CN107134469B - 发光二极管装置和发光设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光二极管装置和发光设备。所述发光二极管装置构造为提供多颜色显示，该发光二极管装置包括至少部分地被划分层限定的多个发光单元。该发光二极管装置可构造为减小发光单元之间的光学干扰。该发光二极管装置包括：彼此间隔开的多个发光结构；位于发光结构各自的第一表面上的多个电极层；构造为将发光结构彼此电绝缘的分隔层；位于发光结构各自的第二表面上并且与不同颜色相关联的荧光体层；以及位于荧光体层之间以将荧光体层彼此分离的划分层。每个发光单元可包括单独的发光结构、单独一组一个或多个电极以及单独的荧光体层。

Description

发光二极管装置和发光设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年2月26日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0023628的优先权，其公开内容以引用方式全文合并于此。
技术领域
本发明构思涉及一种发光二极管(LED)装置，更具体地，涉及一种用于生成多颜色显示的LED装置。
背景技术
如果多个发光二极管(LED)装置安装在板衬底上和/或当多个发光二极管(LED)装置安装在板衬底上时，可生成多种颜色，即，多颜色。如果显示装置包括含有安装在板上的各LED装置的像素和/或当显示装置包括含有安装在板上的各LED装置的像素时，在为了提高显示装置的分辨率而减小显示装置尺寸的方面存在限制。一些情况下，还会难以抑制像素间的光学干扰。
发明内容
本发明构思提供了一种发光二极管(LED)装置，包括：多个发光单元，其构造为生成多颜色显示并减小LED装置中包括的发光单元之间的光学干扰。
根据本发明构思的一些示例实施例，一种发光二极管(LED)装置可包括：彼此分隔开的多个发光结构，每个发光结构包括第一表面和第二表面；多个电极层，其位于所述多个发光结构的各自单独的发光结构的第一表面上；分隔层，其构造为将各个发光结构彼此电绝缘；多个荧光体层，其位于所述多个发光结构的各自单独的发光结构的第二表面上，每个荧光体层构造为从发光结构所发射的光中过滤不同颜色的光；以及划分层，其位于各个荧光体层之间，使得该划分层将各个荧光体层彼此分离，该划分层包括衬底结构、绝缘结构和光反射结构中的至少一个。
根据本发明构思的一些示例实施例，一种LED装置可包括：彼此分隔开的多个发光单元；分隔层，其构造为将各个发光单元彼此电绝缘；与所述多个发光单元的各自单独的发光单元相关联的多个荧光体层，所述多个荧光体层还分别与不同的颜色相关联；以及划分层，其位于各个荧光体层之间，使得该划分层将各个荧光体层彼此分离，该划分层包括衬底结构、绝缘结构和光反射结构中的至少一个。
根据本发明构思的一些示例实施例，一种发光设备可包括：彼此分隔开的多个发光单元；以及划分层，其位于所述多个发光单元的各自单独的荧光体层之间，以使得所述划分层至少部分地限定所述多个发光单元。每个发光单元可包括：包括第一表面和第二表面的发光结构；位于发光结构的第一表面上的一组一个或多个电极；以及位于发光结构的第二表面上的荧光体层，所述荧光体层与特定颜色的光相关联。
附图说明
通过以下参考附图的详细说明，将更加清晰地理解本发明构思的实施例，其中：
图1和图2是根据一些示例实施例的发光二极管(LED)装置的平面图；
图3是沿着图1和图2的线III-III'获得的LED装置的部分的截面图；
图4是图3的部分IV的放大图；
图5是根据一些示例实施例的LED装置的平面图；
图6是沿着图5的线VI-VI'获得的图5的LED装置的一个或多个部分的截面图；
图7是沿着图5的线VII-VII'获得的图5的LED装置的一个或多个部分的截面图；
图8是根据一些示例实施例的LED装置的部分的截面图；
图9是根据一些示例实施例的LED装置的部分的截面图；
图10是根据一些示例实施例的LED装置的部分的截面图；
图11是根据一些示例实施例的LED装置的部分的截面图；
图12A至图12I是用于描述根据一些示例实施例的制造LED装置的方法的截面图；
图13A至图13B是用于描述根据一些示例实施例的制造LED装置的方法的截面图；
图14A至图14C是用于描述制造图9的LED装置的方法的截面图；
图15A至图15D是用于描述根据一些示例实施例的制造LED装置的方法的截面图；
图16A至图16C是用于描述根据一些示例实施例的制造LED装置的方法的截面图；
图17是包括根据一些示例实施例的LED装置的白色光源模块的截面图；
图18是包括根据一些示例实施例的LED装置的白色光源模块的截面图；
图19A至图19B示出了作为根据一些示例实施例的LED装置且可用于照明设备中的白色光源模块；
图20是示出根据一些示例实施例制造的LED装置的完全辐射体谱的CIE色度图；以及
图21是作为可应用于根据一些示例实施例的LED装置的波长转换材料的量子点(QD)的截面图。
具体实施方式
图1和图2是根据一些示例实施例的发光二极管(LED)装置的平面图，图3是沿着图1和图2的线III-III'获得的LED装置的部分的截面图，图4是图3的部分IV的放大图。
具体而言，如图1至图3所示，LED装置100可包括多个发光单元A、B和C，例如，第一发光单元A、第二发光单元B，以及第三发光单元C。尽管为了便于说明，图1至图3示出了LED装置100包括三个发光单元A、B和C，但是LED装置100也可仅包括两个发光单元。
在图1和图2中，可由在x轴方向和y轴方向上延伸的划分层124限定发光单元A、B和C。图1的划分层124可包围荧光体层128、130和132。在图2中，可由在y轴方向上延伸的划分层124的部分限定发光单元A、B和C。划分层124可具有衬底结构或绝缘结构，并且可以是单体。可在x轴方向和y轴方向两者上将划分层124布置在荧光体层128、130和132中的每一个的两侧。
如图3所示，在LED装置100中，发光单元A、B和C中的每一个可分别包括单独的发光结构110。如图1和图2所示，发光结构110可在一个方向(例如，x轴方向)上彼此分隔开。发光单元A、B和C中的每一个可包括单独的发光结构110，其构造为发射紫外光(例如，具有约10nm至约440nm波长的光)或蓝光(例如，具有约440nm或约495nm波长的光)。
如图4所示，发光结构110可包括第一导电类型半导体层102、有源层104和第二导电类型半导体层106。第一导电类型半导体层102可为P型半导体层。第二导电类型半导体层106可为N型半导体层。第一导电类型半导体层102和第二导电类型半导体层106可包括氮化物半导体，例如，GaN/InGaN材料。第一导电类型半导体层102和第二导电类型半导体层106可包括氮化物半导体，例如，具有AlxInyGa1-x-yN的成分的材料，其中0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤1-x-y≤1。
第一导电类型半导体层102和第二导电类型半导体层106中的每一个可实现为单层。在一些示例实施例中，第一导电类型半导体层102和第二导电类型半导体层106中的每一个可包括分别具有不同属性(包括不同的掺杂浓度和不同的成分中的至少一项)的多个层。在一些示例实施例中，第一导电类型半导体层102和第二导电类型半导体层106可包括基于AlInGaP的半导体或基于AlInGaAs的半导体。
