從圖10a中的金屬-有機導電膜析出金屬材料的處理的概念圖。
參照圖10a和圖10b，提供了使用無源矩陣(pm)型半導體發(fā)光器件的顯示設備1000。以下實施方式也可應用于有源矩陣(am)型半導體發(fā)光器件。
根據(jù)本實施方式的顯示設備1000包括基板(或布線基板)1010、第一電極1020、第二電極1040、多個半導體發(fā)光器件1050和導電粘合層1030?；?010可以是柔性基板。例如，基板1010可以包括玻璃或聚酰亞胺(pi)以實現(xiàn)顯示設備。另選地，作為基板1010，可以使用具有絕緣性和柔性的任何材料，例如，pen(聚萘二甲酸乙二醇酯)、pet(聚對苯二甲酸乙二醇酯)等?；?010也可以由透明材料或不透明材料形成。
另外，布線電極可以用作基板1010。因此，第一電極1020和第二電極1040可以是位于基板1010上的布線電極1090。如圖所示，輔助電極1070可以位于布線基板1010上。在這種情況下，作為用于將第一電極1020電連接至半導體發(fā)光器件1050的電極，輔助電極1070與第一電極1020對應地設置。例如，輔助電極1070按照點的形式來配置，并且可以通過設置在布線基板1010處的電極孔1071電連接至第一電極1020。電極孔1071可以在通孔中填充導電材料時形成。因此，輔助電極1070可以被包括在布線電極1090中。
參照附圖，導電粘合層1030被形成在布線基板1010的一個表面上。導電粘合層1030可以是具有粘合性和導電性的層，并且可以被配置為將布線基板1010的布線電極和多個半導體發(fā)光器件1050機械連接和電連接。另外，多個半導體發(fā)光器件1050可以被配置為用于形成各個像素的發(fā)光二極管(led)。
如參照圖2至圖3b所述，導電粘合層1030可以被配置為允許沿z方向、厚度方向進行電連接但在水平x-y方向具有電絕緣性的層。因此，導電粘合層1030可以被稱為z軸導電層。如圖10b所示，導電粘合層1030包括主體1031和金屬聚集部分1032。主體1031包括具有粘合性的樹脂，其可以是絕緣基體構件。樹脂具有延展性，這使顯示設備能夠具有柔性功能。
另外，樹脂可以包括用于在半導體發(fā)光器件1050之間阻擋光的不透明樹脂。也就是說，樹脂用作用于在半導體發(fā)光器件1050之間阻擋光的屏障。例如，不透明樹脂可以包括黑色樹脂或白色樹脂。另外，金屬聚集部分1032被設置在主體1031中，并且可以隨著從金屬-有機化合物中析出的金屬原子彼此聚集而形成。因此，導電粘合層1030可以是金屬-有機導電膜(mocf)。
這種結構是位于上部布線和下部布線處的金屬分子彼此連接的位置。在這種情況下，當微粉型的金屬-有機化合物被包含在熱塑性樹脂或熱固性樹脂中并且然后位于布線連接結構的用于附接的中間時，在通過使用附接溫度、光能或分子振動能量來分解金屬有機化合物時，金屬分子被析出。
金屬聚集部分的金屬原子可以包括由ag、cu、au、ni、sn、pt，zn、al、cr、pd、ti、fe和pb組成的組中所包括的至少一種金屬。更具體地，參照圖11a，金屬有機導電膜位于已經(jīng)排列有半導體發(fā)光器件1050的基板與布線基板之間。然后，將這兩個基板彼此附接，使得半導體發(fā)光器件150和布線基板彼此電聯(lián)接和機械聯(lián)接。更具體地，半導體發(fā)光器件150和布線基板的主體被附接至金屬-有機導電膜的主體。
而且，半導體發(fā)光器件1050的n型導電電極1052或p型導電電極1056電連接至布線基板的布線電極1090。也就是說，金屬聚集部分被配置為將布線電極與多個半導體發(fā)光器件的導電電極電連接。
圖11a還以分解圖的方式例示了半導體發(fā)光器件1050、導電粘合層130、第一電極1020、第二電極1040和輔助電極1070。
