专利名称：显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置以及该显示装置的制造方法，特别涉及一种包含由多个以一定间隔排列在一基体的平面上的微小尺寸半导体发光装置组成的显示装置，以及一种制造这种显示装置的方法。更具体地，本发明涉及一种包含一个每个都具有高亮度的半导体发光装置的阵列的显示装置，以及这种显示装置的制造方法。
背景技术：
已知一种如
图10所示的使用发光二极管(LEDs)作发光源的显示装置。图10是显示出这种相关技术显示装置的一个例子的主要部分的后侧的透视图。参看该图，显示装置100的制造方式是将昂贵的LED模块102二维地、密集地排列在一基体的平面101上并将它们固定于其上，每个模块的尺寸被标准化成相对较大的值(例如5平方毫米)，并且利用引线接合或焊接方法，将每个LED模块102的阳极电极103和阴极电极104连接至设置于该基体上的线路上。该相关技术的显示装置100具有如下问题。用作单个像素的一个LED芯片在被从用于制作LED模块102的化合物半导体晶片上切割下来后通常具有约0.3平方毫米的面积，因此，需要大量的化合物半导体晶片来提供用作构成该显示装置100的全屏幕的几十万个像素的LED芯片，结果材料成本增加了。相关技术的显示装置100的另一个问题是由于LED模块的排列和固定以及通过引线接合或焊接来将电极连接到线路上需要额外的设备和工序，因此生产成本大大地增加了。
被用于相关技术显示装置100的每个LED芯片通常为平面型，典型地如图11所示，其中具有p-电极107的p-型半导体106和具有n-电极109的n-型半导体108被叠置在一个面状构造中，其间夹有一有源层105。从该有源层105发射出的光线基本上指向全方向；然而由于半导体的相对较大的折射率和从该半导体内部至界面(表面)的入射角之间的关系，指向垂直方向的光线大部分通过该界面射出外部。结果，发生如下问题即使考虑了指向上的光线(背面侧)被电极面等等反射至下侧(正面侧)这样的事实，向下方向上的光发射效率也较低，另外发射到背面侧的光线会入射到相邻的LED模块从而引起在显示装置上显示的图像的渗出。
考虑到上述问题而作出了本发明，并且本发明的第一个目的是提供一种通过以一定间隔排列微小尺寸半导体发光装置并将它们简单地固定来以低成本制造的显示装置，以及该显示装置的制造方法。本发明的第二个目的是提供一种包括每个都是微小尺寸并具有足够亮度的半导体发光装置的显示装置，以及该显示装置的制造方法。
作为一个具体的相关技术的例子，一种能够通过使用埋入绝缘材料中的发光二极管来降低成本和提高可靠性的显示装置已在日本专利公开No.昭57-45583中公开。然而，用在该显示装置中的发光二极管是一从晶片上切出的具有面状构造的发光二极管芯片，并且一阳极电极和一阴极电极在还处于晶片状态时被提前安装在每个芯片中。另外，用作绝缘层以掩埋固定地排列在一基片上的发光二极管之间的空间的环氧树脂被浇注并固化，从而使绝缘层的上表面基本上与该发光装置的上端表面处于同一平面，并且该绝缘层的上表面要通过研磨等等而变得平滑。
日本专利公开No.平3-35568公开了一种具有一小PN结区的发光二极管，其中被作为PN结上方的光程的半导体部分的上端侧被切成截棱锥形，以便显著地改进光线从发光二极管内侧通过该发光二极管和外侧透明塑料之间的界面射出外部的比率。发光二极管的折射率与在该发光二极管周围的透明塑料的折射率有很大的不同。因此，在从点光源指向该界面的光线中，以垂直于该界面方向进入该界面，即入射角为0°，的光分量，以及入射角小于其汇集于点光源的圆锥角(例如，27°)的光分量通过该界面；然而，其它任何具有大入射角的光分量被该界面反射，并因此而不能从该发光二极管内部向外射出，并被反复地被该界面反射从而被衰减。将该半导体部分的上端侧切成截棱锥形被用来尽可能地避免这种现象的发生。
日本专利公开No.平11-75019公开了一种使用发光二极管的光源装置，其中倾斜成45°的倾斜镜面被设置在一作为发光二极管的半导体芯片上方的位置。该镜子被设置成使从该发光二极管向上发射的光线在该镜子处被以直角反射，即朝着水平方向反射，并且作为这样的镜子，分色镜被用来反射从发光二极管发射出的光线以在相同的光轴上发射出蓝光、绿光和红光。
发明内容
上述问题可以通过如权利要求1、10或13所述的本发明的构造来解决。本发明中描述的解决手段如下根据权利要求1所述的本发明，提供一种包括多个以阵列形式安装在一基体的一平面上的半导体发光装置的显示装置，其特征在于该半导体发光装置以被埋在一第一绝缘层中的状态或以没有被埋在该第一绝缘层中的裸露状态并按一定间隔被固定地排列在所述基体的该平面上；一第二绝缘层形成于该基体的该平面上以覆盖该半导体发光装置；每个所述半导体发光装置的一上端侧电极和一下端侧电极通过形成于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的特定部分中的连接孔而被引出。
对于这种显示装置，由于该半导体发光装置以被埋在第一绝缘层中的状态或以没被埋在第一绝缘层中的裸露状态并按一定间隔被固定地排列在该基体的该平面上，并且每个半导体发光装置的电极通过形成于覆盖着半导体发光装置的第二绝缘层中的连接孔而被引出，因此有可能显著地减少每单位面积显示装置的成本。
根据权利要求2所述的本发明，提供一种根据权利要求1所述的显示装置，其中该半导体发光装置以除了该半导体发光装置的上端部分和下端部分以外均被埋在该第一绝缘层中的状态被固定地排列在所述基体的该平面上；每个所述半导体发光装置的上端侧电极和下端侧电极被引出到第一绝缘层的上表面上，然后再被引出到第二绝缘层的上表面上；并且所述电极中的任一个被引至设置于所述基体的该平面上的一连接电极。对于这种显示装置，由于每个半导体发光装置都被埋在第一绝缘层中以形成一具有大尺寸的树脂覆盖芯片，因此有可能使对该半导体发光装置的处理更容易，并且由于一个电极被连接至第二绝缘层上表面上的驱动电路而另一电极被连接至该基体平面上的驱动电路，因此电极的驱动电路沿彼此垂直的方向设置但并不彼此相交，从而有可能简化布线。
根据权利要求3描述的本发明，提供一种根据权利要求1所述的显示装置，其中所述半导体发光装置以裸露状态被固定地排列在所述基体的该平面上；所述第二绝缘层形成于所述基体的该平面上以覆盖该半导体发光装置；每个所述半导体发光装置的上端侧电极和下端侧电极被引出至第二绝缘层的上表面；并且所述电极中的任一个被引至设置于所述基体的该平面上的一连接电极。对于这种显示装置，由于没有设置半导体发光装置将被掩埋于其中的第一绝缘层，在该半导体发光装置的处理上需要某种巧妙的方法；然而，这有可能省去掩埋该发光装置的步骤，并由于一电极被连接至第二绝缘层上表面上的驱动电路而另一电极被连接至该基体平面上的驱动电路，因此电极的驱动电路可沿彼此垂直的方向设置但并不彼此相交，因此简化了布线。
