CN109270729B - 包括超小型发光二极管的显示器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括超小型发光二极管的显示器及其制造方法，更详细地，通过使纳米单位的超小型发光二极管元件以不存在短路的方式与超小型的电极相连接，以此克服以往难以通过使超小型发光二极管元件直立来使超小型发光二极管元件与电极相结合的难题，同时克服难以使超小型发光二极管元件与超小型的互不相同的电极一对一对应结合的难题，从而可体现包括超小型发光二极管的显示器。并且，本发明涉及如下包括超小型发光二极管的显示器及其制造方法，即，具有优秀的光提取效率，并通过防止有可能发生的因超小型发光二极管元件的不良而发生的像素不良及显示器整体不良，从而可使包括超小型发光二极管的显示器的不良最小化，并可维持显示器固有的功能。

Description

包括超小型发光二极管的显示器及其制造方法
本申请是中国专利申请第201480039545.1号的分案申请，主张申请日为2013年7月9日的韩国专利申请10-2013-0080412的优先权。
技术领域
本发明涉及包括超小型发光二极管(LED)的显示器及其制造方法，更详细地，涉及如下包括超小型发光二极管的显示器及其制造方法，即，通过使纳米单位的超小型发光二极管元件以不存在短路的方式与电极相连接，来体现全色发光二极管显示器，并使光提取效率极大化。
背景技术
随着1992年日本日亚化学工业的中村等人适用低温的氮化镓(GaN)化合物缓冲层来成功融合出优质的单晶体氮化镓氮化物半导体，导致发光二极管的开发变得活跃。发光二极管作为利用化合物半导体的特性来使多个载体为电子的n型半导体结晶和多个载体为空穴的p型半导体结晶相互接合的半导体，是将电信号变换为具有所需区域的波段的光来显现的半导体元件。由于这种发光二极管半导体的光变换效率高，因此能量消耗非常少，而且上述发光二极管半导体还具有半永久性寿命并且环保，从而作为绿色材料来被誉为光的革命。近来，随着化合物半导体技术的发展，开发出高分辨率红色、橙色、绿色、蓝色及白色发光二极管。
随之，通过使用发光二极管持续进行着对发光二极管照明、发光二极管显示器的研发，其中，随着发光二极管显示器可用作手机、笔记本电脑等各种小型电子设备的显示器，正活跃地进行着对发光二极管显示器的研究。
但是，目前发光二极管还有限地用于显示器，其中的一例为液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)。由于液晶显示装置无法自主产生光，因此需在通信液晶显示面板的背面设置用于产生光的背光(Back light)，并通过从液晶显示面板的后面照射白色的光，从而可使借助液晶显示面板体现的影像的颜色接近实际颜色。最初，液晶显示面板将冷阴极荧光灯(CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp)或外置电极荧光灯(EEFL，ExternalElectrode Fluorescent Lamp)等用作光源，但随着物理、化学特性优秀的高效率的发光二极管问世，采用将发光二极管作为光源的背光，进而，继续尝试将发光二极管普遍用作全色发光二极管显示器，而非简单用作背光。
随着这种尝试，具体地，目前常用的全色发光二极管显示器为在超大型基板镶嵌数万个至数十万个以上的红、绿、蓝三原色发光二极管灯的室外电子屏幕用显示器，也是在日常生活中可接触到的唯一全色发光二极管显示器产品，而所谓被称为发光二极管电视(TV)的家庭用电视或计算机用显示器则为将白色发光二极管元件或三原色发光二极管元件用作液晶显示面板的背光材料来代替以往用作背光的荧光灯的液晶显示电视或显示器，而并非真正意义上的发光二极管显示器。
无法发展成通过利用现有的发光二极管元件来制造出电视或显示器级别尺寸的显示器的原因在于利用发光二极管元件来制造显示器的技术方法和体现全色的方法所具有的根本性的局限性。
在使用以往的发光二极管元件来直接制造电视用显示器的情况下，简单计算则可得出需连接5～40张的2～8英尺的晶片才可制造出40英尺级别的电视。因此，在采用目前公知的制造技术来使用发光二极管元件直接制造电视级别显示器方面，存在以现有技术很难克服的诸多问题。与此同时，为了体现全色，需在一个像素(pixel)一同镶嵌红、绿、蓝三原色发光二极管元件，因此简单连接红、绿、蓝发光二极管晶片则无法体现发光二极管全色显示器。
根据至今为止为了实现高效率发光二极管显示器而通过诸多研究所公开的内容，在使III-V族薄膜及纳米棒发光二极管元件直接在实际显示器用大面积玻璃基板的图案化的像素位置生长的自下而上(bottom-up)的方法中，从结晶学角度出发，也很难实现使III-V族薄膜直接蒸镀于电视用显示器级别尺寸的大型基板的工序以及使高结晶/高效率III-V族薄膜及纳米棒发光二极管元件在在透明的非结晶质玻璃基板图案化的透明电极上生长。由于这种技术方面的局限性，几乎未尝试使发光二极管元件直接在大面积玻璃基板生长来体现电视或显示器级别的全色显示器的方法。
为了实现发光二极管显示器而由众多研究人员推进的再一接近方法为基于纳米技术的自下而上的方式。该方法为在使纳米棒型发光二极管在单结晶基板上生长后去除一部分，并以自下而上的方式在实现图案化的像素上重新进行排列来体现大面积显示器的方法。但是，以如上所述的自下而上的方式制造的纳米棒发光二极管具有发光效率与现有的使发光二极管在晶片生长的薄膜型发光二极管相比急剧下降的问题。
另一方法为通过切割高效率发光二极管元件来体现发光二极管显示器的自上而下(top-down)方法。通常，该方法为以在大面积玻璃基板的子像素位置一一排列以自上而下的方式制造的微发光二极管元件的一对一对应方式来体现显示器的方法。在此情况下，在使发光二极管元件在蓝宝石基板生长后，实现微米尺寸的图案化，来制造微发光二极管元件，之后对电极进行配线，从而体现尺寸小于晶片基板尺寸的微发光二极管显示器。
以目前的技术水平，在体现发光二极管显示器方面优选的方法为上述方法中的最后方法。但是，在对所制造的发光二极管元件的电极进行配线方面，在以自下而上的方式层叠电极、发光二极管元件或其他电极来实现三维结合的情况下，需使发光二极管元件在互不相同的两个电极之间以三维的方式直立并与电极相结合，而这在发光二极管元件为普通发光二极管元件的情况下可以实现，但在制造纳米大小的超小型发光二极管元件的情况下，很难使发光二极管元件以三维的方式直立并与两个电极相结合，况且一部分超小型发光二极管元件有可能将以水平配置的方式存在，因而有可能发生不良像素。
并且，即使可以使超小型的发光二极管元件以三维的方式直立于电极上，也存在很难使超小型发光二极管元件与超小型的互不相同的电极一对一相结合的问题，进而，即使实现一对一结合，也存在很难以不存在短路的方式实现电连接的问题。若如上所述地发生像素不良，则即使仅出现一两个像素不良，也被视作整个显示器不良，并关系到显示装置本身的不良，将导致更大的问题。
由本发明的发明人申请的韩国特许申请第2011-0040925号致力于通过使超小型的发光二极管元件以三维的方式直立于电极并与电极相结合来体现显示装置，并在超小型发光二极管元件的下部设置连接器，来使超小型的发光二极管元件容易以三维的方式直立于电极并与电极相结合，但在实际体现显示装置的过程中，存在很难使超小型发光二极管元件以三维的方式直立于电极并与电极相结合的问题。
并且，在使每个像素与一个微米单位的发光二极管相对应的情况下，存在发光二极管的不良会同时导致像素不良的问题。
进而，即使随着形成于显示器的子像素位于电子上，来使纳米单位的超小型发光二极管以三维方式直立于电极并与电极相连接，但由于从超小型发光二极管元件的活性层产生的光子导致在即使纳米元件及绝缘层交替配置的情况下也无法完美地实现光提取，因而存在如下问题，即，因在直立的纳米单位的发光二极管元件面和空气层之间形成的面上的全反射而导致光提取率下降，不仅如此，随着光被上端的电极阻挡而无法向外部提取，并在上述活性层的内部被吸收，而导致光提取效率下降。
韩国特许申请第2006-0060461号公开了发光二极管显示元件及其制造方法。在所公开的发光二极管显示元件中，上述显示元件构成一个像素，并且显示元件包括多个发光二极管。上述发光二极管通过使纳米棒发光二极管元件直接在基板上生长的自下而上的方法制造，在上述发明中使用上述方法的原因为由于难以使独立制造的发光二极管元件，尤其难以使大小为纳米单位的多个超小型发光二极管元件以三维的方式直立于电极上并与电极相结合。
但是，存在难以使发光二极管元件通过上述方法来直接在大面积的基板上生长的问题。
并且，在采用上述方法的情况下，存在如下问题，由于因所生长的各个发光二极管元件的大小而难以以纳米单位对发光二极管元件实现超小型化，因此无法调节单个像素所包括的发光二极管元件的密度，进而无法实现发光二极管的高密度集成，随着电极位于发光二极管元件的上下部，使得在发光二极管元件产生的光子因基于折射率的界面上的全反射效果以及被电极所阻挡而无法向外部放射，致使光子被困在发光二极管元件的内部或被吸收，从而导致光提取效率下降。
发明内容
技术问题
本发明用于解决如上所述的问题，本发明所要解决的第一个问题为提供如下包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，根据上述包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，可通过使独立制造的纳米单位大小的超小型发光二极管元件以不存在不良的方式与互不相同的两个电极相连接，来适合体现大面积复合蓝色发光二极管或三原色(RGB)全色发光二极管显示器，同时可使光提取效率极大化。
本发明所要解决的第二个问题为提供如下包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，根据上述包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，可使凝聚的超小型发光二极管元件仅配置于电极组件区域中的特定部分或者在使元件不向外围扩散的状态下使上述元件集中分布于超小型发光二极管元件目标安装区域。
本发明所要解决的第三个问题为提供如下包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，根据上述包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，通过使纳米单位大小的超小型发光二极管元件以不存在短路的方式与互不相同的两个电极相连接，来体现大面积复合蓝色发光二极管或三原色全色发光二极管显示器，同时使光提取效率极大化，并使像素不良所导致的显示器不良最小化。
技术方案
为了解决上述第一个问题，本发明的第一实例提供包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其包括：步骤(1)，在基板上形成第Ⅰ电极；步骤(2)，在与上述第Ⅰ电极相同的平面或在上述第Ⅰ电极的上部形成第Ⅱ电极，并形成多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接；步骤(3)，向形成于上述多个电极组件上的多个子像素区域(sub-pixel sites)投入包括多个超小型发光二极管元件的溶液；以及步骤(4)，向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件，上述超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
根据本发明的优选实施例，在上述步骤(2)和步骤(3)之间还可包括在基板的上部以包括电极组件的方式形成绝缘隔板(barrier)的步骤，上述绝缘隔板用于包围各个形成于多个电极组件上的多个子像素区域。
根据本发明的再一优选实施例，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式2：
Z≤H≤X+Y+Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
根据本发明的另一优选实施例，在上述步骤(3)中，超小型发光二极管元件的长度可以为100nm至10μm，超小型发光二极管元件的纵横比可以为1.2～100。
根据本发明的还有一优选实施例，在上述步骤(3)中，超小型发光二极管元件可以为蓝色发光二极管元件。
根据本发明的又一优选实施例，在上述步骤(4)中，电源的电压可以为0.1V至1000V，电源的频率可以为10Hz至100GHz。
根据本发明的又一优选实施例，在上述步骤(4)中，每100×100μm2面积的子像素区域所包括的超小型发光二极管元件的数量可以为2个至100000个。
根据本发明的又一优选实施例，在上述步骤(1)和步骤(2)之间还可包括在包括第Ⅰ电极的基板上形成绝缘层的步骤，在上述步骤(4)之后，还可包括：步骤(5)，形成金属欧姆层，上述金属欧姆层包括多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件相连接的部分；步骤(6)，在包括上述金属欧姆层的多个子像素的上部形成短波通滤光器(SPDF)；步骤(7)，使绿色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分像素相对应的短波通滤光器的上部图案化，以及使红色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分像素相对应的短波通滤光器的上部图案化；以及步骤(8)，在上述绿色颜色变换层及红色颜色变换层的上部形成长波通滤光器(LPDF)。
并且，为了解决上述第二个问题，本发明的第二实例提供包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其包括：步骤(1)，在基板上形成第Ⅰ电极；步骤(2)，在与上述第Ⅰ电极相同的平面或在上述第Ⅰ电极的上部形成第Ⅱ电极，并形成多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接；步骤(3)，向形成于上述多个电极组件上的多个子像素区域投入多个超小型发光二极管元件；以及步骤(4)，向上述多个子像素区域投入溶剂，并向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件，上述超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
根据本发明的优选一实施例，在上述步骤(2)和步骤(3)之间还可包括在基板的上部以包括电极组件的方式形成绝缘隔板的步骤，上述绝缘隔板用于包围各个形成于多个电极组件上的多个子像素区域。
根据本发明的再一优选实施例，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式2：
Z≤H≤X+Y+Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
根据本发明的另一优选实施例，在上述步骤(3)中，超小型发光二极管元件的长度可以为100nm至10μm，超小型发光二极管元件的纵横比可以为1.2～100。
根据本发明的还有一优选实施例，在上述步骤(3)中，超小型发光二极管元件可以为蓝色发光二极管元件。
根据本发明的又一优选实施例，在上述步骤(4)中，电源的电压可以为0.1V至1000V，电源的频率可以为10Hz至100GHz。
根据本发明的又一优选实施例，在上述步骤(4)中，每100×100μm2面积的子像素区域所包括的超小型发光二极管元件的数量可以为2个至100000个。
根据本发明的又一优选实施例，在上述步骤(1)和步骤(2)之间还可包括在包括第Ⅰ电极的基板上形成绝缘层的步骤，在上述步骤(4)之后，还可包括：步骤(5)，形成金属欧姆层，上述金属欧姆层包括多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件相连接的部分；步骤(6)，在包括上述金属欧姆层的多个子像素的上部形成短波通滤光器；步骤(7)，使绿色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分像素相对应的短波通滤光器的上部图案化，以及使红色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分像素相对应的短波通滤光器的上部图案化；以及步骤(8)，在上述绿色颜色变换层及红色颜色变换层的上部形成长波通滤光器。
并且，为了解决上述第三个问题，本发明提供包括超小型发光二极管的显示器，其包括：第Ⅰ电极，形成于基板上；第Ⅱ电极，形成于与上述第Ⅰ电极相同的平面或上述第Ⅰ电极的上部；多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接；以及多个超小型发光二极管元件，与多个子像素区域所包括的第一电极及第二电极这双方均连接，上述多个子像素区域形成于上述多个电极组件上，上述超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
根据本发明的优选一实例，上述显示器还可包括：绝缘层，上述绝缘层以包括上述第Ⅰ电极的方式形成于基板的上部和第Ⅱ电极的下部之间；金属欧姆层，上述金属欧姆层包括多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件相连接的部分；短波通滤光器，形成于包括上述金属欧姆层的多个子像素的上部；绿色颜色变换层及红色颜色变换层，上述绿色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分子像素相对应的短波通滤光器的上部图案化，上述红色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分子像素相对应的短波通滤光器的上部图案化；以及长波通滤光器，形成于上述绿色颜色变换层及红色颜色变换层的上部。
根据本发明的再一优选实施例，上述第Ⅰ电极及第Ⅱ电极以条纹形状交叉形成，子像素区域可位于被上述交叉形成的第Ⅰ电极及第Ⅱ电极划分的空间。
根据本发明的另一优选实施例，可通过螺旋(spiral)配置方式及相互交替(interdigitated)配置方式中的一种配置方式来隔开位于上述子像素区域的第一电极及第二电极。
根据本发明的还有一优选实施例，每100X100μm2面积的上述子像素区域所包括的超小型发光二极管元件的数量可以为10个至10000个。
根据本发明的又一优选实施例，上述超小型发光二极管元件的长度可以为100nm至10μm，上述超小型发光二极管元件的纵横比可以为1.2～100。
根据本发明的又一优选一实施例，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式2：
Z≤H≤X+Y+Z，其中100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
