CN113299809B - 微型发光元件及其显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微型发光元件及其显示装置。微型发光元件包括磊晶结构。磊晶结构具有底面且包括多个凹槽,而凹槽位于底面上。每一凹槽包括多个子凹槽,且子凹槽定义出每一凹槽的内壁。每一凹槽的尺寸与每一子凹槽的尺寸的比值大于1且小于等于4000。本发明的微型发光元件可提供多角度的光折射面,以提升出光效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体元件,尤其涉及一种微型发光元件及其显示装置。
背景技术
目前,是通过在微型发光二极管的表面制作周期性图案化凹槽的方式,来增加介质出光角度及增加微型发光二极管的正向出光效率。然而,由于凹槽的形状皆相同,因此所具有的介面出光角度是固定且有限的,因而无法有效地增加介质的出光角度,且也无法有效地提升微型发光二极管的正面出光效率。
发明内容
本发明是针对一种微型发光元件,可提供多角度的光折射面,以提升出光效率。
本发明还针对一种微型发光元件显示装置,具有较佳地显示品质。
根据本发明的实施例,微型发光元件包括磊晶结构。磊晶结构具有底面且包括多个凹槽,而凹槽位于底面上。每一凹槽包括多个子凹槽,且子凹槽定义出每一凹槽的内壁。每一凹槽的尺寸与每一子凹槽的尺寸的比值大于1且小于等于4000。
在根据本发明的实施例的微型发光元件中,上述的微型发光元件还包括第一型电极以及第二型电极。第一型电极配置于磊晶结构上。第二型电极配置于磊晶结构上,且与第一型电极彼此分离并具有不同的电性。磊晶结构包括第一型半导体层、第二型半导体层、发光层以及缓冲半导体层。第一型半导体层与第一型电极电性连接。第二型半导体层与第二型电极电性连接。发光层配置于第一型半导体层与第二型半导体层之间。缓冲半导体层具有底面,且配置于第二型半导体层相对远离发光层的表面上。缓冲半导体层包括凹槽。
在根据本发明的实施例的微型发光元件中,上述的缓冲半导体层具有第一区与环绕第一区的第二区。位于第一区内的每一子凹槽的尺寸不同于位于第二区的每一子凹槽的尺寸。
在根据本发明的实施例的微型发光元件中,上述的底面的粗糙度小于第一区的粗糙度,而第一区的粗糙度小于第二区的粗糙度。
在根据本发明的实施例的微型发光元件中,上述的在远离底面往邻近发光层的方向上,由子凹槽所定义出的内壁的粗糙度越大。
在根据本发明的实施例的微型发光元件中,上述的每一凹槽的内壁的粗糙度大于0且小于500纳米。
在根据本发明的实施例的微型发光元件中,上述的每一子凹槽的深度或宽度大于0且小于500纳米。
在根据本发明的实施例的微型发光元件中,上述的每一子凹槽的深度与宽度的比值介于0.1至50。
在根据本发明的实施例的微型发光元件中,上述的磊晶结构的最大长度与每一子凹槽的深度或宽度的比值介于1至120000。
在根据本发明的实施例的微型发光元件中,上述的磊晶结构的厚度与每一子凹槽的深度或宽度的比值介于1至20000。
在根据本发明的实施例的微型发光元件中,上述的微型发光元件的发光波长与每一子凹槽的深度或宽度的比值介于1至2000。
在根据本发明的实施例的微型发光元件中,上述的每一凹槽的内壁分为至少一第一区与至少一第二区。第一区的粗糙度不同于第二区的粗糙度。
在根据本发明的实施例的微型发光元件中,上述的凹槽中的一个的至少一第一区与至少一第二区的区域范围不同于凹槽中的另一个的第一区与第二区的区域范围。
在根据本发明的实施例的微型发光元件中,上述的凹槽中的一个的尺寸不同于凹槽中的另一个的尺寸。
根据本发明的实施例,微型发光元件显示装置包括显示基板以及至少一微型发光元件。微型发光元件配置于显示基板上,并与显示基板电性连接。微型发光元件包括磊晶结构、第一型电极以及第二型电极。磊晶结构具有底面且包括多个凹槽,而凹槽位于底面上。每一凹槽包括多个子凹槽,且子凹槽定义出每一凹槽的内壁。第一型电极配置于磊晶结构上。第二型电极配置于磊晶结构上,且与第一型电极彼此分离,并具有不同的电性。每一凹槽的尺寸与每一子凹槽的尺寸的比值大于1且小于等于4000。
