CN104201267B - 发光器件、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、发光器件封装以及照明系统。发光器件包括：衬底、发光结构层、第二电极、第一电极、接触部分、以及第一电极层。第一电极被布置在衬底中在有源层下面的区域中从衬底的下部到第一导电类型半导体层的下部。接触部分比第一电极宽并且接触第一导电类型半导体层的下部。第一电极层被布置在衬底下面并且被连接到第一电极。

Description

发光器件、发光器件封装以及照明系统
本申请是2011年2月15日提交的申请号为201110039408.6，发明名称为“发光器件、发光器件封装以及照明系统”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及发光器件、发光器封装以及照明系统。
背景技术
由于物理和化学特性，III-V族氮化物半导体被视为用于诸如发光二极管(LED)和激光二极管(LD)的发光器件的核心材料。通常，III-V族氮化物半导体由具有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。
LED是下述半导体器件，其被用作光源或者用于通过使用化合物半导体的特性将电转换为红外线或者光来发送信号。
使用氮化物半导体材料的这样的LED或者LD被广泛地用作发光器件。例如，LED和LD被广泛地用作诸如蜂窝电话的键区发光单元、电子显示器、以及照明装置的各种产品的光源。
发明内容
实施例提供具有新的电极结构的发光器件。
实施例提供包括生长衬底和垂直电极结构的发光器件。
实施例提供包括被布置在有源层的区域下面的第一电极和被布置在有源层的区域上的第二电极的发光器件。
实施例提供更加可靠的发光器件、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：衬底；发光结构层，该发光结构层包括第一导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层上的有源层、以及在有源层上的第二导电类型半导体层；在发光结构上的第二电极；第一电极，该第一电极被布置在衬底中并且从衬底的下部延伸到第一导电类型半导体层的下部，第一电极被布置在有源层的区域下面；接触部分，该接触部分具有比被布置在衬底中的第一电极的宽度宽的宽度并且被布置在第一导电类型半导体层的下部处；以及第一电极层，该第一电极层被布置在衬底下面并且被连接到第一电极。
在另一实施例中，发光器件包括：透射衬底；在衬底下面的第一电极层；发光结构层，该发光结构层包括第一导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层上的有源层、以及在有源层上的第二导电类型半导体层；多个第一电极，该多个第一电极被布置在衬底中并且从第一电极层延伸到第一导电类型半导体层的下部；在发光结构层上的第二电极层；在第二电极层上的第二电极；以及接触部分，该接触部分接触被布置在有源层下面的第一导电类型半导体层的下部，并且具有不同于被布置在衬底中的第一电极的宽度的宽度。
在又一实施例中，发光器件封装包括：主体；在主体上的多个引线电极；在引线电极中的至少一个上的发光器件；以及成型构件，该成型构件覆盖发光器件，其中发光器件包括：衬底；发光结构层，该发光结构层包括第一导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层上的有源层、以及在有源层上的第二导电类型半导体层；在发光结构上的第二电极；第一电极，该第一电极被布置在衬底中并且从衬底的下部延伸到第一导电类型半导体层的下部，该第一电极被布置在有源层的区域下面；接触部分，该接触部分具有比被布置在衬底中的第一电极的宽度宽的宽度并且被布置在第一导电类型半导体层的下部处；以及第一电极层，该第一电极层被布置在衬底下面并且被连接到第一电极。
在附图和下面的说明书中阐述一个或者多个实施例的细节。根据说明书和附图以及权利要求，其它的特征将会是显而易见的。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的发光器件的侧截面图。
图2是示出图2的发光器件的平面图。
图3至图7是用于解释图1的发光器件的制造工艺的视图。
图8是示出根据第二实施例的发光器件的侧截面图。
图9是示出根据第三实施例的发光器件的侧截面图。
图10和图11是用于解释根据第四实施例的发光器件的制造工艺的视图。
图12至图14是用于解释根据第五实施例的发光器件的制造工艺的视图。
图15是示出根据第六实施例的发光器件的视图。
图16是示出根据第七实施例的发光器件的侧截面图。
图17是示出根据第八实施例的发光器件的侧截面图。
图18是示出根据实施例的发光器件封装的视图。
图19是示出根据实施例的显示装置的图；
图20是示出根据实施例的另一显示装置的图；以及
图21是示出根据实施例的照明装置的图。
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、图案或结构被称为处于衬底、层(或膜)、区域、垫或图案“上”时，它能够直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，将基于附图来进行对关于每层的“上”和“下”的参考。
在下文中，将会参考附图描述示例性实施例。在附图中，为了便于描述和清楚起见，每层的厚度或者尺寸被夸大、省略或示意性绘制。而且，每个元件的尺寸没有完全反映真实尺寸。
在下文中，将会参考附图描述示例性实施例。
图1是示出根据第一实施例的发光器件100的侧截面图，并且图2是示出图1的发光器件100的平面图。
参考图1，发光器件100包括：衬底101、第一导电类型半导体层110、有源层115、第二导电类型半导体层120、第二电极部分150和152、第一电极160、以及第一电极层165。
发光器件100包括包含诸如III-V族化合物半导体层的多个化合物半导体层的发光二极管(LED)。LED可以是发射诸如蓝色、绿色、或者红色光的可见光的发光二极管或者发射紫外线光的紫外线(UV)发光二极管芯片。发光二极管芯片可以通过在实施例的技术范围内使用各种半导体来发光。
衬底101是其上能够生长化合物半导体的绝缘或者导电生长衬底。衬底101可以由从由Al2O3(蓝宝石)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2O3、以及GaAs组成的组中选择的材料形成。在实施例中，衬底101可以是诸如蓝宝石衬底的绝缘衬底，并且绝缘衬底可以是透射衬底。
被布置在衬底101上的发光结构可以包括凹凸结构或者粗糙结构。衬底101的厚度可以是发光结构层125的厚度的至少10倍。例如，衬底101的厚度可以处于大约50μm至大约500μm的范围内。如果衬底101由透射材料形成，能够改进发光角度。
另外，衬底101可以包括其晶格常数不同于化合物半导体层的晶格常数的材料。然而，衬底101不限于此。
