CN102130247B - 发光器件芯片、发光器件封装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光器件芯片、发光器件封装、以及照明系统。发光器件芯片包括:发光结构,该发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在第一和第二导电半导体层之间的有源层;发光结构上的透射层;以及透射层上的荧光材料层,其中,荧光材料层包括图案,所述荧光材料层没有暴露透射层、部分地暴露透射层、或者部分地暴露透射层和发光结构。
Description
技术领域
实施例涉及发光器件芯片、发光器件封装、以及照明系统。
背景技术
发光器件包括具有将电能转换为光能的特性的p-n结二极管。通过组合周期表的III-V族元素能够形成p-n结二极管。发光器件能够通过调节化合物半导体的组成比来呈现各种颜色。
同时,为了实现白光的发光器件封装,呈现出作为光的三原色的红色、绿色以及蓝色的发光器件被相互组合,黄光荧光材料(YAG或者TAG)被添加到蓝光发光器件,或者在UV发光器件中采用红光/绿光/蓝光荧光材料。
同时,根据使用现有技术的荧光材料的白光发光器件封装,发光器件芯片被定位在反射杯的底表面上,被混合有荧光材料的包封材料被填充在反射杯中,并且通过将从发光器件芯片反射的具有第一波长的光和具有比第一波长长的波长并且与荧光材料相冲突的光进行混合来形成白光。
然而,根据现有技术,被混合有包封材料的荧光材料被填充在反射杯中,因此反射杯必须被提供在封装中。
另外,根据现有技术,发光器件与荧光材料层相邻,因此从发光器件产生的热被传输到荧光材料层,从而降低荧光材料层的波长转换特性。
此外,根据现有技术,在工艺期间荧光材料的颗粒可能下沉,因此荧光材料的浓度可能根据工艺时间而发生变化。
另外,根据现有技术,色温变化可能根据视角而出现。
发明内容
实施例提供能够通过在发光表面上提供荧光材料层来自发地产生白光的发光器件芯片、发光器件封装、以及照明系统。
根据实施例的发光器件芯片可以包括:发光结构,该发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在第一和第二导电半导体层之间的有源层;发光结构上的透射层;以及透射层上的荧光材料层,其中所述荧光材料层包括图案,所述荧光材料层不暴露透射层、部分地暴露透射层、或者部分地暴露透射层和发光结构。
根据实施例的发光器件芯片可以包括:发光结构,该发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在第一和第二导电半导体层之间的有源层;发光结构上的透射层;以及透射层上的荧光材料层,其中,透射层被形成在发光结构的顶表面和横向侧面上。
另外,根据实施例的发光器件封装可以包括:封装主体;封装主体上的至少一个电极层;以及发光器件,该发光器件被电气地连接到电极层。
另外,根据实施例的照明系统可以包括:发光模块,该发光模块包括基板和基板上的发光器件封装,其中,发光器件封装包括封装主体;封装主体上的第三和第四电极层;以及发光器件封装,所述发光器件封装被电气地连接到第三和第四电极层。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的发光器件芯片的截面图;
图2至图5是示出用于制造根据第一实施例的发光器件芯片的方法的截面图;
图6是示出根据第二实施例的发光器件芯片的截面图;
图7a是示出根据第三实施例的发光器件芯片的截面图;
图7b是示出根据第四实施例的发光器件芯片的截面图;
图8a是示出根据第五实施例的发光器件芯片的截面图;
图8b是示出根据第六实施例的发光器件芯片的截面图;
图9是示出根据实施例的发光器件芯片的平面图;
图10是示出根据实施例的发光器件封装的截面图;
图11是示出根据实施例的照明单元的透视图;以及
图12是示出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实施例的发光器件芯片、发光器件封装、以及照明系统。
在下面的描述中,将会理解的是,当层(或膜)被称为在另一层或衬底“上”时,它能够直接地在另一层或者衬底上,或者还可以存在中间层。此外,将会理解的是,当层被称为在另一层“下”时,它能够直接地在另一层下,并且还可以存在一个或者多个中间层。另外,还将会理解的是,当层被称为两个层“之间”时,它能够是两个层之间的唯一层,或者还可以存在一个或者多个中间层。
(实施例)
图1是示出根据第一实施例的发光器件芯片的截面图。
