TWI632694B - 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、一固定結構以及至少一緩衝結構。微型發光元件配置於基板上,且微型發光元件與基板之間具有一垂直距離。固定結構配置於基板上且直接接觸微型發光元件。緩衝結構直接接觸固定結構,其中緩衝結構的楊氏模量小於固定結構的楊氏模量。

Description

微型發光元件結構
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轉移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,發光二極體會透過固定結構來固持而使微型發光二極體較容易自載體基板上拾取並運輸與轉移至接收基板上放置,且藉由固定結構來鞏固微型發光二極體於轉板時不會受到其他外因而影響品質。然而,由於固定結構本身的材料脆性的問題,使得固定結構在固持微型發光二極體運輸與轉移的過程中容易因受到的外力而脆裂,致使微型發光二極體的運輸與轉移的良率下降。如何讓微型固定結構可以暫時地固持微型發光二極體,且可以更輕易且更有效率地運輸與轉移微型發光二極體於載體基板與接收基板之間,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,其具有直接接觸固定結構的緩衝結構,可有效提升微型發光元件的運輸與轉移的良率。
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、一固定結構以及至少一緩衝結構。微型發光元件配置於基板上,且微型發光元件與基板之間具有一垂直距離。固定結構配置於基板上且直接接觸微型發光元件。緩衝結構直接接觸固定結構,其中緩衝結構的楊氏模量小於固定結構的楊氏模量。
在本發明的一實施例中,上述的固定結構的最大形變量小於微型發光元件與基板之間的垂直距離。
在本發明的一實施例中,上述的微型發光元件具有彼此相對的一第一表面與一第二表面以及連接第一表面與第二表面的一周圍表面,第一表面面對基板,而第二表面相對遠離基板,固定結構從周圍表面往基板的方向延伸配置於基板上。
在本發明的一實施例中,上述的固定結構與基板具有一間距,緩衝結構包括多個緩衝結構,位於固定結構與基板的間距之間且直接接觸基板以及固定結構,而微型發光元件、緩衝結構以及基板定義出一空氣間隙。
在本發明的一實施例中,上述的緩衝結構直接接觸微型發光元件的至少部分周圍表面或/及至少部分第一表面。
在本發明的一實施例中,上述的固定結構直接接觸基 板,緩衝結構包括多個緩衝結構,位於固定結構與基板間且直接接觸基板以及固定結構,而微型發光元件、緩衝結構以及基板定義出一空氣間隙。
在本發明的一實施例中,上述的緩衝結構直接接觸微型發光元件的至少部分周圍表面或/及至少部分第一表面。
在本發明的一實施例中,上述的微型發光元件結構更包括一應力緩衝層,配置於微型發光元件與基板間且至少直接接觸微型發光元件、緩衝結構、基板或上述的組合,應力緩衝層於基板上的正投影面積小於微型發光元件於基板上的正投影面積。
在本發明的一實施例中,上述的應力緩衝層的楊氏模量小於緩衝結構的楊氏模量。
在本發明的一實施例中,上述的緩衝結構直接接觸固定結構、基板以及微型發光元件,且固定結構、微型發光元件以及基板定義出一配置區,而緩衝結構填滿配置區。
在本發明的一實施例中,上述的固定結構從周圍表面更延伸配置於微型發光元件的至少部分第二表面上。
在本發明的一實施例中,上述的固定結構與第二表面的接觸面積與第二表面的表面積的比值介於0.05至0.5。
在本發明的一實施例中,上述的固定結構連續地配置於微型發光元件的第二表面。
在本發明的一實施例中,上述的固定結構暴露出微型發光元件的部分第二表面。
在本發明的一實施例中,上述的每一固定結構配置於微型發光元件的第二表面上的一第一寬度與微型發光元件的第二表面的一第二寬度的比值介於0.1至0.8之間。
在本發明的一實施例中,上述的緩衝結構包括多個緩衝結構,配置於固定結構、微型發光元件與基板之間且直接接觸固定結構、微型發光元件與基板,每一緩衝結構在垂直剖面上的高度等於微型發光元件在垂直剖面上從第二表面到基板的高度。
在本發明的一實施例中,上述的緩衝結構包括多個緩衝結構,覆蓋固定結構與基板,固定結構位於微型發光元件與緩衝結構之間,而固定結構、微型發光元件以及基板定義出一空氣間隙。
在本發明的一實施例中,上述的固定結構直接接觸至少部分周圍表面。
在本發明的一實施例中,上述的固定結構與周圍表面的接觸面積與周圍表面的表面積的比值介於0.05至0.5。
在本發明的一實施例中,上述的固定結構的一頂面切齊於微型發光元件的第二表面。
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,固定結構位於此些微型發光元件之間。
