CN103972349B - 发光器件 - Google Patents

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Abstract

公开了一种发光器件，包括：导电衬底；第一电极层，布置在导电衬底上；发光结构，布置在第一电极层上，该发光结构包括第一半导体层、第二半导体层、以及布置在第一半导体层和第二半导体层之间的有源层；第二电极层，电连接至第二半导体层；以及抗裂层，布置在边界上，发光结构沿该边界以芯片为单位被分割，其中抗裂层被布置在发光结构下方并包括欧姆接触发光结构的金属材料。

Description

发光器件
相关申请到交叉引用
本申请要求于2013年1月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2013-0010618号的优先权，其公开内容通过引用的方式并入此处。
技术领域
实施例涉及一种发光器件。
背景技术
作为发光器件的典型示例的发光二极管(LED)是使用化合物半导体的特性将电信号转换为红外光、可见光或光的器件。LED现在正被应用于诸如家用电器、远程控制器、电子招牌、显示器、各种自动电器等器件，并且LED的应用继续扩大。
通常，小型化LED被制造为表面安装器件，以被直接安装到印刷电路板(PCB)。因此，用作显示器件的LED灯还被开发作为表面安装器件。这种表面安装器件可以代替传统的简单照明器并用于照明显示器、字符显示器、图像显示器等，呈现各种颜色。
随着LED的应用范围扩大，用于日常使用的灯和用于呼救信号的灯所需的亮度增加。因此，重要的是增加LED的亮度。
另外，发光器件的电极应当具有优良的粘附和电气性能。
另外，提高发光器件的亮度和减小操作电压的研究正在进行中。另外，当晶片在发光器件基底上被切割时，会不利地产生裂纹。
发明内容
实施例提供一种减小正向电压(VF)、提高发光效率并当以芯片为单位切割时防止裂纹的发光器件。
在一个实施例中，一种发光器件包括：导电衬底；第一电极层，布置在导电衬底上；发光结构，布置在第一电极层上，该发光结构包括第一半导体层、第二半导体层、以及布置在第一半导体层与第二半导体层之间的有源层；第二电极层，电连接至第二半导体层；以及抗裂层，布置在边界上，发光结构沿该边界以芯片为单位被分割，其中抗裂层被布置在发光结构下方并包括欧姆接触发光结构的金属材料。
抗裂层可以形成封闭区域。
抗裂层可以被布置在发光结构的外周上。
抗裂层可以具有30μm至70μm的宽度。
抗裂层可以包括Au、Be以及Au合金的至少之一。
抗裂层可以具有复合层结构。
抗裂层可以与第一电极层齐平。
该发光器件还可以包括布置在第一电极层和第一半导体层之间以减小其间的反射率差的窗口层，其中抗裂层接触窗口层的下部。
窗口层可以包括GaP、GaAsP或AlGaAs。
窗口层接触抗裂层的区域可以掺杂有极性与第一半导体层相同的掺杂剂。
第一电极层可以包括：透明电极层，布置在导电衬底和第一半导体层之间；以及欧姆层，包括多个贯穿透明电极层的金属接触部分，其中每一个金属接触部分包括AuBe。
透明电极层的平面区域可以大于金属接触部分的平面区域。
金属接触部分的平面区域可以是透明电极层的平面区域的10％到25％。
金属接触部分的表面可以接触第一半导体层。
发光结构可以包括AlGaInP或GaInP。
附图说明
通过以下结合附图的具体说明，将更加容易地理解实施例的细节，其中：
图1为示出根据实施例的发光器件的截面图；
图2为沿着图1的线A-A获取的截面平视图；
图3为根据另一个实施例的沿着线A-A获取的截面平视图；
图4为示出根据另一个实施例的发光器件的截面图；
图5为示出根据另一个实施例的发光器件的截面图；
图6至图10为示出根据实施例的发光器件的制造方法的流程图；
图11为示出根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的透视图；
图12为示出根据本实施例的包括发光器件的发光器件封装的截面图；
图13为示出根据实施例的包括发光器件的显示器件的分解透视图；
图14为示出图13的显示器件的视图；以及
图15为示出根据实施例的包括发光器件的照明器件的分解透视图。
具体实施方式
现在将具体参考实施例，在附图中示出其示例。然而，本公开文本可以以多种不同方式实施，并且不应当理解为局限于本文列出的实施例。更确切地，这些实施例的提供使得公开内容将会详尽而完整，并且将向本领域技术人员充分表明本发明的范围。本公开文本仅由权利要求的范畴进行限定。在特定实施例中，本领域熟知的器件构造或工艺的详细说明可以被省略以避免本领域普通技术人员对公开内容的理解模糊。可能的话，全部附图中将使用相同的附图标记以表示相同或相似的部件。
本文可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“在…下部”、“在…上方”或“在…上部”等与空间相关的词语以描述如图所示的一个元件相对另一个元件的关系。应当理解，除了附图中描述的取向之外，与空间相关的词语意欲包含器件的不同取向。例如，如果将一个附图中的器件翻转过来，则被描述为在其它元件的“下方”或“下面”的元件会取向为在其它元件的“上方”。因此，这些示例性词语“下方”或“下面”能够包含上方和下方两种取向。由于可以将器件取向为在另一个方向上，因而可以根据器件的取向来解释与空间相关的词语。
在本公开文本中使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，并不是为了限制本公开文本。除非上下文清楚地指出，否则在本公开文本和附加的权利要求中使用的单数形式的“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。还应当理解，当在本说明书中使用词语“包含”和/或“包括”时，其表明所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件、和/或其组合的存在或附加。
