CN102097565B - 发光器件、发光器件封装以及照明系统 - Google Patents
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Abstract
实施例涉及发光器件、发光器件封装、以及照明系统。发光器件包括:发光结构,该发光结构包括第一导电类型半导体层、第一导电类型半导体层上方的有源层、以及有源层上方的第二导电类型半导体层;电介质层,该电介质层形成在通过移除发光结构的一部分限定的多个空腔中的每一个中;以及电介质层上方的第二电极层。
Description
技术领域
实施例涉及发光器件、发光器件封装、以及照明系统。
背景技术
通过具有将电能转换为光能的特性的p-n结二极管可以实施发光器件(LED),并且通过化合周期表的III族元素和V族元素可以形成发光器件(LED)。LED可以通过调整化合物半导体的组成比率来实现各种颜色。
同时,根据现有技术,在静电放电(ESD)期间,电流在反方向流动,使得可能损坏是发光区域的有源层。
为了解决由于ESD导致的LED的损坏问题,齐纳二极管被在与LED相反的方向并行连接到LED并且然后以封装类型进行安装。因此,在正向偏置中,电流流到LED,使得从LED发射光。在静电放电中时,电流流到齐纳二极管,从而能够防止LED被损坏。
然而,在现有技术中,由于在封装上安装齐纳二极管,所以存在光的吸收量减少的问题。
而且,在现有技术的垂直型LED中,n型电极和p型电极分别形成在垂直型LED的上部分和下部分处用于电流注入。
这时,通过n型电极和p型电极分别注入的电子和空穴流入有源层并且被复合从而产生光。产生的光被发射到外部,或者被吸收到n型电极中或者由n型电极反射,并且因此在LED内部丢失。即,根据现有技术,从n型电极下方的层发射的光被吸收到n型电极或者由n型电极反射,并且因此可能减少发光效率。而且,根据现有技术,由n型电极反射的光的重吸收可能引起热的产生。
此外,根据现有技术,LED的寿命和可靠性会由于电流集边而降低。
发明内容
实施例提供能够防止由于静电放电导致的损坏的发光器件、发光器件封装、以及照明系统。
实施例还提供能够增强光提取效率和电流扩展效应的发光器件、发光器件封装、以及照明系统。
在一个实施例中,发光器件包括:发光结构,该发光结构包括第一导电类型半导体层、第一导电类型半导体层上方的有源层、以及有源层上方的第二导电类型半导体层;电介质层,该电介质层形成在通过移除发光结构的一部分限定的多个空腔中的每一个中;以及电介质层上方的第二电极层。
在另一实施例中,发光器件包括:发光结构,该发光结构包括第一导电类型半导体层、第一导电类型半导体层上方的有源层、以及有源层上方的第二导电类型半导体层;电容器,该电容器分别并行地形成在通过移除发光结构的一部分限定的多个空腔中;以及发光结构上方的第一电极层。
在又一实施例中,发光器件封装包括:封装主体;第三电极层和第四电极层,该第三电极层和第四电极层被装配在封装主体中;以及上述发光器件,该发光器件被电气地连接到第三电极层和第四电极层。
在又一实施例中,照明系统包括发光模块,该发光模块包括基板,和被安装在基板上的发光器件封装,其中发光器件封装包括:封装主体;第三电极层和第四电极层,该第三电极层和第四电极层被装配在封装主体中;以及上述发光器件,该发光器件被电气地连接到第三电极层和第四电极层。
附图说明
图1是根据实施例的发光器件的截面图。
图2是根据实施例的发光器件的电路图。
图3是当在根据实施例的发光器件中发生静电放电时的波形图。
图4至图7是示出根据实施例的发光器件的制造方法的截面图。
图8是根据实施例的被提供有发光器件的发光器件封装的截面图。
图9是根据实施例的照明单元的透视图。
图10是根据实施例的背光单元的分解透视图。
具体实施方式
在下文中,将会参考附图描述根据本公开的实施例的发光器件、发光器件封装、以及照明系统。
在实施例的描述中,将会理解的是,当层(或者膜)被称为在另一层或者基板“上”时,它能够直接地在另一层或者基板上,或者也可以存在中间层。此外,将会理解的是,当层被称为在另一层的“下方”时,它能够直接地位于其它层的下方,并且也可以存在一个或者多个中间层。另外,还将会理解的是,当层被称为在两个层“之间”时,它能够是两个层之间的唯一的层,或者也可以存在一个或者多个中间层。
