CN216648342U - Led器件、显示装置及发光装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种LED器件、显示装置及发光装置。其中，所述LED器件包括LED芯片阵列、钝化层、键合层，所述钝化层覆盖所述LED芯片阵列；所述钝化层上开设有电极接触孔，所述键合层设置于所述电极接触孔内，所述键合层为双层结构。本申请的LED器件，采用双层结构键合层，有效避免了芯片在激光剥离过程中因焊料熔化而脱落，此外，导电层采用高熔点导电材料，焊料层的熔点较导电层的熔点低，有效降低了键合温度，降低了工艺成本。另外，本申请采用公共电极设计，即LED芯片阵列共用第一电极，并通过金属网格线和/或第一半导体层实现电流收集与传输，有效提高了电流均匀性，提高了器件的光电性能。

Description

LED器件、显示装置及发光装置

技术领域

本申请涉及显示领域，具体而言，涉及一种LED器件、显示装置及发光装置。

背景技术

基于第三代宽禁带半导体GaN材料的微型发光二极管(Micro Light-EmittingDiode，以下简称为Micro-LED)具有自发光、低功耗、高亮度、高对比度、高分辨率等特点，Micro-LED显示屏具有高密度像素阵列，单颗像素尺寸往往为几十微米甚至几微米。这种显示屏可以应用于对分辨率和亮度要求较高的AR、VR、MR、微型投影、可穿戴设备上，甚至可以把照明和显示结合为一体，具有很高的商业应用价值和可观的发展前景。

为了获得更加好的出光效率，减少光串扰，现有技术通常采用激光剥离(LLO)技术剥离Micro-LED衬底，而单纯使用较低熔点的铟焊料的Micro-LED，在激光剥离衬底时由于激光的热效应，铟受热熔化导致Micro-LED从驱动板或者临时键合基板上脱落，降低了激光剥离的良率，增加了成本。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种LED器件、显示装置及发光装置。本申请的LED器件，可有效避免芯片在激光剥离时脱落，有效提高了激光剥离的良率，降低了成本。

为实现上述目的，本申请提供了一种LED器件，其中，所述LED器件包括LED芯片阵列、钝化层、键合层，所述钝化层覆盖所述LED芯片阵列；所述钝化层上开设有电极接触孔，所述键合层设置于所述电极接触孔内，所述键合层为双层结构。

可选地，所述键合层包括导电层和焊料层，所述导电层位于所述电极层与所述焊料层之间，所述导电层采用高熔点导电材料。

可选地，高熔点导电材料为高熔点金属导电材料或高熔点非金属导电材料。

可选地，所述高熔点导电材料为石墨、石墨烯、金锡合金、金、钛、镍、铝、铜中的任一种。

可选地，所述焊料层的熔点较所述导电层的熔点低。

可选地，所述高熔点导电材料为高熔点焊料。

可选地，所述高熔点焊料为金锡合金、金、铜中的任一种。

可选地，所述焊料层采用铟、锡、银锡合金中的任一种。

可选地，所述导电层采用金锡合金，所述焊料层采用铟金属。

可选地，所述导电层的中部设置有一凹部，所述焊料层设置于所述凹部。

可选地，所述凹部的剖面形状为方形、倒三角形、或倒梯形；优选为倒梯形。

可选地，所述LED芯片阵列包括多个LED芯片，所述LED芯片包括从下到上层叠设置的第一半导体层、多量子阱结构、第二半导体层、电流扩散层、电极层。

可选地，所述电极层包括设置于所述LED芯片阵列外围的第一电极、设置于所述电流扩散层上的第二电极、以及设置于所述LED芯片之间的金属网格线，所述金属网格线与所述第一电极电连接。

可选地，所述金属网格线的宽度较所述第一电极和/或所述第二电极窄。

可选地，所述键合层设置于所述第一电极和所述第二电极上。

可选地，所述LED芯片阵列为Micro-LED芯片阵列。

本申请还提供了一种显示装置，其中，所述显示装置包括所述LED器件。

本申请还提供了一种发光装置，其中，所述发光装置包括所述LED器件。

本申请的LED器件，采用双层结构键合层，有效避免了芯片在激光剥离过程中因焊料熔化而脱落，此外，导电层采用高熔点导电材料，焊料层的熔点较导电层的熔点低，有效降低了键合温度，降低了工艺成本。另外，本申请采用公共电极设计，即LED芯片阵列共用第一电极，并通过金属网格线和/或第一半导体层实现电流收集与传输，有效提高了电流均匀性，提高了器件的光电性能。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1示出根据本申请的一个实施方式的LED器件的剖面结构示意图；

