CN109390437A - 微型发光二极管装置及其制作方法 - Google Patents

微型发光二极管装置及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种微型发光二极管装置及其制作方法。于基板上形成连接层与多个磊晶结构。于各个磊晶结构上形成第一接合垫。形成第一黏着层于连接层上，且第一黏着层包覆这些磊晶结构与第一接合垫。使第一基板连接于第一黏着层。移除基板，并使第二基板通过第二黏着层连接于连接层。移除第一基板与第一黏着层。局部移除位于任两相邻的磊晶结构之间的连接层，以形成彼此分离的多个连接部。各个连接部与对应的磊晶结构相连接，且各个连接部的侧缘突出于对应的磊晶结构的侧壁面。

Description

微型发光二极管装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种发光装置及其制造方法，尤其涉及一种微型发光二极管装置及其制造方法。
背景技术
现有的微型发光二极管装置的制作步骤如下：首先，在成长基板上形成多个磊晶结构，并在各个磊晶结构上形成所需的电极。形成第一胶层于成长基板上，以包覆各个磊晶结构及其电极。接着，使第一基板贴合于第一胶层，并移除成长基板。此时，这些磊晶结构彼此之间的相对位置由第一胶层所固定。接着，使第二基板通过第二胶层贴合于这些磊晶结构与第一胶层。最后，将这些磊晶结构转移至线路基板。
在形成第一胶层于成长基板上以及使第一基板贴合于第一胶层的过程中，由于彼此分离的这些磊晶结构仅通过与成长基板的接合以固定彼此之间的相对位置，因此这些磊晶结构可能会受到第一胶体的影响而自成长基板剥离或于两者接合处产生裂缝。另一方面，在使第二基板通过第二胶层贴合于第一胶层的过程中，需加热第二胶层并对第二基板与第二胶层加压。此时，受热或受力的第一胶层会产生形变而对这些磊晶结构造成影响，使得这些磊晶结构彼此之间的相对位置产生偏移。也就是说，在将这些磊晶结构转移至线路基板上时，上述于制作步骤中所产生的缺陷会导致各个磊晶结构上的电极无法精准地对位至线路基板上的电性接点，进而影响到处理效率、处理良率以及产品的可靠度。
发明内容
本发明提供一种微型发光二极管装置，其具有良好的可靠度。
本发明提供一种微型发光二极管装置的制作方法，其能提高处理效率与处理良率。
本发明的微型发光二极管装置的制作方法，其包括以下制作步骤。于基板上形成连接层与多个磊晶结构，其中这些磊晶结构彼此分离并通过连接层固定彼此之间的相对位置。于各个磊晶结构上形成第一接合垫，且各个第一接合垫与连接层分别位于这些磊晶结构的相对两侧。形成第一黏着层于连接层上，且第一黏着层包覆这些磊晶结构与第一接合垫。使第一基板连接于第一黏着层，且第一基板与基板分别位于第一黏着层的相对两侧。移除基板，并使第二基板通过第二黏着层连接于连接层，其中第一基板与第二基板分别位于第一黏着层的相对两侧。移除第一基板与第一黏着层。局部移除位于任两相邻的磊晶结构之间的连接层，以形成彼此分离的多个连接部，其中各个连接部与对应的磊晶结构相连接，且各个连接部的侧缘突出于对应的磊晶结构的侧壁面。
在本发明的一实施例中，上述的微型发光二极管装置的制作方法，更包括：使各个磊晶结构通过对应的第一接合垫电性接合于线路基板，且这些连接部与线路基板分别位于这些磊晶结构的相对两侧。接着，移除第二基板与第二黏着层。
在本发明的一实施例中，上述的各个连接部在线路基板上的正投影面积大于对应的磊晶结构在线路基板上的正投影面积。
在本发明的一实施例中，上述的各个连接部在线路基板上的正投影面积与对应的磊晶结构在线路基板上的正投影面积的比值大于1且小于等于1.5。
在本发明的一实施例中，上述的微型发光二极管装置的制作方法，更包括：在移除基板后，分别对应各个磊晶结构于连接层上形成多个第二接合垫，其中这些第二接合垫与这些磊晶结构分别位于连接层的相对两侧，且各个磊晶结构的相对两侧分设有一个第一接合垫与一个第二接合垫。
在本发明的一实施例中，上述的在使第二基板通过第二黏着层连接于连接层时，使第二黏着层包覆这些第二接合垫。
在本发明的一实施例中，上述的各个磊晶结构具有与侧壁面连接的接合面，且各个第一接合垫位于对应的磊晶结构的接合面上。微型发光二极管装置的制作方法更包括：在使第一黏着层包覆这些磊晶结构与这些第一接合垫前，于各个磊晶结构的接合面上与侧壁面上形成绝缘层。各个绝缘层暴露出对应的磊晶结构的接合面上的第一接合垫。
本发明的微型发光二极管装置，其包括线路基板、多个磊晶结构、多个第一接合垫以及多个连接部。这些磊晶结构设置于线路基板上，且彼此分离。这些第一接合垫分别设置于这些磊晶结构上，且各个磊晶结构通过对应的第一接合垫电性接合于线路基板。这些连接部分别设置于这些磊晶结构上，其中这些连接部与线路基板分别位于这些磊晶结构的相对两侧，且这些磊晶结构与线路基板分别位于这些第一接合垫的相对两侧。各个连接部的侧缘突出于对应的磊晶结构的侧壁面。
