CN102386313A - 发光器件、发光器件封装和灯单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光器件、发光器件封装和灯单元。该发光器件包括支撑衬底；发光结构，其被设置在支撑衬底上，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和被设置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；电极，其被电连接到第一导电类型半导体层；以及体积层，其被设置在发光结构层上，该体积层具有大于电极厚度的厚度。

Description

发光器件、发光器件封装和灯单元
技术领域
本公开涉及一种发光器件、发光器件封装和灯单元。
背景技术
发光器件是一种用于将电能转换成光的半导体器件。发光器件的实例可以包括发光二极管和激光二极管。与诸如荧光灯和白炽灯泡的现有技术光源相比，这种发光器件具有诸如低功耗、半永久寿命周期、快速响应时间、安全性和环境友好性的优点。
为了利用发光器件替代现有光源，正在进行很多研究。此外，根据作为在室内和室外场所中使用的各种灯和诸如液晶显示器装置、记分板和路灯的照明装置的光源的趋势，发光器件正在被越来越多地使用。
发明内容
实施例提供一种具有改进的光提取效率和宽的取向角度的发光器件、发光器件封装以及灯单元。
在一个实施例中，一种发光器件提供：支撑衬底；发光结构层，所述发光结构层被设置在支撑衬底上，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、以及被设置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；电极，所述电极被电连接到第一导电类型半导体层；以及体积层(volume layer)，所述体积层被设置在发光结构层上，该体积层具有大于电极厚度的厚度。
在另一实施例中，一种发光器件封装包括：主体；发光器件，所述发光器件被设置在主体上；以及第一和第二电极层，所述第一和第二电极层被电连接到发光器件，其中该发光器件包括：支撑衬底；发光结构层，所述发光结构层被设置在支撑衬底上，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、以及被设置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；电极，所述电极被电连接到第一导电类型半导体层；以及体积层，所述体积层被设置在发光结构层上，该体积层具有大于电极厚度的厚度。
在进一步的另一实施例中，一种灯单元包括：板；发光器件，所述发光器件被设置在板上；以及光学构件，从发光器件发射的光通过所述光学构件，其中该发光器件包括：支撑衬底；发光结构层，所述发光结构层被设置在支撑衬底上，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、以及被设置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；电极，所述电极被电连接到第一导电类型半导体层；以及体积层，所述体积层被设置在发光结构层上，该体积层具有大于电极厚度的厚度。
附图说明
图1是根据实施例的发光器件的截面视图；
图2至14是示出制造根据实施例的发光器件的工艺的视图；
图15是示出根据实施例的发光器件的修改实例的截面视图；
图16是示出根据实施例的发光器件的另一修改实例的截面视图；
图17是示出根据实施例的发光器件的另一修改实例的截面视图；
图18是示出根据实施例的发光器件的另一修改实例的截面视图；
图19是示出根据另一实施例的发光器件的修改实例的截面视图；
图20是包括根据实施例的发光器件的发光器件封装的截面视图；
图21是示出包括根据实施例的发光器件的背光单元的透视图；
图22是包括根据实施例的发光器件封装的照明单元的视图。
具体实施方式
在实施例的说明中，将理解的是，当层(或者膜)、区域、图案或者结构被称作在另一个层(或者膜)、区域、焊盘或者图案“上”或者“下”时，术语“上”和“下”包括“直接地”和“间接地”这两种含义。此外，关于在每一个层“上”和“下”的参考将是基于附图作出的。
在附图中，为了说明方便和清楚起见，每一个层的厚度或者尺寸被夸大、省略或者概略地示意。在附图中，为了说明方便和清楚起见，每一个层的厚度或者尺寸被夸大、省略或者概略地示意。
在下文中，将参考附图来描述实施例。
图1是根据实施例的发光器件的截面视图。
参考图1，根据实施例的发光器件100包括导电支撑衬底175、被设置在导电支撑衬底175上以产生光的发光结构层135、以及在发光结构层135上的电极115。
发光结构层135可以包括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。从第一和第二导电类型半导体层110和130供应的电子和空穴可以在有源层120中相互复合以产生光。