图2示出根据本申请的一个实施方式的LED器件的制备方法的流程图；

图3a-图3d示出根据本申请的一个优选实施例的LED器件的制备工艺流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。本申请的附图仅作为示意，无任何限定作用。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，其可以是直接接触，也可以是通过中间媒介间接接触。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

本申请的一个实施方式提供了一种LED器件，如图1所示，LED器件300包括LED芯片阵列100、钝化层109、键合层、驱动基板113，其中，LED芯片阵列100包括多个LED芯片，LED芯片包括从下到上层叠设置的第一半导体层102、多量子阱结构103、第二半导体层104、电流扩散层105、电极层106；钝化层109覆盖LED芯片阵列100；钝化层109上开设有电极接触孔110，键合层设置于电极接触孔110内，所述键合层为双层结构；驱动基板113与LED芯片阵列100键合，设置于LED芯片阵列100的远离第一半导体层102的一侧。本申请的LED器件，采用双层结构键合层，从而有效避免了激光剥离过程中因焊料熔化而脱落，有效提高了产品良率。应理解，图1中示出的LED芯片的数量仅是示例性的，在此不作限制。

进一步地，键合层包括导电层111和焊料层112，导电层111位于电极层106与焊料层112之间，导电层111采用高熔点导电材料，主要用于与电极层接触，实现与电极层的电连接。导电层优选熔点高(例如250℃以上)、机械强度较高、且导电导热性较好的材料，可以是高熔点金属导电材料或高熔点非金属导电材料，例如可以是金锡合金、金、钛、镍、铝、铜、石墨、石墨烯中的一种。导电层采用高熔点导电材料，在后续激光剥离过程中，高熔点导电材料可以吸收一部分激光热，从而可以有效避免焊料层熔化，进而避免芯片脱落。

优选地，导电层111采用石墨烯。石墨烯不仅具有高的熔点，可以有效避免在激光剥离过程中熔化；而且具有极高的导热系数，可以有效提高LED器件的散热效率；此外，石墨烯具有的电学和光学性质，有利于提高LED器件的光电性能。

可选地，高熔点导电材料为高熔点焊料，优选为金锡合金、金、钛、镍、铝、铜中的任一种。

优选地，所述焊料层的熔点较所述导电层的熔点低，从而可以实现低温键合，有效降低了工艺成本。其中，焊料层优选采用铟、锡、银锡合金中的任一种。

可选地，导电层采用金锡合金，焊料层采用铟金属。本申请的实施例优选金锡合金作为导电层材料，铟作为焊料层材料，其中，金锡合金具有较强的机械强度以及良好的导热导电性能，铟则是一种性能极佳的低温焊料，具有较好的延展性、高热导率、以及良好的浸润性和塑性形变，采用金锡合金/铟键合层可以有效避免了芯片在激光剥离过程中因焊料熔化而脱落，同时有效降低了键合温度和键合压力，降低了工艺成本。由于铟的熔点较低，从而使得在制备过程中进行回流处理时，回流峰值温度可以较低，有效降低了能耗；此外，由于键合层的设置，铟的用量可以适度减少，从而可以使回流时间缩短，进一步降低了回流能耗。

优选地，导电层与焊料层的厚度比为1:3-2:1，导电层的厚度优选为0.3-7μm，如此设置既可以保证键合层良好的导电导热性能，又可以保证导电层与电极层的连接强度，有效避免激光剥离过程中脱落，提高器件良率。

可选地，导电层的厚度等于或大于电极接触孔的深度。该优选实施例中，导电层设置于电极接触孔内，实现与电极层的电连接，且高熔点导电材料在后续激光剥离过程中不容易受热融化，且高熔点导电材料可以吸收一部分激光热量，有效避免焊料层的受热融化，从而避免芯片在激光剥离过程中脱落。

