TWI792283B - 微型發光二極體結構與使用其的微型發光二極體顯示面板 - Google Patents

微型發光二極體結構與使用其的微型發光二極體顯示面板 Download PDF

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Abstract

提供一種微型發光二極體結構。微型發光二極體結構包含一磊晶層。微型發光二極體結構也包含一反射層，反射層設置於磊晶層之上。微型發光二極體結構更包含一圖案化電極層，圖案化電極層設置於磊晶層與反射層之間。圖案化電極層被區分為多個圖案化電極區段，圖案化電極區段彼此分離。此外，微型發光二極體結構包含一第一型電極與一第二型電極，第一型電極與第二型電極設置於反射層之上並與磊晶層電性連接。

Description

微型發光二極體結構與使用其的微型發光二極體顯示面板
本揭露實施例是有關於一種發光二極體結構與使用其的發光二極體顯示面板，且特別是有關於一種包含圖案化電極層的微型發光二極體結構與使用其的微型發光二極體顯示面板。
隨著光電科技的進步，許多光電元件的體積逐漸往小型化發展。相較於有機發光二極體(organic light-emitting diodc,OLED)技術，微型發光二極體(micro LED,mLED/μLED)具有效率高、壽命較長、材料不易受到環境影響而相對穩定等優勢。因而，使用以陣列排列製作的微型發光二極體的顯示器在市場上逐漸受到重視。
在一般的微型發光二極體結構中，常包含三族氮化物半導體材料(例如，GaN、AlN、InN及其合金等)作為發光材料。然而，在發光材料發出光線至到達出光面的過程中，可能因為各層 的折射率不同，對於光線的行進造成阻礙。舉例來說，發光材料發出的光線可能在微型發光二極體結構的內部發生全反射，導致微型發光二極體結構的整體發光效率降低。
本揭露實施例是有關於一種包含圖案化電極層的微型發光二極體結構與使用其的微型發光二極體顯示面板。圖案化電極層被區分為多個圖案化電極區段，且這些圖案化電極區段彼此分離。在一些實施例中，可透過調整圖案化電極區段的尺寸(高度、寬度等)或相鄰兩個圖案化電極區段的距離，使微型發光二極體結構的整體發光效率進一步提升。
本揭露實施例包含一種微型發光二極體結構。微型發光二極體結構包含一磊晶層。微型發光二極體結構也包含一反射層，反射層設置於磊晶層之上。微型發光二極體結構更包含一圖案化電極層，圖案化電極層設置於磊晶層與反射層之間。圖案化電極層被區分為多個圖案化電極區段，圖案化電極區段彼此分離。此外，微型發光二極體結構包含一第一型電極與一第二型電極，第一型電極與第二型電極設置於反射層之上並與磊晶層電性連接。
本揭露實施例包含一種微型發光二極體顯示面板。微型發光二極體顯示面板包含一驅動基板，驅動基板具有一顯示區與一非顯示區。微型發光二極體顯示面板也包含多個畫素，畫素設置於顯示區中並排列為一陣列。微型發光二極體顯示面板更包含多 個前述的微型發光二極體結構，微型發光二極體結構設置於畫素中並接合於驅動基板之上。
1:微型發光二極體顯示面板
3:驅動基板
3A:顯示區
3E1,3E2:電路接墊
3N:非顯示區
5:掃描驅動電路
7:資料驅動電路
100,100B,100G,100R,102,104,106:微型發光二極體結構
10:第一型半導體層
10B:背面
10E:圖案化出光面
20,20B,20G,20R:發光層
30:第二型半導體層
30T:表面
40:圖案化電極層
41:圖案化電極區段
43:導電膜
50,50’:反射層
50T:頂表面
50T’:圖案化頂表面
61,61’:第一型電極
61H,61H’:貫孔
61HB:底部
63:第二型電極
63H:貫孔
63HB:底部
D:高度
I:排列間距
P:畫素
P1,P2,P3:子畫素
S:底面寬度
以下將配合所附圖式詳述本揭露實施例。應注意的是，各種特徵部件並未按照比例繪製且僅用以說明例示。事實上，元件的尺寸可能經放大或縮小，以清楚地表現出本揭露實施例的技術特徵。
第1圖是根據本揭露一實施例繪示微型發光二極體結構的部分剖面圖。
第2圖是根據本揭露一實施例繪示微型發光二極體結構的部分上視圖。
