CN111092072B - 发光元件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种发光元件，包含一第一发光区域、一第二发光区域、以及一第三发光区域。第一发光区域包含一第一发光单元，用以发出红光。第二发光区域包含一第二发光单元，用以发出蓝光。第三发光区域包含一第三发光单元，用以发出绿光。第一发光区域大于第二发光区域与第三发光区域。第一发光单元、第二发光单元、以及第三发光单元的一长与宽都小于100μm。

Description

发光元件
技术领域
本发明涉及一种发光元件的结构设计，尤其是涉及一种具有多个发光单元的发光元件。
背景技术
发光二极管(Light-emitting diode；LED)具有耗能低、寿命长、体积小、反应速度快以及光学输出稳定等特性，逐渐取代传统的照明光源而被应用于各式照明装置中。
尺寸缩小的发光二极管在高分辨率的打印机以及高分辨率的显示器有其应用的优势。发光二极管具有一叠层的结构，包含第一半导体层(first semiconductor layer)、第二半导体层(second semiconductor layer)、以及活性叠层(active stack)位于第一半导体层与第二半导体层之间。然而，当发光二极管的体积缩小时，例如，面积小于2500μm2时，发光二极管侧壁因蚀刻造成的晶格缺陷，使得活性叠层端面(end surface)的非辐射复合效应(non-radiative recombination)的影响变得显著，导致发光二极管的发光效率下降。
非辐射复合效应是空穴和电子在发光叠层结合后不是以光子的形式释放，而是以热的形式释放。非辐射复合效应容易发生在发光二极管的侧表面上。非辐射复合效应是因制造步骤中，例如切割或/和蚀刻，使得发光二极管的侧表面受损，而活性叠层靠近侧表面(端面)的悬键(dangling bond)吸附端面上的杂质所造成的。随着发光二极管的尺寸微小化，电子和空穴将会更容易扩散至发光二极管的侧表面上，非辐射复合效应影响则越严重，而导致发光效率降低。
发明内容
一种发光元件，包含一第一发光区域，包含一第一发光单元，用以发出红光；一第二发光区域，包含一第二发光单元，用以发出蓝光；以及一第三发光区域，包含一第三发光单元，用以发出绿光；其中，该第一发光区域大于该第二发光区域与该第三发光区域；且，该第一发光单元、该第二发光单元、以及该第三发光单元的一长与宽都小于100μm。
附图说明
图1为一发光元件的上视图；
图2为本发明一实施例的发光元件的上视图；
图3为本发明另一实施例的发光元件的上视图；
图4A为本发明另一实施例的发光元件的上视图；
图4B为本发明另一实施例的发光元件的上视图；
图5为本发明另一实施例的发光元件的上视图；
图6为本发明另一实施例的发光元件的上视图；
图7A～图7E为本发明一实施例的发光元件制造流程示意图；
图8A～图8B为本发明一实施例的发光单元与支撑体的接合制造步骤的示意图；
图9为本发明一实施例所揭露的一显示模块的示意图；
图10为本发明一实施例所揭露的一显示装置的示意图；
图11为本发明一实施例所揭露的一显示系统的示意图；
图12A为本发明另一实施例的发光元件的上视图；
图12B为本发明另一实施例的发光元件的上视图；
图12C为本发明一实施例所揭露的一显示模块的示意图；
图13为本发明另一实施例的发光元件的上视图；
图14为本发明另一实施例的发光元件的上视图。
符号说明
100、200、300、401、402、500 发光元件
600、601、602、700、800、900 发光元件
1 第一发光单元 2 第二发光单元
3 第三发光单元 5 第四发光单元
4 支撑体 8 载板
11、21、31第一部分 12、22、32 第二部分
13、23、33第三部分 14 第四部分
15 第五部分 16 前侧
17 后侧 19 外侧表面
61、62 第一组焊垫 63、64第二组焊垫
65、66 第三组焊垫 71、72、73、74、75膏剂
74 绝缘材料 75 导电粒子
76 导通区域 77 非导通区域
78 导通结构 91 载板
92 框架 93 面板
181、182电极 183 下表面
301 处理器 302 数据接收器
303 显示装置 304 显示驱动IC
621 上表面 711 最外表面
781 外侧表面 W1、W2、W3 宽度
1000、1001 显示模块 2000 显示装置
3000 显示系统
具体实施方式
以下实施例将伴随着附图说明本发明的概念，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在附图中，元件的形状、厚度或高度在合理范围内可扩大或缩小。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。
图1显示本发明一实施例中一发光元件100的上视图。发光元件100可用于室内或是室外的显示器。发光元件100可发一白光或特定的色光，且包含第一发光单元1、第二发光单元2、第三发光单元3、以及支撑体4。第一发光单元1可为红光发光二极管，其波峰值大约位于600nm到720nm之间。第二发光单元2可为蓝光发光二极管，其波峰值大约位于430nm到490nm。第三发光单元3可为绿光发光二极管，其波峰值大约位于510nm到570nm。第一发光单元1、第二发光单元2、以及第三发光单元3位于支撑体4上。支撑体4可以为支架或是基板。支架可以包含导电端子用以电连接该些发光单元，以及一壳体至少包覆部分的导电端子。其中，壳体可选择性地具有凹槽以供容置该些发光单元。基板的材料可以包含金属、热塑性材料、热固性材料、或陶瓷材料。金属包含铝、铜等。热固性材料包含酚醛树脂(Phonetic)、环氧树脂(Epoxy)、双马来酰亚胺三嗪树脂(Bismaleimide Triazine)或其组合。热塑性材料包含聚亚酰胺树脂(Polyimide resin)、聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene)等。陶瓷材料包含氧化铝、氮化铝、碳化硅铝等。
