CN113424314A - 显示器用发光元件以及具有该发光元件的显示装置 - Google Patents

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Abstract

根据一实施例的显示器用发光元件包括：第一LED叠层；第二LED叠层；第三LED叠层；第一透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第一LED叠层的下面；第二透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第二LED叠层的上面；第三透明电极，夹设在所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第三LED叠层的上面；n电极垫，布置在所述第三LED叠层的第一导电型半导体层上；下部p电极垫，布置在所述第三透明电极上；以及凸块垫，布置在所述第一LED叠层上，所述n电极垫的上表面与所述下部p电极垫的上表面位于同一高度。

Description

显示器用发光元件以及具有该发光元件的显示装置
技术领域
本公开涉及显示器用发光元件以及显示装置，尤其涉及具有多个LED的层叠结构的显示器用发光元件以及具有该发光元件的显示装置。
背景技术
发光元件作为无机光源，正在多样地利用于显示装置、车辆用灯具、一般照明等多种领域。由于发光二极管具有寿命长、耗电低、响应速度快的优点，正在快速替代现有光源。
此外，以往的发光二极管在显示装置中主要用作背光光源。然而，近来正在开发利用发光二极管直接呈现图像的LED显示器。
显示装置通常利用蓝色、绿色以及红色的混合色而呈现多种颜色。显示装置为了呈现多种图像而包括多个像素，各像素配备有蓝色、绿色以及红色的子像素，通过这些子像素的颜色决定特定像素的颜色，通过这些像素的组合而呈现图像。
由于LED可以根据其材料而发出多种颜色的光，因此可以将发出蓝色、绿色以及红色的单个LED芯片排列在二维平面上而提供显示装置。然而，在各子像素排列一个LED芯片的情形下，LED芯片的数量会变多，从而在贴装工序消耗大量时间。
并且，由于将子像素排列在二维平面上，因此包括蓝色、绿色以及红色子像素的一个像素占据的面积相对变大。因此，为了在有限的面积内排列子像素，需要减小各LED芯片的面积。然而，LED芯片尺寸的减小可能会使LED芯片的贴装变得困难，进而，导致发光面积减小。
发明内容
技术问题
本公开期望解决的问题为，提供一种能够在有限的像素面积内增加各子像素的面积的显示器用发光元件以及显示器装置。
本公开期望解决的另一问题为，提供一种能够缩短贴装工序时间的显示器用发光元件以及显示装置。
本公开期望解决的又一问题为，提供一种能够提高工艺收率的显示器用发光元件以及显示装置。
技术方案
根据本公开的一实施例的显示器用发光元件，包括：第一LED叠层；第二LED叠层，位于所述第一LED叠层的下方；第三LED叠层，位于所述第二LED叠层的下方；第一透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第一LED叠层的下面；第二透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第二LED叠层的上面；第三透明电极，夹设在所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第三LED叠层的上面；n电极垫，布置在所述第三LED叠层的第一导电型半导体层上；下部p电极垫，布置在所述第三透明电极上；以及凸块垫，布置在所述第一LED叠层上，其中，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层各自包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层，所述凸块垫包括第一凸块垫至第三凸块垫以及公共凸块垫，所述公共凸块垫被共同电连接到所述第一LED叠层至所述第三LED叠层，所述第一凸块垫至所述第三凸块垫分别电连接到所述第一LED叠层至所述第三LED叠层，所述n电极垫的上表面与所述下部p电极垫的上表面位于同一高度。
根据本公开的又一实施例的显示器用发光元件，包括：第一LED叠层；第二LED叠层，位于所述第一LED叠层的下方；第三LED叠层，位于所述第二LED叠层的下方；第一透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第一LED叠层的下面；第二透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第二LED叠层的上面；第三透明电极，夹设在所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第三LED叠层的上面；以及凸块垫，布置在所述第一LED叠层上，其中，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层各自包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层，所述第二透明电极所述第一透明电极至所述第三透明电极中的至少一个透明电极从所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的第二导电型半导体层的边沿凹陷。
根据本公开的一实施例的显示装置还包括：电路基板；以及多个发光元件，排列在所述电路基板上，其中，所述发光元件分别为在先说明的发光元件，所述凸块垫电连接到所述电路基板。
附图说明
图1是用于说明根据本公开的实施例的显示装置的概略的立体图。
图2是用于说明根据本公开的一实施例的显示面板的概略的平面图。
图3a是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件的概略的平面图。
图3b、图3c以及图3d是分别沿图3a的截取线A-A'、B-B'以及C-C'截取的概略的剖面图。
图4a、图4b以及图4c是用于说明根据本公开的一实施例生长在生长基板上的第一LED叠层至第三LED叠层的概略的剖面图。
图5a、图5b、图5c、图5d、图6a、图6b、图6c、图6d、图7a、图7b、图7c、图7d、图8a、图8b、图8c、图8d、图9a、图9b、图9c、图9d、图10a、图10b、图10c、图10d、图11a、图11b、图11c、图11d、图12a、图12b、图12c、图12d、图13a、图13b、图13c以及图13d是用于说明制造根据本公开的一实施例的显示器用发光元件的方法的概略的平面图和剖面图。
图14是用于说明贴装在电路基板上的发光元件的概略的剖面图。
图15a、图15b以及图15c是用于说明将发光元件转移到电路基板的方法的概略的剖面图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本公开的实施例。下面介绍的实施例是为了向本公开所属的技术领域的普通技术人员充分传递本公开的思想而作为示例提供的。因此，本公开不限于以下说明的实施例，也可以具体化为其他形态。并且，为了方便起见，可以夸大表示构成要素的宽度、长度、厚度等。并且，在记载为一个构成要素在另一构成要素“上部”或者“之上”时，不仅包括各部分位于另一部分的“紧邻的上部”或者“紧邻的上方”的情形，还包括在各构成要素和另一构成要素之间夹设有其他构成要素的情形。贯穿整个说明书，相同的附图标记表示相同的构成要素。
根据本公开的一实施例的显示器用发光元件，包括：第一LED叠层；第二LED叠层，位于所述第一LED叠层的下方；第三LED叠层，位于所述第二LED叠层的下方；第一透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第一LED叠层的下面；第二透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第二LED叠层的上面；第三透明电极，夹设在所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第三LED叠层的上面；n电极垫，布置在所述第三LED叠层的第一导电型半导体层上；下部p电极垫，布置在所述第三透明电极上；以及凸块垫，布置在所述第一LED叠层上，其中，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层各自包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层，所述凸块垫包括第一凸块垫至第三凸块垫以及公共凸块垫，所述公共凸块垫被共同电连接到所述第一LED叠层至所述第三LED叠层，所述第一凸块垫至所述第三凸块垫分别电连接到所述第一LED叠层至所述第三LED叠层，所述n电极垫的上表面与所述下部p电极垫的上表面位于同一高度。
