TW201801299A - 光電半導體裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種光電半導體裝置。光電半導體裝置包括一磊晶基材以及多數個微尺寸光電半導體元件。該些微尺寸光電半導體元件間隔設置於磊晶基材的一表面，各該些微尺寸光電半導體元件的邊長分別介於1微米與100微米之間，且兩相鄰該些微尺寸光電半導體元件的最小間距為1微米。

Description

光電半導體裝置
本發明關於一種半導體裝置，特別是關於一種光電半導體裝置。
由微發光二極體(Micro LED，μLED)所組成的微發光二極體陣列(Micro LED Array)顯示器，相較於傳統液晶顯示器而言，其因無需額外的背光光源，更有助於達成輕量化及薄型化等目的。
傳統發光二極體(邊長超過100微米)在製造光電裝置(例如顯示器)的過程中，是以磊晶(Epitaxy)製程製作發光二極體之後，經半切(電性絕緣)、點測及全切後得到一顆一顆的發光二極體後轉置於一承載基材上，再使用選取頭(pick-up head)自承載基材上一次捉取一個或多個發光二極體後，轉置到例如矩陣電路基板上，再進行後續的其他製程。但是，對於微發光二極體而言，由於其邊長尺寸相對較小(例如只有25微米或更小)，若以上述相同的製作方式來製作光電裝置的話，設備的製作精度與成本也相對較高，使得光電裝置的製作時間與成本也相對較高。另外，由於傳統發光二極體(邊長超過100微米)的尺寸較大，因此，以上述方式製造光電裝置時，受限於設備的製作精度，會使製得的光電裝置的解析度也受到限制。
本發明的目的為提供一種光電半導體裝置。本發明的光電半導體裝置可依據設計需求而應用於不同的領域上，同時，相較於傳統的發光二極體所製造的光電裝置而言，本發明也具有較低製造時間與成本。另外，本發明的光電半導體裝置特別適合應用於製造解析度較高的電子設備。
為達上述目的，依據本發明的一種光電半導體裝置，包括一 磊晶基材以及多數個微尺寸光電半導體元件。多數個微尺寸光電半導體元件間隔設置於磊晶基材的一表面，各該些微尺寸光電半導體元件的邊長分別介於1微米與100微米之間，且兩相鄰該些微尺寸光電半導體元件的最小間距為1微米。
在一實施例中，磊晶基材為藍寶石基材、砷化鎵基材、或碳化矽基材。
在一實施例中，光電半導體裝置是由磊晶片經磊晶製程得到該些微尺寸光電半導體元件之後，經裁切而得。
在一實施例中，光電半導體裝置更包括一導電線路，導電線路設置於磊晶基材的表面，並與微尺寸光電半導體元件的一電極電性連接。
在一實施例中，該些微尺寸光電半導體元件包含一發光元件及一光接收元件。
在一實施例中，當一第一電壓提供給微尺寸光電半導體元件，微尺寸光電半導體元件為一發光元件，當一第二電壓提供給光接收元件，微尺寸光電半導體元件為一光接收元件，其中第一電壓的極性與第二電壓的極性相反。
在一實施例中，發光元件與光接收元件為相鄰設置。
在一實施例中，光電半導體裝置更包括一主動式矩陣基板，主動式矩陣基板與磊晶基材相對而設，並包含一矩陣電路與一基材，矩陣電路設置於基材上，並面對磊晶基材的表面。
在一實施例中，各該些微尺寸光電半導體元件具有一第一電極與一第二電極，矩陣電路具有多數個第三電極與多數個第四電極，該些第一電極分別與該些第三電極電性連接，該些第二電極分別與該些第四電極電性連接。
在一實施例中，光電半導體裝置更包括一光致發光層，光致發光層設置於磊晶基材遠離該些微尺寸光電半導體元件的一側。
在一實施例中，光致發光層為量子點結構層、或螢光層。
在一實施例中，光電半導體裝置更包括一濾光基板，濾光基板設置光致發光層遠離磊晶基材的一側。
在一實施例中，濾光基板具有複數個濾光區塊，該些濾光區塊分別對應於該些微尺寸光電半導體元件。
承上所述，在本發明之光電半導體裝置中，多個微尺寸光電半導體元件是間隔設置在磊晶基材上，其中，每一個微尺寸光電半導體元件的邊長分別介於1微米與100微米之間，而且相鄰兩個微尺寸光電半導體元件的最小間距為1微米。藉此，相較於傳統的發光二極體所製造的光電裝置而言，本發明的光電半導體裝置除了可依據設計需求而應用於不同的領域上，同時也具有較低製造時間與成本。此外，本發明的光電半導體裝置更適合應用於製造解析度較高的電子設備，例如VR頭戴式顯示器或AR頭戴式顯示器。