第3圖是根據本揭露另一實施例繪示微型發光二極體結構的部分剖面圖。
第4圖是根據本揭露另一實施例繪示微型發光二極體結構的部分剖面圖。
第5圖是根據本揭露另一實施例繪示微型發光二極體結構的部分剖面圖。
第6圖是根據本揭露一實施例繪示微型發光二極體顯示面板的部分上視圖。
第7圖是根據本揭露一實施例繪示微型發光二極體顯示面板的部分剖面圖。
以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例以實施本案的不同特徵。以下的揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以簡化說明。當然，這些特定的範例並非用以限定。例如，若是本揭露實施例敘述了一第一特徵部件形成於一第二特徵部件之上或上方，即表示其可能包含上述第一特徵部件與上述第二特徵部件是直接接觸的實施例，亦可能包含了有附加特徵部件形成於上述第一特徵部件與上述第二特徵部件之間，而使上述第一特徵部件與第二特徵部件可能未直接接觸的實施例。
應理解的是，額外的操作步驟可實施於所述方法之前、之間或之後，且在所述方法的其他實施例中，部分的操作步驟可被取代或省略。
此外，其中可能用到與空間相關用詞，例如「在...下方」、「下方」、「較低的」、「在...上方」、「上方」、「較高的」及類似的用詞，這些空間相關用詞係為了便於描述圖示中一個(些)元件或特徵部件與另一個(些)元件或特徵部件之間的關係，這些空間相關用詞包括使用中或操作中的裝置之不同方位，以及圖式中所描述的方位。當裝置被轉向不同方位時(旋轉90度或其他方位)，則其中所使用的空間相關形容詞也將依轉向後的方位來解釋。
在說明書中，「約」、「大約」、「大抵」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，或10%之內，或5%之內， 或3%之內，或2%之內，或1%之內，或0.5%之內。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」、「大抵」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「大抵」之含義。
除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是，這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在本揭露實施例有特別定義。
以下所揭露之不同實施例可能重複使用相同的參考符號及/或標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。
第1圖是根據本揭露一實施例繪示微型發光二極體結構100的部分剖面圖，第2圖是根據本揭露一實施例繪示微型發光二極體結構100的部分上視圖。舉例來說，第1圖可為沿著第2圖中的剖面線A-A’所切的剖面圖，但本揭露實施例並非以此為限。要注意的是，為了更清楚顯示本揭露實施例的技術特徵，第1圖與第2圖中可能省略微型發光二極體結構100的部分部件。
參照第1圖，在一些實施例中，微型發光二極體結構100包含一第一型半導體層10、一發光層20及一第二型半導體層30，發光層20設置於第一型半導體層10之上，而第二型半導體層30設置於發光層20之上。在一些實施例中，第一型半導體層10具有 一第一導電類型(例如，N型)，且第二型半導體層30具有與第一導電類型相反的一第二導電類型(例如，P型)。
在一些實施例中，第一型半導體層10、發光層20及第二型半導體層30可視為微型發光二極體結構100的一磊晶層。亦即，第一型半導體層10、發光層20及第二型半導體層30可透過磊晶成長製程形成於一基板之上。舉例來說，磊晶成長製程可包含金屬有機化學氣相沉積(metal organic chemical vapor deposition,MOCVD)、氫化物氣相磊晶法(hydride vapor phase epitaxy,HVPE)、分子束磊晶法(molecular beam epitaxy,MBE)、其他適用的方法或其組合，但本揭露實施例並非以此為限。
