CN114766065B 用于多色led像素单元的系统和方法 （上海显耀显示科技有限公司）

号WO2019103567A1,2019.05.31US2010213485A1,2010.08.262022.07.192021.12.17PCT/US2020/038785202WO2020/257680EN2020.12.24一种微型多色LED器件，包括用于发射一系列颜色光的两个或更多个LED结构。所述两个或更多个LED结构被竖向地层叠以将所述两个或更多个LED结构发出的光竖向和/或水平地混合以及经由一些反射结构向上反射。在一些实施例2形成在IC基板上的第一色LED结构，其中所述第一色LED结构形成在所述第一色LED结构底部的第一键合金属层，配置为键合所述IC基板和所述第形成在所述第一色LED结构顶部的第二键形成在所述第二键合金属层上的第二色LED结构，其中所述第二色LE反射结构以及形成在所述第二发光层顶部的第反光杯，围绕所述第一色LED结构和所述第二色LED结构，所发光层发出的光在到达反射杯并被反射杯向上反射以前在所述第一底部反射结构与所述射杯并被反射杯向上反射以前在所述第二底部反射结构与所述第二顶部反射层之间在基2.根据权利要求1所述的微型LED像素单3.根据权利要求2所述的微型LED像素单元，4.根据权利要求2所述的微型LED像素单元，其中，所述第6.根据权利要求2所述的微型LED像素单元，其中，所导电接触层和第一顶部导电接触层，并且所述第二色LED结构还包括第二底部导电接触层其中，所述第一发光层位于所述第一底部导电接触层与所述第一顶部导电接触层之其中，所述第一底部导电接触层利用第一接触过孔通过所述第一反射结构3其中，所述第一顶部导电接触层的边缘与所述顶部电极层接10.根据权利要求1所述的微型LED像素单元，还包括形成在所述顶部电极层上方的微形成在IC基板上的第一LED结构，发出第一色的光，其中第一LED结构包LED结构的第一发光层底部的第一底部反射结构以及形成在所述第一发光层顶部的第一顶形成在所述第一透明介电键合层的所述第一平面顶表面上的第二LED结构，发出第二反光杯，围绕所述第一LED结构和所述第二LED结构，其中从所在到达反射杯并被反射杯向上反射以前在第一底部反射层与第一顶部反射层之间在基本前在第二底部反射层与第二顶部反射层之间在基本水平的其中，所述第一LED结构还电连接到第一驱动电路并且所420.根据权利要求17所述的多色微型LED21.根据权利要求20所述的多色微型LED像素器件，其中，所述固体无机材料由选自2O33N422.根据权利要求20所述的多色微型LED像素器件，其中，所述塑料材料为选自SU-8、所述第一LED结构包括在所述第一LED结构底部形成的第一底所述第二LED结构包括在所述第二LED结构底部形成的第二底所述第一底部电极层通过位于所述第一底部电极层底部的第一过孔中的第一接触与所述第二底部电极层通过穿过所述第一透明介电键合层的第二过孔中的第二接触与24.根据权利要求23所述的多色微型LED像素器第三过孔中的第三接触穿过所述第二透明介电键合层将所述第一侧部和所述第二侧29.根据权利要求17所述的多色微型LED32.根据权利要求29所述的多色微型LED像素器56利申请；于2020年4月21日提交的申请号为63/013,358、标题为“Light-EmittingDiode美国临时专利申请；于2020年4月21日提交的申请号为63/013,370、标题为“Light-EmittingDiodeChipStructureswithReflectiveElements(具有反射元件的发光二为“SystemsandMethodsforMulti-ColorLEDPixelUnitwithVerticalLight及于2020年6月3日提交的申请号为63/034,394、标题为“SystemsandMethodsforMulti-ColorLEDPixelUnitwithHorizontalLightEmission(用于具有水平发光的和微米级像素大小的不同颜色光的LED半导体区域上。现有技术面临当相邻LED之间的距离确定时提升每个像素内的有效照明面积的挑[0006]有源矩阵液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器与薄膜晶体管(TFT)7[0007]然而，传统的LCD显示器具有光效率低的缺点，导致高功耗和有限的电池运行时间。虽然有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示面板通常比LCD面板消耗更低的功率，而[0008]传统的无机半导体发光二极管(LED)已经表现出优异的光效率，这使得有源矩阵[0010]在另一种方法中，带原有基板的整个LED阵列与控制电路对齐并利用金属键合方液晶显示电视(LCDTV)和有机发光二极管电视(OLEDTV)之类的固定大屏幕中以及诸如个屏幕技术的发展方向是实现大视角以便适应且能够使多个观众从各种角度看到屏幕。例[0014]由半导体材料制成的发光二极管(LED)可以用在单色或全彩色显示器中。在采用8LED的电流显示器中，LED通常用作光源，以提供由例如LCD或DMD面板进行光学调制的光。的发散角，由一个微型LED像素发射的光可以照亮其相邻像素，从而引起像素之间的光串的其余部分未被利用。