CN112335046A - 包括发光二极管的光电设备 - Google Patents

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埃尔文·多内尔
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Abstract

本发明涉及一种光电设备(10)，其包括：基板(12)；至少第一导电层(18)，其覆盖基板；显示像素(Pix)，其包括第一和第二相对面(20、22)，该第一和第二相对面(20、22)附接到第一导电层，每个像素包括电子电路(30)和至少一个光电电路(40)，该电子电路(30)包括第一面和与第一面相对的第三面(32)，第一面固定到第一导电层，并且该至少一个光电电路(40)固定到第三面并且包括至少两个发光二极管(LED)，每个发光二极管的电极中的至少一个通过第三面连接到电子电路。光电电路还包括覆盖发光二极管的光致发光块(44)、和围绕光致发光块的导体或半导体壁(46)；以及至少一个第二导电层(26)，其电连接到像素中的至少一个。

Description

包括发光二极管的光电设备
相关申请
本专利申请要求法国专利申请FR18/55718的优先权权益，其通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种光电设备，特别是显示屏或图像投影设备，其包括基于半导体材料的发光二极管及其制造方法。
背景技术
图像的像素对应于由光电设备显示的图像的单位元素。当光电设备是彩色图像显示屏时，针对图像的每个像素的显示，它通常包括至少三个组件(也称为显示子像素)，每个组件基本上以单一颜色(例如红色、绿色和蓝色)发出光辐射。由三个显示子像素发出的辐射的叠加为观察者提供了与所显示图像的像素相对应的彩色感觉。在这种情况下，由用于显示图像的像素的三个显示子像素形成的配件称为光电设备的显示像素。
每个显示子像素可以包括例如由半导体材料制成的光源，特别是发光二极管。制造包括发光二极管的光电设备、特别是显示屏或图像投影设备的已知方法(被称为“拾取和放置(pick and place)”方法)，包括制造以分离组件形式的发光二极管并将每个发光二极管放置在支撑件上的期望位置处，该支撑件可以包括用于发光二极管的电气连接的导电轨道。
这种方法的缺点在于，它通常需要将发光二极管精确地放置在支撑件上。这就要求实施对准方法，因为发光二极管的尺寸很小，所以对准方法更加复杂。
这种方法的另一个缺点在于，光电设备分辨率的提高导致发光二极管转移到支撑件上的次数增加，并且因此增加了光电设备制造的持续时间，这可能与工业规模的制造不兼容。
为了形成由装配的单元发光二极管组成的大的发光二极管显示器，发光二极管应利用控制电路装配，该控制电路控制多个发光二极管。然后，包括控制电路和发光二极管的配件通过导线耦合在一起。这样的配件减少了可以发送的数据量，并且可能难以显示视频流。
对于包括微米范围的发光二极管的显示器，例如对于由数个制造商开发的电视、平板电脑、智能电话类型的格式，有源阵列对于显示具有高分辨率的视频流是必需的。当前，用于显示器的有源阵列由薄膜晶体管或TFT形成。TFT通常在大的玻璃表面积上使用非晶硅或多晶硅的沉积，并且需要在大的表面积上使用复杂的微电子方法。
期望能够形成与发光二极管、特别是微米范围尺寸的发光二极管集成的所谓的智能像素，控制电子器件以形成无TFT(TFT-less)的有源阵列。这样的有源阵列可以形成在非常大的表面积上，这是因为它们是基于像素下方装载的电子电路的。另一方面，这样的电子电路可以利用基于硅的技术。
发明内容
因此，实施例的目的是至少部分克服先前描述的包括发光二极管的光电设备的缺点。
实施例的另一目的是在制造光电设备期间减少组件转移到光电设备的支撑件上的次数。
实施例的另一个目的是减小在将组件放置在光电设备的支撑件上时的精度约束。
实施例的另一个目的是使光电设备能够以工业规模和低成本制造。
实施例的另一目的是光电设备包括无TFT有源阵列。
因此，实施例提供了一种光电设备，其包括：
支撑件；
至少一个第一导电层，其覆盖支撑件；
显示像素电路，其包括结合到第一导电层的第一和第二相对表面，每个显示像素电路包括电子电路和光电电路，该电子电路包括第一表面和与第一表面相对的第三表面，第一表面结合到第一导电层，并且该光电电路结合到第三表面并且包括至少两个发光二极管，每个发光二极管的电极中的至少一个通过第三表面连接到电子电路，光电电路还包括覆盖发光二极管的光致发光块以及围绕该光致发光块的导电或半导体壁；以及
至少一个第二导电层，其电耦合到显示像素电路中的至少一个。
根据实施例，第二导电层至少部分地覆盖所述显示像素电路中的至少一个。
根据实施例，第二导电层电耦合到所述显示像素电路中的所述至少一个的壁。
根据实施例，针对所述显示像素电路中的所述至少一个，第二导电层与位于第三表面的侧面上的电子电路的导电垫接触。
根据实施例，第二导电层在支撑件上延伸，并且针对所述显示像素电路中的所述至少一个，第二导电层与位于第一表面的侧面上的电子电路的导电垫接触。
根据实施例，该设备还包括第一电绝缘层，该第一电绝缘层覆盖显示像素电路之间的第一导电层，并且内插在第一电绝缘层和第二导电层之间。
根据实施例，针对每个显示像素电路，该设备还包括第二电绝缘层，该第二电绝缘层覆盖显示像素电路的侧面。
根据实施例，针对每个显示像素电路，显示像素电路的光电电路包括支撑壁和光致发光块的第一半导体层，并且针对每个发光二极管，堆叠位于与光致发光块相对的一侧上的第一半导体层上，并且包括第一导电类型的第二掺杂半导体层、有源层和与第一导电类型相反的第二导电类型的第三掺杂半导体层，该堆叠是不同的。
根据实施例，针对每个堆叠，每个显示像素电路包括与第一半导体层接触并结合到显示像素电路的电子电路的导电垫。
根据实施例，所述设备包括覆盖所述支撑件的至少两个第一单独导电层，所述显示像素电路当中的显示像素电路结合到每个第一导电层，所述设备还包括至少两个第二导电层，每个第二导电层电连接到显示像素电路当中的电子电路。
根据实施例，第一两个导电层和第二两个导电层具有平行条带的形状。
实施例还提供一种制造光电设备的方法，包括以下步骤：
a)制造显示像素电路，该显示像素电路包括第一和第二相对表面，并且每个显示像素电路包括电子电路和光电电路，该电子电路包括第一表面和与第一表面相对的第三表面，并且光电电路结合到第三表面并且包括至少两个发光二极管，每个发光二极管的电极中的至少一个通过第三表面连接到电子电路，该光电元件还包括覆盖发光二极管的光致发光块和围绕该光致发光块的导电或半导体壁；以及
b)制造以至少一个第一导电层覆盖的支撑件；
c)将每个显示像素电路的电子电路的第一表面结合到第一导电层；并且
d)形成至少一个第二导电层，其电耦合到显示像素电路中的至少一个。
根据实施例，第二导电层至少部分地覆盖所述显示像素电路中的所述至少一个。
根据实施例，第二导电层电耦合到所述显示像素电路中的所述至少一个的壁。
