CN104733570B - 平面光源和用于制造发光器件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种包括导光板和发光装置的平面光源以及用于制造在衬底的主表面上具有第III族氮化物半导体层的发光器件的方法。该平面光源包括：导光板以及设置在导光板的侧表面上的发光装置。该发光装置包括发光器件、壳体和密封树脂。该发光器件在俯视图中具有矩形形状，半导体层的长边侧表面为具有倾斜度的倒锥状以使得沿平行于蓝宝石衬底的主表面的方向的横截面面积随着与蓝宝石衬底的距离增加而增大，并且短边侧表面垂直于蓝宝石衬底的主表面。发光器件的短边方向和长边方向分别垂直于和平行于导光板的平面主表面。发光器件的主表面平行于导光板的侧表面。

Description

平面光源和用于制造发光器件的方法

技术领域

本发明涉及一种结合导光板和发光装置的平面光源，其中，来自发光装置的光穿过导光板的侧表面被引入到导光板中并且从导光板的顶表面被发射。更特别地，本发明在于一种采用第III族氮化物半导体发光器件的发光装置。本发明还涉及一种用于制造第III族氮化物半导体发光器件的方法。

背景技术

结合导光板和发光装置的平面光源已广为人知，例如，日本公开特许公报(特开)第2008-108994号中的平面光源。在这样的光源中，发光装置设置在由透明树脂例如丙烯酸树脂制成的导光板的侧表面上，来自发光装置的光穿过导光板的侧表面入射到导光板中，光在导光板内部被反射并且从导光板的顶表面被提取使得光以平面形状被发射。特别地，采用由第III族氮化物半导体制成的蓝色发光器件以及具有使发光器件密封的包括荧光材料的密封树脂的白色发光装置的平面光源通常用于例如液晶显示器的背光源。

另一方面，日本公开特许公报(特开)2008-124254公开了在俯视图中具有四边形形状的第III族氮化物半导体发光器件，其中，长边侧表面为倒锥状(侧表面倾斜成使得平行于衬底主表面的平面的横截面面积随着与衬底的距离增加而增大)并且短边侧表面垂直于衬底主表面。

然而，在结合导光板和发光装置的常规平面光源中，从发光装置被提取到导光板内部的光的比率不足。因此，在从平面光源输出光方面存在进一步提高的空间。

不存在关于在日本公开特许公报(特开)2008-124254中公开的发光器件的取向特征的具体描述。也不存在将采用这些发光器件的发光装置与导光板结合的平面光源的结构的描述。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的目的是提供一种呈现出提高的光输出的结合导光板和发光装置的平面光源，以及一种用于制造适合于这样的发光装置的发光器件的方法。

在本发明中，提供了一种平面光源，其包括导光板和发光装置，该发光装置被设置在导光板的侧表面上并且朝侧表面发射白光，其中，来自发光装置的光穿过导光板的侧表面入射到导光板中，并且光从导光板的平面主表面被发射。该发光装置包括：发射蓝光的发光器件，其包括衬底以及设置在衬底的主表面上的第III族氮化物半导体层；壳体，该壳体具有在其中容纳发光器件的凹部；以及密封树脂，该密封树脂填充凹部以使发光器件密封并且该密封树脂混合有黄色荧光材料。其中，发光器件在俯视图中具有矩形形状，半导体层的长边侧表面为具有倾斜度的倒锥状以使得沿平行于衬底的主表面的平面的横截面面积随着与主表面的距离增加而增大，短边侧表面垂直于衬底的主表面，或者短边侧表面为具有倾斜度正锥状以使得沿平行于衬底的主表面的平面的横截面面积随着与主表面的距离增加而减小。并且其中，发光装置相对于导光板被设置成使得：发光器件的短边方向垂直于导光板的平面主表面；发光器件的长边方向平行于导光板的平面主表面；并且垂直于发光器件的衬底的主表面的方向垂直于导光板的侧表面。

