CN102074634A - 发光器件和发光器件封装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了发光器件、发光器件封装和照明系统。所述发光器件包括:包括第二导电型半导体层、在第二导电型半导体层上的有源层、以及在有源层上的第一导电型半导体层的发光结构;在通过移除发光结构的一部分所限定的腔中的介电层;和在介电层上的第二电极层。
Description
技术领域
实施方案涉及发光器件、发光器件封装和照明系统。
背景技术
发光器件(LED)包括具有将电能转化为光能的特性的p-n结型二极管。p-n结型二极管可通过组合周期表的III-V族元素而形成。LED可通过调节化合物半导体的组成比例而表现出各种颜色。
当对LED施加正向电压时,n层的电子与p层的空穴复合,使得可产生对应于导带和价带间能隙的能量。该能量主要实现为热或光,LED将该能量作为光发射。
氮化物半导体表现出优异的热稳定性和宽的带隙能,使得氮化物半导体在光学器件和高功率电子器件领域得到关注。特别地,使用氮化物半导体的蓝色发光器件、绿色发光器件和紫外发光器件已经得到发展和广泛应用。
根据相关技术,当发生静电放电(ESD)时,电流可反向流动,由此导致形成在发光区中的有源层受损。
为防止LED由于ESD而受损,根据相关技术,在封装中沿LED的反方向安装齐纳二极管,同时将齐纳二极管与LED并联。因此,当施加恒定电压时,电流流向LED,使得LED发光。此外,当发生ESD时,电流流向齐纳二极管,从而可防止LED受损。
然而,根据相关技术,在封装中安装齐纳二极管导致可能发生光吸收损失。
根据相关技术,在垂直型发光器件中,在发光器件的顶部和底部分别形成n型电极和p型电极用于电流注入。
在这种情况下,通过n型电极和p型电极注入的电子和空穴传输至有源层并彼此复合以发光。光可发射到外部,或者被n型电极反射并在发光器件内部消失。换言之,根据相关技术,在n型电极下方发射的光被n型电极反射,使得发光效率可能降低。
此外,根据相关技术,被n型电极反射的光被再次吸收,导致可能放热。
根据相关技术,发光器件的寿命和可靠性可由于电流拥堵而降低。
发明内容
实施方案提供一种能够防止发光器件由于ESD而受损同时防止光吸收损失的发光器件、发光器件封装和照明系统。
实施方案提供一种能够改善光提取效率同时提高电流散布效率的发光器件、发光器件封装和照明系统。
根据实施方案,一种发光器件包括:包括第二导电型半导体层、在第二导电型半导体层上的有源层和在有源层上的第一导电型半导体层的发光结构;在通过移除发光结构的一部分所限定的腔中的介电层;以及在介电层上的第二电极层。所述第二电极包括:在介电层上的反射层以及在反射层上的导电层。
根据实施方案,一种发光器件包括:包括第二导电型半导体层、在第二导电型半导体层上的有源层和在有源层上的第一导电型半导体层的发光结构;在通过移除发光结构的一部分所限定的腔中的电容器;以及在发光结构上的第一电极。所述电容器包括:在腔上的介电层以及在介电层上的第二电极层。
根据实施方案,一种发光器件封装包括:封装体、安装在封装体中的第三电极层和第四电极层、以及与第三电极层和第四电极层电连接的发光器件。
根据实施方案,一种照明系统包括:衬底和在所述衬底上的包括发光器件封装的发光模块。所述发光器件封装包括:封装体、安装在封装体中的第三电极层和第四电极层、以及与第三电极层和第四电极层电连接的发光器件。
附图说明
图1是显示根据第一实施方案的发光器件的截面图;
图2是显示根据该实施方案的发光器件的电路图;
图3是显示当发生ESD时根据该实施方案的发光器件的波形图;
图4~7是显示根据第一实施方案的发光器件的制造工艺的截面图;
图8是显示根据第二实施方案的发光器件的截面图;
图9是显示根据第三实施方案的发光器件的截面图;
图10是显示根据该实施方案的发光器件封装的截面图;
图11是显示根据该实施方案的照明单元的立体图;和
图12是显示根据该实施方案的背光单元的分解立体图。
具体实施方式
以下,将参考附图详细地描述根据实施方案的发光器件、发光器件封装和照明系统。
在实施方案的描述中,应理解当层(或膜)称为在另一层或衬底“上”时,其可直接在所述另一层或者衬底上,或者也可存在中间层。此外,应理解当层被称为在另一个层“下”时,其可以直接在所述另一层下,也可存在一个或更多个中间层。另外,也应理解当层被称为在两层“之间”时,其可以是在所述两层之间仅有的层,或也可存在一个或更多个中间层。
(实施方案)
