TWI802192B - 發光元件、包含其之發光組件及顯示裝置、及顯示裝置之製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種發光元件，包括：半導體疊層、金屬電極、透明電極以及繫連件。金屬電極位於半導體疊層上。透明電極位於半導體疊層上與金屬電極相對的一側。繫連件至少延伸於半導體疊層及透明電極的側壁，且繫連件遠離金屬電極的表面與透明電極遠離金屬電極的表面齊平。此外，還提出一種包括上述發光元件的發光組件、一種包括上述發光元件的顯示裝置、以及一種顯示裝置的製造方法。
Description
本發明是有關於一種發光元件、包含其之發光組件及顯示裝置、以及顯示裝置之製造方法。
微型發光二極體（micro-LED）因其具低功耗、高亮度、高解析度及高色彩飽和度等特性，因而適用於構建微型發光二極體顯示裝置之畫素結構。由於微型發光二極體的尺寸極小，目前製作微型發光二極體顯示裝置的方法是採用巨量轉移（Mass Transfer）技術，亦即利用微機電陣列技術進行微型發光二極體晶粒取放，以將大量的微型發光二極體晶粒一次搬運到具有畫素電路的驅動背板上。
另外，依據封裝方式，微型發光二極體晶粒可分類為水平式、垂直式及覆晶式微型發光二極體。隨著微型發光二極體晶粒的尺寸愈來愈小，預期垂直式微型發光二極體將能夠提供較大的發光面積。然而，目前垂直式微型發光二極體的上電極採用金屬電極，導致電流局部集中於金屬電極，而且金屬電極還會遮蔽光線而影響光取出（light extraction）。
本發明提供一種發光元件，具有良好的光取出效率。
本發明提供一種發光組件，具有良好的光取出效率。
本發明提供一種顯示裝置，具有良好的光取出效率。
本發明提供一種顯示裝置的製造方法，能夠提供具有良好的光取出效率的顯示裝置。
本發明的一個實施例提出一種發光元件，包括：半導體疊層；金屬電極，位於半導體疊層上；透明電極，位於半導體疊層上與金屬電極相對的一側；以及繫連件，至少延伸於半導體疊層及透明電極的側壁，且繫連件遠離金屬電極的表面與透明電極遠離金屬電極的表面齊平。
在本發明的一實施例中，上述的繫連件包括氧化矽、氮化矽或布拉格反射層。
在本發明的一實施例中，上述的布拉格反射層包括交疊的多個氧化鈦層及多個氧化矽層。
在本發明的一實施例中，上述的半導體疊層包括：第一型半導體圖案，位於金屬電極與透明電極之間；第二型半導體圖案，重疊於第一型半導體圖案，且位於第一型半導體圖案與透明電極之間；以及發光圖案，位於第一型半導體圖案與第二型半導體圖案之間。
在本發明的一實施例中，上述的第二型半導體圖案包括P型半導體材料。
在本發明的一實施例中，上述的發光元件還包括匹配圖案，位於半導體疊層與透明電極之間。
本發明的一個實施例提出一種發光組件，包括：載板；多個支撐件，位於載板上；以及上述的發光元件，藉由繫連件懸吊於支撐件之間。
在本發明的一實施例中，上述的繫連件於載板的正投影在金屬電極於載板的正投影之外。
在本發明的一實施例中，上述的繫連件還延伸至多個支撐件上。
在本發明的一實施例中，上述的發光組件還包括支撐層，位於多個支撐件及發光元件與載板之間。
在本發明的一實施例中，上述的支撐層與支撐件一體成形。
本發明的一個實施例提出一種顯示裝置，包括：電路基板；以及上述的發光元件，位於電路基板上，且電性連接電路基板。
在本發明的一實施例中，上述的金屬電極位於半導體疊層與電路基板之間。
在本發明的一實施例中，上述的電路基板還包括開關元件，且開關元件電性連接透明電極或金屬電極。
本發明的一個實施例提出一種顯示裝置的製造方法，包括：提供生長基板；形成多層半導體層於生長基板上；形成透明電極層於多層半導體層上；形成中介基板於透明電極層上；移除生長基板；將多層半導體層及透明電極層圖案化，以形成半導體疊層及透明電極；形成金屬電極於半導體疊層上；以及至少形成繫連件於半導體疊層及透明電極的側壁以及中介基板上，且繫連件面對中介基板的表面與透明電極面對中介基板的表面齊平。
