CN107004735A - 柔性GaN发光二极管 - Google Patents

Abstract

提供了制造柔性独立LED结构的方法。LED结构可在蓝宝石衬底上形成，并且然后LED结构的表面可被涂覆有环氧树脂并附着到刚性支撑衬底。可使用来自高功率脉冲模式激光器的紫外光束和阴影掩模来执行激光剥离过程，从而使LED结构的至少一部分与蓝宝石衬底分离。然后，衬底可浸没在丙酮浴中以溶解环氧树脂并分离结构与支撑衬底。

Description

柔性GaN发光二极管

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年8月21日提交的美国临时申请序列号62/040,253的权益，该临时申请由此通过引用被整体地并入，包括任何图、表格或绘图。

技术领域

本文公开的主体涉及柔性发光二极管（LED）设备。

背景技术

有机LED（OLED）长期以来被吹捧为用于柔性光电子/电子设备的专用材料。柔性OLED显示器产品的日常使用的一些熟悉的示例包括智能电话和平板LED电视。然而，OLED与无机LED相比具有缺点，诸如在高湿度条件下的短寿命（̴10,000小时）、低效率和低稳定性。也就是说，无机发射器在很多方面——包括稳定性、输出功率、效率和寿命——比OLED优越。此外，无机LED具有从近紫外到红外的宽频谱范围，且可基于在无机LED的有源区中的量子阱的厚度和/或成分中的铟的量来定制和设计发射波长。

通常，使用金属氧化物化学气相沉积（MOCVD）或分子束外延（MBE）的生长技术来使无机LED在厚的、硬的坚硬衬底（包括但不限于蓝宝石、硅、碳化硅或氮化硅）上生长。照此，这些设备不能够在没有对机械结构的损坏的情况下变形或弯曲。

然而，最近的研究努力使得在柔性平台上的III族氮化物发光二极管（LED）更接近现实。III族氮化物无机设备，特别是氮化镓（GaN）设备已在商业上用在绿色、蓝色和白色LED中，并在高亮度和效率的情况下证明长寿命。柔性无机LED的现有展示依赖于将微图案化LED阵列从蓝宝石或Si衬底转移到塑料/聚合物异质衬底，使得发射器看起来采用柔性衬底的曲线轮廓。然而，LED本身不是柔性的；柔性仍然限于外在衬底。

Chun等人（“Transfer of GaN LEDs from Sapphire to Flexible Substratesby Laser Lift-Off and Contact Printing”IEEE Photon. Technol. Lett. 24, 2115,2012）公开了通过激光剥离（LLO）和转移印刷方法来制造基于柔性GaN的LED系统。LLO能够实现将整个GaN LED层从蓝宝石转移到硅处理晶片上以便为任何形状的LED提供稳定平台。在LED下方的聚合物基座结构支持图案化LED阵列从硅处理晶片到柔性衬底的高效转移印刷。

然而，存在与在聚合物膜上转移无机LED的方法相关联的明显缺点，包括在个体发射器之间的非均匀性、复杂的组装过程、高的制造成本和差的可靠性。更重要地，LED本身不是柔性的；柔性仍然限于外在衬底。

发明内容

本发明的实施例包括真正连续的膜、柔性的、独立的LED结构和制造该结构的方法。有利地，本发明的柔性LED本身是独立和柔性的，且不需要依赖于目标衬底的柔性。这样的LED可在理论上附着到任何材料。

根据示例性实施例，可使用标准微制造工序来制造GaN发光二极管（LED）（例如在蓝宝石基底上生长）。这个结构可暂时安装在刚性支撑层（例如玻璃）上，且这可例如用环氧树脂来完成。激光剥离（LLO）过程可被执行以将LED结构或条从基底（例如蓝宝石基底）分离。LLO过程可使用准直高能UV激光束（例如266 nm）。LED结构或条可然后浸没在浴（例如丙酮浴）中，使得LED结构或条至少部分地与其基底分离。

通过从LED条移除蓝宝石基底并使用环氧树脂和刚性支撑衬底作为中间缓冲层，可获得柔性GaN LED条。独立GaN LED叠层或条单独地是柔性的。LED条变成悬浮的，以形成可由于在半导体膜中的内建应变而向上弯曲的独立结构。弯曲效应的程度由膜的厚度、长度和应变支配。