粘合层170、反射层160、欧姆接触层150、电流阻挡层(CBL)145和保护构件140可以被设置在导电支撑衬底175和发光结构层135之间。钝化层180可以被设置在发光结构层135的侧表面上。
导电支撑衬底175可以支撑发光结构层135以与电极115一起地将电力提供到发光结构层135中。例如，导电支撑衬底175可以由铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、钼(Mo)、Cu-W、Si、Ge、GaAs、ZnO和SiC中的至少一种来形成。然而，本公开不限于此。例如，以导电支撑衬底175替代的绝缘衬底可以被用于形成独立的电极。
导电支撑衬底175可以具有大约30μm至大约500μm的厚度。然而，本公开不限于此。例如，导电支撑衬底175可以具有根据发光器件100的设计而改变的厚度。
粘合层170可以被设置在导电支撑衬底175上。粘合层170可以用作结合层。此外，粘合层170可以被设置在反射层160和保护构件140下方。粘合层170可以接触反射层160、欧姆层150的端部和保护构件140以增强在反射层160、欧姆层150和保护构件140之间的粘附性。
粘合层170可以由势垒金属或者结合金属来形成。例如，粘合层170可以由Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Al、Si、Ag和Ta中的至少一种来形成。
粘合层170可以被设置在反射层160上。反射层160可以反射从发光结构135发射到反射层160的光，以改进发光器件100的发光效率。
例如，反射层160可以由Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf及其合金中的至少一种来形成。此外，可以使用上述金属或者合金以及诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铝锌氧化物(AZO)或者锑锡氧化物(ATO)的光透射导电材料，将反射层160实现为多层。例如，反射层160可以具有IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、AZO/Ag/Ni、Ag/Cu或者Ag/Pd/Cu的堆叠结构。
欧姆层150可以被设置在反射层160上。欧姆层150可以欧姆接触第二导电类型半导体层130，以顺利地将电力供应到发光结构层135中。可以使用ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、GZO(镓锌氧化物)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Pt、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一种，将欧姆层150实现为单层或者多层。
如上所述，在当前的实施例中，作为实例描述了其中反射层160的顶表面接触欧姆层150的结构。然而，反射层160可以接触保护构件140、CBL 145或者发光结构层135。
CBL 145可以被设置在欧姆层150和第二导电类型半导体层130之间。CBL 145可以具有与第二导电类型半导体层130接触的顶表面和与欧姆层150接触的下表面和侧表面。
CBL 145可以被设置成使得其至少一部分与电极115竖直地重叠。相应地，可以减少其中电流被聚集于在电极115和导电支撑衬底175之间的最短距离中的现象，以改进发光器件100的发光效率。
CBL 145可以由电绝缘材料、具有比反射层160或者粘合层170的导电性更低的导电性的材料或者与第二导电类型半导体层130肖特基接触的材料来形成。例如，CBL 145可以由ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、ZnO、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiOx、TiO2、Ti、Al和Cr中的至少一种形成。
如上所述，虽然欧姆层150接触CLB 145的底表面和侧表面，但是本公开不限于此。因此，虽然欧姆层150和CBL 145被相互间隔开，但是欧姆层150可以仅接触CBL 145的侧表面。可替选地，CBL 145可以被设置在反射层160和欧姆层150之间。
保护构件140可以被设置在粘合层170的顶表面的周围上。即，保护构件140可以被设置于在发光结构层135和粘合层170之间的周围上。保护构件140可以具有环形状、圈形状或者框架形状。保护构件140的一部分可以与发光结构层135竖直地重叠。
保护构件140可以增加在粘合层170和有源层120之间的侧表面的距离，以防止粘合层170和有源层120相互电短路。此外，保护构件140可以防止湿气通过在发光结构层135和导电支撑部件175之间的间隙渗透。
