(57)【要約】  ディスプレイ用の発光ダイオードピクセルであって、第１サブピクセル、第２サブピクセル及び第３サブピクセルを有し、前記第１、第２及び第３サブピクセルのそれぞれは、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第１ＬＥＤサブユニットと、前記第１ＬＥＤサブユニット上に配置され、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第２ＬＥＤサブユニットと、前記第２ＬＥＤサブユニット上に配置され、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第３ＬＥＤサブユニットとを含み、前記第１サブピクセルの前記第２及び第３ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされ、前記第２サブピクセルの前記第１及び第３ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされ、前記第３サブピクセルの前記第１及び第２ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされる。
2021509766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ用の発光ダイオードピクセルであって、
第１サブピクセル、第２サブピクセル及び第３サブピクセルを有し、前記第１、第２及び第３サブピクセルのそれぞれは、
第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第１ＬＥＤサブユニットと、
前記第１ＬＥＤサブユニット上に配置され、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第２ＬＥＤサブユニットと、
前記第２ＬＥＤサブユニット上に配置され、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第３ＬＥＤサブユニットと、
を含み、
前記第１サブピクセルの前記第２及び第３ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされ、
前記第２サブピクセルの前記第１及び第３ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされ、
前記第３サブピクセルの前記第１及び第２ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされる、発光ダイオードピクセル。
【請求項２】
前記第１、第２及び第３サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットは、互いに分離され、
前記第１、第２及び第３サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットは、互いに分離され、
前記第１、第２及び第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットは、互いに分離され、
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニット、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニット及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットのそれぞれは、発光するように構成され、
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから発生した光は、前記第１サブピクセルの前記第２及び第３ＬＥＤサブユニットを介して発光ダイオードピクセルの外部に放射されるように構成され、
前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットから発生した光は、前記第２サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットを介して発光ダイオードピクセルの外部に放射されるように構成される、請求項１に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項３】
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニット、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニット及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットは、それぞれ、赤色光、緑色光、及び青色光を放射するように構成された第１ＬＥＤスタック、第２ＬＥＤスタック及び第３ＬＥＤスタックを含む、請求項１に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項４】
前記第１サブピクセルは、前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第１上部オーミック電極と、前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第１下部オーミック電極とをさらに含み、
前記第２サブピクセルは、前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第２上部オーミック電極と、前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第２下部オーミック電極とをさらに含み、
前記第３サブピクセルは、前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第３上部オーミック電極と、前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第３下部オーミック電極とをさらに含む、請求項１に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項５】
前記第１上部オーミック電極は、前記第２及び第３サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから電気的に分離され、
前記第２上部オーミック電極は、前記第１及び第３サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットから電気的に分離され、
前記第３上部オーミック電極は、前記第１及び第２サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットから電気的に分離される、請求項４に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項６】
前記第１下部オーミック電極は、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから発生する光を反射するように構成された反射層を含み、
前記第２下部オーミック電極及び前記第３下部オーミック電極のそれぞれは、透明である、請求項４に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項７】
前記第１下部オーミック電極は、前記第１、第２及び第３サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットとオーミック接触を形成する、請求項６に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項８】
前記第１、第２及び第３サブピクセルのそれぞれが、
前記第１ＬＥＤサブユニットと前記第２ＬＥＤサブユニットとの間に介在して、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから発生した光を透過し、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットから発生した光を反射する第１カラーフィルタと、
前記第２ＬＥＤサブユニットと前記第３ＬＥＤサブユニットとの間に介在して、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから発生した光及び前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットから発生した光を透過し、前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットから発生した光を反射する第２カラーフィルタと、をさらに含む、請求項４に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項９】
前記第１カラーフィルタ及び前記第２カラーフィルタのそれぞれは、低域通過フィルタ、帯域通過フィルタ、及び帯域阻止フィルタのうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項１０】
支持基板をさらに含み、
前記第１、第２及び第３サブピクセルのそれぞれは、
前記支持基板と前記第１ＬＥＤサブユニットとの間に介在する第１ボンディング層と、
前記第１及び第２ＬＥＤサブユニットの間に介在する第２ボンディング層と、
前記第２及び第３ＬＥＤサブユニットの間に介在する第３ボンディング層と、
をさらに含み、
前記第２ボンディング層は、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから発生する光に対して透明であり、
前記第３ボンディング層は、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから発生する光及び前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットから発生する光に対して透明である、請求項１に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項１１】
前記第１、第２及び第３サブピクセルを囲む遮光層をさらに含む、請求項１に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項１２】
前記遮光層は、光反射性白色材料又は光吸収性黒色材料のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項１３】
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットと、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットと、前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットとは、互いに異なった面積を有する、請求項１に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項１４】
前記第１、第２及び第３サブピクセルは、約１０，０００平方マイクロメートル未満の表面積を有するマイクロＬＥＤを含み、
前記第１ＬＥＤサブユニットは、赤色、緑色及び青色の光のいずれか１つを発光するように構成され、
前記第２ＬＥＤサブユニットは、前記第１ＬＥＤサブユニットとは異なる赤色、緑色及び青色の光のいずれか１つを発光するように構成され、
前記第３ＬＥＤサブユニットは、前記第１及び第２ＬＥＤサブユニットとは異なる赤色、緑色及び青色の光のいずれか１つを発光するように構成される、請求項１に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項１５】
前記電気的にフローティングにされたＬＥＤサブユニットにおける前記第１及び第２タイプの半導体層のうちの少なくとも１つは、いずれのオーミック電極とも接続されない、請求項１に記載の発光ダイオードピクセル。
【請求項１６】
ディスプレイ装置であって、
支持基板上に配置された複数のピクセルを有し、前記複数のピクセルの少なくとも１つは、発光ダイオードピクセルを含み、
前記発光ダイオードピクセルは、第１サブピクセル、第２サブピクセル及び第３サブピクセルを有し、前記第１、第２及び第３サブピクセルのそれぞれは、
第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第１ＬＥＤサブユニットと、
前記前記第１ＬＥＤサブユニット上に配置され、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第２ＬＥＤサブユニットと、
前記第２ＬＥＤサブユニット上に配置され、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第３ＬＥＤサブユニットと、
を含み、
前記第１サブピクセルの前記第２及び第３ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされ、
前記第２サブピクセルの前記第１及び第３ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされ、
前記第３サブピクセルの前記第１及び第２ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされる、ディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層、及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層は、共通ラインに電気的に接続され、
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層、及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層は、異なるラインに電気的に接続される、請求項１６に記載のディスプレイ装置。
【請求項１８】
前記第１下部オーミック電極は、第１、第２及び第３サブピクセルの下に共通に配置され、
前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層は、前記第１下部オーミック電極に電気的に接続される、請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記第１下部オーミック電極は、反射電極を含む、請求項１８に記載のディスプレイ装置。
【請求項２０】
前記反射電極は、前記複数のピクセルにわたって連続的に配置され、前記共通ラインを含む、請求項１９に記載のディスプレイ装置。
【請求項２１】
前記第１上部オーミック電極、前記第２上部オーミック電極、及び前記第３上部オーミック電極のそれぞれは、パッド及び突出部を含む、請求項１６に記載のディスプレイ装置。
【請求項２２】
各ピクセルにおいて、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットと、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットと、前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットとは、互いに異なった面積を有する、請求項１６に記載のディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の例示的な実施例は発光ダイオードピクセル及びそれを含むディスプレイ装置に関し、より詳細には、スタック構造（ｓｔａｃｋｅｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有するマイクロ発光ダイオードピクセル及びそれを有するディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無機光源として、発光ダイオードは、ディスプレイ、車両用ランプ、一般照明など、様々な技術分野で使用されてきた。長寿命、低消費電力、高速応答の利点により、発光ダイオードは既存の光源に急速に置き換わってきた。
【０００３】
発光ダイオードは、主にディスプレイ装置のバックライト光源として使用されてきた。しかし、近年、発光ダイオードを用いて直接画像を表示できる次世代ディスプレイとしてマイクロＬＥＤディスプレイが開発されている。
【０００４】
一般に、ディスプレイ装置は、青色光、緑色光、赤色光の混合色を用いて様々な色を実現する。ディスプレイ装置は青色、緑色、及び赤色に対応するサブピクセルをそれぞれ有するピクセルを含み、その中のサブピクセルの色に基づいて、あるピクセルの色を決定することができ、ピクセルの組合せを通して、イメージを表示することができる。
【０００５】
マイクロＬＥＤディスプレイでは、各サブピクセルに対応するマイクロＬＥＤを二次元平面上に配置する。従って、多数のマイクロＬＥＤが１つの基板上に配置されることが要求される。しかしながら、マイクロＬＥＤは、表面積が約１０，０００平方μｍ以下と非常に小型であるため、この小型化による様々な問題がある。特に、マイクロＬＥＤを表示パネル上に取り付けることは、その小型さのために困難であり、とりわけ、数十万又は百万以上が必要とされる。
【０００６】
この背景技術の項で開示された上記の情報は、本発明の背景技術を理解するためのものに過ぎず、したがって、従来技術を構成しない情報を含むことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の原理及びいくつかの例示的な実施例に従って構築された発光スタック構造は、同時に製造することが可能であり、したがって、表示パネル上のサブピクセルに対応する各発光ダイオードを個々に実装する工程を省略することができる。
【０００８】
本発明の原理及びいくつかの例示的な実施例に従って構成された発光ダイオード、及び、発光ダイオード、例えばマイクロＬＥＤ、を使用するディスプレイは、ウエハボンディング（ｗａｆｅｒ  ｂｏｎｄｉｎｇ）を介してウエハレベル（ｗａｆｅｒ  ｌｅｖｅｌ）で製造することができる。
【０００９】
本発明の概念のさらなる特徴は、以下の説明に記載され、その一部は、その説明から明らかになるか、又は本発明の概念の実施によって理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
例示的な実施例によるディスプレイ用の発光ダイオードピクセルは、第１サブピクセル、第２サブピクセル及び第３サブピクセルを有し、前記第１、第２及び第３サブピクセルのそれぞれは、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第１ＬＥＤサブユニットと、前記第１ＬＥＤサブユニット上に配置され、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第２ＬＥＤサブユニットと、前記第２ＬＥＤサブユニット上に配置され、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第３ＬＥＤサブユニットと、を含み、前記第１サブピクセルの前記第２及び第３ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされ、前記第２サブピクセルの前記第１及び第３ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされ、前記第３サブピクセルの前記第１及び第２ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされる。
【００１１】
前記第１、第２及び第３サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットは、互いに分離されてもよく、前記第１、第２及び第３サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットは、互いに分離されてもよく、前記第１、第２及び第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットは、互いに分離されてもよい。前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニット、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニット及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットのそれぞれは、発光するように構成されてもよく、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから発生した光は、前記第１サブピクセルの前記第２及び第３ＬＥＤサブユニットを介して発光ダイオードピクセルの外部に放射されるように構成されてもよく、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットから発生した光は、前記第２サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットを介して発光ダイオードピクセルの外部に放射されるように構成されてもよい。
【００１２】
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニット、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニット及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットは、それぞれ、赤色光、緑色光、及び青色光を放射するように構成された第１ＬＥＤスタック、第２ＬＥＤスタック及び第３ＬＥＤスタックを含んでもよい。
【００１３】
前記第１サブピクセルは、前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第１上部オーミック電極と、前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第１下部オーミック電極とをさらに含んでもよく、前記第２サブピクセルは、前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第２上部オーミック電極と、前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第２下部オーミック電極とをさらに含んでもよく、前記第３サブピクセルは、前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第３上部オーミック電極と、前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第３下部オーミック電極とをさらに含んでもよい。
【００１４】
前記第１上部オーミック電極は、前記第２及び第３サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから電気的に分離されてもよく、前記第２上部オーミック電極は、前記第１及び第３サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットから電気的に分離されてもよく、前記第３上部オーミック電極は、前記第１及び第２サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットから電気的に分離されてもよい。
【００１５】
前記第１下部オーミック電極は、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから発生する光を反射するように構成された反射層を含んでもよく、前記第２下部オーミック電極及び前記第３下部オーミック電極のそれぞれは、透明であってもよい。
【００１６】
前記第１下部オーミック電極は、前記第１、第２及び第３サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットとオーミック接触を形成してもよい。
【００１７】
前記第１、第２及び第３サブピクセルのそれぞれが、前記第１ＬＥＤサブユニットと前記第２ＬＥＤサブユニットとの間に介在して、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから発生した光を透過し、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットから発生した光を反射する第１カラーフィルタと、前記第２ＬＥＤサブユニットと前記第３ＬＥＤサブユニットとの間に介在して、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから発生した光及び前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットから発生した光を透過し、前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットから発生した光を反射する第２カラーフィルタと、をさらに含んでもよい。
【００１８】
前記第１カラーフィルタ及び前記第２カラーフィルタのそれぞれは、低域通過フィルタ、帯域通過フィルタ、及び帯域阻止フィルタのうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【００１９】
