特許 7459358 垂直型ＬＥＤ画素パッケージのコモンカソード構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-22

(45)【発行日】2024-04-01

(54)【発明の名称】垂直型ＬＥＤ画素パッケージのコモンカソード構造

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/62 20100101AFI20240325BHJP

   G09F 9/33 20060101ALI20240325BHJP

【ＦＩ】

H01L33/62

G09F9/33

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023121718

(22)【出願日】2023-07-26

【審査請求日】2023-07-26

(73)【特許権者】

【識別番号】511207730

【氏名又は名称】聯嘉光電股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】陳 復邦

(72)【発明者】

【氏名】潘 昶宏

(72)【発明者】

【氏名】蔡 増光

(72)【発明者】

【氏名】黄 國欣

【審査官】下村 一石

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－１４９７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９２７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１５０８２５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／００－３３／６４

Ｇ０９Ｆ ９／３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パッケージングキャリアであって、複数のアノードと、１つのコモンカソードとを備え、且つ前記複数のアノード、前記コモンカソードは、それぞれ、前記パッケージングキャリアを貫通しているパッケージングキャリアと、
複数の垂直型発光ダイオードチップであって、前記パッケージングキャリアに設けられ、且つ前記複数の垂直型発光ダイオードチップは、それぞれ、導電性キャリアと、前記導電性キャリアに固定される垂直型発光ダイオード構造と、前記垂直型発光ダイオード構造の上方に電気的に接続されるＮ電極と、前記導電性キャリアの下方に電気的に接続されるＰ電極とを含み、前記複数のアノードは、それぞれ、前記複数の垂直型発光ダイオードチップの前記Ｐ電極に対応し且つ電気的に接続される複数の垂直型発光ダイオードチップと、
導電性柱体であって、前記パッケージングキャリアに設けられ且つ前記コモンカソードに電気的に接続され、前記複数の垂直型発光ダイオードチップの前記Ｎ電極は、前記導電性柱体の上接触面と共通の平面を備える導電性柱体と、
絶縁隔離支持体であって、前記パッケージングキャリアに設けられ且つ前記導電性柱体と前記複数の垂直型発光ダイオードチップとの間に充填され、且つ前記共通の平面と面一になるよう満たし、また、前記絶縁隔離支持体は前記複数の垂直型発光ダイオードチップの側壁を覆う絶縁隔離支持体と、
前記複数の垂直型発光ダイオードチップのＮ電極、前記導電性柱体及び前記絶縁隔離支持体に形成され且つ前記導電性柱体と前記複数の垂直型発光ダイオードチップのＮ電極とを導通させるカソードコモン金属薄膜層とを含むことを特徴とする垂直型発光ダイオード画素パッケージのコモンカソード構造。

【請求項2】

前記絶縁隔離支持体は、黒い材料であることを特徴とする請求項１に記載のコモンカソード構造。

【請求項3】

前記絶縁隔離支持体の上方に黒色絶縁物質をスクリーン印刷することにより前記カソードコモン金属薄膜層、前記Ｎ電極及び前記導電性柱体が覆われ、前記複数の垂直型発光ダイオードチップの出射領域が露出することを特徴とする請求項１に記載のコモンカソード構造。

【請求項4】

前記絶縁隔離支持体は、黒い材料であり、且つ前記絶縁隔離支持体の上方に黒色絶縁物質をスクリーン印刷することにより前記カソードコモン金属薄膜層、前記Ｎ電極及び前記導電性柱体が覆われ、前記複数の垂直型発光ダイオードチップの出射領域が露出することを特徴とする請求項１に記載のコモンカソード構造。

【請求項5】

前記複数の垂直型発光ダイオードチップは３つであり且つ平面視では長方形であり、前記導電性柱体も平面視では長方形であり、前記３つの垂直型発光ダイオードチップは、それぞれ、対応して赤色光、緑色光、青色光を発し、前記３つの垂直型発光ダイオードチップは並置され且つ長い辺が近接し、前記導電性柱体の長い辺は前記３つの垂直型発光ダイオードチップの短い辺に近接することを特徴とする請求項１に記載のコモンカソード構造。