前述基板可包含半導體基板。舉例來說，基板可包含矽、矽鍺、氮化鎵、砷化鎵、其他適用的半導體材料或其組合。基板也可為半導體位於絕緣體之上的基板，例如絕緣層上的矽(silicon on insulator,SOI)基板。或者，基板可為玻璃基板或陶瓷基板。舉例來說，基板可包含碳化矽(silicon carbide,SiC)、氮化鋁(aluminum nitride,AlN)、玻璃或藍寶石(sapphire)，但本揭露實施例並非此為限。
在一些實施例中，第一型半導體層10的摻雜為N型。舉例來說，第一型半導體層10可包含II-VI族材料(例如，硒化鋅(ZnSe))或Ⅲ-Ⅴ氮族化合物材料(例如，氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)或氮化鋁銦鎵(AlInGaN))，且第一型半導體層10可包含矽(Si)或鍺 (Ge)等摻雜物，但本揭露實施例並非以此為限。在本揭露的實施例中，第一型半導體層10可以是單層或多層結構。
在一些實施例中，發光層20包含至少一無摻雜(undoped)半導體層或是至少一低摻雜層。舉例來說，發光層20可包含一量子井(quantum well,QW)層，量子井可包含氮化銦鎵(indium gallium nitride,InxGa1-xN)或氮化鎵(gallium nitride,GaN)，但本揭露實施例並非以此為限。在一些實施例中，發光層20包含一多重量子井(multiple quantum well,MQW)。
在一些實施例中，第二型半導體層30的摻雜為P型。舉例來說，第二型半導體層30可包含II-VI族材料(例如，硒化鋅(ZnSe))或Ⅲ-Ⅴ氮族化合物材料(例如，氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)或氮化鋁銦鎵(AlInGaN))，且第二型半導體層30可包含鎂(Mg)、碳(C)等摻雜物，但本揭露實施例並非以此為限。在本揭露的實施例中，第二型半導體層30可以是單層或多層結構。
如第1圖所示，第一型半導體層10具有一圖案化出光面10E及與圖案化出光面10E相對的一背面10B。在一些實施例中，發光層20設置於第一型半導體層10的背面10B之上。圖案化出光面10E可例如透過一表面粗化製程所形成，但本揭露實施例並非以此為限。圖案化出光面10E可進一步提升微型發光二極體結構100的整體發光效率。
參照第1圖，在一些實施例中，微型發光二極體結構 100包含一圖案化電極層40，圖案化電極層40設置於磊晶層之上。更詳細而言，圖案化電極層40可設置於第二型半導體層30之上，並與第二型半導體層30直接接觸。圖案化電極層40可包含透明導電材料。舉例來說，透明導電材料可包含氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化錫(tin oxide,TO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,IGZO)、氧化銦錫鋅(indium zinc tin oxide,ITZO)、氧化銻錫(antimony tin oxide,ATO)、氧化銻鋅(antimony zinc oxide,AZO)，但本揭露實施例並非以此為限。
圖案化電極層40可透過一沉積製程與一圖案化製程形成於第二型半導體層30之上。沉積製程可包含化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)、原子層沉積(atomic layer deposition,ALD)、其他適用的方法或其組合，但本揭露實施例並非以此為限。此外，可在前述透明導電材料之上設置遮罩層(未繪示)，接著使用此遮罩層作為蝕刻遮罩進行蝕刻製程，以完成圖案化製程。
