CN112655091A - 使用半导体发光元件的显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明包括：基板；配线电极，其配置在所述基板上；复数个半导体发光元件，其分别与所述配线电极电连接；各向异性导电层，其配置在复数个所述半导体发光元件之间，并且由导电粒子和绝缘物质的混合物构成；以及透光层，其形成在所述半导体发光元件之间，所述各向异性导电层还形成在所述配线电极之间，所述透光层形成于在所述配线电极之间所形成的各向异性导电层上。

Description

使用半导体发光元件的显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种显示装置及其控制方法，尤其，涉及一种使用半导体发光元件的柔性显示装置。
背景技术
近年来，在显示器的技术领域中正在开发薄且具有柔性等的优异特性的显示装置。相反地，目前商业化了的显示器主要以LCD(Liguid Crystal Display：液晶显示器)和AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes：有源矩阵有机发光二极管)为代表。
另一方面，发光二极管(Light Emitting Diode：LED)是用于将电流转换为光的众所周知的半导体发光元件，在1962年利用GaAsP(磷砷化镓)化合物半导体的红色LED成为商品化作为契机，与GaP:N系绿色LED一起被用作以信息通信设备为首的电子装置的显示图像用光源。因此，可以利用所述半导体发光元件来实现柔性显示器，从而可以提供解决上述问题的方法。
所述半导体发光元件以各种方式转移到基板上。作为半导体发光元件的转移方式之一，采用使用了各向异性导电层的转移方式。使用各向异性导电层的优点是，仅仅通过热压焊就能使半导体发光元件和配线电极电连接，但是，存在的问题为：在配线基板的面积变大的情况下，半导体发光元件和配线电极之间将会发生接触不良。
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的一个目的在于，提供一种结构和制造方法，所述结构和制造方法在利用各向异性导电层来将半导体发光元件压接到配线电极时，用于防止半导体发光元件和配线电极之间发生接触不良。
解决问题的技术方案
为了实现上述的目的，根据本发明，包括：基板；配线电极，其配置在所述基板上；复数个半导体发光元件，其分别与所述配线电极电连接；各向异性导电层，其配置在复数个所述半导体发光元件之间，并且由导电粒子和绝缘物质的混合物构成；以及透光层，其形成在复数个所述半导体发光元件之间，所述各向异性导电层还形成在所述配线电极之间，所述透光层形成于在所述配线电极之间所形成的各向异性导电层上。
在一实施例中，所述各向异性导电层可以包括：第一区域，其形成在所述配线电极上；以及第二区域，其形成在所述配线电极之间。
在一实施例中，所述第二区域的平均厚度可以小于所述配线电极的厚度。
在一实施例中，所述透光层可以以包围所述半导体发光元件的侧面的方式形成。
在一实施例中，所述透光层的一部分可以凸出到所述配线电极之间。
另外，本发明提供一种通过将复数个半导体发光元件转移到形成有配线电极的基板，来制造显示装置的方法。具体而言，本发明提供一种显示装置的制造方法，其包括：将含有导电粒子的树脂涂覆到所述基板上之后对其进行固化的步骤；将配置有复数个半导体发光元件的转移基板对准到所述基板上的步骤；将所述转移基板压接到所述基板上的步骤；将透光性树脂注入到形成在所述转移基板和所述基板之间的中空的空间之后对其进行固化的步骤；以及去除所述转移基板的步骤。
在一实施例中，在将含有所述导电粒子的树脂涂覆到所述基板上之后对其进行固化的步骤中，涂覆层的厚度可以形成为小于所述配线电极的厚度。
在一实施例中，在将密封层形成于所述基板的边缘之后，可以执行将透光性树脂注入到形成在所述转移基板和所述基板之间的中空的空间之后对其进行固化的步骤。
发明效果
在本发明的显示装置中，当将半导体发光元件压接到配线基板上时，能够使各向异性导电层的流动最小化，因此，能够防止导电粒子从半导体发光元件和配线电极之间脱离。由此，本发明能够防止半导体发光元件和配线电极之间发生接触不良。
另外，根据本发明，当将半导体发光元件压接到配线基板上时，缓冲部能够将半导体发光元件和配线电极之间的距离保持为恒定，因此，即使配线基板变宽，也能向每一个半导体发光元件施加均匀的压力。
附图说明
图1是表示本发明的利用半导体发光元件的显示装置的一实施例的概念图。
图2是图1中A部分的局部放大图，图3a和图3b分别是沿图2的B-B线和C-C线剖开的剖视图。
图4是表示图3的倒装芯片型半导体发光元件的概念图。
图5a至图5c是表示与倒装芯片型半导体发光元件相关的用于实现颜色的各种形式的概念图。
图6是表示本发明的利用半导体发光元件的显示装置的制造方法的剖视图。
图7是表示本发明的利用半导体发光元件的显示装置的另一实施例的立体图。
图8是沿图7的D-D线剖开的剖视图。