基于上述,在本发明的微型发光元件的设计中,磊晶结构于底面设置有多个凹槽,且每一凹槽包括多个子凹槽,而这些子凹槽可定义出每一凹槽的内壁,其中每一凹槽的尺寸与每一子凹槽的尺寸的比值大于1且小于等于4000。借此设计,可提供多角度的光折射面,以提高微型发光元件的出光效率,进而提高应用此微型发光元件的微型发光元件显示装置的显示品质。
附图说明
图1A是依照本发明的一实施例的一种微型发光元件的剖面示意图;
图1B是图1A的微型发光元件的仰视示意图;
图2A是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的仰视示意图;
图2B与图2C分别为图2A中子凹槽的局部剖面示意图;
图2D是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的仰视示意图;
图2E与图2F分别为图2D中子凹槽的局部剖面示意图;
图3A是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的剖面示意图;
图3B是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的剖面示意图;
图4A是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的局部仰视示意图;
图4B为沿图4A中线B-B’的剖面示意图;
图4C是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的局部仰视示意图;
图4D为沿图4C中线C-C’的剖面示意图;
图4E是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的局部仰视示意图;
图4F是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的局部仰视示意图;
图5是本发明一实例的一种微型发光元件显示装置的剖面示意图。
附图标记说明
10:微型发光元件显示装置;
100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i:微型发光元件;
110:磊晶结构;
112:第一型半导体层;
114:发光层;
116:第二型半导体层;
117:表面;
118:缓冲半导体层;
118a:第一区;
118b:第二区;
120:第一型电极;
130:第二型电极;
200:显示基板;
300:焊球;
B:底面;
C1、C4、C5、C6、C7、C8a、C8b、C8c、C8d、C8e、C9a、C9b、C9c、C9d:凹槽;
C11、C21、C22、C31、C32、C44、C55、C61、C62、C71、C72、C80、C81、C82、C83、C84、C85、C86、C87、C88、C89、C91、C92、C93、C94、C95、C96、C97、C98、C99:子凹槽;
D、d:深度;
L:最大长度;
W、W1、W2、W3、W4、w:宽度;
S1、S2、S3、S4a、S4b、S4c、S4d、S4e、S5a、S5b、S5c、S5d:内壁
S21、S31、S41a、S41b、S41c、S41d、S41e、S51a、S51b、S51c、S51d:第一区;
S22、S32、S42a、S42b、S42c、S42d、S42e、S52a、S52b、S52c、S52d:第二区;
S53d:第三区;
T:厚度。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例,示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能,相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
本发明的实施例描述微型发光元件(例如微型发光二极管(Micro LED))的结构,使之准备好拾取及转移到接收基板。接收基板可例如为显示基板、发光基板、具诸如晶体管或集成电路(ICs)等功能元件的基板或具其他具线路的基板,但不以此为限。虽然本发明的一些实施例特定于描述包含p-n二极管的微型发光二极管,但应理解本发明的实施例不限于此,某些实施例亦可应用到其他微型发光元件,该等微型发光元件依此一方式设计成控制执行预定电子功能(例如二极管、晶体管、集成电路)或光子功能(LED、激光)。
