一种发光元件及其制备方法、光源板与流程

1.本技术属于半导体器件技术领域，尤其涉及一种发光元件及其制备方法、光源板。


背景技术：

2.微型发光二极管显示技术是一种先进显示技术，具有高亮度，高色域，低功耗，广视角，高对比度，高色彩饱和度，高响应速率等优点。微型发光二极管通常由n型层、发光层和p型层组成，其中，发光层是p型与n型载流子发生复合的位置，是决定载流子复合量子效率的关键。色转换是微型发光二极管显示技术中的一个重要的技术路线。
3.然而，为了实现色转换，目前的技术方案通常是在微型发光二极管芯片的出光路径上制作光致发光材料，实现波长转换，存在波长转换效率较低的问题，对微型发光二极管的应用产生了极大的限制。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供了一种发光元件及其制备方法、光源板，以解决微型发光二极管芯片中的光致发光材料存在的波长转换效率较低的问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术实施例第一方面提供了一种发光元件，包括：第一电极层、第二电极层、发光元件主体以及光转换层，所述发光元件主体设于所述第二电极层与所述第一电极层之间，所述光转换层设置在所述发光元件主体的侧表面。
6.可选的，所述发光元件还包括光反射层，所述光反射层设置在光转换层的远离所述发光元件主体的表面，所述光反射层用于反射所述发光元件主体发出的光。
7.可选的，所述发光元件主体包括发光层和两个导电性半导体层，所述两个导电性半导体层分别设置于所述发光层的两侧。
8.可选的，所述发光元件主体包括发光层、至少一个导电性半导体层。
9.可选的，所述发光元件主体包括第一导电性半导体层，所述第一导电性半导体层设置于所述第二电极层与所述发光层之间，所述发光元件还包括：设置于所述发光层与所述第一电极层之间的第二导电性半导体层；或者
10.所述发光元件主体包括第二导电性半导体层，所述第二导电性半导体层设置于所述发光层与所述第一电极层之间，所述发光元件还包括：设置于所述发光层与第二电极层之间的第一导电性半导体层；或者
11.所述发光元件主体还包括第一导电性半导体层及第二导电性半导体层，所述第一导电性半导体层设置于所述发光层与所述第二电极层之间，所述第二导电性半导体层设置于所述发光层与所述第一电极层之间，所述第一导电性半导体层与所述第二导电性半导体层的掺杂类型不同；
12.其中，所述第一导电性半导体层为n型半导体层，所述第二导电性半导体层为p型半导体层，所述第一电极层为正极，所述第二电极层为负极；或者
13.所述第一导电性半导体层为p型半导体层，所述第二导电性半导体层为n型半导体
层，所述第一电极层为负极，所述第二电极层为正极。
14.可选的，所述光反射层为分布布拉格反射镜。
15.可选的，所述分布布拉格反射镜包括cdse/algainp结构、sio2/tio2结构或者gan/tio2结构中的至少一项。
16.可选的，所述光转换层为cds，所述光反射层为tio2。
17.可选的，所述n型半导体层包括非掺杂层、n型掺杂层以及应力缓冲层，所述非掺杂层和所述应力缓冲层分别设置在所述n型掺杂层的两侧。
18.可选的，所述p型半导体层包括第一p型掺杂层、电子阻挡层以及第二p型掺杂层，所述第一p型掺杂层及所述第二p型掺杂层设置在所述电子阻挡层的两侧，其中，所述第一p型掺杂层的掺杂浓度小于所述第二p型掺杂层的掺杂浓度。
19.可选的，所述第一导电性半导体层、所述发光层以及所述第二导电性半导体层的厚度之和为3-10微米。
20.可选的，所述光转换层与所述光反射层的厚度之和为1-5微米。
21.本技术实施例第二方面还提供了一种光源板，包括如上述任一项所述的发光元件。
22.本技术实施例第三方面还提供了一种发光元件的制备方法，所述制备方法包括：
23.制备发光元件主体；
24.在所述发光元件主体的侧表面形成光转换层。
25.可选的，所述制备发光元件主体之前还包括：在衬底上制备第一导电性半导体层；
26.所述制备发光元件主体包括：在所述第一导电性半导体层上设置发光层；
27.所述制备发光元件主体之后还包括：
28.在所述发光层上制备第二导电性半导体层。
29.可选的，所述制备发光元件主体包括：在衬底上制备第一导电性半导体层；在所述第一导电性半导体层上设置发光层；
30.在所述第一导电性半导体层上设置发光层之后包括：
31.在所述发光层上设置第二导电性半导体层。
32.可选的，所述制备发光元件主体之前还包括：在衬底上制备第一导电性半导体层；
33.所述制备发光元件主体包括：
34.在所述第一导电性半导体层上设置发光层；
35.在所述发光层上制备第二导电性半导体层。
36.可选的，所述制备发光元件主体包括：
37.在衬底上生成外延层，所述外延层包括第一导电性半导体层、发光层、第二导电性半导体层，所述第一导电性半导体、第二导电性半导体层设置于所述发光层的两侧；
38.在所述外延层的上表面制备第一电极层；
39.在所述第一电极层上表面黏贴一过渡载板；
40.去除所述衬底，并在所述外延层的下表面制备第二电极层。
41.可选的，所述在所述发光元件主体的侧表面形成光转换层之后还包括：
42.在所述光转换层的外表面制备光反射层，以反射所述发光层发出的光。
43.可选的，所述在所述发光元件主体的侧表面形成光转换层包括：
44.采用化学气相淀积、原子层沉积或者化学溶液沉积中的任意一种方式在所述发光元件主体的侧表面形成光转换层。
45.可选的，所述在所述光转换层的外表面制备光反射层包括：
46.采用化学气相淀积、原子层沉积或者化学溶液沉积中的任意一种方式在所述光转换层的外表面形成光反射层。