发光单元为一可发出非同调性光的半导体发光元件，包含一载具(carrier)、一第一半导体层(first semiconductor layer)、一活性叠层(active stack)、以及一第二半导体层(second semiconductor layer)。第一半导体层及第二半导体层例如为包覆层(cladding layer)或限制层(confinement layer)，可分别提供电子、空穴，使电子、空穴于活性叠层中结合以发光。第一半导体层、活性叠层、及第二半导体层可包含Ⅲ-Ⅴ族半导体材料，例如AlxInyGa(1-x-y)N或AlxInyGa(1-x-y)P，其中0≤x、y≤1、(x+y)≤1。依据活性叠层的材料，发光单元可发出红外光、红光、绿光、蓝光、近紫外光、或是紫外光。载具可作为第一半导体层、活性叠层、以及第二半导体层的成长基板，或是移除成长基板后作为第一半导体层、活性叠层、以及第二半导体层的载体。载具的材料包含但不限于锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、铟化磷(InP)、蓝宝石(Sapphire)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、铝酸锂(LiAlO2)、氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、金属、玻璃、复合材料(Composite)、钻石、CVD钻石、与类钻碳(Diamond-Like Carbon；DLC)等。在一实施例中，发光单元不具有成长基板也不具有载体，厚度大约5～10μm。
当发光单元的尺寸缩小时，例如，发光单元的长或宽小于100μm时，或是发光区域小于2500μm2时，非辐射复合效应(non-radiative recombination)的影响变得显著，导致发光二极管的外部量子效率(External Quantum Efficiency；EQE)下降，亮度降低。发光单元的活性叠层材料包含Al、In、Ga、P、及/或As时，发光单元可以发红光，载流子表面复合速率(carrier surface recombination velocity；SRV)大约为1×105(cm/s)，高于发出蓝光与绿光的材料，如硅(silicone)大约为1×103(cm/s)、氮化镓(GaN)大约为1×104(cm/s)。因此，当发光单元包含Al、In、Ga、P、及/或As的材料时，其扩散长度(diffusion length)较长，大约为2μm。换言之，在发光区域中，靠近端面会有2μm宽的外围区变成非发光区。然而，当发光单元的活性叠层材料为氮化镓(GaN)，发光单元可发蓝光，其扩散长度较短，约为几百nm，小于2μm。因此，发光单元的尺寸缩小时，在氮化物的材料中，发生于活性叠层端面的非辐射复合效应较小，非发光区的面积较小。而Al、In、Ga、P、或是As的材料，发生于活性叠层端面的非辐射复合效应较大，非发光区域面积较大，导致发光效率降低较多。
参考图1，当发光单元1、2、3的发光区域(活性层的投影面积)为1500μm2时，例如，长50μm，宽30μm的矩形，或是半径22μm的圆形，发红光的第一发光单元1的外部量子效率(EQE)为7％，发蓝光的第二发光单元2的外部量子效率(EQE)为27％，发绿光的第三发光单元3的外部量子效率(EQE)为25％。因此，发光元件100中，当发光单元1、2、3的尺寸都相同约为1500μm2时，发红光的第一发光单元的发光效率仅约是发蓝光的第二发光单元的1/4，发红光的第一发光单元的发光效率仅约是发绿光的第三发光单元的1/3。在另一实施例中，在相近/相同的尺寸下，发红光的第一发光单元的发光效率与发蓝光的第二发光单元的发光效率的比值<1/4，发红光的第一发光单元的发光效率与发绿光的第三发光单元的发光效率的比值<1/3。当发光单元尺寸缩小时，在相近/相同的尺寸下，红光发光单元的发光效率/亮度低于绿光与蓝光发光单元。为了要平衡发光元件的红光、蓝光、绿光的亮度，因此需要增加红光的发光区域已增加红光的光量。
图2显示发光元件200，发光元件200可发出一白光或特定的色光，红光的发光区域较蓝光的发光区域大，红光的发光区域较绿光的发光区域大。发光元件200所发出的红光具有第一亮度，发出的绿光具有第二亮度，第一亮度与第二亮度的比值介于0.8～1.2之间。发光元件200包含二个可发红光的发光单元：第一发光单元1与第四发光单元5、一个可发蓝光的第二发光单元2、一个可发绿光的第三发光单元3、以及支撑体4。发光单元1、2、3、5都位于支撑体4的上表面，且出光面为同一方向，与支撑体4的上表面同方向。发光单元1、2、3、5的长与宽都小于100μm，或是尺寸(活性层的投影面积)小于0.01mm2。在一实施例中，发光单元的长与宽都小于70μm，例如30μm×50μm的矩形。在另一实施例中，发光单元1、2、3、5的尺寸(活性层的投影面积)小于2500μm2，例如半径约为22μm的圆形。发光单元1、2、3、5可以部分或是全部利用倒装接合(flip bonding)及/或是打线接合(wire bonding)的方式与支撑体4形成电连接。发光元件200的尺寸小于1mm×1mm，在一实施例中，发光元件200的尺寸介于0.1mm×0.1mm与1mm×1mm之间。发光单元的形状在此仅为例示，不够成本发明的限制。例如，发光单元的形状可以是圆形、三角形、正方形、平行四边形、梯形、或是其他多边形的形状。在本实施例中，每个发光单元的形状都为矩形，在另一实施例中，每个发光单元的形状也可以不相同，或是部分相同与部分不相同。在另一实施中，可发红光的发光单元的数量大于2，可发绿光的发光单元的数量至少为1，可发蓝光的发光单元的数量至少为1，但可发红光的发光单元的数量大于可发绿光的发光单元，也大于可发蓝光的发光单元。发光单元与支撑体的材料相关说明可以参考前述段落。
前述实施例是利用增加红光发光单元的数量增加红光的发光区域，使红光的发光单元数量大于绿光与蓝光的发光单元，达到平衡三色的亮度。除了调整红光的发光单元的数量也可以利用较大尺寸发红光的发光单元搭配较小尺寸发蓝光的发光单元与发绿光的发光单元。如图3显示，发光元件300可发出一白光或特定的色光，红光发光单元的发光区域较蓝光发光单元的发光区域大，红光发光单元的发光区域较绿光发光单元的发光区域大。发光元件300所发出的红光具有第一亮度，发出的绿光具有第二亮度，第一亮度与第二亮度的比值介于0.8～1.2之间。发光元件300包含一个发红光的第一发光单元1、一个发蓝光的第二发光单元2、一个发绿光的第三发光单元3、以及支撑体4。发光单元1、2、3的长与宽都小于100μm，或是尺寸(活性层的投影面积)小于0.01mm2。发红光的第一发光单元1的尺寸较发蓝光的第二发光单元2大，也较发绿光的第三发光单元3大。换句话说，第一发光单元1的发光区域较第二发光单元2的发光区域大，也较第三发光单元3的发光区域大。在一实施例中，发红光的第一发光单元1的面积至少是发蓝光的第二发光单元2面积的1.5倍，例如为1.5～20倍。发红光的第一发光单元1的面积至少是发绿光的第三发光单元3面积的1.5倍，例如为1.5～20倍。在另一实施例中，发红光的第一发光单元面积至少是发蓝光的第二发光单元面积的2倍，发红光的第一发光单元面积1至少是发绿光的第二发光单元2面积的2倍。