图9是表示图8的垂直型半导体发光元件的概念图。
图10和图11是示出在图6中描述的压贴时发生的问题的概念图。
图12至图15是示出本发明的显示装置的制造方法的概念图。
图16是示出本发明的显示装置的截面的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本说明书中公开的实施例进行详细说明，另外，与图号无关地，对相同或相似的构成要素标上相同的附图标记，并省略对其重复说明。在以下的说明中所使用的构成要素的后缀“模块”和“部”是，为了便于撰写说明书而赋予或混用的，其自身并不具有相互区别的含义或作用。此外，在说明本发明公开的实施例的过程中，当判断对相关公知技术的具体说明会混淆本发明公开的实施例的要旨的情况下，省略对该公知技术的详细说明。此外，应当注意的是，附图仅用于容易理解本说明书中公开的实施例，而不能解释为本说明书中公开的技术思想限定于附图。
另外，可以理解的是，当提及到诸如层、区域或基板的要素存在于其他结构要素“上”时，该要素可以直接存在于其他要素上，或者也可以在它们之间存在中间要素。
本说明书中说明的显示装置可以包括便携式电话、智能电话(smart phone)、笔记本电脑(laptop computer)、数字广播终端、PDA(personal digital assistants：个人数字助理)、PMP(portable multimedia player：便携式多媒体播放器)、导航仪、触屏平板(Slate PC)、平板电脑(Tablet PC)、超级本(Ultra Book)、数字电视、台式计算机等。然而，根据本说明书中记载的实施例的结构，即使是以后将要开发的新产品类型也能够应用于能够显示的显示装置，这对本技术领域的技术人员而言是显而易见的。
图1是表示本发明的利用半导体发光元件的显示装置的一实施例的概念图。
根据附图，在显示装置100的控制部中被处理的信息可以利用柔性显示器(flexible display)来显示。
柔性显示器包括能够被外力弯曲、弯折、扭曲、折叠、卷曲的显示器。例如，柔性显示器可以是在薄的柔性基板上制造的显示器，该柔性显示器保持现有的平板显示器的显示器特性，并能够像纸一样弯曲、弯折、折叠或卷曲。
所述柔性显示器在不弯曲的状态(例如，具有无限的曲率半径的状态，以下称为第一状态)中，所述柔性显示器的显示器区域成为平面。因外力从所述第一状态形成为弯曲的状态(例如，具有有限的曲率半径的状态，以下称为第二状态)中，所述显示器区域可以成为曲面。如图所示，在所述第二状态下显示的信息可以称为输出在曲面上的视觉信息。这种视觉信息可以通过对以矩阵形式配置的单位像素(sub-pixel)的发光进行独立地控制来实现。所述单位像素是指用于实现一种颜色的最小单位。
所述柔性显示器的单位像素可以由半导体发光元件实现。在本发明中，作为将电流转换为光的半导体发光元件的一种类型，示例发光二极管(Light Emitting Diode：LED)。所述发光二极管形成为较小的尺寸，由此，即使在所述第二状态下也可以起着单位像素的作用。
以下，参照附图，进一步对利用所述发光二极管来实现的柔性显示器进行详细说明。
图2是图1中A部分的局部放大图，图3a和图3b分别是沿图2的B-B线和C-C线剖开的剖视图，图4是表示图3a的倒装芯片型半导体发光元件的概念图，图5a至图5c是表示与倒装芯片型半导体发光元件相关的用于实现颜色的各种形式的概念图。
根据图2、图3a以及图3b的图示，作为利用半导体发光元件的显示装置100，示例了利用无源矩阵(Passive Matrix，PM)方式的半导体发光元件的显示装置100。但是，在以下说明的示例也可以适用于有源矩阵(Active Matrix，AM)方式的半导体发光元件。
所述显示装置100包括基板110、第一电极120、导电粘合层130、第二电极140以及多个半导体发光元件150。
基板110可以是柔性基板。例如，基板110可以包括玻璃或聚酰亚胺(PI，Polyimide)以实现柔性(flexible)显示装置。此外，只要是具有绝缘性和柔软性的材料，例如PEN(Polyethylene Naphthalate：聚萘二甲酸乙二醇之)、PET(PolyethyleneTerephthalate：聚对苯二甲酸乙二醇酯)等，即可使用任意一种。此外，所述基板110可以是透明材料和不透明材料中的任意一种。
所述基板110可以是配置有第一电极120的电路基板，因此所述第一电极120可以位于基板110上。
根据附图，绝缘层160可以配置于第一电极120所在的基板110上，辅助电极170可以位于所述绝缘层160。在这种情况下，绝缘层160层叠于所述基板110的状态可以形成为单个电路基板。更具体地，绝缘层160可以由诸如聚酰亚胺(PI，Polyimide)、PET、PEN等具有绝缘性和柔软性的材料制成，并且可以与所述基板110一体地形成，从而形成单个基板。