图1A是依照本发明的一实施例的一种微型发光元件的剖面示意图。图1B是图1A的微型发光元件的仰视示意图。为了方便说明起见,图1A是沿图1B的线A-A’的剖面示意图。请同时参考图1A与图1B,在本实施例中,微型发光元件100a包括磊晶结构110、第一型电极120以及第二型电极130。磊晶结构110具有底面B且包括多个凹槽C1,而凹槽C1位于底面B上。每一凹槽C1包括多个子凹槽C11,且子凹槽C11定义出每一凹槽C1的内壁S1。第一型电极120配置于磊晶结构110上。第二型电极130配置于磊晶结构110上,与第一型电极120彼此分离且具有不同电性。特别是,每一凹槽C1的尺寸与每一子凹槽C11的尺寸的比值例如是大于1且小于等于4000。
详细来说,在本实施例中,磊晶结构110包括第一型半导体层112、第二型半导体层116、发光层114以及缓冲半导体层118。第一型半导体层112与第一型电极120电性连接,其中第一型半导体层112例如是P型半导体层。第二型半导体层116与第二型电极130电性连接,其中第二型半导体层116例如是N型半导体层。发光层114配置于第一型半导体层112与第二型半导体层116之间。缓冲半导体层118具有底面B,且配置于第二型半导体层116相对远离发光层114的表面117上。此处,缓冲半导体层118包括凹槽C1,其中每一凹槽C1的剖面形状例如是锥状,而每一子凹槽C11的剖面形状也例如是锥状,但不以此为限。也就是说,本实施例的缓冲半导体层118的底面B为非平整表面,可提供多角度的光折射面,减少出光的全反射。于其他实施例中,每一凹槽C1的剖面形状例如是平台状、柱状或其他适当的形状。第一型电极120与第二型电极130位于第二型半导体层116的相反于出光面的同一侧。意即,本实施例的微型发光元件100a具体化为覆晶式微型发光二极管。缓冲半导体层118例如是未掺杂的半导体层,可做为磊晶成长时缓冲。
进一步来说,请再参考图1B,本实施例的缓冲半导体层118具有第一区118a与环绕第一区118a的第二区118b。此处,第一区118a与第二区118b可同几何中心配置,在此并不为限。位于第一区118a内的每一子凹槽C11的尺寸等于位于第二区118b的每一子凹槽C11的尺寸。此处,所述的尺寸是指深度或宽度。在本实施例中,每一子凹槽C11的深度d以及宽度w至少其中一者,例如是大于0且小于500纳米。较佳地,每一子凹槽C11的深度d以及宽度w至少其中一者大于等于5纳米且小于等于300纳米,可使微型发光元件100a具有较佳的出光效率。更进一步来说,本实施例的每一子凹槽C11的深度w与宽度d的比值例如是介于0.1至50,可使微型发光元件100a具有较佳的出光效率。在本实施例中,子凹槽C11定义出的内壁S1的粗糙度,例如是大于0且小于500纳米,其中粗糙度具体化为算数平均粗度(Ra),可使微型发光元件100a具有较佳的出光效率。此处,每一子凹槽C11具有相似大小的形状,但不以此为限。
如图1A所示,本实施例在每一凹槽C1内,子凹槽C11排列成规则的周期性图案。较佳地,每一凹槽C1的尺寸(包括深度D、宽度W)以及粗糙度与每一子凹槽C11的尺寸的比值介于1至4000。为了使微型发光元件100a具有较佳的出光效率,请再同时参考图1A与图1B,本实施例的磊晶结构110的最大长度L的与每一子凹槽C11的尺寸的比值例如是介于1至120000。磊晶结构110的厚度T与每一子凹槽C11的尺寸的比值例如是介于1至20000。此外,本实施例的微型发光元件110a的发光波长与每一子凹槽C11的尺寸的比值例如是介于1至2000。
简言之,在本实施例的微型发光元件100a的设计中,磊晶结构110于底面B设置有多个凹槽C1,且每一凹槽C1包括多个子凹槽C11,而这些子凹槽C11可定义出每一凹槽C1的内壁S1。也就是说,本实施例的微型发光元件100a的出光面实质上是通过尺寸较大的凹槽C1及其表面上尺寸较小的子凹槽C11来定义。借此设计,可提供多角度的光折射面,进而可提高微型发光元件100a的出光效率。
