TW202002323A - 微型發光二極體顯示器、微型發光二極體元件及其製作方法 - Google Patents

Abstract

一種微型發光二極體顯示器的製作方法。形成第一發光單元，形成第二發光單元，各第一與第二發光單元具有第一電極與第二電極。形成具有第一膜厚的第一以及第二透明延伸電極於各第一發光單元上且分別電性連接第一與第二電極，以形成多個第一發光元件，並將第一發光元件轉移至元件基板上與元件基板電性連接。形成具有第二膜厚的第一以及第二透明延伸電極於各第二發光單元上且分別電性連接第一與第二電極，以形成多個第二發光元件，並將第二發光元件轉移至元件基板。第一及第二發光元件透過各自的第一及第二連接電極分別與元件基板電性連接。

Description

微型發光二極體顯示器、微型發光二極體元件及其製作方法

本發明是有關於一種顯示器，且特別是有關於一種微型發光二極體顯示器、微型發光二極體元件及其製作方法。

發光二極體由於可自發光且不同種發光二極體可發出不同波長的光等特性，以及低耗電、高對比和高反應速度等優點，因此，微型發光二極體顯示器(Micro light emitting diode display, Micro LED display)被視為可能取代液晶顯示器(LCD)而成為下一世代顯示技術主流。由於近年來LED顯示器技術越趨成熟，已經可以應用於智慧型手機(smart phone)、電視(TV)、電腦螢幕(computer monitor)等產品，因此業界更致力於發展微型LED顯示器，以使LED顯示器具有更高的解析度。

部分微型LED顯示器為了連接LED與元件基板，係在LED上覆蓋一透明導電材料以作為與元件基板電性相連接的橋樑，以避免影響LED的出光效率。由於透明導電材料的阻值比金屬高，因而阻容負載（RC loading）較高。因此，如何在不影響LED的出光效率下，降低透明導電材料的阻容負載，實為業界亟欲解決的課題。

本發明係有關於一種微型發光二極體顯示器、微型發光二極體元件及其製作方法，用以提高發光元件的出光效率，有利於製作具有不同透明延伸電極之膜厚的發光元件，並且不會增加製程難度及提高製程的效益。

根據本發明之一，提出一種微型發光二極體顯示器的製作方法，包括下列步驟。形成複數第一發光單元，各第一發光單元包括一第一電極以及一第二電極，其中各第一發光單元具有一第一側壁、一第二側壁以及一絕緣層，第一電極鄰近第一側壁且第二電極鄰近第二側壁，絕緣層覆蓋第一側壁以及第二側壁。形成複數第二發光單元，各第二發光單元包括一第一電極以及一第二電極，其中各第二發光單元具有一第一側壁、一第二側壁以及一絕緣層，第一電極鄰近第一側壁且第二電極鄰近第二側壁，絕緣層覆蓋第一側壁以及第二側壁。分別形成一第一透明延伸電極以及一第二透明延伸電極於各第一發光單元之第一側壁與第二側壁之絕緣層上，且分別電性連接對應的第一發光單元的第一電極與第二電極，而形成多個第一發光元件，用以發出一第一色光，其中各第一發光元件之第一透明延伸電極與第二透明延伸電極具有一第一膜厚T1。分別形成一第一透明延伸電極以及一第二透明延伸電極於各第二發光單元之第一側壁與第二側壁之絕緣層上，且分別電性連接對應的第二發光單元的第一電極與第二電極，而形成多個第二發光元件，用以發出與第一色光相異的一第二色光，其中各第二發光元件之第一透明延伸電極與第二透明延伸電極具有一第二膜厚T2，第二膜厚T2不同於第一膜厚T1。將此些第一發光元件與此些第二發光元件設置於一元件基板上，元件基板具有複數第一接墊以及複數第二接墊。形成複數第一連接電極與複數第二連接電極於元件基板上，各第一連接電極電性連接對應的各第一透明延伸電極與對應的第一接墊，各第二連接電極電性連接對應的各第二透明延伸電極與對應的第二接墊。

根據本發明之一，提出一種微型發光二極體，包括：一發光單元，發光單元包括一第一電極、一發光結構以及一第二電極，其中各第一發光單元具有一第一側壁、一第二側壁以及一絕緣層，第一電極鄰近第一側壁且第二電極鄰近第二側壁，絕緣層覆蓋第一側壁與第二側壁，以及一第一透明延伸電極以及一第二透明延伸電極，形成於發光單元之第一側壁與第二側壁之絕緣層上，且分別電性連接第一電極與第二電極，而形成一發光元件，用以發出一色光，其中各第一發光元件的第一透明延伸電極與第二透明延伸電極具有一第一膜厚，其中若發光元件所發出的色光具有一主波長範圍為480 nm至750 nm，第一膜厚介於2000埃至2300埃之間；以及若發光元件所發出的色光具有一主波長範圍為380 nm至480 nm，第一膜厚介於200埃至500埃之間。