根据本发明又一优选实施例，上述超小型发光二极管元件可以为蓝色发光二极管元件。
根据本发明的又一优选实施例，上述显示器可包括形成于电极组件上的绝缘隔板，上述绝缘隔板用于分别包围多个子像素区域。
另一方面，为了解决上述第一个问题，本发明的第三实例提供包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其包括：步骤(1)，在基板上形成第Ⅰ电极；步骤(2)，在与上述第Ⅰ电极相同的平面或在上述第Ⅰ电极的上部形成第Ⅱ电极，并形成多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接；步骤(3)，向形成于上述多个电极组件上的多个子像素区域分别单独投入第一溶液、第二溶液及第三溶液，上述第一溶液包含多个蓝色超小型发光二极管元件，上述第二溶液包含多个绿色超小型发光二极管元件，上述第三溶液包含多个红色超小型发光二极管元件；以及步骤(4)，向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件，上述超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
根据本发明的优选一实施例，可通过螺旋配置方式及相互交替配置方式中的一种配置方式来隔开在上述步骤(2)中相互对应的第一电极及第二电极。
根据本发明的再一优选实施例，在上述步骤(3)中，超小型发光二极管元件的长度可以为100nm至10μm，超小型发光二极管元件的纵横比可以为1.2～100。
根据本发明的另一优选实施例，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式2：
Z≤H≤X+Y+Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
根据本发明的还有一优选实施例，在上述步骤(4)中，电源的电压可以为0.1V至1000V，电源的频率可以为10Hz至100GHz。
根据本发明的又一优选实施例，在上述步骤(4)中，每100×100μm2面积的子像素区域所包括的超小型发光二极管元件的数量可以为2个至100000个。
根据本发明的又一优选实施例，在上述步骤(1)和步骤(2)之间还可包括在包括第Ⅰ电极的基板上形成绝缘层的步骤，在上述步骤(4)之后，还可包括：步骤(5)，形成金属欧姆层，上述金属欧姆层包括多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件相连接的部分；以及步骤(6)，在包括上述金属欧姆层的多个子像素的上部形成钝化层。
根据本发明的又一优选实施例，在上述步骤(2)和步骤(3)之间还可包括在基板的上部以包括电极组件的方式形成绝缘隔板的步骤，上述绝缘隔板用于包围各个形成于多个电极组件上的多个子像素区域。
并且，为了解决上述第二个问题，本发明第四实例提供包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其包括：步骤(1)，在基板上形成第Ⅰ电极；步骤(2)，在与上述第Ⅰ电极相同的平面或在上述第Ⅰ电极的上部形成第Ⅱ电极，并形成多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接；步骤(3)，向形成于上述多个电极组件上的多个子像素区域分别单独投入多个蓝色超小型发光二极管元件、多个绿色超小型发光二极管以及多个红色超小型发光二极管元件；以及步骤(4)，向上述多个子像素区域投入溶剂，并向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件，上述超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
根据本发明的优选一实施例，可通过螺旋配置方式及相互交替配置方式中的一种配置方式来隔开在上述步骤(2)中相互对应的第一电极及第二电极。
根据本发明的再一优选实施例，在上述步骤(3)中，超小型发光二极管元件的长度可以为100nm至10μm，超小型发光二极管元件的纵横比可以为1.2～100。
根据本发明的另一优选一实施例，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式2：
Z≤H≤X+Y+Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
根据本发明的还有一优选实施例，在上述步骤(4)中，电源的电压可以为0.1V至1000V，电源的频率可以为10Hz至100GHz。
根据本发明的又一优选实施例，在上述步骤(4)中，每100×100μm2面积的子像素区域所包括的超小型发光二极管元件的数量可以为2个至100000个。
根据本发明的又一优选实施例，在上述步骤(1)和步骤(2)之间还可包括在包括第Ⅰ电极的基板上形成绝缘层的步骤，在上述步骤(4)之后，还可包括：步骤(5)，形成金属欧姆层，上述金属欧姆层包括多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件相连接的部分；以及步骤(6)，在包括上述金属欧姆层的多个子像素的上部形成钝化层。
根据本发明的又一优选实施例，在上述步骤(2)和步骤(3)之间还可包括在基板的上部以包括电极组件的方式形成绝缘隔板的步骤，上述绝缘隔板用于包围各个形成于多个电极组件上的多个子像素区域。
并且，为了解决上述第三个问题，本发明提供包括超小型发光二极管的显示器，其特征在于，包括：第Ⅰ电极，形成于基板上；第Ⅱ电极，形成于与上述第Ⅰ电极相同的平面或上述第Ⅰ电极的上部；多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极和第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接；以及多个超小型发光二极管元件，与多个子像素区域所包括的第一电极及第二电极这双方均连接，上述多个子像素区域形成于上述多个电极组件上，上述超小型发光二极管元件包括多个蓝色超小型发光二极管元件、绿色超小型发光二极管元件及红色超小型发光二极管元件等全部，上述各个子像素区域包括发出一种颜色的光的超小型发光二极管元件，上述超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
根据本发明的优选一实施例，上述显示器还可包括：绝缘层，上述绝缘层以包括上述第Ⅰ电极的方式形成于基板的上部和第Ⅱ电极的下部之间；以及金属欧姆层，上述金属欧姆层包括多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件相连接的部分。
根据本发明的再一优选实施例，上述第Ⅰ电极及第Ⅱ电极以条纹形状交叉形成，子像素区域可位于被上述交叉形成的第Ⅰ电极及第Ⅱ电极划分的空间。
根据本发明的另一优选实施例，可通过螺旋配置方式及相互交替配置方式中的一种配置方式来隔开位于上述子像素区域的第一电极及第二电极。
根据本发明的又一优选实施例，每100×100μm2面积的上述子像素区域所包括的超小型发光二极管元件的数量可以为10个至100000个。
根据本发明的又一优选实施例，上述超小型发光二极管元件的长度可以为100nm至10μm，上述超小型发光二极管元件的纵横比可以为1.2～100。
根据本发明的另一优选一实施例，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式2：
Z≤H≤X+Y+Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
根据本发明的另一优选实施例，上述显示器可包括形成于电极组件上的绝缘隔板，上述绝缘隔板用于分别包围多个子像素区域。
以下，对本发明所使用的术语进行说明。
在对本发明的实例进行说明的过程中，当记载各层、区域、图案或结构物形成于基板、各层、区域、图案的“上方(on)”、“上部”、“上”、“下方(under)”、“下部”、“下”的情况下，“上方(on)”、“上部”、“上”、“下方(under)”、“下部”、“下”均包含“直接(directly)”、“间接(indirectly)”的含义。
在对本发明的实例进行说明的过程中，“第一电极”和“第二电极”意味着可实际安装超小型发光二极管的电极区域所包括的第一电极及第二电极，但可包括上述可实际安装超小型发光二极管的电极区域和还可根据电极的配置方法来包括的电极区域等全部。
在对本发明的实例进行说明的过程中，单位电极为配置有可通过排列超小型发光二极管元件来独立驱动的两个电极的排列区域，单位电极面积为上述排列区域的面积。
在对本发明的实例进行说明的过程中，“连接”意味着超小型发光二极管元件安装于互不相同的两个电极(例如，第一电极、第二电极)。并且，“电连接”意味着如下状态，超小型发光二极管元件安装于互不相同的两个电极，同时可在当向电极组件施加电源时，超小型发光二极管元件发光。
有益效果
本发明的包括超小型发光二极管的显示器及其制造方法可使高密度的纳米单位的超小型发光二极管元件与一个子像素内所包括的超小型的互不相同的两个电极一对一对应结合，同时可以以不存在电路短路的方式使超小型发光二极管元件和两个电极相连接，并且可使超小型发光二极管元件集中配置并连接于电极组件中的目标安装区域。并且，在以往的发光二极管显示器中，使子像素的位置形成于电极上，使得在从超小型发光二极管元件的活性层产生的光子被电极所阻挡而无法被提取，并使上述光子在元件的内部被吸收，随之，导致以往的发光二极管显示器表现出低光提取效率，但与以往的发光二极管显示器相比，本发明通过改变子像素的位置来使光提取效率明显增加。并且，由于基于与电极相连接的超小型发光二极管元件、上述电极及基板之间的相对位置关系的超小型发光二极管元件的方向性，即，由于以与基板平行的方式配置的超小型发光二极管元件的排列方式，导致在超小型发光二极管元件的活性层产生的光子中的向大气放射的光子的数量增加，随之，可大大提高超小型发光二极管电极组件的光提取效率。进而，为了防止因超小型发光二极管元件的不良而产生像素不良及显示器整体不良，通过使子像素以高密度的方式包括多个超小型发光二极管元件，来使包括超小型发光二极管的显示器的不良最小化，并可维持显示器固有的功能。此外，与以往的发光二极管显示器不同，本发明不使超小型发光二极管元件直立来使超小型发光二极管元件以三维的方式与上部电极及下部电极相结合，即使不使得超小型发光二极管元件直接在大面积基板上生长来制造超小型发光二极管元件，也可容易地使超小型发光二极管元件在互不相同的两个电极之间实现自组装，从而可大量生产可在大面积平面以可驱动的状态排列超小型发光二极管的大面积发光二极管显示器。
附图说明
图1为表示本发明的优选一实例的显示器所包括的电极组件的制造工序的立体图。
图2为仅示出本发明的优选一实例的显示器所包括的第Ⅰ电极、第Ⅱ电极的俯视图及剖视图。
图3为仅示出本发明的优选一实例的显示器所包括的第Ⅰ电极、第Ⅱ电极的俯视图及剖视图。
图4为示出在本发明的优选一实例中所包括的第一电极及第二电极的立体图。
图5为示出在本发明的优选一实例中所包括的第一电极及第二电极的俯视图。
图6为表示本发明的优选一实例的绝缘隔板的制造工序的示意图。
图7为表示本发明的优选一实例的子像素的制造工序的示意图。
图8为表示本发明的优选一实例的子像素的制造工序的示意图。
图9为在本发明的优选一实例中所包括的超小型发光二极管元件的立体图。
图10为以往的包括超小型发光二极管元件的显示器所包括的发光二极管元件及电极的垂直剖视图。
图11为本发明的优选一实例的显示器所包括的与子像素所包括的第一电极及第二电极相连接的超小型发光二极管元件的俯视图及垂直剖视图。
图12为表示本发明的优选一实例的金属欧姆层的形成工序的示意图。
图13为表示本发明的优选一实例的蒸镀滤光器及使颜色变换层图案化的制造工序的立体图。
图14为将根据本发明的优选第一实例制造的包括超小型发光二极管的显示器放大1500倍的光学显微镜照片。
图15为将根据本发明的优选第二实例制造的包括超小型发光二极管的显示器放大1500倍的光学显微镜照片。
图16为表示根据本发明的优选第二实例来制造包括超小型发光二极管的显示器的步骤的立体图。
图17为本发明的优选一实例的显示器的立体图。
图18的(a)部分为本发明的优选一实例的扫描式电子显微镜(SEM，scanningelectron microscope)照片。
图18的(b)部分及图18的(c)部分为本发明的优选一实例的包括子像素的单位电极的蓝色电致发光照片。
图19为本发明的优选一实例的子像素的电致发光光谱。
图20为在本发明的优选一实例中所包括的超小型发光二极管元件的透射电子显微镜(TEM，Transmission Electron Microscope)照片。
图21为本发明的再一优选实例的显示器的立体图。
图22为本发明的另一优选实例的显示器的立体图。
图23为本发明的优选一实例的显示器的颜色坐标及发光光谱。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明进行详细说明。
如上所述，以往，在制造显示器的过程中存在以下问题，即，若发光二极管元件为纳米大小的超小型发光二极管元件，则很难使发光二极管元件以三维的方式直立于电极上并与电极相结合，况且一部分超小型发光二极管元件有可能将以水平配置的方式存在，因而有可能发生不良像素(参照图10)，即使可以使超小型的发光二极管元件以三维的方式直立于电极上，也很难使超小型发光二极管元件与超小型的互不相同的电极一对一相结合。并且，在使每个像素仅与一个微米单位的发光二极管相对应的情况下，存在发光二极管的不良会同时导致像素不良的问题。进而，即使随着形成于显示器的子像素位于电子上，来使纳米单位的超小型发光二极管以三维方式直立于电极并与电极相连接，但由于在直立的超小型发光二极管元件的外周面和与上述超小型发光二极管元件的外周面相接触的空气层之间的界面形成光子的全反射，因而存在如下问题，即，导致从活性层向空气中提取光子的光提取效率下降，不仅如此，随着一部分光子被上端的电极阻挡而无法向外部提取，并在上述活性层的内部被吸收，而更加导致光提取效率下降。此外，为了制造高效率/高分辨率的大面积发光二极管显示器，不应在物理层面上有限的显示器面积内增加像素的总数量并对一个像素排列一个发光二极管元件，而是应在一个像素内集成高密度的发光二极管元件，但若单个发光二极管元件为纳米单位的超小型发光二极管元件，则存在难以实际体现包括如上所述的像素的显示器的问题。
对此，在本发明的第一实例中，通过提供包括超小型发光二极管的显示器的制造方法来探索解决上述问题的方法，上述包括超小型发光二极管的显示器的制造方法包括：步骤(1)，在基板上形成第Ⅰ电极；步骤(2)，在与上述第Ⅰ电极相同的平面或在上述第Ⅰ电极的上部形成第Ⅱ电极，并形成多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接；步骤(3)，向形成于上述多个电极组件上的多个子像素区域投入包括多个超小型发光二极管元件的溶液；以及步骤(4)，向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件，上述超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
由此，可在一个像素内使高密度的超小型发光二极管元件以与超小型的互不相同的两个电极一对一对应的方式与电极相结合，同时可以以不存在电路短路的方式使高密度的超小型发光二极管元件与所连接的电极相连接。并且，可通过使从超小型发光二极管元件的活性层放射出的光子被电极阻挡而无法被提取并在元件内部被吸收的现象最小化，来提高光提取效率。进而，由于与电极相连接的超小型发光二极管元件的方向性，可体现进一步提高光提取效率的全色发光二极管显示器。
首先，在步骤(1)中，在基板上形成第Ⅰ电极。图1为表示本发明的优选一实例的显示器所包括的电极组件的制造工序的立体图，以下以图1为中心进行说明。
图1的(a)部分表示基板100。优选地，上述基板100可使用玻璃基板、水晶基板、蓝宝石基板、塑料基板及柔韧(flexible)的聚合物膜中的一个。更加优选地，上述基板可以为透明的基板。但是，上述基板并不局限于上述种类，只要是通常用作显示器的基板并可形成电极的基板，则可使用任意材质的基板。上述基板100的面积并不受限制，可根据所要体现的显示器的面积来改变上述基板100的面积。优选地，上述基板100的厚度可以为100μm至1mm，但并不局限于此。
之后，如图1的(b)部分所示，可在上述基板100上涂敷光致抗蚀剂101(PR，photoresist)。上述光致抗蚀剂可以为在本发明所属技术领域中通常所使用的光致抗蚀剂。在上述基板100上涂敷上述光致抗蚀剂的方法可以为旋涂、喷涂及丝网印刷中的一个，优选地，上述涂敷方法可以为旋涂，但并不局限于此，具体的涂敷方法可基于在本发明所属技术领域中公知的方法。所涂敷的光致抗蚀剂101的厚度可以为0.1μm至10μm。但是，所涂敷的光致抗蚀剂101的厚度可考虑之后蒸镀于基板上的电极的厚度来改变。
如图1的(c)部分所示，可在以如上所述的方式在基板100上形成光致抗蚀剂101层之后，可将画有与第Ⅰ电极相对应的图案102a、102b的掩膜102放置于光致抗蚀剂101层，并可从上述掩膜102的上部照射紫外线。
之后，可执行通过将未曝光的光致抗蚀剂101层浸渍于普通光致抗蚀剂溶液来进行去除的步骤，由此，如图1的(d)部分所示，可去除将形成第Ⅰ电极的部分的未曝光的光致抗蚀剂层部分。与第Ⅰ电极相对应的图案102a、102b的宽度可以为100nm至50μm，但并不局限于此。
之后，如图1的(e)部分所示，可向去除与第Ⅰ电极相对应的掩膜102的部分蒸镀电极形成物质103。上述电极形成物质可以为选自由铝、钛、铟、金及银组成的组中的一种以上的金属物质，或者选自由铟锡氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)、ZnO:Al及碳纳米管(CNT)导电性聚合物(polymer)复合体组成的组中的一种以上的透明物质。在上述电极形成物质为两种以上的物质的情况下，优选地，第Ⅰ电极可以为两种以上的物质层叠的结构。更加优选地，第Ⅰ电极可以为钛、金等两种物质层叠的电极。但是，第Ⅰ电极并不局限于上述记载。上述电极形成物质的蒸镀方法可以为热蒸镀法、电子束蒸镀法、溅射蒸镀法及丝网印刷方法等中的一个方法，优选地，上述电极形成物质的蒸镀方法可以为热蒸镀发，但并不局限于此。
如图1的(f)部分所示，在蒸镀电极形成物质之后，利用丙酮、N-甲基吡咯烷酮(1-Methyl-2-pyrrolidone，NMP)及二甲亚砜(Dimethyl sulfoxide，DMSO)中的一种光致抗蚀剂去除剂来去除涂敷于基板100的光致抗蚀剂101，从而可在基板上形成第Ⅰ电极103′。
