TWI829077B - 電子裝置 - Google Patents

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TWI829077B
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涂振裕
蔡百琪
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群創光電股份有限公司
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Abstract

一種電子裝置，包括支撐基板、第一基板、半導體元件以及黏著層。第一基板設置於支撐基板上。半導體元件設置於第一基板上。黏著層設置於支撐基板與第一基板之間。黏著層包括多個溝槽。

Description

電子裝置
本揭露是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種可通過黏著層的溝槽改善黏著層與其它疊層之間的氣泡所造成的外觀平整度問題的電子裝置。
電子裝置或拼接電子裝置已廣泛地應用於通訊、顯示、車用或航空等不同領域中。隨電子裝置蓬勃發展，電子裝置朝向輕薄化開發，因此對於電子裝置的可靠度、品質與整體外觀的平整度要求越高。
本揭露提供一種電子裝置，其可通過黏著層的溝槽改善黏著層與其它疊層之間的氣泡所造成的外觀平整度問題。
本揭露的電子裝置包括支撐基板、第一基板、半導體元件以及黏著層。第一基板設置於支撐基板上。半導體元件設置於第一基板上。黏著層設置於支撐基板與第一基板之間。黏著層包括多個溝槽。
為讓本揭露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。
通過參考以下的詳細描述並同時結合附圖可以理解本揭露，須注意的是，為了使讀者能容易瞭解及為了圖式的簡潔，本揭露中的多張圖式只繪出電子裝置的一部分，且圖式中的特定元件並非依照實際比例繪圖。此外，圖中各元件的數量及尺寸僅作為示意，並非用來限制本揭露的範圍。
在下文說明書與權利要求書中，「含有」與「包括」等詞為開放式詞語，因此其應被解釋為「含有但不限定為…」之意。
應了解到，當元件或膜層被稱為在另一個元件或膜層「上」或「連接到」另一個元件或膜層時，它可以直接在此另一元件或膜層上或直接連接到此另一元件或層，或者兩者之間存在有插入的元件或膜層(非直接情況)。相反地，當元件被稱為「直接」在另一個元件或膜層「上」或「直接連接到」另一個元件或膜層時，兩者之間不存在有插入的元件或膜層。
雖然術語「第一」、「第二」、「第三」…可用以描述多種組成元件，但組成元件並不以此術語為限。此術語僅用於區別說明書內單一組成元件與其它組成元件。權利要求中可不使用相同術語，而依照權利要求中元件宣告的順序以第一、第二、第三…取代。因此，在下文說明書中，第一組成元件在權利要求中可能為第二組成元件。
於文中，「約」、「大約」、「實質上」、「大致上」之用語通常表示在一給定值10%內、或5%內、或3%之內、或2%之內、或1%之內、或0.5%之內的範圍。在此給定的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「實質上」、「大致上」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「實質上」、「大致上」之含義。
在本揭露一些實施例中，關於接合、連接之用語例如「連接」、「互連」等，除非特別定義，否則可指兩個結構係直接接觸，或者亦可指兩個結構並非直接接觸，其中有其它結構設於此兩個結構之間。且此關於接合、連接之用語亦可包括兩個結構都可移動，或者兩個結構都固定之情況。此外，用語「耦接」包含任何直接及間接的電性連接手段。
