CN104518060B - 发光器件及包括发光器件的发光器件封装件和照明系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种能够提高发光效率的发光器件及包括发光器件的发光器件封装件和照明系统。发光器件包括衬底、以多个图案的形式设置在衬底上的第一缓冲层、在第一缓冲层的图案上的第一绝缘层、在第一绝缘层的图案上的第二缓冲层、在第二缓冲层的图案上的第二绝缘层、在第二缓冲层的图案和第二绝缘层的图案周围的第三缓冲层、以及在第三缓冲层上的发光结构。

Description

发光器件及包括发光器件的发光器件封装件和照明系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年9月26日提交的韩国专利申请No.10-2013-00114275的优先权，通过引用将该申请并入本文。
技术领域
本发明涉及发光器件，并且更具体地涉及能够提高发光效率的发光器件和发光器件封装件。
背景技术
通常，发光器件(LED)包括具有将电能转换成光能的特性的p-n结二极管。p-n结二极管可以通过组合周期表的第III-V族元素来形成。通过调整化合物半导体的组成比例可以使发光器件呈现出各种颜色。
在将正向电压施加到LED的情况下，n层的电子与p层的空穴进行复合，使得可以释放出与导带和价带之间的能隙相对应的能量。该能量主要实现为热或光，而LED以光的形式发射能量。例如，氮化物半导体呈现出优良的热稳定性和宽带隙能量使得氮化物半导体在光学器件和高功率电子器件的领域中引起关注。特别地，采用氮化物半导体的蓝色发光器件、绿色发光器件和UV发光器件已经被开发且广泛使用。
根据相关技术，氮化物半导体通过将N型第一半导体层、有源层和P型第二半导体层依次层叠在硅(Si)衬底上来形成。
然而，在硅衬底上生长GaN半导体层时，由于衬底和半导体层具有相互不同的晶体结构，所以当从界面分隔开的时候会产生晶格失配，或者由于热膨胀系数差异而生成应力。
晶体失配和热膨胀系数差异引起位错和裂纹，使得发光器件的电学性能和光学性能劣化。
发明内容
为了解决上述问题，本发明实施方式的一个目的是提供能够防止发光器件的电学性能和光学性能劣化的发光器件和发光器件封装件。
为了实现该目的，根据本发明实施方式，提供了一种发光器件，该发光器件包括衬底、以多个图案的形式设置在衬底上的第一缓冲层、在第一缓冲层上的第一绝缘层、在第一绝缘层上的第二缓冲层、在第二缓冲层上的第二绝缘层、在第二缓冲层和第二绝缘层周围的第三缓冲层、在第三缓冲层上的第一导电半导体层、在第一导电半导体层上的有源层以及在有源层上的第二导电半导体层。
根据实施方式，由于在衬底和发光结构之间形成有绝缘层，所以可以防止位错产生。
另外，根据该实施方式，Si和GaN之间的晶格失配减小，使得可以生长高效GaN膜。
附图说明
图1为示出根据实施方式的发光器件的截面图。
图2为示出根据实施方式的发光器件的一部分的截面图。
图3至图10为示出制造根据实施方式的发光器件的方法的截面图。
图11为示出根据实施方式的发光器件封装件的截面图。
图12至图14为示出包括根据实施方式的发光器件的照明系统的实施例的分解透视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对实施方式进行详细描述。
图1为示出根据实施方式的发光器件的截面图。图2为示出根据实施方式的发光器件的一部分的截面图。
参照图1和图2，根据本发明实施方式的发光器件包括衬底110、通过多个图案的方式设置在衬底110上的第一缓冲层120、形成在第一缓冲层120上的第一绝缘层130、形成在第一绝缘层130上的第二缓冲层140、形成在第一绝缘层130上的第二缓冲层140、第二绝缘层150、布置在第二缓冲层140和第二绝缘层150周围的第三缓冲层160、以及发光结构170，发光结构170包括形成在第三缓冲层160上的第一导电半导体层172、形成在第一导电半导体层172上的有源层174、和形成在有源层174上的第二导电半导体层176。
衬底110可以由具有优良热导率的材料形成并且可以包括导电衬底或绝缘衬底。例如，衬底110可以包括蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、GaP、InP、Ge和Ga2O3中的至少一者。在实施方式中可以使用Si衬底。
衬底110上可以形成有第一缓冲层120。
