发光二极管模块、发光二极管显示模块及其制造方法与流程

发光二极管模块、发光二极管显示模块及其制造方法
1.本专利申请要求以下德国专利申请的优先权：2019年4月23日的de 10 2019 110 500.5，2019年9月25日的de 10 2019 125 875.8，还要求2020年1月29日的国际申请pct/ep2020/052191的优先权，其公开内容通过引用结合于此。


背景技术：

2.本发明涉及电子组件，并且在此尤其涉及水平的发光二极管、即在基底或载体处接触到的组件。
3.光电组件以及另外的通用电子组件用于多种不同应用。在光电组件的领域中，除了在消费、专业或汽车领域的显示器应用外，还存在其他的使用可能性，例如用在视频墙、灯和类似物中。这些应用通过组件的结构和尺寸进行区分，即使电参数是相似的。为此，光电组件通常构造为离散的组件或构造成模块并且被进一步加工。相应地，迄今为止所讨论的光电组件通常是针对相应的应用专门制造和优化的，从而使得光电组件在其他应用中的使用成本高昂或必须考虑其他的商业缺点。
4.此外，最近尤其在汽车和消费领域中，除了光电组件还需要集成传感器，以便能够检测例如用户的生物或生命参数。到目前为止，这些已作为分离的组件在消费品中使用。然而，不再需要为此所需的例如壳体中的附加开口或附加挡板。
5.在背景中，de 10 2018 119 376示出了一种具有载体的用于显示光学信息的显示器，其中，多个光电组件彼此相邻地布置在载体处，其中，组件构造用于从载体的第一侧面发射可见的电磁辐射，其中，至少一个光学传感器设置在载体处，以便接收射到载体的第一侧面上的电磁辐射。
6.上述要求和规定导致需要统一的芯片架构和相同或者能容易改变的用于上述用途和应用的组件尺寸。


技术实现要素：

7.对于生产具有多个光电组件以及发光二极管(led)的装置有利的是，在处理期间提供组件或led的子单元，以将它们分开，从而能够对其进行进一步处理。由此，一方面可以单独测试子单元。如果子单元中的组件或led发生故障，则无需更换整个应用，只需更换子单元即可。这同样适用于具有多个子单元的显示器。在此，也只需更换具有损坏的组件的子单元，但是无需更换整个显示器。另一方面，通过调整处理步骤，可以使生产更加灵活，从而可以生成不同的尺寸。这种方法特别适合led的模块化架构。
8.根据模块化架构的一个方面，提出一种用于制造组件模块、尤其是led模块的方法，该方法包括以下步骤：
[0009]-在载体上生成至少一个提供基础模块的层堆；
[0010]-将第一触点施加在该层堆的背离载体的表面区域处；
[0011]-将第二触点施加到第一层的背离载体的表面区域处。
[0012]
以该方式设置至少一个提供基础模块的层堆，该层堆具有构造在载体处的第一
层、构造在第一层处的有源过渡层和构造在该过渡层处的第二层。
[0013]
为此可以采取以下步骤：
[0014]-暴露第一层的背离载体的表面区域；
[0015]-将第一触点连接至第二层的背离载体的表面区域；
[0016]-将第二触点连接至第一层的背离载体的表面区域。
[0017]
相应地，组件模块、尤其是led模块包括至少一个提供基础模块的层堆，该层堆具有在载体上形成的第一层、在第一层上形成的有源过渡层和在过渡层上形成的第二层，其中，第一触点连接至第二层的背离载体的表面区域，其中，第二触点连接至第一层的背离载体的表面区域。
[0018]
以此方式，可以将基础模块创建为组件模块的基本模块，该基础模块尤其具有用于触点的触点平面。另外，组件模块应理解为光电组件模块或发光二极管或led模块。然而，本发明不限于此，而是可以使用不同的电子模块。
[0019]
基础模块是更大系统的一部分，但在最简单的形式中本身可以包含led。在一个方面，基础模块包含多个、至少两个led。其可以被单独控制或者也可以设计为冗余形式。根据模块化原理，可以将整体分为几部分，这些部分被称为模块。利用矩形或任何其他任意形状和共同的发光功能，可以轻松地将模块组合在一起。
[0020]
出发点一方面是具有水平架构的led。这种光电组件的尺寸设计成可以满足或针对尤其高要求的应用要求，例如要满足发射面、载流能力或温度稳定性的要求。为了同时满足其他应用的要求，led架构设计成能够通过简单调整处理步骤，并进而根据用于层堆或台面结构化的其他掩模的应用来制造发光二极管，其由led的多个子单元组成。
[0021]
例如，基础模块的基本尺寸处在100μm
×
100μm至500μm
×
500μm的范围中。除了正方形的尺寸外，还能够使用其他形状、例如三角形或六边形。通过掩模和适当的接触或分离，可以很容易地生产100μm
×
200μm或300μm
×
300μm的部件，这又适用于各种其他的显示应用。如已经提到的，部件包括一个或多个基础模块，其又可以包括一个或多个组件。
[0022]
模块化设计具有作为基础单元或基础模块所需的当前最小的芯片，并且仅需少量调整即可将其转换为具有基础单元(基础模块)尺寸倍数的更大组件，节省了开发资源，并为此类组件的生产带来了一定的自由度。例如，如果需要在led区域中以不同的亮度或像素间距进行应用，则可以相对容易地制造为此所需的芯片。
[0023]