根据权利要求4所述的本发明，提供一种根据权利要求1所述的显示装置，其中每个所述第一绝缘层和所述第二绝缘层由可形成为涂膜的聚合物制成，所述聚合物可从聚酰亚胺树脂、紫外线固化树脂、环氧树脂和合成橡胶中选取。对于这种显示装置，通过涂覆，即使在具有大面积的基体平面上也有可能简单地形成绝缘层，并因此可简化该半导体发光装置在该基体的该平面上的安装。
根据权利要求5所述的本发明，提供一种根据权利要求1所述的显示装置，其中每个所述半导体发光装置主要在从一发光区到所述半导体发光装置的安装在所述基体的平面上的下端面的方向上发射光线；并且所述半导体发光装置在所述发光区上方的位置处具有一将光线向下反射的反射镜。对于这种显示装置，有可能利用反射镜有效地将来自发光区的光线导向该半导体发光装置的下端面。
根据权利要求6所述的本发明，提供一种根据权利要求5所述的显示装置，其中所述半导体发光装置被形成为棱锥形或截棱锥形；并且所述棱锥形或截棱锥形半导体发光装置的各面的至少斜面中的任一个被用作所述反射镜。对于这种显示装置，由于该多棱锥或截多棱锥形的斜面可被用作反射镜，或者截多棱锥的上表面可被用作反射镜，因此有可能将发光区发射的光线集中到该半导体发光装置的下端面。
根据权利要求7所述的本发明，提供一种根据权利要求6所述的显示装置，其中所述半导体发光装置由具有六方晶系的基于氮化镓的半导体制成；并且所述半导体发光装置包括一平行于(1-101)面而形成的有源层。对于这种显示装置，由于平行于该基于氮化镓的半导体的(1-101)面而形成的有源层的光发射效率高，并且设置在(1-101)面上的电极面可被用作反射镜，因此有可能提高光发射特性。
根据权利要求8所述的本发明，提供一种根据权利要求7所述的显示装置，其中所述半导体发光装置由通过在生长衬底上的晶体生长而形成的具有作为所述下端面的(0001)面以及作为所述斜面的(1-101)面及其等价面的六棱锥形或截六棱锥形的基于氮化镓的半导体制成；并且所述半导体发光装置包括一平行于所述(1-101)面及其等价面而形成的有源层。对于这种显示装置，由于平行于基于氮化镓的半导体的(1-101)面而形成的有源面的光发射效率高，并且设置在(1-101)面上的电极面可被用作反射镜，因此有可能而将发光区发射的光线集中到该半导体发光装置的下端面，并显著地提高光发射特性。
根据权利要求9所述的本发明，提供一种根据权利要求1所述的显示装置，其中所述显示器为一图形显示装置或一照明装置，包括可发射单色光的仅仅一种类型所述半导体发光装置的阵列或可发射不同颜色的光的多种所述半导体发光装置的组合的阵列。这种显示装置可被用作包含发光二极管或半导体激光器的高亮度图形显示装置或照明装置。
根据权利要求10所述的本发明，提供一种在一基体的一面上包含多个半导体发光装置的显示装置的制造方法，该方法的特征在于包括如下步骤将所述半导体发光装置埋在一第一绝缘层中，在所述第一绝缘层内形成特定的连接孔，并通过在所述第一绝缘层中形成的所述连接孔引出每个所述半导体发光装置的一上端侧电极和一下端侧电极；以一定间隔将所述每个已从其上引出电极的半导体发光装置固定地排列在所述基体的该平面上；形成一第二绝缘层以覆盖每个都被埋在所述第一绝缘层中的所述半导体发光装置；以及在所述第二绝缘层中形成特定的连接孔，并通过所述连接孔引出已被引出至所述第一绝缘层上表面上的每个所述半导体发光装置的所述上端侧电极和所述下端侧电极。对于这种制造显示装置的方法，由于每个半导体发光装置都被埋在第一绝缘层中以形成具有大尺寸的树脂覆盖芯片，因此有可能使对该发光装置的处理更容易，并因此可轻易地将该发光装置以一定间隔排列在该基体的平面上，并且由于第二绝缘层被形成来覆盖该发光装置，然后通过形成于第二绝缘层中的连接孔引出每个发光装置的电极并将其连接到驱动电路上，因此有可能提供一种能显著降低显示装置单位面积成本的显示装置。
根据权利要求11所述的本发明，提供一种根据权利要求10所述的显示装置制造方法，其中每个所述半导体发光装置除其上端部分和下端面以外都被埋在所述第一绝缘层中，并且所述上端侧电极和所述下端侧电极被引出至所述第一绝缘层的上表面。对于这种制造显示装置的方法，有可能提供一种显示装置，其能够使上端侧电极的引出更容易并能够避免由于将下端侧电极引出至下端面而造成的光发射面积的减少。
根据权利要求12所述的本发明，提供一种根据权利要求10所述的显示装置制造方法，其中已被引出至所述第一绝缘层上表面的每个所述半导体发光装置的所述上端侧电极和所述下端侧电极均被引出至所述第二绝缘层的上表面上；并且所述电极中的任一个被引至设置在所述基体平面上的一连接电极。对于这种制造显示装置的方法，由于一电极被连接至第二绝缘层上表面上的驱动电路上，另一电极被连接到该基体平面上的驱动电路上，因此电极的驱动电路可以沿彼此垂直的方向设置但并不彼此相交，从而有可能提供一种能够简化布线的显示装置。
根据权利要求13所述的本发明，提供一种包含多个以阵列形势安装在一基体的一平面上的半导体发光装置的显示器的制造方法，其特征在于该方法包括如下步骤将所述半导体发光装置以裸露状态并按一定间隔固定地排列在所述基体的该平面上；在所述基体的该平面上形成一第二绝缘层以覆盖所述半导体发光装置；以及在所述第二绝缘层中形成特定的连接孔，并通过所述连接孔引出每个所述半导体发光装置的一上端侧电极和一下端侧电极。对于这种显示装置制造方法，由于是处于裸露状态的，即其尺寸没有变大的，半导体发光装置被按一定间隔排列在该基体平面上，因此在半导体发光装置的处理上需要某种巧妙的方法；然而，这有可能省去掩埋该发光装置的步骤，并可显著地降低了显示装置单位面积的成本。
根据权利要求14所述的本发明，提供一种根据权利要求13所述的显示装置制造方法，其中每个裸露状态的所述半导体发光装置的所述上端侧电极和所述下端侧电极被引出至所述第二绝缘层的上表面；以及所述电极中的任一个被引至设置在所述基体的该平面上的一连接电极。对于这种制造显示装置的方法，有可能防止由于该下端侧电极被引出到该半导体发光装置的下端面而引起的发光面积的减小。并且，由于一个电极被连接到第二绝缘层上表面上的驱动电路上，而另一电极被连接到该基体平面上的驱动电路上，因此，电极的驱动电路可沿彼此垂直的方向设置，但并不彼此相交。结果可简化布线。
根据权利要求15所述的本发明，提供一种根据权利要求10或13所述的显示装置制造方法，其中每个所述第一绝缘层和所述第二绝缘层由可形成涂膜的聚合物制成，所述聚合物可从聚酰亚胺树脂、紫外线固化树脂、环氧树脂或合成橡胶中选取。对于这种制造显示装置的方法，通过涂覆，即使在具有大面积的基体的平面上也可能轻易地形成绝缘层，并因此可简化半导体发光装置在基体平面上的安装。