另外，保护构件140可以防止在芯片分离处理中发生电短路。更加详细地，当对发光结构层135执行隔离蚀刻处理，以将发光结构层135分离成单元芯片区域时，可以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之间附着在粘合层170中产生的碎片，以引起电短路。保护构件140可以防止电短路发生。保护构件140可以由在隔离蚀刻处理期间不断裂或者并不产生碎片的材料或者即使其小部分断裂或者产生少量碎片也不被电短路的材料形成。保护构件140可以被称为隔离层或者沟道层。
保护构件140可以由电绝缘材料、具有比反射层160或者粘合层170的导电性更低的导电性的材料或者与第二导电类型半导体层130肖特基接触的材料来形成。例如，保护构件140可以由ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、ZnO、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiOx、TiO2、Ti、Al和Cr中的至少一种来形成。
此外，发光结构层135可以被设置在欧姆层150和保护构件140上。发光结构层135可以由于用于将多个芯片划分成单元芯片区域的隔离蚀刻处理而具有倾斜的侧表面。
半导体结构层135可以包括多个III-V族化合物半导体层。发光结构层135可以包括第一导电类型半导体层110、第二导电类型半导体层130、以及被设置在第一导电类型半导体层110和第二导电类型半导体层130之间的有源层120。这里，第二导电类型半导体层130可以被设置在欧姆层150和保护构件140上。此外，有源层120可以被设置在第二导电类型半导体层130上，并且第一导电类型半导体层110可以被设置在有源层120上。
第一导电类型半导体层110可以包括其中掺杂第一导电类型掺杂剂的III-V族化合物半导体。例如，第一导电类型半导体层110可以包括N型半导体层。可以通过将N型掺杂剂掺杂到具有组成式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料中而实现N型半导体层。例如，可以通过将诸如Si、Ge、Sn、Se或者Te的N型掺杂剂掺杂到GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP或者AlGaInP中而形成第一导电类型半导体层110。第一导电类型半导体层110可以被形成为单层或者多层，但是不限于此。
有源层120可以具有单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构和量子线结构之一，但是不限于此。
有源层120可以由具有组成式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料来形成。当有源层120具有MQW结构时，多个阱层和多个势垒层可以彼此堆叠，以形成有源层120。例如，InGaN阱层和GaN势垒层可以交替地彼此堆叠，以形成有源层120。
掺杂有N型或者P型掺杂剂的包覆层可以被设置在有源层120上和/或下方。该包覆层可以包括AlGaN层或者InAlGaN层。
第二导电类型半导体层130可以包括在其中掺杂第二导电类型掺杂剂的III-V族化合物半导体。例如，第二导电类型半导体层130可以包括P型半导体层。
可以通过将P型掺杂剂掺杂到具有组成式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料中，来实现P型半导体层。例如，可以通过将诸如Mg、Zn、Ca、Sr或者Br的P型掺杂剂掺杂到GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP或者AlGaInP中，而形成第二导电类型半导体层130。第二导电类型半导体层130可以被形成为单层或者多层，但是不限于此。
如上所述，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。然而，本公开不限于此。因此，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。此外，另一N型或者P型半导体层可以被设置在第二导电类型半导体层130下方。因此，发光结构层135可以具有np结结构、pn结结构、npn结结构和pnp结结构中的至少一种。此外，掺杂剂可以被均匀地或者非均匀地分别地掺杂到第一和第二导电类型半导体层110和130中。即，发光结构层135可以具有各种结构，而不限于该实施例。
光提取图案112可以被设置在发光结构层135的顶表面上。光提取图案112可以使发光结构层135的表面全反射的光量最小化，以改进发光器件100的光提取效率。光提取图案112可以具有随机形状和布置。此外，光提取图案112可以具有特定形状和布置。