在LLO过程期间整个GaN结构暴露于激光束允许柔性GaN结构完全从基底分离并然后附着到异质衬底，包括但不限于金属和聚合物。

除了使用直接方法来形成柔性和可弯曲的条以外，碗形LED也可通过选择性地剥离多边形或圆形台面来实现。这样的形状提供紧凑和优雅的方式来更改LED的发射发散度。

在一个实施例中，在附着和选择性剥离过程之前，基于GaN的发射微像素阵列可通过标准制造过程而形成在LED条的一端上。利用金属接触层的适当设计，可以使个体像素独立地在柔性端上操作以形成微显示面板。

在另一实施例中，连续半导体膜可被涂覆有起柔性支撑物的作用的厚的、软金属层以及导电层和接合焊盘。在经由LLO过程完全分离基底衬底之后，连续膜柔性LED可在不附着到衬底的情况下形成，且整个LED可自己弯曲。

附图说明

当结合下面的详细描述和附图考虑时，本发明的前述和其它目的和优点将变得更明显，在附图中相同的标号在各种视图中表示相同的元件。

图1（a）到1（d）示出制造根据本发明的实施例的柔性GaN LED的方法的横截面视图。

图2（a）示出根据本发明的实施例的柔性独立LED条的透视图。

图2（b）示出根据本发明的实施例的柔性独立LED条的图像。

图3示出根据本发明的实施例的具有可调曲率的LED条的透视图和图像。

图4示出根据本发明的实施例的卷成管形LED的LED的透视图。

图5示出根据本发明的实施例的附着到弯曲的异质衬底的LED结构的透视图。

图6（a）示出根据本发明的实施例的被形成为碗形LED的LED的透视图。

图6（b）是根据本发明的实施例的被形成为碗形LED的LED的图像。

图7（a）示出根据本发明的实施例的被布置为柔性独立LED显示器的LED的透视图。

图7（b）示出根据本发明的实施例的被布置为柔性独立LED显示器的LED的图像。

图8示出根据本发明的实施例的柔性衬底上的连续膜柔性LED显示器的透视图。

图9（a）示出根据本发明的实施例的光子系统的透视图。

图9（b）示出根据本发明的实施例的光子系统的图像。

图10（a）和10（b）示出悬浮的GaN条阵列的图像。

图11（a）-11（c）示出根据本发明的实施例的GaN条的图像，示出GaN条的柔性。

图12示出根据本发明的实施例的柔性GaN LED条的图像，示出柔性GaN LED条的电致发光。

图13示出根据本发明的实施例的条的扫描电子显微镜（SEM）图像，示出该条的柔性。

具体实施方式

本发明的实施例包括真正连续的膜、柔性独立的LED结构和制造该结构的方法。有利地，本发明的柔性LED本身是独立和柔性的，且不需要依赖于目标衬底的柔性。这样的LED可在理论上附着到任何材料。

本发明的方法包括制造真正柔性的独立发光二极管（LED）结构（例如GaN LED结构），而不需要衬底转移。图1（a）到1（d）示出制造根据本发明的实施例的柔性GaN LED的方法的横截面视图。图1（a）示出使用标准微制造工序（包括光刻、蚀刻和金属沉积）制造的发光设备20。特别地，可通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）在衬底10（例如蓝宝石衬底）上生长基于GaN的LED晶片。可通过脉冲模式紫外（UV）激光微加工来切割具有限定的台面区域的LED结构。所得到的GaN发光二极管结构可包括在衬底10上顺序地形成的n型GaN层、多个量子阱的有源层和p型GaN层。此外，通常使用Ni/Au或氧化铟锡（ITO）的光学半透明的电流散布层可被沉积在p型GaN层的顶表面上。可使用例如热蒸发、溅射或电子束蒸发来沉积这样的层。

在形成图1（a）的设备时，可以将光致抗蚀剂层旋涂到电流散布层上并通过对应于LED的台面的具有预定图案的光掩模选择性地暴露于UV光。可以使暴露的样品在光致抗蚀剂显影剂浴中显影。在显影之后，光致抗蚀剂图案可以被硬烘烤（例如在120°C下5分钟）。GaN的未涂覆区可以被蚀刻掉，直到暴露下面的n型层。可以用很多方式（包括但不限于等离子体蚀刻、离子蚀刻和激光蚀刻）实现蚀刻。光致抗蚀剂图案被限定以使用另一光刻过程来暴露p型和n型接触焊盘的区域。双层Ti/Au可通过电子束蒸发而被沉积并在浴（例如丙酮浴）中被剥离。接触部可例如在550°C下在氮气环境中经受快速热退火（RTA）5分钟。可机械地磨平或磨光衬底（例如蓝宝石）的底表面以达到光学平滑度，并且可以用很多方式例如通过激光加工和/或金刚石切割锯来切割个体LED。

