发光器件、制造发光器件的方法

专利名称：发光器件、制造发光器件的方法
技术领域：
本发明涉及一种发光器件、制造发光器件的方法以及发光器件封装。
背景技术：
发光二极管(LED)是一种将电能转换为光的半导体器件。与诸如荧光灯或辉光 灯的传统光源相比，LED在功率消耗、寿命期限、响应速度、安全及环境友好要求方面是有利 的。在这一点上，已经进行了各种研究以将传统光源替换为LED。LED越来越多地用作 用于诸如使用的各种灯、液晶显示器、电标识牌以及街灯的照明器件的光源。

发明内容
实施例提供具有新颖的结构的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装以 及照明系统。实施例提供一种能够表现优秀的电稳定性的发光器件、制造发光器件的方法、发 光器件封装以及照明系统。实施例提供一种能够减少由ESD(静电放电)引起的损坏的发光器件、制造发光器 件的方法以及发光器件封装。根据实施例，发光器件包括发光结构层，该发光结构层包括第一导电半导体层、 第二导电半导体层以及在第一和第二导电半导体层之间的有源层；导电支撑衬底，该导电 支撑衬底被电连接到第二导电半导体层；接触部，该接触部被电连接到第一导电半导体层； 电介质材料，该电介质材料与所述接触部进行接触并且被插入在接触部和导电支撑衬底之 间；以及绝缘层，该绝缘层使接触部与有源层、第二导电半导体层以及导电支撑衬底电绝 缘。根据实施例，一种形成发光器件的方法，包括形成包括第一导电半导体层、有源 层以及第二导电半导体层的发光结构层；通过选择性地去除第一导电半导体层、有源层以 及第二导电半导体层来形成凹槽部使得第一导电半导体层被暴露；以第一导电半导体层被 部分地暴露在凹槽部中的方式来形成第一绝缘层，第一绝缘层覆盖有源层；在凹槽部中形 成接触第一导电半导体层和第一绝缘层的接触部；在接触部上形成电介质材料；以及形成 被连接到电介质材料的导电支撑衬底。根据实施例，发光器件封装包括上述的发光器件和包括发光器件的封装体。根据实施例，照明系统采用发光器件作为光源。照明系统包括衬底以及在衬底上 安装的包括至少一个发光器件的发光模块，在上述公开的发光器件。


图1是示出根据实施例的发光器件的视图；图2至16是示出制造根据实施例的发光器件的方法的视图；图17是示出根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的截面图；图18是示出根据实施例的包括发光器件或者发光器件封装的背光单元的视图；图19是根据实施例的包括发光器件或者发光器件封装的照明单元；图20是示出根据另一实施例的发光器件的视图；图21是示出根据又一实施例的发光器件的视图；图22是示出根据又一实施例的发光器件的视图；图23是示出根据又一实施例的发光器件的视图；图M是示出根据又一实施例的发光器件的视图；图25是示出根据又一实施例的发光器件的视图；以及图沈是示出根据又一实施例的发光器件的视图。
具体实施例方式在实施例的描述中，将会理解的是，当层(或膜)、区域、图案或结构被称为在另一 衬底、另一层(或膜)、另一区域、另一衬垫或另一图案“上”或“下”时，它能够“直接”或“间 接”在另一衬底、层(或膜)、区域、衬垫或图案上方，或者也可以存在一个或多个插入层。已 经参考附图描述了层的这样的位置。为了方便或清楚起见，附图中所示的每层的厚度和尺寸可以被夸大、省略或示意 性地绘制。另外，元件的尺寸没有完全反映真实尺寸。在下文中，将参考附图来描述根据实施例的发光器件100、制造发光器件100的方 法、发光器件封装600以及照明系统。图1是用于解释根据实施例的发光器件的视图。参考图1，根据实施例的发光器件100包括导电支撑衬底205 ；导电支撑衬底205 上的粘附层204 ；粘附层204上的反射层160 ；反射层160上的欧姆接触层150 ；粘附层204 的顶表面的外围部分处的保护层140 ；发光结构层135，该发光结构层135被形成在欧姆接 触层150和保护层140上以产生光；钝化层180，该钝化层180保护发光结构层135 ；在反射 层160和发光结构层135之间的电流阻挡层145 ；以及发光结构层135上的电极单元115。发光结构层135包括第一导电半导体层110、第二导电半导体层130以及在第一和 第二导电半导体层110和130之间的有源层120。