CN102169938A - 发光器件、发光器件封装以及照明系统 - Google Patents

发光器件、发光器件封装以及照明系统 Download PDF

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Abstract

公开了一种发光器件、发光器件封装和照明系统。光发光器件包括：导电支撑构件；在导电支撑构件上的反射层；在反射层上的发光结构，发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、和在第一导电半导体层和第二导电半导体层之间的有源层；以及，在第一导电半导体层上的电极，其中，在有源层和反射层之间的距离满足2·Φ1+Φ3＝N·2π±Δ，(0≤Δ≤π/2)，其中，Φ1表示当垂直传播的光通过第二导电半导体层时的相变值，Φ3表示当光被反射层反射时的相变值，并且，N表示自然数，并且其中，在反射层和有源层之间的距离包括在垂直于电极的与电极重叠的第一区域中的第一距离，以及在除了第一区域之外的第二区域中的第二距离，其中，第一距离不同于第二距离。

Description

发光器件、发光器件封装以及照明系统
相关申请的交叉引用
本申请要求在2010年2月25日提交的韩国专利申请No.10-2010-0017001和10-2010-0017016的优先权，通过引用将其整体合并于此。
技术领域
本发明涉及一种发光器件、发光器件封装以及照明系统。
背景技术
发光二极管(LED)是一种半导体器件，其将电能转换为光。与诸如荧光灯或辉光灯的传统的光源作比较，LED在功耗、寿命期限、响应速度、安全性、和环保要求上是有益的。在这一点上，已经进行了各种研究来将传统的光源替换为LED。LED越来越多地被用作诸如所使用的各种灯、液晶显示器、电子指示牌、和街灯的照明器件的光源。
发明内容
实施例提供了一种具有新颖结构的发光器件、发光器件封装和照明系统。
实施例提供了一种能够改善光提取效率的发光器件、发光器件封装和照明系统。
根据该实施例，发光器件包括：导电支撑构件；在所述导电支撑构件上的反射层；在所述反射层上的发光结构，所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层和在所述第一导电半导体层和所述第二导电半导体层之间的有源层；以及，在所述第一导电半导体层上的电极，其中，在所述有源层和所述反射层之间的距离满足2·Φ1+Φ3＝N·2π±Δ，(0≤Δ≤π/2)，其中，所述Φ1表示当垂直传播的光通过所述第二导电半导体层时的相变值，所述Φ3表示当所述光被所述反射层反射时的相变值，并且，N表示自然数，并且其中，在所述反射层和所述有源层之间的距离包括在垂直于电极的与电极重叠的第一区域中的第一距离，和在除了所述第一区域之外的第二区域中的第二距离，所述第一距离不同于所述第二距离。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的发光器件的的侧截面图；
图2是示出当在发光器件的有源层和反射层之间的距离满足相长干涉的条件时的光的发射图案的视图；
图3是示出当在发光器件的有源层和反射层之间的距离满足相消干涉的条件时的光的发射图案的视图；
图4是示出根据第二实施例的发光器件的侧截面图；
图5是示出根据第三实施例的发光器件的侧截面图；
图6是示出根据第四实施例的发光器件的侧截面图；
图7和8是示出在图1的发光器件中的光提取图案的视图；
图9是示出根据图1的发光器件的光提取图案的周期中的变化的提取效率的图；
图10是示出根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的截面图；
图11是示出包括根据实施例的发光器件或发光器件封装的背光单元的视图；以及
图12是示出包括根据实施例的发光器件或发光器件封装的照明单元的视图。
具体实施方式
在实施例的描述中，可以理解，当层(或膜)、区域、图案、或结构被称为在另一个衬底、另一个层(或膜)、另一个区域、另一个焊盘、或另一个图案“上面”或“下面”时，它可以“直接地”或“间接地”在该另一个衬底、层(或膜)、区域、焊盘、或图案上，或也可以存在一个或多个中间层。已经参考附图描述了这样的层的位置。
为了方便或清楚的目的，可能夸大、省略、或示意地绘制在附图中所示的每层的厚度和大小。另外，元件的大小不完全地反映实际大小。