在這種情況下，主體是包括基于環(huán)氧類熱固性樹脂的熱塑性樹脂的粘合樹脂。在粘合樹脂中可以包含金屬-有機化合物?？梢园?imgfile="bda0001375048370000151.gif"wi="238"he="48"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>的金屬-有機化合物，并且金屬-有機導電膜的厚度可以約為10？m?？梢愿鶕?jù)溫度利用三個步驟執(zhí)行附接處理。
首先，在比粘合樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高約
第二步附接溫度是金屬原子從金屬-有機化合物中析出的溫度。ag在約200℃下從醋酸銀(ag-acetate)中析出。在具有醋酸銀的金屬-有機導電膜的情況下，第二步附接溫度可以約為200℃或更高。粘合樹脂在第二步附接溫度下應不會完全固化，使得析出的金屬原子能夠充分移動以被吸收并與布線電極和導電電極聚集在一起。
在金屬原子在第二步附接溫度下析出足夠的時間后，升高附接溫度，使得可以在粘合樹脂的固化溫度下執(zhí)行第三步附接。熱固性樹脂的固化溫度可以高于金屬-有機化合物的金屬還原溫度，并且熱固性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以低于金屬-有機化合物的金屬還原溫度。
可以按照下文(參照圖11b)來說明由于金屬原子從金屬-有機化合物中析出而導致在附接處理過程中出現(xiàn)的布線連接。
1.由于金屬-有機化合物的金屬-有機鍵合在連接過程中被熱能切斷，所以金屬陽離子被分解。
2.被分解的金屬陽離子通過還原反應被還原成金屬原子。
3.被還原的金屬原子被聚集以降低表面能量(驅(qū)動力：表面能量)
4.金屬原子在聚集的同時被附接至金屬電極的表面(驅(qū)動力：潤濕能量)
通過這些處理，執(zhí)行選擇性金屬潤濕。也就是說，聚集的金屬僅被潤濕由金屬材料形成的電極，而聚集的金屬的電極之間的沒有金屬成分的間隙幾乎沒有被潤濕。利用這種構造，半導體發(fā)光器件和布線基板能夠以物理化學方式彼此穩(wěn)定地電連接，并且能夠獲得基板的絕緣性。
在本發(fā)明的實施方式中，附接處理過程中所需的能量源可以用作減少金屬-有機化合物中的金屬原子所需的能量。然而，本發(fā)明不限于此。當金屬-有機鍵合被分解時，主體不僅可以包括熱能，還可以包括用于加速從金屬-有機化合物還原的金屬的聯(lián)接的還原劑或添加劑。例如，所述添加劑可以被設置有油胺，并且所述還原劑可以被設置有苯肼。為了加速金屬還原，可以通過使用負電荷而在布線電極處形成電場，從而可以提供在執(zhí)行金屬-有機化合物中的金屬還原所需要的電子。
作為另一示例，可以應用使用光敏樹脂通過光能固化金屬-有機導電膜的粘合樹脂的附接處理。樹脂可以包括熱塑性樹脂和熱固性樹脂以及光敏樹脂中的至少一種。另外，光敏樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以低于金屬-有機化合物的金屬還原溫度。光敏樹脂可以具有在金屬-有機化合物的金屬還原溫度下不被完全固化的特性。例如，光敏樹脂可以被固化80％或更少。
在附接處理過程中，可以通過提供超聲波或無線電波的分子振動能量來提供附接能量。盡管有上述優(yōu)點，但金屬-有機導電膜可能具有有限的金屬原子析出量。另外，金屬布線的粗糙表面可能不會被析出的金屬原子填充。為了解決這些問題，下面描述用于實現(xiàn)具有更高可靠性的電連接的實施方式。
