CN115411165A - 发光元件与应用其的显示装置 - Google Patents

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CN115411165A CN202110647203.XA CN202110647203A CN115411165A CN 115411165 A CN115411165 A CN 115411165A CN 202110647203 A CN202110647203 A CN 202110647203A CN 115411165 A CN115411165 A CN 115411165A
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Abstract

一种发光元件与应用其的显示装置，发光元件包括发光二极管晶片，发光二极管晶片具有相对的第一表面和第二表面，及数个侧壁连接第一表面和第二表面。发光元件还包括设置于第一表面和侧壁上的第一绝缘层，并覆盖第一表面以及覆盖侧壁的一部分。发光元件还包括物理接触第一表面并自第一绝缘层突出的数个电性连接垫、及设置于第二表面和侧壁的另一部分上的第二绝缘层。第二绝缘层具有包覆部和数个突出部。包覆部完全覆盖第二表面和覆盖侧壁的另一部分。突出部设置于侧壁上并自包覆部突出并横向延伸。绝缘层全面地覆盖发光二极管晶片以提供更完整的保护和电性隔离，而提升发光元件的品质。突出部的结构设计可有助于提升形成发光元件制程的可靠度。

Description

发光元件与应用其的显示装置
技术领域
本揭示案是有关于发光元件与应用其的显示装置，特别是有关于发光二极管的发光元件与应用其的显示装置。
背景技术
发光二极管(light-emitting diode,LED)属半导体元件的一种，由于发光二极管具有轻薄短小、自发光、反应时间短、寿命长及耗电量低等优点，带动了发光二极管的蓬勃发展。
微型发光二极管为尺寸微缩至微米(μm)等级的发光元件，在制造显示装置的过程中，将微型发光二极管晶片使用巨量转移(mass transfer)技术设置到另一基板(例如，载体基板)上。为了提升制程的可靠度，通过绝缘层包覆微型发光二极管作为微型发光二极管的保护层。
发明内容
根据本揭示案的一些实施例，一种发光元件包括发光二极管晶片，发光二极管晶片具有相对的第一表面和第二表面，以及数个侧壁连接第一表面和第二表面。发光元件还包括设置于第一表面和侧壁上的第一绝缘层，并且覆盖第一表面以及覆盖侧壁的一部分。发光元件还包括数个物理接触第一表面并自第一绝缘层突出的电性连接垫、以及设置于第二表面和侧壁的另一部分上的第二绝缘层。第二绝缘层具有包覆部和数个突出部。包覆部完全覆盖第二表面和覆盖侧壁的另一部分。突出部设置于侧壁上并且自包覆部突出并横向延伸。
在一些实施例中，突出部中至少一者的突出长度为包覆部的厚度的1倍至10倍之间。
在一些实施例中，突出部中的至少二者的突出长度彼此不同。
在一些实施例中，突出部的突出长度至少0.5微米。
在一些实施例中，突出部具有相对的第三表面和第四表面，第三表面较第四表面靠近发光二极管晶片的第一表面，其中第三表面介于发光二极管晶片的第一表面和第二表面之间。
在一些实施例中，包覆部具有相对的第五表面和第六表面，第五表面接触发光二极管晶片的第二表面，其中突出部的第四表面介于发光二极管晶片的第一表面和包覆部的第六表面之间。
在一些实施例中，发光二极管晶片的第二表面为粗糙面。
在一些实施例中，第一绝缘层和第二绝缘层使用相异的材料制成。
在一些实施例中，第一绝缘层和第二绝缘层使用相同的材料制成。
根据本揭示案的一些实施例，一种显示装置包括载体基板以及前述的发光元件，其中发光元件设置于载体基板上。
本揭示案的实施例提供一种发光元件的结构，绝缘层全面性地覆盖住发光元件内部发光二极管晶片的半导体表面，以提供发光元件更完整的保护和电性隔离，借此提升发光元件的品质。并且，通过绝缘层的结构设计，如形成突出部和突出长度，可有助于提升形成发光元件制程的可靠度。
附图说明
阅读以下实施方法时搭配附图以清楚理解本揭示案的观点。应注意的是，根据业界的标准做法，各种特征并未按照比例绘制。事实上，为了能清楚地讨论，各种特征的尺寸可能任意地放大或缩小。再者，相同的附图标记表示相同的元件。
图1A为依据本揭示案一些实施例绘示发光元件的俯视图；
图1B为依据本揭示案一些实施例绘示发光元件沿图1A的剖线A-A的截面图；
图1C为依据本揭示案一些实施例绘示发光元件沿图1A的剖线B-B的截面图；
