[发明专利]微型半导体芯片、微型半导体元件结构、以及显示元件

说明书

本发明提供一种微型半导体芯片以及包括其的微型半导体元件结构与微型半导体显示元件。该微型半导体芯片包括一磊晶层、一第一电极、一第二电极、以及一侧导光单元。该磊晶层具有一上表面、一下表面、及一侧表面，其中该上表面以及下表面系相对设置，以及该侧表面连接该上表面及下表面。该第一电极及第二电极设置于该磊晶层下表面。该侧导光单元设置于该磊晶层侧表面。其中，该侧导光单元包括一连接部及一延伸部，其中该连接部与部分该延伸部接触，且该延伸部向外延伸以远离该侧表面，其中该延伸部具有一上表面及一下表面，且一包括该延伸部上表面的平面与一包括该磊晶层上表面的平面形成一锐角。

技术领域

本发明涉及一种微型半导体芯片，以及包括其的微型半导体元件结构与及微型半导体显示元件。

背景技术

随着光电科技的进步，许多光电元件的体积逐渐往小型化发展。近几年来由于发光二极管(light-emitting diode，LED)制作尺寸上的突破，目前将发光二极管以阵列排列制作的微型发光二极管(micro-LED)显示器在市场上逐渐受到重视。微型发光二极管显示器属于主动式微型半导体显示元件，其除了相较于有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)显示器而言更为省电以外，也具备更佳优异的对比度表现，而可以在阳光下具有可视性。

微型发光二极管显示器所使用的微型发光二极管芯片的出光效率(lightextraction efficiency)会影响到微型发光二极管显示器的整体性质。有鉴于此，如何增加微型发光二极管芯片的出光效率一直是本领域技术人员努力的方向之一。

发明内容

根据本发明实施例，本发明提供一种微型半导体芯片以及包括其的微型半导体元件结构与微型半导体显示元件。该微型半导体芯片包括一磊晶层、一第一电极、一第二电极、以及一侧导光单元。该磊晶层具有一上表面、一下表面、及一侧表面，其中该上表面以及下表面系相对设置，以及该侧表面连接该上表面及下表面。该第一电极及第二电极设置于该磊晶层下表面。该侧导光单元设置于该磊晶层侧表面。其中，该侧导光单元包括一连接部及一延伸部，其中该连接部与部分该延伸部接触，且该延伸部向外延伸以远离该侧表面，其中该延伸部具有一上表面及一下表面，且一包括该延伸部上表面的平面与一包括该磊晶层上表面的平面形成一锐角θ1。

根据本发明实施例，该上导光单元可由一可热回流材料所构成，其中该侧导光单元具有一折射率大于1、并小于或等于该磊晶层的折射率。

根据本发明实施例，该包括该延伸部上表面的平面与一包括该延伸部下表面的平面系互相平行。

根据本发明实施例，一包括该延伸部下表面的平面与该包括该磊晶层上表面的平面之间形成一锐角θ2，且锐角θ1的角度不等于锐角θ2的角度。

根据本发明实施例，该侧导光单元在出光方向的最大高度L1与该磊晶层在出光方向的最大高度L的比(L1/L)为0.1至0.8。

根据本发明实施例，该侧导光单元的连接部在出光方向的最大高度L3与侧导光单元的延伸部在出光方向的最大高度L2的比(L3/L2)为0.1至0.5。

根据本发明实施例，该微型半导体芯片还包括一绝缘层设置于该磊晶层的侧表面上，其中该侧导光单元通过该绝缘层设置于该磊晶层的侧表面。

根据本发明实施例，该连接部与该绝缘层直接接触，且该连接部与该绝缘层间的界面的面积为S2，而该侧导光单元对该绝缘层的正投影的面积为S1，其中S2/S1为0.1至0.8。

根据本发明实施例，该连接部及该延伸部之间的界面与该磊晶层的上表面垂直，且该界面对该包括该磊晶层上表面的平面的正投影为一线段，其中该线段与该绝缘层对包括该磊晶层上表面的平面的正投影的边缘重叠。

根据本发明实施例，在一剖面中，该侧导光单元的部分延伸部与该绝缘层之间以一空间相隔。