CN113257977A - 发光装置及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种发光装置及其制作方法,发光装置包括基板、主动元件层、第一接垫、第一连接材、第一发光二极管以及反射结构层。主动元件层位于基板上。第一接垫位于主动元件层上。第一连接材设置于第一接垫上。第一发光二极管设置于第一连接材上。第一发光二极管的第一电极通过第一连接材而电性接至第一接垫。反射结构层设置于主动元件层的上表面上,且具有朝向第一连接材的第一斜面。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光装置及其制作方法。
背景技术
微发光二极管显示器(Micro Light Emitting Device Display,micro LEDdisplay)为新一代的显示技术,其关键技术在于如何将大量的微型发光二极管转移至主动元件阵列基板上。
一般而言,在将微型发光二极管转移至主动元件阵列基板上之后,会以热压的方式使微型发光二极管焊接至主动元件阵列基板。举例来说,通过导热性良好的陶瓷材料将微型发光二极管压在锡球上,接着加热陶瓷材料,并使热量传递至锡球,使锡球熔化,借此将微型发光二极管焊接至主动元件阵列基板。
发明内容
本发明提供一种发光装置,具有较高的生产良率。
本发明提供一种发光装置的制作方法,能避免发光二极管因为激光而受损的问题。
本发明的至少一实施例提供一种发光装置,包括基板、主动元件层、第一接垫、第一连接材、第一发光二极管以及反射结构层。主动元件层位于基板上。第一接垫位于主动元件层上。第一连接材设置于第一接垫上。第一发光二极管设置于第一连接材上。第一发光二极管的第一电极通过第一连接材而电性接至第一接垫。反射结构层设置于主动元件层的上表面上,且具有朝向第一连接材的第一斜面。第一斜面与基板的上表面之间的夹角约为30度至60度。反射结构层与第一连接材之间的距离介于10微米至100微米。
本发明的至少一实施例提供一种发光装置的制作方法,包括:提供主动元件基板,主动元件基板包括基板、位于基板上的主动元件层、设置于主动元件层上的第一接垫以及设置于主动元件层上的反射结构层;将第一发光二极管设置于第一接垫上,其中第一发光二极管的第一电极与第一接垫之间具有第一连接材,且反射结构层具有朝向第一连接材的第一斜面;以激光照射第一连接材,并使第一连接材接合至第一电极与第一接垫中的至少一者,其中至少部分激光经由第一斜面反射至第一连接材。
附图说明
图1A至图1E是依照本发明的一实施例的一种发光装置的制作方法的剖面示意图。
图2是图1E的发光装置的俯视图。
图3是依照本发明的一实施例的一种发光装置的剖面示意图。
图4A是图3的发光装置的俯视图。
图4B是依照本发明的一实施例的一种发光装置的俯视图。
图5是依照本发明的一实施例的一种发光装置的剖面示意图。
图6是图5的发光装置的俯视图。
图7是依照本发明的一实施例的一种发光装置的剖面示意图。
图8是图7的发光装置的俯视图。
图9是依照本发明的一实施例的一种发光装置的剖面示意图。
图10是依照本发明的一实施例的一种发光装置的剖面示意图。
图11是依照本发明的一实施例的一种发光装置的制作方法的剖面示意图。
附图标记说明:
10、20、30、40、50、60:发光装置
100:主动元件基板
110:基板
120:主动元件层
122:主动元件
124:平坦层
130:反射结构层
132a:第一反射图案
132b:第二反射图案
132c:第三反射图案
200:载板
202:粘着层
210:第一发光二极管
210a、220a、230a:第一侧
210b、220b、230b:第二侧
210c、220c、230c:第三侧
210d、220d、230d:第四侧
212、222、232:半导体层
212a:P型半导体
212b:发光层
212c:N型半导体
214、224、234:反射层
216:第一电极
218:第二电极
220:第二发光二极管
226:第三电极
228:第四电极
230:第三发光二极管
236:第五电极
238:第六电极
AC、H1、H2、O:开口
C1:第一连接材
C2:第二连接材
C3:第三连接材
C4:第四连接材
C5:第五连接材
C6:第六连接材
D:漏极
