CN117441236A - 发光器件、显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种发光器件、显示装置，该发光器件包括：衬底；至少两个发光单元，在沿垂直于衬底所在平面的方向上，相邻两个发光单元在衬底上的正投影交叠；至少一个图案化的键合层，位于相邻的两个发光单元之间，包括多个间隔设置的键合部，键合部被配置为固定且电连接相邻的两个发光单元；其中，键合部在衬底上的正投影位于发光单元在衬底上的正投影以内，且所有键合部在衬底上的正投影的面积之和小于发光器件的出光面在衬底上的正投影的面积。本申请的实施例提供的发光器件的发光效率高，波长均一性好。

Description

发光器件、显示装置 技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种发光器件、显示装置。

背景技术

随着显示技术的快速发展，Mini LED(Mini Light Emitting Diode，次毫米发光二极管)和Micro LED(Micro Light Emitting Diode，微型发光二极管)的显示产品引起人们广泛的关注。然而，相关技术中的上述两种LED芯片的发光效率有限，且由于制备工艺原因，同一芯片上不同位置处发出的光线的波长均一性较差。

发明内容

本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请的实施例提供了一种发光器件，包括：

衬底；

至少两个发光单元，在沿垂直于所述衬底所在平面的方向上，相邻两个所述发光单元在所述衬底上的正投影交叠；

至少一个图案化的键合层，位于相邻的两个所述发光单元之间，包括多个间隔设置的键合部，所述键合部被配置为固定且电连接相邻的两个所述发光单元；其中，所述键合部在所述衬底上的正投影位于所述发光单元在所述衬底上的正投影以内，且所有所述键合部在所述衬底上的正投影的面积之和小于所述发光器件的出光面在所述衬底上的正投影的面积。

在本申请的一些实施例中，所有所述键合部在所述衬底上的正投影的面积之和小于或等于所述发光器件的出光面在所述衬底上的正投影的面积的50％。

在本申请的一些实施例中，所述发光器件还包括多个透光部，所述透光部填充在相邻两个所述键合部之间的空间中。

在本申请的一些实施例中，所述发光器件包括两个所述发光单元和 一个所述键合层；

或者，所述发光器件包括至少三个所述发光单元和至少两个所述键合层；其中，各所述键合层在所述衬底上的正投影均重叠。

在本申请的一些实施例中，所述键合部包括第一子层和第二子层，所述第一子层的材料和所述第二子层的材料被配置为在第一预设条件下能够扩散至对方的材料中。

在本申请的一些实施例中，所述第一子层和所述第二子层的界面为平面，且所述平面沿平行于所述衬底所在的平面设置。

在本申请的一些实施例中，所述第一子层和所述第二子层的界面的至少部分区域与所述衬底所在的平面存在预设夹角，所述预设夹角大于0°且小于180°。

在本申请的一些实施例中，在所述第一子层的材料和所述第二子层的材料相同的情况下，所述第一子层的材料和所述第二子层的材料均为金、铜或铝中的任意一种；

在所述第一子层的材料和所述第二子层的材料不同的情况下，所述第一子层的材料为银，所述第二子层的材料为金。

在本申请的一些实施例中，所述键合部包括第一子层、第二子层和第三子层，所述第二子层位于所述第一子层和所述第三子层之间，所述第一子层的材料和所述第三子层的材料相同，所述第二子层的材料被配置为在第二预设条件下能够分别与所述第一子层的材料和所述第三子层的材料形成共晶。

在本申请的一些实施例中，所述第一子层和所述第二子层之间的界面为第一界面，所述第二子层和所述第三子层之间的界面为第二界面，所述第一界面和所述第二界面平行。

在本申请的一些实施例中，所述第一界面与所述衬底所在的平面平行；

或者，所述第一界面的至少部分区域与所述衬底所在的平面存在预设夹角，所述预设夹角大于0°且小于180°。

在本申请的一些实施例中，在所述第一界面的至少部分区域与所述 衬底所在的平面存在预设夹角的情况下，

所述第三子层在所述衬底上的正投影的外轮廓位于所述第二子层在所述衬底上的正投影的外轮廓以内，且所述第二子层在所述衬底上的正投影位于所述第一子层在所述衬底上的正投影以内。

在本申请的一些实施例中，所述第一子层和所述第二子层在沿垂直于所述衬底所在平面方向上的截面均为U形，所述第三子层在沿垂直于所述衬底所在平面方向上的截面为矩形。

在本申请的一些实施例中，所述第一子层在沿垂直于所述衬底所在平面方向上的截面为弧形，所述第二子层在沿垂直于所述衬底所在平面方向上的截面为六边形，所述第三子层在沿垂直于所述衬底所在平面方向上的截面为五边形。

在本申请的一些实施例中，所述第一子层的材料和所述第三子层的材料均为金、银、铂、锡或铜中的一种，所述第二子层的材料为锡或铟；

在所述第二子层的材料为锡的情况下，所述第一子层的材料和所述第三子层的材料均金、银或铜中的一种；在所述第二子层的材料为铟的情况下，所述第一子层的材料和所述第三子层的材料均金、银、铂或锡中的一种。

在本申请的一些实施例中，所述发光器件还包括位于一个所述发光单元与所述键合部之间的第一导电层，以及位于另一个所述发光单元与所述键合部之间的第二导电层，所述键合部通过所述第一导电层与一个所述发光单元电连接，所述键合部通过所述第二导电层与另一个所述发光单元电连接。

在本申请的一些实施例中，所述发光器件还包括位于所述第一导电层与所述键合部之间的第一辅助层，以及所述第二导电层与所述键合部之间的第二辅助层，所述第一辅助层和所述第二辅助层被配置为能够提高所述键合部与导电层之间的粘附力。

