TW201917878A - 微型發光元件結構 - Google Patents
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Abstract
一種微型發光元件結構,包括一基板,至少一微型發光元件、多個固定結構以及一緩衝層。微型發光元件配置於基板上。固定結構分散配置於微型發光元件的邊緣,且位於基板與微型發光元件之間並直接接觸基板。緩衝層配置於微型發光元件、固定結構與基板之間。
Description
本發明是有關於一種半導體結構,且特別是有關於一種微型發光元件結構。
目前微型發光二極體的拾取與放置主要是透過靜電力或磁力等超距力的方式,將載體基板上的微型發光二極體轉板至接收基板上。一般來說,載體基板與微型發光二極體之間會透過一膠材來暫時固定以方便運輸。然而,此膠材的黏性較大,而使得微型發光二極體與膠材之間的接合力大於拾取微型發光二極體的超距力,因而導致無法順利地從載體基板上將微型發光二極體拾取下來。如何讓微型發光二極體可以暫時地固定於載體基板上,且更輕易與更有效率地從載體基板上將微型發光二極體拾取下來,已成為目前業界相當重視的課題之一。
本發明提供一種微型發光元件結構,其可暫時地將微型發光元件固定於基板上,且能更輕易地從基板上將微型發光元件拾取下來。
本發明的微型發光元件結構,其包括一基板、至少一微型發光元件、多個固定結構以及一緩衝層。微型發光元件配置於基板上。固定結構分散配置於微型發光元件的邊緣,且位於基板與微型發光元件之間並直接接觸基板。緩衝層配置於微型發光元件、固定結構與基板之間。
在本發明的一實施例中,上述的微型發光元件與固定結構的一接觸面積與微型發光元件於基板上的正投影面積的比值介於0.05至0.15之間。
在本發明的一實施例中,上述的固定結構相對於微型發光元件的中心處呈對稱排列。
在本發明的一實施例中,上述的固定結構分別切齊於微型發光元件的邊緣。
在本發明的一實施例中,上述的每一固定結構包括一第一固定結構與一第二固定結構,第一固定結構位於微型發光元件與基板之間,而第二固定結構位於第一固定結構的外側,且直接接觸基板與微型發光元件的一側面。
本發明的一實施例中,上述的每一固定結構的第一固定結構與第二固定結構無縫連接。
在本發明的一實施例中,上述的第二固定結構與微型發光元件的側面的一接觸面積與微型發光元件的側面的表面積的比值介於0.05至0.5之間,且第二固定結構接觸微型發光元件的側面的一高度與微型發光元件的一晶片高度的比值介於0. 1至0.8之間。
在本發明的一實施例中,上述的緩衝層直接接觸固定結構。
在本發明的一實施例中,上述的緩衝層直接接觸固定結構、微型發光元件及基板,且緩衝層間具有多個空氣間隙。
本發明的一實施例中,上述的緩衝層包括一第一緩衝層與一第二緩衝層,第一緩衝層直接接觸微型發光元件,而第二緩衝層直接接觸基板,且第一緩衝層與第二緩衝層之間具有一空氣間隙。
在本發明的一實施例中,上述的緩衝層直接接觸基板,且緩衝層與微型發光元件之間具有一空氣間隙。
在本發明的一實施例中,上述的緩衝層直接接觸微型發光元件,且緩衝層與基板之間具有一空氣間隙。
在本發明的一實施例中,上述的緩衝層的剖面輪廓為不規則形。
在本發明的一實施例中,上述的緩衝層直接接觸基板與微型發光元件,且緩衝層設置於微型發光元件的中間,微型發光元件、基板、緩衝層以及固定結構之間具有多個空氣間隙。
在本發明的一實施例中,上述的微型發光元件包括二個微型發光元件,固定結構的其中一個位於微型發光元件與基板之間。
在本發明的一實施例中,上述的緩衝層的材質不同於每一固定結構的材質。
在本發明的一實施例中,上述的微型發光元件的楊氏模量分別大於固定結構的楊氏模量與緩衝層的楊氏模量,且固定結構的楊氏模量大於緩衝層的楊氏模量。
基於上述,由於本發明的微型發光元件結構包括位於基板與微型發光元件之間的固定結構與緩衝層,其中固定結構分散配置於微型發光元件的邊緣,且位於基板與微型發光元件之間並直接接觸基板,而緩衝層配置於微型發光元件、固定結構與基板之間。藉此,可使得基板與微型發光元件之間具有良好的固定、支撐與緩衝的作用。
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。