(实施例)
图1是根据实施例的发光器件100的截面图,并且图2是根据实施例的发光器件的电路图。
根据实施例的发光器件(LED)100可以包括发光结构110,该发光结构110包括第一导电类型半导体层102、有源层104以及第二导电类型半导体层106;电介质层130,该电介质层130形成在通过移除一些发光结构110来限定的多个空腔中的每一个中;以及电介质层130上的第二电极层120。
在实施例中,第一导电类型半导体层102、电介质层130、以及第二电极层120可以分别用作电容器C1、C2以及C3。
通过根据实施例的LED、LED封装及其制造方法,能够防止LED的静电放电损坏同时没有光吸收的任何损耗。
根据实施例,在正向偏置的情况下,电流流入有源层并且因此发生载流子的复合以发射光,但是在脉冲型ESD的影响下,由于射频(RF)能量通过电容器的电介质层的路径,所以能够保护有源层。
即,根据实施例,电介质层形成在LED芯片中的局部区域上,并且电极形成在电介质层上从而并行地连接发光二极管和多个MOS电容器。通过上面的组成,在正向DC偏置中,电流流入是有源区的发光层,以产生光,但是在放电中,由于由脉冲型ESD影响产生的RF能量流入电容器层的电介质层,所以能够保护发光层。
而且,根据实施例,由于电容器形成在LED芯片中以防止ESD损坏,因此能够简化封装成本和工艺并且能够使光的吸收量中的减少最小化。
而且,根据实施例,由于可以有效地控制电流流动,因此能够增加光提取效率。
此外,根据实施例,电流扩展能够增强LED的可靠性。
图2是根据实施例的LED的电路图。
在实施例中,第一导电类型半导体层102、电介质层130以及第二电极层120可以用作MOS(金属/氧化物/半导体)电容器(C)。例如,第一导电半导体层102、第一电介质层131以及第二电极层120可以用作第一电容器(C1),第一导电半导体层102、第二电介质层132以及第二电极层120可以用作第二电容器(C2),并且第一导电半导体层102、第三电介质层133以及第二电极层120可以用作第三电容器(C3)。
虽然当前实施例示出三个电容器的示例,但是本公开不限于此,但是可以具有两个或者更多电容器。
通过图2的电路图可以表示图1的LED。参考图2,当在LED的正向方向施加恒压时,电流流过LED并且因此从LED发射光,然而当在LED的反向方向发生静电放电时,一些电流流过MOS电容器(C)。
这时,在LED的反向方向发生静电放电的情况下,总电容CTot越大,由于ESD应力导致流过有源层的电流就越小,从而能够缓冲影响,这可以通过下面的等式来表示。
QDis=CESDVESD(QDis:放电时的电荷,CESD:放电时的电容)
C′Tot=C二极管+CMOS(有MOS)
CTot=C二极管(没有MOS)
I=dQ/dt=ΔQ/tτ=QDis/(RCTot)∴CTot↑→I↓
∴I′=QDis/(RCTot′)<I=QDis/(RCTot)
即,当根据静电放电的电压是反向偏置电压时,总电容CTot越大,由于ESD应力导致流过有源层的电流就越小,从而能够缓冲影响。
图3是当在根据实施例的发光器件中发生静电放电时的波形图。
如图3中所示,对脉冲波形进行傅里叶变换并且因此具有RF分量。上升时间tT越急剧,RF分量就越大。
如下面的等式所表示的,频率越高,由于电容导致的阻抗就越低。因此,在施加电压是根据静电放电的反向偏置电压的情况下,随着MOS电容器的阻抗减少,RF电流可以流过MOS电容器。
阻抗:Z=ZR+jZIm(ZR:实际阻抗,J:虚数,ZIm:由于电容器导致的阻抗)
电容器:ZIm,C=1/(jωC)(其中ω=2πf)
即,在施加电压是根据静电放电的反向偏置电压的情况下,随着MOS电容器的阻抗减少,RF电流可以流过MOS电容器。
同时,根据实施例,由于垂直地定位在第一电极140下方的空腔区域A不具有有源层104,所以没有发生由于载流子的复合导致的光的产生。
而且,在实施例中,可以从第二导电类型半导体层106到第一导电类型半导体层102或者有源层104中的一些执行发光结构的蚀刻。因此,由于电介质层103之后形成在空腔中,所以电流没有被平滑地提供到空腔形成区域,并且因此没有从空腔上的有源层104产生光,从而能够最小化通过空腔之上存在的第一电极140的光的吸收。
