发光元件的制作方法_4

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置在凹槽150的底152下方的中间层120-1的另一部分可以构成第一不平坦结构203的凹部202。
[0182]由于第二蚀刻停止层130-1作用为阻挡湿蚀刻,布置在第二蚀刻停止层130-1下方的第一导电型半导体层76也可以避免被湿蚀刻。
[0183]通过湿蚀刻,具有不规则形状的第二不平坦结构206可以形成在剩余第一蚀刻停止层115-1的表面上。
[0184]第二不平坦结构206的尺寸可以小于第一不平坦结构203的尺寸。例如,第二不平坦结构206的突起I的高度可以低于第一不平坦结构203的突起201的高度,并且第二不平坦结构206的凹部2的深度可以小于第一不平坦结构203的凹部202的深度。
[0185]在本实施例中,可以通过布置在第一蚀刻停止层115-1与第二蚀刻停止层130-1之间的中间层120-1的厚度来容易地控制第一不平坦结构203的突起201的高度。例如,可以与中间层120-1的厚度成比例地形成第一不平坦结构203的突起201。
[0186]由于第一蚀刻停止层115-1和第二蚀刻停止层130-1的湿蚀刻速率低于中间层120-1的湿蚀刻速率,所以在本实施例中,第一不平坦结构203可以被形成为使得突起201的高度和凹部202的深度完全相同,从而均匀地提高整个发光区域的光提取效率。
[0187]图11示出由图6的湿蚀刻形成的光提取部210的第二实施例210-1。本文中,第一蚀刻停止层115-1可以对应于图1的第三氮化物半导体层,中间层120-1可以对应于图1的第二氮化物半导体层,并且第二蚀刻停止层130-1可以对应于图1的第一氮化物半导体层。
[0188]参照图11,通过湿蚀刻可以暴露第二蚀刻停止层130-1,并且第三不平坦结构208可以形成在通过湿蚀刻所暴露的第二蚀刻停止层130-1的表面上。
[0189]例如,通过湿蚀刻形成的第一不平坦结构203-1的突起201-1可以包括彼此间隔开的多个岛状物,并且凹部202-1可以布置在岛状物之间并且暴露第二蚀刻停止层130-1。
[0190]图12示出由图6的湿蚀刻形成的光提取部210的第三实施例210_2。参照图12,通过与第一实施例相比增大湿蚀刻的强度或时间,第二不平坦结构206-1可以形成在第一蚀刻停止层115-1和中间层120-1的上表面处。在这种情况下,第二不平坦结构206-1的凹部可以暴露中间层120-1的上表面的一部分。
[0191]图13示出由图6的湿蚀刻形成的光提取部210的第四实施例210-3。
[0192]通过与第二实施例相比增大湿蚀刻的强度或时间,第三不平坦结构208-1可以形成在第二蚀刻停止层130-1和第一导电型半导体层130-1的上表面处。在这种情况下,第二不平坦结构206-1的凹部可以暴露第一导电型半导体层76的上表面的一部分。
[0193]图14示出由图6的湿蚀刻形成的光提取部210的第五实施例210-4。
[0194]第一不平坦结构203-1的突起201-1的侧表面可以被湿蚀刻并且通过湿蚀刻可以形成第四不平坦结构209。
[0195]图15示出由图6的湿蚀刻形成的光提取部210的第六实施例210-5。
[0196]接下来,参照图7,第一蚀刻停止层115-1、中间层120-1、第二蚀刻停止层130-1以及发光结构515沿着单个芯片区域被隔离蚀刻来执行分离成多个发光结构70。
[0197]例如,通过诸如感应耦合等离子体(ICP)的干蚀刻可以实施隔离蚀刻,并且通过隔离蚀刻可以暴露保护层50的一部分。
[0198]接下来,参照图8,钝化层80形成在保护层50和发光结构70上,并且钝化层80被选择性地去除以暴露光提取部210。例如,布置在发光结构70上的钝化层80可以被选择性地去除以暴露第一蚀刻停止层115-1。此外,第一电极90形成在被暴露的光提取部210的上表面上。
[0199]第一电极90可以被形成为具有用于电流扩散的预定图案。