根據本發明之一方面，提出一種微型發光二極體顯示器，包括一元件基板、多個第一發光元件、多個第二發光元件、多個第一連接電極與多個第二連接電極。第一發光元件設置於元件基板上，第一發光元件用以發出一第一色光。第二發光元件設置於元件基板上，第二發光元件用以發出一第二色光，第一色光與第二色光的顏色相異。各第一及第二發光元件包括一第一電極、一第二電極、一第一透明延伸電極以及一第二透明延伸電極。第一透明延伸電極電性連接第一電極，第二透明延伸電極電性連接第二電極，且各第一發光元件的第一透明延伸電極與第二透明延伸電極具有一第一膜厚，且各第二發光元件的第一透明延伸電極與第二透明延伸電極具有一第二膜厚，第一膜厚與第二膜厚不同。第一連接電極與第二連接電極分別設置於各第一及第二發光元件上，其中各第一連接電極電性連接對應的各第一透明延伸電極與對應的第一接墊，各第二連接電極電性連接對應的各第二透明延伸電極與對應的第二接墊。

根據本發明之一方面，提出一種微型發光二極體顯示器的製作方法，包括下列步驟。形成一第一半導體層、一主動層以及一第二半導體層於一第一基板上，主動層位於第一半導體層與第二半導體層之間。圖案化第一半導體層、主動層以及第二半導體層，以形成多個發光結構。移除各發光結構中位於第一半導體層上方的部分第二半導體層與部分主動層，以形成具有一顯露部分的第一半導體層的多個發光單元。形成一絕緣層於各發光單元上，其中各發光單元包括一第一側壁以及一第二側壁，第一側壁位於各發光單元的一側，第二側壁位於各發光單元中的另一側，絕緣層覆蓋各發光單元的第一側壁與第二側壁。分別形成一第一電極於各發光單元的第二半導體層上。分別形成一第二電極於各發光單元的第一半導體層的顯露部分。分別形成一第一透明延伸電極以及一第二透明延伸電極於各發光單元之絕緣層上，各第一透明延伸電極電性連接對應的發光單元的第一電極，各第二透明延伸電極電性連接對應的發光單元的第二電極，而形成多個發光元件，第一透明延伸電極與第二透明延伸電極具有一第一膜厚。將此些發光元件轉移至一第二基板上，第二基板具有對應各發光元件的一第一接墊以及一第二接墊。分別形成一第一連接電極與一第二連接電極於各發光元件上，各第一連接電極電性連接對應的發光元件之第一透明延伸電極與對應的第一接墊，各第二連接電極電性連接對應的發光元件之第二透明延伸電極與對應的第二接墊。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

第1圖繪示依照本發明一實施例之微型發光二極體顯示器100的示意圖。第2圖繪示依照本發明另一實施例之微型發光二極體顯示器100’的示意圖。

以現行技術發展之定義，微型發光二極體一般指數微米至數百微米邊長大小的發光二極體，微型發光二極體顯示器100、100’包括多個以陣列排列的發光元件，但為了方便說明，第1圖僅繪示多個發光元件中的一個第一發光元件106a及一個第二發光元件106b、二個第一連接電極107a、107b、二個第二連接電極108a、108b、二個第一接墊1101以及二個第二接墊1102。此外，第2圖僅繪示多個發光元件中的一個第一發光元件106a、一個第二發光元件106b及一個第三發光元件106c、三個第一連接電極107a、107b、107c、三個第二連接電極108a、108b、108c、三個第一接墊1101以及三個第二接墊1102。

請參照第1圖，依照本發明一實施例，微型發光二極體顯示器100包括元件基板110、第一發光元件106a、第二發光元件106b、第一連接電極107a、107b以及第二連接電極108a、108b。元件基板110具有分別對應至第一及第二發光元件106a、106b的第一接墊1101以及第二接墊1102。第一發光元件106a設置於元件基板110上，且第一發光元件106a用以發出第一顏色的光線。第二發光元件106b設置於元件基板110上，且第二發光元件106b用以發出與第一顏色相異的第二顏色的光線。在本實施例中，第一發光元件106a例如為紅光或綠光發光二極體，其所發出的色光具有一主波長範圍，介於480 nm至750 nm之間，第二發光元件106b例如為藍光發光二極體，其所發出的色光具有一主波長範圍，介於380 nm至480 nm之間。

在第1圖中，第一發光元件106a上的第一連接電極107a可與第一發光元件106a上的第一透明延伸電極104a以及對應第一發光元件106a的第一接墊1101電性連接，而第二連接電極108a可與第一發光元件106a上的第二透明延伸電極105a以及對應第一發光元件106a的第二接墊1102電性連接。

在一實施例中，第一發光元件106a上的第一透明延伸電極104a與第二透明延伸電極105a具有第一膜厚T1，第一膜厚T1例如介於2000埃至2300埃之間。此外，第一發光元件106a上的第一連接電極107a與第二連接電極108a具有第一電極膜厚d1，第一電極膜厚d1例如介於500埃至800埃之間。

在第1圖中，第二發光元件106b上的第一連接電極107b可與第二發光元件106b上的第一透明延伸電極104b以及對應第二發光元件106b的第一接墊1101電性連接，而第二連接電極108b可與第二發光元件106b上的第二透明延伸電極105b以及對應第二發光元件106b的第二接墊1102電性連接。

在此實施例中，第二發光元件106b上的第一透明延伸電極104b與第二透明延伸電極105b具有第二膜厚T2，第二膜厚T2例如介於500埃至800埃之間。此外，第二發光元件106b上的第一連接電極107b與第二連接電極108b具有第二電極膜厚d2，第二電極膜厚d2例如介於500埃至800埃之間。

在此實施例中，第一發光元件106a上的第一透明延伸電極104a與第二透明延伸電極105a以及第二發光元件106b上的第一透明延伸電極104b與第二透明延伸電極105b可於不同的磊晶基板或不同的過渡基板上各自形成不同的第一膜厚T1以及第二膜厚T2之後，再將第一發光元件106a以及第二發光元件106b轉置於同一元件基板110上，並分別形成相同電極膜厚的第一連接電極107a、107b與第二連接電極108a、108b於第一發光元件106a及第二發光元件106b上。