通过根据实施例的LED、LED封装及其制造方法,能够防止LED的静电放电损坏同时没有光吸收的任何损耗。
即,根据实施例,电介质层形成在LED芯片中的局部区域上,并且电极形成在电介质层上从而并行地连接发光二极管和电容器。通过上面的组成,在正向DC偏置中,电流流入是有源区的发光层,以产生光,但是在放电中,由于通过脉冲型ESD影响产生的RF能量流入电容器层的电介质层,所以能够保护发光层。
而且,根据实施例,由于电容器形成在LED芯片中以防止ESD损坏,因此能够简化封装成本和工艺并且能够使光的吸收量中的减少最小化。
而且,根据实施例,由于可以有效地控制电流流动,因此能够增加光提取效率。此外,根据实施例,电流扩展能够增强LED的可靠性。
在下文中,将会参考图4至图7描述根据实施例的LED的制造方法。
在此实施例中,LED可以由诸如GaN、GaAs、GaAsP、GaP等等的材料形成。例如,蓝绿LED可以由GaN(InGaN)形成,并且红黄LED可以由InGaAlP或者AlGaAs形成。通过改变材料的组成,还能够实现全色LED。
首先,如图4中所示,制备第一基板101。第一基板101可以包括导电基板或者绝缘基板。例如,第一基板101可以是蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Ge以及Ga2O3基板中的至少一个。虽然不规则的结构可以形成在第一基板101的上表面处,但是本公开不限于此。可以对于第一基板101执行湿蚀刻以移除第一基板101的表面的杂质。
其后,包括第一导电类型半导体层102、有源层104以及第二导电类型半导体层106的发光结构110形成在第一基板101上。
例如,通过使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、分子束外延(MBE)、氢化物气相外延(HVPE)等等可以形成发光结构110,但是本公开不限于此。
缓冲层(未示出)可以形成在第一基板101上。缓冲层可以缓冲组成发光结构110和第一基板101的材料之间的晶格错配,并且缓冲层可以由例如GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、以及AlInN中的至少一个的III-V化合物半导体形成。未掺杂的半导体层可以形成在缓冲层上,但是本公开不限于此。
第一导电类型半导体层102可以由掺杂有第一导电类型掺杂物的III-V化合物半导体形成。在第一导电类型半导体层102是N型半导体层的情况下,第一导电类型掺杂物是N型掺杂物并且可以包括Si、Ge、Sn、Se、以及/或者Te作为N型掺杂物,但是本公开不限于此。
第一导电类型半导体层102可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。
第一导电类型半导体层102可以由GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP、以及InP中的至少一个形成。
第一导电类型半导体层102可以是通过使用CVD、MBE、溅射、HVPE等等形成的N型GaN层。而且,通过注入包括诸如硅(Si)的N型杂质的三甲基镓(TMGa)气体、氨气(NH3)、氮气(N2)、以及硅烷(SiH4)气体可以形成第一导电类型半导体层102。
其后,有源层104形成在第一导电类型半导体层102上。
有源层104是发射具有能量的光的层,通过当通过第一导电类型半导体层102注入的电子与通过第二导电类型半导体层106注入的空穴相遇并且复合时组成有源层(即,发光层)的材料的本征能带确定该能量。
可以以单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子线结构、以及量子点结构中的至少一个形成有源层104。例如,通过注入三甲基镓(TMGa)气体、氨气(NH3)、氮气(N2)、以及三甲基铟(TMIn)气体可以在MQW结构中形成有源层104,但是本公开不限于此。
可以以InGaN/GaN、InGaN/InGaN、AlGaN/GaN、InAlGaN/GaN、GaAs/AlGaAs(InGaAs)、GaP/AlGaP(InGaP)中的至少一个对结构形成有源层104的阱层/阻挡层,但是本公开不限于此。阱层可以由带隙低于阻挡层的带隙的材料形成。
