CN104364918A - 发光器件、发光器件封装以及照明单元 - Google Patents

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Abstract

根据一个实施例的发光器件，包括：发光结构，该发光结构包括第一导电半导体层、在第一导电半导体层之下的有源层以及在有源层之下的第二导电半导体层；反射电极，设置在发光结构之下；第一金属层，设置在反射电极之下并电连接到第二导电半导体层；第二金属层，设置在反射电极之下并与第一金属层绝缘；以及接触部，用于电连接第二金属层和第一导电半导体层。

Description

发光器件、发光器件封装以及照明单元
技术领域
本发明涉及一种发光器件、发光器件封装以及照明单元。
背景技术
发光二极管(LED)已经被广泛地用作发光器件之一。LED通过利用化合物半导体的特性而将电信号转换成例如红外光、紫外光和可见光的光的形式。
随着发光器件的发光效率提高，LED已被用于各种领域，例如显示装置和照明器具。
发明内容
技术问题
本发明例提供了一种能够降低工作电压并提高光提取效率的发光器件、发光器件封装以及照明单元。
技术解决方案
根据本发明的发光器件包括：发光结构，其包括第一导电半导体层、在第一导电半导体层之下的有源层以及在有源层之下的第二导电半导体层；反射电极，位于发光结构之下；第一金属层，布置于反射电极之下并电连接到第二导电半导体层；第二金属层，布置于反射电极之下并与第一金属层绝缘；以及接触部，其使第二金属层电连接到第一导电半导体层。
根据本发明的发光器件封装包括：本体；发光器件，位于本体上；以及第一铅电极和第二铅电极，上述铅电极电连接到发光器件，其中，发光器件包括：发光结构，其包括第一导电半导体层、在第一导电半导体层之下的有源层以及在有源层之下的第二导电半导体层；反射电极，位于发光结构之下；第一金属层，布置于反射电极之下并电连接到第二导电半导体层；第二金属层，布置于反射电极之下并与第一金属层绝缘；以及接触部，其使第二金属层电连接到第一导电半导体层。
根据本发明的照明单元包括：衬底；发光器件，位于衬底上；以及光学构件，充当从发光器件发出的光的光路，其中，发光器件包括：发光结构，其包括第一导电半导体层、在第一导电半导体层之下的有源层以及在有源层之下的第二导电半导体层；反射电极，位于发光结构之下；第一金属层，布置于反射电极之下并电连接到第二导电半导体层；第二金属层，布置于反射电极之下并与第一金属层绝缘；以及接触部，其使第二金属层电连接到第一导电半导体层。
发明效果
根据本实施例的发光器件、发光器件封装和照明单元可降低工作电压并提高光提取率。
附图说明
图1是示出了根据本发明的发光器件的视图。
图2是示出了根据本发明的发光器件的第一金属层和接触部的视图。
图3到图7是示出了根据本发明的制造发光器件的方法的视图。
图8是示出了根据本发明的发光器件封装的视图。
图9是示出了根据本发明的显示器件的视图。
图10是示出了根据本发明的显示器件的另一示例的视图。
图11到图13是示出了根据本发明的照明装置的视图。
图14和图15是示出了根据本发明的照明装置的另一示例的视图。
具体实施方式
在本发明的描述中，应理解的是，当提到一层(或膜)、区域、图案或结构在另一衬底、另一层(或膜)、另一区域、另一衬垫或另一图案“之上”或“之下”时，能够是“直接”或“间接”在另一衬底、层(或膜)、区域、衬垫或图案之上，或也可存在一个或多个中间层。这样的层的位置已参照附图描述。
为了方便和清楚，附图中的各层的厚度和尺寸可被夸大、省略或示意性绘出。此外，各元件的尺寸未必完全地反映其实际尺寸。
在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的发光器件、发光器件封装、照明单元以及用于制造发光器件的方法。
图1是示出了根据本发明的发光器件的视图。
如图1所示，根据本发明的发光器件可包括发光结构10、反射电极17、第一金属层50、第二金属层55和接触部75。
发光结构10可包括第一导电半导体层11、有源层12和第二导电半导体层13。有源层12可被插置于第一导电半导体层11和第二导电半导体层13之间。有源层12可被设置在第一导电半导体层11之下，第二导电半导体层13可被设置在有源层12之下。
例如，第一导电半导体层11可包括掺杂有充当第一导电掺杂物的N型掺杂物的N型半导体层，第二导电半导体层13可包括掺杂有充当第二导电掺杂物的P型掺杂物的P型半导体层。此外，第一导电半导体层11可包括P型半导体层，第二导电半导体层13可包括N型半导体层。
例如，第一导电半导体层11可包括N型半导体层。第一导电半导体层11可通过使用化合物半导体实现。第一导电半导体层11可通过使用II-VI族化合物半导体或III-V族化合物半导体实现。
例如，第一导电半导体层11可通过使用具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组合化学式的半导体材料实现。例如，第一导电半导体层11可包括从由掺杂有N型掺杂物(例如Si、Ge、Sn、Se和Te)的GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP组成的组中选择的一者。
通过第一导电半导体层11注入的电子(或空穴)和通过第二导电半导体层13注入的空穴(或电子)的组合，有源层12发光，发出的光的波长对应于根据构成有源层12的材料的能带隙差。有源层12可具有单量子阱(SQW)结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构和量子线结构中的一种，但是本发明不限于此。
有源层12可通过使用化合物半导体而实现。有源层12可通过使用具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组合化学式的半导体材料实现。当有源层12具有MQW结构时，有源层12可通过堆叠多个阱层和多个势垒层形成。例如，有源层12可具有InGaN阱层/GaN势垒层的循环。
