CN108428775A - 发光二极管设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种发光二极管设备及其制造方法。提供了一种发光二极管(LED)设备。所述LED设备包括：发光二极管；光转换层，堆叠在发光二极管上，并被配置为对从发光二极管入射的光的波长进行转换；反射涂层，堆叠在光转换层上，被配置为使从光转换层入射的光中的波长经过转换的光通过反射涂层，并且反射其他光；以及滤色器，堆叠在反射涂层上，并被配置为与光转换层相应。

Description

发光二极管设备及其制造方法
技术领域
本公开涉及一种发光二极管设备及其制造方法。更具体地，本公开涉及一种包括光转换层的LED设备及其制造方法
背景技术
通常，红色发光二极管(LED)和绿色发光二极管(LED)是通过将蓝色LED和包括与红色和绿色中的每种颜色相应的量子点的玻璃封装组合来制造的。也就是说，红色LED和绿色LED是以使用玻璃对量子点进行覆盖和封装的方案制造的，并对由量子点从下部发射的蓝光的波长进行转换以分别表示红色和绿色。在这种情况下，LED被黏合到板上，通过金线连接到电极，并被塑料模具包围。
当量子点如上所述黏合到LED上时，易热的量子点会劣化，使得光转换特性迅速劣化。为了解决这样的问题，在LED和量子点之间添加用于隔热的材料。然而，厚度增加的问题发生了。
因此，需要提高量子点的热阻特性，并且需要开发使用新的量子点的制造工艺。
上述信息被提供为背景信息，仅用于帮助对本公开的理解。至于上述内容中的任何内容是否可被应用为针对本公开的现有技术，没有做出决定，也没有做出断言。
发明内容
本公开的多个方面在于至少解决以上提到的问题和/或缺点，并至少提供下面描述的优点。因此，本公开的一方面在于提供一种使用劣化现象被抑制的光转换层的发光二极管(LED)设备及其制造方法。
根据本公开的一方面，提供了一种LED设备。所述LED设备包括：发光二极管；光转换层，堆叠在所述发光二极管上，并被配置为对从所述发光二极管入射的光的波长进行转换；反射涂层，堆叠在光转换层上，被配置为使从光转换层入射的光中的波长经过转换的光通过反射涂层，并且反射其他光；以及滤色器，堆叠在反射涂层上，并被配置为与光转换层相应。
光转换层可由量子点硅氧烷树脂实现。
光转换层可将从发光二极管入射的光转换为具有相应波长的光，并可通过光转换层中包括的漫射材料将波长经过转换的光漫射并发射到外部。
当被反射涂层反射的光被发光二极管再次反射并且被发光二极管再次反射的光的波长通过光转换层被转换时，反射涂层可使波长经过转换的光通过反射涂层。
所述LED设备还可包括：多个焊盘，形成在发光二极管的下面。
所述LED设备还可包括：金属材料，被涂布为包围发光二极管、光转换层、反射涂层和滤色器的侧表面，以将发射到发光二极管、光转换层、反射涂层和滤色器的侧表面的光反射到发光二极管、光转换层、反射涂层和滤色器的内部。
所述LED设备还可包括：聚酰亚胺层，被形成为包围金属材料；衬底层，被形成在发光二极管、所述多个焊盘以及聚酰亚胺层的下面；多个扩展焊盘，在衬底层的下面形成为彼此间隔开；以及多个导电材料，穿过衬底层将所述多个焊盘中的每个焊盘与所述多个扩展焊盘中的每个扩展焊盘连接。
所述多个扩展焊盘中的每个扩展焊盘可与所述多个焊盘中的每个焊盘相应，并且被扩展到聚酰亚胺层的一些区域。
根据本公开的另一方面，提供了一种LED设备的制造方法。所述LED设备的制造方法包括：在发光二极管的下面提供多个焊盘；将发光二极管堆叠在衬底层上，使得所述多个焊盘与衬底层的上部接触；将光转换层堆叠在发光二极管上；将反射涂层堆叠在光转换层上；以及将滤色器堆叠在反射涂层上。
光转换层可由量子点硅氧烷树脂实现。
光转换层可将从发光二极管入射的光转换为具有相应波长的光，并可通过光转换层中包括的漫射材料将波长经过转换的光漫射并发射到外部。
反射涂层可使从光转换层入射的光中的波长经过转换的光通过反射涂层，并且反射其他光,当被反射涂层反射的光被发光二极管再次反射并且被发光二极管再次反射的光的波长通过光转换层被转换时，反射涂层可使波长经过转换的光通过反射涂层。
所述方法还可包括在蓝宝石衬底层的下面形成发光二极管层。在设置多个焊盘的步骤中，将发光二极管层划分为被预先确定的多个区域，并且将所述多个焊盘分别设置在所述多个区域中，所述方法还可包括：从发光二极管层去除蓝宝石衬底层；以及将发光二极管层切割为所述多个区域，以形成多个发光二极管。在将发光二极管堆叠在衬底层上的步骤中，将所述多个发光二极管在衬底层上堆叠为彼此间隔开预定间隔。