导电包覆层可以形成在有源层104的上方或/和下方。导电包覆层可以由AlGaN基半导体形成,并且可以具有高于有源层104的带隙。
其后,第二导电类型半导体层106形成在有源层104上。第二导电类型半导体层106可以包括III-V化合物半导体,例如,具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。第二导电类型半导体层106可以由GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP、以及InP中的至少一个形成。在第二导电类型半导体层106是P型半导体层的情况下,第二导电类型掺杂物可以包括Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等等作为P型掺杂物。第二导电类型半导体层106可以形成为单或者多层结构,但是本公开不限于此。第二导电类型半导体层106可以是通过将三甲基镓(TMGa)气体、氨气(NH3)、氮气(N2)、以及包括诸如Mg的P型杂质的环戊二烯基镁((EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2)注入室形成的P型GaN层,但是本公开不限于此。
在实施例中,通过N型半导体层可以实施第一导电类型半导体层102并且通过P型半导体层可以实施第二导电类型半导体层106,但是本公开不限于此。替代地,具有与第二导电类型相反的导电类型的半导体层,例如,N型半导体层(未示出)可以形成在第二半导体层106上方。因此,可以以N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构、以及P-N-P结结构中的至少一个来实施发光结构110。
接下来,如图5中所示,第二导电类型半导体层106、有源层104以及第一导电类型半导体层102被部分地移除以形成多个空腔A。空腔A可以包括诸如凹陷、槽、沟、沟道等等的含义。例如,空腔A可以包括第一空腔A1、第二空腔A2、以及第三空腔A3,但是本公开不限于此。例如,空腔A可以形成为两个或者更多空腔。
例如,为了形成空腔A,可以从被垂直地定位在之后将形成的第一电极140下方的部分的第二导电类型半导体层106开始执行蚀刻直到暴露第一导电类型半导体层102。通过干或者湿蚀刻可以执行用于形成空腔A的蚀刻。
根据实施例,由于电流没有被平滑地提供到空腔形成区域,所以在空腔A的上方没有产生发光并且因此能够最小化通过定位在空腔A的上方的第一电极140的光的吸收。而且,在实施例中,因为垂直地定位在第一电极140下方的第二空腔区域A2处不存在有源层104,所以没有发生由于载流子(电子和空穴)的复合导致的光的产生。
接下来,如图6中所示,电介质层130形成在空腔A上。例如,通过使用诸如SiO2、TiO2、Al2O3、SiN等等的氧化物或者氮化物可以在空腔A上形成电介质层130。电介质层130可以包括第一电介质层131、第二电介质层132、以及第三电介质层133,但是本公开不限于此。
在实施例中,由于电介质层130部分地形成在第二导电类型半导体层106以及空腔A的侧表面和底表面上,所以可以牢牢地保持电介质层130。
其后,第二电极层120形成在第二导电类型半导体层106和电介质层130上。
第二电极层120可以包括欧姆层(未示出)、反射层122、结合层(junctionlayer)(未示出)、导电支撑基板124等等。
例如,第二电极层120可以包括欧姆层,并且欧姆层(未示出)可以欧姆接触发光结构110以将电力平滑地提供到发光结构,并且可以通过多重堆叠单金属层、金属合金层、以及/或者金属氧化层来形成欧姆层。
例如,欧姆层可以形成为包括铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物)(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IZO氮化物(IZON)、Al-GaZnO(AGZO)、In-GaZnO(IGZO)、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、以及Hf中的至少一个,但是本公开不限于此。
