本發(fā)明涉及一種用于水平排列組件的超小型發(fā)光二極管元件、其制造方法及包括其的水平排列組件，更詳細(xì)地，涉及通過制造使超小型發(fā)光二極管元件沿長(zhǎng)度方向橫放并連接到電極線的水平排列組件來能夠?qū)崿F(xiàn)顯著增加連接到電極線的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量，更易于排列元件，由于電極與元件之間電連接非常良好而發(fā)射顯著優(yōu)良的光量的水平排列組件的用于水平排列組件的超小型發(fā)光二極管元件、其制造方法及包括其的水平排列組件。

背景技術(shù)：

隨著1992年日本日亞化學(xué)工業(yè)的中村等人適用低溫的氮化嫁(gan)化合物緩沖層來成功融合出優(yōu)質(zhì)的單晶體氮化嫁氮化物半導(dǎo)體，使發(fā)光二極管的開發(fā)變得活躍。發(fā)光二極管作為利用化合物半導(dǎo)體的特性來使多個(gè)載體為電子的n型半導(dǎo)體結(jié)晶和多個(gè)載體為空穴的p型半導(dǎo)體結(jié)晶相互接合的半導(dǎo)體，是將電信號(hào)變換為具有所需區(qū)域的波段的光來顯現(xiàn)的半導(dǎo)體元件。關(guān)于上述發(fā)光二極管，韓國(guó)公開專利公報(bào)第2009-0121743號(hào)公開了發(fā)光二極管的制造方法和使用其制造的發(fā)光二極管。

由于這種發(fā)光二極管半導(dǎo)體的光變換效率高，因此能量消耗非常少，而且上述發(fā)光二極管半導(dǎo)體還具有半永久性壽命并且環(huán)保，從而作為綠色材料來被譽(yù)為光的革命。近年來，隨著化合物半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)出高亮度紅色、澄色、綠色、藍(lán)色及白色發(fā)光二極管，上述發(fā)光二極管應(yīng)用于信號(hào)燈、手機(jī)、汽車前照燈、室外電子屏幕、液晶顯示器背光模組(lcdblu，liquidcrystaldisplaybacklightunit)，還應(yīng)用于室內(nèi)外照明等多個(gè)領(lǐng)域，而且在國(guó)內(nèi)外持續(xù)進(jìn)行對(duì)上述發(fā)光二極管的研究。尤其，具有較寬帶隙的氮化嫁類化合物半導(dǎo)體為用于制造放射綠色、藍(lán)色還有紫外線區(qū)域的光的發(fā)光二極管半導(dǎo)體的物質(zhì)，可利用藍(lán)色發(fā)光二極管元件制造白色發(fā)光二極管元件，從而正在對(duì)此進(jìn)行很多研究。

在這一系列研究中，對(duì)利用將發(fā)光二極管制成納米或微米尺寸的超小型發(fā)光二極管元件進(jìn)行了積極的研究，并且在照明和顯示器等上應(yīng)用這種超小型發(fā)光二極管元件的研究仍在繼續(xù)。在這些研究中，持續(xù)受到關(guān)注的部分涉及可對(duì)超小型發(fā)光二極管元件施加電源的電極、應(yīng)用目的及用于減少電極所占空間等的電極布置、在所布置的電極上安裝超小型發(fā)光二極管的方法等。

其中，在所布置的電極上安裝超小型發(fā)光二極管的方法仍然存在由于超小型發(fā)光二極管元件的大小受到限制而在電極上難以以所需的方式布置并安裝超小型發(fā)光二極管元件的難點(diǎn)。這是因?yàn)?，由于超小型發(fā)光二極管元件是納米級(jí)或微米級(jí)而無法用人手一一地將超小型發(fā)光二極管元件布置并安裝在目標(biāo)電極區(qū)域。

并且，即使將超小型發(fā)光二極管元件安裝在目標(biāo)電極區(qū)域上，也很難以所需方式調(diào)節(jié)包含在單位電極區(qū)域中的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量、超小型發(fā)光二極管元件與電極之間的位置關(guān)系等，而且，當(dāng)在二維平面上排列發(fā)光二極管元件時(shí)，每個(gè)單位面積所包含的發(fā)光二極管元件的數(shù)量受到限制，從而無法獲得良好的光量。進(jìn)而，不是連接到兩個(gè)不同電極的整個(gè)超小型發(fā)光二極管元件都沒有電路短路等不良地可發(fā)光，因此，很難獲得所需的光量。

因此，迫切需要實(shí)現(xiàn)一種超小型發(fā)光二極管元件，所述超小型發(fā)光二極管元件可以在目標(biāo)電極區(qū)域更容易安裝沿長(zhǎng)度方向橫放的超小型發(fā)光二極管元件，由于所安裝的元件的排列性得到提高而能夠顯著增加電極線的每單位面積所包含的發(fā)光二極管元件的數(shù)量，還可大大提高發(fā)光二極管元件與電極之間的電連接性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明是為解決上述問題而提出的，本發(fā)明所要解決的第一個(gè)問題是提供一種用于水平排列組件的超小型發(fā)光二極管元件及其制造方法，所述用于水平排列組件的超小型發(fā)光二極管元件是可以在目標(biāo)電極區(qū)域更容易安裝沿長(zhǎng)度方向橫放的超小型發(fā)光二極管元件，由于所安裝的元件的排列性得到提高而能夠顯著增加電極線的每單位面積所包含的發(fā)光二極管元件的數(shù)量，還可大大提高發(fā)光二極管元件與電極之間的電連接性。

本發(fā)明所要解決的第二個(gè)問題是提供一種水平排列組件，其通過根據(jù)本發(fā)明的超小型發(fā)光二極管元件顯著增加電極線的每單位面積所安裝的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量，由于所安裝的超小型發(fā)光二極管元件與電極之間的電連接性良好而在對(duì)電極施加電源時(shí)在沒有不良地發(fā)光來能夠發(fā)射所需量的光。

用于解決問題的方案

為了解決上述第一個(gè)問題，本發(fā)明提供一種用于水平排列組件的超小型發(fā)光二極管元件，其特征在于，包括：第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層；活動(dòng)層，形成在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上部；第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，形成在所述活動(dòng)層上部；絕緣膜，在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的外面中至少覆蓋活動(dòng)層的外面；以及金屬蓋，形成在所述超小型發(fā)光二極管元件的至少一端部側(cè)，其中，所述金屬蓋從所述元件的一端部延伸并覆蓋元件側(cè)面部的一部分，且所述金屬蓋的外面的至少一部分區(qū)域?yàn)榍妗?/p>

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層中任一個(gè)半導(dǎo)體層可以包括至少一個(gè)n型半導(dǎo)體層，而另一個(gè)導(dǎo)電半導(dǎo)體層可以包括至少一個(gè)p型半導(dǎo)體層。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，所述超小型發(fā)光二極管元件沿垂直于半導(dǎo)體層的方向的截面形狀可以為啞鈴或棉棒形狀。

根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，相對(duì)于所述超小型發(fā)光二極管元件一端部側(cè)的截面積，金屬蓋表面積可以為1:1.1～10.0。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，所述超小型發(fā)光二極管元件的長(zhǎng)度可以為100nm～10μm，且包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的發(fā)光二極管元件的直徑可以為100nm～5μm。

根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，所述金屬蓋可以覆蓋形成在超小型發(fā)光二極管元件外面的絕緣膜的外面一部分。

并且，為了解決上述第一個(gè)問題，本發(fā)明提供一種用于水平排列組件的超小型發(fā)光二極管元件的制造方法，其特征在于，包括：步驟(1)，對(duì)在基板上將第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層順次層疊而成的層疊體進(jìn)行蝕刻，使得發(fā)光二極管元件的直徑為納米或微米；步驟(2)，在經(jīng)過蝕刻的層疊體的包含第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的外面上形成絕緣膜；及步驟(3)，除去絕緣膜，使得包含第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上面的一部分外面被露出，在所露出的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層外面上形成金屬蓋之后，除去基板。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟(1)可以包括：步驟1-1)，在基板上將第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層順次層疊而制造層疊體；步驟1-2)，在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上形成絕緣層和金屬掩模層；步驟1-3)，在所述金屬掩模層上形成聚合物層，在所述聚合物層上以納米或微米間隔形成圖案；及步驟1-4)，針對(duì)所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，根據(jù)圖案以納米或微米間隔進(jìn)行蝕刻。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟(1)可以包括：步驟1-1)，在基板上將第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層順次層疊；步驟1-2)，在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上形成絕緣層和金屬掩模層；步驟1-3)，在所述金屬掩模層上形成納米球或微球單層膜，執(zhí)行自組裝；及步驟1-4)，針對(duì)所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，根據(jù)圖案以納米或微米間隔進(jìn)行蝕刻。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟(3)可以包括：步驟3-1)，除去絕緣膜，使得包含第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上面的一部分外面被露出；步驟3-2)，通過將層疊體浸沒于電解電鍍液中并對(duì)層疊體施加電源來將金屬蓋電鍍到所露出的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的外面上；及步驟3-3)，從層疊體除去基板。