在本揭露一些實施例中，可使用光學顯微鏡(optical microscopy，OM)、掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)、薄膜厚度輪廓測量儀(α-step)、橢圓測厚儀、或其它合適的方式量測各元件的面積、寬度、厚度或高度、或元件之間的距離或間距。詳細而言，根據一些實施例，可使用掃描式電子顯微鏡取得包含欲量測的元件的剖面結構影像，並量測各元件的面積、寬度、厚度或高度、或元件之間的距離或間距。
本揭露的電子裝置可包括顯示裝置、背光裝置、天線裝置、感測裝置或拼接裝置，但不以此為限。電子裝置可為可彎折或可撓式電子裝置。顯示裝置可為非自發光型顯示裝置或自發光型顯示裝置。天線裝置可為液晶型態的天線裝置或非液晶型態的天線裝置，感測裝置可為感測電容、光線、熱能或超聲波的感測裝置，但不以此為限。電子裝置所包含的半導體元件可包括被動元件與主動元件，例如電容、電阻、電感、二極體、電晶體等。二極體可包括發光二極體或光電二極體。發光二極體可例如包括有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)、次毫米發光二極體(mini LED)、微發光二極體(micro LED)或量子點發光二極體(quantum dot LED)，但不以此為限。拼接裝置可例如是顯示器拼接裝置或天線拼接裝置，但不以此為限。需注意的是，電子裝置可為前述之任意排列組合，但不以此為限。下文將以電子裝置說明本揭露內容。
須知悉的是，以下所舉實施例可以在不脫離本揭露的精神下，可將數個不同實施例中的特徵進行替換、重組、混合以完成其它實施例。各實施例間特徵只要不違背發明精神或相衝突，均可任意混合搭配使用。
現將詳細地參考本揭露的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。
圖1A為本揭露一實施例的電子裝置的局部剖面示意圖。圖1B為圖1A的電子裝置的黏著層的下視示意圖。圖1C為圖1A的電子裝置的黏著層的局部放大圖。
請參照圖1A，本實施例的電子裝置100包括支撐基板110、第一基板120、半導體元件130以及黏著層140。其中，支撐基板110可以為硬性基板、軟性基板或前述的組合。舉例來說，支撐基板110的材料可包括玻璃、石英、藍寶石(sapphire)、矽晶圓、碳化矽晶圓、陶瓷、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯、矽氧烷、聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、其它合適的基板材料、或前述的組合，但不以此為限。此外，在本實施例中，電子裝置100還包括：黏著層150位於支撐基板110上、驅動基板160位於第一基板120與支撐基板110之間，以及保護層170位於第一基板120上，且與半導體元件130同時位於第一基板120的同一側。
在本實施例，方向X、方向Y以及方向Z分別為不同的方向。方向X例如是支撐基板110的延伸方向，方向Y例如是支撐基板110的法線方向。其中，方向X大致上垂直於方向Y，且方向X與方向Y則分別大致上垂直於方向Z，但不以此為限。
具體來說，黏著層150設置於支撐基板110上，且設置於支撐基板110與第一基板120之間，例如黏著層150位於支撐基板110與驅動基板160之間。在本實施例中，黏著層150可例如是以大氣貼合或真空貼合的方式貼合於支撐基板110上。黏著層150的材料可例如是光學膠(optically clear adhesive；OCA)、透明光學膠(optical clear resin；OCR)、壓敏膠(pressure sensitive adhesive；PSA)、其它合適的黏著材料、或前述的組合，但不以此為限。黏著層150的楊氏模量可例如是0.001MPa至500MPa(0.001MPa≦楊氏模量≦500MPa)，但不以此為限。
