发光元件、显示装置及发光元件与显示装置的制造方法与流程

本发明涉及一种发光元件及其制造方法，且特别涉及一种发光二极管及其制造方法。

背景技术：

发光二极管为一种电致发光的半导体元件。一般而言，发光二极管具有能量转换效率高、反应时间短、使用寿命长等优点。因此，发光二极管近年来成为兼具省电与环保特点的主要照明光源。再者，由于发光二极管制作尺寸上的突破，一种直接将三原色发光二极管置于像素结构中的微发光二极管显示器(microleddisplay)的技术逐渐出现在市场上。

发光二极管包括彼此相连且导电形态彼此互补的一对半导体层，且包括分别电性连接至一对半导体层的一对电极。将电极设置于靠近发光二极管的边缘时容易产生表面再结合(surfacerecombination)与漏电的问题。另一方面，将电极设置于远离发光二极管的边缘时，会覆盖较多的发光区而降低发光二极管的光取效率(lightextractionefficiency)。换言之，如何在不影响光取效率的情况下降低发光二极管的表面再结合与漏电的问题成为本领域的重要课题之一。

技术实现要素：

本发明提供一种发光元件及其制造方法，可在不影响光取效率的情况下避免发光元件在边缘处产生表面再结合与漏电的问题。

本发明实施例的发光元件包括第一半导体层、第二半导体层、发光层、第一电极以及第二电极。第一半导体层具有第一导电型，且包括第一部分与第二部分。第二半导体层具有第二导电型。第二半导体层与第一半导体层的第一部分在垂直投影方向重叠。发光层位于第二半导体层与第一半导体层的第一部分之间。第一半导体层的第一部分具有邻近发光层的第一表面与远离发光层的第二表面。第二表面具有至少一第一孔洞与至少一第二孔洞。至少一第一孔洞较至少一第二孔洞靠近第一半导体层的边缘，且至少一第一孔洞的第一深度大于至少一第二孔洞的第二深度。第一电极电性连接于第一半导体层的第二部分。第二电极电性连接于第二半导体层。

在本发明的一实施例中，至少一第二孔洞为多个第二孔洞，且多个第二孔洞中邻近第一部分与第二部分之间的界面的一者的深度可小于多个第二孔洞中远离该界面的一者的深度。

在本发明的一实施例中，至少一第一孔洞可为多个第一孔洞。多个第一孔洞可沿着第一半导体层的边缘排列。

在本发明的一实施例中，多个第一孔洞可紧邻且相连接，并可沿着第一半导体层的边缘延伸。

在本发明的一实施例中，至少一第一孔洞及至少一第二孔洞可为圆柱状。

在本发明的一实施例中，至少一第一孔洞及至少一第二孔洞的圆柱状朝发光层的方向可为中央突起的圆弧面。

在本发明的一实施例中，第一孔洞与第二孔洞可紧邻且相连接。

在本发明的一实施例中，第一孔洞与第二孔洞可紧邻且相连接而构成一孔洞。此孔洞的深度沿着靠近第一半导体层的边缘朝向第一半导体层的第二部分的方向递减。

在本发明的一实施例中，发光元件还可包括至少一填充结构，设置于至少一第一孔洞与至少一第二孔洞中。

在本发明的一实施例中，发光元件还可包括至少一光反射层，设置于至少一第一孔洞与至少一第二孔洞的内表面。

在本发明的一实施例中，第一半导体层的第一部分具有厚度tn，0.5um<tn≦10um。第一深度与第二深度的大小分别为d1及d2。0.5um≦tn-d1<9.5um，且0.5um<tn-d2≦9.5um。

本发明实施例的显示装置包括阵列基板、如上所述的发光元件、第一连接电极与第二连接电极。阵列基板具有第一接垫与第二接垫。发光元件设置于阵列基板上。第一连接电极电性连接第一电极与地一接垫，且第二连接电极电性连接第二电极与第二接垫。

