CN102237453B - 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供发光器件、发光器件的制造方法、发光器件封装以及照明系统。发光器件包括:导电支撑衬底;在导电支撑衬底上的保护层,保护层具有倾斜的顶表面;在导电支撑衬底和保护层上的发光结构层,该发光结构层包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层;以及在发光结构层上的电极。保护层的一部分被布置在导电支撑衬底和发光结构层之间。

Description

发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年4月28日提交的韩国专利申请No.10-2010-0039397的优先权,在此通过引用并入这里。
技术领域
本发明涉及发光器件、发光器件的制造方法、发光器件封装以及照明系统。
背景技术
发光二极管(LED)是一种用于将电能转换为光的半导体器件。与诸如荧光灯和白炽灯泡的现有技术的光源相比较,LED具有诸如低功耗、半永久寿命周期、快速响应时间、安全以及环保的优点。为了将现有技术的光源替换为LED,已经进行许多研究。而且,根据该趋势,LED越来越多地用作诸如各种灯和街灯的照明装置、液晶显示装置的照明单元以及室内和室外位置处的记分牌的光源。
发明内容
实施例提供具有新结构的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装以及照明系统。
实施例还提供其中减少了发光结构层的位错的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装以及照明系统。
实施例还提供其中减少了由于热膨胀系数差导致的应力的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装以及照明系统。
实施例还提供其中减少了在激光剥离工艺中产生的发光结构层的应力的发光器件、制造发光器件的方法、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:导电支撑衬底;在导电支撑衬底上的保护层,该保护层具有倾斜的顶表面;在导电支撑衬底和保护层上的发光结构层,该发光结构层包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层;以及在发光结构层上的电极,其中该保护层的一部分被布置在导电支撑衬底和发光结构层之间。
在另一实施例中,发光器件封装包括:封装主体;在封装主体上的第一和第二电极层;以及发光器件,该发光器件被电气地连接到第一和第二电极层,其中该发光器件包括:导电支撑衬底;在导电支撑衬底上的保护层,该保护层具有倾斜的顶表面;在导电支撑衬底和保护层上的发光结构层,该发光结构层包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层;以及在发光结构层上的电极,其中该保护层的一部分被布置在导电支撑衬底和发光结构层之间。
在附图和下面的描述中阐述一个或者多个实施例的细节。根据描述和附图,以及根据权利要求,其它的特征将会是显而易见的。
附图说明
图1是根据实施例的发光器件的视图。
图2至图11是示出根据实施例的发光器件的制造工艺的视图。
图12是根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的截面图。
图13至图17是示出根据实施例的发光器件的制造工艺的示意性视图。
图18是根据实施例的包括发光器件和发光器件封装的背光单元的视图。
图19是根据实施例的包括发光器件和发光器件封装的照明单元的透视图。
具体实施方式
在实施例的描述中,将会理解的是,当层(或膜)、区域、图案、或结构被称为在衬底、层(或膜)、区域、垫片或图案“上”时,它能够“直接”或“间接”在另一层或者衬底上,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。此外,将会基于附图给出关于在每层“上”和“下”的参考。
在附图中,为了描述的方便和清楚起见,每层的厚度或者尺寸被夸大、省略或示意性示出。而且,每个元件的尺寸没有完全反映真实尺寸。
图13至图17是示出根据实施例的发光器件的制造工艺的示意性视图。将会参考图13至图17描述发光器件的制造方法。
参考图13和图14,光刻胶图案11形成在衬底10上。使用光刻胶图案11作为掩模选择性地移除衬底10以在衬底10中形成蚀刻凹部10a。衬底10可以是其中能够生长氮化物半导体层的诸如蓝宝石衬底的生长衬底。
