TWI834104B - 發光裝置 - Google Patents

發光裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI834104B
TWI834104B TW111100663A TW111100663A TWI834104B TW I834104 B TWI834104 B TW I834104B TW 111100663 A TW111100663 A TW 111100663A TW 111100663 A TW111100663 A TW 111100663A TW I834104 B TWI834104 B TW I834104B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
pad
light
extension
electrode
type semiconductor
Prior art date
Application number
TW111100663A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202329496A (zh
Inventor
周珊霙
俞方正
李錫烈
陳弘胤
黃柏榮
馮玟菲
楊文瑋
蔡正曄
Original Assignee
友達光電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 友達光電股份有限公司 filed Critical 友達光電股份有限公司
Priority to TW111100663A priority Critical patent/TWI834104B/zh
Priority to CN202210519349.0A priority patent/CN114975745A/zh
Publication of TW202329496A publication Critical patent/TW202329496A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI834104B publication Critical patent/TWI834104B/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

一種發光裝置,包括:電路基板、發光元件、第一延伸墊、第二延伸墊、黏著層、第一導電圖案以及第二導電圖案。電路基板的表面設置有第一電極及第二電極。發光元件位於電路基板上,且包括:第一型半導體層、第二型半導體層、發光層、第一接墊以及第二接墊,其中第二型半導體層位於第一型半導體層與電路基板之間。第一延伸墊電性連接第一接墊,且第二延伸墊電性連接第二接墊。黏著層位於發光元件與電路基板之間,且至少延伸於第二型半導體層的側壁。第一導電圖案電性連接第一延伸墊與第一電極,且第二導電圖案電性連接第二延伸墊與第二電極。

Description

發光裝置
本發明是有關於一種發光裝置。
微型發光元件(例如微型發光二極體,Micro-LED)顯示裝置具有省電、高效率、高亮度及反應時間快等優點。由於Micro-LED的尺寸極小,目前製作Micro-LED顯示裝置的方法主要是採用巨量轉移(Mass Transfer)技術,亦即利用微機電陣列技術進行微型發光元件取放,以將大量的Micro-LED一次搬運到電路基板上。
隨著Micro-LED的尺寸持續縮減,Micro-LED的出光率因表面缺陷占比增加而快速下降,故需選用具高出光率之結構。考量簡化搭接結構以提升出光率,預期覆晶式(Flip chip)Micro-LED將能夠提供較高出光率。然而,由於覆晶式Micro-LED僅通過P/N接墊與電路基板對接,其搭接良率及可靠度一直不夠理想。再者,目前覆晶式Micro-LED需要使用熱製程與電路基板建立電性連接,而當焊料等連接材熔融時,Micro-LED由於其尺寸及重量極小,又常發生偏移的情況,導致可靠度更加難以提升。
此外,巨量轉移技術常有發光元件錯位的情況發生,目前的處理方式之一是採用餘冗位(Redundancy)架構,即當確認Micro-LED異常時,將異常Micro-LED進行破壞,再補植新的Micro-LED至餘冗位。然而,補植製程需再次使用熱製程進行橋接,此又增加了Micro-LED偏移的可能性。
本發明提供一種發光裝置,具有提高的可靠度。
本發明的一個實施例提出一種發光裝置,包括:電路基板,其表面設置有第一電極及第二電極;發光元件,位於電路基板上,且包括:第一型半導體層;第二型半導體層,重疊於第一型半導體層,且位於第一型半導體層與電路基板之間;發光層,位於第一型半導體層與第二型半導體層之間;第一接墊,連接第一型半導體層,且位於第一型半導體層與電路基板之間;以及第二接墊,連接第二型半導體層,且位於第二型半導體層與電路基板之間;第一延伸墊,電性連接第一接墊;第二延伸墊,電性連接第二接墊;黏著層,位於發光元件與電路基板之間,且至少延伸於第二型半導體層的側壁;第一導電圖案,電性連接第一延伸墊與第一電極;以及第二導電圖案,電性連接第二延伸墊與第二電極。
