利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯

摘要

本发明涉及一种发光显示器，包括：底座基板；第一电极，设置在所述底座基板上；第二电极，与所述第一电极分隔开；以及发光元件，包括活性层，所述发光元件设置在所述第一电极与所述第二电极之间，其中所述发光元件包括绝缘膜，所述绝缘膜至少覆盖所述活性层的外表面。

权利要求

1.一种发光显示器，包括：底座基板；

第一电极，设置在所述底座基板上；

第二电极，与所述第一电极分隔开；以及发光元件，包括活性层，所述发光元件设置在所述第一电极与所述第二电极之间，其中所述发光元件包括绝缘膜，所述绝缘膜至少覆盖所述活性层的外表面。

说明书

利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯

技术领域

[0001] 本发明涉及利用超小型发光二极管(LED，Light-emitting diode) 电极组件的发光二极管灯，更详细地，涉及使光提取效率极大化并以不存在短路的方式使纳米单位的超小型发光二极管元件与超小型电极相连接的利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯。

背景技术

[0002] 随着1992年日本日亚化学工业的中村等人适用低温的氮化镓 (GaN)化合物缓冲层来成功融合出优质的单晶体氮化镓氮化物半导体，导致发光二极管的开发变得活跃。发光二极管作为利用化合物半导体的特性来使多个载体为电子的n型半导体结晶和多个载体为空穴的p型半导体结晶相互接合的半导体，是将电信号变换为具有所需区域的波段的光来显现的半导体元件。

[0003] 由于这种发光二极管半导体的光变换效率高，因此能量消耗非常少，而且上述发光二极管半导体还具有半永久性寿命并且环保，从而作为绿色材料来被誉为光的革命。近来，随着化合物半导体技术的发展，开发出高亮度红色、橙色、绿色、蓝色及白色发光二极管，上述发光二极管应用于信号灯、手机、汽车前照灯、室外电子屏幕、液晶显示器背光模组(LCD BLU，Liquid Crystal Display back light unit)，还应用于室内外照明等多个领域，而且在国内外持续进行对上述发光二极管的研究。尤其，具有较宽带隙的氮化镓类化合物半导体为用于制造放射绿色、蓝色还有紫外线区域的光的发光二极管半导体的物质，可利用蓝色发光二极管元件制造白色发光二极管元件，从而正在对此进行很多研究。

[0004] 并且，由于发光二极管半导体用于多种领域，对发光二极管半导体的研究也日益增加，使得高功率的发光二极管半导体成为一种需求，提高发光二极管半导体的效率也变得极为重要。但是，制造高效率高功率的蓝色发光二极管元件存在诸多困难。在提高上述蓝色发光二极管元件的效率方面，难点缘于制造过程中的困难和所制造的蓝色发光二极管的氮化镓类半导体和大气之间的高折射率。首先，制造过程中的困难在于很难准备具有与氮化镓类半导体相同的晶格常数的基板。当氮化镓外延层晶格常数和基板的晶格常数大为不同的情况下，形成于基板上的氮化镓外延层会产生很多缺陷，从而发生导致发光二极管半导体的效率和性能下降的问题。

[0005] 接着，由于所制造的蓝色发光二极管的氮化镓类半导体和大气之间的高折射率，导致从发光二极管的活性层区域放射的光无法向外部射出，而是在发光二极管的内部全反射。全反射的光在发光二极管的内部再次被吸收，从而存在最终导致发光二极管的效率下降的问题。将这种效率称为发光二极管元件的光提取效率，而为了解决上述问题，正进行很多研究。

[0006] 另一方面，为了将发光二极管元件用于照明、显示器等，需要可向上述发光二极管元件和上述元件施加电源的电极，并且，就使用目的、减少电极所占的空间或制造方法，对发光二极管元件和互不相同的两个电极的配置进行了多种研究。

[0007] 对发光二极管元件和电极的配置的研究可分为使发光二极管元件在电极生长和在使发光二极管元件独立生长后配置于电极。

[0008] 首先，对使发光二极管元件在电极生长的研究具有自下而上 (bottom-up)方式，即，通过在基板上放置薄膜型下部电极，并在下部电极上依次层叠n型半导体层、活性层、p型半导体层、上部电极后进行蚀刻的方法，或者通过在层叠上部电极之前蚀刻已层叠的各个层后层叠上部电极的方法等来在一系列的制造过程中同时生成及配置发光二极管元件和电极。

[0009] 接着，在使发光二极管元件独立生长后配置于电极的方法为在通过单独的工序来使发光二极管元件独立生长制造之后，将各个发光二极管元件一一配置于图案化的电极的方法。

[0010] 上述前一方法存在如下问题，即，从结晶学角度出发，很难实现高结晶性/高效率的薄膜及使发光二极管元件生长，而后一方法存在由于光提取效率降低，因而有可能导致发光效率下降的问题。

[0011] 并且，在后一方法中，存在如下问题，即，若发光二极管元件为普通的发光二极管元件，则可通过使三维的发光二极管元件直立来使发光二极管元件与电极相连接，但若发光二极管元件为纳米单位的超小型元件，则很难使上述超小型元件直立于电极。在由本申请的发明人申请的韩国特许申请第2011-0040174号中，为了使纳米单位的超小型发光二极管元件以三维的方式直立于电极来使上述超小型发光二极管元件与电极相连接，还在超小型发光二极管元件设置有使超小型发光二极管元件容易与电极相结合的结合连接器，但当将上述结合连接器实际体现于超小型电极时，存在很难使超小型发光二极管元件以三维的方式直立于电极来使上述超小型发光二极管和电极相结合的问题。

[0012] 进而，独立制造的发光二极管元件需一一配置于图案化的电极，但在发光二极管元件为大小为纳米单位的超小型发光二极管元件的情况下，存在如下问题，即，很难将发光二极管元件配置于超小型的互不相同的两个电极的目的范围内，而且即使将发光二极管元件配置于超小型的互不相同的两个电极，但在电极和超小型发光二极管的电连接中频频发生由短路引起的不良现象，从而无法体现所需的电极组件。

[0013] 进而，在使发光二极管元件以三维的方式直立于电极上并在发光二极管元件的上部形成电极的情况下，存在以下问题，即，在发光二极管元件的活性层所产生的光子因在直立的超小型发光二极管元件的面和空气层之间所产生的折射率的差异而导致的全反射，使得光提取下降，不仅如此，因上述在活性层产生的光子被上端的电极阻挡而无法向外部提取，而在上述活性层的内部被吸收，从而导致光提取效率明显下降。

[0014] 韩国登录特许第10-0523740号涉及利用发光二极管的灯，上述利用发光二极管的灯包括：第一电极部，形成于基板的上部面；P型层和 N型层，在第一电极的上部面以与第一电极部电连接的方式层叠并蒸镀于上述第一电极的上部面；以及第二电极部，用于连接上述N型层，但在利用上述发光二极管的灯中，在电极的上部依次层叠P型层和N 型层来制造发光二极管，并使发光二极管以三维的方式直立于电极来与电极相结合，而并非独立地单独制造发光二极管。

[0015] 这是由于在独立地单独制造的发光二极管元件中，尤其，在上述发光二极管元件的大小为纳米单位的超小型发光二极管的情况下，存在无法使发光二极管元件以三维的方式直立于电极的上部来结合的问题，因而就此导出上述方法，但在采用上述方法的情况下，由于电极位于发光二极管元件的上下部，因而仍无法解决在发光二极管元件发生的光子因折射率的差异而在界面产生全反射效果以及在发光二极管元件发生的光子被电极阻挡而无法向外部放射，并困在发光二极管元件的内部或被吸收，从而导致光提取效率下降的问题。

发明内容

[0016] 技术问题

[0017] 本发明用于解决如上所述的问题，本发明所要解决的问题为提供如下发光二极管灯，即，上述发光二极管灯可使独立制造的纳米单位大小的超小型发光二极管元件以不存在电路短路等不良的方式与互不相同的两个电极相连接来提高光提取效率，并可使基于发光二极管灯所包括的一部分超小型发光二极管的不良而导致的发光二极管灯的功能下降最小化。

[0018] 并且，本发明提供如下发光二极管灯，即，使超小型发光二极管元件集中分布于目标安装区域来被安装，而并非使超小型发光二极管元件凝聚并仅配置于特定部分，或者并非使超小型发光二极管元件向外围扩散。

[0019] 进而，本发明提供如下发光二极管灯，即，可根据使用发光二极管灯的目的或设置发光二极管灯的位置来改变上述二极管灯的规定部分形状。

[0020] 技术方案

[0021] 为了解决上述问题，本发明提供利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯，上述利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯包括：支撑体；底座基板，设于上述支撑体的内部；以及超小型发光二极管电极组件，包括第一电极、第二电极及多个超小型发光二极管元件，上述第一电极形成于上述底座基板上，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面上，上述多个超小型发光二极管元件与上述第一电极和上述第二电极这双方均连接，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖上述超小型发光二极管元件的活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极相接触而发生电路短路。

[0022] 根据本发明的优选一实例，上述支撑体可呈杯子形状，上述利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯还包括荧光体，上述荧光体设于上述支撑体的内部，从超小型发光二极管元件照射的光激发上述荧光体，上述超小型发光二极管电极组件包括紫外线发光二极管、蓝色发光二极管、绿色发光二极管及红色发光二极管中的一种元件。

[0023] 根据本发明的再一优选一实例，可在每100×100μm2单位面积的上述超小型发光二极管电极组件中的超小型发光二极管元件的数量为 2个至100000个。

[0024] 根据本发明的另一优选实例，上述超小型发光二极管元件的长度可以为100nm至10μm，纵横比为1.2～100。

[0025] 根据本发明的还有一优选实例，上述第一电极的宽度(X)、第二电极的宽度(Y)、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距(Z)及超小型发光二极管元件的长度(H)满足如下关系式，

[0026] 关系式1：

[0027] 0.5Z≤H＜X+Y+2Z，

[0028] 其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。

[0029] 根据本发明的又一优选实例，本发明的利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯可包括多个超小型发光二极管电极组件，多个超小型发光二极管电极组件以线排列或面排列的方式排列，上述多个超小型发光二极管电极组件可按颜色分别独立包括蓝色超小型发光二极管元件、绿色超小型发光二极管元件、黄色超小型发光二极管元件及红色超小型发光二极管元件中的至少两种颜色以上的超小型发光二极管元件。

[0030] 根据本发明的又一优选实例，在上述超小型发光二极管元件为超小型紫外线发光二极管元件的情况下，上述荧光体的颜色可以为蓝色、黄色、绿色、琥珀色及红色中的一种以上，在上述超小型发光二极管元件为超小型蓝色发光二极管元件的情况下，上述荧光体的颜色可以为黄色、绿色、琥珀色及红色中的一种以上。

[0031] 根据本发明的又一优选实例，上述超小型发光二极管电极组件还可包括绝缘隔板，上述绝缘隔板包围连接有超小型发光二极管元件的电极区域，上述绝缘隔板形成于底座基板上，从上述底座基板至绝缘隔板上端为止的垂直距离为0.1～100μm。

[0032] 根据本发明的又一优选实例，上述第一电极的宽度(X)、第二电极的宽度(Y)、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距(Z)及超小型发光二极管元件的长度(H)满足如下关系式，

[0033] 关系式2：

[0034] Z≤H≤X+Y+Z，

[0035] 其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。

[0036] 并且，为了解决上述问题，本发明提供利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯，上述利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯包括：支撑体；以及超小型发光二极管电极组件，包括第一电极、第二电极及多个超小型发光二极管元件，上述第一电极形成于上述支撑体的上部，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面上，上述多个超小型发光二极管元件与上述第一电极和第二电极这双方均连接，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖上述超小型发光二极管元件的活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极线相接触而发生电路短路。

[0037] 根据本发明的优选一实例，上述支撑体可呈平面形状，在支撑体的至少一面涂敷有荧光体，从超小型发光二极管元件照射的光激发上述荧光体。

[0038] 根据本发明的再一优选实例，在每100×100μm2单位面积的上述超小型发光二极管电极组件中的超小型发光二极管元件的数量可以为 2个至100000个。