参考图15,掩模层12形成在蚀刻凹部10a内。例如,掩模层12可以由SiO2材料形成。诸如GaN基半导体层的氮化物半导体层没有很好地生长在掩模层12上。掩模层12可以部分地填充蚀刻凹部10a或者完全地填充蚀刻凹部10a。在形成掩模层12之后,光刻胶图案11被移除。
参考图16,氮化物半导体层14生长在衬底10上。氮化物半导体层14可以形成为包括N型半导体层、有源层以及P型半导体层的发光结构层。
氮化物半导体层14没有形成在掩模层12上。氮化物半导体层14垂直地和水平地生长在衬底10上并且在与掩模层12隔开并且被布置在掩模层12上面的部分处相遇。因此,在掩模层12上形成其中不存在氮化物半导体层14的空间13。
由于通过掩模层12使衬底10和氮化物半导体层14彼此部分地隔开并且彼此部分地接触,因此可以减少由于衬底10和氮化物半导体层14之间的热膨胀系数差导致的衬底10和氮化物半导体层14的弯曲。
而且,因为氮化物半导体层14部分地生长在衬底10上并且通过掩模层12相遇,所以可以减少位错的出现。
而且,当掩模层12具有等于或者小于衬底10的顶表面的顶表面时,氮化物半导体层14可以容易地在掩模层12上面相遇。
参考图17,由不同于衬底10的材料的材料形成的异质衬底15形成在氮化物半导体层14上,并且然后,执行激光剥离工艺以移除衬底10。导电衬底可以被用作异质衬底15。
掩模层12形成在单位芯片区域的边界部分上。由于为每个单位芯片区域执行激光剥离工艺,所以激光重叠地照射在单位芯片区域的边界部分处。因此,在单元芯片区域的边界部分处激光可能损坏氮化物半导体层14。在根据实施例的发光器件的制造方法中,掩模层12和空间13可以形成在单位芯片区域的边界部分处以减少氮化物半导体层14的损坏。而且,因为掩模层12与氮化物半导体层14隔开,但是没有接触氮化物半导体层14,所以可以减少在其中移除衬底10和掩模层12的工艺中施加到氮化物半导体层14的应力。
在下文中,将会参考图1至图12更加详细地描述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。
图1是根据实施例的发光器件的视图。
参考图1,根据实施例的发光器件100包括:导电支撑衬底175;在导电支撑衬底175上的粘附层170;在粘附层170上的反射层160;在反射层160上的欧姆接触层150;在粘附层170的顶表面周围的钝化层140;发光结构层135,该发光结构层135被布置在欧姆接触层150和保护层140上以产生光;钝化层180,该钝化层180保护发光结构层135;在反射层160和发光结构层135之间的电流阻挡层145;以及在发光结构层135上的电极115。
导电支撑衬底175可以支撑发光结构层135。导电支撑衬底175和电极115一起将电力提供到发光结构层135。例如,导电支撑衬底175可以由Cu、Au、Ni、Mo、Cu-W以及载具晶圆(例如,Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC、SiGe等等)中的至少一个形成。
导电支撑衬底175具有根据发光器件100的设计而变化的厚度。例如,导电支撑衬底175可以具有大约50μm至大约300μm的厚度。
粘附层170可以被布置在导电支撑衬底175上。粘附层170可以是结合层并且被布置在反射层160和保护层140下面。粘附层170可以接触反射层160、欧姆接触层150以及保护层140以允许反射层160、欧姆接触层150以及保护层140牢固地粘附到导电支撑衬底175。
粘附层170可以由阻挡金属或者结合金属形成,例如,可以由Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag以及Ta中的至少一个形成。
反射层160可以被布置在粘附层170上。反射层160可以反射从发光结构135入射的光以提高光提取效率。
例如,反射层160可以由包含Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及Hf中的至少一个的金属或者合金形成。而且,反射层160可以具有多层结构并且由金属或者合金和诸如IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO以及ATO的光透射导电材料形成。例如,反射层160可以具有IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、或者AZO/Ag/Ni的堆叠结构。
尽管在当前实施例中反射层160的顶表面接触欧姆接触层150,但是反射层160可以接触保护层140、电流阻挡层145、或者发光结构层135。根据另一实施例,可以不提供欧姆接触层150、电流阻挡层145以及反射层160中的至少一个。可以不同地修改和设计反射层160、欧姆接触层150、保护层140以及电流阻挡层145的面积、结构以及形状。