以下，将参考附图来描述根据实施例的发光器件、用于制造发光器件的方法、和发光器件封装。
图1是示出根据第一实施例的发光器件100的侧截面图。
参见图1，根据第一实施例的发光器件100包括：导电支撑构件160；在导电支撑构件160上的反射层158；在反射层158上的欧姆层157；发光结构145，其包括在欧姆层157上的第一导电半导体层130、有源层140、以及第二导电半导体层150，以用于产生光；以及在发光结构145上的电极170。在有源层140和反射层158之间的距离h满足2·(Φ1+Φ2)+Φ3＝N·2π±Δ，(0≤Δ≤π/2)。
在该情况下，Φ1表示当垂直传播的光通过所述第二导电半导体层150时的相变值，Φ2表示当光通过欧姆层157时的相变值，Φ3表示当光被反射层158反射时的相变值，N表示自然数，并且，Δ表示在0至π/2的范围中。
距离h是在从有源层140产生的光和垂直入射在反射层158上并且被发射的光之间引起相长干涉的值。在根据第一实施例的发光器件100中，可以通过使用光的相消干涉来改善光提取效率。
具体地说，由于相长干涉导致的通过发光结构145的顶表面提取的光量增加。因此，发光器件的光提取效率可以根据在发光结构145的顶表面上形成的光提取图案132的周期和高度条件来改变。
实施例公开了满足相长干涉的在有源层140和反射层158之间的距离h，以及能够由于相长干涉而最有效地提取垂直传播的光的光提取图案132的周期和高度。
以下，将详细描述发光器件100的部件和操作。
导电支撑构件160和电极170从外部电源接收电力，以向发光结构145供应电力。导电支撑构件160和电极170的部分彼此垂直地彼此重叠，以形成垂直的电极结构。
导电支撑构件160可以支撑发光结构145。例如，导电支撑构件160可以包括钛(Ti)，、铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)、铂(Pt)、金(Au)、钨(W)、铜(Cu)、钼(Mo)和载体晶圆(例如：Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC、SiGe、或GaN)的至少一个。
电极170可以具有各种形状，以有效地将电流扩展到整个发光结构145，并且电极170可以包括焊盘，使得可以容易地与布线结合。电极170可以具有包括从由Al、Ti、Cr、Ni、Cu、和Au构成的组选择的至少一个的单层结构或多层结构。
反射层158可以形成在导电支撑构件160上。反射层158反射来自发光结构145的光，使得可以改善发光器件的光提取效率。
反射层158可以包括包含从由Ag、Al、Pd、和Pt构成的组选择的至少一个的金属或其合金。
欧姆层157可以在作为化合物半导体层的发光结构145和反射层158之间进行欧姆接触。如果反射层158与发光结构145进行欧姆接触，则可以不形成欧姆层157。在该情况下，在反射层158和有源层之间的距离h满足2·Φ1+Φ3＝N·2π±Δ，(0≤Δ≤π/2)。
欧姆层157可以包括在传输光的同时与第二导电半导体层150进行欧姆接触的金属氧化物和/或金属氮化物。例如，欧姆层157可以包括ITO、IZO(铟锌氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、MZO(镁锌氧化物)、GZO(镓锌氧化物)和ZnO的至少一个。
因为通过PECVD(等离子体增强化学气相沉积)方案、电子束沉积方案、或溅射方案来形成欧姆层157，所以可以容易地调整欧姆层157的厚度。因此，调整欧姆层157的厚度，使得可以容易地调整在有源层140和反射层158之间的距离。
可以在欧姆层157和发光结构145之间形成CBL(电流阻挡层)。CBL(未示出)的一部分垂直于电极170地与电极170重叠。CBL(未示出)防止电流集中在电极170和导电支撑构件160之间的最短路径上，因此可以改善发光器件100的发光效率。
发光结构145可以形成在欧姆层157上。发光结构145可以包括：第二导电半导体层150、在第二导电半导体层150上的有源层140和在有源层140上的第一导电半导体层130。