ILD:层间绝缘层
G:栅极
GI:栅绝缘层
L:距离
LS:激光
θ:夹角
Pt:上表面
Ps:侧面
P1:第一接垫
P2:第二接垫
P3:第三接垫
P4:第四接垫
P5:第五接垫
P6:第六接垫
S:源极
S1:第一斜面
S2:第二斜面
S3:第三斜面
S4:第四斜面
S5:第五斜面
S6:第六斜面
TH:通孔
具体实施方式
图1A至图1E是依照本发明的一实施例的一种发光装置的制作方法的剖面示意图。图2是图1E的发光装置的俯视图。图1E对应图2线a-a’的位置。
请参考图1A,提供主动元件基板100。主动元件基板100包括基板110、主动元件层120、第一接垫P1以及反射结构层130。在本实施例中,主动元件基板100还包括第二接垫P2、第三接垫P3、第四接垫P4、第五接垫P5以及第六接垫P6。
主动元件层120位于基板110上。在一些实施例中,主动元件层120包括多个主动元件(未绘出)以及其他信号线,主动元件例如为顶部栅极型的薄膜晶体管、底部栅极型的薄膜晶体管、双栅极型的薄膜晶体管或其他形式的薄膜晶体管。
第一接垫P1、第二接垫P2、第三接垫P3、第四接垫P4、第五接垫P5以及第六接垫P6设置于主动元件层120上。在一些实施例中,第一接垫P1、第三接垫P3以及第五接垫P5分别电性连接至主动元件层120中的不同个主动元件,且第二接垫P2、第四接垫P4以及第六接垫P6电性连接至主动元件层120中的共用信号线(未绘出),但本发明不以此为限。
反射结构层130设置于主动元件层上。在本实施例中,反射结构层130接触并部分覆盖第一接垫P1至第六接垫P6的上表面Pt与侧面Ps。
反射结构层130包括硅、锗、砷化镓或上述材料中的至少一者与其他材料的堆叠层。在一些实施例中,反射结构层130不为导体,但本发明不以此为限。
请参考图1B,分别于第一接垫P1、第二接垫P2、第三接垫P3、第四接垫P4、第五接垫P5以及第六接垫P6上设置第一连接材C1、第二连接材C2、第三连接材C3、第四连接材C4、第五连接材C5以及第六连接材C6。在一些实施例中,第一连接材C1、第二连接材C2、第三连接材C3、第四连接材C4、第五连接材C5以及第六连接材C6为金属,例如锡、铟、铋、银、铜、金或其他金属或包含上述金属的合金。
请参考图1C,提供第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230于载板200上。在本实施例中,载板200的表面设置有粘着层202,第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230通过粘着层202固定于载板200上。载板200包括透明材料,举例来说,载板200为玻璃。
第一发光二极管210包括半导体层212、反射层214、第一电极216以及第二电极218。半导体层212包括P型半导体与N型半导体的堆叠层。在本实施例中,半导体层212表面具有图案PSS1,但本发明不以此为限。反射层214位于半导体层212上,且反射层214例如为分散式布拉格反射器(Distributed Bragg reflector)。第一电极216以及第二电极218电性连接至半导体层212,在一些实施例中,第一电极216以及第二电极218穿过反射层214以接触半导体层212。举例来说,以黄光工艺于反射层214中形成开口,使第一电极216以及第二电极218可以接触半导体层212。
第二发光二极管220包括半导体层222、反射层224、第三电极226以及第四电极228。半导体层222包括P型半导体与N型半导体的堆叠层。在本实施例中,半导体层222表面具有图案PSS2,但本发明不以此为限。反射层224位于半导体层222上,且反射层224例如为分散式布拉格反射器。第三电极226以及第四电极228电性连接至半导体层222,在一些实施例中,第三电极226以及第四电极228穿过反射层224以接触半导体层222。举例来说,以黄光工艺于反射层224中形成开口,使第三电极226以及第四电极228可以接触半导体层222。
