针对高的光提取效率的微型LED设计的制作方法

本公开总体上涉及微型发光二极管(micro-light emitting diode，微型led)。

背景技术：

1、发光二极管(light emitting diode，led)将电能转换成光能，并且相比其它光源具有许多益处，例如尺寸减小、耐久性提高、以及效率提高。led可以用作许多显示系统(例如电视、计算机监视器、膝上型计算机、平板电脑、智能手机、投影系统和可穿戴电子设备)中的光源。基于iii族氮化物半导体(例如，aln、gan、inn、algainp，其它三元和四元氮化物、磷化物和砷化物组合物的合金等)的微型led(“μled”)由于其尺寸小(例如，线性尺寸小于100μm、小于50μm、小于10μm或小于5μm)、封装密度高(因此分辨率更高)和亮度高，已经开始被开发用于各种显示应用。例如，发射不同颜色(例如，红色、绿色和蓝色)的光的各微型led可以用于形成显示系统(例如，电视或近眼显示器系统)的子像素。

技术实现思路

1、本公开总体上涉及微型发光二极管(微型led)。更具体地且非限制性地，本文公开了具有特定结构和纵横比的微型led，所述微型led提高了收集的光提取效率(lightextraction efficiency，lee)。本文描述了各种发明实施例，这些发明实施例包括设备、系统、方法、结构、材料和工艺等。

2、根据一些实施例，微型led器件可以包括微型led、间隔层和微透镜。该微型led包括半导体台面结构，该半导体台面结构被配置成发射光；该间隔层位于该微型led上；该微透镜位于该间隔层上，并且被配置成提取该微型led发射的光并对该微型led发射的光进行准直，其中，该间隔层的厚度被选择成使得该微透镜的焦点位于该半导体台面结构的前表面处。

3、根据某些实施例，一种设备可以包括微型发光二极管(微型led)、间隔层和微透镜。该微型led包括半导体台面结构，该半导体台面结构被配置成发射光，该半导体台面结构的特性在于侧壁在发光方向上向内倾斜，其中，该半导体台面结构中的半导体材料的厚度可以接近于大约由该微型led发射的光的波长；该间隔层位于该微型led上；该微透镜位于该间隔层上，并且被配置成提取该微型led发射的光并对该微型led发射的光进行准直，其中，该间隔层的厚度等于或大于该半导体台面结构中的半导体材料的厚度的大约2倍，使得该微透镜的焦点位于该半导体台面结构的前表面处或者接近该半导体台面结构的前表面。

4、在另一实施例中，该微型led还包括侧壁反射器，该侧壁反射器位于该半导体台面结构的侧壁上；以及/或者背侧反射器，该背侧反射器位于该半导体台面结构的背表面上，该半导体台面结构的背表面与该半导体台面结构的前表面相反。

5、本
技术实现要素：
既不旨在确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在孤立地用于确定所要求保护的主题的范围。应当通过参考本公开的整个说明书的适当部分、任何附图或所有附图、以及每项权利要求来理解本主题。前述内容以及其它特征和示例将在以下说明书、权利要求书和附图中将更详细地描述。

技术特征：

1.一种设备，所述设备包括：

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述微透镜的横向尺寸等于或大于所述半导体台面结构的前表面的横向尺寸的1.5倍。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述间隔层的厚度等于或大于所述半导体台面结构中的半导体材料的厚度的2倍。

5.根据权利要求4所述的设备，所述设备还包括透明导电层，所述透明导电层位于所述半导体台面结构与所述间隔层之间，其中，所述透明导电层包括以下项的薄膜：氧化铟锡ito、al、ni、au、或它们的组合。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述间隔层包括：

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述间隔层包括：

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述微透镜和所述间隔层包括相同的材料。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述微型发光二极管还包括：

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述半导体台面结构包括侧壁，所述侧壁在所述微型发光二极管的发光方向上向内倾斜、竖直、或向外倾斜。

11.一种设备，所述设备包括：

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述微透镜的横向尺寸等于或大于所述半导体台面结构的前表面的横向尺寸的2倍。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，

14.根据权利要求11所述的设备，其中，所述半导体台面结构以相对于所述半导体台面结构的前表面的表面法线方向成10°与25°之间的倾斜角向内倾斜。

15.根据权利要求11所述的设备，所述设备还包括透明导电层，所述透明导电层位于所述半导体台面结构与所述间隔层之间，其中，所述透明导电层包括以下项的薄膜：氧化铟锡ito、al、ni、au、或它们的组合。

16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述间隔层包括：

17.根据权利要求11所述的设备，其中，所述间隔层包括：

18.根据权利要求11所述的设备，其中，所述微透镜和所述间隔层包括相同的材料。

19.根据权利要求11所述的设备，其中，所述微型发光二极管还包括侧壁反射器，所述侧壁反射器位于所述半导体台面结构的侧壁上。

20.根据权利要求11所述的设备，其中，所述微型发光二极管还包括背侧反射器，所述背侧反射器位于所述半导体台面结构的背表面上，所述半导体台面结构的背表面与所述半导体台面结构的前表面相反。

技术总结
本文公开了一种用于微型发光二极管(微型LED)的技术。根据某些实施例，一种微型LED器件包括微型LED、间隔层和微透镜，该微型LED包括半导体台面结构，该半导体台面结构被配置成发射光，该间隔层位于该微型LED上，该微透镜位于该间隔层上并且被配置成提取该微型LED发射的光并对该微型LED发射的光进行准直，其中，该间隔层的厚度被选择成使得该微透镜的焦点位于该半导体台面结构的前表面处。

技术研发人员：纪尧姆·莱鲁,萨利姆·布塔米,索菲亚·安东尼娅·福克斯,文用泰
受保护的技术使用者：元平台技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25