基於上述,在本發明的微型發光元件結構的設計中,固定結構配置於基板上且直接接觸微型發光元件,且緩衝結構直接接觸於固定結構,其中緩衝結構的楊氏模量小於固定結構的楊氏 模量。藉此,可使得微型發光元件在不同的基板之間的運輸與轉移時,可由固定結構提供具有良好的固定與支撐,而由緩衝結構提供固定結構良好的緩衝性。
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。
100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i、200c、200d、200e、200f、200g、200h、200i‧‧‧微型發光元件結構
120‧‧‧基板
140、140a1、140a2‧‧‧微型發光元件
142‧‧‧第一表面
144‧‧‧第二表面
146‧‧‧周圍表面
150‧‧‧應力緩衝層
160a、160d、160f、160g、160h、160i、260c、260d、260e、260f、260g、260h、260i‧‧‧固定結構
162g、164g、262c、262e、262f、262g、264c、264e、264f、 264g、266e、266f、268e‧‧‧子固定結構
180a、180b、180d、180e、180f、180g、180h、182a、182b、182d、182e、182f、182g、182h、184a、184b、184d、184e、184f、184g、184h‧‧‧緩衝結構
A1‧‧‧配置區
A-A’、B-B’‧‧‧剖線
C1、C2、C3、C4‧‧‧角落
G‧‧‧間距
G1、G2、G4、G5、G6‧‧‧空氣間隙
G3‧‧‧間隙
H1‧‧‧垂直距離
H2、H3‧‧‧垂直高度
S1、S2‧‧‧頂面
SD1、SD2、SD3、SD4‧‧‧邊緣
W1、W2‧‧‧寬度
W3‧‧‧第二寬度
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1H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1I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2A繪示為圖1A的微型發光元件結構的俯視示意圖。
圖2B繪示為圖1G的微型發光元件結構的俯視示意圖。
圖2C至圖2H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2I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。
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1A的微型發光元件結構100a是沿圖2A的A-A’剖線所繪示,且為了方便說明起見,圖2A中省略繪示部分構件。請先參照圖1A,本實施例的微型發光元件結構100a包括一基板120、至少一微型發光元件140、一固定結構160a以及至少一緩衝結構180a。微型發光元件140配置於基板120上,且微型發光元件140與基板120之間具有一垂直距離H1。固定結構160a配置於基板120上且直接接觸微型發光元件140。緩衝結構180a直接接觸固定結構160a,其中緩衝結構180a的楊氏模量小於固定結構160a的楊氏模量。此處,基板120例如是一塑膠基板、一玻璃基板或一藍寶石基板等可具有固定性且表面平整的臨時基板,但不以此為限。
具體而言,如圖1A所示,本實施例的微型發光元件140位於基板120的一側,且微型發光元件140具有彼此相對的一第一表面142與一第二表面144以及連接第一表面142與第二表面144的一周圍表面146,第一表面142面對基板120,而第二表面144相對遠離基板120。此處,微型發光元件140的形式可以為一水平式微型發光元件、一覆晶式微型發光元件、一垂直式微型發光元件或是其他不同種類的微型發光元件,於此並不加以限制微型發光元件140的形式。也就是說,微型發光元件140的出光面(未繪示)可以面向基板120;或者以微型發光元件140的出光面 背離基板120的方式配置於基板120上,於此並不加以限制。本實施例的微型發光元件140的剖面形狀例如是一梯形,但並不並以此為限。此處,微型發光元件140的寬度介於1微米至100微米之間,微型發光元件140的一垂直高度H2介於1微米至6微米之間,但並不並以此為限。另須說明的是,本實施例僅示意地繪示一個微型發光元件140,然本發明並不以此限制微型發光元件140設置於基板120的數量。
