CN114175285A - 凹槽中的色彩转换层的原位固化 - Google Patents

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Abstract

一种制作多色彩显示器的方法，包括在显示器上方分配光可固化流体，显示器具有LED的阵列，LED的阵列设置于覆盖层下方。覆盖物具有带有复数个凹槽的外部表面，且光可固化流体填充凹槽。光可固化流体包括色彩转换剂。启动阵列中的复数个LED，以照射且固化光可固化流体，以在凹槽中于启动的LED上方形成色彩转换层。此层将来自这些LED的光转换成第一色彩的光。移除光可固化流体的未固化的剩余物。接着，以具有不同色彩转换剂的不同的光可固化流体和不同的复数个LED重复该工艺。此举在不同的复数个凹槽中形成第二色彩转换层，以将来自这些LED的光转换成第二色彩的光。

Description

凹槽中的色彩转换层的原位固化
技术领域
本公开内容总体涉及微LED显示器的制作。
背景
发光二极管(LED)面板使用LED的阵列，其中单独LED提供能够单独控制的像素元素。这样的LED面板可用于计算机、触摸面板装置、个人数字助理(PDA)、手机、电视监控器和类似者。
基于III-V族半导体技术使用微米级LED的LED面板(也称为微LED)与OLED相比具有许多优点，例如较高能量效率、亮度和寿命，以及在显示器堆叠结构(stack)中较少的材料层，在显示器堆叠结构中较少的材料层可简化制造。然而，存在对于微LED面板制作的挑战。具有不同色彩发射的微LED(例如，红、绿和蓝像素)需要通过分开的工艺在不同基板上制作。将微LED装置的多种色彩整合到单个面板上需要捡起和放置步骤，以从微LED装置的原始供体(donor)基板将微LED装置传送至目标基板。此举通常牵涉LED结构或制作工艺的修改，例如引入牺牲层以易于裸片(die)释放。此外，对放置准确度的严格要求(例如，小于1um)限制产量、最终成品率(final yield)中的任一者或两者。
绕过捡起和放置步骤的替代方案是在以单色LED制作的基板上，于特定像素地点处选择性沉积色彩转换剂(例如，量子点、纳米结构、荧光材料或有机物质)。单色LED可产生相对短波长光，例如紫或蓝光，且色彩转换剂可将此短波长光转换成更长波长光，例如红或绿光，用于红或绿像素。色彩转换剂的选择性沉积可使用高分辨率阴影掩模或可控制的喷墨或气溶胶喷射(aerosol jet)印刷来实行。
概述
在一个方面中，一种制作多色彩显示器的方法包括在显示器上方分配第一光可固化流体，显示器具有设置于覆盖层下方的发光二极管的阵列，覆盖层具有带有复数个凹槽的外部表面，使得第一光可固化流体填充凹槽。每个发光二极管具有对应的凹槽，发光二极管与背平面的背平面电路电气整合，且第一光可固化流体包括第一色彩转换剂。启动发光二极管的阵列中的第一复数个发光二极管，以照射且固化第一光可固化流体，以在第一复数个发光二极管上方的第一复数个凹槽中形成第一色彩转换层，以将来自第一复数个发光二极管的光转换成第一色彩的光。移除第一光可固化流体的未固化的剩余物。此后，在显示器上方分配第二光可固化流体，使得第二光可固化流体填充复数个凹槽中未被第一色彩转换层填充的凹槽。第二光可固化流体包括第二色彩转换剂。启动发光二极管的阵列中的第二复数个发光二极管，以照射且固化第二光可固化流体，以在第二复数个发光二极管上方的第二复数个凹槽中形成第二色彩转换层，以将来自第二复数个发光二极管的光转换成不同的第二色彩的光。移除第二光可固化流体的未固化的剩余物。
实施方式可包括以下特征中的一个或多个。
可在显示器上方分配第三光可固化流体，使得流体填充复数个凹槽中未被第一色彩转换层和第二色彩转换层填充的凹槽。第三光可固化流体可包括第三色彩转换剂。可启动发光二极管的阵列中的第三复数个发光二极管，以照射且固化第三光可固化流体，以在第三复数个发光二极管上方的第三复数个凹槽中形成第三色彩转换层，以将来自第三复数个发光二极管的光转换成不同的第三色彩的光。可移除第三光可固化流体的未固化的剩余物。
