(57)【要約】【課題】高解像度のフルカラー（ｆｕｌｌ  ｃｏｌｏｒ）を実現するマイクロＬＥＤディスプレイ装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明のマイクロＬＥＤディスプレイ装置は、複数のＣＭＯＳセルが行と列とに配列されたマイクロＬＥＤ駆動基板と、マイクロＬＥＤ駆動基板上にフリップチップボンディングされ、複数のＣＭＯＳセルに電気的に接続された複数のマイクロＬＥＤピクセルを有するマイクロＬＥＤパネルと、を備え、マイクロＬＥＤパネルは、発光構造物の第１面が単位ピクセル領域に応じてエッチングされて形成された複数のマイクロＬＥＤピクセルと、発光構造物が垂直方向にエッチングされた部分の位置に対応する発光構造物の第２面上に形成された複数の隔壁と、を含む。【選択図】図６
2018182282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロＬＥＤディスプレイ装置であって、
複数のＣＭＯＳセルが行と列とに配列されたマイクロＬＥＤ駆動基板と、
前記マイクロＬＥＤ駆動基板上にフリップチップボンディングされ、前記複数のＣＭＯＳセルに電気的に接続された複数のマイクロＬＥＤピクセルを有するマイクロＬＥＤパネルと、を備え、
前記マイクロＬＥＤパネルは、
発光構造物の第１面が単位ピクセル領域に応じてエッチングされて形成された複数のマイクロＬＥＤピクセルと、
前記発光構造物が垂直方向にエッチングされた部分の位置に対応する前記発光構造物の第２面上に形成された複数の隔壁と、を含むことを特徴とするマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項２】
前記マイクロＬＥＤパネルは、
前記発光構造物の第２面上の第１隔壁と第２隔壁との間に注入された第１色光変換物質と、
前記第２隔壁と第３隔壁との間に注入された第２色光変換物質と、
前記第３隔壁と第４隔壁との間に注入された第３色光変換物質と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項３】
前記マイクロＬＥＤパネルは、
前記発光構造物の第２面上の隔壁と隔壁との間に注入された白色発光用蛍光体と、
前記白色発光用蛍光体上に配置されたカラーフィルタと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項４】
前記白色発光用蛍光体は、前記隔壁の高さと同一に注入され、
前記カラーフィルタは、
前記白色発光用蛍光体から放射される波長のうちの第１波長のみを通過させる第１フィルタと、
前記白色発光用蛍光体から放射される波長のうちの第２波長のみを通過させる第２フィルタと、
前記白色発光用蛍光体から放射される波長のうちの第３波長のみを通過させる第３フィルタと、を含むことを特徴とする請求項３に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項５】
前記複数の隔壁は、フォトリソグラフィ工程により製造された高分子化合物又はセラミック材質からなることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項６】
前記複数の隔壁は、互いに同一の高さに形成され、
隔壁と隔壁との間の間隔は、ピクセルサイズに対応することを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項７】
前記発光構造物の垂直構造は、成長基板、第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層、第１導電型メタル層、及び第２導電型メタル層を順に含み、
前記複数の隔壁は、前記成長基板の上面に形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項８】
前記発光構造物の垂直構造は、第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層、第１導電型メタル層、及び第２導電型メタル層を順に含み、
前記複数の隔壁は、前記第１導電型半導体層の上面に形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項９】
前記複数のマイクロＬＥＤピクセルが形成されない部分は、エッチング工程によって活性層及び第２導電型半導体層が選択的に除去されることで第１導電型半導体層が露出し、
前記露出した第１導電型半導体層上には、前記複数のマイクロＬＥＤピクセルから離隔するように第１導電型メタル層が形成されることを特徴とする請求項７又は８に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記第１導電型メタル層は、前記第１導電型半導体層上の前記マイクロＬＥＤパネルの外郭に沿って形成されることを特徴とする請求項９に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記第１導電型メタル層は、前記複数のマイクロＬＥＤピクセルの共通電極として機能することを特徴とする請求項９に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記マイクロＬＥＤ駆動基板は、前記第１導電型メタル層に対応するように形成された共通セルを含み、
前記第１導電型メタル層及び前記共通セルは、バンプによって電気的に接続されることを特徴とする請求項７又は８に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項１３】
マイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法であって、
複数のＣＭＯＳセルが行と列とに配列されるマイクロＬＥＤ駆動基板を製造するステップと、
発光構造物の第１面を単位ピクセル領域に応じてエッチングして形成し、前記複数のＣＭＯＳセルに対応する複数のマイクロＬＥＤピクセルを含むマイクロＬＥＤパネルを製造するステップと、
前記マイクロＬＥＤ駆動基板上に複数のバンプを配置し、前記複数のバンプが配置されたマイクロＬＥＤ駆動基板上に前記マイクロＬＥＤパネルをフリップチップボンディングするステップと、
前記発光構造物の第２面に感光剤をコーティングし、前記感光剤上にマスクパターンを配置した後に光を照射する露光工程を行うステップと、
前記露光工程を経た感光剤に対して現像工程を行って前記発光構造物の第２面上に複数の隔壁を形成するステップと、を有することを特徴とするマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１４】
前記発光構造物の第２面上の第１隔壁と第２隔壁との間に第１色光変換物質を注入し、前記第２隔壁と第３隔壁との間に第２色光変換物質を注入し、前記第３隔壁と第４隔壁との間に第３色光変換物質を注入するステップを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１５】
前記発光構造物の第２面上の隔壁と隔壁との間に白色発光用蛍光体を注入するステップと、
前記白色発光用蛍光体上にカラーフィルタを配置するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロＬＥＤディスプレイ装置及びその製造方法に関し、より詳細には、マイクロＬＥＤピクセルとマイクロＬＥＤピクセルとの間に隔壁構造を有するマイクロＬＥＤディスプレイ装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子（ＬＩＧＨＴ  ＥＭＩＴＴＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ：ＬＥＤ）は電気エネルギーを光エネルギーに変換する半導体素子の一種である。発光素子は、蛍光灯、白熱灯等の既存の光源に比べて低消費電力、半永久的な寿命、迅速な応答速度、安全性、環境親和性の長所を有する。
【０００３】
そこで、既存の光源を発光素子に代替するための多くの研究が行われており、室内外で用いられる各種ランプ、液晶表示装置、電光掲示板、街灯等の照明装置の光源として発光素子を用いる場合が増加している。
【０００４】
最近、ＬＥＤ産業は既存の伝統的な照明の範囲を越えて様々な産業に適用されるための新しい試みがなされており、特に低電力駆動フレキシブルディスプレイ、人体モニタリングのためのウェアラブル情報表示素子、生体反応及びＤＮＡセンシング、光遺伝学的な有効検証のためのバイオ融合分野、導電性繊維とＬＥＤ光源が結合されたＰｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｔｅｘｔｉｌｅ分野等において研究が活発に行われている。
【０００５】
一般にＬＥＤチップを数μｍ〜数十μｍレベルに小さく製作すると、無機物材料の特性上、曲げられる時に壊れる短所を克服することができ、フレキシブル基板にＬＥＤチップを転写することによって柔軟性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を付与し、上述したフレキシブルディスプレイのみならず、ウェアラブル機器及び人体挿入用医療機器まで様々な応用分野に広範囲に適用される。但し、上述した応用分野にＬＥＤ光源が適用されるためには薄くて柔軟なマイクロレベルの光源の開発が必須であり、ＬＥＤに柔軟性を付与するためには分離した薄膜ＧａＮ層を個別又は所望の配列でフレキシブル基板に転写する工程が求められる。
【０００６】
このようなマイクロＬＥＤ技術分野に関する研究及び開発により、現在、一つの色（即ち、赤色、緑色、青色）を実現できるマイクロＬＥＤパネル製造技術は存在するが、フルカラー（ｆｕｌｌ  ｃｏｌｏｒ）を実現できるマイクロＬＥＤパネル製造技術は、未だに学界や産業界に報告されていない。従って、フルカラーを実現できるマイクロＬＥＤパネルを開発する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、マイクロＬＥＤピクセルとマイクロＬＥＤピクセルとの間の位置に対応する成長基板上に複数の隔壁が繰り返し形成される構造を有するフルカラーを実現するマイクロＬＥＤディスプレイ装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置は、複数のＣＭＯＳセルが行と列とに配列されたマイクロＬＥＤ駆動基板（ｂａｃｋｐｌａｎｅ）と、前記マイクロＬＥＤ駆動基板上にフリップチップボンディングされ、前記複数のＣＭＯＳセルに電気的に接続された複数のマイクロＬＥＤピクセルを有するマイクロＬＥＤパネルと、を備え、前記マイクロＬＥＤパネルは、発光構造物の第１面が単位ピクセル領域に応じてエッチング（ｅｔｃｈｉｎｇ）されて形成された複数のマイクロＬＥＤピクセルと、前記発光構造物が垂直方向にエッチングされた部分の位置に対応する前記発光構造物の第２面上に形成された複数の隔壁と、を含む。
