特許7295107ディスプレイ用ＬＥＤスタックを有する発光デバイスおよびこれを有するディスプレイ装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-12
(45)【発行日】2023-06-20
(54)【発明の名称】ディスプレイ用ＬＥＤスタックを有する発光デバイスおよびこれを有するディスプレイ装置
(51)【国際特許分類】
G09F 9/33 20060101AFI20230613BHJP
G09F 9/302 20060101ALI20230613BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20230613BHJP
H01L 33/08 20100101ALI20230613BHJP
【ＦＩ】
G09F9/33
G09F9/302 C
G09F9/30 338
G09F9/30 349Z
G09F9/30 348A
G09F9/30 349D
G09F9/30 349B
H01L33/08
【請求項の数】
21
(21)【出願番号】P 2020526484
(86)(22)【出願日】2018-12-21
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-03-11
(86)【国際出願番号】 KR2018016474
(87)【国際公開番号】W WO2019125051
(87)【国際公開日】2019-06-27
【審査請求日】2021-11-09
(31)【優先権主張番号】62/609,480
(32)【優先日】2017-12-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/228,601
(32)【優先日】2018-12-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】506029004
【氏名又は名称】ソウル バイオシス カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＯＵＬ ＶＩＯＳＹＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】６５－１６，Ｓａｎｄａｎ－ｒｏ １６３ Ｂｅｏｎ－ｇｉｌ，Ｄａｎｗｏｎ－ｇｕ，Ａｎｓａｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】チェ，ジョン ヒョン
(72)【発明者】
【氏名】イ，ホ ジュン
(72)【発明者】
【氏名】チャン，ソン ギュ
【審査官】新井 重雄
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２８８０９３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－２０４５７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／００６４４３９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－０１２２４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１５２３２１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１２－５０４８５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２５０３２９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／００８４６６８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０７３４２３５２（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０９Ｆ ９／３３
Ｇ０９Ｆ ９／３０２
Ｇ０９Ｆ ９／３０
Ｈ０１Ｌ ３３／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ディスプレイ用の発光デバイスであって、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る第２ＬＥＤサブユニットと、
前記第２ＬＥＤサブユニット上に配置される第３ＬＥＤサブユニットと、
前記第１ＬＥＤサブユニットの下に配置される電極パッドであって、前記電極パッドのそれぞれは、垂直方向に沿って前記第１ＬＥＤサブユニットの少なくとも一部と重畳し、前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットのうちの１つ以上に電気的に接続される前記電極パッドと、
前記電極パッドに電気的に接続されるリード電極であって、前記第１ＬＥＤサブユニットの下部領域から外側端部まで外側に延び、少なくとも一部が前記第１ＬＥＤサブユニットと前記垂直方向において重畳するリード電極と、
前記発光デバイスの外側の境界を画定し、前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットのそれぞれを覆うモールディング部材と、
前記垂直方向において、前記リード電極と前記モールディング部材との間に配置される下部絶縁層とを備え、
平面視において、前記リード電極の前記外側端部は、前記モールディング部材が画定する前記外側の境界よりも内側に位置する、発光デバイス。
【請求項2】
前記第１ＬＥＤサブユニット、前記第２ＬＥＤサブユニットおよび前記第３ＬＥＤサブユニットが独立して駆動可能であり、前記第１ＬＥＤサブユニットから生成される光は、前記第２ＬＥＤサブユニットおよび前記第３ＬＥＤサブユニットを介して前記発光デバイスの外部に放出されるように構成され、
前記第２ＬＥＤサブユニットから生成される光は、前記第３ＬＥＤサブユニットを介して前記発光デバイスの外部に放出されるように構成される、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項3】
前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットが、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ放出するように構成される第１、第２および第３ＬＥＤスタックを備える、請求項２に記載の発光デバイス。
【請求項4】
前記リード電極が、前記第１ＬＥＤサブユニットの外側に配置されるボンディングパッドを有する、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項5】
前記モールディング部材は、透明モールディング部材を含む、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項6】
前記リード電極は、前記下部絶縁層を介して前記電極パッドに接続される、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項7】
前記下部絶縁層は、透明絶縁層、白色絶縁層および黒色絶縁層のうちの１つ以上を備える、請求項６に記載の発光デバイス。
【請求項8】
前記下部絶縁層は、前記リード電極と前記電極パッドとの間に介在している、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項9】
前記外側の境界を画定する前記モールディング部材の最外側面は、前記下部絶縁層の最外側面と実質的に同一平面上にある、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項10】
前記電極パッドが、前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットに共通に電気的に接続される共通電極パッドと、
前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットにそれぞれ電気的に接続される第１、第２および第３電極パッドとを備え、
前記リード電極は、
前記共通電極パッドに電気的に接続される共通リード電極と、
前記第１、第２および第３電極パッドにそれぞれ電気的に接続される第１、第２および第３リード電極とを備える、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項11】
前記第１ＬＥＤサブユニットの第１導電型半導体層とオーミック接触するオーミック電極と、前記電極パッドおよび前記第１ＬＥＤサブユニットの間に介在し、前記第１ＬＥＤサブユニットとオーミック接触する第１反射電極とをさらに備え、
前記第１電極パッドは、前記オーミック電極に電気的に接続され、
前記共通電極パッドは、前記第１反射電極の下部部分で前記第１反射電極に電気的に接続される、請求項１０に記載の発光デバイス。
【請求項12】
前記第１反射電極は、前記第１ＬＥＤサブユニットの第２導電型半導体層とオーミック接触するオーミック接触層と、前記オーミック接触層を覆う反射層とを備える、請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項13】
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、前記第２ＬＥＤサブユニットの下部表面とオーミック接触する第２透明電極と、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、前記第３ＬＥＤサブユニットの下部表面とオーミック接触する第３透明電極と、
前記第２透明電極および前記第３透明電極を前記第１反射電極に接続する共通コネクタとをさらに備え、
前記共通コネクタは、前記第１反射電極の上部部分で前記第１反射電極に、そして前記第１反射電極を介して前記共通電極パッドに電気的に接続される、請求項１２に記載の発光デバイス。
【請求項14】
前記共通コネクタは、前記第１ＬＥＤサブユニットを貫通する第１共通コネクタと、前記第２透明電極と前記第１共通コネクタとを電気的に接続する第２共通コネクタと、前記第３透明電極と前記第２共通コネクタとを電気的に接続する第３共通コネクタとを備え、前記第１共通コネクタおよび前記第２共通コネクタは、前記第２共通コネクタおよび前記第３共通コネクタをそれぞれ接続するためのパッド領域を有する、請求項１３に記載の発光デバイス。
【請求項15】
前記第１ＬＥＤサブユニットと前記第２透明電極との間に介在する第１カラーフィルタと、前記第２ＬＥＤサブユニットと前記第３透明電極との間に介在する第２カラーフィルタとをさらに備え、
前記第１カラーフィルタは、前記第１ＬＥＤサブユニットで生成される光を透過させ、前記第２ＬＥＤサブユニットで生成される光を反射させ、
前記第２カラーフィルタは、前記第１および第２ＬＥＤサブユニットで生成される光を透過させ、前記第３ＬＥＤサブユニットで生成される光を反射させる、請求項１３に記載の発光デバイス。
【請求項16】
前記第２ＬＥＤサブユニットと前記第２電極パッドとを電気的に接続する第２コネクタと、前記第３ＬＥＤサブユニットと前記第３電極パッドとを電気的に接続する第３コネクタとをさらに備え、
