具有發光二極管的光電子設備的制作方法

相關申請的交叉引用

本專利申請要求法國專利申請fr14/63420的優先權權益，通過引用將其并入本文。

本公開內容涉及包括發光二極管(尤其是由無機材料制成的發光二極管)的光電子設備例如顯示屏或圖像投影設備。

背景技術：

存在光電子設備，尤其是顯示屏或投影設備，其包括基于半導體材料的發光二極管，半導體材料包括主要包括至少一個組iii元素和一個組v元素(在下文中被稱為iii-v化合物，尤其是氮化鎵(gan)、氮化銦鎵(gainn)和氮化鎵鋁(gaaln))的半導體層的堆疊。

圖像的像素對應于由顯示屏顯示的或由投影設備投影的圖像的單位元素。當光電子設備是單色圖像顯示屏或單色圖像投影設備時，其一般包括用于顯示圖像的每個像素的單光源。當光電子設備是彩色圖像顯示屏或彩色圖像投影設備時，其一般包括用于顯示每個圖像像素的至少三個發射和/或光強度調節分量，也被稱為顯示子像素，其中的每個發射基本上在單個顏色(例如，紅、綠和藍)中的光輻射。由三個顯示子像素發射的輻射的疊加向觀察者提供對應于所顯示的圖像的像素的彩色感覺。在這種情況下，由用于顯示圖像像素的三個顯示子像素形成的組件被稱為顯示屏或投影設備的顯示像素。

圖1示出了包括無機發光二極管的光電子設備10的示例，諸如顯示屏或投影設備。光電子設備10在圖1中從下到上連續包括：

支撐物12；

下部電極14，例如其對應于并聯導電條帶；

無機發光二極管16，其倚靠在下部電極14上并由絕緣部分18彼此分開；

透明上部電極20，其與無機發光二極管16的上表面相接觸；以及

透明投影層22，其覆蓋整個結構。

熒光劑層和/或濾色鏡可以被提供在投影層22上。

每個無機發光二極管16包括半導體部分的堆疊，其在圖1中從下到上連續包括：

第一導電類型(例如類型n)的摻雜半導體部分24，其與電極14中的一個相接觸；

有源區26，即，發光二極管的在操作中發射由發光二極管供應的大多數光輻射的區，其對應于單層或多層結構，包括例如非摻雜半導體部分、單量子阱或多量子阱；以及

與第一導電類型相反的第二導電類型(例如類型p)的摻雜半導體部分28，其與電極20中的一個相接觸。

這樣的發光二極管16被稱為二維的，因為它們由薄的且平面的層的堆疊形成。光電子設備10的每個顯示子像素p包括發光二極管16、包圍發光二極管16的絕緣部分18以及與發光二極管16相接觸的電極14中的一個和電極20中的一個的部分。作為示例，由每個顯示子像素p占用的表面積可以對應于具有在從100μm到1mm的范圍內的邊長的正方形。

圖2a至圖2c示出了以制造光電子設備10的方法的示例的連續步驟獲得的結構。

圖2a示出了在已經在支撐物12上形成了下部電極14之后并且在已經在整個結構上沉積了連續半導體層32、34、36的堆疊30之后獲得的結構。

圖2b示出了在已經在堆疊30中蝕刻了開口38以界定針對每個發光二極管16的半導體部分24、26、28之后獲得的結構。

圖2c示出了在已經在發光二極管16之間的開口38中形成了絕緣部分18之后獲得結構。這可以通過在圖2b中示出的整個結構上沉積絕緣層(絕緣層覆蓋發光二極管16并填充開口38)并且通過對絕緣層進行蝕刻一直到發光二極管16的部分28來執行。

能夠由每個顯示子像素p發射的最大光強度依賴于與顯示子像素p的表面積相比由發光二極管16占有的面積并且不能夠大于顯示子像素的總表面積。兩個相鄰發光二極管16之間的最小距離由對層32、34、36進行蝕刻的方法和形成絕緣部分18的方法施加并且一般大于3μm或者甚至大于5μm。這減小能夠由每個發光二極管16占有的最大表面積。

下部電極14可以由連續電極層形成。然而，電極層14具有為電阻式并且傳導光的缺點。下部電極層14的電阻率強烈地限制光電子設備的最大大小，因為邊緣與中心之間的電壓降能夠快速超過電子控制系統的校正能力。光的傳導導致將由子像素發射的光的部分重新注入到相鄰子像素中，從而強烈地限制光電子設備的顏色的對比度和飽和度。當下部電極14由不同的條帶形成時，子像素之間必要的距離甚至更大。

