DE102017105739B4 - LED-Lichtquellenmodul und Anzeigevorrichtung mit demselben - Google Patents

LED-Lichtquellenmodul und Anzeigevorrichtung mit demselben Download PDF

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Abstract

Leuchtdioden (LED)-Lichtquellenmodul, welches einen lichtemittierenden gestapelten Körper aufweist, wobei der lichtemittierende gestapelte Körper Folgendes aufweist:eine Basisisolierschicht (16);eine erste lichtemittierende Schicht (10), eine zweite lichtemittierende Schicht (20), eine dritte lichtemittierende Schicht (30), welche aufeinanderfolgend auf der Basisisolierschicht (16) gestapelt sind, und konfiguriert sind, um Licht, welches unterschiedliche Wellenlängen hat, zu emittieren, wobei jede der ersten lichtemittierenden Schicht (10), der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) und der dritten lichtemittierenden Schicht (30) eine Halbleiterschicht (10a, 20a, 30a) eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine Halbleiterschicht (10c, 20c, 30c) eines zweiten Leitfähigkeitstyps und eine aktive Schicht (10b, 20b, 30b) aufweist, welche zwischen der Halbleiterschicht (10a, 20a, 30a) des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht (10c, 20c, 30c) des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist;eine erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1), welche zwischen der ersten lichtemittierenden Schicht (10) und der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) angeordnet ist; undeine zweite Zwischenschichtisolierschicht (IL2), welche zwischen der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) und der dritten lichtemittierenden Schicht (30) angeordnet ist,wobei der lichtemittierende gestapelte Körper in Pixelbereiche unterteilt ist, welche durch eine Unterteilungsstruktur (46) begrenzt sind, welche durch die erste lichtemittierende Schicht (10), die zweite lichtemittierende Schicht (20), die dritte lichtemittierende Schicht (30), die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) und die zweite Zwischenschichtisolierschicht (IL2) verläuft, undjeder der Pixelbereiche Folgendes aufweist:eine gemeinsame Elektrode (CE), welche durch die Basisisolierschicht (16), die erste lichtemittierende Schicht (10), die zweite lichtemittierende Schicht (20), die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) und die zweite Zwischenschichtisolierschicht (IL2) verläuft und mit der Halbleiterschicht (10a, 20a, 30a) des ersten Leitfähigkeitstyps jeder der ersten lichtemittierenden Schicht (10), der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) und der dritten lichtemittierenden Schicht (30) verbunden ist;eine erste Individualelektrode (E1), welche durch die Basisisolierschicht (16) verläuft und mit der Halbleiterschicht (10c) des zweiten Leitfähigkeitstyps der ersten lichtemittierenden Schicht (10) verbunden ist;eine zweite Individualelektrode (E2), welche durch die Basisisolierschicht (16), die erste lichtemittierende Schicht (10) und die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) verläuft und mit der Halbleiterschicht (20c) des zweiten Leitfähigkeitstyps der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) verbunden ist; undeine dritte Individualelektrode (E3), welche durch die Basisisolierschicht (16), die erste lichtemittierende Schicht (10), die zweite lichtemittierende Schicht (20), die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) und die zweite Zwischenschichtisolierschicht (IL2) verläuft und mit der Halbleiterschicht (30c) des zweiten Leitfähigkeitstyps der dritten lichtemittierenden Schicht (30) verbunden ist.

Description

  • HINTERGRUND
  • 1. Gebiet
  • Vorrichtungen, welche mit beispielhaften Ausführungsformen konsistent sind, beziehen sich auf ein Leuchtdioden (LED)-Lichtquellenmodul und eine Anzeigevorrichtung.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Eine Halbleiter-LED kann als eine Lichtquelle für eine Beleuchtungsvorrichtung verwendet werden, und ebenso als eine Lichtquelle von verschiedenen elektronischen Produkten. Im Detail wird solch eine Halbleiter-LED weit verbreitet als eine Lichtquelle für verschiedene Anzeigevorrichtungen wie beispielsweise einen Fernseher (TV), ein Mobiltelefon, einen Personalcomputer (PC), einen Laptop-PC, einen persönlichen digitalen Assistenten (PDA) oder dergleichen verwendet.
  • Eine Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik weist ein Anzeigefeld auf, welches allgemein aus einer Flüssigkristallanzeige (LCD) und einer Hintergrundbeleuchtungseinheit gebildet ist. Eine LED-Vorrichtung jedoch wurde in jüngster Zeit entwickelt, um eine Form zu haben, in welcher eine individuelle LED-Vorrichtung als ein einzelner Pixel verwendet wird, sodass eine Anzeigevorrichtung keine getrennte Hintergrundbeleuchtungseinheit benötigt. Solch eine Anzeigevorrichtung kann kompakt sein, und eine Anzeige hoher Luminanz, welche eine herausragende Lichteffizienz im Vergleich mit einer LCD gemäß dem Stand der Technik hat, kann implementiert werden. Zusätzlich kann ein Bildformat eines Anzeigebildschirms frei geändert werden, und ein Anzeigebildschirm kann mit einer großen Fläche implementiert werden. Demnach kann eine große Anzeige, welche verschiedene Formen hat, vorgesehen werden.
  • Die US 2015/0 325 555 A1 offenbart ein lichtemittierendes Halbleiterelement, welches gemäß einer Ausführungsfonn umfasst: eine lichtreflektierende Schicht, erste zweite, dritte und vierte Halbleiterschichten, erste und zweite lichtemittierende Schichten und eine erste lichtdurchlässige Schicht. Die zweite Halbleiterschicht ist zwischen der ersten Halbleiterschicht und der lichtreflektierenden Schicht vorgesehen. Die erste lichtemittierende Schicht ist zwischen der ersten und der zweiten Halbleiterschicht vorgesehen. Die erste lichtdurchlässige Schicht ist zwischen der zweiten Halbleiterschicht und der lichtreflektierenden Schicht vorgesehen. Die dritte Halbleiterschicht ist zwischen der ersten lichtdurchlässigen Schicht und der lichtreflektierenden Schicht vorgesehen. Die vierte Halbleiterschicht ist zwischen der dritten Halbleiterschicht und der lichtreflektierenden Schicht vorgesehen. Die zweite lichtemittierende Schicht ist zwischen der dritten und der vierten Halbleiterschicht vorgesehen. Die lichtreflektierende Schicht ist elektrisch mit einer aus der dritten und vierten Halbleiterschicht ausgewählten verbunden.
  • Die US 2015/ 0 001 561 A1 offenbart ein lichtemittierendes Halbleiterelement, welches gemäß einer Ausführungsform umfasst: eine erste Elektrode, eine erste und eine zweite lichtemittierende Einheit, eine erste und eine zweite leitfähige Schicht, eine erste Verbindungselektrode, eine erste dielektrische Schicht, erste und zweite Kontaktstellen und ein erstes Zwischenlicht emittierendes Element Einheit dielektrische Schicht. Die erste lichtemittierende Einheit umfasst erste und zweite Halbleiterschichten und eine erste lichtemittierende Schicht. Die erste Halbleiterschicht umfasst einen ersten Halbleiterabschnitt und einen zweiten Halbleiterabschnitt. Die zweite lichtemittierende Einheit umfasst eine dritte Halbleiterschicht, eine vierte Halbleiterschicht und eine zweite lichtemittierende Schicht. Die vierte Halbleiterschicht ist elektrisch mit der ersten Elektrode verbunden. Die erste leitfähige Schicht ist elektrisch mit der dritten Halbleiterschicht verbunden. Die zweite leitfähige Schicht ist elektrisch mit der zweiten Halbleiterschicht verbunden. Die erste Verbindungselektrode verbindet die erste leitfähige Schicht und den ersten Halbleiterabschnitt elektrisch.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein LED-Lichtquellenmodul und eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, in welchem die Luminanz pro Einheitsfläche verbessert ist.
  • KURZFASSUNG
  • Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Leuchtdioden (LED)-Lichtquellenmodul gemäß Patentanspruch 1 und eine Anzeigevorrichtung gemäß dem Patentanspruch 21 gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Figurenliste
  • Die obigen und anderen Aspekte werden deutlicher anhand der folgenden detaillierten Beschreibung zusammengenommen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
    • 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Anzeigefeldes ist, welches ein LED-Lichtquellenmodul gemäß einer beispielhaften Ausführungsform aufweist.
    • 2 und 3 jeweils eine Draufsicht und eine Bodenansicht sind, welche einen vergrößerten Abschnitt des LED-Lichtquellenmoduls, welches in 1 veranschaulicht ist, veranschaulichen;
    • 4 eine Seitenquerschnittsansicht ist, aufgenommen entlang einer Linie 11-11' des LED-Lichtquellenmoduls, welches in 2 veranschaulicht ist;
    • 5 eine Seitenquerschnittsansicht ist, aufgenommen entlang einer Linie 12-12' des LED-Lichtquellenmoduls, welches in 2 veranschaulicht ist;
    • 6 eine Seitenquerschnittsansicht ist, aufgenommen entlang einer Linie 13-13' des LED-Lichtquellenmoduls, welches in 2 veranschaulicht ist;
    • 7 eine Seitenquerschnittsansicht ist, aufgenommen entlang einer Linie II-II' des LED-Lichtquellenmoduls, welches in 2 veranschaulicht ist;
    • 8 ein Schaltbild einer Pixelfläche des LED-Lichtquellenmoduls ist, welches in 1 veranschaulicht ist;
    • 9, 10, 11, 12 und 13 Querschnittsansichten eines Vorgangs zum Bilden eines ersten gestapelten Halbleiterkörpers sind, welcher in dem LED-Lichtquellenmodul, welches in 1 veranschaulicht ist, einsetzbar ist;
    • 14 und 15 Seitenquerschnittsansichten eines zweiten gestapelten Halbleiterkörpers und eines dritten gestapelten Halbleiterkörpers jeweils sind, welche in dem LED-Lichtquellenmodul einsetzbar sind, welches in 1 veranschaulicht ist;
    • 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 und 30 Querschnittsansichten eines Verfahrens zum Herstellen des LED-Lichtquellenmoduls sind, welches in 1 veranschaulicht ist;
    • 31, 32, 33, 34, 35 und 36 Querschnittsansichten eines Verfahrens zum Herstellen eines LED-Lichtquellenmoduls gemäß einer beispielhaften Ausführungsform sind;
    • 37 eine Seitenquerschnittsansicht ist, welche ein Anzeigefeld gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
    • 38 eine Seitenquerschnittsansicht ist, welche ein Anzeigefeld gemäß einer beispielhaften Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts veranschaulicht;
    • 39 eine Seitenquerschnittsansicht ist, welche ein LED-Lichtquellenmodul gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
    • 40 eine Bodenansicht ist, welche eine Kontaktstellenanordnung des LED-Lichtquellenmoduls veranschaulicht, welches in 39 veranschaulicht ist;
    • 41 eine Bodenansicht ist, welche eine Kontaktstellenanordnung eines LED-Lichtquellenmoduls gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht; und
    • 42 ein Blockschaltbild ist, welches eine Konfiguration einer Anzeigevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Anzeigefeldes 100, welche ein LED-Lichtquellenmodul gemäß einer beispielhaften Ausführungsfonn hat.
  • Unter Bezugnahme auf 1 kann das Anzeigefeld 100 eine Platine 60 und ein LED-Lichtquellenmodul 50, welches auf der Platine 60 angeordnet ist, aufweisen.
  • Das LED-Lichtquellenmodul 50 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann eine Mehrzahl von Pixeln PA aufweisen, welche selektiv rotes (R) Licht, grünes (G) Licht und blaues (B) Licht emittieren. Die Mehrzahl von Pixeln PA ist nacheinander auf einer Feldfläche angeordnet. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird eine Form, in welcher 15×15 Pixel angeordnet sind, beispielhaft zur Zweckmäßigkeit der Erklärung beschrieben. In der Praxis kann eine größere Anzahl von Pixeln (beispielsweise 1024×768) in Übereinstimmung mit einer Auflösung angeordnet sein.
  • In jedem Pixel PA des LED-Lichtquellenmoduls 50 können R-, G- und B-Lichtquellen, welche einem Unterpixel entsprechen, als eine Struktur vorgesehen sein, in welcher die Lichtquellen in einer Dickenrichtung gestapelt sind. Eine detaillierte Beschreibung davon wird unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 vorgesehen sein.
  • Die Platine 60 kann eine Schaltung aufweisen, welche konfiguriert ist, um Unterpixel R, G und B jedes Pixels (unter Bezugnahme auf 8) unabhängig zu betreiben. Beispielsweise kann die Platine ein TFT-Substrat sein, welches einen Dünnfilmtransistor (TFT) aufweist.
  • Das Anzeigefeld 100 kann ferner eine schwarze Matrix bzw. Black Matrix aufweisen, welche auf der Platine 60 angeordnet ist. Beispielsweise ist die schwarze Matrix auf einem Umfang der Platine angeordnet, um als eine Führungslinie zu dienen, welche eine Montagefläche des LED-Lichtquellenmoduls 50 begrenzt. Die Matrix ist nicht darauf beschränkt, schwarz zu sein, und eine Matrix anderer Farben wie beispielsweise eine weiße Matrix, eine grüne Matrix oder dergleichen können gemäß einer Verwendung und einem Verwendungsort oder dergleichen eines Produkts verwendet werden. Darüber hinaus kann eine Matrix eines transparenten Materials verwendet werden. Die weiße Matrix kann ferner ein lichtreflektierendes Material oder ein lichtstreuendes Material aufweisen. Die schwarze Matrix kann ein beliebiges eines oder eine beliebige Kombination von Materialien wie beispielsweise einem Polymer, welches ein Harz, eine Keramik, einen Halbleiter oder ein Metall enthält, aufweisen.