本发明实施例的发光元件的制造方法包括以下步骤。在第一载板上形成第一半导体材料层、发光材料层与第二半导体材料层。第一半导体材料层具有第一导电型，且第二半导体材料层具有第二导电型。第二半导体材料层位于第一载板与第一半导体材料层之间。在第一半导体材料层中形成至少一第一孔洞与至少一第二孔洞。至少一第一孔洞与至少一第二孔洞由第一半导体材料层的表面往第二半导体材料层的方向延伸且未与发光材料层接触。至少一第一孔洞具有第一深度。至少一第二孔洞具有第二深度。第一深度大于第二深度。将第二载板配置至第一半导体材料层的表面。移除第一载板。移除一部分的第一半导体材料层、一部分的第二半导体材料层与一部分的发光材料层，以形成第一半导体层、第二半导体层与发光层。第一半导体层具有第一部分与第二部分。第二半导体层与发光层覆盖第一部分且暴露出第二部分。至少一第一孔洞与至少一第二孔洞位于第一部分中，且至少一第一孔洞较至少一第二孔洞邻近第一半导体层的边缘。

在本发明的一实施例中，在形成各至少一第一孔洞与各至少一第二孔洞之后，发光元件的制造方法还可包括：在各至少一第一孔洞与各至少一第二孔洞中形成至少一填充结构。

在本发明的一实施例中，在形成各至少一第一孔洞与各至少一第二孔洞之后，发光元件的制造方法还可包括：在各至少一第一孔洞与各至少一第二孔洞中形成至少一光反射层。至少一光反射层形成于各至少一第一孔洞与各至少一第二孔洞的内表面。

在本发明的一实施例中，在形成第一半导体层与第二半导体层之后，发光元件的制造方法还可包括：分别在第一半导体层的第二部分上以及第二半导体层上形成第一电极与第二电极。

本发明实施例的显示装置的制造方法包括如上所述的发光元件的制造方法以及以下步骤。将上述的发光元件转置至阵列基板上。形成第一连接电极与第二连接电极。第一连接电极电性连接第一电极与阵列基板的第一接垫，且第二连接电极电性连接第二电极与阵列基板的第二接垫。第一半导体层位于第二半导体层与阵列基板之间，或第二半导体层位于第一半导体层与阵列基板之间。

本发明另一些实施例的发光元件包括第一半导体层、第二半导体层以及发光层。第一半导体层具有第一导电型。第一半导体层包括第一部分与第二部分。第二半导体层具有第二导电型。第二半导体层与第一半导体层的第一部分在垂直投影方向重叠。发光层位于第二半导体层与第一半导体层的第一部分之间。第一半导体层的第一部分具有邻近于发光层的第一表面与远离发光层的第二表面。第二表面具有第三孔洞。第三孔洞的深度沿着靠近第一半导体层的边缘朝向第一半导体层的第二部分的方向递减，且第三孔洞的靠近第一半导体层的边缘的深度大于第三孔洞的远离第一半导体层的边缘的深度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明一些实施例的显示装置的制造方法的流程图。

