发光二极管装置及其制造方法与流程

与本文中所公开的内容一致的装置和方法大体上涉及一种led装置及其制造方法，并且更具体地，涉及一种可以以极小尺寸制造的led装置及其制造方法。

背景技术：

在现有技术中，二维led元件使用iii-v族半导体材料(ga、in、al)通过有源层的材料类型、厚度和掺杂工艺来控制光能带隙，从而产生诸如红色、绿色和蓝色的单个颜色。可以通过金属有机化学气相沉积(mocvd)设备来沉积包括在有源层中的半导体层，并且可以在有源层内包括量子阱层以便实现各个唯一的单色发光元件。形成在有源层内的量子阱层被在形成在其上和其下的p型半导体层和n型半导体层围绕，并且接收电子和空穴并将它们重新结合在激活层内以发出唯一的单色光。然后，单色led元件中的每一个构成通过封装或转印工艺组合红色、绿色和蓝色的led元件封装，并且三色led封装元件可以将各种颜色表示为一种颜色。

然而，随着led的尺寸变小，各个单色2dled(包括纳米线led)具有用于实现各种颜色的非常有限的元件组合效率和led元件阵列配置。特别地，虽然微型蓝色led元件具有30％的最大发光效率，但是对于具有5％的红色led元件和对于具有15％的绿色led元件而言，发光效率是有限的。因此，虽然为了高分辨率需要实现使用微型led元件的显示器设备，但是由于如上所述的发光效率降低和led元件布置的局限性，当前的显示器设备不能满足所需的亮度和能效。另外，存在与驱动各个led元件相关联的缺点。也就是说，由于驱动相应的红色、绿色和蓝色led元件需要不同的驱动电压，因此显示器设备的配置变得复杂。

同时，可以在led元件有源层区域内形成附加的iii-v族半导体材料层(multi-qw)以控制光的波长。然而，由于发光层与附加的颜色转换半导体层之间的光学和量子干涉现象，因此难以独立地控制每个层。例如，难以控制led元件的发光特性、光的强度、谐振波长范围以及半峰全宽(fwhm)。特别地，虽然红色和绿色led元件需要多个附加的绝缘层以形成谐振结构，但是这将使工艺的适用性和工艺结构的利用率劣化。这可能会限制每种颜色的led元件的波长转换效率。另外，在纳米线型led元件的情况下，考虑到纳米线的尺寸，由于与线形状相关联的可加工性和不均匀厚度，因此难以在有源层内形成谐振结构。

同时，使用有机磷光体(磷光体或量子点)的颜色转换led元件通过将磷光体施加在单个颜色的led元件上来实现红色、绿色和白色。在这种情况下，通过诸如印刷或分配的方法将磷光体施加到led元件的上部，但是由于磷光体层的不均匀而使得这种施加工艺导致特性的许多变化。特别地，目前，鉴于与有机磷光体材料的特性相关联的限制，磷光体层具有相当大的厚度，以便仅产生期望的波长的光并阻断不必要的波长的光。厚的磷光体层可以提高对具有不必要的波长的光的吸收率，但是与led元件的发光效率相比，具有磷光体存在光的亮度、发光效率和色纯度劣化的问题。另外，在施加工艺期间产生的不均匀磷光体层的厚度的误差影响色域的变化。同时，由有机材料制成的磷光体层容易热变形。在将磷光体直接施加在led元件的表面上的结构中，由于led元件中所产生的热量，磷光体的光学和化学特性劣化，这在led元件的特性的可靠性方面引起了显著问题。另外，由于磷光体材料和施加工艺的成本，使用磷光体的相关方法存在如下问题：诸如制造成本不可避免地增加、led元件的制造工艺复杂。

因此，需要开发解决上述问题的led元件。

提出以上信息作为背景信息仅是为了辅助理解本公开。并未确定和断言以上任何内容是否可以用作关于本公开的现有技术。

技术实现要素：

技术问题

示例性实施例可以克服以上缺点和以上未描述的其他缺点。而且，不需要本公开来克服上述缺点，并且示例性实施例可以不克服上述问题中的任何任何问题。

为了解决上述一个或多个问题，一个或多个示例性实施例在于提供一种可以以极小的尺寸制造并可以发射均匀质量的光的led装置及其制造方法。

问题的解决方案

为了实现上述方面中的至少一个方面，提供了一种led装置的制造方法，该方法包括：在衬底上形成发光二极管；形成围绕发光二极管的侧表面的防漏光层；蚀刻衬底中与发光二极管相对应的区域；以及在蚀刻的区域中将波长转换材料结合到发光二极管的下部，其中波长转换材料包括半导体层，半导体层包括量子阱层。