舉例來說，先形成具有第一膜厚T1的第一透明延伸電極104a與第二透明延伸電極105a於第一發光元件106a上，再形成具有第一電極膜厚d1的第一連接電極107a與第二連接電極108a於第一發光元件106a，其中第一膜厚T1與第一電極膜厚d1的總厚度大致上為2800埃，由於膜厚為2800埃的透明導電材料（例如銦錫氧化物或銦鋅氧化物）適合紅光或綠光波段的波長的光穿透，故本實施例將第一膜厚T1與第一電極膜厚d1的總厚度控制在2800埃左右，進而提升紅光或綠光發光二極體元件對透明導電材料的穿透率。

此外，先形成具有第二膜厚T2的第一透明延伸電極104b與第二透明延伸電極105b於第二發光元件106b上，再形成具有第二電極膜厚d2的第一連接電極107b與第二連接電極108b於第二發光元件106b，其中第二膜厚T2與第二電極膜厚d2的總厚度大致上介於1000埃與2000埃之間，由於膜厚介於1000埃與2000埃之間的透明導電材料（例如銦錫氧化物或銦鋅氧化物）適合藍光波段的波長的光穿透，故本實施例將第二膜厚T2與第二電極膜厚d2的總厚度控制在1000埃與2000埃之間，進而提升藍光發光二極體元件對透明導電材料的穿透率。

根據上述的說明可知，1.4＜(T1+d1)/(T2+d2)＜2.8 其中T1大於T2，d1=d2時，整體穿透率提升且顯示器亮度效果較佳。

另外，請參照第2圖，第2圖中的微型發光二極體顯示器100’與第1圖中的微型發光二極體顯示器100大致相同，其差異在於，第2圖中的微型發光二極體顯示器100’更包括一第三發光元件106c，且第三發光元件106c上的第一連接電極107c可與第三發光元件106c上的第一透明延伸電極104c以及對應第三發光元件106c的第一接墊1101電性連接，而第二連接電極108c可與第三發光元件106c上的第二透明延伸電極105c以及對應第三發光元件106c的第二接墊1102電性連接。

第三發光元件106c設置於元件基板110上，且第三發光元件106c用以發出與第一顏色及第二顏色相異的第三顏色的光線，其中第三發光元件106c例如為紅光或綠光發光二極體，其所發出的色光具有一主波長範圍，介於480 nm至750 nm之間。當第一發光元件106a為紅光發光二極體、第三發光元件106c為綠光發光二極體，反之，當第一發光元件106a為綠光發光二極體、第三發光元件106c為紅光發光二極體。

在一實施例中，第三發光元件106c上的第一透明延伸電極104c與第二透明延伸電極105c具有第三膜厚T3，第三膜厚T3可以等於第一膜厚T1，例如介於2000埃至2300埃之間。此外，第三發光元件106c上的第一連接電極107c與第二連接電極108c具有第三電極膜厚d3，第三電極膜厚d3可以等於第一電極膜厚d1，例如介於500埃至800埃之間。其中，第三膜厚T3與第三電極膜厚d3的總厚度大致上為2800埃，由於膜厚為2800埃的透明導電材料（例如氧化銦錫或氧化銦鋅）適合紅光或綠光波段的波長的光穿透，故本實施例將第三膜厚T3與第三電極膜厚d3的總厚度控制在2800埃左右，進而提升紅光或綠光發光二極體元件對透明導電材料的穿透率。

在一實施例中，第一發光元件106a上的第一透明延伸電極104a與第二透明延伸電極105a、第二發光元件106b上的第一透明延伸電極104b與第二透明延伸電極105b以及第三發光元件106c上的第一透明延伸電極104c與第二透明延伸電極105c可於不同的磊晶基板或不同的過渡基板上各自形成第一膜厚T1、第二膜厚T2以及第三膜厚T3的延伸電極之後，再將第一發光元件106a、第二發光元件106b以及第三發光元件106c放置於同一元件基板110上，並分別形成相同電極膜厚的第一連接電極107a、107b與107c與第二連接電極108a、108b 與108c於第一發光元件106a、第二發光元件106b及第三發光元件106c上，進而達到不同的發光二極體上具有不同膜厚的透明導電材料。

本實施例的微型發光二極體顯示器100’，可透過紅、綠、藍三色的發光二極體組合成白光發光單元或由其他顏色的發光二極體組合成白光發光單元，且不同色光的發光二極體可由各別的薄膜電晶體（TFT）控制，以使不同色光的光線在各自的顯示單元內混合之後，再經由微型發光二極體顯示器100’的顯示面出光，以提高色彩飽和度。

以下針對微型發光二極體顯示器的製作方法進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並非用以限縮本發明欲保護之範圍。由於第一發光元件106a、第二發光元件106b以及第三發光元件106c的製作方法大致上相同，因此以下實施例僅就其中第一發光元件106a的製作方法說明。

