CN114746996A - 利用半导体发光元件的显示装置的制造方法及用于其的自组装装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的实施例，其特征在于，包括：(a)将设置有磁体的半导体发光元件投入到流体腔室内的步骤；(b)将沿一方向延伸形成并且包括被绝缘层覆盖的组装电极和使所述组装电极的两端部的一部分露出的开孔的基板向组装位置移送的步骤；(c)对所述半导体发光元件施加磁力，以使投入到所述流体腔室内的所述半导体发光元件沿一方向移动的步骤；以及(d)形成电场，以使移动的所述半导体发光元件安置于所述基板的预先设定的位置的步骤，在所述(d)的步骤中，通过使探针与通过所述开孔露出的所述组装电极接触，对所述组装电极个别施加电压来形成电场。

Description

利用半导体发光元件的显示装置的制造方法及用于其的自组 装装置
技术领域
本发明涉及一种制造利用了具有数μm至数十μm尺寸的半导体发光元件的显示装置的方法以及用于其的自组装装置。
背景技术
近年来，在显示技术领域中，为了实现大尺寸显示，液晶显示器(LCD)、有机OLED(有机发光二极管)显示器以及微型LED显示器等不断地竞争。
但是，LCD存在响应时间长、由背光产生的光的效率较低等的问题，OLED(有机发光二极管)不仅存在寿命短、生产良率低的缺点，而且还存在效率低的缺点。
另一方面，如果在显示器中使用具有100μm以下的直径或截面积的半导体发光元件(微型LED)，则由于显示器不使用偏光板等来吸收光，因此能够提供非常高的效率。但是，由于大型显示器需要数百万个半导体发光元件，因此与其他技术相比存在需要转印元件的困难。
目前，作为转印工艺正在开发的技术有拾取和放置(Pick&Place)、激光剥离法(Laser Lift-off，LLO)或自组装等。其中，自组装方式是半导体发光元件在流体内自行寻找位置的方式，其是最有利于实现大屏幕显示装置的方式。
另一方面，自组装方式有将半导体发光元件直接组装到形成有布线的最终基板(或布线基板)的方式和在将半导体发光元件组装到组装基板之后通过追加转印工艺转印到最终基板的方式。
从工艺方面来看，直接组装到最终基板的方式更高效，而使用组装基板的优点在于可以无限制地追加用于自组装的结构，因此目前选择性地使用两种方式。
发明内容
所要解决的问题
本发明的目的在于，提供一种制造由发出红色、绿色以及蓝色的光的半导体发光元件构成的显示装置的方法，尤其，提供一种通过向组装电极单独地施加电压，使发出红色、绿色以及蓝色的光的半导体发光元件能够安置于基板上的预先设定的位置的自组装方式。
进一步，本发明的另一目的在于，提供一种能够在自组装过程中检测出组装电极的缺陷的显示装置的制造方法。
另外，本发明的目的在于，提供一种在如上所述的显示装置的制造方法中使用的自组装装置。
解决问题的技术方案
根据本发明的实施例，显示装置的制造方法的特征在于，包括：(a)将设置有磁体的半导体发光元件投入到流体腔室内的步骤；(b)将沿一方向延伸形成并且包括被绝缘层覆盖的组装电极和使所述组装电极的两端部的一部分露出的开孔的基板，向组装位置移送的步骤；(c)对所述半导体发光元件施加磁力，以使投入到所述流体腔室内的所述半导体发光元件沿一方向移动的步骤；以及(d)形成电场，以使移动的所述半导体发光元件安置于所述基板的预先设定的位置的步骤；在所述(d)的步骤中，通过使探针与通过所述开孔露出的所述组装电极接触，对所述组装电极单独地施加电压施加来形成电场。
在本实施例中，所述基板包括：底座部，形成有所述组装电极；绝缘层，以覆盖所述组装电极的方式堆叠在所述底座部；以及分隔壁，以与所述组装电极的一部分重叠的方式沿所述组装电极的延伸方向形成供所述半导体发光元件安置的单元，堆叠在所述绝缘层，所述开孔形成为贯穿所述绝缘层和所述分隔壁。
在本实施例中，在将两个以上的发出彼此不同的颜色的光的半导体发光元件组装于所述基板的情况下，在所述(a)的步骤将发出第一颜色的光的半导体发光元件投入到所述流体腔室内之后，执行所述(b)的步骤至(d)的步骤，在去除残留在所述流体腔室内的发出第一颜色的光的所述半导体发光元件之后，再次在所述(a)的步骤将发出第二颜色的光的半导体发光元件投入到所述流体腔室内之后，执行所述(b)的步骤至(d)的步骤。
在本实施例中，所述组装电极根据重叠的所述半导体发光元件的发光颜色而区分为复数个组，根据投入到所述流体腔室内的所述半导体发光元件发出的光的颜色，对彼此不同的组施加电压来形成电场。
在本实施例中，形成所述电场的步骤包括：通过对属于所述组中的任一组的组装电极施加电压来形成电场的步骤；以及通过对属于所述任一组的组装电极持续施加电压来保持所形成的电场，并且对属于另一组的组装电极施加电压来形成电场的步骤。
在本实施例中，还包括：(e)通过使探针与通过所述开孔露出的所述组装电极的两端部的一部分接触来测量所述组装电极的电阻值，从而检测所述组装电极是否存在缺陷的步骤，在测量到的所述电阻值未在预先设定的电阻值范围内的情况下，判定为所述组装电极存在缺陷。
在本实施例中，所述探针包括：复数个第一探针，设置于所述组装电极的一端部侧，与所述组装电极的一端部接触；以及复数个第二探针，设置于所述组装电极的另一端部侧，与所述组装电极的另一端部接触。
在本实施例中，所述(e)的步骤包括：通过测量各个所述组装电极的两端部之间的电阻值来检测单独的所述组装电极的短路与否的步骤。
在本实施例中，检测单独的所述组装电极的短路与否的步骤包括：使所述第一探针与通过一个以上的所述组装电极的一端部侧的所述开孔露出的所述组装电极接触的步骤；使所述第二探针与通过所述第一探针所接触的所述组装电极的另一端部侧的所述开孔露出的所述组装电极接触的步骤；以及测量所述第一探针和所述第二探针所接触的所述组装电极的所述第一探针和所述第二探针之间的电阻值的步骤。
在本实施例中，所述(e)的步骤包括：通过测量所述组装电极中彼此邻近的第一组装电极的一端部或另一端部和第二组装电极的另一端部或一端部之间的电阻值来检测邻近的所述组装电极的短路与否的步骤。
在本实施例中，所述检测邻近的组装电极之间的短路与否的步骤包括：使所述第一探针与通过所述第一组装电极的一端部侧的所述开孔露出的所述组装电极接触，或者使所述第二探针与通过所述第一组装电极的另一端部侧的所述开孔露出的所述组装电极接触的步骤；使所述第二探针与通过所述第二组装电极的另一端部侧的所述开孔露出的所述组装电极接触，或者使所述第一探针与通过所述第二组装电极的一端部侧的所述开孔露出的所述组装电极接触的步骤；以及测量与所述第一组装电极接触的所述第一探针和与所述第二组装电极接触的所述第二探针之间的电阻值，或者测量与所述第一组装电极接触的所述第二探针和与所述第一组装电极接触的所述第一探针之间的电阻值的步骤。
根据本发明的实施例，自组装装置形成电场以在基板上组装半导体发光元件，所述基板沿一方向延伸形成并且包括被绝缘层覆盖的组装电极和使所述组装电极的两端部的一部分露出的开孔，其特征在于，所述自组装装置包括：电源部，生成电压信号；控制部，对所生成的电压信号进行转换；以及探针，将所转换的电压信号施加到所述组装电极；所述探针与通过所述开孔露出的所述组装电极分别接触，来对所述组装电极施加电压。
在本实施例中，所述探针包括：复数个第一探针，设置于所述组装电极的一端部侧，与所述组装电极的一端部接触；以及复数个第二探针，设置于所述组装电极的另一端部侧，与所述组装电极的另一端部接触。
在本实施例中，所述控制部包括：第一控制部，与所述第一探针连接；以及第二控制部，与所述第二探针连接；所述第一控制部和所述第二控制部将所生成的电压信号独立地转换。
技术效果
根据本发明的实施例，通过形成于基板的组装电极的两端部通过开孔露出的结构，能够通过使探针单独地与各个组装电极接触来施加电压，从而具有能够有效地将发出红色、绿色以及蓝色的光的半导体发光元件组装到基板的效果。
尤其，对于制造用于自组装发出红色、绿色以及蓝色的光的半导体发光元件的基板而言，具有能够简化制作工艺，能够降低制造成本的效果。
