TWI653767B - 微型發光二極體裝置及其製作方法 - Google Patents

Abstract

一種微型發光二極體裝置的製作方法。於基板上形成連接層與多個磊晶結構。於各個磊晶結構上形成第一接合墊。形成第一黏著層於連接層上，且第一黏著層包覆這些磊晶結構與第一接合墊。使第一基板連接於第一黏著層。移除基板，並使第二基板透過第二黏著層連接於連接層。移除第一基板與第一黏著層。局部移除位於任兩相鄰的磊晶結構之間的連接層，以形成彼此分離的多個連接部。各個連接部與對應的磊晶結構相連接，且各個連接部的側緣突出於對應的磊晶結構的側壁面。

Description

微型發光二極體裝置及其製作方法

本發明是有關於一種發光裝置及其製造方法，且特別是有關於一種微型發光二極體裝置及其製造方法。

現有的微型發光二極體裝置的製作步驟如下：首先，在成長基板上形成多個磊晶結構，並在各個磊晶結構上形成所需的電極。形成第一膠層於成長基板上，以包覆各個磊晶結構及其電極。接著，使第一基板貼合於第一膠層，並移除成長基板。此時，這些磊晶結構彼此之間的相對位置由第一膠層所固定。接著，使第二基板透過第二膠層貼合於這些磊晶結構與第一膠層。最後，將這些磊晶結構轉移至線路基板。

在形成第一膠層於成長基板上以及使第一基板貼合於第一膠層的過程中，由於彼此分離的這些磊晶結構僅透過與成長基板的接合以固定彼此之間的相對位置，因此這些磊晶結構可能會 受到第一膠體的影響而自成長基板剝離或於兩者接合處產生裂縫。另一方面，在使第二基板透過第二膠層貼合於第一膠層的過程中，需加熱第二膠層並對第二基板與第二膠層加壓。此時，受熱或受力的第一膠層會產生形變而對這些磊晶結構造成影響，使得這些磊晶結構彼此之間的相對位置產生偏移。也就是說，在將這些磊晶結構轉移至線路基板上時，上述於製作步驟中所產生的缺陷會導致各個磊晶結構上的電極無法精準地對位至線路基板上的電性接點，進而影響到製程效率、製程良率以及產品的可靠度。

本發明提供一種微型發光二極體裝置，其具有良好的可靠度。

本發明提供一種微型發光二極體裝置的製作方法，其能提高製程效率與製程良率。

本發明的微型發光二極體裝置的製作方法，其包括以下製作步驟。於基板上形成連接層與多個磊晶結構，其中這些磊晶結構彼此分離並透過連接層固定彼此之間的相對位置。於各個磊晶結構上形成第一接合墊，且各個第一接合墊與連接層分別位於這些磊晶結構的相對兩側。形成第一黏著層於連接層上，且第一黏著層包覆這些磊晶結構與第一接合墊。使第一基板連接於第一黏著層，且第一基板與基板分別位於第一黏著層的相對兩側。移除基板，並使第二基板透過第二黏著層連接於連接層，其中第一 基板與第二基板分別位於第一黏著層的相對兩側。移除第一基板與第一黏著層。局部移除位於任兩相鄰的磊晶結構之間的連接層，以形成彼此分離的多個連接部，其中各個連接部與對應的磊晶結構相連接，且各個連接部的側緣突出於對應的磊晶結構的側壁面。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光二極體裝置的製作方法，更包括：使各個磊晶結構透過對應的第一接合墊電性接合於線路基板，且這些連接部與線路基板分別位於這些磊晶結構的相對兩側。接著，移除第二基板與第二黏著層。

在本發明的一實施例中，上述的各個連接部在線路基板上的正投影面積大於對應的磊晶結構在線路基板上的正投影面積。

在本發明的一實施例中，上述的各個連接部在線路基板上的正投影面積與對應的磊晶結構在線路基板上的正投影面積的比值大於1且小於等於1.5。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光二極體裝置的製作方法，更包括：在移除基板後，分別對應各個磊晶結構於連接層上形成多個第二接合墊，其中這些第二接合墊與這些磊晶結構分別位於連接層的相對兩側，且各個磊晶結構的相對兩側分設有一個第一接合墊與一個第二接合墊。

在本發明的一實施例中，上述的在使第二基板透過第二黏著層連接於連接層時，使第二黏著層包覆這些第二接合墊。

在本發明的一實施例中，上述的各個磊晶結構具有與側壁面連接的接合面，且各個第一接合墊位於對應的磊晶結構的接合面上。微型發光二極體裝置的製作方法更包括：在使第一黏著層包覆這些磊晶結構與這些第一接合墊前，於各個磊晶結構的接合面上與側壁面上形成絕緣層。各個絕緣層暴露出對應的磊晶結構的接合面上的第一接合墊。