发光器件的长边侧表面相对于衬底主表面优选倾斜5°至85°。在长边侧表面的倾斜角落在该范围内的情况下，从发光器件发射的光被抑制沿垂直于导光板的平面主表面的方向扩散，由此使光更有效地入射到导光板中。

导光板的厚度可以为壳体的凹部的开口的沿短边方向的宽度的一倍至十五倍。即使导光板的厚度落在该范围内，本发明的平面光源也能实现与在发光器件的长边侧表面不是倒锥状而是垂直的情况下的光输出相等的光输出。因此，能够减小平面光源的尺寸。

在本发明中，还提供了一种用于制造在衬底的主表面上具有第III族氮化物半导体层的发光器件的方法。该方法包括：在形成半导体层之后，形成元件分隔凹槽中的仅长边凹槽，元件分隔凹槽被形成为矩形栅格图案以将半导体层划分成多个元件；以及对半导体层的在长边凹槽中露出的侧表面进行湿法蚀刻，使侧表面成为具有倾斜度的倒锥状以使得沿平行于衬底的主表面的平面的横截面面积随着与衬底的距离增加而增大。

这些过程优选如下。在形成仅长边凹槽时，通过激光处理形成所述凹槽，并且在半导体层的靠近衬底的区域中形成改性部。在进行湿法蚀刻时，使用改性部作为湿法蚀刻的起点使半导体层的所述侧表面为倒锥状。因而，能够容易地使半导体层的所述侧表面为倒锥状。

在本发明的平面光源中，从发光装置发射的光有效地入射到导光板中，由此提高了光输出。通过用于制造本发明的发光器件的方法，能够制造适合于本发明的平面光源的发光器件。

附图说明

由于在结合附图进行考虑的情况下，参照优选的实施方式的以下详细描述，本发明的各种其他目的、特征以及许多附带优点将变得更好理解，所以可容易地认识到本发明的各种其他目的、特征以及许多附带优点，在附图中：

图1示出了根据实施方式1的平面光源的结构；

图2A、图2B和图2C示出了发光装置2的结构；

图3是发光器件20的结构的横截面图；

图4是发光器件20的结构的侧视图；

图5是发光器件20的结构的侧视图；

图6A、图6B和图6C是示出了用于制造发光器件20的过程的简图；

图7是示出了发光器件20的光学取向特征的曲线图；

图8是其他发光器件20的结构的侧视图；

图9是示出了用于制造发光器件20的过程的一部分的简图；以及

图10是另一发光器件20的结构的侧视图。

具体实施方式

接下来参照附图描述本发明的具体实施方式。然而，本发明不限于实施方式。

实施方式1

图1示出了根据实施方式1的平面光源的结构。如图1所示，根据实施方式1的平面光源包括导光板1和发光装置2。

导光板1具有矩形平面形状，导光板1由对可见光透明的树脂如丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂和环烯烃聚合物树脂制成。

沿导光板1的侧表面1b设置有多个发光装置2。发光装置2是具有长矩形形状并且发射白光的光源。发光装置2被设置成朝导光板1的侧表面发射光。来自发光装置2的光入射到导光板1中，光在导光板1内部被多次反射，并且在被朝相对侧表面引导的同时从导光板1的整个顶表面1a被提取，因而光以平面形状被发射。

导光板1可以具有常规用于提高平面内发射均匀性或光提取度的各种结构。例如，可以应用下面的至少一种结构。在导光板1的背表面(与顶表面1a相对的主表面)上形成有不规则结构；在背表面上设置有反射器；导光板1的背表面倾斜；或者在顶表面1a上设置有光扩散片。此外，发光装置2可以设置在导光板1的两个或更多个侧表面上，而不是设置在导光板1的仅一个侧表面上。

接下来描述发光装置2的结构。图2A至图2C示出了发光装置2的结构。图2A是发光装置2的透视图。发光装置2具有如图2A所示的矩形形状。图2B是x-y平面的横截面，并且图2C是y-z平面的横截面。此处，x轴被定义为发光装置2的长边方向以及导光板1的侧表面1b的长边方向，y轴被定义为垂直于x轴的方向以及垂直于导光板1的侧表面1b的方向，z轴被定义为发光装置2的短边方向以及导光板1的侧表面1b的短边方向。

