(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は、ＬＥＤユニットを提供する。前記ＬＥＤユニットは、発光体とカウンタウェイト素子とを含み、前記カウンタウェイト素子が前記発光体に配置され、前記ＬＥＤユニットが実装流体に入れられる時、前記ＬＥＤユニットは、前記カウンタウェイト素子の作用により、所定の姿勢をとり、且つ所定の方向に移動することができる。また、本発明は、ＬＥＤディスプレイの製造方法を提供する。上記の方式によって、本発明は、ＬＥＤユニットのマストランスファーに便利であり、生産効率を高める。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光体とカウンタウェイト素子とを含むＬＥＤユニットであって、前記カウンタウェイト素子が前記発光体に配置され、前記ＬＥＤユニットが実装流体に入れられる時、前記ＬＥＤユニットは、前記カウンタウェイト素子の作用により、所定の姿勢をとり、且つ所定の方向に移動することができることを特徴とするＬＥＤユニット。
【請求項２】
前記発光体は、積層して設置された複数の機能層を含み、前記所定の姿勢において、複数の機能層の積層方向が鉛直方向と平行であることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤユニット。
【請求項３】
前記発光体は、積層して設置された複数の機能層を含み、前記所定の姿勢において、複数の機能層の積層方向と鉛直方向とが成す角度は所定の角度であることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤユニット。
【請求項４】
前記所定の角度は、０度より大きく３０度未満であることを特徴とする、請求項３に記載のＬＥＤユニット。
【請求項５】
前記複数の機能層は、積層して設置された第一半導体層、発光層及び第二半導体層を含み、前記カウンタウェイト素子は、前記第一半導体層又は前記第二半導体層の、前記発光層から離れた一方側に配置されることを特徴とする、請求項３に記載のＬＥＤユニット。
【請求項６】
前記ＬＥＤユニットは、第一接触電極をさらに含み、前記第一接触電極が前記第一半導体層の前記発光層から離れた一方側に設置され、前記カウンタウェイト素子が前記第一接触電極の前記第一半導体層から離れた一方側に設置され、且つ前記カウンタウェイト素子の密度が前記発光体の密度よりも大きく、前記ＬＥＤユニットが実装流体に入れられる時、前記第一接触電極に下を向かせることを特徴とする、請求項５に記載のＬＥＤユニット。
【請求項７】
前記ＬＥＤユニットは、溶接電極をさらに含み、前記溶接電極は前記カウンタウェイト素子の前記第一接触電極から離れた一方側に配置され、前記カウンタウェイト素子を介して前記第一接触電極に電気的に接続されることを特徴とする、請求項６に記載のＬＥＤユニット。
【請求項８】
前記ＬＥＤユニットは、第二接触電極をさらに含み、前記第二接触電極は前記第二半導体層の前記発光層から離れた一方側に設置され、前記カウンタウェイト素子の密度はさらに、前記第二接触電極の密度より大きいことを特徴とする、請求項６に記載のＬＥＤユニット。
【請求項９】
前記カウンタウェイト素子の密度は、前記発光体の密度よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤユニット。
【請求項１０】
前記発光体の断面積は、前記第一接触電極の断面積より大きいことを特徴とする、請求項６に記載のＬＥＤユニット。
【請求項１１】
前記発光体は、円錐台形であり、前記第一半導体層、前記発光層及び前記第二半導体層の断面がいずれも円形であり、前記第一半導体層の断面積が前記発光層の断面積より小さく、前記発光層の断面積が前記第二半導体層の断面積より小さいことを特徴とする、請求項５に記載のＬＥＤユニット。
【請求項１２】
前記第二接触電極は、円筒形であり且つ透明な導電材料から作られ、或いは、前記第二接触電極は、円環形であることを特徴とする、請求項８に記載のＬＥＤユニット。
【請求項１３】
収容基板及び複数のＬＥＤユニットを含むＬＥＤディスプレイであって、前記収容基板は、アレイ状に配置された複数の取り付け溝が設置され、前記ＬＥＤユニットが、１対１対応で取り付け溝に取り付けられ、前記ＬＥＤユニットは、発光体とカウンタウェイト素子とを含み、前記カウンタウェイト素子が前記発光体に配置され、前記ＬＥＤユニットが実装流体に入れられる時、前記ＬＥＤユニットは、前記カウンタウェイト素子の作用により、所定の姿勢をとり、且つ所定の方向に移動することができることを特徴とするＬＥＤディスプレイ。
【請求項１４】
アレイ状に配置された複数の取り付け溝が設置された収容基板を、実装流体に浸すステップと、
前記実装流体にＬＥＤユニットを入れるステップであって、ここで、前記ＬＥＤユニットにはカウンタウェイト素子が設置されており、前記ＬＥＤユニットを前記カウンタウェイト素子の作用により、所定の姿勢で所定の方向に沿って移動させ、重力の作用により前記取り付け溝に落下させるステップと、
を含むことを特徴とするＬＥＤディスプレイの製造方法。
【請求項１５】