第一导电半导体层130可以包括N型半导体层，并且N型半导体层可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。例如，第一导电半导体层130可以从由InAlGaN、GaN、AlGaN、AlInN、InGaN、AlN、和InN构成的组中选择，并且可以被掺杂诸如Si、Ge、和Sn的N型掺杂剂。
有源层140通过经由第一导电半导体层130注入的电子(或空穴)和经由第二导电半导体层150注入的空穴(或电子)的复合，根据构成有源层140的材料，基于能带的带隙差来发光。
有源层140可以具有单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构或量子线结构，但是本实施例不限于此。
有源层140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。如果有源层140具有MQW结构，则有源层140可以具有多个阱层和多个势垒层的堆叠结构。例如，有源层140可以包括InGaN阱层/GaN势垒层的堆叠结构。
掺杂了N型掺杂剂和P型掺杂剂的包覆层(未示出)可以形成在有源层140上和/或下，并且可以包括AlGaN层或InAlGaN层。
第二导电半导体层150可以形成在有源层140下。例如，第二导电半导体层150可以包括P型半导体层。P型半导体层可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。例如，P型半导体层可以从由InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlInN、AlN和InN构成的组中选择。第二导电半导体层150以被掺杂诸如Mg、Zn、Ca、Sr、和Ba的P型掺杂剂。
不同地，第一导电半导体层130可以包括P型半导体层，并且第二导电半导体层150可以包括N型半导体层。另外，包括N型半导体层或P型半导体层的第三导电半导体层(未示出)可以形成在第一导电半导体层130上。发光器件100可以包括NP、PN、NPN、PNP结结构的至少一个。另外，在第一和第二导电半导体层130和150中的杂质的掺杂浓度可以是均匀的或不规则的。换句话说，发光结构145可以具有不同的结构，但是该实施例不限于此。
光提取图案132可以形成在发光结构145的第一导电半导体层130的顶表面上。光提取图案132可以形成以便有效地提取从有源层140产生的光，并且可以具有任意的图案或均匀的图案。
例如，光提取图案132可以具有光子晶体结构，以有效地提取具有特定波长区域的光。可以以在大约50nm至大约3000nm的范围中的周期来形成光子晶体结构。
同时，从有源层140产生的光具有全向特性。因此，在将从有源层140产生的光朝向发光结构145的顶表面或侧表面引导，或者从发光结构145向下引导并且被反射层158反射后，该光可以被引导到发光结构145的顶表面或侧表面。
具有各种方向的光彼此干涉。这样的干涉现象可以是相长干涉，以提高光的强度，或可以是相消干涉以减小光的强度。为了改善光提取效率，发光器件优选地具有在其中引起相长干涉的条件。
因此，根据该实施例，在有源层140和反射层158之间的距离h，即欧姆层157和第二导电半导体层150的厚度被调整，使得相长干涉平滑地出现。
详细而言，根据该实施例，当从有源层140产生的光被垂直地入射在反射层158上时，在有源层140和反射层158之间的距离h被调整，使得由反射层158反射的光与从有源层140产生的光引起相长干涉。
在该情况下，基于在垂直方向上入射的光之间的相长干涉的条件来确定距离h，因为欧姆层157和第二导电半导体层150具有几百nm的厚度，因此光近似地垂直通过欧姆层157和第二导电半导体层150。
可以确定在有源层140和反射层158之间的距离h，使得该距离h满足用于表示相长干涉的条件的下面的等式1。
等式1
2·(Φ1+Φ2)+Φ3＝N·2π±Δ，(0≤Δ≤π/2)
在该情况下，Φ1表示当垂直传播的光通过第二导电半导体层150时的相变值，Φ2表示当光通过欧姆层157时的相变值，Φ3表示当光被反射层158反射时的相变值，N表示自然数，并且，Δ表示在0至π/2的范围中。