在本發明的一實施例中，上述的形成多層半導體層包括：形成第一型半導體層於生長基板上；形成發光層於第一型半導體層上；以及形成第二型半導體層於發光層上。
在本發明的一實施例中，上述的形成透明電極層包括：形成匹配層於多層半導體層上；以及形成透明電極層於匹配層上。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置的製造方法還包括形成多個支撐件於繫連件上，且支撐件不重疊半導體疊層。
在本發明的一實施例中，上述的形成多個支撐件於繫連件上包括：形成犧牲層於金屬電極及繫連件上，且犧牲層具有多個通孔，多個通孔不重疊半導體疊層且露出繫連件；以及形成支撐件於各通孔中。
在本發明的一實施例中，上述的犧牲層包括有機材料。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置的製造方法還包括形成載板於多個支撐件及金屬電極上。
在本發明的一實施例中，上述的形成載板之後還包括移除中介基板。
在本發明的一實施例中，上述的移除中介基板之後還包括移除犧牲層。
在本發明的一實施例中，上述的移除犧牲層之後還包括：提供電路基板，電路基板包括位於其表面上的接墊；將透明電極、半導體疊層、金屬電極以及繫連件轉置於電路基板的接墊上，使得金屬電極位於半導體疊層與接墊之間；以及電性連接金屬電極與接墊。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置的製造方法還包括電性連接透明電極與電路基板的開關元件。
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。
在附圖中，為了清楚起見，放大了層、膜、面板、區域等的厚度。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件「上」或「連接到」另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反地，當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接連接到」另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，「連接」可以指物理及/或電性連接。再者，「電性連接」或「耦接」可為二元件間存在其它元件。
應當理解，儘管術語「第一」、「第二」、「第三」等在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、層及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分區分開。因此，下面討論的第一「元件」、「部件」、「區域」、「層」或「部分」可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分而不脫離本文的教導。
這裡使用的術語僅僅是為了描述特定實施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，除非內容清楚地指示，否則單數形式「一」、「一個」和「該」旨在包括複數形式，包括「至少一個」或表示「及/或」。如本文所使用的，術語「及/或」包括一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。還應當理解，當在本說明書中使用時，術語「包含」及/或「包括」指定所述特徵、區域、整體、步驟、操作、元件及/或部件的存在，但不排除一個或多個其它特徵、區域、整體、步驟、操作、元件、部件及/或其組合的存在或添加。
