CN112968089B - 发光器件及其制作方法、背板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发光器件及其制作方法、背板及其制作方法,包括:第一半导体层、发光层、第二半导体层、第一电极和第二电极;其中,第一半导体层包括第一区域和包围第一区域的第二区域;第一区域中的第一半导体层相对第二区域中的第一半导体层凸出;发光层和第二半导体层依次叠设于第一区域凸出一侧表面;第一电极设置于第二区域靠近发光层一侧表面,与第一区域的第一半导体层贴合;及第二电极设置于第二半导体层远离发光层一侧表面;避免了发光器件中第一电极与第二电极处于同一侧,提高了发光器件焊接良率;同时,在第二区域设置第一电极,使得第一电极的载流子扩散通道增大,提高了发光器件的量子效率,进而提升了发光器件发光亮度。
Description
技术领域
本发明涉及发光芯片领域,尤其涉及发光器件及其制作方法、背板及其制作方法。
背景技术
目前,发光器件的制程上,需要制备一定的电极结构,由于电极不透光且电极会刻蚀掉部分发光层,导致发光器件发光的有效面积减小,因此电极制约着发光器件发光的有效面积;同时,发光器件面积较小,导致微发光二极管电极间距较小,在焊接过程中极易造成短路风险,发光器件焊接良率低限制了发光器件进一步微小化。
因此,如何在发光器件微小化要求上提高焊接良率是亟需解决的问题。
发明内容
鉴于上述相关技术的不足,本申请的目的在于提供发光器件及其制作方法、背板及其制作方法,旨在解决发光器件面积较小,导致微发光二极管电极间距较小,在焊接过程中极易造成短路风险,发光器件焊接良率低限制了发光器件进一步微小化的问题。
一种发光器件,包括:第一半导体层、发光层、第二半导体层、第一电极和第二电极;其中,所述第一半导体层包括第一区域和包围所述第一区域的第二区域;所述第一区域中的第一半导体层相对所述第二区域中的第一半导体层凸出;所述发光层和所述第二半导体层依次叠设于所述第一区域凸出一侧表面;所述第一电极设置于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面,与所述第一区域的第一半导体层贴合;及所述第二电极设置于所述第二半导体层远离所述发光层一侧表面。
上述发光器件,通过在第二区域靠近发光层一侧表面设置第一电极,第一电极与第一区域的第一半导体层贴合,避免了蚀刻发光层从而在第一半导体层靠近发光层一侧设置第一电极,导致发光器件发光的有效面积减小的问题,减小了对发光层的蚀刻进而提高了发光器件发光的有效面积;同时,避免了发光器件中第一电极与第二电极处于同一侧,在焊接过程中极易造成短路风险的问题,提高了发光器件焊接良率;进一步地,在第一半导体层第二区域靠近发光层一侧表面设置第一电极,使得第一电极的载流子扩散通道增大,可以提高发光器件的量子效率,进而提升了发光器件发光亮度。
可选地,所述第一电极设置于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面包括:
所述第一电极环绕设置于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面;
或,
所述第一电极对称设置于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面。
可选地,所述第一电极的厚度为1微米至3微米。
基于同样的发明构思,本申请还提供一种如上所述的发光器件的制作方法,包括:提供一衬底;于所述衬底上依次生长形成第一半导体层、发光层、第二半导体层;对所述第二半导体层、发光层及第一半导体层进行图案化处理;其中,图案化处理后的所述第一半导体层包括第一区域和第二区域;所述第一区域中的第一半导体层相对所述第二区域中的第一半导体层凸出;于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面制作形成第一电极;于所述第二半导体层远离所述发光层一侧表面制作形成第二电极。
上述发光器件的制作方法,避免了蚀刻发光层从而在第一半导体层靠近发光层一侧来设置第一电极,导致发光器件发光的有效面积减小的问题,提高了发光器件整体发光面的利用效率;同时,避免了发光器件中第一电极与第二电极处于同一侧,导致第一电极与第二电极间距较小,在焊接过程中极易造成短路风险的问题,提高了发光器件焊接良率;进一步地,在第一半导体层第二区域靠近发光层一侧表面设置第一电极,使得第一电极的载流子扩散通道增大,可以提高发光器件的量子效率,提升发光器件发光亮度。