辅助电极170是用于使第一电极120和半导体发光元件150电连接的电极，所述辅助电极170位于绝缘层160上并配置成与第一电极120的位置相对应。例如，辅助电极170可以是点(dot)形状，并可以通过贯通绝缘层160的电极孔171来与第一电极120电连接。可以通过将导电材料填充到导通孔来形成所述电极孔171。
参照本附图，导电粘合层130形成于绝缘层160的一个表面，但是本发明不必限于此。例如，可以在绝缘层160和导电粘合层130之间形成用于执行特定功能的层，或者也可以是在没有绝缘层160的情况下将导电粘合层130配置在基板110上的结构。在导电粘合层130配置于基板110上的结构中，导电粘合层130可以起到绝缘层的作用。
所述导电粘合层130可以是具有粘合性和导电性的层，为此，可以在所述导电粘合层130中混合具有导电性的物质和具有粘合性的物质。此外，导电粘合层130具有柔性，由此，显示装置可以实现柔性功能。
在这种例子中，导电粘合层130可以是各向异性导电膜(anistropy conductivefilm，ACF)，各向异性导电浆料(paste)、含有导电粒子的溶液(solution)等。所述导电粘合层130可以构成为允许在贯通其厚度的Z方向上相互电连接，但在水平的X-Y方向上具有电绝缘性的层。因此，所述导电粘合层130可以命名为Z轴导电层(然而，在以下称为“导电粘合层”)。
所述各向异性导电膜是将各向异性导电介质(anisotropic conductive medium)混合到绝缘性基底构件而成的膜，在施加热量和压力的情况下，只有特定部分因各向异性导电介质而具有导电性。以下，对热量和压力施加到所述各向异性导电膜的情况进行说明，但是也可以利用其他方法来使所述各向异性导电膜部分地具有导电性。这种方法可以是，例如仅仅施加所述热量和压力中的任意一个或UV固化等。
此外，所述各向异性导电介质可以是，例如导电球或导电粒子。根据附图，在本示例中，所述各向异性导电膜是将导电球混合到绝缘性基底构件而成的膜(film)，当施加了热量和压力时，只有特定部分因导电球而具有导电性。各向异性导电膜可以是含有多个粒子的状态，每个粒子中的导电材料的芯被聚合物材料的绝缘膜覆盖，在这种情况下，绝缘膜中的施加了热量和压力的部分被破坏，从而借助芯而获得导电性。此时，芯的形状发生变形，并形成为在膜的厚度方向上彼此接触的层。作为更具体的例子，热量和压力施加到整个各向异性导电膜，并且利用由各向异性导电膜而粘合的物体的高度差来部分地形成Z轴方向上的电连接。
作为另一例，各向异性导电膜可以是含有多个粒子的状态，每个粒子中的绝缘芯被导电材料覆盖。在这种情况下，导电材料中的施加了热量和压力的部分发生变形(按压而粘贴)，从而该部分在膜的厚度方向上具有导电性。作为另一例子，也可以是导电材料在Z轴方向上贯通绝缘性基底构件而在膜的厚度方向上具有导电性的形式。在这种情况下，导电材料可以具有尖尖的端部。
根据附图，所述各向异性导电膜可以是以导电球插入于绝缘性基底构件的一个表面的形式而构成的固定阵列各向异性导电膜(fixed array ACF)。更具体地，绝缘性基底构件由具有粘合性的材料形成，导电球集中地配置于所述绝缘性基底构件的底部，当热量和压力施加到所述基底构件时，所述基底构件与所述导电球一起发生变形，从而在垂直方向上具有导电性。
但是，本发明不必限于此，所述各向异性导电膜可以是导电球随机地混入到绝缘性基底构件的形式，或者可以由多个层构成，并且在任意一层上配置了导电球的形式(double-ACF)等。
各向异性导电浆料是浆料和导电球的结合形状，可以是导电球与具有绝缘性和粘合性的基底物质混合的浆料。此外，含有导电粒子的溶液(solution)可以是包含导电性(particle)或纳米(nano)粒子的形式的溶液。
再次参照附图，第二电极140与辅助电极170隔开而位于绝缘层160。即，所述导电粘合层130配置在绝缘层160上，辅助电极170和第二电极140位于绝缘层160。
在辅助电极170和第二电极140位于绝缘层160的状态下，形成导电粘合层130，然后，若对半导体发光元件150施加热量和压力而以倒装芯片的形式连接，则所述半导体发光元件150与第一电极120和第二电极140电连接。
参照图4，所述半导体发光元件可以是倒装芯片型(flip chip type)发光元件。
例如，所述半导体发光元件包括：p型电极156；形成有p型电极156的p型半导体层155；形成在p型半导体层155上的活性层154；形成在活性层154上的n型半导体层153；以及在n型半导体层153上与p型电极156沿着水平方向隔开配置的n型电极152。在这种情况下，p型电极156可以利用导电粘合层130来与辅助电极170电连接，n型电极152可以与第二电极140电连接。
再次参照图2、图3a以及图3b，辅助电极170在一个方向上长长地形成，并且一个辅助电极可以与多个半导体发光元件150电连接。例如，以辅助电极为中心的左右半导体发光元件的p型电极可以电连接于一个辅助电极。