[0017]需要改进多色LED的设计，其改进并有助于解决常规的显示系统的诸如上述的缺[0018]本文中所描述的多色LED器件集成至少三个微型LED结构，所述三个微型LED结构所公开的将至少三个LED结构布置成沿同一轴线对齐，该系统有效地提高了单个像素区域[0020]本文中所描述的多色同轴LED系统使得可以在不使用额外区域以容纳具有不同色[0021]相比于用于微型LED显示芯片的依赖低效率的拾取和放置工艺或不可靠的多基板[0022]本文中所描述的多色微型LED器件可包括竖向发光和水平发光或其任何组合，竖向发光为例如来自层叠的各个LED结构的光被相对于基板的表面大致竖向地发射，水平发9光为例如来自层叠的各个LED结构的光被相对于基板的表面水平地发射，然后被一些反射术可以用于制造微透镜阵列。以阻挡相邻像素单元中微型LED发出的光，这可以有效地抑制像素间的光串扰并提高颜色示例性实施例可以抑制处于更小的间距下的像素间的光串扰同时以功率高效的方式提高[0028]在一些示例性实施例中，单个像素多色LED器件可以包括与反光杯集成的一个或透镜可以与发光区域对齐并降低光源发射的光的发散，降低单个像素多色LED器件的可用用的视角能被减小到使得使用该单个像素多色LED器件的显示器和面板可以由垂直于显示区域上并被反光杯围绕。发光区域所发射光的一部分能够直接到达微透镜并穿过微透镜；可用视角可以被减小到使用该单个像素多色LED器件的显示器和面板可被几个用户看到的[0032]本文中所描述的多色微型LED器件可同时提高亮度和分辨率并适合于当下的显示[0033]一些示例性实施例提供了一种用于显示面板的多色微型发光二极管(LED)像素单结构的第二介电键合层；覆盖微型LED像素单元并与第一色LED结构和第色LED结构电接触具有平面顶表面并覆盖第一色LED结构的第一介电键合层；形成在第一介电键合层的平面三发光层的底部上形成有第三反射结构；具有平面顶表面并覆盖第三色LED结构的第三介[0035]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0036]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第一反射结构包括至少一个第一高反射率层，第二反射结构包括至少一个第二高反射率层，[0037]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0038]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0039]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0040]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第一透明层选自ITO和SiO2中的一种或多种；第二透明层选自ITO和SiO2中的一种或多种；以[0041]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第层与IC基板通过穿过第二介电层和第一介电键合层的第三接触[0042]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0043]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，从[0045]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，微[0046]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，反[0047]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，反[0048]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，微透镜的横向尺寸大于第一彩色LED结构的有效发光区域；微透镜的横向尺寸大于第二彩色[0049]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第一色LED结构的横向尺寸、第二色LED结构的横向尺寸和第三色LED结构的横向尺寸是相同[0050]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0051]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0052]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第透明介电键合层；形成在第一透明介电键合层的第一平面顶表面上发出第二色光的第二[0054]一些示例性实施例提供一种微型LED像素单元，包括：形成在IC基板上的第一色面顶表面且覆盖第三色LED结构的第三介电键合层；覆盖微型LED像素单元且与第一色LED[0055]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，在第一色LED结构的底部形成有第一反射结构；在第二色LED结构的底部形成有第二反射结每个LED结构表面的平面顶表面；覆盖微型LED像素单元并与每个彩色LED结构电连接的顶[0059]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，反[0062]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，顶[0