CN110337721B - 用于制造包含光刻胶的光致发光垫的光电器件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造光电器件(1)的方法，该光电器件包括发光二极管(4)的矩阵和多个光致发光垫(61、62、63......)，每个光致发光垫面向所述发光二极管(4)的至少一部分，所述方法包括以下步骤：‑通过光刻法由包含光致发光颗粒的至少一个光刻胶(51、52、53......)形成所述多个光致发光垫(61、62、63......)，所述光刻胶预先沉积在支撑表面(3；3')上；‑通过在侧面(81、82、83......)上沉积至少一个薄层部分(91、92、93......)来形成覆盖所述光致发光垫(61、62、63......)的侧面(81、82、83......)的反射壁(101、102、103......)。

Description

用于制造包含光刻胶的光致发光垫的光电器件的方法
技术领域
本发明领域涉及制造光电器件的方法，该光电器件包括与光致发光垫相关联的发光二极管。本发明特别适用于显示屏或图像投影系统。
背景技术
存在包括具有发射表面的发光二极管矩阵的光电器件，该发射表面至少部分地涂覆有光致发光垫。这种光电器件可以形成包含不同颜色发光像素矩阵的显示屏或图像投影系统。
发光二极管可以基于包含元素周期表的第III列和第V列的元素的半导体材料形成，例如III-V族化合物，尤其是氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)或氮化铝镓(AlGaN)。所述发光二极管被布置成形成具有发射表面的发光二极管矩阵，发光二极管发射的光辐射通过发射表面透射。
在显示屏或图像投影系统的情况中，光电器件因而可以包含发光像素的矩阵，每个发光像素包括一个或更多个发光二极管。为了获得适合发出各种颜色光的发光像素，例如蓝色、绿色或红色，发光二极管可以适于发射蓝光，并且某些发光像素可以包括适用于至少部分地吸收发光二极管发射的蓝光并且响应地发射绿光或红光的光致发光垫。光致发光垫通常由包含光致发光材料颗粒的结合基质形成，例如由铈离子YAG：Ce激活的钇铝石榴石(YAG)。
通常，需要提供一种制造光电器件的方法，其允许在优化对比度的同时增加分辨率。
发明内容
本发明的目的是提供一种制造包含发光二极管的光电器件的方法，所述光电器件包括光致发光垫，所述方法使得可以获得高分辨率和高对比度的光电器件。
为此，本发明的目的是一种用于制造光电器件的制造方法，该光电器件包括发光二极管矩阵和多个光致发光垫，每个光致发光垫面向所述发光二极管的至少一部分，该方法包括以下步骤：
-通过光刻法从包含光致发光颗粒的至少一个光刻胶形成所述多个光致发光垫，所述光刻胶预先沉积在支撑表面上；
-通过在侧面上沉积至少一个薄层部分，形成覆盖所述光致发光垫侧面的反射壁。
以下是该方法的某些优选但非限制性方面。
形成反射壁的步骤包括保形沉积由反射材料制成的至少一个薄层，以便覆盖光致发光垫，然后局部蚀刻沉积的薄层，以便释放光致发光垫的称为上表面的表面，所述上表面位于所述支撑表面的对面。
形成多个光致发光垫和形成反射壁的步骤可以包括以下步骤：
-通过光刻法由包含第一光致发光颗粒的第一光刻胶形成多个第一光致发光垫，所述第一光刻胶预先沉积在所述支撑表面上；
-通过在第一光致发光垫上保形沉积反射薄层，然后局部蚀刻以释放第一光致发光垫的上表面，以形成覆盖所述第一光致发光垫的侧面的第一反射壁；
-通过光刻法由包含第二光致发光颗粒的第二光刻胶形成多个第二光致发光垫，所述第二光刻胶预先沉积在所述支撑表面上，第二光致发光颗粒与第一光致发光颗粒不同。
在形成多个第二光致发光垫的步骤之后，该方法可以包括以下步骤：
通过在第一和第二光致发光垫上保形沉积反射薄层，然后局部蚀刻以释放第一和第二光致发光垫的上表面，以形成覆盖所述第二光致发光垫侧面的第二反射壁。
每个第二光致发光垫可以与至少一个第一反射壁接触。
每个第一反射壁可以具有10nm至500nm的厚度。
形成多个光致发光垫的步骤至少包括形成包含第一光致发光颗粒的多个第一光致发光垫和然后形成包含不同于第一光致发光颗粒的第二光致发光颗粒的多个第二光致发光垫的步骤，在至少形成第一和第二光致发光垫之后，执行形成反射壁的步骤。
反射壁可以通过电化学沉积形成。
光致发光颗粒的平均尺寸可以小于或等于500nm。
光致发光颗粒可以为量子点，平均尺寸可以小于或等于50nm。
光致发光垫的平均高度可以小于或等于30μm。
发光二极管可以是细长的三维部件，其基本上垂直于支撑层的主平面而纵向延伸。
发光二极管可以位于光刻胶垫内部，其中至少一部分垫是包含光致发光颗粒的光致发光垫。
光致发光垫可以位于被称为透射表面的支撑表面上，所述支撑表面由覆盖发光二极管的间隔层形成。
本发明还涉及一种光电器件，包括：
-置于支撑层上的发光二极管矩阵；
-多个第一光致发光垫，每个第一光致发光垫面向所述发光二极管的至少一部分，并且由包含第一光致发光颗粒的第一光致刻胶形成，所述第一光致发光垫具有由形成第一反射壁的沉积的薄层部分覆盖的侧面；
-多个第二光致发光垫，每个第二光致发光垫面向所述发光二极管的至少一部分，并且由包含不同于第一光致发光颗粒的第二光致发光颗粒的第二光刻胶形成，所述第二光致发光垫具有由形成第二反射壁的沉积的薄层部分覆盖的横向侧面。
每个第二光致发光垫可以与第一反射壁接触。
发光二极管可以具有细长的三维结构，该三维结构沿着基本垂直于支撑层的纵向轴线延伸。
发光二极管优选地位于光致发光垫内。
发光二极管优选地具有台面结构。
附图说明
通过阅读以下优选实施例的详细描述，本发明的其他方面、目的、优点和特征将变得更加清楚，该描述通过非限制性示例并参考附图给出，其中：
图1A至1F是根据第一实施例的制造方法的不同步骤的横截面示意图和局部视图，其中，光致发光垫通过光刻法由包含光致发光颗粒的不同的光刻胶制成；
图2A至2H是根据第二实施例的制造方法的不同步骤的横截面示意图和局部视图，其中，像素的分辨率相对于在根据第一实施例的方法方面获得的分辨率可以增加；
图3A是对根据第二实施例的制造方法的一个变型的俯视示意图和局部视图，其中每个第二光致发光垫的侧面与第一反射壁接触(这里是拜耳矩阵的示例)；图3B是从根据第二实施例的制造方法的另一个变型获得的光电器件的横截面示意图和局部视图，其中反射壁是倾斜的；
图4A是根据第二实施例的制造方法获得的光电器件的横截面示意图和局部视图，其中发光二极管是线型发光二极管，图4B详细示出了核/壳构造的线型发光二极管的示例，图4C示出了向配置的线型发光二极管的另一示例；
图5是根据第二实施例的制造方法获得的光电器件的横截面示意图和局部视图，其中发光二极管是台面类型；
图6A至6I是根据第三实施例的制造方法的不同步骤的横截面示意图和局部视图，其中发光二极管位于光刻胶垫的内部；并且
图7是根据第二实施例的方法的一个变型获得的光电器件的横截面示意图和局部视图，其中两个相邻的光致发光垫的反射壁彼此接触。
具体实施方式
在附图和说明书的其余部分中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。另外，为使附图更清楚，各种元件未按比例示出。此外，各种实施例和变型彼此不是排斥的并且可以彼此组合。除非另有说明，否则术语“基本上”，“约”和“大约”均在10％以内。
本发明涉及一种制造具有发光二极管的光电器件的方法，所述光电器件包括光致发光垫。更确切地说，光电器件包括分布在不同的发光像素中的发光二极管矩阵，每个光致发光垫面向发光二极管的至少一部分定位。面向的定位是指光致发光垫位于发光二极管的对面，并且可以与发光二极管隔开或接触。