如图2A至图2C所示，发光装置2包括：由第III族氮化物半导体制成的蓝色发光器件20、用于容纳发光器件20的壳体21、以及密封树脂22。

壳体21具有矩形平行六面体形状，并且壳体21沿长边方向即x轴在长边侧表面上具有长矩形凹部23。发光器件20被安装在凹部23的底表面23a上。形成在凹部23的底表面上的引线框(未示出)与发光器件20连接。壳体21由树脂例如混合有白色颜料或液晶聚合物的聚酰亚胺形成，并且壳体21与引线框一体地形成。

对于凹部23的四个侧表面23b形成倾斜度(倒锥状)，使得沿平行于凹部23的底表面23a的水平方向的横截面面积随着与底表面23a的距离增加而增大。这种倾斜度将从发光器件20发射的光有效地引导至凹部23的开口。在倾斜角被定义为四个侧表面23b中的任意一个与底表面23a之间的角的情况下，短边侧表面23b1的倾斜角为45°，并且长边侧表面23b2的倾斜角为74°。倾斜角越大，侧表面23b就越接近垂直于凹部23的底表面23a的平面。长边侧表面23b2的这样的倾斜角使得光沿水平方向(在平行于x-y平面的平面内)能够有效扩散，由此使光朝凹部23的开口反射。此外，通过将长边侧表面23b2的倾斜角设置成大于短边侧表面23b1的倾斜角，防止了光沿垂直于导光板1的主表面的方向(在平行于y-z平面的平面内)即z轴扩散，并且能够使光朝开口反射。因为光不沿垂直于导光板1的主表面的方向扩散，所以来自发光装置2的光能够有效地入射到导光板1中。

短边侧表面23b1和长边侧表面23b2的倾斜角不限于上述值。长边侧表面23b2的倾斜角可以为30°至90°，更优选为60°至90°。短边侧表面23b1的倾斜角可以为15°至75°，更优选为30°至60°。

壳体21的凹部23填充有密封树脂22，因而发光器件20被密封。密封树脂22为例如硅树脂、环氧树脂和氟化物树脂。密封树脂22混合有黄色荧光材料或分散剂。这种黄色荧光材料将从发光器件20发射的蓝光的一部分转化成黄光，并且蓝光和黄光的混合致使从发光装置2发射白光。混合分散剂使得发光装置2能够均匀发光。

接下来详细描述发光器件20的结构。图3至图5示出了发光器件20的结构。发光器件20在俯视图中具有矩形形状。长边长度与短边长度之比为例如2至5。图3是横截面，图4是长边的侧视图，并且图5是短边的侧视图。如图3所示，发光器件20包括：蓝宝石衬底100；依次沉积在蓝宝石衬底100上的均由第III族氮化物半导体形成的n型层101、发光层102和p型层103；在p型层上的透明电极104；在透明电极104上的p电极105；以及n电极106。

蓝宝石衬底100具有c面主表面，蓝宝石衬底100的长边方向为a轴方向，并且蓝宝石衬底100的短边方向为m轴方向。也就是说，蓝宝石衬底100的长边侧表面为m面，并且短边侧表面为a面。在蓝宝石衬底100的表面上可以形成不规则结构以提高光提取度。

半导体层108(n型层101、发光层102和p型层103)可以具有常规已知作为第III族氮化物半导体发光器件的结构的任意结构。例如，半导体层108可以具有下面的结构。n型层101具有其中在蓝宝石衬底100上依次沉积有n接触层、ESD层和n覆层的分层结构。n接触层由Si浓度为1×10¹⁸/cm³或更大的n-GaN形成，ESD层具有未掺杂的GaN和掺杂Si的n-GaN的分层结构，并且n覆层具有其中重复沉积有多个层单元的超晶格结构，每个层单元包括依次沉积的InGaN、GaN和n-GaN。发光层102具有其中交替重复沉积有InGaN阱层和AlGaN势垒层的MQW结构。p型层103具有其中在蓝宝石衬底100上依次沉积有p覆层和p接触层的结构。p覆层具有其中重复沉积有多个层单元的结构，每个层单元包括依次沉积的p-InGaN和p-AlGaN。p接触层由Mg浓度为1×10¹⁹/cm³至1×10²²/cm³的p-GaN形成。