Φ1和Φ2表示当光通过诸如第二导电半导体层150和欧姆层157的介质时的相变值，并且其可以根据光的波长，以及光所通过的介质的折射率和厚度来改变。详细而言，相变被表示为Φ＝2πnd/λ，其中，n表示光所通过的介质的折射率，λ表示光波长，并且d表示光所通过的介质的厚度。换句话说，Φ1和Φ2分别满足Φ1＝2πn1d1/λ和Φ2＝2πn2d2/λ，其中，n1表示第二导电半导体层的折射率，并且n2表示欧姆层的折射率，d1表示第二导电半导体层的厚度，并且d2表示欧姆层的厚度，并且λ表示从有源层发射的光的波长。
如果第二导电半导体层150包括GaN，则折射率可以在大约2.5至大约2.7d范围内，并且厚度可以在大约365nm至大约445nm的范围内。
如果第二导电半导体层150包括AIN，则折射率可以在大约2.1至大约2.3的范围中，并且厚度可以在大约365nm至大约445nm的范围内。
另外，Φ3表示当光被反射层158反射时的相变值。因为，反射层158包括具有比欧姆层157或第二导电半导体层150的密度更大的密度的材料，所以由反射层158反射的光在固定端进行反射，使得将相变表示为π+α。换句话说，相变Φ3可以在理论上被表示为π＝180°，但是其可以根据构成反射层158的材料和反射层158的表面形状而以α＝2πd3/λ的偏移而改变。d3可以与1/(4πk/λ)相同(在该情况下，d3表示当反射层158的表面具有粗糙的图案时可以改变实际反射区域，并且k表示反射层158的折射率的虚部的值)。
在等式(1)中，Δ可以在0到π/2的范围中。在Δ＝0中，相长干涉被最大化。即使在0≤Δ≤π/2中，也会部分地引起相长干涉。相反，在π/2＜Δ＜π中，垂直地传播的光由于相消干涉被弱化。
同时，为了获得相长干涉，有源层140的厚度优选地小于或等于λ/n(n：有源层的折射率，并且λ：光的波长)。如果有源层140的厚度大于λ/n，则从有源层140的一个区域产生的光引起相长干涉，并且从有源层140的另一个区域产生的光可以发生相消干涉。
以下，将描述根据实施例的、根据在有源层140和反射层158之间的距离h表示的发光图案。
图2是示出根据实施例的，当在有源层140和反射层158之间的距离h满足相长干涉的条件时的发光图案的视图，并且图3是示出当在有源层140和反射层158之间的距离h满足相消干涉的条件时的发光图案的视图。
参见图2，当在有源层140和反射层158的距离h满足相长干涉的条件时，由于相长干涉，在发光器件的垂直方向上提取的光量大于在发光器件的侧表面的方向上提取的光量。
参见图3，当在有源层140和反射层158之间的距离h满足相消干涉的条件时，由于相消干涉，在发光器件的垂直方向上提取的光量小于在发光器件的侧表面的方向上提取的光量。
换句话说，根据实施例的发光器件100的发光图案和光提取效率根据在有源层140和反射层158之间的距离改变。
因此，根据实施例的发光器件的有源层140和反射层158之间的距离h被调整为满足相长干涉的条件的距离，使得以改善发光器件100的光提取效率。
以下，将详细描述根据第二实施例的发光器件100B，并且将不对与第一实施例的那些相同的结构或部件进一步描述，或将对其进行简述。
图4是示出根据第二实施例的发光器件100B的侧截面图。
参见图4，发光器件100B包括：导电支撑构件160；在导电支撑构件160上的反射层158b；在反射层158b上的欧姆层157；包括在欧姆层157上的第一导电半导体层130、有源层140、和第二导电半导体层150的发光结构145，以产生光；以及，在发光结构145上的电极170。关于在反射层158b和有源层140之间的距离，在垂直于电极170地与电极170重叠的第一区域中的第一距离h1可以与在第二区域B中的第二距离h2不同。
在该情况下，第一距离h1可以满足在从有源层140产生的光和从反射层158b反射的光之间的相消干涉的条件。第二距离h2可以满足在从有源层140产生的光和从反射层158b反射的光之间的相长干涉的条件。
详细而言，如在下面的等式(2)中所示，第一距离h1满足2·(Φ1+Φ2)+Φ3＝N·2π±Δ1，(π/2＜Δ1＜π)，并且第二距离h2满足2·(Φ1+Φ2)+Φ3＝N·2π±Δ2，(0≤Δ2≤π/2)。
等式2
h1：2·(Φ1+Φ2)+Φ3＝N·2π±Δ1，(π/2＜Δ1＜π)
h2：2·(Φ1+Φ2)+Φ3＝N·2π±Δ2，(0≤Δ2≤π/2)
在该情况下，Φ1表示当垂直传播的光通过所述第二导电半导体层150时的相变值，Φ2表示当光通过欧姆层157时的相变值，Φ3表示当光被反射层158反射时的相变值，并且N表示自然数。另外，Δ1和Δ2分别具有π/2＜Δ1＜π和0≤Δ2≤π/2的范围。在Δ1的范围中，相消干涉被加强表示，并且在Δ2的范围内，相长干涉被加强表示。
