CN103594461B - 二极管、二极管或其他二端集成电路的液体或胶体悬浮液的可印组成物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

二极管液体或胶体悬浮液的例示性可印组成物包含复数个二极管、第一溶剂及/或黏度调节剂。在其他例示性具体实例中，亦包括第二溶剂，且该组成物在约25℃下的黏度实质上介于约1,000cps与约25,000cps之间。在一例示性具体实例中，组成物包含：复数个二极管或其他二端集成电路；一或多种溶剂，其包含约15％至99.9％的N‑丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1‑甲氧基‑2‑丙醇、N‑辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物中任一者；黏度调节剂，其包含约0.10％至2.5％的甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其混合物；以及约0.01％至2.5％的复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子，其尺寸范围介于约10微米与约30微米之间。

Description

二极管、二极管或其他二端集成电路的液体或胶体悬浮液的 可印组成物及其制备方法
本申请为申请日为2011年09月01日、申请号为201180052528.8、发明名称为《二极管、二极管或其他二端集成电路的液体或胶体悬浮液的可印组成物及其制备方法》的中国专利申请的分案申请。
版权声明与许可
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相关申请案
本申请案为William Johnstone Ray等发明人在2010年9月1日申请的题为「Printable Composition of a Liquid or GelSuspension of Diodes」的美国临时专利申请案第61/379,225号之转换案且主张其优先权，该专利申请案与本申请案共同让渡，且其全部内容以引用方式并入本文中，具有如同在本文中阐述其全文一般的相同完全效力且针对所有共同揭示之标的物主张优先权。
本申请案为William Johnstone Ray等发明人在2010年9月1日申请的题为「Light Emitting,Photovoltaic and OtherElectronic Apparatus」的美国临时专利申请案第61/379,284号的转换案且主张其优先权，该专利申请案与本申请案共同让渡，且其全部内容以引用方式并入本文中，具有如同在本文中阐述其全文一般的相同完全效力且针对所有共同揭示的标的物主张优先权。
本申请案为William Johnstone Ray等发明人在2010年9月3日申请的题为「Printable Composition of a Liquid or GelSuspension of Diodes and Method of Making Same」的美国临时专利申请案第61/379,830号的转换案且主张其优先权，该专利申请案与本申请案共同让渡，且其全部内容以引用方式并入本文中，具有如同在本文中阐述其全文一般的相同完全效力且针对所有共同揭示之标的物主张优先权。
本申请案为William Johnstone Ray等发明人在2010年9月3日申请的题为「Light Emitting,Photovoltaic and OtherElectronic Apparatus」的美国临时专利申请案第61/379,820号的转换案且主张其优先权，该专利申请案与本申请案共同让渡，且其全部内容以引用方式并入本文中，具有如同在本文中阐述其全文一般的相同完全效力且针对所有共同揭示的标的物主张优先权。
本申请案为William Johnstone Ray等发明人在2007年5月31日申请的题为「Method of Manufacturing Addressable andStatic Electronic Displays」的美国专利申请案第11/756,616号的部分接续申请案且主张其优先权，该专利申请案与本申请案共同让渡，且其全部内容以引用方式并入本文中，具有如同在本文中阐述其全文一般的相同完全效力且针对所有共同揭示的标的物主张优先权。
本申请案为William Johnstone Ray等发明人在2009年11月22日申请的题为「Method of Manufacturing Addressable andStatic Electronic Displays,Power Generating and OtherElectronic Apparatus」的美国专利申请案第12/601,268号的部分接续申请案且主张其优先权，美国专利申请案第12/601,268号为William Johnstone Ray等发明人在2007年5月31日申请的题为「Method of Manufacturing Addressable and StaticElectronic Displays」的美国专利申请案第11/756,616号的部分接续申请案且主张其优先权，且为William Johnstone Ray等发明人在2008年5月30日申请的题为「Method of ManufacturingAddressable and Static Electronic Displays,PowerGenerating and Other Electronic Apparatus」的国际申请案PCT/US2008/65237遵循35U.S.C.第371章节的美国国家阶段申请案且主张其优先权，国际申请案PCT/US2008/65237主张2007年5月31日申请的美国专利申请案第11/756,616号的优先权，该等申请案与本申请案共同让渡，且其全部内容以引用方式并入本文中，具有如同在本文中阐述其全文一般的相同完全效力且针对所有共同揭示的标的物主张优先权。
本申请案亦为William Johnstone Ray等发明人在2011年5月31日申请的题为「Addressable or Static Light Emitting orElectronic Apparatus」的美国专利申请案第13/149,681号的部分接续申请案且主张其优先权，美国专利申请案第13/149,681号为William Johnstone Ray等发明人在2007年5月31日申请且在2011年7月5日颁布为美国专利第US 7,972,031 B2号的题为「Addressable or Static Light Emitting or ElectronicApparatus」的美国专利申请案第11/756,619号的接续申请案且主张其优先权，该等申请案与本申请案共同让渡，且其全部内容以引用方式并入本文中，具有如同在本文中阐述其全文一般的相同完全效力且针对所有共同揭示之标的物主张优先权。本申请案为William Johnstone Ray等发明人在2009年11月22日申请的题为「Addressable or Static Light Emitting,Power Generatingor Other Electronic Apparatus」的美国专利申请案第12/601,271号的部分接续申请案且主张其优先权，美国专利申请案第12/601,271号为William Johns tone Ray等发明人在2007年5月31日申请的题为「Addressable or Static Light Emittingor Electronic Apparatus」的美国专利申请案第11/756,619号的部分接续申请案且主张其优先权，且为William Johnstone Ray等发明人在2008年5月30日申请的题为「Addressable or StaticLight Emitting,Power Generating or Other ElectronicApparatus」的国际申请案PCT/US2008/65230遵循35U.S.C.第371章节的美国国家阶段申请案且主张其优先权，国际申请案PCT/US2008/65230主张2007年5月31日申请的美国专利申请案第11/756,619号的优先权，该等申请案与本申请案共同让渡，且其全部内容以引用方式并入本文中，具有如同在本文中阐述其全文一般的相同完全效力且针对所有共同揭示的标的物主张优先权。
本申请案亦为下列专利申请案的接续案且主张下列专利申请案之优先权，该等申请案与本申请案共同让渡，且其全部内容以引用方式并入本文中，具有如同在本文中阐述其全文一般的相同完全效力且针对所有共同揭示的标的物主张优先权：(1)Mark D.Lowenthal等发明人在2011年8月31日申请的题为「PrintableComposition of a Liquid or Gel Suspension of Diodes」的美国专利申请案第13/223,279号；(2)Mark D.Lowenthal等发明人在2011年8月31日申请的题为「Light Emitting,PowerGenerating or Other Electronic Apparatus」的美国专利申请案第13/223,289号；(3)Mark D.Lowenthal等发明人在2011年8月31日申请的题为「Method of Manufacturing a PrintableComposition of a Liquid or Gel Suspension of Diodes」的美国专利申请案第13/223,286号；(4)Mark D.Lowenthal等发明人在2011年8月31日申请的题为「Method of Manufacturing aLight Emitting,Power Generating or Other ElectronicApparatus」的美国专利申请案第13/223,293号；(5)Mark D.Lowenthal等发明人在2011年8月31日申请的题为「Diode Fora Printable Composition」的美国专利申请案第13/223,294号；(6)Mark D.Lowenthal等发明人在2011年8月31日申请的题为「Diode For a Printable Composition」的美国专利申请案第13/223,297号；以及(7)Mark D.Lowenthal等发明人在2011年8月31日申请的题为「Printable Composition of a Liquid orGel Suspension of Two-Terminal Integrated Circuits andApparatus」的美国专利申请案第13/223,302号。
发明领域
本发明大体关于发光及光电技术，且尤其关于发光或光电二极管或其他二端集成电路悬浮于液体或胶体中且能够经印刷的组成物，以及制造发光、光电或其他二极管或二端集成电路悬浮于液体或胶体中的组成物的方法。
发明背景
具有发光二极管(「LED」)的照明器件通常需要使用集成电路制程步骤在半导体晶圆上形成LED。所得LED实质上呈平面且相当大，宽200微米或200微米以上的量级。每一此种LED为二端器件，通常在LED的同一侧上具有两个金属端以为LED的p型部分与n型部分提供欧姆接触(Ohmic contact)。接着通常经由机械制程(诸如锯切)将LED晶圆分成个别LED。接着将个别LED置于反射外壳中，且将接线个别地附接至LED的两个金属端中的各者。此制程耗时、劳动密集且昂贵，使得基于LED的照明器件对于多数消费者应用而言一般过于昂贵。
同样，能量生成器件(诸如光电面板)亦通常需要使用集成电路制程步骤在半导体晶圆或其他基板上形成光电二极管。接着封装且组装所得晶圆或其他基板以形成光电面板。此制程亦耗时、劳动密集且昂贵，使得光电器件在无第三方资助或无其他政府鼓励下广泛使用亦过于昂贵。
已运用各种技术试图形成用于发光或能量生成目的的新型二极管或其他半导体器件。举例而言，已提出可印刷经有机分子官能化或封端从而可混溶于有机树脂及溶剂中的量子点以形成图形，接着在该等图形经第二光激发(pump)时发光。各种形成器件的方法亦已使用半导体奈米粒子，诸如处于约1.0nm至约100nm(十分之一微米)范围内的粒子进行。另一方法已利用大量分散于溶剂-黏合剂载剂中的硅粉，其中利用所得硅粉胶态悬浮液形成印刷电晶体中的活性层。另一不同方法已使用形成于GaAs晶圆上的极平坦的AlInGaP LED结构，其中各LED具有至晶圆上之两个相邻LED中之每一者的脱离光阻锚，且接着取放各LED以形成所得器件。
其他途径已使用「锁与钥(lock and key)」流体自组装，其中将梯形二极管置放于溶剂中，接着将其倾注于具有用以将梯形二极管捕获且固持于适当位置的匹配的梯形孔的基板上。然而，溶剂中的梯形二极管并非悬浮及分散于溶剂内。反之，梯形二极管快速沈降成相互黏附的二极管块，无法维持悬浮或分散于溶剂内，且在临用前须要活性音波处理或搅拌。溶剂中的此种梯形二极管不能用作能够储存、封装或用作墨水的基于二极管的墨水，且进一步不适用于印刷制程中。
此等方法均未利用真正分散且悬浮于液体或胶体介质中，诸如以形成墨水的含有二端集成电路或其他半导体器件的液体或胶体，其中该二端集成电路悬浮成粒子，其中完成半导体器件且其能够起作用，且该含有二端集成电路或其他半导体器件的液体或胶体可使用印刷制程在非惰性大气空气环境中形成装置或系统。
对于基于LED的器件以及光电器件而言，此等基于二极管之技术的新近发展仍过于复杂且昂贵而无法达成商业上可行性。因此，仍须要经设计成在并入的组件以及制造简便性方面成本较低的发光及/或光电装置。亦仍需要使用成本较低且较稳固的制程制造该等发光或光电器件，从而产生可供广泛使用且为消费者及商业所接受之基于LED的照明器件以及光电面板的方法。因此，对能够经印刷以形成基于LED的器件及光电器件的完成的能够起作用的二极管或其他二端集成电路的液体或胶体悬浮液、形成该等基于LED的器件及光电器件的印刷方法以及所得的印刷的基于LED的器件及光电器件仍有各种需求。
发明内容
例示性具体实例提供一种「二极管墨水」，即能够诸如经由例如网版印刷或快干印刷术印刷的二极管或其他二端集成电路的液体或胶体悬浮液及分散液。如下文所更详细描述，二极管自身在包括于二极管墨水组成物中之前为完全成形的半导体器件，其在通电时能够起作用以发光(在具体化为LED时)或在曝露于光源时提供电力(在具体化为光电二极管时)。例示性方法亦包含制造二极管墨水的方法，如下文所更详细论述，该方法使复数个二极管分散及悬浮于溶剂及黏性树脂或聚合物混合物中，且可印刷该二极管墨水以制造基于LED的器件及光电器件。亦揭示藉由印刷该种二极管墨水而形成的例示性装置及系统。
虽然描述内容集中于作为一种类型的二端集成电路的二极管，然而熟习此项技术者应了解可等效地替换成其他类型的半导体器件以形成更广泛称作「半导体器件墨水」之物，且所有该等变化应视作等效且处于本发明范畴内。因此，本文中任何对「二极管」的提及应理解为意谓且包括任何种类之任何二端集成电路，诸如电阻器、电感器、电容器、RFID电路、感测器、压电器件等，以及可使用两个端子或电极操作之任何其他集成电路。
一例示性具体实例提供一种组成物，其包含：复数个二极管；第一溶剂；以及黏度调节剂。
在一例示性具体实例中，第一溶剂包含至少一种选自由以下组成的群的溶剂：水；醇，诸如甲醇、乙醇、N-丙醇(包括1-丙醇、2-丙醇(异丙醇)、1-甲氧基-2-丙醇)、丁醇(包括1-丁醇、2-丁醇(异丁醇))、戊醇(包括1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇)、辛醇、N-辛醇(包括1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇)、四氢糠醇、环己醇、松香醇；醚，诸如甲基乙基醚、乙醚、乙基丙基醚及聚醚；酯，诸如乙酸乙酯、己二酸二甲酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、乙酸甘油酯；二醇，诸如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯；碳酸酯，诸如碳酸伸丙酯；甘油类，诸如甘油；乙腈、四氢呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基甲酰胺(NMF)、二甲亚砜(DMSO)；及其混合物。第一溶剂可以例如约0.3％重量至50％重量或60％重量的量存在。
在各个例示性具体实例中，复数个二极管中的各二极管具有介于约20微米至30微米之间的直径及介于约5微米至15微米之间的高度；或具有介于约10微米至50微米之间的直径及介于约5微米至25微米之间的高度；或具有各自为介于约10微米至50微米之间的宽度及长度以及介于约5微米至25微米之间的高度；或具有各自为介于约20微米至30微米之间的宽度及长度以及介于约5微米至15微米之间的高度。复数个二极管可为例如发光二极管或光电二极管。
例示性组成物可进一步包含复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子，其尺寸范围介于约10微米与约50微米之间且以约0.1％重量至2.5％重量的量存在。另一例示性组成物可进一步包含复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子，其尺寸范围介于约10微米与约30微米之间且以约0.1％重量至2.5％重量的量存在。
在一例示性具体实例中，黏度调节剂包含至少一种选自由以下组成的群的黏度调节剂：黏土，诸如锂膨润石黏土、膨润土黏土(garamite clay)、有机改质黏土；醣及多醣，诸如瓜尔胶(guargum)、三仙胶；纤维素及改质纤维素，诸如羟甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、丙基甲基纤维素、甲氧基纤维素、甲氧基甲基纤维素、甲氧基丙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、纤维素醚、纤维素乙醚、聚葡萄胺糖；聚合物，诸如丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸酯聚合物及共聚物；二醇，诸如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯；烟雾状二氧化硅、二氧化硅粉；改质尿素；及其混合物。黏度调节剂可以例如约0.30％重量至5％重量或约0.10％重量至3％重量的量存在。
组成物可进一步包含不同于第一溶剂的第二溶剂。第二溶剂以例如约0.1％重量至60％重量的量存在。
在一例示性具体实例中，第一溶剂包含N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-辛醇、乙醇、四氢糠醇或环己醇，或其混合物，且以约5％重量至50％重量的量存在；黏度调节剂包含甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其混合物，且以约0.10％重量至5.0％重量的量存在；且第二溶剂包含N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-辛醇、乙醇、四氢糠醇或环己醇，或其混合物，且以约0.3％重量至50％重量的量存在。
在另一例示性具体实例中，第一溶剂包含N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-辛醇、乙醇、四氢糠醇或环己醇，或其混合物，且以约5％重量至30％重量的量存在；黏度调节剂包含甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其混合物，且以约1.0％重量至3.0％重量的量存在；且第二溶剂包含N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-辛醇、乙醇、四氢糠醇或环己醇，或其混合物，且以约0.2％重量至8.0％重量的量存在；且其中组成物之其余部分进一步包含水。
在另一例示性具体实例中，第一溶剂包含N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-辛醇、乙醇、四氢糠醇或环己醇，或其混合物，且以约40％重量至60％重量的量存在；黏度调节剂包含甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其混合物，且以约0.10％重量至1.5％重量的量存在；且第二溶剂包含N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-辛醇、乙醇、四氢糠醇或环己醇，或其混合物，且以约40％重量至60％重量的量存在。
制备组成物的例示性方法可包含：混合复数个二极管与第一溶剂；将第一溶剂与复数个二极管的混合物添加至黏度调节剂中；添加第二溶剂；及在空气氛围中混合复数个二极管、第一溶剂、第二溶剂及黏度调节剂约25至30分钟。例示性方法可进一步包含自晶圆释放复数个二极管，且自晶圆释放复数个二极管的步骤包含例如蚀刻晶圆的背面，研磨且抛光晶圆的背面，或自晶圆背面雷射剥离。
在各个例示性具体实例中，组成物在约25℃下具有实质上介于约50cps与约25,000cps之间的黏度，或在约25℃下具有实质上介于约100cps与约25,000cps之间的黏度，或在约25℃下具有实质上介于约1,000cps与约10,000cps之间的黏度，或在约25℃下具有实质上介于约10,000cps与约25,000cps之间的黏度。
在各个例示性具体实例中，复数个二极管中的各二极管可包含GaN且其中复数个二极管中的各二极管的GaN部分为实质上六角形、正方形、三角形、矩形、叶形、星形或超环形。在一例示性具体实例中，复数个二极管的各二极管的发光或光吸收区域可具有选自由以下组成的群的表面纹理：复数个圆环、复数个实质上曲边梯形、复数个平行条纹、星形图案及其混合物。
在一例示性具体实例中，复数个二极管中的各二极管在二极管的第一侧上具有第一金属端子且在二极管的第二侧(背面)上具有第二金属端子，且第一端子与第二端子的高度各自为介于约1至6微米之间。在另一例示性具体实例中，复数个二极管中的各二极管具有介于约20微米至30微米之间的直径及介于5微米至15微米之间的高度，且复数个二极管中的各二极管在第一侧上具有复数个第一金属端子且在第一侧上具有一个第二金属端子，第二金属端子的接点与复数个第一金属端子的接点在高度上间隔约2微米至5微米。在一例示性具体实例中，复数个第一金属端子中之各第一金属端子的高度为介于约0.5微米至2微米之间且第二金属端子的高度为介于约1微米至8微米之间。在另一例示性具体实例中，复数个二极管中的各二极管具有介于约10微米至50微米之间的直径及介于5微米至25微米之间的高度，且复数个二极管中的各二极管在第一侧上具有复数个第一金属端子且在第一侧上具有一个第二金属端子，第二金属端子的接点与复数个第一金属端子的接点在高度上间隔约1微米至7微米。
在另一例示性具体实例中，复数个二极管中的各二极管具有至少一个金属导孔结构于二极管的第一侧上的至少一个p+型或n+型GaN层与二极管的第二侧(背面)之间延伸。金属导孔结构包含例如中心导孔、周边导孔或周围导孔。
在各个例示性具体实例中，复数个二极管中的各二极管的任何尺寸均小于约30微米。在另一例示性具体实例中，二极管具有介于约20微米至30微米之间的直径及介于介于约5微米至15微米之间的高度；或介于约10微米至50微米之间的直径及介于约5微米至25微米之间的高度；或在侧向上实质上为六角形，具有介于约10微米至50微米之间的相对面对面量测的直径，及介于约5微米至25微米之间的高度；或在侧向上实质上为六角形，具有介于约20微米至30微米之间的相对面对面量测的直径，及介于约5微米至15微米之间的高度；或具有各自为介于约10微米至50微米之间的宽度及长度以及介于约5微米至25微米之间的高度；或具有各自为介于约20微米至30微米之间的宽度及长度以及介于约5微米至15微米之间的高度。在各个例示性具体实例中，复数个二极管中的各二极管的侧面的高度小于约10微米。在另一例示性具体实例中，复数个二极管中的各二极管的侧面的高度为介于约2.5微米至6微米之间。在另一例示性具体实例中，复数个二极管中的各二极管的侧面实质上为S形且终止于弯曲点。
在各个例示性具体实例中，黏度调节剂进一步包含黏着黏度调节剂。黏度调节剂在干燥或固化时可实质上围绕复数个二极管中的各二极管周边形成聚合物或树脂网格或结构。组成物例如在湿润时可为视觉上不透明的而在干燥或固化时为实质上光学透明的。组成物之接触角可大于约25度或大于约40度。组成物的相对蒸发率可小于1，其中该蒸发率系相对于乙酸丁酯而言，后者的蒸发率为1。使用组成物的方法可包含在基底上或在耦接至基底的第一导体上印刷组成物。
在一例示性具体实例中，复数个二极管中的各二极管包含至少一种选自由以下组成的群的无机半导体：硅、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs及AlInGASb。在另一例示性具体实例中，复数个二极管中的各二极管包含至少一种选自由以下组成的群的有机半导体：π共轭聚合物、聚(乙炔)、聚(吡咯)、聚(噻吩)、聚苯胺、聚噻吩、聚(对苯硫醚)、聚(对伸苯基伸乙烯基)(PPV)及PPV衍生物、聚(3-烷基噻吩)、聚吲哚、聚芘、聚咔唑、聚甘菊环、聚氮呯、聚(茀)、聚萘、聚苯胺、聚苯胺衍生物、聚噻吩、聚噻吩衍生物、聚吡咯、聚吡咯衍生物、聚苯并噻吩、聚苯并噻吩衍生物、聚对伸苯基、聚对伸苯基衍生物、聚乙炔、聚乙炔衍生物、聚二乙炔、聚二乙炔衍生物、聚对伸苯基伸乙烯基、聚对伸苯基伸乙烯基衍生物、聚萘、聚萘衍生物、聚异苯并噻吩(polyisothianaphthene，PITN)、伸杂芳基为噻吩、呋喃或吡咯之聚伸杂芳基伸乙烯基(ParV)、聚苯硫醚(PPS)、聚迫萘(polyperinaphthalene，PPN)、聚酞菁(PPhc)，及其衍生物、其共聚物及其混合物。
另一例示性具体实例提供一种组成物，其包含：复数个二极管；第一溶剂；及黏度调节剂；其中该组成物在约25℃下的黏度实质上为约100cps至约25,000cps。另一例示性具体实例提供一种组成物，其包含：复数个二极管，复数个二极管中的各二极管的任何尺寸均小于约50微米；第一溶剂；不同于第一溶剂的第二溶剂；及黏度调节剂；其中该组成物在约25℃下的黏度实质上为约50cps至约25,000cps。另一例示性具体实例提供一种组成物，其包含任何尺寸均小于约50微米的复数个二极管；及黏度调节剂，以使组成物在约25℃下的黏度实质上为介于约100cps至约20,000cps之间。另一例示性具体实例提供一种组成物，其包含：复数个二极管；选自由以下组成的群的第一溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；选自由以下组成的群的黏度调节剂：甲氧基丙基甲基纤维素树脂、羟丙基甲基纤维素树脂及其混合物；及不同于第一溶剂的第二溶剂，该第二溶剂选自由以下组成的群：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物。
另一例示性具体实例提供一种装置，其包含：复数个二极管；至少痕量的第一溶剂；及至少部分围绕复数个二极管中的各二极管的聚合物或树脂膜。在一例示性具体实例中，聚合物或树脂膜包含厚度为介于约10nm至300nm之间的甲基纤维素树脂。在另一例示性具体实例中，聚合物或树脂膜包含甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其混合物。该装置可进一步包含至少痕量的不同于第一溶剂的第二溶剂。
在一例示性具体实例中，聚合物或树脂膜包含固化、干燥或聚合的黏度调节剂，该黏度调节剂选自由以下组成的群：黏土，诸如锂膨润石黏土、膨润土(garamite)黏土、有机改质黏土；醣及多醣，诸如瓜尔胶、三仙胶；纤维素及改质纤维素，诸如羟甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、丙基甲基纤维素、甲氧基纤维素、甲氧基甲基纤维素、甲氧基丙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、纤维素醚、纤维素乙醚、聚葡萄胺糖；聚合物，诸如丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸酯聚合物及共聚物；二醇，诸如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯；烟雾状二氧化硅、二氧化硅粉；改质尿素；及其混合物。
例示性装置可进一步包含复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子，复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子中之各惰性粒子介于约10微米与约50微米之间；其中聚合物或树脂膜进一步至少部分围绕复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子中的各惰性粒子。
例示性装置可进一步包含：基底；一或多个耦接至第一端子的第一导体；至少一个耦接至一或多个第一导体的介电层；及一或多个耦接至第二端子且耦接至介电层的第二导体。在一例示性具体实例中，复数个二极管中之至少一个二极管具有耦接至至少一个第二导体的第一端子及耦接至至少一个第一导体的第二端子。在另一例示性具体实例中，第一部分复数个二极管具有耦接至至少一个第一导体的第一端子及耦接至至少一个第二导体的第二端子，且其中第二部分复数个二极管具有耦接至至少一个第二导体的第一端子及耦接至至少一个第一导体的第二端子。例示性装置可进一步包含：耦接至一或多个第一导体且耦接至一或多个第二导体的介面电路，该介面电路进一步可耦接至电源。
在各个例示性具体实例中，一或多个第一导体可进一步包含：第一电极，其包含第一汇流排及自第一汇流排延伸的第一复数个延长导体；及第二电极，其包含第二汇流排及自第二汇流排延伸的第二复数个延长导体。第二复数个延长导体可与第一复数个延长导体相间错杂。一或多个第二导体可进一步耦接至第二复数个延长导体。
在各个例示性具体实例中，该装置可折迭且可弯曲。该装置可为实质上平坦的且总厚度小于约3mm。装置可用刀模切割且折迭成所选形状。装置的复数个二极管的平均表面积浓度可为每平方公分约25个至50,000个二极管。在各个例示性具体实例中，装置不包括散热片或散热片组件。
在另一例示性具体实例中，装置包含：基底；复数个二极管，复数个二极管中的各二极管具有第一端子及第二端子，复数个二极管中的各二极管的任何尺寸均小于约50微米；实质上围绕复数个二极管中的各二极管之膜，该膜包含聚合物或树脂且厚度为介于约10nm至300nm之间；一或多个耦接至第一复数个第一端子的第一导体；耦接至一或多个第一导体的第一介电层；及一或多个耦接至第一复数个第二端子的第二导体。
在另一例示性具体实例中，装置包含：基底；一或多个第一导体；耦接至一或多个第一导体的介电层；一或多个第二导体；复数个二极管，该复数个二极管中的各二极管的任何尺寸均小于约50微米，第一部分该复数个二极管以正向偏压定向耦接至一或多个第一导体且耦接至一或多个第二导体，且复数个二极管中的至少一个二极管以反向偏压定向耦接至一或多个第一导体且耦接至一或多个第二导体；及实质上围绕复数个二极管中的各二极管的膜，该膜包含聚合物或树脂且厚度为介于约10nm至300nm之间。
在各个例示性具体实例中，二极管包含：直径为介于约20微米至30微米之间且高度为介于约2.5微米至7微米之间的发光或光吸收区域；在第一侧上耦接至发光区域的第一端子，该第一端子的高度为介于约1微米至6微米之间；及在与第一侧相对的第二侧上耦接至发光区域的第二端子，该第二端子的高度为介于约1微米至6微米之间。
在另一例示性具体实例中，二极管包含：直径为介于约6微米至30微米之间且高度为介于约1微米至7微米之间的发光或光吸收区域；在第一侧上耦接至发光区域的第一端子，该第一端子的高度为介于约1微米至6微米之间；及在与第一侧相对的第二侧上耦接至发光区域的第二端子，该第二端子的高度为介于约1微米至6微米之间；其中该二极管在侧向上实质上为六角形，具有介于约10微米至50微米之间的相对面对面量测的直径及介于约5微米至25微米之间的高度，且其中二极管的各侧面的高度小于约10微米，二极管的各侧面具有实质上S形弯曲且终止于弯曲点。
在另一例示性具体实例中，二极管包含：直径为约6微米至30微米且高度为约1微米至7微米的发光或光吸收区域；在第一侧上耦接至发光区域的第一端子，该第一端子的高度为约1微米至6微米；及在与第一侧相对的第二侧上耦接至发光区域的第二端子，该第二端子的高度为约1微米至6微米；其中该二极管具有各自为介于约10微米至50微米之间的宽度及长度以及介于约5微米至25微米之间的高度，且其中二极管的各侧面的高度小于约10微米，二极管的各侧面具有实质上S形弯曲且终止于弯曲点。
在各个例示性具体实例中，二极管包含：直径为约6微米至30微米且高度为约2.5微米至7微米的发光或光吸收区域；在第一侧上耦接至发光区域的第一端子，该第一端子的高度为约3微米至6微米；及在与第一侧相对的第二侧上耦接至发光区域的第二端子，该第二端子的高度为约3微米至6微米；其中该二极管具有各自为约10微米至30微米的宽度及长度以及介于约5微米至15微米之间的高度，且其中二极管的各侧面的高度小于约10微米，二极管的各侧面具有实质上S形弯曲且终止于弯曲点。
在另一例示性具体实例中，二极管包含：直径为介于约20微米至30微米之间且高度为介于2.5微米至7微米之间的发光或光吸收区域；在第一侧上间隔开且周边耦接至发光区域的复数个第一端子，复数个第一端子中的各第一端子的高度为约0.5微米至2微米；以及在第一侧上中心耦接至发光区域的台面区域的一个第二端子，该第二端子的高度为1微米至8微米。