[0200]例如,第一电极90可以包括接合有导线(未示出)的焊盘部(未示出)以及被连接至焊盘部的分支电极。分支电极可以包括外部电极92a至92d和内部电极94a到94c。外部电极92a至92d可以布置在发光结构70的边缘处,并且内部电极94a到94c可以布置在外部电极92a至92d内。外部电极92a至92d可以在垂直方向上与保护层80重叠,并且内部电极94a到94c可以在垂直方向上与电流阻挡层60重叠。本文所使用的垂直方向可以指从第二导电型半导体层72延伸至第一导电型半导体层76的方向。
[0201]接下来,使用芯片分离工艺,通过分离成单个芯片区域可以制造多个发光器件。在这种情况下,每个发光器件的结构可以对应于图1所示的实施例100。
[0202]芯片分离工艺可以是,例如破开(包括使用刀片施加物理力来分离芯片)、激光划线(包括辐射激光至芯片之间的边界以分离芯片)、蚀刻(包括湿蚀刻或者干蚀刻)。
[0203]图18示出根据图10所示的突起201的高度,发光器件的光提取效率的仿真结果。X轴表示突起的高度,并且y轴表示光提取效率。
[0204]图18所示的光提取部210的第一不平坦结构203的突起201具有如图16A所示的截头六边形金字塔形以及100%的区域填充因子(AFF)。本文中,区域填充因子(AFF)可以是不平坦结构的突起(例如,201)的面积相对于具有形成在其上的不平坦结构(例如,203)的层(例如,130-1)的表面的总面积的比例。
[0205]fl可以是当第一不平坦结构203的侧表面的倾斜角为50°时的光提取效率,并且f2可以是当第一不平坦结构203的侧表面的倾斜角是60°时的光提取效率。
[0206]本文中,倾斜角可以指截头六边形金字塔的侧表面基于截头六边形金字塔的上(或下)表面倾斜的角度。例如,倾斜角可以是突起201的侧表面基于第一氮化物半导体层130的表面倾斜的角度。
[0207]从图18可以看出,根据第一不平坦结构203的形状,提供最佳光提取效率的第一不平坦结构的高度是存在的。
[0208]例如,可以看出,在fl的情况下,当第一不平坦结构203的突起201的高度为0.7um至0.9um时,光提取效率为大约0.63至0.64的最大值。
[0209]在f2的情况下,当第一不平坦结构203的突起201的高度为1.0um至1.2um时,光提取效率为大约0.6至0.61的最大值。
[0210]图19示出根据具有半球形或椭圆半球形的突起的高度,发光器件的光提取效率的仿真结果。X轴表示突起的高度h,并且y轴表示光提取效率。
[0211]图19的光提取部210-1可以具有图11所示的岛形,并且在根据高度h示出的f3至f5中的各个突起可以具有半球形或椭圆半球形。
[0212]f3具有1.5um的水平半径R和90%的区域填充因子(AFF)。另外,f4具有1.22um的水平半径R和60%的区域填充因子(AFF)。此外,f5具有0.9um的水平半径R和32.6%的区域填充因子(AFF)。
[0213]在f3的情况下,当第一不平坦结构的突起的高度h为0.9um到1.0um时,光提取效率为大约0.64的最大值。
[0214]此外,在f4的情况下,当第一不平坦结构的突起的高度h为1.3um到1.4um时,光提取效率为大约0.625的最大值。
[0215]此外,在f5的情况下,当第一不平坦结构的突起的高度h为1.3um到2.0um时,光提取效率为大约0.57的最大值。
[0216]图20示出根据具有截头锥形的突起的高度,发光器件的光提取效率的仿真结果。X轴表示在截头锥的侧壁基于截头锥的下表面倾斜的角度(单壁角度)。
[0217]f6表示当区域填充因子(AFF)被设置为90%且截头锥的下表面的半径被设定为3um时,根据截头锥的侧表面的变化角度的光提取效率。f7表示与f6的截头锥的侧表面角度对应的截头锥的高度。本文中,截头锥的高度可以是从截头锥的下表面到截头锥的顶点的距离。
[0218]当截头锥的下表面具有预定半径(例如,3um)时,根据截头锥的侧表面的角度可以改变光提取效率,并且可以获得提供最大的光提取效率的截头锥的侧表面的角度以及与其对应的截头锥的高度。