在本發明的一實施例中,上述的第一延伸墊以及第二延伸墊於電路基板的正投影部分重疊發光元件於電路基板的正投 影。
在本發明的一實施例中,上述的第一延伸墊以及第二延伸墊的延伸方向相反或相互垂直。
在本發明的一實施例中,上述的第一延伸墊或第二延伸墊至少一部分懸空。
在本發明的一實施例中,上述的第一延伸墊包括第一延伸部及第一連接部,第一延伸部連接第一接墊,第一連接部連接第一延伸部與第一導電圖案,第二延伸墊包括第二延伸部及第二連接部,第二延伸部連接第二接墊,且第二連接部連接第二延伸部與第二導電圖案,其中,第一延伸部與第一連接部的夾角≧90度,且第二延伸部與第二連接部的夾角≧90度。
在本發明的一實施例中,上述的第一延伸墊以及第二延伸墊分別與第一接墊以及第二接墊屬於相同膜層。
在本發明的一實施例中,上述的電路基板還包括開關元件陣列。
在本發明的一實施例中,上述的發光裝置還包括絕緣層,位於第一延伸墊及第二延伸墊與第一電極及第二電極之間。
本發明的另一個實施例提出一種發光裝置,具有相鄰的轉置區及修補區,且包括:電路基板,其表面設置有第一電極及第二電極;多個發光元件,位於電路基板上,且各包括:第一型半導體層;第二型半導體層,重疊於第一型半導體層,且位於第一型半導體層與電路基板之間;發光層,位於第一型半導體層與 第二型半導體層之間;第一接墊,連接第一型半導體層,且位於第一型半導體層與電路基板之間;以及第二接墊,連接第二型半導體層,且位於第二型半導體層與電路基板之間,其中,多個發光元件中的第一發光元件位於轉置區,且第一發光元件的第一接墊與第一電極之間的電性連接被斷開,多個發光元件中的第二發光元件位於修補區,且第二發光元件的第一接墊電性連接第一電極,第二發光元件的第二接墊電性連接第二電極。
在本發明的一實施例中,上述的發光裝置還包括第一延伸墊及第二延伸墊,其中,第一延伸墊電性連接第一接墊,第二延伸墊電性連接第二接墊。
在本發明的一實施例中,上述的第一延伸墊以及第二延伸墊於電路基板的正投影部分重疊發光元件於電路基板的正投影。
在本發明的一實施例中,上述的第一延伸墊以及第二延伸墊的延伸方向相反或相互垂直。
在本發明的一實施例中,上述的第一延伸墊或第二延伸墊至少一部分懸空。
在本發明的一實施例中,上述的第一延伸墊以及第二延伸墊分別與第一接墊以及第二接墊屬於相同膜層。
在本發明的一實施例中,上述的發光裝置還包括第一導電圖案及第二導電圖案,其中,第一導電圖案電性連接第一延伸墊與第一電極,第二導電圖案電性連接第二延伸墊與第二電極。
在本發明的一實施例中,電性連接第一發光元件的第一導電圖案及第二導電圖案與電性連接第二發光元件的第一導電圖案及第二導電圖案的材質不同。
在本發明的一實施例中,上述的第一發光元件的第一接墊與第一電極之間的電性連接或第一發光元件的第二接墊與第二電極之間的電性連接被斷開包括於電性連接其間的第一延伸墊、第一導電圖案、第二延伸墊或第二導電圖案中形成開口。
在本發明的一實施例中,上述的發光裝置還包括黏著層,位於發光元件與電路基板之間,且至少延伸於第二型半導體層的側壁。
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、20、30、40:發光裝置
101:表面
110:電路基板
112:底板
114:驅動電路層
120、123:發光元件
121:第一發光元件
122:第二發光元件
A-A’、B-B’、C-C’、D-D’、E-E’、F-F’:剖面線
AH:黏著層
CP1、CP11、CP12:第一導電圖案
CP2、CP21、CP22:第二導電圖案
E1:第一電極
E2:第二電極
ED1、ED3、ED5、ED7:第一延伸墊
ED2、ED4、ED6、ED8:第二延伸墊
EL:發光層
EP1、EP3:第一延伸部
EP2、EP4:第二延伸部
Fb:表面
I1:緩衝層
I2:閘極絕緣層
I3:層間絕緣層
I4、Ia、Ib:絕緣層
NP1、NP3:第一連接部
NP2、NP4:第二連接部
O1、O2:開口
P1、P2:部分
PD1:第一接墊
PD2:第二接墊
RA:修補區
SP1:第一型半導體層
SP2:第二型半導體層
SS:半導體疊層
T:開關元件
TA:轉置區
TC:半導體層
TD:汲極
TG:閘極
TS:源極
t1、t2:厚度
VA1、VA2、VA3:通孔
VL1、VL2:電源線
W1、W2、We:側壁
X1、X2、X3、X4、X5、X6:中心軸
θ1、θ2、θ3、θ4:夾角
圖1A是依照本發明一實施例的發光裝置10的局部上視示意圖。
圖1B是沿圖1A的剖面線A-A’所作的剖面示意圖。
圖2A是依照本發明一實施例的發光裝置20的局部上視示意圖。
圖2B是沿圖2A的剖面線B-B’所作的剖面示意圖。
圖3A是依照本發明一實施例的發光裝置30的局部上視示意 圖。
圖3B是沿圖3A的剖面線C-C’所作的剖面示意圖。
圖4A是依照本發明一實施例的發光裝置40的局部上視示意圖。
圖4B是沿圖4A的剖面線D-D’所作的剖面示意圖。
圖4C是沿圖4A的剖面線E-E’所作的剖面示意圖。
圖4D是沿圖4A的剖面線F-F’所作的剖面示意圖。