【請求項6】

前記複数の垂直型発光ダイオードチップは３つであり且つ平面視では長方形であり、前記導電性柱体も平面視では長方形であり、前記３つの垂直型発光ダイオードチップは、それぞれ、対応して赤色光、緑色光、青色光を発し、前記３つの垂直型発光ダイオードチップは前記導電性柱体と並置され且つ長い辺が近接することを特徴とする請求項１に記載のコモンカソード構造。

【請求項7】

前記複数の垂直型発光ダイオードチップは３つであり且つ平面視では長方形であり、前記導電性柱体も平面視では長方形であり、前記３つの垂直型発光ダイオードチップは、それぞれ、対応して赤色光、緑色光、青色光を発し、前記３つの垂直型発光ダイオードチップが前記導電性柱体と２×２の長方形になるよう配置されることを特徴とする請求項１に記載のコモンカソード構造。

【請求項8】

前記導電性柱体、前記カソードコモン金属薄膜層は複数であり、且つ複数の前記導電性柱体と複数の前記カソードコモン金属薄膜層は一対一で配置され、且つ、それぞれ、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を発する３つの前記垂直型発光ダイオードチップと組み合わせて画素が形成され、前記パッケージングキャリアには複数の前記画素が配置されることを特徴とする請求項１に記載のコモンカソード構造。

【請求項9】

前記パッケージングキャリアは長方形であり、且つ面積は０．０４平方ミリメートル～１．９６平方ミリメートルであることを特徴とする請求項１に記載のコモンカソード構造。

【請求項10】

前記カソードコモン金属薄膜層は、スクリーン印刷、ディスペンシング、蒸着のいずれかの方法で作製されることを特徴とする請求項１に記載のコモンカソード構造。

【請求項11】

前記カソードコモン金属薄膜層の厚さは、少なくとも３マイクロメートルであることを特徴とする請求項１に記載のコモンカソード構造。

【請求項12】

前記絶縁隔離支持体は、ディスペンシング、スプレー塗装、真空注入のいずれかの方法で作製されることを特徴とする請求項１に記載のコモンカソード構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、垂直型発光ダイオードチップを用いるパッケージ部品構造に関し、特に、垂直型ＬＥＤ画素パッケージのコモンカソード構造に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＥＤチップは、外観、電極の配置、半導体層の電流方向から、主に、１．水平型（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）、２．垂直型（ｖｅｒｔｉｃａｌ）、３．フリップチップ型（ｆｌｉｐ－ｃｈｉｐ）の３つの形態に分けられる。

【0003】

水平型ＬＥＤチップと垂直型ＬＥＤチップは最も単純なチップ形態であり、しかしながらその電極とパッケージングキャリアとの電気的接続では、いずれもワイヤーボンディング工程を行わなければならない。図１Ａ、図１Ｂが参照されるとおり、垂直型ＬＥＤのワイヤーボンディング構造の平面模式図及びワイヤーボンディング構造の側面断面模式図であり、それはパッケージングキャリア１を備え、パッケージングキャリア１には青色ＬＥＤチップ２と、緑色ＬＥＤチップ３と、赤色ＬＥＤチップ４が設けられ、青色ＬＥＤチップ２、緑色ＬＥＤチップ３及び赤色ＬＥＤチップ４のＮ電極５は、それぞれ、金属ボンディングワイヤー６でコモンカソードパッド（ｐａｄ）７に電気的に接続され、当該構造は工程効率が低く、ワイヤーボンディング工程でウェハーが壊れるという信頼性の問題がある。

【0004】

上記のワイヤーボンディングに関する問題を避けるために、現在、ＬＥＤディスプレイでは、主に、ワイヤーボンディングが不要なフリップチップ型ＬＥＤチップが使用されている。

【0005】

フリップチップ型ＬＥＤチップとパッケージングキャリアとの電気的接続工程では、Ｐ電極及びＮ電極がいずれも底部接着の導電方式を採用しているため、発光面の上方でワイヤーボンディングによって電極を接続させる必要がなく、チップの下方の底部のＮ電極とＰ電極（Ｐ／Ｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）が電極パッドによってパッケージングキャリアに導電可能に接着されるのは、ワイヤーボンディング工程の欠点を避けることができる。