063]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，发[0064]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，反[0065]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，反[0067]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，发光区域包括至少一种LED结构和位于每个LED结构[0068]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第基板上的发光区域，该发光区域包括至少一种LED结构和位于每个LED结构底部的键合层，基板上的发光区域，该发光区域包括至少一种LED结构和位于每个LED结构底部的键合层，第一发光层和第二发光层的侧壁沿着水平面发出的光到达浮置反光杯结构并通过浮置反[0073]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，浮[0074]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，浮[0075]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0076]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0077]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0078]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0079]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0080]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第一LED结构包括形成在第一LED结构底部的第一底部电极导电接触层；第二LED结构包括形成在第二LED结构底部的第二底部电极导电接触层；第一底部电极导电接触层与IC基板通导电接触层与IC基板通过穿过第一透明介电键合层的第二过孔中的[0081]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0082]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0083]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，光[0084]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，光[0085]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第一LED结构的横向尺寸与第二LED结构的[0086]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0087]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，在[0088]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第一反射层的厚度是5至10nm；的第二反射层的厚度是5至10nm；第一LED结构的厚度不大于[0089]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，在电极层，覆盖第一色LED结构和第二色LED结构并与第一色LED结构和第二色LED结构电接构和第二色LED结构，从第一发光层和第二发光层沿水平方向发出的光到达反光杯并通过[0091]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0092]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0093]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0094]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，两[0095]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0096]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第一透明层包括氧化铟锡(ITO)或SiO2中的一种或多种，并且第二透明层包括ITO或SiO2中的[0097]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第一顶部导电接触层之间，第二发光层位于第二底部导电接触层与第二顶部导电接触层之[0098]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，反[0099]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，在[0100]