前述制造方法的另一缺點在于蝕刻層32、34、36的步驟可以引起每個發光二極管16的有源區26的側面的惡化并且中斷由有源區26發射的光輻射，使得難以形成小于15μm乘15μm的尺寸的并且具有良好質量的子像素。

技術實現要素：

實施例的目的在于克服包括無機發光二極管的前述光電子設備(尤其是顯示屏或投影設備)的缺點中的全部或部分。

實施例的另一目的在于提高能夠由每個顯示子像素提供的最大光強度。

實施例的另一目的是使發光二極管制造方法不包括蝕刻發光二極管的有源層的步驟。

因此，實施例提供一種光電子設備，其包括：襯底，其包括第一和第二相對表面；橫向電絕緣元件，其從第一表面延伸到第二表面并且在支撐物中界定彼此電絕緣的第一半導體或導電部分，該光電子設備還包括針對每個第一部分的第二表面上的與第一部分相接觸的第一導電墊以及倚靠在第一表面上并電連接到第一部分的發光二極管或發光二極管的組件，該光電子設備還包括覆蓋所有發光二極管的導電的且至少部分透明的電極層、覆蓋電極層的絕緣的且至少部分透明的包封層以及電連接到電極層的至少一個第二導電墊。

根據實施例，每個發光二極管包括至少一個線形的、圓錐形的或尖錐形的半導體元件，該半導體元件在頂部或至少在其橫向表面的部分上集成或覆蓋有外殼，該外殼包括能夠供應發光二極管的大多數輻射的至少一個有源層。

根據實施例，該光電子設備還包括覆蓋每個組件的發光二極管周圍的電極層的導電層。

根據實施例，橫向電絕緣元件包括在襯底中從第一表面延伸到第二表面的至少一個絕緣壁。

根據實施例，橫向電絕緣元件還在支撐物中界定與第一半導體或導電部分電絕緣并電連接到電極層的第二半導體或導電部分。

根據實施例，第二導電墊在第二表面的側上與第二半導體或導電部分電接觸。

根據實施例，第二導電墊被定位在第一表面的側上。

根據實施例，襯底優選由硅、鍺、碳化硅、諸如gan或gaas的iii-v化合物或zno制成。

根據實施例，襯底由單晶硅制成并且包括在從5*10¹⁶atoms/cm³到2*10²⁰atoms/cm³的范圍內的摻雜濃度。

根據實施例，每個半導體元件主要由尤其為氮化鎵的iii-v化合物或ii-vi化合物制成。

根據實施例，該光電子設備包括包封層上的透鏡。

根據實施例，該光電子設備為顯示屏或投影設備。

實施例還旨在一種制造光電子設備的方法，其包括以下步驟：

a)在包括第一和第二相對表面的襯底中形成從第一表面延伸到第二表面并且在支撐物中界定彼此電絕緣的第一半導體或導電部分的橫向電絕緣元件，并且針對每個第一部分，在第二表面上形成與第一部分相接觸的第一導電墊；

b)針對每個第一部分，形成倚靠在第一表面上并電連接到第一部分的發光二極管或發光二極管的組件；以及

c)針對每個第一部分，形成覆蓋所有發光二極管的導電的且至少部分透明的電極層、由覆蓋電極層的至少部分透明的介電材料制成的包封層以及電連接到電極層的至少一個第二導電墊。

根據實施例，步驟a)包括以下步驟：

在步驟b)之前，在襯底中，形成從第一表面向下延伸到襯底深度的部分的橫向電絕緣元件；并且

在步驟c)之后，打薄襯底以形成第二表面并暴露第二表面上的橫向電絕緣元件。

根據實施例，該方法還包括尤其通過光刻技術或通過印刷來將熒光劑沉積在發光二極管中的至少一些上。

根據實施例，每個發光二極管包括至少一個線形的、圓錐形的或尖錐形的半導體元件，在頂部或至少在其橫向表面的部分上集成或覆蓋有外殼，該外殼包括能夠供應發光二極管的大多數輻射的至少一個有源層。