根据权利要求16所述的本发明，提供一种根据权利要求10或13所述的显示装置制造方法，其中每个所述半导体发光装置主要在从一发光区到所述半导体发光装置的安装在所述基体的该平面上的下端面的方向上发射光线；并且所述半导体发光装置在所述发光区上方的位置处具有一将光线向下反射的反射镜。对于这种制造显示装置的方法，有可能提供这样一种显示装置，其通过利用该反射镜能够有效地将来自发光区的光线导向该半导体发光装置的下端面。
根据权利要求17所述的本发明，提供一种根据权利要求16所述的显示装置制造方法，其中所述半导体发光装置被形成为棱锥形或截棱锥形；并且所述棱锥形或截棱锥形半导体发光装置的各面中至少斜面中的任一个被用作所述反射镜。对于这种制造显示装置的方法，可提供一种显示装置，其通过使用该多棱锥或截多棱锥形的斜面作反射镜，或者使用截多棱锥的上表面作反射镜，能够将发光区发射的光线集中到该半导体发光装置的下端面。
根据权利要求18所述的本发明，提供一种根据权利要求17所述的显示装置制造方法，其中所述半导体发光装置由具有六方晶系的基于氮化镓的半导体制成；并且所述半导体发光装置包括一平行于一(1-101)面而形成的有源层。对于这种制造显示装置的方法，由于基于氮化镓的半导体在(1-101)面呈现出高光发射效率，因此有可能提供一种具有出众光发射特性的显示装置。
根据权利要求19所述的本发明，提供一种根据权利要求18所述的显示装置制造方法，其中所述半导体发光装置由通过在生长基片上的晶体生长而形成的具有作为所述下端面的(0001)面以及作为所述斜面的(1-101)面及其等价面的六棱锥形或截六棱锥形的基于氮化镓的半导体制成；并且所述半导体发光装置包括一平行于所述(1-101)面及其等价面而形成的有源层。对于这种制造显示装置的方法，由于通过将设置在与展现出高光发射效率的有源层平行的(1-101)面上的电极面用作反射面，光发射被集中到该半导体发光装置的下端面，因此有可能提供一种具有杰出光发射特性的显示装置。
附图的简要说明图1是一截面图，其显示了一种微小尺寸的基于GaN的半导体发光装置除了该发光装置的上端部分和下端面以外都被埋在一第一绝缘层(环氧树脂)中的状态。
图2是显示了在图1所示状态之后的一种状态的截面图，该状态即在该第一绝缘层的上表面上形成一深度直至基于GaN的半导体发光装置的下端侧电极的连接孔，通过汽相沉积或溅射在该第一绝缘层整个表面上形成铝膜，该铝膜通过光刻或蚀刻形成图案，一在上端侧的p-电极和一在下端侧的n-电极被引出至该第一绝缘层的上表面；图3A和3B分别是显示了通过晶体生长而形成六棱锥形的基于GaN的半导体发光装置的详细结构的垂直截面图和平面图；图4是显示了这样一种状态的截面图，即图2所示的基于GaN的半导体发光装置以特定的间距排列在显示装置的透明基体上并用透明粘结剂固定于其上，然后形成一第二绝缘层(环氧树脂)以覆盖该基于GaN的半导体发光装置；图5是显示了在图4所示状态之后的一种状态的截面图，即在第二绝缘层特定部分处形成连接孔，已被引出到第一绝缘层上表面上的p-电极和n-电极被引出到第二绝缘层的上表面，进一步地该p-电极通过该连接孔被引至设置在该基体平面上的一连接电极；图6是显示了这样一种状态的截面图，即没有被埋在任何第一绝缘层内的裸露的基于GaN的半导体发光装置以特定间距被排列在显示装置的透明基体上并用透明粘结剂固定于其上，然后形成第二绝缘层以盖住该基于GaN的半导体发光装置；图7是显示了在图6所示的状态之后的一种状态的截面图，即在第二绝缘层特定部分处形成连接孔，每个裸露的基于GaN的半导体发光装置的p-电极和n-电极被引出到第二绝缘层的上表面，并进一步地该n-电极通过该连接孔被引至设置在该基体平面上的连接电极；图8是通过晶体生长而形成截六棱锥形的基于GaN的半导体发光装置的截面图；图9是从在特定方向上较长的矩形掩膜的开口部分通过晶体生长而形成的截六棱锥形基于GaN的半导体发光装置的透视图；图10是含有发光二极管的相关技术显示装置主要部分的后侧的透视图，其中相对较大的标准尺寸的模块被密集排列；图11是典型地示出一发光二极管的截面图。
具体实施例方式
如上所述，根据本发明，本发明提供一种包含以阵列形式安装在一基体平面上的多个半导体发光装置的显示装置，以及这种显示装置的制造方法。该半导体发光装置以被埋在一第一绝缘层中的状态或以未被埋在绝缘层中的裸露状态并按一定间距固定地排列在该基体的平面上。在该基体的该平面上形成一第二绝缘层以覆盖该半导体发光装置。每个半导体发光装置的上端侧电极和下端侧电极通过形成于第一绝缘层和第二绝缘层的特定部分内的连接孔而被引出。
用于显示装置的半导体发光装置可被如此构造当电流以法线方向注入至p-型半导体和n-型半导体之间的结合面时，空穴和作为载流子的电子彼此重新结合，从而由此引起光发射。形成半导体发光装置的材料没有特别地限制。作为可发射光的半导体，已知的有基于镓的化合物半导体，其例子包括可发射蓝光的氮化镓(GaN)、可发射绿光的磷化镓(GaP)、可发射红光的镓砷磷(GaAsP)、以及铝镓砷(AlGaAs)。另外，硒化锌(ZnSe)或碳化硅(SiC)被认为是可发射光的材料。当然，也可以用其他任何可发射光的材料。
对于包括基于GaN的半导体的半导体发光装置，p-型基于GaN的半导体可以通过在晶体中掺杂受主杂质，如Mg、Zn或C来得到，n-型基于GaN的半导体可以通过在晶体中掺杂施主杂质，如Si、Ge或Se来得到，并且pn结优选被配置为异质结，更为优选的是被配置为双异质结，该结构中一由InGaN制成的有源层被夹在由掺有Si的基于GaN的半导体制成的n-型覆层和由掺杂有Mg的基于GaN的半导体制成的p-型覆层之间。具有这样配置的半导体发光装置可展示出非常卓越的光发射特性。另外，有源层具有单体结构或量子阱结构。
作为半导体发光装置的材料的化合物半导体通过有机金属化学蒸气沉积(MOCVD)工艺、分子束外延(MBE)工艺、或氢化物汽相外延(HVPE)工艺制得，并因此，化合物半导体很贵。因此，在人们能够处理的范围内，半导体发光装置的尺寸最好是被做成尽可能的小。这种微小尺寸半导体发光装置可以通过制得一块用于半导体发光装置的化合物半导体晶片并将该晶片切成芯片来获得；然而，也可以通过，诸如，在蓝宝石衬底上的，化合物半导体的选择性晶体生长更加容易地制得。例如，通过这种选择性晶体生长，可以获得每个尺寸(下端面的一尺寸的长度)在约100至200μm或更小的范围内，尤其是在约10至50μm范围内的半导体发光装置。如果需要，每个这种通过晶体生长形成的半导体发光装置可经受调节其三维形状的处理。