第一色彩、第二色彩和第三色彩可选自蓝、绿和红。发光二极管的阵列的发光二极管可配置成产生紫外光。发光二极管的阵列可包括第三复数个发光二极管，且在第三复数个发光二极管上方不需要形成色彩转换层。
启动第一复数个发光二极管的步骤可固化第一光可固化流体，以形成具有低于层的外部表面的顶部表面的第一色彩转换层。启动第一复数个发光二极管的步骤可固化第一光可固化流体，以形成第一色彩转换层，使得第一色彩转换层溢出(overflow)凹槽。
发光二极管中的每一者可包括二极管结构，二极管结构包括具有第一掺杂的第一半导体层、具有第二相反掺杂的第二半导体层、和介于第一半导体层与第二半导体层之间的有源层(active layer)。发光二极管可为微LED。第一半导体层可为n-GaN层，且第二半导体层可为p-GaN层。第二半导体层可提供顶部层。复数个凹槽可形成于第二半导体层距有源层较远的表面中。
复数个光学隔绝结构可形成于背平面上，介于发光二极管的阵列的邻近发光二极管之间，且在覆盖层下方。在启动第一复数个发光二极管期间，光学隔绝结构可阻挡来自第一复数个发光二极管的照射到达第二复数个发光二极管。光学隔绝结构可为导电的。光学隔绝结构可为导电垫，以将发光二极管连接至背平面电路。
第一光可固化流体和第二光可固化流体中的至少一者可包括溶剂。溶剂可蒸发。
紫外阻挡层可形成于发光二极管的阵列上方。
在另一方面中，一种多色彩显示器包括：背平面，具有背平面电路；微LED的阵列，与背平面的背平面电路电气整合；覆盖层，覆盖且跨越微LED的阵列；复数个凹槽，在覆盖层的外部表面中于距二极管结构较远的覆盖层的一侧上，复数个凹槽的每个凹槽定位于来自复数个微LED的对应微LED上方；第一色彩转换层，在第一复数个发光二极管上方的每个凹槽中，以将来自第一复数个发光二极管的照射转换成第一色彩的光；和第二色彩转换层，在第二复数个发光二极管上方的每个凹槽中，以将来自第二复数个发光二极管的照射转换成不同的第二色彩的光。阵列的微LED包括二极管结构，二极管结构配置成产生相同波长范围的照射。
实施方式可包括以下特征中的一个或多个。
二极管结构中的每一者可包括具有第一掺杂的第一半导体层、具有第二相反掺杂的第二半导体层、和介于第一半导体层与第二半导体层之间的有源层。第二半导体层可提供覆盖层。
复数个光学隔绝结构可形成于背平面上，介于发光二极管的阵列的邻近发光二极管之间，且在覆盖层下方。第一色彩转换层可具有低于覆盖层的外部表面的顶部表面。第一色彩转换层可溢出凹槽。紫外阻挡层可设置于覆盖层上方。
实施方式可以可选地提供(且不限于)以下优点中的一个或多个。
处理步骤(涂布、原位固化和清洗)支持大规格(format)和高产量操作。因此，色彩转换剂可选择性地形成于微LED的阵列上方，而具有更高的成品率和产量。此举可允许多色彩微LED显示器以商业上可行的方式制作。可更容易地制作柔性和/或可拉伸显示器。原位固化可自动地确保对准准确度。在凹槽中提供色彩转换层可将这些层与二极管结构自动对准。
主体聚合物(host polymer)可用作用于裸片保护的钝化层。主体聚合物也可能提供其他功能，例如，当与功能性成分适当地混合时的光学功能。
其他方面、特征和优点将从说明书和附图且从权利要求书而清楚易懂。
以下描述各种实施方式。应考量一个实施方式的元件和特征可有益地并入其他实施方式中而无须进一步叙述。
附图简要说明
图1是已与背平面整合的微LED阵列的示意性俯视图。
图2A是微LED阵列的部分的示意性俯视图。
图2B是来自图2A的微LED阵列的部分的示意性截面图。
图3A-图3H图示在微LED阵列上方选择性形成色彩转换剂(CCA)层的方法。
图4A-图4C图示光可固化流体的配方。