例如，第二导电半导体层13可包括P型半导体层。第二导电半导体层13可使用化合物半导体实现。例如，第二导电半导体层13可使用II-VI族化合物半导体或II-V族化合物半导体实现。
例如，第二导电半导体层13可使用具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组合化学式的半导体材料实现。例如，第二导电半导体层13可包括从由掺杂有P型掺杂物(例如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba)的GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP组成的组中选择的一者。
同时，第一导电半导体层11可包括P型半导体层，第二导电半导体层13可包括N型半导体层。此外，包括N型半导体层或P型半导体层的半导体层可被另外设置在第二导电半导体层13之下。因此，第一发光结构10可具有NP结结构、PN结结构、NPN结结构或PNP结结构中的至少一者。此外，杂质可能以均匀的或不均匀的掺杂浓度被掺杂到第一导电半导体层11和第二导电半导体层13中。换言之，第一发光结构10可具有各种各样的结构，且本发明不限于此。
此外，第一导电的InGaN/GaN超晶格结构或InGaN/InGaN超晶格结构可在第一导电半导体层11和有源层12之间形成。此外，第二导电AlGaN层可在第二导电半导体层13和有源层12之间形成。
反射电极17可被置于发光结构10之下。欧姆接触层15可进一步布置于发光结构10和反射电极17之间。第一金属层50可被置于发光结构10之下并在欧姆接触层15周围。第一金属层50可被置于发光结构10的下部周围。第一金属层50可被置于反射电极17周围。
第一金属层50可被电连接到第二导电半导体层13。第一金属层50的第一区域可接触第二导电半导体层13的底部，而第一金属层50的第二区域可从第一区域向外延伸。第一金属层50可接触反射电极17的底部。
例如，欧姆接触层15可包括透明导电氧化层。例如，欧姆接触层15可包括从由ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、AGZO(铝镓锌氧化物)、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)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、IZON(IZO氮化物)、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、Pt和Ag组成的组中选择的至少一者。
反射电极17可包括具有高反射比的材料。例如，反射电极17可包括金属，该金属包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Cu、Au和Hf中的至少一者，或它们的合金。此外，反射电极17可以金属或其合金和透射导电材料(transmissive conductive material)的多层形式形成，透射导电材料为例如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)或ATO(锑锡氧化物)。例如，根据本发明，反射电极17可包括Ag、Al、Ag-Pd-Cu合金和Ag-Cu合金中的至少一者。
欧姆接触层15可与发光结构10欧姆接触。反射电极17可反射从发光结构10入射的光，以增大提取到外部的光量。
第一金属层50可包括Cu、Ni、Ti、Ti-W、Cr、W、Pt、V、Fe和Mo中的至少一者。第一金属层50可用作扩散势垒层。
根据本发明的发光器件可包括第二金属层55，该第二金属层被置于反射电极之下并与第一金属层50电绝缘。第二金属层55可包括Cu、Ni、Ti、Ti-W、Cr、W、Pt、V、Fe和Mo中的至少一者。第二金属层55可用作扩散势垒层。
第二金属层55可被设置在第一金属层50之下。根据本发明的发光器件可包括被置于第一金属层50和第二金属层55之间的第一绝缘层53。第一绝缘层53可被置于第一金属层50周围。第一绝缘层53可包括氧化物和氮化物中的至少一者。例如，第一绝缘层53可包括Al2O3、SiO2、Si3N4、TiO2和AlN中的至少一者。
此外，根据本发明的发光器件可包括接触部75，该接触部使第二金属层55与第一导电半导体层11电绝缘。接触部75可穿过第一绝缘层53形成。可设置多个接触部75。接触部75可包括从由Cr、V、Pt、W、Ti、Zn、Ni、Cu、Al、Ag和Au组成的组中选择的至少一者。
接触部75的第一区域可与第一导电半导体层11的顶面接触。接触部75的第二区域可被置于有源层12和第二导电半导体层13的侧边(lateralside)。第二绝缘层63可被置于接触部75的第二区域与有源层12之间、以及接触部75的第二区域与第二导电半导体层13之间。
第二绝缘层63可使接触部75与有源层12电绝缘。第二绝缘层63可使接触部75与第二导电半导体层13电绝缘。第二绝缘层63的一端可被置于第一导电半导体层11上。第二绝缘层63的另一端可被布置于第一绝缘层53上。部分第二绝缘层63可被布置在接触部75与第一绝缘层53之间。第一绝缘层53可包括氧化物和氮化物中的至少一者。例如，第一绝缘层53可包括Al2O3、SiO2、Si3N4、TiO2和AlN中的至少一者。
接触部75可与第一金属层50的侧边分隔开。例如，第一金属层50、第一绝缘层53和接触部75可具有如图2所示的结构。图2是沿图1中示出的发光器件的线A-A的剖视图。
可设置多个接触部75。接触部75可被第一绝缘层53围绕。接触部75可通过第一绝缘层53与第一金属层50电绝缘。
粘结层60和支撑构件70可被置于第二金属层55之下。