請參照第3A至3H圖，依照本發明一實施例之微型發光二極體顯示器100的製作方法如下。在第3A圖中，形成一第一發光結構102於第一基板101上，第一發光結構102包括第一半導體層1021、主動層1022以及第二半導體層1023，主動層1022位於第一半導體層1021與第二半導體層1023之間。第一基板101例如為藍寶石基板或碳化矽基板，藉由在第一基板101上進行磊晶製程，可使第一半導體層1021、主動層1022以及第二半導體層1023由第一基板101的表面往上依序形成並且相互堆疊。第一半導體層1021例如為Ｎ型半導體層，第二半導體層1023例如為P型半導體層，第一半導體層1021與第二半導體層1023具有不同的電性。此外，主動層1022可為多重量子井層，其位於具有不同電性的第一半導體層1021與第二半導體層1023之間，以使導電電子與電洞分別經由第一半導體層1021及第二半導體層1023傳輸至主動層1022並相互結合，再以光的形式放出能量。

第一半導體層1021、主動層1022以及第二半導體層1023之材質可由週期表ⅢA族元素之氮化物所構成，例如是選自於由氮化鎵（GaN）、氮化銦鎵（InGaN）、氮化鋁鎵（AlGaN）及氮化鋁銦鎵（AlInGaN）所組成的群組其中之一或其組合，但不以此為限。

在第3B圖中，圖案化第一發光結構102，以形成多個第一發光單元103a於第一基板101上。接著，在第3C圖中，以蝕刻的方式移除各第一發光單元103a中位於第一半導體層1021上方的部分第二半導體層1023與部分主動層1022，以形成具有顯露部分1024的第一半導體層1021。各第一發光單元103a具有第一側壁1031以及第二側壁1032，第一側壁1031位於各第一發光單元103a的一側，第二側壁1032位於各第一發光單元103a的另一側。

接著，在第3D圖中，形成一絕緣層1025於各第一發光單元103a上，絕緣層1025覆蓋各第一發光單元103a的第一側壁1031以及各第一發光單元103a的第二側壁1032。絕緣層1025例如為氧化矽、氮化矽或氮氧化矽等導電性較差的材料，但不以上述所舉之例子為限。

在第3E圖中，形成一第一電極1033於各第一發光單元103a的第二半導體層1023上以及形成一第二電極1034於各第一發光單元103a的第一半導體層1021的顯露部分1024。第一電極1033可直接形成在第二半導體層1023上或藉由歐姆接觸層形成於第二半導體層1023上，以減少第一電極1033與第二半導體層1023之間的接觸阻抗。

在第3F圖中，分別形成第一透明延伸電極104a以及第二透明延伸電極105a於各第一發光單元103a上而形成多個第一發光元件106a。 第一透明延伸電極104a至少部分覆蓋在第一側壁1031的絕緣層1025上， 第二透明延伸電極105a至少部分覆蓋在第二側壁1032的絕緣層1025上，第一透明延伸電極104a電性連接第一發光元件106a的第一電極1033，第二透明延伸電極105a電性連接第一發光元件106a的第二電極1034，第一透明延伸電極104a與第二透明延伸電極105a具有第一膜厚T1。

第2圖中的第二發光元件106b上的第一透明延伸電極104b與第二透明延伸電極105b以及第三發光元件106c上的第一透明延伸電極104c與第二透明延伸電極105c的做法如同第一發光元件106a上的第一透明延伸電極104a與第二透明延伸電極105a，僅膜厚或材料不同，在此不再贅述。

第一透明延伸電極104a與第二透明延伸電極105a的材質例如為氧化銦錫（ITO）、氧化銦鋅（IZO）或其他透明導電材料。此外，第一透明延伸電極104a與第二透明延伸電極105a的材質亦可為導電高分子、奈米碳管或奈米金屬。在另一實施例中，例如先將第一發光單元103a形成於一過渡基板上，接著將第一透明延伸電極104a與第二透明延伸電極105a形成於第一發光單元103a上，以形成多個發光元件106a於過渡基板上。

在第3G圖中，將第一發光元件106a轉移至元件基板110或先轉移至一過渡基板（圖未繪示）後再轉移至元件基板110上，元件基板110具有對應第一發光元件106a的第一接墊1101以及第二接墊1102。在本實施例中，形成第一透明延伸電極104a以及第二透明延伸電極105a於各第一發光單元103a之後，可直接將第一發光元件106a轉移至元件基板110上。或者，形成第一透明延伸電極104a以及第二透明延伸電極105a於各第一發光單元103a之前，可先將第一發光單元103a轉移至第一過渡基板(圖未繪示)上，等到形成第一透明延伸電極104a以及第二透明延伸電極105a於各第一發光單元103a之後，再將第一發光元件106a轉移至元件基板110上。

同樣，第2圖中的第二發光元件106b與第三發光元件106c亦可分別轉移至第二及第三過渡基板（圖未繪示）上，等到形成第一透明延伸電極104b、104c以及第二透明延伸電極105b、105c於第二發光單元103b及第三發光單元103c之後，再將第二發光元件106b及第三發光元件106c分別轉移至元件基板110上。

在第3H圖中，形成第一連接電極107a與第二連接電極108a於元件基板110上，第一連接電極107a電性連接第一透明延伸電極104a與第一接墊1101，第二連接電極108a電性連接第二透明延伸電極105a與第二接墊1102。

第2圖中，第二發光元件106b上的第一連接電極107b與第二連接電極108b以及第三發光元件106c上的第一連接電極107c與第二連接電極108c可與第一發光元件103a上的第一連接電極107a與第二連接電極108a同時形成，因而具有相同的電極膜厚。