图5A-图5E图示在背平面上制作微LED阵列的方法。
图6是微LED阵列的部分的示意性仰视图。
在各图中类似的参考符号代表类似的元件。
具体实施方式
如上所述，可使用高分辨率阴影掩模或可控制的喷墨或气溶胶喷射印刷来实行色彩转换剂的选择性沉积。不幸地，阴影掩模倾向于具有对准准确度和可缩放性(scalability)的问题，而喷墨和气溶胶喷射技术遭受分辨率(喷墨)、准确度(喷墨)和产量(气溶胶喷射)问题。为了制造微LED显示器，需要新的技术以精确且经济地将不同色彩的色彩转换剂提供至基板上的不同像素上，基板例如是大面积基板或柔性基板。
可解决这些问题的一种技术是将含有用于第一色彩的色彩转换剂(CCA)的光可固化流体的层涂布至具有在单色光源的阵列上方设置的凹槽的层上。开启所选择的像素以在所选择的像素的附近触发原位聚合并且固定(immobilize)CCA。可移除未选择的像素上方未固化的流体，且接着以用于不同色彩的CCA重复相同工艺，直到对应于像素的所有凹槽以期望色彩的CCA覆盖。此技术可克服对准准确度、产量和可缩放性的挑战。
图1图示包括单独微LED 14(见图2A和图2B)的阵列12的微LED显示器10，微LED 14设置在背平面16上。微LED 14已与背平面电路18整合，使得每个微LED 14可单独寻址(address)。举例而言，背平面电路18可包括TFT有源矩阵阵列(具有用于每个微LED的薄膜晶体管和储存电容器(未图示))、列地址和行地址线18a、列和行驱动器18b等等，以驱动微LED 14。背平面16可使用常规CMOS工艺制作。
图2A和图2B图示微LED阵列12的部分12a。微LED阵列12具有跨多个微LED 14延伸的顶部层20。举例而言，顶部层20可跨整个微LED阵列12延伸。
顶部层20具有上部表面22。每个微LED 14包括二极管结构26，二极管结构26形成于顶部表面22下方。在一些实施方式中，顶部层22形成每个二极管结构26的部分。举例而言，顶部层22可为在二极管结构26中的掺杂的半导体层，例如n掺杂的半导体层，例如n掺杂的氮化镓(n-GaN)层。
复数个凹槽24形成于顶部表面22中，其中每个微LED 14定位于凹槽24的相应一者下方。凹槽24部分延伸而非完全地延伸通过顶部层20。如图2A中所示，凹槽24可为矩形，且可布置于矩形阵列中。然而，凹槽的其他形状(例如圆形或六角形)是可能的，并且其他阵列几何形状(例如六角形格子)是可能的。
二极管结构26可具有大约4至100μm的宽度W2，例如4至50μm，例如4至10μm。二极管结构可具有大约6至200μm的间距，例如6至100μm，例如6至20μm。
凹槽24的横向宽度W1可为二极管结构26的宽度W2的75％至150％。在一些实施方式中，例如如图5A-图5F和图6中所示，凹槽24比二极管结构26宽。举例而言，凹槽24可比二极管结构宽大约1至50μm。较宽的凹槽24帮助确保由微LED 14发射的所有光被色彩转换层40转换。凹槽24可具有大约3至20μm的深度D1。
所有的微LED 14(例如二极管结构26)以相同结构制作，以便产生相同波长范围(这可称为“单色”微LED)。举例而言，微LED 14可产生在紫外(UV)范围(例如近紫外范围)中的光。举例而言，微LED 14可产生在365至405nm范围中的光。作为另一实例，微LED 14可产生紫或蓝范围中的光。微LED可产生具有20至60nm光谱带宽的光。
图2B图示可提供单个像素的微LED阵列的部分。假设微LED显示器为三色显示器，每个像素包括三个子像素，每种色彩一个子像素，例如蓝、绿和红色彩通道各一个子像素。如此，像素可包括三个微LED 14a、14b、14c。举例而言，第一微LED 14a可对应于蓝子像素，第二微LED 14b可相对应于绿子像素，且第三微LED 14c可对应于红子像素。然而，以下所讨论的技术可应用至使用大量色彩的微LED显示器，例如四种或更多种色彩。在此情况中，每个像素可包括四个或更多个微LED，其中每个微LED对应于相应的色彩。此外，以下所讨论的技术可应用至使用仅两个色彩的微LED显示器。