在半导体层108中，长边方向为m轴方向，短边方向为a轴方向，并且短边侧表面108b为m面。如图5所示，长边侧表面108a为倒锥状。如本文中使用的，“倒锥状”是指平行于蓝宝石衬底100的主表面100a的横截面面积随着与蓝宝石衬底100的距离增加而增大的形状。长边侧表面108a相对于蓝宝石衬底100的主表面100a倾斜约45°(图5中的角θ)。在长边侧表面108a与蓝宝石衬底100的主表面100a之间的角θ被定义为倾斜角。通过使长边侧表面108a具有这样的倒锥状，抑制了从发光器件20发射的光沿短边方向即z轴扩散。另一方面，如图4所示，短边侧表面108b垂直于蓝宝石衬底100的主表面100a。

在p型层103的几乎整个顶表面上形成有透明电极104。透明电极104由对发光波长透明的导电材料形成，例如ITO、IZO(掺杂锌的氧化铟)和ICO(掺杂铈的氧化铟)。

在透明电极104上形成有p电极105，并且p电极105包括：待与接合线连接的焊盘部，以及沿布线图案延伸以使电流在平面内扩散的布线部。半导体层108的一部分被去除以形成凹槽，并且n型层101在凹槽的底表面处露出。在露出的n型层101上形成有n电极106。与p电极105相似，n电极106也包括焊盘部和布线部。

接下来详细描述导光板1与发光装置2之间、以及发光装置2与发光器件20之间的位置关系。首先，描述发光装置2与发光器件20之间的位置关系。发光器件20沿下面的方向设置在壳体21的底表面23a上。如图2所示，发光器件20设置在壳体21的底表面23a上，使得发光器件20的主表面即蓝宝石衬底100的背表面与壳体21的底表面23a接触，发光器件20的长边方向与发光装置2的长边方向对准，并且发光器件20的短边方向与发光装置2的短边方向对准。两个长边方向平行于x轴，并且两个短边方向平行于z轴。通过以这种方式将发光器件20设置在壳体21中，防止了从发光装置2发射的光沿发光装置2的短边方向(图2A至图2C的z轴方向)扩散。

接下来描述导光板1与发光装置2之间的位置关系。发光装置2相对于导光板1以下面的方向设置。如图1所示，发光装置2的发光表面(凹部23的开口的表面)面向导光板1的侧表面1b，使得发光装置2的发光表面被设置成平行于导光板1的侧表面1b。另外，发光装置2的短边方向与垂直于导光板1的主表面1a的方向(图1以及图2A至图2C的z轴方向)对准，并且发光装置2的长边方向与导光板1的侧表面1b的长边方向(图1以及图2A至图2C的x轴方向)对准。

由于导光板1与发光装置2之间以及发光装置2与发光器件20之间的这样的设置，所以导光板1与发光器件20以下面的关系被布置。发光器件20的短边方向与垂直于导光板1的表面1a的方向(图1以及图2A至图2C的z轴方向)一致。发光器件20的长边方向与平行于导光板1的表面1a的方向(图1以及图2A至图2C的x-y平面内的方向)即x轴一致。垂直于发光器件20的主表面的方向与垂直于导光板1的侧表面1b的方向(图1以及图2A至图2C的y轴方向)一致。

因为通过这样的设置使得从发光装置2发射的光被抑制沿垂直于导光板1的主表面1a的方向扩散，所以光能够穿过导光板1的侧表面1b有效地入射到导光板1中。因此，平面光源能够实现高输出。

因为光被抑制沿垂直于导光板1的主表面1a的方向扩散，所以可以减小壳体21的凹部23的短边的宽度(z轴方向的宽度W)。此外，可以减小导光板1的厚度。因而，根据实施方式1的平面光源与常规平面光源相比在尺寸和厚度方面可以减小。