在另一实施例中，发蓝光与绿光的第二与第三发光单元2、3的长与宽都小于70μm，例如30μm×50μm的矩形。在另一实施例中，发光单元1、2、3、5的尺寸(活性层的投影面积)小于2500μm2，例如半径约为22μm的圆形。发光元件300的尺寸小于1mm×1mm，在一实施例中，发光元件300的尺寸介于0.1mm×0.1mm与1mm×1mm之间。发光单元的形状在此仅为例示，不够成本发明的限制。例如，发光单元的形状可以是圆形、三角形、正方形、平行四边形、梯形、或是其他多边形的形状。在本实施例中，每个发光单元的形状都为矩形，在另一实施例中，每个发光单元的形状也可以不相同，或是部分相同与部分不相同。发光单元1、2、3可以部分或是全部利用倒装接合(flip bonding)或是打线接合(wire bonding)的方式与支撑体4形成电连接。发光单元1、2、3与支撑体4的材料相关说明可以参考前述段落。
前述实施例的发光元件中，发光单元1、2、3为水平排列于支撑体4的上表面(排列方向垂直于支撑体4的上表面)，因此，在上视图中，发光元件的总面积大于/或等于第一发光单元1、第二发光单元2、以及第三发光单元3的面积总和。为了缩小尺寸，也可以利用垂直排列，使发光元件的总面积小于发光单元的面积总和。图4A显示发光元件401，发光元件401可发出一白光或特定的色光，包含一个可发红光的第一发光单元1、一个可发蓝光的第二发光单元2、一个可发绿光的第三发光单元3、以及支撑体(未显示)。发光单元1、2、3的出光面为同一个方向。发光单元1、2、3的长与宽都小于100μm，或是尺寸(活性层的投影面积)小于0.01mm2。发红光第一发光单元1的尺寸较发蓝光的第二发光单元2大，也较发绿光的第三发光单元3大。发绿光的第三发光单元3设置于发红光的第一发光单元1之上，且覆盖部分第一发光单元1的出光面。发蓝光的第二发光单元2设置于发绿光的第三发光单元3之上，且覆盖部分第三发光单元3的出光面。由上视图观之，第二发光单元2完全重叠于第三发光单元3，且外侧边被部分的第三发光单元3的出光面围绕。第二发光单元2和第三发光单元3完全重叠于第一发光单元1，且外侧边被部分的第一发光单元1的出光面围绕。在一实施例中，第一发光单元1所发出的光可以穿透第二发光单元2与第三发光单元3，第三发光单元3所发出的光可以穿透第二发光单元2；第一发光单元1的面积较第三发光单元3的面积大，也较第二发光单元2的面积大。例如，第一发光单元1的面积至少是第二发光单元2面积的1.5倍，例如为1.5～20倍。第一发光单元1的面积至少是第三发光单元3面积的1.5倍，例如为1.5～20倍。在另一实施例中，第二发光单元与第三发光单元内包含反射层，使发光单元的光经由反射层反射而向上方出光，用以增加亮度，因此，第一发光单元1发出的光不会穿透第二发光单元2与第三发光单元3，第二发光单元2发出的光不会穿透第三发光单元3；第一发光单元1未被覆盖的出光面积较第三发光单元3未被覆盖的出光面积大，也较第二发光单元2的出光面积大。例如，第一发光单元1未被覆盖的发光区域至少是第二发光单元2面积的1.5倍，例如为1.5～20倍。第一发光单元1未被覆盖的发光区域至少是第三发光单元3未被覆盖的发光区域的1.5倍，例如为1.5～20倍。在一实施例中，第二与第三发光单元的长与宽都小于70μm，例如30μm×50μm的矩形。在另一实施例中，发光单元1、2、3的尺寸(活性层的投影面积)小于2500μm2，例如半径约为22μm的圆形。于上视图中，第一发光单元1、第二发光单元2、第三发光单元3具有相同的几何中心。在另一实施例中，在上视图中，第一发光单元1、第二发光单元2、第三发光单元的几何中心不相同。在另一实施例中，如图4B所示，发光元件402中，发蓝光的第二发光单元2设置于发红光的第一发光单元1之上，且覆盖部分第一发光单元1的出光面，发绿光的第三发光单元3设置于发蓝光的第二发光单元2之上，且覆盖部分第二发光单元2的出光面。
发光单元1、2、3之间通过粘结材料接合，粘结材料可以包含胶(glue)。胶可以包含聚酰亚胺(polyimide)、苯并环丁烯(benzocyclobutene；BCB)、过氟环丁烷(perfluorocyclobutane；PFCB)、环氧树脂(epoxy)、Su8、或旋涂玻璃(spin-on glass；SOG)。在另一个实施例中，发光单元1、2、3之间不具有粘结材料。发光单元1、2、3固定于支撑体上后，再覆盖一胶料用以保护发光单元1、2、3，胶料的材料可以如前述粘结材料。发光单元1、2、3可以利用倒装接合(flip bonding)或是打线接合(wire bonding)的方式与外部电源形成电连接。在一实施例中，第一发光单元1利用倒装接合的方式与外部电源形成电连接，第二发光单元2以及第三发光单元3利用打线接合的方式与外部电源形成电连接。在另一实施例中，第一发光单元1、第二发光单元2、以及第三发光单元3利用打线接合的方式与外部电源形成电连接。发光单元的形状在此仅为例示，不够成本发明的限制。发光单元的形状可以是圆形、三角形、正方形、平行四边形、梯形、或是其他多边形的形状。在本实施例中，每个发光单元的形状都为矩形，在另一实施例中，每个发光单元的形状也可以不相同，或是部分相同与部分不相同。支撑体(未显示)位于第一发光单元1之下，可以比第一发光单元1略大，发光元件401上视图面积小于第一发光单元1、第二发光单元2、以及第三发光单元3的面积总和。在另一实施例中，支撑体(未显示)与第一发光单元1一样大或是略小，则发光元件401于上视图中的面积等于第一发光单元1的面积。
在另一实施例中，为了缩小发光元件在上视图中的面积，同时也希望降低发光元件在侧视图中的厚度，发光单元可以部分垂直排列，部分水平排列。如图5所显示的发光元件500，发光元件500可发出一白光或特定的色光，包含一个可发红光的第一发光单元1、一个可发蓝光的第二发光单元2、一个可发绿光的第三发光单元3。发光单元1、2、3的出光面为同一个方向。发光单元1、2、3的长与宽都可以小于100μm，或是尺寸(活性层的投影面积)可以小于0.01mm2。发红光的第一发光单元1的尺寸较发蓝光的第二发光单元2大，也较发绿光的第三发光单元3大。第二发光单元2设置于第一发光单元1之上，且覆盖第一发光单元1出光面的第一部分。第三发光单元3设置于第一发光单元1之上，且覆盖第一发光单元1出光面不同于第一部分的第二部分。由上视图观之，第二发光单元2与第三发光单元3物理性分离，且都完全重叠于第一发光单元1，其外侧边被部分的第一发光单元1的出光面围绕。