舉例而言，遮罩層可以包含光阻，例如正型光阻(positive photoresist)或負型光阻(negative photoresist)。遮罩層可包含硬遮罩，且可由氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiN)、氮氧化矽(SiON)、碳化矽(SiC)、氮碳化矽(SiCN)、類似的材料或前述之組合形成，但本揭露實施例並非以此為限。遮罩層可以是單層或多層結構。遮罩層的形成可以包含沉積製程、光微影製程、其他適當之 製程或前述之組合。沉積製程例如包含旋轉塗佈(spin-on coating)、化學氣相沉積、原子層沉積、類似的製程或前述之組合。光微影製程可以包含光阻塗佈(例如旋轉塗佈)、軟烘烤(soft baking)、光罩對準(mask aligning)、曝光(exposure)、曝光後烘烤(post-exposure baking,PEB)、顯影(developing)、清洗(rinsing)、乾燥(例如硬烘烤)、其他合適的製程或前述之組合。
前述蝕刻製程可包含乾式蝕刻製程、濕式蝕刻製程或前述之組合。舉例來說，乾式蝕刻製程可以包含反應性離子蝕刻(reactive ion etch,RIE)、感應耦合式電漿(inductively-coupled plasma,ICP)蝕刻、中子束蝕刻(neutral beam etch,NBE)、電子迴旋共振式(electron cyclotron resonance,ERC)蝕刻、類似的蝕刻製程或前述之組合。舉例來說，濕式蝕刻製程可使用例如氫氟酸(hydrofluoric acid,HF)、氫氧化銨(ammonium hydroxide,NH4OH)或任何合適的蝕刻劑。
如第1圖與第2圖所示，在一些實施例中，圖案化電極層40被區分為多個圖案化電極區段41，圖案化電極區段41彼此分離。圖案化電極層40的多個圖案化電極區段41可呈現一規則的週期排列(例如，陣列排列)並形成於磊晶層之上，但本揭露實施例並非以此為限。
在第1圖所示的實施例中，圖案化電極區段41可形成為一錐體(在剖面圖中呈現為三角形)，但本揭露實施例並非以此為限。舉例來說，圖案化電極區段41也可形成為一圓柱體(在剖面圖 中呈現為矩形)、一條狀柱等，可依實際需求調整。
如第1圖所示，在一些實施例中，每個圖案化電極區段41的高度D介於約0.01μm至約2μm。在一些實施例中，每個圖案化電極區段41的底面寬度S介於約0.5μm至約5μm。此外，在一些實施例中，如第1圖所示，圖案化電極區段41的排列間距I為恆定的(constant)(即多個圖案化電極區段41呈現一規則的週期排列),且排列間距I介於約0.5μm至約20μm。在此，排列間距I定義為相鄰的兩個圖案化電極區段41的中心軸的距離。在一些其他的實施例中，圖案化電極區段41的排列間距I為可變的(variable)。
圖案化電極層40的多個圖案化電極區段41可降低色散，因此可透過調整圖案化電極區段的尺寸(例如，高度D、寬度S等)或圖案化電極區段41的排列間距I，使微型發光二極體結構100的整體發光效率進一步提升。在一些實施例中，每個圖案化電極區段41的尺寸小於圖案化出光面10E的每個圖案的尺寸。
舉例來說，當發光層20發出紅光時，每個圖案化電極區段41的高度D可介於約0.48μm至約1.2μm，每個圖案化電極區段41的底面寬度S可介於約0.6μm至約1.2μm，而圖案化電極區段41的排列間距I可介於約0.5μm至約20μm；當發光層20發出藍光時，每個圖案化電極區段41的高度D可介於約0.35μm至約1μm，每個圖案化電極區段41的底面寬度S可介於約0.5μm至約1μm，而圖案化電極區段41的排列間距I可介於約0.5μm至約20μm；當發光層20發出綠光時，每個圖案化電極區段41的高度D可介 於約0.4μm至約1μm，每個圖案化電極區段41的底面寬度S可介於約0.55μm至約1μm，而圖案化電極區段41的排列間距I可介於約0.5μm至約20μm，但本揭露實施例並非以此為限。
參照第1圖，在一些實施例中，微型發光二極體結構100包含一反射層50，反射層50設置於圖案化電極層40之上。換言之，反射層50設置於磊晶層(例如，第二型半導體層30)之上，而圖案化電極層40設置於磊晶層與反射層50之間。在一些實施例中，反射層50包含一分散式布拉格反射器(distributed Bragg reflector,DBR)。在一些實施例中，反射層50是由多層折射率不同的絕緣材料所堆疊而成。如第1圖所示，反射層50形成於發光層20與第二型半導體層30之上並覆蓋發光層20與第二型半導體層30的(部分)表面30T與側表面。更詳細而言，發光層20與第二型半導體層30的所有側表面如第1圖所示皆被反射層50所保護，因而可減少漏電途徑並提高發光效率。
