CN111712919A - 具有面积减小的磷光体发射表面的分段式led阵列架构 - Google Patents

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Abstract

一种器件包括外延层（122）上的波长转换层（130）。波长转换层（130）包括宽度等于外延层（122）的宽度的第一表面（132）、宽度小于第一表面（132）的宽度的第二表面（136）以及成角度的侧壁（138）。保形非发射层（140）形成在成角度的侧壁（138）和外延层（122）的侧壁（142）上，使得波长转换层（130）的第二表面（136）暴露。还公开了一种形成所述器件和包括多个所述器件的发光二极管（LED）阵列的方法。

Description

具有面积减小的磷光体发射表面的分段式LED阵列架构
相关应用的交叉引用
本申请要求2017年12月21日提交的第62/609030号美国临时申请、2018年3月1日提交的第18159512.5号欧洲专利申请和2018年12月19日提交的第16/226226号美国非临时申请的权益，其内容在此通过引用并入本文。
背景技术
包括发光二极管（LED）、谐振腔发光二极管（RCLED）、垂直腔激光二极管（VCSEL）和边缘发射激光器的半导体发光器件跻身于当前可用的最有效的光源。在能够跨可见光谱操作的高亮度发光器件的制造中，当前感兴趣的材料系统包括III-V族半导体，特别是镓、铝、铟和氮的二元、三元和四元合金，也被称为III族氮化物材料。
通常，通过由金属有机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）或其他外延技术在蓝宝石、碳化硅、III族氮化物或其他合适的衬底上外延生长具有不同成分和掺杂剂浓度的半导体层的堆叠来制造III族氮化物发光器件。该堆叠常常包括在衬底之上形成的用例如硅掺杂的一个或多个n型层、在该一个或多个n型层之上形成的有源区中的一个或多个发光层、以及在该有源区之上形成的用例如镁掺杂的一个或多个p型层。在n型区和p型区上形成电接触部。。
发明内容
器件可以包括外延层上的波长转换层。波长转换层可以包括宽度等于外延层的宽度的第一表面、宽度小于第一表面的宽度的第二表面以及成角度的侧壁。保形非发射层可以形成在成角度的侧壁和外延层的侧壁上，使得波长转换层的第二表面暴露。
附图说明
从下面的描述中可以得到更详细的理解，下面的描述是结合附图作为示例给出的，在附图中：
图1A是具有分解部分的LED阵列的俯视图图示；
图1B是具有沟槽的LED阵列的截面图示；
图1C是具有沟槽的另一LED阵列的透视图示；
图1D是像素的截面图；
图1E示出了在外延层上形成的预先形成的波长转换层；
图1F示出了应用于外延层的波长转换层；
图1G示出了在波长转换层和外延层上形成非发射层；
图1H示出了去除非发射层的一部分以暴露波长转换层的上表面；
图1I示出了图1D-1H的替代示例，其中生长衬底留在外延层上；
图1J示出了在外延层上形成的波长转换层；
图1K示出了应用于外延层的波长转换层；
图1L示出了去除波长转换层的部分以形成成角度的侧壁；
图1M示出了在波长转换层和外延层上形成非发射层；
图1N示出了去除非发射层的一部分以暴露波长转换层的上表面；
图1O示出了直接在外延层的上表面上形成波长转换层；
图1P示出了去除波长转换层的部分以形成成角度的侧壁；
图1Q示出了在波长转换层和外延层上形成非发射层；
图1R示出了去除非发射层的一部分以暴露波长转换层的上表面；
图1S是示出在外延层上形成波长转换层的另一示例的截面图；
图1T示出了将波长转换层附着到像素；
图1U示出了去除像素之间的沟槽上方的波长转换层的一部分以形成具有第二侧壁的沟槽的可选步骤；
图1V示出了完全去除沟槽上方的波长转换层的一部分的可选步骤；
图1W是示出形成器件的方法的流程图；
图2A是在一个实施例中在LED器件附接区处具有附接到衬底的LED阵列的电子板的俯视图；
图2B是两通道集成LED照明系统的一个实施例的示图，其中电子部件安装在电路板的两个表面上；
图2C是示例性车辆前灯系统；以及
图3示出了示例性光照系统。。
具体实施方式
在下文中将参照附图更全面地描述不同的光照系统和/或发光二极管（“LED”）实现方式的示例。这些示例不是互相排斥的，并且可以将在一个示例中找到的特征与在一个或多个其他示例中找到的特征组合，以实现附加的实现方式。因此，将理解到，附图中所示的示例仅出于说明性目的提供，并且它们不意图以任何方式限制本公开。相似的数字始终指代相似的元件。
应该理解，尽管术语第一、第二、第三等可以在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语所限制。这些术语可以用于区分一个元件和另一个元件。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且第二元件可以被称为第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”可以包括相关联的列出项中的一个或多个的任何及所有组合。
应当理解，当诸如层、区或衬底的元件被称为“在另一元件上”或“延伸到另一元件上”时，它可以直接在另外元件上或直接延伸到另外元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一元件被称为“直接在另一元件上”或“直接延伸到另一元件上”时，可以不存在中间元件。还将理解，当一元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，它可以直接连接或耦合到另外元件，和/或经由一个或多个中间元件连接或耦合到另外元件。相反，当一元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，在该元件和另外元件之间不存在中间元件。将理解，附加于图中所描绘的任何取向，这些术语旨在涵盖元件的不同取向。
诸如“下面”、“上面”、“上”、“下”、“水平”或“竖直”的相对术语在本文中可以用来描述如图所示的一个元件、层或区与另一个元件、层或区的关系。应当理解，附加于图中所描绘的取向，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。
半导体发光器件（LED）或光功率发射器件（诸如发射紫外（UV）或红外（IR）光功率的器件）跻身于当前可用的最高效的光源。这些器件（在下文中称为“LED”）可以包括发光二极管、谐振腔发光二极管、垂直腔激光二极管、边缘发射激光器等等。例如，由于其紧凑的大小和较低的功率要求，LED可能是许多不同应用的有吸引力的候选者。例如，它们可以被用作手持式电池供电设备（诸如相机和手机）的光源（例如，闪光灯和相机闪光灯）。例如，它们还可以被用于汽车照明、平视显示器（HUD）照明、园艺照明、街道照明、视频火炬、普通光照（例如，家庭、商店、办公室和工作室照明、剧院/舞台照明和建筑照明）、增强现实（AR）照明、虚拟现实（VR）照明（作为显示器的背光）和IR光谱。单个LED可以提供没有白炽灯光源亮的光，并且因此，多结器件或LED阵列（诸如单片LED阵列、微型LED阵列等）可以被用于期望或需要更高亮度的应用。