第一連接電極107a與第二連接電極108a的材質例如為氧化銦錫（ITO）、氧化銦鋅（IZO）或其他透明導電材料。此外，第一連接電極107a與第二連接電極108a的材質亦可為導電高分子、奈米碳管或奈米金屬。

在一實施例中，第一透明延伸電極104a與第二透明延伸電極105a的材料和第一連接電極107a與第二連接電極108a的材料可為不同的透明導電材料，例如為氧化銦錫（ITO）或氧化銦鋅（IZO）。本實施例之第一發光元件106a可透過兩種透明導電材料的搭配，使光的穿透性更佳。

在另一實施例中，第一連接電極107a與第二連接電極108a的材料可為金屬，例如鈦合金、鋁合金或鈦-鋁-鈦（Ti-Al-Ti）合金等。由於金屬材料的阻值較低，可減少電阻過高對顯示面板的影響力，例如可降低阻容負載（RC loading）問題。

請參照第3H圖，當第一連接電極107a與第二連接電極108a的材料為金屬時，第一連接電極107a與第一電極1033於垂直投影於元件基板110的方向上不重疊，以避免第一發光元件106a發出的色光被金屬材料的第一連接電極107反射，進而使得第一發光元件106a的出光效果更佳。

此外，在提升出光效果的考量下，第一連接電極107a與第一透明延伸電極104a重疊於第一發光元件106a的第一側壁1031上，以使第一發光元件106a發出的色光通過第一側壁1031時具有較高的穿透率，進而提升第一發光元件106a的出光效果。

另外，在提升出光效果的考量下，第一連接電極107a與第一透明延伸電極104a於平行元件基板110的方向上與第一發光元件106a的主動層1022重疊，以使第一發光元件106a的主動層1022的電性分佈較佳故發光效率佳且發出的色光水平通過重疊區域時具有較高的穿透率，進而提升第一發光元件106a的出光效果。

上述第一發光元件106a的製作方法亦可適用在第二發光元件106b與第三發光元件106c的製作方法上，差別僅在於第二發光元件106b上的第一透明延伸電極104b與第二透明延伸電極105b與第三發光元件106c上的第一透明延伸電極104c與第二透明延伸電極105c分別具有第二膜厚T2以及第三膜厚T3，之後再將第一發光元件106a、第二發光元件106b以及第三發光元件106c放置於同一元件基板110上，並分別形成具有相同電極膜厚的第一連接電極107a、107b、107c與第二連接電極108a、108b、108c於第一發光元件106a、第二發光元件106b及第三發光元件106c上。

請參照第3H及4圖，其中第4圖繪示第3H圖之第一發光元件106a的俯視示意圖。在第3H圖中，第一發光元件106a底部設有一黏著層109a以使第一發光元件106a固定於元件基板110上，且第一連接電極107a與第一接墊1101電性連接，第一連接電極107a與第一接墊1101的接觸位置中間未有黏著層109a間隔。此外，第二連接電極108a同樣與第二接墊1102電性連接。在一實施例中，第一連接電極107a與第二連接電極108a可沿著一預定方向延伸，且在預定延伸方向上第一連接電極107a與第二連接電極108a的寬度B1大於第一透明延伸電極104a與第二透明延伸電極105a的寬度A1至少兩倍以上，即B1＞2A1，以減少第一連接電極107a與第二連接電極108a的阻抗且不影響第一發光元件106a的出光效率。若以面積比來看，第一連接電極107a與第二連接電極108a垂直投影於元件基板110的面積也大於第一透明延伸電極104a與第二透明延伸電極105a垂直投影於元件基板110的面積至少兩倍以上。

本發明上述實施例所揭露之微型發光二極體顯示器及其製作方法，由於第一透明延伸電極以及第二透明延伸電極形成在第一發光單元、第二發光單元及第三發光單元之後，再將已形成一透明延伸電極以及第二透明延伸電極的第一發光元件、第二發光元件及第三發光元件分別轉移至相同元件基板上，如此不但不會增加製程難度，且能針對不同色光的波長使用不同膜厚的透明導電材料，進而提高發光元件的出光效率。故可以使顯示器亮度較佳，此外在元件基板上之製程亦可相對簡化，為一具量產性的製程方式。此外，第一/第二透明延伸電極的材料和第一/第二連接電極的材料可為不同的透明導電材料，藉由兩種透明導電材料的配合，可提高發光元件的出光效率。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、100’‧‧‧微型發光二極體顯示器101‧‧‧第一基板102‧‧‧第一發光結構1021‧‧‧第一半導體層1022‧‧‧主動層1023‧‧‧第二半導體層1025‧‧‧絕緣層1031‧‧‧第一側壁1032‧‧‧第二側壁1033‧‧‧第一電極1034‧‧‧第二電極103a‧‧‧第一發光單元103b‧‧‧第二發光單元103c‧‧‧第三發光單元104a、104b、104c‧‧‧第一透明延伸電極105a、105b、105c‧‧‧第二透明延伸電極106a‧‧‧第一發光元件106b‧‧‧第二發光元件106c‧‧‧第三發光元件107a、107b、107c‧‧‧第一連接電極108a、108b、108c‧‧‧第二連接電極109a‧‧‧黏著層110‧‧‧元件基板1101‧‧‧第一接墊1102‧‧‧第二接墊T1‧‧‧第一膜厚T2‧‧‧第二膜厚T3‧‧‧第三膜厚d1‧‧‧第一電極膜厚d2‧‧‧第二電極膜厚d3‧‧‧第三電極膜厚A1‧‧‧寬度B1‧‧‧寬度