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，在[0101]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，间[0102]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，微透镜的横向尺寸大于第一LED结构的有效发光区域的横向尺寸；微透镜的横向尺寸大于第[0103]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第一色LED结构和第二色LED结构具有相[0104]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，第[0105]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，至少一个第一反射层的厚度在5nm至10nm的范围，并且至少一个第二反射层的厚度在5nm至光区域，各多个彩色LED结构中每个的发光层的侧壁沿水平方向发射的光到达反光杯并通[0107]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，腔[0108]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，多个倾斜表面相对于IC基板表面的角度从腔体的底部到腔体的顶[0109]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，由[0110]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，子[0111]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，各[0112]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，位[0113]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，位于腔体顶部的子腔体的高度大于位于腔体底部[0114]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，多[0115]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，腔[0116]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，腔体包括多个子腔体，并且多个彩色LED结构中的每个分别位于多个子腔体中不同的子腔体[0117]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，透明介电键合层覆盖多个彩色LED结构中的至少一个，其中透明介电键合层包括固体无机材[0118]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，固[0119]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，塑[0120]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，多个彩色LED结构中的每个均包括底部导电接触层和顶部导电接触层，并且发光层形成在底[0121]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，从[0122]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，微透镜的横向尺寸大于所述多个彩色LED结构中每个[0123]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，所[0124]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，反[0125]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，顶[0127]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，在[0128]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，微[0129]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，反[0130]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，在[0131]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，发[0132]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，顶[0133]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，折[0134]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，半[0135]