另外，探针可以具有能够测量组装电极的电阻的功能，由此，具有能够在组装步骤简单且轻松地检测出如组装电极的短路和短路的缺陷的效果。
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的显示装置的A部分的局部放大图。
图3是图2的半导体发光元件的放大图。
图4是表示图2的半导体发光元件的另一实施例的放大图。
图5a至图5e是用于说明制造前述的半导体发光元件的新的工艺的概念图。
图6是表示本发明的半导体发光元件的自组装装置的一例的概念图。
图7是图6的自组装装置的框图。
图8a至图8e是表示利用图6的自组装装置来自组装半导体发光元件的工艺的概念图。
图9是用于说明图8a至图8e的半导体发光元件的概念图。
图10a至图10c是表示在本发明的自组装工艺之后半导体发光元件被转印的情形的概念图。
图11至图13是表示制造包括发出红色R、绿色G以及蓝色B的光的半导体发光元件的显示装置的方法的流程图。
图14是表示形成有组装电极的现有基板的结构的图。
图15是表示用于在现有基板形成的组装电极之间的电压施加的连接结构的图。
图16是表示形成有本发明的实施例的组装电极的基板的结构的图。
图17是表示探针通过图16所示的基板的开孔与组装电极接触的状态的图。
图18是表示对于本发明的实施例的组装电极的电压施加方式的概念图。
图19是表示在组装本发明的实施例的RGB时施加到各个组装电极的电压信号的曲线图。
图20是表示本发明的实施例的检测组装电极的短路与否的方式的概念图。
图21是表示本发明的实施例的检测邻近的组装电极之间的短路与否的方式的概念图。
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的说明，与附图编号无关地对相同或类似的结构要素赋予了相同的附图标记，并将省去对其重复的说明。在以下说明中使用的针对结构要素的接后缀“模块”及“部”仅是考虑到便于说明书的撰写而被赋予或混用，其自身并不带有相互区分的含义或作用。并且，在对本说明书揭示的实施例进行说明的过程中，如果判断为对于相关的公知技术的具体说明会导致混淆本说明书所揭示的实施例的技术思想，则将省去对其详细的说明。并且，所附的附图仅是为了容易理解本说明书所揭示的实施例，不应由所附的附图来限定本说明书所揭示的技术思想。另外，当提到如层、区域或基板的结构要素存在于另一结构要素“上(on)”时，可以理解为其表示直接存在于另一结构要素上或在它们之间也可以存在中间结构要素。
本说明书中所描述的显示装置可以包括手机(mobile phone)、智能电话(smartphone)、笔记本电脑(laptop computer)、数字广播终端、个人数字助理(PDA：personaldigital assistants)、便携式多媒体播放器(PMP：portable multimedia player)、导航仪、触屏平板PC(Slate PC)、平板PC(Tablet PC)、超级本(Ultra Book)、数字TV、台式计算机等。然而，即使是后续开发的新产品形式，只要包括显示器也可以应用本说明书中记载的实施例的构成。
图1是表示本发明的使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的显示装置的A部分的局部放大图，图3是图2的半导体发光元件的放大图，图4是表示图2的半导体发光元件的另一实施例的放大图。
根据图示，由显示装置100的控制部处理的信息可以从显示模块140输出。包围所述显示模块的边缘的闭合环路形态的壳体101可以形成所述显示装置的边框。
所述显示模块140设置有显示图像的面板141，所述面板141可以设置有微米尺寸的半导体发光元件150和供所述半导体发光元件150安装的布线基板110。
在所述布线基板110可以形成有布线，而与所述半导体发光元件150的n型电极152和p型电极156连接。由此，所述半导体发光元件150可以作为自发光的单独像素设置在所述布线基板110上。
显示在所述面板141的图像是视觉信息，其通过所述布线而单独地控制以矩阵形态配置的单位像素(sub-pixel)的发光来实现。
在本发明中，作为一种将电流转换为光的半导体发光元件150，示例了微型LED(Light Emitting Diode)。所述微型LED可以是以100微米以下的小尺寸形成的发光二极管。所述半导体发光元件150可以分别设置在蓝色、红色以及绿色发光区域并且通过它们的组合来实现单位像素。即，所述单位像素表示用于实现一个颜色的最小单位，在所述单位像素内可以设置有至少三个微型LED。
更具体而言，参照图3，所述半导体发光元件150可以是垂直型结构。
例如，所述半导体发光元件150可以以氮化镓GaN为主并通过添加铟In和/或铝Al而实现为发出包括蓝色在内的各种光的大功率的发光元件。
这样的垂直型半导体发光元件包括：p型电极156、形成在p型电极156上的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以及形成在n型半导体层153上的n型电极152。在此情况下，位于下部的p型电极156可以与布线基板的p电极电连接，位于上部的n型电极152可以在半导体发光元件的上侧与n电极电连接。由于这样的垂直型半导体发光元件150可以将电极上/下配置，因此具有能够减小芯片尺寸的较大的优点。
作为另一例，参照图4，所述半导体发光元件可以是倒装芯片类型(flip chiptype)的发光元件。
作为这样的例，所述半导体发光元件250包括：p型电极256、形成有p型电极256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以及在n型半导体层253上与p型电极256在水平方向上隔开配置的n型电极252。在此情况下，p型电极256和n型电极152可以都在半导体发光元件的下部与布线基板的p电极以及n电极电连接。
所述垂直型半导体发光元件和水平型半导体发光元件可以各自成为绿色半导体发光元件、蓝色半导体发光元件或红色半导体发光元件。在绿色半导体发光元件和蓝色半导体发光元件的情况下，可以以氮化镓GaN为主并通过添加铟In和/或铝Al而实现发出绿色或蓝色的光的大功率的发光元件。作为这样的例，所述半导体发光元件可以是由n-Gan、p-Gan、AlGaN、InGan等多样的层形成的氮化镓薄膜，具体地说，所述p型半导体层可以是P-type GaN，所述n型半导体层可以是N-type GaN。但是，在红色半导体发光元件的情况下，所述p型半导体层可以是P-type GaAs，所述n型半导体层可以是N-type GaAs。
另外，所述p型半导体层可以是p电极侧掺杂有Mg的P-type GaN，n型半导体层可以是n电极侧掺杂有Si的N-type GaN。在此情况下，前述的半导体发光元件可以是没有活性层的半导体发光元件。
另一方面，参照图1至图4，由于所述发光二极管非常小，因此所述显示面板可以高精细地排列有自发光的单位像素，由此可以实现高画质的显示装置。
在上述说明到的利用本发明的半导体发光元件的显示装置中，在晶片上生长并通过台面和隔离而形成的半导体发光元件作为单独像素使用。在此情况下，需要将微米尺寸的半导体发光元件150转印到晶片上所述显示面板的基板上的预先设定的位置。虽然作为这样的转印技术有拾取和放置(pick and place)，但是成功率低且需要大量的时间。虽然，作为另一例有利用印模(stamp)或辊子(roll)将复数个元件一次性地转印的技术，但是由于良率存在界限，从而不适合用于大屏幕的显示器。本发明提示一种能够解决这样的问题的显示装置的新的制造方法以及制造装置。
为此，下面，首先对显示装置的新的制造方法进行说明。图5a至图5e是用于说明制造前述的半导体发光元件的新的工艺的概念图。
在本说明书中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。但是，以下说明到的示例也可以应用有源矩阵(Active Matrix，AM)方式的半导体发光元件。另外，虽然对自组装水平型半导体发光元件的方式进行了示例，但是这也可以应用于自组装垂直型半导体发光元件的方式。