在一个方面，不仅台面(层堆)的结构不同，而且接触层也不同。为此有两个步骤，但是不再需要确保所有接触垫都已连接。通过使用水平芯片架构，例如在目标基底上安装后的竖直芯片的情况中可以避免用于n接触连接的其他处理步骤。与其他生产技术相比，这可以简化生产并因此降低成本。
[0024]
根据另一个方面，第二触点可以借助于电介质形成，电介质与过渡层和第二层电绝缘，并且电介质朝向第二层的背离载体的表面区域延伸并且在该表明区域处延伸。
[0025]
根据应用要求，沿着xy平面，沿着至少一行并且沿着至少一列生成作为矩阵的基础模块，其中，相应行的基础模块相同地定向。如果需要，两个相邻行的基础模块相同地定向。通过该方式简单地实现基础模块的电串联。
[0026]
可替代地，两个相邻行的基础模块相反地定向，其中，相同的触点彼此相邻布置。以此方式，基础模块的电并联连接简单地实现。在水平组件的情况中，由于用于n和p型的两
种触点都处于底侧，因此以行交替排列芯片是有利的。由此在芯片配置为2
×
x的情况下，两个基础元件的p侧触点位于芯片中心，而n触点位于外侧，由此将发生短路的风险降到最低。
[0027]
在一些方面，借助于穿过第一层的、尤其从第二层的侧面开始的深侧边结构，将至少一个发光二极管模块从多个基础模块取下。这可以通过激光剥离实现，并从载体的背离模块的一侧实施。也可以考虑蚀刻工艺。
[0028]
另一个方面涉及这种子单元是否能以及在什么程度上能被提供有传感器的问题。在一些应用中，例如对于显示器或在汽车应用中，提供传感器以记录用户直接在显示器前的反应或其他参数可能是有利的。为此例如能够使用检测观看方向或观看方向的变化的光电传感器。例如，还可以记录光量以使图像变亮或变暗。接近传感器能够容易实施，例如以响应检测到的人来激活显示器或其他应用。相同的传感器也可以用于汽车应用的显示器中。传感器可以检测驾驶员的注意力，从而在检测到睡意时采取措施。用户的生命参数也能够这样确定，而不必在壳体中设置附加的开口。
[0029]
发明人已经认识到，未来的显示器可能不再具有布置在显示器外部的传感器。相反，应该启用全表面显示器后面或内部的传感器的功能，作为以前单独解决方案的替代。在此使用这里公开的基础模块划分和其结合，以便创建更大的单元。在此可以为组件的冗余空间配备传感器，而不是原始设置组件。例如，对于显示器或视频墙，这意味着单个像素或子像素的组件被排除或由传感器替代。
[0030]
根据第一方面，因此提出了一种具有目标矩阵的显示装置，其构造在第一载体或最终载体上。显示装置具有可由光电组件或led占据的部位。此外，在第二载体或备用载体上形成多个组件、特别是led，从而生成起始矩阵，该起始矩阵具有可由组件占据的部位，这些部位与目标矩阵有相同的间距。在接下来的步骤中，组件在第二载体上被分成多个模块，并且布置在第一载体上。该布置使得这些模块在第一载体处定位在目标矩阵中并被电连接，从而在该目标矩阵中保留多个未由组件占据的部位，至少一个传感器元件被定位并电连接到至少一些未被占据的部位。在一些方面，目标矩阵的能被占据的部位对应于子像素位置或像素位置。
[0031]
此外，现在提出在本技术中公开的光电组件的模块或子单元。它们的尺寸或间距对应于目标矩阵中能被占据的位置的相应参数。子单元被分组为模块，并以这种方式定位和电接触在目标矩阵上，使得在目标矩阵中保留多个未被组件占据的位置，至少一个传感器元件至少部分地相应定位并电连接至该位置。因此，模块或子单元被定位在显示模块或显示器上，从而使得一些位置被释放，这些地方可以配备传感器。这使传感器成为显示装置的一部分。这具有几个优点。例如，可以直接测量落在显示器上的光，然后可以根据位置调整模块甚至单个led的照明强度。
[0032]
根据另一方面，提出一种用于制造显示装置的方法。显示装置具有目标矩阵，该目标矩阵具有在第一载体或最终载体上形成的并且可以被组件占据的位置，这些位置以行和列布置。可以被占据的位置在显示装置中可以对应于子像素。此外，这些位置显示出的尺寸和间距基本上对应于在此公开的模块。换句话说，目标矩阵包括以行和列排列并且能被光电组件的模块占据的部位。
[0033]
现在，如在此公开的那样制造模块，例如利用浅或扁平的以及深的台面蚀刻，并且分组形成模块。以这种方式生产的模块被从备用载体取出，并被放置在最终载体上的目标
矩阵的自由位置处，并被电连接至最终载体。但是，在此过程中，先前限定的区域将保留为空。然后它们分别配备有至少一个被定位并电连接的传感器元件。
[0034]
最终载体可以具有用于在组件处的模块和单个led的线路连接。另外，在一些方面，最终载体还包括用于安装上的模块或组件的至少一个电源和/或控制电子装置。在另一方面，最终载体还包含用于读出至少一个传感器元件的电子装置。至少一个传感器元件可以包括光电传感器。可以在下面的描述中找到更多示例。
[0035]
在最终载体上的准备好的led模块或子单元以及目标矩阵的相关区域处，必须以相同的方式进行光栅化，或者具有相同的尺寸和可能相同的周期性。间距应相同，尤其当具有多行或多列的较大模块被传送并应用于最终载体时。
[0036]
在一个方面，模块或子单元的一个或多个接触区域与最终载体上可占据位置的相关接触区域一致。因此，可以将模块置入到最终载体上的目标矩阵中。因此可以将模块使用或集成到最终载体上的目标矩阵中。