舉例來說，當發光層20所發出的光經過反射層50中不同折射率的薄膜時，由於各層反射回來的光因相位角的改變而進行相長干涉(constructive interference)，然後互相結合在一起，得到強烈反射光，使反射光通過第一型半導體層10的圖案化出光面10E射出，進而增加微型發光二極體結構100的發光效率。反射層50可透過一沉積製程形成於圖案化電極層40之上，但本揭露實施例並非以此為限。沉積製程與圖案化製程的範例如前所述，在此不多加贅述。
反射層50可具有平坦的頂表面50T，但本揭露實施例並非以此為限。在此，如第1圖所示，頂表面50T位於反射層50與圖案化電極層40(圖案化電極區段41)的接觸表面相對側的表面。
參照第1圖，微型發光二極體結構100包含一第一型電極61與一第二型電極63，第一型電極61與第二型電極63設置於反射層50之上並與磊晶層電性連接。具體而言，如第1圖所示，第二型半導體層30、圖案化電極層40、至少部分反射層50、至少部分第一型電極61與第二型電極63位於發光層20的同一側，而第一型半導體層10位於發光層20的另一側。
第一型電極61與第二型電極63可包含導電材料，例如金屬、金屬矽化物、類似的材料或前述之組合。舉例來說，金屬可包含金(Au)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎢(W)、鋁(Al)、銅(Cu)、類似的材料、前述之合金或前述之組合，但本揭露實施例並非以此為限。第一型電極61與第二型電極63可透過物理氣相沉積、化學氣相沉積、原子層沉積、蒸鍍(evaporation)、濺鍍(sputtering)、類似的製程或前述之組合所形成，但本揭露實施例並非以此為限。
在一些實施例中，第一型電極61與第一型半導體層10電性連接，而第二型電極63與第二型半導體層30電性連接。具體而言，如第1圖與第2圖所示，在一些實施例中，微型發光二極體結構100具有一貫孔61H，貫孔61H貫穿反射層50、第二型半導體層30與發光層20並裸露第一型半導體層10的一部分，且第一型電極 61設置於貫孔61H中並與第一型半導體層10直接接觸，藉此使第一型電極61與第一型半導體層10電性連接。亦即，貫孔61H的底部61HB可位於第一型半導體層10的內部或背面10B。
如第1圖與第2圖所示，在一些實施例中，微型發光二極體結構100也具有一貫孔63H，貫孔63H貫穿反射層50並裸露圖案化電極層40的一部分(即一些圖案化電極區段41)與第二型半導體層30的一部分，且第二型電極63設置於貫孔63H中並與圖案化電極層40裸露的部分直接接觸，藉此使第二型電極63與第二型半導體層30電性連接。亦即，貫孔63H的底部63HB可位於第二型半導體層30的表面30T並與部分圖案化電極區段41直接接觸。
如第2圖所示，在一些實施例中，在微型發光二極體結構100的一上視圖中，圖案化電極層40的多個圖案化電極區段41形成為一陣列(array)，且圖案化電極區段41彼此分離。亦即，圖案化電極層40可形成為非連續的電極。這些非連續的電極可使電流受到侷限，藉此控制第二型電極63與第二型半導體層30之間的電流密度。
在一些實施例中，貫孔63H中圖案化電極層40的部分與第二型半導體層30的接觸面積與貫孔63H的底面積(即，貫孔63H的底部63HB的面積)的比例介於約0.5%至約85%。在一些實施例中，此比例介於約40%至約60%。若圖案化電極層40的部分與第二型半導體層30的接觸面積過小，會造成電流擁擠的問題，也容易使得微型發光二極體結構過熱；若接觸面積過大會達不到侷限電流 的功效，而讓微型發光二極體結構的發光效率無法進一步地提高。
第3圖是根據本揭露另一實施例繪示微型發光二極體結構102的部分剖面圖，第4圖是根據本揭露另一實施例繪示微型發光二極體結構104的部分剖面圖，第5圖是根據本揭露另一實施例繪示微型發光二極體結構106的部分剖面圖。類似地，為了更清楚顯示本揭露實施例的技術特徵，第3圖與第5圖中可能省略微型發光二極體結構102、微型發光二極體結構104或微型發光二極體結構106的部分部件。