首先，根据制造方法，使第一导电型半导体层153、活性层154、第二导电型半导体层155分别在生长基板159生长(图5a)。
如果第一导电型半导体层153生长，则接着使活性层154生长在所述第一导电型半导体层153上，接着使第二导电型半导体层155生长在所述活性层154上。如上所述，如果依次生长第一导电型半导体层153、活性层154以及第二导电型半导体层155，则图5a所示，第一导电型半导体层153、活性层154以及第二导电型半导体层155形成堆叠结构。
在此情况下，所述第一导电型半导体层153可以成为p型半导体层，所述第二导电型半导体层155可以成为n型半导体层。但是，本发明并非必须限定于此，也可以是第一导电型成为n型，第二导电型成为p型。
另外，虽然在本实施例中示例了存在所述活性层的情况，但是，如前所述，也可以根据情况采用没有所述活性层的结构。作为这样的例，可以是所述p型半导体层是掺杂有Mg的P-type-GaN，而n型半导体层是n电极侧掺杂有Si的N-type GaN。
生长基板159(晶片)可以包括具有透光性质的材料，例如蓝宝石Al2O3、GaN、ZnO、AlO中的任一种，但是不限于此。另外，生长基板1059可以由适合半导体物质生长的物质，例如载体晶片形成。可以由导热性优异的物质形成，包括导电性基板或绝缘性基板，例如，使用与蓝宝石Al2O3基板相比导热性大的SiC基板或Si、GaAs、GaP、InP、Ga2O3中的至少一种。
接着，通过去除第一导电型半导体层153、活性层154以及第二导电型半导体层155的至少一部分来形成复数个半导体发光元件(图5b)。
更具体而言，执行隔离(isolation)以使复数个发光元件形成发光元件阵列。即，通过沿垂直方向对第一导电型半导体层153、活性层154以及第二导电型半导体层155进行蚀刻来形成复数个半导体发光元件。
如果是形成水平型半导体发光元件，则可以执行通过所述活性层154和第二导电型半导体层155的一部分沿垂直方向被去除来使所述第一导电型半导体层153向外部露出的台面工艺和之后执行通过蚀刻第一导电型半导体层来形成复数个半导体发光元件阵列的隔离(isolation)。
接着，在所述第二导电型半导体层155的一面上分别形成第二导电型电极156(或p型电极)(图5c)。所述第二导电型电极156可以通过溅射等沉积方法来形成，但是本发明并非必须限定于此。然而，在所述第一导电型半导体层和第二导电型半导体层分别为n型半导体层和p型半导体层的情况下，所述第二导电型电极156也可以成为n型电极。
之后，通过去除所述生长基板159来形成复数个半导体发光元件。例如，可以使用激光剥离法(Laser Lift-off，LLO)或化学剥离法(Chemical Lift-off，CLO)来去除生长基板1059(图5d)。
之后，执行在填充有流体的腔室将半导体发光元件150安置于基板的步骤(图5e)。
例如，将所述半导体发光元件150和基板放入填充有流体的腔室内，并利用游动、重力、表面张力等使所述半导体发光元件自行组装到所述基板1061。在此情况下，所述基板可以是组装基板161。
作为另一例，也可以用布线基板来代替所述组装基板161放入流体腔室内，并使所述半导体发光元件150直接安置于布线基板。在此情况下，所述基板可以是布线基板。但是，为了说明上的便利，在本发明中示例了基板由组装基板161构成并且半导体发光元件1050安置于该基板的情形。
在所述组装基板161可以设置有供所述半导体发光元件150插入的单元(未图示)，以使半导体发光元件150容易安置于组装基板161。具体而言，在所述组装基板161的所述半导体发光元件150与布线电极对齐的位置形成有使所述半导体发光元件150安置的单元。所述半导体发光元件150在所述流体内移动的途中组装到所述单元。
如果在复数个半导体发光元件被阵列在所述组装基板161之后，将所述组装基板161的半导体发光元件转印到布线基板，则可以实现大面积的转印。因此，可以将所述组装基板161称作临时基板。
另一方面，如果要将上述说明到的自组装方法应用于大屏幕显示器的制造中，则需要提高转印良率。为了提高转印良率，本发明提出最小化重力或摩擦力的影响并且防止非特异性结合的方法和装置。
在此情况下，在本发明的显示装置中，在半导体发光元件配置磁体，并利用磁力使半导体发光元件移动，在移动过程中利用电场使所述半导体发光元件安置于预先设定的位置。下面，与附图一起对这样的转印方法和装置进行详细的说明。
图6是表示本发明的半导体发光元件的自组装装置的一例的概念图，图7是图6的自组装装置的框图。图8a至图8d是表示利用图6的自组装装置来自组装半导体发光元件的工艺的概念图，图9是用于说明图8a至图8d的半导体发光元件的概念图。
根据图6和图7所示，本发明的自组装装置160可以包括：流体腔室162、磁铁163以及位置控制部164。
所述流体腔室162具有容纳复数个半导体发光元件的空间。在所述空间可以填充有流体，所述流体可以包括水等作为组装溶液。因此，所述流体腔室162可以是水槽并且形成为开放型。但是，本发明不限于此，所述流体腔室162也可以形成为所述空间成被关闭的空间的关闭型。
基板161可以在所述流体腔室162配置为组装所述半导体发光元件150的组装面朝向下方。例如，所述基板161由移送部移送到组装位置，所述移送部可以设置有安装基板的平台165(stage)。所述平台165的位置通过控制部来调节，由此可以将所述基板161移送到所述组装位置。
此时，在所述组装位置上，所述基板161的组装面朝向所述流体腔室150的底部。根据图示，所述基板161的组装面被配置为浸入到所述流体腔室162内的流体中。因此，所述半导体发光元件150在所述流体内向所述组装面移动。
所述基板161是可形成电场的组装基板，可以包括：底座部161a、介电层161b以及复数个电极161c。
所述底座部161a可以由具有绝缘性的材质形成，所述复数个电极161c可以在所述底座部161a的一面成为图案化的薄膜或厚膜bi-planar电极。所述电极161c可以由例如Ti/Cu/Ti的堆叠、Ag膏以及ITO等形成。
所述介电层161b可以由SiO2、SiNx、SiON、Al2O3、TiO2、HfO2等无机物质形成。与此不同地，介电层161b可以作为有机绝缘体构成为单层或多层。介电层161b的厚度可以是数十nm～数μm。
进一步，本发明的基板161包括被分隔壁分隔的复数个单元161d。复数个单元161d沿一方向依次配置，并且可以由聚合物(polymer)材质形成。另外，邻近的单元161d彼此共享构成单元161d的分隔壁161e。所述分隔壁161e从所述底座部161a凸出，所述单元161d可以通过所述分隔壁161e而沿一方向依次配置。更具体而言，所述单元161d可以沿列方向和行方向分别依次配置，并且可以具有矩阵结构。
如图所示，单元161d的内部形成有容纳半导体发光元件150的槽，所述槽可以是被所述分隔壁161e限定的空间。所述槽的形状可以与半导体发光元件的形状相同或相似。例如，在半导体发光元件为四边形形状的情况下，槽可以呈四边形形状。另外，虽然未图示，但是在半导体发光元件为圆形状的情况下，在单元内部形成的槽可以是圆形状。进一步，各个单元形成为容纳单个半导体发光元件。即，一个单元容纳一个半导体发光元件。
另一方面，复数个电极161c设置有配置在各个单元161d的底部的复数个电极线，所述复数个电极线可以形成为向邻近的单元延伸。
所述复数个电极161c配置在所述单元161d的下侧，并且分别被施加彼此不同的极性，从而在所述单元161d内产生电场。为了形成所述电场，所述介电层覆盖所述复数个电极161c，所述介电层可以形成所述单元161d的底部。在这样的结构中，如果在各个单元161d的下侧对一对电极161c施加彼此不同的极性，则形成电场并且所述半导体发光元件可以因所述电场而插入到所述单元161d内部。