另外，根据实施例的发光器件100可以包括电容器结构，该电容器结构包括第一 绝缘层501、第二绝缘层504、接触部502以及电介质材料503。电介质材料503被形成在接触部502下方，并且被插入在接触部502和粘附层204 之间。另外，电介质材料503被插入在接触部502和导电支撑衬底205之间。电介质材料503的顶表面可以与接触部502进行接触。通过接触部502来包围电 介质材料503的侧面表面的至少一部分。因此，可以增加接触部502和电介质材料503之 间的接触区域。电介质材料503的底表面可以接触粘附层204。然而，与根据另一实施例的图25
5或者图沈的发光器件100的结构相类似，电介质材料503的底表面可以接触欧姆接触层 150或者反射层160。包括第一和第二绝缘层501和504的绝缘层包围接触部502的侧面表面并且使接 触部502与有源层120以及第二导电半导体层130电绝缘。根据实施例，第一绝缘层501使接触部502与有源层120以及第二导电半导体层 130电绝缘，并且第二绝缘层504使接触部502与欧姆接触层150、反射层160、粘附层204 以及导电支撑衬底205电绝缘。第一绝缘层501的内表面可以与接触部502和电介质材料503进行接触。根据实 施例，第一绝缘层501的内表面与接触部502进行接触。然而，与根据另一实施例的图20 的发光器件100的结构相类似，第一绝缘层501的内表面可以通过更改接触部502和电介 质材料503的结构来接触电介质材料503。第一绝缘层501的外表面接触第一导电半导体层110、第二导电半导体层130、有 源层120以及第二绝缘层504。尽管第一绝缘层501的外表面接触根据实施例的第一导电 半导体层110、第二导电半导体层130、有源层120以及第二绝缘层504，第一绝缘层501的 外表面也可以通过更改与根据又一实施例的图21的发光器件100的结构相类似的第二绝 缘层504、欧姆接触层150以及反射层160的结构来接触欧姆接触层150和/或反射层160。第二绝缘层504的内表面接触第一绝缘层501、接触部502、电介质材料503以及 粘附层204。尽管第二绝缘层504的内表面接触根据实施例的第一绝缘层501、接触部502、 电介质材料503以及粘附层204，第二绝缘层504的内表面也可以通过更改与图22和图23 的发光器件100相类似的第一绝缘层501、接触部502、电介质材料503以及粘附层204的 结构来仅接触电介质材料503或者粘附层204以及接触部502。第二绝缘层504的外表面接触粘附层204、保护层140以及欧姆接触层150。尽管 第二绝缘层504的外表面接触根据实施例的粘附层204、保护层140以及欧姆接触层150， 第二绝缘层504的外表面也可以通过更改与根据又一实施例的图M的发光器件的结构相 类似的粘附层204、保护层140、欧姆接触层150以及反射层160的结构来仅接触粘附层 204，并且可以接触与根据又一实施例的图21的发光器件100的结构相类似的反射层160。包括第一和第二绝缘层501和504的绝缘层可以包括具有导电性的材料。例如， 绝缘层可以包括从由Si02、Si3N4^Al2O3以及TiOx组成的组中选择的至少一个。接触部502可以接触第一导电半导体层110。例如，第一导电半导体层110可以包 括掺杂有第一导电杂质的GaN层，并且接触部502可以接触Ga-面GaN层。接触部502可 以包括与第一导电半导体层110形成欧姆接触的材料。例如，接触部502可以包括从由Cr、 Ti以及Al组成的组中选择的至少一个。电介质材料503可以包括具有电介质性能的材料。例如，电介质材料503可以包 括从由Si02、Si3N4、Al203、Ti0x、Hf0x、BST(钛酸锶钡)以及硅组成的组中选择的至少一个。 电介质材料503可以包括多晶硅或者单晶硅。多晶硅或者单晶硅可以掺杂有诸如Be、B、N、 P、Mg、As以及釙的杂质。电介质材料503可以具有大约Inm至大约IOOnm的厚度。如上所述，电容器结构防止有源层120由于当ESD发生时的ESD (静电放电)而被 损坏。换言之，如果恒压被施加给发光结构层135，那么电流流动到有源层120使得由于载 流子的复合而发射光。另外，当ESD出现时，具有高频分量的能量流到电容器结构的电介质物质503，因此能够保护有源层120。