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，反[0136]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，由[0137]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，多应的延伸部分与顶部电极层经由相应的第一接触过孔电连接，并且多个彩色LED结构中每个的底部经由相应的第二接触过孔与半导体基从多个彩色LED结构中每个的发光层的侧壁沿水平方向发射的光到达反光杯并通过反光杯[0139]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，在[0140]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，反[0141]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，在[0142]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，发[0144]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，浮置反光杯的底部高于多个彩色LED结构中的一个彩色LED结构的底部的对应的键合金属层[0145]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，浮[0146]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，浮[0147]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，在[0148]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，浮[0149]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，在[0150]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，顶[0151]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，阶[0152]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，浮[0153]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，反[0154]在微型LED像素单元的一些示例性实施例或前述示例性实施例的任何组合中，反的显示器件和系统的设计通过利用微透镜材料的形状与多色LED器件的形状的一致性，在基板上的多色LED器件的顶部直接形成微透镜，从而大大减少了微透镜制造的步骤并提高[0156]需要注意的是上面描述的各种实施例可与本文中所描述的任何其它实施例结[0159]图1B是根据一些实施例的单个像素三色LED器件100沿图1A中对角线102的截面[0160]图1C是根据一些实施例的单个像素三色LED器件100沿图1A中对角线150的截面[0161]图2A是根据一些实施例的具有平面化特征的单个像素三色LED器件100沿图1A中[0162]图2B是根据一些实施例的具有平面化特征的单个像素三色LED器件100沿图1A中[0163]图3A是根据一些实施例的具有平面化特征的单个像素三色LED器件100沿图1A中[0164]图3B是根据一些实施例的具有平面化特征的单个像素三色LED器件100沿图1A中[0166]图4B是根据一些实施例的经分层平面化的单个像素三色LED器件400的沿图4A中[0167]图5是根据一些实施例的具有折射结构的单个像素三色LED器件500的沿图1A中对[0168]图6A是根据一些实施例的具有在反射结构上的微透镜的单个像素三色LED器件[0169]图6B是根据一些实施例的具有在由反射结构形成的区域内的微透镜的单个像素三色LED器件600的沿图1A中对角线10[0170]图6C是根据一些实施例的使用自顶向下图案转移形成集成微透镜阵列的显示面[0171]图6D是根据一些实施例的使用自顶向下图案转移形成集成微透镜阵列的显示面[0172]图7是根据一些实施例的位于基板104上的三个单个像素三色LED器件710、720和[0173]图8是根据一些实施例的具有阶梯状反光杯的单个像素三色LED器件800的沿着图[0174]图9是根据一些实施例的具有浮置反光杯的单个像素三色LED器件900的沿图4A中单个像素多色LED器件发射的光是该单个像素多色LED器件内的每个LED结构的侧壁和顶表[0183]图1B是根据一些实施例的单个像素三色LED器件100的沿图1A中对角线102的截面[0184]图1C是根据一些实施例的单个像素三色LED器件100的沿图1A中对角线150的截面色LED发光层112的上方设有反射层115。红色LED发光层112发射的光在两个反射层109与115之间朝向红色LED发光层112的蓝色LED发光层136发射的光在反射层135与蓝色LED发光层136的上表面之间朝向蓝色LED光层130发射的光能够穿过蓝色LED发光层136传播以从三色LED器件100发射出。在竖向光化物外延结构。微型LED的示例包括GaN基UV/蓝/绿色微型LED，AlInGaP基红色/橙色微型延层同时工作而改变显示面板上的小覆盖面积内单上面一层LED结构发出的光的波长更长。