在本发明的一实施例中，上述的各个连接部在线路基板上的正投影面积大于对应的磊晶结构在线路基板上的正投影面积。
在本发明的一实施例中，上述的各个连接部在线路基板上的正投影面积与对应的磊晶结构在线路基板上的正投影面积的比值大于1且小于等于1.5。
在本发明的一实施例中，上述的各个连接部的厚度与对应的磊晶结构的厚度的比值小于等于0.8。
在本发明的一实施例中，上述的微型发光二极管装置更包括多个第二接合垫，且这些第二接合垫分别设置于各连接部上。各个第二接合垫与对应的磊晶结构分别位于对应的连接部的相对两侧，且各个磊晶结构的相对两侧分设有一个第一接合垫与一个第二接合垫。
在本发明的一实施例中，上述的各个磊晶结构包括第一型半导体层、发光层以及第二型半导体层。第一型半导体层设置于线路基板上。发光层设置于第一型半导体层上。第二型半导体层设置于发光层上，且第一型半导体层与第二型半导体层分别位于发光层的相对两侧。
在本发明的一实施例中，上述的各个第二型半导体层与对应的连接部相连接，且各个第二型半导体层的厚度大于对应的连接部的厚度。
在本发明的一实施例中，上述的各个第二型半导体层与对应的连接部相连接，且各个连接部的厚度大于对应的第一型半导体层的厚度加上对应的发光层的厚度。
在本发明的一实施例中，上述的这些连接部的材料包括半导体材料。
在本发明的一实施例中，上述的这些连接部的材料包括III-V族半导体材料。
在本发明的一实施例中，上述的这些连接部的材料的熔点大于1000℃。
在本发明的一实施例中，上述的各个磊晶结构具有与侧壁面连接的接合面，且各个第一接合垫位于对应的磊晶结构的接合面上。各个磊晶结构的侧壁面与接合面被绝缘层所覆盖，且各个绝缘层暴露出对应的磊晶结构的接合面上的第一接合垫。
基于上述，本发明在制作微型发光二极管装置的过程中可通过连接层固定多个磊晶结构于基板(例如成长基板)上的相对位置，在进行形成第一黏着层以包覆这些磊晶结构、使第一基板贴合于第一黏着层、移除基板(例如成长基板)、形成第二黏着层于连接层上以及使第二基板贴合于第二黏着层等步骤时，这些磊晶结构彼此之间的相对位置不会受外力影响而产生偏移。因此，在将这些磊晶结构转移至线路基板上时，各个磊晶结构上的接合垫能够精准地对位至线路基板上的电极接合层。换言之，本发明的微型发光二极管装置的制作方法有助于提高处理效率与处理良率，且制作所得的微型发光二极管装置可具有良好的可靠度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1至图9是本发明一实施例的微型发光二极管装置的制作方法的剖面示意图；
图10是本发明一实施例的微型发光二极管装置的俯视示意图；
图11至图18是本发明另一实施例的微型发光二极管装置的制作方法的剖面示意图。
附图标号说明：
10、10a：微型发光二极管装置
100：基板
110：连接层
120、120a：磊晶结构
120B：蓝光磊晶结构
120G：绿光磊晶结构
120R：红光磊晶结构
122：第一型半导体层
124：发光层
125：侧壁面
126：第二型半导体层
128：接合面
130、130a：第一接合垫
130b：第二接合垫
132、132a：第一型电极
134、134a：第二型电极
140：绝缘层
150：第一黏着层
160：第一基板
170：第二黏着层
180：第二基板
200：线路基板
201：显示区
202：非显示区
210：连接部
CD：列方向
CTR：控制装置
DL:数据驱动电路
P：像素结构
RD：行方向
SL：扫描驱动电路
具体实施方式
图1至图9是本发明一实施例的微型发光二极管装置的制作方法的剖面示意图。首先，请先参考图1，于基板100上形成连接层110与多个彼此分离的磊晶结构120。基板100可为成长基板，且例如是蓝宝石基板。在本实施例中，连接层110完全覆盖基板100的其中一表面，并与基板100相连接。这些磊晶结构120连接于连接层110以固定彼此之间的相对位置，且基板100与这些磊晶结构120分别位于连接层110的相对两侧。也就是说，这些磊晶结构120通过连接层110连接于基板100。
于基板100上形成连接层110与多个彼此分离的磊晶结构120的步骤说明如下：首先，形成磊晶结构层于基板100上。在此，磊晶结构层的形成步骤说明如下：首先，形成一半导体材料层于基板100上，且半导体材料层完全覆盖基板100的其中一表面。半导体材料层可为多层结构，分别掺杂有IIA族元素或IVA族元素，以分别形成p型半导体层或n型半导体层。在其他实施例中，半导体材料层也可不掺杂IIA族元素或IVA族元素，本发明对此不多作限制。