同时，导电支撑衬底205支撑发光结构层135并且能够将电力提供到发光结构层 135以及电极单元115。导电支撑衬底205可以包括从由铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、钼(Mo)、 铜-钨(Cu-W)以及(包括Si、Ge、GaAS、aiO或SiC)载具晶片组成的组中选择的至少一个。导电支撑衬底205可以具有根据发光器件100的设计而变化的厚度。例如，导电 支撑衬底205可以具有处于50 μ m至300 μ m范围内的厚度。粘附层204可以被形成在导电支撑衬底205上。粘附层204用作结合层，并且被 形成在反射层160、保护层140、第二绝缘层504以及电介质材料503下方。粘附层204接 触反射层160、欧姆接触层150、第二绝缘层504以及保护层140，使得反射层160、欧姆接触 层150以及保护层140被稳固地结合到导电支撑衬底205。粘附层204可以包括阻挡金属或者结合金属。例如，粘附层204可以包括从由Ti、 Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag以及Ta组成的组中选择的至少一个。反射层160可以被形成在粘附层204上。反射层160反射从发光结构层135入射 的光，使得能够提高光提取效率。反射层160可以包括金属，所述金属包括从由Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Si、 Pt.Au以及Hf或其合金组成的组中选择的至少一个。另外，通过使用金属或者合金和诸如 ΙΖΟ、ΙΖΤ0、ΙΑΖ0、IGZO、IGT0、AZ0或ATO的透射导电材料，反射层160可以被形成为多个结 构。例如，反射层160可以具有IZ0/Ni、AZ0/Ag、IZO/Ag/Ni或AZO/Ag/Ni的堆叠结构。根据实施例，尽管反射层160的顶表面接触欧姆接触层150，反射层160也可以接 触保护层140、电流阻挡层145、第二绝缘层504或发光结构层135。欧姆接触层150可以被形成在反射层160上。欧姆接触层150与第二导电半导体 层130进行欧姆接触以允许将电力平滑地提供到发光结构层135。欧姆接触层150可以包 括 ΙΤΟ、ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZO、IGTO, AZO 以及 ATO 中的至少一个。换言之，欧姆接触层150可以选择性地包括透射导电层或者金属。通过使用从 由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)、ATO (锑锡氧化物)、 GZO (镓锌氧化物)、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni、Ag、Ni/IrOx/Au 以及 Ni/Ir0x/Au/IT0 组成 的组中选择的至少一个，欧姆接触层150可以被形成为单层结构或者多层结构。根据实施例，尽管欧姆接触层150与电流阻挡层145的侧面表面和底表面进行接 触，欧姆接触层150也可以与电流阻挡层145间隔开，或者仅可以与电流阻挡层145的侧面 表面进行接触。可以省略根据实施例的欧姆接触层150。电流阻挡层145可以被插入在欧姆接触层150和第二导电半导体层I30之间。电 流阻挡层145的顶表面与第二导电半导体层130进行接触，并且电流阻挡层145的底表面 和侧面表面与欧姆接触层150进行接触。电流阻挡层145的至少一部分可以垂直于电极单元115地与电极单元115重叠。 因此，能够减少到电极单元115和导电支撑衬底205之间的最短路径上的电流集中，从而能 够提高发光器件100的光发射效率。电流阻挡层145可以包括具有比组成反射层160或者欧姆接触层150的材料的导 电性更低的导电性的材料、相对于第二导电半导体层130形成肖特基接触的材料或具有电绝缘性能的材料。例如，电流阻挡层145可以包括从由ΙΤΟ、ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZO、IGT0、 ΑΖΟ、ΑΤΟ、ZnO、SiO2, SiOx、SiOxNy、Si3N4, A1203、TiOx、Ti、Al 以及 Cr 组成的组中选择的至少 一个。