可选地，导电层111的中部设置有一凹部1110，焊料层112填充于凹部1110；凹部1110的剖面形状为方形、倒三角形、或倒梯形，优选为倒梯形。导电层凹部的设置，可以有效避免焊料层的焊料在回流时溢出，同时可以有效降低空洞率。此外，焊料层设置于导电层的凹部，从而有效增大了导电层与焊料层之间的接触面积，且在后续激光剥离过程中，导电层的高熔点导电材料可以吸收一部分激光热，从而可以有效避免焊料层熔化，进而避免芯片脱落；而且，后续将LED芯片阵列与电路基板进行键合时，焊料层软化或熔融后受该凹部限定，可有效避免焊料外溢而造成短路。

可选地，电极层116包括设置于LED芯片阵列100外围的第一电极1161、设置于电流扩散层105上的第二电极1062、以及设置于LED芯片之间的金属网格线1063，金属网格线1063与第一电极1161电连接。本优选实施例采用公共电极设计，即LED芯片阵列共用第一电极，并通过金属网格线实现电流收集与传输，有效提高了电流均匀性，提高了器件的光电性能。此外，金属网格线1063覆盖第一半导体层的面积较小，从而有效增大了发光面积，提高了外延片的利用率，提升了LED器件的发光效率。

可选地，金属网格线1063的宽度较第一电极1061和/或第二电极1062窄，金属网格线1063的宽度优选为0.5-5μm。

可选地，电极层仅包括设置于LED芯片阵列外围的第一电极和设置于电流扩散层上的第二电极，LED芯片通过第一半导体层连接，并与第一电极电连接。

可选地，键合层设置于第一电极1061和第二电极上1062。

可选地，LED芯片阵列100为Micro-LED芯片阵列。

可选地，驱动基板113上设置有驱动控制电路，所述驱动控制电路电性连接多个所述LED芯片。

本申请上述实施方式提供的LED器件采用双层结构键合层，且底层导电层采用高熔点导电材料，从而有效避免了芯片在激光剥离过程中因焊料熔化而脱落，此外，焊料层的熔点较导电层的熔点低，有效降低了键合温度，降低了工艺成本。另外，本申请采用公共电极设计，即LED芯片阵列共用第一电极，并通过金属网格线和/或第一半导体层实现电流收集与传输，有效提高了电流均匀性，提高了器件的光电性能。另一方面，由于金属网格线覆盖第一半导体层的面积较小，有效增大了发光面积，提高了LED器件的发光效率。

本申请的另一个实施方式提供了一种LED器件的制备方法。用于制备本申请上述LED器件。

参照图2，该LED器件的制备方法包括以下步骤S201-S204：

步骤S201：在衬底上形成LED芯片阵列。

根据本申请的实施例，现有技术中任一种在衬底上形成LED芯片阵列的方法均可以适用于本申请的技术方案，在此不做特别限定。其中，衬底的材料可以根据实际需要进行选择，例如可以包括蓝宝石、氮化铝、碳化硅、氮化镓单晶材料等材料中的任一种；LED芯片阵列中LED芯片的结构、尺寸、数量、排布等均可以根据实际需要设定，本申请不做特别限定。

作为一种优选的实施例，在衬底上形成LED芯片阵列可以包括以下步骤：

对所述衬底上的外延结构进行刻蚀，露出部分第一半导体层，所述第一半导体层位于靠近所述衬底的一侧；

在所述外延结构的第二半导体层上设置电流扩散层；

在所述电流扩散层和所述第一半导体层上设置电极层，获得所述LED芯片阵列；

其中，所述电极层包括设置于所述LED芯片阵列外围的第一电极、设置于所述电流扩散层上的第二电极、以及设置于所述外延结构之间的金属网格线。

如图3a所示，衬底101上设置有外延结构，该外延结构包括从下到上依次层叠设置的第一半导体层102、多量子阱结构103、第二半导体层104，对衬底101上的外延结构进行刻蚀，刻蚀的深度等于或略大于第二半导体层104与多量子阱结构103的厚度之和，以露出部分第一半导体层102；在第二半导体层104上方沉积电流扩散层105，其中，电流扩散层105可以是单层或多层金属层，也可以是氧化铟锡(ITO)层；在电流扩散层105和第一半导体层102上方沉积电极层106，获得LED芯片阵列100，其中，电极层106包括设置于LED芯片阵列100外围的第一电极1061、设置于电流扩散层105上的第二电极1062、以及设置于外延结构之间的金属网格线1063。应理解，图3a中示出的LED芯片的数量仅是示例性的，在此不作限制。

