利用了Micro-NanoPINLED元件的全彩LED显示器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及全彩LED显示器制造方法，包括：以使在包括隔着预定间隔沿着水平方向分离的多个电极的下部电极线路上形成的多个亚像素空间(sub

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用了Micro
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Nano PIN LED元件的全彩LED显示器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及全彩(fullcolor)LED显示器，更具体地涉及利用了Micro
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Nano FIN LED元件的全彩LED显示器及其制造方法。

技术介绍

[0002]Micro
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LED和Nano
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LED是具备优秀的色感和高效率、比较环保、寿命长的自发光元件，作为显示器的核心部件使用，为了将Micro
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LED显示器或Nano
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LED显示器应用到智能手机、TV等各种显示器而持续进行着研究开发。而且，最近，为了将Micro
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LED或Nano
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LED显示器商用化，对新颖的结构或新颖的图案化制造工序的研究非常活跃。
[0003]直到最近，利用了红色、绿色及蓝色Micro
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LED的100英寸以上的TV用大型显示器得到商用化，预计今后通过利用蓝色的Micro
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LED或Nano
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LED来实现的蓝色亚像素、通过上述蓝色的LED使量子点发光而构成的红色及绿色亚像素来实现全彩的TV也将得到商用化。进而，预计红色、绿色、蓝色Nano
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LED显示器TV也将实现商用化。
[0004]Micro
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LED显示器具备高性能特性、理论寿命非常长、效率非常高的优点，但是在作为具有8K分辨率的显示器开发的情况下，需要对几乎接近一亿个亚像素分别与红色Micro
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LED、绿色Micro
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LED及蓝色Micro
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LED一对一对应，所以作为制造Micro
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LED显示器的pick place技术，考虑到高成本和高工序不良率、低生产效率，受工序技术所限，从智能手机至TV，现状都是难以制造真正意义上的高分辨率的商用显示器。进而，当前的情况是，对于Nano
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LED，更加难以用Micro
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LED这样的pick and place技术，对亚像素逐个地一一配置。
[0005]为了克服这些难点，大韩民国登录特许公报第10
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1436123号中公开了一种采用如下工法制造的显示器，对亚像素投入混合有纳米柱型LED的溶液之后，在两个定向电极之间形成电场(electricfield)，使得多个纳米柱型LED元件在电极上自对齐，从而形成亚像素。但是，在所公开的显示器中，对纳米柱型LED元件的p型半导体层和n型半导体层施加电流的电极在水平方向上分离存在，所以存在如下问题：在制作亚像素时，不易进行用于地址(address)的横向、竖向的电极排列。而且，所公开的显示器中使用的纳米柱型LED，射出光的面积小，效率不好，所以还存在如下问题：为了实现所期望的效率，需要安装大量的LED，而且纳米柱型LED自身的制造工序上的不可避免的缺陷发生的可能性高。
[0006]具体地说明纳米柱自身的不可避免的缺陷的话，已知用如下方法制造纳米柱型LED元件，将纳米图案工序和干蚀刻/湿蚀刻混合，以top
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down方法制造LED晶片，或者通过bottom
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up方法直接在基板上进行生长。这样的纳米柱型LED，LED长轴与层积方向、即p
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GaN/InGaN多量子阱(MQW)/n
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GaN层积结构中的各层的层积方向一致，所以发光面积窄，由于发光面积窄，所以相对地表面缺陷对效率下降造成大影响，难以将电子
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正孔的再结合速度最佳化，所以存在发光效率比原本晶片具有的效率下降很大的问题。
[0007]因此，迫切需要开发出一种以如下的新颖的LED部件为基础的显示器，在制造亚像
素时，能够更加容易地构成用于地址的电极配置，不仅能够利用电场使微米、纳米单位的超小型元件容易地排列，而且发光面积大，能够防止因表面缺陷引起的效率下降或将其最小化，电子
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正孔的再结合速度最佳化。

