TW202030756A - 在用於led製造的晶圓至晶圓接合之前對於材料彎折的降低 - Google Patents

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Abstract

本文中記載與用於製造發光二極體（LED）之晶圓至晶圓接合有關的技術。在一些具體實例中，一種方法包括：藉由在包括一半導體材料及一基板之一分層結構內產生裂紋、裂縫或至少一個減弱接合區來降低該分層結構之彎折，該半導體材料係形成於該基板上。該方法亦包括：將一基底晶圓接合至該半導體材料；自該半導體材料移除該基板；及形成穿過該半導體材料之複數個溝槽以產生複數個LED。

Description

在用於LED製造的晶圓至晶圓接合之前對於材料彎折的降低
本發明關於在用於LED製造的晶圓至晶圓接合之前對於材料彎折的降低。相關申請案之交互參考
本申請案依據35 U.S.C. § 119主張2018年9月11日所申請之美國臨時專利申請案第62/729,825號及2019年9月4日所申請之美國非臨時專利申請案第16/560,621號之優先權，該兩個專利申請案之內容出於所有目的而特此以全文引用之方式併入。
發光二極體（Light-emitting diode；LED）可形成為一維陣列或二維陣列以供用於顯示技術中。可使用各種製造方法，諸如晶圓至晶圓接合或取放技術。在晶圓至晶圓接合中，具有磊晶層之LED晶圓可覆晶接合至具有驅動器電路之半導體晶圓。在兩個晶圓已接合之後，個別LED經單體化。與取放技術相比，晶圓至晶圓接合允許製造較小LED，此係因為無需拾取、置放及接合個別LED。舉例而言，可利用晶圓至晶圓接合來製造晶片直徑小至1 μm之LED。為了達成兩個晶圓之間的良好接合，使每一接合表面平坦係有利的。然而，諸如藍寶石及GaN之材料的晶體結構中之失配可導致材料之應變及彎折。
本發明大體上關於用於製造LED之晶圓至晶圓接合。在一些具體實例中，一種方法包括：藉由在包括一半導體材料及一基板之一分層結構內產生裂紋、裂縫或至少一個減弱接合區來降低該分層結構之彎折，該半導體材料形成於該基板上。該方法亦包括：將一基底晶圓接合至該半導體材料；自該半導體材料移除該基板；及形成穿過該半導體材料之複數個溝槽以產生複數個LED。
該半導體材料可按次序包括一n型層、一量子井層及一P型層。該半導體材料可包括GaN，且該基板可包括藍寶石。
可藉由對該基板進行加熱而自該半導體材料移除該基板。替代地或另外，可藉由將一水平力施加至該基板而自該半導體材料移除該基板。替代地或另外，藉由將雷射光束聚焦在該半導體材料與該基板之間的界面處的不與該基底晶圓之一像素區域經豎直對準的部位處，而自該半導體材料移除該基板。
該方法亦可包括在降低該分層結構之該彎折之後在該半導體材料上沈積一接觸層。另外，該方法亦可包括在降低該分層結構之該彎折之後在該接觸層上沈積一接合層。
可藉由在該基板內產生複數個豎直裂縫來降低該分層結構之該彎折。可藉由將一雷射光束聚焦於沿著該基板之一豎直區段的複數個部位處來產生該等豎直裂縫中之每一者。
替代地或另外，可藉由在沿著該半導體材料與該基板之間的一界面之實體上分開的部位處產生複數個裂紋，來降低該分層結構之該彎折。可藉由將一雷射光束聚焦於該等實體上分開之部位中的各別者處來產生該等裂紋中之每一者。對於該等裂紋中之每一者，該雷射光束可聚焦於該等實體上分開之部位中的該各別者處，直至該等實體上分開之部位中之該各別者處的該半導體材料之一部分將色彩改變為黑色。
替代地或另外，可藉由在該半導體材料與該基板之間產生一減弱接合區來降低該分層結構之該彎折。可藉由沿著該半導體材料與該基板之間的一界面之一區段連續地掃描一雷射光束之一焦點來產生該減弱接合區。可掃描該雷射光束之該焦點，使得沿著該界面之該區段的該半導體材料之一部分將色彩改變為灰色。
在另一態樣中，一種方法包括藉由蝕刻一半導體材料以形成鄰近片段來降低該半導體材料及一基板之彎折，該半導體材料係形成於該基板上，其中該等鄰近片段之間具有間隙。該方法亦包括：將一基底晶圓接合至該半導體材料；自該半導體材料移除該基板；及在該等鄰近片段中之每一者內形成穿過該半導體材料之複數個溝槽，以產生複數個發光二極體（LED）。每一LED可具有一線性尺寸小於50 μm之一作用發光區域，且每一片段可具有至少10 mm之一線性尺寸。
該半導體材料可按次序包括一n型層、一量子井層及一P型層。該半導體材料可包括GaN，且該基板可包括藍寶石。
可藉由對該基板進行加熱而自該半導體材料移除該基板。替代地或另外，可藉由將一水平力施加至該基板而自該半導體材料移除該基板。替代地或另外，可藉由將雷射光束聚焦於該半導體材料與該基板之間的一界面處的不與該基底晶圓之一像素區域經豎直對準的部位處，而自該半導體材料移除該基板。
此發明內容既不意欲識別所主張主題之關鍵或基本特徵，亦不意欲單獨使用以判定所主張主題之範圍。應參考本發明之整篇說明書之適當部分、任何或所有圖式及每一技術方案來理解該主題。下文將在以下說明書、申請專利範圍及隨附圖式中更詳細地描述前述內容連同其他特徵及實例。
在以下描述中，出於解釋之目的，闡述特定細節以便提供對本發明之實例的透徹理解。然而，將顯而易見的是各種實例可在無此等特定細節之情況下得以實踐。舉例而言，裝置、系統、結構、總成、方法及其他組件可用方塊圖形式展示為組件，避免以不必要細節來混淆實例。在其他情況下，可在無必要細節之情況下展示熟知的裝置、處理程序、系統、結構及技術，以避免混淆實例。諸圖及描述不欲為限制性的。已在本發明中使用之術語及表述用作描述之術語且不為限制性的，且在使用此類術語及表述中，不欲排除所展示及描述之特徵的任何等效物或其部分。
如本文中所使用，可見光可指波長介於約400 nm與約750 nm之間的光。近紅外線（Near infrared；NIR）光可指波長介於約750 nm與約2500 nm之間的光。所要紅外線（IR）波長範圍可指可由合適的IR感測器（例如，互補金屬氧化物半導體（complementary metal-oxide semiconductor；CMOS）或電荷耦合裝置（charge-coupled device；CCD）感測器）所偵測之IR光的波長範圍，諸如介於830 nm與860 nm之間或介於930 nm與980 nm之間。
亦如本文中所使用，基板可指內部可刻入線性變化光柵（chirped grating）之陣列的介質。線性變化光柵可指間距及定向角度在光柵範圍上改變之光柵。該基板可包括一或多種類型之介電材料，諸如玻璃、石英、塑膠、聚合物、聚(甲基丙烯酸甲酯)（PMMA）、晶體或陶瓷。該基板之至少一種類型的材料可對可見光及NIR為光透明。該基板之厚度的範圍可為例如小於約1 mm至小於約10 mm。如本文中所使用，若光束可以高透射率（諸如，大於60%、75%、80%、90%、95%、98%、99%或高於99%）穿過材料，則材料可對光束「透明」，其中一小部分的光束（例如，小於40%、25%、20%、10%、5%、2%、1%或小於1%）可被材料散射、反射或吸收。該透射率（亦即，透射比）可由在一波長範圍內之經光學加權或未加權之平均透射率或在諸如可見光波長範圍之波長範圍內的最低透射率來表示。
人工實境系統，諸如虛擬實境（virtual reality；VR）、擴增實境（augmented reality；AR）或混合實境（mixed reality；MR）系統，可包括近眼顯示器（例如，一頭戴式器件（headset）或一副眼鏡），該近眼顯示器經組態以經由電子或光學顯示器而將內容呈現給使用者，且在一些狀況下，亦可包括控制台，該控制台經組態以產生內容以供呈現給使用者且將所產生之內容提供至近眼顯示器以供呈現。為了改善與所呈現之內容的使用者互動，控制台可基於使用者所看部位而修改或產生內容，該部位可藉由追蹤使用者眼睛來判定。追蹤眼睛可包括追蹤眼睛之瞳孔的位置及/或形狀，及/或眼睛之旋轉位置（凝視方向）。根據至少一個具體實例，為了追蹤眼睛，該近眼顯示器可使用安裝至近眼顯示器或安裝於近眼顯示器內之光源來照明使用者眼睛之表面。包括於近眼顯示器附近之成像裝置（例如，攝影機）可接著俘獲由使用者眼睛之各種表面所反射的光。自使用者眼睛之角膜鏡面反射的光可導致所俘獲之影像中的「閃爍」。照明眼睛以看到瞳孔以及閃爍之一種方式為使用發光二極體（LED）之二維（2D）陣列。諸如質心演算法之技術可用以準確地判定眼睛上之閃爍在所俘獲之影像中的部位，且眼睛之旋轉位置（例如，凝視方向）可接著基於閃爍相對於所俘獲之影像內的眼睛之已知特徵（例如，瞳孔之中心）的部位而判定。
圖1為根據某些具體實例之包括近眼顯示器120的實例人工實境系統環境100之簡化方塊圖。圖1中所展示之人工實境系統環境100可包括近眼顯示器120、外部成像裝置150及輸入/輸出介面140，其各自耦接至控制台110。雖然圖1展示包括一個近眼顯示器120、一個外部成像裝置150及一個輸入/輸出介面140之實例人工實境系統環境100，但可在人工實境系統環境100中包括任何數目個此等組件，或可省略該等組件中之任一者。舉例而言，可存在多個近眼顯示器120，其可由與控制台110通信之一或多個外部成像裝置150加以監視。在替代組態中，不同組件或額外組件可包括於人工實境系統環境100中。
近眼顯示器120可為將內容呈現給使用者之頭戴式顯示器。由近眼顯示器120呈現之內容的實例包括影像、視訊、音訊或其某一組合中之一或多者。在一些具體實例中，音訊可經由外部裝置（例如，揚聲器及/或頭戴式耳機）呈現，該外部裝置自近眼顯示器120、控制台110或其兩者接收音訊資訊，且基於音訊資訊以呈現音訊資料。近眼顯示器120可包括一或多個剛體，其可剛性地或非剛性地耦接至彼此。剛體之間的剛性耦接可使得耦接的剛體充當單一剛體。剛體之間的非剛性耦接可允許剛體相對於彼此移動。在各種具體實例中，近眼顯示器120可以任何合適之外觀尺寸來實施，包括一副眼鏡。另外，在各種具體實例中，本文所描述之功能性可用於頭戴式器件中，該功能性將在近眼顯示器120外部之環境的影像與自控制台110或自產生內容並將內容提供至使用者之任何其他控制台接收的內容組合。因此，本文所描述之近眼顯示器120及用於眼睛追蹤之方法可利用所產生之內容（例如，影像、視訊、聲音等）來擴增在近眼顯示器120外部之實體真實世界環境之影像，以將擴增實境呈現給使用者。