在堆叠光转换层的步骤中，可将光转换层堆叠为覆盖所述多个发光二极管以及所述多个发光二极管之间的衬底层的上部区域，所述方法还可包括：在滤色器上堆叠上衬底层，并去除衬底层；对与所述多个发光二极管之间的一些区域相应的光转换层、反射涂层和滤色器进行蚀刻；以及用金属材料涂布通过蚀刻形成的表面。
在蚀刻步骤中，可以以∧形式对所述多个发光二极管之间的一些区域进行蚀刻。
所述方法还可包括：在所述多个发光二极管的下面形成下衬底层，并去除上衬底层；形成聚酰亚胺层以包围金属材料并填充所述多个发光二极管之间的一些区域；在下衬底层形中成多个孔，使得所述多个焊盘中的每个焊盘的一些区域被暴露；分别在所述多个孔中填充导电材料；以及在下衬底层的下面设置多个扩展焊盘，其中，所述多个扩展焊盘被形成为彼此间隔开并分别覆盖导电材料。
所述方法还可包括：形成聚酰亚胺层以包围金属材料并填充所述多个发光二极管之间的一些区域；以及设置多个扩展焊盘，其中，所述多个扩展焊盘分别与所述多个焊盘相应并被扩展到聚酰亚胺层的一些区域。
所述方法还可包括：在蓝宝石衬底层的下面形成发光二极管层。在设置多个焊盘的步骤中，将发光二极管层划分为被预先确定的多个区域，并且将所述多个焊盘分别设置在所述多个区域中，所述方法还可包括：从发光二极管层去除蓝宝石衬底层。在将发光二极管堆叠在衬底层上的步骤中，将发光二极管层堆叠在所述衬底层上，使得分别设置在所述多个区域中的所述多个焊盘与所述衬底层的上部接触。
所述方法还可包括:对与所述多个区域之间的边界区域相应的发光二极管层、光转换层、反射涂层和滤色器进行蚀刻，并用金属材料涂布通过蚀刻形成的表面。
如上所述，根据本公开的各种实施例，使用了劣化现象被抑制的光转换层，使得可延长LED设备的寿命，并且可按照更小的尺寸和更薄的厚度生产LED设备，从而能够实现具有高分辨率的显示器。
从结合附图进行的公开了本公开的各种实施例的以下详细描述，对于本领域的技术人员来说，本公开的其他方面、优点以及显著特征将变得清楚。
附图说明
从以下结合附图进行的描述，本公开的特定实施例的上述和其他方面、特征和优点将会更加清楚，其中：
图1A和图1B是用于描述根据本公开的各种实施例的发光二极管(LED)设备的视图；
图2A是示出根据本公开的实施例的图1A中示出的LED设备的详细的组件的视图；
图2B是示出根据本公开的实施例的图1B中示出的LED设备的详细的组件的视图；
图3是用于描述根据本公开的实施例的LED设备的视图。
图4A、图4B、图4C、图4D、图4E、图4F、图4G、图4H、图4I、图4J和图4K是用于描述根据本公开的实施例的LED设备的制造方法的视图；
图5A、图5B、图5C、图5D、图5E、图5F、图5G、图5H和图5I是用于描述根据本公开的实施例的LED设备的制造方法的视图；
图6A、图6B、图6C、图6D和图6E是用于描述根据本公开的实施例的形成多个扩展焊盘的方法的视图；
图7A和7B是用于描述根据本公开的实施例的形成扩展焊盘的方法的视图；
图8是用于描述根据本公开的实施例的LED设备的制造方法的流程图；
贯穿附图，相同的标号将被理解为表示相同的部件、组件和结构。
具体实施方式
提供以下参照附图进行的描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施例。所述描述包括各种特定细节以帮助理解，但是这些细节将被认为仅是示例性的。因此，本领域的普通技术人员将认识到：在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可对这里描述的各种实施例进行各种改变和修改。此外，为了清楚和简明，可省略已知功能和构造的描述。
在下面的描述和权利要求中所使用的术语和词语不限于文献含义，而是仅被发明人使用以便能够清楚和一致地理解本公开。因此，本领域的技术人员应清楚：提供对本公开的各种实施例的以下描述仅是为了阐明目的，而不是为了限制本公开的目的，其中，本公开由权利要求及其等同物所限定。
应理解：除非上下文另外明确地指示，否则单数形式包括复数指示物。因此，例如，提到“组件表面”包括提到一个或更多个这种表面。
图1A是用于描述根据本公开的实施例的发光二极管(LED)设备的视图。
参照图1A，LED设备1000包括：发光二极管10、光转换层20、反射涂层30和滤色器40。
发光二极管10是指通过过量的电子-空穴对的重新结合来发光的p-n结二极管。当向发光二极管10施加了正向电压时，n型半导体层中存在的电子与p型半导体中存在的空穴相遇并重新结合，以发光。
以下将描述发光二极管10发射蓝光的情况。然而，发光二极管10不限于此，而是也可发射具有另一颜色的光。可根据由发光二极管10发射的光的颜色来改变光转换层20的种类。
光转换层20可由一种发光材料(例如，吸收能量并发射诸如红光、绿光、蓝光等的材料，例如，磷光体、量子点等)形成。