根据下面详述的一个实施例，光致发光垫可以面向发光二极管定位并且被一个间隔层与发光二极管隔开。换句话说，光致发光垫不与发光二极管接触。光致发光垫可以置于支撑表面上，该支撑面被称为间隔层的光学透射表面。透射表面是间隔层的表面，通过该间隔层的表面透射由发光二极管朝向光致发光垫发射的被称为激发辐射的光辐射。作为变型，透射表面可以是透明板的表面，在该透明板的表面上预先制造了光致发光垫，然后将透明板添加并固定到发光二极管的矩阵，例如在间隔层上。
根据下面详述的另一个实施例，光致发光垫可以面向发光二极管定位并与发光二极管接触。换句话说，在发光像素中，发光二极管位于相应的光致发光垫内部并与相应的光致发光垫接触。然后光致发光垫围绕每个相应的发光二极管。发光二极管和光致发光垫置于称为支撑层的层的同一支撑表面上。该实施例更具体地涉及线型发光二极管。
光致发光垫适用于至少部分地将发光二极管发射的激发光辐射转换成不同波长的称为光致光辐射的光辐射。每个光致发光垫包括对激发和光致光辐射透明的结合基质，光致发光颗粒分散在该结合基质中。光致发光垫置于支撑表面上，例如发光二极管也置于其上的支撑层的表面，或者覆盖发光二极管的透明间隔层的表面，甚至是添加的透明板的表面。每个光致发光垫包括与支撑表面相对的用于透射光致光辐射的称为上表面的表面，以及从上表面延伸至支撑表面并因此横向地限制了垫的侧面。
光致发光垫的结合基质在此是光刻胶。光刻胶，这里是指在显影步骤的背景下，在显影剂中的溶解度在施加于其上的给定光辐射的作用下发生变化的一种材料。它可以选自正性或负性刻胶，这些类别的光刻胶是本领域技术人员已知的。每个光致发光垫由光刻胶形成，该光刻胶在与一个垫至另一个垫之间可以是相同或不同的，光致发光垫包含光致发光颗粒。
光刻胶是透明的，并且对发光二极管和光致发光颗粒发射的光辐射是光学惰性的。因此，光刻胶透射由发光二极管和光致发光颗粒发射的至少50％的光，优选至少80％，并且相应该光的吸收而不发射光。光刻胶可选自硅氧烷、聚硅氧烷如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、光刻胶SU-8、如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的热塑性聚合物、聚酰亚胺或其它合适的光刻胶。
光致发光颗粒是具有至少一种光致发光材料的元件，该光致发光材料适用于至少部分地将激发光转换成更长波长的光致光。作为说明，光致发光颗粒可以适合吸收蓝光(即波长为约440nm至490nm的光)，并且用于发射绿光(即波长为约495nm至560nm的光)，甚至是红光(即波长为600nm至650nm的光)。波长，这里指的是发射光谱具有强度峰值的波长。作为纯粹说明，发光二极管可以具有一个发射光谱，其强度峰值为380nm至490nm。
光致发光颗粒彼此分开并且可以是任何形状，例如球形、角形、扁平形、细长形或任何其他形状。颗粒的大小在这里是颗粒的最小尺寸，平均大小是颗粒大小的算术平均值。光致发光颗粒的平均大小可以是0.2nm至1000nm，例如小于500nm，例如小于100nm，优选小于50nm。
优选地，光致发光颗粒采用量子点的形式，即半导体纳米晶体形式，其量子约束基本上是三维的。量子点的平均大小可以为0.2nm至50nm，例如1nm至30nm。量子点可以由至少一种半导体化合物形成，其可以选自硒化镉(CdSe)、磷化铟(InP)、磷化铟镓(InGaP)、硫化镉(CdS)、硫化锌(ZnS)、氧化镉(CdO)或氧化锌(ZnO)、硒化锌镉(CdZnSe)、硒化锌(ZnSe)，例如掺杂有铜或锰、石墨烯或其他合适的半导体。量子点也可以具有核/壳(诸如CdSe/ZnS、CdSe/CdS、CdSe/CdS/ZnS、PbSe/PbS、CdTe/CdSe、CdSe/ZnTe、InP/ZnS或其他)的构造。根据发光所需的波长选择光致发光颗粒的大小和/或组成。
每一个光致发光垫采用光刻胶块的形式存在，其厚度被定义为沿着与其所在表面垂直的轴上的最大尺寸。垫在平行于它们所在的表面的平面中的横截面可以是各种形状，例如圆形、椭圆形、多边形，例如三角形、正方形、矩形、甚至六边形。这里，垫的宽度定义为垫在横截面上的横向尺寸。局部宽度是在垫的给定高度处的宽度。平均宽度是根据垫的厚度尺寸的局部宽度的平均值(例如算术平均值)。
光致发光垫的厚度可以为0.1μm至50μm，优选为1μm至30μm，例如约等于20μm。光致发光垫的宽度取决于发光像素的宽度，因而取决于光电器件的应用。光致发光垫的厚度可以为0.5μm至100μm，例如为1μm至20μm，并且在例如显示屏或投影系统的应用情况下约等于10μm。此外，在光刻胶中光致发光颗粒的质量分数可以为10％至70％，优选为25％至60％，例如等于30％。所述质量分数尤其取决于光致发光垫的厚度，以便在光刻法步骤期间允许光刻胶在其整个厚度上的曝光，以及所需的光转换率。
图1A至1F示出了根据第一实施例的用于制造具有发光二极管的光电器件的方法。
此处定义了一个直接三维坐标系(X，Y，Z)，其中平面(X，Y)基本上平行于光电芯片2的主平面，并且Z轴在与XY平面正交的方向上取向。
图1A示出了具有透射表面3的发光二极管矩阵和包含第一光致发光颗粒的第一光刻胶51的沉积。
发光二极管的矩阵(未示出)在此是在光电芯片2中形成并且限定发光像素P的矩阵。光电芯片2的一个表面形成发光二极管矩阵的透射表面3。该透射表面3在此基本上是平面的，可能存在表面微结构，以使得可以改善光的提取。
这里，发光二极管基于同一种半导体化合物，例如化合物III-V(如GaN)。基于，是指发光二极管主要包含所述半导体化合物。如下所述，每个发光二极管包括第一和第二掺杂半导体部分的叠层，有源区位于所述第一和第二掺杂半导体部分之间。有源区域是发射光辐射的发光二极管的区域。发光二极管可以具有各种结构，例如线或台面结构，其示例分别参考图4B和4C以及图5在下面进行描述。在该示例中，发光二极管适于发射蓝光，即其发射光谱在约440nm至490nm的波长处具有强度峰值。
第一光刻胶51沉积在发光二极管上，这里与发光二极管是不接触。更确切地说，所述第一光刻胶沉积在支撑表面上，这里是光电芯片2的透射表面3，以便面向发光二极管放置。第一光刻胶51包含第一光致发光颗粒，这里是量子点，其适用于至少部分地将发光二极管发出的蓝光转换成红光、绿光或另一种颜色的光，在该示例中如红光。光刻胶51可以沉积在整个透射表面3上。所述光刻胶可以使用本领域技术人员已知的常规技术进行沉积，例如旋涂、喷涂、轮转凹版印刷、丝网印刷等。
光刻胶51在透射表面3上任何地方具有基本恒定的局部厚度，并且平均厚度优选为0.1μm至50μm，优选为1μm至40μm并且例如等于大约20μm。
在该示例中，它包含光致发光颗粒，这里是量子点，其适用于至少部分地将由发光二极管发射的蓝光转换成红光。举例来说，由平均大小在约3nm至12nm(例如约等于3.6nm)的CdSe半导体纳米晶体形成的量子点适用于将蓝光转换成红光。第一光刻胶51具有的量子点的质量分数可以为10％至70％，优选地为25％至60％，并且例如约等于30％。
图1B示出了通过光刻法由第一光刻胶51形成第一光致发光垫61的步骤。第一垫61彼此分开并且位于用于发射红光的像素PR的透射表面3上。
在该示例中，第一光致发光垫61具有彼此基本相同的尺寸。所述第一光致发光垫在此由第一光刻胶51块形成，所述第一光刻胶在XY平面中具有基本上正方形或矩形的横截面。因此，每个第一光致发光垫61包括与透射表面3相对的称为上表面71的表面和从上表面71延伸到透射表面3的侧面81。换句话说，发光二极管置于光电芯片的支撑层(未示出)上，光致发光垫的上表面是沿Z轴与支撑层相对的垫的表面。第一垫61的厚度这里基本上等于20μm，和平均宽度基本上等于像素的大小，这里例如约等于10μm。