在本申请的一些实施例中，所述发光器件还包括反射层和第一布拉格反射镜，所述发光单元位于所述反射层和所述第一布拉格反射镜之间；

所述反射层沿垂直于所述衬底所在平面的方向上到所述发光器件 的出光面之间的距离大于所述第一布拉格反射镜沿垂直于所述衬底所在平面的方向上到所述发光器件的出光面之间的距离，所述第一布拉格反射镜被配置为能够反射部分光线并透射部分光线。

在本申请的一些实施例中，所述反射层包括第二布拉格反射镜，所述第一布拉格反射镜和所述第二布拉格反射镜均包括交替设置的氧化硅子层和氧化钛子层。

在本申请的一些实施例中，所述发光器件还包括第一电极和金属连接层，所述第一电极位于所述第一布拉格反射镜远离所述衬底的一侧、且通过所述第一布拉格反射镜上的过孔与所述发光单元电连接，所述金属连接层位于所述反射层和所述衬底之间；

其中，所述反射层和所述衬底分别包括导电材料、且所述衬底被配置为用作所述发光器件的第二电极，所述衬底通过所述金属连接层和所述反射层与所述发光单元电连接。

在本申请的一些实施例中，所述发光器件还包括第一电极、第二电极和辅助电极层；

所述发光单元和所述第二电极分别位于所述辅助电极层的同一侧、且所述第二电极在所述衬底上的正投影的外轮廓与所述发光单元在所述衬底上的正投影的外轮廓互不交叠，所述第二电极通过所述辅助电极层与所述发光单元电连接；

其中，所述辅助电极层位于所述反射层与所述发光单元之间，所述第一电极位于所述第一布拉格反射镜远离所述发光单元的一侧、且通过所述第一布拉格反射镜上的过孔与所述发光单元电连接；

或者，所述辅助电极层位于所述第一布拉格反射镜与所述发光单元之间，所述第一电极位于所述反射层远离所述发光单元的一侧、且通过所述反射层上的过孔与所述发光单元电连接。

第二方面，本申请的实施例提供了一种显示装置，包括如前文所述的发光器件和驱动背板，所述发光器件和所述驱动背板电连接。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请 的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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它的附图。

图1-11为本申请的实施例提供的十一种发光器件的结构示意图；

图12为本申请的实施例提供的一种发光器件绑定在驱动背板上的结构示意图；

图13中的(A)图、(B)图、(C)图和(D)图为本申请的实施例提供的包括三个子层的四种键合部的结构示意图；

图14为本申请的实施例提供的一种键合原理示意图；

图15中的(A)图、(B)图和(C)图为本申请的实施例提供的包括两个子层的三种键合部的结构示意图；

图16和图17为本申请的实施例提供的两种谐振腔的原理说明图；

图18A为本申请的实施例提供的相关技术中的两个蓝色发光单元各自的频谱曲线；

图18B为将相关技术中的两个蓝色发光单元采用本申请的实施例提供的键合层键合在一起之后形成的发光器件的发光频谱；

图19-图24为本申请的实施例提供的发光器件的制备过程中间结构图。

具体实施例

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本申请的示意性图解，并非一定是按比例绘制。

在本申请的实施例中，采用“第一”、“第二”、“第三”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，仅为了清楚描述本申请实施例的技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的机或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例”、“示例”、“特定示例”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本申请的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。

随着显示技术的发展，人们对显示产品的各项性能的要求越来越高。显示产品的使用功耗成为衡量显示产品质量的重要指标。其中，对于Mini LED(Mini Light Emitting Diode，次毫米发光二极管)和Micro LED(Micro Light Emitting Diode，微型发光二极管)的显示产品，其静态功耗主要包括薄膜晶体管(TFT)的功耗、压降(IR Drop)的功耗和发光芯片的功耗，其中，发光芯片指的是Mini LED芯片或Micro LED芯片，静态功耗指的是显示产品的驱动电路在状态稳定时的功耗。在实际 应用中，发光芯片的功耗在静态功耗中的占比越高，且发光芯片的电光转换效率越高，显示产品的发光效率就越高。

另外，对于Mini LED或Micro LED显示产品，由于制备工艺限制，在制备Mini LED芯片或Micro LED芯片的工艺过程中，同一个晶圆(Wafer)上的外延层上的不同位置，其发出的光线的波长存在微小差异，这使得经过同一晶圆制备出的发光芯片发出的光线存在波长均一性差的问题。

基于此，本申请的实施例提供了一种发光器件，参考图1、图2或图3所示，包括：

衬底1；

至少两个发光单元7，在沿垂直于衬底1所在平面的方向上，相邻两个发光单元7在衬底1上的正投影交叠；

至少一个图案化的键合层，位于相邻的两个发光单元7之间，包括多个间隔设置的键合部9，键合部9被配置为固定且电连接相邻的两个发光单元7；其中，键合部9在衬底1上的正投影位于发光单元7在衬底1上的正投影以内，且所有键合部9在衬底1上的正投影的面积之和小于发光器件的出光面在衬底1上的正投影的面积。

在本申请的实施例提供的附图中，虚线箭头所指的方向为光线射出的方向。

需要说明的是，本申请的实施例中提供的衬底1实际为一个三维结构，然而，由于衬底1的厚度较薄，衬底1可以近似为一个平面，故而为了描述方便，采用“衬底所在的平面”这样的描述，前后文的类似描述与此处含义类似，不再赘述。

在示例性的实施例中，上述衬底1可以为蓝宝石衬底，或者，上述衬底1可以为硅衬底。

在实际应用中，可以根据情况将上述衬底1去除，其中，若上述衬底1为蓝宝石衬底，可以采用激光剥离的方式去除，若上述衬底1为硅衬底，可以采用湿法刻蚀工艺或者干法刻蚀工艺去除。