设置在第一导电类型半导体层102与第二导电类型半导体层106之间的有源层104可根据电子和空穴的复合而发射具有特定能级的光。如果第一导电类型半导体层102和第二导电类型半导体层106包括氮化物半导体和/或当第一导电类型半导体层102和第二导电类型半导体层106包括氮化物半导体时，有源层104可具有量子阱层和量子势垒层交替堆叠的多量子阱(MQW)结构，例如，GaN/InGaN结构。有源层104可具有包括氮化物半导体的单量子阱(SQW)结构。有源层104可基于至少部分地构成有源层104的材料的类型和成分而发出具有紫外波长和蓝色波长中的至少一种的光。
在LED装置100中，一个或多个电极层118和120的单独各组190可设置在各自单独的发光结构110的表面S1上。如图3所示，电极层118和电极层120的单独一组190可设置在每个发光结构110的底表面S1上。如图3所示，每个给定的发光单元A、B和C可包括位于包括在该给定发光单元中的各个发光结构110上的电极层118和120的单独一组190。
如图3进一步所示，电极层118和电极层120的单独一组190可直接设置在每个发光结构110的底表面S1上，以使得每一组接触单独的发光结构110。在一些示例实施例中，LED装置100可以倒装芯片的方式安装在板衬底(未示出)上。
电极层118和120可各自包括金属。电极层118和120可包括铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、镍(Ni)、铬(Cr)、钛(Ti)和铜(Cu)中的至少一种。电极层118和120可包括电连接至第一导电类型半导体层102的第一电极层118和电连接至第二导电类型半导体层106的第二电极层120。
在给定的一组190中，还可在第一电极层118和第二电极层120上分别设置第一反射层114和第二反射层116。第一反射层114和第二反射层116可反射由发光结构110发射的光。第一反射层114和第二反射层116可包括高度反射的材料，例如金属。第一反射层114和第二反射层116可包括相对于至少部分地构成第一电极层118和第二电极层120的材料共同的材料。第一反射层114和第二反射层116可称作另一电极层。
LED装置100还包括分隔层122，其构造为使各个发光结构110彼此电绝缘。分隔层112还可构造为使反射层114和116彼此电绝缘。分隔层112还可构造为使电极层118和120彼此电绝缘。分隔层122可包括位于发光结构110的侧壁和底表面上的分隔绝缘层112以及使电极层118和120和发光结构110绝缘的模塑绝缘层121。
分隔绝缘层112可包括氧化硅层和氮化硅层中的至少一个。模塑绝缘层121可包括硅树脂、环氧树脂和丙烯酸树脂中的至少一种。模塑绝缘层121的一个或多个表面和与发光结构110的一个或多个表面重叠。模塑绝缘层121的后表面R1可与电极层118和120的表面重叠。
分隔层122可设置在给定的发光结构110的两侧和该给定的发光结构110下方，如图3所示。分隔层122可使发光结构110彼此电分隔(“绝缘”)。因此，可独立地驱动各自单独的发光结构110。如图3所示的示例实施例中示出的那样，分隔层122可将各个发光结构110分隔为各个单独的发光单元，例如，第一发光单元A、第二发光单元B和第三发光单元C，其中可独立地驱动发光单元A、B和C中的每一个。
在LED装置100中，分别与不同颜色相关联的多个荧光体层128、130和132设置在各发光结构110的表面S2上。如图3所示的示例实施例示出的那样，例如，荧光体层128、130和132设置在各自单独的发光结构110的顶表面S2上。荧光体层128、130和132可包括蓝色荧光体层128、绿色荧光体层130和红色荧光体层132，从而使得蓝色荧光体层128与蓝颜色(波长范围)的光相关联，绿色荧光体层130与绿颜色(波长范围)的光(例如，其波长为约495nm至约570nm的光)相关联，红色荧光体层132与红颜色(波长范围)的光(例如，其波长为约620nm至约740nm的光)相关联，等等。
如图3所示，每个给定的发光单元A、B和C可包括位于包括在该给定发光单元中的各个发光结构110上的单独的荧光体层128、130和132。
尽管图1至图3示出了三个荧光体层128、130和132彼此不同，但是也可设置彼此不同的两个荧光体层。LED装置100可构造为实现多颜色显示，因为各发光结构110发射的光可穿过与不同颜色相关联的荧光体层128、130和132。与给定颜色(波长范围)相关联的给定荧光体层可构造为从进入该磷光层的发射光中过滤一种或多种颜色(波长范围)，以使得从该荧光体发射的过滤后的光是具有相关联颜色(波长范围)的光。
如果LED装置100包括三个荧光体层128、130和132和/或当LED装置100包括三个荧光体层128、130和132时，LED装置100可构造为基于与荧光体层128、130和132相关联的三种颜色生成多颜色显示。如果发光结构110发射具有蓝色波长的光和/或当发光结构110发射具有蓝色波长的光时，即使LED装置100包括两个荧光体层，LED装置100也可基于三种颜色生成多颜色显示。因为LED装置100可电分隔为各个发光结构110，并且可独立地驱动各发光结构110中的每一个，因此，LED装置100可构造为：根据场合的需求生成包括各种颜色的显示。
在LED装置100中，划分层124设置在荧光体层128、130和132之间，以将荧光体层128、130和132彼此分隔开。划分层124设置在各发光结构110之间的分隔层122上。划分层124可抑制发光单元A、B和C之间的光学干扰。划分层124可包括与至少部分地构成发光结构110的材料不同的材料。划分层124可包括衬底结构。如上所述，至少部分地构成划分层124的衬底结构或绝缘结构可包括单体。
衬底结构可包括基于硅的衬底结构或绝缘衬底结构。基于硅的衬底结构可包括硅衬底或碳化硅衬底。绝缘衬底结构可包括含有MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2、GaN、AlN等的绝缘衬底。衬底结构可以称为绝缘结构。
LED装置100可包括多个发光单元A、B和C以及限定发光单元A、B和C的划分层124。因此，LED装置100可包括多个发光单元A、B和C以实现多颜色，并且可包括划分层124以抑制发光单元A、B和C之间的光学干扰。
图5是根据一些示例实施例的LED装置的平面图，图6和图7是分别沿着图5的线VI-VI'和线VII-VII'获得的图5的LED装置的部分的截面图。
具体而言，与图1至图4的LED装置100相比，除了LED装置200包括第四发光单元D之外，LED装置200的构造及其生成的显示可相同或基本相同(例如，在材料和制造的容差内相同)。因此，下面将省略或简要提供与上文参照图1至图4给出的描述相同的描述。
如图5所示，LED装置200可包括多个发光单元A、B、C和D，例如，第一发光单元A、第二发光单元B、第三发光单元C和第四发光单元D。第一发光单元A和第二发光单元B可在x轴方向上彼此平行地设置。第三发光单元C和第四发光单元D可设置为在y轴方向上与第一发光单元A和第二发光单元B分离且沿x轴方向彼此平行。
第一发光单元A和第三发光单元C可在y轴方向上彼此平行地设置。第二发光单元B和第四发光单元D可设置为在x轴方向上与第一发光单元A和第三发光单元C分离且在y轴方向上彼此平行。
第一发光单元A、第二发光单元B、第三发光单元C和第四发光单元D之间的排列关系可变化。尽管图5为了便于说明而示出了LED装置200包括四个发光单元A、B、C和D，但是在一些示例实施例中，LED装置200可仅包括两个发光单元。在图5中，可由在x轴方向和y轴方向两者上延伸的划分层124限定发光单元A、B、C和D。划分层124可包围荧光体层128、130、132和134。