至少一个化合物半导体层可以被布置在衬底101和第一导电类型半导体层110之间。化合物半导体层可以是由诸如ZnO、GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、或者AlGaInP的II至VI族化合物半导体形成的层或者图案。例如，化合物半导体层可以包括缓冲层和/或未掺杂的半导体层，并且缓冲层可以减少化合物半导体层和衬底101之间的晶格常数差。例如，未掺杂的半导体层是其中没有有意地掺杂导电类型掺杂物的氮化物基半导体层。未掺杂的半导体层可以是具有显著地低于第一导电类型半导体层110的导电性的导电性的半导体层。例如，未掺杂的半导体层可以是未掺杂的GaN层并且具有第一导电类型特性。
第一导电类型半导体层110被布置在衬底101或者化合物半导体层上。第一导电类型半导体层110被布置在衬底101和有源层115之间，并且有源层115被布置在第一导电类型半导体层110和第二导电类型半导体层120之间。另一半导体层可以进一步被布置在每层上或下面。然而，实施例不限于此。这里，其它半导体层包括具有由III-V族元素构成的不同组成或者不同的导电类型掺杂浓度的层。
发光结构层125包括第一导电类型半导体层110、有源层115、以及第二导电类型半导体层120。
第一导电类型半导体层110可以由诸如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、或者AlGaInP的掺杂有第一导电类型掺杂物的III-V族化合物半导体形成。第一导电类型半导体层110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。第一导电类型半导体层110可以是N型半导体层。N型半导体层包括诸如Si、Ge、Sn、Se、或者Te的N型掺杂物。第一导电类型半导体层110可以形成为单或者多层结构，但是其不限于此。
第一导电类型半导体层110可以具有其中堆叠不同的半导体层的超晶格结构(SLS)。超晶格结构可以包括诸如GaN/InGaN结构或者GaN/AlGaN结构的结构。超晶格结构可以包括其中交替地堆叠均具有大约数埃或更大的厚度的至少两对不同层的结构。
第一导电类型半导体层110的宽度可以等于或者大于有源层115的宽度，并且等于或者小于衬底101的宽度。在这里，发光结构层125的至少一侧可以与衬底101的一侧隔开预定距离D1，并且衬底101的顶侧的外部区域可以打开。第一导电类型半导体层110可以至少比有源层115厚。
有源层115被布置在第一导电类型半导体层110上，并且有源层115可以具有单量子阱结构、多量子阱结构、量子线结构、以及量子点结构中的至少一个。有源层115可以由III-V族化合物半导体材料形成并且包括阱层/势垒层的周期。例如，有源层115可以包括InGaN阱层/GaN势垒层的周期、InGaN阱层/AlGaN势垒层的周期、以及InGaN阱层/InGaN势垒层的周期中的至少一个。
第一导电类型包覆层可以被布置在第一导电类型半导体层110和有源层115之间。第一导电类型包覆层可以由GaN基半导体形成。第一导电类型包覆层可以具有大于有源层115内的势垒层的带隙的带隙并且用于限制载流子(carrier)。
第二导电类型包覆层可以被布置在有源层115和第二导电类型半导体层120之间。第二导电类型包覆层可以由GaN基半导体形成。第二导电类型包覆层可以具有大于有源层115内的势垒层的带隙的带隙，并且用于限制载流子。有源层115的宽度可以小于衬底101的宽度。
第二导电类型半导体层120被布置在有源层115上。第二导电类型半导体层120可以由诸如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、或者AlGaInP的掺杂有第二导电类型掺杂物的III-V族化合物半导体形成。第二导电类型半导体层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。
第二导电类型半导体层120可以具有单或者多层结构。当第二导电类型半导体层120具有多层结构时，第二导电类型半导体层120可以具有诸如AlGaN/GaN结构的超晶格结构或者具有不同的掺杂物浓度的层的堆叠结构。
第二导电类型半导体层110可以是P型半导体层。P型半导体层包括诸如Mg、Be、或者Zn的P型掺杂物。第二导电类型半导体层120可以用作电极接触层，但是其不限于此。第二导电类型半导体层120的顶侧可以具有粗糙结构，但是不限于此。
另外，具有与第二导电类型的极性相反的极性的第三导电类型半导体层可以被布置在第二导电类型半导体层120上。发光结构层125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。这里，N表示N型半导体层，P表示P型半导体层，并且“-”表示两个半导体层的直接或者间接堆叠的结构。在下文中，将描述其中第二导电类型半导体层120是发光结构层125的最上层的结构作为示例。
第二电极部分150和152可以被电气地连接到第二导电类型半导体层120。第二电极部分150和152可以被布置在第二导电类型半导体层120上。第二电极部分150和152包括焊盘150和电气地连接到焊盘150的第二电极152。
第二电极部分150和152可以通过使用从由Ti、Al、Al合金、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag、Ag合金、Au、Hf、Pt、Ru、Au、以及其合金组成的组中选择的至少一个形成为单层或者多层。焊盘150的数目可以是至少一个，并且焊盘150的宽度可以大于第二电极152的宽度。第二电极152可以至少在一个方向上从焊盘150延伸。
第二电极152可以电气地连接到焊盘150并且至少具有分支、臂、或者指形状。
当从芯片顶侧看时，焊盘150可以被布置在边缘侧处。或者，焊盘150可以被布置在中心部分处。
第二电极152可以以回路形状从焊盘150分支。回路形状可以是封闭的或者开放的回路形状。例如，第二电极152可以具有下述图案形状中的一个：放射状图案、至少一个分支图案、曲线图案、直线图案、多边形图案、圆形图案、以及其组合。然而，第二电极152的形状不限于此。
由不同于上述半导体层的材料形成的第二电极层可以被布置在第二电极部分150和152与第二导电类型半导体层120之间。第二电极层可以包括欧姆层、电流扩散层、以及透射导电层中的任何一个。第二电极层可以包括透射氧化物或者氮化物。例如，通过使用从由ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、IZTO(铟锌锡氧化物)、IAZO(铟铝锌氧化物)、IGZO(铟镓锌氧化物)、IGTO(铟镓锡氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Ni/IrOx/Au、以及Ni/IrOx/Au/ITO组成的组中选择的至少一个，第二电极层可以形成为单层或者多层结构。第二电极层可以扩散电流并且将扩散的电流提供到第二导电类型半导体层120。
第二电极152被布置在第二导电类型半导体层120的边缘区域中，并且边缘区域与第二导电类型半导体层120的侧面S1隔开距离D3。
可以提供至少一个第一电极160。例如，多个第一电极160可以以预定的间隔布置在发光区域下面，例如，布置在有源层115下面。在这样的情况下，蚀刻有源层115的一部分的工艺对形成第一电极160来说可能是不需要的，并且因此不会减少光发射。
第一电极160可以由包括从由Cu、Ti、Cr、Ta、Al、In、Pd、Co、Ni、Ge、Ag、以及Au组成的组中选择的至少一个的金属形成，但是不限于此。