可选地,于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面制作形成第一电极包括:于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面涂覆光刻胶;光刻所述光刻胶形成所述第一电极的图形;在形成的所述第一电极的图形处沉积第一电极材料形成所述第一电极。
基于同样的发明构思,本申请还提供一种背板,包括:背板底座;设置在所述背板底座上的多组杯状背板壁,一组所述杯状背板壁与所述背板底座形成一组杯状背板;所述杯状背板包括:设置在所述背板底座上与如上所述的发光器件中的第二电极相对应的第三电极;以及设置在所述杯状背板壁内壁上与如上所述的发光器件中的第一电极相对应的第四电极。
上述背板,使得第三电极与第四电极处于不同水平面,进而减小了电极短路风险,同时,侧面设置第四电极,具有更好的电流分布,减小电流聚集效应。
可选地,一组所述杯状背板对应一个所述发光器件;以及所述杯状背板壁的高度与所述发光器件的高度相对应。
基于同样的发明构思,本申请还提供一种如上所述的背板的制作方法,包括:形成背板底座;在所述背板底座上形成多组杯状背板壁,一组所述杯状背板壁与所述背板底座形成一组杯状背板;对所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板的背板底座上形成与如上所述的发光器件中的第二电极相对应的第三电极;对所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板壁内壁上形成与如上所述的发光器件中的第一电极相对应的第四电极。
可选地,在所述背板底座上形成多组杯状背板壁包括:在所述背板底座上沉积杯状背板壁材料形成杯状背板层;通过刻蚀处理所述杯状背板层,在所述背板底座上形成多组所述杯状背板壁。
可选的,对所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板的背板底座上形成与如上所述的发光器件中的第二电极相对应的第三电极包括:在所述杯状背板内涂覆光刻胶;光刻所述光刻胶在所述杯状背板的背板底座上形成所述第三电极的图形;在形成的所述第三电极的图形处蒸镀第三电极材料形成所述第三电极。
可选的,对所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板壁内壁上形成与如上所述的发光器件中的第一电极相对应的第四电极包括:在所述杯状背板内涂覆光刻胶;光刻所述光刻胶在所述杯状背板的杯状背板壁上形成所述第四电极的图形;在形成的所述第四电极的图形处沉积第四电极材料形成所述第四电极。
基于同样的发明构思,本申请还提供一种显示装置,包括如上所述的发光器件和/或如上所述的背板。
附图说明
图1为本发明实施例提供的现有技术中的发光器件的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的发光器件的结构示意图;
图3-1为本发明实施例提供的第一半导体层俯视示意图;
图3-2为本发明实施例提供的第一半导体层侧面示意图;
图4为本发明实施例提供的另一发光器件的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的发光器件的俯视示意图;
图6为本发明实施例提供的另一发光器件的俯视图示意图;
图7为本发明实施例提供的再一发光器件的俯视图示意图;
图8为本发明实施例提供的又一发光器件的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的发光器件的制作方法的基本流程示意图;
图10-1为本发明实施例提供的发光器件第一电极的制作基本流程示意图;
图10-2为本发明实施例提供的发光器件第一电极的制作又一基本流程示意图;
图10-3为本发明实施例提供的发光器件第一电极的制作另一基本流程示意图;
图10-4为本发明实施例提供的发光器件第一电极的制作再一基本流程示意图;
图11为本发明再一可选实施例提供的背板的结构示意图;
图12为本发明再一可选实施例提供的另一背板的结构示意图;
图13为本发明再一可选实施例提供的背板制作方法的基本流程示意图;
图14-1为本发明再一可选实施例提供的背板制作方法中第三电极基本流程示意图;
图14-2为本发明再一可选实施例提供的背板制作方法中第三电极另一基本流程示意图;
图14-3为本发明再一可选实施例提供的背板制作方法中第三电极又一基本流程示意图;
图14-4为本发明再一可选实施例提供的背板制作方法中第三电极再一基本流程示意图;