[0037]
因此，可以构建一种显示装置，其中，模块、特别是led模块彼此以对于所有组件相同的间距布置。以此方式，在一个方面，显示装置的目标矩阵在能被占据的位置之间配备有非常小的距离。在该方面，每个可占据的位置都可以配备最小的待完成模块。这导致由于像素的小尺寸和小的间隔而允许非常高分辨率的显示装置，并且由于该原因可以使显示装置非常靠近用户的眼睛。
[0038]
可替代地，目标矩阵的可占据的位置彼此能够进一步间隔开。同样，在一些方面，本文公开的多个子单元可以布置在这种可占据的位置上。在一些方面，目标矩阵的以行或列布置的位置可以彼此具有间距b。每个具有组件的模块具有相同的尺寸，彼此之间的间距为a。间距a可以等于间距b，其基本上对应于上述实施例。但是，间距b也可以是间距a的数倍。由于可占据的位置还包括用于模块或子单元的接触表面，因此在可占据的位置彼此之间有较大间距b时可用空间也较大。通过这种方式，可以使用更大的模块或组合多个模块。例如，如果间距b是间距a的2.5倍，则可以将由4个独立模块组成的模块放置在可占据的位置上，并且在连接至相邻位置的模块之间仍然存在一定距离。
[0039]
通过这种设计方案，可以考虑不同的应用。距离a和b在显示装置的情况下越小，分辨率越高，观看者的眼睛就越不敏感。这意味着可以使用相同的模块实现具有不同像素或子像素大小和像素间距的不同显示装置。这可以是有利的，因为可以独立于目标矩阵、其载体和布线来制造这种组件的模块。
[0040]
已经公开的平面台面蚀刻与所谓的深层蚀刻相结合，该蚀刻用于像素的电接触以及模块和目标矩阵的形成，并在光栅中进行蚀刻，其中在蚀刻时设置芯片光栅和模块。取决于应用，该芯片光栅可以不同于像素芯片光栅。例如，然后可以生产2
×
2芯片，每个芯片具有4个子像素(4个基础单元)。每个基础单元都是一个光电组件或一个led。通过巧妙地设计用于第二台面蚀刻的掩模，还可以创建每个像素少包含一个基础单元的像素。当这些像素对齐时，将创建一个具有基础单元或其倍数大小的“孔”的显示器。然后，例如可以在这些“孔”或“有缺陷的子像素”下方安装各种传感器。该组合使具有冗余的子像素成为可能，其中一些冗余子像素被传感器取代。
[0041]
为此目的有利的是，为光电组件或发光二极管提供统一的芯片结构以及大小相同或容易改变的芯片，以用于显示器的生产。此处描述的技术可用于此目的。当生产所公开的
类型的模块时，例如可以使用在本技术中公开的覆盖电极或环绕的结构，以提高光产量。在一些方面，然后可以例如通过施加光电结构来进一步处理模块。然而，在这一点上还应该提到的是，模块在其制造过程中已经可以具有这种结构。
[0042]
在一些方面，组件被组合成长方形或正方形模块，而长方形或正方形模块又可以任何方式组合，特别是组合成行。通过利用浅蚀刻和深蚀刻来制造，可以提前制备由这种模块构成的晶圆，然后可以根据目标矩阵的需要将其分离。这样，可以实现不同大小的模块。自由定位允许特定位置不被占据。单元格的组甚至整个行或列的全部也可以保持不被占据。最后，显示器通过这些模块实现显示装置或其他的应用，该显示器的目标矩阵具有可以占据的位置的不同布置，例如不在行和列中。
[0043]
根据一个用于显示装置的设计方案，至少一个模块可以具有四个呈两行和两列形式的像素元件。每一像素元件可包含一个或一个以上子像素。在另一个设计方案中，模块可以具有四个子像素元件，它们也以2
×
2矩阵形式布置。这是一个易于使用的实施方式。根据另一设计方案，至少一个模块可以具有三个呈两行和两列形式的组件。这是一种易于使用的实施方式，其中模块已经提供了未被占据的位置。
[0044]
在另一个用于显示装置的设计方案中，至少七个各自具有四个像素元件的模块和至少两个各自具有三个像素元件的模块被定位并电连接至最终载体上的目标矩阵中，以生成至少两个未被像素元件占据的部位，在这些部位处至少一个传感器元件被定位并电连接。在此，模块也能根据需要设计并且在最终载体上彼此连接，或者以能有针对性地产生未被占据的位置的方式彼此相邻放置。这里，像素元件也包括多个子像素元件和对应的led，或者每个像素元件本身就是led。
[0045]
根据另一设计方案，传感器元件所占据的位置可以由组件包围。以此方式，可以明确地为传感器元件提供明确限定的位置、即未被组件占据的位置。在一些方面，模块可以在子像素中生成以用于布置。可以在不同的第二载体或备用载体上提供发出不同颜色的模块。
[0046]
根据不同的设计方案，可以将多个传感器元件设计为构造在第一载体或最终载体上的传感器装置的一部分，以便接收射到第一载体的第一侧面的电磁辐射。这样，可以根据用途记录不同的辐射光谱。根据另一设计方案，传感器元件可以设计为光电二极管的形式、光电晶体管的形式、光敏电阻的形式、环境光传感器的形式、红外传感器的形式、光电二极管的形式、紫外传感器的形式、接近传感器的形式或红外组件的形式。该传感器也可以是记录生命参数的生命传感器。因此，显示装置能以多种方式被使用。生命体征例如可以是体温。
[0047]
在另一设计方案中，生命体征监测传感器可以布置在显示屏内或显示屏的后表面之后，其中，该传感器设置用于测量用户的一个或多个参数。除了体温之外，该参数还例如是眼睛的方向、瞳孔大小、皮肤阻抗等。