圖1A繪示為本發明的一實施例的一種微型發光元件結構的剖面示意圖。圖2A繪示為圖1A的微型發光元件結構的俯視示意圖。於此需說明的是,圖2A是以圖1A的微型發光元件120A與固定結構130A之間相接觸所構成的平面進行示範性的繪示。請同時參閱圖1A與2A,本實施例的微型發光元件結構100A包括一基板110、至少一微型發光元件120A(圖1A中示意地繪示一個)、多個固定結構130A以及一緩衝層140A。微型發光元件120A配置於基板110上。固定結構130A分散配置於微型發光元件120A的邊緣,且位於基板110與微型發光元件120A之間並直接接觸基板110。緩衝層140A配置於微型發光元件120A、固定結構130A與基板110之間。此處,基板110例如是一藍寶石基板、一玻璃基板或一塑膠基板等的臨時基板,可不具工作電路於上而是當成臨時載具支撐微型發光元件120A,但不以此為限。
詳細來說,如圖1A所示,本實施例的微型發光元件120A位於基板110的一側,其包括一第一型電極122A、一第二型電極124A以及一磊晶結構層126A。微型發光元件120A最大寬度尺寸介於1到150微米之間,較佳是介於3到50微米之間,且磊晶結構層126A的厚度以1至6微米為佳。第一型電極122A與第二型電極124A配置於磊晶結構126A的同一側的相對兩邊緣S1、S2上且彼此電性絕緣。意即,本實施例的微型發光元件120A具體化為一水平式或覆晶式微型發光元件。此處,第一型電極122A與第二型電極124A分別切齊於磊晶結構126A的相對兩邊緣S1、S2,可使兩邊緣S1、S2的電流較為均勻,但並不以此為限。磊晶結構層126A位於第一型電極122A與第二型電極124A以及基板110之間,其中第一型電極122A例如為N型電極,與磊晶結構層126A的N型磊晶層(未繪示)電性連接,而第二型電極124A例如為P型電極,與磊晶結構層126A的P型磊晶層(未繪示)電性連接。於其他實施例中,亦可以是第一型電極122A為P型電極,而第二型電極124A為N型電極,於此並不加以限制。此處,微型發光元件120A的一出光面128具體化為面對基板110,但並不以此為限。
請同時參閱圖1A與圖2A,本實施例的固定結構130A具體化為二個固定結構132A、134A,分別配置於微型發光元件120A相對的二個邊緣S1、S2上,且切齊於微型發光元件120A的邊緣S1、S2。具體來說,本實施例的固定結構132A、134A均配置於微型發光元件120A靠近基板110的同一側面,且彼此相對地位於微型發光元件120A的相對兩邊緣S1、S2。固定結構132A至微型發光元件120A中心的距離與固定結構134A至微型發光元件120A中心處的距離相等。也就是說,固定結構132A、134A相對於微型發光元件120A的中心處呈對稱排列。於其他未繪示的實施例中,固定結構亦可以相對於微型發光元件的中心處呈對稱排列但具有不同的排列方式;固定結構亦可接近但不切齊微型發光元件的邊緣;或是因製程誤差而使固定結構固定結構的位置與微型發光元件的邊緣可略有正負5%的偏移,只要使固定結構可以平穩地撐起微型發光元件,而利於後續製程中可以方便提取微型發光元件,皆屬本發明所欲保護之範疇。特別是,微型發光元件120A與固定結構130A的一接觸面積與微型發光元件120A於基板110上的正投影面積的比值介於0.05至0.15之間。此處,固定結構130A與微型發光元件120A的接觸面積為固定結構132A、134A分別與微型發光元件120A的底面的接觸面積的總和。較佳地,若當面積比值大於0.05時,固定結構130A才具有足夠強度以支撐及固定微型發光元件120A的重量;若當比值小於0.15時,則有利於後續微型發光元件120A的拾取,並轉板到接收基板(未繪示)的製程的流暢度與可靠度。此處,固定結構132A、134A的俯視輪廓具體化為矩形。也就是說,固定結構132A、134A與微型發光元件120A的接觸面積為兩個矩形面積的總和。但於其他未繪示的實施例中,固定結構亦可以視實際設計所需而使每一固定結構的俯視輪廓包括多邊形、半圓形、半橢圓形或不規則形等足以固定微型發光元件的圖案,於此並不加以限制。固定結構130A的材質例如為楊氏模量小於30 GPa的一絕緣材料,使微型發光元件120A可以平穩地被撐起,並利於後續製程中可以方便提取,亦可避免影響微型發光元件120A的電性。