而且,包括反射层122的第二电极层120可以反射从发光结构110入射的光以提高光提取效率。
例如,反射层122可以由包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、以及Hf中的至少一个的合金或者金属形成。而且,例如,使用前述的金属或者合金,和诸如IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO等等的透射导电材料,可以以多层结构形成反射层112。
而且,在第二电极层120包括结合层(未示出)的情况下,反射层122可以用作结合层,或者可以包括阻挡金属或者结合金属。例如,结合层可以包括Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag、以及Ta中的至少一个。
而且,第二电极层120可以包括导电支撑基板124。导电支撑基板124支撑发光结构110,并且可以将电力提供到发光结构110。导电支撑基板124可以包括具有优异的导电性的导电半导体材料、金属或者金属合金。
例如,导电支撑基板124可以包括铜(Cu)、Cu合金、金(Au)、镍(Ni)、钼(Mo)、Cu-W、载具晶圆(例如,Si、Ge、GaAs、GaN、ZnO、SiGe、SiC等等)中的至少一个。
导电支撑基板124的厚度可以根据LED100的设计而变化,但是可以处于30μm到500μm的范围内。
可以通过使用共晶金属的结合方法、电化学金属沉积方法或者镀方法形成导电支撑基板124。
接下来,如图7中所示,第一基板101被移除使得第一导电类型半导体层102被暴露。通过使用激光剥离方法、或者化学剥离方法可以移除第一基板101。而且,通过物理磨削第一基板101可以移除第一基板101。
其后,第一电极140可以形成在通过第一基板101的移除而暴露的第一导电类型半导体层102上。
第一电极140可以包括执行引线键合的焊盘部分,和从焊盘部分延伸的指部分。指部分可以以图案形状分支,并且可以以各种形状来形成。
用于增强光提取效率的粗糙图案(未示出)可以位于第一导电类型半导体层102上。而且,粗糙图案可以形成在第一电极140上,但是本公开不限于此。
第一电极140可以形成在第一导电类型半导体层102上以在空间上重叠空腔A。
在实施例中,由于被垂直地定位在第一电极140下方的第二空腔A2区域不具有有源层104,因此没有发生由于载流子(即,电子和空穴)的复合导致的光的产生。
在实施例中,由于是被蚀刻的区域的空腔A覆盖有电介质层130,所以电流没有流动但是流过除了空腔A之外的区域。即,由于空腔被覆盖有电介质层,所以空腔用作电流阻挡层(CBL)。通过上面的组成,产生有效的电流流动,使得能够增强可靠性并且能够最小化通过第一电极的光的吸收,从而增加光量。
在实施例中,可以通过下面的等式表示电容。
C=ε×A/d,其中ε是电介质层的介电常数,A是电介质层的面积,并且d是电介质层的厚度。
从上面的等式中可以看出,介电常数和面积越大并且厚度越小,则电容C就越高。因此,电介质层的结构和性质在防止ESD中的有源层的影响方面起到了重要的作用。
钝化层(未示出)可以形成在发光结构110的至少侧表面上。钝化层可以形成在第一导电类型半导体层102上,但是本公开不限于此。
例如,钝化层可以由例如SiOx、SiOxNy、Si3N4、或者Al2O3形成以电气地保护发光结构110,但是本公开不限于此。
其后,根据其单元芯片区域对发光结构110进行隔离蚀刻并且因此发光结构110可以被分离成多个发光结构110。例如,通过诸如感应耦合等离子体(ICP)的干蚀刻方法可以执行隔离蚀刻。
通过芯片分离工艺可以将发光结构110分离成单元芯片区域,从而制造多个发光器件。
芯片分离工艺可以包括通过施加物理力将发光结构分离成单元芯片的切断工艺、通过将激光束照射到芯片之间的边界将发光结构分离成单元芯片的激光划片工艺、以及包括湿蚀刻和干蚀刻的蚀刻工艺,但是本公开不限于此。
图8是根据实施例的被提供有发光器件的发光器件封装200的截面图。