欧姆接触层150可以被布置在反射层160上。欧姆接触层150可以欧姆接触第二导电类型半导体层130以将电力平滑地提供到发光结构层135。欧姆接触层150可以由ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO以及ATO中的至少一个形成。
即,欧姆接触层150可以选择性地使用光透射导电层和金属。而且,欧姆接触层150可以具有单层或者多层结构。欧姆接触层可以由铟锡氧化物(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)、IrOx、RuOx、Ni、Ag以及Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一个形成。
尽管在当前实施例中欧姆接触层150接触电流阻挡层145的侧表面,但是欧姆接触层150可以与电流阻挡层145隔开或者仅接触电流阻挡层145的侧表面。
电流阻挡层(CBL)145可以被布置在欧姆接触层150和第二导电类型半导体层130之间。电流阻挡层145的顶表面接触第二导电类型半导体层130,并且电流阻挡层145的底表面和侧表面接触欧姆接触层150。
电流阻挡层145的至少一部分垂直地重叠电极115。因此,电流阻挡层145可以防止电流集中地流入导电支撑衬底175和电极115之间的最短的距离以提高发光器件100的光效率。
电流阻挡层145可以由具有小于反射层160或者欧姆接触层150的导电性的导电性的材料、具有低导电性的材料、或者肖特基接触第二导电类型半导体层130的材料形成。例如,电流阻挡层145可以由ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、ZnO、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiOx、Ti、Al以及Cr中的至少一个形成。
保护层140可以被布置在粘附层170的顶表面的圆周区域中。即,保护层140可以被布置在发光结构层135和粘附层170之间的圆周区域中。而且,保护层140可以由诸如ZnO或者SiO2的绝缘材料形成。保护层140的一部分可以被布置在导电支撑衬底175和发光结构层135之间以垂直地重叠发光结构层135。
保护层140增加粘附层170和有源层120之间的侧表面的距离。因此,保护层140可以防止粘附层170和有源层120相互电气短路。
而且,当在芯片分离工艺中对保护层140执行隔离蚀刻工艺以将发光结构层145分成单位芯片时,可能从粘附层170产生碎片。结果,碎片附着在第二导电类型半导体层130和有源层120之间或者在有源层120和第一导电类型半导体层110之间从而防止它们相互电气短路。保护层140可以由下述材料形成,即不破碎或不产生碎片的材料或者即使有些破碎或者产生少量的碎片也没有引起电气短路的材料。
发光结构层135可以被布置在欧姆层150和保护层140上。
在用于将发光结构135分为单位芯片的隔离蚀刻工艺中,倾斜表面可以形成在发光结构层135的侧表面上。倾斜表面的一部分垂直地重叠保护层140。
通过隔离蚀刻工艺可以暴露保护层的顶表面的一部分。因此保护层140的部分区域垂直地重叠发光结构层135,并且保护层140的其它区域没有垂直地重叠发光结构层135。
发光结构层135可以由多个III-V族化合物半导体层形成。例如,发光结构层135可以包括第一导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层110下面的有源层120以及在有源层120下面的第二导电类型半导体层130。
例如,第一导电类型半导体层110可以被实现为N型半导体层。N型半导体层可以由例如InAlGaN、GaN、AlGaN、AlInN、InGaN、AlN以及InN中的一个的具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料形成。N型半导体层可以被掺杂有诸如Si、Ge、或者Sn的N型掺杂物。第一导电半导体层110可以是单层或者多层结构,但是不限于此。
有源层120被布置在第一导电类型半导体层110下面。有源层120具有单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子线结构以及量子点结构中的一个。有源层120可以由具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料形成。当有源层120具有多量子阱结构时,有源层120可以具有其中堆叠多个阱层和多个势垒层的结构,例如,可以具有InGaN阱层/GaN势垒层的周期。