附圖說明

前述和其他特征和優點將在下面結合附圖對特定實施例的非限制性描述中詳細進行討論，在附圖之中：

之前描述的圖1是包括無機發光二極管的光電子設備的示例的部分簡化橫截面視圖；

之前描述的圖2a至圖2c是以制造圖1的光電子設備的方法的示例的連續步驟獲得的結構的部分簡化橫截面視圖；

圖3a、圖3b和圖3c分別是包括發光二極管的光電子設備的實施例的部分簡化的頂視圖、前面橫截面視圖和底視圖；

圖4a至圖4c分別是包括發光二極管的光電子設備的另一實施例的部分簡化的頂視圖、前面橫截面視圖和底視圖；以及

圖5a和圖5b分別是包括發光二極管的光電子設備的另一實施例的部分簡化的頂視圖和前面橫截面視圖。

具體實施方式

為清楚起見，在各個附圖中利用相同的附圖標記來指代相同的元件，并且另外，各個附圖不一定是按比例繪制的。另外，僅僅示出并將描述對理解所描述的實施例有用的那些元件。具體地，用于控制光電子設備的設備由本領域技術人員已知并且不再進行描述。在下面的描述中，除非另行明確指示，術語“基本上”、“大約”和“約”意味著“在10％內”。

下文描述的實施例涉及光電子設備，尤其是顯示屏或投影設備，其包括由三維半導體元件形成的發光二極管，三維半導體元件例如微米線、納米線、圓錐形元件或尖椎形元件。在下面的描述中，描述了針對由微米線或納米線形成的發光二極管的實施例。然而，這樣的實施例可以被實施用于除了微米線或納米線以外的三維元件，例如金字塔形三維元件。

另外，在下面的描述中，描述了針對每個包括至少部分包圍微米線或納米線的外殼的發光二極管的實施例。然而，這些實施例可以被實施用于針對其的有源區沿微米線或納米線的高度或頂部定位的發光二極管。

術語“微米線”或“納米線”指代具有沿著優選方向的細長形狀的三維結構，其具有被稱為小尺寸的在從5nm到2.5μm的范圍中的優選在從50nm到2.5μm的范圍中的至少兩個尺寸，以及被稱為大尺寸的至少等于小尺寸的1倍、優選至少5倍并且更優選最大尺寸的甚至至少10倍的第三尺寸。在某些實施例中，小尺寸可以小于或等于大約1μm，優選在100nm到1μm的范圍中，更優選在從100nm到300nm的范圍中。在某些實施例中，每個微米線或納米線的高度可以大于或等于500nm，優選在從1μm到50μm的范圍中。

在下面的描述中，術語“線”用于意指“微米線或納米線”。優選地，延伸通過在垂直于線的主方向的平面中的橫截面的形心的線的中心線路基本上形成直線并且在下文中被稱為線的“軸”。

根據實施例，提供了一種光電子設備，尤其是顯示屏或投影設備，其包括集成電路，該集成電路包括襯底，例如導電或半導體襯底，其被劃分成彼此電絕緣的襯底部分，并且包括針對每個顯示子像素的形成在襯底的前表面上的發光二極管的組件。發光二極管的每個組件包括發光二極管或并聯組裝的多個發光二極管。發光二極管的并聯連接意味著發光二極管的陽極彼此連接并且發光二極管的陰極彼此連接。示例性發光二極管的每個組件等效于包括陽極和陰極的普通發光二極管。