47.本技术实施例提供了一种发光元件及其制备方法、光源板，该发光元件包括：第一电极层、第二电极层、发光元件主体以及光转换层，发光元件主体设于第二电极层与第一电极层之间，光转换层设于发光元件主体的侧表面，从而对发光层发出的光进行波长转换，解决现有的微型发光二极管芯片存在的波长转换效率较低的问题。
附图说明
48.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，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技术的一些实施例，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。
49.图1是本技术实施例提供的一种发光元件的沿竖直方向的剖视图；
50.图2是本技术实施例提供的发光元件主体的沿水平方向的剖视图；
51.图3是本技术实施例提供的另一种发光元件的沿竖直方向的剖视图；
52.图4是本技术实施例提供的另一种发光元件主体的沿水平方向的剖视图；
53.图5是本技术实施例提供的另一种发光元件的沿竖直方向的剖视图；
54.图6是本技术实施例提供的另一种发光元件的沿竖直方向的剖视图；
55.图7是本技术实施例提供的另一种发光元件的沿竖直方向的剖视图；
56.图8是本技术实施例提供的第一导电性半导体层、发光层以及第二导电性半导体层的沿竖直方向的剖视图；
57.图9是本技术实施例提供的在衬底上形成第一导电性半导体层、发光层以及第二导电性半导体层后的沿竖直方向的剖视图；
58.图10是本技术实施例提供的形成第一电极层后的沿竖直方向的剖视图；
59.图11是本技术实施例提供的在第一电极层上形成过渡载板后的沿竖直方向的剖视图；
60.图12是本技术实施例提供的去除衬底后的沿竖直方向的剖视图；
61.图13是本技术实施例提供的采用第一光刻胶定义发光元件的位置后的沿竖直方向的剖视图；
62.图14是本技术实施例提供的刻蚀形成深槽后的沿竖直方向的剖视图；
63.图15是本技术实施例提供的形成光转换层以及光反射层后的沿竖直方向的剖视图；
64.图16是本技术实施例提供的对光转换层以及光反射层进行刻蚀后的沿竖直方向的剖视图；
65.图17是本技术实施例提供的形成第二光刻胶后的沿竖直方向的剖视图；
66.图18是本技术实施例提供的形成第二电极层后的沿竖直方向的剖视图；
67.图19是本技术实施例提供的去除第二光刻胶形成多个发光元件后的沿竖直方向的剖视图。
具体实施方式
68.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
69.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
70.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
71.图1为本技术实施例提供的一种发光元件的沿竖直方向的剖视图，参见图1所示，本实施例中的发光元件包括第一电极层10、第二电极层50、发光元件主体以及光转换层61，其中，发光元件主体设于所述第二电极层50与所述第一电极层10之间；光转换层61设置于所述发光元件主体的侧表面。
72.在本实施例中，该发光元件主体可包括发光层30；其中，所述侧表面指的是围绕所述发光元件主体的最外层表面，参见图2所示，即围绕所述发光元件主体的最外面的一圈。在本实施例中，参见图1所示，发光元件主体包括发光层30，发光元件主体的上表面设有第一导电性半导体层40，第一导电性半导体层40的上表面设有第二电极层50，发光元件主体的下表面设有第二导电性半导体层20，第二导电性半导体层20的下表面设有第一电极层10，此时，发光元件主体的上表面指发光层30的上表面，发光元件主体的下表面指发光层30的下表面，发光元件主体的侧表面指发光层30的侧表面，由于光转换层61设于发光层30的侧表面，在同一发光元件主体工艺中，可以调整光转换层61的材料，从而形成各种不同发光颜色的发光元件的制备，例如，若用户需要500nm波长的光，而发光元件主体发出的光的波长为300nm，通过光转换层61对该波长的光进行转换，最终发光元件发出的光的波长可以为500nm。
73.需要说明的是，该光转换层61的宽度可以比所述发光层30的宽度大，或者相等，如光转换层61可以与所述发光层30齐平，或者比发光层30的宽度大，此处对此不进行限制，如图1所示，发光层30的宽度指的是所述发光层30的下表面(与第二导电半导体层20接触的一面)与上表面(与所述第一导电性半导体层40接触的一面)之间的间距。该光转换层61的宽
度指的是上底面与下底面之间的间距。
74.参见图2所示，光转换层61覆盖发光层30的整个侧表面，以对发光层30发出的光的波长进行转换。
75.为了提高光的利用效率，在一个实施例中，图3为本技术实施例提供的另一种发光元件主体的沿竖直方向的剖视图，参见图3所示，在本实施例中，光转换层61的外表面还设有光反射层62，该光反射层62(例如单层薄金属层)用于反射发光层30发出的光，并同时透过光转换层61发出的光；或者，该光反射层62(例如单层薄金属层)对发光层30发出的光的反射率较高，对光转换层发出的光的反射率较低(包括多层金属层，且多层金属层之间的折射率差异较大)。该光反射层62的宽度可以比所述光转换层61的宽度小，或者二者相等。或者比所述光转换层61的宽度大，此处对此不作限制。
76.图4为本技术的另一个实施例提供的发光元件主体的水平剖面示意图，参见图4所示，光反射层62覆盖于光转换层61的外表面。
77.在本实施例中，光反射层62对光的反射是指将照射至其内表面的特定的波长的光进行全反射，避免特定的波长的光经过光反射层62射出，反射后的光进入到光转换层61中，由光转换61吸收后生成另一种能够通过光反射层62的光，即光反射层62仅反射特定波长的光，并对该特定波长的光进行全反射，例如，光反射层62仅反射发光层30发出的光，而光转换层61发出的光可以直接通过光反射层62。
