TW202249304A - 微型發光二極體元件結構 - Google Patents

微型發光二極體元件結構 Download PDF

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Abstract

一種微型發光二極體元件結構，包括基板、微型發光二極體、隔離層以及上電極。微型發光二極體和隔離層的凹面之間的接觸周緣的高度大於隔離層平坦表面的高度且小於微型發光二極體的高度。隔離層的高度沿遠離微型發光二極體的方向自接觸周緣的高度減小至平坦表面的高度。在截面中，平坦表面和連接接觸周緣和轉折周緣的虛擬直線之間的夾角大於120度。轉折周緣為凹面與平坦表面之間的邊界。

Description

微型發光二極體元件結構
本揭示係關於單像素影像時域聚焦多光子激發顯微鏡系統。
此處的陳述僅提供與本揭示有關的背景信息，而不必然地構成現有技術。
作為發光源，發光二極體 （light-emitting diode，LED）具有許多優點，包括低能耗、長壽命、小尺寸和快速開關。因此，傳統的照明如白熾燈，逐漸由LED 燈所取代。LED 的特性也適合應用於顯示器上。 近年來，使用微型發光元件或明確地說，微型發光二極體 （μ-LED） 的顯示器的研究已逐漸流行。由 μ-LED 製成的商業照明應用已快觸手可及。
隨著 μ-LED 顯示器的像素尺寸縮小，有必要回顧檢視製造過程的許多細節。 在此當中，如何在製造緊密結構的過程中防止電極龜裂，以及防止μ-LED的p型半導體層與n型半導體層之間產生短路皆是重要的問題。
有鑑於此，本揭示的一些實施例揭露一種微型發光二極體元件結構。微型發光二極體元件結構包括基板、位於基板上的微型發光二極體、隔離層以及上電極。微型發光二極體包括第一型半導體層、第二型半導體層以及主動層。第二型半導體層位於第一型半導體層上。主動層位於第一型半導體層和第二型半導體層之間。第二型半導體層的頂表面具有相對於基板的前表面的第一高度。微型發光二極體的側向長度與第一高度的比值小於20，且側向長度小於50微米。
隔離層位於基板上並圍繞微型發光二極體。隔離層具有平坦部分以及位於平坦部分和微型發光二極體之間的凹部。平坦部分具有背對基板的平坦表面。凹部具有背對基板的凹表面。凹部與微型發光二極體的側表面接觸。第二型半導體層自隔離層露出。上電極覆蓋並接觸第二型半導體層和隔離層。
微型發光二極體與凹面之間的接觸周緣相對於前表面具有第二高度。平坦表面相對於前表面具有第三高度。第二高度大於第三高度且小於第一高度。隔離層相對於前表面的高度自第二高度沿遠離側表面的方向減小至第三高度。
在微型發光二極體元件結構垂直於前表面的截面中，平坦表面與連接接觸周緣和轉折周緣的虛擬直線之間的夾角大於120度。轉折周緣為凹面與平坦表面之間的邊界。
在本揭示的一或多個實施方式中，第一高度與第二高度的差距大於0微米且小於3.5微米。
在本揭示的一或多個實施方式中，第一型半導體層為p型半導體層，第二型半導體層為n型半導體層。
在本揭示的一或多個實施方式中，第二型半導體層的厚度大於第一型半導體層的厚度。
在本揭示的一或多個實施方式中，基板包括導電層於其上。微型發光二極體更包括位於第一型半導體層上的黏合電極。導電層與黏合電極接觸。
在本揭示的一或多個實施方式中，在截面中，凹面位於平坦表面的延伸與虛擬直線之間。
在本揭示的一或多個實施方式中，在截面中，虛擬直線、側表面和平坦表面的延伸形成三角形區域。隔離層在三角形區域內的面積相對於三角形區域的填充率大於30％。
在本揭示的一或多個實施方式中，隔離層的折射係數小於上電極的折射係數。
在本揭示的一或多個實施方式中，上電極的折射係數小於第一型半導體層和第二型半導體層的折射係數。
在本揭示的一或多個實施方式中，上電極包括金屬奈米線。
在本揭示的一或多個實施方式中，上電極的透光率大於60%。
在本揭示的一或多個實施方式中，隔離層相對於側表面的寬度大於1微米。
在本揭示的一或多個實施方式中，隔離層完全覆蓋且接觸第一型半導體層和主動層的側表面。
在本揭示的一或多個實施方式中，第一型半導體層和第二型半導體層皆與隔離層接觸。
在本揭示的一或多個實施方式中，微型發光二極體更包括介電側壁。介電側壁圍繞並接觸第一型半導體層和第二型半導體層。
在本揭示的一或多個實施方式中，介電側壁接觸隔離層。
在本揭示的一或多個實施方式中，接觸周緣在前表面上的垂直投影的形狀為圓形。
在本揭示的一或多個實施方式中，接觸周緣在前表面上的垂直投影的形狀為多邊形。多邊形的每一個內角皆大於90度。