第二金属层55可阻止在设置粘合层60的过程中粘合层60中包括的材料被扩散到反射电极17。第二金属层55可阻止粘合层60中包括的材料(例如Sn)对反射电极17施加影响。
粘合层60可包括势垒金属或粘合金属。例如，粘合层60可包括Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag、Nb、Pd和Ta中的至少一者。支撑构件70可支撑根据本发明的发光结构10，同时执行散热功能。粘合层60可以种子层的形式实现。
支撑构件70可包括植入Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu、Mo、Cu-W或杂质的半导体衬底(例如，Si、Ge、GaN、GaAs、ZnO、SiC和SiGe衬底)中的至少一者。例如，支撑构件70可由绝缘材料形成。
同时，根据本发明的发光器件可包括电极80，电极80电连接到第一金属层50并与发光结构10的侧边分隔开。与发光结构10的侧边分隔开的电极80可接触第一金属层50的顶面。
根据本实施例，电能可通过反射电极17和电极80被应用于发光结构10。根据本实施例，电极80可以多层的形式实现。电极80可包括欧姆层、中间层和上层。欧姆层可包括从由Cr、V、Pt、W、Ti和Zn组成的组中选择的材料以实现欧姆接触。中间层可通过使用从由Ni、Cu、Al和Ag组成的组中选择的材料实现。例如，上层可包括Au。电极80可包括从由Cr、V、Pt、W、Ti、Zn、Ni、Cu、Al、Ag和Au组成的组中选择的至少一者。
光提取图案可被设置在发光结构10的顶面。凹凸图案可被设置在发光结构10的顶面。例如，设置在发光结构10上的光提取图案可通过PEC(光电化学)蚀刻工艺形成。因此，根据本实施例，可增加对外部的光提取效果。
在根据本实施例的发光器件中，具有第一电势的电源可通过第一金属层50和反射电极17连接到第二导电半导体层13，而具有第二电势的电源可通过第二金属层55和接触部75连接到第一导电半导体层11。因此，电能可应用于发光结构10，使得有源层12可发光。根据本实施例的发光器件，接触部75可被连接到第一导电半导体层11，使得电流扩展能够得到改善。因此，工作电压可降低。
在下文中，将参照图3到图7描述制造根据本实施例的发光器件的方法。
如图3所示，根据制造本实施例的发光器件的方法，第一导电半导体层11、有源层12和第二导电半导体层13可形成在衬底5上。第一导电半导体层11、有源层12和第二导电半导体层13可被限定为发光结构10。
例如，衬底5可包括蓝宝石衬底(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP和Ge中的至少一者，但是本发明不限于此。缓冲层可被插置在第一导电半导体层11和衬底5之间。
例如，第一导电半导体层11可包括掺杂有充当第一导电掺杂物的N型掺杂物的N型半导体层，第二导电半导体层13可包括掺杂有充当第二导电掺杂物的P型掺杂物的P型半导体层。此外，第一导电半导体层11可包括P型半导体层，第二导电半导体层13可包括N型半导体层。
例如，第一导电半导体层11可包括N型半导体。第一导电半导体层11可包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组合化学式的半导体材料。例如，第一导电半导体层11可包括从由InAlGaN、GaN、AlGaN、AlInN、InGaN、AlN和InN组成的组中选择的一者，并可掺杂有N型掺杂物(例如Si、Ge、Sn、Se和Te)。
通过第一导电半导体层11注入的电子(或空穴)和通过第二导电半导体层13注入的空穴(或电子)的组合，有源层12发光，发出的光的波长对应于根据构成有源层12的材料的能带隙差。有源层12可具有单量子阱(SQW)结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构和量子线结构中的一者，但是本发明不限于此。
有源层12可使用具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组合化学式的半导体材料来实现。当有源层12具有MQW结构，有源层12可通过堆叠多个阱层和多个势垒层形成。例如，有源层12可具有InGaN阱层/GaN势垒层的循环。
例如，第二导电半导体层13可使用P型半导体来实现。第二导电半导体层13可使用具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组合化学式的半导体材料而实现。例如，第二导电半导体层13可包括从由InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlInN、AlN和InN组成的组中选择的一者，并可掺杂有P型掺杂物(例如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba)。
同时，第一导电半导体层11可包括P型半导体层，第二导电半导体层13可包括N型半导体层。此外，包括N型半导体层或P型半导体层的半导体层可被另外设置在第二导电半导体层13上。因此，发光结构10可具有NP结结构、PN结结构、NPN结结构或PNP结结构中的至少一者。此外，杂质可以均匀的或不均匀的掺杂浓度被掺杂到第一导电半导体层11和第二导电半导体层13中。换言之，发光结构10可具有各种各样的结构，且本发明不限于此。
此外，第一导电InGaN/GaN超晶格结构或InGaN/InGaN超晶格结构可在第一导电半导体层11和有源层12之间形成。此外，第二导电AlGaN层可在第二导电半导体层13和有源层12之间形成。
接下来，如图4所示，欧姆接触层15和反射电极17可形成在发光结构10上。