在各種具體實例中，近眼顯示器120可包括以下各者中之一或多者：顯示電子裝置122、顯示光學件124、一或多個定位器126、一或多個位置感測器128、眼睛追蹤單元130，及慣性量測單元（inertial measurement unit；IMU） 132。在各種具體實例中，近眼顯示器120可省略此等元件中之任一者或包括額外元件。另外，在一些具體實例中，近眼顯示器120可包括組合關於圖1所描述之各種元件之功能的元件。
顯示電子裝置122可根據自控制台110接收到之資料而向使用者顯示影像。在各種具體實例中，顯示電子裝置122可包括一或多個顯示面板，諸如液晶顯示器（liquid crystal display；LCD）、有機發光二極體（organic light-emitting diode；OLED）顯示器、微型LED顯示器、主動矩陣OLED顯示器（active-matrix OLED display；AMOLED）、透明OLED顯示器（transparent OLED display；TOLED），或某一其他顯示器。舉例而言，在近眼顯示器120之一個實施方案中，顯示電子裝置122可包括前TOLED面板、後顯示面板，及介於前顯示面板與後顯示面板之間的光學組件（例如，衰減器、偏光器，或繞射或光譜膜）。顯示電子裝置122可包括子像素以發射諸如紅色、綠色、藍色、白色或黃色之主色彩的光。在一些實施方案中，顯示電子裝置122可經由立體效應來顯示3D影像以產生影像深度之主觀感知，該等立體效應由二維面板產生。舉例而言，顯示電子裝置122可包括分別定位於使用者之左眼及右眼前方的左方顯示器及右方顯示器。左方顯示器及右方顯示器可呈現相對於彼此水平地移位之影像的複本，以產生立體效應（亦即，觀看影像之使用者對影像深度的感知）。
在某些具體實例中，顯示光學件124可用光學方式顯示影像內容（例如，使用光波導及耦合器），或放大自顯示電子裝置122接收到之影像光，校正與影像光相關聯之光學誤差，且將經校正之影像光呈現給近眼顯示器120之使用者。在各種具體實例中，顯示光學件124可包括一或多個光學元件。實例光學元件可包括基板、光波導、光圈、菲涅爾透鏡、凸透鏡、凹透鏡、濾光器，或可影響自顯示電子裝置122發射之影像光的任何其他合適的光學元件。顯示光學件124可包括不同光學元件之組合，以及用以維持組合中之光學元件之相對間隔及定向的機械耦接件。顯示光學件124中之一或多個光學元件可具有光學塗層，諸如抗反射塗層、反射塗層、濾光塗層，或不同光學塗層之組合。
與較大顯示器相比，影像光由顯示光學件124之放大可允許顯示電子裝置122在實體上較小，重量較輕且消耗較少功率。另外，放大可將所顯示之內容的視場增大。在一些具體實例中，顯示光學件124可具有大於在顯示光學件124與顯示電子裝置122之間的間隔的有效焦距，以放大由顯示電子裝置122投射之影像光。影像光由顯示光學件124放大之量可藉由向顯示光學件124添加光學元件或自顯示光學件124移除光學元件來調整。
顯示光學件124可經設計以校正一或多種類型之光學誤差，諸如二維光學誤差、三維光學誤差或其組合。二維誤差可包括在兩個維度上出現之光學像差。二維誤差之實例類型可包括桶形失真、枕形失真、縱向色像差及橫向色像差。三維誤差可包括在三個維度上出現之光學誤差。三維誤差之實例類型可包括球面像差、慧形像差、場彎曲及像散。在一些具體實例中，被提供至顯示電子裝置122以供顯示之內容可預失真，且顯示光學件124可在其自顯示電子裝置122接收基於預失真內容而產生的影像光時校正該失真。
定位器126可為相對於彼此且相對於近眼顯示器120上之參考點而位於近眼顯示器120上之特定位置中的物件。控制台110可在由外部成像裝置150俘獲之影像中識別定位器126，以判定人工實境頭戴式器件之位置、定向或其兩者。定位器126可為發光二極體（LED）、隅角立方反射器、反射標記、與近眼顯示器120操作所在之環境形成對比的一種類型之光源，或其某一組合。在定位器126為主動組件（例如，LED或其他類型之發光裝置）之具體實例中，定位器126可發射在可見光頻帶（例如，約380 nm至750 nm）、紅外線（IR）頻帶（例如，約750 nm至1 mm）、紫外線頻帶（例如，約10 nm至約380 nm）、電磁波譜之另一部分或電磁波譜之部分之任何組合中的光。
在一些具體實例中，定位器126可位於近眼顯示器120之外表面下方。在定位器126與在近眼顯示器120外部之實體（例如，外部成像裝置150、觀看近眼顯示器120之外表面的使用者）之間的近眼顯示器120之一部分可對由定位器126發射或反射之光的波長為透明，或足夠薄以實質上不會衰減由定位器126發射或反射之光。在一些具體實例中，近眼顯示器120之外表面或其他部分在可見光頻帶中可能不透明，但在IR頻帶中透明，且定位器126可在外表面下方並可發射在IR頻帶中之光。
外部成像裝置150可基於自控制台110接收到之校準參數來產生慢速校準資料。慢速校準資料可包括展示定位器126的觀測到之位置的一或多個影像，該等定位器可由外部成像裝置150加以偵測。外部成像裝置150可包括一或多個攝影機、一或多個視訊攝影機、能夠俘獲包括定位器126中之一或多者之影像的任何其他裝置，或其某一組合。另外，外部成像裝置150可包括一或多個濾波器（例如，以增大信雜比）。外部成像裝置150可經組態以偵測在外部成像裝置150之視場中的自定位器126發射或反射之光。在定位器126包括被動元件（例如，逆向反射器）之具體實例中，外部成像裝置150可包括照明定位器126中之一些或全部的光源，該等定位器可將光逆向反射至外部成像裝置150中之光源。慢速校準資料可自外部成像裝置150被傳達至控制台110，且外部成像裝置150可自控制台110接收一或多個校準參數，以調整一或多個成像參數（例如，焦距、焦點、圖框速率、感測器溫度、快門速度、光圈等）。
位置感測器128可回應於近眼顯示器120之運動而產生一或多個量測信號。位置感測器128之實例可包括加速度計、陀螺儀、磁力計、其他運動偵測或誤差校正感測器，或其某一組合。舉例而言，在一些具體實例中，位置感測器128可包括用以量測平移運動（例如，向前/向後、向上/向下或向左/向右）之多個加速度計及用以量測旋轉運動（例如，俯仰、橫偏或橫搖）之多個陀螺儀。在一些具體實例中，各種位置感測器可彼此正交地定向。
IMU 132可為基於自位置感測器128中之一或多者接收到的量測信號來產生快速校準資料的電子裝置。位置感測器128可位於IMU 132外部、IMU 132內部、或在外部與在內部之某一組合。基於來自一或多個位置感測器128之一或多個量測信號，IMU 132可產生快速校準資料，其指示相對於近眼顯示器120之初始位置的近眼顯示器120之估計位置。舉例而言，IMU 132可在時間上對自加速度計接收到之量測信號進行積分以估計速度向量，且在時間上對速度向量進行積分以判定近眼顯示器120上之參考點的估計位置。替代地，IMU 132可將取樣之量測信號提供至控制台110，該等取樣之量測信號可判定快速校準資料。雖然參考點通常可定義為空間中之點，但在各種具體實例中，參考點亦可定義為近眼顯示器120內之點（例如，IMU 132之中心）。
眼睛追蹤單元130可包括經組態以俘獲眼睛追蹤資料之一或多個成像裝置，控制台110中之眼睛追蹤模組118可使用眼睛追蹤資料來追蹤使用者眼睛。眼睛追蹤資料可指由眼睛追蹤單元130輸出之資料。實例眼睛追蹤資料可包括由眼睛追蹤單元130俘獲之影像，或自藉由眼睛追蹤單元130俘獲之影像所導出的資訊。眼睛追蹤可指判定眼睛相對於近眼顯示器120之位置，包括眼睛之定向及部位。舉例而言，眼睛追蹤模組118可基於由眼睛追蹤單元130俘獲之眼睛影像來輸出眼睛之俯仰及橫偏。在各種具體實例中，眼睛追蹤單元130可量測由眼睛反射之電磁能量，且將量測到之電磁能量傳達至眼睛追蹤模組118，該眼睛追蹤模組可接著基於量測到之電磁能量來判定眼睛之位置。舉例而言，眼睛追蹤單元130可量測由使用者眼睛反射之電磁波，諸如可見光、紅外光、無線電波、微波、電磁波譜中之任何其他部分中的波，或其組合。
眼睛追蹤單元130可包括一或多個眼睛追蹤系統。眼睛追蹤系統可包括成像系統以對一或多隻眼睛進行成像，且可視情況包括光發射器，該光發射器可產生導向眼睛之光，使得由眼睛反射之光可由成像系統俘獲。舉例而言，眼睛追蹤單元130可包括發射在可見光譜或紅外線光譜中之光的相干光源（例如，VCSEL），及俘獲由使用者眼睛反射之光的攝影機。作為另一實例，眼睛追蹤單元130可俘獲由微型雷達單元所發射之反射的無線電波。眼睛追蹤單元130可使用低功率光發射器，其發射在將不損傷眼睛或引起身體不適之頻率及強度下的光。眼睛追蹤單元130可經配置以增加由眼睛追蹤單元130俘獲之眼睛影像中的對比度，同時降低由眼睛追蹤單元130消耗之總功率（例如，減小由包括於眼睛追蹤單元130中之光發射器及成像系統消耗的功率）。舉例而言，在一些實施方案中，眼睛追蹤單元130可消耗小於100毫瓦之功率。