除非另有定义，否则本文用到的所有词语(包括技术和科学用语)都与本技术领域中普通技术人员通常理解的含义相同。还应当理解，例如在常用词典中定义的词语应当被理解为具有与它们在相关技术领域和本公开文本的上下文中一致的含义，并且除非本文明确定义，否则不应当被理想化或过于形式化地理解。
在附图中，为了便于说明以及为了清晰起见，每层的宽度或尺寸被夸大、省略或示意性示出。而且，每一个组成元件的尺寸或区域不完全反映其实际尺寸。
用来描述根据实施例的发光器件的结构的角度或方向基于图中所示的那些角度或方向。除非说明书中未对用来描述发光器件的结构中的角度位置关系的参考点进行定义，否则，可以参考相关的附图。
图1为示出根据实施例的发光器件的截面图，以及图2为沿着图1的线A-A获取的截面平视图。
参照图1，根据本实施例的发光器件100包括：导电衬底110；第一电极层120，布置在导电衬底110上；发光结构140，包括：第一半导体层141；第二半导体层145，布置在第一电极层120的上方；以及有源层143，布置在第一半导体层141和第二半导体层145之间；第二电极层150，电连接至第二半导体层145；以及抗裂层190，布置在发光结构140的下方。
导电衬底110支撑发光结构140，并且导电衬底110与第二电极层150一起将电力提供到发光结构140。导电衬底110可以由高传热材料或导电材料形成，例如，选自以下所构成群组的至少其中之一：金(Au)、镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、铜(Cu)、铝(Al)、钽(Ta)、银(Ag)、铂(Pt)、铬(Cr)、Si、Ge、GaAs、ZnO、GaN、Ga2O3、SiC、SiGe以及CuW，或其两个或多个的合金，或其两个或多个不同物质的堆叠。即，导电衬底110可以被实现为承载晶片。
导电衬底110促进从发光器件100发出的热量的传导，从而提高发光器件100的热稳定性。
在本实施例中，导电衬底110具有导电性。然而，导电衬底也可以不具有导电性，公开内容不限于此。
该发光器件包括布置在导电衬底110上的用于供应电力的第一电极层120。后文将给出对第一电极层120的具体说明。
该发光器件还可以包括布置在第一电极层120上的用于减小第一电极层120与发光结构140之间的反射率差的窗口层130。
窗口层130减小发光结构140与第一电极层120之间的反射率差，从而提高光提取效率。
窗口层130可以包括GaP、GaAsP或AlGaAs的至少其中之一。
发光结构140包括第一半导体层141、第二半导体层145以及布置在第一半导体层141与第二半导体层145之间的有源层143。
第二半导体层145可为n型半导体层，并且该n型半导体层可以掺杂有化学式为InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料，例如，该半导体材料为选自以下所构成群组的至少其中之一：GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN以及AlInN，或者该n型半导体层可以掺杂有n型掺杂剂(例如Si、Ge、Sn、Se或Te)。另外，第二半导体层145可以选自化学式为(AlXGa1-X)0.5In0.5P的半导体材料。
同时，电连接至第二半导体层145的第二电极层150可以被布置在第二半导体层145上，并且第二电极层150可以包括具有预定图案的至少一个焊盘和/或至少一个电极。第二电极层150可以被布置在第二半导体层145的上表面的中心部分、外侧部分或边缘部分，但本公开文本不限于此。第二电极层150可以被布置在除了第二半导体层145的上表面的部分外的其它部分，但本公开文本不限于此。
第二电极层150可以使用导电材料被形成为单层或复合层结构，导电材料例如，选自以下所构成群组的至少一种金属：In、Co、Si、Ge、Au、Pd、Pt、Ru、Re、Mg、Zn、Hf、Ta、Rh、Ir、W、Ti、Ag、Cr、Mo、Nb、Al、Ni，Cu以及WTi，或其合金。
用于提高光提取效率的粗糙图案160可以通过预定蚀刻方法被形成在第二半导体层145的表面的一部分或整个区域，该区域中未形成第二电极层150。
在本实施例中，第二电极层150被形成在未形成有粗糙图案160的平坦表面上，但是第二电极层150可以被形成在第二半导体层145的形成有粗糙图案160的上表面上，然而本公开文本不限于此。
粗糙图案160可以通过蚀刻第二半导体层145的上表面的至少一部分来形成，然而本公开文本不限于此。蚀刻工艺包括湿蚀刻工艺和/或干蚀刻工艺。在蚀刻工艺之后，第二半导体层145的上表面可以具有粗糙图案160。具有随意尺寸的粗糙图案160可以不规则地形成，但是本公开文本不限于此。粗糙图案160是不平坦表面，并且包括纹理图案、粗糙图案以及凹凸图案的至少之一。
粗糙图案160的侧截面可以被形成为具有各种形状，例如，圆柱形、多棱形(polyprism shape)、圆锥形、多棱锥形(polypyramidal shape)、圆截锥形(circulartruncated conical shape)、六方晶形(hexagonal shape)、以及截头金字塔形(frustopyramidal shape)，并且包括圆锥形或多棱锥形。
同时，粗糙图案160可以通过诸如光电化学(PEC)等方法形成，然而本公开文本不限于此。随着粗糙图案160被形成在第二半导体层145的上表面上，防止了由有源层143产生的光从第二半导体层145的上表面全反射并且然后被重新吸收或散射的现象，从而有助于提高发光器件100的光提取效率。
有源层143可以被布置在第二半导体层145的下方。有源层143是这样的区域：其中电子与空穴再结合，并依赖于其间的再结合产生波长与向较低能级的过渡对应的光。