具体地，光转换层20可由量子点硅氧烷树脂实现。详细地，光转换层20可由与聚合物有机材料黏合的材料(诸如硅氧烷、环氧树脂等)形成，并由量子点本身的液体性质转变成固体形式(如薄膜)。也就是说，光转换层20具有在其中量子点被应用于具有热稳定性的硅氧烷分子结构中的结构，并且这种材料可通过旋转涂布或狭缝涂布工艺堆叠在发光二极管上。
在光转换层20由量子点硅氧烷树脂实现的情况下,在低温度下材料的合成是可能的,硅氧烷树脂可用来在其中包含量子点并阻隔热量和水分，以提高量子点的耐久性。也就是说，即使不存在用于阻隔从发光二极管10产生的热量的阻隔薄膜,光转换层20也可以以邻近发光二极管10的状态被堆叠在发光二极管10上,并且可防止从发光二极管10产生的热量对光转换层20的损害。
光转换层20可对从发光二极管入射的光的波长进行转换。例如，在发光二极管10发射蓝光的情况下，光转换层20可将从发光二极管10发射的蓝光转换成红光或绿光，并且发射红光或绿光。在光转换层20将蓝光转换为红光并发射红光的情况下,LED设备1000可用作红色子像素,在光转换层20将蓝光转换为绿光并发射绿光的情况下,LED设备1000可用作绿色子像素。在光转换层20不堆叠在发光二极管10上的情况下，可发射蓝光。在这种情况下，LED设备1000可用作蓝色子像素。
光转换层20可将从发光二极管10入射的光转换成具有相应波长的光，并通过包括在光转换层20中的漫射材料使波长经过转换的光漫射并发射到外部。也就是说，视角可由于光转换层20中所包括的漫射材料而变宽。
然而，光转换层20不限于此，而是可不包括漫射材料以使视角变窄。例如，在将在公共场所中使用的显示器的情况下，与观看角度相比，防止个人信息的暴露可能更重要。在这种情况下，可不使用漫射材料。
反射涂层30可被堆叠在光转换层20上，并且可使在从光转换层20入射的光中的波长经过转换的光通过并反射其他光。例如，反射涂层30可以是蓝色分布的布拉格反射涂层，并且可反射蓝光。然而，反射涂层30不限于此，而是可根据LED设备1000的用途来反射其他波长的光。
在这种情况下，反射涂层30可被堆叠为相应于光转换层。例如，在光转换层20将具有蓝色波长的光转换成具有红色波长的光的情况下，反射涂层30可使具有红色波长的光通过反射涂层30，并反射具有蓝色波长的光。可选地，在光转换层20将具有蓝色波长的光转换成具有绿色波长的光的情况下，反射涂层30使具有绿色波长的光通过反射涂层30，并反射具有蓝色波长的光。
当被反射涂层30反射的光被发光二极管10再次反射并且被发光二极管再次反射的光的波长通过光转换层20被转换时，反射涂层30可使波长经过转换的光通过反射涂层30。
例如，在用作红色亚像素的LED设备1000情况下，反射涂层30可仅使从光转换层20入射的光中的波长被转换成红色波长的光通过反射涂层30，并且反射具有蓝色波长的光。被反射涂层30反射的具有蓝色波长的光可再次通过光转换层20并随后被发光二极管10再次反射。再次被反射的具有蓝色波长的光可再次通过光转换层20，使得光的波长可被转换，并且LED设备1000可重复这样的过程，以在没有光的损失的情况下发射具有期望波长的光。
滤色器40可被堆叠在反射涂层30上。此外，滤色器40可被堆叠为相应于光转换层20，以仅使具有预定波长的光通过滤色器40。例如，在光转换层20将具有蓝色波长的光转换成具有红色波长的光的情况下，滤色器40可使具有红色波长的光通过滤色器40，并且将具有其他波长的光滤掉。可选地，在光转换层20将具有蓝色波长的光转换成具有绿色波长的光的情况下，滤色器40可使具有绿色波长的光通过滤色器40，并且将具有其他波长的光滤掉。
滤色器40可以是窄带滤色器，并且可在不产生光损耗的情况下提高色纯度。
在不向发光二极管10施加电压的情况下，LED设备1000应该看起来是黑色的，但是通过从外部入射并随后再次被反射的光，LED设备1000也可能看起来是亮黑色。
即使在不向发光二极管10施加电压的情况下，滤色器40也可滤掉从外部入射的光以及再次被反射的光，使得LED设备1000看起来是黑色的。也就是说，，在不存在滤色器40的情况下，LED设备1000可比在存在滤色器40的情况下看起来更亮。
图1B是用于描述根据本公开的实施例的LED设备1000的视图。
参照图1B，LED设备1000可包括具有梯形形状的光转换层20，并且可提供比图1A的LED设备1000的视角更宽的视角。将在下文提供对于图1B的LED设备1000的详细描述。
图2A是示出根据本公开的实施例的图1A中示出的LED设备的详细组件的视图。将省略对图2A中示出的组件之中的与图1A中示出的组件重复的组件的详细描述。
参照图2A，除了图1A中示出的组件之外，LED设备1000还可包括多个焊盘50和金属材料60。