接着，形成主动材料层于半导体材料层上，且主动材料层完全覆盖半导体材料层的其中一表面。接着，形成另一半导体材料层于主动材料层，且另一半导体材料层完全覆盖主动材料层的其中一表面。半导体材料层与另一半导体材料层分别位于主动材料层的相对两侧，且另一半导体材料层可为多层结构，分别掺杂有IIA族元素或IVA族元素，以分别形成p型半导体层或n型半导体层。在其他实施例中，半导体材料层也可不掺杂IIA族元素或IVA族元素，本发明对此不多作限制。在本实施例中，半导体材料层、主动材料层以及另一半导体材料层的材质可包括II-VI族材料，例如：锌化硒(ZnSe)，或III-V族材料，例如：砷化铝镓(AlGaAs)、磷砷化镓(GaAsP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)、磷化镓铝(AlGaP)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝(AlN)、氮化铟(InN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铝铟镓(AlInGaN)、磷化镓(GaP)或氮化镓(GaN)，但不以此为限。
最后，通过涂布光阻、曝光、微影以及蚀刻等步骤图案化磊晶结构层(即半导体材料层、主动材料层以及另一半导体材料层)。也就是说，特定区域内的磊晶结构层会被移除，而未被移除的部分定义出多个彼此分离的磊晶结构120。另一方面，在移除特定区域内的磊晶结构层的过程中，半导体材料层的部分不会被移除。此时，如图1所示，每一个磊晶结构120包括第一型半导体层122、发光层124以及第二型半导体层126，并与连接层110一体成型于基板110上。第一型半导体层122设置于发光层124上，且发光层124设置于第二型半导体层126上。第一型半导体层122与第二型半导体层126分别位于发光层124的相对两侧，其中第二型半导体层126连接于连接层110，且发光层124与连接层110分别位于第二型半导体层126的相对两侧。
进一步而言，部分半导体材料层可形成连接层110，而部分的半导体材料层可形成第二型半导体层126，且掺杂有IIA族元素或IVA族元素的另一半导体材料层可形成第一型半导体层122。倘若形成第二型半导体层126的部分半导体材料层中掺杂有IVA族元素，例如硅(Si)，则另一半导体材料层掺杂有IIA族元素，例如镁(Mg)，但并不以此为限。反之，倘若形成第二型半导体层126的部分半导体材料层掺杂有IIA族元素，例如镁(Mg)，则另一半导体材料层掺杂有IVA族元素，例如硅(Si)，但并不以此为限。也就是说，第一型半导体层122与第二型半导体层126可以是p型半导体层与n型半导体层的组合。另一方面，发光层124可以是由主动材料层所形成的多重量子井(multiple quantum well,MQW)结构。
接着，请参考图2，于每一个磊晶结构120上形成第一接合垫130，其中这些第一接合垫130与连接层110分别位于这些磊晶结构120的相对两侧，且各个磊晶结构120与对应的第一接合垫130电性连接。在本实施例中，各个磊晶结构120可为水平式发光二极管，各个第一接合垫130连接于对应的第一型半导体层122，且各个第一接合垫130与对应的发光层124分别位于对应的第一型半导体层122的相对两侧。各个第一接合垫130可包括电性互不相同的第一型电极132与第二型电极134，其中第一型电极132与第一型半导体层122电性连接，且第二型电极134与第二型半导体层126电性连接。第一型电极132与第二型电极134可以是p型电极与n型电极的组合。倘若第一型半导体层122为p型半导体层，且第二型半导体层126为n型半导体层，则第一型电极132为p型电极且第二型电极134为n型电极。反之，倘若第一型半导体层122为n型半导体层，且第二型半导体层126为p型半导体层，则第一型电极132为n型电极且第二型电极134为p型电极。
在本实施例中，这些磊晶结构120可为微型发光二极管(micro LED)，其中各个磊晶结构120的宽度约介于1至100微米之间，较佳为介于3至50微米之间。另一方面，各个磊晶结构120的整体厚度约介于1至6微米之间，过厚或过薄都会影响到后续的处理良率。在各个磊晶结构120中，第二型半导体层126的厚度可大于第一型半导体层122的厚度，其中第二型半导体层126的厚度约介于1至5微米之间，发光层124的厚度约介于0.1至1微米之间，且第一型半导体层122的厚度约介于0.1至0.5微米之间，但不以此为限。特别说明的是，虽然图式中的每一个磊晶结构120的剖面形状示例性地显示为矩形，但不以此为限，在其他实施例中，磊晶结构的剖面形状可为梯形或其他几何形状。