第一缓冲层120减小发光结构的材料和衬底110的材料之间的晶格失配。第一缓冲层120可以由第III-V族化合物半导体例如AlN或AlN、Al2O3形成。第一缓冲层120可以呈以固定间隔排列的多个图案的形式设置在衬底110上。
第一缓冲层120上可以形成有第一绝缘层130。
第一绝缘层130可以与包括多个图案的第一缓冲层120的整个上部邻接。第一绝缘层130的图案之间的距离d1可以等于第一缓冲层的图案之间的距离。因而，第一绝缘层130和缓冲层120的侧表面可以形成在相同的竖直线上。第一绝缘层130可以包括SiO2或SiNx。第一绝缘层130可以具有在至的范围内的厚度。第一绝缘层130可以阻止产生于第一缓冲层120的位错。
在第一绝缘层130上可以形成有第二缓冲层140。
第二缓冲层140可以由第II-VI族化合物半导体或第III-V族化合物半导体形成，例如ZnO。第二缓冲层140可以形成为具有大于第一缓冲层120的晶格常数的晶格常数。第二缓冲层140可以形成为与包括图案的第一绝缘层130的上部的一部分邻接。第二缓冲层140可以形成为露出第一绝缘层130的上边缘。第二缓冲层140的图案之间的距离d2可以大于第一绝缘层130的图案之间的距离d1。第二缓冲层140可以形成为具有比第一绝缘层130的厚度更厚的厚度。第二缓冲层140可以具有范围在至内的厚度。
在第二缓冲层140的厚度可以小于的情况下，难于制造高效率的功率器件。在第二缓冲层140的厚度可以等于或大于的情况下，难于期望效率再有增加，反而会使功率器件整体尺寸增加。
在第二缓冲层140上可以形成有第二绝缘层150。
第二绝缘层150可以形成为与包括图案的第二缓冲层140的整个上部邻接。第二绝缘层150的图案之间的距离d3可以小于第二缓冲层的图案的距离d2。绝缘层150的侧表面可以布置在第二缓冲层140的侧表面外侧。因而，第二绝缘层150的下边缘可以露出。第二绝缘层150可以通过使用SiO2或SiNx来实现。第二绝缘层150可以具有等于第一绝缘层130的厚度的厚度。例如，第二绝缘层150可以具有范围在至内的厚度。第二绝缘层150和第一绝缘层130的侧表面可以形成在相同竖直线上。
在第二绝缘层150上可以形成有第三缓冲层160。
第三缓冲层160可以由第III-V族化合物半导体或第II-VI族化合物半导体形成，例如GaN。第三缓冲层160可以形成为具有小于第二缓冲层140的晶格常数的晶格常数。第三缓冲层160可以形成为覆盖第二缓冲层140和第二绝缘层150。第三缓冲层160的下端可以与第二缓冲层140的下端在相同水平平面上对准。第三缓冲层160可以形成为与第二缓冲层140的侧表面、第二绝缘层150的下边缘、第二绝缘层150的侧表面以及第二绝缘层150的上部邻接。第三缓冲层160可以与第一绝缘层130的上边缘邻接。
由于第三缓冲层160形成为与第二缓冲层140的侧表面邻接，所以能够制造高效功率器件。由于第三缓冲层160与Si衬底110不接触，所以可以阻止与衬底110的位错并且可以通过第二绝缘层150的向外突出超过第二缓冲层140的下边缘来阻挡在第二缓冲层140和第三缓冲层160的粘合表面处形成的位错。
如上所述，根据实施方式，通过第一绝缘层130和第二绝缘层150可以防止产生位错。另外，第二缓冲层140和第三缓冲层160彼此粘合，使得可以产生高效GaN。
在第三缓冲层160上可以形成有发光结构170。
发光结构170可以包括第一导电半导体层172、有源层174和第二导电半导体层176。有源层174可以介于第一导电半导体层172与第二导电半导体层176之间。有源层174可以被设置在第一导电半导体层172上，并且第二导电半导体层176可以被设置在有源层174上。
第一导电半导体层172可以包括被掺杂有用作第一导电性掺杂剂的N型掺杂剂的N型半导体，并且第二导电半导体层176可以包括被掺杂有用作第二导电性掺杂剂的P型掺杂剂的P型半导体。另外，第一导电半导体层172可以包括P型半导体层，并且第二导电半导体层176可以包括N型半导体层。
例如，第一导电半导体层172可以包括N型半导体层。第一导电半导体层172可以通过使用化合物半导体来实现。第一导电半导体层172可以通过使用第II-VI族化合物半导体或第III-V族化合物半导体来实现。
例如，第一导电半导体层111可以通过使用组成式为InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的半导体材料来实现。例如，第一导电半导体层111可以包括被掺杂有N型掺杂剂例如Si、Ge、Sn、Se以及Te的选自由以下各项构成的组中的一者：GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP。
