CN113557606A - 显示器用发光元件及具有其的显示装置 - 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，位于第一LED叠层之下；第三LED叠层，位于第二LED叠层之下；及凸块焊盘，布置于第一LED叠层上，第一LED叠层至第三LED叠层都包括：第一导电型半导体层；及第二导电型半导体层，位于第一导电型半导体层之下，第一LED叠层包括通过第二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，并具有贯通第一导电型半导体层的上通孔，第二LED叠层包括通过第二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，并具有贯通第一导电型半导体层的下通孔，第三LED叠层包括通过第二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，凸块焊盘利用上通孔和下通孔而电接通于第二LED叠层和第三LED叠层。

Description

显示器用发光元件及具有其的显示装置
技术领域
本公开涉及一种显示器用发光元件及显示装置，尤其，涉及一种具有多个LED叠层结构的显示器用发光元件及具有其的显示装置。
背景技术
发光二极管作为无机光源，多样地利用于显示装置、车灯、一般照明之类多个领域。发光二极管具有寿命长、消耗电力低、响应速度快的优点而快速代替现有光源。
另一方面，现有的发光二极管在显示装置中主要作为背光光源使用。但是，最近开发出利用发光二极管直接实现图像的LED显示器。
显示装置一般利用蓝色、绿色和红色的混合色而实现多种色相。显示装置为了实现多种图像而包括多个像素，各像素具备蓝色、绿色和红色的子像素，通过这些子像素的色相确定特定像素的色相，通过这些像素的组合而实现图像。
LED可以根据其材料发出多种色相的光，可以将发出蓝色、绿色和红色的单独LED芯片排列在二维平面上而提供显示装置。但是，当在各子像素排列一个LED芯片时，LED芯片的数量增加，安装工艺需要很多时间。
另外，由于将子像素排列在二维平面上，包括蓝色、绿色和红色子像素的一个像素所占面积相对变宽。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。但是，LED芯片的尺寸减小可能使得难以安装LED芯片，进而，导致发光面积减小。
发明内容
本公开要解决的技术问题是提供一种在有限的像素面积内能够增加各子像素的面积的显示器用发光元件及显示装置。
本公开要解决的又一技术问题是提供一种能够缩短安装工艺时间的显示器用发光元件及显示装置。
本公开要解决的又一技术问题是提供一种能够增大工艺产出率的显示器用发光元件及显示装置。
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叠层之下；第三LED叠层，位于所述第二LED叠层之下；以及凸块焊盘，布置于所述第一LED叠层上，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层都包括：第一导电型半导体层；以及第二导电型半导体层，位于所述第一导电型半导体层之下，所述第一LED叠层包括通过第二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，并还具有贯通第一导电型半导体层的上通孔，所述第二LED叠层包括通过二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，并还具有贯通第一导电型半导体层的下通孔，所述第三LED叠层包括通过第二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，所述凸块焊盘包括第一凸块焊盘、第二凸块焊盘、第三凸块焊盘和公共凸块焊盘，所述第一凸块焊盘电接通于所述第一LED叠层的第二导电型半导体层，所述第二凸块焊盘通过所述第一LED叠层的上通孔电接通于所述第二LED叠层的第二导电型半导体层，所述第三凸块焊盘通过所述第一LED叠层的上通孔和所述第二LED叠层的下通孔电接通于所述第三LED叠层的第二导电型半导体层，所述公共凸块焊盘公共电接通于所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的暴露的第一导电型半导体层。
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，所述发光元件是分别在上面说明的发光元件，所述凸块焊盘电接通于所述电路基板。
附图说明
图1是用于说明本公开的实施例的显示装置的简要立体图。
图2是用于说明本公开的一实施例的显示面板的简要俯视图。
图3a是用于说明本公开的一实施例的发光元件的简要俯视图。
图3b、图3c和图3d是分别沿图3a的截取线A-A′、B-B′和C-C′截取的简要截面图。
图4a、图4b和图4c是用于说明根据本公开的一实施例在生长基板上生长的第一LED叠层至第三LED叠层的简要截面图。
图5a、图5b、图5c、图5d、图6a、图6a、图6a、图6a、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和图13d是用于说明本公开的一实施例的制造显示器用发光元件的方法的简要俯视图和截面图。
图14是用于说明安装在电路基板上的发光元件的简要截面图。
图15a、图15b和图15c是用于说明将发光元件转印于电路基板的方法的简要截面图。
具体实施方式
以下，参照所附的图详细说明本公开的实施例。为了使本公开的构思能够充分传达给本公开所属技术领域的通常技术人员，以下介绍的实施例示例性提供。因此，本公开不限于以下说明的实施例，也可以以其它方式具体化。而且，在附图中，为了方便起见，构成要件的宽度、长度、厚度等也可能夸张呈现。另外，当记载为一个构成要件在其它构成要件的“上方”或“上”时，不仅包括各部分“直接”在其它部分“上方”或“直接”在其它部分“上”的情况，还包括在各构成要件和其它构成要件之间还介有其它构成要件的情况。贯穿整个说明书，相同的附图标记表示相同的构成要件。
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叠层之下；第三LED叠层，位于所述第二LED叠层之下；以及凸块焊盘，布置于所述第一LED叠层上，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层都包括：第一导电型半导体层；以及第二导电型半导体层，位于所述第一导电型半导体层之下，所述第一LED叠层包括通过第二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，并还具有贯通第一导电型半导体层的上通孔，所述第二LED叠层包括通过二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，并还具有贯通第一导电型半导体层的下通孔，所述第三LED叠层包括通过第二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，所述凸块焊盘包括第一凸块焊盘、第二凸块焊盘、第三凸块焊盘和公共凸块焊盘，所述第一凸块焊盘电接通于所述第一LED叠层的第二导电型半导体层，所述第二凸块焊盘通过所述第一LED叠层的上通孔电接通于所述第二LED叠层的第二导电型半导体层，所述第三凸块焊盘通过所述第一LED叠层的上通孔和所述第二LED叠层的下通孔电接通于所述第三LED叠层的第二导电型半导体层，所述公共凸块焊盘公共电接通于所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的暴露的第一导电型半导体层。
在本说明书中，为了说明的便利而说明第二LED叠层布置于第一LED叠层之下，第三LED叠层布置于第二LED叠层之下，但是发光元件可以倒装焊接，因此，需要注意的是这些第一LED叠层至第三LED叠层的上下位置可以颠倒。
通过彼此堆叠第一LED叠层至第三LED叠层，能够在不增加像素面积的同时，增加各子像素的发光面积。
另外，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层都具有第二导电型半导体层布置于所述第一导电型半导体层之下的结构，因此能够稳定化制造工艺，能够防止光损失。