請繼續參閱圖1A與圖2A,在本實施例中,緩衝層140A配置於基板110、固定結構130A與微型發光元件120A的磊晶結構層126A之間,且直接接觸於基板110、微型發光元件120A的磊晶結構層126A以及固定結構130A。此處,緩衝層140A可吸收微型發光元件120A接合至基板110上時所產生應力,以提高接合良率。換言之,緩衝層140A可提供微型發光元件120A與基板110之間應力緩衝的效果。此處,緩衝層140A的材質不同於固定結構130A的材質,其中緩衝層140A為絕緣的材質,包括發泡材料或其他高分子聚合物。緩衝層140A具有多個不規則的空氣間隙G1,其中緩衝層140A的孔隙率可以大於等於50%,可提供基板110與微型發光元件120A之間具有良好的緩衝效果。
另須說明的是,緩衝層140A的材質不同於固定結構130A的材質,因此在製程的過程中,可透過蝕刻液的選擇來蝕刻緩衝層140A,以降低微型發光元件120A與緩衝層140A之間的接合力,並保有固定結構130A對微型發光元件120A的支撐力與暫時固定能力以及保有緩衝層140A對微型發光元件120A接合時的緩衝。特別說明的是,本實施例的緩衝層140A的楊氏模量小於固定結構130A的楊氏模量,而固定結構130A的楊氏模量小於微型發光元件120A的楊氏模量。因此,固定結構130A所具有的剛性可以提供支撐微型發光元件120A的力量,而固定結構130A所具有的脆性則可以讓拾取裝置(未繪示)輕易地從基板110上拾取微型發光元件120A,而緩衝層140A因具有較小的楊氏模量,因此可當微型發光元件120A接合時緩衝。如此一來,本實施例的固定結構130A與緩衝層140A的設計可更輕易地從基板110上將微型發光元件120A拾取下來。此外,固定結構130A分散配置於微型發光元件120A的邊緣,因此若從基板110上拾取微型發光元件120之後有殘留的固定結構130A,此殘留的固定結構130A因其位置的關係而不會影響後續的共晶結合與出光面積及出光效率。
在此必須說明的是,下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容,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照前述實施例,下述實施例不再重複贅述。
圖1B繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的剖面示意圖。請同時參閱圖1A與圖1B,本實施例的微型發光元件結構100B與圖1A的微型發光元件結構100A相似,兩者的差異在於:本實施例的微型發光元件120B的第一型電極122B與第二型電極124B位於磊晶結構層126B與基板110之間,而固定結構130B具體化為兩個固定結構132B、134B,且位於基板110與微型發光元件120B。固定結構130B直接接觸基板110。緩衝層140B位於基板110、固定結構130B以及磊晶結構層126B之間,且直接接觸基板110、固定結構130B與微型發光元件120B的第一型電極122B、第二型電極124B以及磊晶結構層126B。此處,微型發光元件120B的出光面128’具體化為遠離基板110,意即微型發光元件120B是以出光面128’朝上(face up)的方式配置於基板110上,但並不以此為限。
圖1C繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的剖面示意圖。請同時參閱圖1A與圖1C,本實施例的微型發光元件結構100C與圖1A的微型發光元件結構100A相似,兩者的差異在於:本實施例的微型發光元件120C的第一型電極122C與第二型電極124C分別配置於磊晶結構層126C的相對兩側,而第一型電極122C位於磊晶結構層126C與基板110之間,且緩衝層140C直接接觸基板110與微型發光元件120C的第一型電極122C。此處,本實施例的微型發光元件120C具體化為一垂直式微型發光元件,且微型發光元件120C的出光面可以視實際設計所需為上出光型或下出光型,於此並不加以限制。