発光ダイオードピクセルは、支持基板をさらに含んでもよく、前記第１、第２及び第３サブピクセルのそれぞれは、前記支持基板と前記第１ＬＥＤサブユニットとの間に介在する第１ボンディング層と、前記第１及び第２ＬＥＤサブユニットの間に介在する第２ボンディング層と、前記第２及び第３ＬＥＤサブユニットの間に介在する第３ボンディング層と、をさらに含んでもよく、前記第２ボンディング層は、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから発生する光に対して透明であってもよく、前記第３ボンディング層は、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから発生する光及び前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットから発生する光に対して透明であってもよい。
【００２０】
発光ダイオードピクセルは、前記第１、第２及び第３サブピクセルを囲む遮光層をさらに含んでもよい。
【００２１】
前記遮光層は、光反射性白色材料又は光吸収性黒色材料のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【００２２】
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットと、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットと、前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットとは、互いに異なった面積を有していてもよい。
【００２３】
前記第１、第２及び第３サブピクセルは、約１０，０００平方マイクロメートル未満の表面積を有するマイクロＬＥＤを含んでもよく、前記第１ＬＥＤサブユニットは、赤色、緑色及び青色の光のいずれか１つを発光するように構成されてもよく、前記第２ＬＥＤサブユニットは、前記第１ＬＥＤサブユニットとは異なる赤色、緑色及び青色の光のいずれか１つを発光するように構成されてもよく、前記第３ＬＥＤサブユニットは、前記第１及び第２ＬＥＤサブユニットとは異なる赤色、緑色及び青色の光のいずれか１つを発光するように構成されてもよい。
【００２４】
前記電気的にフローティングにされたＬＥＤサブユニットにおける前記第１及び第２タイプの半導体層のうちの少なくとも１つは、いずれのオーミック電極とも接続されなくてもよい。
【００２５】
例示的な一実施例によるディスプレイ装置は、支持基板上に配置された複数のピクセルを有してもよい。前記複数のピクセルの少なくとも１つは、発光ダイオードピクセルを含んでもよく、前記発光ダイオードピクセルは、第１サブピクセル、第２サブピクセル及び第３サブピクセルを有してもよい。前記第１、第２及び第３サブピクセルのそれぞれは、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第１ＬＥＤサブユニットと、前記前記第１ＬＥＤサブユニット上に配置され、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第２ＬＥＤサブユニットと、前記第２ＬＥＤサブユニット上に配置され、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第３ＬＥＤサブユニットと、を含んでもよく、前記第１サブピクセルの前記第２及び第３ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされてもよく、前記第２サブピクセルの前記第１及び第３ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされてもよく、前記第３サブピクセルの前記第１及び第２ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされてもよい。
【００２６】
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層、及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層は、共通ラインに電気的に接続されてもよく、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層、及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層は、異なるラインに電気的に接続されてもよい。
【００２７】
前記第１下部オーミック電極は、第１、第２及び第３サブピクセルの下に共通に配置されてもよく、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層は、前記第１下部オーミック電極に電気的に接続されてもよい。
【００２８】
前記第１下部オーミック電極は、反射電極を含んでもよい。
【００２９】
前記反射電極は、前記複数のピクセルにわたって連続的に配置されてもよく、前記共通ラインを含んでもよい。
【００３０】
前記第１上部オーミック電極、前記第２上部オーミック電極、及び前記第３上部オーミック電極のそれぞれは、パッド及び突出部を含んでもよい。
【００３１】
各ピクセルにおいて、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットと、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットと、前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットとは、互いに異なった面積を有していてもよい。
【００３２】
例示的な実施例によるディスプレイ用の発光ダイオードピクセルは、支持基板、第１サブピクセル、第２サブピクセル及び第３サブピクセルを含み、それぞれのサブピクセルは、前記支持基板上に配置され、互いに水平方向に分離されており、第１、第２及び第３サブピクセルのそれぞれは、第１、第２及び第３波長を有する光を放射するように構成され、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第１ＬＥＤサブユニットと、前記第１ＬＥＤサブユニット上に配置され、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第２ＬＥＤサブユニットと、前記第２ＬＥＤサブユニット上に配置され、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含む第３ＬＥＤサブユニットとを含み、前記第１サブピクセルは、前記第１ＬＥＤサブユニットから光を放射するように構成され、前記第２サブピクセルは、前記第２ＬＥＤサブユニットから光を放射するように構成され、前記第３サブピクセルは、前記第３ＬＥＤサブユニットから光を放射するように構成される。
【００３３】
例示的な実施例によるディスプレイ用の発光ダイオードピクセルは、第１ＬＥＤサブユニットを含む第１サブピクセル、第２ＬＥＤサブユニットを含む第２サブピクセル及び第３ＬＥＤサブユニットを含む第３サブピクセルを含み、前記第１、第２及び第３ＬＥＤサブユニットのそれぞれは、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含み、前記第１、第２及び第３ＬＥＤサブユニットは、第１方向において互いに分離され、互いに異なる平面に配置され、前記第１方向において互いに重畳しない。
【００３４】
第１ＬＥＤサブユニット、第２ＬＥＤサブユニット及び第３ＬＥＤサブユニットは、それぞれ互いに異なる波長の光を放射するように構成された第１ＬＥＤスタック、第２ＬＥＤスタック及び第３ＬＥＤスタックを含んでもよい。
【００３５】
前記第２及び第３サブピクセルは、前記第２及び第３ＬＥＤサブユニットの下にそれぞれ配置された少なくとも１つのボンディング層をさらに含んでもよい。
【００３６】
前記第２ＬＥＤサブユニットの下に配置されるボンディング層の数は、前記第３ＬＥＤサブユニットの下に配置されるボンディング層の数よりも多くてもよい。
【００３７】
前記第１及び第２サブピクセルは、前記第１ＬＥＤサブユニット及び前記第２ＬＥＤサブユニットのそれぞれの上面側に配置された少なくとも１つのボンディング層をさらに含んでもよい。
【００３８】
少なくとも２つのボンディング層が、第１ＬＥＤサブユニットの上部領域に配置されてもよい。
【００３９】
第１サブピクセルは、反射層を有し、第１ＬＥＤサブユニットの下に配置されて、第１ＬＥＤサブユニットの第２タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第１下部オーミック電極をさらに含んでもよい。
【００４０】
前記反射層は、前記第２ＬＥＤサブユニット及び前記第３ＬＥＤサブユニットに重なるように延在していてもよい。
【００４１】
前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層及び前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層は、前記第１下部オーミック電極に共通して電気的に接続されてもよい。
【００４２】
前記第１サブピクセルは、前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第１上部オーミック電極をさらに含んでもよく、前記第２サブピクセルは、前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第２上部オーミック電極と、前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第２下部オーミック電極とをさらに含んでもよく、前記第３サブピクセルは、前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第３上部オーミック電極と、前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第３下部オーミック電極とをさらに含んでもよく、前記第２下部オーミック電極及び前記第３下部オーミック電極は、電気的に前記第１下部オーミック電極に接続されていてもよい。
【００４３】
前記第２下部オーミック電極及び前記第３下部オーミック電極のそれぞれは、透明であってもよい。
【００４４】
発光ダイオードピクセルは、前記第１、第２及び第３サブピクセルが配置される支持基板、並びに前記反射層と前記支持基板との間に介在するボンディング層をさらに含んでもよい。
【００４５】
発光ダイオードピクセルは、前記第１、第２及び第３サブピクセルの側面を囲む遮光層をさらに含んでもよい。
【００４６】
前記遮光層は、光反射性白色材料及び光吸収性黒色材料のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【００４７】
前記第１ＬＥＤサブユニット、前記第２ＬＥＤサブユニット及び前記第３ＬＥＤサブユニットは、互いに異なる面積を有していてもよい。
【００４８】
ディスプレイ装置は、支持基板上に配置された複数のピクセルを含んでもよく、ピクセルの少なくとも１つは、例示的な実施例による発光ダイオードピクセルを含んでもよい。
【００４９】
前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層、前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層、及び前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層は、共通ラインに電気的に接続されてもよく、前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層、前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層、及び前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層は、異なるラインに電気的に接続されてもよい。
【００５０】
前記第１サブピクセルは、前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第１上部オーミック電極と、前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第１下部オーミック電極とを含んでもよく、前記第２サブピクセルは、前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第２上部オーミック電極と、前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第２下部オーミック電極とを含んでもよく、前記第３サブピクセルは、前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第３上部オーミック電極と、前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第３下部オーミック電極とを含んでもよい。
【００５１】
前記第１下部オーミック電極は、前記第１、第２及び第３サブピクセルの下に共通に配置されてもよく、前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層及び前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層は、前記第１下部オーミック電極に電気的に接続されてもよい。
【００５２】
前記第１下部オーミック電極は、反射電極を含んでもよい。
【００５３】
前記反射電極は、複数のピクセルにわたって連続的に配置されてもよく、前記共通ラインを含んでもよい。
【００５４】
前記第１上部オーミック電極、前記第２上部オーミック電極、及び前記第３上部オーミック電極のそれぞれは、パッド及び突出部を含んでもよい。
【００５５】
各ピクセルにおいて、前記第１ＬＥＤサブユニット、前記第２ＬＥＤサブユニット、及び前記第３ＬＥＤサブユニットは、互いに異なる面積を有していてもよい。
【００５６】
例示的な実施例によるディスプレイ用の発光ダイオードピクセルは、第１ＬＥＤサブユニットを含む第１サブピクセル、第１ＬＥＤサブユニット及びその上に配置された第２ＬＥＤサブユニットを含む第２サブピクセル、並びに、第１ＬＥＤサブユニット、第２ＬＥＤサブユニット及び第３ＬＥＤサブユニットが、順次重ねて配置された第３サブピクセルを含み、前記第１、第２及び第３ＬＥＤサブユニットのそれぞれは、第１タイプの半導体層及び第２タイプの半導体層を含み、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットは、前記第３サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットから分離され、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットは、前記第２及び第３サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから分離される。
【００５７】
前記第２及び第３サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニット、及び前記第３サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットは、電気的にフローティングにされていてもよい。
【００５８】
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニット、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニット、及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットは、異なる波長の光を放射するように構成されてもよい。
【００５９】
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットから発生した光は、前記第２ＬＥＤサブユニットを経由することなく前記発光ダイオードピクセルの外部に放射されるように構成されてもよく、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットから発生した光は、前記第３ＬＥＤサブユニットを経由することなく前記発光ダイオードピクセルの外部に放射されるように構成されてもよい。
【００６０】
前記発光ダイオードピクセルは、前記第１、第２及び第３サブピクセルを覆う絶縁層をさらに含んでもよく、前記絶縁層は、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットの上面、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットの上面、及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットの上面に隣接してもよい。
【００６１】
前記第２サブピクセルは、前記第１ＬＥＤサブユニットと前記第２ＬＥＤサブユニットとの間に介在する第１反射層をさらに含んでもよく、前記第３サブピクセルは、前記第１ＬＥＤサブユニットと前記第２ＬＥＤサブユニットとの間に介在する第２反射層と、前記第２ＬＥＤサブユニットと前記第３ＬＥＤサブユニットとの間に介在する第３反射層とをさらに含んでもよい。
【００６２】
前記第２サブピクセルは、前記第１反射層と前記第１ＬＥＤサブユニットとの間に介在する第１ボンディング層をさらに含んでもよく、前記第３サブピクセルは、前記第２反射層と前記第１ＬＥＤサブユニットとの間に介在する第２ボンディング層と、前記第３反射層と前記第２ＬＥＤサブユニットとの間に介在する第３ボンディング層とをさらに含んでもよい。
【００６３】
前記第１、第２及び第３ボンディング層のそれぞれは、金属を含んでもよい。
【００６４】
前記第２サブピクセルは、前記第１ボンディング層から前記第１ＬＥＤサブユニットを絶縁する絶縁層をさらに含んでもよく、前記第３サブピクセルは、前記第２及び第３ボンディング層から前記第１ＬＥＤサブユニット及び前記第２ＬＥＤサブユニットをそれぞれ絶縁する絶縁層をさらに含んでもよい。
【００６５】
前記第１サブピクセルは、前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層に接触する第１上部オーミック電極と、前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層に接触する第１下部オーミック電極とをさらに含んでもよく、前記第２サブピクセルは、前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層に接触する第２上部オーミック電極と、前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層に接触する第２下部オーミック電極とをさらに含んでもよく、前記第３サブピクセルは、前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層に接触する第３上部オーミック電極と、前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層に接触する第３下部オーミック電極とをさらに含んでもよい。
【００６６】
前記第１下部オーミック電極は、前記第１、第２及び第３サブピクセルの下に共通に配置される反射層を含んでもよく、前記第１下部オーミック電極、前記第２下部オーミック電極、及び前記第３下部オーミック電極は、共通ラインに電気的に接続されてもよい。
【００６７】
前記第２サブピクセル及び前記第３サブピクセル内のＬＥＤサブユニットのうちの少なくとも１つは、発光するように構成されていなくてもよい。
【００６８】
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニット、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニット、及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットは、互いに異なる面積を有していてもよい。
【００６９】
前記発光ダイオードピクセルは、前記第１ＬＥＤサブユニット、前記第２ＬＥＤサブユニット、及び前記第３ＬＥＤサブユニットの側面を囲む遮光層をさらに有していてもよい。
【００７０】
前記第１、第２及び第３サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットのうちの１つのみが、発光するように構成されてもよい。
【００７１】
光は、前記第１、第２及び第３サブピクセル内の実質的に異なる平面から放射されるように構成されてもよい。
【００７２】
ディスプレイ装置は、支持基板を含んでもよく、前記支持基板上に配置された複数のピクセルを含んでもよく、前記複数のピクセルの少なくとも１つは、例示的な実施例による発光ダイオードピクセルを含んでもよい。
【００７３】
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層、及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第２タイプの半導体層は、共通ラインに電気的に接続されてもよく、前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層、及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットの前記第１タイプの半導体層は、互いに異なるラインに電気的に接続されてもよい。
【００７４】
前記発光ダイオードピクセルは、前記第１サブピクセルの前記第２タイプの半導体層とオーミック接触を形成する第１下部オーミック電極をさらに含んでもよく、前記第１下部オーミック電極は、前記第１ＬＥＤサブユニットと前記支持基板との間に配置された反射層を含んでもよい。
【００７５】
第１下部オーミック電極は、複数のピクセルにわたって連続的に配置されてもよい。
【００７６】
前記第１サブピクセルの前記第１ＬＥＤサブユニット、前記第２サブピクセルの前記第２ＬＥＤサブユニット、及び前記第３サブピクセルの前記第３ＬＥＤサブユニットは、それぞれ異なる面積を有していてもよい。
【００７７】
前記発光ダイオードピクセルは、前記第１、第２及び第３ＬＥＤサブユニットの側面を覆う遮光層をさらに含んでもよい。
【００７８】
前述した一般的な説明と、以下の詳細な説明とは、どちらも例示的及び説明的であり、特許請求される本発明のさらなる説明を提供するように意図されていることを理解されたい。
【発明の効果】
【００７９】
本発明の原理及びいくつかの例示的な実施例に従って構築された発光スタック構造は、同時に製造することが可能であり、したがって、表示パネル上のサブピクセルに対応する各発光ダイオードを個々に実装する工程を省略することができる。
【００８０】
本発明の原理及びいくつかの例示的な実施例に従って構成された発光ダイオード、及び、発光ダイオード、例えばマイクロＬＥＤ、を使用するディスプレイは、ウエハボンディングを介してウエハレベルで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
本発明のさらなる理解を提供するために含まれて本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の例示的な一実施例を示し、以下の詳細な説明とともに本発明の概念を説明する役割をする。
【００８２】
【図１】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の概略平面図である。
【図２】例示的な一実施例によるディスプレイ用の発光ダイオードピクセルの概略断面図である。
【図３】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の概略回路図である。
【図４】本発明の一実施例によるディスプレイ装置の概略平面図である。
【図５】図４のディスプレイ装置の１つのピクセルの拡大平面図である。
【図６Ａ】図５の線分Ａ−Ａに沿った概略断面図である。
【図６Ｂ】図５の線分Ｂ−Ｂに沿った概略断面図である。
【図６Ｃ】図５の線分Ｃ−Ｃに沿った概略断面図である。
【図６Ｄ】図５の線分Ｄ−Ｄに沿った概略断面図である。