例如，底部LED发光层112发出的光的波长比中间LED发光层130发出的光的波长更长，中间LED发光层130发出的光的波长比顶部LED发光层[0199]在一些实施例中，当在水平发光的情况下或者当水平发光的部分多于从LED器件些实施例中，金属键合层108与基板104上的驱动电路106和金属键合层108上方的红色LED属层沉积在LED器件100内的金属键合层上方的层上。对应的键合金属层也沉积在基板104施例中，导电层110是对LED器件100发射的光透明的诸如氧化铟锡(ITO)层的导电透明层，形成在红色LED发光层112与金属键合层108之间以改善导电性和[0203]在图1A至图1C中未示出的一些实施例中，红色LED结构具有与红色LED发光层112电层114可以是如图1C所示的用于改善导电性和透光度的金属层或导电透明层，诸如ITO些实施例中，红色LED发光层112通过延伸部分164上方的导电层114的延伸部分连接到N电[0206]在一种方法中，红色LED发光层112生长在另一块单独的基板(称为外延基板)情况下，红色LED发光层112内的膜可以包括P型GaP/P型AlGaInP发光层/AlGaInP/N型的聚合物、或包括旋涂玻璃(SOG)的透明塑料(树脂)、或MicroResist公司的键合粘合剂和1B所示，导电层128可以是用于改善导电性和透光度的诸如ITO层的导电透明层或金属绿色LED结构的N电极接触垫120也与红色LED结构的N电极接触垫1一些实施例中，延伸部分166与导电层128和132以及导电层128下方的所有其他层一起延[0219]在一种方法中，绿色LED发光层130生长在另一块单独的基板(被称为外延基板)[0233]在一种方法中，蓝色LED发光层136生长在另一块单独的基板(被称为外延基板)[0236]在一些实施例中，在不包括诸如166和导电层134的134-1下面部分的延伸部分的1微米。在一些情况下，在进行与下一外延层键合的任何键合工艺之前，每个导电层110、[0244]相比之下，如下面进一步详细描述的反光杯结构的实现改善了多色LED器件的光在一些实施例中，在存在导电层110的情况下反射层109形成在键合层108与导电层110之些实施例中，在N电极垫140与蓝色LED发光层136之间形成可选的反射层139(图1B-1C中未施例中，在存在导电层138的情况下，可选的反射层139形成在N电极垫140与导电层138之139的反射层中的每个反射层的厚度约为2纳米(nm)至5微米。在一些实施例中，诸如109、射层的任一侧或两侧上形成的透明层选自ITO和SiO2构的反射层109和115中的每层对于在当前两个反射层109与115之间产生的光的反射率高构的反射层127和133中的每层对于在当前两个反射层127与133之间产生的光的反射率高[0262]在一些实施例中，用于蓝光LED结构的反射层135和可选的139中的每层对由三色光LED结构的反射层135对在当前反射层135上方产生的或当前反射层135与139之间产生的[0263]图2A是根据一些实施例的具有平面化特征的单个像素三色LED器件100沿图1A中[0264]图2B是根据一些实施例的具有平面化特征的单个像素三色LED器件100沿图1A中[0267]图3A是根据一些实施例的具有平面化特征的单个像素三色LED器件100沿图1A中[0268]图3B是根据一些实施例的具有平面化特征的单个像素三色LED器件100沿图1A中如140的顶部电极元件正好在平面化层178的顶部上。平面化层178在与诸如N电极垫140的[0271]在一些实施例中，绝缘层可以通过沉积在各LED发光层和诸如导电层和反射层的工艺没有平面化的绝缘层相比，平面化的LED结构内的特征和层被更好地保护并且不易于无超出LED结构的区域的延伸部分的键合层键合在一起的，整个多色LED器件形成金字塔底部LED结构的横向尺寸可以是最长的，并且例如蓝色LED结构的顶部LED结构的横向尺寸可以是最短的。金字塔形状可以在LED器件内的各个层被蚀刻和图案化时从底部向上自然在一些实施方式中，多色LED器件的竖向高度约为1微米至500微米。在一个优选的实施例[0276]在一些实施例中，三色LED器件的层的截面长宽比在相同的层的横向尺寸变化的[0278]在一些实施例中，第三LED发光层136上方的顶部导电层138使用光刻和蚀刻进行例如，利用CF4和O2蚀刻气体的电感耦合等离子体(ICP)蚀刻或利用Ar气体的离子束蚀刻所有经图案化的层、侧壁和暴露的基板的经图案化的各LED结构的表面上沉积诸如174、[0286]在一些实施例中，P电极或阳极金属垫利用蒸汽沉积或通过其他沉积方法沉积在[0287]在一些实施例中，单独的N电极或阴极金属垫利用蒸汽沉积或通过其他沉积方法沉积在经图案化的LED结构的合适位置，诸如在经平面化的绝缘层内的一侧/顶部和/或过[0289]图4B是根据一些实施例的经分层平面化的单个像素三色LED器件400的沿图4A中[0290]与图1-3中所描绘的实施例相比，图4A-4B中实施例的主要差异在于不同颜色的LED结构中的每个LED结构嵌入相应的经平面化的绝缘层中，并且内部具有LED结构的经平以控制各个单个像素三色LED器件400的工作。基板404上的电路包括对于每个单个的驱动色LED发光层412上方设有反射层415。