接著,請同時參照圖1A與圖2A,在俯視時,微型發光元件140的第二表面144具有四個邊緣SD1、SD2、SD3、SD4與四個角落C1、C2、C3、C4。具體而言,微型發光元件140的第二表面144的邊緣SD1與邊緣SD2相對設置,邊緣SD3與邊緣SD4相對設置,而微型發光元件140的角落C1由邊緣SD1與邊緣SD4相交所構成,角落C2由邊緣SD1與邊緣SD3相交所構成,角落C3由邊緣SD2與邊緣SD3相交所構成,且角落C4由邊緣SD2與邊緣SD4相交所構成。換句話說,角落C1與角落C3的連線重疊於微型發光元件140的第二表面144的一對角線上,而角落C2與角落C4的連線重疊於微型發光元件140的第二表面144的另一對角線上。須說明的是,本實施例的微型發光元件140於俯視時的輪廓具體化為矩形,但本發明並不以此為限。於其他未繪示的實施例中,微型發光元件於俯視時的輪廓亦可為其他適當的形狀,如圓形或梯形。
請再同時繼續參考圖1A與圖2A,本實施例的固定結構 160a從微型發光元件140的周圍表面146延伸配置於基板120上,且固定結構160a與基板120具有一間距G。此處,本實施例的固定結構160a從微型發光元件140的周圍表面146更延伸配置於微型發光元件140的第二表面144上,且固定結構160a在俯視時連續性地橫跨在微型發光元件140的第二表面144的相對兩邊緣SD1、SD2上。固定結構160a通過微型發光元件140的第二表面144的中心處,並相對於微型發光元件140的中心處呈對稱排列。但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結構的中心處呈對稱排列但具有不同的排列方式,亦或者不呈對稱排列,只要使固定結構可以平衡地固定與支撐微型發光元件,而可順利地且有效率地於後續製程中運輸與轉移微型發光元件,皆屬本發明所欲保護的範疇。此處,固定結構160a的俯視輪廓具體化為矩形,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、半圓形或半橢圓形等足以固持微型發光元件的圖案,於此並不加以限制。
此處,固定結構160a與第二表面144的接觸面積與第二表面144的表面積的比值介於0.05至0.5。詳言之,若當此比值小於0.05時,固定結構160a支撐微型發光元件140的支撐力會較不足,而使微型發光元件140的運輸與轉移的良率下降;若當比值大於0.5時,後續固定結構160a與微型發光元件140分離的製程困難度增加。固定結構160a的一頂面S1至微型發光元件140的 第二表面144之間的一垂直高度H3例如是介於0.1微米至2微米之間。較佳的,固定結構160a的頂面S1至微型發光元件140的第二表面144之間的垂直高度H3與微型發光元件140的垂直高度H2的比值小於等於0.3。詳言之,若當比值大於0.3時,後續固定結構160a與微型發光元件140分離的製程困難度增加。特別說明的是,本實施例的固定結構160a同時直接接觸微型發光元件140的部分周圍表面146。較佳的,固定結構160a與周圍表面146的接觸面積與周圍表面146的面積的比值介於0.05至0.5之間,詳言之,若當此比值小於0.05時,固定結構160a支撐微型發光元件140的支撐力會較不足,而使微型發光元件140的運輸與轉移的良率下降;若當比值大於0.5時,後續固定結構160a與微型發光元件140分離的製程困難度增加。
請繼續參照圖1A,在本實施例中,緩衝結構180a的個數具體化為多個,如二個緩衝結構182a、184a,其配置於基板120上,且緩衝結構182a、184a位於固定結構160a與基板120的間距G之間且直接接觸固定結構160a與基板120。更具體來說,本實施例的固定結構160a並不直接接觸基板120,且固定結構160a在基板120上的正投影重疊於緩衝結構182a、184a在基板120上的正投影,使固定結構160a、基板120、微型發光元件140以及緩衝結構182a、184a定義出一空氣間隙G1。此處,緩衝結構182a、184a在基板120上的正投影完全不重疊於微型發光元件140在基板120上的正投影。更具體而言,緩衝結構182a、184a並不直接 接觸微型發光元件140。因此,緩衝結構182a、184a除可吸收固定結構160a在固持微型發光元件140進行運輸與轉移時所受到外力影響,以提高運輸與轉移的良率外,亦可不影響微型發光元件140的拾取良率。
另須說明的是,微型發光元件140的楊氏模量大於固定結構160a的楊氏模量,而緩衝結構180a的楊氏模量小於固定結構160a的楊氏模量,因此固定結構160a所具有的剛性可以提供固定與支撐微型發光元件140,而緩衝結構180a所具有的韌性則可以提供固定結構160a良好的緩衝能力,以防止固定結構160a在固定與支撐微型發光元件140的情況下進行運輸與轉移時,因受其他外力影響而導致固定結構160a的脆裂。簡言之,本實施例透過由緩衝結構180a與固定結構160a形成的複合式結構,而使得固定結構160a可以提供良好的固定與支撐的效果,以利於微型發光元件140於不同基板之間的運輸與轉移。