具體地，圖12是例示根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的使用導電性粘合層在布線基板與半導體發(fā)光元件之間進行附接處理的圖，并且圖13是通過圖12中的處理制造的顯示設備的截面圖。如圖所示，根據(jù)本實施方式的顯示設備2000包括基板(或布線基板)2010、包括第一電極2020和第二電極2040的布線電極2090、導電粘合層2030和多個半導體發(fā)光器件2050。還示出了輔助電極2070、導電孔2071、n型電極2052和p型電極2056。關于布線基板2010、布線電極2090和多個半導體發(fā)光器件2050的說明與上述參照圖2至圖4、圖10a和圖10b的描述對應。
參照圖12和圖13，導電粘合層2030包括主體2031和金屬聚集部分2032。主體2031包括具有粘合性的樹脂，其可以是絕緣基體構件。樹脂具有延展性，這使顯示設備能夠具有柔性功能。另外，金屬聚集部分2032被設置在主體2031中，并且可以隨著從金屬-有機化合物中析出的金屬原子彼此聚集而形成。
金屬聚集部分2032的金屬原子可以包括由ag、cu、au、ni、sn、pt、zn、al、cr、pd、ti、fe和pb組成的組中所包括的至少一種金屬。也就是說，作為金屬-有機化合物的陽離子，金屬原子可以包括由ag、cu、au、ni、sn、pt、zn、al、cr、pd、ti、fe和pb組成的組中所包括的至少一種金屬。關于主體2031和金屬聚集部分2032的說明將用上述參照圖10a和圖10b的描述來代替。
在本實施方式中，導電粘合層2030可以包括引入到主體2031中的金屬顆粒2033，以便加速金屬原子的聚集。具體地，金屬顆粒2033用作從金屬-有機化合物中析出的金屬原子的種子，從而增加析出的金屬原子量。另外，金屬顆粒2033填充由于布線基板的彎曲表面等產(chǎn)生的布線之間的間隙，從而增大布線之間的聯(lián)接力。
金屬顆粒2033可以由與金屬原子相同的材料形成，或者可以由與布線電極相同的材料形成。如果金屬顆粒2033由與金屬-有機化合物的金屬原子相同的材料形成，則金屬顆粒2033用作用于在析出后增強金屬聚集力的種子。另外，如果金屬顆粒2033由與布線電極相同的材料形成，則金屬顆粒2033通過在布線電極上被聚集而加強布線之間的聯(lián)接力。
例如，金屬顆粒2033包括由ag、cu、au、ni、sn、pt、zn、al、cr、pd、ti、fe和pb組成的組中所包括的至少一種金屬、碳納米管、或所述至少一種金屬的合金。在這種情況下，金屬聚集部分2032的金屬原子可以包括由ag、cu、au、ni、sn、pt、zn、al、cr、pd、ti、fe和pb組成的組中所包括的至少一種金屬。金屬顆粒2033的尺寸可以通過考慮布線的彎曲表面、半導體發(fā)光器件的導電電極的公差等來確定。優(yōu)選地，金屬顆粒2033具有約幾納米至幾百納米的尺寸。例如，金屬顆粒2033可以具有
因此，因為金屬顆粒2033，所以可以利用顯微鏡經(jīng)由布線表面上的凹痕(壓痕)來觀察附接狀態(tài)。在僅由金屬-有機化合物形成的金屬-有機導電膜的情況下，因為金屬原子的尺寸非常小，所以難以用顯微鏡觀察析出的金屬原子。
在本實施方式中，包含金屬顆粒的金屬-有機導電膜位于已經(jīng)排列有半導體發(fā)光元件的基板與布線基板之間。然后，將這兩個基板彼此附接，使得半導體發(fā)光器件和布線基板彼此電聯(lián)接和機械聯(lián)接。關于附接處理的說明與上述參照圖10a和圖10b的描述對應。
對于本實施方式中的附接處理，主體不僅可以包括熱能，還可以包括用于加速從金屬-有機化合物還原的金屬的聯(lián)接的還原劑或添加劑。例如，添加劑可以被設置有油胺，還原劑可以被設置有苯肼。為了加速金屬還原，可以通過使用負電荷在布線電極處形成電場，使得可以提供執(zhí)行金屬-有機化合物中的金屬還原所需要的電子。
