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CN101361200A - 半导体显示装置及半导体显示装置的制造方法 - Google Patents

半导体显示装置及半导体显示装置的制造方法 Download PDF

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CN101361200A
CN101361200A CNA2006800510455A CN200680051045A CN101361200A CN 101361200 A CN101361200 A CN 101361200A CN A2006800510455 A CNA2006800510455 A CN A2006800510455A CN 200680051045 A CN200680051045 A CN 200680051045A CN 101361200 A CN101361200 A CN 101361200A
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CN
China
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display device
embankment
semiconductor
resin
emitting element
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CNA2006800510455A
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石原孝幸
木越圣博
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种可简单制造的半导体显示装置及半导体显示装置的制造方法。半导体显示装置(1)备有：形成了显示部(2)的印刷电路基板(3)、保护部件(4)、堤防部件(5)、X布线(6)和Y布线(7)。堤防部件(5)由可排拒构成保护部件(4)的环氧树脂的硅树脂构成。由此，即使将堤防部件(5)构成得比保护部件(4)还低，在制造工序中，即使为了形成保护部件(4)而将液状环氧树脂(21)灌注得高过堤防部件(5)，也由于环氧树脂(21)被堤防部件(5)排拒，而不会流出。

Description

半导体显示装置及半导体显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及利用多个半导体发光元件来形成图像的半导体显示装置及半导体显示装置的制造方法。
背景技术
利用树脂制保护部件来覆盖排列在基板上的多个半导体元件(半导体发光元件)及金属线等的技术已众所周知。
例如，专利文献1中，公开了一种半导体装置，其具备：设置有多个通孔及配置在各通孔的半导体元件的基板；以包围排列有多个半导体元件的区域的方式形成在基板上的树脂制的堤防部件；和在所述堤防部件内周侧形成的树脂制的保护部件。
在所述半导体装置的制造工序中，首先，在通孔附近配置半导体元件，然后用两根焊丝将通孔和半导体元件相连接。其次，以包围配置有半导体元件的区域的方式在基板上涂敷堤防部件。在此，在形成堤防部件时，通过将构成堤防部件的树脂涂敷两次，在基板上就形成了由双重树脂层构成的堤防部件。由此，可以形成比所希望的保护部件的高度更高的堤防部件。
此后，在堤防部件的内侧，滴下与构成堤防部件的树脂的湿润性高的液状树脂，让所述滴下树脂在所定的温度下固化，以覆盖半导体元件的方式仅在堤防部件的内侧形成保护部件。
在该半导体装置中，因为涂敷两次树脂层来形成高的堤防部件，所以有在保护部件形成时即使滴下液状的树脂，该液状的树脂也难以流到堤防部件外侧的优点。
专利文献1：日本特开2002-270627号公报