此處,緩衝結構180a的材質不同於固定結構160a的材質,其中緩衝結構182a、184a的材料可以是高分子有機材料,具有較佳的強度,可以用來提供固定與支撐微型發光元件140運輸與轉移的固定結構160a可能受到的外力的緩衝,以避免固定結構160a因受到外力而脆裂。固定結構160a的材料可以是無機材料,例如是二氧化矽或是氮化矽,可以耐受製程中的高溫高壓。其中固定結構160a在垂直剖面上的厚度介於0.1微米至2微米之間,可兼具固定與支撐的效果。此外,固定結構160a與微型發光元件 140之間的連接力大於固定結構160a與基板120之間的連接力,且緩衝結構180a與固定結構160a之間的連接力大於緩衝結構180a與基板120之間的連接力,以使微型發光元件140在運輸與轉移時可以有良好的表現。
在本實施例中,當微型發光元件結構100a在運輸與轉移的過程中受到外力影響,緩衝結構180a的形變量會大於固定結構160a的形變量,而固定結構160a的形變量小於固定結構160a的最大形變量,以吸收緩衝外力在固定結構160a上的衝擊。特別說明的是,固定結構160a的最大形變量小於微型發光元件140與基板120之間的垂直距離H1,以利後續的拾取製程。
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。請同時參照圖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:本實施例的緩衝結構180b進一步直接接觸微型發光元件140。具體來說,緩衝結構182b、184b分別直接接觸微型發光元件140的部分第一表面142與部分周圍表面146且位於基板120與微型發光元件140之間。此處,微型發光元件140、緩衝結構182b、184b以及基板120定義出一空氣間隙G2。值得一提的是, 本實施例的緩衝結構180b與固定結構160a的接觸面積會大於緩衝結構180b與基板120的接觸面積,且亦大於緩衝結構180b與微型發光元件140的接觸面積。意即,緩衝結構180b與固定結構160a的接觸面積相較於緩衝結構180b與基板120及微型發光元件140具有較大的接觸面積,而使固定結構160a所受到的應力可以由緩衝結構180b提供足夠的緩衝,而使應力的作用轉移到緩衝結構180b上。
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。請同時參照圖1B與圖1C,本實施例的微型發光元件結構100c與圖1B的微型發光元件結構100b相似,兩者的差異在於:本實施例的微型發光元件結構100c更包括一應力緩衝層150配置於微型發光元件140及基板120間。具體來說,應力緩衝層150配置於基板120、微型發光元件140以及緩衝結構180b形成的一間隙G3之間。更具體而言,應力緩衝層150於基板120上的正投影面積小於微型發光元件140於基板120上的正投影面積。此處,應力緩衝層150至少直接接觸基板120、微型發光元件140與緩衝結構180b或上述的組合。此處,應力緩衝層150可吸收微型發光元件140接合至基板120上時所產生應力,以提高接合良率。換言之,應力緩衝層150可提供微型發光元件140與基板120之間應力緩衝的效果。較佳的,應力緩衝層150的楊氏模量小於緩衝結構180b的楊氏模量。此處,應力緩衝層150的材質包括一發泡材料或有機高分子材料,而使應力緩衝層150具有多 個不規則的空氣孔洞,其中由發泡材料所構成的應力緩衝層150的孔隙率可以大於等於50%,可提供良好的緩衝效果。
圖1D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。請同時參照圖1B與圖1D,本實施例的微型發光元件結構100d與圖1B的微型發光元件結構100b相似,兩者的差異在於:本實施例的固定結構160d直接接觸基板120。緩衝結構180d的個數具體化為二個緩衝結構182d、184d,其中緩衝結構182d、184d直接接觸基板120、固定結構160d以及微型發光元件140,而固定結構160d、微型發光元件140與基板120定義出一配置區A1,而緩衝結構182d、184d配置於基板120上且位於配置區A1內。此處,緩衝結構182d、184d、微型發光元件140以及基板120定義出一空氣間隙G4。
圖1E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。請同時參照圖1D與圖1E,本實施例的微型發光元件結構100e與圖1D的微型發光元件100d相似,兩者的差異在於:本實施例的緩衝結構180e配置於基板120上且填滿配置區A1。