此外，諸如「下」或「底部」和「上」或「頂部」的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，如圖所示。應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他元件的「下」側的元件將被定向在其他元件的「上」側。因此，示例性術語「下」可以包括「下」和「上」的取向，取決於附圖的特定取向。類似地，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其它元件「下」或「下方」的元件將被定向為在其它元件「上方」。因此，示例性術語「下」或「下方」可以包括上方和下方的取向。
考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量（即，測量系統的限制），本文使用的「約」、「近似」、或「實質上」包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值。例如，「近似」可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30％、±20％、±10％、±5％內。再者，本文使用的「約」、「近似」、或「實質上」可依光學性質、蝕刻性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。
本文參考作為理想化實施例的示意圖的截面圖來描述示例性實施例。因此，可以預期到作為例如製造技術及/或公差的結果的圖示的形狀變化。因此，本文所述的實施例不應被解釋為限於如本文所示的區域的特定形狀，而是包括例如由製造導致的形狀偏差。例如，示出或描述為平坦的區域通常可以具有粗糙及/或非線性特徵。此外，所示的銳角可以是圓的。因此，圖中所示的區域本質上是示意性的，並且它們的形狀不是旨在示出區域的精確形狀，並且不是旨在限制權利要求的範圍。
圖1A至圖1J是依照本發明一實施例的顯示裝置10的製造方法的步驟流程的局部剖面示意圖。請參照圖1A，在本實施例的顯示裝置10的製造方法的步驟流程中，首先，提供生長基板GS，生長基板GS可以是藍寶石（Sapphire）基板、砷化鎵（GaAs）基板、磷化鎵（GaP）基板、磷化銦（InP）基板、碳化矽（SiC）基板、氮化鎵（GaN）基板或其他適用於磊晶製程的基板，但不以此為限。
接著，在一些實施例中，可以視需要形成離型層（圖未示）於生長基板GS的表面上，離型層可以有助於後續移除生長基板GS，同時還有助於後續進行磊晶製程。離型層的材質例如是氮化鋁（AlN）或氮化鎵（GaN）。
接著，形成毯覆的多層半導體層於生長基板GS及離型層（若有的話）上。舉例而言，可以先形成第一型半導體層SL1於生長基板GS及離型層（若有的話）上；接著，形成發光層EL於第一型半導體層上SL1；接著，形成第二型半導體層SL2於發光層EL上。第一型半導體層SL1以及第二型半導體層SL2可以包括Ⅱ-Ⅵ族材料（例如：鋅化硒（ZnSe））或Ⅲ-Ⅴ氮族化物材料（例如：氮化鎵（GaN）、氮化鋁（AlN）、氮化銦（InN）、氮化銦鎵（InGaN）、氮化鋁鎵（AlGaN）或氮化鋁銦鎵（AlInGaN））。舉例而言，在本實施例中，第一型半導體層SL1例如是N型摻雜半導體層，N型摻雜半導體層的材料例如是N型氮化鎵（n-GaN），第二型半導體層SL2例如包括P型摻雜半導體材料，P型摻雜半導體材料例如是P型氮化鎵（GaN），但不以此為限。在本實施例中，發光層EL的結構例如是多層量子井結構（Multiple Quantum Well，MQW），多重量子井結構包括交替堆疊的多層氮化銦鎵（InGaN）以及多層氮化鎵（GaN），藉由設計發光層EL中銦或鎵的比例，可調整發光層EL的發光波長範圍，但本發明不以此為限。
接著，請參照圖1B，形成透明電極層TL於第一型半導體層SL1、發光層EL以及第二型半導體層SL2上，之後形成中介基板IS於透明電極層TL上。在本實施例中，透明電極層TL的材質可以包括銦錫氧化物（ITO）、銦鋅氧化物（IZO）、銦鎵鋅氧化物（IGZO）或其他適合的導電氧化物、或上述導電氧化物中任意兩層或更多層的疊層，但不限於此。在本實施例中，可以藉由貼附的方式將中介基板IS設置於透明電極層TL上，但不限於此。