图1是显示根据第一实施方案的发光器件的截面图,图2是显示根据该实施方案的发光器件的电路图。
根据该实施方案的发光器件包括:包括第一导电型半导体层102、有源层104和第二导电型半导体层106的发光结构110;在通过移除发光结构110的一部分所限定的腔中形成的介电层130;以及在介电层130上形成的第二电极层120。
根据该实施方案,第一导电型半导体层102、介电层130和第二电极层120可起到电容器C的功能。虽然图1中显示了一个电容器C,但是实施方案不限于此。根据另一实施方案,可提供多个电容器。
在根据该实施方案的发光器件及其制造方法中,可防止发光器件由于ESD(静电放电)而受损并同时防止光吸收损失。
根据该实施方案,当施加恒定电压时,电流流向有源层104,使得有源层104由于载流子复合而发光。然而,在ESD冲击时,具有高频分量的能量通过电容器C的介电层130的通路,从而可保护有源层104。
换言之,根据该实施方案,在LED芯片的局部区域中形成介电层之后,在介电层上形成电极,由此形成与LED并联的电容器。因此,当施加直流(DC)恒定电压时,电流流向作为有源层104的发光层以发光。在放电时以脉冲形式发生的ESD冲击中,具有高频分量的能量通过电容器的介电层,从而可保护发光层。
根据该实施方案,在LED芯片中形成电容器以防止LED由于ESD而受损,从而可降低封装成本,并且可简化制造工艺。因此,可防止光吸收损失。
根据该实施方案,可有效地调节电流流动,从而可改善光提取效率。
根据该实施方案,由于电流散布所以可改善发光器件的可靠性。
图2是显示根据该实施方案的发光器件的电路图。
根据该实施方案,第一导电型半导体层102、介电层130和第二电极层120可起到MOS(金属/氧化物/半导体)电容器C的功能。
根据该实施方案的发光器件可实现为图2中显示的电路。当根据恒定电压施加正向电压时,电流流过LED以发光。当根据ESD施加反向电压时,电流流过MOS电容器C。
当根据ESD施加反向电压时,总电容(CTot)增加,流到有源层104的电流由于ESD而减少,从而可减轻冲击。
这可通过下式进行说明。
式1
QDis=CESDVESD(QDis:电时的电荷量,CESD:放电时的电容)
C ′Tot=C二极管+CMOS(具有MOS)
CTot=C二极管(没有MOS)
I=dQ/dt=ΔQ/τ=QDis/(RCTot)∴CTot↑->I↓
∴I′=QDis/(RC′)<I=QDis/(RCTot)
换言之,当根据ESD施加反向电压时,由于总电容(CTot)增加,所以流到有源层104的电流(I’)由于ESD应力而减少,从而可减少冲击。
图3是显示在ESD时根据该实施方案的发光器件的波形图。
如图3所示,在对脉冲波形进行傅里叶变换后,将脉冲波形转换为具有高频分量的信号。此外,由于脉冲边缘在上升时间(tr)上升更快,所以高频分量的强度增加。
如下式所示,随着频率增加,阻抗由于电容而减少。因此,当根据ESD施加反向电压时,MOS电容器C的阻抗减小。因此,高频电流可流向MOS电容器C。
式2
阻抗:Z=ZR+jZIm(ZR是真阻抗,j表示虚部因子,ZIm是电容器所产生的阻抗),
电容器:ZIm,C=1/(jωC)(其中,ω=2πf)
换言之,当根据ESD施加反向电压时,MOS电容器C的阻抗减小,使得高频电流可流向MOS电容器C。
同时,根据该实施方案,由于用于在第一电极140下方垂直提供的腔A的区域没有有源层104,所以在腔A的区域中不产生来自载流子(电子和空穴)复合的光。
根据该实施方案,在对发光结构进行从第二导电型半导体层106至有源层104的蚀刻之后,形成介电层130。因此,电流未平滑地供给至用于腔A的区域。因此,光未从腔A上的有源层104发射,使得腔A上的第一电极140的光吸收可被最小化。
在根据该实施方案的发光器件及其制造方法中,可防止LED由于ESD(静电放电)而受损同时防止光吸收损失。
换言之,根据该实施方案,在LED芯片的局部区域中形成介电层之后,在介电层上形成电极,由此形成与LED并联的电容器。因此,当施加DC恒定电压时,电流流向作为有源层104的发光层以发光。在放电时以脉冲形式发生的ESD冲击中,具有高频分量的能量通过电容器的介电层,从而可保护发光层。
根据该实施方案,在LED芯片中形成电容器以防止LED由于ESD而受损,从而可降低封装成本,并且可简化制造工艺。此外,可防止光吸收损失。
根据该实施方案,可有效地调节电流流动,使得可改善光提取效率。根据该实施方案,由于电流散布所以可改善发光器件的可靠性。
以下,将参考图4和7描述根据该实施方案的发光器件的制造方法。