前記収容基板を実装流体に浸すステップは、
前記収容基板の上方にガイドプレートを設置することをさらに含み、ここで、前記ガイドプレートには前記取り付け溝とそれぞれ対応するガイド穴が設置されており、前記ＬＥＤユニットを前記ガイド穴のガイド機能により、前記取り付け溝に落下させることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ガイド穴は開放状態と閉鎖状態の切り替えを行うことができるように設けられ、
前記実装流体に前記ＬＥＤユニットを入れるステップは、前記ガイド穴を開放状態に設置することをさらに含み、
前記実装流体に前記ＬＥＤユニットを入れるステップの後、前記ガイド穴を開放状態から閉鎖状態に切り替え、前記収容基板及び前記ガイドプレートを前記実装流体から取り出すことをさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ガイドプレートは、積層して設置された第一プレート本体及び第二プレート本体を含み、前記ガイド穴は、前記第一プレート本体に位置する第一穴セグメント及び前記第二プレート本体に位置する第二穴セグメントに分割され、前記第一プレート本体と前記第二プレート本体は相対的に移動することができ、前記第一穴セグメントと前記第二穴セグメントとを連通させると、前記開放状態にあり、或いは、前記第一穴セグメントと前記第二穴セグメントとをずらすと、前記閉鎖状態にあることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ガイドプレートは、順に積層して設置された第一プレート本体、仕切板、第二プレート本体を含み、前記ガイド穴は、前記第一プレート本体に位置する第一穴セグメントと前記第二プレート本体に位置する第二穴セグメントに分割され、前記仕切板は、前記第一プレート本体及び前記第二プレート本体に対して相対的に移動することができ、前記第一穴セグメントと前記第二穴セグメントとを連通させると、前記開放状態にあり、或いは、前記第一穴セグメントと前記第二穴セグメントとをずらすと、前記閉鎖状態にあることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第一穴セグメントは、前記第二穴セグメントの上方に配置され、且つ前記第一穴セグメントが逆円錐形に設置されることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記第一穴セグメントは、前記第二穴セグメントの上方に配置され、且つ前記第一穴セグメントが逆円錐形に設置されることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ技術の分野に関し、特に、ＬＥＤユニット、ＬＥＤディスプレイ、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体照明技術はますます成熟し、コストは低下し続け、業界の規模は飽和傾向にあり、これはＬＥＤディスプレイ技術の開発により良い光源を提供する。
【０００３】
マイクロＬＥＤ（Ｍｉｃｒｏ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ  小型発光ダイオード）ディスプレイ技術は、高輝度、高応答速度、低消費電力、長寿命などの利点を持つため、人々が新世代のディスプレイ技術を追求するための研究ホットスポットになっている。現在、マイクロＬＥＤをガラス基板に直接生長させることが困難であり、マストランスファー技術（Ｍａｓｓ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって、ガラス基板に移載する必要があるので、マイクロＬＥＤの小さなサイズと大量な移載数量は、マストランスファーにとって大きな挑戦である。
【０００４】
現在、マストランスファー方法の種類は少なすぎるので、さまざまなマストランスファーのニーズやＬＥＤディスプレイの製造ニーズを満たすには不十分である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決する主な課題は、ＬＥＤユニットのマストランスファーに便利であり、生産効率を向上させることができるＬＥＤユニット、ガイドプレート、ＬＥＤディスプレイ及びそれの製造方法を提供することである。
【０００６】
上記の問題を解決するために、本発明は、ＬＥＤユニットを提供する。前記ＬＥＤユニットは、発光体とカウンタウェイト素子とを含み、前記カウンタウェイト素子が前記発光体に配置され、前記ＬＥＤユニットが実装流体に入れられる時、前記ＬＥＤユニットは、前記カウンタウェイト素子の作用により、所定の姿勢をとり、且つ所定の方向に移動することができる。
【０００７】
上記の問題を解決するために、本発明は、ＬＥＤディスプレイを提供する。前記ＬＥＤディスプレイは、収容基板及び複数のＬＥＤユニットを含み、前記収容基板は、アレイ状に配置された複数の取り付け溝が設置され、前記ＬＥＤユニットは、１対１対応で取り付け溝に取り付けられ、前記ＬＥＤユニットは、上記のＬＥＤユニットである。
【０００８】