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,「約」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是依照本發明一實施例的發光裝置10的局部上視示意圖。圖1B是沿圖1A的剖面線A-A’所作的剖面示意圖。為了使圖式的表達較為簡潔,圖1A省略圖1B中的電路基板110的細部構件。
請同時參照圖1A及圖1B,發光裝置10包括:電路基板110,其表面設置有第一電極E1及第二電極E2;發光元件120,位於電路基板110上,且包括:第一型半導體層SP1;第二型半導 體層SP2,重疊於第一型半導體層SP1,且位於第一型半導體層SP1與電路基板110之間;發光層EL,位於第一型半導體層SP1與第二型半導體層SP2之間;第一接墊PD1,連接第一型半導體層SP1,且位於第一型半導體層SP1與電路基板110之間;以及第二接墊PD2,連接第二型半導體層SP2,且位於第二型半導體層SP2與電路基板110之間;第一延伸墊ED1,電性連接第一接墊PD1;第二延伸墊ED2,電性連接第二接墊PD2;黏著層AH,位於發光元件120與電路基板110之間,且至少延伸於第二型半導體層SP2的側壁W2;第一導電圖案CP1,電性連接第一延伸墊ED1與第一電極E1;以及第二導電圖案CP2,電性連接第二延伸墊ED2與第二電極E2。
在本發明的一實施例的發光裝置10中,藉由第一延伸墊ED1及第二延伸墊ED2來輔助發光元件120與電路基板110的對接,同時增加發光元件120對於黏著層AH的附著力,能夠提高發光元件120與電路基板110的搭接良率,進而提高發光裝置10的良率及可靠度。
以下,配合圖1A至圖1B,繼續說明發光裝置10的各個元件的實施方式,但本發明不以此為限。
在本實施例中,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可以包括發光 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。在一些實施例中,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。
舉例而言,在本實施例中,驅動電路層114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、第一電極E1、第二電極E2、緩衝層I1、閘極絕緣層I2、層間絕緣層I3以及絕緣層I4。第一電極E1以及第二電極E2可以設置於電路基板110的表面101上。開關元件T可以由半導體層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、汲極TD以及電源線VL1與閘極TG以及電源線VL2之間。絕緣層I4設置於源極TS、汲極TD以及電源線VL1與第一電極E1以及第二電極E2之間。第一電極E1及第二電極E2可以分別通過絕緣層I4中的通孔VA1、VA2電性連接汲極TD以及電源線VL1,且源 極TS可以通過絕緣層I3中的通孔VA3電性連接電源線VL2。當閘極TG接收來自例如驅動元件的訊號而開啟開關元件T時,源極TS接收自電源線VL2的訊號可被傳送至發光元件120的第一電極E1。在某些實施例中,第二電極E2可以電性連接開關元件T,且第一電極E1可以電性電源線VL1。
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、第一電極E1以及第二電極E2的材質可以包括導電性良好的金屬,例如鋁、鉬、鈦、銅等金屬,或上述金屬之合金,或上述金屬及合金之疊層,但不限於此。舉例而言,第一電極E1以及第二電極E2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。
在本實施例中,發光元件120的第一型半導體層SP1、第二型半導體層SP2以及發光層EL可以構成半導體疊層SS。發光元件120的第一接墊PD1及第二接墊PD2位於半導體疊層SS與 電路基板110之間,因此,發光元件120可稱為覆晶式(Flip chip)發光二極體。
發光元件120的第一型半導體層SP1以及第二型半導體層SP2可以包括Ⅱ-Ⅵ族材料(例如:鋅化硒(ZnSe))或Ⅲ-Ⅴ族材料(例如:氮化鎵(GaN)、磷化鎵(GaP)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、氮化銦鎵(InGaN)、磷化銦鎵(InGaP)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁銦鎵(AlInGaN)或磷化鋁銦鎵(AlInGaP))。舉例而言,在本實施例中,第一型半導體層SP1位於發光面,且第一型半導體層SP1可以包括P型摻雜半導體材料,P型摻雜半導體材料例如是P型磷化鎵(GaP),但不以此為限。第二型半導體層SP2可以包括N型摻雜半導體層,N型摻雜半導體層的材料例如是N型磷化鋁銦鎵(AlInGaP),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磷化銦鎵(InGaP)以及多層磷化鎵(GaP),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。第一接墊PD1及第二接墊PD2的材質可以包括例如鋁、鉬、鈦、銅等金屬、上述金屬之合金、上述金屬及/或合金之堆疊層或其他合適的導電材料。