根据实施例的发光器件芯片100可以包括:发光结构110、发光结构110上的透射层130、以及透射层130上的荧光材料层140。
根据实施例的发光器件芯片,荧光材料层140可以被提供在发光器件芯片中,使得发光器件芯片能够自发地产生白光。
根据实施例,透射层130可以具有比荧光材料层140更低的热传导性和比其更高的光透射性。
另外,根据实施例,具有低的热传导性和高的光透射性的透射层130可以被插入在发光器件芯片的发光表面和荧光材料层140之间,使得能够限制从发光结构110的发光表面产生的光被传输到荧光材料层140,从而提高荧光材料的波长转换效率。
透射层130可以包括硅胶,但是实施例不限于此。
透射层130可以具有大约2μm至200μm的厚度,但是实施例不限于此。例如,透射层130可以具有比被形成在发光结构110上的第一电极120厚的大约2μm或者更大的厚度,但是实施例不限于此。另外,透射层130可以具有与发光器件芯片的总高度的一半相对应的大约200μm或者更小的厚度,但是实施例不限于此。
透射层130可以被形成在发光结构110的横向侧面和顶表面上,但是实施例不限于此。例如,透射层130可以被仅仅形成在发光结构110的顶表面或者横向侧面上。
荧光材料层140可以具有大约5μm至500μm的厚度,但是实施例不限于此。例如,荧光材料层140可以具有大约5μm或者更大的厚度以将蓝光转换为黄光,或者由于考虑到发光器件芯片的尺寸而可以具有大约500μm或者更小的厚度,但是实施例不限于此。
根据实施例,第一电极120可以包括具有电连接的布线图案,并且第一电极120的一部分可以被电气地连接到被暴露的焊盘电极(未示出)。
根据实施例,荧光材料层140被设置在发光器件芯片中,使得发光器件芯片能够自发地产生白光。
根据实施例,发光结构110的横向宽度可以小于第二电极105的横向宽度,但是实施例不限于此。
另外,根据实施例,能够限制从发光器件芯片产生的热被传输到荧光材料层140,从而提高荧光材料层140的波长转换效率。
在下文中,将会参考图2至图5描述用于制造根据第一实施例的发光器件芯片的方法。
如图2中所示,根据第一实施例的发光器件芯片可以包括发光结构110,该发光结构110被形成在第二电极105上。第二电极105可以包括欧姆层、反射层、结合层、以及导电衬底中的至少一个。
发光结构110可以包括第二导电半导体层116、有源层114、以及第一导电半导体层112。
在下文中,将会描述在第二电极105上形成发光结构110的方法。
首先,制备第一衬底(未示出)。第一衬底可以包括蓝宝石衬底或者SiC衬底,但是实施例不限于此。
然后,包括第一导电半导体层112、有源层114以及第二导电半导体层116的发光结构110被形成在第一衬底上。
第一导电半导体层112可以包括从由GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP、InP组成的组中选择的至少一个。
第一导电半导体层112可以包括通过CVD、MBE、溅射、或者HVPE形成的N型GaN层。另外,通过将三甲基镓(TMGa)气体、氨气(NH3)、氮气(N2)以及包括诸如硅的n型杂质的硅烷(SiH4)气体注入腔室中,能够形成第一导电半导体层112。
根据实施例,未掺杂的半导体层(未示出)被形成在第一衬底(未示出),并且第一导电半导体层112被形成在未掺杂的半导体层上,以减小第一衬底和发光结构之间的晶格失配。
有源层114可以包括单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子线结构、或者量子点结构中的至少一个。例如,通过注入TMGa气体、NH3气体、N2气体、以及三甲基铟(TMIn)气体,能够将有源层144形成为MQW结构,但是实施例不限于此。
有源层114可以具有包括InGaN/GaN、InGaN/InGaN、AlGaN/GaN、InAlGaN/GaN、GaAs/AlGaAs(InGaAs)、以及GaP/AlGaP(InGaP)中的至少一个的阱/势垒层,但是实施例不限于此。阱层可以包括具有低于势垒层的带隙能的材料。
导电包覆层能够被形成在有源层114上面和/或下面。导电包覆层可以包括具有高于有源层114的带隙能的AlGaN基半导体。
第二导电半导体层116包括被掺杂有第二导电掺杂物的III-V族化合物半导体。例如,第二导电半导体层116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。详细地,第二导电半导体层116可以包括从由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、以及AlGaInP组成的组中选择的一个。如果第二导电半导体层116是P型半导体层,那么第二导电掺杂物包括诸如Mg、Zn、Ca、Sr、或者Ba的P型掺杂物。第二导电半导体层116能够被制备为单层或者多层,但是实施例不限于此。