在实施例中，因为衬底10的移除可引起在设备上的内建应变的松弛，所以设备的顶表面（具有电流传导层的涂层的p-GaN层）可经由粘合剂层12暂时附着到刚性支撑衬底14，如图1（b）所示。这样的支撑衬底应具有平滑表面且是刚性和非柔性的；适当的材料包括但不限于硅、蓝宝石和石英玻璃。可使用管芯接合机将LED设备安装到衬底上。根据设备的尺寸，一定量的粘合剂12（例如环氧树脂）可用于使用粘合剂分配器覆盖整个芯片表面。优选地，粘合剂层可由有机环氧树脂制成，该有机环氧树脂可在随后过程中溶解在有机溶剂中。粘合的样品可被装入真空脱气室中以移除陷在粘合剂层内的气泡并确保设备表面与粘合剂完全接触。初始可流动的粘合剂（例如环氧树脂）可能必须被热固化，以便经历从液态到固态的转变。以例如使用热板或烤炉而实现的升高的温度可加速固化过程以实现固态。粘合剂（例如环氧树脂）的完全凝固对于使设备能够经得起在（蓝宝石）衬底分离期间由气泡形成引起的压力是重要的。在一个实施例中，可允许环氧树脂粘合剂凝固大约12小时，以便完全使环氧树脂固化到固态。

由于蓝宝石衬底的固有特性（即硬的和非柔性的），因此应将它移除，以便暴露柔性连续半导体结晶膜。这可经由几种方法之一（包括但不限于机械抛光、化学蚀刻和/或激光剥离（LLO）过程）来实现。

在一个实施例中，采用机械研磨移除蓝宝石衬底的主要部分；然而，这样的方法可能在蓝宝石表面上引入刮痕。可能需要额外的化学/机械抛光来移除刮痕并将表面恢复到它的原始平滑度。

在另一实施例中，可通过将均匀的高强度激光束15照射在蓝宝石面上移除或剥离蓝宝石，如图1（c）所示。LLO过程的原理依赖于在蓝宝石和GaN之间的不同吸收行为。可将来自高功率激光器的准直激光束15照射穿过阴影掩模16并穿过在待剥离的区之上的设备的衬底表面10。阴影掩模16可被设计成提供在所选择的区上的覆盖。掩蔽区的材料应在照射激光（例如紫外光（UV））的波长下具有低透射，而未掩蔽区应对激光束是透明的。掩蔽区可保持附着到蓝宝石衬底，而未掩蔽区可变得分离。在UV波长下的这样的照射可由于其高带隙能量~10eV而穿过蓝宝石衬底，但被具有~3.4eV带隙的GaN强烈吸收。结果，消融可出现在GaN/蓝宝石界面处，从而能够实现蓝宝石衬底的分离。

在很多实施例中，在UV波长下的高能脉冲模式激光器可用作照射源。这样的激光器的示例包括但不限于ArF准分子激光器（λ =193 nm）、KrF（λ =248 nm）准分子激光器和四倍频Nd:YAG激光器（λ =266 nm）。准直光束是优选的，以便提供跨照射区域的均匀强度。可借助于外部光束扩展器来使光束准直。这样的剥离过程也可用于在蓝宝石衬底上生长的很多化合物半导体，包括但不限于AlN、AlGaN、GaN、InGaN、InN和AlGaInN。可在激光照射之后立即分离蓝宝石。

所处理的样品可完全浸没到浴诸如溶剂浴（例如丙酮浴）中，以溶解粘合剂（例如环氧树脂），从而允许从支撑衬底完全分离LED并形成部分地附着到蓝宝石基底的悬浮的独立结构。作为示例，丙酮浴可用于在大约3个小时内完全溶解环氧树脂。

参考图1（d），可从衬底10分离设备20的暴露区，同时掩蔽区保持附着。在完全移除粘合剂之后，LED条可变成悬浮的，以形成由于在半导体膜中的内建应变的存在而弯曲（例如向上，如在图1（d）中描绘的）的独立结构。图2（a）示出具有自由端21和保持附着到衬底10的端部23的单个条20的示意图。图2（b）示出这样的条20的图像。此外，在制造过程期间，可形成悬浮的GaN条的阵列。在任一情况中，悬浮的GaN条是柔性的，并可承受由外来物体施加的外力，其引起运动（即条的弯曲）。在弯曲之后，条将迅速恢复到其原始形状而没有变形和/或损坏（或有最小的变形和/或损坏）。

