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TW202201818A - 具反射元件之發光二極體晶片結構 - Google Patents

具反射元件之發光二極體晶片結構 Download PDF

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TW202201818A
TW202201818A TW110114257A TW110114257A TW202201818A TW 202201818 A TW202201818 A TW 202201818A TW 110114257 A TW110114257 A TW 110114257A TW 110114257 A TW110114257 A TW 110114257A TW 202201818 A TW202201818 A TW 202201818A
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李起鳴
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中國大陸商上海顯耀顯示科技有限公司
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Abstract

本發明提供一種具有杯狀反射元件之發光二極體(LED)晶片結構。該LED晶片結構包括基板、隔離元件及台面，該台面包含LED且藉由該隔離元件包圍。該隔離元件包括上隔離部分及下隔離部分。該下隔離部分定位於該基板中且該上隔離部分自該基板之表面突出。反射層安置於該上隔離部分之側壁上，且該反射層之底部未接觸該台面。該杯狀反射元件至少包含具有該反射層之該隔離元件。

Description

具反射元件之發光二極體晶片結構
本發明大體上係關於發光二極體(LED)顯示裝置，且更特定言之係關於具有一或多個反射元件之LED晶片結構。
近年來，隨著迷你型LED及微型LED技術之發展，諸如擴增實境(AR)、投影、抬頭顯示器(HUD)、行動裝置顯示器、穿戴式裝置顯示器及車載顯示器(automotive display)之消費性裝置及應用需要具有經改良解析度及亮度之LED面板。LED可為小型化的且充當顯示系統中(例如，微型顯示系統中)之像素光發射器。當設法達成小型顯示器上之更佳解析度及亮度時，滿足解析度及亮度要求兩者可具挑戰性。即，像素解析度及亮度可難以同時平衡，因為其等可能具有對立關係。例如，針對各像素獲得高亮度可導致低解析度。另一方面，獲得高解析度可引起亮度下降。
再者，由微型LED發射之光可由自發發射產生且因此可並非指向性(directional)的，從而導致大發散角。大發散角可在微型LED顯示器中引起各種問題。一方面，歸因於大發散角，僅可利用由微型LED發射之光之小部分。此可顯著降低微型LED顯示系統之效率及亮度。另一方面，歸因於大發散角，由一個微型LED像素發射之光可照明其鄰近像素，從而導致像素之間之光串擾、銳度(sharpness)損失及對比度損失。減小大發散角之習知解決方案可能無法有效地處置整體上自微型LED發射之光，且可僅利用自微型LED發射之光之中心部分，而使以更傾斜角度發射之光之其餘部分未被利用。
因此，將尤其期望提供一種解決上文提及之缺點之用於顯示裝置之LED結構。
本發明之例示性實施例係關於具有一或多個反射元件之LED晶片結構。在一些實施例中，該等反射元件係包圍LED像素單元之杯狀結構。
本發明中之LED晶片結構之例示性實施例包含隔離元件，該隔離元件包括上隔離部分及下隔離部分。例示性實施例亦包含直接或間接安置於該上隔離部分上之反射層。該隔離元件可減小自包含LED像素單元之台面發射之光的發散度，且減少鄰近像素之間之光串擾。例如，該隔離元件及該反射層可利用來自傾斜角度之光。以此方式，與習知解決方案相比，可在針對高亮度及功率高效(power-efficient)顯示收集及會聚此光時達成更高效率。另外，該隔離元件可阻擋來自鄰近像素中之LED之光發射，此可有效地抑制像素間串擾且增強色彩對比度及銳度。本發明之例示性實施例可改良投影亮度及對比度，且因此降低投影應用中之功率消耗。本發明之例示性實施例亦可改良顯示器之光發射指向性，且因此在直視應用中為使用者提供更佳影像品質並保護使用者的隱私。
本發明之例示性實施例可提供多種優點。一個優點係本發明之例示性實施例可抑制像素間光串擾且增強亮度。例如，節距指代顯示面板上之鄰近像素之中心之間的距離。節距可在約40微米至約20微米、至約10微米及/或至約5微米或以下之範圍內變化。當判定節距規格時，單一像素面積固定。本發明之例示性實施例可以較小節距抑制像素間光串擾，同時以功率高效的方式增強單一像素內之亮度。另一優點在於，在本發明之例示性實施例中，發光二極體可在未引入一中間基板之情況下直接接合於具有像素驅動器之基板上，此可改良散熱且因此增強LED晶片之可靠性及效能。
因此，本發明包含但不限於以下例示性實施例。
一些例示性實施例提供第一LED晶片結構。該第一LED晶片結構包括基板及隔離元件。該隔離元件包括上隔離部分及下隔離部分。該下隔離部分定位於該基板中，且該上隔離部分自該基板之表面突出。該第一LED晶片結構亦包括安置於該上隔離部分之側壁上之反射層。該第一LED晶片結構進一步包括台面，該台面包含LED組件且藉由該隔離元件包圍，且該反射層之底部部分未接觸該台面。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該基板包含半導體晶圓及在該半導體晶圓之頂部上之接合金屬層。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該反射層安置於該上隔離部分之該側壁及頂表面上，且該反射層之該底部部分在從該隔離元件至該台面之方向上延伸。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該第一LED晶片結構進一步包括介電層，該介電層安置於該台面之側壁之底部處，且該介電層藉由該反射層之該底部部分覆蓋。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該上隔離部分之高度高於該下隔離部分之高度。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該上隔離部分之底部寬度等於或寬於該下隔離部分之頂部寬度。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該上隔離部分之該底部寬度長於該下隔離部分之該頂部寬度且短於該下隔離部分之該頂部寬度之兩倍，兩個突出部形成於該上隔離部分之各底端處，且該兩個突出部之各者之寬度小於該下隔離部分之該頂部寬度之一半。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，在側視圖中，該上隔離部分之橫截面係梯形且該下隔離部分之橫截面係倒梯形，該上隔離部分之底部覆蓋該下隔離部分之頂部。在一些實施例中，該上隔離部分之該底部之面積大於該下隔離部分之該頂部之面積。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該上隔離部分及該下隔離部分係軸對稱的且共軸的。