图2a至图2i是依照本发明一些实施例的显示装置的制造方法中不同阶段的结构的剖视示意图。

图3a是依照本发明一些实施例的第一半导体层、发光层以及第二半导体层的俯视图。

图3b是沿着图3a的a-a’线的剖视示意图。

图3c是沿着图3a的b-b’线的剖视示意图。

图4是依照本发明一些实施例的显示装置的剖视示意图。

图5a是依照本发明一些实施例的第一半导体层、发光层以及第二半导体层的俯视图。

图5b是沿着图5a的c-c’线的剖视示意图。

图5c是沿着图5a的d-d’线的剖视示意图。

图6a是依照本发明一些实施例的第一半导体层、发光层以及第二半导体层的俯视图。

图6b是沿着图6a的e-e’线的剖视示意图。

图6c是沿着图6a的f-f’线的剖视示意图。

图7a是依照本发明一些实施例的第一半导体层、发光层以及第二半导体层的俯视图。

图7b是沿着图7a的g-g’线的剖视示意图。

图7c是沿着图7a的h-h’线的剖视示意图。

附图标记说明：

10、20：显示装置

100：发光元件

102：第一载板

104：第一半导体材料层

104a：第一半导体层

104a1：第一部分

104a2：第二部分

106、106a：发光层

108：第二半导体材料层

108a：第二半导体层

110：填充结构

112：保护层

114：光反射层

116：第二载板

118：接着层

120：第一电极

122：第二电极

124：保护图案

130：阵列基板

132：隔离结构

134、234：接着层

136、236：第一连接电极

138、238：第二连接电极

bs：底面

d1：第一深度

d2、d2a、d2b：第二深度

dr1：第一方向

dr2：第二方向

e1、e2、e3：边缘

h1、h1-1、h1-2：第一孔洞

h2、h2-1、h2-2、h2a、h2a-1、h2a-2、h2b、h2b-1、h2b-2：第二孔洞

h3：第三孔洞

os：原始载板

s1：第一表面

s2：第二表面

s100、s102、s104、s106、s108、s110、s112、s114、s116：步骤

s100a、s100b、s100c、s100d：子步骤

t1、t2a、t2b：间距

te、tn、tp：厚度

具体实施方式

图1是依照本发明一些实施例的显示装置的制造方法的流程图。图2a至图2i是依照本发明一些实施例的显示装置的制造方法中不同阶段的结构的剖视示意图。本发明实施例的显示装置10的制造方法包括制造发光元件100，接着以发光元件100制造显示装置10。本发明实施例的显示装置10的制造方法包括以下步骤。

请参照图1与图2a至图2c，进行步骤s100，在第一载板102上形成第一半导体材料层104、发光材料层106以及第二半导体材料层108。在一些实施例中，步骤s100可包括子步骤s100a、子步骤s100b、子步骤s100c以及子步骤s100d。

请参照图1与图2a，进行子步骤s100a，在原始载板os上形成第一半导体材料层104、发光材料层106以及第二半导体材料层108。在一些实施例中，形成第一半导体材料层104、发光材料层106以及第二半导体材料层108的方法可包括金属有机化学气相沉积(metalorganicchemicalvapordeposition，mocvd)、液相外延(liquidphaseepitaxy)、氢化物气相外延(hydridevaporphaseepitaxy)、分子束外延(molecularbeamepitaxy)、金属有机气相外延(metalorganicvaporphaseepitaxy)或其组合。第一半导体材料层104、发光材料层106以及第二半导体材料层108依序形成于原始载板os上，以使第一半导体材料层104位于原始载板os与第二半导体材料层108之间。在一些实施例中，原始载板os的材料可包括蓝宝石(sapphire)、gaas、mgal2o4、gan、aln、sic、aln、gap、si、ge、zno、mgo、laalo3、β-ligao2或玻璃。第一半导体材料层104的材料与第二半导体材料层108的材料可分别包括iii-v族化合物半导体、ii-vi族化合物半导体、iv-iv族化合物半导体、iv-vi族化合物半导体或合金半导体。举例而言，iii-v族化合物半导体可包括gan、alp、alas、gaas、gasb、inp、inas或其组合。ii-vi族化合物半导体可包括zno、zns、znse、cdte、hgte或其组合。iv-iv族化合物半导体可包括sic。iv-vi族化合物半导体可包括pbs、pbse、pbte或其组合。合金半导体可包括sige、algaas、alinas、algaassb或其组合。第一半导体材料层104可经掺杂为第一导电型，而第二半导体材料层108可经掺杂为第二导电型。第一导电型可与第二导电型彼此互补(complementary)。举例而言，第一导电型可为n型，而第二导电型可为p型。在一些实施例中，第一半导体材料层104具有厚度tn，且0.5um<tn≦10um。在其他实施例中，1um≦tn≦5um。第二半导体材料层108的厚度tp可为0.1μm至10μm。在一些实施例中，发光材料层106可为单一量子井结构或多重量子井结构。举例而言，发光材料层106可包括i层量子井层以及i+1层量子阻障层(省略示出)。每一量子井层可位于两层量子阻障层之间，且i为大于或等于1的自然数。量子井层的材料可包括多层ingan、多层algaas、多层alingap或其类似者。量子阻障层的材料可包括多层gan、多层gaas、多层ingap或其类似者。在一些实施例中，发光材料层106的厚度te可为0.1nm至100nm。

在一些实施例中，在形成第一半导体材料层104、发光材料层106以及第二半导体材料层108之前还可在原始载板os上形成缓冲层(未示出)。缓冲层的材料可包括al2o3、gan、aln、algaas、gaas或其组合。形成缓冲层的方法可包括金属有机化学气相沉积、液相外延、氢化物气相外延、分子束外延、金属有机气相外延或其组合。

请参照图1与图2b，进行子步骤s100b，将第一载板102结合至第二半导体材料层108相对于第一半导体材料层104的一侧。在一些实施例中，第一载板102可为玻璃载板。接着，进行子步骤s100c，将原始载板os自第一半导体材料层104移除。在一些实施例中，移除原始载板os的方法可包括激光剥离(laserliftoff)法。