作為另一示例，可以應用使用光敏樹脂通過光能固化金屬-有機導電膜的粘合樹脂的附接處理。對于附接處理，可以通過提供超聲波或無線電波的分子振動能量來提供附接能量。
在本發(fā)明中，作為克服金屬-有機導電膜的問題的另一實施方式，提供了一種使用低熔點部分的方法。將參照圖14和圖15來進行更詳細的說明。具體地，圖14是例示根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的使用導電粘合層在布線基板與半導體發(fā)光器件之間進行的附接處理的圖，圖15是通過圖14中的處理制造的顯示設備的截面圖，并且圖16是例示圖14中的顯示設備的變型例的截面圖。
根據(jù)本實施方式的顯示設備3000包括基板(或布線基板)3010，包括第一電極3020和第二電極3040的布線電極3090、導電粘合層3030和多個半導體發(fā)光器件3050。還示出了是輔助電極3070、導電孔3070、n型電極3052和p型電極2056。關于布線基板3010、布線電極3090和多個半導體發(fā)光器件3050的說明與上述參照圖2至圖4、圖10a和圖10b的描述對應。
參照圖14和圖15，導電粘合層3030包括主體3031和金屬聚集部分3032。主體3031包括具有粘合性的樹脂，其可以是絕緣基體構件。樹脂具有延展性，這使顯示設備能夠具有柔性功能。金屬聚集部分3032被設置在主體3031中，并且可以隨著從金屬-有機化合物中析出的金屬原子彼此聚集而形成。金屬聚集部分3032的金屬原子可以包括由ag、cu、au、ni、sn、pt、zn、al、cr、pd、ti、fe和pb組成的組中所包括的至少一種金屬。
關于主體3031和金屬聚集部分3032的說明與上述參照圖10a和圖10b的描述對應。在本實施方式中，導電粘合層3030被形成為包圍布線電極3090的表面，并且可以包括由具有低于布線電極3090的熔點的材料形成的低熔點部分3034。然而，本發(fā)明不限于此。低熔點部分3034可以被形成為分別包圍布線電極和多個半導體發(fā)光器件的導電電極。
例如，低熔點部分3034可以通過使用焊接材料被鍍覆在布線電極3090上。焊接材料可以是sb、pd、ag、au和bi中的至少一種。在這種情況下，焊接材料被沉積在布線基板的布線電極3090上，并且通過使用在金屬-有機導電膜的附接處理期間施加的熱能來執(zhí)行焊接處理。利用這種構造，可以填充布線的彎曲表面，并且可以增大布線之間的物理-化學結合區(qū)域，以增強布線之間的聯(lián)接力。如上所述，焊接材料可以在沉積在半導體發(fā)光器件的導電電極上之后通過使用熱能被焊接。
在本實施方式中，可以按照如下來執(zhí)行附接處理。金屬-有機導電膜位于已經(jīng)排列有半導體發(fā)光器件的基板與具有低熔點部分3034的布線基板之間。然后，將這兩個基板彼此附接，使得半導體發(fā)光器件和布線基板彼此電聯(lián)接和機械聯(lián)接。關于附接處理的說明可以由上述參照圖10a和圖10b的描述來代替。
低熔點部分3034可以被鍍覆為
例如，當設定附接溫度時，焊接溫度可以低于粘合樹脂的固化溫度，并且可以低于金屬-有機化合物的還原溫度。另選地，焊接溫度可以類似于金屬-有機化合物的還原溫度，即，可以在
對于根據(jù)本實施方式的附接處理，主體不僅可以包括熱能，還可以包括用于加速從金屬-有機化合物還原的金屬的聯(lián)接的還原劑或添加劑。例如，添加劑可以被設置有油胺，還原劑可以被設置有苯肼。為了加速金屬還原，可以通過使用負電荷在布線電極處形成電場，從而可以提供在執(zhí)行金屬-有機化合物中的金屬還原所需要的電子。