根据实施例，针对所述显示像素电路中的所述至少一个，第二导电层与位于第三表面的侧面上的电子电路的导电垫接触。
根据实施例，第二导电层在支撑件上延伸，并且针对所述显示像素电路中的所述至少一个，第二导电层与位于第一表面的侧面上的电子电路的导电垫接触。
根据实施例，该方法在步骤c)和步骤d)之间包括以下步骤：形成第一电绝缘层，其覆盖显示像素电路之间的第一导电层，并且内插在第一电绝缘层和第二导电层之间。
根据实施例，该方法在步骤c)之前包括以下步骤：针对每个显示像素电路，进一步形成覆盖该显示像素电路的侧面的第二电绝缘层。
根据实施例，步骤a)包括：针对每个发光二极管形成堆叠，该堆叠位于第一半导体层上并且包括第一导电类型的第二掺杂半导体层、有源层和与第一导电类型相反的第二导电类型的第三掺杂半导体层，该堆叠是不同的。
附图说明
在结合附图对特定实施例的以下非限制性描述中，将详细讨论前述和其他特征和优点，其中：
图1和图2分别是光电设备的实施例的局部和简化的侧视横截面图和俯视图；
图3是光电设备的另一实施例的横截面图；
图4A是图1和图3中示出的光电设备的显示像素的等效电气图；
图4B和图4C是类似于图4A的电气图，包括光电设备控制电路的实施例；
图5是图1和图3中示出的光电设备的局部简化俯视图，示出了光电设备制造方法的优点；
图6是示出了图1或图3中示出的光电设备的控制的图；
图7至图11是光电设备的其他实施例的局部简化俯视图；
图12A至图12L是制造图1中示出的光电设备的方法的另一实施例的连续步骤处获得的结构的局部简化侧视横截面图；
图13A至图13E是制造图3中示出的光电设备的方法的另一实施例的连续步骤处获得的结构的局部简化侧视横截面图；
图14是制造图1或图3中示出的光电设备的方法的另一实施例的步骤处获得的结构的横截面图；
图15是光电设备的另一实施例的横截面图；
图16A至图16K是制造图15中示出的光电设备的方法的另一实施例的连续步骤处获得的结构的局部简化横截面图；
图17和图18A分别是光电设备的另一实施例的局部和简化的横截面图和俯视图；
图18B是图18A的变型；并且
图19A至图19J是制造图17和图18中示出的光电设备的方法的另一实施例的连续步骤处获得的结构的局部简化侧视横截面图。
具体实施方式
为了清楚起见，在各个附图中，相同的元件已经利用相同的附图标记指定，并且，此外，如通常在电子电路的表示中，各个附图未按比例绘制。此外，仅示出并且将描述那些对理解本说明书有用的元件。特别地，发光二极管的结构是本领域技术人员公知的，并且没有详细描述。
在下面的描述中，当提及限定相对位置的术语时，诸如术语“顶部”、“上部”或“下部”等，参考附图的取向或处于正常使用位置的光电设备。除非另有说明，否则术语“基本上”、“约”和“大约”在本文中用于指定所讨论的值的正负10％、优选地正负5％的公差。此外，发光二极管的“有源区域(active area)”指定发光二极管的区域，由发光二极管提供的大部分电磁辐射从该区域发出。
图1和图2示出了光电设备10的实施例，该光电设备10例如对应于包括显示像素的显示屏或图像投影设备。图1是图2沿线I-I的横截面图，并且图2是图1沿线II-II的横截面图。
设备10在图1中从下到上包括：
支撑件12，其包括相对的下表面14和上表面16，优选地二者是平行的；
第一电极层18，其包括覆盖上表面16的导电层；
显示像素Pix，以下也称为显示像素电路，其位于电极层18上并与电极层18接触，图1中示出了两个显示像素Pix，并且图2中示出了三个显示像素Pix，每个显示像素Pix包括下表面20和与下表面20相对的上表面22，每个显示像素电路包括从上表面22发出光的发光二极管LED；
电绝缘层24，其覆盖显示像素Pix之间的电极层18，并覆盖显示像素Pix的侧面；以及
第二电极层26，其包括对发光二极管LED发出的辐射至少部分透明的导电层，导电层26覆盖每个显示像素Pix并覆盖显示像素Pix之间的绝缘层24，导电层26与每个显示像素Pix的上表面22接触。
每个显示像素Pix在图1中从下到上包括：
电子电路30，以下称为控制电路；以及
光电电路40。
控制电路30包括下表面20和与下表面20相对的上表面32，表面20和32优选地是平行的。下表面20结合到电极层18，并且例如由电耦合到电极层18的导电垫34界定。控制电路30还包括在上表面32的侧面上的导电垫36。
光电元件40被结合到控制电路30的上表面32。它包括形成发光二极管LED、优选地至少三个发光二极管的半导体层的堆叠41。光电电路40通过与导电垫36接触的导电垫42电耦合到电子电路30。光电电路40包括光致发光块44，该光致发光块44在与控制电路30相对的一侧上覆盖发光二极管LED，并且由导电壁46横向分开。优选地，每个光致发光块44面向发光二极管LED中的每个。壁46与堆叠41接触并且与第二电极层26接触。在图2中，每个显示像素Pix的发光二极管LED和光致发光块44已经示出为对准的。然而，应当清楚的是，发光二极管LED和光致发光块44的布置可以是不同的。作为示例，在俯视图中，每个显示像素Pix可以具有基本正方形的形状，发光二极管LED和光致发光块44被布置在正方形的三个角处。
封装层(未示出)可以覆盖第二电极层26。
电子电路30的下表面20可以通过优选地是导电的结合材料而结合到电极层18。
每个发光二极管LED可以对应于所谓的二维发光二极管，该二维发光二极管包括基本平面的半导体层的堆叠，其具有作为有源层，从该层发出由发光二极管LED供应的大部分辐射。根据实施例，光电电路40的所有发光二极管LED优选地发出基本相同波长的光辐射。
根据实施例，对于每个发光二极管LED，堆叠41包括与导电垫42接触的第一导电类型(例如，P型掺杂)的掺杂半导体层48、与半导体层48接触的有源层50、以及与有源层50接触的与第一导电类型相反的第二导电类型(例如N型掺杂)的掺杂半导体层52。光电电路40还包括半导体层54，该半导体层54与发光二极管的半导体层52接触并且使壁46位于其上。半导体层54例如由与半导体层52相同的材料制成。根据实施例，对于每个发光二极管，每个光电电路40包括将半导体层48耦合到电子电路30的导电垫42以及将半导体层54直接耦合到电子电路30的至少一个半导体垫42。
对于每个发光二极管LED，有源层50可以包括限制装置。作为示例，层50可以包括单个量子阱。然后，它包括与形成半导体层48和52的半导体材料不同的半导体材料，并且具有比形成半导体层48和52的材料的带隙更小的带隙。有源层50可以包括多个量子阱。然后，它包括形成量子阱和势垒层的交替的半导体层的堆叠。
对于每个显示像素Pix，可以通过“倒装芯片(flip-chip)”类型的连接将光电电路40结合到控制电路30。将光电元件40耦合至控制电路30的未示出的可熔导电元件(例如焊球或铟球)确保了光电电路40与控制电路30之间的机械连接，并进一步确保了光电电路40的每个发光二极管LED与控制电路30的电气连接。根据另一实施例，光电电路40可以通过直接结合而结合至控制电路30。它可能是异构的直接结合。这意味着光电电路40的金属元件与控制电路30的金属元件接触，并且光电电路40的电介质元件与控制电路30的电介质元件接触。