78.在一个实施例中，所述发光元件主体包括发光层和两个导电性半导体层，两个导电性半导体层分别设置于所述发光层的两侧。
79.在一个实施例中，发光元件主体还包括第一导电性半导体层40、第二导电性半导体层20的至少一个，具体应用中，所述第一导电性半导体层40及所述第二导电性半导体层20不同时设置于所述发光层的同一侧。
80.例如：在一个实施例中，参见图5所示，该发光元件主体还包括第一导电性半导体层40时，该第一导电性半导体层40设于第二电极层50与发光层30之间，该发光元件主体的上表面指的是所述第一导电性半导体层40的上表面，所述发光元件主体的下表面指的是所述发光层30的下表面，该发光元件主体的侧表面指的是所述第一导电性半导体层40的侧表面及所述发光层30的侧表面。该发光元件主体的侧表面设置有光转换层61，在该实施例的进一步优选方案中，该光转换层的侧表面还可以设置有反射层62。该光转换层61及反射层62的制备材料及结构与上面所述一致，此处不再赘述。本实施例中的发光元件还包括设置于发光元件主体上表面的第一电极层、设置于所述发光元件主体下表面的第二导电性半导体层20、设置于所述第二导电性半导体层20的下表面的第二电极层。该第二导电性半导体层20、第一导电性半导体层40、第一电极层50及第二电极层10的结构与前述的第一电极层50及第二电极层10的结构一致，此处不再赘述。
81.需要说明的是，该光转换层61的宽度可以是大于0，小于或等于所述发光层30的宽度与所述第一导电性半导体层40的宽度之和。优选地，所述光转换层61的宽度等于所述发光层30的宽度与所述第一导电性半导体层40的宽度之和，如图5所示。
82.另外，所述光反射层62的宽度大于0，小于或等于所述发光层30的宽度与所述第一导电性半导体层40的宽度之和。优选地，所述光反射层62的宽度等于所述光转换层61的宽度，进一步优选地，该光反射层62的宽度及所述光转换层61的宽度均等于所述发光层30的
宽度与所述第一导电性半导体层40的宽度之和，如图5所示。
83.在本实施例的另一个优选方案中，该光转换层61的宽度还可以大于所述发光层30的宽度与所述第一导电性半导体层40的宽度之和，该光反射层62的宽度还可以大于所述发光层30的宽度与所述第一导电性半导体层40的宽度之和，此处对此不作限制。
84.在另外一个实施例中，所述光转换层61的宽度还可以大于所述发光层30的宽度与所述第二导电性半导体层20的宽度之和，该光反射层62的宽度还可以大于所述发光层30的宽度与所述第二导电性半导体层20的宽度之和。但该光转换层61及光反射层62的最大宽度均应不大于该发光元件的宽度(第一电极层10的远离所述第二导电性半导体层20的一侧与所述第二电极层50的远离所述第一导电性半导体层40的一侧之间的距离)减去所述第一电极层10及第二电极层50的宽度之差。
85.在另一个实施例中，参见图6所示，该发光元件主体还包括第二导电性半导体层20时，第二导电性半导体层20设置于所述发光层30与第一电极层10之间，该发光元件主体的上表面指的是所述发光层30的上表面，该发光元件主体的下表面指的是所述第二导电性半导体层20的下表面，该发光元件主体的侧表面指的是所述第二导电性半导体层20的侧表面及所述发光层30的侧表面。该发光元件主体的侧表面设置有光转换层61，在该实施例的进一步优选方案中，该光转换层的侧表面还可以设置有反射层62。该光转换层61及反射层62的制备材料及结构与上面所述一致，此处不再赘述。本实施例中的发光元件还包括设置于发光层30与第二电极层50之间的第一导电性半导体层40、设置于第一导电性半导体层40上表面的第二电极层50、设置于发光元件主体的下表面的第一电极层10。该第二导电性半导体层20、第一导电性半导体层40、第一电极层10及第二电极层50的结构与前述的第一电极层10及第二电极层50的结构一致，此处不再赘述。
86.需要说明的是，该光转换层61的宽度可以是大于0，小于或等于所述发光层30的宽度与所述第二导电性半导体层20的宽度之和。优选地，所述光转换层61的宽度等于所述发光层30的宽度与所述第二导电性半导体层20的宽度之和，如图6所示。
87.另外，所述光反射层62的宽度大于0，小于或等于所述发光层30的宽度与所述第二导电性半导体层20的宽度之和。优选地，所述光反射层62的宽度等于所述光转换层61的宽度，进一步优选地，该光反射层62的宽度及所述光转换层61的宽度均等于所述发光层30的宽度与所述第二导电性半导体层20的宽度之和，如图6所示。
88.在另外一个实施例中，所述光转换层61的宽度还可以大于所述发光层30的宽度与所述第二导电性半导体层20的宽度之和，该光反射层62的宽度还可以大于所述发光层30的宽度与所述第二导电性半导体层20的宽度之和。但该光转换层61及光反射层62的最大宽度均应不大于该发光元件的宽度(第一电极层10的远离所述第二导电性半导体层20的一侧与所述第二电极层50的远离所述第一导电性半导体层40的一侧之间的距离)减去所述第一电极层10及第二电极层50的宽度之差。在另一个实施例中，参见图7所示，该发光元件主体还包括第一导电性半导体层40和第二导电性半导体层20时，第一导电性半导体层40设置于发光层30与第二电极层50之间，第二导电性半导体层20设置于发光层30与第一电极层10之间，第一导电性半导体层40与第二导电性半导体层20的掺杂类型不同，此时发光元件主体的上表面指的是第一导电性半导体层40的上表面，发光元件主体的下表面指的是所述第二导电性半导体层20的下表面，该发光元件主体的侧表面指的是第一导电性半导体层40的侧