  • Die 2 und 3 sind jeweils eine Draufsicht und eine Bodenansicht, welche einen vergrößerten Abschnitt A des LED-Lichtquellenmoduls 50 veranschaulichen, welches in 1 veranschaulicht ist.
  • Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 kann eine Mehrzahl von Pixeln PA durch eine Unterteilungsstruktur 46 begrenzt werden. Ein Bereich, welcher durch die Unterteilungsstruktur 46 umgeben ist, ist als ein lichtemittierender Bereich ACT als jedes Pixel PA vorgesehen. Andererseits kann ein Bereich außerhalb der Unterteilungsstruktur ein nicht emittierender Bereich NON-ACT sein. Die Unterteilungsstruktur 46 kann es jedem Pixel PA erlauben, elektrisch von anderen davon isoliert zu sein, um unabhängig betrieben zu werden. Eine gemeinsame Elektrodenkontaktstelle N0 und drei individuelle Elektrodenkontaktstellen P1, P2 und P3 können in einer unteren Oberfläche jedes der Pixel PA vorgesehen sein. In einer beispielhaften Ausführungsform beschreibt eine Anordnung von Elektrodenkontaktstellen N0 und P1 bis P3 beispielhaft eine rechtwinklige beziehungsweise rechteckige Anordnung, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • 4 ist eine Seitenquerschnittsansicht, aufgenommen entlang einer Linie 11-11' des LED-Lichtquellenmoduls 50, welches in 2 veranschaulicht ist. 5 ist eine Seitenquerschnittsansicht, aufgenommen entlang einer Linie 12-12' des LED-Lichtquellenmoduls 50, welches in 2 veranschaulicht ist. 6 ist eine Seitenquerschnittsansicht, aufgenommen entlang einer Linie 13-13' des LED-Lichtquellenmoduls 50, welches in 2 veranschaulicht ist. 7 ist eine Seitenquerschnittsansicht, aufgenommen entlang einer Linie II-II' des LED-Lichtquellenmoduls 50, welches in 2 veranschaulicht ist.
  • Im Detail sind die 4 bis 6 Seitenquerschnittsansichten, welche eine Elektrodenstruktur für ein selektives Betreiben von Unterpixeln (rot, grün und blau) in einem Pixel veranschaulichen, und 7 ist eine Seitenquerschnittsansicht, aufgenommen entlang einer Linie II-II' des Anzeigefelds, welches in 2 veranschaulicht ist, und veranschaulicht alle Durchgangselektrodenstrukturen.
  • Unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 kann das Anzeigefeld 100 das LED-Lichtquellenmodul 50 aufweisen, welches auf der Platine 60 angeordnet ist.
  • Das LED-Lichtquellenmodul 50 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist einen lichtemittierenden gestapelten Körper auf, welcher eine Basisisolierschicht 16 und eine erste bis dritte lichtemittierende Halbleitereinheit 10, 20 und 30 aufweist, welche aufeinanderfolgend auf der Basisisolierschicht 16 gestapelt sind. Der lichtemittierende gestapelte Körper kann eine erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 aufweisen, welche zwischen einer ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 und einer zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 angeordnet ist, und eine zweite Zwischenschichtisolierschicht IL2, welche zwischen der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 und der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 angeordnet ist.
  • Die erste bis dritte lichtemittierende Halbleitereinheit 10, 20 und 30 haben Halbleiterschichten 10a, 20a und 30a des ersten Leitfähigkeitstyps, Halbleiterschichten 10c, 20c und 30c des zweiten Leitfähigkeitstyps und aktive Schichten 10b, 20b und 30b, welche jeweils dazwischen angeordnet sind.
  • Die Halbleiterschichten 10a, 20a und 30a des ersten Leitfähigkeitstyps und die Halbleiterschichten 10c, 20c und 30c des zweiten Leitfähigkeitstyps können jeweils eine p-Typ Halbleiterschicht und eine n-Typ Halbleiterschicht sein. Beispielsweise können die Halbleiterschichten des ersten und des zweiten Leitfähigkeitstyps unter Verwendung eines Nitridhalbleiters gebildet werden, welcher durch eine empirische Formel AlxInyGa(1-x-y)N repräsentiert wird (wobei 0≤x≤1, 0≤y≤1 und 0≤x+y≤1), sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann ein GaAs-basierter Halbleiter oder ein GaPbasierter Halbleiter verwendet werden. Die aktiven Schichten 10b, 20b und 30b können eine Mehrfachquantentopf (MQW)-Struktur haben, in welcher eine Quantentopfschicht und eine Quantensperrschicht alternierend gestapelt sind. Beispielsweise können die aktiven Schichten 10b, 20b und 30b eine Nitrid-MQW sein wie beispielsweise InGaN/GaN, GaN/AlGaN, sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann ein anderer Halbleiter wie beispielsweise GaAs/AlGaAs, InGaP/GaP oder GaP/AlGaP verwendet werden.
  • Die erste bis dritte lichtemittierende Halbleitereinheit 10, 20 und 30 kann konfiguriert sein, um Licht zu emittieren, welches unterschiedliche Wellenlängen hat. Zustände von emittiertem Licht können auf verschiedenen Wegen implementiert sein.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform können die aktiven Schichten 10b, 20b und 30b der ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit Licht emittieren, welches Farben unterschiedlich voneinander hat. Beispielsweise können die aktiven Schichten 10b, 20b und 30b der ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit jeweils rotes, grünes und blaues Licht emittieren. In dieser Anordnung kann in einem Vorgang, in welchem ein Licht kurzer Wellenlänge extrahiert wird, ein Verlust von Licht aufgrund einer Absorption durch eine aktive Schicht für ein Licht langer Wellenlänge verhindert werden.
  • Das LED-Lichtquellenmodul 50 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann eine Durchgangselektrodenstruktur zum selektiven Betreiben der ersten bis dritten lichtemittierenden Einheit 10, 20 und 30, welche einem Unterpixel entsprechen, haben. Die Durchgangselektrodenstruktur kann in einer Stapelrichtung (einer Richtung rechtwinklig zu der Platine) des LED-Lichtquellenmoduls gebildet sein.
  • Wie in 7 veranschaulicht ist, hat das LED-Lichtquellenmodul 50 eine Durchgangselektrodenstruktur für jedes Pixel und kann eine gemeinsame Elektrode CE und eine erste bis dritte Individualelektrode E1, E2 und E3 aufweisen.
  • Die gemeinsame Elektrode CE kann mit den Halbleiterschichten 10a, 20a und 30a des ersten Leitfähigkeitstyps der ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30 gemeinsam verbunden sein, während sie durch die Basisisolierschicht 16, die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10, die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit 20, die erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 und die zweite Zwischenschichtisolierschicht IL2 verläuft.
  • Wie in den 4 bis 7 veranschaulicht ist, kann die gemeinsame Elektrode CE eine erste Elektrode 12 aufweisen, welche innerhalb der Basisisolierschicht 16 angeordnet ist und mit einer Halbleiterschicht 10a des ersten Leitfähigkeitstyps der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 verbunden ist, eine erste leitfähige Durchkontaktierung 42a, welche mit der ersten Elektrode 12 verbunden ist und durch die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10 verläuft, eine zweite Elektrode 22, welche mit der ersten leitfähigen Durchkontaktierung 42a verbunden ist und mit der Halbleiterschicht 20a des ersten Leitfähigkeitstyps der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 innerhalb der ersten Zwischenschichtisolierschicht IL1 verbunden ist, eine zweite leitfähige Durchkontaktierung 42b, welche mit der zweiten Elektrode 22 verbunden ist und durch die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit 20 verläuft, und eine dritte Elektrode 32, welche mit der zweiten leitfähigen Durchkontaktierung 42b verbunden ist und mit der Halbleiterschicht 30a des ersten Leitfähigkeitstyps der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 innerhalb der zweiten Zwischenschichtisolierschicht IL2 verbunden ist.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform können die ersten bis dritten Elektroden 12, 22 und 32 Kontaktelektroden 12a, 22a und 32a aufweisen und Elektrodenpfosten 12b, 22b und 32b, welche auf den Kontaktelektroden 12a, 22a und 32a jeweils angeordnet sind. Die Kontaktelektroden 12a, 22a und 32a der ersten bis dritten Elektroden können auf einem Mesa-geätzten Bereich angeordnet sein, in welchem die aktiven Schichten 10b, 20b und 30b und die Halbleiterschichten 10c, 20c und 30c des zweiten Leitfähigkeitstyps teilweise entfernt sind, um jeweils mit den Halbleiterschichten 10a, 20aund 30a des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden zu sein. Die Elektrodenpfosten 12b, 22b und 32b können eingesetzt werden, um eine erwünschte Elektrodenhöhe zu erlangen.
  • Die erste leitfähige Durchkontaktierung 42a kann elektrisch von der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 in einem Pfad getrennt sein, in welchem die erste leitfähige Durchkontaktierung durch die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10 hindurchtritt. Wie in den 4 bis 7 veranschaulicht ist, kann die Isolierung als die erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 implementiert sein, welche um die erste leitfähige Durchkontaktierung 42a entlang einer Innenwand eines ersten Lochs V1a erstreckt ist. In einer Art und Weise ähnlich dazu kann die zweite Zwischenschichtisolierschicht IL2 um die zweite leitfähige Durchkontaktierung 42b erstreckt sein, um es der zweiten leitfähigen Durchkontaktierung 42b entlang einer Innenwand des zweiten Lochs V1b zu erlauben, elektrisch von der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 isoliert zu sein.
  • Die ersten bis dritten Individualelektroden E1, E2 und E3 können jeweils mit den Halbleiterschichten 10c, 20c und 30c des zweiten Leitfähigkeitstyps der ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30 verbunden sein.
  • Die erste Individualelektrode E1 kann eine vierte Elektrode 13 aufweisen, welche durch die Basisisolierschicht 16 hindurchtritt und mit der Halbleiterschicht 10c des zweiten Leitfähigkeitstyps der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 verbunden ist. Die vierte Elektrode 13 kann eine Kontaktelektrode 13a und einen Elektrodenpfosten 13b in einer Art und Weise ähnlich zu der ersten Elektrode 12 und der zweiten Elektrode 22 aufweisen.
  • Die zweite Individualelektrode E2 tritt durch die Basisisolierschicht 16, die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10 und die erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 hindurch und kann mit der Halbleiterschicht 20c des zweiten Leitfähigkeitstyps der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 verbunden sein.
  • Wie in den 5 und 7 veranschaulicht ist, kann die zweite Individualelektrode E2 eine fünfte Elektrode 14 aufweisen, welche innerhalb der Basisisolierschicht 16 angeordnet ist und elektrisch von der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 isoliert ist, eine dritte leitfähige Durchkontaktierung 44, welche mit der fünften Elektrode 14 verbunden ist und durch die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10 verläuft, und eine sechste Elektrode 24, welche mit der dritten leitfähigen Durchkontaktierung 44 verbunden ist und mit der Halbleiterschicht 20c der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 innerhalb der ersten Zwischenschichtisolierschicht IL1 verbunden ist.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann die sechste Elektrode 24 eine Kontaktelektrode 24a aufweisen und einen Elektrodenpfosten 24b, welcher auf der Kontaktelektrode 24a in einer Art und Weise ähnlich zu den ersten bis dritten Elektroden 12, 22 und 32, welche obenstehend beschrieben sind, angeordnet ist. Auf der anderen Seite kann die fünfte Elektrode 14 eine Nicht-Kontaktelektrode 14a, welche nicht mit der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 verbunden ist, und einen Elektrodenpfosten 14b aufweisen. Die Nicht-Kontaktelektrode 14a kann kleiner gebildet sein als ein drittes Loch V2 in einer Art und Weise, welche dieselbe ist wie eine beispielhafte Ausführungsform. Alternativ kann die Nicht-Kontaktelektrode 14a in einer solchen Art und Weise gebildet sein, dass eine zusätzliche Isolierschicht vorgesehen ist (Bezug nehmend auf 31). Die erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 kann um die dritte leitfähige Durchkontaktierung 44 entlang einer Innenwand des dritten Lochs V2 erstreckt sein, um es der dritten leitfähigen Durchkontaktierung 44 zu erlauben, elektrisch von der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 getrennt zu sein.
  • Die dritte Individualelektrode E3 verläuft durch die Basisisolierschicht 16, die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10, die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit 20, die erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 und die zweite Zwischenschichtisolierschicht IL2 und ist mit der Halbleiterschicht 30c des zweiten Leitfähigkeitstyps der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 verbunden.