例如，光提取图案112可以具有包括大约50nm到大约3000nm的周期的光子晶体结构。该光子晶体结构可以由于干涉效应而有效地向外部提取具有特定波长范围的光。
此外，光提取图案112可以具有诸如柱形形状、多棱柱形状、锥体形状、多棱锥体形状、截头锥体和多边形截头锥体的各种形状，但是不限于此。
体积层190可以被设置在发光结构层135上。体积层190可以由绝缘且光透射材料来形成。例如，体积层190可以由SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4和Al2O3中的至少一种来形成。
这里，体积层190可以由具有的折射率小于用于形成发光结构层135的材料(例如，GaN)的折射率的材料来形成。此外，当体积层190被施加到发光器件封装时，体积层190可以由具有的折射率大于用于模制发光器件100的模制构件(见，图20的附图标记40)的折射率的材料来形成。如上所述，折射率可以从光结构层135到模制构件逐渐地降低，以改进外部光提取效率。根据实施例，在发光器件100中产生的光可以被非常好地发射到外部。例如，因为SiO2具有大约1.5的折射率，并且Al2O3具有大约1.7的折射率，所以可以满足上述条件。
在当前的实施例中，具有预定厚度的体积层190可以被设置在发光结构层135上，以防止在发光结构层135中产生的光在上部方向上集中。当与水平类型发光器件相比时，在竖直类型发光器件中，因为发光结构层135具有大于发光结构层135的侧表面区域的顶部区域，所以在发光结构层135中产生的光可以在竖直方向上集中地发射。然而，根据当前的实施例，可以提供体积层190，以允许在发光结构层135中产生的光在通过体积层190时被向上地且横向地发射。
在根据实施例的发光器件中，可以防止能够当被提取到外部的光在竖直方向上集中时发生的效率降低。例如，当使用其中光在竖直方向上集中地发射的发光器件来实现发光器件封装时，会存在因为光在上部方向上集中地发射而使取向角度减小的限制。然而，根据实施例，因为通过体积层190而被提取到外部的光可以在上部方向和横向方向上发射，所以可以提供具有宽的取向角度或者宽的光束扩展角度的发光器件封装。此外，当使用根据实施例的发光器件来实现发光器件封装时，可以有效地防止荧光体劣化。
第二光提取图案192可以被设置在体积层190的顶表面上。第二光提取图案192可以使由其表面全反射的光量最小化，以改进发光器件100的光提取效率。第二光提取图案192可以具有随机形状和布置。此外，第二光提取图案192可以具有随机形状和布置。
例如，第二光提取图案192可以具有包括大约50nm到大约3000nm的周期的光子晶体结构。该光子晶体结构可以由于干涉效应而有效地向外部提取具有特定波长范围的光。
此外，第二光提取图案192可以具有诸如柱形形状、多棱柱形状、锥体形状、多棱锥体形状、截头锥体和多边形截头锥体的各种形状，但是不限于此。
在当前的实施例中，第二光提取图案192可以被设置在体积层190的暴露表面(即，图1的顶表面)上，以更加改进光提取效率。如上所述，虽然光提取图案112被设置于第一导电类型半导体层110，但是由于非均匀的晶体结构，光提取图案112可以是非均匀的。即，可以在第一导电类型半导体层110的顶表面的至少一个部分上存在平面，并且因此，光损失可以发生。相应地，在当前的实施例中，第二光提取图案192可以被设置于在第一导电类型半导体层110上设置的体积层190的一个表面上，以减小光损失。即，光提取图案112和第二光提取图案192可以被双重地设置，以使发光效率最大化。
体积层190可以具有大约1μm至大约200μm的厚度。当体积层的厚度T1小于大约1μm时，会难以有效地在横向方向上提取光。此外，由于体积层190的、薄的厚度，会难以在体积层190的顶表面上形成第二光提取图案192。此外，当体积层190的厚度T1增加时，导电支撑衬底175的厚度应该被降低。通常，导电支撑衬底175的厚度增加越多，则发光效率可以提高得越多。考虑到上述条件，体积层180可以具有大约200μm或者更小的厚度T1，以形成具有足够的厚度的导电支撑衬底175。
根据实施例，如在图17中所示，可以在体积层190的侧表面上设置粗糙部或者非平坦图案。因此，可以在体积层190的横向方向上提取更大量的光。
电极115可以在第一导电类型半导体层110上被设置成与其中设置体积层190的区域间隔开。根据实施例，可以限定经过体积层190且暴露第一导电类型半导体层110的一部分(即，顶表面的一部分)的孔107。这里，电极115可以被设置在孔107内。
电极115可以具有的宽度W1等于孔107的宽度W2。可替选地，考虑到工艺容限，电极115可以具有的宽度W1小于孔107的宽度W2。孔107可以具有大约几μm到几百μm的宽度。如在图1中所示，孔107可以在体积层190中具有均匀的宽度。此外，孔107的宽度可以根据其高度而改变。例如，当孔107邻近于第一导电类型半导体层110时，孔107的宽度可以降低。