在示例性的实施例中，在沿垂直于衬底1所在平面的方向上的投影 交叠的各发光单元的厚度不一定相同，具体可以根据时间情况确定。

在示例性的实施例中，上述发光单元7包括第一半导体层71、量子阱层(MQW)72和第二半导体层73。其中，第一半导体层71可以为P型半导体层，例如P型氮化镓(P-GaN)，第二半导体层73可以为N型半导体层，例如N型氮化镓(N-GaN)。

在示例性的实施例中，在沿垂直于衬底1所在平面的方向上正投影存在交叠的各发光单元的发光颜色相同。

其中，上述发光单元7在衬底1上的正投影指的是发光单元7沿垂直于衬底1所在平面的方向在衬底1上的投影，后文中诸如正投影的相关描述的含义与此处类似，不再赘述。

在示例性的实施例中，发光器件可以包括正投影存在交叠的两个发光单元，或者，发光器件可以包括叠层设置的三个发光单元。

其中，至少一个图案化的键合层，位于相邻的两个发光单元之间指的是键合层位于在沿垂直于衬底所在平面的方向上正投影存在交叠的两个发光单元之间。

在示例性的实施例中，键合层的数量等于叠层设置的发光单元7的数量减1。示例性的，发光器件包括在沿垂直于衬底1所在平面的方向上的投影存在交叠的两个发光单元7的情况下，设置一个键合层；或者，在发光器件包括叠层设置的三个发光单元7的情况下，设置两个键合层，其中，在沿垂直于衬底1所在平面的方向上，键合层位于任意相邻的两个发光单元7之间，用于电连接和固定相邻的两个发光单元7。

这里对于同一键合层中包括的键合部9的数量不进行限定，具体可以根据实际情况确定。

在示例性的实施例中，在沿平行于衬底1所在平面的方向上，每相邻两个键合部之间具有间隙，这里对于相邻两个键合部之间的间隙的尺寸不进行限定。

示例性的，在键合层能够确保在沿垂直于衬底1所在平面的方向上相邻的发光单元7之间稳定固定和稳定电连接的情况下，相邻两个键合部之间的间隙的尺寸越大越好，以提高光线的透过率。

在示例性的实施例中，每相邻两个键合部之间的间隙可以设置为镂空；或者，可以在该间隙中填充透光材料。

在示例性的实施例中，键合部的材料包括导电材料。示例性的，导电材料可以包括金属材料，例如包括金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pb)、银(Ag)、铟(In)、锡(Sn)中的至少一种。

在本申请的实施例中，所有键合部9在衬底1上的正投影的面积之和小于发光器件的出光面在衬底1上的正投影的面积，其中，出光面是指发光器件的光线射出的一面。

本申请的实施例提供的发光器件可以包括Mini LED或Micro LED。其中，Mini LED的尺寸范围为100μm-300μm，Micro LED的尺寸范围为0μm-100μm。

在本申请的实施例提供的发光器件中，通过在沿垂直于衬底1所在平面的方向上的相邻的两个发光单元7之间设置键合层，键合层包括多个间隔设置的键合部9，能够将多个发光单元7通过键合层固定并电连接起来，且使得各发光单元7在衬底1上的正投影交叠，这样，提供了一种将多个发光单元7叠层设置的方式，在改善发光器件发出的光线的波长均一性差的问题的同时，还能够提高发光器件的出光效率。

图18A提供了相关技术中的两个蓝色发光单元各自的频谱曲线，可以看到，两个蓝色发光单元的发光频谱不完全一致，波长均一性不好，图18B为将两个蓝色发光单元采用本申请的实施例提供的键合层键合在一起之后形成的发光器件的发光频谱，可以看到，其波长均一性差的问题得到明显改善。

在本申请的一些实施例中，所有键合部在衬底1上的正投影的面积之和小于或等于发光器件的出光面在衬底1上的正投影的面积的50％。

在本申请的实施例中，由于在发光器件发光时，光线的传播路径经过键合层，键合层中的键合部越多，发光器件实际的发出的光线的亮度越低，故而在实际应用中，为了平衡键合部对各发光单元的固定和电连接作用与键合部对亮度的影响，设置所有键合部在衬底1上的正投影的面积之和小于或等于发光器件的出光面在衬底1上的正投影的面积的 50％，这样，在改善发光器件发出的光线的波长均一性差的问题、提高发光器件的发光效率的同时，还能够保证发光器件的出光亮度。

在本申请的一些实施例中，参考图1-图3所示，发光器件还包括多个透光部10，透光部10填充在相邻两个键合部9之间的空间中。

在本申请的实施例中，对于远离出光面的发光单元，光线射出后需要经过至少一个键合层，对于键合层中相邻的两个键合部之间的空间，可以通过设置透光部10，并根据实际产品中膜层的折射率关系，确定透光部10的透光材料，从而能够避免光线在膜层间的反射作用造成的光损耗，提高光线的射出率，从而提高光利用率和出光亮度。

在本申请的一些实施例中，参考图1-图3所示，发光器件包括两个发光单元和一个键合层；或者，参考图8所示，发光器件包括至少三个发光单元7和至少两个键合层；其中，各键合层在衬底1上的正投影S1均重叠。

在示例性的实施例中，在各键合层在衬底1上的正投影S1均重叠的情况下，各键合层在衬底1上的正投影的面积之和等于一个键合层在衬底1上的正投影的面积。

在本申请的实施例中，当发光器件中包括至少两个键合层时，通过设置各键合层在衬底1上的正投影S1均重叠，可以使得各键合层在衬底1上的正投影的面积之和尽可能小，这样，能够提高发光器件的出射光线量，从而提高发光器件的亮度和光利用率。

在本申请的一些实施例中，参考图6所示，键合部9包括第一子层91和第二子层92，第一子层91的材料和第二子层92的材料被配置为在第一预设条件下能够扩散至对方的材料中。