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，相對於該基板之表面，該上隔離部分之高度高於該台面之高度，且相對於垂直於該基板之該表面之軸線，該上隔離部分之該側壁之傾角大於該台面之該側壁之傾角。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該台面之該側壁之該傾角小於45°，且該上隔離部分之該側壁之該傾角大於45°。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該介電層覆蓋該台面之頂表面及該側壁，該台面之該頂表面包含未被該介電層覆蓋或沒有該介電層之區域。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該介電層對於自該第一LED晶片結構發射之光透明。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該介電層包括含矽介電層、含鋁介電層或含鈦介電層之一或多者。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該含矽介電層包括矽之氧化物或氮化物，該含鋁介電層包括鋁之氧化物，且該含鈦介電層包括鈦之氧化物。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，鈦之該氧化物係Ti3 O5 。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該反射層包含多層結構。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該多層結構包括一或多個反射材料層及一或多個介電材料層之堆疊。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該反射層包括具有高反射率之一或多種金屬導電材料。在一些實施例中，該高反射率高於70%。在一些實施例中，該高反射率高於80%。在一些實施例中，該高反射率高於90%。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該一或多種金屬導電材料包括鋁、金或銀之一或多者。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該台面之該頂表面及該側壁以及該上隔離部分之該頂表面及該側壁完全或部分藉由導電層覆蓋。在一些實施例中，該導電層係連續的。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該導電層對於自該第一LED晶片結構發射之該光透明。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該隔離元件包括光敏介電材料。
在該第一LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該光敏介電材料係SU-8或光敏聚醯亞胺(PSPI)。
其他例示性實施例提供第二LED晶片結構。該第二LED晶片結構包括基板、隔離元件、台面、介電層及導電層。該隔離元件包括上隔離部分及下隔離部分。該下隔離部分定位於該基板中且該上隔離部分自該基板之表面突出。包含LED組件之該台面藉由該隔離元件包圍。該介電層覆蓋該台面之頂表面及側壁，且該台面之該頂表面進一步包含未被該介電層覆蓋(例如，沒有該介電層)之區域。該導電層覆蓋該介電層、具有沒有該介電層之該區域之該台面的該頂表面及該上隔離部分之至少一側壁。該反射層至少安置於覆蓋該上隔離部分之該側壁之該導電層上，且該反射層之底部部分未接觸該台面。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該基板包含半導體晶圓及在該半導體晶圓之頂部上之接合金屬層。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該導電層安置於該上隔離部分之頂表面及該側壁上，且該反射層安置於安置在該上隔離部分之該頂表面及該側壁上之該導電層上，且其中該反射層之該底部部分自該隔離元件延伸至該台面。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該上隔離部分之高度高於該下隔離部分之高度。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該上隔離部分之底部寬度等於或寬於該下隔離部分之頂部寬度。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該上隔離部分之該底部寬度長於該下隔離部分之該頂部寬度且短於該下隔離部分之該頂部寬度之兩倍，兩個突出部形成於該上隔離部分之各底端處，且該兩個突出部之各者之寬度小於該下隔離部分之該頂部寬度之一半。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，在側視圖中，該上隔離部分之橫截面係梯形且該下隔離部分之橫截面係倒梯形，該上隔離部分之底部覆蓋該下隔離部分之頂部。在一些實施例中，該上隔離部分之該底部之面積大於該下隔離部分之該頂部之面積。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該上隔離部分及該下隔離部分係軸對稱的且共軸的。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，相對於該基板之表面，該上隔離部分之高度高於該台面之高度，且相對於垂直於該基板之該表面之軸線，該上隔離部分之該側壁之傾角大於該台面之該側壁之傾角。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該台面之該側壁之該傾角小於45°，且該上隔離部分之該側壁之該傾角大於45°。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該介電層對於自該第二LED晶片結構發射之光透明。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該介電層包括含矽介電層、含鋁介電層或含鈦介電層之一或多者。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該含矽介電層包括矽之氧化物或氮化物，該含鋁介電層包括鋁之氧化物，且該含鈦介電層包括鈦之氧化物。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，鈦之該氧化物係Ti3 O5 。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該反射層包含多層結構。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該多層結構包括一或多個反射材料層及一或多個介電材料層之堆疊。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該反射層包括具有高反射率之一或多種金屬導電材料。在一些實施例中，該高反射率高於70%。在一些實施例中，該高反射率高於80%。在一些實施例中，該高反射率高於90%。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該一或多種金屬導電材料包括鋁、金或銀之一或多者。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該導電層對於自該第二LED晶片結構發射之該光透明。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該隔離元件包括光敏介電材料。