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法は、複数のＣＭＯＳセルが行と列とに配列されるマイクロＬＥＤ駆動基板（ｂａｃｋｐｌａｎｅ）を製造するステップと、発光構造物の第１面を単位ピクセル領域に応じてエッチング（ｅｔｃｈｉｎｇ）して形成し、前記複数のＣＭＯＳセルに対応する複数のマイクロＬＥＤピクセルを含むマイクロＬＥＤパネルを製造するステップと、前記マイクロＬＥＤ駆動基板上に複数のバンプを配置し、前記複数のバンプが配置されたマイクロＬＥＤ駆動基板上に前記マイクロＬＥＤパネルをフリップチップボンディングするステップと、前記発光構造物の第２面に感光剤をコーティングし、前記感光剤上にマスクパターンを配置した後に光を照射する露光工程を行うステップと、前記露光工程を経た感光剤に対して現像工程を行って前記発光構造物の第２面上に複数の隔壁を形成するステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のマイクロＬＥＤディスプレイ装置及びその製造方法によれば、ピクセルとピクセルとの間の位置に対応する成長基板上に複数の隔壁を周期的に配置することにより、ピクセル間の色干渉を効果的に除去することができるだけでなく、Ｒ／Ｇ／Ｂ色光変換物質が成長基板上に容易に塗布されるようにできる長所がある。
また、ピクセルとピクセルとの間の位置に対応する発光構造物上に複数の隔壁を周期的に配置することにより、ピクセル間の色干渉を効果的に除去することができ、成長基板による光の散乱を最小化することができ、Ｒ／Ｇ／Ｂ色光変換物質又は白色発光用蛍光体が発光構造物上に容易に塗布されるようにできる長所がある。
【００１１】
但し、本発明の実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置及びその製造方法が達成できる効果は以上で言及したものに制限されず、言及していないまた他の効果は下記の記載によって本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかに理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の断面図である。
【図２】マイクロＬＥＤパネルのピクセル数及び大きさを説明する図である。
【図３】ＣＭＯＳバックプレーンを介してマイクロＬＥＤパネルを駆動する動作を説明する図である。
【図４】量子ドットの大きさと発光色との関係を説明する図である。
【図５ａ】本発明の第１実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図５ｂ】本発明の第１実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図５ｃ】本発明の第１実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図５ｄ】本発明の第１実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図５ｅ】本発明の第１実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図５ｆ】本発明の第１実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図５ｇ】本発明の第１実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の断面図である。
【図７ａ】本発明の第２実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図７ｂ】本発明の第２実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図７ｃ】本発明の第２実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図７ｄ】本発明の第２実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図７ｅ】本発明の第２実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図７ｆ】本発明の第２実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図７ｇ】本発明の第２実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図７ｈ】本発明の第２実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図８】本発明の第３実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の断面図である。
【図９】本発明に関連するカラーフィルタ構造の一例を説明する図である。
【図１０ａ】本発明の第３実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図１０ｂ】本発明の第３実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図１０ｃ】本発明の第３実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図１０ｄ】本発明の第３実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図１０ｅ】本発明の第３実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図１０ｆ】本発明の第３実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図１０ｇ】本発明の第３実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【図１０ｈ】本発明の第３実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。図面符号に拘わらず同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付け、これに対する重複する説明を省略する。本発明の実施形態を説明する際に、各層（膜）、領域、パターン、又は構造物が基板、各層（膜）、領域、パッド、又はパターンの「上部／上（ｏｎ）」に又は「下部／下（ｕｎｄｅｒ）」に形成されると記載する場合、「上部／上（ｏｎ）」と「下部／下（ｕｎｄｅｒ）」は「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」又は「他の層を介在して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成されることを全て含む。また、各層の上部／上又は下部／下に対する基準は図面を基準に説明する。図面における各層の厚さや大きさは説明の便宜及び明確性のために誇張又は省略するか又は概略的に図示する。また、各構成要素の大きさは実際の大きさを全面的に反映するものではない。
【００１４】
また、本明細書に開示する実施形態を説明する際、関連の公知技術に関する具体的な説明が本明細書に開示する実施形態の要旨を不要に曖昧にする虞があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。また、図面は本明細書に開示する実施形態を容易に理解できるようにするためのものに過ぎず、図面によって本明細書に開示する技術的思想が制限されるものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、又は代替物を含むものとして理解しなければならない。
【００１５】
本発明は、ピクセルとピクセルとの間の位置に対応する成長基板又は発光構造物上に形成された隔壁構造物を備え、フルカラーを実現するマイクロＬＥＤディスプレイ装置及びその製造方法を提案する。以下、本実施形態において、マイクロＬＥＤディスプレイ装置は、複数のマイクロＬＥＤピクセルを含むマイクロＬＥＤパネル及び複数のマイクロＬＥＤピクセルを独立に駆動するための複数のＣＭＯＳセルを含むＣＭＯＳバックプレーンを、バンプ（ｂｕｍｐ）を介してフリップチップボンディングすることによって形成される。
【００１６】
以下、本発明の様々な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
≪第１実施形態≫
【００１８】
図１は、本発明の第１実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の断面図である。図２は、マイクロＬＥＤパネルのピクセル数及び大きさを説明する図である。図３は、ＣＭＯＳバックプレーンを介してマイクロＬＥＤパネルを駆動する動作を説明する図である。図４は、量子ドットの大きさと発光色との関係を説明する図である。
【００１９】
図１を参照すると、本発明の第１実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置１００は、マイクロＬＥＤ駆動基板（又はＣＭＯＳバックプレーン（ｂａｃｋｐｌａｎｅ））１３０、マイクロＬＥＤパネル、及び複数のバンプ１３５を含む。
【００２０】
マイクロＬＥＤパネルは、ウェハー上に積層された複数のマイクロＬＥＤピクセルがマトリクス状に配列されたアレイ（ａｒｒａｙ）構造を有するＬＥＤパネルであり、画像表示機器の画像信号に対応するＲ／Ｇ／Ｂ光を出力する機能を果たす。この時、複数のマイクロＬＥＤピクセルは、青色発光素子、緑色発光素子、赤色発光素子、及びＵＶ発光素子の中のいずれか一つで構成されるが、これらに限定されるものではない。
【００２１】
一例として、図２に示すように、マイクロＬＥＤパネルは、複数の行７２０と複数の列１２８０に配列されたマイクロＬＥＤピクセルを含む。また、マイクロＬＥＤパネルを構成する複数のマイクロＬＥＤピクセルは各々８μｍ×８μｍの大きさに構成される。しかし、画像表示機器の用途及び種類等に応じて、マイクロＬＥＤパネルのピクセル数及び大きさ等を変更して製作できることは当業者にとって明らかである。
【００２２】
このようなマイクロＬＥＤパネルは、発光構造物（又は複数のマイクロＬＥＤピクセル）１２０、発光構造物１２０上の成長基板１１０、成長基板１１０上の複数の隔壁１４０、及び隔壁と隔壁との間に位置するＲ／Ｇ／Ｂ色光変換物質１５０、１６０、１７０等を含む。
【００２３】