第二发光单元2与第一发光单元1垂直排列(排列方向平行于第一发光单元1的出光面方向)，第三发光单元3与第一发光单元1垂直排列(排列方向平行于第一发光单元1的出光面方向)，第二发光单元2与第三发光单元3排列于第一发光单元之上(排列方向垂直于第一发光单元1的出光面方向)。在一实施例中，第一发光单元1所发出的光可以穿透第二发光单元2与第三发光单元3，第一发光单元1的面积较第三发光单元3的面积大，也较第二发光单元2的面积大。例如，第一发光单元1的面积至少是第二发光单元2面积的1.5倍，例如为1.5～20倍。第一发光单元1的面积至少是第三发光单元3面积的1.5倍，例如为1.5～20倍。在另一实施例中，第二发光单元与第三发光单元内包含反射层，使发光单元发光层发出的光经由反射层反射而向上方出光，用以增加亮度，因此，第一发光单元1所发出的光不会穿透第二发光单元2与第三发光单元3，第一发光单元1未被覆盖的出光面积较第二发光单元2的出光面积大，也较第三发光单元3的出光面积大。例如，第一发光单元1未被覆盖的发光区域至少是第二发光单元面积的1.5倍，例如为1.5～20倍。第一发光单元1未被覆盖的发光区域至少是第三发光单元面积的1.5倍，例如为1.5～20倍。在另一实施例中，第二与第三发光单元的长与宽都小于70μm，例如30μm×50μm的矩形。在另一实施例中，发光单元1、2、3的尺寸(活性层的投影面积)小于2500μm2，例如半径约为22μm的圆形。在上视图中，第二发光单元2与第三发光单元3靠近于第一发光单元1出光面斜对角的两端，且第二发光单元2与第三发光单元3的几何中心与第一发光单元1的几何中心的距离大体上一样。在另一实施例中，在上视图中，第二发光单元2与第三发光单元3共同的几何中心与第一发光单元1的几何中心的位置不一样。
发光单元2、3与发光单元1之间通过粘结材料接合，粘结材料可以包含胶(glue)。胶可以包含聚酰亚胺(polyimide)、苯并环丁烯(benzocyclobutene；BCB)、过氟环丁烷(perfluorocyclobutane；PFCB)、环氧树脂(epoxy)、Su8、或旋涂玻璃(spin-on glass；SOG)。在另一个实施例中，发光单元1、2、3之间不具有粘结材料。发光单元1、2、3固定于支撑体上后，再覆盖一胶料用以保护发光单元1、2、3，胶料的材料可以如前述粘结材料。发光单元1、2、3可以利用倒装接合(flip bonding)或打线接合(wire bonding)的方式与外部电源形成电连接。在一实施例中，第一发光单元1利用倒装接合的方式与外部电源形成电连接，第二发光单元2以及第三发光单元3利用打线接合的方式与外部电源形成电连接。在另一实施例中，第一发光单元1、第二发光单元2、以及第三发光单元3利用打线接合的方式与外部电源形成电连接。发光单元的形状在此仅为例示，不够成本发明的限制。发光单元的形状可以是圆形、三角形、正方形、平行四边形、梯形、或是其他多边形的形状。在本实施例中，每个发光单元的形状都为矩形，在另一实施例中，每个发光单元的形状也可以不相同，或是部分相同与部分不相同。
在另一实施例中，发光单元1、2、3都为倒装芯片(flip chip)，且都利用倒装接合的方式固接于支撑体上。图6显示发光元件600，发光元件600可发出一白光或特定的色光，且包含一个可发红光的第一发光单元1、一个可发蓝光的第二发光单元2、以及一个可发绿光的第三发光单元3位于支撑体4上。发光单元1、2、3的出光面为同一个方向。发光单元1、2、3的长与宽都小于100μm，或是尺寸(活性层的投影面积)小于0.01mm2。发红光第一发光单元1的尺寸较发蓝光的第二发光单元2大，也较发绿光的第三发光单元3大。发蓝光的第二发光单元2设置于发红光的第一发光单元1之上，且覆盖第一发光单元1出光面的第一部分11。发绿光的第三发光单元3与发蓝光的第二发光单元2水平排列于发红光的第一发光单元1之上，且覆盖第一发光单元1出光面不同于第一部分11的第二部分12。由上视图观之，第二发光单元2与第三发光单元3物理性分离，第二发光单元2部分重叠于第一发光单元1，第二发光单元2的长边方向垂直于第一发光单元1的长边方向。第三发光单元3部分重叠于第一发光单元1，第三发光单元3的长边方向垂直于第一发光单元1的长边方向。第二发光单元2与第一发光单元1垂直排列(排列方向平行于第一发光单元1的出光面方向)，第三发光单元3与第一发光单元1垂直排列(排列方向平行于第一发光单元1的出光面方向)，第二发光单元2与第三发光单元3水平排列于第一发光单元之上(排列方向垂直于第一发光单元1的出光面方向)。为了使第二发光单元2与第三发光单元3容易堆叠在第一发光单元1之上，第一发光单元1不具成长基板或是具有一减薄的成长基板，使第一发光单元1的厚度较第二发光单元2薄，第一发光单元1的厚度较第三发光单元3薄。在另一实施例中，为了降低整体发光元件的厚度，发光单元1、2、3都不具成长基板或是具有一减薄的成长基板。
发光单元2、3与发光单元1之间通过粘结材料接合，粘结材料可以包含胶(glue)。胶可以包含聚酰亚胺(polyimide)、苯并环丁烯(benzocyclobutene；BCB)、过氟环丁烷(perfluorocyclobutane；PFCB)、环氧树脂(epoxy)、Su8、或旋涂玻璃(spin-on glass；SOG)。在另一个实施例中，发光单元1、2、3之间不具有粘结材料。发光单元1、2、3固定于支撑体4上后，再覆盖一胶料用以保护发光单元1、2、3。详言之，胶料可以连续性的覆盖发光单元1、2、3的外侧表面以及出光面。胶料的材料可以如前述粘结材料。
参考图6，在上视图中，第二发光单元2包含有与第一发光单元1重叠的第一部分21、未与第一发光单元1重叠的第二部分22以及第三部分23。第二部分22与第三部分23位于第一部分21的两侧，第二部分22位于第一发光单元1的前侧16之外，第三部分23位于第一发光单元相对于前侧16的后侧17之外。第一部分21位于第一发光单元1的前侧16与后侧17之间。第三发光单元3包含有与第一发光单元1重叠的第一部分31、未与第一发光单元1重叠的第二部分32以及第三部分33。第二部分32与第三部分33位于第一部分31的两侧，第二部分32位于第一发光单元1的前侧16之外，第三部分33位于第一发光单元相对于前侧16的后侧17之外。第一部分31位于第一发光单元1的前侧16与后侧17之间。第一发光单元1具有被第二发光单元2覆盖的第一部分11与被第三发光单元3覆盖的第二部分12、以及未被第二发光单元2与第三发光单元3覆盖的第三部分13、第四部分14、以及第五部分15。第一发光单元1出光面的第三部分13位于第二发光单元2与第三发光单元3之间。第一发光单元1出光面的第四部分14位于第一发光单元1的左侧，且位于第二发光单元2的左侧之外。