有源层174通过经由第一导电半导体层172注入的电子(或空穴)和经由第二导电半导体层176注入的空穴(或电子)的复合而发射波长与根据构成有源层174的材料的能带间隙差对应的光。有源层174可以具有单量子阱(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结构，但实施方式不限于此。
有源层174可以通过使用化合物半导体来实现。例如，有源层174可以通过使用第III-V族化合物半导体来实现。例如，有源层174可以通过使用组成式为InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的半导体材料来实现。在有源层174为MQW结构的情况下，有源层174可以通过堆叠多个阱层和多个势垒层来形成。例如，有源层174可以具有InGaN阱层/GaN势垒层的循环。
例如，第二导电半导体层176可以包括P型半导体层。第二导电半导体层176可以通过使用化合物半导体来实现。例如，第二导电半导体层176可以通过使用第II-VI族化合物半导体或第III-V族化合物半导体来实现。
例如，第二导电半导体层176可以通过使用组成式为InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的半导体材料来实现。例如，第二导电半导体层176可以包括被掺杂有P型掺杂剂例如Mg、Zn、Ca、Sr以及Ba的选自由以下各项构成的组中的一者：GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP。
同时，第一导电半导体层172可以包括P型半导体层并且第二导电半导体层176可以包括N型半导体层。另外，在第二导电半导体层115下方可以附加地设置有包括N型半导体层或P型半导体层的半导体层。因此，发光结构170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结构。
可以将杂质以均匀或非均匀的掺杂浓度掺杂到第一导电半导体层172和第二导电半导体层176中。换言之，发光结构170可以具有各种结构，但实施方式不限于此。
另外，在第一导电半导体层172与有源层174之间可以形成有第一导电InGaN/GaN超晶格结构或InGaN/InGaN超晶格结构。另外，在第二导电半导体层176与有源层174之间可以形成有第二导电AlGaN层。
在下文中，将参照图3至图10描述制造根据实施方式的发光器件的过程。图3至图10为示出制造根据实施方式的发光器件的方法的截面图。
如图3所示，在准备好硅衬底110的情况下，执行在衬底110的一个表面上形成第一缓冲层120的步骤。
可以通过MOCVD(金属有机化学气相沉积)方案在衬底110上以预定厚度沉积AlN来将第一缓冲层120设置在衬底110上。除AlN之外，也可以使用Al2O3以用于第一缓冲层120。除MOCVD方案之外，可以借助CVD(化学气相沉积)方案、MBE(分子束外延)方案或溅射方案来形成第一缓冲层120。
如图4所示，在衬底110上形成了第一缓冲层120的情况下，在第一缓冲层120上沉积SiO2使得形成第一绝缘层130的步骤被执行。可以通过MOCVD、CVD、MBE或溅射方案在第一缓冲层120上形成第一绝缘层130。第一绝缘层130可以形成为具有在至 的范围内的厚度。当在第一缓冲层120上形成第一绝缘层130之后，可以通过图案化方案形成多个图案。
如图5所示，当在第一缓冲层120上设置了具有多个图案的第一绝缘层的情况下，执行在第一绝缘层上形成第二缓冲层140和第二绝缘层150的步骤。
可以通过在第一绝缘层130上沉积ZnO来形成第二缓冲层140。可以通过MOCVD、CVD、MBE或溅射方案来形成第二缓冲层140。第二缓冲层140可以形成为覆盖第一缓冲层120的上部和第一绝缘层130的侧表面和上部。第二缓冲层140可以具有在至的范围内的厚度。
可以通过在第二缓冲层140上沉积SiN来形成第二绝缘层150。可以通过MOCVD、CVD、MBE或溅射方案在第二缓冲层140上形成第二绝缘层150。第二绝缘层150可以具有范围在至内的厚度。当在第二缓冲层140上形成第二绝缘层150之后，可以将第二绝缘层150图案化成具有多个图案。