圖2B繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的俯視示意圖。請同時參閱圖2A與圖2B,本實施例的微型發光元件結構200B與圖2A的微型發光元件結構100A相似,兩者的差異在於:本實施例的固定結構230B的個數為三個固定結構232B、234B、236B,且固定結構232B、234B、236B彼此分離。詳細來說,固定結構230B中的二個固定結構232B、234B配置於微型發光元件120的同一個邊緣S4的二個角落C2、C4上,而固定結構230B中的一個固定結構236B配置於微型發光元件120相對於邊緣S4的另一個邊緣S3上。具體來說,固定結構232B配置於由微型發光元件120的邊緣S1與邊緣S4所構成的角落C2上,而固定結構234B配置於由微型發光元件120的邊緣S2與邊緣S4所構成的角落C4上,且固定結構236B配置於微型發光元件120的邊緣S3的中線上。此處,固定結構232B、234B、236B的連線可以構成等腰三角形,但並不以此為限。於其他未繪示的實施例中,固定結構的連線亦可以構成其他種類的三角形,如銳角三角形。特別說明的是,因製程誤差而使固定結構232B、234B、236B的位置與微型發光元件120的邊緣可略有正負5%的偏移,只要固定結構可以平穩地撐起微型發光元件,皆屬於本發明所欲保護的範圍。
圖2C繪示為本發明的另一實施例的一種微型發光元件結構的俯視示意圖。請同時參閱圖2A與圖2C,本實施例的微型發光元件結構200C與圖2A的微型發光元件結構100A相似,兩者的差異在於:本實施例的固定結構230C配置於微型發光元件120的四個角落C1、C2、C3、C4上。此處,固定結構230C切齊於微型發光元件120的四個邊緣S1、S2、S3、S4,可使微型發光元件120較為穩固配置於基板110,但並不以此為限。具體來說,本實施例的固定結構230C具體化有四個固定結構232C、234C、236C、238C,且固定結構232C、234C、236C、238C彼此分離。固定結構232C配置於由微型發光元件120的邊緣S1與邊緣S3所構成的角落C1上,固定結構234C配置於由微型發光元件120的邊緣S1與邊緣S4所構成的角落C2上,固定結構236C配置於由微型發光元件120的邊緣S3與邊緣S2所構成的角落C3上,且固定結構238C配置於由微型發光元件120的邊緣S2與邊緣S4所構成的角落C4上。此處,固定結構232C與固定結構238C所構成的連線以及固定結構234C與固定結構236C所構成的連線會相交於微型發光元件120的中心處。也就是說,固定結構232C、234C、236C、238C相對於微型光元件120的中心處呈對稱排列,且相對於微型發光元件120的中心呈等距離配置。特別說明的是,因製程誤差而使固定結構232C、234C、236C、238C的位置與微型發光元件120的邊緣可略有正負5%的偏移,只要固定結構可以平穩地撐起微型發光元件,皆屬於本發明所欲保護的範圍。
圖2D繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的俯視示意圖。請同時參閱圖2A與圖2D,本實施例的微型發光元件結構200D與圖2A的微型發光元件結構100A相似,兩者的差異在於:本實施例的固定結構230D分別配置於微型發光元件120的四個邊緣S1、S2、S3、S4上且分別切齊於微型發光元件120的邊緣S1、S2、S3、S4。具體來說,本實施例的固定結構230D具體化有四個固定結構232D、234D、236D、238D,且固定結構232D、234D、236D、238D彼此分離。固定結構232D配置於邊緣S1的中線上,而固定結構234D相對於固定結構232D配置於邊緣S2的中線上,且固定結構232D與固定結構234D的連線會經過微型發光元件120的中心處。固定結構236D配置於邊緣S3的中線上,而固定結構238D相對於固定結構236D配置於邊緣S4的中線上,且固定結構236D與固定結構238D的連線會經過微型發光元件120的中心處。此處,固定結構232D與固定結構234D所構成的連線以及固定結構236D與固定結構238D所構成的連線會相交於微型發光元件120的中心處。也就是說,固定結構232D、234D、236D、238D相對於微型光元件120的中心處呈對稱排列。特別說明的是,因製程誤差而使固定結構232D、234D、236D、238D的位置與微型發光元件120的邊緣可略有正負5%的偏移略有偏移,只要固定結構可以平穩地撐起微型發光元件,皆屬於本發明所欲保護的範圍。