对于如此得到的微小尺寸半导体发光装置，典型地由Ni/Au制得的p-电极通过汽相沉积被安装到p-型半导体上，典型地由Ti/Au制得的n-电极被安装到n-型半导体上。设置有这些电极的微小尺寸半导体发光装置可按原样被固定地排列在基体的平面上；然而，为便于处理该微小尺寸半导体发光装置，该发光装置可被埋在一第一绝缘层中以形成一具有大表观尺寸的树脂覆盖芯片，接着该树脂覆盖芯片被固定地排列在该基体的平面上。为提高该显示装置朝着其正面侧的光发射特性，组成该显示装置的每个半导体发光装置的三维形状必须予以考虑。在下文中，将描述将微小尺寸半导体发光装置排列和固定在作为显示装置前面板的透明基体的一平面上的过程，以及为提高朝着该显示装置正面侧的光发射特性所需的每个微小尺寸半导体发光装置的形状。
下面将描述以具有大表观尺寸的芯片的形式进行的微小尺寸半导体发光装置的排列。通过晶体生长而形成于生长衬底的平面上的微小尺寸半导体发光装置(尺寸例如，10至100μm)以特定的间距(例如，100至300μm)固定在透明支撑体的平面上，并且形成一第一绝缘层以埋住该半导体发光装置的除了其上端部分和下端面以外的部分，并被切成具有大表观尺寸的树脂覆盖芯片。在这种情况下，切割成片过程被如此进行以便该微小尺寸半导体发光装置位于该树脂覆盖芯片的中心部。每个半导体发光装置的上端部分都没有被埋在该第一绝缘层中的原因是一电极将要从该上端部分引出，每个半导体发光装置的下端面也都没有被埋在该第一绝缘层中的原因是该下端面被作为光出射面。应当注意的是该电极可被引出至该下端面。聚酰亚胺粘结剂可被用来将该基于GaN的半导体发光装置固定到该透明支撑体上。在这种情况下，由于激光对聚酰亚胺的剥蚀，可根据需要用激光束从该透明支撑体侧照射该聚酰亚胺粘结剂，使得该透明支撑体可被轻易地从该半导体发光装置上除去。另一种可选方案中，紫外线固化粘着剂可被用来将基于GaN的半导体发光装置固定至该透明支撑体上。在这种情况下，在该第一绝缘层形成以后，通过用激光束从该透明支撑体侧照射该紫外线固化粘着剂来使该粘着剂固化，由此消除了该粘着剂的粘性，从而该透明支撑体可被轻易地从该半导体发光装置上除去。
该第一绝缘层的材料可以是有机物或无机物，并且其种类以及形成方式没有特别地限制；然而，从降低显示装置的成本的角度来看，使用有机物优于使用无机物。其原因为由无机物，如SiO2或Si3N4，制得的绝缘层必须通过CVD(化学汽相沉积)工艺、汽相沉积工艺或溅射工艺来形成，但是由有机物，例如诸如环氧树脂、聚酰亚胺树脂或合成橡胶这样的聚合物，制成的绝缘层可以通过简单的涂覆工艺来轻易地形成，即使基体的平面面积较大也很容易。另外，通过涂覆形成的旋涂玻璃薄膜可被用作绝缘薄膜。
由于已被埋在该第一绝缘层中并被切成树脂覆盖芯片的半导体发光装置将以特定的间距(例如，300至900μm)被固定地排列在一基体的平面上，然后被埋在第二绝缘层中，因此优选从每个半导体发光装置中引出电极以便容易地连接至驱动电路。假如p-电极被设置在上端部分而n-电极被设置在下端部分，导电金属形成于第一绝缘层上，以覆盖裸露的上端部分上的p-电极。结果，p-电极可被引出到在第一绝缘层上表面上的具有大面积的导电金属上。因此，有可能在没有出现任何位置偏差的情况下，形成一从第二绝缘层延伸至位于第一绝缘层上的导电金属(连接至p-电极)的连接孔。
关于n-电极的引出，在第一绝缘层的上表面内形成一深度直至该下端部分上的n-电极的连接孔，导电金属形成于第一绝缘层的上表面上从而填埋该连接孔，从而n-电极可被引出到在第一绝缘层上表面上的有大面积的导电金属上。另外，如上所述，n-电极可被引出到该半导体发光装置的下端面上。在这种情况下，由于下端面被用作光发射面，为了不妨碍光线从该下端面向外发射，可以设置透明引出电极。
如上所述，具有大表观尺寸的树脂覆盖芯片形式的半导体发光装置被以约300至900μm的间距固定地排列在作为显示装置的显示板的透明基体上。通常，半导体发光装置被一维地或二维地排列；然而，他们也可三维地排列。已排列好的半导体发光装置的固定可以与用于将半导体发光装置埋在第一绝缘层内以形成每个都具有大表观尺寸的树脂覆盖芯片的方式相同的方式来完成。也就是说，在该基体的该平面上形成一个第二绝缘层以覆盖已被固定地排列在该基体的该平面上的半导体发光装置。该第二绝缘层可以由无机物或有机物制成；然而第二绝缘层优选由与形成第一绝缘层的材料相同的材料制成。如果第二绝缘层由与形成第一绝缘层的材料不同的材料制成，可能会出现在叠置的第一和第二绝缘层之间的界面处粘着力不足或出现由于其间热膨胀系数的不同而引起的问题。
在每个已被埋在第一绝缘层中的半导体发光装置被第二绝缘层覆盖以后，每个半导体发光装置中的已被引出到第一绝缘层上表面的p-电极和n-电极被进一步引出到第二绝缘层的上表面上并被连接到相应的驱动电路。这些电极的连接可用各种方法完成。该连接方法的一个例子如下即在第二绝缘层上表面上形成深度达到第一绝缘层上表面的两个连接孔，p-电极和n-电极通过该连接孔被引出至第二绝缘层的上表面；并例如，该引出的p-电极被连接至第二绝缘层上表面上相应的驱动电路，而引出的n-电极被连接至埋在形成于第二绝缘层的深度达到该基体的该平面上的连接电极的连接孔内的导电金属上，从而通过该连接电极被连接至该基体的该平面上的相应驱动电路上。
如果每个微小尺寸半导体发光装置具有约100至200μm的尺寸，它们可以裸露的状态被直接地、固定地排列在透明基体平面上，即不用被埋在绝缘层中以形成每个都具有大表观尺寸的树脂覆盖芯片。甚至对单个尺寸为100μm或更小的半导体发光装置当然也可以按裸露的状态被处理。通过利用诸如在真空下吸引并在大气压下释放、或者利用紫外线固化粘着剂粘着并利用紫外线从基体平面侧照射该粘着剂而消除该粘着剂的粘着力这样的方法，可将裸露的半导体发光装置的上端部拾取并以一特定间距排列在基体的平面上。
具体地，被拾取的半导体发光装置以，例如，300至900μm的间距被固定地排列在涂有透明粘结剂的基体的平面上。在这种情况下，半导体发光装置的下端面可被涂覆透明粘结剂。接着，直接形成第二绝缘层以便覆盖已被粘着地固定在该基体的该平面上的半导体发光装置。每个半导体发光装置的电极被引出至第二绝缘层上表面的过程可用与用于将每个半导体发光装置的电极引出至覆盖该半导体发光装置以形成每个都具有大表观尺寸的树脂覆盖芯片的第一绝缘层上表面的方式相同的方式来完成。