此外，该方法还可以包括产生波长转换材料，其可以包括：通过金属有机化学气相沉积(ocvd)、分子束外延(mbe)和化学气相沉积(cvd)工艺中的一个工艺在另一衬底(“第二衬底”)上形成上分布式布拉格反射器(dbr)涂层；通过cvd工艺在上dbr涂层上形成波长转换层；通过mocvd或mbe工艺在波长转换层上形成下dbr涂层；以及蚀刻第二衬底中的除与发光二极管相对应的区域以外的区域，其中结合可以包括将波长转换材料结合到发光二极管的下部，从而下dbr涂层结合到发光二极管的下表面。

此外，可以将上dbr涂层、波长转换层和下dbr涂层形成为具有与发光二极管的面积相对应的尺寸。

此外，在将波长转换材料结合到发光二极管的下部之后，该方法还可以包括去除包括在波长转换材料中的第二衬底。

此外，产生波长转换材料还可以包括形成反射层，该反射层围绕波长转换材料的侧表面，并从波长转换材料的侧表面延伸预定长度到下dbr涂层的下部。

此外，防漏光层可以防止从发光二极管发射出的光通过发光二极管的侧表面发射，波长转换层可以将从发光二极管进入的光的第一波长转换为预定的第二波长并通过扩散材料将第二波长的光扩散并发射到外部，下dbr涂层可以使从发光二极管发射出的第一波长的光通过，而反射由波长转换层进行了波长转换的第二波长的光，上dbr涂层可以使第二波长的光通过并反射除第二波长之外的波长的光，并且反射层可以反射通过波长转换材料的侧表面和下部发射的经波长转换的光。

此外，结合可以包括：在发光二极管的下表面和下dbr涂层的下表面中的一个上形成光学粘合剂层，以将波长转换材料结合到发光二极管的下部。

此外，波长转换层可以是与红色(r)相对应的波长转换层、与绿色(g)相对应的波长转换层、与蓝色(b)相对应的波长转换层和与白色(w)相对应的波长转换层中的一个波长转换层。

此外，该方法还可以包括在发光二极管下方形成多个焊盘以接收外部电力。

此外，波长转换层可以是ii-vi族半导体材料，该材料是包括iii-v族材料的无机半导体材料。

同时，根据实施例，提供了一种发光二极管(led)装置，该led装置包括：发光二极管；防漏光层，形成为围绕发光二极管的侧表面，以防止从发光二极管发射出的光通过发光二极管的侧表面发射；波长转换层，形成在发光二极管上以转换从发光二极管进入的光的波长并发射所得的光；以及反射层，形成为围绕波长转换层的侧表面以反射经波长转换的光，其中波长转换层可以是包括量子阱层的半导体层。

此外，led装置还可以包括形成在发光二极管与波长转换层之间的下分布式布拉格反射器(dbr)涂层，其中下dbr涂层使从发光二极管发射出的第一波长的光通过，而反射由波长转换层进行了波长转换的第二波长的光。

此外，led装置还可以包括形成在波长转换层上的上dbr涂层，其中上dbr涂层使第二波长的光通过，而反射除第二波长之外的波长的光。

此外，上dbr涂层、波长转换层和下dbr涂层可以通过化学气相沉积(cvd)工艺顺序地沉积在另一衬底上，与该另一衬底分离并附着到发光二极管的上部。

此外，led装置还可以包括形成在发光二极管与下dbr涂层之间的光学粘合剂层。

此外，反射层可以从波长转换层的侧表面延伸预定长度到波长转换层与发光二极管之间，以反射通过波长转换层的下部发射的经波长转换的光。

此外，波长转换层可以将从发光二极管进入的光的第一波长转换为预定的第二波长，并且通过扩散材料将第二波长的光扩散并发射到外部。

此外，波长转换层可以是与红色(r)相对应的波长转换层、与绿色(g)相对应的波长转换层、与蓝色(b)相对应的波长转换层和与白色(w)相对应的波长转换层中的一个波长转换层。