第二导电半导体层116可以包括p型GaN层,所述p型GaN层能够通过将TMGa气体、NH3气体、N2气体以及包括p型杂质(例如,Mg)的(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}气体注入腔室中而形成,但是实施例不限于此。
根据实施例,第一导电半导体层112可以包括N型半导体层并且第二导电半导体层116可以包括P型半导体层,但是实施例不限于此。另外,具有与第二导电半导体层116相反的极性的诸如N型半导体层(未示出)的半导体层能够被形成在第二导电半导体层116上。因此,发光结构110可以包括N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构、以及P-N-P结结构中的一个。
然后,第二电极105被形成在第二导电半导体层116上。
第二电极105可以包括欧姆层(未示出)、反射层(未示出)、结合层(未示出)、以及第二衬底(未示出)。第二电极105可以包括Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Mo以及被掺杂有杂质的半导体衬底中的至少一个。
例如,第二电极105可以包括欧姆层。在这样的情况下,为了有助于空穴注入,通过堆叠单金属、金属合金、以及金属氧化物,能够将欧姆层制备为多层。例如,欧姆层可以包括从由ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、IZTO(铟锌锡氧化物)、IAZO(铟铝锌氧化物)、IGZO(铟镓锌氧化物)、IGTO(铟镓锡氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、IZON(IZO氮化物)、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、以及Hf组成的组中选择的至少一个,但是实施例不限于此。
当第二电极105包括反射层时,反射层可以包括包含从由Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及Hf组成的组中选择的至少一个的金属合金或者金属。另外,通过使用上面的金属或者金属合金,以及诸如IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、或者ATO的透射导电材料,能够将反射层制备为多层。例如,反射层可以具有包括IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、或者AZO/Ag/Ni的堆叠结构。
另外,如果第二电极层120包括结合层,那么反射层可以用作结合层或者结合层可以包括从由Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag以及Ta组成的组中选择的至少一个。
另外,第二电极105可以包括第二衬底。第二衬底可以包括具有优秀的导电性的金属、金属合金、或者导电半导体材料以有助于空穴注入。例如,第二衬底可以包括从由Cu、Cu合金、Au、Ni、Mo、Cu-W、以及诸如Si、Ge、GaAs、GaN、ZnO、SiGe、以及SiC晶圆的载流子晶圆组成的组中选择的至少一个。
使用共晶金属,通过电化学金属沉积方案或者结合方案能够形成第二衬底。
然后,第一衬底被移除,使得第一导电半导体层112能够被暴露。通过激光剥离方案或者化学剥离方案能够移除第一衬底。另外,通过物理地磨削第一衬底也能够移除第一衬底。
因此,发光结构110能够被形成在如图1中所示的第二电极105上。
在第一衬底已经被移除之后,能够相对于发光结构110执行蚀刻工艺,使得发光结构110可以具有倾斜的内侧壁,但是实施例不限于此。
然后,第一电极120被形成在发光结构110上。第一电极120可以包括具有电连接的布线图案。第一电极120能够被电气地连接到焊盘电极(未示出)。
然后,如图3中所示,透射层130被形成在发光结构110上。
例如,第一图案310被形成在发光结构110的横向侧处,并且通过使用第一图案310作为阻碍物形成透射层130。