如图6所示，当在第二缓冲层140上形成了第二绝缘层150的情况下，执行蚀刻第一缓冲层120和第二缓冲层140的步骤。
可以通过使用蚀刻气体例如H2来蚀刻第二缓冲层140。可以对第二缓冲层140进行蚀刻直到第二缓冲层140的侧表面定位在第二绝缘层150的侧表面的内侧。然后，可以执行通过使用蚀刻气体蚀刻第一缓冲层120的步骤以露出衬底110的上部。
如图7所示，当对第一缓冲层120和第二缓冲层140进行的蚀刻完成的情况下，可以执行形成第三缓冲层160的步骤。
首先，通过在第二缓冲层140上水平生长GaN来在侧表面处设置第三缓冲层160a，如图8所示，GaN通过Elog(外延横向过生长氮化镓)方案被融合以使得第三缓冲层160可以覆盖整个第二绝缘层。
如图9所示，当在第二绝缘层150上形成第三缓冲层160的情况下，可以执行在第三缓冲层160上形成发光结构170的步骤。
可以通过借助MOCVD方案沉积GaN来形成第一导电半导体层172。另外，可以通过沉积第III-V族化合物或第II-VI族化合物来形成第一导电半导体层172。
另外，可以通过将含有N型掺杂剂例如硅(Si)的三甲基镓气体(TMGa)、氨气(NH3)、氮气(N2)和硅烷气体(SiH4)引入到腔体中来形成第一导电半导体层172。
例如，可以通过在700℃至950℃范围内的预定生长温度下通过选择性供应作为源的H2和/或TMGa(或TEGa)、TMIn和TMAl形成包括GaN或InGaN的阱层和包括GaN、AlGaN、InGaN或InAlGaN的势垒层来生长有源层174。
可以在有源层174上通过注入双乙基环戊二烯基镁((EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2})来形成第二导电型半导体层176，使得第二导电型半导体层176可以为P型GaN层。
如图10所示，在第一导电半导体层172、有源层174和第二导电半导体层174的形成完成的情况下，可以执行台面蚀刻过程以露出第一导电半导体层172的一部分。
在第一导电半导体层172的上部的一部分被露出的情况下，在第一导电半导体层172上形成第一电极180并且在第二导电半导体层176上形成第二电极190，使得制造根据实施方式的发光器件的过程可以完成。
图11为示出根据实施方式的发光器件封装件的截面图。在图11中，附图标记“100”用于表示发光器件。
如图11所示，发光器件封装件200包括封装体205、布置在封装体205上的第三电极层213和第四电极层214、布置在封装体205上并且电连接到第三电极层213和第四电极层214的发光器件、以及包围发光器件100的模制成型构件230。
封装体205可以包括硅材料、合成树脂材料或金属材料。发光器件芯片100周围可以形成有倾斜表面。
第三电极层213和第四电极层214彼此电隔离，并且执行给发光器件100供电的功能。另外，第三电极层213和第四电极层214反射从发光器件100产生的光使得光效率可以提高，并且第三电极层213和第四电极层214可以将从发光器件100生成的热消散到外界。
发光器件100可以布置在封装体205上，或者可以布置在第三电极层213或第四电极层214上。
发光器件100可以通过引线方案、倒装芯片方案及管芯接合方案之一电连接至第三电极层213和/或第四电极层214。尽管在实施方式中所描述的是发光器件100分别通过导线电连接至第三电极层213和第四电极层214，但是实施方式不限于此。
模制成型构件230可以包围发光器件100以保护发光器件100。在模制成型构件230中包含有磷光体232，使得可以改变从发光器件100发射的光的波长。
图12至图14为示出包括根据实施方式的发光器件的照明系统的实施例的分解透视图。
如图12所示，根据实施方式的照明系统可以包括盖2100、光源模块2200、散热器2400、电源部分2600、内壳2700以及插座2800。根据实施方式的照明系统还可以包括构件2300和保持器2500中的至少一者。光源模块2200可以包括根据实施方式的发光器件100或发光器件封装件200。
例如，盖2100可以具有球泡状、半球形形状或部分敞口的中空形状。盖2100可以与光源模块2200光耦合。例如，盖2100可以对从光源模块提供的光进行漫射、散射或激发。盖2100可以为一种光学构件。盖2100可以与散热器2400联接。盖2100可以包括与散热器2400联接的联接部分。