请参照图1与图2c，随后进行子步骤s100d，将包括第一半导体材料层104、发光材料层106、第二半导体材料层108以及第一载板102的结构倒置。如此一来，第二半导体材料层108、发光材料层106以及第一半导体材料层104依序堆叠于第一载板102上。第二半导体层108位于第一载板102与第一半导体材料层104之间。

请参照图1与图2d，进行步骤s102，在第一半导体材料层104中形成至少一第一孔洞h1与至少一第二孔洞h2。在一些实施例中，第一孔洞h1的数量可为多数(图2d为剖视图，仅能够看到单一第一孔洞h1)。在一些实施例中，第二孔洞h2的数量亦可为多数。举例而言，多个第二孔洞h2可包括彼此并排的第二孔洞h2a以及第二孔洞h2b。第二孔洞h2a与第二孔洞h2b位于第一孔洞h1的一侧，且第二孔洞h2a位于第一孔洞h1与第二孔洞h2b之间。

第一半导体材料层104具有彼此相对的第一表面s1与第二表面s2。第一表面s1邻近发光材料层106，且第二表面s2远离发光材料层106。第一孔洞h1与第二孔洞h2由第一半导体材料层104的第二表面s2往发光材料层106的方向延伸，且并未与发光材料层106接触。换言之，第一孔洞h1与第二孔洞h2由第一半导体材料层104的第二表面s2往第一表面s1延伸，但并未贯穿第一半导体材料层104。在一些实施例中，第一孔洞h1的宽度与第二孔洞h2的宽度可为相同。在其他实施例中，第一孔洞h1的宽度也可相异于第二孔洞h2的宽度。举例而言，第一孔洞h1与第二孔洞h2的宽度可分别大于或等于0.5μm，且小于第一半导体材料层104的宽度的一半。在一些实施例中，形成第一孔洞h1与第二孔洞h2的方法可包括激光钻孔、非等向性蚀刻或其组合。在一些实施例中，第一孔洞h1与第二孔洞h2的形状分别为圆柱形。此外，在一些实施例中，第一孔洞h1与第二孔洞h2的底面bs可为圆弧面，且此圆弧面的中央朝向发光材料层106的方向突起。在其他实施例中，第一孔洞h1与第二孔洞h2的底面也可为平面(亦即实质上不具有弧度的平面)。

第一孔洞h1的第一深度d1大于第二孔洞h2的第二深度d2。在一些实施例中，多个第一孔洞h1可分别具有第一深度d1。多个第二孔洞h2可具有彼此不同的深度。举例而言，第二孔洞h2可以包括第二孔洞h2a以及第二孔洞h2b，其可分别具有第二深度d2a以及第二深度d2b。第一深度d1大于第二深度d2a以及第二深度d2b中的任一者。在一些实施例中，第二深度d2a可大于第二深度d2b。换言之，在此些实施例中，第一孔洞h1、第二孔洞h2a与第二孔洞h2b的深度可依序递减。举例而言，第一孔洞h1的第一深度d1可为0.3μm至9.7μm。第二孔洞h2a的第二深度d2a可为0.2μm至9.6μm。第二孔洞h2b的第二深度d2b可为0.1μm至9.5μm。另一方面，第一孔洞h1的底面bs至发光材料层106的间距t1(亦即tn-d1)小于第二孔洞h2a与第二孔洞h2b的底面分别至发光材料层106的间距t2a(亦即tn-d2a)与间距t2b(亦即tn-d2b)。在一些实施例中，间距t2a可小于间距t2b。举例而言，间距t1可大于或等于0.5μm，且小于9.5μm。间距t2a与间距t2b可分别大于0.5μm，且小于或等于9.5μm。在一些实施例中，不同孔洞的深度及间距的选择主要是依据第一半导体材料层104、发光材料层106、第二半导体材料层108的材料和厚度比例等作为考量，选择不同则效果不同。