红色LED发光层412发射的光在两个反射层409与415LED发光层436发射的光在反射层435与蓝色LED发光层436的上表面之间朝向蓝色LED发光[0297]在一些实施例中，红色LED发光层412发射的光能够竖向传播穿过绿色LED发光层发光层430发射的光能够传播穿过蓝色LED发光层436以从三色LED器件400中发射出。在竖化物外延结构。微型LED的示例包括GaN基UV/蓝/绿色微型LED，AlInGaP基红色/橙色微型外延层的同时工作而可以改变显示面板上的小覆盖面积内单间LED发光层430发出的光的波长更长，中间LED发光层430发出的光的波长比顶部LED发光[0302]在一些实施例中，当在水平发光的情况下或者当水平发光的部分多于从LED器件些实施例中，金属键合层408与基板404上的驱动电路406和金属键合层408上方的红色LED中示出而在图4B中未示出的一些实施例中，红色LED结构具有与红色LED发光层412电连接可以是诸如ITO层之类的导电透明层，形成在红色LED发光层412与N电极接触垫416之间以部分464通过延伸部分464上方的导电层414的延伸部分连接到N电情况下，红色LED发光层412内的膜可以包括P型GaP/P型AlGaInP发光层/AlGaInP/N型内。在一些实施例中，平面化的绝缘层454的表面通过化学机械抛光的方法被平滑或平面的聚合物、或包括旋涂玻璃(SOG)的透明塑料(树脂)、或MicroResist公司的键合粘合剂电极接触垫426还通过P电极接触垫426的在键合层456内的部分连接到平面化的绝缘层454的N电极接触垫420还通过透明键合层456内的N电极接触元件418电连接到红色LED结构的N部分466通过延伸部分466上方的导电层432的延伸部分与N电极接[0320]在一种方法中，绿色LED发光层430生长在另一块单独的基板(被称为外延基板)和458内和透明键合层456和460内的类似于422和424的一些P电极接触元件(图4A和4B中均[0330]在一种方法中，蓝色LED发光层436生长在另一块单独的基板(被称为外延基板)[0333]在一些实施例中，在平面化的绝缘层462和透明键合层46[0335]在一些实施例中，蓝色LED结构的横向尺寸与绿色LED结构的横向尺寸大致相施例中，诸如446和448的光学隔离结构连接成一体并形成围绕三色LED器件400的圆形侧和448的光学隔离结构连接为一体并形成围绕三色LED器件400的呈长方形、正方形、三角发光层436具有倾斜的侧表面。如这里所使用的，倾斜的侧表面可以是指不垂直于相应的斜的侧表面可利于不同的连接元件与各LED发光层的连接，防止连接元件因突变的角导致光层的侧表面相对于基板404表面的法线的角度为±5度，并且当诸如446和/或448的光学的侧表面相对于基板404的表面法线的角度为±15度并且当诸如446和/或448的光学隔离表面相对于基板404表面的法线的角度处于(例如，当发光层倾斜时)或非常接近±90度并[0341]相比之下，如下面进一步详细描述的反光杯结构的实现改善了多色LED器件的光如446和/或448的光学隔离结构是如下所述的反光杯时，多色LED器件的发光效率为对于基板404表面的法线的角度为±15度并且当诸如446和/或448的光学隔离结构是如下发光层倾斜时)或非常接近±90度并且当诸如446和/或448的光学隔离结构是如下所述的[0343]在一些实施例中，在LED发光层中的每一层的上方和下方形成反射层以提高光传在键合层456(或者/以及在平面化的绝缘层454内)与导键合层460(或者/以及在平面化的绝缘层458内)与绿色LED发光层430之间形成反射层433。[0348]在一些实施例中，多个不同颜色的LED结构中的每个在其各自的平面化的绝缘结结构中的每个LED结构是由仅覆盖LED结构区域而无超出LED结构区域的延伸部分的键合层且例如蓝色LED结构的顶部LED结构的横向尺寸可以是最短的。金字塔形状可以在LED器件内的各个层蚀刻和图案化时被从底部向上自然地形成。金字塔结构可以改善单独的LED结[0351]在一些实施例中，三色LED器件中层的截面长宽比在相同的层的横向尺寸变化的色的LED结构利用一些键合层直接键合在一起，单个像素三色LED器件可以因逐层图案化面化的类似三色LED结构相比，平面化的三色LED结构可以将发光效率提高至少5％、至少[0355]在一些实施例中，当使用相应的外延基板来生长如上所述的LED发光层中的每一层时，可以在覆盖对应的LED发光层的外延基板和诸如导电层和反射层的其他层中的每一层上先沉积绝缘层。然后紧接着进行平面化处理以使嵌置有相应LED结构的绝缘层的表面[0356]在另一实施例中，LED结构包括键合层在内的各层可以直接形成在已经嵌置有形[0357]与没有平面化的绝缘层、键合层直接接触LED结构的顶部或底部以形成器件的一表面可以通过减小因不平整的表面而引起的偏转来[0358]在一些实施例中，第三LED发光层436上方的顶部导电层438使用光刻和蚀刻进行例如，利用CF4和O2蚀刻气体的电感耦合等离子体(ICP)蚀刻或利用Ar气体的离子束蚀刻所有经图案化的层、侧壁和暴露的基板的经图案化的各LED结构的表面上沉积诸如454、[0366]在一些实施例中，P电极或阳极金属垫利用蒸汽沉积或通过其他沉积方法沉积在[0367]在一些实施例中，单独的N电极或阴极金属垫利用蒸汽沉积或通过其他沉积方法沉积在经图案化的LED结构的合适位置，诸如在经平面化的绝缘层内的一侧/顶部和/或过[0368]图5是根据一些实施例的具有折射结构的单个像素三色LED器件500的沿图1A中对像素三色LED器件的顶表面上方的折射结构502以提高发光效率。