在一些實施例中，在形成透明電極層TL之前，可以先形成透明的匹配層ML於第一型半導體層SL1、發光層EL以及第二型半導體層SL2上，然後再形成透明電極層TL於匹配層ML上。匹配層ML有助於第二型半導體層SL2與透明電極層TL之間的歐姆接觸，匹配層ML的材質例如P型氮化鎵（p-GaN），但不限於此。
接著，請參照圖1C，移除生長基板GS，而露出第一型半導體層SL1。移除生長基板GS的方式可採用例如熱處理或雷射剝離（Laser Lift Off）製程，但不以此為限。
接著，請參照圖1D，將第一型半導體層SL1、發光層EL、第二型半導體層SL2、匹配層ML以及透明電極層TL圖案化，以形成第一型半導體圖案SP1、發光圖案EP、第二型半導體圖案SP2、匹配圖案MP以及透明電極TE，其中，第一型半導體圖案SP1、發光圖案EP以及第二型半導體圖案SP2可以構成半導體疊層SS。
接著，形成金屬電極ME於半導體疊層SS上。在一些實施例中，還可以先形成毯覆的金屬電極層（圖未示）於第一型半導體層SL1上，然後再將金屬電極層、第一型半導體層SL1、發光層EL、第二型半導體層SL2、匹配層ML以及透明電極層TL圖案化，以形成層疊於中介基板IS上的透明電極TE、匹配圖案MP、半導體疊層SS以及金屬電極ME。金屬電極ME的材質可以包括導電性良好的金屬，例如鋁（Al）、鈦（Ti）、金（Au）、鉑（Pt）、鎳（Ni）、鉻（Cr）等金屬、上述金屬之合金、或上述金屬及/或合金之組合或疊層。舉例而言，金屬電極ME可以包括Ti/Al/Ti/Au、Cr/Pt/Au或Cr/Al/Ti/Pt/Au等金屬疊層。
接著，請參照圖1E，形成繫連件TR於半導體疊層SS的側壁Ws、匹配圖案MP的側壁Wm、透明電極TE的側壁Wt以及中介基板IS的表面Fi上。如此一來，繫連件TR與透明電極TE皆能夠貼合中介基板IS的表面Fi，使得繫連件TR面對中介基板IS的表面Fr能夠與透明電極TE面對中介基板IS的表面Ft齊平。本文所使用的用語「齊平」意指「近似齊平」。舉例而言，在一些實施例中，由於製程的可容忍誤差，表面Fr及/或表面Ft可能存在小於或等於3 μm的表面起伏，因此，表面Fr的某些區域與表面Ft的某些區域可能具有約5 μm的表面高度差。在某些實施例中，表面Fr的某些區域與表面Ft的某些區域可能具有約3 μm、2 μm或1 μm的表面高度差。在一些實施例中，繫連件TR還可以形成於金屬電極ME的側壁We上。繫連件TR的材質例如氧化矽（SiOx）或氮化矽（SiNx），但不限於此。
至此，即於中介基板IS上形成了發光元件120，且發光元件120可以包括：半導體疊層SS；金屬電極ME，位於半導體疊層SS上；透明電極TE，位於半導體疊層SS上與金屬電極ME相對的一側；匹配圖案MP，位於半導體疊層SS與透明電極TE之間；以及繫連件TR，至少延伸於半導體疊層SS及透明電極TE的側壁，且繫連件TR遠離金屬電極ME的表面Fr與透明電極TE遠離金屬電極ME的表面Ft齊平，其中，半導體疊層SS可以包括第一型半導體圖案SP1、第二型半導體圖案SP2以及發光圖案EP，其中，第一型半導體圖案SP1可以位於金屬電極ME與透明電極TE之間，第二型半導體圖案SP2可以重疊於第一型半導體圖案SP1且位於第一型半導體圖案SP1與透明電極TE之間，且發光圖案EP可以位於第一型半導體圖案SP1與第二型半導體圖案SP2之間。發光元件120的金屬電極ME及透明電極TE分別位於發光圖案EP的相對兩側，也就是說，發光元件120為垂直式發光二極體。在一些實施例中，發光元件120可以是發藍光或發綠光的垂直式發光二極體，但不限於此。
