CN102214763B - 发光器件、发光器件封装以及照明系统 - Google Patents

Abstract

提供一种发光器件、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半导体层、有源层、以及第二导电半导体层；第一介电层，该第一介电层在其中发光结构的一部分被移除的腔体上方；第二电极层，该第二电极层在第一介电层上方；第二介电层，该第二介电层在腔体上面的发光结构上方；以及第一电极，该第一电极在第二介电层上方。

Description

发光器件、发光器件封装以及照明系统

技术领域

本公开涉及发光器件、发光器件封装、以及照明系统。

背景技术

使用具有将电能转换为光能的特性的P-N结二极管制造发光二极管(LED)。在此，通过化合周期表的III族元素和V族元素可以形成P-N结二极管。LED可以通过调整化合物半导体的组成比率来发出各种颜色。

同时，根据现有技术，存在下述问题，当发生静电放电(ESD)时电流反向地流动使得作为发光区域的有源层被损坏。

为了解决此问题，根据现有技术，齐纳二极管被安装到封装同时并行地反向连接到LED以防止由于ESD导致的LED的损坏。因此，当提供恒定电压时电流流到LED以发射光，但是当发生ESD时电流流到齐纳二极管使得可以防止由于ESD导致的LED损坏。

然而，根据现有技术，由于齐纳二极管被安装到封装，所以存在光的吸收减少的问题。

此外，在根据现有技术的垂直型LED中，n型电极和p型电极分别形成在上方和下方用于注入电流。在此，通过n型电极和p型电极分别注入的电子和空穴流到有源层并且彼此复合以产生光。产生的光被发射到外部，或者由N型电极反射，这引起光的内部损耗。即，根据现有技术，由于由N型电极反射在n型电极下方发射的光，因此减少了发光效率。此外，根据现有技术，由于反射光的重吸收，导致产生了热。

此外，根据现有技术，由于电流集边导致可靠性下降和寿命缩短。

发明内容

实施例提供能够防止由于静电放电(ESD)导致的损坏而没有光吸收的损耗的发光器件、发光器件封装、以及照明系统。

实施例还提供不仅能够增加电流扩展的效率而且能够提高光提取效率的发光器件、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半导体层、有源层、以及第二导电半导体层；第一介电层，该第一介电层在其中发光结构的一部分被移除的腔体上方；第二电极层，该第二电极层在第一介电层上方；第二介电层，该第二介电层在腔体上方的发光结构上方；以及第一电极，该第一电极在第二介电层上方。

在另一实施例中，发光器件封装包括封装主体；电极层，该电极层被安装到封装主体；以及发光器件，该发光器件被电气地连接到电极层。

在又一实施例中，照明系统包括基板；和发光模块，该发光模块被提供有被安装在基板上的上述发光器件封装。

附图说明

图1a是示出根据实施例的发光器件的横截面图。

图1b是示出在根据实施例的发光器件中反向电压和恒定电压处的耗尽区的示例图。

图2和图3是示出当在根据现有技术的发光器件中发生静电放电(ESD)时的电场的形成的概念图。

图4是示出当在根据实施例的发光器件中发生ESD时产生的电场的概念图。

图5是示出根据实施例的发光器件的示例性电路图。

图6是示出根据实施例的发光器件的ESD的波形图。

图7至图9是示出根据实施例的发光器件的制造工艺的横截面图。

图10是示出根据另一实施例的发光器件的横截面图。

图11是示出根据实施例的发光器件封装的横截面图。

图12是示出根据实施例的照明单元的透视图。

图13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

现在将会详细地参考本公开的实施例，其示例在附图中被示出。

在实施例的描述中，将会理解的是，当层(或膜)被称为在另一层或基板“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“下”时，它能够直接地在另一层下，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层，或者也可以存在一个或者多个中间层。

图1A是示出根据实施例的发光器件的横截面图。

根据实施例的发光器件100可以包括发光结构110，该发光结构110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；第一介电层132，该第一介电层132形成在其中发光器件110的一部分被移除的腔体A上；第二电极层120，该第二电极层120形成在第一介电层132上；第二介电层134，该第二介电层134形成在腔体A上方的发光结构110上；以及第一电极142，该第一电极142形成在第二介电层134上。