根据该实施方案的发光器件可包括GaN、GaAs、GaAsP或GaP。例如,绿色或蓝色LED可包括GaN(InGaN),黄色或红色LED可包括InGaAIP或AIGaAs。根据材料的组成,可实现全部颜色。
如图4所示,准备第一衬底101。第一衬底101可包括导电衬底或者绝缘衬底。例如,第一衬底101可包括选自Al2O3、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Ge和Ga2O3中的至少一种。第一衬底101上可提供有凹凸结构,但是实施方案不限于此。
可对第一衬底101实施湿清洗工艺,使得可从第一衬底101的表面移除杂质。
因此,在第一衬底101上形成包括第一导电型半导体层102、有源层104和第二导电型半导体层106的发光结构110。
在第一衬底101上可形成缓冲层(未显示)。缓冲层可使得发光结构110和第一衬底101的材料之间的晶格失配减小。缓冲层可包括选自作为III-V族化合物半导体的GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN中至少一种。在缓冲层上可形成未掺杂的半导体层,但是实施方案不限于此。
第一导电型半导体层102可通过使用掺杂有第一导电掺杂剂的III-V族化合物半导体实现。如果第一导电型半导体层102是N型半导体层,则第一导电掺杂剂可包括Si、Ge、Sn、Se或者Te作为N型掺杂剂,但是实施方案不限于此。
第一导电型半导体层102可包括组成式为InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的半导体材料。
第一导电型半导体层102可包括选自GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP和InP中的至少一种。
第一导电型半导体层102可包括通过CVD(化学气相沉积)方案、MBE(分子束外延)方案、溅射方案或者HVPE(氢化物气相外延)方案形成的N型GaN层。此外,第一导电型半导体层102可通过将三甲基镓气体(TMGa)、氨气(NH3)、氮气(N2)或者包含N型杂质例如Si的硅烷气体(SiH4)引入室中形成。
因此,在第一导电型半导体层102上形成有源层104。有源层104可包括单量子阱结构、多量子阱结构、量子线结构和量子点结构中的至少之一。例如,有源层104可通过注入TMGa、NH3、N2或者TMIn形成为多量子阱结构,但是实施方案不限于此。
有源层104具有制备为成对结构的阱层/势垒层,例如InGaN/GaN层、InGaN/InGaN层、AlGaN/GaN层、InAlGaN/GaN层、GaAs(InGaAs)/AlGaAs层或者GaP(InGaP)/AlGaP层,但是实施方案不限于此。阱层包括带隙低于势垒层带隙的材料。
在有源层104上方和/或下方可提供导电覆层。例如,导电覆层可包括AlGaN基半导体并且其带隙可高于有源层104的带隙。
然后,在有源层104上形成第二导电型半导体层106。
第二导电型半导体层106可包括掺杂有第二导电掺杂剂的III-V族元素化合物半导体。例如,第二导电型半导体层106可包括组成式为InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的半导体材料。第二导电型半导体层106可选自GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP。如果第二导电型半导体层106是P型半导体层,则第二导电掺杂剂可包括Mg、Zn、Ca、Sr或者Ba作为P型掺杂剂。第二导电型半导体层106可为单层结构或者多层结构,但是实施方案不限于此。
第二导电型半导体层106可包括通过将TMGa、NH3、N2和包含P型杂质例如Mg的(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}注入室中形成的P型GaN层,但是实施方案不限于此。
根据实施方案,第一导电型半导体层102可通过使用N型半导体层实现,第二导电型半导体层106可通过使用P型半导体层实现,但是实施方案不限于此。此外,在第二导电型半导体层106上,可形成极性与第二导电型半导体层的极性相反的半导体例如N型半导体层(未显示)。因此,发光结构110可通过使用N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构和P-N-P结结构中的一种实现。