电极115可以具有大约0.5nm至大约50nm的厚度T2。电极115的厚度T2可以被确定成使得在发光结构层135中产生的光被充分地供应到发光结构层135，而不被电极115吸收。
电极115可以由Au、Pd、Pt、Ru、Re、Mg、Zn、Hf、Ta、Rh、Ir、W、Ti、Ag、Cr、Mo、Nb、Al、Ni、Cu、WTi、V及其合金中的至少一种形成。
例如，电极115可以包括接触发光结构层135以与发光结构层135欧姆接触的欧姆层以及在欧姆层上设置的电极层。例如，欧姆层可以由Cr、Al、V或者Ti形成。电极层可以包括顺序堆叠的、由Ni或者Al形成的势垒层、由Cu形成的金属层、由Ni或者Al形成的势垒层、以及由Au形成的引线结合层。然而，当前的实施例不限于此。例如，电极层可以被实现为诸如W层、WTi层、Ti层、Al层或者Ag层的单层。
因为光提取图案112被设置在第一导电类型半导体层110的顶表面上，所以与光提取图案112相对应的图案可以通过制造工艺而被顺利地设置在电极115的底表面上。然而，本公开不限于此。此外，与光提取图案112相对应的图案可以被设置在发光结构层135的顶表面上。
体积层190可以被设置在发光结构层135上，并且钝化层180可以被设置在其上未设置电极115的部分上。即，钝化层180可以被设置在第一导电类型半导体层110的顶表面和侧表面以及保护构件140的顶表面上，但是不限于此。
在下文中，将参考图2至14来描述制造根据实施例的发光器件100的方法。然而，将省略或者简要地描述已经在以前的示例性实施例中描述的重复说明。
图2至14是示出制造根据实施例的发光器件的工艺的视图。
参考图2，可以在生长衬底101上形成发光结构层135。
生长衬底101可以由蓝宝石(Al2O3)、Si、SiC、GaAs、GaN、ZnO、MgO、GaP、InP和Ge中的至少一种形成。然而，本公开不限于此。例如，生长衬底101可以由各种材料形成。
可以通过在生长衬底101上相继地生长第一导电类型半导体层110、有源层120和第二导电类型半导体层130，来形成发光结构层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)工艺和氢化物气相外延(HVPE)工艺之一，来形成发光结构层135。然而，本公开不限于此。
可以在其间形成用于减小在发光结构层135和生长衬底101之间的晶格常数的缓冲层和/或未掺杂的氮化物层。
顺序地，如在图3中所示，保护构件140可以选择性地形成在发光结构层135上，以对应于单元芯片区域。可以使用构图的掩模，将保护构件140可以被形成为围绕单元芯片区域。可以使用诸如电子束沉积工艺、溅射工艺和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺的各种沉积工艺之一来形成保护构件140。
参考图4，可以在第二导电类型半导体层130上形成电流阻挡层145。可以使用掩模图案来形成电流阻挡层145。
虽然使用在图3和4中的独立的工艺，来形成保护构件140和电流阻挡层145，但是保护构件140和电流阻挡层145可以由彼此相同的材料形成并且使用一个工艺来同时地形成。例如，在第二导电类型半导体层130上形成SiO2层之后，可以使用掩模图案来同时地形成保护构件140和电流阻挡层145。
参考图5和6，可以在第二导电类型半导体层130和电流阻挡层145上相继地形成欧姆层150和反射层160。
例如，可以使用电子束沉积工艺、溅射工艺和PECVD工艺之一，来形成欧姆层150和反射层160。
参考图7，导电支撑衬底175可以使用作为媒介的粘合层170粘附到图6的结构。粘合层170可以接触反射层160、欧姆层150的端部和保护构件140，以增强在反射层160、欧姆层150和保护构件140之间的粘附性。
在上述实施例中，虽然通过结合工艺、使用粘合层170来耦合导电支撑衬底175，但是可以在不形成粘合层170的情况下通过镀覆工艺或者沉积工艺，来耦合导电支撑衬底175。
参考图8，生长衬底101可以从发光结构层135去除。图8示出其中图7的结构被翻转的形状。
可以使用激光剥离工艺或者化学剥离工艺，来去除生长衬底101。
参考图9，可以沿着单元芯片区域，对发光结构层135执行隔离蚀刻处理，以将发光结构层135划分成多个发光结构层135。例如，可以通过诸如电感耦合等离子体(ICP)工艺的干法蚀刻工艺来执行隔离蚀刻处理。
参考图10，可以在保护构件140和发光结构层135上形成钝化层180。然后，钝化层180可以被选择性地去除，以暴露第一导电类型半导体层110的顶表面。可以在第一导电类型半导体层110的顶表面上形成光提取图案112，以改进光提取效率。可以通过湿法蚀刻工艺或者干法蚀刻工艺来形成光提取图案112。
参考图11，可以对图10的结构执行芯片分离处理，以将该结构划分成单元芯片区域，由此制造多个发光器件。