此外，led装置还可以包括形成在发光二极管下方的多个焊盘以接收外部电力。

此外，波长转换层可以是ii-vi族半导体材料，该材料是包括iii-v族材料的无机半导体材料。

本发明的有益效果

根据如上所述的各种示例性实施例，可以使用半导体制造工艺，从而可以在确保均匀的光学性能的同时进一步减小led装置的尺寸。

附图说明

根据以下结合附图的描述，本公开的某些实施例的以上和其他方面、特征和优点将变得更加清楚明白，在附图中：

图1是示出了根据实施例的发光二极管(led)装置的框图；

图2是示出了根据实施例的led装置的详细配置的框图；

图3a至图5c是示出了根据实施例的led装置的制造方法的示图；

图6a和图6b是示出了根据实施例的多个封装的led装置的示图；以及

图7是示出了根据实施例的制造led装置的方法的流程图。

具体实施方式

本公开的示例性实施例可以被不同地修改。因此，具体示例性实施例在附图中被示出并在具体实施方式中被详细描述。然而，应当理解的是，本公开不限于具体示例性实施例，而是在不脱离本公开的范围和精神的前提下包括所有的修改、等同物和替代。此外，由于公知的功能或构造会以不必要的细节模糊本公开，因此没有详细描述它们。

在下文中，将参考附图详细地描述本公开的各种示例性实施例。

图1是示出了根据示例性实施例的发光二极管(led)装置1000的框图。参考图1，led装置1000包括发光二极管10、防漏光层20、波长转换层30和反射层40。

发光二极管10是指通过过量电子和空穴对的复合而发光的p-n结二极管。当将正向电压施加到发光二极管10时，n型半导体层中的电子与p型半导体层的空穴相遇，并且这种复合导致发光。

发光二极管10在施加电压时发射光，并且发射的光可能入射在波长转换层30上，这将在下面更详细地描述。在下文中，假设发光二极管10发射蓝光。然而，示例性实施例不限于此，而是可以发射不同颜色的光。波长转换层30的类型可以取决于由发光二极管10发射的光的颜色而变化。备选地，波长转换层30的类型可以取决于最终要发射的光的颜色而变化。

防漏光层20可以形成为围绕发光二极管10的侧表面，以防止从发光二极管10发射出的光通过发光二极管10的侧表面发射。

防漏光层20的上表面可以与发光二极管10的上表面处于同一高度。然而，示例性实施例不限于此，并且防漏光层20的上表面可以高于发光二极管10的上表面。在这种情况下，防漏光层20可以部分地覆盖波长转换层30的侧表面(或者，反射层40)。另外，防漏光层20的下表面可以低于发光二极管10的下表面。

同时，在图1中，仅在发光二极管10的左侧和右侧示出防漏光层20。然而，这仅是因为图1是led装置1000的横截面图，因此防漏光层20可以形成为围绕发光二极管10的侧表面。这也同样适用于下面要进一步详细描述的反射层40。

波长转换层30形成在发光二极管10上，并且可以转换从发光二极管10进入的光的波长并发射所得的光。在示例中，波长转换层30可以是包含量子阱层的半导体层。

相关的有源层具有在其内形成的量子阱层，其上部和下部分别被p型半导体层和n型半导体层围绕，从而电子和空穴在激活层中被接收和复合，以发射唯一的单色光。

具体地，在示例性实施例中，当量子阱层内的被电场加速的自由电子所激发的特定杂质电子返回其原始状态时，量子阱层发射能量。发光二极管10也可以以相同结构制造并通过相同操作发光。也就是说，相关的量子阱层可以是随电流流动而发射光(也被称为“电致发光”)的层。

在电致发光的情况下，可以通过使用诸如ga、in和al之类的iii-vi族半导体材料的有源层的材料类型、厚度和掺杂工艺来控制光学带隙，从而制造具有产生诸如蓝色、红色和绿色之类的单个颜色的结构的有源层。另外，可以通过半导体工艺形成用于电致发光的层。

为此，波长转换层30包括量子阱层，该量子阱层可以以完全不同的方式起作用。包括在波长转换层30中的量子阱层不用作电致发光而是用作光致发光。

“光致发光”是指吸收光能并发射不同波长的光。换言之，光致发光是指吸收光子以发射经波长转换的光。在相关技术中，已经使用诸如磷光体或量子点的材料作为用于光致发光的材料。然而，上述材料不能通过半导体工艺形成，而是通过印刷或分配形成。在这种情况下，光致发光层极可能被不均匀地形成，并且由于根据其厚度来确定发射波长，所以发射的光的质量也可能劣化。