具体地，导光板1的厚度可以减小到凹部23的开口的短边的宽度W的一倍至十五倍的范围内。即使导光板1的厚度被减小，也能够确保与常规光导板的输出相同的输出。

接下来描述用于制造发光器件20的过程。

首先，通过MOCVD在蓝宝石衬底100上依次沉积n型层101、发光层102和p型层103(参照图6A)。所采用的原料气体如下所示：TMG(三甲基镓)作为Ga源；TMA(三甲基铝)作为Al源；TMI(三甲基铟)作为In源；氨作为氮源；二茂镁作为p型掺杂剂气体；以及硅烷作为n型掺杂剂气体。采用氢气和氮气作为载气。

接着，沿发光器件20的长边方向即x轴方向通过激光处理形成凹槽107(参照图6B)。激光波长吸收(absorb)第III族氮化物半导体。例如，可以采用波长为248nm的KrF激光或者波长为193nm的ArF激光。凹槽107被形成为具有穿过p型层103、发光层102和n型层101并且到达蓝宝石衬底100的深度。这种凹槽107还用作栅格图案的元件分隔凹槽的长边凹槽，元件分隔凹槽被形成为将半导体层108(n型层101、发光层102和p型层103)划分并分隔成每个发光器件。在这个阶段，尚未形成元件分隔凹槽的短边凹槽。长边方向为m轴方向，并且半导体层108的通过凹槽107露出的侧表面108a为a面。

接下来，使用磷酸酐在200℃的温度下对半导体层108的在凹槽107的侧表面处露出的侧表面108a进行湿法蚀刻10分钟。

此处，在使用磷酸进行湿法蚀刻时，c面几乎不被蚀刻，然而，a面被蚀刻，而m面难以被蚀刻。因为半导体层108的结晶度随着沉积进行而提高，所以结晶度随着越接近蓝宝石衬底100而越低，并且结晶度随着越远离蓝宝石衬底100而越高。

因此，蚀刻速率在越接近蓝宝石衬底100的区域中越高，并且蚀刻速率在越远离蓝宝石衬底100的区域中越低。特别地，当采用在半导体层108上具有不规则结构的蓝宝石衬底100时，越接近蓝宝石衬底100的半导体层108的结晶度越劣化，而蚀刻速率增加，这是优选的。

因此，半导体层108的长边侧表面108a被蚀刻成具有倾斜度的倒锥状以使得沿平行于蓝宝石衬底100的主表面100a的平面的横截面面积随着与蓝宝石衬底100的距离增加而增大(图6C)。长边侧表面108a相对于蓝宝石衬底100的主表面100a倾斜45°。通过使用磷酸的湿法蚀刻，在长边侧表面108a上出现具有特定取向的晶体表面。

因为在进行这种湿法蚀刻时未形成元件分隔凹槽的短边凹槽，所以半导体层108的短边侧表面108b不是倒锥状。

除磷酸之外，可以使用强碱性溶液例如KOH(氢氧化钾)、NaOH(氢氧化钠)和TMAH(四甲基氢氧化铵)来对第III族氮化物半导体进行湿法蚀刻。

沿m轴方向形成凹槽107，因半导体层108的侧表面108a是凹槽107的侧表面所以a面被露出，然后对a面进行湿法蚀刻。然而，可以露出除a面之外的面。待露出的面优选为除m面之外的面，这是因为m面难以被蚀刻。

当通过激光处理形成凹槽107时，优选在半导体层108靠近蓝宝石衬底100处生成改性部109(参照图9)。改性部109为非晶态蓝宝石，并且结晶度差。因此，使用改性部109作为起点使蚀刻更容易，并且半导体层108的长边侧表面108a容易被蚀刻成倒锥状。