根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟(3)可以包括：步驟3-1)，除去絕緣膜，使得包含第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上面的一部分外面被露出；步驟3-2)，通過將層疊體浸沒于電解電鍍液中并對(duì)層疊體施加電源來將金屬蓋電鍍到所露出的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的外面上；步驟3-3)，在所述金屬蓋上部形成支持膜，且除去層疊體的基板；及步驟3-4)通過將除去基板的層疊體浸沒于電解電鍍液中并對(duì)層疊體施加電源來將金屬蓋電鍍到包含所露出的第一半導(dǎo)體層下面的一部分外面，然后除去支持膜。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層中任一個(gè)半導(dǎo)體層可以包括至少一個(gè)n型半導(dǎo)體層，而另一個(gè)導(dǎo)電半導(dǎo)體層可以包括至少一個(gè)p型半導(dǎo)體層。

另外，為了解決上述第二個(gè)問題，本發(fā)明提供一種水平排列組件，其特征在于，包括：基底基板；電極線，包括第一電極和第二電極，所述第一電極形成在所述基底基板上，所述第二電極與所述第一電極隔開地形成在基底基板上；及根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件，同時(shí)連接到所述第一電極和所述第二電極。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述水平排列組件還可包括第一超小型發(fā)光二極管元件、第二超小型發(fā)光二極管元件及第三超小型發(fā)光二極管元件中的至少一種，所述第一超小型發(fā)光二極管元件的一側(cè)連接到第一電極和第二電極中任一個(gè)電極的上面且另一側(cè)連接到另一電極的上面，所述第二超小型發(fā)光二極管元件的一側(cè)連接到第一電極的一側(cè)面且另一側(cè)連接到與所述第一電極的一側(cè)面相對(duì)的第二電極的一側(cè)面，所述第三超小型發(fā)光二極管元件的一側(cè)連接到第一電極或第二電極的上面且另一側(cè)連接到另一電極的側(cè)面。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，所述多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件的一側(cè)可以連接到第一電極的一側(cè)面且另一側(cè)接到與所述第一電極的一側(cè)面相對(duì)的第二電極的一側(cè)面，使得多層介于兩個(gè)不同電極之間。

下文將定義本發(fā)明中所用的術(shù)語。

在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的描述中，當(dāng)記載各層、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)物形成于基板、各層、區(qū)域、圖案的“上部(on)”、“上方”、“上”、“下部(under)”、“下方”、“下”的情況下，“上部(on)”、“上方”、“上”、“下部(under)”、“下方”、“下”均包含“直接(directly)”、“間接(indirectly)”的含義。

在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的描述中，“第一電極”和“第二電極”包括可實(shí)際安裝超小型發(fā)光二極管的電極區(qū)域或與上述區(qū)域一同來可根據(jù)在基底基板上布置電極的方法還可包括的電極區(qū)域。

在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的描述中，“連接”意味著超小型發(fā)光二極管元件的一側(cè)接觸到第一電極且另一側(cè)接觸到第二電極。并且，“電連接”意味著如下狀態(tài)，超小型發(fā)光二極管元件介于兩個(gè)不同電極之間而連接，同時(shí)，當(dāng)向電極線施加電源時(shí)，超小型發(fā)光二極管元件可以發(fā)光。

在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的描述中，“相同”、“水平”或“垂直”不限于在物理上正確的“相同”、“水平”或“垂直”，而意味著包括實(shí)際上可被視為“相同”，“平行”或“垂直”的程度。

在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的描述中，元件的“端部側(cè)”意味著包括元件的沿長(zhǎng)度方向一側(cè)的末端和連接到末端的元件的外面一部分。

在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的描述中，“水平排列組件”是指與形成于基底基板上的兩個(gè)不同電極連接的超小型發(fā)光二極管元件以沿元件的長(zhǎng)度方向與基底基板水平地橫放的形狀連接到電極的組件，其一實(shí)例如圖1所示。所述元件的長(zhǎng)度方向是指相對(duì)于超小型發(fā)光二極管元件所包括的各層垂直的方向。

發(fā)明的效果

本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)一種超小型發(fā)光二極管元件，所述超小型發(fā)光二極管元件可以在目標(biāo)電極區(qū)域更容易安裝沿長(zhǎng)度方向橫放的超小型發(fā)光二極管元件，由于所安裝的元件的排列性得到提高而能夠顯著增加電極線的每單位面積所包含的發(fā)光二極管元件的數(shù)量，還可大大提高發(fā)光二極管元件與電極之間的電連接性。而且，本發(fā)明還可實(shí)現(xiàn)一種水平排列組件，所述水平排列組件通過利用上述超小型發(fā)光二極管元件顯著增加電極線的每單位面積所安裝的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量，由于所安裝的超小型發(fā)光二極管元件與電極之間的電連接性良好而在對(duì)電極施加電源時(shí)沒有不良地以高強(qiáng)度發(fā)光來能夠發(fā)射所需量的光，由于發(fā)熱量降低而發(fā)光二極管元件的耐久性增加，使用周期延長(zhǎng)，發(fā)光的元件數(shù)量增加，從而發(fā)光效率良好。因此，本發(fā)明能夠應(yīng)用于照明、顯示器等各種領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為使用現(xiàn)有超小型發(fā)光二極管元件的水平組件的部分透視圖。

圖2為包括絕緣膜的超小型發(fā)光二極管元件的分解透視圖。

圖3為包括具有絕緣膜的超小型發(fā)光二極管元件的水平組件的部分透視圖。

圖4為位于形成有電場(chǎng)的兩個(gè)電極之間的超小型發(fā)光二極管元件的透視圖。

圖5為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件的透視圖。

圖6為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件的縱剖面圖。

圖7為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的棉棒狀超小型發(fā)光二極管元件的縱剖面圖。

圖8為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的啞鈴狀超小型發(fā)光二極管元件的縱剖面圖。

圖9為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的水平組件的截面圖。

圖10為示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件的制造工藝的透視圖。

圖11為示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件的制造工藝的透視圖。

圖12為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的水平組件的透視圖。

圖13為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的水平組件的透視圖。

圖14為示出根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的水平排列組件的制造工藝的透視圖。

圖15為示出現(xiàn)有超小型發(fā)光二極管元件在電場(chǎng)下進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)的平面圖。

圖16為示出根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件在電場(chǎng)下進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)的平面圖。

圖17為現(xiàn)有垂直結(jié)構(gòu)組件的透視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例。

如上所述，由于超小型發(fā)光二極管元件尺寸受到限制，無法通過人手將超小型發(fā)光二極管元件一一地布置并安裝在目標(biāo)電極區(qū)域上，因此存在很難以所需方式將超小型發(fā)光二極管元件布置并安裝在電極上的問題。為了解決這樣的問題，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)對(duì)投入有包含超小型發(fā)光二極管元件的溶液的電極線施加電源時(shí)，超小型發(fā)光二極管元件在電場(chǎng)的影響下自對(duì)準(zhǔn)，從而可以實(shí)現(xiàn)使所述元件的兩端連接到兩個(gè)不同電極的超小型發(fā)光二極管水平排列組件，但本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到若使用現(xiàn)有超小型發(fā)光二極管元件，則可能通過形成于施加電源的電極線的電場(chǎng)不夠?qū)崿F(xiàn)超小型發(fā)光二極管元件的自對(duì)準(zhǔn)，自對(duì)準(zhǔn)不夠的發(fā)光二極管元件在電極線上排列不良，因此有可能存在無法增加連接到電極的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量。即，仍然存在如下問題：即使將超小型發(fā)光二極管元件安裝在目標(biāo)電極區(qū)域上，也很難以所需方式調(diào)節(jié)包含在單位電極區(qū)域中的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量、超小型發(fā)光二極管元件與電極之間的位置關(guān)系等，超小型發(fā)光二極管元件的排列不良導(dǎo)致在二維平面上排列發(fā)光二極管元件時(shí)每個(gè)單位面積可包含的發(fā)光二極管元件的數(shù)量顯著減少，從而無法獲得優(yōu)異的光量。