同时，波长转换层30包括量子阱层并可以由半导体材料形成。特别地，波长转换层30可以是ii-vi族半导体材料，并且可以包括施加有例如zn、se、mg和cd的量子阱层。当用ii-vi族半导体材料来实现波长转换层30时，可以改善光致发光效果。

另外，可以通过诸如沉积和图案化的半导体工艺形成波长转换层30，使得与使用磷光体或量子点的情况不同，可以形成厚度更薄且均匀的层。

同时，与发光二极管10内的量子阱层不同，波长转换层30用作光致发光。也就是说，当量子阱层中的特定杂质电子被光子激发并返回其原始状态时，波长转换层30可以吸收从发光二极管10发射出的光子并发射能量。在示例中，发射的能量是光，并且可以根据波长转换层30的材料、厚度等来确定发射的光的波长。

也就是说，虽然波长转换层30类似于电致发光地发射光，但是在被入射光操作的意义上，其也类似于光致发光的操作。另外，可以通过诸如mocvd或mbe沉积工艺的半导体工艺来形成波长转换层30，从而可以以均匀的厚度形成波长转换层30，进而可以改善发射的光的质量。

如上所述，波长转换层30可以将从发光二极管10进入的光的第一波长转换为预定的第二波长，并且通过扩散材料将第二波长的光扩散并发射到外部。

波长转换层30可以是与红色(r)相对应的波长转换层、与绿色(g)相对应的波长转换层、与蓝色(b)相对应的波长转换层和与白色(w)相对应的波长转换层中的一个波长转换层。然而，示例性实施例不限于此，并且波长转换层30可以是根据需要发射不同颜色的波长转换层。

反射层40可以被形成为围绕波长转换层30的侧表面以反射经波长转换的光。也就是说，反射层40允许从波长转换层30发射的光仅从波长转换层30的一个表面发射，从而增加了光的亮度。

同时，反射层40可以从波长转换层30的侧表面在波长转换层30与发光二极管10之间延伸预定长度，以反射通过波长转换层30的下部发射的经波长转换的光。

图2是示出了根据示例性实施例的led装置1000的详细配置的框图。为了简洁起见，将省略与图1中所示的配置重叠的图2中所示的配置的详细描述。

除了图1中所示的配置之外，led装置1000还可以包括下分布式布拉格反射器(dbr)涂层50、上dbr涂层60、光学粘合剂层70、多个焊盘80-1、80-2和衬底90。

下dbr涂层50可以形成在发光二极管10与波长转换层30之间。例如，根据一个实施例，“在...之间”可以被定义为通过粘合剂与这些层直接接触，并且在另一个实施例中，“在...之间”可以包括在其间的其他层，比如粘合剂层和可能的一些其他层。换言之，取决于术语，粘合剂可以或可以不被视为单独的层。下dbr涂层50可以使从发光二极管10发射出的第一波长的光通过，并且反射由波长转换层30进行了波长转换的第二波长的光。

上dbr涂层60可以形成在波长转换层30上。例如，根据一个实施例，“形成在…上”可以被定义为与波长转换层30直接接触，并且在另一实施例中，“形成在…上”可以包括在其间的其他层，比如粘合剂层。上dbr涂层60可以使由波长转换层30进行了波长转换的第二波长的光通过，而反射除第二波长之外的波长的光。

led装置1000可以通过下dbr涂层50和上dbr涂层60发射高纯度的光。

同时，可以以与波长转换层30相同的方式通过诸如cvd的半导体工艺来形成下dbr涂层50和上dbr涂层60。例如，上dbr涂层60、波长转换层30和下dbr涂层50可以通过cvd工艺顺序地沉积在衬底上，与衬底分离，并附着到发光二极管10的上部。也就是说，可以通过半导体工艺在与发光二极管10分离的衬底上形成上dbr涂层60、波长转换层30和下dbr涂层50。在下文中，上dbr涂层60、波长转换层30和下dbr涂层50等被统称为波长转换材料。

在一个示例中，光学粘合剂层70可以用于结合发光二极管10和波长转换材料。也就是说，发光二极管10与下dbr涂层50之间的光学粘合剂层70可以结合发光二极管10和下dbr涂层50。在示例中，光学粘合剂层70可以是能够透射光的透明材料。