图1C示出了在透射表面3上沉积第二光刻胶52的步骤。可以通过上述技术之一沉积所述第二光刻胶，以便覆盖未涂覆有第一光刻胶61的透射表面3。因此，所述第二光刻胶与第一光刻胶61的侧面81接触。在该示例中，其厚度基本上等于第一光致发光垫61的厚度，但是可以具有不同的厚度，例如更大的厚度。
在该示例中，第二光刻胶52包含第二光致发光颗粒，这里是量子点，其适用于至少部分地将由发光二极管发射的蓝光转换成不同于第一光致发光颗粒发射的光，在此处如绿光。举例来说，由平均大小约等于1.3nm的CdSe半导体纳米晶体形成的量子点适用于将蓝光转换成绿光。第二光刻胶52可以具有与第一光刻胶51相同或不同的量子点的质量分数。尽管第二光致发光颗粒与第一光致发光颗粒不同，但是形成第二光刻胶52的结合基质可以是与形成第一光刻胶51的相同。
图1D示出了通过光刻法由第二光刻胶52形成第二光致发光垫62的步骤。第二垫62彼此分开并且也与第一垫61分离，这样它们彼此不接触。所述第二垫位于用于发射绿光的像素PG的透射表面3上。
第二光致发光垫62可以与其他第二垫62尺寸相同或不同，并且可以与第一垫61的尺寸相同或不同。在该示例中，所有各个垫61、62彼此具有基本相同的尺寸。因此，第二光致发光垫62由在XY平面中基本上是正方形或矩形横截面的第二光刻胶52块形成。类似于第一垫，每个第二光致发光垫62包括与透射表面3相对的称为上表面72的表面和从上表面72延伸至透射表面3的侧面82。
在XY平面中将每个光致发光垫61、62与相邻的垫61、62分开的最小距离适于允许形成覆盖光致发光垫61、62的侧面81、82的反射壁101、102。该距离因此可以是几百纳米到几微米甚至更多。
在该示例中，透射表面3包含未涂覆有光致发光垫61、62的区域，所述区域面向一个或更多个发光二极管定位，从而限定用于发射蓝光的发光像素PB。这些像素PB的大小可以基本上等于包括光致发光垫61、62的发光像素PG、PR的大小。作为变型，用于形成蓝色像素的区域可以包括光致发光垫，其光致发光颗粒适用于发射蓝色，该蓝光波长不同于二极管发射的蓝光的波长。举例来说，二极管可以发射约450nm波长的光，而光致发光颗粒可以发射约480nm波长的光。
图1E示出了保形沉积由至少一种反射材料(例如至少一种金属材料)制成的薄层9的步骤。因此，薄层9可以通过化学气相沉积(例如通过原子薄层沉积)，甚至是通过物理气相沉积(例如通过电子束、通过阴极溅射)等来沉积。保形沉积，是指在光致发光垫6上沉积薄层，使得该薄层是基本上平行于其覆盖的表面的局部延伸。保形沉积的薄层具有基本均匀的厚度。但是，其局部厚度可以在最小值和最大值之间变化，最小值例如在与XY平面基本正交的表面处，最大值例如在与XY平面基本平行的表面处。作为纯粹说明，对于200nm的薄层的保形沉积，该层的厚度可以在垫6的侧面8处的100nm的值和透射表面3及垫6的上表面7处的200nm的值之间变化。
薄层9可以仅由一种反射材料形成或者由彼此沉积的多种不同材料形成。反射材料可选自铝、银、铂或任何其他合适的材料。薄层9具有基本均匀的平均厚度，该平均厚度可以为10nm至500nm，并且优选为50nm至300nm，例如在垫6的侧面8处约等于100nm。
薄层9覆盖各个光致发光垫61、62和未涂有垫61、62的透射表面3。因此，所述薄层连续地覆盖第一和第二光致发光垫61、62的侧面81、82和上表面71、72以及位于包含光致发光块的两个相邻发光像素之间的透射表面3，即这里是绿色像素PG和红色像素PR，而不是不包含光致发光垫的发光像素，即这里是蓝色像素PB。
图1F示出了通过局部蚀刻薄层9来形成覆盖光致发光垫61、62的侧面81、82的反射壁101、102的步骤。
这样，不位于与光致发光垫61、62的侧面81、82接触的反射薄层9的部分被蚀刻。因此，覆盖光致发光垫61、62的上表面71、72的薄层9的部分被去除，并且覆盖限定蓝色像素PB的透射表面3的区域的薄层9的部分也被去除。因此，由薄层9覆盖的上表面71、72和透射表面3被释放。释放，是指表面没由层覆盖。位于包含光致发光块的两个相邻发光像素PG、PR之间的透射表面3上的薄层9的部分也被去除。因此，垫6的侧面8被反射壁10覆盖。换句话说，反射壁10置于侧面上并在与侧壁接触的同时连续地覆盖侧面。
该蚀刻步骤可以通过干法蚀刻步骤来执行，例如通过等离子体蚀刻(RIE、ICP等)。由于干法蚀刻是强烈各向异性的，因此仅保留覆盖光致发光垫61、62的侧面81、82的反射薄层9的部分，从而形成在平行于XY平面的平面内围绕光致发光垫61、62的反射壁101、102。
透射表面3的层可以用作金属的干法蚀刻的蚀刻停止，从而保持发光二极管的完整性。因此，透射表面的层可以是由有机或矿物材料制成的平面化层的面，甚至是由介电材料制成的钝化层，例如氧化硅(例如SiO2)、氮化硅(例如Si3N4)或氮氧化硅(SiON)。
因此，根据该第一实施例的制造方法使得可以获得具有高分辨率和高对比度的光电器件。实际上，通过使用包含光致发光颗粒和有利的量子点的光刻胶可以通过光刻法直接形成光致发光垫。因此，可以获得高分辨率的光致发光垫的矩阵，同时避免使用诸如含有光致发光颗粒的液滴局部沉积的替代技术。这些技术具有的缺点尤其是涉及到液滴大小的控制、液滴分配头相对于发光像素的对准等问题，这会阻碍获得所需分辨率。另外，通过保形沉积然后局部蚀刻形成反射壁使得可以获得高对比度，在满足使与像素相关的光辐射不能达到相邻像素的光致发光块条件下。
图2A至2H示出了根据第二实施例的制造具有发光二极管的光电器件1的方法。
图2A示出了提供发光二极管矩阵的步骤和沉积包含第一光致发光颗粒的第一光刻胶51的步骤。这些步骤与参照图1A描述的步骤相同或相似，并且不再详细描述。
图2B示出了通过光刻法由第一光刻胶51形成第一光致发光垫61的步骤。该步骤也与参照图1B描述的步骤类似或相同。
图2C示出了保形沉积由至少一种反射材料制成的第一薄层91的步骤。与第一实施例相反，在未形成第二光致发光垫62之前沉积第一反射薄层91。
因此，第一薄层91可以通过上述技术之一沉积。所述第一薄层可以由相同的反射材料或由多种彼此沉积的不同材料形成，并且具有基本恒定的厚度，例如约等于100nm。
所述第一薄层覆盖第一光致发光垫61和未涂覆有第一垫61的透射表面3。因此，所述第一薄层连续地覆盖第一光致发光垫61的侧面81和上表面71，以及透射表面3的区域，该区域用于形成其他发光像素，即这里的绿色像素PG和蓝色像素PB。
图2D示出了通过局部蚀刻第一薄层91形成覆盖第一光致发光垫61的侧面81的第一反射壁101的步骤。
因此，不位于与第一光致发光垫61的侧面81接触的薄层91的部分被蚀刻。因此，覆盖第一光致发光垫61的上表面71的薄层9的部分被去除，并且覆盖限定绿色像素PG和蓝色像素PB的透射表面3的区域的薄层9的部分也被去除。
该蚀刻步骤可以通过干法蚀刻步骤来执行，例如通过上述技术之一。由于干法蚀刻是强烈各向异性的，因此仅保留覆盖第一光致发光垫61的侧面81的第一薄层91的部分，从而形成在平行于XY平面的平面内围绕第一光致发光垫61的第一反射壁101。
图2E示出了在透射表面3上沉积第二光刻胶52的步骤。所述第二光刻胶可以通过上述技术之一进行沉积，以便覆盖未涂覆有第一光致发光垫61的透射表面3。因此，所述第二光刻胶与第一垫61的反射壁101接触，并且在该示例中，具有与第一光致发光垫61基本相等的厚度。第二光刻胶52包含第二光致发光颗粒，在这里是量子点，与那些在第一实施例中描述类似或相同。
图2F示出了通过光刻法由第二光刻胶52形成第二光致发光垫62的步骤。在该示例中，所述第二光致发光垫位于用于发射绿光的像素PG的透射表面3上。