如图5所示,通过移除第二导电型半导体层106、有源层104和第二导电型半导体层106的一部分形成腔A。腔A可包括凹陷、凹槽、槽或者沟槽。
例如,可从后续待形成的在第一电极140下方垂直提供的第二导电型半导体层106的一部分实施蚀刻工艺直至暴露出第一导电型半导体层102的位置。为了形成腔A,可实施干蚀刻工艺或者湿蚀刻工艺。
根据实施方案,电流没有平滑地提供给用于腔A的区域,使得在腔A上未发生发光。因此,在腔A上提供的第一电极140的光吸收可被最小化。此外,根据实施方案,由于用于在第一电极140下方垂直提供的腔A的区域没有有源层104,所以在用于腔A的区域中不产生来自于载流子(电子和空穴)复合的光。
此外,根据实施方案,发光结构可从第二导电型半导体层106蚀刻至有源层104。因此,其后在腔A上形成介电层130,使得恒定电压/电流未平滑地提供给用于腔A的区域。因此,在腔A上的有源层104中几乎不发生发光,由此使存在于腔A上的第一电极140的光吸收最小化。
然后,如图6A所示,在腔A上形成介电层130。例如,介电层130可通过使用氮化物层或氧化物层(包括SiO2、TiO2、Al2O3、Si3N4、SrBi2(Ta,Nb)2O9(SBT)、Pb(Zr,Ti)O3(PZT)或者Bi4Ti3O12(BTO))而在腔A上形成。在介电层130具有铁电性的状态下,即使介电层130的厚度薄,介电层130也可确保高电容量。
根据实施方案,介电层130还可在除腔A的侧表面和底表面之外的第二导电型半导体层106中形成。因此,介电层130可稳固保持。
介电层130在腔A的侧表面处的厚度厚于在腔A的底表面处的厚度,但是实施方案不限于此。
然后,在第二导电型半导体层106和介电层130之间形成第二电极层120。
第二电极层120可包括欧姆层(未显示)、反射层122、接合层(未显示)和导电支撑衬底124。
例如,第二电极层120可包括欧姆层(未显示)。欧姆层与发光结构110欧姆接触,使得对发光结构平滑供电。欧姆层可具有包括单金属、金属合金或者金属氧化物的堆叠结构。
例如,欧姆层可包括ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、IZTO(氧化铟锌锡)、IAZO(氧化铟铝锌)、IGZO(氧化铟镓锌)、IGTO(氧化铟镓锡)、AZO(氧化铝锌)、ATO(氧化锑锡)、GZO(氧化镓锌)、IZON(氮化IZO)、AGZO(Al-Ga ZnO)、IGZO(In-Ga ZnO)、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au和Hf中的至少之一。
此外,第二电极层120包括反射层122以将从发光结构110入射的光光反射,使得可改善光提取效率。
例如,反射层122可包括含有Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au和Hf中的至少之一的金属或合金。反射层122可通过使用该金属或合金以及透射导电材料例如IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO或者ATO形成为多层结构。例如,反射层122可具有IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni和AZO/Ag/Ni的堆叠结构。
此外,如果第二电极层120包括接合层(未显示),则反射层122可用作接合层,或者可包括阻挡金属或者接合金属。例如,接合层可包括Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag和Ta中的至少之一。
第二电极层120可包括导电支撑衬底124。导电支撑衬底124可与第一电极140一起为发光结构110供电,同时支撑发光结构110。导电支撑衬底124可包括具有优异电导率的金属、金属合金或导电半导体材料。
例如,导电支撑衬底124可包括Cu、Cu合金、Au、Ni、Mo、Cu-W、载体晶片(例如Si、Ge、GaAs、GaN、ZnO、SiGe或者SiC)中的至少之一。
导电支撑衬底124的厚度可根据发光器件100的设计而改变。例如,导电支撑衬底124的厚度可为约30μm~约500μm。
导电支撑衬底124可通过电化学金属沉积方案、镀覆方案或者使用共晶金属的接合方案形成。
图6B是显示根据另一实施方案的腔的截面图。根据本实施方案,腔可倾斜,如图6B所示。因此,介电层130或者反射层122可沿腔的倾斜侧壁形成。