有源层143例如可以具有包括半导体材料的单量子阱结构或多量子阱(MQW)结构，该半导体材料的化学式为InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)。另外，有源层143可以选自化学式为(AlXGa1-X)0.5In0.5P的半导体材料。
因此，更多电子被收集到量子阱层的低能级，并且结果是，电子与空穴再结合的可能性增加，因此提高发光效率。另外，有源层143可以具有量子线结构或量子点结构。
第一半导体层141可以布置在有源层143的下方。第一半导体层141可为p型半导体层，并将空穴注入到有源层143中。例如，该p型半导体层可以由化学式为InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料形成，其中该半导体材料例如为选自以下所构成群组的至少其中之一：GaN、GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN以及AlInN，并且该p型半导体层可以掺杂有p型掺杂剂(例如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba)。另外，第一半导体层141可以选自化学式为(AlXGa1-X)0.5In0.5P的半导体材料。
另外，第三半导体层(未示出)可以被形成在第一半导体层141的下方。第三半导体层可以利用极性与第二半导体层相反的半导体层来实现。
同时，第二半导体层145、有源层143以及第一半导体层141可以通过诸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(HVPE)以及溅射等方法来形成，然而本公开文本不限于此。
另外，与上文所描述的不同，在实施例中，第二半导体层145可以用p型半导体层来实现，并且第一半导体层141可以用n型半导体层来实现，但是本公开文本不限于此。因此，发光结构140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结结构的至少之一。
另外，钝化膜170可以被形成在发光结构140的一部分或整个外周面，以保护发光器件免于外部冲击并防止短路。
参照图1和图2，第一电极层120可以包括金属或透光导电层并将电力供应到发光结构140。第一电极层120可以由导电材料形成，例如，选自以下所构成群组的至少其中之一：镍(Ni)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、铑(Rh)、钽(Ta)、钼(Mo)、钛(Ti)、银(Ag)、钨(W)、铜(Cu)、铬(Cr)、钯(Pd)、钒(V)、钴(Co)、铌(Nb)、锆(Zr)、氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)、氧化铟锌(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)、氧化锑锡(ATO)、氧化镓锌(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au以及Ni/IrOx/Au/ITO的至少之一，但本公开文本不限于此。
第一电极层120可以包括欧姆层123和金属反射层125的至少之一。另外，第一电极层120可以包括欧姆层123、金属反射层125以及金属粘合层121的至少之一。
例如，第一电极层120可以具有使金属反射层125和欧姆层123按此顺序堆叠在金属粘合层121上的结构。图1示出欧姆层123布置在金属粘合层121上的配置。
欧姆层123可以包括布置在导电衬底110与发光结构140之间的透明电极层123A和垂直地贯穿透明电极层123A的多个金属接触部分123B。
透明电极层123A可以由在传输被导电衬底110或金属反射层125反射的光时展现导电性的材料形成。例如，透明电极层123A可以包括In2O3、SnO2、ZnO、ITO、CTO、CuAlO2、CuGaO2以及SrCu2O2的至少其中之一。
金属接触部分123B被布置为使得其垂直地贯穿透明电极层123A。金属接触部分123B可以有规则地彼此间隔开预定距离。金属接触部分123B具有与发光结构140欧姆接触的特征。
另外，金属接触部分123B的至少一个表面可以接触发光结构140的第一半导体层141，并且其其它表面可以接触导电衬底110。
金属接触部分123B包括AuBe。
当金属接触部分123B被布置为贯穿透明电极层123A时，具有的优点在于金属接触部分123B容易地电性接触发光结构140。另外，随着金属接触部分123B贯穿透明电极层123A，由发光结构140产生的热量被有利且容易地释放到导电衬底110。
另外，金属接触部分123B直接接触发光结构140，因此有利地降低正向电压(VF)。尤其，与金属接触部分123B不贯穿透明电极层123A的情况相比，操作电压减小了大约10％。其原因是透明电极层123A具有的导电性比金属接触部分123B低。
尤其，参照图2，透明电极层123A的平面区域可大于金属接触部分123B的平面区域。金属接触部分123B的平面区域可以是透明电极层123A的平面区域的10％至25％。当金属接触部分123B的平面区域小于透明电极层123A的平面区域的10％时，在发光结构140与第一电极层120之间形成欧姆接触是困难的，并且当金属接触部分123B的平面区域大于透明电极层123A的平面区域的25％时，由于金属接触部分123B的低透光率，发光器件100的发光效率不利地恶化了。
例如，相邻的金属接触部分123B之间的距离是35μm至50μm，以及金属接触部分123B的宽度是10μm至20μm，以将金属接触部分123B的平面区域调节为透明电极层123A的平面区域的10％至25％。
金属接触部分123B可以具有杆状，然而本公开文本不限于此。金属接触部分可以具有圆柱形或多棱形。