可以省略根据实施例的电流阻挡层145。保护层140可以被形成在粘附层204的顶表面的外围部分处。换言之，保护层140 可以被形成在发光结构层135和粘附层204之间的外围部分处，并且可以包括诸如ZnO或 者SW2的电绝缘材料。保护层140的一部分垂直于发光结构层135地与发光结构层135重叠。保护层140增加粘附层204和有源层120之间的侧面表面距离。因此，保护层140 能够减少粘附层204和有源层120之间电短路的可能性。当执行隔离蚀刻工艺以在芯片分离工艺中将发光结构层135划分为单元芯片时， 分段可以源自于粘附层204并且被附着在第二导电半导体层130和有源层120之间，或者 在有源层120和第一导电半导体层110之间，从而引起其间的电短路。在这样的情况下，保 护层140防止电短路。保护层140可以包括在隔离蚀刻工艺中没有被破坏或者分段的材料， 或者即使材料的极其少的部分被损坏或者分段也没有引起电短路的电绝缘材料。发光结构层135可以被形成在欧姆接触层150和保护层140上。在隔离蚀刻工艺中，可以倾斜发光结构层135的侧面表面，以将发光结构层135划 分为单元芯片，并且被倾斜的表面的一部分垂直于保护层140地与保护层140重叠。通过隔离蚀刻工艺，可以暴露保护层140的顶表面的一部分。因此，保护层140的 一部分垂直于发光结构层135地与发光结构层135重叠，并且保护层140的剩余部分与发 光结构层135不重叠。发光结构层135可以包括III至V族元素的化合物半导体层。例如，发光结构层 135可以包括第一导电半导体层110、第一导电半导体层110下方的有源层120以及有源层 120下方的第二导电半导体层130。第一导电半导体层110可以包括N型半导体层。第一导电半导体层110可以包括 具有Μ/Ι^^ΝΟ) ^x^1,0^ x+y ^ 1)的组成式的半导体材料。第一导 电半导体层110可以从由hAlfeiN、(；aN、AlfeiN、AUnN、InGaN, AlN以及hN组成的组中选 择并且可以掺杂有诸如Si、Ge、Sn、Se以及Te的N型掺杂剂。第一导电半导体层110可以 具有单层结构或者多层结构，但是实施例不限于此。通过经由第一导电半导体层110注入的电子(或者空穴)和经由第二导电半导体 层130注入的空穴(或者电子)的复合，有源层120基于根据组成有源层的材料的能带的 带隙差来发射光。有源层120可以具有单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构或量子线结 构，但是实施例不限于此。有源层120可以包括具有InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的 组成式的半导体材料。如果有源层120具有MQW结构，则有源层120可以具有多个阱层和 多个势垒层的堆叠结构。例如，有源层120可以包括InGaN阱/GaN势垒层的堆叠结构。掺杂有N型掺杂剂或者P型掺杂剂的包覆层(未示出)可以被形成在有源层120 上和/或下方，并且包覆层(未示出)可以包括AKiaN层或者InAKiaN层。例如，第二导电半导体层130可以包括P型半导体层。第二导电半导体层130可以
8包括具有化/明 ！力⑴彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的组成式的半导体材料。例 如,第二导电半导体层130可以从由ΜΑ1&ιΝ、&ιΝ、Α1&ιΝ、Μ&ιΝ、ΑηηΝ、Α1Ν以及hN组成 的组中选择并且可以掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr以及Ba的P型掺杂剂。同时，第一导电半导体层110可以包括P型半导体层，并且第二导电半导体层130 可以包括N型半导体层。另外，包括N型半导体层或者P型半导体层的第三导电半导体层 (未示出)可以被形成在第二导电半导体层130上。因此，发光结构层可以具有NP、PN、NPN 以及PNP结结构中的至少一个。另外，第一和第二导电半导体层110和130中的杂质的掺 杂浓度可以是均勻的或者不规则的。换言之，发光结构层可以具有各种结构，并且实施例不 限于此。包括第一导电半导体层110、第二导电半导体层130以及有源层120的发光结构层 可以具有各种被修改的结构并且不限于根据实施例的结构。