  • Wie in den 6 und 7 veranschaulicht ist, weist die dritte Individualelektrode E3 eine siebte Elektrode 15 auf, welche innerhalb der Basisisolierschicht 16 angeordnet ist und elektrisch von der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 isoliert ist, eine vierte leitfähige Durchkontaktierung 45a, welche mit der siebten Elektrode 15 verbunden ist und durch die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10 verläuft, eine achte Elektrode 25, welche mit der vierten leitfähigen Durchkontaktierung 45a verbunden ist und elektrisch von der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 innerhalb der ersten Zwischenschichtisolierschicht IL1 isoliert ist, eine fünfte leitfähige Durchkontaktierung 45b, welche mit der achten Elektrode 25 verbunden ist und durch die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit 20 verläuft, und eine neunte Elektrode 35, welche mit der fünften leitfähigen Durchkontaktierung 45b verbunden ist und elektrisch mit der Halbleiterschicht 30c des zweiten Leitfähigkeitstyps der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 innerhalb der zweiten Zwischenschichtisolierschicht IL2 verbunden ist.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann die neunte Elektrode 35 eine Kontaktelektrode 35a und einen Elektrodenpfosten 35b in einer Art und Weise ähnlich zu der ersten bis dritten Elektrode 12, 22 und 32, welche obenstehend beschrieben sind, aufweisen. Andererseits können die siebte Elektrode 15 und die achte Elektrode 25 Nicht-Kontaktelektroden 15a und 25a, welche nicht mit der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 und der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 verbunden sind, und jeweils Elektrodenpfosten 15b und 25b aufweisen. Die Nicht-Kontaktelektroden 15a und 25a können gebildet sein, um kleiner zu sein als eine Fläche von Löchern V3a und V3b oder wenn eine zusätzliche Isolierschicht, wie in einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben, eingesetzt wird.
  • Die erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 kann um die vierte leitfähige Durchkontaktierung 45a entlang einer Innenwand eines vierten Lochs V3a erstreckt sein, um es der vierten leitfähigen Durchkontaktierung 45a zu erlauben, elektrisch von der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 isoliert zu sein. In einer Art und Weise ähnlich dazu kann die fünfte leitfähige Durchkontaktierung 45b von der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 durch die zweite Zwischenschichtisolierschicht IL2, welche entlang einer Innenwand eines fünften Lochs V3b erstreckt ist, elektrisch isoliert sein.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform können die erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 und die zweite Zwischenschichtisolierschicht IL2 aus Paaren von Isolierschichten 17 und 26 und 27 und 36 gebildet sein, welche an entgegengesetzten Oberflächen von zwei lichtemittierenden Halbleitereinheiten jeweils benachbart zueinander vorgesehen sind. Wie in den 4 bis 7 veranschaulicht ist, weist die erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 eine erste Isolierschicht 17 auf, welche an einer oberen Oberfläche (einer Oberfläche, mit welcher Elektroden nicht verbunden sind) der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 vorgesehen ist, und eine zweite Isolierschicht 26, welche auf einer unteren Oberfläche (einer Oberfläche, mit welcher Elektroden verbunden sind) der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 vorgesehen ist. In einer Art und Weise ähnlich dazu weist die zweite Zwischenschichtisolierschicht IL2 eine dritte Isolierschicht 27 auf, welche an einer oberen Oberfläche der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 vorgesehen ist, und eine vierte Isolierschicht 36, welche auf einer unteren Oberfläche der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 vorgesehen ist. Hier können die erste bis vierte Isolierschicht 17, 26, 27 und 36 als eine Bondingoberfläche für jede der lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30 vorgesehen sein. Zusätzlich dienen die zweite Isolierschicht 26 und die vierte Isolierschicht 36 dazu, Kontaktelektroden der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 und der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 zu schützen. Es wird im Detail in den 16 bis 30 beschrieben werden.
  • Das LED-Lichtquellenmodul 50 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann ferner eine äußere Isolierschicht 37 aufweisen, welche auf der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 angeordnet ist. Die äußere Isolierschicht 37 kann in einer Art und Weise ähnlich zu der ersten Isolierschicht 17 und der dritten Isolierschicht 27 gebildet sein. Die Basisisolierschicht 16 kann ein lichtabsorbierendes oder reflektierendes Material aufweisen. Die Basisisolierschicht kann gebildet werden unter Verwendung eines Materials wie beispielsweise der schwarzen Matrix, welche vorangehend beschrieben ist. Alternativ kann die Basisisolierschicht 16 gebildet werden unter Verwendung eines isolierenden Harzes, welches lichtreflektierende Partikel enthält. Beispielsweise kann das isolierende Harz gebildet sein unter Verwendung von Epoxid, Silizium, Polyacrylat, Polyimid, Polyamid und Benzocylobuten (BCB), ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die lichtreflektierenden Partikel können unter Verwendung von Titandioxid (TiO2) oder Aluminiumoxid (Al2O3) gebildet werden.
  • Wie in 7 veranschaulicht ist, weist das LED-Lichtquellenmodul 50 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform die Unterteilungsstruktur 46 auf, welche durch die erste bis dritte lichtemittierende Halbleitereinheit 10, 20 und 30, die erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 und die zweite Zwischenschichtisolierschicht IL2 hindurchtritt. Wie in den 2 und 3 veranschaulicht ist, erlaubt die Unterteilungsstruktur 46, dass eine Pixelfläche begrenzt wird und in die Mehrzahl von Pixeln PA unterteilt wird.
  • Hinsichtlich der Unterteilungsstruktur 46 ist die Basisisolierschicht 16, welche es nicht erlaubt, dass Licht übertragen wird (beispielsweise reflektierend) in einem unteren Abschnitt der Unterteilungsstruktur angeordnet, eine optische Interferenz zwischen Pixeln PA kann effektiv durch die Unterteilungsstruktur 46 verhindert werden.
  • Die Unterteilungsstruktur 46, welche in einer beispielhaften Ausführungsform eingesetzt ist, kann erste bis dritte Unterteilungen 46a, 46b und 46c aufweisen, welche jeweils durch die erste bis dritte lichtemittierende Halbleitereinheit verlaufen. Die ersten bis dritten Unterteilungen 46a, 46b und 46c können integral miteinander verbunden sein. Die ersten bis dritten Unterteilungen 46a, 46b und 46c können unter Verwendung eines metallischen Materials, demselben wie die leitfähigen Durchkontaktierungen, welche in einer beispielhaften Ausführungsform eingesetzt werden, gebildet werden.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform können Oberflächen der gemeinsamen Elektrode CE und der ersten bis dritten Individualelektroden E1, E2 und E3 jeweils mit der gemeinsamen Elektrodenkontaktstelle N0 und den ersten bis dritten Individualelektrodenkontaktstellen P1 bis P3, welche auf unteren Oberfläche der Basisisolierschicht 16 angebracht sind, verbunden sein,. Die gemeinsame Elektrodenkontaktstelle N0 und die erste bis dritte Individualelektrodenkontaktstellen P1 bis P3 sind mit einer Schaltung innerhalb der Platine 60 verbunden, und die Schaltung innerhalb der Platine 60 kann konfiguriert sein, um selektiv ein Unterpixel (eine lichtemittierende Halbleitereinheit) jedes Pixels PA zu betreiben.
  • Wenn beispielsweise eine Spannung an die gemeinsame Elektrodenkontaktstelle N0 und die erste Individualelektrodenkontaktstelle P1 angelegt wird, wie in 4 veranschaulicht ist, kann das entsprechende Pixel rotes Licht emittieren. Wenn eine Spannung an die gemeinsame Elektrodenkontaktstelle N0 und die zweite Individualelektrodenkontaktstelle P2 angelegt wird, wie in 5 veranschaulicht ist, kann das entsprechende Pixel grünes Licht emittieren. Zusätzlich kann, wenn eine Spannung an die gemeinsame Elektrodenkontaktstelle N0 und die dritte Individualelektrodenkontaktstelle P3 angelegt wird, wie in 6 veranschaulicht ist, das entsprechende Pixel blaues Licht emittieren.
  • Wie obenstehend beschrieben ist, kann jede der lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30, welche Unterpixel R, G und B bilden, verschiedene Schaltungsverbindungskonfigurationen haben, welche unabhängig zu betreiben sind.
  • 8 ist ein Schaltbild der Pixelfläche PA des LED-Lichtquellenmoduls 50, welches in 1 veranschaulicht ist. Hier bezeichnen „R“, „G“ und „B“ Unterpixel in einem Pixel PA, welches in 1 veranschaulicht ist, und können jeweils als die erste bis dritte lichtemittierende Halbleitereinheit 10, 20 und 30 verstanden werden.
  • Wie in 8 veranschaulicht ist, kann eine Kathode (N0, eine gemeinsame Elektrodenkontaktstelle) der lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30 mit einer Kathode von lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30 eines anderen Pixels, welcher in derselben Zeile angeordnet ist, verbunden sein, und Anoden P1, P2 und P3 der lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30 können mit einem Konstantstrom-Eingangsanschluss einer LED-Treiberschaltung für jede Farbe in derselben Spalte verbunden sein. Wenn einer Kathode einer LED in einer Zeile durch eine Steuereinheit Leistung zugeführt wird und Anoden P1, P2 und P3 Leistung zugeführt wird, welche eine erwünschte Farbe haben, und zwar durch ein Steuern der LED-Treiberschaltung, kann eine lichtemittierende Halbleitereinheit eines erwünschten Unterpixels in einem Pixel Licht emittieren.
  • Wie obenstehend beschrieben ist, kann, wenn lichtemittierende Halbleitereinheiten 10, 20 und 30, welche eine erwünschte Farbe haben, selektiv in jedem Pixel PA betrieben werden, ein erwünschtes Farbbild in einem gesamten Anzeigefeld vorgesehen sein. Zusätzlich werden eine Pixelfläche und eine Anordnung einer vertikalen Elektrodenstruktur angemessen durch die Unterteilungsstruktur 46 angepasst, um eine Fläche eines Pixels verschiedentlich anzupassen.
  • Die 9, 10, 11, 12 und 13 sind Querschnittsansichten, welche einen Vorgang zum Bilden eines ersten gestapelten Halbleiterkörpers veranschaulichen, welcher in dem LED-Lichtquellenmodul 50, welches in 1 veranschaulicht ist, einsetzbar ist. Diese Querschnittsansichten können verstanden werden, um einen Querschnitt, aufgenommen entlang einer Linie II-II' eines Pixels, welches in 2 veranschaulicht ist, zu veranschaulichen.
  • Wie in 9 veranschaulicht ist, kann die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10 auf einem Wachstumssubstrat 11 gebildet sein.
  • Die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10 kann die Halbleiterschicht 10a des ersten Leitfähigkeitstyps, die aktive Schicht 10b und die Halbleiterschicht 10c des zweiten Leitfähigkeitstyps aufweisen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die aktive Schicht 10b konfiguriert sein, um rotes Licht zu emittieren. Beispielsweise kann die aktive Schicht Licht emittieren, welches eine Wellenlänge von 610 nm bis 640 nm hat.
  • Jede Schicht der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 kann unter Verwendung eines Nitridhalbleiters gebildet werden, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Jede Schicht davon kann auf dem Wachstumssubstrat 11 unter Verwendung eines Verfahrens wie beispielsweise einer metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD), Molekularstrahlepitaxie (MBE), einer Hydridgasphasenepitaxie (HVPE) oder dergleichen wachsen.
  • Die Halbleiterschicht 10a des ersten Leitfähigkeitstyps kann gebildet werden unter Verwendung eines Nitridhalbleiters, welcher durch eine empirische Formel n-Typ AlxInyGa1-x-yN repräsentiert wird (wobei 0≤x≤1, 0≤y≤1 und 0≤x+y≤1) ist, und eine n-Typ Störstelle kann Si sein. Beispielsweise kann die Halbleiterschicht 10a des ersten Leitfähigkeitstyps unter Verwendung von n-Typ GaN gebildet werden. Die Halbleiterschicht 10c des zweiten Leitfähigkeitstyps kann eine Nitridhalbleiterschicht sein, welche durch eine empirische Formel p-Typ AlxInyGa1-x-yN repräsentiert wird, und eine p-Typ Störstelle kann Magnesium (Mg) sein. Beispielsweise kann die Halbleiterschicht 10c des zweiten Leitfähigkeitstyps unter Verwendung von p-Typ AlGaN/GaN gebildet werden. Die aktive Schicht 10b kann eine Mehrfachquantentopf(MQW)-Struktur haben, in welcher eine Quantentopfschicht und eine Quantensperrschicht alternierend gestapelt sind. Beispielsweise kann, wenn ein Nitridhalbleiter verwendet wird, die aktive Schicht 10b eine GaN/InGaN-MQW-Struktur haben.
  • Eine Pufferschicht kann auf dem Wachstumssubstrat 11 im Vorab gebildet werden. Die Pufferschicht kann gebildet werden unter Verwendung eines Nitridhalbleiters, welcher durch eine empirische Formel AlxInyGa1-x-yN (0≤x≤1 und 0≤y≤1) repräsentiert wird. Beispielsweise kann die Pufferschicht gebildet werden unter Verwendung von AlN, AlGaN oder InGaN.
  • Als Nächstes kann, wie in 10 veranschaulicht ist, die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10 Mesa-geätzt werden, um es der Halbleiterschicht 10a des ersten Leitfähigkeitstyps zu erlauben, teilweise freiliegend zu sein.
  • Dieser Ätzvorgang kann durch ein teilweises Entfernen der Halbleiterschicht 10c des zweiten Leitfähigkeitstyps und der aktiven Schicht 10bdurchgeführt werden. Ein freiliegender Abschnitt, ein Mesa-geätzter Abschnitt ME1 [Bem: in 11 und 31 nur „ME“ statt „ME1“] der Halbleiterschicht 10a des ersten Leitfähigkeitstyps erlaubt es einer Elektrode, gebildet zu werden.