一般而言，单色微LED 14可产生在某个波长范围中的光，该波长范围具有波长不大于意图用于显示器的最高频率色彩的波长的峰值，所述光例如是紫或蓝光。色彩转换剂可将此短波长光转换成较长波长光，例如，用于红或绿子像素的红或绿光。若微LED产生UV光，则色彩转换剂可用以将UV光转换成用于蓝子像素的蓝光。
隔绝结构28可形成于顶部层22下方介于相邻微LED 14之间。隔绝结构28可由微LED 14的部分提供，该部分例如是如以下进一步论述的电气触点。隔绝结构28提供光学隔绝，以帮助使聚合局部化(localize)且在以下所讨论的原位聚合期间减少光学串扰。在下文更详细地讨论用于背平面整合和隔绝结构形成的可能工艺。隔绝结构28可部分地延伸至顶部层20中。
图3A-图3G图示在微LED阵列上方选择性形成色彩转换剂(CCA)层的方法。初始，如图3A中所示，第一光可固化流体30a沉积在已与背平面电路整合的微LED 14阵列上方。第一光可固化流体30a可具有足以完全填充凹槽24的深度，并且可完全覆盖阵列12的顶部表面22。
参照图4A，第一光可固化流体30a包括至少可交联群组32、用于在对应于微LED 14的发射的波长的照射下触发聚合的光引发剂34、和色彩转换剂36a。
当遭受聚合时，可交联群组32将增大流体30a的粘度，例如，流体30a可固体化(solidify)或形成凝胶状网络结构。可交联群组32可通过单体提供，当固化时单体形成聚合物，所述单体例如是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和丙烯酰胺。可交联群组32可由负光刻胶提供，负光刻胶例如是SU-8光刻胶。
光引发剂34的实例包括Irgacure 184、Irgacure 819、Darocur 1173、Darocur4265、Dacocur TPO、Omnicat 250和Omnicat 550。
色彩转换剂36a是可将来自微LED 14的较短波长光转换成对应于三个色彩中的一者的较长波长光的材料。在通过图3A-图3G图示的实例中，色彩转换剂36将来自微LED 14的UV光转换成蓝光。色彩转换剂36可包括量子点、纳米结构、有机或无机荧光分子或其他适合的材料。
可选地，第一光可固化流体30a可包括溶剂37，例如水、乙醇、甲苯、或甲乙酮、或上述项的组合。溶剂可为有机或无机的。溶剂可经选择以提供第一光可固化流体30a的期望的表面张力和/或粘度。溶剂还可改善其他组分的化学稳定度。
可选地，第一光可固化流体30a可包括一种或多种其他功能成分38。作为一个实例，功能成分可影响色彩转换层的光学性质。举例而言，功能成分可包括具有足够高折射率的纳米颗粒，使得色彩转换层作用为调整输出光的光学路径的光学层，例如提供微透镜。替代地或附加地，纳米颗粒可具有经选择的折射率，使得色彩转换层作用为降低总反射损失的光学层，由此改善光提取(extraction)。作为另一实例，功能成分可为用于调整流体30a的表面张力的表面活性剂。
回到图3A，第一光可固化流体30a可通过旋涂、浸渍、喷涂或喷墨工艺沉积在显示器上于微LED阵列上方。喷墨工艺在第一光可固化流体30a的消耗方面可为更有效率的。
下一步，如图3B中所示，使用背平面16的电路以选择性启动第一复数个微LED14a。此第一复数个微LED 14a对应于第一色彩的子像素。具体而言，第一复数个微LED 14a对应于用于要通过在光可固化流体30a中的色彩转换组分来产生的光的色彩的子像素。举例而言，假设在流体30a中的色彩转换组分将来自微LED 14的光转换成蓝光，则仅开启对应于蓝子像素的那些微LED14a。因为微LED阵列已与背平面电路18整合，可供应功率至微LED显示器10且可通过微处理器施加控制信号以选择性开启微LED 14a。