表面、所述第二导电性半导体层20的侧表面及所述发光层30的侧表面。该发光元件主体的侧表面设置有光转换层61，在该实施例的进一步优选方案中，该光转换层的侧表面还可以设置有反射层62。该光转换层61及反射层62的制备材料及结构与上面所述一致，此处不再赘述。该发光元件还包括设置于发光元件主体上表面的第一电极层10、设置于发光元件主体的下表面的第二电极层50。该第二导电性半导体层20、第一导电性半导体层40、第一电极层10及第二电极层50的结构与前述的第一电极层10及第二电极层50的结构一致，此处不再赘述。
89.需要说明的是，该光转换层61的宽度可以是大于0，小于或等于所述发光层30的宽度、所述第二导电性半导体层20的宽度及所述第一导电性半导体40的宽度之和。优选地，所述光转换层61的宽度等于所述发光层30的宽度、所述第二导电性半导体层20的宽度及所述第一导电性半导体40的宽度之和，如图7所示。
90.另外，所述光反射层62的宽度大于0，小于或等于所述发光层30的宽度、所述第二导电性半导体层20的宽度及所述第一导电性半导体40的宽度之和。优选地，所述光反射层62的宽度等于所述光转换层61的宽度，进一步优选地，该光反射层62的宽度及所述光转换层61的宽度均等于所述发光层30的宽度、所述第二导电性半导体层20的宽度及所述第一导电性半导体40的宽度之和，如图7所示。具体的，参见图7所示，光转换层61的上侧边与第二电极层50相连，光转换层61的下侧边与第一电极层10相连，从而与第二电极层50、第一电极层10形成封闭的腔体以包裹发光元件主体，从而对发光元件主体发出的光的进行光转换。进一步的，发光元件主体与第一电极层10之间，以及发光元件主体与第二电极层50之间形成全反射层，以避免发光元件主体发出的光从电极层发出。
91.在一种具体应用实例中，光转换层61至少覆盖发光层30的整个侧表面，以对发光层30发出的光的波长进行转换。第一导电性半导体层40、发光层30以及第二导电性半导体层20依次叠层设置组成微型的发光元件主体，其中，第一导电性半导体层40与第二导电性半导体层20之间形成的pn结过渡层作为发光层30，当第二电极层50和第一电极层10接入电源时，发光层30发光，光转换层61对发光层30发出的光的波长进行转换，以将发光层发出的光的波长转换为特定的波长，具体的，发光元件发射的光的波长由光转换层61的材料确定。
92.具体的，发光层30与第一导电性半导体层40以及与第二导电性半导体层20接触之外的区域为其侧表面，光转换层61覆盖于发光层30的整个侧表面，进一步的，光转换层61还可以覆盖于第一导电性半导体层40、发光层30以及第二导电性半导体层20的整个侧表面，从而与第二电极层50和第一电极层10组成一个容纳腔将发光元件主体完全包裹于内，从而对整个发光元件主体发出的光进行波长转换处理。
93.在一个实施例中，光转换层采用外延技术形成于发光元件主体的侧表面，发光元件主体的上表面设有第二电极层50，发光元件主体的下表面设有第一电极层10，光转换层61的上侧边与第二电极层50接触，光转换层61的下侧边与第一电极层10接触，从而与第二电极层50、第一电极层10形成封闭的腔体以包裹发光元件主体，从而对发光元件主体发出的光的进行波长转换。具体的，由于光转换层61的包裹，在同一发光元件主体工艺中，可以调整光转换层61的材料，从而形成各种不同发光颜色的发光元件的制备，例如，若用户需要500nm波长的光，而发光元件主体发出的光的波长为300nm，通过光转换层61对该波长进行转换，最终发光元件发出的光的波长可以为500nm。
94.在一个实施例中，第一导电性半导体层40和第二导电性半导体层20的导电类型不同，例如，第一导电性半导体层40、发光层30以及第二导电性半导体层20均可以为氮化镓基材料，第一导电性半导体层40可以为n型半导体层，第二导电性半导体层20可以为p型半导体层。
95.在一个实施例中，光转换层61包括光致发光材料，该光致发光材料的类型可以由发光元件发出的光的波长确定，例如，光转换层61中采用的光致发光材料可以为ingan、gaas、algaas、algaasp、cdte、cdse、zns、znse等，在具体应用中，光转换层61的厚度可以足够厚，从而使得发光层30中发射出来的光被完全吸收和转换。
96.在一个实施例中，光转换层61还可以用于钝化发光层30的侧表面，提升载流子复合的量子效率。
97.在一个实施例中，图7为本技术实施例提供的另一种发光元件的沿竖直方向的剖视图，参见图7所示，在本实施例中，光转换层61的外表面还设有光反射层62，该光反射层62用于反射发光层30发出的光，并同时透过光转换层61发出的光。
98.在本实施例中，光转换层61的内表面与第一导电性半导体层40、发光层30、第二导电性半导体层20的侧表面接触，光转换层61的外表面与光反射层62的内表面接触，从光反射层62的外表面(指光反射层62的侧面的最外部)出射的光大部分来自光转换层61出射的光。
99.在一个实施例中，第二电极层50与第一导电性半导体层40之间的区域形成全反射界面，第二导电性半导体层20与第一电极层10之间形成全反射界面，光反射层62包裹于光转换层61的外表面，光反射层62的第一端与第二电极层50接触，光反射层62的第二端与第一电极层10接触，此时光反射层62与第二电极层50和第一电极层10之间的区域形成一个封闭的容纳腔，在具体应用中，发光层30发出的光在经过光转换层61后，未被转换为特定波长的光由光反射层62反射后回到容纳腔，并再次由光转换层61将其波长转换为特定波长，从而提高光转换层61对发光层30发出的光进行波长转换效率。