具體而言，圖1為使用現(xiàn)有超小型發(fā)光二極管元件的水平組件的部分透視圖，圖1示出形成在基底基板1上的第一電極10、與所述第一電極10隔開地形成在基底基板1上的第二電極20及連接到所述第一電極10和第二電極20的超小型發(fā)光二極管元件30。雖然所述超小型發(fā)光二極管元件30連接到兩個(gè)不同電極10、20，但甚至超小型發(fā)光二極管元件30的活動(dòng)層30b也連接到第一電極10，因此，在對(duì)第一電極10和第二電極20施加電源時(shí)發(fā)生電路短路，導(dǎo)致超小型發(fā)光二極管元件30無法發(fā)光。

為了解決上述問題來實(shí)現(xiàn)包括在電極上沒有不良地水平排列的超小型發(fā)光二極管元件的水平組件，本發(fā)明人試圖了通過使用在外面上涂覆有絕緣涂層的超小型發(fā)光二極管元件(圖1的標(biāo)號(hào)31)來實(shí)現(xiàn)水平組件。具體而言，圖2為包含絕緣膜的超小型發(fā)光二極管元件30的分解透視圖，其中，圖2的(a)部分的超小型發(fā)光二極管元件包括形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30a上部的活動(dòng)層30b、形成在所述活動(dòng)層30b上部的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層30c、覆蓋所述活動(dòng)層30b的整個(gè)外面并覆蓋第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30a和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層30c的一部分的絕緣膜30f。并且，圖2的(b)部分的超小型發(fā)光二極管元件包括形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30a上部的活動(dòng)層30b、形成在所述活動(dòng)層30b上部的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層30c、分別形成在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30a的下部和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層30c的上部的第一電極層30d/第二電極層30e及覆蓋第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30a、活動(dòng)層30b及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層30c的外面的絕緣膜30f。如圖2的(a)或(b)部分所示，當(dāng)使用在外面上涂覆有絕緣涂層的超小型發(fā)光二極管元件時(shí)，雖然可以防止元件的活動(dòng)層和電極接觸而發(fā)生的電路短路缺陷，反而，由于絕緣膜導(dǎo)致超小型發(fā)光二極管元件在電極上排列不良，從而不能增加每單位電極面積所包含的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量，而且，即使超小型發(fā)光二極管元件連接到電極，也頻繁出現(xiàn)未電連接的情況，因此仍然存在難以獲得所需量光量的問題。

具體而言，圖3為包括有絕緣膜的超小型發(fā)光二極管元件的水平組件的部分透視圖，圖3示出形成在基底基板1上的第一電極11、12、13、與所述第一電極11、12、13隔開地形成在基底基板1上的第二電極21、22及連接到所述第一電極11、12、13和第二電極21、22的超小型發(fā)光二極管元件32、33、34、35?？梢源_認(rèn)在圖3的超小型發(fā)光二極管元件中，第a發(fā)光二極管元件32、第b發(fā)光二極管元件33及第d發(fā)光二極管元件35是元件的兩端部側(cè)的電極層或?qū)щ姲雽?dǎo)體層以直接接觸電極的方式電連接到電極的超小型發(fā)光二極管元件，與此相反，在第c發(fā)光二極管元件34的情況下，元件的僅一側(cè)32d直接接觸第一電極12，而另一側(cè)33e未直接接觸第二電極22而無法電連接。即，只有兩個(gè)不同電極之間的距離、超小型發(fā)光二極管元件的長(zhǎng)度、在元件的外面上未涂覆絕緣膜的兩端部側(cè)的厚度條件等協(xié)調(diào)，才能完成實(shí)現(xiàn)電連接的水平排列組件，但所述條件需要納米或微米單位的微細(xì)調(diào)節(jié)，因此實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)所需的水平排列組件。

并且，超小型發(fā)光二極管元件通過兩個(gè)不同電極之間的電場(chǎng)進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)，以同時(shí)連接到兩個(gè)電極，但在圖2中所示的超小型發(fā)光二極管元件的情況下，由于絕緣膜而可帶電荷的區(qū)域(未涂覆有絕緣膜的露出部分)的表面積很少，因此自對(duì)準(zhǔn)不夠，無法順利實(shí)現(xiàn)排列。具體而言，圖4為位于形成有電場(chǎng)的兩個(gè)電極之間的超小型發(fā)光二極管元件的透視圖，其中，通過借助第一電極10和第二電極20形成的電場(chǎng)，超小型發(fā)光二極管元件的第一電極層30d帶負(fù)電荷，第二電極層30e帶正電荷，且由于靜電引力而第一電極層30d向第二電極20側(cè)自對(duì)準(zhǔn)，第二電極層30e向第一電極10側(cè)自對(duì)準(zhǔn)，從而超小型發(fā)光二極管元件可以連接到第一電極和第二電極。但由于未涂覆有絕緣膜的超小型發(fā)光二極管元件的露出部分的表面積有限，因而，通過電場(chǎng)的超小型發(fā)光二極管元件的自對(duì)準(zhǔn)非常不夠，無法以所需方式將超小型發(fā)光二極管元件排列并連接在電極上。并且，為了擴(kuò)大通過電場(chǎng)可帶電的區(qū)域的表面積，需要增加電極層(或?qū)щ姲雽?dǎo)體層)的厚度和元件的直徑，但這導(dǎo)致降低可包含在單位電極面積的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量。

進(jìn)而，即使超小型發(fā)光二極管元件處于與電極連接的狀態(tài)，也存在未電連接到電極的多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件而無法實(shí)現(xiàn)發(fā)光，因此，發(fā)生不良，或由于電極和超小型發(fā)光二極管元件的連接部分的高電阻而引起嚴(yán)重的發(fā)熱，從而元件的耐久性顯著惡化。

對(duì)此，在本發(fā)明中，通過提供用于水平排列組件的超小型發(fā)光二極管元件來探索出解決上述問題的方法，其中，上述用于水平排列組件的超小型發(fā)光二極管元件包括：第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層；活動(dòng)層，形成在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上部；第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，形成在所述活動(dòng)層上部；以及金屬蓋，覆蓋所述元件的一端部并從所述元件的一端部延伸來覆蓋元件側(cè)面部的一部分，其中，所述金屬蓋的外面的至少一部分區(qū)域?yàn)榍?，且所述金屬蓋形成在超小型發(fā)光二極管元件的至少一端部側(cè)。由此，可以在目標(biāo)電極區(qū)域更容易安裝沿長(zhǎng)度方向橫放的超小型發(fā)光二極管元件，由于所安裝的元件的排列性得到提高而能夠顯著增加電極線的每單位面積所包含的發(fā)光二極管元件的數(shù)量，還可大大提高發(fā)光二極管元件與電極之間的電連接性。

以下，在說明超小型發(fā)光二極管元件的過程中，“上部”、“下部”、“上”、“下”、“上方”及“下方”意味著以包括超小型發(fā)光二極管元件的各層為基準(zhǔn)垂直的上、下方向。

具體而言，圖5為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件的透視圖，其中，圖5的(a)部分示出形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層50a上部的活動(dòng)層50b、形成在所述活動(dòng)層50b上部的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50c、覆蓋導(dǎo)電半導(dǎo)體層50a、50c和活動(dòng)層50b的外面的絕緣膜50f及形成在元件的沿第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50c方向的一端部側(cè)的金屬蓋50e。并且，圖5的(b)部分示出形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層50a上部的活動(dòng)層50b、形成在所述活動(dòng)層50b上部的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50c、覆蓋導(dǎo)電半導(dǎo)體層50a、50c和活動(dòng)層50b的外面的絕緣膜50f及形成在元件的兩端部側(cè)的金屬蓋50d、50e。

首先，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件的導(dǎo)電半導(dǎo)體層50a、50c進(jìn)行說明。

作為所述導(dǎo)電半導(dǎo)體層，只要是用于照明、顯示器等的普通發(fā)光二極管元件中包括的導(dǎo)電半導(dǎo)體層，就可以不受限制地使用。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層中任一個(gè)半導(dǎo)體層可以包括至少一個(gè)n型半導(dǎo)體層，另一個(gè)導(dǎo)電半導(dǎo)體層可以包括至少一個(gè)p型半導(dǎo)體層。

在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層50a包括n型半導(dǎo)體層的情況下，所述n型半導(dǎo)體層可以是組成式為inxalyga1-x-yn(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半導(dǎo)體材料，例如，可以是選自inalgan、gan、algan、ingan、aln、inn等至少一種，且可以摻雜第一導(dǎo)電摻雜劑(例如，si、ge、sn等)。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的厚度可以為1.5～5μm，但不限于此。

在所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50c包括p型半導(dǎo)體層的的情況下，所述p型半導(dǎo)體層可以是組成式為inxalyga1-x-yn(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半導(dǎo)體材料，例如，可以是選自inalgan、gan、algan、ingan、aln、inn等至少一種，且可以摻雜第二導(dǎo)電摻雜劑(例如，mg)。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的厚度可以為0.08～0.25μm，但不限于此。