请继续参考图2，每一个磊晶结构120具有彼此相连的侧壁面125与接合面128，其中接合面128为第一接合垫130所在的表面，且侧壁面125例如是与接合面128互为垂直，或呈钝角，以降低后续处理的复杂度。为防止水氧侵袭这些磊晶结构120，可选择于各个磊晶结构120的接合面128上与侧壁面125上形成绝缘层140，但各个绝缘层140会暴露出对应的磊晶结构120的接合面128上的第一接合垫130，以供后续电性接合所用。另一面，位于这些磊晶结构120的侧壁面125上的绝缘层140会与位于任两相邻的磊晶结构120之间的连接层110相连接。此处，绝缘层140的材料可以是二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)或上述材料之组合。特别说明的是，其他实施例可选择不形成绝缘层于这些磊晶结构的接合面上与侧壁面上，使这些磊晶结构的接合面与侧壁面直接暴露于外。
接着，请参考图3，可通过旋转涂布或其他适当的方式形成第一黏着层150于连接层110上，并使第一黏着层150包覆这些磊晶结构120、这些第一接合垫130以及这些绝缘层140。在本实施例中，连接层110可划分为被这些磊晶结构120所覆盖的部分以及暴露于任两相邻的磊晶结构120之间的另一部分，第一黏着层150会填满任两相邻的磊晶结构120之间的间隙，以覆盖位于此间隙内的连接层110。在其他实施例中，若这些磊晶结构的侧壁面与接合面未被绝缘层所包覆，则这些磊晶结构的侧壁面与接合面会被第一黏着层所包覆。此处，第一黏着层150的材料例如为一高分子聚合物。
在形成第一黏着层150于连接层110上后，使第一基板160连接于(或称贴合于)第一黏着层150上，且第一基板160与基板100分别位于第一黏着层150的相对两侧。由于彼此分离的这些磊晶结构120可通过连接层110固定彼此于基板100上的相对位置，因此在将第一基板160贴合于第一黏着层150上时，若第一黏着层150在接合时受热受力而产生形变，则这些磊晶结构120彼此之间的相对位置并不会受到第一黏着层150的影响而产生偏移。特别说明的是，第一基板160与基板100可选自热膨胀系数相近的材料，例如皆为蓝宝石基板，可以减少因热膨胀系数不同而在接合时产生形变的影响。
接着，请参考图4与图5，可通过激光剥离或其他适当的移除方式移除基板100，以暴露出连接层110未设有这些磊晶结构120的一侧。接着，可通过旋转涂布或其他适当的方式形成第二黏着层170于连接层110上，并使第二基板180连接于(或称贴合于)第二黏着层170上。也就是说，第二基板180可通过第二黏着层170连接于连接层110，且第一基板160与第二基板180分别位于第一黏着层150的相对两侧。此处，第一黏着层150的材料例如为一高分子聚合物。由于彼此分离的这些磊晶结构120之间的相对位置可被连接层110所固定，因此在使第二基板180通过第二黏着层170连接于连接层110时，即使第一黏着层150因受热或受力而产生形变，这些磊晶结构120彼此之间的相对位置也不会产生偏移。特别说明的是，第二基板180与第一基板160可选自热膨胀系数相近的材料，例如皆为蓝宝石基板，可以减少因热膨胀系数不同而在接合时产生形变的影响。
接着，请参考图6，可通过激光剥离或其他适当的移除方式第一基板160，并可通过激光烧蚀、紫外光照射、溶液分解或热分解等方式移除第一黏着层150，进而暴露出这些第一接合垫130、这些磊晶结构120、这些绝缘层140以及位于任两相邻的磊晶结构120之间的连接层110。在其他实施例中，若这些磊晶结构的侧壁面与接合面未被绝缘层所包覆，则这些磊晶结构的侧壁面与接合面会暴露于外。
接着，请参考图6与图7，可通过等离子体蚀刻或其他适当的移除方式局部移除位于任两相邻的磊晶结构120之间的连接层110，以形成彼此分离的多个连接部210，其中这些连接部210可让光线通过，且这些连接部210的材料可包括半导体材料，例如是III-V族半导体材料，较佳为氮化物半导体材料，更佳为氮化镓(GaN)，其具有较高的硬度以耐受接合过程中的受力。其中，这些连接部210的熔点例如是大于1000℃，可以耐受在连接接合过程中的高温。就各个磊晶结构120与对应的连接部210的相对配置关系而言，连接部210连接第二型半导体层126，其中连接部210与发光层124分别位于第二型半导体层126的相对两侧，且第二型半导体层126与第一型半导体层122分别位于发光层124的相两侧。
在本实施例中，各个连接部210的侧缘突出于对应的磊晶结构120的侧壁面125，其中各个绝缘层140与对应的连接部210的侧缘相连接，且各个连接部210的侧缘突出于对应的磊晶结构120的侧壁面125上的绝缘层140。另一方面，各个连接部210在第二基板180上的正投影面积大于对应的磊晶结构120在第二基板180上的正投影面积。也就是说，各个磊晶结构120在第二基板180上的正投影落在对应的连接部210在第二基板180上的正投影内。