參照第3圖，在一些實施例中，微型發光二極體結構102進一步包含一導電膜43，導電膜43設置於磊晶層(例如，第二型半導體層30)與圖案化電極層40之間且導電膜43整層平鋪於磊晶層(第一型半導體層10、發光層20及第二型半導體層30)之上。具體而言，導電膜43可設置於第二型半導體層30之上，並位於圖案化電極層40的多個圖案化電極區段41的底部，但本揭露實施例並非以此為限。
在一些實施例中，導電膜43的材料與圖案化電極層40的材料相同或類似。舉例來說，導電膜43可包含透明導電材料。透明導電材料的範例如前所述，在此不多加贅述。此外，導電膜43可透過一沉積製程形成於第二型半導體層30之上。沉積製程的範例如前所述，在此不多加贅述。在一些實施例中，導電膜43與圖案化電極層40可透過相同的製程(例如，沉積製程與圖案化製程)同時形成，但本揭露實施例並非以此為限。
在前述的實施例中，反射層50具有平坦的頂表面50T，但本揭露實施例並非以此為限。參照第4圖，在一些實施例中，微型發光二極體結構104的反射層50’具有一圖案化頂表面50T’。在此，如第4圖所示，圖案化頂表面50T’位於反射層50’與圖案化電極層40(圖案化電極區段41)的接觸表面相對側的表面。類似地，圖案化頂表面50T’可透過一圖案化製程或一表面粗化製程所形成，但本揭露實施例並非以此為限。透過反射層50’的圖案化頂表面50T’的反射能力，可進一步提升微型發光二極體結構104的整體發光效率。
參照第5圖，在一些實施例中，微型發光二極體結構106的反射層50’延伸至第一型半導體層10之上。此外，貫孔61H’只須貫穿反射層50’即可裸露第一型半導體層10的一部分。在一些實施例中，第一型電極61’設置於反射層50’的頂表面50T’之上，第一型電極61’也延伸並覆蓋於反射層50’的一側面50S之上，且延伸至貫孔61H’中並與第一型半導體層10直接接觸，藉此使第一型電極61’與第一型半導體層10電性連接。
第6圖是根據本揭露一實施例繪示微型發光二極體顯示面板1的部分上視圖。第7圖是根據本揭露一實施例繪示微型發光二極體顯示面板1的部分剖面圖。舉例來說，第7圖可為沿著第6圖中的剖面線B-B’所切的剖面圖，但本揭露實施例並非以此為限。要注意的是，為了更清楚顯示本揭露實施例的技術特徵，第6圖與第7圖中可能省略微型發光二極體顯示面板1的部分部件。
參照第6圖，微型發光二極體顯示面板1包含一驅動基板3與多個畫素P。驅動基板3具有顯示區3A與非顯示區3N，而多個畫素P設置於顯示區3A中並排列為一陣列。在一些實施例中，如第6圖所示，每個畫素P包含三個子畫素(例如，子畫素P1、子畫素P2及子畫素P3)，但本揭露實施例並非以此為限。在一些其他的實施例中，每個畫素P包含超過三個子畫素，可依實際需求調整。
如第6圖所示，微型發光二極體顯示面板1包含掃描驅動電路5及資料驅動電路7，掃描驅動電路5及資料驅動電路7設置於非顯示區3N中。參照第6圖與第7圖，微型發光二極體顯示面板1包含畫素電路，畫素電路在每個子畫素中形成多個電路接墊3E1與電路接墊3E2。參照第7圖，微型發光二極體顯示面板1包含多個微型發光二極體結構，微型發光二極體結構設置於畫素P中並與驅動基板3接合，使掃描驅動電路5及資料驅動電路7可透過畫素電路(電路接墊3E1與電路接墊3E2)與微型發光二極體結構電性連接。
在一些實施例中，如第6圖與第7圖所示，微型發光二極體結構100R設置於畫素P的子畫素P1中，並透過將電路接墊3E1與微型發光二極體結構100R的第一型電極61接合，將電路接墊3E2與微型發光二極體結構100R的第二型電極63接合，使微型發光二極體結構100R接合於驅動基板3之上。舉例來說，微型發光二極體結構100R的發光層20R可發出紅光。換言之，微型發光二極體結構100R可為一微型紅光二極體，但本揭露實施例並非以此為限。