在一些具體實例中，眼睛追蹤單元130可包括一個光發射器及一個攝影機以追蹤使用者眼睛中之每一者。在其他具體實例中，眼睛追蹤單元130可包括複數個光發射器及一個攝影機以追蹤使用者眼睛中之每一者。眼睛追蹤單元130亦可包括不同的眼睛追蹤系統，該等眼睛追蹤系統一起操作以提供改善之眼睛追蹤準確度及回應度。舉例而言，眼睛追蹤單元130可包括具有快速回應時間之快速眼睛追蹤系統及具有較慢回應時間之慢速眼睛追蹤系統。快速眼睛追蹤系統可頻繁地量測眼睛以俘獲資料，該資料由眼睛追蹤模組118使用以判定相對於參考眼睛位置之眼睛位置。慢速眼睛追蹤系統可獨立量測眼睛以俘獲資料，該資料由眼睛追蹤模組118使用以在不參考先前判定之眼睛位置的情況下判定參考眼睛位置。由慢速眼睛追蹤系統俘獲之資料可允許眼睛追蹤模組118以比自藉由快速眼睛追蹤系統俘獲之資料判定的眼睛位置更高的準確度來判定參考眼睛位置。在各種具體實例中，慢速眼睛追蹤系統可將眼睛追蹤資料以低於快速眼睛追蹤系統之頻率提供至眼睛追蹤模組118。舉例而言，慢速眼睛追蹤系統可較不頻繁地操作或具有較慢回應時間以節省功率。
眼睛追蹤單元130可經組態以估計使用者眼睛之定向。眼睛之定向可對應於近眼顯示器120內之使用者凝視方向。使用者眼睛之定向可定義為中央窩軸線之方向，該中央窩軸線為中央窩（眼睛之視網膜上感光體集中度最高的區域）與眼睛瞳孔之中心之間的軸線。一般而言，當使用者眼睛固定於一點上時，使用者眼睛之中央窩軸線與彼點相交。眼睛之瞳孔軸線可定義為穿過瞳孔中心且垂直於角膜表面之軸線。一般而言，即使瞳孔軸線與中央窩軸線在瞳孔中心處相交，瞳孔軸線仍可能不與中央窩軸線直接對準。舉例而言，中央窩軸線之定向可與瞳孔軸線側向地偏移大約-1°至8°且豎直地偏移約±4°。因為中央窩軸線係根據位於眼睛後方之中央窩而定義，所以在一些眼睛追蹤具體實例中，可能難以或不可能直接量測中央窩軸線。因此，在一些具體實例中，可偵測瞳孔軸線之定向，且可基於偵測到之瞳孔軸線來估計中央窩軸線。
一般而言，眼睛之移動不僅對應於眼睛之角旋轉，而且對應於眼睛平移、眼睛扭轉之改變及/或眼睛形狀之改變。眼睛追蹤單元130亦可經組態以偵測眼睛平移，該眼睛平移為眼睛位置相對於眼窩之改變。在一些具體實例中，可能無法直接偵測眼睛平移，但可基於來自偵測到之角定向的映射來近似眼睛平移。亦可偵測對應於眼睛位置相對於眼睛追蹤單元之改變的眼睛平移。此類型之平移可例如由於使用者頭部上之近眼顯示器120之位置的移位而發生。眼睛追蹤單元130亦可偵測眼睛扭轉及眼睛繞瞳孔軸線之旋轉。眼睛追蹤單元130可使用偵測到之眼睛扭轉以自瞳孔軸線來估計中央窩軸線之定向。眼睛追蹤單元130亦可追蹤眼睛形狀之改變，該改變可近似為偏斜或縮放線性變換或扭曲失真（例如，由於扭轉變形）。眼睛追蹤單元130可基於瞳孔軸線之角定向、眼睛平移、眼睛扭轉及當前眼睛形狀的一些組合來估計中央窩軸線。
在一些具體實例中，眼睛追蹤單元130可包括可將結構化之光圖案投影於眼睛之所有部分或一部分上的多個發射器或至少一個發射器。當自偏移角度觀看時，結構化之光圖案可能由於眼睛形狀而失真。眼睛追蹤單元130亦可包括至少一個攝影機，該至少一個攝影機可偵測投影至眼睛上之結構化之光圖案的失真（若存在）。攝影機可定向在不同於發射器之眼睛軸線上。藉由偵測眼睛之表面上的結構化之光圖案的變形，眼睛追蹤單元130可判定由結構化之光圖案所照明的眼睛之部分的形狀。因此，所俘獲之失真的光圖案可指示眼睛之經照明部分的3D形狀。眼睛之定向可因此自眼睛之經照明部分之3D形狀導出。眼睛追蹤單元130亦可基於由攝影機俘獲之失真的結構化光圖案的影像來估計瞳孔軸線、眼睛平移、眼睛扭轉及當前眼睛形狀。
近眼顯示器120可使用眼睛之定向以例如判定使用者之瞳孔間距離（inter-pupillary distance；IPD），判定凝視方向，引入深度提示（例如，在使用者之主視線外部的模糊影像），收集關於VR媒體中之使用者互動的啟發資訊（例如，花費在任何特定個體、物件或圖框上之時間，其依據所曝露之刺激而變化），進行部分地基於使用者眼睛中之至少一者之定向的一些其他功能，或其某一組合。因為可判定使用者之兩隻眼睛的定向，所以眼睛追蹤單元130可能夠判定使用者看向何處。舉例而言，判定使用者之凝視方向可包括基於所判定之使用者左眼及右眼的定向來判定會聚點。會聚點可為使用者眼睛之兩個中央窩軸線相交的點（或兩個軸線之間的最近點）。使用者之凝視方向可為穿過會聚點及在使用者眼睛之瞳孔之間的中點的線之方向。
輸入/輸出介面140可為允許使用者將動作請求發送至控制台110之裝置。動作請求可為執行特定動作之請求。舉例而言，動作請求可為開始或結束應用程式或執行該應用程式內之特定動作。輸入/輸出介面140可包括一或多個輸入裝置。實例輸入裝置可包括鍵盤、滑鼠、遊戲控制器、手套、按鈕、觸控式螢幕，或用於接收動作請求且將所接收之動作請求傳達至控制台110的任何其他合適之裝置。可將由輸入/輸出介面140接收之動作請求傳達至控制台110，該控制台可執行對應於所請求動作之動作。在一些具體實例中，輸入/輸出介面140可根據自控制台110接收到之指令而將觸覺反饋提供至使用者。舉例而言，當接收到動作請求時或當控制台110已執行所請求動作且將指令傳達至輸入/輸出介面140時，輸入/輸出介面140可提供觸覺反饋。
控制台110可根據自外部成像裝置150、近眼顯示器120及輸入/輸出介面140中之一或多者接收到的資訊而將內容提供至近眼顯示器120以供呈現給使用者。在圖1中所展示之實例中，控制台110可包括應用程式商店112、頭戴式器件追蹤模組114、虛擬實境（VR）引擎116及眼睛追蹤模組118。控制台110之一些具體實例可包括與結合圖1所描述之彼等模組不同的模組或額外模組。下文進一步所描述之功能可按與此處所描述之方式不同的方式以分佈在控制台110之組件當中。
在一些具體實例中，控制台110可包括處理器及儲存可由該處理器執行之指令的非暫時性電腦可讀取儲存媒體。該處理器可包括並行地執行指令之多個處理單元。該電腦可讀取儲存媒體可為任何記憶體，諸如硬碟機、抽取式記憶體或固態磁碟機（例如，快閃記憶體或動態隨機存取記憶體（dynamic random access memory；DRAM））。在各種具體實例中，結合圖1所描述之控制台110的模組可編碼為非暫時性電腦可讀取儲存媒體中之指令，該等指令在由處理器執行時使該處理器執行下文進一步所描述之功能。
應用程式商店112可保存一或多個應用程式以供控制台110執行。應用程式可包括在由處理器執行時產生內容以供呈現給使用者之一組指令。由應用程式產生之內容可回應於經由使用者眼睛之移動而自使用者接收到之輸入，或自輸入/輸出介面140接收到之輸入。應用程式之實例可包括遊戲應用程式、會議應用程式、視訊播放應用程式或其他合適的應用程式。
頭戴式器件追蹤模組114可使用來自外部成像裝置150之慢速校準資訊來追蹤近眼顯示器120之移動。舉例而言，頭戴式器件追蹤模組114可使用來自慢速校準資訊之觀測到之定位器及近眼顯示器120之模型來判定近眼顯示器120之參考點的位置。頭戴式器件追蹤模組114亦可使用來自快速校準資訊之位置資訊來判定近眼顯示器120之參考點的位置。另外，在一些具體實例中，頭戴式器件追蹤模組114可使用快速校準資訊、慢速校準資訊或其某一組合之部分來預測近眼顯示器120之未來位置。頭戴式器件追蹤模組114可將近眼顯示器120之所估計或預測的未來位置提供至VR引擎116。
頭戴式器件追蹤模組114可使用一或多個校準參數來校準人工實境系統環境100，且可調整一或多個校準參數以減小判定近眼顯示器120之位置中的誤差。舉例而言，頭戴式器件追蹤模組114可調整外部成像裝置150之焦點以獲得近眼顯示器120上之觀測到之定位器的更準確位置。此外，由頭戴式器件追蹤模組114執行之校準亦可考慮自IMU 132接收到之資訊。另外，若失去近眼顯示器120之追蹤（例如，外部成像裝置150失去至少臨限數目個定位器126之視線），則頭戴式器件追蹤模組114可重新校準該等校準參數中之一些或全部。
VR引擎116可執行人工實境系統環境100內之應用程式，且自頭戴式器件追蹤模組114接收近眼顯示器120之位置資訊、近眼顯示器120之加速度資訊、近眼顯示器120之速度資訊、近眼顯示器120之所預測的未來位置，或其某一組合。VR引擎116亦可自眼睛追蹤模組118接收所估計的眼睛位置及定向資訊。基於所接收的資訊，VR引擎116可判定待提供至近眼顯示器120以供呈現給使用者的內容。舉例而言，若所接收的資訊指示使用者已向左看，則VR引擎116可產生用於近眼顯示器120之內容，該內容反映使用者眼睛在虛擬環境中之運動。另外，VR引擎116可回應於自輸入/輸出介面140接收到之動作請求而執行在控制台110上所執行之應用程式內的動作，且將指示動作已被執行之反饋提供至使用者。該反饋可為經由近眼顯示器120提供之視覺或聽覺反饋，或經由輸入/輸出介面140提供之觸覺反饋。
眼睛追蹤模組118可自眼睛追蹤單元130接收眼睛追蹤資料，且基於眼睛追蹤資料來判定使用者眼睛之位置。眼睛之位置可包括眼睛相對於近眼顯示器120或其任何元件之定向、部位或其兩者。因為眼睛之旋轉軸線依據眼睛在其眼窩中之部位而變化，所以判定眼睛在其眼窩中之部位可允許眼睛追蹤模組118更準確地判定眼睛之定向。
在一些具體實例中，眼睛追蹤單元130可輸出包括眼睛之影像的眼睛追蹤資料，且眼睛追蹤模組118可基於該等影像來判定眼睛之位置。舉例而言，眼睛追蹤模組118可儲存在由眼睛追蹤單元130俘獲之影像與眼睛位置之間的映射，以自藉由眼睛追蹤單元130俘獲之影像來判定參考眼睛位置。替代地或另外，眼睛追蹤模組118可藉由比較供判定參考眼睛位置之影像與供判定經更新之眼睛位置之影像，來相對於參考眼睛位置判定經更新之眼睛位置。眼睛追蹤模組118可使用來自不同成像裝置或其他感測器之量測結果來判定眼睛位置。舉例而言，如上文所描述，眼睛追蹤模組118可使用來自慢速眼睛追蹤系統之量測結果來判定參考眼睛位置，且接著相對於來自快速眼睛追蹤系統之參考眼睛位置而判定經更新之位置，直至基於來自慢速眼睛追蹤系統之量測結果而判定下一參考眼睛位置。