在另一例示性具体实例中，二极管包含：具有台面区域的发光或光吸收区域，该台面区域的高度为0.5微米至2微米且直径为约6微米至22微米；在第一侧上间隔开且耦接至发光区域且周边耦接至台面区域的复数个第一端子，复数个第一端子中的各第一端子的高度为约0.5微米至2微米；以及在第一侧上中心耦接至发光区域的台面区域的一个第二端子，该第二端子的高度为1微米至8微米；其中二极管的侧向的侧向尺寸为约10微米至50微米且高度为约5微米至25微米。
在另一例示性具体实例中，二极管包含：直径为约20微米至30微米且高度为2.5微米至7微米的发光或光吸收区域；在第一侧上间隔开且周边耦接至发光区域的复数个第一端子，各第一端子的高度为约0.5微米至2微米；以及在第一侧上中心耦接至发光区域的台面区域的一个第二端子，该第二端子的高度为3微米至6微米；其中该二极管在侧向上实质上为六角形，具有约20至30微米的直径及介于约5微米至15微米之间的高度，其中二极管的各侧面的高度小于约10微米，二极管的各侧面具有实质上S形弯曲且终止于弯曲点。
在另一例示性具体实例中，二极管包含：具有台面区域的发光或光吸收区域，该台面区域的高度为0.5微米至2微米且直径为约6微米至22微米；在第一侧上间隔开且耦接至发光区域且周边耦接至台面区域的复数个第一端子，复数个第一端子中的各第一端子的高度为约0.5微米至2微米；以及在第一侧上中心耦接至发光区域的台面区域的一个第二端子，该第二端子的高度为1微米至8微米，该第二金属端子具有一个接点，且第二端子的一个接点与复数个第一金属端子的接点在高度上间隔约1微米至7微米；其中二极管在侧向上实质上为六角形，具有介于约10微米至50微米之间的直径及介于介于约5微米至25微米之间的高度，其中二极管的各侧面的高度小于约15微米，二极管的各侧面具有实质上S形弯曲且终止于弯曲点。
制备供印刷的二极管液体或胶体悬浮液的例示性方法包含：将黏度调节剂添加至第一溶剂中的复数个二极管中；及混合复数个二极管、第一溶剂及黏度调节剂以形成含复数个二极管的液体或胶体悬浮液。
在另一例示性具体实例中，制备供印刷的二极管液体或胶体悬浮液的方法包含：将第二溶剂添加至第一溶剂中的复数个二极管中，第二溶剂不同于第一溶剂；将黏度调节剂添加至复数个二极管、第一溶剂及第二溶剂中；将复数个实质上化学惰性的粒子添加至复数个二极管、第一溶剂、第二溶剂及黏度调节剂中；及混合复数个二极管、第一溶剂、第二溶剂、黏度调节剂及复数个实质上化学惰性的粒子直至在约25℃下量测的黏度为至少约100厘泊(cps)为止以形成含复数个二极管的液体或胶体悬浮液。
在另一例示性具体实例中，制备供印刷的二极管液体或胶体悬浮液的方法包含：将黏度调节剂添加至复数个二极管、第一溶剂及第二溶剂中，第二溶剂不同于第一溶剂，其中复数个二极管中的各二极管的侧向尺寸为约10微米至50微米且高度为约5微米至25微米；将复数个实质上化学惰性的粒子添加至复数个二极管、第一溶剂、第二溶剂及黏度调节剂中，其中复数个实质上化学惰性的粒子中的各粒子的任何尺寸为约10微米至约70微米；以及混合复数个二极管、第一溶剂、第二溶剂、黏度调节剂及复数个实质上化学惰性的粒子直至在约25℃下量测的黏度为至少约1,000厘泊(cps)为止以形成含复数个二极管的液体或胶体悬浮液。
在一例示性具体实例中，制造电子器件的方法包含：沈积一或多个第一导体；以及沈积悬浮于第一溶剂与黏度调节剂的混合物中的复数个二极管。
在另一例示性具体实例中，方法包含：在光学透射性基底的第一侧上沈积悬浮于第一溶剂与黏度调节剂的混合物中的复数个二极管，复数个二极管中的各二极管在第一侧上具有复数个第一端子且在第一侧上具有一个第二端子，复数个二极管中的各二极管的侧向尺寸为约10微米至50微米且高度为5微米至25微米；沈积一或多个耦接至第一端子的第一导体；沈积至少一个耦接至一或多个第一导体的介电层；沈积一或多个耦接至第二端子的第二导体；以及在光学透射性基底的第二侧上沈积第一磷光体层。
在另一例示性具体实例中，方法包含：在基底的第一侧上沈积一或多个第一导体；在一或多个第一导体上沈积悬浮于第一溶剂与黏度调节剂的混合物中的复数个二极管，复数个二极管中的各二极管在第一侧上具有第一端子且在第二侧上具有第二端子，复数个二极管中的各二极管的侧向尺寸为约10微米至50微米且高度为5微米至25微米；在复数个二极管及一或多个第一导体上沈积至少一个介电层；在介电层上沈积一或多个光学透射性第二导体；以及沈积第一磷光体层。
在另一例示性具体实例中，组成物包含：复数个二端集成电路，复数个二端集成电路中的各二端集成电路的任何尺寸均小于约75微米；第一溶剂；不同于第一溶剂的第二溶剂；以及黏度调节剂；其中该组成物在约25℃下的黏度实质上为约50cps至约25,000cps。在各个例示性具体实例中，复数个二端集成电路包含选自由以下组成的群的二端集成电路：二极管、发光二极管、光电二极管、电阻器、电感器、电容器、RFID集成电路、感测器集成电路以及压电集成电路。
在另一例示性具体实例中，装置包含：基底；复数个二端集成电路，复数个二端集成电路中的各二端集成电路的任何尺寸均小于约75微米；至少痕量的第一溶剂；实质上围绕复数个二极管中的各二极管的膜，该膜包含甲基纤维素树脂且具有约10nm至300nm的厚度；一或多个耦接至复数个二端集成电路的第一导体；耦接至一或多个第一导体的第一介电层；以及一或多个耦接至复数个二端集成电路的第二导体。
在另一例示性具体实例中，组成物包含：复数个二端集成电路，复数个二端集成电路中的各二端集成电路的任何尺寸均小于约75微米；第一溶剂；不同于第一溶剂的第二溶剂；复数个实质上化学惰性的粒子，其尺寸范围介于约10微米至约100微米之间且以约0.1％重量至2.5％重量的量存在；以及黏度调节剂；其中该组成物在约25℃下的黏度实质上为约50cps至约25,000cps。
本发明的多种其他优势及特征经由下列对本发明及其具体实例之详细描述、权利要求以及随附图式将容易地变得显而易见。
附图说明
在连同随附图式一起考虑时参阅下列揭示内容后，将更容易地了解本发明的目的、特征及优势，其中在各个视图中，使用相同参考数字来标识相同组件，且其中在各个视图中，利用带有字母字符的参考数字来标识所选组件具体实例之其他类型、示例或变化形式。
图1为说明例示性第一二极管具体实例的透视图。
图2为说明例示性第一二极管具体实例的平面图(或俯视图)。
图3为说明例示性第一二极管具体实例的横截面图。
图4为说明例示性第二二极管具体实例的透视图。
图5为说明例示性第二二极管具体实例的平面图(或俯视图)。
图6为说明例示性第三二极管具体实例的透视图。
图7为说明例示性第三二极管具体实例的平面图(或俯视图)。
图8为说明例示性第四二极管具体实例的透视图。
图9为说明例示性第四二极管具体实例的平面图(或俯视图)。
图10为说明例示性第二、第三及/或第四二极管具体实例的横截面图。
图11为说明例示性第五及第六二极管具体实例的透视图。
图12为说明例示性第五及第六二极管具体实例的平面图(或俯视图)。
图13为说明例示性第五二极管具体实例的横截面图。
图14为说明例示性第六二极管具体实例的横截面图。
图15为说明例示性第七二极管具体实例的透视图。
图16为说明例示性第七二极管具体实例的平面图(或俯视图)。
图17为说明例示性第七二极管具体实例的横截面图。
图18为说明例示性第八二极管具体实例的透视图。
图19为说明例示性第八二极管具体实例的平面图(或俯视图)。
图20为说明例示性第八二极管具体实例的横截面图。
图21为说明例示性第十二极管具体实例的透视图。
图22为说明例示性第十二极管具体实例的横截面图。
图23为说明例示性第十一二极管具体实例的透视图。
图24为说明例示性第十一二极管具体实例的横截面图。
图25为说明一部分复合GaN异质结构及金属层的横截面图，其说明复合GaN异质结构的外表面及/或内表面的视情况呈现的几何形状及纹理。
图26为具有氧化物层(诸如二氧化硅)的晶圆的横截面图。
图27为具有蚀刻成网格图案的氧化物层的晶圆的横截面图。
图28为具有蚀刻成网格图案的氧化物层的晶圆的平面图(或俯视图)。
图29为具有缓冲层(诸如氮化铝或氮化硅)、呈网格图案的二氧化硅层及氮化镓(GaN)层的晶圆的横截面图。
图30为具有缓冲层及复合GaN异质结构(n+型GaN层、量子井区及p+型GaN层)的基板的横截面图。
图31为具有缓冲层及第一台面蚀刻的复合GaN异质结构的基板的横截面图。
图32为具有缓冲层及第二台面蚀刻的复合GaN异质结构的基板的横截面图。
图33为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构以及用于导孔连接的经蚀刻基板的基板的横截面图。
图34为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层以及形成导孔的金属化层的基板的横截面图。
图35为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、形成导孔的金属化层以及侧向蚀刻的渠沟的基板的横截面图。
图36为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、形成导孔的金属化层、侧向蚀刻的渠沟及钝化层(诸如氮化硅)的基板的横截面图。
图37为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、形成导孔的金属化层、侧向蚀刻的渠沟、钝化层及形成突出或凸块结构的金属化层的基板的横截面图。
图38为具有复合GaN异质结构(n+型GaN层、量子井区及p+型GaN层)的基板的横截面图。
图39为具有第三台面蚀刻的复合GaN异质结构的基板的横截面图。
图40为具有台面蚀刻的复合GaN异质结构、用于导孔连接的经蚀刻基板及侧向蚀刻的渠沟的基板的横截面图。
图41为具有台面蚀刻的复合GaN异质结构、与n+型GaN层形成欧姆接触且形成贯穿导孔的金属化层以及侧向蚀刻的渠沟的基板的横截面图。
图42为具有台面蚀刻的复合GaN异质结构、与n+型GaN层形成欧姆接触且形成贯穿导孔的金属化层、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层以及侧向蚀刻的渠沟的基板的横截面图。
图43为具有台面蚀刻的复合GaN异质结构、与n+型GaN层形成欧姆接触且形成贯穿导孔的金属化层、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、侧向蚀刻的渠沟及钝化层(诸如氮化硅)的基板的横截面图。
图44为具有台面蚀刻的复合GaN异质结构、与n+型GaN层形成欧姆接触且形成贯穿导孔的金属化层、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、侧向蚀刻的渠沟、钝化层(诸如氮化硅)及形成突出或凸块结构的金属化层的基板的横截面图。
图45为具有缓冲层、复合GaN异质结构(n+型GaN层、量子井区及p+型GaN层)及与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层的基板的横截面图。
图46为具有缓冲层、第四台面蚀刻的复合GaN异质结构及与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层的基板的横截面图。
图47为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层及与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层的基板的横截面图。
图48为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层及侧向蚀刻的渠沟的基板的横截面图。
图49为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层及具有形成周围贯穿导孔的金属化层的侧向蚀刻的渠沟的基板的横截面图。
图50为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层及具有形成周围贯穿导孔的金属化层的侧向蚀刻的渠沟、钝化层(诸如氮化硅)以及形成突出或凸块结构的金属化层的基板的横截面图。
图51为具有缓冲层、第五台面蚀刻的复合GaN异质结构以及与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层的基板的横截面图。
图52为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层以及用于中心导孔连接的经蚀刻GaN异质结构的基板的横截面图。
图53为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层及形成中心导孔且与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层的基板的横截面图。
图54为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、形成中心导孔且与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层及第一钝化层(诸如氮化硅)的基板的横截面图。
图55为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、形成中心导孔且与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、第一钝化层(诸如氮化硅)及形成突出或凸块结构的金属化层的基板的横截面图。
图56为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、形成中心导孔且与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、第一钝化层(诸如氮化硅)、形成突出或凸块结构的金属化层及侧向(或周围)蚀刻的渠沟的基板的横截面图。
图57为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、形成中心导孔且与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、第一钝化层(诸如氮化硅)、形成突出或凸块结构的金属化层、侧向(或周围)蚀刻的渠沟及第二钝化层(诸如氮化硅)的基板的横截面图。
图58为具有缓冲层、第六台面蚀刻的复合GaN异质结构以及与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层的基板的横截面图。
图59为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层及与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层的基板的横截面图。
图60为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层及与p+型GaN层形成接触的其他金属化层的基板的横截面图。
图61为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、与p+型GaN层形成接触的其他金属化层及形成突出或凸块结构的金属化层的基板的横截面图。
图62为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、与p+型GaN层形成接触的其他金属化层、形成突出或凸块结构的金属化层及钝化层(诸如氮化硅)的基板的横截面图。
图63为具有缓冲层、台面蚀刻的复合GaN异质结构、与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、与n+型GaN层形成欧姆接触的金属化层、与p+型GaN层形成接触的其他金属化层、形成突出或凸块结构的金属化层、钝化层(诸如氮化硅)及侧向(或周围)蚀刻的渠沟的基板的横截面图。
图64为说明黏着至固持装置的例示性二极管晶圆具体实例的横截面图。
图65为说明黏着至固持装置的例示性二极管晶圆具体实例的横截面图。
图66为说明黏着至固持装置的例示性第十二极管具体实例的横截面图。
图67为说明在背面金属化之前黏着至固持装置的例示性第十二极管具体实例的横截面图。
图68为说明黏着至固持装置的例示性二极管具体实例的横截面图。
图69为说明黏着至固持装置的例示性第十一二极管具体实例的横截面图。
图70为说明用于制造二极管的例示性第一方法具体实例的流程图。
图71分成图71A及图71B，为说明用于制造二极管的例示性第二方法具体实例的流程图。
图72分成图72A及图72B，为说明用于制造二极管的例示性第三方法具体实例的流程图。
图73分成图73A及图73B，为说明用于制造二极管的例示性第四方法具体实例的流程图。
图74为说明黏着至固持装置且悬浮于含黏着剂溶剂之器皿中的例示性经研磨及抛光二极管晶圆具体实例的横截面图。
图75为说明用于制造二极管悬浮液的例示性方法具体实例的流程图。
图76为例示性第一装置具体实例的透视图。
图77为说明例示性装置具体实例之第一导电层的例示性第一电极结构的平面图(或俯视图)。
图78为例示性第一装置具体实例的第一横截面图。
图79为例示性第一装置具体实例的第二横截面图。
图80为例示性第二装置具体实例的透视图。
图81为例示性第二装置具体实例的第一横截面图。
图82为例示性第二装置具体实例的第二横截面图。
图83为耦接至第一导体的例示性二极管的第二横截面图。
图84为第一例示性系统具体实例的方块图。
图85为第二例示性系统具体实例的方块图。
图86为说明用于制造装置的例示性方法具体实例的流程图。
图87为自两侧发光的例示性第三装置具体实例的横截面图。
图88为自两侧发光的例示性第四装置具体实例的横截面图。
图89为例示性第一装置具体实例的更详细的部分横截面图。
图90为例示性第二装置具体实例的更详细的部分横截面图。
图91为例示性第五装置具体实例的透视图。
图92为例示性第五装置具体实例的横截面图。
图93为例示性第六装置具体实例的透视图。
图94为例示性第六装置具体实例的横截面图。
图95为例示性第七装置具体实例的透视图。
图96为例示性第七装置具体实例的横截面图。
图97为例示性第八装置具体实例的透视图。
图98为例示性第八装置具体实例的横截面图。
图99为说明例示性装置具体实例之第一导电层的例示性第二电极结构的平面图(或俯视图)。
图100为第三及第四例示性系统具体实例的透视图。
图101为例示性第九及第十装置具体实例的平面图(或俯视图)。
图102为例示性第九装置具体实例的横截面图。
图103为例示性第十装置具体实例的横截面图。
图104为说明例示性发光或光吸收区域的例示性第一表面几何形状的透视图。
图105为说明例示性发光或光吸收区域的例示性第二表面几何形状的透视图。
图106为说明例示性发光或光吸收区域的例示性第三表面几何形状的透视图。
图107为说明例示性发光或光吸收区域的例示性第四表面几何形状的透视图。
图108为说明例示性发光或光吸收区域的例示性第五表面几何形状的透视图。
图109为发光之通电例示性装置具体实例的照片。
图110为例示性第二二极管具体实例的扫描电子显微照片。
图111为复数个例示性第二二极管具体实例的扫描电子显微照片。
具体实施方式
虽然本发明容许有呈多种不同形式的具体实例，但仅其特定例示性具体实例展示于图式中且在本文中将加以详细描述，应了解本发明揭示内容应被视作本发明原理的例证而非意欲将本发明限于所说明的特定具体实例。就此而言，在详细说明符合本发明的至少一个具体实例之前，应了解本发明在其应用方面并非限于上下文所阐述、图式中所说明或如实施例中所述的组件的构造细节及配置。符合本发明的方法及装置能够达成其他具体实例且能够以各种方式实践及进行。亦应了解，本文所用的措辞及术语以及下文所包括的抽象名词(abstract)系出于描述的目的，而不应被认为具限制性。
本发明的例示性具体实例提供二极管100、100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H、100I、100J、100K、100L(在本文及图中统称作「二极管100-100L」)的液体及/或胶体分散液及悬浮液，其能够经印刷且在本文中可等效地称作「二极管墨水」，应了解「二极管墨水」意谓且系指二极管或其他二端集成电路(诸如例示性二极管100-100L)的液体及/或胶体悬浮液。如下文所更详细描述，二极管100-100L自身在包括于二极管墨水组成物中之前为完全成形的半导体器件，其在通电时能够起作用以发光(在具体化为LED时)或在曝露于光源时提供电力(在具体化为光电二极管时)。本发明的例示性方法亦包含制造二极管墨水的方法，如下文所更详细论述，该二极管墨水分散及悬浮复数个二极管100-100L于溶剂及黏性树脂或聚合物混合物中，其中二极管100-100L或其他二端集成电路在室温(25℃)或冷藏条件(5℃至10℃)下维持分散及悬浮达较长时段，诸如一或多个月，对于较高黏度、较呈胶体状的组成物及冷冻诱导的胶体状组成物尤其如此，且该液体或胶体悬浮液能够经印刷以制造基于LED的器件及光电器件。虽然描述内容集中于作为一种类型二端集成电路的二极管100-100L，但熟习此项技术者应了解可等效地替换为其他类型的半导体器件以形成更广泛称作「半导体器件墨水」之物，该等其他类型的半导体器件诸如(但不限于)任何类型的电晶体(场效电晶体(FET)、金属氧化物半导体场效电晶体(MOSFET)、接面场效电晶体(JFET)、双极接面电晶体(BJT)等)、二端交流开关(diac)、三端双向可控硅元件(triac)、硅控整流器等。
二极管墨水(或半导体器件墨水)可经沈积、印刷或以其他方式涂覆以形成下文更详细论述的各种产品中的任一者，诸如装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770具体实例或系统350、375、800、810，或可经沈积、印刷或以其他方式涂覆至任何种类之任何产品或以形成任何种类之任何产品，包括用于产品封装之标牌或标记，诸如消费产品、个人产品、商业产品、工业产品、建筑产品、建设产品等。
图1为说明例示性第一二极管100具体实例的透视图。图2为说明例示性第一二极管100具体实例的平面图(或俯视图)。图3为说明例示性第一二极管100具体实例的横截面图(穿过图2之10-10'平面)。图4为说明例示性第二二极管100A具体实例的透视图。图5为说明例示性第二二极管100A具体实例的平面图(或俯视图)。图6为说明例示性第三二极管100B具体实例的透视图。图7为说明例示性第三二极管100B具体实例的平面图(或俯视图)。图8为说明例示性第四二极管100C具体实例的透视图。图9为说明例示性第四二极管100C具体实例的平面图(或俯视图)。图10为说明例示性第二、第三及/或第四二极管100A、100B、100C具体实例的横截面图(穿过图5、7、9的20-20'平面)。图11为说明例示性第五及第六二极管100D、100E具体实例的透视图。图12为说明例示性第五及第六二极管100D、100E具体实例的平面图(或俯视图)。图13为说明例示性第五二极管100D具体实例的横截面图(穿过图12的40-40'平面)。图14为说明例示性第六二极管100E具体实例的横截面图(穿过图12的40-40'平面)。图15为说明例示性第七二极管100F具体实例的透视图。图16为说明例示性第七二极管100F具体实例的平面图(或俯视图)。图17为说明例示性第七二极管100F具体实例的横截面图(穿过图16的42-42'平面)。图18为说明例示性第八二极管100G具体实例的透视图。图19为说明例示性第八二极管100G具体实例的平面图(或俯视图)。图20为说明例示性第八二极管100G具体实例的横截面图(穿过图19的43-43'平面)。图21为说明例示性第十二极管100K具体实例的透视图。图22为说明例示性第十二极管100K具体实例的横截面图(穿过图21的47-47'平面)。图23为说明例示性第十一二极管100L具体实例的透视图。图24为说明例示性第十一二极管100L具体实例的横截面图(穿过图23的48-48'平面)。第九、第十二及第十三二极管100H、100I及100J具体实例的横截面图分别说明于图44、50及66中，作为对例示性制造制程之说明的一部分。图110为例示性第二二极管100A具体实例之扫描电子显微照片。图111为复数个例示性第二二极管100A具体实例的扫描电子显微照片。
在透视图及平面图(或俯视图)图1、2、4-9、11、12、15、16、18、19、21及23中，省去对外部钝化层135的说明以提供关于其他下伏层及结构的视图，该等下伏层及结构否则将由该钝化层135覆盖(因此不可见)。在图3、10、13、14、17、20、22、24、44、50、57、62、63及66-69横截面图中说明钝化层135，且熟习电子技术者应了解，所制造的二极管100-100L一般将包括至少一个该种钝化层135。另外，参考图1-69、74、76-85及87-103，熟习此项技术者亦应了解，各图系出于描述及说明的目的，而非按比例绘制。
如下文所更详细描述，例示性第一至第十三二极管具体实例100-100L主要在以下方面有所不同：可使用的基板105及晶圆150、150A的形状、材料、掺杂及其他组成；所制造的二极管发光区域形状；导孔(130、131、132、133、134、136)的深度及位置(诸如浅或「盲」、深或「贯穿」、中心、周边及周围)；在第一侧(顶面或前面)上具有第一端子125或具有第一端子及第二端子125、127；为形成第一端子125或第二端子127的背面(第二侧)金属化层(122)的使用及尺寸；其他接点金属的形状、范围及位置；且亦可在其他特征的形状或位置方面有所不同，如下文所更详细描述。制造例示性二极管100-100L的例示性方法及方法变化形式亦描述于下文中。一或多个例示性二极管100-100L亦可自Tempe,Arizona,USA的NthDegree Technologies Worldwide公司得到且可经由其获得。
参考图1至24，例示性二极管100-100L使用基板105形成，诸如重掺杂的n+型或p+型基板105，例如重掺杂的n+型或p+型硅基板，其可为硅晶圆或可为更复杂的基板或晶圆，诸如包含例如(但不限于)绝缘体上之硅基板(105)(「SOI」)，或蓝宝石(106)晶圆150A上的氮化镓(GaN)基板105(图11至20中所说明)。亦可等效地使用其他类型的基板(及/或形成或具有基板的晶圆)105，包括例如(但不限于)Ga、GaAs、GaN、SiC、SiO2、蓝宝石、有机半导体等，且如下文所更详细论述。因此，对基板105或105A的提及应广泛地理解为亦包括任何类型的基板，诸如n+型或p+型硅、n+型或p+型GaN，诸如使用硅晶圆150形成的n+型或p+型硅基板或在蓝宝石晶圆105A上制造的n+型或p+型GaN(下文参考图11-20及38-50所述)。在图21至24中所说明的具体实例中，在制造期间移除基板后，可忽略至无基板105、105A(及缓冲层145)保留(在适当位置留下复合GaN异质结构，下文更详细论述)，且可使用例如(但不限于)任一基板105、105A。在使用硅具体化时，基板105通常具有<111>或<110>晶体结构或定向，尽管可等效地使用其他结晶结构。通常在硅基板105上制造视情况存在的缓冲层145(诸如氮化铝或氮化硅)以有助于后续制造具有不同晶格常数的GaN层。
在缓冲层145上，诸如经由磊晶成长来制造GaN层以形成复合GaN异质结构，一般性说明为n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115。在其他具体实例中，不使用或可能不使用缓冲层145，诸如当在GaN基板105上(或直接在蓝宝石(106)晶圆105A上)制造复合GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)时，如图15-17中作为更特定可选方案所说明。熟习电子技术者应了解，可能存在多个量子井(内部)及可能多个含多种掺杂剂的p+型、n+型、其他GaN层，且可能存在含各种掺杂剂中之任一者之非GaN层以形成发光(或光吸收)区域140，其中n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115仅具说明性且仅提供对形成一或多个发光(或光吸收)区域140的复合GaN异质结构或任何其他半导体结构之概括性或简要描述。熟习电子技术者亦应了解，诸如对于使用p+型硅或GaN基板105而言，n+型GaN层110及p+型GaN层115的位置可能相同或可能等效地颠倒，且可使用其他组成及材料形成一或多个发光(或光吸收)区域140(其中多者描述于下文中)，且所有该等变化处于本发明的范畴内。虽然参考GaN作为用以形成发光或光吸收区域140的一组具有不同化合物、掺杂剂及结构的例示性材料进行描述，但熟习此项技术者应了解可等效地使用任何其他适合的半导体材料且其处于本发明的范畴内。另外，熟习此项技术者应了解任何对GaN之提及不应视作「纯」GaN，而应理解为意谓且包括所有各种其他可用以形成发光或光吸收区域140及/或允许发光或光吸收区域140沈积的化合物、掺杂剂及层，包括任何中间非GaN层。
亦应注意，虽然论述各种二极管(二极管100-100L)中有多个二极管中硅及GaN可能为或为所选半导体，但可等效地使用其他无机或有机半导体且其处于本发明范畴内。无机半导体之实例包括(但不限于)：硅、锗及其混合物；二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、氧化铟锡、氧化锑锡及其混合物；第II-VI族半导体，其为含至少一种二价金属(锌、镉、汞及铅)及至少一种二价非金属(氧、硫、硒及碲)的化合物，诸如氧化锌、硒化镉、硫化镉、硒化汞及其混合物；第III-V族半导体，其为含至少一种三价金属(铝、镓、铟及铊)与至少一种三价非金属(氮、磷、砷及锑)的化合物，诸如砷化镓、磷化铟及其混合物；以及第IV族半导体，包括氢封端的硅、碳、锗及α-锡，及其组合。
除GaN发光/光吸收区域140(例如，沈积于基板105(诸如n+型或p+型硅)上或沈积于硅晶圆150或蓝宝石(106)晶圆150A上的GaN(105)上的GaN异质结构)之外，复数个二极管100-100L亦可包含任何类型之半导体元件、材料或化合物，诸如硅、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)，或任何无机或有机半导体材料，且呈任何形式，包括例如(但不限于)GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs、AlInGASb。另外，用以制造二端集成电路的晶圆亦可为任何类型或种类，例如(但不限于)硅、GaAs、GaN、蓝宝石、碳化硅。
本发明的范畴因此应理解为涵盖半导体基板上的任何磊晶或化合物半导体，包括(但不限于)使用半导体基板制造之此项技术中已知或即将知晓的任何种类之任何LED或光电半导体。
在各个例示性具体实例中，n+型或p+型基板105传导电流，该电流如所说明流至n+型GaN层110。再次应注意，发光或光吸收区域140的所说明的各个层中的任一者可等效地颠倒或不同排序，诸如颠倒所说明的n+型与p+型GaN层110、115的位置。电流路径亦穿过形成一或多个导孔(130)的金属层(其亦可用以提供介于n+型或p+型基板105与n+型GaN层110之间的极薄(约25埃)缓冲层145的电旁路(electrical bypass))。下文描述提供与导电层之其他连接的其他类型之导孔131-134及136。一或多个金属层120(说明为两个(或两个以上)各别沈积的金属层120A及120B)(其亦可用于形成导孔(130、131、132、133、134、136))提供与p+型GaN层115、与第二其他金属层120B(诸如用以形成「凸块」或突出结构的模用金属)、与形成各个二极管100-100L之第一电端子(或接点)125或第二端子127的金属层120A、120B的欧姆接触。如下文所论述亦可使用其他金属层。对于所说明的例示性二极管100、100A、100B、100C具体实例，电端子125可为在制造期间形成于二极管100、100A、100B、100C上唯一之欧姆金属端子以用于后续电力(电压)输送(对于LED应用)或接收(对于光电应用)，n+型或p+型基板105用以提供二极管100、100A、100B、100C的第二电端子以用于电力输送或接收。应注意，电端子125与n+型或p+型基板105处于二极管100、100A、100B、100C各自的相对侧(即顶面(第一侧)与底面(或背面、第二侧))上，而非处于同一侧上。作为此等二极管100、100A、100B、100C具体实例之可选方案且如对于其他例示性二极管具体实例所说明，在二极管(例如二极管100D、100F、100G、100J)的第二侧(背面)上使用金属层122形成视情况存在之第二欧姆金属端子127。作为图21及22中所说明的二极管100K具体实例之可选方案，在二极管100K的第二侧(背面)上使用金属层122形成第一欧姆金属端子125，接着翻转或反转二极管100K以供使用。作为图23及24中对于例示性二极管100L所说明之另一可选方案，第一端子125与第二端子127皆处于二极管100L的同一第一侧(顶面)上。尤其使用氮化硅钝化层135(或任何其他等效钝化层)以达成电绝缘、环境稳定及可能其他结构完整性。不作单独说明，如下文所论述，在制造期间沿二极管100-100L的侧面形成复数个渠沟155，其用以使二极管100-100L在晶圆150、150A上彼此分离(单体化)且用以使二极管100-100L与晶圆150、150A的其余部分分离。