根据实施例，每个光致发光块44位于发光二极管LED之一的对面。每个光致发光块44包括磷光体，当它们由相关联的发光二极管LED发出的光激发时，该磷光体能够发出以与由相关联的发光二极管LED发出的光的波长不同的波长的光。根据实施例，每个显示像素Pix包括至少两种类型的光致发光块44。第一类型的光致发光块44能够将由发光二极管LED供应的辐射转换为以第一波长的第一辐射，并且第二类型的光致发光块44能够将由发光二极管LED供应的辐射转换为以第二波长的第二辐射。根据实施例，每个显示像素Pix包括至少三种类型的光致发光块44，第三类型的光致发光块44能够将由发光二极管LED供应的辐射转换为以第三波长的第三辐射。第一波长、第二波长和第三波长可以不同。
根据实施例，第一波长对应于蓝光并且在从430nm到490nm的范围内。根据实施例，第二波长对应于绿光并且在从510nm至570nm的范围内。根据实施例，第三波长对应于红光并且在从600nm到720nm的范围内。发光二极管LED例如能够发出紫外线范围内的辐射。
根据实施例，每个显示像素Pix包括第四类型的光致发光块44，该第四类型的光致发光块44能够将由发光二极管LED供应的辐射转换成以第四波长的第四辐射。第一波长、第二波长、第三波长和第四波长可以不同。根据实施例，第四波长对应于黄光并且在从570nm至600nm的范围内。根据另一个实施例，第四辐射对应于近红外辐射(特别是以700nm至980nm之间的波长)、紫外线辐射或白光。
每个控制电路30可以包括用于控制发光二极管的电子组件(未示出)，特别是晶体管。每个控制电路30可以包括半导体基板，该半导体基板具有在其内部和/或在其顶部上形成的电子组件。控制电路30的下表面20则可以对应于基板的后表面，该基板的后表面与形成了电子组件的一侧上的基板的前表面相对。半导体基板例如是由硅、特别是单晶硅制成的基板。
优选地，光电电路40仅包括发光二极管以及发光二极管的连接元件，并且控制电路30包括控制光电电路40的发光二极管所需的所有电子组件。作为变型，除了发光二极管之外，光电电路40还可以包括其他电子组件。
光电设备10可以包括从10至109个显示像素Pix。在俯视图中，每个显示像素Pix可以占据从1μm2至100mm2范围内的表面积。每个显示像素Pix的厚度可以在从1μm至6mm的范围内。每个电子电路30的厚度可以在从0.5μm至3,000μm的范围内。每个光电电路40的厚度可以在从0.2μm至3,000μm的范围内。
支撑件12可以由电绝缘材料制成，例如，包括聚合物，特别是环氧树脂，并且特别是用于制造印刷电路的FR4材料，或者由金属材料例如铝制成。支撑件12的厚度可以在从10μm至10mm的范围内。
导电层18优选地对应于金属层，例如，铝、银、铜或锌。导电层18的厚度可以在从0.5μm至1,000μm的范围内。
绝缘层24可以由以下介电材料制成，例如氧化硅(SiO2)、氮化硅(SixNy，其中x大约等于3并且y大约等于4，例如Si3N4)、氧氮化硅(SiOxNy，其中x可以大约等于1/2，并且y可以大约等于1，例如Si2ON2)、氧化铝(Al2O3)或氧化铪(HfO2)。每个绝缘部分24的最大厚度可以在从0.2μm至1,000μm的范围内。优选地，绝缘层24对于由光电电路40发出的辐射是不透明的。绝缘层24可以对应于白色树脂、黑色树脂、或者尤其填充有氧化钛颗粒的透明树脂。
每个导电垫34、36、42可以至少部分地由选自包括铜、钛、镍、金、锡铝以及这些化合物中的至少两种的合金的群组的材料制成。
导电层26能够让位于由光电电路40发出的电磁辐射。形成导电层26的材料可以是透明的导电材料，诸如铟锡氧化物(或ITO)、铝或镓锌氧化物、或石墨烯。显示像素Pix上的导电层26的最小厚度可以在从0.05μm至1,000μm的范围内。
半导体层48、52、54至少部分地由至少一种半导体材料形成。半导体材料选自包括III-V化合物的群组，例如III-N化合物、II-VI化合物或IV族半导体或化合物。III族元素的示例包括镓(Ga)、铟(In)或铝(Al)。III-N化合物的示例是GaN、AlN、InN、InGaN、AlGaN或AlInGaN。也可以使用其他V族元素，例如磷或砷。II族元素的示例包括IIA族元素，特别是铍(Be)和镁(Mg)，以及IIB族元素，特别是锌(Zn)、镉(Cd)和汞(Hg)。VI族元素的示例包括VIA族元素，特别是氧(O)和碲(Te)。II-VI化合物的示例是ZnO、ZnMgO、CdZnO、CdZnMgO、CdHgTe、CdTe或HgTe。IV族半导体材料的示例是硅(Si)、碳(C)、锗(Ge)、碳化硅合金(SiC)、硅锗合金(SiGe)或碳化锗合金(GeC)。
根据实施例，每个光致发光块44包括至少一种光致发光材料的颗粒。光致发光材料的示例是被三价铈离子激活的钇铝石榴石(YAG)，也称为YAG:Ce或YAG:Ce3+。常规光致发光材料的颗粒的平均尺寸通常大于5μm。
根据实施例，每个光致发光块44包括基质，该基质具有分散在其中的半导体材料的纳米范围的单晶颗粒，以下也称为半导体纳米晶体或磷光体颗粒。光致发光材料的内部量子效率QYint等于发出的光子数与被光致发光物质吸收的光子数之比。半导体纳米晶体的内部量子效率QYint大于5％，优选地大于10％，更优选地大于20％。
根据实施例，纳米晶体的平均尺寸在从0.5nm至1,000nm的范围内，优选地从0.5nm至500nm，更优选地从1nm至100nm，特别是从2nm至30nm。对于小于50nm的尺寸，半导体纳米晶体的光转换特性本质上取决于量子限制现象。半导体纳米晶体然后对应于量子点。
根据实施例，半导体晶体的半导体材料选自包括以下的群组：硒化镉(CdSe)、磷化铟(InP)、硫化镉(CdS)、硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)、碲化镉(CdTe)、碲化锌(ZnTe)、氧化镉(CdO)、氧化锌镉(ZnCdO)、硫化镉锌(CdZnS)、硒化镉锌(CdZnSe)、硫化银铟(AgInS2)、PbScX3型钙钛矿(其中X是卤素原子，特别是碘(I)、溴(Br)或氯(Cl))以及这些化合物中的至少两种的混合物。根据实施例，半导体纳米晶体的半导体材料选自Le Blevenec等人在PhysicaStatus Solidi(RRL)-快速研究快报第8卷第4期第349-352页(2014年4月)中提到的材料。
根据实施例，根据由半导体纳米晶体发出的辐射的期望波长来选择半导体纳米晶体的尺寸。作为示例，平均尺寸大约为3.6nm的CdSe纳米晶体能够将蓝光转换为红光，并且平均尺寸大约为1.3nm的CdSe纳米晶体能够将蓝光转换为绿光。根据另一实施例，根据由半导体纳米晶体发出的辐射的期望波长来选择半导体纳米晶体的组成。