第一电极层120可以是平坦的，如图1所示，但本公开文本不受限制。第一电极层120可以具有阶梯。
第一电极层120还可以包括金属粘合层121。
金属粘合层121形成在欧姆层123的下方，并加强这些层之间的粘合。金属粘合层121可以由与下面的材料具有优良粘合性的材料形成。例如，金属粘合层121可以包括PbSn合金、AuGe合金、AuBe合金、AuSn合金、Sn、In、SnIn合金或PdIn合金的至少其中之一。另外，抗扩散膜(未示出)可以进一步布置在金属粘合层121的上方。该抗扩散膜防止用于导电衬底110和金属粘合层121的材料扩散到发光结构140。该抗扩散膜可以由防止金属扩散的材料形成，并且该材料例如包括铂(Pt)、钯(Pd)、钨(W)、镍(Ni)、钌(Ru)、钼(Mo)、铱(Ir)、铑(Rh)、钽(Ta)、铪(Hf)、锆(Zr)、铌(Nb)以及钒(V)的至少之一以及其两个或多个的合金，但本公开文本不限于此。金属粘合层121可以具有单层或复合层结构。
抗裂层190被布置在边界上并防止裂纹，发光结构140沿该边界以芯片为单位被划分(切割)。该芯片表示使晶片(未示出)被划分成各个发光器件的单元，在该晶片上堆叠有发光结构140，并且后文将给出与发光器件的制造方法相关的具体说明。
抗裂层190被布置为使得其优选在发光结构140的下部外周上接触发光结构140的一部分。
抗裂层190的平面形状(参见图2)可以是环形、环路形状、框架或网格形状等，以形成封闭区域，并且封闭区域的尺寸与发光器件的尺寸对应。这里，该封闭区域表示图2的平面上的封闭区域。
抗裂层190的宽度b不受限制。当宽度b过于小时，难以防止从发光结构140剥离，并且当宽度b过于大时，会恶化发光器件的发光效率。因此，宽度b优选是30μm至70μm。
另外，抗裂层190接触发光结构140的下部并与第一电极层120齐平。即，发光结构140用来供应电力并在发光结构140的切割期间防止裂纹。这里，表达式“与......齐平”不一定表示完全与......齐平，而是表示大体与......齐平。即，抗裂层190被布置在第一电极层120的外侧。
抗裂层190可以电性接触发光结构140的下部。例如，当发光结构140的下部是第一半导体层141时，抗裂层190电性接触第一半导体层141，并且当发光结构140的下部是窗口层130时，抗裂层190电性接触窗口层130的下部。
当抗裂层190电性接触发光结构140的外周的下部时，能够防止以芯片为单位切割发光结构140时发光结构140与第一电极层120和/或导电衬底110之间的剥离。另外，抗裂层190被布置在发光结构140的芯片单元之间的边界上，并与发光结构140一起被切割，因此防止裂纹。
抗裂层190可以包括导电金属材料，该导电金属材料例如包括Au、AuBe以及Au合金的至少之一。
另外，抗裂层190可以具有单层或复合层结构。例如，抗裂层190可以具有Au、Au/AuBe或Au/AuBe/Au的结构，但本公开文本不限于此。
当抗裂层190由Au或Au合金形成时，抗裂层190用来在发光结构140的切割时防止裂纹和剥离并将电力供应到发光结构140，因此有利地防止发光器件的发光效率的恶化。
同时，当发光结构140还包括窗口层130时，窗口层130的接触抗裂层190的一部分掺杂有极性与第一半导体层141相同的掺杂剂。因为在假设第一半导体层141掺杂有p型掺杂剂的情况下提供本实施例，所以假设窗口层130的接触抗裂层190的一部分掺杂有p型掺杂剂来给出说明。
当窗口层130被掺杂时，透光率降低，但是窗口层130电性接触抗裂层190的能力增加。因此，掺杂窗口层130的区域仅形成在窗口层130的接触抗裂层190的内部区域，因此使窗口层130与抗裂层190欧姆接触。另外，窗口层130的接触抗裂层190的该部分减小，并且透光率并未大幅恶化。结果是，窗口层130电性接触抗裂层190，而并未大幅降低窗口层130的透光率。
另外，随着窗口层130电性接触抗裂层190，有利地，发光器件100的操作电压降低，窗口层130的透光率并未大幅恶化，发光器件的发光效率并未大幅恶化，并且防止了发光结构140的裂纹。
掺杂到窗口层130的接触抗裂层190的该部分中的p型掺杂剂可以包括Mg、Zn、Ca、Sr、Ba以及C的至少之一。
当窗口层130的接触抗裂层190的部分以过高的浓度掺杂时，透光率显著恶化，并且当该部分以过低的浓度掺杂时，窗口层130与抗裂层190之间的欧姆接触可能是困难的。因此，当窗口层130的接触抗裂层190的部分掺杂有Mg时，掺杂浓度优选是5e18/cm3至1e18/cm3，并且当该部分掺杂有C时，掺杂浓度优选是5e19/cm3至1e19/cm3。
图3为根据另一个实施例的沿着线A-A获取的截面平视图。
考虑到抗裂层190的布置，根据本实施例的发光器件100与图2所示的实施例不同。
参照图3，抗裂层190可以被连续地或非连续地布置在芯片之间的边界上。在图3中，抗裂层190可以被非连续地布置在发光结构140的外周(其是芯片之间的边界)上。
非连续布置的抗裂层190防止发光器件的裂纹并减少制造成本。
图4为示出根据另一个实施例的发光器件的截面图。
参照图4，当与图1所示的实施例相比时，发光器件100A还可以包括金属反射层125和电流阻挡层180。
第一电极层120还可以包括金属反射层125。金属反射层125布置在欧姆层123的下方，并将从有源层143向导电衬底110发射的光反射至发光结构140的上部。
金属反射层125可以由高反射材料形成，例如，Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au或Hf或其组合，或者金属反射层125可以使用金属材料和透光导电材料(例如IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO或ATO)被形成为复合层结构。另外，反射层(未示出)可以具有IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni或AZO/Ag/Ni的堆叠结构。