孔105形成在衬底101中。例如，孔105可以是从衬底101的顶侧到下侧穿透衬底101的通孔或者贯通孔。孔105可以具有垂直于或者倾斜于衬底101的下侧的直线形状。
可以形成与第一电极160的数目一样多的孔105，并且第一电极160可以被布置在孔105中。孔105可以具有圆形截面或者多边形截面。
第一电极160电气地接触第一导电类型半导体层110和第一电极层165。
第一电极160的接触部分162可以至少接触第一导电类型半导体层110的下部。例如，接触部分162可以被埋入通过第一导电类型半导体层110的下表面。第一导电类型半导体层110的下表面可以是N面并且接触接触部分162。
如果第一导电类型半导体层110直接接触衬底101，那么第一电极160的接触部分162的下表面被布置在衬底101的顶表面上。
被布置在衬底101中的第一电极160的直径或者宽度可以是大约0.5μm至大约50μm。第一电极160的接触部分162的宽度或直径可以不同于被布置在衬底101中的第一电极160的宽度或直径。例如，第一电极160的接触部分162的宽度或直径可以大于被布置在衬底101中的第一电极160的宽度或直径。
第一电极160的接触部分162的直径(或者宽度)可以是大约2μm至大约50μm，并且接触部分162的厚度可以是大约至大约 第一电极160的接触部分162可以至少比第一导电类型半导体层110厚。
如果提供多个第一电极160，那么第一电极160可以相互连接。第一电极160的接触部分162可以通过至少两个导电层相互连接，并且导电层可以包括比上述半导体层更导电的金属材料。
导电层可以包括具有臂结构、分支结构、或者回路结构的图案。导电层可以被布置在第一导电类型半导体层110的下表面和/或衬底101的顶表面上，但是不限于此。
如图2中所示，第一电极160可以分布在发光结构层125下面，例如，在第二导电类型半导体层120下面，以均匀地提供电流。图1是沿着图2的线A-A截取的侧截面图。
可以以规则的、随机的、或者不规则的间隔T1布置第一电极160。间隔T1可以根据第二电极152的图案和电流效率而变化。
第一电极160与发光结构层125的侧面隔开，例如，与第二导电类型半导体层120的侧面隔开预定距离D2。因此，第一电极160可以被布置在被布置在发光结构层125下面的区域中。
焊盘150和第二电极152可以距离第二导电类型半导体层120的边缘比距离第二导电类型半导体层120的中心更近。在图2中，焊盘150被布置在角之间。然而，焊盘150可以被布置在角上，但是不限于此。例如，第二电极152可以具有下述图案形状中的一个：放射状图案、至少一个分支图案、曲线图案、直线图案、多边形图案、圆形图案、以及其组合。然而，第二电极152的形状不限于此。
第一电极160可以被布置为距离第二电极152比距离第二导电类型半导体层120的顶部中心区域更近以将电流扩散到整个区域。此电极布置结构可以有利于将电流扩散到边缘区域以改进内量子效率。
参考图1和图2，第一电极160的接触部分162和第二电极152之间的距离可以至少小于发光结构层125的厚度。
第一电极160的接触部分162可以被布置在重叠第二电极152的至少部分的区域中或者第二电极152外部的区域中。
第一电极层165可以被布置在衬底101下面以连接多个第一电极160。
第一电极层165可以由与第一电极材料相同的材料或者不同于第一电极材料的材料形成。第一电极层165可以由具有50％或者更大的反射率的金属材料形成并且可以用作反射层。通过使用容易地粘附到衬底101的导电材料，第一电极层165可以形成为单层或者多层结构。第一电极层165的下表面可以至少小于衬底101的下表面但是至少大于有源层115或者第一导电类型半导体层110的下表面。
第一电极层165可以被整体地或者部分地布置在衬底101的下表面上，并且形成为单图案或者多个图案。然而，第一电极层165不限于此。
反射层可以被进一步布置在衬底101和发光结构层125之间。通过以超晶格结构(至少一个周期)堆叠具有不同的折射率的至少两个III-V族化合物半导体层(AlN/GaN)，反射层可以形成为分布布拉格反射镜(DBR)。根据半导体晶体或者生长条件，反射层可以由不同的材料形成。
如图1中所示，在具有垂直电极结构的发光器件100的衬底101是透射型的情况下，通过调整衬底101的厚度能够改变光的临界角，并且因此能够提高光提取效率。
图3至图7是用于解释图1的发光器件的制造工艺的视图。
参考图3，衬底101可以被加载在生长设备上，并且通过使用II至VI族化合物半导体可以在衬底101上形成层或者图案。
生长设备的示例包括电子束蒸镀器设备、物理气相沉积(PVD)设备、化学气相沉积(CVD)设备、等离子体激光沉积(PLD)设备、复型热蒸镀器、溅射设备、以及金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备。然而，生长设备不限于此。
衬底101可以是由从由Al2O3(蓝宝石)GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga203、以及GaAs组成的组中选择的材料形成的导电或者绝缘衬底。具有透镜或者条纹形状的凹凸结构可以形成在衬底101上。凹凸结构可以是构图结构或者粗糙结构。
衬底101的厚度可以处于大约30μm至大约500μm的范围内。衬底101的厚度可以根据抛光和/或研磨而变化。
另外，化合物半导体层可以形成在衬底101上。化合物半导体层可以是由II至VI族化合物半导体形成的层或者图案。例如，可以形成ZnO层、缓冲层、以及未掺杂的半导体层中的至少一个。缓冲层或者未掺杂的半导体层可以由III-V族化合物半导体形成。缓冲层可以用于减少与衬底101的晶格常数的晶格常数差。未掺杂的半导体层可以是比第一导电类型半导体层的导电性少的导电层。未掺杂的半导体层可以由未掺杂的GaN基半导体形成。
反射层102可以形成在衬底101上，且在衬底101的不同区域中。通过使用掩模的光刻胶工艺可以形成多个图案作为反射层102，并且图案可以相互隔开以形成圆形或者多边形形状。或者，反射层102可以形成为具有诸如环形、带形、以及框架形状的回路形状(开环或者闭环)的图案；或者放射状或者多边形图案。然而，反射层102不限于此。
反射层102可以形成为超晶格结构。例如，通过交替地堆叠具有不同的折射率的至少两个层(诸如AlN/GaN)至少一次，反射层102可以形成为分布布拉格反射镜(DBR)结构。反射层102的材料包括氧化物基材料和/或氮化物基材料。反射层102可以由具有高熔点的金属形成。例如，反射层102可以由从由W和Mo组成的组选择的至少一个金属形成。或者，反射层102可以形成为诸如W/Mo堆叠结构的多层结构。另外，反射层102可以包括诸如Si/Mo和Mo/Si的超晶格结构。反射层102可以由耐高温，例如1000℃或者更高并且具有至少50％的反射率的材料形成。另外，反射层102具有至少使用诸如Ti、Ta、W、Mo以及其合金的金属层的全方位反射器(ODR)。
吸收层可以形成在反射层102下面以通过使用具有小于衬底101的带隙的带隙的材料吸收激光。吸收层包括从由ZnO、TiO2、SiO2、Si3N4、TiN、AlN、GaN、W、Ta、以及Mo组成的组中选择的至少一个。或者，吸收层可以由金属材料形成并且可以形成在反射层区域中。在激光孔机械加工工艺期间，吸收层可以吸收激光以保护发光结构层。然而，这是非限制性示例。这里，对于激光光源的反射率可以根据W和Mo的厚度而变化。