在示例性的实施例中，在键合部9包括两个子层的情况下，两个子层中的材料通过固相扩散焊(又称固相扩散连接或者固态扩散连接)的方式连接在一起。在实际应用中，可以将两个子层紧压在一起，放置于真空或者保护气氛中，加热至熔点以下的温度，并对其施加压力，使得两者的界面处发生微观塑性变形，从而紧密结合，再经过保温过程，使得两个子层中的原子相互扩散从而形成牢固的冶金结构。简单来说，就 是使得两个子层中的材料达到你中有我，我中有你的程度。

在示例性的实施例中，第一预设条件可以为放置于真空或者保护气氛中，加热至熔点以下的温度，并施加一定压力。在实际应用中，根据第一子层91和第二子层92的材料选择的不同，施加的压力、加热的温度和保温的时间可以不同。

这里对于上述第一子层91和第二子层92的厚度不进行限定，具体可以根据实际情况确定。

在本申请的一些实施例中，参考图6、图7和图15中(A)图所示，第一子层91和第二子层92的界面为平面，且平面沿平行于衬底1所在的平面设置。

在本申请的一些实施例中，参考图15中(B)图和(C)图所示，第一子层91和第二子层92的界面的至少部分区域与衬底1所在的平面存在预设夹角，预设夹角大于0°且小于180°。

在示例性的实施例中，第一子层91和第二子层92的界面的至少部分区域与衬底1所在的平面存在的预设夹角可以为锐角、直角或钝角。

在本申请的实施例中，设置两者的界面为不完全平行于衬底1的平面，从而能够进一步提高键合部9中第一子层91和第二子层92的连接的牢固性，进而提高发光器件的可靠性，避免在后续工艺或者实际使用过程中沿垂直于衬底1所在平面的方向上的相邻两个发光单元7之间固定不牢或电连接不稳定。其中，不完全平行于衬底1的平面指的是除完全平行于衬底1的平面之外的情况，例如，界面的部分区域平行于衬底1，界面的另一部分区域与衬底1存在夹角。

在本申请的一些实施例中，如下表1中所示，在第一子层91的材料和第二子层92的材料相同的情况下，第一子层91的材料和第二子层92的材料均为金(Au)、铜(Cu)或铝(Al)中的任意一种；在第一子层91的材料和第二子层92的材料不同的情况下，第一子层91的材料为银(Ag)，第二子层92的材料为金(Au)。

表1：键合部中第一子层和第二子层的材料搭配

当然，本申请的实施例提供的键合部中第一子层91和第二子层92的材料搭配情况包括但不限于表1中所列，具体还可以根据实际情况确定。

另外，需要说明的是，本申请提供的键合部中第一子层91和第二子层92的材料在实际进行固相扩散焊时的温度范围可以为100～200℃。

在本申请的一些实施例中，参考图1-图5、图8-图13所示，键合部9包括第一子层91、第二子层92和第三子层93，第二子层92位于第一子层91和第三子层93之间，第一子层91的材料和第三子层93的材料相同，第二子层92的材料被配置为在第二预设条件下能够分别与第一子层91的材料和第三子层93的材料形成共晶。

在示例性的实施例中，由于第一子层91和第三子层93的材料相同，故而两者的位置可以互换。

在键合部9包括三个子层的情况下，三个子层中的材料通过固液相扩散焊(又称固液相扩散连接)的方式连接在一起。在实际应用中，参考图14中(A)图所示，通过将中间层920夹在第一金属层910和第二金属层930之间，参考图14中(B)图所示，施加一定压力并在无氧条件下加热，以第一金属层910和第二金属层930的材料为铜(Cu)，中间层920的材料为锡(Sn)为例说明，铜与锡之间发生相互扩散，且部分锡材料成为液态并填充在第一金属层910和第二金属层930之间，在保温阶段，液态的锡向两侧的铜中扩散并使得第一金属层910和第二金属层930中的铜逐渐溶解，最后，参考图14中(C)图所示，形成的合金液体冷却结晶后形成第二子层92，第一金属层910和第二金属层930中剩余的金属形成第一子层91和第三子层93。

其中，第二子层92包括合金液体形成的共晶，例如铜和锡的晶体混合物。

在示例性的实施例中，第二预设条件为施加一定压力并在无氧环境下加热，使得第二子层92能够由固相变为液相。

这里对于上述第一子层91、第二子层92和第三子层93的厚度不进行限定，具体可以根据实际情况确定。

在本申请的一些实施例中，参考图1-图5、图8-图13所示，第一子层91和第二子层92之间的界面为第一界面，第二子层92和第三子层93之间的界面为第二界面，第一界面和第二界面平行。

在本申请的一些实施例中，参考图13中(A)图所示，第一界面与衬底1所在的平面平行；或者，参考图13中(B)图、(C)图和(D)图所示，第一界面的至少部分区域与衬底1所在的平面存在预设夹角，该预设夹角大于0°且小于180°。

示例性的，该预设夹角可以为直角、锐角或钝角。

在本申请的一些实施例中，在第一界面的至少部分区域与衬底1所在的平面存在预设夹角的情况下，参考图13中(B)图、(C)图和(D)图所示，第三子层93在衬底1上的正投影的外轮廓位于第二子层92在衬底1上的正投影的外轮廓以内，且第二子层92在衬底1上的正投影位于第一子层91在衬底1上的正投影以内。

其中，第二子层92在衬底1上的正投影位于第一子层91在衬底1上的正投影以内包括：参考图13中(C)图和(D)图所示，第二子层92在衬底1上的正投影的外轮廓位于第一子层91在衬底1上的正投影外轮廓以内，或者，第二子层92在衬底1上的正投影的外轮廓与第一子层91在衬底1上的正投影外轮廓重叠。