在实施例中，LED条可使用粘合剂（例如环氧树脂）粘合到TO-罐封装，且接合焊盘可通过引线接合连接到封装。通过施加电压偏置，独立LED设备可发光。LED设备的尺寸可取决于实际需要，但不被这种方法限制。

即使LED可具有显著的曲率，它们仍然可在施加功率时发射光或电致发光。事实上，可从悬浮的LED膜的上表面和下表面发射光。如果适当地设计散布层，则这个光发射可在整个设备上是均匀的。此外，虽然到目前为止特别公开的材料可产生蓝色，但实施例不限于此。本发明与制造很多不同颜色的LED兼容。例如，本发明的实施例与在蓝宝石上生长的基于GaN的LED兼容。由InGaN（从0.7eV到3.4eV）或AlGaN（从3.4eV到6.2eV）组成的半导体的直接带隙提供可覆盖从200 nm到1770 nm的宽频谱范围的量子阱，且发射波长（颜色）可基于铟和铝成分而被设计。

图3包括示出根据本发明的实施例的具有可调曲率的LED条的示意图和图像。为了实现柔性LED条的可控曲率，图2（a）所示的自由或悬浮端21可附着到分离的衬底10’，而附着端23保持连接到原始衬底（例如蓝宝石）10。结果，通过经由使衬底10、10’移动来操纵两端21、23的分离，可细调在条20中的曲率量。柔性LED/显示器的可调曲率可提供最佳视角和可控发射发散度。

图4是卷成微管LED的LED条的示意图。如上面讨论的且如在图2（a）中所示的，LED条可悬浮以形成由于在半导体膜中的内建应变而弯曲的独立结构。曲率度可由半导体膜的厚度、长度和应变支配。通过优化这些因素，可通过GaN条的自卷来形成尺寸可调微管LED，如在图4中描绘的。除了照明目的以外，可弯曲的尺寸可调微管LED也可用于沿着血管壁卷起并充当用于生物传感器的照明源。它可选择性地照亮血管的小部分并检测来自散射/反射光的信号，以便产生分析数据以用于基于强度信息来识别所测量部分的成分。它因此可用作用于检测疾病和癌细胞的超紧凑诊断工具。

图5示出根据本发明的实施例的LED条的示意图。参考图5，在实施例中，可从蓝宝石衬底完全分离柔性LED条20，该柔性LED条20在该蓝宝石衬底上形成并随后附着到异质衬底20上。特别地，通过在激光剥离过程期间将整个GaN条暴露于激光束，柔性GaN条能够完全从衬底分离。它然后可以被转移到异质衬底30（包括但不限于金属或聚合物）上。它可通过环氧树脂或其它适当的粘合剂附着到异质表面。结果，LED 20可采用异质衬底30的表面的形状。

异质衬底30可以是固体，或它可以本身是柔性的，诸如塑料或织物。以这种方式，如果其它衬底30被选择，使得该衬底的机械强度大于LED衬底20的机械强度，则其它衬底30可提高总强度，使得布置可用于额外的实际应用（例如LED启用的装饰物）。

LED结构本身是柔性的，并且它可能是以该形式中可使用的。LED结构也可附着到柔性衬底以给它强度，如上面讨论的。在一个实施例中，柔性结构可被涂覆有一个或多个厚的软金属层。可使用几种方法之一（包括但不限于电镀、热喷涂或热蒸发）将软金属层（诸如铜、金或锡）涂覆到半导体的表面上。厚的软金属层可以起柔性支撑物、导电层和/或接合焊盘的作用。整个LED可因此自己弯曲。

如在图1（a）-1（d）中所示的制造步骤中描述的，柔性LED结构的分离和弯曲部分可直接与暴露于来自高功率脉冲模式激光器（例如266 nm YAG激光器）的准直UV光束的区有关。在一个实施例中，可通过使圆形LED的中心区稳固地附着到衬底并允许其它区自然地向上弯曲以形成碗状物来实现碗形LED 40。这代表更改LED的发射发散度的紧凑且优雅的方式。图6（a）是这样的碗形微LED的示意图并且图6（b）是该LED的图像。特别地，碗形LED可将原始朗伯发射图案聚集成更窄的光束，而不使用外部光学器件，诸如抛物面反射器和准直器。碗形LED可用于高度定向的照明目的，包括投影仪、手电筒、汽车头灯和光纤耦合光源。