在本實施例中,第一延伸墊ED1可以完全覆蓋發光元件120的第一接墊PD1,且第二延伸墊ED2可以完全覆蓋發光元件120的第二接墊PD2,但不以此為限。在一些實施例中,第一延伸 墊ED1可以部份重疊第一接墊PD1,且第二延伸墊ED2可以部份重疊第二接墊PD2。在一些實施例中,第一延伸墊ED1以及第二延伸墊ED2可以分別從發光元件120的第一接墊PD1以及第二接墊PD2往相反方向延伸。舉例而言,請參照圖1B,第一延伸墊ED1可以從第一接墊PD1往右延伸,而第二延伸墊ED2可以從第二接墊PD2往左延伸。請參照圖1A,在一些實施例中,第一延伸墊ED1的中心軸X1還可與第二延伸墊ED2的中心軸X2重疊。
在一些實施例中,第一延伸墊ED1以及第二延伸墊ED2於電路基板110的正投影可以部分重疊發光元件120於電路基板110的正投影,如此一來,第一延伸墊ED1以及第二延伸墊ED2不僅可以增加用於電性連接第一接墊PD1以及第二接墊PD2的表面積,還能夠增加發光元件120對於黏著層AH的附著力,進而提高發光元件120與電路基板110的搭接良率。
在一些實施例中,第一延伸墊ED1以及第二延伸墊ED2可以至少一部分懸空,也就是說,第一延伸墊ED1以及第二延伸墊ED2可以有一部分未被黏著層AH支撐。另外,在一些實施例中,第一延伸墊ED1還可以包括第一延伸部EP1及第一連接部NP1,第一延伸部EP1連接第一接墊PD1,第一連接部NP1連接第一延伸部EP1與第一導電圖案CP1,同時,第二延伸墊ED2還可以包括第二延伸部EP2及第二連接部NP2,第二延伸部EP2連接第二接墊PD2,且第二連接部NP2連接第二延伸部EP2與第二導電圖案CP2,其中,第一延伸部EP1與第一連接部NP1的夾角 θ1可以等於或近似於90度,且第二延伸部EP2與第二連接部NP2的夾角θ2可以等於或近似於90度。
發光元件120、第一延伸墊ED1以及第二延伸墊ED2可以是於生長基板上製造後,透過巨量轉移製程轉置於電路基板110上,其中,第一延伸墊ED1以及第二延伸墊ED2還能夠充當將發光元件120懸吊於生長基板上的繫連件(Tether)。在本實施例中,可以先形成黏著層AH於電路基板110的表面101上,例如形成黏著層AH於第一電極E1與第二電極E2之間,之後再將發光元件120、第一延伸墊ED1以及第二延伸墊ED2轉置於黏著層AH上。在一些實施例中,還可以將黏著層AH形成於部分的第一電極E1及/或部分的第二電極E2上,只要黏著層AH不完全覆蓋第一電極E1及/或第二電極E2即可。
在發光元件120被轉置於黏著層AH上的過程中,由於施加於發光元件120的下壓力,黏著層AH會被向外擠壓,使得黏著層AH至少延伸於第二型半導體層SP2的側壁W2。在一些實施例中,黏著層AH還可以延伸至發光層EL的側壁We。在一些實施例中,黏著層AH還可以進一步延伸至第一型半導體層SP1的側壁W1。
在發光元件120被轉置於黏著層AH上之後,可以形成第一導電圖案CP1以及第二導電圖案CP2,其中,第一導電圖案CP1可以電性連接第一延伸墊ED1與第一電極E1,且第二導電圖案CP2可以電性連接第二延伸墊ED2與第二電極E2。在本實施例 中,第一導電圖案CP1以及第二導電圖案CP2可以使用薄膜沉積製程及微影製程形成,而不使用焊接製程。如此一來,能夠避免發光元件120於熱製程過程中容易偏移的問題,進而提高發光裝置10的搭接良率及可靠度。第一導電圖案CP1以及第二導電圖案CP2的材質可以包括例如銦錫氧化物(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。
以下,使用圖2A至圖4D繼續說明本發明的其他實施例,並且,沿用圖1A至圖1B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1B的實施例,在以下的說明中不再重述。
圖2A是依照本發明一實施例的發光裝置20的局部上視示意圖。圖2B是沿圖2A的剖面線B-B’所作的剖面示意圖。為了使圖式的表達較為簡潔,圖2A省略圖2B中的電路基板110的細部構件。
請同時參照圖2A及圖2B,發光裝置20包括電路基板110、發光元件120、第一延伸墊ED3、第二延伸墊ED4、黏著層AH、第一導電圖案CP1以及第二導電圖案CP2,其中,電路基板110的表面101上設置有第一電極E1及第二電極E2;發光元件120位於電路基板110上,且包括第一型半導體層SP1、第二型半導體層SP2、位於第一型半導體層SP1與第二型半導體層SP2之 間的發光層EL、連接第一型半導體層SP1的第一接墊PD1以及連接第二型半導體層SP2的第二接墊PD2;第一延伸墊ED3電性連接第一接墊PD1;第二延伸墊ED4電性連接第二接墊PD2;黏著層AH位於發光元件120與電路基板110之間,且至少延伸於第二型半導體層SP2的側壁W2;第一導電圖案CP1電性連接第一延伸墊ED3與第一電極E1;且第二導電圖案CP2電性連接第二延伸墊ED4與第二電極E2。