前記第２コネクタは、前記第２ＬＥＤサブユニットの第１導電型半導体層に電気的に接続され、
前記第３コネクタは、前記第３ＬＥＤサブユニットの第１導電型半導体層に電気的に接続
される、請求項１３に記載の発光デバイス。
【請求項17】
前記第２コネクタおよび前記第３コネクタのうちの１つ以上が、前記第１導電型半導体層と直接接触する、請求項１６に記載の発光デバイス。
【請求項18】
前記第２コネクタは、前記第１ＬＥＤサブユニットを貫通する第２下部コネクタと、前記第２ＬＥＤサブユニットを貫通する第２上部コネクタとを備え、前記第３コネクタは、前記第１ＬＥＤサブユニットを貫通する第３下部コネクタと、前記第２ＬＥＤサブユニットを貫通する第３中間コネクタと、前記第３ＬＥＤサブユニットを貫通する第３上部コネクタとを備える、請求項１６に記載の発光デバイス。
【請求項19】
前記第２および第３ＬＥＤサブユニットを前記電極パッドに電気的に接続するためのコネクタをさらに備え、前記コネクタおよび前記電極パッドは、互いに異なる材料を備える、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項20】
平面視において、前記下部絶縁層および前記リード電極の少なくとも一部が、前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットのそれぞれと前記垂直方向において重ならない、請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項21】
ディスプレイ装置であって、回路基板と、
前記回路基板上に配列される複数の発光デバイスとを備え、
前記発光デバイスのうちの１つ以上は、
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る第２ＬＥＤサブユニットと、
前記第２ＬＥＤサブユニット上に配置される第３ＬＥＤサブユニットと、
前記第１ＬＥＤサブユニットの下に配置される電極パッドであって、前記電極パッドのそれぞれは、垂直方向に沿って前記第１ＬＥＤの少なくとも一部と重畳し、前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットのうちの１つ以上に電気的に接続される前記電極パッドと、
前記電極パッドに電気的に接続されるリード電極であって、前記第１ＬＥＤサブユニットの下部領域から外側端部まで外側に延び、少なくとも一部が前記第１ＬＥＤサブユニットと前記垂直方向において重畳するリード電極と、
前記発光デバイスの外側の境界を画定し、前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットのそれぞれを覆うモールディング部材と、
前記垂直方向において、前記リード電極と前記モールディング部材との間に配置される下部絶縁層とを備え、
前記発光デバイスの前記電極パッドは、前記回路基板に電気的に接続され、
平面視において、前記リード電極の前記外側端部は、前記モールディング部材が画定する前記外側の境界よりも内側に位置するディスプレイ装置。
【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、ディスプレイ用発光デバイスおよびこれを有するディスプレイ装置に関し、特に、積層構造を有するマイクロ発光デバイスおよびこれを有するディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ：ＬＥＤｓ）は、無機光源として、ディスプレイ、車両ランプ、一般照明などのような多様な技術分野で用いられてきた。長寿命、低電力消費および高応答速度の利点により、発光ダイオードは既存の光源を急速に代替している。
【0003】
発光ダイオードは、ディスプレイ装置におけるバックライト光源として主に用いられてきた。しかし、発光ダイオードを直接用いてイメージを実現できるマイクロＬＥＤディスプレイが最近開発された。
【0004】
一般的に、ディスプレイ装置は、青色、緑色および赤色光の混合された色相を用いることにより多様な色相を実現する。ディスプレイ装置は、青色、緑色および赤色の色相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、特定のピクセルの色相は、その内部のサブピクセルの色相に基づいて決定可能であり、イメージをピクセルの組み合わせにより表示することができる。
【0005】
ＬＥＤはその材料によって多様な色相を放出できるため、ディスプレイ装置は二次元平面上に配列された青色、緑色および赤色光を放出する個別のＬＥＤチップを有することができる。しかし、１つのＬＥＤチップが各サブピクセルごとに提供される時、ディスプレイ装置を形成するために実装されるべきＬＥＤチップの個数は、例えば、数十万または数百万以上と非常に大きくなり、これは実装工程で相当な時間と複雑性が求められる場合がある。
【0006】
また、サブピクセルがディスプレイ装置内において二次元平面上に配列されるため、青色、緑色および赤色光のためのサブピクセルを含む１つのピクセルのために比較的大きな面積が求められる。しかし、各サブピクセルの発光面積を減少させることはサブピクセルの明るさを低下させることがある。
【0007】
さらに、マイクロＬＥＤは、典型的に約１０，０００μｍ２以下の表面積を有する非常に小さいサイズを有し、そのため、この小さいサイズによって多様な問題が発生する。例えば、ＬＥＤの電気的または光学的な特性の測定時にプロービング（ｐｒｏｂｉｎｇ）を行いにくい場合がある。
【0008】
この背景技術の欄に開示された前記情報は単に本発明の概念の背景を理解するためのものであり、そのため、先行技術を構成しない情報を含む場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の原理およびいくつかの例示的な実施形態により構成された発光積層構造体は、ピクセル面積の大きさを増加させることなく、各サブピクセルの発光面積を増加させることができる。
【0010】
本発明の原理およびいくつかの例示的な実施形態により構成された発光ダイオード、例えば、マイクロＬＥＤを用いる発光ダイオードおよびディスプレイは、製造における実装工程の時間を削減する単純化された構造を有する。
【0011】
本発明の原理およびいくつかの例示的な実施形態により構成された発光ダイオード、例えば、マイクロＬＥＤを用いる発光ダイオードおよびディスプレイは、発光ダイオードの電気的および光学的特性を測定するために、プローブテストが容易に行われるようにする構造を有する。
【0012】
本発明の原理およびいくつかの例示的な実施形態により構成された発光ダイオード、例えば、マイクロＬＥＤを用いる発光ダイオードおよびディスプレイは、その上部に安定して配置され、かつ、仮基板から容易に分離可能な構造を有することにより、製造生産性を向上させる。
【0013】
本発明の概念の付加的な特徴は以下の説明で提示され、部分的にかかる説明から明らかになるか、または本発明の概念を実施することにより理解される。
【課題を解決するための手段】
【0014】
例示的な実施例によるディスプレイ用の発光デバイスは、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る第２ＬＥＤサブユニットと、前記第２ＬＥＤサブユニット上に配置される第３ＬＥＤサブユニットと、前記第１ＬＥＤサブユニットの下に配置される電極パッドであって、前記電極パッドのそれぞれは、前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットのうちの１つ以上に電気的に接続される前記電極パッドと、前記電極パッドに電気的に接続され、前記第１ＬＥＤサブユニットから外部に延びるリード電極とを含む。
【0015】
前記第１ＬＥＤサブユニット、前記第２ＬＥＤサブユニットおよび前記第３ＬＥＤサブユニットが独立して駆動可能であり、前記第１ＬＥＤサブユニットから生成される光は、前記第２ＬＥＤサブユニットおよび前記第３ＬＥＤサブユニットを介して前記発光デバイスの外部に放出されるように構成され、前記第２ＬＥＤサブユニットから生成される光は、前記第３ＬＥＤサブユニットを介して前記発光デバイスの外部に放出されるように構成される。
【0016】
前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットが、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ放出するように構成される第１、第２および第３ＬＥＤスタック（ＬＥＤ ｓｔａｃｋｓ）を含むことができる。
【0017】
前記リード電極が、前記第１ＬＥＤサブユニットの外側に配置されるボンディングパッドを有することができる。
【0018】
前記発光デバイスは、前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットを覆う透明部材をさらに含んでもよい。
【0019】
前記発光デバイスは、前記電極パッドおよび前記リード電極の間に介在する下部絶縁層をさらに含んでもよく、前記リード電極は、前記下部絶縁層を介して前記電極パッドに接続される。
【0020】
前記下部絶縁層は、透明絶縁層、白色絶縁層および黒色絶縁層のうちの１つ以上を含むことができる。
【0021】
前記発光デバイスは、前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットを覆う透明部材をさらに含んでもよく、前記下部絶縁層は、前記透明部材の下に配置される。
【0022】
前記透明部材の側面と前記下部絶縁層の側面は、実質的に互いに同一平面であってもよい。
【0023】
前記電極パッドが、前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットに共通に電気的に接続される共通電極パッドと、前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットにそれぞれ電気的に接続される第１、第２および第３電極パッドとを含むことができ、前記リード電極は、前記共通電極パッドに電気的に接続される共通リード電極と、前記第１、第２および第３電極パッドにそれぞれ電気的に接続される第１、第２および第３リード電極とを含むことができる。
【0024】
前記発光デバイスは、前記第１ＬＥＤサブユニットの第１導電型半導体層とオーミック接触するオーミック電極と、前記電極パッドおよび前記第１ＬＥＤサブユニットの間に介在し、前記第１ＬＥＤサブユニットとオーミック接触する第１反射電極とをさらに含んでもよく、前記第１電極パッドは、前記オーミック電極に電気的に接続され、前記共通電極パッドは、前記第１反射電極の下部部分で前記第１反射電極に電気的に接続される。
【0025】
前記第１反射電極は、前記第１ＬＥＤサブユニットの第２導電型半導体層とオーミック接触するオーミック接触層と、前記オーミック接触層を覆う反射層とを含むことができる。
【0026】