例如，欧姆接触层15可包括透明导电氧化层。例如，欧姆接触层15可包括从由ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、AGZO(铝镓锌氧化物)、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)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、IZON(IZO氮化物)、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、Pt和Ag组成的组中选择的至少一者。
反射电极17可包括具有高反射比的材料。例如，反射电极17可包括金属，该金属包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Cu、Au和Hf中的至少一种，或它们的合金。此外，反射电极17可以金属或其合金和透射导电材料的多层形式形成，透射导电材料为例如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)或ATO(锑锡氧化物)。例如，根据本实施例，反射电极17可包括Ag、Al、Ag-Pd-Cu合金和Ag-Cu合金中的至少一者。
此外，如图4所示，第一金属层50可形成在反射层17上。第一金属层50可形成在欧姆接触层15周围并形成在反射层17上。第一金属层50可包括Cu、Ni、Ti、Ti-W、Cr、W、Pt、V、Fe和Mo中的至少一者。第一金属层50可充当扩散势垒层。
于是，如图5所示，第一绝缘层53可形成在第一金属层50上。第一绝缘层53可被限定在第一金属层50之内。第一绝缘层53可包括氧化物和氮化物中的至少一者。例如，第一绝缘层53可包括Al2O3、SiO2、Si3N4、TiO2和AlN中的至少一者。
同时，上述用于形成层的工艺仅仅是为了说明的目的，工艺步骤可进行多种变化。
此外，如图6所示，第二金属层55、粘合层60和支撑构件70可被设置在第一绝缘层53上。第二金属层55可阻止在设置粘合层60的过程中粘合层60中包括的材料扩散到反射电极17中。第二金属层55可阻止粘合层60中包括的材料(例如Sn)对反射电极17施加影响。
粘合层60可包括势垒金属或粘合金属。例如，粘合层60可包括Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag、Nb、Pd和Ta中的至少一者。支撑构件70可支撑根据本实施例的发光结构10，同时执行散热功能。粘合层60可以种子层的形式实现。
支撑构件70可包括植入Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu、Mo、Cu-W或杂质的半导体衬底(例如，Si、Ge、GaN、GaAs、ZnO、SiC和SiGe衬底)中的至少一者。支撑构件70可由绝缘材料形成。
接下来，衬底5被从第一导电半导体层11移除。根据一个示例，衬底5可通过激光剥离(LLO)工艺移除。LLO工艺是通过激光照射衬底5的底面而使衬底5与第一导电半导体层11分层的过程。
随后，如图7所示，发光结构10的侧边通过隔离蚀刻工艺进行蚀刻，以露出第二金属层55的一部分和第一绝缘层53的一部分。隔离蚀刻工艺可通过干法蚀刻工艺(例如电感耦合等离子体(ICP)工艺)执行，但本发明不限于此。
第一金属层50的第一区域可置于发光结构10之下。第一金属层50的第二区域可从第一区域向外延伸。第一金属层50的第二区域可从第一区域水平延伸。第一金属层50的第二区域可暴露于发光结构10的下外周部。
光提取图案可被设置在发光结构10的顶面。凹凸图案可被设置在发光结构10的顶面。例如，光提取图案可通过PEC(光电化学)蚀刻工艺形成。因此，根据本实施例，可增加向外部的光提取效果。根据本实施例，发光结构10的顶面可充当N平面，该平面具有比Ga平面更高的粗糙度，所以光提取效率可被进一步提高。
接下来，如图7所示，第二绝缘层63可形成于发光结构10的顶面和侧边。例如，第二绝缘层63可包括从由Al2O3、SiO2、Si3N4、TiO2和AlN组成的组中选择的至少一者。随后，接触部75和电极80可形成在第二绝缘层63上。
根据本实施例的发光器件可包括置于反射电极之下并与第一金属层50电绝缘的第二金属层55。第二金属层55可包括Cu、Ni、Ti、Ti-W、Cr、W、Pt、V、Fe和Mo中的至少一者。第二金属层55可充当扩散势垒层。
第二金属层55可置于第一金属层50之下。根据本实施例的发光器件可包括置于第一金属层50和第二金属层55之间的第一绝缘层53。第一绝缘层53可被置于第一金属层50周围。
此外，根据本实施例的发光器件可包括接触部75，该接触部使第二金属层55与第一导电半导体层11电绝缘。接触部75可穿过第一绝缘层53形成。可设置多个接触部75。接触部75可包括从由Cr、V、Pt、W、Ti、Zn、Ni、Cu、Al、Ag和Au组成的组中选择的至少一者。
接触部75的第一区域可接触第一导电半导体层11的顶面。接触部75的第二区域可被置于有源层12和第二导电半导体层13的侧边。第二绝缘层63可被置于接触部75的第二区域与有源层12之间、以及接触部75的第二区域与第二导电半导体层13之间。
第二绝缘层63可使接触部75与有源层12电绝缘。第二绝缘层63可使接触部75与第二导电半导体层13电绝缘。第二绝缘层63的一端可被布置在第一导电半导体层11上。第二绝缘层63的另一端可置于第一绝缘层53上。第二绝缘层63的一部分可置于接触部75和第一绝缘层53之间。第一绝缘层53可包括氧化物和氮化物中的至少一者。
接触部75可与第一金属层50的侧边分隔开。例如，第一金属层50、第一绝缘层53和接触部75可具有如图2所示的结构。图2是沿图1中示出的发光器件的线A-A的剖视图。
可设置多个接触部75。接触部75被第一绝缘层53围绕。接触部75可通过第一绝缘层53与第一金属层50电绝缘。
同时，根据本实施例的发光器件可包括电极80，电极80电连接到第一金属层50，并与发光结构10的侧边分隔开。与发光结构10的侧边分隔开的电极80可接触第一金属层50的顶面。