圖2E繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的俯視示意圖。請同時參閱圖2A與圖2E,本實施例的微型發光元件結構200E與圖2A的微型發光元件結構100A相似,兩者的差異在於:固定結構230E的個數具體化為二個固定結構232E、234E,分別配置於微型發光元件120的一對角線上的二個角落C1、C4上,且切齊於微型發光元件120的四個邊緣S1、S2、S3、S4。具體來說,固定結構232E、234E彼此分離,固定結構232E配置於由微型發光元件120的邊緣S1與邊緣S3所構成的角落C1上,固定結構234E配置於由微型發光元件120的邊緣S2與邊緣S4所構成的角落C4上,而固定結構232E、234E與微型發光元件120中心的連線可以構成直線,且固定結構232E至微型發光元件120中心的距離與固定結構234E至微型發光元件120中心的距離相等。也就是說,固定結構232E、234E相對於微型光元件120的中心處呈對稱排列。然而於其他實施例中,固定結構232E、234E亦可以分別配置於微型發光元件120的另一對角線上的兩個角落C2、C3上。特別說明的是,因製程誤差而使固定結構232E、234E的位置與微型發光元件120的邊緣可略有正負5%的偏移,只要固定結構可以平穩地撐起微型發光元件,皆屬於本發明所欲保護的範圍。
圖2F繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的俯視示意圖。請同時參閱圖2D與圖2F,本實施例的微型發光元件結構200F與圖2D的微型發光元件結構200D相似,兩者的差異在於:本實施例的固定結構232F、234F、236F、238F的俯視輪廓為半圓形。也就是說,固定結構232F、234F、236F、238F與微型發光元件120的接觸面積為四個半圓形面積的總和。但於其他未繪示的實施例中,固定結構的俯視輪廓亦可以依據實際產品的設計需求或微型發光元件的重量變化而有不同形貌或個數的固定結構。特別說明的是,因製程誤差而使固定結構232F、234F、236F、238F的位置與微型發光元件120的邊緣可略有正負5%的偏移,只要固定結構可以平穩地撐起微型發光元件,皆屬於本發明所欲保護的範圍。
圖3A繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的剖面示意圖。圖3B為圖3A的微型發光元件結構的俯視示意圖。請同時參閱圖1A與圖3A,本實施例的微型發光元件結構300與圖1A的微型發光元件結構100A相似,兩者的差異在於:本實施例的固定結構330包括一第一固定結構330A與一第二固定結構330B。此處,本實施例的固定結構330具體化為四個,且每一固定結構330皆包括第一固定結構330A與第二固定結構330B,但個數並不以此為限。其中第一固定結構330A位於微型發光元件120與基板110之間,而第二固定結構330B位於第一固定結構330A的外側,且直接接觸基板110與微型發光元件120的一側面S5,因此可以提供更為穩固的固定與支撐的作用。此處,固定結構330的第一固定結構330A與第二固定結構330B為無縫連接。也就是說,第一固定結構330A與第二固定結構330B具體化為同一材料且一體成型,但不以此為限。
具體來說,請同時參閱圖3A與圖3B,本實施例的第一固定結構330A在基板110上的正投影完全重疊於微型發光元件120於基板110上的正投影,且第二固定結構330B在基板110上的正投影不重疊於微型發光元件120於基板110上的正投影。每一固定結構330的第二固定結構330B覆蓋微型發光元件120的部分側面S5,且突出於微型發光元件120的四個邊緣S1、S2、S3、S4。此處,第二固定結構330B接觸微型發光元件120的側面S5的一高度H1與微型發光元件120的一晶片高度H2的比值介於0.1至0.8之間,當高度比值大於0.1時,固定結構130A才具有足夠強度以支撐及固定微型發光元件120的重量;若當比值小於0.8時,則有利於後續微型發光元件120的拾取。第二固定結構330B與微型發光元件120的側面S5的一接觸面積與微型發光元件120的側面S5的表面積的比值介於0.05至0.5之間,若當面積比值大於0.05時,固定結構130A才具有足夠強度以支撐及固定微型發光元件120的重量;若當面積比值小於0.5時,則有利於後續微型發光元件120的拾取。此處,固定結構330在垂直剖面上可以為L字型的形狀,且第二固定結構330B於垂直剖面上的高度大於第一固定結構330A於垂直剖面上的高度,但並不以此為限。