在該第二LED晶片結構之一些例示性實施例或先前例示性實施例之任何組合中，該光敏介電材料係SU-8或光敏聚醯亞胺(PSPI)。
藉由閱讀下文簡要描述之以下[實施方式]連同附圖，將明白本發明之此等及其他特徵、態樣及優點。本發明包含在本發明中闡述之兩個或更多個特徵或元件之任何組合，而不管是否在本文中所描述之特定實例實施例中明確地組合或以其他方式敘述此等特徵或元件。旨在整體地閱讀本發明，使得本發明之任何可分離特徵或元件在其態樣及例示性實施例之任何者中應被視為可組合的，除非本發明之上下文另有清楚指示。
因此，將瞭解，此簡要概述僅經提供用於概述一些例示性實施例以提供對本發明之一些態樣之基本理解的目的。因此，將瞭解，上文描述之例示性實施例僅為實例且不應被解釋為以任何方式縮小本發明之範疇或精神。自結合附圖進行之以下[實施方式]將明白其他實例實施例、態樣及優點，該等附圖藉由實例繪示一些所描述例示性實施例之原理。
現將在下文中參考附圖更全面描述本發明之一些實施例，在附圖中展示本發明之一些但非全部實施例。實際上，本發明之各種實施例可以許多不同形式體現且不應被解釋為限於本文中所闡述之實施例；實情係，提供此等例示性實施例使得本發明將為透徹的且完整的，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明之範疇。例如，除非另有指示，否則將某物稱為第一、第二或類似者不應被解釋為意指特定順序。再者，可被描述為在別的事物上方之某物(除非另有指示)可代替性地在下方，且反之亦然；且同樣地，被描述為在別的事物左側之某物可替代性地在右側，且反之亦然。在各處，相似元件符號指代相似元件。
本發明之例示性實施例大體上係關於LED顯示裝置，且特定言之係關於具有反射層之LED晶片結構。
圖1繪示根據一些例示性實施例之LED晶片結構100之俯視圖。如所展示，在一些實施例中，LED晶片結構100包含一或多個台面101 (例如，台面101a、101b及101c)。台面101之各者可包含LED或微型LED。台面101之各者具有頂部及底部。例如，圓120a可指示台面101b之頂部且圓120b可指示台面101b之底部，且連接台面101b之頂部及台面101b之底部之表面(即，台面之側壁)在圖中藉由圓120a與圓120b之間之空間表示。在一些實施例中，台面101之各者之頂部之直徑可在1 µm至8 µm之範圍內，且台面之各者之底部之直徑可在3 µm至10 µm之範圍內。在一些實施例中，台面101之各者之頂部之直徑可在8 µm至25 µm之範圍內，且台面之各者之底部之直徑可在10 µm至35 µm之範圍內。兩個鄰近台面之中心之間的距離可在1 µm至10 µm之範圍內。在一些實施例中，兩個鄰近台面之中心之間的距離可在約40 µm至約20 µm、至約10 µm及/或至約5 µm或以下之範圍內變化。台面之大小及台面之間之距離取決於顯示器之解析度。例如，對於具有5000像素每英寸(PPI)之顯示面板，台面101b之頂部之直徑或寬度可為1.5 µm，且台面101b之底部之直徑或寬度可為2.7 µm。台面之高度係約1.3 µm。台面101a與台面101b之最接近底部邊緣之間的距離可為2.3 µm。
在一些實施例中，台面101可藉由至少一個隔離元件102包圍。隔離元件102可隔離自不同台面發射之光。例如，當隔離元件102之高度高於台面101a及/或101c之高度時，隔離元件102可將自台面101a及/或101c發射之至少一些光與自台面101b發射之光隔離。因此，隔離元件102可抑制像素間光串擾且改良LED顯示器之對比度。
在一些實施例中，LED晶片結構100亦包含一或多個反射層103 (例如，反射層103a、103b及103c)。反射層103之各者可安置於隔離元件102之側壁上。例如，如圖1中所展示，反射層103b可安置於包圍台面101b之隔離元件102之圓形側壁上。反射層103可反射自台面101發射之光，且因此增強LED顯示器之亮度及發光功效。例如，自台面101b發射之光可到達反射層103b且可藉由反射層103b向上反射。
反射層103連同隔離元件102一起可利用自台面101發射之光之反射方向及/或反射強度。例如，隔離元件102之側壁可以一定角度傾斜，且因此安置於隔離元件102之側壁上之反射層103b以相同角度傾斜(在製造容限內)。當自台面101b發射之光到達反射層103b時，自台面101b發射之光將根據隔離元件102之側壁之角度藉由反射層103b反射。反射層103之材料可為高度反射的，且因此可反射自台面101 (例如，台面101b)發射之光之大部分(例如，超過60%)。為簡化繪示，圖1中省略LED晶片結構100之一些元件。下文將參考圖2至圖4描述具有更多細節之LED晶片結構之一些實施例。
圖2繪示根據一些例示性實施例之LED晶片結構200之橫截面視圖。在一些實施例中，沿著圖1中之A-A線取得LED晶片結構200之橫截面。如所展示，在一些實施例中，LED晶片結構200包含基板208，基板208包含晶圓207及在晶圓207之頂部上之一或多個接合金屬層206。接合金屬層206 (例如，接合金屬層206a、206b及206c)可安置於晶圓207上且電接合晶圓207。在一些實施例中，接合金屬層206之厚度係約0.1微米至約3微米。例如，對於具有5000 PPI之顯示面板，接合金屬層206之厚度係約1.3 µm。在一些例項中，兩個金屬層包含於接合金屬層206中。該等金屬層之一者沈積於台面201上。對應(counterpart)接合金屬層亦沈積於晶圓207上。在一些實施例中，用於接合金屬層206之組合物包含Au-Au接合、Au-Sn接合、Au-In接合、Ti-Ti接合、Cu-Cu接合或其等之混合。例如，若選擇Au-Au接合，則兩個Au層分別需要Cr塗層作為黏著層，及Pt塗層作為抗擴散層(anti-diffusion layer)。且Pt塗層介於Au層與Cr層之間。Cr及Pt層定位於兩個經接合Au層之頂部及底部上。在一些實施例中，當兩個Au層之厚度大致相同時，在高壓及高溫下，Au在兩個層上之相互擴散將兩個層接合在一起。共晶接合、熱壓接合及暫態液相(TLP)接合係可使用之例示性技術。
在一些實施例中，LED晶片結構200可包含整合於晶圓207中之像素驅動器積體電路(IC)。晶圓207可含有矽作為具有高熱導率之載體材料，此可促進散熱且提供低的熱膨脹。
在一些實施例中，LED晶片結構200亦包含至少一個隔離元件202，類似於上文關於圖1說明之隔離元件102。如圖2中所展示，在一些實施例中，隔離元件202可包含一或多個上隔離部分204 (例如，上隔離部分204a及204b)及一或多個下隔離部分205 (例如，下隔離部分205a及205b)。例如，如圖2中所展示，隔離元件202包含上隔離部分204a及下隔離部分205a。在一些實施例中，如圖2中所展示，上隔離部分204a及下隔離部分205a一體地形成為一個部分。下隔離部分205a定位於基板208中，例如，在接合金屬層206之區內。上隔離部分204a自基板208之表面(例如，自接合金屬層206之頂表面)突出，且定位於下隔離部分205a之頂部上。