[0039] 根据本发明的另一优选实例，上述超小型发光二极管元件的长度可以为100nm至10μm，纵横比为1.2～100。

[0040] 根据本发明的还有一实施例，上述第一电极的宽度(X)、第二电极的宽度(Y)、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距(Z)及超小型发光二极管元件的长度(H)可满足如下关系式，

[0041] 关系式1：

[0042] 0.5Z≤H＜X+Y+2Z，

[0043] 其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。

[0044] 根据本发明的又一优选实例，上述利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯可包括多个超小型发光二极管电极组件，多个超小型发光二极管电极组件以线排列或面排列的方式排列，上述多个超小型发光二极管电极组件按颜色分别独立包括蓝色超小型发光二极管元件、绿色超小型发光二极管元件、黄色超小型发光二极管元件及红色超小型发光二极管元件中的至少两种颜色以上的超小型发光二极管元件。

[0045] 根据本发明的又一优选实例，在上述超小型发光二极管元件为超小型紫外线发光二极管元件的情况下，上述荧光体的颜色为蓝色、黄色、绿色、琥珀色及红色中的一种以上，在上述超小型发光二极管元件为超小型蓝色发光二极管元件的情况下，上述荧光体的颜色为黄色、绿色、琥珀色及红色中的一种以上。

[0046] 根据本发明的又一优选实例，上述超小型发光二极管电极组件还可包括绝缘隔板，上述绝缘隔板包围连接有超小型发光二极管元件的电极区域，上述绝缘隔板形成于支撑体上，从上述支撑体至绝缘隔板上端为止的垂直距离为0.1～100μm。

[0047] 根据本发明的又一优选一实例，上述第一电极的宽度(X)、第二电极的宽度(Y)、第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距(Z)及超小型发光二极管元件的长度(H)可满足如下关系式，

[0048] 关系式2：

[0049] Z≤H≤X+Y+Z，

[0050] 其中，100nm＜X≤10μm，100nm＜Y≤10μm，100nm＜Z≤10μm。

[0051] 以下，对本发明所记载的术语进行说明。

[0052] 在对本发明的实例进行说明的过程中，当记载各层、区域、图案或结构物形成于基板、各层、区域、图案的“上方(on)”、“上部”、“上”、“下方(under)”、“下部”、“下”的情况下，“上方(on)”、“上部”、“上”、“下方(under)”、“下部”、“下”均包含“直接(directly)”、“间接(indirectly)”的含义。

[0053] 在对本发明的实例进行说明的过程中，“第一电极”和“第二电极”包括可实际安装超小型发光二极管的电极区域或者与上述区域一同来可根据在底座基板上配置电极的方法来还可包括的电极区域。但是，本发明的超小型发光二极管电极组件意味着可实际安装超小型发光二极管的电极区域，且可包括一个或多个下述的单位电极。

[0054] 在对本发明的实例进行说明的过程中，单位电极为配置有可通过排列超小型发光二极管元件来独立驱动的两个电极的排列区域，单位电极面积为上述排列区域的面积。

[0055] 在对本发明的实例进行说明的过程中，“连接”意味着超小型发光二极管元件安装于互不相同的两个电极(例如，第一电极、第二电极)。并且，“电连接”意味着如下状态，超小型发光二极管元件安装于互不相同的两个电极，同时可在当向电极线施加电源时，超小型发光二极管元件发光。

[0056] 有益效果

[0057] 本发明的利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯可使独立制造的纳米单位的超小型发光二极管元件在电极之间自动排列，来克服以往的当以超小型发光二极管元件直立的三维形状使超小型发光二极管元件与电极相结合时因难以使超小型发光二极
管元件直立而引起的生产率下降的问题及很难使超小型发光二极管元件与互不相同的电
极以一对一对应的方式相结合的难点。并且，由于与电极相连接的超小型发光二极管元件的结构和基板的相对位置关系，即，因向超小型发光二极管元件的长度方向水平配置于基板上的超小型发光二极管元件的排列方式，导致在超小型发光二极管元件的活性层产生的光子中向大气中放射的光子的数量增加，从而可很大程度提高超小型发光二极管电极组件的光提取效率。进而，可使发光二极管灯所包括的一部分超小型发光二极管的不良所导致的发光二极管灯的功能下降最小化，并且，可根据发光二极管灯的使用目的或设置位置来改变发光二极管的规定部分形状。此外，由于在因现有的发光二极管的形状而具有仅用作点光源的应用范围的状态下导入超小型发光二极管，因此可体现面光源、透明光源及可弯曲的光源等的多种形态的光源。

附图说明

[0058] 图1为本发明的优选一实例的发光二极管灯的剖视图。

[0059] 图2为本发明的优选一实例的形成于底座基板上的第一电极及第二电极的电极线立体图。

[0060] 图3为本发明的优选一实例的形成于底座基板的第一电极及第二电极的电极线俯视图。

[0061] 图4为本发明的优选一实例的形成于底座基板上的第一电极及第二电极的电极线立体图。

[0062] 图5为表示本发明所包括的超小型发光二极管元件的一实例的立体图。

[0063] 图6为以往的超小型电极组件的垂直剖视图。

[0064] 图7为本发明的优选一实例的与第一电极和第二电极相连接的超小型发光二极管元件的主视图及垂直剖视图。

[0065] 图8为在本发明的优选一实例中所包括的超小型发光二极管电极组件的立体图。

[0066] 图9为在本发明的优选一实例中所包括的超小型发光二极管电极组件的扫描式电子显微镜(SEM，scanning electron microscope)照片及超小型发光二极管的蓝色电致发光照片。

[0067] 图10为在本发明的优选一实例中所包括的超小型发光二极管电极组件的蓝色电致发光光谱。

[0068] 图11为在本发明的优选一实例中所包括的超小型发光二极管元件的透射电子显微镜(TEM，Transmission Electron Microscope)照片。

[0069] 图12为表示本发明的优选一实例的制造工序的立体图。

[0070] 图13为表示本发明的优选一实例的绝缘隔板的制造工序的立体图。

[0071] 图14为本发明的再一优选实例的发光二极管灯的立体图。

[0072] 图15为本发明的另一优选实例的发光二极管灯的立体图。

[0073] 图16为本发明的优选一实例的超小型发光二极管电极组件的蓝色电致发光光谱。

[0074] 图17为在本发明的优选一实例中所包括的超小型发光二极管元件的透射电子显微镜照片。

具体实施方式

[0075] 以下，参照附图对本发明进行更加详细说明。

[0076] 如上所述，在以往的发光二极管灯中，通过使发光二极管元件以三维的方式直立并安装于电极上，并通过在发光二极管元件的上部形成电极来体现发光二极管灯，若发光二极管元件为普通的发光二极管元件，则可使发光二极管元件以三维的方式直立于电极并与电极相连接，但若发光二极管元件为纳米单位的超小型发光二极管元件，则存在很难使上述发光二极管元件以直立的方式与电极相连接。

[0077] 同时，虽需使独立制造的发光二极管元件一一配置于图案化的电极，但若发光二极管元件为纳米单位的超小型发光二极管元件，则存在很难使发光二极管元件以不存在不良的方式与互不相同的两个电极相连接的问题。

[0078] 进而，在使发光二极管元件以三维的方式直立并安装于电极上，并在发光二极管元件的上部形成电极的情况下，存在如下问题，在发光二极管元件的活性层产生的光子在具有折射率的差异的界面因全反射而被困在活性层的内部或者因被电极所阻挡而无法向外部提取并在发光二极管元件的上述活性层的内部被吸收，从而导致光提取效率下降。

[0079] 对此，在本发明的第一实例中，通过提供利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯来探索出解决上述问题的方法，其中，上述利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯包括：支撑体；底座基板，设于上述支撑体的内部；以及超小型发光二极管电极组件，包括第一电极、第二电极及多个超小型发光二极管元件，上述第一电极形成于上述底座基板上，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面上，上述多个超小型发光二极管元件与上述第一电极和上述第二电极这双方均连接，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖上述超小型发光二极管元件的活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极相接触而发生电路短路。

[0080] 由此，可克服以往的当以超小型发光二极管元件直立的三维形状使超小型发光二极管元件与电极相结合时难以使超小型发光二极管元件直立的问题及很难使超小型发光二极管元件与互不相同的电极以一对一对应的方式相结合的难点。

[0081] 并且，由于与电极相连接的超小型发光二极管元件的方向性，导致在超小型发光二极管元件的活性层产生的光子中向大气中放射的光子的数量增加，从而可提高超小型发光二极管电极组件的光提取效率。进而，可使发光二极管灯所包括的一部分超小型发光二极管的不良所导致的发光二极管灯的功能下降最小化。

[0082] 图1为本发明的优选一实例的发光二极管灯的剖视图，在支撑体 150的内部设置底座基板160d，支撑体150的内部还包括形成于上述底座基板160d上的超小型发光二极管电极组件160。并且，荧光体170 可设于支撑体150的剩余空间。

[0083] 首先，说明上述支撑体150。只要是通常用于发光二极管灯的支撑体，则可不受限制地用作本发明的支撑体，优选地，上述支撑体的材料可以为选自由有机树脂、陶瓷、金属及无机树脂组成的组中的一种以上的材料，并且上述材料可以为透明材料或不透明材料。上述支撑体150的内部体积可以以与排列超小型发光二极管元件的电极尺寸及排列密度成正比的方式改变。并且，上述支撑体150的内部体积也可根据上述支撑体的厚度来改变。上述支撑体的厚度在支撑体的所有位置均相同，或者可在支撑体的一部分位置不同。可将上述支撑体的厚度设计成可根据目的而不同，本发明并不对此进行特别限制。优选地，上述支撑体的形状可呈杯子形状。

[0084] 接着对上述底座基板160d进行说明，上述底座基板160d的材料可以为选自由玻璃、塑料、陶瓷及金属组成的组中的一种以上的材料，但并不限定于上述记载。上述底座基板160d的材料可与上述支撑体150 的材料相同，也可采用底座基板和支撑体呈一体的材
料。优选地，底座基板的材料可以为透明的材料。并且，优选地，底座基板的材料可以为可弯曲的材料。在本发明中，并不特别限制上述超小型发光二极管电极组件中的底座基板的面积，底座基板的尺寸可根据应用范围为点光源还是面光源来可在微米到米的单位范围变
化。上述底座基板的厚度可以为100μm至1mm，但并不限定于此，上述底座基板的厚度可根据包括上述底座基板的支撑体150的材料、支撑体150的内部体积、形成于下述中将要说明的底座基板的电极的配置方式或所配置的上述电极的区域的面积来改变。

[0085] 接着，对形成于上述底座基板160d上的超小型发光二极管电极组件160a、160b、160c进行说明。

[0086] 首先，对第一电极160a、第二电极160b进行说明，上述第一电极 160a形成于底座基板160d上，上述第二电极160b以与上述第一电极相隔开的方式形成于与第一电极160a相同的平面上。

[0087] 上述“底座基板上”意味着第一电极及第二电极中的一个以上的电极可直接形成于底座基板的表面或者可以以与底座基板相隔开的方式形成于底座基板的上部。具体地，如图1所示，第一电极160a和第二电极160b可直接形成于底座基板160d的表面。

[0088] 以第一电极160a为例，上述第一电极160a的形成物质可以是选自由铝、钛、铟、金及银组成的组中的一种以上的金属物质，或者是选自由铟锡氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)、ZnO:Al及碳纳米管(CNT) 导电性聚合物(polymer)复合体组成的组中的一种以上的透明物质。在上述第一电极160a以两种以上的物质形成的情况下，优选地，第一电极160a可以为两种以上的物质层叠的结构。更加优选地，第一电极 160a可以为钛、金等两种物质层叠的电极。但是，第一电极160a并不局限于上述记载。优选地，第一电极160a的宽度可以为100nm至50μm，厚度可以为10nm至10μm，但是，第一电极160a的宽度及厚度并不局限于上述记载，可考虑所体现的发光二极管灯的大小、与在下述中将要说明的电极相连接的超小型发光二极管元件的长度等来改变。