如图6和图7所示，LED装置200可包括分别针对发光单元A、B、C和D的发光结构110。图6示出了第一发光单元A和第四发光单元D，图7示出了第二发光单元B和第三发光单元C。如图5所示，发光结构110可在一个方向(例如，x轴方向)上彼此分离。发光单元A、B、C和D中的每一个可包括发射紫外波长的光或蓝色波长的光的发光结构110。由于上文参照图4描述了发光结构110的构造，因此将省略其详细描述。
LED装置200中包括的多组电极层118和120中的每个单独的组190可设置在多个发光结构110中的单独一个发光结构110的表面S1上。如图6和图7所示，电极层118和电极层120可设置在每个发光结构110的表面S1(例如，发光结构110的底表面)上。因此，LED装置200可以倒装芯片的方式安装在板衬底(未示出)上。还可在第一电极层118和第二电极层120上分别设置第一反射层114和第二反射层116。由于上文参照图3和图4描述了电极层118和120以及反射层114和116的材料和功能，因此将省略其详细描述。
LED装置200还包括分隔层122，其用于在各发光结构110之间以及反射层114和116及电极层118和120之间电绝缘。分隔层122可包括位于发光结构110的侧壁和底表面上的分隔绝缘层112以及使电极层118和120和发光结构110绝缘的模塑绝缘层121。由于上文参照图4描述了分隔绝缘层112和模塑绝缘层121的材料和功能，因此将省略其详细描述。
分隔层122可使各个发光结构110彼此电分隔(“绝缘”)。因此，可独立地驱动各自单独的发光结构110。分隔层122可将各个发光结构110分隔为各个单独的发光单元，例如，第一发光单元A、第二发光单元B、第三发光单元C和第四发光单元D。
在LED装置200中，与不同颜色相关联的多个荧光体层128、130、132和134分别设置在各发光结构110的表面S2上。荧光体层128、130、132和134可包括蓝色荧光体层128、绿色荧光体层130、红色荧光体层132和白色荧光体层134。
尽管图5至图7示出了彼此不同的四个荧光体层128、130、132和134，但是LED装置的一些示例实施例可包括彼此不同的两个荧光体层。LED装置200可基于由发光结构110发射的穿过具有不同颜色的荧光体层128、130、132和132的光产生多颜色显示。
如果发光结构110发射蓝色波长的光(例如，其波长在约450纳米至约495纳米的范围内的光)和/或当发光结构110发射蓝色波长的光时，即使LED装置200包括两个荧光体层，LED装置200也可生成包括至少三种颜色的显示。因为可将LED装置200电分隔为各个发光结构110，并且可独立地驱动各发光结构110中的每一个，因此LED装置200可产生包括各种颜色的显示。
在LED装置200中，划分层124设置在荧光体层128、130、132和134之间，从而将荧光体层128、130、132和134彼此分隔开。划分层124设置在各发光结构110之间的分隔层122上。划分层124可抑制发光单元A、B、C和D之间的光学干扰。划分层124可包括与至少部分地构成发光结构110的材料不同的材料。划分层124可包括衬底结构或绝缘结构。例如，划分层124可包括基于硅的衬底，例如，硅衬底或碳化硅衬底。
LED装置200可包括多个发光单元A、B、C和D以及限定发光单元A、B、C和D的划分层124。因此，LED装置200可包括多个发光单元A、B、C和D以实现多颜色，并且可包括划分层124以抑制发光单元A、B、C和D之间的光学干扰。
图8是根据一些示例实施例的LED装置的部分的截面图。
具体而言，与图1至图4的LED装置100相比，除了LED装置300包括光反射层204之外，LED装置300的构造及其生成的显示可与LED装置100的构造及其生成的显示相同或基本相同(例如，在材料和制造的容差内相同)。因此，下面将省略或简要提供与上文参照图1至图4给出的描述相同的描述。
LED装置300可包括多个发光单元A、B和C，例如，第一发光单元A、第二发光单元B和第三发光单元C。LED装置300可包括与各个发光单元A、B和C相对应的发光结构110。由于上文参照图4描述了发光结构110的构造，因此将省略其详细描述。
电极层118和120和反射层114和116的各个单独的组190可设置在每一个发光结构110的表面S1上。由于上文参照图3和图4描述了电极层118和120以及反射层114和116的材料和功能，因此将省略其详细描述。
LED装置300还包括分隔层122，其用于在各发光结构110之间的电绝缘以及反射层114和116之间的和电极层118和120之间的电绝缘。分隔层122可包括位于发光结构110的侧壁和底表面上的分隔绝缘层112以及使电极层118和120和发光结构110绝缘的模塑绝缘层121。由于上文参照图4描述了分隔绝缘层112和模塑绝缘层121的材料和功能，因此将省略其详细描述。
在LED装置300中，与不同颜色相关联的多个荧光体层128、130和132分别设置在各发光结构110的表面S2上。在LED装置300中，划分层124设置在荧光体层128、130和132之间，从而将荧光体层128、130和132彼此分隔开。
在LED装置300中，光反射层204设置在划分层124的侧壁上。光反射层204可反射由发光结构110发射的光。光反射层204可为金属层、含金属氧化物的树脂层和分布式布拉格反射层中的至少一个。
金属层可为Al层、Au层、Ag层、Pt层、Ni层、Cr层、Ti层和Cu层中的至少一个。含金属氧化物的树脂层可为含Ti氧化物的树脂层。分布式布拉格反射层可包括重复堆叠的具有不同折射系数的几个到数百个绝缘层(例如，2个到100个绝缘层)。分布式布拉格反射层中的每个绝缘层可包括：包括SiO2、SiN、SiOxNy、TiO2、Si3N4、Al2O3、TiN、AlN、ZrO2、TiAlN和TiSiN的氧化物或氮化物或其组合。因此，可基于光反射层204的存在而提高LED装置300的光提取效率。
图9是根据一些示例实施例的LED装置的部分的截面图。
具体而言，与图1至图4的LED装置100相比，除了LED装置400包括带有不平坦结构208的一个或多个发光结构110-1以及带有一个或多个倾斜侧壁206的划分层124-1之外，LED装置400的构造及其生成的显示可相同或基本相同(例如，在材料和制造的容差内相同)。在一些示例实施例中，不平坦结构208可与发光结构110-1分离开，以使得不平坦结构208位于发光结构110-1的表面S2上。如果不平坦结构208与发光结构110-1分离开和/或当不平坦结构208与发光结构110-1分离开时，不平坦结构208可包括相对于发光结构110-1的材料成分共同的材料成分或不同的材料成分。因此，下面将省略或简要提供与上文参照图1至图4给出的描述相同的描述。
LED装置400可包括多个发光单元A、B和C，例如，第一发光单元A、第二发光单元B和第三发光单元C。LED装置400可包括针对各个发光单元A、B和C中的每一个的单独的发光结构110-1。不平坦结构208可设置在每一个发光结构110-1的表面S2上。LED装置400可构造为基于不平坦结构208提供改善的光提取效率。由于除了不平坦结构208之外发光结构110-1的构造与上文参照图4描述的发光结构110的构造相同，因此将省略其详细描述。
每个给定组190中的电极层118和120可设置在各自的发光结构110-1的表面S1上。还可在给定组190的电极层118和120上分别设置给定组190中的反射层114和116。由于上文参照图3和图4描述了电极层118和120以及反射层114和116的材料和功能，因此将省略其详细描述。