透射层130可以具有大约2μm至200μm的厚度,但是实施例不限于此。例如,透射层130可以具有比被形成在发光结构110上的第一电极120厚的大约2μm或者更大的厚度,但是实施例不限于此。另外,透射层130可以具有与发光器件芯片的总高度的一半相对应的大约200μm或者更小的厚度,但是实施例不限于此。
透射层130可以包括硅胶,但是实施例不限于此。
根据实施例,具有低的热传导性和高的光透射性的透射层130被插入在发光器件芯片的发光表面和荧光材料层140之间,使得能够限制从发光结构110的发光表面产生的热被传输到荧光材料层140,从而提高荧光材料的波长转换效率。
然后,如图4中所示,第一图案310可以被移除,并且第二图案320可以被形成。然后,通过使用第二图案320作为阻碍物,可以将荧光材料层140形成在透射层130上。
荧光材料层140可以具有大约5μm至500μm的厚度,但是实施例不限于此。例如,荧光材料层140可以具有大约5μm或者更大的厚度以将蓝光转换为黄光,或者由于考虑到发光器件芯片的尺寸所以可以具有大约500μm或者更小的厚度,但是实施例不限于此。
荧光材料层140可以包括包含荧光材料的包封材料,以保护芯片并且提高光提取效率。
包封材料可以包括环氧包封材料或者硅包封材料,但是实施例不限于此。
荧光材料可以包括主体材料和活性材料。例如,荧光材料可以包括钇铝石榴石(YAG)或者硅酸盐基材料的主体材料,以及铯(Ce)或者铕(Eu)的活性材料,但是实施例不限于此。
为了对包封材料进行包封,可以执行点胶(dispensing)、模制成型、传递成型、真空印刷、或者丝网印刷。
然后,如图5中所示,第二图案320被移除,从而提供了根据第一实施例的发光器件芯片100。
根据实施例的发光器件芯片,荧光材料层140被设置在发光器件芯片中,使得发光器件芯片能够自发地产生白光。
另外,根据实施例,能够限制从发光器件芯片产生的热被传输到荧光材料层,从而提高荧光材料层的波长转换效率。
图6是示出根据第二实施例的发光器件芯片102的截面图。
第二实施例可以采用第一实施例的技术特征。
根据第二实施例,荧光材料层包括:第一荧光材料层141,该第一荧光材料层141被形成在透射层130上;和第二荧光材料层142,该第二荧光材料层142被形成在发光结构110的横向侧面的一部分或者整个区域上。尽管为了示例性的目的,示出了被形成在发光结构110的横向侧面的整个区域上的第二荧光材料层142,但是实施例不限于此。
根据第二实施例,在透射层130被形成之后,与透射层130隔开的第三图案(未示出)被形成为阻碍物,以形成荧光材料层140,但是实施例不限于此。
根据第二实施例,能够调节诸如从发光器件芯片的发光表面发射并且通过透射层的横向侧面提取的蓝光的光的比例,使得能够控制诸如取决于视角的色温变化的光学特性。
例如,第一荧光材料层141可以具有第一厚度T1并且第二荧光材料层142可以具有第二厚度T2。
根据第二实施例,第二厚度T2是第一厚度T1的两倍或者更少。尽管图6示出了比第一厚度T1薄的第二厚度T2,这仅是示例性用途。实际上,第二厚度T2被限定为0<T2≤2T1。
根据第二实施例,通过调节第二荧光材料层142的第二厚度T2能够调节通过透射层的横向侧面提取的光的比率,从而能够控制诸如取决于视角的色温变化的光学特性。
另外,根据第二实施例,根据被形成在发光结构110的横向侧面的一部分或者整个区域上的第二荧光材料层142的比例,能够调节通过透射层的横向侧面提取的光的比率,从而能够控制诸如取决于视角的色温变化的光学特性。
图7a是示出根据第三实施例的发光器件芯片103的截面图。
第三实施例可以采用第一和第二实施例的技术特征。
根据第三实施例,荧光材料层143可以包括被构图的荧光材料层。
根据第三实施例,与第一实施例相类似,在荧光材料层已经被形成之后来执行预定的构图工艺,或者在第四图案(未示出)已经被形成之后来形成荧光材料层,并且通过激光剥离方案来移除第四图案,但是实施例不限于此。
根据第三实施例,被构图的荧光材料层143被形成在发光器件芯片上,使得由于被构图的荧光材料层143而导致可以扩大光提取面积,从而提高光提取效率。
根据第三实施例,如图7a中所示,通过被构图的荧光材料层143可以部分地暴露透射层130,但是实施例不限于此。另外,通过被构图的荧光材料层143可以部分地暴露透射层130和发光结构110。
另外,根据第三实施例,被构图的荧光材料层143还能够被形成在发光结构110的横向侧面上。因此,通过发光结构110的横向侧面发射的光可以被转换为白光。另外,除了在发光结构110的横向侧面的整个区域上之外,被构图的荧光材料层143也可以被形成在发光结构110的横向侧面的一部分上,使得通过调节被形成在发光结构110的横向侧面上的被构图的荧光材料层143的厚度,能够控制从发光器件芯片发射的光的色温。