对于每个固定地排列在透明基体的平面上的半导体发光装置，通过改变该装置的形状，可提高该发光装置朝着基体平面侧，即朝着该装置的下端面侧，的发光亮度。在从半导体发光装置的发光区(有源层)发射的光线中，通过使用上端部分上的一电极面等等作为反射镜，从该发光区指向上的光分量可被导向下端面侧；然而，射向与该下端面垂直的侧面的光分量即使被该侧面反射，也只有很小一部分被引向该下端面。因此，该半导体发光装置较为理想的是具有一个与该下端面倾角范围在45±20°内的倾斜平面。通过在这种倾斜平面上设置一反射镜，导向侧面的光分量被从该反射镜反射，以被有效地引向该下端面。该倾斜平面不必构造成象镜面这样的光滑平面。应当注意的是，在倾斜平面与该下端面间的倾斜角度在上述范围以外时，即使导向侧面的光分量被从该处反射，导向下端面的光的量不会增加很多，因此没能获得提高亮度的效果。
该斜面可以是象单坡屋顶的斜面、象人字屋顶的斜面、或象四倾屋顶的斜面。此外，半导体发光装置可被制成棱锥形或截棱锥形。可把这种棱锥形或截棱锥形的斜面、或者该截棱锥形的上表面作为反射镜。通过这种构造，有可能更有效地将发光区发射出的光线导向该半导体发光装置的下端面。术语“棱锥”包括三棱锥、四棱锥、五角锥、六棱锥和接近于圆锥体的多棱锥，术语“截棱锥”包括与上述棱锥相应的截棱锥。此外，半导体发光装置在其上端部分可具有带有在上述45±20°范围内的斜面的火山喷口形凹槽。具有上述斜面的半导体发光装置可通过选择性晶体生长自然地获得或者在选择性晶体生长以后通过表面加工来获得。可选地，当一晶片被切成微小尺寸半导体发光装置时，斜面可被给到每个半导体发光装置。作为给出上述斜面的加工手段，可使用离子束或激光束。
在用于半导体发光装置的化合物半导体中，可发射绿光的磷化镓(GaP)、或可发射红光的镓砷磷(GaAsP)或铝镓砷化物属于立方晶系并通过选择性晶体生长被形成为六面体形状，因此该化合物半导体没有相对于其下端面的斜面。因此，对于这样的化合物半导体，较为理想的是在选择性晶体生长之后设置一斜面来作反射镜。另一方面，可发射蓝光的基于GaN的半导体属于六方晶系并具有六棱柱或六棱锥形晶体结构，更具体地，当在蓝宝石基片的(0001)平面上通过充分地选择性晶体生长而形成GaN半导体时，该基于GaN的半导体具有六棱锥形晶体结构，其包括一从下端面倾斜的(1-101)面以及一个与其等价的面，而当通过较小程度的选择性晶体生长形成基于GaN的半导体时，基于GaN的半导体具有截棱锥形晶体结构。另外，日本专利No.2830814描述了通过选择性晶体生长而形成于蓝宝石基片的(1-101)面上的半导体具有梯形截面，其平行于下端面的上表面成为(1-101)面，在两侧的斜面成为(1-101)面和(0111)面。本发明的半导体发光装置可以是具有上述斜面的半导体发光装置。附带说一句，根据在蓝宝石基片的(0001)面上的晶体生长情况，基于GaN的半导体发光装置被形成为类似于倒置的船底的形状。本发明的半导体发光装置可以是具有这种斜面的半导体发光装置。
由于如上所述，根据其材料的不同，代表半导体发光装置特征的发光二极管有可发射红光(R)、绿光(G)和蓝光(B)的三种类型，因此通过使用这三种发光二极管的组合作为像素，有可能制得一种具有高亮度的全色图象显示装置。由于通过在其上设置一共振镜，该发光二极管可被轻易地转变为半导体激光器，因此通过使用一种可发射单色的半导体激光器或使用可发射三种基色的三种半导体激光器，有可能制成照明设备或交通标志。
下文中，将参照附图对本发明的显示装置及其制造方法的实施例进行描述。
(实施例1)图1和2是截面图，其显示出将一微小尺寸基于GaN的半导体发光装置11掩埋在一聚合物中以形成一具有大表观尺寸的树脂覆盖芯片并因此使发光装置11的处理更容易的制作步骤。参见图1，基于GaN的半导体发光装置11每个都具有100μm尺寸(该尺寸是下端表面长边的长度)，它们被以310μm的间距设置在一透明支撑体(未示出)的一表面上，再利用聚酰亚胺粘结剂(未示出)固定于其上，将环氧树脂溶液涂在该基于GaN的半导体发光装置11的除其上、下端部分以外的部分，进行干燥和固化，以形成一绝缘层21，从而，该基于GaN的半导体发光装置11被埋在绝缘层21中。应当注意的是，被埋在绝缘层21中的基于GaN的半导体发光装置11中的一个显示于图1中。
图3A和3B分别是显示基于GaN的半导体发光装置11的详细结构的截面图和平面图。一SiO2掩模形成于一蓝宝石基片(未示出)的(0001)面上。一缓冲层在500℃温度下以平板形状形成于SiO2掩模的开口部分中，一掺杂有硅的n-型氮化镓(GaNSi)12在1000℃温度下以平板形状形成于该缓冲层上。一SiO2掩模13形成于n-型氮化镓12上，一六棱锥形n-型半导体(GaNSi)14从SiO2掩模13的开口部分通过晶体生长而形成。一由InGaN构成的有源层15在低于1000℃的生长温度下形成于n-型半导体14的六棱锥的(1-101)面及其等价斜面上。一掺杂有镁的p-型氮化镓层(GaNMg)16生长于有源层15之上。然后通过气相沉积，作为表面层部分的Ni/Au膜形成于p-型(GaNMg)层16上，以形成用作对着光发射的反射镜的p-电极18。在覆盖着平板形下层(GaNSi)12上表面的SiO2掩模13上形成一开口部分，通过气相沉积在SiO2掩模13的开口部分中形成一Ti/Au膜，用以形成一个n-电极19。
再参见图2，在图1所示的基于GaN的半导体发光装置11中由环氧树脂制成的第一绝缘层21内形成一深度达到设置在发光装置11的下层12上的n-电极19的连接孔22。通过气相沉积或溅射，在第一绝缘层21的整个表面上形成铝膜以覆盖发光装置11。通过光刻或蚀刻，该铝膜被形成图案以作为一连接至上端侧的p-电极18的引出电极18d以及一连接至下层12上的n-电极19的引出电极19d。接着，第一绝缘层21被切成每个都有300μm大小的芯片。应当注意的是该切割应该使基于GaN的半导体发光装置11位于该芯片的大致中央部分。用激光束照射该透明支撑体，以引起聚酰亚胺粘结剂的剥蚀，然后将该透明支撑体从发光装置11上除去。在通过将半导体发光装置11埋在塑料中而形成的每个具有大表观尺寸的树脂覆盖芯片中，引出电极18d和19d被连接至驱动电路。通过将电流注入至每个半导体发光装置11，树脂覆盖芯片形式的半导体发光装置11的阵列可被用作允许朝下端面侧发射蓝光的显示装置。
(实施例2)图4和图5是显示实施例1中制得的基于GaN的半导体发光装置11以特定的间距彼此隔开的方式固定地排列在基体31上表面上的结构的截面图，其中每个发光装置被埋在第一绝缘层21中以形成具有300μm大小的树脂覆盖芯片。具体地，在图4所示的结构中，埋在图2所示的由环氧树脂制成的第一绝缘层21中的半导体发光装置11被以彼此隔开400μm间距的方式固定地排列在作为显示装置的显示板的透明基体31上。在这种情况下，连接电极32以彼此隔开一特定间距的方式被设置在基体31的上表面上，每个埋在第一绝缘层21中的半导体发光装置11被设置在两个连接电极32之间，并利用透明粘结剂33固定到基体31上表面上。接着涂覆环氧树脂溶液以覆盖半导体发光装置11和连接电极32的整个表面，并被干燥、加热至固化，从而形成一由环氧树脂制成的第二绝缘层34。
