CN117080345A - 改善制备效率的发光装置及其制备方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种改善制备效率的发光装置及其制备方法、显示装置,属于光电子制造技术领域。该发光装置包括:衬底、光转换层和发光单元,光转换层和发光单元依次层叠于衬底上,发光单元发出的光为第一颜色;光转换层具有多个第一光转换部和多个第二光转换部,第一光转换部和第二光转换部均具有凹孔;位于第一光转换部的凹孔内设有第一量子点荧光颗粒,第一量子点荧光颗粒用于将入射的第一颜色的光转换为第二颜色的光;位于第二光转换部的凹孔内设有第二量子点荧光颗粒,第二量子点荧光颗粒用于将入射的第一颜色的光转换为第三颜色的光。本公开能改善制备发光装置难度大且各发光结构的转移周期长的问题。
Description
技术领域
本公开涉及光电子制造技术领域,特别涉及一种改善制备效率的发光装置及其制备方法、显示装置。
背景技术
三基色的发光装置具有自发光特性,且具有高亮度、高对比度、高反应性及省电的特点。
相关技术中,三基色的发光装置通常包括衬底和多个单色发光结构,多个单色发光结构水平间隔分布在衬底上,单色发光结构的发光颜色通常包括红光、绿光和蓝光。
在制备该发光装置时,需要先单独制备不同颜色的单色发光结构,然后将生长的大量单色发光结构转移至衬底上。由于转移的单色发光结构数量较多,使得转移过程难度较大且转移周期长,不利于提升发光装置的制备效率。
发明内容
本公开实施例提供了一种改善制备效率的发光装置及其制备方法、显示装置,能改善制备发光装置难度大且各发光结构的转移周期长的问题。所述技术方案如下:
本公开实施例提供了一种发光装置,所述发光装置包括:衬底、光转换层和发光单元,所述光转换层和所述发光单元依次层叠于所述衬底上,所述发光单元发出的光为第一颜色;所述光转换层具有多个第一光转换部和多个第二光转换部,所述多个第一光转换部和所述多个第二光转换部间隔排布,所述第一光转换部和所述第二光转换部均具有凹孔;位于所述第一光转换部的凹孔内设有第一量子点荧光颗粒,所述第一量子点荧光颗粒用于将入射的所述第一颜色的光转换为第二颜色的光;位于所述第二光转换部的凹孔内设有第二量子点荧光颗粒,所述第二量子点荧光颗粒用于将入射的所述第一颜色的光转换为第三颜色的光,所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色均为不同的颜色。
在本公开实施例的一种实现方式中,所述第一光转换部远离所述衬底的表面和所述第一光转换部远离所述衬底的表面均具有多个间隔排布的所述凹孔,所述凹孔靠近所述衬底的一端的宽度大于所述凹孔远离所述衬底的一端的宽度。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述发光单元包括多个发光块,所述多个发光块间隔排布于所述光转换层远离所述衬底的表面;所述多个发光块包括第一部分、第二部分和第三部分,所述第一部分位于所述第一光转换部上,所述第二部分位于所述第二光转换部上,所述第三部分位于所述第一光转换部和所述第二光转换部之间。
在本公开实施例的另一种实现方式中,位于所述第一光转换部的所述发光块在所述衬底的表面上的正投影的外轮廓,位于对应的所述第一光转换部在所述衬底的表面上的正投影的外轮廓内;位于所述第二光转换部的所述发光块在所述衬底的表面上的正投影的外轮廓,位于对应的所述第二光转换部在所述衬底的表面上的正投影的外轮廓内。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述发光装置还包括反射层,所述反射层位于所述衬底的表面,且覆盖所述光转换层和各所述发光块。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述发光单元包括依次层叠的第一半导体层、多量子阱层和第二半导体层,所述光转换层与所述第一半导体层的制作材料相同。
本公开实施例提供了一种显示装置,所述显示装置包括如前文所述的多个发光装置和驱动背板,多个所述发光装置位于所述驱动背板上,且所述发光装置的发光单元与所述驱动背板电性连接。