上記の問題を解決するために、本発明は、ＬＥＤディスプレイの製造方法を提供する。前記ＬＥＤディスプレイの製造方法は、アレイ状に配置された複数の取り付け溝が設置された収容基板を、実装流体に浸すステップと、前記実装流体にＬＥＤユニットを入れるステップであって、ここで、前記ＬＥＤユニットにはカウンタウェイト素子が設置されており、前記ＬＥＤユニットを前記カウンタウェイト素子の作用により、所定の姿勢で所定の方向に沿って移動させ、重力の作用により前記取り付け溝に落下させるステップと、を含む。
【０００９】
上記の問題を解決するために、本発明は、ガイドプレートを提供する。前記ガイドプレートは、前記ＬＥＤディスプレイの製造方法に用いられ、前記ガイドプレートには複数のガイド穴が設置され、前記ガイド穴は開放状態と閉鎖状態の切り替えを行うことができるように設けられている。
【００１０】
また、前記ガイドプレートは、積層して設置された第一プレート本体及び第二プレート本体を含み、前記ガイド穴は、前記第一プレート本体に位置する第一穴セグメント及び前記第二プレート本体に位置する第二穴セグメントに分割され、前記第一プレート本体と前記第二プレート本体は相対的に移動することができ、前記第一穴セグメントと前記第二穴セグメントとを連通させると、前記開放状態にあり、或いは、前記第一穴セグメントと前記第二穴セグメントとをずらすと、前記閉鎖状態にある。
【００１１】
また、前記ガイドプレートは、順に積層して設置された第一プレート本体、仕切板、第二プレート本体を含み、前記ガイド穴は、前記第一プレート本体に位置する第一穴セグメントと前記第二プレート本体に位置する第二穴セグメントに分割され、前記仕切板は、前記第一プレート本体及び前記第二プレート本体に対して相対的に移動することができ、前記第一穴セグメントと前記第二穴セグメントとを連通させると、前記開放状態にあり、或いは、前記第一穴セグメントと前記第二穴セグメントとをずらすと、前記閉鎖状態にある。
【００１２】
また、前記第一穴セグメントは、前記第二穴セグメントの上方に配置され、且つ前記第一穴セグメントが逆円錐形に設置される。
【００１３】
本発明は、発光体と、発光体に配置されるカウンタウェイト素子とを含むＬＥＤユニットを設置することによって、ＬＥＤユニットが実装流体に入れられる時、ＬＥＤユニットは、カウンタウェイト素子の作用により、所定の姿勢をとり、且つ所定の方向に移動することができる。カウンタウェイト素子の作用により、ＬＥＤユニットが所定の方向に移動することができるので、流体実装を行う時、ＬＥＤユニットは、取り付け溝にスムーズに入ることができ、ＬＥＤユニットのマストランスファーに便利であり、収容基板にＬＥＤユニットを過剰に二次補填することを回避し、生産効率を高める。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明の実施形態の技術方案をより明確に説明するために、実施形態の説明で使用される図面を以下に簡単に説明する。以下の説明の図面は本発明のいくつかの実施形態にすぎないことは明らかである。当業者は、創造的な努力を付与しない条件のもとで、本発明の図面によって、他の図面を獲得することができる。
【００１５】
【図１】本発明の第一実施形態に係るＬＥＤユニットの構造を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る収容基板の構造を示す図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係るＬＥＤユニットの構造を示す図である。
【図４】本発明の第三実施形態に係るＬＥＤユニットの構造を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る第二接触電極の構造を示す上面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る他の第二接触電極の構造を示す上面図である。
【図７】本発明の第一実施形態のＬＥＤディスプレイの製造方法のフローチャートである。
【図８】本発明の第二実施形態に係るＬＥＤディスプレイの製造方法のフローチャートである。
【図９】本発明の第二実施形態に係るＬＥＤディスプレイの製造方法の製造プロセスを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る他のガイドプレートの構造を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るＬＥＤディスプレイの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、当業者に本発明をより容易に理解させるために、以下、本発明の実施形態の図面を参照しながら、本発明の実施形態の技術方案に対して明確かつ完全に説明する。もちろん、説明される実施形態は本発明の一部の実施形態にすぎ、本発明の全部の実施形態ではない。本発明の実施形態に基づいて、当業者が創造的な努力なしに得られる他の全ての実施形態も本発明の保護範囲に含まれるべきである。
【００１７】
図１を参照すると、図１は、本発明の第一実施形態に係るＬＥＤユニットの構造を示す図である。