圖3a至圖3c示出了光電子設備40(尤其是顯示屏和投影設備)的實施例，包括：

-導電或半導體襯底42，其包括下表面44和相對的上表面46，上表面46優選至少在發光二極管的組件的水平處是平面的；

-電絕緣元件48，其在襯底42中延伸在表面44與表面46之間并且其將襯底42劃分成導電或半導體部分50；

-導電墊52，其與下表面44相接觸，每個部分50與導電墊52中的一個相接觸；

-種子墊54，其促進線的增長，每個種子墊54與導電或半導體部分50中的一個上的表面46相接觸；

-線56，每個線56與種子墊54中的一個相接觸，每個線56包括與種子墊54相接觸的下部分58和延續下部分58的上部分60；

-絕緣層62，其延伸在襯底42的表面46上并且延伸在每個線56的下部分58的側面上；

-外殼64，其包括覆蓋每個線56的上部分60的半導體層的堆疊；

-導電的且至少部分透明的層66，其形成覆蓋每個外殼64的電極并且還延伸在線56之間的絕緣層62上；

-導電層68，其覆蓋在線56之間的電極層66而不在線56上延伸，導電層68還通過在電極層66中和在絕緣層62中提供的開口69與半導體部分50中的一個相接觸；以及

-透明包封層70，其覆蓋整個結構。

光電子設備40還可以包括熒光劑層(未示出)，和/或濾色鏡(未示出)，其在包封層70內部或在包封層70頂部。根據實施例，熒光劑具體地被分布在線56之間。

每個線56和相關聯的外殼64形成基本發光二極管。定位在相同半導體部分50上的基本發光二極管形成發光二極管的組件d。每個組件d因此包括并聯連接的多個基本發光二極管。每個組件d的基本發光二極管的數量可以從1變化到幾千，通常從25變化到100。每個組件d的基本發光二極管的數量可以從一個組件變化到另一個組件。

光電子設備40的每個顯示子像素包括導電或半導體部分50中的一個和倚靠在部分50上的發光二極管的組件d。在圖3a中，顯示子像素pix之間的分隔已經以點線72示意性示出。根據實施例，頂視圖中由每個子像素pix占有的表面積可以從3μm乘3μm變化為若干mm²并且通常從10變化為100μm²。

每個基本發光二極管由至少部分地覆蓋線的外殼形成。組件d的基本發光二極管的形成的表面積大于包括組件d的顯示子像素的表面積。能夠由顯示子像素供應的最大光強度可以因此大于利用二維無機發光二極管技術形成的顯示子像素的最大光強度。

根據實施例，襯底42對應于單片半導體襯底。半導體襯底42例如是由硅、鍺、或諸如gaas的iii-v化合物制成的襯底。優選地，襯底42是單晶硅襯底。

優選地，半導體襯底42被摻雜以將電阻率降低到接近于金屬的電阻率的電阻率，優選小于幾mohms.cm。襯底42優選是重摻雜半導體襯底，其具有范圍從5*10¹⁶atoms/cm³到2*10²⁰atoms/cm³，優選從1*10¹⁹atoms/cm³到2*10²⁰atoms/cm³，例如5*10¹⁹atoms/cm³的摻雜濃度。在光電子設備制造方法的開始，襯底42具有范圍從275μm到1500μm、優選725μm的厚度。一旦已經形成了光電子設備，在下文進一步詳細描述的打薄步驟之后，襯底42具有范圍從1μm到100μm的厚度。在硅襯底42的情況下，p型摻雜劑的示例為硼(b)或銦(in)并且n型摻雜劑的示例為磷(p)、砷(as)、或銻(sb)。優選地，襯底42為n型磷摻雜的。硅襯底42的表面44可以為(100)表面。

種子墊54(還被稱為種子島)由促進線56的增長的材料制成。可以提供處置以保護種子墊的側面和未覆蓋有種子墊的襯底部分的表面以防止線在種子墊的側面上并且在未覆蓋有種子墊的襯底部分的表面上增長。處置可以包括在種子墊的側面上形成介電區并且延伸在襯底的頂部上和/或內部，并且針對每對墊將該對的墊中的一個連接到該對的另一個墊，而不使線在介電區上增長。所述介電區可以延伸在種子墊54之上。作為變型，種子墊54可以利用襯底42的種子層覆蓋表面46來替代。介電區可以之后被形成在種子墊之上以防止線在不想要的位置中的增長。

作為示例，形成種子墊54的材料可以是來自元素周期表的列iv、v、vi的過渡金屬或來自元素周期表的列iv、v或vi的過渡金屬氮化物、碳化物或硼化物或者這些化合物的組合。

作為示例，種子墊54可以由氮化鋁(aln)、硼(b)、氮化硼(bn)、鈦(ti)、氮化鈦(tin)、鉭(ta)、氮化鉭(tan)、鉿(hf)、氮化鉿(hfn)、鈮(nb)、氮化鈮(nbn)、鋯(zr)、鋯硼酸(zrb2)、硼化鋯(zrn)、碳化硅(sic)、碳氮化鉭(tacn)、以mgxny形式的氮化鎂、或鎂氮化鎵(mggan)、鎢(w)、氮化鎢(wn)、或它們的組合制成，其中x大約等于3，并且y大約等于2，例如以mg3n2形式的氮化鎂。