盖2100可以包括涂覆有奶白色涂料的内表面。奶白色涂料可以包括漫射材料以漫射光。盖2100的内表面的表面粗糙度可以大于盖2100的外表面的表面粗糙度。提供表面粗糙度以便充分散射和漫射来自光源模块2200的光。
例如，盖2100的材料可以包括玻璃、塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚碳酸酯(PC)。在以上材料中，聚碳酸酯(PC)具有优良的耐光性、耐热性以及强度。盖2100可以为透明的使得使用者可以从外界观察光源模块2200，或者可以为不透明的。盖2100可以通过吹塑成型方案来形成。
光源模块2200可以布置在散热器2400的一个表面处。因此，来自光源模块2200的热被传递到散热器2400。光源模块2200可以包括光源2210、连接板2230以及连接器2250。
构件2300布置在散热器2400的顶表面，并且包括引导槽2310，多个光源2210和连接器2250插入引导槽2310中。引导槽2310对应于连接器2250和光源2210的基板。
构件2300的表面可以涂覆有光反射材料。例如，构件2300的表面可以涂覆有白色涂料。构件2300将由盖2100的内表面反射并且返回到光源模块2200的方向的光再次反射到盖2100的方向。因此，可以提高根据实施方式的照明系统的光效率。
例如，构件2300可以包括绝缘材料。光源模块2200的连接板2230可以包括导电材料。因此，散热器2400可以电连接到连接板2230。构件2300可以通过绝缘材料构成，由此防止连接板2230与散热器2400电短路。散热器2400接收来自光源模块2200和电源部分2600的热并且将热发散。
保持器2500覆盖内壳2700的绝缘部分2710的容纳槽2719。因此，将容纳在内壳2700的绝缘部分2710中的电源部分2600封住。保持器2500包括引导突起2510。引导突起2510具有电源部分2600的突起2610穿过的孔。
电源部分2600对从外界接收的电信号进行处理或转换并且将经处理或转换的电信号提供到光源模块2200。电源部分2600容纳在内壳2700的容纳槽中，并且通过保持器2500被封在内壳2700内。
电源部分2600可以包括突起2610、引导部分2630、基体2650以及延伸部分2670。
引导部分2630具有从基体2650的一侧向外突出的形状。可以将引导部分2630插入到保持器2500中。在基体2650的一个表面上可以布置多个部件。例如，该部件可以包括：将从外部电源提供的AC电力转化为DC电力的DC变流器；控制光源模块2200的驱动的驱动芯片；以及保护光源模块2200的静电放电(ESD)保护装置，但实施方式不限于此。
延伸部分2670具有从基体2650的相反侧向外突出的形状。延伸部分2670插入到内壳2700的连接部分2750的内部，并且接收来自外界的电信号。例如，延伸部分2670的宽度可以小于或等于内壳2700的连接部分2750的宽度。将“+电线”和“-电线”的第一接线端电连接到延伸部分2670并且可以将“+电线”和“-电线”的第二接线端电连接到插座2800。
内壳2700中可以包括连同电源部分2600一起的模制成型部分。该模制成型部分通过使模制液体硬化来制备，并且可以通过该模制成型部分将电源部分2600固定在内壳2700内。
如图13所示，根据实施方式的照明系统可以包括盖3100、光源部分3200、散热器3300、电路部分3400、内壳3500以及插座3600。光源部分3200可以包括根据实施方式的发光器件或发光器件模块。
盖3100可以呈球泡状并且是中空的。盖3100具有开口3110。光源部分3200和构件3350可以通过开口3110插入。
盖3100可以与散热器3300联接，并且可以包围光源部分3200和构件3350。通过盖3100与散热器3300之间的联接可以将光源部分3200和构件3350与外界阻隔。盖3100可以通过粘合或各种不同的方案——例如旋转联接方案以及钩挂联接方案——来与散热器3300联接。旋转联接方案为如下方案：在该方案中盖3100的螺纹与散热器3300的螺旋槽联接，并且盖3100通过旋转盖3100而与散热器3300联接。钩挂联接方案为如下方案：在该方案中盖3100的突起被插入到散热器3300的槽中使得盖3100与散热器3300联接。
盖3100可以与光源部分3200光耦合。具体地，盖3100可以对从光源部分3200的发光器件3230提供的光进行漫射、散射或激发。盖3100可以为一种光学构件。盖3100可以在其内/外表面或内部设置有发光材料以便对从光源部分3200提供的光进行激发。