根据本实施例，电能可通过反射电极17和电极80应用于发光结构10。根据本实施例，电极80可以多层的形式实现。电极80可包括欧姆层、中间层和上层。欧姆层可包括从由Cr、V、Pt、W、Ti和Zn组成的组中选择的材料以实现欧姆接触。中间层可通过使用从由Ni、Cu、Al和Ag组成的组中选择的材料实现。例如，上层可包括Au。电极80可包括从由Cr、V、Pt、W、Ti、Zn、Ni、Cu、Al、Ag和Au组成的组中选择的至少一者。
在根据本实施例的发光器件中，具有第一电势的电源可通过第一金属层50和反射电极17连接到第二导电半导体层13，而具有第二电势的电源可通过第二金属层55和接触部75连接到第一导电半导体层11。因此，电能可应用于发光结构10，以便使有源层12可发光。根据本实施例的发光器件，接触部75可连接到第一导电半导体层11，以便电流扩展得到改善。因此，工作电压可降低。
图8是示出了应用根据本实施例的发光器件的发光器件封装的视图。
参照图8，根据本实施例的发光器件封装可包括：本体120；第一铅电极131和第二铅电极132，上述铅电极形成在本体120上；发光器件100，设置在本体120上并电连接到第一铅电极131和第二铅电极132；以及模制构件140，围绕发光器件100。
本体120可包括硅、合成树脂或金属材料，在发光器件100附近可形成斜面。
第一铅电极131和第二铅电极132彼此电绝缘，以为发光器件100供电。第一铅电极131和第二铅电极132可通过反射从发光器件100发出的光来提高发光效率。而且，第一铅电极131和第二铅电极132可将发光器件100产生的热量驱散到外部。
发光器件100可被安装于本体120或第一铅电极131或第二铅电极132上。
发光器件100可通过导线方案、倒装芯片方案、芯片焊接方案中的一种电连接到第一铅电极131和第二铅电极132。
模制构件140可围绕发光器件100以保护发光器件100。此外，模制构件140可包括磷光体以改变从发光器件100发出的光的波长。
根据本实施例的多个发光器件或发光器件封装可被排列在衬底上，包括透镜、导光板、棱镜片或散射片的光学构件可被设置在发光器件封装所发出的光的光路上。发光器件封装、衬底和光学构件可用作照明单元。照明单元可以俯视图式或侧视图式实现，并在便携式终端和便携式计算机的显示器件或照明装置和指示装置中不同地设置。此外，根据另一实施例的照明装置可包括根据本实施例的发光器件或发光器件封装。例如，照明装置可包括灯、信号灯、电子显示板和车辆的车头灯。
根据本实施例的发光器件可被应用于照明单元。照明单元具有排列多个发光器件的结构。照明单元可包括如图9和图10所示的显示器件和如图11到图15所示的照明装置。
参照图9，根据本实施例的显示器件1000包括：导光板1041；发光模块1031，用于向导光板1041供应光；反射构件1022，设置在导光板1041的下方；光学片1051，设置在导光板1041的上方；显示面板1061，设置在光学片1051的上方；以及底盖1011，用于接纳导光板1041、发光模块1031和反射构件1022。然而，本实施例不限于上述结构。
底盖1011、反射构件1022、导光板1041和光学片1051可组成照明单元1050。
导光板1041使光散射，以提供表面光。导光板1041可包括透明材料。例如，导光板1041可包括丙烯酰基树脂中的一种，例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，PC(聚碳酸酯)，COC(环烯烃共聚物)和PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)树脂。
发光模块1031向导光板1041的至少一侧供应光。发光模块1031充当显示器件的光源。
至少一者发光模块1031被设置为直接地或间接地从导光板1041的一侧供应光。发光模块1031可包括上述的根据本实施例的衬底1033和发光器件100或发光器件封装200。发光器件封装200可排列在衬底1033上，同时以预定的间隔彼此分隔开。
衬底1033可为包括电路图案的印刷电路板(PCB)。此外，衬底1033也可包括金属芯PCB(MCPCB)或柔性PCB(FPCB)以及PCB，但是本实施例不限于此。如果发光器件封装200被安装在底盖1011的侧边或散热板上，衬底1033可省略。散热板可部分地接触底盖1011的顶面。
此外，发光器件封装200被安装为使得发光器件封装200的光出射表面与导光板1041以预定距离分隔开，但是本实施例不限于此。发光器件封装200可直接地或间接地将光供应到光入射部，即导光板1041的一侧，但是本实施例不限于此。
反射构件1022可置于导光板1041的下方。反射构件1022向上反射通过导光板1041的底面向下行进的光，从而提高照明单元1050的亮度。例如，反射构件1022可包括PET、PC或PVC树脂，但是本实施例不限于此。反射构件1022可用作底盖1011的顶面，但是本实施例不限于此。
底盖1011中可接纳导光板1041、发光模块1031和反射构件1022。为此，底盖1011具有接纳部1012，该接纳部为具有开放的顶面的箱形，但是本实施例不限于此。底盖1011可与顶盖(图中未示)联接，但是本实施例不限于此。
底盖1011可通过使用金属材料或树脂材料通过冲压工艺或挤出工艺制造。此外，底盖1011可包括具有优异的导热性的金属材料或非金属材料，但是本实施例不限于此。
例如，显示面板1061为包括彼此相对的第一透明衬底和第二透明衬底的LCD面板，液晶层插置在第一衬底和第二衬底之间。偏光板可被附接到显示面板1061的至少一者表面，但是本实施例不限于此。显示面板1061通过使用经过光学片1051的光来显示信息。显示器件1000可被应用于各种便携终端、笔记本电脑和便携式计算机的显示器以及电视。
光学片1051被置于显示面板1061和导光板1041之间，并包括至少一者透光片。例如，光学片1051包括散射片、水平和垂直棱镜片和亮度增强片中的至少一者。散射片使入射光散射，水平和/或垂直棱镜片将入射光聚集到显示区域，亮度增强片通过再利用散失的光来提高亮度。此外，保护片可被设置在显示面板1061上，但是本实施例不限于此。