上述“基板上”这一表述意味着直接形成于基板的表面的方式或以与基板的表面相隔开的方式间接形成于基板上的方式。图1的(f)部分表示直接形成于基板的表面的第Ⅰ电极103′。优选地，第Ⅰ电极的宽度可以为10nm至50μm，第Ⅰ电极的厚度可以为0.1μm至10μm。但是，第Ⅰ电极的宽度和厚度并不局限于上述记载，并可根据以下将要说明的子像素的大小而改变。更加优选地，第Ⅰ电极的宽度可以为以下将要说明的子像素的长度的1/2以下。
接着，在本发明的第一实例的步骤(2)中，在与上述第Ⅰ电极相同的平面或在上述第Ⅰ电极的上部形成第Ⅱ电极，并形成多个电极组件，上述电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接。
上述第Ⅰ电极和第Ⅱ电极为分别与实际安装超小型发光二极管的第一电极和第二电极相连接的电极组件，第Ⅱ电极形成于与第Ⅰ电极相同的平面或第Ⅰ电极的上部。
首先，优选地，第Ⅱ电极(图1的(r)部分中的108′c)可形成于第Ⅰ电极(图1的(r)部分中的103′)的上部。图2为仅示出本发明的优选一实例的显示器所包括的第Ⅰ电极及第Ⅱ电极的俯视图及剖视图。在图2的A-A′剖视图中，第Ⅰ电极301形成于基板300上，第Ⅱ电极302以与基板300及第Ⅰ电极301相隔开的方式形成于第Ⅰ电极的上部。在此情况下，用于防止两个电极短路的绝缘层303可位于第Ⅰ电极301的上部和第Ⅱ电极302之间。
通过图1具体察看上述绝缘层303，则如图1的(g)部分所示，绝缘层104可形成于第Ⅰ电极103′所形成的基板100上部。上述绝缘层104起到防止第Ⅰ电极103′和后述的第Ⅱ电极(图1的(r)部分中的108′c)相接触而发生短路的作用。
上述绝缘层104可包含选自由二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)及二氧化钛(TiO2)组成的组中的一种以上，更加优选地，可以为二氧化硅。但是，并不局限于上述记载。优选地，上述绝缘层104可以为透明的绝缘层，来使对发光的超小型发光二极管元件的光的干扰最小化。
在基板上100形成上述绝缘层104的方法可以为等离子体增强化学气相沉积法(PECVD，Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)、电子束蒸镀法、热蒸镀法、溅射蒸镀法中的一个，优选地，可以为等离子体增强化学气相沉积法，但并不局限于此。优选地，所形成的绝缘层104的厚度可以为0.1μm至50μm，但并不局限于此，只要达到可起到绝缘功能的最小厚度以上，则可基于考虑所要制造的显示器的厚度来改变绝缘层104的厚度。
并且，上述第Ⅱ电极还可形成于与第Ⅰ电极相同的平面上，具体地，图3为仅示出本发明的优选一实例的显示器所包括的第Ⅰ电极、第Ⅱ电极的俯视图及剖视图，在图3的B-B′剖视图中，第Ⅰ电极305可形成于基板304上，第Ⅱ电极306可直接形成于基板300及第Ⅰ电极301的上部。在此情况下，存在有可能在第Ⅰ电极305和第Ⅱ电极306交叉的部分发生短路的问题，但可通过在交叉的电极之间形成绝缘层307来解决上述问题。
以下，以第Ⅱ电极(图1的(r)部分中的108c’)形成于第Ⅰ电极103′的上部的情况为中心进行说明。另一方面，可适用于本发明的第Ⅰ电极或第Ⅱ电极的具体配置方式可根据本发明的目的而不同。
在制造本发明的电极组件的过程中，在制造第Ⅰ电极103′之后，可在制造如第Ⅱ电极(图1的(r)部分中的108c’)等的第一电极及第二电极之前，优先制造用于连接上述第Ⅰ电极103′和后述的第一电极(图1的(r)部分中的108′a)的连接电极(图1的(m)部分中的106′)。
首先，如图1的(g)部分所示，在包括上述第Ⅰ电极103′的基板100的上部形成绝缘层104之后，如图1的(h)部分所示，可在绝缘层104的上部重新涂敷光致抗蚀剂105。所涂敷的光致抗蚀剂105的厚度可以为0.1μm至10μm，但并不局限于此。
之后，如图1的(i)部分所示，可将画有与连接电极(图1的(m)部分中的106′)相对应的位置及图案的掩膜107放置于光致抗蚀剂105上，并照射紫外线。可通过浸渍于普通光致抗蚀剂溶剂来去除曝光的光致抗蚀剂105的一部分(图1的(j)部分)。
之后，如图1的(k)部分所示，可通过对在去除光致抗蚀剂的部分露出的绝缘层区域进行蚀刻，来去除露出的绝缘层部分，从而形成用于制造连接电极的空间。上述蚀刻可通过湿法刻蚀(wet ethching)或干法蚀刻(dry ethching)来执行，优选地，可通过干法蚀刻来执行。上述蚀刻法的具体方法可采用在本发明所属技术领域公知的方法。具体地，上述干法蚀刻可以为等离子蚀刻、溅射蚀刻、反应离子蚀刻和反应离子束蚀刻中的一种以上的方法。只是，具体的蚀刻方法并不局限于上述记载。如图1的(k)部分所示，若去除通过蚀刻露出的绝缘层，则可露出形成于基板上的第Ⅰ电极103′。
之后，如图1的(l)部分所示，可使连接电极形成物质106蒸镀于光致抗蚀剂105′上。上述连接电极形成物质106可与上述第Ⅰ电极103′的形成物质103相同或不同。蒸镀上述连接电极形成物质的方法可以为热蒸镀法、电子束蒸镀法、溅射蒸镀法及丝网印刷方法中的一种方法，优选地，可以为热蒸镀方法，但并不局限于此。
之后，若利用丙酮、N-甲基吡咯烷酮(1-Methyl-2-pyrrolidone，NMP)及二甲亚砜(Dimethyl sulfoxide，DMSO)中的一种光致抗蚀剂去除剂来去除涂敷于绝缘层104的光致抗蚀剂105′，则可在第Ⅰ电极103′上形成连接电极106′，上述连接电极106′起到连接形成于与上述第Ⅰ电极103′不同的平面上的第一电极108′a和第Ⅰ电极103′的作用。
之后，为了形成第Ⅱ电极、与第Ⅰ电极相连接的第一电极及位于与上述第一电极相同的平面上并与第Ⅱ电极相连接的第二电极，而在以如上所述的方式制造连接电极106′之后，如图1的(n)部分所示，可在绝缘层104上重新涂敷光致抗蚀剂107。上述光致抗蚀剂可以为在本发明所属技术领域中通常所使用的光致抗蚀剂。使上述光致抗蚀剂107涂敷于绝缘层104上的方法可以为旋涂、溅射涂敷及丝网印刷中的一个，优选地，上述涂敷方法可以为旋涂，但并不局限于此，具体的涂敷方法可基于本发明所属技术领域中公知的普通技术人员通知的方法。所涂敷的光致抗蚀剂107的厚度可以为0.1μm至10μm。但是，上述光致抗蚀剂107的厚度可考虑之后蒸镀于底座基板上的第Ⅱ电极、第一电极及第二电极的厚度来改变。
之后，如图1的(o)部分所示，可在相同平面上放置画有与第一电极和第二电极相对应的图案108a、108b及与第Ⅱ电极相对应的图案108c的掩膜放置于光致抗蚀剂107层，并照射紫外线，未曝光的上述光致抗蚀剂107部分可通过普通光致抗蚀剂溶剂处理来采用通常的方法进行去除。如图1的(p)部分所示，可制造去除用于形成电极的部分的光致抗蚀剂107′部分。与上述第一电极和第二电极相对应的图案108a、108b的宽度可分别为10nm至50μm，与第Ⅱ电极相对应的图案108c的宽度可以为100nm至50μm，但并不局限于上述记载，并且与每个电极相对应的图案的宽度可相同或相异。
之后，如图1的(q)部分所示，可在去除光致抗蚀剂后露出绝缘层104的部分的上部及剩余光致抗蚀剂107′的上部蒸镀电极形成物质108。上述电极形成物质108可以为选自由铝、钛、铟、金及银组成的组中的一种以上的金属物质，或者选自由铟锡氧化物、ZnO:Al及碳纳米管导电性聚合物复合体组成的组中的一种以上的透明物质。上述电极形成物质108为两种以上的情况下，优选地，第一电极可以为两种以上的物质层叠的结构。更加优选地，第一电极可以为钛、金等两种物质层叠的电极，但并不局限于上述记载。上述电极形成物质108的蒸镀方法可以为热蒸镀法、电子束蒸镀法、溅射蒸镀法及丝网印刷方法等中的一个方法，优选地，上述电极形成物质108的蒸镀方法可以为热蒸镀法，但并不局限于此。
上述第Ⅱ电极、第一电极及第二电极的电极形成物质108可相同或相异。
之后，如图1的(r)部分所示，若利用丙酮、N-甲基吡咯烷酮及二甲亚砜中的一种光致抗蚀剂去除剂来去除涂敷于绝缘层104的光致抗蚀剂107，则可形成第Ⅱ电极108′c及第一电极108′a和第二电极108′b，上述第Ⅱ电极108′c形成于绝缘层104上，上述第一电极108′a与形成于第Ⅰ电极103′上的连接电极106′相连接，上述第二电极108′b以与上述第一电极108′a相隔开的方式形成于与上述第一电极108′a相同的平面上，上述第二电极108′b与第Ⅱ电极108′c相连接。
但是，本发明的电极组件的制造方法并不局限于上述制造工序，并且，可同时形成上述第Ⅱ电极108′c、第一电极108′a及第二电极108′b中的一个以上，或者优先形成上述第Ⅱ电极108′c、第一电极108′a及第二电极108′b中的一个。
由此，可形成多个电极组件，上述电极组件包括：第Ⅰ电极；第一电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接；第Ⅱ电极；以及第二电极，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面上，上述第二电极与第Ⅱ电极相连接。
优选地，上述第Ⅱ电极的108′c宽度可以为100nm至50μm，上述第Ⅱ电极的108′c厚度可以为0.1至1μm。但是，上述第Ⅱ电极的宽度和厚度并不局限于上述记载，上述第Ⅱ电极的宽度和厚度可根据以下将要说明的子像素的大小来改变。优选地，上述第一电极108′a的宽度可以为100nm至50μm，上述第一电极108′a的厚度可以为0.1μm至10μm。优选地，上述第二电极108′b的宽度可以为100nm至50μm，上述第二电极108′b的厚度可以为0.1μm至10μm。但是，并不局限于上述记载，可考虑以下将要说明的超小型发光二极管元件长度等来改变。
优选地，上述第一电极和第二电极可以以螺旋配置方式及相互交替配置方式中的一种配置方式来在相同平面上相隔开。
具体地，图4为示出在本发明的优选一实例中所包括的第一电极及第二电极的立体图。第一电极331和第二电极341可以以相互交替配置的方式在相同平面上相隔开。
图5为示出在本发明的优选一实例中所包括的第一电极及第二电极的俯视图。第一电极332和第二电极342可以以螺旋配置的方式在相同平面上相隔开。
如上所述，在以相互交替配置的方式或螺旋配置的方式来构成相互对应的第一电极和第二电极的情况下，可增加通过排列超小型发光二极管元件来独立驱动的单位电极的驱动面积，从而可增加在单位电极安装的超小型发光二极管的数量。由于上述方式可增加单位面积的发光二极管的发光强度，因而可具有体现高分辨率显示器的优点。
上述图4及图5示出本发明的优选一实例，但本发明并不局限于此，可以以使两个电极具有规定间隔的所能想象得到的所有结构的配置方式来对本发明中的两个电极的结构进行多种变形。
以下，以第一电极和第二电极在相同平面上相互交替配置的形状为中心进行说明。但是，第一电极和第二电极可直接形成于基板的表面，或者以与基板的表面相隔开的方式间接形成于基板的表面，第一电极和第二电极可与第Ⅰ电极或第Ⅱ电极中的一个以上位于相同平面或不同平面。
另一方面，根据本发明优选一实例，在上述步骤(2)和步骤(3)之间还可包括在基板的上部形成电极组件和绝缘隔板的步骤，上述绝缘隔板用于包围各个形成于多个电极组件上的多个子像素区域。
首先，对形成于多个电极组件上的多个子像素区域进行说明。“子像素(sub-pixel)”意味着可实际安装超小型发光二极管元件的第一电极、第二电极以及安装于上述电极的多个超小型发光二极管元件。子像素的位置意味着由第Ⅰ电极和第Ⅱ电极形成，但不包括第Ⅰ电极的上下部空间和第Ⅱ电极的上下部空间，并可实际安装多个超小型发光二极管的空间。
具体地，在图3及图4中，子像素区域可形成于被第Ⅰ电极301、305和第Ⅱ电极302、306划分的空间310、311，并且子像素区域可直接形成于基板300、304的表面，或者可以以与基板的上部相隔开的方式间接形成于上述基板的表面。并且，上述子像素区域可与第Ⅰ电极301、305或第Ⅱ电极302、306中的一个以上位于相同平面或不同平面。
在后述的步骤(3)中，向如上所述的子像素区域投入包括超小型发光二极管元件的溶液，但由于溶液所具有的流动性，导致超小型发光二极管元件向子像素区域的外围或向子像素区域外扩散的倾向高，因此容易发生无法使超小型发光二极管元件集中配置于目标子像素区域的情况。绝缘隔板用于解决上述问题，而上述绝缘隔板起到如下作用，通过防止包括超小型发光二极管元件的溶液向将要安装发光二极管元件的子像素区域以外和/或边缘扩散，来使超小型发光二极管元件集中配置于子像素区域和/或中心部。
上述绝缘隔板可通过后述的制造工序来制造，但绝缘隔板的制造方法并不局限于此。
具体地，图6为表示本发明的优选一实例的绝缘隔板的制造工序的示意图，可在制造如上所述的图1的(r)部分中的电极组件之后，制造绝缘隔板。
首先，如图6的(b)部分所示，可在电极组件上形成绝缘层109，如图6的(a)部分所示，上述电极组件包括：基板100；第Ⅰ电极103′，形成于上述基板100上；绝缘层104，与上述第Ⅰ电极103′相连接，并以包括第Ⅰ电极103′的方式形成于基板100上；第一电极108′a，形成于上述绝缘层104上；第Ⅱ电极108′c，形成于上述绝缘层104上；以及第二电极108′b，与上述第Ⅱ电极108′c相连接，并形成于上述绝缘层104上，上述第二电极108′b以与上述第一电极108′a相隔开的方式形成于与上述第一电极108′a相同的平面。
上述绝缘层109作为经过后述工序之后形成绝缘隔板的层，上述绝缘层109的材质可以为在本发明所属技术领域通常所使用的绝缘物质，优选地，绝缘物质可以为二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、氢氧化铪(HfO2)、三氧化二钇(Y2O3)及二氧化钛(TiO2)等无机绝缘物和多种透明聚合物绝缘物中的一种以上。使上述绝缘层109涂敷于电极组件上的方法可采用化学气相蒸镀法、原子层蒸镀法、真空(vacuum)蒸镀法、电子束蒸镀法及旋涂方法中的一种方法，优选地，可以为化学气相蒸镀法，但并不局限于此。并且，涂敷聚合物绝缘层的方法可以为旋涂、溅射涂敷及丝网印刷等方法中的一种方法，优选地，可以为旋涂，但并不局限于此，具体的涂敷方法可采用在本发明所属技术领域公知的方法。所涂敷的绝缘层109的厚度为超小型发光二极管元件的半径的1/2以上，来达到不使超小型发光二极管元件溢出，并且不对后述工序产生影响，通常，优选地，作为不对后续工序产生影响的厚度，绝缘层109的厚度可以为0.1～100μm，更加优选地，可以为0.3～10μm。若无法满足上述范围，则会对后续工序产生影响，从而存在将对显示器的制造造成难度的问题，若绝缘层109的厚度小于超小型发光二极管元件的直径，则有可能导致通过绝缘隔板所达到的防止超小型发光二极管元件扩散的效果微弱，并且，有可能存在包括超小型发光二极管元件的溶液向绝缘隔板以外溢出的问题。
之后，可在上述绝缘层109上涂敷光致抗蚀剂110(PR，pHoto resist)。上述光致抗蚀剂可以为在本发明所属技术领域通常所使用的光致抗蚀剂。将上述光致抗蚀剂110涂敷于绝缘层109上的方法可以为旋涂、溅射涂敷及丝网印刷中的一个，优选地，可以为旋涂，但并不局限于此，具体的涂敷方法可采用在本发明所属技术领域公知的方法。优选地，所涂敷的光致抗蚀剂110的厚度大于涂敷为当进行蚀刻时被用作掩膜的绝缘层的厚度，以蚀刻时所使用的膜涂敷的绝缘层的厚度，由此，光致抗蚀剂110的厚度可以为0.1μm至20μm。但是，所涂敷的光致抗蚀剂110的厚度可根据之后的目的而改变。
如上所述，可在绝缘层109上形成光致抗蚀剂110层之后，如图6的(c)部分所示，将与绝缘隔板的水平截面形状相对应的掩膜111放置于光致抗蚀剂110层，并从上述掩膜110的上部照射紫外线。
之后，可执行通过将曝光的光致抗蚀剂层浸渍于普通光致抗蚀剂溶剂来进行去除的步骤，由此，如图6的(d)部分所示，可制造出相当于子像素区域的去除曝光的光致抗蚀剂层部分的光致抗蚀剂110′。
接着，可执行对去除光致抗蚀剂层而露出的绝缘层区域进行蚀刻来进行去除的步骤。上述蚀刻可通过湿法刻蚀或干法蚀刻来执行，优选地，可通过干法蚀刻来执行。上述蚀刻法的具体方法可采用在本发明所属技术领域公知的方法。具体地，上述干法蚀刻可以为等离子蚀刻、溅射蚀刻、反应离子蚀刻和反应离子束蚀刻中的一种以上的方法。但是，具体的蚀刻方法并不局限于上述记载。如图6的(e)部分所示，若去除通过蚀刻露出的绝缘层，则可露出安装超小型发光二极管元件的子像素区域所包括的第一电极108′a及第二电极108′b。
接着，如图6的(f)部分所示，若利用丙酮、N-甲基吡咯烷酮丙酮及二甲亚砜中的一种光致抗蚀剂去除剂来去除所涂敷的光致抗蚀剂110′层，则可制造用于包围实际安装超小型发光二极管元件的子像素区域(图6中的p)绝缘隔板109′。
接着，在本发明的第一实例的步骤(3)中，向形成于上述多个电极组件上的多个子像素区域投入包括多个超小型发光二极管元件的溶液。
具体地，图7及图8为表示本发明优选一实例的子像素的制造工序的示意图，如图7的(a)部分所示，可向形成于电极组件上的子像素区域P1投入包括多个超小型发光二极管元件120的溶液120、140，上述电极组件包括：第Ⅰ电极110′，形成于基板100上；第一电极110，与上述第Ⅰ电极110′相连接，上述第一电极110形成于绝缘层101上，上述绝缘层101以包括第Ⅰ电极110′的方式形成于基板100上；第Ⅱ电极130′，形成于上述绝缘层101上；以及第二电极130，与第Ⅱ电极130′相连接，上述第二电极130形成于绝缘层上，上述第二电极130以与上述第一电极110相隔开的方式位于与上述第一电极110相同的平面。并且，如图8的(a)部分所示，可向由绝缘隔板109′包围的子像素区域P2投入包括多个超小型发光二极管元件120′的溶液120′、141。在向由绝缘隔板109′包围的子像素区域P2投入包括多个超小型发光二极管元件120′的溶液120′、141的情况下，如图7的(a)部分所示，与向不存在绝缘隔板的子像素区域P1投入包括多个超小型发光二极管元件的溶液的情况相比，可更容易使超小型发光二极管元件配置于子像素区域的中心部，而不是配置于子像素区域的边缘。
以下，对包括上述多个超小型发光二极管元件(图7中的120、图8中的120’)的溶液(图7中的120/140、图8中的120’/141)进行说明。但是，以下说明以图7为中心。
可通过向溶剂140混合多个超小型发光二极管元件120来制造包括上述多个超小型发光二极管元件120的溶液120、140。上述溶液上述溶液可以为墨水状或浆料状。优选地，上述溶剂140可以为选自由丙酮、水、乙醇及甲苯组成的组中的一种以上，更加优选地，可以为丙酮。但是，溶剂140的种类并不局限于上述记载，而且只要是不对超小型发光二极管元件120产生物理、化学影响并可容易蒸发的溶剂140则均可使用。
优选地，相对于100重量份溶剂140，可包含0.001重量份至100重量份的超小型发光二极管元件120。若超小型发光二极管元件120的含量小于0.001重量份，则由于与电极相连接的超小型发光二极管元件120的数量少，因此有可能难以发挥子像素的正常功能，并有可能存在为了克服上述困难而需多次添加溶液的问题，若超小型发光二极管元件120的含量大于100重量份，则有可能存在各超小型发光二极管元件的整列受阻的问题。