第三发光二极管230包括半导体层232、反射层234、第五电极236以及第六电极238。半导体层232包括P型半导体与N型半导体的堆叠层。在本实施例中,半导体层232表面具有图案PSS3,但本发明不以此为限。反射层234位于半导体层232上,且反射层234例如为分散式布拉格反射器。第五电极236以及第六电极238电性连接至半导体层232,在一些实施例中,第五电极236以及第六电极238穿过反射层234以接触半导体层232。举例来说,以黄光工艺于反射层234中形成开口,使第五电极236以及第六电极238可以接触半导体层232。
第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230为不同颜色的发光二极管。在一些实施例中,第一发光二极管210为蓝光发光二极管,且半导体层212的材料包括经掺杂的氮化镓(GaN)或其他半导体材料。在一些实施例中,第二发光二极管220为绿光发光二极管,且半导体层222的材料包括经掺杂的氮化镓或其他半导体材料。在一些实施例中,第三发光二极管230为红光发光二极管,且半导体层232的材料包括磷化铝镓铟(AlInGaP)或其他半导体材料。在其他实施例中,第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230的颜色以及排列顺序可以依照需求而调整。
在本实施例中,第一发光二极管210的材料不与第二发光二极管220的材料完全相同。举例来说,半导体层212、半导体层222以及半导体层232包括不同的材料,且反射层214、反射层224以及反射层234亦包括不同的材料。基于材料的不同,第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230分别具有不同的反射率。在一些实施例中,图案PSS1、图案PSS2以及图案PSS3彼此不同。因此,进一步提升了第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230反射率的差异。
在一些实施例中,分别于不同的蓝宝石基板或其他基板上形成第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230,接着再利用巨量转移(Mass transfer)技术将第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230转置于载板200上。举例来说,利用硅胶粘着材(PDMS)、静电提取装置或真空提取装置将不同基板上的第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230转移至载板200上。
请参考图1D,将第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230设置于主动元件基板100上。在本实施例中,第二发光二极管220相邻于第一发光二极管210以及第三发光二极管230。举例来说,第二发光二极管220位于第一发光二极管210以及第三发光二极管230之间。
在本实施例中,将第一发光二极管210设置于第一接垫P1以及第二接垫P2上,其中第一电极216与第一接垫P1之间具有第一连接材C1,且第二电极218与第二接垫P2之间具有第二连接材C2。反射结构层130具有朝向第一连接材C1的第一斜面S1以及朝向第二连接材C2的第二斜面S2。
在本实施例中,将第二发光二极管220设置于第三接垫P3以及第四接垫P4上,其中第三电极226与第三接垫P3之间具有第三连接材C3,且第四电极228与第四接垫P4之间具有第四连接材C4。反射结构层130具有朝向第三连接材C3的第三斜面S3以及朝向第四连接材C4的第四斜面S4。
在本实施例中,将第三发光二极管230设置于第五接垫P5以及第六接垫P6上,其中第五电极236与第五接垫P5之间具有第五连接材C5,且第六电极238与第六接垫P6之间具有第六连接材C6。反射结构层130具有朝向第五连接材C5的第五斜面S5以及朝向第六连接材C6的第六斜面S6。