[0048]
根据另一种设计方案，组件可以分别具有在载体上形成的第一层、在第一层上形成的有源过渡层以及在有源过渡层上形成的第二层。第一触点连接至第二层的背离载体的表面区域，第二触点连接至第一层的背离载体的表面区域。此设计方案对应于竖直led。由此只能从一侧接触组件。在为此目的的其他方面，第二触点可以通过电介质与过渡层和第二层电绝缘，并且第二触点朝向第二层的背离载体的表面区域延伸并且在该表明区域处延
伸。
附图说明
[0049]
在下文中，使用实施例参照多个附图详细地说明本发明。
[0050]
图1示出了根据所提出的设计的一些方面的、用于提供发光二极管模块的所提出的基础模块的实施例的图示；
[0051]
图2示出了根据其他方面的在备用载体上的根据图1的实施例；
[0052]
图3示出了具有另一基础模块的根据图2的实施例；
[0053]
图4示出了根据图3的实施例，其中触点是分开接触的；
[0054]
图5示出了具有第一触点的共同接触的根据图4的实施例；
[0055]
图6示出根据所提出的设计的一些方面的、用于提供具有两行和两列的基础模块的发光二极管模块的所提出的基础模块的实施例的另一图示；
[0056]
图7的a部分至d部分示出了两个相邻行的两个相反定向的基础模块的四个横截面；
[0057]
图8示出了用于提供具有两行和三列基础模块的发光二极管模块的所提出的基础模块的实施例的另一图示；
[0058]
图9的a部分至d部分示出了两个相邻行的两个相反定向的基础模块的四个横截面；
[0059]
图10示出了具有基础模块的矩阵的平面图，该矩阵具有用于说明其他方面的分组；
[0060]
图11示出了具有基础模块的矩阵的平面图，该矩阵带有另外的分组；
[0061]
图12示出了具有基础模块的矩阵的平面图，该矩阵具有另外的可能的分组；
[0062]
图13示出了具有基础模块的矩阵的平面图，该矩阵具有另外的可能的分组；
[0063]
图14a示出了具有附加光子结构的led模块的另一实施例的截面图；
[0064]
图14b示出了如何通过在本技术中描述的转移凸模将提出的led模块提起的示例；
[0065]
图15示出了用于制造led模块的所提出的方法的实施例的几个步骤；
[0066]
图16示出了根据所提出原理的一些方面的用于制造模块的另一种方法的示意图；
[0067]
图17a示出了图16所示方法中一些步骤的图示；
[0068]
图17b示出了图16所示方法的另外的步骤的图示，以用于解释各个方面；
[0069]
图17c示出了多个整面的目标矩阵的布置的图示；
[0070]
图17d以示意图示例性地示出了适合接触所提出的led模块的各种接触表面；
[0071]
图17e示出了具有接触区域和一些模块的显示器的一部分；
[0072]
图18示出了具有所提出的模块的双重转移方法的设计方案。
具体实施方式
[0073]
下面的实施例主要涉及显示装置和显示器，还涉及由光电组件制成的基础单元和模块。然而，本发明不限于该应用或图示的组件。相反，所呈现的原理和实施例可以被概括，以使它们适用于大量电子的应用和需要缩放的应用、即相同组件的组合。
[0074]
图1示出了根据光电组件或led的相同结构型式的组件的模块化架构。图1示出了
各种水平led，它们组合在所谓的基础模块中以提供led模块。基础模块包括层堆，该层堆具有在载体1或备用载体上形成的第一层3、在第一层上形成的有源层7、以及在有源层上形成的第二层5。第一触点9被施加到第二层5的背离载体1的表面区域处，第二触点11被连接至第一层3的背离载体1的表面区域。第二触点11通过电介质10与有源层7和第二层5电绝缘，并且第二触点设计成朝向第二层5的背离载体1的表面区域延伸并且在该表面区域处延伸。
[0075]
在基础模块的生产过程中，在生产层堆之后，暴露出第一层3的背离载体1的表面区域。也就是说，第二层5、有源层7以及部分第一层3的材料在层堆的边缘区域再次被去除。
[0076]
这例如可以通过将至少一个层堆的尤其从第二层5的侧面开始的侧边结构化来实现，其中，围绕至少一个层堆的沟槽尤其在侧边结构化区域13中生成。该沟槽也被称为台面沟槽。因此，层堆的侧边被称为台面侧边。使用适当的掩模实现该结构化。
[0077]
在侧边被结构化的情况下，可以尤其通过感应耦合等离子体icp或反应离子蚀刻rie并且然后通过化学气相沉积在被蚀刻掉的区域施加绝缘层或电介质10。sio或zno被用作电介质。第二触点11可以具有ito(氧化铟锡)，并且通过溅射或物理气相沉积来制造。
[0078]
能够以此方式在载体1上沿着xy平面并且沿着至少一行和至少一列以矩阵形式生成多个基础模块。为此，除了浅或扁平的侧边结构化之外，还通过载体1和右边缘区域上的第一层3实现了另外的深侧边结构化。区域15对应于深侧边结构化。
[0079]
通过深侧边结构化，能够在载体1上提取多个基础模块的由矩阵构成的模块。可以通过蚀刻、特别是干法化学蚀刻或等离子蚀刻实现深侧边结构化。
[0080]
图2示出了根据图1的基础模块b的实施例，该基础模块b倒转布置在另一个载体或最终载体2上。另一载体或最终载体2对于由光电组件发射的光可以是透明的。另外，已经去除了载体1的材料。例如，这可以通过磨掉或所谓的激光剥离(llo)来完成。因此，基础模块b作为倒装芯片布置在另一载体或最终载体2上并在那里接触。