虽然本说明书中为了便于说明而以在第一叠层下面布置有第二LED叠层，在第二LED叠层下面布置有第三LED叠层的情形进行说明，但发光元件可以被倒装，因此，应当留意这些第一LED叠层至第三LED叠层的上下位置可以被颠倒。
可以通过将第一LED叠层至第三LED叠层彼此叠层而在不增加像素面积的情况下增加发光面积。
进一步，可以通过使所述n电极垫的上表面和下部p电极垫的上表面位于同一高度而防止它们中任意一个垫受损伤。
在一实施例，所述第一LED叠层可以相比所述第二LED叠层发出更长的波长的光，所述第二LED叠层可以相比所述第三LED叠层发出更长的波长的光。例如，所述第一LED叠层、第二LED叠层以及第三LED叠层分别发出红色光、绿色光以及蓝色光。在另一实施例，所述第一LED叠层可以相比所述第二LED叠层发出更长的波长的光，所述第二LED叠层可以相比所述第三LED叠层发出更短的波长的光。例如，所述第一LED叠层、所述第二LED叠层、所述第三LED叠层可以分别发出红色光、蓝色光以及绿色光。
此外，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层能够被独立地驱动，从所述第一LED叠层生成的光透过所述第二LED叠层和所述第三LED叠层而向外部发出，从所述第二LED叠层生成的光透过所述第三LED叠层而向外部发出。
在一实施例，所述第一透明电极至所述第三透明电极中的某一个可以由与其他透明电极不同的材料形成。例如，所述第一透明电极可以由ITO(indium-tin-oxide)形成，所述第二透明电极和所述第三透明电极可以由ZnO形成。
此外，所述第一透明电极至所述第三透明电极可以分别接触到第二导电型半导体层，所述第二透明电极和所述第三透明电极凹陷，以分别具有比第二LED叠层的第二导电型半导体层和第三LED叠层的第二导电型半导体层窄的面积。
可以通过使第二透明电极和第三透明电极凹陷而防止在制造工序期间因蚀刻气体而受到损伤。
进一步，所述公共凸块垫可以共同电连接到所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的第一导电型半导体层，所述第一凸块垫至所述第三凸块垫分别电连接到第一LED叠层至第三LED叠层的第二导电型半导体层。然而，本公开并不限于此，所述公共垫共同电连接到第一LED叠层至第三LED叠层的第二导电型半导体层，所述第一凸块垫至所述第三凸块垫可以分别电连接到第一LED叠层至第三LED叠层的第一导电型半导体层。
此外，所述发光元件，还可以包括：绝缘层，覆盖所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的侧面，其中，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的侧面和第一透明电极的侧面连接相接到所述绝缘层，所述第二透明电极和所述第三透明电极的侧面与所述绝缘层相隔。
所述显示器用发光元件的侧面可以相对于第三LED叠层的上表面在75度至90度范围内倾斜。可以通过使所述发光元件的侧面的倾斜角在75度以上而确保第一LED叠层的发光面积。
所述发光元件还可以包括：第一粘结层，夹设在所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间；以及第二粘结层，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间。
此外，所述发光元件，还可以包括：下部贯通孔，贯通所述第二LED叠层和所述第一粘结层而分别暴露所述n电极垫和所述下部p电极垫；下部公共连接件，连接到所述n电极垫；以及下部p连接件，连接到所述下部p电极垫，其中，所述下部公共连接件在电连接到所述LED叠层的第一导电型半导体层的同时连接到通过所述下部贯通孔暴露的所述n电极垫，所述下部p连接件电连接到通过所述下部贯通孔暴露的下部p电极垫。
并且，所述发光元件还可以包括：上部p电极垫，布置在所述第二透明电极上而电连接到所述第二LED叠层的第二导电型半导体层。
进一步，发光元件还可以包括：贯通所述第一LED叠层而暴露第一透明电极的贯通孔；贯通所述第一LED叠层、所述第一透明电极以及所述第二粘结层而分别暴露所述上部p电极垫、所述下部p连接件以及所述下部公共连接件的贯通孔；以及第一上部连接件至第三上部连接件以及上部公共连接件，布置在所述第一LED叠层上，并且通过贯通所述第一LED叠层的贯通孔电连接到所述第一透明电极、所述上部p电极垫、所述下部p连接件以及所述下部公共连接件，其中，所述凸块垫分别布置在所述第一上部连接件至所述第三上部连接件以及所述上部公共连接件上。
在一实施例，所述凸块垫可以分别位于所述第一上部连接件至所述第三上部连接件以及所述上部公共连接件的平坦的部分上。
并且，所述发光元件还可以包括：上部绝缘层，覆盖所述第一上部连接件至所述第三上部连接件以及上部公共连接件，其中，所述上部绝缘层可以具有暴露所述第一上部连接件至所述第三上部连接件以及所述上部公共连接件的开口部，所述凸块垫可以分别布置在所述开口部内。
进一步，所述发光元件还可以包括：中间绝缘层，布置在所述第一LED叠层和所述上部连接件之间，其中，所述中间绝缘层可以具有覆盖所述发光元件的侧面和贯通所述第一LED叠层的贯通孔的侧壁，并且暴露所述第一透明电极、所述上部p电极垫、所述下部p连接件以及下部公共连接件的开口部。
在本公开，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层可以与生长基板分离，所述发光元件不具有生长基板。
根据本公开的又一实施例的发光元件，包括：第一LED叠层；第二LED叠层，位于所述第一LED叠层的下方；第三LED叠层，位于所述第二LED叠层的下方；第一透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第一LED叠层的下面；第二透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第二LED叠层的上面；第三透明电极，夹设在所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第三LED叠层的上面；以及凸块垫，布置在所述第一LED叠层上，其中，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层各自包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层，所述第一透明电极至所述第三透明电极中的至少一个透明电极可以从所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的第二导电型半导体层的边沿凹陷。
进一步，所述发光元件可以包括：n电极垫，布置在所述第三LED叠层的第一导电型半导体层上；以及下部p电极垫，布置在所述第三透明电极上，所述n电极垫的上表面可以与所述下部p电极垫的上表面位于同一高度。
根据本公开的一实施例的显示装置，包括：电路基板；以及多个发光元件，排列在所述电路基板上，其中，各个所述发光元件为在先说明的发光元件，所述凸块垫电连接到所述电路基板。
以下，参照附图具体说明本公开的实施例。
图1是用于说明根据本公开的实施例的显示装置的概略的立体图。
虽然本公开的发光元件并不特别受限制，但尤其可以使用在智能手表1000a、VR头戴式耳机1000b等VR显示装置或者诸如增强现实眼镜1000c等AR显示装置内。
在显示装置内安装有用于呈现图像的显示面板。图2是用于说明根据本公开的一实施例的显示面板的概略的平面图。
参照图2，显示面板包括电路基板101和发光元件100。
电路基板101可以包括用于驱动无源矩阵或者有源矩阵的电路。在一实施例中，电路基板101可以在内部包括布线和电阻。在另一实施例，电路基板101可以包括布线、晶体管以及电容器。电路基板101还可以在其上面具有用于允许电连接到布置在内部的电路的垫(又被称作焊盘)。
多个发光元件100排列在电路基板101上。各发光元件100构成一个像素。发光元件100具有凸块垫(又被称作凸块焊盘)73，并且凸块垫73电连接到电路基板101。例如，凸块垫73可以粘结到暴露在电路基板101上的垫。