接著，請參照圖1F，在一些實施例中，還可以形成犧牲層SF於金屬電極ME及繫連件TR上，且犧牲層SF可以形成有多個通孔VA，各個通孔VA於中介基板IS的正投影不重疊半導體疊層SS於中介基板IS的正投影，且通孔VA可以露出繫連件TR貼合中介基板IS的部分。犧牲層SF可以包括有機材料，但不限於此。通孔VA可以具有上寬下窄的倒梯形，但不以此為限。
接著，請參照圖1G，還可以形成支撐件PC於各通孔VA中。由於通孔VA可以露出繫連件TR，且通孔VA不重疊半導體疊層SS，因此，支撐件PC可以連接繫連件TR，且支撐件PC不重疊半導體疊層SS。在一些實施例中，還可以形成支撐層PL於支撐件PC以及犧牲層SF上，且支撐層PL可以與支撐件PC屬於同一膜層，換言之，支撐層PL可與支撐件PC一體成形，但不限於此。如此一來，可以確保支撐件PC以及犧牲層SF具有平坦的上表面。支撐件PC及/或支撐層PL可以包括具有一定剛性的材料，例如金屬，而且支撐件PC及/或支撐層PL還可以具有多層結構。
接著，請參照圖1G，還可以形成載板CS於支撐件PC、金屬電極ME以及支撐層PL上。舉例而言，可以將載板CS貼合於支撐層PL上。接著，請參照圖1H，在形成載板CS之後還可以移除中介基板IS，例如藉由雷射剝離或熱處理的方式移除中介基板IS。接著，請參照圖1I，在移除中介基板IS之後還可以移除犧牲層SF。舉例而言，可以藉由曝光及顯影的方式移除犧牲層SF。至此，即完成依照本發明一實施例的發光組件10A，且發光組件10A可以包括：載板CS；多個支撐件PC，位於載板CS上；發光元件120，藉由繫連件TR懸吊於支撐件PC之間；以及支撐層PL，位於多個支撐件PC及發光元件120與載板CS之間，其中，繫連件TR遠離金屬電極ME的表面Fr與透明電極TE遠離金屬電極ME的表面Ft齊平。
在一些實施例中，繫連件TR於載板CS的正投影可以在金屬電極ME於載板CS的正投影之外。在一些實施例中，繫連件TR還延伸於支撐件PC上，使得繫連件TR能夠連接支撐件PC。
接著，請參照圖1J，在移除犧牲層SF之後還可以進一步提供電路基板110，其中，電路基板110可以包括位於其表面上的接墊PD。之後，可以進行巨量轉移製程，也就是將發光組件10A中的發光元件120取出後轉置於電路基板110上，例如將發光元件120的金屬電極ME置於接墊PD上，使得金屬電極ME位於半導體疊層SS與電路基板110的接墊PD之間，之後再藉由例如熱處理而使發光元件120的金屬電極ME與接墊PD電性連接。至此，即可完成依照本發明一實施例的顯示裝置10，且顯示裝置10可以包括：電路基板110；以及發光元件120，位於電路基板110上，且電性連接電路基板110。由於顯示裝置10的發光元件120的上電極為透明電極TE，發光元件120中的電流能夠均勻分布於透明電極TE，且顯示裝置10能夠具有良好的光取出效率。
舉例而言，電路基板110可以包括底板112以及驅動電路層114。電路基板110的底板112可以是透明基板、不透明基板、撓性基板或不可撓基板，其材質可以是石英基板、玻璃基板、高分子基板或其他適當材質。驅動電路層114可以包括顯示裝置10需要的元件或線路，例如驅動元件、開關元件、儲存電容、電源線、驅動訊號線、時序訊號線、電流補償線、檢測訊號線等等。可以利用薄膜沉積製程、微影製程以及蝕刻製程，在底板112上形成驅動電路層114。驅動電路層114可以包括至少一絕緣層及至少一導電層，且驅動電路層114可以視需要包括更多的絕緣層以及導電層。
在一些實施例中，電路基板110的驅動電路層114還可以包括開關元件陣列，其中開關元件陣列包括排列成陣列的多個開關元件T，且開關元件T可以電性連接發光元件120。詳細而言，驅動電路層114例如可以包括開關元件T、電源線VL1、VL2、導電結構CR1、CR2、接墊PD、緩衝層I1、閘極絕緣層I2、層間絕緣層I3以及絕緣層I4、I5。開關元件T是由半導體層TC、閘極TG、源極TS以及汲極TD所構成。半導體層TC重疊閘極TG的區域可視為開關元件T的通道區。緩衝層I1位於底板112與半導體層TC之間，用於防止底板112中的雜質移入半導體層TC中，並增強半導體層TC與底板112之間的黏合性。