请继续参考图6与图7，在局部移除位于任两相邻的磊晶结构120之间的连接层110时，可利用例如是光罩(未显示)遮盖这些磊晶结构120、这些第一接合垫130以及位于任两相邻的磊晶结构120之间的连接层110的局部，并通过等离子体蚀刻或其他适当的移除方式将未被光罩(未显示)所遮盖且位于任两相邻的磊晶结构120之间的连接层110的局部移除。因此，制作得到的每一个连接部210的侧缘突出于对应的磊晶结构120的侧壁面125及其上的绝缘层140，且任两相邻的连接部210之间的间隙小于任两相邻的磊晶结构120之间的间隙。
接着，请参考图8，使各个磊晶结构120通过例如是热压合程序将对应的第一接合垫130电性接合于线路基板200，且这些连接部210与线路基板200分别位于这些磊晶结构的120相对两侧。举例来说，线路基板200可为互补式金属氧化物半导体(CMOS)基板、硅基液晶(LCOS)基板、薄膜晶体管(TFT)基板或其他具有工作电路的基板，其中线路基板200与这些磊晶结构120相接合的一侧设有电极接合层(未显示)，且各个磊晶结构120采覆晶接合的方式通过对应的第一接合垫130电性接合于电极接合层(未显示)，以与线路基板200电性连接。在其他实施例中，各个磊晶结构可采打线接合的方式通过第一电极与第二电极与导线电性接合于线路基板上的电极接合层，以与线路基板电性连接。
在上述制作步骤中，这些磊晶结构120彼此之间的相对位置不会产生偏移，因此在将这些磊晶结构120转移至线路基板200上时，各个磊晶结构120上的第一接合垫130能够精准地对位至线路基板200上的电极接合层(未显示)，有助于提高处理效率与处理良率。
在本实施例中，各个连接部210在线路基板200上的正投影面积大于对应的磊晶结构120在线路基板200上的正投影面积。此处，各个磊晶结构120在线路基板200上的正投影落在对应的连接部210在线路基板200上的正投影内，或称各个磊晶结构120在线路基板200上的正投影完全被对应的连接部210在线路基板200上的正投影所覆盖。进一步而言，各个连接部210在线路基板200上的正投影面积与对应的磊晶结构120在线路基板200上的正投影面积的比值大于1且小于等于1.5，更佳的，正投影面积的比值大于1且小于等于1.2。若正投影面积的比值大于1.5，则这些磊晶结构120无法紧密排列，而影响后续磊晶结构120在微型发光二极管装置10上的应用。举例来说，以俯视角度观之，各个磊晶结构120的表面尺寸例如是8微米X 25微米或7微米X 20微米，连接部210的表面尺寸例如是10微米X 30微米或9微米X 22微米，在此并不限制。
最后，请参考图9，以激光剥离或其他适当的移除方式移除第二基板180，接着，以湿式蚀刻或其他适当的移除方式移除第二黏着层170，在此并不为限。在本实施例中，各个连接部210与对应第二型半导体层126相连接，其中各个连接部210厚度与对应的磊晶结构120的整体厚度的比值小于等于0.8，较佳地，各个连接部210厚度与对应的磊晶结构120的整体厚度的比值小于等于0.5，更佳的，各个连接部210厚度与对应的磊晶结构120的整体厚度的比值小于等于0.3。
从上述制作步骤可知，彼此分离的这些连接部210是由局部移除连接层110所形成，各个连接部210的厚度与对应的磊晶结构120的整体厚度的比值较小代表着连接层110的厚度与各个磊晶结构120的整体厚度的比值也较小，若连接层110的厚度与对应的磊晶结构120的整体厚度的比值大于0.8，则会对局部移除过厚连接层110的过程造成阻碍，降低在形成各个连接部210时的处理良率。此处，各个连接部210的厚度亦可大于对应的第二型半导体层126的厚度加上对应的发光层124的厚度，更佳地，各个第二型半导体层126的厚度大于对应的连接部210的厚度，可使磊晶结构120间的相对位置不易变动且局部移除连接层110能的过程可以更简易。
举例来说，各个磊晶结构120的厚度例如是5微米，连接部210的厚度例如是1微米，在此并不限制。特别说明的是，连接部210的厚度与磊晶结构120的最大宽度的比值介于0.001至0.3。小于0.001时，连接部210的厚度会太薄，连接力不足可能使磊晶结构120间的相对位置在过程中产生变动。大于0.3时，连接部210的厚度会太厚，亦即在对局部移除过厚连接层110的过程可能会造成阻碍，降低在形成各个连接部210时的处理良率。较佳地，当磊晶结构120的最大宽度小于50微米时，连接部210的厚度与磊晶结构120的最大宽度的比值介于0.002至0.2；当磊晶结构120的最大宽度大于等于50微米时，连接部210的厚度与磊晶结构120的最大宽度的比值介于0.001至0.04。
图9显示出能发出其中一种色光的磊晶结构120转移至线路基板200后的结构态样，即为微型发光二极管装置10的局部。由于各个磊晶结构120上的第一接合垫130能够精准地对位至线路基板200上的电极接合层(未显示)，因此微型发光二极管装置10具有良好的可靠度。特别说明的是，线路基板200上的电极接合层(未显示)可选择性地配置于线路基板200上，使部分数量的磊晶结构120通过第一接合垫130接合于线路基板200上配置有电极接合层(未显示)的区域。