可是由于通孔和半导体元件是由两根焊丝来连接的，故存在以下课题：使得制造工序复杂化；并且也使得由于某一根焊丝被切断而引起的故障多发。再有，由于通孔和半导体元件配置在不同的位置，而存在装置的大型化的问题。
还有，因为保护部件是由与构成堤防部件的树脂的润湿性高的树脂构成的，所以构成保护部件的树脂和构成堤防部件的树脂容易相融合而不能相排拒。因此，由于必须形成比所希望的保护部件的高度更高的堤防部件，故如上所述构成堤防部件的树脂必须进行两回涂敷。由此，存在使得半导体装置的制造工序复杂化的问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述问题而进行的发明，其目的在于提供一种可简单制造的半导体显示装置及半导体显示装置的制造方法。
为了达到上述目的，技术方案1所记载的发明，是一种半导体显示装置，其特征在于，包括：基板，其在表面的一部分上形成显示部，该显示部具有形成了导电部件的多个通孔及设置在所述各通孔上的半导体发光元件；覆盖所述显示部表面的树脂制的保护部件；和树脂制的堤防部件，其为了防止所述保护部件的流出而以包围在所述显示部的外周部的方式形成，形成所述堤防部件的树脂可排拒构成所述保护部件的树脂。
还有，技术方案2所记载的发明，是技术方案1所述的半导体显示装置，其特征在于，所述保护部件形成得比堤防部件还高。
还有，技术方案3所记载的发明，是技术方案1或2中任一项所述的半导体显示装置，其特征在于，在所述堤防部件与所述显示部之间空有所定的间隔。
还有，技术方案4所记载的发明，是技术方案1～3中任一项所述的半导体显示装置，其特征在于，以空出规定的间隔并包围所述堤防部件的外周部的方式形成辅助堤防部件。
还有，技术方案5所记载的发明，是技术方案1～4中任一项所述的半导体显示装置，其特征在于，在所述基板的背面，至少在显示部所对应的区域设置有金属制的板状加强部件。
还有，技术方案6所记载的发明，是技术方案1～5中任一项所述的半导体显示装置，其特征在于，形成导电性的封口部件，以便对所述通孔的设置有所述半导体发光元件一侧的开口部位进行封口。
还有，技术方案7所记载的发明，是一种半导体显示装置的制造方法，其特征在于，包括：第1工序，在基板上形成显示部，其中显示部具有形成了导电部件的多个通孔及设置在所述各通孔上的半导体发光元件；第2工序以包围所述显示部件的外周部的方式形成树脂制的堤防部件；第3工序，在堤防部件的内侧，且以覆盖所述显示部的表面的方式，将可被构成所述堤防部件的树脂排拒的液状树脂，灌注得比所述堤防部件还高，然后使所述液状树脂固化，从而形成保护部件。
根据本发明，通过在形成了导电部件的通孔上配置半导体发光元件，从而在配置的同时可以电连接形成于通孔上的导电部件与半导体发光元件，因此可以将制造工序简化。而且，因为直接电连接导电部件与半导体发光元件，从而可以将连接导电部件与半导体发光元件用的金属细线省略至少1根，所以能够让由于金属细线的切断而引起的故障得到减少。而且，通过在通孔上配置半导体发光元件，从而与将半导体发光元件配置在与通孔不同的位置时相比，能够得以小型化。
而且，由于堤防部件是由排拒构成保护部件树脂的树脂所构成的，故在形成保护部件的制造工序中，构成保护部件的树脂可由构成堤防部件的树脂弹开。所以，即使将堤防部件形成得比所希望的保护部件的高度还低，也可防止为了形成保护部件而在堤防部件的内侧滴下的液状树脂，越过堤防部件向堤防部件的外侧流出。因此，由于堤防部件可以形成得比保护部件还低，从而能够简化半导体显示装置的制造工序，简单地进行制造。
附图说明
图1表示本发明涉及的半导体显示装置整体的立体图。
图2是表示图1的II-II线的概略剖视图。
图3是表示图1的矩形III的扩大俯视图。
图4是表示图3的IV-IV线的剖视图。
图5是表示本发明涉及的半导体显示装置的制造工序的各工序中半导体显示装置的概略剖视图。
图6是表示本发明涉及的半导体显示装置的制造工序的各工序中半导体显示装置的概略剖视图。
图7是表示本发明涉及的半导体显示装置的制造工序的各工序中半导体显示装置的概略剖视图。
图8是表示半导体显示装置的变更例的概略剖视图。
图9是表示半导体显示装置的变更例的概略剖视图。