在一实施例中，可以是，所述第一LED叠层发出比所述第二LED叠层长波长的光，所述第二LED叠层发出比所述第三LED叠层长波长的光。例如，可以是，所述第一LED叠层、所述第二LED叠层和所述第三LED叠层分别发出红光、绿光和蓝光。在其它实施例中，可以是，所述第一LED叠层发出比所述第三LED叠层长波长的光，所述第二LED叠层发出比所述第三LED叠层短波长的光。例如，可以是，所述第一、第二和第三LED叠层可以分别发出红光、蓝光和绿光。
另一方面，可以是，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层能够独立驱动，在所述第一LED叠层产生的光透过所述第二LED叠层和所述第三LED叠层而发出至外部，在所述第二LED叠层产生的光透过所述第三LED叠层而发出至外部。
可以是，所述公共凸块焊盘在通过所述第一LED叠层的上通孔接通于所述第二LED叠层的第一导电型半导体层的同时，通过所述第二LED叠层的下通孔接通于所述第三LED叠层的第一导电型半导体层。
可以是，所述显示器用发光元件还包括：第二透明电极，介于所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并欧姆接触于所述第二LED叠层的第二导电型半导体层；以及第三透明电极，介于所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间，并欧姆接触于所述第三LED叠层的第二导电型半导体层，所述第二凸块焊盘和所述第三凸块焊盘分别电接通于所述第二透明电极和所述第三透明电极。
可以是，所述显示器用发光元件还包括：第一透明电极，位于所述第一LED叠层上而欧姆接触于所述第一LED叠层的第二导电型半导体层，所述第一凸块焊盘电接通于所述第一透明电极。
在一实施例中，可以是，所述第一透明电极至所述第三透明电极中任一个透明电极由与其它透明电极不同的材料形成。例如，可以是，所述第一透明电极由ITO(indium-tin-oxide，氧化铟锡)形成，所述第二透明电极和所述第三透明电极由ZnO形成。
在一实施例中，可以是，所述第二透明电极和所述第三透明电极分别凹陷为具有比第二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。可以是，所述第一透明电极还凹陷为具有比所述第一LED叠层的第二导电型半导体层窄的面积。
通过使第二透明电极和第三透明电极凹陷，能够防止它们在制造工艺期间因蚀刻气体受损。
可以是，所述显示器用发光元件还包括：绝缘层，覆盖所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的侧面，所述绝缘层相接于所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的第一导电型半导体层的侧面，所述第二透明电极和所述第三透明电极的侧面从所述绝缘层隔开。
另一方面，可以是，所述显示器用发光元件还包括：n电极焊盘，布置于所述第三LED叠层的第一导电型半导体层上；以及下p电极焊盘，布置于所述第三透明电极上，所述n电极焊盘的上面位于与所述下p电极焊盘的上面相同的高度。
通过使所述n电极焊盘的上面和下p电极焊盘的上面位于相同高度，能够防止其中任一个焊盘在制造工艺期间受损。
可以是，所述显示器用发光元件还包括：第一焊接层，介于所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间；以及第二焊接层，介于所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，所述第二LED叠层的下通孔分别贯通所述第一焊接层而使所述n电极焊盘和所述下p电极焊盘暴露。
进而，可以是，所述显示器用发光元件还包括：下公共连接器，接通于所述第二LED叠层的第一导电型半导体层和所述第三LED叠层的n电极焊盘；下p连接器，接通于所述下p电极焊盘；以及上p电极焊盘，位于所述第二透明电极上，所述下公共连接器和所述下p连接器分别通过所述第二LED叠层的下通孔而电接通于所述n电极焊盘和所述下p电极焊盘。
另外，可以是，所述第一LED叠层的上通孔分别贯通所述第二焊接层而使所述下公共连接器、所述下p连接器和所述上p电极焊盘暴露。
可以是，通过所述第一LED叠层的上通孔暴露的所述上p电极焊盘、所述下公共连接器和所述下p连接器的区域位于彼此相同高度。
可以是，所述发光元件还包括：第一上连接器、第二上连接器、第三上连接器和上公共连接器，布置于所述第一LED叠层上，所述第一上连接器电接通于所述第一LED叠层的第二导电型半导体层，所述第二上连接器、所述第三上连接器和所述上公共连接器分别通过所述第一LED叠层的上通孔而电接通于所述上p电极焊盘、所述下p连接器和所述下公共连接器，所述凸块焊盘分别布置于所述第一上连接器、所述第二上连接器、所述第三上连接器和所述上公共连接器上。
在一实施例中，可以是，所述凸块焊盘分别位于所述第一上连接器、所述第二上连接器、所述第三上连接器和所述上公共连接器的平坦的部分上。
另外，可以是，所述显示器用发光元件还包括：上绝缘层，覆盖所述第一上连接器、所述第二上连接器、所述第三上连接器和所述上公共连接器，所述上绝缘层具有使所述第一上连接器、所述第二上连接器、所述第三上连接器和所述上公共连接器暴露的开口部，所述凸块焊盘分别布置于所述开口部中。
进而，可以是，所述显示器用发光元件还包括：中间绝缘层，布置于所述第一LED叠层和所述上连接器之间，所述中间绝缘层覆盖所述发光元件的侧面和所述第一LED叠层的上通孔的侧壁，并且具有使所述上p电极焊盘、所述下p连接器和下公共连接器暴露的开口部。
在本公开中，可以是，所述第一LED叠层至所述第三LED叠层从生长基板分离。
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，所述发光元件是分别在上面说明的发光元件，所述凸块焊盘电接通于所述电路基板。
以下，参照附图具体说明本公开的实施例。
图1是用于说明本公开的实施例的显示装置的简要立体图。
本公开的发光元件不特别限制，尤其，可以使用于智能手表1000a、VR耳麦1000b之类VR显示装置或者增强现实眼镜1000c之类AR显示装置中。
在显示装置中安装有用于实现图像的显示面板。图2是用于说明本公开的一实施例的显示面板的简要俯视图。
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可以包括用于手动矩阵驱动或者自动矩阵驱动的电路。在一实施例中，电路基板101可以在内部包括布线和电阻。在其它实施例中，电路基板101可以包括布线、晶体管和电容器。电路基板101可以还在上面具有用于允许电接通于布置在内部的电路的焊盘。
多个发光元件100在电路基板101上排列。各个发光元件100构成一个像素。发光元件100具有凸块焊盘73，凸块焊盘73电接通于电路基板101。例如，凸块焊盘73结合于暴露在电路基板101上的焊盘。
发光元件100之间的间隔可以至少比发光元件的宽度宽。
关于发光元件100的具体结构，参照图3a、图3b、图3c和图3d进行说明。图3a是用于说明本公开的一实施例的发光元件100的简要俯视图，图3b、图3c和图3d是分别沿图3a的截取线A-A′、B-B′和C-C′截取的简要截面图。为了说明的便利，在图3a、图3b、图3c和图3d中，凸块焊盘73r、73b、73g、73c图示和说明为布置于上侧，但是如图2所示发光元件100在电路基板101上倒装焊接，在这种情况下，凸块焊盘73r、73b、73g、73c布置于下侧。
参照图3a、图3b、图3c和图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电极焊盘47a、下p电极焊盘47b、上p电极焊盘53g、下p连接器53b、下公共连接器53c、上公共连接器63c、第一上连接器63r、第二上连接器63g、第三上连接器63b、第一焊接层49、第二焊接层59、下绝缘层51、中间绝缘层61、上绝缘层71以及凸块焊盘73r、73b、73g、73c。进而，发光元件100可以包括：上通孔23h1、23h2、23h3，贯通第一LED叠层23；下通孔33h1、33h2，贯通第二LED叠层33。