第一发光单元1出光面的第五部分15位于第一发光单元1的右侧，且位于第三发光单元3的右侧之外。第一发光单元1未被覆盖的出光面积(第三部分13、第四部分14、以及第五部分15的总和)较第二发光单元2的出光面积(第一部分21、第二部分22、以及第三部分23之和)大，也较第三发光单元3的出光面积(第一部分31、第二部分32、以及第三部分33之和)大。在一实施例中，第一发光单元1所发出的光可以穿透第二发光单元2与第三发光单元3，第一发光单元1的面积较第三发光单元3的面积大，也较第二发光单元2的面积大。例如，第一发光单元1的面积至少是第二发光单元2面积的1.5倍，例如为1.5～20倍。第一发光单元1的面积至少是第三发光单元3面积的1.5倍，例如为1.5～20倍。在另一实施例中，第一发光单元1所发出的光不会穿透第二发光单元2与第三发光单元3，第一发光单元1未被覆盖的发光区域是第二发光单元面积的1.5倍例如为1.5～20倍。在另一实施例中，第二与第三发光单元的长与宽都小于70μm，例如30μm×50μm的矩形。发光单元1、2、3的电极(electrode pad)都位于相对于出光面的下表面，并利用倒装接合的方式与支撑体4形成电连接。
在另一实施例中，发光单元2、3可以部分位于第一发光单元1的最左侧或是最右侧，因此第一发光单元1具有至少一个未被覆盖的发光区域。例如，第二发光单元2位于第一发光单元1的最左侧，第三发光单元3位于第一发光单元1的最右侧并与第二发光单元2物理性分离，则第一发光单元1具有一个未被覆盖的发光区域。在另一实施例中，发光单元2、3可以彼此相接地并排于第一发光单元1之上，因此第一发光单元1具有至少一个未被覆盖的发光区域。例如，发光单元2、3位于第一发光单元1最左侧与最右侧之间，第二发光单元2与第三发光单元3彼此间没有空隙地相邻水平排列于第一发光单元1之上，则第一发光单元1具有二个分离、未被覆盖的发光区域。
图7A～图7E显示发光元件600的制造流程示意图。参照图7A，提供一支撑体4，支撑体4上具有第一组焊垫(bonding pad)61、62、第二组焊垫63、64、第三组焊垫65、66、以及选择性地包含用以电连接发光单元的导线结构(图未示)形成于支撑体4上。第一组焊垫61、62对应于第一发光单元1的电极，第二组焊垫63、64对应于第二发光单元2的电极，第三组焊垫65、66对应于第三发光单元3的电极。参考图7B，涂布一膏剂71于第一组焊垫61、62之上。膏剂71包括绝缘材料以及分散在绝缘材料中的多个导电粒子。涂布的方式可以通过图形化治具，例如钢板(stencil)，使膏剂71不覆盖到第二组焊垫63、64以及第三组焊垫65、66。在一实施例中，彼此分离的焊垫61以及焊垫62被同一膏剂71覆盖。在另一实施例中，彼此分离的焊垫61以及焊垫62被两个物理性分离的膏剂覆盖。参考图7C，将第一发光单元1以倒装方式设置在对应的第一组焊垫61、62上，并与膏剂71相接触。随后进行一加热固化步骤，使第一发光单元1与第一组焊垫61、62接合。参考图7D，涂布膏剂72于第一发光单元1前侧16外的焊垫63与65，其中，焊垫63与焊垫65是各自属于第二组焊垫与第三组焊垫。涂布膏剂73于第一发光单元1后侧17外的焊垫64与66，其中，焊垫64与焊垫66是各自属于第二组焊垫与第三组焊垫。涂布的方式可以通过图形化治具，使膏剂72不覆盖到第一发光单元1以及焊垫64、66，膏剂73不覆盖到第一发光单元1以及焊垫63、65。在一实施例中，彼此分离的焊垫63以及焊垫65被同一膏剂72覆盖，彼此分离的焊垫64以及焊垫66被同一膏剂73覆盖。在另一实施例中，彼此分离的焊垫63、64、65、66被四个物理性分离的膏剂覆盖。参考图7E，将第二发光单元2以倒装方式设置在对应的第二组焊垫63、64上，并与膏剂72与73相接触。将第三发光单元3以倒装方式设置在对应的第三组焊垫65、66上，并与膏剂72与73相接触。随后进行一加热固化步骤，使第二发光单元2与第二组焊垫63、64接合，第三发光单元3与第三组焊垫65、66接合，即完成发光元件的制作。
图8A以及图8B显示图7A～图7E中，发光单元接合于支撑体的制作工艺步骤。参照图8A，以第一发光单元1为例子。第一发光单元1包含两个电极181、182位于相对于出光面的下表面。电极181、182与支撑体4上的第一组焊垫61、62各自相对，膏剂71涂布在第一发光单元1和支撑体4之间。参考图8A，加热固化前的膏剂71包括绝缘材料74以及分散在绝缘材料74中的多个导电粒子75。接合第一发光单元1的方法包括一加热固化步骤，在固化过程中，绝缘材料74的粘度会先下降再上升，且导电粒子75会聚集在第一发光单元1的电极181、182以及第一组焊垫61、62之间或周遭。图8B显示加热固化后的状态。膏剂71覆盖的区域包括导通区域76以及一非导通区域77。导通区域76位于电极181和焊垫61之间，以及电极182和焊垫62之间。除了导通区域76外，其他膏剂覆盖的区域为非导通区域77。如图8A所示，加热固化步骤前，导通区域76内的导电粒子75的平均密度与非导通区域77相似。如图8B所示，加热固化步骤后，大部分的导电粒子75聚集于导通区域76中。导通区域76内的导电粒子75的平均密度大于非导通区域77。在一实施例中，导通区域76内的导电粒子75的平均密度大于75％、或者导通区域76优选地不具有绝缘材料74。非导通区域77内的导电粒子75的平均密度小于40％，但不等于零。也就是说，非导通区域77包含少量彼此分开的导电粒子75。例如，非导通区域77内的导电粒子75的含量介于0.1％～40％，较佳地为2％～10％。绝缘材料74在非导通区域77中的平均密度高于60％，优选地介于60％～99.9％之间，更加地介于90％～98％之间。在一个实施例中，非导通区域77包含10％～40％的导电粒子75以及60％～90％的绝缘材料74，并且优选地，非导通区域77包含20％～30％的导电粒子75以及70％～80％的绝缘材料74。在另一个实施例中，非导通区域77不包含导电粒子75。
膏剂71可以划分成多个子部分(例如：个子部分)。平均密度定义为所有或选定子部分密度的平均值。子部分的尺寸可以根据测试样本的大小或测量方法调整。例如，子部分具有三维的形状或是在剖视图中具有二维的形状。二维的形状可以是八边形、六边形、矩形、三角形、圆形、椭圆形、或其组合。三维的形状可以是圆柱体、立方体、长方体、或球体。导电粒子75的密度也可以于膏剂71的子部分的一预定区域(例如20×20μm2)内，计算所有导电粒子75的数量或占据面积来获得。