【図７Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図７Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図７Ｃ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図８Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図８Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図９Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図９Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図１０Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図１０Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図１１Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図１１Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図１２Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図１２Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図１３Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図１３Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図１４Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図１４Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図１５Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図１５Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図１６Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図１６Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図１７Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図１７Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図１８】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図１９Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図１９Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図２０】他の例示的な一実施例によるディスプレイの概略断面図である。
【図２１】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の概略平面図である。
【図２２】例示的な一実施例による、ディスプレイ用の発光ダイオードピクセルの概略断面図である。
【図２３】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の概略回路図である。
【図２４】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の概略平面図である。
【図２５】図２４のディスプレイ装置の１つのピクセルの拡大平面図である。
【図２６Ａ】図２５の線分Ａ−Ａに沿った概略断面図である。
【図２６Ｂ】図２５の線分Ｂ−Ｂに沿った概略断面図である。
【図２６Ｃ】図２５の線分Ｃ−Ｃに沿った概略断面図である。
【図２６Ｄ】図２５の線分Ｄ−Ｄに沿った概略断面図である。
【図２７Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図２７Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図２７Ｃ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図２８Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略平面図である。
【図２８Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図２９Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略平面図である。
【図２９Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図３０Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略平面図である。
【図３０Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図３１Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略平面図である。
【図３１Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図３２Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略平面図である。
【図３２Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図３３Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略平面図である。
【図３３Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図３４Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略平面図である。
【図３４Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図３５Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略平面図である。
【図３５Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図３６Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略平面図である。
【図３６Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図３７Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略平面図である。
【図３７Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図３８】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略平面図である。
【図３９Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略平面図である。
【図３９Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略断面図である。
【図４０】他の例示的な一実施例によるディスプレイ装置の概略断面図である。
【図４１】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の概略平面図である。
【図４２】例示的な一実施例によるディスプレイ用の発光ダイオードピクセルの概略断面図である。
【図４３】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の概略回路図である。
【図４４】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の概略平面図である。
【図４５】図４４のディスプレイ装置の１つのピクセルの拡大平面図である。
【図４６Ａ】図４５の線分Ａ−Ａに沿った概略断面図である。
【図４６Ｂ】図４５の線分Ｂ−Ｂに沿った概略断面図である。
【図４６Ｃ】図４５の線分Ｃ−Ｃに沿った概略断面図である。
【図４６Ｄ】図４５の線分Ｄ−Ｄに沿った概略断面図である。
【図４７Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図４７Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図４７Ｃ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図４８Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図４８Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図４９Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図４９Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図５０Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図５０Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図５１Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図５１Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図５２Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図５２Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図５３Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図５３Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図５４Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図５４Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図５５Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図５５Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図５６Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図５６Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図５７】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図５８Ａ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図５８Ｂ】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図５９】例示的な一実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図である。
【図６０】他の例示的な一実施例によるディスプレイ装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００８３】
以下の説明では、説明の目的のために、本発明の多様な例示的な実施例（ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）または実施形態（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）の完全な理解を提供するために数多い特定の細部事項が説明される。本願に使われる「実施例」および「実施形態」は、本願に開示された本発明の１つ以上の概念を利用した素子または方法の非制限的な例を示す相互入替可能な単語である。しかし、このような特定の細部事項なしに、または１つ以上の均等な配列体（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）を用いて多様な例示的な実施例が実施できることが明確に分かる。他の例では、よく知られた構造および素子は、多様な例示的な実施例を不必要にあいまいにすることを避けるために、ブロック図の形態で示される。また、多様な例示的な実施例は異なってもよいが、排他的である必要はない。例えば、例示的な実施例の特定の形状、構成および特性が、本発明の概念を逸脱しない限度内で他の例示的な実施例で使用または実現可能である。
【００８４】
別途に明示されない限り、図示の例示的な実施例は、本発明の概念が実際に実現できるいくつかの方式の多様な細部事項の例示的な特徴を提供するものと理解されなければならない。そのため、別途に明示されない限り、多様な実施例の特徴、構成要素、モジュール、層、フィルム、パネル、領域および／または態様など（以下、個別的または集合的に「要素」と称される）は、本発明の概念から逸脱しない限度内で異なって組み合わせ、分離、入替および／または再配列される。
【００８５】
添付した図面における断面ハッチングおよび／または陰影の使用は、一般的に隣接した要素間の境界を明確化するために提供される。したがって、断面ハッチングまたは陰影の存在または不在は、明示しない限り、特定の材料、材料特性、寸法、比率、図示された要素間の共通性および／またはその要素の任意の他の特性、属性、性質などに対する任意の選好度または要件を意味しない。また、添付図面において、要素の大きさおよび相対的な大きさは、明確性および／または説明の目的のために誇張されることがある。例示的な実施例が異なって実現可能な場合、特定の工程順序は説明された順序と異なって行われてもよい。例えば、２つの連続して記載された工程は、実質的に同時に行われるか、記載された順序と反対の順序で行われてもよい。さらに、同一の参照符号は、同一の要素を表す。
【００８６】
層のような構成要素が他の構成要素または層「上」に位置するか、「それに接続」されるか、または「それに結合」されたものと言及される場合、これは、その他の要素または層上に直接位置するか、それに直接接続されるか、結合されるか、またはその間に介在する要素または層が存在してもよい。しかし、要素または層が他の要素または層「上に直接位置」するか、「それに直接接続」されるか、または「それに直接結合」されたものと言及される場合、その間に介在する要素または層が存在しない。このために、「接続された」という用語は、介在する要素があるか否かによらず、物理的、電気的および／または流体接続を意味することができる。また、Ｄ１軸、Ｄ２軸およびＤ３軸は、ｘ、ｙおよびｚ軸のような直交座標系の３つの軸に限定されず、より広い意味で解釈できる。例えば、Ｄ１軸、Ｄ２軸およびＤ３軸は、互いに直交するか、または互いに直交しない互いに異なる方向を示すことができる。本開示の目的上、「Ｘ、ＹおよびＺのうちの少なくとも１つ」および「Ｘ、ＹおよびＺからなる群より選択された少なくとも１つ」は、Ｘ単独、Ｙ単独、Ｚ単独、または例えば、ＸＹＺ、ＸＹＹ、ＹＺおよびＺＺのような、Ｘ、ＹおよびＺのうちの２つ以上の任意の組み合わせであると解釈してもよい。本願で使われる用語「および／または」は、関連するリストされた項目（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｌｉｓｔｅｄ  ｉｔｅｍｓ）のうちの１つ以上の任意の組み合わせおよびすべての組み合わせを含む。
【００８７】
「第１」、「第２」などの用語が本願で多様な類型の要素を記載するために使われるが、これらの要素はこれらの用語によって制限されてはならない。これらの用語は、１つの要素を他の要素と区別するために使われる。したがって、以下に述べる第１要素は、本開示の教示を逸脱しない限度内で第２要素と名付けられてもよい。
【００８８】
「下に」（ｂｅｎｅａｔｈ）、「の下に」（ｂｅｌｏｗ）、「真下に」（ｕｎｄｅｒ）、「下部の」（ｌｏｗｅｒ）、「上に」（ａｂｏｖｅ）、「上部の」（ｕｐｐｅｒ）、「上方に」（ｏｖｅｒ）、「より高い」（ｈｉｇｈｅｒ）、（例えば、「側壁」におけるように）「側部」（ｓｉｄｅ）などのような空間的に相対的な用語は、説明的な目的のために、そして、それによって、図面に示されるような１つの要素と他の要素との関係を説明するために、本願で使われる。空間的に相対的な用語は、図面に示した方向以外にも、使用、作動および／または製造中に装置の異なる方向を含む意図がある。例えば、図中の装置をひっくり返した場合、他の要素または特徴「の下に」または「下」にあるものと記載された要素は、その他の要素または特徴の「上」を向くようになる。したがって、「の下に」という例示的な用語は、上および下の方向をすべて含むことができる。また、装置は異なって配向されてもよい（例えば、９０度または他の方向に回転してもよい）ので、本願で使われる空間的に相対的な用語はこれによって解釈できる。
【００８９】
本願で使用される用語は、特定の実施例を説明するためのものであり、制限しようとする意図があるわけではない。本願で使われる単数形態である「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに異なって示さない限り、複数形態を含む意図がある。また、本明細書で使われる用語「備える」（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）、「備えている」（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）、「含む」（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）および／または「含んでいる」（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）は、言及された特徴、整数、段階（ｓｔｅｐｓ）、操作、要素、成分および／またはこれらのグループの存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、整数、段階、操作、要素、成分および／またはこれらのグループの存在または付加を排除しない。また、本願で使われる用語「実質的に」、「約」および他の類似の用語は、程度の用語でない近似値の用語として使われるので、当業者にとって認識できる測定された値、計算された値および／または提供された値固有の偏差を考慮するために使われることに留意する。
【００９０】
理想的な例示的な実施例および／または中間構造の概略図である断面および／または分解例示図を参照して多様な例示的な実施例が本願に説明される。したがって、例えば、製造技術および／または許容誤差の結果として示された形状からの変形が予想できる。したがって、本願に開示された例示的な実施例は、領域における特定の図示された形状に必ずしも制限されると解釈されてはならず、例えば、製造に起因する形状の偏差を含むと解釈されなければならない。このように、図面に示された領域は事実上概略的であってもよく、これら領域の形状は素子の領域の実形状を反映しなくてもよいので、必ずしも制限しようとする意図があるわけではない。
【００９１】
別途に定義されない限り、本願に使われたすべての用語（技術的および科学的な用語を含む）は、本開示の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使われる予め定義されている用語は、関連技術の脈絡でその意味と一致する意味を有すると解釈されなければならず、本願で明示的に定義されない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されてはならない。
【００９２】
以下、添付図面を参照して例示的な実施例を詳細に説明する。本明細書で使用されるように、例示的な実施例による発光ダイオードピクセル又は発光ダイオードは、当技術分野で知られているように、約１０，０００平方マイクロメートル未満の面面積を有するマイクロＬＥＤを含むことができる。他の例示的な実施例では、マイクロＬＥＤが特定の用途に応じて、約４，０００平方μｍ未満、又は約２，５００平方μｍ未満の表面積を有していてもよい。
【００９３】
図１は例示的な一実施例によるディスプレイ装置の概略平面図であり、図２は、例示的な一実施例によるディスプレイ用の発光ダイオードピクセルの概略断面図である。
【００９４】
図１を参照すると、ディスプレイ装置１０００は、支持基板５１と、支持基板５１上に配置された複数のピクセル１００とを含む。ピクセル１００はそれぞれ、第１、第２、及び第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを含む。
【００９５】
図２を参照すると、支持基板５１は、ＬＥＤスタック２３、３３、４３を支持する。支持基板５１は、その一面の上、又は、その内部に回路を含むことができるが、これに限定されるものではない。支持基板５１は例えば、サファイア基板、ガラス基板、シリコン基板、又はゲルマニウム基板を含むことができる。
【００９６】
第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれは、第１ＬＥＤスタック２３、第２ＬＥＤスタック３３、及び第３ＬＥＤスタック４３を含む。第１ＬＥＤスタック２３、第２ＬＥＤスタック３３、及び第３ＬＥＤスタック４３のそれぞれは、ｎ型半導体層、ｐ型半導体層、及びそれらの間に介在する活性層を含む。活性層は、多重量子井戸層構造を有していてもよい。
【００９７】
例示的な一実施例によれば、第１ＬＥＤスタック２３は赤色光を発する無機発光ダイオードであってもよく、第２ＬＥＤスタック３３は緑色光を発する無機発光ダイオードであってもよく、第３ＬＥＤスタック４３は青色光を発する無機発光ダイオードであってもよい。第１ＬＥＤスタック２３はＧａＩｎＰ系井戸層を含んでもよく、第２ＬＥＤスタック３３及び第３ＬＥＤスタック４３はＧａＩｎＮ系井戸層を含んでもよい。
【００９８】
第１サブピクセルＲは第１ＬＥＤスタック２３から光を放射するようになっており、第２サブピクセルＧは第２ＬＥＤスタック３３から光を放射するようになっており、第３サブピクセルＢは、第３ＬＥＤスタック４３から光を放射するようになっている。第１〜第３ＬＥＤスタック２３、３３、４３は、独立して駆動することができる。
【００９９】
第１サブピクセルＲの第２ＬＥＤスタック３３及び第３ＬＥＤスタック４３は電気的にフローティングにされ、第２サブピクセルＧの第１ＬＥＤスタック２３及び第３ＬＥＤスタック４３は電気的にフローティングにされ、第３サブピクセルＢの第１ＬＥＤスタック２３及び第２ＬＥＤスタック３３は電気的にフローティングにされる。各サブピクセル内の電気的にフローティングにされたＬＥＤスタックは、外部から電流が供給される電流経路から隔離され、分離されるため、電気的にフローティングにされたＬＥＤスタックは駆動できない。そのように、フローティングにされたＬＥＤスタックは、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの上面を互いに実質的に面一になるように平坦化するダミースタック（ｄｕｍｍｙ  ｓｔａｃｋ）であってもよい。
【０１００】
図２に示すように、第１サブピクセルＲの第１ＬＥＤスタック２３から発生した光は、第２ＬＥＤスタック３３及び第３ＬＥＤスタック４３を介して外部に放射される。加えて、第２サブピクセルＧの第２ＬＥＤスタック３３から発生した光は、第３ＬＥＤスタック４３を通って外部に放射される。さらに、第３サブピクセルＢの第３ＬＥＤスタック４３から発生した光は、第１及び第２ＬＥＤスタック２３及び３３を通過することなく、外部に放射されてもよい。しかしながら、本発明の概念は、これに限定されるものではない。発光ダイオードピクセルが当技術分野で知られているように約１０，０００平方μｍ未満、又は他の例示的な実施例では約４，０００平方μｍ又は２，５００平方μｍ未満の表面積を有するマイクロＬＥＤを含む場合、第１エピタキシャルスタック２０は赤色、緑色、及び青色光のうちの任意の１つを放射することができ、第２エピタキシャルスタック３０及び第３エピタキシャルスタック４０は、マイクロＬＥＤの小さなフォームファクタ（ｆｏｒｍ  ｆａｃｔｏｒ）に起因して、動作に悪影響を及ぼすことなく、赤色、緑色、及び青色光のうちの別の１つを放射することができる。
【０１０１】
図３は、例示的な一実施例によるディスプレイ装置の概略回路図である。
【０１０２】
図３を参照すれば、例示的な一実施例によるディスプレイ装置は、パッシブマトリックス方式で駆動されることができる。図１及び図２を参照して説明したように、１つのピクセルは第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを含む。第１サブピクセルＲの第１ＬＥＤスタック２３は第１波長を有する光を放射し、第２サブピクセルＧの第２ＬＥＤスタック３３は第２波長を有する光を放射し、第３サブピクセルＢの第３ＬＥＤスタック４３は、第３波長を有する光を放射する。第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのアノードは共通ライン、例えばデータラインＶｄａｔａ ２５に連結され、カソードは別のライン、例えば走査ラインＶｓｃａｎ７１、７３、７５に連結される。
【０１０３】
例えば、第１ピクセルでは、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、ＢのアノードがデータラインＶｄａｔａ１に共通に接続され、カソードが走査ラインＶｓｃａｎ１−１、Ｖｓｃａｎ１−２、Ｖｓｃａｎ１−３にそれぞれ接続される。従って、同一ピクセル内のサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを個別に駆動することができる。
【０１０４】