  • Als Nächstes können, wie in 11 veranschaulicht ist, Elektrodenschichten 12a, 13a, 14a und 15a in dem freiliegenden Bereich, dem Mesa-geätzten Bereich ME1 der Halbleiterschicht 10a des ersten Leitfähigkeitstyps und Abschnitten der Halbleiterschicht 10c des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet werden. Die Elektrodenschichten 13a, 14a und 15a können jeweils Längen von Abständen d1, d2 und d3 haben.
  • Positionen, auf welchen die Elektrodenschichten 12a, 13a, 14a und 15a gebildet werden, können entsprechend zu Positionen der gemeinsamen Elektrode CE und der ersten bis dritten Individualelektrode E1, E2 und E3, welche in einer beispielhaften Ausführungsform, welche voranstehend beschrieben ist, beschrieben sind, sein. Die Elektrodenschichten 12a, 13a, 14a und 15a können ein Material wie beispielsweise Silber (Ag), Nickel (Ni), Aluminium (Al), Rhodium (Rh), Palladium (Pd), Iridium (Ir), Ruthenium (Ru), Mg, Zink (Zn), Platin (Pt), Gold (Au) oder dergleichen jeweils aufweisen und können eine Einschichtstruktur oder eine Mehrschichtstruktur haben. Die Elektrodenschichten 12a, 13a, 14a und 15a können durch einen einzelnen Elektrodenbildungsvorgang gebildet werden, sind jedoch nicht darauf beschränkt. In diesem Fall können die Elektrodenschichten unter Verwendung desselben Elektrodenmaterials gebildet werden.
  • Ein Abschnitt der Elektrodenschichten, in anderen Worten gesagt Elektrodenschichten 12a und 13a, bezogen auf die gemeinsame Elektrode CE und die erste Individualelektrode E1, können als eine Kontaktelektrode verwendet werden. Die Kontaktelektroden 12a und 13a können gebildet werden, um eine ausreichende Größe haben, um mit der Halbleiterschicht 10a des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht 10c des zweiten Leitfähigkeitstyps jeweils nach einem nachfolgenden Vorgang (beispielsweise Durchgangslochbildung) verbunden zu werden. Ein anderer Abschnitt davon, in anderen Worten gesagt Elektrodenschichten 14a und 15a, bezogen auf die zweite Individualelektrode E2 und die dritte Individualelektrode E3, können als eine Nicht-Kontaktelektrode verwendet werden. Wenn die Nicht-Kontaktelektroden 14a und 15a gebildet werden, um eine kleine Größe zu haben, muss die Nicht-Kontaktelektrode nicht elektrisch mit der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 in einem nachfolgenden Vorgang (beispielsweise Durchgangslochbildung) verbunden werden.
  • Als Nächstes werden, wie in 12 veranschaulicht ist, Elektrodenpfosten 12b, 13b, 14b und 15b jeweils auf den Kontaktelektroden 12a und 13a und den Nicht-Kontaktelektroden 14a und 15a gebildet. Die Elektrodenpfosten 12b, 13b, 14b und 15b können gebildet werden, um eine konstante Höhe zu haben. Nach dem Pfostenbildungsvorgang gefolgt durch einen Basisisolierschichtbildungsvorgang (Bezug nehmend auf 13) kann die Elektrode extern freigelegt sein. Die Elektrodenpfosten 12b, 13b, 14b und 15b können aus einem Metall wie beispielsweise Au, Kupfer (Cu), Ag und Al oder Legierungen davon gebildet werden.
  • Als Nächstes kann, wie in 13 veranschaulicht ist, die Basisisolierschicht 16 gebildet werden, um zu erlauben, dass Elektroden 12, 13, 14 und 15 freiliegend sind.
  • In diesem Verfahren des Bildens der Basisisolierschicht können, nachdem ein Isoliermaterial gebildet ist, um eine ausreichende Dicke zu haben, um es den Elektroden 12, 13, 14 und 15 zu erlauben, damit bedeckt zu sein, Oberflächen der Elektroden 12, 13, 14 und 15 durch einen Schleifvorgang freigelegt werden. Zusätzlich kann durch den Schleifvorgang eine Oberfläche 16A der Basisisolierschicht 16 als eine flache Oberfläche für ein Bonding vorgesehen werden. Die Basisisolierschicht 16 kann gebildet werden unter Verwendung verschiedener isolierender Materialen.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Basisisolierschicht 16 unter Verwendung eines isolierenden Materials gebildet werden, welches es nicht erlaubt, dass Licht übertragen wird, in anderen Worten gesagt, ein lichtabsorbierendes isolierendes Material oder ein reflektierendes isolierendes Material. Beispielsweise kann die Basisisolierschicht 16 unter Verwendung eines Material gebildet werden, welches auf die schwarze Matrix, welche voranstehend beschrieben ist, bezogen ist oder ein isolierendes Harz, welches mit lichtreflektierendem Pulver gemischt ist. Das isolierende Harz kann gebildet werden unter Verwendung von Epoxid, Silizium, Polyacrylat, Polyimid, Polyamid und Benzocyclobuten (BCB). Die lichtreflektierenden Partikel können unter Verwendung von Titandioxid (TiO2) oder Aluminiumoxid (Al2O3) gebildet werden.
  • Die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit und die dritte lichtemittierende Halbleitereinheit, welche für einen Vorgang des Herstellens eines Anzeigefeldes oder eines Lichtquellenmoduls gemäß einer beispielhaften Ausführungsform verwendet werden, können durch einen Vorgang ähnlich einem vorangehenden Vorgang bereitgestellt werden.
  • Die 14 und 15 sind Seitenquerschnittsansichten eines zweiten gestapelten Halbleiterkörpers und eines dritten gestapelten Halbleiterkörpers, jeweils einsetzbar in dem LED-Lichtquellenmodul 50, welches in 1 veranschaulicht ist.
  • Unter Bezugnahme auf 14 kann eine zweite lichtemittierende Halbleitereinheit 20 auf dem Wachstumssubstrat 21 abgeschieden werden. Die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit 20 kann eine aktive Schicht 20b aufweisen, welche grünes Licht emittiert. Beispielsweise kann die aktive Schicht 20b eine Peakwellenlänge von 510 nm bis 550 nm haben. Eine Elektrode 22 kann auf einer Halbleiterschicht 20a des ersten Leitfähigkeitstyps freiliegend zu einem Mesa-geätzten Bereich ME2 angeordnet sein, und zwei Elektroden 24 und 25 können auf der Halbleiterschicht 20c des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet sein. Eine zweite Isolierschicht 26, welche eine flache obere Oberfläche 26A hat, um es den Elektroden 22, 24 und 25 zu erlauben, freiliegend zu sein, kann vorgesehen sein. Die zweite Isolierschicht 26 kann unter Verwendung eines lichtübertragenden beziehungsweise lichtdurchlässigen isolierenden Materials gebildet werden. Beispielsweise kann die zweite Isolierschicht 26 gebildet werden unter Verwendung von Epoxid, Silizium, Polyacrylat, Polyimid, Polyamid und Benzocyclobuten (BCB).
  • Die Elektroden 22, 24 und 25 können jeweils in Bereichen entsprechend der gemeinsamen Elektrode CE, der zweiten Individualelektrode P2 und der dritten Individualelektrode P3 angeordnet sein. Die Elektroden 22 und 24 können jeweils Kontaktelektroden 22a und 24a und Elektrodenpfosten 22b und 24b aufweisen. Hier können die Kontaktelektroden 22a und 24a eine transparente Elektrode sein, welche aus einem Material gebildet ist wie beispielsweise einem Indium-Zinn-Oxid (ITO). Demnach kann, auch wenn die Kontaktelektroden 22a und 24a gebildet werden, um eine ausreichende Fläche zu haben, ein signifikanter optischer Verlust verhindert werden. Die Elektrode 25 kann eine Nicht-Kontaktelektrode 25a und eien Elektrodenpfosten 25 aufweisen.
  • Unter Bezugnahme auf 15 kann eine dritte lichtemittierende Halbleitereinheit 30 auf einem Wachstumssubstrat 31 angeordnet sein. Die dritte lichtemittierende Halbleitereinheit 30 kann die aktive Schicht 30b aufweisen, welche blaues Licht emittiert. Beispielsweise kann die aktive Schicht 30b eine Peakwellenlänge von 440 nm bis 460 nm haben. Eine Elektrode 32 kann auf einer Halbleiterschicht 30a des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet sein, welche zu einem Mesa-geätzten Bereich ME3 freiliegend ist, und eine Elektrode 35 kann auf einer Halbleiterschicht 30c des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet sein. Eine dritte Isolierschicht 36, welche eine flache obere Oberfläche 36A hat, um es den Elektroden 32 und 35 zu erlauben, freiliegend zu sein, kann gebildet werden. Die dritte Isolierschicht 36 kann gebildet werden unter Verwendung eines lichtdurchlässigen Isoliermaterials. Beispielsweise kann die dritte Isolierschicht 36 gebildet werden unter Verwendung von Epoxid, Silizium, Polyacrylat, Polyimid, Polyamid und Benzocyclobuten (BCB).
  • Die Elektroden 32 und 35 können in Bereichen angeordnet werden, welche jeweils der der gemeinsamen Elektrode CE und der dritten Individualelektrode P3 entsprechen. Die Elektroden 32 und 35 können jeweils Kontaktelektroden 32a und 35a und Elektrodenpfosten 32b und 35b aufweisen. Hier kann die Kontaktelektrode 32a, welche auf der Halbleiterschicht 30c des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist, unter Verwendung einer transparenten Elektrode gebildet werden, welche aus einem Material wie beispielsweise ITO gebildet ist.
  • Die 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 und 30 sind Querschnittsansichten eines Verfahrens zum Herstellen des LED-Lichtquellenmoduls 50, welches in 1 veranschaulicht ist. Diese Figuren stellen beispielhaft das Verfahren zum Herstellen eines Anzeigefelds (oder eines Lichtquellenmoduls) unter Verwendung von lichtemittierenden Halbleitereinheiten, welche in den 13 bis 15 veranschaulicht sind, dar.
  • Wie in 16 veranschaulicht ist, kann die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10, welche in 13 veranschaulicht ist, vorübergehend an ein Abstützsubstrat 41 unter Verwendung einer Bondingschicht 42 gebondet werden.
  • Dieser Bondingvorgang kann durchgeführt werden, um es einer Oberfläche 16A der Basisisolierschicht 16, in welcher die Elektroden 12, 13, 14 und 15 freiliegend sind, zu erlauben, dem Abstützsubstrat 41 gegenüber zu liegen.
  • Als Nächstes kann, wie in 17 veranschaulicht ist, das Wachstumssubstrat 11 von der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 entfernt werden.
  • Dieser Substratentfernungsvorgang kann durchgeführt werden unter Verwendung eines Laserabhebe- und/oder mechanischen/chemischen Poliervorgangs. Ein zusätzlicher Schleifvorgang kann auf eine Oberfläche der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10, von welcher das Wachstumssubstrat 11 entfernt ist, angewandt werden.
  • Als Nächstes können, wie in 18 veranschaulicht ist, Löcher Vla, V2, V3a und TH1 zur Bildung einer Elektrodenstruktur und einer Unterteilungsstruktur in der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 gebildet werden.
  • Die Löcher Vla, V2 und V3a für die Elektrodenstruktur können als ein vertikaler Pfad für eine Verbindung der Elektroden 12, 14 und 15 der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 mit der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 vorgesehen werden, um die gemeinsame Elektrode CE, die zweite Individualelektrode E2 und die dritte Individualelektrode E3 zu bilden. Das Loch TH1 für die Bildung der Unterteilungsstruktur kann gebildet werden, um das Pixel PA zu bilden, wie in 2 und 3 veranschaulicht ist. In anderen Worten gesagt kann das Loch TH1 zur Bildung der Unterteilungsstruktur eine Größe und eine Form des Pixels PA bestimmen und ferner eine Anordnung einer Mehrzahl von Pixeln.
  • Als Nächstes wird, wie in 19 veranschaulicht ist, die erste Isolierschicht 17 auf der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 gebildet, um zu erlauben, dass die Löcher V1a, V2, V3a und TH1 damit gefüllt werden.
  • Nachdem die erste Isolierschicht 17 darauf gebildet ist, kann eine Oberfläche der ersten Isolierschicht durch einen zusätzlichen Poliervorgang ausgeglichen bzw. eingeebnet werden. Die erste Isolierschicht 17 kann unter Verwendung eines lichtdurchlässigen Isoliermaterials gebildet werden. Beispielsweise kann die erste Isolierschicht 17 unter Verwendung nicht nur eines lichtdurchlässigen Isolierharzes, welches vorangehend beschrieben ist, sondern auch SiO2, Si3N4, HfO2, SiON, TiO2, Ta2O3, or SnO2 gebildet werden.
  • Die erste Isolierschicht 17 kann eine Oberfläche haben, welche mit der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 zu bonden ist. Zusätzlich kann die erste Isolierschicht 17 dazu dienen, um eine unerwünschte Verbindung der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 mit einer leitfähigen Durchkontaktierung zu vermeiden, welche innerhalb der Löcher V1a, V2 und V3a angeordnet ist, welche in einem nachfolgenden Vorgang zu bilden sind.