前記発光デバイスは、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し、前記第２ＬＥＤサブユニットの下部表面とオーミック接触する第２透明電極と、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、前記第３ＬＥＤサブユニットの下部表面とオーミック接触する第３透明電極と、前記第２透明電極および前記第３透明電極を前記第１反射電極に接続する共通コネクタとをさらに含んでもよく、前記共通コネクタは、前記第１反射電極の上部部分で前記第１反射電極に、そして前記第１反射電極を介して前記共通電極パッドに電気的に接続される。
【0027】
前記共通コネクタは、前記第１ＬＥＤサブユニットを貫通する第１共通コネクタと、前記第２透明電極と前記第１共通コネクタとを電気的に接続する第２共通コネクタと、前記第３透明電極と前記第２共通コネクタとを電気的に接続する第３共通コネクタとを含むことができ、前記第１共通コネクタおよび前記第２共通コネクタは、前記第２共通コネクタおよび前記第３共通コネクタをそれぞれ接続するためのパッド領域を有することができる。
【0028】
前記発光デバイスは、第１ＬＥＤサブユニットと前記第２透明電極との間に介在する第１カラーフィルタと、前記第２ＬＥＤサブユニットと前記第３透明電極との間に介在する第２カラーフィルタとをさらに含んでもよく、前記第１カラーフィルタは、前記第１ＬＥＤサブユニットで生成される光を透過させることができ、前記第２ＬＥＤサブユニットで生成される光を反射させることができ、前記第２カラーフィルタは、前記第１および第２ＬＥＤサブユニットで生成される光を透過させることができ、前記第３ＬＥＤサブユニットで生成される光を反射させることができる。
【0029】
前記発光デバイスは、前記第２ＬＥＤサブユニットと前記第２電極パッドとを電気的に接続する第２コネクタと、前記第３ＬＥＤサブユニットと前記第３電極パッドとを電気的に接続する第３コネクタとをさらに含んでもよく、前記第２コネクタは、前記第２ＬＥＤサブユニットの第１導電型半導体層に電気的に接続され、前記第３コネクタは、前記第３ＬＥＤサブユニットの第１導電型半導体層に電気的に接続される。
【0030】
前記第２コネクタおよび前記第３コネクタのうちの１つ以上が、前記第１導電型半導体層と直接接触することができる。
【0031】
前記第２コネクタは、前記第１ＬＥＤサブユニットを貫通する第２下部コネクタと、前記第２ＬＥＤサブユニットを貫通する第２上部コネクタとを含むことができ、前記第３コネクタは、前記第１ＬＥＤサブユニットを貫通する第３下部コネクタと、前記第２ＬＥＤサブユニットを貫通する第３中間コネクタと、前記第３ＬＥＤサブユニットを貫通する第３上部コネクタとを含むことができる。
【0032】
前記発光デバイスは、前記第２および第３ＬＥＤサブユニットを前記電極パッドに電気的に接続するためのコネクタをさらに含んでもよく、前記コネクタおよび前記電極パッドは、互いに異なる材料を含むことができる。
【0033】
例示的な実施例によるディスプレイ装置は、回路基板と、前記回路基板上に配列される複数の発光デバイスとを含み、前記発光デバイスのうちの１つ以上は、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る第２ＬＥＤサブユニットと、前記第２ＬＥＤサブユニット上に配置される第３ＬＥＤサブユニットと、前記第１ＬＥＤサブユニットの下に配置される電極パッドであって、前記電極パッドのそれぞれは、前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットのうちの１つ以上に電気的に接続される前記電極パッドと、前記電極パッドに電気的に接続され、前記第１ＬＥＤサブユニットから外部に延びるリード電極とを含み、前記発光デバイスの前記電極パッドは、前記回路基板に電気的に接続される。
【0034】
例示的な実施例によるディスプレイ用の発光デバイスの製造方法は、支持基板を提供するステップと、前記支持基板上に犠牲層を形成するステップと、前記犠牲層上にメンブレンを形成するステップと、前記支持基板上に分離領域を有する発光ダイオードスタック（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ ｓｔａｃｋ）を形成するが、前記発光ダイオードスタックは、第１ＬＥＤサブユニット、第２ＬＥＤサブユニットおよび第３ＬＥＤサブユニットを含むステップと、前記犠牲層を除去するステップと、前記支持基板から前記発光ダイオードスタックおよび前記メンブレンを分離するステップとを含む。
【0035】
前記発光デバイスの製造方法は、前記犠牲層を露出させる第１開口部を形成するために前記メンブレンをエッチングするステップをさらに含んでもよく、前記第１開口部は、前記メンブレンの第１部分によって離隔可能であり、前記メンブレンの前記第１部分は、前記発光ダイオードスタックの前記分離領域と重なっていてもよい。
【0036】
前記メンブレンの前記第１部分は、前記第１ＬＥＤサブユニットを前記支持基板にボンディングする前に、または前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニット内に前記分離領域を形成した後に形成される。
【0037】
前記発光ダイオードスタックは、前記第１ＬＥＤサブユニットの下に配置され、前記第１、第２および第３ＬＥＤサブユニットのうちの１つに電気的に接続される電極パッドをさらに含んでもよい。
【0038】
前記発光デバイスの製造方法は、前記支持基板から分離された前記発光ダイオードスタックの前記電極パッドの下に下部絶縁層を形成するステップと、前記下部絶縁層をパターニングして前記電極パッドを露出させる第２開口部を形成するステップと、前記第２開口部を介して前記電極パッドのそれぞれに接続されるリード電極を形成するステップとをさらに含んでもよい。
【0039】
前記第１開口部は、平面図において前記発光ダイオードスタックを実質的に取り囲むことができる。
【0040】
前記メンブレンを形成する前記ステップは、前記発光ダイオードスタックと重なる中心部分と、前記発光ダイオードスタックと重ならない外部部分とを形成するが、前記第１部分が、前記中心部分と前記外部部分との間に配置されるステップをさらに含んでもよく、前記メンブレンの前記第１部分は、前記犠牲層が除去された後に前記中心部分と前記外部部分とを接続することができる。
【0041】
前述した一般的な説明および以下の詳細な説明はすべて例示的かつ説明的なものであり、請求の範囲に記載の本発明に関するさらなる説明を提供するように意図されたものと理解すべきである。
【発明の効果】
【0042】
本発明の原理およびいくつかの例示的な実施形態により構成された発光積層構造体は、ピクセル面積の大きさを増加させることなく、各サブピクセルの発光面積を増加させることができる。
【0043】
本発明の原理およびいくつかの例示的な実施形態により構成された発光ダイオード、例えば、マイクロＬＥＤを用いる発光ダイオードおよびディスプレイは、製造における実装工程の時間を削減する単純化された構造を有する。
【0044】
本発明の原理およびいくつかの例示的な実施形態により構成された発光ダイオード、例えば、マイクロＬＥＤを用いる発光ダイオードおよびディスプレイは、発光ダイオードの電気的および光学的特性を測定するためにプローブテストが容易に行われるようにする構造を有する。
【0045】
本発明の原理およびいくつかの例示的な実施形態により構成された発光ダイオード、例えば、マイクロＬＥＤを用いる発光ダイオードおよびディスプレイは、その上部に安定して配置され、かつ、仮基板から容易に分離可能な構造を有することにより、製造生産性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【0046】
本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、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。
【図1】本発明の例示的な実施例により構成されるディスプレイ装置の概略平面図である。
【図2A】本発明の例示的な実施例により構成される発光デバイスの概略平面図である。
【図3A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図3B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図4A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図4B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図5A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図5B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図6】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図7】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図8A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図8B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図9A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図9B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図9C】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図9D】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図9E】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図10A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図10B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図11】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図12A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図12B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図13A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図13B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図14A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図14B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図15A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