与第一实施例相反，至少一个第二光致发光垫62并且这里是每个第二光致发光垫62靠着第一光致发光垫61定位，以便与相应的第一反射壁101接触。这里所述至少一个第二光致发光垫与至少一个第一反射壁101，但是也包括侧面82的至少一个自由部分，即不与第一反射壁101接触的部分。
第二光致发光垫62彼此分开并且也与第一光致发光垫61分离。然而，每个第二光致发光垫62在光学上和结构上与第一光致发光垫61分离，每个第二光致发光垫通过第一反射壁101靠着第一垫61定位。因此，由第一光致发光颗粒发射的光致光辐射不能传递到相邻的第二光致发光垫62，第二光致发光颗粒发射的光致光辐射也不能传递到相邻的第一光致发光垫61。
图2G示出了沉积由反射材料制成的第二薄层92的步骤。第二薄层92可以由与第一薄层91的材料相同的一种或更多种材料形成。优选地，第二薄层92在材料和厚度方面与第一薄层91相同。
沉积第二薄层92以覆盖第一和第二光致发光垫61、62和未涂有光致发光垫61、62的透射表面3。因此，所述第二薄层连续地覆盖第一和第二光致发光垫61、62的上表面71、72、第二光致发光垫62的侧面82和第一光致发光垫61的第一反射壁101。它还覆盖用于形成蓝色像素PB的透射表面3的区域。
图2H示出了通过局部蚀刻第二薄层92形成第二反射壁102的步骤，所述第二反射壁覆盖不与第一反射壁101接触的第二光致发光垫62的的侧面82。因此，不与第二光致发光垫62的侧面82接触的第二薄层92的部分被蚀刻。因此，覆盖第一和第二光致发光垫61、62的上表面71、72的薄层92的部分被去除，并且覆盖限定蓝色像素PB的透射表面3的区域的第二薄层的部分也被去除。
该蚀刻步骤可以通过干法蚀刻的步骤来执行，例如通过上述技术之一。由于干蚀刻是高度各向异性的，因此仅保留第二薄层92覆盖第二光致发光垫62的侧面82的那部分，因而形成第二反射壁102。每个第一反射壁101在平行于XY平面的平面中连续地环绕相应的第一光致发光垫61，而每个第二反射壁102仅与相应的第二光致发光垫62的侧面82的一部分接触。结果，第一反射壁101的一部分被第二反射壁102的一部分覆盖，这导致反射材料的局部厚度增加。
因此，在彼此相邻的第一和第二光致发光垫61、62仅由单个反射壁相互分离的情况下，根据第二实施例的方法使得可以获得具有更高分辨率的光电器件，其中反射壁厚度可以小于500nm，例如约等于100nm或实际上更小。因此，可以增加光电器件的分辨率，同时保持像素之间的高对比度。
根据图3A中所示的一个变型，发光像素被布置成拜耳矩阵，即形成适用于发射不同波长的多个发光像素组的几何重复，例如两两之间相邻排列的两个绿色像素PG、一个红色像素PR和一个蓝色像素PB。
在该示例中，相同的绿色像素PG与四个不同的红色像素PR相邻。更确切地说，适用于将蓝色激发光转换成绿光的相同的第二光致发光垫62是由四个第一光致发光垫61界定，所述四个第一光致发光垫彼此分开并且适用于将蓝色激发光转换成红光。因此，每个第二垫62与四个相邻的第一垫61的第一反射壁101接触。
因此，根据第二实施例方法的该变型不包括形成覆盖第二垫62的侧面82的第二反射壁102的步骤。实际上，在第二光刻胶52的沉积期间，第二光刻胶52填充在第一光致发光垫61之间形成的空间，更准确地说，是在相互面对的第一反射壁101之间形成的空间。然后，通过光刻法去除在用于形成蓝色发光像素PB区域的第二光刻胶52。这样形成的第二光致发光垫62因此与多个相邻的第一光致发光垫61的反射壁101接触。因此，所述第二光致发光垫在XY平面中由第一反射壁101横向界定。
发光像素的其他布置当然是可能的。因此，在图3B的示例中，沿着X轴，第一光致发光垫61通过第二光致发光垫62或通过用于形成蓝色像素PB的透射表面3的区域被两两间隔开。
根据图3B中所示的另一变型，反射壁101相对于XY平面倾斜。倾斜，是指反射壁101具有相对于XY平面不同于90°的倾斜角。该倾斜角可以严格小于90°并且可以大于或等于最大非零倾斜值，例如可以约等于20°。这些壁在此基本上是平面的并且具有基本恒定的局部倾斜角。优选地适用于将激发光转换成红色的第一光致发光垫61具有截短金字塔形状，即上表面71的大小小于与透射表面3接触的垫的基部的大小。
相反，优选地适用于将激发光转换成绿色的第二光致发光垫62具有喇叭形状，在这种情况下上表面72的大小大于基部的大小。因此所述第二光致发光垫具有倒置的截短金字塔形状。第二光致发光垫62具有向外展开的形状的这一事实使得可以改善光致光辐射的提取。因此，可以通过相同的光致发光颗粒限制发光辐射的可能的再吸收，当光致发光颗粒适用于发射绿色中的光致光时是特别有利的。
作为变型，反射壁101、102不需要是平面，而是可以具有弯曲形状，特别是当第一光致发光垫61具有基本上弯曲的侧面81时。弯曲，特别是指没有平面区域的表面或者由两两倾斜的一系列平面区域形成的表面。然后可以在反射薄层91、92的干法蚀刻步骤时限制反射壁101、102的部分蚀刻，同时优化光提取并且并限制第二光致发光垫62对光致光的再吸收。
通常，发光二极管可以具有不同类型的结构。图4A和4B示出了线型发光二极管4的示例，这里称为核-壳结构。
参考图4A，光电器件包括其中存有发光二极管4的矩阵的光电芯片2。每个发光像素包括多个线型发光二极管4。发光二极管4可以均匀地分布在每个发光像素中，并形成彼此电分离的多组二极管。这样，每组二极管属于发光像素，该组二极管可以独立于其他二极管组而被激活。在相同的组中，发光二极管4并联连接，以便在激活相应的像素时同时发光。
发光二极管4置于支撑层25上，例如生长衬底。在生长衬底25是电绝缘的情况下，电线(未示出)可以存在于衬底25内部，以使发光二极管4的不同像素可以被极化。在生长衬底25可以导电(例如，由硅制成)的情况下，可以提供绝缘沟槽(未示出)以用于像素彼此间的电隔离。此外，支撑层25可以紧固并电连接到确保光电器件电控制的控制芯片(未示出)。
发光二极管4涂覆有至少一个间隔层12，其与支撑层相对的面形成透射表面3。间隔层12对发光二极管4发出的光辐射是透明的。所述间隔层可以由介电材料制成的钝化层形成，并且可能由平面化层形成。介电材料可选自氧化物、氮化物甚至氮氧化硅。其他材料也可能是合适的。平面化层可以由有机或矿物材料形成，例如硅树脂或PMMA。间隔层的厚度大于发光二极管4的沿Z轴的纵向尺寸，以便均匀地覆盖所述发光二极管。
图4B示出了属于相同发光像素的示例性发光二极管4，该二极管是核/壳构造的线二极管。发光二极管4具有细长的三维形状并且沿着平行于Z轴的轴线纵向延伸。在该示例中，所述发光二极管包括第一掺杂部分21，例如n掺杂的，其以从位于生长衬底25前侧的成核垫24纵向延伸成线的形式。由介电材料制成的生长掩模26覆盖衬底25的前侧，并且其还包括一个在成核垫24上开口的孔。成核垫24可以是彼此分开的垫，甚至可以是相同连续的薄层的不同区域。第一掺杂部分21的上部即在其上边和其侧边被一层或更多层覆盖，所述一层或更多层形成包含至少一个量子阱的有源区23。有源区23本身被形成第二掺杂部分22的层覆盖，第二掺杂部分22在此是p掺杂的。发光二极管4在这为核/壳构造的纳米线或微米丝的，掺杂部分21和掺杂部分22分别形成线形的核和壳。
相同发光像素的发光二极管4在这里是并联电连接。衬底25的背面涂覆有第一偏置电极27，衬底25这里是导电的，并且掺杂部分22被形成第二极化电极28的连续层覆盖。最后，间隔层12完全覆盖发光二极管4。所述间隔层在此具有基本平坦的上表面，该上表面形成发光二极管4的矩阵的透射表面3。
图4C示出属于相同发光像素的另一示例性发光二极管4，该二极管是轴向配置的线二极管。在该示例中，线由第一掺杂部分21、有源区23和第二掺杂部分22的堆叠形成，其沿着平行于Z轴的纵向轴线延伸。与核/壳构造不同，有源区23基本上仅覆盖掺杂部分21的上边界，并且掺杂部分22基本上仅覆盖有源区23的上边界。如上所述，线从位于生长衬底25的前侧成核垫24上纵向延伸。生长掩模26覆盖衬底25的前侧并且包含一个在成核垫24上开口的孔。间隔层覆盖线的侧边，并且被第二偏置电极28穿过，第二偏置电极28与第二掺杂部分22的上边界接触。间隔层12具有形成透射表面3的上表面。