LED装置400还包括分隔层122，其构造为提供各发光结构110-1之间的电绝缘以及反射层114和116之间的和电极层118和120之间的电绝缘。分隔层122可包括位于发光结构110-1的侧壁和底表面上的分隔绝缘层112以及使电极层118和120和发光结构110-1绝缘的模塑绝缘层121。由于上文参照图4描述了分隔绝缘层112和模塑绝缘层121的材料和功能，因此将省略其详细描述。
在LED装置400中，与不同颜色相关联的多个荧光体层128、130和132分别设置在各发光结构110-1的表面S2上。荧光体层128、130和132可包括蓝色荧光体层128、绿色荧光体层130和红色荧光体层132。
在LED装置400中，划分层124-1设置在荧光体层128、130和132之间，从而将荧光体层128、130和132彼此分隔开。划分层124-1可抑制发光单元A、B和C之间的光学干扰。在一些示例实施例(包括图9所示的示例实施例)中，划分层124-1的一个或多个侧壁206可呈现出倾斜，从而使得所述一个或多个侧壁206为倾斜侧壁206。由于划分层124-1的倾斜侧壁206，被倾斜侧壁206包围的空间的直径沿着光在LED装置400中行进的方向(即，在z方向上从发光结构110-1向上穿过荧光体层128、130和132)增加。因此，倾斜侧壁206限定了空间207，其具有相对于发光结构110-1的近端部207a和远端部207b，并且其中远端部207b的直径比近端部207a的直径更大。倾斜侧壁206可改善LED装置400的光提取效率。
光反射层204可设置在倾斜侧壁206上。光反射层204可反射由发光结构110-1发射的光。光反射层204可包括如上所述的材料。如上所述，LED装置400可包括具有侧壁206的划分层124-1和具有不平坦结构208的发光结构110-1，以得到改善的光提取效率。
图10是根据一些示例实施例的LED装置的部分的截面图。
具体而言，与图1至图4的LED装置100相比，除了LED装置500包括带有金属层113的分隔层122-1以及带有光反射结构的划分层124-2之外，LED装置500的构造及其生成的显示可相同或基本相同(例如，在材料和制造的容差内相同)。
与图9的LED装置400相比，除了LED装置500包括带有金属层113的分隔层122-1之外，LED装置500的构造及其生成的显示可相同或基本相同(例如，在材料和制造的容差内相同)。因此，下面将省略或简要提供与上文参照图1至图4和图9给出的描述相同的描述。
LED装置500可包括多个发光单元A、B和C，例如，第一发光单元A、第二发光单元B和第三发光单元C。LED装置500可包括各个发光单元A、B和C中的每一个发光单元中的单独的发光结构110-1。不平坦结构208可设置在每一个发光结构110-1的表面S2上用于改善光提取效率。由于除不平坦结构208之外的发光结构110-1的构造与上文参照图4描述的发光结构110的构造相同，因此将省略其详细描述。
每个给定组190中的电极层118和120可设置在各自的发光结构110-1的表面S1上。还可在给定组190的电极层118和120上分别设置给定组190中的反射层114和116。由于上文参照图3和图4描述了电极层118和120以及反射层114和116的材料和功能，因此将省略其详细描述。
LED装置500还包括分隔层122-1，其构造为提供各发光结构110-1之间的电绝缘以及反射层114和116之间的及电极层118和120之间的电绝缘。分隔层122-1可包括：位于发光结构110-1的侧壁和底表面上的分隔绝缘层112、通过分隔绝缘层112而与发光结构110-1绝缘的金属层113以及在电极层118和120与金属层113之间绝缘的模塑绝缘层121。
金属层113可反射由发光结构110-1发射的光。金属层113可包括Al、Au、Ag、Pt、Ni、Cr、Ti和Cu中的至少一种。由于上文参照图4描述了至少部分地构成分隔绝缘层112和模塑绝缘层121的材料和功能，因此将省略其详细描述。
在LED装置500中，与不同颜色相关联的多个荧光体层128、130和132设置在各自单独的发光结构110-1的表面S2上。荧光体层128、130和132可包括蓝色荧光体层128、绿色荧光体层130和红色荧光体层132。
在LED装置500中，划分层124-2设置在荧光体层128、130和132之间，从而将荧光体层128、130和132彼此分隔开。划分层124-2可包括光反射结构。至少部分地构成划分层124-2的光反射结构可包括单体。至少部分地构成划分层124-2的光反射结构可包括如本文所述的光反射层。光反射层可为金属层、含金属氧化物的树脂层和分布式布拉格反射层中的至少一个。如上所述，LED装置500可包括：至少部分地构成分隔层122-1的金属层113以及包括光反射结构的划分层124-2，用于与LED装置500有关的改善的光提取效率。
图11是根据一些示例实施例的LED装置的部分的截面图。
具体而言，与图1至图4的LED装置100相比，除了分隔层122-2和划分层124-3的结构之外，LED装置600的构造及其生成的显示可相同或基本相同(例如，在材料和制造的容差内相同)。与图10的LED装置500相比，除了LED装置600包括带有第二金属层113-2的划分层124-3之外，LED装置600的构造及其生成的显示可相同或基本相同(例如，在材料和制造的容差内相同)。因此，下面将省略或简要提供与上文参照图1至图4和图10给出的描述相同的描述。
LED装置600可包括多个发光单元A、B和C，例如，第一发光单元A、第二发光单元B和第三发光单元C。LED装置600可包括针对各个发光单元A、B和C的发光结构110。由于上文参照图4描述了发光结构110的构造，因此将省略其详细描述。
电极层118和120的各个单独的组190可设置在每一个发光结构110的表面S1上。还可在给定组190的电极层118和120上分别设置给定组190中的反射层114和116。由于上文参照图3和图4描述了电极层118和120以及反射层114和116的材料和功能，因此将省略其详细描述。
LED装置600还包括分隔层122-2，其用于各发光结构110之间的电绝缘以及反射层114和116之间的及电极层118和120之间的电绝缘。分隔层122-2可包括：设置在发光结构110的侧壁和底表面上的第一分隔绝缘层112-1、通过第一分隔绝缘层112-1而与发光结构110绝缘的第一金属层113-1以及在电极层118和120之间绝缘的模塑绝缘层121-1。
第一金属层113-1可包括Al、Au、Ag、Pt、Ni、Cr、Ti或Cu。第一金属层113-1可反射由发光结构110发射的光。由于至少部分地构成第一分隔绝缘层112-1和模塑绝缘层121-1的材料与参照图4描述的至少部分地构成分隔绝缘层112和模塑绝缘层121的材料相同，因此将省略其详细描述。
在LED装置600中，具有不同颜色的多个荧光体层128、130和132分别设置在各发光结构110的表面S2上。荧光体层128、130和132可包括蓝色荧光体层128、绿色荧光体层130和红色荧光体层132。在LED装置600中，划分层124-3设置在荧光体层128、130和132之间，从而将荧光体层128、130和132彼此分隔开。