图1-24亦说明一或多个发光(或光吸收)区域140(其说明为GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115))的各种形状及形态因数(form factor)以及基板105及/或复合GaN异质结构的各种形状及形态因数中之一些形状及形态因数。亦如所说明，虽然例示性二极管100-100L在x-y平面上实质上为六角形(具有弯曲或拱形侧面121、凹出或凸入(或两者，形成更复杂之S形形状)，如下文所更详细论述)，以提供每个硅晶圆更大的器件密度，但其他二极管形状及形态视作等效且处于所主张之本发明范畴内，诸如正方形、圆形、卵圆形、椭圆形、矩形、三角形、八角形、环形等。亦如例示性具体实例中所说明，六角形侧面121亦可略微弯曲或呈拱形，诸如凸出(图1、2、4、5)或凹入(图6-9)，以便在自晶圆释放且悬浮于液体中时，二极管100-100L可避免彼此黏着或黏附。另外，对于装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770制造，使用厚度相对较小的二极管100-100L以防止个别晶粒(个别二极管100-100L)在其侧面或侧缘(121)上竖立。亦如例示性具体实例中所说明，六角形侧面121亦可略微弯曲或呈拱形以在各侧面121的中心或中心部分周围凸出而周边/侧向凹入，从而形成更复杂的S形形状(重迭之双「S」形状)，产生比较尖锐或突出之顶点114(图11至24)，以便在自晶圆释放且悬浮于液体中时，二极管100-100L亦可避免彼此黏着或黏附且可在相对于另一二极管滚动或移动时彼此推开。二极管100-100L之不同于平坦表面型态的变化(亦即非平坦表面型态)亦有助于防止晶粒在悬浮于液体或胶体中时彼此黏着。再次，亦对于装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770制造，厚度或高度相对较小的二极管100-100L(或二极管100K及100L的发光区域)(与其侧向尺寸(直径或宽度/长度)相比)趋于防止个别晶粒(个别二极管100-100L)在其侧面或侧缘(121)上竖立。
亦说明发光(或光吸收)区域140(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)的各种形状及形态因数，其中图1-3说明实质上圆形或圆盘形发光(或光吸收)区域140(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)，且图4及5说明实质上圆环形(或超环形)发光(或光吸收)区域140(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)，其中第二金属层120B延伸至超环状体中心(且可能提供反射表面)。在图6及7中，发光(或光吸收)区域140(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)具有实质上圆形内(侧)表面及实质上叶形的外(侧)表面，而在图8及9中，发光(或光吸收)区域140(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)亦具有实质上圆形内(侧)表面，而外(侧)表面实质上为星形。在图11-24中，一或多个发光(或光吸收)区域140具有实质上六角形(侧)表面(其可能或可能不延伸至晶粒周围)且可能具有(至少部分具有)实质上圆形或椭圆形内(侧)表面。在未单独说明之其他例示性具体实例中，可能存在多个发光(或光吸收)区域140，其在晶粒上可为连续的或可间隔开。可建构具有圆形内表面之一或多个发光(或光吸收)区域140(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)的此等各种组态以提高光输出(对于LED应用而言)及光吸收(对于光电应用而言)之潜能。如下文所更详细论述，n+型GaN层110或p+型GaN层115中任一者之内表面及/或外表面亦可具有例如(但不限于)各种表面纹理或表面几何形状中之任一者。
在一例示性具体实例中，第一端子125(或二极管100K的第二端子127)包含一或多个金属层120A、120B且具有凸块或突出结构，以使二极管100-100L之一显著部分由一或多个绝缘或介电层覆盖(在由第一导体310或310A与n+型或p+型硅基板105(或与由金属层122形成的第二端子，或与由金属层128形成的第二端子)形成电接触之后)，同时为一或多个其他导电层(诸如下文论述的第二导体320)与电端子125接触提供充足结构。另外，端子125之凸块或突出结构可能亦可为除侧面121之弯曲度及侧面121的厚度(高度)之外影响二极管100-100L于二极管墨水内旋转及其随后在所制造之装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770中之定向(顶部朝上(正向偏压)或底部朝上(反向偏压))的复数个因素中之一者。
参考图11-22，例示性二极管100D、100E、100F、100G、100K以各种组合说明若干其他及视情况存在的特征。如所说明，通常由模用金属制造的形成凸块或突出结构的金属层120B之周缘实质上为椭圆形(或卵圆形)(及图21中之实质上六角形)而非实质上圆形，尽管端子125之其他形状及形态因数亦处于本发明范畴内。另外，形成凸块或突出结构的金属层120B可具有两个或两个以上延长延伸件124，其在装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770制造中用于若干其他目的，诸如有助于与第二导体320形成电接触及有助于绝缘介电质315(及/或第一导体310)远离端子125(金属层120B或金属122)流动。椭圆形形态因数亦可允许沿形成凸块或突出结构的椭圆形金属层120B之长轴侧自发光(或光吸收)区域140另外发光(或光吸收)或向发光(或光吸收)区域140另外发光(或光吸收)。对于所选具体实例而言，与p+型Ga N层115形成欧姆接触之亦可在多个步骤中沈积为多层的金属层120A在p+型Ga N层115上亦具有延长延伸件，其在图11、12、15、16、18及19中说明为弯曲之金属接点延伸件126，有助于向p+型GaN层115传导电流，同时允许(而非过度阻遏)发光(或光吸收)区域140发光或光吸收之潜能。可等效地使用无数其他形状之金属接点延伸件126，诸如网格图案、其他曲边形状等。虽然未单独说明，但在图1-10及21-24中所说明之其他具体实例中亦可使用该等延长金属接点延伸件。亦可使用其他晶种或反射金属层，如下文所更详细描述。
图11-22中亦说明除先前所描述之在所制造的二极管100、100A、100B、100C中延伸穿过缓冲层145且进入基板105中但并非比较深地进入或穿过基板105中之周边(亦即偏心)比较浅或「盲」导孔130之外其他类型之导孔结构(131、132、133、134、136)。如图13(及图44、66)中所说明，中心(或位于中心)的比较深的「贯穿」导孔131延伸完全穿过基板105，且用以与n+型GaN层110形成欧姆接触且在第二侧(背面)金属层122与n+型GaN层110之间传导电流(或以其他方式形成电接触)。如图22中所说明，中心(或位于中心)的深度较小或较浅的「贯穿」导孔136延伸完全穿过复合GaN异质结构(115、185、110)，且用以与n+型GaN层110形成欧姆接触且在第二侧(背面)金属层122与n+型GaN层110之间传导电流(或以其他方式形成电接触)。如图14中所说明，中心(或位于中心)的比较浅或盲导孔132(亦称为「盲」导孔132)延伸穿过缓冲层145且进入基板105中，且其用以与n+型GaN层110形成欧姆接触且在n+型GaN层110与基板105之间传导电流(或以其他方式形成电接触)。如图15-17及49-50中所说明，周围之比较深或贯穿导孔133沿侧面121(尽管由钝化层135覆盖)自n+型GaN层110延伸且延伸至二极管100F的第二侧(背面)，在此具体实例中二极管100F亦包括第二侧(背面)金属层122，完全围绕基板105的侧面，且其用以与n+型GaN层110形成欧姆接触且在第二侧(背面)金属层122与n+型GaN层110之间传导电流(或以其他方式形成电接触)。如图18-20中所说明，周边之比较深之「贯穿」导孔134延伸完全穿过基板105，且其用以与n+型GaN层110形成欧姆接触且在第二侧(背面)金属层122与n+型GaN层110之间传导电流(或以其他方式形成电接触)。在不使用第二侧(背面)金属层122的具体实例中，该等贯穿导孔结构(131、133、134、136)可用以与导体310A形成电接触(在装置300、300A、300B、300C、300D、720、730、760中)且在导体310A与n+型GaN层110之间传导电流(或以其他方式形成电接触)。此等贯穿导孔结构(131、133、134、136)在制造期间，在经由背面研磨及抛光或雷射剥离(下文参考图64及65所论述)单体化二极管后暴露于二极管110D、100F、100G、100K的第二侧(背面)上，且可保持暴露或可由第二侧(背面)金属层122覆盖(且与第二侧(背面)金属层122形成电接触)(如图66中所说明)。
贯穿导孔结构(131、133、134、136)比此项技术中已知之典型导孔窄得多。贯穿导孔结构(131、133、134)的深度(延伸穿过基板105的高度)大致为约7微米至9微米，且贯穿导孔结构136的深度(延伸穿过复合GaN异质结构的高度)大致为约2微米至4微米，且其宽度为约3微米至5微米，与传统导孔约30微米或大于30微米的宽度比较。
图11-13、17、18、20-22、66及68中亦说明视情况存在的形成第二端子或接点127或第一端子125(二极管100K)的第二侧(背面)金属层122。该第二端子或接点127例如(但不限于)可用以有助于电流诸如经由各种贯穿导孔结构(131、133、134、136)传导至n+型GaN层110，及/或有助于与导体310A形成电接触。
参考图21-22，例示性二极管100K说明若干其他及视情况存在的特征。图22说明制造层横截面，以说明如何制造例示性二极管100K；接着翻转或反转例示性二极管100K以使其如图21中所说明正面向上，以用于例示性装置300、300A、300B、300C、300D、720、730、760具体实例中，其中光穿过上部n+型GaN层110发射(在LED具体实例中)。因此，第一端子125由第二侧(背面)金属122形成，n+型GaN层110与p+型GaN层115之定向同样可颠倒(在图21中n+型GaN层110现为上层)(相较于其他具体实例100-100J)，其中第二端子127由一或多个金属层120B形成。说明极少甚至无基板105、105A或缓冲层145，其在制造期间已经实质上移除，在适当位置留下复合GaN异质结构(p+型GaN层115、量子井区185及p+型GaN层115)，且可能亦移除一定量的其他GaN层或基板。侧面或侧缘(121)比其他所说明的具体实例相对较薄(或厚度较小)，在例示性具体实例中为10微米以下，或更尤其为约2微米至8微米，或更尤其为约2微米至6微米，或更尤其为约2微米至4微米，或更尤其为2.5微米至3.5微米，或为约3微米，亦用以防止个别二极管100K在装置300、300A、300B、300C、300D、720、730、760制造期间在其侧面或侧缘(121)上竖立。
形成第一端子125的第二侧(背面)金属122比较厚，在例示性具体实例中为约3微米至6微米，或4.5微米至约5.5微米，或约5微米，以使二极管100K的高度为约11微米至15微米，或12微米至14微米，或约13微米，以允许介电层315沈积且与第二导体320接触，且呈例如(但不限于)长轴为约14微米且短轴为约6微米的椭圆形形状。形成第一端子125的第二侧(背面)金属122亦不延伸越过整个背面以便于背面对准及二极管100K单体化。第二端子127由金属层120B形成，且在例示性具体实例中，其厚度一般亦为约3微米至6微米，或厚度为4.5微米至约5.5微米，或厚度为约5微米。亦如所说明，绝缘(钝化)层135A亦用以使金属层120B与导孔136电绝缘或电隔离，且可以独立于围绕周边沈积钝化(氮化物)层135的步骤沈积，因此说明为135A。在例示性具体实例中，二极管100K的宽度(一般呈六角形的形状的面与面之间的距离而非顶点与顶点之间的距离)为例如(但不限于)约10微米至50微米，或更尤其为约20微米至30微米，或更尤其为约22微米至28微米，或更尤其为约25微米至27微米，或更尤其为约25.5微米至26.5微米，或更尤其为约26微米。未作单独说明，在制造第二端子127过程中亦可包括金属层120A。在制造二极管100K期间(且在其他例示性二极管100-100L具体实例中)，顶部GaN层(说明为p+型GaN层115，但亦可为其他类型之GaN层，如图25中所说明)亦可经极薄之光学反射金属层(在图25中说明为银层103)及/或光学透射性金属层(未作单独说明)(诸如厚度约100埃的镍-金或镍-金-镍)金属化且与其形成合金，以有助于欧姆接触形成(且可能提供朝向n+型GaN层110的光反射)，其中一些接着与其他GaN层一起诸如在形成GaN台面期间移除。
参考图23及24，例示性第十一二极管100L具体实例与所有其他所说明的二极管100-100K具体实例的不同之处在于在二极管100L的同一侧(上面或顶面)上具有第一及第二端子125、127。当用于例示性装置700、700A、700B、740、750、770具体实例中时，光将穿过(下部)n+型GaN层110，通常穿过实质上光学透明之基底305A发射(在LED具体实例中)或吸收(对于光电具体实例而言)，如图80-82中所说明。由于在二极管100L的同一侧(上面或顶面)上具有第一及第二端子125、127，所以此例示性二极管100L不使用任何第二侧(背面)金属122，且一般不需要任何先前所论述的各种导孔结构。说明极少甚至无基板105、105A或缓冲层145，其亦在制造期间已经实质上移除，在适当位置上留下复合GaN异质结构(p+型GaN层115、量子井区185及p+型GaN层115)，且可能亦移除一定量的其他GaN。侧面或侧缘(121)亦比其他所说明的具体实例相对较薄(或厚度较小)，在例示性具体实例中为约2微米至4微米，或更尤其2.5微米至3.5微米，或约3微米，亦用以防止个别二极管100L在装置700、700A、700B、740、750、770制造期间在其侧面或侧缘(121)上竖立。未作单独说明，在制造二极管100L期间(及在其他例示性二极管100-100K具体实例中)，顶部GaN层(说明为p+型GaN层115，但亦可为其他类型之GaN层，如图25中所说明)亦可经极薄的光学反射金属层(在图25中说明为银层103)及/或光学透射性金属层(未作单独说明)(诸如厚度约100埃之镍-金或镍-金-镍)金属化且与其形成合金，以有助于欧姆接触形成(且可能提供朝向n+型GaN层110的光反射)，其中一些接着与其他GaN层一起诸如在形成GaN台面期间移除。
如图23及24中所说明，GaN台面(p+型GaN层115及量子井层185)一般呈非典型形状，有点类似于顶部经修平之三角形(例如，藉由自六角形或圆形提供复数个(三个)划出部分而形成)，以在n+型GaN层110的上表面上为金属接点128(说明三个金属接点128)提供空间，该等金属接点128在二极管100L的上面或顶面上形成第二端子127。在各个例示性具体实例中，GaN台面的高度一般为约0.5微米至1.5微米，或更尤其为0.8微米至1.2微米，或更尤其为0.9至1.1微米，或更尤其为约1.0微米。金属接点128可由导孔金属形成，高度约为约0.75微米至1.5微米，或高度更尤其为约0.9微米至1.1微米，或高度更尤其为约1.0微米，诸如约100埃的钛、500nm的铝、500nm的镍及100nm的金，且宽度为约2.5至3.5微米(径向量测)。在各个例示性具体实例中，由金属层120A及120B形成的第一端子125形状类似于GaN台面但小于GaN台面，其高度一般为约4微米至8微米，或更尤其为5微米至7微米，或更尤其为约6微米，以允许沈积与金属接点128接触的第一导体310A且允许沈积介电层315，继而第一端子125与第二导体320接触(图80-82中所说明)。在此例示性具体实例中，由金属层120A及120B形成的第一端子125亦经钝化(135)，该钝化除提供绝缘及保护以免接触第一导体310之外，亦可用以有助于第一端子125的结构完整性，适用于抵御印刷制程中所施加之各种力。在例示性具体实例中，二极管100L的宽度(一般呈六角形的形状之面与面之间的距离而非顶点与顶点之间的距离)为约10微米至50微米，或更尤其为约20微米至30微米，或更尤其为约22微米至28微米，或更尤其为约25微米至27微米，或更尤其为约25.5微米至26.5微米，或更尤其为约26微米。在例示性具体实例中，二极管100L的高度一般为约8微米至15微米，或更尤其为9微米至12微米，或更尤其为约10.5微米至11.5微米。
应注意，二端器件之尺寸更一般可为较大的，诸如直径(宽度或长度，视形状而定，亦为面对面量测)为约10微米至75微米，且高度为约5至25微米。
图25为穿过一部分复合GaN异质结构(或GaN台面)(n+型GaN层110、量子井区185、p+型GaN层115)及金属层120A、120B的横截面图，其说明复合GaN异质结构之外表面及/或内表面(例如，p+型GaN层115或n+型GaN层110或其他银或镜面层(103)的表面)的视情况呈现之几何形状及纹理。图25中所说明之各种特征中之任一者可用作各种例示性二极管100-100L中的任一者的可选方案。如图1-24中所说明，复合GaN异质结构之外表面及/或内表面可比较平滑。如图25中所说明，复合GaN异质结构之各种外表面及/或内表面中之任一者可制造成具有各种纹理、几何形状、镜面、反射器或其他表面处理中之任一者。举例而言(但不加以限制)，复合GaN异质结构之外表面(上表面或顶表面)(说明为n+型GaN层110)可经蚀刻以提供表面粗糙结构112(说明为锯齿状圆锥形或锥形结构)，诸如以减少内部反射且提高二极管100-100L具体实例内之光提取。另外，复合GaN异质结构之外表面(例如p+型GaN层115或n+型GaN层110的表面)可经遮盖且蚀刻或以其他方式制造成具有各种几何结构，亦例如(但不限于)穹隆形或透镜形状116；超环状体、蜂巢或华夫饼干(waffle)形状118；条纹113或其他几何形状(例如六角形、三角形等)117。另外，侧面121亦可包括各种镜面或反射器109，诸如介电反射器(例如SiO2/Si3N4)或金属反射器。多种表面处理及反射器已描述于例如Fujii等人之美国专利第7,704,763号(2010年4月27日颁予)、Chu等人之美国专利第7,897,420号(2011年3月1日颁予)、Kang等人之美国专利申请公开案第2010/0295014A1号(2010年11月25日公开)及Shum之美国专利第7,825,425号(2010年11月2日颁予)中，上述所有专利均以引用方式并入本文中。其他表面纹理及几何形状说明于图104-108中。
继续参考图25，复合GaN异质结构(或更一般，二极管100-100L)之内表面亦可制造成具有各种纹理、几何形状、镜面、反射器或其他表面处理中之任一者。如所说明，举例而言(但不加以限制)，反射层103可用于诸如藉由使用在制造期间(在制造金属层102A、102B之前)涂覆之银层而提供朝向二极管100-100L之暴露表面向外的光反射且提高光提取，该反射层103可为平滑(111)或具有带纹理(107)表面。亦举例而言(但不加以限制)，复合GaN异质结构之内表面亦可为平滑的或诸如藉由使用可为例如漫射n型InGaN材料之其他层108而具有带纹理表面。另外，此等各种视情况呈现的表面几何形状及纹理中之任一者可单独使用或彼此组合使用，诸如具有外表面纹理112与内表面纹理(107)及/或反射层103之复漫射结构。亦可出于其他原因使用各种视情况存在之层，诸如在层108中使用n型InGaN材料以提供较佳之欧姆接触，与可能使用或可能不使用之任何表面处理无关。
二极管100-100L之所有尺寸一般小于约450微米，且所有尺寸更尤其小于约200微米，且所有尺寸更尤其小于约100微米，且所有尺寸更尤其小于50微米。在所说明的例示性具体实例中，二极管100-100L的宽度一般大致为约10微米至50微米，或宽度更尤其为约20微米至30微米，且高度为约5微米至25微米，或高度更尤其为5微米至15微米，或直径为约25微米至28微米(侧面对侧面而非顶点对顶点量测)且高度为10微米至15微米。在例示性具体实例中，二极管100-100L不包括形成凸块或突出结构的金属层120B或122在内的高度(亦即，包括GaN异质结构的侧面121的高度)视具体实例而定大致为约2微米至15微米，或更尤其为约2微米至4微米，或更尤其为7微米至12微米，或更尤其为8微米至11微米，或更尤其为9微米至10微米，或更尤其小于10微米至30微米，而形成凸块或突出结构的金属层120B的高度一般大致为约3微米至7微米。由于二极管之尺寸经工程改造成处于器件制造期间之所选容许度范围内，所以可例如(但不限于)使用光学显微镜(其亦可包括量测软体)、扫描电子显微镜(SEM)或Horiba LA-920(例如，在粒子处于稀溶液中，其可处于二极管墨水或任何其他液体或胶体中时使用夫朗和裴绕射(Fraunhofer diffraction)及光散射来量测粒径(及粒径分布))来量测二极管之尺寸。二极管100-100L之所有尺寸或其他量测值应视作复数个二极管100-100L之平均值(例如平均值及/或中值)，且将视所选具体实例而显著变化(例如二极管110-100J或100K或100L一般将皆具有不同之各别尺寸)。
二极管100-100L可使用当前已知或将来开发之任何半导体制造技术来制造。图26-66说明制造例示性二极管100-100L的复数个例示性方法且说明若干其他例示性二极管100H、100I及100J(在横截面上)。熟习此项技术者应了解，制造二极管100-100L之各个步骤中的多个步骤可按各种次序中之任一者进行，在其他次序中可省去或纳入，且可产生除所说明之结构之外的诸多二极管结构。举例而言，图38-44说明在视情况存在或不存在第二侧(背面)金属层122下分别包括中心及周边贯穿(或深)导孔131及134的二极管100H之形成(组合二极管100D及100G之特征)，而图45-50说明在视情况存在或不存在第二侧(背面)金属层122下包括周围导孔133的二极管100I的形成，且其可与其他所说明之制造步骤组合以包括中心或周边贯穿导孔131及134，例如以形成二极管100F。
图26、27及29-37为说明根据本发明之教示制造二极管100、100A、100B、100C的例示性方法的横截面图，其中图26-29说明在晶圆150层级上制造且图30-37说明在二极管100、100A、100B、100C层级上制造。所说明之各个制造步骤亦可用以形成其他二极管100D-100L，图26-32适用于任何二极管100-100L，视所选基板105、105A而定。图26及图27为具有二氧化硅(或「氧化物」)层190的晶圆150(诸如硅晶圆)的横截面图。图28为具有蚀刻成网格图案之二氧化硅层190之硅晶圆150的平面图(或俯视图)。氧化物层190(厚度一般为约0.1微米)沈积或生长于晶圆150上，如图26所示。如图27中所说明，经由如此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，已移除部分氧化物层190，留下呈网格图案(亦称为「路状物(street)」)之氧化物190，如图28中所说明。
图29为具有缓冲层145、二氧化硅(或「氧化物」)层190及GaN层(在一例示性具体实例中，通常磊晶生长或沈积至约1.25微米至2.50微米的厚度，尽管较小或较大的厚度亦处于本发明范畴内)的晶圆150(诸如硅晶圆)的横截面图，该等GaN层系说明为氧化物190上之多晶GaN 195，以及如上所述形成复合GaN异质结构的n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115。如上所示，将缓冲层145(诸如氮化铝或氮化硅且厚度一般为约25埃)沈积于硅晶圆150上以有助于后续GaN沈积。使用生长或沈积于氧化物190上之多晶GaN 195降低通常具有单晶结构的复合GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)中之应力及/或应变(例如因GaN与硅晶圆之热失配所致)。处于本发明范畴内使该应力及/或应变降低之其他等效方法例如(但不限于)包括使硅晶圆150及/或缓冲层145所选区域的表面变粗糙，以使相应GaN区域不为单晶体，或在硅晶圆150中蚀刻渠沟以使得在整个晶圆150上亦不存在连续之GaN晶体。在其他例示性制造方法中，诸如当使用其他基板，诸如蓝宝石晶圆150A上之GaN(基板105)时，可省去该路状物形成及应力降低制造步骤。为形成复合GaN异质结构的GaN沈积或生长可经由如此项技术中已知或即将知晓之任何所选制程来提供及/或可为器件制造者所专有。在一例示性具体实例中，包含n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115的复合GaN异质结构可自例如(但不限于)Walnut,California,USA之Blue Photonics公司及其他供应商获得。
图30为根据本发明之教示具有缓冲层145及复合GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)的基板105的横截面图，其说明晶圆150之一极小部分(诸如图29之区域191)以说明单个二极管100-100L之制造。经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，复合GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)经蚀刻以形成GaN台面结构187，如图31及32中所说明，其中图32说明具有相对较倾斜的侧面的GaN台面结构187A，其可能会有助于光产生及/或吸收。亦可建构其他GaN台面结构187，诸如部分或实质上超环形之GaN台面结构187，如图10、13、14、17、20、22、39-44及66中所说明。在蚀刻GaN台面(亦经由此项技术中已知或即将知晓的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻)后，进行(浅或盲)导孔蚀刻，如图33中所说明，形成穿过GaN层及缓冲层145且进入硅基板105中之比较浅的渠沟186。
亦经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，接着沈积金属化层，形成与p+型GaN层115之金属接点120A且形成导孔130，如图34中所说明。在例示性具体实例中，沈积若干层金属，第一层或初始层与p+型GaN层115形成欧姆接触，其通常包含各自约50埃至200埃之两个金属层(镍层，继而金层)，继而在约450℃至500℃下于含约20％氧气及80％氮气之氧化氛围中退火，使得镍上升至顶部成为氧化镍层，且形成与p+型GaN层115具有比较优良之欧姆接触的金属层(作为120A之一部分)。作为另一实施例，在制造二极管100L期间(及在其他例示性二极管100-100K具体实例中)，顶部GaN层(说明为p+型GaN层115，但亦可为其他类型之GaN层，如图25中所说明)亦可经极薄之光学反射金属层(在图25中说明为银层103)及/或光学透射性金属层(未作单独说明)(诸如厚度约100埃之镍-金或镍-金-镍)金属化且与其形成合金，以有助于欧姆接触形成(且可能提供朝向n+型GaN层110的光反射)，其中一些接着与其他GaN层一起诸如在形成GaN台面期间移除。亦可沈积另一金属化层，诸如以形成较厚之互连金属从而塑造且完全形成金属层120A(例如用于电流分布)及形成导孔130。在另一例示性具体实例(图45-50中所说明)中，与p+型GaN层115形成欧姆接触之金属接点120A可在GaN台面蚀刻之前形成，继而进行GaN台面蚀刻、导孔蚀刻等。诸多其他金属化制程及构成金属层120A及120B之相应材料亦处于本发明范畴内，其中不同制造设施常使用不同制程及材料选择。举例而言(但不加以限制)，任一或两个金属层120A及120B可藉由沈积钛以形成厚度通常为50埃至200埃之黏着层或晶种层，继而沈积2微米至4微米之镍层及金薄层或「快闪层」(金「快闪层」为厚度为约50埃至500埃之层)、沈积3微米至5微米的铝，继而沈积镍(约0.5微米，物理气相沈积或电镀)及金「快闪层」，或藉由沈积钛，继而沈积金，继而沈积镍(对于120B，厚度通常为3微米至5微米)，继而沈积金，或藉由沈积铝，继而沈积镍，继而沈积金等而形成。另外，形成凸块或突出结构的金属层120B的高度亦可变化，在例示性具体实例中通常介于约3.5微米至5.5微米之间，视基板105的厚度而定(例如，约7微米至8微米之GaN相对于约10微米之硅)，以使所得二极管100-100L具有实质上均匀的高度及形态因数。
对于后续将二极管100-100L彼此单体化及自晶圆150单体化，经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，如图35及其他图40及48中所说明，围绕各二极管100-100L周边形成渠沟155(例如，亦如图2、5、7及9中所说明)。渠沟155的宽度一般为约3微米至5微米且其深度为10微米至12微米。接着亦使用此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，如图36中所说明，诸如藉由例如(但不限于)电浆增强化学气相沈积(PECVD)氮化硅来生长或沈积氮化物钝化层135，一般达约0.35微米至1.0微米的厚度，继而沈积光阻且进行蚀刻步骤以移除不必要的氮化硅区域。在其他例示性具体实例中，该等单体化渠沟之侧壁可能经钝化或可能未经钝化。接着经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，形成具有凸块或突出结构的金属层120B，其通常具有3微米至5微米的高度，如图37中所说明。在一例示性具体实例中，金属层120B之形成以若干步骤，使用金属晶种层，继而使用电镀或剥离制程再沈积金属，移除抗蚀剂并清洁晶种层区域来进行。除后续自晶圆150单体化二极管(在此状况下，二极管100、100A、100B、100C)以外，如下文所述，以其他方式完成二极管100、100A、100B、100C，且应注意，此等完成的二极管100、100A、100B、100C在各二极管100、100A、100B、100C的上表面上仅具有一个金属接点或端子(第一端子125)。作为可选方案，可如下文所述且如上文参考其他例示性二极管所提及，可制造第二侧(背面)金属层122以形成第二端子127。
图38-44说明制造二极管100-100L的另一例示性方法，其中图38说明在晶圆150A层级上制造且图39-44说明在二极管100-100L层级上制造。图38为具有基板105且具有复合GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)的晶圆150A的横截面图。在此例示性具体实例中，于蓝宝石(106)(蓝宝石晶圆150A之蓝宝石(106))上生长或沈积比较厚之GaN层(以形成基板105)，继而沈积或生长GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)。
图39为具有第三台面蚀刻的复合GaN异质结构的基板105的横截面图，其说明晶圆150A之一极小部分(诸如图38之区域192)以说明单个二极管(例如二极管100H、100K)之制造。经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，蚀刻复合GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)以形成GaN台面结构187B。在GaN台面蚀刻之后，亦经由此项技术中已知或即将知晓的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，进行(贯穿或深)导孔渠沟及单体化渠沟蚀刻，如图40中所说明，形成一或多个穿过GaN异质结构之非台面部分(n+型GaN层110)且穿过GaN基板105至晶圆150A之蓝宝石(106)的比较深之导孔渠沟188且形成上文所述的单体化渠沟155。如所说明，形成中心导孔渠沟188及复数个周边导孔渠沟188。对于二极管100K具体实例，亦可在台面结构187B中心处进行浅或盲导孔蚀刻，而不形成任何周边导孔或渠沟。
接着亦经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，沈积金属化层，形成中心贯穿导孔131及复数个周边贯穿导孔134，其亦与n+型GaN层110形成欧姆接触，如图41中所说明。在例示性具体实例中，沈积若干层金属以形成贯穿导孔131、134。举例而言，可溅镀钛及钨以涂布渠沟188的侧面及底部，形成晶种层，继而用镀镍，形成实心金属导孔131、134。
接着亦经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，沈积金属化层，形成与p+型GaN层115形成欧姆接触的金属层120A，如图42中所说明。在例示性具体实例中，可如先前所述沈积若干层金属以形成金属层120A且与p+型GaN层115形成欧姆接触。接着亦使用此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，如图43中所说明，诸如藉由例如(但不限于)电浆增强化学气相沈积(PECVD)氮化硅或氮氧化硅来生长或沈积氮化物钝化层135，一般达约0.35微米至1.0微米的厚度，继而沈积光阻且进行蚀刻步骤以移除不必要的氮化硅区域。接着经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，形成具有凸块或突出结构的金属层120B，如图44中所说明。在一例示性具体实例中，亦如上文所述，金属层120B之形成以若干步骤，使用金属晶种层，继而使用电镀或剥离制程再沈积金属，移除抗蚀剂并清洁晶种层区域来进行。除后续自晶圆150A单体化二极管(在此状况下，二极管100H)以外，如下文所述，以其他方式完成二极管100H，且应注意，此等完成的二极管100H在各二极管100H的上表面上亦仅具有一个金属接点或端子(亦为第一端子125)。同样作为可选方案，可如下文所述且如上文参考其他例示性二极管所提及，可制造第二侧(背面)金属层122以形成第二端子127。