图2至图16为依据本揭示案一些实施例绘示发光元件在不同制程阶段的截面图。
【符号说明】
100:发光元件
110:发光二极管晶片
110A:发光二极管材料
110B:图案化发光二极管材料
110P:发光二极管晶片形貌
112:第一半导体层
112A:未掺杂半导体层
112B:掺杂半导体层
114:发光层
116:第二半导体层
118:电极
118A:第一电极
118B:第二电极
120:电性连接垫
120A:第一电性连接垫
120B:第二电性连接垫
130:第一绝缘层
140:第二绝缘层
140A:第二绝缘层材料
142:包覆部
144:突出部
144A:突出部
144B:突出部
146:界面层
200:基板
510:第一粘着层
520:第一载体基板
700:锚固件
700P:锚固件形貌
1000:牺牲层
1002:开口
1100:支撑层
1102:支撑架
1104:基底部分
1110:第二粘着层
1120:第二载体基板
1300:悬臂结构
1302:装置部
1304:悬臂
1306:锚固部
1400:撷取件
1410:方向
1510:方向
1600:显示装置
1620:第三载体基板
D1,D2:突出长度
L1,L2,L3,L4:长度
S1:第一表面
S2:第二表面
S3:第三表面
S4:第四表面
S5:第五表面
S6:第六表面
S7:第七表面
S8:第八表面
T1,T2,T3:厚度
W,W1,W2,W3,W4:侧壁
X,Y,Z:轴
具体实施方式
以下将以附图揭露本揭示案的多个实施例，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本揭示案。也就是说，在本揭示案部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
微型发光二极管(light-emitting diode,LED)为尺寸微缩至微米(μm)等级的发光元件，并且微型发光二极管是以晶片的形式单独制造。在制造显示装置的过程中，微型发光二极管晶片通过巨量转移(mass transfer)技术设置至另一基板(例如，载体基板)上。
现行的发光元件结构中，电性连接垫设置于发光二极管晶片上，作为发光二极管晶片与外界的电性连接，并且使用绝缘层覆盖发光二极管晶片的半导体表面的一部分，以保护发光二极管晶片以及降低发光二极管晶片漏电之虞。本揭示案利用多次翻转镀膜的方式，使绝缘层全面性地覆盖住发光二极管晶片的半导体表面，借此进一步提升制程可靠度。
请同时参照图1A和图1B，图1A为依据本揭示案一些实施例绘示发光元件100的俯视图，图1B为依据本揭示案一些实施例绘示发光元件100沿图1A的剖线A-A的截面图。
如图1A所示，发光元件100包括发光二极管晶片110、设置在发光二极管晶片110上的数个电性连接垫120、覆盖发光二极管晶片的第一绝缘层130、以及覆盖发光二极管晶片110的第二绝缘层140。应注意的是，由于图1A的视角，仅能看到第二绝缘层140的突出部144(图1B)。
发光二极管晶片110具有相对的第一表面S1和第二表面S2，以及连接第一表面S1和第二表面S2的多个侧壁W(例如，侧壁W1、W2、W3和W4)，其中第一表面S1上设置电性连接垫120。在一些实施例中，发光二极管晶片110的第二表面S2具有粗糙纹理。在一些实施例中，第二表面S2的粗糙纹理可具有规律样式。在一些实施例中，第二表面S2的粗糙纹理可为随机样式，换言之，样式不具有规律性。在一些实施例中，第二表面S2为发光面。
发光二极管晶片110可包括由第一半导体层112、发光层114及第二半导体层116所依序形成的多层结构。在一些实施方式中，第一半导体层112包括未掺杂半导体层112A和掺杂半导体层112B，其中第二表面S2在未掺杂半导体层112A上，掺杂半导体层112B介于未掺杂半导体层112A和发光层114之间。在一些其他实施方式中，可以省略未掺杂半导体层112A，此时，第二表面S2则在掺杂半导体层112B上。
在一些实施方式中，第一半导体层112可以是III-V族半导体层。举例来说，III-V族半导体层可包含如砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化铟(InAs)、氮化铝(AlN)、氮化铟(InN)、磷化铟(InP)等二元磊晶材料，或如氮化铝镓(AlGaN)、砷化铝镓(AlGaAs)、磷化铟镓(InGaP)、氮化铟镓(InGaN)、氮镓化铝铟(AlInGaN)、磷镓化铝铟(AlInGaP)、磷砷化铟镓(InGaAsP)等三元或四元磊晶材料。在一些实施例中，未掺杂半导体层112A可以是未掺杂的III-V族半导体层，且掺杂半导体层112B可以是N型III-V族半导体层。可以通过将IVA族元素(例如硅)掺杂到上述III-V族半导体层中来形成N型III-V族半导体层。