反射层102的宽度和/或吸收层的宽度可以处于大约2μm至大约50μm的范围内，反射层102的厚度和/或吸收层的厚度可以处于大约至大约的范围内。
在这里，被布置在不同区域中的反射层102的图案可以被相互连接。在这样的情况下，当形成第一电极时反射层102可以用作导电图案。
参考图4，第一导电类型半导体层110形成在衬底101或化合物半导体层上，并且有源层115形成在第一导电类型半导体层110上。第二导电类型半导体层120形成在有源层115上。另一半导体层可以进一步被布置在每层上或者下面。在这里，这是非限制性示例。
反射层102至少被布置在第一导电类型半导体层110的下部上，并且第一导电类型半导体层110的下表面是具有大于Ga面的表面粗糙度的表面粗糙度的N面。反射层102可以从下表面延伸到第一导电类型半导体层110的内部。
第一导电类型半导体层110可以由诸如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、或者AlGaInP的掺杂有第一导电类型掺杂物的III-V族化合物半导体形成。第一导电类型半导体层110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。第一导电类型半导体层110可以是N型半导体层。N型半导体层包括诸如Si、Ge、Sn、Se、或者Te的N型掺杂物。第一导电类型半导体层110可以用作电极接触层并且形成为单层或者多层结构。然而，第一导电类型半导体层110不限于此。
第一导电半导体层110可以具有其中交替地堆叠不同的半导体层的超晶格结构。超晶格结构可以包括诸如GaN/InGaN结构或者GaN/AlGaN结构的结构。
有源层115形成在第一导电类型半导体层110上，并且有源层115可以具有单量子阱结构、多量子阱结构、量子线结构、以及量子点结构中的至少一个。有源层115可以由III-V族化合物半导体材料形成并且具有阱层/势垒层的周期。例如，有源层115可以具有InGaN阱层/GaN势垒层的周期、InGaN阱层/AlGaN势垒层的周期、以及InGaN阱层/InGaN势垒层的周期。
第一导电类型包覆层可以被布置在第一导电类型半导体层110和有源层115之间。第一导电类型包覆层可以由GaN基半导体形成。第一导电类型包覆层可以具有大于有源层115内的势垒层的带隙的带隙并且用于限制载流子。
第二导电类型包覆层可以被布置在有源层115和第二导电类型半导体层120之间。第二导电类型包覆层可以由GaN基半导体形成。第二导电类型包覆层可以具有大于有源层内115内的势垒层的带隙的带隙并且用于限制载流子。
第二导电类型半导体层120被布置在有源层115上。第二导电类型半导体层120可以由诸如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、或者AlGaInP的掺杂有第二导电类型掺杂物的III-V族化合物半导体形成。第二导电类型半导体层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。
第二导电类型半导体层120可以具有单层或者多层结构。在第二导电类型半导体层120具有多层结构的情况下，第二导电类型半导体层120可以具有诸如AlGaN/GaN的超晶格结构。
第二导电类型半导体层120可以是P型半导体层。P型半导体层包括诸如Mg、Be或者Zn的P型掺杂物。第二导电类型半导体层120可以用作电极接触层，但是不限于此。
第一导电类型半导体层110、有源层115、以及第二导电类型半导体层120可以被定义为发光结构层125。另外，具有与第二导电类型的极性相反的极性的第三导电类型半导体层可以形成在第二导电类型半导体层120上。发光结构层125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。在下文中，将描述其中第二导电类型半导体层120是发光结构层125的上层的结构作为示例。
参考图5，孔105形成在衬底101中。孔101可以至少穿透衬底101。孔105可以形成为通过到衬底101的下表面的感应激光而被连接到反射层102。孔105可以位于反射层102处相互对应的位置处。当形成孔105时，反射层102可以反射激光以保护发光结构层125。
孔105可以具有处于大约0.5μm至大约50μm的范围内的直径。可以以垂直于衬底101的下表面的线形或者非线形形成孔105。例如，孔105可以具有通孔结构或者贯通孔结构。孔105可以具有圆形截面或者多边形截面。孔105的宽度或者直径可以根据衬底101中的孔105的位置而变化。
可以在将保护片放置在发光结构层125上并且翻转衬底101以将发光结构层125放置在下面的位置处之后形成孔105。
参考图5和图6，移除反射层102。从其移除反射层102的区域102A是孔105的上端从而孔105被连接到发光结构层125的下部，即，第一导电类型半导体层110的下部。
通过湿法蚀刻可以移除反射层102。通过使用选择性地包括氢氟酸(HF)、硝酸(HNO3)、乙酸(CH3COOH)、磷酸(H3PO4)、以及硫磺酸(H2SO4)的蚀刻剂可以执行湿法蚀刻。可以在实施例的技术范围内通过不同的方式形成湿法蚀刻。如果反射层102具有优异的导电性，那么可以不移除反射层102。
相互电气地连接的第二电极部分150和152形成在发光结构层125的顶侧上。在形成第二导电类型半导体层120之后可以形成第二电极部分150和152。可以在形成孔105之前或者之后形成第二电极部分150和152。此顺序是非限制性示例。
第二电极部分150和152可以被电气地连接到第二导电类型半导体层120。例如，第二电极部分150和152可以形成在第二导电类型半导体层120上。第二电极部分150和152可以包括焊盘(150)和第二电极(152)。通过使用从由Ti、Al、Al合金、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag、Ag合金、Au、Hf、Pt、Ru、Au、以及其合金组成的组中选择的至少一个，第二电极部分150和152可以形成为单层或者多层。第二电极部分150和152可以包括至少一个焊盘150。如图2中所示，第二电极152被电气地连接到焊盘150。第二电极152可以至少具有分支或者臂形状。例如，第二电极152可以具有回路形状、直线形状、曲线形状、多边形形状、或者圆形形状。然而，第二电极152不限于此。
第二电极层可以形成在第二电极部分150和152与第二导电类型半导体层120之间。第二电极层可以包括电流扩散层或者透射导电层。第二电极层可以包括透射氧化物或者氮化物。例如，通过使用从由ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、IZTO(铟锌锡氧化物)、IAZO(铟铝锌氧化物)、IGZO(铟镓锌氧化物)、IGTO(铟镓锡氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Ni/IrOx/Au、以及Ni/IrOx/Au/ITO组成的组中选择的至少一个，第二电极层可以形成为单层或者多层结构。第二电极层可以扩散电流并且将扩散的电流提供到第二导电类型半导体层120。