在此必须说明的是,下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容,其中采用相同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照前述实施例,下述实施例不再重复赘述。
图2A是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的仰视示意图。图2B与图2C分别为图2A中子凹槽的局部剖面示意图。请同时参照图1A、1B、图2A、图2B以及图2C,本实施例的微型发光元件100b与图1B的微型发光元件100a相似,两者差异在于:在本实施例中,位于缓冲半导体层118的第一区118a内的每一子凹槽C21的尺寸小于位于缓冲半导体层118的第二区118b的每一子凹槽C22的尺寸。此处,位于缓冲半导体层118的第一区118a内的每一子凹槽C21的宽度W1小于位于缓冲半导体层118的第二区118b的每一子凹槽C22的宽度W2,可因应不同产品应用需求来调整出光的光形分布。此处,位于缓冲半导体层118的第一区118a内的每一子凹槽C21的深度d1可小于位于缓冲半导体层118的第二区118b的每一子凹槽C22的深度d2,可因应不同产品应用需求来调整出光的光形分布。此设计也可以应用在磊晶结构于晶圆阶段未分离前的设计,可补偿磊晶或元件制程能力限制可能产生晶圆上不同区域的发光效率有差异,通过调整特定区域范围的粗糙度或子凹槽尺寸,来达到提升整面晶圆最终出光效率的均匀性。
图2D是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的仰视示意图。图2E与图2F分别为图2D中子凹槽的局部剖面示意图。请同时参照图1A、1B、图2D、图2E以及图2F,本实施例的微型发光元件100c与图1B的微型发光元件100a相似,两者差异在于:位于缓冲半导体层118的第一区118a内的每一子凹槽C31的尺寸大于位于缓冲半导体层118的第二区118b的每一子凹槽C32的尺寸。此处,位于缓冲半导体层118的第一区118a内的每一子凹槽C31的宽度W3大于位于缓冲半导体层118的第二区118b的每一子凹槽C32的宽度W4,可因应不同产品应用需求来调整出光的光形分布。此处,位于缓冲半导体层118的第一区118a内的每一子凹槽C31的宽度d3大于位于缓冲半导体层118的第二区118b的每一子凹槽d32的宽度d4,可因应不同产品应用需求来调整出光的光形分布。此设计也可以应用在磊晶结构于晶圆阶段未分离前的设计,可补偿磊晶或元件制程能力限制可能产生晶圆上不同区域的发光效率有差异,通过调整特定区域范围的粗糙度或子凹槽尺寸,来达到提升整面晶圆最终出光效率的均匀性。
图3A是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的剖面示意图。请同时参照图1A与图3A,本实施例的微型发光元件100d与图1A的微型发光元件100a相似,两者差异在于:在本实施例中,每一凹槽C4的剖面形状例如是锥状,而每一子凹槽C44的剖面形状例如是弧状,但不以此为限。
图3B是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的剖面示意图。请同时参照图1A与图3B,本实施例的微型发光元件100e与图1A的微型发光元件100a相似,两者差异在于:在本实施例中,每一凹槽C5的剖面形状例如是锥状,而子凹槽C55排列成不规则图案,有更大角度的不规则的底面,可有较佳的出光效率。
图4A是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的局部仰视示意图。图4B为沿图4A中线B-B’的剖面示意图。请同时参照图1B、图4A与图4B,本实施例的微型发光元件100f与图1B的微型发光元件100a相似,两者差异在于:在本实施例中,每一凹槽C6的内壁S2区分为多个第一区S21与多个第二区S22,而第一区S21与第二区S22交叉排列,例如成近似扇形排列。子凹槽C61定义出的第一区S21的粗糙度不同于子凹槽C62定义出的第二区S22的粗糙度,可有较佳的出光效率。此处,缓冲半导体层118的底面B的粗糙度例如是0.2纳米至0.5纳米,而第一区S21的粗糙度例如是20纳米至30纳米,且第二区S22的粗糙度例如是100纳米至120纳米。换言之,此处底面B的粗糙度小于第一区S21的粗糙度,而第一区S21的粗糙度小于第二区S22的粗糙度,可使发光更容易被折射出光。