图45-50说明制造二极管100-100L的另一例示性方法，其中图45说明在晶圆150或150A层级上制造且图46-50说明在二极管100-100L层级上制造。图45为具有缓冲层145、复合GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)及与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层(金属层120A)的基板105的横截面图。如上所述，当基板105为硅(例如，使用硅晶圆150)时通常制造缓冲层145，且对于其他基板(诸如GaN基板105)而言，可省去缓冲层145。另外，蓝宝石106说明为可选方案，诸如对于生长或沈积于蓝宝石晶圆150A上之厚GaN基板105。亦如上所述，在制造二极管之较早步骤中，在GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)沈积或生长后，而非在较迟步骤中，沈积金属层119(作为用于后续沈积金属层120A之晶种层)。举例而言，金属层119可为镍与金快闪层，其总厚度为约几百埃，或可经极薄之光学反射金属层(在图25中说明为银层103)及/或光学透射性金属层(诸如厚度为约100埃之镍-金或镍-金-镍)金属化且与其形成合金，以有助于欧姆接触形成(且可能提供朝向n+型GaN层110的光反射)，其中一些接着与其他GaN层一起，诸如在GaN台面形成期间移除。
图46为具有缓冲层、第四台面蚀刻的复合GaN异质结构及与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层(金属层119)的基板的横截面图，其说明晶圆150或150A之一极小部分(诸如图45之区域193)，以说明单个二极管(例如二极管100I)之制造。经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，蚀刻复合GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)(连同金属层119一起)以形成GaN台面结构187C(连同金属层119一起)。在GaN台面蚀刻之后，亦经由此项技术中已知或即将知晓的适当或标准遮罩及/或光阻层，沈积金属化层(使用先前所述之任何制程及金属，诸如钛及铝，继而退火)以形成金属层120A且亦形成与n+型GaN层110具有欧姆接触的金属层129，如图47中所说明。
在金属化之后，亦经由此项技术中已知或即将知晓的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，如图48中所说明，穿过GaN异质结构之非台面部分(n+型GaN层110)且穿过或比较深地进入基板105中(例如如先前所述，穿过GaN基板105至晶圆150A之蓝宝石(106)或穿过一部分硅基板105)进行单体化渠沟蚀刻，且形成上文所述的单体化渠沟155。
接着亦经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，在渠沟155内沈积金属化层，形成贯穿或深之周围导孔133(围绕二极管(100I)的整个外围或侧围提供导电性)，其亦与n+型GaN层110形成欧姆接触，如图49中所说明。在例示性具体实例中，亦可沈积若干层金属以形成周围贯穿导孔133。举例而言，可溅镀钛及钨以涂布渠沟155的侧面及底部，形成晶种层，继而用镀镍，形成实心金属周围导孔133。
接着再次亦使用此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，如图50中所说明，诸如藉由例如(但不限于)电浆增强化学气相沈积(PECVD)氮化硅来生长或沈积氮化物钝化层135，一般达约0.35微米至1.0微米的厚度，继而沈积光阻且进行蚀刻步骤以移除不必要的氮化硅区域。接着经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，如先前所述形成具有凸块或突出结构的金属层120B，如图50中所说明。除后续自晶圆150或150A单体化二极管(在此状况下，二极管100I)以外，如下文所述，以其他方式完成二极管100I，且应注意，此等完成的二极管100I在各二极管100I的上表面上亦仅具有一个金属接点或端子(亦为第一端子125)。同样作为可选方案，可如下文所述且如上文参考其他例示性二极管所提及，可制造第二侧(背面)金属层122以形成第二端子127。
图51-57、67及68说明在图45中所说明的在晶圆150或150A层级上制造之后制造二极管100K的另一例示性方法。图51为具有缓冲层、第五台面蚀刻的复合GaN异质结构187D及与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层的基板的横截面图。如上所述，当基板105为硅(例如，使用硅晶圆150)时通常制造缓冲层145，且对于其他基板(诸如GaN基板105)而言，可省去缓冲层145。另外，蓝宝石106说明为可选方案，诸如对于生长或沈积于蓝宝石晶圆150A上的厚GaN基板105，在该状况下可省去缓冲层145。亦如上所述，在制造二极管之较早步骤中，在GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)沈积或生长后，而非在较迟步骤中，沈积金属层119(作为用于后续沈积金属层120A的晶种层)。举例而言，金属层119可为镍与金快闪层，其总厚度为约几百埃，或可经极薄之光学反射金属层(在图25中说明为银层103)及/或光学透射性金属层(诸如厚度为约100埃之镍、镍-金或镍-金-镍)金属化且与其形成合金，以有助于与p+型GaN层115形成欧姆接触(且可能提供朝向n+型GaN层110的光反射)，其中一些接着与其他GaN层一起，诸如在GaN台面形成期间移除。经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，蚀刻复合GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)(连同金属层119一起)以形成深度为约1微米之GaN台面结构187D(连同金属层119一起)，其一般具有超环形形状，内圆直径为约14微米且外部一般六角形的直径为约26微米(侧面对侧面量测)。
在GaN台面蚀刻(187D)后，亦经由此项技术中已知或即将知晓的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，进行盲或浅导孔渠沟蚀刻，如图52中所说明，形成进入GaN异质结构之非台面部分(n+型GaN层110)中之比较浅之中心导孔渠沟211。如所说明，形成深度为约2微米且直径为6微米之圆形中心导孔渠沟211。
接着经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，沈积金属化层，形成中心导孔136，该中心导孔136亦与n+型GaN层110形成欧姆接触，如图53中所说明。在例示性具体实例中，沈积若干层金属(例如导孔金属)以形成中心导孔136。举例而言，可溅镀或电镀约100埃的钛及约1.5微米至2微米的铝以涂布渠沟211的侧面、底部以及一部分顶部，继而在约550℃下形成合金，以在n+型GaN层110顶部上形成最大直径为约10微米的实心金属导孔136。接着亦使用此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，如图54中所说明，诸如藉由例如(但不限于)电浆增强化学气相沈积(PECVD)氮化硅或氮氧化硅来生长或沈积第一氮化物钝化层135A，一般达约0.35微米至1.0微米，或更尤其约0.5微米的厚度以及约18微米之最大直径，继而沈积光阻且进行蚀刻步骤以移除不必要的氮化硅区域。
接着亦经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，沈积金属化层，形成如图55中所说明与p+型GaN层115形成接触之通常使用模用金属形成之具有凸块或突出结构的金属层120B。在例示性具体实例中，可如本文先前所述沈积若干层金属以形成用于与p+型GaN层115形成接触的金属层120A及/或120B，且出于简要起见，此处将不重复。在一例示性具体实例中，金属层120B的形状一般为六角形且直径为约22微米(侧面对侧面量测)，且包含约100埃之镍、约4.5微米的铝、约0.5微米之镍以及约100nm之金。
在金属化之后，亦经由此项技术中已知或即将知晓的适当或标准遮罩及/或光阻层以及蚀刻，如图56中所说明，使用先前所述的方法，穿过一部分GaN异质结构(进入但不完全穿过n+型Ga N层110)(在一例示性具体实例中深度一般为约2微米)进行单体化渠沟蚀刻，且形成上文所述的单体化渠沟155。
如图57中所说明，接着诸如藉由例如(但不限于)电浆增强化学气相沈积(PECVD)氮化硅或氮氧化硅来生长或沈积第二氮化物钝化层135，一般达约0.35微米至1.0微米，或更尤其约0.5微米的厚度。接着使用此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，移除不必要的氮化硅区域，诸如以清洁金属层102B之顶部，其将形成第二端子127。
下文参考图64、65、67及68描述后续基板移除、第二侧(背面)金属层122的单体化及制造。
图58-63及69说明在图45中所说明之在晶圆150或150A层级上制造之后制造二极管100L的另一例示性方法。图58为具有缓冲层、第六台面蚀刻的复合GaN异质结构187E及与p+型GaN层形成欧姆接触的金属化层的基板的横截面图。如上所述，当基板105为硅(例如，使用硅晶圆150)时通常制造缓冲层145，且对于其他基板(诸如GaN基板105)而言，可省去缓冲层145。另外，蓝宝石106说明为可选方案，诸如对于生长或沈积于蓝宝石晶圆150A上的厚GaN基板105，在该状况下可省去缓冲层145。亦如上所述，在制造二极管的较早步骤中，在GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)沈积或生长后，而非在较迟步骤中，沈积金属层119(作为用于后续沈积金属层120A之晶种层)。举例而言，金属层119可为镍与金快闪层，其总厚度为约几百埃，或可经极薄的光学反射金属层(在图25中说明为银层103)及/或光学透射性金属层(诸如厚度为约100埃至约2.5nm之镍、镍-金或镍-金-镍)金属化且与其形成合金，以有助于与p+型GaN层115形成欧姆接触(且可能提供朝向n+型GaN层110的光反射)，其中一些金属层119接着与其他GaN层一起，诸如在GaN台面形成期间移除。在一例示性具体实例中，沈积约2nm至3nm，或更尤其约2.5nm之镍或镍及金且在500℃下使其形成合金以形成与p+型GaN层115欧姆接触的金属层119。经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，蚀刻复合GaN异质结构(n+型GaN层110、量子井区185及p+型GaN层115)(连同金属层119一起)以形成深度为约1微米之GaN台面结构187E(连同金属层119一起)，其具有上文所论述之修平三角形形状，至为接点128保留空间之切去区域的第一半径为约8微米且至三角形顶点/侧面之第二半径为约11微米。
在GaN台面蚀刻(187E)之后，接着亦经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，沈积第一金属化层，形成接点128，该等接点128亦与n+型GaN层110形成欧姆接触，如图59中所说明。在例示性具体实例中，沈积若干层导孔金属以形成接点128，该等接点128用作第二端子127。举例而言(但不加以限制)，可溅镀或电镀约100埃的钛、约500nm的铝、500nm之镍及100nm之金以形成实心金属接点128，其厚度各自为约1.1微米，径向量测的宽度为约3微米，且如图23中所说明围绕n+型GaN层110之周边延伸。在一例示性具体实例中，亦如图23中所说明，形成三个接点128。
在沈积接点128之后，亦经由此项技术中已知或即将知晓的适当或标准遮罩及/或光阻层，沈积其他金属化层(使用先前所述之任何制程及金属，诸如钛及铝，继而退火)以形成金属层120A作为用于p+型GaN层115之欧姆接触的一部分，如图60中所说明。举例而言，在一例示性具体实例中，可溅镀或电镀约200nm之银(形成反射层或镜面层)、200nm之镍、约500nm的铝及200nm之镍，以形成位于中心的金属层120A，其厚度为约1.1微米且直径为约8微米。
接着亦经由此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，沈积其他金属化层，形成如图61中所说明与p+型GaN层115形成接触之通常使用模用金属形成之具有凸块或突出结构的金属层120B。在例示性具体实例中，可如本文先前所述沈积若干层金属以形成用于与p+型GaN层115形成接触的金属层120A及/或120B，且出于简要起见，此处将不重复。在一例示性具体实例中，金属层120B一般具有图23中所说明之修平三角形形状，其中至切去区域(用于接点128)之第一半径为约6微米，至三角形顶点/侧面之第二半径为约9微米，其宽度各自为约3.7微米，且其包含约200nm之银(亦在p+型GaN层115上形成反射层或镜面层)、约200nm之镍、约200nm的铝、约250nm之镍、约200nm的铝、约250nm之镍及约100nm之金，上述金属各自添加作为连续层，继而在550℃下于氮气环境中形成合金约10分钟，以达成约5微米之总高度(除金属层120A之约1.1微米高度之外)。应注意，此使第一端子与第二端子125、127之间在高度上隔开约5微米。
如图62中所说明，接着诸如藉由例如(但不限于)电浆增强化学气相沈积(PECVD)氮化硅或氮氧化硅来生长或沈积第二氮化物钝化层135，一般达约0.35微米至1.0微米，或更尤其约0.5微米的厚度。接着使用此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，移除不必要的氮化硅区域，诸如以清洁金属层102B之顶部，其将形成第一端子125。
在钝化之后，亦经由此项技术中已知或即将知晓的适当或标准遮罩及/或光阻层以及蚀刻，如图63中所说明，使用先前所述的方法，穿过一部分GaN异质结构(进入但未完全穿过n+型GaN层110)(在一例示性具体实例中深度一般为约2微米至3.5微米)进行单体化渠沟蚀刻，且形成上文所述的单体化渠沟155。
下文参考图64、65、67及69描述后续基板移除及单体化。
制造二极管100-100L的方法之多种变化形式根据本发明之教示可显而易见，所有变化形式皆视作等效且处于本发明范畴内。在其他例示性具体实例中，该渠沟155形成及(氮化物)钝化层形成可在器件制造制程中较早或较迟进行。举例而言，可在制造过程中较迟，在形成金属层120B后形成渠沟155，且可留下暴露的基板105或之后可进行第二次钝化。亦举例而言，可在制造过程中较早，诸如在GaN台面蚀刻后形成渠沟155，继而沈积(氮化物)钝化层135。在后一实施例中，为在器件制造制程之其余部分期间维持平坦化，钝化的渠沟155可用氧化物、光阻或其他材料填充(沈积层，继而使用抗光蚀遮罩及蚀刻或无遮罩蚀刻制程移除不必要区域)或可用抗蚀剂填充(且在金属接点120A形成之后可能再填充)。在另一实施例中，氮化硅135沈积(继之以遮罩及蚀刻步骤)可在GaN台面蚀刻之后且在金属接点120A沈积之前进行。
图64为说明黏着至固持装置160(诸如固持、操作或固持器晶圆)之具有复数个二极管100-100L的例示性硅晶圆150具体实例的横截面图。图65为说明黏着至固持装置160的例示性二极管蓝宝石晶圆150A具体实例的横截面图。如图64及65中所说明，使用任何已知之市售晶圆黏着剂或晶圆黏结剂165将含有复数个未释放二极管100-100L(出于解说之目的一般性说明而无任何显著之特征细节)的二极管晶圆150、150A在二极管晶圆150、150A具有制造的二极管100-100L的第一侧上黏着至固持装置160(诸如晶圆固持器)。如所说明且如上文所述，已在晶圆加工期间，诸如经由蚀刻在各二极管100-100L之间形成单体化或个别化渠沟155，接着使用该等单体化或个别化渠沟155在不进行机械制程(诸如锯切)下使各二极管100-100L与相邻二极管100-100L分离。如图64中所说明，在二极管晶圆150仍黏着至固持装置160的同时，接着将二极管晶圆150的第二侧(背面)180蚀刻(例如，湿式或干式蚀刻)或机械研磨且抛光至某一位准(以虚线说明)，或蚀刻并机械研磨且抛光以暴露渠沟155，或留下某些其他基板，该其他基板接着可经由例如(但不限于)蚀刻移除。当充分蚀刻或研磨且抛光，或充分蚀刻并研磨且抛光(及/或连同任何其他蚀刻一起)时，各个别二极管100-100L已彼此释放且自任何剩余的二极管晶圆150释放，而仍由黏着剂165黏着至固持装置160。如图65中所说明，亦在二极管晶圆150A仍黏着至固持装置160的同时，接着使二极管晶圆150A的第二侧(背面)180曝露于雷射光(说明为一或多个雷射束162)，该雷射光接着自晶圆150A之蓝宝石106切割GaN基板105(以虚线说明)(亦称为雷射剥离)，亦可继而进行任何其他化学机械抛光及任何所需之蚀刻(例如湿式或干式蚀刻)，从而使各个别二极管100-100L彼此释放且自晶圆150A释放，而仍由黏着剂165黏着至固持装置160。在此例示性具体实例中，可接着研磨及/或抛光晶圆150A且再使用。
一般亦围绕晶圆150之周边涂覆环氧树脂珠粒(未作单独说明)以防止非二极管片段在下文所论述的二极管释放制程期间自晶圆边缘释放至二极管(100-100L)流体中。
图66为说明黏着至固持装置的例示性二极管100J具体实例的横截面图。在单体化二极管100-100K(如上文参考图64及65所述)之后，且在二极管100-100K仍由黏着剂165黏着至固持装置160的同时，暴露二极管100-100K的第二侧(背面)。如图66中所说明，可接着诸如经由气相沈积(倾斜以避免填充渠沟155)沈积金属化层至第二侧(背面)，形成第二侧(背面)金属层122及二极管100J具体实例。亦如所说明，二极管100J具有与n+型GaN层110形成欧姆接触且与第二侧(背面)金属层122形成接触之一个中心贯穿导孔131以于n+型GaN层110与第二侧(背面)金属层122之间传导电流。例示性二极管100D与例示性二极管100J颇为相似，后者具有第二侧(背面)金属层122以形成第二端子127。如先前所提及，第二侧(背面)金属层122(或基板105或各个贯穿导孔131、133、134中之任一者)可用于在装置300、300A、300B、300C、300D、720、730、760中与第一导体310形成电连接以对二极管100-100K通电。
图67为说明在背面金属化之前黏着至固持装置160的例示性第十二极管具体实例的横截面图。如图67中所说明，单体化例示性制程中二极管，其中如上文所述且亦以蚀刻步骤(例如湿式或干式蚀刻)移除任何基板105、105A，暴露n+型GaN层110及导孔136的表面，留下深度为约2微米至6微米(或更尤其为约2微米至4微米，或更尤其为约3微米)的复合GaN异质结构。接着使用此项技术中已知的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻，诸如经由溅镀、电镀或气相沈积沈积金属化层至第二侧(背面)，形成第二侧(背面)金属层122及二极管100K具体实例，如图68中所说明。在一例示性具体实例中，金属层122呈椭圆形，如图21中所说明，其长轴宽度一般为约12微米至16微米，短轴宽度为约4微米至8微米，且深度为约4微米至6微米，或其长轴宽度更尤其一般为约14微米，短轴宽度为约6微米，且深度为约5微米，且其包含约100埃的钛、约4.5微米的铝、约0.5微米之镍及100nm之金。亦如对于二极管100K所说明，最初为比较浅之中心导孔者现为与n+型GaN层110形成欧姆接触且与第二侧(背面)金属层122形成接触以于n+型GaN层110与第二侧(背面)金属层122之间传导电流的贯穿导孔136。如先前所提及，对于此例示性二极管100K具体实例，接着翻转或反转二极管100K，且第二侧(背面)金属层122形成第一端子125且可用于在装置300、300A、300B、300C、300D、720、730、760中与第二导体320形成电连接以使二极管100K通电。
图69为说明黏着至固持装置的例示性第十一二极管100L具体实例的横截面图。如图69中所说明，单体化例示性二极管100L，其中如上文所述且以蚀刻步骤移除任何基板105、105A，暴露n+型GaN层110的表面，留下深度为约2微米至6微米(或更尤其为约3微米至5微米，或更尤其为约4微米至5微米，或更尤其为约4.5微米)的复合GaN异质结构。
在单体化二极管100-100L之后，可使用其形成二极管墨水，下文参考图74及75进行论述。
亦应注意，亦可对于各个二极管100-100L中之任一者制造各种表面几何形状及/或纹理，以有助于在建构成LED时减少内部反射及提高光提取。此等各种表面几何形状中之任一者亦可具有先前参考图25所论述之各种表面纹理中之任一者。图104为说明例示性发光或光吸收区域的例示性第一表面几何形状的透视图，其建构为二极管100K之上部发光(或光吸收)表面上复数个同心环或超环形形状。通常在添加背面金属122之前或之后，经由此项技术中已知或即将知晓的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻将该几何形状蚀刻至二极管100K的第二侧(背面)中。图105为说明例示性发光或光吸收区域的例示性第二表面几何形状的透视图，其建构为二极管100K之上部发光(或光吸收)表面上复数个实质上曲边梯形形状。亦通常在添加背面金属122之前或之后，亦经由此项技术中已知或即将知晓的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻将该几何形状蚀刻至二极管100K的第二侧(背面)中。
图106为说明例示性发光或光吸收区域的例示性第三表面几何形状的透视图，其建构为二极管100L的下部(或底部)发光(或光吸收)表面上复数个实质上曲边梯形形状。图107为说明例示性发光或光吸收区域的例示性第四表面几何形状的透视图，其建构为二极管100L的下部(或底部)发光(或光吸收)表面上实质上星形形状。图108为说明例示性发光或光吸收区域的例示性第五表面几何形状的透视图，其建构为二极管100L的下部(或底部)发光(或光吸收)表面上复数个实质上平行杆状或条纹形状。亦通常经由此项技术中已知或即将知晓的适当或标准遮罩及/或光阻层及蚀刻将该等几何形状蚀刻至二极管100L的第二侧(背面)中，作为先前参考图69所论述的基板移除制程及/或二极管单体化制程的一部分。
图70、71、72及73分别为说明用于制造二极管100-100L的例示性第一、第二、第三及第四方法具体实例的流程图，且提供适用概述。应注意，此等方法中的多个步骤可按各种次序中的任一者进行，且一个例示性方法的步骤亦可用于其他例示性方法中。因此，各方法将一般性涉及二极管100-100L中任一者的制造，而非特定二极管100-100L具体实例之制造，且熟习此项技术者应知晓哪些步骤可「混合且配合」以形成任何所选的二极管100-100L具体实例。
参考图70，自起始步骤240开始，于半导体晶圆(诸如硅晶圆)上生长或沈积氧化物层(步骤245)。蚀刻氧化物层(步骤250)诸如以形成网格或其他图案。生长或沈积缓冲层及发光或光吸收区域(诸如GaN异质结构)(步骤255)，接着蚀刻以形成各二极管100-100L的台面结构(步骤260)。接着蚀刻晶圆150以在各二极管100-100L的基板105中形成导孔渠沟(步骤265)。接着沈积一或多个金属化层以形成各二极管100-100L之金属接点及导孔(步骤270)。接着在二极管100-100L之间蚀刻单体化渠沟(步骤275)。接着生长或沈积钝化层(步骤280)。接着于金属接点上沈积或生长凸块或突出金属结构(步骤285)且方法可结束，返回步骤290。应注意，此等制造步骤中的多个步骤可藉由不同实体及试剂进行，且该方法可包括上文所论述的步骤的其他变化形式及排序。
参考图71，自起始步骤500开始，于晶圆(诸如蓝宝石晶圆150A)上生长或沈积比较厚的GaN层(例如7微米至8微米)(步骤505)。生长或沈积发光或光吸收区域(诸如GaN异质结构)(步骤510)，接着蚀刻以形成各二极管100-100L的台面结构(在各二极管100-100L的第一侧上)(步骤515)。接着蚀刻晶圆150以在各二极管100-100L的基板105中形成一或多个贯穿或深导孔渠沟及单体化渠沟(步骤520)。接着通常藉由使用上文所述之任何方法沈积晶种层(步骤525)，继而进行其他金属沈积来沈积一或多个金属化层以形成各二极管100-100L之贯穿导孔，其可为中心、周边或周围贯穿导孔(分别为131、134、133)。亦沈积金属以形成一或多个与GaN异质结构(诸如与p+型GaN层115或与n+型GaN层110)之金属接点(步骤535)及形成任何其他电流分布金属(例如120A、126)(步骤540)。接着生长或沈积钝化层(步骤545)，其中如先前所述及所说明蚀刻或移除一定区域。接着于金属接点上沈积或生长凸块或突出金属结构(120B)(步骤550)。接着将晶圆150A附接至固持晶圆(步骤555)且移除蓝宝石或其他晶圆(例如经由雷射切割)以单体化或个别化二极管100-100L(步骤560)。接着将金属沈积于二极管100-100L的第二侧(背面)上以形成第二侧(背面)金属层122(步骤565)，且该方法可结束，返回步骤570。亦应注意，此等制造步骤中之多个步骤可藉由不同实体及试剂进行，且该方法可包括上文所论述的步骤的其他变化形式及排序。
参考图72，自起始步骤600开始，于晶圆150(诸如蓝宝石晶圆150A)上生长或沈积比较厚之GaN层(例如7微米至8微米)(步骤605)。生长或沈积发光或光吸收区域(诸如GaN异质结构)(步骤610)。沈积金属以形成一或多个与GaN异质结构(诸如与p+型GaN层115，如图45中所说明)之金属接点(步骤615)。接着蚀刻发光或光吸收区域(诸如GaN异质结构)与金属接触层(119)，形成各二极管100-100L的台面结构(在各二极管100-100L的第一侧上)(步骤620)。沈积金属以形成一或多个与GaN异质结构之金属接点(诸如与n+型GaN层110的n+型金属接触层129，如图47中所说明)(步骤625)。接着蚀刻晶圆150A以在各二极管100-100L的基板105中形成一或多个贯穿或深导孔渠沟及/或单体化渠沟(步骤630)。接着使用上文所述的任何金属沈积方法沈积一或多个金属化层以形成各二极管100-100L之贯穿导孔，其可为中心、周边或周围贯穿导孔(分别为131、134、133)。亦沈积金属以形成一或多个与GaN异质结构(诸如与p+型GaN层115或与n+型GaN层110)的金属接点，及形成任何其他电流分布金属(例如120A、126)(步骤640)。若先前未形成单体化渠沟(在步骤630中)，则蚀刻单体化渠沟(步骤645)。接着生长或沈积钝化层(步骤650)，其中如先前所述及所说明蚀刻或移除一定区域。接着于金属接点上沈积或生长凸块或突出金属结构(120B)(步骤655)。接着将晶圆150、150A附接至固持晶圆(步骤660)，且移除蓝宝石或其他晶圆(例如经由雷射切割或背面研磨及抛光)以单体化或个别化二极管100-100L(步骤665)。接着将金属沈积于二极管100-100L的第二侧(背面)上以形成第二侧(背面)导电(例如金属)层122(步骤670)，且该方法可结束，返回步骤675。亦应注意，此等制造步骤中的多个步骤可藉由不同实体及试剂进行，且该方法可包括上文所论述的步骤的其他变化形式及排序。
参考图73，自起始步骤611开始，于晶圆150(诸如蓝宝石晶圆150A)或硅晶圆150的缓冲层145上生长或沈积比较厚之GaN层(例如7微米至8微米)(步骤611)。生长或沈积发光或光吸收区域(诸如GaN异质结构)(步骤616)。沈积金属以形成一或多个与GaN异质结构(诸如与p+型GaN层115，如图45中所说明)之金属接点(步骤621)。接着蚀刻发光或光吸收区域(诸如GaN异质结构)与金属接触层(119)，形成各二极管100-100L的台面结构(在各二极管100-100L的第一侧上)(步骤626)。对于二极管100K具体实例，接着蚀刻GaN异质结构以形成各二极管100K之中心导孔渠沟(步骤631)，且在其他情况下可省去步骤631。接着使用上文所述之任何金属沈积方法沈积一或多个金属化层以形成各二极管100K之中心导孔136或二极管100L之金属接点128(步骤636)。对于二极管100K具体实例，接着生长或沈积钝化层135A(步骤641)，其中如先前所述且如所说明蚀刻或移除一定区域，且在其他情况下可省去步骤641。亦沈积金属以形成一或多个与GaN异质结构(诸如p+型GaN层115)之金属接点，诸如金属层120B或金属层120A及120B(步骤646)。若先前未形成单体化渠沟，则蚀刻单体化渠沟(步骤651)。接着生长或沈积钝化层(步骤656)，其中如先前所述及所说明蚀刻或移除一定区域。应注意，对于制造二极管100L而言，步骤656与651按相反次序进行，其中先进行钝化，继而蚀刻单体化渠沟。接着将晶圆150、150A附接至固持晶圆(步骤661)，且移除硅、蓝宝石或其他晶圆(例如经由雷射切割或背面研磨及抛光)以单体化或个别化二极管100-100L(步骤666)，诸如经由蚀刻移除任何其他GaN。对于二极管100K具体实例，接着将金属沈积于二极管100K的第二侧(背面)上以形成第二侧(背面)导电(例如金属)层122(步骤671)，且该方法可结束，返回步骤676。亦应注意，此等制造步骤中之多个步骤可藉由不同实体及试剂进行，且该方法可包括上文所论述的步骤的其他变化形式及排序。举例而言，步骤611及612可由专门供应商进行。
图74为说明个别二极管100-100L(亦出于解说之目的一般性说明而无任何显著的特征细节)的横截面图，该等二极管不再在二极管晶圆150、150A上耦接在一起(由于二极管晶圆150、150A的第二侧现已经研磨或抛光、切割(雷射剥离)及/或蚀刻至完全暴露单体化(个别化)渠沟155)，但由晶圆黏着剂165黏着至固持装置160且悬浮或浸没于含晶圆黏着剂溶剂170之器皿175中。可使用任何适合之器皿175，诸如皮氏培养皿(petridish)，其中一例示性方法使用聚四氟乙烯(PTFE或铁氟龙(Teflon))器皿175。晶圆黏着剂溶剂170可为任何市售的晶圆黏着剂溶剂或晶圆黏结剂移除剂，包括(不限于)例如可自Rolla,MissouriUSA的Brewer Science公司获得的2-十二烯晶圆黏结剂移除剂，或任何其他相对长链烷烃或烯烃或短链庚烷或庚烯。通常在室温(例如约65℉-75℉或更高温度)下将黏着至固持装置160的二极管100-100L浸没于晶圆黏着剂溶剂170中约5至约15分钟，且在例示性具体实例中，亦可进行音波处理。随着晶圆黏着剂溶剂170溶解黏着剂165，二极管100-100L与黏着剂165及固持装置160分离且大部分或一般个别地或以群组或团块形式下沈至器皿175底部。当所有或大部分二极管100-100L已自固持装置160释放且沈淀至器皿175的底部时，自器皿175移出固持装置160及一部分当前使用的晶圆黏着剂溶剂170。接着再添加晶圆黏着剂溶剂170(约120ml至140ml)，且通常在室温或更高温度下，搅拌晶圆黏着剂溶剂170与二极管100-100L的混合物(例如，使用音波处理器或叶轮混合器)约5至15分钟，继而再次使二极管100-100L沈淀至器皿175底部。接着一般至少再次重复此制程，以便当所有或大部分二极管100-100L已沈淀至器皿175的底部时，自器皿175移出一部分当前使用的晶圆黏着剂溶剂170，接着再添加(约120ml至140ml)晶圆黏着剂溶剂170，继而在室温或更高温度下搅拌晶圆黏着剂溶剂170与二极管100-100L的混合物约5至15分钟，继而再次使二极管100-100L沈淀至器皿175之底部且移出一部分剩余晶圆黏着剂溶剂170。在此阶段，一般已自二极管100-100L移除足量的任何残留晶圆黏着剂165，或重复晶圆黏着剂溶剂170制程，直至不再有可能干扰二极管100-100L的印刷或起作用为止。
可以各种方式中之任一者移除晶圆黏着剂溶剂170(含溶解的晶圆黏着剂165)或下文所论述的任何其他溶剂、溶液或其他液体。举例而言，可藉由真空、抽气、抽吸、抽汲等，诸如经由吸液管移除晶圆黏着剂溶剂170或其他液体。亦举例而言，可藉由诸如使用具有适当开口或微孔尺寸的筛或多孔硅膜过滤二极管100-100L与晶圆黏着剂溶剂170(或其他液体)的混合物来移除晶圆黏着剂溶剂170或其他液体。亦应提及的是，过滤二极管墨水(及下文所论述的介电墨水)中使用的所有各种流体以移除大于约10微米的粒子。
二极管墨水实施例1：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；及
溶剂。