図15B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図16A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図16B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図17A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図17B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図18A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図18B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図19A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図19B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図20A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図20B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図21A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図21B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図22】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図23A】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図23B】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図23C】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図23D】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図23E】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図23F】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図23G】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図23H】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図23I】例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【図24A】例示的な実施例により仮支持基板を製造する方法を示す概略断面図である。
【図24B】例示的な実施例により仮支持基板を製造する方法を示す概略断面図である。
【図24C】例示的な実施例により仮支持基板を製造する方法を示す概略断面図である。
【図24D】例示的な実施例により仮支持基板を製造する方法を示す概略断面図である。
【図25A】他の例示的な実施例により仮支持基板を製造する方法を示す概略断面図である。
【図25B】他の例示的な実施例により仮支持基板を製造する方法を示す概略断面図である。
【図25C】他の例示的な実施例により仮支持基板を製造する方法を示す概略断面図である。
【図25D】他の例示的な実施例により仮支持基板を製造する方法を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0047】
以下の説明において、説明の目的のために、本発明の多様な例示的な実施例または実施形態の完全な理解を提供するために多数の特定の詳細事項が説明される。本明細書に使われる「実施例」および「実施形態」は、本明細書に開示された本発明の概念の１つ以上を利用するデバイス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、多様な例示的な実施例がこれら特定の詳細事項を利用せず、または１つ以上の等価配列体を用いて実施できることは明らかである。他の例において、公知の構造およびデバイスは、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が互いに異なっても、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、構成および特徴は、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されてもよい。
【0048】
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変化する詳細事項の例示的な特徴を提供するものと理解すべきである。そのため、別途に明示されない限り、多様な実施例の特徴部、構成要素、モジュール、層、膜、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、本発明の概念を逸脱しない限度内で異なって組み合わされ、分離され、相互入替えられ、そして／または再配列される場合がある。
【0049】
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、一般的に隣接する要素間の境界を明確化するために提供される。このように、断面ハッチングまたは陰影の有無は、明示されない限り、要素の特定の材料、材料特性、寸法、比率、例示された要素間の共通性および／または任意の他の特徴、属性、特性などに対する何らかの選好度または要求度を意味し、または示すものではない。また、添付した図面において、要素の大きさおよび相対的な大きさは、明確性および／または説明的な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つの連続して説明された工程は、実質的に同時に行われるか、または説明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。
【0050】
層のような要素が他の要素または層「上にあるか」、「それに接続される」か、「それに結合される」ものと言及された時、前記要素は、直接的に他の要素または層上にあるか、それに接続されるか、それに結合されてもよく、または介在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「上に直接あるか」、「それに直接接続されるか」または「それに直接結合される」ものと言及された時、介在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、介在要素がある状態でまたはない状態で、物理的な、電気的なおよび／または流体的な接続を指し示す場合がある。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される場合がある。例えば、Ｄ１軸、Ｄ２軸およびＤ３軸は、互いに直角であってもよく、または互いに直角でない互いに異なる方向を示してもよい。本開示の目的のために、「Ｘ、ＹおよびＺのうちの１つ以上」および「Ｘ、ＹおよびＺからなるグループより選択された１つ以上」は、Ｘのみ、Ｙのみ、Ｚのみまたは、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として解釈されてもよい。本明細書に使われる用語「および／または」は、結びつけられて記載された項目のうちの１つ以上の任意およびすべての組み合わせを含む。
【0051】
本明細書では、用語「第１」、「第２」などが多様な形態の要素を説明するために使われるが、これらの要素がこれらの用語によって限定すべきではない。これらの用語は、１つの要素を他の１つの要素と区別するために使われる。そのため、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要素と名付けられることができる。
【0052】
「下に」、「の下に」、「真下に」、「下部の」、「上に」、「上部の」、「上方に」、「より高い」（例えば、「側壁」におけるように）「側部」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、本明細書で使われる場合がある。空間的に相対的な用語は、図面に示された方位に付加して、使用、作動および／または製造中の装置の互いに異なる方位を含むように意図される。例えば、図面における装置をひっくり返すと、他の要素または特徴部「の下に」または「下に」として説明された要素は、他の要素または特徴部の「上に」置かれるであろう。そのため、「の下に」という例示的な用語は、上および下の方位をすべて含むことができる。また、装置は異なった方位に置かされてもよく（例えば、９０゜回転するか他の方位に置かれてもよく）、このように、本明細書で使われる空間的に相対的な記述はその状況に応じて解釈されてもよい。
【0053】
本明細書で使われる専門用語は、特定の実施例を説明するためのものであり、限定的ではない。本明細書で使われる単数形態は、文脈上明らかに異なって指示しない限り、複数の形態をさらに含むことを意図する。また、本明細書で使われる「備える」、「備えている」、「含む」および／または「含んでいる」という用語は、言及された特徴、整数、段階、作動、要素、構成要素および／またはそのグループの存在を明示するが、１つ以上の他の特徴、整数、段階、作動、要素、構成要素および／またはそのグループの存在または付加を排除しない。さらに、本明細書で使われる用語「実質的に」、「約」およびその他の類似する用語は、程度を示す用語ではない近似度を示す用語として使われ、このように、当該技術分野における通常の知識を有する者によって認識可能な、測定された、計算された、そして／または提供された値の固有の偏差を説明するために使われる。
【0054】
多様な例示的な実施例は、理想的な例示的な実施例および／または中間構造体の概略例示図である断面および／または分解例示図を参照して以下に説明される。このように、例えば、製造手法および／または公差の結果として例示図の形状からの変形が予想できる。そのため、本明細書に開示された例示的な実施例は、必ずしも特定の図示の領域の形状に限定されると解釈されてはならず、例えば、製造に起因して発生する形状における偏差を含むと解釈されなければならない。この方式により、図面に示された領域は本質的に概略的であってもよく、これら領域の形状はデバイスの領域の実形状を反映しなくてもよいし、このように、必ずしも限定的な意味を有するものとは意図されない。
【0055】
別途に定義されない限り、本明細書で使われる（技術的または科学的な用語を含む）すべての用語は、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通常理解されるのと同じ意味を有する。通常使われる辞書で定義されたような用語は、関連技術の事情でそれらの意味と一致する意味を有すると解釈すべきであり、本明細書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観点で解釈すべきではない。