图10是表示半导体显示装置的变更例的概略剖视图。
图11是表示半导体显示装置的变更例的像素周围的剖视图。
图中：1-半导体显示装置，2-显示部，3-印刷电路基板，3a-印刷电路基板，4-保护部件，5-堤防部件，5a-辅助堤防部件，6-X布线，6a-外部端子，7-Y布线，7a-外部端子，11-像素，12-通孔，13-半导体发光元件，14-X侧金属膜，15-Y侧金属膜，16-金属细线，21-环氧树脂，31-加强部件，35-封口部件。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。图1是表示本发明涉及的半导体显示装置整体的立体图。图2是表示图1的II-II线的概略剖视图。图3是表示图1的矩形III的扩大俯视图。图4是表示图3的IV-IV线的剖视图。而且，在图2中，出于方便对后述的X布线6、Y布线7以及金属细线16等进行了省略。
如图1及图2所示，半导体显示装置1包括有形成了显示部2的印刷电路基板3、保护部件4、堤防部件5、X布线6和Y布线7。
印刷电路基板3，可使用玻璃环氧基板等。在印刷电路基板3的中央部设置有显示部2。在显示部2中以矩阵状设置有多个像素11。
如图3及图4所示，各像素11中形成通孔12，并且在各通孔12上还设置有半导体发光元件13。
通孔12是贯穿印刷电路基板3而形成的。通孔12的内周部和上端补的外周部形成有X侧金属膜14。而且，X侧金属膜14相当于技术方案中所记载的导电部件。此X侧金属膜14，是在印刷电路基板3的背面一侧与X布线6电连接的。在形成于通孔12中的X侧金属膜14的内侧埋设有环氧树脂。
而且，以包围通孔12的上面一侧的外周部的方式，与X侧金属膜14空出所定间隔，形成有圆形的Y侧金属膜15。此Y侧金属膜15与Y布线7一体形成并电连接。
半导体发光元件13由在上下方向的中央部设置有发光层(图示省略)的发光二极管构成。半导体发光元件13的下面一侧与X侧金属膜14电连接。而且，半导体发光元件13的上面一侧为了与Y侧金属膜15电连接而由金属细线16进行焊接。
由此，通过在任一X布线6和Y布线7上施加电压，从而可向配置在被施加了电压的X布线6和Y布线7的交叉位置上的半导体发光元件13注入电子和空穴。这样，就使注入了电子和空穴的半导体发光元件13的发光层发光，而可以形成图像。
如图2所示，保护部件4由可透光的环氧树脂(例如，张力约30Dyne/cm)构成，形成得比半导体发光元件13还高，并被设置为覆盖显示部2。构成保护部件4的环氧树脂，最好是树脂粘度约10mPa·s～约10Pa·s，硬化温度约60℃～约150℃。在保护部件4的位于显示部2上方的区域形成得较为平坦。该保护部件4的平坦部的厚度约1.0mm。而且，保护部件4的平坦部的厚度虽然不是特别要限定为约1.0mm，但是最好是在约0.3mm～约5.0mm之间。
保护部件4是用于保护半导体发光元件13的部件。而且，由于环氧树脂的折射率比空气高，故通过在半导体发光元件13与空气之间设置环氧树脂，故可以抑制由半导体发光元件13发出的光被半导体发光元件13与外部的界面反射。因此，从半导体发光元件13可以向外部更有效地发出光。
如图1及图2所示，堤防部件5以包围显示部2的方式，从显示部2的外周空出约1.0mm以上的间隔而形成。这样，由于从显示部2的外周空出约1.0mm以上的间隔而形成，故可以使保护部件2的外周部的倾斜部分仅形成在显示部2的外侧，因此就可以使显示部2上方的保护部件4平坦地形成。堤防部件5形成为约0.3mm以上的宽度。而且，堤防部件5的宽度，最好是约0.5mm～约2.0mm。
堤防部件5是由可排拒构成保护部件4的环氧树脂的硅树脂(例如，张力约20Dyne/cm)所构成。所以，在堤防部件5的上面不可能形成保护部件4。由此，即使堤防部件5的高度比保护部件4形成得低，也能防止在堤防部件5内侧形成的保护部件4越过堤防部件5而流出。因而，能形成比堤防部件5的高度更高的保护部件4。