电流阻挡层180可以被布置在发光结构140的下方，使得电流阻挡层180的至少一部分沿垂直方向重叠第二电极层150，并且具有比欧姆层123或金属反射层125低的导电性。电流阻挡层180可以包括氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化钛(TiOx)、氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)以及氧化铟锌(IZO)的至少之一，但本公开文本不限于此。
电流阻挡层180可以是电子阻挡层，该电子阻挡层防止这样的现象：其中在施加高电流时，从第二半导体层145注入到有源层143中的电子未与有源层143中的空穴再结合，而进入第一电极层120。电流阻挡层180具有比有源层143大的带隙，从而防止这样的现象：其中从第二半导体层145注入到有源层143中的电子未再结合到有源层143中，而进入第一电极层120。结果是，电子与有源层143中的空穴再结合的可能性增加，并且防止了漏电流。
图5为示出根据另一个实施例的发光器件的截面图。
考虑到窗口层130的存在，根据本实施例的发光器件100B与图1所示的实施例不同。
参照图5，根据本实施例的发光器件100B不包括窗口层130，并且抗裂层190接触发光结构140的第一半导体层141。
图6至图10为示出图1的发光器件的制造方法的流程图。
将描述根据实施例的发光器件的制造方法。
参照图6，包括按此顺序布置的第二半导体层146、有源层143以及第一半导体层141的发光结构140被堆叠在生长衬底101上。
窗口层130可以布置在发光结构140上。
生长衬底101可以选自由蓝宝石衬底(Al2O3)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP以及GaAs构成的组。虽然未示出，然而缓冲层(未示出)可以被形成在生长衬底101与发光结构140之间。
该缓冲层(未示出)可以由第III族元素和第V族元素的化合物或GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN或AlInN形成，并且可以掺杂有掺杂剂。
非掺杂半导体层(未示出)可以被形成在生长衬底101或缓冲层(未示出)上，并且缓冲层(未示出)和非掺杂半导体层(未示出)之一或两者可以形成也可以不形成，本公开文本不限于此。
参照图7，导电衬底110被制备，并且第一电极层120被接合至导电衬底110的上表面。
第一电极层120的形成方法不受限制。例如，具有预定图案的光致抗蚀剂(PR)(未示出)可以被布置在透明电极层123A上。考虑到电流扩散和光提取效率，PR可以被布置为预定图案使得PR与金属接触部分123B对应。
然后，除了布置有PR的垂直重叠部分之外，而将透明电极层123A的其它部分去除。去除部分的截面可以具有矩形、弯曲部或阶梯部，但本公开文本不限于此。可以使用诸如湿蚀刻、干蚀刻或激光剥离(LLO)等方法实施该去除，但本公开文本不限于此。
然后，多个金属接触部分123B可以被分别形成在蚀刻部分中。
另外，在以芯片为单位划分的发光器件片段之间的边界，多个抗裂层190形成在第一电极层120上。抗裂层190的形成方法与金属接触部分123B相同。
参照图8，可以去除布置在第二半导体层146上的生长衬底101。
可以通过物理和/或化学方法去除生长衬底101，并且物理方法例如是激光剥离(LLO)。
另外，设置有第一电极层120的导电衬底110被接合至发光结构140。
参照图9，发光结构140被接合至导电衬底110的结构以芯片为单位被切割。可以使用激光或刀片实施该切割，但本公开文本不限于此。
参照图10，钝化膜(passivation)170可以被形成在发光结构140的一部分或整个外周面。
另外，粗糙图案160可以通过预定蚀刻方法被形成在发光结构140的第二半导体层146的一部分或整个表面，并且第二电极层150形成在第二半导体层146的表面上。
另外，可以改变图6至图10所示的一个或多个工艺的顺序，但本公开文本不限于此。
图11为示出根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的透视图，以及图12为示出根据本实施例的包括发光器件的发光器件封装的截面图。
参照图11和图12，一种发光器件封装500包括：主体510，设置有空腔520；第一引线框540和第二引线框550，安装在主体510上；发光器件530，电连接至第一引线框540和第二引线框550；以及密封剂(未示出)，填充空腔520以覆盖发光器件530。
主体510可以由选自诸如聚酞酸酯(PPA)等树脂材料、硅(Si)、铝(Al)、氮化铝(AlN)、光敏玻璃(PSG)、聚酰胺9T(PA9T)、间规聚苯乙烯(SPS)、金属材料、刚玉(Al2O3)、氧化铍(BeO)、印刷电路板(PCB)中的至少一种构成。可以通过诸如注入模塑和蚀刻等工艺形成主体510，但本公开文本不限于此。
主体510的内表面可以设置倾斜表面。取决于倾斜表面的角度，可以改变从发光器件530发出的光的反射角。因此，能够控制释放到外部的光的取向角。
随着光的取向角降低，从发光器件530发出的光向外部的会聚增加。另一方面，随着光的取向角增加，从发光器件530到外部的光的会聚降低。
同时，从上方看时，设置在主体510中的空腔520可以具有包括圆形、矩形、多边形、椭圆形以及具有弯角的形状等各种形状，但不限于此。
发光器件530被安装在第一引线框540上，其示例包括发出红光、绿光、蓝光或白光的发光器件和发出紫外线的发光器件，但其不限于此。另外，包括发光器件530的一个或多个发光器件530可以被安装在第一引线框540上。