图6C是显示根据另一实施方案的腔的截面图。根据本实施方案,在腔的侧壁上形成凹凸图案,如图6C所示,使得腔和介电层130之间的接触面积可增加。因此,可增加电容。
然后,如图7所示,移除第一衬底101,使得暴露出第一导电型半导体层102。第一衬底101可通过激光剥离方案或者化学剥离方案移除。此外,第一衬底101可通过物理研磨来移除。
然后,可在通过移除第一衬底101暴露出的第一导电型半导体层102上形成第一电极140。
第一电极140可包括进行引线接合的焊盘部、以及从焊盘部延伸的指部。指部可分支为预定图案,并且可具有各种形状。
在第一导电型半导体层102的上表面上可形成粗糙结构图案(未显示)以改善光提取效率。因此,可甚至在第一电极140的上表面上形成粗糙结构图案,但是实施方案不限于此。
可在第一导电型半导体层102上形成第一电极140,使得第一电极140与腔A在空间上交叠,但是实施方案不限于此。即使第一电极140与腔A稍微交叠,也可获得根据实施方案的效果。
根据实施方案,由于在第一电极140下方垂直提供的腔A的区域处没有形成有源层104,所以在腔A的区域可不产生来自于载流子(电子和空穴)复合的光。
根据实施方案,由于作为经蚀刻的区域的腔A覆盖有介电层130,所以电流不流过腔A而是扩散入其它区域中。换言之,腔A覆盖有介电层130以用作CBL(电流阻挡层),使得电流可有效流动。因此,不仅改善可靠性,而且可以使第一电极140的光吸收最小化。因此,可增加光量。根据第一实施方案,第一导电型半导体层102的厚度可厚于介电层130或者反射层122的厚度,但是实施方案不限于此。根据第二和第三实施方案,第一导电型半导体层102、介电层130和反射层122可采取不同的厚度比形成。
图8是显示发光器件100b的截面图。
如图8所示,在腔A中可填充第二反射层122a。因此,随后可容易地形成导电层124。
图9是显示根据第三实施方案的发光器件100c的截面图。
根据实施方案,如图9所示,在腔A的一部分中填充第二介电层130a,并且在腔A的其余部分中可填充第三反射层122b。在这种情况下,第二介电层130a形成至有源层104或者第一导电型半导体层102的一部分的高度。
同时,根据实施方案的电容可通过下式表示。
式3
C=ε×A/d,其中ε是介电层的介电常数,A表示介电层的面积,d表示介电层的厚度。
在式3中,随着介电层的介电常数和面积增加以及介电层的厚度减小,电容C增加。因此,根据实施方案,介电层的结构和特性可成为在ESD时防止对有源层施加影响的重要因素。
图10是显示其中安装有根据实施方案的发光器件的发光器件封装200的图。
参考图10,发光器件封装200包括:封装体205、在封装体205上形成的第三电极层213和第四电极层214、提供在封装体205上并与第三电极层213和第四电极层214电连接的发光器件100、以及包围发光器件100的模制构件240。
封装体205可包括硅、合成树脂或者金属材料。在发光器件100周围可形成倾斜表面。
第三电极层213和第四电极层214彼此电隔离以对发光器件100供电。此外,第三电极层213和第四电极层214将由发光器件100发射的光反射,以改善光效率和将由发光器件100产生的热散发至外部。
图1、8和9中显示的垂直型发光器件适用于发光器件100,但是实施方案不限于此。例如,横向型发光器件可适用于发光器件100。
发光器件100可安装在封装体205上或者第三电极层213和第四电极层214上。
发光器件100通过引线接合方案、倒装芯片接合方案和芯片接合方案中的至少之一与第三电极层213和/或第四电极层214电连接。根据实施方案,发光器件100通过导线230与第三电极层213电连接而通过芯片接合方案与第四电极层214电连接。
模制构件240包围发光器件100以保护发光器件100。此外,模制构件240可包括磷光体以改变从发光器件100发射的光的波长。
在衬底上可布置多个根据实施方案的发光器件封装,并且在由发光器件封装发射的光的光路上可提供包括导光板、棱镜板、散射板和荧光板的光学构件。发光器件封装、衬底和光学构件可用作背光单元或者照明单元。例如,照明系统可包括背光单元、照明单元、指示器、灯或者街灯。
图11是显示根据实施方案的照明单元1100的立体图。图11中显示的照明单元1100是照明系统的一个实例,实施方案不限于此。
参考图11,照明单元1100包括:壳体1110、安装于壳体1110中的发光模块1130、以及安装于壳体1110中以从外部电源接收电力的接线端子1120。