参考图7，第一电极160形成在衬底101的孔105中。通过形成金属晶种并且执行镀工艺可以形成第一电极160。或者，通过将导电材料填充在孔105中可以形成第一电极160。然而，第一电极160不限于这些方法。
可以形成与孔105的数目一样多的第一电极160。第一电极160可以被布置在发光器件100的发光区域下面，例如，有源层115下面。
通过使用包括Cu、Ti、Cr、Ta、Al、In、Pd、Co、Ni、Ge、Ag、以及Au中的一个或者多个，第一电极160可以形成在垂直地形成在衬底101中的孔105中，但是不限于此。
第一电极160可以形成为垂直线形或者非线性形状以连接第一导电类型半导体层110的下侧和衬底101的下侧。被布置在衬底101中的第一电极160的直径或者宽度可以是大约0.5μm至大约50μm。第一电极160的接触部分162的直径或者宽度可以处于大约2μm至大约50μm的范围内，并且接触部分162的厚度可以处于大约至大约的范围内。接触部分162可以是第一电极160的上端。
第一电极160的接触部分162中的至少两个可以通过根据反射层102的图案而变化的导电层相互连接。
第一电极160的接触部分162的宽度或直径可以至少大于被布置在衬底101中的第一电极160的宽度或直径，但是不限于此。
如图2中所示，第一电极160可以以规则的、随机的、或者不规则的间隔被布置在发光结构层125的区域下面。然而，第一电极160不限于此。第一电极160的布置和间隔可以对应于电流效率和第二电极152的图案和电流效率，并且可以根据第二电极152的图案而变化。
第一电极层165可以形成在衬底101下面以接触电极160的下端。
第一电极层165可以由与第一电极材料相同的材料或者与第一电极材料不同的材料形成。通过使用用于形成第一电极160的相同的金属，第一电极层165可以形成为单层或者多层。第一电极层165可以用作反射层或者结合层。第一电极层165可以整体地或者部分地形成在衬底101的下表面上，并且形成为单个图案或者多个图案。
通过抛光和/或研磨可以处理衬底101的下表面，但是不限于此。
其后，可以对芯片之间的边界(例如，沟道区域)执行隔离蚀刻工艺。然后，通过切割或/和断裂工艺可以相互分离芯片。这里，执行隔离蚀刻工艺以分离芯片并且可以在形成电极的工艺之前或者之后执行该隔离蚀刻工艺。然而，工艺不限于此顺序。
图8是示出根据第二实施例的发光器件100A的侧截面图。在第二实施例的下述描述中，将不会重复与在第一实施例中描述的内容相同的内容。
参考图8，发光器件100A包括具有凹凸结构103的衬底101、第一半导体层104、发光结构层125、第二电极部分150和152、第一电极160、以及第一电极层165。
衬底101可以由从由Al2O3(蓝宝石)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2O3、以及GaAs组成的组中选择的材料形成。具有透镜或者条纹形状的凹凸结构可以形成在衬底101上。另外，第一半导体层104可以形成在衬底101上。第一半导体层104可以是由II至VI族化合物半导体形成的层或者图案。例如，第一半导体层104可以包括ZnO层(未示出)、缓冲层(未示出)、以及未掺杂的半导体层(未示出)中的至少一个。
通过使用III-V族化合物半导体，发光结构层125形成在第一半导体层104上。发光结构层125包括第一导电类型半导体层110、有源层115、以及第二导电类型半导体层120。
第二电极部分150和152电气地连接到第二导电类型半导体层120。将会省略其详细描述。
多个第一电极160被布置在有源层115下面的区域中。第一电极160垂直地布置在衬底101中。第一电极160的接触部分162被布置在反射层(参考图3至图6)的区域中。反射层形成并且被在形成第一半导体层104之后通过蚀刻移除。
第一电极160的接触部分162的直径或者宽度可以大于被布置在衬底101中的第一电极160的直径或者宽度，并且被布置在衬底101中的第一电极160的直径或者宽度可以根据衬底101的区域而变化。
凹凸结构103形成在衬底101的下部处。凹凸结构103包括交替地布置的凹部和凸部。凹凸结构103的形状的示例包括凹凸图案、纹理图案、以及粗糙图案。通过对衬底101的下表面执行干法蚀刻工艺和/或湿法蚀刻工艺可以形成凹凸结构103。凹凸结构103的凹部和凸部可以以规则的或者不规则的间隔布置并且可以具有多边形形状或者球形形状。
第一电极层165被布置在衬底101的下表面并且具有与凹凸结构103的形状相对应的形状。因此，第一电极层165能够反射入射在衬底101上的光，并且能够通过凹凸结构103改变光的临界角以提高光提取效率。
图9是示出根据第三实施例的发光器件100B的侧截面图。
参考图9，发光器件100B包括衬底101、第一半导体层104、发光结构层125、第一电极160、第一电极层165、第二电极层140、以及焊盘150。
衬底101可以由从由Al2O3(蓝宝石)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2O3、以及GaAs组成的组中选择的材料形成。
光提取结构106可以被布置在衬底101和第一半导体层104之间。通过部分地蚀刻衬底101的顶侧可以形成光提取结构106或者可以由额外的材料形成光提取结构106。光提取结构106包括光扩散结构。光提取结构106可以包括金属点(metal dot)结构、绝缘点(insulating dot)结构、以及半导体点(semiconductor dot)结构中的至少一个。光提取结构106可以由具有不同于第一半导体层104的折射率的折射率的材料形成。然而，光提取结构106不限于此。
光提取结构106可以被布置在第一导电类型半导体层110的第三半导体层112与第二半导体层111之间。光提取结构106可以扩散电流。
第一半导体层104可以是由II至VI族化合物半导体形成的层或者图案。例如，第一半导体层104可以包括ZnO层(未示出)、缓冲层(未示出)、以及未掺杂的半导体层(未示出)中的至少一个。
第一导电类型半导体层110包括第二半导体层111和第三半导体层112。第二半导体层111和第三半导体层112可以具有不同的掺杂物浓度、厚度、或者组成式。第二半导体层111的掺杂物浓度可以低于第三半导体层112的掺杂物浓度。例如，第二半导体层111可以是低导电半导体层，并且第三半导体层112可以比第二半导体层111更加导电。第二半导体层111可以由AlGaN层形成，并且第三半导体层112可以由GaN层形成。可以至少两次(两个周期)重复第二半导体层111和第三半导体层112的堆叠结构，但是不限于此。
第二半导体层111和第三半导体层112的堆叠结构可以是从由GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、SiO2、SiOx、SiN2、SiNx、Si0xNy、以及金属材料组成的组中选择的材料形成的超晶格结构。在超晶格结构中，至少两次(两个周期)交替地重复至少两个不同的层。例如，重复InGaN/GaN的堆叠结构。超晶格结构的每层可以具有大约数埃或者更大的厚度。