移除发光结构100的下部的一部分可以形成腔体A，但是它不限于此。

从第二导电半导体层116开始移除发光结构110直到第一导电半导体层112的一部分被移除可以形成腔体A。

第二电极120可以包括反射层122，该反射层122形成在第一介电层132上；和导电层124，该导电层124形成在反射层122上。

反射层122可以形成在腔体的至少一部分上。

第一电极142和一部分腔体可以在空间上重叠。

第二介电层134可以形成在发光结构110上，但是它不限于此。

根据实施例的发光器件，当提供恒定电压时电流流到有源层114使得产生光，并且当发生静电放电(ESD)时高频会经过第二介电层134和第一介电层132。

在实施例中，第一导电半导体层112、第一介电层132以及第二电极120可以用作为第一电容器C1，并且第一电极142、第二介电层134以及第一导电半导体层112可以用作为第二电容器C2。

在实施例中，第一介电层132和第二介电层134之间的距离D可以小于由于反向电压引起的电场可传输的最大距离。

在图1A中，W1表示在平衡状态产生的耗尽距离(V＝0)，并且W2表示当由于ESD导致产生反向电压时产生的耗尽距离。

当发生ESD时，在发光二极管(LED)内，耗尽区从W1延伸到W2。在此，由于在反向电压，第一介电层132没有进入耗尽区W2，因此距离D应保持为小于最大距离。因此，在反向电压，第一介电层132的顶部区域被定位在耗尽区W2的上方。

其原因在于，如果在反向电压，第一介电层132进入耗尽区W2，那么由于第一介电层132导致第一电容器C1不能发挥功能从而难以在发生ESD时保护LED芯片。

图1B是示出在根据实施例的发光器件中在反向电压和恒定电压的耗尽区的示例图。

在图1B中，X_p表示从P型和N型区域之间的界面到P型区域产生的耗尽距离，X_n表示从P型和N型区域之间的界面到N型区域产生的耗尽距离。

$x_n={\left[\frac{2{\mathrm{\ϵ}}_s{\mathrm{\ϵ}}_0}{q}\frac{N_A}{N_D(N_A+N_D)}(V_{\mathrm{bi}}-V_A)\right]}^{1/2}$

$x_p={\left[\frac{2{\mathrm{\ϵ}}_s{\mathrm{\ϵ}}_0}{q}\frac{N_D}{N_A(N_A+N_D)}(V_{\mathrm{bi}}-V_A)\right]}^{1/2}$

ε_s表示半导体介电常数，ε₀表示空气中的介电常数，V_bi表示在平衡条件下加载在耗尽区上的压降，V_A表示从外部施加的电压，N_A表示P型区域的掺杂密度，并且N_D表示N型区域的掺杂密度。在此，W1表示在平衡状态产生的耗尽距离(V_A＝0)，并且W2表示当在ESD的情况下产生反向电压时产生的耗尽距离(V_A≤V_bi)。可以如下表达耗尽距离W：

在(V_A≤V_bi)的情况下，

根据根据实施例的发光器件、发光器件的制造方法以及发光器件封装，可以防止由于ESD导致LED被损坏同时没有光吸收的损耗。

根据实施例，在恒定电压的情况下，电流流到有源层使得通过载流子的复合发光；然而，在ESD的冲击的情况下，高频分量的能量经过第一电容器和第二电容器的路径从而可以保护有源层。

例如，根据实施例，第一介电层形成在LED芯片内的部分区域处，并且第二介电层和电极形成在第一介电层上以与LED形成电容器。可以串联地形成第一电容器和第二电容器，但是它们不限于此。

通过此，在恒定电压的直流(DC)，电流流过发光层，即，有源区，从而产生光；然而，在放电期间产生的脉冲形式的ESD冲击，高频分量的能量经过电容器使得可以保护发光层。