本發明的微型發光二極體裝置，其包括線路基板、多個磊晶結構、多個第一接合墊以及多個連接部。這些磊晶結構設置於線路基板上，且彼此分離。這些第一接合墊分別設置於這些磊晶結構上，且各個磊晶結構透過對應的第一接合墊電性接合於線路基板。這些連接部分別設置於這些磊晶結構上，其中這些連接部與線路基板分別位於這些磊晶結構的相對兩側，且這些磊晶結構與線路基板分別位於這些第一接合墊的相對兩側。各個連接部的側緣突出於對應的磊晶結構的側壁面。

在本發明的一實施例中，上述的各個連接部在線路基板上的正投影面積大於對應的磊晶結構在線路基板上的正投影面積。

在本發明的一實施例中，上述的各個連接部在線路基板上的正投影面積與對應的磊晶結構在線路基板上的正投影面積的比值大於1且小於等於1.5。

在本發明的一實施例中，上述的各個連接部的厚度與對應的磊晶結構的厚度的比值小於等於0.8。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光二極體裝置更包括多個第二接合墊，且這些第二接合墊分別設置於各連接部上。各個第二接合墊與對應的磊晶結構分別位於對應的連接部的相對兩側，且各個磊晶結構的相對兩側分設有一個第一接合墊與一個第二接合墊。

在本發明的一實施例中，上述的各個磊晶結構包括第一型半導體層、發光層以及第二型半導體層。第一型半導體層設置於線路基板上。發光層設置於第一型半導體層上。第二型半導體層設置於發光層上，且第一型半導體層與第二型半導體層分別位於發光層的相對兩側。

在本發明的一實施例中，上述的各個第二型半導體層與對應的連接部相連接，且各個第二型半導體層的厚度大於對應的連接部的厚度。

在本發明的一實施例中，上述的各個第二型半導體層與對應的連接部相連接，且各個連接部的厚度大於對應的第一型半導體層的厚度加上對應的發光層的厚度。

在本發明的一實施例中，上述的這些連接部的材料包括半導體材料。

在本發明的一實施例中，上述的這些連接部的材料包括III-V族半導體材料。

在本發明的一實施例中，上述的這些連接部的材料的熔點大於1000℃。

在本發明的一實施例中，上述的各個磊晶結構具有與側壁面連接的接合面，且各個第一接合墊位於對應的磊晶結構的接合面上。各個磊晶結構的側壁面與接合面被絕緣層所覆蓋，且各個絕緣層暴露出對應的磊晶結構的接合面上的第一接合墊。

基於上述，本發明在製作微型發光二極體裝置的過程中可透過連接層固定多個磊晶結構於基板(例如成長基板)上的相對位置，在進行形成第一黏著層以包覆這些磊晶結構、使第一基板貼合於第一黏著層、移除基板(例如成長基板)、形成第二黏著層於連接層上以及使第二基板貼合於第二黏著層等步驟時，這些磊晶結構彼此之間的相對位置不會受外力影響而產生偏移。因此，在將這些磊晶結構轉移至線路基板上時，各個磊晶結構上的接合墊能夠精準地對位至線路基板上的電極接合層。換言之，本發明的微型發光二極體裝置的製作方法有助於提高製程效率與製程良率，且製作所得的微型發光二極體裝置可具有良好的可靠度。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10、10a‧‧‧微型發光二極體裝置

100‧‧‧基板

110‧‧‧連接層

120、120a‧‧‧磊晶結構

120B‧‧‧藍光磊晶結構

120G‧‧‧綠光磊晶結構

120R‧‧‧紅光磊晶結構

122‧‧‧第一型半導體層

124‧‧‧發光層

125‧‧‧側壁面

126‧‧‧第二型半導體層

128‧‧‧接合面

130、130a‧‧‧第一接合墊

130b‧‧‧第二接合墊

132、132a‧‧‧第一型電極

134、134a‧‧‧第二型電極

140‧‧‧絕緣層

150‧‧‧第一黏著層

160‧‧‧第一基板

170‧‧‧第二黏著層

180‧‧‧第二基板

200‧‧‧線路基板

201‧‧‧顯示區

202‧‧‧非顯示區

210‧‧‧連接部

CD‧‧‧列方向

CTR‧‧‧控制裝置

DL‧‧‧資料驅動電路

P‧‧‧畫素結構

RD‧‧‧行方向

SL‧‧‧掃描驅動電路

圖1至圖9是本發明一實施例的微型發光二極體裝置的製作方法的剖面示意圖。

圖10是本發明一實施例的微型發光二極體裝置的俯視示意 圖。

圖11至圖18是本發明另一實施例的微型發光二極體裝置的製作方法的剖面示意圖。

圖1至圖9是本發明一實施例的微型發光二極體裝置的製作方法的剖面示意圖。首先，請先參考圖1，於基板100上形成連接層110與多個彼此分離的磊晶結構120。基板100可為成長基板，且例如是藍寶石基板。在本實施例中，連接層110完全覆蓋基板100的其中一表面，並與基板100相連接。這些磊晶結構120連接於連接層110以固定彼此之間的相對位置，且基板100與這些磊晶結構120分別位於連接層110的相對兩側。也就是說，這些磊晶結構120透過連接層110連接於基板100。