如图3b所示，本公开的实施例沿垂直方向堆叠有第一LED叠层23、第二LED叠层33和第三LED叠层43。另一方面，各LED叠层23、33、43在彼此不同的生长基板上生长，但是在本公开的实施例中生长基板不留于最终发光元件100而全部去除。因此，发光元件100不包括生长基板。但是，本公开并不是必须限于此，也可以包括至少一个生长基板。
第一LED叠层23、第二LED叠层33和第三LED叠层43各自包括第一导电型半导体层23a、第一导电型半导体层33a或第一导电型半导体层43a、第二导电型半导体层23b、第二导电型半导体层33b或第二导电型半导体层43b以及介于它们之间的有源层(未图示)。有源层可以尤其具有多重量子阱结构。
第二LED叠层33布置于第一LED叠层23之下，第三LED叠层43布置于第二LED叠层33之下。在第一LED叠层23、第二LED叠层33和第三LED叠层43产生的光最终通过第三LED叠层43发出至外部。
在一实施例中，可以是，第一LED叠层23发出与第二LED叠层33和第三LED叠层43相比长波长的光，第二LED叠层33发出与第三LED叠层43相比长波长的光。例如，第一LED叠层23可以是发红光的无机发光二极管，第二LED叠层33可以是发绿光的无机发光二极管，第三LED叠层43可以是发蓝光的无机发光二极管。第一LED叠层23可以包括AlGaInP类的阱层，第二LED叠层33可以包括AlGaInP类或AlGaInN类的阱层，第三LED叠层43可以包括AlGaInN类的阱层。
由于第一LED叠层23发出与第二LED叠层33和第三LED叠层43相比长波长的光，在第一LED叠层23产生的光可以透过第二LED叠层33和第三LED叠层43而发出至外部。另外，由于第二LED叠层33发出与第三LED叠层43相比长波长的光，在第二LED叠层33产生的光可以透过第三LED叠层43而发出至外部。
在其它实施例中，可以是，第一LED叠层23发出与第二LED叠层33和第三LED叠层43相比长波长的光，第二LED叠层33发出与第三LED叠层43相比短波长的光。例如，第一LED叠层23可以是发红光的无机发光二极管，第二LED叠层33可以是发蓝光的无机发光二极管，第三LED叠层43可以是发绿光的无机发光二极管。第一LED叠层23可以包括AlGaInP类的阱层，第二LED叠层33可以包括AlGaInN类的阱层，第三LED叠层43可以包括AlGaInP类或者AlGaInN类的阱层。
在第二LED叠层33产生的光的一部分可以在第三LED叠层43被吸收，因此，能够与在第一LED叠层23或第三LED叠层43发出的光的光度相比相对地降低在第二LED叠层33发出的光的光度。由此，能够控制在第一LED叠层23、第二LED叠层33、第三LED叠层43发出的光的光度比例。
另一方面，各LED叠层23、33、43的第一导电型半导体层23a、33a、43a各自为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。另外，在本实施例中，第一LED叠层23的上面是p型半导体层23b，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，第一LED叠层23、第二LED叠层33、第三LED叠层43全部沿相同方向堆叠有n型和p型半导体层。通过将第一LED叠层23和第二LED叠层33的半导体层以与第三LED叠层43的半导体层相同的顺序布置，能够确保工艺稳定性，在说明制造方法的同时在后面对此进行详细说明。
第一LED叠层23包括去除第二导电型半导体层23b而使第一导电型半导体层23a暴露的台面蚀刻区域。上通孔23h1、23h2、23h3可以形成在台面蚀刻区域内，因此，上通孔23h1、23h2、23h3的侧壁可以具有台阶结构。另外，在暴露于台面蚀刻区域的第一导电型半导体层23a电接通有上公共连接器63c，对此在后面再次说明。
第二LED叠层33包括去除第二导电型半导体层33b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还包括去除第二导电型半导体层43b而使第一导电型半导体层43a的上面暴露的台面蚀刻区域。下通孔33h1、33h2可以形成在台面蚀刻区域内，因此，下通孔33h1、33h2的侧壁可以具有台阶结构。
另一方面，第三LED叠层43可以具有平坦的底面，但是不限于此。例如，在第一导电型半导体层43a的表面可以包括凹凸，通过该凹凸能够提高光提取效率。在第一导电型半导体层43a的表面形成的凹凸也可以通过分离图案化的蓝宝石基板形成，但是并不是必须限于此，也可以分离生长基板后通过纹理化追加形成。第二LED叠层33可以还具有表面纹理化的第一导电型半导体层33a。
进而，在本实施例中，第一LED叠层23、第二LED叠层33、第三LED叠层43可以彼此重叠，而且具有大体上相同尺寸的发光面积。但是，由于上通孔23h1、23h2、23h3和下通孔33h1、33h2，第一LED叠层23的发光面积可以小于第二LED叠层33的发光面积，第二LED叠层33的发光面积可以小于第三LED叠层43的发光面积。另外，发光元件100的侧面可以倾斜为宽度从第一LED叠层23向第三LED叠层43变宽，由此，第三LED叠层43的发光面积可以比第一LED叠层23的发光面积更大。第三LED叠层43的上面与发光元件100的侧面构成的倾斜角可以是约75度至90度。若倾斜角小于75度，则第一LED叠层23的发光面积过小而难以缩小发光元件100的尺寸。
第一透明电极25布置于第一LED叠层23上。第一透明电极25欧姆接触于第一LED叠层23的第二导电型半导体层23b。第一透明电极25可以利用氧化铟锡(ITO)等透明氧化物层或金属层形成。第一透明电极25可以覆盖第二导电型半导体层23b的几乎全区域。也可以省略第一透明电极25。
另一方面，第二透明电极35欧姆接触于第二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之间接触于第二LED叠层33的上面。第二透明电极35可以由对红光透明的金属层或者导电性氧化物层形成。作为导电性氧化物层的例子，可以举出SnO2、InO2、ITO、ZnO、IZO等。尤其，第二透明电极35可以由ZnO形成，ZnO可以在第二LED叠层33上形成为单晶体，与金属层或其它导电性氧化物层相比电特性和光学特性优异。尤其，ZnO针对第二LED叠层33的结合力强，即使利用激光剥离来分离生长基板，也不受损而留下来。
另一方面，第二透明电极35可以沿着第二LED叠层33的边缘而局部去除，由此，第二透明电极35的外侧侧面不暴露于外部，被下绝缘层51覆盖。即，第二透明电极35的侧面相比于第二LED叠层33的侧面向内侧凹陷，第二透明电极35凹陷的区域被下绝缘层51和第二焊接层59填充。另一方面，第二透明电极在第二LED叠层33的台面蚀刻区域附近35也凹陷，凹陷的区域被下绝缘层51和第二焊接层59填充。
第三透明电极45欧姆接触于第三LED叠层43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，接触于第三LED叠层43的上面。第三透明电极45可以由对红光和绿光透明的金属层或者导电性氧化物层形成。作为导电性氧化物层的例子，可以举出SnO2、InO2、ITO、ZnO、IZO等。尤其，第三透明电极45可以由ZnO形成，ZnO可以在第三LED叠层43上形成为单晶体，与金属层或其它导电性氧化物层相比电特性和光学特性优异。尤其，ZnO针对第三LED叠层43的结合力强，即使利用激光剥离来分离生长基板，也不受损而留下来。
第三透明电极45可以沿着第三LED叠层43的边缘而局部去除，由此，第三透明电极45的外侧侧面不暴露于外部，被第一焊接层49覆盖。即，第三透明电极45的侧面相比于第三LED叠层43的侧面向内侧凹陷，第三透明电极45凹陷的区域被第一焊接层49填充。另一方面，第三透明电极45在第三LED叠层43的台面蚀刻区域附近也凹陷，凹陷的区域被第一焊接层49填充。
通过如上使第二透明电极35和第三透明电极45凹陷，能够防止它们的侧面暴露于蚀刻气体而提高发光元件100的工艺产出率。第一透明电极25也可以预先凹陷。