閘極絕緣層I2位於閘極TG與半導體層TC之間。層間絕緣層I3設置在源極TS以及汲極TD與閘極TG以及電源線VL2之間。閘極TG及源極TS可分別接收來自例如驅動元件的訊號。絕緣層I4設置於源極TS、汲極TD以及電源線VL1與導電結構CR1、CR2之間，絕緣層I5設置於導電結構CR1、CR2與接墊PD之間，且接墊PD可以設置於絕緣層I5上。導電結構CR1可以通過絕緣層I4中的通孔V1電性連接電源線VL1，導電結構CR2可以通過絕緣層I4中的通孔V2電性連接汲極TD，且接墊PD可以通過絕緣層I5中的通孔V3電性連接導電結構CR1。在某些實施例中，接墊PD可以不電性連接導電結構CR1，且接墊PD可以通過絕緣層I5中的其他通孔電性連接導電結構CR2，使得開關元件T可以電性連接發光元件120的金屬電極ME。
半導體層TC的材質可以包括矽質半導體材料(例如多晶矽、非晶矽等)、氧化物半導體材料、有機半導體材料，但不限於此。閘極TG、源極TS、汲極TD、電源線VL1、VL2、導電結構CR1、CR2以及接墊PD的材質可以包括導電性良好的金屬，例如鋁、鉬、鈦、銅等金屬，但不限於此。在一些實施例中，導電結構CR1、CR2以及接墊PD也可以分別具有單層結構或多層結構，多層結構例如上述導電金屬或導電氧化物中任意兩層或更多層的疊層，可視需要進行組合與變化。舉例而言，導電結構CR1可以包括依續堆疊的鈦層、鋁層以及鈦層或是依續堆疊的鉬層、鋁層以及鉬層，但不以此為限。
緩衝層I1、閘極絕緣層I2、層間絕緣層I3以及絕緣層I4、I5的材質可以包括透明的無機絕緣材料，例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或上述材料的疊層，但不限於此。在一些實施例中，緩衝層I1、閘極絕緣層I2、層間絕緣層I3以及絕緣層I4、I5也可以分別具有單層結構或多層結構，多層結構例如上述絕緣材料中任意兩層或更多層的疊層，可視需要進行組合與變化。
在一些實施例中，在電性連接金屬電極ME與接墊PD之後，還可以將透明電極TE與電路基板110的開關元件T電性連接。舉例而言，可以形成絕緣層I6於絕緣層I5上，且至少露出發光元件120的透明電極TE。接著，形成貫穿絕緣層I5、I6且露出導電結構CR2的通孔V4。之後，形成導電結構CR3於透明電極TE上以及通孔V4中，使得透明電極TE能夠通過導電結構CR3以及導電結構CR2電性連接至開關元件T的汲極TD。導電結構CR3的材質可以包括銦錫氧化物（ITO）、銦鋅氧化物（IZO）、銦鎵鋅氧化物（IGZO）或其他適合的導電氧化物，絕緣層I6的材質可以包括透明的無機絕緣材料，例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或上述材料的疊層，但不限於此。
在某些實施例中，當接墊PD電性連接導電結構CR2時，則可以形成貫穿絕緣層I5、I6且露出導電結構CR1的通孔，然後於透明電極TE上以及露出導電結構CR1的通孔中形成另一導電結構，以電性連接透明電極TE與電源線VL1。
以下，使用圖2至圖3繼續說明本發明的其他實施例，並且，沿用圖1A至圖1J的實施例的元件標號與相關內容，其中，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。關於省略部分的說明，可參考圖1A至圖1J的實施例，在以下的說明中不再重述。
圖2是依照本發明一實施例的發光組件20A的剖面示意圖。發光組件20A可以包括：載板CS；多個支撐件PC，位於載板CS上；發光元件120A，藉由繫連件TRa懸吊於支撐件PC之間；以及支撐層PL，位於多個支撐件PC及發光元件120A與載板CS之間，其中，繫連件TRa遠離金屬電極ME的表面Fra與透明電極TE遠離金屬電極ME的表面Ft齊平。