基质由至少部分透明的材料制成。基质例如由二氧化硅制成。基质例如由任何至少部分透明的聚合物制成，特别是由硅树脂或聚乳酸(PLA)制成。基质可以由与三维打印机一起使用的至少部分透明的聚合物制成，诸如PLA。根据实施例，阵列包含2％至90％、优选地从10wt.％至60wt.％的纳米晶体，例如约30wt.％的纳米晶体。
光致发光块44的厚度取决于纳米晶体的浓度和所使用的纳米晶体的类型。光致发光块44的高度优选地小于或等于壁46的高度。在图2的视图中，每个光致发光块44的面积对应于以下正方形的面积，其边长为测量出的从1μm至100μm、优选地从3μm至15μm。
壁46至少部分地由至少一种半导体或导体材料制成。半导体或金属导体材料可以是硅、锗、碳化硅、III-V化合物、II-VI化合物、钢、铁、铜、铝、钨、钛、铪、锆或这些化合物中的至少两种的组合。优选地，壁46由与微电子中实施的制造方法兼容的半导体材料制成。壁46可以是重掺杂的、轻掺杂的或非掺杂的。优选地，壁30由单晶硅制成。
沿垂直于表面14的方向测量出的壁46的高度在从300nm至200μm的范围内，优选地在5μm至30μm的范围内。沿平行于表面14的方向测量出的壁46的厚度在从100nm至50μm的范围内，优选地在从0.5μm至10μm的范围内。
根据实施例，壁46可以由反射材料制成或覆盖有可在由光致发光块44和/或发光二极管LED发出的辐射的波长下反射的涂层。
优选地，壁46围绕光致发光块44。然后，壁46减小相邻的光致发光块44之间的串扰。
封装层可以由至少部分透明的绝缘材料制成。封装层可以由至少部分透明的无机材料制成。作为示例，无机材料选自包括以下的群组：SiOx型氧化硅(其中x是1至2之间的实数)或SiOyNz(其中y和z是0至1之间的实数)、以及氧化铝(例如Al2O3)。封装层可以由至少部分透明的有机材料制成。作为示例，封装层是有机硅聚合物、环氧聚合物、丙烯酸聚合物或聚碳酸酯。
根据实施例，金属栅极可以形成在透明导电层26上方并且与透明导电层26接触，显示像素Pix位于金属栅极的开口的水平处。这使能在不阻碍由显示像素Pix发出的辐射的情况下改善导电性。
根据实施例，金属栅极可以沿着透明导电层26形成并且与透明导电层26接触，以有利地有利于电流的传导而不阻挡光线。
根据实施例，在操作中，在电极层26和18之间施加电压VE，以用于供应显示像素Pix，特别是显示像素Pix的光电电路40的发光二极管。
图3是包括光电设备10的所有元件的光电设备55的另一实施例的类似于图1的视图，并且其中每个显示像素Pix还包括覆盖显示像素Pix的侧面的电绝缘层56。绝缘层56的最小厚度可以在从2nm至1mm的范围内。电极层26除了覆盖每个显示像素Pix的上表面22之外，还可以覆盖显示像素Pix的绝缘层56的一部分。绝缘层56可以由以下制成：氧化硅(SiO2)、氮化硅(SixNy，其中x约等于3且y约等于4，例如Si3N4)、氮氧化硅(SiOxNy，其中x可以约等于1/2，且y可以约等于1，例如，Si2ON2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铪(HfO2)或氧化锆(ZrO2)。
图4A示出了图1和图3中示出的显示像素Pix的等效电气图。每个发光二极管LED的第一电极(例如阴极)连接至显示像素Pix的控制电路30，而每个发光二极管LED的第二电极(例如阳极)连接到电极层26，电极层26本身耦合到低参考电位GND的源，例如地。控制电路30连接到电极层18，该电极层18耦合到高参考电位VCC的源。显示像素Pix连接在电极层18和26之间并接收电压VE。电路30控制光电电路40的发光二极管LED。
图4B是类似于图4A的图，其中示出了控制电路30，其中有源区域53布置在下表面20的侧面上。有源区域53是控制电路30的区域，控制电路30的电子组件形成在其内部和顶部。控制电路30还包括延伸通过控制电路30的通孔57，通孔57与控制电路的其余部分横向绝缘，并且将形成在控制电路30的下表面20的侧面上的导电轨道电耦合到位于控制电路30的上表面32的侧面上的导电垫36。特别地，通孔57之一使能将由低参考电位GND的源供应的电位始终带至有源区域53。
图4C是类似于图4A的图，其中示出了控制电路30，其中有源区域53布置在上表面32的侧面上。控制电路30还包括至少一个通孔57，该通孔57延伸通过控制电路30并且将位于控制电路30下表面20的侧面上的导电垫34电耦合至位于控制电路30的上表面32的侧面上的导电垫36。通孔57使能将高参考电位VCC的源的电位带至有源区域53。
在本实施例中，导电层18与光电电路10、55的所有显示像素Pix接触，并且导电层26与光电设备10、55的所有显示像素Pix接触。
制造光电设备10或55的方法的实施例包括制造显示像素Pix并将每个显示像素Pix分开安装在电极层18上。根据实施例，电极层18和26是所有显示像素Pix所公共的，显示像素Pix的连接被简化，并且不需要以高精度执行每个显示像素Pix在电极层18上的放置。这有利地使能以降低的成本实施更快的技术来将显示像素Pix布置在电极层18上。此外，由于每个显示像素的发光二极管集成到显示像素Pix的光电电路40中，因此在光电设备10或55的装配期间要执行的转移的次数减少。在本实施例中，每个显示像素Pix可以包括其中存储有像素的标识符的存储器。该制造方法可以包括校准阶段，在该校准阶段中，根据其标识符恢复每个显示像素Pix的位置。在操作中，则可以根据其标识符将数据发送到像素。
图5示出了光电设备10或55的简化俯视图，其示出了以下事实：显示像素Pix可能不非常精确地布置，例如，在行和列中不完美地对准，并且某些显示像素Pix可以相对于行和列的方向倾斜。
在先前描述的实施例中，电极层18连接到所有显示像素Pix，并且以在大部分或甚至全部支撑件12上延伸的不间断层的形式出现。
对于每个显示像素Pix，控制电路30能够接收控制信号，并基于接收到的控制信号来控制显示像素的发光二极管，特别是由显示像素发出的光的阴影、饱和度和亮度。
根据实施例，控制信号可以通过电压VE的调制被发送到显示像素Pix的控制电路30。
图6非常示意性地示出了处理单元58，该处理单元58接收控制信号COM，并且能够向光电设备10和55供应电压VE，以向显示像素Pix供电，其是利用控制信号COM调制的。处理单元58可以对应于专用电路，或者可以包括能够执行存储在存储器中的计算机程序的指令的处理器，例如微处理器或微控制器。
每个显示像素Pix的控制电路30可以通过电压VE的解调来提取控制信号COM。然后，控制电路30可以确定是否向其寻址了控制信号COM。作为示例，标识符可以与每个显示像素Pix相关联，并且通过电压VE的解调而获得的控制信号COM可以包括控制信号所预期用于的显示像素的标识符。
有利地，可以执行显示像素Pix的主动寻址。实际上，每个控制电路30可以控制保持显示像素的显示特性，特别是阴影、饱和度和亮度，直到它接收到新的控制信号为止。