圖1F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。請同時參照圖1D與圖1F,本實施例的微型發光元件結構100f與圖1D的微型發光元件結構100d相似,兩者的差異在於:本實施例的固定結構160f僅直接接觸於微型發光元件140的第二表面144。緩衝結構180e的個數具體化為二個緩衝結構 182f、184f,其中緩衝結構182f、184f覆蓋微型發光元件140的周圍表面146,而固定結構160f配置於緩衝結構180f上,且直接連接緩衝結構180f與基板120,且緩衝結構180f、微型發光元件140以及基板120定義出一空氣間隙G5。具體來說,緩衝結構182f、184f在垂直剖面上的高度相等於微型發光元件140在垂直剖面上的從第二表面144到基板120的高度。特別說明的是,本實施例中的微型發光元件140為梯形,透過緩衝結構180f進一步配置於微型發光元件140的周圍表面146,可降低微型發光元件140角度的影響,避免固定結構160f在製作過程中斷裂,增加固定結構160f配置於微型發光元件140上的製作良率。
圖1G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2B繪示為圖1G的微型發光元件結構的俯視示意圖。於此需說明的是,圖1G的微型發光元件結構100g是沿圖2B的B-B’剖線所繪示,且為了方便說明起見,圖2B中省略繪示部分構件。請先同時參照圖1F與圖1G,本實施例的微型發光元件結構100g與圖1F的微型發光元件結構100f相似,兩者的差異在於:本實施例的固定結構160g暴露出微型發光元件140的部分第二表面144。固定結構160g的個數具體化為二個子固定結構162g、164g,其中固定結構160g於第二表面144上的一第一寬度,亦即子固定結構162g於第二表面144上的一寬度W1與子固定結構164g於第二表面144上的一寬度W2的總寬度。固定結構160g於第二表面144上的第一寬度與第二表面144的一第二寬度W3 的比值介於0.1到0.8之間。詳言之,若當此比值小於0.1時,固定結構160g支撐微型發光元件140的支撐力會較不足,而使微型發光元件140的運輸與轉移的良率下降;若當比值大於0.8時,後續固定結構160g與微型發光元件140分離的製程困難度增加。於本實施例中,固定結構160g於第二表面144上的第一寬度與第二表面144的一第二寬度W3的比值約為0.5,但並不以此為限。
具體來說,請同時參照圖1G與圖2B,子固定結構162g、164g在俯視時分別部分覆蓋且直接接觸微型發光元件140的第二表面144的相對兩邊緣SD1、SD2上。子固定結構162g至微型發光元件140中心的距離相等於子固定結構164g至微型發光元件140中心的距離。也就是說,子固定結構162g、164g相對於微型發光元件140的中心處呈對稱排列。因此,子固定結構可以平衡地固定與支撐微型發光元件,而可順利地且有效率地於後續製程中運輸與轉移微型發光元件。
圖1H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。請先同時參照圖1A與圖1H,本實施例的微型發光元件結構100h與圖1A的微型發光元件結構100a相似,兩者的差異在於:本實施例的緩衝結構180h的個數具體化為多個,如二個緩衝結構182h、184h,其中緩衝結構182h、184h配置於基板120上並覆蓋於固定結構160h上。詳言之,緩衝結構182h、184h位於固定結構160h與基板120之間並朝遠離基板120的方向延伸覆蓋於固定結構160h上。此處,緩衝結構182h、184h直接接觸 基板120與固定結構160h,而固定結構160h、微型發光元件140、緩衝結構182h、184h以及基板120定義出一空氣間隙G6,且固定結構160h的頂面S1切齊與緩衝結構180h的一頂面S2。特別說明的是,於未繪示的實施例中,緩衝結構可覆蓋於固定結構上且不直接接觸基板,此時固定結構直接接觸基板,且固定結構、微型發光元件以及基板定義出一空氣間隙。
圖1I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。請先同時參照圖1I與圖1A,本實施例的微型發光元件結構100i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160i的頂面S1切齊微型發光元件140的第二表面144。詳言之,固定結構160i僅接觸微型發光元件140的周圍表面146,並未接觸微型發光元件140的第二表面144。藉此,可使微型發光元件透過轉移頭(未繪示)在第二表面拾取並在運輸與轉移至不同的基板時,能具有較大的拾取面積,固定結構亦可以兼具有良好的固定與支撐。
為了方便說明起見,圖2C至圖2H以及圖2I中省略繪示部分構件。圖2C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。請同時參照圖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260c的個數具體化為多個,如二個子固定結構262c、264c,其中子固定結構262c、264c在俯視時分別橫跨在微型發光元件140的第二表面144二個對角線上。具體 來說,固定結構262c覆蓋且直接接觸微型發光元件140的第二表面144的角落C2與角落C4上,而固定結構264c覆蓋且直接接觸微型發光元件140的第二表面144的角落C1與角落C3上。