图15-1为本发明再一可选实施例提供的背板制作方法中第四电极基本流程示意图;
图15-2为本发明再一可选实施例提供的背板制作方法中第四电极又一基本流程示意图;
图15-3为本发明再一可选实施例提供的背板制作方法中第四电极再一基本流程示意图;
图15-4为本发明再一可选实施例提供的背板制作方法中第四电极另一基本流程示意图;
图16为本发明再一可选实施例提供的一种转移方法的基本流程示意图;
图17为本发明再一可选实施例提供的发光器件与背板绑定的结构示意图。
附图标记说明:
1-第一半导体层,1a-第一区域,1b-第二区域,2-发光层,3-第二半导体层,4-第一电极,5-第二电极,6-衬底,7-背板底座,8-杯状背板壁,9-第三电极,10-第四电极。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。
相关技术中,发光器件的制程上,需要制备一定的电极结构,由于电极不透光且电极会刻蚀掉部分发光层,导致发光器件发光的有效面积减小,因此电极结构制约着发光器件发光的有效面积;同时,发光器件面积较小,导致微发光二极管电极间距较小,在焊接过程中极易造成短路风险,限制了发光器件进一步微小化;
基于此,本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案,其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
本发明实施例:
为使本发明的发光器件更清楚,请参见图1,为一种现有技术中的发光器件,其包括:第一半导体层1、发光层2、第二半导体层3、第一电极4、第二电极5,其中,发光层2被蚀刻后,第一电极4设置在第一半导体层1上,第二电极5设置在第二半导体层3上,蚀刻发光层2设置第一电极4导致发光器件发光的有效面积减小,同时,发光器件面积较小,发光器件中第一电极4与第二电极5处于同一侧,导致第一电极4与第二电极5间距较小,在焊接过程中极易造成短路风险,限制了发光器件进一步微小化。
本发明实施例提供一种发光器件,请参见图2所示,其包括但不限于:第一半导体层1、发光层2、第二半导体层3、第一电极4和第二电极5;其中,第一半导体层1包括第一区域1a和包围第一区域1a的第二区域1b;如图3-1和图3-2所示,第一区域1a中的第一半导体层1相对第二区域1b中的第一半导体层1凸出;发光层2和第二半导体层3依次叠设于第一区域1a凸出一侧表面;第一电极4设置于第二区域1b靠近发光层2一侧表面,与第一区域1a的第一半导体层1贴合;及第二电极5设置于第二半导体层3远离发光层2一侧表面。
本实施例通过在第二区域1b靠近发光层2一侧表面设置第一电极4,第一电极4与第一区域1a的第一半导体层1贴合,避免了蚀刻发光层2从而在第一半导体层1靠近发光层2一侧设置第一电极4,导致发光器件发光的有效面积减小的问题,减小了对发光层2的蚀刻进而提高了发光器件发光的有效面积,提高了发光器件整体发光面的利用效率;同时,将第一电极4设置在第二区域1b靠近发光层2一侧表面,避免了发光器件中第一电极4与第二电极5处于同一侧,导致第一电极4与第二电极5间距较小,在焊接过程中极易造成短路风险的问题,减小电极短路风险,提高了发光器件焊接良率,进而能够实现发光器件进一步微小化;进一步的,在第一半导体层1的第二区域1b靠近发光层2一侧表面设置第一电极4,具有良好的电流分布,进而可以减小电流聚集效应。
可选地,在本实施例的一些示例中,发光器件还包括衬底6,如图4所示,第一半导体层1生长在衬底6上,该衬底6的材质可以采用但不限于蓝宝石、碳化硅、硅、砷化镓的任意一种;应当理解的是,发光器件还可以包括其他结构,在另一些示例中,可选地,发光器件还可包括反射层、钝化层中的至少一种。
可选地,在本实施例的一些示例中,第一半导体层1不包括第二区域1b;直接在衬底6靠近发光层2一侧表面设置第一电极4,第一电极4与第一区域1a的第一半导体层1贴合。
在本实施例中,第一电极4设置于第二区域1b靠近发光层2一侧表面包括但不限于:第一电极4环绕设置于第二区域1b靠近发光层2一侧表面;或,第一电极4对称设置于第二区域1b靠近发光层2一侧表面;如图5所示,图5所示为一种发光器件俯视图,第一电极4环绕设置于第二区域1b靠近发光层2一侧表面,避免了刻蚀发光层2设置第一电极,有利于发光器件微小化设计;将第一电极4环绕设置于第二区域1b靠近发光层2一侧表面,使得第一电极4环绕发光器件的第一半导体层1侧面,使得第一电极4的载流子扩散通道增大,可以提高发光器件的量子效率,提升发光器件发光亮度;如图6所示,图6所示为另一种发光器件俯视图,其中第一电极4对称设置于第二区域1b靠近发光层2一侧表面,同样在避免了刻蚀发光层2设置第一电极4的同时,减少了第一电极4在发光器件中的面积占比,提升了发光器件发光亮度,有利于发光器件微小化设计。