图7示出了包括光电元件10或55的所有元件的光电设备60的另一实施例的简化俯视图，其中电极层18被划分成在支撑件12上延伸的平行的导电条带62，图7中示出了三个条带作为示例。显示像素Pix中的至少一行被分布在每个导电条62上。优选地，多行显示像素Pix被分布在每个导电条带62上，作为图7中的示例，三行显示像素Pix由导电条带62表示。
根据另一个实施例，电极层18和/或电极层26可以被划分成不同的电极条带。根据另一个实施例，电极层26也可以被划分成平行的导电条带。当电极层18和26每个被划分成条带时，电极层18的条带优选地具有与电极层26的条带基本相同的尺寸，并且电极层26的每个条带基本上覆盖电极层18的单个条带。根据另一实施例，电极18或26中的一个对于显示像素Pix可以是公共的，而另一电极18或26被划分成平行的导电条带。在将电极层18、26划分成夹在显示像素的配件之间的堆叠的条带的实施例中，可以通过针对显示像素的每个配件不同地调制电压VE来并行地发送不同的控制信号。这使能并行地发送用于针对显示像素Pix的每个配件的控制信号。这使能降低电磁辐射的调制频率和/或提高发送数据的速率。
图8是光电设备65的另一实施例的局部简化俯视图，其中电极层18被划分为沿行方向延伸的导电条带62，并且电极层26被划分为沿列方向延伸的导电条带66，并且被称为列电极。在俯视图中，在每个行电极62和每个列电极66之间的交叉处布置至少一个显示像素Pix，并且将其连接到行电极62和列电极66。作为示例，在图8中，在俯视图中，在每个行电极62和每个列电极66之间的交叉处提供三个显示像素Pix。根据实施例，在每个行电极62和每个列电极66的交叉处的显示像素Pix可以形成要显示的图像的像素。这使能在显示像素Pix之一有缺陷的情况下具有冗余。应当注意，对于每个显示像素Pix，显示像素Pix的整个下表面不必与行电极62之一接触和/或显示像素Pix的整个上表面不必与列电极66之一接触。这意味着显示像素Pix可以跨行电极62之一和条带之间的相邻区域和/或显示像素Pix可以跨列电极66之一和条带之间的相邻区域。
根据另一个实施例，透明条带66(针对其在大长度/连续表面上的沉积可能是复杂的)可以由不连续区域形成，在那里连接了显示像素，这种不连续区域通过金属轨道彼此连接。这有利地使能容易地形成上部电极并改善电导率。
图9是光电设备65的实施例的局部简化俯视图，该光电设备65具有在每个行电极62和每个列电极66的交叉处提供的单个显示像素Pix。
如图9中示出的，优选地，每个导电条66的宽度大于沿列方向测量出的显示像素Pix的尺寸，并且每个导电条62的宽度大于沿行方向测量出的显示像素Pix的尺寸，以特别地避免短路。因此，对于每一行，属于该行的显示像素Pix可能没有被完美地对准。类似地，对于每一列，属于该列的显示像素Pix可能没有被完美地对准。
图10是光电设备65的变型的局部简化俯视图，其中金属栅极67在每个上部透明导电条带66上方形成并与透明导电条带66接触，显示像素Pix位于金属栅极67的开口68的水平处。这使能改善导电性而不会阻碍显示像素Pix发出的辐射。
图11是光电设备65的另一种变型的局部简化俯视图，其中金属栅极69沿着每个透明导电条66形成并与每个透明导电条66接触，以有利地利于电流的传导而不阻挡光线。
图12A至图12L是在制造图1中示出的光电设备10的方法的另一实施例的连续步骤处获得的结构的局部简化横截面图。
图12A示出了在半导体层的堆叠71的支撑件70上形成之后获得的结构，在图12A中从下到上包括半导体层72、有源层74和半导体层76。半导体层72半导体层76可以具有与先前描述的半导体层52、54相同的成分。有源层74可以具有与先前描述的有源层50相同的成分。半导体层76可以具有与先前描述的半导体层48相同的成分。可以在支撑件70和半导体层72之间提供种子层。优选地，在支撑件70和半导体层72之间不存在种子层。
图12B示出了在界定光电电路40的发光二极管LED和形成导电垫42之后获得的结构。可以通过蚀刻半导体层72、有源层74和半导体层76来界定发光二极管LED，以针对每个光电电路40的每个发光二极管LED界定半导体层52、有源层50和半导体层48。实施的蚀刻可以是干法蚀刻，例如使用基于氯和氟的等离子体、反应离子蚀刻(RIE)。半导体层72的未蚀刻部分形成先前描述的半导体层54。可以通过在整个获得的结构上沉积导电层并且通过去除导电垫42外部的一部分导电层来获得导电垫42。获得了包括尚未完成的光电电路40的多个副本的光电电路78，图12B中示出了两个副本。
图12C示出了在制造电子电路80之后获得的结构，包括所需控制电路30的多个副本(未完全完成)，特别是通过集成电路制造方法的常规步骤进行，并且恰好在电子电路80结合到光电电路78之前。电子电路80到光电电路78的装配方法可以包括焊接或分子结合操作。
图12D示出了在支撑件70中形成壁46之后获得的结构。可以通过蚀刻支撑件70中的开口82来形成壁46。
图12E示出了在形成光致发光块44之后获得的结构。光致发光块44可以通过在结合阵列中利用半导体纳米晶体的胶态分散体填充某些开口82来形成，例如通过所谓的加成法进行，可能地通过利用树脂填充某些开口82来形成。所谓的加成法可以包括在期望的位置处胶态分散体的直接印刷，例如通过喷墨印刷、气溶胶印刷、缩微印刷、照相凹版印刷、丝网印刷、柔版印刷、喷涂或滴铸。根据另一个实施例，可以在制造壁46之前形成光致发光块44。
图12F示出了在通过使用结合材料85将图12E中示出的结构在光致发光块44的侧面上结合到支撑件84(也称为手柄)之后获得的结构。
图12G示出了在与手柄84相对的一侧上使电子电路80的基板变薄之后获得的结构。
图12H示出了在与手柄84相对的一侧的电子电路80上形成控制电路30的导电垫34之后获得的结构。
图12I示出了在电子电路80中的控制电路30和光电电路78中的光电电路40分离之后获得的结构。因此，显示像素Pix被界定，同时保持结合到手柄84。
图12J示出了在将一些显示像素Pix结合到支撑件12之后获得的结构。在本实施例中，已经在支撑件12中示出了两个导电条带62。与导电条带62接触的显示像素Pix结合到导电条带62。不与导电条带62接触的显示像素Pix不结合到支撑件12。作为示例，每个显示像素Pix可以通过分子键合或经由结合材料、特别是导电环氧树脂胶而结合至导电条带62之一。
图12K示出了在分离了结合到支撑件12的显示像素Pix的手柄84之后获得的结构。这种分离可以通过激光烧蚀来执行。图12J和图12K中示出的实施例使能同时将多个显示像素Pix结合到支撑件12。
作为变型，在图12I中示出的步骤之后，可以将显示像素Pix与手柄84分离，并且可以实施“拾取和放置”方法，该方法包括将每个显示像素Pix分开地放置在支撑件12上。
图12L示出了在形成绝缘层24和电极层26之后获得的结构。可以通过化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或阴极溅射来沉积绝缘层24。可以通过CVD、PECVD、ALD、阴极溅射或蒸发来沉积电极层26。