発光構造物１２０は、第１導電型半導体層、第１導電型半導体層下の活性層、活性層下の第２導電型半導体層、第２導電型半導体層下の第２導電型メタル層、第１導電型半導体層下の第１導電型メタル層、及びパッシベーション層を含む。このような発光構造物１２０は、化合物半導体の組成比に応じて異なる波長の光を放射する。
【００２４】
第１導電型半導体層は、ｎ型ドーパントがドープされたＩＩＩ族−V族元素の化合物半導体を含む。このような第１導電型半導体層は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ等から選択され、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ等のｎ型ドーパントがドープされる。
【００２５】
活性層は、第１導電型半導体層を介して注入される電子（又は正孔）と第２導電型半導体層を介して注入される正孔（又は電子）とが結合して、活性層の形成物質に応じたエネルギーバンド（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｂａｎｄ）のバンドギャップ（Ｂａｎｄ  Ｇａｐ）差によって光を放出する層である。活性層は、単一量子井戸構造、多重量子井戸構造（ＭＱＷ：Ｍｕｌｔｉ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ）、量子ドット構造、又は量子線構造のいずれか一つで形成されるが、これらに限定されるものではない。活性層は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料からなる。活性層が多重量子井戸構造に形成された場合、活性層は複数の井戸層と複数の障壁層が交互に積層されて形成される。
【００２６】
第２導電型半導体層は、ｐ型ドーパントがドープされたＩＩＩ族−V族元素の化合物半導体を含む。このような第２導電型半導体層は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ等から選択され、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のｐ型ドーパントがドープされる。
【００２７】
第２導電型半導体層上には第２導電型メタル層（即ち、ｐ電極）が形成され、第１導電型半導体層上には第１導電型メタル層（即ち、ｎ電極）が形成される。第１及び第２導電型メタル層は、マイクロＬＥＤパネルに形成された複数のマイクロＬＥＤピクセルに電源を提供する。
【００２８】
第２導電型メタル層は、各々のマイクロＬＥＤピクセルに対応する第２導電型半導体層上に配置され、マイクロＬＥＤ駆動基板１３０に備えられた各々のＣＭＯＳセル１３１にバンプ１３５を介して電気的に接続される。一方、他の実施形態として、第２導電型半導体層上にＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）等のような反射層（図示せず）が存在する場合、第２導電型メタル層は反射層上に配置される。
【００２９】
第１導電型メタル層は、第１導電型半導体層のメサエッチングされた領域上に配置され、複数のマイクロＬＥＤピクセルから一定距離だけ離隔するように形成される。第１導電型メタル層は、第１導電型半導体層上でマイクロＬＥＤパネルの外郭に沿って所定の幅を有するように形成される。第１導電型メタル層の高さは、複数のマイクロＬＥＤピクセルの高さと概略同一に形成される。第１導電型メタル層は、バンプ１３５によってマイクロＬＥＤ駆動基板１３０の共通セル１３２に電気的に接続され、マイクロＬＥＤピクセルの共通電極として機能する。例えば、第１導電型メタル層は共通接地である。
【００３０】
第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層、第１及び第２導電型メタル層の少なくとも一側面にはパッシベーション層が形成される。パッシベーション層は、第１導電型半導体層、活性層、及び第２導電型半導体層を電気的に保護するために形成され、例えばＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３からなるが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
成長基板１１０は、透光性を有する材質、例えばサファイア（Ａｌ２Ｏ３）、単結晶基板、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、ＡｌＮ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅのうちの少なくとも一つからなるが、これらに限定されるものではない。
【００３２】
複数の隔壁（ｓｅｐａｒａｔｏｒ）１４０は、成長基板１１０の二面のうちの発光構造物１２０が積層されていない平たい面上に形成される。複数の隔壁１４０は、ピクセル（ｐｉｘｅｌ）とピクセル（ｐｉｘｅｌ）との間の位置（即ち、活性層及び第２導電型半導体層がエッチングされた領域）に対応する成長基板１１０上に配置され、ピクセル間の色混合を最小化する機能を果たす。このような複数の隔壁１４０はフォトリソグラフィ（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程により製造される。従って、複数の隔壁１４０は感光剤（ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ、ＰＲ）で形成される。感光剤は、特定波長の光を受けた現像液の溶解度が変わる特性を利用し、その後の現像処理工程中に光を受けた部分とそうでない部分を選択的に除去する物質を含む。このような感光剤として高分子（ｐｏｌｙｍｅｒ）化合物が用いられるが、これに限定されるものではない。一方、他の実施形態として、複数の隔壁１４０は、高分子化合物でないセラミック材質からなる。この場合、フォトリソグラフィ工程に湿式又は乾式エッチング工程が追加される。
【００３３】
隔壁１４０の高さは略同一に形成され、隔壁１４０と隔壁１４０との間の間隔はピクセルサイズと同一に形成される。
【００３４】
Ｒ／Ｇ／Ｂ色光変換物質（又はＲ／Ｇ／Ｂ蛍光体）１５０、１６０、１７０は、隔壁と隔壁との間に配置され、各々の発光素子（即ち、ピクセル）から放出される光の波長を変更する。マイクロＬＥＤパネル１００に用いられるＲ／Ｇ／Ｂ色光変換物質１５０、１６０、１７０は、発光素子から放射される波長（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）の種類に応じて変更される。
【００３５】
赤色発光用蛍光体１５０としてはＧａＡｌＡｓ；（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ３＋；Ｙ２Ｏ２：Ｅｕ等が用いられるが、これらに限定されるものではない。緑色発光用蛍光体１６０としてはＧａＰ：Ｎ；Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ；ＺｎＳ：Ｃｕ、Ａｌ等が用いられるが、これらに限定されるものではない。青色発光用蛍光体１７０としてはＧａＮ；ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｅｕ２＋；ＺｎＳ：Ａｇ等が用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
また、Ｒ／Ｇ／Ｂ色光変換物質１５０、１６０、１７０として量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｏｔ）が用いられる。量子ドットは、直径が数ｎｍの半導体ナノ粒子であり、量子拘束又は量子閉じ込め効果（Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ  Ｅｆｆｅｃｔ）のような量子力学（Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ）的な特性を有する。ここで、量子閉じ込め効果とは、半導体ナノ粒子の大きさが小さくなるにつれて、バンドギャップエネルギー（ｂａｎｄ  ｇａｐ  ｅｎｅｒｇｙ）が大きくなる（逆に波長は小さくなる）現象をいう。化学合成工程により作られる量子ドットは、材料を変更せずに粒子の大きさを調節することのみによって所望の色を実現する。例えば、図４に示すように、量子閉じ込め効果により、ナノ粒子の大きさが小さいほど短い波長を有する青色光を発光し、ナノ粒子の大きさが大きいほど長い波長を有する赤色光を発光する。
【００３７】
量子ドットは、ＩＩ−ＶＩ族、ＩＩＩ−V族、又はＩＶ族物質であり、具体的には、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳ、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＩｎＰ２、ＰｂＳ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＡｇＩ、ＡｇＢｒ、Ｈｇ１２、ＰｂＳｅ、Ｉｎ２Ｓ３、Ｉｎ２Ｓｅ３、Ｃｄ３Ｐ２、Ｃｄ３Ａｓ２、又はＧａＡｓである。また、量子ドットはコア−シェル構造（ｃｏｒｅ−ｓｈｅｌｌ）を有する。ここで、コア（ｃｏｒｅ）は、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳ、ＨｇＴｅ、及びＨｇＳからなる群より選択されるいずれか一つの物質を含み、シェル（ｓｈｅｌｌ）は、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳ、ＨｇＴｅ、及びＨｇＳからなる群より選択されるいずれか一つの物質を含む。
【００３８】
マイクロＬＥＤ駆動基板１３０は、マイクロＬＥＤパネルと対向するように配置され、入力画像信号に対応してマイクロＬＥＤパネルに備えられた複数のマイクロＬＥＤピクセルを駆動する機能を果たす。
【００３９】
マイクロＬＥＤ駆動基板１３０は、複数のマイクロＬＥＤピクセルを個別的に駆動するための複数のＣＭＯＳセル１３１を備えるアクティブマトリクス（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ）回路部と、アクティブマトリクス回路部の外郭に配置された共通セル１３２とを含む。マイクロＬＥＤ駆動基板１３０の一例としてシリコン（Ｓｉ）基板又はＰＣＢ基板が用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００４０】
アクティブマトリクス回路部に備えられる複数のＣＭＯＳセル１３１の各々は、バンプ１３５を介して対応するマイクロＬＥＤピクセルに電気的に接続される。複数のＣＭＯＳセル１３１の各々は、対応するマイクロＬＥＤピクセルを個別的に駆動するための集積回路（ＩＣ）である。従って、複数のＣＭＯＳセル１３１の各々は、２個のトランジスタ及び１個のキャパシタを含むピクセル駆動回路であり、バンプ１３５を用いてマイクロＬＥＤ駆動基板１３０にマイクロＬＥＤパネルをフリップチップボンディングする場合、等価回路上、ピクセル駆動回路のトランジスタのドレイン端子と共通接地端子との間に個々のマイクロＬＥＤピクセルが配置される形態に構成される。