[0089] 以第二电极160b为例，上述第二电极160b的形成物质可以是为选自由铝、钛、铟、金及银组成的组中的一种以上的金属物质，或者是选自由铟锡氧化物、ZnO:Al及碳纳米管(CNT)导电性聚合物复合体组成的组中的一种以上的透明物质。在上述第二电极160b以两种以上的物质形成的情况下，优选地，第二电极160b可以为两种以上的物质层叠的结构。更加优选地，第二电极160b可以为钛、金等两种物质层叠的电极。但是，第二电极160b并不局限于上述记载。优选地，第二电极的宽度可以为100nm至50μm，厚度可以为10nm至10μm。但是，第二电极160b的宽度及厚度并不局限于上述记载，可考虑所体现的发光二极管灯的大小、与在下述中将要说明的电极相连接的超小型发光二极管元件的长度等来改变。

[0090] 上述第一电极和第二电极可以为相同或不同的物质，第一电极和第二电极的宽度和厚度可相同或不同。

[0091] 另一方面，可用于包括本发明的发光二极管灯所包括的超小型发光二极管电极组件的第一电极和第二电极的电极线只要满足使第一电极和第二电极以相互隔开的方式形成于相同平面上来可安装超小型发光二极管则可使用，可根据目的来改变在相同的平面上相互隔开的第一电极和第二电极的具体配置，因而在本发明中并不对此进行特殊限制。。

[0092] 具体地，图2为根据本发明的优选一实例来形成于底座基板上的第一电极及第二电极的电极线立体图，第一电极213、214和第二电极 233、234均可直接形成于底座基板200的表面，第一电极214和第二电极234可以以相互交替配置的方式在相同平面上隔开配置，在这种形状的电极线中，用于安装超小型发光二极管元件的区域可以为包括第一电极214及第二电极243的电极线244的区域。

[0093] 并且，图3为本发明的优选一实例的形成于底座基板的第一电极及第二电极的电极线俯视图，第一电极212、215和第二电极232、235 均可直接形成于底座基板201的表面，第一电极215和第二电极235 可以以螺旋的方式配置来在相同的平面上相隔开，包括第一电极215 及第二电极235的电极线245区域可以为可实际安装超小型发光二极管元件的区
域。

[0094] 如上所述，在以相互交替的方式配置或以螺旋的方式配置来构成电极线的情况下，可提高可通过在面积有限的底座基板200、201一次性排列超小型发光二极管来独立驱动的单位电极的驱动面积，从而可增加安装于单位电极的超小型发光二极管的数量。由于这可随着通过增加在单位面积内所包括的发光二极管元件的数量来提高发光强度，因此上述配置方法可用于单位面积所需的亮度高的多种光电元件。

[0095] 并且，根据本发明的再一优选实例，上述第二电极可以以与第一电极相隔开的方式形成于底座基板的上部。

[0096] 具体地，图4为本发明优选一实例的形成于底座基板上的第一电极及第二电极的电极线的立体图，虽然第一电极211直接形成于底座基板202的表面，但第二电极231、236可以以与底座基板202相隔开的方式形成于底座基板202的上部，第一电极216通过连接电极来与第一电极211相连接，并且第一电极216可以以与第一电极211相隔开的方式形成于底座基板202的上部，第一电极216和第二电极236 可在相同的平面上以相互交替的方式配
置，从而形成第一电极216和第二电极236相隔开的电极线246。

[0097] 另一方面，图2至图4示出本发明的优选一实例，但本发明并不局限于此，本发明可以以两个电极具有规定间隔的可想象得到的所有结构来以多种方式变形实施。

[0098] 以下，在本发明的优选一实例中，重点说明第一电极和第二电极在相同的平面上以相互交替的方式配置的形状。但是，第一电极和第二电极可直接形成于底座基板的表面或者第一电极和第二电极可以以与底座基板的表面相隔开的方式形成，并且，第一电极和第二电极可不位于相同的平面。

[0099] 接着，对超小型发光二极管元件进行说明。

[0100] 本发明可使用的超小型发光二极管元件只要是通常用于照明或显示器的超小型发光二极管元件，则均可用作本发明的超小型发光二极管元件，优选地，上述超小型发光二极管元件的长度可以为100nm至 10μm，更加优选地，超小型发光二极管元件的长度可以为
500nm至 5μm。若超小型发光二极管元件的长度小于100nm，则很难制造出高效率的发光二极管元件，若超小型发光二极管元件的长度大于10μm，则有可能使发光二极管元件的发光效率下降。超小型发光二极管元件的形状可以为圆柱、正六面体等多种形状，优选地，超小型发光二极管元件可呈圆柱形状，但并不局限于此。

[0101] 另一方面，在按照超小型发光二极管元件的纵横比来使后述的超小型发光二极管元件与电极相连接的工序中，即使向电极线施加电压也很难使超小型发光二极管元件自动整列。由此，根据本发明优选一实例，本发明所包括的超小型发光二极管元件的纵横比可以为1.2～ 100，优选地，可以为1.2～50，更加优选地，可以为.5～20，尤其优选地，可以为1.5～10。若超小型发光二极管元件的纵横比小于1.2，则即使向电极线施加电源也不一定会使超小型发光二极管元件自动整列，若超小型发光二极管元件的纵横比大于100，则虽可导致用于自动整列的电源的电压降低，但当通过干法蚀刻制造超小型发光二极管时，由于蚀刻工序自身的界限而很难制造纵横比大于100的元件。

[0102] 以下，在说明超小型发光二极管元件的过程中，“上方”、“下方”、“上”、“下”、“上部”及“下部”意味着以包括超小型发光二极管元件的各层为基准的垂直方向上的上、下方向。

[0103] 本发明的灯所包括的超小型发光二极管元件包括：第一电极层；第一导电性半导体层，形成于上述第一电极层上；活性层，形成于上述第一导电性半导体层上；第二导电性半导体层，形成于上述活性层上；以及第二电极层，形成于上述第二导电性半导体层上。

[0104] 具体地，图5为表示本发明所包括的超小型发光二极管元件的立体图，上述超小型发光二极管元件包括：活性层22，形成于第一导电性半导体层21上，上述第一导电性半导体层21形成于第一电极层11 上；第二导电形半导体层23，形成于上述活性层22上；第二电极层 12，形成于上述第二导电性半导体层23上。

[0105] 首先，对第一电极层11进行说明。

[0106] 第一电极层11可使用被用作普通的发光二极管元件的电极的金属或金属氧化物，优选地，可单独或混合使用铬(Cr)、钛(Ti)、铝 (Al)、金(Au)、镍(Ni)、氧化铟锡及它们的氧化物或合金等，但并不局限于此。优选地，上述第一电极层的厚度可以为1～100nm，但并不局限与此。在发光二极管元件包括第一电极层的情况下，存在如下优点，即，可以以低于在第一半导体层和电极线的连接部位形成金属欧姆层的工序中所需的温度来接合。

[0107] 接着，对形成于上述第一电极层11上的第一导电性半导体层21 进行说明。例如，上述第一导电性半导体层21可包括n型半导体层。在上述超小型发光二极管元件为蓝色发光元件的情况下，上述n型半导体层可选择由结构式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y ≤1)表示的半导体材料，例如可选择氮化铝铟镓、氮化镓(GaN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝(AlN)、氮化铟 (InN)中的一种以上，并且，可涂敷有第一导电性掺杂物(例如，Si、 Ge、Sn等)。优选地，上述第一导电性半导体层21的厚度可以为500nm～5μm，但并不局限于此。上述超小型发光二极管所发出的光的颜色并不局限于蓝色，因此在发出的光的颜色不同的情况下，可将其他种类的III-V族半导体物质用作n型半导体层，这并未受限制。

[0108] 接着，对形成于上述第一导电性半导体层21上的活性层22进行说明。在上述超小型发光二极管元件为蓝色发光元件的情况下，上述活性层22形成于上述第一导电性半导体层21上，并且上述活性层22 可以为单量子阱结构或多量子阱结构。可在上述活性层22的上方和/ 或下方形成涂敷有导电性掺杂物的覆层(未图示)，上述涂敷有导电性掺杂物的覆层可体现为氮化铝镓层或氮化铝铟镓层。此外，氮化铝镓、AlInGaN等的物质也可用作活性层12，这是理所当然的。当向这种活性层22施加电场时，借助电子-空穴对的结合来产生光。优选地，上述活性层的厚度可以为10～200nm，但并不局限与此。上述活性层的位置可根据发光二极管种类来改变。由于上述超小型发光二极管所发出的光的颜色并不局限于蓝色，因此在发出的光的颜色不相同的情况下，可将其他种类的III-V族半导体物质用作n型半导体层，这并不受限制。

[0109] 接着，对形成于上述活性层22上的第二导电性半导体层23进行说明。在上述超小型发光二极管元件为蓝色发光元件的情况下，在上述活性层22上形成第二导电性半导体层23，上述第二导电性半导体层 23可体现为至少一个p型半导体层，上述p型半导体层可选择由结构式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)表示的半导体物质，例如可选择氮化铝铟镓、氮化镓、氮化铝镓、氮化铟镓、氮化铝、氮化铟等中的一种以上，并且，可涂敷有第二导电性掺杂物(例如， Mg)。其中，发光结构物至少包括上述第一导电性半导体层21、上述活性层22、上述第二导电性半导体层23，而且还可在各层的上方/下方包括其他荧光体层、活性层、半导体层和/或电极层。优选地，上述第二导电性半导体层23的厚度可以为50nm～
500nm，但并不局限与此。上述超小型发光二极管所发出的光的颜色并不局限于蓝色，因此咋发出的光的颜色不同的情况下，可将其他种类的III-V族半导体物质用作 p型半导体层，这并不受限制。

[0110] 接着，对形成于第二导电性半导体层23上的第二电极层12进行说明。

[0111] 上述第二电极层12可使用被用作普通的发光二极管元件的电极的金属或金属氧化物，优选地，可单独或混合使用铬(Cr)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)、镍(Ni)、氧化铟锡及它们的氧化物或合金等，但并不局限于此。优选地，上述第二电极层的厚度可以为1～100nm，但并不局限与此。在发光二极管元件包括第二电极层的情况下，存在如下优点，即，可以以低于在第二半导体层和电极线的连接部位形成金属欧姆层的工序中所需的温度来接合。

[0112] 另一方面，为了防止因上述超小型发光二极管元件的活性层22和包括超小型发光二极管电极组件所包括的第一电极及第二电极的电极线相接触而发生短路，超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜 30，上述绝缘覆膜30至少覆盖活性层22部分的整个外部面。

[0113] 并且，优选地，为了同时防止电路短路及因半导体层的外部表面受损而引起的超小型发光二极管元件的耐久性下降的问题，还可在第一半导体层21及第二半导体层23中的一个以上的外部面涂敷绝缘覆膜30。

[0114] 具体地，如图6所示，绝缘覆膜30覆盖第一导电性半导体层21 的外部面、活性层22的外部面及第二导电性半导体层23的外部面。

[0115] 上述绝缘覆膜30起到当超小型发光二极管元件所包括的活性层与电极相接触时防止发生电路短路的作用。并且，绝缘覆膜30通过保护包括超小型发光二极管元件的活性层在内的外部面，由此可通过防止元件的外部表面的缺陷来抑制发光效率下降。

[0116] 在使各个超小型发光二极管元件分别配置于互不相同的两个电极之间并与两个电极相连接的情况下，可防止因活性层与电极相接触而发生的电路短路。但是，在物理上，很难使纳米单元的超小型发光二极管元件分别安装于电极。因此，如本发明，在通过施加电源来使超小型发光二极管元件在互不相同的两个电极之间自动整列的情况下，超小型发光二极管元件可在互不相同的两个电极之间进行移动、整列等的位移，在此过程中，因超小型发光二极管元件的活性层22的外部面有可能与电极线相接触，从而有可能频繁发生电路短路。

[0117] 另一方面，在使超小型发光二管元件在电极上直立的情况下，有可能不发生因活性层与电极线相接触而引起的电路短路问题。即，仅在无法使超小型发光二极管元件在电极上直立而使得上述发光二极管元件水平配置于电极上的情况下，才有可能导致活性层与电极线相接触，在这种情况下，有可能仅存在超小型发光二极管元件未与互不相同的两个电极相连接的问题，而不发生电路短路问题。