接着移除实质上所有或大部分晶圆黏着剂溶剂170。在一例示性具体实例中且举例而言，将溶剂，且更尤其极性溶剂(诸如异丙醇(「IPA」))添加至晶圆黏着剂溶剂170与二极管100-100L的混合物中，继而一般在室温下(尽管可等效地使用更高温度)搅拌IPA、晶圆黏着剂溶剂170及二极管100-100L的混合物约5至15分钟，继而再次使二极管100-100L沈淀至器皿175之底部且移出一部分IPA与晶圆黏着剂溶剂170的混合物。再添加IPA(120ml至140ml)，且重复该制程两次或两次以上，即一般在室温下搅拌IPA、晶圆黏着剂溶剂170及二极管100-100L的混合物约5至15分钟，继而再次使二极管100-100L沈淀至器皿175之底部，移出一部分IPA与晶圆黏着剂溶剂170的混合物且再添加IPA。在一例示性具体实例中，所得混合物为约100ml至110mlIPA与来自四吋晶圆之约900万-1000万个二极管100-100L(每个四吋晶圆150约970万个二极管100-100L)，接着将其转移至另一较大容器(诸如PTFE杯瓶)中，可包括例如再用IPA再洗涤二极管至杯瓶中。可等效地使用一或多种溶剂，例如(但不限于)：水；醇，诸如甲醇、乙醇、N-丙醇(「NPA」)(包括1-丙醇、2-丙醇(IPA)、1-甲氧基-2-丙醇)、丁醇(包括1-丁醇、2-丁醇(异丁醇))、戊醇(包括1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇)、辛醇、N-辛醇(包括1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇)、四氢糠醇(THFA)、环己醇、松香醇；醚，诸如甲基乙基醚、乙醚、乙基丙基醚及聚醚；酯，诸如乙酸乙酯、己二酸二甲酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、乙酸甘油酯；二醇，诸如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯；碳酸酯，诸如碳酸伸丙酯；甘油类，诸如甘油；乙腈、四氢呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基甲酰胺(NMF)、二甲亚砜(DMSO)；及其混合物。二极管100-100L与溶剂(诸如IPA)之所得混合物为二极管墨水之第一实施例作为上述实施例1，且可作为独立组成物提供，例如用于后续改质或亦例如用于印刷中。在下文论述之其他例示性具体实例中，二极管100-100L与溶剂(诸如IPA)之所得混合物为中间混合物，其如下文所述经进一步改质以形成用于印刷中的二极管墨水。
在各个例示性具体实例中，基于至少两种特性或特征来选择第一(或第二)溶剂。溶剂之第一特征为其溶于黏度调节剂或黏着黏度调节剂(诸如羟丙基甲基纤维素树脂、甲氧基丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素树脂或甲基纤维素树脂)中之能力或其溶解黏度调节剂或黏着黏度调节剂之能力。第二特征或特性为其蒸发率，其蒸发率应足够缓慢以允许二极管墨水充分网版滞留(对于网版印刷)或符合其他印刷参数。在各个例示性具体实例中，例示性蒸发率小于1(<1，与乙酸丁酯相比较之相对速率)或更尤其为0.0001至0.9999。
二极管墨水实施例2：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；及
黏度调节剂。
二极管墨水实施例3：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；及
溶剂化剂。
二极管墨水实施例4：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；及
湿润溶剂。
二极管墨水实施例5：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
溶剂；及
黏度调节剂。
二极管墨水实施例6：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
溶剂；及
黏着黏度调节剂。
二极管墨水实施例7：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
溶剂；及
黏度调节剂；
其中该组成物在湿润时不透明而在干燥时具实质上光学透射性或另外为透明的。
二极管墨水实施例8：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
第一极性溶剂；
黏度调节剂；及
第二非极性溶剂(或再湿润剂)。
二极管墨水实施例9：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L，复数个二极管100-100L中的各二极管的任何尺寸均小于450微米；及
溶剂。
二极管墨水实施例10：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；及
至少一种实质上非绝缘载剂或溶剂。
二极管墨水实施例11：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
溶剂；及
黏度调节剂；
其中该组成物之抗湿润(dewetting)或接触角大于25度或大于40度。
参考二极管墨水实施例1-11，多种例示性二极管墨水组成物处于本发明范畴内。一般而言，如实施例1中，二极管(100-100L)的液体悬浮液包含复数个二极管(100-100L)及第一溶剂(诸如上文所论述之IPA或下文论述之N-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、二丙二醇、1-辛醇(或更一般为N-辛醇)，或二乙二醇)；如实施例2中，二极管(100-100L)的液体悬浮液包含复数个二极管(100-100L)及黏度调节剂(诸如下文所论述的黏度调节剂，其亦可为如实施例6中之黏着黏度调节剂)；且如实施例3及4中，二极管(100-100L)的液体悬浮液包含复数个二极管(100-100L)及溶剂化剂或湿润溶剂(诸如下文所论述的第二溶剂中之一者，例如二元酯)。更特定而言，诸如在实施例2、5、6、7及8中，二极管(100-100L)的液体悬浮液包含复数个二极管(100-100L)(及/或复数个二极管(100-100L)及第一溶剂(诸如N-丙醇、1-辛醇、1-甲氧基-2-丙醇、二丙二醇、松香醇或二乙二醇))，以及黏度调节剂(或等效地为黏性化合物、黏性剂、黏性聚合物、黏性树脂、黏性黏合剂、增稠剂及/或流变改质剂)或黏着黏度调节剂(下文更详细论述)，以例如(但不限于)使二极管墨水在室温(约25℃)下的黏度为约1,000厘泊(cps)至25,000cps(或在冷藏温度(例如5℃至10℃)下的黏度为约20,000cps至60,000cps)，诸如下文所述之E-10黏度调节剂。视黏度而定，所得组成物可等效地称作二极管或其他二端集成电路液体悬浮液或胶体悬浮液，且本文中任何对液体或胶体之提及应理解为意谓且包括另一者。
另外，二极管墨水之所得黏度一般将视欲使用之印刷制程之类型而变化且亦可视二极管组成(诸如硅基板105或GaN基板105)而变化。举例而言，二极管100-100L具有硅基板105之用于网版印刷的二极管墨水在室温下可具有约1,000厘泊(cps)至25,000cps的黏度，或在室温下可更尤其具有约6,000厘泊(cps)至15,000cps的黏度，或在室温下可更尤其具有约6,000厘泊(cps)至15,000cps的黏度，或在室温下可更尤其具有约8,000厘泊(cps)至12,000cps的黏度，或在室温下可更尤其具有约9,000厘泊(cps)至11,000cps的黏度。另外举例而言，二极管100-100L具有GaN基板105之用于网版印刷的二极管墨水在室温下可具有约10,000厘泊(cps)至25,000cps的黏度，或在室温下可更尤其具有约15,000厘泊(cps)至22,000cps的黏度，或在室温下可更尤其具有约17,500厘泊(cps)至20,500cps的黏度，或在室温下可更尤其具有约18,000厘泊(cps)至20,000cps的黏度。亦举例而言，二极管100-100L具有硅基板105之用于快干印刷的二极管墨水在室温下可具有约1,000厘泊(cps)至10,000cps的黏度，或在室温下可更尤其具有约1,500厘泊(cps)至4,000cps的黏度，或在室温下可更尤其具有约1,700厘泊(cps)至3,000cps的黏度，或在室温下可更尤其具有约1,800厘泊(cps)至2,200cps的黏度。亦举例而言，二极管100-100L具有GaN基板105之用于快干印刷的二极管墨水在室温下可具有约1,000厘泊(cps)至10,000cps的黏度，或在室温下可更尤其具有约2,000厘泊(cps)至6,000cps的黏度，或在室温下可更尤其具有约2,500厘泊(cps)至4,500cps的黏度，或在室温下可更尤其具有约2,000厘泊(cps)至4,000cps的黏度。
可以多种方式量测黏度。出于比较之目的，本文所说明及/或主张之各种黏度范围皆使用布氏黏度计(Brookfieldviscometer)(可获自Brookfield Engineering Laboratories,Middleboro Massachusetts,USA)以约200帕(或更一般为190帕至210帕)之剪应力，于水夹套中于约25℃下，使用转轴SC4-27以约10rpm(或更一般为1rpm至30rpm，尤其对于例如(但不限于)冷藏流体而言)之速度来量测。
可使用一或多种增稠剂(作为黏度调节剂)，例如(但不限于)：黏土，诸如锂膨润石黏土、膨润土黏土、有机改质黏土；醣及多醣，诸如瓜尔胶、三仙胶；纤维素及改质纤维素，诸如羟甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、丙基甲基纤维素、甲氧基纤维素、甲氧基甲基纤维素、甲氧基丙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、纤维素醚、纤维素乙醚、聚葡萄胺糖；聚合物，诸如丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸酯聚合物及共聚物；二醇，诸如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯；烟雾状二氧化硅(诸如Cabosil)、二氧化硅粉；以及改质尿素，诸如420(可自BYK Chemie GmbH获得)；及其混合物。可使用其他黏度调节剂，以及添加粒子以控制黏度，如Lewis等人之专利申请公开案第US 2003/0091647号中所述。亦可使用下文参考介电墨水所论述之其他黏度调节剂，包括(不限于)聚乙烯吡咯啶酮、聚乙二醇、聚乙酸乙烯酯(PVA)、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚氧化乙烯、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)；二乙二醇、丙二醇、2-乙基唑啉。
参考二极管墨水实施例6，二极管(100-100L)的液体悬浮液可进一步包含黏着黏度调节剂，即具有另外黏着特性之任何上述黏度调节剂。该黏着黏度调节剂在制造(例如印刷)装置(300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770)期间使二极管(100-100L)黏着至第一导体(例如310A)或黏着至基底305、305A，接着进一步提供将二极管(100-100L)固持于装置(300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770)中之适当位置上的基础结构(例如聚合物)(当干燥或固化时)。在提供该黏着的同时，该黏度调节剂亦应具有某种使二极管(100-100L)的接点(诸如端子125及/或127)抗湿润的能力。该等黏着、黏度以及抗湿润特性为在各个例示性具体实例中使用甲基纤维素、甲氧基丙基甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素树脂的原因之一。亦可凭经验选择其他适合的黏度调节剂。
黏度调节剂或黏着黏度调节剂的其他特性亦适用且处于本发明范畴内。首先，该黏度调节剂应防止悬浮的二极管(100-100L)在所选温度下沈淀出来。其次，该黏度调节剂应有助于在制造装置(300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770)期间以均一方式定向二极管(100-100L)及印刷二极管(100-100L)。第三，在一些具体实例中，黏度调节剂亦应用以在印刷制程期间缓冲或以其他方式保护二极管(100-100L)，而在其他具体实例中，另外添加惰性粒子(诸如玻璃珠粒)用以在印刷制程期间保护二极管100-100L(下文所论述的二极管墨水实施例17-19)。
参考二极管墨水实施例3、4及8，二极管(100-100L)的液体悬浮液可进一步包含第二溶剂(实施例8)或溶剂化剂(实施例3)或湿润溶剂(实施例4)，其中多个实施例更详细论述于下文中。在后续器件制造期间在印刷二极管墨水且二极管墨水干燥之后，选择该(第一或第二)溶剂作为湿润剂(等效地为溶剂化剂)或再湿润剂以有助于第一导体(例如310A，其可包含导电聚合物，诸如银墨水、碳墨水或银墨水与碳墨水的混合物)与二极管100-100L(经由基板105、贯穿导孔结构(131、133、134)及/或第二侧(背面)金属层122，如图83中所说明)之间的欧姆接触，诸如非极性树脂溶剂，包括亦例如(但不限于)一或多种二元酯。举例而言，当在第一导体310上印刷二极管墨水时，湿润剂或溶剂化剂部分溶解第一导体310；随着湿润剂或溶剂化剂随后消散，第一导体310再硬化且与二极管(100-100L)形成接触。
二极管(100-100L)液体或胶体悬浮液之其余部分一般为另一第三溶剂，诸如去离子水，且本文对百分比之任何描述可假定二极管(100-100L)液体或胶体悬浮液之其余部分为该第三溶剂(诸如水)，且所有所述之百分比皆以重量计而非以体积或某种其他量度计。亦应注意，各种二极管墨水悬浮液皆可在典型大气环境中混合，而无需任何特定之空气组成或其他所含或过滤之环境。
亦可基于溶剂之极性选择溶剂。在一例示性具体实例中，第一溶剂(诸如醇)可选为极性或亲水性溶剂以有助于在制造装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770期间二极管(100-100L)及其他导体(例如310)抗湿润，同时伴随能够溶于黏度调节剂中或溶解黏度调节剂。
例示性二极管墨水的另一适用特性由实施例7说明。对于此例示性具体实例，二极管墨水在印刷期间在湿润时可为不透明的，以有助于各种印刷制程，诸如对齐。然而，当干燥或固化时，干燥或固化的二极管墨水在所选波长下具实质上光学透射性或另外为透明的，诸如以实质上不干扰由二极管(100-100L)产生之可见光发射。然而，在其他例示性具体实例中，二极管墨水亦可具实质上光学透射性或为透明的。
另一特性化例示性二极管墨水之方式基于二极管(100-100L)之尺寸，如实施例9所说明，其中二极管100-100L的任何尺寸一般小于约450微米，且其任何尺寸更尤其小于约200微米，且其任何尺寸更尤其小于约100微米，且其任何尺寸更尤其小于50微米，且其任何尺寸更尤其小于30微米。在所说明的例示性具体实例中，二极管100-100L的宽度一般大致为约10微米至50微米，或宽度更尤其为约20微米至30微米，且高度为约5微米至25微米，或直径为约25微米至28微米(侧面对侧面而非顶点对顶点量测)，且高度为8微米至15微米或高度为9微米至12微米。在一些例示性具体实例中，二极管100-100L不包括形成凸块或突出结构的金属层120B在内的高度(亦即，包括Ga N异质结构的侧面121的高度)大致为约5微米至15微米，或更尤其为7微米至12微米，或更尤其为8微米至11微米，或更尤其为9微米至10微米，或更尤其小于10微米至30微米，而形成凸块或突出结构的金属层120B的高度一般大致为约3微米至7微米。
在其他例示性具体实例中，二极管(例如100L)不包括形成凸块或突出结构的金属层120B及背面金属122在内的高度(亦即，包括GaN异质结构的侧面121的高度)大致为约小于约10微米，或更尤其小于约8微米，或更尤其为约2微米至6微米，或更尤其为约3微米至5微米，或更尤其为约4.5微米，而形成凸块或突出结构的金属层120B的高度一般大致为约3微米至7微米，或更尤其大致为约5微米至7微米，而二极管100L之总高度大致为约小于约15微米，或更尤其小于约12微米，或更尤其为约9微米至11微米，或更尤其为约10微米至11微米，或更尤其为约10.5微米。
在其他例示性具体实例中，二极管(例如100K)不包括形成凸块或突出结构的金属层120B及背面金属122在内的高度(亦即，包括GaN异质结构的侧面121的高度)大致为约小于约10微米，或更尤其小于约8微米，或更尤其为约2微米至6微米，或更尤其为约2微米至4微米，或更尤其为约3.0微米，而形成凸块或突出结构的金属层120B及背面金属122的高度一般大致为约3微米至7微米，或更尤其大致为约4微米至6微米，或更尤其为约5微米，而二极管100K之总高度大致为约小于约15微米，或更尤其小于约14微米，或更尤其为约12微米至14微米，或更尤其为约13微米。在其他例示性具体实例中，在不包括形成凸块或突出结构的背面金属122的高度但包括金属层120B的高度下二极管100K的高度大致为约5微米至10微米。
二极管墨水亦可由其电学特性特性化，如实施例10中所说明。在此例示性具体实例中，二极管(100-100L)悬浮于至少一种实质上非绝缘的载剂或溶剂中，与例如绝缘黏合剂形成对比。
二极管墨水亦可由其表面特性特性化，如实施例11中所说明。在此例示性具体实例中，二极管墨水之抗湿润或接触角大于25度，或大于40度，视例如用于量测的基板的表面能(诸如34达因至42达因)而定。
二极管墨水实施例12：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
第一溶剂，其包含约5％至50％之N-丙醇、松香醇或二乙二醇、乙醇、四氢糠醇及/或环己醇，或其混合物；
黏度调节剂，其包含约0.75％至5.0％之甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素或甲基纤维素树脂，或其混合物；
第二溶剂(或再湿润剂)，其包含约0.5％至10％之非极性树脂溶剂，诸如二元酯；及
其余部分包含第三溶剂，诸如水。
二极管墨水实施例13：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
第一溶剂，其包含约15％至40％之N-丙醇、松香醇或二乙二醇、乙醇、四氢糠醇及/或环己醇，或其混合物；
黏度调节剂，其包含约1.25％至2.5％之甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素或甲基纤维素树脂，或其混合物；
第二溶剂(或再湿润剂)，其包含约0.5％至10％之非极性树脂溶剂，诸如二元酯；及
其余部分包含第三溶剂，诸如水。
二极管墨水实施例14：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
第一溶剂，其包含约17.5％至22.5％之N-丙醇、松香醇或二乙二醇、乙醇、四氢糠醇及/或环己醇，或其混合物；
黏度调节剂，其包含约1.5％至2.25％之甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素或甲基纤维素树脂，或其混合物；
第二溶剂(或再湿润剂)，其包含约0.0％至6.0％之至少一种二元酯；及
其余部分包含第三溶剂，诸如水，其中该组成物在25℃下的黏度实质上为约5,000cps至约20,000cps。
二极管墨水实施例15：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
第一溶剂，其包含约20％至40％之N-丙醇、松香醇或二乙二醇、乙醇、四氢糠醇及/或环己醇，或其混合物；
黏度调节剂，其包含约1.25％至1.75％之甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素或甲基纤维素树脂，或其混合物；
第二溶剂(或再湿润剂)，其包含约0％至6.0％之至少一种二元酯；及
其余部分包含第三溶剂，诸如水，其中该组成物在25℃下的黏度实质上为约1,000cps至约5,000cps。
二极管墨水实施例16：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L，其直径(宽度及/或长度)为约10微米至50微米且高度为5微米至25微米；
溶剂；及
黏度调节剂。
二极管墨水实施例17：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
溶剂；
黏度调节剂；及
至少一种机械稳定剂或间隔剂。
二极管墨水实施例18：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L，其直径(宽度及/或长度)为约10微米至50微米且高度为5微米至25微米；
溶剂；
黏度调节剂；及
复数个惰性粒子，其尺寸范围为约10微米至50微米。
二极管墨水实施例19：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L，其直径(宽度及/或长度)为约20微米至30微米且高度为约9微米至15微米；
溶剂；
黏度调节剂；及
复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子，其尺寸范围为约15微米至约25微米。
二极管墨水实施例20：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L，其直径(宽度及/或长度)为约10微米至50微米且高度为5微米至25微米；
第一溶剂，其包含醇；
第二溶剂，其包含二醇；
黏度调节剂，其包含约0.10％至2.5％之甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素或甲基纤维素树脂，或其混合物；及
复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子，其尺寸范围为约10微米至约50微米。
二极管墨水实施例21：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L，其直径(宽度及/或长度)为约10微米至50微米且高度为5微米至25微米；
至少第一溶剂与不同于第一溶剂的第二溶剂的混合物，其包含约15％至99.99％之至少两种选自由以下组成的群之溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、N-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；及
黏度调节剂，其包含约0.10％至2.5％之甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素或甲基纤维素树脂，或其混合物。
二极管墨水实施例22：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L，其直径(宽度及/或长度)为约10微米至50微米且高度为5微米至25微米；
至少第一溶剂与不同于第一溶剂的第二溶剂的混合物，其包含约15％至99.99％之至少两种选自由以下组成的群之溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、N-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；
黏度调节剂，其包含约0.10％至2.5％之甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素或甲基纤维素树脂，或其混合物；
约0.01％至2.5％的复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子，其尺寸范围为约10微米至约50微米。
二极管墨水实施例23：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L，其直径(宽度及/或长度)为约10微米至50微米且高度为5微米至25微米；
至少第一溶剂与不同于第一溶剂的第二溶剂的混合物，其包含约15％至50.0％之至少两种选自由以下组成的群之溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、N-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；
黏度调节剂，其包含约1.0％至2.5％之甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素或甲基纤维素树脂，或其混合物；
约0.01％至2.5％的复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子，其尺寸范围为约10微米至约50微米；及
其余部分包含第三溶剂，诸如水。
二极管墨水实施例24：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L，其直径(宽度及/或长度)为约10微米至50微米且高度为5微米至25微米；
第一溶剂，其包含约15％至40％之选自由以下组成的群的溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、N-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；
第二溶剂，其不同于第一溶剂且包含约2％至10％之选自由以下组成的群的溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、N-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；
第三溶剂，其不同于第一溶剂及第二溶剂且包含约0.01％至2.5％之选自由以下组成的群的溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、N-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；
黏度调节剂，其包含约1.0％至2.5％之甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素或甲基纤维素树脂，或其混合物；及
其余部分包含第三溶剂，诸如水。
二极管墨水实施例25：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L，其直径(宽度及/或长度)为约10微米至50微米且高度为5微米至25微米；
第一溶剂，其包含约15％至30％之选自由以下组成的群的溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、N-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；
第二溶剂，其不同于第一溶剂且包含约3％至8％之选自由以下组成的群的溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、N-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；
第三溶剂，其不同于第一溶剂及第二溶剂且包含约0.01％至2.5％之选自由以下组成的群的溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、N-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；
黏度调节剂，其包含约1.25％至2.5％之甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素或甲基纤维素树脂，或其混合物；
约0.01％至2.5％的复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子，其尺寸范围为约10微米至约50微米；及
其余部分包含第三溶剂，诸如水。
二极管墨水实施例26：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L，其直径(宽度及/或长度)为约10微米至50微米且高度为5微米至25微米；
第一溶剂，其包含约40％至60％之选自由以下组成的群的溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、N-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；
第二溶剂，其不同于第一溶剂且包含约40％至60％之选自由以下组成的群的溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、N-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；及
黏度调节剂，其包含约0.10％至1.25％之甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素或甲基纤维素树脂，或其混合物。
二极管墨水实施例27：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L，其直径(宽度及/或长度)为约10微米至50微米且高度为5微米至25微米；
第一溶剂，其包含约40％至60％之选自由以下组成的群的溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；
第二溶剂，其不同于第一溶剂且包含约40％至60％之选自由以下组成的群的溶剂：N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物；
黏度调节剂，其包含约0.10％至1.25％之甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素或甲基纤维素树脂，或其混合物；及
约0.01％至2.5％的复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子，其尺寸范围为约10微米至50微米。
参考二极管墨水实施例12-27，在一例示性具体实例中，作为第一溶剂之另一醇，即N-丙醇(「NPA」)(及/或N-辛醇(例如1-辛醇(或各种二级或三级辛醇异构体中之任一者)、1-甲氧基-2-丙醇、松香醇、二乙二醇、二丙二醇、四氢糠醇或环己醇)替换实质上全部或大部分IPA。在二极管100-100L一般或大部分沈淀于容器底部的情况下，移出IPA，添加NPA，在室温下搅拌或混合IPA、NPA及二极管100-100L的混合物，继而再次使二极管100-100L沈淀至容器底部，且移出一部分IPA与NPA的混合物，且再添加NPA(约120ml至140ml)。一般重复此添加NPA及移出IPA与NPA的混合物的制程两次，产生主要含NPA、二极管100-100L、痕量或少量IPA以及可能一般亦以痕量或少量残留的晶圆黏着剂及晶圆黏着剂溶剂170的混合物。在一例示性具体实例中，残留之IPA之残留或痕量少于约1％，且更一般为约0.4％。亦在一例示性具体实例中，例示性二极管墨水中可能存在之NPA之最终百分比为约0.5％至50％，或更尤其为约1.0％至10％，或更尤其为约3％至7％，或在其他具体实例中，更尤其为约15％至40％，或更尤其为约17.5％至22.5％，或更尤其为约25％至约35％，视欲使用之印刷类型而定。当连同NPA一起或替代NPA使用松香醇及/或二乙二醇时，松香醇之典型浓度为约0.5％至2.0％，且二乙二醇之典型浓度为约15％至25％。亦可以约25微米或25微米以下过滤IPA、NPA、再湿润剂、去离子水(及用于形成例示性二极管墨水之其他化合物及混合物)，以移除比二极管100-100L大或与二极管100-100L处于相同尺寸等级的粒子污染物。
接着将实质上NPA或另一第一溶剂与二极管100-100L的混合物添加至黏度调节剂中且与其一起混合或短暂搅拌，该黏度调节剂例如甲氧基丙基甲基纤维素树脂、羟丙基甲基纤维素树脂或其他纤维素或甲基纤维素树脂。在一例示性具体实例中，使用E-3及E-10甲基纤维素树脂(可自The Dow Chemical公司(www.dow.com)及Hercules Chemical Company公司(www.herchem.com)获得)，以使得在例示性二极管墨水中之最终百分比为约0.10％至5.0％，或更尤其为约0.2％至1.25％，或更尤其为约0.3％至0.7％，或更尤其为约0.4％至0.6％，或更尤其为约1.25％至2.5％，或更尤其为1.5％至2.0％，或更尤其小于或等于2.0％。在一例示性具体实例中，使用约3.0％之E-10调配物且用去离子且过滤之水稀释以达成于完成组成物中之最终百分比。可等效地使用其他黏度调节剂，包括上文所论述的黏度调节剂及下文参考介电墨水所论述的黏度调节剂。黏度调节剂为二极管100-100L提供充足黏度以使其尤其在冷藏下实质上分散且维持悬浮而不自液体或胶体悬浮液中沈淀出来。