在本申请的一些实施例中，参考图13中(C)图和(D)图所示，第一子层91和第二子层92在沿垂直于衬底1所在平面方向上的截面均为U形，第三子层93在沿垂直于衬底1所在平面方向上的截面为矩形。

在本申请的一些实施例中，参考图13中(B)图所示，第一子层91在沿垂直于衬底1所在平面方向上的截面为弧形，第二子层92在沿垂直于衬底1所在平面方向上的截面为六边形，第三子层93在沿垂直于衬底1所在平面方向上的截面为五边形。

在本申请的一些实施例中，第一子层91的材料和第三子层93的材料均为金(Au)、银(Ag)、铂(Pb)、锡(Sn)或铜(Cu)中的一种，第二子层92的材料为锡(Sn)或铟(In)；在第二子层92的材料为锡(Sn)的情况下，第一子层91的材料和第三子层93的材料均金(Au)、银(Ag)或铜(Cu)中的一种；在第二子层92的材料为铟(In)的情况下，第一子层91的材料和第三子层93的材料均金(Au)、银(Ag)、铂(Pb)或锡(Sn)中的一种。

表2：键合部中第一子层、第二子层和第三子层的材料搭配和对应工艺温度

当然，本申请的实施例提供的键合部中的第一子层91、第二子层92和第三子层93的材料搭配情况包括但不限于表2中所列，具体还可以根据实际情况确定。

另外，需要说明的是，本申请提供的键合部中第一子层91、第二子层92和第三子层93的材料在实际进行液固相扩散焊时的温度范围可以为120～280℃。具体可以参考表2中所列出的温度，表2中提供的温度为中心温度，实际使用的温度可以在中心温度上下波动。

在本申请的一些实施例中，参考图1-图3所示，发光器件还包括位于一个发光单元7与键合部9之间的第一导电层8，以及位于另一个发光单元7与键合部9之间的第二导电层11，键合部9通过第一导电层8与一个发光单元7电连接，键合部9通过第二导电层11与另一个发光单元7电连接。

其中，第二导电层11在衬底1上的正投影与第一导电层8在衬底1上的正投影交叠。

在一些实施例中，第一导电层8在衬底1上的正投影与同一键合层中各键合部9在衬底1上的正投影均重叠，且第一导电层8在衬底1 上的正投影与各透光部10在衬底1上的正投影互不交叠，也就是说，第一导电层8仅设置在键合部9与发光单元之间，透光部10与发光单元7之间并未设置第一导电层8。第二导电层11的情况与第一导电层8类似，这里不再赘述。

或者，在另外一些实施例中，参考图1所示，第一导电层8在衬底1上的正投影与同一键合层中各键合部9在衬底1上的正投影均重叠，且第一导电层8在衬底1上的正投影与各透光部10在衬底1上的正投影也均重叠。也就是说，在键合部9与发光单元7之间、透光部10与发光单元7之间均设置有第一导电层8。第二导电层11的情况与第一导电层8类似，这里不再赘述。

在示例性的实施例中，第一导电层8和第二导电层11的材料为透光导电材料，示例性的，透光导电材料可以为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。

在实际应用中，在发光器件透光率达到要求的情况下，为了降低制备工艺难度，参考图1所示，可以设置键合部9与一个发光单元7之间、透光部10与一个发光单元7之间均设置有第一导电层8，且键合部9与另一个发光单元7之间、透光部10与一个另发光单元7之间均设置有第二导电层11。

在本申请的一些实施例中，参考图7所示，发光器件还包括位于第一导电层8与键合部9之间的第一辅助层15，以及第二导电层11与键合部9之间的第二辅助层14，第一辅助层15和第二辅助层14被配置为能够提高键合部9与导电层(第一导电层8或第二导电层11)之间的粘附力。

在示例性的实施例中，第一辅助层15和第二辅助层14的材料均包括钛化钨(TiW)。

这里对于第一辅助层15的厚度和第二辅助层14的厚度均不作限定，具体可以根据实际情况确定。

在本申请的实施例中，通过设置第一辅助层15和第二辅助层14，能够提高键合部9与导电层的粘附力，从而提高键合部9对沿垂直于衬 底1所在方向上的相邻两个发光单元7的固定能力，提高发光器件的可靠性和电连接稳定性。

在示例性的实施例中，参考图1-图3所示，发光器件还包括反射层3和连接层2，连接层2用于将反射层3与衬底1固定在一起。

示例性的，反射层3可以包括金属材料，例如银(Ag)。

示例性的，连接层2可以包括粘结树脂，例如粘结胶。

在本申请的实施例中，通过设置反射层3，能够将发光单元7发出的光线尽可能多的反射到发光器件的出光面，从而提高光利用率。

在本申请的一些实施例中，参考图4、图5、图9和图11所示，发光器件还包括反射层3和第一布拉格反射镜13，发光单元7位于反射层3和第一布拉格反射镜13之间；

反射层3沿垂直于衬底1所在平面的方向上到发光器件的出光面之间的距离大于第一布拉格反射镜13沿垂直于衬底1所在平面的方向上到发光器件的出光面之间的距离，第一布拉格反射镜13被配置为能够反射部分光线并透射部分光线。

可以理解，反射层3反射光线且不透光，反射层3位于发光单元7远离出光面的一侧，且第一布拉格反射镜13位于发光单元7靠近出光面的一侧。

在示例性的实施例中，第一布拉格反射镜13可以为半透半反膜。

在示例性的实施例中，反射层3和第一布拉格反射镜13形成光学谐振腔，光学谐振腔可以对射入的光线进行选择，根据实际应用中对光线颜色和波段的需求，可以设计光学谐振腔的腔长，使得特定波长的光线在光学谐振腔的腔体中发生干涉作用并干涉相长，从而使得特定波长的光线能够以更大的亮度射出，其它波段的光线会在腔体内反复震荡从而干涉相消或者被吸收，也就是说，光学谐振腔能够对光线进行过滤，很大程度上提高光线的颜色纯度，从而提高发光器件的出光纯度。