例如，芯片分离处理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、其中将激光辐射到芯片边界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。然而，本公开不限于此。
参考图12，可以在发光结构层135的、未形成钝化层180的顶表面上形成体积层190。可以使用电子束沉积工艺、溅射工艺、原子层沉积(ALD)工艺、CVD工艺、PECVD工艺或者ALD工艺来形成体积层190。
可以在体积层190的顶表面上形成第二光提取图案192，以改进光提取效率。可以通过湿法蚀刻工艺或者干法蚀刻工艺，来形成第二光提取图案192。
参考图13，孔107被形成为通过体积层190的一部分。
例如，可以执行使用电感耦合等离子体(ICP)设备的干法蚀刻工艺或者使用诸如KOH、H2SO4或者H3PO4的蚀刻剂的湿法蚀刻工艺以形成孔107，但是不限于此。
参考图14，可以在第一导电类型半导体层110的、由孔107暴露的顶表面上形成电极115。可以使用溅射工艺或者电子束沉积工艺来形成电极115。
如上所述，执行芯片分离处理，然后形成体积层190和电极115。然而，本公开不限于此。例如，可以形成体积层190和电极，然后可以执行芯片分离处理。制造根据实施例的发光器件的工艺不限于此。例如，可以根据设计来不同地修改特定的工艺。
在下文中，将参考图15、16、18和19来描述根据修改实例的发光器件及其制造工艺。
图15是示出根据另一实施例的发光器件的修改实例的截面视图。
参考图15，在当前的修改实例中，电极115被设置于在第一导电类型半导体层110的顶表面上的体积层190外部。因此，可以省略用于限定经过体积层190的、单独的孔(图14的附图标记107)的工艺。因此，可以简化制造工艺。
除了用于限定孔的工艺，可以通过与图2至图12以及图14的工艺相类似的工艺，来制造根据当前修改实例的发光器件。这里，可以首先在第一导电类型半导体层110上形成电极115，然后可以形成体积层190。
根据实施例，如在图18中所示，可以在体积层190的侧表面上设置粗糙部或者非平坦图案。因此，可以在体积层190的横向方向上提取更大量的光。
图16是示出根据实施例的发光器件的另一修改实例的截面视图。
参考图16，在当前的修改实例中，可以在第一导电类型半导体层110的顶表面上的体积层190外部、即第一导电类型半导体层110的侧表面上设置电极115。
在根据当前修改实例的发光器件中，可以执行图2至12的工艺，然后可以在覆盖第一导电类型半导体层110的侧表面的钝化层180的区域中限定开口185。此后，电极115可以被设置在开口185内。
在附图中，虽然电极115仅被设置在第一导电类型半导体层110的侧表面上，但是电极115可以从第一导电类型半导体层110的顶表面延伸直至侧表面。
根据实施例，如在图19中所示，可以在体积层190的侧表面上设置粗糙部或者非平坦图案。因此，可以在体积层190的横向方向上提取更大量的光。
在下文中，将参考图20来描述包括根据当前实施例的发光器件的发光器件封装。图20是根据实施例的、包括该发光器件的发光器件封装的截面视图。
参考图20，根据实施例的发光器件封装包括封装主体20、被设置在封装主体20上的第一和第二电极层31和32、被设置在封装主体20上并且被电连接到第一和第二电极层31和32的发光器件100、以及围绕发光器件100的模制构件40。
封装主体20可以由诸如聚邻苯二甲酰胺(PPA)、液晶聚合物(LCP)、聚酰胺9T(PA9T)的树脂、金属、光敏玻璃、Al2O3、陶瓷或者印刷电路板(PCB)来形成。然而，本公开不限于上述材料。
可以在封装主体20中限定具有打开上侧的凹部34。凹部34可以具有相对其底表面垂直或者倾斜的侧表面。
与发光器件100电连接的第一和第二电极层31和32被设置在封装主体20上。第一和第二电极层31和32中的每一个均可以由具有预定厚度的金属板形成。可以在第一和第二电极层31和32的表面上镀覆其他金属层。第一和第二电极层31和32中的每一个均可以由具有优良导电性的金属形成。例如，具有优良导电性的金属的实例可以包括Ti、Cu、Ni、Au、Cr、Ta、Pt、Sn和Ag。
第一和第二电极层31和32向发光器件100供应电力。此外，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，以改进光效率。另外，第一和第二电极层31和32可以向外部释放在发光器件100中产生的热。
与第一和第二电极层31和32电连接的发光器件100被设置在凹部34内。发光器件100可以通过引线工艺、倒装芯片工艺和管芯结合工艺之一而被电连接到第一和第二电极层31和32。根据当前的实施例，发光器件100可以提供引线50电连接到第一电极层31。此外，发光器件100可以直接地接触第二电极层32并且被电连接到第二电极层32。
模制构件40可以围绕发光器件100，以保护发光器件100。此外，模制构件40可以包括荧光体以改变从发光器件100发射的光的波长。