参照图3B和图3C，第一复数个微LED 14a的启动产生照射A(见图3B)，这造成第一光可固化流体30a的原位固化，以在每个启动的微LED 14a上方形成第一固体化色彩转换层40a(见图3C)。简言之，流体30a固化以形成色彩转换层40a，但仅在所选择的微LED 14a上方。举例而言，用于转换成蓝光的色彩转换层40a可形成于每个微LED 14a上方。
具体而言，第一固体化的色彩转换层40a形成于每个启动的微LED 14a的凹槽24中。尽管图3C图示第一色彩转换层40a的顶部表面与顶部层20的顶部表面22共面，但这不是必须的。举例而言，第一色彩转换层40a的表面的顶部可低于顶部表面22。或者，第一色彩转换层40a可比凹槽24厚。在这样的情况中，第一色彩转换层40a的部分可“溢出”至邻近凹槽的顶部表面22的部分上。
在一些实施方式中，固化是自我限制工艺。举例而言，来自微LED 14a的照射(例如UV照射)可具有到光可固化流体30a中的受限的穿透深度。如此，尽管图3B图示照射A到达光可固化流体30a的表面，但这不是必要的。在一些实施方式中，来自所选择的微LED 14a的照射不到达其他微LED 14b、14c。在此情况中，隔绝结构28可以不是必要的。
然而，若介于微LED 14之间的间隔足够小，则隔绝结构28可肯定地阻挡来自所选择的微LED 14a的照射A到达会处于来自其他微LED的照射的穿透深度内的这些其他微LED上方的区域。简言之，隔绝结构28可避免在邻近的微LED上方的凹槽24中形成色彩转换层。也可例如仅作为防止照射到达其他微LED上方的区域的保险而包括隔绝结构28。
可选择第一复数个微LED 14a的驱动电流和驱动时间，以优化用于光可固化流体30a的光子剂量。用于固化流体30a的每个子像素的功率不必与在微LED显示器10的显示模式中每个子像素的功率相同。举例而言，用于固化模式的每个子像素的功率可比用于显示模式的每个子像素的功率高。
参照图3D，当完成固化且形成第一固体化的色彩转换层40a时，从显示器10移除残留未固化的第一光可固化流体。此举在其他微LED 14b、14c上方留下暴露的凹槽24用于下一次沉积步骤。在一些实施方式中，仅以溶剂从显示器清洗未固化的第一光可固化流体30a，溶剂例如是水、乙醇、甲苯、或甲乙酮、或上述项的组合。若光可固化流体30a包括负光刻胶，则清洗流体可包括用于光刻胶的光刻胶显影剂。
参照图3E和图4B，重复以上关于图3A-图3D所述的处置，但利用第二光可固化流体30b且启动第二复数个微LED 14b。在清洗之后，于第二复数个微LED 14b的每一者上方的凹槽24中形成第二色彩转换层40b。第二色彩转换层40b的顶部表面可低于顶部层24的顶部表面22，或者第二色彩转换层40b的部分可“溢出”至邻近凹槽24的顶部表面22的部分上。
第二光可固化流体30b类似于第一光可固化流体30a，但包括色彩转换剂36b以将来自微LED 14的较短波长光转换成不同的第二色彩的较长波长光。第二色彩可为例如绿色。
第二复数个微LED 14b对应于第二色彩的子像素。具体而言，第二复数个微LED14b对应于用于要通过在第二光可固化流体30b中的色彩转换组分产生的光的色彩的子像素。举例而言，假设在流体30a中的色彩转换组分将来自微LED 14的光转换成绿光，则仅开启对应于绿子像素的那些微LED 14b。
参照图3F和图4C，可选地又再次重复以上关于图3A-图3D所述的处置，但利用第三光可固化流体30c且启动第三复数个微LED 14c。在清洗之后，于第三复数个微LED 14c的每一者上方的凹槽24中形成第三色彩转换层40c。第三色彩转换层40c的顶部表面可低于顶部层24的顶部表面22，或者第三色彩转换层40c的部分可“溢出”至邻近凹槽24的顶部表面22的部分上。