眼睛追蹤模組118亦可判定眼睛校準參數以改善眼睛追蹤之精確度及準確度。眼睛校準參數可包括每當使用者戴上或調整近眼顯示器120時便可能改變之參數。實例眼睛校準參數可包括眼睛追蹤單元130之組件與眼睛之一或多個部分（諸如，眼睛之中心、瞳孔、角膜邊界，或眼睛之表面上的點）之間的估計距離。其他實例眼睛校準參數對於特定使用者而言可為特定的，且可包括所估計的平均眼睛半徑、平均角膜半徑、平均鞏膜半徑、眼睛表面上之特徵的映射，及所估計的眼睛表面輪廓。在來自近眼顯示器120外部之光可到達眼睛（如在一些擴增實境應用中）之具體實例中，校準參數可包括用於因來自近眼顯示器120外部之光之變化所致的強度及色彩平衡之校正因數。眼睛追蹤模組118可使用眼睛校準參數來判定由眼睛追蹤單元130俘獲之量測結果是否將允許眼睛追蹤模組118判定準確的眼睛位置（在本文中亦被稱作「有效量測結果」）。可能無法供眼睛追蹤模組118判定準確的眼睛位置之無效量測結果可能由於使用者眨眼、調整頭戴式器件或移除頭戴式器件所引起的及/或可能由於近眼顯示器120因為外部光而經歷大於臨限值的照明改變所引起的。
圖2為包括各種感測器之簡化的例示近眼顯示器200之透視圖。近眼顯示器200可為圖1之近眼顯示器120的特定實施方案，且可經組態以作為虛擬實境顯示器、擴增實境顯示器及/或混合實境顯示器來操作。近眼顯示器200可包括框架205及顯示器210。顯示器210可經組態以將內容呈現給使用者。在一些具體實例中，顯示器210可包括顯示電子裝置及/或顯示光學件。舉例而言，如上文關於圖1之近眼顯示器120所描述，顯示器210可包括LCD顯示器面板、LED顯示器面板或光學顯示器面板（例如，波導顯示器總成）。
近眼顯示器200可進一步包括在框架205上或內的各種感測器250a、250b、250c、250d及250e。在一些具體實例中，感測器250a至250e可包括一或多個深度感測器、運動感測器、位置感測器、慣性感測器或周圍光感測器。在一些具體實例中，感測器250a至250e可包括一或多個影像感測器，該一或多個影像感測器經組態以產生表示不同方向上之不同視場的影像資料。在一些具體實例中，感測器250a至250e可用作輸入裝置以控制或影響近眼顯示器200之所顯示內容，及/或向近眼顯示器200之使用者提供互動式VR/AR/MR體驗。在一些具體實例中，感測器250a至250e亦可用於立體成像。
在一些具體實例中，近眼顯示器200可進一步包括一或多個照明器230以將光投射至實體環境中。投射之光可與不同頻帶（例如，可見光、紅外光、紫外光等）相關聯，且可用於各種目的。舉例而言，照明器230可將光投射於黑暗環境中（或具有低強度之紅外光、紫外光等的環境中），以輔助感測器250a至250e俘獲在黑暗環境內之不同物件的影像。在一些具體實例中，照明器230可用以將某一光圖案投影至環境內之物件上。在一些具體實例中，照明器230可用作定位器，諸如上文關於圖1所描述之定位器126。
在一些具體實例中，近眼顯示器200亦可包括高解析度的攝影機240。攝影機240可俘獲視場中之實體環境的影像。所俘獲影像可例如藉由虛擬實境引擎（例如，圖1之虛擬實境引擎116）加以處理，以將虛擬物件添加至所俘獲之影像或修改所俘獲之影像中的實體物件，且經處理之影像可由顯示器210顯示給使用者以用於AR或MR應用。
本發明之具體實例可包括人工實境系統或結合人工實境系統來實施。人工實境為在呈現給使用者之前已經某一方式調整的實境形式，其可包括例如虛擬實境（VR）、擴增實境（AR）、混合實境（MR）、混雜實境或其某一組合及/或衍生物。人工實境內容可包括完全產生內容或與所俘獲之（例如，真實世界）內容組合之所產生內容。人工實境內容可包括視訊、音訊、觸覺反饋或其某一組合，且其中之任一者可在單一通道中或在多個通道中呈現（諸如，對觀看者產生三維效應之立體聲視訊）。另外，在一些具體實例中，人工實境亦可與用以例如在人工實境中產生內容及/或以其他方式用於人工實境中（例如，在人工實境中執行活動）之應用程式、產品、配件、服務或其某一組合相關聯。提供人工實境內容之人工實境系統可實施於各種平台上，包括連接至主機電腦系統之頭戴式顯示器（HMD）、獨立式HMD、行動裝置或計算系統，或能夠將人工實境內容提供至一或多個觀看者之任何其他硬體平台。
圖3為呈用於實施本文中所記載之一些實例近眼顯示器（例如，近眼顯示器120）的頭戴式顯示器（HMD）裝置300之形式的實例近眼顯示器之透視圖。HMD裝置300可為例如虛擬實境（VR）系統、擴增實境（AR）系統、混合實境（MR）系統或其某一組合之一部分。HMD裝置300可包含主體320以及頭部綁帶330。圖3在透視圖中展示主體320之頂側323、前側325及右側327。頭部綁帶330可具有可調整或可延伸的長度。在HMD裝置300之主體320與頭部綁帶330之間可存在足夠的空間，以允許使用者將HMD裝置300安裝至使用者之頭部上。在各種具體實例中，HMD裝置300可包括額外組件、較少組件或不同組件。舉例而言，在一些具體實例中，替代頭部綁帶330，HMD裝置300可包括眼鏡鏡腿及鏡腿尖端。
HMD裝置300可將包括具有電腦產生元素之實體真實世界環境之虛擬及/或擴增視圖的媒體呈現給使用者。由HMD裝置300呈現之媒體的實例可包括影像（例如，二維（2D）或三維（3D）影像）、視訊（例如，2D或3D視訊）、音訊或其某一組合。該等影像及視訊可藉由被圍封於HMD裝置300之主體320中的一或多個顯示器總成（圖3中未展示）而呈現給使用者之每隻眼睛。在各種具體實例中，該一或多個顯示器總成可包括單一電子顯示面板或多個電子顯示面板（例如，使用者之每隻眼睛一個顯示面板）。電子顯示面板之實例可包括例如液晶顯示器（LCD）、有機發光二極體（OLED）顯示器、無機發光二極體（inorganic light-emitting diode；ILED）顯示器、微型LED顯示器、主動矩陣有機發光二極體（AMOLED）顯示器、透明有機發光二極體（TOLED）顯示器、某一其他顯示器或其某一組合。HMD裝置300可包括兩個眼眶區。
在一些實施方案中，HMD裝置300可包括各種感測器（圖中未示），諸如深度感測器、運動感測器、位置感測器及眼睛追蹤感測器。此等感測器中之一些可使用結構化之光圖案以進行感測。在一些實施方案中，HMD裝置300可包括用於與控制台通信之輸入/輸出介面。在一些實施方案中，HMD裝置300可包括虛擬實境引擎（圖中未示），該虛擬實境引擎可執行在HMD裝置300內之應用程式，且自各種感測器接收HMD裝置300之深度資訊、位置資訊、加速度資訊、速度資訊、所預測的未來位置或其某一組合。在一些實施方案中，由虛擬實境引擎接收之資訊可用於為一或多個顯示器總成產生信號（例如，顯示指令）。在一些實施方案中，HMD裝置300可包括相對於彼此且相對於參考點而位於主體320上之固定位置中的定位器（未圖示，諸如定位器126）。該等定位器中之每一者可發射由外部成像裝置可偵測之光。
圖4為用於實施本文中所記載之一些實例的實例近眼顯示器（例如，HMD裝置）之例示電子系統400的簡化方塊圖。電子系統400可用作HMD裝置1000或上文所描述之其他近眼顯示器的電子系統。在此實例中，電子系統400可包括一或多個處理器410及一記憶體420。處理器410可經組態以執行用於在數個組件處執行操作之指令，且可為例如適合在攜帶型電子裝置內實施之通用處理器或微處理器。處理器410可與在電子系統400內之複數個組件通信耦接。為了實現此通信耦接，處理器410可跨越匯流排440與其他所說明之組件通信。匯流排440可為適用於在電子系統400內傳送資料之任何子系統。匯流排440可包括複數個電腦匯流排及額外電路系統以傳送資料。
記憶體420可耦接至處理器410。在一些具體實例中，記憶體420可提供短期儲存及長期儲存兩者，且可分成若干單元。記憶體420可為揮發性的，諸如靜態隨機存取記憶體（static random access memory；SRAM）及/或動態隨機存取記憶體（DRAM），及/或為非揮發性的，諸如唯讀記憶體（read-only memory；ROM）、快閃記憶體及其類似者。此外，記憶體420可包括抽取式儲存裝置，諸如安全數位（secure digital；SD）卡。記憶體420可提供電腦可讀取指令、資料結構、程式模組及用於電子系統400之其他資料的儲存。在一些具體實例中，記憶體420可分佈至不同硬體模組中。一組指令及/或程式碼可儲存於記憶體420上。該等指令可呈由電子系統400可執行之可執行程式碼之形式，及/或可呈原始程式碼及/或可安裝程式碼之形式，該原始程式碼及/或可安裝程式碼在電子系統400上編譯及/或安裝於該電子系統上（例如，使用多種可取用的編譯器、安裝程式、壓縮/解壓公用程式等中之任一者)後，可呈可執行程式碼之形式。
在一些具體實例中，記憶體420可儲存複數個應用程式模組422至424，應用程式模組可包括任何數目個應用程式。應用程式之實例可包括遊戲應用程式、會議應用程式、視訊播放應用程式或其他合適的應用程式。該等應用程式可包括深度感測功能或眼睛追蹤功能。應用程式模組422至424可包括待由處理器410執行之特定指令。在一些具體實例中，應用程式模組422至424之某些應用程式或部分可為由其他硬體模組480可執行的。在某些具體實例中，記憶體420可另外包括安全記憶體，其可包括額外的安全控制以防止對安全資訊之複製或其他未授權存取。
在一些具體實例中，記憶體420可包括載入於其中之作業系統425。作業系統425可為可操作的，以起始由應用程式模組422至424提供之指令的執行及/或管理其他硬體模組480，以及與可包括一或多個無線收發器之無線通信子系統430介接。作業系統425可適用於跨越電子系統400之組件執行其他操作，包括執行緒處理、資源管理、資料儲存控制及其他類似功能性。