驅動基板160設置於黏著層150上。驅動基板160可為主動式驅動基板或被動式驅動基板，例如驅動基板160可包括掃描線、資料線及/或電晶體等所構成的驅動電路(未示出)，但不以此為限。驅動基板160可耦接第一基板120，且驅動基板160可透過第一基板120驅動半導體元件130。在本實施例中，驅動基板160可以為硬性基板、軟性基板或前述的組合。舉例來說，驅動基板160的材料可包括玻璃、石英、藍寶石、矽晶圓、碳化矽晶圓、陶瓷、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、矽氧烷、聚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯、其它合適的基板材料、或前述的組合，但不以此為限。在一些實施例中，驅動基板160為可彎折。
多個黏著層140(圖1A示意地以2個為例，但不以此為限)設置於驅動基板160上，且相鄰的兩個黏著層140之間具有縫隙G。黏著層140設置於支撐基板110與第一基板120之間。黏著層140可位於驅動基板160與第一基板120之間。黏著層140可例如是以大氣貼合或真空貼合的方式貼合於驅動基板160上。黏著層140的材料可例如是光學膠、透明光學膠、壓敏膠、其它合適的黏著材料、或前述的組合，但不以此為限。黏著層140的楊氏模量例如是0.001MPa至500MPa(0.001MPa≦楊氏模量≦500MPa)，但不以此為限。
詳細來說，黏著層140具有彼此相對的第一側141與第二側142。第一側141為黏著層140面向支撐基板110的一側，且為黏著層140面向驅動基板160的一側。第二側142為黏著層140面向半導體元件130的一側，且為黏著層140面向第一基板120的一側。在本實施例中，黏著層140包括多個溝槽143。其中，多個溝槽143例如是位於黏著層140面向支撐基板110的一側(即第一側141)，以使黏著層140的第一側141為非平面，但不以此為限。多個溝槽143不會將黏著層140斷開，且多個溝槽143不會連接第一側141與第二側142。
請參照圖1B，在黏著層140的下視示意圖中，多個溝槽143可沿著一個或多個方向延伸至黏著層140的四個邊緣144，且多個溝槽143的形狀設計及其排列方式可產生一固定的紋路或重複性的圖案。舉例來說，如圖1B所示，多個長條形的溝槽143可交錯排列，而在位於第一側141的黏著層140的表面形成一菱格紋的圖案，但本揭露並不以此為限。例如在圖2與圖3所示的實施例中，多個溝槽也可以為菱形或其他形狀，且位於第一側的黏著層也可以為圓形、六邊形或其他形狀，只要多個溝槽於單位面積內為可重複的形狀且多個溝槽可以延伸至黏著層的邊緣即可。
由於基板貼合時容易產生氣泡，在本實施例中，多個溝槽143可作為排氣道，以具有排氣的功能。藉此，可使黏著層140與驅動基板160之間的氣泡可透過並沿著多個溝槽143(即排氣道)而朝向黏著層140的邊緣144排出，以減少第一基板120與驅動基板160之間因氣泡而導致電性連接不佳的問題。其中，所述氣泡例如是在黏著層140貼合至驅動基板160時產生，也例如是在黏著層140貼合至驅動基板160後的其他後製程(例如高溫)時產生，但不以此為限。
請參照圖1C，在黏著層140的局部剖面示意圖中，黏著層140的厚度T可例如是10微米(μm)至50微米(10微米≦黏著層的厚度≦50微米)，以使第一基板120可透過貫穿黏著層140的銲錫(未繪出)而電性連接至驅動基板160，但不以此為限。在兼顧溝槽排氣能力與黏著層140的結構的整體性的前提下，在一些實施例中，多個溝槽143的高度H可例如介於3微米至黏著層140的厚度T的一半的範圍(3微米≦溝槽高度≦1/2T)。例如當黏著層140的厚度T為50微米時，溝槽143的高度H可介於3微米至25微米之間的範圍(3微米≦溝槽高度≦25微米)。也就是說，溝槽143的高度H至少須為3微米，使氣泡可以透過多個溝槽143排出；而當黏著層140的厚度T為50微米時，溝槽143的高度H不應超過25微米，以免破壞黏著層140的結構的整體性，進而使得黏著層140在與離型層(未示出)分離時有斷開的風險；而在一些實施例中，多個溝槽143的高度H可為黏著層140的厚度T的1/3至1/2 (即1/3×T≦H≦1/2×T)，但本揭露並不以此為限。其中，厚度T例如是黏著層140沿著支撐基板110的法線方向(即方向Y)進行量測到的最大厚度。高度H例如是溝槽143沿著支撐基板110的法線方向(即方向Y)進行量測到的最大高度。此外，在本實施例中，在圖1B的黏著層140的下視示意圖中，多個溝槽143的面積約為黏著層140的總面積的4%至10%(4%≦溝槽面積與黏著層的總面積的比例≦10%)，但不以此為限。
