LASER ETCHING FOR LIGHT-EMITTING DIODE DEVICES AND RELATED METHODS

Solid-state lighting devices and more particularly laser etching light-emitting diode (LED) devices and related methods are disclosed. LED devices that use sapphire substrates are difficult to etch using conventional techniques, but laser etching and ablation of sapphire substrates overcomes these challenges. Laser etching a surface of the sapphire substrate can form light-extraction features that include structures formed in or on light-emitting surfaces of substrates. Light-extraction features may include repeating patterns of features with dimensions that, along with reduced substrate thicknesses, provide targeted emission profiles for flip-chip structures, such as Lambertian emission profiles. In some embodiments, laser ablation of the sapphire substrate can also be used to form trenches between active layer portions of an LED matrix to form pixels that reduce interference between the active layer portions. The trenches can further be filled with materials with light-altering properties to further refine the desired emission characteristics. Sont divulgués des dispositifs d'éclairage à semi-conducteurs et plus particulièrement des dispositifs à diodes électroluminescentes (DEL) à gravure laser et des procédés associés. Les dispositifs à DEL qui utilisent des substrats de saphir sont difficiles à graver à l'aide de techniques classiques, mais la gravure au laser et l'ablation de substrats de saphir permettent de surmonter ces défis. La gravure au laser d'une surface du substrat de saphir peut former des éléments d'extraction de lumière qui comprennent des structures formées dans ou sur des surfaces électroluminescentes de substrats. Les éléments d'extraction de lumière peuvent comprendre des motifs répétitifs d'éléments dont les dimensions, associées à des épaisseurs de substrat réduites, permettent d'obtenir des profils d'émission ciblés pour les structures à puce retournée, tels que des profils d'émission lambertienne. Dans certains modes de réalisation, l'ablation au laser du substrat de saphir peut également être utilisée pour former des tranchées entre des parties de couche active d'une matrice de DEL pour former des pixels qui réduisent l'interférence entre les parties de couche active. Les tranchées peuvent en outre être remplies de matériaux ayant des propriétés de modification de la lumière pour affiner davantage les caractéristiques d'émission souhaitées.