[0081]
图3示出了根据图2的实施例，其具有带有侧面区域15'的另一个基础模块b，而没有载体1。两个基础模块b彼此相对地指向，其中相同的触点、即第一触点9，其被彼此相邻地布置。两个基础模块b本来可以在载体1上构造在矩阵的两个相邻行中。在移除载体1之后，基础模块b已经倒转布置在另一个载体或最终载体2上。在此，彼此相邻地定向的两个相邻的基础模块b被制造为公共的层堆。在这种情况下，图3中的虚线17'将是两个基础模块之间的中间的第二层5的表面区域。然而，为了防止串扰，通过结构化在中间去除层5。实线17示出了在这种结构化之后的第一层3的表面区域，该结构化也贯穿有源层。
[0082]
图4示出了根据图3的实施例，其具有用于接触的单独触点。第一触点9和第二触点11电隔离并连接至最终载体2上的相应触点。第一触点19连接至每个模块的第一触点9，第二触点21电连接至第二触点11。在先前的步骤中，将触点21和19构造在最终载体2中。然后将基础模块放置在最终载体2上，从而产生电连接。
[0083]
如在先前的设计方案中一样，这里中间区域也已经通过附加的结构化被部分地去除。可替换地，其也可以保留。
[0084]
图5示出了具有第一触点的共同接触的根据图3的实施例。第二触点11电隔离地连接至最终载体2的触点。施加到最终载体2的表面上的第一触点19电连接至两个第一触点9。第二触点21分别电连接至第二触点11。如在先前的实施例中一样，这里中间区域也已经通过附加的结构化被部分地去除。可替换地，其也可以保留。
[0085]
原则上，由于两个基础模块b之间的深侧边结构化，第一层3、过渡层7和第二层5在图3至图5中可以被完全去除。两个基础模块b可以通过倒装芯片技术与另一载体或最终载体2接触。图6在上侧进一步示出了单个led的所提出的基础模块b的实施例的另一图示，其用于提供以下示出的具有两行和两列的基础模块b的模块。上面示出的基础模块b可以被提供在载体1上，但是也可以在没有载体的情况下提供。在该平面图中，可以看到第一触点9和第二触点11，此外还示出了第一层3、过渡层7和第二层5。
[0086]
根据下面的图6，四个基础模块b已经被分组成一个模块。已经可以在载体1上选择在xy平面中的具有两行和两列的矩阵。当在载体1上产生相邻的行时，一行的基础模块b可以相同地定向。在此，下面的行具有基础模块b，其与上面的基础模块b相对地布置。在图6的下方示出的模块可以在浅侧边结构化之后布置在示出的载体1上。之后通过选择可拆卸区域显现组合成矩形发光二极管模块。其通过深侧边结构化沿着包围模块的矩形提取。以这种方式生产的2
×
2(两行两列)模块例如具有大约400μm的宽度和大约600μm的长度。
[0087]
图7的a部分至d部分示出了两个相反定向的基础模块b的四个横截面，它们被倒置，即作为倒装芯片布置在另一个载体或最终载体2上。基础模块b可以具有大约200μm的宽度和300μm的长度。取决于台面蚀刻中的掩模，尤其为了提供浅侧边结构化，可以创建组件模块的前体，其随后可以尤其是通过深侧边结构化从载体(尤其是载体1)分离成发光二极管模块或作为发光二极管模块。数字10表示电介质。
[0088]
根据图7的a部分，两个彼此相反定向的单个基础模块b彼此相邻布置。它们的第一触点9彼此相邻，但是不接触。根据图7的a部分的横截面示出，扁平的侧边结构化从第二层5的一侧引出。由此产生了围绕相应的基础模块b或相应的层堆延伸的浅或扁平的沟槽。从第一层3的侧面开始进行深侧边结构化，以使各个基础模块分离。由此，将仍然彼此连接的几个基础模块首先放置在最终载体2上，然后通过侧边结构化将其与侧面3分开。原始载体1已被移除。
[0089]
根据图7的b部分，两个彼此相反定向的单个基础模块b同样彼此相邻地布置。它们的第一触点9彼此相邻，但是不接触。根据图7的b部分的横截面示出了从第二层5的侧面开始的层堆的浅侧边构造化。与图7的a部分不同，层堆从第二层5的侧面开始、即从与浅侧边构造化相同的侧面开始实现深侧边构造化。原始载体1已被移除。
[0090]
图7的c部分示出了中间步骤。此后，布置了两个相对定向的基础模块b，它们彼此一体制成。它们的第一触点9彼此相邻。产生了沿相反定向的两个相邻基础模块的公共层堆，第一层3、过渡层7和第二层5分别沿着最终载体2作为一个单元生成。根据图7的c部分的横截面示出，从第二层5的侧面开始以浅侧边结构化来构造层堆，其中只有两个第二触点11的边缘区域是浅侧边结构化的。两个第一触点9之间的区域不进行侧边结构化，也就是说，第二层5在那里未被处理。在接触之后，如图7的a部分中所示，在这里从第一层3的侧面进行层堆的深侧边结构化，并且将模块分离(未示出)。原始载体1已被移除。
[0091]
根据图7的d部分，还布置了两个彼此相反定向的基础模块b，它们彼此作为一个部件生成。它们的第一触点9彼此相邻。已经产生了两个相邻的彼此相反定向的基础模块的公共层堆，其中，第一层3作为一个单元沿着最终载体2生成。根据图7的d部分的横截面示出，从第二层5的一侧执行层堆的浅侧边结构化，其中，在相应的基础模块b周围产生浅的沟槽。特别地，两个第一触点9之间的区域是侧边结构化的，也就是说，在那里的第二层5和过渡层