以下对上述超小型发光二极管元件120进行说明。只要是通常用于显示器的超小型发光二极管元件120，则均可作为可用于本发明的超小型发光二极管元件来使用，优选地，上述超小型发光二极管元件120的长度可以为100nm至10μm，更加优选地，超小型发光二极管元件120的长度可以为500nm至5μm。若超小型发光二极管元件120的长度小于100nm，则很难制造出高效率的发光二极管元件，若超小型发光二极管元件的长度大于10μm，则有可能使发光二极管元件的发光效率下降。超小型发光二极管元件的形状可以为圆柱、正六面体等多种形状，优选地，超小型发光二极管元件可呈圆柱形状，但并不局限于此。
以下，在说明超小型发光二极管元件的过程中，“上方”、“下方”、“上”、“下”、“上部”及“下部”意味着以超小型发光二极管元件所包括的各层为基准的垂直方向上的上、下方向。
上述超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上。
具体地，图9为在本发明的优选一实例中所包括的超小型发光二极管元件的立体图，上述超小型发光二极管元件包括：活性层120c，形成于第一导电性半导体层120b上，上述第一导电性半导体层120b形成于第一电极层120a上；第二导电性半导体层120d，形成于上述活性层120c上；以及第二电极层120e，形成于上述第二导电性半导体层120d上。
首先，对第一电极层120a进行说明。
第一电极层120a可使用被用作普通的发光二极管元件的电极的金属或金属氧化物，优选地，可单独或混合使用铬(Cr)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)、镍(Ni)、氧化铟锡及这些的氧化物或合金等，但并不局限于此。优选地，上述第一电极层的厚度可以为1～100nm，但并不局限与此。在发光二极管元件包括第一电极层的情况下，存在如下优点，即，可以以低于在第一半导体和电极组件的连接部位形成金属欧姆层的工序中需的温度来接合。
接着，对形成于上述第一电极层120a上的第一导电性半导体层120b进行说明。例如，上述第一导电性半导体层120b可包括n型半导体层。在上述超小型发光二极管元件为蓝色发光元件的情况下，上述n型半导体层可选择由结构式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)表示的半导体材料，例如可选择氮化铝铟镓、氮化镓(GaN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝(AlN)、氮化铟(InN)中的一种以上，并且，可涂敷有第一导电性掺杂物(例如，Si、Ge、Sn等)。优选地，上述第一导电性半导体层120b的厚度可以为500nm～5μm，但并不局限于此。上述超小型发光二极管所发出的光并不局限于蓝色，因此在发出的光的颜色不同的情况下，可将其他种类的III-V族半导体物质用作n型半导体层，这并不受限制。
接着，对形成于上述第一导电性半导体层120b上的活性层120c进行说明。在上述超小型发光二极管元件为蓝色发光元件的情况下，上述活性层120c形成于上述第一导电性半导体层120b上，并且上述活性层120c可以为单量子阱结构或多量子阱结构。可在上述活性层120c的上方和/或下方形成涂敷有导电性掺杂物的覆层(未图示)，上述涂敷有导电性掺杂物的覆层可体现为氮化铝镓层或氮化铝铟镓层。此外，氮化铝镓、AlInGaN等的物质也可用作活性层120c，这是理所当然的。当向这种活性层120c施加电场时，借助电子-空穴对的结合来产生光。优选地，上述活性层的厚度可以为10～200nm，但并不局限与此。上述活性层的位置可根据发光二极管种类来改变。由于上述超小型发光二极管所发出的光的颜色并不局限于蓝色，因此在发出的光的颜色不同的情况下，可将其他种类的III-V族半导体物质用作n活性层120c，这并不受限制。
接着，对形成于上述活性层120c上的第二导电性半导体层120d进行说明。在上述超小型发光二极管元件为蓝色发光元件的情况下，在上述活性层120c上形成第二导电性半导体层120d，上述第二导电性半导体层120d可体现为至少一个p型半导体层，上述p型半导体层可选择由结构式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)表示的半导体物质，例如可选择氮化铝铟镓、氮化镓、氮化铝镓、氮化铟镓、氮化铝、氮化铟等中的一种以上，并且，可涂敷有第二导电性掺杂物(例如，Mg)。其中，发光结构物至少包括上述第一导电性半导体层120b、上述活性层120c、上述第二导电性半导体层120d，而且还可在各层的上方/下方包括其他荧光体层、活性层、半导体层和/或电极层。优选地，上述第二导电性半导体层120d的厚度可以为50nm～500nm，但并不局限与此。上述超小型发光二极管所发出的光的颜色并不局限于蓝色，因此咋发出的光的颜色不同的情况下，可将其他种类的III-V族半导体物质用作p型半导体层，这并不受限制。
接着，对形成于第二导电性半导体层120d上的第二电极层120e进行说明。
上述第二电极层120e可使用被用作普通的发光二极管元件的电极的金属或金属氧化物，优选地，可单独或混合使用铬(Cr)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)、镍(Ni)、氧化铟锡及它们的氧化物或合金等，但并不局限于此。优选地，上述第二电极层的厚度可以为1～100nm，但并不局限与此。在发光二极管元件包括第二电极层的情况下，存在如下优点，即，可以以低于在第二半导体层和电极组件的连接部位形成金属欧姆层的工序中所需的温度来接合。
另一方面，为了防止因上述超小型发光二极管元件的活性层120c和显示器所包括的电极组件相接触而发生短路，本发明的显示器所包括的超小型发光二极管元件包括被涂敷的绝缘覆膜120f，上述绝缘覆膜120f用于覆盖包括上述超小型发光二极管元件的活性层120c部分的上述超小型发光二极管元件的外部面。
具体地，在图9中，绝缘覆膜120f以包括活性层120c的方式涂敷于超小型发光二极管元件的外部面，优选地，为了防止因半导体层的外部表面受损而引起的超小型发光二极管元件的耐久性下降的问题，还可在第一半导体层120b及第二半导体层120d中的一个以上涂敷绝缘覆膜120f。
上述绝缘覆膜120f起到当超小型发光二极管元件所包括的活性层120c与电极接触时防止发生电路短路的作用。并且，绝缘覆膜120f可通过保护包括超小型发光二极管元件的活性层120c的外部面，由此可通过防止元件的外部表面的缺陷来抑制发光效率下降。
在使各个超小型发光二极管元件分别配置于互不相同的两个电极之间并与两个电极相连接的情况下，可防止因活性层与电极相接触而发生的电路短路。但是，在物理上，很难使纳米单元的超小型发光二极管元件分别安装于电极。因此，如本发明，在通过施加电源来使超小型发光二极管元件在互不相同的两个电极之间自动整列的情况下，超小型发光二极管元件可在互不相同的两个电极之间进行移动、整列等的位移，在此过程中，因超小型发光二极管元件的活性层120d有可能与电极组件相接触，从而有可能频繁发生电路短路。
另一方面，在通过使超小型发光二管元件在电极上直立来体现显示器的情况下，有可能不发生因活性层与电极组件相接触而引起的电路短路的问题。即，仅在无法使超小型发光二极管元件在电极上直立而使得上述发光二极管元件水平配置于电极上的情况下，才有可能导致活性层与电极组件相接触，在这种情况下，有可能仅存在超小型发光二极管元件未与互不相同的两个电极相连接的问题，而不发生电路短路问题。
具体地，图10为以往的包括超小型发光二极管元件的显示器所包括的发光二极管元件及电极的垂直剖视图，可确认，在第一电极61上连接有第一超小型发光二极管元件71的第一半导体层71a，第二导电性半导体层71c与第二电极62相连接，第一超小型发光二极管元件71直立于上下配置的两个电极61、62来与两个电极61、62相连接。如图10所示，在电极组件中，若第一超小型发光二极管元件71同时与两个电极连接，则由于不存在上述元件的活性层71b与互不相同的两个电极61、62中的一个相接触的可能性，从而有可能不发生因活性层71b和电极61、62相接触而引起的电路短路。
与此相反，在图10中，第二超小型发光二极管元件72水平配置于第一电极61，在此情况下，第二超小型发光二极管元件72的活性层72b与第一电极61相接触。但在此时，仅存在第二超小型发光二极管元件未与第一电极61及第二电极62相连接的问题，而不会发生电路短路问题。由此，在如图10所示的电极组件所包括的第一超小型发光二极管元件71的第一半导体层71a、活性层71b及第二半导体层71c的外部面涂敷绝缘覆膜的情况下，上述绝缘覆膜仅具有如下目的及效果，即，通过防止超小型发光二极管元件外部表面受损来防止发光效率下降。
但是，本发明与如图10中的以往的包括超小型电极组件的显示器不同，由于是互不相同的两个电极以相隔开的方式配置于相同的平面上(参照图4)，且以与形成上述两个电极的相同的平面平行的方式水平配置超小型发光二极管元件，因此，必然发生在以往的包括超小型电极组件的显示器中未发生的基于超小型发光二极管元件的活性层和电极相接触而引起的电路短路的问题。因此，为了防止上述问题，在超小型发光二极管元件的外部面必然需要至少覆盖活性层部分的整个外部面的绝缘覆膜。
进而，如本发明的显示器所包括的超小型发光二极管元件，在具有依次垂直排列第一半导体层、活性层、第二半导体层的结构的超小型发光二极管元件中，活性层必然向外部露出。并且，在这种结构的发光二极管元件中，活性层并不是仅位于上述超小型发光二极管元件的长度方向的正中央，而是可向特定半导体层的一侧倾斜，从而可增加电极和活性层相接触的可能性。由此，上述绝缘覆膜以与活性层在超小型发光二极管元件中的位置无关的方式使超小型发光二极管元件与互不相同的两个电极电连接，因此，为了实现本发明的目的而必然需要上述绝缘覆膜。
具体地，图11为本发明优选一实例的显示器所包括的与子像素所包括的第一电极及第二电极相连接的超小型发光二极管元件的俯视图及垂直剖视图。具体地，如图11中的A-A剖视图，第一超小型发光二极管元件121a、121b、121c中的活性层121b并不位于超小型发光二极管元件121的中央部，而是向左侧倾斜，在此情况下，使得活性层121b的一部分与电极131相连接的可能性变高，因此有可能发生电路短路，并且上述问题可成为有可能导致大量生产具有不良子像素的显示器的致命问题。为了解决上述问题，本发明所包括的超小型发光二极管元件在包括活性层部分的外部面涂敷绝缘覆膜，并因绝缘覆膜，使得即使如图11所示的第一超小型发光二极管元件121的活性层121b搭载电极，也有可能不会发生短路。
优选地，上述绝缘覆膜(图9中的120f)可包括氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氢氧化铪(HfO2)、三氧化二钇(Y2O3)及二氧化钛(TiO2)中的一种以上，更加优选地，上述绝缘覆膜可由上述成分组成，但可以为透明的绝缘覆膜，但并不局限于此。在上述绝缘膜为透明的绝缘覆膜的情况下，上述绝缘覆膜在起到上述绝缘覆膜(图9的120f)的作用的同时，还因涂敷绝缘覆膜而可使有可能发生的发光效率下降的问题最小化。
另一方面，根据本发明的优选一实例，上述绝缘覆膜(图9的120f)有可能并不涂敷于超小型发光二极管元件的第一电极层(图9的120a)及第二电极层(图9的120e)中的一个以上的电极层，更加优选地，绝缘覆膜120f均未涂敷于两个电极层120a、120e。这是因为上述两个电极层120a、120e和互不相同的电极应电连接，但若绝缘覆膜120f涂敷于两个电极层120a、120e，则有可能阻碍电连接，从而存在导致超小型发光二极管的发光下降或者因未能电连接而无法发光的问题。但是，若在超小型发光二极管元件的两个电极层120a、120e和互不相同的两个电极之间存在电连接，则可不存在超小型发光二极管元件的发光问题，从而除上述超小型发光二极管元件的两个电极层120a、120e的末端部之外的剩余电极层120a、120e部分可包括绝缘覆膜120f。
根据本发明的优选一实例，上述超小型发光二极管元件可在上述绝缘覆膜(图9中的120f)上还包括疏水性覆膜(图9中的120g)。上述疏水性覆膜120g用于通过使超小型发光二极管元件的表面具有疏水性特性来防止发光二极管元件间的凝聚现象，当超小型发光二极管元件与溶剂相混合时，通过使超小型发光二极管元件间的凝聚最小化，来消除阻碍独立的超小型发光二极管元件的特性的问题，当向电极组件施加电源时，可使各个超小型发光二极管元件更加容易地进行位置整列。
上述疏水性覆膜(图9中的120g)可形成于绝缘覆膜(图9中的120f)上。在此情况下，只要形成于绝缘覆膜上来防止超小型发光二极管元件之间的凝聚现象，则可使用的疏水性覆膜不受限制，优选地，上述疏水性覆膜可单独或混合使用如十八烷基三氯硅烷(octadecyltrichlorosilane，OTS)和氟烷基硅烷(fluoroalkyltrichlorosilane)、全氟烷基三乙氧基硅烷(perfluoroalkyltriethoxysilane)等的自动整列单分子膜(SAMs，self-assembled monolayers)和如特氟龙、全氟树脂(Cytop)等的含氟聚合物(fluoropolymer)，但并不局限于此。
另一方面，为了使超小型发光二极管元件和互不相同的两个电极之间电连接，本发明的显示器所包括的超小型发光二极管元件的长度满足如下关系式1。若并未电连接，则即使向电极组件施加电源，也使得并未电连接的超小型发光二极管元件不发光，从而可存在无法实现本发明的目的的致命问题。
关系式1
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，优选地，上述关系式1可满足Z≤H＜X+Y+2Z，更加优选地，关系式2可满足Z≤H≤X+Y+Z，此时，可以为100nm＜X≤10μm、100nm＜Y≤10μm、100nm＜Z≤10μm。上述X为电极组件所包括的第一电极的宽度，上述Y为第二电极的宽度，上述Z为第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距，上述H为超小型发光二极管元件的长度。其中，在设有多个上述第一电极及第二电极的情况下，上述两个电极间的间距Z可相同或相异。
上述超小型发光二极管元件与互不相同的两个电极电连接的部分可以为超小型发光二极管元件的第一电极层及第一导电性半导体层中的一个以上的层(或第二导电性半导体层及第二电极层中的一个以上的层)。
若超小型发光二极管元件的超长度明显小于互不相同的两个电极之间的间距，则超小型发光二极管元件很难同时与互不相同的两个电极相连接。因此，本发明的超小型发光二极管元件为超小型发光二极管元件的长度H满足上述关系式1中的0.5Z≤H的超小型发光二极管元件。若超小型发光二极管元件的长度H不满足关系式1中的0.5Z≤H，则存在超小型发光二极管元件无法与第一电极和第二电极电连接，而超小型发光二极管元件仅与第一电极及第二电极中的一个电连接的问题。更加优选地，如图11所示，由于第二超小型发光二极管元件122可介于第一电极111和第二电极132之间来电连接，从而本发明所包括的超小型发光二极管元件的长度H可以为满足关系式2中的Z≤H的发光二极管元件。
另一方面，在超小型发光二极管元件的长度H考虑第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y及第一电极、第二电极之间的电极间距Z来变长的情况下，可使得并非为图11中的第三超小型发光二极管元件123的两个末端部的部分分别与第一电极112和第二电极132独立连接。若第三超小型发光二极管元件123的活性层不位于第三超小型发光二极管元件123的中央部，而且在第三超小型发光二极管元件123的外部面未涂敷有至少覆盖活性层部分的外部面的绝缘覆膜，则有可能将成为发生电极112、132和第三超小型发光二极管元件123之间发生电路短路的原因。但是，本发明的超小型发光二极管元件在外部面包括至少覆盖活性层部分的整个外部面的绝缘覆膜，因此如图11中的第三超小型发光二极管元件123，即使在并非为超小型发光二极管元件的两个末端部分的部分与电极相连接的情况下，也可以不发生电路短路，同时可电连接。
但是，若随着超小型发光二极管元件的长度H同时考虑第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y及第一电极、第二电极之间的电极间距Z而变长，来导致无法满足关系式1中的H＜X+Y+2Z，则可存在子像素包括无法电连接的超小型发光二极管元件的问题。具体地，在图11中，第四超小型发光二极管元件124同时与两个第二电极132、133及第一电极112相连接，但与这种情况相对应的超小型发光二极管元件的长度H则属于不满足上述关系式1中的H＜X+Y+2Z的情况。在这种情况下，本发明的超小型发光二极管元件由于在活性层涂敷有绝缘覆膜，因此可消除因活性层与第一电极112相接触而发生的电路短路的问题，但随着两个第二电极132、133与超小型发光二极管元件124的两个末端相连接，使得上述两个第二电极132、133实际处于未电连接的状态，这就有可能导致即使向电极组件施加电源，也使图11中的第四超小型发光二极管元件124不发光的问题。
由此，超小型发光二极管元件的长度H应满足关系式1中的H＜X+Y+2Z。但是，若超小型发光二极管元件的活性层向特定导电性半导体层一侧倾斜(参照图11中的125b)，并且，与电极相连接的超小型发光二极管元件的部分为涂敷有绝缘覆膜的活性层而非电极层和/或导电性半导体层，则虽因绝缘覆膜而不会发生电路短路，但有可能存在超小型发光二极管元件未与电极组件电连接的问题。
具体地，在图11中，第五超小型发光二极管元件125同时与第一电极111及第二电极131相连接。但是，若观察图11中的B-B剖视图，则可确认，与第一电极111相连接的第五超小型发光二极管元件125的部分为涂敷绝缘覆膜的活性层125c部分，第一电极层125a及第一导电性半导体层125b未与第一电极111相连接。在这种情况下，由于在超小型发光二极管元件的活性层125C部分涂敷有绝缘覆膜而不发生电路短路，但因第一电极层125a及第一导电性半导体层125b未与第一电极111相连接，从而可存在当向电极组件施加电源时超小型发光二极管元件125不发光的问题。
并且，在超小型发光二极管元件的长度H满足关系式1中的X+Y+Z＜H＜X+Y+2Z，且在超小型发光二极管元件与电极电连接的状态下，也有可能存在无法体现发出目标光量的子像素的情况。