仅作为说明，发光二极管4可以由GaN制成并且适用于发射蓝色的激发辐射。所述发光二极管的横向尺寸为10nm至10μm，例如为100nm至5μm之间。所述发光二极管的高度大于其横向尺寸，例如2倍、5倍、优选地至少10倍大，并且可以约等于10μm。
图5示出了具有台面结构的发光二极管4的光电器件。在该示例中，每个发光像素包括单个发光二极管4，所述单个发光二极管可以独立于其他二极管4而被激活。
发光二极管4中的每一个由第一掺杂部分31(此处为n型)和第二掺杂部分32(此处为p型)的堆叠形成，在所述第一掺杂部分和第二掺杂部分之间设置有源区33。所述发光二极管形成基本上彼此共面的台面结构。发光二极管4的这种结构与文献EP2960940中描述的结构相似或相同，文献EP2960940被认为是本说明书中的组成部分。台面结构，是指在蚀刻步骤之后在生长衬底上方突出的半导体部分31、32、33堆叠形成的结构。只要发光二极管4的第一掺杂部分31分别是共面的，台面结构基本上是共面的。对于有源区33和第二掺杂部分32也是如此。
每个发光二极管4具有第一掺杂部分31，其表面是与有源区33相对的表面，二极管4的光辐射通过该表面发射。除了第一掺杂部分31的断开表面35之外，第一掺杂部分31和第二掺杂部分32以及有源区33的侧面覆盖有介电层34。
发光二极管4通过沿Z轴在二极管间延伸的横向电连接元件36彼此分开。每个发光二极管4因此与横向电连接元件36相连，所述横向电连接元件与第一掺杂部分31的断开表面35电接触，从而允许确定的电势施加到第一掺杂部分31。然而，该横向电连接元件36通过介电层34与相邻的二极管4电绝缘。
该示例中的光电芯片2包括称为电连接层的层37，其参与形成支撑层，层37允许控制芯片(未示出)和i)横向电连接元件36以及ii)电气连接部分38之间的电接触，电气连接部分38与第二掺杂部分32接触。电连接层37因而还包括彼此间通过介电材料电绝缘的连接垫39。因此，控制芯片可以向任何一个发光二极管4施加电势，从而彼此独立激活所述发光二极管。
这里的间隔层12包括由覆盖发光二极管4的第一掺杂部分31的发射面的介电材料制成的钝化层，以及可能补充有平面化层的横向电连接元件36。与发光二极管4相对的间隔层12的面形成二极管矩阵的透射表面3。
仅作为说明，发光二极管4可以由GaN制成并且适用于发射蓝色光辐射。所述发光二极管的厚度可以为100nm至50μm，并且横向尺寸可以为500nm至几百微米，优选地小于50μm，优选地小于30μm，并且可以等于10μm，甚至5μm。
作为第一和第二实施例的变型，其中，光致发光垫6直接在发光二极管矩阵的发射表面3上产生，形成光致发光垫6和反射壁10的步骤可以在由发光二极管发射光辐射透明的板的称为支撑表面的表面上进行，然后将透明板添加并固定到发光二极管的矩阵上，例如间隔层上。根据该变型的方法类似于上述第一和第二实施例的方法，发射表面3是透明板的表面。透明板可以由玻璃制成，特别是硼硅酸盐玻璃，如派由热克斯玻璃或蓝宝石，或由任何其他合适的材料制成。所述透明板的厚度允许对其进行处理并因此可以被添加到二极管中。透明板固定到发光二极管的矩阵上(例如固定到上述间隔层上)可以通过任何方式执行(例如通过使用对二极管发射的光辐射透明的粘合剂来进行粘合)。在将透明板添加到发光二极管矩阵的步骤之后，光致发光垫中的每一个面对至少一个发光二极管。
图6A至6I示出了根据第三实施例的用于制造包括发光二极管的光电器件1的方法，该实施例与第一和第二实施例的不同之处主要在于二极管是线二极管并且位于光刻胶垫内部，其一些或全部都是光致发光的。位于内部，是指光刻胶垫在XY平面中围绕相应的发光二极管中的每一个并沿Z轴覆盖所述发光二极管。因此，发光二极管与光刻胶垫接触，并且不像第一和第二实施例那样通过间隔层与光刻胶垫隔开。
图6A示出了提供优选地具有核/壳构造的线型发光二极管的矩阵的步骤。除了间隔层12之外，这里的发光二极管4具有与图4B所示相同或相似的结构。所述发光二极管因此采用细长的三维结构的形式，其从支撑层(例如生长衬底25)的表面沿着平行于Z轴的纵向轴线延伸。
发光二极管4通过发光二极管组布置在支撑层25上，该发光二极管组用于形成不同发光颜色的发光像素，例如这里的蓝色像素PB、红色像素PR和绿色像素PG。因此，优选地，相同组的二极管以及因此相同的发光像素以并联方式电连接，并且每组二极管在电气上与其他组独立。作为说明，发光二极管4可以具有约等于10μm的高度。在该示例中，发光二极管由GaN制成并且适用于发射蓝色激发光。
图6B示出了在此处为支撑层25的支撑表面3'上沉积包含第一光致发光颗粒的第一光刻胶51的步骤。光刻胶51接触并覆盖支撑层25的表面3'，并且接触并覆盖发射表面上的每个发光二极管4。因此，所述光刻胶在平行于XY平面的平面中的每个发光二极管4之间延伸，并且具有大于发光二极管4高度的厚度。作为说明，第一光刻胶51厚度可以约等于20μm。这里的第一光致发光颗粒可以是适用于将发光二极管4发射的蓝色激发光转换成红光。这里的第一光致发光颗粒是量子点，其平均大小小于50nm。
图6C示出了通过光刻法由第一光刻胶51形成第一光致发光垫61的步骤。第一光致发光垫61位于用于形成红色发光像素PR的区域内。因此，每个第一垫61在相应像素PR的发光二极管4之间进行覆盖和延伸。换句话说，像素PR的二极管4位于第一垫61的内部，并且不像上述第一和第二实施例那样远离第一垫61。作为说明，第一垫61具有基本上等于20μm的厚度和基本上等于10μm的宽度。第一光致发光垫61的宽度使每个第一垫61在相应的发光像素PR上延伸，并且不会延伸到用于形成其他颜色的相邻发光像素PB和PG的区域中。用于形成其他颜色的发光像素(例如这里的蓝色像素PB和绿色像素PG)的区域是不包括第一光致发光垫61。
图6D示出了沉积包含第二光致发光颗粒的第二光刻胶52的步骤。第二光致发光颗粒与第一光致发光颗粒的不同之处在于第二光致发光颗粒的发射光谱不同于第一光致发光颗粒的发射光谱。在该示例中，第二光致发光颗粒适用于将发光二极管4发射的蓝色激发光转换成绿光。这里的第二光致发光颗粒是量子点，其平均大小小于50nm。第二光刻胶52接触并覆盖支撑层25的表面3'，并与接触并覆盖不位于第一垫61内的每个发光二极管4。因此，所述第二光刻胶在与XY平行的平面中的用于形成蓝色发光像素PB和绿色发光像素PG的区域内的发光二极管4之间进行延伸，并且具有大于发光二极管4高度的厚度。作为说明，第二光刻胶52可以具有基本上约等于20μm的厚度。
图6E示出了通过光刻法由第二光刻胶52形成第二光致发光垫62的步骤。第二垫62位于用于形成绿色发光像素PG的区域中。因此，每个第二垫62覆盖相应像素PG的发光二极管4，并且在与发光二极管4接触的同时在二极管4之间延伸。换句话说，像素PG的二极管4位于第二垫62内。作为说明，第二垫62具有基本上等于20μm的厚度和基本上等于10μm的宽度。第二垫62的宽度使每个第二垫62在相应的发光像素PG中延伸，并且不会延伸到用于形成相邻的蓝色发光像素PB的区域中。用于形成蓝色发光像素PB的区域不包括第二光致发光垫62。