1、1a~1e‧‧‧光電半導體裝置
11‧‧‧磊晶基材
111‧‧‧表面
12‧‧‧微尺寸光電半導體元件
121‧‧‧電極
13‧‧‧密封層
14‧‧‧導電線路
15‧‧‧主動式矩陣基板
151‧‧‧基材
152‧‧‧矩陣電路
16‧‧‧光致發光層
17‧‧‧濾光基板
171‧‧‧透光基材
172‧‧‧濾光區塊
18‧‧‧混光防止層
2‧‧‧手指
A‧‧‧接合處
B‧‧‧區域
d‧‧‧最小間距
E‧‧‧發光元件
PD‧‧‧光接收元件
E1‧‧‧第一電極
E2‧‧‧第二電極
E3‧‧‧第三電極
E4‧‧‧第四電極
L‧‧‧邊長
圖1A為本發明一實施例的光電半導體裝置的示意圖。
圖1B、圖1C、圖3A至圖3C分別為本發明不同實施態樣的光電半導體裝置的示意圖。
圖2A為本發明一實施例之光電半導體裝置的應用示意圖。
圖2B為圖2A中，一區域的放大示意圖。
圖2C與圖2D分別為不同實施態樣的光電半導體裝置的應用示意圖。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例的光電半導體裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。本發明所有實施態樣的圖示只是示意，不代表真實尺寸與比例。此外，以下實施例的內容中所稱的方位「上」及「下」只是用來表示相對的位置關係。再者，一個元件形成在另一個元件「上」、「之上」、「下」或「之下」可包括實施例中的一個元件與另一個元件直接接觸，或也可包括一個元件與另一個元件之間還有其他額外元件使一個元件與另一個元件無直接接觸。此外，以下實施例所述的「光電半導體裝置」，可應用於感測裝置(例如指紋、掌紋辨識器)、觸控裝置、顯示裝置、微投影機、或照明裝置等等。其中，顯示裝置 例如為虛擬實境(virtual reality,VR)頭戴式顯示器或擴增實境(Augmented Reality,AR)頭戴式顯示器，本發明不做任何限制。
請參照圖1A所示，其為本發明一實施例的光電半導體裝置1的示意圖。
光電半導體裝置1包括一磊晶基材11以及多數個微尺寸光電半導體元件12。
磊晶基材11為透光材料製成，其材料例如可為藍寶石(Sapphire)基材、砷化鎵(GaAs)基材、或碳化矽(SiC)基材。本實施例的磊晶基材11是以透光的藍寶石基材的晶圓片(Wafer)為例。
該些微尺寸光電半導體元件12間隔設置於磊晶基材11的表面111上。該些微尺寸光電半導體元件12可為陣列(例如二維)排列而配置於磊晶基材11上，或錯位排列而配置於磊晶基材11上，並不限定。較佳者為二維陣列排列。其中，各該些微尺寸光電半導體元件12的邊長L分別介於1微米(μm)與100微米之間。在一實施例中，微尺寸光電半導體元件12的尺寸可為25μm X 25μm，而且相鄰兩個微尺寸光電半導體元件12的最小間距d例如但不限於為1微米。
本實施例的微尺寸光電半導體元件12的材料例如但不限於為氮化鎵(GaN)，並由磊晶法，例如有機金屬氣相沉積(Metal-organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD)於磊晶基材11上以磊晶製程製造而得。在不同的實施例中，微尺寸光電半導體元件12的材料也可為其他材料，例如為砷化鋁鎵(AlGaAs)、磷化鎵(GaP)、磷砷化鎵(GaAsP)、磷化鋁鎵銦(AlGaInP)、或氮化鎵(GaN)，並不限定。
另外，微尺寸光電半導體元件12可以為雙電極元件或三電極元件。雙電極元件可為發光元件，例如發光二極體(LED)；雙電極元件亦可為光接收元件，例如光二極體(Photo diode)；而三電極元件例如是電晶體。本實施例的微尺寸光電半導體元件12是以微發光二極體(μLED)為例。其中，發光二極體的電極可為p極與n極在同一側(水平結構)，或是電極為p極與n極分別位在上下兩側(上下導通型或垂直結構)的發光二極體。本實施例的微尺寸光電半導體元件12是以水平結構的μLED為 例。此外，若以顯色波長來分類，當微尺寸光電半導體元件12為μLED時，其可為藍光發光二極體、或紅光、綠光、紅外光、紫外光等發光二極體，或其組合。