另一方面，在本实施例中，第二透明电极35和第三透明电极45可以由同种导电性氧化物层，例如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，例如ITO形成。但是，本公开不限于此，这些第一透明电极25、第二透明电极35和第三透明电极45既可以全部是同种，也可以至少一个是其它种类。
第一透明电极25、第二透明电极35和第三透明电极45可以利用热蒸镀、溅射、溶胶-凝胶(sol-gel)法、水热合成(Hydrothermal synthesis)等技术形成。尤其，通过水热合成法之类化学薄膜形成方法形成的透明电极可以由多孔性薄膜形成。多孔性薄膜内的空隙起到提高LED叠层的光提取效率的作用，进而，能够缓解应力。
空隙可以控制为分布于用于强化LED叠层的光学特性的位置。空隙可以大体上在透明电极的1/2点处靠近第二导电性半导体层分布。通过水热合成法形成的透明电极可以在具有孔隙同时具有结晶性，尤其，可以形成为单晶体。
在一实施例中，空隙可以跨宽区域相对均匀地分布。与没有空隙的透明电极相比，分布有空隙的透明电极呈现出改善的光提取效率。这种透明电极可以是例如ZnO层或掺杂的ZnO层。掺杂的ZnO层可以包括例如银(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)和钯(Pd)中至少一种作为掺杂。
在一实施例中，ZnO层可以还包括ZnO种子层和ZnO块层。ZnO种子层具有相对连续的表面。另外，ZnO种子层和ZnO块层形成单晶结构。在一实施例中，ZnO种子层和ZnO块层不出现ZnO种子层和ZnO块层间的任何界面。在一实施例中，ZnO种子层可以具有几百埃的厚度。ZnO种子层可以具有例如200埃以下的厚度。另一方面，ZnO块层可以具有1μm以下的厚度。在一实施例中，ZnO块层可以具有8000埃以下的厚度。n电极焊盘47a欧姆接触于第三LED叠层43的第一导电型半导体层43a。n电极焊盘47a可以布置于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，即台面蚀刻区域。n电极焊盘47a可以例如由Cr/Au/Ti形成。n电极焊盘47a的上面可以高于第二导电型半导体层43b的上面，进而高于第三透明电极45的上面。例如，n电极焊盘47a的厚度可以是约2μm以上。n电极焊盘47a可以是圆锥台形状，但不限于此，可以具有四角锥台、圆柱形，四角柱形等多种形状。
下p电极焊盘47b可以由与n电极焊盘47a相同的材料形成，但是，下p电极焊盘47b的上面可以位于与n电极焊盘47a相同的高度。因此，下p电极焊盘47b的厚度可以小于n电极焊盘47a的厚度。即，下p电极焊盘47b的厚度可以大致等于凸出于第二透明电极45之上的n电极焊盘47a部分的厚度。例如，下p电极焊盘47b的厚度可以为约1.2μm以下。当通过使下p电极焊盘47b的上面与n电极焊盘47a的上面位于相同高度而形成下通孔33h1、33h2时，可以使下p电极焊盘47b和n电极焊盘47a同时暴露。在n电极焊盘47a和下p电极焊盘47b的高度不同的情况下，任何一个电极焊盘可能在蚀刻工艺中严重受损。因此，通过将n电极焊盘47a和下p电极焊盘47b的高度调整为大致相同，能够防止任一个电极焊盘严重受损。
第一焊接层49将第二LED叠层33结合于第三LED叠层43。第一焊接层49可以在第一导电型半导体层33a和第三透明电极35之间使它们结合。第一焊接层49可以局部相接于第二导电型半导体层43b，可以局部相接于在台面蚀刻区域暴露的第一导电型半导体层43a。进而，第一焊接层49可以覆盖n电极焊盘47a和下p电极焊盘47b。
第一焊接层49可以由透明有机物层形成，或者由透明无机物层形成。有机物层可以例举出SU8、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methylmethacrylate)：PMMA)、聚酰亚胺、聚对二甲苯、苯并环丁烯(Benzocyclobutene：BCB)等，无机物层可以例举出Al2O3、SiO2、SiNx等。另外，第一焊接层49也可以由旋涂玻璃(SOG)形成。
下通孔33h1和下通孔33h2贯通第二LED叠层33和第一焊接层49，分别使n电极焊盘47a和下p电极焊盘47b暴露。如前面所说明那样，下通孔33h1、33h2可以形成在台面蚀刻区域内，因此，下通孔33h1、33h2可以具有台阶侧壁。
下绝缘层51形成在第二LED叠层33上，覆盖第二透明电极35。下绝缘层51还覆盖下通孔33h1、33h2的侧壁。下绝缘层51可以具有使n电极焊盘47a、下p电极焊盘47b、第一导电型半导体层33a和第二透明电极35暴露的开口部51a。下绝缘层51可以由氧化硅膜或氮化硅膜形成，例如可以形成为约800nm的厚度。
下公共连接器53c可以布置在下绝缘层51上，接通于通过下绝缘层51的开口部51a暴露的第一导电型半导体层33a和n电极焊盘47a。下公共连接器53c在第二LED叠层33的台面蚀刻区域内接通于第一导电型半导体层33a，并且通过下通孔33h1接通于n电极焊盘47a。
下p连接器53b可以布置在下绝缘层51上，接通于通过下绝缘层51的开口部51a暴露的下p电极焊盘47b。下p连接器53b的至少一部分位于下绝缘层51上。
另一方面，上p电极焊盘53g可以在下绝缘层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p电极焊盘53g可以具有比开口部51a窄的宽度并布置在开口部51a内。但是，本公开不限于此，上p电极焊盘53g的宽度可以大于开口部51a的宽度，上p电极焊盘53g的一部分也可以位于下绝缘层51上。
下公共连接器53c、下p连接器53b和上p电极焊盘53g可以在相同工艺中用相同材料一起形成。它们可以例如由Ni/Au/Ti形成，可以形成为约2μm的厚度。但是，本公开不限于此，为了匹配下公共连接器53c和下p连接器53b的高度与上p电极焊盘53g的高度，上p电极焊盘53g也可以在与下公共连接器53c和下p连接器53b分离的工艺中形成。
第二焊接层59将第一LED叠层23结合于第二LED叠层33。如图所示，第二焊接层59可以布置在第一导电型半导体层23a和下绝缘层51之间。第二焊接层59可以还覆盖下公共连接器53c、下p连接器53b和上p电极焊盘53g。第二焊接层59可以还局部相接于通过下绝缘层51的开口部51a暴露的第二透明电极35。第二焊接层59可以由与前面对第一焊接层49说明的材料相同的材料形成，为了避免重复而省略详细描述。
与本实施例不同，在第一透明电极25朝下布置的情况下，第二焊接层59可以位于第一透明电极25和下公共连接器53c、下p连接器53b和上p电极焊盘53g之间。在这种情况下，在第一透明电极25与下公共连接器53c、下p连接器53b和上p电极焊盘53g之间可能发生电短路(short)，由此，可能会发生子像素的误动作。另外，在第一透明电极25布置在第一LED叠层23和第二LED叠层33之间而代替布置在上面的情况下，为了电接通于第一透明电极25，需要蚀刻第一LED叠层23而使第一透明电极25暴露。为了蚀刻第一LED叠层23并以不贯通第一透明电极25的方式暴露第一透明电极25，需要将第一透明电极25形成为相对厚。由此，在第一LED叠层23产生的光在透过第一透明电极25期间，可能严重发生光损失。
与此相反，在本实施例中，第一透明电极25布置在上侧，从而第二焊接层59位于第一导电型半导体层23a和下公共连接器53c、下p连接器53b和上p电极焊盘53g之间。由此，能够防止第一LED叠层23和第二LED叠层33之间的电短路，能够防止子像素的误动作。
进而，由于没有必要在贯通第一LED叠层23的同时暴露第一透明电极25，可以使第一透明电极25的厚度相对薄，没有第一透明电极25受损的担心，能够更加稳定化工艺。
另外，在第一LED叠层23产生的光通过第二LED叠层33和第三LED叠层43发出至外部。由此，在本实施例中，第一透明电极25从在第一LED叠层23产生的光的射出路径偏离，因此，能够避免第一透明电极25导致的光损失。