多个焊盘50可形成在发光二极管10的下面，以接收外部的能量。各个焊盘可分别连接到发光二极管10的p型半导体层和n型半导体层，以向发光二极管10施加电压。当通过多个焊盘50将电压施加于发光二极管时，发光二极管10可发光。
金属材料60可被涂布以包围发光二极管10、光转换层20、反射涂层30和滤色器40侧表面，以将发射到发光二极管10、光转换层20、反射涂层30和滤色器40的侧表面发射的光反射到发光二极管10、光转换层20、反射涂层30和滤色器40的内部。
然而，金属材料60不限于此，而是也可被涂布以包围多个焊盘50。
也就是说，金属材料60可使相邻发光二极管10的光不彼此混合，并提高了LED设备1000的亮度。
金属材料60可由铝、钼和钛等来实现。然而，金属材料60不限于此，而是可由可反射光的任何材料来实现。
金属材料60可完全地反射入射光，反射涂层30可仅反射入射光中的与一些波长相应的光。
图2B是示出根据本公开的实施例的在图1B中示出的LED设备的详细组件的视图，并且由于光转换层20具有梯形形状，因此可提供比图2A的LED设备1000的视角更宽的视角。
在图2A的LED设备1000中，金属材料60形成在垂直方向上，并且当从发光二极管10发射的光被金属材料60反射时，被反射的光可被采集。
参照图2B，在LED设备1000中，金属材料60形成为倾斜的状态，并且尽管从发光二极管10发射的光被金属材料60反射，但被反射的光可向发光二极管10的外部发射。因此，图2的LED设备1000可提供比图2A的LED设备1000的视角更宽的视角。
在具有如上所述的结构的LED设备1000中，去除了板、模具和金线，使得减少了成本。此外，使用了劣化现象被抑制的光转换层20，使得光转换层20可被直接堆叠在发光二极管10上，并且LED设备1000可以更小的尺寸和更薄的厚度被生产。
图3是用于描述根据本公开的实施例的LED设备的视图。
参照图3，是向图2A中示出的LED设备1000添加了一些组件的情况。将省略对图3中示出的组件之中的与图2A中示出的组件重复的组件的详细描述。LED设备1000还可包括：衬底层70、聚酰亚胺层80、多个扩展焊盘90以及多个导电材料95。
衬底层70可被形成在发光二极管10、多个焊盘50和聚酰亚胺层80的下面。聚酰亚胺层80可被形成为包围金属材料60。此外，聚酰亚胺层80也可被形成为包围多个焊盘50的外侧。
衬底层70可被形成为与多个焊盘50以及聚酰亚胺层80相邻，但是不与发光二极管10相邻。
多个扩展焊盘90可在衬底层70的下面被形成为彼此间隔开。多个扩展焊盘90可通过多个导电材料95连接到多个焊盘50。
多个导电材料95可穿过衬底层70将多个焊盘50中的每个与多个扩展焊盘90中的每个连接。可容纳多个导电材料95的多个孔可形成在衬底层70中。
多个焊盘50、多个扩展焊盘90和多个导电材料95可由导体形成。例如，多个焊盘50、多个扩展焊盘90和多个导电材料95可由铜、金、银等形成。
多个扩展焊盘90中的每个可相应于多个焊盘50中的每个，并且可被扩展到聚酰亚胺层80的一些区域。也就是说，多个扩展焊盘90可具有比多个焊盘50的尺寸更大的尺寸。
如图2A和图2B中示出的LED设备1000可具有大约30μm的宽度，但是如图3所示，可通过添加聚酰亚胺层80层等来形成具有大约500μm的宽度的LED设备1000。也就是说，如图2A和图2B所示的LED设备1000具有很小的尺寸，使得难以安装如图2A和图2B所示的LED设备1000。然而，在宽度如图3所示被扩展的情况下，尽管使用诸如现有的表面安装技术(SMT)设备的设备等，也可容易地黏合LED设备。
图3是示出向图2A中示出的LED设备1000添加一些组件的情况的视图，但是不限于此。例如，如图3所示的LED设备1000也可通过将相同的组件添加到图2B的LED设备1000而被形成。
将在下文描述根据本公开的LED设备1000的制造方法。
下面所使用的诸如“沉积”、“生长”、“堆叠”等术语是用作与形成半导体材料层的意思相同的意思，通过本公开的各种实施例形成的层或薄膜可通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法或分子束外延(MBE)方法在生长室中生长，或可通过诸如等离子增强化学汽相沉积(PECVD)方法、大气压化学汽相沉积(APCVD)方法、低压化学汽相沉积(LPCVD)方法、超高真空化学气相沉积(UHCVD)方法、物理气相沉积(PVD)法、电子束方法和电阻加热方法等的各种方法被沉积或形成。
图4A至图4K是用于描述根据本公开的实施例的LED设备的制造方法的视图。
参照图4A，发光二极管层420可被形成在蓝宝石衬底层410下面。半导体材料可在蓝宝石衬底层410的上表面上生长。具体地，一种具有六方晶系的氮化物层可在蓝宝石衬底层410上生长。