下面本申请的实施例以发光器件包括两个发光单元或发光器件包括三个发光单元且发光器件为蓝光发光器件为例，说明如何确定谐振腔中的腔长。

参考图16所示，发光器件包括两个发光单元7，其中，发射层3到第一布拉格反射镜13之间的距离为腔长L，反射层3到第一个发光单元7的量子阱层的中心位置的距离为L1，反射层3到第二个发光单元7的量子阱层的中心位置的距离为L2，则根据如下公式：

其中，在上述公式中，I为发光强度，Iout为出光强度，R1为反射层3的反射率，R2为第一布拉格反射镜13的反射率，T2为第一布拉格反射镜13的透射率，w为光的频率，c为光速， 为反射层3反射光线时产生的相位偏移， 为第一布拉格反射镜13反射光线时产生的相位偏移，m为光线在谐振腔中震荡的周期数，m的取值为1、2、3、4….，n为正整数。

在实际仿真计算过程中，m从1开始取值，此时n的取值为大于1的正整数，由于I，Iout，R1，R2，T2，w，c， 均为已知参数，可以根据上述公式(1)～公式(4)计算出多组L1、L2和L的数值，由于光线在谐振腔中的震荡周期数越大，对光线的损耗越大，从多组L1、L2和L的数值中选取满足L1＜L2＜L、且震荡的周期数m尽可能小的一组L1、L2和L作为设计值。

参考图17所示，发光器件包括三个发光单元7，其中，发射层3到第一布拉格反射镜13之间的距离为腔长L，反射层3到第一个发光 单元7的量子阱层的中心位置的距离为L1，反射层3到第二个发光单元7的量子阱层的中心位置的距离为L2，反射层3到第三个发光单元7的量子阱层的中心位置的距离为L3。

在实际仿真过程中，m从1开始取值，且此时n的取值为大于2的正整数，由于I，Iout，R1，R2，T2，w，c， 均为已知参数，可以根据上述公式(1)～公式(5)计算出多组L1、L2、L3和L的数值，由于光线在谐振腔中的震荡周期数越大，对光线的损耗越大，从多组L1、L2、L3和L的数值中选取满足L1＜L2＜L3＜L、且震荡的周期数m尽可能小的一组L1、L2、L3和L作为设计值。

需要说明的是，由于震荡的周期数越小，光线的损耗越小，实际的出光强度越高。通常，L1、L2、L3和L的厚度均为微米级。

在本申请的一些实施例中，反射层3包括第二布拉格反射镜，第一布拉格反射镜13和第二布拉格反射镜均包括交替设置的氧化硅子层和氧化钛子层。

在示例性的实施例中，第二布拉格反射镜可以包括20个子层，其中，10个氧化硅子层和10个氧化钛子层。第二布拉格反射镜中包括的子层的数量越多，透过率越低，反射率越高。由于第一布拉格反射镜13能够透射部分光线且反射部分光线，故而第一布拉格反射镜13的子层数量小于第二布拉格反射镜的子层数量。

第一布拉格反射镜13的子层的具体数量可以根据实际对光线的透射率和反射率的要求确定，这里不进行限制。

在本申请的一些实施例中，参考图9和图10所示，发光器件还包括第一电极12和金属连接层21，第一电极12位于第一布拉格反射镜13远离衬底1的一侧、且通过第一布拉格反射镜13上的过孔与发光单元7电连接，金属连接层21位于反射层3和衬底1之间；其中，反射层3和衬底1分别包括导电材料、且衬底1被配置为用作发光器件的第二电极，衬底1通过金属连接层21和反射层3与发光单元7电连接。

其中，图9和图10所示的发光器件为垂直结构的发光器件。

在示例性的实施例中，金属连接层21的材料可以包括金属材料，反射层3的材料可以包括金属材料，例如银。

衬底1可以为重掺杂硅衬底，以提高衬底1的导电性，使其用作电极。

需要说明的是，在实际应用中，发光器件的衬底通常会被去除，然后在转移至驱动背板上，然而，在图9和图10所示的结构中，由于衬底1同时又作为电极，衬底1需要保留。

在本申请的一些实施例中，参考图1-图8所述，发光器件还包括第一电极12、第二电极6和辅助电极层4；

发光单元7和第二电极6分别位于辅助电极层4的同一侧、且第二电极6在衬底1上的正投影的外轮廓与发光单元7在衬底1上的正投影的外轮廓互不交叠，第二电极6通过辅助电极层4与发光单元7电连接；

其中，辅助电极层4位于反射层3与发光单元7之间，第一电极12位于第一布拉格反射镜13远离发光单元7的一侧、且通过第一布拉格反射镜13上的过孔与发光单元7电连接。

其中，图1-图8所示的发光器件为正装结构的发光器件，此时，至少一个电极位于出光侧。

在示例性的实施例中，第一电极和第二电极的材料可以为铬(Cr)铂(Pt)金(Au)三者的合金。

在示例性的实施例中，辅助电极层4的材料与第二半导体层73的材料相同。

在示例性的实施例中，辅助电极层4可以与其接触的发光单元7中的第二半导体层73，例如，N型氮化镓(N-GaN)，为一体化结构。

在示例性的实施例中，辅助电极层4的材料为氧化铟锡(ITO)。

在本申请的一些实施例中，参考图11所示，发光器件还包括第一电极12、第二电极6和辅助电极层4；

发光单元7和第二电极6分别位于辅助电极层4的同一侧、且第二电极6在衬底1上的正投影的外轮廓与发光单元7在衬底1上的正投影 的外轮廓互不交叠，第二电极6通过辅助电极层4与发光单元7电连接；辅助电极层4位于第一布拉格反射镜13与发光单元7之间，第一电极12位于反射层3远离发光单元7的一侧、且通过反射层3上的过孔与发光单元7电连接。