本公开实施例提供了一种发光装置的制备方法,所述制备方法包括:提供一衬底;在所述衬底上形成光转换层,所述光转换层具有多个第一光转换部和多个第二光转换部,所述多个第一光转换部和所述多个第二光转换部间隔排布,所述第一光转换部和所述第二光转换部均具有凹孔;位于所述第一光转换部的凹孔内设有第一量子点荧光颗粒,所述第一量子点荧光颗粒用于将入射的第一颜色的光转换为第二颜色的光;位于所述第二光转换部的凹孔内设有第二量子点荧光颗粒,所述第二量子点荧光颗粒用于将入射的所述第一颜色的光转换为第三颜色的光,所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色均为不同的颜色;在所述光转换层上形成发光单元,所述发光单元发出的光为所述第一颜色。
在本公开实施例的另一种实现方式中,在所述衬底上形成光转换层包括:在所述衬底上形成GaN层;采用电化学方法腐蚀的方式在所述GaN层远离所述衬底的表面形成多个凹孔;在一部分所述凹孔内填充第一量子点荧光颗粒,形成所述第一光转换部,所述第一量子点荧光颗粒用于将入射的第一颜色的光转换为第二颜色的光;在另一部分所述凹孔内填充第二量子点荧光颗粒,形成所述第二光转换部,所述第二量子点荧光颗粒用于将入射的第一颜色的光转换为第三颜色的光。
在本公开实施例的另一种实现方式中,在所述衬底上形成GaN层包括:在所述衬底上生长Si掺杂的GaN层,所述GaN层的Si掺杂浓度大于1×1018cm-3。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本公开实施例提供发光装置中在衬底和发光单元之间设置了一层光转换层,光转换层具有多个第一光转换部和第二光转换部,在第一光转换部的表面和第二光转换部的表面均具有凹孔;第一光转换部的凹孔内设有第一量子点荧光颗粒,第二光转换部的凹孔内设有第二量子点荧光颗粒。其中,第一量子点荧光颗粒将从发光单元出射的第一颜色的光转换为第二颜色的光,第二量子点荧光颗粒能将从发光单元出射的第一颜色的光转换成第三颜色的光,而发光单元出射的第一颜色的光可以通过光转换层上不是第一光转换部和第二光转换部的区域透射,以出射第一颜色的光,从而实现全彩显示。相比于相关技术中单独形成发出三种不同颜色的光的单色发光结构,本公开实施例只需要在衬底上形成光转换层并直接在光转换层上形成发出一种颜色的光的发光单元即可实现全彩显示,因此,省去了将多个单色发光结构转移至发光单元上的步骤,能缩短发光结构的转移周期,降低制备发光装置的难度,提升发光装置的制备效率。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种发光装置的层级结构示意图;
图2是本公开实施例提供的一种光转换层的结构示意图;
图3是本公开实施例提供的一种发光装置的俯视图;
图4是本公开实施例提供的一种发光装置的制备方法流程图;
图5是本公开实施例提供的一种发光装置的制备状态图;
图6是本公开实施例提供的一种发光装置的制备状态图;
图7是本公开实施例提供的一种发光装置的制备状态图;
图8是本公开实施例提供的一种发光装置的制备状态图。
图中各标记说明如下:
10、衬底;
20、光转换层;21、第一光转换部;22、第二光转换部;23、凹孔;201、第一量子点荧光颗粒;202、第二量子点荧光颗粒;
30、发光单元;301、发光块;31、第一半导体层;32、多量子阱层;33、第二半导体层;
40、反射层;
51、第一钝化层;52、第二钝化层;
61、第一电极;62、第二电极;
70、焊点块。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则所述相对位置关系也可能相应地改变。
图1是本公开实施例提供的一种发光装置的层级结构示意图。如图1所示,该发光装置包括:衬底10、光转换层20和发光单元30,光转换层20和发光单元30依次层叠于衬底10上,发光单元30发出的光为第一颜色。
如图1所示,光转换层20具有多个第一光转换部21和多个第二光转换部22,多个第一光转换部21和多个第二光转换部22间隔排布,第一光转换部21和第二光转换部22均具有凹孔23。
如图1所示,位于第一光转换部21的凹孔23内设有第一量子点荧光颗粒201,第一量子点荧光颗粒201用于将入射的第一颜色的光转换为第二颜色的光。
如图1所示,位于第二光转换部22的凹孔23内设有第二量子点荧光颗粒202,第二量子点荧光颗粒202用于将入射的第一颜色的光转换为第三颜色的光,第一颜色、第二颜色和第三颜色均为不同的颜色。