[0118] 具体地，图6为以往的超小型发光二极管电极组件的垂直剖视图，可确认，第一超小型发光二极管元件71的第一半导体层71a与第一电极线61相连接，第二半导体层71c与第二电极线62相连接，第一超小型发光二极管元件71直立于上下配置的两个电极61、62来与两个电极61、62相连接。如图6所示，在电极组件中，若第一超小型发光二极管元件71同时与两个电极连接，则由于不存在上述元件的活性层 71b与互不相同的两个电极61、62中的一个相连接的可能性，从而有可能不发生因活性层71b和电极61、62相接触而引起的电路短路。

[0119] 与此相反，在图6中，第二超小型发光二极管元件72水平配置于第一电极61，在此情况下，第二超小型发光二极管元件72的活性层 72b与第一电极61相连接。但在此时，仅存在第二超小型发光二极管元件未与第一电极61及第二电极62相连接的问题，而不会发生电路短路问题。由此，在如图6所示的电极组件所包括的第一超小型发光二极管元件71的第一半导体层71a、活性层71b及第二半导体层71c 的外部面涂敷绝缘覆膜的情况下，上述绝缘覆膜仅具有如下目的及效果，即，通过防止超小型发光二极管元件外部表面受损来防止发光效率下降。

[0120] 但是，本发明与如图6中的以往超小型电极组件不同，由于是互不相同的两个电极以相隔开的方式配置于相同的平面上(参照图8)，且以与形成上述两个电极的相同的平面平行的方式水平配置超小型发光二极管元件，因此，必然发生在以往的超小型电极组件中未发生的基于超小型发光二极管元件的活性层和电极间的相接触而引起的电路短路的问题。因此，为了防止上述问题，在超小型发光二极管元件的外部面必然需要覆盖至少活性层部分的整个外部面的绝缘覆膜。

[0121] 进而，如本发明的超小型电极组件所包括的超小型发光二极管元件，在具有依次垂直排列第一半导体层、活性层、第二半导体层的结构的超小型发光二极管元件中，活性层必然向外部露出。并且，在这种结构的超小型发光二极管元件中，活性层并不是仅位于上述超小型发光二极管元件的长度方向的正中央，而是可向特定半导体层的一侧倾斜，从而可增加电极和活性层相接触的可能性。由此，上述绝缘覆膜以与活性层在超小型发光二极管元件中的位置无关的方式使超小型发光二极管元件与互不相同的两个电极电连接，因此为了实现本发明的目的而必然需要上述绝缘覆膜。

[0122] 具体地，图7为本发明优选一实例的与第一电极和第二电极相连接的超小型发光二极管元件的俯视图及垂直剖视图。具体地，如图7 中的A-A剖视图，第一超小型发光二极管元件121a、121b、121c中的活性层121b并不位于超小型发光二极管元件121的中央部，而是向左侧倾斜，在此情况下，使得活性层121b的一部分与电极131相连接的可能性变高，因此有可能发生电路短路，并且上述问题可成为引发超小型发光二极管电极组件的不良的原因。为了解决上述问题，本发明所包括的超小型发光二极管元件在包括活性层部分的外部面涂敷绝缘覆膜，并因绝缘覆膜，使得即使如图7所示的第一超小型发光二极管元件121的活性层121b搭在电极13，也有可能不会发生短路。

[0123] 优选地，上述绝缘覆膜30可包括氮化硅(Si3N4)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氢氧化铪(HfO2)、三氧化二钇(Y2O3)及二氧化钛(TiO2)中的一种以上，更加优选地，上述绝缘覆膜30可由上述成分形成，但可以为透明的绝缘覆膜30，但并不局限与此。在上述绝缘覆膜30为透明的绝缘覆膜的情况下，上述绝缘覆膜30在起到上述绝缘覆膜30的作用的同时，还可使因涂敷绝缘覆膜而有可能发生的发光效率下降的问题最小化。

[0124] 另一方面，根据本发明的优选一实例，上述绝缘覆膜30有可能并不涂敷于超小型发光二极管元件的第一电极层11及第二电极层12中的一个以上的电极层，更加优选地，绝缘覆膜30可均未涂敷于两个电极层11、12。这是因为上述两个电极层11、12和互不相同的电极应电连接，但若绝缘覆膜30涂敷于两个电极层11、12，则有可能阻碍电连接，从而存在导致超小型发光二极管的发光下降或者因未能电连接而无法发光的问题。但是，若在超小型发光二极管元件的两个电极层11、 12和互不相同的两个电极之间存在电连接，则可不存在超小型发光二极管的发光问题，从而除上述超小型发光二极管元件的两个电极层11、 12的末端部之外的剩余电极层11、12部分可包括绝缘覆膜30。

[0125] 根据本发明的优选一实例，上述超小型发光二极管元件还可在上述绝缘覆膜30上包括疏水性覆膜40。上述疏水性覆膜40用于通过使超小型发光二极管元件的表面具有疏水性特性来防止发光二极管元件之间的凝聚现象，当超小型发光二极管元件与溶剂相混合时，通过使超小型发光二极管元件之间的凝聚最小化，来消除阻碍独立的超小型元件的特性的问题，当向电极线施加电源时，可使各个超小型发光二极管元件更加容易地进行位置整列。

[0126] 疏水性覆膜40可形成于上述绝缘覆膜30上。在此情况下，只要形成于绝缘覆膜上来防止超小型发光二极管元件之间的凝聚现象，则可使用的疏水性覆膜不受限制，优选地，上述疏水性覆膜可单独或混合使用如十八烷基三氯硅烷(octadecyltrichlorosilane，OTS)和氟烷基硅烷(fluoroalkyltrichlorosilane)、全氟烷基三乙氧基硅烷 
(perfluoroalkyltriethoxysilane)等的自组装单分子膜(SAMs， self-assembled 
monolayers)和如特氟龙(teflon)、全氟树脂(Cytop) 等的含氟聚合物(fluoropolymer)，但并不局限于此。

[0127] 另一方面，为了使超小型发光二极管元件和互不相同的两个电极之间电连接，本发明的超小型发光二极管电极组件所包括的超小型发光二极管元件的长度满足如下关系式1。若并未电连接，即使向电极线施加电源，也使得并未电连接的超小型发光二极管元件不发光，从而可存在无法实现本发明的目的的致命问题。

[0128] 关系式1

[0129] 0.5Z≤H＜X+Y+2Z，优选地，上述关系式1可满足Z≤H＜X+ Y+2Z，更加优选地，上述关系式1可满足Z≤H≤X+Y+Z，此时，可以为100nm＜X≤10μm、100nm＜Y≤10μm、100nm＜Z≤10μm。上述X为电极线所包括的第一电极的宽度，上述Y为第二电极的宽度，上述Z为第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距，上述H为超小型发光二极管元件的长度。
其中，在设有多个上述第一电极及第二电极的情况下，上述两个电极间的间距Z可相同或相异。

[0130] 上述超小型发光二极管元件与互不相同的两个电极电连接的部分可以为超小型发光二极管元件的第一电极层及第一导电性半导体层中的一个以上的层(或第二导电性半导体层及第二电极层中的一个以上的层)。

[0131] 若超小型发光二极管元件的超长度明显小于互不相同的两个电极之间的间距，则超小型发光二极管元件很难同时与互不相同的两个电极相连接。因此，本发明的超小型发光二极管元件为超小型发光二极管元件的长度H满足上述关系式1中的0.5Z≤H的超小型发光二极管元件。若超小型发光二极管元件的长度H不满足关系式1中的0.5Z≤ H，则存在超小型发光二极管元件无法与第一电极和第二电极电连接，而超小型发光二极管元件仅与第一电极及第二电极中的一个电连接的问题。更加优选地，如图8所示，由于第二超小型发光二极管元件122 可介于第一电极111和第二电极131之间来电连接，从而本发明所包括的超小型发光二极管元件可以为满足关系式2中的Z≤H的发光二极管元件。

[0132] 另一方面，在超小型发光二极管元件的长度H考虑第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y及第一电极、第二电极之间的电极间距Z来变长的情况下，可使得并非为图7中的第三超小型发光二极管元件123 的两个末端部的部分分别与第一电极112和第二电极132独立连接。若第三超小型发光二极管元件123的活性层不位于第三超小型发光二极管元件123的中央部，而且在第三超小型发光二极管元件123的外部面未涂敷有至少覆盖活性层部分的外部面的绝缘覆膜，则有可能将成为发生电极112、132和第三超小型发光二极管元件123之间发生电路短路的原因。但是，本发明的超小型发光二极管元件在外部面包括至少覆盖活性层部分的整个外部面的绝缘覆膜，因此如图7中的第三超小型发光二极管元件123，即使在并非为超小型发光二极管元件的两个末端部分的部分与电极相连接的情况下，也可以不发生电路短路，同时可电连接。

[0133] 但是，若随着超小型发光二极管元件的长度H同时考虑第一电极的宽度X、第二电极的宽度Y及第一电极、第二电极之间的电极间距Z 而变长，来导致无法满足关系式1中的H＜X+Y+2Z，则可存在超小型发光二极管电极组件包括无法电连接的超小型发光二极管元件的问题。

[0134] 具体地，在图7中，第四超小型发光二极管元件124同时与两个第二电极132、133及一个第一电极112相连接，但与这种情况相对应的超小型发光二极管元件的长度则属于不满足上述关系式1中的H＜X +Y+2Z的情况。这种超小型发光二极管元件由于在活性层的外部面涂敷有绝缘覆膜，因此可消除因第二电极132、133或第一电极112与活性层相接触而发生的电路短路的问题，但随着两个第二电极132、133 与超小型发光二极管元件124的两个末端相连接，使得上述两个第二电极132、133实际处于未电连接的状态，这就有可能导致即使向电极线施加电源，也使图7中的第四超小型发光二极管元件124不发光的问题。

[0135] 并且，即使若超小型发光二极管元件的长度H大于上述第四超小型发光二极管元件124的长度，来使得超小型发光二极管元件的两个末端部与第一电极111及第二电极133电连接，但因超小型发光二极管元件的长度变长而使得光效率下降，从而存在无法制造出所希望的超小型发光二极管电极组件的问题。

[0136] 因此，为了防止这种问题，超小型发光二极管元件的长度H可满足关系式1中的H＜X+Y+2Z。

[0137] 但是，若超小型发光二极管元件的活性层向特定导电性半导体层一侧倾斜(参照图7中的125b)，并且，与电极相连接的超小型发光二极管元件的部分为涂敷有绝缘覆膜的活性层而非电极层和/或导电性半导体层，则虽因绝缘覆膜而不会发生电路短路，但有可能存在超小型发光二极管元件未与电极线电连接的问题。

[0138] 具体地，在图7中，第五超小型发光二极管元件125同时与第一电极111及第二电极131相连接。但是，若观察图7中的B-B剖视图，则可确认，与第一电极111相连接的第五超小型发光二极管元件125 的部分为涂敷有绝缘覆膜的活性层125c部分，第一电极层125a及第一导电性半导体层125b未与第一电极111相连接。这种第五超小型发光二极管元件因在活性层125C部分的外部面涂敷有绝缘覆膜而不发生电路短路，但因第一电极层125a及第一导电性半导体层125b未与第一电极111相连接，从而可存在当向电极线施加电源时超小型发光二极管元件125不发光的问题。

[0139] 并且，在超小型发光二极管元件的长度H满足关系式1中的X+ Y+Z＜H＜X+Y+2Z，且在超小型发光二极管元件与电极电连接的状态下，也有可能存在无法体现发出目标光量的超小型发光二极管电极组件的情况。具体地，在图8中，第六超小型发光二极管元件126与第一电极111及第二电极131电连接，因此当向电极线施加电源时不存在发光方面的问题，但随着第六超小型发光二极管元件126未以垂直于第一电极111及第二电极131的方式整列来安装，而是以倾斜的状态安装，因而导致用于安装一个超小型发光二极管元件而所占据的电极线的面积增加，由此，随着可在电极线中的面积有限的超小型发光二极管元件安装区域安装的超小型发光二极管元件的数量减少，从而存在很难体现发出目标光量的超小型发光二极管电极组件的问题。

[0140] 由此，根据本发明的优选实施例，超小型发光二极管元件的长度 H可满足关系式2中的H≤X+Y+Z。在此情况下，可提现与在超小型发光二极管元件中向长度方向涂敷绝缘覆膜的活性层的位置无关地不存在电路短路并电连接的超小型发光二极管电极组件，由于使一个超小型发光二极管元件所占据的电极线的面积减少，因此可增加在面积有限的电极线可安装的超小型发光二极管元件的数量，从而非常有利于体现所希望的超小型发光二极管电极组件。