於基板100上形成連接層110與多個彼此分離的磊晶結構120的步驟說明如下：首先，形成磊晶結構層於基板100上。在此，磊晶結構層的形成步驟說明如下：首先，形成一半導體材料層於基板100上，且半導體材料層完全覆蓋基板100的其中一表面。半導體材料層可為多層結構，分別摻雜有IIA族元素或IVA族元素，以分別形成p型半導體層或n型半導體層。在其他實施例中，半導體材料層也可不摻雜IIA族元素或IVA族元素，本發明對此不多作限制。

接著，形成主動材料層於半導體材料層上，且主動材料 層完全覆蓋半導體材料層的其中一表面。接著，形成另一半導體材料層於主動材料層，且另一半導體材料層完全覆蓋主動材料層的其中一表面。半導體材料層與另一半導體材料層分別位於主動材料層的相對兩側，且另一半導體材料層可為多層結構，分別摻雜有IIA族元素或IVA族元素，以分別形成p型半導體層或n型半導體層。在其他實施例中，半導體材料層也可不摻雜IIA族元素或IVA族元素，本發明對此不多作限制。在本實施例中，半導體材料層、主動材料層以及另一半導體材料層的材質可包括II-VI族材料，例如：鋅化硒(ZnSe)，或III-V族材料，例如：砷化鋁鎵(AlGaAs)、磷砷化鎵(GaAsP)、磷化鋁鎵銦(AlGaInP)、磷化鎵鋁(AlGaP)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁銦鎵(AlInGaN)、磷化鎵(GaP)或氮化鎵(GaN)，但不以此為限。

最後，透過塗佈光阻、曝光、微影以及蝕刻等步驟圖案化磊晶結構層(即半導體材料層、主動材料層以及另一半導體材料層)。也就是說，特定區域內的磊晶結構層會被移除，而未被移除的部分定義出多個彼此分離的磊晶結構120。另一方面，在移除特定區域內的磊晶結構層的過程中，半導體材料層的部分不會被移除。此時，如圖1所示，每一個磊晶結構120包括第一型半導體層122、發光層124以及第二型半導體層126，並與連接層110一體成型於基板100上。第一型半導體層122設置於發光層124上，且發光層124設置於第二型半導體層126上。第一型半導體層122 與第二型半導體層126分別位於發光層124的相對兩側，其中第二型半導體層126連接於連接層110，且發光層124與連接層110分別位於第二型半導體層126的相對兩側。

進一步而言，部分半導體材料層可形成連接層110，而部分的半導體材料層可形成第二型半導體層126，且摻雜有IIA族元素或IVA族元素的另一半導體材料層可形成第一型半導體層122。倘若形成第二型半導體層126的部分半導體材料層中摻雜有IVA族元素，例如矽(Si)，則另一半導體材料層摻雜有IIA族元素，例如鎂(Mg)，但並不以此為限。反之，倘若形成第二型半導體層126的部分半導體材料層摻雜有IIA族元素，例如鎂(Mg)，則另一半導體材料層摻雜有IVA族元素，例如矽(Si)，但並不以此為限。也就是說，第一型半導體層122與第二型半導體層126可以是p型半導體層與n型半導體層的組合。另一方面，發光層124可以是由主動材料層所形成的多重量子井(multiple quantum well,MQW)結構。

接著，請參考圖2，於每一個磊晶結構120上形成第一接合墊130，其中這些第一接合墊130與連接層110分別位於這些磊晶結構120的相對兩側，且各個磊晶結構120與對應的第一接合墊130電性連接。在本實施例中，各個磊晶結構120可為水平式發光二極體，各個第一接合墊130連接於對應的第一型半導體層122，且各個第一接合墊130與對應的發光層124分別位於對應的第一型半導體層122的相對兩側。各個第一接合墊130可包括電 性互不相同的第一型電極132與第二型電極134，其中第一型電極132與第一型半導體層122電性連接，且第二型電極134與第二型半導體層126電性連接。第一型電極132與第二型電極134可以是p型電極與n型電極的組合。倘若第一型半導體層122為p型半導體層，且第二型半導體層126為n型半導體層，則第一型電極132為p型電極且第二型電極134為n型電極。反之，倘若第一型半導體層122為n型半導體層，且第二型半導體層126為p型半導體層，則第一型電極132為n型電極且第二型電極134為p型電極。

在本實施例中，這些磊晶結構120可為微型發光二極體(micro LED)，其中各個磊晶結構120的寬度約介於1至100微米之間，較佳為介於3至50微米之間。另一方面，各個磊晶結構120的整體厚度約介於1至6微米之間，過厚或過薄都會影響到後續的製程良率。在各個磊晶結構120中，第二型半導體層126的厚度可大於第一型半導體層122的厚度，其中第二型半導體層126的厚度約介於1至5微米之間，發光層124的厚度約介於0.1至1微米之間，且第一型半導體層122的厚度約介於0.1至0.5微米之間，但不以此為限。特別說明的是，雖然圖式中的每一個磊晶結構120的剖面形狀示例性地繪示為矩形，但不以此為限，在其他實施例中，磊晶結構的剖面形狀可為梯形或其他幾何形狀。