本公开实施例提供发光装置中在衬底10和发光单元30之间设置了一层光转换层20,光转换层20具有多个第一光转换部21和第二光转换部22,在第一光转换部21表面和第二光转换部22的表面均具有凹孔23;第一光转换部21的凹孔23内设有第一量子点荧光颗粒201,第二光转换部22的凹孔23内设有第二量子点荧光颗粒202。其中,第一量子点荧光颗粒201能将从发光单元30出射的第一颜色的光转换为第二颜色的光,第二量子点荧光颗粒202能将从发光单元30出射的第二颜色的光转换成第三颜色的光,而发光单元30出射的第一颜色的光可以通过光转换层20上不是第一光转换部21和第二光转换部22的区域透射,以出射第一颜色的光,从而实现全彩显示。相比于相关技术中单独形成发出三种不同颜色的光的单色发光结构,本公开实施例只需要在衬底10上形成光转换层20并直接在光转换层20上形成发出一种颜色的光的发光单元30即可实现全彩显示,因此,省去了将多个单色发光结构转移至发光单元30上的步骤,能缩短发光结构的转移周期,降低制备发光装置的难度,提升发光装置的制备效率。
相比于直接在外延层的下方设置整层的量子点膜层,通过设计凹孔并在凹孔内填充量子点的方式,能节省成本。
示例性地,凹孔形成在无极材料中,使得凹孔结构较为稳定,这样位于凹槽内的量子点也更加稳定。
本公开实施例中,凹孔23可以贯穿光转换层20,即凹孔23从光转换层20的一侧延伸至另一侧。
其中,半导体材料微小晶体通常被称作量子点。量子点可以把电子锁定在一个非常微小的三维空间内,当有一束光照射上去的时候电子会受到激发跳跃到更高的能级,当这些电子回到原来较低的能级的时候,会发射出波长一定的光束。通过控制量子点的组成以及直径大小,能让量子点收到特定波长的光激发后,精确发出需要的光,实现全彩显示。
本公开实施例中,发光单元30发出的光可以是蓝光,即第一颜色为蓝色。
其中,第一量子点荧光颗粒201可以是红光量子点荧光颗粒,红光量子点荧光颗粒收到蓝光激发后,能发出红光,即第二颜色为红光。第二量子点荧光颗粒202可以是绿光量子点荧光颗粒,绿光量子点荧光颗粒收到蓝光激发后,能发出绿光,即第三颜色为绿光。这样只用设置两种不同颜色的量子点荧光颗粒就能实现发光装置的全彩显示。
可选地,如图1所示,第一光转换部21远离衬底10的表面具有多个间隔排布的凹孔23,第二光转换部22远离衬底10的表面具有多个间隔排布的凹孔23。
通过在第一光转换部21设置多个凹孔23,从而能让更多的第一量子点荧光颗粒201填充在第一光转换部21,这样能提升第一光转换部21中第一量子点荧光颗粒201的占比,保证入射至第一光转换部21的绝大部分的第一颜色的光能与第一量子点荧光颗粒201接触,从而激发并发出第二颜色的光。
通过在第二光转换部22设置多个凹孔23,从而能让更多的第二量子点荧光颗粒202填充在第二光转换部22,这样能提升第二光转换部22中第二量子点荧光颗粒202的占比,保证入射至第二光转换部22的绝大部分的第一颜色的光能与第二量子点荧光颗粒202接触,从而激发并发出第三颜色的光。
图2是本公开实施例提供的一种光转换层的结构示意图。如图2所示,第一光转换部21和第一光转换部21均具有多个间隔排布的凹孔23,凹孔23靠近衬底10的一端的宽度大于凹孔23远离衬底10的一端的宽度。
通过将凹孔23设置成孔径为上小下大的结构,使得凹孔23靠近衬底10的一端的尺寸更大,使得光转换层中的凹孔在靠近衬底的一侧的分布间距更小。也即,让凹孔在靠近衬底的一侧的量子点荧光颗粒分布更加紧凑,以避免光线轻易穿过凹孔之间的间隙从第一光转换部或第二光转换部出射,提升光转换部的可靠性。
可选地,如图1所示,发光单元30包括多个发光块301,多个发光块301间隔排布于光转换层远离衬底10的表面。
这样将发光单元30设计为多个并排布置的发光块301,让各个发光块301间隔分布,这样不同发光块301之间存在间隙,能削弱不用发光块301之间的光串扰的问题。
如图1所示,多个发光块301包括第一部分和第二部分,第一部分位于第一光转换部21和第二光转换部22,第二部分位于第一光转换部21和第二光转换部22之间。
第一部分的发光块301设置在第一光转换部21和第二光转换部22,保证存在部分发光块301用于向第一光转换部21和第二光转换部22发射第一颜色的光,实现让发光装置发出第二颜色和第三颜色的光的目的。
第二部分的发光块301设置在第一光转换部21和第二光转换部22,避免发光块301的光直射到光转换部而转换成其他颜色,保证部分发光块301发出的第一颜色的光能直接通过光转换层20。