发光元件100之间的间距可以至少大于发光元件的宽度。
参照图3a、图3b、图3c以及图3d针对发光元件100的具体构成进行说明。图3a是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件100的概略的平面图，图3b、图3c以及图3d是分别沿图3a的截取线A-A'、B-B'以及C-C'截取的概略的剖面图。虽然为了便于说明而在图3a、图3b、图3c以及图3d以凸块垫73r、73b、73g、73c布置在上侧的情形进行示出和说明，但发光元件100如图2所示地倒装在电路基板101上，因此，在此情形下，凸块垫73r、73b、73g、73c布置在下侧。
参照图3a、图3b、图3c以及图3d，发光元件100可以包括：第一LED叠层23、第二LED叠层33、第三LED叠层43、第一透明电极25、第二透明电极35、第三透明电极45、n电极垫47a、下部p电极垫47b、上部p电极垫53g、下部p连接件53b、下部公共连接件53c、上部公共连接件63c、第一上部连接件63r、第二上部连接件63g、第三上部连接件63b、第一粘结层49、第二粘结层59、下部绝缘层51、中间绝缘层61、上部绝缘层71以及凸块垫73r、73b、73g、73c。进一步，发光元件100可以包括贯通第一LED叠层23的贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4、贯通第二LED叠层33的贯通孔33h1、33h2。
如图3b所示，本公开的实施例中，第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43沿垂直方向层叠。此外，虽然各LED叠层23、33、43生长在彼此不同的生长基板上，但本公开的实施例中，最终生长基板不残留在发光元件100而被全部去除。因此，发光元件100不包括生长基板。然而，本公开并不一定限于此，可以包括至少一个生长基板。
第一LED叠层23、第二LED叠层33以及第三LED叠层43各自包括第一导电型半导体层23a、33a或者43a，第二导电型半导体层23b、33b或者43b以及夹设在它们之间的活性层(未示出)。活性层尤其可以具有多重量子阱结构。
在第一LED叠层23下面布置有第二LED叠层33，在第二LED叠层33下面布置有第三LED叠层43。从第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43产生的光最终通过第三LED叠层43向外部发出。
在一实施例，第一LED叠层23可以相比第二LED叠层33和第三LED叠层43发出更长的波长的光，第二LED叠层33可以相比第三LED叠层43发出更长的波长的光。例如，第一LED叠层23可以是发出红色光的无机发光二极管，第二LED叠层33可以是发出绿色光的无机发光二极管，第三LED叠层43可以是发出蓝色光的无机发光二极管。第一LED叠层23可以包括AlGaInP系的阱层，第二LED叠层33可以包括AlGaInP系或者AlGaInN系的阱层，第三LED叠层43可以包括AlGaInN系的阱层。
由于第一LED叠层23相比第二LED叠层33和第三LED叠层43发出更长波长的光，因此从第一LED叠层23生成的光可以透过第二LED叠层33、43而向外部发出。并且，由于第二LED叠层33相比第三LED叠层43发出更长波长的光，因此从第二LED叠层33生成的光可以透过第三LED叠层43而向外部发出。
在另一实施例，第一LED叠层23可以相比第二LED叠层33和第三LED叠层43发出更长波长的光，第二LED叠层33可以相比第三LED叠层43发出更短波长的光。例如，第一LED叠层23可以是发出红色光的无机发光二极管，第二LED叠层33可以是发出蓝色光的无机发光二极管，第三LED叠层43可以是发出绿色光的无机发光二极管。第一LED叠层23可以包括AlGaInP系的阱层，第二LED叠层33可以包括AlGaInN系的阱层，第三LED叠层43可以包括AlGaInP系的阱层或者AlGaInN系的阱层。
从第二LED叠层33生成的光的一部分可以在第三LED叠层43被吸收，因此，可以使从第二LED叠层33发出的光的亮度相对低于从第一LED叠层23或者第三LED叠层43发出的光的亮度。据此可以控制从第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43发出的光的亮度比率。
此外，各LED叠层22、33或者43的第一导电型半导体层23a、33a、43a分别为n型半导体层，第二导电型半导体层23b、33b、43b为p型半导体层。并且，在本实施例中，第一LED叠层23的上面是n型半导体层23a，第二LED叠层33的上面是p型半导体层33b，第三LED叠层43的上面是p型半导体层43b。即，仅有第一LED叠层23的半导体层的顺序颠倒。可以通过以与第三LED叠层43的半导体层相同的顺序布置第二LED叠层33的半导体层而确保工序的稳定性，对此将在后面说明制造方法时进行详细说明。
第二LED叠层33包括第二导电型半导体层33b被去除而使第一导电型半导体层33a的上面暴露的台面蚀刻区域。第三LED叠层43也包括第二导电型半导体层43b被去除而使第一导电型半导体层43a的上面暴露的台面蚀刻区域。与此相反，第一LED叠层23不包括台面蚀刻区域。贯通孔33h1、33h2可以形成在台面蚀刻区域内，因此，贯通孔33h1、33h2的侧壁可以具有阶梯型结构。与此相反，由于第一LED叠层23不包括台面蚀刻区域，因此贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4可以不具有阶梯型侧壁，而是具有预定地倾斜的侧壁。
此外，虽然第三LED叠层43可以具有平坦的下部面，但并不限于此。例如，可以在第一导电型半导体层43a的表面包括凹凸，可以通过这些凹凸而提高光提取效率。形成在第一导电型半导体层43a的表面的凹凸可以通过分离被图案化的蓝宝石基板而形成，但并不一定限于此，可以在分离生长基板后通过纹理化处理而附加地形成。第二LED叠层33也可以具有表面被进行过纹理化处理的第一导电型半导体层33a。
进一步，在本实施例中，第一LED叠层23、第二LED叠层33以及第三LED叠层43彼此重叠，并且，可以具有大致相同尺寸的发光面积。然而，由于贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4和贯通孔33h1、33h2，第一LED叠层23的发光面积可能小于第二LED叠层33的发光面积，第二LED叠层33的发光面积可能小于第三LED叠层43的发光面积。并且，发光元件100的侧面可以以宽度从第一LED叠层23趋向第三LED叠层43变宽的方式倾斜，据此，第三LED叠层43的发光面积可以大于第一LED叠层23的发光面积。相对于第三LED叠层43的上表面，发光元件100的侧面构成的倾斜角可以为大约75度至90度。如果倾斜角小于75度，则第一LED叠层23的发光面积会变得过小而难以减小发光元件100的尺寸。
第一透明电极25布置在第一LED叠层23和第二LED叠层33之间。第一透明电极25欧姆接触到第一LED叠层23的第二导电型半导体层23b，并且使从第一LED叠层23生成的光透过。第一透明电极25可以利用铟锡氧化物(ITO)等透明氧化物层或者金属层形成。第一透明电极25可以覆盖第一LED叠层23的第二导电型半导体层23b的前面，并且其侧面可以布置为与第一LED叠层23的侧面对齐排列。即，第一透明电极25的侧面可以不被第二粘结层59覆盖。进一步，贯通孔23h2、23h3、23h4可以贯通第二透明电极25，因此，在这些贯通孔的侧壁可以暴露有第二透明电极25。此外，贯通孔23h1暴露第一透明电极25的上面。然而，本公开并不限于此，通过沿第一LED叠层23的边沿而部分地去除第一透明电极25，从而可以使第一透明电极2的侧面被第二粘结层59覆盖。并且，通过在形成有贯通孔23h2、23h3、23h4的区域将第一透明电极25预先进行图案化而去除，从而可以使第一透明电极25不暴露在贯通孔23h2、23h3、23h4的侧壁。
此外，第二透明电极35欧姆接触到第二LED叠层33的第二导电型半导体层33b。如图所示，第二透明电极35在第一LED叠层23和第二LED叠层33之间接触到第二LED叠层33的上面。第二透明电极35可以形成为对红色光透明的金属层或者导电性氧化物层。导电性氧化物层的示例可以有SnO2、InO2、ITO、ZnO、IZO等。尤其是，第二透明电极35可以利用ZnO形成，由于ZnO可以以单晶形式形成在第二LED叠层33上，因此电特性和光学特性相比金属层或者其他导电性氧化物层优秀。尤其是，ZnO对第二LED叠层33的粘合力强，因此即使利用激光剥离分离生长基板也可以不受损伤而被保留。