根据所公开的主题的实施例，LED阵列（例如，微型LED阵列）可以包括如图1A、1B和/或1C所示的像素阵列。LED阵列可以被用于任何应用，诸如需要精确控制LED阵列区段的那些应用。LED阵列中的像素可以是单独可寻址的，可以是以组/子集可寻址的，或者可以不是可寻址的。在图1A中，示出了具有像素111的LED阵列110的俯视图。图1A中还示出了LED阵列110的3×3部分的分解图。如3x3部分的分解图所示，LED阵列110可以包括具有近似100μm或更小（例如，40μm）的宽度w1的像素111。像素之间的巷道113可以以近似20μm或更小（例如，5μm）的宽度w2分开。巷道113可以在像素之间提供气隙，或者可以包含其他材料，如图1B和1C所示并在本文中进一步公开的。从一个像素111的中心到相邻像素111的中心的距离d1可以是近似120μm或更小（例如，45μm）。将理解到，本文中提供的宽度和距离仅是示例，并且实际的宽度和/或尺寸可以变化。
将理解到，尽管在图1A、B和C中示出了以对称矩阵布置的矩形像素，但可以将任何形状和布置的像素应用于本文中公开的实施例。例如，图1A的LED阵列110可以包括以任何适用的布置的超过10,000个像素，该布置诸如是100×100矩阵、200×50矩阵、对称矩阵、非对称矩阵等等。还将理解到，可以以任何适用的格式布置多组像素、矩阵和/或板，以实现本文中公开的实施例。
图1B示出了示例性LED阵列1000的剖视图。如所示的，像素1010、1020和1030对应于LED阵列内的三个不同像素，使得分离部分1041和/或n型接触部1040将像素彼此分离。根据实施例，像素之间的空间可以被气隙占据。如所示的，像素1010包括外延层1011，该外延层1011可以生长在可以从外延层1011去除的任何适用的衬底上，该衬底诸如例如是蓝宝石衬底。远离接触部1015的生长层的表面可以是基本上平坦的或可以被图案化。p型区1012可以位于p接触部1017附近。有源区1021可以邻近于n型区和p型区1012设置。替换地，有源区1021可以在半导体层或n型区与p型区1012之间，并且可以接收电流，以使得有源区1021发射光束。p接触部1017可以与SiO2层1013和1014以及镀金属（例如，镀铜）层1016接触。n型接触部1040可以包括诸如Cu之类的适用金属。金属层1016可以与接触部1015接触，该接触部1015可以是反射性的。
值得注意的是，如图1B所示，n型接触部1040可以沉积到在像素1010、1020和1030之间创建的沟槽1130中，并且可以延伸超过外延层。分离部分1041可以分离全部（如所示的）或部分转换器材料1050。将理解到，可以在没有这样的分离部分1041的情况下实现LED阵列，或者分离部分1041可以对应于气隙。分离部分1041可以是n型接触部1040的延伸，使得分离部分1041由与n型接触部1040相同的材料（例如，铜）形成。替换地，分离部分1041可以由与n型接触部1040不同的材料形成。根据实施例，分离部分1041可以包括反射材料。分离部分1041和/或n型接触部1040中的材料可以以任何适用的方式沉积，诸如例如，但是施加包括或允许n型接触部1040和/或分离部分1041的沉积的网状结构。转换器材料1050可以具有类似于图2A的波长转换层205的特征/属性。如本文中提出的，一个或多个附加层可以涂覆分离部分1041。这样的层可以是反射层、散射层、吸收层或任何其他适用的层。一个或多个钝化层1019可以将n-接触部1040与外延层1011完全或部分分开。
外延层1011可以由包括蓝宝石、SiC、GaN、硅树脂的任何适用的材料形成以在被激发时发射光子，并且可以更具体地由以下各项形成：III-V族半导体，其包括但不限于AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb；II-VI族半导体，其包括但不限于ZnS、ZnSe、CdSe、CdTe；IV组半导体，其包括但不限于Ge、Si、SiC；及其混合物或合金。这些示例性半导体在它们存在的LED的典型发射波长处可以具有范围为从大约2.4到大约4.1的折射率。例如，III族氮化物半导体（诸如GaN）可以在500 nm处具有大约2.4的折射率，并且III族磷化物半导体（诸如InGaP）可以在600 nm处具有大约3.7的折射率。耦合到LED器件200的接触部可以由诸如AuSn、AuGa、AuSi或SAC焊料之类的焊料形成。
该n型区可以在生长衬底上生长，并且可以包括一层或多层半导体材料，其包括不同的成分和掺杂剂浓度，包括例如制备层（诸如缓冲层或成核层），和/或被设计成便于去除生长衬底的层。这些层可以是n型的，或者不是故意掺杂的，或者甚至可以是p型器件层。可以针对发光区期望的特定光学、材料或电属性来设计这些层，以高效发射光。类似地，p型区1012可以包括具有不同成分、厚度和掺杂剂浓度的多个层，包括非有意掺杂的层或n型层。可以使电流（例如，经由接触部）流过pn结，并且像素可以生成第一波长的光，该第一波长至少部分地由材料的带隙能量确定。像素可以直接发射光（例如，常规LED或直接发射LED），或者可以将光发射到波长转换层1050（例如，磷光体转换的LED、“PCLED”等）中，该波长转换层1050的作用是进一步将发射的光的波长修改为输出第二波长的光。
尽管图1B示出了具有以示例性布置的像素1010、1020和1030的示例性LED阵列1000，但将理解到，LED阵列中的像素可以以多种布置中的任一种来提供。例如，像素可以是倒装芯片结构、垂直注入薄膜（VTF）结构、多结结构、薄膜倒装芯片（TFFC）、横向器件等。例如，横向LED像素可以类似于倒装芯片的LED像素，但是可以不上下颠倒以将电极直接连接到衬底或封装。TFFC也可以类似于倒装芯片LED像素，但是可以去除生长衬底（留下无支撑的薄膜半导体层）。相反地，生长衬底或其他衬底可以被包括为倒装芯片LED的一部分。
波长转换层1050可以处于由有源区1021发射的光的路径中，使得由有源区1021发射的光可以穿越一个或多个中间层（例如，光子层）。根据实施例，波长转换层1050或可以不存在于LED阵列1000中。波长转换层1050可以包括任何发光材料，诸如例如，透明或半透明粘合剂或基质中的磷光体颗粒，或吸收一种波长的光并发射不同波长的光的陶瓷磷光体元件。波长转换层1050的厚度可以基于所使用的材料或布置LED阵列1000或个体像素1010、1020和1030的应用/波长来确定。例如，波长转换层1050可以是近似20μm、50μm或200μm。如所示的，波长转换层1050可以设置在每个个体像素上，或者可以放置在整个LED阵列1000上方。
主光学器件1022可以在一个或多个像素1010、1020和/或1030上或上方，并且可以允许光从有源区101和/或波长转换层1050传过主光学器件。通常可以基于朗伯分布图案来发射经由主光学器件的光，以使得当从理想的漫射辐射体观察时，经由主光学器件1022发射的光的发光强度与入射光的方向和表面法线之间的角度的余弦成正比。将理解到，可以修改主光学器件1022的一个或多个属性来产生与朗伯分布图案不同的光分布图案。