【0006】

より狭いピッチのＬＥＤディスプレイ（例えば、画素ピッチは０．７５ｍｍ未満）では、画素のパッケージにはより小型の赤色、緑色又は青色発光ダイオードチップ（例えば、チップは１２５μｍ×１２５μｍ未満）が必要であり、この時に小型のフリップチップ型ＬＥＤチップには底部短絡のリスクが生じやすい。チップの底部においてＮ電極とＰ電極が同時にパッケージングキャリアと導電可能に接着されるように配置され、一般に導電性はんだペーストで作製されるため、チップサイズがますます小さくなり、フリップチップ型ＬＥＤチップ底部の同一平面のＰ電極とＮ電極がますます近くなり、精密金属の接着工程で導電性物質の拡散によりすぐに短絡し又は長期にわたり信頼性が失われることがよくある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

これに鑑みて、本発明の主な目的は、垂直型ＬＥＤ画素パッケージのコモンカソード構造を開示することであり、垂直型発光ダイオードチップがパッケージングキャリアに電気的に接続され、金属ボンディングワイヤーが不要となるため、現在主流となっている小型のフリップチップ型ＬＥＤチップはパッケージング工程で、チップと同一平面の電極のピッチが近すぎるため短絡しやすいという欠点を避けることができ、高信頼性で高いコントラストと高画質のミニＬＥＤディスプレイ（ＭｉｎｉＬＥＤ Ｄｉｐｓｌａｙ）の量産に役立つ。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、パッケージングキャリアと、複数の垂直型発光ダイオードチップと、導電性柱体と、絶縁隔離支持体と、カソードコモン金属薄膜層とを含む垂直型発光ダイオード画素パッケージのコモンカソード構造である。

【0009】

当該パッケージングキャリアは、複数のアノードと、１つのコモンカソードとを備え、且つ当該複数のアノード、当該コモンカソードは、それぞれ、当該パッケージングキャリアを貫通している。当該複数の垂直型発光ダイオードチップは当該パッケージングキャリアに設けられ、且つ当該複数の垂直型発光ダイオードチップは、それぞれ、導電性キャリアと、垂直型発光ダイオード構造と、Ｎ電極と、Ｐ電極とを含み、当該垂直型発光ダイオード構造は当該導電性キャリアに固定され、当該Ｎ電極は当該垂直型発光ダイオード構造の上方に電気的に接続され、当該Ｐ電極は当該導電性キャリアの下方に電気的に接続され、当該複数のアノードは、それぞれ、当該複数の垂直型発光ダイオードチップのＰ電極に対応し且つ電気的に接続される。

【0010】

当該導電性柱体は、当該パッケージングキャリアに設けられ且つ当該コモンカソードに電気的に接続され、当該複数の垂直型発光ダイオードチップのＮ電極は、当該導電性柱体の上接触面と共通の平面を備える。

【0011】

当該絶縁隔離支持体は、当該パッケージングキャリアに設けられ且つ当該導電性柱体と当該複数の垂直型発光ダイオードチップとの間に充填され、且つ当該共通の平面と面一になるよう満たし、また、当該絶縁隔離支持体は当該複数の垂直型発光ダイオードチップの側壁を覆う。当該カソードコモン金属薄膜層は当該複数の垂直型発光ダイオードチップのＮ電極、当該導電性柱体及び当該絶縁隔離支持体に形成され、且つ当該カソードコモン金属薄膜層は当該導電性柱体と当該複数の垂直型発光ダイオードチップのＮ電極とを導通させる。

【発明の効果】

【0012】

これにより、本発明は、カソードコモン金属薄膜層及び導電性柱体を設けることにより複数のＮ電極をパッケージングキャリアのコモンカソードに電気的に接続させることができ、複数のＰ電極は、それぞれ、パッケージングキャリアの複数のアノードに電気的に接続され、複数のアノードとコモンカソードは同一平面上にあり、本発明は、コモンカソードの設計を備え、赤色、緑色及び青色の垂直型発光ダイオードチップが単一の画素を構成する時に、単一の画素内の赤色、緑色、青色の各垂直型発光ダイオードチップの独立的な回路によって、各垂直型発光ダイオードチップの発光強度を制御することで、フルカラー画素という要件を満たすことができ、ＬＥＤディスプレイに用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1A】図１Ａは、従来の垂直型ＬＥＤのワイヤーボンディング構造の平面模式図である。