第1圖繪示依照本發明一實施例之微型發光二極體顯示器的示意圖。 第2圖繪示依照本發明一實施例之微型發光二極體顯示器的示意圖。 第3A-3H圖繪示依照本發明一實施例之微型發光二極體顯示器的製作方法的示意圖。 第4圖繪示第3H圖之第一發光元件的俯視示意圖。

100‧‧‧微型發光二極體顯示器

102‧‧‧第一發光結構

1021‧‧‧第一半導體層

1022‧‧‧主動層

1023‧‧‧第二半導體層

1025‧‧‧絕緣層

1033‧‧‧第一電極

1034‧‧‧第二電極

104a、104b‧‧‧第一透明延伸電極

105a、105b‧‧‧第二透明延伸電極

106a‧‧‧第一發光元件

106b‧‧‧第二發光元件

107a、107b‧‧‧第一連接電極

108a、108b‧‧‧第二連接電極

110‧‧‧元件基板

1101‧‧‧第一接墊

1102‧‧‧第二接墊

T1‧‧‧第一膜厚

T2‧‧‧第二膜厚

d1‧‧‧第一電極膜厚

d2‧‧‧第二電極膜厚

Claims (34)

1. 一種微型發光二極體顯示器的製作方法，包括： 形成複數第一發光單元，各該第一發光單元包括一第一電極以及一第二電極，其中各該第一發光單元具有一第一側壁、一第二側壁以及一絕緣層，該第一電極鄰近該第一側壁且該第二電極鄰近該第二側壁，該絕緣層覆蓋該第一側壁以及該第二側壁； 形成複數第二發光單元，各該第二發光單元包括一第一電極以及一第二電極，其中各該第二發光單元具有一第一側壁、一第二側壁以及一絕緣層，該第一電極鄰近該第一側壁且該第二電極鄰近該第二側壁，該絕緣層覆蓋該第一側壁以及該第二側壁； 分別形成一第一透明延伸電極以及一第二透明延伸電極於各該第一發光單元之該第一側壁與該第二側壁之該絕緣層上，且分別電性連接對應的該第一發光單元的該第一電極與該第二電極，而形成複數個第一發光元件，用以發出一第一色光，其中各該第一發光元件之該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極具有一第一膜厚T1； 分別形成一第一透明延伸電極以及一第二透明延伸電極於各該第二發光單元之該第一側壁與該第二側壁之該絕緣層上，且分別電性連接對應的該第二發光單元的該第一電極與該第二電極，而形成複數個第二發光元件，用以發出與該第一色光相異的一第二色光，其中各該第二發光元件之該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極具有一第二膜厚T2，該第二膜厚T2不同於該第一膜厚T1； 將該些第一發光元件與該些第二發光元件設置於一元件基板上，該元件基板具有複數第一接墊以及複數第二接墊；以及 形成複數第一連接電極與複數第二連接電極於該元件基板上，各該第一連接電極電性連接對應的各該第一透明延伸電極與對應的該第一接墊，各該第二連接電極電性連接對應的各該第二透明延伸電極與對應的該第二接墊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之製作方法，其中該第一膜厚T1介於2000埃至2300埃之間，且該第二膜厚T2介於200埃至500埃之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之製作方法，其中該第一連接電極與該第二連接電極具有一電極膜厚d，該電極膜厚d介於500埃至800埃之間。
4. 如申請專利範圍第3項所述之製作方法，其中1.4＜(T1+d)/(T2+d)＜2.8。
5. 如申請專利範圍第2項所述之製作方法，其中該第一發光元件所發出的該第一色光具有一主波長範圍為480 nm至750 nm，該第二發光元件所發出的該第二色光具有一主波長範圍為380 nm至480 nm。
6. 如申請專利範圍第1項所述之製作方法，更包含： 形成複數第三發光單元，各該第三發光單元包括一第一電極以及一第二電極，其中各該第三發光單元具有一第一側壁、一第二側壁以及一絕緣層，該第一電極鄰近該第一側壁且該第二電極鄰近該第二側壁，該絕緣層覆蓋該第一側壁以及該第二側壁； 分別形成一第一透明延伸電極以及一第二透明延伸電極於各該第三發光單元之該第一側壁與該第二側壁之該絕緣層上，且分別電性連接對應的該第三發光單元的該第一電極與該第二電極，而形成複數個第三發光元件，用以發出一第三色光，其中該第一色光、該第二色光以及該第三色光的顏色相異； 將該些第三發光元件設置於該元件基板上，其中各該第三發光元件的該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極具有一第三膜厚T3，該第三膜厚 T3不同於該第二膜厚T2，且該第三膜厚T3介於2000埃至2300埃之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之製作方法，其中該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極對應至該第一發光元件與對應至該第二發光元件的材料不同。
8. 如申請專利範圍第1項所述之製作方法，其中該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極的材料為氧化銦錫（ITO）、氧化銦鋅（IZO）、導電高分子、奈米碳管或奈米金屬。
9. 如申請專利範圍第1項所述之製作方法，其中該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極的材料和該第一連接電極與該第二連接電極的材料為不同的透明導電材料。
10. 如申請專利範圍第1項所述之製作方法，其中該第一連接電極與該第二連接電極的材料為氧化銦錫（ITO）、氧化銦鋅（IZO）、導電高分子、奈米碳管或奈米金屬。