  • Als Nächstes wird, wie in 20 veranschaulicht ist, ein Material, mit welchem die Löcher V1a, V2, V3a und TH1 gefüllt sind, teilweise entfernt, um sekundäre Löcher V1a', V2', V3a' und TH1' bereitzustellen.
  • Die sekundären Löcher V1a', V2', V3a' und TH1' können eine unerwünschte Verbindung der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 mit einer leitfähigen Durchkontaktierung oder einer Unterteilung verhindern, welche in einem nachfolgenden Vorgang zu bilden ist, wenn ein Material der ersten Isolierschicht 17 in einer Innenwand davon verbleibt.
  • Als Nächstes werden, wie in 21 veranschaulicht ist, die sekundären Löcher V1a', V2', V3a' und TH1' mit einem metallischen Material gefüllt, um leitfähige Durchkontaktierungen 42a, 44a und 45a und die erste Unterteilung 46a zu bilden.
  • Die leitfähigen Durchkontaktierungen 42a, 44a und 45a, welche in diesem Vorgang des Bildens von leitfähigen Durchkontaktierungen und der ersten Unterteilung 46a gebildet werden, können jeweils mit Elektroden 12, 14 und 15 der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 verbunden werden. Die erste Unterteilung 46a kann unter Verwendung eines metallischen Materials gebildet werden, demselben wie demjenigen der leitfähige Durchkontaktierungen 42a, 44a und 45a. Die erste Unterteilung 46a, das heißt das metallische Material, kann effektiv eine Lichtinterferenz zwischen Pixeln verhindern.
  • Wie in 22 veranschaulicht ist, kann die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit 20, welche in 14 veranschaulicht ist, an die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10 gebondet werden.
  • Dieser Bondingvorgang kann durchgeführt werden durch ein Pressen der ersten Isolierschicht 17 der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 und der zweiten Isolierschicht 26 der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 bei einer hohen Temperatur. Ohne die Verwendung eines zusätzlichen Harzes zum Bonden kann ein Bonden mit einem erwünschten Festigkeitsgrad erlangt werden. In diesem Bondingvorgang können die Elektroden 22, 24 und 25 der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 jeweils mit den leitfähigen Durchkontaktierungen 42a, 44a und 45a der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 verbunden werden.
  • Als Nächstes kann, wie in 23 veranschaulicht ist, das Wachstumssubstrat 21 von der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 entfernt werden.
  • Dieser Substratentfernungsvorgang kann durchgeführt werden durch ein Verwenden eines Laserabhebe- und/oder mechanischen-chemischen Poliervorgangs. In einer Art und Weise ähnlich zu einem vorangehenden Vorgang kann ein zusätzlicher Schleifvorgang auf eine Oberfläche der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 angewandt werden, von welcher das Wachstumssubstrat 21 entfernt wird.
  • Als Nächstes können, wie in 24 veranschaulicht ist, die Löcher V1b, V3b und TH2 zur Bildung einer Elektrodenstruktur und einer Unterteilungsstruktur in der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 gebildet werden, und eine dritte Isolierschicht 27 kann auf der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 gebildet werden, um die Löcher V1b, V3b und TH2 damit zu füllen.
  • Die Löcher V1b und V3b für die Elektrodenstruktur können als vertikale Pfade für eine Verbindung der Elektroden 22 und 25 der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 mit der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 vorgesehen sein, um die gemeinsame Elektrode CE und die dritte Individualelektrode E3 zu bilden. Das Loch TH2 zur Bildung der Unterteilungsstruktur kann in einer Position gebildet werden, welche der ersten Unterteilung 46a entspricht.
  • Als Nächstes werden, wie in 25 veranschaulicht ist, nachdem ein Material, mit welchem die Löcher V1b, V3b und TH2 gefüllt sind, teilweise entfernt ist, um die sekundären Löcher zu bilden, die sekundären Löcher mit einem metallischen Material gefüllt, um leitfähige Durchkontaktierungen 42b und 45b und eine zweite Unterteilung 46b zu bilden.
  • Durch diesen Vorgang kann, wenn ein Material der dritten Isolierschicht 27 um die leitfähigen Durchkontaktierungen 42b und 45b und die zweite Unterteilung 46b herum verbleibt, eine unerwünschte Verbindung der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 verhindert werden. Die leitfähigen Durchkontaktierungen 42b und 45b, welche in diesem Vorgang gebildet werden, können mit den Elektroden 22 und 25 der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 jeweils verbunden werden. Die zweite Unterteilung 46b kann gebildet werden, um mit der ersten Unterteilung 46a verbunden zu werden. Die zweite Unterteilung 46b kann gebildet werden unter Verwendung eines metallischen Materials, demselben wie die leitfähigen Durchkontaktierungen 42b und 45b.
  • Als Nächstes kann, wie in 26 veranschaulicht ist, die dritte lichtemittierende Halbleitereinheit 30, welche in 15 veranschaulicht ist, an die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit 20 gebondet werden.
  • Dieser Bondingvorgang kann durchgeführt werden durch ein Pressen der dritten Isolierschicht 27 der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 und der vierten Isolierschicht 36 der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 bei einer hohen Temperatur. Ohne die Verwendung eines zusätzlichen Harzes zum Bonden kann ein Bonden mit einem erwünschten Festigkeitsgrad durchgeführt werden. In diesem Bondingvorgang können die Elektroden 32 und 35 der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 jeweils mit den leitfähigen Durchkontaktierungen 42b und 45b der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 verbunden werden.
  • Als Nächstes kann, wie in 27 veranschaulicht ist, das Wachstumssubstrat 31 von der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 entfernt werden.
  • Dieser Substratentfernungsvorgang kann durchgeführt werden unter Verwendung eines Laserabhebe- und/oder mechanischen/chemischen Poliervorgangs. In einer Art und Weise ähnlich zu einem vorangehenden Vorgang kann ein zusätzlicher Schleifvorgang auf eine Oberfläche der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 angewandt werden, von welcher das Wachstumssubstrat 31 entfernt wird.
  • Wie obenstehend beschrieben ist, kann die gemeinsame Elektrode CE mit den Halbleiterschichten 10a, 20a und 30a des ersten Leitfähigkeitstyps der ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30 gemeinsam verbunden werden, während sie durch die Basisisolierschicht 16, die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10, die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit 20, die erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 und die zweite Zwischenschichtisolierschicht IL2 verläuft. Die dritte Individualelektrode E3 kann mit der Halbleiterschicht 30c des zweiten Leitfähigkeitstyps der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 verbunden werden, während sie durch die Basisisolierschicht 16, die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10, die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit 20, die erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 und die zweite Zwischenschichtisolierschicht IL2 verläuft.
  • Als Nächstes kann, wie in 28 veranschaulicht ist, ein Loch TH3 zum Bilden einer Unterteilungsstruktur in der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 gebildet werden, und die äußere Isolierschicht 37 kann auf der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 gebildet werden, um es dem Loch TH3 zu erlauben, damit gefüllt zu werden.
  • Das Loch TH3 zur Bildung der Unterteilungsstruktur kann in einer Position gebildet werden, welche der zweiten Unterteilung 46b entspricht, und die äußere Isolierschicht 37, welche als eine lichtdurchlässige Schutzschicht vorgesehen ist, kann dazu dienen, ein Feld zu schützen.
  • Als Nächstes werden, wie in 29 veranschaulicht ist, nachdem ein Material, mit welchem das Loch TH3 gefüllt ist, teilweise entfernt ist, um sekundäre Löcher zu bilden, die sekundären Löcher mit einem metallischen Material gefüllt, um eine dritte Unterteilung 46c zu bilden.
  • Die dritte Unterteilung 46c kann gebildet werden, um mit der zweiten Unterteilung 46b verbunden zu werden. Die dritte Unterteilung 46c erlaubt es, dass eine Pixel PA-Fläche begrenzt wird und die Unterteilungsstruktur 46 eine Lichtinterferenz zwischen Pixeln, die vorzusehen sind, verhindert, wobei die erste Unterteilung 46a und die zweite Unterteilung 46b miteinander in Serie verbunden sind.
  • Als Nächstes wird, wie in 30 veranschaulicht ist, das Abstützsubstrat 41 entfernt und die gemeinsame Elektrodenkontaktstelle N0 und die erste bis dritte Individualelektrodenkontaktstelle P1, P2 und P3 können auf den Elektroden 12, 13, 14 und 15 freiliegend zu einer unteren Oberfläche der Basisisolierschicht 16 jeweils gebildet werden.
  • Bei einem Herstellungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann, während sie für eine vertikale Verbindbarkeit zwischen lichtemittierenden Halbleitereinheiten gestapelt ist, ein Durchgangslochbildungsvorgang durchgeführt werden. Bei diesem Durchgangslochbildungsvorgang kann eine Ätzstoppschicht für verschiedene Zwecke eingesetzt werden.
  • Die 31, 32, 33, 34 und 35 sind Querschnittsansichten eines Verfahrens zum Herstellen des LED-Lichtquellenmoduls 50 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Ein Vorgang, welcher in 31 veranschaulicht ist, kann als ein Vorgang verstanden werden, welcher nach einem Mesa-Ätzvorgang in 10 durchgeführt wird.
  • Wie in 31 veranschaulicht ist, können in einer Art und Weise ähnlich zu einem Vorgang, welcher in 11 veranschaulicht ist, die Elektrodenschichten 12a, 13a, 14a und 15a auf einem freiliegenden Bereich ME1 der Halbleiterschicht 10a des ersten Leitfähigkeitstyps und Abschnitten der Halbleiterschicht 10c des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet werden. In einer Art und Weise jedoch unterschiedlich von einer beispielhaften Ausführungsform, welche voranstehend beschrieben ist, können, bevor die Elektrodenschichten 14a und 15a gebildet werden, Ätzstoppschichten 18b und 18c auf der Halbleiterschicht 10c des zweiten Leitfähigkeitstyps eingesetzt werden. Die Ätzstoppschichten 18b und 18c, welche in einer beispielhaften Ausführungsform eingesetzt werden, können eine Isoliermaterialschicht sein, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Weil die Ätzstoppschichten 18b und 18c, welche unter Verwendung eines Isoliermaterials gebildet werden, unter den wenigstens Nicht-Kontaktelektroden 14a und 15a vorgesehen sind, kann eine elektrische Isolierung von der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 stabil sichergestellt werden. Zusätzlich kann, bevor die Elektrodenschicht 13a gebildet wird, eine Stromsperrschicht 18a unter Verwendung eines Isoliermaterials, demselben wie die Ätzstoppschichten 18b und 18c auf der Halbleiterschicht 10c des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet werden. Die Stromsperrschicht 18a kann es erlauben, dass ein Strom effektiv durch die Elektrodenschicht 13a verteilt wird.
  • Als Nächstes werden, wie in 32 veranschaulicht ist, die Elektrodenpfosten 12b, 13b, 14b und 15b auf den Elektrodenschichten 12a, 13a, 14a und 15a jeweils gebildet, und die Basisisolierschicht 16 kann gebildet werden, um es den Elektroden 12, 13, 14 und 15 zu erlauben, freiliegend zu sein.
  • Die Elektrodenpfosten 12b, 13b, 14b und 15b können gebildet werden, um eine konstante Höhe auf den Kontaktelektroden 12a und 13a und den Nicht-Kontaktelektroden 14a und 15a zu haben. Ein Isoliermaterial für die Basisisolierschicht 16 wird gebildet, um eine ausreichende Dicke zu haben, um es den Elektroden 12, 13, 14 und 15 zu erlauben, damit bedeckt zu werden, und Oberflächen der Elektroden 12, 13, 14 und 15 können durch einen Schleifvorgang freigelegt werden. Zusätzlich kann durch den Schleifvorgang eine Oberfläche 16A der Basisisolierschicht 16 als eine flache Oberfläche zum Bonden vorgesehen werden.
  • Als Nächstes kann, wie in 33 veranschaulicht ist, in einer Art und Weise ähnlich zu beispielhaften Ausführungsfonnen (16 und 17), welche voranstehend beschrieben sind, nachdem die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10 an das Abstützsubstrat 41 unter Verwendung der Bondingschicht 42 gebondet ist, das Wachstumssubstrat 11 von der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 entfernt werden.
  • Als Nächstes können, wie in 34 veranschaulicht ist, die Löcher V1a, V2, V3a und TH1 zur Bildung einer Elektrodenstruktur und einer Unterteilungsstruktur auf der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 gebildet werden. In diesem Ätzvorgang können die Ätzstoppschichten 18b und 18c erlauben, dass eine Ätztiefe genau angepasst wird. Zusätzlich können die Ätzstoppschichten 18b und 18c verhindern, dass Oberflächen der Nicht-Kontaktelektroden 14a und 15a, welche mit anderen leitfähigen Durchkontaktierungen in einem nachfolgenden Vorgang zu verbinden sind, beschädigt werden. Im Detail können, wenn die Ätzstoppschichten 18b und 18c unter Verwendung eines isolierenden Materials gebildet werden, die Nicht-Kontaktelektroden 14a und 15a von der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 unter regelmäßigen Abständen durch die Ätzstoppschichten 18b und 18c beabstandet werden, zwei Komponenten die Nicht-Kontaktelektroden und die erste lichtemittierende Halbleitervorrichtung können leicht voneinander isoliert werden.