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。請同時參照圖2C與圖2D,本實施例的微型發光元件結構200d與圖2C的微型發光元件結構200c相似,兩者的差異在於:本實施例的固定結構260d僅橫跨在微型發光元件140的一對角線上,且直接接觸並覆蓋微型發光元件140的第一表面144的角落C1、C3上。然而於其他實施例中,固定結構260d亦可以橫跨在微型發光元件140的另一對角線上的兩個角落C2、C4上,此仍屬於本發明所欲保護之範圍。
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。請同時參照圖2B與圖2E,本實施例的微型發光元件結構200e與圖2B的微型發光元件結構100g相似,兩者的差異在於:本實施例的固定結構260e包括四個子固定結構262e、264e、266e、268e,且子固定結構262e、264e、266e、268e在俯視時分別配置於微型發光元件140的第二表面144的四個角落C1、C2、C3、C4處。具體來說,子固定結構262e覆蓋並直接接觸角落C1,子固定結構264e覆蓋並直接接觸角落C4,子固定結構266e覆蓋並直接接觸角落C2,固定結構268e覆蓋並直接接觸角落C3。此處,固定結構262e、264e、266e、268e相對於微型光元件140的中心處呈對稱排列,且相對於微型發光元件140的中心呈等距離 配置。
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。請同時參照圖2B與圖2F,本實施例的微型發光元件結構200f與圖2B的微型發光元件結構100g相似,兩者的差異在於:本實施例的固定結構260f包括三個子固定結構262f、264f、266f,且在俯視時,固定結構260f中的二個子固定結構262f、264f配置於微型發光元件140第二表面144的同一個邊緣SD4的二個角落C1、C4上,而固定結構260f中的一個子固定結構266f配置於微型發光元件140相對於邊緣SD4的另一個邊緣SD3上。此處,子固定結構262f、264f、266f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,此仍屬於本發明所欲保護的範圍。
圖2G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。請同時參照圖2A與圖2G,本實施例的微型發光元件結構200g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260g的個數具體化為二個子固定結構262g、264g,且子固定結構262g、264g在俯視時呈十字型,且從微型發光元件140的第二表面144的中心處往四個邊緣SD1、SD2、SD3、SD4延伸配置。具體來說,子固定結構262g延伸於邊緣SD1與邊緣SD2之間,且子固定結構264g延伸於邊緣SD3與邊緣SD4之間,但不以此為限。
圖2H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。請同時參照圖2B與圖2H,本實施例的微型發光元件結構200h與圖2B的微型發光元件結構100g相似,兩者的差異在於:本實施例的固定結構260h的個數具體化一個。在俯視時,固定結構260h配置於微型發光元件140第二表面144的邊緣SD2上,但並不以此為限。於其他未繪示的實施例中,固定結構亦可以配置於微型發光元件的第二表面的其他邊緣,此仍屬於本發明所欲保護的範圍。
圖2I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。請同時參照圖2B與圖2I,本實施例的微型發光元件結構200i與圖2B的微型發光元件結構100g相似,兩者的差異在於:本實施例的微型發光元件140包括二個微型發光元件140a1、140a2,固定結構260i位於微型發光元件140a1、140a2之間,而延伸於微型發光元件140a1、140a2的第二表面144上,且直接接觸微型發光元件140a1的部分邊緣SD2與微型發光元件140a2的部分邊緣SD1。也就是說,微型發光元件140a1與微型發光元件140a2可以共用固定結構260i以利於同時在不同臨時基板之間運輸並節省成本。
值得一提的是,在上述部分實施例中,固定結構僅示意性地繪示一個至二個為例,但於其他實施例中,固定結構亦可以如圖2E或圖2F所示可以為四個或三個子固定結構,但不以此為限。於其他未繪示的實施例中固定結構的形狀會受到微型發光元 件的實際形狀而改變,而固定結構可以依據實際產品所需或設計變換而包括多個固定結構,且在俯視時固定結構的擺放方式亦可以視實際需要而作調整,而使得微型發光元件可以藉由固定結構的支撐,而起到運輸便利的功效。