與如圖1A至圖1B所示的發光裝置10相比,圖2A至圖2B所示的發光裝置20的不同之處在於:發光裝置20的第一延伸墊ED3以及第二延伸墊ED4可以往相反方向延伸,且第一延伸墊ED3與第二延伸墊ED4的中心軸可以不重疊。舉例而言,請同時參照圖2A及圖2B,第一延伸墊ED1可以從第一接墊PD1往右延伸,而第二延伸墊ED2可以從第二接墊PD2往左延伸,同時,第一延伸墊ED3的中心軸X3與第二延伸墊ED4的中心軸X4可以相互平行,且第一延伸墊ED3的中心軸X3可以相對於第二延伸墊ED4的中心軸X4向上偏移而不重疊中心軸X4。
另外,在本實施例中,黏著層AH還可延伸至發光層EL的側壁We以及第一型半導體層SP1的側壁W1。此外,發光裝置20的第一延伸墊ED3可以包括第一延伸部EP3及第一連接部NP3,第一延伸部EP3連接第一接墊PD1,第一連接部NP3連接第一延伸部EP1與第一導電圖案CP1,同時,第二延伸墊ED4可以包括第二延伸部EP4及第二連接部NP4,第二延伸部EP4連接 第二接墊PD2,且第二連接部NP4連接第二延伸部EP4與第二導電圖案CP2,其中,第一延伸部EP3與第一連接部NP3的夾角θ3可以大於90度,且第二延伸部EP4與第二連接部NP4的夾角θ4也可以大於90度。
圖3A是依照本發明一實施例的發光裝置30的局部上視示意圖。圖3B是沿圖3A的剖面線C-C’所作的剖面示意圖。為了使圖式的表達較為簡潔,圖3A省略圖3B中的電路基板110的細部構件。
請同時參照圖3A及圖3B,發光裝置30可以包括電路基板110、發光元件123、第一延伸墊ED5、第二延伸墊ED6、黏著層AH、第一導電圖案CP1以及第二導電圖案CP2,其中,電路基板110的表面101上設置有第一電極E1及第二電極E2;發光元件123位於電路基板110上,且包括第一型半導體層SP1、第二型半導體層SP2、位於第一型半導體層SP1與第二型半導體層SP2之間的發光層EL、連接第一型半導體層SP1的第一接墊PD1以及連接第二型半導體層SP2的第二接墊PD2;第一延伸墊ED5電性連接第一接墊PD1;第二延伸墊ED6電性連接第二接墊PD2;黏著層AH位於發光元件123與電路基板110之間,且延伸於第二型半導體層SP2的側壁W2;第一導電圖案CP1電性連接第一延伸墊ED5與第一電極E1;且第二導電圖案CP2電性連接第二延伸墊ED6與第二電極E2。
與如圖1A至圖1B所示的發光裝置10相比,圖3A至圖 3B所示的發光裝置30的不同之處在於:發光裝置30的發光元件123的第一接墊PD1可以與第一延伸墊ED5可以屬於相同膜層,且第二接墊PD2可以與第二延伸墊ED6可以屬於相同膜層。換言之,第一接墊PD1可與第一延伸墊ED5一體成形,且第二接墊PD2可與第二延伸墊ED6一體成形。
另外,在本實施例中,發光裝置30的第一延伸墊ED5的延伸方向可與第二延伸墊ED6的延伸方向相互垂直。舉例而言,請參照圖3A,第一延伸墊ED5可從發光元件123向外且往右延伸,而第二延伸墊ED6可從發光元件123向外且往上延伸,使得第一延伸墊ED5的中心軸X5與第二延伸墊ED6的中心軸X6大致呈現相互垂直。
在一些實施例中,發光裝置30還可以包括絕緣層Ia,絕緣層Ia可以位於第一延伸墊ED5及第二延伸墊ED6與第一電極E1及第二電極E2之間。舉例而言,可以在巨量轉移製程之前將絕緣層Ia形成於第一延伸墊ED5以及第二延伸墊ED6上背對半導體疊層SS的表面上,且絕緣層Ia可以包括具有不同厚度的部分P1、P2,例如,部分P1可以具有厚度t1,部分P2可以具有厚度t2,且厚度t1可以大於厚度t2,使得第一延伸墊ED5及第二延伸墊ED6上背對半導體疊層SS的一側能夠具有平整的表面Fb。如此一來,絕緣層Ia能夠輔助發光元件123以更大且更平整的表面Fb附著於黏著層AH,藉以增加附著力並防止發光元件123偏移。絕緣層Ia的材質可以包括無機絕緣材料,例如氧化矽(SiOx) 或氮化矽(SiNx),但不限於此。
圖4A是依照本發明一實施例的發光裝置40的局部上視示意圖。圖4B是沿圖4A的剖面線D-D’所作的剖面示意圖。圖4C是沿圖4A的剖面線E-E’所作的剖面示意圖。圖4D是沿圖4A的剖面線F-F’所作的剖面示意圖。
請同時參照圖4A至圖4D,發光裝置40具有相鄰的轉置區TA及修補區RA,且包括:電路基板110,其表面設置有第一電極E1及第二電極E2;多個發光元件120,位於電路基板110上,且各包括:第一型半導體層SP1;第二型半導體層SP2,重疊於第一型半導體層SP1,且位於第一型半導體層SP1與電路基板110之間;發光層EL,位於第一型半導體層SP1與第二型半導體層SP2之間;第一接墊PD1,連接第一型半導體層SP1,且位於第一型半導體層SP1與電路基板110之間;以及第二接墊PD2,連接第二型半導體層SP2,且位於第二型半導體層SP2與電路基板110之間;第一延伸墊ED7,電性連接第一接墊PD1;第二延伸墊ED8,電性連接第二接墊PD2;黏著層AH,位於發光元件120與電路基板110之間,且至少延伸於第二型半導體層SP2的側壁W2。
與如圖2A至圖2B所示的發光裝置20相比,圖4A至圖4D所示的發光裝置40的不同之處在於:發光裝置40的多個發光元件120中的第一發光元件121位於轉置區TA,且位於轉置區TA的第一發光元件121主要是通過巨量轉移製程被設置於電路基板110上。第一發光元件121的第一延伸墊ED7原本可以通過第一 導電圖案CP11電性連接第一電極E1,然而,由於元件異常或其他因素,可以將第一發光元件121的第一接墊PD1與第一電極E1之間的電性連接斷開。舉例而言,可以將第一導電圖案CP11斷開,例如於第一導電圖案CP11中形成開口O1,使得第一延伸墊ED7無法電性連接至第一電極E1。