其中，图11所示的发光器件为倒装结构的发光器件，此时，电极均位于背光侧。

当然，发光器件还包括绝缘层5以及其它结构和部件，具体可以参考相关技术，这里不再赘述。

图12提供了一种发光器件绑定在驱动背板16上的结构示意图，其中，第一电极12通过第一连接结构17与驱动背板16电连接，第二电极6通过第二连接结构18与驱动背板16电连接。

本申请的实施例还提供了一种发光器件中各发光单元的键合方法，具体如下：

S01、参考图19所示，在第一衬底101上形成外延层，其中，外延层包括半导体薄膜730、量子阱薄膜720和半导体薄膜710。

S02、参考图20所示，对外延层进行图案化处理，得到同层设置的多个发光单元，其中，每个发光单元包括第一半导体层71、量子阱层72和第二半导体层73。

S03、在如图20所示的第一半导体层71上形成如图21中所示的临时粘结层102，在临时粘结层102上形成第二衬底103。

在发光器件用于和驱动背板电连接时，这里的临时粘结层102、第二衬底103均会被去除。

S04、去除第一衬底101，得到如图22所示的结构。

在实际应用中，可以根据情况将上述第一衬底101去除，其中，若上述第一衬底101为蓝宝石衬底，可以采用激光剥离的方式去除，若上述第一衬底101为硅衬底，可以采用湿法刻蚀工艺或者干法刻蚀工艺去除。

S05、分别在如图22所示的结构和一个如图20所示的结构上形成 第一导电层8和第二导电层11，并将两者键合在一起，得到如图23所示的结构。

具体的，在如图22所示的结构上形成第二导电层11，在如图20所示的结构上形成第一导电层8；在第一导电层8上形成键合部9的第一金属层，在第二导电层11上形成键合部9的第二金属层和中间层，再将两个结构紧压在一起，使得第一金属层和中间层密切接触，再通过施加一定的压力、加热至一定温度，并保温一段时间后，使其发生共晶反应，从而得到第一子层91、第二子层92和第三子层93，第二子层92分别与第一子层91和第三子层93紧密结合，从而得到如图23所示的结构，键合的原理可以参考前文的说明，这里不再赘述。

需要说明的是，此处的发光单元的键合过程以发光器件包括叠层的两个发光单元为例进行说明。在发光器件包括如图24所示的叠层的三个发光单元的情况下，其键合过程与前文类似，这里不再赘述。

需要说明的是，本申请的实施例提供的键合方法制备出的发光器件还包括其它结构和部件，该发光器件包括的其它结构和部件可以参考前文中对发光器件的描述，这里不再赘述。

另外，本申请的实施例仅介绍了与发明点相关的发光器件中的发光单元的键合过程，发光器件中包括的其它膜层和部件的制备方法可以参考相关技术，这里不再赘述。

在本申请的实施例提供的发光器件中，通过在沿垂直于衬底1所在平面的方向上的相邻的两个发光单元7之间设置键合层，键合层包括多个间隔设置的键合部9，能够将多个发光单元7通过键合层固定并电连接起来，且使得各发光单元7在衬底1上的正投影交叠，这样，提供了一种将多个发光单元7叠层设置的方式，在改善发光器件发出的光线的波长均一性差的问题的同时，还能够提高发光器件的出光效率。其中，本申请的实施例提供的发光器件在沿垂直于衬底1所在平面的方向上的相邻的多个发光单元7的发光颜色相同。

本申请的实施例提供了一种显示装置，包括如前文所述的发光器件 和驱动背板，所述发光器件和所述驱动背板电连接。

在示例性的实施例中，该发光装置可以用作背光装置，或者，也可以用作显示装置。

在示例性的实施例中，该发光装置可以为Mini-LED发光装置；或者，该发光装置也可以为Micro-LED发光装置。

在本申请的实施例中，该发光装置中，通过在沿垂直于衬底1所在平面的方向上的相邻的两个发光单元7之间设置键合层，键合层包括多个间隔设置的键合部9，能够将多个发光单元7通过键合层固定并电连接起来，且使得各发光单元7在衬底1上的正投影交叠，这样，提供了一种将多个发光单元7叠层设置的方式，在改善发光器件发出的光线的波长均一性差的问题的同时，还能够提高显示装置的出光效率。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

1. 一种发光器件，其中，包括：

   衬底；

   至少两个发光单元，在沿垂直于所述衬底所在平面的方向上，相邻两个所述发光单元在所述衬底上的正投影交叠；

   至少一个图案化的键合层，位于相邻的两个所述发光单元之间，包括多个间隔设置的键合部，所述键合部被配置为能够固定且电连接相邻的两个所述发光单元；其中，所述键合部在所述衬底上的正投影位于所述发光单元在所述衬底上的正投影以内，且所有所述键合部在所述衬底上的正投影的面积之和小于所述发光器件的出光面在所述衬底上的正投影的面积。
2. 根据权利要求1所述的发光器件，其中，所有所述键合部在所述衬底上的正投影的面积之和小于或等于所述发光器件的出光面在所述衬底上的正投影的面积的50％。
3. 根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述发光器件还包括多个透光部，所述透光部填充在相邻两个所述键合部之间的空间中。
4. 根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述发光器件包括两个所述发光单元和一个所述键合层；