所述基板161的电极和供电部171在所述组装位置电连接。所述供电部171通过对所述复数个电极施加电源来执行生成所述电场的功能。
根据图示，所述自组装装置可以设置有用于对所述半导体发光元件施加磁力的磁铁163。所述磁铁163构成为与所述流体腔室162隔开配置并且对所述半导体发光元件150施加磁力。所述磁铁163可以被配置为面向所述基板161的组装面的相反面，所述磁铁的位置由与所述磁铁163连接的位置控制部164控制。
所述半导体发光元件1050可以设置有磁体，以使所述半导体发光元件1050利用所述磁铁163的磁场而在所述流体内移动。
参照图9，设置有磁体的半导体发光元件可以包括：第一导电型电极1052和第二导电型电极1056；第一导电型半导体层1053，所述第一导电型电极1052配置于所述第一导电型半导体层1053；第二导电型半导体层1055，与所述第一导电型半导体层1052重叠，所述第二导电型电极1056配置于所述第二导电型半导体层1055；以及活性层1054，配置在所述第一导电型半导体层1053和所述第二导电型半导体层1055之间。
在此，第一导电型可以是p型，第二导电型可以是n型，也可以与其相反地构成。另外，如前所述，半导体发光元件也可以没有所述活性层。
另一方面，在本发明中，所述第一导电型电极1052可以通过半导体发光元件的自组装等而在将半导体发光元件组装于布线基板之后生成。另外，在本发明中，所述第二导电型电极1056可以包括所述磁体。磁体可以是带有磁性的金属。所述磁体可以是Ni、SmCo等，作为另一例，可以包括与Gd系、La系以及Mn系中的至少一种对应的物质。
磁体可以以颗粒形态设置于所述第二导电型电极1056。另外，与此不同地，包括磁体的导电型电极可以构成为，使导电型电极的一层由磁体构成。作为这样的例，如图9所示，半导体发光元件1050的第二导电型电极1056可以包括第一层1056a和第二层1056b。在此，第一层1056a可以形成为包括磁体，第二层1056b可以包括不是磁体的金属材料。
如图所示，在本示例中，可以被配置为包括磁体的第一层1056a与第二导电型半导体层1055抵接。在此情况下，第一层1056a可以配置在第二层1056b和第二导电型半导体层1055之间。所述第二层1056b可以是与布线基板的第二电极连接的接触金属(contactmetal)。但是，本发明并非必须限定于此，所述磁体可以配置在所述第一导电型半导体层的一面。
再次参照图6和图7，更具体而言，所述自组装装置可以设置有可以在所述流体腔室的上部沿x、y、z轴自动或手动移动的磁铁搬运器(handler)，或可使所述磁铁163旋转的马达。所述磁铁搬运器和马达可以构成所述位置控制部164。由此，所述磁铁163朝与所述基板161平行的方向、顺时针方向或逆时针方向旋转。
另一方面，在所述流体腔室162可以形成有透光性的底板166，所述半导体发光元件可以配置在所述底板166和所述基板161之间。图像传感器167可以被配置为面向所述底板166，以通过所述底板166监控所述流体腔室162的内部。所述图像传感器167由控制部172控制，并且可以设置有倒置型(inverted type)透镜、CCD等，以能够观察基板161的组装面。
上述的自组装装置形成为使用磁场和电场的组合，由此，在所述半导体发光元件因所述磁铁的位置变化而移动的过程中利用电场而安置到所述基板的预先设定的位置。以下，对上述说明的利用磁组装装置的组装过程进行更加详细的说明。
首先，通过在图5a至图5c中说明的过程来形成设置有磁体的复数个半导体发光元件1050。在此情况下，在形成图5c的第二导电型电极的过程中可以将磁体沉积在所述半导体发光元件。
接着，向组装位置移送基板161，将所述半导体发光元件1050投入到流体腔室162(图8a)。
如前所述，所述基板161的组装位置可以是所述基板161在所述流体腔室162被配置为其组装所述半导体发光元件1050的组装面朝向下方的位置。
在此情况下，所述半导体发光元件1050中的一部分可以下沉到流体腔室162的底部，而一部分可以漂浮在流体内。在所述流体腔室162设置有透光性的底板166的情况下，所述半导体发光元件1050中的一部分可以下沉到底板166。
接着，对所述半导体发光元件1050施加磁力，以使所述半导体发光元件1050在所述流体腔室162内沿垂直方向上浮(图8b)。
如果所述自组装装置的磁铁163从原位置向所述基板161的组装面的相反面移动，则所述半导体发光元件1050可以在所述流体内朝所述基板161上浮。所述原位置可以是从所述流体腔室162偏离的位置。作为另一例，所述磁铁163可以是电磁铁。在此情况下，通过向电磁铁供电来产生初始磁力。
另一方面，在本示例中，如果调节所述磁力的大小，则可以控制所述基板161的组装面和所述半导体发光元件1050的间隔。例如，利用所述半导体发光元件1050的重量、浮力以及磁力来控制所述间隔。所述间隔可以从所述基板的最外廓达到数毫米至数十微米。
接着，对所述半导体发光元件1050施加磁力，以使所述半导体发光元件1050在所述流体腔室162内沿一方向移动。例如，使所述磁铁163朝与所述基板平行的方向、顺时针方向或逆时针方向移动(图8c)。在此情况下，所述半导体发光元件1050因所述磁力而在与所述基板161隔开的位置沿与所述基板161平行的方向移动。
接着，执行通过施加电场将所述半导体发光元件1050引导到所述预先设定的位置的步骤，以使所述半导体发光元件1050在移动的过程中被安置在基板161的预先设定的位置(图8c)。例如，在所述半导体发光元件1050沿与所述基板161平行的方向移动的途中因所述电场而沿与所述基板161垂直的方向移动并安置于所述基板161的预先设定的位置。
更具体而言，通过向基板161的bi-planar电极供电来生成电场，并利用其引导为仅在预先设定的位置实现组装。即，利用选择性地生成的电场，使半导体发光元件1050自行组装到所述基板161的组装位置。为此，在所述基板161可以设置有供所述半导体发光元件1050插入的单元。
之后，进行所述基板161的卸载过程，并且完成组装工艺。在所述基板161为组装基板的情况下，如前所述，可以通过将被阵列的半导体发光元件转印到布线基板来进行用于实现显示装置的后工艺。
另一方面，在将所述半导体发光元件1050引导到所述预先设定的位置之后，可以使所述磁铁163向远离所述基板161的方向移动(图8d)，以使残留在所述流体腔室162内的半导体发光元件1050掉落到所述流体腔室162的底部。作为另一例，在所述磁铁163为电磁铁的情况下，如果中断供电，则残留在所述流体腔室162内的半导体发光元件1050将向所述流体腔室162的底部掉落。
之后，如果回收所述流体腔室162的底部存在的半导体发光元件1050，则可以再次使用所述回收的半导体发光元件1050。
在上述说明到的自组装装置和方法中，为了在流体装配(fluidic assembly)中提高组装良率，使用磁场来使位于远处的部件集中到预先设定的组装部位附近，并通过对组装部位施加额外的电场使部件选择性地仅组装到组装部位。此时，使组装基板位于水槽上部并且使组装面朝向下方，由此不仅最小化部件的重量引起的重力影响，而且能够通过防止非特异性结合来消除不良。即，为了提高转印良率，通过使组装基板位于上部来最小化重力或摩擦力影响，并且防止非特异性结合。
如前所述，根据如上所述的构成的本发明，在以半导体发光元件形成单独像素的显示装置中，可以一次性地组装大量的半导体发光元件。
如上所述，根据本发明，可以在小尺寸的晶片上使半导体发光元件大量地像素化之后转印到大面积基板。由此，可以以低廉的成本制作大面积的显示装置。
另一方面，本发明提供用于提高上述自组装工艺的良率和自组装之后工艺的良率的组装基板的结构和方法。本发明限定为所述基板161用作组装基板的情形。即，后述的组装基板并非用作显示装置的布线基板。由此，下面将所述基板161称作组装基板161。
本发明在两个方面提高工艺良率。第一、本发明防止在不希望的位置形成强电场导致半导体发光元件安置于不希望的位置。第二、本发明在将安置于组装基板的半导体发光元件转印到另一基板时防止半导体发光元件残留在组装基板上。