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本专利技术是为了解决上述问题而做出的，其目的在于，提供一种全彩LED显示器及其制造方法，利用了能够增加发光面积、维持效率且亮度高的Micro
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Nano FIN LED元件。
[0010]而且，本专利技术的另一目的在于，提供一种全彩LED显示器及其制造方法，能够将因电子及正孔速度的不均衡导致的电子
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正孔再结合效率下降及由此造成的发光效率下降最小化，增加发光面积，表面露出的光活性层面积大大缩减，能够防止因表面缺陷引起的效率下降。
[0011]进一步，本专利技术的另一目的在于，提供一种全彩LED显示器及其制造方法，利用了被改良成非常适合于通过电场使元件在电极上自对齐(SelfAIign)的工法的Micro
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Nano FIN LED元件。
[0012]另外，本专利技术的另一目的在于，提供一种全彩LED显示器及其制造方法，在构成显示器的亚像素时，能够更加容易地设计并构成用于地址的电极排列。
[0013]技术手段
[0014]为了解决上述课题，基于本专利技术的第一构成例提供一种全彩LED显示器制造方法，包括：步骤(1)，以使在包括隔着预定间隔沿着水平方向分离的多个电极的下部电极线路上形成的多个亚像素空间(sub
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pixelsites)分别包括至少2个Micro
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Nano FIN LED元件的方式进行自对齐，所述至少2个Micro
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Nano FIN LED元件分别发出实质上相同的光色，元件长度比厚度大，且沿着厚度方向层积有第一导电性半导体层、光活性层及第二导电性半导体层；步骤(2)，以与自对齐的Micro
‑
Nano FIN LED元件的上部接触的方式形成上部电极线路；以及步骤(3)，在所述上部电极线路上图案化色转换层，使得所述多个亚像素空间分别成为发出蓝色、绿色及红色中的任一色的亚像素空间。
[0015]根据本专利技术的一实施例，所述步骤(1)包括：步骤1
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1)，准备包括隔着预定间隔沿着水平方向分离的多个电极的下部电极线路；步骤1
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2)，在形成于所述下部电极线路上的多个亚像素空间投入包含多个Micro
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Nano FIN LED元件的溶液，所述多个Micro
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Nano FIN LED元件发出实质上相同的光色，具有比厚度长的长度，沿着厚度方向层积有第一导电性半导体层、光活性层及第二导电性半导体层；以及步骤1
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3)，以使至少2个Micro
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Nano FIN LED元件接触位于下部电极线路上的各个亚像素空间内的相互不同的电极上的方式，对所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种全彩LED显示器制造方法，其中，包括：步骤(1)，以使在包括隔着预定间隔沿着水平方向分离的多个电极的下部电极线路上形成的多个亚像素空间(sub
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pixel sites)分别包括至少2个Micro
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Nano FIN LED元件的方式进行自对齐，所述至少2个Micro
‑
Nano FIN LED元件分别发出实质上相同的光色，元件长度比厚度大，且沿着厚度方向层积有第一导电性半导体层、光活性层及第二导电性半导体层；步骤(2)，以与自对齐的Micro
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Nano FIN LED元件的上部接触的方式形成上部电极线路；以及步骤(3)，在所述上部电极线路上图案化色转换层，使得所述多个亚像素空间分别成为发出蓝色、绿色及红色中的任一色的亚像素空间。2.根据权利要求1所述的全彩LED显示器制造方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：步骤1
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1)，准备包括隔着预定间隔沿着水平方向分离的多个电极的下部电极线路；步骤1
‑
2)，在形成于所述下部电极线路上的多个亚像素空间投入包含多个Micro
‑
Nano FIN LED元件的溶液，所述多个Micro
‑
Nano FIN LED元件发出实质上相同的光色，具有比厚度长的长度，沿着厚度方向层积有第一导电性半导体层、光活性层及第二导电性半导体层；以及步骤1
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3)，以使至少2个Micro
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Nano FIN LED元件接触位于下部电极线路上的各个亚像素空间内的相互不同的电极上的方式，对所述下部电极线路施加组装电压，从而使多个Micro
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Nano FIN LED元件自对齐。3.根据权利要求1所述的全彩LED显示器制造方法，其特征在于，所述光色为蓝色、白色或UV。4.一种全彩LED显示器制造方法，其中，包括：步骤(a)，为了使在包括隔着预定间隔沿着水平方向分离的多个电极的下部电极线路上形成的多个亚像素空间(sub
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pixelsites)各自独立地发出蓝色、绿色及红色中的某一个光色，包括元件长度比厚度大且沿着厚度方向层积有第一导电性半导体层、光活性层及第二导电性半导体层的蓝色Micro
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Nano FIN LED元件、绿色Micro
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Nano FIN LED元件及红色Micro
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Nano FIN LED元件，以使每个所述亚像素空间包括至少2个发出实质上相同的光色的Micro
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Nano FIN LED元件的方式进行自对齐；以及步骤(b)，以与自对齐的Micro
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Nano FIN LED元件的上部接触的方式形成上部电极线路。5.根据权利要求4所述的全彩LED显示器制造方法，其特征在于，所述步骤(a)包括：步骤a
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1)，准备包括隔着预定间隔沿着水平方向分离的多个电极的下部电极线路；步骤a
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2)，在形成于所述下部电极线路上的多个亚像素空间投入包含多个形成为元件长度比厚度大且沿着厚度方向层积有第一导电性半导体层、光活性层及第二导电性半导体层的蓝色Micro
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Nano FIN LED元件、绿色Micro
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Nano FIN LED元件及红色Micro
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Nano FIN LED元件；步骤a
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3)，以使发出实质上相同的光色的至少2个Micro
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Nano FIN LED元件与位于下
部电极线路上的各个亚像素空间内的相互不同的电极接触的方式对所述下部电极线路施加组装电压从而使多个Micro
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Nano FIN LED元件自对齐。6.根据权利要求1或4所述的全彩LED显示器制造方法，其特征在于，所述Micro<...

【专利技术属性】
技术研发人员：都永洛，
申请(专利权)人：国民大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：