在本实施例中,第一连接材C1、第二连接材C2、第三连接材C3、第四连接材C4、第五连接材C5以及第六连接材C6先形成于主动元件基板100上,之后才将第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230设置于主动元件基板100,但本发明不以此为限。在其他实施例中,第一连接材C1以及第二连接材C2形成于第一发光二极管210上,第三连接材C3以及第四连接材C4形成于第二发光二极管220上,且第五连接材C5以及第六连接材C6形成于第三发光二极管230上,之后才将第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230设置于主动元件基板100。
以激光LS照射第一连接材C1至第六连接材C6,并使第一连接材C1接合至第一电极216与第一接垫P1中的至少一者,第一电极216通过第一连接材C1而电性接至第一接垫P1;使第二连接材C2接合至第二电极218与第二接垫P8中的至少一者,第二电极218通过第二连接材C2而电性接至第二接垫P2;使第三连接材C3接合至第三电极226与第三接垫P3中的至少一者,第三电极226通过第三连接材C3而电性接至第三接垫P3;使第四连接材C4接合至第四电极228与第四接垫P4中的至少一者,第四电极228通过第四连接材C4而电性接至第四接垫P4;使第五连接材C5接合至第五电极236与第五接垫P5中的至少一者,第五电极236通过第五连接材C5而电性接至第五接垫P5;使第六连接材C6接合至第六电极238与第六接垫P6中的至少一者,第六电极238通过第六连接材C6而电性接至第六接垫P6。在一些实施例中,激光LS的波长为1064纳米,但本发明不以此为限。
在一些实施例中,以激光LS同时照射多颗发光二极管,举例来说,以激光LS同时照射数排发光二极管或以激光LS同时照射一个区域中的多个发光二极管,借此提高发光装置的产能。在本实施例中,以激光LS同时照射第一连接材C1至第六连接材C6。
在本实施例中,部分激光LS经由第一斜面S1反射至第一连接材C1,部分激光LS经由第二斜面S2反射至第二连接材C2,部分激光LS经由第三斜面S3反射至第三连接材C3部分激光LS经由第四斜面S4反射至第四连接材C4,部分激光LS经由第五斜面S5反射至第五连接材C5,部分激光LS经由第六斜面S6反射至第六连接材C6。
第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230的材料不完全相同,激光LS在经过第一发光二极管210、第二发光二极管220以及第三发光二极管230后会有不同程度的能量损失,这会造成不同发光二极管所对应的连接材所接收到的能量大小不相等。
在本实施例中,由于被反射结构层130的斜面反射的部分激光LS在抵达连接材之前,不会穿过发光二极管本身,借此能改善不同发光二极管所对应的连接材所接收到的能量大小不相等的问题,并提升发光装置的生产良率。此外,反射结构层130的斜面能增加激光LS的使用效率,使激光LS的能量不需要太高就能完成发光二极管的焊接,借此降低发光二极管因为激光LS而受损的几率。
请参考图1E与图2,将载板200移除。至此,发光装置10大致完成。在本实施例中,发光装置10包括基板110、主动元件层120、第一接垫P1至第六接垫P6、第一连接材C1至第六连接材C6、第一发光二极管210至第三发光二极管230以及反射结构层130。反射结构层130具有第一斜面S1至第六斜面S6。第一斜面S1与基板110的上表面之间的夹角θ约为30度至60度。反射结构层130与第一连接材C1之间的距离L介于10微米至100微米。在一些实施例中,第二斜面S2至第六斜面S6与基板110的上表面之间的夹角θ也约为30度至60度,且反射结构层130与第二连接材C2至第六连接材C6之间的距离也约介于10微米至100微米。在一些实施例中,夹角θ优选为45度。
在本实施例中,反射结构层130的第一斜面S1与第二斜面S2分别朝向第一发光二极管210的第一侧210a以及第二侧210b。在一些实施例中,反射结构层130更具有朝向第一发光二极管210的第三侧210c的斜面以及第四侧210d的斜面,借此使更多的激光能被够反射至第一连结材C1以及第二连结材C2。
在本实施例中,反射结构层130的第三斜面S3与第四斜面S4分别朝向第二发光二极管220的第一侧220a以及第二侧220b。在一些实施例中,反射结构层130更具有朝向第二发光二极管220的第三侧220c以及第四侧220d的斜面,借此使更多的激光能被够反射至第三连结材C3以及第四连结材C4。