电极单元115被形成在发光结构层135上。电极单元115可以包括进行引线结合 方案的焊盘部和从焊盘部延伸的延伸部。延伸部可以具有包括预定的分支图案的各种图案。粗糙或者预定的图案112可以被形成在第一导电半导体层110的顶表面上。因此， 粗糙或者图案可以被形成在电极单元115的顶表面上，但是实施例不限于此。钝化层180至少可以被形成在发光结构层135的侧面表面上。钝化层180可以被 形成在第一导电半导体层Iio和保护层140的顶表面上，但是实施例不限于此。钝化层180可以电保护发光结构层135。在下文中，将描述制造根据实施例的发光器件的方法，并且将不会进一步描述重 复的结构和组件，或者将简要地描述重复的结构和组件。图2至图16是示出制造根据实施例的发光器件的方法的视图。参考图2，发光结构层135被形成在生长衬底101上。生长衬底101可以包括从由 蓝宝石(Al2O3)、SiC、GaAs, GaN、ZnO, Si、GaP、InP、Ge以及Ga2O3组成的组中选择的至少一 个，但是实施例不限于此。通过从生长衬底101生长第一导电半导体层110、有源层120以及第二导电半导体 层130，可以形成发光结构层135。例如，通过MOCVD (金属有机化学气相沉积)、CVD (化学气相沉积)、PECVD (等离子 体增强化学气相沉积)、MBE (分子束外延)或HVPE (氢化物气相外延)，可以形成发光结构 层135，但是实施例不限于此。缓冲层(未示出)和/或未掺杂的氮化物层(未示出)可以被形成在发光结构层 135和生长衬底101之间，以减少发光结构层135和生长衬底101之间的晶格常数失配。参考图3，保护层140可以被选择性地形成在与单位芯片区域相对应的发光结构 层135上。通过使用掩模图案，保护层140可以被形成在单位芯片区域的外围部分处。通过 诸如溅射方案的各种沉积方案，可以形成保护层140。参考图4，电流阻挡层145可以被形成在第二导电半导体层130上。通过使用掩模 图案，可以形成电流阻挡层145。保护层140和电流阻挡层145可以包括相同的材料。在这样的情况下，通过分离工艺不形成保护层140和电流阻挡层145，但是通过一个工艺可以同时地形成。例如，在第 二导电半导体层130上形成SW2层之后，通过使用掩模图案，可以同时形成保护层140和 电流阻挡层145。参考图5，通过选择性地去除第二导电半导体层130、有源层120以及第一导电半 导体层110来形成凹槽部500，使得第一导电半导体层110被暴露。参考图6，以第一导电半导体层110被部分地暴露的方式，将第一绝缘层501形成 在凹槽部500中。以凹槽部500的底表面被部分地暴露的方式，可以形成第一绝缘层501， 并且第一绝缘层501可以被部分地形成在第二导电半导体层130的顶表面上。参考图7，接触部502被形成在具有第一绝缘层501的凹槽部500中。接触部502 接触第一导电半导体层110并且被填充在凹槽部500的至少一部分中，同时接触第一绝缘 层501的内壁。接触部502可以被部分地形成在第一绝缘层501的顶表面上。参考图8，电介质材料503被形成，同时与接触部502进行接触。电介质材料503 被填充在接触部502中，并且电介质材料503的至少一部分可以从接触部502的上部分突 出ο参考图9，第二绝缘层504被形成，同时包围接触部502。第二绝缘层504可以接 触第一绝缘层501和电介质材料503，同时包围从第一绝缘层501突出的接触部502。参考图10和图11，在第二导电半导体层130和电流阻挡层145上形成欧姆接触层 150之后，反射层160可以被形成在欧姆接触层150上。通过电子束沉积方案、溅射方案以及PECVD (等离子体增强化学气相沉积)方案中 的一个，可以形成欧姆接触层150和反射层160。参考图12和图13，准备导电支撑衬底205。然后，图11中所示的结构通过粘附层204被结合到导电支撑衬底205。粘附层204被结合到反射层160、欧姆接触层150的端部、第二绝缘层504以及保 护层140，从而能够增强层间粘附强度。通过粘附层204结合导电支撑衬底205。根据实施例，尽管使用粘附层204，通过 结合方案来结合导电支撑衬底205，在没有粘附层204的情况下通过镀覆方案或者沉积方 案也可以结合导电支撑衬底205。