圖4A繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的剖面示意圖。請同時參閱圖1A與圖4A,本實施例的微型發光元件結構400A與圖1A的微型發光元件結構100A相似,兩者的差異在於:本實施例的微型發光元件120包括二個微型發光元件120F1、120F2,且固定結構430A的其中一個432A位於微型發光元件120F1與基板110之間以及微型發光元件120F2與基板110之間。
具體來說,在本實施例中的微型發光元件120F1與基板110之間具有彼此分離的兩固定結構432A、434A,而微型發光元件120F2與基板110之間具有彼此分離的兩固定結構432A、436A,且任兩相鄰的微型發光元件120F1、120F2之間具有共用的固定結構432A。也就是說,固定結構432A延伸於任兩相鄰的微型發光元件120F1、120F2之間,且固定結構432A在基板110上正投影部分重疊於任兩相鄰的微型發光元件120F1、120F2在基板110上的正投影。
圖4B繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的剖面示意圖。請同時參閱圖4A與圖4B,本實施例的微型發光元件結構400B與圖4A的微型發光元件結構400A相似,兩者的差異在於:本實施例的固定結構432B覆蓋任兩相鄰的微型發光元件120F1、120F2的部分側面S5,且水平地延伸於任兩相鄰的微型發光元件120F1、120F2之間。
圖5A繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的剖面示意圖。請同時參閱圖1A與圖5A,本實施例的微型發光元件結構500A與圖1A的微型發光元件結構100A相似,兩者的差異在於:本實施例的緩衝層540A包括一第一緩衝層542A與一第二緩衝層544A,其中第一緩衝層542A直接接觸微型發光元件120,而第二緩衝層544A直接接觸基板110,且第一緩衝層542A與第二緩衝層544A之間具有一空氣間隙G2。此處,第一緩衝層542A與第二緩衝層544A的剖面輪廓具體化為矩形,但於其他實施例中,第一緩衝層542A與第二緩衝層544A亦可以為不規則形或是其他形狀。此處,緩衝層540A為絕緣材質,例如可以為發泡材料或是其他高分子聚合物,且由此類材料所構成的緩衝層540A具有良好的彈性限度,可以提供基板110與微型發光元件120之間具有良好的緩衝效果。特別說明的是,此處緩衝層540A直接接觸固定結構130A,因此亦可以提供對於固定結構130A的緩衝與固定,避免在製程中因為移動等的原因而破壞固定結構。
圖5B繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的剖面示意圖。請同時參閱圖5A與圖5B,本實施例的微型發光元件結構500B與圖5A的微型發光元件結構500A相似,兩者的差異在於:緩衝層540B直接接觸基板110與固定結構130A,且緩衝層540B與微型發光元件120之間具有一空氣間隙G3,可以提供固定結構130A、基板110與微型發光元件120之間具有良好的緩衝效果。
圖5C繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的剖面示意圖。請同時參閱圖5A與圖5C,本實施例的微型發光元件結構500C與圖5A的微型發光元件結構500A相似,兩者的差異在於:緩衝層540C直接接觸微型發光元件120,且緩衝層540C與基板110之間具有一空氣間隙G4。
圖5D繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的剖面示意圖。請同時參閱圖5A與圖5D,本實施例的微型發光元件結構500D與圖5A的微型發光元件結構500A相似,兩者的差異在於:緩衝層540D的第一緩衝層542D與第二緩衝層544D的剖面輪廓具體化為不規則形,且緩衝層540D具體化為奈米級(例如1奈米至100奈米之間)不規則的結構,可較有效分散緩衝接合時的應力。也就是說,第一緩衝層542D與第二緩衝層544D之間的空氣間隙G5亦隨著第一緩衝層542D與第二緩衝層544D而呈現不規則形。