其次，所述活動(dòng)層50b形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層50a上部和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50c下部，且可以具有單個(gè)或多個(gè)量子阱結(jié)構(gòu)。作為所述活動(dòng)層，只要是用于照明、顯示器等的普通發(fā)光二極管元件中包括的活動(dòng)層，就可以不受限制地使用。在所述活動(dòng)層50b的上部和/或下部可以形成有摻雜導(dǎo)電摻雜劑的包覆層(圖中未示出)，所述摻雜導(dǎo)電摻雜劑的包覆層可以由algan層或inalgan層實(shí)現(xiàn)。此外，當(dāng)然可將如algan、alingan等材料使用于活動(dòng)層50b。若對(duì)這種活動(dòng)層50b施加電場(chǎng)，則通過電子-空穴對(duì)的結(jié)合而發(fā)光。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述活動(dòng)層的厚度可以為0.05～0.25μm，但不限于此。

上述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層50a、活動(dòng)層50b及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50c可以作為發(fā)光結(jié)構(gòu)物的最小組件被包括，且在每層之上、之下可以進(jìn)一步包括其他熒光體層、活動(dòng)層、半導(dǎo)體層和/或電極層。

其次，所述絕緣膜50f可以形成為在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的外面中至少覆蓋活動(dòng)層的外面，即使將電源直接施加到活動(dòng)層50f部分的元件的外面(例如，活動(dòng)層接觸到電極)，也活動(dòng)層50f被絕緣涂膜50f保護(hù)，從而能夠防止超小型發(fā)光二極管元件發(fā)生電路短路。并且，可以防止在超小型發(fā)光二極管元件通過形成在兩個(gè)不同電極之間的電場(chǎng)進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)時(shí)由于元件之間的碰撞而可發(fā)生的半導(dǎo)體外表面損壞，因此，可以預(yù)防超小型發(fā)光二極管元件的耐久性降低。進(jìn)而，絕緣膜不僅用于防止將后述的金屬蓋形成在包括導(dǎo)電半導(dǎo)體層和活動(dòng)層的元件的整個(gè)外面，而且用于幫助金屬蓋在元件的一端側(cè)或兩端側(cè)形成為各種形狀且具有大表面積。

優(yōu)選地，所述絕緣膜50f可以包括氮化硅(si3n4)、二氧化硅(sio2)、氧化鋁(al2o3)、氧化鉿(hfo2)、氧化釔(y2o3)及二氧化鈦(tio2)中的至少一種，更優(yōu)選地，所述絕緣膜50f由上述成分制成且透明，但不限于此。在透明絕緣膜的情況下，不僅起上述絕緣膜50f的作用，而且通過涂覆絕緣膜來可以使有可能出現(xiàn)的元件的發(fā)光效率降低最小化。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述絕緣膜的厚度可以為5nm～50nm，但不限于此。

其次，對(duì)形成在超小型發(fā)光二極管元件的至少一個(gè)端部側(cè)的金屬蓋50d、50e進(jìn)行說明。

所述金屬蓋不僅覆蓋超小型發(fā)光二極管元件的一端部側(cè)末端，還覆蓋連接到所述末端的側(cè)面部的一部分，以便進(jìn)一步增加元件末端側(cè)的表面積。此時(shí)，金屬蓋的外面的至少一部分區(qū)域具有曲面形狀。

具體而言，圖6為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件的縱剖面圖，其中示出形成在元件的一端部側(cè)的金屬蓋51e。更具體而言，所述金屬蓋51e延伸到并覆蓋元件的一端部側(cè)中末端a1和連接到所述末端a1的側(cè)面部a2，且所述金屬蓋51e形成為覆蓋第二半導(dǎo)體層51c的外部側(cè)面，但不覆蓋絕緣膜51f。并且，所述金屬蓋51e的截面輪廓包括曲線，由此金屬蓋的外面包括曲面。

另外，在上述絕緣膜50f形成為同時(shí)覆蓋活動(dòng)層外面和元件外面的情況下，可以形成為覆蓋絕緣膜外面的一部分。

具體而言，圖7為根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件的縱剖面圖，其中示出形成在元件的一端部側(cè)的金屬蓋52e、53e、54e、55e。圖7的(a)部分和(b)部分的金屬蓋52e、53e的內(nèi)面相對(duì)絕緣膜52f、53f并覆蓋絕緣膜的一部分外面s1、s2，且覆蓋第二半導(dǎo)體層52c、53c的上面(末端)。并且，圖7的(a)部分和(b)部分的金屬蓋52e、53e的截面輪廓包括曲線，由此金屬蓋的外面包括曲面。

并且，如圖7c的超小型發(fā)光二極管元件所示，曲面可以形成在金屬蓋54e的整個(gè)區(qū)域，或如圖7d的超小型發(fā)光二極管元件所示，曲面可以形成在金屬蓋55e的一部分區(qū)域。更具體而言，圖7d的超小型發(fā)光二極管元件在縱向截面中包括沿元件的對(duì)角線方向側(cè)區(qū)域的一部分區(qū)域?yàn)榍鎟。

根據(jù)本發(fā)明的超小型發(fā)光二極管元件的金屬蓋的外面的至少一部分為曲面，優(yōu)選地，所述一部分區(qū)域可以為在超小型發(fā)光二極管元件的縱向截面中沿對(duì)角線方向的虛擬延長(zhǎng)線(圖7d的標(biāo)號(hào)l)通過的區(qū)域，具體而言，在圖7d中，虛擬延長(zhǎng)線l通過金屬蓋55e的曲面r。在金屬蓋的外面中至少一部分區(qū)域，尤其，在元件的縱向截面中沿對(duì)角線方向的金屬蓋外面為曲面的情況下，在電場(chǎng)下超小型發(fā)光二極管元件進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)而連接到電極時(shí)，容易使超小型發(fā)光二極管元件的排列垂直于兩個(gè)不同電極，從而很有利于以使占有電極區(qū)域的一個(gè)發(fā)光二極管元件的面積最小化的方式排列發(fā)光二極管元件，由此能夠在電極區(qū)域上安裝更多的發(fā)光二極管元件。并且，根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，如圖7的(a)部分至圖7的(c)部分，所述金屬蓋的外面的整個(gè)區(qū)域可以為曲面。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，所述金屬蓋可以形成在超小型發(fā)光二極管元件的兩端部側(cè)。具體而言，圖8為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件的縱剖面圖，其中，圖8的(a)部分示出第一金屬蓋55d和第二金屬蓋56e，所述第一金屬蓋55d覆蓋超小型發(fā)光二極管元件的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層56a的下面(末端)和連接到所述下面的側(cè)面，但不覆蓋絕緣膜56f的外面，所述第一金屬蓋55d的外面的至少一部分區(qū)域?yàn)榍?，而且，所述第二金屬蓋56e覆蓋第二半導(dǎo)體層56c的上面(末端)和連接到所述上面的側(cè)面，但不覆蓋絕緣膜56f的外面，且第二金屬蓋56e的外面的至少一部分區(qū)域?yàn)榍妗?/p>

并且，圖8的(b)部分示出第一金屬蓋57d和第二金屬蓋57e，所述第一金屬蓋57d與超小型發(fā)光二極管元件的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層57a的下面面對(duì)，覆蓋絕緣膜57f的一部分，所述第一金屬蓋57d的外面的至少一部分區(qū)域?yàn)榍?，而且，所述第二金屬蓋57e與第二半導(dǎo)體層57c的上面面對(duì)，覆蓋絕緣膜57f的一部分，所述第二金屬蓋57e的外面的至少一部分區(qū)域?yàn)榍妗?/p>

如上所述的根據(jù)本發(fā)明的超小型發(fā)光二極管元件中包括的金屬蓋的外面的至少一部分區(qū)域?yàn)榍?，因此，根?jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，如圖5的(a)部分(或圖6、圖7)所示，超小型發(fā)光二極管元件的沿垂直于半導(dǎo)體層的方向的截面形狀可以為棉棒形狀，或如圖5的(b)部分(或圖8)所示，超小型發(fā)光二極管元件的沿垂直于半導(dǎo)體層的方向的截面形狀可以為啞鈴形狀。