請繼續參考圖2，每一個磊晶結構120具有彼此相連的側壁面125與接合面128，其中接合面128為第一接合墊130所在的 表面，且側壁面125例如是與接合面128互為垂直，或呈鈍角，以降低後續製程的複雜度。為防止水氧侵襲這些磊晶結構120，可選擇於各個磊晶結構120的接合面128上與側壁面125上形成絕緣層140，但各個絕緣層140會暴露出對應的磊晶結構120的接合面128上的第一接合墊130，以供後續電性接合所用。另一面，位於這些磊晶結構120的側壁面125上的絕緣層140會與位於任兩相鄰的磊晶結構120之間的連接層110相連接。此處，絕緣層140的材料可以是二氧化矽(SiO₂)、氮化矽(Si₃N₄)、氧化鋁(Al₂O₃)或上述材料之組合。特別說明的是，其他實施例可選擇不形成絕緣層於這些磊晶結構的接合面上與側壁面上，使這些磊晶結構的接合面與側壁面直接暴露於外。

接著，請參考圖3，可透過旋轉塗佈或其他適當的方式形成第一黏著層150於連接層110上，並使第一黏著層150包覆這些磊晶結構120、這些第一接合墊130以及這些絕緣層140。在本實施例中，連接層110可劃分為被這些磊晶結構120所覆蓋的部分以及暴露於任兩相鄰的磊晶結構120之間的另一部分，第一黏著層150會填滿任兩相鄰的磊晶結構120之間的間隙，以覆蓋位於此間隙內的連接層110。在其他實施例中，若這些磊晶結構的側壁面與接合面未被絕緣層所包覆，則這些磊晶結構的側壁面與接合面會被第一黏著層所包覆。此處，第一黏著層150的材料例如為一高分子聚合物。

在形成第一黏著層150於連接層110上後，使第一基板 160連接於(或稱貼合於)第一黏著層150上，且第一基板160與基板100分別位於第一黏著層150的相對兩側。由於彼此分離的這些磊晶結構120可透過連接層110固定彼此於基板100上的相對位置，因此在將第一基板160貼合於第一黏著層150上時，若第一黏著層150在接合時受熱受力而產生形變，則這些磊晶結構120彼此之間的相對位置並不會受到第一黏著層150的影響而產生偏移。特別說明的是，第一基板160與基板100可選自熱膨脹係數相近的材料，例如皆為藍寶石基板，可以減少因熱膨脹係數不同而在接合時產生形變的影響。

接著，請參考圖4與圖5，可透過雷射剝離或其他適當的移除方式移除基板100，以暴露出連接層110未設有這些磊晶結構120的一側。接著，可透過旋轉塗佈或其他適當的方式形成第二黏著層170於連接層110上，並使第二基板180連接於(或稱貼合於)第二黏著層170上。也就是說，第二基板180可透過第二黏著層170連接於連接層110，且第一基板160與第二基板180分別位於第一黏著層150的相對兩側。此處，第一黏著層150的材料例如為一高分子聚合物。由於彼此分離的這些磊晶結構120之間的相對位置可被連接層110所固定，因此在使第二基板180透過第二黏著層170連接於連接層110時，即使第一黏著層150因受熱或受力而產生形變，這些磊晶結構120彼此之間的相對位置也不會產生偏移。特別說明的是，第二基板180與第一基板160可選自熱膨脹係數相近的材料，例如皆為藍寶石基板，可以減少因熱膨 脹係數不同而在接合時產生形變的影響。

接著，請參考圖6，可透過雷射剝離或其他適當的移除方式第一基板160，並可透過雷射燒蝕、紫外光照射、溶液分解或熱分解等方式移除第一黏著層150，進而暴露出這些第一接合墊130、這些磊晶結構120、這些絕緣層140以及位於任兩相鄰的磊晶結構120之間的連接層110。在其他實施例中，若這些磊晶結構的側壁面與接合面未被絕緣層所包覆，則這些磊晶結構的側壁面與接合面會暴露於外。

接著，請參考圖6與圖7，可透過電漿蝕刻或其他適當的移除方式局部移除位於任兩相鄰的磊晶結構120之間的連接層110，以形成彼此分離的多個連接部210，其中這些連接部210可讓光線通過，且這些連接部210的材料可包括半導體材料，例如是III-V族半導體材料，較佳為氮化物半導體材料，更佳為氮化鎵(GaN)，其具有較高的硬度以耐受接合過程中的受力。其中，這些連接部210的熔點例如是大於1000℃，可以耐受在連接接合過程中的高溫。就各個磊晶結構120與對應的連接部210的相對配置關係而言，連接部210連接第二型半導體層126，其中連接部210與發光層124分別位於第二型半導體層126的相對兩側，且第二型半導體層126與第一型半導體層122分別位於發光層124的相兩側。

在本實施例中，各個連接部210的側緣突出於對應的磊晶結構120的側壁面125，其中各個絕緣層140與對應的連接部 210的側緣相連接，且各個連接部210的側緣突出於對應的磊晶結構120的側壁面125上的絕緣層140。另一方面，各個連接部210在第二基板180上的正投影面積大於對應的磊晶結構120在第二基板180上的正投影面積。也就是說，各個磊晶結構120在第二基板180上的正投影落在對應的連接部210在第二基板180上的正投影內。