[0141] 接着，对上述超小型发光二极管元件与第一电极和第二电极这双方均连接的形态进行说明。

[0142] 根据本发明的又一优选实施例，为了提高光提取效率(extraction efficiency)，相对于底座基板，可水平配置与上述第一电极及第二电极相连接的超小型发光二极管元件。更加优选地，相对于基板，可向水平方向配置于超小型发光二极管元件。

[0143] 图8为本发明的优选一实例所包括的超小型发光二极管电极组件的立体图，多个超小型发光二极管元件160c以平行于相对于底座基板 160d的方式“水平配置”于第一电极
102a和第二电极102b。

[0144] 更加具体地，图9的(a)部分为本发明优选一实例的超小型发光二极管电极组件的扫描式电子显微镜照片。根据上述扫描式电子显微镜照片中的本发明优选一实例，第一电极的宽度为3μm，第二电极的宽度为3μm，电极之间的间距为2μm，电极的厚度为2μm。并且，与电极相连接的超小型发光二极管的长度为2μm，半径为500nm，用于使超小型发光二极管与电极相连接而投入的浆料的浓度为相对于100 重量份的丙酮，混合1.0重量份的上述超小型发光二极管。进而，为了使超小型发光二极管元件对电极自动整列，施加了1分钟的电压为VAC＝30V，频率为500kHz的交流电源。

[0145] 如可通过上述扫描式电子显微镜照片确认，超小型发光二极管搭在第一电极、第二电极来与两个电极相连接，或者夹在上述两个电极之间来与两个电极相连接，并可确认，在上述超小型发光二极管和两个电极相连接时，发光二极管元件呈水平配置的形状。

[0146] 并且，图9的(b)部分及图9的(c)部分为本发明优选一实例的超小型发光二极管电极组件的蓝色电致发光照片，图9的(b)部分为在明室拍摄的照片，图9的(c)部分为在暗室拍摄的照片。根据上述照片中的本发明优选一实例，很好地呈现出上述超小型发光二极管电极组件所包括的超小型发光二极管元件以点的形态发光的状态，并且，这些超小型发光二极管元件所发出的光聚集成面，实现了面发光，上述超小型发光二极管元件以在0.6cm×0.7cm的面积包括多个超小型发光二极管电极组件的单位电极的方式包括在上述超小型发光二极管电极组件。

[0147] 以文献的形式展现可通过使用超小型发光二极管元件来在宽面积的电极上轻松组装多个超小型发光二极管元件并以此体现面发光尚属首次，不仅如此，还很好地展现了可通过调节电极的尺寸来应用于多种形态的点光源、线光源、面光源。并且，还很好地展现了在将点光源视为颜色单元水准来聚集的情况下，还可应用于显示器。并且，在使用透明底座基板的情况下，可用作透明光源和显示器。进而，展现出在使用柔韧(flexible)的底座基板的情况下，可体现为柔韧的光源或柔韧的显示器。

[0148] 因此，首次以文献的形式展现出以下内容，即，本发明优选一实例的通过在相互交替式电极上以与底座基板平行的方式组装超小型发光二极管元件来制造出的水平设置的超小型发光二极管元件为光提取效率非常优秀的高效率发光二极管元件，通过包括上述超小型发光二极管元件，不仅可体现为点光源，而且还可体现为面光源、线光源及颜色单元等多种形态。

[0149] 并且，根据上述图9的(b)部分及图9的(c)部分的本发明优选一实例，由于超小型发光二极管电极组件处于未在超小型发光二极管元件和电极之间形成金属欧姆层，因此，若在超小型发光二极管元件和电极之间形成金属欧姆层来进一步降低超小型发光二极管元件和电极之间的阻抗，则还可增加发光效率。

[0150] 进而，图10为本发明的优选一实例所包括的超小型发光二极管电极组件的电致发光光谱，是用光谱仪测定本发明优选一实例的超小型发光二极管电极组件的电致发光的状态的结果。上述电致发光的蓝色超小型发光二极管元件为通过使用晶片(wafer)基板来制造的超小型发光二极管元件，展现出经过用于制造超小型发光二极管元件的多种干法蚀刻工序和激光剥离(laser lift-off)工序的超小型发光二极管元件在互不相同的电极之间磁组装之后，仍维持如图10的发光光谱所示的原有的蓝色发光。

[0151] 上述内容间接展现出使在制造水平排列第一电极层、第一导电性半导体层、活性层、第二导电性半导体层、第二电极层的超小型发光二极管元件的工序中有可能发生的缺陷(defect)最小化的事实。即，在使用蓝色晶片来制造超小型发光二极管元件的过程中，通过将发光二极管元件的尺寸缩小为超小型的工序和蚀刻工序来去除存在于上述晶片基板的应力和缺陷来制造出结晶性优秀的超小型发光二极管元件，并且在上述结晶性优秀的超小型发光二极管元件在互不相同的电极自动整列的状态下也可以优秀地发光。

[0152] 如上所述，相对于底座基板，本发明的超小型发光二极管元件以水平配置的方式与底座基板相连接，由此可使光提取效率极大化。

[0153] 通常，以外部量子效率来评价发光二极管元件的性能。外部量子效率为在单位时间内向发光二极管元件注入的载体(carrier)的数量与单位时间内向发光二极管的外部，即，向大气逃离的光子(photon)数量的比。这种外部量子效率使得在内部量子效率和光提取效率之间成立以下关系式。

[0154] 关系式：外部光子效率＝内部光子效率×光提取效率

[0155] 内部光子效率为在单位时间内向发光二极管元件注入的载体的数量与在单位时间内从活性层放射出的光子数量的比，光提取效率为在单位时间内从活性层放射出的光子的数量与在单位时间内向大气逃离的光子数量的比。最终，为了提高发光二极管元件的性能，则应提高这些效率。

[0156] 但是，在光提取效率方面，目前通过薄膜形态的超小型发光二极管元件的上部电极和下部电极或通过n导电性半导体层和p导电性半导体层向空气放射出的光的提取效率极低。这是因为在薄膜形态的发光二极管元件中产生的光因在高折射半导体层和低折射空气层的界面的折射率的差异导致大部分被全反射，因此将被困在半导体层，由此，在活性层产生的光的大部分无法向提取光的方向逃离，而在发光二极管元件的内部重新被吸收或者以热的形态消失，这缘于使用现有薄膜型结构来制造发光二极管元件。

[0157] 为了解决上述问题，在本发明中，使超小型发光二极管元件以水平配置的方式与电极相连接，来去除高折射半导体层和空气层之间的平坦的界面，因此可使发生全反射的概率最小化，从而使从超小型发光二极管元件产生后未被向外部提取而困在超小型发光二极管元件的内部的光最小化，来向外部放射出大部分的光。由此，可提供解决以往的光提取率下降的问题的发光二极管灯。

[0158] 具体地，图11为本发明优选一实例中所包括的超小型发光二极管元件的透射电子显微镜照片，图11的(a)部分为表示圆柱形状的超小型发光二极管元件的整体状态的透射电子显微镜照片，图11的(b) 部分为超小型发光二极管元件的表面的高分辨率透射电子显微镜照片。如图11的(b)部分所示，可知在为了制造超小型发光二极管而经过干法蚀刻工序和激光剥夺工序后，超小型发光二极管元件表面附近的氮化铟镓结晶的原子排列仍有序排列。由此，直接展现出通过多种制造工序获得的超小型发光二极管元件的结晶性极为优秀，由此展现出可制造出高效率超小型发光二极管元件。即，直接展现出所制造的超小型发光二极管元件的结晶性极为优秀，因此内部量子效率也优秀，同时由于超小型发光二极管元件在互不相同的电子之间水平整列，使得上述超小型发光二极管元件具有优秀的光提取效率，因此可提现包括内部量子效率及外部量子效率优秀的高效率发光二极管元件的发光二极管灯。

[0159] 上述超小型发光二极管电极组件可包括单个或多个单位电极，即，一次性排列超小型发光二极管元件来可独立驱动上述超小型发光二极管元件的配置有两个电极的排列区域，优选地，上述超小型发光二极管电极组件所包括的单位电极的面积可以为1μm2至
2
10cm。

[0160] 若超小型发光二极管电极组件所包括的单位电极的面积小于 1μm2的情况下，由于所包括的超小型发光二极管元件的数量少，因此很难发挥发光二极管灯的功能，很难制造出单位电极，并且，由于需更多减少超小型发光二极管的长度，因此有可能在制造超小型发光二极管方面也存在问题。若超小型发光二极管电极组件所包括的单位电极的面积大于10m2，则将导致超小型发光二极管电极组件所包括的超小型发光二极管元件的数量变多，从而有可能提高制造成本，并且有可能发生所要整列的超小型发光二极管的分布不均匀的问题。

[0161] 并且，优选地，在每100×100μm2面积的超小型发光二极管电极组件中的超小型发光二极管元件的数量为2个至100000个，更加优选地，可以为10个至10000个。若在每100×2
100μm 面积的上述超小型发光二极管电极组件中的超小型发光二极管元件的数量少于2
个，则很难发挥发光二极管灯的功能，或者可以为光照度较低的发光二极管灯，当一部分超小型发光二极管为不良的超小型发光二极管元件的情况下，可存在会导致功能降低或功能丧失的问题。若超小型发光二极管元件的数量大于100000个，则导致制造成本上升，并且有可能在超小型发光二极管元件的整列方面发生问题。上述“超小型发光二极管电子组件的面积”意味着可实际安装超小型发光二极管的电极区域的面积。

[0162] 根据本发明的优选一实例，可在上述第一电极、第二电极和超小型发光二极管元件的连接部分形成金属欧姆层。形成金属欧姆层的原因是因为，若向与多个超小型发光二极管相连接的互不相同的两个电极施加电源，则超小型发光二极管元件会发光，但此时，在电极和超小型发光二极管元件之间会产生较大的阻抗，因此为了减少上述阻抗而形成金属欧姆层。可形成金属欧姆层的金属可以为选自由金、银、白金、金纳米晶体、银纳米晶体及白金纳米晶体组成的组中的一种以上，但并不局限于此，只要是可减少有可能在电极和超小型发光二极管之间产生的阻抗的金属均可使用。优选地，金属欧姆层的厚度可以为1nm至100nm，但并不局限于此。

[0163] 另一方面，根据本发明的优选一实例，上述超小型发光二极管电极组件还可包括包围连接有超小型发光二极管元件的绝缘隔板，上述绝缘隔板形成于底座基板上，从上述底座基板至绝缘隔板上端为止的垂直距离可以为0.1～100μm。

[0164] 上述绝缘隔板起到当在后述的制造超小型发光二极管电极组件的步骤中向电极线投入包括超小型发光二极管元件的溶液时，通过防止包括超小型发光二极管元件的溶液向用于安装超小型发光二极管元件的电极线区域以外扩散，来可使得在目标电极线区域集中配置超小型发光二极管元件的作用。

[0165] 上述绝缘隔板的材料可以为本发明所属技术领域的普通技术人员所使用的绝缘物质，优选地，可以为二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、氢氧化铪(HfO2)、三氧化二钇(Y2O3)及二氧化钛(TiO2)等无机绝缘物和多种透明聚合物绝缘物中的一种以上。

[0166] 所涂敷的绝缘隔板的厚度为超小型发光二极管元件的半径的1/2 以上，来达到不使超小型发光二极管元件溢出，并且不对后述工序产生影响，通常，优选地，作为不对后续工序产生影响的厚度，绝缘隔板的厚度可以为0.1～100μm，更加优选地，可以为0.3～10μm。若无法满足上述范围，则会对后续工序产生影响，从而存在很难制造出包括超小型发光二极管电极组件发光二极管灯的问题，若绝缘隔板的厚度小于超小型发光二极管元件的直
径，则有可能导致通过绝缘隔板所达到的防止超小型发光二极管元件扩散的效果微弱，并且，有可能存在包括超小型发光二极管元件的溶液向绝缘隔板以外溢出的问题。