【００４１】
アクティブマトリクス回路部の外郭に配置された共通セル１３２は、データドライバーＩＣ（ｄａｔａ  ｄｒｉｖｅｒ  ＩＣ）とスキャンドライバーＩＣ（ｓｃａｎ  ｄｒｉｖｅｒ  ＩＣ）とを含む。例えば、図３に示すように、マイクロＬＥＤパネルを構成する複数のマイクロＬＥＤピクセル（図示せず）は、複数のスキャニングライン３２５と複数のデータライン３１５との交差地点に位置する。複数のマイクロＬＥＤピクセルに入力される複数のスキャニングライン３２５はスキャンドライバーＩＣ３２０によって制御され、複数のマイクロＬＥＤピクセルに入力される複数のデータライン３１５はデータドライバーＩＣ３１０によって制御される。
【００４２】
このようなマイクロＬＥＤ駆動基板１３０を介したマイクロＬＥＤパネルの制御動作を簡単に見ると、スキャンドライバーＩＣ３２０は、イメージデータの提供時に、複数のスキャニングライン３２５の全てをスキャニングし、スキャニングライン３２５のいずれか一つ以上にＨ（ｈｉｇｈ）信号を入力してピクセルをターンオン（ｔｕｒｎ  ｏｎ）させる。一方、データドライバーＩＣ３１０からイメージデータを複数のデータライン３１５に供給し、スキャニングラインでターンオン状態に置かれたピクセルがイメージデータを通過させ、該イメージデータがマイクロＬＥＤパネルを介して表示されるようにする。このような方式で全てのスキャニングラインが順次スキャニングされて一つのフレーム（ｆｒａｍｅ）に対する表示が完了する。
【００４３】
上述したように、本発明の第１実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置は、ピクセルとピクセルとの間の位置に対応する成長基板上に複数の隔壁を周期的に配置することにより、ピクセル間の色干渉を効果的に除去することができるだけでなく、Ｒ／Ｇ／Ｂ色光変換物質が成長基板上に容易に塗布されるようにする。
【００４４】
図５ａ〜図５ｇは、本発明の第１実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【００４５】
図５ａを参照すると、成長基板１１０上に第１導電型半導体層１２１、活性層１２２、及び第２導電型半導体層１２３を順次成長させて発光構造物１２０を形成する。
【００４６】
成長基板１１０は、透光性を有する材質、例えばサファイア（Ａｌ２Ｏ３）、単結晶基板、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、ＡｌＮ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅのうちの少なくとも一つからなるが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
第１導電型半導体層１２１は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ等から選択され、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ等のｎ型ドーパントがドープされる。このような第１導電型半導体層１２１は、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガス、シラン（ＳｉＨ４）ガスを水素ガスと共にチャンバー（ｃｈａｍｂｅｒ）に注入して形成される。成長基板１１０と第１導電型半導体層１２１との間に非ドープの半導体層（図示せず）及び／又はバッファ層（図示せず）を更に含むが、特に限定されるものではない。
【００４８】
活性層１２２は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料からなる。このような活性層１２２は、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）ガス、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガスを水素ガスと共にチャンバーに注入して形成される。
【００４９】
第２導電型半導体層１２３は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ等から選択され、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のｐ型ドーパントがドープされる。このような第２導電型半導体層１２３は、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガス、ビセチルシクロペンタジエニルマグネシウム（ＥｔＣｐ２Ｍｇ）｛Ｍｇ（Ｃ２Ｈ５Ｃ５Ｈ４）２｝ガスを水素ガスと共にチャンバーに注入して形成される。
【００５０】
図５ｂを参照すると、発光構造物１２０を単位ピクセル領域に応じてアイソレーションエッチング（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ｅｔｃｈｉｎｇ）を行って複数の発光素子（即ち、複数のマイクロＬＥＤピクセル）を形成する。例えば、アイソレーションエッチングは、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）のような乾式エッチング方法により実施される。このようなアイソレーションエッチングによって第１導電型半導体層１２１の一つの上面が露出する。この時、共通電極（即ち、ｎ電極）１２５を形成するために、第１導電型半導体層１２１の周縁領域が所定の幅を有するようにエッチングされる。
【００５１】
図５ｃを参照すると、第２導電型半導体層１２３の一つの上面に第２導電型メタル層１２４を形成し、メサエッチングされた第１導電型半導体層１２１の一つの上面に第１導電型メタル層１２５を形成する。この時、第１及び第２導電型メタル層１２５、１２４は蒸着工程又はメッキ工程によって形成されるが、特に限定されるものではない。
【００５２】
その後、成長基板１１０、化合物半導体層（１２１、１２２、１２３）、第１導電型メタル層１２５、及び第２導電型メタル層１２４上にパッシベーション層１２６を形成し、第１及び第２導電型メタル層１２５、１２４の一つの上面が外部に露出するようにパッシベーション層１２６を選択的に除去する。
【００５３】
図５ｄを参照すると、マイクロＬＥＤ駆動基板１３０のＣＭＯＳセル１３１及び共通セル１３２の上部に複数のバンプ１３５を配置する。マイクロＬＥＤパネルを上／下に反転して第１及び第２導電型メタル層１２５、１２４が下方向に向かうようにする。複数のバンプ１３５が配置された状態のマイクロＬＥＤ駆動基板１３０とマイクロＬＥＤパネルとを互いに対向させてＣＭＯＳセル１３１とマイクロＬＥＤピクセルとを一対一対応させて密着させた後に加熱する。そうすると、複数のバンプ１３５が溶け、それにより、ＣＭＯＳセル１３１とそれに対応するマイクロＬＥＤピクセルとが電気的に接続され、マイクロＬＥＤ駆動基板１３０の共通セル１３２とそれに対応するマイクロＬＥＤパネルの共通電極１２５とが電気的に接続される状態になる。
【００５４】
図５ｅを参照すると、スピンコーティング（ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式を用いて感光剤（ＰＲ）１４０を成長基板１１０上にコーティングする。一方、他の実施形態として、コーティング工程前に、成長基板１１０の表面を化学処理（例えば、ＨＭＤＳ（ＨｅｘａＭｅｔｈｙｌＤｉＳｉｌａｚａｎｅ）処理）して成長基板１１０と感光剤１４０との間の接着力を向上させる。
【００５５】
その後、感光剤１４０上にマスクパターン１８０を精密に整列させた後に紫外線等を照射する露光工程を行う。この時、マスクパターン１８０はマトリクス状に配列され、マスクパターン１８０の間隔はピクセルとピクセルとの間の距離に対応する。
【００５６】
図５ｆを参照すると、露光工程を経た感光剤１４０に対して現像工程を行って成長基板１１０上に複数の隔壁１４０を形成する。この時、複数の隔壁１４０は、ピクセルとピクセルとの間の位置（即ち、活性層と第２導電型半導体層がエッチングされた領域）に対応する成長基板１１０上に配置される。現像工程において、感光剤１４０に対する現像液として水溶性アルカリ溶液が用いられる。
【００５７】
一方、本実施形態では、感光剤を介して複数の隔壁を形成することを例示しているが、これに制限されるものではない。例えば、他の実施形態として、成長基板上に隔壁を形成するための物質を形成し、その上に感光剤を積層した後、マスクパターンを用いて露光及び現像工程を順次行い、感光剤によって露出された領域を湿式又は乾式エッチングすることによって、複数の隔壁を成長基板上に形成する。
【００５８】
図５ｇを参照すると、成長基板１１０上に形成された第１隔壁と第２隔壁との間にＲ蛍光体１５０を注入し、成長基板１１０上に形成された第２隔壁と第３隔壁との間にＧ蛍光体１６０を注入し、成長基板１１０上に形成された第３隔壁と第４隔壁との間にＢ蛍光体１７０を注入する。それにより、隔壁と隔壁との間にＲ蛍光体１５０が存在するピクセルは赤色光を出力し、隔壁と隔壁との間にＧ蛍光体１６０が存在するピクセルは緑色光を出力し、隔壁と隔壁との間にＢ蛍光体１７０が存在するピクセルは青色光を出力する。
【００５９】
このように、上述した工程により形成されたマイクロＬＥＤディスプレイ装置１００は、高解像度（ＨＤ級）のフルカラー（ｆｕｌｌ  ｃｏｌｏｒ）を実現することができる。このようなマイクロＬＥＤディスプレイ装置１００は、車両用ヘッド・アップ・ディスプレイ（Ｈｅａｄ−Ｕｐ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＨＵＤ）、ヘッド・マウント・ディスプレイ（Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＨＭＤ）等のような様々な表示装置に応用される。
【００６０】
≪第２実施形態≫
【００６１】
図６は、本発明の第２実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の断面図である。
【００６２】
図１のマイクロＬＥＤディスプレイ装置１００とは異なり、本実施形態は、成長基板を除去して光の散乱を最小化するマイクロＬＥＤディスプレイ装置を提供する。以下、本実施形態において、マイクロＬＥＤ駆動基板２３０、発光構造物２２０、複数の隔壁２４０、及びＲ／Ｇ／Ｂ色光変換物質２５０、２６０、２７０は、図１のマイクロＬＥＤ駆動基板１３０、発光構造物１２０、複数の隔壁１４０、及びＲ／Ｇ／Ｂ色光変換物質１５０、１６０、１７０と同一であるため、それに関する詳しい説明を省略する。