请参照图1与图2e，可选择性地进行步骤s104，在各个第一孔洞h1与各个第二孔洞h2中形成填充结构110。在一些实施例中，填充结构110可包括保护层112或光反射层114，在部分实施例中，填充结构110亦可同时包括保护层112及光反射层11。保护层112与光反射层114可依序形成于各个第一孔洞h1与各个第二孔洞h2的内表面上。在一些实施例中，保护层112可衬覆于各个第一孔洞h1与各个第二孔洞h2的内表面。光反射层114可覆盖保护层112，且可填满各个第一孔洞h1与各个第二孔洞h2。在一些实施例中，光反射层114还可突出于第一半导体材料层104的第二表面s2(未示出)。在一些实施例中，保护层112的材料可包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其组合。光反射层114的材料可包括铝、银或其他反射材料。在其他实施例中，填充结构110也可包括介电材料。换言之，介电材料可填充于各个第一孔洞h1与各个第二孔洞h2中。举例而言，介电材料可包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、二氧化锆或其组合。在其他实施例中，也可不选择进行步骤s104，以使得各个第一孔洞h1与各个第二孔洞h2为中空的孔洞。

请参照图1与图2f，进行步骤s106，将第二载板116结合至第一半导体材料层104的第二表面s2。在一些实施例中，第二载板116可经由接着层118而结合至第一半导体材料层104的第二表面s2。举例而言，接着层118可为光热转换(light-to-heatconversion，lthc)层、紫外光胶、离型层或其组合。随后，进行步骤s108，移除第一载板102。在一些实施例中，移除第一载板102的方法可例如是激光剥离法。在进行步骤s106与步骤s108之前、步骤s106与步骤s108之间、或步骤s106与步骤s108之后，可将整体结构倒置(如图2f所示)。

请参照图1与图2g，进行步骤s110，移除一部分的第二半导体材料层108、一部分的发光材料层106与一部分的第一半导体材料层104，以形成第二半导体层108a、发光层106a与第一半导体层104a。移除一部分的第二半导体材料层108、一部分的第一半导体材料层104与一部分的发光材料层106的方法可包括对第二半导体材料层108、第一半导体材料层104与发光材料层106进行图案化。如此一来，可定义第一半导体层104a、发光层106a与第二半导体层108a的尺寸，亦即可定义第一半导体层104a的边缘e1、发光层106a的边缘e2与第二半导体层108a的边缘e3。第一半导体层104a具有第一部分104a1与第二部分104a2。在一些实施例中，第一部分104a1的体积可大于或等于第二部分104a2的体积，但本发明并不以此为限。第二半导体层108a覆盖第一半导体层104a的第一部分104a1，亦即第二半导体层108与第一半导体层104a的第一部分104a1在垂直投影方向重叠。发光层106a位于第二半导体层108a与第一半导体层104a的第一部分104a1之间。此外，第二半导体层108a与发光层106a并未覆盖第一半导体层104a的第二部分104a2。换言之，第二半导体层108a与第一半导体层104a的第二部分104a2在垂直投影方向上不重叠。如此一来，位于第一半导体层104a上且部分覆盖第一半导体层104a的第二半导体层108a与发光层106a可视为一种平台(mesa)结构。

除此之外，第一孔洞h1与第二孔洞h2位于第一半导体层104a的第一部分104a1中。第一孔洞h1较第二孔洞h2邻近于第一半导体层104a的第一部分104a1的边缘e1。第二孔洞h2例如是包括第二孔洞h2a与第二孔洞h2b。第一孔洞h1、第二孔洞h2a与第二孔洞h2b可沿着自边缘e1至第一部分104a1与第二部分104a2之间的界面的第一方向dr1依序排列。第一方向dr1可实质上垂直于第一部分104a1与第二部分104a2之间的界面。第一孔洞h1的深度大于第二孔洞h2的深度。此外，在一些实施例中，第二孔洞h2中邻近于第一部分104a1与第二部分104a2之间的界面的一或多者(例如是第二孔洞h2b)的深度可小于第二孔洞h2中远离此界面的一或多者(例如是第二孔洞h2a)的深度。如此一来，多个孔洞(包括第一孔洞h1与第二孔洞h2)的深度可沿着第一方向dr1递减。

图3a是依照本发明一些实施例的第一半导体层104a、发光层106a以及第二半导体层108a的俯视图。图3b是沿着图3a的a-a’线的剖视示意图。图3c是沿着图3a的b-b’线的剖视示意图。