图13A至图13E是在制造图3中示出的光电设备55的方法的另一实施例的连续步骤处获得的结构的局部简化横截面图。
图13A示出了在实施先前关于图12A至图12I描述的步骤之后获得的结构。
图13B示出了针对每个显示像素Pix在显示像素Pix的侧面上形成绝缘层56之后获得的结构。可以通过化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECV)、原子层沉积(ALD)或阴极溅射来沉积绝缘层56。它可以是保形沉积，随后进行选择性蚀刻。
图13C示出了例如通过实施先前关于图12J和图12K描述的步骤而在支撑件12上结合显示像素Pix之后获得的结构。
图13D示出了在形成绝缘层24之后获得的结构，例如，如先前关于图12L所描述的。
图13E示出了形成第二电极层26之后获得的结构，例如，如先前关于图12L所描述的。有利地，在每个显示像素Pix的侧面上的绝缘层56的存在使能防止在电极层26和导电元件之间形成电接触，在没有绝缘层56的情况下，该电接触将暴露在显示像素Pix的侧面上。然后，不需要精确地限定绝缘层24的厚度。
图14示出了用于制造光电电路10的方法的变型而获得的结构，其中，在先前关于图12H描述的步骤之后，移除手柄84并且在与发光二极管LED相对的壁46的端部处形成导电条带86。这使能改善壁46和电极层26之间的电气连接。导电条86例如至少部分地由铝、银、铜或锌制成。导电条86的厚度可以在50nm至2mm的范围内。
图15是包括光电电路55的所有元件的光电电路90的另一实施例的类似于图3的视图，区别在于电极层26不覆盖显示像素Pix，并且将连接到半导体层54的导电垫36被替换为连接元件92，该连接元件92穿过半导体层48和有源层50而形成横向绝缘通孔并且在半导体层54中停止，并且其在半导体层48之外在导电垫中延伸。此外，每个显示像素Pix包括绝缘层94，该绝缘层94覆盖光致发光块44和与半导体层54相对的壁46的端部，控制电路30的导电垫36之一与第二电极层26和控制电路30接触，该控制电路30包括将导电垫34耦合到导电垫36之一的通孔57。
在本实施例中，在使用其有源区域位于控制电路30的上表面32的侧面上的控制电路30的同时，使能将第二电极层26耦合到高参考电位VDD的源，并将电极层18耦合到低参考电位源。实际上，经由通孔57将低参考电位GND带到发光二极管LED的阴极，该通孔57将导电垫34耦合到与连接元件92连接的导电垫36，并且通过连接到电极层26的导电垫36将高参考电位VCC带到控制电路30的有源区域。
图16A至图16K是在图15中示出的制造光电设备90的方法的另一实施例的连续步骤处获得的结构的局部简化横截面图。
该制造方法的本实施例包括以下步骤：
-如先前关于图12A所描述的，在支撑件70上形成半导体层72、74、76(图16A)；
-如先前关于图12B所描述的形成发光二极管LED和导电垫42(图16B)，并形成连接元件92；
-如先前关于图12C所描述的，结合电子电路80(图16C)；
-如先前关于图12D所描述的形成壁46(图16D)，并且将光电电路40分开；
-如先前关于图12E所描述的，形成光致发光块44(图16E)；
-如先前关于图13B所描述的，在每个光电电路40的侧壁上形成绝缘层56(图16F)；
-如先前关于图12F所描述的，形成绝缘层94，该绝缘层94针对每个光电电路40覆盖光致发光块44和壁46，并且结合手柄84(图16G)；
-如先前关于图12G和图12H所描述的，使电子电路80的基板变薄，形成通孔57，并形成导电垫34(图16H)；
-如先前关于图13B所描述的，分离电子电路30(图16I)，并且在电子电路30的侧壁上形成绝缘层56；
-如先前关于图12J所描述的，将一些显示像素Pix结合到支撑件12(图16J)；并且
-类似于先前关于图12L所描述的形成绝缘层24和电极层26(图16K)，不同之处在于电极层26不覆盖显示像素Pix的光电电路40。
图17和图18A分别是光电电路95的另一实施例的类似于图1和图2的横截面图和俯视图。设备95包括光电电路90的所有元件，区别在于导电条带66像导电条带62一样布置在基板12上，导电条带62和66例如是平行的。然后可以不存在绝缘层24。针对每个显示像素Pix，显示像素30的控制电路30包括通孔96，其延伸通过控制电路30，与控制电路的其余部分横向绝缘，并且将形成在控制电路30的下表面20的侧面上的导电轨道98电耦合到位于控制电路30的上表面32的侧面上并以绝缘层102覆盖的导电区域100。通孔96使能将高参考电位VCC的源所供应的电位带到控制电路30的上表面32。
图18B是图18A的变型，其中导电条带62沿着显示像素Pix的行布置，并且导电条带66沿着显示像素Pix的行布置。电绝缘块97在导电条带之间的交叉处内插在导电条带62和66之间。
图19A至图19J是在图17、图18A和图18B中示出的制造光电设备95的方法的另一实施例的连续步骤处获得的结构的局部简化横截面图。
该制造方法的本实施例包括以下步骤：
-如先前关于图14A所描述的，在支撑件70上形成半导体层72、74、76(图19A)；
-如先前关于图14B所描述的形成发光二极管LED和导电垫42(图19B)并形成连接元件92；
-如先前关于图14C所描述的结合电子电路80(图19C)，该电子电路80特别地包括在表面32的侧面上的导电区域100；
-如先前关于图14D所描述的形成壁46(图19D)，并且将光电电路40分开；
-如先前关于图14E所描述的，形成光致发光块44(图19E)；
-如先前关于图15B所描述的，在每个光电电路40的侧壁上形成绝缘层56(图19F)；
-如先前关于图14F所描述的，形成绝缘层94，该绝缘层94针对每个光电电路40覆盖光致发光块44和壁46，并且结合手柄84(图19G)；
-如先前关于图14G和图14H所描述的，使电子电路80的基板变薄，形成通孔57和96，并形成导电垫34和98(图19H)；
-如先前关于图15B所描述的，分离电子电路30(图19I)，并且在电子电路30的侧壁上形成绝缘层56；并且
-如先前关于图14J所描述的，将一些显示像素Pix结合到支撑件12(图19J)，不同之处在于，导电垫34与导电条带62接触，并且导电垫98与导电条带66接触。
已经描述了具体实施例。本领域技术人员将容易想到各种改变和修改。此外，以上已经描述了具有各种变型的各种实施例。应当注意，可以结合这些各种实施例的各种元件和变型。

Claims (19)

1.一种光电设备(10；55)，包括：
支撑件(12)；
至少一个第一导电层(18)，其覆盖所述支撑件；