可选地,位于第一光转换部21的发光块301在衬底10的表面上的正投影的外轮廓,位于对应的第一光转换部21在衬底10的表面上的正投影的外轮廓内。
这样让位于第一光转换部21的发光块301的外轮廓不超过第一光转换部21的外轮廓,以避免发光块301发出的第一颜色的光没有经过第一光转换部21而直接从光转换层20出射,影响发光颜色的纯度。
可选地,位于第二光转换部22的发光块301在衬底10的表面上的正投影的外轮廓,位于对应的第二光转换部22在衬底10的表面上的正投影的外轮廓内。
这样让位于第二光转换部22的发光块301的外轮廓不超过第二光转换部22的外轮廓,以避免发光块301发出的第一颜色的光没有经过第二光转换部22而直接从光转换层20出射,影响发光颜色的纯度。
可选地,发光装置还包括反射层40,反射层40位于衬底的表面,且反射层40覆盖光转换层20和各发光块301。
通过设置反射层40,能进一步阻挡发光块301发出的光从发光块301的侧壁出射,有效减少大角度或水平传播的光线,避免出现的光串扰问题,提升发光装置的发光效果。
可选地,反射层40的厚度为0.1μm至2μm。
将反射层40的厚度设置在上述范围内,既能满足反射层40所需的遮光效果,还能控制反射层40的厚度较薄,避免层叠较厚的反射层40增大发光装置的厚度。
示例性地,反射层40为分布式布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflection,简称DBR)层,DBR层包括多个周期性交替层叠的SiO2层和TiO2层。且DBR层的周期数可以在20至50之间。例如,DBR层的周期数为32。
其中,DBR层中SiO2层的厚度可以是800埃至1200埃,TiO2层的厚度可以是500埃至900埃。
可选地,发光单元30包括依次层叠的第一半导体层31、多量子阱层32和第二半导体层33,光转换层20与第一半导体层31的制作材料相同。
本公开实施例中,发光单元30为蓝光外延结构。
其中,第一半导体层31和第二半导体层33中的一个为n型层,第一半导体层31和第二半导体层33中的另一个为p型层。
示例性地,第一半导体层31为n型层,第二半导体层33为p型层。
在蓝光外延结构中,p型层包括p型GaN层。
其中,多量子阱层32可以包括交替生长的InGaN量子阱层和GaN量子垒层。第三发光层可以包括交替层叠的3至8个周期的InGaN量子阱层和GaN量子垒层。
其中,n型层包括n型GaN层。
可选地,发光单元30的厚度为2μm至10μm。
示例性地,蓝光外延结构的厚度为6μm。
可选地,如图1所示,发光装置还包括第一钝化层51和多对电极,第一钝化层51覆盖在反射层40远离衬底10的表面上。
通过在反射层40的表面覆盖一层第一钝化层51,能让发光装置的表面更平整,以便于形成后续膜层,且第一钝化层51也能对发光块301和反射层40进行保护,提升发光装置的可靠性。
可选地,第一钝化层51包括氧化硅层、氮化硅层、氧化钛和分布式布拉格反射镜层中的至少一种。
示例性地,第一钝化层51可以是氧化硅层。
其中,氧化硅层的厚度可以是5000埃。
可选地,多对电极位于第一钝化层51远离衬底10的表面,且多对电极通过过孔与多个发光块301电性相连,每对电极包括第一电极61和第二电极62,多对电极中的多个第一电极61电性相连。
示例性地,第一钝化层51和反射层40均具有露出第一电极61和第二电极62一一对应的多个过孔,第一电极61和第二电极62通过对应的通孔延伸至发光块301远离衬底10的表面,各第一电极61均相连。
上述实现方式中,第一电极61和第二电极62中的一个与发光单元30的p型层相连,第一电极61和第二电极62中的另一个与发光单元30的n型层相连。
作为示例,第一电极61可以与发光单元30的n型层相连,第二电极62可以与发光单元30的p型层相连。
这样就让三种发光单元30的n型层连接在一起,以便于同时控制通电,而各发光单元30的p型层分别与不同的第二电极62连接,以单独通电,实现单独控制各个发光单元30发光的目的。
可选地,发光装置还包括第二钝化层52和多个焊点块70,第二钝化层52位于第一钝化层51远离衬底10的表面,多个焊点块70位于第二钝化层52远离衬底10的表面,多个焊点块70中的一个与任意一个第一电极61通过过孔相连,多个焊点块70中的其他焊点块70与多对电极中的多个第二电极62通过过孔一一对应电性相连。