上述课题并不是通过彼此不同的结构要素来单独实现的。上述两个课题可以通过后述的结构要素和已说明的组装基板161的有机结合来实现。
在具体说明本发明之前，先对用于在自组装之后制造显示装置的后工艺进行说明。
图10a至图10c是表示在本发明的自组装工艺之后半导体发光元件被转印的情形的概念图。
如果在图8a至图8e中说明的自组装工艺结束，则处于在组装基板161的预先设定的位置安置有半导体发光元件的状态。安置于所述组装基板161的半导体发光元件至少一次转印到另一基板。在本说明书中，虽然对安置于所述组装基板161的半导体发光元件被转印两次的一实施例进行说明，但是不限于此，安置于所述组装基板161的半导体发光元件可以被转印到另一基板一次或三次以上。
另一方面，在自组装工艺刚结束之后，处于组装基板161的组装面朝向下侧方向(或重力方向)的状态。为了自组装后工艺，所述组装基板161可以在安置有半导体发光元件的状态下翻转180度。在此过程中，由于存在半导体发光元件从组装基板161脱离的危险，因此在翻转所述组装基板161的期间需要对所述复数个电极161c(以下，称作组装电极)施加电压。在所述组装电极之间形成的电场防止半导体发光元件在所述组装基板161翻转的期间从组装基板161脱离。
如果在自组装工艺之后将组装基板161翻转180度，则成为如图10a所示的形状。具体而言，如图10a，组装基板161的组装面成为朝向上侧(或重力的相反方向)的状态。在此状态下，转印基板400与所述组装基板161上侧对齐。
所述转印基板400是用于使安置于所述组装基板161的半导体发光元件脱离并转印到布线基板的基板。所述转印基板400可以由PDMS(polydimethyl siloxane)材质形成。因此，可以将所述转印基板400称作PDMS基板。
所述转印基板400在与所述组装基板161对齐之后贴压于所述组装基板161。之后，如果向所述组装基板161的上侧移送所述转印基板400，则配置在组装基板161的半导体发光元件350因转印基板400的贴附力而向所述转印基板400移动。
为此，需要使所述半导体发光元件350和转印基板400之间的表面能量大于所述半导体发光元件350和介电层161b之间的表面能量。由于所述半导体发光元件350和转印基板400之间的表面能量与所述半导体发光元件350和介电层161b之间的表面能量的差异越大，半导体发光元件350从组装基板161脱离的概率越高，因此，所述两个表面能量的差异越大越优选。
另一方面，所述转印基板400可以包括复数个凸起部410，以在将所述转印基板400贴压于所述组装基板161时由转印基板400施加的压力集中到半导体发光元件350。所述凸起部410可以按与安置在所述组装基板161的半导体发光元件的间隔相同的间隔形成。在将所述凸起部410以与所述半导体发光元件350对齐的方式重叠之后使所述转印基板400贴压于组装基板161的情况下，基于转印基板400的压力可以仅集中到半导体发光元件350。由此，本发明提高半导体发光元件从组装基板161脱离的概率。
另一方面，优选地，在所述半导体发光元件安置在所述组装基板161的状态下，半导体发光元件的一部分向槽外部露出。如果半导体发光元件350不向槽外部露出，则基于转印基板400的压力不会集中到半导体发光元件350，这可能导致半导体发光元件350从组装基板161脱离的概率变低。
最后，参照图10c，执行通过使所述转印基板400贴压于布线基板500来将半导体发光元件350从所述转印基板400转印到所述布线基板500的步骤。此时，在所述布线基板500可以形成有凸出部510。使所述转印基板400和所述布线基板500进行对齐，以使配置于所述转印基板400的半导体发光元件350和所述凸出部510重叠。之后，在贴压所述转印基板400和所述布线基板500时，所述凸出部510能够增加所述半导体发光元件350从所述转印基板400脱离的概率。
另一方面，为使配置于转印基板400的半导体发光元件350被转印到布线基板500，需要使所述半导体发光元件350和所述布线基板500之间的表面能量大于所述半导体发光元件350和转印基板400之间的表面能量。由于所述半导体发光元件350和所述布线基板500之间的表面能量与所述半导体发光元件350和转印基板400之间的表面能量的差异越大，半导体发光元件350从转印基板400脱离的概率越高，因此，所述两个表面能量的差异越大越优选。
在将配置于所述转印基板400的半导体发光元件350全部转印到所述布线基板500之后，可以执行在所述半导体发光元件350和布线基板上形成的布线电极之间形成电连接的步骤。所述布线电极的结构以及形成电连接的方法可以根据半导体发光元件350的种类而不同。
另一方面，虽然未图示，在所述布线基板500可以配置有各向异性导电膜。在此情况下，仅通过贴压所述转印基板400和所述布线基板500的操作便能够在半导体发光元件350和布线基板500上形成的布线电极之间形成电连接。
另一方面，在制造包括发出彼此不同的颜色的光的半导体发光元件的显示装置的情况下，在图10a至图10c中说明的方法可以以多样的方式实现。下面，对包括发出红色R、绿色G以及蓝色B的光的半导体发光元件的显示装置的制造方法进行说明。
图11至图13是表示制造包括发出红色R、绿色G以及蓝色B的光的半导体发光元件的显示装置的方法的流程图。
发出彼此不同的颜色的光的半导体发光元件可以单独地组装到彼此不同的组装基板上。具体而言，所述组装基板161可以包括：第一组装基板，发出第一颜色的光的半导体发光元件安置于所述第一组装基板；第二组装基板，发出与所述第一颜色不同的第二颜色的半导体发光元件安置于所述第二组装基板；以及第三组装基板，发出与所述第一颜色和所述第二颜色不同的第三颜色的光的半导体发光元件安置于所述第三组装基板。在各个组装基板组装有根据图8a至图8e中说明到的方法组装的彼此不同的类型的半导体发光元件。例如，在第一组装基板至第三组装基板可以分别组装有发出红色R、绿色G以及蓝色B光的半导体发光元件。
参照图11，在第一组装基板(RED TEMPLATE)、第二组装基板(GREEN TEMPLATE)以及第三组装基板(BLUE TEMPLATE)可以分别组装有RED芯片、GREEN芯片以及BLUE芯片。在此状态下，所述RED芯片、GREEN芯片以及BLUE芯片可以分别通过彼此不同的转印基板而转印到布线基板。
具体而言，将安置于组装基板的半导体发光元件转印到布线基板的步骤可以包括：通过使第一转印基板(印模R)贴压于所述第一组装基板(RED TEMPLATE)，使发出所述第一颜色的光的半导体发光元件(RED芯片)从所述第一组装基板(RED TEMPLATE)转印到所述第一转印基板(印模R)的步骤；通过使第二转印基板(印模G)贴压于所述第二组装基板(GREEN TEMPLATE)，使发出所述第二颜色的光的半导体发光元件(GREEN芯片)从所述第二组装基板(GREEN TEMPLATE)转印到所述第二转印基板(印模G)的步骤；以及通过使第三转印基板(印模B)贴压于所述第三组装基板(BLUE TEMPLATE)，使发出所述第三颜色的光的半导体发光元件(BLUE芯片)从所述第三组装基板(BLUE TEMPLATE)转印到所述第三转印基板(印模B)的步骤。
之后，执行通过使所述第一转印基板至所述第三转印基板分别贴压于所述布线基板，使发出所述第一颜色至所述第三颜色的光的半导体发光元件分别从所述第一转印基板至所述第三转印基板转印到所述布线基板的步骤。
根据图11的制造方法，为了制造包括RED芯片、GREEN芯片以及BLUE芯片的显示装置，需要三个种类的组装基板和三个种类的转印基板。
与此不同地，参照图12，在第一组装基板(RED TEMPLATE)、第二组装基板GREENTEMPLATE)以及第三组装基板(BLUE TEMPLATE)可以分别组装有RED芯片(chip)、GREEN芯片(chip)以及BLUE芯片(chip)。在此状态下，所述RED芯片、GREEN芯片以及BLUE芯片各自可以通过同一个转印基板转印到布线基板。