此外，根据实施例，通过在LED芯片内形成电容器以防止静电损坏，可以减少用于制造封装的成本，可以简化制造的工艺，并且可以最小化光吸收的减少。

此外，根据实施例，通过电流的有效控制，可以增加光提取效率。

另外，根据实施例，通过电流扩展，可以提高发光器件的可靠性。

图2和图3是示出当在根据现有技术的发光器件中发生ESD时的电场的形成的概念图。图4是示出当在根据实施例的发光器件中发生ESD时的电场的形成的概念图。

通常，当产生半导体的反向电压时发生由于ESD导致的LED的毁坏。如图2和图3中所示，由于当产生反向电压时产生的电荷使得在LED有源区内引起强电场。并且，如图3中所示，载流子(电子和空穴)被加速并且与原子相碰撞从而产生其它载流子，并且产生的载流子也产生大量载流子。此现象被称为雪崩击穿。如果由于电荷引起强电场使得施加对于半导体来说不能承受的ESD，那么由于雪崩击穿导致LED最终被损坏。

因此，如图4中所示，根据实施例，金属/氧化物/半导体(MOS)的形式的电容器结构被插入使得加载到LED有源层的内部的电场被部分地感应到MOS，并且因此减少有源层的电场，从而提高ESD的耐受性。

即，根据现有技术，由于电荷导致的所有的强电场Q₀被感应到LED有源区使得由于雪崩击穿而发生LED损坏。相反地，根据实施例，由于电荷导致的电场Q₀的部分Q₂被感应到第一介电层132和第二介电层134的区域，并且因此在LED有源区处的电场的强度Q₁可以被减少。

图5是示出根据实施例的发光器件的示例性电路图。

在实施例中，第一导电半导体层112、第一介电层132、以及第二电极层120可以用作为第一电容器C1，并且第一电极142、第二介电层134、以及第一导电半导体层112可以用作为第二电容器C2。

可以如图5中所示地实施用于根据实施例的发光器件的电路。在根据恒定电压，电压是正向的情况下，电流流过LED以产生光。在根据ESD，电压是反向的情况下，电流流过MOS电容器C1和C2。

在此，在根据ESD，电压是反向的情况下，总电容C_Tot越大，由于ESD施加(stress)导致流到有源层的电流就越小，使得可以减少冲击。

这被表达为下述等式。

Q_Dis＝C_ESDV_ESD

其中Q_Dis表示放电期间的电荷量，C_ESD表示放电期间的电容。

(有MOS)

C_Tot＝C_Diode(没有MOS)

I＝dQ/dt＝ΔQ/τ＝Q_Dis/(RC_Tot)∴C_Tot↑-＞I↓

∴ $I^{\&prime;}=Q_{\mathrm{Dis}}/\left({\mathrm{RC}}_{\mathrm{Tot}}^{\&prime;}\right)<I=Q_{\mathrm{Dis}}/\left({\mathrm{RC}}_{\mathrm{Tot}}\right),$ ∵ $C_{\mathrm{Tot}}^{\&prime;}>C_{\mathrm{Tot}}$

即，在根据ESD，电压是反向的情况下，总电容C_Tot越大，由于ESD施加导致流到有源层的电流(I’)就越小，使得可以减少冲击。

图6是示出根据实施例的发光器件的ESD的波形图。

如图6中所示，脉冲波通过傅里叶变换具有高频分量。上升时间(t_r)越陡，高频分量就越大。

如在下面的等式中所表达，随着频率变得越高，由于电容导致的阻抗(电阻)就变得越小。因此，在由于ESD导致电压是反向的情况下，由于MOS电容器的阻抗变得较小，因此高频电流可以流到MOS电容器。

阻抗：Z＝Z_R+jZ_Im(Z_R表示实部阻抗，j表示虚部因数，并且Z_Im表示由于电容器导致的阻抗)。

电容器：Z_Im，C＝1/(jωC)(ω＝2πf)

即，在由于ESD导致电压是反向的情况下，由于MOS电容器的阻抗变得较小，所以高频电流可以流到MOS电容器。

同时，根据实施例，由于位于第一电极142垂直下方的腔体区域A不具有有源区114，所以不会发生通过载流子(电子和空穴)的复合的光的产生。

而且，根据实施例，可以从第二导电半导体层116通过有源层114到第一导电半导体层112的一部分执行对于发光结构的蚀刻工艺。因此，由于第一电极142其后形成在腔体上，所以通过腔体上的第一电极142的光吸收可以被最小化。