本揭示的一些實施例揭露一種微型發光二極體元件結構。微型發光二極體元件結構包括基板、位於基板上的微型發光二極體、隔離層以及上電極。微型發光二極體包括第一型半導體層、第二型半導體層以及主動層。第二型半導體層位於第一型半導體層上。主動層位於第一型半導體層和第二型半導體層之間。第二型半導體層的頂表面具有相對於基板的前表面的第一高度。微型發光二極體的側向長度與第一高度的比值小於20，且側向長度小於50微米。
隔離層位於基板上並圍繞微型發光二極體。隔離層具有背對基板的凹部。隔離層與微型發光二極體的側表面接觸。第二型半導體層自隔離層露出。上電極覆蓋並接觸第二型半導體層和隔離層。
微型發光二極體與凹面之間的接觸周緣相對於前表面具有第二高度。第二高度小於第一高度。隔離層相對於該前表面的高度自第二高度沿遠離側表面的方向減小至零。在微型發光二極體元件結構垂直於前表面的截面中，前表面與連接接觸周緣和轉折周緣的虛擬直線之間的夾角大於120度。轉折周緣為凹面與前表面之間的邊界。
為了讓本揭示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。
為使本揭示之敘述更加詳盡與完備，下文針對了本揭示的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本揭示具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。
在以下的描述中，將詳細敘述許多特定細節以使讀者能夠充分理解以下的實施例。然而，可在無此等特定細節之情況下實踐本揭示之實施例。在其他情況下，為簡化圖式，熟知的結構與裝置僅示意性地繪示於圖中。
請參考第1圖和第2圖。第1圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體結構1000的截面示意圖。第2圖繪示本揭示一些實施例中鄰近微型發光二極體110的側表面1102並與隔離層120接觸之處的截面示意圖。在一些實施例中，微型發光二極體元件結構1000包括基板100、基板100上的微型發光二極體110、隔離層120以及上電極130。微型發光二極體110包括第一型半導體層112、位於第一型半導體層112上的第二型半導體層114以及位於第一型半導體層112和第二型半導體層114之間的主動層116。在一些實施例中，基板100包括位於其上的導電層102。微型發光二極體110更包括黏合電極118，位於第一型半導體層112上。導電層102與黏合電極118接觸。
在一些實施例中，第一型半導體層112為p型半導體層，第二型半導體層114為n型半導體層。在一些實施例中，第二型半導體層114的厚度T2大於第一型半導體層112的厚度T1，使得製程中隔離層120的高度HA誤差容忍度較佳，且微型發光二極體110中電流可分佈較均勻。前述電流的均勻性是來自於n型半導體的導電度較p型半導體為佳。
第二型半導體層114的頂表面1142具有相對於基板100前表面1002的第一高度H1。微型發光二極體110的側向長度L小於50微米。微型發光二極體110的側向長度L與第一高度H1的比值小於20。詳細而言，當前述比值變大時，更多的光在微型發光二極體110的頂表面1142處全反射，降低了光萃取效率。藉由前述比值的限制，可顯著降低自主動層116發出之光的全反射。
隔離層120在基板上100且環繞微型發光二極體110。隔離層120可由正光阻、負光阻或樹脂所組成。在一些實施例中，隔離層120具有平坦部分122和凹部124。凹部124位於平坦部分122和微型發光二極體110之間。平坦部分122具有背對基板100的平坦表面1222。凹部124具有背對基板100的凹表面1242。凹部124與微型發光二極體110的側表面1102接觸。第二型半導體層114自隔離層120露出。上電極130覆蓋並接觸第二型半導體層114和隔離層120。在一些實施例中，第一型半導體層112和第二型半導體層114與隔離層120接觸。在一些實施例中，隔離層120完全覆蓋且接觸第一型半導體層112的側表面1102-1和主動層116的側表面1102-2，從而防止第一型半導體層112與第二型半導體層114短路。隔離層120覆蓋且接觸部分第二型半導體層114的側表面1102-3。