在本实施例中,反射结构层130的第五斜面S5与第六斜面S6分别朝向第三发光二极管230的第一侧230a以及第二侧230b。在一些实施例中,反射结构层130更具有朝向第三发光二极管230的第三侧230c以及第四侧230d的斜面,借此使更多的激光能被够反射至第五连结材C5以及第六连结材C6。
在本实施例中,反射结构层130自第一接垫P1(及第二接垫P2)延伸至第三接垫P3(及第四接垫P4),且反射结构层130部分覆盖第一接垫P1(及第二接垫P2)的上表面Pt、第一接垫P1(及第二接垫P2)的侧面Ps、第三接垫P3(及第四接垫P4)的上表面Pt以及第三接垫P3(及第四接垫P4)的侧面Ps,且反射结构层130在第一接垫P1与第三接垫P3之间(及第二接垫P2与第四接垫P4之间)不具有通孔。在一些实施例中,反射结构层130包括防焊材料,且具有防焊功能,因此,第一接垫P1与第三接垫P3之间(及第二接垫P2与第四接垫P4之间)连续的反射结构层130能有效的保护反射结构层130下方的主动元件层120。
图3是依照本发明的一实施例的一种发光装置的剖面示意图。图4A是图3的发光装置的俯视图。图3对应了图4A线b-b’的位置。在此必须说明的是,图3和图4A的实施例沿用图1E和图2的实施例的元件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,在此不赘述。
图3以及图4A的发光装置20与图1E和图2的发光装置10的差异在于:发光装置20的反射结构层130具有通孔TH。
请参考图3与图4A,反射结构层130在第一接垫P1与第三接垫P3之间以及第三接垫P3与第五接垫P5之间具有通孔TH。通孔TH的尺寸可以依照实际需求而进行调整。在本实施例中,通孔TH的长度大于用于设置发光二极管的开口的AC长度,且通孔TH的宽度小于用于设置发光二极管的开口AC的宽度,但本发明不以此为限。在其他实施例中,通孔TH的长度小于或等于用于设置发光二极管的开口AC的长度,且通孔TH的宽度大于或等于用于设置发光二极管的开口AC的宽度。通孔TH能增加发光装置20的布线空间。在一些实施例中,通孔TH的宽度约为20微米至50微米,且长度约为50微米至100微米,但本发明不以此为限。
图4B是依照本发明的一实施例的一种发光装置的剖面示意图。在此必须说明的是,图4B的实施例沿用图4A的实施例的元件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,在此不赘述。
图4B的发光装置30与图4A的发光装置20的差异在于:发光装置30的反射结构层130包括互相分离的第一反射图案132a、第二反射图案132b以及第三反射图案132c。
请参考图4B,反射结构层130包括第一反射图案132a、第二反射图案132b以及第三反射图案132c。
第一反射图案132a环绕第一发光二极管210,且第一斜面S1与第二斜面S2位于第一反射图案132a上。第二反射图案132b环绕第二发光二极管220,且第三斜面S3与第四斜面S4位于第二反射图案上。第三反射图案132c环绕第三发光二极管230,且第五斜面S5与第六斜面S6位于第三反射图案132c上。
图5是依照本发明的一实施例的一种发光装置的剖面示意图。图6是图5的发光装置的俯视图。图5对应了图6线c-c’的位置。在此必须说明的是,图5和图6的实施例沿用图1E和图2的实施例的元件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,在此不赘述。
图5以及图6的发光装置40与图1E和图2的发光装置10的差异在于:发光装置40的反射结构层130环绕第一发光二极管210,且反射结构层130并未环绕第二发光二极管220以及第三发光二极管230。
请参考图5与图6,在一些实施例中,第一发光二极管210为红色发光二极管,且材料包括磷化铝镓铟;第二发光二极管220与第三发光二极管230为蓝光发光二极管与绿光发光二极管,且材料包括经掺杂的氮化镓。第一发光二极管210对激光的反射率相较于第二发光二极管220与第三发光二极管230对激光的反射率更高,因此,针对第一发光二极管210设置反射结构层130,避免出现第一发光二极管210焊接不良的问题。