根据实施例，通过在LED芯片内的部分区域处形成第一介电层和第二介电层并且在其上形成电极，电容器被包括在LED内。通过此，在恒定电压的DC，电流流过发光层，即，有源区，使得产生光；然而，在放电期间产生的脉冲形式的ESD冲击，高频分量的能量经过电容器的介电层从而可以保护发光层。

此外，根据实施例，第一电极可以用作焊盘电极，但是它不限于此。因此，可以防止就在焊盘电极下面的电流集边并且在焊盘电极附近的电流可以是平滑的从而可以通过电流扩展提高发光器件的可靠性。

在下文中，将会参考图7至图9描述根据实施例的发光器件的制造方法。在实施例中，发光器件可以利用诸如GaN、GaAs、GaAsP、以及GaP的III-V族材料来形成，但是它不限于此。

首先，如图7中所示地制备第一基板105。第一基板105包括导电或者绝缘基板。例如，蓝宝石(Al₂O₃)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Ge、以及Ga₂O₃中的至少一个可以被用于第一基板105。不平坦结构可以形成在第一基板105上，但是它不限于此。

可以对第一基板105执行湿清洗以消除其表面上的杂质。

其后，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形成在第一基板105上。

使用例如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)、氢化物气相外延等等的方法可以形成发光结构110，但是它不限于此。

缓冲层(未示出)可以形成在第一基板105上。缓冲层可以减少发光结构110和第一基板105的材料之间的晶格错配。缓冲层可以利用III-V族化合物半导体，例如，GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、以及AlInN中的至少一个来形成。未掺杂的半导体层可以形成在缓冲层上，但是它不限于此。

第一导电半导体层112可以被实施为掺杂有第一导电掺杂物的III-V族化合物半导体。在第一导电半导体层112是N型半导体层的情况下，第一导电掺杂物可以包括Si、Ge、Sn、Se、以及Te作为N型掺杂物；然而，它不限于此。

第一导电半导体层112可以包括具有In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料，但是它不限于此。

第一导电半导体层112可以利用GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP、InP中的一个或者多个来形成。

对于第一导电半导体层112，通过使用CVD、MBE、溅射、HVPE的方法可以形成N型GaN层。而且，通过将包括诸如三甲基镓(TMGa)气体、氨气(NH₃)、氮气(N₂)、以及硅(Si)的N型杂质的硅烷(SiH₄)气体注入室中可以形成第一导电半导体层112。

有源层114发光，其是通过在通过第一导电半导体层112注入的电子和通过其后形成的第二导电半导体层116注入的空穴之间的相遇引起的，具有通过有源层(发光层)材料的特有的能带确定的能量。

有源层可以形成为单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子线结构、以及量子点结构中的至少一种。例如，对于有源层114，通过注入三甲基镓(TMGa)气体、氨气(NH₃)、氮气(N₂)、以及三甲基铟(TMIn)气体可以形成MQW结构，但是它不限于此。

有源层114的阱层/势垒层的结构可以形成为InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs(InGaAs)/AlGaAs、以及GaP(InGaP)/AlGaP的成对的结构中的至少一个，但是它不限于此。阱层可以利用其带隙小于势垒层的带隙的材料形成。

导电包覆层可以形成在有源层114上或/和下面。导电包覆层可以利用AlGaN基半导体形成并且其带隙可以高于有源层114的带隙。

第二导电半导体层116可以包括掺杂有第二导电掺杂物的III-V族化合物半导体，例如，具有In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。例如，可以从GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、以及AlGaInP中选择第二导电半导体层116。在第二导电半导体层116是P型半导体层的情况下，第二导电掺杂物可以包括Mg、Zn、Ca、Sr、以及Ba作为P型掺杂物。第二导电半导体层116可以形成为单层或者多层，但是它不限于此。

对于第二导电半导体层116，通过将包括诸如三甲基镓(TMGa)气体、氨气(NH₃)、氮气(N₂)、以及镁(Mg)的P型杂质的双乙基环戊二烯基镁(EtCp₂Mg){Mg(C₂H₅C₅H₄)₂}注入室中可以形成P型GaN层，但是它不限于此。

在实施例中，第一导电半导体层112和第二导电半导体层116可以分别实施为N型半导体层和P型半导体层，但是它们不限于此。此外，在第二导电半导体层116上，在第二导电半导体层是P型半导体层的情况下可以进一步形成具有与第二导电类型相反极性的半导体层，例如，N型半导体层(未示出)。因此，发光结构110可以被实施例为N-P结、P-N结、N-P-N结、以及P-N-P结当中的一个结构。