示例性地,图3是本公开实施例提供的一种发光装置的俯视图。如图3所示,发光装置还包括四个焊点块70。第二钝化层52具有露出任意一个第一电极61的过孔和三个第二电极62的过孔,四个焊点块70位于第二钝化层52远离衬底10的表面,且四个焊点块70通过过孔分别与一个第一电极61和三个第二电极62相连。
这样让一个焊点块70作为公共三个第一电极61电连接,以便于同时向发光单元30的n型层通电。让三个焊点块70分别与三个第二电极62电性连接,以单独通电,实现单独控制各个发光单元30发光的目的。
本公开实施例提供了一种显示装置,该显示装置包括如前文所述的多个发光装置和驱动背板,多个发光装置位于驱动背板上,且发光装置的发光单元与驱动背板电性连接。
可选地,驱动背板可以为TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)基板,驱动背板上的每个驱动电路至少包括2个TFT,用于控制所连接的发光层发光。
示例性地,驱动电路包括依次层叠在基板上的有源层、栅极绝缘层、栅极层、层间介电层和源漏极层。发光层与对应的驱动电路的源漏极层连接。
示例性地,当驱动背板的各TFT的有源层的制作材料均为多晶硅时,该种驱动背板是LTPS(Low Temperature Poly-Silicon,低温多晶硅)驱动背板。
示例性地,当驱动背板的各TFT的中,一部分TFT的有源层中的制作材料为多晶硅,另一部分TFT的有源层的制作材料为金属氧化物时,该种驱动背板是LTPO(LowTemperature Polycrystalline Oxide,低温多晶氧化物)驱动背板。
该显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
图4是本公开实施例提供的一种发光装置的制备方法流程图。如图4所示,该制备方法包括:
步骤S1:提供一衬底。
步骤S2:在衬底上形成光转换层。
其中,光转换层具有多个第一光转换部和多个第二光转换部,多个第一光转换部和多个第二光转换部间隔排布,第一光转换部远离衬底的表面和第二光转换部远离衬底的表面均具有凹孔;位于第一光转换部的凹孔内设有第一量子点荧光颗粒,第一量子点荧光颗粒用于将入射的第一颜色的光转换为第二颜色的光;位于第二光转换部的凹孔内设有第二量子点荧光颗粒,第二量子点荧光颗粒用于将入射的第一颜色的光转换为第三颜色的光,第一颜色、第二颜色和第三颜色均为不同的颜色。
步骤S3:在光转换层上形成发光单元。
其中,发光单元30发出的光为第一颜色。
本公开实施例提供发光装置的制备方法,在衬底和发光单元之间设置了一层光转换层,光转换层具有多个第一光转换部和第二光转换部,在第一光转换部的表面和第二光转换部的表面均具有凹孔;第一光转换部的凹孔内设有第一量子点荧光颗粒,第二光转换部的凹孔内设有第二量子点荧光颗粒。其中,第一量子点荧光颗粒将从发光单元出射的第一颜色的光转换为第二颜色的光,第二量子点荧光颗粒能将从发光单元出射的第一颜色的光转换成第三颜色的光,而发光单元出射的第一颜色的光可以通过光转换层上不是第一光转换部和第二光转换部的区域透射,以出射第一颜色的光,从而实现全彩显示。相比于相关技术中单独形成发出三种不同颜色的光的单色发光结构,本公开实施例只需要在衬底上形成光转换层并直接在光转换层上形成发出一种颜色的光的发光单元即可实现全彩显示,因此,省去了将多个单色发光结构转移至发光单元上的步骤,能缩短发光结构的转移周期,降低制备发光装置的难度,提升发光装置的制备效率。
步骤S1中,衬底10可以是蓝宝石衬底或玻璃衬底,本公开实施例不做限制。
步骤S2可以包括以下几步:
第一步,在衬底10上形成GaN层。
具体可以包括:在蓝宝石衬底10上生长GaN层。GaN层特点是Si的掺杂浓度大于1×1018cm-3。
示例性地,GaN层的厚度为1μm至10μm。
可选地,从GaN层远离衬底10的表面至靠近衬底10的表面的方向上,Si的掺杂浓度逐渐上升。这样有利于生长晶体质量更好的GaN层。
第二步,采用电化学方法腐蚀的方式在GaN层远离衬底10的表面形成多个凹孔23。
如图5所示,使用电化学方法腐蚀的方式在上述GaN层的表面形成贯穿整个GaN层的不规则凹孔23。以使得GaN层被腐蚀后,GaN层的表面上的特点是存在部分区域从延伸至衬底10的不规则凹孔23,同时在GaN层的表面上还存在部分区域未腐蚀。