更具体地，半导体发光元件150因热量和压力而压入到导电粘合层130的内部，由此，只有在半导体发光元件150的p型电极156和辅助电极170之间的部分以及在半导体发光元件150的n型电极152和第二电极140之间的部分具有导电性，其余部分因不存在半导体发光元件的压入而不会具有导电性。如上所述，导电粘合层130不仅使半导体发光元件150和辅助电极170之间以及半导体发光元件150和第二电极140之间彼此结合，而且还形成电连接。
此外，多个半导体发光元件150可以构成发光元件阵列(array)，并且在发光元件阵列中形成有荧光体层180。
发光元件阵列可以包括自身亮度值不同的多个半导体发光元件。每个半导体发光元件150构成单位像素，并且与第一电极120电连接。例如，第一电极120可以是多个，多个半导体发光元件例如可以配置成若干列，每个列中的半导体发光元件可以电连接于多个所述第一电极中的任意一个。
此外，由于多个半导体发光元件可以以倒装芯片的形式连接，因此可以利用在透明电介质基板生长了的多个半导体发光元件。此外，所述半导体发光元件例如可以是氮化物半导体发光元件。半导体发光元件150具有优异的亮度，所以即使尺寸较小，也可以构成单个单位像素。
根据附图，可以在半导体发光元件150之间形成分隔壁190。在这种情况下，分隔壁190可以起到将单个单位像素彼此分离的作用，并且可以与导电粘合层130形成为一体。例如，当半导体发光元件150插入到各向异性导电膜时，各向异性导电膜的基底构件可以形成所述分隔壁190。
此外，当所述各向异性导电膜的基底构件为黑色时，即使不存在有额外的黑色绝缘体，所述分隔壁190也可以具有反射特性，同时能够增加对比度(contrast)。
作为另一例，作为所述分隔壁190，可以单独地设置反射性分隔壁。在这种情况下，所述分隔壁190可以根据显示装置的目的而包括黑色(Black)或白色(White)绝缘体。在利用白色绝缘体的分隔壁的情况下，能够具有提高反射性的效果，在利用黑色绝缘体的分隔壁的情况下，也可以具有反射特性，同时能够增加对比度(contrast)。
荧光体层180可以位于半导体发光元件150的外表面。例如，半导体发光元件150是发出蓝色B光的蓝色半导体发光元件，荧光体层180执行用于将所述蓝色B光转换为单位像素的颜色的功能。所述荧光体层180可以是构成单个像素的红色荧光体181或绿色荧光体182。
即，在构成红色单位像素的位置上，可以将能够使蓝色光转换为红色R光的红色荧光体181层叠在蓝色半导体发光元件151上，而在构成绿色单位像素的位置上，可以将能够使蓝色光转换为绿色G光的绿色荧光体182层叠在蓝色半导体发光元件151。此外，在构成蓝色单位像素的部分，可以单独地只利用蓝色半导体发光元件151。在这种情况下，红色R、绿色G以及蓝色B的单位像素可以构成一个像素。更具体地，沿着第一电极120的各个线可以层叠有一种颜色的荧光体。因此，第一电极120中的一条线可以是用于控制一种颜色的电极。即，可以沿着第二电极140依次配置红色R、绿色G以及蓝色B，由此，可以实现单位像素。
但是，本发明不必限于此，代替荧光体可以组合半导体发光元件150和量子点QD，从而实现红色R、绿色G以及蓝色B的单位像素。
此外，黑矩阵191可以配置于各个荧光体层之间，以提高对比度(contrast)。即，这种黑矩阵191可以提高明暗对比度。
但是，本发明不必限于此，可以应用用于实现蓝色、红色、绿色的其他结构。
参照图5a，每个半导体发光元件150以氮化镓(GaN)为主，同时添加铟(In)和/或铝(Al)，从而可以实现为发射包括蓝色在内的各种光的高功率的发光元件。
在这种情况下，半导体发光元件150可以是红色、绿色以及蓝色半导体发光元件，以构成各个单位像素(sub-pixel)。例如，交替地配置红色R、绿色G以及蓝色B半导体发光元件，红色(Red)、绿色(Green)以及蓝色(Blue)的单位像素通过红色、绿色以及蓝色半导体发光元件来构成一个像素(pixel)，从而能够实现全彩显示器。
参照图5b，半导体发光元件可以具有白色发光元件W，在所述白色发光元件W中黄色荧光体层设置在每个单个元件。在这种情况下，红色荧光体层181、绿色荧光体层182以及蓝色荧光体层183可以设置在白色发光元件W上，以构成单位像素。此外，利用红色、绿色以及蓝色重复的滤色器来可以在这种白色发光元件W上构成单位像素。
参照图5c，可以是在紫外线发光元件UV上设置有红色荧光体层181、绿色荧光体层182以及蓝色荧光体层183的结构。如上所述，半导体发光元件可以使用于可见光以及紫外线UV的整个区域，并且可以扩展为能够将紫外线UV用作上部荧光体的激光源(excitationsource)的半导体发光元件的形式。
再次观察本示例，半导体发光元件150位于导电粘合层130上，从而在显示装置中构成单位像素。半导体发光元件150具有优异的亮度，因此，即使尺寸较小，也能构成单个单位像素，这种单个半导体发光元件150的尺寸的一边的长度可以是80μm以下，并且可以是矩形或正方形的元件。在矩形的情况下，可以是20×80μm以下的尺寸。