参考图8,根据实施例的发光器件封装200包括封装主体205;第三和第四电极层213和214,该第三和第四电极层213和214被安装在封装主体205上方;LED100,该LED100被安装在封装主体205上方并且被电气地连接到第三和第四电极层213和214;以及成型构件240;该成型构件240包封LED100。
封装主体205可以形成为包括硅材料、合成树脂材料、或者金属材料,并且可以具有围绕LED100的倾斜表面。
第三电极层213和第四电极层214被电气地分隔,并且用于将电力提供到LED100。而且,第三电极层213和第四电极层214可以反射从LED100产生的光从而增加光效率,并且可以发射从LED100产生的热。
LED100可以是图1中所示的垂直型LED,但是本公开不限于此。例如,水平型LED可以被应用于发光器件封装200。
LED100可以被安装在封装主体上方或者第三电极层213或者第四电极层214上方。
通过使用引线键合方法、倒装芯片安装方法、以及贴片方法中的任何一个可以将LED100电气地连接到第三电极层213和/或第四电极层214。当前实施例示例性地示出LED100通过电线230被电气地连接到第三电极层213,并且通过与第四电极层214的直接接触被电气地连接到第四电极层214。
成型构件240可以包封并且保护LED100。而且,荧光材料可以被包括在成型构件240中以改变从LED100发射的光的波长。
根据实施例的发光器件封装可以包括被布置在从发光器件封装发射的光的路径上的诸如导光板、棱镜片、漫射片、荧光片等等的多个光学构件。发光器件封装、基板、以及光学构件可以用作背光单元或者照明单元,并且照明系统可以包括,例如,背光单元、照明单元、指示器单元、灯、街灯等等。
图9是根据实施例的照明单元1100的透视图。图9中所示的照明单元1100是照明系统的示例,并且本公开不限于此。
参考图9,灯光单元1100包括壳体1110、装配在壳体1110中的发光模块部件1130、以及连接端子1120,该连接端子1120被装配在壳体1110中并且被提供有来自于外部电源的电力。
壳体1110可以由例如金属材料或者树脂材料的具有优异的热屏蔽特性的材料形成。
发光模块部件1130可以包括基板1132和安装在基板1132上的至少一个发光器件封装200。
基板1132可以是其上印制有电路图案的绝缘体基板,并且可以包括,例如,普通印刷电路板(PCB)、金属核PCB、柔性PCB、陶瓷PCB等等。
而且,基板1132可以由有效地反射光的材料形成,并且其表面可以以例如白色或者银色的能够有效地反射光的颜色形成。
至少一个发光器件封装200能够被安装在基板1132上。每个发光器件封装200可以包括至少一个发光二极管(LED)100。发光二极管100可以包括发射红色、绿色、蓝色或者白色的光的彩色LED和发射紫外(UV)光的UVLED。
发光模块部件1130的LED可以具有数个LED的组合以获得所想要的颜色和亮度。例如,发光模块部件1130可以具有白色LED、红色LED、以及绿色LED的组合以获得高显色指数(CRI)。
连接端子1120可以被电气地连接到发光模块部件1130以提供电力。如图9中所示,连接端子1120可以以插座的形式螺纹耦合到外部电源,但是本公开不限于此。例如,可以以插头型制造连接端子1120并且将其插入到外部电源,或者可以通过电源线将其连接到外部电源。
图10是根据实施例的背光单元1200的分解透视图。图10中所示的背光单元1200是照明系统的示例,并且本公开不限于此。
根据实施例的背光单元1200包括导光板1210;发光模块部件1240,该发光模块部件1240将光提供给导光板1210;导光板2110的下方的反射构件1220;以及底盖1230,该底盖1230容纳导光板1210、发光模块部件1240、以及反射构件1220,但是本公开不限于此。
导光板1210用于以通过漫射线性光来将线性光变为平面光。导光板可以包括诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸基树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、COC以及聚萘二甲酸乙二酯树脂中的一个。
发光模块部件1240将光提供到导光板1210的至少侧表面,并且最终用作其中装配背光单元的显示装置的光源。