類似地，在一些實施例中，如第6圖與第7圖所示， 微型發光二極體結構100G設置於畫素P的子畫素P2中，微型發光二極體結構100B設置於畫素P的子畫素P3中。可透過電路接墊3E1與電路接墊3E2將微型發光二極體結構100G與微型發光二極體結構100B分別接合於驅動基板3之上。舉例來說，微型發光二極體結構100G的發光層20G可發出綠光，而微型發光二極體結構100B的發光層20B可發出藍光。換言之，微型發光二極體結構100G可為一微型綠光二極體，而微型發光二極體結構100B可為一微型藍光二極體，但本揭露實施例並非以此為限。
如第7圖所示，每個畫素P可具有分別發出紅色光、綠色光及藍色光的微型發光二極體結構100R(對應於子畫素P1)、微型發光二極體結構100G(對應於子畫素P2)及微型發光二極體結構100B(對應於子畫素P3)。這些微型發光二極體結構覆晶接合於畫素電路的多個電路接墊3E1與電路接墊3E2之上。
在一些實施例中，微型發光二極體結構100R、微型發光二極體結構100G及微型發光二極體結構100B具有類似於第1圖所示的微型發光二極體結構100的結構，但本揭露實施例並非以此為限。在一些其他的實施例中，微型發光二極體結構100R、微型發光二極體結構100G及微型發光二極體結構100B具有類似於第3圖所示的微型發光二極體結構102、第4圖所示的微型發光二極體結構104或第5圖所示的微型發光二極體結構106的結構。
此外，微型發光二極體結構的第一型半導體層10的圖案化出光面10E可視為微型發光二極體顯示面板1的顯示面。因 此，本揭露實施例的微型發光二極體顯示面板1相較於傳統的顯示面板可具有更高的亮度、更高的發光效率，特別適合應用於戶外顯示裝置或透明顯示裝置中。
承上述說明，本揭露實施例之微型發光二極體結構的圖案化電極層被區分為多個圖案化電極區段，且這些圖案化電極區段彼此分離。在一些實施例中，可透過調整圖案化電極區段的尺寸(高度、寬度等)或相鄰兩個圖案化電極區段的距離，使微型發光二極體結構的整體發光效率進一步提升。此外，使用本揭露實施例之微型發光二極體結構的微型發光二極體顯示面板可具有更高的亮度與更高的發光效率。
以上概述數個實施例的部件，以便在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者可以更理解本揭露實施例的觀點。在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應該理解，他們能以本揭露實施例為基礎，設計或修改其他製程和結構以達到與在此介紹的實施例相同之目的及/或優勢。在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者也應該理解到，此類等效的結構並無悖離本揭露的精神與範圍，且他們能在不違背本揭露之精神和範圍之下，做各式各樣的改變、取代和替換。因此，本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。另外，雖然本揭露已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露。
整份說明書對特徵、優點或類似語言的引用，並非意味可以利用本揭露實現的所有特徵和優點應該或者可以在本揭露 的任何單個實施例中實現。相對地，涉及特徵和優點的語言被理解為其意味著結合實施例描述的特定特徵、優點或特性包括在本揭露的至少一個實施例中。因而，在整份說明書中對特徵和優點以及類似語言的討論可以但不一定代表相同的實施例。
再者，在一個或多個實施例中，可以任何合適的方式組合本揭露的所描述的特徵、優點和特性。根據本文的描述，相關領域的技術人員將意識到，可在沒有特定實施例的一個或多個特定特徵或優點的情況下實現本揭露。在其他情況下，在某些實施例中可辨識附加的特徵和優點，這些特徵和優點可能不存在於本揭露的所有實施例中。
100:微型發光二極體結構 10:第一型半導體層 10B:背面 10E:圖案化出光面 20:發光層 30:第二型半導體層 30T:表面 40:圖案化電極層 41:圖案化電極區段 50:反射層 50T:頂表面 61:第一型電極 61H:貫孔 61HB:底部 63:第二型電極 63H:貫孔 63HB:底部 D:高度 I:排列間距 S:底面寬度

Claims (17)