在该情况下，如果不形成欧姆层157，则h1可以满足2·Φ1+Φ3＝N·2π±Δ1，(π/2＜Δ1＜π)，并且h2满足2·Φ1+Φ3＝N·2π±Δ2，(0≤Δ2≤π/2)。
根据实施例，可以通过使用在有源层140和反射层158b之间的第一区域A和第二区域B中的不同距离h1和h2来减小从有源层140朝电极170入射的光的损失量。
详细而言，如上参考图2和3所述，如果在有源层140和反射层158b之间的距离满足相长干涉的条件，则垂直发射的光被加强表示。如果在有源层140和反射层158b之间的距离满足相消干涉的条件，则在侧面发射的光被加强表示。
因此，在与电极170重叠的第一区域A的情况下，在有源层140和反射层158b之间的距离被设置为使得第一距离h1满足相消干涉的条件，使得在侧表面的方向上发射的光被加强表示。另外，在第二区域B的情况下，在有源层140和反射层158b之间的距离被设置为使得第二距离h2满足相长干涉的条件。因此，可以最小化由于电极170的吸收或散射而导致的光损失量，因此可以最大化发光器件的光提取效率。
图5是示出根据第三实施例的发光器件100C的侧截面图。
参见图5，根据第三实施例的发光器件100C包括：导电支撑构件160；在导电支撑构件160上的反射层158；包括在反射层158上的第一导电半导体层130、有源层140、和第二导电半导体层150的发光结构145，用于产生光；在第二导电半导体层150和反射层158之间的电流阻挡层155；以及，在发光结构145上的电极170。在有源层140和反射层158之间的距离包括：第一区域A’的第一距离h1’，在第一区域A’中，形成CBL 155；以及，除了第一区域A’之外的第二区域B’的第二距离h2’，其中，第二距离h2’与第一距离h1’不同。
在该情况下，第一距离h1’可以满足在从有源层140产生的光和从反射层158反射的光之间的相消干涉的条件。距离h2’可以满足在从有源层140产生的光和从反射层158反射的光之间的相长干涉的条件。
详细而言，如在下面的等式3中所示，距离h1’可以满足2·(Φ1+Φ2)+Φ3＝N·2π±Δ1，(π/2＜Δ1＜π)，并且第二距离h2’可以满足2·(Φ1+Φ2)+Φ3＝N·2π±Δ2，(0≤Δ2≤π/2)。
等式3
h1’：2·(Φ1+Φ2)+Φ3＝N·2π±Δ1，(π/2＜Δ1＜π)
h2’：2·(Φ1+Φ2’)+Φ3＝N·2π±Δ2，(0≤Δ2≤π/2)
在该情况下，Φ1表示当垂直传播的光通过所述第二导电半导体层150时的相变值，Φ2表示当光通过欧姆层157和CBL 155时的相变值，Φ2’表示当光通过欧姆层157时的相变值，Φ3表示当光被反射层158b反射时的相变值，并且N表示自然数。另外，Δ1和Δ2分别具有π/2＜Δ1＜π和0≤Δ2≤π/2的范围。在Δ1的范围中，相消干涉被加强表示使得在垂直方向上发射的光被电极170吸收，并且在Δ2的范围内，相长干涉被加强表示。
图6是示出根据第四实施例的发光器件100D的侧截面图。
图6的结构与图5的结构相同，除了CBL 155不被设置为垂直于电极170。根据本实施例，与第三实施例不同，在有源层140和反射层158之间的距离h1”被调整使得在其中形成CBL 155的第一区域A’中不出现相长干涉。另外，第二距离h2”优选地被调整使得在第二区域B’中产生相消干涉，以便减小由电极170吸收的光量。
参见图1，光提取图案132可以形成在发光结构145的第一导电半导体层130的顶表面上。光提取图案132可以形成使得有效地提取光或可以具有周期性。
光提取图案132的周期可以在3·λ/n至50·λ/n的范围内，优选地在8·λ/n至12·λ/n的范围内。另外，光提取图案132的高度可以是至少2·λ/n。在该情况下，λ表示从有源层140产生的光的波长，并且n表示发光结构145的折射率。
如果光提取图案132的周期和高度满足上面的条件，则通过发光结构145的顶表面提取的光主要包括通过相长干涉而具有大周期的处于高阶模式中的光，从而可以改善光提取效率。
通常，当具有不同的周期的两个电磁波彼此干涉时，通过干涉形成的电磁波的周期变为在两个电磁波的周期之间的最小公倍数。例如，如果第一电磁波的周期是2，并且如果第二电磁波的周期是3，则通过在第一和第二电磁波之间的干涉而形成的第三电磁波的周期变为6，它是在2和3之间的最小公倍数。