参考图14，从发光结构层135去除生长衬底101。图14示出图13的倒转的结构。通过激光剥离方案或者化学剥离方案，可以去除生长衬底101。参考图15，沿着单位芯片区域，通过隔离蚀刻工艺，将发光结构层135划分为多个 发光结构层。例如，隔离蚀刻工艺可以包括诸如ICP(电感耦合等离子体)蚀刻方案的干法 蚀刻方案。参考图16，在保护层140和发光结构层135上形成钝化层180之后，钝化层180可 以被选择性地去除，以暴露第一导电半导体层110的顶表面。然后，粗糙或者图案112被形成在第一导电半导体层110的顶表面上，以便提高光 提取效率，并且电极单元115被形成在粗糙或者图案112上。通过湿法蚀刻工艺或者干法 蚀刻工艺，可以形成粗糙或者图案112。接下来，通过芯片分离工艺将结构划分为单位芯片区域，从而能够制造多个发光 器件100。
芯片分离工艺可以包括断裂工艺，所述断裂工艺用于通过使用刀片施加物理力来 划分芯片；激光划片工艺，所述激光划片工艺用于通过将激光束照射到芯片边界来划分芯 片；或者蚀刻工艺，所述蚀刻工艺包括湿法蚀刻工艺或者干法蚀刻工艺，但是实施例不限于 此。图17是示出根据实施例的包括发光器件100的发光器件封装600的视图。参考图17，根据实施例的发光器件封装600包括主体200、形成在主体200上的 第一和第二电极210和220、提供在主体200上并且电连接至第一和第二电极210和220的 发光器件100以及包围发光器件100的制模构件400。主体200可以包括硅、合成树脂或者金属材料。倾斜表面可以形成在发光器件100 的周围。第一和第二电极210和220相互电隔离，以将电力提供给发光器件100。另外，第 一和第二电极210和220反射从发光器件100发射的光以提高光效率并且将从发光器件 100产生的热向外部发散。发光器件100能够被安装在主体200上或者第一电极210或第二电极220上。发光器件100可以通过引线300电连接至第二电极220。发光器件100直接地接 触第一电极210，使得发光器件100可以被电连接到第一电极210。制模构件400包围发光器件100以保护发光器件100。另外，制模构件400可以包 括发光材料以改变从发光器件100发射的光的波长。多个根据实施例的发光器件可以被排列在衬底上，并且包括导光板、棱镜片扩散 片以及荧光片的光学构件可以被提供在从发光器件封装600发射的光的光学路径上。发光 器件封装、衬底以及光学构件可以用作背光单元或者照明单元。例如，照明系统可以包括背 光单元、照明单元、指示器、灯或街灯。图18是示出根据实施例的包括发光器件或者发光器件封装的背光单元1100的视 图。图18中所示的背光单元1100是照明系统的示例，但是实施例不限于此。参考图18，背光单元1100包括底框架1140、安装在底框架1140中的导光构件 1120以及安装在导光构件1120的底表面上或者一侧处的发光模块1110。另外，反射片1130 被设置在导光构件1120下方。底框架1140具有盒子形状，该盒子形状具有开口的顶表面以在其中接收导光构 件1120、发光模块1110以及反射片1130。另外，底框架1140可以包括金属材料或者树脂 材料，但是本实施例不限于此。发光模块1110可以包括基板700和安装在基板700上的多个发光器件封装600。 发光器件封装600将光提供给导光构件1120。根据实施例的发光模块1110，发光器件封装 600安装在基板700上。然而，也可以直接安装根据实施例的发光器件100。如图18中所示，发光模块1110安装在底框架1140的至少一个内侧，以将光提供 给导光构件1120的至少一侧。另外，发光模块1110能够被提供在底框架1140下方，以朝着导光构件1120的底 表面提供光。根据背光单元1100的设计，能够对该布置进行各种修改，并且本实施例不限 于此。导光构件1120安装在底框架1140中。导光构件1120将从发光模块1110发射的