通過在超小型發(fā)光二極管元件的至少一端部側(cè)形成具有所述形狀的金屬蓋，在現(xiàn)有發(fā)光二極管元件中可在電場(chǎng)下分級(jí)的區(qū)域的表面積顯著增加，使得金屬蓋表面可帶更多的正電荷或負(fù)電荷，因此存在改善超小型發(fā)光二極管元件的電極組件上自對(duì)準(zhǔn)并更易于進(jìn)行位置排列。從而，所述超小型發(fā)光二極管元件的一端部側(cè)的元件末端截面積和金屬蓋表面積的面積比可以優(yōu)選為1:1.1～10.0，更優(yōu)選為1.1～5，進(jìn)一步優(yōu)選為1.1～3。若面積比小于1:1.1，則通過設(shè)置金屬蓋來可得到的效果提高甚微，且金屬蓋無法正確執(zhí)行功能。若面積比大于1:10，則金屬蓋沿元件的長(zhǎng)軸方向和、或短軸方向顯著變大，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)超小型發(fā)光二極管，且一個(gè)發(fā)光二極管元件所占的體積變大，因此無法增加有限的電極區(qū)域中包括的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量。

并且，若通過包括具有上述形狀的金屬蓋的超小型發(fā)光二極管元件實(shí)現(xiàn)水平排列組件，則可以實(shí)現(xiàn)通過自對(duì)準(zhǔn)得到所需的排列性和電連接性的水平排列組件，而無需微細(xì)調(diào)節(jié)組件的電極的寬度、電極之間的距離、超小型發(fā)光二極管元件的長(zhǎng)度、元件中未涂覆有絕緣膜的露出部分的厚度等條件等來實(shí)現(xiàn)正確協(xié)調(diào)。具體而言，圖9為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的水平組件的截面圖，其中，超小型發(fā)光二極管元件36、37連接到形成在基底基板1上的第一電極14、15和與所述第一電極14、15隔開地形成在基底基板1上的第二電極24。在超小型發(fā)光二極管元件中沒有金屬蓋的超小型發(fā)光二極管元件36的情況下，一側(cè)的電極層或半導(dǎo)體層36d直接接觸到第一電極14，與此相反，另一側(cè)的電極層或半導(dǎo)體層36e不直接接觸到第二電極24，從而未電連接。為了解決這些問題，需要調(diào)節(jié)并協(xié)調(diào)兩個(gè)不同電極14、24之間的距離、超小型發(fā)光二極管元件36的長(zhǎng)度及未涂覆有絕緣膜的部分36d的長(zhǎng)度等條件的過程。但在納米或微米級(jí)水平排列組件中，很難協(xié)調(diào)上述的所有條件。與此相反，圖9的超小型發(fā)光二極管元件中包括根據(jù)本發(fā)明的金屬蓋37d、37e的元件37通過形成在兩端部側(cè)的金屬蓋37d、37e更易于電連接到兩個(gè)不同電極15、24，而無需協(xié)調(diào)所有條件。

所述金屬蓋50d、50e可以由金(au)、銅(cu)、銀(ag)、鎳(ni)、鈷(co)、鉑(pt)、鉻(cr)、鈦(ti)、鋁(al)、鎳(ni)及鈀(pd)中任一個(gè)金屬、其氧化物或兩個(gè)或更多的合金形成。在所述超小型發(fā)光二極管元件的兩端部側(cè)包括金屬蓋的情況下，各個(gè)端部側(cè)的金屬蓋材質(zhì)可以相同或不同。

另外，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的超小型發(fā)光二極管元件的用途進(jìn)行具體說明。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件的用途是用于水平排列組件。即，其適合用于以沿垂直于超小型發(fā)光二極管元件的各個(gè)半導(dǎo)體層的方向的元件的長(zhǎng)度方向?yàn)榛鶞?zhǔn)元件的兩端部側(cè)以元件相對(duì)于底面橫放的形狀分別連接到兩個(gè)不同電極的組件，而可以不是用于超小型發(fā)光二極管元件沿長(zhǎng)度方向三維直立安裝在電極上的垂直結(jié)構(gòu)的組件。具體而言，圖17為現(xiàn)有垂直結(jié)構(gòu)組件的透視圖，其中示出形成在基底基板500上的第一電極510、形成在所述第一電極的垂直上部的第二電極520及以沿元件的長(zhǎng)度方向三維直立的方式介于所述第一電極和第二電極之間的超小型發(fā)光二極管元件530。為了實(shí)現(xiàn)如圖17所示的垂直結(jié)構(gòu)的組件，除了在第一電極上生長(zhǎng)超小型發(fā)光二極管元件之外，實(shí)際上很難將單獨(dú)制造的單個(gè)超小型發(fā)光二極管元件沿長(zhǎng)度方向一一地豎立并連接。并且，即使相對(duì)于在底面上橫放的狀態(tài)的超小型發(fā)光二極管元件在上下部方向形成電場(chǎng)。也并非是超小型發(fā)光二極管元件沿長(zhǎng)度方向三維直立并自對(duì)準(zhǔn)。由此，根據(jù)本發(fā)明的超小型發(fā)光二極管元件更適合于通過使超小型發(fā)光二極管元件根據(jù)電場(chǎng)的影響進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)來并與底面水平地連接到兩個(gè)不同電極來實(shí)現(xiàn)的水平組件。

如上所述的根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件可以根據(jù)后述的制造方法被制造。但制造方法不限于此。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件1的制造方法可以包括：步驟(1)，對(duì)在基板上將第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層順次層疊而成的層疊體進(jìn)行蝕刻，使得發(fā)光二極管元件的直徑為納米或微米；步驟(2)，在經(jīng)過蝕刻的層疊體的包含第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的外面上形成絕緣膜；及步驟(3)，除去絕緣膜，使得包含第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上面的一部分外面被露出，在所露出的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層外面上形成金屬蓋之后，除去基板。

首先，作為步驟(1)，對(duì)在基板上將第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層順次層疊而成的層疊體進(jìn)行蝕刻，使得發(fā)光二極管元件的直徑為納米或微米。

首先，為了制造層疊體，在基板上順次形成第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層。具體而言，圖10為示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件的制造工藝的透視圖，其中，圖10的(a)部分示出在基板200上順次層疊第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210、活動(dòng)層220及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230。所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層中任一個(gè)半導(dǎo)體層可以包括至少一個(gè)n型半導(dǎo)體層，另一個(gè)導(dǎo)電半導(dǎo)體層可以包括至少一個(gè)p型半導(dǎo)體層。

所述基板200可以包括如藍(lán)寶石基板(al2o3)和玻璃等透過性基板。而且，所述基板200可以選自由gan、sic、zno、si、gap及gaas、導(dǎo)電性基板等組成的組。所述基板200的上面可以形成有凹凸圖案。

在所述基板200上生長(zhǎng)氮化物半導(dǎo)體。其生長(zhǎng)設(shè)備包括電子束蒸發(fā)器、物理氣相沉積(pvd，physicalvapordeposition)、化學(xué)氣相沉積(cvd，chemicalvapordeposition)、等離子體激光沉積(pld)、雙型熱蒸發(fā)器(dual-typethermalevaporator)、濺射(sputtering)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(mocvd，metalorganicchemicalvapordeposition)等，但不限于此。

緩沖層(圖中未示出)和/或未摻雜半導(dǎo)體層(圖中未示出)可以形成在所述基板200上。所述緩沖層是用于減少與所述基板200之間的晶格常數(shù)差的層，可以由gan、inn、aln、ingan、algan、inalgan、alinn中至少一個(gè)形成。所述未摻雜半導(dǎo)體層可以由未摻雜(undoped)gan層實(shí)現(xiàn)，且用作供氮化物半導(dǎo)體生長(zhǎng)的基板?？尚纬伤鼍彌_層和未摻雜半導(dǎo)體層中任一層，或可同時(shí)形成兩層，或可不形成兩層。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述基板的厚度可以為400～1500μm，但不限于此。

關(guān)于在所述基板200上順次層疊的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210、活動(dòng)層220和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230的具體說明與關(guān)于上述根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件的說明相同，因此不再贅述。

其次，對(duì)如上所述在基板上順次層疊的層疊體進(jìn)行蝕刻，使得發(fā)光二極管元件的直徑為納米或微米。

為此，根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟可以包括：步驟1-1)，在基板上將第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層順次層疊；步驟1-2)，在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上形成絕緣層和金屬掩模層；步驟1-3)，在所述金屬掩模層上形成納米球或微球單層膜，執(zhí)行自組裝；及步驟1-4)，針對(duì)所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，根據(jù)圖案以納米或微米間隔進(jìn)行蝕刻。

在基板上將第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層順次層疊(步驟1-1))之后，在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上可形成絕緣層和金屬掩模層(步驟1-2))。具體而言，圖10的(b)部分示出在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層230上順次形成的絕緣層240和金屬掩模層250。

所述絕緣層240可以起到用于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的連續(xù)蝕刻的掩模作用，可以由氧化物或氮化物制成。作為其非限制性實(shí)例，可以使用氧化硅(sioe或siox)和/或氮化硅(si3n4或sinx)，但不限于此。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述絕緣層的厚度可以為0.5～1.5μm，但不限于此。