[0219]从图20可以看出,当区域填充因子(AFF)被设定为90%且截头锥的下表面的半径被设定为3um时,在截头锥的侧表面的角度为大约52°的情形下,光提取效率被最大化。在这种情况下,可以看出,提供最大光提取效率的截头锥的高度为1.9um。
[0220]在本实施例中,可以根据布置在第一蚀刻停止层115-1与第二蚀刻停止层130-1之间的中间层120-1的厚度来容易地控制第一不平坦结构203的突起201的高度。即,在本实施例中,因为中间层120-1的厚度确定不平坦结构的高度,所以可以容易地控制提供最佳光提取效率的第一不平坦结构203的高度。另外,在本实施例中,由于由湿蚀刻形成的第二不平坦结构206和/第三不平坦结构208,可以进一步提高光提取效率。
[0221]图21示出根据另一实施例的发光器件封装。
[0222]参照图21,发光器件封装包括封装体510、第一金属层512、第二金属层514、发光器件520、反射板530、导线530和树脂层540。
[0223]封装体510可以是具有高绝缘性或高导热性的衬底(诸如基于硅的晶片级封装、硅衬底、碳化硅(SiC)衬底或氮化铝(AlN)衬底),并且可以具有其中堆叠有多个衬底的结构。实施例不限于封装体510的上述材料、结构和形状。
[0224]封装体510可以具有在封装体510的上表面一侧处具有侧表面和底表面的腔。在这种情况下,腔的侧壁可以是倾斜的。
[0225]考虑到发光器件的散热或安装,第一金属层512和第二金属层514被布置在封装体510的表面上,以便彼此电隔离。发光器件520被电连接到第一金属层512和第二金属层514。在这种情况下,发光器件520可以是实施例100。
[0226]反射板530可以布置在封装体510的腔的侧壁上,以便沿指定方向引导从发光器件520发射的光。反射板530可以由反光材料形成,例如涂覆金属或金属薄片。
[0227]树脂层540包围发光封装体510腔内的发光器件520以保护发光器件520免受外部环境影响。树脂层540可以由无色和透明的聚合物树脂(诸如环氧树脂或硅树脂)形成。树脂层540可以包括焚光体以改变从发光器件520发射的光的波长。
[0228]包括根据本实施例的发光器件封装的多个发光器件封装可以布置在衬底上,并且光学构件(诸如导光板、棱镜片、扩散片等)可以布置在发光器件封装的光学路径上。这种发光器件封装、衬底和光学构件可以作用为背光单元。
[0229]另一个实施例可由包括根据上述实施例的发光器件或发光器件封装的显示装置、指示装置或照明系统来实施。例如,照明系统可以包括电灯、街灯等。
[0230]图22示出根据另一个实施例包括发光器件的照明装置。
[0231 ] 参照图22,照明装置可以包括盖1100、光源模块1200、散热器1400、供电单元1600、内壳1700和插座1800。另外,根据本实施例的照明装置还可以包括一个或多个构件1300和保持器1500。
[0232]光源模块1200可以包括根据实施例的发光器件100、或者如图17所示的发光封装。
[0233]盖1100可以为具有开口的半球形或中空灯泡形。盖1100可以被光学地耦合至光源模块1200。例如,盖1100可以漫射、散射或激发由光源模块1200提供的光。盖1100可以是一类光学构件。盖1100可以被耦合至散热器1400。盖1100可以具有耦合至散热器1400的耦合部。
[0234]盖1100的内表面可以涂覆有象牙白色颜料。象牙白颜料可以包括漫射光的光漫射器。盖1100的内表面的表面粗糙度可以大于盖1100的外表面的表面粗糙度。这用于充分地散射和漫射从光源模块1200发射的光,以便将光排放到外部。
[0235]盖1100可以由玻璃、塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)等形成。本文中,聚碳酸酯(PC)具有优异的耐光性、耐热性和强度。盖1100可以是透明的,使得可以从外面看
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