通过上面的原理，基于相长干涉，从根据本实施例的发光器件提取的光可以主要包括处于具有大周期的高阶模式中的光。因此，根据实施例，如上所述形成光提取图案132的周期和高度，使得周期和高度适合于提取在高阶模式中的光。因此，可以最大化发光器件的光提取效率。
图7和8是示出光提取图案132的视图。
参见图7，光提取图案132可以具有周期地形成的孔的形状。
详细而言，如图7和8中所示，孔可以具有多边棱柱形、圆锥形、和多棱锥形以及圆柱形。
另外，光提取图案132可以具有周期地形成的柱形。例如，该柱包括圆柱形和多边棱柱形。
参见图8，光提取图案132不仅包括周期图案，而且包括随机的凹凸图案或粗糙图案。在该情况下，用于形成凹凸图案或粗糙图案的湿法蚀刻处理的条件被调整，使得在凸(凹)图案之间的距离上的平均值和凸图案的高度满足上面的条件。
图9是示出基于根据实施例的发光器件的光提取图案132的周期的提取效率的图。如图9中所示，在其中从有源层140产生的光是具有大约450nm的波长的蓝基光的条件下，执行图9的试验，发光结构145包括GaN基的半导体材料，并且光提取图案132的高度是900nm，并且反射层158包括Ag，并且欧姆层157包括ITO。
参见图9，如果在有源层140和反射层158之间的距离h满足相长干涉的条件，则当光提取图案132具有在大约1600nm至大约2000nm的范围内的周期时，提取效率表示具有较高值。
相反，如果距离h满足相消干涉的条件，或相长干涉和相消干涉的平均条件，并且如果光提取图案132具有在大约600nm至大约1000nm的范围内的周期，则光提取效率表示具有较高值。
换句话说，如上所述，如果距离h满足相长干涉的条件，则在高阶模式中提取光，在高阶模式中，因为相长干涉，光具有比在相消干涉的条件或平均条件中更大的周期。因此，光提取图案132具有更大的周期。
另外，当光提取图案132的试验值是1600nm至2000nm时，试验值满足8·λ/n至12·λ/n。因此，这与如上所述的光提取图案132的周期匹配。
图10是示出根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的截面图。参见图10，根据实施例的发光器件封装30包括：封装主体20；在封装主体20上形成的第一和第二电极层31和32；发光器件100，其被设置在封装主体20，并且电连接到第一和第二电极层31和32；以及成型构件40，其围绕发光器件100。
封装主体20可以包括硅、合成树脂、或金属材料。可以围绕发光器件100在封装主体20中形成倾斜的表面。
第一和第二电极层31和32彼此电隔离，并且向发光器件100供应电力。第一和第二电极层31和32通过反射从发光器件100发射的光来作为反射板以提高光效率。而且，第一和第二电极层31和32可以向外部释放从发光器件100产生的热量。
发光器件100可以被安装在封装主体20上，或第一和第二电极层31和32中的一个上。
发光器件100可以通过引线键合方案、倒装芯片安装方案、以及芯片结合方案而电连接到第一和第二电极层31和32中的一个。
成型构件40围绕发光器件100，以保护发光器件100。另外，成型构件40可以包括荧光材料，以改变从发光器件100发射的光的波长。
发光器件封装可以包括根据实施例的至少一个发光器件，并且对其数量没有限制。
图11是示出包括根据实施例的发光器件封装的背光单元1100的视图。在图11中所示的背光单元1100是照明系统的示例，并且本实施例不限于此。
参见图11，背光单元1100可以包括：底框1140、设置在底框1140中的导光构件1120、以及安装在导光构件1120的一个侧表面上或者底部表面上的发光模块1110。另外，反射片1130可以被设置在导光构件1120的下面。
底框1140可以具有盒形形状，该盒形形状具有被开口的顶表面以在其中容纳导光构件1120、发光模块1110以及反射片1130。另外，底框1140可以包括金属或者树脂材料，但是本实施例不限于此。
发光模块1110可以包括：基板和根据实施例的安装在基板上的多个发光器件封装。所述发光器件封装可以将光提供给导光构件1120。
如图11中所示，将发光模块1110安装在底框1140的至少一个内侧上，以将光提供到导光构件1120的至少一侧上。