具体而言，在将配置在所述组装基板上的半导体发光元件转印到布线基板的步骤包括：通过使转印基板(RGB整合印模)贴压于所述第一组装基板(RED TEMPLATE)，使发出所述第一颜色的光的半导体发光元件(RED芯片)从所述第一组装基板(RED TEMPLATE)转印到所述转印基板(RGB整合印模)的步骤；通过使所述转印基板(RGB整合印模)贴压于所述第二组装基板(GREEN TEMPLATE)，使发出所述第二颜色的光的半导体发光元件(GREEN芯片)从所述第二组装基板(GREEN TEMPLATE)转印到所述转印基板(RGB整合印模)的步骤；通过使所述转印基板(RGB整合印模)贴压于所述第三组装基板(BLUE TEMPLATE)，使发出所述第三颜色的光的半导体发光元件(BLUE芯片)从所述第三组装基板(BLUE TEMPLATE)转印到所述转印基板(RGB整合印模)的步骤。
在此情况下，所述第一组装基板、所述第二组装基板以及第三组装基板各自与所述转印基板之间的对齐位置可以彼此不同。例如，在完成组装基板和转印基板之间的对齐时，所述转印基板对于所述第一组装基板的相对位置和所述转印基板对于所述第二组装基板的相对位置可以彼此不同。所述转印基板可以在每次的组装基板的种类发生变化时，按单位像素(SUB PIXEL)的节距(PITCH)大小移动(shift)对齐位置。当通过这样的方式将所述转印基板依次贴压于所述第一组装基板至所述第三组装基板时，可以使三种芯片均转印到所述转印基板。
之后，与图11同样地，执行通过使所述转印基板贴压于所述布线基板，使发出所述第一颜色至所述第三颜色的光的半导体发光元件从所述转印基板转印到所述布线基板的步骤。
根据图12的制造方法，为了制造包括RED芯片、GREEN芯片以及BLUE芯片的显示装置，需要三个种类的组装基板和一个种类的转印基板。
与上述图11和图12不同地，根据图13，可以在一个组装基板(RGB整合模板(TEMPLATE))组装各个RED芯片、GREEN芯片以及BLUE芯片。在此状态下，各个所述RED芯片、GREEN芯片以及BLUE芯片可以通过同一转印基板(RGB整合印模)转印到布线基板。
根据图13的制造方法，为了制造包括RED芯片、GREEN芯片以及BLUE芯片的显示装置，需要一个种类的组装基板和一个种类的转印基板。
如上所述，在制造包括发出彼此不同的颜色的光的半导体发光元件的显示装置的情况下，该制造方法可以以多样的方式实现。
本发明涉及利用自组装来制造由发出红色、绿色以及蓝色光的半导体发光元件构成的显示装置的方法，其特征在于，能够利用探针对组装电极单独或选择性地施加电压。
在本发明中，组装半导体发光元件的基板可以是组装基板或布线基板，在本说明书中，基板可以表示组装基板和布线基板。
首先，参照图14和图15，对将红色、绿色以及蓝色半导体发光元件组装于现有的组装基板或布线基板时发生的问题进行说明。
图14是表示形成有组装电极的现有基板的结构的图，图15是表示用于在现有基板形成的组装电极之间的电压施加的连接结构的图。
如前所述，自组装方式是使半导体发光元件1050分散在流体内之后利用磁场和电场组装于基板1000的方式。因此，如图14，在自组装方式中使用的基板1000需要包括用于形成电场的组装电极1010。在此，自组装方式中使用的基板是指通过自组装直接安置半导体发光元件1050的基板，并不是通过转印等来安置半导体发光元件1050的基板。
组装电极1010随着被施加电压而在基板1000的一面形成电场，半导体发光元件1050被电场引向基板1000的一面并被安置于单元1020。
具体而言，邻近的两个组装电极1010形成一个电极对1011，形成电极对1011的各个组装电极1010可以被施加彼此不同极性的电压从而能够形成电场。供半导体发光元件1050安置的单元1020可以形成为，与形成电极对1011的组装电极1010同时重叠。
如果将发出红色、绿色以及蓝色的光的半导体发光元件1050组装于基板1000，则如图14所示，组装有发出红色光的半导体发光元件、发出绿色光的半导体发光元件以及发出蓝色光的半导体发光元件的线1011R、1011G、1011B可以依次反复。
另一方面，根据现有基板1000的结构，被施加相同极性的电压的组装电极1010在基板1000的一端通过母线1030连接，由此对通过母线1030连接的全部的组装电极1010同时施加电压。
如果将发出红色、绿色以及蓝色的光的半导体发光元件1050组装于基板1000的情况下，如图15所示，可以通过母线1030来连接组装有发出红色光的半导体发光元件的线1011R中被施加相同极性的电压的组装电极之间、组装有发出绿色光的半导体发光元件的线1011G中被施加相同极性的电压的组装电极之间，以及组装有发出蓝色光的半导体发光元件的线1011B中被施加相同极性的电压的组装电极之间。此时，为了防止短路，组装电极1010和母线1030可以形成在彼此不同的绝缘层上，之后利用通过孔1040(via hole)而电连接。
但是，这样的结构存在如下的问题，由于当在某一部位邻近的组装电极1010之间发生短路时，在整个基板1000发生漏电导致在基板1000的整个区域无法组装半导体发光元件1050。
另外，在制作基板1000时必须追加额外的工艺。尤其，随着将组装电极1010和母线1030图案化在彼此不同的绝缘层上而来的掩模工艺和用于形成通过孔1040的掩模工艺的追加，导致最少增加两次高价的光刻工艺，因此存在基板1000制作成本急剧上升的问题。
本发明的实施例的显示装置的制造方法用于解决上述问题。
图16是表示形成有本发明的实施例的组装电极的基板的结构的图，图17是表示探针通过图16所示的基板的开孔与组装电极接触的状态的图。
下面，对本发明的实施例的显示装置的制造方法进行说明。
在本发明的实施例的显示装置的制造方法中，基板2000的结构和电场施加方式与现有的自组装方式不同。
首先，可以与现有的自组装方式同样地执行(a)将设置有磁体的半导体发光元件1050投入到流体腔室内的步骤。
接着，可以执行(b)向组装位置移送基板2000的步骤。此时，基板2000可以包括沿一方向延伸形成的组装电极2020，组装位置可以是流体腔室的呈开口的上部，可以被配置为使组装半导体发光元件1050的基板2000的一面朝向流体腔室的底部面。
根据本发明的实施例，基板2000可以具有如下的结构。
基板2000可以包括：底座部2010，形成有组装电极2020；绝缘层2030，以覆盖组装电极2020的方式堆叠在底座部2010；以及分隔壁2050，以与组装电极2020的一部分重叠的方式沿组装电极2020的延伸方向形成供半导体发光元件1050安置的单元(cell)2040，并且堆叠在绝缘层2030。由于所述结构与现有基板1000的结构相同，因此省略对其的详细说明。
根据本发明的实施例，基板2000中包括的组装电极2020各自分离，并且可以包括使组装电极2020的两端部的一部分露出的开孔2060。
根据本发明的实施例，组装电极2020可以通过彼此分离的结构而电分离，并且可以利用通过开孔2060露出的部分单独地施加电信号。
开孔2060可以形成为贯穿与各个组装电极2020的两端部的一部分重叠的绝缘层2030和分隔壁2050。例如，开孔2060可以通过掩模和蚀刻来形成。
根据本发明的实施例，能够将现有的用于实现RGB的基板1000的结构时追加的两次的光刻工艺减少到一次，因此具有能够简化制造工艺，降低制造成本的效果。
接着，可以执行(c)对半导体发光元件1050施加磁力以使投入到流体腔室内的半导体发光元件1050沿一方向移动的步骤。磁力可以由配置于基板2000的另一侧面侧的磁铁阵列形成。
接着，可以执行(d)形成电场以使半导体发光元件1050安置于基板2000的预先设定的位置即单元2040的步骤。电场可以通过对组装电极2020施加电压来形成。
根据本发明的实施例，可以通过使图16所示的探针p与通过开孔2060露出的组装电极2020两端部的一部分中的至少一侧接触，对组装电极2020单独地施加电压从而形成电场。