另一方面，上通孔23h1、23h2、23h3贯通第一LED叠层23。上通孔23h1、23h2、23h3可以在贯通第一LED叠层23同时，贯通第二焊接层59。上通孔23h1使上p电极焊盘53g暴露，上通孔23h2使下p连接器53b暴露，上通孔23h3使下公共连接器53c暴露。通过上通孔23h1、23h2、23h3暴露的上p电极焊盘53g、下p连接器53b和下公共连接器53c的区域可以位于彼此相同的高度。由此，在通过蚀刻工艺形成上通孔23h1、23h2、23h3期间，能够防止在任一个构成要件、例如上p电极焊盘53g暴露之前其它构成要件、例如下p连接器53b或者下公共连接器53c严重受损，能够稳定化工艺。
可以通过台面蚀刻去除第二导电型半导体层23b而使第一导电型半导体层23a暴露，然后蚀刻暴露的第一导电型半导体层23a而形成上通孔23h1、23h2、23h3。即，上通孔23h1、23h2、23h3可以形成在第一LED叠层23的台面蚀刻区域内。由此，上通孔23h1、23h2、23h3的侧壁可以如图3b所示那样具有台阶结构。台面蚀刻区域中一个使第一导电型半导体层23a暴露于底部。
中间绝缘层61覆盖第一LED叠层23和第一透明电极25，覆盖台面蚀刻区域的侧壁以及上通孔23h1、23h2、23h3的侧壁。中间绝缘层61可以还覆盖第一LED叠层23、第二LED叠层33、第三LED叠层43的侧面。中间绝缘层61可以图案化为具有使各个上通孔23h1、23h2、23h3的底部暴露的开口部61a。通过开口部61a，上p电极焊盘53g、下p连接器53b和下公共连接器53c在上通孔23h1、23h2、23h3内暴露。进而，中间绝缘层61可以具有在台面蚀刻区域内使第一导电型半导体层23a暴露的开口部61b。另外，中间绝缘层61可以具有使第一透明电极25暴露的开口部61c。
中间绝缘层61可以由氧化铝膜、氧化硅膜或氮化硅膜形成，例如，可以形成为约800nm的厚度。
第一上连接器63r、第二上连接器63g、第三上连接器63b和上公共连接器63c布置在中间绝缘层61上。第一上连接器63r接通于通过中间绝缘层61的开口部61c暴露的第一透明电极25，第二上连接器63g、第三上连接器63b和上公共连接器63c分别接通于通过中间绝缘层61的开口部61a、61b、61c暴露的上p电极焊盘53g、下p连接器53b和下公共连接器53c。进而，上公共连接器63c可以接通于在开口部61b暴露的第一导电型半导体层23a。
第一上连接器63r、第二上连接器63g、第三上连接器63b和上公共连接器63c可以在相同工艺中用相同的材料形成，例如可以由AuGe/Ni/Au/Ti形成。AuGe可以欧姆接触于第一导电型半导体层23a。AuGe可以形成为约100nm的厚度，Ni/Au/Ti可以形成为约2um的厚度。也可以使用AuTe代替AuGe。
上绝缘层71覆盖中间绝缘层61，覆盖第一上连接器63r、第二上连接器63g、第三上连接器63b和上公共连接器63c。上绝缘层71可以还在第一LED叠层23、第二LED叠层33、第三LED叠层43的侧面覆盖中间绝缘层61。上绝缘层71可以具有使第一上连接器63r、第二上连接器63g、第三上连接器63b和上公共连接器63c暴露的开口部71a。上绝缘层71的开口部71a可以大体上布置于第一上连接器63r、第二上连接器63g、第三上连接器63b和上公共连接器63c的平坦的面上。上绝缘层71可以由氧化硅膜或氮化硅膜形成，可以形成为比中间绝缘层61薄，例如约400nm的厚度。
凸块焊盘73r、73g、73b、73c可以分别在上绝缘层71的开口部71a内布置于第一上连接器63r、第二上连接器63g、第三上连接器63b和上公共连接器63c上而电接通于它们。
第一凸块焊盘73r可以通过第一上连接器63r和第一透明电极25电接通于第一LED叠层23的第二导电型半导体层23b。
第二凸块焊盘73g可以通过第二上连接器63g、上p电极焊盘53g和第二透明电极35电接通于第二LED叠层33的第二导电型半导体层33b。
第三凸块焊盘73b可以通过第三上连接器63b、下p连接器53b、下p电极焊盘47b和第三透明电极45电接通于第三LED叠层43的第二导电型半导体层43b。
公共凸块焊盘73c可以通过上公共连接器63c电接通于第一LED叠层23的第一导电型半导体层23a，并且通过下公共连接器53c电接通于第二LED叠层33的第一导电型半导体层23a，进而，通过n电极焊盘47a电接通于第三LED叠层43的第一导电型半导体层43a。
即，第一凸块焊盘73r、第二凸块焊盘73g、第三凸块焊盘73b分别电接通于第一LED叠层23的第二导电型半导体层23b、第二LED叠层33的第二导电型半导体层33b、第三LED叠层43的第二导电型半导体层43b，公共凸块焊盘73公共电接通于第一LED叠层23的第一导电型半导体层23a、第二LED叠层33的第一导电型半导体层33a、第三LED叠层43的第一导电型半导体层43a。
所述凸块焊盘73r、73g、73b、73c可以布置在上绝缘层71的开口部71a内，凸块焊盘的上面可以是平坦的面。凸块焊盘73r、73g、73b、73c可以位于第一上连接器63r、第二上连接器63g、第三上连接器63b和上公共连接器63c的平坦的面上。所述凸块焊盘73r、73g、73b、73c可以由Au/In形成，例如Au可以形成为3μm的厚度，In可以形成为约1μm的厚度。发光元件100可以利用In焊接于电路基板101上的焊盘。在本实施例中，虽然说明了利用In焊接凸块焊盘，但不限于In，也可以利用Pb或AuSn焊接。
在本实施例中，说明并图示了凸块焊盘73r、73g、73b、73c的上面是平坦的，但是本公开不限于此。例如，凸块焊盘73r、73g、73b、73c的上面也可以是不规则的面，凸块焊盘的一部分也可以位于上绝缘层71上。
根据本实施例，第一LED叠层23电连接于凸块焊盘73r、73c，第二LED叠层33电连接于凸块焊盘73g、73c，第三LED叠层43电连接于凸块焊盘73b、73c。由此，第一LED叠层23、第二LED叠层33和第三LED叠层43的阴极电接通于公共凸块焊盘73c，阳极分别电接通于第一凸块焊盘73r、第二凸块焊盘73g、第三凸块焊盘73b。因此，能够独立地驱动第一LED叠层23、第二LED叠层33、第三LED叠层43。
通过以下说明的发光元件100的制造方法，会更详细地理解发光元件100的结构。图4a、图4b和图4c是用于说明根据本公开的一实施例在生长基板上生长的第一LED叠层至第三LED叠层的简要截面图。
首先，参照图4a，在第一基板21上生长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。在第一导电型半导体层23a和第二导电型半导体层23b之间可以介有有源层(未图示)。
第一基板21可以是为了使第一LED叠层23生长而能够使用的基板，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类或AlGaInP类的半导体层形成，有源层可以包括例如AlGaInP类的阱层。例如，第一LED叠层23例如可以确定AlGaInP的组成比以发红光。
第一透明电极25可以形成在第二导电型半导体层23b上。如前面所说明那样，第一透明电极25可以由透过在第一LED叠层23产生的光、例如红光的金属层或导电性氧化物层形成。例如，第一透明电极25可以由氧化铟锡(ITO，indium-tin oxide)形成。
另一方面，在第二基板31上生长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。在第一导电型半导体层33a和第二导电型半导体层33b之间可以介有有源层(未图示)。
第二基板31可以是为了使第二LED叠层33生长而能够使用的基板，例如蓝宝石基板、GaN基板或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类或AlGaInP类的半导体层、AlGaInN类的半导体层形成，有源层可以例如包括AlGaInP类的阱层或AlGaInN类的阱层。第二LED叠层33例如可以确定AlGaInP或AlGaInN的组成比以发绿光。
第二透明电极35可以形成在第二导电型半导体层33b上。如前面所说明那样，第二透明电极35可以由透过在第一LED叠层23产生的光、例如红光的金属层或导电性氧化物层形成。尤其，第二透明电极35可以由ZnO形成。
另一方面，在第三基板41上生长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。在第一导电型半导体层43a和第二导电型半导体层43b之间可以介有有源层(未图示)。