然而，在实际制造工艺中，发光二极管层420可被形成在蓝宝石衬底层410上。此外，尽管图4A中p型半导体层和n型半导体层被示出为彼此不被区分，但是p型半导体层和n型半导体层可在实际制造工艺中被顺序地形成。然而，p型半导体层和n型半导体层被堆叠的顺序与本公开无关，并且任何一种可先被堆叠。
GaN可生长在蓝宝石衬底层410上以形成发光二极管层420。发光二极管层420可发射蓝光。然而，发光二极管层420不限于此，而是可由可形成发光二极管层420的任何材料来形成。
参照图4B，多个焊盘50可设置在发光二极管层420的下面。详细地，发光二极管层420可被划分为被预定确定的多个区域，并且多个焊盘50可分别设置在多个区域中。
例如，发光二极管层420可被划分为预定数量的行和列以形成多个区域，并且多个焊盘50可分别形成在多个区域中。多个焊盘50可以是正电极和负电极的两个焊盘。
参照图4C，蓝宝石衬底层410可从发光二极管层420被移除。也就是说，蓝宝石衬底层410可被用于发光二极管层420的生长，并且之后被移除。例如，蓝宝石衬底层410可通过激光或化学蚀刻被移除。
参照图4D，发光二极管层420可被切割为多个区域以形成多个发光二极管10-1至10-6。例如，发光二极管层420可被切割，使得多个发光二极管10-1至10-6中的每个包括两个焊盘。
尽管图4D中示出了发光二极管层420被切割为6个发光二极管的情况，但是这仅是示例，发光二极管层420也可被切割为其他数量的发光二极管。此外，尽管为了方便解释，发光二极管层420是沿图中的垂直方向被切割的，但是发光二极管层420可沿水平轴方向被切割。
参照图4E，多个发光二极管10-1至10-6可被堆叠在衬底层430上，使得多个焊盘50与衬底层430的上部接触。详细地，多个发光二极管10-1至10-6可在衬底层430上被堆叠为彼此相隔开预定间隔。衬底层430可以是与蓝宝石衬底层410分离的衬底层。
预定间隔可根据目的来确定。例如，在发光二极管被单独地使用的情况下，预定间隔可被加宽以扩展由一个发光二极管所占据的区域。将在下面描述用于扩展区域的方法。
可选地，多个发光二极管10-1至10-6可被用作显示器。在这种情况下，预定间隔可被变窄以提高分辨率。因此，由一个发光二极管占据的区域可被减少。
参照图4F，光转换层440可被堆叠在多个发光二极管10-1至10-6上。详细地，光转换层440可被堆叠以覆盖多个发光二极管10-1至10-6以及多个发光二极管10-1至10-6之间的衬底层430的上部区域。在这种情况下，多个焊盘50也可被光转换层440覆盖。
光转换层440可由量子点硅氧烷树脂来实现。此外，光转换层440可将从发光二极管入射的光转换为具有相应波长的光，并通过包括在光转换层440中的漫射材料将波长经过转换的光漫射并发射到外部。
参照图4G，反射涂层450可被堆叠在光转换层440上。反射涂层450可使在从光转换层440入射的光中的波长经过转换的光通过反射涂层450并反射其他光，当被反射涂层30反射的光被发光二极管再次反射并且被发光二极管再次反射的光的波长由光转换层经过转换时，反射涂层450可使波长经过转换的光通过反射涂层450。
参照图4H，滤色器460可被堆叠在反射涂层450上。然而，本公开不限于此。也就是说，也可不堆叠滤色器460。
参照图4I，上衬底层470可被堆叠在滤色器460上，并且衬底层430可被去除。这是为了考虑下面将要描述的一种蚀刻形式。
参照图4J，与多个发光二极管10-1至10-6之间的一些区域相应的光转换层440、反射涂层450和滤色器460可被蚀刻。具体地，多个发光二极管10-1至10-6之间的一些区域可以以∧形式被蚀刻。
衬底层430需要被去除以按照这样的形式执行蚀刻。原因是：如果在不去除衬底层430的情况下向滤色器460执行蚀刻，则深度越深，需要执行蚀刻的宽度就越大，这在物理上是不可能的。
在图4J中示出了执行蚀刻使得多个焊盘50或发光二极管不被暴露的情况。然而，蚀刻不限于此，而是也可被执行使得多个焊盘或发光二极管被暴露。此外，蚀刻也可被执行使得上衬底层470也被暴露。
参照图4K，可用金属材料60涂布通过蚀刻形成的表面。
此外，金属材料60可通过溅射形成在通过蚀刻形成的表面上。溅射，是一种真空沉积方法，表示一种这样的方法：使通过在相对低的真空能级下产生等离子体而被离子化的气体(诸如氩气等)加速，以使气体与目标碰撞，从而释放目标原子以在目标原子附近的衬底上形成薄膜。
然而，金属材料60不限于此，而是可通过能够对通过蚀刻形成的表面进行涂布的任何方法来形成。
金属材料60可抑制光经由通过蚀刻形成的表面被发射，并提高LED设备1000的亮度。