包括透镜1065和波导1062之一或两者的次级光学器件可以设置有像素1010、1020和/或1030。将理解到，尽管利用多个像素、根据图1B所示的示例讨论了次级光学器件，也可以为单个像素提供次级光学器件。次级光学器件可以被用来散布传入光（发散光学器件），或将传入光聚集到准直射束中（准直光学器件）。波导1062可以涂覆有介电材料、金属化层等等，并且可以被设置为反射或重定向入射光。在替换的实施例中，照明系统可以不包括以下各项中的一个或多个：波长转换层1050、主光学器件1022、波导1062和透镜1065。
透镜1065可以由任何适用的透明材料形成，该透明材料诸如是但不限于SiC、氧化铝、金刚石等等或它们的组合。透镜1065可以被用来修改要输入到透镜1065中的光束，使得来自透镜1065的输出射束将有效地满足期望的光度规格。附加地，透镜1065可以诸如通过确定多个LED器件200B的点亮和/或熄灭外观来达到一个或多个美学目的。
图1C示出了LED阵列1100的三维视图的截面。如所示的，LED阵列1100中的像素可以被沟槽分开，该沟槽被填充以形成n接触部1140。像素可以在衬底1114上生长，并且可以包括p接触部1113、p-GaN半导体层1112、有源区1111和n-Gan半导体层1110。将理解到，仅作为示例提供此结构，并且可以添加、去除或部分地添加或去除一个或多个半导体或其他适用的层，以实现本文中提供的公开内容。可以将转换器材料1117沉积在半导体层1110（或其他适用的层）上。
如所示的，可以在沟槽1130内形成钝化层1115，并且可以在沟槽1130内沉积n接触部1140（例如，铜接触部）。钝化层1115可以将n接触部1140的至少一部分与半导体的一个或多个层分开。根据一实现方式，沟槽内的n接触部1140或其他适用的材料可以延伸到转换器材料1117中，使得n接触部1140或其他适用的材料在像素之间提供完全或部分光学隔离。
由于像素尺寸，制造小型可寻址光LED像素系统可能成本高且困难。像素之间的光串扰可能是一严重的问题，并且为每个像素实现所需亮度可能是困难的。以下描述包括在限制LED像素之间的光学串扰的同时选择性地增加亮度的方法。这可以通过将磷光体帽附接到面积小于半导体台面本身的发光器件的半导体台面上来实现。半导体台面的剩余区域可以涂覆有反射或吸收层。
现在参考图1D，示出了一个或多个像素111的截面图。尽管图1D示出了薄膜倒装芯片器件，但是也可以使用其他类型的器件，诸如其中n型接触层和p型接触层形成在器件的相对侧上的竖直器件、两个接触部形成在器件的同一侧上并且光通过接触部被提取的器件、或者其中生长衬底保持为器件的一部分的倒装芯片器件。
每个像素111可以包括外延层122。尽管外延层122被示为一个层，但是它可以包括不同成分的一个或多个层。外延层122可以包括n型区、发光或有源区以及p型区。外延层122可以在生长衬底123上生长，如图1I所示。生长衬底123可以包括例如蓝宝石、SiC、GaN、Si、生长在生长衬底（诸如蓝宝石）或复合衬底（诸如例如结合到蓝宝石主体的InGaN种子层）上方的应变降低模板。生长衬底123可以对从每个像素111发射的光基本透明。在一示例中，可以从外延层122去除生长衬底123以形成像素111。在另一个示例中，如图1I所示，生长衬底123可以保留在外延层122上。
n型区可以首先生长，并且可以包括不同成分和掺杂剂浓度的多个层，包括例如制备层，诸如缓冲层或成核层，其可以是n型的或者非有意掺杂的；释放层，其被设计成便于复合衬底的稍后释放或者在衬底去除之后半导体结构的变薄；以及n型或者甚至p型器件层，其被设计成用于发光区有效发光所需的特定光学或电气特性。可以在n型区上方生长发光或有源区。合适的发光区的示例包括单个厚的或薄的发光层，或者包括由阻挡层分离的多个薄的或厚的量子阱发光层的多量子阱发光区。可以在发光区上方生长p型区。像n型区一样，p型区可以包括不同成分、厚度和掺杂剂浓度的多个层，包括非有意掺杂的层或n型层。
p接触层124可以形成为与外延层122的p型区接触。p接触层124可以包括反射层，诸如银。p接触层124可以包括其他可选层，诸如欧姆接触层和保护片，包括例如钛和/或钨。尽管在图1D中未示出，但是可以去除p接触层124、p型区和有源区的一部分，以暴露其上可以形成n接触层的n型区的一部分。
像素111可以通过沟槽128与另一个像素111分离。沟槽128可以延伸穿过外延层122的整个厚度，并且可以形成在每个像素111之间，以电隔离相邻分段。沟槽128可以用介电材料填充，诸如通过等离子体增强化学气相沉积形成的硅氧化物或硅氮化物。应当注意，沟槽128可以包括隔离材料，该隔离材料通过例如将掺杂剂原子注入到用于形成外延层122的半导体材料中而形成，以在像素111之间形成区。
互连（图1D中未示出）可以形成在p接触层124和n接触层和/或底座上。互连可以是任何合适的材料，诸如焊料或其他金属，并且可以包括多层材料。结合层126可以形成在p接触层124上。结合层126可以包括导电金属，例如金或其合金。结合层126可以安装到底座120上。底座120可以是任何合适的材料，包括例如硅、陶瓷、AlN和氧化铝。在一示例中，像素111和底座120之间的结合可以通过超声波结合来形成。在超声波结合期间，像素111可以定位在底座120上。结合头位于像素111的顶面上，例如生长衬底的顶面上。结合头可以连接到超声波换能器。超声波换能器可以是例如锆钛酸铅（PZT）层的叠层。
当以使系统谐振的频率（通常是几十或几百kHz级的频率）向换能器施加电压时，换能器开始振动，这又导致结合头和像素111振动，通常振幅为微米级。振动导致像素111上的结构（诸如n-接触层、p-接触层124或形成在n-接触层和p-接触层上的互连）的金属晶格中的原子与底座120上的结构相互扩散，导致冶金上连续的接合。在结合过程中可以增加热量和/或压强。
在像素111结合到底座120之后，可以去除生长衬底（未示出）的全部或部分。例如，蓝宝石生长衬底或作为复合衬底的一部分的蓝宝石主体衬底可以通过在与蓝宝石衬底的界面处激光熔化III族氮化物或其它层来去除。其它技术（诸如蚀刻或机械技术，诸如研磨）可以在适当情况下用于正被去除的衬底。在去除生长衬底之后，外延层122可以被减薄，例如通过光电化学（PEC）蚀刻。外延层122的n型区的暴露表面可以被纹理化以形成图案129，例如通过粗糙化或通过形成光子晶体。图案129可以是在图案化蓝宝石衬底上生长外延层122的结果。