  • Als Nächstes wird, wie in 35 veranschaulicht ist, die erste Isolierschicht 17 auf der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 gebildet, um es den Löchern V1a, V2, V3a und TH1 zu erlauben, damit gefüllt zu werden, und ein Material, mit welchem die Löcher V1a, V2, V3a und TH1 gefüllt sind, wird teilweise entfernt, um die Sekundärlöcher V1a', V2', V3a' und TH1' zu bilden.
  • Nachdem die erste Isolierschicht 17 gebildet ist, kann eine Oberfläche davon durch einen zusätzlichen Schleifvorgang ausgeglichen werden. In einer beispielhaften Ausführungsform können in einem Vorgang für ein sekundäres Loch die Ätzstoppschichten 18b und 18c teilweise zusammen entfernt werden, um es den Nicht-Kontaktelektroden 14a und 15a zu erlauben, an einer Oberfläche C freigelegt zu werden. Durch diesen Vorgang können ohne einen zusätzlichen Vorgang die leitfähigen Durchkontaktierungen 44a und 45a, welche in dem Vorgang, welcher in 36 veranschaulicht ist, gebildet werden, jeweils leicht mit den Nicht-Kontaktelektroden 14a und 15a verbunden werden.
  • Wie obenstehend beschrieben ist, erlauben es die Ätzstoppschichten 18b und 18c, dass eine Ätztiefe angepasst wird, eine Elektrodenoberfläche geschützt wird, und eine vertikale Verbindungsstruktur (beispielsweise eine gemeinsame Elektrode, eine zweite Individualelektrode und eine dritte Individualelektrode), welche die Nicht-Kontaktelektroden 14a und 15a aufweist, gebildet wird.
  • 37 ist eine Seitenquerschnittsansicht, welche ein Anzeigefeld 100A gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
  • Unter Bezugnahme auf 37 weist das Anzeigefeld 100A eine Platine 60 und ein LED-Lichtquellenmodul 50A auf, welche auf der Platine angeordnet sind.
  • Das LED-Lichtquellenmodul 50A gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann verstanden werden, eine Struktur zu haben, welche ähnlich zu dem LED-Lichtquellenmodul 50 ist, welches in den 4 bis 7 (insbesondere 7) veranschaulicht ist, mit Ausnahme dessen, dass beide Elektroden der ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30 als gemeinsame Elektroden CE1 und CE2 vorgesehen sind. Eine Komponente einer beispielhaften Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf eine Beschreibung derselben als das oder ähnlich zu dem LED-Lichtquellenmodul 50, welches in den 4 bis 7 veranschaulicht ist, verstanden, solange die Komponente einer beispielhaften Ausführungsform nicht beschrieben ist, um gegensätzlich dazu zu sein.
  • Die erste gemeinsame Elektrode CE1 und die zweite gemeinsame Elektrode CE2, welche in einer beispielhaften Ausführungsform eingesetzt werden, können eine Durchgangselektrodenstruktur haben. Die erste gemeinsame Elektrode CE1 kann mit den Halbleiterschichten 10a, 20a und 30a des ersten Leitfähigkeitstyps der ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30 gemeinsam verbunden sein, während sie durch die Basisisolierschicht 16, die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10, die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit 20, die erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 und die zweite Zwischenschichtisolierschicht IL2 in einer Art und Weise ähnlich zu der gemeinsamen Elektrode CE, welche in 7 veranschaulicht ist, verläuft.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann in einer Art und Weise unterschiedlich von der beispielhaften Ausführungsform, welche voranstehend beschrieben ist, die zweite gemeinsame Elektrode CE2, welche eine andere Polarität hat, mit den Halbleiterschichten 10c, 20c und 30c des zweiten Leitfähigkeitstyps der ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30 gemeinsam verbunden werden, während sie durch die Basisisolierschicht 16, die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10, die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit 20, die erste Zwischenschichtisolierschicht IL1 und die zweite Zwischenschichtisolierschicht IL2 eher als die Individualelektrode verläuft.
  • Die zweite gemeinsame Elektrode CE2 kann eine vierte Elektrode 15' aufweisen, welche innerhalb der Basisisolierschicht 16 angeordnet ist und mit der Halbleiterschicht 10c des zweiten Leitfähigkeitstyps der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 verbunden ist, eine dritte leitfähige Durchkontaktierung 45a, welche mit der vierten Elektrode 15' verbunden ist und durch die erste lichtemittierende Halbleitereinheit 10 verläuft, eine fünfte Elektrode 25', welche mit der dritten leitfähigen Durchkontaktierung 45a verbunden ist und mit der Halbleiterschicht 20c des zweiten Leitfähigkeitstyps der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 innerhalb der ersten Zwischenschichtisolierschicht IL1 verbunden ist, eine vierte leitfähige Durchkontaktierung 45b, welche mit der fünften Elektrode 25' verbunden ist und durch die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit 20 verläuft, und eine sechste Elektrode 35', welche mit der vierten leitfähigen Durchkontaktierung 45b verbunden ist und mit der Halbleiterschicht 30c des zweiten Leitfähigkeitstyps der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 innerhalb der zweiten Zwischenschichtisolierschicht IL2 verbunden ist. In einer beispielhaften Ausführungsform können die vierte bis sechste Elektrode 15', 25' und 35' Kontaktelektroden 15a', 25a' und 35a' und Elektrodenpfosten 15b', 25b' und 35b' aufweisen, welche jeweils auf den Kontaktelektroden 15a', 25a' und 35a' angeordnet sind.
  • Erste und zweite gemeinsame Elektrodenkontaktstellen N0 und P0 können auf einer unteren Oberfläche der Basisisolierschicht 16 vorgesehen sein, um jeweils mit der ersten gemeinsamen Elektrode CE1 und der zweiten gemeinsamen Elektrode CE2 verbunden zu sein.
  • Wenn eine Spannung an die erste gemeinsame Elektrodenkontaktstelle N0 und die zweite gemeinsame Elektrodenkontaktstelle P0 angelegt wird, wird rotes, grünes und blaues Licht von der ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10, 20 und 30 emittiert. Demnach wird das rote, grüne und blaue Licht kombiniert, um weißes Licht zu emittieren. Wie obenstehend beschrieben ist, kann das LED-Lichtquellenmodul 50A konfiguriert sein, um weißes Licht vorzusehen.
  • 38 ist eine Seitenquerschnittsansicht, welche ein Anzeigefeld 100B gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
  • Unter Bezugnahme auf die 38 weist das Anzeigefeld 100B eine Platine 60 und eine LED-Lichtquellenmodul 50B auf, welches auf der Platine 60 angeordnet ist.
  • Das LED-Lichtquellenmodul 50B gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird verstanden, eine Struktur ähnlich zu dem Lichtquellenmodul 50 zu haben, welches in den 4 bis 7 (insbesondere 7) veranschaulicht ist, mit Ausnahme dessen, dass die erste bis dritte lichtemittierende Halbleitereinheit 10, 20 und 30 unterschiedliche Wellenlängenumwandlungsschichten einsetzen, während sie Licht emittieren, welches dieselbe Wellenlänge hat. Eine Komponente einer beispielhaften Ausführungsform kann unter Bezugnahme auf eine Beschreibung hinsichtlich einer Komponente, der gleichen wie oder ähnlich zu dem LED-Lichtquellenmodul 50, welches in den 4 bis 7 veranschaulicht ist, verstanden werden, solange nicht die Komponente einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben ist, um entgegengesetzt dazu zu sein.
  • Aktive Schichten 10b, 20b und 30b der ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30 können Licht emittieren, welches dieselbe Wellenlänge hat. Jede der aktiven Schichten 10b, 20b und 30b in einer beispielhaften Ausführungsform können ultraviolettes Licht emittieren (welches eine Wellenlänge von beispielsweise 380 nm bis 440 nm hat). Die erste bis dritte lichtemittierende Halbleitereinheit 10, 20 und 30 können erste bis dritte Lichtanpassungseinheiten 19, 29 und 39 aufweisen, welche jeweils auf oberen Oberflächen davon angeordnet sind. Die erste lichtanpassende Einheit 19 kann eine erste Wellenlängenumwandlungsschicht 19a aufweisen, welche ein Wellenlängenumwandlungsmaterial Pr enthält, welches ultraviolettes Licht in rotes Licht umwandelt. Die zweite lichtanpassende Einheit 29 kann eine zweite Wellenlängenumwandlungsschicht 29a aufweisen, welche ein Wellenlängenumwandlungsmaterial Pg enthält zum Umwandeln von ultraviolettem Licht in grünes Licht. Die dritte lichtanpassende Einheit 39 kann eine dritte Wellenlängenumwandlungsschicht 39a aufweisen, welche ein Wellenlängenumwandlungsmaterial Pb enthält, welches ultraviolettes Licht in blaues Licht umwandelt.
  • Die erste lichtanpassende Einheit 19 und die zweite lichtanpassende Einheit 29 können eine erste optische Filterschicht 19b und eine zweite optische Filterschicht 29b aufweisen, welche jeweils auf der ersten Wellenlängenumwandlungsschicht 19a und der zweiten Wellenlängenumwandlungsschicht 29a angeordnet sind. Die erste optische Filterschicht 19b und die zweite optische Filterschicht 29b können verhindern, dass eine unerwünschte Farbe von Licht erzeugt wird, wenn Licht, welches von der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 oder der dritten lichtemittierenden Halbleitereinheit 30 emittiert wird, in die erste Wellenlängenumwandlungsschicht 19a und die zweite Wellenlängenumwandlungsschicht 29a absorbiert wird, welche unter der ersten optischen Filterschicht und der zweiten optischen Filterschicht jeweils angeordnet sind. Die erste optische Filterschicht 19b kann ultraviolettes, blaues und grünes Licht blockieren, und die zweite optische Filterschicht 29b kann ultraviolettes Licht und blaues Licht blockieren. In einer Art und Weise unterschiedlich von einer beispielhaften Ausführungsform wird eine optische Filterschicht zum Blockieren von ultraviolettem Licht nicht eingesetzt oder nur in einem Abschnitt der lichtemittierenden Halbleitereinheit eingesetzt. Wie in einer beispielhaften Ausführungsform kann eine Lichtdiffusionsschicht 39b auf der dritten Wellenlängenumwandlungsschicht 39a angeordnet sein.
  • Die beispielhaften Ausführungsformen können verschiedentlich implementiert werden. Beispielsweise emittieren die aktiven Schichten der ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheiten blaues Licht, weisen die erste lichtemittierende Halbleitereinheit und die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit eine erste Wellenlängenumwandlungsschicht und eine zweite Wellenlängenumwandlungsschicht, welche jeweils auf oberen Oberflächen davon angeordnet sind, auf, und die erste Wellenlängenumwandlungsschicht und die zweite Wellenlängenumwandlungsschicht können jeweils blaues Licht in rotes Licht und grünes Licht umwandeln. Zusätzlich kann die erste lichtemittierende Halbleitereinheit ferner eine erste optische Filterschicht aufweisen, welche auf der ersten Wellenlängenumwandlungsschicht angeordnet ist und blaues Licht und grünes Licht blockiert, und die zweite lichtemittierende Halbleitereinheit kann ferner eine zweite optische Filterschicht aufweisen, welche auf der zweiten Wellenlängenumwandlungsschicht angeordnet ist und blaues Licht blockiert.
  • Wenigstens zwei lichtemittierende Halbleitereinheiten der ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheiten weisen aktive Schichten auf, welche Licht emittieren, welches im Wesentlichen dieselbe Wellenlänge hat, und wenigstens eine lichtemittierende Halbleitereinheit der wenigstens zwei lichtemittierenden Halbleitereinheiten kann eine Wellenlängenumwandlungsschicht aufweisen, ist aber nicht darauf beschränkt.
  • In den vorgehenden Ausführungsformen wird ein LED-Lichtquellenmodul, welches in einem Anzeigefeld eingesetzt wird, hauptsächlich beschrieben, ein LED-Lichtquellenmodul gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann aber in verschiedenen Vorrichtungen wie beispielsweise einer Beleuchtungsvorrichtung eingesetzt werden.
  • 39 ist eine Seitenquerschnittsansicht, welche ein LED-Lichtquellenmodul 50C gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht. 40 ist eine Bodenansicht, welche eine Kontaktstellanordnung des LED-Lichtquellenmoduls 50C, welches in 39 veranschaulicht ist, veranschaulicht. In einer Art und Weise ähnlich zu den vorangehenden Ausführungsformen kann das LED-Lichtquellenmodul 50C gemäß einer beispielhaften Ausführungsform einen gestapelten lichtemittierenden Körper EL aufweisen, welcher eine erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche entgegengesetzt der ersten Oberfläche und laterale Oberflächen, welche dazwischen angeordnet sind, hat, und eine erste Durchgangselektrodenstruktur CE1 und eine zweite Durchgangselektrodenstruktur CE2, welche durch wenigstens einen Abschnitt des gestapelten lichtemittierenden Körpers EL hindurchtreten.
  • Der gestapelte lichtemittierende Körper EL des LED-Lichtquellenmoduls 50C kann eine Struktur ähnlich zu dem gestapelten lichtemittierenden Körper des Lichtquellenmoduls 50A haben, welches in 37 veranschaulicht ist. Eine Komponente einer beispielhaften Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf eine Beschreibung hinsichtlich einer Komponente, derselben wie oder ähnlich zu dem LED-Lichtquellenmodul 50A, welches in 37 veranschaulicht ist, verstanden, solange die Komponente einer beispielhaften Ausführungsform nicht beschrieben ist, um gegensätzlich dazu zu sein.