【００６３】
図６を参照すると、本発明の第２実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置２００は、マイクロＬＥＤ駆動基板２３０、マイクロＬＥＤパネル、及び複数のバンプ２３５を含む。
【００６４】
マイクロＬＥＤパネルは、ウェハー上に積層された複数のマイクロＬＥＤピクセルがマトリクス状に配列されたアレイ（ａｒｒａｙ）構造を有するＬＥＤパネルであり、画像表示機器の画像信号に対応するＲ／Ｇ／Ｂ光を出力する機能を果たす。この時、複数のマイクロＬＥＤピクセルは、青色発光素子、緑色発光素子、赤色発光素子、及びＵＶ発光素子の中のいずれか一つで構成されるが、これらに限定されるものではない。
【００６５】
このようなマイクロＬＥＤパネルは、発光構造物（又は複数のマイクロＬＥＤピクセル）２２０、発光構造物２２０上の複数の隔壁２４０、及び隔壁と隔壁との間に位置するＲ／Ｇ／Ｂ色光変換物質２５０、２６０、２７０等を含む。
【００６６】
発光構造物２２０は、第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層、第１導電型メタル層、第２導電型メタル層、及びパッシベーション層を含む。このような発光構造物２２０は、化合物半導体の組成比に応じて異なる波長の光を放射する。
【００６７】
発光構造物２２０の第２導電型半導体層上には第２導電型メタル層（即ち、ｐ電極）が形成され、第１導電型半導体層上には第１導電型メタル層（即ち、ｎ電極）が形成される。第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層、第１及び第２導電型メタル層の少なくとも一側面にはパッシベーション層が形成される。パッシベーション層は、第１導電型半導体層、活性層、及び第２導電型半導体層を電気的に保護するために形成され、例えばＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３からなるが、これらに限定されるものではない。
【００６８】
複数の隔壁（ｓｅｐａｒａｔｏｒ）２４０は、発光構造物２２０の二面のうちのエッチングされていない平たい面上に形成される。複数の隔壁２４０は、ピクセルとピクセルとの間の位置（即ち、活性層及び第２導電型半導体層がエッチングされた領域）に対応する発光構造物２２０上に配置され、ピクセル間の色混合を最小化する機能を果たす。このような複数の隔壁２４０はフォトリソグラフィ（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程により製造される。
【００６９】
隔壁２４０の高さは略同一に形成され、隔壁２４０と隔壁２４０との間の間隔はピクセルサイズと同一に形成される。
【００７０】
Ｒ／Ｇ／Ｂ色光変換物質（又はＲ／Ｇ／Ｂ蛍光体）２５０、２６０、２７０は、隔壁と隔壁との間に配置され、各々の発光素子（即ち、ピクセル）から放出される光の波長を変更する。赤色発光用蛍光体２５０としてはＧａＡｌＡｓ；（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ３＋；Ｙ２Ｏ２：Ｅｕ；量子ドット等が用いられるが、これらに限定されるものではない。緑色発光用蛍光体２６０としてはＧａＰ：Ｎ；Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ；ＺｎＳ：Ｃｕ、Ａｌ；量子ドット等が用いられるが、これらに限定されるものではない。青色発光用蛍光体２７０としてはＧａＮ；ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｅｕ２＋；ＺｎＳ：Ａｇ；量子ドット等が用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００７１】
マイクロＬＥＤ駆動基板２３０は、マイクロＬＥＤパネルに対向するように配置され、入力画像信号に対応してマイクロＬＥＤパネルに備えられた複数のマイクロＬＥＤピクセルを駆動する機能を果たす。マイクロＬＥＤ駆動基板２３０は、複数のマイクロＬＥＤピクセルを個別的に駆動するための複数のＣＭＯＳセル２３１を備えるアクティブマトリクス（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ）回路部と、アクティブマトリクス回路部の外郭に配置された共通セル２３２とを含む。
【００７２】
上述したように、本発明の第２実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置は、ピクセルとピクセルとの間の位置に対応する発光構造物上に複数の隔壁を周期的に配置することにより、ピクセル間の色干渉を効果的に除去することができ、成長基板による光の散乱を最小化することができ、Ｒ／Ｇ／Ｂ色光変換物質が発光構造物上に容易に塗布されるようにする。
【００７３】
図７ａ〜図７ｇは、本発明の第２実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【００７４】
図７ａを参照すると、成長基板２１０上に第１導電型半導体層２２１、活性層２２２、及び第２導電型半導体層２２３を順次成長させて発光構造物２２０を形成する。
【００７５】
成長基板２１０は、透光性を有する材質、例えばサファイア（Ａｌ２Ｏ３）、単結晶基板、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、ＡｌＮ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅのうちの少なくとも一つからなるが、これらに限定されるものではない。
【００７６】
第１導電型半導体層２２１は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ等から選択され、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ等のｎ型ドーパントがドープされる。このような第１導電型半導体層２２１は、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガス、シラン（ＳｉＨ４）ガスを水素ガスと共にチャンバー（ｃｈａｍｂｅｒ）に注入して形成される。
【００７７】
活性層２２２は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料からなる。このような活性層２２２は、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）ガス、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガスを水素ガスと共にチャンバーに注入して形成される。
【００７８】
第２導電型半導体層２２３は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ等から選択され、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のｐ型ドーパントがドープされる。このような第２導電型半導体層２２３は、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガス、ビセチルシクロペンタジエニルマグネシウム（ＥｔＣｐ２Ｍｇ）｛Ｍｇ（Ｃ２Ｈ５Ｃ５Ｈ４）２｝ガスを水素ガスと共にチャンバーに注入して形成される。
【００７９】
図７ｂを参照すると、発光構造物２２０を単位ピクセル領域に応じてアイソレーションエッチング（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ｅｔｃｈｉｎｇ）を行って複数の発光素子（即ち、複数のマイクロＬＥＤピクセル）を形成する。例えば、アイソレーションエッチングは、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）のような乾式エッチング方法により実施される。このようなアイソレーションエッチングによって第１導電型半導体層２２１の一つの上面が露出する。
【００８０】
図７ｃを参照すると、第２導電型半導体層２２３の一つの上面に第２導電型メタル層２２４を形成し、メサエッチングされた第１導電型半導体層２２１の一つの上面に第１導電型メタル層２２５を形成する。この時、第１及び第２導電型メタル層２２５、２２４は、蒸着工程又はメッキ工程によって形成されるが、特に限定されるものではない。
【００８１】
その後、成長基板２１０、化合物半導体層（２２１、２２２、２２３）、第１導電型メタル層２２５、及び第２導電型メタル層２２４上にパッシベーション層２２６を形成し、第１及び第２導電型メタル層２２５、２２４の一つの上面が外部に露出するようにパッシベーション層２２６を選択的に除去する。
【００８２】
図７ｄを参照すると、マイクロＬＥＤ駆動基板２３０のＣＭＯＳセル２３１及び共通セル２３２の上部に複数のバンプ２３５を配置する。マイクロＬＥＤパネルを上／下に反転して第１及び第２導電型メタル層２２５、２２４が下方向に向かうようにする。複数のバンプ２３５が配置された状態のマイクロＬＥＤ駆動基板２３０とマイクロＬＥＤパネルとを互いに対向させてＣＭＯＳセル２３１とマイクロＬＥＤピクセルとを一対一対応させて密着させた後に加熱する。そうすると、複数のバンプ２３５が溶け、それにより、ＣＭＯＳセル２３１とそれに対応するマイクロＬＥＤピクセルとが電気的に接続され、マイクロＬＥＤ駆動基板２３０の共通セル２３２とそれに対応するマイクロＬＥＤパネルの共通電極２２５とが電気的に接続される状態になる。
【００８３】
図７ｅを参照すると、レーザリフトオフ（ｌａｓｅｒ  ｌｉｆｔ  ｏｆｆ：ＬＬＯ）、化学的リフトオフ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｌｉｆｔ  ｏｆｆ：ＣＬＯ）、電気的リフトオフ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｌｉｆｔ  ｏｆｆ：ＥＬＯ）、又はエッチング方法等を用いて発光構造物２２０に付着された成長基板２１０を分離する。また他の実施形態として、発光構造物２２０に付着された成長基板２１０を平たくグラインド（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）して成長基板２１０の少なくとも一部分を除去する。
【００８４】