上衬底层470可被去除，并且发光二极管可被单独地使用。可选地，新的衬底层被形成在下部并且上衬底层470被去除，使得发光二极管可一起被使用。在多个发光二极管10-1至10-6被单独地使用的情况下，多个发光二极管10-1至10-6可以在多个发光二极管10-1至10-6的区域被扩展的状态下被使用，将在下面描述多个发光二极管10-1至10-6的详细的制造方法。
图5A至图5I是用于描述根据本公开的实施例的LED设备的制造方法的视图。
参照图5A，发光二极管层520可形成在蓝宝石衬底层510的下面。然而，在实际制造工艺中，发光二极管层520可形成在蓝宝石衬底层510上。此外，尽管在图5A中p型半导体层和n型半导体层被示出为彼此不被区分，但是p型半导体层和n型半导体层可在实际制造工艺中被顺序地形成。然而，p型半导体层和n型半导体层被堆叠的顺序与本公开无关，并且任何一种层都可先被堆叠。
GaN可生长在蓝宝石衬底层510上以形成发光二极管层520。发光二极管层520可发射蓝光。然而，发光二极管层520不限于此，而是可由可形成发光二极管层520的任何材料来形成。
参照图5B，多个焊盘50可设置在发光二极管层520的下面。详细地，发光二极管层520可被划分为被预先确定的多个区域，并且多个焊盘50可分别设置在多个区域中。
例如，发光二极管层520可被划分为预定数量的行和列以形成多个区域，并且多个焊盘50可分别形成在多个区域中。多个焊盘50可以是正电极和负电极的两个焊盘。
参照图5C，蓝宝石衬底层510可从发光二极管层520被去除。也就是说，蓝宝石衬底层510可被用于发光二极管层520的生长，并且之后被去除。
参照图5D，发光二极管层520可被堆叠在衬底层530上，使得多个焊盘50与衬底层的上部接触。详细地，发光二极管层520可被堆叠在衬底层530上，使得分别设置在多个区域中的多个焊盘50与衬底层530的上部接触。
参照图5E至图5G，光转换层540可被堆叠在发光二极管层520上，反射涂层550可被堆叠在光转换层540上，并且滤色器560可被堆叠在反射涂层550上。
参照图5H，与多个区域之间的边界区域相应的发光二极管层520、光转换层540、反射涂层550以及滤色器560可被蚀刻。例如，与基于多个区域之间的边界在预定距离中的区域相应的发光二极管层520、光转换层540、反射涂层550以及滤色器560可被蚀刻。
参照图5I，可用金属材料60涂布通过蚀刻形成的表面。
尽管已在图4A至图4K和图5A至图5I中描述了使用蓝宝石衬底层的情况，但是本公开不限于此。例如，发光二极管层可被形成在硅衬底层上而不是形成在蓝宝石衬底层上。
此外，蓝宝石衬底层可被部分地去除或者可不被去除。在这种情况下，由于发光二极管层与光转换层彼此间隔开，所以从发光二极管层产生的热量可被部分地阻隔。
图4A至图4K和图5A至图5I中的仅图4A和图5A被示出为透视图，图4A至图4K和图5A至图5I中的其他附图被示出为前视图。然而，这是为了方便解释，而且即使在通过平面视图所示出的方法中，制造也可三维地被执行。例如，在切割衬底层的工艺中，可执行在水平方向和垂直方向上的切割。
图6A至图6E是用于描述根据本公开的实施例的形成多个扩展焊盘的方法的视图。
参照图6A，示出在图4K中准备的LED设备1000。然而，示出了与在4K中准备的LED设备1000相比进一步执行了蚀刻的情况。此外，图6A的状态是将在下面描述的执行了蚀刻而使得上衬底层610被暴露以注入聚酰亚胺溶液的状态。
参照图6B，下衬底层620可被形成在多个发光二极管的下面，并且上衬底层610可被去除。
参照图6C，聚酰亚胺层80可被形成以包围金属材料并填充多个发光二极管之间的一些区域。当如上所述上衬底层610通过执行蚀刻而被去除除使得上衬底层610被暴露时，可准备可注入聚酰亚胺溶液的空间。
参照图6D，当注入了聚酰亚胺溶液时，可在下衬底层620中形成多个孔，使得多个焊盘中的每个焊盘的一些区域被暴露。例如，可使用蚀刻、激光等在下衬底层中形成多个孔。此外，导电材料95可分别被填充在多个孔中。
参照图6E，可在下衬底层620下面设置多个扩展焊盘90，其中，多个扩展焊盘90被形成为彼此间隔开并分别覆盖多个导电材料。
此外，可基于注入了聚酰亚胺溶液的区域的中心执行切割，以制造如图3所示的包括多个扩展焊盘90的LED设备1000。例如，可使用激光、刀片或蚀刻基于注入了聚酰亚胺溶液的区域的中心执行切割，以制造如图3所示的包括多个扩展焊盘90的LED设备1000。
图7A和7B是用于描述根据本公开的实施例的形成扩展焊盘的方法的视图
参照图7A，在图6A的机构中，聚酰亚胺层80可被形成为包围金属材料并填充多个发光二极管之间的一些区域。