100.例如，若用户需要500nm波长的光，而发光元件主体发出的光的波长为300nm，通过光转换层61对该波长进行转换，最终发光元件发出的光的波长为500nm，此时，光反射层62可以不对波长为500nm的光进行反射，仅对波长为300nm的光进行反射，可减少由于发光层30发出的部分光线未被光转换层61转化而直接射出时出现的漏光现象。
101.在一个实施例中，第一导电性半导体层40、发光层30、第二导电性半导体层20均为氮化镓基材料。第一导电性半导体层40、发光层30、第二导电性半导体层20的厚度之和为3微米-10微米。根据发光元件的发光波长不同，光转换层61的材料也不同，可以是ingan，gaas，algaas，algaasp，cdte，cdse，zns，znse等。光转换层61的厚度应当足够厚，使得从发光层30发射出来的光被完全吸收和转换。但是太厚的光转换层61生长难度较大。因此光转换层61的厚度可以选择范围是1微米-5微米。
102.在一个实施例中，光反射层62还可以设计为对发光层30发射的光反射率较高，而对光转换层61发射的光反射率较低的结构。例如，光反射层62可以具有单层结构，比如sio2，或者具有很薄厚度的金属(保证光转换层61发出的光能够透射)，也可以具有多层结构，比如由多层折射率差异较大的材料叠层而成的结构。这种叠层结构可以带来反射率显著提升的效果。
103.在具体应用中，由于光反射层62的存在，在光转换层61与光反射层62之间形成一个高反射率界面，在第二电极层50和第一导电性半导体层40之间形成一个完全反射界面，在第二导电性半导体层20和第一电极层10之间形成一个完全反射界面，从而在发光元件主体周围形成了一个封闭的腔，使得发光层30发射出来的光会在第一导电性半导体层40、发光层30、第二导电性半导体层20以及光转换层61组成的区域内反复反射，多次经过光转换层61，有更大的比例被光转换层61吸收并产生光致发光。因此，在这种配置下，光转换层61的厚度可以显著减薄，范围是0.5微米-2微米。同时，光转换层61与光反射层62界面对光转换层61产生的光反射率比发光层30产生的光低，光转换层61产生的光比较容易从侧表面射出。
104.在一个实施例中，光反射层62为分布布拉格反射镜。
105.在本实施例中，分布布拉格反射镜(dbr)是以交错叠加的形式生长的若干对两种(或者两种以上)的半导体或介质材料，以此来获得对某一光学波段的高反射率，例如，在本实施例中，该dbr具有对发光层30发出的光较高的反射率。在制作dbr的工艺中，需要选择折射率大和折射率小的两种材料分别作为交错生长的膜层，它们对入射光是透明的，因此用于做dbr的材料有两种:半导体材料和介质材料。
106.在一个实施例中，采用半导体材料做dbr时，衬底和半导体材料之间晶格匹配，以减小应力，用介质材料制备dbr时，可以选择折射率相差较大的材料来制备，从而采用较少的膜层对数就可以实现较高的反射率。
107.在本实施例中，光转换层61与光反射层62也可以合并为一个dbr结构，其中光转换层为dbr结构中的一部分。这样，光在通过dbr结构的过程中也会被转换波长。
108.在一个实施例中，光转换层61光致发光的波长为600nm-700nm，光转换层61的光致发光材料采取cdse或者相关化合物。光反射层62的dbr采取cdse/algainp结构。或者不长光转换层61，直接利用dbr中的cdse和algainp产生光致发光。
109.在一个实施例中，光致发光波长为500nm-600nm，光转换层61的光致发光材料采取cds或者相关化合物。光反射层62的dbr采取sio2/tio2或者gan/tio2结构。或者不长光转换层61，而是将dbr制作成cds/tio2结构，利用dbr中的cds产生光致发光。
110.在一个实施例中，所述分布布拉格反射镜包括cdse/algainp结构、sio2/tio2结构或者gan/tio2结构中的至少一项。
111.在一个实施例中，所述光转换层61为cds，所述光反射层62为tio2。
112.在一个实施例中，参见图8所示，第一导电性半导体层40为n型掺杂，具体的，所述第一导电性半导体层40包括非掺杂层43、n型掺杂层42以及应力缓冲层41。其中，n型掺杂层42设于非掺杂层43与应力缓冲层41之间。
113.在本实施例中n型掺杂层42中掺杂有n型元素，该n型元素包括氮、磷、砷等。
114.在一个实施例中，参见图8所示，第二导电性半导体层20为p型掺杂，具体的，第二导电性半导体层20包括依序叠加的第一p型掺杂层23、电子阻挡层22以及第二p型掺杂层21。其中，所述第一p型掺杂层23的掺杂浓度大于所述第二p型掺杂层21的掺杂浓度，电子阻挡层22设于第一p型掺杂层23与第二p型掺杂层21之间。
115.在本实施例中，第一p型掺杂层23和第二p型掺杂层21中均掺杂有p型元素，该p型元素包括硼、铝等。
116.在一个实施例中，第一导电性半导体层40、发光层30、第二导电性半导体层20的厚度之和为3-10微米。
117.在一个实施例中，光转换层61与光反射层62的厚度之和为1-5微米。
118.本技术实施例还提供了一种光源板，包括如上述任一项所述的发光元件。
119.本技术实施例还提供了一种发光元件的制备方法，所述制备方法包括：
120.步骤a：制备发光元件主体；
121.步骤b：在所述发光元件主体的侧表面形成光转换层。
122.在本实施例中，可以在第一导电性半导体层上制备发光元件主体，然后在发光元件主体的制备步骤完成之后，在发光元件主体的侧表面形成光转换层。
123.作为本技术的一个实施例，在衬底上制备第一导电性半导体层，例如，通过在衬底上掺杂n型元素形成第一导电性型半导体层，并在第一导电性半导体层的侧表面形成光刻胶，然后在该第一导电性半导体层上制备发光层，该发光层即为发光元件主体，在发光层的制备步骤完成之后，在发光层的侧表面形成光转换层，然后通过对第一导电性半导体层的侧表面形成光刻胶进行灰化处理去除第一导电性半导体层的侧表面的光刻胶，从而使得光转换层仅位于发光层的侧表面，具体的，该侧表面指的是围绕所述发光元件主体的最外层表面，参见图1和图2所示，即围绕所述发光元件主体的最外面的一圈，该光转换层形成于发光层的整个侧表面，从而对发光层发出的光的波长进行转换。