图6F示出了沉积第三光刻胶53的步骤，使所述第三光刻胶覆盖用于形成蓝色像素PB区域中的二极管。所述第三光刻胶接触并覆盖支撑层25的表面3'。第三光刻胶53可以包含或不包含与第一和第二光致发光颗粒不同的第三光致发光颗粒。在所述第三光刻胶不包含光致发光颗粒的情况下，发光像素PB适用于发射与发光二极管对应的光谱。在该实例中，第三光刻胶包含第三光致发光颗粒，这里量子点的平均尺寸小于50nm，适用于将发光二极管4发射的蓝色激发光转换成另一种波长的蓝光。举例来说，二极管可以发射约450nm波长的光并且第三颗粒可以适用于发射约480nm波长的光致光。第三光刻胶53接触并覆盖支撑层的表面，并且接触并覆盖不位于第一和第二垫61和62中的每个二极管4。因此，所述第三光刻胶在平行于XY平面的平面中的用于形成蓝色发光像素PB的区域中的发光二极管4之间进行延伸，并且具有大于发光二极管4的高度的厚度。作为说明，第三光刻胶53可以具有基本上约等于20μm的厚度。
图6G示出了通过光刻法由第三光刻胶53形成第三垫63的步骤，这里第三垫63是光致发光垫。第三垫63位于用于形成蓝色发光像素PB的区域中。每个第三垫63在相应的像素PB的二极管4之间进行覆盖并延伸，同时与二极管4接触。换句话说，像素PB的二极管4位于第三垫63内。作为说明，第三垫63具有基本上等于20μm的厚度和基本上等于10μm的宽度。第三垫63的宽度使每个第三垫63在相应的蓝色发光像素PB中延伸。
图6H示出了保形沉积至少一种反射材料(例如至少一种金属材料)制成的薄层9的步骤，以便覆盖第一、第二和第三垫61、62、63。薄层因此连续涂覆垫61、62、63的上表面71、72、73和侧面81、82、83。薄层可以具有基本均匀的厚度，例如在垫6侧面8上约等于100nm。
图6I示出了通过局部蚀刻薄层9形成覆盖侧面81、82、83的反射壁101、102、103的步骤。因此，覆盖上表面71、72、73的薄层9的部分被蚀刻掉，这里是通过干法蚀刻。置于支撑层25的表面3'上的薄层9的部分也被蚀刻。
因此，通过根据第三实施例的制造方法，可以获得一种光电器件，所述光电器件的线性发光二极管位于光刻胶垫内，其中垫的至少一部分是光致发光的。由于光刻胶垫是通过光刻法产生并且光致发光颗粒是量子点的结构，因而可以获得高分辨率。
图7示出了根据第三实施例的方法的变型，其中，沉积反射薄层9，使得其在垫61、62、63侧面81、82、83上的厚度大于分离在XY平面中的两个相邻垫的距离的一半。因此，在沉积薄层9的步骤中，两个相邻垫6的相互面对的反射壁10之间获得接触。
作为图7和上述第三实施例的变型，反射壁10可以通过电化学沉积形成。更确切地说，如图6A-6G所示，产生光刻胶的垫6，所述垫置于支撑层25的表面3'上。由至少一种金属材料(例如钛、铜或铝)制成的薄生长轨道位于支撑层25的表面3'上，并在两两相邻的垫6之间延伸，以围绕每个垫6。接下来，作为图6H和6I的变型，反射壁10通过电化学沉积由反射材料制成，反射材料如金属，例如镍、铝或银。然后该金属从薄的生长层生长，并填充由相互面对的侧面8限定的空间。金属因而覆盖垫6的侧面并形成反射壁。光电器件1然后类似于图7中所示的光子器件，其中反射壁10填充相邻的垫6之间形成的空间。作为说明，两个相邻的垫6之间的距离可以为0.5μm至5μm。
作为根据上述第三实施例的方法的变型，可以连续地制造第一、第二和第三光致发光垫6以及相应的反射壁10。更准确地说，类似于第二实施例，形成第一光致发光垫61，然后形成第一反射壁101，然后形成第二光致发光垫62，然后形成第二反射壁102等等。
刚才描述了特定实施例。各种变型和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，发光二极管可以适用于发射除蓝色之外的颜色的激发光，并且各种光致发光垫可以适用于将激发光转换成除红色和绿色之外的颜色的光。此外，光刻胶垫可以不包含光致发光颗粒。而且，通常光致发光垫6可以具有彼此不同的厚度和/或宽度的尺寸。

Claims (16)

1.一种用于制造光电器件(1)的方法，所述光电器件包括发光二极管(4)的矩阵和多个光致发光垫(61、62、63......)，每个光致发光垫面向所述发光二极管(4)的至少一部分，所述方法包括以下步骤：
o通过光刻法由含有光致发光颗粒的至少一个光刻胶(51、52、53......)形成所述多个光致发光垫(61、62、63......)，所述光刻胶(51、52、53......)预先沉积在支撑表面(3；3')上；
o通过在所述光致发光垫(61、62、63......)的侧面(81、82、83......)上沉积至少一个薄层部分(91、92、93......)形成覆盖所述光致发光垫(61、62、63......)的侧面(81、82、83......)的反射壁(101、102、103......)。
2.根据权利要求1所述方法，其中，形成反射壁(101、102、103)的步骤包括保形沉积由反射材料制成的至少一个薄层部分(91、92、93)，以便覆盖光致发光垫(61、62、63)，然后局部蚀刻沉积的薄层部分(91、92、93)，以便释放光致发光垫(61、62、63)的称为上表面(71、72、73)的表面，所述上表面(71、72、73)位于所述支撑表面(3；3')的对面。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，形成所述多个光致发光垫(61、62)和形成所述反射壁(101、102)的步骤包括以下步骤：
o通过光刻法由包含第一光致发光颗粒的第一光刻胶(51)形成多个第一光致发光垫(61)，所述第一光刻胶(51)预先沉积在所述支撑表面(3；3')上；
o通过在第一光致发光垫(61)上保形沉积反射薄层部分(91)，然后局部蚀刻以释放第一光致发光垫(61)的上表面(71)，以形成覆盖所述第一光致发光垫(61)的侧面(81)的第一反射壁(101)；以及
o通过光刻法由包含第二光致发光颗粒的第二光刻胶(52)形成多个第二光致发光垫(62)，所述第二光刻胶(52)预先沉积在所述支撑表面(3；3')上，所述第二光致发光颗粒不同于所述第一光致发光颗粒。
4.根据权利要求3所述的方法，在形成所述多个第二光致发光垫(62)的步骤之后，包括以下步骤：
o通过在第一和第二光致发光垫(61、62)上保形沉积薄层部分(92)，然后局部蚀刻来释放第一和第二光致发光垫(61、62)的上表面(71、72)，以形成覆盖所述第二光致发光垫(62)的侧面(82)的第二反射壁(102)。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，每个第二光致发光垫(62)与至少一个第一反射壁(101)接触。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，每个第一反射壁(101)的厚度为10nm至500nm。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述多个光致发光垫(61、62、63)的步骤至少包括形成包含第一光致发光颗粒的多个第一光致发光垫(61)的步骤和然后形成包含不同于第一光致发光颗粒的第二光致发光颗粒的多个第二光致发光垫(62)的步骤，在至少形成第一和第二光致发光垫(61、62)之后，执行形成反射壁(101、102、103)的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述反射壁(101、102、103)通过电化学沉积形成。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，光致发光颗粒是量子点并且具有50nm或更小的平均大小。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发光二极管(4)是细长的三维部件，所述细长的三维部件基本上垂直于支撑层(25、37)的主平面而纵向延伸。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述发光二极管(4)位于光刻胶垫内，其中，光刻胶垫的至少一部分是包括光致发光颗粒的光致发光垫(61、62、63)。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光致发光垫(61、62、63)置于支撑表面(3)上，所述支撑表面被称为透射表面，所述支撑表面由覆盖发光二极管(4)的间隔层(12)形成。