在一項實施例中，上隔離部分204 (例如，上隔離部分204a及204b)可例如藉由使用導電材料或擴展上隔離部分以彼此接觸或重疊而彼此電連接。在另一實施例中，上隔離部分204 (例如，上隔離部分204a及204b)可例如藉由使用安置於鄰近上隔離部分之間之緩衝空間而彼此隔離。
在一些實施例中，LED晶片結構200亦包含由隔離元件202包圍之一或多個台面201 (例如，台面201a、201b及201c)，類似於上文關於圖1所說明。例如，如圖2中所展示，台面201b藉由隔離元件202 (例如，藉由上隔離部分204a及204b以及下隔離部分205a及205b)包圍。台面201可定位於基板208頂部上，例如，在接合金屬層206之頂部上，且可藉由像素驅動器IC個別地或共同地驅動。
在一些實施例中，台面201可經由接合金屬層206電連接至晶圓207。例如，儘管圖2中未展示，然台面201之p電極及驅動電晶體之輸出端可定位於台面201下方，且藉由接合金屬層206電連接。根據各種實施例，形成台面電流驅動信號連接(在台面之p電極與像素驅動器之輸出端之間)、接地連接(在n電極與系統接地之間)、Vdd連接(在像素驅動器之源極與系統Vdd之間)及至像素驅動器之閘極之控制信號連接，例如，如在美國專利申請案序號15/135,217 (美國公開案第2017/0179192號)「Semiconductor Devices with Integrated Thin-Film Transistor Circuitry」中描述，該案以引用的方式併入本文中。
台面201可為LED或微型LED，其等產生廣發散之光。例如，台面201b可為LED或微型LED，或可為一群組LED或微型LED。在一項實施例中，自台面201之側壁發射之光量大於自台面201之頂部發射之光量。此可引起發射光之廣發散及遠場輪廓之大的角範圍，可能高達180度，此產生像素間光串擾。隔離元件202可抑制像素間光串擾。在一些實施例中，如圖2中所展示，台面201b藉由上隔離部分204a及204b以及下隔離部分205a及205b包圍。隔離元件202可執行為隔離自台面201發射之至少一些光之光學隔離物(optical isolation)。例如，自台面201b發射之一些光可藉由上隔離部分204a及204b隔離，因此防止自台面201a及/或201c發射之光照明自台面201b發射之光。
在一些實施例中，LED晶片結構200進一步包含一或多個反射層203 (例如，反射層203a、203b及203c)，類似於上文關於圖1所說明。反射層203之各者安置於隔離元件202之一或多個上隔離部分之一或多個側壁上。例如，如圖2中所展示，反射層203b安置於上隔離部分204a之側壁上，且亦安置於上隔離部分204b之側壁上。在一些實施例中，反射層203之各者(包含反射層之各者之底部)並未直接接觸台面201之各者。例如，反射層203b之底部未接觸或直接觸碰台面201b或其他台面201a及201c。反射層203可執行為反射自台面201發射之一些光之被動光學器件。例如，自台面201b發射之光可到達反射層203b且藉由反射層203b向上反射，因此減小由台面201b發射之光之發散度。
在一些實施例中，反射層203安置於一或多個上隔離部分204之一或多個側壁上及/或安置於一或多個上隔離部分204之頂表面上。例如，如圖2中所展示，反射層203b可安置於上隔離部分204a及204b之側壁上，且反射層203d及203e可分別安置於上隔離部分204a及204b之頂部上。反射層203之底部自隔離元件202延伸至台面。例如，反射層203b之底部自上隔離部分204a及204b延伸至台面201b。在一項實施例中，反射層203a至203e可為在相同程序中使用相同材料形成之相同反射層。
在一些實施例中，反射層203可包括對於自LED晶片結構200發射之光具有高反射率之一或多種金屬導電材料。在一些實施例中，高反射率高於70%。在一些實施例中，高反射率高於80%。在一些實施例中，高反射率高於90%。在此等實施例中，一或多種金屬導電材料可包括鋁、金或銀之一或多者。在一些實施例中，反射層203可藉由電子束沈積或濺鍍程序之一或多者來製造。
在一些實施例中，LED晶片結構200進一步包含一或多個介電層209 (例如，介電層209a、209b及209c)。介電層209之各者可定位於在台面201之間之在台面201之各者之側壁之底部處的接合金屬層206之頂表面部分上方。例如，對於具有5000 PPI之顯示面板，接合金屬層206之頂表面部分之寬度在台面201之一個底側端處係0.55 µm。而且，在接合金屬層206之頂表面部分上方之介電層209之底部部分藉由反射層203之各者之底部部分覆蓋。例如，如圖2中所展示，介電層209b安置於在台面201之間之在台面201b之側壁之底部處的接合金屬層206b之頂表面部分上方。而且，在接合金屬層206b之頂表面部分上方之介電層209b之底部部分藉由反射層203b之各者之底部部分覆蓋。在一些實施例中，介電層209可藉由化學氣相沈積(CVD)、原子層沈積(ALD)或濺鍍之一或多者來製造。
在一些實施例中，介電層209之各者可進一步覆蓋台面201之各者之頂表面及側壁，而台面201之各者之頂表面可包含未被對應介電層覆蓋之區域，即，沒有介電層之區域。例如，如圖2中所展示，介電層209b覆蓋台面201b之側壁以及台面201b之頂表面。台面201b之頂表面包含未被介電層209b覆蓋之區域或開口。使用介電層209可確保反射層203之各者之底部未直接接觸台面201。
在一些實施例中，介電層209可為透明的。在一些實施例中，介電層209對於自LED晶片結構200發射之光透明。在一些實施例中，介電層209可包括含矽介電層、含鋁介電層或含鈦介電層之一或多者。在此等實施例中，對於介電層209，含矽介電層可包括矽之氧化物或氮化物，含鋁介電層可包括鋁之氧化物，且含鈦介電層可包括鈦之氧化物。在一項實施例中，對於介電層209，鈦之氧化物係Ti3 O5 。
在一些實施例中，LED晶片結構200進一步包含至少一個導電層210。台面201之各者之頂表面及側壁以及上隔離部分204之各者之頂表面及側壁藉由導電層210覆蓋。例如，如圖2中所展示，導電層210直接地或間接地覆蓋上隔離部分204a及205a之頂表面及側壁以及台面201b之頂表面及側壁。在一些實施例中，導電層210係透明的。在一些實施例中，導電層210對於自LED晶片結構200發射之光透明。在一些實施例中，導電層210可包含含有氧化銦錫(ITO)或ZnO之一或多者之透明導電氧化物(TCO)層。
在一些實施例中，導電層210可藉由熱蒸鍍或濺鍍程序之一或多者來製造。可在反射層203之形成之前或之後製造導電層210，只要導電層210中之電流(例如，用於N電極之電流)可藉由反射層203快速地且均勻地分佈。例如，導電層210可在反射層203上方(如圖2中所展示)或藉由反射層203覆蓋(如圖3中所展示)。在一些實施例中，可在隔離元件202之形成之前或之後製造介電層209，只要隔離元件202及導電層210與接合金屬層206絕緣，例如，導電層210及反射層203內之用於N電極之電流與連接至P電極之接合金屬層206絕緣。導電層210可例如在台面201b與系統Vdd之間傳導電流。