在一些實施例中,第一發光元件121的第二延伸墊ED8原本可以通過第二導電圖案CP21電性連接第二電極E2。然而,由於元件異常或其他因素,可以將第一發光元件121的第二接墊PD2與第二電極E2之間的電性連接斷開。舉例而言,可以將第二延伸墊ED8斷開,例如於第二延伸墊ED8中形成開口O2,如圖4A所示,使得第二延伸墊ED8無法電性連接至第二電極E2。在一些實施例中,還可以對異常的第一發光元件121進行破壞,以確保第一發光元件121不會發光。
另外,發光裝置40的多個發光元件120中的第二發光元件122位於修補區RA,舉例而言,位於修補區RA的第二發光元件122可以通過修補製程被設置於電路基板110上,且第二發光元件122的第一延伸墊ED7可以通過第一導電圖案CP12電性連接第一電極E1,例如,第一導電圖案CP12可以覆蓋於第一導電圖案CP11及第一電極E1上,使得第二發光元件122的第一接墊PD1能夠電性連接至第一電極E1。同時,第二發光元件122的第二延伸墊ED8可以通過第二導電圖案CP22電性連接第二電極E2,例如,第二導電圖案CP22可以覆蓋於第二導電圖案CP21及 第二電極E2上,使得第二發光元件122的第二接墊PD2能夠電性連接至第二電極E2。換言之,每一對第一發光元件121及第二發光元件122可使用同一對第一電極E1及第二電極E2,且第一電極E1及第二電極E2較佳可以同時鄰近轉置區TA及修補區RA。
在本實施例中,第一導電圖案CP12以及第二導電圖案CP22是利用薄膜沉積製程以及微影製程形成,而非焊接製程。如此一來,能夠避免進行熱製程時發光元件120發生偏移的問題,進而提高發光裝置40的可靠度。在一些實施例中,第一導電圖案CP12以及第二導電圖案CP22的材質可以不同於第一導電圖案CP11以及第二導電圖案CP21。舉例而言,第一導電圖案CP12以及第二導電圖案CP22的材質可以包括導電性良好的金屬,例如鋁、鉬、鈦、銅等金屬,或上述金屬之合金,或上述金屬或合金與透明導電材之疊層,但不限於此。
在一些實施例中,發光裝置40還可以包括絕緣層Ib,絕緣層Ib可以位於第一延伸墊ED7以及第二延伸墊ED8與黏著層AH以及電路基板110之間。舉例而言,可以在巨量轉移製程之前將絕緣層Ib形成於第一延伸墊ED7以及第二延伸墊ED8上背對半導體疊層SS的表面上。如此一來,絕緣層Ib能夠輔助發光元件120以材質較為均勻的表面附著於黏著層AH,藉以提高發光元件120對於黏著層AH的附著力。
綜上所述,本發明的發光裝置藉由第一延伸墊及第二延伸墊來輔助發光元件與電路基板的對接,同時增加發光元件對於 黏著層的附著力,能夠提高發光元件與電路基板的搭接良率,進而提高發光裝置的可靠度。另外,本發明的發光裝置藉由薄膜沉積製程及微影製程來形成第一導電圖案以及第二導電圖案,能夠避免使用熱製程造成發光元件偏移的問題。
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:發光裝置
101:表面
110:電路基板
112:底板
114:驅動電路層
120:發光元件
AH:黏著層
CP1:第一導電圖案
CP2:第二導電圖案
E1:第一電極
E2:第二電極
ED1:第一延伸墊
ED2:第二延伸墊
EL:發光層
EP1:第一延伸部
EP2:第二延伸部
I1:緩衝層
I2:閘極絕緣層
I3:層間絕緣層
I4:絕緣層
NP1:第一連接部
NP2:第二連接部
PD1:第一接墊
PD2:第二接墊
SP1:第一型半導體層
SP2:第二型半導體層
SS:半導體疊層
T:開關元件
TC:半導體層
TD:汲極
TG:閘極
TS:源極
VA1、VA2、VA3:通孔
VL1、VL2:電源線
W1、W2、We:側壁
θ1、θ2:夾角

Claims (16)

  1. 一種發光裝置,包括:電路基板,其表面設置有第一電極及第二電極;發光元件,位於所述電路基板上,且包括:第一型半導體層;第二型半導體層,重疊於所述第一型半導體層,且位於所述第一型半導體層與所述電路基板之間;發光層,位於所述第一型半導體層與所述第二型半導體層之間;第一接墊,連接所述第一型半導體層,且位於所述第一型半導體層與所述電路基板之間;以及第二接墊,連接所述第二型半導體層,且位於所述第二型半導體層與所述電路基板之間;第一延伸墊,電性連接所述第一接墊;第二延伸墊,電性連接所述第二接墊;黏著層,位於所述發光元件與所述電路基板之間,且至少延伸於所述第二型半導體層的側壁;第一導電圖案,電性連接所述第一延伸墊與所述第一電極;以及第二導電圖案,電性連接所述第二延伸墊與所述第二電極,其中所述第一導電圖案覆蓋所述第一延伸墊的背對所述電路基板的表面,所述第二導電圖案覆蓋所述第二延伸墊的背對所述 電路基板的表面。
  2. 如請求項1所述的發光裝置,其中所述第一延伸墊以及所述第二延伸墊於所述電路基板的正投影部分重疊所述發光元件於所述電路基板的正投影。