导电粒子75可以包含低熔点的金属或低液化熔点(liquidus melting point)的合金，其熔点或液化温度低于210℃。金属材料可以是元素、化合物、或合金，例如：铋(Bi)、锡(Sn)、银(Ag)、铟(In)、或其合金。在一实施例中，低熔点的金属或低液化熔点合金的熔点或液化温度低于170℃。低液化熔点合金的材料可以是锡铟合金或锡铋合金。绝缘材料74可以是热固性聚合物，例如：环氧树脂(epoxy)、硅氧树脂(silicone)、聚甲基丙烯酸甲酯、以及环硫化物(episulfide)。绝缘材料74可以在固化温度下固化。在本实施例中，导电粒子75的熔点低于绝缘材料74的固化温度。如图8A所示，在加热固化步骤之前，导电粒子75的粒径被定义为导电粒子75的直径，介于5μm～50μm之间。两个电极181、182之间的最短距离优选地是导电粒子75粒径的两倍以上。如果第一发光单元1的尺寸小于100μm×100μm，例如：80μm×80μm、或是70μm×50μm，则第一发光单元1的两个电极181和182之间的最短距离优选地不大于50μm，例如：不大于40μm、30μm、或20μm。
如图8B所示，加热固化之后，位于导通区域76内的导电粒子75是呈现一块状(bulk)的导通结构78，并覆盖电极181、182和焊垫61、62的至少一个侧表面。导通结构78与各自相对应的电极181、182与焊垫61、62直接接触提供电性导通，外部的电源可以通过焊垫61、62、导通结构78、以及电极181、182传输至第一发光单元1。绝缘材料74围绕导通结构78、电极181、182、以及焊垫61、62的外侧表面。非导通区域77内的导电粒子75是离散状分布，并被绝缘材料74包覆。因此，电流无法通过非导通区域77。填充于非导通区域77内的绝缘材料74可以增强第一发光单元1和支撑体4之间的接合强度，也可以避免外部环境对导电材料的氧化，还可避免导通结构78在高温环境下因材料软化或融化造成短路的问题。在一侧视图中，以对应的电极182与焊垫62为例，导通结构78的下端(与焊垫62接触的一端)完全覆盖焊垫62的上表面621，导通结构78相对于下端的上端(与电极182接触的一端)完全覆盖电极182的下表面183。导通结构78具有一颈部(necking)的形状，导通结构78的外侧表面781具有凹部与凸部的表面。详言之，电极182具有宽度W1、焊垫62具有宽度W2，焊垫的宽度W2大于或等于电极的宽度W1。导通结构78具有宽度W3，宽度W3于支撑体4法线方向上并非为一固定值。导通结构78于颈部具有一最小宽度W3(min)位于电极182与焊垫62之间，且小于电极182的宽度W1或是/以及焊垫62的宽度W2。在另一实施例中，导通结构78的外侧表面781为一个外凸的圆弧状，亦即导通结构78无颈部结构。在另一实施例中，导通结构78的外侧表面781为一个平坦面。
如图8B所示，膏剂71的最外表面711具有弯曲形状，并从支撑体4延伸至第一发光单元1的外侧表面19。膏剂71的形状在加热固化之后会发生变化(相较于图8A)，亦即，膏剂71在加热固化步骤之前和之后具有不同的形状。膏剂71覆盖部分的第一发光单元1的侧表面19。更具体地说，在加热固化后，如图8B所示，膏剂71的最外表面711与支撑体4之间具有一角度θ，角度θ沿着最外表面711向第一发光单元1的侧表面19的方向逐渐增加。
图9为根据本发明一实施例所揭露的一显示模块1000的示意图。显示模块1000包含一载板8，例如一电路基板，以及多个发光元件700。发光元件700可以为前述发光元件100、200、300、401、402、500、600、或其组合。在一实施例中，多个发光元件700是以阵列方式排列在载板8上并与载板8上的电路电连接。载板8表面具有一层吸光层(图未示)，可提高显示模块1000在显示影像时的对比度。吸光层的颜色以深色尤佳，例如黑色、咖啡色、灰色等，包含较不会反射光线的遮光材料。遮光材料为深色且不透光(opaque)的材料。不透光的材料可以包含有双马来酰亚胺三氮杂苯树脂(Bismaleimide Triazine Resin，BT)，表面形成可遮蔽可见光的材料，例如黑色油墨(BT为淡黄色)、或是挡光材料。挡光材料可以包含金属、树脂或是石墨。金属的材料可以为铬。树脂可以为Polyimide(PI)或是压克力(Acrylate)为主体，再将光吸收材料，例如：碳黑(carbon)、氧化钛等，或是深色颜料散布于树脂中。
图10为根据本发明一实施例所揭露的一显示装置2000。显示装置2000包含一载板91，多个显示模块1000形成在载板91上，一框架92围绕多个显示模块1000，以及一面板(plate)93盖在显示模块1000以及框架92之上。在一实施例中，显示模块1000之间的间距可以非常接近，甚至是紧靠在一起(间距为0)。
图11为根据本发明一实施例所揭露的一显示系统3000。显示系统3000包含处理器301、数据接收器302、显示装置303、以及一个或多个显示驱动IC 304。数据接收器302可以通过无线或是有线的方式接收数据。无线的方式可以采用任一种无线的标准或是协议，例如：WiFi(IEEE802.11)、WiMAX(IEEE 802.16)、IEEE 802.20、LTE、Ev_D0、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、EDCT、Bluetooth、或是任何被指定为3G、4G、5G和更高版本的无线协议。一个或多个显示驱动IC 304与显示装置303电性耦接。显示装置303包含前述的显示装置2000、显示模块1000、或是发光元件100～600。根据应用，显示系统3000还可以选择性地包含其他元件，例如：存储元件、触控屏控制器、传感器(sensor)、以及电池。
图12A显示发光元件601的上视图。发光元件601类似图6的发光元件600包含第一发光单元1、第二发光单元2、以及第三发光单元3。发光单元1、2、3的出光面具有相同的方向，都朝向相对于支撑体4的方向。发光单元1、2、3的电极(electrode pad)都位于相对于出光面的下表面的两端，并利用倒装接合的方式与支撑体4形成电连接。第二发光单元2与第三发光单元3物理性分离的水平排列于第一发光单元之上，且覆盖部分的第一发光单元1。第二发光单元2的长边方向与第一发光单元1的长边方向垂直，并与第一发光单元1部分重叠。第三发光单元3的长边方向与第一发光单元1的长边方向垂直，并与第一发光单元1部分重叠。第一发光单元1利用膏剂71固接于支撑体4上。第二发光单元2与第三发光单元3排列于第一发光单元1左侧的电极利用一完整不分离的膏剂72固接于支撑体4上。第二发光单元2与第三发光单元3排列于第一发光单元1右侧的电极利用一完整不分离的膏剂73固接于支撑体4上。膏剂71、72、73的材料以及涂布的方式可参考前述图7A～图7E、图8A～图8B的相关描述。发光单元1、2、3的长大于100μm，宽大于50μm，或是尺寸(活性层的投影面积)大于0.005mm2。第一发光单元1可发出红光，第二发光单元2可发出蓝光，第三发光单元3可发出绿光。在一实施例中，第一发光单元1所发出的光可以穿透第二发光单元2与第三发光单元3，第一发光单元1的面积较第三发光单元3的面积大，也较第二发光单元2的面积大。在另一实施例中，第二发光单元2与第三发光单元3内包含反射层，使发光单元的光经由反射层反射而向上方出光，用以增加亮度，因此，第一发光单元1所发出的光不会穿透第二发光单元2与第三发光单元3。为了使第二发光单元2与第三发光单元3容易堆叠在第一发光单元1之上，第一发光单元1不具成长基板或是具有一减薄的成长基板，使第一发光单元1的厚度较第二发光单元2薄，第一发光单元1的厚度较第三发光单元3薄。在另一实施例中，为了降低整体发光元件的厚度，发光单元1、2、3都不具成长基板或是具有一减薄的成长基板。