第三基板41可以是为了使第三LED叠层43生长而能够使用的基板，例如蓝宝石基板、SiC基板或GaN基板。在一实施例中，第三基板41可以是平坦的蓝宝石基板，但是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可以由AlGaInN类的半导体层形成，有源层可以包括例如AlGaInN类的阱层。第三LED叠层43例如可以确定AlGaInN的组成比以发蓝光。
第三透明电极45可以形成在第二导电型半导体层43b上。如前面所说明那样，第三透明电极45可以由透过在第一LED叠层23和第二LED叠层33产生的光、例如红光和绿光的金属层或导电性氧化物层形成。尤其，第三透明电极45可以由ZnO形成。
第一LED叠层23、第二LED叠层33、第三LED叠层43分别在彼此不同的生长基板21、31、41上生长，因此，其制造工艺顺序不受限制。
以下说明利用在生长基板21、31、41上生长的第一LED叠层23、第二LED叠层33、第三LED叠层43来制造发光元件100的方法。以下主要图示并说明了一个发光元件100区域，但是本领域技术人员会理解利用在生长基板21、31、41上生长的LED叠层23、33、43能够在相同制造工艺中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和图13d是用于说明本公开的一实施例的制造显示器用发光元件100的方法的简要俯视图和截面图。在此，截面图示出为分别对应于图3b、图3c和图3d的截面图。
首先，参考图5a、图5b、图5c和图5d，利用光刻和蚀刻技术对第三透明电极45和第二导电型半导体层43b进行图案化而使第一透明半导体层43a暴露。该工艺相当于例如台面蚀刻工艺。可以将光致抗蚀剂图案用作蚀刻掩模执行。例如，可以是在形成蚀刻掩模之后，首先通过湿式蚀刻技术蚀刻第三透明电极45，然后使用相同蚀刻掩模通过干式蚀刻技术蚀刻第二导电型半导体层43b。由此，第三透明电极45可以从台面蚀刻区域凹陷。在图5a中为了简要示出附图，示出了台面的边缘而没有示出第三透明电极45的边缘。但是，由于使用相同的蚀刻掩模对第三透明电极45进行湿式蚀刻，可以容易地理解第三透明电极45的边缘从台面的边缘向台面的内侧凹陷。由于利用相同的蚀刻掩模，不增加光刻工艺数，能够节约工艺费用。但是，本公开不限于此，也可以分别使用用于台面蚀刻工艺的蚀刻掩模和用于蚀刻第三透明电极45的蚀刻掩模。
接着，n电极焊盘47a和下p电极焊盘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电极焊盘47a和下p电极焊盘47b可以形成为彼此不同的厚度。尤其，n电极焊盘47a和下p电极焊盘47b的上面可以位于相同高度。
参照图6a、图6b、图6c和图6d，在参照图5a、图5b、图5c和图5d说明的第三LED叠层43上焊接参照图4b说明的第二LED叠层33。利用TBDB(temporary bonding/debonding，临时接合/剥离)技术将第二LED叠层33焊接于临时基板，首先从第二LED叠层33去除第二基板31。第二基板31可以利用例如激光剥离技术来去除。在去除第二基板31之后，可以在第一导电型半导体层33a的表面上形成粗糙的面。之后，焊接于临时基板的第二LED叠层33的第一导电型半导体层33a可以布置为朝向第三LED叠层43而焊接于第三LED叠层43。第二LED叠层33和第三LED叠层43通过第一焊接层49彼此焊接。在焊接第二LED叠层33之后，临时基板也可以利用激光剥离技术去除。由此，第二LED叠层33可以以第二透明电极35布置在上面的形式布置于第三LED叠层43。
在ITO的情况下，当利用激光剥离技术分离第二基板31时，可以从第二LED叠层33剥离ITO。因此，在利用激光剥离技术去除第二基板31的情况下，第二透明电极35由接合力优异的ZnO形成的有利。
接着，对第二透明电极35和第二导电型半导体层33b进行图案化而使第一导电型半导体层33a暴露。第二透明电极35和第二导电型半导体层33b可以利用光刻和蚀刻技术进行图案化。该工艺可以通过在前蚀刻第三透明电极45和第二导电型半导体层43b的台面蚀刻工艺之类的方法利用湿式蚀刻和干式蚀刻技术来执行。
例如，可以是，在形成蚀刻掩模之后，首先通过湿式蚀刻技术蚀刻第二透明电极35，然后利用相同的蚀刻掩模通过干式蚀刻技术蚀刻第二导电型半导体层33b。由此，第二透明电极35可以从台面蚀刻区域凹陷。在图6a中为了简要示出附图，示出台面的边缘而没有示出第二透明电极35的边缘。但是，由于使用相同的蚀刻掩模对第二透明电极35进行湿式蚀刻，可以容易地理解第二透明电极35的边缘从台面的边缘向台面的内侧凹陷。由于利用相同的蚀刻掩模，不增加光刻工艺数，能够节约工艺费用。但是，本公开不限于此，也可以分别使用用于台面蚀刻工艺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的台面蚀刻区域局部重叠。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电极焊盘47a上方。另外，台面蚀刻区域的另一部分可以位于下p电极焊盘47b上方。进而，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和图7d，形成贯通第二LED叠层33的下通孔33h1、33h2。下通孔33h1、33h2贯通第一焊接层49，使n电极焊盘47a和下p电极焊盘47b暴露。下通孔33h1、33h2可以形成在台面蚀刻区域内，因此，可以在下通孔33h1、33h2的侧壁形成台阶结构。
由于下p电极焊盘47b和n电极焊盘47a的上面位于相同的高度，能够防止在形成下通孔33h1、33h2期间任一个焊盘先暴露而受损。
参照图8a、图8b、图8c和图8d，在第二LED叠层33上形成下绝缘层51。下绝缘层51覆盖第二透明电极35，覆盖第二导电型半导体层33b。另外，下绝缘层51覆盖下通孔33h1、33h2的侧壁。另一方面，下绝缘层51具有使第二透明电极35、第一导电型半导体层33a、n电极焊盘47a和下p电极焊盘47b暴露的开口部51a。
接着，在下绝缘层51上形成下公共连接器53c、下p连接器53b和上p电极焊盘53g。下公共连接器53c、下p连接器53b和上p电极焊盘53g可以由相同材料一起形成。但是，本公开不限于此，也可以在彼此不同的工艺中用不同的材料形成。例如，为了将上p电极焊盘53g的上面高度与下p连接器53b或下公共连接器53c的上面高度对齐成相同，也可以更厚地形成上p电极焊盘53g。
上p电极焊盘53g可以布置在暴露于开口部51a的第二透明电极35上。进而，也可以形成为上p电极焊盘53g的一部分位于下绝缘层51上。
下p连接器53b在接通于通过开口部51a暴露的下p电极焊盘47b的同时，一部分布置在下绝缘层51上。下公共连接器53c接通于通过开口部51a暴露的第一导电型半导体层33a和n电极焊盘47a，一部分布置在下绝缘层51上。
参照图9a、图9b、图9c和图9d，在图4a中说明的第一LED叠层23焊接于第二LED叠层33。利用TBDB(temporary bonding/debonding，临时接合/剥离)技术将第一LED叠层23焊接于临时基板，首先从第一LED叠层23去除第一基板21。第一基板21可以利用例如湿式或干式蚀刻技术来去除。在去除第一基板21之后，可以还去除吸收在第一LED叠层23产生的光的半导体层。接着，也可以在暴露的第一导电型半导体层23a的表面形成粗糙的面。之后，焊接于临时基板的第一LED叠层23的第一导电型半导体层23a可以布置为朝向第二LED叠层33而焊接于第二LED叠层33。第一LED叠层23和第二LED叠层33通过第二焊接层59彼此焊接。在焊接第一LED叠层23之后，临时基板也可以利用激光剥离技术去除。由此，第一LED叠层23可以以第一透明电极25布置在上面的形式布置于第二LED叠层33。
由此，可以是，第二焊接层59在接触于第一导电型半导体层23a的同时，相接于下绝缘层51、下p连接器53b、上p电极焊盘53g以及下公共连接器53c，进而，相接于暴露在上p电极焊盘53g周围的第二透明电极35。