图4C是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的局部仰视示意图。图4D为沿图4C中线C-C’的剖面示意图。请同时参照图4A、图4B、图4C以及图4D,本实施例的微型发光元件100g与图4A的微型发光元件100f相似,两者差异在于:在本实施例中,凹槽C7包括子凹槽C71、C72,而凹槽C7的内壁S3的第一区S31环绕第二区S32,其中第一区S31的粗糙度不同于第二区S32的粗糙度,可有较佳的出光效率。此处,第一区S31的粗糙度例如是20纳米至30纳米,且第二区S32的粗糙度例如是100纳米至120纳米。也就是说,此处底面B的粗糙度小于第一区S31的粗糙度,而第一区S31的粗糙度小于第二区S32的粗糙度,可使发光更容易自中凹槽中心被折射出光。换言之,位于各凹槽中心的粗糙度大于外围的的粗糙度,从图4D的剖面来看,也就是凹槽C7愈深、愈靠近发光层114的子凹槽S32排列形成的内壁愈粗糙,可有更佳的出光效率。
图4E是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的局部仰视示意图。请同时参照图4C与图4E,本实施例的微型发光元件100h与图4C的微型发光元件100g相似,两者差异在于:在本实施例中,凹槽C8a、C8b、C8c、C8d、C8e内的第一区和第二区的粗糙度都不一样。详细来说,凹槽C8a包括子凹槽C81、C82,而凹槽C8a的内壁S4a的第一区S41a的粗糙度不同于第二区S42a的粗糙度。此处,第一区S41a的粗糙度例如是20纳米至40纳米,且第二区S42a的粗糙度例如是100纳米至130纳米。凹槽C8b包括子凹槽C83、C84,而凹槽C8b的内壁S4b的第一区S41b的粗糙度不同于第二区S42b的粗糙度。此处,第一区S41b的粗糙度例如是20纳米至40纳米,且第二区S42b的粗糙度例如是100纳米至130纳米。此处,凹槽C8a的区域范围与凹槽C8b的区域范围相同,但第二区S42a的区域范围大于第二区S42b的区域范围。
再者,凹槽C8c包括子凹槽C85、C86,而凹槽C8c的内壁S4c的第一区S41c的粗糙度不同于第二区S42c的粗糙度。此处,第一区S41c的粗糙度例如是20纳米至40纳米,且第二区S42c的粗糙度例如是150纳米至200纳米。凹槽C8d包括子凹槽C87、C88,而凹槽C8d的内壁S4d的第一区S41d的粗糙度不同于第二区S42d的粗糙度。此处,第一区S41d的粗糙度例如是20纳米至40_纳米,且第二区S42d的粗糙度例如是150纳米至200纳米。此处,凹槽C8c的区域范围与凹槽C8d的区域范围相同,但第二区S42c的区域范围大于第二区S42d的区域范围。此外,凹槽C8e包括子凹槽C89、C80,而凹槽C8e的内壁S4e的第一区S41e的粗糙度不同于第二区S42e的粗糙度。此处,第一区S41e的粗糙度例如是100纳米至130纳米,且第二区S42e的粗糙度例如是40纳米至60纳米。
简言之,在本实施的微型发光元件100h中,缓冲半导体层118的底面B及其凹槽C8a、C8b、C8c、C8d、C8e的粗糙度至少有五种,其中凹槽C8a、C8b、C8c、C8d、C8e的区域范围相同,但每一凹槽C8a、C8b、C8c、C8d、C8e内的第一区S41a、S41b、S41c、S41d、S41e与第二区S42a、S42b、S42c、S42d、S42e的区域范围不尽相同。可通过各凹槽的第一区和第二区的尺寸不同以及区内的粗糙度不同,增加更多角度的出光。特别说明的是,位于各凹槽中心的粗糙度大于外围的的粗糙度,从剖面来看,也就是凹槽愈深、愈靠近发光层114的子凹槽排列形成的内壁愈粗糙,可有更佳的出光效率。