参照图7B，可设置多个扩展焊盘90，其中，多个扩展焊盘90分别与多个焊盘相应并被扩展到聚酰亚胺层80的一些区域。
然而，本公开不限于此。也就是说，衬底层可被形成在多个发光二极管的下面，并且多个扩展焊盘90可被设置。衬底层可包括多个导电材料95，其中，每个导电材料都将多个焊盘与多个扩展焊盘连接。
同样，可基于注入了聚酰亚胺溶液的区域的中心执行切割，以制造如图3所示的包括多个扩展焊盘90的LED设备1000。
在图6A至图6E以及图7A至图7B中描述了使用与图4K中示出的结构类似的结构的情况，可将类似的方法应用到图5I中示出的结构。例如，在图5I中示出的结构中，聚酰亚胺溶液可被注入，孔可形成在衬底层中并用导电材料填充，并且多个扩展焊盘可被形成在衬底层的下面。
图8是用于描述根据本公开的实施例的LED设备的制造方法的流程图。
首先，在操作S810中，在发光二极管下面设置多个焊盘。在操作S820中，可将发光二极管堆叠在衬底层上，使得所述多个焊盘与衬底层的上部接触。在操作S830中，将光转换层堆叠在发光二极管上。在操作S840中，将反射涂层堆叠在光转换层上。在S850操作中，将滤色器堆叠在反射涂层上。
光转换层20可由量子点硅氧烷树脂实现。
此外，光转换层可将从发光二极管入射的光转换为具有相应波长的光，并可通过包括在光转换层中的漫射材料将波长经过转换的光漫射并发射到外部。
此外，反射涂层可使在从光转换层入射的光中的波长经过转换的光通过并反射其他光，当被反射涂层30反射的光被发光二极管再次反射并且被发光二极管再次反射的光的波长由光转换层经过转换时，反射涂层可使波长经过转换的光通过反射涂层。
LED设备的制造方法还可包括：在蓝宝石衬底层下面形成发光二极管层。在操作S810中设置多个焊盘的步骤中,将发光二极管层划分为被预定确定的多个区域，并且将所述多个焊盘分别设置在所述多个区域中，LED设备的制造方法还可包括：从发光二极管层去除蓝宝石衬底层,并将发光二极管层切割为多个区域，以形成多个发光二极管。在操作S820中将发光二极管堆叠在衬底层上的步骤中，在衬底层上将多个发光二极管堆叠为彼此间隔开预定间隔。
在操作S830中堆叠光转换层的步骤中，将光转换层堆叠为覆盖多个发光二极管以及多个发光二极管之间的衬底层的上部区域，LED设备的制造方法还可包括：在滤色器上堆叠上衬底层，并去除衬底层，对与多个发光二极管之间的一些区域相应的光转换层、反射涂层和滤色器进行蚀刻，并用金属材料60涂布通过蚀刻形成的表面。
此外，在蚀刻中，可以以∧的形式对多个发光二极管之间的一些区域进行蚀刻。
此外，LED设备的制造方法还可包括：在多个发光二极管的下面形成下衬底层并去除上衬底层，形成聚酰亚胺层以包围金属材料周围并填充多个发光二极管之间的一些区域，在下衬底层中形成多个孔使得多个焊盘中的每个焊盘的一些区域被暴露，分别在多个孔中填充多个导电材料，并且在下衬底层的下面设置多个扩展焊盘，其中，多个扩展焊盘被形成为彼此间隔开并分别覆盖导电材料。
LED设备的制造方法还可包括：形成聚酰亚胺层以包围金属材料并填充多个发光二极管之间的一些区域，并且设置多个扩展焊盘，其中，多个扩展焊盘分别与多个焊盘相应并被扩展到聚酰亚胺层的一些区域。
LED设备的制造方法还可包括：在蓝宝石衬底层的下面形成发光二极管层。在操作S810中设置多个焊盘的步骤中，将发光二极管层划分为预先确定的多个区域，并且分别在多个区域中提供多个焊盘，LED设备的制造方法还可包括：从发光二极管层去除蓝宝石衬底层。在操作S820中将发光二极管堆叠在衬底层上的步骤中，将发光二极管层堆叠在衬底层上，使得分别设置在多个区域中的多个焊盘与衬底层的上部接触。
LED设备的制造方法还可包括：对与多个区域之间的边界区域相应的发光二极管层、光转换层、反射涂层和滤色器进行蚀刻，并用金属材料涂布通过蚀刻形成的表面。
如上所述，根据本公开的各种实施例，使用了劣化现象被抑制的光转换层，使得可延长LED设备的寿命，并且可按照更小的尺寸和更薄的厚度生产LED设备，从而能够实现具有高分辨率的显示器。
根据上面描述的各种实施例的方法，可被编程并存储在各种存储介质中。因此，根据上面描述的各种实施例的方法可被实现在执行存储介质的各种类型的电子设备中。
详细地，可提供一种在其中存储了执行上面描述的方法的程序的非暂时性计算机可读介质。
非暂时性计算机可读介质不是暂时在其中存储数据的介质(诸如寄存器、缓存器、内存等)，而是指半永久地在其中存储数据并可由装置读取的介质。详细地，上面描述的各种应用或程序可被存储并被提供在非暂时性计算机可读介质(诸如，光盘(CD)、数字通用盘(DVD)、硬盘、蓝光光盘、通用串行总线、存储卡、只读存储器(ROM)等)中。