发光层114设置在第一半导体层112上。详细而言，发光层114设置在掺杂半导体层112B上。在一些实施方式中，发光层114可以包括多层量子井(multiple quantum well,MQW)、单一量子井(single-quantum well,SQW)、同质接面(homojunction)、异质接面(heterojunction)或其它类似的结构，但本揭示案不限于上述列举。在一些实施例中，发光层114产生的光线可穿过第二表面S2。
第二半导体层116设置在发光层114上，第二半导体层116具有与第一半导体层112不同的掺杂型态。在一些实施方式中，当第一半导体层112为N型III-V族半导体层时，第二半导体层116可以是前述的P型III-V族半导体层。同样地，当第一半导体层112为P型III-V族半导体层时，第二半导体层116可以是前述的N型III-V族半导体层。
在氮化镓系的发光二极管的实施例中，未掺杂半导体层112A可以是未掺杂的氮化镓层(u-GaN)、掺杂半导体层112B可以是N型氮化镓层(n-GaN)、第二半导体层116可以是P型氮化镓层(p-GaN)，而发光层114的结构可由多层氮化铟镓(InGaN)和多层氮化镓(GaN)交错堆叠而成的多重量子井结构。
在省略未掺杂半导体层112A的实施中，掺杂半导体层112B可以是P型磷化镓(GaP)层，第二半导体层116是N型磷化铝镓铟(AlGaInP)层。
发光二极管晶片110进一步包括电极118。电极118具有第一电极118A和第二电极118B，分别接触发光二极管晶片110中相应的第一半导体层112和第二半导体层116。电极118包括任何合适的导电材料，例如金属氧化物(即，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铝锌(AZO)等)、金属(即，钛(Ti)、镍(Ni)、铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、铬(Cr)、银(Ag)、铜(Cu)等)、或金属合金。
第一绝缘层130设置于发光二极管晶片110的第一表面S1和侧壁W的一部分。详细而言，第一绝缘层130可覆盖住第一半导体层112、发光层114和第二半导体层116的第一表面S1和侧壁W的一部分，借此提供电性隔绝、保护或反射光线的作用。再者，第一绝缘层130仅覆盖住部分的电极118，以利后续电性连接垫120可形成在电极118上以电性连接。第一绝缘层130的材料可包括氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)、二氧化铪(HfO2)、氮化硅(Si3N4)、或二种不同折射率材料的堆叠组合，而本揭示案不以上述列举为限。
电性连接垫120设置在第一表面S1上，并且具有彼此相隔开的第一电性连接垫120A和第二电性连接垫120B。详细而言，电性连接垫120接触第一表面S1并且自第一绝缘层130突出。在一些实施例中，部分的电性连接垫120设置在第一绝缘层130上。依据产品设计，第一电性连接垫120A和第二电性连接垫120B分别接触相应的第一电极118A和第二电极118B，以分别电性连接发光二极管晶片110中第一半导体层112和第二半导体层116。电性连接垫120可包括铝、铜、镍、金、铂、钛、或其他合适的金属、或上述的组合。
第二绝缘层140设置在第二表面S2和侧壁W上。在一些实施例中，设置于侧壁W上的第二绝缘层140可与第一绝缘层130部分地重叠(未绘出)。在一些实施例中，相对于第一绝缘层130，第二绝缘层140设置在侧壁W的另一部分上，如图1B所示。
第二绝缘层140包括包覆部142和数个突出部144。包覆部142完全覆盖第二表面S2，以及覆盖侧壁W的另一部分(例如，长度L1)。突出部144设置在侧壁W上，自包覆部142突出并横向(例如，平行X轴)延伸。突出部144可围绕发光二极管晶片110。换言之，突出部144可设置在侧壁W1、W2、W3以及W4上。
在一些实施例中，包覆部142的厚度T1介于约0.5微米和约2.0微米之间。当厚度T1小于前述下限值，则无法提供电性绝缘功能。当厚度T1大于前述上限值，则可能会影响自第二表面S2发出的出光效率。在一些实施例中，突出部144的厚度T2介于约0.5微米和约2.0微米之间。在一些实施例中，包覆部142的厚度T1大致上相同于突出部144的厚度T2。
