具有按像素分段的阳极的发光二极管的制作方法

    专利2026-02-22  18


    本公开的实施例总体上涉及发光二极管(led)装置及其制造方法。更具体地,实施例涉及在背板上包括多个像素的装置,每个像素包括阳极,该阳极包括电接触p型层的相应部分的阳极段。每个阳极段被配置成在使用期间使p型层的每个相应部分的电流受局限。


    背景技术:

    1、发光二极管(led)是一种当电流流过时发光的半导体光源。led将p型半导体与n型半导体结合在一起。led通常使用iii-v族化合物半导体。与使用其他半导体的装置相比,iii-v族化合物半导体可以在更高的温度下提供稳定的运行。iii-v族化合物通常形成在由蓝宝石氧化铝(al2o3)、硅(si)或碳化硅(sic)形成的衬底上。

    2、多个led可以以各种方式布置。多个led可以作为单片阵列集成在led管芯内。多个led可以单独地或成组地放置并附接至衬底或主体或晶体管或背板。此后,led装置被整合到多种类型的光源、显示器、投影仪以及各种消费性和工业产品中。

    3、制造led显示器或投影仪的标准程序涉及将单片led阵列或一组单一化的led像素转移并附接到晶体管或控制器背板。一般而言,导致led像素无法工作或性能低下的缺陷在所加工的led晶片和/或个体led芯片上具有随机分布。此类缺陷可能直到转移到背板之后才被检测到。此外,时常地,即使此类缺陷的尺寸远小于led芯片或微型led像素,它们通常也会导致整个芯片/像素故障或造成长期可靠性问题。

    4、与传统的led芯片相比,考虑到可能的缺陷,单片阵列的缺点可能是由于大的管芯尺寸而导致的低产量,这显著降低了根据管芯产量模型的外延(epi)晶片的利用率。另一方面,单一化的led的转移和附接涉及一些复杂的拾放过程和工具,在许多情况下可能需要这些复杂的拾放过程和工具以单独测试和分类led芯片/像素,然后进行修复过程。此外,每种拾放方法在精度、成本和吞吐量方面都有其自身的局限性,并且仅适用于某些芯片/像素架构。

    5、能够有效地处理和组装led阵列和组,同时使像素损坏或降低像素性能的影响最小化是一个持续的目标。


    技术实现思路

    1、本文提供光源及其制造方法。

    2、在一方面,发光二极管(led)装置包括:背板上的多个像素,每个像素包括:半导体层,其包括n型层、有源区和p型层;电接触n型层的阴极;阳极,其包括与p型层的相应部分电接触的阳极段;一种或多种介电材料,其将有源区和p型层与阴极绝缘,将各阳极段彼此绝缘,并且将阳极段与阴极绝缘;以及多个互连件,每个相应的互连件将相应的阳极段附接至背板。

    3、另一方面是制造发光二极管(led)装置的方法,该方法包括:制备包括n型层、有源区和p型层的半导体层;图案化半导体层以形成多个平顶山形结构;沉积和图案化一种或多种介电材料;沉积电极材料以形成阴极和阳极段;将多个互连件沉积到相应的阳极段上;以及将多个互连件附接至背板;其中该一种或多种介电材料将有源区和p型层与阴极绝缘,将各阳极段彼此绝缘,并且将阳极段与阴极绝缘。



    技术特征:

    1.一种发光二极管(led)装置,包括:

    2.根据权利要求1所述的led装置,其中每个所述阳极段被配置为在使用期间将电流局限在所述p型层的相应部分内。

    3.根据权利要求1所述的led装置,其中每个所述阳极段包括:p接触层和结合材料。

    4.根据权利要求1所述的led装置,其中当检测到像素中的缺陷时,所述缺陷与相应的缺陷阳极段相关联,用于该相应的缺陷阳极段的互连件包括电绝缘材料。

    5.根据权利要求1所述的led装置,其中在没有检测到相应的阳极段的像素中的缺陷的情况下,用于该相应的阳极段的互连件包括导电材料。

    6.根据权利要求1所述的led装置,还包括被配置为单独控制每个阳极段的电路布置。

    7.根据权利要求6所述的led装置,其中所述多个互连件包括导电材料,并且当检测到像素中的缺陷时,所述缺陷与相应的缺陷阳极段相关联,所述电路布置提供相应的缺陷阳极段的电隔离。

    8.根据权利要求7所述的led装置,其中所述电隔离包括到该相应的缺陷阳极段的可熔断的熔丝连接。

    9.根据权利要求7所述的led装置,其中所述电隔离包括至该相应的缺陷阳极段的闭合闸。

    10.根据权利要求1所述的led装置,其中每个像素是微型发光二极管(uled),该微型发光二极管具有至少一个小于100微米的特征尺寸,所述特征尺寸选自由以下各项组成的组:高度、宽度、深度、厚度及其组合。

    11.一种制造发光二极管(led)装置的方法,该方法包括:

    12.根据权利要求11所述的方法,其中每个所述阳极段被配置为在使用期间将电流局限在所述p型层的相应部分内。

    13.根据权利要求11所述的方法,其中每个所述阳极段包括:p接触层和结合材料。

    14.根据权利要求11所述的方法,还包括:检测所述像素中的一个或多个缺陷,每个缺陷与相应的缺陷阳极段相关联;以及利用电绝缘材料作为用于该相应的缺陷阳极段的互连件。

    15.根据权利要求11所述的方法,其中在没有检测到用于相应的阳极段的像素中的缺陷的情况下,利用导电材料作为相应的阳极段的互连件。

    16.根据权利要求11所述的方法,还包括配置所述背板的电路布置以单独地控制每个阳极段。

    17.根据权利要求16所述的方法,还包括:利用金属材料作为所述互连件;检测所述像素中与相应的缺陷阳极段相关联的一个或多个缺陷;以及电隔离每个相应的缺陷阳极段。

    18.根据权利要求17所述的方法,其中所述电隔离包括熔断至该相应的缺陷阳极段的熔丝连接。

    19.根据权利要求17所述的方法,其中所述电隔离包括关闭至所述相应的缺陷阳极段的闸。

    20.根据权利要求11所述的方法,其中每个像素具有至少一个小于100微米的特征尺寸,所述特征尺寸选自由以下各项组成的组:高度、宽度、深度、厚度及其组合。


    技术总结
    发光二极管(LED)装置包括位于背板上的多个像素,每个像素包括:半导体层,其包括N型层、有源区和P型层;电接触N型层的阴极;阳极,其包括与P型层的相应部分电接触的阳极段;一种或多种介电材料,其将有源区和P型层与阴极绝缘,将各阳极段彼此绝缘,并且将阳极段与阴极绝缘;以及多个互连件,每个相应的互连件将相应的阳极段附接至背板。还提供了制造和使用该装置的方法。

    技术研发人员:I·威尔德森,H·洛特菲,R·邦内,T·洛佩兹
    受保护的技术使用者:亮锐有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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