另外，发光器件530可以应用于所有电端子形成于其上表面之上的水平型发光器件(horizontal light-emitting device)、其电端子形成在上表面或下表面上的垂直型发光器件(vertical light-emitting device)、或倒装芯片(flip-chip)发光器件。
空腔520填充有密封剂(未示出)使得密封剂覆盖发光器件530。
该密封剂(未示出)可以由硅树脂、环氧树脂或其它树脂材料构成，并且可以通过用密封剂填充空腔520、紧随着进行UV固化或热固化来形成。
另外，该密封剂(未示出)可以包括荧光体(phosphor)，并且鉴于从发光器件530发出的光的波长来选择荧光体的类型，以允许发光器件封装500呈现白光。
根据从发光器件530发出的光的波长，该荧光体可以包括蓝色发光荧光体、蓝绿色发光荧光体、绿色发光荧光体、黄绿色发光荧光体、黄色发光荧光体、黄红色发光荧光体、橙色发光荧光体以及红色发光荧光体的至少之一。
即，从发光器件530发出的第一光激发荧光体以产生第二光。例如，在发光器件530是蓝色发光二极管且荧光体是黄色荧光体的情况下，黄色荧光体被蓝光激发以发出黄光，从蓝色发光二极管发出的蓝光与被蓝光激发并产生的黄光混合，以允许发光器件封装500呈现白光。
类似地，在发光器件530是绿色发光二极管的情况下，则可以采用品红(magenta)荧光体或蓝色荧光体与红色荧光体的组合，并且在发光器件530是红色发光二极管的情况下，则可以采用青色(cyan)荧光体或蓝色荧光体与绿色荧光体的组合。
这种荧光体可以选自己知的荧光体，例如，YAG、TAG、硫化物、硅酸盐、铝酸盐、氮化物、碳化物、氮化物硅酸盐、硼酸盐、氟化物或磷酸盐。
第一引线框540和第二引线框550可以包括选自钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、铬(Cr)、钽(Ta)、铂(Pt)、锡(Sn)、银(Ag)、磷(P)、铝(Al)、铟(In)、钯(Pd)、钴(Co)、硅(Si)、锗(Ge)、铪(Hf)、钌(Ru)以及铁(Fe)的金属材料及其合金。另外，第一引线框540和第二引线框550可以具有单层或复合层结构，但不限于此。
第一引线框540和第二引线框550彼此间隔开且电分离。发光器件530被安装在第一引线框540和第二引线框550上，并且第一引线框540和第二引线框550直接接触发光器件530，或者经由诸如焊接元件(未示出)等导电材料电连接至发光器件530。另外，发光器件530可以通过导线接合被电连接至第一引线框540和第二引线框550，然而本发明不限于此。因此，当电源被连接至第一引线框540和第二引线框550时，电力可以被供应到发光器件530。同时，多个引线框(未示出)被安装在主体510中，并且各自的引线框(未示出)被电连接至发光器件530，然而本公开文本不限于此。
根据本实施例的发光器件可以应用于照明系统。该照明系统具有排列多个发光器件的结构。该照明系统可以包括图13和图14所示的显示器件、图15所示的照明器件，并且可以包括照明器、交通灯、车辆前灯、电子板等。
图13为示出根据实施例的包括发光器件的显示器件的分解透视图。
参照图13，根据本实施例的显示器件1000包括：导光板1041；光源模块1031，用于将光供应到导光板1041；反射元件(片)1022，布置在导光板1041的下方；光学片1051，布置在导光板1041上；显示面板1061，显示在光学片1051上；以及底盖1011，容纳导光板1041、光源模块1031以及反射元件1022，但本公开文本不限于此。
底盖1011、反射片1022、导光板1041以及光学片1051可以被定义为光单元1050。
导光板1041用来扩散光，从而提供面光源。导光板1041由透明材料形成，例如，诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃共聚物(cyclic olefin copolymer，COC)、或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)树脂。
光源模块1031将光提供到导光板1041的至少一侧并最终充当显示器件的光源。
光源模块1031的数量可以是一个或多个，并且光源模块1031直接或间接将光提供到导光板1041的侧表面。光源模块1031包括衬底1033和根据本实施例的多个发光器件1035，并且发光器件1035可以以预定距离被排列在衬底1033上。
衬底1033可以是包括电路图案(未示出)的印刷电路板(PCB)。衬底1033不仅可以包括通用PCB而且还包括金属芯PCB(MCPCB)、柔性PCB等，但本公开文本不限于此。当发光器件1035被安装在底盖1011的侧表面或光释放板的上表面上时，可以去除衬底1033。光释放板的一部分可以接触底盖1011的上表面。
另外，发光器件1035可以被安装为使得衬底1033的光发射表面与导光板1041间隔开预定距离，但本公开文本不限于此。发光器件1035可以直接或间接将光供应到光入射部分、导光板1041的侧表面，但本公开文本不限于此。
反射元件1022可以被布置在导光板1041的下方。反射元件1022反射在导光板1041的下表面入射的光使得光向上行进，从而提高光单元1050的亮度。反射元件1022可以由诸如PET、PC或PVC树脂等材料形成，但本公开文本不限于此。反射元件1022可以对应于底盖1011的上表面，但本公开文本不限于此。
底盖1011可以容纳导光板1041、光源模块1031、反射元件1022等。为此目的，底盖1011可以包括容纳部1012，该容纳部具有上表面开口的箱形，但本公开文本不限于此。底盖1011可以被接合至顶盖，但本公开文本不限于此。
底盖1011可以由金属或树脂材料形成，并且可以通过诸如压制模塑或挤压模塑等模塑工艺来形成。另外，底盖1011可以包括高传热性的金属或非金属材料，但本公开文本不限于此。