絕緣層62可以由介電材料制成，例如由氧化硅(sio2)、氮化硅(sixny，其中x大約等于3，并且y大約等于4，例如，si3n4)、氮氧化硅(sioxny，其中x大約等于1/2，并且y大約等于1，例如，si2on2)、氧化鋁(al2o3)、二氧化鉿(hfo2)、或者金剛石制成。作為示例，絕緣層62的厚度處在從5nm到800nm的范圍中，例如等于大約30nm。

線56可以至少部分地由至少一種半導體材料形成。半導體材料可以是硅、鍺、碳化硅、iii-v化合物、ii-vi化合物、或這些化合物的組合。

線56可以至少部分地由主要包括iii-v化合物，例如iii-n化合物的半導體材料形成。組iii元素的示例包括鎵(ga)、銦(in)或鋁(al)。iii-n化合物的示例是gan、aln、inn、ingan、algan或alingan。還可以使用其他組v元素，例如磷或砷。一般地，iii-v化合物中的元素可以與不同的摩爾分數進行組合。

線56可以至少部分地由主要包括ii-vi化合物的半導體材料形成。組ii元素的示例包括組iia元素，尤其是鈹(be)和鎂(mg)，以及組iib元素，尤其是鋅(zn)和鎘(cd)。組vi元素的示例包括組via元素，尤其是氧(o)和碲(te)。ii-vi化合物的示例是zno、znmgo、cdzno或cdznmgo。一般地，ii-vi化合物中的元素可以與不同的摩爾分數進行組合。

線56可以包括摻雜劑。作為示例，針對iii-v化合物，摻雜劑可以選自包括p型組ii摻雜劑(例如鎂(mg)、鋅(zn)、鎘(cd)、或汞(hg))、p型組iv摻雜劑(例如碳(c))或n型組iv摻雜劑(例如硅(si)、鍺(ge)、硒(se)、硫(s)、鋱(tb)、或錫(sn))的組。

線56的橫截面可以具有不同的形狀，例如橢圓形的、圓形的或多邊形形狀，尤其是三角形、矩形、正方形或六邊形。作為示例，在圖3a中，線利用六邊形橫截面來示出。因此應當理解關于線或被沉積在該線上的層的橫截面中的術語“直徑”或“平均直徑”指代與該橫截面中的靶向結構的表面相關聯的量，例如對應于具有與線的橫截面相同的表面積的盤的直徑。每個線56的平均直徑可以在從50nm到5μm的范圍中。每個線56的高度可以在從250nm到50μm的范圍中。每個線56可以具有沿著與表面46基本上垂直于的軸的細長半導體結構。每個線56可以具有大體圓柱形形狀。兩個相鄰線56的軸可以相距從0.5μm到10μm，并且優選從1.5μm到5μm。作為示例，線56可以尤其是根據六邊形網絡來有規則地被分布。

作為示例，每個線56的下部分58主要由例如類型n的例如硅摻雜的iii-n化合物(例如與襯底42相同類型的摻雜氮化鎵)制成。下部分28沿著可以在從100nm到25μm的范圍中的高度延伸。

作為示例，每個線56的上部分60至少部分地由iii-n化合物(例如gan)制成。上部分60可以是n摻雜的，可能不及下部分58摻雜重，或者可能沒有被有意摻雜。上部分60沿著可以在從100nm到25μm的范圍中的高度延伸。

外殼64可以包括多個層的堆疊，尤其包括：

-有源層，其覆蓋相關聯的線56的上部分60；

-中間層，其具有下部分58的導電類型相反的導電類型并且覆蓋有源層；以及

-連接層，其覆蓋中間層并且覆蓋有電極66。

有源層是這樣的層，由基本發光二極管供應的大多數輻射從該層發射。根據示例，有源層可以包括用于約束電荷載體的裝置，例如多個量子阱。其例如由gan層和ingan層的交替形成，gan層和ingan層具有從5到20nm的范圍中的(例如，8nm)的厚度和從1到15nm的范圍中的(例如，2.5nm)的相應厚度。gan層可以是例如類型n或p摻雜的。根據另一示例，有源層可以包括單個ingan層，例如具有大于10nm的厚度。

中間層(例如p型摻雜的)可以對應于半導體層或半導體層的堆疊并且使得能夠形成pn結或p-i-n結，有源層被定位在p-n結或p-i-n結的p型中間層和n型上部分60之間。