应当理解的是,第二电极5在第二半导体层3远离发光层2一侧表面的位置不受限制,可以灵活设定,例如一些示例中,第二电极5设置在第二半导体层3远离发光层2一侧表面的中心位置。
应当理解的是,本实施例中第一电极4与第二电极5的材质不做限定,例如一种示例中,第一电极4和第二电极5的材质可包括但不限于Cr,Ni,Al,Ti,Au,Pt,W,Pb,Rh,Sn,Cu,Ag中的至少一种。
在本实施例中,第一电极4的宽度为1微米至3微米,例如一种示例中,如图5所示,第一电极4环绕设置于第二区域1b靠近发光层2一侧表面,第一电极4的四侧宽度均为1微米,应当理解的是,第一电极4的四侧宽度可以灵活的设置,在1微米至3微米之间即可;优选的,第一电极4的四侧宽度均为1微米。应当理解的是,发光器件的形状不受限制,可以是如图5-6所示的方形,也可以是如图7所示的圆形,发光器件的实际形状可根据实际需求设置。
可选的,在本实施例的一些示例中,为了避免第一电极4与发光层2接触,影响电流扩展,导致电子注入减少,降低发光效率的问题,第一电极4与发光层2不接触;例如一些示例中,第一电极4的顶面不超过第一半导体层1第一区域1a突出部分的顶面,进而避免了第一电极4与发光层2接触,如图8所示;例如另一些示例中,第一电极4的顶面与第一半导体层1的第一区域1a突出部分顶面齐平,如图2或4所示,进而避免了第一电极4与发光层2接触;可以理解的是,第一电极4与发光层2不接触,进而避免了第第一电极4与发光层2接触,影响电流扩展,导致电子注入减少,降低发光层2的发光效率的问题。
在本实施例中,第一半导体层1与第二半导体层3相对设置,也即第一半导体层1与第二半导体层3相异,例如一些示例中,第一半导体层1的导电类型为N型,对应的,第一电极4为N电极,第二半导体层3的导电类型为P型,对应的,第二半导体层3远离发光层2一侧表面设置的第二电极5为P电极,且发光层2的发光方向也是朝向N型半导体层;例如另一些示例中,第一半导体层1为P型半导体层,第一电极4为P电极,第二半导体层3为N型半导体层,第二电极5为N电极,且发光层2的发光方向也是朝向P半导体层。
在本实施例提供的发光器件,包括第一半导体层、发光层、第二半导体层、第一电极和第二电极;其中,第一半导体层包括第一区域和包围第一区域的第二区域;第一区域中的第一半导体层相对第二区域中的第一半导体层凸出;发光层和第二半导体层依次叠设于第一区域凸出一侧表面;第一电极设置于第二区域靠近发光层一侧表面,与第一区域的第一半导体层贴合;及第二电极设置于第二半导体层远离发光层一侧表面;通过第二区域靠近发光层一侧表面设置第一电极,第一电极与第一区域的第一半导体层贴合,避免了蚀刻发光层从而在第一半导体层靠近发光层一侧来设置第一电极,导致发光器件发光的有效面积减小的问题,提高了发光器件整体发光面的利用效率;同时,避免了发光器件中第一电极与第二电极处于同一侧,导致第一电极与第二电极间距较小,在焊接过程中极易造成短路风险的问题,提高了发光器件焊接良率;进一步地,在第一半导体层第二区域靠近发光层一侧表面设置第一电极,使得第一电极的载流子扩散通道增大,可以提高发光器件的量子效率,提升发光器件发光亮度。
本实施例还提供一种如上所述的发光器件的制作方法,请参见图9,其包括但不限于:
S901、提供一衬底;于衬底上依次生长形成第一半导体层、发光层、第二半导体层;
在本实施例的一些示例中,在衬底的其中一面上生长形成外延层,该外延层包括第一半导体层、发光层以及第二半导体层,各层依次生长形成,第一半导体层为最靠近衬底的一层,发光层位于第一半导体层与第二半导体层之间,需要理解的是,各层的厚度通常在纳米级,进而保证发光器件的微型化;应当理解的是,衬底上可以形成有多个外延层,也可以是单个外延层。
在本实施例的一些示例中,生长方法包括但不限于气相外延(VPE)、液相外延(LPE)、分子束外延(MPE)、等离子体增强化学气象沉积(PECVD)、金属有机化合物气相外延(MOCVD)中的一种;其中,衬底的材质包括但不限于蓝宝石、碳化硅、硅、砷化镓的任意一种;衬底的材质还可以根据发光器件的发光颜色灵活选择;应当理解的是,发光器件还可以包括其他结构,在另一些示例中,可选地,发光器件还可包括反射层、钝化层中的至少一种。