在本實施例中，光電半導體裝置1更包括一密封層13。密封層13具有粘著及或密封性，並設置於該些微尺寸光電半導體元件12及磊晶基材11的表面111上，以覆蓋該些微尺寸光電半導體元件12。本實施例的密封層13例如但不限於為絕緣的封膠體、或框膠。封膠體可為透光的環氧樹脂或矽膠，而框膠可為熱固化膠或光固化膠，或其組合。在不同的實施例中，密封層13也可為異方性導電薄膜(Anisotropic Conductive Film,ACF)等薄膜式(film type)黏著材料，或是異方性導電塗膠(anisotropic conductive paste,ACP)，以下將再說明。
本實施例的光電半導體裝置1更包括至少一導電線路14，導電線路14設置於磊晶基材11的表面111，並與微尺寸光電半導體元件12的一電極121(p電極或n電極)電性連接。本實施例是多數個導電線路14分別設置於磊晶基材11的表面111，並分別與該些微尺寸光電半導體元件12的電極121電性連接，以與外部的一驅動電路(圖未顯示)電性連接。於此，導電線路14為該些微尺寸光電半導體元件12的驅動走線(Trace)。藉由驅動電路與該些導電線路14分別電性連接該些微尺寸光電半導體元件12的電極121，使光電半導體裝置1成為一被動式矩陣(Passive Matrix)光電裝置。因此，驅動電路可透過該些導電線路14分別驅動該些微尺寸光電半導體元件12。由於驅動電路驅動LED為習知技術，也不是本發明的重點，在此不再多作說明。此外，於本實施例中，是先製作導電線路14之後，再利用密封層13將導電線路14與微尺寸光電半導體元件12密封起來，避免水氣或異物進入而造成損壞。
再特別說明的是，上述於磊晶基材11上間隔設置多個微尺寸光電半導體元件12(μLED)，是在一磊晶片上經磊晶、黃光製程而得到該些微尺寸光電半導體元件12之後，視應用或設計的需求大小直接裁切而得。然而，在習知的發光二極體(LED)製程中，是在晶圓(Wafer)片上以磊晶、鍍膜、黃光、蝕刻等製程製得多個LED之後，經半切(電性絕緣)、 點測及全切之後，得到一個、一個的LED後轉置至一承載基材上。當要製作光電裝置時，再一個或多個LED分別轉置到一基材上，再進行後續的其他製程；但是，本實施例的光電半導體裝置1是在磊晶片上以磊晶、鍍膜、黃光、蝕刻等製程製得多個μLED後，直接視應用或設計需求大小裁切磊晶基板而得到。舉例來說，在一些實施例中，若要應用於製作感測裝置(例如指紋辨識器)時，則可在晶圓上直接裁切出例如1cm X 1cm的尺寸大小後，再進行線路與密封加工等製程；或者，在另一實施例中，若應用於製作顯示裝置(例如VR頭戴式顯示器或擴增實境AR頭戴式顯示器)時(可為單色顯示器或全彩顯示器)，則可在晶圓上裁切出例如對角線為10cm的長方形後，再進行後續加工製作。因此，相較於習知技術而言，本實施例的光電半導體裝置1可依據設計需求而應用於不同的技術領域上，同時也具有較低製造時間與成本。
另外，再以VR頭戴式顯示器或AR頭戴式顯示器而言，習知技術都是以有機發光二極體(OLED)來製作VR或AR顯示器，由於目前OLED的設置密度有其極限，使得VR或AR顯示器的解析度也受到相當的限制。但是，本發明的光電半導體裝置是直接利用形成於磊晶基材上的μLED經裁切而得(磊晶基材上具有相當多顆的μLED)，由於μLED的尺寸相當小，其設置密度可相當高，使得製得的光電半導體裝置1具有比較高的解析度，故特別適用於製作高解析度的VR或AR頭戴式顯示器。
請先參照圖2A及圖2B所示，其中，圖2A為本發明一實施例之光電半導體裝置1的應用示意圖，而圖2B為圖2A中，區域B的放大示意圖。於此，光電半導體裝置1的尺寸例如為1cm X 1cm見方，並應用於成為指紋辨識器。