发光单元2、3与发光单元1之间通过粘结材料接合，粘结材料可以参考图6相关的段落。在另一个实施例中，发光单元1、2、3之间不具有粘结材料。发光单元1、2、3固定于支撑体4上后，再覆盖一胶料用以保护发光单元1、2、3，胶料的材料可以如前述粘结材料。
图12B显示发光元件602的上视图。发光元件602包含第一发光单元1、第二发光单元2、以及第三发光单元3。发光单元1、2、3的电极(electrode pad)都位于相对于出光面的下表面的两端，并利用倒装接合的方式与支撑体4形成电连接。第一发光单元1、第二发光单元2、以及第三发光单元3的排列方式可参考图12A相关描述。第一发光单元1利用膏剂71固接于支撑体4上。第二发光单元2的两端利用膏剂72、73固接于支撑体4上。第三发光单元3的两端利用膏剂74、75固接于支撑体4上。不同于图12A的发光元件601，第二发光单元2与第三发光单元3排列于第一发光单元1左侧的电极是用两个物理性分离的膏剂72、74固接于支撑体4上，第二发光单元2与第三发光单元3排列于第一发光单元1右侧的电极是用两个物理性分离的膏剂73、75固接于支撑体4上。发光单元1、2、3的长大于100μm，宽大于50μm，或是尺寸(活性层的投影面积)大于0.005mm2。第一发光单元1可发出红光，第二发光单元2可发出蓝光，第三发光单元3可发出绿光。在一实施例中，第一发光单元1所发出的光可以穿透第二发光单元2与第三发光单元3，第一发光单元1的面积较第三发光单元3的面积大，也较第二发光单元2的面积大。在另一实施例中，第一发光单元1所发出的光不会穿透第二发光单元2与第三发光单元3。
图12C显示显示模块1001的示意图。显示模块1001包含载板8，例如一电路基板，以及多个发光元件，例如发光元件602。多个发光元件602以阵列方式排列在载板8上并与载板8上的电路电连接。每一个发光元件602的第一发光单元可发出红光，第二发光单元可发出蓝光，第三发光单元可发出绿光，因此每个发光元件602可以视为一个像素。发红光的第一发光单元的长边方向与发蓝光以及发绿光的第二发光单元与第三发光单元垂直，发蓝光的第二发光单元的长边与发绿光的第三发光单元的长边方向互相平行。每一个发光元件602的第一发光单元长边的排列方向为横向(第一方向)。每一个发光元件602的第二发光单元长边的排列方向为直向(第二方向)。每一个发光元件602的第三发光单元长边的排列方向为直向(第二方向)。第二方向与第一方向垂直。每一个第二发光单元的长边排列与每一个第三发光单元的的长边排列方向相同。载板8表面具有一层吸光层(图未示)，可提高显示模块1000在显示影像时的对比。吸光层的材料可参考图9相关的说明。在另一个实施例，发光元件可为前述的发光元件601。
前述图5、图6，揭示一发光元件包含多个发光单元利用部分水平排列与部分垂直排列的方式堆叠于一单一封装内。在图7A～图7E，详述如何利用包含绝缘材料以及导电粒子的膏剂制作图6的发光元件。上述的堆叠方法也可应用于多波段的发光元件上。利用封装的方式制作多波段或是宽波段的发光元件，相较于利用外延的方式，较简单也较好控制发光品质。参考图13，图13显示发光元件800的上视图。发光元件800可发出一涵盖多波段的光、或是一宽波段的光，取决于多个发光单元发光波长的选择与搭配。发光元件800包含支撑体4、与第一发光单元1、第二发光单元2、第三发光单元3、以及第四发光单元5位于支撑体4之上。第二发光单元2、第三发光单元3、以及第四发光单元5水平排列于第一发光单元1之上，并各自覆盖不同部分的第一发光单元1的出光面。发光单元1、2、3、5出光面为同一个方向。由上视图观之，第二发光单元2、第三发光单元3、与第四发光单元5彼此物理性分离。第二发光单元2部分重叠于第一发光单元1，第三发光单元3部分重叠于第一发光单元1，第四发光单元5部分重叠于第一发光单元1。第一发光单元1具有多个被发光单元2、3、5分离、且未被覆盖的发光区域。在本实施例中，发光单元2、3、5彼此分离的位于第一发光单元1最左侧与最右侧之间，因此第一发光单元1具有四个分离、未被覆盖的发光区域。在另一实施例中，发光单元2、3、5可以部分位于第一发光单元1的最左侧或是最右侧，因此第一发光单元1具有至少一个未被覆盖的发光区域。例如，第二发光单元2位于第一发光单元1的最左侧，第三发光单元3位于第一发光单元1的最右侧，第四发光单元5与第二发光单元2以及第三发光单元3物理性分离，且位于第一发光单元1的最左侧与最右侧之间，则第一发光单元1具有二个分离、未被覆盖的发光区域。在另一实施例中，发光单元2、3、5可以部分相连水平并排的位于第一发光单元1之上，因此第一发光单元1具有至少一个未被覆盖的发光区域。例如，发光单元2、3、5位于第一发光单元1最左侧与最右侧之间，第二发光单元2与第三发光单元3彼此间没有空隙地相邻水平排列于第一发光单元1之上，第四发光单元5与第二发光单元2、第三发光单元3物理性分离，则第一发光单元1具有三个分离、未被覆盖的发光区域。
为了使发光单元2、3、5容易堆叠在第一发光单元1之上，第一发光单元1不具成长基板或是具有一减薄的成长基板，使第一发光单元1的厚度较发光单元2、3、5薄。在另一实施例中，为了降低整体发光元件的厚度，发光单元1、2、3、5都不具成长基板或是具有一减薄的成长基板。发光单元2、3、5与第一发光单元1之间通过粘结材料接合，粘结材料可以包含胶(glue)。胶可以包含聚酰亚胺(polyimide)、苯并环丁烯(benzocyclobutene；BCB)、过氟环丁烷(perfluorocyclobutane；PFCB)、环氧树脂(epoxy)、Su8、或旋涂玻璃(spin-onglass；SOG)。在另一个实施例中，发光单元1、2、3、5之间不具有粘结材料。发光单元1、2、3、5固定于支撑体4上后，再覆盖一胶料用以保护发光单元1、2、3、5，胶料的材料可以如前述粘结材料。