在本实施例的一些示例中,第一半导体层与第二半导体层相对设置,也即第一半导体层与第二半导体层相异,例如一些示例中,所述第一半导体层为N型半导体层,对应的,所述第二半导体层为P型半导体层,且发光层的发光方向也是朝向N型半导体层;例如另一些示例中,所述第一半导体层为P型半导体层,所述第二半导体层为N型半导体层,且发光层的发光方向也是朝向P半导体层。
其中,第一半导体层,第二半导体层的材料可以采用但不限于硅(Si)、砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等中的至少一种。
S902、对所述第二半导体层、发光层及第一半导体层进行图案化处理;
在本实施例的一些示例中,图案化处理后的所述第一半导体层包括第一区域和第二区域;所述第一区域中的第一半导体层相对所述第二区域中的第一半导体层凸出;例如,如图10-1所示,其包括步骤S0,对第二半导体层、发光层及第一半导体层进行蚀刻处理,蚀刻后的第一半导体层包括第一区域和第二区域;所述第一区域中的第一半导体层相对所述第二区域中的第一半导体层凸出,使得外延层形成台阶结构。应当理解的是,本实施例并不限制具体的蚀刻方法,例如,采用干蚀刻或湿蚀刻都可。
S903、于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面制作形成第一电极;
在一些示例中,如图10-2至图10-4所示,于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面制作形成第一电极包括:步骤S1,于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面涂覆光刻胶;步骤S2,光刻所述光刻胶形成所述第一电极的图形;步骤S3,在形成的所述第一电极的图形处沉积第一电极材料形成所述第一电极,其中,在步骤S3中,沉积第一电极材料形成所述第一电极后还包括去除光刻胶,在此不再赘述;应当理解的是,在本实施例的一些示例中,还可以通过蒸镀工艺,将第一电极蒸镀在第一半导体层侧面。
在本实施例的一些示例中,通过上述方法,在第二区域靠近所述发光层一侧表面环绕设置第一电极环,环绕设置第一电极的宽度为1微米至3微米,需要理解的是,第一电极四周侧面的宽度可以一致,也可以存在区别,可以根据需求灵活设置。
在本实施例的一些示例中,通过上述方法,在第二区域靠近所述发光层一侧表面对称设置第一电极环,对称设置第一电极的宽度为1微米至3微米,需要理解的是,对称设置的第一电极的宽度可以一致,也可以不同,可以根据需求灵活设置。
应当理解的是,在本实施例的一些示例中,第一电极的顶面不超过第一半导体层的顶面,进而避免了第一电极与发光层接触。
在本实施例的一些示例中,第一电极的材料包括但不限于Cr,Ni,Al,Ti,Au,Pt,W,Pb,Rh,Sn,Cu,Ag中的至少一种;需要理解的是,当第一半导体层为N类半导体层时,第一电极则为N电极;当第一半导体层为P类半导体层时,第一电极则为P电极。
S904、于所述第二半导体层远离所述发光层一侧表面制作形成第二电极。
在本实施例的一些示例中,当第二半导体层为N类半导体层时,第二电极则为N电极;当第二半导体层为P类半导体层时,第二电极则为P电极;可选的,通过黄光及薄膜工艺,于所述第二半导体层远离所述发光层一侧表面制作形成第二电极,形成第二电极;也可以通过蒸镀的方式,于所述第二半导体层远离所述发光层一侧表面制作形成第二电极。
在本实施例的一些示例中,发光器件的制作方法还包括:通过激光或者激光加劈裂的方式将衬底与衬底上的外延层切割成单个单元,得到发光器件。
本实施例提供的发光器件的制作方法,提供一衬底;于衬底上依次生长形成第一半导体层、发光层、第二半导体层;对第二半导体层、发光层及第一半导体层进行图案化处理;其中,图案化处理后的第一半导体层包括第一区域和第二区域;第一区域中的第一半导体层相对第二区域中的第一半导体层凸出;于第二区域靠近发光层一侧表面制作形成第一电极;于第二半导体层远离发光层一侧表面制作形成第二电极;根据该方法形成的发光器件,避免了蚀刻发光层从而在第一半导体层靠近发光层一侧来设置第一电极,导致发光器件发光的有效面积减小的问题,提高了发光器件整体发光面的利用效率;同时,避免了发光器件中第一电极与第二电极处于同一侧,导致第一电极与第二电极间距较小,在焊接过程中极易造成短路风险的问题,提高了发光器件焊接良率;进一步地,在第一半导体层第二区域靠近发光层一侧表面设置第一电极,使得第一电极的载流子扩散通道增大,可以提高发光器件的量子效率,提升发光器件发光亮度。
本发明再一可选实施例:
本实施例提供一种背板,请参见图11所示,其包括:背板底座7;设置在所述背板底座7上的多组杯状背板壁8,一组所述杯状背板壁8与所述背板底座7形成一组杯状背板;所述杯状背板包括:设置在所述背板底座7上与上述实施例中的发光器件中的第二电极相对应的第三电极9;以及设置在所述杯状背板壁8内壁上与上述实施例中的发光器件中的第一电极相对应的第四电极10,也即,当第二电极为P电极时,对应的第三电极9则为P电极,当第二电极为N电极时,对应的第三电极9则为N电极;当第一电极为P电极时,对应的第四电极10则为P电极,当第一电极为N电极时,对应的第四电极10则为N电极;应当理解的是,第三电极9与第四电极10的材料包括但不限于Cr,Ni,Al,Ti,Au,Pt,W,Pb,Rh,Sn,Cu,Ag中的至少一种。
应当理解的是,一组所述杯状背板对应一个所述发光器件;以及所述杯状背板壁8的高度与所述发光器件的高度相对应。可选的,在本实施例的一些示例中,各杯状背板的形状与发光器件相对应,例如一些示例中,当发光器件为矩形时,杯状背板的形成的形状也为矩形;当发光器件为圆形时,杯状背板的形成的形状也为圆形;应当理解的是,杯状背板壁8的形状可以灵活设置,例如一些示例中,如图11-图12所示,杯状背板壁8的的形状为三角柱体,或杯状背板壁8的形状为长方形柱体。
可选的,在本实施例的一些示例中,第三电极9在背板底座7上的位置根据第二电极的位置对应设置,进而第三电极9能够与第二电极对齐,例如一些示例中,第二电极设置在第二半导体层远离发光层一侧表面的中心位置时,第三电极9则对应设置在背板底座7中心位置。
可选的,在本实施例中的一些示例中,第三电极9的尺寸不低于第二电极的尺寸,例如一些示例中,第三电极9的尺寸大于第二电极的尺寸,或第三电极9的尺寸等于第二电极的尺寸。
可选的,在本实施例中的一些示例中,设置在所述杯状背板壁8内壁上第四电极10可以为环绕杯状背板壁8内壁设置的环状电极,也可以是在杯状背板壁8内壁对称两侧设置的对称电极;例如一些示例中,第一电极为四周侧面包裹第一半导体层的环状结构,对应的,第四电极10为环绕杯状背板壁8内壁设置的环状电极。应当理解的是,第四电极10的水平高度与第一电极的水平高度应当相同,进而在第四电极10与第一电极对位后,第四电极10与第一电极可保持欧姆接触。
本实施例提供的背板,包括背板底座;设置在所述背板底座上的多组杯状背板壁,一组所述杯状背板壁与所述背板底座形成一组杯状背板;所述杯状背板包括:设置在所述背板底座上与上述实施例中的发光器件中的第二电极相对应的第三电极;以及设置在所述杯状背板壁内壁上与上述实施例中的发光器件中的第一电极相对应的第四电极,该背板使得第三电极与第四电极处于不同水平面,进而减小了电极短路风险,同时,侧面设置第四电极,具有更好的电流分布,减小电流聚集效应。
本实施例还提出一种如上所述的背板的制作方法,如图13所示,其包括但不限于:
S1301、形成背板底座;
在本实施例的一些示例中,背板底座包括但不限于:基板、电路层;其中基板的材料包括但不限于二氧化硅(SiO2)、聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯(PC)、三醋酸纤维素(TAC)或丙酸纤维素酯(CAP)等中的任意一种。例如,背板底座为PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)。
S1302、在所述背板底座上形成多组杯状背板壁,一组所述杯状背板壁与所述背板底座形成一组杯状背板;
在本实施例的一些示例中,通过在背板底座上沉积用于制成杯状背板壁的材料,通过刻蚀处理所述杯状背板层,在所述背板底座上形成多组所述杯状背板壁,一组所述杯状背板壁与所述背板底座形成一组杯状背板;应当理解的是,杯状背板形成的形状与发光器件的形状相对应;且其中杯状背板壁的形状可以灵活设置;杯状背板的材料与包括但不限于二氧化硅(SiO2)、聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯(PC)、三醋酸纤维素(TAC)或丙酸纤维素酯(CAP)等中的任意一种。例如一种示例中,首先通过在背板底座上沉积SiO2薄膜,然后通过感应耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺,形成杯状背板壁;一些示例中,可以形成侧壁粗糙的杯状背板壁,进而提高电极在杯状背板壁侧壁的贴合强度,降低电极掉落风险。
S1303、对所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板的背板底座上形成与发光器件中的第二电极相对应的第三电极;