请参照图3a至图3c，由上视图观之，第一半导体层104a的边缘e1环绕第一半导体层104a的多个侧边。在一些实施例中，多个第一孔洞h1沿着第一半导体层104a的第一部分104a1的边缘e1而排列。在一些实施例中，多个第一孔洞h1可沿着实质上为u形的轮廓而排列。此u形的轮廓具有朝向第一部分104a1与第二部分104a2之间的界面的开口。多个第一孔洞h1位于第一部分104a1的边缘e1与多个第二孔洞h2之间。换言之，以上视图观之，多个第二孔洞h2可排列于多个第一孔洞h1的内侧(亦即多个第一孔洞h1的相对于边缘e1的一侧)。在一些实施例中，第二孔洞h2可包括第二孔洞h2a与第二孔洞h2b。第二孔洞h2a与第二孔洞h2b可位于上述多个第一孔洞h1所构成u形轮廓的开口中。

请参照图1与图2h，可进行步骤s112，在第一半导体层104a的第二部分104a2上以及第二半导体层108a上分别形成第一电极120与第二电极122。换言之，第二电极122位于第一半导体层104a的第一部分104a1上方的第二半导体层108a上，而第一电极120位于第一半导体层104a的第二部分104a2上。第一电极120电性连接于第一半导体层104a，而第二电极122电性连接于第二半导体层108a。如此一来，可通过第一电极120与第二电极122分别对第一半导体层104a与第二半导体层108a施加偏压，而可使电子与电洞(空穴)在发光层106a处结合而发光。在一些实施例中，在形成第一电极120与第二电极122之前，可在第二载板116上形成保护图案124。保护图案124覆盖第二半导体层108a的顶面与侧壁、发光层106a的侧壁、以及第一半导体层104a的侧壁以及第二部分104a2的顶面。第一电极120与第二电极122穿过保护图案124以分别电性连接至第一半导体层104a的第二部分104a2以及第二半导体层108a。此外，在一些实施例中，第一电极120与第二电极122可分别直接接触第一半导体层104a的第二部分104a2以及第二半导体层108a。在其他实施例中，第一电极120与第二电极122也可通过其他膜层而连接于第一半导体层104a的第二部分104a2以及第二半导体层108a。举例而言，保护图案124的材料可包括氧化硅、氮化硅或其组合。第一电极120与第二电极122的材料可分别包括铝、铜或其他导体材料。

至此，已完成本发明实施例的发光元件100的制作。电流由第二电极122往四周扩散的电流扩散长度与第二电极122下方的第一半导体层104a的电阻率成负相关的关系，而与第二电极122下方的第一半导体层104a的厚度成正相关的关系。在本发明实施例中，将第一孔洞h1设置于第一半导体层104a的第一部分104a1的靠近边缘e1处。如此一来，可使第一部分104a1的靠近边缘e1处具有局部小的厚度(例如是间距t1)以及较大的电阻率。因此，通过设置多个第一孔洞h1，可缩短电流由第二电极122往第一半导体层104的边缘e1扩散的电流扩散长度。换言之，可避免发光元件100在边缘e1发生表面再结合与漏电的问题，而可提高发光元件100的发光效率。再者，由于可通过设置多个第一孔洞h1来避免发光元件100在边缘e1发生表面再结合与漏电的问题，故不需将第二电极122设置于远离边缘e1处。换言之，可在不影响光取效率的情况下解决发光元件100在边缘e1处的表面再结合与漏电问题。

除此之外，通过设置第一孔洞h1与第二孔洞h2，且使第一孔洞h1与第二孔洞h2的深度沿着自第一部分104a1的边缘e1往内的方向递减，可使第一部分104a1的电阻率实质上沿着此方向递减。因此，可引导发光元件100中的电流，以进一步将电流的流动范围集中在远离边缘e1的区域(亦即靠近第一部分104a1与第二部分104a2之间的界面的区域)。如此一来，可进一步地提高发光元件100的发光效率。

在一些实施例中，可在第一孔洞h1与第二孔洞h2内填充光反射层114或其他填充结构，以使发光层106a所发出的光可经填充结构反射后朝特定方向行进。除此之外，所属领域中技术人员可调整第一孔洞h1与第二孔洞h2的底面bs的弧度或表面形貌而调整发光元件100的发光方向。