另外，发光模块1110可以被设置在底框1140下面，以朝着导光构件1120的底表面提供光。可以根据背光单元1100的设计来不同地改变此构造，所以本实施例不限于此。
导光构件1120被安装在底框1140中。导光构件1120将从发光模块1110发射的光转换为平面光，并且将平面光导向显示面板(未示出)。
导光构件1120可以包括导光板(LGP)。例如，可以使用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)、COC、聚碳酸酯(PC)、以及聚萘二甲酸乙二酯(PEN)树脂来制造导光板。
光学片1150可以被设置在导光构件1120上。
光学片1150可以包括扩散片、聚光片、亮度增强片以及荧光片中至少一种。例如，光学片115具有扩散片、聚光片、亮度增强片、以及荧光片的堆叠结构。在这样的情况下，扩散片1150均匀地扩散从发光模块1110发射的光，使得通过聚光片将扩散光聚集在显示面板(未示出)上。从聚光片输出的光是随机偏振的，并且亮度增强片增加从聚光片输出的光的偏振度。聚光片可以包括水平和/或垂直棱镜片。另外，亮度增强片可以包括双亮度增强膜，而且，荧光片可以包括包含荧光材料的透明板或透明膜。
反射片1130可以被设置在导光构件1120的下面。反射片1130朝着导光构件1120的发光表面反射通过导光构件1120的底表面发射的光。
反射片1130可以包括例如PET、PC或PVC树脂的具有高反射率的树脂材料，但是本实施例不限于此。
图12是示出包括根据本实施例的发光器件或发光器件封装的照明单元1200的透视图。在图12中的照明单元1200仅是一个示例，并且本实施例不限于此。
参见图12，照明系统1200包括：壳体1210、被安装在壳体1210中的发光模块1230、以及安装在壳体1210中以从外部电源接收电力的连接端子1220。
优选地，壳体1210可以包括具有优异的散热属性的材料。例如，壳体1210包括金属材料或者树脂材料。
发光模块1230包括：基板300和安装在基板300上的至少一个发光器件封装200。
基板300可以是印制有电路图案的绝缘构件。例如，基板300包括印刷电路板(PCB)、MC(金属芯)PCB、柔性PCB、或陶瓷PCB。
另外，基板300可以包括有效地反射光的材料。基板300的表面可以被涂布诸如白色或银色的颜色，以有效地反射光。
至少一个发光器件封装200可以被安装在基板300上。每个发光器件封装200可以包括至少一个发光二极管(LED)。LED可以包括发射红、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1230可以不同地被布置，以提供各种颜色和亮度。例如，可以组合白光LED、红光LED以及绿光LED，以便获得高的显色指数(CRI)。另外，荧光片可以被设置在从发光模块1230发射的光的路径上，以改变从发光模块1230发射的光的波长。例如，如果从发光模块1230发射的光具有蓝光的波长带，则荧光片可以包括黄荧光材料。在该情况下，从发光模块1230发射的光穿过荧光片，使得该光被观看为白光。
连接端子1220电连接至发光模块1230，以向发光模块1230供应电力。参见图12，连接端子1220具有与外部电源螺纹耦合的插座的形状，但是本实施例不限于此。例如，可以以被插入到外部电源中的插头形式制备连接端子1220，或者连接端子1220可以通过布线连接到外部电源。
根据如上所述的照明系统，在从发光模块发射的光的路径上设置导光构件、扩散片、聚光片、亮度增强片、以及荧光片中的至少一种，使得能够获得所期望的光学效果。
在本说明书中，任何对于“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、结构或特性也在本领域技术人员的理解范围内。
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许多将落入本公开内容的原理的精神和范围内的其它修改和实施例。更加具体地，在本公开内容、附图、和所附权利要求书的范围内，主题组合布置的组成部件和/或布置方面的各种变化和修改都是可能的。除了组成部件和/或布置方面的变化和修改之外，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 (15)

1.一种发光器件，包括：