無線通信子系統430可包括例如紅外線通信裝置、無線通信裝置及/或晶片組（諸如，Bluetooth®裝置、IEEE 802.11裝置、Wi-Fi裝置、WiMax裝置、蜂巢式通信設施等）及/或類似通信介面。電子系統400可包括用於無線通信之一或多個天線434，作為無線通信子系統430之部分或作為耦接至該系統之任何部分的分開組件。取決於所要功能性，無線通信子系統430可包括分開的收發器以與基地收發器台以及其他無線裝置及存取點通信，其可包括與諸如無線廣域網路（wireless wide-area network；WWAN）、無線區域網路（wireless local area network；WLAN）或無線個人區域網路（wireless personal area network；WPAN）之不同資料網路及/或網路類型通信。WWAN可為例如WiMax（IEEE 802.16）網路。WLAN可為例如IEEE 802.11x網路。WPAN可為例如藍芽網路、IEEE 802.15x或一些其他類型的網路。本文中所描述之技術亦可用於WWAN、WLAN及/或WPAN之任何組合。無線通信子系統430可准許與網路、其他電腦系統及/或本文中所描述之任何其他裝置交換資料。無線通信子系統430可包括用於使用天線434及無線鏈路432來傳輸或接收諸如以下各者之資料的部件：HMD裝置之識別符、位置資料、地理圖、熱圖、相片或視訊。無線通信子系統430、處理器410及記憶體420可一起構成用於執行本文中所記載之一些功能的部件中之一或多者的至少一部分。
電子系統400之具體實例亦可包括一或多個感測器490。感測器490可包括例如影像感測器、加速度計、壓力感測器、溫度感測器、近接感測器、磁力計、陀螺儀、慣性感測器（例如，組合加速度計與陀螺儀之模組）、周圍光感測器、可操作以提供感測輸出及/或接收感測輸入之任何其他類似的模組，諸如深度感測器或位置感測器。舉例而言，在一些實施方案中，感測器490可包括一或多個慣性量測單元（IMU）及/或一或多個位置感測器。IMU可基於自位置感測器中之一或多者接收到的量測信號來產生校準資料，該校準資料指示相對於HMD裝置之初始位置的HMD之估計位置。位置感測器可回應於HMD裝置之運動而產生一或多個量測信號。位置感測器之實例可包括但不限於一或多個加速度計、一或多個陀螺儀、一或多個磁力計、偵測運動之另一合適類型的感測器、用於IMU之誤差校正的一類型之感測器，或其某一組合。該等位置感測器可位於IMU外部、IMU內部，或在外部與在內部之某一組合。至少一些感測器可使用結構化之光圖案以進行感測。
電子系統400可包括顯示模組460。顯示模組460可為近眼顯示器，且可按圖形方式將諸如影像、視訊及各種指令之資訊自電子系統400呈現給使用者。此資訊可源自一或多個應用程式模組422至424、虛擬實境引擎426、一或多個其他硬體模組480、其組合，或用於為使用者解析圖形內容（例如，藉由作業系統425）之任何其他合適的部件。顯示模組460可使用液晶顯示器（LCD）技術、發光二極體（LED）技術（包括例如OLED、ILED、mLED、AMOLED、TOLED等）、發光聚合物顯示器（light-emitting polymer display；LPD）技術，或某一其他顯示器技術。
電子系統400亦可包括使用者輸入/輸出模組470。使用者輸入/輸出模組470可允許使用者將動作請求發送至電子系統400。動作請求可為執行特定動作之請求。舉例而言，動作請求可為開始或結束應用程式或執行在該應用程式內之特定動作。使用者輸入/輸出模組470可包括一或多個輸入裝置。實例輸入裝置可包括觸控式螢幕、觸控板、麥克風、按鈕、撥號盤、開關、鍵盤、滑鼠、遊戲控制器，或用於接收動作請求且將所接收之動作請求傳達至電子系統400之任何其他合適的裝置。在一些具體實例中，使用者輸入/輸出模組470可根據自電子系統400接收到之指令將觸覺反饋提供至使用者。舉例而言，可在接收到動作請求或已執行動作請求時提供觸覺反饋。
電子系統400可包括攝影機450，該攝影機可用以拍攝使用者之相片或視訊，例如用於追蹤使用者之眼睛位置。攝影機450亦可用以拍攝環境之相片或視訊，例如用於VR、AR或MR應用。攝影機450可包括例如具有數百萬或數千萬個像素之互補金屬氧化物半導體（CMOS）影像感測器。在一些實施方案中，攝影機450可包括可用以俘獲3D影像之兩個或多於兩個攝影機。
在一些具體實例中，電子系統400可包括複數個其他硬體模組480。其他硬體模組480中之每一者可為電子系統400內之實體模組。雖然其他硬體模組480中之每一者可永久地經組態為結構，但其他硬體模組480中之一些可臨時經組態以執行特定功能或臨時被啟動。其他硬體模組480之實例可包括例如音訊輸出及/或輸入模組（例如，麥克風或揚聲器）、近場通信（near field communication；NFC）模組、可再充電電池、電池管理系統、有線/無線電池充電系統等。在一些具體實例中，可用軟體實施其他硬體模組480之一或多個功能。
在一些具體實例中，電子系統400之記憶體420亦可儲存虛擬實境引擎426。虛擬實境引擎426可執行在電子系統400內之應用程式，且自各種感測器接收HMD裝置之位置資訊、加速度資訊、速度資訊、所預測的未來位置，或其某一組合。在一些具體實例中，由虛擬實境引擎426接收之資訊可用於為顯示模組460產生信號（例如，顯示指令）。舉例而言，若所接收之資訊指示使用者已向左看，則虛擬實境引擎426可產生用於HMD裝置之內容，該內容反映使用者在虛擬環境中之移動。另外，虛擬實境引擎426可回應於自使用者輸入/輸出模組470接收到之動作請求而執行在應用程式內之動作，且將反饋提供至使用者。所提供反饋可為視覺反饋、聽覺反饋或觸覺反饋。在一些實施方案中，處理器410可包括可執行虛擬實境引擎426之一或多個GPU。
在各種實施方案中，上述硬體及模組可實施於單一裝置或多個裝置上，該多個裝置可使用有線或無線連接彼此通信。舉例而言，在一些實施方案中，諸如GPU、虛擬實境引擎426及應用程式（例如，追蹤應用程式）之一些組件或模組可實施於控制台上，該控制台與頭戴式顯示器裝置分開。在一些實施方案中，一個控制台可連接至或支援多於一個HMD。
在替代組態中，不同組件及/或額外組件可包括於電子系統400中。類似地，該等組件中之一或多者的功能性可按不同於上文所描述之方式的方式分佈在該等組件當中。舉例而言，在一些具體實例中，電子系統400可經修改以包括其他系統環境，諸如AR系統環境及/或MR環境。
如上文所論述，LED可用作人工實境系統之各種部分（諸如，顯示電子裝置122、定位器126及眼睛追蹤單元130）中的光源。另外，LED可用於各種顯示器技術中，諸如抬頭顯示器、電視顯示器、智慧型手機顯示器、手錶顯示器、可穿戴式顯示器及可撓性顯示器。在諸如物聯網（Internet of Things；IOT）之許多應用中，LED可結合複數個感測器來使用。本文中所描述之LED可經組態以發射具有任何所要波長之光，諸如紫外光、可見光或紅外光。又，本文中所描述之LED可經組態以具有任何合適的台面形狀，諸如平面、豎直、圓錐形、半抛物面形、抛物面形或其組合。本文中所描述之LED可為微型LED，其具有線性尺寸小於50 μm、小於20 μm或小於10 μm之作用發光區域。舉例而言，線性尺寸可小至2 μm或4 μm。
在一些具體實例中，顯示器中之每一像素可包括三個子像素，其包括紅色微型LED、綠色微型LED及藍色微型LED。對於總計四個子像素來說，亦可包括紅外線微型LED。如下文進一步詳細論述，半導體LED通常包括在多個半導體材料層內之作用發光層。該多個半導體材料層可包括不同的化合物材料或具有不同摻雜劑及/或不同摻雜密度之相同基底材料。舉例而言，該多個半導體材料層可包括n型材料層、可包括異質結構（例如，一或多個量子井）之作用層，及P型材料層。該多個半導體材料層可生長於具有某一定向之基板的表面上。在一些具體實例中，為了提高光提取效率，可形成包括該等半導體材料層中之至少一些的台面。
圖5A至圖5D、圖6A及圖6B說明一種用於製造LED之晶圓至晶圓接合的方法。如圖5A中所展示，該方法以具有基板515及半導體材料501之結構開始，該半導體材料包括n型層525、量子井層530及P型層535。基板515可由適合於生長半導體材料501之任何材料製成。舉例而言，基板515可由藍寶石製成，且半導體材料501可由GaN製成。亦可包括其他層，諸如在基板515與n型層525之間的緩衝層。該緩衝層可由諸如多晶GaN或AlN之任何合適的材料製成，且可具有小於50 nm之厚度。
如圖5B中所展示，接觸層540可沈積於半導體材料501之P型層535上。接觸層540可由用於提供與半導體材料501之電接觸之任何合適的材料（諸如，金屬）製成。另外，接觸層540可經最佳化以具有高反射率。接合層545可沈積於接觸層540上。接合層545可由用於提供與半導體材料501之接合之任何合適的材料（諸如，金屬）製成。接觸層540及接合層545可由不同材料或相同材料製成。接觸層540及接合層545可包括於沈積在P型層535上之單一層中，或此兩層可為分開的層，如圖5B中所展示。
如圖5C中所展示，可提供另一結構，其包括基底晶圓505及接合層510。基底晶圓505可為特殊應用積體電路（Application-Specific Integrated Circuit；ASIC）晶圓，且可包括複數個驅動器電路580。接合層510可由用於提供與基底晶圓505之接合之任何合適的材料（諸如，金屬）製成。
如圖5D中所展示，基底晶圓505可經由接合層510及/或接合層545接合至半導體材料501。接合層510及接合層545可由相同材料製成。此實例展示於圖5D中，其中接合層510及接合層545之組合經展示為接合層550。替代地，接合層510及接合層545可由不同材料製成。基底晶圓505可藉由各種方法來接合至半導體材料501，如下文進一步詳細論述。