此外，第二透明电极35可以沿第二LED叠层33的边沿而被部分去除，据此，第二透明电极35的外侧侧面可以不暴露到外部，而被下部绝缘层51覆盖。即，第二透明电极35的侧面比第二LED叠层33的侧面向内侧凹陷，第二透明层35的凹陷的区域被下部绝缘层51和第二粘结层59填充。此外，第二透明电极35在第二LED叠层33的台面蚀刻区域附近也有凹陷，凹陷的区域被下部绝缘层51和第二粘结层59填充。
第三透明电极45可以欧姆接触到第三LED叠层33的第二导电型半导体层43b。第三透明电极45可以位于第二LED叠层33和第三LED叠层43之间，并且与第三LED叠层43的上面接触。第三透明电极45可以形成为对红色光和绿色光透明的金属层或者导电型氧化物层。导电性氧化物层的示例可以有SnO2、InO2、ITO、ZnO、IZO等。尤其是，第三透明电极45可以利用ZnO形成，由于ZnO可以以单晶形式形成在第三LED叠层43上，因此电特性和光学特性相比金属层或者其他导电性氧化物层优秀。尤其是，ZnO对第三LED叠层43的粘合力强，因此即使利用激光剥离分离生长基板也可以不受损伤而被保留。
此外，第三透明电极45可以沿第三LED叠层43的边沿而被部分去除，据此，第三透明电极45的外侧侧面可以不暴露到外部，而被第一粘结层49覆盖。即，第三透明电极45的侧面比第三LED叠层43的侧面向内侧凹陷，第二透明层45的凹陷的区域被第一粘结层49填充。此外，第三透明电极45在第三LED叠层43的台面蚀刻区域附近也有凹陷，凹陷的区域被第一粘结层49填充。
通过如上所述地使第二透明电极35和第三透明电极45形成为凹陷，据此可以防止它们的侧面被暴露到蚀刻气体，从而提高发光元件100的工艺收率。
此外，在本实施例中，第二透明电极35和第三透明电极45可以利用同种导电性氧化物层形成，例如，可以利用ZnO形成，第一透明电极25可以由与第二透明电极35和第三透明电极45不同种类的导电性氧化物层形成，例如由ITO形成。然而，本公开并不限于此，这些第一透明电极至第三透明电极25、35、45可以均为相同种类，也可以有至少一个为不同种类。
第一透明电极至第三透明电极25、35、45可以利用热沉积、溅射、溶胶-凝胶(sol-gel)法、水热合成(Hydrothermal synthesis)等技术而形成。尤其是，通过诸如水热合成法等化学薄膜形成方法形成的透明电极可以形成为多孔性薄膜。多孔性薄膜内的空隙可以起到提高LED叠层的光提取效率的作用，进一步，可以缓解应力。
空隙可以被控制为分布在用于强化LED叠层的光学特性的位置。空隙可以大致在透明电极的1/2位置靠近第二导电型半导体层侧而分布。以水热合成法形成的透明电极可以在具有空隙的同时具有结晶性，尤其可以形成为单晶。
在一实施例，空隙可以横跨较宽的区域而相对均匀地分布。分布有空隙的透明电极相比没有空隙的透明电极，显示出得到改善的光提取效率。这种透明电极例如可以为ZnO层或者被掺杂的ZnO层。被掺杂的ZnO层例如可以将银(Ag)、铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)、镉(Cd)、镓(Ga)、铝(Al)、镁(Mg)、钛(Ti)、钼(Mo)、镍(Ni)、铜(Cu)、金(Au)、铂(Pt)、铑(Rh)、铱(Ir)、钌(Ru)以及钯(Pd)中的至少一个作为掺杂剂而包含。
在一实施例，ZnO层还可以包括ZnO种子层(seed layer)和ZnO主体层(bulklayer)，ZnO种子层具有相对连续的表面。并且，ZnO种子层和ZnO主体层具有单晶结构。在一实施例，ZnO种子层和ZnO主体层不显示出ZnO种子层和ZnO主体层之间的任何界面。在一实施例，ZnO种子层具有几百埃
Figure BDA0003199527200000121
的厚度。ZnO种子层可以具有例如，200埃以下的厚度。此外，ZnO主体层可以具有1μm以下的厚度。在一实施例，ZnO主体层具有8000埃以下的厚度。
n电极垫47a欧姆接触到第三LED叠层43的第一导电型半导体层43a。n电极垫47a可以布置在通过第二导电型半导体层43b暴露的第一导电型半导体层43a上，即布置在台面蚀刻区域。n电极垫47a例如可以由Cr/Au/Ti形成。n电极垫47a的上表面可以高于第二导电型半导体层43b的上表面，进一步，可以高于第三透明电极45的上表面。例如，n电极垫47a的厚度可以为大约2μm以上。虽然n电极垫47a可以是圆锥台形状，但并不限于此，可以具有四角锥台、圆筒形、四角桶形等多种形状。
下部p电极垫47b可以由与n电极垫47a相同的材料形成。然而，下部p电极垫47b的上表面可以位于与n电极垫47a的上表面相同的高度，因此，下部p电极垫47b的厚度可以小于n电极垫47a。即，下部p电极垫47b的厚度可以与向第二透明电极45上方突出的n电极垫47a部分的厚度大致相同。例如，下部p电极垫47b的厚度可以为大约1.2μm以下。可以通过使下部p电极垫47b的上表面与n电极垫47a的上表面位于同一高度，从而在形成贯通孔33h1、33h2时使下部p电极垫47b和n电极垫47a同时暴露。在n电极垫47a和下部p电极垫47b的高度不同的情形下，某一个电极垫可能在蚀刻工序中受到严重损伤。因此，可以通过使n电极垫47a和下部p电极垫47b的高度大致相同，从而防止某一个电极垫被严重损伤。
第一粘结层49将第二LED叠层33结合到第三LED叠层43。第一粘结层49可以在第一导电型半导体层33a和第三透明电极45之间将两者结合。第一粘结层49可以局部地相接于第二导电型半导体层43b，并且可以局部地相接到暴露在台面蚀刻区域的第一导电型半导体层43a。进一步，第一粘结层49可以覆盖n电极垫47a和下部p电极垫47b。
第一粘结层49可以形成为透明有机物层或者形成为透明无机物层。有机物层的示例可以有SU8、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA：poly(methylmethacrylate))、聚酰亚胺、聚对二甲苯、苯并环丁烯(BCB：Benzocyclobutene)等，无机物层的示例可以有Al2O3、SiO2、SiNx等。并且，第一粘结层49还可以利用旋涂玻璃(SOG：spin on glass)形成。
贯通孔33h1和贯通孔33h2可以贯通第二LED叠层33和第一粘结层49而分别暴露n电极垫47a和下部n电极垫47b。如在先所说明，贯通孔33h1、33h2可以形成在台面蚀刻区域内，因此，贯通孔33h1、33h2可以具有阶梯型侧壁。
下部绝缘层51形成在第二LED叠层33上，并且覆盖第二透明电极35。下部绝缘层51还覆盖贯通孔33h1、33h2的侧壁。下部绝缘层51可以具有暴露n电极垫47a、下部p电极垫47b、第一导电型半导体层33a和第二透明电极35的开口部51a。下部绝缘层51可以形成为硅氧化膜或者硅氮化膜，例如，可以形成为大约800nm的厚度。
下部公共连接件53c可以布置在下部绝缘层51上，并且可以连接到通过下部绝缘层51的开口部51a而暴露的第一导电型半导体层33a和n电极垫47a。下部公共连接件53c在第二LED叠层33的台面蚀刻区域内连接到第一导电型半导体层33a，并且，通过贯通孔33h1连接到n电极垫47a。
下部p连接件53b布置在下部绝缘层51上，并且可以连接到通过下部绝缘层51的开口部51a暴露的下部p电极垫47b。下部p连接件53b的至少一部分位于下部绝缘层51上。
此外，上部p电极垫53g可以在下部绝缘层51的开口部51a内布置在第二透明电极35上。如图3a和图3b所示，上部p电极垫53g相比开口部51a具有窄的宽度，并且可以布置在开口部51a内。然而，本公开并不限于此，上部p电极垫53g的宽度可以大于开口部51a的宽度，上部p电极垫53g的一部分也可以位于下部绝缘层51上。
下部公共连接件53c、下部p连接件53b以及上部p电极垫53g可以在同一工序中由同一材料一起形成。它们可以由Ni/Au/Ti形成，并且可以以大约2μm的厚度形成。
第二粘结层59将第一LED叠层23结合到第二LED叠层33。如图所示，第二粘结层59可以布置在第一透明电极25和下部绝缘层51之间。第二粘结层59还可以覆盖下部公共连接件53c、下部p连接件53b以及上部p电极垫53g。第二粘结层59也可以局部地相接到通过下部绝缘层51的开口部51a暴露的第二透明电极35。第二粘结层59可以由与在先针对第一粘结层49进行说明的材料相同的材料形成，为了避免重复，省略详细说明。