如上文所說明，當隔離元件202高於台面201時，隔離元件202可將自一個台面(例如，台面201a)發射之光與自另一台面(例如，台面201b)發射之光隔離。在一些實施例中，對於隔離元件202，上隔離部分之各者204之高度被判定為自上隔離部分204之頂表面至接合金屬層206之頂表面的距離。在一些實施例中，對於隔離元件202，下隔離部分205之各者之高度被判定為自下隔離部分205之底表面至接合金屬層206之頂表面的距離。在一些實施例中，對於隔離元件202，上隔離部分204之高度可高於下隔離部分205之高度。例如，如圖2中所展示，上隔離部分204a之高度高於下隔離部分205a之高度。在其他實施例中，上隔離部分204之高度可與下隔離部分205之高度相同或低於下隔離部分205之高度。另外，上隔離部分之高度可不同。例如，上隔離部分204a之高度可不同於上隔離部分204b之高度。下隔離部分205之高度亦可不同。例如，下隔離部分205a之高度可不同於下隔離部分205b之高度。
在一些實施例中，對於隔離元件202，上隔離部分204之各者之底部寬度可等於或寬於下隔離部分205之各者之頂部寬度。例如，如圖2中所展示，上隔離部分204a之底部寬度可等於或寬於下隔離部分205b之頂部寬度。例如，對於具有5000 PPI之顯示面板，上隔離部分204b之底部寬度係約1.7 µm，下隔離部分205b之頂部寬度係約1.2 µm且下隔離部分205b之底部寬度係約0.3 µm。在此等實施例中，上隔離部分204a之底部寬度與下隔離部分205a之頂部寬度之間存在差異，且因此兩個突出部形成於上隔離部分204a之底部處。上隔離部分204a之底部寬度可超過下隔離部分205a之頂部寬度達小於下隔離部分205a之頂部寬度。上隔離部分204a之總底部寬度長於下隔離部分204a之頂部寬度，但短於下隔離部分204a之頂部寬度之兩倍。在一些實施例中，突出部之各者之寬度小於下隔離部分204a之頂部寬度之一半。在其他實施例中，兩個突出部之各者之寬度可不同。例如，上隔離部分204a之底部之左突出部的寬度不同於上隔離部分204a之底部之右突出部的寬度。例如，對於具有5000 PPI之顯示面板，上隔離部分204a之底部之左突出部的寬度係約0.2 µm。
在一些實施例中，對於隔離元件202，上隔離部分204之各者之橫截面係梯形且下隔離部分205之各者之橫截面係倒梯形，且上隔離部分204之各者之底部覆蓋下隔離部分205之各者之頂部。在一些實施例中，上隔離部分204之底部之面積大於下隔離部分205之頂部之面積。例如，如圖2中所展示，上隔離部分204a之橫截面係梯形且下隔離部分205a之橫截面係倒梯形。上隔離部分204a之底部覆蓋下隔離部分205a之頂部。另外，梯形及倒梯形可為等腰的或直角的。例如，上隔離部分204a係梯形且下隔離部分205a係倒梯形，其等兩者可為等腰的。在其他實施例中，上隔離部分(例如，上隔離部分204a)及對應下隔離部分(例如，下隔離部分205a)可為軸對稱的及/或共軸的。
在一些實施例中，相對於接合金屬層206之表面，各上隔離部分204之高度可高於台面201之各者之高度。在一些實施例中，相對於垂直於晶圓207之表面之軸線，上隔離部分204之各者之側壁之傾角可大於台面201之各者之側壁之傾角。
例如，如圖2中所展示，相對於接合金屬層206之表面，上隔離部分204a之高度可高於台面201b之高度。上隔離部分204a之高度亦可高於台面201之其餘部分(即，台面201a及201c)。再者，如圖2中所展示，相對於上隔離部分204a之側壁之接合金屬層206之頂表面的傾角α可小於90°，且相對於台面201a之側壁之接合金屬層206之頂表面的傾角β可小於90°。上隔離部分204a之側壁之傾角α可小於台面201a之側壁之傾角β。在一些實施例中，台面201a之側壁之傾角β可大於45°，且上隔離部分204a之側壁之傾角α可小於45°。
在一些實施例中，隔離元件202包括諸如氧化矽之介電材料。在一些實施例中，隔離元件202包括光敏介電材料。在一些實施例中，光敏介電材料包括SU-8或光敏聚醯亞胺(PSPI)。在其他實施例中，隔離元件202包括光阻劑。但在一些實施例中，隔離元件202可藉由光刻工藝來產生。
LED晶片結構200可增加由台面201產生之光之總體準直。已經相當準直之光束(諸如自台面頂部發射之光束)並未命中隔離元件202，且在未藉由隔離元件202重新引導的情況下自LED晶片結構200發出。相比之下，未良好準直之光束(諸如自台面201之側壁發射之光束)將命中隔離元件202且被重新引導至更準直之方向，包含與自台面201之頂部發射之光束相同的方向。因此，發散角減小，同時由台面201產生之光之總體準直(包含在正向(LED晶片表面之垂直方向)上)增加。亦增強LED晶片結構200之小角度中之發光功效及亮度。
圖3繪示根據一些例示性實施例之LED晶片結構300之橫截面視圖。在一些實施例中，沿著圖1中之A-A線取得LED晶片結構300之橫截面。如所展示，在一些實施例中，LED晶片結構300包含基板308，基板308包含晶圓307及在晶圓307之頂部上之一或多個接合金屬層306。各接合金屬(例如，接合金屬層306a、306b及306c)可形成於晶圓307上。接合金屬層306之材料及結構類似於圖2中所描述之接合金屬層206。在一些實施例中，LED晶片結構300可包含整合於晶圓307中之像素驅動器IC。晶圓307可含有矽作為具有高熱導率之載體材料，此促進散熱且實現低的熱膨脹。
在一些實施例中，LED晶片結構300亦包含至少一個隔離元件302，類似於上文關於圖1說明之隔離元件102。如圖3中所展示，在一些實施例中，隔離元件302可包含一或多個上隔離部分304 (例如，上隔離部分304a及304b)及一或多個下隔離部分305 (例如，下隔離部分305a及305b)。例如，如圖3中所展示，隔離元件302包含上隔離部分304a及下隔離部分305a。在一些實施例中，如圖3中所展示，上隔離部分304a及下隔離部分305a一體地形成為一個部分。下隔離部分305a定位於基板308中，例如，在接合金屬層306之區內。上隔離部分304a自基板308之表面(例如，自接合金屬層306之頂表面)突出，且定位於下隔離部分305a之頂部上。
在一些實施例中，隔離元件302可包括光敏介電材料。在其他實施例中，光敏介電材料可為SU-8或光敏聚醯亞胺(PSPI)。但在一些實施例中，隔離元件302可藉由光刻工藝來產生。在一項實施例中，上隔離部分304 (例如，上隔離部分304a及304b)可例如藉由使用導電材料或擴展上隔離部分膨脹以彼此接觸或重疊而彼此電連接。在另一實施例中，上隔離部分304 (例如，上隔離部分304a及304b)可例如藉由使用安置於鄰近上隔離部分之間之緩衝空間而彼此隔離。
在一些實施例中，LED晶片結構300亦包含由隔離元件302包圍之一或多個台面301 (例如，台面301a、301b及301c)，類似於上文關於圖1所說明。例如，如圖3中所展示，台面301b藉由隔離元件302 (例如，藉由上隔離部分304a及304b以及下隔離部分305a及305b)包圍。台面301可定位於基板308之頂部上，例如，在接合金屬層306之頂部上，且可藉由像素驅動器IC個別地或共同地驅動。