7以及第一层3的一部分已经在那里如第二触点11的边缘区域那样被去除了。如在图7的b部分中从第二层5的一侧开始的那样实现层堆的深侧边结构化。图片中仅保留一个小条，但如有必要，仍可以将其分开。
[0092]
图8示出了用于提供如下所示的组件模块的所提出的基础模块b的实施例的另一图示，该组件模块具有两行和三列(2
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3)的基础模块b。上面示出的基础模块b在这里可以设置在载体1上，但是也可以无载体地提供。在该平面图中，示出了第一触点9和第二触点11，并且可见第一层3、过渡层7和第二层5。
[0093]
根据图8的下面，六个基础模块b被分组以形成组件模块。在载体1上已经选择了在xy平面上具有两行和三列的矩阵。当在载体1上制造相邻的行时，一行的基础模块b为此相同地定向。在此，下行具有与上面的基础模块b相反地布置的基础模块b。在浅侧边结构化之后，仍可以将下面图8中所示的组件模块布置在载体1上。通过选择可拆卸区域实现分组成下面显示的矩形发光二极管模块。其可以通过沿着包围模块的矩形的深侧边结构化来提取。生成的2
×
3(在xy平面上两行三列)组件模块的宽度约为500μm，长度约为500μm。使用这种方法，可以从基础模块中提取矩阵的任何组合，并将其制造为模块。
[0094]
图9的a部分至d部分示出了根据图8下图所示的组件模块的两个方向相反的基础模块b的四个横截面。
[0095]
与图7的c部分相反，图9的c部分示出了第一触点9通过在最终载体2上形成的公共的第一触点19而被电连接和接触。第二触点11分别电连接至最终载体的第二触点21。与图7的d部分相反，图9的d部分示出了第一触点9单独地电连接至第一触点19，并且第二触点11单独地电连接至最终载体2的第二触点21。
[0096]
图10示出了具有在xy平面中的分组的、具有基础模块b的载体(晶圆或载体1)的矩阵的平面图。基础模块b最初在载体、特别是载体1上全部以相同的取向生成。不实现基础模块b的旋转。生产的相应模块在此在y方向上只具有一个基础模块b，因此是单行的。可以在x方向上提供任意数量的基础模块。在图10中，基础模块b已被分组为四个led阵列或led模块m。
[0097]
图11示出了载体(晶圆或载体1)的具有基础模块b的矩阵的平面图，该载体带有其他分组。在此，两个相邻行的基础模块b通过旋转这些行之一的基础模块b而彼此相对地定向。虚线表示仍要分离的模块m的矩形，图11示出了沿y方向具有一或两行的组件模块m，在x方向上的列数是任意的。
[0098]
图12示出具有基础模块b的载体、尤其是载体1或晶圆的另一矩阵的另一平面图，该载体带有其他分组。这种分组在xy平面中以led模块的形式创建了一个矩形的组件模块m，该模块具有三行五列。因此，led模块m具有15个基础模块b，它们均匀地分布在矩形中。基础模块b沿行彼此等距间隔。同样，行之间彼此相同地间隔。所有基础模块b在此都相同地定向。
[0099]
图13示出具有基础模块b的载体、尤其是载体1或晶圆的另一矩阵的另一平面的另一平面图，该载体具有其他分组。这种分组在xy平面中创建了一个矩形led模块m，该模块具有四行和三列。因此，这里的led模块m具有12个基础模块b，它们均匀地分布在矩形中。基础模块b沿行彼此等距间隔。基础模块b包括两个行对，其中，在一个行对中，两个行的基础模块b彼此相对地定向并且彼此等距间隔。行对彼此之间的间隔可以与行对中的行的间隔不
同。通过这种方式，可以在载体1或晶圆上形成光电组件或led的芯片簇。因此给出能够用于不同应用的模块化架构。
[0100]
产生的模块m可以例如通过倒装芯片技术电接触，并且例如集成在显示装置或灯壁或面板中。基础模块b可以电串联连接或电并联连接。
[0101]
图14a示出了一个设计方案，其中，在中间转移步骤之后或已经预先在发光侧上对组件模块进行结构化。在此，将多个周期性布置的孔(其能被称为所谓的负支柱或桩)蚀刻到面向光发射侧的半导体层中。因为周围的半导体材料具有与填充有气体的孔相比更高的折射率，所以产生折射率的周期性变化。在该设计方案中，周期性结构的深度大致延伸到有源区域，但是至少在待发射的光的波长的数量级上。在该设计方案中，不填充半导体材料中的孔。但是，可以有利的是，用具有其他折射率的材料对其进行填充，从而一方面实现所需的光学特性并且另一方面实现平坦的表面。
[0102]
在深侧边结构化以及完全蚀刻之后，将组件模块输送到背板上。在此，由组合的基础模块构成的组件的限定的尺寸特别合适，因为它固定地限定了间距。为此，当然可以使用一个类别的凸模，从而转移不同尺寸的模块。图14b示出利用这种凸模执行的转移过程的示例，如在本技术中更详细地描述的。凸模20具有以固定间隔布置的多个垫子21和22，如本技术中所述，每个垫子能被加载表面张力或表面电荷。垫子之间的距离对应于每个基础模块的各个基础模块的尺寸。
[0103]
如果要从组件中卸下基础模块或由多个基础模块组成的模块并将其转移，则凸模在其面向模块的一侧会产生电势，从而使其附着在垫子上。粘附力取决于垫子的电荷或张力。在这方面，如果垫子产生的静电力足够大，也可以转移更大的模块。