已参照本公开的各种实施例示出并描述了本公开，但本领域的技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求和它们的等同物所限定的本公开的精神和范围的情况下，可在本公开中做出各种形式和细节上的改变。

Claims (15)

1.一种发光二极管(LED)设备，包括：
发光二极管；
光转换层，被堆叠在发光二极管上，并被配置为对从发光二极管入射的光的波长进行转换；
反射涂层，被堆叠在光转换层上，被配置为使从光转换层入射的光中的波长经过转换的光通过反射涂层，并且反射其他光；以及
滤色器，被堆叠在反射涂层上，并被配置为与光转换层相应。
2.如权利要求1所述的发光二极管设备，其中，光转换层由量子点硅氧烷树脂实现。
3.如权利要求1所述的发光二极管设备，其中，光转换层还被配置为：
将从发光二极管入射的光转换为具有相应波长的光；并且
通过光转换层中包括的漫射材料使波长经过转换的光漫射并发射到外部。
4.如权利要求1所述的发光二极管设备，其中，当被反射涂层反射的光被发光二极管再次反射并且被发光二极管再次反射的光的波长通过光转换层被转换时，反射涂层还被配置为使波长经过转换的光通过反射涂层。
5.如权利要求1所述的发光二极管设备，还包括：多个焊盘，被形成在发光二极管的下面。
6.如权利要求5所述的发光二极管设备，还包括：金属材料，被涂布为包围发光二极管、光转换层、反射涂层和滤色器的侧表面，以将发射到发光二极管、光转换层、反射涂层和滤色器的侧表面的光反射到发光二极管、光转换层、反射涂层和滤色器的内部。
7.如权利要求6所述的发光二极管设备，还包括：
聚酰亚胺层，被形成为包围金属材料；
衬底层，被形成在发光二极管、所述多个焊盘以及聚酰亚胺层的下面；
多个扩展焊盘，在衬底层的下面被形成为彼此间隔开；以及
多个导电材料，穿过衬底层将所述多个焊盘中的每个焊盘与所述多个扩展焊盘中的每个扩展焊盘连接。
8.如权利要求7所述的发光二极管设备，其中，所述多个扩展焊盘中的每个扩展焊盘与所述多个焊盘中的每个焊盘相应，并且被扩展到聚酰亚胺层的一些区域。
9.一种发光二极管设备的制造方法，所述方法包括：
在发光二极管的下面设置多个焊盘；
将发光二极管堆叠在衬底层上，使得所述多个焊盘与衬底层的上部接触；
将光转换层堆叠在发光二极管上；
将反射涂层堆叠在光转换层上；
将滤色器堆叠在反射涂层上。
10.如权利要求9所述的方法，
其中，反射涂层被配置为使从光转换层入射的光中的波长经过转换的光通过反射涂层，并且反射其他光,以及
其中，当被反射涂层反射的光被发光二极管再次反射并且被发光二极管再次反射的光的波长通过光转换层被转换时，反射涂层还被配置为使波长经过转换的光通过反射涂层。
11.如权利要求9所述的方法，还包括：在蓝宝石衬底层的下面形成发光二极管层，
其中，在设置多个焊盘的步骤中，将发光二极管层划分为被预先确定的多个区域，并且将所述多个焊盘分别设置在所述多个区域中，
其中，所述方法还包括：
从发光二极管层去除蓝宝石衬底层；以及
将发光二极管层切割为所述多个区域，以形成多个发光二极管，
其中，在将发光二极管堆叠在衬底层上的步骤中，将所述多个发光二极管在衬底层上堆叠为彼此间隔开预定间隔。
12.如权利要求11所述的方法，
其中，在堆叠光转换层的步骤中，将光转换层堆叠为覆盖所述多个发光二极管以及所述多个发光二极管之间的衬底层的上部区域，以及
其中，所述方法还包括：
在滤色器上堆叠上衬底层，并去除衬底层；
对与所述多个发光二极管之间的一些区域相应的光转换层、反射涂层和滤色器进行蚀刻；以及
用金属材料涂布通过蚀刻形成的表面。
13.如权利要求12所述的方法，其中，在蚀刻步骤中，以∧形式对所述多个发光二极管之间的一些区域进行蚀刻。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：
在所述多个发光二极管的下面形成下衬底层，并去除上衬底层；
形成聚酰亚胺层以包围金属材料并填充所述多个发光二极管之间的一些区域；
在下衬底层中形成多个孔，使得所述多个焊盘中的每个焊盘的一些区域被暴露；
分别在所述多个孔中填充导电材料；以及
在下衬底层的下面设置多个扩展焊盘，其中，所述多个扩展焊盘被形成为彼此间隔开并分别覆盖导电材料。
15.如权利要求9所述的方法，还包括：在蓝宝石衬底层的下面形成发光二极管层，
其中，在设置多个焊盘的步骤中，将发光二极管层划分为被预先确定的多个区域，并且将所述多个焊盘分别设置在所述多个区域中，
其中，所述方法还包括：从发光二极管层去除蓝宝石衬底层，
其中，在将发光二极管堆叠在衬底层上的步骤中，将发光二极管层堆叠在衬底层上，使得分别设置在所述多个区域中的所述多个焊盘与衬底层的上部接触。
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