請繼續參照圖1C，在黏著層140的局部剖面示意圖中，多個溝槽143的形狀可例如是三角形，多個溝槽143的剖面具有頂角V，且頂角V可以由溝槽143的側壁1431與側壁1432定義出。在本實施例中，頂角V的角度θ(即側壁1431與側壁1432之間的夾角)可例如是60度至110度(60度≦頂角≦110度)，以使溝槽143的結構穩固且可支撐黏著層140，但不以此為限。當角度θ小於60度時，則可能會使側壁1431與側壁1432黏合在一起。當角度θ大於110度時，則可能會使溝槽143崩塌。在一些實施例中，溝槽143的頂部形狀也可以是弧形、多邊形或不規則的形狀，但不以此為限。
多個第一基板120(圖1A示意地以2個為例，但不以此為限)設置於支撐基板110上，且相鄰的兩個第一基板120之間具有縫隙G。在本實施例中，小尺寸的第一基板120可透過黏著層140而以拼接的方式設置於大尺寸的驅動基板160上或設置於大尺寸的支撐基板110上。第一基板120具有電路層(未示出)，該電路層可包含但不限於導線及/或電晶體的元件，且該電路層可與半導體元件130耦接。在本實施例中，第一基板120可以為硬性基板、軟性基板或前述的組合。舉例來說，第一基板120的材料可包括玻璃、石英、藍寶石、矽晶圓、碳化矽晶圓、陶瓷、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、矽氧烷、聚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯、其它合適的基板材料、或前述的組合，但不以此為限。在一些實施例中，第一基板120為可彎折。
半導體元件130設置於第一基板120上。在本實施例中，半導體元件130可例如是發光二極體，但不以此為限。在一些實施例中，半導體元件130也可以為晶片等的半導體元件。
保護層170設置於半導體元件130上。保護層170可覆蓋半導體元件130與第一基板120。在本實施例中，保護層170材料可例如是聚對苯二甲酸乙二酯或其它合適的透明材料，但不以此為限。
在本實施例中，雖然是將多個溝槽143設置於位於驅動基板160與第一基板120之間的黏著層140中，且將多個溝槽143設置於黏著層140面向支撐基板110的一側(即第一側141)，但本揭露中溝槽143所在的位置並不以此為限，只要使設置於黏著層中的溝槽可延伸至黏著層的邊緣即可。舉例來說，在一些實施例中，多個溝槽也可以設置於黏著層140面向第一基板120的一側(即第二側142)(未示出)。在一些實施例中，多個溝槽也可以同時設置於黏著層140的第一側141與第二側142(未示出)。在一些實施例中，多個溝槽也可以設置於位於支撐基板110與驅動基板160之間的黏著層150中，如圖4所示。在一些實施例中，多個溝槽也可以同時設置於黏著層140與黏著層150中(未示出)。
在一些實施例中，當支撐基板為具有電路設計的電路板或線路基板時，則可不需額外設置驅動基板與黏著層，此時，第一基板則可透過黏著層而直接貼合至支撐基板上(未示出)。
以下將列舉其它實施例以作為說明。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考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。
圖2為本揭露另一實施例的電子裝置的黏著層的下視示意圖。請同時參考圖1B與圖2，本實施例的黏著層140a與圖1B中的黏著層140相似，惟二者差異之處在於：在本實施例的黏著層140a中，多個溝槽143a大致上可以為含有弧形邊緣的菱形，且位於第一側141的黏著層140a的表面可以為圓形。