每个突出部144的突出长度D1为第一绝缘层130的外表面至突出部114端点的距离。在一些实施例中，每个突出部144的突出长度D1至少约0.5微米。在一些实施例中，突出部144中的至少一个所具有的突出长度D1为包覆部142的厚度T2的约1倍至约10倍之间。例如，当包覆部142的厚度T2介于约0.5微米和约2.0微米之间时，突出部144中的至少一个所具有的突出长度D1可为约0.5微米至约20微米之间。
由于第一绝缘层130和第二绝缘层140各自具有的材料特性因制程环境而变(即使在一些实施例中第一绝缘层130和第二绝缘层140使用相同的材料制成)，因而在第一绝缘层130和第二绝缘层140之间有裂开之虞，例如图11的接合过程施加的作用力导致第一绝缘层130和第二绝缘层140的裂开。因此，可通过形成具有至少约0.5微米的突出长度D1以避免上述裂开的发生可能性，借此有助于提升发光元件100制程的可靠度。
突出部144具有相对的第三表面S3和第四表面S4，而包覆部142具有相对的第五表面S5和第六表面S6。若以发光二极管晶片110的第一表面S1做为参考基准，突出部144的第三表面S3较第四表面S4靠近第一表面S1，而包覆部142的第五表面S5较第六表面S6靠近第一表面S1。在一些实施例中，包覆部142的第五表面S5物理接触发光二极管晶片110的第二表面S2。
突出部144的位置大致上较包覆部142的位置靠近发光二极管晶片110的第一表面S1。换言之，突出部144的第三表面S3和第四表面S4皆介于发光二极管晶片110的第一表面S1与包覆部142的第六表面S6之间。
针对突出部144再进一步描述。在一些实施例中，突出部144的第三表面S3介于发光二极管晶片110的第一表面S1和第二表面S2之间。突出部144的第三表面S3与发光二极管晶片110的第二表面S2的间距为长度L1。在一些实施例中，长度L1可为约0.1微米和约4.5微米的范围内。在进一步的实施例中，长度L1可为约0.2微米和约1.0微米的范围内。又或者，长度L1与发光二极管晶片110的厚度T3的比值为约0.02和约0.90的范围内。在进一步的实施例中，长度L1与发光二极管晶片110的厚度T3的比值为约0.04和约0.20的范围内。
应注意的是，长度L1除了是突出部144的第三表面S3与发光二极管晶片110的第二表面S2的间距，长度L1实质上亦为包覆部142设置在侧壁W上的长度。
在另一方面，突出部144的第四表面S4介于发光二极管晶片110的第一表面S1和包覆部142的第六表面S6之间。突出部144的第四表面S4与包覆部142的第六表面S6的间距为长度L2。在一些实施例中，长度L2可为约0.1微米和约4.5微米的范围内。在进一步的实施例中，长度L2可为约0.2微米和约1.0微米的范围内。又或者，长度L2比发光二极管晶片110的厚度T3的比值为约0.02和约0.90的范围内。在进一步的实施例中，长度L2比发光二极管晶片110的厚度T3的比值为约0.04和约0.20的范围内。在一些实施例中，长度L2与长度L1实质上等长。
第二绝缘层140的材料可包括介电材料，例如氧化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化铪、氮化硅、其他合适的材料、或上述的组合。在一些实施例中，第一绝缘层130和第二绝缘层140可使用相异的材料制成。在一些实施例中，第一绝缘层130和第二绝缘层140使用相同的材料制成。在一些实施例中，第二绝缘层140使用氧化硅。
请同时参照图1A和图1C，图1A为依据本揭示案一些实施例绘示发光元件100的俯视图，图1C为依据本揭示案一些实施例绘示发光元件100沿图1A的剖线B-B的截面图。
在一些实施例中，数个突出部144可设置在不同的侧壁W上，并且具有不同的突出长度。换言之，突出部144中的至少二者的突出长度彼此不同。在一些实施例中，突出部144中的至少二者的突出长度相差至少约1微米。
举例来说，如图1A和图1C所示的实施例中，位于侧壁W4的突出部144B具有突出长度D2，位于侧壁W2的突出部114A具有突出长度D1，其中位在侧壁W4的突出长度D2大于位在侧壁W2的突出长度D1至少约1微米。应留意的是，图1C所示的突出长度D1实质上为图1B的突出长度D1。