此外，即使将一边的长度为10μm的正方形半导体发光元件150用作单位像素，也会显示出用于实现显示装置的足够的亮度。因此，若将单位像素的尺寸的一边为600μm而另一边为300μm的矩形像素的情况为一例，则半导体发光元件的距离相对变得足够大。因此，在这种情况下，可以实现具有HD画质的柔性显示装置。
利用上述说明的半导体发光元件的显示装置，可以通过新型的制造方法制造。以下，参照图6，对所述制造方法进行说明。
图6是表示本发明的利用半导体发光元件的显示装置的制造方法的剖视图。
参照该图，首先，在设置有辅助电极170和第二电极140的绝缘层160上形成导电粘合层130。通过将绝缘层160层叠在第一基板110来形成一个基板(或电路基板)，在所述电路基板配置有第一电极120、辅助电极170以及第二电极140。在这种情况下，第一电极120和第二电极140可以在彼此正交的方向上配置。此外，第一基板110和绝缘层160分别可以包括玻璃或聚酰亚胺(PI)，以实现柔性(flexible)显示装置。
所述导电粘合层130例如可以由各向异性导电膜实现，为此，可以将各向异性导电膜涂覆在设置有绝缘层160的基板。
然后，将设置有构成单个像素的多个半导体发光元件150(其与辅助电极170和第二电极140的位置相对应)的第二基板112配置成，所述半导体发光元件150与辅助电极170和第二电极140相向。
在这种情况下，第二基板112作为用于使半导体发光元件150生长的生长基板，可以是蓝宝石(spire)基板或硅(silicon)基板。
当所述半导体发光元件以晶片(wafer)单位形成时，具有可以构成显示装置的间隔和尺寸，从而能够有效地应用于显示装置。
接下来，将电路基板与第二基板112进行热压焊。例如，可以应用ACF压头(ACFpress head)而将电路基板与第二基板112彼此热压焊。电路基板和第二基板112利用所述热压焊(thermocompression bonding)来彼此焊接(bonding)。根据利用热压焊来具有导电性的各向异性导电膜的特性，只有在半导体发光元件150和辅助电极170之间以及半导体发光元件150和第二电极140之间的部分具有导电性，由此，多个电极和半导体发光元件150可以电连接。此时，半导体发光元件150可以插入到所述各向异性导电膜的内部，从而在多个半导体发光元件150之间形成分隔壁。
接下来，去除所述第二基板112。例如，第二基板112可以利用激光剥离法(LaserLift-off，LLO)或化学剥离法(Chemical Lift-off，CLO)来去除。
最后，去除所述第二基板112而将多个半导体发光元件150露出于外部。根据需要，可以将氧化硅(SiOx)等涂布到结合有半导体发光元件150的电路基板上，由此形成透明绝缘层(未图示)。
此外，还可以包括：在所述半导体发光元件150的一个表面形成荧光体层的步骤。例如，半导体发光元件150可以是发射蓝色B光的蓝色半导体发光元件，用于将这种蓝色B光转换为单位像素的颜色的红色荧光体或绿色荧光体可以在所述蓝色半导体发光元件的一个表面形成层(layer)。
以上说明的利用半导体发光元件的显示装置的制造方法或结构能够以各种形式变形。作为该例子，垂直型半导体发光元件也可以应用于如上所述的显示装置。以下，参照图5和图6，对垂直型结构进行说明
另外，在以下说明的变形例或实施例中，与先前示例相同或相似的构成标上相同或相似的附图标记，并由第一次说明来代替该说明。
图7是表示本发明的利用半导体发光元件的显示装置的另一实施例的立体图，图8是沿图7的D-D线剖开的剖视图，图9是表示图8的垂直型半导体发光元件的概念图。
参照本附图，显示装置可以是，利用采用了无源矩阵(Passive Matrix，PM)方式的垂直型半导体发光元件的显示装置。
所述显示装置包括基板210、第一电极220、导电粘合层230、第二电极240以及多个半导体发光元件250。
基板210是用于配置第一电极220的电路基板，可以包括聚酰亚胺(PI)以实现柔性(flexible)显示装置。此外，只要是具有绝缘性和柔软性的材料，就可以使用任意一种。
第一电极220位于基板210上，并且可以沿着一个方向形成为长长的条(bar)形状的电极。所述第一电极220可以形成为起到数据电极的作用。
导电粘合层230形成用于设置第一电极220的基板210上。如应用了倒装芯片型(flip chip type)的发光元件的显示装置那样，导电粘合层230可以是各向异性导电膜(anistropy conductive film，ACF)、各向异性导电浆料(paste)、含有导电粒子的溶液(solution)等。但是，本实施例中也例示了利用各向异性导电膜来实现导电粘合层230的情况。
在将第一电极220位于基板210上的状态下，在将各向异性导电膜设置于所述基板210之后，若通过向施加热量和压力来使半导体发光元件250连接，则所述半导体发光元件250与第一电极220电连接。此时，所述半导体发光元件250优选配置在第一电极220上。