さらに、サブピクセルＲ、Ｇ、ＢのそれぞれにおけるＬＥＤスタック２３、３３、４３のそれぞれは、パルス幅変調によって、又は電流の大きさを変化させることによって駆動されて、各サブピクセルの輝度（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）を制御することができる。あるいは、第１〜第３ＬＥＤスタック２３、３３、４３の面積を調節することによって、輝度を調節することもできる。例えば、視認性の低い赤色光を発する第１サブピクセルＲは、第２サブピクセルＧ又は第３サブピクセルＢよりも大きい面積を有するように形成されてもよい。
【０１０５】
図４は、例示的な一実施例によるディスプレイ装置の概略平面図である。
【０１０６】
図４を参照すると、例示的な実施例による図３の回路図に示されるディスプレイ装置１０００Ａは、支持基板５１（図５参照）上に配置された複数のピクセル１００Ａを含んでもよい。サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれは、反射電極２５及び相互接続ライン７１、７３、７５に接続される。図３に示すように、反射電極２５はデータ線Ｖｄａｔａに対応してもよく、相互接続ライン７１、７３、７５は、走査ラインＶｓｃａｎに対応してもよい。
【０１０７】
ピクセル１００Ａはマトリクス状に配置されてもよく、各ピクセルにおけるサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのアノードは共通に反射電極２５に接続され、そのカソードは互いに分離された相互接続ライン７１、７３、７５にそれぞれ接続される。接続部７１ａ、７３ａ、７５ａは、相互接続ライン７１、７３、７５をサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂに接続することができる。
【０１０８】
図５は、図４のディスプレイ装置の１つのピクセル１００Ａの拡大平面図である。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、及び図６Ｄは、それぞれ、図５の線分Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、及びＤ−Ｄに沿った概略的な断面図である。
【０１０９】
図４、図５、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ及び図６Ｄを参照すると、ディスプレイ装置１０００Ａは、支持基板５１と、複数のピクセル１００Ａと、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂと、第１ＬＥＤスタック２３と、第２ＬＥＤスタック３３と、第３ＬＥＤスタック４３と、反射電極２５（又は第１−２オーミック電極）と、第１−１オーミック電極２９と、第２−１オーミック電極３９と、第２−２オーミック電極３５と、第３−１オーミック電極４９と、第３−２オーミック電極４５と、第１カラーフィルタ３７と、第２カラーフィルタ４７と、親水性材料層５６、５８と、第１ボンディング層５３と、第２ボンディング層５５と、第３ボンディング層５７と、第１保護層６１と、遮光材料６３と、第２保護層６５と、第３保護層６７と、相互接続ライン７１、７３、７５と、接続部７１ａ、７３ａ、７５ａ、７７ａ、７７ｂとを含むことができる。
【０１１０】
支持基板５１は、ＬＥＤスタック２３、３３、４３を支持する。支持基板５１はその一面の上、又は、その内部に回路を含むことができるが、本発明の概念はこれに限定されるものではない。支持基板５１は例えば、ガラス基板、サファイア基板、シリコン基板、又はゲルマニウム基板を含むことができる。
【０１１１】
第１ＬＥＤスタック２３は、第１導電型半導体層２３ａ及び第２導電型半導体層２３ｂを含む。第２ＬＥＤスタック３３は、第１導電型半導体層３３ａ及び第２導電型半導体層３３ｂを含む。第３ＬＥＤスタック４３は、第１導電型半導体層４３ａ及び第２導電型半導体層４３ｂを含む。また、第１導電型半導体層２３ａ、３３ａ、４３ａと第２導電型半導体層２３ｂ、３３ｂ、４３ｂとの間にそれぞれ活性層を介在させてもよい。
【０１１２】
例示的な実施例において、第１導電型半導体層２３ａ、３３ａ、４３ａのそれぞれはｎ型半導体層であってもよく、第２導電型半導体層２３ｂ、３３ｂ、４３ｂのそれぞれはｐ型半導体層であってもよい。いくつかの例示的な実施例において、表面テクスチャリング（ｓｕｒｆａｃｅ  ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ）によって、第１導電型半導体層２３ａ、３３ａ、４３ａの少なくとも１つの表面上に粗面（ｒｏｕｇｈｅｎｅｄ  ｓｕｒｆａｃｅ）が形成されてもよい。しかしながら、本発明の概念はこれに限定されず、それぞれのＬＥＤスタックにおける半導体層の種類は、いくつかの例示的な実施例において変更されてもよい。
【０１１３】
第１ＬＥＤスタック２３は支持基板５１の近傍に配置され、第２ＬＥＤスタック３３は第１ＬＥＤスタック２３の上方に配置され、第３ＬＥＤスタック４３は第２ＬＥＤスタックの上方に配置される。第１ＬＥＤスタック２３から発生した光は、第２及び第３ＬＥＤスタック３３、４３を介して外部に放射されてもよい。さらに、第２ＬＥＤスタック３３から発生した光は、第３ＬＥＤスタック４３を介して外部に放射されてもよい。
【０１１４】
第１ＬＥＤスタック２３、第２ＬＥＤスタック３３、及び第３ＬＥＤスタック４３を構成する材料は、図２を参照して説明したものと実質的に同一であるので、重複を避けるために詳細な説明は省略する。
【０１１５】
反射電極２５は、第１ＬＥＤスタック２３の下面、例えば第２導電型半導体層２３ｂとオーミック接触を形成する。反射電極２５は第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの第１ＬＥＤスタック２３に共通に接続されていてもよく、さらに、反射電極２５は、データラインＶｄａｔａとして複数のピクセル１００ａに共通に接続されていてもよい。
【０１１６】
反射電極２５は例えば、第１ＬＥＤスタック２３の第２導電型半導体層２３ｂとオーミック接触を形成する材料層で形成されていてもよく、例えば、赤色光などの第１ＬＥＤスタック２３から発生した光を反射し得る反射層を含んでもよい。
【０１１７】
反射電極２５はオーミック反射層を含んでもよく、例えば、Ａｕ−Ｚｎ合金又はＡｕ−Ｂｅ合金から形成されてもよい。これらの合金は赤色域の光に対して高反射率を有し、第２導電型半導体層２３ｂとオーミック接触を形成する。
【０１１８】
第１−１オーミック電極２９は第１サブピクセルＲの第１導電型半導体層２３ａとオーミック接触を形成している。オーミック電極２９は第２サブピクセルＧ及び第３サブピクセルＢのそれぞれの第１導電型半導体層２３ａ上に形成されなくてもよく、これにより、第２サブピクセルＧ及び第３サブピクセルＢの第１ＬＥＤスタック２３が電気的にフローティングにされる。第１−１オーミック電極２９は、パッド領域及び延長部（図９Ａ参照）を含んでもよく、接続部７５ａは図６Ｂに示されるように、第１−１オーミック電極２９のパッド領域に接続されてもよい。
【０１１９】
第２−１オーミック電極３９は第２サブピクセルＧの第２ＬＥＤスタック３３の第１導電型半導体層３３ａとオーミック接触を形成する。オーミック電極３９は第１サブピクセルＲ及び第３サブピクセルＢのそれぞれの第１導電型半導体層３３ａ上に形成されなくてもよく、これにより、第１サブピクセルＲ及び第３サブピクセルＢの第２ＬＥＤスタック３３が電気的にフローティングにされる。
【０１２０】
第２−１オーミック電極３９は、パッド領域及び延長部を含んでもよく、接続部７３ａは図６Ｃに示されるように、第２−１オーミック電極３９のパッド領域に接続されてもよい。
【０１２１】
第２−２オーミック電極３５は、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの第２ＬＥＤスタック３３の第２導電型半導体層３３ｂとオーミック接触を形成する。第２−２オーミック電極３５は第１ＬＥＤスタック２３から発生する光に対して透明であってもよく、例えば、金属層又は導電性酸化物層から形成されてもよい。
【０１２２】
第２サブピクセルＧの第２−２オーミック電極３５上には電極パッド３６が形成されている。第２サブピクセルＧの第２−２オーミック電極３５上には電極パッド３６が限定的に配置されていてもよく、第１サブピクセルＲ又は第３サブピクセルＢの第２−２オーミック電極３５上には配置されていなくてもよい。接続部７７ｂは電極パッド３６に接続されていてもよい。
【０１２３】
第３−１オーミック電極４９は第３サブピクセルＢの第３ＬＥＤスタック４３の第１導電型半導体層４３ａとオーミック接触を形成する。オーミック電極４９は第１サブピクセルＲ及び第２サブピクセルＧのそれぞれの第１導電型半導体層４３ａ上に形成されなくてもよく、これにより、第１サブピクセルＲ及び第２サブピクセルＧの第３ＬＥＤスタック４３は、電気的にフローティングにされる。
【０１２４】
第３−１オーミック電極４９は、パッド領域及び延長部（図１２Ａ参照）を含んでもよく、接続部７１ａは図６Ｄに示されるように、第３−１オーミック電極４９のパッド領域に接続されてもよい。
【０１２５】
第３−２オーミック電極４５は第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの第３ＬＥＤスタック４３の第２導電型半導体層４３ｂとオーミック接触を形成する。第３−２オーミック電極４５は第１ＬＥＤスタック２３及び第２ＬＥＤスタック３３から発生する光に対して透明であり、例えば、金属層又は導電性酸化物層で形成されてもよい。
【０１２６】
電極パッド４６は第３サブピクセルＢの第３−２オーミック電極４５上に形成されている。電極パッド４６は第３サブピクセルＢの第３−２オーミック電極４５上に限定的に配置されていてもよく、第１サブピクセルＲ又は第２サブピクセルＧの第３−２オーミック電極４５上には配置されていなくてもよい。接続部７７ａは電極パッド４６に接続されていてもよい。
【０１２７】
反射電極２５、第２−２オーミック電極３５、及び第３−２オーミック電極４５は各ＬＥＤスタックのｐ型半導体層とのオーミック接触を通じて電流拡散を助長することができ、第１−１オーミック電極２９、第２−１オーミック電極３９、及び第３−１オーミック電極４９は、各ＬＥＤスタックのｎ型半導体層とのオーミック接触を通じて電流拡散を助長することができる。
【０１２８】
サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれにおいて、第１カラーフィルタ３５は、第１ＬＥＤスタック２３と第２ＬＥＤスタック３３との間に介在されてもよい。さらに、第２カラーフィルタ４５は、第２ＬＥＤスタック３３と第３ＬＥＤスタック４３との間に介在させてもよい。第１カラーフィルタ３５は第１ＬＥＤスタック２３から発生した光を透過させながら、第２ＬＥＤスタック３３から発生した光を反射させる。第２カラーフィルタ４５は第１及び第２ＬＥＤスタック２３、３３から発生した光を透過させながら、第３ＬＥＤスタック４３から発生した光を反射させる。従って、第１ＬＥＤスタック２３から発生した光は第２ＬＥＤスタック３３及び第３ＬＥＤスタック４３を介して外部に放射されてもよく、第２ＬＥＤスタック３３から発生した光は第３ＬＥＤスタック４３を介して外部に放射されてもよい。このようにして、第２ＬＥＤスタック３３から発生した光が第１ＬＥＤスタック２３に入るのを防ぎ、第３ＬＥＤスタック４３から発生した光が第２ＬＥＤスタック３３に入るのを防ぎ、光の損失を防ぐことができる。
【０１２９】
いくつかの例示的な実施例では、第１カラーフィルタ３７が第３ＬＥＤスタック４３から発生した光を反射することができる。
【０１３０】
第１及び第２カラーフィルタ３７、４５は、例えば、低周波数帯域、例えば長波長帯域内の光を通過させるローパスフィルタ、所定の波長帯域内の光を通過させるバンドパスフィルタ、又は、所定の波長帯域内の光を通過させないバンドストップフィルタとすることができる。特に、第１及び第２カラーフィルタ３７、４５は、分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を含むことができる。分布ブラッグ反射器は、例えば、ＴｉＯ2層とＳｉＯ2層とを交互に積層することによって、互いに異なる屈折率を有する絶縁層を交互に積層することによって形成することができる。さらに、分布ブラッグ反射器の阻止帯域（ｓｔｏｐ  ｂａｎｄ）はＴｉＯ2層とＳｉＯ2層の厚さを調整することにより制御できる。また、低域通過フィルタと帯域通過フィルタは、互いに異なる屈折率を有する絶縁層を交互に積層することによって形成されてもよい。
【０１３１】
第１ボンディング層５３は、第１ＬＥＤスタック２３を支持基板５１にボンディングする。図面に示すように、反射電極２５は、第１ボンディング層５３に隣接していてもよい。第１ボンディング層５３は、光透過性又は非透過性の層であってもよい。第１ボンディング層５３は、有機又は無機材料で形成することができる。有機材料としては例えば、ＳＵ８、ポリ（メチルメタクリレート)(ＰＭＭＡ)、ポリイミド、パリレン、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）等を挙げることができ、無機材料としては例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＳｉＮｘ等を挙げることができる。有機材料層は、高真空及び高圧条件下でボンディングされてもよく、無機材料層は無機材料層の表面を平坦化するために、例えば化学機械研磨の間、プラズマを使用して表面エネルギを変化させた後、高真空下でボンディングされてもよい。また、第１ボンディング層５３は、透明なスピンオンガラスで形成されてもよい。特に、第１ボンディング層５３として、光を吸収することができる黒色エポキシ樹脂からなるボンディング層を用いることにより、ディスプレイ装置のコントラストを向上させることができる。
【０１３２】
第２ボンディング層５５は、第２ＬＥＤスタック３３を第１ＬＥＤスタック２３にボンディングする。第２ボンディング層５５は、透明な有機材料又は透明な無機材料で形成することができる。有機材料としては例えば、ＳＵ８、ポリ（メチルメタクリレート)(ＰＭＭＡ)、ポリイミド、パリレン、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）等を挙げることができ、無機材料としては例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＳｉＮｘ等を挙げることができる。また、第２ボンディング層５５は、透明なスピンオンガラスで形成されてもよい。図面に示すように、第２ボンディング層５５は、第１ＬＥＤスタック２３に隣接していてもよい。また、第２ボンディング層５５は、第１カラーフィルタ３７に隣接していてもよい。ここで、第２ボンディング層５５と第１カラーフィルタ３７との間に親水性材料層５６を介在させることができる。
【０１３３】
親水性材料層５６は、第１カラーフィルタ３７の表面特性を疎水性から親水性に変化させ、それによって第２ボンディング層５５の接着強度を向上させて、第１カラーフィルタ３７から第２ボンディング層５５が剥がれるのを防止することができる。いくつかの例示的な実施例では、第１カラーフィルタ３７が親水性の下面を有する場合、親水性材料層５６は省略されてもよい。親水性材料層５６は例えば、第１カラーフィルタ３７の表面にＳｉＯ2を成膜したり、第１カラーフィルタ３７の表面をプラズマ改質したりして形成することができる。
【０１３４】
いくつかの例示的な実施例では、第１ＬＥＤスタック２３の表面特性を疎水性から親水性に変化させるために、第１ＬＥＤスタック２３の表面上に親水性材料層を形成することができる。また、第１ボンディング層５３を形成する前に、反射電極２５の表面に追加の親水性材料層を形成してもよい。
【０１３５】
オーミック電極２９は、第２ボンディング層５５によって覆われてもよい。第２ボンディング層５５は、第１ＬＥＤスタック２３から発生した光を透過させる。
【０１３６】
第３ボンディング層５７は、第３ＬＥＤスタック４３を第２ＬＥＤスタック３３にボンディングする。第３ボンディング層５７は第２ボンディング層５５と同様に、透明な有機材料、透明な無機材料、又は透明なスピンオンガラスで形成することができる。図面に示すように、第３ボンディング層５７は、第２ＬＥＤスタック３３及び第２カラーフィルタ４７に隣接していてもよい。上述のように、親水性材料層５８は第２カラーフィルタ４７上に形成されてもよく、第３ボンディング層５７は親水性材料層５８に隣接してもよい。いくつかの例示的な実施例では、追加の親水性材料層が第２ＬＥＤスタック３３の表面上にさらに形成されてもよい。
【０１３７】
第１保護層６１はサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを覆っている。第１保護層６１は酸化ケイ素又は窒化ケイ素で形成されてもよい。
【０１３８】
遮光材料６３はサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを取り囲む。遮光材料６３は、反射性の白色材料又は光吸収性の黒色材料で形成されてもよい。遮光材料６３は、例えば、白色ＰＳＲや黒色エポキシ樹脂で形成することができる。遮光材料６３は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの側面を介して放射される光を遮断して、サブピクセル間の光の干渉を防止してもよい。
【０１３９】
第２保護層６５は第１保護層６１及び遮光材料６３上に形成され、第３保護層６７は第２保護層６５上に形成される。
【０１４０】
図４及び図５に示されるように、相互接続ライン７１、７３、７５は、反射電極２５に対して実質的に直交するように配置されてもよい。相互接続ライン７１、７５は第３保護層６７上に配置することができ、接続部７１ａ、７５ａを介して、それぞれ第３−１オーミック電極４９及び第１−１オーミック電極２９に接続することができる。図示された例示的な実施例において、第１保護層６１、第２保護層６５、及び第３保護層６７は、第３−１オーミック電極４９及び第１−１オーミック電極２９を露出させる開口を有していてもよい。
【０１４１】
相互接続ライン７３は、第２保護層６５と第３保護層６７との間に配置されてもよく、接続部７３ａを介して第２−１オーミック電極３９に接続されてもよい。この実施例では、第１保護層６１及び第２保護層６５は、第２−１オーミック電極３９を露出させる開口を有する。
【０１４２】
さらに、接続部７７ａ、７７ｂは、第２保護層６５と第３保護層６７との間に配置され、電極パッド４６、３６を反射電極２５に電気的に接続する。図示された実施例において、第１保護層６１及び第２保護層６５は、電極パッド３６、４６及び反射電極２５を露出させる開口を有することができる。
【０１４３】
相互接続ライン７１と相互接続ライン７３とは、第３保護層６７によって絶縁されているため、鉛直方向内で重なるように配置されていてもよい。
【０１４４】
それぞれのピクセルの電極はデータライン及び走査ラインに接続されるものとして説明され、相互接続ライン７１、７５は第３保護層６７上に配置されるものとして説明され、相互接続ライン７３は第２保護層６５と第３保護層６７との間に配置されるものとして説明されるが、本発明の概念はこれに限定されない。例えば、相互接続ライン７１、７５及び相互接続ライン７３の全てが第２保護層６５上に形成され、第３保護層６７で覆われ、接続部７１ａ、７５ａが第３保護層６７上に形成されてもよい。
【０１４５】
次に、例示的な実施例に係るディスプレイ装置１０００Ａの製造方法について説明する。
【０１４６】
図７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂ、１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ａ、１３Ｂ、１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ、１７Ａ、１７Ｂ、１８、１９Ａ、及び１９Ｂは、例示的な実施例に係るディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図及び断面図である。
【０１４７】
まず、７Ａを参照すると、第１ＬＥＤスタック２３が第１基板２１上に成長される。第１基板２１は例えば、ＧａＡｓ基板であってもよい。さらに、第１ＬＥＤスタック２３はＡｌＧａＩｎＰ系半導体層で形成することができ、第１導電型半導体層２３ａと、活性層と、第２導電型半導体層２３ｂとを含んでもよい。
【０１４８】
そして、第１ＬＥＤスタック２３上に反射電極２５が形成される。反射電極２５は例えば、Ａｕ−Ｚｎ合金又はＡｕ−Ｂｅ合金で形成することができる。
【０１４９】
反射電極２５は例えばリフトオフ法により形成することができ、特定の形状にパターニングすることができる。例えば、反射電極２５は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの全てに対応する幅と、複数のピクセルを接続する長さとを有するようにパターン化することができる。しかしながら、本発明の概念は、これに限定されるものではない。いくつかの例示的な実施例において、反射電極２５は、パターン化することなく、第１ＬＥＤスタック２３の上面全体にわたって形成されてもよく、又はその上に形成された後にパターン化されてもよい。
【０１５０】
反射電極２５は、第１ＬＥＤスタック２３の第２導電型半導体層２３ｂ、例えばｐ型半導体層とオーミック接触を形成することができる。
【０１５１】
図７Ｂを参照すると、第２ＬＥＤスタック３３が第２基板３１上に成長され、第２ＬＥＤスタック３３上に第２−２オーミック電極３５及び第１カラーフィルタ３７が形成される。第２ＬＥＤスタック３３はＧａＮ系半導体層で形成することができ、第１導電型半導体層３３ａと、ＧａＩｎＮ井戸層と、第２導電型半導体層３３ｂとを含むことができる。第２基板３１はその上にＧａＮ系半導体層を成長させることができる基板であり、第１基板２１とは異なっていてもよい。第２ＬＥＤスタック３３のＧａＩｎＮ組成物は例えば、第２ＬＥＤスタック３３が緑色光を放射するように決定されてもよい。第２−２オーミック電極３５は、第２ＬＥＤスタック３３の第２導電型半導体層３３ｂ、例えばｐ型半導体層とオーミック接触を形成する。
【０１５２】
図７Ｃを参照すると、第３ＬＥＤスタック４３が第３基板４１上に成長され、第３−２オーミック電極４５及び第２カラーフィルタ４７が第３ＬＥＤスタック４３上に形成される。第３ＬＥＤスタック４３はＧａＮ系半導体層で形成することができ、第１導電型半導体層４３ａと、ＧａＩｎＮ井戸層と、第２導電型半導体層４３ｂとを含むことができる。第３基板４１はＧａＮ系半導体層を成長させることができる基板であり、第１基板２１とは異なっていてもよい。第３ＬＥＤスタック４３のＧａＩｎＮ組成物は例えば、第３ＬＥＤスタック４３が青色光を放射するように決定されてもよい。第３−２オーミック電極４５は第３ＬＥＤスタック４３の第２導電型半導体層４３ｂ、例えばｐ型半導体層とオーミック接触を形成する。
【０１５３】
第１カラーフィルタ３７及び第２カラーフィルタ４７は、上述したものと実質的に同一であるので、重複を避けるために詳細な説明は省略する。
【０１５４】
第１ＬＥＤスタック２３、第２ＬＥＤスタック３３、及び第３ＬＥＤスタック４３はそれぞれ異なる基板に成長され、第１〜第３ＬＥＤスタックを形成する順序は特に限定されない。
【０１５５】
図８Ａ及び図８Ｂを参照すると、図７Ａの第１ＬＥＤスタック２３は、第１ボンディング層５３を介して支持基板５１の上面側にボンディングされている。反射電極２５は、支持基板５１に対向して配置され、第１ボンディング層５３にボンディングされる。第１基板２１は、化学エッチング等によって第１ＬＥＤスタック２３から除去される。このように、第１ＬＥＤスタック２３の第１導電型半導体層２３ａの上面が露出している。いくつかの例示的な実施例では、表面テクスチャリングによって、第１導電型半導体層２３ａの露出面に粗面が形成されてもよい。
【０１５６】
次いで、第１−１オーミック電極２９が第１ＬＥＤスタック２３の露出面に形成される。オーミック電極２９は例えば、Ａｕ−Ｔｅ合金又はＡｕ−Ｇｅ合金から形成することができる。オーミック電極２９は、それぞれのピクセル領域に形成することができる。あるいは、オーミック電極２９は、第１サブピクセルＲ内に形成されてもよく、第２サブピクセルＧ内又は第２サブピクセルＢ内は省略されてもよい。オーミック電極２９は、図面に示されるように、パッド領域及び延長部を含んでもよい。延長部は、図面に示されるように、実質的に反射電極２５の長手方向に延在してもよい。
【０１５７】
図９Ａ及び図９Ｂを参照すると、第１ＬＥＤスタック２３は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂに対応する領域に分割されるようにパターニングされる。第１ＬＥＤスタック２３の分割された領域のそれぞれは、反射電極２５上に配置されてもよい。第１−１オーミック電極２９は第１サブピクセルＲに対応する領域に配置されていてもよい。第１ＬＥＤスタック２３をパターニングすることにより、反射電極２５が露出し、第１ボンディング層５３の表面も部分的に露出していてもよい。他の例示的な実施例では、第１ボンディング層５３上に絶縁層が配置され、第１ボンディング層５３の表面が露出されないようにすることができる。
【０１５８】