图7是依照本发明的一实施例的一种发光装置的剖面示意图。图8是图7的发光装置的俯视图。图7对应了图8线d-d’的位置。在此必须说明的是,图7和图8的实施例沿用图1E和图2的实施例的元件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,在此不赘述。
图7以及图8的发光装置50与图1E和图2的发光装置10的差异在于:发光装置50的反射结构层130分离于第一接垫P1至第六接垫P6。
请参考图7与图8,在本实施例中,反射结构层130设置于主动元件层120上,且不接触第一接垫P1至第六接垫P6,借此避免第一接垫P1至第六接垫P6互相短路。在一些实施例中,反射结构层130直接镀于主动元件层120表面的绝缘层上。
在本实施例中,反射结构层130具有第一斜面S1至第六斜面S6。第一斜面S1与基板110的上表面之间的夹角θ约为30度至60度。反射结构层130与第一连接材C1之间的距离L介于10微米至100微米。在一些实施例中,第二斜面S2至第六斜面S6与基板110的上表面之间的夹角θ也约为30度至60度,且反射结构层130与第二连接材C2至第六连接材C6之间的距离也约介于10微米至100微米。在一些实施例中,夹角θ优选为45度。
在本实施例中,反射结构层130的材料包括半导体或绝缘体。在一些实施例中,反射结构层130未接触接垫,且反射结构层130的材料可以包括导体、半导体或绝缘体。
图9是依照本发明的一实施例的一种发光装置的剖面示意图。在此必须说明的是,图9的实施例沿用图7和图8的实施例的元件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,在此不赘述。
请参考图9,在发光装置60中,第一发光二极管210与第二发光二极管220之间的反射结构层130的剖面形状为三角形,且第二发光二极管220与第三发光二极管230之间的反射结构层130的剖面形状为三角形。
图10是依照本发明的一实施例的一种发光装置的剖面示意图。在此必须说明的是,图10的实施例沿用图1E和图2的实施例的元件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,在此不赘述。
请参考图10,主动元件层120包括主动元件122以及平坦层124。主动元件122位于基板110上,且包括通道层CH、栅极G、源极S与漏极D。栅极G电性连接至扫描线(未绘出)。栅极G重叠于通道层CH,且栅极G与通道层CH之间夹有栅绝缘层GI。层间绝缘层ILD覆盖栅极G以及栅绝缘层GI。源极S与漏极D位于层间绝缘层ILD上,且分别通过开口H1、H2而电性连接至通道层CH。开口H1、H2至少贯穿层间绝缘层ILD,在本实施例中,开口H1、H2贯穿栅绝缘层GI与层间绝缘层ILD。源极S电性连接至数据线(未绘出)。平坦层124覆盖主动元件122,且具有多个开口O。开口O重叠于主动元件122的漏极D。第一接垫P1填入开口O,且主动元件122的漏极D电性连接第一接垫P1。
在本实施例中,主动元件122是以顶部栅极型的薄膜晶体管为例,但本发明不以此为限。在其他实施例中,主动元件122也可以是底部栅极型或其他类型的薄膜晶体管。
第一发光二极管210包括半导体层212、反射层214、第一电极216以及第二电极218。半导体层212包括P型半导体与N型半导体的堆叠层。在本实施例中,半导体层212表面具有图案PSS1,但本发明不以此为限。反射层214位于半导体层212上,且反射层214例如为分散式布拉格反射器(Distributed Bragg reflector)。第一电极216以及第二电极218电性连接至半导体层212,在一些实施例中,第一电极216以及第二电极218穿过反射层214以接触半导体层212。在本实施例中,第一电极216以及第二电极218为多层结构,第一电极216包括按序堆叠的第一层216a、第二层216b以及第三层216c,第二电极218包括按序堆叠的第一层218a、第二层218b以及第三层218c。在本实施例中,第一层216a与第一层218a的材料例如包括钛、铬或其他与半导体较易接合的材料,第二层216b与第二层218b的材料包括镍、铜等阻隔焊料扩散的材料,第三层216c与第三层218c的材料包括金、钯等与焊料润湿效果好的材料。