第三步,在一部分凹孔23内填充第一量子点荧光颗粒201,形成第一光转换部21。
其中,第一量子点荧光颗粒201用于将入射的第一颜色的光转换为第二颜色的光。
具体可以包括:如图6所示,先在GaN层中不需要填充第一量子点荧光颗粒201的区域形成光刻胶层。然后,将外延结构浸入含有预转换色的第一量子点荧光颗粒201的溶液中,通过静置或震荡等方式,将第一量子点荧光颗粒201填充到凹孔23内,形成第一光转换部21。
第四步,在另一部分凹孔23内填充第二量子点荧光颗粒202,形成第二光转换部22。
其中,第二量子点荧光颗粒202用于将入射的第一颜色的光转换为第三颜色的光。
具体可以包括:如图7所示,先将GaN层中第一光转换部21形成光刻胶层。然后,将外延结构浸入含有预转换色的第二量子点荧光颗粒202的溶液中,通过静置或震荡等方式,将第二量子点荧光颗粒202填充到凹孔23内,形成第二光转换部22。
步骤S3可以包括以下几步:
第一步,在第一临时基板上生长依次生长n型层、多量子阱层32和p型层,得到外延结构。
其中,外延结构为蓝光外延结构,p型层包括p型GaN层。多量子阱层32可以包括交替生长的InGaN量子阱层和GaN量子垒层。第三发光层可以包括交替层叠的3至8个周期的InGaN量子阱层和GaN量子垒层。n型层包括n型GaN层。
第二步,在第二临时基板的表面涂敷PDMS或其他有机胶材料,将第二临时基板键合至p型层,同时使用激光或湿法剥离方式去除第一临时基板。
其中,在第二临时基板的表面涂敷PDMS或其他有机胶材料的厚度>0.2μm。
第三步,将外延结构的n型层键合至光转换层20远离衬底10的表面,并移除第二临时基板。
第四步,如图8所示,采用刻蚀的方式按照预设芯片单元中红绿蓝发光体位置,制作多个发光块301。
在步骤S3之后制备方法还包括:
第一步,利用旋涂或蒸发方式在光转换层20、发光块301的侧壁和发光块301远离承载面的表面上形成反射层40。
可选地,反射层40的厚度为0.1μm至2μm。
将反射层40的厚度设置在上述范围内,既能满足反射层40所需的遮光效果,还能控制反射层40的厚度较薄,避免层叠较厚的反射层40增大发光装置的厚度。
示例性地,反射层40可以是DBR层,DBR层包括多个周期性交替层叠的SiO2层和TiO2层。且DBR层的周期数可以在20至50之间。例如,DBR层的周期数为32。
其中,DBR层中SiO2层的厚度可以是800埃至1200埃,TiO2层的厚度可以是500埃至900埃。
第二步,使用旋涂及光刻的方式在反射层40制作第一钝化层51,同时在预设位置形成过孔。
示例性地,第一钝化层51可以是氧化硅层。
第三步,利用光刻及蒸发方式,制作第一电极61和第二电极62,将各个第一电极61连接在一起。
第四步,使用旋涂及光刻的方式在第一钝化层51上制作第二钝化层52,同时在预设位置形成过孔。
可选地,第二钝化层52包括金属层和分布式布拉格反射镜层中的至少一种。
其中,第二钝化层52的厚度可以是0.2μm至10μm。
第五步,如图1所示,利用光刻及蒸发方式,制作焊点块70。
以上,并非对本公开作任何形式上的限制,虽然本公开已通过实施例揭露如上,然而并非用以限定本公开,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本公开技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本公开技术方案的内容,依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本公开技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种发光装置,其特征在于,所述发光装置包括:衬底(10)、光转换层(20)和发光单元(30),所述光转换层(20)和所述发光单元(30)依次层叠于所述衬底(10)上,所述发光单元(30)发出的光为第一颜色;
所述光转换层(20)具有多个第一光转换部(21)和多个第二光转换部(22),所述多个第一光转换部(21)和所述多个第二光转换部(22)间隔排布,所述第一光转换部(21)和所述第二光转换部(22)均具有凹孔(23);
位于所述第一光转换部(21)的凹孔(23)内设有第一量子点荧光颗粒(201),所述第一量子点荧光颗粒(201)用于将入射的所述第一颜色的光转换为第二颜色的光;