或者，通过交替地堆叠具有不同的折射率的至少两个层可以形成第二半导体层111和第三半导体层112的堆叠结构，从而堆叠的层可以用作反射层。例如，可以至少两个周期地重复堆叠GaN层/AlN层的结构以形成分布布拉格反射镜(DBR)。
第一电极160的接触部分162可以接触第二半导体层111和/或第三半导体层112，但是不限于此。
第二电极层140被布置在第二导电类型半导体层120上。第二电极层140包括不同于半导体层的材料，例如，诸如金属氧化物或者金属氮化物的导电材料。第二电极层140可以由从由ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、IZTO(铟锌锡氧化物)、IAZO(铟铝锌氧化物)、IGZO(铟镓锌氧化物)、IGTO(铟镓锡氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Ni/IrOx/Au、以及Ni/IrOx/Au/ITO组成的组中选择的至少一个形成。
第二电极层140的宽度可以至少小于第二导电类型半导体层120的宽度。第二电极层140和第二导电类型半导体层120中的至少一个可以包括粗糙的顶表面。
至少一个焊盘150被布置在第二电极层140上，并且通过第二电极层140可以扩散被提供到焊盘150的电力。电极可以进一步连接到焊盘150。然而，它是非限制性示例。
发光结构层125的侧表面可以相对于衬底101的下表面倾斜，并且有源层115的下表面可以小于第一导电类型半导体层110的下表面。另外，第一电极160可以被布置在有源层115或者第一导电类型半导体层110下面的区域中。
图10和图11是用于解释根据第四实施例的发光器件的制造工艺的视图。图10是用于解释从参考图3和图4解释的元件修改的元件的视图。其它工艺的描述与参考图3至图7解释的工艺相同。
参考图10，第一层131和第二层132被布置在衬底101和第一导电类型半导体层110之间。第一层131可以接收激光并且用作吸收层。第二层132可以用作反射层以反射激光。用作吸收层的第一层131可以包括从由ZnO、TiO2、SiO2、Si3N4、TiN、AlN、GaN、W、Ta、以及Mo组成的组中选择的至少一个。第二层132可以包括材料(氧化物基或者氮化物基材料)或者诸如GaN/AlGaN超晶格结构、W、Mo、W/Mo结构、Si/Mo超晶格结构、以及Mo/Si超晶格结构的结构。第一层131可以由具有高熔点的金属形成。例如，第一层131可以由从由W和Mo组成的组中选择的至少一个金属形成。另外，第一层102具有至少使用诸如Ti、Ta、W、Mo以及其合金的金属层的全方位反射器(ODR)的结构。
第一层131的反射率可以是对于给定的激光源的50％或者更高，但是不限于此。在另一示例中，第一层131和第二层132可以具有不同的宽度。例如，第二层132的宽度可以比第一层131宽。
参考图11，使用激光在衬底101中形成孔101，并且通过湿法蚀刻移除第一层131。第一电极160的接触部分162可以形成在从其移除第一层131的区域102A中。第一电极160的接触部分162可以被布置在第二层132下面并且接触第一导电类型半导体层110。第二层132比第一导电类型半导体层110导电性低使得通过第二层132阻挡来自第一电极160的接触部分162的电流。因此，在第一导电类型半导体层110中能够通过第二层132扩散来自第一电极160的接触部分162的电流。在另一示例中，如果第二层132的宽度大于第一层131的宽度，那么第二层132的宽度可以被调整为小于第一电极160的接触部分162的宽度以提高电流扩散效率。
图12至图14是用于解释根据第五实施例的发光器件的制造工艺的视图。
参考图12，吸收层120B形成在衬底101上或者第一导电类型半导体层110下面。吸收层102B的长度可以是发光结构层的宽度的大约1/2至大约1/5。吸收层102B的长度可以足以连接至少两个第二电极。吸收层102B可以仅具有吸收功能或者形成为吸收层/反射层堆叠结构。然而，吸收层102B不限于此。
参考图13和图14，孔105形成在衬底101中在吸收层102B的下面的位置处，并且吸收层102B被移除。通过湿法蚀刻工艺可以移除吸收层102B。在这样的情况下，吸收层102B的一部分可以不通过湿法蚀刻工艺移除。
第一电极160被填充在孔105中使得第一电极160的接触部分162能够接触第一导电类型半导体层110。第一电极160的接触部分162可以包括连接接触部分162的桥接部分162A。
如图14中所示，桥接部分162A是连接多个第一电极160的导电层。桥接部分162A的数目至少是两个，并且桥接部分162A可以连接被布置在不同区域中的第一电极160。图13是沿着图14的线B-B截取的侧截面图。
图15是示出根据第六实施例的发光器件的侧截面图。
参考图15，第一电极160的下部161的宽度大于第一电极160的中心部分的宽度。第一电极160的下部161是第二接触部分，并且第一电极160的接触部分162是第一接触部分。第一电极160的下部161随着它在衬底101中下降而变得更宽使得能够增加第一电极层165和下部161之间的接触面积以提高电气可靠性。
第二电极层140形成在第二导电类型半导体层120上。第二电极层140包括透射氧化物或者透射氮化物并且是导电的。
第二电极层140可以包括具有规则的或者不规则的凹凸结构的作为光提取结构S6的粗糙表面。第二电极层140的光提取结构S6可以改变入射光的临界角以提高光提取效率。
第二电极层140可以接触第二电极部分150和152的下侧以扩散电流。
图16是示出根据第七实施例的发光器件的侧截面图。
参考图16，在发光器件中，第一电极160的接触部分162可以包括粗糙表面。接触部分162的顶表面可以接触第一导电类型半导体层110的粗糙表面S7。由于粗糙表面S7，可以提高光提取效率和电流注入效率。
通过对如图5和图6中所示的结构执行湿法工艺，在第一导电类型半导体层110的下表面上形成粗糙表面S7。第一导电类型半导体层110的下表面是具有大于Ga面的表面粗糙的表面粗糙的N面。由于粗糙表面S7，能够提高电流注入效率和光提取效率。
第一半导体层104A的厚度可以小于吸收层的厚度，并且第一电极160的接触部分162可以被布置在第一半导体层104A中。根据第一半导体层104A和吸收层的厚度，可以改变第一电极160的接触部分162的接触位置。
图17是示出根据第八实施例的发光器件的侧截面图。
参考图17，通过蚀刻工艺部分地移除发光器件的吸收层102，并且因此留下吸收层102的一部分。第一电极160的接触部分162被布置在吸收层102下面并且接触第一导电类型半导体层110的内侧。以该方式，因为第一电极160的接触部分162接触吸收层102和第一导电类型半导体层110，所以能够扩散电流。吸收层102的宽度可以不同于第一电极160的接触部分162的宽度。例如，第一电极160的接触部分162的宽度可以大于吸收层102的宽度。
第二电极层140被布置在第二导电类型半导体层120上，并且第二电极层140的宽度至少小于第二导电类型半导体层120的宽度。
图18是示出根据实施例的发光器件封装30的视图。
参考图18，发光器件封装30包括：主体20；第一和第二引线电极31和32，该第一和第二引线电极31和32被布置在主体20上；先前的实施例的发光器件100，该发光器件100被布置在主体20上并且电气地连接到第一和第二引线电极31和32；以及成型构件40，该成型构件40围绕发光器件100。