13.一种光电器件(1)，包括：
o置于支撑层(25、37)上的发光二极管(4)的矩阵；
o多个第一光致发光垫(61)，每个第一光致发光垫面向所述发光二极管(4)的至少一部分，并且每个第一光致发光垫由包括第一光致发光颗粒的第一光刻胶(51)形成，所述第一光致发光垫(61)具有由形成第一反射壁(101)的沉积的薄层部分(91)覆盖的侧面(81)；
o多个第二光致发光垫(62)，每个第二光致发光垫面向所述发光二极管(4)的至少一部分，并且每个第二光致发光垫由包含不同于第一光致发光颗粒的第二光致发光颗粒的第二光刻胶(52)形成，所述第二光致发光垫(62)具有由形成第二反射壁(102)的沉积的薄层部分(92)覆盖的侧面(82)；
其中，每个第二光致发光垫(62)与第一反射壁(101)接触。
14.根据权利要求13所述的光电器件(1)，其中，所述发光二极管(4)具有细长的三维结构，该三维结构沿着基本垂直于所述支撑层(25、37)的纵向轴线延伸。
15.根据权利要求14所述的光电器件(1)，其中，所述发光二极管(4)位于所述光致发光垫(61、62)内。
16.根据权利要求13所述的光电器件(1)，其中，所述发光二极管(4)具有台面结构。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017113741A1 (de) * 2017-06-21 2018-12-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement
FR3075468B1 (fr) * 2017-12-19 2019-12-20 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de fabrication d'un dispositif optoelectronique par report d'une structure de conversion sur une structure d'emission
KR102170470B1 (ko) * 2018-04-06 2020-10-28 상명대학교 천안산학협력단 그래핀 양자점 광증폭 발광소자 및 그의 제작방법
US11100844B2 (en) 2018-04-25 2021-08-24 Raxium, Inc. Architecture for light emitting elements in a light field display
FR3083370B1 (fr) * 2018-06-28 2021-10-15 Aledia Dispositif émetteur, écran d'affichage associé et procédé de fabrication d'un dispositif émetteur
US11201267B2 (en) * 2018-12-21 2021-12-14 Lumileds Llc Photoresist patterning process supporting two step phosphor-deposition to form an LED matrix array
KR102378918B1 (ko) * 2018-12-26 2022-03-28 루미레즈 엘엘씨 매트릭스 어레이를 만들기 위한 2단계 인광체 퇴적
US10930825B2 (en) * 2018-12-26 2021-02-23 Lumileds Llc Two step phosphor deposition to make a matrix array
DE112020002613T5 (de) * 2019-05-28 2022-02-24 Vuereal Inc Vertikale Halbleitervorrichtungen
US11588078B2 (en) * 2020-07-17 2023-02-21 Lextar Electronics Corporation Light emitting device and module
US20230369545A1 (en) * 2020-10-07 2023-11-16 Sharp Kabushiki Kaisha Light-emitting element producing method and light-emitting element
US11527684B2 (en) * 2020-12-04 2022-12-13 Lumileds Llc Patterned downconverter and adhesive film for micro-LED, mini-LED downconverter mass transfer
WO2023028688A1 (en) * 2021-09-01 2023-03-09 Nyoka Design Corp. Reusable photoluminescent apparatus, methods, and systems
CN116344686A (zh) * 2023-05-31 2023-06-27 季华实验室 全彩化显示面板的制备方法、显示面板以及显示装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005292407A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nec Corp 液晶パネルおよびその製造方法及び液晶パネルを搭載した電子機器
CN101088172A (zh) * 2004-11-03 2007-12-12 特里多尼克光电子有限公司 具有颜色转换材料的发光二极管排布
CN101681999A (zh) * 2007-05-07 2010-03-24 伊斯曼柯达公司 具有改善的功率分配的电致发光装置
TW201212202A (en) * 2010-09-14 2012-03-16 Taiwan Semiconductor Mfg Light-emitting diode (LED) module with light sensor configurations for optical feedback
CN103021327A (zh) * 2002-05-01 2013-04-03 剑桥显示技术公司 减小光致发光的电致发光显示器和驱动电路
CN103227189A (zh) * 2013-04-09 2013-07-31 北京京东方光电科技有限公司 一种量子点发光二极管显示器件及显示装置
CN105378950A (zh) * 2013-04-11 2016-03-02 皇家飞利浦有限公司 顶发射式半导体发光器件
CN105374918A (zh) * 2014-08-26 2016-03-02 清华大学 发光装置以及采用该发光装置的显示装置
TW201622171A (zh) * 2014-12-05 2016-06-16 High Power Optoelectronics Inc 電致光與光致光多波段白光發光二極體
CN105900239A (zh) * 2013-09-30 2016-08-24 艾利迪公司 包括发光二极管的光电子装置