図７ｆを参照すると、スピンコーティング（ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式を用いて感光剤（ＰＲ）２４０を発光構造物２２０上にコーティングする。一方、他の実施形態として、コーティング工程前に、発光構造物２２０の表面を化学処理（例えば、ＨＭＤＳ（ＨｅｘａＭｅｔｈｙｌＤｉＳｉｌａｚａｎｅ）処理）して発光構造物２２０と感光剤２４０との間の接着力を向上させる。また、コーティング工程前に、発光構造物２２０を保護するための保護層（図示せず）を発光構造物２２０と感光剤２４０との間に形成する。その後、感光剤２４０上にマスクパターン２８０を精密に整列させた後に紫外線等を照射する露光工程を行う。
【００８５】
図７ｇを参照すると、露光工程を経た感光剤２４０に対して現像工程を行って発光構造物２２０上に複数の隔壁２４０を形成する。この時、複数の隔壁２４０は、ピクセルとピクセルとの間の位置（即ち、活性層と第２導電型半導体層がエッチングされた領域）に対応する発光構造物２２０上に配置される。
【００８６】
一方、本実施形態では、感光剤を介して複数の隔壁を形成することを例示しているが、これに制限されるものではない。例えば、他の実施形態として、発光構造物上に隔壁を形成するための物質を形成し、その上に感光剤を積層した後、マスクパターンを用いて露光及び現像工程を順次行い、感光剤によって露出された領域を湿式又は乾式エッチングすることによって、複数の隔壁を成長基板上に形成する。
【００８７】
図７ｈを参照すると、発光構造物２２０上に形成された第１隔壁と第２隔壁との間にＲ蛍光体２５０を注入し、発光構造物２２０上に形成された第２隔壁と第３隔壁との間にＧ蛍光体２６０を注入し、発光構造物２２０上に形成された第３隔壁と第４隔壁との間にＢ蛍光体２７０を注入する。それにより、隔壁と隔壁との間にＲ蛍光体２５０が存在するピクセルは赤色光を出力し、隔壁と隔壁との間にＧ蛍光体２６０が存在するピクセルは緑色光を出力し、隔壁と隔壁との間にＢ蛍光体２７０が存在するピクセルは青色光を出力する。
【００８８】
このように、上述した工程により形成されたマイクロＬＥＤディスプレイ装置２００は、成長基板による光の散乱を最小化することができ、高解像度（ＨＤ級）のフルカラー（ｆｕｌｌ  ｃｏｌｏｒ）を実現することができる。
【００８９】
≪第３実施形態≫
【００９０】
図８は、本発明の第３実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の断面図であり、図９は、本発明に関連するカラーフィルタ構造の一例を説明する図である。
【００９１】
図６のマイクロＬＥＤディスプレイ装置２００とは異なり、本実施形態は、隔壁と隔壁との間に蛍光体及びカラーフィルタを配置してフルカラーを実現するマイクロＬＥＤディスプレイ装置を提供する。以下、本実施形態において、マイクロＬＥＤ駆動基板３３０、発光構造物３２０、及び複数の隔壁３４０は、図６のマイクロＬＥＤ駆動基板２３０、発光構造物２２０、及び複数の隔壁２４０と同一であるため、それらに関する詳しい説明を省略する。
【００９２】
図８を参照すると、本発明の第３実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置３００は、マイクロＬＥＤ駆動基板３３０、マイクロＬＥＤパネル、及び複数のバンプ３３５を含む。
【００９３】
マイクロＬＥＤパネルは、ウェハー上に積層された複数のマイクロＬＥＤピクセルがマトリクス状に配列されたアレイ（ａｒｒａｙ）構造を有するＬＥＤパネルであり、画像表示機器の画像信号に対応するＲ／Ｇ／Ｂ光を出力する機能を果たす。この時、複数のマイクロＬＥＤピクセルは、青色発光素子、緑色発光素子、赤色発光素子、及びＵＶ発光素子の中のいずれか一つで構成されるが、これらに限定されるものではない。
【００９４】
このようなマイクロＬＥＤパネルは、発光構造物（又は複数のマイクロＬＥＤピクセル）３２０、発光構造物３２０上の複数の隔壁３４０、隔壁と隔壁との間に位置する蛍光体３５０、蛍光体３５０上のカラーフィルタ（３６０、３７０、３８０）等を含む。
【００９５】
複数の隔壁（ｓｅｐａｒａｔｏｒ）３４０は、発光構造物３２０の二面のうちのエッチングされていない平たい面上に形成される。複数の隔壁３４０は、ピクセルとピクセルとの間の位置（即ち、活性層及び第２導電型半導体層がエッチングされた領域）に対応する発光構造物３２０上に配置され、ピクセル間の色混合を最小化する機能を果たす。このような複数の隔壁３４０はフォトリソグラフィ（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程により製造される。
【００９６】
隔壁３４０の高さは略同一に形成され、隔壁３４０と隔壁３４０との間の間隔はピクセルサイズと同一に形成される。
【００９７】
蛍光体３５０は、発光構造物３２０上の隔壁３４０と隔壁３４０との間に配置され、複数のマイクロＬＥＤピクセルから放出される光の波長を白色（ｗｈｉｔｅ）波長に変更する。例えば、発光構造物３２０が青色ＬＥＤの場合、蛍光体として黄色蛍光体（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ系（ＹＡＧ：Ｃｅ））が用いられる。また、発光構造物３２０が青色ＬＥＤの場合、蛍光体として緑色蛍光体と赤色蛍光体とを混合した蛍光体が用いられる。また、発光構造物３２０がＵＶ  ＬＥＤの場合、蛍光体として青色蛍光体、緑色蛍光体、及び赤色蛍光体を混合した蛍光体が用いられる。
【００９８】
カラーフィルタ（３６０、３７０、３８０）は、蛍光体３５０上にピクセル単位で付着され、蛍光体３５０から放射された白色光のうちの特定波長の光のみを通過させる。即ち、Ｒフィルタ３６０は蛍光体３５０から放射された白色光のうちの赤色光の波長のみを通過させ、Ｇフィルタ３７０は蛍光体３５０から放射された白色光のうちの緑色光の波長のみを通過させ、Ｂフィルタ３８０は蛍光体３５０から放射された白色光のうちの青色光の波長のみを通過させる。それにより、隔壁と隔壁との間に蛍光体３５０及びＲフィルタ３６０が存在するピクセルは赤色光を出力し、隔壁と隔壁との間に蛍光体３５０及びＧフィルタ３７０が存在するピクセルは緑色光を出力し、隔壁と隔壁との間に蛍光体３５０及びＢフィルタ３８０が存在するピクセルは青色光を出力する。
【００９９】
一実施形態として、図９に示すように、カラーフィルタ９００は、透明基板９１０、ブラックマトリクス９２０、カラーフィルタ層（９３０、９４０、９５０）、オーバーコート層９６０、及びＩＴＯ層９７０を含む。
【０１００】
透明基板９１０は薄いガラスやプラスチックからなる。ブラックマトリクス９２０は、透明基板９１０上に配置され、透明基板９１０の光学的に非活性化された地域に位置させて光の流出を防止する。ブラックマトリクス９２０は最適の明暗比のために反射率が低くなければならない。ブラックマトリクス９２０は無機物又は有機物からなり、好ましくはクロム（Ｃｒ）が用いられる。
【０１０１】
カラーフィルタ層（９３０、９４０、９５０）は、透明基板９１０上に配置され、Ｒ／Ｇ／Ｂ染料又は色素を含む。オーバーコート層９６０は、不純物からカラーフィルタ層（９３０、９４０、９５０）を保護し、カラーフィルタ９００の表面を平面化させる。オーバーコート層９６０は、透明アクリル樹脂、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）樹脂、或いはポリウレタン樹脂等からなる。ＩＴＯ層９７０は、オーバーコート層９６０上に形成される。
【０１０２】
マイクロＬＥＤ駆動基板３３０は、マイクロＬＥＤパネルに対向するように配置され、入力画像信号に対応してマイクロＬＥＤパネルに備えられた複数のマイクロＬＥＤピクセルを駆動する機能を果たす。マイクロＬＥＤ駆動基板３３０は、複数のマイクロＬＥＤピクセルを個別的に駆動するための複数のＣＭＯＳセル３３１を備えるアクティブマトリクス（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ）回路部と、アクティブマトリクス回路部の外郭に配置された共通セル３３２とを含む。
【０１０３】
上述したように、本発明の第３実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置は、ピクセルとピクセルとの間の位置に対応する発光構造物上に複数の隔壁を周期的に配置することにより、ピクセル間の色干渉を効果的に除去することができ、成長基板による光の散乱を最小化することができ、白色発光用蛍光体が発光構造物上に容易に塗布されるようにする。
【０１０４】
図１０ａ〜図１０ｇは、本発明の第３実施形態によるマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法を説明する図である。
【０１０５】
図１０ａを参照すると、成長基板３１０上に第１導電型半導体層３２１、活性層３２２、及び第２導電型半導体層３２３を順次成長させて発光構造物３２０を形成する。
【０１０６】
成長基板３１０は、透光性を有する材質、例えばサファイア（Ａｌ２Ｏ３）、単結晶基板、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、ＡｌＮ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅのうちの少なくとも一つからなるが、これらに限定されるものではない。
【０１０７】
第１導電型半導体層３２１は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ等から選択され、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ等のｎ型ドーパントがドープされる。このような第１導電型半導体層３２１は、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガス、シラン（ＳｉＨ４）ガスを水素ガスと共にチャンバー（ｃｈａｍｂｅｒ）に注入して形成される。
【０１０８】
活性層３２２は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料からなる。このような活性層３２２は、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）ガス、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガスを水素ガスと共にチャンバーに注入して形成される。
【０１０９】
第２導電型半導体層３２３は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体材料、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ等から選択され、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のｐ型ドーパントがドープされる。このような第２導電型半導体層３２３は、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガス、ビセチルシクロペンタジエニルマグネシウム（ＥｔＣｐ２Ｍｇ）｛Ｍｇ（Ｃ２Ｈ５Ｃ５Ｈ４）２｝ガスを水素ガスと共にチャンバーに注入して形成される。