【図1B】図１Ｂは、従来の垂直型ＬＥＤのワイヤーボンディング構造の側面断面模式図である。

【図2A】図２Ａは、本発明の垂直型発光ダイオードチップの構造の断面模式図である。

【図2B】図２Ｂは、本発明の垂直型発光ダイオードチップの平面構造模式図である。

【図3A】図３Ａは、本発明の構造の平面模式図である。

【図3B】図３Ｂは、本発明の構造の断面模式図である。

【図4】図４は、本発明の表面構造の黒化の模式図である。

【図5A】図５Ａは、本発明の作製プロセスの断面構造図である。

【図5B】図５Bは、本発明の作製プロセスの断面構造図である。

【図5C】図５Cは、本発明の作製プロセスの断面構造図である。

【図5D】図５Dは、本発明の作製プロセスの断面構造図である。

【図6A】図６Ａは、本発明の作製模式図その１である。

【図6B】図６Ｂは、本発明の作製模式図その２である。

【図7】図７は、本発明の垂直型発光ダイオードチップと導電性柱体の相対的位置の模式図である。

【図8】図８は、本発明の垂直型発光ダイオードチップと導電性柱体の相対的位置の模式図である。

【図9】図９は、本発明の垂直型発光ダイオードチップと導電性柱体の相対的位置の模式図である。

【図10】図１０は、本発明の垂直型発光ダイオードチップと導電性柱体の相対的位置の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の特徴、目的及び効果が一層知られ、認められるように、好ましい実施例を挙げ、図面を添えて次のとおりに説明する。
図２Ａ及び図２Ｂが参照されるとおり、本発明の垂直型発光ダイオードチップ１０の構造の断面模式図及び平面構造模式図である。一実施例では、本発明の垂直型発光ダイオードチップ１０は、導電性キャリア１１と、垂直型発光ダイオード構造１２と、Ｎ電極１３と、Ｐ電極１４とを含み、垂直型発光ダイオード構造１２は導電性キャリア１１に固定され、Ｎ電極１３は垂直型発光ダイオード構造１２の上方に電気的に接続され、Ｐ電極１４は導電性キャリア１１の下方に電気的に接続され、一実施例では、導電性キャリア１１は、順に積層される代替基板１１１と、接着層１１２とを含み、代替基板１１１の材質は高い熱伝導性を有し且つ導電性を有し、例えば、シリコン基板などである。垂直型発光ダイオード構造１２は、順に積層される構造金属層１２１と、導電性反射層１２２と、Ｐ型半導体層１２３と、発光層１２４と、Ｎ型半導体層１２５とを含む。接着層１１２が構造金属層１２１に接着され、これにより垂直型発光ダイオード構造１２は導電性キャリア１１に固定され、Ｎ電極１３はオーミック接触でＮ型半導体層１２５に電気的に接続され、Ｐ電極１４は代替基板１１１に電気的に接続されて、Ｐ型半導体層１２３と導通される。これにより、Ｎ電極１３及びＰ電極１４に電圧を印加すると、Ｐ型半導体層１２３とＮ型半導体層１２５との間に電圧差が生じて、発光層１２４を発光させることができる。発光層１２４で使用されるエピタキシャル材料を変えると、発光層１２４は、赤色光、緑色光又は青色光を発することができる。好ましくは、本発明の垂直型発光ダイオードチップ１０のＮ電極１３は、垂直型発光ダイオードチップ１０の側縁に配置される。

【0015】

また図３Ａ及び図３Ｂが参照されるとおり、本発明は、複数の垂直型発光ダイオードチップ１０と、導電性柱体２０と、絶縁隔離支持体３０と、カソードコモン金属薄膜層４０と、パッケージングキャリア５０とを含む垂直型発光ダイオード画素パッケージのコモンカソード構造である。