单个像素三色LED器件发射的光在没有折射结构(光发出区域)的情况下通过单个像素三色LED器件的顶表面发射[0369]在一些实施例中，折射结构502形成在例如146和148的反光杯的光学隔离结构与面与光学隔离结构的顶部处于相同高度或在光学隔离结构的顶部的下方。在一些实施例顶表面与诸如N电极140的顶部电极处于相同高度或在顶部[0373]图6A是根据一些实施例的具有在反射结构上的微透镜的单个像素三色LED器件[0374]图6B是根据一些实施例的具有在由反射结构形成的区域内的微透镜的单个像素三色LED器件600的沿图1A中对角线10发出区域)的情况下，单个像素三色LED器件发射的光穿过单个像素三色LED器件的顶表面化的绝缘层176的表面上。在一些实施例中，间隔物604直接形成在如图5所示的折射结构隔物604与平面化的绝缘层176相同并与平面化的绝缘层17[0377]在一些实施例中，微透镜602形成在例如146和148的反射结构或反光杯的各光学所示。当微透镜602的顶表面位于诸如146和148的反射结构顶部的上方时，通过该微透镜例中，微透镜602的顶表面与如图6B所示的光学隔离结构的顶部处于相同高度或处于该光学隔离结构顶部的下方。当微透镜602的顶表面与诸如146和148的反射结构的顶部处于同一水平或处于反射结构顶部的下方时，微透镜602发射的光的至少一部分进一步被限定在些实施例中，微透镜602的底部的横向尺寸小于顶部发光层136的顶表面区域的横向尺寸。[0379]在一些实施例中，可选的间隔物604形成在例如146和148的反光杯的光学隔离结604的顶表面与光学隔离结构的顶部高度相同或低于光学隔离结构的顶部。在一些实施例物604的顶表面与诸如N电极140的顶部电极处于相同高度或低于顶部电极。在一些实施例透镜602的底部的横向尺寸与间隔物604顶表面的横向尺寸相更聚焦或更发散而改变单个像素三色LED器件所发[0383]间隔物604是形成的光学透明层，用于保持该微透镜602相对于微透镜602下方的镜602可以覆盖多个无透镜的单个像素三色L[0387]各个微透镜602具有正光功率，并且设为减小对应像素光源发射的光的发散度或束的边缘光线相对于垂直于基板104的竖向轴线的原始角度大于60度。光被微透镜602弯微透镜阵列中的微透镜通常是相同的。微透镜的示例包括球面微透镜、非球面微透镜、光源的顶部是大致平坦的，并且形成的微透镜602的形状是大致半球形的。在一些实施例0W至1000W、压力约为100毫托至2000毫托、温度约光刻工艺对掩膜进行图案化从而在掩膜中形成开口并使在像素光源的电极区域上方的微[0395]用于制造微透镜的第二种方法还包括直接至少在一个像素光源的顶部沉积微透[0396]用于制造微透镜的第二种方法还包括自顶向下图案化微透镜材料层从而如图6C-微透镜材料层645的表面上沉积掩膜层630的光滑曲率表面的形状。对于具有半径R的圆形基部的单元在单元的高度为2R/3时，半球形[0399]自顶向下图案化微透镜材料层的步骤还包括使用半球图案660作为掩膜，蚀刻微[0400]用于制造微透镜的第二方法还包括图案化微透镜材料层以暴露基板的电极区域[0403]图7是根据一些实施例的位于基板104上的三个单个像素三色LED器件710、720和件中的任何一个类似的结构。矩形750内的单个像素三色LED器件710的截面图等同于如上将发光聚焦到某一特定方向上来增大发光效[0405]在一些实施例中，反光杯的高度可以大于诸如红色LED结构的底部LED结构的高50微米之间。在一些实施例中，诸如146或148的反光杯部底部宽度在0.5微米至25微米之如146或148的反光杯部底部的最近边缘到单个像素三色LED器件底部的最近边缘的距离为如146/446或148/448的反光杯部底部的最近边缘至单个像素三色LED器件底部的最近边[0406]在一些实施例中，单个像素三色LED器件中诸如146/446与148/448的相邻反光杯诸如146与148的相邻反光杯部的中心之间的对于与基板104垂直的竖向轴线的角度可以从最小10度至最大50度。反光杯还可以向上反[0410]在另一种方法中，在层叠的LED结构上沉积或旋涂比层叠的LED结构更厚的包括公共P电极或N电极。例如，当顶部电极(层)140/440与LED结构(例如包括发光层112/412、[0413]所述一种或多种反射涂层与反光杯一起可以利用发光区域所发射光的反射方向或多个反射涂层时，发光区域发射的光被所述一个或多个反射涂层根据反光杯的侧壁多个反射涂层可以包括两个介电材料层和位于所述两个介电材料层之间的一个反射材料LED结构的公共电极和/或显示面板上L有阶梯状反光杯的单个像素三色LED器件800的沿图4A中诸如402的对角线的截面图。在一具有阶梯状反光杯。该阶梯状反光杯可以在半导体基板104/404上形成并围绕发光区域定腔体可以包括阶梯状反光杯部846与848之间的并且在半导体基板404上方的区域。发光区部的子腔体可以包括由半导体基板104/404、倾斜表面846-1S和848-1S、以及键合层156/腔体的高度。又在一些实施例中，每个彩色LED结构分别位于子腔体中不同的一个子腔体多个反射涂层可以反射发光区域发射的光，因此增强了微型LED面板或显示器的亮度和发[0428]所述一个或多个反射涂层与阶梯状反光杯一起可以利用发光区域所发射光的反可以与分别设置在倾斜表面846-2S和846-3S上的反射涂如846-1和848-1的阶梯结构在平面化的层454形成之前或之后的相同步骤中形成。诸如和848-3的阶梯结构在平面化的层462形成之前或之后的相同步骤中形成。在