现在参考图1E-1H，示出了图示在外延层122上形成波长转换层130的第一示例的截面图。图1E示出了在外延层122上形成预先形成的波长转换层130。波长转换层130可以包括一种或多种波长转换材料。一种或多种波长转换材料可以是例如一种或多种设置于透明材料（诸如硅树脂或环氧树脂）中并通过丝网印刷或模版印刷沉积在LED上的粉末磷光体。一种或多种波长转换材料可以是通过电泳沉积、喷涂、沉淀、蒸发或溅射形成的一种或多种粉末磷光体。一种或多种波长转换材料可以是胶合或结合到像素111的一种或多种陶瓷磷光体。波长转换材料可以形成为使得由发光区发射的光的一部分可以不被波长转换材料转换。在一些示例中，未转换的光可以是蓝色的，转换的光可以是黄色、绿色和/或红色的，使得从器件发射的未转换的光和转换的光的组合呈现白色。波长转换层130可以单独形成在每个像素111上。
波长转换层130可以包括元素磷光体或其化合物。波长转换层130可以包含一种或多种磷光体。磷光体是发光材料，其可以吸收激发能量（通常是辐射能量），并且然后以与初始激发能量不同的能量的辐射发射所吸收的能量。磷光体可以具有接近100%的量子效率，这意味着几乎所有作为激发能量提供的光子都可以被磷光体重新发射。磷光体也可以是高吸收性的。因为发光有源区可以将光直接发射到高效、高吸收性的波长转换层130中，所以磷光体可以高效地从器件中提取光。波长转换层130中使用的磷光体可以包括但不限于任何常规的绿色、黄色和红色发射磷光体。
波长转换层130可以包含磷光体粒。磷光体粒可以与外延层122直接接触，使得从有源区发射的光可以直接耦合到磷光体粒。可以提供光学耦合介质来将磷光体粒保持在适当的位置。光学耦合介质可以被选择为具有尽可能接近的折射率，而不会显著超过外延层122的折射率。为了最高效的操作，在外延层122、波长转换层130的磷光体粒和光学耦合介质之间可以不包括损耗介质。磷光体粒可以具有0.1 μm至20 μm之间的粒尺寸
波长转换层130可以是陶瓷磷光体。可以通过在高压下加热粉末磷光体直到磷光体颗粒的表面开始软化和熔化来形成陶瓷磷光体。部分熔化的颗粒可以粘在一起，以形成刚性的颗粒聚集体。预先形成的“生坯”的单轴或等静压步骤和真空烧结可能是形成多晶陶瓷层所必需的。陶瓷磷光体的半透明性（即，其产生的散射量）可以通过调节加热或压制条件、制造方法、所用磷光体颗粒前体和磷光体材料的合适晶格来从高不透明度控制到高透明度。除了磷光体之外，还可以包括其它陶瓷形成材料，诸如氧化铝，例如以促进陶瓷的形成或调节陶瓷的折射率。在另一示例中，波长转换层130可以包括硅树脂和磷光体颗粒的混合物。
波长转换层130可以使用模具形成，或者可以从板上切割并蚀刻，使得其具有与外延层122的上表面134在宽度上基本相似的下表面132。波长转换层130可以具有小于外延层122的上表面134的宽度的上表面136。在一示例中，上表面136可以具有这样的宽度，其使得上表面136的总面积比外延层122的上表面134的大约80%至大约90%。波长转换层130可以具有连接上表面136和下表面132的侧壁138。侧壁138可以是成角度的。在一示例中，侧壁138可以相对于外延层122的上表面134成在大约30度至大约60度之间的角度。侧壁138可以具有足够大的角度，以减少波长转换层130内的反射，并且足够浅，以减少对厚的波长转换层130的需要，这两者都可能降低效率。
图1F示出了被施加到外延层122的波长转换层130。波长转换层130可以附着到外延层122的上表面144。在一示例中，波长转换层130可以使用本领域已知的胶或环氧树脂来附着。结合层126和p接触层可以具有高度H1。外延层122可以具有高度H2。波长转换层130可以具有高度H3。在一示例中，H3可能是H2的大约5倍。此外，H1可能是H2的大约6倍。例如，H1可能约为47 μm，H2可能约为6 μm，并且H3可能约为30 μm。在其他示例中，H3可能约等于H2。例如，H2可能约为6 μm，并且H3可能约为10 μm。在其他示例中，H3可能是H2的十倍。例如，H2可能约为6 μm，并且H3可能约为60 μm。H1可能在约25 μm至约100 μm的范围内。H2可能在约3 μm至约20 μm的范围内。H3可能在约5 μm至约100 μm的范围内。
图1G示出了在波长转换层130和外延层122上形成非发射层140。非发射层140可以反射或吸收由外延层122和波长转换层130发射的光。非发射层140可以包括一种或多种光学隔离材料，诸如分布式布拉格反射器（DBR）层、反射材料（例如，TiO2）、吸收材料等。非发射层140可以包括DBR、吸收体、激光变黑区和金属化的组合，以改善像素111之间的光学隔离并减少波长转换层130的暴露的上表面148。
非发射层140可以使用保形沉积处理形成，诸如例如原子层沉积（ALD）。非发射层140可以形成在外延层122的侧壁、波长转换层130的侧壁138和波长转换层130的上表面136上。波长转换层130的侧壁138和外延层122的侧壁142可以被非发射层140部分或完全覆盖。非发射层140可以从一个波长转换层130的侧壁138延伸跨过沟槽128到另一个波长转换层130的侧壁138。在另一示例中，非发射层140可以在波长转换层130被附着之前形成在隔离层和外延层122上。
图1H示出了去除非发射层140的一部分以暴露波长转换层130的上表面136。非发射层的该部分可以使用常规的研磨技术去除，诸如例如平面化和化学机械平面化（CMP）。可选地，可以使用常规的图案化和蚀刻处理从上表面136去除非发射层140的部分，使得非发射层的部分125保留在上表面136上。应当注意，这些部分125可以保留在本文描述的任何实施例中。
图1I示出了图1D-1H的替代示例，其中生长衬底123留在外延层122上。可以执行与上述步骤类似的处理步骤来形成像素111、形成波长转换层130和形成非发射层140。在该示例中，波长转换层130可以形成在生长衬底123上。下表面132可以具有与生长衬底123的上表面135相同的宽度。上表面136可以具有小于生长衬底123的上表面135的宽度的宽度。在一示例中，上表面136可以具有这样的宽度，其使得上表面136的总面积比生长衬底的上表面135的大约80%至大约90%。波长转换层130可以具有连接上表面136和下表面132的侧壁138。侧壁138可以是成角度的。在一示例中，侧壁138可以相对于生长衬底123的上表面135成在大约30度到大约60度之间的角度。侧壁138可以具有足够大的角度，以减少波长转换层130内的反射，并且足够浅，以减少对厚的波长转换层130的需要，这两者都可能降低效率。
应当注意，在本文描述的任何实施例中，生长衬底123可以保留在外延层122上，并且可以在外延层122和波长转换层130之间。
现在参考图1J-1N，示出了示出在外延层122上形成波长转换层130的另一示例的截面图。图1J示出了形成在外延层122上的波长转换层130。波长转换层130可以包括一种或多种波长转换材料。一种或多种波长转换材料可以是例如一种或多种设置于透明材料（诸如硅树脂或环氧树脂）中并通过丝网印刷或模版印刷沉积在LED上的粉末磷光体。一种或多种波长转换材料可以是通过电泳沉积、喷涂、沉淀、蒸发或溅射形成的一种或多种粉末磷光体。一种或多种波长转换材料可以是胶合或结合到像素111的一种或多种陶瓷磷光体。波长转换材料可以形成为使得由发光区发射的光的一部分可以不被波长转换材料转换。在一些示例中，未转换的光可以是蓝色的，转换的光可以是黄色、绿色和/或红色的，使得从器件发射的未转换的光和转换的光的组合呈现白色。波长转换层130可以单独形成在每个像素111上。