第三光可固化流体30c类似于第一光可固化流体30a，但包括色彩转换剂36c以将来自微LED 14的较短波长光转换成不同的第三色彩的较长波长光。第三色彩可为例如红色。
第三复数个微LED 14b对应于第三色彩的子像素。具体而言，第三复数个微LED14b对应于用于要通过在第三光可固化流体30b中的色彩转换组分产生的光的色彩的子像素。举例而言，假设在流体30a中的色彩转换组分将来自微LED 14的光转换成红光，则仅开启对应于红子像素的那些微LED 14b。
在图3A-图3F中图示的此特定实例中，沉积色彩转换层40a、40b、40c以用于每个色彩子像素。此举例如当微LED产生紫外光时是需要的。
然而，微LED 14可产生蓝光而非UV光。在此情况中，可省略通过含有蓝色色彩转换剂的光可固化流体来涂布显示器10的步骤，且工艺可使用用于绿和红子像素的光可固化流体来实行。留下一种复数个微LED不具有色彩转换层，例如，如在图3E中所示。不实行通过图3F所示的工艺。举例而言，第一光可固化流体30a可包括绿CCA且第一复数个14a微LED可对应于绿子像素，而第二光可固化流体30b可包括红CCA且第二复数个14b微LED可对应于红子像素。
假设流体30a、30b、30c包括溶剂，一些溶剂可被捕集于色彩转换层40a、40b、40c中。参照图3G，此溶剂可蒸发，例如，通过将微LED阵列暴露至热而蒸发，例如通过IR灯。从色彩转换层40a、40b、40c蒸发溶剂可造成层的收缩，使得最终层更薄。
移除溶剂且收缩色彩转换层40a、40b、40c可增加色彩转换剂(例如量子点)的浓度，因此提供更高色彩转换效率。另一方面，包括溶剂允许光可固化流体的其他组分的化学配方更有灵活性，例如，色彩转换剂或可交联组分更有灵活性。
可选地，如图3H中所示，UV阻挡层50可沉积于顶部层20上方，以覆盖所有微LED14。UV阻挡层50可阻挡未被色彩转换层40吸收的UV光。UV阻挡层50可为布拉格反射器(Bragg reflector)，或可仅为对UV光选择性吸收的材料。布拉格反射器可将UV光朝向微LED 14反射回去，因此增加能量效率。
图5A-图5E图示制作在顶部层中具有凹槽的微LED阵列的方法。参照图5A，工艺利用将提供微LED阵列的晶片100而开始。晶片100包括基板102，例如硅或蓝宝石晶片，在基板102上设置具有第一掺杂的第一半导体层104、有源层106和具有第二相反掺杂的第二半导体层108。举例而言，第一半导体层104可为n掺杂的氮化镓(n-GaN)层，有源层106可为多量子阱(MQW)层106，且第二半导体层107可为p掺杂的氮化镓(p-GaN)层108。
参照图5B和图6，蚀刻晶片100以将第一半导体层104和有源层106、108划分成将提供微LED 14的二极管结构26，包括对应于第一色彩、第二色彩和第三色彩的第一复数个微LED 14a、第二复数个微LED 14b和第三复数个微LED 14c。每个二极管结构26包括第一半导体层104的至少一部分、有源层106、和第二半导体层108的至少一部分。
蚀刻完全地延伸通过第二半导体层108和有源层106。然而，蚀刻部分而非完全地延伸通过第一半导体层104。此举在第一半导体层104较靠近有源层106的表面中于每个二极管结构26周围提供一个或多凹陷区域112。此外，二极管结构26通过第一半导体层104的填隙(interstitial)区域114保持物理连接。
此外，可沉积导电触点110。举例而言，可在第二半导体层108上沉积第一触点110a，并且可在第一半导体层104上沉积第二触点110b。举例而言，第二触点110b可沉积于第一半导体层104的填隙区域114上的凹槽112中。举例而言，第一触点110a可为p型触点，且第二触点110b可为n型触点，分别沉积至n-GaN层和p-GaN上。