図１０Ａ及び図１０Ｂを参照すると、図７Ｂの第２ＬＥＤスタック３３は、第２ボンディング層５５を介して第１ＬＥＤスタック２３の上面側にボンディングされる。第１カラーフィルタ３７は、第１ＬＥＤスタック２３に対向して配置され、第２ボンディング層５５にボンディングされる。また、第１カラーフィルタ３７上に親水性材料層５６を形成し、第２ボンディング層５５を親水性材料層５６に隣接させてもよい。いくつかの例示的な実施例では、第１ＬＥＤスタック２３上に親水性材料層をさらに形成することができる。第２基板３１は、レーザーリフトオフ又は化学リフトオフによって第２ＬＥＤスタック３３から除去される。このように、第２ＬＥＤスタック３３の第１導電型半導体層３３ａの上面が露出している。いくつかの例示的な実施態様において、表面テクスチャリングによって、第１導電型半導体層３３ａの露出面に粗面が形成されてもよい。
【０１５９】
次に、第１導電型半導体層３３ａ上に第２−１オーミック電極３９を形成する。図１０Ａに示されるように、第２−１オーミック電極３９は、図面に示されるように、パッド領域及び延長部を含んでもよい。延長部は、実質的に反射電極２５の長手方向に延在してもよい。第２−１オーミック電極３９は、第１導電型半導体層３３ａとオーミック接触を形成する。
【０１６０】
第２−１オーミック電極３９は、第２サブピクセルＧに対応する領域に形成されてもよく、第１及び第３サブピクセルＲ、Ｂに対応する領域には省略されてもよい。
【０１６１】
図１１Ａ及び図１１Ｂを参照すると、第２ＬＥＤスタック３３はサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂに対応する領域に分割されるようにパターニングされる。分割された第２ＬＥＤスタック３３はそれぞれ、分割された第１ＬＥＤスタック２３に対応するように配置される。
【０１６２】
より詳細には、第２ＬＥＤスタック３３がパターン形成に供されるにつれて、第２−２オーミック電極３５が露出される。次いで、第２サブピクセルＧ用の領域において、第２−２オーミック電極３５上に電極パッド３６を形成する。電極パッド３６は、第２サブピクセルＧの第１ＬＥＤスタック２３の上側領域内に限定的に配置されてもよい。図示の例示的な実施例では第２ＬＥＤスタック３３が第１サブピクセルＲ及び第２サブピクセルＧに対応する領域から追加的に除去される。
【０１６３】
露出された第２−２オーミック電極３５が第１サブピクセルＲ内で除去されると、第１カラーフィルタ３７が露出され、露出された第１カラーフィルタ３７をパターニングすることによって第１−１オーミック電極２９のパッド領域が露出される。
【０１６４】
また、第１カラーフィルタ３７及び第２ボンディング層５５を除去して反射電極２５の一部の領域を露出させることができる。
【０１６５】
図１２Ａ及び図１２Ｂを参照すると、図７Ｂの第３ＬＥＤスタック４３は、第３ボンディング層５７を介して第２ＬＥＤスタック３３の上面側にボンディングされる。第２カラーフィルタ４７は、第２ＬＥＤスタック３３に対向して配置され、第３ボンディング層５７にボンディングされる。第２カラーフィルタ４７上には、他の層の前に親水性材料層５８が形成されてもよい。いくつかの例示的な実施例では、第２ＬＥＤスタック３３上に追加の親水性材料層を形成することができる。
【０１６６】
第３基板４１は、レーザーリフトオフ又は化学リフトオフによって第３ＬＥＤスタック４３から除去することができる。このように、第３ＬＥＤスタック４３の第１導電型半導体層４３ａの上面が露出している。いくつかの例示的な実施態様において、表面テクスチャリングによって、第１導電型半導体層４３ａの露出面に粗面が形成されてもよい。
【０１６７】
次に、第１導電型半導体層４３ａ上に第３−１オーミック電極４９を形成する。第３−１オーミック電極４９は、第１導電型半導体層４３ａとオーミック接触を形成する。図１２Ａに示すように、第３−１オーミック電極４９は、パッド領域及び延長部を含んでもよい。ここで、延長部は、実質的に反射電極２５の長手方向に延在してもよい。
【０１６８】
第３−１オーミック電極４９は、第３サブピクセルＢに対応する領域に形成されてもよく、第１及び第２サブピクセルＲ、Ｂの領域では省略されてもよい。
【０１６９】
図１３Ａ及び図１３Ｂを参照すると、第３ＬＥＤスタック４３は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂに対応する領域に分割されるようにパターニングされる。第３ＬＥＤスタック４３の分割された領域はそれぞれ、第１ＬＥＤスタック２３の分割された領域に対応し得る。
【０１７０】
より詳細には、第３ＬＥＤスタック４３がパターニングに供されるにつれて、第３−２オーミック電極４５が露出される。次いで、第３サブピクセルＢ用の領域において、第３−２オーミック電極４５上に電極パッド４６が形成される。電極パッド４６は、第３サブピクセルＢの第１ＬＥＤスタック２３の上側領域内に限定的に配置されてもよい。図示の例示的な実施例では第３ＬＥＤスタック４３が第１及び第２サブピクセルＲ及びＧに対応する領域から追加的に除去される。
【０１７１】
第３−２オーミック電極４５が除去されると、第２カラーフィルタ４７が露出され、露出された第２カラーフィルタ４７、親水性材料層５８、及び第３ボンディング層５７を順次パターン化することによって、第２−１オーミック電極３９のパッド領域、電極パッド３６、及び第１−１オーミック電極２９のパッド領域が露出される。
【０１７２】
また、第２カラーフィルタ４７及び第２ボンディング層５５を除去して反射電極２５の一部の領域を露出させることができる。
【０１７３】
次に、図１４Ａ及び図１４Ｂを参照すると、第１保護層６１が形成される。第１保護層６１は第３ＬＥＤスタック４３及び第２カラーフィルタ４７を覆い、また、露出した反射電極２５、電極パッド４６、第２−１オーミック電極３９のパッド領域、電極パッド３６、及び第１−１オーミック電極２９のパッド領域を覆う。第１保護層６１は、支持基板５１の上部のほぼ全体を覆っていてもよい。
【０１７４】
次いで、図１５Ａ及び図１５Ｂを参照すると、第１保護層６１をパターン化することによって、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの周囲の第２カラーフィルタ４７が露出される。次に、第２カラーフィルタ４７、親水性材料層５８、第３ボンディング層５７、第１カラーフィルタ３７、親水性材料層５６、及び第２ボンディング層５５を順次除去して反射電極２５を露出させる。ピクセル間の領域において上記層を順次除去することにより、第１ボンディング層５３の表面を露出させてもよい。このようにして、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの周囲にトレンチが形成され、サブピクセルを囲む。
【０１７５】
図１６Ａ及び図１６Ｂを参照すると、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを取り囲むトレンチ内に遮光材料層を形成することができる。遮光材料はサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを取り囲むように配置される。遮光材料層６３は例えば、ブラックエポキシ樹脂又はホワイトＰＳＲで形成することができ、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの側面部を介して放射される光を遮断することによって、サブピクセル間及びピクセル間の光の干渉を防止することができる。
【０１７６】
次に、図１７Ａ及び図１７Ｂを参照すると、第１保護層６１及び遮光材料層６３を覆うように第２保護層６５を形成する。次いで、第１保護層６１及び第２保護層６５にパターン形成を施し、電極パッド３６、４６を露出させることに加えて、第１−１オーミック電極２９、第２−１オーミック電極３９、及び第３−１オーミック電極４９のパッド領域を露出させる。さらに、反射電極２５は、電極パッド３６、４６の近くで露出される。いくつかの例示的な実施例では、第２保護層６５は省略されてもよい。
【０１７７】
図１８を参照すると、相互接続ライン７３及び接続部７３ａ、７７ａ、７７ｂが形成される。接続部７３ａは第２−１オーミック電極３９を相互接続ライン７３に接続し、接続部７７ａは電極パッド４６を反射電極２５に接続し、接続部７７ｂは、電極パッド３６を反射電極２５に接続する。
【０１７８】
次に、図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、第３保護層６７が形成される。第３保護層６７は、相互接続ライン７３及び接続部７３ａ、７７ａ、７７ｂを覆う。ここで、第３保護層６７は、第１−１オーミック電極２９及び第３−１オーミック電極４９のパッド領域を露出させる。
【０１７９】
次に、第３保護層６７上に、相互接続ライン７１、７５及び接続部７１ａ、７５ａが形成される。接続部７１ａは、第３−１オーミック電極４９に相互接続ライン７１を接続し、接続部７５ａは、第１−１オーミック電極２９に相互接続ライン７５を接続する。
【０１８０】
このようにして、図４及び図５のディスプレイ装置１０００Ａを提供することができる。
【０１８１】
ピクセルはパッシブマトリクス方式で駆動されるものとして説明されているが、本発明の概念はそれに限定されず、いくつかの例示的な実施例におけるピクセルはアクティブマトリクス方式で駆動されてもよい。
【０１８２】
図２０は、他の例示的な実施例によるディスプレイの概略断面図である。
【０１８３】
図７Ａに戻って参照すると、反射電極２５は第２導電型半導体層２３ｂ上に直接的に形成されるが、本発明の概念はこれに限定されない。特に、図２０を参照すると、反射電極２５は、オーミック接触層２５ａ及び反射層２５ｂを含んでもよい。オーミック接触層２５ａは例えば、Ａｕ−Ｚｎ合金又はＡｕ−Ｂｅ合金で形成することができ、反射層２５ｂは、Ａｌ、Ａｇ又はＡｕで形成することができる。反射層２５ｂがＡｕで形成される場合、反射層２５ｂは第１ＬＥＤスタック２３から発生する光、例えば赤色光に対して相対的に高い反射率を示すことができ、第２ＬＥＤスタック３３及び第３ＬＥＤスタック４３から発生する光、例えば緑色光又は青色光に対して相対的に低い反射率を示すことができる。従って、反射層２５ｂは第２及び第３ＬＥＤスタック３３及び４３からの光を吸収することによって、第２及び第３ＬＥＤスタック３３、４３から発生し、支持基板５１に向かって進行する光の干渉を低減することができる。
【０１８４】
反射層２５ｂと第２導電型半導体層２３ｂとの間には、絶縁層２７を配置することができる。絶縁層２７は第２導電型半導体層２３ｂを露出させる開口を有していてもよく、オーミック接触層２５ａは絶縁層２７の開口内に形成されていてもよい。
【０１８５】
反射層２５ｂが絶縁層２７を覆うので、相対的に高い屈折率を有する第１ＬＥＤスタック２３と、相対的に低い屈折率を有する絶縁層２７と、反射層２５ｂとのスタック構造によって、全方向性反射器を形成することができる。反射層２５ｂは第１ＬＥＤスタック２３の面積の５０％以上、又は第１ＬＥＤスタック２３の大部分を覆い、それによって、発光効率を改善する。
【０１８６】
例示的な実施例において、反射電極２５は例えば、次のような方法で形成される。まず、第１ＬＥＤスタック２３を基板２１上に成長させ、第１ＬＥＤスタック２３上に絶縁層２７を形成する。次いで、絶縁層２７をパターニングすることによって開口が形成される。例えば、第１ＬＥＤスタック２３上にＳｉＯ2が形成され、その上にフォトレジストが堆積され、その後、フォトリソグラフィ及び現像によってフォトレジストパターンが形成される。その後、フォトレジストパターンをエッチングマスクとしてＳｉＯ2層をパターニングし、開口が形成された絶縁層２７を形成する。
【０１８７】
その後、絶縁層２７の開口にオーミック接触層２５ａが形成される。オーミック接触層２５ａは、リフトオフ法等により形成することができる。オーミック接触層２５ａの形成後、反射層２５ｂがオーミック接触層２５ａ及び絶縁層２７を覆うように形成される。反射層２５ｂは、リフトオフプロセス等により形成することができる。反射層２５ｂは図面に示すように、オーミック接触層２５ａを部分的に又は完全に覆うことができる。反射電極２５は、オーミック接触層２５ａ及び反射層２５ｂにより形成される。反射電極２５の形状は、前述した反射電極の形状と実質的に同一であるので、重複を避けるために詳細な説明は省略する。
【０１８８】
例示的な実施例によれば、複数のピクセルをウエハレベルで形成することができ、これにより発光ダイオードの個々の実装の必要性がなくなる。
【０１８９】
図２１は別の例示的な実施例による、ディスプレイ装置の概略平面図であり、図２２は、例示的な実施例による、ディスプレイ用の発光ダイオードピクセルの概略断面図である。
【０１９０】
図２１を参照すると、例示的な実施例によるディスプレイ装置２０００は、支持基板２５１と、支持基板２５１上に配置された複数のピクセル２００とを含む。ピクセル２００のそれぞれは、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを含む。
【０１９１】
図２２を参照すると、支持基板２５１は、ＬＥＤスタック２２３、２３３、２４３を支持する。支持基板２５１はその一面の上、又は、その内部に回路を含むことができるが、本発明の概念はこれに限定されるものではない。支持基板２５１は例えば、シリコン基板又はゲルマニウム基板を含むことができる。
【０１９２】
第１サブピクセルＲは第１ＬＥＤスタック２２３を含み、第２サブピクセルＧは第２ＬＥＤスタック２３３を含み、第３サブピクセルＢは第３ＬＥＤスタック２４３を含む。第１サブピクセルＲは第１ＬＥＤスタック２２３を通して光を放射することができ、第２サブピクセルＧは第２ＬＥＤスタック２３３を通して光を放射することができ、第３サブピクセルＢは、第３ＬＥＤスタック２４３を通して光を放射することができる。第１から第３ＬＥＤスタック２２３、２３３、２４３は、独立して駆動することができる。
【０１９３】
図面に示されるように、第１ＬＥＤスタック２２３、第２ＬＥＤスタック２３３、及び第３ＬＥＤスタック２４３は、異なる平面に配置されてもよい。図面に示されるように、第２ＬＥＤスタック２３３は第１ＬＥＤスタック２２３よりも高い平面上に配置されてもよく、第３ＬＥＤスタック２４３は第２ＬＥＤスタック２３３よりも高い平面に配置されてもよい。さらに、第１ＬＥＤスタック２２３、第２ＬＥＤスタック２３３、及び第３ＬＥＤスタック２４３は水平方向に互いに分離されており、互いに重ならなくてもよい。従って、第１ＬＥＤスタック２２３から発生した光は第２ＬＥＤスタック２３３及び第３ＬＥＤスタック２４３を通過することなく外部に放射されてもよく、第２ＬＥＤスタック２３３から発生した光は第３ＬＥＤスタック２４３を通過することなく外部に放射されてもよい。
【０１９４】
第１ＬＥＤスタック２２３、第２ＬＥＤスタック２３３、及び第３ＬＥＤスタック２４３のそれぞれは、ｎ型半導体層、ｐ型半導体層、及びそれらの間に介在する活性層を含む。活性層は、多重量子井戸層構造を有していてもよい。第１〜第３ＬＥＤスタック２２３、２３３、２４３は、異なる波長を有する光を放出するために異なる活性層を含むことができる。例えば、第１ＬＥＤスタック２２３は赤色光を発する無機発光ダイオードであってもよく、第２ＬＥＤスタック２３３は緑色光を発する無機発光ダイオードであってもよく、第３ＬＥＤスタック２４３は青色光を発する無機発光ダイオードであってもよい。例示的な実施例では第１ＬＥＤスタック２２３がＧａＩｎＰ系井戸層を含むことができ、第２ＬＥＤスタック２３３及び第３ＬＥＤスタック２４３はＧａＩｎＮ系井戸層を含むことができる。しかしながら、本発明の概念はこれに限定されず、第１ＬＥＤスタック２２３、第２ＬＥＤスタック２３３、及び第３ＬＥＤスタック２４３から放射される光の波長を変更することができる。例えば、第１ＬＥＤスタック２２３、第２ＬＥＤスタック２３３、及び第３ＬＥＤスタック２４３は、それぞれ、緑色光、青色光、及び赤色光を放射することができ、又は、青色光、緑色光、及び赤色光を放射することができる。
【０１９５】
図２３は、例示的な実施例に係るディスプレイ装置の概略回路図である。
【０１９６】
図２３を参照すれば、本発明の一実施例によるディスプレイ装置は、パッシブマトリックス方式で駆動されることができる。図２１及び図２２を参照して説明したように、１つのピクセルは第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを含む。第１サブピクセルＲの第１ＬＥＤスタック２２３は第１波長を有する光を放射し、第２サブピクセルＧの第２ＬＥＤスタック２３３は第２波長を有する光を放射し、第３サブピクセルＢの第３ＬＥＤスタック２４３は、第３波長を有する光を放射する。第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのアノードは共通ライン、例えばデータラインＶｄａｔａ２２５に連結され、カソードは別のライン、例えば走査ラインＶｓｃａｎ２７１、２７３、２７５に連結される。
【０１９７】
例えば、第１ピクセルでは、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、ＢのアノードがデータラインＶｄａｔａ１に共通に接続され、カソードが走査ラインＶｓｃａｎ１−１、Ｖｓｃａｎ１−２、Ｖｓｃａｎ１−３にそれぞれ接続される。従って、同一ピクセル内のサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを個別に駆動することができる。
【０１９８】
さらに、ＬＥＤスタック２２３、２３３、２４３のそれぞれは、パルス幅変調によって、又は電流の大きさを変化させることによって駆動され、それによって、各サブピクセルの輝度が制御されてもよい。あるいは、第１〜第３ＬＥＤスタック２２３、２３３、２４３の面積の調節を通して輝度が調節されてもよい。例えば、視認性の低い光を発するＬＥＤスタック、例えば、第１ＬＥＤスタック２２３は、第２ＬＥＤスタック２３３又は第３ＬＥＤスタック２４３よりも大きな面積を有するように形成することができる。
【０１９９】
図２４は、本発明の例示的な実施例によるディスプレイ装置の概略平面図である。
【０２００】
図２４を参照すると、例示的な実施例によるディスプレイ装置２０００Ａは、支持基板２５１上に配置された複数のピクセル２００Ａを含む。サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれは、反射電極２２５及び相互接続ライン２７１、２７３、２７５に接続される。図２３に示されるように、反射電極２２５はデータラインＶｄａｔａに対応することができ、相互接続ライン２７１、２７３、２７５は、走査ラインＶｓｃａｎに対応することができる。
【０２０１】
ピクセル２００Ａはマトリクス状に配置されてもよく、各ピクセルにおけるサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのアノードは、共通に反射電極２２５に接続され、そのカソードは互いに分離された相互接続ライン２７１、２７３、２７５にそれぞれ接続される。接続部２７１ａ、２７３ａ、２７５ａは、相互接続ライン２７１、２７３、２７５をサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂに接続することができる。
【０２０２】
図２５は図２４のディスプレイ装置の１つのピクセル２００Ａの拡大平面図であり、図２６Ａ、図２６Ｂ、図２６Ｃ、及び図２６Ｄは、それぞれ、図２５の線分Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、及びＤ−Ｄに沿った概略断面図である。
【０２０３】
図２４、図２５、図２６Ｂ、図２６Ｃ及び図２６Ｄを参照すると、ディスプレイ装置２０００Ａは、支持基板２５１と、複数のピクセル２００Ａと、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂと、第１ＬＥＤスタック２２３と、第２ＬＥＤスタック２３３と、第３ＬＥＤスタック２４３と、反射電極２２５（又は第１−２オーミック電極）と、第１−１オーミック電極２２９と、第２−１オーミック電極２３９と、第２−２オーミック電極２３５と、第３−１オーミック電極２４９と、第３−２オーミック電極２４５と、親水性材料層２５６、２５８と、第１ボンディング層２５３と、第２ボンディング層２５５と、第３ボンディング層２５７と、第１保護層２６１と、遮光材料２６３と、第２保護層２６５と、相互接続ライン２７１、２７３、２７５と、接続部２７１ａ、２７３ａ、２７５ａ、２７７ａ、２７７ｂとを含んでもよい。
【０２０４】
支持基板２５１は、ＬＥＤスタック２２３、２３３、２４３を支持する。支持基板２５１はこれに限定されるものではなく、その一面の上に設けられていてもよいし、その内部に設けられていてもよい。支持基板２５１は、例えば、ガラス基板、サファイア基板、シリコン基板、又はゲルマニウム基板を含むことができる。
【０２０５】
第１ＬＥＤスタック２２３は、第１導電型半導体層２２３ａと第２導電型半導体層２２３ｂとを含む。第２ＬＥＤスタック２３３は、第１導電型半導体層２３３ａと第２導電型半導体層２３３ｂとを含む。第３ＬＥＤスタック２４３は、第１導電型半導体層２４３ａと第２導電型半導体層２４３ｂとを含む。また、第１導電型半導体層２２３ａ、２３３ａ、２４３ａと第２導電型半導体層２２３ｂ、２３３ｂ、２４３ｂとの間にそれぞれ活性層を介在させてもよい。
【０２０６】
例示的な実施例において、第１導電型半導体層２２３ａ、２３３ａ、２４３ａのそれぞれはｎ型半導体層であってもよく、第２導電型半導体層２２３ｂ、２３３ｂ、２４３ｂのそれぞれはｐ型半導体層であってもよい。いくつかの例示的な実施例では、表面テクスチャリングによって、第１導電型半導体層２２３ａ、２３３ａ、２４３ａの表面に粗面が形成されてもよい。しかしながら、本発明の概念はこれに限定されるものではなく、各ＬＥＤスタックの半導体の種類を変更してもよい。
【０２０７】
第１ＬＥＤスタック２２３は支持基板２５１の近傍に配置され、第２ＬＥＤスタック２３３は第１ＬＥＤスタック２２３よりも高い平面に配置され、第３ＬＥＤスタック２４３は第２ＬＥＤスタック２３３よりも高い平面に配置される。さらに、第２ＬＥＤスタック２３３は、水平方向に第１ＬＥＤスタック２２３から分離され、したがって、第１ＬＥＤスタック２２３と重ならない。第３ＬＥＤスタック２４３は第１及び第２ＬＥＤスタック２２３、２３３から水平方向に分離されており、したがって、第１及び第２ＬＥＤスタック２２３、２３３と重ならない。従って、第１ＬＥＤスタック２２３から発生した光は、第２及び第３ＬＥＤスタック３３、４３を通過することなく、外部に放射することができる。さらに、第２ＬＥＤスタック２３３から発生した光は、第３ＬＥＤスタック２４３を通過することなく、外部に放射されてもよい。
【０２０８】
第１ＬＥＤスタック２２３、第２ＬＥＤスタック２３３、及び第３ＬＥＤスタック２４３を構成する材料は、図２２を参照して説明したものと実質的に同一であるため、重複を避けるために詳細な説明は省略する。
【０２０９】
反射電極２２５は第１ＬＥＤスタック２２３の下面、例えば、第２導電型半導体層２２３ｂとオーミック接触を形成する。反射電極２２５は第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの下に連続的に配置されてもよい。さらに、反射電極２２５は、複数のピクセル２００ａに共通に接続され、データラインＶｄａｔａとして使用されてもよい。
【０２１０】
反射電極２２５は例えば、第１ＬＥＤスタック２２３の第２導電型半導体層２２３ｂとオーミック接触を形成する材料層で形成されてもよく、例えば、赤色光などの第１ＬＥＤスタック２２３から発生した光を反射し得る反射層を含んでもよい。
【０２１１】
反射電極２２５はオーミック反射層を含んでもよく、例えば、Ａｕ−Ｚｎ合金又はＡｕ−Ｂｅ合金から形成されてもよい。これらの合金は赤色域の光に対して高反射率を有し、第２導電型半導体層２２３ｂとオーミック接触を形成する。
【０２１２】
第１−１オーミック電極２２９は、第１サブピクセルＲの第１導電型半導体層２２３ａとオーミック接触を形成する。第１−１オーミック電極２２９は、パッド領域及び延長部（図２８Ａ参照）を含んでもよく、接続部２７５ａは、図２６Ｂに示されるように、第１−１オーミック電極２２９のパッド領域に接続されてもよい。
【０２１３】
第２−１オーミック電極２３９は、第２ＬＥＤスタック２３３の第１導電型半導体層２３３ａとオーミック接触を形成する。第２−１オーミック電極２３９は、パッド領域及び延長部（図３０Ａ参照）を含んでもよく、接続部２７３ａは、図２６Ｃに示されるように、第２−１オーミック電極２３９のパッド領域に接続されてもよい。
【０２１４】
第２−２オーミック電極２３５は、第２ＬＥＤスタック２３３の第２導電型半導体層２３３ｂとオーミック接触を形成する。第２−２オーミック電極２３５は、第１ＬＥＤスタック２２３から発生する光に対して透明であってもよく、例えば、金属層又は導電性酸化物層から形成されてもよい。あるいは、第２−２オーミック電極２３５は、透明でなくてもよく、反射金属層を含んでもよい。
【０２１５】
電極パッド２３６は、第２−２オーミック電極２３５上に形成されてもよい。電極パッド２３６は、第２−２オーミック電極２３５の限定された領域内に配置され、接続部２７７ｂは、電極パッド２３６に接続されてもよい。
【０２１６】
第３−１オーミック電極２４９は、第３ＬＥＤスタック２４３の第１導電型半導体層２４３ａとオーミック接触を形成する。第３−１オーミック電極２４９は、パッド領域及び延長部（図３２Ａ参照）を含んでもよく、接続部２７１ａは、図２６Ｄに示されるように、第３−１オーミック電極２４９のパッド領域に接続されてもよい。
【０２１７】