請繼續參考圖6與圖7，在局部移除位於任兩相鄰的磊晶結構120之間的連接層110時，可利用例如是光罩(未繪示)遮蓋這些磊晶結構120、這些第一接合墊130以及位於任兩相鄰的磊晶結構120之間的連接層120的局部，並透過電漿蝕刻或其他適當的移除方式將未被光罩(未繪示)所遮蓋且位於任兩相鄰的磊晶結構120之間的連接層120的局部移除。因此，製作得到的每一個連接部210的側緣突出於對應的磊晶結構120的側壁面125及其上的絕緣層140，且任兩相鄰的連接部210之間的間隙小於任兩相鄰的磊晶結構120之間的間隙。

接著，請參考圖8，使各個磊晶結構120透過例如是熱壓合程序將對應的第一接合墊130電性接合於線路基板200，且這些連接部210與線路基板200分別位於這些磊晶結構的120相對兩側。舉例來說，線路基板200可為互補式金屬氧化物半導體(CMOS)基板、矽基液晶(LCOS)基板、薄膜電晶體(TFT)基板或其他具有工作電路的基板，其中線路基板200與這些磊晶結構120相接合的一側設有電極接合層(未繪示)，且各個磊晶結構120採覆晶接合的 方式透過對應的第一接合墊130電性接合於電極接合層(未繪示)，以與線路基板200電性連接。在其他實施例中，各個磊晶結構可採打線接合的方式透過第一電極與第二電極與導線電性接合於線路基板上的電極接合層，以與線路基板電性連接。

在上述製作步驟中，這些磊晶結構120彼此之間的相對位置不會產生偏移，因此在將這些磊晶結構120轉移至線路基板200上時，各個磊晶結構120上的第一接合墊130能夠精準地對位至線路基板200上的電極接合層(未繪示)，有助於提高製程效率與製程良率。

在本實施例中，各個連接部210在線路基板200上的正投影面積大於對應的磊晶結構120在線路基板200上的正投影面積。此處，各個磊晶結構120在線路基板200上的正投影落在對應的連接部210在線路基板200上的正投影內，或稱各個磊晶結構120在線路基板200上的正投影完全被對應的連接部210在線路基板200上的正投影所覆蓋。進一步而言，各個連接部210在線路基板200上的正投影面積與對應的磊晶結構120在線路基板200上的正投影面積的比值大於1且小於等於1.5，更佳的，正投影面積的比值大於1且小於等於1.2。若正投影面積的比值大於1.5，則這些磊晶結構120無法緊密排列，而影響後續磊晶結構120在微型發光二極體裝置10上的應用。舉例來說，以俯視角度觀之，各個磊晶結構120的表面尺寸例如是8微米X 25微米或7微米X 20微米，連接部210的表面尺寸例如是10微米X 30微米或9微 米X 22微米，在此並不限制。

最後，請參考圖9，以雷射剝離或其他適當的移除方式移除第二基板180，接著，以濕式蝕刻或其他適當的移除方式移除第二黏著層170，在此並不為限。在本實施例中，各個連接部210與對應第二型半導體層126相連接，其中各個連接部210厚度與對應的磊晶結構120的整體厚度的比值小於等於0.8，較佳地，各個連接部210厚度與對應的磊晶結構120的整體厚度的比值小於等於0.5，更佳的，各個連接部210厚度與對應的磊晶結構120的整體厚度的比值小於等於0.3。

從上述製作步驟可知，彼此分離的這些連接部210是由局部移除連接層110所形成，各個連接部210的厚度與對應的磊晶結構120的整體厚度的比值較小代表著連接層110的厚度與各個磊晶結構120的整體厚度的比值也較小，若連接層110的厚度與對應的磊晶結構120的整體厚度的比值大於0.8，則會對局部移除過厚連接層110的過程造成阻礙，降低在形成各個連接部210時的製程良率。此處，各個連接部210的厚度亦可大於對應的第二型半導體層126的厚度加上對應的發光層124的厚度，更佳地，各個第二型半導體層126的厚度大於對應的連接部210的厚度，可使磊晶結構120間的相對位置不易變動且局部移除連接層110能的過程可以更簡易。

舉例來說，各個磊晶結構120的厚度例如是5微米，連接部210的厚度例如是1微米，在此並不限制。特別說明的是， 連接部210的厚度與磊晶結構120的最大寬度的比值介於0.001至0.3。小於0.001時，連接部210的厚度會太薄，連接力不足可能使磊晶結構120間的相對位置在過程中產生變動。大於0.3時，連接部210的厚度會太厚，亦即在對局部移除過厚連接層110的過程可能會造成阻礙，降低在形成各個連接部210時的製程良率。較佳地，當磊晶結構120的最大寬度小於50微米時，連接部210的厚度與磊晶結構120的最大寬度的比值介於0.002至0.2；當磊晶結構120的最大寬度大於等於50微米時，連接部210的厚度與磊晶結構120的最大寬度的比值介於0.001至0.04。