【０１１０】
図１０ｂを参照すると、発光構造物３２０を単位ピクセル領域に応じてアイソレーションエッチング（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ｅｔｃｈｉｎｇ）を行って複数の発光素子（即ち、複数のマイクロＬＥＤピクセル）を形成する。例えば、アイソレーションエッチングは、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）のような乾式エッチング方法により実施される。このようなアイソレーションエッチングによって第１導電型半導体層３２１の一つの上面が露出する。
【０１１１】
図１０ｃを参照すると、第２導電型半導体層３２３の一つの上面に第２導電型メタル層３２４を形成し、メサエッチングされた第１導電型半導体層３２１の一つの上面に第１導電型メタル層３２５を形成する。この時、第１及び第２導電型メタル層３２５、３２４は、蒸着工程又はメッキ工程によって形成されるが、特に限定されるものではない。その後、成長基板３１０、化合物半導体層（３２１、３２２、３２３）、第１及び第２導電型メタル層３２５、３２４上にパッシベーション層３２６を形成し、第１及び第２導電型メタル層３２５、３２４の一つの上面が外部に露出するようにパッシベーション層３２６を選択的に除去する。
【０１１２】
図１０ｄを参照すると、マイクロＬＥＤ駆動基板３３０のＣＭＯＳセル３３１及び共通セル３３２の上部に複数のバンプ３３５を配置する。マイクロＬＥＤパネルを上／下に反転して第１及び第２導電型メタル層３２５、３２４が下方向に向かうようにする。複数のバンプ３３５が配置された状態のマイクロＬＥＤ駆動基板３３０とマイクロＬＥＤパネルとを互いに対向させてＣＭＯＳセル３３１とマイクロＬＥＤピクセルとを一対一対応させて密着させた後に加熱する。そうすると、複数のバンプ３３５が溶け、それにより、ＣＭＯＳセル３３１とそれに対応するマイクロＬＥＤピクセルとが電気的に接続され、マイクロＬＥＤ駆動基板３３０の共通セル３３２とそれに対応するマイクロＬＥＤパネルの共通電極３２５とが電気的に接続される状態になる。
【０１１３】
図１０ｅを参照すると、レーザリフトオフ（ｌａｓｅｒ  ｌｉｆｔ  ｏｆｆ：ＬＬＯ）、化学的リフトオフ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｌｉｆｔ  ｏｆｆ：ＣＬＯ）、電気的リフトオフ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｌｉｆｔ  ｏｆｆ：ＥＬＯ）、又はエッチング方法等を用いて発光構造物３２０に付着された成長基板３１０を分離する。
【０１１４】
図１０ｆを参照すると、スピンコーティング（ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式を用いて感光剤（ＰＲ）３４０を発光構造物３２０上にコーティングする。一方、他の実施形態として、コーティング工程前に、発光構造物３２０の表面を化学処理（例えば、ＨＭＤＳ（ＨｅｘａＭｅｔｈｙｌＤｉＳｉｌａｚａｎｅ）処理）して発光構造物３２０と感光剤３４０との間の接着力を向上させる。また、コーティング工程前に、発光構造物３２０を保護するための保護層（図示せず）を発光構造物３２０と感光剤３４０との間に形成する。その後、感光剤３４０上にマスクパターン３８０を精密に整列させた後に紫外線等を照射する露光工程を行う。
【０１１５】
図１０ｇを参照すると、露光工程を経た感光剤３４０に対して現像工程を行って発光構造物３２０上に複数の隔壁３４０を形成する。この時、複数の隔壁３４０は、ピクセルとピクセルとの間の位置（即ち、活性層と第２導電型半導体層がエッチングされた領域）に対応する発光構造物３２０上に配置される。
【０１１６】
一方、本実施形態では、感光剤を介して複数の隔壁を形成することを例示しているが、これに制限されるものではない。例えば、他の実施形態として、発光構造物上に隔壁を形成するための物質を形成し、その上に感光剤を積層した後、マスクパターンを用いて露光及び現像工程を順次行い、感光剤によって露出された領域を湿式又は乾式エッチングすることによって、複数の隔壁を成長基板上に形成する。
【０１１７】
図１０ｈを参照すると、発光構造物３２０上に形成された隔壁３４０と隔壁３４０との間に蛍光体３５０を注入する。それにより、蛍光体３５０は、マイクロＬＥＤピクセルから放出される光の波長を白色波長に変更する。
【０１１８】
その後、複数の隔壁３４０及び蛍光体３５０上にカラーフィルタ（３６０、３７０、３８０）を形成（又は付着）する。それにより、カラーフィルタのうち、Ｒフィルタ３６０は蛍光体３５０から放射される白色光のうちの赤色光の波長のみを通過させ、Ｇフィルタ３７０は蛍光体３５０から放射される白色光のうちの緑色光の波長のみを通過させ、Ｂフィルタ３８０は蛍光体３５０から放射される白色光のうちの青色光の波長のみを通過させる。
【０１１９】
このように、上述した工程により形成されたマイクロＬＥＤディスプレイ装置３００は、成長基板による光の散乱を最小化することができ、高解像度（ＨＤ級）のフルカラー（ｆｕｌｌ  ｃｏｌｏｒ）を実現することができる。
【０１２０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１２１】
１００、２００、３００    マイクロＬＥＤディスプレイ装置
１１０、２１０、３１０    成長基板
１２０、２２０、３２０    発光構造物
１２１、２２１、３２１    第１導電型半導体層
１２２、２２２、３２２    活性層
１２３、２２３、３２３    第２導電型半導体層
１２４、２２４、３２４    第２導電型メタル層
１２５、２２５、３２５    第１導電型メタル層、スキャニングライン
１２６、２２６、３２６    パッシベーション層
１３０、２３０、３３０    マイクロＬＥＤ駆動基板
１３１、２３１、３３１    ＣＭＯＳセル
１３２、２３２、３３２    共通セル
１３５、２３５、３３５    バンプ
１４０、２４０、３４０    隔壁、感光剤（ＰＲ）
１５０、２５０    Ｒ色光変換物質（Ｒ蛍光体）
１６０、２６０    Ｇ色光変換物質（Ｇ蛍光体）
１７０、２７０    Ｂ色光変換物質（Ｂ蛍光体）
１８０、２８０、３８０    マスクパターン
３１０    データドライバーＩＣ
３１５    データライン
３２０    スキャンドライバーＩＣ
３２５    スキャニングライン
３３５    バンプ
３５０    蛍光体
３６０、３７０、３８０    Ｒ／Ｇ／Ｂカラーフィルタ
９００    カラーフィルタ
９１０    透明基板
９２０    ブラックマトリクス
９３０、９４０、９５０    Ｒ／Ｇ／Ｂカラーフィルタ層
９６０    オーバーコート層
９７０    ＩＴＯ層
【図１】
2018182282.tif 000003
【図２】
2018182282.tif 000004
【図３】
2018182282.tif 000005
【図４】
2018182282.tif 000006
【図５ａ】
2018182282.tif 000007
【図５ｂ】
2018182282.tif 000008
【図５ｃ】
2018182282.tif 000009
【図５ｄ】
2018182282.tif 000010
【図５ｅ】
2018182282.tif 000011
【図５ｆ】
2018182282.tif 000012
【図５ｇ】
2018182282.tif 000013
【図６】
2018182282.tif 000014
【図７ａ】
2018182282.tif 000015
【図７ｂ】
2018182282.tif 000016
【図７ｃ】
2018182282.tif 000017
【図７ｄ】
2018182282.tif 000018
【図７ｅ】
2018182282.tif 000019
【図７ｆ】
2018182282.tif 000020
【図７ｇ】
2018182282.tif 000021
【図７ｈ】
2018182282.tif 000022
【図８】
2018182282.tif 000023
【図９】
2018182282.tif 000024
【図１０ａ】
2018182282.tif 000025
【図１０ｂ】
2018182282.tif 000026
【図１０ｃ】
2018182282.tif 000027
【図１０ｄ】
2018182282.tif 000028
【図１０ｅ】
2018182282.tif 000029
【図１０ｆ】
2018182282.tif 000030
【図１０ｇ】
2018182282.tif 000031
【図１０ｈ】
2018182282.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月8日(2018.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロＬＥＤディスプレイ装置であって、
複数のＣＭＯＳセルが行と列とに配列されたマイクロＬＥＤ駆動基板と、
前記マイクロＬＥＤ駆動基板上にフリップチップボンディングされ、前記複数のＣＭＯＳセルに電気的に接続された複数のマイクロＬＥＤピクセルを有するマイクロＬＥＤパネルと、を備え、
前記マイクロＬＥＤパネルは、
第１導電型半導体層、活性層、及び第２導電型半導体層を含む発光構造物の第１面が単位ピクセル領域に応じてエッチングされて形成された複数のマイクロＬＥＤピクセルと、
前記発光構造物が垂直方向にエッチングされた部分の位置に対応する前記発光構造物の第２面上に形成された複数の隔壁と、を含み、
前記マイクロＬＥＤパネルは、前記第１導電型半導体層上に配置された第１導電型メタル層を更に含み、
前記第１導電型メタル層は、前記マイクロＬＥＤパネルの外郭に沿って形成されることを特徴とするマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項２】
前記マイクロＬＥＤパネルは、
前記発光構造物の第２面上の第１隔壁と第２隔壁との間に注入された第１色光変換物質と、
前記第２隔壁と第３隔壁との間に注入された第２色光変換物質と、
前記第３隔壁と第４隔壁との間に注入された第３色光変換物質と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項３】
前記マイクロＬＥＤパネルは、
前記発光構造物の第２面上の隔壁と隔壁との間に注入された白色発光用蛍光体と、