為了將光電半導體裝置1應用於指紋辨識，微尺寸光電半導體元件12需包含有發光元件E與光接收元件PD。其中，當透過導電線路14提供不同極性的電壓給微尺寸光電半導體元件12時，可使微尺寸光電半導體元件12成為發光元件E或光接收元件PD。具體來說，透過電源提供正極性電壓(於此稱為第一電壓)給微尺寸光電半導體元件12的正極(即正向偏壓)時，可使微尺寸光電半導體元件12成為發光元件E(發光二極 體)；而當提供相反的負極性電壓(於此稱為第二電壓，第二電壓與第一電壓的絕對值可相同或不相同，但極性相反)給光接收元件PD的正極(逆向偏壓)，則可使微尺寸光電半導體元件12成為光接收元件PD(光電二極體)。其原理是：當順向偏壓時，微尺寸光電半導體元件12內的電子與電洞移動通過PN接面的空乏區而產生電流，且電子電洞對在空乏區附近結合後會發出光線(LED)；當逆向偏壓時，則當光線照射到LED時，在空乏區中會產生電子電洞對，逆向偏壓則會使電子往N極、電洞往P極移動，進而產生電流，使其成為光電二極體(光接收元件PD)。因此，藉由發光元件E發出光線，經指紋的高低不平的凹凸紋路(波峰與波谷)反射後，可使光接收元件PD得到不同的電流值，藉此可辨識出指紋的紋路。
如圖2B所示，本實施例之光電半導體裝置1的發光元件E與光接收元件PD為彼些相鄰設置，然並不以此為限。在不同的實施例中，也可一個區域成為發光元件E，另一區域成為光接收元件PD；或者，在某一時間內所有的微尺寸光電半導體元件12皆為發光元件E，在另一時間內改變偏壓方式而皆為光接收元件PD。
因此，當手指2壓在光電半導體裝置1上進行偵測時，由於指紋具有高低不平的凹凸紋路，故發光元件E發出的光線射向手指2的指紋時，經凹凸紋路反射、漫射、折射或繞射後的不同強弱光線可被光接收元件PD所接收，進而產生不同的感測訊號(感測電流)，這些感測訊號可透過導電線路14分別被讀出，再與預存的訊號(對應於預存指紋，可於偵測前事先設定)進行比對。當偵測到的感測訊號與預存的訊號實質上相同時，則可進行後續動作，藉此達到指紋特徵辨識的目的。
另外，請分別參照圖1B及圖1C所示，其分別為本發明不同實施態樣的光電半導體裝置1a、1b的示意圖。
在圖1B的光電半導體裝置1a中，除了包括有圖1A的光電半導體裝置1的磊晶基材11、微尺寸光電半導體元件12、密封層13之外，並不包括導電線路14，但是包括一主動式矩陣(Active Matrix)基板15。其中，主動式矩陣基板15與磊晶基材11相對而設，並包含一矩陣電路152與一基材151。在實施上，基材151為一可透光之材質，例如是玻璃、石英 或類似物、塑膠、橡膠、玻璃纖維或其他高分子材料，較佳的可為一硼酸鹽無鹼玻璃基板(alumino silicate glass substrate)。矩陣電路152設置於基材151上，並面對磊晶基材11之表面111。其中，主動式矩陣基板15可為液晶顯示裝置中的主動式矩陣基板，其中佈設有交錯的資料線、掃描線與多個主動元件(如TFT)。由於驅動電路與主動式矩陣基板15的矩陣電路152為習知技術，也不是本發明的重點，本領域技術人員可找到相關內容，於此就不再進一步作說明。
在本實施例中，每一個微尺寸光電半導體元件12包含一個第一電極E1與一個第二電極E2，而矩陣電路152包含多數個第三電極E3與多數個第四電極E4，而且該些第一電極E1分別與該些第三電極E3電性連接，該些第二電極E2分別與該些第四電極E4電性連接。其中，電性連接可包括「直接電性連接」與「不直接電性連接」。「直接電性連接」指的是直接接合，不透過其他元件或材料而電性連接，例如以雷射點焊(Laser spot welding)方式讓兩者接合；而「不直接電性連接」是間接經由其他元件接合而電性連接。
本實施例是以透過密封層13而間接電性連接為例。其中，密封層13為異方性導電薄膜(ACF)或異方性導電塗膠(ACP)，而且該些第一電極E1是分別透過密封層13接合於該些第三電極E3，且該些第二電極E2亦分別透過密封層13接合於該些第四電極E4。透過密封層13接合而電性連接之外，密封層13同時也可提供密封與保護的作用。
另外，在圖1C的光電半導體裝置1b中，同樣包括圖1B的元件。不過，與光電半導體裝置1a不同的是.在本實施例的光電半導體裝置1b中，第一電極E1與第三電極E3之間、第二電極E2與第四電極E4之間，是利用雷射點焊方式達到直接接合與電性連接的目的。另外，本實施例的密封層13可為封膠體或框膠，以保護光電半導體裝置1b不受水氣或異物的污染。
另外，由於使用雷射點焊接合，故在兩電極的接合處A會有燒焦、碳化的現象。因此，在一些實施例中，第一電極E1與第三電極E3的接合處A的反射率、或是第二電極E2與第四電極E4的接合處A的 反射率會小於20%。另外，在另一些實施例中，兩電極接合處A的反射率亦可能在10%與20%之間，甚至低於10%以下。