11. 如申請專利範圍第1項所述之製作方法，其中該第一連接電極與該第二連接電極的材料為金屬。
12. 如申請專利範圍第1項所述之製作方法，其中該第一連接電極與該第二連接電極的寬度大於該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極的寬度至少兩倍以上。
13. 如申請專利範圍第1項所述之製作方法，其中形成該些第一透明延伸電極以及該些第二透明延伸電極之前更包括： 將該些第一發光單元轉移至一第一過渡基板上；以及 將該些第二發光單元轉移至一第二過渡基板上。
14. 一種微型發光二極體，包括： 一發光單元，該發光單元包括一第一電極、一發光結構以及一第二電極，其中該發光單元具有一第一側壁、一第二側壁以及一絕緣層，該第一電極鄰近該第一側壁且該第二電極鄰近該第二側壁，該絕緣層覆蓋該第一側壁與該第二側壁；以及 一第一透明延伸電極以及一第二透明延伸電極，形成於該發光單元之該第一側壁與該第二側壁之該絕緣層上，且分別電性連接該第一電極與該第二電極，而形成一發光元件，用以發出一色光，其中該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極具有一第一膜厚； 其中若該發光元件所發出的該色光具有一主波長範圍為480 nm至750 nm，該第一膜厚介於2000埃至2300埃之間；以及若該發光元件所發出的該色光具有一主波長範圍為380 nm至480 nm，該第一膜厚介於200埃至500埃之間。
15. 一種微型發光二極體顯示器，包括： 一元件基板，具有複數個第一接墊以及複數個第二接墊； 複數個第一發光元件，設置於該元件基板上，該些第一發光元件用以發出一第一色光； 複數個第二發光元件，設置於該元件基板上，該些第二發光元件用以發出一第二色光，該第一色光與該第二色光的顏色相異，各該第一及第二發光元件包括： 一第一電極； 一第二電極；及 一第一透明延伸電極以及一第二透明延伸電極，其中該第一透明延伸電極電性連接該第一電極，該第二透明延伸電極電性連接該第二電極，且各該第一發光元件的該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極具有一第一膜厚，且各該第二發光元件的該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極具有一第二膜厚，該第一膜厚與該該第二膜厚不同；以及 複數個第一連接電極與複數個第二連接電極，分別設置於各該些第一及第二發光元件上，其中各該第一連接電極電性連接對應的各該第一透明延伸電極與對應的該第一接墊，各該第二連接電極電性連接對應的各該第二透明延伸電極與對應的該第二接墊。
16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示器，其中該第一膜厚介於2000埃至2300埃之間，且該第二膜厚介於200埃至500埃之間。
17. 如申請專利範圍第15項所述之顯示器，其中各該第一發光元件所發出的該第一色光具有一主波長範圍為480 nm至750 nm，各該第二發光元件所發出的該第二色光具有一主波長範圍為380 nm至480 nm。
18. 如申請專利範圍第15項所述之顯示器，更包括複數個第三發光元件，設置於該元件基板上，該些第三發光元件用以發出一第三色光，該第一色光、該第二色光與該第三色光的顏色相異，各該第三發光元件的第一透明延伸電極與第二透明延伸電極具有一第三膜厚，該第三膜厚不同於該第二膜厚，且該第三膜厚介於2000埃至2300埃之間。
19. 如申請專利範圍第18項所述之顯示器，其中該第一連接電極與該第二連接電極具有一電極膜厚，該電極膜厚介於500埃至800埃之間。
20. 如申請專利範圍第18項所述之顯示器，其中該第一連接電極與該第二連接電極的寬度大於該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極的寬度至少兩倍以上。
21. 如申請專利範圍第15項所述之顯示器，其中各該第一連接電極與對應電性連接的該第一電極於垂直投影於該元件基板的方向上不重疊，且各該第二連接電極與對應電性連接的該第二電極於垂直投影於該元件基板的方向上不重疊。
22. 如申請專利範圍第15項所述之顯示器，其中各該第一連接電極與對應的該第一透明延伸電極重疊於對應的該發光元件的該第一側壁上，各該第二連接電極與對應的該第二透明延伸電極重疊於對應的該發光元件的該第二側壁上。
23. 如申請專利範圍第15項所述之顯示器，其中各該第一及第二發光元件更包括: 一發光單元，包括一第一半導體層、一主動層以及一第二半導體層，該主動層位於該第一半導體層與該第二半導體層之間，其中該第一半導體層具有一顯露部分，且該發光單元具有一第一側壁以及一第二側壁，該第一側壁位於該發光單元一側，該第二側壁位於該發光單元的另一側；以及 一絕緣層，覆蓋該發光單元的該第一側壁以及該第二側壁上， 其中該第一電極設置於該第二半導體層上，該第二電極設置於該第一半導體層的該顯露部分上。
24. 如申請專利範圍第23項所述之顯示器，其中各該第一連接電極與對應的該第一透明延伸電極於平行該元件基板的方向上與對應的該主動層重疊。