将在下面更详细地描述根据示例性实施例的使用单独的衬底来制造波长转换材料的方法。

可以在发光二极管10下方形成多个焊盘80-1、80-2，以接收外部电力。多个焊盘80-1、80-2可以接收外部电力并向发光二极管10施加电压。

多个焊盘80-1、80-2中的每个焊盘可以连接到发光二极管10的p型半导体层和n型半导体层中的每个半导体层以向其施加电压。

衬底90可以是在制造工艺中未去除的剩余结构，并且可以是围绕波长转换材料的侧表面的形式。衬底90对于包括多个连接的led装置1000的结构特别有用。

同时，在图2中，仅在波长转换材料的左侧和右侧示出衬底90。然而，这仅是因为图2是led装置1000的横截面图，因此衬底90可以被形成为围绕波长转换材料的侧表面。在实施例或实施例的变型中，围绕波长转换材料的衬底90还与波长转换材料的一个或多个表面直接接触。

同时，对于具有上述结构的这种led装置1000，可以均匀地制造波长转换层30，因此可以提高从led装置1000发射出的光的质量。

在下文中，将描述根据示例性实施例的制造led装置1000的方法。

在下文中，诸如“沉积”、“生长”、“堆叠”等的术语可以被理解为是指形成半导体材料层，可以使用金属有机气相沉积(mocvd)方法或分子束外延(mbe)方法，将通过各种示例性实施例形成的层或薄膜形成在生长室中，并且可以通过各种方法(比如pecvd、apcvd、lpcvd、uhcvd、pvd、电子束方法、电阻加热方法等)被沉积。

参考图3a，首先，可以在基础衬底310上形成发光二极管10。具体地，可以在基础衬底310上堆叠n型半导体层10-1，可以在n型半导体层10-1上堆叠量子阱层10-2，可以在量子阱层10-2上堆叠p型半导体层10-3，并且可以在p型半导体层10-3上堆叠铟锡氧化物(ito)层。在示例中，基础衬底310可以由诸如玻璃、si、inp、gaas等的材料制成。

另外，n型半导体层10-1、量子阱层10-2、p型半导体层10-3和ito10-4层中的每个层的面积可以与基础衬底310的面积相同。

此后，如示出了发光二极管10的图3a中所示，可以蚀刻n型半导体层10-1、量子阱层10-2、p型半导体层10-3和ito层10-4的特定区域。由于蚀刻方法是众所周知的技术，因此将不再赘述。

在图3a中所示的示例性实施例中，n型半导体层10-1比量子阱层10-2、p型半导体层10-3和ito层10-4长，因此发光二极管10具有凹入边缘。此外，在示例性实施例中，衬底310可以比发光二极管10长，以容纳可以被添加到发光二极管10的侧表面的后续层。

在示例中，n型半导体层10-1和p型半导体层10-3可以被堆叠为gan。ito层10-4是具有导电性的透明导电膜，并且可以降低电阻。

发光二极管10可以是发射蓝光的材料。然而，示例性实施例不限于此，并且可以使用任何发光二极管10，只要其可以发光即可。

然后，如图3b中所示，可以形成防漏光层20以围绕发光二极管10的侧表面。在示例中，防漏光层20可以防止从发光二极管10发射出的光通过发光二极管10的侧表面发射。尽管在图3b的示例性实施例中，防漏光层20被示出为仅围绕发光二极管10的一个侧表面，但是防漏光层可以围绕发光二极管10的一个或多个侧表面，并且可以整体地围绕这些侧表面或不覆盖诸如图3a中所示的层10-2至层10-4的发光二极管10的侧表面中的一部分。

然后，如图3c中所示，可以蚀刻基础衬底310中对应于发光二极管10的区域。“与发光二极管10相对应的区域”是指基础衬底310中的发光二极管10的下部区域。由于蚀刻基础衬底310的方法是已知技术，因此将省略其具体描述。

在蚀刻基础衬底310的特定区域时，可以形成图2的衬底90。

同时，在图3c中，仅示出了被蚀刻时的基础衬底310。然而，示例性实施例不限于此。例如，可以更深地蚀刻与基础衬底310中的发光二极管10相对应的区域，以进一步蚀刻发光二极管10的特定区域。

此后，可以将波长转换材料结合到在蚀刻基础衬底310时所暴露的发光二极管10的暴露区域。同时，如下面将参考附图进一步详细描述的，使用除基础衬底310之外的衬底来制造波长转换材料。