发光单元1、2、3、5都利用倒装接合的方式与外部电源形成电连接。类似图6，第二发光单元2包含有与第一发光单元1重叠的部分，以及与第一发光单元1未重叠的两部分位于与第一发光单元1重叠部分的两侧。第三发光单元3包含有与第一发光单元1重叠的部分，以及与第一发光单元1未重叠的两部分位于与第一发光单元1重叠部分的两侧。第四发光单元5包含有与第一发光单元1重叠的部分，以及与第一发光单元1未重叠的两部分位于与第一发光单元1重叠部分的两侧。发光单元1、2、3、5的电极(electrode pad)都位于相对于出光面的下表面，利用倒装接合的方式与支撑体4形成电连接。电极与支撑体4的接合材料以及步骤可以参考图7A～图7E、图8A～图8B相关段落的说明。
发光元件800可以发出一个涵盖红光到红外光波段的光，例如，第一发光单元1可以发出波长介于630～780nm的红光，发光单元2、3、5可以发出波长大于780nm的红外光，例如：810nm、850nm、880nm、910nm、940nm、970nm、或1050nm。在另一实施例中，部分的发光单元1、2、3、5可以同时发出两个波长的光，例如第一发光单元1可以发出小于720nm的色光，第二发光单元2可以同时发出810nm与850nm的红外光，第三发光单元3可以同时发出880nm与910nm的红外光，第四发光单元5可以发出大于1000nm的红外光。在另一实施例中，第一发光单元1可以发出小于720nm的色光，第二发光单元2可以同时发出810nm与850nm的红外光，第三发光单元3可以同时发出910nm与940nm的红外光，第四发光单元5可以发出大于1000nm的红外光。第一发光单元1的光线会穿透第二发光单元2、第三发光单元3、以及第四发光单元5。在另一实施例，第一发光单元1的光线会穿透至少第二发光单元2、第三发光单元3、或第四发光单元5其中一个，且不会穿透至少第二发光单元2、第三发光单元3、或第四发光单元5其中一个。发光单元的形状在此仅为例示，不够成本发明的限制。发光单元的形状可以是三角形、正方形、平行四边形、梯形、或是其他多边形的形状。在本实施例中，每个发光单元的形状都为矩形，在另一实施例中，每个发光单元的形状也可以不相同，或是部分相同与部分不相同。发光单元的数量为4，仅为例示，不够成本发明的限制。在另一实施例中，发光单元的数量至少大于2。发光单元的发光波长在此仅为例示，不够成本发明的限制。在另一实施例中，部分或是所有的发光单元发出不同于红光或是红外光的光。
多个发光单元利用垂直排列的方式堆叠于一单一封装内也可应用于同轴出光的发光元件，如图14。图14显示发光元件900的上视图。发光元件900可发出一涵盖两个波段的光，例如红光与红外线。发光元件900包含支撑体4、与第一发光单元1以及第二发光单元2位于支撑体4之上。第二发光单元2垂直排列于第一发光单元1之上，并与部分的第一发光单元1的出光面重叠。发光单元1、2都利用倒装接合的方式与支撑体4形成电连接。类似图6，第二发光单元2包含有与第一发光单元1重叠的部分，以及与第一发光单元1未重叠的两部分位于与第一发光单元1重叠部分的两侧。发光单元1、2的电极(electrode pad)都位于相对于出光面的下表面，利用倒装接合的方式与支撑体4形成电连接。电极与支撑体4的接合材料以及步骤可以参考图7A～图7E、图8A～图8B相关段落的说明。
为了使第二发光单元2容易堆叠在第一发光单元1之上，第一发光单元1不具成长基板或是具有一减薄的成长基板，使第一发光单元1的厚度较第二发光单元2薄。在另一实施例中，为了降低整体发光元件的厚度，发光单元1、2都不具成长基板或是具有一减薄的成长基板。第二发光单元2与第一发光单元1之间通过透光的粘结材料接合，透光的粘结材料可以包含胶(glue)。胶可以包含聚酰亚胺(polyimide)、苯并环丁烯(benzocyclobutene；BCB)、过氟环丁烷(perfluorocyclobutane；PFCB)、环氧树脂(epoxy)、Su8、或旋涂玻璃(spin-on glass；SOG)。在另一个实施例中，发光单元1、2之间不具有粘结材料。发光单元1、2固定于支撑体4上后，再覆盖一胶料用以保护发光单元1、2，胶料的材料可以如前述粘结材料。第一发光单元1的光线会穿透第二发光单元2。因此，第一发光单元1与第二发光单元2发出的光线会共轴(coaxial)，使发光元件900为一共轴出光的发光元件。
以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，不能以的限定本发明的专利范围，即举凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种发光元件，其特征在于，该发光元件包含：
第一发光区域，包含第一半导体发光单元，用以发出红光；
第二发光区域，包含第二半导体发光单元，用以发出蓝光；以及
第三发光区域，包含第三半导体发光单元，用以发出绿光；
其中，该第一发光区域大于该第二发光区域与该第三发光区域，
其中，该第二半导体发光单元以及该第三半导体发光单元设置于该第一半导体发光单元之上，且该第二半导体发光单元及该第三半导体发光单元彼此不重叠，
其中，该第一半导体发光单元、该第二半导体发光单元、以及该第三半导体发光单元的一长与宽都小于100μm。
2.如权利要求1所述的发光元件，其中，该第一发光区域中包含第四半导体发光单元，用以发出红光。
3.如权利要求1所述的发光元件，还包含支撑体，该第一半导体发光单元、该第二半导体发光单元以及该第三半导体发光单元设置于该支撑体上。
4.如权利要求1所述的发光元件，其中，该第一半导体发光单元、该第二半导体发光单元以及该第三半导体发光单元都为倒装芯片。
5.如权利要求1所述的发光元件，其中，该第一半导体发光单元具有至少一部分既未被该第二半导体发光单元覆盖又未被该第三半导体发光单元覆盖。
6.如权利要求1所述的发光元件，其中，该第二半导体发光单元与该第三半导体发光单元物理性分离。
7.如权利要求1所述的发光元件，其中，该第一半导体发光单元不具成长基板或是具有减薄的成长基板。
8.如权利要求1所述的发光元件，其中，该第一半导体发光单元的厚度较该第二半导体发光单元薄，该第一半导体发光单元的厚度较第三半导体发光单元薄。
9.如权利要求1所述的发光元件，还包含一胶料，连续性的覆盖该第一半导体发光单元、该第二半导体发光单元以及该第三半导体发光单元。
10.如权利要求1所述的发光元件，其中，该第一发光区域至少为该第二发光区域的1.5倍大。
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