请参照图1与图2i，本发明实施例的显示装置10的制造方法包括通过上述步骤形成发光元件100。接着，以发光元件100制造显示装置10。具体而言，进行步骤s114，将第一半导体层104a、发光层106a以及第二半导体层108a所构成的发光元件100转置至阵列基板130上。阵列基板130可包括像素电路以及信号线。举例而言，信号线可包括数据线或扫描线。将发光元件100转置至阵列基板130上的方法可包括移除第二载板116以及接着层118。在一些实施例中，移除第二载板116与接着层118的方法可包括对接着层118照光或加热，以使接着层118与第一半导体层104a分离。如此一来，可将接着层118与第二载板116自第一半导体层104a移除。接下来，可将发光元件100放置于阵列基板130上。在一些实施例中，可使发光元件100的第一半导体层104a接着于阵列基板130，而使第一半导体层104a位于第二半导体层108a与阵列基板130之间。在此些实施例中，在将第一半导体层104a接着于阵列基板130之前，可在阵列基板上形成隔离结构132与接着层134。在一些实施例中，隔离结构132可环绕接着层134。第一半导体层104a可经由接着层134而接着于阵列基板130上。在一些实施例中，隔离结构132的材料可包括有色光刻胶(光阻)或高反射金属。接着层134的材料可包括具有黏性的光刻胶。

进行步骤s116，形成第一连接电极136与第二连接电极138。第一连接电极136可覆盖第一电极120，且可由第一半导体层104a的相对于阵列基板130的一侧经由第一半导体层104a的侧壁而延伸至阵列基板130上。此外，第一连接电极136可进一步电性连接于阵列基板130的第一接垫(未示出)。第二连接电极138可覆盖第二电极122，且可由第二半导体层108a的相对于阵列基板130的一侧经由发光元件100的侧壁而延伸至阵列基板130上。此外，第二连接电极138可进一步电性连接于阵列基板130的第二接垫(未示出)。在一些实施例中，第一连接电极136与第二连接电极138的材料可分别包括铝、铜或其他导体材料。至此，已完成本发明实施例的显示装置10的制造。

图4是依照本发明一些实施例的显示装置20的剖视示意图。

请参照图2i与图4，图4所示的显示装置20相似于图2i所示的显示装置10。两者之间的差异在于显示装置20的发光元件100是通过覆晶结合(flipchipbonding)的方式转置到阵列基板130上。具体而言，可将发光元件100的第一半导体层104a的第二部分104a2以及第二半导体层108a接着于阵列基板130，而使第二半导体层108a位于第一半导体层104a与阵列基板130之间。在一些实施例中，在将第一半导体层104a的第二部分104a2以及第二半导体层108a接着于阵列基板130之前，可在发光元件100的第一电极120与第二电极122上分别形成第一连接电极236与第二连接电极238。换言之，可先进行步骤s116，接着再进行步骤s114。在一些实施例中，第一连接电极236与第二连接电极238可分别为导体柱。在一些实施例中，第一连接电极236的厚度可大于第二连接电极238的厚度，以使第一连接电极236的相对于第一半导体层104a的表面可实质上齐平于第二连接电极238的相对于第一半导体层104的表面。此外，可在阵列基板130上预先形成接着层234。在一些实施例中，可形成一对接着层234。在将第一半导体层104a的第二部分104a2以及第二半导体层108a接着于阵列基板130之后，一对接着层234分别电性连接于第一连接电极236与阵列基板130的第一接垫(未示出)之间以及第二连接电极238与阵列基板130的第二接垫(未示出)之间。

图5a是依照本发明一些实施例的第一半导体层、发光层以及第二半导体层的俯视图。图5b是沿着图5a的c-c’线的剖视示意图。图5c是沿着图5a的d-d’线的剖视示意图。

请参照图3a至图3c以及图5a至图5c，图5a至图5c所示出的实施例相似于图3a至图3c所示出的实施例。以下仅描述两者之间的差异处，相同或相似处则不再赘述。图5a至图5c的第一半导体层104a的多个第一孔洞彼此紧邻且互相连接而形成单一个第一孔洞h1-1。第一孔洞h1-1沿着第一半导体层104a的第一部分104a1的边缘而延伸。在一些实施例中，第一孔洞h1-1的上视图案(请参照图5a)可实质上为u形图案，且此u形图案的开口朝向第一部分104a1与第二部分104a2之间的界面。第一孔洞h1-1位于多个第二孔洞h2-1与各边缘e1之间。举例而言，多个第二孔洞h2-1可包括第二孔洞h2a-1与第二孔洞h2b-1。第二孔洞h2a-1可位于第一孔洞h1-1与第二孔洞h2b-1之间。第二孔洞h2a-1与第二孔洞h2b-1可位于第一孔洞h1-1的u形轮廓的开口中，且第二孔洞h2a-1与第二孔洞h2b-1沿着第一方向dr1排列。在一些实施例中，第二孔洞h2a-1与第二孔洞h2b-1可分别沿着平行于第一部分104a1与第二部分104a2之间的界面的第二方向dr2而延伸。换言之，第二孔洞h2a-1与第二孔洞h2b-1的长轴可分别平行于第二方向dr2。