在一些实施例中,反射结构层130超过第一接垫P1上表面Pt的高度d1大于或等于第一连接材C1的厚度d2,借此增加焊接第一发光二极管210的工艺良率。
在本实施例中,第一斜面S1与基板110的上表面之间的夹角θ约为30度至60度,且第二斜面S1与基板110的上表面之间的夹角也约为30度至60度。
在本实施例中,反射结构层130与第一连接材C1之间的距离L介于10微米至100微米,且反射结构层130与第二连接材C1之间的距离L介于10微米至100微米。
在一些实施例中,反射结构层130遮蔽主动元件122,借此避免焊接工艺中的激光对主动元件122造成损伤。
图11是依照本发明的一实施例的一种发光装置的制造方法的剖面示意图。在此必须说明的是,图11的实施例沿用图1E和图2的实施例的元件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,在此不赘述。
请参考图11,在本实施例中,第一发光二极管210包括半导体层212、反射层214、第一电极216以及第二电极218。半导体层212包括P型半导体212a、发光层212b以及N型半导体212c的堆叠层。在本实施例中,P型半导体212a相较于N型半导体212c更靠近第一接垫P1,但本发明不以此为限。在其他实施例中,N型半导体212c相较于P型半导体212a更靠近第一接垫P1。反射层214位于半导体层212上,且反射层214例如为分散式布拉格反射器(Distributed Bragg reflector)。第一电极216电性连接至P型半导体212a,且第二电极218电性连接至N型半导体212c,在一些实施例中,第一电极216穿过反射层214以接触P型半导体212a。举例来说,以黄光工艺于反射层214中形成开口,使第一电极216可以接触P型半导体212a。
在本实施例中,以激光LS照射第一连接材C1,并使第一连接材C1接合至第一电极216与第一接垫P1中的至少一者,其中至少部分激光LS由第一斜面S1反射至第一连接材C1。在本实施例中,激光LS由第一斜面S1以及第二斜面S2反射至第一连接材C1。
在本实施例中,第一斜面S1与基板110的上表面之间的夹角θ约为30度至60度,且第二斜面S1与基板110的上表面之间的夹角也约为30度至60度。
在本实施例中,反射结构层130与第一连接材C1之间的距离L介于10微米至100微米,且反射结构层130与第二连接材C1之间的距离L介于10微米至100微米。
在本实施例中,在将第一发光二极管210接合至第一接垫P1以后,移除载板200,接着再于第二电极218上形成导线(未绘出)以使第二电极218能与主动元件层120上的其他接垫(未绘出)电性连接。
综上所述,由于被反射结构层的斜面反射的部分激光在抵达连接材之前,不会穿过发光二极管,借此能改善不同发光二极管所对应的连接材所接收到的能量大小不相等的问题,并提升发光装置的生产良率。此外,反射结构层的斜面能增加激光的使用效率,使激光的能量不需要太高就能完成发光二极管的焊接,借此降低发光二极管因为激光而受损的几率。
Claims (20)
1.一种发光装置,包括:
一基板;
一主动元件层,位于该基板上;
一第一接垫,位于该主动元件层上;
一第一连接材,设置于该第一接垫上;
一第一发光二极管,设置于该第一连接材上,该第一发光二极管的一第一电极通过该第一连接材而电性接至该第一接垫;以及
一反射结构层,设置于该主动元件层的上表面上,且具有朝向该第一连接材的一第一斜面,其中该第一斜面与该基板的上表面之间的夹角约为30度至60度,且该反射结构层与该第一连接材之间的距离介于10微米至100微米。
2.如权利要求1所述的发光装置,其中该反射结构层部分覆盖该第一接垫的上表面与侧面。
3.如权利要求1所述的发光装置,其中该反射结构层分离于该第一接垫。
4.如权利要求1所述的发光装置,还包括:
一第二接垫,位于该主动元件层上;
一第二连接材,设置于该第二接垫上,其中该第一发光二极管的一第二电极通过该第二连接材而电性接至该第二接垫,且该反射结构层具有朝向该第二连接材的一第二斜面,其中该第一斜面与该第二斜面分别朝向该第一发光二极管的一第一侧以及一第二侧。
5.如权利要求1所述的发光装置,还包括:
一第三接垫,位于该主动元件层上;
一第三连接材,设置于该第三接垫上;