在一些实施例中,如图14-1至图14-4所示,所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板的背板底座上形成与上述实施例中的发光器件中的第二电极相对应的第三电极包括:步骤S4,在所述杯状背板内涂覆光刻胶;步骤S5,光刻所述光刻胶在所述杯状背板的背板底座上形成所述第三电极的图形;步骤S6,在形成的所述第三电极的图形处蒸镀第三电极材料形成所述第三电极,应当理解的是,在一些示例中,还包括了步骤S7,将多余的光刻胶去除;例如一些示例中,通过在杯状背板内涂覆光刻胶,然后经过黄光工艺光刻后形成到达背板底座的孔洞,然后在该孔洞的底部,也即背板底座上蒸镀形成第三电极,形成第三电极后通过O2等离子处理等方式将多余的光刻胶去除,得到最终的第三电极,进而提高发光器件与背板的绑定良率。
应当理解的是,第三电极的与第二电极相对应,也即,当第二电极为为P电极时,第三电极也为P电极,当第二电极为N电极时,第三电极也为N电极;在一些示例中,最后形成的第三电极的尺寸与第二电极尺寸相等。
S1304、对所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板壁内壁上形成与发光器件中的第一电极相对应的第四电极;
在本实施例的一些示例中,如图15-1至图15-4所示,对所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板壁内壁上形成与发光器件中的第一电极相对应的第四电极包括:步骤S8,在所述杯状背板内涂覆光刻胶;步骤S9,光刻所述光刻胶在所述杯状背板的杯状背板壁上形成所述第四电极的图形;步骤S10,在形成的所述第四电极的图形处沉积第四电极材料形成所述第四电极,应当理解的是,在一些示例中,还包括了步骤S11,将多余的光刻胶去除。例如一些示例中,通过在杯状背板内涂覆光刻胶,然后光刻第四电极的图形,需要理解的是,此处第四电极的图形可以是环状图形,也可以是对称两侧的图形,然后沉积形成第四电极,形成第四电极后通过O2等离子处理等方式将多余的光刻胶去除,得到最终成形的第四电极,进而提高发光器件与背板的绑定良率。
应当理解的是,第三电极与第二电极可进行对位的同时,第四电极与第一电极可进行对位,同时,当第一电极为为P电极时,第四电极也为P电极,当第一电极为N电极时,第四电极也为N电极。
本实施例提供的背板的制作方法,形成背板底座;在所述背板底座上形成多组杯状背板壁,一组所述杯状背板壁与所述背板底座形成一组杯状背板;,对所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板的背板底座上形成与发光器件中的第二电极相对应的第三电极,对所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板壁内壁上形成与发光器件中的第一电极相对应的第四电极,通过该方法制得的背板使得第三电极与第四电极处于不同水平面,进而减小了电极短路风险,同时,听过在杯状背板臂内壁设置第四电极,具有更好的电流分布,减小电流聚集效应。
本发明实施例还提供一种转移方法,如图16所示,其包括但不限于:
S1601、通过转移头将发光器件由基板转移至背板;
在本实施例的一些示例中,通过巨量转移头将单颗或多颗发光器件,由基板转移至背板,其中,发光器件中第二电极与背板第三电极对位,发光器件中第一电极与背板中第四电极对位。
S1602、将发光器件与背板焊接。
在本实施例的一些示例中,通过焊接工艺在发光器件中第二电极与背板第三电极对位后对第二电极与第三电极进行焊接,通过焊接工艺在发光器件中第一电极与背板第四电极对位后对第一电极与第四电极进行焊接,得到发光器件与背板绑定的结构,如图17所示。
本实施例还提供一种显示装置,包括如上所述的背板和/或如上所述的发光器件。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (12)
1.一种发光器件,其特征在于,包括第一半导体层、发光层、第二半导体层、第一电极和第二电极;
其中,所述第一半导体层包括第一区域和包围所述第一区域的第二区域;所述第一区域中的第一半导体层相对所述第二区域中的第一半导体层凸出;
所述发光层和所述第二半导体层依次叠设于所述第一区域凸出一侧表面;
所述第一电极设置于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面,与所述第一区域的第一半导体层贴合,且所述第一电极通过其侧面与背板上的第四电极进行配合;及