【００１８】
本実施形態では、ＬＥＤユニットは、発光体１１とカウンタウェイト素子１２とを含み、カウンタウェイト素子１２が発光体１１に配置されるので、ＬＥＤユニットが実装流体に入れられる時、ＬＥＤユニットは、カウンタウェイト素子１２の作用により、所定の姿勢をとり、且つ所定の方向に移動することができる。
【００１９】
カウンタウェイト素子１２により、ＬＥＤユニットが所定の方向に移動することができるので、流体実装を行う時、ＬＥＤユニットは、取り付け溝にスムーズに入ることができ、収容基板にＬＥＤユニットを過剰に二次補填することを回避し、生産効率を高める。
【００２０】
また、発光体１１は、積層して設置された複数の機能層を含み、所定の姿勢において、複数の機能層の積層方向が鉛直方向と平行である。
【００２１】
積層方向とは、各々の機能層の間の接触面に垂直である方向を指す。
【００２２】
所定の方向は、鉛直下向きの方向であってもよい。他の実施形態において、所定の方向は、ＬＥＤユニットが所定の姿勢をとることができる限り、他の任意の方向であってもよく、例えば、実装流体の影響により、ＬＥＤユニットは、実装流体の中で傾斜し、下向きに移動してもよい。
【００２３】
また、発光体１１は、積層して設置された複数の機能層を含み、所定の姿勢において、複数の機能層の積層方向と鉛直方向とが成す角度は、所定の角度であってもよい。
【００２４】
また、所定の角度は、０度より大きく３０度未満である。他の実施形態では、所定の角度は、他の角度であってもよく、本発明の実施形態ではこれに対して、限定しない。
【００２５】
また、一つの実施形態では、ＬＥＤユニットが実装流体に入れられる時、カウンタウェイト素子１２により、カウンタウェイト素子１２は発光体１１よりも低く配置され、その結果、カウンタウェイト素子１２は発光体１１よりも収容基板に近づく。例えば、カウンタウェイト素子１２の密度を発光体１１の密度よりも大きくすることで実現できる。
【００２６】
また、一つの実施形態では、ＬＥＤユニットが実装流体に入れられる時、カウンタウェイト素子１２により、発光体１１はカウンタウェイト素子１２よりも低く配置され、その結果、発光体１１はカウンタウェイト素子１２収容基板に近づく。例えば、カウンタウェイト素子１２の密度を発光体１１の密度よりも小さくすることで実現できる。
【００２７】
上記の方式でカウンタウェイト素子１２を設置することによって、ＬＥＤユニットを実装流体中で所定の姿勢で収容基板に落下させ、収容基板の取り付け溝の開口方向が所定の姿勢に対応することにより、ＬＥＤユニットが取り付け溝にスムーズに進入することができる。
【００２８】
また、複数の機能層は、積層して設置された第一半導体層１１１、発光層１１２、及び第二半導体層１１３を含んでもよい。
【００２９】
なお、複数の機能層の構造は上記の構造に限定されなく、発光体１１は、他のＬＥＤの構造又は他のエレクトロルミネッセンス素子の積層構造を採用してもよいことが理解できる。
【００３０】
また、第一半導体層１１１は、Ｐ型半導体層であってもよい。第二半導体層１１３は、Ｎ型半導体層であってもよい。
【００３１】
他の実施形態では、第一半導体層１１１は、Ｎ型半導体層であってもよい。これに対応して、第二半導体層１１３は、Ｐ型半導体層であってもよい。本発明の実施形態では、これに対して限定しない。
【００３２】
また、カウンタウェイト素子１２は、第一半導体層１１１又は第二半導体層１１３の、発光層１１２から離れた一方側に配置される。
【００３３】
図２を併せて参照すると、図２は、本発明の実施形態に係る収容基板の構造を示す図である。収容基板２０は、水平配置平面に配置することができ、収容基板２０は、アレイ状に配置された複数の取り付け溝２１を備え、収容基板２０の取り付け溝２１の開口方向が収容基板２０の表面に対して垂直である。
【００３４】
この場合、カウンタウェイト素子１２は、ＬＥＤユニットが実装流体で移動する際に、第一半導体層１１１、発光層１１２及び第二半導体層１１３の積層方向を上下方向とするので、ＬＥＤユニットが取り付け溝２１にスムーズに入ることができる。
【００３５】
収容基板２０の配置位置を変更したり、取り付け溝２１の開口方向を変更したりすることにより、取り付け溝２１の開口方向が上下方向とならない場合には、カウンタウェイト素子１２の位置、密度、形状などを調整することによって、ＬＥＤユニットが実装流体に入れられる時、ＬＥＤユニットは、カウンタウェイト素子１２の作用により、所定の姿勢で所定の方向に移動することができ、所定の姿勢が取り付け溝の開口方向に適合するので、ＬＥＤユニットは、取り付け溝２１にスムーズに入ることができることを理解できる。即ち、所定の姿勢は、複数の機能層の積層方向が鉛直方向と平行である姿勢に限定されない。
【００３６】
また、ＬＥＤユニットは、第一半導体層１１１の発光層１１２から離れた一方側に設置された第一接触電極１４をさらに含む。カウンタウェイト素子１２は、第一接触電極１４の第一半導体層１１１から離れた一方側に設置される。
【００３７】
また、カウンタウェイト素子１２の密度は、発光体１１の密度よりも大きく、ＬＥＤユニットが実装流体中で移動する時、第一接触電極１４に下を向かせる。その結果、第一接触電極１４は発光体１１よりも、収容基板２０までの距離がより近くなる。
