发明名称 奈米线发光显示装置
摘要 本发明「奈米线发光显示装置」系将半导体材料制作成奈米单晶线或奈米单晶柱,将奈米线成长在透明导电基板(或镀有透明导电膜之玻璃基板)上并制作成P、N介面之结构,利用其奈米线之尖端有一导电金属触媒(如金),将另一基板其表面镀导电金属膜层如Sn、Sb或Pb等材料,其材料可与奈米线顶端之金属触媒材料形成低温共晶焊接,如此即可形成具有正、负(P、N)极性之奈米线发光元件。将复数个奈米线发光元件制作成点矩阵状,即可形成奈米线发光二极体平面显示装置,其特点为自发光且发光效率高,又是无机材料耐候性佳、寿命长,为下一代平面显示器及照明最佳元件之一。
申请公布号 TWI220319 申请公布日期 2004.08.11
申请号 TW091104649 申请日期 2002.03.11
申请人 诠兴开发科技股份有限公司 发明人 陈兴
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人
主权项 1.一种奈米线发光显示装置,包括:一透明导电基板;一盖合基板,其一表面镀有金属层,用以连接奈米线发光元件;一奈米线发光元件,由复数根奈米线发光二极体所构成,其中每一根奈米线均具有P型及N型及发光层之结构;一绝缘层支撑柱,用以支撑透明导电基板及盖合基板;由透明导电基板与盖合基板叠合,中间由绝缘层支撑柱支撑,在两支撑柱空间则设置奈米线发光元件,利用盖合基板内面金属层及透明导电基板作为电极导体,并使奈米线发光元件所发出的光由透明导电基板面射出。2.如申请专利范围第1项所述之奈米线发光显示装置,其中透明导电基板,为一种具有透明且导电的材料如ZnO、GaN、SiC单晶基板或一种在透明基板如玻璃、石英玻璃基板上镀透明导电膜如ITO、ZnO、类钻石膜层。3.如申请专利范围第1项所述之奈米线发光显示装置,其中奈米线发光元件材料为GaN、ZnSe、GaAs、ZnO或Si等半导体发光材料所形成。4.如申请专利范围第1项所述之奈米线发光显示装置,其中奈米线发光元件之奈米线发光二极体系成长于透明导电基板或盖合基板上。5.如申请专利范围第1项所述之奈米线发光显示装置,其中绝缘层支撑柱可制作于盖合基板上。6.如申请专利范围第1项所述之奈米线发光显示装置,其中绝缘层支撑柱,可以为二氧化矽或耐温型光阻或其它耐温绝缘材质。7.如申请专利范围第1项所述之奈米线发光显示装置,其中绝缘层支撑柱厚度约3um~10um。8.一种奈米线发光显示装置之制造方法,包含以下步骤:在透明导电基板上镀一绝缘层,并在表面上一层光阻层,经选区曝光显影,并以蚀刻方式将曝光显影区之绝缘层去除,使透明导电层上两侧各形成一绝缘层支撑柱;再于透明导电基板上镀一层金属触媒,并除光阻层;后将透明导电基板放入反应腔体中以VLS法(气相-液相-固相法)成长奈米线,于奈米线成长中加入不同成份,使奈米线形成具有P型及N型半导体介面之奈米线,此即是奈米线发光二极体;在盖合基板上镀上一层能与奈米线顶端之金属触媒元素产生共晶熔接之材料;将盖合基板盖合至有奈米线之透明导电基板上,使盖合基板与透明导电基板左右各预留有接线端点,然后利用加温方式使盖合基板内面镀有能与金属触媒产生共晶熔接之材料,能与奈米线顶端之金属触媒元素产生共晶熔接,在接合处四周涂以接合胶即完成;9.如申请专利范围第8项所述之奈米线发光显示装置之制造方法,其中所述奈米线发光二极体以复数个构成一发光区块,并以单数或复数个发光区块,构成平面光源或平面显示器等装置。10.如申请专利范围第8项所述之奈米线发光显示装置之制造方法,所成长之奈米线发光二极体可发蓝光(430~470nm)、紫光(395~420nm)或紫外光(350~395nm)。11.如申请专利范围第8项或第10项所述之奈米线发光显示装置之制造方法,发蓝光(430~470nm)之奈米发光元件,于发光面涂覆黄色萤光材料(YAG)产生两波长白光或涂上红色、绿色之萤光材料使产生三波长白光。12.