接着，将第一透明电极25和第二导电型半导体层23b进行图案化而使第一导电型半导体层23a暴露。第一透明电极25和第二导电型半导体层23b可以利用光刻和蚀刻技术进行图案化。该工艺可以通过在前蚀刻第三透明电极45和第二导电型半导体层43b的台面蚀刻工艺之类的方法利用湿式蚀刻和干式蚀刻技术来执行。
例如，可以是，在形成蚀刻掩模之后，首先通过湿式蚀刻技术蚀刻第一透明电极25，然后利用相同的蚀刻掩模通过干式蚀刻技术蚀刻第二导电型半导体层23b。由此，第一透明电极25可以从台面蚀刻区域凹陷。在图9a中为了简要示出附图，示出台面的边缘而没有示出第一透明电极25的边缘。但是，由于使用相同的蚀刻掩模对第一透明电极25进行湿式蚀刻，可以容易地理解第一透明电极25的边缘从台面的边缘向台面内侧凹陷。由于利用相同的蚀刻掩模，不增加光刻工艺数，能够节约工艺费用。但是，本公开不限于此，也可以分别使用用于台面蚀刻工艺的蚀刻掩模和用于蚀刻第一透明电极25的蚀刻掩模。
参照图10a、图10b、图10c和图10d，利用蚀刻技术形成贯通第一LED叠层23的上通孔23h1、23h2、23h3。上通孔23h1、23h2、23h3贯通第二焊接层59而分别使上p电极焊盘53g、下p连接器53b和下公共连接器53c暴露。通过上通孔23h1、23h2、23h3暴露的上p电极焊盘53g、下p连接器53b和下公共连接器53c的区域可以位于彼此相同的高度。由此，上通孔23h1、23h2、23h3可以高度大体上彼此相同，可以在相同工艺中一起形成。
上通孔23h1、23h2、23h3可以形成在台面蚀刻区域内，因此，这些上通孔的侧壁可以如下通孔33h1、33h2那样具有台阶结构。
参照图11a、图11b、图11c和图11d，通过隔离工艺形成用于界定发光元件100区域的分离槽。分离槽可以沿着第一LED叠层23、第二LED叠层22、第三LED叠层43的缘边使第三基板41暴露。可以通过在发光元件区域之间依次去除第一LED叠层23、第二焊接层59、下绝缘层51、第二LED叠层33、第一焊接层49、第三LED叠层43来形成分离槽。第一透明电极25、第二透明电极35和第三透明电极45在执行隔离工艺期间不暴露，因此，不会因蚀刻气体受损。在第二透明电极35和第三透明电极45由ZnO形成的情况下，ZnO可能因蚀刻气体容易受损。但是，本公开能够通过先使第二透明电极35和第三透明电极45凹陷，防止它们暴露于蚀刻气体。
在本实施例中，说明了通过隔离工艺依次对第一LED叠层23、第二LED叠层33、第三LED叠层43进行图案化，但是本公开并不是必须限于此。例如，也可以在台面蚀刻工艺中预先去除第一LED叠层23的第二导电型半导体层23b、第二LED叠层33的第二导电型半导体层33b、第三LED叠层43的第二导电型半导体层43b。另外，也可以在焊接第二LED叠层33之前，在将形成分离槽的区域中预先去除第三LED叠层43，也可以在焊接第一LED叠层23之前，在将形成分离槽的区域中预先去除第二LED叠层33。在这种情况下，去除了第三LED叠层43的区域可以被第一焊接层49填充，去除了第二LED叠层33的区域可以被第二焊接层59填充。由此，第二LED叠层33和第三LED叠层43可以在隔离工艺中不暴露。
参照图12a、图12b、图12c和图12d，在第一LED叠层23和第一透明电极25上形成中间绝缘层61。中间绝缘层61可以覆盖通过分离槽暴露的第一LED叠层23、第二LED叠层33、第三LED叠层43的侧面、第一焊接层49和第二焊接层59的侧面以及下绝缘层51的侧面。
中间绝缘层61可以还覆盖上通孔23h1、23h2、23h3的侧壁。但是，中间绝缘层61图案化为具有：开口部61a，使上通孔23h1、23h2、23h3的底部暴露；开口部61b，使第一LED叠层23的第一导电型半导体层23a暴露；以及开口部61c，使第一透明电极25暴露。开口部61a使上p电极焊盘53g、下p连接器53b和下公共连接器53c在上通孔23h1、23h2、23h3内暴露。
在中间绝缘层61上形成第一上连接器63r、第二上连接器63g、第三上连接器63b以及上公共连接器63c。可以是，第一上连接器63r接通于第一透明电极25，第二上连接器63g接通于上p电极焊盘53g，第三上连接器63b接通于下p连接器53b。另一方面，上公共连接器63c可以接通于下公共连接器53c。
参照图13a、图13b、图13c和图13d，形成覆盖中间绝缘层61和连接器63r、63g、63b、63c的上绝缘层71。上绝缘层71可以还在第一LED叠层23、第二LED叠层33、第三LED叠层4的侧面覆盖中间绝缘层61。但是，上绝缘层71可以图案化为具有开口部71a，该开口部71a使第一上连接器63r、第二上连接器63g、第三上连接器63b以及上公共连接器63c暴露。
接着，在所述开口部71a内分别形成凸块焊盘73r、73g、73b、73c。第一凸块焊盘73r布置在第一上连接器63r上，第二凸块焊盘73g布置在第二上连接器63g上，第三凸块焊盘73b布置在第三上连接器63b上。公共凸块焊盘73c布置在上公共连接器63c上。
接着，将发光元件100焊接在电路基板101上，分离基板41，从而完成从基板41分离的发光元件100。图14中示出焊接于电路基板101的发光元件100的简要虚拟截面图。
图14示出单个发光元件100布置在电路基板101上，但是在电路基板101上安装有多个发光元件100。各个发光元件100构成能够发出蓝光、绿光和红光的一个像素，多个像素排列在电路基板101上，从而提供显示面板。
另一方面，可以在基板41上形成多个发光元件100，这些发光元件100可以集体转印至电路基板101上，而不是一个一个转印至电路基板101。图15a、图15b和图15c是用于说明将发光元件转印于电路基板的方法的简要截面图。在此，说明将形成在基板41上的发光元件100集体转印至电路基板101的方法。
参照图15a，若如通过发光元件制造方法所说明那样，完成图13a、图13b、图13c和图13d的工艺，则多个发光元件100通过分离槽分离而排列在基板41上。
另一方面，提供在上面具有焊盘的电路基板101。焊盘排列在电路基板101上，以与用于显示的像素的排列位置相对应。通常，在基板41上排列的发光元件100的间隔比电路基板101中的像素的间隔更密集。
参照图15b，发光元件100的凸块焊盘焊接于电路基板101上的焊盘。可以利用In焊接来焊接凸块焊盘和焊盘。另一方面，位于像素区域之间的发光元件100由于没有需焊接的焊盘，因此保持远离电路基板101的状态。
接着，向基板41照射单个或多个激光。例如，可以将掩模201布置在基板41上，照射激光的光透过区域可以布置为与焊接的发光元件100相对应。因此，可以选择性地将激光照射于焊接在焊盘的发光元件100。之后，通过将照射激光的发光元件100从基板41分离，发光元件100转印至电路基板101。由此，在电路基板101上提供排列有发光元件100的显示面板。显示面板可以安装于如参照图1说明那样的多种显示装置。
以上，说明了本公开的各种实施例，但是本公开不限于这些实施例。另外，针对一个实施例说明的内容或构成要件在不脱离本公开的技术构思的范围内也可以应用于其它实施例。

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叠层之下；
第三LED叠层，位于所述第二LED叠层之下；以及
凸块焊盘，布置于所述第一LED叠层上，
所述第一LED叠层至所述第三LED叠层都包括：第一导电型半导体层；以及第二导电型半导体层，位于所述第一导电型半导体层之下，
所述第一LED叠层包括通过第二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，并还具有贯通第一导电型半导体层的上通孔，
所述第二LED叠层包括通过第二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，并还具有贯通第一导电型半导体层的下通孔，
所述第三LED叠层包括通过第二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，
所述凸块焊盘包括第一凸块焊盘、第二凸块焊盘、第三凸块焊盘和公共凸块焊盘，
所述第一凸块焊盘电接通于所述第一LED叠层的第二导电型半导体层，
所述第二凸块焊盘通过所述第一LED叠层的上通孔电接通于所述第二LED叠层的第二导电型半导体层，