具体地，在图11中，第六超小型发光二极管元件126与第一电极111及第二电极131电连接，因此当向电极组件施加电源时不存在发光方面的问题，但随着第六超小型发光二极管元件126未以垂直于第一电极111及第二电极131的方式整列来安装，而是以倾斜的状态安装，因而导致用于安装一个超小型发光二极管元件而所占据的电极组件面积增加，由此，随着可在电极组件中的面积有限的子像素区域安装的超小型发光二极管元件的数量减少，从而存在有可能很难体现发出目标光量的显示器的问题。
由此，根据本发明的优选实施例，超小型发光二极管元件的长度H可满足关系式2中H≤X+Y+Z。在此情况下，可提现与在超小型发光二极管元件中向长度方向涂敷绝缘覆膜的活性层的位置无关地不存在电路短路并电连接的子像素，由于使一个超小型发光二极管元件所占据的电极组件的面积减少，因此可增加在面积有限的子像素可安装的超小型发光二极管元件的数量，从而非常有利于体现所希望的显示器。
接着，在本发明第一实例的步骤(4)中，通过向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件。
具体地，如图7的(b)部分所示，通过向第一电极和第二电极施加5秒钟至120秒钟的电源，来如图7的(c)部分所示，使上述多个超小型发光二极管元件120自动整列并同时与第一电极110和第二电极130相连接。并且，具体地，如图8的(b)部分所示，通过向第一电极和第二电极施加电源，来如图8的(c)部分所示，使上述多个超小型发光二极管元件120自动整列并同时与第一电极和第二电极相连接。
若发光二极管元件的大小达到具有可肉眼识别并可通过手动方式或借助工具移动的程度，则可在互不相同的两个电极一一配置发光二极管元件，来使发光二极管元件同时与互不相同的电极相连接。例如，可在平面电极的互不相同的电极之间以手动的方式水平排列普通发光二极管元件。
但是，如本发明，由于很难直接以物理的方式配置超小型发光二极管元件，从而存在无法使超小型发光二极管元件同时与在相同的平面上隔开的互不相同的超小型电极相连接的问题。并且，若超小型发光二极管元件呈圆筒形状，则有可能存在单纯地向电极投入超小型发光二极管则不会形成自动整列，并且因超小型发光二极管元件呈圆筒形状而导致超小型发光二极管元件在电极上滑动的问题。因此，在本发明中通过向电极组件施加电源来使超小型发光二极管元件自动同时与互不相同的两个电极相连接，从而可解决上述问题。
优选地，在上述步骤(4)中所施加的电源可以为具有振幅和周期的可变电源，并且，上述电源的波形可以为正弦波或者由非正弦波的波形构成的脉冲波。作为一例，可通过向电极组件施加交流电，或者也可通过以0V、30V、0V、30V、0V、30V的方式每秒向第一电极重复施加1000次的直流电，并以与第一电极相反的30V、0V、30V、0V、30V、0V的方式每秒向第二电极重复施加1000次的直流电，从而形成具有振幅和周期的可变电源。
优选地，上述电源的电压(振幅)可以为0.1V至1000V，频率可以为10Hz至100GHz。溶剂包括将要经自动整列的超小型发光二极管元件，并向电极组件投入上述溶剂，而上述溶剂可在落到电极上的同时蒸发，由于借助通过两个电极的电位差而形成的电场的诱导来使电荷以非对称的方式被诱导向超小型发光二极管元件，因此，超小型发光二极管元件可在与超小型发光二极管元件的两个末端相向的互不相同的两个电极之间进行自动整列。优选地，可通过向互不相同的两个电极施加5秒钟至120秒钟的电源，来使超小型发光二极管元件同时与互不相同的两个电极相连接。
另一方面，通过本发明的制造方法同时与第一电极和第二电极相连接的超小型发光二极管元件的数量(N)可基于在上述步骤(4)中可调整的多个变数。上述变数可以为所施加的电源的电压(V)、电源的频率(F，Hz)、包括超小型发光二极管元件的溶液的浓度(C，超小型发光二极管的重量百分比)、两个电极之间的间距(Z)、超小型发光二极管的纵横比(AR，其中AR＝H/D，D为超小型发光二极管的直径)。由此，同时与第一电极和第二电极相连接的超小型发光二极管元件的数量(N)与电压(V)、频率(F)、包括超小型发光二极管元件的溶液的浓度(C)及超小型发光二极管的纵横比(AR)成正比，并且与两个电极之间的间距(Z)成反比。
这是由于超小型发光二极管元件借助通过两个电极的电位差而形成的电场的诱导来在互不相同的两个电极之间进行自动整列，电场的强度越大，则可使与电极相连接的超小型发光二极管元件的数量增加，而且上述电场的强度可以与两个电极的电位差(V)成正比，并与两个电极之间的间距(Z)成反比。
接着，在包括超小型发光二极管元件的溶液的浓度(C，超小型发光二极管的重量百分比)方面，浓度越增加，则可使与电极相连接的发光二极管元件的数量可增加。
接着，在电源的频率(F，Hz)方面，由于频率会使形成于超小型发光二极管元件的电荷差不同，因此，若频率增加，则可增加与两个电极相连接的超小型发光二极管元件的数量。但是，若频率增加至规定值以上，则有可能导致电荷诱导消失，因此，可使与电极相连接的超小型发光二极管元件的数量减少。
最后，在超小型发光二极管元件的纵横比方面，若超小型发光二极管元件的纵横比变大，则使得基于电场的诱导电荷变大，因此可使更多数量的超小型发光二极管元件整列。并且，当在可使超小型发光二极管元件整列的空间方面考虑面积有限的电极组件时，在超小型发光二极管元件的长度被固定的状态下，通过使超小型发光二极管元件的直径变小，从而在纵横比变大的情况下可使与有限的电极组件相连接的超小型发光二极管元件的数量增加。
本发明存在如下优点，即，可通过调节上述的多种因素来根据目的调节与电极相连接的发光二极管元件的数量。由此，本发明可通过调节上述因素来根据目的调节以下将要说明的子像素所包括的超小型发光二极管元件的数量，由此，可使每一子像素包括高密度的超小型发光二极管，从而可体现高效率/高分辨率的全色发光二极管显示器。
另一方面，可根据超小型发光二极管元件的纵横比，来在本发明的步骤(2)中存在即是向电极线施加电源也难以使超小型发光二极管元件自动整列的情况。因此，根据本发明的优选一实例，本发明所包括的超小型发光二极管元件的纵横比可以为1.2～100，更优选地，可以为1.2～50，更加优选地，可以为1.5～20，特别优选地，可以为1.5～10。若超小型发光二极管元件的纵横比小于1.2，则存在即使向电极线施加电源，也无法使超小型发光二极管元件进行自动整列的问题，若超小型发光二极管元件的纵横比大于100，则有可能导致进行自动整列所需的电源的电压下降，但当借助干法蚀刻等来制造超小型发光二极管元件时，由于蚀刻工序上的局限性，而很难制造出纵横比大于100的元件。
通过本发明的第一实例的步骤(4)形成的多个子像素的每个面积可相同或相异。优选地，上述子像素的适用于显示器的单位子像素的面积，即，配置有可通过排列超小型发光二极管元件来独立驱动的两个电极的排列区域的面积可以为50μm2至100000μm2，更优选为100μm2至50000μm2，但单位子像素的面积并不局限于上述面积。优选地，子像素的面积可以为50μm2至100000μm2。若子像素的面积小于50μm2，则难以制造单位电极，并且由于需更加减少超小型发光二极管的长度，因此在制造超小型发光二极管也有可能存在问题。若子像素的面积大于100000μm2，则由于子像素所包括的超小型发光二极管元件的数量增加，因此可导致制造成本增加，并且有可能存在整列的超小型发光二极管分布不均匀的问题，而且因使得在有限的显示器面积所包括的像素的数量减少，从而有可能存在无法体现高分辨率的显示器的问题。优选地，在本发明的优选一实例中所包括的上述子像素的总数量为5个至10000个。但是，并不局限于上述记载，并可根据所体现的显示器的面积和/或分辨率而改变。
优选地，在每100×100μm2面积的上述子像素中的超小型发光二极管元件的数量为2个至100000个，更加优选地，可以为10个至10000个。若所包括的超小型发光二极管元件的数量小于2个，则无法使基于2个超小型发光二极管元件中的一部分超小型发光二极管元件的不良的光特性变化比率(％)最小化，因此有可能难以在子像素正常借助超小型发光二极管元件来发光，并且上述问题还可导致发光二极管显示器的整体不良。若所包括的超小型发光二极管元件的数量大于100000个，则可导致制造成本上升，并且有可能在超小型发光二极管元件的整列方面存在问题。
在本发明中，在子像素包括多个上述超小型发光二极管元件，但在以往的发光二极管显示器中，在单位像素位置附着一个超小型发光二极管，因而存在以下问题，若所附着的超小型发光二极管元件不良，则导致整体发光二极管显示器的效率下降，并且有可能导致显示器自身不良。对此，在本发明的优选一实例中，通过在子像素包括多个超小型发光二极管来探索解决上述问题的方法。若使用一个超小型发光二极管元件，则一个超小型发光二极管元件的不良将导致100％的光特性变化，但越增加超小型发光二极管的数量，则将使其中的一个超小型发光二极管元件所带来的光特性变化比率(％)减少，因此，如本发明的优选实施例，可通过包括多个蓝色超小型发光二极管，来减少蓝色超小型发光二极管的不良率。由此，即使在上述子像素所包括的多个超小型发光二极管元件中的一部分超小型发光二极管元件不良的情况下，由于其他超小型发光二极管元件为正常，因此，整体上可在各个子像素中正常借助超小型发光二极管元件来发光，从而整体上可使发光二极管显示器的不良率最小化，并可使发光效率极大化。
优选地，上述步骤(4)之后，还可包括：步骤(5)，形成金属欧姆层，上述金属欧姆层包括多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件相连接的部分；步骤(6)，在包括上述金属欧姆层的多个子像素的上部形成短波通滤光器；步骤(7)，使绿色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分像素相对应的短波通滤光器的上部图案化，以及使红色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分像素相对应的短波通滤光器的上部图案化；以及步骤(8)，在上述绿色颜色变换层及红色颜色变换层的上部形成长波通滤光器。
首先，在步骤(5)中，可在上述多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件的连接部分形成金属欧姆层。形成金属欧姆层的原因如下，若向与多个超小型发光二极管元件相连接的互不相同的电极施加电源，则超小型发光二极管元件发光，此时，随着互不相同的材质电连接，在电极和超小型发光二极管元件之间的接触的过程中有可能存在接触阻抗(ohmic contact)，而这种阻抗的增加可导致像素的发热量增加，致使像素的耐久性下降，而且还可引起发光效率明显下降等问题，因此可为了减少如上所述的阻抗而形成金属欧姆层。
具体地，图12为表示本发明的优选一实例的金属欧姆层的形成工序的示意图，可通过如下工序来形成金属欧姆层，但形成金属欧姆层的工序并不局限于下述工序，只要是用于形成金属欧姆层的常规方法，则可不受限制地使用。
首先，图12的(a)部分表示包括超小型发光二极管的显示器，上述包括超小型发光二极管的显示器包括：第Ⅰ电极110′，形成于基板100上；第Ⅱ电极130′，形成于上述绝缘层101上；电极组件，上述电极组件包括第一电极110及第二电极130，上述第一电极110与上述第Ⅰ电极110′相连接，并以包括第Ⅰ电极110′的方式形成于绝缘层101上，上述绝缘层101形成于基板100上，上述第二电极130与上述第Ⅱ电极130′相连接，上述第二电极130形成于上述绝缘层101上，上述第二电极130以相互隔开的方式形成于与上述第一电极110相同的平面上；以及多个超小型发光二极管元件120，上述多个超小型发光二极管元件120在形成于上述电极组件上的子像素的第一电极及第二电极自动整列，来与第一电极及第二电极这双方均连接。
之后，如图12的(b)部分所示，可在子像素区域的上部涂敷厚度为2μm至3μm的光致抗蚀剂150。优选地，上述涂敷方法可以为旋涂、溅射涂敷及丝网印刷中的一种方法，优选地，可以为旋涂，但并不局限于此。所涂敷的光致抗蚀剂150的厚度可以为0.1μm至10μm，但并不局限于此。
接着，如图12的(c)部分所示，通过从基板的下方向所进行涂敷的光致抗蚀剂150层方向照射紫外线，来使得除涂敷于电极的上部和/或超小型发光二极管元件的上部的光致抗蚀剂层之外的剩余部分的光致抗蚀剂层固化之后，如图12的(b)部分所示，可利用普通的光致抗蚀剂溶液来去除未被固化的电极的上部的光致抗蚀剂层。
之后，如图12的(e)部分所示，优选地，可在部分去除光致抗蚀剂的电极的上部以真空蒸镀或电化学蒸镀方法涂敷金或银，或者以电喷雾(electric spay)的方法涂敷金纳米晶体或银纳米晶体，从而形成金属蒸镀层151。进行蒸镀的上述物质和蒸镀方法并不局限于上述记载，只要是为了形成金属欧姆层而在本发明所属技术领域公知惯用的物质，则可不受限制地使用。优选地，所涂敷的上述金属蒸镀层151的厚度可以为5nm至100nm，但并不局限于此。
之后，可利用丙酮、N-甲基吡咯烷酮丙酮及二甲亚砜中的一种光致抗蚀剂去除剂来去除在图12的(d)部分中未被去除的光致抗蚀剂层。在去除上述光致抗蚀剂层之后，可通过在500℃至600℃的温度下进行热处理来在未涂敷绝缘覆膜的超小型发光二极管元件的两侧末端和电极之间形成如图12的(f)部分所示的金属欧姆层。
接着，在步骤(6)中，可在包括上述金属欧姆层的多个子像素的上部形成短波通滤光器。优选地，可在包括金属欧姆层的多个子像素的上部形成钝化层。上述钝化层起到如下多种作用，可固定超小型发光二极管元件，当形成电场发光时，可防止超小型发光二极管元件被氧化，可用作蒸镀短波桶滤光器的平坦化层。
具体地，图13为表示本发明的优选一实例的蒸镀滤光器及使颜色变换层图案化的制造工序的立体图，图13的(a)部分表示本发明的优选一实例的包括金属欧姆层形成于超小型发光二极管元件和第一电极及第二电极的连接部位的多个子像素的显示器。
如图13的(b)部分所示，可在如上所述的显示器的上部形成钝化层401。优选地，上述钝化层401可由二氧化硅(SiO2)、旋涂式玻璃(SOG，spin-on-glass)、硅酮(silicone)粘结剂等的化合物形成，但并不局限于上述记载。更加优选地，上述钝化层401可为透明的钝化层，致使对从超小型发光二极管元件放射的光的干扰最小化。上述钝化层401可通过等离子化学气相沉积法或旋涂方法来形成。优选地，钝化层401的厚度可为0.5μm至100μm。但是，并不局限于上述记载。
之后，如图13的(c)部分所示，可在钝化层401上形成短波通滤光器402。优选地，形成短波通滤光器402的原因如下，在上述发光二极管元件为蓝色发光二极管元件的情况下，通过使所发出的蓝色光透过短波通滤光器402，并使有可能从以下将要说明的符合蓝色形态显示器的绿色/红色颜色变换层产生的背面发光转到前面，来提高绿色/红色的前面发光效率。
上述短波通滤光器402可以为重叠高折射/低折射材料的薄膜的多层膜，上述多层膜的结构可以为[(0.125)SiO2/(0.25)TiO2/(0.125)SiO2]m(m＝重叠层数，m大于5)。并且，短波通滤光器402的厚度可以为0.5μm至10μm，但并不局限于此。上述短波通滤光器402的形成方法可采用电子束蒸镀法、溅射法、原子蒸镀法中的一种方法，但并不局限于此。
接着，在步骤(7)中，可使绿色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分像素相对应的短波通滤光器的上部图案化，以及使红色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分像素相对应的短波通滤光器的上部图案化。
具体地，如图13的(d)部分所示，可使绿色颜色变换层403a、403b在与从上述多个子像素中所选择的一部分像素相对应的短波通滤光器402的上部图案化，以及使红色颜色变换层404在与从上述多个子像素中所选择的一部分像素相对应的短波通滤光器402的上部图案化。执行上述图案化的方法可为选自由丝网印刷工法、影印石版术(photolithography)及滴涂法组成的组中的一种以上的方法。
另一方面，并不限定使上述绿色颜色变换层和红色颜色变换层图案化的顺序，可同时形成或者先后形成。
优选地，为体现复合蓝色发光二极管显示器，上述多个子像素所包括的超小型发光二极管元件可以为超小型蓝色发光二极管。绿色颜色变换层403a、403b可形成于短波通滤光器402上，上述短波通滤光器402以与从多个子像素选择的一部分子像素所包括的超小型蓝色发光二极管相对应的方式形成于相对于超小型蓝色发光二极管垂直的上部，从绿色颜色变换层403a、403b的下端的超小型蓝色发光二极管元件照射的蓝色光向上述绿色颜色变换层403a、403b照射，由此，使上述绿色颜色变换层403a、403b发光，从而可提现照射绿色光的子像素。
并且，优选地，上述红色颜色变换层404可形成于短波通滤光器402上，上述短波通滤光器402以与从多个子像素选择的一部分子像素所包括的超小型蓝色发光二极管相对应的方式形成于相对于超小型蓝色发光二极管垂直的上部，从红色颜色变换层404的下端的超小型蓝色发光二极管元件照射的蓝色光向上述红色颜色变换层404照射，由此，使上述红色颜色变换层404发光，从而照射红色光。在此情况下，上述红色颜色变换层404可在多个子像素中形成于除形成上述绿色颜色变换层403a、403b的区域及发出蓝色光的区域之外的一部分区域。
若从垂直的上部观察以如上所述的方式制造出的发光二极管显示器，则在一部分子像素区域中，仅有短波通滤光器配置于最上侧，并且未在短波通滤光器的垂直上部形成有绿色颜色变换层及红色颜色变换层，从而从这种区域照射蓝色光。相反，可通过绿色颜色变换层来向在短波通滤光器的上部形成有绿色颜色变换层403a、403b的一部分子像素区域照射绿色光。并且，随着红色颜色变换层404形成于短波通滤光器的上部，可向剩余子像素区域照射红色光，由此，可提现复合蓝色发光二极管显示器。
只要通常可用于复合蓝色方式，则上述绿色颜色变换层403a、403b可不受限制地使用，优选地，绿色颜色变换层403a、403b可以为包括绿色荧光物质的荧光层，优选地，可包含选自由SrGa2S4:Eu、(Sr，Ca)3SiO5:Eu、(Sr，Ba，Ca)SiO4:Eu、Li2SrSiO4:Eu、Sr3SiO4:Ce、Li、β-SiALON:Eu、CaSc2O4:Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce、Caα-SiALON:Yb、Caα-SiALON:Eu、Liα-SiALON:Eu、Ta3Al5O12:Ce、Sr2Si5N8:Ce、(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu、Ba3Si6O12N2:Eu、γ-AlON:Mn及γ-AlON:Mn,Mg组成的组中的一种以上的荧光体，但并不局限于此。
并且，只要通常可用于复合蓝色方式，则上述红色颜色变换层404可不受限制地使用，优选地，可包含红色荧光物质的荧光层，更加优选地，可为选自由(Sr，Ca)AlSiN3:Eu、CaAlSiN3:Eu、(Sr，Ca)S:Eu、CaSiN2:Ce、SrSiN2:Eu、Ba2Si5N8:Eu、CaS:Eu、CaS:Eu、Ce、SrS:Eu、SrS:Eu、Ce及Sr2Si5N8:Eu组成的组中的一种以上的荧光体，但并不局限于此。