【００３８】
また、ＬＥＤユニットは、溶接電極１５をさらに含む。溶接電極１５は、カウンタウェイト素子１２の第一接触電極１４から離れた一方側に配置される。溶接電極１５は、カウンタウェイト素子１２を介して第一接触電極１４に電気的に接続される。
【００３９】
溶接電極１５は、ＬＥＤユニットが取り付け溝２１に落下した後、収容基板２０との溶接に用いられる。他の実施形態では、溶接電極１５を設置しなくてもよく、カウンタウェイト素子１２によって、収容基板２０と直接溶接してもよい。
【００４０】
また、ＬＥＤユニットは、第二半導体層１１３の発光層１１２から離れた一方側に設置された第二接触電極１６をさらに含み、カウンタウェイト素子１２の密度は、第二接触電極１６の密度よりさらに大きい。
【００４１】
本実施形態では、第一接触電極１４はＰ電極であってもよい。第二接触電極１６は、Ｎ電極であってもよい。
【００４２】
他の実施形態では、カウンタウェイト素子１２の密度は、発光体１１の密度よりも小さくてもよい。その結果、ＬＥＤユニットが実装流体に入れられる時、第二接触電極１６に下を向かせることができることを理解するべきである。第二接触電極１６によって、収容基板と溶接してもよく、本発明は、これに対して限定しない。これに対応して、第一接触電極１４はＮ電極であってもよく、第二接触電極１６はＰ電極であってもよい。
【００４３】
また、ＬＥＤユニットは、発光体１１の外周面に配置された絶縁保護層１７をさらに含む。
【００４４】
絶縁保護層１７は、発光体１１を保護し、発光体１１を外界と絶縁させ、ＬＥＤユニットの側壁に漏電チャネルが出現することを防止するために使用される。
【００４５】
また、発光体１１の断面積は、第一接触電極１４の断面積よりも大きいので、発光体１１及び第一接触電極１４に段差Ｔが形成され、絶縁保護層１７が段差Ｔにさらに設置される。
【００４６】
また、発光体１１の断面積は、カウンタウェイト素子１２の断面積より大きい。発光体１１の断面積は、溶接電極１５の断面積より大きい。発光体１１の断面積は、第二接触電極１６の断面積より大きい。
【００４７】
また、溶接電極１５の断面積、カウンタウェイト素子１２の断面積、第一接触電極１４の断面積、及び第二接触電極１６の断面積は相互に等しく、外周面は同じ高さに配置される。
【００４８】
また、発光体１１の断面、溶接電極１５の断面、カウンタウェイト素子１２の断面、第一接触電極１４の断面、及び第二接触電極１６の断面は、すべて円形である。これに対応して、取り付け溝２１の断面も円形である。
【００４９】
ＬＥＤ素子は、各フィルム層の積層方向上の各箇所で断面がすべて円形であるので、ＬＥＤ素子がその軸を中心にどのように回転しても、その断面は常に断面が円形である取り付け溝２１と一致することができる。つまり、円形は異方性がないので、ＬＥＤ素子が所定の角度で回転した後、取り付け溝２１に入ることができないという問題を回避できる。例えば、正方形の断面を持つＬＥＤ素子は、その中心を中心に所定の角度で回転した後、正方形の取り付け溝２１に入ることが困難である。
【００５０】
断面形状のＬＥＤ素子を取り付け溝に移動する成功率に対する影響を考慮しない場合は、カウンタウェイト素子１２を設置することが成功率を高めることができる限り、ＬＥＤ素子の断面を正方形などの他の形状に設置できることを理解するべきである。本発明の実施形態は、これに対して限定しない。
【００５１】
本実施形態では、発光体１１は、第一半導体層１１１、発光層１１２及び第二半導体層１１３の積層方向における断面は、すべて等しく、すべて円形である。つまり、発光体１１は、全体として円筒形である。
【００５２】
他の実施形態では、発光体１１は、円錐台形である。具体的には、以下の実施形態の説明を参照する。
【００５３】
図３を参照すると、図３は、本発明の第二実施形態に係るＬＥＤユニットの構造を示す図である。
【００５４】
本実施形態では、発光体３１は、全体として円錐台形である。発光体３１における第一半導体層３１１、発光層３１２及び第二半導体層３１３の断面は、いずれも円形である。
【００５５】
第一半導体層３１１の断面積は、発光層３１２の断面積より小さく、発光層３１２の断面積は、第二半導体層３１３の断面積より小さい。
【００５６】
このように、カウンタウェイト素子１２により、第一接触電極１４が下を向く時、円錐台形の発光体３１の断面積の小さい端部が下を向くので、ＬＥＤ素子が取り付け溝２１に落下しやすくなる。この場合には、第一半導体層３１１はＰ型半導体層であってもよく、第二半導体層３１１はＮ型半導体層であってもよい。対応する第一接触電極１４はＰ電極であってもよく、第二接触電極１４はＮ電極であってもよい。
【００５７】
図４を参照すると、図４は、本発明の第三実施形態に係るＬＥＤユニットの構造を示す図である。
【００５８】
本実施形態では、発光体４１は、全体として円錐台形である。発光体４１における第一半導体層４１１、発光層４１２、及び第二半導体層４１３の断面は、いずれも円形である。
【００５９】