如上所述，模制构件40可以具有的折射率小于发光器件100的体积层(见图1的附图标记190，同上)的折射率，以进一步改进光提取效率。
根据以上实施例和修改实例的发光器件封装可以被应用于诸如背光单元、指示器件、灯和路灯的照明系统。这将参考图21和22来描述。
图21是示出包括根据实施例的发光器件的背光单元的透视图。图21的背光单元1100只是照明系统的实例，并且因此，本公开不限于此。
参考图21，背光单元1100可以包括底盖1140、被设置在底盖1140内的导光构件1120、以及在导光构件1120的至少一个表面或者下表面上的发光模块1110。可以在导光构件1120下方设置反射片1130。
底盖1140可以具有带有打开的顶表面以接收导光构件1120、发光模块1110和反射片1130的盒子形状。此外，底盖可以由金属或者树脂形成。然而，本公开不限于此。
发光模块1110可以包括在板700上安设的多个发光器件封装600。发光器件封装600可以向导光构件1120提供光。
如在图21中所示，发光模块1110可以被设置在底部框架1140的内表面中的至少一个上。因此，发光模块1110可以朝向导光构件1120的至少一个侧表面提供光。
然而，发光模块1110可以被设置于在底盖1140内的导光构件1120下方，以向导光构件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发光模块1110的位置。
导光构件1120可以被设置在底盖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，由此将平面光引导到显示面板。
例如，导光构件1120可以是导光板(LGP)。例如，导光构件1120可以由诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、环烯烃共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)和聚萘二甲酸乙二醇酯树脂之一来形成。
光学片1150可以被设置在导光构件1120上方。
例如，光学片1150可以包括扩散片、聚光片、亮度增强片和荧光片中的至少一个。例如，光学片1150可以通过堆叠扩散片、聚光片、亮度增强片和荧光片来形成。扩散片可以均匀地扩散从发光模块1110发射的光。扩散光可以提供聚光片被收集到显示面板中。这里，从聚光片发射的光是随机偏振光。亮度增强片可以增加从聚光片发射的光的偏振程度。例如，聚光片可以是水平和/或竖直棱镜片。例如，亮度增强片可以是双亮度增强膜。此外，荧光片可以是光透射板或者包括荧光体的膜。
反射片1130可以被设置在导光构件1120下方。反射片1130可以朝向导光构件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可以由例如PET树脂、PC树脂和聚氯乙烯树脂的树脂来形成，但是不限于此。
图22是包括根据实施例的发光器件封装的照明单元的视图。然而，图22的照明单元1200被描述为照明系统的实例。因此，本公开不限于此。
参考图22，照明单元1200可以包括壳体1210、被设置在壳体1210上的发光模块1230、以及被设置在壳体1210上以从外部电源接收电力的连接端子1220。
壳体1210可以由具有良好的热耗散特性的材料形成。例如，壳体1210可以由金属或者树脂形成。
发光模块1230可以包括板700以及在板700上安装的至少一个发光器件封装600。
可以在绝缘材料上印刷电路图案，以形成板700。例如，板700可以包括印刷电路板(PCB)、金属芯PCB、柔性PCB或者陶瓷PCB。
此外，板700可以由能够有效反射光的材料形成。可替选地，可以利用有效反射光的、例如白色或者银色材料的颜色材料来涂覆板700的表面。
可以在板700上安装至少一个发光器件封装600。
发光器件封装600中的每一个可以包括至少一个发光器件。该发光器件可以包括发射红色、绿色、蓝色或者白色光的彩色发光器件、以及发射紫外(UV)光的UV发光器件。
发光模块1230可以具有发光器件的各种组合，以获得想要的颜色和亮度。例如，可以彼此相组合地设置白色发光器件、红色发光器件和绿色发光器件以确保高显色指数(CRI)。可以在从发光模块1230发射的光的路径中设置荧光片。荧光片可以改变从发光模块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时，可以在荧光片中包含黄色荧光体。这里，从发光模块1230发射的蓝色光可以通过荧光片以实现黄色光。最终，蓝色光和黄色光可以相互混合以实现白色光。
连接端子1220可以被电连接到发光模块1230以向发光模块1230提供电力。参考图22，连接端子1220被旋拧耦合到插座形式的外部电源，但是不限于此。例如，连接端子1220可以具有插脚形状，并且因此被插入外部电源中。可替选地，连接端子1220可以被导线连接到外部电源。