第３−２オーミック電極２４５は、第３ＬＥＤスタック２４３の第２導電型半導体層２４３ｂとオーミック接触を形成する。第３−２オーミック電極２４５は第２ＬＥＤスタック２３３から発生する光に対して透明であってもよく、例えば、金属層又は導電性酸化物層から形成されてもよい。あるいは、第３−２オーミック電極２４５は透明でなくてもよく、反射金属層を含んでもよい。
【０２１８】
電極パッド２４６は、第３−２オーミック電極２４５上に形成される。電極パッド２４６は、第３−２オーミック電極２４５の制限された領域内に配置される。接続部２７７ａは、電極パッド２４６に接続されていてもよい。
【０２１９】
反射電極２２５、第２−２オーミック電極２３５、及び第３−２オーミック電極２４５は各ＬＥＤスタックのｐ型半導体層とのオーミック接触を介して電流拡散を助長することができ、第１−１オーミック電極２２９、第２−１オーミック電極２３９、及び第３−１オーミック電極２４９は、各ＬＥＤスタックのｎ型半導体層とのオーミック接触を介して電流拡散を助長することができる。
【０２２０】
第１ボンディング層２５３は、第１ＬＥＤスタック２２３を支持基板２５１にボンディングする。図面に示されるように、反射電極２２５は、第１ボンディング層２５３に隣接してもよい。第１ボンディング層２５３は第１サブピクセルＲ、第２サブピクセルＧ、及び第３サブピクセルＢの下に連続的に配置されることができる。第１ボンディング層２５３は、光透過層又は非透過層であってもよい。第１ボンディング層２５３は、有機又は無機材料から形成されてもよい。有機材料としては例えば、ＳＵ８、ポリ（メチルメタクリレート)(ＰＭＭＡ)、ポリイミド、パリレン、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）等を挙げることができ、無機材料としては例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＳｉＮｘ等を挙げることができる。有機材料層は、高真空及び高圧条件下でボンディングされてもよく、無機材料層は無機材料層の表面を平坦化するために、例えば化学機械研磨の間、プラズマを使用して表面エネルギを変化させた後、高真空下でボンディングされてもよい。特に、第１ボンディング層２５３は、光を吸収してディスプレイ装置のコントラストを向上させることができる黒色エポキシ樹脂を含むことができる。また、第１ボンディング層２５３は、透明なスピンオンガラスで形成されてもよい。
【０２２１】
第２ボンディング層２５５は第１ＬＥＤスタック２２３を覆い、第２ＬＥＤスタック２３３を反射電極２２５にボンディングすることができる。第２ボンディング層２５５は、第３ＬＥＤスタック２４３の下に配置されてもよい。第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの第２ボンディング層２５５は互いに分離されていてもよい。
【０２２２】
第２ボンディング層２５５は、透明な有機材料又は透明な無機材料で形成することができる。有機材料としては例えば、ＳＵ８、ポリ（メチルメタクリレート)(ＰＭＭＡ)、ポリイミド、パリレン、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）等を挙げることができ、無機材料としては例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＳｉＮｘ等を挙げることができる。また、第２ボンディング層２５５は、透明なスピンオンガラスで形成されてもよい。
【０２２３】
図示されたように、第１サブピクセルＲの領域において、第２ボンディング層２５５は第１ＬＥＤスタック２２３に隣接することができる。また、第２サブピクセルＧの領域において、第２ボンディング層２５５は第２−２オーミック電極２３５に隣接することができる。また、第２ボンディング層２５５と第２−２オーミック電極２３５との間に追加の親水性材料層２５６をさらに形成することができる。親水性材料層２５６は、第１サブピクセルＲ及び第３サブピクセルＢの領域に残存していてもよい。
【０２２４】
親水性材料層２５６は第２ボンディング層２５５の表面特性を疎水性から親水性に変化させ、それによって、第２ボンディング層２５５の接着強度を改善し、製造又は使用中に第２ボンディング層２５５が剥がれるのを防止する。いくつかの例示的な実施例では、親水性材料層２５６は省略してもよい。親水性材料層２５６は、第２−２オーミック電極２３５の表面上にＳｉＯ2を堆積することによって、又は第２−２オーミック電極２３５の表面のプラズマ改質によって形成することができる。
【０２２５】
いくつかの例示的な実施例では、第１ＬＥＤスタック２２３又は反射電極２２５の表面上に親水性材料層を形成することもできる。また、反射電極２２５又は支持基板２５１の面に親水性材料層を追加してもよい。
【０２２６】
オーミック電極２２９は、第２ボンディング層２５５によって覆われてもよい。第２ボンディング層２５５は、第１ＬＥＤスタック２２３から発生した光を透過させる。
【０２２７】
第３ボンディング層２５７は、第３ＬＥＤスタック２４３を第２ＬＥＤスタック２３３にボンディングする。第３ボンディング層２５７は、第２ボンディング層２５５と同様に、透明な有機材料、透明な無機材料、又は透明なスピンオンガラスで形成されてもよい。図に示すように、第３ボンディング層２５７は第１サブピクセルＲの領域において第２ボンディング層２５５の上方に配置され、第２サブピクセルＧの領域において第２ＬＥＤスタック２３３を覆ってもよい。上述したように、第３−２オーミック電極２４５の下方に親水性材料層２５８が形成され、第３ボンディング層２５７が親水性材料層２５８に隣接してもよい。いくつかの例示的な実施例では、追加の親水性材料層が第２ＬＥＤスタック２３３上にさらに形成されてもよい。
【０２２８】
第１保護層２６１は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを覆う。第１保護層２６１は酸化ケイ素又は窒化ケイ素で形成されてもよい。
【０２２９】
遮光材料２６３はサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを取り囲んでいる。遮光材料２６３は、反射性白色材料又は光吸収性黒色材料で形成されてもよい。例えば、遮光材料２６３は、白色ＰＳＲ又は黒色エポキシ樹脂で形成することができる。遮光材料２６３は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの側面部を介して放射される光を遮断して、サブピクセル間の光の干渉を防止する。第２保護層２６５は、第１保護層２６１及び遮光材料２６３上に形成されてもよい。
【０２３０】
図２４及び図２５に示されるように、相互接続ライン２７１、２７３、２７５は、反射電極２２５に対して実質的に直交するように配置されてもよい。相互接続ライン２７１、２７５は、第２保護層２６５上に配置されてもよく、接続部２７１ａ、２７５ａを介して、それぞれ、第３−１オーミック電極２４９及び第１−１オーミック電極２２９に接続されてもよい。例示的な実施例において、第１保護層２６１及び第２保護層２６５は、第３−１オーミック電極２４９及び第１−１オーミック電極２２９を露出させる開口を有する。
【０２３１】
相互接続ライン２７３は、第１保護層２６１と第２保護層２６５との間に配置されてもよく、接続部２７３ａを介して第２−１オーミック電極２３９に接続されてもよい。図示された例示的な実施例では、第１保護層２６１は、第２−１オーミック電極２３９を露出させる開口を有する。
【０２３２】
さらに、接続部２７７ａ、２７７ｂは、第１保護層２６１と第２保護層２６５との間に配置され、電極パッド２４６、２３６を反射電極２２５に電気的に接続する。図示の例示的な実施例では、第１保護層２６１が電極パッド２３６、２４６を露出する開口を有していてもよい。
【０２３３】
なお、相互接続ライン２７１及び相互接続ライン２７３は第２保護層２６５によって互いに絶縁されており、したがって、鉛直方向内で互いに重なるように配置されていてもよい。
【０２３４】
それぞれのピクセルの電極はデータライン及び走査ラインに接続されるものとして説明され、相互接続ライン２７１、２７５は第２保護層２６５上に配置されるものとして説明され、相互接続ライン２７３は第１保護層２６１と第２保護層２６５との間に配置されるものとして説明されるが、本発明の概念はこれに限定されない。例えば、全ての相互接続ライン２７１、２７５、７３を第１保護層２６１上に形成し、第２保護層２６５で覆い、接続部２７１ａ、２７５ａを第２保護層２６５上に形成してもよい。
【０２３５】
次に、例示的な実施例に係るディスプレイ装置２０００Ａの製造方法について説明する。
【０２３６】
図２７〜図３９は、本発明の例示的な実施例によるディスプレイ装置の製造法を示す概略平面図及び断面図である。
【０２３７】
まず、２７Ａを参照すると、第１ＬＥＤスタック２２３が第１基板２２１上に成長される。第１基板２２１としては、例えば、ＧａＡｓ基板を用いることができる。第１ＬＥＤスタック２２３はＡｌＧａＩｎＰ系半導体層で形成することができ、第１導電型半導体層２２３ａと、活性層と、第２導電型半導体層２２３ｂとを含む。
【０２３８】
そして、第１ＬＥＤスタック２２３上に反射電極２２５が形成される。反射電極２２５は例えば、Ａｕ−Ｚｎ合金又はＡｕ−Ｂｅ合金で形成することができる。
【０２３９】
反射電極２２５はリフトオフプロセス等によって形成することができ、特定の形状を有するようにパターニングを施すことができる。例えば、反射電極２２５は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの全てに対応する幅と、複数のピクセルを接続する長さとを有するようにパターン化することができる。しかしながら、本発明の概念は、これに限定されるものではない。あるいは反射電極２２５はパターン化されることなく、第１ＬＥＤスタック２２３の上面を覆って形成されてもよく、又は、その上に形成された後にパターン化を施されてもよい。
【０２４０】
反射電極２２５は、第１ＬＥＤスタック２２３の第２導電型半導体層２２３ｂ、例えばｐ型半導体層とオーミック接触を形成することができる。
【０２４１】
図２７Ｂを参照すると、第２ＬＥＤスタック２３３が第２基板２３１上に成長され、第２ＬＥＤスタック２３３上に第２−２オーミック電極２３５が形成される。第２ＬＥＤスタック２３３はＧａＮ系半導体層で形成することができ、第１導電型半導体層２３３ａと、ＧａＩｎＮ井戸層と、第２導電型半導体層２３３ｂとを含んでもよい。第２基板２３１はその上にＧａＮ系半導体層を成長させることができる基板であり、第１基板２２１とは異なっていてもよい。第２ＬＥＤスタック２３３のＧａＩｎＮ組成物は、例えば、第２ＬＥＤスタック２３３が緑色光を発するように決定されてもよい。第２−２オーミック電極２３５は、第２導電型半導体層２３３ｂ、例えばｐ型半導体層とオーミック接触を形成することができる。
【０２４２】
図２７Ｃを参照すると、第３ＬＥＤスタック２４３が第３基板２４１上に成長され、第３−２オーミック電極２４５が第３ＬＥＤスタック２４３上に形成される。第３ＬＥＤスタック２４３はＧａＮ系半導体層で形成することができ、第１導電型半導体層２４３ａと、ＧａＩｎＮ井戸層と、第２導電型半導体層２４３ｂとを含んでもよい。第３基板２４１はその上にＧａＮ系半導体層を成長させることができる基板であり、第１基板２２１とは異なっていてもよい。第３ＬＥＤスタック２４３のＧａＩｎＮ組成物は、例えば、第３ＬＥＤスタック２４３が青色光を発するように決定されてもよい。第３−２オーミック電極２４５は、第２導電型半導体層２４３ｂ、例えばｐ型半導体層とオーミック接触を形成する。
【０２４３】
第１ＬＥＤスタック２２３、第２ＬＥＤスタック２３３、及び第３ＬＥＤスタック２４３は異なる基板で成長させることができるので、第１〜第３ＬＥＤスタックを形成する順序は特に限定されない。
【０２４４】
図２８Ａ及び図２８Ｂを参照すると、図２７Ａの第１ＬＥＤスタック２２３は、第１ボンディング層２５３を介して支持基板２５１の上面側にボンディングされる。反射電極２２５は、支持基板２５１に対向して配置され、第１ボンディング層２５３にボンディングされる。第１基板２２１は、化学エッチング等によって第１ＬＥＤスタック２２３から除去される。このように、第１ＬＥＤスタック２２３の第１導電型半導体層２２３ａの上面が露出している。いくつかの例示的な実施例では、表面テクスチャリング等によって、第１導電型半導体層２２３ａの露出面に粗面が形成されてもよい。
【０２４５】
次いで、第１−１オーミック電極２２９が第１ＬＥＤスタック２２３の露出面に形成される。オーミック電極２２９は、例えば、Ａｕ−Ｔｅ合金又はＡｕ−Ｇｅ合金から形成することができる。オーミック電極２２９は、それぞれのピクセル領域に形成することができる。オーミック電極２２９は、第１サブピクセルＲ内に形成されてもよい。オーミック電極２２９は、図面に示されるように、パッド領域及び延長部を含んでもよい。延長部は図面に示されるように、実質的に反射電極２２５の長手方向に延在してもよい。
【０２４６】
図２９Ａ及び図２９Ｂを参照すると、第１ＬＥＤスタック２２３をパターン化することによって、第１サブピクセルＲに対応する領域を除いた領域から、第１ＬＥＤスタック２２３が除去される。第１−１オーミック電極２２９は、第１サブピクセルＲのための領域内に残る。第１ＬＥＤスタック２２３がパターニングを受けると、反射電極２２５が露出され、第１ボンディング層２５３の表面も部分的に露出され得る。他の例示的な実施例では、第１ボンディング層２５３上に絶縁層が配置され、第１ボンディング層２５３の表面が露出しないようにすることができる。
【０２４７】
図３０Ａ及び図３０Ｂを参照すると、図２７Ｂの第２ＬＥＤスタック２３３は、第２ボンディング層２５５を介して第１ＬＥＤスタック２２３の上面側にボンディングされている。第２−２オーミック電極２３５は、第１ＬＥＤスタック２３と対向するように配置され、第２ボンディング層２５５にボンディングされる。第２−２オーミック電極２３５上には親水性材料層２５６が形成され、第２ボンディング層２５５は親水性材料層２５６に隣接することができる。いくつかの例示的な実施例では、親水性材料層が第１ＬＥＤスタック２３上にさらに形成されてもよい。第２基板２３１は、レーザーリフトオフ又は化学リフトオフによって第２ＬＥＤスタック２３３から除去することができる。このように、第２ＬＥＤスタック２３３の第１導電型半導体層２３３ａの上面が露出している。いくつかの例示的な実施態様において、表面テクスチャリング等によって、第１導電型半導体層２３３ａの露出面に粗面が形成されてもよい。
【０２４８】
次に、第１導電型半導体層２３３ａ上に第２−１オーミック電極２３９を形成する。第２−１オーミック電極２３９は第２サブピクセルＧに対応する領域に形成される。図３０Ａに示されるように、第２−１オーミック電極２３９は、パッド領域及び延長部を含んでもよい。延長部は、実質的に反射電極２２５の長手方向に延在してもよい。第２−１オーミック電極２３９は、第１導電型半導体層２３３ａとオーミック接触を形成する。
【０２４９】
図３１Ａ及び図３１Ｂを参照すると、第２ＬＥＤスタック２３３をパターン化することによって、各ピクセルにおける第２サブピクセルＧに対応する領域を除いた領域から、第２ＬＥＤスタック２３３が除去される。第２サブピクセルＧ用の領域内の第２ＬＥＤスタック２３３は、第１ＬＥＤスタック２２３と重ならないように水平方向に第１ＬＥＤスタック２２３から分離されている。
【０２５０】
より詳細には、第２ＬＥＤスタック２３３がパターニングされるにつれて、第２−２オーミック電極２３５が露出される。次いで、第２サブピクセルＧ用の領域において、第２−２オーミック電極２３５上に電極パッド２３６を形成することができる。電極パッド２３６は第２サブピクセルＧ用の領域内に限定的に配置することができる。例示的な実施例において、第２ＬＥＤスタック２３３は第２サブピクセルＧ用の領域から追加的に除去することができる。
【０２５１】
露出された第２−２オーミック電極２３５が除去されると、親水性材料層２５６又は第２ボンディング層２５５が露出される。
【０２５２】
図３２Ａ及び図３２Ｂを参照すると、図２７Ｃの第３ＬＥＤスタック２４３は、第３ボンディング層２５７を介して第２ＬＥＤスタック２３３の上面側にボンディングされている。第３−２オーミック電極２４５は、支持基板２５１に対向して配置され、第３ボンディング層２５７にボンディングされる。親水性材料層２５８は、他の層の前に第３−２オーミック電極２４５上に形成されてもよい。いくつかの例示的な実施例では、追加の親水性材料層を第２ＬＥＤスタック２３３上に形成することができる。
【０２５３】
第３基板２４１は、レーザーリフトオフ又は化学リフトオフによって第３ＬＥＤスタック２４３から取り外すことができる。このように、第３ＬＥＤスタック２４３の第１導電型半導体層２４３ａの上面が露出している。いくつかの例示的な実施例では、表面テクスチャリング等によって、第１導電型半導体層２４３ａの露出面に粗面が形成されてもよい。
【０２５４】
次に、第１導電型半導体層２４３ａ上に第３−１オーミック電極２４９を形成する。第３−１オーミック電極２４９は第３サブピクセルＢに対応する領域に形成される。第３−１オーミック電極２４９は、第１導電型半導体層２４３ａとオーミック接触を形成している。図３２Ａに示されるように、第３−１オーミック電極２４９は、パッド領域及び延長部を含んでもよく、延長部は反射電極２２５の実質的に長手方向に延在してもよい。
【０２５５】
図３３Ａ及び図３３Ｂを参照すると、第３ＬＥＤスタック２４３をパターン化することによって、各ピクセル内の第３サブピクセルＢに対応する領域を除いた領域から、第３ＬＥＤスタック２４３を除去する。第３ＬＥＤスタック２４３は、第１ＬＥＤスタック２２３及び第２ＬＥＤスタック２３３から水平方向に分離されている。
【０２５６】
より詳細には、第３ＬＥＤスタック２４３がパターニングされるにつれて、第３−２オーミック電極２４５が露出される。次いで、第３サブピクセルＢ用の領域において、第３−２オーミック電極２４５上に電極パッド２４６が形成される。電極パッド２４６は第３サブピクセルＢ用の領域内に限定的に配置されてもよい。例示的な実施例において、第３ＬＥＤスタック２４３は第３サブピクセルＢ用の領域から追加的に除去される。
【０２５７】
露出された第３−２オーミック電極２４５は、親水性材料層２５８又は第３ボンディング層２５７を露出させるために除去される。
【０２５８】
次に、図３４Ａ及び図３４Ｂを参照すると、第１保護層２６１が形成される。第１保護層２６１は、第３ＬＥＤスタック２４３及び親水性材料層２５８を覆う。第１保護層２６１は、支持基板２５１の上部全体を実質的に覆うことができる。
【０２５９】
次に、図３５Ａ及び図３５Ｂを参照すると、第１保護層２６１をパターン化することによってサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの周囲の親水性材料層２５８が露出され、次に、親水性材料層２５８、第３ボンディング層２５７、親水性材料層２５６、及び第２ボンディング層２５５を順次除去することによって反射電極２２５が露出される。ピクセル間の領域において上記層を順次除去することにより、第１ボンディング層２５３の表面を露出させてもよい。このように、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの周囲には、サブピクセルを囲むようにトレンチが形成される。
【０２６０】
図３６Ａ及び図３６Ｂを参照すると、遮光材料層がサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを囲むトレンチ内に形成されてもよい。遮光材料層は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを囲むように配置される。遮光材料層２６３は例えば、黒色エポキシ樹脂又は白色ＰＳＲで形成されてもよく、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの側面部を通して放射される光を遮断することによって、サブピクセル間及びピクセル間の光の干渉を防止してもよい。
【０２６１】
次に、図３７Ａ及び図３７Ｂを参照すると、第１保護層２６１、親水性材料層２５８、第３ボンディング層２５７、親水性材料層２５６及び第２ボンディング層２５５を順にパターニングして、第１−１オーミック電極２２９、第２−１オーミック電極２３９及び第３−１オーミック電極２４９のパッド領域及び電極パッド２３６、２４６を露出させる。
【０２６２】
図３８を参照すると、相互接続ライン２７３及び接続部２７３ａ、２７７ａ、２７７ｂが形成される。接続部２７３ａは、第２−１オーミック電極２３９を相互接続ライン２７３に接続し、接続部２７７ａは、電極パッド２４６を反射電極２２５に接続し、接続部２７７ｂは、電極パッド２３６を反射電極２２５に接続する。
【０２６３】
次に、図３９Ａ及び図３９Ｂを参照すると、第２保護層２６５を形成する。第２保護層２６５は、相互接続ライン２７３及び接続部２７３ａ、２７７ａ、２７７ｂを覆う。ここで、第２保護層２６５は、第１−１オーミック電極２２９及び第３−１オーミック電極２４９のパッド領域を露出させる。
【０２６４】
次に、第２保護層２６５上に相互接続ライン２７１、２７５及び接続部２７１ａ、２７５ａを形成する。接続部２７１ａは、相互接続ライン２７１を第３−１オーミック電極２４９に接続し、接続部２７５ａは、相互接続ライン２７５を第１−１オーミック電極２２９に接続する。
【０２６５】
このようにして、図２４及び図２５を参照して説明したディスプレイ装置２０００Ａが提供される。
【０２６６】
ピクセルはパッシブマトリクス方式で駆動されるものとして説明されているが、本発明の概念はこれに限定されず、いくつかの例示的な実施例ではピクセルはアクティブマトリクス方式で駆動されてもよい。
【０２６７】
図４０は、他の例示的な実施例によるディスプレイの概略断面図である。反射電極２２５は、図２７Ａの第２導電型半導体層２２３ｂ上に直接的に形成されているが、本発明の概念はこれに限定されるものではない。
【０２６８】
特に、図４０を参照すると、反射電極２２５は、オーミック接触層２２５ａ及び反射層２２５ｂを含んでもよい。オーミック接触層２２５ａは、例えば、Ａｕ−Ｚｎ合金又はＡｕ−Ｂｅ合金で形成することができ、反射層２２５ｂは、Ａｌ、Ａｇ又はＡｕで形成することができる。特に、反射層２２５ｂがＡｕで形成される場合、反射層２２５ｂは第１ＬＥＤスタック２２３から発生する光、例えば赤色光に対して相対的に高い反射率を示すことができ、第２ＬＥＤスタック２３３及び第３ＬＥＤスタック２４３から発生する光、例えば緑色光又は青色光に対して相対的に低い反射率を示すことができる。反射層２２５ｂがＡｌ又はＡｇから形成されるとき、反射層２２５ｂは赤色光、緑色光及び青色光に対して相対的に高い反射率を示し、それによって第１〜第３ＬＥＤスタック２２３、２３３、２４３の光取り出し効率を改善する。
【０２６９】
絶縁層２２７は、反射層２２５ｂと第２導電型半導体層２２３ｂとの間に配置されてもよい。絶縁層２２７は第２導電型半導体層２２３ｂを露出する開口を有してもよく、オーミック接触層２２５ａは絶縁層２２７の開口に形成されてもよい。
【０２７０】
反射層２２５ｂは絶縁層２２７を覆うので、比較的高い屈折率を有する第１ＬＥＤスタック２２３と、比較的低い屈折率を有する絶縁層２２７と、反射層２２５ｂとの積層構造によって、全方向性反射器を形成することができる。
【０２７１】
例示的な実施例では、反射電極２２５は以下の工程によって形成することができる。まず、基板２２１上に第１ＬＥＤスタック２２３を成長させ、第１ＬＥＤスタック２２３上に絶縁層２２７を形成する。次いで、絶縁層２２７をパターニングすることによって開口が形成される。例えば、第１ＬＥＤスタック２２３上にＳｉＯ2が形成され、その上にフォトレジストが堆積され、その後、フォトリソグラフィ及び現像によってフォトレジストパターンが形成される。その後、フォトレジストパターンをエッチングマスクとしてＳｉＯ2層をパターニングし、開口が形成された絶縁層２２７を形成する。
【０２７２】
その後、絶縁層２２７の開口にオーミック接触層２２５ａが形成される。オーミック接触層２２５ａは、リフトオフ法等により形成することができる。オーミック接触層２２５ａの形成後、反射層２２５ｂが、オーミック接触層２２５ａ及び絶縁層２２７を覆うように形成される。反射層２２５ｂは、リフトオフプロセス等により形成することができる。反射層２２５ｂは図面に示されるように、オーミック接触層２２５ａを部分的に又は完全に覆うことができる。反射電極２２５は、オーミック接触層２２５ａ及び反射層２２５ｂにより形成される。反射電極２２５の形状は、前述した反射電極の形状と実質的に同一であるので、詳細な説明は省略する。
【０２７３】
第１ＬＥＤスタック２２３は赤色光を放射するためにＡｌＧａＩｎＰ系半導体層で形成されていると記載されているが、本発明の概念はこれに限定されるものではない。例えば、第１ＬＥＤスタック２２３は、緑色光又は青色光を放射するように構成されてもよい。このとき、第１ＬＥＤスタック２２３は、ＡｌＧａＩｎＮ系半導体層で形成することができる。さらに、第２ＬＥＤスタック２３３又は第３ＬＥＤスタック２４３は、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体層で形成することができる。
【０２７４】
図４１は別の例示的な実施例による、ディスプレイ装置の概略平面図であり、図４２は、例示的な実施例による、ディスプレイ用の発光ダイオードピクセルの概略断面図である。
【０２７５】