第一半導体層４１１の断面積は、発光層４１２の断面積より大きく、発光層４１２の断面積は、第二半導体層４１３の断面積より大きい。この場合には、第一半導体層４１１はＮ型半導体層であってもよく、第二半導体層３１１はＰ型半導体層であってもよい。これに対応して、第一接触電極１４はＮ電極であってもよく、第二接触電極１４はＰ電極であってもよい。
【００６０】
図５を参照すると、図５は、本発明の実施形態による第二接触電極の構造を示す上面図である。
【００６１】
また、発光層１１２、２１２、又は３１２は、第二接触電極１６を通して発光する。本実施形態では、第二接触電極１６は、円筒形であってもよく、且つ透明な導電材料から作られる。従って、発光層１１２、２１２又は３１２はスムーズに発光することができ、第二接触電極１６は遮光しない。
【００６２】
図６を参照すると、図６は、本発明の実施形態に係る他の第二接触電極の構造を示す上面図である。
【００６３】
本実施形態では、第二接触電極２６は、円環形であってもよい。従って、発光層１１２、２１２又は３１２は、円環形の第二接触電極２６の中空位置２６１からスムーズに発光することができ、第二接触電極２６が遮光しない。
【００６４】
上記の任意の実施形態では、ＬＥＤユニットの径方向の寸法は、１マイクロメートル〜１００マイクロメートルであり、軸方向の寸法は、０．５マイクロメートル〜１０マイクロメートルである。
【００６５】
図７を参照すると、図７は、本発明の第一実施形態に係るＬＥＤディスプレイの製造方法のフローチャートである。
【００６６】
本実施形態では、ＬＥＤディスプレイの製造方法は、以下のステップを含む。
【００６７】
ステップＳ１１：収容基板を実装流体に浸し、ここで、収容基板にはアレイ状に配置された複数の取り付け溝が設置されている。
【００６８】
ここで、収容基板２０を実装流体容器に入れ、実装流体容器に実装流体を注ぎ、収容基板２０を実装流体に浸漬させる。図２に示すように、収容基板２０には、アレイ状に配置された複数の取り付け溝２１が設置されている。収容基板２０は、具体的にはガラス基板であってもよい。各取り付け溝２１は、一つのサブピクセル（例えば、ＲＧＢの赤、緑、及び青のサブピクセル、又はＲＧＢＷの４色のサブピクセル）に対応する。
【００６９】
一つの実施形態では、異なる色のＬＥＤユニットのサイズは異なり、対応する色のサブピクセルの位置の取り付け溝のサイズはそれと一致し、それにより、所定の色のＬＥＤユニットがその色のＬＥＤユニットに対応する取り付け溝にスムーズに入ることを確保することができる。
【００７０】
他の実施形態では、異なる色のＬＥＤユニットのサイズが異なり、対応する色のサブピクセルの位置のガイド穴の開口部のサイズがそれと一致し、それにより、所定の色のＬＥＤユニットがその色のＬＥＤユニットに対応する取り付け溝にスムーズに入ることを確保することができる。
【００７１】
さらに他の実施形態では、異なる色のサブピクセルの位置の取り付け溝に同じ色のＬＥＤユニットを設置し、後続の製造プロセスにおいて、対応する色のサブピクセルのＬＥＤユニットに対応する光変換層を製造してもよい。例えば、すべてのＬＥＤユニットは、青色ＬＥＤであり、青色の励起光を放出し、光変換層を介して、青色の励起光を対応する赤色、緑色、青色、又は白色の光に変換する。
【００７２】
ステップＳ１２：実装流体にＬＥＤユニットを入れる。ここで、ＬＥＤユニットにカウンタウェイト素子が設置されており、ＬＥＤユニットはカウンタウェイト素子の作用により、所定の姿勢で所定の方向に沿って移動し、重力の作用により取り付け溝に落下する。
【００７３】
ここで、実装流体に上記の任意の実施形態のＬＥＤユニットを入れる。
【００７４】
図８を参照すると、図８は、本発明の第二実施形態に係るＬＥＤディスプレイの製造方法のフローチャートである。
【００７５】
本実施形態では、ＬＥＤディスプレイの製造方法は、以下のステップを含む。
【００７６】
ステップＳ２１：収容基板を実装流体容器に置き、収容基板の上方にガイドプレートを設置し、実装流体を実装流体容器に注ぎ、収容基板及びガイドプレートを実装流体に浸没させる。ここで、収容基板にはアレイ状に配置された複数の取り付け溝が設置されており、ガイドプレートには取り付け溝とそれぞれ対応するガイド穴が設置されている。
【００７７】
ここで、図９に示すように、図９は、本発明の第二実施形態に係るＬＥＤディスプレイの製造方法の製造工程を示す図である。収容基板２０には、アレイ状に配置された複数の取り付け溝２１が設置されており、ガイドプレート５０には、取り付け溝２１とそれぞれ対応するガイド穴５１が設置されている。収容基板２０を実装流体容器６０に入れ、収容基板２０の上方に、ガイド穴５１の位置と取り付け溝２１の位置とが一致するようにガイドプレート５０を設置する。
【００７８】
ステップＳ２２：実装流体にＬＥＤユニットを入れる。ここで、ＬＥＤユニットにカウンタウェイト素子が設置されており、ＬＥＤユニットをカウンタウェイト素子の作用により、所定の姿勢で所定の方向に沿って移動させ、重力の作用及びガイド穴のガイド機能により取り付け溝に落下させる。
【００７９】