25. 一種微型發光二極體顯示器的製作方法，包括： 形成一第一半導體層、一主動層以及一第二半導體層於一第一基板上，該主動層位於該第一半導體層與該第二半導體層之間； 圖案化該第一半導體層、該主動層以及該第二半導體層，以形成複數個發光結構； 移除各該發光結構中位於該第一半導體層上方的部分該第二半導體層與部分該主動層，以形成具有一顯露部分的該第一半導體層的複數個發光單元； 形成一絕緣層於各該發光單元上，其中各該發光單元包括一第一側壁以及一第二側壁，該第一側壁位於各該發光單元的一側，該第二側壁位於各該發光單元中的另一側，該絕緣層覆蓋各該發光單元的該第一側壁與該第二側壁； 分別形成一第一電極於各該發光單元的該第二半導體層上； 分別形成一第二電極於各該發光單元的該第一半導體層的該顯露部分； 分別形成一第一透明延伸電極以及一第二透明延伸電極於各該發光單元之該絕緣層上，各該第一透明延伸電極電性連接對應的該發光單元的該第一電極，各該第二透明延伸電極電性連接對應的該發光單元的該第二電極，而形成複數個發光元件，該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極具有一第一膜厚； 將該些發光元件轉移至一第二基板上，該第二基板具有對應各該發光元件的一第一接墊以及一第二接墊；以及 分別形成一第一連接電極與一第二連接電極於各該發光元件上，各該第一連接電極電性連接對應的該發光元件之該第一透明延伸電極與對應的該第一接墊，各該第二連接電極電性連接對應的該發光元件之該第二透明延伸電極與對應的該第二接墊。
26. 一種微型發光二極體的製作方法，包括： 形成一第一半導體層、一主動層以及一第二半導體層於一基板上，該主動層位於該第一半導體層與該第二半導體層之間； 圖案化第一半導體層、該主動層以及該第二半導體層，以形成複數個發光結構； 移除各該發光結構中位於該第一半導體層上方的部分該第二半導體層與部分該主動層，以形成具有一顯露部分的該第一半導體層的複數個發光單元； 形成一絕緣層於各該發光單元上，其中各該發光單元包括一第一側壁以及一第二側壁，該第一側壁位於各該發光單元的一側，該第二側壁位於各該發光單元中的另一側，該絕緣層覆蓋各該發光單元的該第一側壁與該第二側壁； 分別形成一第一電極於各該發光單元的該第二半導體層上； 分別形成一第二電極於各該發光單元的該第一半導體層的該顯露部分；以及 分別形成一第一透明延伸電極以及一第二透明延伸電極於各該發光單元之該絕緣層上，各該第一透明延伸電極電性連接對應的該發光單元的該第一電極，各該第二透明延伸電極電性連接對應的該發光單元的該第二電極，而形成複數個發光元件，該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極具有一第一膜厚。
27. 如申請專利範圍第26項所述之製作方法，其中第一膜厚介於2000埃至2300埃之間，且該第一發光元件所發出的第一色光具有一主波長範圍為480 nm至750 nm。
28. 如申請專利範圍第26項所述之製作方法，其中該第一膜厚介於200埃至500埃之間，且該第一發光元件所發出的第一色光具有一主波長範圍為380 nm至480 nm。
29. 一種微型發光二極體顯示器的製作方法，包括： 提供複數個第一發光元件與複數個第二發光元件，該些第一發光元件用以發出一第一色光，該些第二發光元件用以發出一第二色光，該第一色光與該第二色光相異； 分別於各該第一發光元件以及各該第二發光元件上形成一第一透明延伸電極與一第二透明延伸電極，其中各該第一發光元件的該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極具有一第一膜厚，各該第二發光元件的該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極具有一第二膜厚，該第一膜厚與該第二膜厚不同； 分別將該些第一發光元與該些第二發光元件件轉移至一電路基板上，該電路基板具有對應各該第一發光元件與各該第二發光元件的一第一接墊以及一第二接墊；以及 分別形成一第一連接電極與一第二連接電極於各該第一發光元件與各該第二發光元件上，各該第一連接電極電性連接對應的該第一發光元件或該第二發光元件之該第一透明延伸電極與對應的該第一接墊，各該第二連接電極電性連接對應的該第一發光元件或該第二發光元件之該第二透明延伸電極與對應的該第二接墊。
30. 如申請專利範圍第29項所述之微型發光二極體顯示器之製作方法，其中該第一連接電極與該第二連接電極的寬度大於該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極的寬度至少兩倍以上。
31. 如申請專利範圍第29項所述之微型發光二極體顯示器之製作方法，其中該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極的材料和該第一連接電極與該第二連接電極的材料為不同的透明導電材料。
32. 如申請專利範圍第29項所述之微型發光二極體顯示器之製作方法，其中該第一連接電極與該第二連接電極和該第一透明延伸電極與該第二透明延伸電極的材料為氧化銦錫（ITO）、氧化銦鋅（IZO）、導電高分子、奈米碳管或奈米金屬。
33. 如申請專利範圍第29項所述之微型發光二極體顯示器之製作方法，其中分別形成該第一透明延伸電極以及該第二透明延伸電極於各該發光元件之後，該製作方法更包括： 分別將該些第一發光元件或該些第二發光元件轉移至一過渡基板上，再將該些第一發光元件或該些第二發光元件轉移至該電路基板上。
34. 如申請專利範圍第29項所述之微型發光二極體顯示器之製作方法，其中將該些發光元件轉移至該電路基板之前，更包括： 將該些第一發光元件轉移至一第一過渡基板上； 將該些第二發光元件轉移至一第二過渡基板上；以及 其中分別形成該第一透明延伸電極以及該第二透明延伸電極於各該發光元件之步驟包含:分別形成該第一透明延伸電極以及該第二透明延伸電極於該第一過渡基板的各該第一發光元件上；以及分別形成該第一透明延伸電極以及該第二透明延伸電極於該第二過渡基板的各該第二發光元件上。

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