【0016】

パッケージングキャリア５０は、複数のアノード５１と、１つのコモンカソード５２とを備え、且つ複数のアノード５１、コモンカソード５２は、それぞれ、パッケージングキャリア５０を貫通している。複数の垂直型発光ダイオードチップ１０はパッケージングキャリア５０に設けられ、且つ複数のアノード５１は、それぞれ、複数の垂直型発光ダイオードチップ１０のＰ電極１４に対応し且つ電気的に接続される。一実施例では、パッケージングキャリア５０は長方形であり、且つ面積は０．０４ｍｍ^２～１．９６ｍｍ^２（平方ミリメートル）であり、正方形である場合は、辺の長さは０．２０ｍｍ×０．２０ｍｍ～１．４ｍｍ×１．４ｍｍ（ミリメートル）である。

【0017】

導電性柱体２０は、パッケージングキャリア５０に設けられ且つコモンカソード５２に電気的に接続され、複数の垂直型発光ダイオードチップ１０のＮ電極１３は、導電性柱体２０の上接触面２１と共通の平面２１１を備える。導電性柱体２０としてスズ、銅、金、アルミニウムなどの材質を使用することが好ましく、Ｎ型半導体、Ｐ型半導体、又はＩＴＯなどの高導電性半導体物質を使用してもよい。

【0018】

絶縁隔離支持体３０は、パッケージングキャリア５０に設けられ且つ導電性柱体２０と複数の垂直型発光ダイオードチップ１０との間に充填され、共通の平面２１１と面一になるよう満たし（図３Ｂ参照）、また、絶縁隔離支持体３０は複数の垂直型発光ダイオードチップ１０の側壁１０１を覆う。好ましくは、絶縁隔離支持体３０が導電性柱体２０と複数の垂直型発光ダイオードチップ１０を取り囲んで構造体３１が形成され、全体の構造強度が向上する。絶縁隔離支持体３０の材料は、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ）、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）などから選ばれてもよい。

【0019】

カソードコモン金属薄膜層４０は、複数の垂直型発光ダイオードチップ１０のＮ電極１３、導電性柱体２０及び絶縁隔離支持体３０に形成され、且つ導電性柱体２０と複数の垂直型発光ダイオードチップ１０のＮ電極１３とを導通させ、一実施例では、カソードコモン金属薄膜層４０は、スクリーン印刷、ディスペンシング、蒸着のいずれかの方法で作製され、且つカソードコモン金属薄膜層４０の厚さは、少なくとも３マイクロメートルである。そのうち、スクリーン印刷は、導電性コロイドを印刷することであり、導電性コロイドはコロイドと高導電性金属の混合材料であり、高導電性金属は、例えば、スズ、銅、銀、金などである。

【0020】

また図３Ａ及び図４が参照されるとおり、一実施例では、絶縁隔離支持体３０では黒い材料が使用される。一実施例では、絶縁隔離支持体３０の上方に黒色絶縁物質６０をスクリーン印刷することによりカソードコモン金属薄膜層４０、Ｎ電極１３及び導電性柱体２０が覆われ、且つ複数の垂直型発光ダイオードチップ１０の出射領域１０２が露出する。より明瞭に言えば、黒色絶縁物質６０によって覆われていないのは複数の垂直型発光ダイオードチップ１０の出射領域１０２だけであり、これにより、不要な金属反射を避けて、コントラストを高めることができる。一実施例では、絶縁隔離支持体３０で黒い材料を使用することと黒色絶縁物質６０をスクリーン印刷することが共に実施されてもよく、これによって最良のコントラストを得ることができる。