分别从第一分隔绝缘层112-1和第一金属层113-1延伸的第二分隔绝缘层112-2和第二金属层113-2设置在荧光体层128、130和132中的每一个的侧壁上。第二金属层113-2可包括Al、Au、Ag、Pt、Ni、Cr、Ti或Cu。第二金属层113-2可反射由发光结构110发射的光。第二分隔绝缘层112-2和第二金属层113-2可至少部分地构成上述划分层124-3。划分层124-3包括能够反射光的第二金属层113-2，并且可称作光反射结构。划分层124-3可包括第二分隔绝缘层112-2，并且可称作绝缘结构。包括光反射结构或绝缘结构的划分层124-3可包括单体。
LED装置600的第一分隔绝缘层112-1和第一金属层113-1可分别与第二分隔绝缘层112-2和第二金属层113-2一体化地组合。例如，第一分隔绝缘层112-1和第二分隔绝缘层112-2可包括在共同的分隔绝缘层中，并且第一金属层113-1和第二金属层113-2可包括在共同的金属层中。第一分隔绝缘层112-1、第一金属层113-1、第二分隔绝缘层112-2和第二金属层113-2可至少部分地构成分隔层122-2和划分层124-3。在一些示例实施例中，分隔层122-2和划分层124-3可包括在共同的层中。
如上所述，在LED装置600中，分隔层122-2和划分层124-3可包括第一金属层113-1和第二金属层113-2，用于改善的光提取效率。
图12A至图12I是用于描述根据一些示例实施例的制造LED装置的方法的截面图。
具体而言，图12A至图12I是用于描述制造图1至图4的LED装置100的方法的截面图。因此，将省略或简要提供与上文参照图1至图4给出的描述相同的描述。
参照图12A，在衬底101上形成发光结构110。衬底101可为用于生长发光结构110的生长衬底。衬底101可为半导体晶圆。衬底101可为基于硅的衬底。基于硅的衬底结构可为硅(Si)衬底或碳化硅(SiC)衬底。如果基于硅的衬底用作衬底101和/或当基于硅的衬底用作衬底101时，衬底101可容易地具有大尺寸，并且制造该衬底的生产率可由于相对便宜的成本而较高。
衬底101可为包括蓝宝石、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2、GaN、AlN等中的至少一个的绝缘衬底。如上文参照图4所述，发光结构110可包括第一导电类型半导体层102、有源层104和第二导电类型半导体层106。
参照图12B，可通过选择性地刻蚀发光结构110而形成分隔孔109，其将发光结构110分隔为与各自单独的发光单元A、B和C相对应的单独的发光结构。换言之，形成了分隔孔109，其将发光结构110分隔为对应于第一发光单元A的单独的发光结构、对应于第二发光单元B的单独的发光结构以及对应于第三发光单元C的单独的发光结构。
在分隔孔109的内壁和发光结构110上形成分隔绝缘层112，其包括暴露出发光结构110的部分的第一暴露孔111。第一暴露孔111可包括第一子暴露孔111a和另一个第一子暴露孔111b。分隔绝缘层112包括氧化硅层和氮化硅层中的至少一个。
分隔绝缘层112可形成在每个给定的发光结构110的侧壁和顶表面上。第一子暴露孔111a可为暴露出给定的发光结构110的第一导电类型半导体层(例如，P型半导体层)的孔。另一个第一子暴露孔111b可为暴露出给定的发光结构110的第二导电类型半导体层(例如，N型半导体层)的孔。
在第一暴露孔111中形成反射层114和116。反射层114和116可包括高反射性材料层，例如，金属层。反射层114和116可包括Al、Au、Ag、Pt、Ni、Cr、Ti和Cu中的至少一种。第一反射层114和第二反射层116可分别形成在第一子暴露孔111a和另一个第一子暴露孔111b中。给定的发光单元中的反射层114和116可对给定的发光单元中的发光结构110所发射的光进行反射，并且用作电极层。
参照图12C，在在单独的发光单元A、B和C的反射层114和116上形成单独各组电极层118和120。换言之，在每个给定的发光单元中，在给定发光单元的第一反射层114和第二反射层116上分别形成第一电极层118和第二电极层120。第一电极层118可电连接至图4中示出的第一导电类型半导体层102，而第二电极层120可电连接至图4中示出的第二导电类型半导体层106。
电极层118和120可包括与反射层114和116的材料相同(例如，共同)的材料。因此，可在每一个发光结构110的表面S1上形成电极层118和120和反射层114和116的单独的组190。
接下来，形成在电极层118和120之间的与各个发光结构110之间电绝缘的模塑绝缘层121。模塑绝缘层121可包括硅树脂、环氧树脂或丙烯酸树脂。模塑绝缘层121的顶表面与电极层118和120的表面可形成连续的表面。因此，分隔绝缘层112和模塑绝缘层121可至少部分地构成将发光结构A、B和C彼此电绝缘的分隔层122。
参照图12D和图12E，临时衬底123附着至电极层118和120以及分隔层122上，如图12D所示。临时衬底123可为用于支承电极层118和120以及分隔层122的衬底。临时衬底123可为玻璃衬底或绝缘沉底。
接下来，如图12E所示，将所述结构上下翻转(例如，反转)，从而使得临时衬底123朝下，并且通过研磨衬底101的后表面来减小所述结构的厚度。如果如上所述研磨衬底101的后表面和/或当如上所述研磨衬底101的后表面时，衬底101的后表面被平坦化。
参照图12F和图12G，通过选择性地刻蚀衬底101来形成划分层124，其包括暴露出发光结构110的表面S2的第二暴露孔126。第二暴露孔126可包括分别对应于发光单元A、B和C的第二子暴露孔126a、第二子暴露孔126b和第二子暴露孔126c。
划分层124可包括衬底结构或绝缘结构。划分层124可包括单体。划分层124可包括基于硅的衬底结构或基于至少部分地构成衬底101的材料的绝缘衬底结构。由于根据本实施例的划分层124包括基于硅的衬底结构或绝缘衬底结构，因此无需执行单独的堆叠操作，从而可简化整个制造工艺。此外，可容易地控制划分层124的尺寸。
如图12G所示，分别在发光结构110的各第二暴露孔126中形成荧光体层128、130和132。分别在第二子暴露孔126a、第二子暴露孔126b和第二子暴露孔126c中形成蓝色荧光体层128、绿色荧光体层130和红色荧光体层132。因此，荧光体层128、130和132可包括蓝色荧光体层128、绿色荧光体层130和红色荧光体层132。
参照图12H和图12I，去除临时衬底123，如图12H所示。接下来，如图12I所示，通过沿着划片线136对划分层124和分隔层122进行划片来制成图1至图4所示的LED装置100，从而使得LED装置100包括多个发光单元A、B和C。
图13A和图13B是用于描述根据一些示例实施例的制造LED装置的方法的截面图。
具体而言，图13A和图13B是用于描述制造图8的LED装置300的方法的截面图。除了在划分层124的侧壁上形成光反射层204之外，图13A和图13B所示的方法可与图12A至图12I所示的方法相同。因此，将省略或简要提供与上文参照图8和图12A至图12I给出的描述相同的描述。
如上文参照图12A至图12F所述，形成包括暴露出发光结构110的表面S2的第二暴露孔126的划分层124。第二暴露孔126可包括分别对应于发光单元A、B和C的第二子暴露孔126a、第二子暴露孔126b和第二子暴露孔126c。
如图13A所示，在第二暴露孔126和划分层124上形成光反射材料层202。光反射材料层202形成在发光结构110的表面S2以及划分层124的侧表面和顶表面上。光反射材料层202可为良好地反射光的材料层。