参见图5，对于图4所示的每个半导体发光装置11，在第二绝缘层34的上表面上形成深度分别达到基于GaN的半导体发光装置11的引出电极18d和基体31上表面上的连接电极32的两个连接孔35和36，另外，在第二绝缘层34的上表面内形成深度达到基于GaN的半导体发光装置11的引出电极19d的连接孔37。通过气相沉积或溅射，一铝膜在第二绝缘层34的整个表面上形成，并且通过光刻或蚀刻形成图案，从而将基于GaN的半导体发光装置11的p-电极18连接至基体31上表面上的驱动电路(未示出)，将基于GaN的半导体发光装置11的n-电极19连接至第二绝缘层34上表面上的驱动电路(未示出)。由于如上所述，具有微小尺寸的基于GaN的半导体发光装置11被埋在由环氧树脂制成的第一绝缘层中以形成具有大表观尺寸的树脂覆盖芯片，有可能使对半导体发光装置11的处理更容易，并且由于在第二绝缘层21上表面上设置每个都具有大面积的引出电极18d和19d，因此有可能获得在随后的步骤中电极从由环氧树脂制成的第二绝缘层34中的引出更容易的优点。
(实施例3)图6和7是显示每个具有微小尺寸的基于GaN的半导体发光装置11被固定地排列在用作显示装置的显示板的基体31的上表面上的结构的截面图，该半导体发光装置11没有通过将发光装置11埋在绝缘层中而形成具有大尺寸的树脂覆盖芯片，而是保留为裸露状态。具体地，在图6所示的结构中，连接电极32以彼此间隔一特定间距的方式被设置在基体31的上表面上，每个具有100μm大小的基于GaN的半导体发光装置11，在裸露状态下被以真空吸盘拾取，并以400μm的间距放置在基体31的上表面上，并利用透明粘结剂33固定于其上。在这种情况下，每个发光装置11位于两个连接电极32之间。接着涂覆环氧树脂溶液以覆盖发光装置11和连接电极32的整个表面，并被干燥和加热至固化，从而形成第二绝缘层34。
参见图7，对于图6所示的每个发光装置11，在由环氧树脂制成的第二绝缘层34中形成深度分别达到基于GaN的半导体发光装置11的p-电极18、基体31上表面上的连接电极32以及基于GaN的半导体发光装置11下层12上的n-电极19的三个连接孔35’、36’和37’。通过气相沉积或溅射，一铝膜在第二绝缘层34的整个表面上形成，并且通过光刻或蚀刻被形成图案，从而基于GaN的半导体发光装置11的p-电极18被连接至基体31上表面上的驱动电路(未示出)，而n-电极19被连接至第二绝缘层34上的驱动电路(未示出)。即使在这种情况下，由于每个都具有微小尺寸并因此以低成本制得的基于GaN的半导体发光装置11被以一特定间距设置在基体31的上表面上，因此有可能通过使用该种基于GaN的半导体发光装置11的阵列制得显示装置来降低成本。
应当注意的是，本发明的显示装置及其制造方法并不限于上述实施例，并可作出各种变化而不背离本发明的技术思想。
例如，在实施例1和2的每个中所描述的显示装置是利用微小尺寸六棱锥形基于GaN的半导体发光装置11制得；然而，本发明的显示装置也可通过利用具有微小尺寸晶体结构的别的类型的基于GaN的半导体发光装置来制得。图8是显示出截六棱锥形基于GaN的半导体发光装置的截面图。在这种发光装置的制造过程中，类似于如图3A和3B所示的六棱锥形半导体发光装置的制造过程，基于GaN的半导体通过选择性晶体生长形成于蓝宝石衬底的(0001)面上。在这种情况下，形成一截六棱锥形n-型(GaNSi)半导体41所需的选择性晶体生长时间被设定成比在制造如图3A和3B所示的六棱锥形半导体发光装置的选择性晶体生长所需的时间短。由InGaN制成的有源层45形成于(0001)面以及与六棱锥的斜面等价的(1-101)面上，(0001)面是n-型(GaNSi)半导体41的与其下端面平行的上面，并且一p-型(GaNMg)半导体层46在有源层45上生长。通过气相沉积，一Ni/Au膜作为表面层部分被形成在p-型(GaNMg)半导体层46上，以形成一p-电极48。一SiO2掩模43形成于由平板形n-型(GaNSi)半导体形成的下层42上，一Ti/Au膜通过气相沉积形成于下层42的暴露于SiO2掩模43的开口部分的那部分的上表面上，以形成n-电极49。在该发光装置中，截六棱锥的斜面和上面被用作对着光发射的反射镜。
图9显示了具有与图3A和3B所示的晶体结构不同的晶体结构的又一个基于GaN的半导体发光装置51。如该图所示，一n-型(GaNSi)半导体在蓝宝石衬底的(0001)面上生长，以形成一下层52，一SiO2掩模53形成于下层52之上。一在<1-100>方向上较长的矩形开口部分设置在掩模53内，并且通过从掩模53的该开口部分的选择性晶体生长形成一基于GaN的半导体51。这种基于GaN的半导体51被形成为类似于倒置的船底的形状，其中半导体51具有(1-101)和(11-22)面。具有这种斜面基于GaN的半导体发光装置51也可被用作显示装置。
在这些实施例中，蓝宝石衬底的(0001)面被用作本发明半导体发光装置的基于GaN的半导体的晶体生长面；然而蓝宝石衬底的另一面也可被用作晶体生长面，并进一步，除蓝宝石衬底以外的衬底，例如，一GaN晶片或SiC晶片可被用作用于本发明半导体发光装置的基于GaN的半导体的晶体生长的衬底。
在该实施例中，每个第一和第二绝缘层由环氧树脂制成；然而，其也可由诸如耐热聚酰亚胺树脂这样的热固性树脂、诸如氯乙烯基共聚物这样的热塑性树脂、或诸如聚氨酯橡胶这样的合成橡胶制成。可选地，每个第一和第二绝缘层可通过沉积一种诸如二氧化硅或氮化硅这样的无机绝缘材料层而形成。
在实施例1和2中，如图3A和3B所示，基于GaN的半导体发光装置11被构造为p-型半导体16位于上面，而n-型半导体14位于下面；然而，半导体发光装置11也可被替换为具有如此构造的半导体发光装置p-型半导体16位于下面，而n-型半导体14位于上面。
在实施例1的图1所示的步骤中，使用了其上已经设置了p-电极18和n-电极19的半导体发光装置11；然而，在通过气相沉积或溅射形成导电金属膜的步骤中，这些电极可被形成然后被引出至第一绝缘层的上表面。
在这些实施例中，用发光二极管来举例说明半导体发光装置；然而，由于半导体激光器可以通过设置使用该发光二极管的两端面作镜面的共振器来获得，有可能制造包括可发射单色的一种半导体激光器或可发射三种基色的三种半导体激光器的照明设备或交通标志。
如上述构造的本发明具有如下效果根据权利要求1所述的显示装置，由于半导体发光装置以被埋在第一绝缘层中的状态或以没被埋在第一绝缘层中的裸露状态按一定间隔固定地排列在基体平面上，并且用第二绝缘层覆盖，继之引出每个半导体发光装置的电极，因此有可能减少每单位面积显示装置的半导体发光装置的占用面积并简化布线，并因此而显著地降低了成本。