124.在本实施例的制备工艺中，可以采用化学气相淀积、原子层沉积或者化学溶液沉积中的任意一种方式在所述发光元件主体的侧表面形成光转换层，在具体应用实施例中，可以根据发光元件的发光需要调整光转换层的材料，从而形成各种不同发光颜色的发光元件的制备，例如，若用户需要500nm波长的光，而发光元件主体发出的光的波长为300nm，则采用对应的光致发光材料制备光转换层，光转换层受发光元件主体发出的光的激发生成波长为500nm波长的光，最终发光元件发出的光的波长可以为500nm。
125.作为本技术的一个实施例，在发光层的侧表面形成光转换层之后，本实施例中的制备方法还可以包括在光转换层的外表面形成光反射层，以对发光层发出的光进行反射，并透过光转换层光激发生成的光。其中，光转换层的外表面与其内表面相对，光转换层的内表面与发光层接触。具体的，光反射层的制备材料或者结构与发光元件主体发出的光的波长对应，即光反射层仅对发光元件主体发出的光进行全反射；在一种应用中，光反射层的制备材料或者结构与发光元件的出射光的波长对应，即光反射层对发光元件的出射光的波长以外波长的光进行全反射。例如，若用户需要500nm波长的光，而发光元件主体发出的光的波长为300nm，通过对光反射层的材料或者结构进行设计，光反射层对波长为300nm的光进行全反射，或者对波长为500nm以外的光进行全反射，从而保证发光元件只发出波长为500nm的光。
126.进一步的，在发光层的侧表面形成光转换层之后在发光层的上表面制备第二导电性半导体层。
127.作为本技术的一个实施例，制备发光元件主体的步骤可以包括：在衬底上制备第一导电性半导体层，并在该第一导电性半导体层上制备发光层。在该发光元件主体的步骤完成之后，在发光元件主体的侧表面依次制备光转换层和光反射层，具体的，光转换层位于第一导电性半导体层和发光层的侧表面。该光转换层及光反射层的制备材料及结构与上面
所述一致，此处不再赘述。在光转换层或者光反射层的制备步骤完成之后，在发光层上制备第二导电性半导体层。
128.作为本技术的一个实施例，制备发光元件主体的步骤之前还包括在衬底上制备第一导电性性半导体层，此时制备发光元件主体的步骤可以包括：在第一导电性半导体层上制备发光层，并在发光层上制备第二导电性半导体层。具体的，在衬底上制备第一导电性半导体层后还在第一导电性半导体层的侧表面形成光刻胶，然后在该第一导电性半导体层上制备发光层，并在发光层上制备第二导电性半导体层，形成发光元件主体。在该发光元件主体的步骤完成之后，在发光元件主体的侧表面依次制备光转换层和光反射层，具体的，光转换层和光反射层位于第二导电性半导体层和发光层的侧表面，在形成光转换层和光反射层之后对第一导电性半导体层侧表面的光刻胶进行灰化处理，去除第一导电性半导体层的侧表面的光刻胶，从而使得光转换层仅位于发光层和第二导电性半导体层的侧表面。该光转换层及光反射层的制备材料及结构与上面所述一致，此处不再赘述。在光转换层或者光反射层的制备步骤完成之后，在发光层上制备第二导电性半导体层。
129.在一个实施例中，制备发光元件主体的步骤包括：
130.步骤a1：在衬底上生成外延层，所述外延层包括第一导电性半导体层、发光层、第二导电性半导体层，所述第一导电性半导体、第二导电性半导体层设置于所述发光层的两侧；
131.步骤a2：在所述外延层上生长第一电极层；
132.步骤a3：在所述第一电极层上表面黏贴一过渡载板；
133.步骤a4：去除所述衬底，并在外延层的下表面制备第二电极层。
134.作为本技术的一个实施例，制备发光元件主体的步骤还包括步骤a5：从所述外延层的远离所述第一电极层的一侧沿着所述第一电极层的方向进行蚀刻，得到若干发光元件主体，蚀刻的深度等于所述第一导电性半导体层、发光层及第二导电性半导体层的厚度之和。
135.在本实施例中，首选通过外延的方式在衬底上形成外延层，参见图9所示，该外延层包括第一导电性半导体层40、发光层30、第二导电性半导体层20，其中，发光层30设于第一导电性半导体层40和第二导电性半导体层20之间，此时，该外延层可以作为发光元件主体发光，发光元件主体的上表面指的是第一导电性半导体层40的上表面，发光元件主体的下表面指的是第二导电性半导体层20的下表面，发光元件主体的侧表面指的是第一导电性半导体层40、发光层30以及第二导电性半导体层20的侧表面，其中，所述侧表面指的是围绕所述发光元件主体的最外层表面，如图2所示，即围绕所述发光元件主体的最外面的一圈。
136.具体的，发光层30与第一导电性半导体层40以及与第二导电性半导体层20接触之外的区域为其侧表面，光转换层61覆盖于发光层30的整个侧表面，进一步的，光转换层61还可以覆盖于第一导电性半导体层40、发光层30以及第二导电性半导体层20的整个侧表面，从而与第二电极层50和第一电极层10组成一个容纳腔将发光元件主体完全包裹于内，从而对整个发光元件主体发出的光进行波长转换处理。在该发光元件主体制备完成后，在发光元件主体的侧表面形成光转换层61，在该实施例的进一步优选方案中，还可以在光转换层61的侧表面制备反射层62。该光转换层61及反射层62的制备材料及结构与上面所述一致，此处不再赘述。
137.在一个实施例中，发光元件主体的制备工艺完成之后，还可以在发光元件主体的下表面形成第一电极层10，以及在发光元件主体的上表面形成第二电极层50，其中，第一电极层10与发光元件主体的下表面之间可以形成全反射层，第二电极层50与发光元件主体的上表面之间形成全反射层，从而避免发光元件主体发出的光由电极层发射，导致漏光问题。