图4F是依照本发明的另一实施例的一种微型发光元件的局部仰视示意图。请同时参照图4E与图4F,本实施例的微型发光元件100i与图4E的微型发光元件100h相似,两者差异在于:在本实施例中,凹槽C9a、C9b、C9c、C9d的尺寸都不一样。详细来说,凹槽C9a包括子凹槽C91、C92,而凹槽C9a的内壁S5a的第一区S51a的粗糙度不同于第二区S52a的粗糙度。此处,第一区S51a的粗糙度例如是20纳米至40纳米,且第二区S52a的粗糙度例如是100纳米至130纳米。,凹槽C9b包括子凹槽C93、C94,而每一凹槽C9b的内壁S5b的第一区S51b与第二区S52b交互排列例如为近似扇形排列,其中第一区S51b的粗糙度不同于第二区S52b的粗糙度。此处,第一区S51b的粗糙度例如是100纳米至130纳米,且第二区S52b的粗糙度例如是20纳米至40纳米。
再者,,凹槽C9c包括子凹槽C95、C96,而每一凹槽C9c的内壁S5c的第一区S51c与第二区S52c交互排列例如为近似扇形排列,其中第一区S51c的粗糙度不同于第二区S52c的粗糙度。也就是说,子凹槽C95的尺寸不同于子凹槽C96的尺寸。此处,第一区S51c的粗糙度例如是20纳米至40纳米,且第二区S52c的粗糙度例如是100纳米至130纳米。,凹槽C9d包括子凹槽C97、C98、C99,而每一凹槽C9d的内壁S5d区分为一个第一区S51d、多个第二区S52d以及多个第三区S53d,其中第一区S51d例如为近似圆形,而第二区S52d与第三区S53d交互排列例如为近似扇形排列且环绕第一区S51d而与第一区S51d同心圆配置。第一区S51d的粗糙度不同于第二区S52d的粗糙度及第三区S53d的粗糙度。也就是说,子凹槽C97的尺寸不同于子凹槽C98的尺寸及子凹槽C99的尺寸。此处,第一区S51d的粗糙度例如是150纳米至200纳米,而第二区S52d的粗糙度例如是20纳米至40纳米,且第三区S53d的粗糙度例如是100纳米至130纳米。
简言之,在本实施的微型发光元件100i中,缓冲半导体层118的底面B及其凹槽C9a、C9b、C9c、C9d的粗糙度至少有四种,其中凹槽C9a、C9b、C9d的区域范围相同且小于凹槽C9c的区域范围,而每一凹槽C9a、C9b、C9c、C9d内的第一区S51a、S51b、S51c、S51d、第二区S52a、S52b、S52c、S52d及第三区S53d的区域范围不尽相同。可通过各凹槽区域范围不同且各凹槽的第一区和第二区的尺寸不同以及区内的粗糙度不同,增加更多角度的出光。特别说明的是,位于各凹槽中心的粗糙度大于外围的的粗糙度,从剖面来看,也就是凹槽愈深、愈靠近发光层114的子凹槽排列形成的内壁愈粗糙,可有更佳的出光效率。
图5是本发明一实例的一种微型发光元件显示装置的剖面示意图。请参考图5,在本实施例中,微型发光元件显示装置10包括显示基板200以及至少一微型发光元件(示意地示出多个图1A中的微型发光元件100a)。微型发光元件100a配置于显示基板200上,且微型发光元件100a的第一型电极120与第二型电极130分别通过焊球300与显示基板200电性连接。此处,本实施例的显示基板200例如是互补式金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor,CMOS)基板、硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCOS)基板、薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)基板或是其他具有工作电路的基板,于此并不加以限制。此处,其中微型发光元件可以为多个发出不同光色的微型发光元件,例如是红色微型发光元件、蓝色微型发光元件或是绿色微型发光元件。在未示出的实施例中,不同光色的微型发光元件的子凹槽可以有不同尺寸,例如效率较差的红色微型发光元件可以有较大的尺寸和较大的粗糙度以增加出光效率,但不以此为限。
简言之,本实施例的微型发光元件显示装置10是通过微型发光元件100a具有子凹槽C11的凹槽C1来提供多角度的光折射面,借此提高微型发光元件100a的出光效率,进而提高应用此微型发光元件100a的微型发光元件显示装置10的显示品质。