优选地，电流扩散层105为ITO层；在沉积电极层106之前，可以对电流扩散层105进行退火，具体的，在外延结构的第二半导体层104上设置电流扩散层105，然后置于500-800℃(优选600℃)温度下O₂气体环境中处理200-400s(优选300s)，以使ITO氧化，然后在600-800℃(优选750℃)温度下置于N₂气体环境中处理25-40s(优选30s)，使ITO合金，从而有效提高ITO的导电性。

需要说明的是，本申请中各层的位置描述均以衬底作为最底层，即，所谓“上”指远离衬底的一侧，“在A层上设置B层”指B层设置于A层远离衬底的一侧。第一电极1061、第二电极1062、金属网格线1063的结构、材质、厚度等可以相同，也可以不同，在此不做特别限定；若第一电极1061、第二电极1062、金属网格线1063的结构、材质、厚度等不同，则可以采用分次光刻剥离法进行沉积，在此不再赘述。

优选地，LED芯片阵列为Micro-LED芯片阵列，LED芯片阵列100包括按照行列等间距排列的多个尺寸、结构均相同的LED芯片；每个LED芯片的尺寸优选为1-50μm；金属网格线1063的宽度较第一电极1061和第二电极1062窄，金属网格线1063的宽度优选为0.5-5μm。金属网格线1063与第一电极1061电连接，用于收集并传输电流，其工艺、材质、结构等可以与第一电极1061、第二电极1062保持一致，亦可选择其它导电性能较佳的金属，例如银、铜、金等。

本优选实施例采用公共电极设计，即LED芯片阵列共用第一电极，并通过金属网格线和/或第一半导体层实现电流收集与传输，有效提高了电流均匀性，提高了器件的光电性能。此外，金属网格线1063覆盖第一半导体层的面积较小，从而有效增大了发光面积，提高了外延片的利用率，提升了LED器件的发光效率。

可选地，衬底101可以采用蓝宝石，第一半导体层102可以采用N型氮化镓(N-GaN)，多量子阱结构103可以采用氮化铟镓/氮化镓(InGaN/GaN)多量子阱层，第二半导体层104可以采用P型氮化镓(P-GaN)，电流扩散层可以采用ITO，第一电极1061、第二电极1062和金属网格线1063可以采用钛/铝/钛/金多层结构。衬底101与第一半导体层102之间还可以包括缓冲层107、非掺杂氮化镓(U-GaN)层108，其中，缓冲层107可以采用氮化镓或氮化铝，缓冲层107和U-GaN层108的设置，有利于降低芯片外延结构与衬底之间的晶格失配和热应力失配。

优选地，第一电极1061和第二电极1062采用钛/铝/钛/金多层结构，该多层结构的电极不仅可以作为电极层实现LED器件的电流传输，而且可以起到粘附层/扩散阻挡层/浸润层的作用。具体地，钛可以起到粘附层和/或扩散阻挡层的作用，以实现电极层与电流扩散层之间的粘附，且可有效防止键合层向电极层的底层金属扩散；金具有良好的浸润性，则可以起到浸润层的作用，以与键合层具有良好的浸润而有效提高焊接可靠性。

可以理解的是，本公开实施例中，电极层可以仅包括设置于所述LED芯片阵列外围的第一电极和设置于所述电流扩散层上的第二电极，LED芯片通过第一半导体层(即N型半导体层)相互连接，并与第一电极实现电连接。其中，第一电极和第二电极的设置方法及其结构、材料、尺寸等可以与前述第一电极1061和第二电极1062相同或类似，在此不再赘述。

步骤S202：在所述LED芯片阵列上方整体设置钝化层，并在所述钝化层上设置电极接触孔，露出部分电极层。

根据本申请的实施例，通过在LED芯片阵列上方设置钝化层，将LED芯片包裹，实现LED芯片之间的相互隔离，有效避免短路，LED芯片之间的互联则通过第一半导体层和金属网格线实现；并通过在钝化层上设置电极接触孔，露出部分电极层，以便后续在电极接触孔中设置键合层。