【0056】
以下、本開示の例示的な実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。本明細書で使用されているように、例示的な実施例による発光デバイスまたは発光ダイオードは、当該技術分野で公知のように、約１０，０００μｍ２未満の表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において、マイクロＬＥＤは、特定の応用例により、約４，０００μｍ２未満または約２，５００μｍ２未満の表面積を有する場合がある。
【0057】
図１は、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。
【0058】
図１を参照すれば、例示的な実施例によるディスプレイ装置は、回路基板１０１と、その上に配置された複数の発光デバイス２００とを含む。
【0059】
回路基板１０１は、パッシブマトリクス駆動またはアクティブマトリクス駆動のための回路を含むことができる。１つの例示的な実施例において、回路基板１０１は、相互接続ラインおよび抵抗を含むことができる。他の例示的な実施例において、回路基板１０１は、相互接続ライン、トランジスタおよび抵抗を含むことができる。回路基板１０１はさらに、その上部表面上に配置され、その内部の回路への電気的な接続を許容する電極パッドを有することができる。
【0060】
発光デバイス２００は、回路基板１０１上に配列される。各発光デバイス２００は、１つのピクセルを構成することができる。発光デバイス２００は、リード電極（ｌｅａｄ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃおよび１９０ｄと、発光ダイオードスタック（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ ｓｔａｃｋ）１００と、モールディング部材とを有する。リード電極１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃおよび１９０ｄは、回路基板１０１に電気的に接続される。発光デバイス２００は、回路基板１０１上に配置され、互いに離隔する。
【0061】
発光デバイス２００のそれぞれは、発光ダイオードスタック１００を含む。各発光ダイオードスタック１００は、その下部表面上に電極パッドを有することができる。リード電極１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃおよび１９０ｄのそれぞれは、電極パッドに接続される。
【0062】
【0063】
図２Ａおよび図２Ｂを参照すれば、例示的な実施例による発光デバイス２００は、発光ダイオードスタック１００と、下部絶縁層１７７と、リード電極１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃおよび１９０ｄと、透明モールディング部材１７５とを含む。
【0064】
発光ダイオードスタック１００は、第１、第２および第３ＬＥＤスタック（ＬＥＤ ｓｔａｃｋｓ）を含むことができ、電極パッドは、第１～第３ＬＥＤスタックに電気的に接続される。図２Ｂは、２つの電極パッド５１ｃおよび５１ｄを示すが、電極パッド５１ａおよび５１ｂも、図５Ａに示すように、発光ダイオードスタック１００の下に配置される。発光ダイオードスタック１００の構造は、以下により詳細に説明する。
【0065】
モールディング部材１７５は、発光ダイオードスタック１００の側面および上部表面を覆う。モールディング部材１７５は、透明樹脂、ガラスなどで形成され、発光ダイオードスタック１００から放出される光を透過させる。
【0066】
下部絶縁層１７７は、モールディング部材１７５の下部に配置される。下部絶縁層１７７は、透明絶縁層で形成されてもよいが、本発明の概念はこれに限定されるものではない。例えば、下部絶縁層１７７は、光を反射または吸収するための白色絶縁層または黒色絶縁層を含むことができる。透明絶縁層の例は、ＳＵ８、ポリイミド、フェニレン（ｐｅｎｙｌｅｎｅ）などを含み、白色絶縁層の例は、白色ＰＳＲ（感光性レジスト）を含み、黒色絶縁層の例は、黒色エポキシを含む。
【0067】
下部絶縁層１７７は、リード電極１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃおよび１９０ｄと発光ダイオードスタック１００との間に介在し、電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄを露出させるための開口部を有する。
【0068】
リード電極１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃおよび１９０ｄは、下部絶縁層１７７の開口部を介して電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄに接続される。リード電極１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃおよび１９０ｄは、発光ダイオードスタック１００の下部領域から外部に延びる。特に、リード電極１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃおよび１９０ｄのそれぞれは、ＬＥＤスタック１００の下部領域の外部でボンディングパッドを有することができ、ボンディングパッドは、図１の回路基板１０１にボンディングできる。
【0069】
図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図６、図７、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄ、図９Ｅ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１（図１１（ａ）～図１１（ｇ））、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６Ａ、図１６Ｂ、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１８Ａ、図１８Ｂ、図１９Ａ、図１９Ｂ、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ａ、図２１Ｂ、図２２、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２３Ｃ、図２３Ｄ、図２３Ｅ、図２３Ｆ、図２３Ｇ、図２３Ｈおよび図２３Ｉは、例示的な実施例によるディスプレイ用発光デバイスを製造する方法を示す概略平面図および断面図である。
【0070】
図３Ａおよび図３Ｂを参照すれば、第１ＬＥＤスタック２３が第１基板２１上で成長する。第１基板２１は、例えば、ＧａＡｓ基板であってもよい。第１ＬＥＤスタック２３は、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体層で形成され、第１導電型半導体層２３ａ、活性層および第２導電型半導体層２３ｂを含む。第１導電型は、ｎ型であってもよいし、第２導電型は、ｐ型であってもよい。
【0071】
第２導電型半導体層２３ｂは、第１導電型半導体層２３ａを露出させるために部分的に除去される。図３Ａおよび図３Ｂは、発光デバイスの１つの単一領域を示すが、基板２１は、発光デバイスの複数の領域を含むことができ、第１導電型半導体層２３ａは、発光デバイスの各領域で露出することができる。
【0072】
その後、オーミック接触層（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ ｌａｙｅｒ）２６ａが第２導電型半導体層２３ｂ上に形成され、オーミック接触層２６ａを覆う反射層２６ｂが形成される。オーミック接触層２６ａおよび反射層２６ｂは、例えば、リフトオフ手法を用いて形成される。第１反射電極２６がオーミック接触層２６ａおよび反射層２６ｂによって形成される。
【0073】
もう一つの例示的な実施例において、開口部を有する絶縁層が形成され、オーミック接触層２６ａが絶縁層の開口部内に形成され、オーミック接触層２６ａおよび絶縁層２５を覆う反射層２６ｂが形成される。
【0074】
オーミック接触層２６ａは、例えば、Ａｕ－Ｔｅ合金またはＡｕ－Ｇｅ合金で形成される。反射層２６ｂは、Ａｌ、ＡｇまたはＡｕのような反射性金属層を含むことができる。また、反射層２６ｂは、反射性金属層の接着力を向上させるために、反射性金属層の上部および下部表面上でＴｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｒなどの接着性金属層を含むことができる。例示的な実施例において、Ａｕは、赤色光に対する高い反射率および青色および緑色光に対する低い反射率によって、第１ＬＥＤスタック２３内に形成される反射層２６ｂとして使用できる。反射層２６ｂは、オーミック接触層２６ａより大きい面積を占め、発光デバイスの面積の５０％以上を覆うことができる。いくつかの例示的な実施例において、反射層２６ｂは、発光効率を向上させるために大部分の面積を覆うことができる。
【0075】
第１反射電極２６は、図示のように、発光デバイスの１つの単一の長方形領域から３つの角部分が除去された形状を有することができる。オーミック接触層２６ａは、残る１つの角部分に部分的に配置される。しかし、本発明の概念はこれに限定されるものではなく、オーミック接触層２６ａは、発光デバイスの領域にわたって広く分布できる。
【0076】
【0077】
オーミック電極２８が露出した第１導電型半導体層２３ａ上に形成される。オーミック電極２８は、第１導電型半導体層２３ａとオーミック接触し、第２導電型半導体層２３ｂから絶縁される。１つの単一のオーミック電極２８を図３Ａおよび図３Ｂに示すが、複数のオーミック電極２８が発光デバイスの複数の領域で基板２１上に形成される。オーミック電極２８は、例えば、Ａｕ－Ｔｅ合金、Ａｕ－Ｇｅ合金などで形成される。
【0078】
図４Ａおよび図４Ｂを参照すれば、絶縁層２９は、第１反射電極２６およびオーミック電極２８上に形成される。絶縁層２９は、オーミック電極２８および第１反射電極２６のそれぞれを露出させるための開口部２９ａおよび２９ｄと、第１ＬＥＤスタック２３を露出させるための開口部２９ｂおよび２９ｃとを有する。絶縁層２９は、例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳＯＧなどで形成されるが、本発明の概念はこれに限定されるものではなく、光透過性または不透明材料を含むことができる。開口部２９ａ、２９ｂ、２９ｃおよび２９ｄは、発光デバイスの各領域の４つの角に隣接して配置される。
【0079】
第１ＬＥＤスタックの第２導電型半導体層２３ｂは、開口部２９ｂおよび２９ｃを介して露出するが、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２導電型半導体層２３ｂは、予め部分的に除去可能であり、したがって、第１導電型半導体層２３ａが開口部２９ｂおよび２９ｃを介して露出してもよい。もう一つの例として、接続パッドが第１ＬＥＤスタック２３上に形成され、接続パッドは、開口部２９ｂおよび２９ｃを介して露出してもよい。接続パッドは、オーミック電極２８または第１反射電極２６が形成される時に併せて形成されてもよい。