在突出部144B具有较长的突出长度D2的实施例中，突出部144B的突出长度D2为包覆部142的厚度T1的约1倍至约10倍之间。例如，当包覆部142的厚度T1介于约0.5微米和约2.0微米之间时，突出部144B的突出长度D2可为约0.5微米至约20微米之间。
具有较长突出长度D2的突出部144B于形成发光元件100的制程中可具有悬臂的功能(例如图14的悬臂700)，突出部144B的突出长度D2可大致上为悬臂的长度。在后续制程中，例如图14的操作，在对发光元件100进行压迫以断开突出部144B的时候，突出长度D2若是过短(例如，小于0.5微米)，压迫时因力矩过小而无法产生足够的作用力使突出部144B断开；突出长度D2若是过长(例如，大于20微米)，压迫时因力矩过大而使发光元件100偏离预期停留的位置。因此，形成适当的突出长度D2可有助于提升发光元件100制程的可靠度。
上述的位于侧壁W4的突出部144B和位于侧壁W2的突出部144A的差别仅在于所在侧壁与长度，其他特征，例如前述的第三表面S3或厚度T2等，实质上相同。
图2至图16为依据本揭示案一些实施例绘示发光元件100在不同制程阶段的截面图，其截面位置参照图1A的剖线B-B。
应注意的是，当图2至图16绘示或描述成一系列的操作或事件时，这些操作或事件的描述顺序不应受到限制。例如，部分操作或事件可采取与本揭示案不同的顺序、部分操作或事件可同时发生、部分操作或事件可以不须采用、及/或部分操作或事件可重复进行。并且，实际的制程可能须在形成发光元件100之前、过程中、或之后进行额外的操作步骤以完整形成发光元件100。因此，本揭示案可能将简短地说明其中一些额外的操作步骤。再者，除非额外说明，否则图1A至图16谈论到的相同的说明可直接应用至其他图片上。
请参照图2，首先，准备一基板200。于基板200上形成发光二极管材料110A。基板200接触发光二极管材料110A的第八表面S8。第八表面S8的表面型态取决于基板200的表面型态(稍后讨论)。在如图2所示的实施例中，第八表面S8绘示为粗糙纹理，但本揭示案不以粗糙纹理为限。在一些其他的实施例中，第八表面S8可为平面。
发光二极管材料110A为多层结构，其中包括如前述的第一半导体层112的材料(未绘出)、如前述的发光层114的材料(未绘出)、以及如前述的第二半导体层116的材料(未绘出)等。为了清楚说明后续的制程，接下来的附图皆已简化并省略发光二极管晶片110相关的多层结构。
基板200可包括蓝宝石基板(sapphire substrate)、氮化镓基板(galliumnitride substrate)、氮化铝基板(aluminum nitride substrate)、硅基板(siliconsubstrate)、砷化镓基板(gallium arsenide substrate)、碳化硅基板(silicon carbidesubstrate)、或其他适用于基板的材料。在一些实施例中，基板200可为形成发光二极管晶片110的生长基板，在此实施例中，基板200通常为蓝宝石基板。当基板200为生长基板时，基板200的表面形貌可能为平面或粗糙面，其形成发光二极管材料110A的表面(例如，第八表面S8)可具有相似于基板200的表面形貌。
请参照图3，接着，形成图案化发光二极管材料110B。通过对发光二极管材料110A进行图案化制程以移除发光二极管材料110A的一部分，进而形成图案化发光二极管材料110B。图案化发光二极管材料110B具有发光二极管晶片形貌110P，例如第一表面S1以及侧壁W(在图3的视角为侧壁W2和侧壁W4)。除此之外，图案化发光二极管材料110B还包括锚固件(anchor)形貌700P，相连于发光二极管晶片形貌110P。发光二极管晶片形貌110P为发光二极管晶片110的前一阶段，而锚固件形貌700P为锚固件700(图7)的前一阶段。
锚固件形貌700P与至少两个发光二极管晶片形貌110P相邻。在图3的视角中，锚固件形貌700P与两个发光二极管晶片形貌110P相邻，并且两个发光二极管晶片形貌110P中的其中一者与锚固件形貌700P之间相隔第三长度L3，而第三长度L3取决于产品设计和制程条件。一般而言，第三长度L3需具有足够的长度以使最后形成的发光元件100具有如前述的突出长度D2的特征。换言之，第三长度L3如同突出长度D2的前一阶段，可影响突出长度D2的实际长度。
请参照图4，接着，形成第一绝缘层130和电性连接垫120在发光二极管晶片形貌110P上。