根据权利要求2所述的显示装置，由于每个半导体发光装置被埋在第一绝缘层中以形成一具有大尺寸的树脂覆盖芯片，这就有可能使该半导体发光装置的处理更容易，并且由于一个电极被连接至第二绝缘层的上表面上的驱动电路而另一电极被连接至基体平面上的驱动电路，电极的驱动电路可沿彼此垂直的方向设置但并不彼此相交，从而有可能简化布线并因此而降低成本。
根据权利要求3所述的显示装置，由于使用了裸露的半导体发光装置，在该半导体发光装置的处理上需要某种巧妙的方法；然而，这有可能省去将半导体发光装置埋入第一绝缘层中的步骤，并由于一电极被连接至第二绝缘层的上表面上的驱动电路而另一电极被连接至基体平面上的驱动电路，电极的驱动电路沿彼此垂直的方向设置但并不彼此相交，因此简化了布线。
根据权利要求4所述的显示装置，由于第一绝缘层和第二绝缘层的每个都由可形成为涂膜的聚合物制成，因此即使在具有大面积的基体平面上也有可能简单地形成绝缘层，并因此而降低成本。
根据权利要求5所述的显示装置，由于该半导体发光装置在发光区上方的位置处具有一将光线向下反射的反射镜，因此有可能利用反射镜有效地将来自发光区的光线导向该半导体发光装置的下端面。
根据权利要求6所述的显示装置，由于半导体发光装置被形成为棱锥形或截棱锥形，并且棱锥或截棱锥形半导体发光装置的各面中至少斜面的任一面可被用作反射镜，因此被导向半导体发光装置上端部分的光线可被更有效地导向该半导体发光装置下端面侧。
根据权利要求7所述的显示装置，由于该半导体发光装置由具有六方晶系的基于氮化镓的半导体制成并且该半导体发光装置包括一平行于(1-101)面而形成的有源层，因此有可能通过将设置在(1-101)面上的电极面作为反射镜来提高光发射特性。
根据权利要求8所述的显示装置，提供了一种根据权利要求7所述的显示装置，其中半导体发光装置是由通过晶体生长而形成于一衬底上的基于氮化镓的半导体制成，其具有作为下端面的(0001)面和作为斜面的(1-101)面及其等价面，该半导体发光装置包括一平行于(1-101)面及其等价面而形成的有源面，因此，有可能通过把设置在该斜面上的电极面作为反射面而将发光区发射的光线集中到该半导体发光装置的下端面，尤其可提高光发射特性。
根据权利要求9所述的显示装置，由于该显示器被构造成一图形显示装置或一照明装置，包括可发射单色光的仅仅一种类型的半导体发光装置的阵列或可发射不同颜色的光的多种半导体发光装置的组合阵列，这种显示装置能够呈现出高亮度。
根据权利要求10所述的制造显示装置的方法，由于每个都被埋在第一绝缘层中且电极已被从其引出至第一绝缘层上的半导体发光装置被以一定间隔固定地排列在基体的平面上并被第二绝缘层覆盖，接着再将电极引出至第二绝缘层上，因此有可能减小了每单位面积显示装置的半导体发光装置所占的面积并简化了布线，并因此可显著地降低显示装置的成本。
根据权利要求11所述的制造显示装置的方法，由于每个半导体发光装置除了其上端部分和下端面以外都被埋在第一绝缘层中，并且上端侧电极和下端侧电极被引出至第一绝缘层的上表面，因此有可能使上端侧电极的引出更容易，并可能避免由于将电极引出至下端面侧而造成的光发射面的减少。当然，可以通过利用透明电极等等，将下端侧电极引出至下端面侧。
根据权利要求12所述的制造显示装置的方法，由于每个已被引出到第二绝缘层上表面上的两个电极都被连接到设置在基体平面上的连接电极，两个电极分别被连接至在第二绝缘层上表面上的驱动电路和在基体表面上的驱动电路，从而有可能避免驱动电路彼此交叉，并因此可简化布线。
根据权利要求13所述的制造显示装置的方法，由于裸露的半导体发光装置被以一定间隔固定地排列在基体平面上，并形成第二绝缘层以覆盖该半导体发光装置，在半导体发光装置的处理上需要某种巧妙的方法；然而，每单位面积显示装置中半导体发光装置所占有的面积变小了，并由于省略了将半导体发光装置埋在第一绝缘层中的步骤，有可能显著地降低成本。
根据权利要求14所述的制造显示装置的方法，由于每个半导体发光装置的上端侧电极和下端侧电极被引出到第二绝缘层的上表面上，两个电极中的任一个被连接到设置在基体平面上的连接电极上，再将两个电极分别连接至在第二绝缘层上表面上的驱动电路和在基体该平面上的驱动电路，这样有可能避免驱动电路彼此交叉，并因此可简化布线。
根据权利要求15所述的显示装置，由于每个第一绝缘层和第二绝缘层由可形成为涂膜的聚合物，例如聚酰亚胺树脂或环氧树脂，制成，因此通过涂覆即使在具有大面积的基体的平面上也可能轻易地形成绝缘层，并可简化半导体发光装置在基体平面上的安装，并因此降低了成本。
根据权利要求16所述的显示装置，由于半导体发光装置在发光区上方的位置处具有一将光线向下反射的反射镜，因此利用该反射镜有可能有效地将来自发光区的光线导向该半导体发光装置的下端面。
根据权利要求17所述的制造显示装置的方法，由于半导体发光装置被形成为棱锥形或截棱锥形，并且该棱锥形或截棱锥形半导体发光装置的各面中至少斜面中的任一个被用作反射镜，因此利用该反射镜有可能有效地将发光区发射的光线导向该半导体发光装置的下端面。
根据权利要求18所述的制造显示装置的方法，由于半导体发光装置由具有六方晶系的基于氮化镓的半导体制成，并且该半导体发光装置包括一平行于(1-101)面而形成的有源层，因此通过用设置在(1-101)面上的电极面作为反射镜，有可能提高光发射特性。
根据权利要求19所述的制造显示装置的方法，由于半导体发光装置由通过在生长衬底上的晶体生长而形成为具有作为下端面的(0001)面及作为斜面的(1-101)面的六棱锥或截六棱锥形的基于氮化镓的半导体制成，并且该半导体发光装置包括一平行于(1-101)面而形成的有源层，因此通过用设置在(1-101)面上的电极面作为反射镜，有可能提高光发射特性。
权利要求