【0080】
図５Ａおよび図５Ｂを参照すれば、電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄが第１ＬＥＤスタック２３上に形成される。電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄは、絶縁層２９上に形成される。以下、電極パッド５１ａ、５１ｂおよび５１ｃは、第１、第２および第３電極パッドとそれぞれ称され、電極パッド５１ｄは、共通電極パッドと称される。
【0081】
第１電極パッド５１ｄは、開口部２９ａを介してオーミック電極２８に接続され、第２および第３電極パッド５１ｂおよび５１ｃは、開口部２９ｂおよび２９ｃを介して露出する第１ＬＥＤスタック２３に接続される。共通電極パッド５１ｄは、開口部２９ｄを介して第１反射電極２６に接続される。
【0082】
図６を参照すれば、第２ＬＥＤスタック３３が第２基板３１上で成長し、第２透明電極３５が第２ＬＥＤスタック３３上に形成される。第２ＬＥＤスタック３３は、窒化ガリウム半導体層で形成され、第１導電型半導体層３３ａ、活性層および第２導電型半導体層３３ｂを含むことができる。活性層は、ＧａＩｎＮ井戸層を含むことができる。第１導電型は、ｎ型であってもよく、第２導電型は、ｐ型であってもよい。
【0083】
第２基板３１は、窒化ガリウム系半導体層を成長させることができるという点から、第１基板２１とは異なる。第２ＬＥＤスタック３３のＧａＩｎＮ井戸層の組成は、例えば、緑色光を放出するように決定できる。第２透明電極３５は、第２導電型半導体層３３ｂとオーミック接触する。
【0084】
第２透明電極３５は、例えば、赤色光を透過させる金属層または導電性酸化膜で形成される。いくつかの例示的な実施例において、第２透明電極３５は、緑色光も透過させることができる。
【0085】
第１カラーフィルタ３７が第２透明電極３５上に形成される。第１カラーフィルタ３７は、第１ＬＥＤスタック２３で生成された光を透過させ、第２ＬＥＤスタック３３で生成された光を反射させる。第１カラーフィルタ３７は、低周波領域、例えば、長波長領域のみを通過させるための低域通過フィルタ、所定の波長帯域のみを通過させるための帯域通過フィルタ、または所定の波長帯域のみを遮断するための帯域除去フィルタであってもよい。特に、第１カラーフィルタ３７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り形成できる。例えば、ＴｉＯ２およびＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５およびＳｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５およびＳｉＯ２、ＨｆＯ２およびＳｉＯ２またはＺｒＯ２およびＳｉＯ２が交互に積層される。特に、第１カラーフィルタ３７は、分布ブラッグ反射器（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ：ＤＢＲ）を含むことができる。分布ブラッグ反射器の遮断帯域は、ＴｉＯ２およびＳｉＯ２の厚さを調節することにより制御できる。低域通過フィルタおよび帯域通過フィルタも、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り形成できる。
【0086】
図７を参照すれば、第３ＬＥＤスタック４３が第３基板４１上で成長し、第３透明電極４５および第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、窒化ガリウム半導体層で形成され、第１導電型半導体層４３ａ、活性層および第２導電型半導体層４３ｂを含む。活性層は、ＧａＩｎＮ井戸層を含むことができる。第１導電型は、ｎ型であってもよく、第２導電型は、ｐ型であってもよい。
【0087】
第３基板４１は、窒化ガリウム系半導体層を成長させることができるという点から、第１基板２１とは異なる。第３ＬＥＤスタック４３のＧａＩｎＮの組成は、例えば、青色光を放出するように決定できる。第３透明電極４５は、第２導電型半導体層４３ｂとオーミック接触する。
【0088】
第３透明電極４５は、例えば、赤色光および緑色光を透過させる金属層または導電性酸化膜で形成される。第２および第３透明電極３５および４５のために使用される導電性酸化膜の例は、ＳｎＯ２、ＩｎＯ２、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＩＺＯなどを含む。
【0089】
第２カラーフィルタ４７は、第１および第２ＬＥＤスタック２３および３３内で生成された光を透過させ、第３ＬＥＤスタック４３内で生成された光を反射させる。第２カラーフィルタ４７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り形成できる。例えば、第２カラーフィルタ４７は、ＴｉＯ２とＳｉＯ２を交互に積層することにより形成できる。特に、第２カラーフィルタ４７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の遮断帯域は、ＴｉＯ２およびＳｉＯ２の厚さを調節することにより制御できる。低域通過フィルタおよび帯域通過フィルタも、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り形成できる。
【0090】
図８Ａおよび図８Ｂを参照すれば、第１～第３ＬＥＤスタック２３、３３および４３を支持するための仮支持基板１５１が設けられる。仮支持基板１５１は、その表面上にアンカー（ａｎｃｈｏｒ）１５１ａを有することができ、保護層１５３、犠牲層１５５およびメンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）１５７を含むことができる。
【0091】
【0092】
図９Ａを参照すれば、アンカー１５１ａは、例えば、シリコンで形成できる仮支持基板１５１の表面をエッチングすることにより形成される。アンカー１５１ａは、実質的にメッシュ状に形成されてもよいが、本発明の概念はこれに限定されるものではなく、アンカー１５１ａは、多様な形状に形成可能である。
【0093】
図９Ｂを参照すれば、保護層１５３は、仮支持基板１５１の表面上に形成される。保護層１５３は、仮支持基板１５１の表面を覆う。保護層１５３は、その上部に形成される犠牲層１５５がエッチング液（ｅｔｃｈａｎｔ）によってエッチングされる時、基板１５１の表面がエッチングされるのを防止することができる。このように、保護層１５３は、犠牲層１５５のエッチング液に耐性のある材料層で形成される。
【0094】
図９Ｃを参照すれば、犠牲層１５５は、保護層１５３上に形成され、アンカー１５１ａが露出するまで平坦化される。したがって、犠牲層１５５は、アンカー１５１ａによって取り囲まれた、限られた領域内に配置される。犠牲層１５５は、例えば、ポリシリコン、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、ポリマー、Ｔｉ、Ｔａなどで形成される。
【0095】
図９Ｄを参照すれば、アンカー１５１ａおよび犠牲層１５５を覆うメンブレン１５７が形成される。
【0096】
図９Ｅを参照すれば、犠牲層１５５を露出させる開口部１５７ｂがメンブレン１５７をパターニングすることにより形成される。この場合、メンブレン１５７の形状は、アンカー１５１ａによって保持される。
【0097】
【0098】
【0099】
メンブレン１５７内に形成された開口部１５７ｂは、エッチング液が犠牲層１５５を除去するために提供可能な通路として機能することができる。この場合、メンブレン１５７がエッチング液に対して耐性を有するので、メンブレン１５７は、犠牲層１５５を除去する工程の間にその形状を保持することができる。例えば、犠牲層１５５がポリシリコンを含む場合、ＳＦ６またはＸｅＦ２がエッチング液として使用可能であり、メンブレン１５７は、ＳｉＯ２またはＳｉＮｘで形成されてもよい。他の例として、犠牲層１５５がＳｉＯ２で形成される場合、エッチング液は、ＨＦを含むことができ、メンブレン１５７は、ＳｉまたはＳｉＮｘで形成されてもよい。また、犠牲層１５５がＳｉＮｘで形成される場合、エッチング液は、Ｈ２ＰＯ４を含むことができ、メンブレン１５７は、ＳｉＯ２またはＳｉで形成されてもよい。一方、犠牲層１５５がポリマーで形成される場合、エッチング液は、Ｏ２またはＦ２を含むことができ、メンブレン１５７は、Ｓｉ、ＳｉＯ２またはＳｉＮｘで形成されてもよい。さらに、犠牲層１５５がＴｉまたはＴａで形成される場合、エッチング液は、ＳＦ６を含むことができ、メンブレン１５７は、Ｓｉ、ＳｉＯ２またはＳｉＮｘで形成されてもよい。
【0100】
図示の例示的な実施例において、ヒューズ１５７ａが仮支持基板１５１上に形成されると説明したが、いくつかの例示的な実施例において、ヒューズ１５７ａは、第１～第３ＬＥＤスタック２３、３３および４３をボンディングした後に形成されてもよい。
【0101】
以下、仮支持基板１５１上に第１～第３ＬＥＤスタック２３、３３および４３をボンディングすることにより、発光ダイオードスタック１００を形成する方法を説明する。
【0102】
図１２Ａおよび図１２Ｂを参照すれば、第１ＬＥＤスタックは、図５Ａおよび図５Ｂに示す電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄを仮支持基板１５１にボンディングすることにより、仮支持基板１５１に結合される。電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄは、第１ボンディング層５３を介して仮支持基板１５１にボンディングされる。第１ボンディング層５３は、透明有機材料層または透明無機材料層で形成される。有機材料層の例は、ＳＵ８、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙ ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：ＰＭＭＡ）、ポリイミド、パリレン（ｐａｒｙｌｅｎｅ）、ベンゾシクロブテン（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ：ＢＣＢ）などを含む。無機材料層の例は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘなどを含む。有機材料層は、高真空および高圧でボンディングできる。無機材料層の表面は、例えば、化学機械研磨工程により平坦化されてその表面エネルギーがプラズマなどを用いて制御可能であり、高真空でボンディングできる。
【0103】
例えば、ボンディング材料層は、仮支持基板１５１および電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄ上にそれぞれ配置され、互いに組み合わされて第１ボンディング層５３を形成することができる。
【0104】