ここで、実装流体に上記の任意の実施形態のＬＥＤユニットを入れる。具体的な入れる方法は、ＬＥＤユニットの懸濁液を事前に準備し、実装流体にＬＥＤユニットの懸濁液を加えることである。
【００８０】
ガイド穴５１は、開放状態と閉鎖状態の切り替えを行うことができるように設けられる。開放状態では、ガイド穴５１はＬＥＤユニットを通過させ、閉鎖状態ではＬＥＤユニットを通過させない。
【００８１】
実装流体にＬＥＤユニットを入れるステップは、具体的には、ガイド穴５１を開放状態に設置し、実装流体にＬＥＤユニットを入れることである。
【００８２】
実装流体にＬＥＤユニットを入れた後、ＬＥＤディスプレイの製造方法は、ガイド穴５１を開放状態から閉鎖状態に切り替え、収容基板２０及びガイドプレート５０を実装流体から取り出すことを含む。
【００８３】
また、ガイドプレート５０は、積層して設置された第一プレート本体５２及び第二プレート本体５３を含み、ガイド穴５１は、第一プレート本体５２に位置する第一穴セグメント５２１及び第二プレート本体５３に位置する第二穴セグメント５３１に分割される。第一プレート本体５２と第二プレート本体５３が相対的に移動することができ、第一穴セグメント５２１と第二穴セグメント５３１とを連通させると、ガイド穴５１が開放状態にあり、或いは、第一穴セグメント５２１と第二穴セグメント５３１とをずらすと、ガイド穴５１が閉鎖状態にあるようになる。
【００８４】
また、第一穴セグメント５２１は第二穴セグメント５３１の上方に配置され、且つ第一穴セグメント５２１が逆円錐形に設置される。逆円錐形の第一穴セグメント５２１を設置することにより、上方の開口部が大きいので、ＬＥＤユニットを受け入れるのに便利である。
【００８５】
ステップＳ２２の後、ＬＥＤユニットの溶接電極１５と収容基板２０とを溶接することをさらに含むことができる。
【００８６】
また、具体的な溶接方法は、収容基板２０をリフロー炉に置き、リフローはんだ付けを実行し、それにより、ＬＥＤユニットを取り付け溝２１に固定し、マストランスファープロセスを完了することであってもよい。
【００８７】
なお、ガイドプレートを開閉可能に設置する方式は、上記の構造に限定されず、他の構造を採用してもよく、本発明の実施形態は、これに対して限定しないことを理解するべきである。
【００８８】
図１０を参照すると、図１０は、本発明の実施形態に係る他のガイドプレートの構造を示す図である。例えば、ガイドプレート６０は、順に積層して設置された第一プレート本体６１、仕切板６２、第二プレート本体６３を含み、ガイド穴６４は、第一プレート本体６１に位置する第一穴セグメント６１１と第二プレート本体６３に位置する第二穴セグメント６３１に分割される。仕切板６２は、第一プレート本体６１及び第二プレート本体６３に対して相対的に移動することができ、第一穴セグメント６１１と第二穴セグメント６３１とを連通させると、ガイド穴６４が開放状態にあり、或いは、第一穴セグメント６１１と第二穴セグメント６３１とがずれると、ガイド穴６４が閉鎖状態にあるようになる。
【００８９】
図１１を参照すると、図１１は、本発明の実施形態に係るＬＥＤディスプレイの構造を示す図である。
【００９０】
本実施形態では、ＬＥＤディスプレイは、収容基板７１及び複数のＬＥＤユニット７２を含む。収容基板７１は、アレイ状に配置された複数の取り付け溝が設置され、ＬＥＤユニット７２は、１対１対応で取り付け溝に取り付けられ、ＬＥＤユニットは、上記の任意の実施形態のＬＥＤユニットである。
【００９１】
本発明は、ＬＥＤユニットを設置することによって、ＬＥＤユニットが発光体とカウンタウェイト素子とを含み、カウンタウェイト素子が発光体に配置されるので、ＬＥＤユニットが実装流体に入れられる時、ＬＥＤユニットは、カウンタウェイト素子の作用により、所定の姿勢をとり、且つ所定の方向に移動することができるようになる。カウンタウェイト素子により、ＬＥＤユニットが所定の方向に移動することができるので、流体実装を行う時、ＬＥＤユニットは、取り付け溝にスムーズに入ることができ、収容基板にＬＥＤユニットを過剰に二次補填することを回避し、生産効率を高める。
【００９２】
上記の実施形態は、本発明の技術構成を説明するためのものであり、本発明を限定するためのものではない。当業者であれば、本発明の技術構成の趣旨や範囲を逸脱しない前提下で、上述した実施形態に対して修正することもできるし、一部の技術特徴を均等置換することもできる。これらの修正や置換は、いずれも本発明の保護範囲に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００９３】
１１、３１、４１    発光体
１２    カウンタウェイト素子
１４  第一接触電極
１５  溶接電極
１６  第二接触電極
１７  絶縁保護層
１１１、３１１、４１１  第一半導体層
１１２、３１２、４１２  発光層
１１３、３１３、４１３  第二半導体層
２０  収容基板
２１  取り付け溝
２６  第二接触電極
２６１  中空位置
５０  ガイドプレート
５１  ガイド穴
５２  第一プレート本体
５３  第二プレート本体
５２１  第一穴セグメント
５３１  第二穴セグメント
６０  ガイドプレート
６１  第一プレート本体
６２  仕切板