形成在所述絕緣層240上的金屬掩模層250用作用于蝕刻的掩模層，可以由常用的金屬制成。作為其非限制性實(shí)例，可以使用鉻(cr)金屬，但不限于此。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述金屬掩模層的厚度可以為30～150nm，但不限于此。

其次，作為步驟1-3)，可以執(zhí)行在所述金屬掩模層上形成納米球或微球單層膜260，執(zhí)行自組裝的步驟。

具體而言，圖10c示出形成在本發(fā)明的金屬掩模層250上的納米球或微球單層膜260的截面透視圖。所述納米球或微球單層膜260是為起用于金屬掩模層250的蝕刻的掩模作用而形成的，形成球粒子的方法可以利用球體的自組裝性質(zhì)。為了通過球體的自組裝形成完整的一層結(jié)構(gòu)排列，以恒定的速度在水面噴出球體以使球體彼此之間進(jìn)行自組裝。由于在水中擴(kuò)散形成的球體區(qū)域較小且不規(guī)則，因此通過施加額外的能量和表面活性劑來形成較大且規(guī)則排列的一球體層，并且取出該一球體層來放在所述金屬掩模層250上，從而在金屬層上可以形成規(guī)則排列的球單層膜。根據(jù)將要最終產(chǎn)生的超小型發(fā)光二極管元件的所需直徑，可以選擇性地采用球粒子的直徑，優(yōu)選地，可以使用具有50～3000nm直徑的聚苯乙烯球、二氧化硅球等，但不限于此。

其次，作為步驟1-4)，可以執(zhí)行針對(duì)所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，根據(jù)圖案以納米或微米間隔進(jìn)行蝕刻的步驟。

圖10的(d)部分至(f)部分為用于以納米或微米間隔進(jìn)行蝕刻的圖案形成工藝，其中，圖10的(d)部分為形成在金屬掩模層上的納米球或微球單層膜260經(jīng)過灰化(ashing)過程之后的截面透視圖。通過灰化(ashing)工藝，球粒子的間隔可以以能實(shí)現(xiàn)所需的發(fā)光二極管元件的直徑的間隔隔開，優(yōu)選地，所述間隔可以為50～3000nm。

所述灰化工藝可以由常規(guī)球單層膜的灰化工藝實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選地，可以通過基于氧(o2)的反應(yīng)離子灰化(reactiveionashing)和等離子體灰化(plasmaashing)執(zhí)行。

圖10的(e)部分示出將球粒子用作掩模來對(duì)金屬掩模層進(jìn)行蝕刻250’的截面透視圖，圖10的(f)部分示出在除去球粒子260’之后將經(jīng)過蝕刻的金屬掩模層250’用作掩模來進(jìn)行蝕刻的絕緣層240’。然后，將如圖10的(g)部分所示經(jīng)過蝕刻的絕緣層240’用作掩模來可以所需的深度對(duì)第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻，此后可以通過除去絕緣層240’來制成如圖10的(h)部分所示的經(jīng)過蝕刻的層疊體。

所述圖10的(e)部分至(g)部分的蝕刻工藝和球粒子/金屬掩模層/絕緣層的除去可以通過常規(guī)蝕刻工藝實(shí)現(xiàn)，且可以單獨(dú)使用或組合使用干蝕刻法或濕式蝕刻法。具體而言，在所述蝕刻工藝中，可以采用如反應(yīng)離子蝕刻(rie，reactiveionetching)或電感耦合等離子體反應(yīng)離子蝕刻(icp-rie，inductivelycoupledplasmareactiveionetching)等干蝕刻方法。與濕式蝕刻法相反地，這種干蝕刻方法可以執(zhí)行各向異性蝕刻，因此適合于形成上述圖案。即，濕式蝕刻法實(shí)現(xiàn)各向同性(isotropic)蝕刻而在整個(gè)方向?qū)崿F(xiàn)蝕刻，與此相反，干式蝕刻法可以實(shí)現(xiàn)沿深度方向的蝕刻以形成孔，因此可以以所需的圖案形成孔的尺寸和間隔等。此時(shí)，當(dāng)采用所述rie或icp-rie法時(shí)，可以使用cl2、o2等用作能夠蝕刻金屬掩模的蝕刻氣體。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟(1)可以包括：步驟1-1)，在基板上將第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層順次層疊而制造層疊體；步驟1-2)，在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上形成絕緣層和金屬掩模層；步驟1-3)，在所述金屬掩模層上形成聚合物層，在所述聚合物層上以納米或微米間隔形成圖案；及步驟1-4)，針對(duì)所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，根據(jù)圖案以納米或微米間隔進(jìn)行蝕刻。

具體而言，在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上形成絕緣層和金屬掩模層之后，在所述金屬掩模層上形成可用于普通光刻等的普通聚合物層，在所述聚合物層上通過如光刻、電子束光刻或納米壓印光刻等方法以納米或微米間隔形成圖案，然后對(duì)此進(jìn)行干蝕刻或濕蝕刻，以除去聚合物層、金屬掩模層及絕緣層。

其次，作為步驟(2)，執(zhí)行在經(jīng)過蝕刻的層疊體的包含第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、活動(dòng)層及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的外面上形成絕緣膜的步驟。

具體而言，圖10的(i)部分示出經(jīng)過蝕刻的層疊體的外面由絕緣膜270涂層的層疊體。所述絕緣膜的涂層可以采用在經(jīng)過蝕刻的層疊體的外面涂布絕緣材料的方法或在絕緣材料中浸漬的方法，但不限于此。優(yōu)選地，可用于所述絕緣膜的材料可以為選自由sio2、si3n4、al2o3及tio2組成的組中的至少一種，但不限于此。優(yōu)選地，絕緣材料可以為al2o3，而可以用這種絕緣材料通過原子層沉積(ald，atomiclayerdeposition)法來在經(jīng)過蝕刻的層疊體的外面形成絕緣膜，或可以以脈沖形態(tài)供應(yīng)三甲基鋁(tma，trimethylaluminum)和h2o源來通過化學(xué)吸附和解吸形成薄膜。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，此時(shí)所形成的絕緣膜的厚度可以為5～50nm。

其次，作為步驟(3)，執(zhí)行除去絕緣膜，使得包含第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上面的一部分外面被露出，在所露出的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層外面上形成金屬蓋之后，除去基板的步驟。

在所述步驟(3)中，在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層外面上形成金屬蓋的方法可以使用普通的金屬沉積方法，優(yōu)選地，可以使用電化學(xué)沉積方法。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟(3)可以包括步驟3-1)，除去絕緣膜，使得包含第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上面的一部分外面被露出；步驟3-2)，通過將層疊體浸沒于電解電鍍液中并對(duì)層疊體施加電源來將金屬蓋電鍍到所露出的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的外面上；及步驟3-3)，從層疊體除去基板。

首先，作為步驟3-1)，執(zhí)行除去絕緣膜，使得包含第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上面的一部分外面被露出的步驟。

所述絕緣膜的除去可以采用普通蝕刻方法來實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選地，可以通過定向蝕刻(directionaletching)來實(shí)現(xiàn)，其具體方法可以是本領(lǐng)域已知的常規(guī)方法。此時(shí)，考慮到所需金屬蓋的截面形狀/表面積等，可以將絕緣膜蝕刻到第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的上面或連接到上面的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的一部分側(cè)面。然而，從防止由于電極與活動(dòng)層直接接觸而發(fā)生的電路短路的觀點(diǎn)來看，露出與活動(dòng)層相鄰的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的一部分側(cè)面是不優(yōu)選的。具體而言，圖10的(j)部分示出通過除去第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上面的絕緣膜來使絕緣膜270’涂覆于除了第二半導(dǎo)體層的上面之外的經(jīng)過蝕刻的層疊體外面。

然后，作為涂覆3-2)，可以執(zhí)行通過將層疊體浸沒于電解電鍍液中并對(duì)層疊體施加電源來將金屬蓋電鍍到所露出的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的外面上的步驟。

所述電解電鍍液是含有所需的金屬蓋形成材料的溶液，且可以根據(jù)金屬蓋的材料而不同地組成。作為代表性示例，當(dāng)金屬蓋由金(au)形成時(shí)，可使用的電解電鍍液可以是混合有haucl4、hcl及去離子水的電鍍?nèi)芤夯騥aucl4電鍍?nèi)芤?，此時(shí)，au的濃度可以考慮到電鍍時(shí)間和將要形成的金屬蓋的尺寸而不同，在本發(fā)明中沒有特別限制，但au的濃度優(yōu)選為0.005至50重量％。