【0021】

また図５Ａ～図５Ｄが参照されるとおり、工程をみると、一実施例では、最初に複数の垂直型発光ダイオードチップ１０及び導電性柱体２０をパッケージングキャリア５０に固定し、複数のアノード５１を複数のＰ電極１４に対応して電気的に接続させ、コモンカソード５２を導電性柱体２０に電気的に接続させる。次に、図５Ｂに示されるとおり、絶縁隔離支持体３０を導電性柱体２０と複数の垂直型発光ダイオードチップ１０との間に充填させ、共通の平面２１１と面一になるよう満たし、絶縁隔離支持体３０は、ディスペンシング、スプレー塗装、真空注入のいずれかの方法で作製される。次に、図５Ｃに示されるとおり、複数の垂直型発光ダイオードチップ１０、導電性柱体２０及び絶縁隔離支持体３０にカソードコモン金属薄膜層４０を形成させ、且つカソードコモン金属薄膜層４０によって導電性柱体２０と複数の垂直型発光ダイオードチップ１０のＮ電極１３とを導通させる。最後に、図５Ｄに示されるとおり、カソードコモン金属薄膜層４０、Ｎ電極１３、導電性柱体２０及び絶縁隔離支持体３０の上方に黒色絶縁物質６０をスクリーン印刷し、且つ出射領域１０２を露出させる。

【0022】

また図６Ａ及び図６Ｂが併せて参照されるとおり、一実施例では、本発明に記載の構造は、量産のニーズに応じて、複数組の複数の垂直型発光ダイオードチップ１０及び導電性柱体２０を先に大きめのパッケージングキャリア５０Ａに設けてもよく、大きめのパッケージングキャリア５０Ａは複数のパッケージングキャリア５０の集合体であり、黒色絶縁物質６０のスクリーン印刷工程を完了した（図５Ｄ参照）後、切断線５３に沿って大きめのパッケージングキャリア５０Ａを切断すれば複数のパッケージングキャリア５０に分割することができる。

【0023】

また図７が参照されるとおり、一実施例では、パッケージングキャリア５０上の複数の垂直型発光ダイオードチップ１０は３つであり且つ平面視では長方形であり、導電性柱体２０も平面視では長方形であり、３つの垂直型発光ダイオードチップ１０は、それぞれ、対応して赤色光、緑色光、青色光を発し、３つの垂直型発光ダイオードチップ１０は並置され且つ長い辺が近接し、導電性柱体２０の長い辺は３つの垂直型発光ダイオードチップ１０の短い辺に近接し、また、カソードコモン金属薄膜層４０は導電性柱体２０と複数の垂直型発光ダイオードチップ１０とを導通させる。

【0024】

また図８が参照されるとおり、一実施例では、パッケージングキャリア５０上の複数の垂直型発光ダイオードチップ１０は３つであり且つ平面視では長方形であり、導電性柱体２０も平面視では長方形であり、３つの垂直型発光ダイオードチップ１０は、それぞれ、対応して赤色光、緑色光、青色光を発し、３つの垂直型発光ダイオードチップ１０は導電性柱体２０と並置され且つ長い辺が近接し、また、カソードコモン金属薄膜層４０は導電性柱体２０と複数の垂直型発光ダイオードチップ１０とを導通させる。

【0025】

また図９が参照されるとおり、一実施例では、パッケージングキャリア５０上の複数の垂直型発光ダイオードチップ１０は３つであり且つ平面視では長方形であり、導電性柱体２０も平面視では長方形であり、３つの垂直型発光ダイオードチップ１０は、それぞれ、対応して赤色光、緑色光、青色光を発し、３つの垂直型発光ダイオードチップ１０が導電性柱体２０と２×２の長方形になるよう配置され、また、カソードコモン金属薄膜層４０は導電性柱体２０と複数の垂直型発光ダイオードチップ１０とを導通させる。

【0026】

また図１０が参照されるとおり、後の工程を簡素化し、後の工程による量産のスピードを上げるために、実際には、複数の画素７０を同一の画素キャリア５０Ｂに設けてもよい。より詳しく言えば、画素キャリア５０Ｂは複数のパッケージングキャリア５０の組み合わせであり、且つ分割されていない。一実施例では、導電性柱体２０、カソードコモン金属薄膜層４０は複数であり、且つ複数の導電性柱体２０と複数のカソードコモン金属薄膜層４０は一対一で配置され、且つ、それぞれ、３つの垂直型発光ダイオードチップ１０（それぞれ、赤色光、緑色光、青色光を発する）と組み合わせて画素７０が形成され、複数の画素７０は、同一の画素キャリア５０Ｂに設けられる。