由于凹槽112，第二触点110b可沿着二极管结构26的整个深度延伸。此外，第二触点110b可形成矩形网格，其中每个第一触点110a定位于通过在第二触点110b的壁之间的间隙限定的孔中。
制作背平面16以包括电路18以及电气触点120。电气触点120可包括第一触点120a(例如驱动触点)和第二触点120b(例如接地触点)。
参照图5C，微LED晶片100与背平面16对准并且放置为与背平面16接触。举例而言，第一触点110a可接触第一触点120a，且第二触点110b可接触第二触点120b。微LED晶片100可降低至与背平面接触，或反之亦然。
下一步，参照图5D，移除基板102。举例而言，可通过抛光基板102移除硅基板，例如通过化学机械抛光。作为另一实例，可通过激光剥离(liftoff)工艺移除蓝宝石基板。
最后，参照图5E和图6，凹槽24形成于(例如蚀刻至)在层104距有源层106较远的一侧上的第一半导体层104的表面22中。因此，第一半导体层104可提供组件的顶部层20。每个凹槽24定位于微LED 14的相应一者之上，例如，在二极管结构26之上。
凹槽24可通过常规工艺形成，常规工艺例如是在顶部层20上方光刻胶的沉积、通过光刻的光刻胶的图案化、使光刻胶的部分显影以暴露下面的顶部层20的表面22的部分、蚀刻顶部层的暴露的部分以形成凹槽、和剥除(strip)光刻胶。所得到的结构可接着使用作为针对图3A-图3G所述处理的显示器10。
已使用诸如垂直和横向的定位的术语。然而，应理解这样的术语代表相对定位，而非关于重力的绝对定位。举例而言，横向是平行于基板表面的方向，而垂直是正交于基板表面的方向。
本领域技术人员将了解前述实例是示例性的而非限制性的。举例而言：
尽管以上说明聚焦在微LED上，本技术可应用至具有其他类型的发光二极管的其他显示器，特别是具有其他微尺度(micro-scale)发光二极管的显示器。
尽管以上说明假设色彩转换层形成的顺序为蓝色、接着绿色、接着红色，其他顺序也是可能的。举例而言，蓝色、接着红色、接着绿色。此外，其他色彩也是可能的，例如橘色和黄色。
取代以第一半导体层提供具有凹槽的顶部层，一个或多个其他层可设置在第一半导体层上方，其中这些其他层的最上面提供具有凹槽的顶部层。
应理解可在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，进行各种修改。

Claims (15)

1.一种制作多色彩显示器的方法，包含以下步骤：
在显示器上方分配第一光可固化流体，所述显示器具有设置于覆盖层下方的发光二极管的阵列，所述覆盖层具有带有复数个凹槽的外部表面，使得所述第一光可固化流体填充所述凹槽，其中每个发光二极管具有对应的凹槽，所述发光二极管与背平面的背平面电路电气整合，且所述第一光可固化流体包括第一色彩转换剂；
启动在所述发光二极管的阵列中的第一复数个发光二极管，以照射且固化所述第一光可固化流体，以在所述第一复数个发光二极管上方的第一复数个凹槽中形成第一色彩转换层，以将来自所述第一复数个发光二极管的光转换成第一色彩的光；
移除所述第一光可固化流体的未固化的剩余物；
此后，在所述显示器上方分配第二光可固化流体，使得所述第二光可固化流体填充所述复数个凹槽中未被所述第一色彩转换层填充的凹槽，所述第二光可固化流体包括第二色彩转换剂；
启动在所述发光二极管的阵列中的第二复数个发光二极管，以照射且固化所述第二光可固化流体，以在所述第二复数个发光二极管上方的第二复数个凹槽中形成第二色彩转换层，以将来自所述第二复数个发光二极管的光转换成不同的第二色彩的光；和
移除所述第二光可固化流体的未固化的剩余物。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：