在一些實施例中，台面301可經由接合金屬層306電連接至晶圓307。例如，儘管圖3中未展示，然台面301之p電極及驅動電晶體之輸出端可定位於台面301下方，且藉由接合金屬層306電連接。台面301可為LED或微型LED，其等產生廣發散之光。例如，台面301b可為LED或微型LED，或可為一群組LED或微型LED。隔離元件302可抑制像素間串擾。在一些實施例中，如圖3中所展示，台面301b藉由上隔離部分304a及304b以及下隔離部分305a及305b包圍。隔離元件302可執行為隔離自台面301發射之一些光之光學隔離物。例如，自台面301b發射之一些光可藉由上隔離部分304a及304b隔離，因此抑制像素間光串擾。
在一些實施例中，LED晶片結構300進一步包含一或多個介電層309 (例如，介電層309a、309b及309c)。介電層309之各者可定位於在台面301之間之在台面301之各者之側壁之底部處的接合金屬層306之頂表面部分上方。例如，對於具有5000 PPI之顯示面板，接合金屬層306之頂表面部分之寬度在台面301之一個底側端處係0.55 µm。而且，在接合金屬層306之頂表面部分上方之介電層309之底部部分藉由導電層310之各者之底部部分覆蓋，如下文描述。
在一些實施例中，介電層309之各者可覆蓋台面301之各者之頂表面及側壁，而台面301之各者之頂表面可包含未被對應介電層覆蓋之區域。例如，如圖3中所展示，介電層309b覆蓋台面301b之側壁以及台面301b之頂表面之部分。另外，台面301b之頂表面包含未被介電層309b覆蓋之區域或開口。使用介電層309可確保導電層310或反射層303之各者之底部未直接接觸台面301。在一些實施例中，介電層309可藉由CVD、ALD或濺鍍程序之一或多者來產生。
在一些實施例中，介電層309可為透明的。在一些實施例中，介電層309對於自LED晶片結構300發射之光透明。在一些實施例中，介電層309可包括含矽介電層、含鋁介電層或含鈦介電層之一或多者。在此等實施例中，對於介電層309，含矽介電層可包括矽之氧化物或氮化物，含鋁介電層可包括鋁之氧化物，且含鈦介電層可包括鈦之氧化物。在其他實施例中，鈦之氧化物可為Ti3 O5 。
在一些實施例中，LED晶片結構300進一步包含至少一個導電層310。如圖3中所展示，導電層310覆蓋介電層309、具有未被介電層309覆蓋之區域之台面301之各者的頂表面及上隔離部分304 (例如，上隔離部分304a及304b)之各者之側壁。在一些實施例中，如圖3中所展示，導電層310覆蓋上隔離部分304a及304b之頂表面及側壁以及台面(諸如台面301b)之頂表面及側壁。在一些實施例中，導電層310係透明的。在一些實施例中，導電層310對於自LED晶片結構300發射之光透明。在一些實施例中，導電層310可包含含有氧化銦錫(ITO)或ZnO之一或多者之透明導電氧化物(TCO)層。
在一些實施例中，導電層310可藉由熱蒸鍍或濺鍍程序之一或多者來製造。可在反射層303之形成之前或之後製造導電層310，只要導電層310中之電流(例如，用於N電極之電流)可藉由反射層303快速地且均勻地分佈。例如，導電層310可在反射層303上方(如圖2中所展示)或藉由反射層303覆蓋(如圖3中所展示)。在一些實施例中，可在隔離元件302之形成之前或之後製造介電層309，只要隔離元件302及導電層310與接合金屬層206絕緣，例如，導電層310及反射層303內之用於N電極之電流與連接至P電極之接合金屬層306絕緣。導電層310可例如在台面301b與系統Vdd之間傳導電流。
在一些實施例中，LED晶片結構300進一步包含一或多個反射層303 (例如，反射層303a、303b及303c)，類似於上文關於圖1所說明。反射層303之各者安置於隔離元件302之一或多個上隔離部分304之至少一或多個側壁上，且反射層303之各者之底部可未接觸台面301。例如，如圖3中所展示，反射層303b安置於上隔離部分304a之側壁以及上隔離部分304b之側壁上。在一些實施例中，反射層303之各者(包含反射層303之各者之底部)並未直接接觸台面301之各者。反射層303b之底部可未接觸或直接觸碰台面301b。反射層303可執行為反射自台面301發射之一些光之被動光學器件。例如，自台面301b發射之光可到達反射層303b且藉由反射層303b向上反射，因此減小由台面301b發射之光之發散度且增強亮度及發光功效。
在一些實施例中，反射層303可包括對於自LED晶片結構300發射之光具有高反射率之一或多種金屬導電材料。在一些實施例中，高反射率高於70%。在一些實施例中，高反射率高於80%。在一些實施例中，高反射率高於90%。在此等實施例中，一或多種金屬導電材料可包括鋁、金或銀之一或多者。在一些實施例中，反射層303可藉由電子束沈積或濺鍍程序之一或多者來製造。
在一些實施例中，導電層310可安置於上隔離部分304 (例如，上隔離部分304a及304b)之各者之頂表面及側壁上，且反射層可安置於安置在上隔離部分之各者之頂表面及側壁上之導電層上。例如，如圖3中所展示，上隔離部分304a及304b之頂表面及側壁藉由導電層310覆蓋，且反射層進一步覆蓋覆蓋上隔離部分304a及304b之頂表面及側壁的導電層310。在一些實施例中，反射層303之各者之底部可自隔離元件302延伸至對應台面。例如，如圖3中所展示，反射層303b之底部自隔離元件302之上隔離部分304a及304b延伸至台面301b。
如上文所說明，由於高度，隔離元件302可將自台面301a及/或301c發射之光與自台面301b發射之光隔離。在一些實施例中，對於隔離元件302，上隔離部分304之各者之高度被判定為自上隔離部分304之頂表面至接合金屬層306之頂表面的距離。在一些實施例中，對於隔離元件302，下隔離部分305之各者之高度被判定為自下隔離部分305之底表面至接合金屬層306之頂表面的距離。在一些實施例中，對於隔離元件302，上隔離部分304之高度可高於下隔離部分305之高度。例如，如圖3中所展示，上隔離部分304a之高度高於下隔離部分305a之高度。在其他實施例中，上隔離部分304之高度可與下隔離部分305之高度相同或低於下隔離部分305之高度。另外，上隔離部分之高度可不同。例如，上隔離部分304a之高度可不同於上隔離部分304b之高度。下隔離部分305之高度亦可彼此不同。例如，下隔離部分305a之高度可不同於下隔離部分305b之高度。
在一些實施例中，對於隔離元件302，上隔離部分304之各者之底部寬度可等於或寬於下隔離部分305之各者之頂部寬度。例如，如圖3中所展示，上隔離部分304a之底部寬度可等於或寬於下隔離部分305b之頂部寬度。例如，對於具有5000 PPI之顯示面板，上隔離部分304b之底部寬度係約1.7 µm，下隔離部分305b之頂部寬度係約1.2 µm且下隔離部分305b之底部寬度係約0.3 µm。在此等實施例中，上隔離部分304a之底部寬度與下隔離部分305a之頂部寬度之間存在差異，且因此兩個突出部形成於上隔離部分304a之底部處。上隔離部分304a之底部寬度可超過下隔離部分305a之頂部寬度達小於下隔離部分305a之頂部寬度。上隔離部分304a之總底部寬度長於下隔離部分304a之頂部寬度，但短於下隔離部分304a之頂部寬度之兩倍。在一些實施例中，突出部之各者之寬度小於下隔離部分304a之頂部寬度之一半。在其他實施例中，兩個突出部之各者之寬度可不同。例如，上隔離部分304a之底部之左突出部的寬度不同於上隔離部分304a之底部之右突出部的寬度。例如，對於具有5000 PPI之顯示面板，上隔離部分304a之底部之左突出部的寬度係約0.2 µm。