此外，光電半導體裝置1a、1b的其他技術內容已於上述中詳述，具體內容可參照上述光電半導體裝置1的相同元件，不再贅述。
另外，請參照圖2C與圖2D所示，其分別為不同實施態樣的光電半導體裝置的應用示意圖。於此，與光電半導體裝置1相同，光電半導體裝置1a、1b亦應用於指紋辨識。
如圖2C與圖2D所示，同樣地，光電半導體裝置1a、1b的發光元件E與光接收元件PD為彼些相鄰設置。因此，當手指2壓在光電半導體裝置1a、1b上進行偵測時，被手指凹凸紋路反射、漫射、折射或繞射後的不同強弱光線可被光接收元件PD所接收，進而產生不同的感測訊號(感測電流)，這些感測訊號可透過矩陣電路152而分別被讀出，再與預存的訊號(對應於預存指紋，可於偵測前事先設定)進行比對，藉此達到指紋特徵辨識的目的。
以上所描述的光電半導體裝置1、1a、1b是應用於指紋辨識為例，在不同的實施例中，在光電半導體裝置1、1a、1b中，其所設置的微尺寸光電半導體元件12均相同，例如為可發出藍光的微發光二極體，故光電半導體裝置1、1a、1b若搭配使用同色的濾光層時，則可應用於成為單色顯示面板(monochrome display)。若要製成可顯示不同顏色的顯示面板時，則可於對應各個微尺寸光電半導體元件12處搭配使用不同顏色的濾光層；若須顯示為全彩者，則可於每個次畫素區域中各自使用三種不同顏色的濾光層，使其可對應發出紅、綠、藍三原色光。
請分別參照圖3A至圖3C所示，其分別為本發明不同實施態樣的光電半導體裝置1c、1d、1e的示意圖。於此，光電半導體裝置1c、1d、1e是分別以全彩顯示面板為例，其尺寸例如但不限於對角線為10cm的長方形，以例如應用於VR或AR頭戴式顯示器上。
圖3A的光電半導體裝置1c除了包含圖1A的光電半導體裝置1的元件與結構之外，更包括一光致發光層16、一濾光基板17及一混光防止層18。
光致發光層16設置於磊晶基材11遠離該些微尺寸光電半導體元件12的一側。於此，光致發光層16例如利用光學膠(OCA，圖未顯示)而貼合於磊晶基材11的上表面。其中，光致發光層16可為量子點(Quantum Dots)結構層、或螢光層。本實施例的光致發光層16是以量子點結構層為例，其可吸收由微尺寸光電半導體元件12所發出的高能光線(如藍光)。其中，當量子點的尺寸較大時，其可吸收藍光而發出紅光；當量子點的尺寸較小時，其可吸收藍光而發出綠光。因此，藍光、紅光與綠光經混光後可發出可見光(白光)。在不同的實施例中，若微尺寸光電半導體元件12發出白光時，光致發光層16可為螢光層，以透過螢光層產生紅色、綠色、藍色等三種色光。
濾光基板17設置光致發光層16遠離磊晶基材11的一側。於此，濾光基板17設置於光致發光層16之上表面，並包含一透光基材171及複數個濾光區塊172，該些濾光區塊172設置於透光基材171面對光致發光層16的表面上，並分別對應於該些微尺寸光電半導體元件12。其中，透光基材171可為硬板或軟板，並不限制。另外，本實施例的濾光區塊172包含依序設置的紅色、綠色與藍色濾光區塊172，以讓對應的紅色、綠色、藍色三原色光通過。另外，混光防止層18設置於透光基材171上，並圍繞於該些濾光區塊172設置，用以避免兩相鄰色光混光之用。因此，於光電半導體裝置1c中，一個微尺寸光電半導體元件12可對應一個次畫素(sub-pixel)。另外，濾光基板17與混光防止層18可為習知液晶顯示裝置中的彩色濾光基板(color filter substrate,CF substrate)與黑色矩陣，藉此協助光電半導體裝置1c全彩化。
另外，圖3B的光電半導體裝置1d中除了包含圖1B的光電半導體裝置1a的元件與結構之外，更同樣包括光致發光層16、濾光基板17與混光防止層18。另外，圖3C的光電半導體裝置1e除了包含圖1C的光電半導體裝置1b的元件與結構之外，同樣包括光致發光層16、濾光基板17與混光防止層18。於此，光致發光層16、濾光基板17與混光防止層18的具體技術內容已於上述的光電半導體裝置1c中詳述，不再多作說明。
此外，光電半導體裝置1c、1d、1e的其他技術特徵可參照 上述的相同元件，具體內容不再贅述。
因此，相較於習知以OLED製造的VR或AR顯示器而言，由於微尺寸光電半導體元件12的設置密度可相對較高，故上述實施例之光電半導體裝置1c、1d、1e更適合應用於製造解析度較高的VR或AR顯示器。