如上所述，实现所述电连接是因为，当施加热量和压力时，各向异性导电膜中的一部分在厚度方向上具有导电性。因此，各向异性导电膜划分为，在厚度方向上具有导电性的部分和不具有导电性的部分。
此外，由于各向异性导电膜包含粘合组分，因此，导电粘合层230不仅在半导体发光元件250和第一电极220之间实现电连接，还可实现机械性结合。
如上所述，半导体发光元件250位于导电粘合层230上，据此，在显示装置中构成单个像素。半导体发光元件250具有优异的亮度，因此，即使以较小的尺寸也能够构成单个单位像素。在这种单个半导体发光元件250的尺寸中，一边的长度可以是80μm以下，并且可以是矩形或正方形元件。在矩形的情况下，可以是20×80μm以下的尺寸。
所述半导体发光元件250可以是垂直型结构。
多个垂直型半导体发光元件之间设置有多个第二电极240，所述第二电极240在与第一电极220的长度方向交叉的方向上配置，并且与垂直型半导体发光元件250电连接。
参照图9，这种垂直型半导体发光元件包括：p型电极256；形成在p型电极256上的p型半导体层255；形成在p型半导体层255上的活性层254；形成在活性层254上的n型半导体层253；以及形成在n型半导体层253上的n型电极252。在这种情况下，位于下部的p型电极256可以利用导电粘合层230来与第一电极220电连接，位于上部的n型电极252可以与后述的第二电极240电连接。这种垂直型半导体发光元件250，可以上下配置电极，因此具有能够减小芯片大小的巨大优点。
再次参照图8，荧光体层280可以形成在所述半导体发光元件250的一个表面。例如，半导体发光元件250可以是发出蓝色B光的蓝色半导体发光元件251，并且可以具备用于将这种蓝色B光转换为单位像素的颜色的荧光体层280。在这种情况下，荧光体层280可以是用于构成单个像素的红色荧光体281和绿色荧光体282。
即，在构成红色的单位像素的位置上，可以将能够使蓝色光转换为红色R光的红色荧光体281层叠在蓝色半导体发光元件251上；在构成绿色的单位像素的位置上，可以将能够使蓝色光转换为绿色G光的绿色荧光体282层叠在蓝色半导体发光元件251上。此外，在构成蓝色的单位像素的部分，可以单独地只利用蓝色半导体发光元件251。在这种情况下，红色R、绿色G以及蓝色B的多个单位像素可以构成一个像素。
但是，本发明不必限于此，如上所述，在应用了倒装芯片型(flip chip type)的发光元件的显示装置中，可以应用用于实现蓝色、红色、绿色的其他结构。
再次观察本实施例，第二电极240位于多个半导体发光元件250之间，并且与多个半导体发光元件250电连接。例如，多个半导体发光元件250可以配置成多个列，第二电极240可以位于多个半导体发光元件250的多个列之间。
由于构成单个像素的半导体发光元件250之间的距离足够大，因此第二电极240可以位于多个半导体发光元件250之间。
第二电极240可以构成为沿着一个方向长长地形成的条(bar)形状的电极，并且可以在与第一电极彼此垂直的方向上配置。
此外，第二电极240和半导体发光元件250可以利用从第二电极240凸出的连接电极来彼此电连接。更具体地，所述连接电极可以是半导体发光元件250的n型电极。例如，n型电极形成为用于进行欧姆(ohmic)接触的欧姆电极，所述第二电极通过印刷或沉积来覆盖欧姆电极的至少一部分。由此，第二电极240和半导体发光元件250的n型电极彼此可以电连接。
根据附图，所述第二电极240可以位于导电粘合层230上。根据情况，可以在形成有半导体发光元件250的基板210上形成包含氧化硅(SiOx)等的透明绝缘层(未图示)。当在形成透明绝缘层之后设置第二电极240时，所述第二电极240位于透明绝缘层上。另外，第二电极240也可以形成为与导电粘合层230或透明绝缘层隔开。
如果为了使第二电极240位于半导体发光元件250上，利用诸如ITO(Indium TinOxide：氧化铟锡)的透明电极，则存在有ITO材料和n型半导体层之间的粘合性较差的问题。因此，本发明可以将第二电极240位于半导体发光元件250之间，从而具有可以无需使用诸如ITO的透明电极的优点。因此，可以将n型半导体层和具有良好粘合性的导电材料用作水平电极，而不会受到选择透明材料的方面上的限制，从而能够提高光提取效率。
根据附图，分隔壁290可以位于半导体发光元件250之间。即，分隔壁290可以配置于垂直型半导体发光元件250之间，以隔离构成单个像素的半导体发光元件250。在这种情况下，分隔壁290可以起到用于将单个单位像素彼此分开的作用，并且可以与所述导电粘合层230形成为一体。例如，当半导体发光元件250插入于各向异性导电膜时，各向异性导电膜的基底构件可以形成所述分隔壁。
另外，当所述各向异性导电膜的基底构件为黑色时，即使没有额外的黑色绝缘体，所述分隔壁290也能具有反射特性，同时能够增加对比度(contrast)。
作为另一例，作为所述分隔壁190，可以单独地设置反射性分隔壁。根据显示装置的目的，分隔壁290可以包括黑色(Black)或白色(White)绝缘体。