作為另一示例，可以應用使用光敏樹脂通過光能固化金屬-有機導電膜的粘合樹脂的附接處理。在附接處理期間，可以通過提供超聲波或無線電波的分子振動能量來提供附接能量。
作為另一示例，如圖16所示，低熔點部分3034包括從其一個表面凸出的多個低熔點凸出物3034a。多個低熔點凸出物3034a沿著一條線以預定間隔依次布置。由于在附接處理期間使用凸出物在凹凸結構下方執(zhí)行焊接處理，所以可以補償布線電極與半導體發(fā)光器件之間的電連接。
另外，根據(jù)另一實施方式，凹凸結構可以應用于本發(fā)明。以下，將參照圖17和圖18更詳細地說明使用根據(jù)另一實施方式的凹凸結構來克服金屬-有機導電膜的限制的方法。
具體地，圖17和圖18是例示根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的使用導電粘合層在布線基板與半導體發(fā)光器件之間進行的附接處理的圖。另外，圖19是通過圖18中的處理制造的半導體發(fā)光器件的截面圖。如圖所示，根據(jù)本實施方式的顯示設備4000包括基板(或布線基板)4010、布線電極、導電粘合層4030、多個半導體發(fā)光器件4050以及輔助電極4070。
參照圖17和18，并且類似于圖16，導電粘合層4030包括主體和金屬聚集部分。主體被設置有具有粘合性的樹脂，其可以是絕緣基體構件。樹脂具有延展性，這使顯示設備能夠具有柔性功能。金屬聚集部分被設置在主體中，并且可以隨著從金屬-有機化合物析出的金屬原子彼此聚集而形成。金屬聚集部分4032的金屬原子可以包括由ag、cu、au、ni、sn、pt、zn、al、cr、pd、ti、fe和pb組成的組中所包括的至少一種金屬。關于主體和金屬聚集部分的說明將由上述參照圖10a和圖10b的描述來代替。
如圖17所示，電極4040和部分4034可以被設置有從其一個表面凸出的多個布線凸出物4035。另外，如圖18所示，多個半導體發(fā)光器件4050的導電電極可以被設置有沿一個方向凸出的發(fā)光器件凸出物4036。參照圖17，電極以線的形式實現(xiàn)，并且布線凸出物4035包括沿著所述線以預定間隔依次設置的多個凸出物。在布線電極通過掩模處理被刻蝕并且然后在凸出物的位置暴露于外之后，可以通過鍍覆沉積來形成多個凸出物。
參照圖18和圖19，發(fā)光器件凸出物4036可以從導電電極的一個表面朝向布線電極凸出。具有發(fā)光器件凸出物4036的半導體發(fā)光器件4050可以具有凹凸結構。另外，半導體發(fā)光器件4050可以是倒裝芯片型發(fā)光器件。例如，半導體發(fā)光器件4050包括p型電極4056、形成有p型電極4056的p型半導體層4055、形成在p型半導體層4055上的有源層4054、形成在有源層4054上的n型半導體層4053、以及在n型半導體層4053上沿著水平方向上與p型電極4056間隔開的n型電極4052。
在這種情況下，布線基板4010可以具有與上述參照圖2至圖4不同的布線結構。例如，n型電極4052以線的形式來實現(xiàn)，并且被布置在半導體發(fā)光器件陣列上。因此，在布線基板4010上沒有設置附加的布線電極，但可以設置用于將以線的形式實現(xiàn)的n型電極與驅(qū)動部連接的連接布線。在這種情況下，布線基板4010上的布線電極4090可以以線的形式來實現(xiàn)，并且可以電連接至p型電極4056。布線基板的結構和半導體發(fā)光器件的結構可以應用于參照10a至圖16說明的實施方式。
在這種情況下，p型半導體層4055被形成為具有樁形形狀(postshape)。也就是說，多個半導體發(fā)光器件4050的導電半導體層被設置有與發(fā)光器件凸出物4036對應的凹凸部。更具體地，由于導電半導體層(例如，p型半導體層)被形成為具有樁形形狀，因此形成在導電半導體層的一個表面上的導電電極(p型電極)具有凸出結構。