被掺杂有N型掺杂物或者P型掺杂物的包覆层(未示出)可以被布置在有源层120上和/或下面。包覆层(未示出)可以被实现为AlGaN层或者InAlGaN层。
第二导电类型半导体层130可以被布置在有源层120下面。例如,第二导电类型半导体层130可以被实现为P型半导体层。P型半导体层可以由具有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,InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlInN、AlN以及InN中的一个形成。P型半导体层可以被掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr、或者Ba的P型掺杂物。
第二导电类型半导体层130可以具有单层或者多层结构,但是不限于此。
不同于上述发光结构层135,第一导电类型半导体层110可以包括P型半导体层,并且第二导电类型半导体层130可以包括N型半导体层。而且,包括N或者P型半导体层的第三导电类型半导体层(未示出)可以被布置在第二导电类型半导体层130下面。因此,发光结构层135可以具有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。而且,导电类型掺杂物可以均匀地或者非均匀地分布在第一导电类型半导体层110和第二导电类型半导体层130内。即,发光结构层135可以具有各种结构,但是不限于此。
电极115被布置在发光结构层135上。电极115可以包括在其处执行引线键合的焊盘以及从焊盘延伸的分支。该分支可以以预定的图案形状被分支,并且分支可以具有各种形状。
用于提高光提取效率的粗糙图案112可以被布置在第一导电类型半导体层110的顶表面上。因此,粗糙图案可以也被布置在电极115的顶表面上,但是不限于此。
钝化层180可以被布置在发光结构层135的至少一个侧表面上。而且,钝化层180可以被布置在第一导电类型半导体层110和保护层140的顶表面上,但是不限于此。
钝化层180可以被构造为电气地保护发光结构层135。
在根据当前实施例的发光器件中,倾斜表面141可以被布置在保护层140的顶表面的至少一部分上。而且,可以沿着保护层140的倾斜表面141在钝化层180的顶表面上布置倾斜表面181。布置在保护层140的顶表面上的倾斜表面141接触钝化层180。钝化层180可以由不同于保护层140的材料的材料形成。
因为倾斜表面141被布置在保护层140的顶表面上,所以保护层140的顶表面可以具有朝着外部逐渐减少的高度或者厚度。而且,由于倾斜表面181布置在钝化层180的顶表面上,所以钝化层180的顶表面可以具有朝着外部逐渐减少的高度和均匀的厚度。
在当前实施例中,在垂直地重叠发光结构层135的部分处,保护层140可以具有平坦的顶表面。而且,在没有重叠发光结构层135的部分处,即,在通过移除发光结构层135而暴露的部分处,保护层140可以具有倾斜表面141。在这里,可以根据发光器件的制造方法(稍后将会描述)生长发光结构层135以形成倾斜表面141。下面将会对其进行详细的描述。类似地,下面将会详细地描述布置在钝化层180上的倾斜表面181。
在下文中,将会详细地描述发光器件的制造方法。将会省略与前述实施例重复的解释。
图2至图11是示出根据实施例的发光器件的制造工艺的视图。
参考图2,制备生长衬底101。例如,生长衬底101可以由蓝宝石(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Ge以及Ga2O3中的至少一个形成,但是不限于此。
掩模层102形成在单位芯片区域的边界部分处的生长衬底101上。发光结构层135形成在包括掩模层102的生长衬底101上。
可以如图13至图15中所示地形成掩模层102。或者,如图14中所示,空间103可以形成在掩模层102上。
可以选择性地移除生长衬底101以形成蚀刻凹部。然后,其中没有生长发光结构层135的诸如SiO2的材料可以填充到蚀刻凹部中以形成掩模层102。掩模层102可以完全地填充蚀刻凹部或者部分地填充蚀刻凹部。发光结构层135可以垂直地和水平地生长在与掩模层102相邻的生长衬底101上以在掩模层102上相遇同时形成空间103。
第一导电类型半导体层110、有源层120以及第二导电类型半导体层130可以生长在生长衬底101上以形成发光结构层135。
例如,可以使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、分子束外延(MBE)工艺以及氢化物气相外延(HVPE)工艺中的一个形成发光结构层135,但是不限于此。