如上所述，接着可添加第二溶剂(或对于实施例3及4，添加第一溶剂)，其一般为非极性树脂溶剂，诸如一或多种二元酯。在一例示性具体实例中，使用两种二元酯的混合物以达到约0.0％至约10％，或更尤其约0.5％至约6.0％，或更尤其约1.0％至约5.0％，或更尤其约2.0％至约4.0％，或更尤其约2.5％至约3.5％之最终百分比，诸如戊二酸二甲酯或诸如约三分之二(2/3)戊二酸二甲酯与约三分之一(1/3)丁二酸二甲酯的混合物，最终百分比为约3.73％，例如分别使用DBE-5或DBE-9(可自Invista USA,Wilmington,Delaware,USA获得)，其亦具有痕量或少量杂质，诸如约0.2％之己二酸二甲酯及0.04％水。可能需要或必要时，亦添加第三溶剂(诸如去离子水)以调节相对百分比且降低黏度。除二元酯之外，可等效使用之其他第二溶剂亦包括例如(但不限于)水；醇，诸如甲醇、乙醇、N-丙醇(包括1-丙醇、2-丙醇(异丙醇)、1-甲氧基-2-丙醇)、异丁醇、丁醇(包括1-丁醇、2-丁醇)、戊醇(包括1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇)、N-辛醇(包括1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇)、四氢糠醇、环己醇；醚，诸如甲基乙基醚、乙醚、乙基丙基醚及聚醚；酯，诸如乙酸乙酯、己二酸二甲酯、丙二醇单甲醚乙酸酯(及如上所述之戊二酸二甲酯及丁二酸二甲酯)；二醇，诸如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯；碳酸酯，诸如碳酸伸丙酯；甘油类，诸如甘油；乙腈、四氢呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基甲酰胺(NMF)、二甲亚砜(DMSO)；及其混合物。在一例示性具体实例中，第一溶剂的量与第二溶剂的量的莫耳比处于至少约2:1之范围内，且更尤其处于至少约5:1范围内，且更尤其处于至少约12:1或12:1以上之范围内；在其他情况下，两种溶剂之功能可组合于单一试剂中，在一例示性具体实例中，使用一种极性或非极性溶剂。亦除上文所论述之二元酯之外，例如(但不限于)例示性溶解剂、湿润剂或溶剂化剂亦如下文所提及包括丙二醇单甲醚乙酸酯(C6H12O3)(由Eastman以名称「PM乙酸酯(PMAcetate)」出售)，其与1-丙醇(或异丙醇)以约1:8莫耳比(或22:78重量比)使用以形成悬浮介质；以及多种二元酯，及其混合物，诸如丁二酸二甲酯、己二酸二甲酯及戊二酸二甲酯(其不同混合物可自Invista以产品名称DBE、DBE-2、DBE-3、DBE-4、DBE-5、DBE-6、DBE-9及DBE-IB获得)。在一例示性具体实例中，使用DBE-9。溶剂之莫耳比将基于所选溶剂而变化，其中1:8及1:12为典型比率。
参考二极管墨水实施例17-20、22、25及27，包括一或多种机械稳定剂或间隔剂，诸如化学惰性粒子及/或光学透明的粒子，诸如通常包含例如(但不限于)硅酸盐或硼硅酸盐玻璃之玻璃珠粒。在各个例示性具体实例中，使用约0.01％重量至2.5％重量，或更尤其约0.05％重量至1.0％重量，或更尤其约0.1％重量至0.3％重量之玻璃球，其平均尺寸或尺寸范围为约10微米至30微米，或更尤其为约12微米至28微米，或更尤其为约15微米至25微米。此等粒子在印刷制程期间提供机械稳定性及/或间隔，诸如在将印刷薄板馈送至印刷机中时充当薄板间隔物，因为二极管100-100L最初仅经由由干燥或固化的二极管墨水形成之比较薄之膜固持于适当位置上(如图89及90中所说明)。一般而言，惰性粒子之浓度足够低以使得每单位面积(装置面积，在沈积之后)惰性粒子之数目小于每单位面积二极管100-100L之密度。惰性粒子提供机械稳定性及间隔，趋于防止二极管100-100L在沈积导电层(310)及/或介电层(315)时将印刷薄板送至印刷机中时印刷薄板彼此滑过时移位且丢失，类似于滚珠轴承提供稳定性。在沈积导电层(310)及/或介电层(315)之后，二极管100-100L被有效地固持或锁定于适当位置上，移位之可能性显著降低。惰性粒子亦被固持或锁定于适当位置上，但在完成之装置300、700、720、730、740、750、760、770中不发挥其他功能且实际上具电学及化学惰性。在图94中之横截面中说明复数个惰性粒子292，且尽管未在其他图中单独说明，但可包括于任何其他所说明之装置中。
说明二极管墨水实施例20-27以提供有效用于制造各种装置300、700、720、730、740、750、760、770具体实例的二极管墨水组成物之其他且更特定的实施例。具有纤维素或甲基纤维素树脂(诸如羟丙基甲基纤维素树脂)的二极管墨水实施例20及其他实施例亦可包括未各别提及之其他溶剂，例如(但不限于)水或1-甲氧基-2-丙醇。
虽然一般按上文所述之次序混合各种二极管墨水，但亦应注意可按其他次序将各种第一溶剂、黏度调节剂、第二溶剂及第三溶剂(诸如水)添加或混合在一起，任何及所有次序均处于本发明范畴内。举例而言，可首先添加去离子水(作为第三溶剂)，继而添加1-丙醇及DBE-9，继而添加黏度调节剂，接着可能需要时继而再添加水以调节例如相对百分比及黏度。
接着在室温下于空气氛围中，诸如藉由使用叶轮混合器以比较低之速度(以避免将空气并入混合物中)混合或搅拌实质上第一溶剂(诸如NPA)、二极管100-100L、黏度调节剂、第二溶剂及第三溶剂(若存在)(诸如水)的混合物约25分钟至30分钟。在一例示性具体实例中，二极管墨水之所得体积通常大致为约二分之一公升至一公升(每晶圆)含有900万至1000万个二极管100-100L，且可视需要向上或向下调节二极管100-100L之浓度，诸如视下文所述之所选印刷LED或光电器件所需之浓度而定，其例示性黏度范围为上文对于不同类型之印刷及不同类型的二极管100-100L所述。第一溶剂(诸如NPA)亦趋于充当防腐剂且抑制细菌及真菌生长以用于储存所得二极管墨水。在欲使用其他第一溶剂时，亦可添加各别防腐剂、抑制剂或杀真菌剂。对于一例示性具体实例，可使用用于印刷之其他界面活性剂或消泡剂作为可选方案，但并非为适当起作用及例示性印刷所需。
可根据装置需要调节二极管100-100L之浓度。举例而言，对于照明应用，较低表面亮度灯每平方公分可使用约25个二极管100-100L，使用二极管100-100L之浓度为每毫升(cm3)约12,500个二极管的二极管墨水。对于另一例示性具体实例，一个晶圆150可含有约720万个二极管100-100L以得到约570ml的二极管墨水。每毫升二极管墨水在印刷时可用于覆盖约500平方公分，570ml二极管墨水覆盖约28.8平方公尺。亦举例而言，对于每平方公分使用约100个二极管100-100L之极高表面亮度灯，其需要每毫升(cm3)约50,000个二极管100-100L之浓度。
图75为说明制造二极管墨水的例示性方法具体实例的流程图且提供适用概述。该方法开始(起始步骤200)，自晶圆150、150A释放二极管100-100L(步骤205)。如上文所论述，此步骤涉及用晶圆黏结黏着剂使晶圆的第一侧(二极管侧)黏着至晶圆固持器，使用雷射剥离、研磨及/或抛光及/或蚀刻晶圆的第二侧(背面)以暴露单体化渠沟且视需要或视规定移除任何其他基板或GaN，且溶解晶圆黏结黏着剂以释放二极管100-100L至溶剂(诸如IPA)或另一溶剂(诸如NPA)或本文所述的任何其他溶剂中。当使用IPA时，该方法包括视情况选用的步骤210，将二极管100-100L转移至(第一)溶剂(诸如NPA)中。该方法接着将于第一溶剂中的二极管100-100L添加至黏度调节剂(诸如甲基纤维素)中(步骤215)且添加一或多种第二溶剂，诸如一或两种二元酯，诸如戊二酸二甲酯及/或丁二酸二甲酯(步骤220)。可使用第三溶剂(诸如去离子水)调节任何重量百分比(步骤225)。在步骤230中，该方法接着在室温下(约25℃)于空气氛围中混合复数个二极管100-100L、第一溶剂、黏度调节剂、第二溶剂(及复数个化学及电学惰性粒子，诸如玻璃珠粒)及任何其他去离子水约25至30分钟，所得黏度为约1,000cps至约25,000cps。接着该方法可结束，返回步骤235。亦应注意，如上文所述，步骤215、220及225可按其他次序进行，且需要时可重复，且亦可使用视情况选用的其他混合步骤。
图76为例示性装置300具体实例的透视图。图77为说明例示性装置具体实例之第一导电层的例示性电极结构的平面图(或俯视图)。图78为例示性装置300具体实例的第一横截面图(穿过图76之30-30'平面)。图79为例示性装置300具体实例的第二横截面图(穿过图76之31-31'平面)。图80为例示性第二装置700具体实例的透视图。图81为例示性第二装置700具体实例的第一横截面图(穿过图80之88-88'平面)。图82为例示性第二装置700具体实例的第二横截面图(穿过图80之87-87'平面)。图83为耦接至第一导体310A的例示性二极管100J、100K、100D及100E的第二横截面图。图87为自两侧发光的例示性第三装置300C具体实例的横截面图。图88为自两侧发光的例示性第四装置300D具体实例的横截面图。图89为例示性第一装置具体实例之更详细部分横截面图。图90为例示性第二装置具体实例之更详细部分横截面图。图91为例示性第五装置720具体实例的透视图。图92为例示性第五装置720具体实例的横截面图(穿过图91之57-57'平面)。图93为例示性第六装置730具体实例的透视图。图94为例示性第六装置730具体实例的横截面图(穿过图93之58-58'平面)。图95为例示性第七装置740具体实例的透视图。图96为例示性第七装置740具体实例的横截面图(穿过图95之59-59'平面)。图97为例示性第八装置750具体实例的透视图。图98为例示性第八装置750具体实例的横截面图(穿过图97之61-61'平面)。图99为说明例示性装置具体实例之第一导电层的例示性第二电极结构的平面图(或俯视图)。图101为通常用于图100中所说明之系统800、810具体实例的例示性第九及第十装置760、770具体实例的平面图(或俯视图)。图102为例示性第九装置760具体实例的横截面图(穿过图101之63-63'平面)。图103为例示性第十装置770具体实例的横截面图(穿过图101之63-63'平面)。图109为发光之通电例示性装置300A具体实例之照片。
参考图76-79，在装置300中，于基底305上第一侧上沈积一或多个第一导体310，继而沈积复数个二极管100-100K(使第二端子127耦接至导体310)、介电层315、第二导体320(一般为耦接至第一端子之透明导体)，视情况继而沈积稳定化层335、发光(或发射)层325及保护层或涂层330。在此装置300具体实例中，若使用光学不透明之基底305及第一导体310，则光主要穿过装置300之顶部第一侧发射或吸收，且若使用光学透射性基底305及第一导体310，则光自装置300之两侧发射或吸收或发射或吸收至装置300之两侧(尤其若用AC电压通电以使具有第一或第二定向的二极管100-100K通电)。
参考图80-83，在装置700中，于具光学透射性且因此在本文中称作基底305A之基底305的第一侧上沈积复数个二极管100L，继而沈积一或多个第一导体310(使导体310耦接至第二端子127)、介电层315、第二导体320(耦接至第一端子)(其可能或可能不具光学透射性)，且视情况继而沈积稳定化层335及保护层或涂层330。在基底305的第一侧上进行任何沈积步骤之前或之后，视情况存在的发光(或发射)层325可连同任何其他保护层或涂层330一起涂覆至基底305的第二侧。在此装置700具体实例中，若使用一或多个光学不透明的第二导体320，则光主要在第二侧上穿过装置700之基底305A发射或吸收，且若使用一或多个光学透射性第二导体320，则光在装置700之两侧上发射或吸收。
各种装置300、700、720、730、740、750、760、770具体实例可印刷为基于LED之照明之可挠性薄板或其他照明器具，例如，其可经卷曲、折迭、扭曲、盘旋、修平、缠结、皱折及以其他方式成型为任何种类之各种形式及设计中之任一者，包括例如(但不限于)建筑形状、其他艺术或想象设计之折迭及皱折折纸手工形状、爱迪生(Edison)灯泡形状、萤光灯泡形状、枝形吊灯形状，其中一种该皱折及折迭之爱迪生灯泡形状在图100中说明为系统800、810。各种装置300、700具体实例亦可以各种方式组合(诸如背对背)以使光自所得器件之两侧发射或吸收。举例而言(但不加以限制)，两个装置300可在各别基板305的第二侧上背对背组合以形成装置300C具体实例，或装置300可印刷于基板305之两侧上以形成装置300D具体实例，装置300C具体实例与装置300D具体实例分别在图87及88中以横截面说明。亦举例而言(但不加以限制)，未作单独说明，两个装置700亦可背对背组合于非基板305(第一侧)上，亦自所得器件之两侧发光。
参考图91-92，在装置720中，在基底305上第一侧上沈积一或多层第一导体310，继而沈积碳接点322A以耦接至导体310，继而沈积复数个二极管100-100K(使第二端子127耦接至导体310)、介电层315、亦沈积一或多层第二导体320(一般为耦接至第一端子之透明导体)，继而沈积碳接点322B以耦接至导体320，视情况继而沈积稳定化层335、发光(或发射)层325及保护层或涂层330。在此装置300具体实例中，光主要穿过装置720之顶部第一侧发射或吸收，且若使用光学透射性基底305及第一导体310，则光自装置720之两侧发射或吸收或发射或吸收至装置720之两侧(尤其若用AC电压通电)。
参考图93-94，在装置730中，在光学透射性基底305A上第一侧上沈积一或多层实质上光学透射性第一导体310，继而沈积碳接点322A以耦接至导体310，继而沈积复数个二极管100-100K(使第二端子127耦接至导体310)连同复数个惰性粒子292、介电层315、亦沈积一或多层第二导体320(亦一般为耦接至第一端子之透明导体)，继而沈积碳接点322B以耦接至导体320，视情况继而沈积稳定化层335、第一发光(或发射)层325及保护层或涂层330，继而在基底305A的第二侧上沈积第二发光(或发射)层325及保护层或涂层330。在此装置730具体实例中，光穿过装置730之顶部第一侧及底部第二侧两者发射或吸收。另外，使用第二发光(或发射)层325亦可使穿过第二侧发射之光的波长移位(除使穿过第一侧所发射之光之光谱移位的第一发光(或发射)层325之外)。
参考图95-96，在装置740中，于具光学透射性且亦在本文中称作基底305A之基底305的第一侧上沈积复数个二极管100L，继而沈积一或多层第一导体310(使导体310耦接至第二端子127)，继而沈积碳接点322A以耦接至导体310，沈积介电层315，亦沈积一或多层第二导体320(耦接至第一端子)，继而沈积碳接点322B以耦接至导体320，且视情况继而沈积稳定化层335及保护层或涂层330。在基底305的第一侧上进行任何沈积步骤之前或之后，视情况存在的发光(或发射)层325可连同任何其他保护层或涂层330一起涂覆至基底305的第二侧。在此装置740具体实例中，光主要在第二侧上穿过装置740之基底305A发射或吸收(亦经第一发光(或发射)层325发生任何波长移位)，且若使用一或多个光学透射性第二导体320，则光在装置740之两侧上发射或吸收。
参考图97-98，在装置750中，于具光学透射性且亦在本文中称作基底305A之基底305的第一侧上沈积复数个二极管100L，继而沈积一或多层第一导体310(使导体310耦接至第二端子127)，继而沈积碳接点322A以耦接至导体310，沈积介电层315，亦沈积一或多层实质上光学透射性第二导体320(耦接至第一端子)，继而沈积碳接点322B以耦接至导体320，且视情况继而沈积稳定化层335、视情况存在之第一发光(或发射)层325及保护层或涂层330。在基底305的第一侧上进行任何沈积步骤之前或之后，视情况存在之第二发光(或发射)层325可连同任何其他保护层或涂层330一起涂覆至基底305A的第二侧。在此装置750具体实例中，光穿过装置750之顶部第一侧及底部第二侧两者发射或吸收，亦经第一及第二发光(或发射)层325发生任何波长移位。
下文将参考图100-103更详细描述装置760及770，且其与其他所说明之装置的不同之处在于使用亦通常沈积为一或多层之第三导体312。另外，亦说明装置770使用下文更详细论述之障壁层318。
如上所述，装置300、700、720、730、740、750、760、770藉由以下步骤形成：在基底305上(即对于装置300、720、730、750而言)沈积(例如印刷)复数层，在基底305上沈积一或多个第一导体310，呈导体310层状物或复数个导体310形式，继而在二极管100-100L处于液体或胶体悬浮液中时沈积二极管100-100L(达约18微米至20微米或20微米以上之湿膜厚度)(亦即二极管墨水)，且蒸发或以其他方式分散悬浮液的液体/胶体部分，而对于装置700，740，750而言，在光学透射性基底305A的第一侧上在二极管100-100L处于液体或胶体悬浮液中时沈积二极管100-100L(达约18微米至20微米或20微米以上之湿膜厚度)(亦即二极管墨水)且蒸发或以其他方式分散悬浮液的液体/胶体部分，继而沈积一或多个第一导体310。
随着二极管100-100L液体或胶体悬浮液干燥或固化，二极管墨水之组分(尤其如上所述的黏度调节剂或黏着黏度调节剂)围绕二极管100-100L形成比较薄之膜、涂层、网格或网孔，其有助于将二极管100-100L固持于基底305或第一导体310上的适当位置上，其在图89及90中说明为膜295，厚度通常大致为约50nm至约300nm(当完全固化或干燥时)，视所使用的黏度调节剂的浓度而定，诸如对于较低黏度调节剂浓度而言，厚度为约50至100nm，而对于较高黏度调节剂浓度而言，厚度为约200至300nm。所沈积之膜295可连续地围绕二极管100-100L，如图89中所说明，或可为间断的，留有间隙且仅部分围绕二极管100-100L，如图90中所说明。虽然端子125、127通常涂布有二极管墨水膜295，但端子125、127一般存在足够的表面粗糙度以使膜295不干扰与第一及第二导体310、320形成电连接。膜295通常包含固化或干燥形式的黏度调节剂，且可能亦包含少量或痕量之各种溶剂，诸如第一或第二溶剂，如下文参考固化或干燥的二极管墨水具体实例所提及。亦如下文所更详细论述，黏度调节剂亦可用于形成下文参考图103所论述之障壁层318。
对于装置300，二极管100-100K物理且电耦接至一或多个第一导体310A，且对于装置700，二极管100K物理耦接至基底305，随后耦接至一或多个第一导体310，且在装置300、700具体实例中，由于二极管100-100L在以任何定向悬浮于液体或胶体中时沈积，所以二极管100-100L可呈第一定向(第一端子125呈向上方向)、呈第二定向(第一端子125呈向下方向)或可能呈第三定向(第一端子125横向)。另外，由于二极管100-100L在悬浮于液体或胶体中时沈积，所以二极管100-100L在装置300、700内一般相当不规则地间隔。另外，如上所述，在例示性具体实例中，二极管墨水可包括复数个化学惰性之通常具光学透射性的粒子，诸如玻璃珠粒，其尺寸范围为约10微米至30微米，或更尤其为约12微米至28微米，或更尤其为约15微米至25微米。
在第一向上定向或方向下，如图83中所说明，第一端子125(二极管100-100J之形成凸块或突出结构的金属层120B或二极管100K的金属层122)向上定向，且二极管100-100K经由第二端子127(其可为二极管100K的金属层120B或如对于二极管100J所说明的背面金属层122)，或经由如对于二极管100D所说明之中心导孔131(在无二极管100J之视情况存在的背面金属层122下具体化)，或经由周边导孔134(未作单独说明)，或经由如对于二极管100E所说明的基板105耦接至一或多个第一导体310A。在第二向下定向或方向下，如图78及79中所说明，第一端子125向下定向，且二极管100-100K经由或可经由第一端子125(例如二极管100-100J之形成凸块或突出结构的金属层120B或二极管100K的金属层122)耦接至一或多个第一导体310A。
对于二极管100L，二极管100L可以图81及82中所说明之第一向上定向或方向定向，其中第一及第二端子125、127向上定向，且未单独说明，二极管100L可以第二向下定向或方向定向，其中第一及第二端子125、127向下定向。对于该向下定向，应注意，虽然第一端子125可与一或多个第一导体310电接触，但第二端子127很可能处于介电层135内且将不与第二导体320接触，使得二极管100L在具有第二定向时电隔离且无功能，此在许多具体实例中可能合乎需要。
就二极管100-100L在悬浮于液体或胶体中时在其之间间距不确定下且以任何360度定向沈积而言，预先不能准确地以任何确定性知晓(例如最高品质制造之平均值之4σ-6σ无缺陷率范围内)任何特定二极管100-100L将落在基板305A或一或多个第一导体310上之何处及呈何种定向。实际上，二极管100-100L彼此之间的间距及二极管100-100L之定向(第一向上或第二向下)存在统计分布。可以很确定地说，在可能数百万个沈积于基板305、305A薄板或一系列薄板上的二极管100-100L中，至少一个该种二极管100-100L将以第二定向竖立，因为其在分散及悬浮于液体或胶体中时沈积。
因此，二极管100-100L在装置300、700、720、730、740、750、760、770中之分布及定向可以统计学方式描述。举例而言，虽然在沈积之前可能不能准确地知晓或不确定任何特定二极管100-100L将落于且适当固持于基板305A或一或多个第一导体310上之何处且呈何种定向，但平均一定数目的二极管100-100L将以每单位面积某一二极管100-100L浓度，例如(但不限于)每平方公分25个二极管100-100L呈特定定向。
因此，二极管100-100L可被认为将或已以实际上随机或伪随机定向且以不规则间距沈积，且可以第一定向向上(第一端子125向上)，该第一定向通常为二极管100-100J之正向偏压电压及二极管100K之反向偏压之方向(视施加电压之极性而定)，或可以第二定向向下(第一端子125向下)，该第二定向通常为二极管100-100J之反向偏压电压及二极管100K之正向偏压之方向(亦视施加电压之极性而定)。同样对于二极管100L而言，其可以第一定向向上(第一及第二端子125、127向上)，该第一定向通常为二极管100L之正向偏压电压之方向，或可以第二定向向下(第一及第二端子125、127向下)，该第二定向通常为二极管100L之反向偏压电压之方向(亦视施加电压之极性而定)，尽管如上所述且如下文所更详细描述，呈第二定向的二极管100L通常不完全电耦接且不发挥功能。二极管100-100L亦有可能以第三定向(二极管侧面121向下而另一二极管侧面121向上)横向沈积或竖立。
二极管墨水之流体动力学、黏度或流变学、网孔计数、网孔开口、网孔材料(网孔材料的表面能)、印刷速度、第一导体310之相间错杂或梳状结构之尖齿之定向(尖齿垂直于基底305通过印刷机移动之方向)、上面沈积有二极管100-100L之基底305或第一导体310的表面能、二极管100-100L的形状及尺寸、所印刷或沈积的二极管100-100L密度、二极管侧面121的形状、尺寸及/或厚度，以及在二极管墨水固化或干燥之前二极管100-100L液体或胶体悬浮液之音波处理或其他机械振动似乎会影响一第一、第二或第三定向相较于另一第一、第二或第三定向之优势。举例而言，二极管侧面121的高度(或垂直厚度，垂直系关于第一或第二定向)小于约10微米，且高度更尤其小于约8微米，以使得二极管100-100L具有比较薄的侧面或侧缘，显著降低具有第三定向的二极管100-100L之百分比。
同样，流体动力学、较高黏度及较低筛孔计数以及上述其他因素对二极管100-100L之定向提供一定程度之控制，从而针对既定应用调谐或调节呈第一或第二定向的二极管100-100L之百分比。举例而言，可调节上文列举之因素以提高第一定向之出现率，使得多达80％至90％或90％以上的二极管100-100L呈第一定向。亦举例而言，可调节上文所列举之因素以平衡第一定向与第二定向之出现率，使得二极管100-100L之第一定向与第二定向大致或实质上平均分配，例如40％至60％的二极管100-100L呈第一定向且60％至40％的二极管100-100L呈第二定向。
应注意，即使显著较高百分比之耦接至第一导体310A或基底305的二极管100-100L呈第一向上定向或方向，但在统计学上仍很有可能至少一或多个二极管100-100L将具有第二向下定向或方向，且在统计学上，二极管100-100L亦将展现不规则间距，其中一些二极管100-100J间距相对较近，而至少一些二极管100-100J间距远得多。
换言之，视施加电压之极性而定，虽然显著较高百分比的二极管100-100L会或将会以第一正向偏压定向或方向耦接，但在统计学上，至少一或多个二极管100-100L将具有第二反向偏压定向或方向。若发光或光吸收区域140不同定向，则熟习此项技术者应了解亦视施加电压之极性而定，第一定向应为反向偏压定向，且第二定向应为正向偏压定向。
举例而言，不同于使用抓放机定位电组件(诸如二极管)以在所选容许度内表面黏着至电路板上之预定位置且呈预定定向的传统电子学制造，在任何既定情况下，二极管100-100L在装置300、700中不存在该等预定或确定的位置(在x-y平面中)及定向(z轴)(亦即，至少一个二极管100-100L于装置300、700中将呈第二定向)。
此显著不同于现有装置结构，在现有装置结构中，所有该等二极管(诸如LED)相对于电压轨道具有单一定向，即所有二极管之相应阳极耦接至较高电压且其阴极耦接至较低电压。由于统计定向，视具有第一或第二定向的二极管100-100L之百分比而定且视各种二极管特征(诸如对反向偏压之容许度)而定，可使用AC或DC电压或电流使二极管100-100L通电而不另外转换电压或电流。
参考图77及99，可使用复数个第一导体310，形成至少两个各别电极结构，其说明为第一(第一)导体电极或接点310A以及第二(第一)导体电极或接点310B之相间错杂或梳状电极结构。如图77中所说明，导体310A与310B具有相同宽度，且在图76及78中，其说明为具有不同宽度，其中所有该等变化皆处于本发明范畴内。对于例示性装置300具体实例，二极管墨水或悬浮液(具有二极管100-100K)沈积于导体310A上。第二透明导体320(具光学透射性，如下文所论述)随后沈积(于介电层上，如下文所论述)以与导体310B形成单独电接触，如图78中所说明。尽管未作单独说明，但作为可选方案，例示性装置700具体实例亦可具有此等310A、310B电连接：在二极管墨水或悬浮液(具有二极管100L)沈积于基底305A上之后，可沈积一或多个导体310A及310B(呈相间错杂或梳状结构)，继而在导体310A上沈积介电层315。无需具光学透射性的第二导体320随后沈积(于介电层315上，如下文所论述)，且亦可具有相间错杂或梳状结构，以与导体310B形成单独电接触，如图78中对于装置300所说明。如图80-82对于装置700所说明，为说明另一结构替代方案，第二端子127耦接至一或多个第一导体310且第一端子125耦接至一或多个第二导体320。图81及91-98亦说明另一适用于装置300、700、720、730、740、750、760、770具体实例中之任一者的结构可选方案，其中碳电极322A及322B分别耦接至第一导体310与第二导体320且延伸至保护涂层330以外，以为装置300、700提供电连接或耦接。
应注意，当第一导体310具有图77中所说明之相间错杂或梳状结构时，可使用第一导体310B使第二导体320通电。第一导体之相间错杂或梳状结构提供电流平衡，以使得通过第一导体310A、二极管100-100L、第二导体320及第一导体310B之每个电流路径实质上处于预定范围内。此用以使电流须穿过第二透明导体之距离减至最小，从而降低电阻及热生成，且一般同时且在预定电流位准范围内向所有或大部分二极管100-100L提供电流。
另外，第一导体310之多个相间错杂或梳状结构亦可串联耦接，诸如以产生具有所需多个二极管100-100J正向电压之总器件电压，诸如(但不限于)高达典型家用电压。举例而言，如图99中所说明，对于第一区域711(其中二极管100-100L并联耦接)，导体310B可耦接至第二区域712(其二极管100-100L亦并联耦接)之导体310A或与第二区域712之导体310A沈积成整体层，且对于第二区域712(其中二极管100-100L并联耦接)，导体310B可耦接至第三区域713(其二极管100-100L亦并联耦接)之导体310A或与第三区域713之导体310A沈积成整体层，诸如此类，以使第一、第二及第三区域(711、712、713)串联耦接，其中每一该种区域所具有的二极管100-100L并联耦接。此串联连接亦可用于图100-103中所说明之系统800、810及装置760、770具体实例。
亦如图99中所说明，可藉由对耦接至所有各别尖齿(310A、310B)之汇流排714施加电压位准来使任何相间错杂或梳状电极结构通电。汇流排714通常经订定尺寸以具有比较低之薄层电阻或阻抗。
对于相对较小区域或对于其他应用(诸如绘图术(graphicalart))，不需要该等电流平衡及阻抗匹配(薄层电阻匹配)结构，且可使用较简单之第一及第二导体310、320结构，诸如图91-98、102、103中所说明之层状结构。举例而言，当第一导体与第二导体310、320之薄层电阻占第一及第二导体310、320连同二极管100-100L之总电阻之比例比较或相对小时，可使用该等层状结构。亦如图102及103中所说明，亦可使用第三导电层312，诸如以沿比较长之装置300、700、720、730、740、750、760、770条状物提供并联汇流排连接。
接着将一或多个介电层315以留下暴露的第一端子125(呈第一定向时)或二极管100-100K的第二侧(背面)(或二极管100L之GaN异质结构)(呈第二定向时)或两者的方式，以足以在一或多个第一导体310(耦接至二极管100-100L)与沈积于一或多个介电层315上且与第一端子125或二极管100-100K的第二侧(背面)(视定向而定)形成相应物理及电接触的一或多个第二导体320之间提供电绝缘的量沈积于二极管100-100L上。对于装置300，可接着沈积视情况存在的发光(或发射)层325，继而沈积视情况存在之稳定化层335及/或任何透镜化、分散或密封层330。举例而言，该视情况存在的发光(或发射)层325可包含斯托克斯移位磷光体(stokes shifting phosphor)层以产生发射所需色彩或其他所选波长范围或光谱之灯或其他装置。此等各个层、导体及其他所沈积的化合物在下文中更详细论述。对于装置700，透镜化、分散或密封层330一般在第一侧上沈积于一或多个第二导体320上，且视情况存在的发光(或发射)层325接着可在第二侧上沈积于基板305上，继而沈积视情况存在之稳定化层335及/或任何透镜化、分散或密封层330。视第一及第二导体310、320的位置而定，可在沈积相应第一及第二导体之后或在任何透镜化、分散或密封层330沈积之后涂覆碳电极322A、322B。此等各个层、导体及其他所沈积的化合物在下文中更详细论述。
基底305可由任何适合材料形成或包含任何适合材料，诸如(但不限于)塑胶、纸、纸板或涂料纸或纸板。基底305可包含任何可挠性材料，其具有可经受预期使用条件之强度。在一例示性具体实例中，基底305、305A包含实质上光学透射性聚酯或塑胶薄板，诸如经处理以达成印刷可接受性且可自Denver,Colorado,USA之MacDermid公司之MacDermid Autotype公司购得之CT-5或CT-7 5或7密耳聚酯(Mylar)薄板，或例如Coveme酸处理之Mylar。在另一例示性具体实例中，基底305包含例如聚酰亚胺膜，诸如可自Wilmington Delaware,USA之DuPont公司购得之Kapton。亦在一例示性具体实例中，基底305包含介电常数能够或适用于针对所选择之激发电压提供足够电绝缘的材料。基底305可包含例如以下任一或多者：纸、涂料纸、塑胶涂布纸、纤维纸、纸板、广告纸、广告板、书、杂志、报纸、木板、胶合板及其他呈任何所选形式之基于纸或木材之产品；呈任何所选形式之塑胶或聚合物材料(薄板、膜、板等)；呈任何所选形式之天然及合成橡胶材料及产品；呈任何所选形式之天然及合成织物，包括聚合不织布(梳织、熔喷及纺结不织布)；挤出聚烯烃膜，包括LDPE膜；呈任何所选形式之玻璃、陶瓷及其他源自硅或二氧化硅之材料及产品；混凝土(固化)、石料及其他建筑材料及产品；或当前现有或将来产生之任何其他产品。在第一例示性具体实例中，可选择如下基底305、305A，其提供一定程度之电绝缘(亦即，具有足以使沈积或涂覆于基底305的第一侧(前面)上之一或多个第一导体310电绝缘(彼此电绝缘或与其他装置或系统组件电绝缘)的介电常数或绝缘特性)。举例而言，虽然玻璃薄板或硅晶圆为比较昂贵之选择，但其亦可用作基底305。然而，在其他例示性具体实例中，使用塑胶薄板或涂有塑胶之纸产品来形成基底305，诸如上述聚酯或可自Sappi有限公司获得之专利纸料及100lb.覆盖纸料，或自其他纸制造商(诸如Mitsubishi Paper Mills、Mead)获得之类似涂料纸，及其他纸产品。在另一例示性具体实例中，使用亦可自Sappi有限公司获得之具有复数个凹槽之轧花塑胶薄板或涂有塑胶之纸产品，其中该等凹槽用于形成导体310。在其他例示性具体实例中，可使用任何类型之基底305，包括(不限于)具有其他密封或囊封层(诸如塑胶、漆及乙烯树脂)沈积至基底305之一或多个表面的基底。基底305、305A亦可包含上述任何材料之层压物或其他黏结物。
在一例示性具体实例中，展布于基板305、305A上的二极管100-100L之比较小之尺寸提供比较快速之热耗散而无需散热片，且使广泛材料适用作基底305、305A，包括骤燃温度相对较低之材料。此等温度可包括例如(但不限于)50℃或50℃以上，或75℃或75℃以上，或100℃，或125℃或150℃，或200℃，或300℃，且可使用例如(但不限于)ISO 871:2006标准量测。装置300、700之操作温度亦一般相对较低，例如，其平均操作温度低于约150℃，或低于约125℃，或低于约100℃或低于约75℃，或低于约50℃。该平均操作温度一般应在例如(但不加以限制)装置300、700已开启且升温，诸如提供其最大光输出至少约10分钟之后测定，且可使用市售之红外温度计在典型环境条件(诸如约20℃至30℃之环境温度)下，在装置300、700之最外层表面量测操作温度增量(且计算算术平均值)。
如各个图中所说明的例示性基底305、305A具有总体而言实质上平坦之形态因数，诸如包含例如(但不限于)可馈送穿过印刷机之由所选材料(例如纸或塑胶)形成之薄板，且其可在第一表面(或侧面)上具有包括表面粗糙度、凹穴、通道或凹槽之型态或具有在预定容许度内实质上平滑之第一表面(而不包括凹穴、通道或凹槽)之型态。熟习此项技术者应了解，诸多其他形状及表面型态可用，其视作等效且处于本发明范畴内。