  3. 如請求項1所述的發光裝置,其中所述第一延伸墊以及所述第二延伸墊的延伸方向相反或相互垂直。
  4. 如請求項1所述的發光裝置,其中所述第一延伸墊或所述第二延伸墊至少一部分懸空。
  5. 如請求項1所述的發光裝置,其中所述第一延伸墊包括第一延伸部及第一連接部,所述第一延伸部連接所述第一接墊,所述第一連接部連接所述第一延伸部與所述第一導電圖案,所述第二延伸墊包括第二延伸部及第二連接部,所述第二延伸部連接所述第二接墊,且所述第二連接部連接所述第二延伸部與所述第二導電圖案,其中,所述第一延伸部與所述第一連接部的夾角≧90度,且所述第二延伸部與所述第二連接部的夾角≧90度。
  6. 如請求項1所述的發光裝置,其中所述第一延伸墊以及所述第二延伸墊分別與所述第一接墊以及所述第二接墊屬於相同膜層。
  7. 如請求項1所述的發光裝置,其中所述電路基板還包括開關元件陣列。
  8. 如請求項1所述的發光裝置,還包括絕緣層,位於所述第一延伸墊及所述第二延伸墊與所述第一電極及所述第二電極之間。
  9. 一種發光裝置,具有相鄰的轉置區及修補區,且包括:電路基板,其表面設置有第一電極及第二電極;多個發光元件,位於所述電路基板上,且各包括:第一型半導體層;第二型半導體層,重疊於所述第一型半導體層,且位於所述第一型半導體層與所述電路基板之間;發光層,位於所述第一型半導體層與所述第二型半導體層之間;第一接墊,連接所述第一型半導體層,且位於所述第一型半導體層與所述電路基板之間;以及第二接墊,連接所述第二型半導體層,且位於所述第二型半導體層與所述電路基板之間;第一延伸墊及第二延伸墊,其中,所述第一延伸墊電性連接所述第一接墊,所述第二延伸墊電性連接所述第二接墊;以及第一導電圖案及第二導電圖案,其中,所述第一導電圖案電性連接所述第一延伸墊與所述第一電極,所述第二導電圖案電性連接所述第二延伸墊與所述第二電極,其中,所述多個發光元件中的第一發光元件位於所述轉置 區,且所述第一發光元件的所述第一接墊與所述第一電極之間的電性連接或所述第一發光元件的所述第二接墊與所述第二電極之間的電性連接被斷開,所述多個發光元件中的第二發光元件位於所述修補區,且所述第二發光元件的所述第一接墊電性連接所述第一電極,所述第二發光元件的所述第二接墊電性連接所述第二電極,所述第一導電圖案覆蓋所述第一延伸墊的背對所述電路基板的表面,所述第二導電圖案覆蓋所述第二延伸墊的背對所述電路基板的表面。
  10. 如請求項9所述的發光裝置,其中所述第一延伸墊以及所述第二延伸墊於所述電路基板的正投影部分重疊所述發光元件於所述電路基板的正投影。
  11. 如請求項9所述的發光裝置,其中所述第一延伸墊以及所述第二延伸墊的延伸方向相反或相互垂直。
  12. 如請求項9所述的發光裝置,其中所述第一延伸墊或所述第二延伸墊至少一部分懸空。
  13. 如請求項9所述的發光裝置,其中所述第一延伸墊以及所述第二延伸墊分別與所述第一接墊以及所述第二接墊屬於相同膜層。
  14. 如請求項9所述的發光裝置,其中電性連接所述第一發光元件的所述第一導電圖案及所述第二導電圖案與電性連接所述第二發光元件的所述第一導電圖案及所述第二導電圖案的材質不同。
  15. 如請求項9所述的發光裝置,其中所述第一發光元件的所述第一接墊與所述第一電極之間的電性連接或所述第一發光元件的所述第二接墊與所述第二電極之間的電性連接被斷開包括於電性連接其間的所述第一延伸墊、所述第一導電圖案、所述第二延伸墊或所述第二導電圖案中形成開口。
  16. 一種發光裝置的製造方法,包括:提供表面設置有第一電極及第二電極的電路基板;形成黏著層於所述第一電極與所述第二電極之間;從生長基板提取發光元件,其中所述發光元件藉由多個繫連件懸吊於所述生長基板之上;在提取所述發光元件之後,將所述發光元件轉置於所述黏著層上,且使所述多個繫連件中的第一繫連件位於所述第一電極上,使所述多個繫連件中的第二繫連件位於所述第二電極上;以及形成第一導電圖案以及第二導電圖案,其中,所述第一導電圖案覆蓋所述第一繫連件及所述第一電極,且所述第二導電圖案覆蓋所述第二繫連件及所述第二電極。
TW111100663A 2022-01-07 2022-01-07 發光裝置 TWI834104B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111100663A TWI834104B (zh) 2022-01-07 2022-01-07 發光裝置
CN202210519349.0A CN114975745A (zh) 2022-01-07 2022-05-12 发光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111100663A TWI834104B (zh) 2022-01-07 2022-01-07 發光裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202329496A TW202329496A (zh) 2023-07-16
TWI834104B true TWI834104B (zh) 2024-03-01

Family