盖3100可以包括涂覆有奶白色涂料的内表面。奶白色涂料可以包括用于漫射光的漫射材料。盖3100的内表面的表面粗糙度可以大于盖3100的外表面的表面粗糙度。提供表面粗糙度以便充分散射和漫射来自光源部分3200的光。
盖3100的材料可以包括玻璃、塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或聚碳酸酯(PC)。在以上材料中，聚碳酸酯(PC)具有优良的耐光性、耐热性以及强度。盖3100可以为透明的使得使用者可以从外界观察光源模块2200，或者可以为不透明的。盖3100可以通过吹塑成型方案来形成。
光源部分3200布置在散热器3300的构件3350处，并且可以布置有多个光源部分。具体地，光源部分3200可以布置在构件3350的多个侧表面中的至少一个侧表面中。光源部分3200的光源部分3200的顶端可以布置在构件3350的侧表面处。
光源部分3200可以布置在构件3350的六个侧表面中的三个侧表面处。然而，实施方式不限于此，并且光源部分3200可以布置在构件3350的所有侧表面处，光源部分3200可以包括基板3210和发光器件3230。发光器件3230可以布置在基板3210的一个表面上。
基板3210具有矩形形状，但实施方式不限于此。基板3210可以具有各种形状。例如，基板3210可以具有圆形形状或多边形形状。基板3210可以通过在绝缘体上印制电路图案来提供。例如，典型的印刷电路板(PCB)可以包括金属芯PCB、柔性PCB和陶瓷PCB。另外，基板可以具有COB(板载芯片)的形式，其中未被封装的LED芯片直接结合在PCB上。另外，基板3210可以包括用于有效地反射光的材料，或者基板的表面可以具有例如金色或银色等颜色以有效地反射光。基板3210可以电连接至容纳在散热器3300中的电路部分3400。例如，基板3210和电路部分3400可以通过导线彼此连接。导线可以穿过散热器3300将基板3210和电路部分3400彼此连接。
发光器件3230可以包括用于发射红光、绿光和蓝光的发光二极管芯片或用于发射UV的发光二极管芯片。发光二极管可以呈横向型或垂直型。发光二极管可以发射蓝光、红光、黄光和绿光之一。
发光器件3230可以包括发光材料。发光材料可以包括石榴石基磷光体(YAG或TAG)、硅酸盐基磷光体、氮化物基磷光体和氮氧化物基磷光体中的至少一者。发光材料可以包括红色发光材料、黄色发光材料和绿色发光材料中的至少一者。
散热器3300与盖3100联接，并且可以发散来自光源部分3200的热。散热器330具有预定体积，并且包括顶表面3310和侧表面3330。构件3350可以布置在散热器3310的顶表面3310上。散热器3300的顶表面3310可以与盖3100联接。散热器3300的顶表面3310可以具有与盖3100的开口3110相对应的形状。
在散热器3300的侧表面3330处可以布置有多个散热片3370。散热片3370可以从散热器3300的侧表面3330向外延伸或者可以连接至散热器3300的侧表面3330。散热片3370可以通过增加散热器3300的散热面积来提高散热效率。侧表面3330可以不包括散热片3370。
构件3350可以布置在散热器3300的顶表面上。构件3350可以与散热器3300的顶表面3310成一体或相联接。构件3350可以具有多棱柱的形状。具体地，构件3350可以具有六棱柱的形状。具有六棱柱形状的构件3350包括顶表面、底表面和六个侧表面。除六棱柱的形状之外，构件3350也可以具有圆形棱柱的形状或椭圆形棱柱的形状。在构件3350具有圆形棱柱的形状或椭圆形棱柱的形状的情况下，光源部分3200的基板3210可以为柔性基板。
光源部分3200可以布置在构件3350的六个侧表面处。光源部分3200可以布置在构件3350的六个侧表面中的所有侧表面或一些侧表面处。光源部分3200布置在构件3350的六个侧表面中的三个侧表面处。
基板3210布置在构件3350的侧表面处。构件3350的侧表面可以基本垂直于散热器3300的顶表面3310。因此，基板3210和散热器3300的顶表面可以彼此基本垂直。
构件3350可以包括呈现出导热性的材料。因而，来自光源部分3200的热可以快速传递至构件3350。例如，用于构件3350的材料可以包括例如铝(Al)、镍(Ni)、铜(Cu)、镁(Mg)、银(Ag)或锡(Sn)等金属的合金。构件3350可以包括具有导热性的塑料材料。具有导热性的塑料材料比金属更轻并且具有单向导热性。