需要说明的是，本申请中的“整体设置”指，钝化层不仅覆盖LED芯片阵列中各个LED芯片以及LED芯片之间露出的第一半导体层及金属网格线，而且覆盖LED芯片阵列外围露出的第一半导体层及第一电极。

作为一种优选的实施例，仅在第一电极和第二电极上方的钝化层设置电极接触孔；电极接触孔的尺寸可以根据实际需要设置；电极接触孔的剖面形状可以是方形、倒梯形、或倒三角形，电极接触孔的俯视投影形状可以根据实际需要设置，例如可以是方形、圆形、三角形、四边形、星形、或六边形等。

如图3b所示，在LED芯片阵列上方整体设置钝化层109，并对第一电极1061和第二电极1062上方的钝化层109进行开孔，获得电极接触孔110。应理解，图3b中示出的LED芯片的数量仅是示例性的，在此不作限制。

可选地，钝化层109可以采用氮化硅和/或氧化硅，优选氮化硅。

步骤S203：在所述电极接触孔内设置键合层；其中，所述键合层包括导电层和焊料层，所述导电层位于所述电极层与所述焊料层之间；所述导电层采用高熔点导电材料。

根据本公开的实施例，通过采用双层结构键合层，且导电层采用高熔点导电材料，从而有效避免了芯片在激光剥离过程中因焊料熔化而脱落，有效提高了产品良率。

作为一种优选的实施例，所述在所述电极接触孔内设置键合层可以包括以下步骤：

在所述电极接触孔内依次沉积所述导电层和所述焊料层；

经回流处理，所述焊料层熔化后固化，获得焊料凸点。

本申请在电极接触孔内沉积导电层和焊料层，其中，导电层采用高熔点导电材料，在后续激光剥离过程中，高熔点导电材料可以吸收一部分激光热，从而可以有效避免焊料层熔化，进而避免芯片脱落。此外，通过键合层的设置，实现了无助焊剂回流，从而有效避免助焊剂对发光器件性能的影响。

优选地，在所述电极接触孔内依次沉积所述导电层和所述焊料层可以包括以下步骤：在电极接触孔内沉积导电层，其中，导电层的厚度等于或大于电极接触孔的深度；在导电层上沉积焊料层。该优选实施例中，导电层设置于电极接触孔内，实现与电极层的电连接，且高熔点导电材料在后续激光剥离过程中不容易受热融化，并可以吸收一部分激光热量，有效避免焊料层的受热融化，从而避免芯片在激光剥离过程中脱落。

另一种优选实施例，所述在所述电极接触孔内依次沉积所述导电层和所述焊料层包括：在所述电极接触孔内沉积导电层，并使所述导电层的中部形成一凹部；在所述凹部内沉积所述焊料层。其中，所述凹部的剖面形状可以为方形、倒三角形、或倒梯形，优选倒梯形。

进一步优选地，所述焊料层中部形成另一凹部。

可以理解的是，本申请中，键合层设置于第一电极和第二电极上方，与电极接触孔一一对应，彼此相互隔离，所述“导电层的中部”指各个电极接触孔对应的导电层的中部。为了更好地区分导电层的凹部以及焊料层的凹部，也可以将导电层的凹部称为“第一凹部”，将焊料层的凹部称为“第二凹部”。

如图3c所示，在电极接触孔110内填充高熔点导电材料，获得导电层111，其中，导电层111的厚度大于电极接触孔110的深度，且导电层的中部形成第一凹部1110，使得导电层的剖面形状呈倒“品”字形；在第一凹部1110内填充焊料，获得焊料层112，其中，焊料层112的厚度大于第一凹部1110的深度，且焊料层的中部形成第二凹部1120，使得焊料层的剖面形状呈倒“品”字形。

根据本优选实施例，高熔点导电材料填充于电极接触孔内，且在导电层的中部形成一凹部，从而使得焊料层可以设置于该凹部，进而在对焊料层进行回流处理时，焊料不会溢出，且有效降低了空洞率。而焊料层中部的凹部，使得在回流处理时，周边的焊料向中部回流，不仅有利于避免溢出，而且可以获得较大的焊料凸点，进而有利于后续焊接，且可以有效避免在后续激光剥离过程中熔化脱落。