在本实施例中，微型发光二极管装置10包括线路基板200、多个磊晶结构120、多个第一接合垫130以及多个连接部210。这些磊晶结构120设置于线路基板200上，且彼此分离。这些第一接合垫130分别设置于这些磊晶结构120上，且各个磊晶结构120通过对应的第一接合垫130电性接合于线路基板200。这些连接部210分别设置于这些磊晶结构120上，其中这些连接部210与线路基板200分别位于这些磊晶结构120的相对两侧，且这些磊晶结构120与线路基板200分别位于这些第一接合垫130的相对两侧。另一方面，各个连接部210的侧缘突出于对应的磊晶结构120的侧壁面125。
各个磊晶结构120的接合面128上与侧壁面125上可形成有绝缘层140，但各个磊晶结构120的接合面128上的第一接合垫130暴露于对应的绝缘层140外。另一方面，各个连接部210的侧缘突出于对应的磊晶结构120的侧壁面125上的绝缘层140。在其他实施例中，这些磊晶结构的接合面上与侧壁面上可未设有绝缘层，使这些磊晶结构的接合面与侧壁面直接暴露于外。
在本实施例中，各个磊晶结构120的第一接合垫130中的第一型电极132与第二型电极134分别与第一型半导体层122与第二型半导体层121电性连接，并与线路基板200电性连接。发光层124设置于第一型半导体层122上。第二型半导体层126设置于发光层124上，且第一型半导体层122与第二型半导体层126分别位于发光层124的相对两侧。
图10是本发明一实施例的微型发光二极管装置的俯视示意图。请参考图10，在本实施例中，微型发光二极管装置10具体化为微型发光二极管显示面板。实务上，经由上述制作步骤可分别制作得到具有红色发光层的磊晶结构120R(或称红色发光二极管)、具有绿色发光层的磊晶结构120G(或称绿色发光二极管)以及具有蓝色发光层的磊晶结构120B(或称蓝色发光二极管)，将磊晶结构120R、磊晶结构120G以及磊晶结构120B分别转移至线路基板200便能得到微型发光二极管装置10。详细而言，磊晶结构120R于线路基板200上自成一列(column)，磊晶结构120G于线路基板200上自成一列，且磊晶结构120B于线路基板200上自成一列，因此在垂直于列方向CD的行(row)方向RD上可以是依磊晶结构120R、磊晶结构120G以及磊晶结构120B的顺序反复排列的态样。在其他实施例中，行方向RD上的红色发光二极管、绿色发光二极管以及蓝色发光二极管排列顺序可依实际需求而调变，本发明不多作限制。
线路基板200可划分为显示区201与非显示区202，在行方向RD上依序并邻的磊晶结构120R、磊晶结构120G以及磊晶结构120B可构成一个像素结构P，且位于显示区201内，换句话说，至少三个磊晶结构可以构成一个像素结构P。另一方面，数据驱动电路DL与扫描驱动电路SL位于非显示区202内，其中数据驱动电路DL电性连接至每一个像素结构P，用以将数据信号传输到每一个像素结构中的磊晶结构120R、磊晶结构120G以及磊晶结构120B，其中扫描驱动电路SL电性连接至每一个像素结构P，用以将扫描信号传输到每一个像素结构中的磊晶结构120R、磊晶结构120G以及磊晶结构120B。每一个像素结构P通过数据驱动电路DL与扫描驱动电路SL电性连接于控制装置CTR，其中控制装置CTR配置用以发出控制信号至驱动电路DL与扫描驱动电路SL，接收到控制信号的数据驱动电路DL与扫描驱动电路SL分别发出数据信号与扫描信号至每一个像素结构P，以控制并驱动每一个像素结构P中的磊晶结构120R、磊晶结构120G以及磊晶结构120B的出光。
图11至图18是本发明另一实施例的微型发光二极管装置的制作方法的剖面示意图。请参考图11至图18，本实施例制作得到的磊晶结构120a可以是垂直式发光二极管，不同于前一实施例的水平式发光二极管。两实施例于制作步骤上大致相似但略有差异，故采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。以下仅就差异处详细说明，关于省略部分的说明可参考前一实施例，本实施例不再重复赘述。
在本实施例中，形成于各个第一型半导体层122上的第一接合垫130a为单一个电极，在移除基板100后，分别对应各个磊晶结构120a于连接层110上形成多个第二接合垫130b，其中这些第二接合垫130b与这些磊晶结构120a分别位于连接层110的相对两侧，且各个磊晶结构120a的相对两侧分设有一个第一接合垫130a与一个第二接合垫130b。