前記白色発光用蛍光体上に配置されたカラーフィルタと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項４】
前記白色発光用蛍光体は、前記隔壁の高さと同一に注入され、
前記カラーフィルタは、
前記白色発光用蛍光体から放射される波長のうちの第１波長のみを通過させる第１フィルタと、
前記白色発光用蛍光体から放射される波長のうちの第２波長のみを通過させる第２フィルタと、
前記白色発光用蛍光体から放射される波長のうちの第３波長のみを通過させる第３フィルタと、を含むことを特徴とする請求項３に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項５】
前記複数の隔壁は、高分子化合物又はセラミック材質からなることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項６】
前記複数の隔壁は、互いに同一の高さに形成され、
隔壁と隔壁との間の間隔は、ピクセルサイズに対応することを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項７】
前記発光構造物は、前記第１導電型半導体層の上面に配置された成長基板を更に含み、
前記複数の隔壁は、前記成長基板の上面に形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項８】
前記複数の隔壁は、前記第１導電型半導体層の上面に形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項９】
前記複数のマイクロＬＥＤピクセルが形成されない部分は、エッチング工程によって前記活性層及び前記第２導電型半導体層が選択的に除去されることで前記第１導電型半導体層が露出し、
前記露出した第１導電型半導体層上には、前記複数のマイクロＬＥＤピクセルから離隔するように前記第１導電型メタル層が形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記第１導電型メタル層の高さは、前記複数のマイクロＬＥＤピクセルの高さと同一に形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記第１導電型メタル層は、前記複数のマイクロＬＥＤピクセルの共通電極として機能することを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記マイクロＬＥＤ駆動基板は、前記第１導電型メタル層に対応するように形成された共通セルを含み、
前記第１導電型メタル層及び前記共通セルは、バンプによって電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項１３】
マイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法であって、
複数のＣＭＯＳセルが行と列とに配列されるマイクロＬＥＤ駆動基板を製造するステップと、
発光構造物の第１面を単位ピクセル領域に応じてエッチングして形成し、前記複数のＣＭＯＳセルに対応する複数のマイクロＬＥＤピクセルを含むマイクロＬＥＤパネルを製造するステップと、
前記マイクロＬＥＤ駆動基板上に複数のバンプを配置し、前記複数のバンプが配置されたマイクロＬＥＤ駆動基板上に前記マイクロＬＥＤパネルをフリップチップボンディングするステップと、
前記発光構造物の第２面に感光剤をコーティングし、前記感光剤上にマスクパターンを配置した後に光を照射する露光工程を行うステップと、
前記露光工程を経た感光剤に対して現像工程を行って前記発光構造物の第２面上に複数の隔壁を形成するステップと、を有することを特徴とするマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１４】
前記発光構造物の第２面上の第１隔壁と第２隔壁との間に第１色光変換物質を注入し、前記第２隔壁と第３隔壁との間に第２色光変換物質を注入し、前記第３隔壁と第４隔壁との間に第３色光変換物質を注入するステップを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１５】
前記発光構造物の第２面上の隔壁と隔壁との間に白色発光用蛍光体を注入するステップと、
前記白色発光用蛍光体上にカラーフィルタを配置するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月26日(2018.6.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロＬＥＤディスプレイ装置であって、
複数のＣＭＯＳセルが行と列とに配列されたマイクロＬＥＤ駆動基板と、
前記マイクロＬＥＤ駆動基板上にフリップチップボンディングされ、前記複数のＣＭＯＳセルに電気的に接続された複数のマイクロＬＥＤピクセルを有するマイクロＬＥＤパネルと、を備え、
前記マイクロＬＥＤパネルは、
第１導電型半導体層、活性層、及び第２導電型半導体層を含む発光構造物の第１面が単位ピクセル領域に応じてエッチングされて形成された前記複数のマイクロＬＥＤピクセルと、
前記発光構造物が垂直方向にエッチングされた部分の位置に対応する前記発光構造物の第１面に対して反対側の第２面上に形成された複数の隔壁と、
前記発光構造物の第１面側の前記第１導電型半導体層下に配置された第１導電型メタル層と、を含み、
前記第１導電型メタル層は、前記マイクロＬＥＤパネルの外郭に沿って形成され、
前記複数の隔壁は、感光剤を用いた露光工程を通じて形成されたものであることを特徴とするマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項２】
前記マイクロＬＥＤパネルは、
前記発光構造物の第２面上の第１隔壁と第２隔壁との間に注入された第１色光変換物質と、
前記第２隔壁と第３隔壁との間に注入された第２色光変換物質と、
前記第３隔壁と第４隔壁との間に注入された第３色光変換物質と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項３】
前記マイクロＬＥＤパネルは、
前記発光構造物の第２面上の隔壁と隔壁との間に注入された白色発光用蛍光体と、
前記白色発光用蛍光体上に配置されたカラーフィルタと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項４】
前記白色発光用蛍光体は、前記隔壁の高さと同一に注入され、
前記カラーフィルタは、
前記白色発光用蛍光体から放射される波長のうちの第１波長のみを通過させる第１フィルタと、
前記白色発光用蛍光体から放射される波長のうちの第２波長のみを通過させる第２フィルタと、
前記白色発光用蛍光体から放射される波長のうちの第３波長のみを通過させる第３フィルタと、を含むことを特徴とする請求項３に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項５】
前記複数の隔壁は、高分子化合物又はセラミック材質からなることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項６】
前記複数の隔壁は、互いに同一の高さに形成され、
隔壁と隔壁との間の間隔は、ピクセルサイズに対応することを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項７】
前記発光構造物は、前記発光構造物の第２面側の前記第１導電型半導体層の上面に配置された成長基板を更に含み、
前記複数の隔壁は、前記発光構造物の第２面側の成長基板の上面に形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項８】
前記複数の隔壁は、前記発光構造物の第２面側の前記第１導電型半導体層の上面に形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項９】
前記複数のマイクロＬＥＤピクセルが形成されない部分は、エッチング工程によって前記活性層及び前記第２導電型半導体層が選択的に除去されることで前記第１導電型半導体層が露出し、
前記露出した第１導電型半導体層下には、前記複数のマイクロＬＥＤピクセルから離隔するように前記第１導電型メタル層が形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記第１導電型メタル層の高さは、前記複数のマイクロＬＥＤピクセルの高さと同一に形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記第１導電型メタル層は、前記複数のマイクロＬＥＤピクセルの共通電極として機能することを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記マイクロＬＥＤ駆動基板は、前記第１導電型メタル層に対応するように形成された共通セルを含み、
前記第１導電型メタル層と前記共通セルとは、バンプによって電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項１３】
マイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法であって、
複数のＣＭＯＳセルが行と列とに配列されるマイクロＬＥＤ駆動基板を製造するステップと、
発光構造物の第１面を単位ピクセル領域に応じてエッチングして形成し、前記複数のＣＭＯＳセルに対応する複数のマイクロＬＥＤピクセルを含むマイクロＬＥＤパネルを製造するステップと、
前記マイクロＬＥＤ駆動基板上に複数のバンプを配置し、前記複数のバンプが配置されたマイクロＬＥＤ駆動基板上に前記マイクロＬＥＤパネルをフリップチップボンディングするステップと、
前記発光構造物の第２面に感光剤をコーティングし、前記感光剤上にマスクパターンを配置した後に光を照射する露光工程を行うステップと、
前記露光工程を経た感光剤に対して現像工程を行って前記発光構造物の第２面上に複数の隔壁を形成するステップと、を有することを特徴とするマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１４】
前記発光構造物の第２面上の第１隔壁と第２隔壁との間に第１色光変換物質を注入し、前記第２隔壁と第３隔壁との間に第２色光変換物質を注入し、前記第３隔壁と第４隔壁との間に第３色光変換物質を注入するステップを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１５】
前記発光構造物の第２面上の隔壁と隔壁との間に白色発光用蛍光体を注入するステップと、
前記白色発光用蛍光体上にカラーフィルタを配置するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。