在一个实施例中，在附着和选择性剥离过程之前，可通过标准制造过程在多个LED条70、72、74中的每个的一端上形成GaN发射微像素阵列60。利用对金属接触层的适当设计，阵列的个体像素可被独立地操作以构成如图7（a）所示的微显示面板。图7（b）示出图7（a）的阵列的图像。虽然在图7（a）和7（b）中描绘了三个LED条70、72、74，但这仅为了示例性目的；可使用任何适当数量的LED条。

可通过制造过程在连续膜柔性LED上形成阵列中的每个发射元件，其中一部分附着到刚性衬底，而分离的部分构成柔性发射像素。可通过与干法蚀刻过程组合的光刻来限定二维LED台面阵列。然后可通过绝缘材料（例如二氧化硅或氧化铝，虽然实施例不限于此）来钝化台面的侧壁，以抑制在p型和n型层之间的电短路。可使用例如电子束蒸发器或等离子体增强化学气相沉积（PECVD）来将氧化物层涂覆在整个表面之上。然后，另一光刻过程可用于暴露台面的顶表面，且在台面上方的氧化物可例如通过等离子体蚀刻而被移除。一旦利用分离的收缩线金属化隔离台面阵列，就可独立地操作个体像素以构造图7的微显示面板。总体设备可连接到适当的外部矩阵驱动器以用于操作，使得LED像素是单独可控的。

实现也可使用本文所述的方法扩展到柔性显示器。可使用微制造工序来制造LED像素的二维阵列。LED像素可在连续半导体膜上形成，并可被设计为通过使用金属互连的像素的矩阵互连单独可控。一个或多个厚的软金属层可被涂覆到显示芯片上，后面是移除衬底（例如蓝宝石衬底），从而将柔性给予显示器。显示器的阵列尺寸和分辨率可以是可缩放的。

二维LED像素阵列也可被粘合到柔性衬底（例如聚合物衬底，虽然实施例不限于此），并且蓝宝石衬底可随后通过机械/化学蚀刻或LLO过程而被移除。照此，可形成如图8所示的柔性显示器。显示器的阵列尺寸和分辨率可以是可缩放的。

图9（a）示出根据本发明的实施例的光子系统的透视图，并且图9（b）示出该光子系统的图像。参考图9（a），光子系统可包括发光二极管120和光波导130。LED可在附着到刚性衬底上的连续半导体膜的一端上形成，并且剩余膜可充当本身柔性的光波导。可使用本文所述的方法来制造LED 120和/或光波导130。可使用微制造工序来制造由多个通道组成的一维阵列。阵列尺寸和波导大小可以是可缩放的。

图10（a）和10（b）示出悬浮的GaN条阵列的图像，图11（a）-11（c）示出根据本发明的实施例的GaN条的图像，并且图13示出根据本发明的实施例的条的SEM图像。参考图10（a）、10（b）、11（a）-11（c）和13，本发明的条是相当柔性的。图12示出根据本发明的实施例的柔性GaN LED条的图像。参考图12，这些条可具有电致发光。

虽然本发明已经参考其优选实施例被特别示出和描述，但是本领域技术人员将理解，可在不偏离本发明的精神和范围的情况下在本文中做出在形式和细节上的各种变化。此外，可做出很多修改以使特定情况适应于所要求保护的主题的教导而不偏离在本文所述的中心概念。因此，意图是所要求保护的主题不限于所公开的特定示例，而是这样的所要求保护的主题也可包括落在所附权利要求及其等同物的范围内的所有实现。

在本文提到或引用的所有专利、专利申请、临时申请和出版物（包括在“参考文献”部分中的那些）通过引用被整体并入，包括所有的附图和表格，到它们不与本说明书的明确教导抵触的程度。

参考文献

Claims (28)

1.一种制造连续膜、晶体、半导体、柔性、独立发光二极管LED的方法，所述方法包括：

在第一刚性衬底上形成LED结构；

使用粘合剂将所述LED结构附着到支撑衬底；

使用选择性激光剥离LLO过程来分离所述LED结构的至少一部分与所述第一刚性衬底；以及

将所述LED结构浸没在溶剂浴中，以溶解粘合剂并分离所述LED结构与所述支撑衬底。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一刚性衬底是蓝宝石衬底。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘合剂是环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述支撑衬底是刚性的。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述支撑衬底是玻璃或硅。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述支撑衬底是柔性的。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述支撑衬底是聚合物衬底。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述LED是基于GaN的半导体。