接着，在步骤(8)中，可在上述绿色颜色变换层403a、403b及红色颜色变换层404的上部形成长波桶滤光器405。
优选地，在形成上述长波桶滤光器405之前，可在包括上述图案化的颜色变换层403a、403b、404在内的短波桶滤光器402的上部形成绝缘体层。如图13的(d)部分所示，这是因为在形成绿色颜色变换层或红色颜色变换层的部分和未形成绿色颜色变换层或红色颜色变换层的部分之间形成层，来产生扭曲，因此需通过涂敷绝缘体层来使上述颜色变换层平坦化。上述绝缘体层可通过旋涂方法或溅射涂敷方法来涂敷旋涂式玻璃、透明聚合物及透明介电物质浆料中的一种物质来形成，但并不局限于此。所形成的上述绝缘体层的厚度可以为10μm至100μm，但并不局限于此。
之后，如图12的(e)部分所示，可形成长波通滤光器405(LPDF或LWPF)，从而防止从超小型蓝色发光二极管放射出的蓝色光和从绿色颜色变换层/红色颜色变换层发出的绿色光/红色光在绝缘体层的上部混合而导致色纯度下降。上述长波通滤光器405可形成于上述绿色颜色变换层403a、403b及红色颜色变换层404的一部分的上部或整体的上部，优选地，上述长波通滤光器405可仅形成于绿色颜色变换层/红色颜色变换层上。此时，可使用的长波通滤光器405可以为反射蓝色光的可实现长波通过、短波反射目的的高折射/低折射材质的薄膜重叠的多层膜，上述多层膜的结构可以为[(0.125)SiO2/(0.25)TiO2/(0.125)SiO2]m(m＝重叠层数，m大于5)。并且，长波通滤光器405的厚度可为0.5μm至10μm，但并不局限于此。上述长波通滤光器405的形成方法可以为电子束蒸镀法、溅射蒸镀法及原子蒸镀法中的一种方法，但并不局限于此。并且，为了仅在绿色颜色变换层/红色颜色变换层的上部形成长波通滤光器，可通过使用金属掩膜，来仅在目标区域形成长波通滤光器，上述金属掩膜用于使绿色颜色变换层/红色颜色变换层露出，并掩盖除绿色颜色变换层/红色颜色变换层之外的部分。
另一方面，本发明的第二实例提供包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其包括：步骤(1)，在基板上形成第Ⅰ电极；步骤(2)，在与上述第Ⅰ电极相同的平面或在上述第Ⅰ电极的上部形成第Ⅱ电极，并形成多个电极组件，上述多个电极组件包括电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接；步骤(3)，向形成于上述多个电极组件上的多个子像素区域投入多个超小型发光二极管元件；以及步骤(4)，向上述多个子像素区域投入溶剂，并向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件，上述超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
在对上述本发明的第二实例的具体说明中，将以与上述本发明的第一实例的不同点为中心来进行说明。
在本发明的第二实例中，步骤(1)和步骤(2)与在第一实例中说明的内容相同。但是，与上述本发明的第一实例不同，在本发明的第二实例中，在步骤(3)中向子像素区域投入超小型发光二极管元件，而并非投入包括超小型发光二极管元件的溶液。
在根据上述第一实例制造的显示器中，随着以溶液状态向子像素区域投入超小型发光二极管元件，导致超小型发光二极管元件凝聚并仅配置于子像素区域中的特定部分，或者超小型发光二极管元件在溶液内悬浮，来以向子像素区域的外围扩散的方式配置，从而有可能导致超小型发光二极管元件仅可集中于子像素区域的外围部。
在本发明的第二实例中，通过改善上述缺点，来可使超小型发光二极管元件集中并安装于子像素区域的目标区域，同时可使上述超小型发光二极管元件均匀分散并安装于目标区域，并且，可使超小型发光二极管元件凝聚并安装的现象最小化。
为此，在本发明的第二实例中，并不以溶液状态向子像素区域投入超小型发光二极管元件，而在投入超小型发光二极管之后，在后述步骤(4)中投入用于使超小型发光二极管元件移动的溶剂，并通过施加电源来可使超小型发光二极管元件集中并安装于所希望的子像素区域。
具体地，图14为将根据本发明的优选第一实例制造的超小型发光二极管电极组件放大1500倍的光学显微镜照片，图15为将根据本发明的优选第二实例制造的超小型发光二极管电极组件放大1500倍的光学显微镜照片。在上述图14中，可确认，比起电极组件的中央部(center)，超小型发光二极管元件更集中并安装于电极组件的外围部(edge)，进而，可确认，超小型发光二极管元件在外围部凝聚。与此相反，在图15中可确认，超小型发光二极管元件并不集中于电极组件的外围，而均匀分散并安装于中央部，并且使超小型发光二极管元件凝聚的现象最小化。
具体地，图16为表示根据本发明的优选第二实例来制造包括超小型发光二极管的显示器的步骤的立体图，图16的(a)部分表示通过本发明第二实例的步骤(3)来向子像素区域P3投入的多个超小型发光二极管元件120″。
在本发明的第二实例的步骤(3)中，本发明并未特别限定向子像素区域投入超小型发光二极管元件的方法，作为对此的非限定例，可在由包括芯部及包围上述芯部的聚合物壳部的芯壳结构的粒子或芯鞘型(core-sheath)复合纤维制造超小型发光二极管元件后，向多个子像素区域投入超小型发光二极管元件。此时，只要对担载于芯部的超小型发光二极管元件不产生影响，则形成上述壳部(或鞘部)的聚合物成分的具体种类不受任何限制，但是，优选地，可使用可被在后述步骤(4)中投入的溶剂溶解的聚合物。并且，可根据目的来改变上述粒子或复合纤维的直径、形状等，本发明并未对此进行特殊限定。
并且，在本发明的第二实例的步骤(3)中，存在如下优点，即，可向被绝缘隔板包围的电极线投入超小型发光二极管元件，并因上述绝缘隔板而当在后述的步骤(4)中投入溶剂时，可使超小型发光二极管元件配置于目标电极组件的电极外的可能性最小化。对上述绝缘隔板的说明与上述本发明的第一实例中的说明相同，因此将省略对其的详细说明。
接着，在本发明的第二实例的步骤(4)中，向上述多个子像素区域投入溶剂，并向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件，从而使多个超小型发光二极管元件与第一电极及第二电极这双方均连接。
具体地，如图16的(b)部分所示，若向子像素区域投入溶剂142，并通过向电极组件施加电源来使超小型发光二极管元件自动整列，则如图16的(c)部分所示，可形成包括与第一电极及第二电极相连接的超小型发光二极管元件的子像素。在上述步骤(4)中所投入的溶剂142的具体种类、所施加的电源的强度等均与本发明的第一实例的说明相同，因此将省略对其的详细说明。
相对于100重量份的在上述步骤(3)中投入的超小型发光二极管元件，可在上述步骤(4)中投入100至12000重量份的溶剂。若投入大于12000重量份的溶剂，则可存在如下问题，即，由于溶剂的量过多，导致超小型发光二极管元件通过溶剂向多个子像素区域之外的区域扩散，随之可使安装于电极线中的目标安装区域的超小型发光二极管元件的数量下降，若投入小于100重量份的溶剂，则可存在如下问题，即，导致单个超小型发光二极管元件的移动或整列受阻。
在上述步骤(4)中，可同时执行投入溶剂和施加电源的步骤，或者以与顺序无关的方式依次执行。
另一方面，本发明可提供显示器，可根据上述的第一实例或第二实例来制造的本发明的显示器包括：第Ⅰ电极，形成于基板上；第Ⅱ电极，形成于与上述第Ⅰ电极相同的平面或上述第Ⅰ电极的上部；多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接；以及多个超小型发光二极管元件，与多个子像素区域所包括的第一电极及第二电极这双方均连接，上述多个子像素区域形成于上述多个电极组件上，上述超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
以下，将省略在本发明的第一实例或第二实例的包括超小型发光二极管的显示器的制造方法中已说明的部分和重复的部分。
具体地，图17为本发明优选一实例的显示器的立体图，图17中的本发明的优选一实例的显示器包括：第Ⅰ电极184、185，形成于基板180上；第Ⅱ电极186、187，形成于与上述第Ⅰ电极184、185的上部；多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极181及第二电极182，上述第一电极181与上述第Ⅰ电极184、185相连接，上述第二电极182以与上述第一电极181相隔开的方式形成于与上述第一电极181相同的平面，上述第二电极182与上述第Ⅱ电极186、187相连接；以及多个子像素，包括同时与上述电极组件的第一电极181和第二电极182相连接的多个超小型发光二极管元件183。并且，绝缘层188可形成于包括第Ⅰ电极184、185的基板上180，第一电极181、第Ⅱ电极186、187及与上述第Ⅱ电极186、187相连接的第二电极182可形成于上述绝缘层188的上部。
优选地，在本发明的优选一实例中所包括的基板180可以为可弯曲的塑料材质。观察显示器的近期应用动向，显示器不仅用于如以往的设于固定位置的电子设备，而且在注重移动性、便携性的电子设备中的应用也逐渐增加，虽然，从便携性方面考虑，显示器的大小实现小型化固然重要，但若以卷曲的形状形成显示器，则可提高便携性。因此，在本发明的优选一实例中所包括的基板可以为可弯曲的塑料材质，从而可用于注重便携性的多种电子设备。
优选地，可设置多个上述第Ⅰ电极184、185及第Ⅱ电极186、187。在具体配置第Ⅰ电极184、185及第Ⅱ电极186、187的情况下，可根据目的以多种方式配置，但在设置多个第Ⅰ电极184、185及第Ⅱ电极186、187的情况下，存在可独立控制多个子像素区域所包括的各个子像素。若设置多个第Ⅰ电极184、185及第Ⅱ电极186、187，则在上述第Ⅰ电极184、185及第Ⅱ电极186、187的交点所形成的内部区域形成子像素，从而可根据第Ⅰ电极的数量和第Ⅱ电极的数量来决定显示器的分辨率。因此，为了制造高分辨率显示器，可根据像素的数量来增加第Ⅰ电极的数量和第Ⅱ电极的数量。
具体地，上述多个第Ⅰ电极184、185及第Ⅱ电极186、187可以以条纹形状交叉形成，子像素可位于被上述交叉的电极划分的空间。
以往，在体现显示器的过程中，随着子像素位于电极上，在电极上以三维的方式连接多个发光二极管元件。但是，很难在超小型电极上以三维的方式连接超小型发光二极管元件，且即使使上述超小型发光二极管元件和超小型电极以三维的方式相连接，也存在如下问题，即，因电极使得在超小型发光二极管元件的活性层产生的光子被电极阻挡而无法向外部脱离，并在活性层的内部被吸收，从而导致光提取效率下降。但是，在本发明中，使子像素配置于被交叉的第Ⅰ电极184、185及第Ⅱ电极186、187划分的空间，由此，可使在超小型发光二极管元件183的活性层产生的光子被电极阻挡而无法向外部放射的现象最小化，从而可提供光提取效率。
优选地，为了进一步提高光提取效率，可相对于基板水平配置与上述第一电极及第二电极相连接的超小型发光二极管元件。更加优选地，可相对于基板向水平方向配置与上述第一电极及第二电极相连接的超小型发光二极管元件。
具体地，在图17中，相对于基板180，与上述第一电极181和第二电极182相连接的超小型发发光二极管元件183可以以与基板180平行的方式以“水平配置的形状”与上述基板180相连接。更具体地，图18的(a)部分为表示本发明的优选一实例的扫描式电子显微镜照片。根据上述扫描式电子显微镜照片中的本发明的优选一实例，第一电极的宽度为3μm，第二电极的宽度为3μm，电极之间的间距为2μm，电极的厚度为2μm。并且，与电极相连接的超小型发光二极管的长度为2μm，半径为500nm，用于使超小型发光二极管与电极相连接而投入的浆料的浓度为相对于100重量份的丙酮，混合1.0重量份的上述超小型发光二极管。进而，为了使超小型发光二极管元件对电极自动整列，施加了1分钟的电压为VAC＝30V，频率为500kHz的交流电源。
如可通过上述扫描式电子显微镜照片确认，超小型蓝色发光二极管搭在第一电极、第二电极来与两个电极相连接，或者夹在上述两个电极之间来与两个电极相连接，并可确认，在上述超小型发光二极管和两个电极相连接时，超小型蓝色发光二极管元件呈水平配置的形状。
并且，图18的(b)部分及图18的(c)部分为本发明的优选一实例的超小型发光二极管电极组件的蓝色电致发光照片，图18的(b)部分为在明室拍摄的照片，图18的(c)部分为在暗室拍摄的照片。根据上述照片中的本发明的优选一实例，通过包括在0.6cm×0.7cm的面积所形成的多个子像素的单位电极，上述子像素所包括的超小型发光二极管元件很好地呈现出以点的形态发光的状态，不仅如此，这些超小型发光二极管元件所发出的光聚集成面，实现了面发光。
这展现出由于可通过使用超小型发光二极管元件来在宽面积的电极上轻松组装多个超小型发光二极管，因此在以颜色单元水准来使超小型发光二极管集成的情况下，可体现出显示器，进而，在使用柔韧(flexible)的基板的情况下，可体现出柔韧的显示器。
因此，首次以文献的形式展现出以下内容，即，根据本发明的优选一实例，在相互交替式电极上以水平设置的方式组装超小型发光二极管来制造的水平设置的超小型发光二极管元件因光提取效率高而可成为非常优秀的超小型发光二极管元件，并可通过包括超小型发光二极管来以颜色单元的形态来体现。
并且，根据上述图18的(b)部分及图18的(c)部分所示的本发明的优选一实例，由于显示器处于未在超小型发光二极管元件和电极之间形成金属欧姆层，因此，若在超小型发光二极管元件和电极之间形成金属欧姆层来进一步降低超小型发光二极管元件和电极之间的阻抗，则还可通过增加发光效率来体现高分辨率的全色发光二极管。
进而，图19为本发明的优选一实例的子像素的电致发光光谱，是使用光谱仪测定本发明的优选一实例的子像素的电致发光的状态的结果。上述电致发光的蓝色超小型发光二极管元件为通过使用晶片(wafer)基板来制造的超小型发光二极管元件，展现出经过用于制造超小型发光二极管元件的多种干法蚀刻工序和激光剥离(laser lift-off)工序的超小型发光二极管元件在互不相同的电极之间自动整列之后，仍维持如图19的发光光谱所示的原有的蓝色发光。
上述内容间接展现出使在制造水平排列的超小型发光二极管元件的工序中有可能发生的缺陷(defect)最小化的事实。即，在使用蓝色晶片来制造超小型发光二极管元件的过程中，通过将发光二极管元件的尺寸缩小为超小型的工序和蚀刻工序来去除存在于上述晶片基板的应力和缺陷，来制造出结晶性优秀的超小型发光二极管元件，并且在上述结晶性优秀的超小型发光二极管元件在显示器的制造工序中在互不相同的电极自动整列的状态下也可以优秀地发光。
如上所述，在本发明中，通过以与基板平行的方式水平连接超小型发光二极管元件，从而可使光提取效率极大化。
通常，以外部量子效率来评价发光二极管元件的性能。外部量子效率为在单位时间内向发光二极管元件注入的载体(carrier)的数量与单位时间内向发光二极管的外部，即，向大气逃离的光子(photon)数量的比。这种外部量子效率使得在内部量子效率和光提取效率之间成立以下关系式。
关系式：外部光子效率＝内部光子效率×光提取效率
内部光子效率为在单位时间内向发光二极管元件注入的载体的数量与在单位时间内从活性层放射出的光子数量的比，光提取效率为在单位时间内从活性层放射出的光子的数量与在单位时间内向大气逃离的光子数量的比。最终，为了提高发光二极管元件的性能，则应提高这些效率。
但是，在光提取效率方面，目前通过薄膜形态的超小型发光二极管元件的上部电极和下部电极或通过n导电性半导体层和p导电性半导体层向空气放射出的光的提取效率极低。这是因为在薄膜形态的发光二极管元件中产生的光因在高折射半导体层和低折射空气层的界面的折射率的差异导致大部分被全反射，因此将被困在半导体层，由此，在活性层产生的光的大部分无法向提取光的方向逃离，而在发光二极管元件的内部重新被吸收或者以热的形态消失，这缘于使用现有薄膜型结构来制造发光二极管元件。
为了解决上述问题，在本发明中，使超小型发光二极管元件以水平配置的方式与电极相连接，来去除高折射半导体层和空气层之间的平坦的界面，因此可使发生全反射的概率最小化，从而使从超小型发光二极管元件产生后未被向外部提取而困在超小型发光二极管元件的内部的光最小化，来向外部放射出大部分的光。由此，可提供解决以往光提取率下降的问题的全色发光二极管显示器。
具体地，图20为在本发明的优选一实例的包括超小型发光二极管元件的透射电子显微镜照片，图20的(a)部分为表示圆柱形状的超小型发光二极管元件的整体形态的透射电子显微镜照片，图20的(b)部分为对于超小型发光二极管元件的表面的高分辨率透射电子显微镜照片。如图20的(b)部分所示，可知在为了制造超小型发光二极管而经过干法蚀刻工序和激光剥夺工序后，超小型发光二极管元件表面附近的氮化铟镓结晶的原子排列仍有序排列。由此，直接展现出通过多种制造工序获得的超小型发光二极管元件的结晶性极为优秀，由此展现出可制造出高效率超小型发光二极管元件。即，直接展现出所制造的超小型发光二极管元件的结晶性极为优秀，因此内部量子效率也优秀，同时由于超小型发光二极管元件在互不相同的电子之间水平整列，使得上述超小型发光二极管元件具有优秀的光提取效率，因此可提现包括内部量子效率及外部量子效率优秀的高效率发光二极管元件的全色发光二极管显示器。
另一方面，本发明的显示器所包括的超小型发光二极管元件(图13中的183)夹在第一电极182和第二电极181之间的间隙来与上述两个电极相连接，或者以搭在两个电极的方式与两个电极相连接。
由此，本发明的显示器所包括的超小型发光二极管元件的长度H和第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y及第一电极和第二电极之间的间距Z满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。更加优选地，可满足Z≤H＜X+Y+2Z，进一步优选地，可满足关系式2：Z≤H≤X+Y+Z，由于对此部分的说明如上所述，因而将进行省略。
上述超小型发光二极管元件与电极相连接的部分可以为超小型发光二极管元件的电极层及导电形半导体层中的一个以上。
但是，在分别形成于超小型发光二极管元件所包括的导电性半导体层的上部、下部或上述导电性半导体层的上部、下部的电极层分别搭在第一电极和第二电极来连接的情况下，不存在短路的忧虑，但在超小型发光二极管元件的活性层的一部分或者整个活性层与电极相接触的情况下会发生电路短路，从而有可能生成不良像素。为了解决上述问题，本发明的显示器所包括的超小型发光二极管元件包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜涂敷于至少包括活性层的外部面的元件的外部面。由此，可防止由电路短路所引起的不良像素的生成。在此情况下，即使超小型发光二极管元件的活性层部分与电极相接触，也由于涂敷有绝缘覆膜而不发生短路。但是，由于需使在超小型发光二极管元件的导电性半导体层的上部、下部分别包括的电极层的整体或一部分与电极电连接，因此电极层有可能不包括绝缘覆膜。