如申请专利范围第8项或第10项所述之奈米线发光显示装置之制造方法,发蓝光之奈米发光元件,于发光面各发光点上涂上绿色或红色萤光层材料利用蓝光作波长转换使涂有绿色萤光层材料的地方产生绿色光,使涂有红色萤光层材料的地方产生红色光,未涂萤光层材料的地方产生蓝色光,使产生红、蓝、绿全彩显示装置。13.如申请专利范围第8项或第10项所述之奈米线发光显示装置之制造方法,发紫光(395~420nm)之奈米发光元件,于发光面涂覆红蓝绿各色波长之萤光层材料,产生红、蓝、绿各色波长的光形成全彩显示装置,或涂覆红、蓝、绿混合之萤光层材料使产生白光。14.如申请专利范围第13项所述之奈米线发光显示装置之制造方法,其中发紫光(395~420nm)之奈米发光元件,其使用之萤光层材料,红色萤光层材料为3.5MgO.0.5MgF2.GeO2:Mn或6MgO.As2O5:Mn,蓝色萤光层材料为ZnS:Cu,Al或Ca2MgSi2O7Cl,绿色萤光层材料为BaMgAl10O17:Eu,Mn或(Sr、Ca、BaMg)10(PO4)6Cl2:Eu。15.如申请专利范围第8项或第10项所述之奈米线发光显示装置之制造方法,发紫外光(350~395nm)之奈米线发光元件,于发光面涂覆红、蓝、绿各色波长之萤光层材料,产生红、蓝、绿各色波长的光形成全彩显示装置,或涂覆红、蓝、绿混合之萤光层材料使产生白光。16.如申请专利范围第15项所述之奈米线发光显示装置之制造方法,其中发紫外光之奈米线发光元件,其使用之萤光层材料,红色萤光层材料为Y2O2S:Eu,蓝色萤光粉为BaMgAl10O17:Eu或(Sr、Ca、Ba、Mg)10(PO4)6Cl2:Eu或BaMg2Al16 O27:Eu,绿色萤光粉为BaMgAl10 O17:Eu,Mn。17.如申请专利范围第8项所述之奈米线发光显示装置之制造方法,其绝缘层支撑柱可制作于盖合基板上,再将盖合基板盖合至透明导电基板上。18.如申请专利范围第8项所述之奈米线发光显示装置之制造方法,其透明导电基板上镀一层金属触媒厚度约50~500。19.如申请专利范围第8项所述之奈米线发光显示装置之制造方法,其中奈米线发光二极体之金属触媒为金则其共晶接合材料为Sn、Sb、Pb、Si、Ge、Bi或其它可与金属触媒共晶合金材料。20.如申请专利范围第8项所述之奈米线发光显示装置之制造方法,其中奈米线发光二极体可成长于透明导电基板或盖合基板上。图式简单说明:第一图:系目前奈米线成长示意图第二图:系本发明奈米线发光显示装置实施例一透明基板表面镀透明导电层剖面图第三图:系本发明奈米线发光显示装置实施例一含透明导电层之透明基板表面镀绝缘层剖面图第四图:系本发明奈米线发光显示装置实施例一于透明导电基板之镀绝缘层上,上一层光阻剖面图第五图:系本发明奈米线发光显示装置实施例一为透明导电层之透明基板及绝缘层上光阻显影示意图第六图:系本发明奈米线发光显示装置实施例一为透明导电层之透明基板及绝缘层蚀刻示意图第七图:系本发明奈米线发光显示装置实施例一为透明导电层之透明基板及绝缘层及透明基板上镀金属触媒剖面图第八图:系本发明奈米线发光显示装置实施例一为透明导电层之透明基板、绝缘层、金属触媒层及透明基板去光阻剖面图第九图:系本发明奈米线发光显示装置实施例一为透明导电层之透明基板、绝缘层及金属触媒及透明基板上成长奈米线示意图第十图:系本发明奈米线发光显示装置实施例一成品示意图第十一图:系本发明奈米线发光显示装置实施例二透明基板镀透明导电层剖面图第十二图:系本发明奈米线发光显示装置实施例二为透明导电层之透明基板镀金属触媒剖面图第十三图:系本发明奈米线发光显示装置实施例二为透明导电层及金属触媒之透明基板成长奈米线示意图第十四图:系本发明奈米线发光显示装置实施例二盖合基板与金属触媒层共晶合金接合之剖面图第十五图:系本发明奈米线发光显示装置实施例二盖合基板上耐温型光阻层经曝光、显影及去光阻之示意图第十六图:系本发明奈米线发光显示装置实施例二成品结构图第十七图:系本发明奈米线发光显示装置加萤光粉成品结构图第十八图:系本发明奈米线发光显示装置加三色萤光粉成品结构图
地址 新竹县湖口乡凤山村望高楼十三之五号