主体20可以由诸如硅、合成树脂或者金属的材料形成。空腔25可以形成在主体20的上部中。空腔25的顶侧可以打开，并且第一和第二引线电极31和32可以被布置在空腔25的底侧上。空腔25的侧表面可以倾斜或者垂直于空腔25的下表面，但是不限于此。主体20的空腔25可以具有台阶结构。或者，主体20可以不包括空腔25并且具有平坦的顶表面。
第一和第二引线电极31和32相互电气地分离并且被构造为将电力提供到发光器件100。另外，第一和第二引线电极31和32可以由诸如引线框架的金属板形成，但是不限于此。第一和第二引线电极31和32可以反射从发光器件100发射的光以提高光学效率并且可以发散从发光器件100产生的热。
发光器件100可以被布置在主体20上或者在第一或者第二引线电极31或者32上。
发光器件100可以通过布线电气地连接到第一引线电极31并且通过贴片连接到第二引线电极32。
成型构件40可以包括诸如环氧树脂的树脂或者硅。成型构件40可以被布置在空腔25中。成型构件40可以覆盖发光器件100以保护发光器件100。另外，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。
<照明系统>
可以提供多个根据实施例的半导体发光器件或者发光器件封装。多个发光器件或者发光器件封装可以被排列在板上。诸如导光板、棱镜片、以及扩散片的光学构件可以被布置在从发光器件发射的光的路径上。发光器件封装、板、以及光学构件可以用作照明单元。照明单元可以被制造为顶视图型或者侧视图型。因此，照明单元可以被提供为用于便携式终端、笔记本计算机等等的显示装置，或者被不同于地应用于照明装置、指示装置等等。而且，在另一实施例中，照明单元可以被实现为包括根据上述实施例的发光器件或者发光器件封装的照明系统。照明系统可以包括图19和图20中所示的显示装置、图21中所示的照明装置、照明灯、信号灯、汽车头灯、电子显示器等等。
图19是示出根据实施例的显示装置的分解透视图。
参考图19，根据实施例的显示装置1000可以包括：导光板1041；发光模块1031，该发光模块1031将光提供给导光板1041；在导光板1041的下面的反射构件1022；在导光板1041上的光学片1051；在光学片1051上的显示面板1061；以及底盖1011，该底盖1011存储导光板1041、发光模块1031、以及反射构件1022；然而，其不限于此。
底盖1011、反射片1022、导光板1041、以及光学片1051可以被定义为灯单元1050。
导光板1041用于扩散光，以变为表面光源。利用透射材料形成导光板1041，并且导光板1041，例如可以包括诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯基树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃共聚合物(COC)以及聚萘二甲酸乙二酯(PEN)树脂中的一个。
发光模块1031将光提供给导光板1041的至少一侧，并且最终用作显示装置的光源。
包括至少一个发光模块1031，并且发光模块1031可以直接或者间接地在导光板1041的一侧处提供光。发光模块1031包括根据上述实施例的发光器件封装30和板1033。发光器件封装30可以以预定的间隔布置在板1033上。
板1033可以是包括电路图案(未示出)的印刷电路板(PCB)。然而，板1033不仅可以包括典型的PCB，而且可以包括金属核PCB(MCPCB)或者柔性PCB(FPCB)，并且它不限于此。在发光器件封装30被安装在底盖1011的侧面上或者散热板上的情况下，板1033可以被除去。在此，散热板的一部分可以接触到底盖1011的上表面。
多个发光器件封装30可以被安装在板1033上，使得发光表面与导光板1041分离预定的距离，但是对此不存在限制。发光器件封装30可以直接地或者间接地将光提供给导光板1041的光进入部分，即导光板1041的一侧，并且对此不存在限制。
反射构件1022可以被布置在导光板1041的下方。反射构件1022在向上方向上反射被入射到导光板1041的下表面的光，从而可以提高灯单元1050的亮度。例如，可以利用例如PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PC或者PVC(聚氯乙烯)树脂来形成反射构件1022；然而，它不限于此。反射构件1022可以是底盖1011的上表面；然而，对此不存在限制。
底盖1011可以存储导光板1041、发光模块1031、以及反射构件1022。为此，底盖1011可以设置有存储单元1012，其具有其上表面开口的盒状形状，并且对此不存在限制。底盖1011可以与顶盖组合，并且对此不存在限制。
可以利用金属材料或者树脂材料来形成底盖1011，并且可以使用按压或者挤压成型工艺来制造底盖1011。底盖1011还可以包括具有优异的导热性的非金属或者金属材料，并且对此不存在限制。
显示面板1061是(例如)LCD面板，并且包括透射型第一和第二基板，以及第一和第二基板之间的液晶层。在显示面板1061的至少一侧上，可以附着偏振板；然而，附着结构不限于此。显示面板1061通过穿过光学片1051的光来显示信息。显示装置1000可以被应用于各种蜂窝电话、笔记本计算机的监视器、膝上计算机的监视器、以及电视。
光学片1051被布置在显示面板1061和导光板1041之间，并且包括至少一个半透明片。光学片1051可以包括例如扩散片、水平和垂直棱镜片、亮度增强片中的至少一个。扩散片扩散入射光。水平或/和垂直棱镜片将入射光集中在显示区域。亮度增强片重新使用丢失的光以增强亮度。保护片可以被布置在显示面板1061上，并且对此不存在限制。
在此，在发光模块1031的光路径上，可以包括导光板1041和光学片1051作为光学构件；然而，对此不存在限制。
图20是示出根据实施例的显示装置的图。
参考图20，显示装置1100包括：底盖1152、板1120、光学构件1154、以及显示面板1155。在此，上述发光器件封装30被排列在板1120上。
板1120和发光器件封装30可以被定义为发光模块1060。底盖1152、至少一个发光模块1060、以及光学构件1154可以被定义为灯单元。
底盖1152可以设置有存储单元1153，并且对此不存在限制。
在此，光学构件1154可以包括透镜、导光板、扩散片、水平和垂直棱镜片、以及亮度增强片中的至少一个。可以利用PC材料或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料来形成导光板，并且可以省略导光板。扩散片扩散入射光。水平或/和垂直棱镜片将入射光集中在显示区域。亮度增强片重新使用丢失的光以增强亮度。
光学构件1154被布置在发光模块1060上。光学构件1154将从发光模块1060发射的光转换为表面光源，或者对光执行扩散以及集中。
图21是示出根据实施例的照明装置的透视图。
参考图21，照明装置1500包括：壳体1510；发光模块1530，该发光模块1530被安装到壳体1510；以及连接端子1520，该连接端子1520被安装到壳体1510，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来形成壳体1510。例如，可以利用金属材料或者树脂材料来形成壳体1510。