  • Der gestapelte lichtemittierende Körper EL kann eine Basisisolierschicht 16 aufweisen, welche es der ersten Oberfläche erlaubt, vorgesehen zu sein, eine erste bis dritte lichtemittierende Halbleitereinheit 10, 20 und 30, welche aufeinanderfolgend auf der Basisisolierschicht 16 gestapelt sind, eine erste Zwischenschichtisolierschicht IL1, welche zwischen der ersten lichtemittierenden Halbleitereinheit 10 und der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 angeordnet ist, und eine zweite Zwischenschichtisolierschicht IL2, welche zwischen der zweiten lichtemittierenden Halbleitereinheit 20 und den dritten lichtemittierenden Halbleitereinheiten 30 angeordnet ist.
  • Die ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30 können Halbleiterschichten 10a, 20a und 30a eines ersten Leitfähigkeitstyps, Halbleiterschichten 10c, 20c und 30c eines zweiten Leitfähigkeitstyps und aktive Schichten 10b, 20b und 30b, welche jeweils dazwischen angeordnet sind, aufweisen. Wenn drei lichtemittierende Halbleitereinheiten überlappt sind und in demselben Bereich gestapelt sind, kann eine Luminanz pro Einheitsfläche erhöht werden.
  • In der beispielhaften Ausführungsform wird eine Form, in welcher drei lichtemittierende Halbleitereinheit 10, 20 und 30 gestapelt sind, beispielhaft erläutert, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zwei oder mehr lichtemittierende Halbleitereinheiten können dafür eingesetzt werden. Zusätzlich können die drei lichtemittierenden Halbleitereinheiten Licht emittieren, welches jeweils unterschiedliche Farben hat (beispielsweise rot, grün und blau), sie können aber konfiguriert sein, um dasselbe Licht oder weißes Licht zu emittieren.
  • Um mit der gemeinsamen Elektrode verbunden zu sein, können die erste Durchgangselektrodenstruktur CE1 und die zweite Durchgangselektrodenstruktur CE2, die erste Elektrodenkontaktstelle 39a und die zweite Elektrodenkontaktstelle 39b in einer ersten Oberfläche des gestapelten lichtemittierenden Körpers EL vorgesehen sein, in anderen Worten gesagt einer unteren Oberfläche der Basisisolierschicht 16.
  • Das LED-Lichtquellenmodul 50C kann ferner eine Verkapselungsschicht 38 aufweisen, welche eine zweite Oberfläche und laterale Oberflächen des gestapelten lichtemittierenden Körpers EL umgibt. Die Verkapselungsschicht 38 kann ein lichtdurchlässiges Harz aufweisen. Die Verkapselungsschicht 38 kann ein Wellenlängenumwandlungsmaterial wie beispielsweise einen Leuchtstoff aufweisen. Die Verkapselungsschicht 38 kann eine im Wesentlichen flache Oberfläche koplanar mit einer ersten Oberfläche des gestapelten lichtemittierenden Körpers EL haben. Eine Fläche der Oberfläche kann genau gemäß einer Dicke W der Verkapselungsschicht 38 angepasst sein. Wie in 40 veranschaulicht ist, können die erste Elektrodenkontaktstelle 39a und die zweite Elektrodenkontaktstelle 39b zu einer Oberfläche der Verkapselungsschicht 38 erstreckt sein und darauf angeordnet sein. Wenn der lichtemittierende gestapelte Körper EL klein ist, und demnach ein Abschnitt, in welchem eine Elektrodenkontaktstelle gebildet ist, begrenzt ist, um gesichert zu sein, kann der Abschnitt, in welchem eine Elektrodenkontaktstelle gebildet ist, durch ein Verwenden der Verkapselungsschicht 38 gesichert werden.
  • Eine Form, in welcher die zweite Durchgangselektrodenstruktur CE2, welche in einer beispielhaften Ausführungsform eingesetzt wird, mit den Halbleiterschichten 10c, 20c und 30c des zweiten Halbleitertyps der ersten bis dritten lichtemittierenden Halbleitereinheiten verbunden ist, wird beispielhaft dargestellt. Wie jedoch in 7 veranschaulicht ist, können Individualelektroden E1, E2 und E3, welche der zweiten Durchgangselektrodenstruktur entsprechen, als eine Mehrzahl von Individualelektroden vorgesehen sein, und können eine Form haben, in welcher die Mehrzahl von Individualelektroden mit den Halbleiterschichten 10c, 20c und 30c des zweiten Leitfähigkeitstyps der lichtemittierenden Halbleitereinheiten 10, 20 und 30 jeweils selektiv verbunden sind.
  • 41 ist eine Bodenansicht, welche eine Elektrodenkontaktstellenanordnung eines LED-Lichtquellenmoduls 50D gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
  • Das LED-Lichtquellenmodul 50D, welches in 41 veranschaulicht ist, wird verstanden als eine Durchgangselektrodenstruktur ähnlich zu einem Lichtquellenmodul 50, welches in 7 veranschaulicht ist, zu haben, in anderen Worten gesagt eine gemeinsame Elektrode und eine erste bis dritte Individualelektrode. Im Detail sind eine gemeinsame Elektrodenkontaktstelle N0, welche mit einem Elektrodenabschnitt 12 der gemeinsamen Elektrode verbunden ist, und drei Individualelektrodenkontaktstellen P1, P2 und P3, welche mit Elektrodenabschnitten 13, 14 und 15 der ersten bis dritten Individualelektrode jeweils verbunden sind, zu einer Oberfläche der Verkapselungsschicht 38 erstreckt und gebildet, um eine ausreichende Fläche zu haben.
  • Als ein Material zum Umwandeln einer Wellenlänge von Licht, welches von einem LED-Pixel emittiert wird, welcher in einer beispielhaften Ausführungsform eingesetzt wird, können verschiedene Materialien wie beispielsweise ein Leuchtstoff und/oder ein Quantenpunkt verwendet werden.
  • Leuchtstoffe können durch die folgenden empirischen Formeln repräsentiert werden und haben Farben wie untenstehend:
    • Oxid-basierte Leuchtstoffe: gelb und grün Y3Al5O12:Ce, Tb3Al5O12:Ce, Lu3Al5O12:Ce
    • Silikat-basierte Leuchtstoffe: gelb und grün (Ba,Sr)2SiO4:Eu, gelblich orange (Ba,Sr)3SiO5:Ce.
    • Nitrid-basierte Leuchtstoffe: grün β-SiAlON:Eu, gelb La3Si6N11:Ce, gelblich orange α-SiAlON:Eu, rot CaAlSiN3:Eu, Sr2Si5N8:Eu, SrSiAl4N7:Eu, SrLiAl3N4:Eu, Ln4-x(EuzM1-z)xSi12-yAlyO3+x+yN18-x-y (0,5≤x≤3, 0<z<0,3, 0<y≤4) (hier ist Ln wenigstens eines ausgewählt aus einer Gruppe, welche aus einem Gruppe-IIIa-Element und einem Seltenerdelement besteht, und M ist wenigstens eines ausgewählt aus einer Gruppe, welche aus Calcium (Ca), Barium (Ba), Strontium (Sr) und Magnesium (Mg) besteht).
    • Fluorid-basierte Leuchtstoffe: rot K2SiF6:Mn4+, K2TiF6:Mn4+, NaYF4:Mn4+, NaGdF4:Mn4+, K3SiF7:Mn4+
  • Eine Zusammensetzung von Leuchtstoffen kann mit der Stöchiometrie zusammenfallen und jeweilige Elemente können durch andere Elemente in jeweiligen Gruppen des Periodensystems der Elemente substituiert werden. Beispielsweise kann Sr durch Ba, Ca, Mg oder dergleichen einer Alkalierdgruppe II substituiert werden, und Y kann mit Lantan-basiertem Terbium (Tb), Lutetium (Lu), Scandium (Sc), Gadolinium (Gd) oder dergleichen substituiert werden. Zusätzlich können Eu oder dergleichen, ein Aktivator, mit Ce, Tb, Praseodym (Pr), Erbium (Er), Ytterbium (Yb) oder dergleichen gemäß einem Energieniveau substituiert werden, und ein Aktivator, welcher allein vorgesehen ist oder ein Unteraktivator oder dergleichen zur Modifikation von Charakteristiken davon kann zusätzlich verwendet werden.
  • Im weiteren Detail können in dem Fall eines Fluorid-basierten roten Leuchtstoffs, um die Zuverlässigkeit davon bei hohen Temperaturen und unter Bedingungen einer hohen Feuchtigkeit zu verbessern, Leuchtstoffe mit Fluorid beschichtet werden, welches kein Mn enthält, oder eine Leuchtstoffoberfläche oder einer Fluorid-beschichtete Oberfläche von Leuchtstoffen, beschichtet mit einem Fluorid, welches kein Mn enthält kann ferner mit einem organischen Material beschichtet werden. In dem Fall des Fluorid-basierten roten Leuchtstoffs wie obenstehend beschrieben kann eine Halbwertsbreite (schmale FWHM) von 40 nm oder weniger erlangt werden, anders als in dem Fall von anderen Leuchtstoffen, und demnach kann der Fluorid-basierte rote Leuchtstoff in hochauflösenden Fernsehgeräten wie beispielsweise UHD-TVs verwendet werden.
  • 42 ist ein Blockschaltbild, welches eine Struktur einer Anzeigevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht.
  • Unter Bezugnahme auf 42 kann das Anzeigefeld 100, welches in 8 veranschaulicht ist, eine Anzeigevorrichtung mit einem Feldtreiber 120 und einem Controller beziehungsweise einer Steuerung 150 konfigurieren. Hier kann die Anzeigevorrichtung als eine Anzeige von verschiedenen elektronischen Vorrichtungen wie beispielsweise einem TV vorgesehen sein, einem elektronischen Bulletinboard beziehungsweise Anschlagtafel, einer elektronischen Tabelle, einer großformatigen Anzeige (LFD), einem Smartphone, einem Tablet, einem Desktop-PC, einem Laptop-Computer oder dergleichen.
  • Der Feldtreiber 120 kann das Anzeigefeld 100 betreiben und der Controller 150 kann den Feldtreiber 120 steuern. Der Feldtreiber 120, welcher durch den Controller 150 gesteuert wird, kann konfiguriert sein, um unabhängig jedes einer Mehrzahl von Unterpixeln anzuschalten, welche R (rot), G (grün) und B (blau) enthalten, an- oder abzuschalten.
  • Beispielsweise überträgt der Feldtreiber 120 Taktsignale, welche Treiberfrequenzen haben, jeweils zu einer Mehrzahl von Unterpixeln, um die Mehrzahl von Unterpixeln jeweils an- oder abzuschalten. Der Controller 150 steuert den Feldtreiber 120, um eine Mehrzahl von Unterpixeln als eine eingestellte Gruppeneinheit anzuschalten, gemäß einem Eingangsvideosignal, und demnach kann ein erwünschtes Bild in dem Anzeigefeld 100 angezeigt werden.
  • In den voranstehenden beispielhaften Ausführungsformen wird eine Anzeigevorrichtung als ein Hauptanwendungsbeispiel beschrieben, LED-Lichtquellenmodule 50, 50A, 50B und 50C, welche in einem Anzeigefeld eingesetzt werden, können aber als ein Lichtquellenmodul von verschiedenen Beleuchtungsvorrichtungen verwendet werden.
  • Wie obenstehend erläutert, ist gemäß beispielhaften Ausführungsformen eine Mehrzahl von lichtemittierenden Halbleitereinheiten in einer vertikalen Richtung gestapelt, wodurch ein LED-Lichtquellenmodul vorgesehen wird, in welchem die Luminanz pro Einheitsfläche verbessert ist.
  • Ein LED-Anzeigefeld, welches es erlaubt, dass eine Mehrzahl von lichtemittierenden Halbleitereinheiten, die unterschiedliche Farben hat, in einer vertikalen Richtung gestapelt wird, um frei eine Fläche eines Pixels anzupassen und ferner um in großem Maße eine Fläche eines Pixels zu verringern und eine Anzeigevorrichtung, welche dieselbe aufweist, können vorgesehen sein.