波长转换层130可以包括元素磷光体或其化合物。波长转换层130可以包含一种或多种磷光体。磷光体是发光材料，其可以吸收激发能量（通常是辐射能量），并且然后以与初始激发能量不同的能量的辐射发射所吸收的能量。磷光体可以具有接近100%的量子效率，这意味着几乎所有作为激发能量提供的光子都可以被磷光体重新发射。磷光体也可以是高吸收性的。因为发光有源区可以将光直接发射到高效、高吸收性的波长转换层130中，所以磷光体可以高效地从器件中提取光。波长转换层130中使用的磷光体可以包括但不限于任何常规的绿色、黄色和红色发射磷光体。
波长转换层130可以包含磷光体粒。磷光体粒可以与外延层122直接接触，使得从有源区发射的光可以直接耦合到磷光体粒。可以提供光学耦合介质来将磷光体粒保持在适当的位置。光学耦合介质可以被选择为具有尽可能接近的折射率，而不会显著超过外延层122的折射率。为了最高效的操作，在外延层122、波长转换层130的磷光体粒和光学耦合介质之间可以不包括损耗介质。磷光体粒可以具有0.1 μm至20 μm之间的粒尺寸。
波长转换层130可以是陶瓷磷光体，陶瓷磷光体可以通过在高压下加热粉末磷光体直到磷光体颗粒的表面开始软化和熔化而形成。部分熔化的颗粒可以粘在一起，以形成刚性的颗粒聚集体。预先形成的“生坯”的单轴或等静压步骤和真空烧结可能是形成多晶陶瓷层所必需的。陶瓷磷光体的半透明性（即，其产生的散射量）可以通过调节加热或压制条件、制造方法、所用磷光体颗粒前体和磷光体材料的合适晶格来从高不透明度控制到高透明度。除了磷光体之外，还可以包括其它陶瓷形成材料，诸如氧化铝，例如以促进陶瓷的形成或调节陶瓷的折射率。在另一示例中，波长转换层130可以包括硅树脂和磷光体颗粒的混合物。波长转换层130可以使用模具而形成或者由板切割而形成。
图1K示出了被施加到外延层122的波长转换层130。波长转换层130可以附着到外延层122的上表面134。在一示例中，波长转换层130可以使用本领域已知的胶或环氧树脂来附着。
图1L示出了波长转换层130的部分被去除以形成成角度的侧壁150。波长转换层130的部分可以使用常规的蚀刻或研磨处理来去除。波长转换层130可以被蚀刻，使得其具有与外延层122的上表面406在宽度上基本相似的下表面146。波长转换层130可以具有小于外延层122的上表面406的宽度的上表面148。在一示例中，上表面148可以具有这样的宽度，其使得上表面148的总面积比外延层122的上表面406的大约80%至大约90%。波长转换层130可以具有连接上表面148和下表面146的侧壁150。侧壁150可以是成角度的。在一示例中，侧壁150可以相对于外延层122的上表面406成在大约30度至大约60度之间的角度。侧壁150可以具有足够大的角度，以减少波长转换层130内的反射，并且足够浅，以减少对厚的波长转换层130的需要，这两者都可能降低效率。
波长转换层130的上表面148可以中心对称地在外延层122上方。在另一示例中，波长转换层130的上表面148可以相对于其在外延层122上方的位置不对称。上表面148可以具有与外延层122相比形状相似但尺寸减小的区域。在另一示例中，波长转换层130的上表面148可以具有与外延层122相比形状不同且面积减小的区域。例如，波长转换层130的上表面148在正方形外延层122上可以具有圆形、三角形或六边形的区域。波长转换层130的上表面148可以相对于外延层122的上表面406倾斜。这可以能够实现侧向光照。根据照明应用的需要，波长转换层130的上表面148可以在不同的像素111上具有不同的形状。例如，在具有高亮度的阵列中心的像素111上的波长转换层130的上表面148可以小于外延层122的上表面406，而在阵列边缘的像素111上的波长转换层130的上表面148可以与外延层122的上表面406具有相同的尺寸（或更大）。
通过在波长转换层130的上表面148上使用结合的量子点材料，可以提高效率。或者，透镜、金属透镜、光导或其他光学元件可以位于波长转换层130的上表面148上方，以引导发射的光。
波长转换层130的上表面148可以中心对称地在外延层122上方。在另一示例中，波长转换层130的上表面148可以相对于其在外延层122上方的位置不对称。上表面148可以具有与外延层122相比形状相似但尺寸减小的区域。在另一示例中，波长转换层130的上表面148可以具有与外延层122相比形状不同且面积减小的区域。例如，波长转换层130的上表面148在正方形外延层122上可以具有圆形、三角形或六边形的区域。波长转换层130的上表面148可以相对于外延层122的上表面406倾斜。这可以能够实现侧向光照。根据照明应用的需要，波长转换层130的上表面148可以在不同的像素111上具有不同的形状。例如，在具有高亮度的阵列中心处的像素111上的波长转换层130的上表面148可以小于外延层122的上表面406，而在阵列边缘处的像素111上的波长转换层130的上表面148可以与外延层122的上表面406具有相同的尺寸（或更大）。
通过在波长转换层130的上表面148上使用结合的量子点材料，可以提高效率。或者，透镜、金属透镜、光导或其他光学元件可以位于波长转换层130的上表面148上方，以引导发射的光。
图1M示出了在波长转换层130和外延层122上形成非发射层140。非发射层140可以反射或吸收由外延层122和波长转换层130发射的光。非发射层140可以包括一种或多种光学隔离材料，诸如分布式布拉格反射器（DBR）层、反射材料、吸收材料等。非发射层140可以包括DBR、吸收体、激光变黑区和金属化的组合，以改善像素111之间的光学隔离并减少波长转换层130的暴露的上表面148。
非发射层140可以使用保形沉积处理形成，诸如例如原子层沉积（ALD）。非发射层140可以形成在外延层122的侧壁、波长转换层130的侧壁150和波长转换层130的上表面148上。波长转换层130的侧壁150和外延层122的侧壁152可以被非发射层140部分或完全覆盖。非发射层140可以从一个波长转换层130的侧壁150延伸跨过沟槽128到另一个波长转换层130的侧壁150。在另一示例中，非发射层140可以在波长转换层130被附着之前形成在隔离层和外延层122上。
图1N示出了去除非发射层140的一部分以暴露波长转换层130的上表面148。可以使用常规的研磨技术（诸如例如平面化和CMP）来去除非发射层的部分。
现在参考图1O-1R，示出了图示在外延层122上形成波长转换层130的另一示例的截面图。图1O示出了直接在外延层122的上表面154上形成波长转换层130。
波长转换层130可以包括一种或多种波长转换材料。一种或多种波长转换材料可以是例如设置于透明材料（诸如硅树脂或环氧树脂）中并通过丝网印刷或模版印刷沉积在LED上的一种或多种粉末磷光体。一种或多种波长转换材料可以是通过电泳沉积、喷涂、沉淀、蒸发或溅射形成的一种或多种粉末磷光体。一种或多种波长转换材料可以是胶合或结合到像素111的一种或多种陶瓷磷光体。波长转换材料可以形成为使得由发光区发射的光的一部分可以不被波长转换材料转换。在一些示例中，未转换的光可以是蓝色的，转换的光可以是黄色、绿色和/或红色的，使得从器件发射的未转换的光和转换的光的组合呈现白色。波长转换层130可以单独形成在每个像素111上。