CN106206912A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 日亚化学工业株式会社 发光装置、覆盖部件的制造方法及发光装置的制造方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4197109B2 (ja) * 2002-08-06 2008-12-17 静雄 藤田 照明装置
JP2010509752A (ja) * 2006-11-06 2010-03-25 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 反射エッジを備える波長変換要素
JP2009177117A (ja) * 2007-12-25 2009-08-06 Toshiba Lighting & Technology Corp 表示装置
US8273589B2 (en) * 2010-03-19 2012-09-25 Micron Technology, Inc. Light emitting diodes and methods for manufacturing light emitting diodes
JP5535114B2 (ja) * 2011-03-25 2014-07-02 株式会社東芝 発光装置、発光モジュール、発光装置の製造方法
FR2973941B1 (fr) * 2011-04-11 2013-05-03 Commissariat Energie Atomique Dispositif optoelectronique organique et son procede d'encapsulation.
JP2012238774A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Fujifilm Corp 撮像装置
TW201318215A (zh) * 2011-10-18 2013-05-01 Chi Mei Lighting Tech Corp 發光二極體及其製造方法
KR101452768B1 (ko) * 2012-08-21 2014-10-21 엘지전자 주식회사 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치 및 이의 제조방법
FR3003403B1 (fr) * 2013-03-14 2016-11-04 Commissariat Energie Atomique Procede de formation de diodes electroluminescentes
FR3011381B1 (fr) * 2013-09-30 2017-12-08 Aledia Dispositif optoelectronique a diodes electroluminescentes
US9518215B2 (en) * 2014-02-28 2016-12-13 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light-emitting device and light-emitting apparatus
FR3023061B1 (fr) 2014-06-27 2017-12-15 Commissariat Energie Atomique Diode de structure mesa a surface de contact sensiblement plane
FR3028672B1 (fr) * 2014-11-18 2018-01-26 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif optoelectronique a diodes electroluminescentes
GB201420452D0 (en) * 2014-11-18 2014-12-31 Mled Ltd Integrated colour led micro-display
JP6486078B2 (ja) * 2014-11-21 2019-03-20 スタンレー電気株式会社 発光装置
FR3031238B1 (fr) * 2014-12-30 2016-12-30 Aledia Dispositif optoelectronique a diodes electroluminescentes
CN107851586B (zh) * 2015-01-23 2021-07-06 维耶尔公司 到受体衬底的选择性微型器件转移
FR3033939B1 (fr) * 2015-03-20 2018-04-27 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif optoelectronique a diode electroluminescente
US20180074240A1 (en) * 2015-04-16 2018-03-15 Oculus Vr, Llc Colour converting structure for led arrays

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103021327A (zh) * 2002-05-01 2013-04-03 剑桥显示技术公司 减小光致发光的电致发光显示器和驱动电路
JP2005292407A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nec Corp 液晶パネルおよびその製造方法及び液晶パネルを搭載した電子機器
CN101088172A (zh) * 2004-11-03 2007-12-12 特里多尼克光电子有限公司 具有颜色转换材料的发光二极管排布
CN101681999A (zh) * 2007-05-07 2010-03-24 伊斯曼柯达公司 具有改善的功率分配的电致发光装置
TW201212202A (en) * 2010-09-14 2012-03-16 Taiwan Semiconductor Mfg Light-emitting diode (LED) module with light sensor configurations for optical feedback
CN103227189A (zh) * 2013-04-09 2013-07-31 北京京东方光电科技有限公司 一种量子点发光二极管显示器件及显示装置
CN105378950A (zh) * 2013-04-11 2016-03-02 皇家飞利浦有限公司 顶发射式半导体发光器件
CN105900239A (zh) * 2013-09-30 2016-08-24 艾利迪公司 包括发光二极管的光电子装置
CN105374918A (zh) * 2014-08-26 2016-03-02 清华大学 发光装置以及采用该发光装置的显示装置
TW201622171A (zh) * 2014-12-05 2016-06-16 High Power Optoelectronics Inc 電致光與光致光多波段白光發光二極體
CN106206912A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 日亚化学工业株式会社 发光装置、覆盖部件的制造方法及发光装置的制造方法

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