如图13B所示，通过选择性地刻蚀光反射材料层202在划分层124的侧壁上形成光反射层204。由于上文描述了至少部分地构成光反射层204的材料，因此将省略其详细描述。如果刻蚀光反射材料层202和/或当刻蚀光反射材料层202时，可去除光反射材料层202的形成在发光结构110的顶表面上的部分。接下来，如图12G至图12I所示，可通过在第二暴露孔126中形成荧光体层128、130和132完成LED装置300(图8)。
图14A至图14C是用于描述制造图9的LED装置400的方法的截面图。除了划分层124-1的侧壁是倾斜侧壁206以及在发光结构110的表面上形成了不平坦结构208之外，图14A至图14C所示的方法可与图12A至图12I所示的方法相同。因此，将省略或简要提供与上文参照图9和图12A至图12I给出的描述相同的描述。
如上文参照图12A至图12F所述，形成包括暴露出发光结构110的表面S2的第二暴露孔126的划分层124-1。第二暴露孔126可包括分别对应于发光单元A、B和C的第二子暴露孔126a、第二子暴露孔126b和第二子暴露孔126c。
如图14A所示，在形成划分层124-1的过程中，不同于图12F中的情形，划分层124-1的侧壁形成为倾斜侧壁206。由于倾斜侧壁206，被倾斜侧壁206包围的空间的直径可在光行进的方向上(即，向上)增加。因此，可改善LED装置400的光提取效率。
如图14B所示，在第二暴露孔126和划分层124-1的表面上形成光反射材料层202。形成光反射材料层202以完全覆盖发光结构110的顶表面以及划分层124的侧表面和顶表面。光反射材料层202可为良好地反射光的材料层。
如图14B所示，通过选择性地刻蚀光反射材料层202在划分层124-1的侧壁上形成光反射层204。如果刻蚀光反射材料层202和/或当刻蚀光反射材料层202时，可去除形成在发光结构110的表面上的光反射材料层202。由于上文描述了至少部分地构成光反射层204的材料，因此将省略其详细描述。接下来，通过刻蚀发光结构110的表面S2(例如，顶表面)来形成不平坦结构208。形成不平坦结构208以改善对发光结构110所发射的光进行提取的效率。
接下来，如图12G至图12I所示，可通过在第二暴露孔126中形成荧光体层128、130和132完成LED装置400(图9)。
图15A至图15D是用于描述根据一些示例实施例的制造LED装置的方法的截面图。
具体而言，图15A至图15D是用于描述制造图10的LED装置500的方法的截面图。除了发光结构110-1包括不平坦结构208、分隔层122-1包括金属层113以及划分层124-2包括光反射结构之外，图15A至图15D所示的方法与图12A至图12I所示的方法相同。因此，将省略或简要提供与上文参照图10和图12A至图12I给出的描述相同的描述。
如上文参照图12A至图12I所述，形成发光结构110-1以及将发光结构110-1电分隔的划分层122-1。然而，如图15A所示，在发光结构110-1的表面S2(例如，顶表面)上形成不平坦结构208。如果在衬底101上形成对应的不平坦结构和/或当在衬底101上形成对应的不平坦结构时，可与形成在衬底101的不平坦结构相对应地在发光结构110-1上形成不平坦结构208。
分隔层122-1可包括：形成在发光结构110-1的两个相对侧壁和底表面上的分隔绝缘层112、通过分隔绝缘层112而与发光结构110-1绝缘的金属层113以及在电极层118和120与金属层113之间绝缘的模塑绝缘层121。
参照图15B，通过刻蚀衬底101形成衬底牺牲层125，其包括暴露出分隔层122-1的分隔暴露孔119。可在发光结构110-1上形成衬底牺牲层125。衬底牺牲层125可包括硅衬底或绝缘沉底。
参照图15C和图15D，在分隔暴露孔119中形成包括光反射材料层的划分层124-2，如图15C所示。划分层124-2可包括单体。光反射材料层可为金属层、含金属氧化物的树脂层或分布式布拉格反射层。光反射材料层可包括如上所述的材料。可形成划分层124-2以填充分隔层122-1上的分隔暴露孔119。
如图15D所示，通过去除衬底牺牲层125形成划分层124-2，其包括暴露出发光结构110的表面S2的第二暴露孔126。如上所述，划分层124-2可包括光反射结构。第二暴露孔126可包括分别对应于发光单元A、B和C的第二子暴露孔126a、第二子暴露孔126b和第二子暴露孔126c。
接下来，如图12G至图12I所示，可通过在第二暴露孔126中形成荧光体层128、130和132完成LED装置500(图10)。
图16A至图16C是用于描述根据一些示例实施例的制造LED装置的方法的截面图。
具体而言，图16A至图16C是用于描述制造图11的LED装置600的方法的截面图。除了分隔层122-2和划分层124-3的结构之外，图16A至图16C所示的方法可与图12A至图12I所示的方法相同。
除了划分层124-3包括第二金属层113-2之外，图11的LED装置600可与图10的LED装置500相同。因此，将省略或简要提供与上文参照图11和图12A至图12I给出的描述相同的描述。
如图16A所示，在衬底101上形成发光结构110并且形成将发光结构110彼此分隔的分隔孔109-1。与图12B不同，分隔孔109-1还在衬底101中形成至一定深度。可在发光结构110中形成接触孔107，以使得第二电极层120连接至第二导电类型半导体层。
参照图16B和图16C，在发光结构110的表面S1上形成反射层114和116以及电极层118和120，如图16B所示。接下来，在分隔孔109-1中同时形成分隔层122-2和划分层124-3。为了便于解释，下面将参照图16B描述分隔层122-2，而参照图16C描述划分层124-3。
如图16B所示，形成分隔层122-2以填充分隔孔109-1。形成分隔层122-2以使各发光结构110之间以及反射层114和116之间及电极层118和120之间电绝缘。
分隔层122-2可包括：形成在发光结构110的两个相对侧壁和底表面上的第一分隔绝缘层112-1、通过第一分隔绝缘层112-1而与发光结构110绝缘的金属层113-1以及在电极层118和120之间绝缘的模塑绝缘层121-1。可在形成第一分隔绝缘层112-1和第一金属层113-1之后形成模塑绝缘层121-1。第一金属层113-1可反射由发光结构110发射的光。
如图16C所示，通过去除衬底101来形成暴露出发光结构110的表面S2的第二暴露孔126。第二暴露孔126可包括分别对应于发光单元A、B和C的第二子暴露孔126a、第二子暴露孔126b和第二子暴露孔126c。
返回参照图11，在分别与各个发光结构110相对应的第二暴露孔126中形成具有不同颜色的多个荧光体层128、130和132。如果形成荧光体层128、130和132和/或当形成了荧光体层128、130和132时，可在荧光体层128、130和132之间形成划分层124-3，从而将荧光体层128、130和132彼此分隔开。可在荧光体层128、130和132中的每一个的侧壁上形成分别从第一分隔绝缘层112-1和第一金属层113-1延伸的第二分隔绝缘层112-2和第二金属层113-2。第二分隔绝缘层112-2和第二金属层113-2可至少部分地构成上述划分层124-3。
如上所述，划分层124-3可包括能够反射光的第二金属层113-2，并且可称作光反射结构。如上所述，划分层124-3可包括第二分隔绝缘层112-2，并且可称作绝缘结构。划分层124-3可包括单体。
在图16B所示的制造操作中，第一分隔绝缘层112-1和第一金层113-1可与第二分隔绝缘层112-2和第二金属层113-2组合。如果形成荧光体层128、130和132和/或当形成了荧光体层128、130和132时，第一分隔绝缘层112-1、第一金属层113-1、第二分隔绝缘层112-2和第二金属层113-2可彼此组合，以形成分隔层122-2和划分层124-3。