各X布线6由金属薄膜构成，以沿X方向延伸的方式形成在印刷电路基板3的背面一侧。在X布线6的端部形成有用于与外部的控制单元(图示省略)相连接的外部端子6a。
各Y布线7由金属薄膜构成，以沿Y方向延伸的方式形成在印刷电路基板3的表面一侧。因此，X布线6与Y布线7利用印刷电路基板3来进行绝缘。在Y布线7的端部形成有用于与外部的控制单元相连接的外部端子7a。
而且，在X布线6与Y布线7的交叉位置上，设有上述的像素11。由此，通过经由每个外部端子6a和7a由控制单元向所希望的像素11的半导体发光元件13施加电压，从而能使半导体发光元件13发光而形成图像。
其次，关于上述半导体显示装置的制造工序，参照附图进行说明。图5～图7是本发明涉及的半导体显示装置的制造工序的各工序中半导体显示装置的概略剖视图。
首先，如图5所示，在印刷电路基板3上形成通孔12之后，印刷包含外部端子6a、7a的各布线6、7(图示省略)及金属膜14、15。其次，通过在各通孔12上配置半导体发光元件13，从而经由X侧金属膜14而与X布线6进行连接后，再用金属细线16将半导体发光元件13与Y布线7相焊接，从而在印刷电路基板3上形成显示部2(第1工序)。
其次，如图6所示，从显示部2的外周部空出一定的间隔，以包围的方式，通过丝网印刷形成硅树脂构成的堤防部件5(第2工序)。
其次，如图7所示，在堤防部件5的内侧以可以覆盖显示部2的方式将液状的环氧树脂21灌注得高过堤防部件(第3工序)。在此，堤防部件5因为是由可排拒环氧树脂21的硅树脂形成的，所以即使环氧树脂21比堤防部件5还高，也由于环氧树脂21被堤防部件5的上表面排拒，从而能让环氧树脂21无法越过堤防部件5而流出。
而且，若环氧树脂21达到所希望的高度(例如，约1.0mm)，则停止灌注。此后，将环氧树脂21加热到固化温度(例如，约60℃～约150℃)，使环氧树脂21固化。由此，形成图2所示的由固化后的环氧树脂21构成的保护部件4。至此，半导体显示装置1就完成了。
如上所述，由于是在形成了X侧金属膜14的通孔上配置半导体发光元件13，从而在配置的同时可以连接半导体发光元件13与X侧金属膜14，所以可以将制造工序简化。而且，因为通过直接电连接X侧金属膜14与半导体发光元件13，从而可以省掉连接X侧金属膜14与半导体发光元件13的金属细线，所以能够让由于金属细线的切断而引起的故障得到减少。
而且，通过在通孔12上配置半导体发光元件13，从而与将半导体发光元件配置在与通孔不同的位置的情况相比，能使半导体显示装置1得以小型化。
而且，由于保护部件4由环氧树脂构成，并且堤防部件5由可排拒环氧树脂的硅树脂构成，从而在形成保护部件4的制造工序中，即使将构成保护部件4的液状环氧树脂21灌注得比堤防部件5还高，液状环氧树脂21也能被堤防部件5排拒。所以，即使堤防部件5比所希望的保护部件4的高度还低，也能防止环氧树脂21(保护部件4)流出。由此，因为比堤防部件5还高的保护部件4能容易地形成，所以就能简化堤防部件5的制造工序，也就能容易地制造半导体装置1。
而且，通过从显示部2的外周部空出所定的间隔来形成堤防部件5，从而可以使得位于显示部2的上方区域的保护部件4平坦。因此，由于可以抑制在显示部2的外周部附近形成的图像的畸变，所以能够提供高质量的图像。
以上，虽然利用上述实施方式对本发明进行了详细说明，但是对于本领域的普通技术人员而言，本发明不限于此说明书中所说明的实施方式。本发明可以在不脱离技术方案范围的记载中所决定的本发明的宗旨及范围的前提下，能以修正及变更的方式加以实施。因此，此说明书的记载是以示例说明为目的，对于本发明没有任何限制的意义。以下，针对将上述实施方式进行一部分变更的变更方式加以说明。
例如，图8所示，也可以在堤防部件5的外周侧空出所定的间隔来形成辅助堤防部件5a。辅助堤防部件5a是由与可排拒构成保护部件4的环氧树脂的堤防部件5同样的硅树脂所形成的。这样，通过设置辅助堤防部件5a，从而在形成保护部件4的工序中，即使形成保护部件4用的液状环氧树脂自堤防部件5流出，也可由辅助堤防部件5a来阻挡。因此，可以进一步抑制液状环氧树脂的流出。还有，虽然堤防部件5与辅助堤防部件5a之间要求最好空出约0.5mm的间隔，但是此外的间隔，例如，约0.1mm～约5.0mm的间隔也可以。