[0167] 并且，根据本发明的优选一实例，优选地，上述超小型发光二极管电极组件可包括紫外线发光二极管、蓝色发光二极管、绿色发光二极管及红色发光二极管中的一种元件。由此，本发明的优选一实例中的发光二极管灯可以为照射紫外线光、蓝色光、绿色光及红色光中的一种光的发光二极管灯。

[0168] 并且，根据本发明的优选一实例，本发明还可包括荧光体，设于支撑体内部，从超小型发光二极管照射的光激发荧光体。

[0169] 优选地，上述超小型发光二极管为紫外线超小型发光二极管的情况下，被紫外线激发的上述荧光体可以为蓝色荧光体、黄色荧光体、绿色荧光体、琥珀色荧光体及红色中的一种荧光体，此时，上述发光二极管可以为发出选择的一种颜色的单颜色发光二极管。并且，优选地，被紫外线激发的上述荧光体可以为蓝色荧光体、黄色荧光体、绿色荧光体、琥珀色荧光体、及红色荧光体中的一种以上，更加优选地，上述荧光体可以为蓝色/黄色荧光体、蓝色/绿色/红色荧光体及蓝色/绿色/琥珀色/红色荧光体中的一种混合荧光体，在此情况下，可通过荧光体照射白色光。

[0170] 并且，优选地，当上述超小型发光二极管元件为超小型蓝色发光二极管的情况下，被蓝色激发的上述荧光体可以为黄色、绿色、琥珀色及红色中的一种以上的荧光体。更加优选地，上述荧光体可以为蓝色/黄色、蓝色/绿色/红色及蓝色/绿色/琥珀色/红色中的一种混合荧光体，在此情况下，可通过荧光体照射白色光。

[0171] 优选地，上述黄色荧光体可以为选自由Y3Al5O12：Eu、Lu3Al5O12： Eu、(Sr，Ba)3SiO5：Eu、(Sr，Ba，Ca)2SiO4：Eu、Ca-α-SiAlON： Eu及(Ba，Eu)ZrSi3O9组成的组中的一种以上的荧光体。

[0172] 优选地，上述蓝色荧光体可以为选自由ZnS:AgCl、ZnS:AgAl、 (Sr，Ba，Ca，Mg)10(PO4)6Cl2:Eu、(Ba，Sr)MgAl10O17:Eu、 BaMgAl10O17:Eu、(Sr，Ba)3MgSi2O8:Eu、LaSi3N5:Ce、LaSi5Al2ON9:Eu、 Sr2MgSi2O7:Eu、CaMgSi2O6:Eu组成的组中的一种以上的荧光体。

[0173] 优选地，上述绿色荧光体可以为选自由SrGa2S4:Eu、(Sr，Ca) 3SiO5:Eu、(Sr，Ba，Ca)SiO4:Eu、Li2SrSiO4:Eu、Sr3SiO4:Ce、Li、β-SiALON:Eu、CaSc2O4:Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce、Caα-SiALON:Yb、 Caα-SiALON:Eu、Liα-SiALON:Eu、Ta3Al5O12:Ce、Sr2Si5N8:Ce、(Ca， Sr，Ba)Si2O2N2:Eu、Ba3Si6O12N2:Eu、γ-AlON:Mn及γ-AlON:Mn、Mg 组成的组中的一种以上的荧光体。

[0174] 优选地，上述琥珀色荧光体可以为选自由(Sr，Ba，Ca)2SiO4:Eu (Sr，Ba，Ca)3SiO5:Eu及(Ca，Sr，Ba)2Si5N8:Eu组成的组中的一种以上的荧光体。

[0175] 优选地，上述红色荧光体可以为选自由(Sr，Ca)AlSiN3:Eu、 CaAlSiN3:Eu、(Sr，Ca)S:Eu、CaSiN2:Ce、SrSiN2:Eu、Ba2Si5N8:Eu、 CaS:Eu、CaS:Eu、Ce、SrS:Eu、SrS:Eu、Ce及Sr2Si5N8:Eu组成的组中的一种以上的荧光体。

[0176] 但是，本发明并不局限于上述基于颜色的荧光体的具体种类。

[0177] 并且，在不包括荧光体的情况下，支撑体的内部可被透明硅酮粘结剂、有机聚合物、无机聚合物、有机物质中的一种以上的物质填充，但并不局限于上述记载。

[0178] 根据本发明的优选一实例，支撑体的内部可包括多个上述超小型发光二极管电极组件。

[0179] 优选地，上述多个超小型发光二极管电极组件可以以线排列或面排列的方式排列。但是，并不局限于上述记载，并且，可根据上述支撑体的形状和/或超小型电极组件所包括的发光二极管灯的使用目的来改变具体排列形态。

[0180] 上述多个超小型发光二极管电极组件可以为按颜色独立包括蓝色发光二极管、绿色发光二极管、黄色发光二极管及红色发光二极管中的两种以上的超小型发光二极管的超小型发光二极管电极组件。此时，上述各个超小型电极组件可包括单一颜色的发光二极管元件。

[0181] 由此，包括多个超小型蓝色发光二极管电极组件、超小型绿色发光二极管电极组件、超小型红色发光二极管电极组件及超小型黄色发光二极管电极组件中的两种颜色以上的超小型电极组件，由此，可体现发出多种颜色的发光二极管灯。并且，设置多个超小型蓝色发光二极管电极组件、超小型绿色发光二极管电极组件、超小型红色发光二极管电极组件，由此可体现白色发光二极管灯。

[0182] 作为体现白色发光二极管灯的具体实例，可以以超小型蓝色发光二极管电极组件、超小型绿色发光二极管电极组件及超小型红色发光二极管电极组件构成发光二极管电极组件，以此在支撑体形成除去荧光体的透明树脂层，或者以超小型蓝色发光二极管电极组件以及受到蓝色激发的荧光体来在支撑体形成黄色、绿色、琥珀色及红色荧光体中的一种以上，或者以超小型紫外线发光二极管电极组件以及受到紫外线激发的荧光体来在支撑体形成蓝色、黄色、绿色、琥珀色及红色荧光体中的一种以上。

[0183] 以上，优选地，可通过下述的制造工序来制造本发明的第一实例的发光二极管灯。但是，并不局限于下述记载的制造工序。

[0184] 图12为表示本发明的优选一实例的制造工序的立体图，图12的(a)部分作为底座底板100，优选地，上述底座基板100可使用透明的玻璃基板、陶瓷基板、塑料基板及反射度高的金属基板中的一种。但是，并不局限于上述种类，且只要是可形成普通电极的底座基板，则均可使用。并未限制上述底座基板的面积，上述底座基板的面积可考虑形成于底座基板上的第一电极的面积、第二电极的面积、与上述第一电极及第二电极相连接的超小型发光二极管元件的尺寸及连接的超小型发光二极管元件的数量来改变。优选地，上述底座基板的厚度可以为100μm至1nm，但并不局限于此。

[0185] 之后，如图12的(b)部分，可在底座基板100上涂敷光致抗蚀剂101(PR，photo resist)。上述光致抗蚀剂可以为本发明所属技术领域的普通技术人员通常使用的光致抗蚀剂。将上述致抗蚀剂涂敷于底座基板100上的方法可以为旋涂、溅射涂敷及丝网印刷中的一个，优选地，可以为旋涂，但并不局限于此，具体的涂敷方法可采用在本发明所属技术领域公知的方法。优选地，所涂敷的光致抗蚀剂101的厚度大于涂敷为当进行蚀刻时被用作膜的绝缘层的厚度，由此，光致抗蚀剂101的厚度可以为0.1～10μm。但是，所涂敷的光致抗蚀剂101的厚度可根据之后的目的而改变。

[0186] 如上所述，如图12的(c)部分所示，可在底座基板100上形成光致抗蚀剂101层之后，可将画有与具有在相同的平面以相互交替配置的方式隔开的第一电极和第二电极的电极线(参照图2)相对应的图案102a、102b的掩膜102放置于光致抗蚀剂101层，并可从上述掩膜102的上部照射紫外线。

[0187] 之后，可执行通过将未曝光的光致抗蚀剂层浸渍于普通光致抗蚀剂溶液来进行去除的步骤。由此，如图12的(d)部分所示，可去除将形成电极线的曝光的光致抗蚀剂层部分。在与上述超小型发光二极管用电极线相对应的图案中，与第一电极线相对应的图案102a的宽度可以为100nm至50μm，与第二电极线相对应的图案102b的宽度可以为100nm至50μm，但并不局限于此。

[0188] 之后，如图12的(e)部分所示，可向以电极线掩膜102的形状被去除光致抗蚀剂层的部分蒸镀电极形成物质103。以第一电极为例，上述电极形成物质可以为选自由铝、钛、铟、金及银组成的组中的一种以上的金属物质，或者选自由铟锡氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)、 ZnO:Al及碳纳米管(CNT)导电性聚合物(polymer)复合体组成的组中的一种以上的透明物质。在上述电极形成物质为两种以上的物质的情况下，优选地，第一电极可以为两种以上的物质层叠的结构。更加优选地，第一电极可以为钛、金等两种物质层叠的电极。但是，第一电极并不局限于上述记载。

[0189] 形成上述第一电极和第二电极的物质可相同或相异。上述电极形成物质的蒸镀方法可以为热蒸镀法、电子束蒸镀法、溅射蒸镀法及丝网印刷方法等中的一个方法，优选地，上述电极形成物质的蒸镀方法可以为热蒸镀发，但并不局限于此。

[0190] 如图12中的(f)部分所示，在蒸镀上述电极形成物质105之后，利用丙酮、N-甲基吡咯烷酮(1-Methyl-2-pyrrolidone，NMP)及二甲亚砜(Dimethyl sulfoxide，DMSO)中的一种光致抗蚀剂去除剂来去除涂敷于底座基板100的光致抗蚀剂层101，从而可制造出蒸镀于底座基板 100上的电极线103’a(图1中的160a)、103b(图1中的130)。

[0191] 之后，如图12的(g)部分所示，可向在上述制造的第一电极线、第二电极线投入包括多个超小型发光二极管元件的溶液106、107。可向溶剂107混合多个超小型发光二极管元件106来制造包括上述多个超小型发光二极管元件的溶液106、107。上述溶液可以为墨水状或浆料状。

[0192] 上述溶剂107只要是不向超小型发光二极管元件106施加物理、化学损伤，并可使超小型发光二极管元件的分散、移动更加顺畅，同时还是以气化的方式容易去除的溶剂均可使用。但是，优选地，上述溶剂107可以为选自由丙酮、水、乙醇及甲苯组成的族中的一种以上，更加优选地，可以为丙酮。优选地，相对于100重量份的溶剂，超小型发光二极管元件的含量可以为0.001至100重量份。若超小型发光二极管元件的含量小于0.001重量份，则由于与电极相连接的超小型发光二极管元件的数量少，因此很难发挥超小型发光二极管电极组件的正常功能，为了克服上述困难而有可能存在需多次添加溶液的问题，但随着溶剂的量过多而使超小型发光二极管元件通过溶液向目的电极线区域之外的位置扩散，存在安装于电极线中的目标区域的超小型发光二极管元件的数量变少的问题，若超小型发光二极管元件的含量大于 100重量份，则有可能存在各超小型发光二极管元件的移动或整列受阻的问题。

[0193] 如图12的(h)部分所示，投入包括上述多个超小型发光二极管元件106的溶液之后，为了使多个超小型发光二极管元件同时与上第一电极与第二电极相连接而向电极线施加电源来使多个超小型发光二极管元件106自动整列。如图12的(h)部分，在本发明的优选一实例包括的超小型发光二极管电极组件所包括的多个超小型发光二极管元件106向第一电极103′a和第二电极103′b施加电源，由此自动整列的多个超小型发光二极管元件106同时与第一电极103′a和第二电极 103′b相连接。

[0194] 若发光二极管元件为普通发光二极管元件，则可直接通过以物理的方式配置，来可使发光二极管元件同时与在相同的平面上相隔开的互不相同的电极相连接。例如，可在平面电极的互不相同的电极之间以手动的方式水平排列普通发光二极管元件。