通過在如上所述的電解電鍍液中浸沒包括第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的露出面的層疊體來可將金屬蓋形成材料鍍到所露出的第二半導(dǎo)體層外面。具體而言，通過將電極附著于層疊體的基板上并對(duì)層疊體施加電源來進(jìn)行電鍍，為了更易于形成金屬蓋，所述基板優(yōu)選為導(dǎo)電基板。具體的電鍍執(zhí)行方法可以是本領(lǐng)域的常規(guī)方法，因此在本發(fā)明中不受特別限制。但，優(yōu)選地，通過施加-0.2～-1.0v的直流電10～55分鐘來形成金屬蓋。若電源施加時(shí)間少于10分鐘，則可能難以形成具有足夠表面積和所需截面形狀的金屬蓋，并且，若電源施加時(shí)間超過55分鐘，則電極會(huì)發(fā)生短路。

上述金屬蓋的形成方法可以是電鍍法，但不限于此，而可以通過熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)、濺射等來形成金屬蓋。

具體而言，圖10的(k)部分示出通過上述方法形成在未涂覆有絕緣膜的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上面和元件端部側(cè)外面的一部分的金屬蓋280。

然后，作為步驟3-3)，如圖10的(l)部分所示執(zhí)行從層疊體除去基板的步驟，從而能夠制成元件的截面形狀為棉棒狀的超小型發(fā)光二極管元件。

在除去基板的過程中，優(yōu)選地，可以將支持膜附著到金屬蓋上部且通過如激光剝離(llo，laserliftoff)等常規(guī)方法去除基板?？梢酝ㄟ^支持膜防止多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件分散，且防止在基板除去過程中可發(fā)生的發(fā)光二極管元件的裂紋。所述支持膜可以為聚合環(huán)氧樹脂或接合金屬，其厚度可以為0.3～70μm，但不限于此。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，為了制成金屬蓋形成在發(fā)光二極管元件的兩端部側(cè)且截面具有啞鈴形狀的發(fā)光二極管元件，所述步驟(3)可以包括：步驟3-1)，除去絕緣膜，使得包含第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上面的一部分外面被露出；步驟3-2)，通過將層疊體浸沒于電解電鍍液中并對(duì)層疊體施加電源來將金屬蓋電鍍到所露出的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的外面上；步驟3-3)，在所述金屬蓋上部形成支持膜，且除去層疊體的基板；及步驟3-4)，通過將除去基板的層疊體浸沒于電解電鍍液中并對(duì)層疊體施加電源來將金屬蓋電鍍到包含所露出的第一半導(dǎo)體層下面的一部分外面，然后除去支持膜。

關(guān)于所述步驟3-1)至步驟3-2)的說明與在棉棒狀發(fā)光二極管元件的制造方法中所述的步驟相同，因此不再贅述。

在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的外面上形成金屬蓋之后，作為步驟3-3)，可以執(zhí)行在所述金屬蓋上部形成支持膜且除去層疊體的基板的步驟。

具體而言，圖11為示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件的制造工藝的透視圖，其中，圖11的(a)部分示出將支持膜290附著于通過步驟3-2)制成的層疊體中形成在發(fā)光二極管元件的一端部側(cè)的金屬蓋280a的下部。然后，為了提高發(fā)光二極管元件的支持力，如圖11的(b)部分所示，可以在支持膜290與層疊體之間的空間填充支持聚合物291。所述支持聚合物可以是本領(lǐng)域已知的常規(guī)支持聚合物，在本發(fā)明中，對(duì)其具體類型沒有限制。

此后，如圖11的(c)部分所示，除去基板200，還除去基板200下部的未蝕刻的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210，從而可以露出第一半導(dǎo)體層的下部，如圖11的(d)部分所示。為除去所述未蝕刻的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層210而可以使用如超聲波照射或干蝕刻等本領(lǐng)域已知的方法。

其次，作為步驟3-4)，可以執(zhí)行通過將除去基板的層疊體浸沒于電解電鍍液中并對(duì)層疊體施加電源來將金屬蓋電鍍到包含所露出的第一半導(dǎo)體層下面的一部分外面，然后除去支持膜的步驟。

關(guān)于所述電解電鍍液等鍍敷的詳細(xì)說明與上面給出的說明相同，因此，說明在下文不復(fù)述，當(dāng)將金屬蓋形成材料鍍到未涂覆有絕緣膜的第一半導(dǎo)體層的露出面時(shí)，如圖11的(e)部分所示，在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層方向的元件一端部側(cè)可以形成金屬蓋280b。然后，除去支持聚合物和支持膜，從而可以制成如圖11的(f)部分所示在元件的兩端部側(cè)包括金屬蓋280a、280b的元件的截面形狀為啞鈴狀的超小型發(fā)光二極管元件。

另外，本發(fā)明包括具有上述根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的用于水平排列組件的超小型發(fā)光二極管元件的水平排列組件。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的水平排列的水平排列超小型發(fā)光二極管組件包括：基底基板；電極線，包括第一電極和第二電極，所述第一電極形成在所述基底基板上，所述第二電極與所述第一電極隔開地形成在同一平面上；及根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件，同時(shí)連接到所述第一電極和所述第二電極。

具體而言，圖12為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的水平排列的超小型發(fā)光二極管水平排列組件的透視圖，其中示出電極線310和超小型發(fā)光二極管元件321、322、323、324，所述電極線310包括第一電極311和第二電極312，所述第一電極311形成在基底基板300上，所述第二電極312與所述第一電極311隔開地形成在基底基板上，所述超小型發(fā)光二極管元件321、322、323、324同時(shí)連接到所述第一電極311和第二電極312。

首先，對(duì)包括基底基板300、形成在所述基底基板300上的第一電極311及與所述第一電極311隔開地形成在基底基板300上的第二電極312的電極線310進(jìn)行說明。

所述“基底基板上”是指第一電極311和第二電極312可以直接形成在基底基板表面上，或者第一電極311和、或第二電極312可以與基底基板的上部隔開地形成。所述基底基板起水平排列組件的支持體作用。作為在本發(fā)明中可用的基底基板300，只要是能夠使電極形成在其上的基底基板，就可不受限制地使用。其非限制性實(shí)例可以是玻璃基板、石英基板、藍(lán)寶石基板、塑料基板和可彎曲的柔性聚合物膜中的任一個(gè)。更優(yōu)選地，所述基板可以透明。所述基底基板的面積不受限制，考慮到將形成在基底基板上的第一電極的面積、第二電極的面積、連接到第一電極和第二電極的超小型發(fā)光二極管元件的尺寸以及所連接的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量而可以變更。優(yōu)選地，所述基底基板的厚度可以為100μm至1mm，但不限于此。

所述第一電極311和第二電極312可以由通常用于電極的材料制成。作為其非限制性實(shí)例，所述第一電極311和第二電極312可以分別獨(dú)立地由選自由鋁、鈦、銦、金和銀組成的組中的至少一種金屬材料，或者選自由氧化銦錫(ito，indiumtinoxide)、zno:al及cnt-導(dǎo)電聚合物絡(luò)合物組成的組中的至少一種透明材料形成。當(dāng)使用兩種或更多種上述電極材料時(shí)，第一電極和、或第二電極可以優(yōu)選具有將兩種或更多種材料堆疊而成的結(jié)構(gòu)。更優(yōu)選地，第一電極和、或第二電極可以是將鈦和金兩種材料層疊而成的電極。但第一電極和、或第二電極的材料不限于上述記載。并且，第一電極和、或第二電極的材料可以相同或不同。

所述第一電極和第二電極的隔離間隔、尺寸和具體布置可以根據(jù)目的不同地設(shè)計(jì)，且可以以任何可想象的構(gòu)造根據(jù)目的進(jìn)行多種變形，例如，兩個(gè)不同電極可以呈渦狀布置或交替布置。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述水平排列組件還可包括第一超小型發(fā)光二極管元件、第二超小型發(fā)光二極管元件及第三超小型發(fā)光二極管元件中的至少一種，所述第一超小型發(fā)光二極管元件的一側(cè)連接到第一電極和第二電極中任一個(gè)電極的上面且另一側(cè)連接到另一電極的上面，第二超小型發(fā)光二極管元件的一側(cè)連接到第一電極的一側(cè)面且另一側(cè)連接到與所述第一電極的一側(cè)面相對(duì)的第二電極的一側(cè)面，第三超小型發(fā)光二極管元件的一側(cè)連接到第一電極或第二電極的上面且另一側(cè)連接到另一電極的側(cè)面。具體而言，如圖12所示的水平排列組件包括第一超小型發(fā)光二極管元件321、322、第二超小型發(fā)光二極管元件323及第三超小型發(fā)光二極管元件324中的至少一種，所述第一超小型發(fā)光二極管元件321、322的一側(cè)連接到第一電極311和第二電極312中任一個(gè)電極的上面且另一側(cè)連接到另一電極的上面，且包括截面形狀為棉棒狀321和啞鈴狀322的超小型發(fā)光二極管元件，所述第二超小型發(fā)光二極管元件323的一側(cè)連接到第一電極311的一側(cè)面且另一側(cè)連接到與所述第一電極311的一側(cè)面相對(duì)的第二電極312的一側(cè)面，所述第三超小型發(fā)光二極管元件324的一側(cè)連接到第一電極311的上面且另一側(cè)連接到第二電極312的側(cè)面。