這可以通過控制生長溫度和壓力生長氣體的流量經(jīng)由半導體發(fā)光器件的3d晶體生長來形成。另選地，可以在2d晶體生長之后經(jīng)由刻蝕處理形成3d凹凸結構。在這種情況下，凹凸結構可以具有與半導體發(fā)光器件的晶體結構相關的圓形形狀、多邊形圓頂形狀、圓錐形狀和棱錐(polypyramid)形狀。如果通過刻蝕處理形成3d凹凸結構，則凹凸結構可以具有圓柱形狀、棱錐形狀和納米棒形狀。
在以上實施方式中，單獨地設置布線凸出物4035和發(fā)光器件凸出物4036。然而，可以設置布線凸出物4035和發(fā)光器件凸出物4036二者。在以上實施方式中，已經(jīng)公開了使用金屬顆粒的方法、使用低熔點部分的方法和使用凹凸結構的方法以便克服金屬-有機導電膜的限制。然而，本發(fā)明不限于此。例如，在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的顯示設備中，可以設置金屬顆粒、低熔點部分和凹凸結構中的至少兩種。
可以通過凹凸結構、低熔點部分等來實現(xiàn)這樣的結構，即所述結構不僅能夠克服金屬-有機導電膜的限制，還能夠克服諸如非均質(zhì)導電膜的具有非均質(zhì)導電介質(zhì)的導電粘合層的限制。以下，將參照附圖更詳細地說明這種機構。
圖20是例示根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的使用粘合層在布線基板與半導體發(fā)光器件之間進行的附接處理的圖，并且圖21是通過圖20的處理制造的半導體發(fā)光器件的截面圖。
根據(jù)本實施方式的顯示設備5000包括基板(或布線基板)5010、布線電極、粘合層5030和多個半導體發(fā)光器件5050。關于布線基板5010和布線電極5090的說明將由上述參照圖17和圖18的描述來代替。
參照圖20和圖21，粘合層5030由具有粘合性且沒有非均質(zhì)導電介質(zhì)(導電球或金屬聚集部分)的樹脂來形成。樹脂具有延展性，這使顯示設備能夠具有柔性功能。樹脂可以包括不透明樹脂以阻擋半導體發(fā)光器件5050之間的光。也就是說，樹脂用作阻擋半導體發(fā)光器件5050之間的光的屏障。例如，不透明樹脂可以包括黑色樹脂或白色樹脂。
在本實施方式中，多個半導體發(fā)光器件5050的導電電極可以被設置有沿一個方向凸出的發(fā)光器件凸出物5036。如圖所示，發(fā)光器件凸出物5036可以從導電電極的一個表面朝向布線電極凸出。具有發(fā)光器件凸出物5036的半導體發(fā)光器件5050可以具有凹凸結構。
半導體發(fā)光器件5050可以是倒裝芯片型發(fā)光器件。關于半導體發(fā)光器件5050的結構的說明與關于上述參照圖17和圖18的半導體發(fā)光器件的描述對應。
在這種情況下，p型半導體層5055被形成為具有樁形形狀。也就是說，多個半導體發(fā)光器件5050的導電半導體層被設置有與發(fā)光器件凸出物5036對應的凹凸部分。更具體地，由于導電半導體層(例如，p型半導體層)被形成為具有樁形形狀，所以在導電半導體層的一個表面上形成的導電電極(p型電極)具有凸出結構。
這可以通過控制生長溫度和壓力生長氣體的流量經(jīng)由半導體發(fā)光器件的3d晶體生長來形成。另選地，可以在2d晶體生長之后通過刻蝕處理形成3d凹凸結構。在這種情況下，凹凸結構可以具有與半導體發(fā)光器件的晶體結構相關的圓形形狀、多邊形圓頂形狀、圓錐形狀和棱錐形狀。如果通過刻蝕處理形成3d凹凸結構，則凹凸結構可以具有圓柱形狀、棱錐形狀和納米棒形狀。