假如，在第二电极240正好位于半导体发光元件250之间的导电粘合层230上的情况下，分隔壁290可以位于垂直型半导体发光元件250和第二电极240之间。因此，利用半导体发光元件250来也能以较小的尺寸构成单个单位像素，并且半导体发光元件250的距离相对变得足够大，从而可以使第二电极240位于半导体发光元件250之间，并且能够实现具有HD画质的柔性显示装置。
此外，根据附图，黑矩阵291可以配置于各个荧光体之间，以提高对比度(contrast)。即，这种黑矩阵291可以提高明暗对比。
如上述说明，半导体发光元件250位于导电粘合层230上，据此，在显示装置中构成单个像素。半导体发光元件250具有优异的亮度，因此，即使尺寸较小，也能够构成单个单位像素。因此，通过半导体发光元件可以实现全彩显示器，所述全彩显示器中的红色R、绿色G以及蓝色B的多个单位像素构成一个像素。
在上述的显示装置中，将应用各向异性导电膜(ACF)。各向异性导电膜(以下，称为各向异性导电层)可以由导电球(以下，称为导电粒子)和绝缘物质的混合物形成。如在图6中说明的那样，当将形成有半导体发光元件的基板热压焊到涂覆有各向异性导电层的配线基板时，配线电极和半导体发光元件通过导电粒子电连接。
当进行热压焊时，所述导电粒子压接在半导体发光元件和配线电极之间，从而使半导体发光元件和配线电极电连接。为了使半导体发光元件和配线电极之间电连接，需要对导电粒子施加一定程度以上的压力。
参照图10，当进行热压焊时，因各向异性导电层330的流动性，可能会发生半导体发光元件350和配线电极320之间的接触不良。具体而言，当进行热压焊时，导电粒子331应位于半导体发光元件350和配线电极320之间，但是，因外部压力，导电粒子331可能会发生移动而不会停留在半导体发光元件350和配线电极320之间。在这种情况下，半导体发光元件350和配线电极320无法完全电连接。
另一方面，参照图11，随着配线基板310的面积变宽，热压焊时施加于配线基板110的各个区域的压力变得不均匀。具体而言，在配线基板310的面积较宽的情况下，相对较高的压力施加到配线基板310的边缘区域，而相对较低的压力施加到配线基板310的中央区域。因此，在配线基板310的边缘区域中，导电粒子完整地压接到配线电极和半导体发光元件，但是，由于在配线基板的中央区域中未能向导电粒子施加足够的压力，因此在配线电极320和半导体发光元件350之间发生接触不良。
本发明提供一种，防止导电粒子在上述的热压焊时从半导体发光元件和配线电极之间脱离，并且向整个配线基板施加均匀的压力的结构和制造方法。
首先，对本发明的显示装置的制造方法进行说明。
图12至图15是示出本发明显示装置的制造方法的概念图。
首先，执行：在将含有导电粒子331的树脂涂覆到所述基板310上之后对其进行固化的步骤。如图12所示，涂覆含有所述导电粒子的树脂的步骤可以以辊压方式(R)执行，但不限于此。
所述涂覆方式可以以棒涂覆(bar coating)、β涂覆(beta coating)等方式执行。所述涂覆方式可以根据配线电极之间的间隔、导电粒子的种类以及形状密度而变得不同。
如图13所示，当执行上述步骤时，在所述配线电极和所述配线电极之间将会形成各向异性导电层。在本说明书中，所述各向异性导电层被划分为：形成在所述配线电极上的第一区域；和形成在所述配线电极之间的第二区域。
所述各向异性导电层330的厚度优选最小化为，导电粒子由一层形成的程度。具体而言，所述第二区域的平均厚度优选小于所述配线电极的厚度。
例如，所述各向异性导电层330的厚度可以形成为3μm以内。但是，所述各向异性导电层330的厚度可以随着导电粒子的尺寸变得不同。
在所述第二区域的平均厚度变小的情况下，第一区域中所包含的导电粒子朝向第二区域进行移动的可能性会变低。由此，本发明能够使导电粒子在压接转移基板时朝向半导体发光元件和配线电极之间的区域的外侧脱离的现象最小化。
接下来，参照图14，执行：将配置有复数个半导体发光元件350的转移基板W对准到所述基板310上的步骤；和将所述转移基板W压接到所述基板310上的步骤。
在将形成在晶片上的半导体发光元件350直接转移到配线基板的情况下，所述晶片自身可以成为转移基板W。与此不同地，在将形成在晶片上的半导体发光元件一次性地转移到中间基板之后再转移到配线基板的情况下，所述中间基板将会成为转移基板。
由于本发明的各向异性导电层330形成为非常薄的厚度，因此，各向异性导电层330在所述压接过程中不会大幅地进行流动。在所述压接步骤中，各向异性导电层330的一部分可以进行流动，但是复数个半导体发光元件350之间和配线电极320之间大部分形成为中空的空间360，因此所述各向异性导电层330将会流动到所述中空空间。由此，本发明在所述压接过程中能够将压力均匀地施加到基板310的整个区域。
在所述压接步骤中，通过压接导电粒子331来使半导体发光元件350和配线电极320电连接。根据本发明，由于使各向异性导电层330的流动最小化，因此，在所述压接步骤中，所述导电粒子331从半导体发光元件350和配线电极320之间的位置脱离的可能性变得非常低。