综上所述,在本发明的微型发光元件的设计中,磊晶结构于底面设置有多个凹槽,且每一凹槽包括多个子凹槽,而这些子凹槽可定义出每一凹槽的内壁,其中每一凹槽的尺寸与每一子凹槽的尺寸的比值大于1且小于等于4000。借此设计,可提供多角度的光折射面,以提高微型发光元件的出光效率,进而提高应用此微型发光元件的微型发光元件显示装置的显示品质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (14)
1.一种微型发光元件,其特征在于,包括:
磊晶结构,具有底面且包括多个凹槽,所述多个凹槽位于所述底面上,其中所述多个凹槽中的每一个包括多个子凹槽,所述多个子凹槽定义出所述多个凹槽中的每一个的内壁,所述多个凹槽中的每一个的所述内壁分为至少一第一区与至少一第二区,且所述至少一第一区的粗糙度不同于所述至少一第二区的粗糙度,其中所述多个凹槽中的每一个的尺寸与所述多个子凹槽中的每一个的尺寸的比值大于1且小于等于4000。
2.根据权利要求1所述的微型发光元件,其特征在于,还包括:
第一型电极,配置于所述磊晶结构上;以及
第二型电极,配置于所述磊晶结构上,与所述第一型电极彼此分离且具有不同电性;
其中所述磊晶结构还包括:
第一型半导体层,与所述第一型电极电性连接;
第二型半导体层,与所述第二型电极电性连接;
发光层,配置于所述第一型半导体层与所述第二型半导体层之间;以及
缓冲半导体层,具有所述底面,且配置于所述第二型半导体层相对远离所述发光层的表面上,其中所述缓冲半导体层包括所述多个凹槽。
3.根据权利要求2所述的微型发光元件,其特征在于,所述缓冲半导体层具有第一区与环绕所述第一区的第二区,且位于所述第一区内的所述多个子凹槽中的每一个的尺寸不同位于所述第二区的所述多个子凹槽中的每一个的尺寸。
4.根据权利要求3所述的微型发光元件,其特征在于,所述底面的粗糙度小于所述第一区的粗糙度,而所述第一区的粗糙度小于所述第二区的粗糙度。
5.根据权利要求2所述的微型发光元件,其特征在于,在远离所述底面往邻近所述发光层的方向上,由所述多个子凹槽所定义出的所述内壁的粗糙度越大。
6.根据权利要求1所述的微型发光元件,其特征在于,所述多个凹槽中的每一个的所述内壁的粗糙度大于0且小于500纳米。
7.根据权利要求1所述的微型发光元件,其特征在于,所述多个子凹槽中的每一个的深度或宽度大于0且小于500纳米。
8.根据权利要求7所述的微型发光元件,其特征在于,所述多个子凹槽中的每一个的所述深度与所述宽度的比值介于0.1至50。
9.根据权利要求7所述的微型发光元件,其特征在于,所述磊晶结构的最大长度与所述多个子凹槽中的每一个的所述深度或所述宽度的比值介于1至120000。
10.根据权利要求7所述的微型发光元件,其特征在于,所述磊晶结构层的厚度与所述多个子凹槽中的每一个的所述深度或所述宽度的比值介于1至20000。
11.根据权利要求7所述的微型发光元件,其特征在于,所述微型发光元件的发光波长与所述多个子凹槽中的每一个的所述深度或所述宽度的比值介于1至2000。
12.根据权利要求1所述的微型发光元件,其特征在于,所述多个凹槽中的一个的所述至少一第一区与所述至少一第二区的区域范围不同于所述多个凹槽中的另一个的所述至少一第一区与所述至少一第二区的区域范围。
13.根据权利要求1所述的微型发光元件,其特征在于,所述多个凹槽中的一个的尺寸不同于所述多个凹槽中的另一个的尺寸。
14.一种微型发光元件显示装置,其特征在于,包括:
显示基板;以及
至少一微型发光元件,配置于所述显示基板上并与所述显示基板电性连接,所述至少一微型发光元件包括:
磊晶结构,具有底面且包括多个凹槽,所述多个凹槽位于所述底面上,其中所述多个凹槽中的每一个包括多个子凹槽,所述多个子凹槽定义出所述多个凹槽中的每一个的内壁,所述多个凹槽中的每一个的所述内壁分为至少一第一区与至少一第二区,且所述至少一第一区的粗糙度不同于所述至少一第二区的粗糙度;
第一型电极,配置于所述磊晶结构层上;以及
第二型电极,配置于所述磊晶结构层上,与所述第一型电极彼此分离,且具有不同电性,其中所述多个凹槽中的每一个的尺寸与所述多个子凹槽中的每一个的尺寸的比值大于1且小于等于4000。
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