1.一种显示装置，包括以阵列形式安装在一基体和一平面上的多个半导体发光装置，其特征在于所述半导体发光装置以被埋在一第一绝缘层中的状态或以没有被埋在所述第一绝缘层中的裸露状态按一定间隔被固定地排列在所述基体的该平面上；一第二绝缘层形成于所述基体的该平面上以覆盖所述半导体发光装置；以及每个所述半导体发光装置的一上端侧电极和一下端侧电极通过形成于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的特定部分中的连接孔被引出。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述半导体发光装置以除了所述半导体发光装置的上端部分和下端部分以外均被埋在所述第一绝缘层中的状态被固定地排列在所述基体的该平面上；每个所述半导体发光装置的所述上端侧电极和所述下端侧电极被引出到所述第一绝缘层的上表面上，然后再被引出到所述第二绝缘层的上表面上；以及所述电极中的任一个被引至设置于所述基体的该平面上的一连接电极。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述半导体发光装置以裸露状态被固定地排列在所述基体的该平面上；所述第二绝缘层形成于所述基体的该平面上以覆盖所述半导体发光装置；每个所述半导体发光装置的所述上端侧电极和所述下端侧电极被引出至所述第二绝缘层的上表面；以及所述电极中的任一个被引至设置于所述基体的该平面上的一连接电极。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于每个所述第一绝缘层和所述第二绝缘层由可形成涂膜的聚合物制成，所述聚合物从聚酰亚胺树脂、紫外线固化树脂、环氧树脂和合成橡胶中选取。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于每个所述半导体发光装置主要在从一发光区到所述半导体发光装置的安装在所述基体的该平面上的下端面的方向上发射光线；并且所述半导体发光装置在所述发光区上方的位置处具有一将光线向下反射的反射镜。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于所述半导体发光装置被形成为棱锥形或截棱锥形；并且所述棱锥形或截棱锥形半导体发光装置的各面中至少斜面中的任一个被用作所述反射镜。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于所述半导体发光装置由具有六方晶系的基于氮化镓的半导体制成；并且所述半导体发光装置包括一平行于一(1-101)面而形成的有源层。
8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于所述半导体发光装置由通过在生长衬底上的晶体生长而形成为具有作为所述下端面的(0001)面以及作为所述斜面的(1-101)面及其等价面的六棱锥形或截六棱锥形的基于氮化镓的半导体制成；并且所述半导体发光装置包括一平行于所述(1-101)面及其等价面而形成的有源层。
9.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述显示器为一图形显示装置或一照明装置，包括由可发射单色光的仅仅一种类型所述半导体发光装置组成的阵列或由可发射不同颜色的光的多种所述半导体发光装置的组合成的阵列。
10.一种显示装置的制造方法，该显示装置包括在一基体的一面上的多个半导体发光装置，其特征在于包括如下步骤将所述半导体发光装置埋在一第一绝缘层中，在所述第一绝缘层内形成特定的连接孔，并通过在所述第一绝缘层中形成的所述连接孔引出每个所述半导体发光装置的一上端侧电极和一下端侧电极；以一定间隔将已从其上引出所述电极的每个半导体发光装置固定地排列在所述基体的该平面上；形成一第二绝缘层以覆盖每个都被埋在所述第一绝缘层中的所述半导体发光装置；以及在所述第二绝缘层中形成特定的连接孔，并通过所述连接孔引出已被引出至所述第一绝缘层上表面上的每个所述半导体发光装置的所述上端侧电极和所述下端侧电极。
11.如权利要求10所述的显示装置制造方法，其特征在于每个所述半导体发光装置除其上端部分和下端面以外均被埋在所述第一绝缘层中，并且所述上端侧电极和所述下端侧电极被引出至所述第一绝缘层的上表面。
12.如权利要求10所述的显示装置制造方法，其特征在于已被引出至所述第一绝缘层上表面上的每个所述半导体发光装置的所述上端侧电极和所述下端侧电极均被引出至所述第二绝缘层的上表面；以及所述电极中的任一个被引至设置在所述基体的该平面上的一连接电极。
13.一种显示器的制造方法，该显示器包括以阵列形式安装在一基体的一平面上的多个半导体发光装置，其特征在于包括如下步骤将所述半导体发光装置以裸露状态并以一定间隔固定地排列在所述基体的该平面上；在所述基体的该平面上形成一第二绝缘层以覆盖所述半导体发光装置；以及在所述第二绝缘层中形成特定的连接孔，并通过所述连接孔引出每个所述半导体发光装置的一上端侧电极和一下端侧电极。
14.如权利要求13所述的显示装置制造方法，其特征在于每个裸露状态的所述半导体发光装置的所述上端侧电极和所述下端侧电极被引出至所述第二绝缘层的上表面；以及所述电极中的任一个被引至设置在所述基体的该平面上的一连接电极。
15.如权利要求10或13所述的显示装置制造方法，其特征在于每个所述第一绝缘层和所述第二绝缘层由可形成为涂膜的聚合物制成，所述聚合物从聚酰亚胺树脂、紫外线固化树脂、环氧树脂或合成橡胶中选取。
16.如权利要求10或13所述的显示装置制造方法，其特征在于每个所述半导体发光装置主要在从一发光区到所述半导体发光装置的安装在所述基体的平面上的下端面的方向上发射光线；并且所述半导体发光装置在所述发光区上方的位置处具有一将光线向下反射的反射镜。
17.如权利要求16所述的显示装置制造方法，其特征在于所述半导体发光装置被形成为棱锥形或截棱锥形；并且所述棱锥形或截棱锥形半导体发光装置的各面中至少斜面中的任一个被用作所述反射镜。
18.如权利要求17所述的显示装置制造方法，其特征在于所述半导体发光装置由具有六方晶系的基于氮化镓的半导体制成；并且所述半导体发光装置包括一平行于一(1-101)面而形成的有源层。
19.如权利要求18所述的显示装置制造方法，其特征在于所述半导体发光装置由通过在生长衬底上的晶体生长而形成为具有作为所述下端面的(0001)面以及作为所述斜面的(1-101)面及其等价面的六棱锥形或截六棱锥形的基于氮化镓的半导体制成；并且所述半导体发光装置包括一平行于所述(1-101)面及其等价面而形成的有源层。
全文摘要
一种显示装置以及制造这种装置的方法，其中微小半导体发光装置被固定于该显示装置的基片的表面并与之有一定间隙，该显示装置成本低并具有足够的亮度。一用环氧树脂第一绝缘层(21)在除其具有引出电极(18)、(19)的上端区域和下端面以外的区域充填的通过选择性生长获得的基于GaN的微小半导体发光装置(11)被固定在基体(31)的上表面上并有一间隙。半导体发光装置(11)与第一绝缘层(21)一起被涂覆以形成一环氧树脂第二绝缘层(34)。一所需的连接孔被钻取以将电极(18)、(19)引至第二绝缘层(34)的上表面。进一步，一连接孔在第二绝缘层(34)中被钻取以将电极(18)引至设置在基体(31)上的连接电极(32)。
文档编号H01L21/02GK1461499SQ02801322
公开日2003年12月10日 申请日期2002年2月20日 优先权日2001年3月9日
发明者大畑丰治, 中嶋英晴, 柳泽喜行, 岩渕寿章 申请人:索尼公司