微型發光二極體110與凹面1242之間的接觸周緣CP相對於前表面1002具有第二高度H2。如第2圖所示，在微型發光二極體元件結構1000垂直於前表面1002的一截面中，接觸周緣CP為隔離層120的最高點。平坦表面1222相對於前表面1002具有第三高度H3。第二高度H2大於第三高度H3且小於第一高度H1。在一些實施例中，第一高度H1與第二高度H2的差距大於0微米且小於3.5微米。若差距太大，則頂表面1142與隔離層120 （接觸周緣CP處） 之間的間距G過大，會導致覆蓋頂表面1142和隔離層120的上電極130龜裂。此外，若差距大於3.5微米，則接觸周緣CP將過於靠近主動層116，第一型半導體層112與第二型半導體層114間短路的機率會顯著增加。隔離層120相對於前表面1002的高度HA自第二高度H2沿遠離側表面1102的方向減小至第三高度H3。在第2圖中，前述方向為X方向。
在第2圖所繪示的截面圖中，平坦表面1222與連接接觸周緣CP和轉折周緣TP的虛擬直線VL之間的夾角R大於120度且小於180度。轉折周緣TP為凹面1242與平坦表面1222之間的邊界。換言之，在X方向（指向遠離側表面1102的方向）經過轉折周緣TP後，隔離層120的高度HA變成一常數。若夾角R太小，則自上表面1142至平坦表面1222的高度變化過大，上電極130的品質會明顯下降。在本揭示的實施例中，上述特徵可透過無遮罩方式形成，例如在微型發光二極體110周圍旋塗（spin-coating）隔離層120並預先調整隔離層120的黏滯係數。
在一些實施例中，凹面1242位於平坦表面1222的延伸ET與虛擬直線VL之間，如第2圖的截面所示。此延伸ET朝側表面1102的方向（如第2圖所示的負X方向）延伸。亦即，隔離層120相對於前表面1002的高度HA總是小於虛擬直線VL相對於前表面1002的高度HB。如第2圖中的示意性描繪，高度HA和高度HB之間的比較是在相對於側表面1102的距離相同的前提下進行。在上述夾角R與凹面1242相關的條件下，微型發光二極體元件結構1000可防止粒子或離子在各類製程中穿透隔離層120而到達主動層116或第一型半導體層112。同時，上電極130的品質得以維持。
在一些實施例中，虛擬直線VL、側表面1102和平坦表面1222的延伸ET在第2圖的截面上形成三角形區域TA。為進一步提升前段所說明的功效，隔離層120在前述截面之三角形區域TA內的面積A相對於三角形區域TA的填充率被製作為大於30％且小於100%。填充率的限制確保同時滿足凹面1242的凹面特徵和隔離層120高度HA的平滑變化。
在一些實施例中，隔離層120的折射係數小於上電極130的折射係數。在一些實施例中，上電極130的折射係數小於第一型半導體層112和第二型半導體層114的折射係數。在一些實施例中，上電極130的透射率大於60%。在上述條件下，主動層116發出的光更容易向上 （即朝Z方向）傳播離開微型發光二極體元件結構1000。
在一些實施例中，上電極130包括金屬奈米線，如銀奈米線。由於導電奈米線的柔韌性，當上電極130包括金屬奈米線時，可以防止龜裂。此外，與諸如氧化銦錫 (indium tin oxide，ITO) 等透明材料相比，金屬奈米線具有低電阻率。因此，可製造具有導電奈米線的上電極130以形成薄導電膜以增加透明度。同時，電阻率與較厚之無導電奈米線的電極相比仍維持相同。
請參考第3A圖和第3B圖。第3A圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體元件結構1000-1的俯視示意圖。第3B圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體元件結構1000-2的俯視示意圖。第3A圖和第3B圖繪示第1圖和第2圖所示的微型發光二極體元件結構1000的兩種型態。在一些實施例中，如第3A圖所示，接觸周緣CP在前表面1002上的垂直投影的形狀為圓形。在一些實施例中，如第3B圖所示，接觸周緣CP在前表面1002上的垂直投影的形狀為多邊形，且多邊形的每一內角IR大於90度。大於90度的條件確保在俯視圖中從主動層116發出的光在接觸外圍CP（亦即，在微型發光二極體元件結構1000-2的邊緣）上的全反射機率較低。在此提及，接觸外緣CP的圓形形狀可具有最低機率的前述全反射。需說明的是，第2圖的截面視角可取自第3A圖的線A-A’或第3B圖的線B-B’，且不以此為限。在一些實施例中，線A-A’和線B-B’的延伸在俯視圖上分別通過微型發光二極體110-1 （即圓形）和微型發光二極體110-2（即六邊形）的幾何中心。