所述第三凸块焊盘通过所述第一LED叠层的上通孔和所述第二LED叠层的下通孔电接通于所述第三LED叠层的第二导电型半导体层，
所述公共凸块焊盘公共电接通于所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的暴露的第一导电型半导体层。
2.根据权利要求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叠层和所述第三LED叠层分别发出红光、绿光和蓝光。
3.根据权利要求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叠层能够独立驱动，
在所述第一LED叠层产生的光透过所述第二LED叠层和所述第三LED叠层而发出至外部，
在所述第二LED叠层产生的光透过所述第三LED叠层而发出至外部。
4.根据权利要求1所述的显示器用发光元件，其特征在于，
所述公共凸块焊盘在通过所述第一LED叠层的上通孔接通于所述第二LED叠层的第一导电型半导体层的同时，通过所述第二LED叠层的下通孔接通于所述第三LED叠层的第一导电型半导体层。
5.根据权利要求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还包括：
第二透明电极，介于所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，并欧姆接触于所述第二LED叠层的第二导电型半导体层；以及
第三透明电极，介于所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间，并欧姆接触于所述第三LED叠层的第二导电型半导体层，
所述第二凸块焊盘和所述第三凸块焊盘分别电接通于所述第二透明电极和所述第三透明电极。
6.根据权利要求5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还包括：
第一透明电极，位于所述第一LED叠层上而欧姆接触于所述第一LED叠层的第二导电型半导体层，
所述第一凸块焊盘电接通于所述第一透明电极。
7.根据权利要求6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任一个透明电极由与其它透明电极不同的材料形成。
8.根据权利要求7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。
9.根据权利要求5所述的显示器用发光元件，其特征在于，
所述第二透明电极和所述第三透明电极分别凹陷为具有比第二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。
10.根据权利要求9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，
所述绝缘层相接于所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的第一导电型半导体层的侧面，所述第二透明电极和所述第三透明电极的侧面从所述绝缘层隔开。
11.根据权利要求5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还包括：
n电极焊盘，布置于所述第三LED叠层的第一导电型半导体层上；以及
下p电极焊盘，布置于所述第三透明电极上，
所述n电极焊盘的上面位于与所述下p电极焊盘的上面相同的高度。
12.根据权利要求11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还包括：
第一焊接层，介于所述第二LED叠层和所述第三LED叠层之间；以及
第二焊接层，介于所述第一LED叠层和所述第二LED叠层之间，
所述第二LED叠层的下通孔分别贯通所述第一焊接层而使所述n电极焊盘和所述下p电极焊盘暴露。
13.根据权利要求12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还包括：
下公共连接器，接通于所述第二LED叠层的第一导电型半导体层和所述第三LED叠层的n电极焊盘；
下p连接器，接通于所述下p电极焊盘；以及
上p电极焊盘，位于所述第二透明电极上，
所述下公共连接器和所述下p连接器分别通过所述第二LED叠层的下通孔而电接通于所述n电极焊盘和所述下p电极焊盘。
14.根据权利要求13所述的显示器用发光元件，其特征在于，
所述第一LED叠层的上通孔分别贯通所述第二焊接层而使所述下公共连接器、所述下p连接器和所述上p电极焊盘暴露。
15.根据权利要求14所述的显示器用发光元件，其特征在于，
通过所述第一LED叠层的上通孔暴露的所述上p电极焊盘、所述下公共连接器和所述下p连接器的区域位于彼此相同高度。
16.根据权利要求14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还包括：
第一上连接器、第二上连接器、第三上连接器和上公共连接器，布置于所述第一LED叠层上，
所述第一上连接器电接通于所述第一LED叠层的第二导电型半导体层，
所述第二上连接器、所述第三上连接器和所述上公共连接器分别通过所述第一LED叠层的上通孔而电接通于所述上p电极焊盘、所述下p连接器和所述下公共连接器，
所述凸块焊盘分别布置于所述第一上连接器、所述第二上连接器、所述第三上连接器和所述上公共连接器上。
17.根据权利要求16所述的显示器用发光元件，其特征在于，
所述凸块焊盘分别位于所述第一上连接器、所述第二上连接器、所述第三上连接器和所述上公共连接器的平坦的部分上。
18.根据权利要求17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还包括：
上绝缘层，覆盖所述第一上连接器、所述第二上连接器、所述第三上连接器和所述上公共连接器，
所述上绝缘层具有使所述第一上连接器、所述第二上连接器、所述第三上连接器和所述上公共连接器暴露的开口部，
所述凸块焊盘分别布置于所述开口部中。
19.根据权利要求18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还包括：
中间绝缘层，布置于所述第一LED叠层和所述上连接器之间，
所述中间绝缘层覆盖所述发光元件的侧面和所述第一LED叠层的上通孔的侧壁，并且具有使所述上p电极焊盘、所述下p连接器和下公共连接器暴露的开口部。
20.根据权利要求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叠层从生长基板分离。
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，
所述发光元件各自包括：
第一LED叠层；
第二LED叠层，位于所述第一LED叠层之下；
第三LED叠层，位于所述第二LED叠层之下；以及
凸块焊盘，布置于所述第一LED叠层上，
所述第一LED叠层至所述第三LED叠层都包括：第一导电型半导体层；以及第二导电型半导体层，位于所述第一导电型半导体层之下，
所述第一LED叠层包括通过第二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，并还具有贯通第一导电型半导体层的上通孔，
所述第二LED叠层包括通过二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，并还具有贯通第一导电型半导体层的下通孔，
所述第三LED叠层包括通过第二导电型半导体层暴露的第一导电型半导体层，
所述凸块焊盘包括第一凸块焊盘、第二凸块焊盘、第三凸块焊盘和公共凸块焊盘，
所述第一凸块焊盘电接通于所述第一LED叠层的第二导电型半导体层，
所述第二凸块焊盘通过所述第一LED叠层的上通孔电接通于所述第二LED叠层的第二导电型半导体层，
所述第三凸块焊盘通过所述第一LED叠层的上通孔和所述第二LED叠层的下通孔电接通于所述第三LED叠层的第二导电型半导体层，
所述公共凸块焊盘公共电接通于所述第一LED叠层至所述第三LED叠层的暴露的第一导电型半导体层，
所述凸块焊盘焊接于所述电路基板。
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