接下来，可在如图12H和图12I所示的制造操作中完成LED装置600。
图17和图18是包括根据一些示例实施例的LED装置的白色光源模块的示意截面图。
参照图17，LCD背光光源模块1100可包括电路板1110以及包括安装在电路板1110上的多个白色LED装置1100a的阵列。可在电路板1110的顶表面上设置要连接至白色LED装置1100a的导电图案。
每个白色LED装置1100a可具有这样的结构，其中发射蓝光的LED装置1130直接安装在电路板1110上作为板上芯片(COB)。LED装置1130可为根据上文所涵盖的任何示例实施例的LED装置100至600中的任何一个。每个白色LED装置1100a可具有波长转换器1150a充当透镜的半球形状，从而展现出宽光束开角。这样的宽光束开角可有助于LCD显示设备的厚度或宽度的减小。
参照图18，LCD背光光源模块1200可包括电路板1110以及包括安装在电路板1110上的多个白色LED装置1100b的阵列。每个白色LED装置1100b可包括：LED装置1130，其安装在封装件主单元1125的反射杯内部且发射蓝光；以及密封LED装置1130的波长转换器1150b。LED装置1130可为根据上文所涵盖的任何示例实施例的LED装置100至600中的任何一个。
在需要时，波长转换器1150a和1150b可包括荧光体和/或波长转换材料1152、1154和1156。下面将给出详细的描述。
图19A至图19B示出了可用于照明设备中的白色光源模块，即，根据一些示例实施例的LED装置，图20是示出根据一些示例实施例制造的LED装置的完全辐射体谱的CIE色度图。
具体而言，图19A和图19B所示的每个发光模块可包括多个LED装置封装件30、40、RED、27和50。LED装置封装件30、40、RED、27和50可包括根据上文所涵盖的任何示例实施例的LED装置100至600中的任何一个。安装在单个光源模块上的多个LED装置封装件可包括发射相同波长的光束的同种封装件或发射不同波长的光束的异种封装件。
参照图19A，白色光源模块可包括分别对应于4000K和3000K的色温的白色LED器件封装40和30与红色LED装置封装件RED的组合。白色光源模块可提供其色温从3000K至4000K且其颜色再现Ra从85至100的白光。
在一些示例实施例中，白色光源模块可仅包括白色LED装置封装件，其中白色光LED装置封装件中的一些可发射对应于不同色温的白光。例如，如图19B所示，通过将对应于色温2700K的白色LED装置封装件27和对应于色温5000K的白色LED装置封装件50组合，可提供其色温从2700K至5000K且其颜色再现Ra从85至99的白光。这里，针对每种色温的LED装置封装件的数量可主要基于默认色温而变化。例如，在默认色温为4000K的照明装置的情况下，对应于色温4000K的LED装置封装件的数量可大于对应于色温3000K的LED装置封装件的数量或红色LED装置封装件的数量。
因此，异种LED装置封装件可包括：基于蓝色LED装置与黄色LED荧光体、绿色LED荧光体、红色LED荧光体或橙色LED荧光体的组合而发射白光的LED装置；紫色LED装置；蓝色LED装置；绿色LED装置；红色LED装置或红外(例如，其波长为约700nm至约1mm的光)发光装置，以调节白光的色温和显色指数(CRI)。
在单个LED装置封装件中，可基于LED芯片(即，LED装置)的波长以及荧光体的类型和混合比例来确定期望颜色的光。如果单个LED装置封装件发射白光和/或当单个LED装置封装件发射白光时，可调节白光的色温和CRI。
例如，如果LED芯片发射蓝光，包括黄色荧光体、绿色荧光体和红色荧光体中的至少一个的LED装置封装件可根据荧光体的混合比例而发射不同色温的白光。相反，包括已施加了绿色荧光体或红色荧光体的蓝色LED芯片的LED装置封装件可发射绿光或红光。因此，可通过将发射白光的LED装置封装件与发射绿光或红光的LED装置封装件组合来调节白光的色温和CRI。此外，LED装置封装件可包括紫色LED装置、蓝色LED装置、绿色LED装置、红色LED装置和红外线发射装置中的至少一种。
这种情况下，照明设备可将所发射的光的CRI从对应于钠(Na)的CRI调节至对应于日光的CRI，并且可发射从1500K至20000K的各种色温的白光。在需要时，可通过发射诸如紫光、蓝光、绿光、红光和橙光的可见光或者红外线，来与周围环境或气氛相对应地调节照明设备所发射的光的颜色。此外，照明设备可发射能够促进植物生长的特定波长的光。
通过将蓝色LED与黄色荧光体、绿色荧光体和红色荧光体和/或绿色荧光体和红色荧光体组合而产生的白光具有两个以上的峰值波长，所述峰值波长可位于由图20所示的CIE1931色度系统的(x，y)坐标(包括(0.4476，0.4074)、(0.3484，0.3516)、(0.3101，0.3162)、(0.3128，0.3292)、(0.3333，0.3333))限定的区段内。可替代地，峰值波长可位于线段与黑体辐射光谱所包围的区域内。白光的色温处于1500K与20000K之间。在图20中，在位于黑体辐射光谱(普朗格轨迹)下方的点E(0.3333,0.3333)附近的白光是带有相对弱的黄光成分的光，并且可用作向人眼提供相对清晰或鲜明的图片的照明光源。因此，将使用在位于黑体辐射光谱(普朗格轨迹)下方的点E(0.3333,0.3333)附近的白光的照明设备作为食品店或服装店的照明设备会较为有效。
同时，可使用包括荧光体和/或量子点(QD)的各种材料作为用于转换半导体LED装置所发射的光的波长的材料。
荧光体可具有如下所示的成分和材料。
基于氧化物：黄色和绿色Y3Al5O12:Ce、Tb3Al5O12:Ce、Lu3Al5O12:Ce
基于硅酸盐：黄色和绿色(Ba,Sr)2SiO4:Eu、黄色和橙色(Ba,Sr)3SiO5:Ce
基于氮化物：绿色β-SiAlON:Eu、绿色La3Si6N11:Ce、橙色α-SiAlON:Eu、红色CaAlSiN3:Eu、Sr2Si5N8:Eu、SrSiAl4N7:Eu、SrLiAl3N4:Eu、Ln4-x(EuzM1-z)xSi12-yAlyO3+x+yN18-x-y(0.5≤x≤3，0＜z＜0.3，0＜y≤4)-公式(1)
这里，在公式(1)中，Ln可以是从由IIIa族元素和稀土元素构成的组中选择的至少一种元素，其中M可以是从由Ca、Ba、Sr和Mg构成的组中选择的至少一种元素。
基于氟化物：基于KSF的红色K2SiF6:Mn4+、K2TiF6:Mn4+、NaYF4:Mn4+、NaGdF4:Mn4+、K3SiF7:Mn4+
荧光体的组成可满足化学计算法，其中每种元素可由周期表中相应一族的其它元素代替。例如，Sr可用包括Ba、Ca和Mg的碱土(II族)元素代替，而Y可用包括Tb、Lu、Sc和Gd的镧系元素代替。此外，作为催化剂的Eu可基于期望的水平用Ce、Tb、Pr、Er或Yb代替，其中，催化剂可单独使用，或者可额外应用子催化剂以改变荧光体的特性。
特别地，基于氟化物的红色荧光体可涂覆有不含Mn的氟化物，或者还可包括在荧光体表面上的有机材料涂层或涂有不含Mn的氟化物的表面，以得到改善的相对于高温和高湿的可靠性。与其它荧光体不同，如上所述的基于氟化物的红色荧光体可展示出小于或等于40nm的较小的半宽，因此该基于氟化物的红色荧光体可应用于诸如超高清(UHD)TV的高分辨率TV。