[0195] 但是，如本发明，由于很难直接以物理的方式配置超小型发光二极管元件，从而存在无法使超小型发光二极管元件同时与在相同的平面上隔开的互不相同的超小型电极相连接的问题。并且，若超小型发光二极管元件呈圆筒形状，则有可能存在单纯地向电极投入超小型发光二极管则不会形成自动整列，并且因超小型发光二极管元件呈圆筒形状而导致超小型发光二极管元件在电极上滑动的问题。因此，在本发明中通过向电极线施加电源来使超小型发光二极管元件自动同时与互不相同的两个电极相连接，从而可解决上述问题。

[0196] 优选地，上述电源可以为具有振幅和周期的可变电源，并且，上述电源的波形可以为正弦波或者由非正弦波的波形构成的脉冲波。作为一例，可通过向电极线施加交流电，或者也可通过以0V、30V、0V、 30V、0V、30V的方式每秒向第一电极重复施加1000次的直流电，并以与第一电极相反的30V、0V、30V、0V、30V、0V的方式每秒向第二电极重复施加1000次的直流电，从而形成具有振幅和周期的可变电源。

[0197] 优选地，上述电源的电压(振幅)可以为0.1V至1000V，频率可以为10Hz至100GHz。溶剂包括将要经自动整列的超小型发光二极管元件，并向电极线投入上述溶剂，而上述溶剂可在落到电极上的同时蒸发，由于借助通过两个电极的电位差而形成的电场的诱导来使电荷以非对称的方式被诱导向超小型发光二极管元件，因此，超小型发光二极管元件可在与超小型发光二极管元件的两个末端相向的互不相同的两个电极之间进行自动整列。优选地，可通过向互不相同的两个电极施加5秒钟至120秒钟的电源，来使超小型发光二极管元件同时与互不相同的两个电极相连接。

[0198] 另一方面，在上述步骤(2)中，同时与第一电极和第二电极相连接的超小型发光二极管元件的数量(N)可基于在上述步骤(2)中可调节的多个变数。上述变数可以为所施加的电源的电压(V)、电源的频率(F，Hz)、包括超小型发光二极管元件的溶液的浓度(C，超小型发光二极管的重量百分比)、两个电极之间的间距(Z)、超小型发光二极管的纵横比(AR，其中AR＝H/D，D为超小型发光二极管的直径)。由此，同时与第一电极和第二电极相连接的超小型发光二极管元件的数量(N)与电压(V)、频率(F)、包括超小型发光二极管元件的溶液的浓度(C)及超小型发光二极管的纵横比(AR)成正比，并且与两个电极之间的间距(Z)成反比。

[0199] 这是由于超小型发光二极管元件借助通过两个电极的电位差而形成的电场的诱导来在互不相同的两个电极之间进行自动整列，电场的强度越大，则可使与电极相连接的超小型发光二极管元件的数量增加，而且上述电场的强度可以与两个电极的电位差(V)成正比，并与两个电极之间的间距(Z)成反比。

[0200] 接着，在包括超小型发光二极管元件的溶液的浓度(C，超小型发光二极管的重量百分比)方面，浓度越增加，则可使与电极相连接的发光二极管元件的数量增加。

[0201] 接着，在电源的频率(F，Hz)方面，由于频率会使形成于超小型发光二极管元件的电荷差不同，因此，若频率增加，则可增加与两个电极相连接的超小型发光二极管元件的数量。但是，若频率增加至规定值以上，则有可能导致电荷诱导消失，因此，可使与电极相连接的超小型发光二极管元件的数量减少。

[0202] 最后，在超小型发光二极管元件的纵横比方面，若超小型发光二极管元件的纵横比变大，则使得基于电场的诱导电荷变大，因此可使更多数量的超小型发光二极管元件整列。并且，当在可使超小型发光二极管元件整列的空间方面考虑面积有限的电极线时，在超小型发光二极管元件的长度被固定的状态下，通过使超小型发光二极管元件的直径变小，从而在纵横比变大的情况下可使与有限的电极线相连接的超小型发光二极管元件的数量增加。

[0203] 本发明存在如下优点，即，可通过调节上述的多种因素来根据目的调节与电极相连接的发光二极管元件的数量。

[0204] 另一方面，根据本发明的优选另一实例，代替包括超小型发光二极管元件的溶液，向电极线投入超小型发光二极管元件之后，单独向电极线投入溶剂，并向电极线施加电源来使超小型发光二极管元件自动整列，以此使超小型发光二极管元件与第一电极与第二电极相连接。与相电极线投入包括上述超小型发光二极管元件的情况相比，这种方法存在可将超小型发光二极管元件集中配置于目标电极区域的优点。在向电极线投入包括超小型发光二极管元件的溶液的情况下，在电极线区域中，可发生超小型发光二极管元件凝聚并仅配置于电极线区域中的特定部分，或者元件向外围扩散或者无法安装的问题。

[0205] 并且，图12的(i)部分之后，可在超小型法棍二极管元件和第一电极、第二电极相连接的部分形成金属欧姆层。金属欧姆层可通过如下工序形成，但制造金属欧姆层的工序并不局限于此，只要是一般的形成金属欧姆层的方法均可使用。

[0206] 首先，可在经上述步骤(2)的超小型发光二极管电极组件的上部涂敷2μm至3μm的光致抗蚀剂。优选地，上述涂敷可以为旋涂、溅射涂敷及丝网印刷中的一种方法，但并不局限于此。

[0207] 之后，从超小型发光二极管电极组件的底座基板的下方朝向涂敷光致抗蚀剂的方向照射紫外线来使除电极上部的光致抗蚀剂层之外的剩余部分的光致抗蚀剂层固化，之后利用普通的光致抗蚀剂溶剂来去除未被固化的电极上部的光致抗蚀剂层。

[0208] 优选地，可在去除光致抗蚀剂的电极上部通过真空蒸镀或电化学蒸镀来涂敷金或银，或者通过电喷雾(electric spay)来涂敷金纳米晶体或银纳米晶体，但上述蒸镀的物质和蒸镀方法并不局限于上述记载。优选地，所涂敷的上述金属层的厚度可以为5nm至100nm，但并不局限于此。

[0209] 之后，可利用丙酮、N-甲基吡咯烷酮丙酮及二甲亚砜中的一种光致抗蚀剂去除剂来与光致抗蚀剂一同去除非电极部分的金属层，在执行上述去除步骤之后，通过在500℃至600℃的温度下进行热处理来在未涂敷绝缘覆膜的超小型发光二极管元件的两侧末端和电极之间形成金属欧姆层。

[0210] 如上所述，如图12的(j)部分所示，制造的超小型电极组件(图 12i)可体现为设于支撑体内部的本发明的优选一实例的发光二极管灯。

[0211] 另一方面，本发明的第一实例所包括的超小型发光二极管电极组件可包括绝缘隔板，以下，对上述绝缘隔板的制造方法进行说明。但是，本发明并不局限于后述的制造方法。

[0212] 具体地，图13为表示本发明的优选一实例的在底座基板100及形成于上述底座基板100上的电极线形成绝缘隔板107的制造工序的示意图，如上述图12的(f)部分所示，在制造完蒸镀于底座基板100 上的电极线103’a、103’b后可制造绝缘隔板107。

[0213] 首先，如图13的(a)部分所示，可在底座基板100及在上述底座基板100上所形成的电极线103a、103b上形成如图13的(b)部分所示的绝缘层104。上述绝缘层104作为经过后述工序后形成绝缘隔板的层，上述绝缘层104的材质可以为在本发明所属技术领域通常所使用的绝缘物质，优选地，绝缘物质可以为二氧化硅(SiO2)、氮化硅 (Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、氢氧化铪(HfO2)、三氧化二钇(Y2O3) 及二氧化钛(TiO2)等无机绝缘物和多种透明聚合物绝缘物中的一种以上。在通过向底座基板100及在上述底座基板100上所形成的电极线103a、103b上涂敷无机物绝缘层来形成上述绝缘层104的情况下，涂敷方法可采用化学气相蒸镀法、原子层蒸镀法、真空(vacuum)蒸镀法、电子束蒸镀法及旋涂方法中的一种方法，优选地，可以为化学气相蒸镀法，但并不局限于此。并且，涂敷聚合物绝缘层的方法可采用旋涂、溅射涂敷及丝网印刷等方法中的一种方法，优选地，可以为旋涂，但并不局限于此，具体的涂敷方法可采用在本发明所属技术领域公知的方法。所涂敷的绝缘层104的厚度为超小型发光二极管元件的半径的1/2以上，来达到不使超小型发光二极管元件溢出，并且不对后述工序产生影响，通常，优选地，作为不对后续工序产生影响的厚度，绝缘层104的厚度可以为
0.1～100μm，更加优选地，可以为0.3～10μm。若无法满足上述范围，则会对后续工序产生影响，从而存在很难制造出包括超小型发光二极管电极组件的产品的问题，若绝缘层104的厚度小于超小型发光二极管元件的直径，则有可能导致通过绝缘隔板所达到的防止超小型发光二极管元件扩散的效果微弱，并且，有可能存在包括超小型发光二极管元件的溶液向绝缘隔板以外溢出的问题。

[0214] 之后，可在上述绝缘层104上涂敷致抗蚀剂105(PR，pHoto resist)。上述致抗蚀剂可以为在本发明所属技术领域通常所使用的致抗蚀剂。将上述致抗蚀剂涂敷于绝缘层104上的方法可以为旋涂、溅射涂敷及丝网印刷中的一个，优选地，可以为旋涂，但并不局限于此，具体的涂敷方法可采用在本发明所属技术领域公知的方法。优选地，所涂敷的光致抗蚀剂105的厚度大于涂敷为当进行蚀刻时被用作膜的绝缘层的厚度，由此，光致抗蚀剂105的厚度可以为1～20μm。但是，所涂敷的光致抗蚀剂105的厚度可根据之后的目的而改变。

[0215] 如上所述，可在绝缘层104上形成光致抗蚀剂105层之后，如图 13的(c)部分所示，将与绝缘隔板的水平截面形状相对应的掩膜106 放置于光致抗蚀剂105层，并从上述掩膜106的上部照射紫外线。

[0216] 之后，可执行通过将曝光的光致抗蚀剂层浸渍于普通光致抗蚀剂溶剂来进行去除的步骤，由此，如图13的(d)部分所示，可去除与将安装超小型发光二极管元件的电极线的区域相对应的曝光的光致抗蚀剂层部分。

[0217] 接着，可执行通过对去除光致抗蚀剂层而露出绝缘层的区域进行蚀刻来去除所露出的绝缘层部分的步骤。上述蚀刻可通过湿法刻蚀  (wet etching)或干法蚀刻(dry etching)来执行，优选地，可通过干法蚀刻来执行。上述蚀刻法的具体方法可采用在本发明所属技术领域公知的方法。具体地，上述干法蚀刻可以为等离子蚀刻、溅射蚀刻、反应离子蚀刻和反应离子束蚀刻中的一种以上的方法。但是，具体的蚀刻方法并不局限于上述记载。
如图13的(e)部分所示，若去除通过蚀刻露出的绝缘层，则可露出底座基板100及电极线
103a、103b。

[0218] 接着，如图13的(f)部分所示，若利用丙酮、N-甲基吡咯烷酮丙酮及二甲亚砜中的一种光致抗蚀剂去除剂来去除涂敷于底座基板 100上的光致抗蚀剂105层，则可在底座基板100上的除实际安装超小型发光二极管元件的区域(图13的(f)部分的p)之外的区域制造出绝缘隔板104′，并可向上述图13的(f)部分的安装区域P投入包括超小型发光二极管元件的溶液来进行图12的(g)部分的以下工序。

[0219] 另一方面，本发明的第二实例提供利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯，上述利用超小型发光二极管电极组件的发光二极管灯包括：支撑体，超小型发光二极管电极组件包括第一电极、第二电极、多个超小型发光二极管元件，上述第一电极形成于上述底座基板上，上述第二电极以与上述第一电极相隔开的方式形成于与上述第一电极相同的平面上，上述多个超小型发光二极管元件同时与上述第二电极相相连接，上述超小型发光二极管元件在外部面包括绝缘覆膜，上述绝缘覆膜至少覆盖活性层部分的整个外部面，上述绝缘覆膜用于防止因超小型发光二极管元件的活性层和电极线相接触而发生电路短路。

[0220] 将省略与上述本发明的第一实例重复的内容的记载，重点说明与第一实例的区别。

[0221] 具体地，图14为本发明的另一优选一实例的发光二极管灯的立体图，上述发光二极管灯包括支撑体300、超小型发光二极管电极组件 331、332、333、第Ⅰ电极310、第Ⅱ电极320。