11光转化为表面光，以朝着显示面板(未示出)引导表面光。导光构件1120可以包括导光板。例如，通过使用诸如PMAA(聚甲基丙烯酸甲酯) 的丙烯酸类树脂、PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC (聚碳酸酯)、COC或者PEN(聚萘二甲 酸乙二醇酯)树脂，可以制造导光板。光学片1150可以被提供在导光构件1120上方。光学片1150可以包括扩散片、聚光片、增亮片以及荧光片中的至少一个。例如，光 学片1150具有扩散片、聚光片、增亮片以及荧光片的堆叠结构。在这样的情况下，扩散片均 勻地扩散从发光模块1110发射的光，使得能够通过聚光片将扩散的光聚集在显示面板(未 示出)上。从聚光片输出的光被任意地偏振，并且增亮片增加从聚光片输出的光的偏振的 程度。聚光片可以包括水平的和/或竖直的棱镜片。另外，增亮片可以包括双增亮膜并且 荧光片可以包括包含发光材料的透射膜或者透射板。反射板1130能够被设置在导光构件1120下方。反射板1130将通过导光构件1120 的底表面发射的光反射到导光构件1120的光出射表面。反射板1130可以包括诸如PET、PC或者PVC树脂的具有高反射率的树脂材料，但 是实施例不限于此。图19是示出根据实施例的包括发光器件或者发光器件封装的照明单元1200的透 视图。图19中所示的照明单元1200是照明系统的示例并且实施例不限于此。参考图19，照明单元1200包括壳体1210、安装在壳体1210中的发光模块1230以 及安装在壳体1210中以从外部电源接收电力的连接端子1220。优选地，壳体1210包括具有优秀的散热性能的材料。例如，壳体1210包括金属材 料或者树脂材料。发光模块1230可以包括基板700和安装在基板700上的至少一个发光器件封装 600。在根据实施例的发光模块1230中，发光器件封装600安装在基板700上。然而，也可 以直接地安装根据实施例的发光器件100。基板700包括印刷有电路图案的绝缘构件。例如，基板700包括PCB(印刷电路 板)、MC (金属核心)PCB、柔性PCB或陶瓷PCB0另外，基板700可以包括有效地反射光的材料。基板700的表面能够涂覆有诸如 白色或者银色的颜色，以有效地反射光。根据实施例的至少一个发光器件封装600能够安装在基板700上。每个发光器件 封装300可以包括至少一个LED(发光二极管)。LED可以包括发射具有红、绿、蓝或者白色 的光的彩色LED和发射UV光的UV (紫外线)LED。可以不同地布置发光模块1230的LED，以提供各种颜色和亮度。例如，能够布置白 色LED、红色LED以及绿色LED，以实现高显色指数(CRI)。另外，荧光片能够被提供在从发 光模块1230发射的光的路径中，以改变从发光模块1230发射的光的波长。例如，如果从发 光模块1230发射的光具有蓝光的波长带，那么荧光片可以包括黄色发光材料。在这样的情 况下，从发光模块1230发射的光通过荧光片，使得光被视为白光。连接端子1220电连接至发光模块1230以将电力提供给发光模块1230。参考图 19，连接端子1220具有与外部电源旋拧耦合的插座形状，但是实施例不限于此。例如，能够 以插头形式插入到外部电源或者通过弓I线连接至外部电源来准备连接端子1220。
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根据如上所述的发光系统，导光构件、扩散片、聚光片、增亮片以及荧光片中的至 少一种被提供在从发光模块发射的光的路径中，从而能够实现期望的光学效果。如上所述，照明系统包括表现优秀的电稳定性的发光器件或者发光器件封装，使 得能够表现优秀的电可靠性。在本说明书中对于“ 一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用意味着结合 实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中，在 各处出现的这类短语不必都表示相同的实施例。此外，当结合任何实施例描述特定特征、结 构或特性时，都认为结合实施例中的其他实施例实现这样的特征、结构或特性也是本领域 技术人员所能够想到的范围内。虽然已经参照本发明的多个示例性实施例描述了实施例，但是应该理解，本领域 的技术人员可以想到的多个其他修改和实施例将落入本发明原理的精神和范围内。更加具 体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内的主题组合布置的组成部件和/或布置中， 各种变化和修改都是可能性。除了组成部件和/或布置中的变化和修改之外，对于本领域 的技术人员来说，替选使用也将是明显的。
权利要求