[0104]
图15示出所提出的用于制造这种组件模块的方法的实施例，这种组件模块例如能由光电组件形成。在第一步骤s1中，产生至少一个提供基础模块的层堆。层堆具有在载体1上形成的第一层、在第一层上施加的有源层和在有源层上施加的第二层。有源层可以包括量子阱等。在第二步骤s2中，暴露第一层的背离载体1的表面区域。最后，在第三步骤中，将第一触点施加到第二层的背离载体1的表面区域。另外，在第一层的背离载体1的暴露的表面区域上产生第二触点。第二触点借助于电介质与过渡层和第二层电绝缘并且第二触点在第二层的背离载体1的表面区域处延伸。
[0105]
以此方式，可以在晶圆或载体1上将任意数量的基础模块生成为矩阵，将这些基础模块分组形成结合的led模块，然后可以将它们分离。具有光电组件的这种模块优选在矩阵的xy平面中具有长方形或正方形。在此基础模块中，可以有规律地在行和列中以相同的间距排列模块。基础模块是沿着矩阵生成和排列的，最好均匀地分布在晶圆、载体1或备用载体上。
[0106]
此处所示的制造过程已大大简化。然而，也可以使用这里描述的大量技术。例如，通过能带结构的变化的适当掺杂，每个基础模块可以具有电流收缩。由于基础模块可以分开，因此有利的是，通过量子阱混合或其他措施在可能的预定断裂点改变材料系统和有源层的带隙。这减少了在可能的边缘缺陷处的非辐射复合，因为由于带结构变化的电势，电荷载体会受到排斥。所生产的模块还可以在表面上结构化以改善辐射特性。在较大的模块或不同颜色的模块的情况下，可以应用光子晶体或转换层。每个led模块还可以提供其自己的控件，该控件已经在最终载体2中实现。
[0107]
另一个方面涉及这种子单元是否能以及在什么程度上可以被提供有传感器的问题。如已经提到的，将制造和分组的模块输送到目标矩阵中，该目标矩阵例如在背板等中。图16示出了用于制造具有这种传感器的显示装置的所提出的方法的步骤s1至s5，该显示装置借助于这里提出的模块来制造。在此，该方法仅作为实例显示，其他的装置也可以通过该方法制造。
[0108]
该方法用于制造具有组件、特别是led 5的整面的目标矩阵的显示装置，该矩阵在第一载体或最终载体3上以行和列彼此相邻地布置。光电组件又是基础模块或结合的模块的一部分。
[0109]
在第一步骤s1中，在起始矩阵7中的载体或备用载体17上形成多个组件、例如led 5。起始矩阵7中的led 5的间距和尺寸与后一个目标矩阵1在第一载体或最终载体3上的空位的间距和尺寸成固定的比例、特别是整数。特别地，准备晶圆用于深台面蚀刻，以获得模块结构。各个led随后会在目标矩阵上形成子像素或像素。在这方面，起始矩阵7可以与目标矩阵1的至少一部分一致。以这种方式，对于这部分，组件5的组可以被从备用载体17输送到最终载体3。相应地，在其上形成有led的备用载体在尺寸和间距方面可以与最终载体至少部分地一致。
[0110]
在第二步骤s2中，在备用载体17上，尤其借助于深台面蚀刻，将led 5分组形成多个模块9。在随后的步骤s3中，以这种方式结构化的模块9尤其通过激光剥离或者机械或化学方法被从备用载体17取下，然后被作为模块输送到最终载体3上，并因此被输送到目标矩阵1上。与led5接触的模块的接触面积设计为，使得它们转移后与目标矩阵的接触面积相对应。换句话说，对于最终载体3的至少一部分并且进而对于目标矩阵1，模块和led及其在备用载体17上的接触区域被布置成行和列，使得在备用载体17上的led 5之间的间距与最终载体3的目标矩阵1上的led5的间距相同。
[0111]
在第四步骤s4中，将模块9定位并电连接至目标矩阵1中的主最终载体3，使得在其中保留多个未占据位置11。为此，模块本身可以不均匀地设计，使得例如缺少一个模块。可替代地，也可以将模块输送到目标矩阵，以使某些位置(例如行或列)保持不被占据。在第五步骤s5中，相应至少一个传感器元件13至少部分地被定位并电连接在未占据位置11处。
[0112]
图17a示出了用于阐明单个组件、模块和备用载体之间的各个方面和差异的图示。备用载体17包括蓝宝石基底，在该基底上已经以本技术中公开的几个步骤沉积了包括至少一个有源层的各种半导体层。通过浅蚀刻在备用载体17上产生led的起始矩阵7。组件5、例如led 5仍然彼此连接并且仅具有彼此电绝缘的区域，该区域通过浅蚀刻产生，以使它们可以被单独定位。
[0113]
在一个方面，形成竖直led，其中第一触点朝向基底并且第二触点背离基底。然而，除了这种设计方案之外，还可以制造被设计为倒装芯片并且其触点在同一侧彼此相邻的led或组件。在本示例中，将led 5设计为倒装芯片，其中两个触点背离基底，并且彼此电隔离。led 5形成一个长方体元件。led 5代表基本元件，并且例如具有在范围100μm x150μm至300μm x450μm的长度。其他的尺寸或形状、例如六边形也是可行的。组件5作为基础单元在图17a的左侧示出。
[0114]
led 5通过附加的、在此的深台面蚀刻被分组形成模块9，这对应于图16中的第二步骤s2。在图17a的中间，通过浅蚀刻在备用载体17上产生由十二个组件5组成的起始矩阵