图4a至图4e是示出了根据示例性实施例的在另一衬底410(“第二衬底”)上形成波长转换材料的方法的示图，其中波长转换材料可以包括具有量子阱层的半导体层。

参考图4a，可以通过cvd工艺在第二衬底410上形成上dbr涂层60。在示例中，第二衬底410可以由诸如玻璃、si、inp、gaas等的材料制成。

另外，如图4b中所示，可以通过cvd工艺在上dbr涂层60上形成波长转换层30。在示例中，波长转换层30可以是包括量子阱层的半导体层。特别地，波长转换层30是ii-vi族半导体材料，并且可以是与红色(r)相对应的波长转换层、与绿色(g)相对应的波长转换层、与蓝色(b)相对应的波长转换层和与白色(w)相对应的波长转换层中的一个波长转换层。

另外，如图4c中所示，可以通过cvd工艺在波长转换层30上形成下dbr涂层50。在示例中，上dbr涂层60、波长转换层30和下dbr涂层50可以被形成为具有与发光二极管10的面积相对应的尺寸。在示例中，波长转换层30可以被夹在上dbr涂层60与下dbr涂层50之间并可以直接接触这些涂层中的一个或两个涂层。

然后，如图4d中所示，可以蚀刻第二衬底410中除与发光二极管10相对应的区域以外的区域。例如，可以通过光刻工艺或使用玻璃模具的转印工艺去除除第二衬底410中与发光二极管10相对应的区域以外的区域。

如上所述，根据示例性实施例，通过以与发光二极管10的面积相对应的尺寸形成上dbr涂层60、波长转换层30和下dbr涂层50，可以仅蚀刻第二衬底410的特定区域，从而形成蚀刻的第二衬底420，如图4d中所示。

然而，这只是示例，上dbr涂层60、波长转换层30和下dbr涂层50可以被最初形成为具有与第二衬底410的面积相对应的尺寸。在这种情况下，当蚀刻除与发光二极管10相对应的区域以外的区域时，也可以蚀刻上dbr涂层60、波长转换层30和下dbr涂层50中的每个层的特定区域以及第二衬底410的特定区域。

然后，如图4e中所示，可以形成反射层40，反射层40围绕波长转换材料的侧表面并从波长转换材料的侧表面延伸预定长度到下dbr涂层的下部。具体地，可以形成反射层40以围绕波长转换层30的侧表面。根据示例性实施例，反射层40可以覆盖波长转换层30的整个侧表面，并且可以如图4e中所示附加地延伸以覆盖下dbr涂层50的一部分。

在示例性实施例的以上描述中，图3的制造工艺被描述为在图4的制造工艺之前。然而，图3的制造工艺和图4的制造工艺不限于特定顺序，因此可以首先执行它们中的任何一个。另外，也可以同时或基本上同时执行图3和图4的制造工艺。

此后，可以将图4的波长转换材料结合到图3的发光二极管10的下部，这将在下面参考附图进一步详细描述。

图5a是示出了根据示例性实施例的将诸如参考图3c描述的发光二极管与诸如参考图4e描述的波长转换材料进行结合的示图。在示例性实施例中，为了与发光二极管结合，将波长转换材料倒置。参考图5a，可以将波长转换材料结合到发光二极管10的下部，使得发光二极管10的下表面结合到下dbr涂层。在示例中，波长转换材料可以处于结合到蚀刻的第二衬底420的状态。为了进行结合，可以在下dbr涂层50的下表面上形成光学粘合剂层70，并且将光学粘合剂层70结合或直接结合到发光二极管10的下表面。

图5a是示出了在下dbr涂层50的下表面上形成光学粘合剂层70的示图。然而，这只是示例，还可以在发光二极管10的下表面和下dbr涂层的下表面中的一个上形成光学粘合剂层70，以将波长转换材料结合到发光二极管10的下部。

此外，除了形成光学粘合剂层70的方法之外，可以使用用于将波长转换材料粘合到发光二极管10的下部的任何方法。例如，可以利用基于热变形的环氧树脂。然而，如果方法涉及在发光二极管10与波长转换材料之间形成特定层，则形成的特定层必须是透明的。

接下来，如图5b中所示，在将波长转换材料结合到发光二极管10的下部之后，可以去除包括在波长转换材料中的蚀刻的第二衬底420。例如，在图4a中，可以在第二衬底410上形成上dbr涂层60之前形成粘合剂层。然后，在将波长转换材料结合到发光二极管10的下部之后，可以将激光束发射到形成在蚀刻的第二衬底420与上dbr涂层60之间的粘合剂层，从而将蚀刻的第二衬底420与上dbr涂层60分离。然而，这只是示例，并且可以通过任何其他方法去除蚀刻的第二衬底420。