[0222] 优选地，上述支撑体300的材料可以为选自由玻璃、金属、塑料及陶瓷材料组成的族中的一种以上。但是，并不局限于上述种类。优选地，上述支撑体可以为柔韧(flexible)的支撑体。根据使用场所、目的，可通过柔韧的支撑体300来提高发光二极管灯的使用度。

[0223] 并未限制上述支撑体300的面积，可根据应用范围为点光源还是面光源来可在微米到米的单位范围变化。并且，可根据形成于支撑体 300上部的超小型发光二极管电极组件所包括的单位电极面积的面积、超小型发光二极管电极组件的数量及发光二极管灯的使用目的等来改变。

[0224] 上述支撑体300的形状可以为平面形状，可在支撑体300的至少一面涂敷荧光体层340，上述荧光体层340受到由超小型发光二极管照射的光的激发。

[0225] 具体地，上述荧光体层340可通过涂敷液形成，通过混合根据超小型发光二极管的发光波长，选自由上述蓝色、黄色、绿色、琥珀色及红色荧光体中的一种以上的乙醇类、丙酮、有机溶剂类等组成的组中的一种以上的溶剂和选自由透明的硅酮粘结剂、聚合物树脂等组成的族中的一种以上的粘结剂来制备上述涂敷液。相对于100重量份的溶剂，可混合1.0重量份至100重量份荧光体来制备上述涂敷液来。可以以选自由旋涂、电喷雾及丝网印刷等组成的组中的一种方法向包括超小型发光二极管电极组件的支撑体300上部涂敷上述涂敷液来形成荧光体层340。优选地，上述荧光体层340的厚度可以为1.0至1000μm，但并不局限于此。

[0226] 上述支撑体300的形状呈平面形状，由此，可根据超小型发光二极管电极组件的排列来体现发光二极管线光源或面光源。并且，可在支撑体的至少一面涂敷荧光体，上述荧光体受到由超小型发光二极管照射的光的激发，由此可体现照射单颜射光的线光源或面光源或者照射白色光的线光源或面光源。

[0227] 对于上述超小型发光二极管电极组件331、332、333、第Ⅰ电极 310及第Ⅱ电极320的说明与上述第一电极和第二电极相同，因此将省略对其的说明。但是，在本发明的另一优选一实例中，包括底座基板的上述超小型发光二极管电极组件331、332、333、第Ⅰ电极310及第Ⅱ电极320可形成于上述支撑体300的上部。上述底座基板可使用透明的玻璃基板、陶瓷基板、塑料基板及反射度高的金属基板中的一种。但是，并不局限于上述种类。上述底座基板的材料可使用与上述支撑体300相同的材料，底座基板和支撑体300可以为综合材料。优选地，底座基板可以为透明的底座基板。并且，优选地，可以为弯曲的材料。并未限制上述超小型发光二极管电极组件的底座基板的面积，且根据应用区域是否为点光源或面光源，可从以微米作为单位的大小变化到以米作为单位的大小。优选地，上述底座基板的厚度可以为100μm至 1mm，但并不局限于此。

[0228] 可包括多个上述超小型发光二极管电极组件。上述多个超小型发光二极管电极组件可以为按颜色分别独立包括蓝色超小型发光二极管元件、绿色超小型发光二极管元件、黄色超小型发光二极管元件及红色超小型发光二极管元件中的至少两种颜色以上的超小型发光二极管元件。此时，上述各个超小型电极组件可包括单一颜色的发光二极管元件。可以以线排列或面排列来排列上述多个超小型发光二极管电极组件。

[0229] 具体地，图14、图15为本发明的另一优选一实例的发光二极管灯的立体图，如图14所示，镀铬超小型发光二极管电极组件331、332、 333可以以线排列的方式排列于支撑体300上，如图15所示，多个超小型发光二极管电极组件331、332、333可以以面排列的方式排列于支撑体300上。

[0230] 若将图14的多个超小型发光二极管电极组件331、332、333或图 15的多个超小型发光二极管电极组件331、332、333构成超小型蓝色发光二极管电极组件、超小型绿色发光二极管电极组件及超小型红色发光二极管电极组件，以此在支撑体上部形成通常使用的去除荧光体的透明树脂层(图14的340、图15的340)，或者以超小型蓝色发光二极管电极组件以及受到蓝色激发的荧光体层(图14的340、图15的 340)来在支撑体(图14的340、图15的340)上部形成黄色、绿色、琥珀色及红色荧光体中的一种以上，或者以超小型紫外线发光二极管电极组件以及受到紫外线激发的荧光体层(图14的340、图15的340) 来在支撑体(图14的300、图15的300)上部形成蓝色、黄色、绿色、琥珀色及红色荧光体中的一种以上。

[0231] 但是，在上述图14和图15的情况下，在本发明的优选一实例中为了体现本发明的目标发光二极管灯，可改变图14中的电极310、320、图15中的电极310、311、320的具体配置，且电极的具体配置并不局限于上述内容。

[0232] 以上，以实例为中心对本发明进行了说明，但这仅仅属于例示，而并非限定本发明的实例，本发明的实施例所属技术领域的普通技术人员应该可以理解，可在不脱离本发明的本质特性的范围内对本发明进行在上述中未例示的多种变形及应用。例如，可改变在本发明的实例中具体表示的各个结构要素来实施。并且，与这种变形和应用相关的差异点应解释为属于发明要求保护范围中规定的本发明的范围。

[0233] 实施方式

[0234] 通过下述实施例来更具体地说明本发明，但下述实施例并不限定本发明的范围，而是用于连接本发明。

[0235] 实施例1

[0236] 在石英(Quartz)材质的厚度为800μm的底座基板上制造出如图 3所示的电极线。此时，在上述电极线中，第一电极的宽度为3μm，第二电极的宽度为3μm，上述第一电极和与上述第一电极相邻的第二电极之间的间距为2μm，电极的厚度为0.2μm，第一电极及第二电极的材质为钛/金，在上述电极线中，用于安装超小型发光二极管元件的区域的面积为4.2×107μm2。之后，在上述底座基板上形成如图9所示的绝缘隔板，上述绝缘隔板的材质为二氧化硅，从底座基板至上述绝缘隔板的末端为止的高度为0.1μm，在上述电极线中，除了用于安装超小型发光二极管元件的区域(面积4.2×107μm2)之外，在底座基板上形成绝缘隔板。

[0237] 之后，通过相对于100重量份的丙酮混合1.0重量份的超小型发光二极管元件来制造出包括超小型发光二极管元件的溶液，其中，超小型发光二极管元件具有如下述表1的规格，并具有如图6所示的结构，而且，以0.02μm的厚度在超小型发光二极管元件的活性层部分的外部面涂敷绝缘覆膜。

[0238] 在使所制造出的上述溶液落到在上述底座基板上被绝缘隔板包围的电极线区域之后，向电极线施加一分钟的电压为VAC＝30V、频率为 950kHz的交流电源，来制造出超小型发光二极管电极组件。

[0239] 通过使所制造出的上述超小型发光二极管电极组件固定于陶瓷材质的杯子形状的支撑体内部的底面，从而制造出发光二极管灯。

[0240] 表1

[0241]  材质 长度(μm) 直径(μm)
第一电极层 铬 0.03 0.6
第一导电性半导体层 n-氮化镓 1.64 0.6
活性层 氮化铟镓 0.1 0.6
第二导电性半导体层 p-氮化镓 0.2 0.6
第二电极层 铬 0.03 0.6
绝缘覆膜 氧化铝   0.02(厚度)
超小型发光二极管元件 - 2 0.62

[0242] 实施例2

[0243] 在以与实施例1相同的方式制造出超小型发光二极管电极组件的过程中，不形成绝缘隔板，并使超小型发光二极管元件落到形成于没有绝缘隔板的底座基板上的电极线，来制造出超小型发光二极管电极组件，并利用上述超小型发光二极管电极组件来制造发光二极管灯。

[0244] 实施例3

[0245] 在以与实施例1相同的方式制造出超小型发光二极管电极组件的过程中，向上述电极线区域投入超小型发光二极管元件，来代替使包括超小型发光二极管元件的溶液落到在底座基板上被绝缘隔板包围的电极线区域，之后向已投入超小型发光二极管元件的区域投入丙酮，此时，以相对于100重量份的超小型发光二极管元件，使丙酮的投入量达10000重量份的方式投入丙酮。在投入上述溶剂的同时，向电极线施加一分钟的电压为VAC＝30V、频率为950kHz的交流电源，来制造出超小型发光二极管电极组件，并利用上述超小型发光二极管电极组件来制造发光二极管灯。

[0246] 比较例

[0247] 在以与实施例1相同的方式制造出超小型发光二极管电极组件的过程中，利用在超小型发光二极管元件的活性层部分的外部面不存在绝缘覆膜的超小型发光二极管元件，来制造出超小型发光二极管电极组件，并利用上述超小型发光二极管电极组件来制造发光二极管灯。

[0248] 实验例1

[0249] 对在实施例1、实施例2及比较例中所制造出的超小型电极组件的电极线施加一分钟的电压为VAC＝30V、频率为950kHz的交流电源，之后，通过光学显微镜观察发出蓝色光的超小型发光二极管元件的数量并进行计数，之后将结果表示在下表2。

[0250] 表2

[0251]  发出蓝色光的超小型发光二极管元件的数量
实施例1 8604
实施例2 4508
实施例3 8945
比较例 2792

[0252] 具体地，可通过上述表2确认，在作为所包括的超小型发光二极管元件在超小型发光二极管元件的活性层不包括绝缘覆膜的超小型发光二极管电极组件的比较例中，可确认，与实施例1至实施例3相比，发出蓝色光的超小型发光二极管元件的数量明显减少，从而可确认，因超小型发光二极管元件的活性层与电极相接触而发生很多电路短路。

[0253] 并且，在向没有绝缘隔板的电极线上投入包括超小型发光二极管元件的溶液的实施例2中，可知，与实施例1相比，发出蓝色光的超小型发光二极管元件的数量减少，从而可知，若向没有绝缘隔板的电极线投入包括超小型发光二极管元件的溶液，则超小型发光二极管元件向无法安装超小型发光二极管元件的电极线的外围扩散，导致与目标电极线电连接的超小型发光二极管元件的数量减少。

[0254] 并且，与以溶液状态投入超小型发光二极管元件的实施例1相比，可确认，在投入超小型发光二极管元件后施加电源并同时投入溶剂的实施例3中的发出蓝色光的超小型发光二极管元件的数量明显增加，以此可确认，当以溶液状态投入超小型发光二极管元件时，超小型发光二极管元件向无法安装超小型发光二极管元件的区域的扩散严重，从而有可能存在未被安装的发光二极管元件。

[0255] 实验例2

[0256] 测定自动整列根据超小型发光二极管元件的纵横比的超小型发光二极管元件所需要的电压。此时，如下表3，使用改变超小型发光二极管元件的纵横比来制造的超小型发光二极管元件，并测定超小型发光二极管元件开始自动整列的最小电压来表示在表3。

[0257] 表3

[0258]

[0259]

[0260] 具体地，可从上述表3中确认，超小型发光二极管元件的纵横比越小，则使超小型发光二极管元件自动整列所需的电源的电压明显上升，在超小型发光二极管元件的纵横比小于1.2的实施例4中，即使增加电源的电压，也无法使超小型发光二极管元件在电极自动整列。并且，在超小型发光二极管元件的纵横比分为1.2、1.3的实施例5及实施例6中，可确认，与实施例7相比，用于使超小型发光二极管元件自动整列所需的电压明显增加。

[0261] 实施例3

[0262] 对在实施例1及实施例3中制造出的超小型电极组件放大1500倍来拍摄光学显微镜照片，并且，将实施例1的结果表示在图16，将实施例3的结果表示在图17。

[0263] 可通过图17确认，在实施例3中，超小型二极管元件不向外围聚集，而是更多集中于目标电极部分并自动整列，相反，在图16的实施例1中，比起作为目标电极区域的中央部分，超小型发光二极管元件更多向外围扩散并自动整列，而且，超小型发光二极管元件之间的凝聚现象极为严重。