如圖6A中所展示，可自半導體材料501移除基板515。可藉由諸如雷射剝離（laser lift-off；LLO）之任何合適的方法來移除基板515。舉例而言，可藉由將雷射光束聚焦於基板515與半導體材料501之間的界面處來移除基板515。替代地或另外，可藉由對基板515進行加熱及/或將水平力施加至基板515來移除基板515。
如圖6B中所展示，可形成穿過半導體材料501、接觸層540、接合層550及基底晶圓505之部分的溝槽570。溝槽570藉由諸如微影之任何合適的方法形成。溝槽570之圖案可基於驅動器電路580之位置，使得溝槽570不干擾驅動器電路580且不與驅動器電路580經豎直對準。所得結構包括藉由溝槽570所分開的複數個LED。如圖6B中所展示，LED可具有豎直側壁。舉例而言，LED可具有圓柱形台面。
在半導體材料501與基板515之間的晶格失配可導致半導體材料501及基板515之彎折，使得半導體材料501及基板515不再平坦。此不平坦可在將半導體材料501接合至基底晶圓505（如圖5D中所展示）時產生困難，此係因為基底晶圓505具有平坦表面。舉例而言，曲率之差異可在半導體材料501與基底晶圓505之間，尤其在結構之中心附近產生空隙。此等空隙可導致所形成之LED（如圖6B中所展示）中的缺陷。舉例而言，若GaN用作半導體材料501且藍寶石用作基板515，則GaN及藍寶石之晶體結構中的失配可導致應變及彎折，該應變及彎折可在將半導體材料501接合至基底晶圓505時引起問題。
本發明之例示性具體實例可在將半導體材料接合至基底晶圓之前降低或消除半導體材料及基板之彎折。圖7A至圖7C說明用以降低半導體材料及基板之彎折的方法。如圖7A中所展示，結構包括基板715及半導體材料701，該半導體材料包括n型層725、量子井層730及P型層735。基板715可由適合於生長半導體材料701之任何材料製成。舉例而言，基板715可由藍寶石製成，且半導體材料701可由GaN製成。亦可包括其他層，諸如在基板715與n型層725之間的緩衝層。該緩衝層可由諸如多晶GaN或AlN之任何合適的材料製成，且可具有小於50 nm之厚度。
如圖7A中所展示，接觸層740可沈積於半導體材料701之P型層735上。接觸層740可由用於提供與半導體材料701之電接觸之任何合適的材料（諸如，金屬）製成。另外，接觸層740可經最佳化以具有高反射率。接合層745可沈積於接觸層740上。接合層745可由用於提供與半導體材料701之接合之任何合適的材料（諸如，金屬）製成。接觸層740及接合層745可由不同材料或相同材料製成。接觸層740及接合層745可包括於沈積在P型層735上之單一層中，或此兩層可為分開的層，如圖7A中所展示。
雷射光束780可用以降低或消除半導體材料701及基板715之彎折。可在沈積接觸層740及/或接合層745之前或之後將雷射光束780施加至結構。可傾向於在沈積接觸層740及/或接合層745之前施加雷射光束780，使得接觸層740及/或接合層745不會受到由於半導體材料701及基板715鬆弛而產生的應力。
如圖7B中所展示，基板715及組合層716可彎曲或彎折。組合層716包括半導體材料701，且亦可包括接觸層740、接合層745及/或任何其他合適的層。如圖7A及圖7B中所展示，雷射光束780可聚焦於基板715內。舉例而言，雷射光束780可聚焦於沿著基板715之豎直區段的複數個豎直高度處。此在豎直區段內產生一系列裂紋，且導致沿著豎直區段之豎直裂縫。
如圖7C中所展示，複數個豎直裂縫717可藉由使用如上文所描述之雷射光束780而產生於基板715內。藉由跨越基板715分佈豎直裂縫717，可釋放內部應變，且組合層716及基板715可予以去彎折。
圖8A至圖8C說明降低半導體材料及基板之彎折的另一方法。如圖8A中所展示，結構包括基板815及半導體材料801，該半導體材料包括n型層825、量子井層830及P型層835。基板815可由適合於生長半導體材料801之任何材料製成。舉例而言，基板815可由藍寶石製成，且半導體材料801可由GaN製成。亦可包括其他層，諸如在基板815與n型層825之間的緩衝層。該緩衝層可由諸如多晶GaN或AlN之任何合適的材料製成，且可具有小於50 nm之厚度。
如圖8A中所展示，接觸層840可沈積於半導體材料801之P型層835上。接觸層840可由用於提供與半導體材料801之電接觸之任何合適的材料（諸如，金屬）製成。另外，接觸層840可經最佳化以具有高反射率。接合層845可沈積於接觸層840上。接合層845可由用於提供與半導體材料801之接合之任何合適的材料（諸如，金屬）製成。接觸層840及接合層845可由不同材料或相同材料製成。接觸層840及接合層845可包括於沈積在P型層835上之單一層中，或此兩層可為分開的層，如圖8A中所展示。
雷射光束880可用以降低或消除半導體材料801及基板815之彎折。可在沈積接觸層840及/或接合層845之前或之後將雷射光束880施加至結構。可傾向於在沈積接觸層840及/或接合層845之前施加雷射光束880，使得接觸層840及/或接合層845不會受到由於半導體材料801及基板815鬆弛而產生的應力。
如圖8B中所展示，基板815及組合層816可彎曲或彎折。組合層816包括半導體材料801，且亦可包括接觸層840、接合層845及/或任何其他合適的層。如圖8A及圖8B中所展示，雷射光束880可聚焦於基板815與半導體材料801之間的界面處。舉例而言，雷射光束880可聚焦於沿著在基板815與半導體材料801之間的界面之複數個實體上分開的部位處。雷射光束880穿過基板815且在界面處由半導體材料801吸收，藉此在界面處熔融半導體材料801。此熔融沿著在基板815與半導體材料801之間的界面產生一系列裂紋817。可調整應用雷射光束880之強度、光點大小及/或持續時間，使得半導體材料801自透明改變為黑色，從而指示已產生裂紋817。
如圖8C中所展示，可藉由使用如上文所描述之雷射光束880以沿著在基板815與半導體材料801之間的界面產生此一系列裂紋817。藉由跨越界面分佈裂縫817，可釋放內部應變，且組合層816及基板815可予以去彎折。半導體材料801自基板815部分地脫接合，但仍可牢固地附接至基板815。
圖9A至圖9C說明降低半導體材料及基板之彎折的另一方法。如圖9A中所展示，結構包括基板915及半導體材料901，該半導體材料包括n型層925、量子井層930及P型層935。基板915可由適合於生長半導體材料901之任何材料製成。舉例而言，基板915可由藍寶石製成，且半導體材料901可由GaN製成。亦可包括其他層，諸如在基板915與n型層925之間的緩衝層。該緩衝層可由諸如多晶GaN或AlN之任何合適的材料製成，且可具有小於50 nm之厚度。
如圖9A中所展示，接觸層940可沈積於半導體材料901之P型層935上。接觸層940可由用於提供與半導體材料901之電接觸之任何合適的材料（諸如，金屬）製成。另外，接觸層940可經最佳化以具有高反射率。接合層945可沈積於接觸層940上。接合層945可由用於提供與半導體材料901之接合之任何合適的材料（諸如，金屬）製成。接觸層940及接合層945可由不同材料或相同材料製成。接觸層940及接合層945可包括於沈積在P型層935上之單一層中，或此兩層可為分開的層，如圖9A中所展示。
雷射光束980可用以降低或消除半導體材料901及基板915之彎折。可在沈積接觸層940及/或接合層945之前或之後將雷射光束980施加至結構。可傾向於在沈積接觸層940及/或接合層945之前施加雷射光束980，使得接觸層940及/或接合層945不會受到由於半導體材料901及基板915鬆弛而產生的應力。
如圖9B中所展示，基板915及組合層916可彎曲或彎折。組合層916包括半導體材料901，且亦可包括接觸層940、接合層945及/或任何其他合適的層。如圖9A及圖9B中所展示，雷射光束980可聚焦於基板915與半導體材料901之間的界面處。舉例而言，可沿著在基板915與半導體材料901之間的界面連續地掃描雷射光束980。雷射光束980可調整為具有的強度用以減弱在基板915與半導體材料901之間的接合，但不在基板915與半導體材料901之間產生裂紋。此沿著在基板915與半導體材料901之間的界面產生減弱接合917。減弱接合917可沿著整個界面或界面之一部分延伸。可調整施加雷射光束980之強度、光點大小及/或持續時間，使得半導體材料901自透明改變為灰色，從而指示已產生減弱接合917。
如圖9C中所展示，可藉由使用如上文所描述之雷射光束980以沿著在基板915與半導體材料901之間的界面產生減弱接合917。藉由跨越該界面之全部或一部分來產生減弱接合917，可釋放內部應變，且組合層916及基板915可予以去彎折。半導體材料901自基板915部分地脫接合，但仍可牢固地附接至基板915。
圖10A至圖10C說明降低半導體材料及基板之彎折的另一方法。如圖10A中所展示，結構包括基板1015及半導體材料1001，該半導體材料包括n型層1025、量子井層1030及P型層1035。基板1015可由適合於生長半導體材料1001之任何材料製成。舉例而言，基板1015可由藍寶石製成，且半導體材料1001可由GaN製成。亦可包括其他層，諸如在基板1015與n型層1025之間的緩衝層。該緩衝層可由諸如多晶GaN或AlN之任何合適的材料製成，且可具有小於50 nm之厚度。