导光板1041和光学片1051可被设置在发光模块1031的光路上作为光学构件，但是本实施例不限于此。
图10是示出了根据本实施例的显示器件的另一示例的视图。
参照图10，显示器件1100包括底盖1152、排列有发光器件100的衬底1020、光学构件1154和显示面板1155。
衬底1020和发光器件封装200可组成发光模块1060。底盖1152、至少一者发光模块1060和光学构件1154可组成照明单元。
底盖1152中可设置有接纳部1153，但是本实施例不限于此。
在这种情况下，光学构件1154可包括透镜、导光板、散射片、水平和垂直棱镜片以及亮度增强片中的至少一者。导光板可包括PC或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。导光板可省略。散射片使入射光散射，水平和垂直棱镜片将入射光聚集到显示区域上，亮度增强片通过再利用散失的光来提高亮度。
光学构件1154置于发光模块1060的上方，以便将从发光模块1060发出的光转换成表面光。此外，光学构件154可散射或收集光。
图11到图13是示出了根据本实施例的照明装置的视图。
图11是照明装置的俯视立体图，图12是图11所示的照明装置的仰视立体图，图13是图11所示的照明装置的立体分解图。
参照图11到图13，根据本实施例的照明装置可包括盖2100、光源模块2200、散热器2400、供电部2600、内壳2700和插座2800。根据本实施例的照明装置还可包括构件2300和保持件2500中的至少一者。光源模块2200可包括根据本实施例的发光器件封装。
例如，盖2100可具有灯泡形状或半球形状。盖2100可具有部分开放的中空结构。盖2100可与光源模块2200光学联接。例如，盖2100可能散射、发散、或激发光源模块2200提供的光。盖2100可为光学构件。盖2100可联接到散热器2400。盖2100可包括与散热器2400联接的联接部。
盖2100可包括涂有乳白色颜料的内表面。乳白色颜料可包括散射材料以散射光。盖2100的内表面的粗糙度可大于盖2100的外表面的粗糙度。为充分地发散和散射来自光源模块2200的光的目的来设置表面粗糙度。
盖2100可包括玻璃、塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或聚碳酸酯(PC)。在上述材料中，聚碳酸酯(PC)具有优异的耐光性、耐热性和强度。盖2100可为透明的，以便使用者可从外部观察光源模块2200，或可为不透明的。盖2100可通过吹塑成型方案形成。
光源模块220可被置于散热器2400的一个表面。因此，来自光源模块220的热量被传递到散热器2400。光源模块2200可包括光源2210、连接板2230和连接器2250。
构件2300置于散热器2400的顶面，并包括供多个光源2210和连接器2250插入的引导槽2310。引导槽2310相当于光源2210和连接器2250的衬底。
构件2300的表面可涂有反光材料。例如，构件2300的表面可涂有白色颜料。构件2300再次将光反射到盖2100的方向，光被盖2100的内表面反射并回到光源模块2200的方向。因此，根据本实施例的照明装置的发光效率可被提高。
例如，构件2300可包括绝缘材料。光源模块2200的连接板2230可包括导电材料。因此，散热器2400可电连接到连接板2230。构件2300可由绝缘材料形成，从而阻止连接板2230与散热器2400短路。散热器2400接收来自光源模块2200和供电部2600的热量并驱散该热量。
保持件2500覆盖内壳2700的绝缘部2710的接纳槽2719。因此，内壳2700的绝缘部2710中接纳的供电部2600被密封。保持件2500包括引导突部2510。引导突部2510具有孔，供电部2600的突部通过该孔延伸。
供电部2600处理或转换从外部接收的电信号并将经处理或转换的电信号提供给光源模块2200。供电部2600被接纳在内壳2700的接纳槽2719中，并被保持件2500密封在内壳2700内。
供电部2600可包括突部2610、引导部2630、基部2650和延伸部2670。
引导部2630具有从基部2650的一侧向外突出的形状。引导部2630可插入保持件2500中。多个部件可置于基部2650的一个表面上。例如，多个部件可包括直流(DC)变换器，该直流变换器将外部电源供应器提供的交流(AC)电转换成直流(DC)电；驱动芯片，控制光源模块2200的驱动；以及静电放电(ESD)保护装置，保护光源模块2200，但是本实施例不限于此。
延伸部2670具有从基部2650的相对侧向外突出的形状。延伸部2670插入内壳2700的连接部2750的内部，并从外部接收电信号。例如，延伸部2670的宽度可小于或等于内壳2700的连接部2750的宽度。“+电线”和“-电线”的第一端子电连接到延伸部2670，“+电线”和“-电线”的第二端子可电连接到插座2800。
内壳2700中可包括模制部以及供电部2600。模制部通过硬化模塑液来制备，供电部2600可提供模制部而固定在内壳2700内。
图14和15是示出了根据本实施例的照明装置的另一示例。
图14是根据本实施例的照明装置的立体图，图15是图14示出的照明装置的立体分解图。
参照图14和图5，根据本实施例的照明装置可包括盖3100、光源部3200、散热器3300、电路部3400、内壳3500以及插座3600。光源部3200可包括根据本实施例的发光器件或发光器件模块。
盖3100可具有中空的灯泡形状。盖3100具有开口3110。光源部3200和构件3350可通过开口3110插入。
盖3100可联接到散热器3300并可围绕光源部3200和构件3350。光源部3200和构件3350可通过盖3100与散热器3300之间的联接而与外部阻断。盖3100可通过粘合剂或各种方案(例如旋转联接方案和钩联接方案)而联接到散热器3300。旋转联接方案是盖3100的螺纹联接到散热器3300的螺旋槽且通过旋转盖3100而将盖3100联接到散热器3300的方案。钩联接方案是盖3100的突出部插入散热器3300的凹槽以便盖3100联接到散热器3300的方案。