與如圖1I所示的發光組件10A相比，圖2所示的發光組件20A的不同之處在於：發光組件20A的發光元件120A的繫連件TRa可以包括布拉格反射層（Distributed Bragg Reflector，DBR），其中，繫連件TRa的布拉格反射層例如可以包括交疊的多個氧化鈦（TiO
2）層及多個氧化矽（SiO
2）層。藉由設置包括布拉格反射層的繫連件TRa來控制特定波段全穿透或全反射以進行濾光，可確保發光組件20A提供的發光元件120A所發出的光能夠色光轉換完全，且全反射的波段可再次進行光色轉換以增加光強。另外，由於發光元件120A的上電極為透明電極TE，當發光元件120A致能時，發光元件120A能夠具有良好的光取出效率，且電流能夠均勻分布於透明電極TE。
圖3是依照本發明一實施例的顯示裝置20的局部剖面示意圖。顯示裝置20可以包括：電路基板110；以及發光元件120A，位於電路基板110上，且電性連接電路基板110。
與如圖1J所示的顯示裝置10相比，圖3所示的顯示裝置20的不同之處在於：顯示裝置20的發光元件120A的繫連件TRa可以包括布拉格反射層（Distributed Bragg Reflector，DBR），其中，繫連件TRa的布拉格反射層例如可以包括交疊的多個氧化鈦（TiO
2）層及多個氧化矽（SiO
2）層。藉由設置包括布拉格反射層的繫連件TRa來控制特定波段全穿透或全反射以進行濾光，可確保顯示裝置20的色光轉換完全，且全反射的波段可再次進行光色轉換以增加光強，從而改善顯示裝置20的全彩化顯示效果。另外，由於顯示裝置20中的發光元件120A的上電極為透明電極TE，發光元件120A中的電流能夠均勻分布於透明電極TE，且顯示裝置20能夠提供良好的光取出效率。
綜上所述，本發明的發光元件、發光組件以及顯示裝置藉由使垂直式發光元件的上電極為透明電極，能夠使發光元件中的電流均勻分布於透明上電極，且使得發光元件、發光組件以及顯示裝置能夠具有良好的光取出效率。
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。
10、20:顯示裝置
10A、20A:發光組件
110:電路基板
112:底板
114:驅動電路層
120、120A:發光元件
CR1、CR2、CR3:導電結構
CS:載板
EL:發光層
EP:發光圖案
Fi、Fr、Fra、Ft:表面
GS:生長基板
I1:緩衝層
I2:閘極絕緣層
I3:層間絕緣層
I4、I5、I6:絕緣層
IS:中介基板
ME:金屬電極
ML:匹配層
MP:匹配圖案
PC:支撐件
PD:接墊
PL:支撐層
SF:犧牲層
SL1:第一型半導體層
SL2:第二型半導體層
SP1:第一型半導體圖案
SP2:第二型半導體圖案
SS:半導體疊層
T:開關元件
TC:半導體層
TD:汲極
TE:透明電極
TG:閘極
TL:透明電極層
TR、TRa:繫連件
TS:源極
V1、V2、V3、V4、VA:通孔
VL1、VL2:電源線
We、Wm、Ws、Wt:側壁
圖1A至圖1J是依照本發明一實施例的顯示裝置10的製造方法的步驟流程的局部剖面示意圖。
圖2是依照本發明一實施例的發光組件20A的剖面示意圖。
圖3是依照本發明一實施例的顯示裝置20的局部剖面示意圖。
10:顯示裝置
110:電路基板
112:底板
114:驅動電路層
120:發光元件
CR1、CR2、CR3:導電結構
EP:發光圖案
I1:緩衝層
I2:閘極絕緣層
I3:層間絕緣層
I4、I5、I6:絕緣層
ME:金屬電極
MP:匹配圖案
PD:接墊
SP1:第一型半導體圖案
SP2:第二型半導體圖案
SS:半導體疊層
T:開關元件
TC:半導體層
TD:汲極
TE:透明電極
TG:閘極
TR:繫連件
TS:源極
V1、V2、V3、V4:通孔
VL1、VL2:電源線
Claims (23)
- 一種發光元件，包括：半導體疊層；金屬電極，位於所述半導體疊層上；透明電極，位於所述半導體疊層上與所述金屬電極相對的一側；以及繫連件，至少延伸於所述半導體疊層及所述透明電極的側壁，且所述繫連件遠離所述金屬電極的表面與所述透明電極遠離所述金屬電極的表面齊平。