138.在一个实施例中，在第一电极层10上黏贴一过渡载板01，通过调整过渡载板01的角度，在制造工艺的过程中随时调整器件的方位。例如，通过调整过渡载板01使衬底向上，然后通过刻蚀等工艺去除衬底00，从而形成不带有衬底00的发光元件主体，以便在发光元件主体的与第一电极层相对的一侧形成第二电极层。
139.在本实施例中，光转换层61的内表面与第一导电性半导体层40、发光层30、第二导电性半导体层20的侧表面接触，光转换层61的外表面与光反射层62的内表面接触，光反射层62的外表面发射出光转换层61吸收转换后的光。
140.在电极层的制备过程中，第二电极层50与第一导电性半导体层40之间形成全反射界面，第二导电性半导体层20与第一电极层10之间形成全反射界面，光反射层62覆盖于光转换层61的外表面，光反射层62的第一端与第二电极层50接触，光反射层62的第二端与第一电极层10接触，此时光反射层62与第二电极层50和第一电极层10形成一个封闭的容纳腔，在具体应用中，发光层30发出的光在经过光转换层61后，未被转换为特定波长的光由光反射层62反射后回到容纳腔，并再次由光转换层61将其波长转换为特定波长，从而提高光转换层61对发光层30发出的光进行波长转换的比例。
141.在步骤a5中，从所述外延层的远离所述第一电极层的一侧沿着所述第一电极层的方向进行蚀刻，得到若干发光元件主体，蚀刻的深度等于所述第一导电性半导体层、发光层及第二导电性半导体层的厚度之和，此时，相邻的发光元件主体之间形成深槽。
142.在一个实施例中，在得到若干发光元件主体之后，采用化学气相淀积、原子层沉积或者化学溶液沉积中的任意一种方式在所述发光元件主体的侧表面形成光转换层。
143.在本实施例中，由外延层的远离所述第一电极层的一侧沿着所述第一电极层的方向进行蚀刻，得到若干个独立的发光元件主体，相邻的发光元件主体之间形成深槽，从而在后续工艺中，通过化学气相淀积、原子层沉积或者化学溶液沉积中的任意一种方式在发光元件主体的表面形成光转换层61，例如，通过沉积光致发光材料的方式在若干发光元件主体的表面形成光转换层61，然后去除发光元件主体上表面的光转换层61，以在发光元件主体上表面形成电极层。
144.在一个实施例中，为了制备第二电极层，可以在去除发光元件主体的上表面之后，在深槽中填充光刻胶然后沉积金属形成第二电极层，之后对光刻胶进行灰化处理，形成发光元件。
145.在一个实施例中，本实施例中的制备方法还包括：采用化学气相淀积、原子层沉积或者化学溶液沉积中的任意一种方式在所述光转换层的外表面形成光反射层62，所述光转换层用于反射所述发光层发出的光。
146.在本实施例中，该光反射层62可以在制备光转换层61之后形成，例如，通过化学气相淀积、原子层沉积或者化学溶液沉积中的任意一种方式在发光元件主体的表面形成光转换层61之后，再采用化学气相淀积、原子层沉积或者化学溶液沉积中的任意一种方式在所述光转换层的外表面形成光反射层62，然后去除发光元件主体上表面的光转换层61和光反
射层62，以在发光元件主体的上表面形成电极层。
147.在一个实施例中，所述在所述光转换层的外表面形成光反射层之后，还包括：对所述光转换层和所述光反射层进行选择性刻蚀，去除所述发光元件主体上表面的所述光转换层和所述光反射层。
148.在本实施例中，参见图1所示，发光元件主体的下表面与第一电极层10贴合，在采用化学气相淀积、原子层沉积或者化学溶液沉积中的任意一种方式形成光转换层61和光反射层62之后，发光元件主体的外表面均形成有光转换层61，为了只留下其侧表面的光转换层61，通过选择性刻蚀去除发光元件主体的上表面的光转换层61和光反射层62，例如，采用掩膜版遮盖的方式，对发光元件主体的上表面进行选择性刻蚀。
149.在一个实施例中，对所述光转换层和所述光反射层进行选择性刻蚀，去除所述发光元件主体上表面的所述光转换层和所述光反射层的步骤之后，还包括：
150.步骤c1：对位于相邻的所述发光元件主体之间的第一电极层区域进行刻蚀；
151.步骤c2：在相邻的所述发光元件主体之间的深槽中填充光刻胶；
152.步骤c3：在所述发光元件主体的远离所述第一电极层的一侧形成第二电极层；
153.步骤c4：去除所述光刻胶；
154.步骤c5：移除所述过渡载板，得到发光元件。
155.在本实施例中，由于从外延层的远离第一电极层的一侧沿着第一电极层的方向进行蚀刻得到若干发光元件主体中，蚀刻的深度等于所述第一导电性半导体层、发光层及第二导电性半导体层的厚度之和，此时，相邻的发光元件主体之间形成深槽，为了避免相邻的发光元件主体之间出现电连接，此时对位于相邻的所述发光元件主体之间的第一电极层区域进行刻蚀，并在相邻的所述发光元件主体之间的深槽中填充光刻胶，避免后续的沉积工艺中金属进入到深槽中。
156.在深槽中填充光刻胶后，在发光元件主体的远离第一电极层10的一侧形成第二电极层50，然后去除所述光刻胶，移除过渡载板，从而得到发光元件。
157.在一个具体应用实施例中，在发光元件主体的侧表面形成光转换层以及光反射层的工艺过程包括步骤1-步骤8。
158.步骤1：在衬底00上依次形成第一导电性半导体层40、发光层30、第二导电性半导体层20以及第一电极层10，具体参见图9和图10所示。
159.在一个实施例中，本实施例中的衬底00可以为硅或者氮化镓等，在具体制备工艺中，可以通过逐层掺杂的形式制备第一导电性半导体层40、发光层30、第二导电性半导体层20以及第一电极层10。例如，第一导电性半导体层40为n型半导体，第二导电性半导体层20为p型半导体，通过在衬底上掺杂n型元素形成第一导电性半导体层40，然后再在第一导电性半导体层40中掺杂p型元素，形成第二导电性半导体层20，其中，第一导电性半导体层40与第二导电性半导体层20之间形成的pn结过渡层作为发光层30，当第二电极层50和第一电极层10接入电源时，发光层30发光，光转换层61对发光层30发出的光的波长进行转换，以将发光层发出的光的波长转换为特定的波长，具体的，发光元件发射的光的波长由光转换层61的材料确定。