Claims (21)

  1. Leuchtdioden (LED)-Lichtquellenmodul, welches einen lichtemittierenden gestapelten Körper aufweist, wobei der lichtemittierende gestapelte Körper Folgendes aufweist: eine Basisisolierschicht (16); eine erste lichtemittierende Schicht (10), eine zweite lichtemittierende Schicht (20), eine dritte lichtemittierende Schicht (30), welche aufeinanderfolgend auf der Basisisolierschicht (16) gestapelt sind, und konfiguriert sind, um Licht, welches unterschiedliche Wellenlängen hat, zu emittieren, wobei jede der ersten lichtemittierenden Schicht (10), der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) und der dritten lichtemittierenden Schicht (30) eine Halbleiterschicht (10a, 20a, 30a) eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine Halbleiterschicht (10c, 20c, 30c) eines zweiten Leitfähigkeitstyps und eine aktive Schicht (10b, 20b, 30b) aufweist, welche zwischen der Halbleiterschicht (10a, 20a, 30a) des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht (10c, 20c, 30c) des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist; eine erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1), welche zwischen der ersten lichtemittierenden Schicht (10) und der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) angeordnet ist; und eine zweite Zwischenschichtisolierschicht (IL2), welche zwischen der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) und der dritten lichtemittierenden Schicht (30) angeordnet ist, wobei der lichtemittierende gestapelte Körper in Pixelbereiche unterteilt ist, welche durch eine Unterteilungsstruktur (46) begrenzt sind, welche durch die erste lichtemittierende Schicht (10), die zweite lichtemittierende Schicht (20), die dritte lichtemittierende Schicht (30), die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) und die zweite Zwischenschichtisolierschicht (IL2) verläuft, und jeder der Pixelbereiche Folgendes aufweist: eine gemeinsame Elektrode (CE), welche durch die Basisisolierschicht (16), die erste lichtemittierende Schicht (10), die zweite lichtemittierende Schicht (20), die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) und die zweite Zwischenschichtisolierschicht (IL2) verläuft und mit der Halbleiterschicht (10a, 20a, 30a) des ersten Leitfähigkeitstyps jeder der ersten lichtemittierenden Schicht (10), der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) und der dritten lichtemittierenden Schicht (30) verbunden ist; eine erste Individualelektrode (E1), welche durch die Basisisolierschicht (16) verläuft und mit der Halbleiterschicht (10c) des zweiten Leitfähigkeitstyps der ersten lichtemittierenden Schicht (10) verbunden ist; eine zweite Individualelektrode (E2), welche durch die Basisisolierschicht (16), die erste lichtemittierende Schicht (10) und die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) verläuft und mit der Halbleiterschicht (20c) des zweiten Leitfähigkeitstyps der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) verbunden ist; und eine dritte Individualelektrode (E3), welche durch die Basisisolierschicht (16), die erste lichtemittierende Schicht (10), die zweite lichtemittierende Schicht (20), die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) und die zweite Zwischenschichtisolierschicht (IL2) verläuft und mit der Halbleiterschicht (30c) des zweiten Leitfähigkeitstyps der dritten lichtemittierenden Schicht (30) verbunden ist.
  2. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 1, wobei die erste lichtemittierende Schicht (10), die zweite lichtemittierende Schicht (20) und die dritte lichtemittierende Schicht (30) konfiguriert sind, um Licht zu emittieren, welches unterschiedliche Farben hat.
  3. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 2, wobei die erste lichtemittierende Schicht (10), die zweite lichtemittierende Schicht (20) und die dritte lichtemittierende Schicht (30) konfiguriert sind, um rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht jeweils zu emittieren.
  4. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 1, wobei wenigstens zwei lichtemittierende Schichten der ersten lichtemittierenden Schicht (10), der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) und der dritten lichtemittierenden Schicht (30) aktive Schichten (10b, 20b, 30b) aufweisen, welche konfiguriert sind, um Licht zu emittieren, welches im Wesentlichen gleiche Wellenlängen hat, und eine beliebige eine oder eine beliebige Kombination der wenigstens zwei lichtemittierenden Schichten eine Wellenlängenumwandlungsschicht (19a, 29a, 39a) aufweist.
  5. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 4, wobei die erste lichtemittierende Schicht (10), die zweite lichtemittierende Schicht (20) und die dritte lichtemittierende Schicht (30) ultraviolettes Licht emittieren, die erste lichtemittierende Schicht (10), die zweite lichtemittierende Schicht (20) und die dritte lichtemittierende Schicht (30) eine erste Wellenlängenumwandlungsschicht (19a), eine zweite Wellenlängenumwandlungsschicht (29a) und eine dritte Wellenlängenumwandlungsschicht (39a) aufweisen, welche auf oberen Oberflächen der ersten lichtemittierenden Schicht (10), der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) und der dritten lichtemittierenden Schicht (30) jeweils angeordnet sind, und die erste Wellenlängenumwandlungsschicht (19a), die zweite Wellenlängenumwandlungsschicht (29a) und die dritte Wellenlängenumwandlungsschicht (39a) das ultraviolette Licht in rotes Licht, grünes Licht bzw. blaues Licht umwandeln.
  6. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 5, wobei die erste lichtemittierende Schicht (10) ferner eine erste optische Filterschicht (19b) aufweist, welche auf der ersten Wellenlängenumwandlungsschicht (19a) angeordnet ist, und konfiguriert ist, um ultraviolettes Licht, blaues Licht und grünes Licht zu blockieren, und die zweite lichtemittierende Schicht (20) ferner eine zweite optische Filterschicht (29b) aufweist, welche auf der zweiten Wellenlängenumwandlungsschicht (29a) angeordnet ist, und konfiguriert ist, um ultraviolettes Licht und blaues Licht zu blockieren.
  7. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 5, wobei die dritte lichtemittierende Schicht (30) ferner eine Lichtdiffusionsschicht (39b) aufweist, welche auf der dritten Wellenlängenumwandlungsschicht (39a) angeordnet ist, und konfiguriert ist, um das Licht, welches durch die dritte lichtemittierende Schicht (30) emittiert wird, zu zerstreuen.
  8. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 4, wobei die erste lichtemittierende Schicht (10), die zweite lichtemittierende Schicht (20) und die dritte lichtemittierende Schicht (30) blaues Licht emittieren, wobei die erste lichtemittierende Schicht (10) und die zweite lichtemittierende Schicht (20) eine erste Wellenlängenumwandlungsschicht (19a) und eine zweite Wellenlängenumwandlungsschicht (29a) aufweisen, welche jeweils auf oberen Oberflächen der ersten lichtemittierenden Schicht (10) und der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) angeordnet sind, und die erste Wellenlängenumwandlungsschicht (19a) und die zweite Wellenlängenumwandlungsschicht (29a) blaues Licht in rotes Licht bzw. grünes Licht umwandeln.
  9. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 7, wobei die erste lichtemittierende Schicht (10) ferner eine erste optische Filterschicht (19b) aufweist, welche auf der ersten Wellenlängenumwandlungsschicht (19a) angeordnet ist, und konfiguriert ist, um blaues Licht und grünes Licht zu blockieren, und die zweite lichtemittierende Schicht (20) ferner eine zweite optische Filterschicht (29b) aufweist, welche auf der zweiten Wellenlängenumwandlungsschicht (29a) angeordnet ist, und konfiguriert ist, um blaues Licht zu blockieren.
  10. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Basisisolierschicht (16) ein reflektierendes Material aufweist.
  11. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Unterteilungsstruktur (46) eine erste Unterteilung (46a), eine zweite Unterteilung (46b) und eine dritte Unterteilung (46c) aufweist, welche durch die erste lichtemittierende Schicht (10), die zweite lichtemittierende Schicht (20) und die dritte lichtemittierende Schicht (30) jeweils verlaufen und miteinander verbunden sind.
  12. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 11, wobei die Unterteilungsstruktur (46) ein leitfähiges Metall aufweist, und die erste Unterteilung (46a), die zweite Unterteilung (45b) und die dritte Unterteilung (46c) elektrisch von der ersten lichtemittierenden Schicht (10), der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) und der dritten lichtemittierenden Schicht (30) isoliert sind.
  13. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner aufweisend eine äußere Isolierschicht (37), welche auf der dritten lichtemittierenden Schicht (30) angeordnet ist.
  14. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die gemeinsame Elektrode (CE) Folgendes aufweist: eine erste Elektrode (12), welche in der Basisisolierschicht (16) angeordnet ist und mit der Halbleiterschicht (10a) des ersten Leitfähigkeitstyps der ersten lichtemittierenden Schicht (10) verbunden ist; eine erste leitfähige Durchkontaktierung (42a), welche mit der ersten Elektrode (12) verbunden ist und durch die erste lichtemittierende Schicht (10) und die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) verläuft, wobei die erste leitfähige Durchkontaktierung (42a) elektrisch von der ersten lichtemittierenden Schicht (10) isoliert ist; eine zweite Elektrode (22), welche in der ersten Zwischenschichtisolierschicht (IL1) angeordnet ist und mit der ersten leitfähigen Durchkontaktierung (42a) und der Halbleiterschicht (20a) des ersten Leitfähigkeitstyps der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) verbunden ist; eine zweite leitfähige Durchkontaktierung (42b), welche mit der zweiten Elektrode (22) verbunden ist und durch die zweite lichtemittierende Schicht (20) und die zweite Zwischenschichtisolierschicht (IL2) verläuft, wobei die zweite leitfähige Durchkontaktierung (42b) elektrisch von der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) isoliert ist; und eine dritte Elektrode (32), welche in der zweiten Zwischenschichtisolierschicht (IL2) angeordnet ist und mit der zweiten leitfähigen Durchkontaktierung (42b) und der Halbleiterschicht (30a) des ersten Leitfähigkeitstyps der dritten lichtemittierenden Schicht (30) verbunden ist.
  15. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 14, wobei die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) und die zweite Zwischenschichtisolierschicht (IL2) um die erste leitfähige Durchkontaktierung (42a) und die zweite leitfähige Durchkontaktierung (42b) herum angeordnet sind, um die erste leitfähige Durchkontaktierung (42a) und die zweite leitfähige Durchkontaktierung (42b) von der ersten lichtemittierenden Schicht (10) und der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) jeweils elektrisch zu isolieren.
  16. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die erste Individualelektrode (E1) eine vierte Elektrode (13) aufweist, welche in der Basisisolierschicht (16) angeordnet ist, und mit der Halbleiterschicht (10c) der ersten lichtemittierenden Schicht (10) verbunden ist, und die zweite Individualelektrode (E2) Folgendes aufweist: eine fünfte Elektrode (14), welche in der Basisisolierschicht (16) angeordnet ist und elektrisch von der ersten lichtemittierenden Schicht (10) isoliert ist; eine dritte leitfähige Durchkontaktierung (44), welche mit der fünften Elektrode (14) verbunden ist und durch die erste lichtemittierende Schicht (10) und die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) hindurchtritt, wobei die dritte leitfähige Durchkontaktierung (44) elektrisch von der ersten lichtemittierenden Schicht (10) isoliert ist; und eine sechste Elektrode (24), welche in der ersten Zwischenschichtisolierschicht (IL1) angeordnet ist und mit der dritten leitfähigen Durchkontaktierung (44) und der Halbleiterschicht (20c) des zweiten Leitfähigkeitstyps der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) verbunden ist.
  17. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 16, wobei die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) um die dritte leitfähige Durchkontaktierung (44) herum angeordnet ist, um die zweite Individualelektrode (E2) von der ersten lichtemittierenden Schicht (10) elektrisch zu isolieren.
  18. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 16 oder 17, wobei die dritte Individualelektrode (E3) Folgendes aufweist: eine siebte Elektrode (15), welche in der Basisisolierschicht (16) angeordnet ist, und elektrisch von der ersten lichtemittierenden Schicht (10) isoliert ist; eine vierte leitfähige Durchkontaktierung (45a), welche mit der siebten Elektrode (15) verbunden ist und durch die erste lichtemittierende Schicht (10) und die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) verläuft, wobei die vierte leitfähige Durchkontaktierung (45a) elektrisch von der ersten lichtemittierenden Schicht (10) isoliert ist. eine achte Elektrode (25), welche in der ersten Zwischenschichtisolierschicht (IL1) angeordnet ist und mit der vierten leitfähigen Durchkontaktierung (45a) verbunden ist, wobei die achte Elektrode (25) elektrisch von der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) isoliert ist; eine fünfte leitfähige Durchkontaktierung (45b), welche mit der achten Elektrode (25) verbunden ist und durch die zweite lichtemittierende Schicht (20) und die zweite Zwischenschichtisolierschicht (IL2) verläuft, wobei die fünfte leitfähige Durchkontaktierung (45b) elektrisch von der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) isoliert ist; und eine neunte Elektrode (35), welche in der zweiten Zwischenschichtisolierschicht (IL2) angeordnet ist und mit der fünften leitfähigen Durchkontaktierung (45b) und der Halbleiterschicht (30c) des zweiten Leitfähigkeitstyps der dritten lichtemittierenden Schicht (30) verbunden ist.
  19. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 18, wobei die erste Zwischenschichtisolierschicht (IL1) und die zweite Zwischenschichtisolierschicht (IL2) um die vierte leitfähige Durchkontaktierung (45a) und die fünfte leitfähige Durchkontaktierung (45b) herum angeordnet sind, um die dritte Individualelektrode (E3) von der ersten lichtemittierenden Schicht (10) und der zweiten lichtemittierenden Schicht (20) elektrisch zu isolieren.
  20. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Pixelbereiche Kontaktstellen (N0, P1, P2, P3) aufweisen, welche auf einer unteren Oberfläche der Basisisolierschicht (16) angeordnet sind, und die Kontaktstellen (N0, P1, P2, P3) eine gemeinsame Elektrodenkontaktstelle (N0), welche mit der gemeinsamen Elektrode (CE) verbunden ist, und Individualelektrodenkontaktstellen (P1, P2, P3) aufweisen, welche jeweils mit der ersten Individualelektrode (E1), der zweiten Individualelektrode (E2) und der dritten Individualelektrode (E3) verbunden sind.
  21. Anzeigevorrichtung, die Folgendes aufweist: ein Anzeigefeld (100; 100B), welches eine Platine (60) und das LED-Lichtquellenmodul (50; 50B) nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 20 aufweist, wobei das LED-Lichtquellenmodul (50; 50B) auf der Platine (60) angeordnet ist; einen Feldtreiber (120), welcher konfiguriert ist, um das Anzeigefeld (100; 100B) zu betreiben; und einen Controller (150), welcher konfiguriert ist, um den Feldtreiber (120) zu steuern.
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