1.一种发光器件，包括发光结构层，所述发光结构层包括第一导电半导体层、第二导电半导体层以及在所述 第一和第二导电半导体层之间的有源层；导电支撑衬底，所述导电支撑衬底被电连接到所述第二导电半导体层； 接触部，所述接触部被电连接到所述第一导电半导体层；电介质材料，所述电介质材料与所述接触部进行接触并且被插入在所述接触部和所述 导电支撑衬底之间；以及绝缘层，所述绝缘层使所述接触部与所述有源层、所述第二导电半导体层以及所述导 电支撑衬底电绝缘。
2.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括 电极单元，所述电极单元在所述第一导电半导体层上。
3.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括粘附层，所述粘附层被插入在所述电介质材料和所述导电支撑衬底之间。
4.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述绝缘层包括第一绝缘层，所述第一绝缘层被形成在所述接触部和所述第一导电半导体层、所述有 源层以及所述第二导电半导体层之间；以及第二绝缘层，所述第二绝缘层被形成在所述接触部和所述粘附层之间。
5.根据权利要求4所述的发光器件，其中， 所述第一绝缘层接触所述第二绝缘层。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述接触部包围所述电介质材料的至少一部分的侧面表面。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述绝缘层包括从由Si02、Si3N4^Al2O3以及TiOx组成的组中选择的至少一个。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述接触部包括相对于所述第一导电半导体层进行欧姆接触的材料。
9.根据权利要求8所述的发光器件，其中，所述接触部包括从由Cr、Ti以及Al组成的组中选择的至少一个。
10.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述电介质材料包括从由Si02、Si3N4, A1203> TiOx, HfOx, BST以及硅组成的组中选择的 至少一个。
11.根据权利要求10所述的发光器件，其中， 所述电介质材料掺杂有杂质。
12.根据权利要求1所述的发光器件，其中， 所述电介质材料与所述绝缘层进行接触。
13.一种形成发光器件的方法，所述方法包括形成包括第一导电半导体层、有源层以及第二导电半导体层的发光结构层； 通过选择性地去除所述第一导电半导体层、所述有源层以及所述第二导电半导体层来 形成凹槽部，使得所述第一导电半导体层被暴露；以所述第一导电半导体层被部分地暴露在所述凹槽部中的方式来形成第一绝缘层，所述第一绝缘层覆盖所述有源层；在所述凹槽部中形成与所述第一导电半导体层和所述第一绝缘层进行接触的接触部；在所述接触部上形成电介质材料；以及 形成被连接到所述电介质材料的导电支撑衬底。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括 形成第二绝缘层，所述第二绝缘层包围所述接触部。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述电介质材料的至少一部分被设置在所述接触部中，使得通过所述接触部包围所述 电介质材料的至少一部分的侧面表面。
全文摘要
本发明公开了一种发光器件、制造发光器件的方法。还公开了发光器件封装以及照明系统。发光器件包括发光结构层，该发光结构层包括第一导电半导体层、第二导电半导体层以及在第一和第二导电半导体层之间的有源层；导电支撑衬底，该导电支撑衬底被电连接到第二导电半导体层；接触部，该接触部被电连接到第一导电半导体层；电介质材料，该电介质材料与接触部进行接触并且被插入在接触部和导电支撑衬底之间；以及绝缘层，该绝缘层使接触部与有源层、第二导电半导体层以及导电支撑衬底电绝缘。
文档编号H01L33/36GK102148306SQ201110036028
公开日2011年8月10日 申请日期2011年2月1日 优先权日2010年2月4日
发明者丁焕熙 申请人:Lg伊诺特有限公司