位于所述第二光转换部(22)的凹孔(23)内设有第二量子点荧光颗粒(202),所述第二量子点荧光颗粒(202)用于将入射的所述第一颜色的光转换为第三颜色的光,所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色均为不同的颜色。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,所述第一光转换部(21)远离所述衬底(10)的表面和所述第一光转换部(21)远离所述衬底(10)的表面均具有多个间隔排布的所述凹孔(23),所述凹孔(23)靠近所述衬底(10)的一端的宽度大于所述凹孔(23)远离所述衬底(10)的一端的宽度。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于,所述发光单元(30)包括多个发光块(301),所述多个发光块(301)间隔排布于所述光转换层(20)远离所述衬底(10)的表面;
所述多个发光块(301)包括第一部分、第二部分和第三部分,所述第一部分位于所述第一光转换部(21)上,所述第二部分位于所述第二光转换部(22)上,所述第三部分位于所述第一光转换部(21)和所述第二光转换部(22)之间。
4.根据权利要求3所述的发光装置,其特征在于,位于所述第一光转换部(21)的所述发光块(301)在所述衬底(10)的表面上的正投影的外轮廓,位于对应的所述第一光转换部(21)在所述衬底(10)的表面上的正投影的外轮廓内;
位于所述第二光转换部(22)的所述发光块(301)在所述衬底(10)的表面上的正投影的外轮廓,位于对应的所述第二光转换部(22)在所述衬底(10)的表面上的正投影的外轮廓内。
5.根据权利要求3所述的发光装置,其特征在于,所述发光装置还包括反射层(40),所述反射层(40)位于所述衬底(10)的表面,且覆盖所述光转换层(20)和各所述发光块(301)。
6.根据权利要求1至2、权利要求4至5任一项所述的发光装置,其特征在于,所述发光单元(30)包括依次层叠的第一半导体层(31)、多量子阱层(32)和第二半导体层(33),所述光转换层(20)与所述第一半导体层(31)的制作材料相同。
7.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括如权利要求1至6任一项所述的多个发光装置和驱动背板,多个所述发光装置位于所述驱动背板上,且所述发光装置的发光单元与所述驱动背板电性连接。
8.一种发光装置的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
提供一衬底;
在所述衬底上形成光转换层,所述光转换层具有多个第一光转换部和多个第二光转换部,所述多个第一光转换部和所述多个第二光转换部间隔排布,所述第一光转换部和所述第二光转换部均具有凹孔;位于所述第一光转换部的凹孔内设有第一量子点荧光颗粒,所述第一量子点荧光颗粒用于将入射的第一颜色的光转换为第二颜色的光;位于所述第二光转换部的凹孔内设有第二量子点荧光颗粒,所述第二量子点荧光颗粒用于将入射的所述第一颜色的光转换为第三颜色的光,所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色均为不同的颜色;
在所述光转换层上形成发光单元,所述发光单元发出的光为所述第一颜色。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,在所述衬底上形成光转换层包括:
在所述衬底上形成GaN层;
采用电化学方法腐蚀的方式在所述GaN层远离所述衬底的表面形成多个凹孔;
在一部分所述凹孔内填充第一量子点荧光颗粒,形成所述第一光转换部,所述第一量子点荧光颗粒用于将入射的第一颜色的光转换为第二颜色的光;
在另一部分所述凹孔内填充第二量子点荧光颗粒,形成所述第二光转换部,所述第二量子点荧光颗粒用于将入射的第一颜色的光转换为第三颜色的光。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,在所述衬底上形成GaN层包括:
在所述衬底上生长Si掺杂的GaN层,所述GaN层的Si掺杂浓度大于1×1018cm-3。
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