同理,於上述實施例中,緩衝結構亦僅以一個至二個為範例性繪示,但於其他未繪示的實施例中,緩衝結構可以視實際所需而包括多個緩衝結構,而使微型發光元件結構在運輸的過程中,直接接觸於緩衝結構的固定結構可以在與微型發光元件轉移時受到緩衝結構的保護。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140、固定結構160a、160d、160f、160g、160h、160i、260c、260d、260e、260f、260g、260h、260i以及緩衝結構180a、180b、180d、180e、180f、180g、180h,使微型發光元件、固定結構與/或緩衝結構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持微型發光元件,或以不同個數的緩衝結構以緩衝固定結構。意即,固定結構與緩衝結構亦可以視實際產品所需,而可選擇性地連接於微型發光元件一頂面、一側面、一底面或上述組合,只要固定結構與緩衝結構直接接觸,而使當微型發光元件運輸與轉移時,固定結構可提供良好的固定與支撐能力,而緩衝結構可提供固定結構良好的緩衝性,均屬本發明所欲保護之範疇。
綜上所述,在本發明的微型發光元件結構的設計中,固定結構配置於基板上且直接接觸微型發光元件,且緩衝結構直接 接觸於固定結構,其中緩衝結構的楊氏模量小於固定結構的楊氏模量。藉此,可使得微型發光元件在不同的基板之間的運輸與轉移時,可由固定結構提供具有良好的固定與支撐,而由緩衝結構提供固定結構良好的緩衝性。
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。

Claims (22)

  1. 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,且該微型發光元件與該基板之間具有一垂直距離;一固定結構,配置於該基板上且直接接觸該微型發光元件;以及至少一緩衝結構,直接接觸該固定結構,其中該緩衝結構的楊氏模量小於該固定結構的楊氏模量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件結構,其中該固定結構的最大形變量小於該微型發光元件與該基板之間的該垂直距離。
  3. 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具有彼此相對的一第一表面與一第二表面以及連接該第一表面與該第二表面的一周圍表面,該第一表面面對該基板,而該第二表面相對遠離該基板,該固定結構從該周圍表面往該基板的方向延伸配置於該基板上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的微型發光元件結構,其中該固定結構與該基板具有一間距,該至少一緩衝結構包括多個緩衝結構,位於該固定結構與該基板的該間距之間且直接接觸該基板以及該固定結構,而該微型發光元件、該些緩衝結構以及該基板定義出一空氣間隙。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的微型發光元件結構,其中該些緩衝結構直接接觸該微型發光元件的至少部分該周圍表面或/及至少部分該第一表面。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的微型發光元件結構,其中該固定結構直接接觸該基板,該至少一緩衝結構包括多個緩衝結構,位於該固定結構與該基板間且直接接觸該基板以及該固定結構,而該微型發光元件、該些緩衝結構以及該基板定義出一空氣間隙。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的微型發光元件結構,其中該些緩衝結構直接接觸該微型發光元件的至少部分該周圍表面或/及至少部分該第一表面。
  8. 如申請專利範圍第3項所述的微型發光元件結構,更包括:一應力緩衝層,配置於該微型發光元件與該基板間且至少直接接觸該微型發光元件、該些緩衝結構、該基板或上述的組合,該應力緩衝層於該基板上的正投影面積小於該微型發光元件於該基板上的正投影面積。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的微型發光元件結構,其中該應力緩衝層的楊氏模量小於該緩衝結構的楊氏模量。
  10. 如申請專利範圍第3項所述的微型發光元件結構,其中該緩衝結構直接接觸該固定結構、該基板以及該微型發光元件,且該固定結構、該微型發光元件以及該基板定義出一配置區,而該緩衝結構填滿該配置區。