另外，如图5c中所示，可以在发光二极管10下方形成多个焊盘80-1、80-2，以接收外部电力。然而，不严格限制形成多个焊盘80-1、80-2的时间。例如，在将波长转换材料结合到发光二极管10的下部之前，可以在发光二极管10中形成多个焊盘80-1、80-2。

同时，在图4a至图5c中，示出了包括下dbr涂层50和上dbr涂层60，但这只是示例。例如，波长转换材料可以仅包括波长转换层30和反射层40，而不包括下dbr涂层50和上dbr涂层60。

在使用上述方法制造的led装置1000中，根据示例性实施例，波长转换层可以将从发光二极管10进入的光的第一波长转换为预定的第二波长；通过扩散材料扩散并发射第二波长的光；下dbr涂层50使从发光二极管10发射出的第一波长的光通过，而反射由波长转换层30进行了波长转换的第二波长的光；上dbr涂层60使第二波长的光通过，而反射除第二波长之外的波长的光；反射层40可以反射通过波长转换材料的侧表面和下部发射的经波长转换的光。因此，可以改善从led装置1000发射出的光的质量。具体地，由于在通过半导体工艺制造波长转换层30时以均匀的厚度来形成波长转换层30，所以从led装置1000发射出的光的波长可以是均匀的。

图6a和图6b是示出了根据实施例的多个封装的led装置1000的示图。

上面已经针对led装置1000及其制造方法描述了示例性实施例。然而，如图6a中所示，可以以封装状态使用多个led装置1000。例如，第一波长转换层610可以是与红色(r)相对应的波长转换层，第二波长转换层620可以是与绿色(g)相对应的波长转换层，并且第三波长转换层630可以是与蓝色(b)相对应的波长转换层。根据示例性实施例，这种配置可以用作一个像素。

另外，制造上述配置的方法也可以使用图3a至图5c的方法。例如，可以修改图3a至图3c的方法，使得可以在一个衬底上形成多个发光二极管。根据示例性实施例，单个衬底可以用于制造多个发光二极管，比如上述不同颜色的三个发光二极管。另外，还可以修改图4a至图4e的方法，使得可以在一个其他的衬底上形成多个波长转换材料。也就是说，根据示例性实施例，单个衬底可以用于制造分别与发光二极管相对应的多个波长转换材料，使得一个波长转换材料对应于一个相应的发光二极管。然而，多个波长转换材料可以具有不同的材料以便发射不同颜色的光。然后，如图5a至图5c中所示，可以通过将一个衬底结合到第二衬底然后去除第二衬底来制造如图6a中所示的多个封装的led装置1000。

另外，也可以重复地布置上述结构以形成显示器。在这种情况下，如图6a中所示被封装的所有多个led装置1000可以形成一个像素，并且封装中的多个led装置1000中的每个led装置可以用作子像素。

另外，为了实际批量生产led装置1000，可以使用上述方法来形成相同材料的多个波长转换材料，然后将其切成多个led装置1000。

备选地，第一波长转换层610、第二波长转换层620和第三波长转换层630可以全部由相同材料形成，以制造发射单色光的多个led装置1000的封装。

同时，为了更清楚地说明封装的led装置的用途，通过示例的方式，图6a仅示出了led装置1000，而省略了一些其他配置和大部分参考附图的图示。

然而，如图6b中所示，要注意的是，多个封装的led装置1000可以包括上述所有配置。也就是说，多个封装的led装置1000可以包括发光二极管10-1、10-2、10-3、防漏光层20、波长转换层610、620、630、反射层40-1、40-2、40-3、下dbr涂层50-1、50-2、50-3、上dbr涂层60-1、60-2、60-3、光学粘合剂层70-1、70-2、70-3、多个焊盘80-1、80-2、80-3、80-4、80-5、80-6和衬底90。

然而，根据制造或制造设计的目的，波长转换层610、620、630、下dbr涂层50-1、50-2、50-3、以及上dbr涂层60-1、60-2、60-3的类型可以变化。例如，为了形成一个像素，波长转换层610、620、630中的每个波长转换层可以是与红色(r)相对应的波长转换层、与绿色(g)相对应的波长转换层、以及与蓝色(b)相对应的波长转换层，并且下dbr涂层50-1、50-2、50-3和上dbr涂层60-1、60-2、60-3可以被形成为对应于相邻的波长转换层。具体地，仅参考位于最左侧的led元件1000的示例，下dbr涂层50-1可以使从发光二极管10-1发射出的第一波长的光通过，而反射由波长转换层610进行了波长转换的第二波长(即，与红色相对应的波长)的光。上dbr涂层60-1可以使由波长转换层610进行了波长转换的第二波长的光(与红色相对应的波长)通过，而反射除第二波长(即，与红色相对应的波长)之外的其他波长的光。