盖3100可被光学联接到光源部3200。例如，盖3100可散射、发散或激发光源部3200的发光器件3230提供的光。盖3100可为光学构件的一种。盖3100可具有形成于盖3100的内/外表面或内部的磷光体，以激发来自光源部3200的光。
盖3100可包括涂有乳白色颜料的内表面。乳白色颜料可包括散射材料，以散射光。盖3100的内表面的粗糙度可大于其外表面的粗糙度。为了充分地发散和散射来自光源部3200的光的目的来设置表面粗糙度。
例如，盖3100可包括玻璃、塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚碳酸酯(PC)。在上述材料中，聚碳酸酯(PC)具有优异的耐光性、耐热性和强度。盖3100可为透明的，以便使用者可从外部观察光源部3200和构件3500，或盖3100可为不透明的。盖3100可通过吹塑成型方案形成。
光源部3200置于散热器3300的构件3350上，可设置多个光源部3200。具体地，光源部3200可置于构件3350的至少一者侧面上。此外，光源部3200可置于构件3350的侧面的上部。
参照图15，光源部3200可置于构件3350的六个侧面中的三个。然而，本实施例不限于此，光源部3200可置于构件3350的所有侧面。光源部3200可包括衬底3210和发光器件3230。发光器件3230可置于衬底3210的一个表面。
衬底3210具有矩形板形状，但是本实施例不限于此。衬底3210可具有各种形状。例如，衬底3210可具有圆形板形状或多边形板形状。衬底3210可通过在绝缘体上印刷电路图案而设置。例如，衬底3210可包括典型的印刷电路板(PCB)、金属芯PCB、柔性PCB和陶瓷PCB。此外，衬底可具有COB(板上芯片)类型，其中未封装的LED芯片直接贴装(bond)在PCB上。此外，衬底3210可包括适合反射光的材料，或衬底的表面可具有颜色(例如白色或银色)，以有效地反射光。衬底3210可电连接到接纳在散热器3300中的电路部3400。例如，衬底3210和电路部3400可通过导线彼此连接。导线可通过经过散热器3300而使衬底3210和电路部3400彼此连接。
发光器件3230可为用于发出红光、绿光、蓝光或紫外光(UV)的发光二极管芯片。发光二极管芯片可为横向型或竖直型，发光二极管芯片可发出蓝光、红光、黄光或绿光。
发光器件3230可包括发光材料。发光材料可包括石榴石基磷光体(YAG或者TAG)、硅酸盐基磷光体、氮化物基磷光体以及氧氮化物基磷光体中的至少一者。发光材料可包括红色发光材料、黄色发光材料和绿色发光材料中的至少一者。
散热器3300联接到盖3100，并可辐射来自光源部3200的热量。散热器330具有预定体积，并包括顶面3310和侧面3330。构件3350可置于散热器3300的顶面3310。散热器3300的顶面3310可联接到盖3100。散热器3300的顶面3310可具有与盖3100的开口3110对应的形状。
多个热辐射销3370可置于散热器3300的侧面3330。热辐射销3370可从散热器3300的侧面3330向外延伸，或可连接到散热器3300的侧面3330。热辐射销3370可通过增大散热器3300的热辐射面积来提高热辐射效率。侧面3330可不包括热辐射销3370。
构件3350可置于散热器3300的顶面3310。构件3350可与散热器3300的顶面3310一体，或联接到散热器3300的顶面3310。构件3350可具有多边形棱镜的形状。具体地，构件3350可具有六面体棱镜的形状。具有六面体棱镜形状的构件3350包括顶面、底面和六个侧面。构件3350可具有圆形棱镜的形状或椭圆形棱镜的形状以及六面体棱镜的形状。当构件3350具有圆形棱镜的形状或椭圆形棱镜的形状时，光源部3200的衬底3210可为柔性衬底。
光源部3200可置于构件3350的六个侧面。光源部3200可置于构件3350的所有六个侧面或其中一些侧面上。光源部3200置于构件3350的六个侧面的三个上。
衬底3210置于构件3350的侧面。构件3350的侧面可大体上垂直于散热器3300的顶面3310。因此，衬底3210和散热器3300的顶面3310可大体上彼此垂直。
构件3350可包括表现导热性的材料。因此，来自光源部3200的热量可迅速地传递到构件3350。例如，用于构件3350的材料可包括例如铝(Al)、镍(Ni)、铜(Cu)、镁(Mg)、银(Ag)或锡(Sn)的金属的任何合金。此外，构件3350可包括具有导热性的塑料材料。具有导热性的塑料材料的优势是，比金属轻及具有单方向的导热性。
电路部3400从外部接收电能，并将接收到的电能转换成适合用于光源部3200。电路部3400将转换后的电能提供给光源部3200。电路部3400可置于散热器3300。具体地，电路部3400可被接纳在内壳3500中，并可连同内壳3500一起被接纳在散热器3300中。电路部3400可包括电路板3410以及安装在电路板3410上的多个部件。
电路板3410具有圆形形状，但是本实施例不限于此。即，电路板3410可具有多种形状。例如，电路板可具有椭圆形形状或多边形形状。电路板3410可通过在绝缘体上印刷电路图案而设置。电路板3410电连接到光源部3200的衬底3210。例如，电路部3410和衬底3210可通过导线彼此连接。导线可置于散热器3300内，以将衬底3210连接到电路板3410。例如，多个部件3430可包括：直流转换器，将外部电源供应器提供的交流电转换成直流电；驱动芯片，以控制光源部3200的驱动；以及静电放电(ESD)保护装置。
内壳3500中接纳电路部3400。内壳3500可包括接纳部3510以接收电路部3400。例如，接纳部3510可具有圆柱形形状。接纳部3510的形状可根据散热器3300的形状改变。内壳3500可被接纳在散热器3300中。内壳3500的接纳部3510可被接纳在形成于散热器3300的底面的接纳部中。