図４１を参照すると、ディスプレイ装置３０００は、支持基板２５１と、支持基板２５１上に配置された複数のピクセル３００とを含む。ピクセル３００のそれぞれは、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを含む。
【０２７６】
図４２を参照すると、支持基板２５１は、ＬＥＤスタック３２３、３３３、３４３を支持する。支持基板２５１は、その一面の上、又は、その内部に回路を含むことができるが、これに限定されるものではない。支持基板２５１は、例えば、シリコン基板、又はゲルマニウム基板を含むことができる。
【０２７７】
第１サブピクセルＲは、第１ＬＥＤスタック３２３を含み、第２サブピクセルＧは、第１ＬＥＤスタック３２３及び第２ＬＥＤスタック３３３を含み、第３サブピクセルＢは、第１ＬＥＤスタック３２３、第２ＬＥＤスタック３３３及び第３ＬＥＤスタック３４３を含む。第１サブピクセルＲは、第１ＬＥＤスタック３２３を介して発光するようになっており、第２サブピクセルＧは、第２ＬＥＤスタック３３３を介して発光するようになっており、第３サブピクセルＢは、第３ＬＥＤスタック３４３を通して発光するようになっている。第２サブピクセルＧの第１ＬＥＤスタック３２３及び第３サブピクセルＢの第１及び第２ＬＥＤスタック３２３、３３３は、発光せず、したがって、電気的にフローティングにされてもよい。また、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂは、それぞれ独立に駆動されてもよい。
【０２７８】
図面に示されるように、第１サブピクセルＲは、第２ＬＥＤスタック３３３及び第３ＬＥＤスタック３４３を含まず、第２サブピクセルＧは、第３ＬＥＤスタック３４３を含まない。そのように、第１ＬＥＤスタック３２３から発生した光は、第２及び第３ＬＥＤスタック３３、４３を通過することなく、外部に放射することができる。加えて、第２ＬＥＤスタック３３３から発生した光は、第３ＬＥＤスタック３４３を通過することなく、外部に放射されてもよい。
【０２７９】
第２サブピクセルＧでは第１ＬＥＤスタック３２３が鉛直方向において第２ＬＥＤスタック３３３と重なり合い、第３サブピクセルＢでは第１〜第３ＬＥＤスタック３２３、３３３、３４３が鉛直方向において互いに重なり合う。しかし、本発明の概念はこれに限定されるものではなく、サブピクセルの配列順序は多様に変更されることができる。
【０２８０】
さらに、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの第１ＬＥＤスタック３２３は、実質的に同じ半導体層のスタック構造を有してもよく、実質的に同じ平面上に配置されてもよい。加えて、第２及び第３サブピクセルＧ、Ｂの第２ＬＥＤスタック３３３は、実質的に同じ半導体層のスタック構造を有してもよく、実質的に同じ平面上に配置されてもよい。このように、第１サブピクセルＲ、第２サブピクセルＧ、及び第３サブピクセルＢはその中に異なる数のＬＥＤスタック３２３、３３３、３４３を有し、したがって、互いに異なる高さを有する。
【０２８１】
また、第１サブピクセルＲの第１ＬＥＤスタック３２３のための領域と、第２サブピクセルＧの第２ＬＥＤスタック３３３のための領域と、第３サブピクセルＢの第３ＬＥＤスタックのための領域とは互いに異なった面積を有していてもよく、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれから放射される光の強度は、その面積の調節により調節されてもよい。
【０２８２】
第１ＬＥＤスタック３２３、第２ＬＥＤスタック３３３、及び第３ＬＥＤスタック３４３のそれぞれは、ｎ型半導体層、ｐ型半導体層、及びそれらの間に介在する活性層を含む。活性層は、多重量子井戸構造を有し得る。第１〜第３ＬＥＤスタック３２３、３３３、３４３は、互いに異なる波長を有する光を放出するために異なる活性層を含むことができる。例えば、第１ＬＥＤスタック３２３は、赤色光を発する無機発光ダイオードであってもよく、第２ＬＥＤスタック３３３は、緑色光を発する無機発光ダイオードであってもよく、第３ＬＥＤスタック３４３は、青色光を発する無機発光ダイオードであってもよい。特に、第１ＬＥＤスタック３２３はＡｌＧａＩｎＰ系井戸層を含んでもよく、第２ＬＥＤスタック３３３はＡｌＧａＩｎＰ又はＡｌＧａＩｎＮ系井戸層を含んでもよい。第３ＬＥＤスタック３４３は、ＡｌＧａＩｎＮ系井戸層を含んでもよい。しかしながら、本発明の概念はこれに限定されず、第１ＬＥＤスタック３２３、第２ＬＥＤスタック３３３及び第３ＬＥＤスタック３４３から放出される光の波長は変更することができる。例えば、第１ＬＥＤスタック３２３、第２ＬＥＤスタック３３３、及び第３ＬＥＤスタック３４３は、緑色光、青色光、及び赤色光をそれぞれ放射することができ、又は、青色光、緑色光、及び赤色光をそれぞれ放射することができる。別の例として、発光ダイオードピクセルがマイクロＬＥＤを含む場合、第１ＬＥＤスタック３２３は赤色、緑色、又は青色光のいずれかを発光することができ、第２及び第３ＬＥＤスタック３３３及び３４３は、マイクロＬＥＤの小さなフォームファクタに起因して、動作に悪影響を及ぼすことなく、赤色、緑色、及び青色光の残りの１つをそれぞれ発光することができる。
【０２８３】
図４３は、例示的な実施例による、ディスプレイ装置の概略回路図である。
【０２８４】
図４３を参照すれば、本発明の一実施例によるディスプレイ装置は、パッシブマトリックス方式で動作するように具現されることができる。図４１及び図４２を参照して説明したように、１つのピクセルは第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを含む。第１サブピクセルＲの第１ＬＥＤスタック３２３は第１波長を有する光を放射し、第２サブピクセルＧの第２ＬＥＤスタック３３３は第２波長を有する光を放射し、第３サブピクセルＢの第３ＬＥＤスタック３４３は、第３波長を有する光を放射する。第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのアノードは、共通ライン、例えば、データラインＶｄａｔａ ３２５に連結され、そのカソードは、異なるライン、例えば、走査ラインＶｓｃａｎ ３７１、３７３、３７５に連結される。
【０２８５】
例えば、第１ピクセルでは、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのアノードは、データラインＶｄａｔａ１に共通に連結され、そのカソードは、走査ラインＶｓｃａｎ１−１、Ｖｓｃａｎ１−２、Ｖｓｃａｎ１−３にそれぞれ連結される。従って、同一ピクセル内のサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを個別に駆動することができる。
【０２８６】
さらに、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれは、パルス幅変調によって、又は電流の大きさを変化させることによって駆動され、それによって、各サブピクセルの輝度を制御することができる。あるいは、輝度は、第１サブピクセルＲの第１ＬＥＤスタック３２３のための領域の面積、第２サブピクセルＧの第２ＬＥＤスタック３３３のための領域の面積、及び第３サブピクセルＢの第３ＬＥＤスタックのための領域の面積を調整することによって調整されてもよい。例えば、視認性の低い光を発するＬＥＤスタック、例えば、第１サブピクセルＲの第１ＬＥＤスタック３２３は、第２サブピクセルＧ及び第３サブピクセルＢの第２ＬＥＤスタック３３３又は第３ＬＥＤスタック３４３よりも大きな面積を有するように形成されてもよく、これにより、同じ電流密度の下でより高い発光強度を有する光を発することができる。また、第２サブピクセルＧ及び第３サブピクセルＢの第２ＬＥＤスタック３３３及び第３ＬＥＤスタック３４３は、互いに異なった面積を有するように形成されてもよい。このように、第１〜第３ＬＥＤスタック３２３、３３３、３４３の面積を調整することにより、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれから放射される発光強度を、その視認性に応じて調整するようにしてもよい。
【０２８７】
図４４は、本発明の例示的な実施例によるディスプレイ装置の概略平面図である。図４５は、図４４のディスプレイ装置の１つのピクセルの拡大平面図である。図４６Ａ、図４６Ｂ、図４６Ｃ、及び図４６Ｄは、それぞれ、図４５の線分Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、及びＤ−Ｄに沿った概略断面図である。
【０２８８】
図４４、図４５、図４６Ａ、図４６Ｂ、図４６Ｃ、及び図４６Ｄを参照すると、ディスプレイ装置３０００Ａは、支持基板２５１と、複数のピクセル３００Ａと、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂと、第１ＬＥＤスタック３２３と、第２ＬＥＤスタック３３３と、第３ＬＥＤスタック３４３と、反射電極３２５（又は第１−２オーミック電極）と、第１−１オーミック電極３２９と、第２−１オーミック電極３３９と、第２−２オーミック電極３３５と、第３−１オーミック電極３４９と、第３−２オーミック電極３４５と、電極パッド３３６、３４６と、第１ボンディング層３５３と、第２ボンディング層３３７と、第３ボンディング層３４７と、第１絶縁層３６１と、第１反射層３６３と、第２絶縁層３６５と、第２反射層３６７と、下部絶縁層３６８と、上部絶縁層３６９と、相互接続ライン３７１、３７３、３７５と、接続部３７１ａ、３７３ａ、３７５ａ、３７７ａ、３７７ｂとを含む。
【０２８９】
サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれは、反射電極３２５及び相互接続ライン３７１、３７３、３７５に接続される。図４３に示されるように、反射電極３２５は、データラインＶｄａｔａに対応してもよく、相互接続ライン３７１、３７３、３７５は、走査ラインＶｓｃａｎに対応してもよい。
【０２９０】
図４４に示すように、各ピクセルは、マトリクス状に配置されてもよく、各ピクセル内のサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂのアノードは、反射電極３２５に共通に接続され、そのカソードは、互いに分離された相互接続ライン３７１、３７３、３７５に接続されてもよい。接続部３７１ａ、３７３ａ、３７５ａは、相互接続ライン３７１、３７３、３７５をサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂに接続することができる。
【０２９１】
支持基板２５１は、ＬＥＤスタック３２３、３３３、３４３を支持する。支持基板２５１は、その一面の上、又は、その内部に回路を含むことができるが、これに限定されるものではない。支持基板２５１は、例えば、ガラス基板、サファイア基板、シリコン基板、又はゲルマニウム基板を含むことができる。
【０２９２】
第１ＬＥＤスタック３２３は、第１導電型半導体層３２３ａと第２導電型半導体層３２３ｂとを含む。第２ＬＥＤスタック３３３は、第１導電型半導体層３３３ａと第２導電型半導体層３３３ｂとを含む。第３ＬＥＤスタック３４３は、第１導電型半導体層３４３ａと第２導電型半導体層３４３ｂとを含む。また、第１導電型半導体層３２３ａ、３３３ａ、３４３ａと第２導電型半導体層３２３ｂ、３３３ｂ、３４３ｂとの間にそれぞれ活性層を介在させてもよい。
【０２９３】
例示的な実施例において、第１導電型半導体層３２３ａ、３３３ａ、３４３ａのそれぞれはｎ型半導体層であってもよく、第２導電型半導体層３２３ｂ、３３３ｂ、３４３ｂのそれぞれはｐ型半導体層であってもよい。いくつかの例示的な実施例では、表面テクスチャリングによって第１導電型半導体層３２３ａ、３３３ａ、３４３ａのそれぞれの表面上に粗面が形成されてもよい。しかしながら、本発明の概念はこれに限定されるものではなく、各ＬＥＤスタックの半導体の種類を変更してもよい。
【０２９４】
第１ＬＥＤスタック３２３は、支持基板２５１の近傍に配置される。第２ＬＥＤスタック３３３は、第１ＬＥＤスタック３２３の上方に配置される。第３ＬＥＤスタック３４３は、第２ＬＥＤスタック３３３の上方に配置される。さらに、各ピクセルにおいて、第２ＬＥＤスタック３３３は第２サブピクセルＧ及び第３サブピクセルＢの第１ＬＥＤスタック３２３上に配置される。さらに、各ピクセルにおいて、第３ＬＥＤスタック３４３は、第３サブピクセルＢの第２ＬＥＤスタック３３３上に配置される。
【０２９５】
従って、第１サブピクセルＲの第１ＬＥＤスタック３２３から発生した光は、第２及び第３ＬＥＤスタック３３３、３４３を通過することなく外部に放射されてもよい。さらに、第２サブピクセルＧの第２ＬＥＤスタック３３３から発生した光は、第３ＬＥＤスタック３４３を通過することなく外部に放射されてもよい。また、第３サブピクセルＢの第３ＬＥＤスタック３４３から発生した光は、第１及び第２ＬＥＤスタック３２３、３３３を通過することなく外部に出射されてもよい。
【０２９６】
第１ＬＥＤスタック３２３、第２ＬＥＤスタック３３３、及び第３ＬＥＤスタック３４３を構成する材料は、図４２を参照して説明したものと実質的に同一であるため、重複を避けるために詳細な説明は省略する。
【０２９７】
反射電極３２５は、第１ＬＥＤスタック３２３の下面、例えば、その第２導電型半導体層３２３ｂとオーミック接触を形成する。反射電極３２５は、第１ＬＥＤスタック３２３から放射される光を反射し得る反射層を含む。図面に示されるように、反射電極３２５は、第１ＬＥＤスタックの下面のほぼ全体を覆うことができる。さらに、反射電極３２５は、複数のピクセル３００ａに共通に接続されていてもよく、データラインＶｄａｔａに対応していてもよい。
【０２９８】
反射電極３２５は、例えば、第１ＬＥＤスタック３２３の第２導電型半導体層３２３ｂとオーミック接触な物質層形成から形成されてもよく、例えば、赤色光などの第１ＬＥＤスタック３２３から発生した光を反射し得る反射層を含んでもよい。
【０２９９】
反射電極３２５はオーミック反射層を含んでもよく、例えば、Ａｕ−Ｚｎ合金又はＡｕ−Ｂｅ合金から形成されてもよい。これらの合金は赤色域の光に対して高反射率を有し、第２導電型半導体層３２３ｂとオーミック接触を形成する。
【０３００】
第１−１オーミック電極３２９は、第１サブピクセルＲの第１導電型半導体層３２３ａとオーミック接触を形成する。第１−１オーミック電極３２９は、パッド領域及び延長部（図４８Ａ参照）を含んでもよく、接続部３７５ａは、図４６Ｂに示されるように、第１−１オーミック電極３２９のパッド領域に接続されてもよい。第１−１オーミック電極３２９は、第２サブピクセルＧ及び第３サブピクセルＢの第１ＬＥＤスタック３２３上で省略される。
【０３０１】
第２−１オーミック電極３３９は、第２サブピクセルＧの第２ＬＥＤスタック３３３の第１導電型半導体層３３３ａとオーミック接触を形成する。第２−１オーミック電極３３９は、パッド領域及び延長部（図５２Ａ参照）も含んでもよく、接続部３７３ａは、図４６Ｃに示されるように、第２−１オーミック電極３３９のパッド領域に接続されてもよい。第２−１オーミック電極３３９は、第３ＬＥＤスタック３４３が配置されている領域から離間して配置されてもよい。
【０３０２】
第２−２オーミック電極３３５は、第２サブピクセルＧの第２ＬＥＤスタック３３３の第２導電型半導体層３３３ｂとオーミック接触を形成する。第２−２オーミック電極３３５は、第３サブピクセルＢの第２ＬＥＤスタック３３３の第２導電型半導体層３３３ｂの下に配置されてもよい。第２−２オーミック電極３３５は、第２ＬＥＤスタック３３３から発生する光を反射し得る反射層を含んでもよい。例えば、第２−２オーミック電極３３５は、金属反射層を含んでもよい。
【０３０３】
電極パッド３３６は、第２−２オーミック電極３３５上に形成されてもよい。電極パッド３３６は、第２−２オーミック電極３３５上に限定的に配置され、接続部３７７ｂは、電極パッド３３６に接続されてもよい。
【０３０４】
第３−１オーミック電極３４９は、第３ＬＥＤスタック３４３の第１導電型半導体層３４３ａとオーミック接触を形成する。また、第３−１オーミック電極３４９は、パッド領域及び延長部（図５０Ａ参照）を含んでもよく、接続部３７１ａは、図４６Ｄに示されるように、第３−１オーミック電極３４９のパッド領域に接続されてもよい。
【０３０５】
第３−２オーミック電極３４５は、第３ＬＥＤスタック３４３の第２導電型半導体層３４３ｂとオーミック接触を形成する。第３−２オーミック電極３４５は、第３ＬＥＤスタック３３３から発生する光を反射し得る反射層を含んでもよい。例えば、第３−２オーミック電極３４５は、金属層を含むことができる。
【０３０６】
電極パッド３４６は、第３−２オーミック電極３４５上に形成されてもよい。電極パッド３４６は、第３−２オーミック電極３４５上に限定的に配置される。接続部３７７ａは、電極パッド３４６に接続されてもよい。
【０３０７】
反射電極３２５、第２−２オーミック電極３３５、及び第３−２オーミック電極３４５は、ＬＥＤスタック３２３、３３３、３４３のそれぞれのｐ型半導体層とのオーミック接触を介して電流拡散を補助してもよい。第１−１オーミック電極３２９、第２−１オーミック電極３３９、及び第３−１オーミック電極３４９は、ＬＥＤスタック３２３、３３３、３４３のそれぞれのｎ型半導体層とのオーミック接触を介して電流拡散を補助してもよい。
【０３０８】
第１ボンディング層３５３は、第１ＬＥＤスタック３２３を支持基板２５１にボンディングする。図面に示されるように、反射電極３２５は、第１ボンディング層３５３に隣接してもよい。第１ボンディング層３５３は、光透過性又は非透過性の層であってもよい。第１ボンディング層３５３は、有機又は無機材料から形成されてもよい。有機材料としては、例えば、ＳＵ８、ポリ（メチルメタクリレート)(ＰＭＭＡ)、ポリイミド、パリレン、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）等を挙げることができ、無機材料としては、例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＳｉＮｘ等を挙げることができる。有機材料層は、高真空及び高圧条件下でボンディングされてもよく、無機材料層は、無機材料層の表面を平坦化するために、例えば化学機械研磨の間、プラズマを使用して表面エネルギを変化させた後、高真空下でボンディングされてもよい。特に、第１ボンディング層３５３として、光を吸収することができる黒色のエポキシ樹脂からなるボンディング層を用いることができ、ディスプレイ装置のコントラストを向上させることができる。また、第１ボンディング層３５３は、スピンオンガラスで形成されてもよい。
【０３０９】
第２サブピクセルＧ及び第３サブピクセルＢにおいて、第１反射層３６３は、第１ＬＥＤスタック３２３と第２ＬＥＤスタック３３３との間に介在することができる。第１反射層３６３は、第１サブピクセルＲの第１ＬＥＤスタック３２３から生成され、第２サブピクセルＲ及び第３サブピクセルＢの第１ＬＥＤスタック３２３に入る光が、第２及び第３サブピクセルＧ及びＢの第２ＬＥＤスタック３３３に入るのを阻止してもよく、それによって、サブピクセル間の光の干渉を阻止する。
【０３１０】
第１反射層３６３は、第１サブピクセルＲの第１ＬＥＤスタック３２３から発生する光に対して高い反射率を有する、Ａｕ層、Ａｌ層、又はＡｇ層などの金属層を含んでもよい。
【０３１１】
第２反射層３６７は、第２ＬＥＤスタック３３３と第３ＬＥＤスタック３４３との間に介在している。第２反射層３６７は、第２サブピクセルＧの第２ＬＥＤスタック３３３で生成され、第３サブピクセルＢの第２ＬＥＤスタック３３３に入る光が、第３サブピクセルＢの第３ＬＥＤスタック３４３に入るのを阻止してもよく、それによって、サブピクセル間の光の干渉を阻止する。特に、第２反射層３６７は、第２サブピクセルＧの第２ＬＥＤスタック３３３から発生する光に対して高反射率を有するＡｕ層、Ａｌ層、Ａｇ層などの金属層を含むことができる。
【０３１２】
第１絶縁層３６１は、第１反射層３６３と第１ＬＥＤスタック３２３との間に介在している。第１絶縁層３６１は、第１ＬＥＤスタック３２３から第１反射層３６３を絶縁する。第１絶縁層３６１は、第１ＬＥＤスタック３２３の屈折率よりも低い屈折率を有するＳｉＯ2のような誘電体層を含んでもよい。従って、高屈折率を有する第１ＬＥＤスタック３２３、低屈折率を有する第１絶縁層３６１、及び第１反射層３６３は、順次積層されて全方向性反射器（ＯＤＲ）を形成する。
【０３１３】
第２絶縁層３６５は、第２反射層３６７と第２ＬＥＤスタック３３３との間に介在する。第２絶縁層３６５は、第２反射層３６７を第２ＬＥＤスタック３３３から絶縁する。第２絶縁層３６５は、第２ＬＥＤスタック３３３の屈折率よりも低い屈折率を有するＳｉＯ2のような誘電体層を含んでもよい。従って、高屈折率を有する第２ＬＥＤスタック３３３、低屈折率を有する第２絶縁層３６５、及び第２反射層３６７は、順次積層されて全方向性反射器（ＯＤＲ）を形成する。
【０３１４】
第２ボンディング層３３７は、第１ＬＥＤスタック３２３を第２ＬＥＤスタック３３３にそれぞれボンディングする。第２ボンディング層３３７は、第１反射層３６３を第２−２オーミック電極３３５にボンディングするように、第１反射層３６３と第２−２オーミック電極３３５との間に介在させてもよ。いくつかの例示的な実施例では、第１反射層３６３は省略されてもよい。この場合、第２ボンディング層３３７は、第１絶縁層３６１を第２−２オーミック電極３３５にボンディングすることができる。第２ボンディング層３３７は、ＡｕＳｎなどの金属ボンディング層を含むことができるが、これに限定されない。あるいは、第２ボンディング層３３７は、第１ボンディング層３５３と実質的に同じボンディング材料を含むことができる。
【０３１５】
第３ボンディング層３４７は、第２ＬＥＤスタック３３３を第３ＬＥＤスタック３４３にボンディングする。第３ボンディング層３４７は、第２反射層３６７を第３−２オーミック電極３４５にボンディングするように、第２反射層３６７と第３−２オーミック電極３４５との間に介在させてもよい。いくつかの例示的な実施例では、第２反射層３６７は省略されてもよい。この場合、第２反射層３６７は、第２絶縁層３６５を第３−２オーミック電極３４５にボンディングすることができる。第３ボンディング層３４７はＡｕＳｎなどの金属ボンディング層を含むことができるが、これに限定されない。あるいは、第３ボンディング層３４７は、第１ボンディング層３５３と実質的に同じボンディング材料を含むことができる。
【０３１６】
下部絶縁層３６８は、第１〜第３ＬＥＤスタック３２３、３３３、３４３を覆うことができる。下部絶縁層３６８は、第１サブピクセルＲの第１ＬＥＤスタック３２３、第２サブピクセルＧの第２ＬＥＤスタック３３３、及び第３サブピクセルＢの第３ＬＥＤスタック３４３の上面に隣接してもよい。さらに、下部絶縁層３６８は、第１ＬＥＤスタック３２３の周囲に露出した反射電極３２５を覆う。下部絶縁層３６８は、電気接続通路を提供する開口を有していてもよい。
【０３１７】
上部絶縁層３６９は、下部絶縁層３６８を覆う。上部絶縁層３６９は、電気接続通路を提供する開口を有していてもよい。
【０３１８】
下部絶縁層３６８及び上部絶縁層３６９は、これに限定されないが、任意の絶縁物質、例えば、酸化シリコン又は窒化シリコンで形成されてもよい。
【０３１９】
図４４及び図４５に示すように、相互接続ライン３７１、３７３、３７５は、反射電極３２５と略直交するように配置されていてもよい。相互接続ライン３７１、３７５は、上部絶縁層３６９上に配置され、接続部３７１ａ、３７５ａを介して、それぞれ、第３−１オーミック電極３４９及び第１−１オーミック電極３２９に接続されてもよい。この目的のために、上部絶縁層３６９及び下部絶縁層３６８は、第３−１オーミック電極３４９及び第１−１オーミック電極３２９を露出させる開口を有していもよい。
【０３２０】
相互接続ライン３７３は、下部絶縁層３６８上に配置され、反射電極３２５から絶縁される。相互接続ライン３７３は、下部絶縁層３６８と上部絶縁層３６９との間に配置されてもよく、接続部３７３ａを介して第２−１オーミック電極３３９に接続されてもよい。このために、下部絶縁層３６８は、第２−１オーミック電極３３９を露出させる開口を有する。
【０３２１】
接続部３７７ａ、３７７ｂは、下部絶縁層３６８と上部絶縁層３６９との間に配置され、電極パッド４６、３６を反射電極３２５に電気的に接続する。このために、下部絶縁層３６８は、電極パッド３３６、３４６及び反射電極３２５を露出させる開口を有していてもよい。
【０３２２】
相互接続ライン３７１及び相互接続ライン３７３は、上部絶縁層３６９によって互いに絶縁されており、したがって、鉛直方向に互いに重なるように配置されていてもよい。
【０３２３】
それぞれのピクセルの電極は、データライン及び走査ラインに接続されるものとして記載され、相互接続ライン３７１、３７５は、下部絶縁層３６８上に形成されるものとして記載され、相互接続ライン３７３は、下部絶縁層３６８と上部絶縁層３６９との間に配置されるものとして記載されているが、本発明の概念はこれに限定されるものではない。例えば、全ての相互接続ライン３７１、３７３、３７５は下部絶縁層３６８上に形成され、上部絶縁層８１によって覆われてもよく、接続部３７１ａ、３７５ａは、上部絶縁層３６９上に形成されてもよい。
【０３２４】
次に、例示的な本実施例に係るディスプレイ装置３０００Ａの製造方法について説明する。
【０３２５】
図４７〜図５９は、本開示の例示的な実施例によるディスプレイ装置の製造方法を示す概略平面図及び断面図である。各断面図は、対応する平面図の線分Ａ−Ａに沿ったものである。
【０３２６】