还有，如图9所示，也可在印刷电路基板3的背面一侧的显示部2所对应的区域设置铝等金属制的板状加强部件31。这样，通过在印刷电路基板3的背面一侧设置加强部件31，从而在通过加热来固化构成保护部件4的环氧树脂时，就可抑制因保护部件4与印刷电路基板3的热膨胀率不同而引起的印刷电路基板3的翘曲。
还有，由于使用了铝等散热性高的材料，故可以使加强部件31提高显示部2的散热性。而且，最好在印刷电路基板3与加强部件31之间涂敷具有绝缘性和热传导性高的润滑油。
还有，如图10所示，也可以在加强部件31的背面一侧再加设印刷电路基板3a，在印刷电路基板3a上形成上述的X布线6。
还有，构成保护部件4和堤防部件5的材料，只是一例而已，并未限于上述材料，只要由能排拒构成保护部件4的材料的材料来构成堤防部件5即可，而没有其它特别的限定。
还有，堤防部件5的制作方法不限于丝网印刷，也可由其它的印刷方法、复制和分配器(dispenser)等来制作。
还有，如图11所示，也可以用封口部件35对通孔12的半导体发光元件13一侧的开口部位进行封口。封口部件35由与金属膜14、15同样的金属材料(例如铜)构成。而且，在封口部件35的上表面实施Ni/Au电镀。这样，通过利用封口部件35将通孔12的开口部位进行封口，从而使半导体发光元件13的整个底面与封口部件35电连接，因而能降低半导体发光元件13与X侧金属膜14之间的电阻值。因此，即使半导体发光元件13的配置错位，半导体发光元件13底面的一部分从封口部件35错位而露出，也可流过足够的电流。这样，由于可减小封口部件35与X侧金属膜14的上表面的直径，故能够缩小相邻的半导体发光元件13之间的距离，可以提高像素11的面积密度。

Claims (7)

1.一种半导体显示装置，其包括：
基板，其在表面的一部分上形成显示部，该显示部具有形成了导电部件的多个通孔及设置在各所述通孔上的半导体发光元件；
覆盖所述显示部表面的树脂制的保护部件；和
树脂制的堤防部件，其为了防止所述保护部件的流出而以包围在所述显示部的外周部的方式形成，
形成所述堤防部件的树脂排拒构成所述保护部件的树脂。
2.根据权利要求1所述的半导体显示装置，其特征在于，
所述保护部件形成得比所述堤防部件还高。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的半导体显示装置，其特征在于，
在所述堤防部件与所述显示部之间空有规定的间隔。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体显示装置，其特征在于，
以空出规定的间隔并包围所述堤防部件的外周部的方式，形成有辅助堤防部件。
5.根据权利要求1～4中一项所述的半导体显示装置，其特征在于，
在所述基板的背面，至少在显示部所对应的区域设置有金属制的板状加强部件。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的半导体显示装置，其特征在于，
形成有导电性的封口部件，以便对所述通孔的设置有所述半导体发光元件一侧的开口部位进行堵塞。
7.一种半导体显示装置的制造方法，其包括：
第1工序，在基板上形成显示部，其中该显示部具有形成了导电部件的多个通孔及设置在各所述通孔上的半导体发光元件；
第2工序，以包围所述显示部的外周部的方式形成树脂制的堤防部件；
第3工序，在堤防部件的内侧，且以覆盖所述显示部的表面的方式，将可被构成所述堤防部件的树脂排拒的液状树脂灌注得比所述堤防部件还高，然后使所述液状树脂固化，从而形成保护部件。
CNA2006800510455A 2006-01-19 2006-12-22 半导体显示装置及半导体显示装置的制造方法 Pending CN101361200A (zh)

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