結合層可以對應于半導體層或半導體層的堆疊并且使得能夠在中間層與電極66之間形成歐姆接觸。作為示例，結合層可以是重摻雜的，具有與每個線56的下部分58的類型相反的類型，直到其使半導體層退化，例如以大于或等于10²⁰原子/cm³的濃度的p型摻雜。

半導體層的堆疊可以包括由三元合金形成的由例如鋁氮化鎵(algan)或鋁氮化銦(alinn)制成的電子屏蔽層，其與有源層和中間層接觸以確保有源層中的電載體的良好分布。

電極66能夠使每個線56的有源層偏置并且能夠讓由發光二極管發射的電磁輻射通過。形成電極66的材料可以是透明導電材料，例如氧化銦錫(或ito)、氧化鋁鋅、氧化鎵鋅或氧化銦鋅、或石墨烯。作為示例，電極層66具有在從5nm到200nm的范圍中的厚度，優選從20nm到50nm的范圍中的厚度。

導電層68優選對應于(例如由鋁、銅、金、釕或銀制成的)金屬層，或者對應于例如由鈦鋁、硅鋁、鈦鎳銀、銅、或鋅制成的金屬層的堆疊。作為示例，導電層68具有在從20nm到1500nm的范圍中的厚度，優選從40nm到800nm的范圍中的厚度。導電層68僅僅存在于線之間并且不覆蓋其發射表面。導電層68使得能夠減少在電流的流動期間的電阻損耗。其還具有反射器功能以將由發光二極管朝向襯底發射的射線反射到外部。

包封層70由至少部分透明的絕緣材料制成。包封層70的最小厚度是在從250nm到50μm的范圍中，使得包封層70完全覆蓋在發光二極管d的頂部處的電極66。包封層70可以由至少部分透明的無機材料制成。作為示例，無機材料從包括以下的組中選擇：具有siox(其中，x是在1和2之間的實數)或者sioynz(其中，y和z是在0和1之間的實數)的氧化硅以及氧化鋁，例如al2o3。包封層70可以由至少部分透明的有機材料制成。作為示例，包封層70是硅酮聚合物、環氧聚合物、丙烯酸類聚合物、或聚碳酸酯。

電絕緣元件48可以包括跨襯底42的整個厚度延伸并且填充有絕緣材料的溝槽，絕緣材料例如為氧化物、尤其是氧化硅或絕緣聚合物。作為變型，每個溝槽48的壁覆蓋有絕緣層，溝槽的剩余部分填充有半導體或導電材料，例如多晶硅。根據另一變型，電絕緣元件48包括與襯底42的極性類型相反的極性類型并且沿襯底42的整個深度延伸的摻雜區。作為示例，每個溝槽48具有大于1μm的寬度，其尤其從1μm變化到10μm，例如大約為2μm。一對相鄰溝槽48的兩個溝槽48之間的距離大于5μm，例如大約為6μm。在圖3b和圖3c中，電絕緣元件48包括界定襯底42的部分50的相鄰溝槽48的對。作為示例，單個溝槽48可以被提供以將每個部分50電絕緣。

一般地，如此薄的溝槽根據選定蝕刻和絕緣技術僅僅以在幾十毫米與幾百毫米之間的有限深度形成。襯底42因此應當被打薄直到電絕緣元件48被暴露。

為了達到這一點，由剛性材料制成的手柄可以被臨時或確定地結合到包封層70。在手柄被確定地結合到包封層70的情況下，手柄由至少部分透明的材料制成。其可以為玻璃，尤其為硼硅酸鹽玻璃，例如已知為派熱克斯玻璃的玻璃，或者藍寶石。在打薄之后，襯底的后表面44可以被處置，并且因此，如果結合是臨時的，手柄可以被分離。

每個導電墊52可以對應于覆蓋表面44的層或層的堆疊。作為變型，絕緣層可以部分覆蓋表面44，每個導電墊52通過該絕緣層中蝕刻的開口與相關聯的半導體部分50相接觸。

在當前實施例中，光電子設備40通過熔絲導電元件(未示出，例如，結合到導電墊52的焊接凸頭或銦凸頭)結合到另一電路。另一電路上，尤其是控制電路上的光電子設備40的組裝借助于傳統矩陣雜交技術、借助于熔絲凸頭(例如由銦、或者snag或者銅柱或金墊(螺柱凸起技術))或者通過導電分子結合(銅上的銅)來執行。形成導電墊52的金屬堆疊被選擇為與選定組裝技術兼容。作為示例，導電墊52可以由cu或ti-ni-au、sn-ag或ni-pd-au制成。