例如，可以使探针p与形成电极对2021的两个组装电极2020中的任一个组装电极2020a的两端部中一端部接触，使探针p与另一个组装电极2020b的两端部中另一端部接触。
根据本发明的实施例，探针p可以包括设置于组装电极2020的两端部中一端部侧的第一探针p1和设置于组装电极2020的另一端部侧的第二探针p2。
另外，第一探针p1和第二探针p2可以设置有复数个，例如，可以分别按组装电极2020的数量大小设置。
据此，可以使第一探针p1与形成电极对2021的两个组装电极2020中的任一个组装电极2020a接触，使第二探针p2与另一个组装电极2020b接触。
例如，在对复数个组装电极2020施加电压的情况下，第一探针p1和第二探针p2可以依次或同时与组装电极2020接触。
例如，第一探针p1和第二探针p2可以设置并安装于罩体(未图示)，并且可以通过使罩体沿垂直和/或水平方向移动来使第一探针p1和第二探针p2与组装电极2020接触。
另外，复数个探针p可以彼此分离并被独立地驱动。如上所述，探针p可以以多样的方式驱动，而不限定于特定驱动方式。
在本说明书中，关于探针p的驱动的说明由前述的说明来代替，以下省略对其的说明。
另一方面，在将发出红色、绿色以及蓝色的光的半导体发光元件1050中两种以上的半导体发光元件1050组装于基板2000的情况下，可以按如下的方式反复执行前述的(a)的步骤至(d)的步骤。
首先，在(a)的步骤中，将发出第一颜色(红色、绿色或蓝色)的光的半导体发光元件1050投入到流体腔室内，之后执行(b)的步骤至(d)的步骤。
如果完成对于发出第一颜色的光的半导体发光元件的组装，则接着可以执行去除残留在流体腔室内的发出第一颜色的光的半导体发光元件1050的步骤。
之后，再返回到(a)的步骤，将发出第二颜色(红色、绿色或蓝色中与第一颜色不同的颜色)的光的半导体发光元件1050投入到流体腔室内，之后执行(b)的步骤至(d)的步骤。
另一方面，在(d)的步骤中，可以通过使探针p仅与特定线的组装电极2020接触来形成电场。
具体而言，组装电极2020可以根据与各个组装电极2020重叠的半导体发光元件1050的发光颜色而区分为复数个组。
例如，可以区分为由组装发出红色光的半导体发光元件1050的组装电极2020R构成的第一组、由组装发出绿色光的半导体发光元件1050的组装电极2020G构成的第二组以及由组装发出蓝色光的半导体发光元件1050的组装电极2020B构成的第三组。
所述组装电极2020组可以根据投入到流体腔室内的半导体发光元件1050发光的颜色而选择性地被施加电压。即，在将发出红色光的半导体发光元件1050投入到流体腔室内的情况下，可以仅对第一组的组装电极2020R施加电压，在将发出绿色光的半导体发光元件1050投入到流体腔室内的情况下，可以仅对第二组的组装电极2020G施加电压，在将发出蓝色光的半导体发光元件1050投入到流体腔室内的情况下，可以仅对第三组的组装电极2020B施加电压。在此，施加电压是指使探针p与相应组的组装电极2020接触。
如上所述，由于在组装发出特定颜色的光的半导体发光元件1050时，仅对特定组的组装电极2020施加电压，因此半导体发光元件1050可以被安置在特定线的组装电极2020。
通过前述的方式，可以将发出彼此不同的颜色的半导体发光元件1050组装于基板2000，通过上述方式制造出的基板2000可以包括发出红色、绿色以及蓝色的光的半导体发光元件1050。
以下，对将电压信号施加于组装电极2020的方式进行详细的说明。
图18是表示针对本发明的实施例的组装电极的电压施加方式的概念图，图19是表示在组装本发明的实施例的RGB时施加到各个组装电极的电压信号的曲线图。
参照图18，为了对组装电极2020施加电压，可以使用自组装装置。自组装装置可以包括：电源部3000、控制部4000以及探针p。
电源部3000可以生成用于形成电场的电压信号，控制部4000可以转换在电源部3000生成的电压信号。
探针p可以将由控制部4000转换的电压信号施加到组装电极2020，探针p可以通过与通过开孔2060露出的组装电极2020分别接触来对组装电极2020施加电压。
探针p可以与电源部3000和控制部4000连接并对各个组装电极2020施加特定电压信号。控制部4000可以包括与第一探针p1连接的第一控制部4000a和与第二探针p2连接的第二控制部4000b。第一控制部4000a和第二控制部4000b可以独立地转换在电源部3000生成的电压信号。
在电源部3000生成的电压信号可以通过探针p施加到组装电极2020。电源部3000可以生成交流电压信号。
控制部4000可以使在电源部3000生成的电压信号转换为预定频率的脉冲形态，以使组装电极2020的一端部和另一端部之间形成电压差。在此，形成电压差的组装电极2020的一端部和另一端部可以是指形成电极对2021的两个组装电极2020中任一个电极2020a的一端部和另一个电极2020b的另一端部。
另一方面，如图19，在将发出红色、绿色以及蓝色的光的半导体发光元件1050组装于基板2000的情况下，如前所述，可以像曲线图一样对特定组的组装电极2021R、2021G、2021B施加电压信号。
具体而言，在组装发出第一颜色的光的半导体发光元件1050时，可以执行通过对属于第一组至第三组中某一组的组装电极2020施加电压来形成电场的步骤，而发出第一颜色的光的半导体发光元件1050可以被安置于形成电场的组装电极2020组。此时，形成电场的组的组装电极2020可以被施加脉冲形态的电压信号，其余组的组装电极2020可以保持接地电压状态。
接着，在组装发出第二颜色的光的半导体发光元件1050的情况下，可以保持已组装的发出第一颜色的光的半导体发光元件1050安置于基板2000的状态，并且持续对已被施加电压组装电极2020施加电压以防止其从基板2000脱离，并且对属于另一组的组装电极2020新施加电压。
通过如上所述的方式，可以将发出红色、绿色以及蓝色的光的半导体发光元件1050组装到基板2000。
如上所述，根据本发明的实施例，采用通过开孔2060使探针p与组装电极2020接触从而对组装电极2020施加电压的方式，因此可以对各个组装电极2020单独或选择性地施加电压，并且控制对各个组装电极2020施加的电压，因此具有能够有效地将发出红色、绿色以及蓝色的光的半导体发光元件1050组装到基板2000的效果。
根据本发明的实施例的显示装置的制造方法，还可以包括(e)检测组装电极2020中是否存在缺陷的步骤，本步骤也可以利用探针p来实现。
具体而言，(e)的步骤可以通过使探针p与通过开孔2060露出的组装电极2020的两端部的一部分接触而测量组装电极2020的电阻值来实现，并且在测量到的电阻值不在预先设定的电阻值范围的情况下，可以判定为相应组装电极2020中存在缺陷。
根据本发明的实施例，可以检测出组装电极2020的短路与否或短路与否。
图20是表示本发明的实施例的检测组装电极短路与否的方式的概念图，图21是表示本发明的实施例的检测邻近的组装电极之间的短路与否的方式的概念图。
首先，可以通过检测各个组装电极2020的两端部之间的电阻值来检测单独组装电极2020的短路与否。
通过如下的步骤，可以实现检测单独组装电极2020的短路与否。
首先，可以执行使第一探针p1与通过一个以上的组装电极2020的一端部侧的开孔2060露出的组装电极2020接触的步骤。
接着，可以执行使第二探针p2与通过第一探针p1所接触的组装电极的2020的另一端部侧的开孔2060露出的组装电极2020接触的步骤。
接着，可以对于第一探针p1和第二探针p2所接触的组装电极2020执行测量第一探针p1和第二探针p2之间的电阻值的步骤。
在以如上所述的方式测量到的电阻值未在预先设定的电阻值范围内的情况下，可以判定为相应组装电极2020存在短路缺陷。
另外，可以通过测量组装电极2020中彼此邻近的第一组装电极2020a的一端部或另一端部和第二组装电极2020b的另一端部或一端部之间的电阻值来检测邻近的组装电极2020之间的短路与否。此时，邻近的组装电极2020可以是形成电极对2021的组装电极2020，也可以不是。