第一绝缘层130的形成可包括沉积制程、图案化制程、蚀刻制程、其他合适的制程、或上述的组合。沉积制程可包括化学气相沉积技术、印刷、涂布、或其他合适的技术。举例来说，首先保形沉积第一绝缘层材料(未绘出)至图案化发光二极管材料110B上、接着透过图案化遮罩以移除部分的第一绝缘层材料、最后形成第一绝缘层130在发光二极管晶片形貌110P上。
在形成第一绝缘层130之后，接下来形成电性连接垫120。电性连接垫120的形成方式可采用类似于第一绝缘层130的形成方式，其可包括沉积制程、图案化制程、蚀刻制程、其他合适的制程、或上述的组合。沉积制程可包括溅镀、蒸镀、电镀、或其他合适的技术。
请参照图5，接着，形成第一粘着层510和第一载体基板520在图案化发光二极管材料110B上。借此，将第一粘着层510形成在第一载体基板520及图案化发光二极管材料110B之间，第一载体基板520可以通过第一粘着层510接合至图案化发光二极管材料110B上。
在一些实施例中，第一粘着层510的所选材料与发光二极管材料110B的蚀刻选择比不同。举例来说，在后续的移除制程(例如，图7)中，第一粘着层510的移除速率可大于发光二极管材料110B的移除速率。借此，在移除制程之后，第一粘着层510和发光二极管材料110B之间可产生高低差落。第一粘着层510可包括苯并环丁烯(Benzocyclobutene,BCB)、环氧树脂(epoxy)、硅胶树脂(silicone)、聚酰亚胺(polyimide,PI)、或压克力树脂(聚甲基丙烯酸甲酯,poly(methyl 2-methylpropenoate),PMMA)、或其他合适的粘着材料，本揭示案不限于此。在一些实施例中，第一粘着层510为苯并环丁烯。第一载体基板520可包括玻璃基板、硅基板、蓝宝石基板、或者是其他类型的基板。
请参照图6，接着，移除基板200。在移除基板200之后暴露出第八表面S8。应留意的是，图6的结构为图5的结构经上下翻转与镜像翻转之后的结果。在一些实施例中，可以通过任何合适的方法移除基板200，例如激光剥离(laser lift-off,LLO)、研磨或蚀刻。
请参照图7，接着，移除图案化发光二极管材料110B的一部分和第一粘着层510一部分。
详细而言，自第八表面S8那一侧移除图案化发光二极管材料110B的一部分，使原本相连的发光二极管晶片形貌110P和锚固件形貌700P彼此断开且不相连，进而分别形成彼此隔开(互不接触)的发光二极管晶片110和锚固件700。移除之后，发光二极管晶片110具有第二表面S2。在一些实施例中，第二表面S2保持相似于第八表面S8的表面形貌，例如保持相似的平面或保持相似的粗糙面。在一些实施例中，当第八表面S8的表面形貌为平面而使得第二表面S2保持相似的平面时，可对第二表面S2进行粗糙化以使第二表面S2具有粗糙纹理。
移除制程可包括蚀刻制程或其他合适的制程。蚀刻方式可使用如干式蚀刻、湿式蚀刻、及/或其他适当制程。在一些实施例中，使用干式蚀刻制程，例如感应耦合等离子体(inductively coupled plasma,ICP)或反应性离子蚀刻(reactive ion etching,RIE)。在进一步的实施例中，为了使第一粘着层510和发光二极管材料110B之间产生蚀刻速率的差异性，除了材料选择之外，干式蚀刻制程可使用具有化学蚀刻特性的制程方法。
由于在本揭示案的实施例中，移除制程中所使用的蚀刻剂，以及选用相对于发光二极管材料110B具有较大蚀刻选择比的材料来形成第一粘着层510，上述的蚀刻剂和材料的相互搭配使第一粘着层510对移除制程的反应程度大于图案化发光二极管材料110B对移除制程的反应程度。在一些实施例中，在移除制程之后，发光二极管晶片110的第二表面S2与第一粘着层510的第七表面S7呈现非共平面(non-coplanar)。换言之，发光二极管晶片110的第二表面S2与第一粘着层510的第七表面S7产生高低差的间距(例如，长度L4)。在一些实施例中，长度L4实质上等于长度L1(见图1B)。前述高低差的间距(例如，长度L4)在后续制程(图14)中可有助于将悬臂(图14的悬臂1304)的断裂点控制在靠近锚固部(图14的锚固部1306)。断裂点位置的控制可有助于制程的可靠度。若是断裂点接近发光二极管晶片110，后续所形成的绝缘层140可能会有破裂之虞，而无法如预期地包覆发光二极管晶片110。在绝缘层140破裂的情况下，环境杂质(例如，水气)可能会进入发光二极管晶片110而导致发光二极管晶片110劣化。因此，通过控制断裂点的位置，使其远离发光二极管晶片110(如前述的断裂点控制在靠近锚固部)，从而提升制程的可靠度。