發光二極管d的組件中的至少一個的基本發光二極管的外殼64的有源層可以與發光二極管的至少另一組件的基本發光二極管的外殼的有源層不同地來制造。例如，第一組件的外殼64的有源層可以能夠發射第一波長的光，例如藍光，并且第二組件的外殼64的有源層可以能夠發射與第一波長不同的第二波長的光，例如綠光。這可以例如通過在每個組件中調整線的間距和大小來獲得，其導致修改形成這些有源區的量子阱的厚度和成分。

另外，第三組件可以被調整為發射與第一波長和第二波長不同的第三波長的光，例如紅光。因此，藍光、綠光和紅光的成分可以被選擇，使得觀察者通過顏色成分來感知白光，以第一波長、第二波長和第三波長發射的每個二極管或二極管組件能夠與其他獨立地被尋址以調節顏色。

根據另一實施例，熒光劑被布置在子像素的發光二極管之間和頂部。熒光劑可以吸收由發光二極管發射的深藍光并且將其轉變為綠色或紅色，或者甚至藍色。使用藍色熒光劑而非發光二極管的自然發射的優點是藍色對線從一批到另一批或在相同襯底內的自發發射的顏色變化不敏感的品質。

選擇性熒光劑沉積的方法包括將第一顏色的熒光劑顆粒與硅抗蝕劑混合，并且之后，在整個襯底和發光二極管上撒布之后，通過光刻將熒光劑結合到期望的子像素。利用第二熒光劑重復該操作并且只要存在不同顏色的子像素就重復多次。

另一方法是要使用具有由硅熒光劑混合物和特定添加劑制成的“墨”的噴墨式印刷設備。通過印刷，基于映射并且基于子像素的取向和引用，熒光劑被沉積在所需要的位置處。

透鏡可以被提供在包封層70上。作為示例，可以針對每個子像素或針對子像素組件提供一個透鏡。

在前述實施例中，絕緣層62覆蓋每個線56的下部分58的整個輪廓。作為變型，能夠使下部分58的部分，或者甚至使整個下部分58不被覆蓋有絕緣層62。在這種情況下，外殼64可以覆蓋每個線56高達大于上部分60的高度的高度，或者甚至沿著線56的整個高度。另外，在前述實施例中，絕緣層62不覆蓋每個線56的上部分60的輪廓。作為變型，絕緣層62可以覆蓋每個線56的上部分60的部分。另外，根據另一變型，絕緣層62可以針對每個線56部分地覆蓋外殼64的下部分。根據另一實施例，層62可以是不存在的，尤其是在種子墊54利用覆蓋有介電層的種子層來替換并且線被形成在提供在介電層中的開口中的種子層上的情況下。

光電子設備40可以被放置在另一集成電路上，尤其是控制電路上，該控制電路包括用于控制光電子設備40的發光二極管組件的電子組件，尤其是晶體管。

在操作中，電連接到導電層68的導電墊52可以連接到第一參考電位的源。與具有要激活的倚靠在其上的發光二極管組件d的基本發光二極管的襯底42的部分50相接觸的導電墊52可以連接到第二參考電位的源以使電流循環通過考慮的組件d的基本發光二極管的電流。由于每個導電墊52能夠在相關聯的部分50的重要部分上延伸，所以能夠獲得電流的均勻分布。

在圖3a至圖3c中，導電層68被示出為沿光電子設備40的側的部分50相接觸。作為變型，導電層68可以與沿光電子設備40的整個輪廓的部分50相接觸。

根據實施例，光電子設備40至少部分地根據在專利申請fr13/59413中描述的方法來形成，通過引用將其并入本文。

制造光電子設備40的方法的實施例可以包括以下步驟：

(1)針對每個電絕緣元件48蝕刻襯底42中在前表面46的側上的開口。開口可以通過反應離子蝕刻類型的蝕刻，例如，drie蝕刻來形成。在下文描述的打薄步驟之后開口的深度大于襯底42的靶向厚度。作為示例，開口的深度在從10μm到200μm的范圍內，例如大約為35μm或60μm。