６３  第二プレート本体
６４  ガイド穴
６１１  第一穴セグメント
６３１  第二穴セグメント
７１  収容基板
７２  ＬＥＤユニット
【図１】
2021533578.tif 000003
【図２】
2021533578.tif 000004
【図３】
2021533578.tif 000005
【図４】
2021533578.tif 000006
【図５】
2021533578.tif 000007
【図６】
2021533578.tif 000008
【図７】
2021533578.tif 000009
【図８】
2021533578.tif 000010
【図９】
2021533578.tif 000011
【図１０】
2021533578.tif 000012
【図１１】
2021533578.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和3年10月21日(2021.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明が解決する主な課題は、ＬＥＤユニットのマストランスファーに便利であり、生産効率を向上させることができるＬＥＤユニット、ＬＥＤディスプレイ及びそれの製造方法を提供することである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
このように、カウンタウェイト素子１２により、第一接触電極１４が下を向く時、円錐台形の発光体３１の断面積の小さい端部が下を向くので、ＬＥＤ素子が取り付け溝２１に落下しやすくなる。この場合には、第一半導体層３１１はＰ型半導体層であってもよく、第二半導体層３１３はＮ型半導体層であってもよい。対応する第一接触電極１４はＰ電極であってもよく、第二接触電極１６はＮ電極であってもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
第一半導体層４１１の断面積は、発光層４１２の断面積より大きく、発光層４１２の断面積は、第二半導体層４１３の断面積より大きい。この場合には、第一半導体層４１１はＮ型半導体層であってもよく、第二半導体層４１３はＰ型半導体層であってもよい。これに対応して、第一接触電極１４はＮ電極であってもよく、第二接触電極１６はＰ電極であってもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
また、発光層１１２、３１２、又は４１２は、第二接触電極１６を通して発光する。本実施形態では、第二接触電極１６は、円筒形であってもよく、且つ透明な導電材料から作られる。従って、発光層１１２、３１２又は４１２はスムーズに発光することができ、第二接触電極１６は遮光しない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
本実施形態では、第二接触電極２６は、円環形であってもよい。従って、発光層１１２、３１２又は４１２は、円環形の第二接触電極２６の中空位置２６１からスムーズに発光することができ、第二接触電極２６が遮光しない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
本実施形態では、ＬＥＤディスプレイは、収容基板７０及び複数のＬＥＤユニット７１を含む。収容基板７０は、アレイ状に配置された複数の取り付け溝が設置され、ＬＥＤユニット７１は、１対１対応で取り付け溝に取り付けられ、ＬＥＤユニットは、上記の任意の実施形態のＬＥＤユニットである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
１１、３１、４１    発光体
１２    カウンタウェイト素子
１４  第一接触電極
１５  溶接電極
１６  第二接触電極
１７  絶縁保護層
１１１、３１１、４１１  第一半導体層
１１２、３１２、４１２  発光層
１１３、３１３、４１３  第二半導体層
２０  収容基板
２１  取り付け溝
２６  第二接触電極
２６１  中空位置
５０  ガイドプレート
５１  ガイド穴
５２  第一プレート本体
５３  第二プレート本体
５２１  第一穴セグメント
５３１  第二穴セグメント
６０  ガイドプレート
６１  第一プレート本体
６２  仕切板
６３  第二プレート本体
６４  ガイド穴
６１１  第一穴セグメント
６３１  第二穴セグメント
７７０  収容基板
７７１  ＬＥＤユニット
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2021533578.tif 000014
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2021533578.tif 000015
【国際調査報告】
2021533578.tif 000016
2021533578.tif 000017
2021533578.tif 000018
2021533578.tif 000019
2021533578.tif 000020
2021533578.tif 000021
2021533578.tif 000022