9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述第一刚性衬底上形成所述LED结构包括：

通过金属有机化学气相沉积MOCVD或分子束外延MBE在所述第一刚性衬底上生长基于GaN的晶片；

使用微制造工序形成所述LED结构，其中所述微制造工序包括光刻、蚀刻和金属沉积；以及

使用脉冲紫外UV激光加工或金刚石切割锯来将所述晶片切割成LED芯片。

10.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述粘合剂将所述LED结构附着到所述支撑衬底包括：

将所述粘合剂施加到所述LED结构；以及

将所述粘合剂固化到固态。

11.根据权利要求1所述的方法，其中使用选择性LLO过程来分离所述LED结构的至少一部分与所述第一刚性衬底包括：使在UV波长下的高能脉冲模式激光束穿过阴影掩模和穿过在所述LED结构的所述至少一部分之上的第一刚性衬底。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述高能脉冲模式激光束是266 nm YAG激光。

13.根据权利要求1所述的方法，其中多个LED结构被形成为在所述第一刚性衬底上的阵列，使得多个LED条一起形成。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述LED结构具有附着到所述第一刚性衬底的第一端和与所述第一端相对的自由悬浮的第二端，其中所述方法还包括：

提供第二刚性衬底；

将所述第二端附着到第二刚性衬底；以及

移动第一和第二刚性衬底以调整所述LED结构的曲率。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述LED结构具有附着到所述第一刚性衬底的第一端和与所述第一端相对的自由悬浮的第二端，其中所述方法还包括调节所述LED结构的厚度、长度和应变，使得所述LED结构本身卷成管形LED。

16.根据权利要求1所述的方法，其中使用选择性LLO过程来分离所述LED结构的至少一部分与所述第一刚性衬底包括：选择性地剥离多边形或圆形台面；以及将周围区与所述第一刚性衬底分离以形成碗形微LED结构。

17.根据权利要求8所述的方法，其中在所述第一刚性衬底上形成所述LED结构包括：

创建在浸没步骤之后将会自由悬浮的条的端部处的发射微像素阵列；以及

创建金属接触层，使得可独立地操作个体像素，以便构成微显示面板。

18.根据权利要求1所述的方法，其中所述LED结构是由于在所述LED结构的半导体膜中的应变而弯曲的悬浮连续膜。

19.根据权利要求1所述的方法，其中所述LED结构附着到至少一个额外的单独刚性衬底，使得所述LED结构的曲率通过调节在所述第一刚性衬底和所述至少一个额外的单独刚性衬底之间的间隔是可调的。

20.根据权利要求1所述的方法，还包括将多个柔性LED结构附着到第二刚性衬底上以形成柔性显示器，所述柔性显示器包括：

至少一个像素；以及

所述多个柔性LED结构的二维阵列，所述柔性LED结构是分立的连续半导体膜LED结构。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述分立的连续半导体膜LED结构是单独可控的。

22.一种制造不附着到衬底的无机、连续膜、晶体、半导体、柔性LED设备的方法，所述方法包括：

由在蓝宝石衬底上生长的基于GaN的LED晶片形成基于GaN的LED设备；

将厚的软金属层沉积到所述基于GaN的LED设备上；以及

通过完全的激光剥离来完全分离所述蓝宝石衬底，以形成无机、连续膜、晶体、半导体、柔性LED设备。

23.根据权利要求22所述的方法，其中通过电镀或热蒸发来沉积所述厚的软金属层。

24.根据权利要求22所述的方法，其中所述LED设备是完全柔性的。

25.根据权利要求22所述的方法，其中所述LED设备是显示器，并且其中由在蓝宝石衬底上生长的基于GaN的LED晶片形成所述基于GaN的LED设备包括由在蓝宝石衬底上生长的基于GaN的LED晶片形成基于GaN的LED显示器。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述显示器包括用作所述显示器的像素的LED设备的二维阵列。

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述显示器的像素以矩阵可寻址的方式互连。

28.一种制造光子系统的方法，所述方法包括下列步骤：

通过根据权利要求1的方法来制造LED结构；

使用所述LED结构的至少一部分作为在所述光子系统中的LED；以及

使用除了LED的所述至少一部分以外的部分作为所述光子系统的光波导。