接下来，通过溅射或真空沉积在p型层103的特定区域上形成透明电极104。对p型层103的表面的一部分进行干法蚀刻，并且形成到达n型层101的凹槽。n型层101在凹槽的底表面处露出。接着，通过真空沉积在透明电极104上形成p电极105，并且在凹槽的底表面处露出的n型层101上形成n电极106。之后，形成短边凹槽作为元件分隔凹槽，长边凹槽107也为元件分隔凹槽，并通过激光划片和其他方法沿元件分隔凹槽分隔成每个发光器件。通过上述过程，制造了图3至图5所示的发光器件20。

在用于制造发光器件20的上述过程中，形成凹槽107的过程和湿法蚀刻的过程在形成p型层103之后并且在形成透明电极104之前执行。这些过程可以在形成p型层103之后并且在分隔元件的过程之前的任意时刻执行。例如，这些过程可以在刚刚形成电极的过程之后执行。长边凹槽107也用作元件分隔凹槽之一。长边凹槽107可以与元件分隔凹槽分开形成。

图7是示出了根据实施方式1的从发光器件20输出的光的取向特征的曲线图。作为比较例，还测量并在图7中示出了其长边侧表面垂直于蓝宝石衬底100的主表面100a而不使半导体层108的长边侧表面108a成锥形的发光器件的取向特征。在图7中，水平轴表示在输出光的光轴与垂直于蓝宝石衬底100的主表面100a的方向之间的取向角。竖直轴表示输出光强度。

从图7中明显看出，通过对于发光器件20的长边侧表面108a提供倒锥状倾斜度，光强度在取向角为-45°至45°的范围内高于比较例的发光器件的光强度，并且向上的光输出高于比较例的发光器件的向上的光输出。

因而，根据实施方式1的平面光源能够提高光输出，这是因为来自发光装置2的光有效地入射到导光板1中。

在根据实施方式1的平面光源中，导光板1具有矩形平面形状。当然，导光板1可以为具有任意形状例如正方形、菱形和半圆形的平板。

在实施方式1中，在长边侧表面108a与蓝宝石衬底100的主表面100a之间的倾斜角θ为45°，但其不限于此，只要其落入5°至85°的范围内即可。在倾斜角θ在该范围内的情况下，能够有效地抑制从发光器件20发射的光沿短边方向扩散。更优选地，倾斜角在30°至75°的范围内。

在实施方式1中，短边侧表面108b垂直于蓝宝石衬底100的主表面100a，但其不限于此。短边侧表面108b可以以正锥状(参照图8)倾斜。此处，“正锥状”是指短边侧表面108b具有倾斜度以使得沿平行于蓝宝石衬底100的主表面100a的平面的横截面面积随着与蓝宝石衬底100的距离增加而减小。

当短边侧表面108b为正锥状时，正锥状处理优选在对长边侧表面108a进行关于倒锥状倾斜度的处理之前执行。也就是说，在形成长边凹槽作为元件分隔凹槽之前，通过对短边凹槽进行干法蚀刻来使短边侧表面108b为正椎状。之后，通过实施方式中所示的过程，使长边侧表面108a为倒锥状。

无需使半导体层108的长边侧表面108a的整个表面为倒锥状。可以使半导体层108的长边侧表面108a为倒锥状直到其达到特定高度h(沿垂直于表面100a的方向与蓝宝石衬底100的主表面100a的距离)为止，并且当半导体层108的长边侧表面108a超过特定高度h时，其可以是垂直的或正锥状的(参照图10)。高度h是半导体层108中的n型层101中的任意点的高度。

可以例如通过下面的过程来形成这样的形状。首先，通过干法蚀刻形成元件分隔凹槽的长边凹槽直到其中半导体层108的高度达到h的深度为止，由此使凹槽的侧表面为正锥状或垂直的。元件分隔凹槽的长边凹槽可以与用于露出n型层101以形成n电极106的凹槽同时形成。接着，在凹槽的底表面附近以及在蓝宝石衬底100附近形成改性部。接下来，使用磷酸进行湿法蚀刻。此时，因为在改性部中蚀刻速率高，所以使用改性部作为湿法蚀刻的起点使半导体层的侧表面为倒锥状。因此，如图10所示，可以使长边侧表面108a为倒锥状直到达到高度h为止，并且在超过高度h之后为正锥状或垂直。发光层102没有在长边侧表面108a的倒锥状区域中露出而是在长边侧表面108a的正锥状区域或垂直区域中露出。因此，能够使用绝缘膜容易地覆盖在长边侧表面108a处露出的发光层102，并且能够提高发光器件20的可靠性。