请参照图8，接着，沉积第二绝缘层材料140A在发光二极管晶片110、锚固件700、以及第一粘着层510上。在一些实施例中，第二绝缘层材料140A保形地覆盖发光二极管晶片110、锚固件700、以及第一粘着层510。第二绝缘层材料140A的沉积可以使用化学气相沉积技术、印刷、涂布、或其他合适的技术。
请参照图9，接着，形成第二绝缘层140。通过对第二绝缘层材料140A进行图案化制程以移除第二绝缘层材料140A的一部分，进而形成第二绝缘层140。如图9所示的实施例中，第二绝缘层140包括包覆部142、突出部144以及界面层146，其中界面层146设置在锚固件700上。
突出部144包括突出部144A和突出部144B，其中突出部144B连接并接触发光二极管晶片110和锚固件700。透过图案化制程的控制，例如使用适当的遮罩，来调整突出部144A的突出长度。在一些实施例中，突出部144A具有如前述的突出长度D1。
请参照图10，接着，形成牺牲层1000在第一粘着层510上。详细而言，牺牲层1000覆盖了图9的结构，但暴露出界面层146的至少一部分以形成开口1002。
牺牲层1000的形成可使用沉积制程、图案化制程、蚀刻制程、其他合适的制程、或上述的组合。在一些实施方式中，牺牲层1000可包括有机物，例如，苯并环丁烯(BCB)、聚酰亚胺(PI)、或类似者。
请参照图11，接着，依序形成支撑层1100、第二粘着层1110和第二载体基板1120在牺牲层1000上。
支撑层1100可以包括基底部分1104及从基底部分1104突出的支撑架1102。具体而言，支撑架1102填充在图10的开口1002中，并且与界面层146接触。在一些实施例中，支撑架1102可以是圆柱或多边形柱。在一些实施例中，支撑层1100可包括绝缘材料、金属材料或其他支撑材料。例如，绝缘材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝及环氧树脂；金属材料包括铝、钛、金、铂、铬或镍，但不限于此。
第二粘着层1110形成在支撑层1100及第二载体基板1120之间，第二载体基板1120可以通过第二粘着层1110接合至支撑层1100上。第二粘着层1110可包括苯并环丁烯、环氧树脂、硅胶树脂、聚酰亚胺、或压克力树脂、或其他合适的粘着材料，本揭示案不限于此。第二载体基板1120可包括玻璃基板、硅基板、蓝宝石基板、薄膜晶体管基板、或者是其他类型的基板。
请参照图12，接着，移除第一粘着层510和第一载体基板520。在移除第一粘着层510和第一载体基板520之后暴露电性连接垫120和第一绝缘层130。应留意的是，图12的结构为图11的结构经上下翻转与镜像翻转之后的结果。
请参照图13，接着，移除牺牲层1000。移除与支撑架1102接触的牺牲层1000使得发光元件100由支撑架1102支撑，并且与基底部分1104分离。换句话说，在移除牺牲层1000之后，暴露出支撑架1102的一部分，并且发光元件100通过支撑架1102和第二绝缘层140悬挂在基底部分1104上。在一些实施例中，牺牲层1000移除之后的空间足以使发光元件100于后续制程中自支撑架1102折断分离。
在此制程阶段中，第二绝缘层140可兼具悬臂结构(tether structure)1300以提供发光元件100支撑。设置于第二表面S2的包覆部142可作为悬臂结构1300的装置部1302；较长的突出部144B可作为悬臂结构1300的悬臂1304；介于支撑架1102和锚固件700之间的界面层146可作为悬臂结构1300的锚固部1306。
在一些实施例中，可以通过任何合适的方法，例如使用湿式蚀刻，移除牺牲层1000。在一些实施例中，使用选择性蚀刻以移除牺牲层1000。
请参照图14，接着，撷取件1400以接近第二载体基板1120的方向(例如，方向1410)压迫多个发光元件100。
在撷取件1400压迫之后，悬臂结构1300的悬臂1304发生断裂，进而使发光元件100脱离悬臂结构1300的锚固部1306。在一些实施例中，悬臂1304的断裂面邻近锚固件700的侧壁，而断裂后的悬臂1304为发光元件100的突出部144B。在一些实施例中，悬臂1304的长度大致上与突出部144B的突出长度D2相同。