圖5E繪示為本發明的另一實施例的微型發光元件結構的剖面示意圖。請同時參閱圖5A與圖5E,本實施例的微型發光元件結構500E與圖5A的微型發光元件結構500A相似,兩者的差異在於:緩衝層540E直接接觸基板110與微型發光元件120,且緩衝層540E設置於微型發光元件120的中間,微型發光元件120、基板110、緩衝層540E以及固定結構130A之間具有多個空氣間隙G6、G7,以使緩衝層540E可以同時具有緩衝與支撐的雙重作用。更具體而言,緩衝層540E直接接觸基板110與微型發光元件120而並不接觸固定結構130A,使緩衝層540E可以兼具微型發光元件120的中間的緩衝和支撐固定。特別說明的是,本實施例的緩衝層540E設置於微型發光元件120的正中心處,以緩衝與支撐微型發光元件120於接合時較為脆弱的中間,但於未繪示出的實施例中,緩衝層540E亦可略偏離正中心處,只要使微型發光元件、基板、緩衝層以及固定結構之間具有多個空氣間隙,以使緩衝層540E可以同時具有緩衝與支撐的雙重作用,皆屬於本發明所欲保護的範圍。
此外,於其他未繪示的實施例中,亦可選用於如前述實施例所提及的微型發光元件120A、120B、120C、固定結構230B、230C、230D、230E、230F、330、430A、432B以及緩衝層540A、540B、540C、540D、540E,使微型發光元件與固定結構或緩衝層之間具有不同形貌的接觸態樣、或以不同個數的固定結構暫時固定及支撐微型發光元件。只要使微型發光元件與基板之間是透過固定結構以維持一間距,以便於後續拾取過程中可輕易地從基板上將微型發光元件拾取下來,均屬本發明所欲保護之範疇。
綜上所述,由於本發明的微型發光元件結構包括位於基板與微型發光元件之間的固定結構與緩衝層,其中固定結構位於基板與微型發光元件之間並直接接觸基板,而緩衝層配置於微型發光元件與基板之間。藉此,可使得基板與微型發光元件之間具有良好的固定、支撐與緩衝的作用。此外,微型發光元件結構的固定結構分散配置於微型發光元件的邊緣。如此一來,不僅可以使微型發光元件順利地從載體基板上拾取下來,亦不會影響微型發光元件於後續與接收基板的共晶接合與微型發光元件的出光面積與出光效率。
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。
100A、100B、100C、200B、200C、200D、200E、200F、300、400A、400B、500A、500B、500C、500D、500E‧‧‧微型發光元件結構
110‧‧‧基板
120、120A、120B、120C、120F1、120F2‧‧‧微型發光元件
122A、122B、122C‧‧‧第一型電極
124A、124B、124C‧‧‧第二型電極
126A、126B、126C‧‧‧磊晶結構層
128、128’‧‧‧出光面
130A、130B、130C、132A、132B、134A、134B、230B、232B、234B、236B、230C、232C、234C、236C、238C、230D、232D、234D、236D、238D、230E、232E、234E、232F、234F、236F、238F、330、430A、432A、432B、434A、436A‧‧‧固定結構
140A、140B、140C、540A、540B、540C、540D、540E‧‧‧緩衝層
330A‧‧‧第一固定結構
330B‧‧‧第二固定結構
542A、542D‧‧‧第一緩衝層
544A、544D‧‧‧第二緩衝層
C1、C2、C3、C4‧‧‧角落
G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7‧‧‧空氣間隙
H1‧‧‧高度
H2‧‧‧晶片高度
S1、S2、S3、S4‧‧‧邊緣
S5‧‧‧側面