まず、図４７Ａを参照すると、第１ＬＥＤスタック３２３が第１基板３２１上に成長される。第１基板３２１は、例えば、ＧａＡｓ基板であってもよい。第１ＬＥＤスタック３２３は、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体層で形成することができ、第１導電型半導体層３２３ａと、活性層と、第２導電型半導体層３２３ｂとを含む。
【０３２７】
次いで、反射電極３２５が第１ＬＥＤスタック３２３上に形成される。反射電極３２５は例えば、Ａｕ−Ｚｎ合金又はＡｕ−Ｂｅ合金で形成することができる。
【０３２８】
反射電極３２５はリフトオフプロセス等によって形成することができ、特定の形状を有するようにパターニングを施すことができる。例えば、反射電極３２５は、複数のピクセルを接続する長さを有するパターンに形成されてもよい。しかしながら、本発明の概念は、これに限定されるものではない。あるいは、反射電極３２５がパターン化することなく、第１ＬＥＤスタック３２３の上面全体にわたって形成されてもよく、その上に形成後にパターン化を施してもよい。
【０３２９】
反射電極３２５は、第１ＬＥＤスタック３２３の第２導電型半導体層３２３ｂ、例えばｐ型半導体層とオーミック接触を形成することができる。
【０３３０】
図４７Ｂを参照すると、第２ＬＥＤスタック３３３が第２基板３３１上に成長され、第２−２オーミック電極３３５が第２ＬＥＤスタック３３３上に形成される。第２ＬＥＤスタック３３３は、ＡｌＧａＩｎＰ又はＡｌＧａＩｎＮ系半導体層で形成することができ、ＡｌＧａＩｎＰ又はＡｌＧａＩｎＮ系井戸層を含むことができる。第２基板３３１はその上にＡｌＧａＩｎＰ系半導体層を成長させることができる基板、例えば、ＧａＡｓ基板であってもよく、又は、その上にＧａＮ系半導体層を成長させることができる基板、例えば、サファイア基板であってもよい。第２ＬＥＤスタック３３３におけるＡｌ、Ｇａ、及びＩｎの組成は、例えば、第２ＬＥＤスタック３３３が緑色の光を放射するように決定されてもよい。第２−２オーミック電極３３５は、第２ＬＥＤスタック３３３の第２導電型半導体層３３３ｂ、例えばｐ型半導体層とオーミック接触を形成する。第２−２オーミック電極３３５は、第２ＬＥＤスタック３３３から発生する光を反射し得る反射層を含んでもよい。
【０３３１】
ボンディング材料層３３７ａは、第２−２オーミック電極３３５上に形成されてもよい。ボンディング材料層３３７ａは、これに限定されないが、ＡｕＳｎなどの金属層を含むことができる。
【０３３２】
図４７Ｃを参照すると、第３ＬＥＤスタック３４３が第３基板３４１上に成長され、第３−２オーミック電極３４５が第３ＬＥＤスタック３４３上に形成される。第３ＬＥＤスタック３４３はＡｌＧａＩｎＮ系半導体層で形成することができ、第１導電型半導体層３４３ａと、活性層と、第２導電型半導体層３４３ｂとを含んでもよい。第３基板３４１はその上にＧａＮ系半導体層を成長させることができる基板であり、第１基板３２１とは異なっていてもよい。第３ＬＥＤスタック３４３におけるＡｌ、Ｇａ、及びＩｎの組成は、例えば、第３ＬＥＤスタック３４３が青色光を発することができるように決定することができる。第３−２オーミック電極３４５は、第３ＬＥＤスタック３４３の第２導電型半導体層３４３ｂ、例えばｐ型半導体層とオーミック接触を形成する。第３−２オーミック電極３４５は、第３ＬＥＤスタック３４３から発生する光を反射し得る反射層を含んでもよい。
【０３３３】
第３−２オーミック電極３４５上には、ボンディング材料層３４７ａが形成される。ボンディング材料層３４７ａは、ＡｕＳｎなどの金属層を含むことができるが、これに限定されるものではない。
【０３３４】
第１ＬＥＤスタック３２３、第２ＬＥＤスタック３３３、及び第３ＬＥＤスタック３４３はそれぞれ異なった基板に成長されるため、第１〜第３ＬＥＤスタックを形成する順序は特に限定されない。
【０３３５】
図４８Ａ及び図４８Ｂを参照すると、図４７Ａの第１ＬＥＤスタック３２３は、第１ボンディング層３５３を介して支持基板２５１の上面側にボンディングされる。反射電極３２５は、支持基板２５１に対向して配置され、第１ボンディング層３５３にボンディングされる。第１基板３２１は、化学エッチング等によって第１ＬＥＤスタック３２３から除去される。このように、第１ＬＥＤスタック３２３の第１導電型半導体層３２３ａの上面が露出している。いくつかの例示的な実施態様において、表面テクスチャリング等によって、第１導電型半導体層３２３ａの露出面に粗面が形成されてもよい。
【０３３６】
次いで、第１−１オーミック電極３２９が、第１ＬＥＤスタック３２３の露出面に形成される。オーミック電極３２９は、例えば、Ａｕ−Ｔｅ合金又はＡｕ−Ｇｅ合金から形成されてもよい。オーミック電極３２９は、それぞれのピクセル領域に形成されてもよい。オーミック電極３２９は、それぞれのピクセル領域内の１つの側面に向かって形成されてもよい。オーミック電極３２９は、図面に示されるように、パッド領域及び延長部を含んでもよい。延長部は、図面に示されるように、実質的に反射電極３２５の長手方向に延在してもよい。
【０３３７】
図４９Ａ及び図４９Ｂを参照すると、第１絶縁層３６１が、第１ＬＥＤスタック３２３上に形成され、次いで、その上に第１反射層３６３が形成される。図面に示されるように、第１絶縁層３６１は、第１−１オーミック電極３２９を覆うように形成されてもよく、第１反射層３６３は、第１−１オーミック電極３２９を覆わなくてもよい。しかしながら、本発明の概念は、これに限定されるものではない。例えば、第１反射層３６３は、第１−１オーミック電極３２９を覆うことができる。いくつかの例示的な実施例では、第１反射層３６３は省略されてもよい。
【０３３８】
第１反射層３６３上には、ボンディング材料層３３７ｂが形成されている。図４７Ｂの第２ＬＥＤスタック３３３は、ボンディング材料層３３７ｂの上面側にボンディングされる。第１反射層３６３を省略した場合、第１絶縁層３６１上にボンディング材料層３３７ｂが形成されてもよい。ボンディング材料層３３７ａは、支持基板２５１に面するように配置され、ボンディング材料層３３７ａにボンディングされて、第２ボンディング層３３７を形成し、それによって、第１ＬＥＤスタック３２３は、第２ＬＥＤスタック３３３にボンディングされる。
【０３３９】
第２基板３３１は、レーザーリフトオフ又は化学リフトオフによって第２ＬＥＤスタック３３３から除去される。このように、第２ＬＥＤスタック３３３の第１導電型半導体層３３３ａの上面が露出している。いくつかの例示的な実施例では、表面テクスチャリングなどによって第１導電型半導体層３３３ａの露出面上に粗面が形成されてもよい。
【０３４０】
図５０Ａ及び図５０Ｂを参照すると、まず、第２絶縁層３６５が第２ＬＥＤスタック３３３上に形成され、次いで、その上に第２反射層３６７が形成される。その後、第２反射層３６７上にボンディング材料層３４７ｂが形成され、図４８Ｂの第２ＬＥＤスタック３３３がボンディング材料層３４７ｂの上面側にボンディングされる。いくつかの例示的な実施例では、第２反射層３６７は省略されてもよい。ボンディング材料層３４７ａは、支持基板２５１に面するように配置され、ボンディング材料層３４７ａにボンディングされて、第３ボンディング層３４７を形成し、それによって、第２ＬＥＤスタック３３３は、第３ＬＥＤスタック３４３にボンディングされる。
【０３４１】
第３基板３４１は、レーザーリフトオフ又は化学リフトオフによって第３ＬＥＤスタック３４３から除去することができる。このように、第３ＬＥＤスタック３４３の第１導電型半導体層３４３ａの上面が露出している。いくつかの例示的な実施例では、表面テクスチャリングなどによって、第１導電型半導体層３４３ａの露出面上に粗面が形成されてもよい。
【０３４２】
次に、第１導電型半導体層３４３ａ上に第３−１オーミック電極３４９を形成する。第３−１オーミック電極３４９は、第１−１オーミック電極３２９に対向するように、ピクセルの他方の側面に向かって形成されてもよい。第３−１オーミック電極３４９は、パッド領域及び延長部を含んでもよい。延長部は、実質的に反射電極３２５の長手方向に延在してもよい。
【０３４３】
図５１Ａ及び図５１Ｂを参照すると、それぞれのピクセル領域において、第３ＬＥＤスタック３４３をパターン化することによって、第３サブピクセルＢに対応する領域を除外して、第３ＬＥＤスタック３４３が除去される。このように、第３−２オーミック電極３４５が図面に示されるように露出される。また、第３サブピクセルＢの領域には、第３ＬＥＤスタック３４３に凹部が形成されてもよい。
【０３４４】
電極パッド３４６が、第３サブピクセルＢに形成された凹部によって露出された第３−２オーミック電極３４５上に形成されてもよい。図示の例示的な実施例では、第３−２オーミック電極３４５及び電極パッド３４６が別個のプロセスによって形成されるものとして説明されているが、他の例示的な実施例では、第３−２オーミック電極３４５及び電極パッド３４６は、同じプロセスによって一緒に形成されてもよい。例えば、第３−２オーミック電極３４５が露出された後、第３−１オーミック電極３４９及び電極パッド３４６は、リフトオフプロセス等によって一緒に形成されてもよい。
【０３４５】
図５２Ａ及び図５２Ｂを参照すると、それぞれのピクセル領域において、第３−２オーミック電極３４５、第３ボンディング層３４７、第２反射層３６７、及び第２透明絶縁層３６５は、順次パターニングされて、第２ＬＥＤスタック３３３を露出させる。第３−２オーミック電極３４５は、第３サブピクセルＢ用の領域付近に限定的に配置される。
【０３４６】
それぞれのピクセル領域において、第２ＬＥＤスタック３３３上に第２−１オーミック電極３３９が形成される。図５２Ａに示されるように、第２−１オーミック電極３３９は、パッド領域及び延長部を含んでもよい。延長部は、実質的に反射電極３２５の長手方向に延在してもよい。第２−１オーミック電極３３９は、第１導電型半導体層３３３ａとオーミック接触を形成する。図に示すように、第２−１オーミック電極３３９は、第１−１オーミック電極３２９と第３−１オーミック電極３４９との間に配置されてもよいが、これに限定されない。
【０３４７】
図５３Ａ及び図５３Ｂを参照すると、第２ＬＥＤスタック３３３をパターン化することによって、各ピクセルにおける第３サブピクセルＢ及び第２サブピクセルＧに対応する領域を除いて、第２ＬＥＤスタック３３３が除去される。第２サブピクセルＧの領域の第２ＬＥＤスタック３３３は、第３サブピクセルＢの第２ＬＥＤスタック３３３から分離されている。
【０３４８】
第２ＬＥＤスタック３３３がパターン形成されると、第２−２オーミック電極３３５が露出される。第２サブピクセルＧ用の領域内の第２ＬＥＤスタック３３３は、電極パッド３３６が第２−２オーミック電極３３５上に形成され得る凹部を含んでもよい。
【０３４９】
図示の例示的な実施例では、第２−１オーミック電極３３９及び電極パッド３３６が別個のプロセスによって形成されるものとして説明されているが、他の例示的な実施例では、第２−１オーミック電極３３９及び電極パッド３３６は、同じプロセスによって一緒に形成されてもよい。例えば、第２−２オーミック電極３３５が露出された後、第２−１オーミック電極３３９及び電極パッド３３６は、リフトオフプロセス等によって一緒に形成されてもよい。
【０３５０】
図５４Ａ及び図５４Ｂを参照すると、第２−２オーミック電極３３５、第２ボンディング層３３７、第１反射層３６３、及び第１透明絶縁層３６１に、順次パターニングが施されて、第１ＬＥＤスタック３２３が露出される。図５４Ａに示されるように、第２−２オーミック電極３３５は、第２サブピクセルＧのための領域付近に限定的に配置される。
【０３５１】
それぞれのピクセル領域において、第１ＬＥＤスタック３２３上に形成された第１−１オーミック電極３２９が露出される。図５４Ａに示されるように、第１−１オーミック電極３２９は、パッド領域及び延長部を含んでもよい。延長部は、実質的に反射電極３２５の長手方向に延在してもよい。
【０３５２】
図５５Ａ及び図５５Ｂを参照すると、第１ＬＥＤスタック３２３は、第１ＬＥＤスタック３２３をパターン化することによって、第１〜第３サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂに対応する領域を除く領域から除去される。第１−１オーミック電極３２９は、第１サブピクセルＲの領域内に残存する。第１サブピクセルＲの領域内の第１ＬＥＤスタック３２３は、第２サブピクセルＧの領域内の第１ＬＥＤスタック３２３から分離され、第３サブピクセルＢの領域内の第１ＬＥＤスタック３２３から分離される。第２サブピクセルＧの領域内の第１ＬＥＤスタック３２３は、第３サブピクセルＢの領域内の第１ＬＥＤスタック３２３から分離されてもよいが、これに限定されない。例えば、第２サブピクセルＧの第１ＬＥＤスタック３２３は、第３サブピクセルＢまで連続的に延長されてもよい。
【０３５３】
第１ＬＥＤスタック３２３がパターニングされると、反射電極３２５が露出し、第１ボンディング層３５３の表面が部分的に露出してもよい。他の例示的な実施態様において、絶縁層を第１ボンディング層３５３上に配置することができる。この場合、絶縁層が露出し、第１ボンディング層３５３の表面が露出しなくてもよい。
【０３５４】
図５６Ａ及び図５６Ｂを参照すると、下部絶縁層３６８が形成される。下部絶縁層３６８は、第１〜第３ＬＥＤスタック３２３、３３３、３４３、反射電極３２５、及び第１ボンディング層３５３を覆ってもよい。下部絶縁層３６８は、第１−１オーミック電極３２９、第２−１オーミック電極３３９、第３−１オーミック電極３４９、電極パッド３３６、３４６、及び反射電極３２５を露出させる開口を形成するようパターニングされてもよい。
【０３５５】
図５７を参照すると、相互接続ライン３７３及び接続部３７３ａ、３７７ａ、３７７ｂが、下部絶縁層３６８上に形成される。接続部３７３ａは、第２−１オーミック電極３３９を相互接続ライン３７３に接続し、接続部３７７ａは、電極パッド３４６を反射電極３２５に接続し、接続部３７７ｂは、電極パッド３３６を反射電極３２５に接続する。図５７の線分Ａ−Ａに沿った断面図は、図５６Ｂと実質的に同じであるため、重複を避けるため省略する。
【０３５６】
図５８Ａ及び図５８Ｂを参照すると、上部絶縁層３６９が形成される。上部絶縁層３６９は、相互接続ライン３７３及び接続部３７３ａ、３７７ａ、３７７ｂを覆う。上部絶縁層３６９は、第１−１オーミック電極３２９及び第３−１オーミック電極３４９のパッド領域を露出させるようパターニングされてもよい。
【０３５７】
図５９を参照すると、相互接続ライン３７１、３７５及び接続部３７１ａ、３７５ａは、上部絶縁層３６９上に形成される。接続部３７１ａは、第３−１オーミック電極３４９に相互接続ライン３７１を接続し、接続部３７５ａは、相互接続ライン３７５を第１−１オーミック電極３２９に接続する。
【０３５８】
このようにして、図４４及び図４５のディスプレイ装置３０００Ａが提供される。なお、図５９の線分Ａ−Ａに沿った断面図は、図５８Ｂと実質的に同じであるため、重複を避けるため省略する。
【０３５９】
図示した例示的な実施例では、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの間で光の干渉が発生することがある。より詳細には、光の干渉が、第１ＬＥＤスタック３２３、第２ＬＥＤスタック３３３、及び第３ＬＥＤスタック３４３の間で発生し得る。したがって、光の干渉を防止するために、光反射層又は光吸収層のような遮光層が、それぞれのサブピクセルの側面に形成されてもよい。光反射層は、分布ブラッグ反射器を含むことができる。分布ブラッグ反射器は、異なる屈折率を有する材料層を交互に積み重ねることによって、又は、透明絶縁層もしくはＴｉＯ2などの反射材料を含む白色有機材料の上に形成された金属反射層によって形成することができる。光吸収層は例えば、黒色のエポキシ樹脂を含むことができる。
【０３６０】
例えば、下部絶縁層３６８及び上部絶縁層３６９のうちの少なくとも１つは、光反射層又は光吸収層を含むことができる。この場合、下部絶縁層３６８及び／又は上部絶縁層３６９は、第１〜第３ＬＥＤスタック３２３、３３３、３４３上に開口を有して、サブピクセルのそれぞれから発生した光がそこを通って外部に放射されるようにしてもよい。外部に光が放射される開口は、第１〜第３ＬＥＤスタック３２３、３３３、３４３のそれぞれの上側領域に限定的に形成されてもよい。このように、第１〜第３ＬＥＤスタック３２３、３３３、３４３の縁は、反射層によって覆われてもよい。
【０３６１】
ピクセルはパッシブマトリクス方式で駆動されるものとして説明されているが、本発明の概念はこれに限定されず、いくつかの例示的な実施例ではピクセルはアクティブマトリクス方式で駆動されてもよい。
【０３６２】
図６０は、別の例示的な実施例による、ディスプレイ装置の概略断面図である。
【０３６３】
図４７Ａでは、反射電極３２５が第２導電型半導体層３２３ｂ上に直接的に形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、図６０を参照すると、反射電極３２５は、オーミック接触層３２５ａ及び反射層３２５ｂを含んでもよい。オーミック接触層３２５ａは、例えば、Ａｕ−Ｚｎ合金又はＡｕ−Ｂｅ合金で形成されてもよく、反射層３２５ｂは、Ａｌ、Ａｇ又はＡｕで形成されてもよい。特に、反射層３２５ｂがＡｕで形成される場合、反射層３２５ｂは、第１ＬＥＤスタック３２３から発生する光、例えば赤色光に対して比較的高い反射率を示すことができ、第２ＬＥＤスタック３３３及び第３ＬＥＤスタック３４３から発生する光、例えば緑色光又は青色光に対して比較的低い反射率を示すことができる。
【０３６４】
絶縁層３２７は、反射層３２５ｂと第２導電型半導体層３２３ｂとの間に配置されてもよい。絶縁層３２７は、第２導電型半導体層３２３ｂを露出する開口を有してもよく、オーミック接触層３２５ａは、絶縁層３２７の開口に形成されてもよい。
【０３６５】
反射層３２５ｂが絶縁層３２７を覆うため、高屈折率を有する第１ＬＥＤスタック３２３と、低屈折率を有する絶縁層３２７と、反射層３２５ｂとの積層構造によって全方向性反射器（ＯＤＲ）が形成されてもよい。
【０３６６】
反射電極３２５は、以下の工程によって形成することができる。まず、基板３２１上に第１ＬＥＤスタック３２３を成長させ、第１ＬＥＤスタック３２３上に絶縁層３２７を形成する。次いで、絶縁層３２７をパターニングすることによって開口が形成される。例えば、第１ＬＥＤスタック３２３上にＳｉＯ2を形成し、その上にフォトレジストを堆積させ、その後、フォトリソグラフィ及び現像を介してフォトレジストパターンを形成することができる。その後、フォトレジストパターンをエッチングマスクとしてＳｉＯ2層をパターニングすることにより、開口を有する絶縁層３２７を形成する。
【０３６７】
その後、絶縁層３２７の開口内にオーミック接触層３２５ａが形成される。オーミック接触層３２５ａは、リフトオフプロセス等によって形成されてもよい。オーミック接触層３２５ａの形成後、オーミック接触層３２５ａ及び絶縁層３２７を覆うように反射層３２５ｂが形成される。反射層３２５ｂは、リフトオフプロセス等によって形成することができる。反射層３２５ｂは、図面に示されるように、オーミック接触層３２５ａを部分的に又は完全に覆うことができる。反射電極３２５は、オーミック接触層３２５ａ及び反射層３２５ｂによって形成される。反射電極３２５の形状は、前述した反射電極の形状と実質的に同一であるため、詳細な説明は省略する。
【０３６８】
第１ＬＥＤスタック３２３は、赤色光を放射するためにＡｌＧａＩｎＰ系半導体層で形成されていると記載されているが、本発明の概念はこれに限定されない。例えば、第１ＬＥＤスタック３２３は、緑色光又は青色光を放射することができる。したがって、第１ＬＥＤスタック３２３は、ＡｌＧａＩｎＮ系半導体層で形成されてもよい。さらに、第２ＬＥＤスタック３３３又は第３ＬＥＤスタック３４３は、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体層で形成されてもよい。
【０３６９】
本開示の例示的な実施例によれば、ウエハボンディングによって、ウエハレベルで複数のピクセルを形成することができ、それによって、発光ダイオードの個々の実装の必要性がなくなる。
【０３７０】
特定の例示的な実施例および実施形態が本明細書で説明されたが、他の実施例および変形例もかかる説明から明らかになろう。したがって、本発明の概念はこのような実施例に限定されず、当業界における通常の知識を有する者にとって自明なように、添付した請求の範囲のより広い範囲および多様な自明な変形例と等価の配列体に限定される。
【図１】
2021509766.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２６Ｄ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２７Ｃ】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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【図３６Ａ】
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【図３６Ｂ】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３８】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６Ａ】
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【図４６Ｂ】
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【図４６Ｃ】
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【図４６Ｄ】
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【図４７Ａ】
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【図４７Ｂ】
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【図４７Ｃ】
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【図４８Ａ】
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【図４８Ｂ】
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【図４９Ａ】
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【図４９Ｂ】
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【図５０Ａ】
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【図５０Ｂ】
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【図５１Ａ】
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【図５１Ｂ】
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【図５２Ａ】
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【図５２Ｂ】
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【図５３Ａ】
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【図５３Ｂ】
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【図５４Ａ】
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【図５４Ｂ】
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【図５５Ａ】
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【図５５Ｂ】
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【図５６Ａ】
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【図５６Ｂ】
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【図５７】
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【図５８Ａ】
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【図５８Ｂ】
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【図５９】
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【図６０】
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【国際調査報告】
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