显示像素电路(Pix)，其包括结合到所述第一导电层的第一和第二相对表面(20、22)，每个显示像素电路包括电子电路(30)和光电电路(40)，所述电子电路(30)包括所述第一表面和与所述第一表面相对的第三表面(32)，所述第一表面结合到所述第一导电层，并且光电电路(40)结合到所述第三表面并且包括至少两个发光二极管(LED)，每个发光二极管的电极中的至少一个通过所述第三表面连接到所述电子电路，所述光电电路还包括覆盖所述发光二极管的光致发光块(44)以及围绕所述光致发光块的导电或半导体壁(46)；以及
至少一个第二导电层(26)，其电耦合到所述显示像素电路中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的光电设备，其中，所述第二导电层(26)至少部分地覆盖所述显示像素电路(Pix)中的所述至少一个。
3.根据权利要求2所述的光电设备，其中，所述第二导电层(26)电耦合至所述显示像素电路中的所述至少一个的壁(46)。
4.根据权利要求1所述的光电设备，其中，针对所述显示像素电路(Pix)中的所述至少一个，所述第二导电层(26)与位于所述第三表面(32)的侧面上的电子电路(30)的导电垫(36)接触。
5.根据权利要求1所述的光电设备，其中，所述第二导电层(26)在所述支撑件(12)上延伸，并且其中，针对所述显示像素电路(Pix)中的所述至少一个，所述第二导电层(26)与位于所述第一表面(20)的侧面上的电子电路(30)的导电垫(98)接触。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的光电设备，还包括：第一电绝缘层(24)，其覆盖所述显示像素电路(Pix)之间的第一导电层(18)，并且内插在所述第一电绝缘层和所述第二导电层(26)之间。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的光电设备，还针对每个显示像素电路(Pix)包括第二电绝缘层(56)，其覆盖所述显示像素电路的侧面。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的光电设备，其中，针对每个显示像素电路(Pix)，所述显示像素电路的光电电路(40)包括支撑所述壁(46)和光致发光块(44)的第一半导体层(54)，并且针对每个发光二极管包括堆叠(41)，所述堆叠(41)位于与所述光致发光块相对的一侧上的第一半导体层上并且包括第一导电类型的第二掺杂半导体层(52)、有源层(50)和与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第三掺杂半导体层(48)，所述堆叠是有区别的。
9.根据权利要求8所述的光电设备，其中针对每个堆叠(41)，每个显示像素电路(Pix)包括与所述第一半导体层(54)接触并结合到所述显示像素电路的电子电路(30)的导电垫(42)。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的光电设备，包括覆盖所述支撑件(12)的并且分开的至少两个第一导电层(62)，所述显示像素电路当中的显示像素电路(Pix)结合到每个第一导电层，所述设备还包括至少两个第二导电层(66)，每个第二导电层(66)电耦合到所述显示像素电路当中的电子电路(30)。
11.根据权利要求10所述的光电设备，其中，所述两个第一导电层(62)和所述两个第二导电层(66)具有平行条带的形状。
12.一种制造光电设备(10；55)的方法，包括以下步骤：
a)制造显示像素电路(Pix)，所述显示像素电路(Pix)包括相对的第一和第二表面(20、22)并且每个包括电子电路(30)和光电电路(40)，所述电子电路(30)包括所述第一表面和与所述第一表面相对的第三表面(32)，并且光电电路(40)结合到所述第三表面并且包括至少两个发光二极管(LED)，每个发光二极管的电极中的至少一个通过所述第三表面连接到所述电子电路，所述光电电路还包括覆盖所述发光二极管的光致发光块(44)和围绕所述光致发光块的导电或半导体壁(26)；
b)制造以至少一个第一导电层(18)覆盖的支撑件(12)；
c)将每个显示像素电路的电子电路(20)的第一表面结合到所述第一导电层；并且
d)形成至少一个第二导电层(34)，其电耦合到所述显示像素电路中的至少一个。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二导电层(26)至少部分地覆盖所述显示像素电路(Pix)中的所述至少一个。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第二导电层(26)电耦合至所述显示像素电路中的所述至少一个的壁(46)。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，针对所述显示像素电路(Pix)中的所述至少一个，所述第二导电层(26)与位于所述第三表面(32)的侧面上的电子电路(30)的导电垫(36)接触。
16.根据权利要求13所述的光电方法，其中，所述第二导电层(26)在所述支撑件(12)上延伸，并且其中，针对所述显示像素电路(Pix)中的所述至少一个，所述第二导电层(26)与位于所述第一表面(20)的侧面上的电子电路(30)的导电垫(98)接触。
17.根据权利要求13至15中的任一项所述的方法，在步骤c)和步骤d)之间包括以下步骤：形成第一电绝缘层(24)，其覆盖所述显示像素电路(Pix)之间的第一导电层(18)，并且内插在所述第一电绝缘层和所述第二导电层(26)之间。
18.根据权利要求13至17中的任一项所述的方法，在步骤c)之前包括以下步骤：针对每个显示像素电路(Pix)，还形成覆盖所述显示像素电路的侧面的第二电绝缘层(52)。
19.根据权利要求13至18中的任一项所述的方法，其中，步骤a)包括：针对每个发光二极管(LED)形成堆叠(41)，所述堆叠(41)位于所述第一半导体层(54)上并且包括第一导电类型的第二掺杂半导体层(52)、有源层(50)和与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第三掺杂半导体层(48)，所述堆叠是有区别的。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113206176A (zh) * 2021-04-23 2021-08-03 武汉大学 选区刻蚀外延Micro-LED芯片及其设计、制备方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI707491B (zh) * 2019-12-04 2020-10-11 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光二極體顯示面板
CN110643934A (zh) * 2019-09-20 2020-01-03 深圳市晶相技术有限公司 一种半导体设备