   或者，

   所述发光器件包括至少三个所述发光单元和至少两个所述键合层；其中，各所述键合层在所述衬底上的正投影均重叠。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的发光器件，其中，所述键合部包括第一子层和第二子层，所述第一子层的材料和所述第二子层的材料被配置为在第一预设条件下能够扩散至对方的材料中。
6. 根据权利要求5所述的发光器件，其中，所述第一子层和所述第二子层的界面为平面，且所述平面沿平行于所述衬底所在的平面设置。
7. 根据权利要求5所述的发光器件，其中，所述第一子层和所述第二子层的界面的至少部分区域与所述衬底所在的平面存在预设夹角，所述预设夹角大于0°且小于180°。
8. 根据权利要求5所述的发光器件，其中，在所述第一子层的材料和所述第二子层的材料相同的情况下，所述第一子层的材料和所述第二子层的材料均为金、铜或铝中的任意一种；

   在所述第一子层的材料和所述第二子层的材料不同的情况下，所述第一子层的材料为银，所述第二子层的材料为金。
9. 根据权利要求1-4中任一项所述的发光器件，其中，所述键合部包括第一子层、第二子层和第三子层，所述第二子层位于所述第一子层和所述第三子层之间，所述第一子层的材料和所述第三子层的材料相同，所述第二子层的材料被配置为在第二预设条件下能够分别与所述第一子层的材料和所述第三子层的材料形成共晶。
10. 根据权利要求9所述的发光器件，其中，所述第一子层和所述第二子层之间的界面为第一界面，所述第二子层和所述第三子层之间的界面为第二界面，所述第一界面和所述第二界面平行。
11. 根据权利要求10所述的发光器件，其中，所述第一界面与所述衬底所在的平面平行；

    或者，所述第一界面的至少部分区域与所述衬底所在的平面存在预设夹角，所述预设夹角大于0°且小于180°。
12. 根据权利要求11所述的发光器件，其中，在所述第一界面的至少部分区域与所述衬底所在的平面存在预设夹角的情况下，

    所述第三子层在所述衬底上的正投影的外轮廓位于所述第二子层在所述衬底上的正投影的外轮廓以内，且所述第二子层在所述衬底上的正投影位于所述第一子层在所述衬底上的正投影以内。
13. 根据权利要求12所述的发光器件，其中，所述第一子层和所述第二子层在沿垂直于所述衬底所在平面方向上的截面均为U形，所述第三子层在沿垂直于所述衬底所在平面方向上的截面为矩形。
14. 根据权利要求12所述的发光器件，其中，所述第一子层在沿垂直于所述衬底所在平面方向上的截面为弧形，所述第二子层在沿垂直于所述衬底所在平面方向上的截面为六边形，所述第三子层在沿垂直于所述衬底所在平面方向上的截面为五边形。
15. 根据权利要求9所述的发光器件，其中，所述第一子层的材料和所述第三子层的材料均为金、银、铂、锡或铜中的一种，所述第二子层的材料为锡或铟；

    在所述第二子层的材料为锡的情况下，所述第一子层的材料和所述第三子层的材料均金、银或铜中的一种；在所述第二子层的材料为铟的情况下，所述第一子层的材料和所述第三子层的材料均金、银、铂或锡中的一种。
16. 根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述发光器件还包括位于一个所述发光单元与所述键合部之间的第一导电层，以及位于另一个所述发光单元与所述键合部之间的第二导电层，所述键合部通过所述第一导电层与一个所述发光单元电连接，所述键合部通过所述第二导电层与另一个所述发光单元电连接。
17. 根据权利要求16所述的发光器件，其中，所述发光器件还包括位于所述第一导电层与所述键合部之间的第一辅助层，以及所述第二导电层与所述键合部之间的第二辅助层，所述第一辅助层和所述第二辅助层被配置为能够提高所述键合部与导电层之间的粘附力。
18. 根据权利要求1-4、6-8、10-17中任一项所述的发光器件，其中，所述发光器件还包括反射层和第一布拉格反射镜，所述发光单元位于所述反射层和所述第一布拉格反射镜之间；

    所述反射层沿垂直于所述衬底所在平面的方向上到所述发光器件的出光面之间的距离大于所述第一布拉格反射镜沿垂直于所述衬底所在平面的方向上到所述发光器件的出光面之间的距离，所述第一布拉格反射镜被配置为能够反射部分光线并透射部分光线。
19. 根据权利要求18所述的发光器件，其中，所述反射层包括第二布拉格反射镜，所述第一布拉格反射镜和所述第二布拉格反射镜均包括交替设置的氧化硅子层和氧化钛子层。
20. 根据权利要求18所述的发光器件，其中，所述发光器件还包括第一电极和金属连接层，所述第一电极位于所述第一布拉格反射镜远离所述衬底的一侧、且通过所述第一布拉格反射镜上的过孔与所述发光 单元电连接，所述金属连接层位于所述反射层和所述衬底之间；

    其中，所述反射层和所述衬底分别包括导电材料、且所述衬底被配置为用作所述发光器件的第二电极，所述衬底通过所述金属连接层和所述反射层与所述发光单元电连接。
21. 根据权利要求18所述的发光器件，其中，所述发光器件还包括第一电极、第二电极和辅助电极层；

    所述发光单元和所述第二电极分别位于所述辅助电极层的同一侧、且所述第二电极在所述衬底上的正投影的外轮廓与所述发光单元在所述衬底上的正投影的外轮廓互不交叠，所述第二电极通过所述辅助电极层与所述发光单元电连接；

    其中，所述辅助电极层位于所述反射层与所述发光单元之间，所述第一电极位于所述第一布拉格反射镜远离所述发光单元的一侧、且通过所述第一布拉格反射镜上的过孔与所述发光单元电连接；

    或者，所述辅助电极层位于所述第一布拉格反射镜与所述发光单元之间，所述第一电极位于所述反射层远离所述发光单元的一侧、且通过所述反射层上的过孔与所述发光单元电连接。
22. 一种显示装置，其中，包括如权利要求1-21中任一项所述的发光器件和驱动背板，所述发光器件和所述驱动背板电连接。