邻近的组装电极2020之间的短路与否检测可以通过如下的步骤来实现。
首先，可以执行使第一探针p1与通过第一组装电极2020a的一端部侧的开孔2060露出的第一组装电极2020a接触，或者使第二探针p2与通过第一组装电极2020a的另一端部侧的开孔2060露出的第一组装电极2020a接触的步骤。
接着，可以执行使第二探针p2与通过第二组装电极2020b的另一端部侧的开孔2060露出的第二组装电极2020b接触，或者使第一探针p1与通过第二组装电极2020b的一端部侧的开孔2060露出的第二组装电极2020b接触的步骤。
接着，可以执行测量与第一组装电极2020a接触的第一探针p1和与第二组装电极2020b接触的第二探针p2之间的电阻值，或者测量与第一组装电极2020a接触的第二探针p2和与第二组装电极2020b接触的第一探针p1之间的电阻值的步骤。
在以如上所述的方式测量到的电阻值不在预先设定的电阻值范围内的情况下，可以判定为邻近的该组装电极2020之间存在短路缺陷。
前述的检测组装电极2020是否存在缺陷的步骤优选地在自组装之前执行，例如在向组装位置移送基板2000的步骤之前执行。
根据本发明的实施例，通过形成开孔2060来实现组装电极2020的两端部的一部分露出的结构，并通过使探针p与露出的组装电极2020部位接触，从而具有能够简单且轻松地检测组装电极2020是否存在缺陷的效果。
前述的本发明不限定于上述实施例的构成和方法，可以通过选择性组合各实施例的全部或一部分来对上述实施例进行多样的各样的变形。

Claims (14)

1.一种显示装置的制造方法，其特征在于，
包括：
(a)将设置有磁体的半导体发光元件投入到流体腔室内的步骤；
(b)将沿一方向延伸形成并且包括被绝缘层覆盖的组装电极和使所述组装电极的两端部的一部分露出的开孔的基板向组装位置移送的步骤；
(c)对所述半导体发光元件施加磁力，以使投入到所述流体腔室内的所述半导体发光元件沿一方向移动的步骤；以及
(d)形成电场，以使移动的所述半导体发光元件安置于所述基板的预先设定的位置的步骤，
在所述(d)的步骤中，通过使探针与通过所述开孔露出的所述组装电极接触，对所述组装电极单独地施加电压来形成电场。
2.根据权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
所述基板包括：
底座部，形成有所述组装电极；
绝缘层，以覆盖所述组装电极的方式堆叠在所述底座部；以及
分隔壁，以与所述组装电极的一部分重叠的方式沿所述组装电极的延伸方向形成供所述半导体发光元件安置的单元，堆叠在所述绝缘层，
所述开孔形成为贯穿所述绝缘层和所述分隔壁。
3.根据权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
在将两个以上的发出彼此不同的颜色的光的半导体发光元件组装于所述基板的情况下，
在所述(a)的步骤将发出第一颜色的光的半导体发光元件投入到所述流体腔室内之后，执行所述(b)的步骤至所述(d)的步骤，在去除残留在所述流体腔室内的发出第一颜色的光的所述半导体发光元件之后，再次在所述(a)的步骤将发出第二颜色的光的半导体发光元件投入到所述流体腔室内之后，执行所述(b)的步骤至所述(d)的步骤。
4.根据权利要求3所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
所述组装电极根据重叠的所述半导体发光元件的发光颜色而区分为复数个组，
根据投入到所述流体腔室内的所述半导体发光元件发出的光的颜色，对彼此不同的组施加电压来形成电场。
5.根据权利要求4所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
形成所述电场的步骤包括：
通过对属于所述组中的任一组的组装电极施加电压来形成电场的步骤；以及
通过对属于所述任一组的组装电极持续施加电压来保持所形成的电场，并且对属于另一组的组装电极施加电压来形成电场的步骤。
6.根据权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
还包括：
(e)通过使探针与通过所述开孔露出的所述组装电极的两端部的一部分接触来测量所述组装电极的电阻值，从而检测所述组装电极是否存在缺陷的步骤，
在测量到的所述电阻值未在预先设定的电阻值范围内的情况下，判定为所述组装电极存在缺陷。
7.根据权利要求1或6所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
所述探针包括：
复数个第一探针，设置于所述组装电极的一端部侧，与所述组装电极的一端部接触；以及
复数个第二探针，设置于所述组装电极的另一端部侧，与所述组装电极的另一端部接触。
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，
所述(e)的步骤包括：
通过测量各个所述组装电极的两端部之间的电阻值来检测单独的所述组装电极的短路与否的步骤。
9.根据权利要求8所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
检测单独的所述组装电极的短路与否的步骤包括：
使所述第一探针与通过一个以上的所述组装电极的一端部侧的所述开孔露出的所述组装电极接触的步骤；
使所述第二探针与通过所述第一探针所接触的所述组装电极的另一端部侧的所述开孔露出的所述组装电极接触的步骤；以及
测量所述第一探针和所述第二探针所接触的所述组装电极的所述第一探针和所述第二探针之间的电阻值的步骤。
10.根据权利要求7所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
所述(e)的步骤包括：
通过测量所述组装电极中彼此邻近的第一组装电极的一端部或另一端部和第二组装电极的另一端部或一端部之间的电阻值来检测邻近的所述组装电极的短路与否的步骤。
11.根据权利要求10所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
所述检测邻近的组装电极之间的短路与否的步骤包括：
使所述第一探针与通过所述第一组装电极的一端部侧的所述开孔露出的所述第一组装电极接触，或者使所述第二探针与通过所述第一组装电极的另一端部侧的所述开孔露出的所述第一组装电极接触的步骤；
使所述第二探针与通过所述第二组装电极的另一端部侧的所述开孔露出的所述第二组装电极接触，或者使所述第一探针与通过所述第二组装电极的一端部侧的所述开孔露出的所述第二组装电极接触的步骤；以及
测量与所述第一组装电极接触的所述第一探针和与所述第二组装电极接触的所述第二探针之间的电阻值，或者测量与所述第一组装电极接触的所述第二探针和与所述第一组装电极接触的所述第一探针之间的电阻值的步骤。
12.一种自组装装置，形成电场以在基板上组装半导体发光元件，所述基板沿一方向延伸形成并且包括被绝缘层覆盖的组装电极和使所述组装电极的两端部的一部分露出的开孔，其特征在于，
所述自组装装置包括：
电源部，生成电压信号；
控制部，对所生成的电压信号进行转换；以及
探针，将所转换的电压信号施加到所述组装电极；
所述探针与通过所述开孔露出的所述组装电极分别接触来对所述组装电极施加电压。
13.根据权利要求12所述的自组装装置，其特征在于，
所述探针包括：
复数个第一探针，设置于所述组装电极的一端部侧，与所述组装电极的一端部接触；以及
复数个第二探针，设置于所述组装电极的另一端部侧，与所述组装电极的另一端部接触。
14.根据权利要求13所述的自组装装置，其特征在于，
所述控制部包括：
第一控制部，与所述第一探针连接；以及
第二控制部，与所述第二探针连接；
所述第一控制部和所述第二控制部将所生成的电压信号独立地转换。
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