圖1A繪示為本發明的一實施例的一種微型發光元件結構的剖面示意圖。 圖1B至圖1C繪示為本發明的多個實施例的微型發光元件結構的剖面示意圖。 圖2A繪示為圖1A的微型發光元件結構的俯視示意圖。 圖2B至圖2F繪示為本發明的多個實施例的微型發光元件結構的俯視示意圖。 圖3A繪示為本發明的另一實施例的一種微型發光元件結構的剖面示意圖。 圖3B為圖3A的微型發光元件結構的俯視示意圖。 圖4A與圖4B繪示為本發明的多個實施例的微型發光元件結構的剖面示意圖。 圖5A至圖5E繪示為本發明的多個實施例的微型發光元件結構的剖面示意圖。
Claims (17)
- 一種微型發光元件結構,包括: 一基板; 至少一微型發光元件,配置於該基板上; 多個固定結構,分散配置於該微型發光元件的邊緣,且位於該基板與該微型發光元件之間並直接接觸該基板;以及 一緩衝層,配置於該微型發光元件、該些固定結構與該基板之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件結構,其中該微型發光元件與該些固定結構的一接觸面積與該微型發光元件於該基板上的正投影面積的比值介於0.05至0.15之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件結構,其中該些固定結構相對於該微型發光元件的中心處呈對稱排列。
- 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件結構,其中該些固定結構分別切齊於該微型發光元件的該些邊緣。
- 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件結構,其中各該固定結構包括一第一固定結構與一第二固定結構,該第一固定結構位於該微型發光元件與該基板之間,而該第二固定結構位於該第一固定結構的外側,且直接接觸該基板與該微型發光元件的一側面。
- 如申請專利範圍第5項所述的微型發光元件結構,其中各該固定結構的該第一固定結構與該第二固定結構無縫連接。
- 如申請專利範圍第5項所述的微型發光元件結構,其中該第二固定結構與該微型發光元件的該側面的一接觸面積與該微型發光元件的該側面的表面積的比值介於0.05至0.5之間,且該第二固定結構接觸該微型發光元件的該側面的一高度與該微型發光元件的一晶片高度的比值介於0.1至0.8之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件結構,其中該緩衝層直接接觸該些固定結構。
- 如申請專利範圍第8項所述的微型發光元件結構,其中該緩衝層直接接觸該些固定結構、該微型發光元件及該基板,且該緩衝層間具有多個空氣間隙。
- 如申請專利範圍第8項所述的微型發光元件結構,其中該緩衝層包括一第一緩衝層與一第二緩衝層,該第一緩衝層直接接觸該微型發光元件,而該第二緩衝層直接接觸該基板,且該第一緩衝層與該第二緩衝層之間具有一空氣間隙。
- 如申請專利範圍第8項所述的微型發光元件結構,其中該緩衝層直接接觸該基板,且該緩衝層與該微型發光元件之間具有一空氣間隙。
- 如申請專利範圍第8項所述的微型發光元件結構,其中該緩衝層直接接觸該微型發光元件,且該緩衝層與該基板之間具有一空氣間隙。
- 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件結構,其中該緩衝層直接接觸該基板與該微型發光元件,且該緩衝層設置於該微型發光元件的中間,該微型發光元件、該基板、該緩衝層以及該些固定結構之間具有多個空氣間隙。
- 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件結構,其中該緩衝層的剖面輪廓為不規則形。
- 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件結構,其中該至少一微型發光元件包括二個微型發光元件,該些固定結構的其中一個位於該些微型發光元件與該基板之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件結構,其中該緩衝層的材質不同於各該固定結構的材質。
- 如申請專利範圍第16項所述的微型發光元件結構,其中該微型發光元件的楊氏模量分別大於各該固定結構的楊氏模量與該緩衝層的楊氏模量,且各該固定結構的楊氏模量大於該緩衝層的楊氏模量。
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