波长转换层130可以包括元素磷光体或其化合物。波长转换层130可以包含一种或多种磷光体。磷光体是发光材料，其可以吸收激发能量（通常是辐射能量），并且然后以与初始激发能量不同的能量的辐射发射所吸收的能量。磷光体可以具有接近100%的量子效率，这意味着几乎所有作为激发能量提供的光子都可以被磷光体重新发射。磷光体也可以是高吸收性的。因为发光有源区可以将光直接发射到高效、高吸收性的波长转换层130中，所以磷光体可以高效地从器件中提取光。波长转换层130中使用的磷光体可以包括但不限于任何常规的绿色、黄色和红色发射磷光体。
波长转换层130可以包含磷光体粒。磷光体粒可以与外延层122直接接触，使得从有源区发射的光可以直接耦合到磷光体粒。可以提供光学耦合介质来将磷光体粒保持在适当的位置。光学耦合介质可以被选择为具有尽可能接近的折射率，而不会显著超过外延层122的折射率。为了最高效的操作，在外延层122、波长转换层130的磷光体粒和光学耦合介质之间可以不包括损耗介质。磷光体粒可以具有0.1 μm至20 μm之间的粒尺寸。
波长转换层130可以使用常规沉积技术形成，诸如例如化学气相沉积（CVD）、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）、金属有机化学气相沉积（MOCVD）、ALD、蒸发、反应溅射、化学溶液沉积、旋涂沉积或其他类似处理。
波长转换层130可以使用电泳沉积、旋涂、喷涂、丝网印刷或其他印刷技术形成。在诸如旋涂或喷涂的技术中，磷光体可以与有机粘合剂一起设置于浆料中，然后在可以浆料沉积之后，通过例如加热来将有机粘合剂蒸发。可选地，然后可以应用光学耦合介质。磷光体颗粒本身可以是纳米颗粒（即尺寸范围从100 nm到1000 nm的颗粒）。可以应用通常通过喷雾热解方法或其他方法产生的球形磷光体颗粒，来产生具有高封装密度的层，该层提供有利的散射特性。此外，磷光体颗粒可以涂覆有例如带隙大于磷光体发射的光的材料，诸如SiO2、Al2O3、MePO4或多磷酸盐或者其他合适的金属氧化物。可以使用掩模层来确保波长转换层130仅形成在外延层122的上表面154上。
图1P示出了波长转换层130的部分被去除以形成成角度的侧壁160。波长转换层130的部分可以使用常规的蚀刻或研磨处理来去除。波长转换层130可以被蚀刻，使得其具有与外延层122的上表面506在宽度上基本相似的下表面156。波长转换层130可以具有小于外延层122的上表面506的宽度的上表面158。在一示例中，上表面158可以具有这样的宽度，其使得上表面158的总面积比外延层122的上表面506的大约80%至大约90%。波长转换层130可以具有连接上表面158和下表面156的侧壁160。侧壁160可以是成角度的。在一示例中，侧壁160可以相对于外延层122的上表面506成在大约30度至大约60度之间的角度。侧壁160可以具有足够大的角度，以减少波长转换层130内的反射，并且足够浅，以减少对厚的波长转换层130的需要，这两者都可能降低效率。
波长转换层130的上表面158可以中心对称地在外延层122上方。在另一示例中，波长转换层130的上表面158可以相对于其在外延层122上方的位置不对称。上表面158可以具有与外延层122相比形状相似但尺寸减小的区域。在另一示例中，波长转换层130的上表面158可以具有与外延层122相比形状不同且面积减小的区域。例如，波长转换层130的上表面158在正方形外延层122上可以具有圆形、三角形或六边形的区域。波长转换层130的上表面158可以相对于外延层122的上表面506倾斜。这可以能够实现侧向光照。根据照明应用的需要，波长转换层130的上表面158可以在不同的像素111上具有不同的形状。例如，在具有高亮度的阵列中心处的像素111上的波长转换层130的上表面158可以小于外延层122的上表面506，而在阵列边缘处的像素111上的波长转换层130的上表面158可以与外延层122的上表面506具有相同的尺寸（或更大）。
通过在波长转换层130的上表面158上使用结合的量子点材料，可以提高效率。或者，透镜、金属透镜、光导或其他光学元件可以位于波长转换层130的上表面158上方，以引导发射的光。
波长转换层130的上表面158可以中心对称地在外延层122上方。在另一示例中，波长转换层130的上表面158可以相对于其在外延层122上方的位置不对称。上表面158可以具有与外延层122相比形状相似但尺寸减小的区域。在另一示例中，波长转换层130的上表面158可以具有与外延层122相比形状不同且面积减小的区域。例如，波长转换层130的上表面158在正方形外延层122上可以具有圆形、三角形或六边形的区域。波长转换层130的上表面158可以相对于外延层122的上表面506倾斜。这可以能够实现侧向光照。根据照明应用的需要，波长转换层130的上表面158可以在不同的像素111上具有不同的形状。例如，在具有高亮度的阵列中心处的像素111上的波长转换层130的上表面158可以小于外延层122的上表面506，而在阵列边缘处的像素111上的波长转换层130的上表面158可以与外延层122的上表面506具有相同的尺寸（或更大）。
通过在波长转换层130的上表面158上使用结合的量子点材料，可以提高效率。或者，透镜、金属透镜、光导或其他光学元件可以位于波长转换层130的上表面158上方，以引导发射的光。
图1Q示出了在波长转换层130和外延层122上形成非发射层140。非发射层140可以反射或吸收由外延层122和波长转换层130发射的光。非发射层140可以包括一种或多种光学隔离材料，诸如分布式布拉格反射器（DBR）层、反射材料、吸收材料等。非发射层140可以包括DBR、吸收体、激光变黑区和金属化的组合，以改善像素111之间的光学隔离并减少波长转换层130的暴露的上表面158。
非发射层140可以使用保形沉积处理形成，诸如例如原子层沉积（ALD）。非发射层140可以形成在外延层122的侧壁、波长转换层130的侧壁160和波长转换层130的上表面158上。波长转换层130的侧壁160和外延层122的侧壁162可以被非发射层140部分或完全覆盖。非发射层140可以从一个波长转换层130的侧壁160延伸跨过沟槽128到另一个波长转换层130的侧壁160。在另一示例中，非发射层140可以在波长转换层130被附着之前形成在隔离层和外延层122上。
图1R示出了去除非发射层140的一部分以暴露波长转换层130的上表面158。可以使用常规的研磨技术（诸如例如平面化和CMP）来去除非发射层的部分。
现在参考图1S，示出了图示在外延层122上形成波长转换层130的另一示例的截面图。波长转换层130和非发射层140可以使用上述任何技术形成。然而，如图1S所示，波长转换层130的下表面164可以具有小于外延层122的上表面164的宽度。因此，非发射层也可以形成在外延层122的上表面166上。