具體來說，請參照圖2，在黏著層140a的表面的下視示意圖中，多個溝槽143a可沿著方向X與方向Z延伸至黏著層140a的四個邊緣144。其中，多個菱形的溝槽143a的邊緣為內凹的弧形，且多個菱形的溝槽143a是以陣列排列且彼此相連的方式設計，因而將位於第一側141的黏著層140a分成多個圓形，進而產生一固定的紋路或重複性的圖案。
圖3為本揭露另一實施例的電子裝置的黏著層的下視示意圖。請同時參考圖1B與圖3，本實施例的黏著層140b與圖1B中的黏著層140相似，惟二者差異之處在於：在本實施例的黏著層140b中，多個溝槽143b大致上可以為含有直線邊緣的菱形，且位於第一側141的黏著層140b的表面可以為六邊形。
具體來說，請參照圖3，在黏著層140b的下視示意圖中，多個溝槽143b可沿著方向X與方向Z延伸至黏著層140b的四個邊緣144。其中，多個菱形的溝槽143b的邊緣為直線，且多個菱形的溝槽143b是以陣列排列且彼此相連的方式設計，因而將位於第一側141的黏著層140b分成多個六邊形，進而產生一固定的紋路或重複性的圖案。
圖4為本揭露另一實施例的電子裝置的局部剖面示意圖。請同時參考圖1A與圖4，本實施例的電子裝置100c與圖1A中的電子裝置100相似，惟二者差異之處在於：在本實施例的電子裝置100c中，黏著層150包括多個溝槽153，且黏著層150的厚度可介於50微米到500微米之間(50微米≦黏著層的厚度≦500微米)。
具體來說，請參照圖4，黏著層150位於支撐基板110與驅動基板160之間，且黏著層150具有彼此相對的第一側151與第二側152。其中，第一側151為黏著層150面向支撐基板110的一側。第二側152為黏著層140面向第一基板120的一側，且為黏著層150面向驅動基板160的一側。
在本實施例中，將多個溝槽153設置於黏著層150中。多個溝槽153例如是位於黏著層150面向支撐基板110的一側(即第一側151)，但不以此為限。在一些實施例中，多個溝槽也可以位於黏著層150面向驅動基板160的一側(即第二側152)(未示出)。在一些實施例中，多個溝槽也可以同時設置於黏著層150的第一側151與第二側152(未示出)。在一些實施例中，多個溝槽也可以同時設置於黏著層140與黏著層150中(未示出)。
在本實施例中，多個溝槽153的設計方式大致上相同或相似於圖1A至圖1C、圖2或圖3中的多個溝槽143的設計方式，故不再重複贅述。因此，多個溝槽153也可以作為排氣道，以使黏著層150與支撐基板110之間的氣泡可透過並沿著多個溝槽153而朝向黏著層150的邊緣154排出，以提高基板貼合時，電子裝置100c的整體外觀平整度。
圖5為本揭露另一實施例的電子裝置的局部剖面示意圖。請同時參考圖1A與圖5，本實施例的電子裝置100d與圖1A中的電子裝置100相似，惟二者差異之處在於：本實施例的電子裝置100d還包括黏著層180與裝飾板190。其中，黏著層180包括多個溝槽183。
具體來說，請參照圖5，裝飾板190設置於支撐基板110背向第一基板120或驅動基板160的一側。驅動基板160與裝飾板190可分別位於支撐基板110的相對兩側。其中，裝飾板190可以為硬性基板、軟性基板或前述的組合。舉例來說，裝飾板190材料可包括金屬、聚碳酸酯、其它合適的裝飾板材料、或前述的組合，但不以此為限。
黏著層180設置於裝飾板190與支撐基板110之間。黏著層180具有彼此相對的第一側181與第二側182。其中，第一側181為黏著層180面向裝飾板190的一側。第二側182為黏著層180面向支撐基板110的一側，且黏著層180的厚度可介於50微米到500微米之間(50微米≦黏著層的厚度≦500微米)。
在本實施例中，多個溝槽183例如是位於黏著層180面向支撐基板110的一側(即第二側182)，但不以此為限。在一些實施例中，多個溝槽也可以位於黏著層180面向裝飾板190的一側(即第一側181)(未示出)。在一些實施例中，多個溝槽也可以同時設置於黏著層180的第一側181與第二側182(未示出)。在一些實施例中，多個溝槽也可以同時設置於黏著層140、黏著層150及/或黏著層180中(未示出)。