7，其中，led 5沿着公共侧15彼此相邻地布置成四行和三列。图17a的中间的厚边缘围绕以这种方式分组的模块9，该模块可以组合多个组件5。以这种方式，产生了两个模块9a，每个模块组合了三个led 5。此外，生成两个各自具有两个led的模块9b和两个各自具有一个led的模块9c。
[0115]
图17b示出了在输送到最终载体3之后的模块和led的图示。在最终载体3上可以看到总共六个列和行，当然可以根据需要选择其数目。选择模块布置，以使模块之间没有附加距离，即组件紧密地靠在一起。但是，选择了不完全适合此矩阵的模块。例如，2
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2模块可能完全覆盖此处所示的最终载体。但是，两个模块设计为，使得它们不设计为2
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2矩阵，而是设计为2
×
1矩阵，即仅具有三个led，因此一个位置11未被占据。在所述类型的定位中，两个位置11保持空置，其中这些位置的又取决于相应模块的定位。两个自由位置的左侧被传感器元件13占据。在所示的实施例中，仅一个位置已经被占据。然而，在一个设计方案中，传感器元件也可以由两个单独的或多个元件组成，其然后分配在未被占据的位置。
[0116]
因此，图17b示出了大量的led 5，它们以模块9的形式组合并布置在最终载体3上。以此方式装配单个整面的目标矩阵1。对于显示装置、如显示器，模块9被设计并组合为子像素。为红色、绿色和蓝色这三种不同的颜色创建模块9并且将其直接布置为，使得其作为子像素共同生成一个像素(图像元素)。然后，像素沿着目标矩阵1以行和列排列。通过使用冗余的led，而不是冗余的子像素，传感器元件也可以定位在一些地方。
[0117]
图17c示出了多个整面的目标矩阵1的布置的图示。与图17b不同，使用了多个的整面的单独目标矩阵1，根据图17b，目标矩阵也可以分别具有大量的模块9。为了清楚地描述图17c，各个整面的单独目标矩阵1仅具有两行和两列。目标矩阵1在该区域中具有均匀的尺寸。可替代地，目标矩阵1可以生成不同大小的表面。以这种方式，显示设备可以灵活地适合于特定用途。
[0118]
因此，在左上的目标矩阵1中，模块9覆盖目标矩阵1的所有可占据的位置。在其右侧，仅在目标矩阵1中形成带组件5的模块9，其中三个位置11未被占据。在其之下，两个组件5形成一个模块9，其中两个位置未被占据。由两个组件5构成的模块9定位在目标矩阵1的左下方，其中仅一个位置11保持未被占据。传感器元件13可以例如至少部分地构造在未占据的位置11处。四个上述目标矩阵1中的三个可以各自具有用于红色、绿色和蓝色的组件5，并且一起形成图像元素。该图像元素可以沿着第一载体或最终载体3在水平和竖直方向上重复，从而可以提供显示功能。由于基本上需要子像素的均匀发射，因此优选为每种颜色配备子模块9。可选地，第四目标矩阵1可替代地完全设计为配备有传感器元件13。
[0119]
可以根据显示器的期望分辨率来选择行中的目标矩阵1之间的相应距离的距离a和c以及列中的目标矩阵1之间的距离的示例的距离b。这也涉及第一载体或最终载体3的边缘的距离。距离a和b、或a和c、或b和c、或a，b和c可以相同。同样，距离a和b以及c可以是组件5的空间范围或组件5彼此的间隔的整数倍。
[0120]
作为示例，图17d示出了用于与背板或另一基底上的led模块进行电接触的各种接触可能性。在m1中示出了具有两个区域kb1和kb2的接触面板m1，这两个区域尤其合适用于两个单独的基础模块。基础模块可以单独或成组放置在表面上。接触面板m1'具有较大的接触面积kb3。这样就可以将两个在一起的基础模块构成的led模块利用浅或扁平的台面蚀刻放置并共同控制。面板m1”与面板m1'类似，其中，仅提供用于基础模块的接触区域。在面板
m2中示出了一个led模块，该模块布置在接触区域上方。面板m1”'表示提供公共端口的区域。
[0121]
图17e示出了部分面板或平面的一个部段，以为此说明一些方面。如前所述，led可以作为阵列制成行和列。这样可以装配多个led模块和具有不同颜色的模块。这在图17e中示出。该部段直接在平面图中示出了红色模块rm。其根据提出的原理由6
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1个模块制成，并在平面上应用和接触。在一种类型的剖视图中，与红色模块相邻的是蓝色模块bm，从而说明不同的触点。共同连接的触点标记为k。在此背景中，术语“公共”应被理解为，这些触点与至少一些其他相邻触点具有相同的电势。公共的接触区域ab4相应地施加到该平面上。如图所示，其始终与多个基础模块的触点k接触。其他触点kb用于每个基础模块的单独控制。由此，必须在面板上形成总共5个接触区域，以便能够分别控制4个基础模块。如图所示，公共应用的接触区域也可以由不同颜色的led模块公共应用。
[0122]
最后，图18还示出了转移过程的一个方面。通过led模块在基础模块中的周期性布置和组织，在以所需的方式隔离led模块之后，可以通过本技术中介绍的双重转移过程来转移模块。图18示出了具有两个垫子22的转移装置20，垫子的尺寸对应于基础模块之间的间距。