在一些实施例中，撷取件1400可包括聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)。撷取件1400可具有多个撷取端1402，而各个撷取端1402的表面具有粘性，因此发光元件100能暂时地固定在撷取端1402的表面上。撷取端1402可呈阵列排列，即这些撷取端312能一对一地对准多个发光元件100。在一些实施例中，撷取件1400可撷取全部的发光元件100。在一些实施例中，撷取件1400可选择性地撷取部分的发光元件100，例如在图14中，撷取件1400选择地撷取其中二个发光元件100。在一些其他的实施例中，撷取件1400也可以是真空式的撷取件，其具有多个真空吸取件，所以各个撷取端1402也为真空吸取件。
请参照图15，接着，当撷取件1400以远离第二载体基板1120的方向(例如，方向1510)离开时，经撷取的发光元件100随同撷取件1400移动而远离第二载体基板1120。
请参照图16，接着，撷取件1400移至第三载体基板1620，并放置发光元件100至第三载体基板1620上。在后续制程中，发光元件100进一步设置于第三载体基板1620上。第三载体基板1620可包括玻璃基板、硅基板、蓝宝石基板、薄膜晶体管基板、或者是其他类型的基板。在一些实施例中，第三载体基板1620可为薄膜晶体管基板。在一些实施例中，发光元件100阵列设置于薄膜晶体管基板以形成显示装置1600。
本揭示案提供一种发光元件的结构，绝缘层全面性地覆盖住发光元件内部发光二极管晶片的半导体表面，以提供发光元件更完整的保护和电性隔离，借此提升发光元件的品质。并且通过绝缘层的结构设计，如形成突出部和控制突出长度，可有助于提升形成发光元件制程的可靠度。
以上概略说明了本揭示案数个实施例的特征，使所属技术领域内具有通常知识者对于本揭示案可更为容易理解。任何所属技术领域内具有通常知识者应了解到本说明书可轻易作为其他结构或制程的变更或设计基础，以进行相同于本揭示案实施例的目的及/或获得相同的优点。任何所属技术领域内具有通常知识者亦可理解与上述等同的结构并未脱离本揭示案的精神及保护范围内，且可在不脱离本揭示案的精神及范围内，可作更动、替代与修改。

Claims (10)

1.一种发光元件，其特征在于，包括：
一发光二极管晶片，具有相对的一第一表面和一第二表面，以及多个侧壁连接该第一表面和该第二表面；
一第一绝缘层，设置于该第一表面和所述多个侧壁上，该第一绝缘层覆盖该第一表面，以及覆盖所述多个侧壁的一部分；
多个电性连接垫，物理接触该第一表面，所述多个电性连接垫自该第一绝缘层突出；以及
一第二绝缘层，设置于该第二表面和所述多个侧壁的另一部分上，包括：
一包覆部，该包覆部完全覆盖该第二表面，并覆盖所述多个侧壁的该另一部分；以及
多个突出部，设置于所述多个侧壁上，所述多个突出部自该包覆部突出并横向延伸。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，所述多个突出部中至少一者的突出长度为该包覆部的厚度的1倍至10倍之间。
3.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，所述多个突出部中的至少二者的突出长度彼此不同。
4.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，所述多个突出部的突出长度至少0.5微米。
5.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，所述多个突出部具有相对的一第三表面和一第四表面，该第三表面较该第四表面靠近该发光二极管晶片的该第一表面，其中该第三表面介于该发光二极管晶片的该第一表面和该第二表面之间。
6.根据权利要求5所述的发光元件，其特征在于，该包覆部具有相对的一第五表面和一第六表面，该第五表面接触该发光二极管晶片的该第二表面，其中所述多个突出部的该第四表面介于该发光二极管晶片的该第一表面和该包覆部的该第六表面之间。
7.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，该发光二极管晶片的该第二表面为一粗糙面。
8.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，该第一绝缘层和该第二绝缘层使用相异的材料制成。
9.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，该第一绝缘层和该第二绝缘层使用相同的材料制成。
10.一种显示装置，其特征在于，包括：
一载体基板；以及
多个如权利要求1至权利要求9中的任一项的发光元件，其中所述发光元件设置于该载体基板上。
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