接下来，通过部分地消除第一导电半导体层112、有源层114、以及第二导电半导体层116来形成腔体A。腔体A的含义可以包括中空部分、凹槽、沟、深沟等等。

例如，可以从垂直地位于稍后要形成的第一电极142下方的部分第二导电半导体层116开始进行蚀刻工艺直到暴露第一导电半导体层112。可以使用干法蚀刻或者湿法蚀刻执行用于形成腔体A的蚀刻。

根据实施例，也可以通过从第二导电半导体层116到第一导电半导体层112的一部分执行蚀刻来形成腔体A。

根据实施例，由于在其中形成腔体A的区域处电流不是平滑的，所以在腔体A的上方没有产生光，并且因此可以最小化通过存在于腔体A的上方的第一电极142的光吸收。此外，在实施例中，由于腔体A的区域不具有垂直地位于第一电极142下面的有源区114，所以不会发生通过载流子(电子和空穴)的复合的光产生。

接下来，如图8中所示，第一介电层132形成在腔体A上。例如，第一介电层132可以形成在腔体A上。

在实施例中，除了腔体A的侧面和下表面处之外，第一介电层132还可以部分地形成在第二导电半导体层116处。因此，第一介电层132可以被稳固地保持。

其后，第二电极层120形成在第二导电半导体层116和第一介电层132上。

第二电极层120可以包括欧姆层(未示出)、反射层122、结层(未示出)、以及导电支撑基板124。

例如，第二电极层120可以包括欧姆层，并且欧姆层可以欧姆接触到发光结构100以将电力平滑地提供到发光结构110。通过多层单金属、金属化合物以及金属氧化物可以形成欧姆层。

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)、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，但是它不限于这些材料。

第二电极120可以通过包括反射层122来反射来自于发光结构110的入射光以提高光提取效率。

例如，反射层122可以利用包括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来形成。还可以通过使用上述金属或者合金以及诸如IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、以及ATO的半透明导电材料以多层形成反射层122。例如，反射层122可以形成为IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、以及AZO/Ag/Ni。

在第二电极层120包括结层的情况下，反射层122还可以用作结层，或者可以包括势垒金属或者结合金属。例如，结层(未示出)可以包括Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag或者Ta中的至少一个。

第二电极层120还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可以利用具有优异的导电性的导电半导体材料、金属、或者金属合金形成。

例如，导电支撑基板124可以包括铜(Cu)、铜合金(Cu合金)、金(Au)、镍(Ni)、钼(Mo)、铜钨(Cu-W)、以及载具晶圆(例如，Si、Ge、GaAs、GaN、ZnO、SiGe、以及SiC)中的至少一个。

导电支撑基板124的厚度可以根据发光器件的设计而不同。例如，导电支撑基板124可以具有从大约30μm至大约500μm的厚度。

为了形成导电支撑基板124，可以采用使用共晶金属的结合、电化学金属沉积、或者镀方法。

接下来，如图9中所示，第一基板105被移除使得暴露第一导电半导体层112。为了移除第一基板105，可以使用激光剥离的方法或者化学剥离的方法。也可以通过物理磨削移除第一基板105。

其后，在由于第一基板105的消除而暴露的第一导电半导体层112上，形成第二介电层134。例如，在暴露的第一导电半导体层112的整个表面上形成介电材料(未示出)之后，可以通过构图形成第二介电层134。或者，可以形成仅暴露要形成第二介电层134的区域的图案(未示出)，并且然后可以形成第二介电层134并且可以移除图案。

其后，第一电极142形成在第二介电层134上。同时，第一电极142可以形成在第二介电层134上以与腔体A在空间上重叠。当形成第一电极层142时，第三电极144也可以形成在有源层114上方。第三电极144可以形成与第一电极142短路的状态。