内壳3500可联接到插座3600。内壳3500可包括与插座3600联接的连接部3530。连接部3530可具有与插座3600的螺旋槽结构对应的螺纹结构。内壳3500是绝缘体。因此，内壳3500防止电路部3400和散热器3300之间短路。例如，内壳3500可包括塑料材料或树脂材料。
插座3600可联接到内壳3500。具体地，插座3600可联接到内壳3500的连接部3530。插座3600可具有与传统的白炽灯泡相同的结构。插座3600电连接到电路部3400。例如，电路部3400和插座3600可通过导线彼此连接。如果外部电源应用于插座3600，则外部电能可被传输到电路部3400。插座3600可具有与连接部3550的螺纹结构对应的螺旋槽结构。
本说明书中所提及的“一个实施例”、“一实施例”、“示例性实施例”等的意思是关联实施例所描述的具体特征、结构或特性被包括在本发明的至少一者实施例中。在说明书中各处出现的这些用语不一定都指的是相同的实施例。而且，当关联任何实施例描述具体特征、结构或特性时，应认为在本领域技术人员的认知内关联其它实施例来使这些特征、结构或特性作用。
尽管已经参照本发明的多个示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本领域技术人员能设计出将会落入本发明的原理的精神和范围内的许多其它更改和实施例。更具体地，在说明书、附图和所附权利要求书的范围内，对主题组合排布的零部件和/或排布的各种变型和更改是可能的。除零部件和/或排布的变型和更改以外，替换使用对本领域的技术人员也将是明显的。
工业适用性
根据本实施例的发光器件、发光器件封装和照明单元可降低工作电压并提高光提取率。

Claims (20)

1.一种发光器件，包括：
发光结构，包括第一导电半导体层、在所述第一导电半导体层之下的有源层以及在所述有源层之下的第二导电半导体层；
反射电极，在所述发光结构之下；
第一金属层，布置于所述反射电极之下并电连接到所述第二导电半导体层；
第二金属层，布置于所述反射电极之下并与所述第一金属层绝缘；以及
接触部，其使所述第二金属层电连接到所述第一导电半导体层。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一金属层电连接到所述反射层。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一金属层包括：第一区域，其接触所述第二导电半导体层的底部；以及第二区域，从所述第一区域向外延伸。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第二金属层被布置于所述第一金属层之下。
5.根据权利要求1所述的发光器件，还包括在所述第一金属层与所述第二金属层之间的第一绝缘层。
6.根据权利要求5所述的发光器件，其中，所述接触部穿过所述第一绝缘层形成。
7.根据权利要求5所述的发光器件，其中，所述第一绝缘层被布置于所述第一金属层的周围。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述接触部的第一区域接触所述第一导电半导体层的顶面。
9.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述接触部的第二区域被布置于所述有源层和所述第二导电半导体层的侧边。
10.根据权利要求9所述的发光器件，还包括第二绝缘层，所述第二绝缘层被布置于所述接触部的第二区域与所述有源层之间以及所述接触部的第二区域与所述第二导电半导体层之间。
11.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述接触部与所述第一金属层的侧边分隔开。
12.根据权利要求1所述的发光器件，还包括在所述第二导电半导体层与所述反射电极之间的欧姆接触层。
13.根据权利要求1所述的发光器件，还包括电连接到所述第一金属层并与所述发光结构的侧边分隔开的电极。
14.根据权利要求13所述的发光器件，其中，与所述发光结构的侧边分隔开的所述电极接触所述第一金属层的顶面。
15.根据权利要求1所述的发光器件，其中，设置多个接触部。
16.一种发光器件封装，其包括：
本体；
发光器件，位于所述本体上；以及
第一铅电极和第二铅电极，电连接到所述发光器件，
其中，所述发光器件包括：发光结构，其包括第一导电半导体层、在所述第一导电半导体层之下的有源层以及在所述有源层之下的第二导电半导体层；反射电极，在所述发光结构之下；第一金属层，布置于所述反射电极之下并电连接到所述第二导电半导体层；第二金属层，布置于所述反射电极之下并与所述第一金属层绝缘；以及接触部，其使所述第二金属层电连接到所述第一导电半导体层。
17.根据权利要求16所述的发光器件封装，其中，所述第二金属层布置于所述第一金属层之下。
18.根据权利要求16所述的发光器件封装，还包括在所述第一金属层与所述第二金属层之间的第一绝缘层，其中所述接触部穿过所述第一绝缘层形成。
19.根据权利要求16所述的发光器件封装，其中，所述接触部包括：第一区域，其接触所述第一导电半导体层的顶面；以及第二区域，布置于所述有源层和所述第二导电半导体层的侧边。
20.一种照明单元，其包括：
衬底；
发光器件，位于所述衬底上；以及
光学构件，充当从所述发光器件发出的光的光路，
其中，所述发光器件包括：发光结构，其包括第一导电半导体层、在所述第一导电半导体层之下的有源层以及在所述有源层之下的第二导电半导体层；反射电极，位于所述发光结构之下；第一金属层，布置于所述反射电极之下并电连接到所述第二导电半导体层；第二金属层，布置于所述反射电极之下并与所述第一金属层绝缘；以及接触部，其使所述第二金属层电连接到所述第一导电半导体层。
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