圖9繪示出能發出其中一種色光的磊晶結構120轉移至線路基板200後的結構態樣，即為微型發光二極體裝置10的局部。由於各個磊晶結構120上的第一接合墊130能夠精準地對位至線路基板200上的電極接合層(未繪示)，因此微型發光二極體裝置10具有良好的可靠度。特別說明的是，線路基板200上的電極接合層(未繪示)可選擇性地配置於線路基板200上，使部分數量的磊晶結構120透過第一接合墊130接合於線路基板200上配置有電極接合層(未繪示)的區域。

在本實施例中，微型發光二極體裝置10包括線路基板200、多個磊晶結構120、多個第一接合墊130以及多個連接部210。這些磊晶結構120設置於線路基板200上，且彼此分離。這些第一接合墊130分別設置於這些磊晶結構120上，且各個磊晶結構120透過對應的第一接合墊130電性接合於線路基板200。這 些連接部210分別設置於這些磊晶結構120上，其中這些連接部210與線路基板200分別位於這些磊晶結構120的相對兩側，且這些磊晶結構120與線路基板200分別位於這些第一接合墊130的相對兩側。另一方面，各個連接部210的側緣突出於對應的磊晶結構120的側壁面125。

各個磊晶結構120的接合面128上與側壁面125上可形成有絕緣層140，但各個磊晶結構120的接合面128上的第一接合墊130暴露於對應的絕緣層140外。另一方面，各個連接部210的側緣突出於對應的磊晶結構120的側壁面125上的絕緣層140。在其他實施例中，這些磊晶結構的接合面上與側壁面上可未設有絕緣層，使這些磊晶結構的接合面與側壁面直接暴露於外。

在本實施例中，各個磊晶結構120的第一接合墊130中的第一型電極132與第二型電極134分別與第一型半導體層122與第二型半導體層126電性連接，並與線路基板200電性連接。發光層124設置於第一型半導體層122上。第二型半導體層126設置於發光層124上，且第一型半導體層122與第二型半導體層126分別位於發光層124的相對兩側。

圖10是本發明一實施例的微型發光二極體裝置的俯視示意圖。請參考圖10，在本實施例中，微型發光二極體裝置10具體化為微型發光二極體顯示面板。實務上，經由上述製作步驟可分別製作得到具有紅色發光層的磊晶結構120R(或稱紅色發光二極體)、具有綠色發光層的磊晶結構120G(或稱綠色發光二極體)以及 具有藍色發光層的磊晶結構120B(或稱藍色發光二極體)，將磊晶結構120R、磊晶結構120G以及磊晶結構120B分別轉移至線路基板200便能得到微型發光二極體裝置10。詳細而言，磊晶結構120R於線路基板200上自成一列(column)，磊晶結構120G於線路基板200上自成一列，且磊晶結構120B於線路基板200上自成一列，因此在垂直於列方向CD的行(row)方向RD上可以是依磊晶結構120R、磊晶結構120G以及磊晶結構120B的順序反覆排列的態樣。在其他實施例中，行方向RD上的紅色發光二極體、綠色發光二極體以及藍色發光二極體排列順序可依實際需求而調變，本發明不多作限制。

線路基板200可劃分為顯示區201與非顯示區202，在行方向RD上依序並鄰的磊晶結構120R、磊晶結構120G以及磊晶結構120B可構成一個畫素結構P，且位於顯示區201內，換句話說，至少三個磊晶結構可以構成一個畫素結構P。另一方面，資料驅動電路DL與掃描驅動電路SL位於非顯示區202內，其中資料驅動電路DL電性連接至每一個畫素結構P，用以將資料訊號傳輸到每一個畫素結構中的磊晶結構120R、磊晶結構120G以及磊晶結構120B，其中掃描驅動電路SL電性連接至每一個畫素結構P，用以將掃描訊號傳輸到每一個畫素結構中的磊晶結構120R、磊晶結構120G以及磊晶結構120B。每一個畫素結構P透過資料驅動電路DL與掃描驅動電路SL電性連接於控制裝置CTR，其中控制裝置CTR配置用以發出控制訊號至資料驅動電路DL與掃描驅動 電路SL，接收到控制訊號的資料驅動電路DL與掃描驅動電路SL分別發出資料訊號與掃描訊號至每一個畫素結構P，以控制並驅動每一個畫素結構P中的磊晶結構120R、磊晶結構120G以及磊晶結構120B的出光。

圖11至圖18是本發明另一實施例的微型發光二極體裝置的製作方法的剖面示意圖。請參考圖11至圖18，本實施例製作得到的磊晶結構120a可以是垂直式發光二極體，不同於前一實施例的水平式發光二極體。兩實施例於製作步驟上大致相似但略有差異，故採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。以下僅就差異處詳細說明，關於省略部分的說明可參考前一實施例，本實施例不再重複贅述。