此外，贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4可以贯通第一LED叠层23。贯通孔23h1为了提供用于允许电连接到第一透明电极25的通道而形成。在本实施例中，贯通孔23h1暴露第一透明电极25的上面，并且不贯通第一透明电极25。然而，本公开并不限于此，只要贯通孔23h1提供用于电连接到第一透明电极25的通道，则也可以贯通第一透明电极25。
贯通孔23h2、23h3、23h4可以在贯通第一LED叠层23的同时贯通第二粘结层59。贯通孔23h2暴露上部p电极垫53g，贯通孔23h3暴露下部p连接件53b，贯通孔23h4暴露下部公共连接件53c。
贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4可以通过在同一工序中蚀刻第一导电型半导体层23a和第二导电型半导体层23b而形成，因此，贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4的侧壁可以不具有阶梯型结构而具有光滑的倾斜面。
中间绝缘层61覆盖第一LED叠层23，并且覆盖贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4的侧壁。中间绝缘层61还可以覆盖第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43的侧面。层间绝缘层61可以图案化为具有暴露各个贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4的底部的开口部61a。通过所述开口部61a，在贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4内第一透明电极25、上部p电极垫53g、下部p连接件53b以及下部公共连接件53c被暴露。更进一步，中间绝缘层61可以具有暴露第一LED叠层23的上面，即，暴露第一导电型半导体层23a的开口部61b。中间绝缘层61可以形成为铝氧化膜、硅氧化膜或者硅氮化膜，例如，可以形成为大约800nm的厚度。
第一上部连接件63r、第二上部连接件63g、第三上部连接件63b以及上部公共连接件63c布置在中间绝缘层61上。这些上部连接件63r、63g、63b、63c分别连接到通过中间绝缘层61的开口部61a暴露的第一透明电极25、上部p电极垫53g、下部p连接件53b以及下部公共连接件53c。进一步，上部公共连接件63c可以连接到暴露在开口部61b的第一导电型半导体层23a。
第一上部连接件63r、第二上部连接件63g、第三上部连接件63b以及上部公共连接件63c可以在同一工序由同一材料形成，例如，可以由AuGe/Ni/Au/Ti形成。AuGe可以欧姆接触到第一导电型半导体层23a。AuGe可以形成为大约100nm的厚度，Ni/Au/Ti可以形成为大约2μm的厚度。也可以使用AuTe替代AuGe。
上部绝缘层71覆盖中间绝缘层61、并且覆盖第一上部连接件63r、第二上部连接件63g、第三上部连接件63b以及上部公共连接件63c。上部绝缘层71还可以在第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43的侧面覆盖中间绝缘层61。上部绝缘层71可以具有暴露第一上部连接件63r、第二上部连接件63g、第三上部连接件63b以及上部公共连接件63c的开口部71a。上部绝缘层71的开口部71a大致可以布置在第一上部连接件63r、第二上部连接件63g、第三上部连接件63b以及上部公共连接件63c的平坦的面上。上部绝缘层71可以形成为硅氧化膜或者硅氮化膜，可以形成为比中间绝缘层61薄，例如，可以形成为大约400nm的厚度。
凸块垫73r、73g、73b、73c在上部绝缘层71的开口部71a内分别布置在第一上部连接件63r、第二上部连接件63g、第三上部连接件63b以及上部公共连接件63c上，从而电连接到第一上部连接件63r、第二上部连接件63g、第三上部连接件63b以及上部公共连接件63c。
第一凸块垫73r可以通过第一上部连接件63r以及第一透明电极25电连接到第一LED叠层23的第二导电型半导体层23b。
第二凸块垫73g可以通过第二上部连接件63g、上部p电极垫53g以及第二透明电极35电连接到第二LED叠层33的第二导电型半导体层33b。
第三凸块垫73b可以通过第三上部连接件63b、下部p连接件53b、下部p电极垫47b以及第三透明电极35电连接到第三LED叠层43的第二导电型半导体层43b。
公共凸块垫73c可以通过上部公共连接件63c电连接到第一LED叠层23的第一导电型半导体层23a，并且，通过下部公共连接件53c电连接到第二LED叠层33的第一导电型半导体层33a，进一步，通过n电极垫47a电连接到第三LED叠层43的第一导电型半导体层43a。
即，第一凸块垫至第三凸块垫73r、73g、73b分别电连接到第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43的第二导电型半导体层23b、33b、43b，公共电极垫73c共同电连接到第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43的第一导电型半导体层23a、33a、43a。
所述凸块垫73r、73g、73b、73c可以布置在上部绝缘层71的开口部71a内，并且凸块垫的上表面可以是平坦的面。凸块垫73r、73g、73b、73c可以位于第一上部连接件至第三上部连接件63r、63g、63b以及上部公共连接件63c的平坦的面上。所述凸块垫73r、73g、73b、73c可以由Au/In形成，例如，Au可以以3μm的厚度形成，In可以以大约1μm的厚度形成。发光元件100可以利用In而粘结到电路基板101上的垫。虽然在本实施例中以利用In粘结凸块垫的情形进行说明，但并不限于In，也可以利用Pb或者AuSn而被粘结。
在本实施例中，虽然以凸块垫73r、73g、73b、73c的上表面平坦的情形进行说明和示出，但本公开并不限于此。例如，凸块垫73r、73g、73b、73c的上表面也可以是不规则的面，凸块垫的一部分也可以位于上部绝缘层71上。
根据本实施例，第一LED叠层23电连接到凸块垫73r、73c，第二LED叠层33电连接到凸块垫73g、73c，第三LED叠层43电连接到凸块垫73b、73c。据此，第一LED叠层23、第二LED叠层33以及第三LED叠层43的阴极电连接到公共凸块垫73c，阳极分别电连接到第一凸块垫至第三凸块垫73a、73b、73c。因此，第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43可以被独立驱动。
通过以下说明的发光元件100的制造方法将会更加详细地理解发光元件100的结构。图4a、图4b以及图4c是用于说明根据本公开的一实施例生长在生长基板上的第一LED叠层至第三LED叠层的概略的剖面图。
首先，参照图4a，包括第一导电型半导体层23a和第二导电型半导体层23b的第一LED叠层23在第一基板21上生长。在第一导电型半导体层23a和第二导电型半导体层23b之间可以夹设有活性层(未示出)。
第一基板21可以是能够用于使第一LED叠层23生长的基板，例如，GaAs基板。第一导电型半导体层23a和第二导电型半导体层23b可以由AlGaInAs系或者AlGaInP系的半导体层形成，活性层可以包括例如AlGaInP系的阱层。第一LED叠层23可以通过确定AlGaInP的组成比而发出例如绿色光。
第一透明电极25可以形成在第二导电型半导体层23b上。如在先所说明，第一透明电极25可以形成为使从第一LED叠层23生成的光，例如红色光透过的金属层或者导电型氧化物层。例如，第一透明电极25可以由氧化铟锡(ITO：indium-tin oxide)形成。
此外，包括第一导电型半导体层33a和第二导电型半导体层33b的第二LED叠层33在第二基板31上生长。第一导电型半导体层33a和第二导电型半导体层33b之间可以夹设有活性层(未示出)。
第二基板31可以是能够用于使第二LED叠层33生长的基板，例如，可以是蓝宝石基板、GaN基板或者GaAs基板。第一导电型半导体层33a和第二导电型半导体层33b可以由AlGaInAs系或者AlGaInP系的半导体层、AlGaInN系的半导体层形成，活性层可以包括例如AlGaInP系的阱层或者AlGaInN系的阱层。第二LED叠层33可以通过确定AlGaInP或者AlGaInN的组成比从而发出例如绿色光。