- 如請求項1所述的發光元件，其中所述繫連件包括氧化矽、氮化矽或布拉格反射層。
- 如請求項2所述的發光元件，其中所述布拉格反射層包括交疊的多個氧化鈦層及多個氧化矽層。
- 如請求項1所述的發光元件，其中所述半導體疊層包括：第一型半導體圖案，位於所述金屬電極與所述透明電極之間；第二型半導體圖案，重疊於所述第一型半導體圖案，且位於所述第一型半導體圖案與所述透明電極之間；以及發光圖案，位於所述第一型半導體圖案與所述第二型半導體圖案之間。
- 如請求項4所述的發光元件，其中所述第二型半導體圖案包括P型半導體材料。
- 如請求項1所述的發光元件，還包括匹配圖案，位於所述半導體疊層與所述透明電極之間。
- 一種發光組件，包括：載板；多個支撐件，位於所述載板上；以及如請求項1至6中任一項所述的發光元件，藉由所述繫連件懸吊於所述支撐件之間，其中所述繫連件還延伸至所述多個支撐件上。
- 如請求項7所述的發光組件，其中所述繫連件於所述載板的正投影在所述金屬電極於所述載板的正投影之外。
- 如請求項7所述的發光組件，還包括支撐層，位於所述多個支撐件及所述發光元件與所述載板之間。
- 如請求項9所述的發光組件，其中所述支撐層與所述支撐件一體成形。
- 一種顯示裝置，包括：電路基板；以及如請求項1至6中任一項所述的發光元件，位於所述電路基板上，且電性連接所述電路基板。
- 如請求項11所述的顯示裝置，其中所述金屬電極位於所述半導體疊層與所述電路基板之間。
- 如請求項11所述的顯示裝置，其中所述電路基板還包括開關元件，且所述開關元件電性連接所述透明電極或所述金屬電極。
- 一種顯示裝置的製造方法，包括：提供生長基板；形成多層半導體層於所述生長基板上；形成透明電極層於所述多層半導體層上；形成中介基板於所述透明電極層上；移除所述生長基板；將所述多層半導體層及所述透明電極層圖案化，以形成半導體疊層及透明電極；形成金屬電極於所述半導體疊層上；至少形成繫連件於所述半導體疊層及所述透明電極的側壁以及所述中介基板上，且所述繫連件面對所述中介基板的表面與所述透明電極面對所述中介基板的表面齊平；以及形成多個支撐件於所述繫連件上，且所述支撐件不重疊所述半導體疊層。
- 如請求項14所述的顯示裝置的製造方法，其中所述形成多層半導體層包括：形成第一型半導體層於所述生長基板上；形成發光層於所述第一型半導體層上；以及形成第二型半導體層於所述發光層上。
- 如請求項14所述的顯示裝置的製造方法，其中所述形成透明電極層包括：形成匹配層於所述多層半導體層上；以及形成透明電極層於所述匹配層上。
- 如請求項14所述的顯示裝置的製造方法，其中所述形成多個支撐件於所述繫連件上包括：形成犧牲層於所述金屬電極及所述繫連件上，且所述犧牲層具有多個通孔，所述多個通孔不重疊所述半導體疊層且露出所述繫連件；以及形成所述支撐件於各所述通孔中。
- 如請求項17所述的顯示裝置的製造方法，其中所述犧牲層包括有機材料。
- 如請求項14所述的顯示裝置的製造方法，還包括形成載板於所述多個支撐件及所述金屬電極上。
- 如請求項19所述的顯示裝置的製造方法，其中所述形成載板之後還包括移除所述中介基板。
- 如請求項20所述的顯示裝置的製造方法，其中所述移除所述中介基板之後還包括移除所述犧牲層。
- 如請求項21所述的顯示裝置的製造方法，其中所述移除所述犧牲層之後還包括：提供電路基板，所述電路基板包括位於其表面上的接墊； 將所述透明電極、所述半導體疊層、所述金屬電極以及所述繫連件轉置於所述電路基板的所述接墊上，使得所述金屬電極位於所述半導體疊層與所述接墊之間；以及電性連接所述金屬電極與所述接墊。
- 如請求項22所述的顯示裝置的製造方法，還包括電性連接所述透明電極與所述電路基板的開關元件。
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