现在参考图1T-1V，示出了图示在外延层122上形成波长转换层130的另一示例的截面图。图1T示出了将波长转换层130附着到像素111。波长转换层130可以使用与上面参考图1E-1M描述的技术类似的技术来附着。因此，第一侧壁168可以在波长转换层130附着到像素111之前或之后形成。然而，波长转换层130可以是多于一个像素111上方的一个连续片。非发射层140可以使用与上述技术类似的技术形成。
图1U示出了去除沟槽128上方的波长转换层130的一部分以形成具有第二侧壁170的沟槽172的可选步骤。可以使用任何常规的图案化和蚀刻处理来去除该部分。应当注意，沟槽172可以是可以通过蚀刻形成的任何形状。非发射层140也可以形成在沟槽172中。
图1V示出了完全去除沟槽128上方的波长转换层130的一部分的可选步骤。第二侧壁170可以类似于上述成角度的侧壁。因此，非发射层140可以使用与上述技术类似的技术形成在第二侧壁170上。
现在参考图1W，示出了图示形成器件的方法的流程图。在步骤190中，可以在外延层上形成波长转换层。波长转换层可以包括宽度等于外延层的宽度的第一表面、宽度小于第一表面的宽度的第二表面以及成角度的侧壁。在步骤192中，可以在成角度的侧壁和外延层的侧壁上形成保形非发射层，使得波长转换层的第二表面被暴露。在可选步骤194中，可以在外延层的远离第一表面的第二表面上形成接触层。第一接触层可以通过结合层连接到底座。在一示例中，波长转换层可以直接形成在外延层上。应当注意，本文使用的术语“远离”可以用作方向术语，来表示元件、器件、层或其他结构的空间相对侧。位于第三元件远离侧的第一元件和第二元件可以通过第三元件的至少一部分彼此分离。例如，层的上表面可以远离层的下表面。
在一个实施例中，图2A是具有LED阵列410的电子板的俯视图，该LED阵列410在LED器件附接区318处附接到衬底。电子板与LED阵列410一起表示LED系统400A。附加地，功率模块312通过迹线418B接收在Vin 497处输入的电压和来自连接性和控制模块316的控制信号，并且通过迹线418A向LED阵列410提供驱动信号。LED阵列410经由来自功率模块312的驱动信号来接通和断开。在图2A所示的实施例中，连接性和控制模块316通过迹线418C从传感器模块314接收传感器信号。
图2B图示了两通道集成LED照明系统的一个实施例，其中电子部件安装在电路板499的两个表面上。如图2B所示，LED照明系统400B包括：第一表面445A和安装在其上的AC/DC转换器电路412，该第一表面445A具有用于接收调光器信号和AC功率信号的输入。LED系统400B包括具有调光器接口电路415的第二表面445B、DC-DC转换器电路440A和440B、具有微控制器472的连接性和控制模块416（在该示例中为无线模块）以及安装在其上的LED阵列410。LED阵列410由两个独立的通道411A和411B驱动。在替换的实施例中，单个通道可以被用来将驱动信号提供给LED阵列，或者任何数量的多个通道可以被用来将驱动信号提供给LED阵列。
LED阵列410可以包括两组LED器件。在示例实施例中，组A的LED器件电耦合至第一通道411A，并且组B的LED器件电耦合至第二通道411B。两个DC-DC转换器440A和440B中的每一个可以分别经由单个通道411A和411B提供相应的驱动电流，以用于驱动LED阵列410中的相应的LED组A和B。LED组之一中的LED可以被配置成发射具有与第二组LED中的LED不同的色点的光。通过控制由单个DC/DC转换器电路440A和440B分别经由单个通道411A和411B施加的电流和/或占空比，可以在一范围内调谐由LED阵列410发射的光的复合色点的控制。尽管图2B所示的实施例不包括传感器模块（如图2A中所述），但是替换的实施例可以包括传感器模块。
所图示的LED照明系统400B是集成系统，其中LED阵列410和用于操作LED阵列410的电路被设置在单个电子板上。电路板499的同一表面上的模块之间的连接可以电耦合，以用于通过表面或子表面互连（诸如迹线431、432、433、434和435或金属化（未示出））来交换例如模块之间的电压、电流和控制信号。电路板499的相对表面上的模块之间的连接可以由通过诸如通孔和金属化（未示出）之类的板互连来电耦合。
根据实施例，可以提供LED系统，其中LED阵列在与驱动器和控制电路分开的电子板上。根据其他实施例，LED系统可以具有LED阵列连同与驱动器电路分开的电子板上的一些电子器件。例如，LED系统可以包括功率转换模块和位于与LED阵列分开的电子板上的LED模块。
根据实施例，LED系统可以包括多通道LED驱动器电路。例如，LED模块可以包括嵌入式LED校准和设置数据以及例如三组LED。本领域普通技术人员将意识到，任何数量的LED组可以与一个或多个应用一致地使用。每个组内的个体LED可以串联或并联布置，并且可以提供具有不同色点的光。例如，可以由第一组LED提供暖白光，可以由第二组LED提供冷白光，并且可以由第三组提供中性白光。
图2C示出了示例性车辆前灯系统300，其包括车辆功率302，该车辆功率302包括数据总线304。传感器模块307可以连接到数据总线304，以提供与环境条件（例如，环境光条件、温度、时间、雨、雾等）、车辆条件（停放的、运动中、速度、方向）、其他车辆、行人、对象等等的存在/方位有关的数据。传感器模块307可以与图2A的传感器模块314相似或相同。AC/DC转换器305可以连接到车辆功率302。
图2C的AC/DC转换器312可以与图2B的AC/DC转换器412相同或相似，并且可以从车辆功率302接收AC功率。它可以将AC功率转换成DC功率，如对于AC-DC转换器412在图2B中描述的。车辆前灯系统300可以包括：有源前灯330，其接收由AC/DC转换器305、连接性和控制模块306和/或传感器模块307或基于它们所提供的一个或多个输入。作为示例，传感器模块307可以检测到行人的存在，使得行人没有被很好地照亮，这可能减小驾驶员看见行人的可能性。基于这样的传感器输入，连接性和控制模块306可以使用从AC/DC转换器305提供的功率将数据输出到有源前灯330，使得输出数据激活有源前灯330内包含的LED阵列中的LED的子集。当被激活时，LED阵列中的LED的子集可以在传感器模块307感测到行人的存在的方向上发射光。在传感器模块207提供确认行人不再在包括车辆前灯系统的车辆的路径中的更新数据之后，可以去激活这些LED的子集或可以以其他方式修改它们的光束方向。