ID=82982972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111100663A TWI834104B (zh) 2022-01-07 2022-01-07 發光裝置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN114975745A (zh)
TW (1) TWI834104B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190088630A1 (en) * 2016-03-03 2019-03-21 X-Celeprint Limited Micro-transfer printable electronic component
US20210391517A1 (en) * 2020-06-10 2021-12-16 Au Optronics Corporation Light-emitting device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190088630A1 (en) * 2016-03-03 2019-03-21 X-Celeprint Limited Micro-transfer printable electronic component
US20210391517A1 (en) * 2020-06-10 2021-12-16 Au Optronics Corporation Light-emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
CN114975745A (zh) 2022-08-30
TW202329496A (zh) 2023-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE42422E1 (en) Light emitting diode having a transparent substrate
US10867875B2 (en) Pixel structure and repairing method thereof
US10903195B2 (en) High-resolution micro-LED display device and manufacturing method of the same
US11114597B2 (en) Display device having an electronic device disposed on a first pad and a second pad
US11621382B2 (en) Anodic oxide film for electric contact, optoelectronic display, and method of manufacturing optoelectronic display
KR20200015082A (ko) 마이크로 led 구조체 및 이의 제조방법
KR102550331B1 (ko) 마이크로 led 전사 방법, 이를 이용한 마이크로 led 표시 패널 제조 방법 및 마이크로 led 표시 패널
WO2024114600A1 (zh) 发光组件、发光元件及制作方法
US20220367771A1 (en) Display device using micro led, and manufacturing method therefor
TWI802192B (zh) 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
KR20240040698A (ko) 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법
TWI834104B (zh) 發光裝置
US20220246675A1 (en) Light-emitting device and display apparatus including the same
TWI765617B (zh) 顯示裝置
KR102643042B1 (ko) 마이크로 발광 소자
US10811401B1 (en) Maintaining alignment between a LED device and a backplane during bonding
TWI764686B (zh) 微型發光二極體及顯示面板
TWI781743B (zh) 顯示裝置及其製造方法
US20230112423A1 (en) Micro led display panel
US20240162402A1 (en) Display device
TWI805981B (zh) 半導體發光元件
US20220045238A1 (en) Light emitting device and wafer
TW202416558A (zh) 發光元件、其製造方法及包含其之顯示裝置
CN118099338A (zh) 发光器件及其制作方法、显示装置
TW202327065A (zh) 顯示裝置