缓冲层(未示出)和/或未掺杂的氮化物层(未示出)可以进一步被布置在发光结构层135和生长衬底101上以减少由于发光结构层135和生长衬底101之间的晶格常数差导致的晶格错配。
参考图3,在发光结构层135上选择性地形成与单位芯片区域相对应的保护层140。
使用掩模图案可以在单位芯片区域周围形成保护层140。使用诸如溅射工艺的各种沉积工艺可以形成保护层140。
参考图4,电流阻挡层145可以形成在第二导电类型半导体层130上。使用掩模图案可以形成电流阻挡层145。
保护层140和电流阻挡层145可以由彼此相同的材料形成。可以使用同一工艺同时形成保护层140和电流阻挡层145而不执行分离工艺。例如,SiO2层可以形成在第二导电类型半导体层130上,并且然后,可以使用掩模图案同时形成保护层140和电流阻挡层145。
参考图5和图6,欧姆接触层150可以形成在第二导电类型半导体层130和电流阻挡层145上。反射层160可以形成在欧姆接触层150上。
例如,使用电子束沉积工艺、溅射工艺以及等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺中的一个可以形成欧姆层150和反射层160。
参考图7和图8,制备导电支撑衬底175。
使用粘附层170作为介质将导电支撑衬底175粘附到图6中所示的结构。
粘附层170可以接触反射层160、欧姆接触层150的末端以及保护层140以增强层之间的粘附。
通过粘附层170可以附接导电支撑衬底175。尽管在当前实施例中使用结合工艺通过粘附层170耦合导电支撑衬底175,但是可以使用镀或者沉积工艺形成导电支撑衬底175。
参考图9,从发光结构层135移除生长衬底101。图9示出其中图8的结构上下翻转的结构。
通过激光剥离(LLO)工艺或者化学剥离(CLO)工艺可以移除生长衬底101。
例如,如图17中所示,可以通过激光剥离工艺移除生长衬底101和掩模层102。在这里,可以减少在激光剥离工艺中施加的发光结构层135的应力。
当生长衬底101和掩模层102被移除时,空间103和面对空间103的倾斜表面111被暴露在第一导电类型半导体层110上。
参考图10,沿着单位芯片区域对发光结构层135执行隔离蚀刻工艺以将发光结构135分成多个发光结构层135。例如,通过诸如电感耦合等离子体(ICP)工艺的干法蚀刻工艺可以执行隔离蚀刻工艺。
在掩模图案形成在发光结构层135上之后执行隔离蚀刻工艺。以等于空间103和倾斜表面111的形状的形状蚀刻保护层140和发光结构层135。
因此,空间142和倾斜表面141形成在保护层140上。
参考图11,钝化层180形成在保护层140和发光结构层135上。选择性地移除钝化层180以暴露第一导电类型半导体层110的顶表面。
因为钝化层180形成在保护层140的倾斜表面141和空间142上,所以空间182和倾斜表面181也形成在钝化层180上。
用于提高光提取效率的粗糙图案112被布置在第一导电类型半导体层110的顶表面上。电极115形成在粗糙图案112上。通过湿法蚀刻工艺或者干法蚀刻工艺可以形成粗糙图案112。
当通过芯片分离工艺将结构被分离为单位芯片区域时,可以制造多个发光器件。
例如,芯片分离工艺可以包括其中使用刀片施加物理力以分离芯片的断裂工艺;其中激光照射在芯片边界区域中以分离芯片的激光划片工艺;以及包括湿法或者干法蚀刻工艺的蚀刻工艺,但是不限于此。
因此,可以制造图1中所示的发光器件。
图12是根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的截面图。
参考图12,根据实施例的发光器件封装包括:封装主体30;第一和第二电极层31和32,该第一和第二电极层31和32被布置在封装主体30上;发光器件100,该发光器件100被布置在封装主体30上并且电气地连接到第一和第二电极层31和32;以及成型构件40,该成型构件40围绕主体30上的发光器件100。
封装主体30可以由硅材料、合成树脂材料或者金属材料形成。封装主体30可以具有空腔,该空腔具有倾斜侧表面。
第一和第二电极层31和32可以相互电气地分离,并且向发光器件100提供电力。而且,第一和第二电极层31和32可以反射在发光器件100中产生的光以提高光效率。另外,第一和第二电极层31和32可以将在发光器件100产生的热释放到外部。
发光器件100可以被布置在封装主体30或者第一或者第二电极层31或者32上。在这里,安装等于图1中所描述的发光器件的发光器件100。
可以使用布线方法、倒装芯片方法以及贴片方法中的一个将发光器件100电气地连接到第一和第二电极层31和32。在当前实施例中,发光器件100通过布线50电气地连接到第一电极层31。而且,发光器件100直接地接触第二电极层32并且电气地连接到第二电极层32。