接下来，参照图15，执行：将透光性树脂注入到形成在所述转移基板W和所述基板310之间的空的空间360，之后对所述透光性树脂进行固化的步骤。
执行所述压接步骤的结果，在所述转移基板W和所述基板310之间将会形成中空的空间360。为了实现平坦化，将透光性树脂注入到所述中空的空间360。所述透光性树脂370用于对因各向异性导电层330的厚度变小而降低的各向异性导电层330的固定能力进行补强。具体而言，厚度变小了的各向异性导电层330，可能会无法充分对压接到配线电极的半导体发光元件350进行固定。所述透光性树脂370起到：在所述半导体发光元件350的侧面将半导体发光元件350牢固地固定到所述基板310的作用。由此，在本发明中，即使各向异性导电层330的厚度变小，也能防止半导体发光元件350从基板310脱离。
另一方面，在将透光性树脂370注入到所述空的空间360之后对其进行固化的步骤中，为了防止树脂流出到外部，可以在所述基板的边缘形成密封层390。
所述密封层390配置在所述基板310和所述转移基板W之间，并且防止树脂从所述基板310的边缘流到外部。在将透光性树脂注入到所述中空的空间360之后对其进行固化的步骤中，所述转移基板W将所述透光性树脂层370的高度只限制在一定程度。由此，半导体发光元件350的高度将会与所述透光性树脂层370的高度变得相同。因此，本发明在转移半导体发光元件之后不需要执行额外的平坦化工艺。
最后，执行用于去除转移基板W的步骤。可以通过激光剥离法(Laser Lift-off，LLO)去除所述转移基板，但不限于此。
下面，参照图16，对通过上述方法制造出的显示装置进行说明。
图16是示出本发明的显示装置的截面的剖视图。
参照图16，位于半导体发光元件350和配线电极320之间的导电粒子331，以被压接的状态使半导体发光元件350和配线电极320电连接。
所述透光层370形成于在所述配线电极320之间所形成的各向异性导电层330上。即，所述透光层370形成在所述各向异性导电层330的第二区域上。
另一方面，所述第二区域的平均厚度可以小于所述配线电极320的厚度。所述透光层370不仅可以以包围所述半导体发光元件350的侧面的方式形成，而且还可以形成为其一部分朝向所述配线电极320之间凸出。
使用以上进行说明的半导体发光元件的显示装置，不限于以上说明的实施例的构成和方法，为了实现各种变更，上述各个实施例也可以通过选择性地组合各个实施例的全部或一部分而成。

Claims (8)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
基板；
配线电极，配置在所述基板上；
复数个半导体发光元件，分别与所述配线电极电连接；
各向异性导电层，配置在复数个所述半导体发光元件之间，并且由导电粒子和绝缘物质的混合物构成；以及
透光层，形成在复数个所述半导体发光元件之间，
所述各向异性导电层还形成在所述配线电极之间，
所述透光层形成于在所述配线电极之间形成的各向异性导电层上。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述各向异性导电层包括：
第一区域，形成在所述配线电极上；以及
第二区域，形成在所述配线电极之间。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
所述第二区域的平均厚度小于所述配线电极的厚度。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述透光层以包围所述半导体发光元件的侧面的方式形成。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，
所述透光层的一部分凸出到所述配线电极之间。
6.一种显示装置的制造方法，其为通过将复数个半导体发光元件转移到形成有配线电极的基板来制造显示装置的方法，包括：
将含有导电粒子的树脂涂覆到所述基板上之后进行固化的步骤；
将配置有复数个半导体发光元件的转移基板对准到所述基板上的步骤；
将所述转移基板压接到所述基板上的步骤；
将透光性树脂注入到形成在所述转移基板和所述基板之间的中空的空间之后进行固化的步骤；以及
去除所述转移基板的步骤。
7.根据权利要求6所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
将含有所述导电粒子的树脂涂覆到所述基板上之后进行固化的步骤中，涂覆层的厚度形成为小于所述配线电极的厚度。
8.根据权利要求7所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
在将密封层形成于所述基板的边缘之后，执行将透光性树脂注入到形成在所述转移基板和所述基板之间的中空的空间之后进行固化的步骤。
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