FR3111236A1 (fr) * 2020-06-03 2021-12-10 Aledia Dispositif électronique pour capture ou émission d’une grandeur physique et procédé de fabrication
EP4348563A1 (en) 2021-06-04 2024-04-10 Tectus Corporation Display pixels with integrated pipeline
WO2023213450A1 (en) * 2022-05-03 2023-11-09 Ams-Osram International Gmbh Method for manufacturing a plurality of semiconductor chips and semiconductor chip

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015044619A1 (fr) * 2013-09-30 2015-04-02 Aledia Dispositif optoélectronique a diodes électroluminescentes
US20160141469A1 (en) * 2014-11-18 2016-05-19 Commissariat â l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Optoelectronic device with light-emitting diodes
FR3031238A1 (fr) * 2014-12-30 2016-07-01 Aledia Dispositif optoelectronique a diodes electroluminescentes
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
CN106663680A (zh) * 2014-06-30 2017-05-10 艾利迪公司 包括发光二极管和控制电路的光电子装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101268554A (zh) * 2005-09-19 2008-09-17 皇家飞利浦电子股份有限公司 可变色发光器件及其控制方法
KR20110130851A (ko) * 2010-05-28 2011-12-06 삼성전자주식회사 발광 장치, 이를 포함하는 발광 시스템, 및 이들의 제조 방법
US8796665B2 (en) * 2011-08-26 2014-08-05 Micron Technology, Inc. Solid state radiation transducers and methods of manufacturing
KR20130092896A (ko) * 2012-02-13 2013-08-21 엘지전자 주식회사 Ｌｅｄ 디스플레이 장치 및 그것의 제조 방법
US20150249069A1 (en) * 2012-09-25 2015-09-03 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and method for manufacturing display device
US9484504B2 (en) * 2013-05-14 2016-11-01 Apple Inc. Micro LED with wavelength conversion layer
US9831387B2 (en) * 2014-06-14 2017-11-28 Hiphoton Co., Ltd. Light engine array
DE102014112551A1 (de) * 2014-09-01 2016-03-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
FR3033939B1 (fr) * 2015-03-20 2018-04-27 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif optoelectronique a diode electroluminescente
WO2017116136A1 (ko) * 2015-12-31 2017-07-06 서울반도체주식회사 디스플레이 장치
WO2017217703A1 (en) * 2016-06-13 2017-12-21 Seoul Semiconductor Co., Ltd Display apparatus and manufacturing method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015044619A1 (fr) * 2013-09-30 2015-04-02 Aledia Dispositif optoélectronique a diodes électroluminescentes
US20160197064A1 (en) * 2013-09-30 2016-07-07 Aledia Optoelectronic device comprising light-emitting diodes
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
CN106663680A (zh) * 2014-06-30 2017-05-10 艾利迪公司 包括发光二极管和控制电路的光电子装置
US20160141469A1 (en) * 2014-11-18 2016-05-19 Commissariat â l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Optoelectronic device with light-emitting diodes
FR3031238A1 (fr) * 2014-12-30 2016-07-01 Aledia Dispositif optoelectronique a diodes electroluminescentes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113206176A (zh) * 2021-04-23 2021-08-03 武汉大学 选区刻蚀外延Micro-LED芯片及其设计、制备方法
CN113206176B (zh) * 2021-04-23 2022-03-15 武汉大学 选区刻蚀外延Micro-LED芯片及其设计、制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
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