綜上所述，在本發明之光電半導體裝置中，多個微尺寸光電半導體元件是間隔設置在磊晶基材上，其中，每一個微尺寸光電半導體元件的邊長分別介於1微米與100微米之間，而且相鄰兩個微尺寸光電半導體元件的最小間距為1微米。藉此，相較於傳統的發光二極體所製造的光電裝置而言，本發明的光電半導體裝置除了可依據設計需求而應用於不同的領域上，同時也具有較低製造時間與成本。此外，本發明的光電半導體裝置更適合應用於製造解析度較高的電子設備，例如VR頭戴式顯示器或AR頭戴式顯示器。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
1‧‧‧光電半導體裝置
11‧‧‧磊晶基材
111‧‧‧表面
12‧‧‧微尺寸光電半導體元件
121‧‧‧電極
13‧‧‧密封層
14‧‧‧導電線路
d‧‧‧最小間距
L‧‧‧邊長

Claims (13)

  1. 一種光電半導體裝置，包括：一磊晶基材；以及多數個微尺寸光電半導體元件，間隔設置於該磊晶基材的一表面；其中，各該些微尺寸光電半導體元件的邊長分別介於1微米與100微米之間，且兩相鄰該些微尺寸光電半導體元件的最小間距為1微米。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體裝置，其中該磊晶基材為藍寶石基材、砷化鎵基材、或碳化矽基材。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體裝置，其由磊晶片經磊晶製程得到該些微尺寸光電半導體元件之後，經裁切而得。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體裝置，更包括：一導電線路，設置於該磊晶基材的該表面，並與該微尺寸光電半導體元件的一電極電性連接。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體裝置，其中該些微尺寸光電半導體元件包含一發光元件及一光接收元件。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體裝置，其中當一第一電壓提供給該微尺寸光電半導體元件，該微尺寸光電半導體元件為一發光元件，當一第二電壓提供給該光接收元件，該微尺寸光電半導體元件為一光接收元件，其中該第一電壓的極性與該第二電壓的極性相反。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的光電半導體裝置，其中該發光元件與該光接收元件為相鄰設置。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的光電半導體裝置，更包括：一主動式矩陣基板，與該磊晶基材相對而設，並包含一矩陣電路與一基材，該矩陣電路設置於該基材上，並面對該磊晶基材的該表面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的光電半導體裝置，其中各該些微尺寸光電半導體元件具有一第一電極與一第二電極，該矩陣電路具有多數個第三電極與多數個第四電極，該些第一電極分別與該些第三電極電性連接，該些第二電極分別與該些第四電極電性連接。
  10. 如申請專利範圍第1項或第8項所述的光電半導體裝置，更包括： 一光致發光層，設置於該磊晶基材遠離該些微尺寸光電半導體元件的一側。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的光電半導體裝置，其中該光致發光層為量子點結構層、或螢光層。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的光電半導體裝置，更包括：一濾光基板，設置該光致發光層遠離該磊晶基材的一側。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的光電半導體裝置，其中該濾光基板具有複數個濾光區塊，該些濾光區塊分別對應於該些微尺寸光電半導體元件。
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