图3示出了示例系统550，其包括应用平台560、LED系统552和556以及光学器件554和558。LED系统552产生在箭头561a与561b之间示出的光束561。LED系统556可以产生在箭头562a与562b之间的光束562。在图3所示的实施例中，从LED系统552发射的光传过次级光学器件554，并且从LED系统556发射的光传过次级光学器件558。在替换的实施例中，光束561和562不传过任何次级光学器件。次级光学器件可以是或可以包括一个或多个光导。一个或多个光导可以是边缘照亮的，或者可以具有限定了光导的内部边缘的内部开口。LED系统552和/或556可以插入一个或多个光导的内部开口中，使得它们将光注入到一个或多个光导的内部边缘（内部开口的光导）或外部边缘（边缘照亮的光导）中。LED系统552和/或556中的LED可以围绕作为光导的一部分的基部的圆周布置。根据实现方式，基部可以是导热的。根据实现方式，基部可以耦合到布置在光导上方的散热元件。散热元件可以被布置成经由导热基部接收由LED生成的热并且耗散接收到的热。一个或多个光导可以允许LED系统552和556发射的光以期望的方式成形，该期望的方式诸如例如具有梯度、倒角分布、窄分布、宽分布、角度分布等等。
在示例实施例中，系统550可以是具有相机闪光灯系统的移动电话、室内住宅或商业照明、诸如路灯之类的室外灯、汽车、医疗设备、AR/VR设备和机器人设备。在示例实施例中，图2A所示的LED系统400A和图2C所示的车辆前灯系统300图示了LED系统552和556。
如本文中讨论的，应用平台560可以经由功率总线、经由线565或其他适用的输入向LED系统552和/或556提供功率。另外，应用平台560可以经由线565提供用于操作LED系统552和LED系统556的输入信号，该输入可以基于用户输入/偏好、感测到的读数、预编程或自主确定的输出等等。一个或多个传感器可以在应用平台560的壳体内部或外部。替换地或此外，如图2A的LED系统400所示，每个LED系统552和556可以包括其自己的传感器模块、连接性和控制模块、功率模块和/或LED器件。
在实施例中，应用平台560传感器和/或LED系统552和/或556传感器可以收集诸如视觉数据（例如，LIDAR数据、IR数据、经由相机收集的数据等）、音频数据、基于距离的数据、移动数据、环境数据等等的数据或其组合。该数据可以与诸如对象、个人、车辆等的物理项目或实体相关。例如，感测装备可以为基于ADAS/AV的应用收集对象接近性数据，这可以基于检测到物理项目或实体来优先处理检测和随后的动作。可以基于例如由LED系统552和/或556发射光学信号（诸如IR信号）并且基于所发射的光学信号收集数据来收集数据。可以通过与发射用于数据收集的光学信号的部件不同的部件来收集数据。继续该示例，感测装备可以位于汽车上，并且可以使用垂直腔表面发射激光器（VCSEL）发射射束。一个或多个传感器可以感测对发射的射束或任何其他适用输入的响应。
在示例性实施例中，应用平台560可以表示汽车，并且LED系统552和LED系统556可以表示汽车前灯。在各种实施例中，系统550可以表示具有可转向光束的汽车，其中可以选择性地激活LED来提供可转向光。例如，LED阵列可以被用来定义或投影形状或图案或仅照亮道路的所选部分。在示例性实施例中，LED系统552和/或556内的红外相机或检测器像素可以是识别场景的需要光照的一部分（道路、人行横道等）的传感器（例如，类似于图2A的传感器模块314和图2C的307）。
已经详细描述了实施例，本领域技术人员将领会到，在给定本说明书的情况下，可以对本文中描述的实施例进行修改而不脱离该发明构思的精神。因此，并不意图本发明的范围被限制到所图示和所描述的具体实施例。

Claims (20)

1. 一种器件，包括：
外延层上的波长转换层，所述波长转换层包括宽度等于所述外延层的宽度的第一表面、宽度小于所述第一表面的宽度的第二表面以及成角度的侧壁；和
所述成角度的侧壁和所述外延层的侧壁上的保形非发射层，使得所述波长转换层的第二表面暴露。
2.根据权利要求1所述的器件，其中所述外延层包括接触层上的p型区、所述p型区上的有源区和所述有源区上的n型区。
3.根据权利要求1所述的器件，其中所述波长转换层包括磷光体。
4.根据权利要求1所述的器件，其中所述波长转换层直接形成在所述外延层的第一表面上。
5.根据权利要求4所述的器件，其中所述外延层的第一表面包括来自图案化蓝宝石衬底的图案。
6.根据权利要求1所述的器件，其中所述保形非发射层包括反射材料。
7.根据权利要求1所述的器件，其中所述成角度的侧壁相对于所述外延层的第一表面具有在大约30度至大约60度之间的角度。
8.根据权利要求1所述的器件，还包括：
在所述外延层和所述波长转换层之间的生长衬底。
9. 根据权利要求1所述的器件，还包括：
在所述外延层的远离所述波长转换层的第二表面上的第一接触层；和
所述接触部上的结合层，所述结合层形成在包括硅、陶瓷、AlN和氧化铝中的一种或多种的底座上。
10. 一种形成器件的方法，所述方法包括：
在外延层上形成波长转换，所述波长转换层包括宽度等于所述外延层的宽度的第一表面、宽度小于所述第一表面的宽度的第二表面以及成角度的侧壁；和
在所述成角度的侧壁和所述外延层的侧壁上形成保形非发射层，使得所述波长转换层的第二表面暴露。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述外延层包括接触层上的p型区、所述p型区上的有源区和所述有源区上的n型区。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述波长转换层包括磷光体。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述波长转换层直接形成在所述外延层的第一表面上。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述外延层的第一表面包括来自图案化蓝宝石衬底的图案。
15.根据权利要求10所述的方法，其中所述保形非发射层包括一个或多个分布式布拉格反射器（DBR）层。
16.根据权利要求10所述的方法，其中所述成角度的侧壁相对于所述外延层的第一表面具有在大约30度至大约60度之间的角度。
17. 根据权利要求10所述的方法，还包括：
在所述外延层的远离所述波长转换层的第二表面上形成第一接触层；和
在所述接触部上形成结合层，所述结合层形成在包括硅、陶瓷、AlN和氧化铝中的一种或多种的底座上。
18. 一种发光二极管（LED）阵列，包括：
第一像素上的第一波长转换层；和
第二像素上的第二波长转换层，所述第一波长转换层和所述第二波长转换层各自包括宽度等于所述第一像素和所述第二像素的宽度的第一表面、宽度小于所述第一表面的宽度的第二表面以及成角度的侧壁；和
所述成角度的侧壁上的保形非发射层，使得所述第一波长转换层的第二表面和所述第二波长转换层的第二表面暴露。
19. 根据权利要求18所述的LED阵列，还包括：
所述第一像素的远离所述波长转换层的第二表面上的第一接触层；和
所述第二像素的远离所述波长转换层的第二表面上的第二接触层，所述第一接触层和所述第二接触层各自通过结合层连接到底座。
20.根据权利要求18所述的LED阵列，其中所述第一波长转换层直接形成在所述第一像素的外延层上，并且所述第二波长转换层直接形成在所述第二像素的外延层上。
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