另一方面，优选地，本发明的显示器还可包括：绝缘层，上述绝缘层以包括上述第Ⅰ电极的方式形成于基板的上部和第Ⅱ电极的下部之间；金属欧姆层，上述金属欧姆层包括多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件相连接的部分；短波通滤光器，形成于包括上述金属欧姆层的多个子像素的上部；绿色颜色变换层及红色颜色变换层，上述绿色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的部分子像素相对应的短波通滤光器的上部图案化，上述红色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的部分子像素相对应的短波通滤光器的上部图案化；以及长波通滤光器，形成于上述绿色颜色变换层及红色颜色变换层的上部。上述本发明的显示器还包括的绝缘层、短波通滤光器等的说明与上述第一实例的制造方法中的说明相同，因此将省略对其的说明，通过本发明的第一实例或第二实例制造的显示器所包括的超小型发光二极管元件可以为发出蓝色光的超小型发光二极管元件，以此可体现复合蓝色类型的显示器。
并且，本发明的显示器还可包括绝缘隔板，上述绝缘隔板用于分别包围多个子像素的绝缘隔板，由此，可使超小型发光二极管元件分散于子像素整体，并可防止超小型发光二极管元件在子像素的边缘区域或非目标子像素区域与电极相连接，对此的详细说明与上述第一实例的制造方法中的说明相同，因此将省略对其的说明。
并且，在本发明的显示器中，每100×100μm2面积的子像素所包括的超小型发光二极管元件的数量可以为10个至10000个。并且，上述超小型发光二极管元件的长度可以为10nm至10μm，超小型发光二极管元件的纵横比可以为1.2～100。
另一方面，根据本发明的第三实例，本发明提供包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其包括：步骤(1)，在基板上形成第Ⅰ电极；步骤(2)，在与上述第Ⅰ电极相同的平面或在上述第Ⅰ电极的上部形成第Ⅱ电极，并形成多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接；步骤(3)，向形成于上述多个电极组件上的多个子像素区域分别单独投入第一溶液、第二溶液及第三溶液，上述第一溶液包含多个蓝色超小型发光二极管元件，上述第二溶液包含多个绿色超小型发光二极管元件，上述第三溶液包含多个红色超小型发光二极管元件；以及步骤(4)，向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件，上述超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
更加优选地，上述关系式1可满足Z≤H＜X+Y+2Z，进一步优选地，可满足关系式2：Z≤H≤X+Y+Z，由于对此部分的说明如上所述，因而将进行省略。
对除与上述本发明的第一实例的制造方法重复的部分之外的上述本发明的第三实例进行说明。
首先，在本发明的第三实例中，步骤(1)至步骤(3)的内容与在本发明的第一实例中说明的内容相同。但是，在步骤(3)中，投入包括多个超小型发光二极管元件的溶液，但上述溶液包括第一溶液、第二溶液及第三溶液，第一溶液包含多个蓝色超小型发光二极管元件、第二溶液包含多个绿色超小型发光二极管元件，第三溶液包含多个红色超小型发光二极管元件。
上述的第一实例的显示器可通过包括颜色变换层来体现全色三原色发光二极管显示器，但根据本发明的第三实例的显示器，由于超小型发光二极管元件自身可分别发出三原色，从而即使没有颜色变换层，也可体现全色三原色发光二极管显示器。
为此，在投入包括多个超小型发光二极管元件的溶液的情况下，上述超小型发光二极管元件应分别包括发出蓝色、绿色及红色光的发光二极管元件，并且由于可独立驱动的一个子像素应仅发出一种颜色的光，因此仅以一种颜色的超小型发光二极管元件形成一种溶液。由此，根据本发明的第三实例，在上述步骤(3)中，向设置蓝色子像素、绿色子像素、红色子像素的子像素区域投入包括对应颜色的超小型发光二极管元件的第一溶液、第二溶液及第三溶液中的一种溶液。可同时向各个子像素区域投入包括蓝色、绿色及红色中的一个种类的超小型发光二极管元件的溶液，或者可以以与颜色、顺序无关的方式依次投入。
接着，在步骤(4)中，向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件。
对向上述电极组件施加电源来使超小型发光二极管与电极组件相连接的方法和对上述子像素的说明与上述第一实例的制造方法的内容相同，因此将省略对其的说明。
具体地，图21为本发明的再一优选实例的显示器的立体图，随着各个子像素包括发出蓝色192a、192b、绿色193a、193b及红色191中的一种的颜色的光的超小型发光二极管元件，体现发出蓝色光、绿色光及红色光的子像素。优选地，在全色三原色显示器中，配置上述蓝色、绿色及红色子像素的过程中，可以以一种颜色的子像素(红色191)为中心，来在向横向和纵向相邻的子像素配置互不相同的颜色(蓝色192a、蓝色192b、绿色193a、绿色193b)。
并且，图22为本发明的另一优选实例的显示器的立体图，可按照包括多个子像素的横向子像素或纵向子像素来配置互不相同的颜色。例如，可按照纵向子像素来配置蓝色196、绿色197、红色198。
本发明的第三实例的显示器的制造方法在步骤(4)之后，还可包括还包括：步骤(5)，形成金属欧姆层，上述金属欧姆层包括多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件相连接的部分；以及步骤(6)，在包括上述金属欧姆层的多个子像素的上部形成钝化层。对上述步骤(5)、步骤(6)的具体说明与对上述本发明的第一实例的显示器的制造方法中的步骤(5)和步骤(6)的说明相同，因此将省略对其的说明。
并且，在上述步骤(6)之后，还可包括形成短波通滤光器的步骤以及形成长波通滤光器的步骤。
另一方面，本发明的第四实例提供包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其包括：步骤(1)，在基板上形成第Ⅰ电极；步骤(2)，在与上述第Ⅰ电极相同的平面或在上述第Ⅰ电极的上部形成第Ⅱ电极，并形成多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接；步骤(3)，向形成于上述多个电极组件上的多个子像素区域分别单独投入多个蓝色超小型发光二极管元件、多个绿色超小型发光二极管以及多个红色超小型发光二极管元件；以及步骤(4)，向上述多个子像素区域投入溶剂，并向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件，上述超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
更加优选地，上述关系式1可满足Z≤H＜X+Y+2Z，进一步优选地，可满足关系式2：Z≤H≤X+Y+Z，由于对此部分的说明如上所述，因而将进行省略。
以与上述本发明的第三实例的不同点为中心说明上述本发明的第四实例，并省略对重复部分的说明。
在本发明的第四实例中，步骤(1)和步骤(2)与第三实例中的说明相同。但是，与上述本发明的第三实施例不同，在本发明的第四实例中，在步骤(3)中向子像素区域投入蓝色超小型发光二极管元件、绿色超小型发光二极管元件、红色超小型发光二极管元件，而不是投入包括颜色各不相同的超小型发光二极管元件的第一溶液、第二溶液及第三溶液。
在根据上述第三实例制造的显示器中，随着以溶液状态向子像素区域投入超小型发光二极管元件，导致超小型发光二极管元件凝聚并仅配置于子像素区域中的特定部分，或者超小型发光二极管元件在溶液内悬浮，来向子像素区域的外围扩散并配置，从而有可能导致超小型发光二极管元件仅集中安装于子像素区域的外围部。
在本发明的第4实例中，通过改善上述缺点，来可使超小型发光二极管元件集中并安装于子像素区域的目标区域，同时可使上述超小型发光二极管元件均匀分散并安装于目标区域，并且，可使超小型发光二极管元件凝聚并安装的现象最小化。
为此，在本发明的第四实例中，并不以溶液状态向子像素区域投入超小型发光二极管元件，而在投入超小型发光二极管之后，在后述步骤(4)中投入用于使超小型发光二极管元件移动的溶剂，并通过施加电源来可使超小型发光二极管元件集中并安装于目标子像素区域。
另一方面，与上述的本发明的第二实例相比，在本发明的第四实例中，除了向子像素区域投入的超小型发光二极管元件为蓝色超小型发光二极管、红色超小型发光二极管及绿色超小型发光二极管，以及以此在以不存在颜色变换层的情况下也可体现三原色全色发光二极管显示器之外，在步骤(3)中向子像素区域投入超小型发光二极管元件的方法及在步骤(4)中所投入的溶剂的种类及量、向电极组件施加的电源、投入溶剂和施加电源的顺序等与本发明的第二实例相同，以下将省略对本发明的第四实例的具体说明。
通过上述本发明的第三实例或第四实例制造的本发明的显示器包括：第Ⅰ电极，形成于基板上；第Ⅱ电极，形成于与上述第Ⅰ电极相同的平面或上述第Ⅰ电极的上部；多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极和第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接；以及多个超小型发光二极管元件，与多个子像素区域所包括的第一电极及第二电极这双方均连接，上述多个子像素区域形成于上述多个电极组件上，上述超小型发光二极管元件包括多个蓝色超小型发光二极管元件、绿色超小型发光二极管元件及红色超小型发光二极管元件等全部，上述各个子像素区域包括发出一种颜色的光的超小型发光二极管元件，上述超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，上述第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距Z及超小型发光二极管元件的长度H满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
更加优选地，上述关系式1可满足Z≤H＜X+Y+2Z，进一步优选地，可满足关系式2：Z≤H≤X+Y+Z，由于对此部分的说明如上所述，因而将进行省略。。
并且，本发明的显示器还可包括：绝缘层，上述绝缘层以包括上述第Ⅰ电极的方式形成于基板的上部和第Ⅱ电极的下部之间；以及金属欧姆层，上述金属欧姆层包括多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件相连接的部分。并且，优选地，还可包括绝缘隔板，上述绝缘隔板以包括多个电极组件的方式形成于基板的上部，上述绝缘隔板用于分别包围多个子像素区域。
以包括第Ⅰ电极的方式形成于基板的上部的绝缘层可起到防止第Ⅰ电极与第Ⅱ电极间发生短路的作用，在电极和超小型发光二极管元件电连接时，上述金属欧姆层可通过使有可能存在的接触阻抗最小化来明显提高发光效率，绝缘隔板可防止超小型发光二极管元件在子像素的边缘或目标部分之外的区域与电极相连接。对具有上述结构的显示器的具体说明与通过本发明的第一实例或第二实例制造的显示器的说明相同，因此将省略对其的说明。
并且，上述显示器的每100×100μm2面积的上述子像素区域所包括的超小型发光二极管元件的数量为10个至100000个。并且，上述超小型发光二极管元件的长度可以为10nm至10μm。
以上，以实例为中心对本发明进行说明，但这仅仅属于例示，而并非限定本发明的实例，本发明的实施例所属技术领域的普通技术人员应该可以理解，可在不脱离本发明的本质特性的范围内对本发明进行在上述中未例示的多种变形及应用。例如，可改变在本发明的实例中具体表示的各个结构要素来实施。并且，与这种变形和应用相关的差异点应解释为属于发明要求保护范围中规定的本发明的范围。
实施方式
通过下述实施例来更具体地说明本发明，但下述实施例并不限定本发明的范围，而是用于理解本发明。
实施例1
在石英(Quartz)材质的厚度为800μm的基板上制造出如图1所示的电极组件。此时，在上述电极组件中，第Ⅰ电极的宽度为3μm、第一电极的宽度为3μm、第Ⅱ电极的宽度为3μm、第二电极的宽度为3μm，上述第一电极与相邻的第二电极之间的间距为2μm，各个电极的厚度为0.2μm，第Ⅰ电极、第Ⅱ电极、第一电极及第二电极的材质为钛/金，在上述电极组件中，形成于基板上的绝缘层的材质为二氧化硅，上述绝缘层的厚度为0.5μm。在上述电极组件中，用于安装超小型发光二极管元件的单一子像素区域的面积为4.2×107μm2。之后，在上述基板上形成如图6的绝缘隔板，上述绝缘隔板的材质为二氧化硅，从基板至上述绝缘隔板的末端为止的高度为0.5μm，在上述电极组件中，除用于安装超小型发光二极管元件的子像素区域(面积4.2×107μm2)之外，在基板上形成绝缘隔板。
之后，通过相对于100重量份的丙酮混合1.0重量份的超小型发光二极管元件来制造出包括超小型发光二极管元件的溶液，其中，超小型发光二极管元件具有如下述表1的规格，并具有如图9所示的结构，而且，以0.02μm的厚度在超小型发光二极管元件的活性层部分的外部面涂敷绝缘覆膜。
在使所制造出的上述溶液落到在上述基板上被绝缘隔板包围的子像素区域之后，向电极组件施加一分钟的电压为VAO＝30V、频率为950kHz的交流电源，来制造出包括超小型发光二极管元件的显示器。
表一
Figure BDA0001756639800000751
Figure BDA0001756639800000761
实施例2
在以与实施例1相同的方式制造出包括超小型发光二极管元件的显示器的过程中，不形成绝缘隔板，并使超小型发光二极管元件落到未形成有绝缘隔板的子像素区域，来制造出包括超小型发光二极管元件的显示器。
实施例3
在以与实施例1相同的方式制造出包括超小型发光二极管元件的显示器的过程中，向上述子像素区域投入超小型发光二极管元件，来代替使包括超小型发光二极管元件的溶液落到由绝缘隔板包围的子像素区域，之后向已投入超小型发光二极管元件的区域投入丙酮，此时，以相对于100重量份的超小型发光二极管元件，使丙酮的投入量达10000重量份的方式投入丙酮。在投入上述溶剂的同时，向电极组件施加一分钟的电压为VAO＝30V、频率为950kHz的交流电源，来制造出包括超小型发光二极管元件的显示器。
实施例4
在通过实施例1制造的包括超小型发光二极管元件的显示器的上部印刷厚度为10μm的二氧化硅(SiO2)来形成钝化层之后，将TiO2及SiO2以TiO2-SiO2-TiO2-SiO2-TiO2的顺序电子束蒸镀于钝化层的上部来形成厚度为0.9μm的短波通滤光器。之后，选择一部分子像素区域后，利用绿色颜色变换层用溶液(混合SrGa2S4:Eu结构的绿色荧光体和硅酮粘结剂来使荧光体的浓度达到20wt％)，并以丝网印刷方法在与所选择的子像素区域相对应的短波通滤光器的上部形成最终厚度为200μm的绿色颜色变换层。
并且，选择未形成有绿色颜色变换层的一部分子像素区域，利用红色颜色变换层用溶液(混合(Sr，Ca)AlSiN3:Eu结构的绿色荧光体和硅酮粘结剂来使上述荧光体的浓度达到20wt％)，并以丝网印刷方法在与所选择的子像素区域相对应的短波通滤光器的上部形成最终厚度为200μm的红色颜色变换层。
之后，将TiO2及SiO2以TiO2-SiO2-TiO2-SiO2-TiO2的顺序电子束蒸镀于绿色颜色变换层及红色颜色变换层的上部来形成厚度为0.9μm的长波通滤光器，以此制造出绿色颜色变换像素及红色颜色变换像素。
比较例
在以与实施例1相同的方式制造出包括超小型发光二极管元件的显示器的过程中，在超小型发光二极管元件的活性层部分未形成绝缘覆膜，并利用所制造的超小型发光二极管元件来制造出显示器。
实验例1
对在实施例及比较例中所制造出的显示器施加一分钟的电压为VAO＝30V、频率为950kHz的交流电源，之后，通过光学显微镜观察发出蓝色光的超小型发光二极管元件的数量并进行计数，之后将结果表示在下表2。
表2
Figure BDA0001756639800000771
Figure BDA0001756639800000781
具体地，可通过上述表2确认，在超小型发光二极管元件的活性层未包括绝缘覆膜的比较例1的显示器中，可确认，与实施例1至实施例3相比，发出蓝色光的超小型发光二极管元件的数量明显减少，从而可确认，因超小型发光二极管元件的活性层与电极相接触而发生很多电路短路。
并且，在向没有绝缘隔板的电极组件上投入包括超小型发光二极管元件的溶液的实施例2中，可知，与实施例1相比，发出蓝色光的超小型发光二极管元件的数量减少，从而可知，若向没有绝缘隔板的电极组件投入包括超小型发光二极管元件的溶液，则超小型发光二极管元件向无法安装超小型发光二极管元件的电极组件的外围扩散，导致与子像素区域电连接的超小型发光二极管元件的数量减少。
并且，与以溶液状态投入超小型发光二极管元件的实施例1相比，可确认，在投入超小型发光二极管元件后施加电源并同时投入溶剂的实施例3中的发出蓝色光的超小型发光二极管元件的数量明显增加，以此可确认，当以溶液状态投入超小型发光二极管元件时，超小型发光二极管元件向无法安装超小型发光二极管元件的区域的扩散严重，从而有可能存在未被安装的发光二极管元件。
实验例2
测定自动整列基于超小型发光二极管元件的纵横比的超小型发光二极管元件所需要的电压。此时，如下表3，使用变更超小型发光二极管元件的纵横比来制造的超小型发光二极管元件，并测定超小型发光二极管元件开始自动整列的最小电压来表示在表3。
表3
长度(H，μm) 直径(D，μm) 纵横比(AR＝H/D) 施加电压(V)
实施例5 2 2 1 -
实施例6 2 1.7 1.2 262
实施例7 2 1.5 1.3 136
实施例8 2 1.2 1.7 73
实施例9 2 1 2 53
实施例10 2 0.8 2.5 40
实施例11 2 0.4 5 23
实施例12 2 0.2 10 15
具体地，可从上述表3中确认，超小型发光二极管元件的纵横比越小，则使超小型发光二极管元件自动整列所需的电源的电压明显上升，在超小型发光二极管元件的纵横比小于1.2的实施例5中，即使增加电源的电压，也无法使超小型发光二极管元件在电极自动整列。并且，在超小型发光二极管元件的纵横比分为1.2、1.3的实施例6及实施例7中，可确认，与实施例8相比，用于使超小型发光二极管元件自动整列所需的电压明显增加。
实施例3
对在实施例1及实施例3中制造出的包括超小型发光二极管元件的显示器放大1500倍来拍摄光学显微镜照片，并且，将实施例1的结果表示在图14，将实施例3的结果表示在图15。