在所述显示器上方分配第三光可固化流体，使得所述流体填充所述复数个凹槽中未被所述第一色彩转换层和所述第二色彩转换层填充的凹槽，其中所述第三光可固化流体包括第三色彩转换剂；
启动在所述发光二极管的阵列中的第三复数个发光二极管，以照射且固化所述第三光可固化流体，以在所述第三复数个发光二极管上方的第三复数个凹槽中形成第三色彩转换层，以将来自所述第三复数个发光二极管的光转换成不同的第三色彩的光；和
移除所述第三光可固化流体的未固化的剩余物。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一色彩、第二色彩和第三色彩选自蓝、绿和红。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述发光二极管的阵列的发光二极管配置成产生紫外光。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述发光二极管的阵列包括第三复数个发光二极管，且在所述第三复数个发光二极管上方不形成色彩转换层。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述发光二极管中的每一者包含二极管结构，所述二极管结构包括具有第一掺杂的第一半导体层、具有第二相反掺杂的第二半导体层、和介于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述第二半导体层提供所述顶部层，且所述复数个凹槽形成于所述第二半导体层距所述有源层较远的表面中。
8.如权利要求1所述的方法，其中复数个光学隔绝结构形成于所述背平面上，介于所述发光二极管的阵列的邻近的发光二极管之间，且在所述覆盖层下方。
9.如权利要求8所述的方法，其中在启动所述第一复数个发光二极管期间，所述光学隔绝结构阻挡来自所述第一复数个发光二极管的照射到达所述第二复数个发光二极管。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述光学隔绝结构是导电的。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述光学隔绝结构包含导电垫，以将所述发光二极管连接至所述背平面电路。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述第一光可固化流体和所述第二光可固化流体中的至少一者包括溶剂，且所述方法进一步包含以下步骤：蒸发所述溶剂。
13.一种多色彩显示器，包含：
背平面，具有背平面电路；
微LED的阵列，与所述背平面的背平面电路电气整合，所述阵列的所述微LED包括二极管结构，所述二极管结构配置成产生相同波长范围的照射；
覆盖层，覆盖且跨越所述微LED的阵列，所述覆盖层在所述覆盖层的外部表面中在所述覆盖层距所述二极管结构较远的一侧上具有复数个凹槽，所述复数个凹槽的每个凹槽定位于来自所述复数个微LED的对应微LED上方；
第一色彩转换层，在第一复数个发光二极管上方的每个凹槽中，以将来自所述第一复数个发光二极管的所述照射转换成第一色彩的光；和
第二色彩转换层，在第二复数个发光二极管上方的每个凹槽中，以将来自所述第二复数个发光二极管的所述照射转换成不同的第二色彩的光。
14.如权利要求13所述的显示器，其中所述二极管结构的每一者包括具有第一掺杂的第一半导体层、具有第二相反掺杂的第二半导体层、和介于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层，且所述第二半导体层提供所述覆盖层。
15.如权利要求13所述的显示器，包含复数个光学隔绝结构，所述复数个光学隔绝结构形成于所述背平面上，介于所述发光二极管的阵列的邻近的发光二极管之间，且在所述覆盖层下方。
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