本发明的平面光源能够用于例如液晶显示器的背光源。

Claims (3)

1.一种平面光源，其包括导光板和发光装置，所述发光装置被设置在所述导光板的侧表面上并且朝所述侧表面发射白光，其中，来自所述发光装置的光穿过所述导光板的所述侧表面入射到所述导光板中，并且光从所述导光板的平面主表面被发射，

所述发光装置包括：

发射蓝光的发光器件，其包括蓝宝石衬底以及设置在所述蓝宝石衬底的主表面上的第III族氮化物半导体层；

壳体，所述壳体具有在其中容纳所述发光器件的凹部，所述壳体的开口在俯视图中具有矩形形状，并且所述壳体具有长边侧表面和短边侧表面；以及

密封树脂，所述密封树脂填充所述凹部以使所述发光器件密封并且所述密封树脂混合有黄色荧光材料，

其中，所述发光器件在俯视图中具有矩形形状，所述半导体层的长边侧表面为具有倾斜度的倒锥状以使得沿平行于所述蓝宝石衬底的所述主表面的平面的横截面面积随着与所述主表面的距离增加而增大，短边侧表面为具有倾斜度的正锥状以使得沿平行于所述蓝宝石衬底的所述主表面的平面的横截面面积随着与所述主表面的距离增加而减小，

其中，所述发光装置相对于所述导光板被设置成使得：所述发光器件的短边方向垂直于所述导光板的所述平面主表面；所述发光器件的长边方向平行于所述导光板的所述平面主表面；并且垂直于所述发光器件的所述蓝宝石衬底的所述主表面的方向垂直于所述导光板的所述侧表面，

其中，所述壳体的所述长边侧表面的倾斜角在60°至90°的范围内，而所述壳体的所述短边侧表面的倾斜角在30°至60°的范围内，并且所述壳体的所述长边侧表面的倾斜角大于所述短边侧表面的倾斜角，

其中，所述发光器件的所述长边侧表面相对于所述蓝宝石衬底的所述主表面倾斜30°至75°，以及

其中，所述导光板的厚度在所述壳体的所述凹部的开口的短边的宽度的一倍至十五倍的范围内。

2.根据权利要求1所述的平面光源，其中，所述蓝宝石衬底的所述主表面为c面，所述长边方向为所述第III族氮化物半导体层的m轴方向，所述短边方向为所述第III族氮化物半导体层的a轴方向。

3.一种用于制造在蓝宝石衬底的c面主表面上具有第III族氮化物半导体层的发光器件的方法，所述方法包括：

在形成所述第III族氮化物半导体层之后，通过激光处理，形成沿所述第III族氮化物半导体层的m轴方向的长边凹槽作为第一元件分隔凹槽，通过所述激光处理在所述第III族氮化物半导体层的接近所述蓝宝石衬底的区域中形成改性部；

对所述第III族氮化物半导体层的在所述长边凹槽中露出的侧表面进行湿法蚀刻，使所述侧表面成为具有相对于所述主表面的30°至75°的倾斜角的倒锥状以使得平行于所述主表面的平面中的横截面面积随着与所述蓝宝石衬底的距离增加而增大，通过所述改性部形成的倒锥状表面成为湿法蚀刻的起点；

在所述湿法蚀刻之后，形成沿所述第III族氮化物半导体层的a轴方向的短边凹槽作为第二元件分隔凹槽，其中，所述第一元件分隔凹槽和所述第二元件分隔凹槽被形成为矩形栅格图案以将所述第III族氮化物半导体层划分成多个元件；以及

沿所述第一元件分隔凹槽和所述第二元件分隔凹槽分隔成每个发光器件。