可通过图15确认，在实施例3中，超小型二极管元件不向外围聚集，而是更多集中于目标电极部分并自动整列，相反，在图14的实施例1中，比起作为目标子像素区域的中央部分，超小型发光二极管元件更多向外围扩散并自动整列，而且，超小型发光二极管元件之间的凝聚现象极为严重。
实验例4
在通过分别向在实施例4中制造出的显示器的包括超小型蓝色发光二极管元件的蓝色像素、绿色颜色变换像素、红色颜色变换像素施加频率为950KHz、60vpp的电压来驱动后，通过分光光度计(spectrophotometer，太平洋半导体公司)来测定颜色坐标及发光光谱，并根据测定结果，计算与根据国家电视标准委员会(NTSC，national televisionstandard committee)的规定来制作的电视的颜色再现范围之间的面积比，并将结果表示在表4及图22。
表4
Figure BDA0001756639800000801
具体地，如可通过上述表4确认，在国家电视标准委员会的标准下，颜色再现范围为73.4％，与以往的液晶电视类似。
并且，图23为本发明的优选一实例的在驱动显示器时的颜色坐标及发光光谱，图23的(a)部分为蓝色像素的发光光谱，图23的(b)部分为绿色颜色变换像素的发光光谱，图23的(c)部分为红色颜色变换像素的发光光谱，图23的(d)部分为颜色坐标图表。
可通过上述图23的(a)部分至图23的(c)部分确认，很好地发出蓝色光、绿色光、红色光，且通过图23的(d)部分可知，颜色再现范围适合用于显示器。

Claims (15)

1.一种包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其特征在于，
包括：
步骤(1)，在基板上形成在第一方向上延伸的第Ⅰ电极；
步骤(2)，在与上述第Ⅰ电极相同的平面或在上述第Ⅰ电极的上部形成第Ⅱ电极，并形成多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接，以及所述第一电极和所述第二电极在第二方向上延伸；
步骤(3)，向形成于上述多个电极组件上的多个子像素区域投入包括多个超小型发光二极管元件的溶液；以及
步骤(4)，向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件，
上述超小型发光二极管元件包括：
第一电极层；
第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；
活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；
第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及
第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，
上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，
上述第一电极的宽度(X)、第二电极的宽度(Y)、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距(Z)及超小型发光二极管元件的长度(H)满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，
其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
2.根据权利要求1所述的包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其特征在于，
在上述步骤(1)和上述步骤(2)之间还包括在包括第Ⅰ电极的基板上形成绝缘层的步骤，
在上述步骤(3)中，上述超小型发光二极管元件的长度为100nm至10μm，上述超小型发光二极管元件的纵横比为1.2～100，上述超小型发光二极管元件为蓝色发光二极管元件，
在上述步骤(4)中，上述电源的电压为0.1V至1000V，上述电源的频率为10Hz至100GHz，在上述步骤(4)中，每100×100μm2面积的子像素区域所包括的超小型发光二极管元件的数量为2个至100000个，
在步骤(4)之后，还包括：
步骤(5)，形成金属欧姆层，上述金属欧姆层包括多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件相连接的部分；
步骤(6)，在包括上述金属欧姆层的多个子像素的上部形成短波通滤光器；
步骤(7)，使绿色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分像素相对应的短波通滤光器的上部图案化，以及使红色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分像素相对应的短波通滤光器的上部图案化；以及
步骤(8)，在上述绿色颜色变换层及红色颜色变换层的上部形成长波通滤光器。
3.根据权利要求1所述的包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其特征在于，在上述步骤(2)和步骤(3)之间还包括在基板的上部以包括电极组件的方式形成绝缘隔板的步骤，上述绝缘隔板用于包围各个形成于多个电极组件上的多个子像素区域。
4.一种包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其特征在于，
包括：
步骤(1)，在基板上形成在第一方向上延伸的第Ⅰ电极；
步骤(2)，在与上述第Ⅰ电极相同的平面或在上述第Ⅰ电极的上部形成第Ⅱ电极，并形成多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接，以及所述第一电极和所述第二电极在第二方向上延伸；
步骤(3)，向形成于上述多个电极组件上的多个子像素区域分别单独投入第一溶液、第二溶液及第三溶液，上述第一溶液包含多个蓝色超小型发光二极管元件，上述第二溶液包含多个绿色超小型发光二极管元件，上述第三溶液包含多个红色超小型发光二极管元件；以及
步骤(4)，向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件，
上述超小型发光二极管元件包括：
第一电极层；
第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；
活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；
第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及
第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，
上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，
上述第一电极的宽度(X)、第二电极的宽度(Y)、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距(Z)及超小型发光二极管元件的长度(H)满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，
其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
5.根据权利要求4所述的包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其特征在于，
在上述步骤(1)和步骤(2)之间还包括在包括第Ⅰ电极的基板上形成绝缘层的步骤，
在上述步骤(3)中，上述超小型发光二极管元件的长度为100nm至10μm，上述超小型发光二极管元件的纵横比为1.2～100，上述超小型发光二极管元件为蓝色发光二极管元件，
在上述步骤(4)中，上述电源的的电压为0.1至1000V，上述电源的频率为10Hz至100GHz，在上述步骤(4)中，每100×100μm2面积的子像素区域所包括的超小型发光二极管元件的数量为2个至100000个，
在步骤(4)之后，还包括：
步骤(5)，形成金属欧姆层，上述金属欧姆层包括多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件相连接的部分；以及
步骤(6)，在包括上述金属欧姆层的多个子像素的上部形成钝化层。
6.根据权利要求4所述的包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其特征在于，在上述步骤(2)和步骤(3)之间还包括在基板的上部以包括电极组件的方式形成绝缘隔板的步骤，上述绝缘隔板用于包围各个形成于多个电极组件上的多个子像素区域。
7.一种包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其特征在于，
包括：
步骤(1)，在基板上形成在第一方向上延伸的第Ⅰ电极；
步骤(2)，在与上述第Ⅰ电极相同的平面或在上述第Ⅰ电极的上部形成第Ⅱ电极，并形成多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接，以及所述第一电极和所述第二电极在第二方向上延伸；
步骤(3)，向形成于上述多个电极组件上的多个子像素区域投入多个超小型发光二极管元件；以及
步骤(4)，向上述多个子像素区域投入溶剂，并向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件，
上述超小型发光二极管元件包括：
第一电极层；
第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；
活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；
第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及
第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，
上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，
上述第一电极的宽度(X)、第二电极的宽度(Y)、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距(Z)及超小型发光二极管元件的长度(H)满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，
其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
8.一种包括超小型发光二极管的显示器的制造方法，其特征在于，
包括：
步骤(1)，在基板上形成在第一方向上延伸的第Ⅰ电极；
步骤(2)，在与上述第Ⅰ电极相同的平面或在上述第Ⅰ电极的上部形成第Ⅱ电极，并形成多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接，以及所述第一电极和所述第二电极在第二方向上延伸；
步骤(3)，向形成于上述多个电极组件上的多个子像素区域分别单独投入多个蓝色超小型发光二极管元件、多个绿色超小型发光二极管及多个红色超小型发光二极管元件；以及
步骤(4)，向上述多个子像素区域投入溶剂，并向上述多个电极组件施加电源来形成多个子像素，上述多个子像素包括与第一电极及第二电极这双方均连接的多个超小型发光二极管元件，
上述超小型发光二极管元件包括：
第一电极层；
第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；
活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；
第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及
第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，
上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，
上述第一电极的宽度(X)、第二电极的宽度(Y)、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距(Z)及超小型发光二极管元件的长度(H)满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，
其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
9.一种包括超小型发光二极管的显示器，其特征在于，
包括：
第Ⅰ电极，形成于基板上且在第一方向上延伸；
第Ⅱ电极，形成于与上述第Ⅰ电极相同的平面或上述第Ⅰ电极的上部；
多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极及第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接，以及所述第一电极和所述第二电极在第二方向上延伸；以及
多个超小型发光二极管元件，与多个子像素区域所包括的第一电极及第二电极这双方均连接，上述多个子像素区域形成于上述多个电极组件上，
上述超小型发光二极管元件包括：
第一电极层；
第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；
活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；
第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及
第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，
上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，
上述第一电极的宽度(X)、第二电极的宽度(Y)、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距(Z)及超小型发光二极管元件的长度(H)满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，
其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
10.一种包括超小型发光二极管的显示器，其特征在于，
包括：
第Ⅰ电极，形成于基板上且在第一方向上延伸；
第Ⅱ电极，形成于与上述第Ⅰ电极相同的平面或上述第Ⅰ电极的上部；
多个电极组件，上述多个电极组件包括第一电极和第二电极，上述第一电极与上述第Ⅰ电极相连接，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面，上述第二电极与上述第Ⅱ电极相连接，以及所述第一电极和所述第二电极在第二方向上延伸；以及
多个超小型发光二极管元件，与多个子像素区域所包括的第一电极及第二电极这双方均连接，上述多个子像素区域形成于上述多个电极组件上，
上述超小型发光二极管元件包括多个蓝色超小型发光二极管元件、绿色超小型发光二极管元件及红色超小型发光二极管元件等全部，上述各个子像素区域包括发出一种颜色的光的超小型发光二极管元件，
上述超小型发光二极管元件包括：
第一电极层；
第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；
活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；
第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及
第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上，
上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极组件相接触而发生电路短路，
上述第一电极的宽度(X)、第二电极的宽度(Y)、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距(Z)及超小型发光二极管元件的长度(H)满足如下关系式，
关系式1：
0.5Z≤H＜X+Y+2Z，
其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
11.根据权利要求9所述的包括超小型发光二极管的显示器，其特征在于，上述显示器还包括：
绝缘层，上述绝缘层以包括上述第Ⅰ电极的方式形成于基板的上部和第Ⅱ电极的下部之间；
金属欧姆层，上述金属欧姆层包括多个子像素所包括的第一电极及第二电极和超小型发光二极管元件相连接的部分；
短波通滤光器，形成于包括上述金属欧姆层的多个子像素的上部；
绿色颜色变换层及红色颜色变换层，上述绿色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分子像素相对应的短波通滤光器的上部图案化，上述红色颜色变换层在与从上述多个子像素中所选择的一部分子像素相对应的短波通滤光器的上部图案化；以及
长波通滤光器，形成于上述绿色颜色变换层及红色颜色变换层的上部。
12.根据权利要求9所述的包括超小型发光二极管的显示器，其特征在于，上述显示器包括绝缘隔板，上述绝缘隔板以包括多个电极组件的方式形成于基板的上部，上述绝缘隔板用于分别包围多个子像素区域。
13.根据权利要求9所述的包括超小型发光二极管的显示器，其特征在于，上述第一电极的宽度(X)、第二电极的宽度(Y)、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距(Z)及超小型发光二极管元件的长度(H)满足如下关系式，
关系式2：
Z≤H≤X+Y+Z，
其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。
14.根据权利要求9所述的包括超小型发光二极管的显示器，其特征在于，上述第Ⅰ电极及第Ⅱ电极以条纹形状交叉形成，子像素区域位于被上述交叉形成的第Ⅰ电极及第Ⅱ电极划分的空间，每100×100μm2面积的上述子像素区域所包括的超小型发光二极管元件的数量为10个至10000个，上述超小型发光二极管元件的长度为100nm至10μm，上述超小型发光二极管元件的纵横比为1.2～100，上述超小型发光二极管元件为蓝色发光二极管元件。
15.根据权利要求10所述的包括超小型发光二极管的显示器，其特征在于，上述显示器还包括绝缘隔板，上述绝缘隔板以包括多个电极组件的方式形成于基板的上部，上述绝缘隔板用于分别包围多个子像素区域。
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