第二透明电极35可以形成在第二导电型半导体层33b上。如在先所述，第二透明电极35可以形成为使从第一LED叠层23生成的光，例如红色光透过的金属层或者导电性氧化物层。尤其是，第二透明电极35可以由ZnO形成。
此外，包括第一导电型半导体层43a和第二导电型半导体层43b的第三LED叠层43在第三基板41上生长。在第一导电型半导体层43a和第二导电型半导体层43b之间可以夹设有活性层(未示出)。
第三基板41可以是用于使第三LED叠层43生长的基板，例如，蓝宝石基板、SiC基板或者GaN基板。在一实施例，第三基板41可以是平坦的蓝宝石基板，但也可以是图案化的蓝宝石基板。第一导电型半导体层43a和第二导电型半导体层43b可以形成为AlGaInN系的半导体层，活性层可以包括例如AlGaInN系的阱层。第三LED叠层43可以通过确定AlGaInN的组成比而发出例如蓝色光。
第三透明电极45可以形成在第二导电型半导体层43b上。如在先所述，第三透明电极45可以形成为使从第一LED叠层23和第二LED叠层33生成的光，例如红色光和绿色光透过的金属层或者导电性氧化物层。尤其是，第三透明电极45可以由ZnO形成。
第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43分别生长在彼此不同的生长基板21、31、41上，因此，其制造工序的顺序并不受限。
以下，利用在生长基板21、31、41上生长的第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43说明制造发光元件100的方法。虽然以下主要针对一个发光元件100区域进行示出和说明，但只要是本领域技术人员，便可以理解能够利用生长在生长基板21、31、41上的LED叠层23、33、43在同一制造工序批量制造多个发光元件100。
图5a、图5b、图5c、图5d、图6a、图6b、图6c、图6d、图7a、图7b、图7c、图7d、图8a、图8b、图8c、图8d、图9a、图9b、图9c、图9d、图10a、图10b、图10c、图10d、图11a、图11b、图11c、图11d、图12a、图12b、图12c、图12d、图13a、图13b、图13c以及图13d是用于说明制造根据本公开的一实施例的显示器用发光元件100的方法的概略的平面图和剖面图。此处，以使剖面图分别对应于图3b、图3c以及图3d的剖面图的方式进行了示出。
首先，参照图5a、图5b图5c以及图5d，利用光刻和蚀刻技术对第三透明电极45以及第二导电型半导体层43b进行图案化而暴露第一导电型半导体层43a。此工序相当于例如台面蚀刻工序。可以通过将光致抗蚀图案用作蚀刻掩模而进行。例如，在形成蚀刻掩模后，首先通过湿法蚀刻技术蚀刻第三透明电极45，接下来可以利用同一蚀刻掩模蚀刻第二导电型半导体层43b。据此，第三透明电极45可以从台面蚀刻区域凹陷。图5a中为了简略示出附图而示出了台面的边沿，没有示出第三透明电极45的边沿。然而，由于使用相同的蚀刻掩模对第三透明掩模45进行湿法蚀刻，因此可以容易地理解第三透明电极45的边沿会从台面的边沿向台面内侧凹陷。由于使用同一蚀刻掩模，因此不增加光刻工序数量，从而可以节约工艺费用。然而，本公开并不限于此，也可以分别使用用于台面蚀刻工序的蚀刻掩模和用于蚀刻第三透明电极45的蚀刻掩模。
接下来，n电极垫47a和下部p电极垫47b分别形成在第一导电型半导体层43a和第三透明电极45上。n电极垫47a和下部p电极垫47b可以形成为彼此不同的厚度。尤其是，n电极垫47a和下部p电极垫47b的上表面可以位于同一高度。
参照图6a、图6b、图6c以及图6d，在参照图5a、图5b、图5c以及图5d说明的第三LED叠层43上粘结有参照图4b说明的第二LED叠层33。利用暂时性接合/剥离(TBTD：temporarybonding/debonding)技术将第二LED叠层33粘结到临时基板，并首先从第二LED叠层33去除第二基板31。第二基板31例如可以利用激光剥离技术而被去除。在去除第二基板31后，可以在第一导电型半导体层33a的表面形成粗糙的面。此后，粘结到临时基板的第二LED叠层33的第一导电型半导体层33a可以被布置为朝向第三LED叠层43而粘结到第三LED叠层43。第二LED叠层33和第三LED叠层43可以通过第一粘结层49彼此粘结。在粘结第二LED叠层33后，临时基板也可以利用激光剥离技术而被去除。据此，第二LED叠层33可以以第二透明电极35布置在上面的形态布置在第三LED叠层43。
ITO可能在利用激光剥离技术分离第二基板31时从第二LED叠层33被剥离。因此，在利用激光剥离技术去除第二基板31的情形下，第二透明电极35由粘合力优秀的ZnO形成时较为有利。
接下来，对第二透明电极35和第二导电型半导体层33b进行图案化而暴露第一导电型半导体层33a。可以利用光刻和蚀刻技术对第二透明电极35和第二导电型半导体层33b进行图案化。该工序可以通过与在先蚀刻第三透明电极45和第二导电型半导体层43b的台面蚀刻工序相同的方法利用湿法蚀刻和干法蚀刻技术进行。
例如，可以在形成蚀刻掩模后，首先通过湿法蚀刻技术蚀刻第二透明电极35，接下来利用同一蚀刻掩模以干法蚀刻技术蚀刻第二导电型半导体层33b。据此，第二透明电极35可以从台面蚀刻区域凹陷。图6a中为了简略示出附图而示出了台面的边沿，而没有示出第二透明电极35的边沿。但是，由于利用同一蚀刻掩模对第二透明电极35进行湿法蚀刻，因此容易理解第二透明电极35的边沿会从台面的边沿向台面内侧凹陷。由于利用同一蚀刻掩模，因此不增加光刻工序数量，从而可以节约工艺费用。然而，本公开并不限于此，也可以分别使用用于台面蚀刻工序的蚀刻掩模和用于蚀刻第二透明电极35的蚀刻掩模。
如图6a所示，第二LED叠层33的台面蚀刻区域可以与第三LED叠层43的台面蚀刻区域有一部分重叠。例如，第二LED叠层33的台面蚀刻区域的一部分可以形成在n电极垫47a的上部。并且，台面蚀刻区域的又一部分可以位于下部p电极垫47b的上部。除此之外，第二LED叠层33的台面蚀刻区域的一部分可以位于第三LED叠层43的台面区域上。
参照图7a、图7b、图7c以及图7d，形成贯通第二LED叠层33的贯通孔33h1、33h2。贯通孔33h1、33h2贯通第一粘结层49而暴露n电极垫47a和下部电极垫47b。贯通孔33h1、33h2可以形成在台面蚀刻区域内，因此，在贯通孔33h1、33h2的侧壁可以形成有阶梯型结构。
由于下部p电极垫47b和n电极垫47a的上表面位于同一高度，因此可以防止在形成贯通孔33h1、33h2的期间某一个垫首先被暴露而受损伤的情形。
参照图8a、图8b、图8c以及图8d，在第二LED叠层33上形成下部绝缘层51。下部绝缘层51覆盖第二透明电极35，并且覆盖第二导电型半导体层33b。并且，下部绝缘层51覆盖贯通孔33h1、33h2的侧壁。此外，下部绝缘层51具有暴露第二透明电极35、第一导电型半导体层33a、n电极垫47a以及下部p电极垫47b的开口部51a。
接下来，在下部绝缘层51上形成有下部公共连接件53c、下部p连接件53b以及上部p电极垫53g。下部公共连接件53c、下部p连接件53b以及上部p电极垫53g可以由相同材料一起形成。
上部p电极垫53g可以布置在暴露于开口部51a的第二透明电极35上。下部p连接件53b在连接到通过开口部51a暴露的下部p电极垫47b的同时，其一部分布置在下部绝缘层51上。下部公共连接件53c连接到通过开口部51a暴露的第一导电型半导体层33a和n电极垫47a，其一部分布置在下部绝缘层51上。
参照图9a、图9b、图9c以及图9d，在图4a中说明的第一LED叠层23粘结到第二LED叠层33。可以利用第二粘结层59而以使第一透明电极25朝向第二LED叠层33的方式粘结第一LED叠层23和第二LED叠层33。据此，第二粘结层59在与第一透明电极25相接的同时，相接到下部绝缘层51、下部p连接件53b、上部p电极垫53g以及下部公共连接件53c，进一步，可以连接到暴露于上部p电极垫53g周围的第二透明电极35。第一基板21从第一LED叠层23被去除。第一基板21例如可以利用蚀刻技术而被去除。