根据第三实施例,在基于发光器件芯片的发光面积的30%至90%内调节被构图的荧光材料层143的面积,从而能够控制从发光器件发射的光的色温。
图7b是示出根据第四实施例的发光器件芯片104的截面图。
第四实施例可以采用第一至第三实施例的技术特征。
在根据第四实施例的发光器件芯片104中,被构图的荧光材料层143b可以不暴露透射层130。
根据第四实施例,被构图的荧光材料层143b被形成在发光器件芯片上,使得由于被构图的荧光材料层143b而导致可以扩大光提取面积,从而提高光提取效率。
图8a是示出根据第五实施例的发光器件芯片200的截面图。
第五实施例是横向型发光器件芯片的示例,并且可以采用第一至第四实施例的技术特征。
根据第五实施例的发光器件芯片200包括:发光结构210,该发光结构210被形成在非导电衬底205上,并且被设置有第一导电半导体层212、有源层214、以及第二导电半导体层216;发光结构210上的透射层230;以及透射层230上的荧光材料层240。第三电极222被形成在第一导电半导体层212上,并且第四电极226被形成在第二导电半导体层216上。
图8b是示出根据第六实施例的发光器件芯片202的截面图。
第六实施例可以采用第一至第五实施例的技术特征。
根据第六实施例,通过被构图的荧光材料层240b可以部分地暴露透射层230,但是实施例不限于此。另外,通过被构图的荧光材料层240b可以部分地暴露透射层230和发光结构210。
另外,根据第六实施例,PSS(构图蓝宝石衬底)207被形成在非导电衬底205上,以提高光提取效率。
根据发光器件芯片、发光器件封装以及制造实施例的发光器件芯片的方法,荧光材料层被形成在发光器件芯片中,使得发光器件芯片能够自发地产生光。
另外,根据实施例,能够限制从发光器件芯片产生的热被传输到荧光材料层,从而提高荧光材料层的波长转换效率。
此外,根据实施例,能够形成具有各种形状的荧光材料层,从而能够控制诸如取决于视角的色温变化的光学特性。
另外,根据实施例,荧光材料层被构图在发光器件芯片上,使得能够提高光提取效率。
图9是示出根据实施例的发光器件芯片的平面图。
根据本实施例,发光器件芯片进一步包括焊盘电极125,该焊盘电极125被电气地连接到第一电极120并且向上暴露透射层130。例如,在垂直型发光器件的情况下,当发光器件具有大容量存贮器时可以提供至少两个焊盘电极125,但是实施例不限于此。
图10是示出根据实施例的包括发光器件芯片的发光器件封装500的视图。
根据实施例的发光器件封装500包括:封装主体505;第五和第六电极层510和520,该第五和第六电极层510和520形成在封装主体505上;发光器件100,该发光器件芯片100被设置在封装主体505上并且电气地连接到第五和第六电极层510和520;以及成型构件540,该成型构件540包围发光器件芯片100。
封装主体505可以包括硅、合成树脂、或者金属材料。倾斜表面可以形成在发光器件芯片100的周围。
第五和第六电极层510和520被相互电气地隔离,以将电力提供给发光器件100。另外,第五和第六电极层510和520反射从发光器件芯片100发射的光以提高光效率,并且将从发光器件芯片100生成的热散发到外部。
根据第一至第四实施例的发光器件芯片100、102、103以及200能够被应用于发光器件封装500,并且发光器件芯片100能够被安装在封装主体505上或者第五或者第六电极层510或者520上。
发光器件芯片100能够通过布线530而被电气地连接到第五电极层510和/或第六电极层520。尽管在图10中仅示出一条布线530,但是实施例不限于此。如果采用根据第四实施例的发光器件芯片,那么能够使用多条布线。
成型构件540包围发光器件100芯片,以保护发光器件芯片100。
根据实施例的发光器件芯片和发光器件封装,荧光材料层被提供在发光器件芯片中,使得发光器件芯片能够自发地产生白光。
另外,根据实施例,能够限制从发光器件芯片产生的热被传输到荧光材料层,从而提高荧光材料层的波长转换效率。
此外,根据实施例,能够形成具有各种形状的荧光材料层,从而能够控制诸如取决于视角的色温变化的光学特性。
另外,根据实施例,荧光材料层被构图在发光器件上,从而能够提高光提取效率。
多个根据实施例的发光器件封装可以排列在基板上,并且包括导光板、棱柱片、散射片、或者荧光片的光学构件可以被提供在从发光器件封装发射的光的光学路径上。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。例如,照明系统可以包括背光单元、照明单元、指示器、灯、或者街灯。