对于装置300、720、730具体实例，接着诸如经由印刷制程将一或多个第一导体310涂覆或沈积(于基底305的第一侧或表面上)，或涂覆于装置700、740、750具体实例的二极管100L上达一定厚度，视导电墨水或聚合物之类型而定，诸如达约0.1至15微米(例如对于典型银墨水或奈米粒子银墨水而言，约10微米至12微米湿膜厚度，干燥或固化膜厚度为约0.2微米或0.3微米至1.0微米)。在其他例示性具体实例中，视所涂覆的厚度而定，第一导体310亦可经砂磨以使表面平滑且亦可经压延以压缩导电粒子(诸如银)。在制造例示性装置300、700、720、730、740、750、760、770的例示性方法中，诸如经由印刷或其他沈积制程将导电墨水、聚合物或其他导电液体或胶体(诸如银(Ag)墨水或聚合物、奈米粒子或奈米纤维银墨水组成物、碳奈米管墨水或聚合物，或银/碳混合物，诸如分散于银墨水中之非晶形奈米碳(其粒径为约75nm至100nm))沈积于基底305上或沈积于二极管100L上，随后可使其固化或部分固化(诸如经由紫外线(uv)固化制程)，形成一或多个第一导体310。在另一例示性具体实例中，可藉由溅镀、旋转浇铸(或旋涂)、气相沈积或电镀导电化合物或元素(诸如金属(例如铝、铜、银、金、镍))形成一或多个第一导体310。亦可使用不同类型之导体及/或导电化合物或材料(例如墨水、聚合物、元素金属等)之组合产生一或多个复合第一导体310。多层及/或多种类型之金属或其他导电材料可组合形成一或多个第一导体310，诸如第一导体310包含例如(但不限于)镍上之镀金层。举例而言，可使用气相沈积的铝或银或混合之碳-银墨水。在各个例示性具体实例中，沈积复数个第一导体310，且在其他具体实例中，第一导体310可沈积为单个导电薄板或以其他方式附接(例如，耦接至基底305的铝薄板)(未作单独说明)。亦在各个具体实例中，可用于形成一或多个第一导体310之导电墨水或聚合物在沈积复数个二极管100-100K之前可能未固化或可能仅部分固化，接着在与复数个二极管100-100K接触时完全固化，诸如以与复数个二极管100-100K形成欧姆接触。在一例示性具体实例中，一或多个第一导体310在沈积复数个二极管100-100K之前完全固化，其中二极管墨水之其他化合物使一或多个第一导体310发生一定程度的溶解，其随后在与复数个二极管100-100K接触时再固化，且对于装置700具体实例，一或多个第一导体310在沈积之后完全固化。亦对于装置700具体实例，亦可使用导电粒子浓度较低之导电墨水以形成一或多个第一导体310，从而有助于第一端子125抗湿润。视所选具体实例而定，亦可使用光学透射性导电材料来形成一或多个第一导体310。
亦可使用其他导电墨水或材料形成一或多个第一导体310、第二导体320、第三导体(未作单独说明)以及下文所论述之任何其他导体，诸如铜、锡、铝、金、贵金属、碳、碳黑、碳奈米管(「CNT」)、单壁或双壁或多壁CNT、石墨薄膜、石墨薄膜薄片、奈米石墨薄膜薄片、奈米碳以及奈米碳与银的组成物、具有优良或可接受之光学透射性之奈米粒子及奈米纤维银组成物，或其他有机或无机导电聚合物、墨水、胶体或其他液体或半固体材料。在一例示性具体实例中，将碳黑(其粒径为约100nm)添加至银墨水中以使所得碳浓度处于约0.025％至0.5％范围内，从而增强二极管100-100L与第一导体310之间的欧姆接触及黏着。另外，可等效地使用任何其他可印或可涂布导电物质形成第一导体310、第二导体320及/或第三导体，且例示性导电化合物包括：(1)来自Conductive Compounds(Londonberry,NH,USA)之AG-500、AG-800及AG-510银导电墨水，其亦可包括其他涂料UV-1006S紫外线可固化介电质(诸如第一介电层125之一部分)；(2)来自DuPont之7102碳导体(若套印5000Ag)、7105碳导体、5000银导体、7144碳导体(连同UV囊封剂)、7152碳导体(连同7165囊封剂)以及9145银导体；(3)来自SunPoly公司之128A银导电墨水、129A银及碳导电墨水、140A导电墨水以及150A银导电墨水；(4)来自Dow Corning公司之PI-2000系列高导电银墨水；(5)来自Henkel/Emerson&Cumings之Electrodag 725A；(6)可自Boston,Massachusetts,USA之Cabot公司获得之MonarchM120，其用作碳黑添加剂诸如以添加至银墨水中从而形成碳与银墨水的混合物；(7)Acheson 725A导电银墨水(可自Henkel获得)单独或与其他银奈米纤维组合；以及(8)可自Gyeonggi-do,Korea之Inktec.获得之Inktek PA-010或PA-030奈米粒子或奈米纤维可网版印刷银导电墨水。如下文所论述，亦可使用此等化合物形成其他导体(包括第二导体320)及任何其他导电迹线或连接件。另外，导电墨水及化合物可自多种其他来源获得。
亦可使用具实质上光学透射性之导电聚合物形成一或多个第一导体310以及第二导体320及/或第三导体。举例而言，除下文所论述之其他任何透射性导体及其等效物之外，亦可使用聚乙烯-二氧噻吩，诸如可以商标名「Orgacon」自Ridgefield Park,NewJersey,USA之AGFA公司购得之聚乙烯-二氧噻吩。可等效使用之其他导电聚合物包括例如(不限于)聚苯胺及聚吡咯聚合物。在另一例示性具体实例中，使用已悬浮或分散于可聚合离子液体或其他流体中之碳奈米管形成具实质上光学透射性或透明之各种导体，诸如一或多个第二导体320。应注意，对于装置300具体实例，一或多个第二导体320一般具实质上光学透射性以在装置的第一侧上提供较大光发射或吸收，且对于装置700具体实例，除非在第一侧上亦需要光输出，否则一或多个第二导体320一般不明显具有光学透射性以提供相对较低之电阻抗。在一些例示性装置700具体实例中，一或多个第二导体320具高度不透明性及反射性以充当镜面且提高自装置700的第二侧的光输出。
已用于形成一或多个第二导体320之光学透射性导电墨水包括可自Tempe,Arizona,USA之NthDegree TechnologiesWorldwide公司购得之透明导电墨水，且已描述于Mark D.Lowenthal等人于2011年2月28日申请且题为「MetallicNanofiber Ink,Substantially Transparent Conductor,andFabrication Method」之美国临时专利申请案第61/447,160号中，该专利申请案之全部内容以引用方式并入本文中，具有如同在本文中阐述其全文一般之相同完全效力。另一透明导体包括于诸如1-丁醇、环己醇、冰乙酸之溶剂(约1％重量)与聚乙烯吡咯啶酮(MW为约100万)(约2％重量至4％重量，或更尤其约3％重量)的混合物中之银奈米纤维(约3％重量至50％重量，或更尤其约4％重量至40％重量，或更尤其约5％重量至30％重量，或更尤其约6％重量至20％重量，或更尤其约5％重量至15％重量，或更尤其约7％重量至13％重量，或更尤其约9％重量至11％重量，或更尤其约10％重量)。另一导电墨水亦可包含与复数种其他溶剂(诸如与约50％重量至65％重量之丙二醇及约1％重量至10％重量之正丙醇或1-甲氧基-2-丙醇)混合之奈米粒子或奈米纤维银墨水(诸如InktekPA-010或PA-030奈米粒子或奈米纤维可网版印刷银导电墨水)(约30％重量至50％重量)。另一导电墨水亦可包含与复数种如上所述之其他溶剂混合之奈米粒子或奈米纤维银墨水(诸如InktekPA-010或PA-030奈米粒子或奈米纤维可网版印刷银导电墨水)，银浓度为约0.30％重量至3.0％重量。
有机半导体(另称为π共轭聚合物、导电聚合物或合成金属)因碳原子之间沿聚合物主链之π共轭而固有地具半导电性。其结构含有一维有机主链，由此在n-型或p+型掺杂之后能够导电。经充分研究之有机导电聚合物之类别包括聚(乙炔)、聚(吡咯)、聚(噻吩)、聚苯胺、聚噻吩、聚(对苯硫醚)、聚(对伸苯基伸乙烯基)(PPV)及PPV衍生物、聚(3-烷基噻吩)、聚吲哚、聚芘、聚咔唑、聚甘菊环、聚氮呯、聚(茀)及聚萘。其他实例包括聚苯胺、聚苯胺衍生物、聚噻吩、聚噻吩衍生物、聚吡咯、聚吡咯衍生物、聚苯并噻吩、聚苯并噻吩衍生物、聚对伸苯基、聚对伸苯基衍生物、聚乙炔、聚乙炔衍生物、聚二乙炔、聚二乙炔衍生物、聚对伸苯基伸乙烯基、聚对伸苯基伸乙烯基衍生物、聚萘、及聚萘衍生物、聚异苯并噻吩(PITN)、伸杂芳基可为例如噻吩、呋喃或吡咯之聚伸杂芳基伸乙烯基(ParV)、聚苯硫醚(PPS)、聚迫萘(PPN)、聚酞菁(PPhc)等，及其衍生物、其共聚物及其混合物。如本文所用之术语衍生物意谓该聚合物由经侧链或基团取代之单体形成。
使导电聚合物聚合的方法不受特定限制，且适用方法包括例如(但不限于)uv或其他电磁聚合、热聚合、电解氧化聚合、化学氧化聚合及催化聚合。由聚合方法获得之聚合物常呈中性且不具导电性直至经掺杂为止。因此，对聚合物进行p型掺杂或n型掺杂以使其转化为导电聚合物。半导体聚合物可经化学掺杂或电化学掺杂。用于掺杂之物质不受特定限制；一般使用能够接受电子对之物质，诸如路易斯酸(Lewis acid)。实例包括盐酸、硫酸、有机磺酸衍生物(诸如对磺酸、聚苯乙烯磺酸、烷基苯磺酸、樟脑磺酸、烷基磺酸、磺柳酸等)、氯化铁、氯化铜及硫酸铁。
应注意，对于「颠倒」之装置300构造，选择具光学透射性之基底305及一或多个第一导体310以使光穿过基底305的第二侧进入及/或离开。另外，当第二导体320亦透明时，光可自装置300之两侧或在装置300之两侧上发射或吸收。
一或多个第一导体310可具有各种纹理，诸如具有比较平滑的表面，或相反具有粗糙或有尖端的表面，或具有工程改造之微轧花结构(例如可自Sappi有限公司获得)以潜在地改良其他层(诸如介电层315)之黏着及/或有助于后续与二极管100-100L形成欧姆接触。亦可在沈积二极管100-100L之前对一或多个第一导体310进行电晕处理，该电晕处理趋于移除可能已形成之任何氧化物且亦有助于后续与复数个二极管100-100L形成欧姆接触。熟习电子或印刷技术者应想到可形成一或多个第一导体310之方式的诸多变化，其中所有该等变化视作等效且处于本发明范畴内。举例而言(但不加以限制)，亦可经由溅镀或气相沈积来沈积一或多个第一导体310。另外，对于其他各个具体实例，可诸如经由涂布、印刷、溅镀或气相沈积以单个或连续层形式沈积一或多个第一导体310。
因此，如本文所用之「沈积」包括此项技术中已知之冲击式或非冲击式之任何及所有印刷、涂布、辊轧、喷雾、层铺、溅镀、电镀、旋转浇铸(或旋涂)、气相沈积、层合、贴附及/或其他沈积制程。「印刷」包括此项技术中已知之冲击式或非冲击式之任何及所有印刷、涂布、辊轧、喷雾、层铺、旋涂、层合及/或贴附制程，且尤其包括例如(但不限于)网版印刷、喷墨印刷、电光印刷、电墨印刷、光阻及其他抗蚀剂印刷、热感印刷、雷射喷印、磁性印刷、移印、快干印刷、混合平版微影、凹板印刷(Gravure)及其他凹纹印刷。所有该等制程在本文中视作沈积制程且可供使用。例示性沈积或印刷制程不需要显著生产控制或限制。不需要特定温度或压力。可能使用某种清洁室或经过滤空气，但其程度可能与已知印刷或其他沈积制程之标准一致。然而，对于一致性而言，诸如为使形成各个具体实例之各个依次沈积之层正确对准(对齐)，可能需要相对恒温(可能有例外，如下文论述)及湿度。另外，所用之各种化合物可含于各种聚合物、黏合剂或其他分散剂中，其可经热固化或干燥，在环境条件下空气干燥，或IR或uv固化。
亦应注意，一般对于诸如经由印刷或其他沈积对本文中之各种化合物进行任何涂覆，亦可诸如经由使用抗蚀剂涂层或藉由以其他方式改良该表面之「可湿性」，例如藉由改良表面(诸如基底305的表面、各个第一或第二导体(分别为310、320)的表面及/或二极管100-100L的表面)的例如亲水性、疏水性或电学(正电荷或负电荷)特征来控制表面特性或表面能。连同所沈积的化合物、悬浮液、聚合物或墨水之特征(诸如表面张力)，可使所沈积的化合物黏着至所需或所选位置，且有效避开其他区域。
举例而言(但不加以限制)，使用任何蒸发性或挥发性有机或无机化合物(诸如水、醇、醚等)使复数个二极管100-100L悬浮于液体、半液体或胶体载剂中，亦可包括黏着剂组分(诸如树脂)及/或界面活性剂或其他助流剂。在一例示性具体实例中，举例而言(但不加以限制)复数个二极管100-100L如上文在实施例中所述而悬浮。亦可使用界面活性剂或助流剂，诸如辛醇、甲醇、异丙醇或去离子水，且亦可使用黏合剂，诸如含有实质上或比较小之镍珠粒(例如1微米)之各向异性导电黏合剂(其例如在压缩及固化之后提供导电性且可用以改良或增强欧姆接触之形成)，或任何其他可uv、热或空气固化之黏合剂或聚合物，包括下文更详细论述者(且其亦可与介电化合物、透镜等一起使用)。
另外，各个二极管100-100L可组态为例如具有各种色彩(诸如红色、绿色、蓝色、黄色、琥珀色等)中之任一者的发光二极管。具有不同色彩的发光二极管100-100L接着可混合于例示性二极管墨水中，以便在装置300、300A中通电时，产生所选色温。
干燥或固化的二极管墨水实施例1：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；及
固化或聚合之树脂或聚合物。
干燥或固化的二极管墨水实施例2：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；及
固化或聚合之树脂或聚合物，其形成至少部分围绕各二极管且厚度为约10nm至300nm之膜。
干燥或固化的二极管墨水实施例3：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；及
至少痕量之固化或聚合之树脂或聚合物。
干燥或固化的二极管墨水实施例4：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
固化或聚合之树脂或聚合物；及
至少痕量之溶剂。
干燥或固化的二极管墨水实施例5：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
至少痕量之固化或聚合之树脂或聚合物；及
至少痕量之溶剂。
干燥或固化的二极管墨水实施例6：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
固化或聚合之树脂或聚合物；
至少痕量之溶剂；及
至少痕量之界面活性剂。
干燥或固化的二极管墨水实施例7：
包含以下的组成物：
复数个二极管100-100L；
至少痕量之固化或聚合之树脂或聚合物；
至少痕量之溶剂；及
至少痕量之界面活性剂。
接着诸如藉由使用280目涂有聚酯或PTFE之网进行印刷使二极管墨水(悬浮的二极管100-100L及视情况存在之惰性粒子)沈积于装置700具体实例之基底305A上或沈积于装置300具体实例之一或多个第一导体310上，且诸如经由例如加热、uv固化或任何干燥制程使挥发性或蒸发性组分消散以留下二极管100-100L实质上或至少部分接触且黏着至基底305A或一或多个第一导体310。在一例示性具体实例中，在约110℃下使沈积的二极管墨水固化通常5分钟或不到5分钟。如干燥或固化的二极管墨水实施例1及2中残留之干燥或固化的二极管墨水一般包含复数个二极管100-100L及固化或聚合之树脂或聚合物(至少以痕量存在)(其如上所述可一般将二极管100-100L固定或固持于适当位置上)，且如先前所论述形成膜295。虽然挥发性或蒸发性组分(诸如第一及/或第二溶剂及/或界面活性剂)实质上消散，但可残留痕量或更多量，如干燥或固化的二极管墨水实施例3-6中所说明。如本文所用之「痕量」之成分应理解为相较于初始沈积于第一导体310及/或基底305、305A上时二极管墨水中最初存在之成分的量大于零但小于或等于5％的量。
完成之装置(300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770)中所得二极管100-100L密度或浓度(例如每平方公分二极管100-100L之数目)将视二极管墨水中二极管100-100L之浓度而定。当二极管100-100L之尺寸处于20微米至30微米之范围内时，可使用极高密度但仍仅覆盖较小百分比的表面积(一优势在于允许较大程度的热耗散而不另外需要散热片)。举例而言，当使用尺寸处于20微米至30微米范围内的二极管100-100L时，一平方吋中10,000个二极管仅覆盖约1％的表面积。亦举例而言，在一例示性具体实例中，对于在装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770中使用，多种二极管密度可用且处于本发明范畴内，包括(不限于)：每平方公分2至10,000个二极管100-100L；或更尤其，每平方公分5至10,000个二极管100-100L；或更尤其，每平方公分5至1,000个二极管100-100L；或更尤其，每平方公分5至100个二极管100-100L；或更尤其，每平方公分5至50个二极管100-100L；或更尤其，每平方公分5至25个二极管100-100L；或更尤其，每平方公分10至8,000个二极管100-100L；或更尤其，每平方公分15至5,000个二极管100-100L；或更尤其，每平方公分20至1,000个二极管100-100L；或更尤其，每平方公分25至100个二极管100-100L；或更尤其，每平方公分25至50个二极管100-100L。
亦可使用其他步骤或若干步骤制程将二极管100-100L沈积于一或多个第一导体310上。亦举例而言(但不加以限制)，可首先沈积黏合剂，诸如甲氧基化二醇醚丙烯酸酯单体(其亦可包括水溶性光引发剂，诸如TPO((2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(triphosphene oxide))，或各向异性导电黏合剂，继而如上文所论述沈积已悬浮于液体或胶体中的二极管100-100L。
在一例示性具体实例中，对于装置300、720、730、760具体实例，二极管100-100K之悬浮介质亦可包含溶解溶剂或其他反应剂，诸如一或多种二元酯，其最初溶解或再湿润一或多个第一导体310中之一些第一导体310。当沈积复数个二极管100-100K之悬浮液且一或多个第一导体310的表面接着变得部分溶解或未固化时，复数个二极管100-100K可略微或部分包埋于一或多个第一导体310内，亦有助于形成欧姆接触，且使复数个二极管100-100K与一或多个第一导体310之间形成黏着黏结或黏着耦接。由于溶解剂或反应剂诸如经由蒸发而消散，所以一或多个第一导体310在实质接触复数个二极管100-100K时再硬化(或再固化)。除上文所论述之二元酯之外，例示性溶解剂、湿润剂或溶剂化剂例如(但不限于)亦如上所述包括丙二醇单甲醚乙酸酯(C6H12O3)(由Eastman以名称「PM乙酸酯」出售)，其与1-丙醇(或异丙醇)以约1:8莫耳比(或22:78重量比)用于形成悬浮介质；以及多种二元酯，及其混合物，诸如丁二酸二甲酯、己二酸二甲酯及戊二酸二甲酯(其不同混合物可自Invista以产品名称DBE、DBE-2、DBE-3、DBE-4、DBE-5、DBE-6、DBE-9及DBE-IB获得)。在一例示性具体实例中，使用DBE-9。溶剂之莫耳比将基于所选溶剂而变化，其中1:8及1:12为典型比率。亦可使用各种化合物或其他试剂来控制此反应：例如，1-丙醇与水之组合或混合物可明显抑制一或多个第一导体310经BE-9溶解或再湿润直至在固化制程中相对较迟在二极管墨水之各种化合物已蒸发或以其他方式消散且二极管墨水的厚度小于二极管100-100K的高度为止，因此第一导体310之任何溶解之材料(诸如银墨水树脂及银墨水粒子)不沈积于二极管100-100K的上表面上(该等二极管100-100K接着能够与第二导体320形成电接触)。
介电墨水实施例1：
包含以下的组成物：
介电树脂，其包含约0.5％至约30％甲基纤维素树脂；
第一溶剂，其包含醇；及
界面活性剂。
介电墨水实施例2：
包含以下的组成物：
介电树脂，其包含约4％至约6％甲基纤维素树脂；
第一溶剂，其包含约0.5％至约1.5％辛醇；
第二溶剂，其包含约3％至约5％IPA；及
界面活性剂。
介电墨水实施例3：
包含以下的组成物：
约10％至约30％之介电树脂；
第一溶剂，其包含二醇醚乙酸酯；
第二溶剂，其包含二醇醚；及
第三溶剂。
介电墨水实施例4：
包含以下的组成物：
约10％至约30％之介电树脂；
第一溶剂，其包含约35％至50％乙二醇单丁醚乙酸酯；
第二溶剂，其包含约20％至35％二丙二醇单甲醚；及
第三溶剂，其包含约0.01％至0.5％甲苯。
介电墨水实施例5：
包含以下的组成物：
约15％至约20％之介电树脂；
第一溶剂，其包含约35％至50％乙二醇单丁醚乙酸酯；
第二溶剂，其包含约20％至35％二丙二醇单甲醚；及
第三溶剂，其包含约0.01％至0.5％甲苯。
介电墨水实施例6：
包含以下的组成物：
约10％至约30％之介电树脂；
第一溶剂，其包含约50％至85％二丙二醇单甲醚；及
第二溶剂，其包含约0.01％至0.5％甲苯。
介电墨水实施例7：
包含以下的组成物：
约15％至约20％之介电树脂；
第一溶剂，其包含约50％至90％乙二醇单丁醚乙酸酯；及
第二溶剂，其包含约0.01％至0.5％甲苯。
介电墨水实施例8：
包含以下的组成物：
约15％至约20％之介电树脂；
第一溶剂，其包含约50％至85％二丙二醇单甲醚；及
其余部分，其包含第二溶剂，该第二溶剂包含约0.01％至8.0％丙二醇或去离子水。
接着在沈积第二导体320之前，诸如经由印刷或涂布制程将绝缘材料(称为介电墨水，诸如描述为介电墨水实施例1-8之介电墨水)沈积于二极管100-100L上或二极管100-100L之周边或侧向部分上以形成绝缘或介电层315。介电层315之湿膜厚度大致为约30微米至40微米且干燥或固化膜厚度大致为约5微米至7微米。绝缘或介电层315可包含悬浮于如上下文所论述之各种任何介质中之任何绝缘或介电化合物。在一例示性具体实例中，绝缘或介电层315包含甲基纤维素树脂，其量处于约0.5％至15％范围内，或更尤其处于约1.0％至约8.0％范围内，或更尤其处于约3.0％至约6.0％范围内，或更尤其处于约4.5％至约5.5％范围内，诸如可自Dow Chemical获得之E-3「甲基纤维素(methocel)」；以及界面活性剂，其量处于约0.1％至1.5％范围内，或更尤其处于约0.2％至约1.0％范围内，或更尤其处于约0.4％至约0.6％范围内，诸如来自BYK Chemie GmbH之0.5％BYK 381；悬浮于以下溶剂中：第一溶剂，其量处于约0.01％至0.5％范围内，或更尤其处于约0.05％至约0.25％范围内，或更尤其处于约0.08％至约0.12％范围内，诸如约0.1％辛醇；及第二溶剂，其量处于约0.0％至8％范围内，或更尤其处于约1.0％至约7.0％范围内，或更尤其处于约2.0％至约6.0％范围内，或更尤其处于约3.0％至约5.0％范围内，诸如约4％IPA，其余部分为第三溶剂，诸如去离子水。用E-3调配物沈积4至5个涂层，以形成总厚度大致为6微米至10微米之绝缘或介电层315，其中各涂层在约110℃下固化约5分钟。在其他例示性具体实例中，介电层315可经IR(红外光)固化、uv固化或两者。在其他例示性具体实例中，不同介电调配物可涂覆成不同层以形成绝缘或介电层315；举例而言(但不加以限制)，涂覆由可自Dusseldorf,Germany之Henkel公司获得之基于溶剂之透明介电质形成之第一层，诸如Henkel BIK-20181-40A、HenkelBIK-20181-40B及/或Henkel BIK-20181-24B，继而涂覆上文所述之基于水之E-3调配物，形成介电层315。在其他例示性具体实例中，其他介电化合物可自Henkel购得且可等效地使用，诸如于介电墨水实施例8中。介电层315可为透明的，但亦可包括例如(而不限于)比较低浓度之光漫射、散射或反射性粒子以及导热粒子(诸如氧化铝)。在各个例示性具体实例中，介电墨水亦将使二极管100-100L的上表面抗湿润，使二极管100-100K之至少一些第一端子125或第二侧(背面)(视定向而定)暴露以后续接触第二导体320。
在例示性介电墨水中可使用一或多种例示性溶剂，例如(但不限于)：水；醇，诸如甲醇、乙醇、N-丙醇(包括1-丙醇、2-丙醇(异丙醇)、1-甲氧基-2-丙醇)、异丁醇、N-丁醇(包括1-丁醇、2-丁醇)、N-戊醇(包括1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇)、N-辛醇(包括1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇)；醚，诸如甲基乙基醚、乙醚、乙基丙基醚及聚醚；酯，诸如乙酸乙酯、己二酸二甲酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、乙酸甘油酯、二元酯(例如Invista DBE-9)；酯，诸如乙酸乙酯；二醇，诸如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯、PM乙酸酯(丙二醇单甲醚乙酸酯)、二丙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚乙酸酯；碳酸酯，诸如碳酸伸丙酯；甘油类，诸如甘油；乙腈、四氢呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基甲酰胺(NMF)、二甲亚砜(DMSO)；及其混合物。除水溶性树脂之外，亦可使用其他基于溶剂之树脂。可使用一或多种增稠剂，例如黏土，诸如锂膨润石黏土、膨润土(garamite)黏土、有机改质黏土；醣及多醣，诸如瓜尔胶、三仙胶；纤维素及改质纤维素，诸如羟甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、丙基甲基纤维素、甲氧基纤维素、甲氧基甲基纤维素、甲氧基丙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、纤维素醚、纤维素乙醚、聚葡萄胺糖；聚合物，诸如丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸酯聚合物及共聚物、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙二醇、聚乙酸乙烯酯(PVA)、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚氧化乙烯、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)；二乙二醇、丙二醇、2-乙基唑啉、烟雾状二氧化硅(诸如硅石粉)、二氧化硅粉；以及改质尿素，诸如420(可自BYK Chemie获得)。可使用其他黏度调节剂，以及添加粒子以控制黏度，如Lewis等人之专利申请公开案第US2003/0091647号中所述。亦可使用例如助流剂或界面活性剂，诸如辛醇及埃默拉尔德高效能材料公司(Emerald PerformanceMaterials)之Foamblast 339。在其他例示性具体实例中，一或多种绝缘体135可为聚合物，诸如在去离子水中包含通常12％以下之PVA或PVB。
在沈积绝缘或介电层315之后，沈积一或多个第二导体320(例如经由印刷导电墨水、聚合物或其他导体，诸如金属)，其可为上文所论述之任何类型之导体、导电墨水或聚合物，或可为光学透射性(或透明)导体，以与二极管100-100L之暴露或非绝缘部分(一般为二极管100-100L的第一端子125，呈第一定向)形成欧姆接触。一或多个光学透射性第二导体320之湿膜厚度大致为约6微米至18微米且干燥或固化之膜厚度大致为约0.1微米至0.4微米，且光学不透明之一或多个第二导体320(诸如Acheson725A导电银)之湿膜厚度一般大致为约14微米至18微米且干燥或固化之膜厚度大致为约5微米至8微米。举例而言，光学透射性第二导体可沈积为单个连续层(形成单个电极)，诸如用于照明或光电应用。对于上述颠倒构造，且对于装置700具体实例，第二导体320无需具光学透射性(尽管其可具光学透射性)以允许光自装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770之顶面及底面进入或离开。光学透射性第二导体320可包含如下任何化合物，该化合物：(1)具有足够导电性以使装置300通电或自其第一或上端部分接收能量(且可能必要或需要时，一般具有足够低之电阻或阻抗以降低或最小化功率损耗及热生成)；且(2)对于所选波长之电磁辐射(诸如可见光谱之部分)具有至少预定或所选之透明度或透射度。形成光学透射性或非透射性第二导体320之材料的选择可视装置300、700之所选应用且视视情况存在之一或多个第三导体之利用而不同。诸如藉由使用如印刷或涂布技术中已知或即将知晓之印刷或涂布制程将一或多个第二导体320沈积于二极管100-100L之暴露及/或非绝缘部分上，及/或亦沈积于任何绝缘或介电层315上，其中可能必要或需要时，提供适当控制以达成任何所选之对准或对齐。
举例而言，用于形成一或多个第二导体320的例示性透明导电墨水可包含约0.4％至3.0％银奈米纤维(或3.0％以上，在其他具体实例中)、约2％至4％聚乙烯吡咯啶酮(MW为100万)、0.5％至2％冰乙酸，其余部分为1-丁醇及/或环己醇。
在一例示性具体实例中，除上文所述之导体之外，可使用碳奈米管(CNT)、奈米粒子或奈米纤维银、聚乙烯-二氧噻吩(例如AGFA Orgacon)、聚-3,4-伸乙二氧基噻吩与聚苯乙烯磺酸之组合(以Baytron P出售且可自Leverkusen,Germany之Bayer AG获得)、聚苯胺或聚吡咯聚合物、氧化铟锡(ITO)及/或氧化锑锡(ATO)(其中ITO或ATO通常以粒子形式悬浮于先前所论述之各种黏合剂、聚合物或载剂中之任一者中)来形成光学透射性第二导体320。在一例示性具体实例中，碳奈米管悬浮于含界面活性剂之挥发性液体中，诸如可自Norman,Oklahoma,USA之SouthWestNanoTechnologies公司获得之碳奈米管组成物。另外，阻抗或电阻相对较低之一或多个第三导体(未作单独说明)并入或可并入相应透射性第二导体320中。举例而言，为形成一或多个第三导体，可使用印刷于透射性第二导体320之相应部分或层上之导电墨水或聚合物(例如银墨水、CNT或聚乙烯-二氧噻吩聚合物)形成一或多个精细导线，或可使用印刷于较大显示器中之较大整体透明第二导体320上之导电墨水或聚合物形成一或多个精细导线(例如具有网格或梯形图案)。
可等效地用于形成实质上光学透射性第二导体320之其他化合物包括如上所述之氧化铟锡(ITO)，及此项技术中当前已知或可能即将知晓之其他透射性导体，包括一或多种上文所论述之导电聚合物，诸如可以商标名「Orgacon」得到之聚乙烯-二氧噻吩，及各种基于碳及/或碳奈米管之透明导体。代表性透射性导电材料可例如得自DuPont，诸如7162及7164ATO半透明导体。透射性第二导体320亦可与各种黏合剂、聚合物或载剂组合，包括先前所论述之黏合剂、聚合物或载剂，诸如在各种条件下可固化(诸如暴露于紫外线辐射可固化(uv可固化))之黏合剂。
可能必要或需要时，视情况存在之稳定化层335可沈积于第二导体320上，且用于保护第二导体320以防止发光(或发射)层325或任何插入保形涂层使第二导体320之导电性降级。可使用由下文(参考保护涂层330)论述之任何墨水、化合物或涂料形成之一或多个比较薄之涂层，诸如Nazdar 9727透明基质或DuPont 5018或红外光可固化树脂，诸如于环己醇中之约7％聚乙烯醇缩丁醛。另外，稳定化层335中亦可视情况包括热耗散及/或光散射粒子。例示性稳定化层呈干燥或固化形式时通常为约10微米至40微米。
作为可选方案，可使用碳电极322(说明为322A及322B)在密封或保护层330外部与一或多个第一导体310及一或多个第二导体320形成接触，如对于各个例示性具体实例所说明，且有助于保护一或多个第一导体310及一或多个第二导体320免遭腐蚀及磨损。在一例示性具体实例中，使用碳墨水，诸如Acheson 440A，其湿膜厚度大致为约18微米至20微米且干燥或固化之膜厚度大致为约7微米至10微米。
亦作为图102及103中所说明之可选方案，可使用视情况存在之第三导电层312，且可包含本文对于一或多个第一导体310及/或一或多个第二导体320所述之任何导电材料。
一或多个发光(或发射)层325(例如包含一或多个磷光体层或涂层)可沈积于稳定化层335上(或当不使用稳定化层335时，沈积于第二导体320上)，或直接沈积于装置700具体实例之基底305A的第二侧上。亦可使用多个发光(或发射)层325，如所说明，诸如装置300、300A、300C、300D、700、700A、720、730、740、750、760、770之各侧上一个发光(或发射)层325。在一例示性具体实例(诸如LED具体实例)中，例如(但不加以限制)，可诸如经由上文所论述之印刷或涂布制程将一或多个发射层325沈积于装置300具体实例之稳定化层335之整个表面上(或当不使用稳定化层335时，沈积于第二导体320上)，或直接沈积于装置700具体实例之基底305A的第二侧上，或两者。一或多个发射层325可由任何能够或适于回应于自二极管100-100L所发射之光(或其他电磁辐射)发射可见光谱中之光或使发射光之频率(或任何所选频率之其他电磁辐射)移位(例如斯托克斯移位)的物质或化合物形成。举例而言，基于黄色磷光体之发射层325可与发射蓝光的二极管100-100L一起使用以产生实质上白光。该等发光化合物包括各种磷光体，其可以各种形式中之任一者且与各种掺杂剂中之任一者一起提供。形成一或多个发射层325的发光化合物或粒子可以具有各种黏合剂之聚合物形式使用或悬浮，且亦可单独与各种黏合剂(诸如可自DuPont或ConductiveCompounds获得之磷光体黏合剂)组合，有助于印刷或其他沈积制程，且使磷光体黏着至下伏层及后续上覆层。亦可以uv可固化或热可固化形式提供一或多个发射层325。