参照图10a、图10b、图10c以及图10d，形成贯通第一LED叠层23的贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4。贯通孔23h1暴露第一透明电极25，贯通孔23h2、23h3、23h4贯通第二粘结层59而分别暴露上部p电极垫53g、下部p连接件53b以及下部公共连接件53c。由于贯通孔23h1和贯通孔23h2、23h3、23h4的深度彼此不同，因此可以通过彼此不同的工序形成。此外，由于贯通孔23h2、23h3、23h4的深度大致相同，因此可以在同一工序一并形成。
贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4可以形成为贯通整个第一LED叠层23，因此，与贯通孔33h1、33h2不同地，这些贯通孔的侧壁可以形成为没有阶梯差。
参照图11a、图11b、图11c以及图11d，通过隔离工序形成用于定义发光元件100区域的分离槽。分离槽可以沿着第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43的周围暴露第三基板41。可以通过在发光元件区域之间依次去除第一LED叠层23、第一透明电极25、第二粘结层59、下部绝缘层51、第二LED叠层33、第一粘结层49、第三LED叠层43而形成分离槽。在进行隔离工序的期间第二透明电极35和第三透明电极45不被暴露，因此不受蚀刻气体的损伤。在第二透明电极35和第三透明电极45由ZnO形成的情形下，ZnO可能容易受蚀刻气体损伤。然而，本公开可以通过预先使第二透明电极35和第三透明电极45凹陷而防止它们暴露于蚀刻气体。
虽然本实施例中以通过隔离工序对第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43依次进行图案化的情形进行说明，但本公开并不一定限于此。可以在粘结第二LED叠层33之前，在将要形成分离槽的区域预先去除第三LED叠层43，也可以在粘结第一LED叠层23之前，在将要形成分离槽的区域预先去除第二LED叠层33。在此情形下，去除了第三LED叠层43的区域可以被第一粘结层49填充，去除了第二LED叠层33的区域可以被第二粘结层59填充。据此，第二LED叠层33和第三LED叠层43可以在隔离工序不被暴露。
参照图12a、图12b、图12c以及图12d，中间绝缘层61形成在第一LED叠层23上。中间绝缘层61可以覆盖通过分离槽暴露的第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43的侧面、第一粘结层49和第二粘结层59的侧面、第一透明电极25的侧面以及下部绝缘层51的侧面。
中间绝缘层61还可以覆盖贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4的侧壁。然而，中间绝缘层61被图案化为具有暴露贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4的底部的开口部61a和暴露第二LED叠层23的第一导电型半导体层23a的开口部61b。开口部61a在贯通孔23h1、23h2、23h3、23h4内暴露第一透明电极25、上部p电极垫53g、下部p连接件53b以及下部公共连接件53c。
在中间绝缘层61上形成第一上部连接件至第三上部连接件63r、63g、63b以及上部公共连接件63c。第一上部连接件63r可以连接到第一透明电极25、第二上部连接件63g可以连接到上部p电极垫53g，第三上部连接件63b可以连接到下部p连接件53b。此外，上部公共连接件63c可以连接到下部公共连接件53c。
参照图13a、图13b、图13c以及图13d，形成覆盖中间绝缘层61以及连接件63r、63g、63b、63c的上部绝缘层71。上部绝缘层71也可以在第一LED叠层至第三LED叠层23、33、43的侧面也覆盖中间绝缘层。然而，上部绝缘层71可以被图案化为具有暴露第一上部连接件至第三上部连接件63r、63g、63b以及上部公共连接件63c的开口部71a。
接下来，在所述开口部71a内分别形成凸块垫73r、73g、73b、73c。第一凸块垫73r布置在第一上部连接件63r上，第二凸块垫73g布置在第二上部连接件63g上，第三凸块垫73b布置在第三上部连接件63b上。公共凸块垫73c布置在上部公共连接件63c上。
接下来，将发光元件100粘结到电路基板101上，并分离基板41，从而完成从基板41分离的发光元件100。在图14示出了粘结到电路基板101的发光元件100的概略的剖面图。
虽然图14示出了单个发光元件100布置在电路基板101上的情形，但电路基板101上贴装有多个发光元件100。各发光元件100构成能够发出蓝色光、绿色光以及红色光的一个像素，并且在电路基板101上排列多个像素而提供显示面板。
此外，在基板41上可以形成有多个发光元件100，这些发光元件100可以以群体形式转移到电路基板101上，而不是一个一个地转移到电路基板101。图15a、图15b以及图15c是用于说明将发光元件转移到电路基板的方法的概略的剖面图。此处，对将形成在基板41上的发光元件100以群体形式转移到电路基板101的方法进行说明。
参照图15a，如通过发光元件制造方法所说明，如果图13a、图13b、图13c以及图13d的工序结束，则多个发光元件100通过分离槽而被分离并排列在基板41上。
此外，提供有在上面具有垫的电路基板101。垫以与用于显示器的像素的排列位置对应的方式排列在电路基板101上。通常，排列在基板41上的发光元件100的间距相比电路基板101内的像素的间距更致密。
参照图15b，将发光元件100的凸块垫粘结到电路基板101上的垫。可以利用In粘结而粘结凸块垫和垫。此外，由于位于像素区域之间的发光元件100没有待粘结的垫，因此维持相隔于电路基板101的状态。
接下来，在基板41上布置掩模201并照射激光。掩模201的透光区域布置为与粘结的发光元件100对应，因此，激光被选择性地照射到粘结到垫的发光元件100。此后，通过从基板41分离照射过激光的发光元件100而将发光元件100转移到电路基板101。据此，在电路基板101上提供排列有发光元件100的显示面板。显示面板可以贴装在如参照图1所说明的多种显示装置。
虽然以上对本公开的多种实施例进行了说明，但本公开并不限于这些实施例。并且，只要不脱离本公开的技术思想，针对一个实施例所说明的内容或者构成要素可以应用于其他实施例。

Claims (21)

1.一种显示器用发光元件，其特征在于，包括：
第一LED叠层；
第二LED叠层，位于所述第一LED叠层的下方；
第三LED叠层，位于所述第二LED叠层的下方；
第一透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第一LED叠层的下面；
第二透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第二LED叠层的上面；
第三透明电极，夹设在所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第三LED叠层的上面；
n电极垫，布置在所述第三LED叠层的第一导电型半导体层上；
下部p电极垫，布置在所述第三透明电极上；以及
凸块垫，布置在所述第一LED叠层上，
其中，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层各自包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层，
所述凸块垫包括第一凸块垫至第三凸块垫以及公共凸块垫，
所述公共凸块垫被共同电连接到所述第一LED叠层至所述第三LED叠层，
所述第一凸块垫至所述第三凸块垫分别电连接到所述第一LED叠层至所述第三LED叠层，
所述n电极垫的上表面与所述下部p电极垫的上表面位于同一高度。
2.如权利要求1所述的显示器用发光元件，其特征在于，
所述第一LED叠层、所述第二LED叠层以及所述第三LED叠层分别发出红色光、绿色光以及蓝色光。
3.如权利要求1所述的显示器用发光元件，其特征在于，
所述第一LED叠层至所述第三LED叠层能够被独立地驱动，
从所述第一LED叠层生成的光透过所述第二LED叠层和所述第三LED叠层而向外部发出，
从所述第二LED叠层生成的光透过所述第三LED叠层而向外部发出。
4.如权利要求1所述的显示器用发光元件，其特征在于，
所述第一透明电极至所述第三透明电极中的某一个由与其他透明电极不同的材料形成。
5.如权利要求4所述的显示器用发光元件，其特征在于，
所述第一透明电极由ITO形成，所述第二透明电极和所述第三透明电极由ZnO形成。