显示面板1061例如是包括面向彼此且由透明材料形成的第一衬底和第二衬底以及置于第一衬底与第二衬底之间的液晶层的LCD面板。偏振板可以被接合至显示面板1061的至少一个表面，并且偏振板的接合结构不限于此。显示面板1061通过穿过光学片1051的光显示信息。显示器件1000可以应用于各种手机终端、笔记本电脑的监视器、手提电脑的监视器、电视等。
光学片1051被布置在显示面板1061与导光板1041之间，并包括至少一个透光片。光学片1051例如可以包括扩散片、水平和垂直棱镜片以及增亮片的至少之一。扩散片扩散入射光，水平和/或垂直棱镜片在显示区域收集入射光，并且增亮片再次利用损失的光，从而提高亮度。另外，保护片可以被布置在显示面板1061上，但本公开文本不限于此。
这里，导光板1041或光学片1051可以作为光学元件被布置在光源模块1031的光通道中，但本公开文本不限于此。
图14为示出根据实施例的包括发光器件的显示器件的视图。
参照图14，显示器件1100包括底盖1152、其上排列有发光器件1124的衬底1120、光学元件1154以及显示面板1155。
衬底1120和发光器件1124可以被定义为光源模块1160。底盖1152、至少一个光源模块1160以及光学元件1154可以被定义为光单元1150。底盖1152可以包括容纳部1153，但本公开文本不限于此。光源模块1160包括衬底1120以及布置在衬底1120上的多个发光器件1124。
这里，光学元件1154可以包括透镜、导光板、扩散片、水平和垂直棱镜片以及增亮片等的至少之一。该导光板可以由PC或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料形成，并且可以去除导光板。扩散片扩散入射光，水平和垂直棱镜片将入射光收集到显示区域，并且增亮片再次利用损失的光，从而提高亮度。
光学元件1154被布置在光源模块1160上，并将从光源模块1160发出的光转换成表面光，并扩散光或收集光。
图15为示出根据实施例的包括发光器件的照明器件的分解透视图。
参照图15，根据本发明的照明器件包括盖2100、光源模块2200、散热器2400、电源2600、内壳2700以及灯座(socket)2800。另外，根据本发明的照明器件还可以包括元件2300和基座2500至少之一。光源模块2200可以包括根据实施例的发光器件。
例如，盖2100可以具有球形或半球形、空心形或开口部。盖2100可以光学地接合至光源模块2200。例如，盖2100扩散、散射或激发从光源模块2200发出的光。盖2100可以是一种光学元件。盖2100可以被接合至散热器2400。盖2100可以具有接合至散热器2400的接合部。
盖2100的内表面可以涂布有乳白色涂布材料。该乳白色涂布材料可以包括用于扩散光的扩散材料。盖2100的内表面的表面粗糙度可以大于其外表面。其原因是光从光源模块2200被充分地散射和扩散，并且然后被释放到外部。
盖2100可以由诸如玻璃、塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或聚碳酸酯(PC)等材料形成。当然，聚碳酸酯具有高耐光性、耐热性以及强度。盖2100可以是透明的，使得光源模块2200从外部可见，或者可以是不透明的。盖2100可以通过吹塑形成。
光源模块2200可以被布置在散热器2400的表面上。因此，热量从光源模块2200传导到散热器2400。光源模块2200可以包括多个发光器件2210、至少一个连接板2230以及连接器2250。
元件2300被布置在散热器2400的上表面，并具有让发光器件2210和连接器2250插入其中的多个导槽2310。导槽2310与发光器件2210的衬底和连接器2250对应。
光反射材料被涂布或施加到元件2300的表面上。例如，白色涂布材料被涂布或施加在元件2300的表面上。元件2300将被反射到盖2100的内表面并返回到光源模块2200的光朝向盖2100反射。因此，提高了根据本发明的照明器件的发光效率。
元件2300例如由绝缘材料形成。光源模块2200的连接板2230可以包括导电材料。因此，散热器2400可以电接触连接板2230。元件2300由绝缘材料形成，从而防止连接板2230与散热器2400之间的短路。散热器2400从光源模块2200和电源2600接收热量并释放热量。
基座2500对内壳2700的绝缘部2710的容纳槽2719加以阻挡。因此，容纳在内壳2700的绝缘部2710中的电源2600被密封。基座2500具有引导突出2510。引导突出2510可以包括使电源2600的突出2610穿过的孔。
电源2600处理或转变从外部供应的电信号，并将电信号供应到光源模块2200。电源2600容纳在内壳2700的容纳槽2719中，并通过基座2500被密封在内壳2700中。
电源2600可以包括突出2610、引导部2630、基底2650以及突出2670。
引导部2630从基底2650的一侧向外突出。引导部2630可以被插入到基座2500中。多个元件可以被布置在基底2650的表面上。例如，这些元件包括：DC电力转换供应系统，将从外部电源供应的交流转换成直流；驱动芯片，用于控制光源模块2220的操作；以及静电放电(ESD)保护器件，用于保护光源模块2200，但实施例不限于此。
突出2670从基底2650的另一侧向外突出。突出2670被插入到内壳2700的连接部2750中，并从外部接收电信号。例如，突出2670的尺寸可以小于或等于内壳2700的连接部2750的尺寸。正极(+)导线和负极(-)导线的每一个的一个端子被电连接至突出2670，并且其它端子被电连接至灯座2800。
除了电源2600之外，内壳2700可以包括模塑部。该模塑部是通过硬化模塑液体形成，并将电源2600固定至内壳2700的内部区域。
从上述可明显看出，依据根据实施例的发光器件，抗裂层电性接触发光结构的外周的下部，因此有利地防止以芯片为单位切割发光结构140时发光结构与第一电极层和/或导电衬底110之间的剥离。