160.步骤2：在所述第一电极层10上设置过渡载板01，过渡载板01与所述第一电极层10固定，具体参见图11所示。
161.在本实施例中，通过调整过渡载板01的角度，可以在制造工艺的过程中随时调整器件的方位。
162.步骤3：去除衬底00，采用第一光刻胶70在所述第一导电性半导体层40上定义出发光元件主体的位置，并露出刻蚀区域，具体参见图12和图13所示。
163.在本实施例中，过渡载板01可以通过黏贴的形式与第一电极层10固定，通过调整过渡载板01的角度，在制造工艺的过程中随时调整器件的方位。例如，通过调整过渡载板01使衬底00向上，然后通过刻蚀等工艺去除衬底00。
164.在一个实施例中，每一块第一光刻胶70的尺寸为200nm-3000nm，光刻胶块之间距离为500nm-5000nm。
165.进一步的，在本实施例中，光刻胶可以用az-4620等。
166.步骤4：依次对所述第一导电性半导体层40、所述发光层30、所述第二导电性半导体层20中的刻蚀区域进行刻蚀，以形成多个发光元件主体，具体参见图14所示。
167.在本实施例中，从外延层(第一导电性半导体层40、所述发光层30、所述第二导电性半导体层20)的远离第一电极层10的一侧沿着所述第一电极层10的方向进行蚀刻，得到若干发光元件主体，蚀刻的深度等于第一导电性半导体层40、所述发光层30、所述第二导电性半导体层20的厚度之和，此时，相邻的发光元件主体之间的刻蚀区域由于刻蚀形成深槽。
168.在一个实施例中，对所述第一导电性半导体层40、所述发光层30、所述第二导电性半导体层20中的刻蚀区域进行刻蚀的工艺为干法刻蚀，例如icp(inductively coupled plasma，反应耦合等离子体)。具体的，在一种具体应用实施例中，刻蚀过程中反应室压强范围为0.3pa-0.5pa，气体为cl2或者cl2与bcl3的混合物，其中，cl2的浓度不低于10％，刻蚀功率范围为100w-500w。
169.步骤5：在所述发光元件主体的侧表面形成光转换层61具体参见图15所示。
170.在一个实施例中，本实施例中的制备方法还包括：在所述光转换层61的表面形成光反射层62，具体参见图15所示。
171.在一个具体应用实施例中，光致发光波长为600nm-700nm，光转换层的光致发光材料采取cdse或者相关化合物。光反射层62的dbr采取cdse/algainp结构。
172.在一个具体应用实施例中，发光元件主体的测表面还可以不生长光转换层，直接利用光反射层62的dbr中的cdse和algainp产生光致发光。
173.在一个具体应用实施例中，dbr每一层厚度范围均为3nm-5nm，其厚度之和范围为100nm-500nm，总生长时间不超过30分钟。
174.在一个具体应用实施例中，若光转换层61为单独的光致发光层，那么光转换层61的厚度范围为500nm-2000nm，总生长时间不超过2小时。
175.在本实施例中，在光转换层61与光反射层62之间形成一个高反射率界面，在第二电极层50和第一导电性半导体层40之间形成一个完全反射界面，在第二导电性半导体层20和第一电极层10之间形成一个完全反射界面，从而在发光元件主体周围形成了一个封闭的腔，使得发光层30发射出来的光会在第一导电性半导体层40、发光层30、第二导电性半导体层20以及光转换层61组成的区域内反复反射，多次经过光转换层61，有更大的比例被光转换层61吸收并产生光致发光。因此，在这种配置下，光转换层61的厚度可以显著减薄，范围是0.5微米-2微米。同时，光转换层61与光反射层62界面对光转换层61产生的光反射率比发
光层30产生的光低，光转换层61产生的光比较容易从侧表面输出。
176.步骤6：对所述光转换层61和所述光反射层62进行选择性刻蚀，以使所述光转换层61和所述光反射层62仅覆盖于第一导电性半导体层40、发光层30、第二导电性半导体层20的侧表面，具体参见图16所示。
177.在本实施例中，对所述光转换层61和所述光反射层62进行选择性刻蚀，去除发光元件主体上表面的光转换层61和光反射层62，从而使得光转换层61和所述光反射层62仅覆盖于第一导电性半导体层40、发光层30、第二导电性半导体层20的侧表面。
178.步骤7：对相邻的所述发光元件主体之间的第一电极层10进行刻蚀，并在相邻的所述发光元件主体之间的深槽中填充第二光刻胶80，具体参见图17所示。
179.在本实施例中，通过在相邻的所述发光元件主体之间的深槽中填充第二光刻胶80，可以避免后续的金属沉积工艺中中的金属进入到深槽，导致相邻的发光元件主体之间出现金属连接，进一步的，在对第二光刻胶80进行灰化处理之后即可去除多余的第二电极层50。
180.步骤8：在发光元件主体上沉积金属形成第二电极层50，并去除第二光刻胶80，具体参见图18和图19。
181.在一个实施例中，第二电极层50可以是cu，au，ag等单层金属，或者是ti/pt/au等多层金属。
182.在一个实施例中，第二电极层50的金属厚度之和的范围为300nm-2000nm。
183.本技术实施例中，在发光元件的制备过程中设置光转换层，可简化制备流程，降低成本，提高效率。
184.另外，在发光元件主体的侧壁设置有光转换层及反射层，可提高光转换效率及出光率。
185.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。