  11. 如申請專利範圍第3項所述的微型發光元件結構,其中該固定結構從該周圍表面更延伸配置於該微型發光元件的至少部分該第二表面上。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的微型發光元件結構,其中該固定結構與該第二表面的接觸面積與該第二表面的表面積的比值介於0.05至0.5。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的微型發光元件結構,其中該固定結構連續地配置於該微型發光元件的該第二表面。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的微型發光元件結構,其中該固定結構暴露出該微型發光元件的部分該第二表面。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的微型發光元件結構,其中各該固定結構配置於該微型發光元件的該第二表面上的一第一寬度與該微型發光元件的該第二表面的一第二寬度的比值介於0.1至0.8之間。
  16. 如申請專利範圍第11項所述的微型發光元件結構,其中該至少一緩衝結構包括多個緩衝結構,配置於該固定結構、該微型發光元件與該基板之間且直接接觸該固定結構、該微型發光元件與該基板,各該緩衝結構在垂直剖面上的高度等於該微型發光元件在垂直剖面上從該第二表面到該基板的高度。
  17. 如申請專利範圍第3項所述的微型發光元件結構,其中該至少一緩衝結構包括多個緩衝結構,覆蓋該些固定結構與該基板,該固定結構位於該微型發光元件與該些緩衝結構之間,而該固定結構、該微型發光元件以及該基板定義出一空氣間隙。
  18. 如申請專利範圍第3項所述的微型發光元件結構,其中該固定結構直接接觸至少部分該周圍表面。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的微型發光元件結構,其中該固定結構與該周圍表面的接觸面積與該周圍表面的表面積的比值介於0.05至0.5。
  20. 如申請專利範圍第18項所述的微型發光元件結構,其中該固定結構的一頂面切齊於該微型發光元件的該第二表面。
  21. 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,該固定結構位於該些微型發光元件之間。
  22. 一種微型發光元件結構,包括:一臨時基板;至少一微型發光元件,配置於該臨時基板上,且該微型發光元件與該臨時基板之間具有一垂直距離;一固定結構,配置於該臨時基板上且直接接觸該微型發光元件;以及至少一緩衝結構,直接接觸該固定結構與該臨時基板,且該緩衝結構與該微型發光元件之間具有一距離。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI728583B (zh) * 2019-12-03 2021-05-21 錼創顯示科技股份有限公司 微型元件結構與微型元件顯示裝置
TWI773324B (zh) * 2021-05-17 2022-08-01 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光元件、微型發光結構及顯示裝置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090212278A1 (en) * 2008-02-25 2009-08-27 Lightwave Photonics, Inc. Current-injecting/tunneling light-emitting device and method
TW201508602A (zh) * 2013-08-30 2015-03-01 Shih Hua Technology Ltd 觸控裝置
TW201611235A (zh) * 2014-06-18 2016-03-16 艾克斯瑟樂普林特有限公司 微組裝發光二極體顯示器及照明元件
TW201705544A (zh) * 2015-03-18 2017-02-01 新世紀光電股份有限公司 晶片封裝結構及其製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090212278A1 (en) * 2008-02-25 2009-08-27 Lightwave Photonics, Inc. Current-injecting/tunneling light-emitting device and method
TW201508602A (zh) * 2013-08-30 2015-03-01 Shih Hua Technology Ltd 觸控裝置
TW201611235A (zh) * 2014-06-18 2016-03-16 艾克斯瑟樂普林特有限公司 微組裝發光二極體顯示器及照明元件
TW201705544A (zh) * 2015-03-18 2017-02-01 新世紀光電股份有限公司 晶片封裝結構及其製造方法

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