发光模块1530可以包括板1532，和被安装在板1532上的根据实施例的发光器件封装30。多个发光器件封装30可以以矩阵的形式排列，或者可以以预定的间隔相互分离地排列。
板1532可以是其中印有电路图案的绝缘体。例如，板1532可以包括PCB、金属核PCB、柔性PCB、陶瓷PCB、以及FR-4板。
板1532还可以利用有效地反射光的材料形成，或者它的表面可以被涂覆有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30可以被安装在板1532上。每个发光器件封装30可以包括至少一个发光二极管(LED)芯片。LED芯片可以包括诸如红、绿、蓝或者白色的可见光的发光二极管，或者发射紫外线(UV)的UV发光二极管。
各种发光器件封装30的组合可以被布置在发光模块1530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1520可以被电气地连接到发光模块1530以提供电力。连接端子1520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，可以将连接端子1520形成为插脚的形状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。
根据实施例，提供一种发光器件的制造方法。该方法包括：以预定的间隔在衬底上形成多个第一层；在衬底上形成多个化合物半导体层，化合物半导体层包括第一导电类型半导体层、有源层、以及第二导电类型半导体层；在衬底上中形成多个孔以暴露第一层；在孔中形成第一电极；以及在衬底的底侧处形成第一电极层以连接第一电极的多个下端。
根据实施例，不需要额外的区域来形成用于将电力提供到第一导电类型半导体层的焊盘，与具有水平电极结构的LED芯片相比较，能够增加发光面积和光学效率。因此，实施例的发光器件、发光器件封装以及照明系统可以具有提高的可靠性。
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 (24)

1.一种发光器件，包括：
衬底，所述衬底由透射材料形成；
发光结构层，所述发光结构层包括第一导电类型半导体层、在所述第一导电类型半导体层上的有源层、以及在所述有源层上的第二导电类型半导体层；
第二电极，所述第二电极在所述发光结构层上；
凹凸结构，所述凹凸结构在所述衬底的下部处形成；
第一电极层，所述第一电极层被布置在所述衬底的下侧上并且具有与所述凹凸结构的形状相对应的凹凸形状；以及
多个第一电极，所述多个第一电极被布置在所述衬底中并且从所述衬底的下侧延伸到所述第一导电类型半导体层的下部，所述多个第一电极被布置在所述有源层的区域下面，
其中，所述第一电极层被连接到所述多个第一电极。
2.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括接触部分，所述接触部分具有比布置在所述衬底中的第一电极的宽度宽的宽度并且被布置在所述第一导电类型半导体层的下部处。
3.根据权利要求1或2所述的发光器件，其中，所述第一电极电气地连接所述第一导电类型半导体层和所述第一电极层，
其中，所述接触部分接触所述第一导电类型半导体层的下部。
4.根据权利要求3所述的发光器件，其中，所述接触部分被埋入所述第一导电类型半导体层的下表面，
其中，所述接触部分具有比所述第一导电类型半导体层的厚度薄的厚度。
5.根据权利要求3所述的发光器件，其中，提供多个所述接触部分，并且所述多个接触部分中的至少一个距离所述第一导电类型半导体层的边缘部分比距离所述第一导电类型半导体层的中心部分更近。
6.根据权利要求3所述的发光器件，其中，所述第二电极距离所述第二导电类型半导体层的边缘比距离所述第二导电类型半导体层的中心更近。
7.根据权利要求1或2所述的发光器件，其中，所述第一电极层的下表面的宽度等于或窄于所述衬底的下表面并且宽于所述第一导电类型半导体层的下表面的宽度。
8.根据权利要求1或2所述的发光器件，进一步包括第一半导体层，所述第一半导体层由II至VI族元素形成并且布置在所述衬底和所述发光结构层之间，其中，所述第一电极被布置在所述第一半导体层中。
9.根据权利要求1或2所述的发光器件，其中，所述第二导电类型半导体层的上表面包括粗糙结构。
10.根据权利要求2所述的发光器件，进一步包括在所述接触部分和所述第一导电类型半导体层之间的反射层和吸收层中的至少一个。
11.根据权利要求4所述的发光器件，进一步包括桥接部分，所述桥接部分连接在所述多个接触部分之间。
12.根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述接触部分和所述第一导电类型半导体层的接触表面是粗糙的。
13.根据权利要求1或2所述的发光器件，进一步包括在所述第二导电类型半导体层和所述第二电极之间的第二电极层。
14.根据权利要求2所述的发光器件，
其中，所述接触部分和所述第二电极之间的距离小于所述发光结构层的厚度。
15.根据权利要求1或2所述的发光器件，其中，所述第一导电类型半导体层包括n型半导体层并且所述第二导电类型半导体层包括p型半导体层。
16.一种发光器件，包括：
衬底，所述衬底由透射材料形成；
发光结构层，所述发光结构层包括第一导电类型半导体层、在所述第一导电类型半导体层上的有源层、以及在所述有源层上的第二导电类型半导体层；
第二电极部分，所述第二电极部分在所述发光结构层上；
凹凸结构，所述凹凸结构在所述衬底的下部处形成；
第一电极层，所述第一电极层被布置在所述衬底的下侧上；以及
多个第一电极，所述多个第一电极被布置在所述衬底中并且从所述衬底的下侧延伸到所述第一导电类型半导体层的下部，所述多个第一电极被布置在所述有源层的区域下面；
接触部分，所述接触部分设置在所述第一导电类型半导体层的下部中，
其中，所述第一电极层被连接到所述多个第一电极，
其中，所述第二电极部包括焊盘和连接到所述焊盘的第二电极，
其中，所述第二电极和所述焊盘与所述多个第一电极垂直地重叠。
17.根据权利要求16所述的发光器件，其中，所述第一电极层的下表面的宽度等于或窄于所述衬底的下表面并且宽于所述第一导电类型半导体层的下表面的宽度。
18.根据权利要求16所述的发光器件，进一步包括第一半导体层，所述第一半导体层由II至VI族元素形成并且布置在所述衬底和所述发光结构层之间，其中，所述第一电极被布置在所述第一半导体层中。
19.根据权利要求16所述的发光器件，其中，所述第二导电类型半导体层的上表面包括粗糙结构。
20.根据权利要求16所述的发光器件，进一步包括在所述接触部分和所述第一导电类型半导体层之间的反射层和吸收层中的至少一个。
21.根据权利要求16所述的发光器件，其中，所述接触部分和所述第一导电类型半导体层的接触表面是粗糙的。
22.根据权利要求16所述的发光器件，进一步包括在所述第二导电类型半导体层和所述第二电极之间的第二电极层。
23.根据权利要求16所述的发光器件，
其中，所述接触部分和所述第二电极之间的距离小于所述发光结构层的厚度。
24.根据权利要求16所述的发光器件，其中，所述第一导电类型半导体层包括n型半导体层并且所述第二导电类型半导体层包括p型半导体层。
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