如圖10A中所展示，接觸層1040可沈積於半導體材料1001之P型層1035上。接觸層1040可由用於提供與半導體材料1001之電接觸之任何合適的材料（諸如，金屬）製成。另外，接觸層1040可經最佳化以具有高反射率。接合層1045可沈積於接觸層1040上。接合層1045可由用於提供與半導體材料1001之接合之任何合適的材料（諸如，金屬）製成。接觸層1040及接合層1045可由不同材料或相同材料製成。接觸層1040及接合層1045可包括於沈積在P型層1035上之單一層中，或此兩層可為分開的層，如圖10A中所展示。
如圖10B中所展示，基板1015及組合層1016可彎曲或彎折。組合層1016包括半導體材料1001，且亦可包括接觸層1040、接合層1045及/或任何其他合適的層。
如圖10C中所展示，可藉由蝕刻在組合層1016中形成複數個鄰近片段，其中在鄰近片段之間具有間隙。該等片段可具有大於所形成之LED之橫截面積的橫截面積，諸如10 mm×10 mm正方形或20 mm×20 mm正方形。因為每一LED可具有線性尺寸小於50 μm、小於20 μm或小於10 μm之作用發光區域，所以大量LED可形成於每一片段內。藉由將組合層1016分成分開的片段，可釋放內部應變，且組合層1016及基板1015可予以去彎折。
圖11為可供將雷射施加至LED晶圓之部位的實例映射之簡化圖。如圖11中所展示，基底晶圓1100包括複數個線接合區域1105及複數個像素區域1110。線接合區域1105對雷射光不敏感，而像素區域1110對雷射光敏感。LED晶圓1115覆疊於基底晶圓1100上。可在將LED晶圓1115接合至基底晶圓1100之前執行雷射光束至區域1125之任何施加，而可在將LED晶圓1115接合至基底晶圓1100之後執行雷射光束至區域1120之任何施加。舉例而言，為了在將LED晶圓1115接合至基底晶圓1100之後自半導體材料移除基板，可僅將雷射光束施加至LED晶圓1115之區域1120，以避免損壞在基底晶圓1100內之像素區域1110。
圖12說明包括抛物面形台面結構之LED 1200的實例。根據本發明之具體實例，LED 1200發射不相干的光。LED 1200可為側向尺寸或直徑小於10 μm之微型LED。LED 1200可由無機材料（諸如，多層半導體材料）製成。舉例而言，分層半導體發光裝置可包括多層III-V族半導體材料。III-V族半導體材料可包括一或多種III族元素，諸如鋁（Al）、鎵（Ga）或銦（In），以及V族元素，諸如氮（N）、磷（P）、砷（As）或銻（Sb）。
藉由在一或多個腔室中使用諸如以下各者之技術以在基板上生長多個磊晶層，可製造分層半導體裝置：分子束磊晶法（molecular beam epitaxy；MBE）；金屬有機氣相磊晶法（metalorganic vapor-phase epitaxy；MOVPE），亦稱為有機金屬氣相磊晶法（organometallic vapor-phase epitaxy；OMVPE）或金屬有機化學氣相沈積（metalorganic chemical vapor deposition；MOCVD）；或物理氣相沈積（physical vapor deposition；PVD），諸如脈衝雷射沈積（pulsed laser deposition；PLD）。舉例而言，半導體層可在基板上以某一晶格定向逐層地生長，諸如藍寶石、石英、氮化鎵（GaN）、砷化鎵（GaAs）、磷化鎵（GaP）。可在特定方向上切割矽基板，以曝露特定平面作為生長表面。
LED 1200可包括基板1215，該基板可包括例如氧化鋁（Al2 O3 ）基板（「藍寶石」基板）或GaN基板。半導體層1225可生長於基板1215上。半導體層1225可包括III-V族材料，諸如GaN，且可經p型摻雜（例如，摻雜有Mg、Ca、Zn或Be）或經n型摻雜（例如，摻雜有Si或Ge）。在圖12中所展示之實例中，半導體層1225為經p型摻雜的半導體材料。一或多個作用層1230可生長於半導體層1225上。作用層1230可包括一或多個氮化銦鎵（InGaN）層、一或多個磷化鋁銦鎵（AlInGaP）層或一或多個GaN層，該等層可形成一或多個異質結構，諸如一或多個量子井。此處，作用層1230包含多量子井（MQW）層。半導體層1235可生長於作用層1230上。半導體層1235可包括III-V族材料，諸如GaN，且可經p型摻雜（例如，摻雜有Mg、Ca、Zn或Be）或經n型摻雜（例如，摻雜有Si或Ge）。在圖12中所展示之實例中，半導體層1235為經p型摻雜的半導體材料。半導體層1225及半導體層1235包夾作用層1230以形成發光二極體。舉例而言，LED 1200可包括InGaN層，其位於摻雜有鎂之p型GaN層與摻雜有矽或氧之n型GaN層之間。在一些具體實例中，LED 1200可包括AlInGaP層，其位於摻雜有鋅或鎂之P型AlInGaP層與摻雜有硒、矽或碲之n型AlInGaP層之間。
為了接觸LED 1200之半導體層1225（例如，n型GaN層）且為了更有效地自LED 1200提取由作用層1230發射之光，可蝕刻半導體層以曝露半導體層1225且形成包括半導體層1225至1235之台面結構。台面結構可將載流子限於裝置之注入區域內。蝕刻台面結構可導致形成台面側壁，在本文中亦被稱作刻面，其可能不平行於生長平面，或在一些狀況下為正交於生長平面。反射層1270可形成於台面結構之側壁上。反射層1270可包括氧化物層，諸如氧化矽（SiO2 ）層，且可充當反射體以將所發射的光反射出LED 1200。接點1280可形成於半導體層1225上且可充當LED 1200之電極，該接點可包含諸如Al、Au、Ni、Ti或其任何組合之金屬或包含非金屬導電材料，該接點在圖12中展示為n型接點。此外，可形成諸如Al/Ni/Au金屬層之另一接點1290以與半導體層1235進行歐姆接觸，從而充當LED 1200之另一電極，該另一接點在圖12中展示為p型接點。
當將電壓信號施加至接點1280及1290時，電子及電洞可在作用層1230中重新組合，其中電子及電洞之重新組合可導致發射光子。所發射的光子之波長及能量可取決於作用層1230中之價帶與導電帶之間的能帶隙。舉例而言，InGaN作用層可發射綠光或藍光，而AlInGaP作用層可發射紅光、橙光、黃光或綠光。所發射的光子可由反射層1270反射，且可如圖12中所展示例如自底側（例如，基板1215）離開LED 1200。
在一些具體實例中，LED 1200可包括另一形狀之台面，諸如平面、豎直、圓錐形、半抛物面形或抛物面形形狀，其中台面之基底區域可為圓形、矩形、六邊形或三角形。舉例而言，LED 1200可包括彎曲形狀（例如，抛物面形狀）及非彎曲形狀（例如，圓錐形狀）之台面。台面可經截斷或未截斷。
上文所論述之方法、系統及裝置為實例。在適當時，各種具體實例可省略、取代或添加各種程序或組件。舉例而言，在替代組態中，可按不同於所描述次序之次序來執行所描述之方法，及/或可添加、省略及/或組合各種階段。又，可在各種其他具體實例中組合關於某些具體實例所描述之特徵。可按類似方式組合具體實例之不同態樣及元件。又，技術在發展中，且因此許多元件為實例，該等實例並不將本發明之範圍限於彼等特定實例。
在以下描述中給出特定細節以提供對具體實例之透徹理解。然而，可在無此等特定細節之情況下實踐具體實例。舉例而言，已在無不必要細節的情況下展示熟知的電路、處理程序、系統、結構及技術，用以避免混淆具體實例。本說明書僅提供實例具體實例，且並不意欲限制本發明之範圍、適用性或組態。確切而言，具體實例之先前描述將為所屬技術領域中具有通常知識者提供用於能夠實施各種具體實例之描述。可在不脫離本發明之精神及範圍的情況下對元件之功能及配置作出各種改變。
又，將一些具體實例描述為處理程序，該等處理程序被描繪為流程圖或方塊圖。儘管每一者可將操作描述為依序處理程序，但操作中之許多者可並行地或同時來執行。此外，可重新配置操作之次序。處理程序可具有未包括於圖中之額外步驟。此外，可藉由硬體、軟體、韌體、中間軟體、微碼、硬體描述語言或其任何組合來實施該等方法之具體實例。當以軟體、韌體、中間軟體或微碼來實施時，用以執行相關聯任務之程式碼或碼段可儲存於諸如儲存媒體之電腦可讀取媒體中。處理器可執行相關聯任務。
所屬技術領域中具有通常知識者將顯而易見到可根據特定要求作出實質性變化。舉例而言，亦可使用定製硬體或專用硬體，及/或可用硬體、軟體（包括攜帶型軟體，諸如小程式等）或其兩者來實施特定元件。此外，可使用至諸如網路輸入/輸出裝置之其他計算裝置的連接。
參看附圖，可包括記憶體之組件可包括非暫時性機器可讀取媒體。如本文中所使用，術語「機器可讀取媒體」及「電腦可讀取媒體」係指參與提供使機器以特定方式操作之資料的任何儲存媒體。在上文所提供之具體實例中，各種機器可讀取媒體可能涉及將指令/程式碼提供至處理單元及/或其他裝置以供執行。另外或替代地，機器可讀取媒體可用以存儲及/或攜載此等指令/程式碼。在許多實施方式中，電腦可讀取媒體為實體及/或有形儲存媒體。此媒體可呈許多形式，包括但不限於非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。電腦可讀取媒體之常見形式包括例如磁性及/或光學媒體，諸如緊密光碟（CD）或數位化通用光碟（DVD）；打孔卡；紙帶；具有孔圖案之任何其他實體媒體；RAM；可程式化唯讀記憶體（programmable read-only memory；PROM）；可抹除可程式化唯讀記憶體（erasable programmable read-only memory；EPROM）；FLASH-EPROM；任何其他記憶體晶片或卡匣；如下文中所描述之載波；可供讀取指令及/或程式碼之任何其他媒體。電腦程式產品可包括程式碼及/或機器可執行指令，其可表示程序、函式、子程式、程式、常式、應用程式（App）、次常式、模組、軟體套件、類別，或指令、資料結構或程式陳述式之任何組合。