次いで、基板２１が第１ＬＥＤスタック２３から除去される。基板２１は、例えば、化学的エッチングにより第１ＬＥＤスタック２３から除去可能である。したがって、第１導電型半導体層２３ａが露出する。いくつかの例示的な実施例において、露出した第１導電型半導体層２３ａは、光抽出効率を向上させるために表面テクスチャリング（ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ）が施される。
【0105】
図１３Ａおよび図１３Ｂを参照すれば、ホールＬ１Ｈ２、Ｌ１Ｈ３およびＬ１Ｈ４が第１ＬＥＤスタック２３をパターニングすることにより形成される。ホールＬ１Ｈ２およびホールＬ１Ｈ３は、電極パッド５１ｂおよび５１ｃをそれぞれ露出させ、ホールＬ１Ｈ４は、第１反射電極２６を露出させる。ホールＬ１Ｈ２およびＬ１Ｈ３が電極パッド５１ｂおよび５１ｃを露出させるものとして示されているが、いくつかの例示的な実施例では、ホールＬ１Ｈ２およびＬ１Ｈ３は、接続パッドが電極パッド上に配置される時、接続パッドを露出させることができる。図１３Ａおよび図１３Ｂは、オーミック接触層２６ａがホールＬ１Ｈ４を介して露出できることを示すが、いくつかの例示的な実施例において、反射層２６ｂは、ホールＬ１Ｈ４によって露出していてもよい。
【0106】
一方、図１３Ａに示すように、オーミック電極２８の上部に配置された第１ＬＥＤスタック２３の一部分は元どおりに保持され、そのため、オーミック電極２８は埋め込まれて露出しない。第１ＬＥＤスタック２３はさらに、第１ＬＥＤスタック２３をパターニングする間に発光デバイス分離領域Ｌ１＿ＩＳＯ内で除去可能であり、そのため、絶縁層２９または第１ボンディング層５３を露出することができる。いくつかの例示的な実施例において、絶縁層２９および第１ボンディング層５３は、発光デバイス分離領域Ｌ１＿ＩＳＯ内で除去可能である。
【0107】
図１４Ａおよび図１４Ｂを参照すれば、ホールＬ１Ｈ２、Ｌ１Ｈ３およびＬ１Ｈ４の側壁を覆い、第１導電型半導体層２３ａの上部表面を少なくとも部分的に覆う絶縁層６１が形成される。絶縁層６１は、ＳｉＯ２などで形成される。絶縁層６１は、ホールのそれぞれにおいて第１反射電極２６、第２電極パッド５１ｂおよび第３電極パッド５１ｃを露出させる。
【0108】
その後、コネクタ６８ｂ、６８ｃおよび６８ｄが各ホールＬ１Ｈ２、Ｌ１Ｈ３およびＬ１Ｈ４内にそれぞれ形成される。以下、コネクタ６８ｂ、６８ｃおよび６８ｄは、それぞれ第２－１コネクタ、第３－１コネクタおよび第１共通コネクタとも称される。
【0109】
コネクタ６８ｂ、６８ｃおよび６８ｄは、第２電極パッド５１ｂ、第３電極パッド５１ｃおよび共通電極パッド５１ｄにそれぞれ電気的に接続される。例えば、第２－１コネクタ６８ｂは、第２電極パッド５１ｂに直接接続され、第３－１コネクタ６８ｃは、第３電極パッド５１ｃに直接接続され、共通電極パッド６８ｄは、第１反射電極２６に直接接続される。コネクタ６８ｂ、６８ｃおよび６８ｄのそれぞれは、第１ＬＥＤスタック２３を貫通するように形成できる。
【0110】
コネクタ６８ｂ、６８ｃおよび６８ｄは、第１ＬＥＤスタック２３上にパッド領域を有することができる。しかし、コネクタ６８ｂ、６８ｃおよび６８ｄは、絶縁層６１によって第１導電型半導体層２３ａから絶縁される。
【0111】
図１５Ａおよび図１５Ｂを参照すれば、図６に示す第２ＬＥＤスタック３３が第１ＬＥＤスタック２３上にボンディングされる。ボンディング材料層が第１ＬＥＤスタック２３および第１カラーフィルタ３７のそれぞれの上に形成され、ボンディング材料層を互いに向かい合うように結合することにより第２ボンディング層５５が形成される。第２ボンディング層５５はさらに、コネクタ６８ｂ、６８ｃおよび６８ｄと接触することができる。第２ボンディング層５５は、第１ボンディング層５３と実質的に同一の材料を含むことができる。
【0112】
その後、レーザリフトオフまたは化学的リフトオフのような手法を用いて第２基板３１が第２ＬＥＤスタック３３から除去される。したがって、第２ＬＥＤスタック３３の第１導電型半導体層３３ａが露出する。露出した第１導電型半導体層３３ａは、粗い表面を形成するために表面テクスチャリングが施される。
【0113】
図１６Ａおよび図１６Ｂを参照すれば、ホールＬ２Ｈ２、Ｌ２Ｈ３およびＬ２Ｈ４が第２ＬＥＤスタック３３を介して形成される。ホールＬ２Ｈ２、Ｌ２Ｈ３およびＬ２Ｈ４は、第２ＬＥＤスタック３３、第２透明電極３５、第１カラーフィルタ３７および第２ボンディング層５５を貫通できる。コネクタ６８ｂ、６８ｃおよび６８ｄは、ホールＬ２Ｈ２、Ｌ２Ｈ３およびＬ２Ｈ４によって露出する。また、ホールＬ２Ｈ４は、第２透明電極３５の上部表面を部分的に露出させてもよい。
【0114】
第２ＬＥＤスタック３３の一部分が発光デバイス分離領域Ｌ２＿ＩＳＯ内で除去可能であり、そのため、第２ボンディング層５５の上部表面が発光デバイス分離領域Ｌ２＿ＩＳＯ内で露出してもよい。
【0115】
【0116】
その後、コネクタ７８ｂ、７８ｃおよび７８ｄがホールＬ２Ｈ２、Ｌ２Ｈ３およびＬ２Ｈ４内に形成される。以下、コネクタ７８ｂは第２－２コネクタとも、コネクタ７８ｃは第３－２コネクタとも、そしてコネクタ７８ｄは第２共通コネクタとも称される。これらのコネクタ７８ｂ、７８ｃおよび７８ｄは、第２ＬＥＤスタック３３を貫通するように形成できる。
【0117】
第２－２コネクタ７８ｂは、第１導電型半導体層３３ａを第２－１コネクタ６８ｂに電気的に接続する。図示のように、第２－２コネクタ７８ｂは、第１導電型半導体層３３ａの上部表面に接続される。このために、絶縁層７１は、第１導電型半導体層３３ａの上部表面を露出させる。また、第２－２コネクタ７８ｂは、第２－１コネクタ６８ｂのパッド領域に接続される。第３－２コネクタ７８ｃは、第３－１コネクタ６８ｃ、特に、第３－１コネクタ６８ｃのパッド領域に接続される。第３－２コネクタ７８ｃは、絶縁層７１によって第２ＬＥＤスタック３３から絶縁される。
【0118】
第２共通コネクタ７８ｄは、第１共通コネクタ６８ｄに接続され、また、第２透明電極３５に接続され、第２導電型半導体層３３ｂに電気的に接続される。第２共通コネクタ７８ｄは、第１共通コネクタ６８ｄのパッド領域に接続される。しかし、第２共通コネクタ７８ｄは、絶縁層７１によって第１導電型半導体層３３ａから絶縁される。
【0119】
第３－２コネクタ７８ｃおよび第２共通コネクタ７８ｄのそれぞれは、上端部でパッド領域を有することができる。
【0120】
図１８Ａおよび図１８Ｂを参照すれば、図７に示す第３ＬＥＤスタック４３は、第２ＬＥＤスタック３３上にボンディングされる。コネクタ７８ｂ、７８ｃおよび７８ｄが上部に形成された第２ＬＥＤスタック３３上にボンディング材料層が形成され、ボンディング材料層が第２カラーフィルタ４７上に形成され、その後、これら２つのボンディング材料層がともに組み合わされて第３ボンディング層５７を形成することができる。第３ボンディング層５７は、第１ボンディング層５３と実質的に同一の材料を含むことができる。
【0121】
第３基板４１がレーザリフトオフまたは化学的リフトオフのような手法を用いて第３ＬＥＤスタック４３から除去される。したがって、第１導電型半導体層４３ａが露出し、露出した第１導電型半導体層４３ａは、粗い表面を形成するために表面テクスチャリングが施される。
【0122】
図示のように、第３ボンディング層５７は、第２ＬＥＤスタック３３の上部表面および側面と接触することができる。
【0123】
図１９Ａおよび図１９Ｂを参照すれば、第３ＬＥＤスタック４３を貫通するホールＬ３Ｈ３およびＬ３Ｈ４が、コネクタ７８ｃおよび７８ｄを露出させるように形成される。ホールＬ３Ｈ３、Ｌ３Ｈ４は、第３ＬＥＤスタック４３、第３透明電極４５、第２カラーフィルタ４７および第３ボンディング層５７を貫通してもよい。コネクタ７８ｃは、ホールＬ３Ｈ３によって露出され、コネクタ７８ｄは、ホールＬ３Ｈ４によって露出する。また、第３透明電極４５の上部表面がホールＬ３Ｈ４によって部分的に露出する。一方、コネクタ７８ｂは、第３ＬＥＤスタック４３で覆われる。
【0124】
第３ＬＥＤスタック４３、第３透明電極４５および第２カラーフィルタ４７の一部は発光デバイス分離領域で除去可能であり、第３ボンディング層５７が露出してもよい。
【0125】
【0126】
その後、コネクタ８８ｃおよび８８ｄが形成される。以下、コネクタ８８ｃおよび８８ｄは、それぞれ第３－３コネクタおよび第３共通コネクタとも称される。第３－３コネクタ８８ｃは、第１導電型半導体層４３ａを第３－２コネクタ７８ｃに接続する。第３－３コネクタ８８ｃは、第１導電型半導体層４３ａの上部表面に接続され、第３－２コネクタ７８ｃのパッド領域に接続される。
【0127】
第３共通コネクタ８８ｄは、第３透明電極４５および同時に第２共通コネクタ７８ｄに接続される。したがって、第３ＬＥＤスタック４３の第２導電型半導体層４３ｂが共通電極パッド５１ｄに電気的に接続される。第３共通コネクタ８８ｄは、絶縁層８１によって第１導電型半導体層４３ａから絶縁される。
【0128】
図２１Ａおよび図２１Ｂを参照すれば、第３ボンディング層５７、第２ボンディング層５５、絶縁層２９および第１ボンディング層５３の部分が発光デバイス分離領域内で順次に除去され、仮支持基板１５１上のメンブレン１５７が露出する。露出したメンブレン１５７は、犠牲層１５５を露出させる開口部１５７ｂを有してもよく、ヒューズ１５７ａは、アンカー１５１ａを用いてメンブレン１５７を保持させるように形成されてもよい。メンブレン１５７が仮支持基板１５１上でパターニングされない場合、開口部１５７ｂおよびヒューズ１５７ａは、ボンディング層が発光デバイス分離領域で除去された後、メンブレン１５７をパターニングすることにより形成することができる。
【0129】
その後、メンブレン１５７の開口部１５７ｂを介して露出する犠牲層１５５が除去される。特に、犠牲層１５５は、エッチング溶液を用いて除去されてもよく、犠牲層１５５はアンカー１５１ａによって取り囲まれた領域内で除去され、メンブレン１５７は、アンカー１５１ａに取り付けられ、アンカー１５１ａによって支持される。
【0130】
図２２に示すように、複数の発光ダイオードスタック１００が仮支持基板１５１上に配列され、メンブレン１５７上に取り付けられることにより保持される。
【0131】
以下、仮支持基板１５１上に配置された発光ダイオードスタック１００を用いて発光デバイス２００を製造する方法を説明する。
【0132】
図２３Ａおよび図２３Ｂを参照すれば、一定の間隔で配列された発光ダイオードスタック１００が仮支持基板１５１から分離されて、ピッカー（ｐｉｃｋｅｒ）１６１を用いてモールディング基板１７１に搬送される。接着層１７３がモールディング基板１７１の表面上に配置され、発光ダイオードスタック１００は接着層１７３に取り付けられることができる。
【0133】
発光ダイオードスタック１００の下部表面上に配置された電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄが第１ボンディング層５３で覆われ、発光ダイオードスタック１００は、第１ボンディング層５３がメンブレン１５７で覆われた状態で、モールディング基板１７１に取り付けられることができる。
【0134】