6.如权利要求5所述的显示器用发光元件，其特征在于，
所述第一透明电极至所述第三透明电极分别接触到第二导电型半导体层，
所述第二透明电极和所述第三透明电极凹陷，以分别具有比第二LED叠层的第二导电型半导体层和第三LED叠层的第二导电型半导体层窄的面积。
7.如权利要求6所述的显示器用发光元件，其特征在于，
所述公共凸块垫共同电连接到所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的第一导电型半导体层，
所述第一凸块垫至所述第三凸块垫分别电连接到第一LED叠层至第三LED叠层的第二导电型半导体层。
8.如权利要求6所述的显示器用发光元件，其特征在于，还包括：
绝缘层，覆盖所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的侧面，
其中，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的侧面和第一透明电极的侧面相接到所述绝缘层，所述第二透明电极和所述第三透明电极的侧面与所述绝缘层相隔。
9.如权利要求1所述的显示器用发光元件，其特征在于，
所述显示器用发光元件的侧面相对于第三LED叠层的上表面在75度至90度范围内倾斜。
10.如权利要求1所述的显示器用发光元件，其特征在于，还包括：
第一粘结层，夹设在所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间；以及
第二粘结层，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间。
11.如权利要求10所述的显示器用发光元件，其特征在于，还包括：
下部贯通孔，贯通所述第二LED叠层和所述第一粘结层而分别暴露所述n电极垫和所述下部p电极垫；
下部公共连接件，连接到所述n电极垫；以及
下部p连接件，连接到所述下部p电极垫，
其中，所述下部公共连接件在电连接到所述LED叠层的第一导电型半导体层的同时连接到通过所述下部贯通孔暴露的所述n电极垫，
所述下部p连接件电连接到通过所述下部贯通孔暴露的下部p电极垫。
12.如权利要求11所述的显示器用发光元件，其特征在于，还包括：
上部p电极垫，布置在所述第二透明电极上而电连接到所述第二LED叠层的第二导电型半导体层。
13.如权利要求12所述的显示器用发光元件，其特征在于，还包括：
贯通所述第一LED叠层而暴露第一透明电极的贯通孔；
贯通所述第一LED叠层、所述第一透明电极以及所述第二粘结层而分别暴露所述上部p电极垫、所述下部p连接件以及所述下部公共连接件的贯通孔；以及
第一上部连接件至第三上部连接件以及上部公共连接件，布置在所述第一LED叠层上，并且通过贯通所述第一LED叠层的贯通孔电连接到所述第一透明电极、所述上部p电极垫、所述下部p连接件以及所述下部公共连接件，
其中，所述凸块垫分别布置在所述第一上部连接件至所述第三上部连接件以及所述上部公共连接件上。
14.如权利要求13所述的显示器用发光元件，其特征在于，
所述凸块垫分别位于所述第一上部连接件至所述第三上部连接件以及所述上部公共连接件的平坦的部分上。
15.如权利要求14所述的显示器用发光元件，其特征在于，还包括：
上部绝缘层，覆盖所述第一上部连接件至所述第三上部连接件以及上部公共连接件，
其中，所述上部绝缘层具有暴露所述第一上部连接件至所述第三上部连接件以及所述上部公共连接件的开口部，
所述凸块垫分别布置在所述开口部内。
16.如权利要求15所述的显示器用发光元件，其特征在于，还包括：
中间绝缘层，布置在所述第一LED叠层和所述上部连接件之间，
其中，所述中间绝缘层具有覆盖所述发光元件的侧面和贯通所述第一LED叠层的贯通孔的侧壁，并且暴露所述第一透明电极、所述上部p电极垫、所述下部p连接件以及下部公共连接件的开口部。
17.如权利要求1所述的显示器用发光元件，其特征在于，
所述第一LED叠层至所述第三LED叠层与生长基板分离。
18.一种显示器用发光元件，其特征在于，包括：
第一LED叠层；
第二LED叠层，位于所述第一LED叠层的下方；
第三LED叠层，位于所述第二LED叠层的下方；
第一透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第一LED叠层的下面；
第二透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第二LED叠层的上面；
第三透明电极，夹设在所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第三LED叠层的上面；以及
凸块垫，布置在所述第一LED叠层上，
其中，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层各自包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层，
所述第一透明电极至所述第三透明电极中的至少一个透明电极从所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的第二导电型半导体层的边沿凹陷。
19.如权利要求18所述的显示器用发光元件，其特征在于，还包括：
n电极垫，布置在所述第三LED叠层的第一导电型半导体层上；以及
下部p电极垫，布置在所述第三透明电极上，
所述n电极垫的上表面与所述下部p电极垫的上表面位于同一高度。
20.一种显示装置，其特征在于，包括：
电路基板；以及
多个发光元件，排列在所述电路基板上，
其中，各个所述发光元件包括：
第一LED叠层；
第二LED叠层，位于所述第一LED叠层的下方；
第三LED叠层，位于所述第二LED叠层的下方；
第一透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第一LED叠层的下面；
第二透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第二LED叠层的上面；
第三透明电极，夹设在所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第三LED叠层的上面；
n电极垫，布置在所述第三LED叠层的第一导电型半导体层上；
下部p电极垫，布置在所述第三透明电极上；以及
凸块垫，布置在所述第一LED叠层上，
其中，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层各自包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层，
所述凸块垫包括第一凸块垫至第三凸块垫以及公共凸块垫，
所述公共凸块垫被共同电连接到所述第一LED叠层至所述第三LED叠层，
所述第一凸块垫至所述第三凸块垫分别电连接到所述第一LED叠层至所述第三LED叠层，
所述n电极垫的上表面与所述下部p电极垫的上表面位于同一高度，
所述凸块垫被粘结到所述电路基板。
21.一种显示装置，其特征在于，包括：
电路基板；以及
多个发光元件，排列在所述电路基板上，
其中，各个所述发光元件包括：
第一LED叠层；
第二LED叠层，位于所述第一LED叠层的下方；
第三LED叠层，位于所述第二LED叠层的下方；
第一透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第一LED叠层的下面；
第二透明电极，夹设在所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第二LED叠层的上面；
第三透明电极，夹设在所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间，并且欧姆接触到所述第三LED叠层的上面；以及
凸块垫，布置在所述第一LED叠层上，
其中，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层各自包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层，
所述第一透明电极至所述第三透明电极中的至少一个透明电极从所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的第二导电型半导体层的边沿凹陷，
所述凸块垫被粘结到所述电路基板。
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