下表1示出了根据采用蓝色LED芯片(440nm至460nm)或UVLED芯片(380nm至440nm)的白色LED装置的应用场合而分类的荧光体类型。
【表1】
Figure BDA0001238590330000261
Figure BDA0001238590330000271
此外，波长转换器可取代荧光体，或者可将诸如QD的波长转换材料与荧光体混合。
图21是作为可应用于根据一些示例实施例的LED装置的作为波长转换材料的QD的示意截面图。
具体而言，QD可包括III-V族化合物半导体或II-VI族化合物半导体，并且具有壳-核结构。例如，QD可具有包括CdSe或InP的核以及包括ZnS或ZnSe的壳。此外，QD可具有用于使核和壳稳定的配体。例如，核的直径可从约1nm到约30nm(优选地，从约3nm到约10nm)，而壳的厚度可从约0.1nm到约20nm(优选地，从约0.5nm到约2nm)。
QD可基于其尺寸而实现各种颜色。特别地，当QD用于代替荧光体时，可使用QD作为红色荧光体或绿色荧光体。如果QD用于代替荧光体和/或当QD用于代替荧光体时，可实现较小的半宽度(例如，约35nm)。
波长转换材料可包含在密封元件中，或者可制造为类膜元件并附着至诸如LED芯片或导光板的光学结构的表面。这种情况下，波长转换材料可具有均匀的厚度并且可容易地覆在期望的区域。
根据本发明构思的一些示例实施例，LED装置可包括多个发光单元以及限定发光单元的划分层。因此，根据一些示例实施例的LED装置可包括用于实现多种颜色的多个发光单元，并且可包括划分层以抑制发光单元之间的光学干扰。
如果根据一些示例实施例的LED装置的多个发光单元用作显示设备中的单独的像素且划分层设置在像素之间和/或当根据一些示例实施例的LED装置的多个发光单元用作显示设备中的单独的像素且划分层设置在像素之间时，显示设备可容易地实现更高的分辨率和更小的尺寸，并且容易抑制像素之间的光学干扰。
应当理解，本文所述的示例实施例应当被视为仅具有描述性意义而非为了限制的目的。根据示例实施例的每个装置或方法内的特征或方面的描述应当代表性地视为可用于根据示例实施例的其它装置或方法中的其它类似的特征或方面。虽然已经特别示出和描述了一些示例实施例，但是本领域普通技术人员之一应该理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，其中可做出各种形式和细节上的变化。

Claims (18)

1.一种发光二极管装置，包括：
彼此分隔开的多个发光结构，每个发光结构包括第一表面和第二表面；
多个电极层，其位于所述多个发光结构的各自单独的发光结构的第一表面上；
分隔层，其构造为将各个发光结构彼此电绝缘；
多个荧光体层，其位于所述多个发光结构的各自单独的发光结构的第二表面上，每个荧光体层构造为从发光结构所发射的光中过滤不同颜色的光；以及
划分层，其位于各个荧光体层之间，使得该划分层将各个荧光体层彼此分离，该划分层包括衬底结构、绝缘结构和光反射结构中的至少一个，
其中，划分层包括一个或多个倾斜侧壁，以使得所述一个或多个倾斜侧壁限定了这样的空间：所述空间具有相对于发光结构的远端和近端，所述远端的直径大于所述近端的直径。
2.根据权利要求1所述的发光二极管装置，还包括：
反射层，其位于所述多个电极层中的电极层与所述多个发光结构中的发光结构之间。
3.根据权利要求1所述的发光二极管装置，还包括：
不平坦结构，其位于所述多个发光结构中的发光结构的表面上。
4.根据权利要求1所述的发光二极管装置，其中，划分层包括单体结构。
5.根据权利要求1所述的发光二极管装置，还包括：
位于划分层的侧壁上的光反射层。
6.根据权利要求1所述的发光二极管装置，其中，分隔层包括：
位于发光结构的第一侧壁和底表面上的分隔绝缘层，以及
模塑绝缘层，其构造为
分别将各个电极层彼此绝缘，并且
分别将各个发光结构彼此绝缘。
7.根据权利要求1所述的发光二极管装置，其中，分隔层包括：
位于发光结构的第一侧壁和底表面上的分隔绝缘层；
金属层，其通过分隔绝缘层与发光结构绝缘；以及
模塑绝缘层，其构造为将电极层与金属层绝缘。
8.根据权利要求1所述的发光二极管装置，其中，
分隔层包括：
位于发光结构的第一侧壁和底表面上的第一分隔绝缘层；
第一金属层，其通过第一分隔绝缘层与发光结构绝缘；以及
模塑绝缘层，其将各个电极层彼此绝缘，并且
划分层包括：
位于荧光体层的第一侧壁上的第二分隔绝缘层，所述第二分隔绝缘层从所述第一分隔绝缘层延伸；以及
位于荧光体层的第一侧壁上的第二金属层，所述第二金属层从所述第一金属层延伸。
9.根据权利要求8所述的发光二极管装置，其中，
所述第一分隔绝缘层和所述第二分隔绝缘层包括在共同的分隔绝缘层中；
所述第一金属层和所述第二金属层包括在共同的金属层中；
分隔层包括所述第一分隔绝缘层和所述第一金属层；并且
划分层包括所述第二分隔绝缘层和所述第二金属层。
10.一种发光二极管装置，包括：
彼此分隔开的多个发光单元；
分隔层，其构造为将各个发光单元彼此电绝缘；
与所述多个发光单元的各自单独的发光单元相关联的多个荧光体层，所述多个荧光体层还分别与不同的颜色相关联；以及
划分层，其位于各个荧光体层之间，使得该划分层将各个荧光体层彼此分离，该划分层包括衬底结构、绝缘结构和光反射结构中的至少一个，
其中，划分层包括一个或多个倾斜侧壁，以使得所述一个或多个倾斜侧壁限定了这样的空间：所述空间具有相对于发光结构的远端和近端，所述远端的直径大于所述近端的直径。
11.根据权利要求10所述的发光二极管装置，其中，所述多个发光单元中的每一个发光单元包括：
发光结构，其构造为发射紫外光和蓝光中的至少一种，所述发光结构包括：
第一导电类型半导体层；
有源层；和
第二导电类型半导体层，以及
电极层，其包括：
电连接至第一导电类型半导体层的第一电极层；和
电连接至第二导电类型半导体层的第二电极层。
12.根据权利要求10所述的发光二极管装置，其中，所述多个荧光体层中的每一个荧光体层包括蓝色荧光体层、绿色荧光体层、红色荧光体层和白色荧光体层中的至少两个。
13.根据权利要求10所述的发光二极管装置，其中，划分层包括衬底结构和光反射结构，
衬底结构包括基于硅的衬底结构或绝缘衬底结构，并且
光反射结构包括光反射层。
14.根据权利要求10所述的发光二极管装置，其中，分隔层和划分层包括在共同的层中。
15.一种发光设备，包括：
彼此分隔开的多个发光单元，每个发光单元包括：
发光结构，其包括第一表面和第二表面；
位于发光结构的第一表面上的一组一个或多个电极层；和
位于发光结构的第二表面上的荧光体层，所述荧光体层与特定颜色的光相关联；以及
划分层，其位于所述多个发光单元的各自单独的荧光体层之间，以使得所述划分层至少部分地限定所述多个发光单元，该划分层包括衬底结构、绝缘结构和光反射结构中的至少一个，
其中，划分层包括一个或多个倾斜侧壁，以使得所述一个或多个倾斜侧壁在所述多个发光单元中的给定的发光单元中限定了这样的空间，所述空间具有相对于所述给定的发光单元的发光结构的远端和近端，所述远端的直径大于所述近端的直径。
16.根据权利要求15所述的发光设备，其中，所述多个发光单元中的至少一个发光单元包括：位于所述至少一个发光单元的发光结构的表面上的不平坦结构。
17.根据权利要求15所述的发光设备，其中，所述多个发光单元中的至少一个发光单元包括：位于所述至少一个发光单元的一组电极与所述至少一个发光单元的发光结构之间的反射层。
18.根据权利要求15所述的发光设备，还包括：
位于划分层的至少一个侧壁上的光反射层。
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