成型构件40可以围绕发光器件100以保护发光器件100。而且,荧光体可以被包含在成型构件40中以改变从发光器件100发射的光的波长。
多个根据实施例的发光器件封装可以排列在基板上,并且诸如导光板、棱镜片、扩散片以及荧光片的光学构件可以被布置在从发光器件封装发射的光的路径上。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、指示器单元、灯、街灯等等。
图18是根据实施例的包括发光器件和发光器件封装的背光单元的视图。图18的背光单元1100是照明系统的示例,但是不限于此。
参考图18,背光单元1100包括底框1140、布置在底框1140中的导光构件1120以及布置在导光构件1120的下表面或者至少一个表面上的发光模块1110。而且,反射片1130可以布置在导光构件1120的下面。
底框1140可以具有向上开口的盒形状,以容纳导光构件1120、发光模块1110以及反射片1130。而且,底框1140可以由金属材料或者树脂材料形成,但是不限于此。
发光模块1110可以包括:基板300和安装在基板300上的多个发光器件封装。多个发光器件封装200可以向导光构件1120提供光。
如图18中所示,可以将发光模块1110布置在底框1140的内侧表面的至少一个表面上,并且因此,发光模块1110可以朝着导光构件1120的至少一个侧表面提供光。
或者,发光模块1110可以被布置在底框1140的下表面上,以朝着导光构件1120的下表面提供光。可以根据BLU的设计进行各种变化,但是不限于此。
导光构件1120可以被布置在底框1140内。导光构件1120可以接收从发光模块1110提供的光以产生平面光,然后将平面光导向液晶面板(未示出)。
例如,导光构件1120可以是导光板(LGP)。导光板可以由诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的树脂基材料、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、环烯烃共聚物(COC)树脂以及聚萘二甲酸乙二酯(PEN)树脂中的一个形成。
光学片1150可以被布置在导光构件1120上。
例如,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个。例如,可以堆叠扩散片、聚光片、亮度增强片以及荧光片以形成光学片。在这样的情况下,扩散片可以均匀地扩散从发光模块1110发射的光,并且可以通过聚光片将扩散光聚集到显示面板(未示出)。在此,从聚光片发射的光是随机偏振的光。亮度增强片可以增强从聚光片发射的光的偏振的程度。例如,聚光片可以是水平和/或竖直棱镜片。而且,亮度增强片可以是双亮度增强膜。而且,荧光片可以是包含荧光体的透光板或者膜。
反射片1130可以被布置在导光构件1120下面。反射片1130可以将通过导光构件1120的下表面发射的光朝着导光构件1120的发光表面反射。
反射片1130可以由具有优异的反射率的材料形成,例如由PET树脂、PC树脂、或者PVC树脂形成,但是不限于此。
图19是根据实施例的包括发光器件以及发光器件封装的照明单元的透视图。然而,图19的照明单元1200是照明系统的示例,但是不限于此。
参考图19,照明单元1200可以包括:壳体1210、布置在壳体1210上的发光模块1230以及布置在壳体1210上以接收来自于外部电源的电力的连接端子1220。
壳体1210可以由具有良好散热性的材料形成,例如,由金属材料或者树脂材料形成。
发光模块1230可以包括:基板300和安装在基板300上的至少一个发光器件封装200。
电路图案可以被印制在电介质上以形成基板300。例如,基板300可以包括印刷电路板(PCB)、金属芯PCB、柔性PCB、或者陶瓷PCB。
而且,基板300可以由有效反射材料形成,或者其上具有从其表面有效地反射光的颜色,例如,白色或者银色。
至少一个发光器件封装200可以安装在基板300上。发光器件封装200可以包括根据实施例的至少一个发光器件。发光器件可以是发光二极管(LED)。LED可以包括分别发射具有红色、绿色、蓝色以及白色的光的有色LED,和发射紫外(UV)线的UVLED。
发光模块1230可以具有LED的各种组合以获得色感(colorimpression)和亮度。例如,可以彼此组合白色LED、红色LED、绿色LED,以确保高显色指数。而且,荧光片可以进一步布置在从发光模块1230发射的光的路径上。荧光片改变从发光模块1230发射的光的波长。例如,当从发光模块1230发射的光具有蓝色波长带时,荧光片可以包括黄色荧光体。因此,从发光模块1230发射的光经过荧光片,以最终发射白光。