一第二发光二极管,设置于该第三连接材上,且相邻于该第一发光二极管,其中该第二发光二极管的一第三电极通过该第三连接材而电性接至该第三接垫,且该反射结构层具有朝向该第三连接材的一第三斜面,其中该第一发光二极管与该第二发光二极管为不同颜色的发光二极管。
6.如权利要求5所述的发光装置,其中该反射结构层在该第一接垫以及该第三接垫之间具有通孔。
7.如权利要求5所述的发光装置,其中该反射结构层自该第一接垫延伸至该第三接垫,且该反射结构层部分覆盖该第一接垫的上表面、该第一接垫的侧面、该第三接垫的上表面以及该第三接垫的侧面,且该反射结构层在该第一接垫以及该第三接垫之间不具有通孔。
8.如权利要求5所述的发光装置,其中该反射结构层包括:
一第一反射图案,环绕该第一发光二极管,且该第一斜面位于该第一反射图案上;以及
一第二反射图案,环绕该第二发光二极管,且该第三斜面位于该第二反射图案上,其中该第一反射图案与该第二反射图案彼此分离。
9.如权利要求1所述的发光装置,其中该反射结构层包括硅、锗、砷化镓或上述材料中的至少一者与其他材料的堆叠层。
10.如权利要求1所述的发光装置,其中该主动元件层包括:
一主动元件,位于该基板上,且电性连接该第一接垫,其中该第一反射结构层遮蔽该主动元件。
11.一种发光装置的制作方法,包括:
提供一主动元件基板,该主动元件基板包括:
一基板;
一主动元件层,位于该基板上
一第一接垫,设置于该主动元件层上;以及
一反射结构层,设置于该主动元件层上;
将一第一发光二极管设置于该第一接垫上,其中该第一发光二极管的一第一电极与该第一接垫之间具有一第一连接材,且该反射结构层具有朝向该第一连接材的一第一斜面;以及
以激光照射该第一连接材,并使该第一连接材接合至该第一电极与该第一接垫中的至少一者,其中至少部分激光经由该第一斜面反射至该第一连接材。
12.如权利要求11所述的发光装置的制作方法,其中该反射结构层部分覆盖该第一接垫的上表面与侧面。
13.如权利要求11所述的发光装置的制作方法,其中该反射结构层分离于该第一接垫。
14.如权利要求11所述的发光装置的制作方法,其中还包括:
将该第一发光二极管设置于该主动元件基板的该第一接垫以及一第二接垫上,其中该第二接垫设置于该主动元件层上,且该第一发光二极管的一第二电极与该第二接垫之间具有一第二连接材,其中该反射结构层具有朝向该第二连接材的一第二斜面;以及
以激光照射该第二连接材,并使该第二连接材接合至该第二电极与该第二接垫中的至少一者,其中至少部分激光经由该第二斜面反射至该第二连接材。
15.如权利要求11所述的发光装置的制作方法,其中以激光同时照射该第一连接材以及该第二连接材。
16.如权利要求11所述的发光装置的制作方法,还包括:
将一第二发光二极管设置于该主动元件基板的一第三接垫上,其中该第三接垫设置于该主动元件层上,且该第二发光二极管的一第三电极与该第三接垫之间具有一第三连接材,其中该第二发光二极管相邻于该第一发光二极管,且该第一发光二极管的材料与该第二发光二极管的材料不完全相同;
以激光照射该第三连接材,并使该第二连接材接合至该第二电极与该第二接垫中的至少一者,其中该反射结构层具有朝向该第三连接材的一第三斜面,且至少部分激光经由该第三斜面反射至该第三连接材。
17.如权利要求16所述的发光装置的制作方法,其中该反射结构层在该第一接垫以及该第三接垫之间具有通孔。
18.如权利要求16所述的发光装置的制作方法,其中该反射结构层自该第一接垫延伸至该第三接垫,且该反射结构层部分覆盖该第一接垫的上表面、该第一接垫的侧面、该第三接垫的上表面以及该第三接垫的侧面,且该反射结构层在该第一接垫以及该第三接垫之间不具有通孔。
19.如权利要求16所述的发光装置的制作方法,其中该反射结构层包括:
一第一反射图案,环绕该第一发光二极管,且该第一斜面位于该第一反射图案上;以及
一第二反射图案,环绕该第二发光二极管,且该第三斜面位于该第二反射图案上,其中该第一反射图案与该第二反射图案彼此分离。
20.如权利要求11所述的发光装置的制作方法,其中该主动元件层包括:
一主动元件,位于该基板上,且电性连接该第一接垫,其中该第一反射结构层遮蔽该主动元件。
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