由于其余配置与上述配置相同，因此将省略冗余的描述。

图7是示出了根据示例性实施例的制造led装置的方法的流程图。

首先，在操作s710中，在衬底上形成发光二极管。然后，在操作s720中，形成防漏光层以围绕发光二极管的侧表面。然后，在操作s730中，蚀刻与衬底中的发光二极管相对应的区域。然后，在操作s740中，在蚀刻的区域中将包括半导体层的波长转换材料结合到的发光二极管的下部，其中半导体层包括量子阱层。在该示例中，包括量子阱层的半导体层可以是无机半导体层。

另外，该方法还可以包括产生波长转换材料，产生波长转换材料可以包括：通过沉积工艺在另一衬底(“第二衬底”)上形成上分布式布拉格反射器(dbr)涂层；通过cvd工艺在上dbr涂层上形成波长转换层；通过cvd工艺在波长转换层上形成下dbr涂层；以及蚀刻第二衬底的除与发光二极管相对应的区域以外的区域，并且操作s740中的结合可以包括将波长转换材料结合到发光二极管的下部，从而使下dbr涂层结合到发光二极管的下表面。在一个示例中，代替cvd工艺，可以使用mocvd和mbe中的一个来形成dbr涂层。另外，代替cvd工艺，可以使用mocvd和mbe中的一个来形成波长转换层。

在示例中，可以将上dbr涂层、波长转换层和下dbr涂层形成为具有与发光二极管的面积相对应的尺寸。

另外，在将波长转换材料结合到发光二极管的下部之后，该方法还可以包括去除包括在波长转换材料中的第二衬底。

同时，形成波长转换材料还可以包括形成反射层，该反射层围绕波长转换材料的侧表面并从波长转换材料的侧表面延伸预定长度到下dbr涂层的下部。

在示例中，防漏光层可以防止从发光二极管发射出的光通过发光二极管的侧表面发射，波长转换层可以将从发光二极管进入的光的第一波长转换为预定的第二波长并通过扩散材料将第二波长的光扩散并发射到外部，下dbr涂层可以使从发光二极管发射出的第一波长的光通过，而反射由波长转换层进行了波长转换的第二波长的光，上dbr涂层可以使第二波长的光通过并反射除第二波长之外的波长的光，并且反射层可以反射通过波长转换材料的侧表面和下部发射的经波长转换的光。

同时，操作s740中的结合可以包括在发光二极管的下表面和下dbr涂层的下表面中的一个上形成光学粘合剂层，以将波长转换材料结合到发光二极管的下部。

另外，波长转换层可以是与红色(r)相对应的波长转换层、与蓝色(b)相对应的波长转换层和与绿色(g)相对应的波长转换层和与白色(w)相对应的波长转换层中的一个波长转换层。

同时，该方法还可以包括在发光二极管下方形成多个焊盘以接收外部电力。

另外，波长转换层可以是ii-vi族半导体材料。

根据上述各种示例性实施例，可以使用半导体制造工艺，从而可以在确保均匀的光学性能的同时进一步减小led装置的尺寸(例如，减小至10μm或更小)。

另外，由于使用了薄膜型波长转换层，因此与使用磷光体或量子点等材料的相关示例相比，可以提高透射率、色域和色纯度。

另外，根据上述制造工艺，与现有技术不同，不需要执行单独的工艺来施加磷光体或量子点，并且因为防漏光层用作分隔壁，所以可以降低制造成本，从而节省了在半导体工艺中形成分隔壁的附加工艺。

同时，尽管将层描述为通过cvd工艺形成，但是示例性实施例不限于此。例如，可以通过生长工艺形成层。

已详细描述了本公开。然而，应理解的是，尽管示出了本公开的示例性实施例，但是具体实施方式和特定示例仅通过说明的方式给出，因为通过该具体实施方式，本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员将变得清楚明白。因此，本公开的范围不是由示例性实施例的具体实施方式限定，而是由所附权利要求及其等同物限定，并且所述范围内的所有差异将被解释为包括在本公开中。