參考第4A圖和第4B圖。第4A圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體元件結構1000-3的截面示意圖。第4B圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體元件結構1000’的截面示意圖。在一些實施例中，隔離層120相對於側表面1102的寬度W1 （見第4A圖）和寬度W2（見第4B圖）大於1微米。作為說明，本揭示的實施例中的隔離層120和隔離層120’可由無遮罩方式製作，如旋塗。若寬度W1和寬度W2小於1微米，則只能藉由光罩方能完成，意味著在整個製程中至少還需要一個步驟。易言之，寬度W1和寬度W2的限制意味著更簡單和有效的製作過程是可能的。在第4A圖和第4B圖中，寬度W1和寬度W2是從側表面1102沿著X方向量測直到無隔離層120和隔離層120'存在時的位置。
以下指出第4B圖所示的實施例與第2圖和第4A圖所描述的實施例之間的差異。在第4B圖中，隔離層120’相對於前表面1002的高度HA自第二高度H2沿遠離側表面1002的方向減小至零。在第4B圖所示微型發光二極體元件結構1000’垂直於前表面1002的截面中，前表面1002與連接接觸周緣CP和轉折周緣TP’的虛擬直線VL’之間的夾角R’大於120度。轉折周緣TP’為凹面1242’與前表面1002之間的邊界。
參考第5A圖和第5B圖。第5A圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體元件結構1000-4的截面示意圖。第5B圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體元件結構1000-5的截面示意圖。在一些實施例中，微型發光二極體110’或微型發光二極體110’’更包括介電側壁119’和介電側壁119’’，圍繞並接觸第一型半導體層112和第二型半導體層114。在一些實施例中，介電側壁119’和介電側壁119’’接觸隔離層120。與無遮罩方法可製造的隔離層120和隔離層120'不同，介電側壁119'和介電側壁119''比隔離層120和隔離層120'薄得多（例如，X方向上的寬度小於1微米 ）。介電側壁119'和介電側壁119''主要由沉積方法 （例如，原子沉積或熱蒸鍍）所形成。介電側壁119'和介電側壁119''可進一步保護微型發光二極體110’和微型發光二極體110’’，以及防止微型發光二極體110’和微型發光二極體110’’內部短路。第5A圖的微型發光二極體110'與第5B圖的微型發光二極體110''的區別在於：介電側壁119’覆蓋並接觸微型發光二極體110’的頂表面1142’的一部分，而微型發光二極體110''的頂表面1142''完全自介電側壁119’’露出。
綜上所述，本揭示提供了一種微型發光二極體元件結構，其靠近微型發光二極體側面的隔離層結構特徵防止了覆蓋微型發光二極體頂表面的上電極產生龜裂。此外，隔離層的結構特徵防止了微型發光二極體的p型半導體層和n型半導體層之間短路。這些好處（功效）主要是通過以下特性的協同作用實現：（1）微型發光二極體的側向長度小於50微米；（2）微型發光二極體的側向長度與高度之比值小於20；以及（3）在微型發光二極體元件的截面中，上述實施例所示的夾角大於120度。
雖然本揭示已以實施例揭露如上，然並非用以限定本揭示，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1000, 1000-1, 1000-2, 1000-3, 1000-4, 1000-5, 1000’:微型發光二極體元件結構 1002:前表面 100:基板 102:導電層 110, 110-1, 110-2, 110’, 110’’:微型發光二極體 1102, 1102-1, 1102-2, 1102-3:側表面 112:第一型半導體層 114:第二型半導體層 1142, 1142’, 1142’’:頂表面 116:主動層 118:黏合電極 119’, 119’’:介電側壁 120, 120’:隔離層 122:平坦部分 1222:平坦表面 124:凹部 1242, 1242’:凹面 130:上電極 A:面積 A-A’, B-B’:線 CP:接觸周緣 ET:延伸 G:間距 HA, HB:高度 H1:第一高度 H2:第二高度 H3:第三高度 IR:內角 R, R’:夾角 T1, T2:厚度 TA:三角形區域 TP, TP’:轉折周緣 VL, VL’:虛擬直線 W1, W2:寬度