  1. 一種微型發光二極體結構，包括：一磊晶層，其中該磊晶層包括：一第一型半導體層，具有一第一導電類型；一發光層，設置於該第一型半導體層之上；及一第二型半導體層，設置於該發光層之上，且具有與該第一導電類型相反的一第二導電類型；一反射層，設置於該磊晶層之上；一圖案化電極層，設置於該磊晶層與該反射層之間，其中該圖案化電極層被區分為複數個圖案化電極區段，該些圖案化電極區段彼此分離；以及一第一型電極與一第二型電極，設置於該反射層之上並與該磊晶層電性連接，其中該第一型電極與該第一型半導體層電性連接，而該第二型電極與該第二型半導體層電性連接；其中該微型發光二極體結構具有一貫孔，該貫孔貫穿該反射層並裸露該圖案化電極層的一部分與該第二型半導體層的一部分，且該第二型電極設置於該貫孔中並與該圖案化電極層的該部分直接接觸。
  2. 如請求項1之微型發光二極體結構，其中該微型發光二極體結構具有一第一貫孔，該第一貫孔貫穿該反射層並裸露該第一型半導體層的一部分，且該第一型電極設置於該第一貫孔中並與該第一型半導體層直接接觸。
  3. 如請求項2之微型發光二極體結構，其中該第二型半導體層、該圖案化電極層、至少部分該反射層、至少部分該第一型電極與該第二型電極位於該發光層的同一側，該第一型半導體層位於該發光層的另一側，且該第一貫孔也貫穿該第二型半導體層與該發光層並裸露該第一型半導體層的一部分。
  4. 如請求項2之微型發光二極體結構，其中該第一型電極延伸並覆蓋於該反射層的一側面之上。
  5. 如請求項1之微型發光二極體結構，其中該圖案化電極層的該部分與該第二型半導體層的接觸面積與該貫孔的底面積的比例介於40%至60%。
  6. 如請求項1之微型發光二極體結構，其中該第一型半導體層具有一圖案化出光面及與該圖案化出光面相對的一背面，該發光層設置於該背面之上。
  7. 如請求項6之微型發光二極體結構，其中每該圖案化電極區段的尺寸小於該圖案化出光面的一圖案的尺寸。
  8. 如請求項1之微型發光二極體結構，其中該第一導電類型為N型，該第二導電類型為P型。
  9. 如請求項1之微型發光二極體結構，其中該反射層具有一圖案化頂表面，且該第一型半導體層具有一圖案化出光面。
  10. 如請求項1之微型發光二極體結構，更包括：一導電膜，設置於該磊晶層與該圖案化電極層之間且該導電膜整層平鋪於該磊晶層之上。
  11. 如請求項10之微型發光二極體結構，其中該圖案化電極層與該導電膜包括氧化銦鍚、氧化錫、氧化銦鋅、氧化銦鎵鋅、氧化銦錫鋅、氧化銻錫、氧化銻鋅。
  12. 如請求項1之微型發光二極體結構，其中每該圖案化電極區段的高度介於0.01μm至2μm。
  13. 如請求項1之微型發光二極體結構，其中每該圖案化電極區段的底面寬度介於0.5μm至5μm。
  14. 如請求項1之微型發光二極體結構，其中該些圖案化電極區段的排列間距介於0.5μm至20μm。
  15. 如請求項1之微型發光二極體結構，該反射層包括一分散式布拉格反射器。
  16. 一種微型發光二極體顯示面板，包括：一驅動基板，具有一顯示區與一非顯示區；複數個畫素，設置於該顯示區中並排列為一陣列；以及複數個微型發光二極體結構，設置於該些畫素中並接合於該驅動基板之上，其中每該微型發光二極體結構包括：一磊晶層，其中該磊晶層包括：一第一型半導體層，具有一第一導電類型；一發光層，設置於該第一型半導體層之上；及一第二型半導體層，設置於該發光層之上，且具有與該第一導電類型相反的一第二導電類型；一反射層，設置於該磊晶層之上； 一圖案化電極層，設置於該磊晶層與該反射層之間，其中該圖案化電極層被區分為複數個圖案化電極區段，該些圖案化電極區段彼此分離；及一第一型電極與一第二型電極，設置於該反射層之上並與該磊晶層電性連接，其中該第一型電極與該第一型半導體層電性連接，而該第二型電極與該第二型半導體層電性連接；其中該微型發光二極體結構具有一貫孔，該貫孔貫穿該反射層並裸露該圖案化電極層的一部分與該第二型半導體層的一部分，且該第二型電極設置於該貫孔中並與該圖案化電極層的該部分直接接觸。
  17. 如請求項16之微型發光二極體顯示面板，其中該反射層具有一圖案化頂表面，且該第一型半導體層具有一圖案化出光面。
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