所述第二电极设置于所述第二半导体层远离所述发光层一侧表面。
2.如权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述第一电极设置于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面包括:
所述第一电极环绕设置于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面;
或,
所述第一电极对称设置于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面。
3.如权利要求1-2任一项所述的发光器件,其特征在于,所述第一电极的厚度为1微米至3微米。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的发光器件的制作方法,其特征在于,包括:
提供一衬底;
于所述衬底上依次生长形成第一半导体层、发光层、第二半导体层;
对所述第二半导体层、发光层及第一半导体层进行图案化处理;其中,图案化处理后的所述第一半导体层包括第一区域和第二区域;所述第一区域中的第一半导体层相对所述第二区域中的第一半导体层凸出;
于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面制作形成第一电极;
于所述第二半导体层远离所述发光层一侧表面制作形成第二电极。
5.如权利要求4所述的发光器件的制作方法,其特征在于,于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面制作形成第一电极包括:
于所述第二区域靠近所述发光层一侧表面涂覆光刻胶;
光刻所述光刻胶形成所述第一电极的图形;
在形成的所述第一电极的图形处沉积第一电极材料形成所述第一电极。
6.一种背板,其特征在于,包括:
背板底座;
设置在所述背板底座上的多组杯状背板壁,一组所述杯状背板壁与所述背板底座形成一组杯状背板;
所述杯状背板包括:设置在所述背板底座上与权利要求1-3任一项所述的发光器件中的第二电极相对应的第三电极;以及设置在所述杯状背板壁内壁上与权利要求1-3任一项所述的发光器件中的第一电极相对应的第四电极。
7.如权利要求6所述的背板,其特征在于,一组所述杯状背板对应一个所述发光器件;以及所述杯状背板壁的高度与所述发光器件的高度相对应。
8.一种如权利要求6或7所述的背板的制作方法,其特征在于,包括:
形成背板底座;
在所述背板底座上形成多组杯状背板壁,一组所述杯状背板壁与所述背板底座形成一组杯状背板;
对所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板的背板底座上形成与权利要求1-3任一项所述的发光器件中的第二电极相对应的第三电极;
对所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板壁内壁上形成与权利要求1-3任一项所述的发光器件中的第一电极相对应的第四电极。
9.如权利要求8所述的背板的制作方法,其特征在于,所述在所述背板底座上形成多组杯状背板壁包括:
在所述背板底座上沉积杯状背板壁材料形成杯状背板层;
通过刻蚀处理所述杯状背板层,在所述背板底座上形成多组所述杯状背板壁。
10.如权利要求8所述的背板的制作方法,其特征在于,对所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板的背板底座上形成与权利要求1-3任一项所述的发光器件中的第二电极相对应的第三电极包括:
在所述杯状背板内涂覆光刻胶;
光刻所述光刻胶在所述杯状背板的背板底座上形成所述第三电极的图形;
在形成的所述第三电极的图形处蒸镀第三电极材料形成所述第三电极。
11.如权利要求8所述的背板的制作方法,其特征在于,对所述杯状背板进行图案化处理,在所述杯状背板壁内壁上形成与权利要求1-3任一项所述的发光器件中的第一电极相对应的第四电极包括:
在所述杯状背板内涂覆光刻胶;
光刻所述光刻胶在所述杯状背板的杯状背板壁上形成所述第四电极的图形;
在形成的所述第四电极的图形处沉积第四电极材料形成所述第四电极。
12.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1-3任一项所述的发光器件和/或如权利要求6或7所述的背板。
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