在一些實施例中，對於隔離元件302，上隔離部分304之各者之橫截面係梯形且下隔離部分305之各者之橫截面係倒梯形，且上隔離部分304之各者之底部覆蓋下隔離部分305之各者之頂部。在一些實施例中，上隔離部分304之底部之面積大於下隔離部分305之頂部之面積。例如，如圖3中所展示，上隔離部分304a之橫截面係梯形且下隔離部分305a之橫截面係倒梯形。上隔離部分304a之底部覆蓋下隔離部分305a之頂部。另外，梯形及倒梯形可為等腰的或直角的。例如，上隔離部分304a係梯形且下隔離部分305a係倒梯形，其等兩者可為等腰的。在其他實施例中，上隔離部分(例如，上隔離部分304a)及對應下隔離部分(例如，下隔離部分305a)可為軸對稱的及/或共軸的。
在一些實施例中，相對於接合金屬層306之表面，各上隔離部分304之高度可高於台面301 (例如，台面301a、301b及301c)之各者之高度，且相對於垂直於晶圓307之表面之軸線，上隔離部分304之各者之側壁之傾角可大於台面301 (例如，台面301a、301b及301c)之各者之側壁之傾角。
例如，如圖3中所展示，相對於接合金屬層306之表面，上隔離部分304a之高度可高於台面301b之高度。上隔離部分304a之高度亦可高於台面301之其餘部分(即，台面301a及301c)。再者，如圖3中所展示，相對於上隔離部分304a之側壁之接合金屬層306之頂表面的傾角α可小於90°，且相對於台面301a之側壁之金屬接合層306之頂表面的傾角β可小於90°。上隔離部分304a之側壁之傾角α可小於台面301a之側壁之傾角β。在一些實施例中，台面301a之側壁之傾角β可大於45°，且上隔離部分304a之側壁之傾角α可小於45°。
圖1、圖2及圖3僅繪示根據一些實施例之LED晶片結構。在其他實施例中，LED晶片結構可包含不同數目之台面101及/或不同數目之反射層103。在其他實施例中，台面101之各者可包含多個個別光元件，例如，並聯連接或逐個堆疊之多個LED或微型LED。在其他實施例中，台面101從俯視圖來看可並非圓形形狀。在其他實施例中，包圍台面101之各者之隔離元件102之側壁從俯視圖來看可並非圓形形狀。即，包圍台面101之各者之隔離元件102之側壁從俯視圖來看可具有其他形狀，包含但不限於三角形、方形、矩形、五邊形、六邊形及八邊形。在其他實施例中，隔離元件102可包含多個分離或隔離子元件，且各子元件可包圍一個台面。緩衝空間可提供於多個分離或隔離子元件之間。
圖4繪示根據一些例示性實施例之具有多層結構之反射層400之橫截面視圖。對於如上文所描述之LED晶片結構，反射層400可包含多層結構。多層結構可包括一或多個反射材料層及一或多個介電材料層之堆疊。在一項例示性實施例中，如圖4中所繪示，反射層400包含多層結構，該多層結構包括一個反射材料層401及一個介電材料層402。在其他實施例中，多層結構可包括兩個反射材料層及定位於兩個反射材料層之間之一個介電材料層。但在一些其他實施例中，多層結構亦可包括兩個介電材料層及定位於兩個介電材料層之間之一個反射材料層。在一些實施例中，多層結構可包括兩個或更多個金屬層。例如，金屬層可包括TiAu、CrAl或TiWAg之一或多者。
在一些實施例中，多層結構可為多層全向反射體(Omni-Directional Reflector) (ODR)，其包括金屬層及透明且導電氧化物(TCO)。例如，多層結構可包括介電材料層、金屬層及TCO層。在一些實施例中，多層結構可包括兩個或更多個介電材料層，其等經交替安置以形成分佈式布拉格反射體(Distributed Bragg Reflector) (DBR)。例如，多層結構可包括介電材料層、金屬層及透明介電層。透明介電層可包括SiO2 、Si3 N4 或Al2 O3 之一或多者。多層結構可進一步包括介電材料層、TCO及DBR。在其他實施例中，反射層400可包括具有高反射率之一或多種金屬導電材料。在一些實施例中，高反射率高於70%。在一些實施例中，高反射率高於80%。在一些實施例中，高反射率高於90%。在此等實施例中，一或多種金屬導電材料可包括鋁、金或銀之一或多者。
提供所揭示實施例之先前描述以使熟習此項技術者能夠進行或使用本文中所描述之實施例及其變動。在不脫離本文中所揭示之標的物之精神或範疇之情況下，熟習此項技術者將容易明白此等實施例之各種修改，且本文中所定義之一般原理可應用於其他實施例。因此，本發明並不旨在限於本文中所展示之實施例，而是應符合與本文中所揭示之以下發明申請專利範圍以及原理及新穎特徵一致之最廣範疇。
根據本發明之一或多項實施例，可製造不同類型之顯示面板。例如，顯示器面板之解析度之範圍可從8x8至3840x2160。常見顯示器解析度包含具有320x240解析度及4:3之縱橫比之QVGA，具有1024x768解析度及4:3之縱橫比之XGA，具有1280x720解析度及16:9之縱橫比之D，具有1920x1080解析度及16:9之縱橫比之FHD，具有3840x2160解析度及16:9之縱橫比之UHD，及具有4096x2160解析度之4K。亦可存在各種各樣的像素大小，其範圍從亞微米及更低至10 mm及以上。總顯示區之大小亦可廣泛變化，其範圍從小至數十微米或更小之對角線直至數百英寸或更大。
例示性應用包含顯示螢幕、家用/辦公投影機之光引擎及可攜式電子器件(諸如智慧型電話、膝上型電腦、穿戴式電子器件、AR及VR眼鏡以及視網膜投影)。功率消耗可在自小至視網膜投影機之幾毫瓦至高達大型螢幕戶外顯示器、投影機及智慧型汽車頭燈之數千瓦之範圍內變化。在圖框率方面，歸因於無機LED之快速回應(納秒)，圖框率可針對小解析度高達KHz或甚至MHz。
本發明之特徵可在電腦程式產品中實施、使用電腦程式產品實施或在電腦程式產品之輔助下實施，該電腦程式產品諸如具有儲存於其上/其中之指令之(若干)儲存媒體或(若干)電腦可讀儲存媒體，該等指令可用於程式化處理系統以執行本文中所呈現之任何特徵。儲存記憶體可包含但不限於高速隨機存取記憶體(諸如DRAM、SRAM、DDR RAM或其他隨機存取固態記憶體裝置)，且可包含非揮發性記憶體(諸如一或多個磁碟儲存裝置、光碟儲存裝置、快閃記憶體裝置或其他非揮發性固態儲存裝置)。記憶體視情況包含定位於(若干) CPU遠端之一或多個儲存裝置。記憶體或替代地記憶體內之(若干)非揮發性記憶體裝置包括非暫時性電腦可讀儲存媒體。
儲存在任何(若干)機器可讀媒體上之本發明之特徵可併入於軟體及/或韌體中，以用於控制處理系統之硬體，及用於使處理系統能夠利用本發明之結果與其他機構互動。此軟體或韌體可包含但不限於應用程式碼、裝置驅動程式、作業系統及執行環境/容器。
將理解，儘管術語「第一」、「第二」等可在本文中用於描述各種元件，然此等元件不應受此等術語限制。此等術語僅用於將元件彼此區分。
本文中所使用之術語僅出於描述特定實施例之目的且不旨在限制發明申請專利範圍。如在實施例及隨附發明申請專利範圍之描述中所使用，單數形式「一(a/an)」及「該」亦旨在包含複數形式，除非上下文另有清楚指示。亦將理解，如在本文中使用之術語「及/或」指代且涵蓋相關聯所列物品之一或多者之任何及所有可能組合。進一步將理解，在於本說明書中使用時，術語「包括」(comprises及/或comprising)指定所陳述特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件之存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其等之群組之存在或添加。