除此之外，图5a至图5c所示的第一孔洞h1-1、第二孔洞h2a-1与第二孔洞h2b-1的深度的相对大小关系可相似于图2d至图2i以及图3a至图3c所示的第一孔洞h1、第二孔洞h2a与第二孔洞h2b的深度的相对大小关系。再者，图5a至图5c所示的第一孔洞h1-1、第二孔洞h2a-1与第二孔洞h2b-1的底面亦可为实质上不具有弧度的平面。

图6a是依照本发明一些实施例的第一半导体层、发光层以及第二半导体层的俯视图。图6b是沿着图6a的e-e’线的剖视示意图。图6c是沿着图6a的f-f’线的剖视示意图。

请参照图5a至图5c以及图6a至图6c，图6a至图6c所示出的实施例相似于图5a至图5c所示出的实施例。以下仅描述两者之间的差异处，相同或相似处则不再赘述。图6a至图6c的第一孔洞h1-2以及第二孔洞h2-2(包括第二孔洞h2a-2以及第二孔洞h2b-2)彼此紧邻且互相连接。以另一种方式描述，第一孔洞h1-2、第二孔洞h2a-2与第二孔洞h2b-2相连而形成单一个孔洞。在图6a至图6c所示的单一孔洞的不同区域之间的深度并不连续。

图7a是依照本发明一些实施例的第一半导体层、发光层以及第二半导体层的俯视图。图7b是沿着图7a的g-g’线的剖视示意图。图7c是沿着图7a的h-h’线的剖视示意图。

请参照图6a至图6c以及图7a至图7c，图7a至图7c所示出的实施例相似于图6a至图6c所示出的实施例。以下仅描述两者之间的差异处，相同或相似处则不再赘述。在图7a至图7c所示的实施例中，至少一第一孔洞与至少一第二孔洞可彼此相连为单一个第三孔洞h3，且第三孔洞h3的相邻区域具有连续的深度。在一些实施例中，请参照图7b，第三孔洞h3的第三深度d3沿着靠近第一半导体层104a的第一部分104a1的边缘e1朝向第二部分104a2的方向递减，亦即第三孔洞h2的第三深度d2沿着第一方向dr1递减。另一方面，请参照图7c，第三孔洞h3的第三深度d3可沿着第二方向dr2先递减再递增。在一些实施例中，第三孔洞h3的深度可为0.1μm至9.5μm。

综上所述，本发明实施例通过将第一孔洞设置于第一半导体层的第一部分的靠近边缘处，以使第一半导体层的第一部分靠近边缘处具有局部较薄的厚度以及较大的电阻率。电流由设置于第二半导体层上方且与第一半导体层的第一部分于垂直投影方向重叠的电极往四周扩散。电流扩散的长度与第一半导体层的第一部分的厚度呈正相关的关系，而与第一半导体层的第一部分的电阻率呈负相关的关系。因此，本发明实施例通过设置第一孔洞，可缩短电流由上述电极往第一半导体层的边缘扩散的电流扩散长度。换言之，可避免发光元件在边缘发生表面再结合与漏电的问题，而可提高发光元件的发光效率。再者，由于可通过设置第一孔洞来避免发光元件在边缘发生表面再结合与漏电的问题，故不需将上述电极设置于远离边缘处。换言之，可在不影响光取效率的情况下解决发光元件在边缘处的表面再结合与漏电问题。

除此之外，通过在第一半导体层的第一部分中设置第一孔洞与第二孔洞，且使第一孔洞与第二孔洞的深度沿着自第一部分的边缘往第一部分与第二部分之间的界面方向递减，可使第一部分的电阻率实质上沿着此方向递减。因此，可引导发光元件中的电流，以进一步将电流的流动范围集中在远离边缘的区域。如此一来，可进一步地提高发光元件的发光效率。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。