【0027】

上記から分かるように、本発明は、少なくとも次の特徴を有する。
１．本発明は、カソードコモン金属薄膜層及び導電性柱体を設けることにより複数のＮ電極をパッケージングキャリアのコモンカソードに電気的に接続させることができ、複数のＰ電極は、それぞれ、パッケージングキャリアの複数のアノードに電気的に接続され、複数のアノードとコモンカソードは同一平面上にあり、主流のＳＭＴ(Surface Mount Technology, 表面実装)対応パッケージング技術の要件を満たすことができる。

【0028】

２．本発明は、コモンカソードの設計を備え、赤色、緑色及び青色の垂直型発光ダイオードチップが単一の画素を構成する時に、単一の画素内の赤色、緑色、青色の各垂直型発光ダイオードチップの独立的な回路によって、各垂直型発光ダイオードチップの発光強度を制御することで、フルカラー画素という要件を満たすことができ、ＬＥＤディスプレイに用いることができる。

【0029】

３．本発明の垂直型発光ダイオードチップは垂直型ＬＥＤチップであるため、従来のフリップチップ型ＬＥＤチップの短絡という信頼性の問題が避けられ、また、本発明ではワイヤーボンディング工程を行わず表面の黒化処理と組み合わせることができるため、高画質と高いコントラストのミニＬＥＤディスプレイ（ＭｉｎｉＬＥＤ Ｄｉｐｓｌａｙ）の量産のニーズを満たすことができる。

【0030】

４．本発明の構造では、複数組の複数の垂直型発光ダイオードチップ及び導電性柱体を先に大きめのパッケージングキャリアに設け、黒色絶縁物質の印刷工程を完了してから、切断してもよく、キャリア１つと画素１つとキャリア１つと画素複数から二択できるため、量産と後の工程の簡素化のニーズを満たすことができる。

【符号の説明】

【0031】

１ パッケージングキャリア
２ 青色ＬＥＤチップ
３ 緑色ＬＥＤチップ
４ 赤色ＬＥＤチップ
５ Ｎ電極
６ 金属ボンディングワイヤー
７ コモンカソードパッド
１０ 垂直型発光ダイオードチップ
１０１ 側壁
１０２ 出射領域
１１ 導電性キャリア
１１１ 代替基板
１１２ 接着層
１２ 垂直型発光ダイオード構造
１２１ 構造金属層
１２２ 電性反射層
１２３ Ｐ型半導体層
１２４ 発光層
１２５ Ｎ型半導体層
１３ Ｎ電極
１４ Ｐ電極
２０ 導電性柱体
２１ 上接触面
２１１ 共通の平面
３０ 絶縁隔離支持体
３１ 構造体
４０ カソードコモン金属薄膜層
５０ パッケージングキャリア
５０Ａ パッケージングキャリア
５１ アノード
５２ コモンカソード
５３ 切断線
６０ 黒色絶縁物質
７０ 画素

【要約】      （修正有）

【課題】垂直型ＬＥＤ画素パッケージのコモンカソード構造を提供する。
【解決手段】パッケージングキャリアと、複数の垂直型発光ダイオードチップ１０と、導電性柱体２０と、絶縁隔離支持体３０と、カソードコモン金属薄膜層４０とを含む垂直型ＬＥＤ画素パッケージのコモンカソード構造であって、パッケージングキャリアの上方に複数の垂直型発光ダイオードチップが設けられ、パッケージングキャリアは、その本体を貫通している複数のアノード５１及び１つのコモンカソード５２を下方の電極の外部接点として備え、複数のアノードは、複数の垂直型発光ダイオードチップのＰ電極１４に対応し電気的に接続され、導電性柱体はコモンカソード及び複数の垂直型発光ダイオードチップのＮ電極１３に電気的に接続され、カソードコモン金属薄膜層は複数の垂直型発光ダイオードチップ、導電性柱体及び絶縁隔離支持体に形成され導電性柱体と複数のＮ電極とを導通させる。
【選択図】図３Ｂ

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】