所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解可使用多種不同技術及技藝中的任一者來表示用以傳達本文所描述之訊息的資訊及信號。舉例而言，可由電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子或其任何組合來表示可貫穿上文描述所參考之資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號及晶片。
如本文中所使用，術語「及」和「或」可包括多種含義，該等含義亦預期至少部分地取決於使用此等術語之上下文。典型地，「或」若用以關聯一清單（諸如，A、B或C），則意欲意謂A、B及C（此處以包括性意義使用），以及A、B或C（此處以排他性意義使用）。此外，如本文中所使用之術語「一或多個」可用於以單數形式描述任何特徵、結構或特性，或可用以描述特徵、結構或特性之某一組合。然而，應注意，此僅為說明性實例且所主張之主題不限於此實例。此外，術語「中之至少一者」若用以關聯一清單（諸如，A、B或C），則可解譯為意謂A、B及/或C之任何組合，諸如A、AB、AC、BC、AA、ABC、AAB、AABBCCC等。
另外，雖然已使用硬體與軟體之特定組合描述某些具體實例，但應認識到，硬體與軟體之其他組合亦為可能的。可能僅以硬體或僅以軟體或使用其組合來實施某些具體實例。在一個實例中，可藉由電腦程式產品來實施軟體，該電腦程式產品含有電腦程式碼或指令，該等電腦程式碼或指令可由一或多個處理器執行以用於執行本發明中所描述之步驟、操作或處理程序中之任一者或全部，其中電腦程式可儲存於非暫時性電腦可讀取媒體上。本文中所描述之各種處理程序可在相同處理器或不同處理器上以任何組合來實施。
在裝置、系統、組件或模組描述為經組態以執行某些操作或功能之情況下，可實現此組態，例如藉由設計電子電路以執行操作，藉由程式化可程式化電子電路（諸如，微處理器）以執行操作（諸如，藉由執行電腦指令或程式碼），或藉由設計經程式化以執行非暫時性記憶體媒體上所儲存之程式碼或指令的處理器或核心，或其任何組合。處理程序可使用多種技術來通信，包括但不限於用於處理程序間通信之習知技術，且不同配對的處理程序可使用不同技術，或同一配對的處理程序可在不同時間使用不同技術。
因此，應在說明性意義上而非限制性意義上看待說明書及圖式。然而，將顯而易見的是可在不脫離如申請專利範圍中所闡述的更廣泛精神及範圍之情況下，對本發明做出添加、減去、刪除以及其他修改及改變。因此，儘管已描述特定具體實例，但此等具體實例並不意欲為限制性的。各種修改及等效物在以下申請專利範圍之範圍內。
100:人工實境系統環境 110:控制台 112:應用程式商店 114:頭戴式器件追蹤模組 116:虛擬實境（VR）引擎 118:眼睛追蹤模組 120:近眼顯示器 122:顯示電子裝置 124:顯示光學件 126:定位器 128:位置感測器 130:眼睛追蹤單元 132:慣性量測單元（IMU） 140:輸入/輸出介面 150:外部成像裝置 200:近眼顯示器 205:框架 210:顯示器 230:照明器 240:攝影機 250a、250b、250c、250d、250e:感測器 300:頭戴式顯示器（HMD）裝置 320:主體 323:頂側 325:前側 327:右側 330:頭部綁帶 400:電子系統 410:處理器 420:記憶體 422、424:應用程式模組 425:作業系統 426:虛擬實境引擎 430:無線通信子系統 432:無線鏈路 434:天線 440:匯流排 450:攝影機 460:顯示模組 470:使用者輸入/輸出模組 480:其他硬體模組 490:感測器 501:半導體材料 505:基底晶圓 510:接合層 515:基板 525:n型層 530:量子井層 535:P型層 540:接觸層 545、550:接合層 570:溝槽 580:驅動器電路 701:半導體材料 715:基板 716:組合層 717:豎直裂縫 725:n型層 730:量子井層 735:P型層 740:接觸層 745:接合層 780:雷射光束 801:半導體材料 815:基板 816:組合層 817:裂紋 825:n型層 830:量子井層 835:P型層 840:接觸層 845:接合層 880:雷射光束 901:半導體材料 915:基板 916:組合層 917:減弱接合 925:n型層 930:量子井層 935:P型層 940:接觸層 945:接合層 980:雷射光束 1000:HMD裝置 1001:半導體材料 1015:基板 1016:組合層 1025:n型層 1030:量子井層 1035:P型層 1040:接觸層 1045:接合層 1100:基底晶圓 1105:線接合區域 1110:像素區域 1115:LED晶圓 1120、1125:區域 1200:LED 1215:基板 1225、1235:半導體層 1230:作用層 1270:反射層 1280、1290:接點
在下文參看以下諸圖詳細地描述說明性具體實例：
圖1為根據某些具體實例之包括近眼顯示器的實例人工實境系統環境之簡化方塊圖；
圖2為包括各種感測器之簡化的實例近眼顯示器之透視圖；
圖3為呈用於實施本文中所記載之一些實例的頭戴式顯示器（head-mounted display；HMD）裝置之形式的實例近眼顯示器之透視圖；及
圖4為用於實施本文中所記載之一些實例的實例近眼顯示器之實例電子系統的簡化方塊圖；
圖5A至圖5D、圖6A及圖6B說明一種用於製造LED之晶圓至晶圓接合的方法。
圖7A至圖7C說明降低半導體材料及基板之彎折的方法；
圖8A至圖8C說明降低半導體材料及基板之彎折的另一方法；
圖9A至圖9C說明降低半導體材料及基板之彎折的另一方法；
圖10A至圖10C說明降低半導體材料及基板之彎折的另一方法；
圖11為其中可將雷射施加至LED晶圓之部位的實例映射之簡化圖；及
圖12說明包括抛物面形台面結構之LED的實例。
701:半導體材料
715:基板
725:n型層
730:量子井層
735:P型層
740:接觸層
745:接合層
780:雷射光束

Claims (20)

  1. 一種方法，其包含： 藉由在包含半導體材料及基板之分層結構內產生裂紋、裂縫或至少一個減弱接合區來降低該分層結構之彎折，該半導體材料形成於該基板上； 將基底晶圓接合至該半導體材料； 自該半導體材料移除該基板；及 形成穿過該半導體材料之複數個溝槽以產生複數個發光二極體（LED）。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該半導體材料按次序包含n型層、量子井層及P型層。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該半導體材料包含GaN，且該基板包含藍寶石。
  4. 如請求項1所述之方法，其中藉由對該基板進行加熱而自該半導體材料移除該基板。
  5. 如請求項1所述之方法，其中藉由將水平力施加至該基板而自該半導體材料移除該基板。
  6. 如請求項1所述之方法，其中藉由將雷射光束聚焦於該半導體材料與該基板之間的界面處的不與該基底晶圓之像素區域經豎直對準的部位處，而自該半導體材料移除該基板。
  7. 如請求項1所述之方法，其進一步包含在降低該分層結構之該彎折之後在該半導體材料上沈積接觸層。
  8. 如請求項1所述之方法，其進一步包含在降低該分層結構之該彎折之後在該接觸層上沈積接合層。
  9. 如請求項1所述之方法，其中： 藉由在該基板內產生複數個豎直裂縫來降低該分層結構之該彎折，且 藉由將雷射光束聚焦於沿著該基板之豎直區段的複數個部位處來產生該豎直裂縫中之每一者。
  10. 如請求項1所述之方法，其中： 藉由在沿著該半導體材料與該基板之間的界面之實體上分開的部位處產生複數個裂紋來降低該分層結構之該彎折，且 藉由將雷射光束聚焦於該實體上分開之部位中之各別者處來產生該裂紋中之每一者。
  11. 如請求項10所述之方法，其中對於該裂紋中之每一者，該雷射光束聚焦於該實體上分開之部位中的該各別者處，直至在該實體上分開之部位中的該各別者處之該半導體材料的一部分將色彩改變為黑色。
  12. 如請求項1所述之方法，其中： 藉由在該半導體材料與該基板之間產生減弱接合區域來降低該分層結構之該彎曲，且 藉由沿著該半導體材料與該基板之間的界面之區段連續地掃描雷射光束之焦點來產生該減弱接合區。
  13. 如請求項12所述之方法，其中掃描該雷射光束之焦點使得沿著該界面之該區段的該半導體材料之一部分將色彩改變為灰色。
  14. 一種方法，其包含： 藉由蝕刻半導體材料以形成鄰近片段來降低該半導體材料及基板之彎折，該半導體材料形成於該基板上，其中在該鄰近片段之間具有間隙； 將基底晶圓接合至該半導體材料； 自該半導體材料移除該基板；及 在該鄰近片段中之每一者內形成穿過該半導體材料之複數個溝槽，以產生複數個發光二極體（LED）。
  15. 如請求項14所述之方法，其中該半導體材料按次序包含n型層、量子井層及P型層。
  16. 如請求項14所述之方法，其中該半導體材料包含GaN，且該基板包含藍寶石。
  17. 如請求項14所述之方法，其中藉由對該基板進行加熱而自該半導體材料移除該基板。
  18. 如請求項14所述之方法，其中藉由將水平力施加至該基板而自該半導體材料移除該基板。
  19. 如請求項14所述之方法，其中藉由將雷射光束聚焦於該半導體材料與該基板之間的界面處的不與該基底晶圓之像素區域經豎直對準的部位處，而自該半導體材料移除該基板。
  20. 如請求項14所述之方法，其中每一LED具有線性尺寸小於50 μm之作用發光區域，且每一片段具有至少10 mm之線性尺寸。
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