导电支撑构件；
在所述导电支撑构件上的反射层；
在所述反射层上的发光结构，所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层和在所述第一导电半导体层和所述第二导电半导体层之间的有源层；以及，
在所述第一导电半导体层上的电极，其中，在所述有源层和所述反射层之间的距离满足2·Φ1+Φ3＝N·2π±Δ，(0≤Δ≤π/2)，其中，Φ1表示当垂直传播的光通过所述第二导电半导体层时的相变值，Φ3表示当所述光被所述反射层反射时的相变值，并且，N表示自然数，以及
其中，在所述反射层和所述有源层之间的距离包括在垂直于所述电极的与所述电极重叠的第一区域中的第一距离，以及在除了所述第一区域之外的第二区域中的第二距离，所述第一距离不同于所述第二距离。
2.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括：在所述反射层和所述第二导电半导体层之间的欧姆接触层，其中，在所述有源层和所述反射层之间的距离满足2·(Φ1+Φ2)+Φ3＝N·2π±Δ，(0≤Δ≤π/2)，其中，Φ2表示当光通过所述欧姆层时的相变值。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述欧姆接触层在传输光时与所述第二导电半导体层进行欧姆接触。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述Φ3是180°。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述有源层具有小于或等于λ/n的厚度，其中，n表示所述有源层的折射率，并且λ表示从所述有源层产生的光的波长。
6.根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述Φ1和Φ2分别满足Φ1＝2πn1d1/λ和Φ2＝2πn2d2/λ，其中，n1表示所述第二导电半导体层的折射率，d1表示所述第二导电半导体层的厚度，并且d2表示所述欧姆层的厚度，并且λ表示所述有源层的波长。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一距离满足在从所述有源层产生并且从所述反射层反射的垂直传播的光之间的相消干涉的条件，并且所述第二距离满足在所述光之间的相长干涉的条件。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一距离满足2·(Φ1+Φ2)+Φ3＝N·2π±Δ1，(π/2＜Δ1＜π)，并且所述第二距离满足2·(Φ1+Φ2)+Φ3＝N·2π±Δ2，(0≤Δ2≤π/2)，其中，所述Φ1表示当垂直传播的光通过所述第二导电半导体层时的相变值，所述Φ2表示当所述光通过所述欧姆层时的相变值，所述Φ3表示当所述光被所述反射层反射时的相变值，并且，N表示自然数。
9.根据权利要求1所述的发光器件，
进一步包括在所述第一导电半导体层的顶表面上形成的光提取图案以及在3·λ/n至50·λ/n的范围内的周期。
10.根据权利要求9所述的发光器件，其中，所述光提取图案具有至少2·λ/n的高度。
11.根据权利要求9所述的发光器件，其中，所述光提取图案具有在8·λ/n至12·λ/n的范围内的周期。
12.根据权利要求9所述的发光器件，其中，所述光提取图案包括任意凹凸图案，并且在所述凹凸图案的凸(凹)图案之间的平均距离具有所述周期。
13.根据权利要求9所述的发光器件，其中，如果从所述有源层产生的光具有450nm的主波长，并且如果所述第一导电半导体层、所述有源层和所述第二导电半导体层包括GaN基的半导体材料，则所述光提取图案具有在1600nm至2000nm的范围中的周期。
14.根据权利要求9所述的发光器件，其中，所述欧姆层包括从由ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、MZO(镁锌氧化物)、GZO(镓锌氧化物)和ZnO构成的组选择的至少一个。
15.根据权利要求9所述的发光器件，其中，所述有源层具有小于或等于λ/n3的厚度，其中，所述n3表示所述有源层的折射率，并且λ表示光的波长。
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