この方式により、発光ダイオードスタック１００は、仮支持基板１５１上に配置された発光ダイオードスタック１００の間隔より比較的大きな間隔でモールディング基板１７１上に形成される。
【0135】
その後、図２３Ｃを参照すれば、モールディング部材１７５がモールディング基板１７１上に形成される。モールディング部材１７５は、発光ダイオードスタック１００を覆ってモールディングする。モールディング部材１７５は、第１～第３ＬＥＤスタック２３、３３および４３から放出される光を透過させる。
【0136】
図２３Ｄおよび図２３Ｅを参照すれば、キャリア基板１８１がモールディング部材１７５上に取り付けられ、モールディング基板１７１は除去される。したがって、発光ダイオードスタック１００は、電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄがその上部に配置された状態で、キャリア基板１８１上に配置される。接着層１８３がキャリア基板１８１の表面上に配置され、モールディング部材１７５は接着層１８３に取り付けられることができる。
【0137】
次いで、図２３Ｆを参照すれば、電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄが露出する。電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄ上に配置された第１ボンディング層５３およびモールディング部材１７５が研磨などによって除去されて、電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄが露出してもよい。
【0138】
その後、図２３Ｇを参照すれば、下部絶縁層１７７が形成される。下部絶縁層１７７は、電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄを露出させるための開口部を有するようにパターニングが施される。下部絶縁層１７７は、透明な絶縁層で形成されてもよいが、本発明の概念はこれに限定されるものではなく、下部絶縁層１７７は、白色または黒色絶縁層であってもよい。透明絶縁層の例は、ＳＵ８、ポリイミド、フェニレンなどを含み、白色絶縁層の例は、白色ＰＳＲ（感光性レジスト）を含み、黒色絶縁層の例は、黒色エポキシを含む。
【0139】
図２３Ｈを参照すれば、リード電極１９０が形成される。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、リード電極１９０は、電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄにそれぞれ接続される、第１～第３リード電極１９０ａ、１９０ｂおよび１９０ｃと、共通リード電極１９０ｄとを含むことができる。
【0140】
その後、図２３Ｉを参照すれば、モールディング部材１７５が下部絶縁層１７７とともにダイシングされて（ｄｉｃｅｄ）、個別の発光デバイスに分離される。したがって、図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明した発光デバイス２００が提供される。この段階（ｓｔａｇｅ）で、リード電極１９０を用いてプローブテストが行われて各発光デバイス２００の不良の有無を判断することができ、良質の発光デバイス２００が選択可能である。
【0141】
一方、いくつかの例示的な実施例において、反射層または遮光層がモールディング部材１７５の側壁を覆うように形成される。
【0142】
例示的な実施例により、発光デバイス２００は、各ＬＥＤスタックのアノードが共通に電気的に接続され、各ＬＥＤスタックのカソードが独立して接続された第１～第３ＬＥＤスタック２３、３３および４３を含むことができる。しかし、本発明の概念はこれに限定されるものではなく、第１～第３ＬＥＤスタック２３、３３および４３のアノードが電極パッドに独立して接続され、そのカソードは共通に電気的に接続される。
【0143】
発光デバイス１００は、第１～第３ＬＥＤスタック２３、３３および４３から赤色、緑色および青色光を放出することができ、そのため、ディスプレイ装置において１つのピクセルとして使用できる。例示的な実施例によるディスプレイ装置は、回路基板１０１上に複数の発光デバイス２００を含むことができる。発光デバイス２００が第１～第３ＬＥＤスタック２３、３３および４３を含むので、１つのピクセル内のサブピクセルの面積を増加することができる。また、第１～第３ＬＥＤスタック２３、３３および４３が１つの発光デバイス２００を実装することにより実装されるので、実装工程の数が著しく減少できる。
【0144】
例示的な実施例により、回路基板１０１上に実装される発光デバイス２００は、パッシブマトリクス方法またはアクティブマトリクス方法によって駆動できる。
【0145】
例示的な実施例によれば、発光デバイス２００は、上記と異なる多様な方式で製造できる。また、仮支持基板１５１は、図９Ａ～図９Ｅを参照して説明したものと異なって形成されてもよい。仮支持基板１５１は、ガラス基板またはサファイア基板を用いて形成されてもよい。
【0146】
【0147】
図２４Ａを参照すれば、基板２５１の表面が部分的にエッチングされてアンカー２５１ａを形成する。アンカー２５１ａは、図９Ａを参照して説明したアンカー１５１ａと実質的に類似し、そのため、重複を避けるためにその詳細な説明は省略する。
【0148】
その後、図２４Ｂを参照すれば、犠牲層１５５が形成される。基板２５１の表面を覆う犠牲層が蒸着され、アンカー２５１ａの表面を露出させるように平坦化されることにより、犠牲層１５５がアンカー２５１ａによって取り囲まれた、限られた領域内に配置される。
【0149】
図示の例示的な実施例において、ガラス基板が犠牲層１５５に比べて相対的に大きなエッチング選択比を有するので、保護層１５３は省略可能である。
【0150】
その後、図２４Ｃおよび図２４Ｄを参照すれば、犠牲層１５５およびアンカー２５１ａを覆うメンブレン１５７が形成され、メンブレン１５７は、パターニングが施されて開口部１５７ｂおよびヒューズ１５７ａを形成することができる。
【0151】
【0152】
図２５Ａを参照すれば、犠牲層３５５が基板３５１上に形成される。サファイア基板をパターニングしてアンカーを形成することは一般的に困難なため、例示的な実施例において、サファイア基板をパターニングするステップは省略可能である。
【0153】
その後、図２５Ｂを参照すれば、犠牲層３５５が基板３５１の表面を露出させるためにパターニングが施される。露出した基板３５１の表面は、アンカー３５１ａとして機能することができる。したがって、露出した表面は、図９に示すようなアンカー１５１ａの形状を有することができ、犠牲層３５５は、アンカー３５１ａによって取り囲まれる。
【0154】
図２５Ｃを参照すれば、メンブレン３５７が犠牲層３５５上に形成される。メンブレン３５７は、犠牲層３５５およびアンカー３５１ａを覆い、アンカー３５１ａに取り付けられる。
【0155】
その後、図２５Ｄを参照すれば、開口部３５７ｂを形成するためにメンブレン３５７のパターニングが施され、ヒューズが開口部３５７ｂの間に形成される。
【0156】
仮支持基板３５１が仮支持基板１５１の代わりに使用可能であり、発光デバイス２００は、実質的に同一の工程により製造できる。
【0157】
例示的な実施例による発光デバイス２００において、第１～第３ＬＥＤスタック２３、３３および４３は、電極パッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄにより近く配置されてより長い波長の光を放出することができる。例えば、第１ＬＥＤスタック２３は、赤色光を放出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、緑色光を放出する無機発光ダイオードであってもよいし、第３ＬＥＤスタック４３は、青色光を放出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系井戸層を含むことができ、第２ＬＥＤスタック３３および第３ＬＥＤスタック４３は、ＧａＩｎＮ系井戸層を含むことができる。
【0158】
第１ＬＥＤスタック２３が第２および第３ＬＥＤスタック３３および４３より長い波長を有する光を放出できるので、第１ＬＥＤスタック２３で生成される光は、第２および第３ＬＥＤスタック３３および４３および基板４１を介して外部に放出できる。また、第２ＬＥＤスタック３３が第３ＬＥＤスタック４３より長い波長を有する光を放出可能なため、第２ＬＥＤスタック３３で生成される光は、第３ＬＥＤスタック４３および基板４１を介して外部に放出できる。しかし、本発明の概念はこれに限定されるものではない。発光デバイスは、当該技術分野で公知のように、約１０，０００μｍ２未満、または他の例示的な実施例において約４，０００μｍ２または２，５００μｍ２未満の表面積を有するマイクロＬＥＤを含む時、マイクロＬＥＤの小さなフォームファクタ（ｆｏｒｍ ｆａｃｔｏｒ）によって、作動に不利な影響を及ぼすことなく、第１ＬＥＤスタック２３は、赤色、緑色および青色光のうちのいずれか１つを放出することができ、第２および第３ＬＥＤスタック３３および４３は、赤色、緑色および青色光のうちの互いに異なる１つを放出することができる。
【0159】
一方、第１ＬＥＤスタック２３、第２ＬＥＤスタック３３および第３ＬＥＤスタック４３は、光抽出効率を向上させるために表面テクスチャリングが施される第１導電型半導体層２３ａ、３３ａおよび４３ａを有することができる。しかし、第２ＬＥＤスタック３３が緑色光を放出する時、緑色光が赤色光または青色光より高い可視性を有するため、第２ＬＥＤスタック３３の発光効率よりは、第１ＬＥＤスタック２３および第３ＬＥＤスタック４３の発光効率を増加させることが好ましいことがある。したがって、赤色光、緑色光および青色光の明るさを互いに実質的に均一に調節するために、第２ＬＥＤスタック３３が表面テクスチャリングなしにまたは小さい程度の表面テクスチャリングで用いられている間、第１ＬＥＤスタック２３および第３ＬＥＤスタック４３に表面テクスチャリングが適用されて光抽出効率を向上させることができる。
【0160】
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このような説明から明らかである。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、当該技術分野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配列体に限定される。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図9E】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18A】
【図18B】
【図19A】
【図19B】
【図20A】
【図20B】
【図21A】
【図21B】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図23C】
【図23D】
【図23E】
【図23F】
【図23G】
【図23H】
【図23I】
【図24A】
【図24B】
【図24C】
【図24D】
【図25A】
【図25B】
【図25C】
【図25D】