第1圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體結構的截面示意圖。 第2圖繪示本揭示一些實施例中鄰近微型發光二極體的側表面並與隔離層接觸之處的截面示意圖。 第3A圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體元件結構的俯視示意圖。 第3B圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體元件結構的俯視示意圖。 第4A圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體元件結構的截面示意圖。 第4B圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體元件結構的截面示意圖。 第5A圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體元件結構的截面示意圖。 第5B圖繪示本揭示一些實施例中微型發光二極體元件結構的截面示意圖。
1000:微型發光二極體元件結構
1002:前表面
100:基板
102:導電層
110:微型發光二極體
1102,1102-1,1102-2,1102-3:側表面
112:第一型半導體層
114:第二型半導體層
1142:頂表面
116:主動層
118:黏合電極
120:隔離層
122:平坦部分
1222:平坦表面
124:凹部
1242:凹面
130:上電極
A:面積
CP:接觸周緣
ET:延伸
G:間距
HA,HB:高度
H1:第一高度
H2:第二高度
H3:第三高度
R:夾角
T1,T2:厚度
TA:三角形區域
TP:轉折周緣
VL:虛擬直線

Claims (19)

  1. 一種微型發光二極體元件結構，包括： 一基板； 一微型發光二極體，位於該基板上，包括： 一第一型半導體層； 一第二型半導體層，位於該第一型半導體層上；以及 一主動層，位於該第一型半導體層和該第二型半導體層之間，其中該第二型半導體層的頂表面具有相對於該基板的一前表面的一第一高度，該微型發光二極體的一側向長度與該第一高度的比值小於20，該側向長度小於50微米； 一隔離層，位於該基板上並圍繞該微型發光二極體，該隔離層具有一平坦部分以及位於該平坦部分和該微型發光二極體之間的一凹部，該平坦部分具有背對該基板的一平坦表面，該凹部具有背對該基板的一凹表面，該凹部與該微型發光二極體的側表面接觸，該第二型半導體層自該隔離層露出；以及 一上電極，覆蓋並接觸該第二型半導體層和該隔離層， 其中該微型發光二極體與該凹面之間的一接觸周緣相對於該前表面具有一第二高度，該平坦表面相對於該前表面具有一第三高度，該第二高度大於該第三高度且小於該第一高度，其中，該隔離層相對於該前表面的高度自該第二高度沿遠離該側表面的方向減小至該第三高度；以及 其中，在該微型發光二極體元件結構垂直於該前表面的一截面中，該平坦表面與連接該接觸周緣和一轉折周緣的一虛擬直線之間的夾角大於120度，該轉折周緣為該凹面與該平坦表面之間的邊界。
  2. 如請求項1所述之微型發光二極體元件結構，其中該第一高度與該第二高度的差距大於0微米且小於3.5微米。
  3. 如請求項1所述之微型發光二極體元件結構，其中該第一型半導體層為p型半導體層，該第二型半導體層為n型半導體層。
  4. 如請求項3所述之微型發光二極體元件結構，其中該第二型半導體層的厚度大於該第一型半導體層的厚度。
  5. 如請求項1所述之微型發光二極體元件結構，其中該基板包括一導電層於其上，該微型發光二極體更包括位於該第一型半導體層上的一黏合電極，該導電層與該黏合電極接觸。
  6. 如請求項1所述之微型發光二極體元件結構，其中在該截面中，該凹面位於該平坦表面的延伸與該虛擬直線之間。
  7. 如請求項6所述之微型發光二極體元件結構，其中在該截面中，該虛擬直線、該側表面和該平坦表面的該延伸形成一三角形區域，該隔離層在該三角形區域內的面積相對於該三角形區域的填充率大於30％。
  8. 如請求項1所述之微型發光二極體元件結構，其中該隔離層的折射係數小於該上電極的折射係數。
  9. 如請求項8所述之微型發光二極體元件結構，其中該上電極的折射係數小於該第一型半導體層和該第二型半導體層的折射係數。
  10. 如請求項1所述之微型發光二極體元件結構，其中該上電極包括金屬奈米線。
  11. 如請求項1所述之微型發光二極體元件結構，其中該上電極的透光率大於60%。
  12. 如請求項1所述之微型發光二極體元件結構，其中該隔離層相對於該側表面的一寬度大於1微米。