图11是示出根据实施例的照明单元1100的透视图。图11中所示的照明单元1100是照明系统的示例,并且实施例不限于此。
参考图11,照明单元1100包括壳体1110、安装在壳体1110中的发光模块1130、以及连接端子1120,该连接端子1120被安装在壳体1110中以接收来自于外部电源的功率。
优选地,壳体1110包括具有优秀的散热性能的材料。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500。
基板1132包括印制有电路图案的绝缘构件。例如,基板1132包括PCB(印刷电路板)、MC(金属核)PCB、F(柔性)PCB、或者陶瓷PCB。
另外,基板1132可以包括有效地反射光的材料。基板1132的表面能够涂有诸如白色或者银色的预定的颜色,以有效地反射光。
至少一个发光器件封装500能够被安装在基板1132上。每个发光器件封装500可以包括至少一个LED(发光二极管)。LED可以包括发射具有红、绿、蓝或者白光的彩色LED和发射UV光的UV(紫外线)LED。
发光模块1130的发光器件封装500能够进行各种组合以提供各种颜色和亮度。例如,能够组合白光LED、红光LED、以及绿光LED以实现高显色指数(CRI)。
连接端子1120被电气地连接到发光模块1130以将功率提供给发光模块1130。参考图11,连接端子1120具有与外部电源插座螺纹耦合的形状,但是实施例不限于此。例如,能够以插入外部电源的插头或者通过布线连接至外部电源的形式制备连接端子1120。
图12是示出根据实施例的背光单元1200的分解透视图。图12中所示的背光单元1200是照明系统的示例,并且实施例不限于此。
根据实施例的背光单元1200包括:导光板1210;发光模块1240,该发光模块1240用于将光提供给导光板1210;反射构件1220,该反射构件1210被定位在导光板2110的下方;以及底盖1230,该底盖1230用于在其中容纳导光板1210、发光模块1240、以及反射构件1220,但是实施例不限于此。
导光板1210散射光以提供表面光。导光板1210包括透明材料。例如,通过使用诸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的丙烯酸基树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PC(聚碳酸酯)、COC、或者PEN(聚萘二甲酸乙二酯)树脂能够制造导光板1210。
发光模块1240将光提供给导光板1210的横向侧,并且用作包括背光单元的显示装置的光源。
发光模块1240能够与导光板1210相邻地定位,但是实施例不限于此。详细地,发光模块1240包括基板1242和被安装在基板1242上的多个发光器件封装500,并且基板1242能够与导光板1210相邻,但是实施例不限于此。
基板1242可以包括具有电路图案(未示出)的印刷电路板(PCB)。另外,基板1242还可以包括金属核PCB(MCPCB)、或柔性PCB(FPCB),但是实施例不限于此。
另外,发光器件封装500被布置使得发光器件封装500的出光表面与导光板1210隔开预定距离。
反射构件1220被布置在导光板1210的下方。反射构件1220将向下行进通过导光板1210的底表面的光朝着导光板1210反射,从而提高背光单元的亮度。例如,反射构件1220可以包括PET、PC、或者PVC树脂,但是实施例不限于此。
底盖1230可以在其中容纳导光板1210、发光模块1240、以及反射构件1220。为此,底盖1230具有带有开口的上表面的盒形形状,但是实施例不限于此。
通过使用金属材料或者树脂材料,通过按压工艺或者挤压工艺能够制造底盖1230。
根据实施例的发光器件芯片、发光器件封装以及照明系统,荧光材料层被提供在发光器件芯片中,使得发光器件芯片能够自发地产生光。
另外,根据实施例,能够限制从发光器件芯片产生的热被传输到荧光材料层,从而提高荧光材料层的波长转换效率。
此外,根据实施例,能够形成具有各种形状的荧光材料层,从而能够控制诸如取决于视角的色温变化的光学特性。
另外,根据实施例,荧光材料层被构图在发光器件芯片上,使得能够提高光提取效率。