并且，介于兩個(gè)不同電極之間的上述第二超小型發(fā)光二極管元件可以以形成多層的方式介于電極之間，從而能夠顯著增加每個(gè)單位電極面積所包括的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量。當(dāng)具有根據(jù)本發(fā)明的截面形狀的金屬蓋形成在元件的一端部側(cè)或兩端部側(cè)時(shí)，超小型發(fā)光二極管元件在電極之間的隔離空間通過電場(chǎng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以與兩個(gè)電極的側(cè)面結(jié)合時(shí)，易于以接近垂直于元件的沿長(zhǎng)度方向的電極側(cè)面的方式結(jié)合到兩個(gè)電極。并且，一個(gè)發(fā)光二極管元件占據(jù)的體積減小，使可布置其它超小型發(fā)光二極管元件的隔離空間得到增加，從而能夠包括更多的超小型發(fā)光二極管元件，以能夠?qū)崿F(xiàn)光量良好的水平排列組件。為此，根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，水平排列組件中所包括的多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件的一側(cè)連接到第一電極的一側(cè)面且另一側(cè)連接到與所述第一電極的一側(cè)面相對(duì)的第二電極的一側(cè)面，以便形成介于兩個(gè)不同電極之間的多層。

具體而言，圖13為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的水平排列組件的截面圖，其中示出第一電極311、第二電極312及多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件325、326，所述第一電極311形成在基底基板300上，所述第二電極312與第一電極311隔開地形成在基底基板300上，以便具有與所述第一電極311的第ⅰ側(cè)面相對(duì)的第ⅱ側(cè)面，所述多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件325、326以元件的一端接觸到第一電極311的第ⅰ側(cè)面且另一端接觸到第二電極312的第ⅱ側(cè)面的方式形成多層來介于兩個(gè)電極之間。當(dāng)實(shí)現(xiàn)如圖13所示的水平排列組件時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)由于在有限的電極區(qū)域可以包括更多的超小型發(fā)光二極管元件而發(fā)出顯著良好的光量的水平排列組件。

上述根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的水平排列組件可以使用將后述的制造方法制成。但，本發(fā)明不限于下面的制造方法。

根據(jù)本發(fā)明的的一優(yōu)選實(shí)施例的水平排列組件的制造方法可以包括：步驟(a)，將第一電極形成在基底基板上，且將第二電極與所述第一電極隔開地形成在基底基板上；步驟(b)，向第一電極和第二電極上投入包括根據(jù)本發(fā)明的用于水平排列組件的超小型發(fā)光二極管元件的多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件和溶劑；及步驟(c)，對(duì)第一電極和第二電極施加電源，使得超小型發(fā)光二極管元件以所述多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件的一端部側(cè)接觸到第一電極且另一端部側(cè)接觸到第二電極的方式自對(duì)準(zhǔn)。

在所述步驟(a)中，關(guān)于基底基板和電極的

說明與上面給出的說明相同，將電極形成在基底基板上的方法可以是已知的常規(guī)方法，在本發(fā)明中，不受特別限制。

其次，作為步驟(b)，執(zhí)行向第一電極和第二電極上投入包括根據(jù)本發(fā)明的超小型發(fā)光二極管元件的多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件和溶劑的步驟。

具體而言，圖14為示出根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的水平排列組件的制造工藝的透視圖，其中，圖14的(a)部分示出向形成在基底基板100上的第一電極110和與所述第一電極隔開地形成在基底基板100上的第二電極120投入的超小型發(fā)光二極管元件130和溶劑140。

在本發(fā)明中，向第一電極和第二電極上投入超小型發(fā)光二極管元件和溶劑的方法不受特別限制?？梢酝瑫r(shí)投入所述超小型發(fā)光二極管元件和溶劑，或可以與順序無關(guān)地順次投入所述超小型發(fā)光二極管元件和溶劑，優(yōu)選地，在投入超小型發(fā)光二極管元件之后，投入溶劑，從而，可以集中于所需的電極區(qū)域的方式安裝超小型發(fā)光二極管元件。

優(yōu)選地，所述溶劑可以是選自由丙酮、水、醇及甲苯組成的組中的至少一種，更優(yōu)選地，可以為丙酮。然而，溶劑的種類不限于上述記載，只要是很好地蒸發(fā)而不對(duì)超小型發(fā)光二極管元件造成任何物理或化學(xué)影響的溶劑，就可以不受限制地使用。

優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的溶劑，超小型發(fā)光二極管元件的投入量可以為0.001至100重量份。若超小型發(fā)光二極管元件的投入量小于0.001重量份，則連接倒電極的超小型發(fā)光二極管元件的數(shù)量少，導(dǎo)致超小型發(fā)光二極管電極組件難以正常運(yùn)作，為了克服這些問題，應(yīng)該滴加溶液多次。若超小型發(fā)光二極管元件的投入量大于100重量份，則各個(gè)超小型發(fā)光二極管元件的排列會(huì)受到干擾。

其次，作為步驟(c)，執(zhí)行對(duì)第一電極和第二電極施加電源，使得超小型發(fā)光二極管元件以所述多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件的一端部側(cè)接觸到第一電極且另一端部側(cè)接觸到第二電極的方式自對(duì)準(zhǔn)的步驟。

具體而言，如圖14的(b)部分所示，當(dāng)對(duì)第一電極110和第二電極120施加電源時(shí)，超小型發(fā)光二極管元件130進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)，例如，旋轉(zhuǎn)、變位等，從而如圖13的(c)部分所示可實(shí)現(xiàn)以元件的一端接觸到第一電極110并另一端接觸到第二電極120的方式使多個(gè)超小型發(fā)光二極管元件30a、30b、30c連接到第一電極110和第二電極120的水平組件。

當(dāng)使根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)時(shí)，位置排列和與電極之間的連接性可以得到提高。具體而言，圖15為示出現(xiàn)有超小型發(fā)光二極管元件在電場(chǎng)下進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)的平面圖，其中，當(dāng)對(duì)彼此隔開地形成在基底基板100上的第一電極113和第二電極123施加電源時(shí)，超小型發(fā)光二極管元件133的兩末端分別向不同的電極方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(α)。如圖15所示，超小型發(fā)光二極管元件133的未涂覆有絕緣膜的兩端部側(cè)的表面積很小，因此電場(chǎng)的影響會(huì)甚微，為了超小型發(fā)光二極管元件的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等變位而需要形成更大的電場(chǎng)，而且，由于在未涂覆有絕緣膜的露出部分的外面，尤其，在元件的截面中沿對(duì)角線方向的外面不是曲面，因而，在元件的一端部側(cè)接觸到電極時(shí)，難以以與電極面垂直的方式定向。與此相反，圖16為示出根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的超小型發(fā)光二極管元件進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)的平面圖，其中，當(dāng)對(duì)彼此隔開地形成在基底基板100上的第一電極114和第二電極124施加電源時(shí)，超小型發(fā)光二極管元件134的兩末端分別沿不同的電極方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(β)。此時(shí)，如圖16所示的超小型發(fā)光二極管元件134的兩端部側(cè)設(shè)有表面積顯著得到改善的金屬蓋，因此更好受到電場(chǎng)的影響，在低電場(chǎng)下也能夠容易實(shí)現(xiàn)超小型發(fā)光二極管元件的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等變位。并且，當(dāng)所述金屬蓋的外面中的一部分區(qū)域，優(yōu)選地，元件的截面中沿對(duì)角線方向的金屬蓋外面包括曲面時(shí)，更容易以兩個(gè)不同電極面和元件的長(zhǎng)度方向彼此垂直的方式進(jìn)行位置排列，從而可以使更多的超小型發(fā)光二極管元件包括在有限的區(qū)域的水平組件區(qū)域中。

為所述超小型發(fā)光二極管元件的自對(duì)準(zhǔn)而所需的電場(chǎng)可以通過對(duì)第一電極和第二電極施加電源來形成。所述電源可以是直流電或交流電，并且可以通過考慮超小型元件的縱橫比等而改變電源，在本發(fā)明中，不受特別限制。

雖然上面根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明了本發(fā)明的技術(shù)思想，但應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅是為了幫助說明本發(fā)明而提供的，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例。并且，要是本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員都能夠在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想范圍內(nèi)可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。