如本文中所使用，取決於上下文，術語「若」可被解釋為意謂「當」所陳述先決條件為真「時」，或「在」所陳述先決條件為真「時」，或「回應於判定」所陳述先決條件為真，或「根據」所陳述先決條件為真之「判定」，或「回應於偵測到」所陳述先決條件為真。類似地，取決於上下文，片語「若判定[所陳述先決條件為真]」或「若[所陳述先決條件為真]」或「當[所陳述先決條件為真]時」可被解釋為意謂「在判定」所陳述先決條件為真「時」，或「回應於判定」所陳述先決條件為真，或「根據」所陳述先決條件為真之「判定」，或「在偵測到」所陳述先決條件為真「時」，或「回應於偵測到」所陳述先決條件為真。
出於說明之目的，已參考特定實施例描述前述描述。然而，上述闡釋性論述不旨在為詳盡的或將發明申請專利範圍限於所揭示之精確形式。鑑於上文教示，許多修改及變化係可行的。選取及描述實施例以最佳地說明操作原理及實際應用，以藉此使其他熟習此項技術者能夠最佳地利用本發明及各種實施例。
100:發光二極體(LED)晶片結構 101a:台面 101b:台面 101c:台面 102:隔離元件 103a:反射層 103b:反射層 103c:反射層 120a:圓 120b:圓 200:發光二極體(LED)晶片結構 201a:台面 201b:台面 201c:台面 202:隔離元件 203a:反射層 203b:反射層 203c:反射層 203d:反射層 203e:反射層 204a:上隔離部分 204b:上隔離部分 205a:下隔離部分 205b:下隔離部分 206a:接合金屬層 206b:接合金屬層 206c:接合金屬層 207:晶圓 208:基板 209a:介電層 209b:介電層 209c:介電層 210:導電層 300:發光二極體(LED)晶片結構 301a:台面 301b:台面 301c:台面 302:隔離元件 303a:反射層 303b:反射層 303c:反射層 304a:上隔離部分 304b:上隔離部分 305a:下隔離部分 305b:下隔離部分 306a:接合金屬層 306b:接合金屬層 306c:接合金屬層 307:晶圓 308:基板 309a:介電層 309b:介電層 309c:介電層 310a:導電層 310b:導電層 310c:導電層 400:反射層 401:反射材料層 402:介電材料層 α:傾角 β:傾角
為了可更詳細理解本發明，可藉由參考各種實施例之特徵而獲得更特定描述，在隨附圖式中繪示其中一些實施例。然而，隨附圖式僅繪示本發明之相關特徵且因此不被視為限制性的，此係因為描述可用於其他有效特徵。
圖1繪示根據一些例示性實施例之LED晶片結構之俯視圖。
圖2繪示根據一些例示性實施例之LED晶片結構之橫截面視圖。
圖3繪示根據一些例示性實施例之另一LED晶片結構之橫截面視圖。
圖4繪示根據一些例示性實施例之具有多層結構之反射層之橫截面視圖。
根據通常做法，在圖式中繪示之各種特徵可未按比例繪製。因此，為明確起見，各種特徵之尺寸可任意擴大或減小。另外，一些圖式可未描繪給定系統、方法或裝置之所有組件。最後，在本說明書及圖各處，相同元件符號可用於表示相同特徵。
300:發光二極體(LED)晶片結構
301a:台面
301b:台面
301c:台面
302:隔離元件
303a:反射層
303b:反射層
303c:反射層
304a:上隔離部分
304b:上隔離部分
305a:下隔離部分
305b:下隔離部分
306a:接合金屬層
306b:接合金屬層
306c:接合金屬層
307:晶圓
308:基板
309a:介電層
309b:介電層
309c:介電層
310a:導電層
310b:導電層
310c:導電層
α:傾角
β:傾角

Claims (21)

  1. 一種發光二極體(LED)晶片結構，其包括： 基板； 隔離元件，其包括 上隔離部分及下隔離部分，其中該下隔離部分定位於該基板中且該上隔離部分自該基板之表面突出； 台面，其包含LED組件且藉由該隔離元件包圍； 介電層，其覆蓋該台面之頂表面及側壁，該台面之該頂表面包含沒有該介電層之區域； 導電層，其覆蓋該介電層、具有沒有該介電層之該區域之該台面之該頂表面，及該上隔離部分之至少一側壁；及 反射層，其至少安置於覆蓋該上隔離部分之該側壁之該導電層上，其中該反射層之底部未接觸該台面。
  2. 如請求項1之LED晶片結構，其中該導電層安置於該上隔離部分之頂表面及該側壁上，且該反射層安置於安置在該上隔離部分之該頂表面及該側壁上之該導電層上，且其中該反射層之該底部自該隔離元件延伸至該台面。
  3. 如請求項1之LED晶片結構，其中該上隔離部分之高度高於該下隔離部分之高度。
  4. 如請求項1之LED晶片結構，其中該上隔離部分之底部寬度等於或寬於該下隔離部分之頂部寬度。
  5. 如請求項4之LED晶片結構，其中該上隔離部分之該底部寬度長於該下隔離部分之該頂部寬度且短於該下隔離部分之該頂部寬度之兩倍，兩個突出部形成於該上隔離部分之各底端處，且該兩個突出部之各者之寬度小於該下隔離部分之該頂部寬度之一半。
  6. 如請求項4之LED晶片結構，其中在側視圖中，該上隔離部分之橫截面係梯形且該下隔離部分之橫截面係倒梯形，該上隔離部分之底部覆蓋該下隔離部分之頂部。
  7. 如請求項4之LED晶片結構，其中該上隔離部分及該下隔離部分係軸對稱的且共軸的。
  8. 如請求項1之LED晶片結構，其中相對於該基板之表面，該上隔離部分之高度高於該台面之高度，且相對於垂直於該基板之該表面之軸線，該上隔離部分之該側壁之傾角大於該台面之該側壁之傾角。
  9. 如請求項8之LED晶片結構，其中該台面之該側壁之該傾角小於45°，且該上隔離部分之該側壁之該傾角大於45°。
  10. 如請求項1之LED晶片結構，其中該介電層對於自該LED晶片結構發射之光透明。
  11. 如請求項1之LED晶片結構，其中該介電層包括含矽介電層、含鋁介電層或含鈦介電層之一或多者。
  12. 如請求項11之LED晶片結構，其中該含矽介電層包括矽之氧化物或氮化物，該含鋁介電層包括鋁之氧化物，且該含鈦介電層包括鈦之氧化物。
  13. 如請求項12之LED晶片結構，其中鈦之該氧化物係Ti3 O5 。
  14. 如請求項1之LED晶片結構，其中該反射層包含多層結構。
  15. 如請求項14之LED晶片結構，其中該多層結構包括一或多個反射材料層及一或多個介電材料層之堆疊。
  16. 如請求項1之LED晶片結構，其中該反射層包括具有高於80%之高反射率之一或多種金屬導電材料。
  17. 如請求項16之LED晶片結構，其中該一或多種金屬導電材料包括鋁、金或銀之一或多者。
  18. 如請求項1之LED晶片結構，其中該導電層對於自該LED晶片結構發射之光透明。
  19. 如請求項1之LED晶片結構，其中該隔離元件包括光敏介電材料。
  20. 如請求項19之LED晶片結構，其中該光敏介電材料係SU-8或光敏聚醯亞胺(PSPI)。
  21. 如請求項1之LED晶片結構，其中該基板包括半導體晶圓及在該半導體晶圓之頂部上之接合金屬層。
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