进一步而言，此处的第二接合垫130b为单一个电极，但在实施例中，第二接合垫可为多个电极，本发明对此不多作限制。成对设置的第一接合垫130a与第二接合垫130b可包括电性互不相同的第一型电极132a与第二型电极134a，其中第一型电极132a与第一型半导体层122电性连接，且第二型电极134a与第二型半导体层126电性连接。在本实施例中，这些第二型电极134a通过连接层110而电性连接于这些第二型半导体层126。在其他实施例中，这些第二接合垫可分别通过贯穿连接层的多个导通孔电性连接于这些第二型半导体层，但本发明不以此为限。在本实施例中，第一型电极132a与第二型电极134a可以是p型电极与n型电极的组合。倘若第一型半导体层122为p型半导体层，且第二型半导体层126为n型半导体层，则第一型电极132a为p型电极且第二型电极134a为n型电极。反之，倘若第一型半导体层122为n型半导体层，且第二型半导体层126为p型半导体层，则第一型电极132a为n型电极且第二型电极134a为p型电极。
另一方面，在使第二基板180通过第二黏着层170连接于连接层110时，这些第二接合垫130b会被第二黏着层170所包覆。最后，在将这些磊晶结构120a转移至线路基板200上时，各个磊晶结构120a通过第一接合垫130a电性接合于电极接合层(未显示)，以与线路基板200电性连接。如图18所示，成对设置的第一接合垫130a与第二接合垫130b分别位于对应的磊晶结构120a的相对两侧，其中各个第一接合垫130a位于对应的第一型半导体层122与线路基板200之间。
进一步而言，各个发光层124设置于对应的第一型半导体层122上，各个第二型半导体层126设置于对应的发光层124上，且各个第一型半导体层122与对应的第二型半导体层126分别位于对应的发光层124的相对两侧。另一方面，各个连接部210与对应的第二型半导体层126相连接，且各个第二接合垫130b与对应的第二型半导体层126分别位于对应的连接部210的相对两侧。举例来说，各个第二型电极134a可为透明电极，故不会影响对应的磊晶结构120a的出光。
图18显示出能发出其中一种色光的磊晶结构120a转移至线路基板200后的结构态样，即为微型发光二极管装置10a的局部。由于各个磊晶结构120a上的第一接合垫130a能够精准地对位至线路基板200上的电极接合层(未显示)，因此微型发光二极管装置10a具有良好的可靠度。
实务上，经由上述制作步骤可分别制作得到具有红色发光层的磊晶结构(或称红色发光二极管)、具有绿色发光层的磊晶结构(或称绿色发光二极管)以及具有蓝色发光层的磊晶结构(或称蓝色发光二极管)，最后，将红色发光二极管、绿色发光二极管以及蓝色发光二极管分别转移至线路基板200便能得到微型发光二极管装置10a。从俯视角度观看微型发光二极管装置10a，其态样与图10所示的微型发光二极管装置10相似，两者差异在于：微型发光二极管装置10a包含有多个垂直式发光二极管，而微型发光二极管装置10包含有多个水平式发光二极管。
综上所述，本发明在制作微型发光二极管装置的过程中可通过连接层固定多个磊晶结构于基板(例如成长基板)上的相对位置，在将第一基板贴合于第一黏着层上时，若第一黏着层受力而产生形变，则这些磊晶结构彼此之间的相对位置不会受到第一黏着层的影响而产生偏移。另一方面，在进行形成第二黏着层于连接层上以及使第二基板贴合于第二黏着层等步骤时，即使第一黏着层因受热或受力而产生形变，这些磊晶结构彼此之间的相对位置也不会受到第一黏着层的影响而产生偏移。因此，在将这些磊晶结构转移至线路基板上时，各个磊晶结构上的接合垫能够精准地对位至线路基板上的电极接合层。换言之，本发明的微型发光二极管装置的制作方法有助于提高处理效率与处理良率，且制作所得的微型发光二极管装置可具有良好的可靠度。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定的为准。

Claims (19)

1.一种微型发光二极管装置的制作方法，其特征在于，包括：
于基板上形成连接层与多个磊晶结构，所述多个磊晶结构彼此分离并通过所述连接层固定彼此之间的相对位置；
于所述多个磊晶结构的每一个上形成第一接合垫，且所述多个第一接合垫与所述连接层分别位于所述多个磊晶结构的相对两侧；
形成第一黏着层于所述连接层上，且所述第一黏着层包覆所述多个磊晶结构与所述多个第一接合垫；
使第一基板连接于所述第一黏着层，且所述第一基板与所述基板分别位于所述第一黏着层的相对两侧；
移除所述基板，并使第二基板通过第二黏着层连接于所述连接层，其中所述第一基板与所述第二基板分别位于所述第一黏着层的相对两侧；
移除所述第一基板与所述第一黏着层；以及
局部移除位于任两相邻的所述多个磊晶结构之间的所述连接层，以形成彼此分离的多个连接部，其中所述多个连接部的每一个与对应的所述磊晶结构相连接，且所述多个连接部的每一个的侧缘突出于对应的所述磊晶结构的一侧壁面。
2.根据权利要求1所述的微型发光二极管装置的制作方法，其特征在于，还包括：