在本實施例中，形成於各個第一型半導體層122上的第一接合墊130a為單一個電極，在移除基板100後，分別對應各個磊晶結構120a於連接層110上形成多個第二接合墊130b，其中這些第二接合墊130b與這些磊晶結構120a分別位於連接層110的相對兩側，且各個磊晶結構120a的相對兩側分設有一個第一接合墊130a與一個第二接合墊130b。

進一步而言，此處的第二接合墊130b為單一個電極，但在實施例中，第二接合墊可為複數個電極，本發明對此不多作限制。成對設置的第一接合墊130a與第二接合墊130b可包括電性互不相同的第一型電極132a與第二型電極134a，其中第一型電極132a與第一型半導體層122電性連接，且第二型電極134a與第二 型半導體層126電性連接。在本實施例中，這些第二型電極134a透過連接層110而電性連接於這些第二型半導體層126。在其他實施例中，這些第二接合墊可分別透過貫穿連接層的多個導通孔電性連接於這些第二型半導體層，但本發明不以此為限。在本實施例中，第一型電極132a與第二型電極134a可以是p型電極與n型電極的組合。倘若第一型半導體層122為p型半導體層，且第二型半導體層126為n型半導體層，則第一型電極132a為p型電極且第二型電極134a為n型電極。反之，倘若第一型半導體層122為n型半導體層，且第二型半導體層126為p型半導體層，則第一型電極132a為n型電極且第二型電極134a為p型電極。

另一方面，在使第二基板180透過第二黏著層170連接於連接層110時，這些第二接合墊130b會被第二黏著層170所包覆。最後，在將這些磊晶結構120a轉移至線路基板200上時，各個磊晶結構120a透過第一接合墊130a電性接合於電極接合層(未繪示)，以與線路基板200電性連接。如圖18所示，成對設置的第一接合墊130a與第二接合墊130b分別位於對應的磊晶結構120a的相對兩側，其中各個第一接合墊130a位於對應的第一型半導體層122與線路基板200之間。

進一步而言，各個發光層124設置於對應的第一型半導體層122上，各個第二型半導體層126設置於對應的發光層124上，且各個第一型半導體層122與對應的第二型半導體層126分別位於對應的發光層124的相對兩側。另一方面，各個連接部210 與對應的第二型半導體層126相連接，且各個第二接合墊130b與對應的第二型半導體層126分別位於對應的連接部210的相對兩側。舉例來說，各個第二型電極134a可為透明電極，故不會影響對應的磊晶結構120a的出光。

圖18繪示出能發出其中一種色光的磊晶結構120a轉移至線路基板200後的結構態樣，即為微型發光二極體裝置10a的局部。由於各個磊晶結構120a上的第一接合墊130a能夠精準地對位至線路基板200上的電極接合層(未繪示)，因此微型發光二極體裝置10a具有良好的可靠度。

實務上，經由上述製作步驟可分別製作得到具有紅色發光層的磊晶結構(或稱紅色發光二極體)、具有綠色發光層的磊晶結構(或稱綠色發光二極體)以及具有藍色發光層的磊晶結構(或稱藍色發光二極體)，最後，將紅色發光二極體、綠色發光二極體以及藍色發光二極體分別轉移至線路基板200便能得到微型發光二極體裝置10a。從俯視角度觀看微型發光二極體裝置10a，其態樣與圖10所示的微型發光二極體裝置10相似，兩者差異在於：微型發光二極體裝置10a包含有多個垂直式發光二極體，而微型發光二極體裝置10包含有多個水平式發光二極體。

綜上所述，本發明在製作微型發光二極體裝置的過程中可透過連接層固定多個磊晶結構於基板(例如成長基板)上的相對位置，在將第一基板貼合於第一黏著層上時，若第一黏著層受力而產生形變，則這些磊晶結構彼此之間的相對位置不會受到第一 黏著層的影響而產生偏移。另一方面，在進行形成第二黏著層於連接層上以及使第二基板貼合於第二黏著層等步驟時，即使第一黏著層因受熱或受力而產生形變，這些磊晶結構彼此之間的相對位置也不會受到第一黏著層的影響而產生偏移。因此，在將這些磊晶結構轉移至線路基板上時，各個磊晶結構上的接合墊能夠精準地對位至線路基板上的電極接合層。換言之，本發明的微型發光二極體裝置的製作方法有助於提高製程效率與製程良率，且製作所得的微型發光二極體裝置可具有良好的可靠度。

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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (20)