电路部分3400接收来自外部的电力并且将所接收的电力转换为适用于光源部分3200。电路部分3400将经转换的电力提供给光源部分3200。电路部分3400可以布置在散热器3300处。具体地，电路部分3400可以容纳在内壳3500中，并且可以与内壳3500一起容纳在散热器3300中。电路部分3400可以包括电路板3410和安装在电路板3410上的多个部件。
电路板3410具有圆形形状，但实施方式不限于此。就是说，电路板3410可以具有不同的形状。例如，电路板可以具有椭圆形形状或多边形形状。电路板3410可以通过在绝缘体上印制电路图案来提供。
电路板3410电连接至光源部分3200的基板3210。例如，电路部分3410和基板3210可以通过导线彼此连接。导线可以布置在散热器3300内以使基板3210连接至电路板3410。
例如，多个部件3430可以包括：将从外部电源提供的AC电力转换为DC电力的直流变换器；控制光源部分3200的驱动的驱动芯片；以及静电放电(ESD)保护装置。
内壳3500将电路部分3400容纳到其中。内壳3500可以包括用于容纳电路部分3400的容纳部分3510。
例如，容纳部分3510可以具有圆筒形形状。容纳部分3510的形状可以根据散热器3300的形状而改变。内壳3500可以容纳在散热器3300中。内壳3500的容纳部分3510可以容纳在形成于散热器3300的底表面处的散热器3300的容纳部分中。
内壳3500可以与插座3600联接。内壳3500可以包括与插座3600联接的连接部分3530。连接部分3530可以具有与插座3600的螺旋槽结构对应的螺纹结构。内壳3500为绝缘体。因此，内壳3500防止了电路部分3400与散热器3300之间的电短路。例如，内壳3500可以包括塑料或树脂材料。
插座3600可以与内壳3500联接。具体地，插座3600可以与内壳3500的连接部分3530联接。插座3600可以具有与常规白炽灯灯泡的插座的结构相同的结构。插座3600电连接至电路部分3400。例如，电路部分3400和插座3600可以通过导线彼此连接。如果将外部电力施加至插座3600，则外部电力可以传输至电路部分3400。插座3600可以具有与连接部分3530的螺纹结构对应的螺旋槽结构。
此外，如图14所示，根据实施方式的照明系统——例如背光单元——包括导光板1210、将光提供给导光板1210的发光模块1240、定位在导光板1210下方的反射构件1220、以及底盖1230，底盖1230用于在其中容纳导光板1210、发光模块1240和反射构件1220，但实施方式不限于此。
导光板1210使光漫射以提供面光。导光板1210包括透明材料。例如导光板1210可以通过使用丙烯酸基树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、COC、或PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)树脂制造，丙烯酸基树脂例如为PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。
发光模块1240将光供应给导光板1210的至少一个侧表面并且用作包括背光单元的显示装置的光源。
发光模块1240可以被定位成与导光板1210邻接，但实施方式不限于此。具体地，发光模块1240包括基板1242和安装在基板1242上的多个发光器件封装件200并且基板1242可以与导光板1210邻接，但实施方式不限于此。
基板1242可以包括具有电路图案(未示出)的印刷电路板(PCB)。另外，除通常的PCB之外，基板1242也可以包括金属芯PCB(MCPCB)或柔性PCB(FPCB)，但实施方式不限于此。
另外，发光器件封装件200布置在基板1242上，使得发光器件封装件200的光出射表面与导光板1210以预定距离间隔开。
反射构件1220可以布置在导光板1210下方。反射构件1220将穿过导光板1210的底表面向下行进的光朝向导光板1210反射，由此提高了背光单元的亮度。例如，反射构件1220可以包括PET、PC或PVC树脂，但实施方式不限于此。
底盖1230可以在其中容纳导光板1210、发光模块1240和反射构件1220。为此，底盖1230可以呈带有敞口的顶表面的盒子形状，但实施方式不限于此。
底盖1230可以使用金属材料或树脂材料通过冲压工艺或挤出工艺来制造。