在实施例中，由于腔体A的区域不具有垂直地位于第一电极142下面的有源区114，所以不会发生通过载流子(电子和空穴)的复合的光产生。

在实施例中，电流没有流到被蚀刻的区域，即，腔体A，因为它被覆盖有第一介电层132。电流被扩散到其它区域。即，由于腔体A被覆盖有第一介电层132，因此腔体A用作电流阻挡层(CBL)。因此，由于有效的电流流动，使得可靠性得以提高并且光量得以增加，并且最小化通过第一电极的光吸收。

根据实施例的发光器件、发光器件的制造方法以及发光器件封装，可以防止由于ESD导致的损坏同时没有光吸收的损耗。

即，根据实施例，介电层形成在LED芯片内的部分区域处并且电极形成在介电层上以在LED内包括电容器。通过此，在恒定电压的直流(DC)，电流流到发光层，即，有源区，从而产生光；然而，在放电期间产生的脉冲形式的ESD冲击，高频分量的能量经过电容器使得可以保护发光层。

根据实施例，通过在LED芯片内形成电容器以防止静电损坏，可以减少用于制造封装的成本，可以简化制造的工艺，并且可以最小化光吸收的减少。

此外，根据实施例，通过电流流动的有效控制，光提取效率可以增加。此外，根据实施例，通过电流扩展，可以提高发光器件的可靠性。

图10是示出根据另一实施例的发光器件的横截面图。

根据另一实施例的发光器件102，第二介电层134可以形成在发光结构内。例如，在消除第一导电半导体层112的一部分形成第二腔体A2之后，可以形成第二介电层134以填充第二腔体A2，但是它不限于此。

图11是示出其中安装根据实施例的发光器件的发光器件封装200的图。

参考图11，根据实施例的发光器件封装包括封装主体单元205；第三电极层213和第四电极层214，该第三电极层213和第四电极层214被安装到封装主体单元205；发光器件100，该发光器件100被安装到封装主体单元205并且电气地连接到第三电极层213和第四电极层214；以及成型构件240，该成型构件240包围发光器件100。

封装单元205可以形成为包括硅材料、合成树脂材料、或者金属材料，并且倾斜表面可以形成在发光器件100的周围。

第三电极层213和第四电极层214相互电气地分隔并且用于将电力提供到发光器件100。第三电极层213和第四电极层214还可以通过反射在发光器件100产生的光来增加光效率并且将由发光器件100产生的热散发到外部。

图1中所示的垂直型发光器件可以适于发光器件100，但是它不限于此。

发光器件100可以被安装在封装主体单元205上或者第三电极层213或者第四电极层214上。

以引线键合方法、倒装芯片方法、以及贴片方法中的一个方法可以将发光器件100电气地连接到第三电极层213和/或第四电极层214。在实施例中，发光器件100通过布线230被电气地连接到第三电极层213，并且电气地直接地接触到第四电极层214。

成型构件240可以通过包围发光器件100来保护发光器件100。成型构件240可以包括荧光物质使得可以改变从发光器件100发射的光的波长。

发光器件封装可以被应用于照明系统。照明系统包括图12中所示的照明单元和图13中所示的背光单元并且还可以包括信号灯、汽车头灯、标识牌等等。

图12是示出根据实施例的照明单元1100的透视图。

参考图12，照明单元1100可以包括壳体1110、安装到壳体1110的发光模块1130、以及连接端子1120，该连接端子1120被安装到壳体1110中并且被提供有来自于外部电源的电力。

优选地，利用具有优异的散热特性的材料形成壳体1110。例如，壳体1110可以利用金属材料或者树脂材料来形成。

发光模块1130可以包括基板1132和安装到基板1132的至少一个发光器件封装200。

基板1132可以是印有电路图案的绝缘体。例如，基板1132可以包括典型的印制电路板(PCB)、金属核PCB、柔性PCB、以及陶瓷PCB。

基板1132还可以利用有效地反射光的材料形成，或者其表面可以被涂覆有有效地反射光的颜色，例如，白色和银色。

至少一个发光器件封装200可以被安装在基板1132上。每个发光器件封装200可以包括至少一个LED100。LED100可以包括诸如红色、绿色、蓝色或者白色的可见光的发光二极管或发射紫外线(UV)的UV发光二极管。

各种发光器件封装200的组合可以被布置在发光模块1130中以获得色调和亮度。例如，为了确保高显色指数(CRI)，可以组合并且布置白色发光二极管、红色发光二极管以及绿色发光二极管。