1. 一種微型發光二極體裝置的製作方法，包括：於一基板上形成一連接層與多個磊晶結構，該些磊晶結構彼此分離並透過該連接層固定彼此之間的相對位置；於各該磊晶結構上形成一第一接合墊，且該些第一接合墊與該連接層分別位於該些磊晶結構的相對兩側；形成一第一黏著層於該連接層上，且該第一黏著層包覆該些磊晶結構與該些第一接合墊；使一第一基板連接於該第一黏著層，且該第一基板與該基板分別位於該第一黏著層的相對兩側；移除該基板，並使一第二基板透過一第二黏著層連接於該連接層，其中該第一基板與該第二基板分別位於該第一黏著層的相對兩側；移除該第一基板與該第一黏著層；以及局部移除位於任兩相鄰的該些磊晶結構之間的該連接層，以形成彼此分離的多個連接部，其中各該連接部與對應的該磊晶結構相連接，且各該連接部的側緣突出於對應的該磊晶結構的一側壁面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光二極體裝置的製作方法，更包括：使各該磊晶結構透過對應的該第一接合墊電性接合於一線路基板，且該些連接部與該線路基板分別位於該些磊晶結構的相對 兩側；以及移除該第二基板與該第二黏著層。
3. 如申請專利範圍第2項所述的微型發光二極體裝置的製作方法，其中各該連接部在該線路基板上的正投影面積大於對應的該磊晶結構在該線路基板上的正投影面積。
4. 如申請專利範圍第3項所述的微型發光二極體裝置的製作方法，其中各該連接部在該線路基板上的正投影面積與對應的該磊晶結構在該線路基板上的正投影面積的比值大於1且小於等於1.5。
5. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光二極體裝置的製作方法，更包括：在移除該基板後，分別對應各該磊晶結構於該連接層上形成多個第二接合墊，其中該些第二接合墊與該些磊晶結構分別位於該連接層的相對兩側，且各該磊晶結構的相對兩側分設有一該第一接合墊與一該第二接合墊。
6. 如申請專利範圍第5項所述的微型發光二極體裝置的製作方法，其中在使該第二基板透過該第二黏著層連接於該連接層時，使該第二黏著層包覆該些第二接合墊。
7. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光二極體裝置的製作方法，其中各該磊晶結構具有與該側壁面連接的一接合面，且各該第一接合墊位於對應的該磊晶結構的該接合面上，該微型發光二極體裝置的製作方法更包括： 在使該第一黏著層包覆該些磊晶結構與該些第一接合墊前，於各該磊晶結構的該接合面上與該側壁面上形成一絕緣層，各該絕緣層暴露出對應的該磊晶結構的該接合面上的該第一接合墊。
8. 一種微型發光二極體裝置，包括：一線路基板；多個磊晶結構，設置於該線路基板上，且彼此分離；多個第一接合墊，分別設置於該些磊晶結構上，且各該磊晶結構透過對應的該第一接合墊電性接合於該線路基板；以及多個連接部，分別對應設置於該些磊晶結構上且各該些磊晶結構與對應的該連接部相連接，其中該些連接部與該線路基板分別位於該些磊晶結構的相對兩側，且該些磊晶結構與該線路基板分別位於該些第一接合墊的相對兩側，各該連接部的側緣突出於對應的該磊晶結構的一側壁面。
9. 如申請專利範圍第8項所述的微型發光二極體裝置，其中各該連接部在該線路基板上的正投影面積大於對應的該磊晶結構在該線路基板上的正投影面積。
10. 如申請專利範圍第9項所述的微型發光二極體裝置，其中各該連接部在該線路基板上的正投影面積與對應的該磊晶結構在該線路基板上的正投影面積的比值大於1且小於等於1.5。
11. 如申請專利範圍第8項所述的微型發光二極體裝置，其中各該連接部的厚度與對應的該磊晶結構的厚度的比值小於等於0.8。
12. 如申請專利範圍第8項所述的微型發光二極體裝置，更包括：多個第二接合墊，分別設置於該些連接部上，其中各該第二接合墊與對應的該磊晶結構分別位於對應的該連接部的相對兩側，且各該磊晶結構的相對兩側分設有一該第一接合墊與一該第二接合墊。
13. 如申請專利範圍第8項所述的微型發光二極體裝置，其中各該磊晶結構包括：一第一型半導體層，設置於該線路基板上；一發光層，設置於該第一型半導體層上；一第二型半導體層，設置於該發光層上，且該第一型半導體層與該第二型半導體層分別位於該發光層的相對兩側。
14. 如申請專利範圍第13項所述的微型發光二極體裝置，其中各該第二型半導體層與對應的該連接部相連接，且各該第二型半導體層的厚度大於對應的該連接部的厚度。
15. 如申請專利範圍第13項所述的微型發光二極體裝置，其中各該第二型半導體層與對應的該連接部相連接，且各該連接部的厚度大於對應的該第二型半導體層的厚度加上對應的該發光層的厚度。
16. 如申請專利範圍第8項所述的微型發光二極體裝置，其中該些連接部的材料包括半導體材料。
17. 如申請專利範圍第16項所述的微型發光二極體裝置，其中該些連接部的材料包括III-V族半導體材料。
18. 如申請專利範圍第8項所述的微型發光二極體裝置，其中該些連接部的材料的熔點大於1000℃。
19. 如申請專利範圍第8項所述的微型發光二極體裝置，其中各該磊晶結構具有與該側壁面連接的一接合面，且各該第一接合墊位於對應的該磊晶結構的該接合面上，各該磊晶結構的該側壁面與該接合面被一絕緣層所覆蓋，且各該絕緣層暴露出對應的該磊晶結構的該接合面上的該第一接合墊。
20. 如申請專利範圍第8項所述的微型發光二極體裝置，其中各該些磊晶結構與對應的該連接部一體成型。