发光模块部件1240可以接触导光板1210,但是本公开不限于此。具体地,发光模块部件1240包括基板1242,和安装在基板1242上的多个发光器件封装200。基板1242可以接触导光板1210,但是本公开不限于此。
基板1242可以是包括电路图案(未示出)的PCB。基板1242可以包括金属核PCB(MCPCB)、柔性PCB(FPCB)等等以及普通PCB,但是本公开不限于此。
多个发光器件封装200可以被安装在基板1242上从而多个发光器件封装200的发光表面与导光板1210隔开预定距离。
反射构件1220被提供在导光板1210的下方。反射构件1220反射从导光板的底表面入射的光以允许反射的光被朝着上方向导向,从而能够增强背光单元的亮度。反射构件1220可以由例如PET、PC、PVC树脂等等形成,但是本公开不限于此。
底盖1230可以容纳导光板1210、发光模块部件1240、以及反射构件1220。为此,底盖1230可以形成为其上表面开口的盒形状,但是本公开不限于此。
底盖1230可以由金属材料或者树脂材料形成,并且可以通过使用诸如按压成型或者注入成型的工艺制造底盖1230。
通过根据实施例的LED、LED封装及其制造方法,能够防止LED的静电放电损坏同时没有光吸收的任何损耗。
即,根据实施例,电介质层形成在LED芯片中的局部区域上,并且电极形成在电介质层上从而并行地连接发光二极管和电容器。通过上面的组成,在正向DC偏置中,电流流入是有源区的发光层,以产生光,但是在放电中,由于通过脉冲型ESD影响产生的RF能量流入电容器层的电介质层,所以能够保护发光层。
而且,根据实施例,由于电容器形成在LED芯片中以防止ESD损坏,因此能够简化封装成本和工艺并且能够使光的吸收量中的减少最小化。
而且,根据实施例,由于可以有效地控制电流流动,因此能够增加光提取效率。此外,根据实施例,电流扩展能够增强LED的可靠性。
在本说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中,在各处出现的这类短语不必都表示相同的实施例。此外,当结合任何实施例描述特定特征、结构或特性时,都认为结合实施例中的其它实施例实现这样的特征、结构或特性也是本领域技术人员所能够想到的。
虽然已经参照本发明的多个示例性实施例描述了实施例,但是应该理解,本领域的技术人员可以想到多个其它修改和实施例,这将落入本发明原理的精神和范围内。更加具体地,在本说明书、附图和所附权利要求的范围内的主要内容组合布置的组成部件和/或布置中,各种变化和修改都是可能的。除了组成部件和/或布置中的变化和修改之外,对于本领域的技术人员来说,替代使用也将是显而易见的。
Claims (10)
1.一种发光器件,包括:
发光结构,所述发光结构包括第一导电类型半导体层、所述第一导电类型半导体层上方的有源层、以及所述有源层上方的第二导电类型半导体层;
电介质层,所述电介质层形成在通过移除所述发光结构的一部分限定的多个空腔中的每一个中;
第一电极,所述第一电极在所述第一导电类型半导体层的上方;以及
在所述电介质层下方布置的第二电极层,
其中,所述多个空腔包括第一空腔、第二空腔和第三空腔,
其中,所述电介质层包括第一电介质层、第二电介质层和第三电介质层,以及所述第一电介质层、所述第二电介质层和所述第三电介质层中的每个彼此隔开,
其中,所述第二空腔中的第二电介质层在空间上与所述第一电极重叠,
其中,所述第二电极层包括在所述电介质层下方的反射层和在所述反射层下方的导电基板,以及
其中,所述反射层部分地填充所述多个腔体以及所述导电基板填充所述多个腔体的剩余部分。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其中通过部分地并且顺序地移除所述第二导电类型半导体层和所述有源层直到暴露所述第一导电类型半导体层的一部分来限定所述空腔。
3.一种发光器件,包括:
发光结构,所述发光结构包括第一导电类型半导体层、所述第一导电类型半导体层上方的有源层、以及所述有源层上方的第二导电类型半导体层;
电介质层,所述电介质层形成在通过移除所述发光结构的一部分限定的多个空腔中的每一个中;
在所述电介质层下方布置的第二电极层;以及
所述第一导电类型半导体层上方的第一电极,