尽管已经描述了本公开的示例性实施方式，应该理解的是，本公开不应被局限于这些示例性实施方式，而是可以在如所附权利要求所要求保护的本公开的精神和范围内由本领域技术一个普通人员作出各种变型和修改。

Claims (22)

1.一种发光器件，包括：
衬底；
以多个图案的形式设置在所述衬底上的第一缓冲层；
在所述第一缓冲层的图案上的第一绝缘层；
在所述第一绝缘层的图案上的第二缓冲层；
在所述第二缓冲层的图案上的第二绝缘层；
在所述第二缓冲层的图案和所述第二绝缘层的图案周围的第三缓冲层；以及
在所述第三缓冲层上的发光结构。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第二缓冲层的侧表面布置成位于所述第一绝缘层的侧表面和所述第二绝缘层的侧表面的内侧，从而露出所述第二绝缘层的下边缘和所述第一绝缘层的上边缘。
3.根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述第一绝缘层的所述侧表面和所述第二绝缘层的所述侧表面布置成在同一竖直线上。
4.根据权利要求3所述的发光器件，其中，所述第三缓冲层水平地延伸而覆盖所述第二绝缘层的下边缘和所述第一绝缘层的上边缘。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第二缓冲层的厚度大于所述第一绝缘层的厚度和所述第二绝缘层的厚度。
6.根据权利要求5所述的发光器件，其中，所述第二缓冲层的厚度在至的范围内。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一绝缘层的厚度等于所述第二绝缘层的厚度。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第三缓冲层的晶格常数小于所述第二缓冲层的晶格常数。
9.根据权利要求8所述的发光器件，其中，所述第一缓冲层至所述第三缓冲层包含第III-V族化合物半导体或第II-VI族化合物半导体，其中所述第三缓冲层包含GaN。
10.根据权利要求9所述的发光器件，其中，所述第二缓冲层包含ZnO。
11.根据权利要求10所述的发光器件，其中，所述第三缓冲层设置为与所述第二缓冲层的侧表面邻接。
12.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层包含SiO2或SiNx。
13.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一缓冲层包含AlN或Al2O3。
14.根据权利要求1至13中的一项所述的发光器件，其中，所述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上的有源层、以及在所述有源层上的第二导电半导体层。
15.根据权利要求14所述的发光器件，其中，
所述第一导电半导体层包含GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的至少一者，并且被掺杂有N型掺杂剂，所述N型掺杂剂包括Si、Ge、Sn、Se和Te中的一者，
所述第二导电半导体层包括GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的至少一者，并且被掺杂有P型掺杂剂，所述P型掺杂剂包括Mg、Zn、Ca、Sr和Ba中的一者。
16.根据权利要求14所述的发光器件，其中，所述第三缓冲层设置为与所述第二绝缘层的侧表面邻接。
17.根据权利要求14所述的发光器件，其中，所述有源层包括InGaN阱层/GaN势垒层。
18.根据权利要求1至13中的一项所述的发光器件，其中，所述衬底包含Al2O3、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、GaP、InP、Ge和Ga2O3中的至少一者。
19.根据权利要求1至13中的一项所述的发光器件，其中，所述第二绝缘层的图案之间的距离小于所述第二缓冲层的图案之间的距离。
20.根据权利要求1至13中的一项所述的发光器件，其中，所述第二缓冲层的图案之间的距离大于所述第一绝缘层的图案之间的距离。
21.一种发光器件封装件，包括根据权利要求1至13中的一项所述的发光器件。
22.一种照明系统，包括根据权利要求1至13中的一项所述的发光器件。
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