(2)例如通過熱氧化方法來在開口的側壁上形成例如由氧化硅制成的絕緣層。絕緣層的厚度可以在從100nm到3000nm的范圍內，例如大約為200nm。

(3)利用填充材料(例如多晶硅、鎢或與在高溫度執行的制造方法的步驟兼容的(例如通過低壓化學氣相沉積(lpcvd)沉積的)難熔金融材料)填充開口。多晶硅有利地具有接近于硅的熱膨脹系數的熱膨脹系數并且因此使得能夠在高溫度執行的制造方法的步驟期間減小機械應力。

(4)化學機械拋光(cmp)以暴露硅層并移除任何浮凸。

(5)通過如專利申請wo2014/044960和fr13/59413中描述的外延增長來形成種子部分54、線56、絕緣層62和外殼64，通過引用將其并入本文。

(6)例如通過保形化學氣相沉積(cvd)(尤其是原子層沉積(ald))或物理氣相沉積(pvd)來在整個結構上形成電極66。

(7)通過絕緣層62和電極層66形成開口69。

(8)例如在步驟(7)處獲得的整個結構上通過pvd形成導電層68并且對該層進行蝕刻以暴露電極層66覆蓋每個線56的部分。

(9)通過在層68的堆疊之后通過退火對觸頭進行熱處置。

(10)將包封層70沉積在步驟(8)處獲得的整個結構上。

(11)打薄襯底42一直到橫向絕緣元件48。

(12)形成導電墊52。

每個基本發光二極管的有源區通過在線56的部分上的外延增長步驟來形成。制造光電子設備40的方法因此不包括可能使發光二極管的有源區惡化的蝕刻步驟。

有利地，顯示子像素pix的界定僅僅通過電絕緣元件48來執行并且不引起基本發光二極管制造步驟的修改。根據實施例，基本發光二極管可以被均勻地分布在襯底42的表面46上。即使基本發光二極管可以垂直地與電絕緣元件48對齊并且不起作用，但是這具有的優點在于基本發光二極管制造步驟是相同的，無論顯示子像素的形狀如何。

在圖3a至圖3c中示出的實施例中，光電子設備40通過提供在襯底42的下表面44的側上的焊接凸點電連接到外部電路。然而，可以設想其他電連接模式。

在前述實施例中，襯底42由半導體或導電材料制成。根據另一實施例，襯底42完全或部分由絕緣材料制成，例如由二氧化硅(sio2)或藍寶石制成。導電墊52與導電層68或種子墊54之間的電連接可以通過使用例如通過硅通孔或tsv跨襯底42的整個厚度與襯底42交叉的導電元件來形成。

圖4a、圖4b和圖4c是光電子設備80(尤其是顯示屏或投影設備)的另一實施例的分別與圖3a、圖3b和圖3c相似的圖，其中，至少一個導電墊82被提供為與前表面46的側上的導電層68相接觸。包封層70之后包括暴露導電墊82的開口84。前述開口69不存在。導電層68和電極層66都不與半導體襯底42電接觸。另外，可能不存在與未電連接到基本發光二極管的半導體襯底42的部分50相接觸的導電墊52。導電墊82通過未示出的線電連接到外部電路(未示出)。單個導電墊82被示出在圖4a中。作為變型，多個導電墊82可以被分布在導電層68上，例如在光電子設備80的外周處。

圖5a和圖5b是光電子設備90(尤其是顯示屏或投影設備)的另一實施例的分別與圖3a和圖3b相似的圖。光電子設備90包括光電子設備40的所有元件并且還包括倚靠在相鄰顯示子像素(即，基本上連續的電絕緣元件48)之間的導電層68上的不透明部分92。

每個不透明部分92的高度可以大于或等于線56的高度。優選地，每個不透明部分92的寬度小于或等于相鄰組件d的兩個基本發光二極管之間的最小間隔。作為示例，每個不透明部分82可以由黑色樹脂制成。該樹脂優選能夠吸收整個可見光譜上的電磁輻射。不透明部分92的存在有利地使得能夠提高光電子設備90的對比度。

已經在上文中描述了具有各種變型的各種實施例。應當指出，本領域技術人員可以在沒有示出任何創造性步驟的情況下將這些各種實施例和變型進行組合。作為示例，圖5a和5b中示出的光電子設備90的結構可以與圖4a、4b和4c中示出的光電子設備80的結構一起使用。