其中,所述第一电极在空间上重叠所述空腔的一部分,
其中,所述多个空腔包括第一空腔、第二空腔和第三空腔,
其中,所述电介质层包括第一电介质层、第二电介质层和第三电介质层,以及所述第一电介质层、所述第二电介质层和所述第三电介质层中的每个彼此隔开,
其中,所述第二空腔中的第二电介质层在空间上与所述第一电极重叠,
其中,所述第二电极层包括在所述电介质层下方的反射层和在所述反射层下方的导电基板,以及
其中,所述反射层部分地填充所述多个腔体以及所述导电基板填充所述多个腔体的剩余部分,以及所述反射层被形成在多层结构中。
4.一种发光器件,包括:
发光结构,所述发光结构包括第一导电类型半导体层、所述第一导电类型半导体层上方的有源层、以及所述有源层上方的第二导电类型半导体层;
电介质层,所述电介质层形成在通过移除所述发光结构的一部分限定的多个空腔中的每一个中;
第一电极,所述第一电极在所述第一导电类型半导体层的上方;以及
在所述电介质层下方布置的第二电极层;
其中在恒压中,电流流入所述有源层以发射光,并且在静电放电中,一些电流流入所述电介质层,
其中,所述多个空腔包括第一空腔、第二空腔和第三空腔,
其中,所述电介质层包括第一电介质层、第二电介质层和第三电介质层,以及所述第一电介质层、所述第二电介质层和所述第三电介质层中的每个彼此隔开,
其中,所述第二空腔中的第二电介质层在空间上与所述第一电极重叠,
其中,所述第二电极层包括在所述电介质层下方的反射层和在所述反射层下方的导电基板,以及
其中,所述反射层部分地填充所述多个腔体以及所述导电基板填充所述多个腔体的剩余部分。
5.一种发光器件,包括:
发光结构,所述发光结构包括第一导电类型半导体层、所述第一导电类型半导体层上方的有源层、以及所述有源层上方的第二导电类型半导体层;
电容器,所述电容器在所述发光结构中的多个空腔上;以及
所述发光结构上方的第一电极层,
其中,所述电容器包括:
所述第一导电类型半导体层;
在所述空腔上方的电介质层;以及
在所述电介质层下方布置的第二电极层,
其中,所述多个空腔包括第一空腔、第二空腔和第三空腔,
其中,所述电介质层包括第一电介质层、第二电介质层和第三电介质层,以及所述第一电介质层、所述第二电介质层和所述第三电介质层中的每个彼此隔开,
其中,所述第二空腔中的第二电介质层在空间上与所述第一电极重叠,
其中,所述第二电极层包括在所述电介质层下方的反射层和在所述反射层下方的导电基板,以及
其中,所述反射层部分地填充所述多个腔体以及所述导电基板填充所述多个腔体的剩余部分。
6.根据权利要求1、4和5中任一项所述的发光器件,其中,所述第一电极的横向宽度与所述空腔的横向宽度相同或者小于所述空腔的横向宽度。
7.根据权利要求1、4和5中任一项所述的发光器件,
其中,所述反射层直接地接触所述电介质层和所述第二导电类型半导体层,
其中,所述有源层不存在于垂直位于所述第一电极下方的区域处。
8.根据权利要求1、4和5中任一项所述的发光器件,其中所述多个电介质层中的至少一个交互布置在所述突出部分的中央部分和所述第一电极之间。
9.一种发光器件封装,包括:
封装主体;
第三电极层和第四电极层,所述第三电极和第四电极层被装配在所述封装主体中;以及
根据权利要求1、4和5中任一项所述的发光器件,所述发光器件被电气地连接到所述第三电极层和所述第四电极层。
10.一种照明系统,所述照明系统包括发光模块,所述发光模块包括基板,和被安装在所述基板上方的发光器件封装,
其中所述发光器件封装包括:
封装主体;
第三电极层和第四电极层,所述第三电极层和第四电极层被装配在所述封装主体中;以及
根据权利要求1、4和5中任一项所述的发光器件,所述发光器件被电气地连接到所述第三电极层和所述第四电极层。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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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: 20210823 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 |