另外，抗裂层被布置在发光结构的芯片单元之间的边界上并与发光结构一起被切割，因此防止由切割引起的裂纹。
另外，抗裂层在发光结构的切割时防止裂纹和剥离并将电力供应到发光结构，因此有利地防止发光器件的发光效率的恶化。
另外，金属接触部分被布置为贯穿透明电极层，因此容易欧姆接触发光结构。
另外，金属接触部分贯穿透明电极层，因此有利地将在发光结构中产生的热量释放到导电衬底。
另外，金属接触部分直接接触发光结构，因此有利地减少正向电压(VF)。
金属接触部分的区域小于透明电极层的区域，因此减少对被金属反射层反射的光的行进的阻挡并提高发光效率。
虽然已参照许多说明性实施例描述了实施例，然而应当理解，在落入实施例的实质方案的范围的情况下，本领域技术人员可以设计出许多其它变型和应用。更具体地，各种变化和变型在实施例的具体组成元件中可行。另外，应当理解，与变化和变型有关的差异落入由所附的权利要求限定的本公开文本的精神和范围内。

Claims (15)

1.一种发光器件，包括：
导电衬底；
第一电极层，布置在所述导电衬底上，其中该第一电极层进一步包括金属粘合层；
发光结构，布置在所述第一电极层上，该发光结构包括：第一半导体层；第二半导体层；以及有源层，布置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间，其中该发光结构还包括窗口层与该发光结构的下部接触；
第二电极层，电连接至所述第二半导体层；以及
抗裂层，布置在边界上，所述发光结构沿所述边界以芯片为单位被分割，
其中所述抗裂层被布置在所述窗口层下方并包括欧姆接触所述窗口层的金属材料，
所述抗裂层与所述第一电极层齐平，
其中所述抗裂层与所述窗口层的下部和所述第一电极层的金属粘合层分别接触，并且所述抗裂层被非连续地布置在所述发光结构的外周上。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述抗裂层具有30μm至70μm的宽度。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述抗裂层包括Au、Be以及Au合金的至少之一。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述抗裂层具有复合层结构。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述窗口层包括GaP、GaAsP或AlGaAs。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述窗口层接触所述抗裂层的区域掺杂有极性与所述第一半导体层相同的掺杂剂。
7.根据权利要求6所述的发光器件，其中，所述窗口层接触所述抗裂层的所述区域掺杂有p型掺杂剂。
8.根据权利要求6所述的发光器件，其中，当所述窗口层接触所述抗裂层的所述区域掺杂有Mg时，掺杂浓度是5e18/cm3至1e18/cm3。
9.根据权利要求6所述的发光器件，其中，当所述窗口层接触所述抗裂层的所述区域掺杂有C时，掺杂浓度是5e19/cm3至1e19/cm3。
10.一种发光器件，包括：
导电衬底；
第一电极层，布置在所述导电衬底上；
发光结构，布置在所述第一电极层上，所述发光结构包括：第一半导体层；第二半导体层；以及有源层，布置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间，其中该发光结构还包括窗口层与该发光结构的下部接触；
第二电极层，电连接至所述第二半导体层；以及
抗裂层，布置在边界上，所述发光结构沿所述边界以芯片为单位被分割，
其中所述抗裂层被布置在所述窗口层下方并包括欧姆接触所述窗口层的金属材料，并且
所述第一电极层包括：
金属粘合层，与所述导电衬底接触；以及
欧姆层，包括布置在所述导电衬底与所述发光结构之间的透明电极层以及垂直地贯穿所述透明电极层的多个金属接触部分，
其中每一个金属接触部分包括AuBe，
其中所述抗裂层与所述窗口层的下部和所述第一电极层的金属粘合层分别接触，并且所述抗裂层被非连续地布置在所述发光结构的外周上。
11.根据权利要求10所述的发光器件，其中，所述透明电极层的平面区域大于所述金属接触部分的平面区域。
12.根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述金属接触部分的所述平面区域是所述透明电极层的所述平面区域的10％到25％。
13.根据权利要求10所述的发光器件，其中，所述金属接触部分的表面接触所述窗口层。
14.根据权利要求10所述的发光器件，所述抗裂层与所述第一电极层齐平。
15.一种发光器件，包括：
导电衬底；
第一电极层，布置在所述导电衬底上；
发光结构，布置在所述第一电极层上，该发光结构包括：第一半导体层；第二半导体层；以及有源层，布置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间，其中该发光结构还包括窗口层与该发光结构的下部接触；
第二电极层，电连接至所述第二半导体层；
电流阻挡层，布置在所述发光结构的所述第一半导体层下方并与所述窗口层接触，使得所述电流阻挡层的至少一部分沿垂直方向与所述第二电极层重叠，所述电流阻挡层具有比所述第一电极层低的导电性，
以及
抗裂层，布置在边界上，所述发光结构沿所述边界以芯片为单位被分割，
其中所述抗裂层被布置在所述窗口层下方并包括欧姆接触所述窗口层的金属材料，并且所述抗裂层被非连续地布置在所述发光结构的外周上；
其中，所述发光结构包括AlGaInP或GaInP，
其中所述抗裂层欧姆接触所述窗口层的下部，
其中所述第一电极层包括：
透明电极层，布置在所述导电衬底和所述窗口层之间；以及
欧姆层，包括多个贯穿所述透明电极层的金属接触部分。
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