根据本申请的实施例，导电层主要用于与电极层接触，实现与电极层的电连接，导电层采用高熔点导电材料，优选机械强度较高且导电导热性较好的材料，可以是高熔点金属导电材料或高熔点非金属导电材料，例如可以是金锡合金、金、钛、镍、铝、铜、石墨、石墨烯中的一种；焊料层主要用于实现LED芯片阵列与驱动基板的键合，焊料层优选浸润性较好、导电导热性较好的焊料，例如可以是铟、锡、银锡合金中的一种。导电层与第二焊料层的厚度比优选为1:3-2:1，导电层的厚度优选为0.3-7μm，如此设置既可以保证键合层良好的导电导热性能，又可以保证导电层与电极层的连接强度，有效避免激光剥离过程中脱落，提高器件良率。

进一步地，若高熔点导电材料采用高熔点非金属导电材料，例如石墨烯，则可以采用化学气相沉积法在电极层上沉积石墨烯，也可以通过涂覆或填充的方式将石墨烯涂料设置于电极接触孔内。石墨烯不仅具有高的熔点，可以有效避免在激光剥离过程中熔化；而且具有极高的导热系数，可以有效提高LED器件的散热效率；此外，石墨烯具有的电学和光学性质，有利于提高LED器件的光电性能。

优选地，高熔点导电材料为高熔点焊料，包括：金锡合金、金、钛、镍、铝、铜中的任一种。优选地，焊料层的熔点较导电层的熔点低，从而可以实现低温键合，有效降低了工艺成本。

可选地，导电层采用金锡合金，焊料采用铟金属，其中，金锡合金中金占比优选80％，该比例下，金锡合金的共晶点为280℃，热导率和可靠性均极佳；所述回流处理可以包括：在真空或无氧气氛下进行所述回流处理，其中，回流峰值温度在156-260℃之间；在回流峰值温度下回流5-300s。所述回流处理优选采用共晶回流炉。

本申请的实施例优选金锡合金作为导电层材料，铟作为焊料层材料，其中，金锡合金具有较强的机械强度以及良好的导热导电性能，铟则是一种性能极佳的低温焊料，具有较好的延展性、高热导率、以及良好的浸润性和塑性形变，采用金锡合金/铟键合层可以有效避免了激光剥离过程中因焊料熔化而脱落，同时有效降低了键合温度和键合压力，降低了工艺成本，提高了键合可靠性。由于铟的熔点较低，从而使得回流处理时，回流峰值温度可以较低，有效降低了能耗；此外，由于键合层的设置，铟的用量可以适度减少，从而可以使回流时间缩短，进一步降低了回流能耗。

另一种优选实施例，在所述电极接触孔内依次沉积所述导电层和所述焊料层之后，不对所述焊料层进行回流处理。本优选实施例中，焊料层优选铟。导电层与电极层形成可靠性接触，而铟质地较软，在后续将LED芯片与电路基板进行键合时，可以直接加热使铟软化或处于熔融状态而与电路基板键合，从而简化了工艺步骤。

优选地，在所述电极接触孔内沉积导电层，并使所述导电层的中部形成一凹部；在所述凹部内沉积所述焊料层，并使所述焊料层的中部形成另一凹部。其中，所述凹部的剖面形状可以为方形、倒三角形、或倒梯形，优选倒梯形。

本公开该优选实施例中，导电层设置于电极接触孔内，与电极层电连接；焊料层设置于导电层的凹部，从而有效增大了导电层与焊料层之间的接触面积，且在后续激光剥离过程中，导电层的高熔点导电材料可以吸收一部分激光热，从而可以有效避免焊料层熔化，进而避免芯片脱落；焊料层中部形成另一凹部，从而使得在后续将LED芯片阵列与电路基板进行键合时，焊料层软化或熔融进入其中部的凹部，可有效避免焊料外溢而造成短路。