使所述多个磊晶结构的每一个通过对应的所述第一接合垫电性接合于线路基板，且所述多个连接部与所述线路基板分别位于所述多个磊晶结构的相对两侧；以及
移除所述第二基板与所述第二黏着层。
3.根据权利要求2所述的微型发光二极管装置的制作方法，其特征在于，所述多个连接部的每一个在所述线路基板上的正投影面积大于对应的所述磊晶结构在所述线路基板上的正投影面积。
4.根据权利要求3所述的微型发光二极管装置的制作方法，其特征在于，所述多个连接部的每一个在所述线路基板上的正投影面积与对应的所述磊晶结构在所述线路基板上的正投影面积的比值大于1且小于等于1.5。
5.根据权利要求1所述的微型发光二极管装置的制作方法，其特征在于，还包括：
在移除所述基板后，分别对应所述多个磊晶结构的每一个于所述连接层上形成多个第二接合垫，其中所述多个第二接合垫与所述多个磊晶结构分别位于所述连接层的相对两侧，且所述多个磊晶结构的每一个的相对两侧分设有一所述第一接合垫与一所述第二接合垫。
6.根据权利要求5所述的微型发光二极管装置的制作方法，其特征在于，在使所述第二基板通过所述第二黏着层连接于所述连接层时，使所述第二黏着层包覆所述多个第二接合垫。
7.根据权利要求1所述的微型发光二极管装置的制作方法，其特征在于，所述多个磊晶结构的每一个具有与所述侧壁面连接的接合面，且所述多个第一接合垫的每一个位于对应的所述磊晶结构的所述接合面上，所述微型发光二极管装置的制作方法更包括：
在使所述第一黏着层包覆所述多个磊晶结构与所述多个第一接合垫前，于所述多个磊晶结构的每一个的所述接合面上与所述侧壁面上形成绝缘层，所述多个绝缘层的每一个暴露出对应的所述磊晶结构的所述接合面上的所述第一接合垫。
8.一种微型发光二极管装置，其特征在于，包括：
线路基板；
多个磊晶结构，设置于所述线路基板上，且彼此分离；
多个第一接合垫，分别设置于所述多个磊晶结构上，且所述多个磊晶结构的每一个通过对应的所述第一接合垫电性接合于所述线路基板；以及
多个连接部，分别对应设置于所述多个磊晶结构上，其中所述多个连接部与所述线路基板分别位于所述多个磊晶结构的相对两侧，且所述多个磊晶结构与所述线路基板分别位于所述多个第一接合垫的相对两侧，所述多个连接部的每一个的侧缘突出于对应的所述磊晶结构的一侧壁面。
9.根据权利要求8所述的微型发光二极管装置，其特征在于，所述多个连接部的每一个在所述线路基板上的正投影面积大于对应的所述磊晶结构在所述线路基板上的正投影面积。
10.根据权利要求9所述的微型发光二极管装置，其特征在于，所述多个连接部的每一个在所述线路基板上的正投影面积与对应的所述磊晶结构在所述线路基板上的正投影面积的比值大于1且小于等于1.5。
11.根据权利要求8所述的微型发光二极管装置，其特征在于，所述多个连接部的每一个的厚度与对应的所述磊晶结构的厚度的比值小于等于0.8。
12.根据权利要求8所述的微型发光二极管装置，其特征在于，还包括：
多个第二接合垫，分别设置于所述多个连接部上，其中所述多个第二接合垫的每一个与对应的所述磊晶结构分别位于对应的所述连接部的相对两侧，且所述多个磊晶结构的每一个的相对两侧分设有一所述第一接合垫与一所述第二接合垫。
13.根据权利要求8所述的微型发光二极管装置，其特征在于，所述多个磊晶结构的每一个包括：
第一型半导体层，设置于所述线路基板上；
发光层，设置于所述第一型半导体层上；
第二型半导体层，设置于所述发光层上，且所述第一型半导体层与所述第二型半导体层分别位于所述发光层的相对两侧。
14.根据权利要求13所述的微型发光二极管装置，其特征在于，所述多个第二型半导体层的每一个与对应的所述连接部相连接，且所述多个第二型半导体层的每一个的厚度大于对应的所述连接部的厚度。
15.根据权利要求13所述的微型发光二极管装置，其特征在于，所述多个第二型半导体层的每一个与对应的所述连接部相连接，各所述多个连接部的每一个的厚度大于对应的所述第二型半导体层的厚度加上对应的所述发光层的厚度。
16.根据权利要求8所述的微型发光二极管装置，其特征在于，所述多个连接部的材料包括半导体材料。
17.根据权利要求16所述的微型发光二极管装置，其特征在于，所述多个连接部的材料包括III-V族半导体材料。
18.根据权利要求8所述的微型发光二极管装置，其特征在于，所述多个连接部的材料的熔点大于1000℃。
19.根据权利要求8所述的微型发光二极管装置，其特征在于，所述多个磊晶结构的每一个具有与所述侧壁面连接的接合面，且各所述第一接合垫位于对应的所述磊晶结构的所述接合面上，所述多个磊晶结构的每一个的所述侧壁面与所述接合面被绝缘层所覆盖，且所述多个绝缘层的每一个暴露出对应的所述磊晶结构的所述接合面上的所述第一接合垫。
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