如上所述，在该照明系统中，导光构件、扩散片、聚光片、亮度增强片和荧光片中的至少一个可以被设置在从发光模块发射的光的路径上以获得所期光学效果。
如上所述，因为该照明系统包括具有优良效率的发光器件封装，所以该照明系统可以具有优良的光效率和特性。
根据实施例的发光器件、发光器件封装和灯单元可以具有改进的光提取效率和宽的取向角度。
在以上实施例中描述的特征、结构和效果被并入到本公开的至少一个实施例中，但是不限于仅一个实施例。此外，对于另一个实施例，本领域技术人员能够容易地组合和修改在一个实施例中例示的特征、结构和效果。因此，这些组合和修改应该被理解为落入本公开的范围内。
虽然已经参考其多个示意性实施例描述了实施例，但是应该理解，本领域技术人员能够设计将落入本公开原理的精神和范围内的多个其他修改和实施例。更加具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内，在主题组合布置的组成部件和/或布置方面，各种变化和修改是可能的。除了在组成部件和/或布置方面的变化和修改之外，对于本领域技术人员而言，可替代的使用也将是明显的。

Claims (17)

1.一种发光器件，包括：
支撑衬底；
发光结构层，所述发光结构层被设置在所述支撑衬底上，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、以及被设置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；
电极，所述电极被电连接到所述第一导电类型半导体层；以及
体积层，所述体积层被设置在所述发光结构层上，所述体积层具有大于所述电极厚度的厚度。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述体积层具有1μm至20μm的厚度。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述体积层由具有折射率小于用于形成所述发光结构层的材料的折射率的材料来形成。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述体积层由SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、TiO2，和Al2O3中的至少一种材料来形成。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述体积层被设置在所述第一导电类型半导体层上，并且所述电极与在所述第一导电类型半导体层上不设置体积层的区域间隔开。
6.根据权利要求5所述的发光器件，其中，所述体积层具有暴露所述第一导电类型半导体层的一部分的孔，并且所述电极被设置在所述孔内。
7.根据权利要求5所述的发光器件，其中，所述电极被设置在所述体积层外部。
8.根据权利要求7所述的发光器件，其中，所述电极被设置在所述第一导电类型半导体层的顶表面上。
9.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述电极的至少一部分被设置在所述第一导电类型半导体层的侧表面上。
10.根据权利要求1所述的发光器件，其中，光提取图案被设置在所述体积层的一个表面上。
11.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述发光结构层具有顶表面，所述顶表面具有光提取图案。
12.根据权利要求1所述的发光器件，其中，粗糙部被设置在所述体积层的侧表面上。
13.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括：
电流阻挡层，所述电流阻挡层被设置在所述支撑衬底和所述发光结构层之间，
其中，所述电流阻挡层的至少一部分与所述电极竖直地重叠。
14.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括：
钝化层，所述钝化层被设置在所述发光结构层的侧表面上。
15.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括：
反射电极，所述反射电极被设置在所述发光结构层下方，所述反射电极被电连接到所述第二导电类型半导体层。
16.一种发光器件封装，包括：
主体；
发光器件，所述发光器件被设置在所述主体上，所述发光器件是根据权利要求1至15中任何一项所述的发光器件；以及
第一和第二电极层，所述第一和第二电极层被电连接到所述发光器件。
17.一种灯单元，包括：
板；
发光器件，所述发光器件被设置在所述板上，所述发光器件是根据权利要求1至15中任何一项所述的发光器件；以及
光学构件，从所述发光器件发射的光通过所述光学构件。
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