优选地,壳体1110包括具有优异散热性能的材料。例如,壳体1110包括金属材料或者树脂材料。
发光模块1130可包括衬底1132以及安装于衬底1132上的至少一个发光器件封装200。
衬底1132包括印刷有电路图案的绝缘元件。例如,衬底1132包括PCB(印刷电路板)、MC(金属芯)PCB、F(柔性)PCB或者陶瓷PCB。
此外,衬底1132可包括有效反射光的材料。衬底1132的表面可涂覆有颜色例如白色或者银色,以有效地反射光。
在衬底1132上可安装至少一个发光器件封装200。各发光器件封装200可包括至少一个LED(发光二极管)。LED可包括发射红色光、绿色光、蓝色光或者白色光的彩色LED或者发出紫外线的UV(紫外)LED。
发光模块1130的LED可进行各种布置以提供各种颜色和亮度。例如,可布置白色LED、红色LED和绿色LED以实现高的显色指数(CRI)。
接线端子1120与发光模块1130电连接以对发光模块1130供电。参考图11,接线端子1120具有与外部电源插口螺旋连接的形状,但是实施方案不限于此。例如,接线端子1120可制备为插入外部电源中的引脚形式或者通过导线与外部电源连接。
图12是显示根据实施方案的背光单元1200的分解立体图。图12中显示的背光单元1200是照明系统的一个实例,实施方案不限于此。
根据实施方案的背光单元1200包括:导光板1210,用于为导光板1210提供光的发光模块1240,位于导光板1210下方的反射构件1220,以及用于在其中容纳导光板1210、发光模块1240和反射构件1220的底盖1230,但是实施方案不限于此。
导光板1210将光散射以提供表面光。导光板1210包括透明材料。例如,导光板1210可通过使用丙烯酰基树脂例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、COC或者PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)树脂制造。
发光模块1240为导光板1210的至少一个横侧面提供光,并用作包括背光单元的显示器的光源。
发光模块1240可定位为与导光板1210邻接,但是实施方案不限于此。具体而言,发光模块1240包括:衬底1242和在衬底1242上安装的多个发光器件封装200,衬底1242可与导光板1210邻接,但是实施方案不限于此。
衬底1242可包括具有电路图案(未显示)的印刷电路板(PCB)。此外,衬底1242可还包括金属芯PCB(MCPCB)或者柔性PCB(FPCB),但是实施方案不限于此。
此外,发光器件封装200布置为使得发光器件封装200的出光面与导光板1210间隔开预定距离。
在导光板1210下方设置反射构件1220。反射构件1220将穿过导光板1210的下表面向下行进的光反射向导光板1210,由此改善背光单元的亮度。例如,反射构件1220可包括PET、PC或者PVC树脂,但是实施方案不限于此。
底盖1230可容纳导光板1210、发光模块1240和反射构件1220。为此,底盖1230为具有开放上表面的盒形,但是实施方案不限于此。
底盖1230可通过利用金属材料或者树脂材料的压制工艺或者挤出工艺程制造。
在根据实施方案的发光器件、发光器件封装和照明系统中,可防止LED由于ESD(静电放电)而受损同时防止光吸收损失。
换言之,根据实施方案,在LED芯片的局部区域中形成介电层之后,在介电层上形成电极,由此形成与LED并联的电容器。因此,当施加DC恒定电压时,电流流向作为有源层104的发光层以发光。相比之下,在放电时以脉冲形式发生的ESD冲击中,具有高频分量的能量通过电容器的介电层,从而可保护发光层。
根据实施方案,在LED芯片中形成电容器以防止LED由于静电而受损,从而可降低封装成本,并且可简化制造工艺。此外,可防止光吸收损失。
根据实施方案,可有效地调节电流流动,使得可改善光提取效率。
根据实施方案,由于电流散布所以可改善发光器件的可靠性。
如上所述,根据实施方案的照明系统包括根据实施方案的发光器件封装,使得可改善照明系统的可靠性。
在本说明书中对″一个实施方案″、″实施方案″、″示例性实施方案″等的任何引用,表示与实施方案相关描述的具体的特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施方案中。在说明书不同地方出现的这些措词不必都涉及相同的实施方案。此外,当结合任何实施方案描述具体的特征、结构或特性时,认为将这种特征、结构或特性与实施方案的其它特征、结构或特性关联均在本领域技术人员的范围之内。