连接端子1120可以被电气地连接到发光模块1130以提供电力。连接端子1120以插座方法螺纹连接到外部电源；然而，对此不存在限制。例如，可以以插脚的形状形成连接端子1120以将其插入到外部电源或者可以通过布线将其连接到外部电源。

图13是示出根据实施例的背光单元1200的分解透视图。

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将光提供给导光板1210；反射构件1220，该反射构件1220位于导光板2110的下方；以及底盖1230，该底盖1230容纳导光板1210、发光模块1240、以及反射构件1220；然而，它不限于此。

导光板1210将用于会聚的光漫射为表面光。导光板1210利用透明材料形成并且，例如，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)、环烯烃共聚合物(COC)或者聚萘二甲酸乙二酯(PEN)树脂中的一个。

发光模块1240将光提供给导光板1210的至少一侧并且最终用作其中安装背光单元1200的显示装置的光源。

发光模块部件1240可以接触导光板1210，但是它不限于此。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。在此，基板1242可以接触导光板1210，但是它不限于此。

基板1242可以是包括电路图案(未示出)的PCB。然而，基板1242可以不仅包括典型的PCB而且包括金属核PCB(MCPCB)和柔性PCB(FPCB)，并且它不限于此。

多个发光器件封装200可以被安装在基板1242上从而发光表面与导光板1210隔开预定距离。

反射构件1220形成在导光板1210的下方。反射构件1220在向上方向上反射入射到导光板1210的下表面的光，从而可以增强背光单元1200的亮度。反射构件1220可以利用例如PET、PC、PVC树脂等等来形成；然而，它不限于此。

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，并且对此不存在限制。

底盖1230可以利用金属材料或者树脂材料形成并且可以通过使用按压或者挤出成型的工艺来制造。

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 (11)

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半导体层、有源层、以及第二导电半导体层；

第一介电层，所述第一介电层形成在其中所述发光结构的一部分被移除的腔体上；

第二电极层，所述第二电极层形成在所述第一介电层上；

第二介电层，所述第二介电层在所述腔体上方的发光结构上方；以及

第一电极，所述第一电极在所述第二介电层上方，

其中所述第一导电半导体层、所述第一介电层、以及所述第二电极层用作为第一电容器，

其中所述第一电极、所述第二介电层、以及所述第一导电半导体层用作为第二电容器，

其中在所述第一介电层和所述第二介电层之间的距离小于从所述第二电容器到所述第一电容器的由于反向电压引起的电场所能够传输的最大距离，

其中所述第一介电层的顶部区域被定位在所述反向电压处的耗尽区的上面，

其中通过部分地移除所述发光结构的下部来形成所述腔体，

其中所述第一电极被布置在所述发光结构的顶表面上方，

其中所述第二电极被布置在所述腔体下方，以及

其中所述第一电极与所述第二电极垂直地重叠。

2.根据权利要求1所述的发光器件，其中通过从所述第二导电半导体层到所述第一导电半导体层的一部分进行移除来形成所述腔体。

3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二电极包括：

反射层，所述反射层形成在所述第一介电层上；和

导电层，所述导电层形成在所述反射层上，

其中所述导电层包括突出到所述发光结构中的突起，以及

其中所述突起与所述第一电极垂直地重叠。

4.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述反射层至少形成在所述腔体的一部分处。

5.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一电极和所述腔体的一部分在空间上重叠。

6.根据权利要求1所述的发光器件，其中在恒定电压，电流流到所述有源层以产生光，并且当发生静电放电时高频通过所述第二介电层和所述第一介电层。

7.根据权利要求1所述的发光器件，其中在恒定电压的情况下电流流到所述有源层以通过载流子的复合发射光，并且在发生静电放电的情况下高频分量的能量经过所述第一电容器和所述第二电容器的路径以保护所述有源层。

8.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二介电层形成在所述发光结构上面。

9.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二介电层形成在所述发光结构内。

10.一种发光器件封装，包括：

封装主体；

电极层，所述电极层被安装到所述封装主体；以及

根据权利要求1～9中的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电极层。

11.一种照明系统，包括：

基板；和

发光模块，所述发光模块被提供有被安装在所述基板上的权利要求10的发光器件封装。