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,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设计出将落入本发明原理的精神和范围内的多个其它修改和实施例。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题的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 (20)
1.一种发光器件芯片,包括:
发光结构,所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在所述第一和第二导电半导体层之间的有源层;
所述发光结构上的透射层;以及
所述透射层上的荧光材料层,
其中,所述荧光材料层包括图案,其中,所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者;以及
其中,所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠。
2.根据权利要求1所述的发光器件芯片,其中,所述荧光材料层被形成在所述发光结构的横向侧面的一部分或者整个区域上,
其中所述透射层的底表面设置在所述发光结构的顶表面上。
3.根据权利要求1所述的发光器件芯片,其中,所述透射层具有2μm至200μm的厚度。
4.根据权利要求1所述的发光器件芯片,其中,所述荧光材料层具有5μm至500μm的厚度。
5.根据权利要求1所述的发光器件芯片,其中,在构图工艺之后保留的所述荧光材料层的面积处于基于所述发光器件芯片的发光面积的30%至90%的范围内。
6.根据权利要求2所述的发光器件芯片,其中,所述发光结构的横向侧面处的所述荧光材料层包括所述图案。
7.根据权利要求2所述的发光器件芯片,其中,所述发光结构的横向侧面处的所述荧光材料层的厚度是被形成在所述透射层的荧光材料层的厚度的两倍或者更小。
8.根据权利要求1所述的发光器件芯片,进一步包括所述发光结构下面的第二电极,以及
在所述发光结构的顶表面上的至少两个第一电极,
其中,所述荧光材料层的图案包括暴露透射层的至少两个孔,以及
其中,至少两个孔与所述图案的至少两个孔垂直地重叠。
9.根据权利要求8所述的发光器件芯片,其中,所述发光结构的横向宽度比所述第二电极的小。
10.根据权利要求1所述的发光器件芯片,进一步包括在所述发光结构下的非导电衬底,
其中所述透射层包括硅胶。
11.一种发光器件芯片,包括:
发光结构,所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在所述第一和第二导电半导体层之间的有源层;
所述发光结构上的透射层;以及
所述透射层上的荧光材料层,
其中,所述透射层被形成在所述发光结构的顶表面和横向侧面上,
其中所述透射层具有比所述荧光材料层低的热传导性和比所述荧光材料层高的光透射性,
其中,所述荧光材料层包括图案,以及
其中,所述发光结构与所述透射层和所述荧光材料层两者垂直地重叠。
12.根据权利要求11所述的发光器件芯片,其中,所述透射层具有2μm至200μm的厚度。
13.根据权利要求11所述的发光器件芯片,进一步包括在所述发光结构的顶表面上的至少两个第一电极,
其中,所述荧光材料层包括部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者的图案,
其中,所述荧光材料层设置在所述透射层的顶表面和侧表面上,
其中,所述荧光材料层的图案包括暴露透射层的至少两个孔,以及
其中,至少两个孔与所述图案的至少两个孔垂直地重叠。
14.根据权利要求13所述的发光器件芯片,其中,所述荧光材料层的图案不暴露所述透射层、部分地暴露所述透射层、或者部分地暴露所述透射层和所述发光结构。
15.根据权利要求13所述的发光器件芯片,其中,所述荧光材料层具有5μm至500μm的厚度。
16.根据权利要求13所述的发光器件芯片,其中,在构图工艺之后保留的所述荧光材料层的面积处于基于所述发光器件芯片的发光面积的30%至90%的范围内。
17.根据权利要求11所述的发光器件芯片,进一步包括在所述发光结构下的第二电极。
18.根据权利要求17所述的发光器件芯片,其中,所述发光结构的横向宽度比所述第二电极的小。
19.根据权利要求11所述的发光器件芯片,进一步包括在所述发光结构下的非导电衬底。
20.一种发光器件封装,包括:
封装主体;
在所述封装主体上的至少一个电极层;以及
根据权利要求1或11所述的发光器件,所述发光器件被电气地连接到所述电极层。
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