如圖所示，半導體發(fā)光器件的凹凸結構可以實現(xiàn)導電電極在附接處理期間穿透部分布線電極的物理連接。利用這種構造，可以解決由于2d平面接觸而導致的不穩(wěn)定連接。在這種情況下，布線電極可以由比半導體發(fā)光器件的導電電極更軟的材料形成?？梢栽O計附接條件，使得凹凸結構的導電電極能夠通過足夠的附接壓力穿透布線電極。
可以形成由具有比布線電極更低的熔點的材料形成的低熔點部分5034，以包圍布線電極5090的表面。例如，低熔點部分5034可以通過使用焊接材料而被鍍覆在布線電極5090上。焊接材料可以由sb、pd、ag、au和bi中的至少一種形成。另選地，焊接材料可以被形成在布線電極5090的一部分上。
在這種情況下，焊接材料被沉積在布線基板的布線電極上，并且通過使用在粘合層的附接處理期間施加的熱能來執(zhí)行焊接處理。利用這種構造，可以填充布線的彎曲表面，并且可以增大布線之間的物理-化學結合區(qū)域，以增強布線之間的聯(lián)接力。如上所述，焊接材料可以通過在沉積狀態(tài)下使用熱能而被焊接在半導體發(fā)光器件的導電電極上。對于焊接處理，可以通過在附接處理過程中增加頻率引起分子振動來增強兩個電路之間的連接狀態(tài)。低熔點部分5034可以被鍍覆為
例如，當設置附接溫度時，焊接溫度可以低于粘合樹脂的固化溫度。焊接材料可以被鍍覆為幾納米至幾百納米的厚度。然而，在一些情況下，焊接材料可以被鍍覆為幾微米的厚度。焊接材料可以被鍍覆在發(fā)光器件凸出物5036上。在這種情況下，可以執(zhí)行具有更高可靠性的焊接處理。
在上述實施方式中，提供了發(fā)光器件凸出物5036和低熔點部分5034二者。然而，可以僅提供發(fā)光器件凸出物5036和低熔點部分5034中的一個。也就是說，可以僅提供發(fā)光器件凸出物5036，或者可以僅提供低熔點部分5034。
作為另一示例，金屬顆?？梢耘c粘合層混合。金屬顆?？梢允巧鲜鰠⒄請D12和圖13的金屬顆粒，這將不再進行說明。金屬顆粒被配置為增大接觸面積，因為具有幾百納米尺寸的凹凸結構的端部穿透布線電極。在本實施方式中，通過將半導體發(fā)光器件的凹凸結構用作導電通道，而不是通過將諸如導電球的導電介質(zhì)用作導電粘合劑，可以獲得導電性。另外，通過將粘合劑樹脂用作粘合劑可以實現(xiàn)簡單的結構。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式的顯示設備包括以下優(yōu)點。首先，因為隨著從金屬-有機化合物析出的金屬原子彼此聚集而形成的導電粘合層將半導體發(fā)光元件與布線電極電連接，所以能夠?qū)崿F(xiàn)具有高可靠性的柔性電連接。
其次，通過使用金屬-有機化合物，可以防止由于導電性粘合層處的導電球的尺寸和密度而導致的有效導電球的數(shù)量的減少。第三，由于導電粘合層的空的空間被金屬顆粒填充，所以可以增大連接面積并可以降低接觸電阻。第四，在導電粘合層的附接處理過程中，可以通過低熔點部分來執(zhí)行半導體發(fā)光器件與布線電極之間的焊接處理。第五，半導體發(fā)光器件可以通過凸出物實現(xiàn)用于在附接處理過程中穿透布線電極的部分的物理連接。利用這種構造，可以解決由于2d平面接觸而導致的不穩(wěn)定連接。
由于本特征可以在不脫離其特性的情況下以幾種形式來實施，所以還應當理解，除非另有說明，否則上述實施方式不受前述描述的任何細節(jié)的限制，而應當在所附權利要求所限定的范圍內(nèi)寬泛地解釋，并且因此，落入權利要求的邊界和界限內(nèi)或者這種邊界和界限內(nèi)的等同物的所有改變和修改旨在被所附權利要求所涵蓋。
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