在本實施例中，多個溝槽183的設計方式大致上相同或相似於圖1A至圖1C中的多個溝槽143的設計方式，故不再重複贅述。因此，多個溝槽183也可以作為排氣道，以使黏著層180與支撐基板110之間的氣泡可透過並沿著多個溝槽183而朝向黏著層180的邊緣184排出，以提高貼合時，電子裝置100d的整體外觀平整度。
綜上所述，在本揭露實施例的電子裝置中，黏著層具有多個溝槽(即排氣道)，黏著層與其它疊層之間(例如是黏著層與驅動基板之間)的氣泡可透過多個溝槽而朝向黏著層的邊緣排出，以減少因氣泡而導致電子裝置的整體外觀平整度不佳的問題。藉由調整多個溝槽的高度範圍，可使氣泡可透過多個溝槽排出，且可使黏著層在與離型層分離時不會有斷開的風險。而多個溝槽的頂角的角度是60度至110度，因而可使溝槽的結構穩固，以支撐黏著層。
雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、100c、100d:電子裝置 110:支撐基板 120:第一基板 130:半導體元件 140、140a、140b:黏著層 141:第一側 142:第二側 143、143a、143b:溝槽 1431、1432:側壁 144:邊緣 150:黏著層 151:第一側 152:第二側 153:溝槽 154:邊緣 160:驅動基板 170:保護層 180:黏著層 181:第一側 182:第二側 183:溝槽 184:邊緣 190:裝飾板 G:縫隙 V:頂角 X、Y、Z:方向 θ:角度
圖1A為本揭露一實施例的電子裝置的局部剖面示意圖。 圖1B為圖1A的電子裝置的黏著層的下視示意圖。 圖1C為圖1A的電子裝置的黏著層的局部放大圖。 圖2為本揭露另一實施例的電子裝置的黏著層的下視示意圖。 圖3為本揭露另一實施例的電子裝置的黏著層的下視示意圖。 圖4為本揭露另一實施例的電子裝置的局部剖面示意圖。 圖5為本揭露另一實施例的電子裝置的局部剖面示意圖。
100:電子裝置
110:支撐基板
120:第一基板
130:半導體元件
140:黏著層
141:第一側
142:第二側
143:溝槽
144:邊緣
150:黏著層
160:驅動基板
170:保護層
G:縫隙
X、Y、Z:方向

Claims (15)

  1. 一種電子裝置，包括：支撐基板；第一基板，設置於所述支撐基板上；半導體元件，設置於所述第一基板上；以及黏著層，設置於所述支撐基板與所述第一基板之間，且包括多個溝槽，其中所述多個溝槽為具有排氣功能的排氣道。
  2. 如請求項1所述的電子裝置，其中所述多個溝槽位於所述黏著層面向所述第一基板的一側。
  3. 如請求項1所述的電子裝置，其中所述多個溝槽位於所述黏著層面向所述支撐基板的一側。
  4. 如請求項1所述的電子裝置，更包括：驅動基板，耦接所述第一基板，其中所述黏著層位於所述驅動基板與所述第一基板之間。
  5. 如請求項4所述的電子裝置，其中所述驅動基板與所述第一基板為可彎折。
  6. 如請求項1所述的電子裝置，更包括：驅動基板，耦接所述第一基板，其中所述黏著層位於所述支撐基板與所述驅動基板之間。
  7. 如請求項1所述的電子裝置，其中所述半導體元件為發光二極體。
  8. 如請求項1所述的電子裝置，更包括：裝飾板，設置於所述支撐基板背向所述第一基板的一側。
  9. 如請求項1所述的電子裝置，其中所述多個溝槽的高度為所述黏著層的厚度的1/3至1/2。
  10. 如請求項1所述的電子裝置，其中所述多個溝槽的高度為介於3微米至所述黏著層的厚度的一半之間。
  11. 如請求項1所述的電子裝置，其中所述多個溝槽的剖面具有頂角，且所述頂角為60度至110度。
  12. 如請求項1所述的電子裝置，其中所述黏著層的厚度為10微米至50微米。
  13. 如請求項1所述的電子裝置，其中所述第一基板具有電路層，且所述電路層與所述半導體元件耦接。
  14. 如請求項1所述的電子裝置，更包括：保護層，覆蓋所述半導體元件與所述第一基板。
  15. 如請求項1所述的電子裝置，其中所述多個溝槽交錯排列而形成菱格紋的圖案。
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