多种等效的发光或其他光发射性化合物可用且处于本发明范畴内，包括(不限于)：(1)G1758、G2060、G2262、G3161、EG2762、EG3261、EG3560、EG3759、Y3957、EY4156、EY4254、EY4453、EY4651、EY4750、O5446、O5544、O5742、O6040、R630、R650、R6733、R660、R670、NYAG-1、NYAG-4、NYAG-2、NYAG-5、NYAG-3、NYAG-6、TAG-1、TAG-2、SY450-A、SY450-B、SY460-A、SY460-B、OG450-75、OG450-27、OG460-75、OG460-27、RG450-75、RG450-65、RG450-55、RG450-50、RG450-45、RG450-40、RG450-35、RG450-30、RG450-27、RG460-75、RG460-65、RG460-55、RG460-50、RG460-45、RG460-40、RG460-35、RG460-30及RG460-27，可自Fremont,California,USA之Intematix获得；(2)13C1380、13D1380、14C1220及GG-84，可自Towanda,Pennsylvania,USA之GlobalTungsten&Powders公司获得；(3)FL63/S-D1、HPL63/F-F1、HL63/S-D1、QMK58/F-U1、QUMK58/F-D1、KEMK63/F-P1、CPK63/N-U1、ZMK58/N-D1及UKL63/F-U1，可自Herts,England之PhosphorTechnology有限公司获得；(4)BYW01A/PTCW01AN、BYW01B/PTCW01BN、BUVOR02、BUVG01、BUVR02、BUVY02、BUVG02、BUVR03/PTCR03及BUVY03，可自LithiaSprings,Georgia,USA之Phosphor Tech公司获得；以及(5)Hawaii655、Maui535、Bermuda465及Bahama560，可自Princeton,NewJersey,USA之LightscapeMaterials公司获得。另外，视所选具体实例而定，在任何该种发光(或发射)层325内可包括着色剂、染料及/或掺杂剂。在一例示性具体实例中，使用钇铝石榴石(「YAG」)磷光体，其可自Phosphor Technology有限公司及Global Tungsten&Powders公司获得，诸如含40％YAG之uv可固化树脂(其湿膜及干燥/固化膜厚度为约40至100微米)，或含70％YAG之红外光可固化树脂-溶剂系统(诸如约5％聚乙烯醇缩丁醛于约95％环己醇中)(其湿膜厚度为约15微米至17微米且干燥/固化膜厚度为约13微米至15微米)。另外，用于形成发射层325之磷光体或其他化合物可包括在特定光谱(诸如绿色或蓝色)内发射之掺杂剂。在彼等状况下，发射层可经印刷以界定任何既定或所选色彩(诸如RGB或CMYK)之像素以提供彩色显示。熟习此项技术者应了解任何装置300具体实例亦可包含该一或多个发射层325耦接至或沈积于稳定化层335或第二导体320上。
视用于形成一或多个第二导体320之溶剂而定，可使用视情况存在之一或多个障壁层318，如图103中所说明，诸如以防止一或多个第二导体320的化合物穿透介电层315至一或多个第一导体310。在一例示性具体实例中，使用黏度调节剂，诸如E-10黏度调节剂或上文所论述之任何其他黏度调节剂，使其沈积以形成约100nm至200nm之固化或干燥膜或薄膜厚度。亦可使用任何用于形成保护或密封涂层330或稳定化层335之材料来形成一或多个障壁层318。
装置300亦可包括视情况存在之保护或密封涂层330(其亦可与视情况存在之稳定化层335组合)，其亦可包括任何类型之透镜化或光漫射或分散结构或滤光片，诸如实质上透明之塑胶或其他聚合物以提供保护而免受各种因素(诸如天气、空气传播之腐蚀性物质等)影响，或该种密封及/或保护功能可由发射层325所用之聚合物(树脂或其他黏合剂)提供。为便于说明，图76、78-82、87、88、91-98、102及103使用虚线说明该种形成保护或密封涂层330之聚合物(树脂或其他黏合剂)以指示实质透明度。在一例示性具体实例中，使用基于胺基甲酸酯之材料(诸如可以NAZDAR 9727(www.nazdar.com)获得之专用树脂或可自Dusseldorf,Germany之Henkel公司获得之uv可固化丙烯酸胺基甲酸酯PF 455BC)沈积保护或密封涂层330作为一或多个保形涂层，达约10微米至40微米的厚度。在另一例示性具体实例中，藉由层合装置300达成保护或密封涂层330。未作单独说明但如相关美国专利申请案(美国专利申请案第12/560,334号、美国专利申请案第12/560,340号、美国专利申请案第12/560,355号、美国专利申请案第12/560,364号及美国专利申请案第12/560,371号，以全文引用之方式并入本文中，具有如同在本文中阐述其全文一般之相同完全效力)中所论述，复数个透镜(悬浮于聚合物(树脂或其他黏合剂)中)亦可直接沈积于一或多个发射层325及其他特征上，形成各种发光装置300具体实例中之任一者。
熟习此项技术者应了解在所主张之本发明范畴内可使用任何数目的第一导体310、绝缘体315、第二导体320等。另外，除所说明之定向之外，任何装置300的复数个第一导体310、一或多个绝缘体(或介电层)315及复数个第二导体320(以及任何并入之相应及视情况存在之一或多个第三导体)可能存在多种定向及组态，诸如实质上平行定向。举例而言，复数个第一导体310可皆实质上彼此平行，且复数个第二导体320亦可皆实质上彼此平行。随后，复数个第一导体310与复数个第二导体320可彼此垂直(界定列及行)，因此其重迭区域可用于界定像元(「像素」)且可各别且独立地定址。当复数个第一导体310及复数个第二导体320中之任一者或两者可建构成具有预定宽度之间隔开且实质上平行之线(两者皆界定列或两者皆界定行)时，其亦可由列及/或行定址，例如(但不限于)对各列接连地进行顺序定址)。另外，复数个第一导体310及复数个第二导体320中之任一者或两者可建构成如上所述之层状物或薄板。
如可自本发明所显而易见，视复合材料(诸如基底305)之选择而定，例示性装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770可经设计并制造成具有高度可挠性及可变形性，可能甚至可折迭、可拉伸且可能可穿着，而非硬质的。举例而言(但不加以限制)，例示性装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770可包含可挠性、可折迭及可穿着之衣服或可挠性灯或壁纸灯。例示性装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770因具有该可挠性而可经辊轧(诸如海报)，或如纸张一样折迭且在再打开时发挥完全功能。亦举例而言，例示性装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770因具有该可挠性而可具有多种形状及尺寸，且可经组态以用于多种任何风格及其他美学目标。该例示性装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770亦比先前技术器件具有显著更大之弹性，易破碎性及脆性比(例如)典型之大萤幕电视小得多。
如上所示，复数个二极管100-100L可经组态(经由材料选择及相应掺杂)为例如(但不限于)光电(PV)二极管或LED。图84为第一例示性系统350具体实例的方块图，其中复数个二极管100-100L建构成任何类型或色彩之LED。系统350包含发光装置300A、300C、300D、300C、300D、700A(及二极管为LED之任何装置720、730、740、750、760、770)、可耦接至电源340(诸如AC线或DC电池组)的介面电路355及视情况存在之控制器345(具有控制逻辑电路360及视情况存在之记忆体365)。(装置300A在其他方面一般与装置300相同，但具有复数个建构成LED的二极管100-100L，且对于装置300C、300D具体实例，具有双侧，且同样，装置700A在其他方面一般与装置700相同，但具有复数个建构成LED的二极管100-100L。)当诸如经由施加相应电压(例如，自电源340)使一或多个第一导体310及一或多个第二导体320(或第三导体312)通电时，能量将供应至复数个LED(二极管100-100L)中之一或多者，完全越过装置300A、300C、300D、300C、300D、700A、720、730、740、750、760、770(当导体及绝缘体各自建构成单个层时)，或于通电的第一导体310与第二导体320之相应相交处(重迭区)，该等相交处视其定向及组态界定例如像素、薄板或列/行。因此，藉由选择性地使第一导体310及第二导体320通电，装置300A(及/或系统350)提供像素可定址性动态显示器或照明器件或标牌等。举例而言，复数个第一导体310可包含相应复数列，且复数个透射性第二导体320包含相应复数行，其中各像素由相应列与相应行之相交或重迭所界定。当复数个第一导体310及复数个第二导体320中之任一者或两者可建构为如图76-82、87、88、91-98、102、103中所说明时，亦例如，使导体310、320通电将为实质上所有(或大部分)复数个LED(二极管100-100L)提供电力，诸如以使照明器件或静态显示器(诸如标牌)发光。该像素计数可能相当高，远高于典型高清晰度水准。
继续参考图84，装置300A、300C、300D、300C、300D、700A、720、730、740、750、760、770经由介面电路355耦接至电源340，且亦视情况耦接至控制器345，该电源340可为DC电源(诸如电池组或光电电池)或AC电源(诸如家用或建筑电力)。介面电路355可以多种方式具体化，诸如全波整流器或半波整流器、阻抗匹配电路、减少DC涟波之电容器、耦接至AC线之开关电源等，且可包括例如(但不限于)多种控制二极管100-100L之通电的组件(未作单独说明)。当控制器345经建构诸如用于可定址发光显示系统350具体实例及/或动态发光显示系统350具体实例时，控制器345可如电子技术中已知或即将知晓用于控制二极管100-100L之通电(经由各种复数个第一导体310及复数个透射性第二导体320)，且通常包含控制逻辑电路360(其可为组合逻辑电路、有限状态机、处理器等)及记忆体365。亦可使用其他输入/输出(I/O)电路。当未建构控制器345，诸如用于各种照明系统350具体实例(其通常不可定址及/或为非动态发光显示系统350具体实例)时，系统350通常耦接至电开关或电子开关(未作单独说明)，该电开关或电子开关可包含任何适合类型之开关布置，诸如用于照明系统开启、关闭及/或减光。下文在论述图100-103、85及86之后更详细论述控制逻辑电路360、记忆体365。
介面电路355可如此项技术中已知或可能即将知晓来建构，且可包括阻抗匹配能力、电压整流电路、使低电压处理器与例如较高电压控制汇流排成介面之电压转换、回应于自控制逻辑电路360之传信开启或关闭各种线或连接器之各种开关机构(例如电晶体)及/或物理耦接机构。另外，介面电路355亦可经调适例如以诸如经由硬连线或RF传信以自系统350外部接收及/或传输信号，例如以接收即时资讯来控制动态显示器，或亦例如以控制光输出之亮度(减光)。介面电路355A亦可为独立器件(例如模组)且可由例如与经组态以搭扣连接至、旋拧至、锁接至或以其他方式耦接至介面电路355A之装置760、770再使用，因此介面电路355A可随时间推移由多个替换装置760、770重复使用。
举例而言，如图100中所说明，例示性系统具体实例800、810包含装置760(若使用二极管100-100K建构)或装置770(若使用二极管100L建构)(其中复数个二极管100-100L为发光二极管)，及介面电路355以配合灯泡之各种标准浅圆螺纹插座(Edison socket)中之任一者。继续举例而言(但不加以限制)，介面电路355可订定尺寸且成型以符合一或多个标准化螺旋组态，诸如E12、E14、E26及/或E27螺旋座标准，诸如中型螺旋座(E26)或烛台形螺旋座(candelabra screwbase)(E12)，及/或由例如美国国家标准协会(American National Standards Institute，「ANSI」)及/或照明工程学会(Illuminating Engineering Society)所发布之其他各种标准。在其他例示性具体实例中，介面电路355可订定尺寸且成型以符合例如(但不限于)标准萤光灯泡插座或双插塞插座，诸如GU-10插座。该种例示性系统具体实例亦可等效地视作另一类型之装置，当具有适于插入例如(但不限于)浅圆螺纹插座或萤光插座中之形态因数时尤其如此。
举例而言，基于LED之「灯泡」可形成为具有类似于传统白炽电灯泡之设计，具有螺旋型连接件作为介面电路355之一部分，诸如ES、E27、SES或E14，其可经调适以与任何电源插座类型连接，例如(但不限于)L1、PL-2插脚、PL-4插脚、G9卤素胶囊灯(halogen capsule)、G4卤素胶囊灯、GU10、GU5.3、卡口、小卡口或此项技术中已知之任何其他连接件。
装置300A、300C、300D、700及第一系统350可用于形成多种照明器件或其他照明产品，用于多种目的，用作灯泡及灯管、灯、照明器具、室内及室外照明、经组态以具有灯罩形态因数之灯、建筑照明、工作或作业照明、装饰或情调照明、顶部照明、安全照明、可减光照明、彩色照明、剧场及/或色彩可变照明、显示照明及具有本文所提及之各种装饰或想象形式中之任一者的照明。未作单独说明，第一系统350一般亦包括处于系统350内之呈任何所需形状或形式的各种机械结构以提供对装置300A、300C、300D之足够物理支撑。
参考图100，例示性系统800包含装置760及介面电路355A，且例示性系统810包含装置770及介面电路355A。介面电路355A经组态以配合于标准爱迪生灯泡螺旋型插座中以耦接至标准AC电源(诸如AC总线)(未作单独说明)。该介面电路355A通常包含整流电路以使AC电压转换为DC电压，且亦可包括阻抗匹配电路及各种电容器及/或电阻器(且常包括使用电晶体建构之开关)以减少DC电压之涟波，如LED照明及LED电力供应领域中已知。如图102及103中所说明，装置760包含复数个二极管100-100K，而装置770包含复数个二极管100L，装置结构及材料之相应差异如上文所论述且如下文所更详细论述。图100亦用以说明例示性装置(300、300A、300B、300C、300D、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770)之极薄且可挠的形态因数，其已扭转并折迭成奇特之装饰形式。
图101为说明装置760、770之印刷布局的平面图。如所说明，装置760、770印刷成具有极薄形态因数之平坦薄板，接着在区域716中进行刀模切割，形成比较窄之灯条717(串联耦接，如上文所述)。电极(说明为碳电极322A、322B)提供于各末端处。接着卷曲装置760、770且使灯条717之末端718聚集于一起且彼此重迭呈环形，通向电极322A及322B以经由介面电路355A向装置760、770提供电力，且灯条717彼此间存在一定间隔，如图100中所说明。
参考图102，装置760类似于其他所说明之装置，其中再增加两层，即一或多个第三导体312(其亦可使用本文所论述之任何透明或不透明导电墨水及化合物沈积为单层)及在一或多个第三导体312与一或多个第一导体310之间的另外介电层(说明为315A以使其区别于说明为315B之另一介电层)。使用一或多个第三导体312以沿灯条717之边缘提供电力(例如电压位准)且耦接至一或多个第二导体320(其可沈积为如上文所论述之透明导电材料层)，且提供降低装置760之总阻抗、电流位准及功率消耗的方法，有效地充当沿各灯条717之长度的并联汇流排。
参考图103，装置770亦类似于其他所说明之装置，其中再增加三层：(1)一或多个第三导体312(其亦可使用本文论述之任何透明或不透明导电墨水及化合物沈积为单层)；(2)在一或多个第三导体312与一或多个第二导体320之间的另外介电层(说明为315A以使其区别于说明为315B之另一介电层)；及(3)如上所述沈积于介电层315B与一或多个第二导体320之间的一或多个障壁层318。使用一或多个第三导体312以沿灯条717之边缘提供电力(例如电压位准)且耦接至一或多个第一导体310，且亦提供降低装置770之总阻抗、电流位准及功率消耗的方法，亦有效地充当沿各灯条717之长度的并联汇流排。
各种光输出水准中之任一者可由装置300A、300C、300D、300C、300D、700A、720、730、740、750、760、770提供，且一般将基于所用二极管100-100L之浓度、第一系统350中所用之装置300A、300C、300D、300C、300D、700A、720、730、740、750、760、770之数目、所选或允许之功率消耗及施加电压及/或电流位准而变化。在一例示性具体实例中，装置300A、300C、300D、300C、300D、700A、720、730、740、750、760、770可提供例如(但不限于)约25流明至1300流明范围内之光输出，视功率消耗、二极管100-100L之浓度或密度、二极管100-100L之电流位准(亦即驱动二极管100-100L之难度)、总阻抗位准等而定。
如上所示，复数个二极管100-100L亦可经组态(经由材料选择及相应掺杂)为光电(PV)二极管。图85为第二例示性系统375具体实例的方块图，其中二极管100-100L建构成光电(PV)二极管。系统375包含装置300B、700B(其在其他方面一般与装置300、700(或任何其他所说明之装置)相同，但具有复数个建构成光电(PV)二极管的二极管100-100L)，且包含能量储存器件380(诸如电池组)或介面电路385中之任一者或两者以将电力或能量传递至另一系统(未作单独说明)，例如机动器件或电力设施。(在不包含介面电路385之其他例示性具体实例中，可使用其他电路组态以直接向该能量使用装置或系统抑或能量分配装置或系统提供能量或电力。)在系统375内，装置300B、700B之一或多个第一导体310(或电极322A)耦接形成第一端子(诸如负或正端子)，且装置300B、700B之一或多个第二导体320(或电极322B)耦接形成第二端子(诸如相应正或负端子)，其接着可耦接以连接至能量储存器件380或介面电路385中之任一者或两者。当光(诸如日光)入射至装置300B、700B上时，光可集中于一或多个光电(PV)二极管100-100L上，其随后将入射光子转换成电子电洞对，使得第一端子及第二端子上产生输出电压且输出至能量储存器件380或介面电路385中之任一者或两者。
应注意，当第一导体310具有图77中所说明之相间错杂或梳状结构时，可使用第一导体310B使第二导体320通电，或同样，可接收第一导体310A及310B上所产生之电压。
图86为说明用于制造装置300、300A、300B、300C、300D、700、700A、700B、720、730、740、750、760、770的例示性方法具体实例的流程图，且提供适用概述。自起始步骤400开始，诸如藉由印刷导电墨水或聚合物或用一或多种金属气相沈积、溅镀或涂布基底(305)，继而固化或部分固化导电墨水或聚合物，或可能移除不必要位置上沈积之金属(视具体实施而定)将一或多个第一导体(310)沈积于基底(305)上(步骤405)。接着亦通常经由印刷或涂布将已通常悬浮于液体、胶体或其他化合物或混合物(亦可包括复数个惰性粒子292)中(例如悬浮于二极管墨水中)的复数个二极管100-100L沈积于一或多个第一导体上(步骤410)，以在复数个二极管100-100L与一或多个第一导体之间形成欧姆接触(其亦可涉及例如(但不限于)各种化学反应、压缩及/或加热)。对于装置700具体实例，如上文所论述，步骤405与410按相反次序进行。
接着将介电或绝缘材料(诸如介电墨水)沈积于复数个二极管100-100L上或周围，诸如围绕二极管100-100L周边(且固化或加热)(步骤415)，形成一或多个绝缘体或介电层315。对于装置760具体实例，未作单独说明，可沈积一或多个第三导体312及介电层315A(作为步骤405及415)，接着继而进行另一步骤405及步骤410。对于装置770具体实例，亦可沈积障壁层318，其亦未作单独说明。其次，接着将一或多个第二导体320(其可能具或可能不具光学透射性)沈积于复数个二极管100-100L上且与复数个二极管100-100L形成接触，诸如沈积于介电层315上且围绕二极管100-100L的上表面且固化(或加热)(步骤420)，亦在一或多个第二导体(320)与复数个二极管100-100L之间形成欧姆接触。在例示性具体实例中，诸如对于可定址显示器，复数个(透射性)第二导体320经定向成实质上垂直于复数个第一导体310。对于装置770具体实例，未作单独说明，可沈积介电层315A(作为步骤415)，继而沈积一或多个第三导体312(作为步骤405)。
作为另一可选方案，在步骤420之前或期间，可进行测试，其中移除或停用无功能或另外有缺陷的二极管100-100L。举例而言，对于PV二极管，可用雷射或其他光源扫描部分完成之装置的表面(第一侧)且当区域(或个别二极管100-100L)不提供预期之电响应时，可使用高强度雷射或其他移除技术将其移除。亦举例而言，对于已通电的发光二极管，可用光感测器扫描表面(第一侧)，且当区域(或个别二极管100-100L)不提供预期之光输出及/或汲取过量电流(亦即电流超过预定量)时，亦可使用高强度雷射或其他移除技术将其移除。视具体实施而定，诸如视如何移除无功能或有缺陷的二极管100-100L而定，该测试步骤实际上可在下文论述的步骤425、430或435之后进行。接着将稳定化层335沈积于一或多个第二导体320或如对于各个装置所说明之其他层上(步骤425)，继而于稳定化层上沈积发射层325(步骤430)。在装置700具体实例中，如上所述，层325通常沈积于基底305A的第二侧上。接着亦通常经由印刷将亦通常已悬浮于聚合物、黏合剂或其他化合物或混合物中以形成透镜化或透镜粒子墨水或悬浮液的复数个透镜(未作单独说明)置于或沈积于发射层上，或将包含悬浮于聚合物中的复数个透镜的预成型透镜面板附接至部分完成之装置的第一侧(诸如经由层合制程)，继而视情况沈积保护涂层(及/或所选色彩)(诸如经由印刷)(步骤355)，且该方法可结束，返回步骤440。
再参考图84，控制逻辑电路360可为任何类型之控制器、处理器或控制逻辑电路，且可具体化为一或多个处理器以执行本文论述之功能性。由于本文使用术语处理器，所以处理器360可包括使用单个集成电路(「IC」)，或可包括使用复数个集成电路或其他连接、排列或会集在一起的组件，诸如控制器、微处理器、数位信号处理器(「DSP」)、并行处理器、多核处理器、定制集成电路、特殊应用集成电路(「ASIC」)、现场可程式闸阵列(「FPGA」)、自适应计算IC、相关记忆体(诸如RAM、DRAM及ROM)以及其他IC及组件。因此，如本文所用之术语处理器应理解为等效地意谓且包括单个IC，或定制集成电路、ASIC、处理器、微处理器、控制器、FPGA、自适应计算IC或一些其他执行下文所论述之功能的集成电路群组之配置，及相关记忆体，诸如微处理器记忆体或其他RAM、DRAM、SDRAM、SRAM、MRAM、ROM、FLASH、EPROM或E2PROM。处理器及其相关记忆体可经调适或组态(经由程式化、FPGA互连或硬连线)以执行本发明的方法，诸如对于动态显示器具体实例进行选择性像素定址，或诸如对于标牌具体实例进行列/行定址。举例而言，方法可处理器及其相关记忆体(及/或记忆体365)及其他等效组件中程式化且储存为一组程式指令或其他编码(或等效组态或其他程式)用于后续在处理器可操作(亦即通电且起作用)时执行。等效地，当控制逻辑电路360可完全或部分建构成FPGA、定制集成电路及/或ASIC时，该等FPGA、定制集成电路或ASIC亦可经设计、组态及/或硬连线以执行本发明的方法。举例而言，控制逻辑电路360可建构成处理器、控制器、微处理器、DSP及/或ASIC之配置，统称为「控制器」或「处理器」，其分别经程式化、设计、调适或组态以连同记忆体365一起执行本发明的方法。
控制逻辑电路360及其相关记忆体可经组态(经由程式化、FPGA互连或硬连线)以控制向各种复数个第一导体310及复数个第二导体320(及视情况存在之一或多个第三导体312)通电(施加电压)，以相应控制正在显示之资讯。举例而言，静态或时变显示资讯可在控制逻辑电路360及其相关记忆体(及/或记忆体365)及其他等效组件中程式化并储存、组态及/或硬连线为一组程式指令(或等效组态或其他程式)用于后续在控制逻辑电路360可操作时执行形式。
可包括资料储存库(或资料库)的记忆体365可以多种形式具体化，包括于当前已知或将来可得之任何电脑或其他机器可读资料储存媒体、记忆体器件或其他用于资讯储存或通信之储存或通信器件内，包括(但不限于)记忆体集成电路(「I C」)或集成电路之记忆体部分(诸如处理器内之常驻记忆体)，其可为挥发性或非挥发性、可卸除式或不可卸除式记忆体，包括(不限于)RAM、FLASH、DRAM、SDRAM、SRAM、MRAM、FeRAM、ROM、EPROM或E2PROM，或任何其他记忆体器件形式，诸如磁性硬碟机、光碟机、磁碟或磁带机、硬碟机、其他机器可读储存或记忆体媒体，诸如软碟、CDROM、CD-RW、数位多功能光碟(DVD)或其他光记忆体，或已知或即将知晓之任何其他类型之记忆体、储存媒体或资料储存装置或电路，视所选具体实例而定。另外，该种电脑可读媒体包括任何通信媒体形式，其可使电脑可读指令、资料结构、程式模组或其他资料具体化成资料信号或调变信号，诸如电磁或光学载波或其他传送机构，包括任何资讯传输媒体，其可以有线或无线方式将资料或其他资讯编码成信号，包括电磁、光学、声学、RF或红外信号等。记忆体365可经调适以储存各种查找表、参数、系数、其他资讯及资料、(本发明软体之)程式或指令，及其他类型之表格，诸如资料库表。
如上文所示，使用例如本发明之软体及资料结构使处理器360程式化以执行本发明的方法。因此，本发明的系统及方法可具体化为提供上文所论述的该等程式化或其他指令(诸如具体化于电脑可读媒体内之一组指令及/或元资料)的软体。另外，元资料亦可用于定义查找表或资料库之各种资料结构。该软体可呈例如(但不限于)原始码或目标码形式。原始码进一步可编译成某种形式的指令或目标码(包括组合语言指令或组态资讯)。本发明的软体、原始码或元资料可具体化为任何类型之编码，诸如C、C++、SystemC、LISA、XML、Java、Brew、SQL及其变化形式，或执行本文中所论述的功能性的任何其他类型之程式化语言，包括各种硬体定义或硬体模型化语言(例如Verilog、VHDL、RTL)及所得资料库档案(例如GDSII)。因此，如本文中所等效使用之「构造」、「程式构造」、「软体构造」或「软体」意谓且指具有任何语法或签名之任何种类之任何程式化语言，其提供或可经解译以提供所指定之相关功能性或方法(当具现化或载入处理器或电脑(包括例如处理器360)中且执行时)。
本发明之软体、元资料或其他原始码以及任何所得位元档案(目标码、资料库或查找表)可于任何有形储存媒体(诸如任何电脑或其他机器可读资料储存媒体)内具体化为电脑可读指令、资料结构、程式模组或其他资料，诸如上文对于记忆体365所述者，例如如上所述之软碟、CDROM、CD-RW、DVD、磁性硬碟机、光碟机或任何其他类型的资料储存装置或媒体。
除图84中所说明的控制器345之外，熟习此项技术者应了解存在此项技术中已知之诸多等效组态、布局、种类及类型之控制电路，其处于本发明范畴内。
尽管已关于特定具体实例描述本发明，但此等具体实例仅具说明性而非限制本发明。在本文的描述中，提供许多特定细节，诸如电子组件、电子及结构连接、材料及结构变化形式之实例以充分了解本发明的具体实例。然而，熟习相关技术者应了解本发明的具体实例可在无一或多个特定细节下或以其他装置、系统、总成、组件、材料、零件等实践。在其他情况下，不特定展示或详细描述熟知结构、材料或操作以避免使本发明的具体实例的态样不明确。熟习此项技术者应进一步了解可使用其他或等效方法步骤，或可与其他步骤组合，或可按不同次序进行，其任何及所有者皆处于所主张之本发明范畴内。另外，各图不按比例描绘且不应视作具限制性。
在本发明说明书中通篇对「一个具体实例」、「一具体实例」或一特定「具体实例」之提及意谓关于该具体实例所述的特定特征、结构或特性包括于至少一个具体实例中而未必包括于所有具体实例中，且此外，未必指同一具体实例。此外，任何特定具体实例的特定特征、结构或特性可与一或多个其他具体实例以任何适合方式组合且组合成任何适合组合，包括使用所选特征而不相应使用其他特征。另外，可作出多种修改以使特定应用、情况或材料适于本发明的基本范畴及精神。应了解，根据本文中的教示有可能对本文中所描述及说明之本发明具体实例作出其他变化及修改，且该等变化及修改将视作本发明精神及范畴的一部分。
亦应了解，图中所描绘的一或多个元件亦可以较各别或完整之方式建构，或甚至在某些状况下可移除或使其不可操作，根据特定应用可能适用。整体成形的组件组合亦在本发明范畴内，尤其对于个别组件分离或组合不清楚或难辨别的具体实例。另外，本文中使用术语「耦接」(包括其各种形式，诸如「可耦接」)意谓且包括任何直接或间接电、结构或磁耦接、连接或附接，或该直接或间接电、结构或磁耦接、连接或附接之适合性或能力，包括整体成形的组件及经或经由另一组件耦接的组件。
如本文中出于本发明的目的所用，术语「LED」及其复数形式应理解为包括任何电致发光二极管或能够回应于电信号产生辐射之其他类型之基于载子注入或接合的系统，包括(但不限于)回应于电流或电压发光的各种基于半导体或碳之结构、发光聚合物、有机LED等，该辐射包括可见光谱或其他光谱(诸如紫外光或红外光)内、任何带宽或任何色彩或色温之辐射。亦如本文中出于本发明的目的所用，术语「光电二极管(或PV)」及其复数形式应理解为包括任何光电二极管或能够回应于入射能量(诸如光或其他电磁波)产生电信号(诸如电压)之其他类型之基于载子注入或接合之系统，包括(但不限于)回应于光产生提供电信号的各种基于半导体或碳之结构，该光包括可见光谱或其他光谱(诸如紫外光或红外光)内，任何带宽或光谱之光。
本文中所揭示的尺寸及值不应理解为严格限于所述的精确数值。实际上，除非另作说明，否则每一该种尺寸意谓所述值及围绕该值之功能等效范围。举例而言，揭示为「40mm」之尺寸意谓「约40mm」。
【具体实施方式】中所引用的所有文献在相关部分中以引用方式并入本文中；对任何文献的引用不应视作承认其为关于本发明之先前技术。若本发明中的术语的任何意义或定义与以引用方式并入本文中的文献中同一术语的任何意义或定义相矛盾，则应以本发明中赋予该术语的意义或定义为准。
此外，除非另外特定说明，否则图式/图中的任何信号箭头应视作仅具例示性，而不具限制性。步骤之组成部分的组合亦应视作处于本发明范畴内，尤其在不清楚或可预见能够分离或组合的情况下。除非另外指示，否则如本文中且贯穿随附之权利要求所用之转折术语「或」一般意谓「及/或」，具有连接及转折两种意义(而非限于「排他性或」之意义)。除非上下文另外明确规定，否则如本文描述中及贯穿随附之权利要求所用之「一」及「该」包括复数个参考物。除非上下文另外明确规定，否则亦如本文描述中及贯穿随附之权利要求所用之「于...中」的意义包括「于...中」及「于...上」。
上文对所说明的本发明具体实例的描述(包括【发明内容】或【发明摘要】中所述者)不意欲为详尽的或使本发明限于本文所揭示的精确形式。自上文，可观察到，预期作出多种变化、修改及替换且可在不背离本发明新颖概念的精神及范畴下达成。应了解，不应预期或不应推断对于本文所说明的特定方法及装置的限制。当然，所有该等修改意欲由随附的权利要求涵盖而属于权利要求范畴内。

Claims (13)

1.一种二极管，其包含：
发光或光吸收区域，其侧向尺寸为介于20微米至30微米之间且高度为介于2微米至7微米之间；
在第一侧上耦接至该发光区域的第一端子；及
在与该第一侧相对的第二侧上耦接至该发光区域的第二端子；
该第一端子和第二端子中至少一个的高度介于1微米至6微米之间；
其中该二极管在侧向上实质上为六角形，具有相对面对面所量测的介于10微米至50微米之间的侧向尺寸及介于5微米至25微米之间的高度。
2.如权利要求1的二极管，其中该发光或光吸收区域进一步包含高度为介于0.5微米至2微米之间的台面区域。
3.如权利要求1的二极管，其中该第一端子在侧向上实质上为六角形，其中该第一端子的各侧面具有实质上S形弯曲。
4.如权利要求1的二极管，其中该第一端子包含模用金属。
5.如权利要求1的二极管，其中该发光或光吸收区域的该第二侧在制造期间藉由自晶圆的第二侧(背面)移除基板而形成。
6.如权利要求1的二极管，其中该第二端子包含一种或多种金属且在侧向上具有椭圆形形状，其长轴的长度为介于10微米至20微米之间且短轴的宽度为介于4微米至10微米之间。
7.如权利要求1的二极管，其中该二极管的该发光或光吸收区域实质上为六角形、正方形、三角形、矩形、叶形、星形或超环形。
8.如权利要求1的二极管，其中该二极管的该发光或光吸收区域具有包含以下的表面纹理：复数个圆环，或复数个实质上曲边梯形，或复数个平行条纹，或星形图案。
9.如权利要求1的二极管，其中该二极管的各侧面的高度小于10微米。
10.如权利要求9的二极管，其中该二极管的各侧面具有实质上S形弯曲。
11.如权利要求1的二极管，其中该二极管包含至少一种选自由以下组成的群的无机半导体：硅、砷化镓、氮化镓、GaP、InAlGaP、InAlGaP、AlInGaAs、InGaNAs及AlInGaSb。
12.如权利要求1的二极管，其中该二极管包含π共轭聚合物的有机半导体。
13.如权利要求1的二极管，其中该二极管进一步包含至少一个金属导孔结构于该发光或光吸收区域的该第一侧与该发光或光吸收区域的该第二侧之间延伸。
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