  13. 如請求項1所述之微型發光二極體元件結構，其中該隔離層完全覆蓋且接觸該第一型半導體層和該主動層的側表面。
  14. 如請求項1所述之微型發光二極體元件結構，其中該第一型半導體層和該第二型半導體層皆與該隔離層接觸。
  15. 如請求項1所述之微型發光二極體元件結構，其中該微型發光二極體更包括一介電側壁，該介電側壁圍繞並接觸該第一型半導體層和該第二型半導體層。
  16. 如請求項15所述之微型發光二極體元件結構，其中該介電側壁接觸該隔離層。
  17. 如請求項1所述之微型發光二極體元件結構，其中該接觸周緣在該前表面上的垂直投影的形狀為圓形。
  18. 如請求項1所述之微型發光二極體元件結構，其中該接觸周緣在該前表面上的垂直投影的形狀為多邊形，該多邊形的每一個內角皆大於90度。
  19. 一種微型發光二極體元件結構，包括： 一基板； 一微型發光二極體，位於該基板上，包括： 一第一型半導體層； 一第二型半導體層，位於該第一型半導體層上；以及 一主動層，位於該第一型半導體層和該第二型半導體層之間，其中該第二型半導體層的頂表面具有相對於該基板的一前表面的一第一高度，該微型發光二極體的一側向長度與該第一高度的比值小於20，該側向長度小於50微米； 一隔離層，位於該基板上並圍繞該微型發光二極體，該隔離層具有背對該基板的一凹部，該隔離層與該微型發光二極體的側表面接觸，該第二型半導體層自該隔離層露出；以及；以及 一上電極，覆蓋並接觸該第二型半導體層和該隔離層， 其中該微型發光二極體與該凹面之間的一接觸周緣相對於該前表面具有一第二高度，該第二高度小於該第一高度，其中，該隔離層相對於該前表面的高度自該第二高度沿遠離該側表面的方向減小至零；以及 其中，在該微型發光二極體元件結構垂直於該前表面的一截面中，該前表面與連接該接觸周緣和一轉折周緣的一虛擬直線之間的夾角大於120度，該轉折周緣為該凹面與該前表面之間的邊界。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000196149A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Kyocera Corp 半導体発光装置およびその製造方法
KR101091504B1 (ko) * 2010-02-12 2011-12-08 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자 패키지 및 발광소자 제조방법
US20160181476A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Apple Inc. Micro led with dielectric side mirror
CN109216522B (zh) * 2017-07-07 2020-02-07 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 微型led显示面板
WO2019055271A1 (en) * 2017-09-15 2019-03-21 Glo Ab OPTICAL EXTENSION IMPROVEMENT OF LIGHT-EMITTING DIODE SUB-PIXELS
US10193042B1 (en) * 2017-12-27 2019-01-29 Innolux Corporation Display device
KR102604659B1 (ko) * 2018-07-13 2023-11-21 삼성디스플레이 주식회사 발광 장치 및 이의 제조 방법
TWI690102B (zh) * 2019-01-04 2020-04-01 友達光電股份有限公司 發光裝置及其製造方法
KR20190049645A (ko) * 2019-03-25 2019-05-09 주식회사 세미콘라이트 반도체 발광소자
KR20240035906A (ko) * 2019-05-30 2024-03-18 나노시스, 인크. 포지티브 포토레지스트 절연 스페이서 및 도전성 측벽 접촉부를 포함하는 발광 다이오드 디바이스 및 이의 제조 방법
JP7492328B2 (ja) * 2019-11-18 2024-05-29 シャープ福山レーザー株式会社 画像表示素子及び画像表示素子の製造方法

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