步骤S204：将所述LED芯片阵列与驱动基板通过所述键合层进行键合，并剥离所述衬底，获得所述LED器件。

本申请的实施例优选采用激光剥离法剥离衬底。双层结构键合层的设置，有效避免了芯片在激光剥离过程中因焊料熔化而脱落，同时有效降低了键合温度，降低了工艺成本。

如图3d所示，LED芯片阵列100与驱动基板113键合后，通过激光剥离法剥离衬底101、缓冲层107、U-GaN层108，获得LED器件。应理解，图3d中示出的LED芯片的数量仅是示例性的，在此不作限制。

本申请上述实施方式提供的LED器件的制备方法，用于制备本申请的LED器件。通过在电极接触孔中沉积双层结构的键合层，且底层导电层采用高熔点导电材料，从而有效避免了芯片在激光剥离过程中因焊料熔化而脱落，此外，焊料层的熔点较导电层的熔点低，有效降低了键合温度，降低了工艺成本。另外，本申请采用公共电极设计，即LED芯片阵列共用第一电极，并通过金属网格线实现电流收集与传输，有效提高了电流均匀性，提高了器件的光电性能。另一方面，由于金属网格线覆盖第一半导体层的面积较小，有效增大了发光面积，提高了LED器件的发光效率。

本申请的另一实施方式还提供了一种显示装置，该显示装置包括本申请所述LED器件。

本申请实施方式提供的显示装置可实现高PPI，器件质量很好，该显示装置例如可以是应用于电子设备的显示屏。该电子设备可以包括：智能手机、智能手表、笔记本电脑、平板电脑、行车记录仪、导航仪、虚拟现实(VR)/增强现实(AR)显示等任何具有显示屏的设备。

本申请的另一实施方式还提供了一种发光装置。该发光装置包括本申请所述LED器件。该发光装置例如可以是照明装置和指示装置。该照明装置例如可以是用于照明的各种灯。该指示装置例如可以是用于指示作用的各种指示灯、亦可以是兼具显示功能的照明灯。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种LED器件，其中，所述LED器件包括LED芯片阵列、钝化层、键合层，所述钝化层覆盖所述LED芯片阵列；所述钝化层上开设有电极接触孔，所述键合层设置于所述电极接触孔内，所述键合层为双层结构。

2.根据权利要求1所述的LED器件，其中，所述键合层包括导电层和焊料层，所述导电层位于电极层与所述焊料层之间，所述导电层采用高熔点导电材料。

3.根据权利要求2所述的LED器件，其中，所述高熔点导电材料为石墨、石墨烯、金锡合金、金、钛、镍、铝、铜中的任一种。

4.根据权利要求2所述的LED器件，其中，所述高熔点导电材料为高熔点焊料。

5.根据权利要求4所述的LED器件，其中，所述高熔点焊料为金锡合金、金、钛、镍、铝、铜中的任一种。

6.根据权利要求2所述的LED器件，其中，所述焊料层的熔点较所述导电层的熔点低。

7.根据权利要求6所述的LED器件，其中，所述焊料层采用铟、锡、银锡合金中的任一种。

8.根据权利要求2所述的LED器件，其中，所述导电层采用金锡合金，所述焊料层采用铟金属。

9.根据权利要求2所述的LED器件，其中，所述导电层的中部设置有一凹部，所述焊料层设置于所述凹部。

10.根据权利要求9所述的LED器件，其中，所述凹部的剖面形状为方形、倒三角形、或倒梯形。

11.根据权利要求1所述的LED器件，其中，所述LED芯片阵列包括多个LED芯片，所述LED芯片包括从下到上层叠设置的第一半导体层、多量子阱结构、第二半导体层、电流扩散层、电极层。

12.根据权利要求11所述的LED器件，其中，所述电极层包括设置于所述LED芯片阵列外围的第一电极、设置于所述电流扩散层上的第二电极、以及设置于所述LED芯片之间的金属网格线，所述金属网格线与所述第一电极电连接。

13.根据权利要求12所述的LED器件，其中，所述金属网格线的宽度较所述第一电极和/或所述第二电极窄。

14.根据权利要求12或13所述的LED器件，其中，所述键合层设置于所述第一电极和所述第二电极上。

15.根据权利要求1所述的LED器件，其中，所述LED芯片阵列为Micro-LED芯片阵列。

16.一种显示装置，其中，所述显示装置包括权利要求1至15中任一项所述的LED器件。

17.一种发光装置，其中，所述发光装置包括权利要求1至15中任一项所述的LED器件。

Images