连接端子1220可以电气地连接至发光模块1230,以向发光模块1230提供电力。参考图19,连接端子1220螺纹耦接到插座形式的外部电源,但是不限于此。例如,连接端子1220可以具有插头形状,并且因此,可以被插入到外部电源中。或者,连接端子1220可以通过布线连接到外部电源。
如上所述,在照明单元中,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个可以被布置在从发光模块发射的光的路径上,以获得想要的光学效果。
如上所述,根据实施例的照明系统可以具有优异的光学特性,因为它包括根据实施例的发光器件或者发光器件封装。
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许多落入本公开原理的精神和范围内的许多其它修改和实施例。更加具体地,在本公开、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:
导电支撑衬底;
保护层,所述保护层在所述导电支撑衬底上,所述保护层具有倾斜表面,所述倾斜表面被布置在所述保护层的顶表面的至少一部分上使得所述保护层的顶表面具有朝着外部逐渐减少的高度或厚度;
发光结构层,所述发光结构层在所述导电支撑衬底和所述保护层上,所述发光结构层包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及在所述第一导电类型半导体层和所述第二导电类型半导体层之间的有源层;
在所述发光结构层和所述保护层上的钝化层;以及
在所述发光结构层上的电极,
其中所述保护层的一部分被布置在所述导电支撑衬底和所述发光结构层之间,以及
其中所述保护层的倾斜表面接触所述钝化层。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其中沿着所述保护层的倾斜表面,在所述钝化层的顶表面上布置倾斜表面。
3.根据权利要求1或2所述的发光器件,其中在垂直地重叠所述发光结构层的部分处,所述保护层具有平坦的顶表面。
4.根据权利要求3所述的发光器件,其中在没有重叠所述发光结构层的部分处,所述保护层具有所述倾斜表面。
5.根据权利要求2所述的发光器件,其中在垂直地重叠所述保护层的倾斜表面的部分处,所述钝化层具有所述倾斜的顶表面。
6.根据权利要求1或2所述的发光器件,其中所述保护层的至少一部分具有朝着外部逐渐减少的厚度。
7.根据权利要求1或2所述的发光器件,进一步包括在所述导电支撑衬底和所述发光结构层之间的粘附层、在所述粘附层上的反射层以及在所述反射层上的欧姆接触层。
8.根据权利要求7所述的发光器件,进一步包括在所述欧姆接触层和所述发光结构层之间的电流阻挡层。
9.根据权利要求7所述的发光器件,其中所述保护层被布置在所述粘附层上。
10.根据权利要求9所述的发光器件,其中所述保护层的顶表面接触所述第二导电类型半导体层,并且所述保护层的底表面接触所述粘附层。
11.根据权利要求1或2所述的发光器件,其中所述保护层由绝缘材料形成。
12.根据权利要求11所述的发光器件,其中所述保护层由ZnO或者SiO2形成。
13.根据权利要求11所述的发光器件,其中所述钝化层由不同于所述保护层的材料的材料形成。
14.一种发光器件封装,包括:
封装主体;
在所述封装主体上的第一和第二电极层;以及
根据权利要求1、2和5中的任何一项所述的发光器件,所述发光器件电气地连接到所述第一和第二电极层。
15.一种制造发光器件的方法,所述方法包括:
在生长衬底上在单位芯片区域的边界区域中选择性地形成掩模层;
在所述生长衬底上形成发光结构并且所述发光结构没有形成在所述掩模层上,其中所述发光结构垂直地和水平地生长在所述衬底上并且在与所述掩模层隔开并且被布置在所述掩模层上面的部分处相遇使得在所述掩模层上形成其中不存在发光结构的空间;
在所述发光结构层上在单位芯片区域的边界区域中形成保护层;
在所述发光结构层和所述保护层上形成导电支撑衬底;
分离所述生长衬底和所述掩模层;
在所述单位芯片区域的边界区域上执行隔离蚀刻工艺以将所述发光结构分为单位芯片;
在所述发光结构层和所述保护层上形成钝化层;
在所述发光结构层上形成电极;以及
执行芯片分离工艺以将所述导电支撑衬底分成单位芯片,
其中所述保护层具有倾斜表面,所述倾斜表面被布置在所述保护层的顶表面的至少一部分上使得保护层的顶表面具有朝着外部逐渐减少的高度或厚度,以及
其中所述保护层的倾斜表面接触所述钝化层。
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