虽然参考大量其说明性的实施方案已经描述了实施方案,但是应理解本领域技术人员可设计很多的其它改变和实施方案,这些也将落入本公开的原理的精神和范围内。更具体地,在本公开、附图和所附的权利要求的范围内,在本发明的组合排列的构件和/或结构中可能具有各种的变化和改变。除构件和/或结构的变化和改变之外,对本领域技术人员而言,可替代的用途也会是明显的。
Claims (19)
1.一种发光器件,包括:
发光结构,其包括第二导电型半导体层、在所述第二导电型半导体层上的有源层、以及在所述有源层上的第一导电型半导体层;
介电层,其在通过移除所述发光结构的一部分所限定的腔中;和
在所述介电层上的第二电极层,
其中所述第二电极包括:
在所述介电层上的反射层;和
在所述反射层上的导电层。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述腔通过移除从所述第二导电型半导体层至所述有源层的所述发光结构直至暴露出所述第一导电型半导体层的一部分而形成。
3.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述反射层形成在所述腔的一部分处。
4.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述反射层填充在所述腔中。
5.根据权利要求1所述的发光器件,还包括:在所述第一导电型半导体层上的第一电极,其中所述第一电极与所述腔的一部分在空间上交叠。
6.根据权利要求1所述的发光器件,其中当施加恒定电压时电流流向所述有源层以发光,并且在静电放电时高频通过所述介电层。
7.根据权利要求1所述的发光器件,其中在所述腔的表面上形成预定的粗糙结构。
8.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述介电层在所述腔的侧表面处的厚度厚于在所述腔的底表面处的厚度。
9.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述介电层填充在所述腔的一部分中,并且所述反射层填充在所述腔的其余部分中。
10.一种发光器件,包括:
发光结构,其包括第二导电型半导体层、在所述第二导电型半导体层上的有源层、以及在所述有源层上的第一导电型半导体层;
电容器,其在通过移除所述发光结构的一部分所限定的腔中;和
在所述发光结构上的第一电极,
其中所述电容器包括:
在所述腔上的介电层;和
在所述介电层上的第二电极层。
11.根据权利要求10所述的发光器件,其中所述第二电极层包括:
在所述介电层上的反射层;和
在所述反射层上的导电层。
12.根据权利要求11所述的发光器件,其中所述反射层形成在所述腔的一部分处。
13.根据权利要求11所述的发光器件,其中所述反射层填充在所述腔中。
14.根据权利要求10所述的发光器件,其中所述第一电极与所述腔的一部分在空间上交叠。
15.根据权利要求10所述的发光器件,其中当施加恒定电压时电流流向所述有源层以发光,并且在静电放电时高频通过所述电容器。
16.根据权利要求10所述的发光器件,其中在所述腔的表面上形成预定的凹凸图案。
17.根据权利要求11所述的发光器件,其中所述介电层填充在所述腔的一部分中,并且所述反射层填充在所述腔的其余部分中。
18.根据权利要求10所述的发光器件,其中所述介电层在所述腔的侧表面处的厚度厚于在所述腔的底表面处的厚度。
19.一种发光器件封装,包括:
封装体;
安装在所述封装体中的第三电极层和第四电极层;和
与所述第三电极层和第四电极层电连接的根据权利要求1或10所述的发光器件。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210810 Address after: 168 Changsheng North Road, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Suzhou Leyu Semiconductor Co.,Ltd. Address before: Seoul, South Kerean Patentee before: LG INNOTEK Co.,Ltd. |
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TR01 | Transfer of patent right |