专利名称：发光器件、用于制造发光器件的方法以及发光器件封装的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光器件、用于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)是将电流转换为光的半导体发光器件。随着近来LED的亮度增加，LED正日益用作显示器光源、车辆光源以及照明光源。而且，可以通过使用荧光物质或组合具有多种颜色的LED来实现发射高效率白光的LED。由于LED具有如下结构其中，多个薄膜被堆叠，每个薄膜均具有数纳米nm至数微米μ m的厚度，所以需要有精细而可靠的工艺。具体地，需要一种可靠的工艺，以便在LED 制造工艺中，其中产生光的氮化物半导体区域不会损坏。
发明内容
实施例提供一种具有提高的可靠性的发光器件、用于制造发光器件的方法以及发光器件封装。实施例还提供具有高的制造工艺产率的发光器件、用于制造发光器件的方法以及发光器件封装。在一个实施例中，发光器件包括发光结构，该发光结构包括第一导电型半导体层、在第一导电型半导体层下方的有源层、以及在有源层下方的第二导电型半导体层；导电支撑构件，该导电支撑构件位于第二导电型半导体层下方；以及保护构件，该保护构件覆盖发光结构的一部分，其中，该发光结构具有第一宽度和第二宽度，该第一宽度和第二宽度之差形成了阶状结构或倾斜结构，并且，所述保护构件覆盖由于发光结构的第一宽度和第二宽度之差而形成的阶状结构或倾斜结构。在另一实施例中，用于制造发光器件封装的方法包括在衬底上形成基础半导体层；在基础半导体层中形成蚀刻凹部，所述蚀刻凹部以大于第二宽度的距离相互间隔开； 在基础半导体层上沿着蚀刻凹部形成保护构件，所述保护构件以第一宽度的距离相互间隔开；在基础半导体层和保护构件上形成发光结构。在附图和以下描述中，阐述了一个或多个实施例的细节。从该描述、附图以及权利要求书中，其它特征将会显而易见。
图1是根据第一实施例的发光器件的截面图。图2是根据第一实施例的发光器件的顶视图。
图3至图10是示出用于制造根据第一实施例的发光器件的工艺的视图。图11是根据第二实施例的发光器件的截面图。图12是根据第三实施例的发光器件的截面图。图13是根据第四实施例的发光器件的截面图。图14是根据第五实施例的发光器件的截面图。图15是包括根据实施例的发光器件的发光器件封装的截面图。图16是根据实施例的显示装置的视图。图17是示出根据实施例的显示装置的另一示例的视图。图18是根据实施例的照明装置的视图。
具体实施例方式在实施例的描述中，应当理解，当一个层(或膜)、区域、图案或结构被称为在另一基板、层(或膜)、区域、垫、或图案“上”时，它可以直接位于另一层或基板上，或者也可以存在有中间层。此外，应当理解，当一个层被称为在另一层“下”时，它可以直接位于另一层下方，并且也可以存在有一个或多个中间层。此外，将基于附图给出关于在每一层“上”和 “下”的参考。在附图中，为便于描述和清楚起见，每一层的厚度或尺寸可以被夸大、省略或示意性绘制。而且，每个元件的尺寸并不完全反映真实尺寸。在下文中，将参考附图来描述根据实施例的发光器件、用于制造发光器件的方法以及发光器件封装。<第一实施例>图1是根据第一实施例的发光器件的截面图，而图2是根据第一实施例的发光器件的顶视图。参考图1和图2，发光器件100包括导电支撑构件170 ；反射层160，该反射层160 位于导电支撑构件170上；第二导电型半导体层150，该第二导电型半导体层150位于反射层160上；有源层140，该有源层140位于第二导电型半导体层150上；第一半导体层130， 该第一半导体层130位于有源层140上；保护构件125，该保护构件125位于第一半导体层 130的上端的侧表面的至少一部分上；以及第一电极180，该第一电极180位于第一半导体层130上。这里，第二导电型半导体层150、有源层140以及第一半导体层130构成了用于产生光的发光结构145。而且，在第一半导体层130的侧表面的至少一部分上可以布置有阶状结构128。当从该器件的外部观察时，阶状结构1 呈现其形状。第一半导体层130具有上部分132和下部分131，该上部分132具有第一宽度D1， 该下部分131具有比第一宽度Dl大的第二宽度D2。与下部分131相比，上部分132与有源层140间隔得更远。布置在第一半导体层130的侧表面上的阶状结构1 可以包括倾斜结构，但其不限于此。保护构件125可以布置在第一半导体层130的阶状结构1 上。保护构件125可以由透光材料或绝缘体形成，例如，由其折射率比半导体材料的折射率低的材料、即如下项中的至少一种形成Si02、Six0y、Si3N4、Si具、SiOxNy以及Al2O3,但其不限于此。保护构件的周缘部125A可以具有阶状结构129，但其不限于此。导电支撑构件170可以由如下项中的至少一种形成Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu 以及Mo，或者可以包括注入有杂质的衬底。导电支撑构件170可以用作基础衬底，并且由如下项中的至少一种形成Cu、Au、Ni、Mo、Cu-W以及载具晶圆(例如，Si、Ge、GaAs、&iO、SiC、 SiGe 以及 GaN)。导电支撑构件170支撑所述发光结构145。另外，导电支撑构件170与第一电极 180 一起将电力提供给发光器件100。反射层160可以由具有高反射率的金属或合金形成，其包含Ag、Al、Pt以及Pd中的至少一种。还可以在反射层160和第二导电型半导体层150之间布置有欧姆层或反射层，该欧姆层或反射层具有欧姆特性，并且可以由如下项中的至少一种形成铟锡氧化物(ΙΤ0)、 铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、IZO氮化物(IZON)、ATO 氮化物(ATON)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锡氧化物(GZO)、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni、Ag、Ni/IrOx/Au 以及 Ni/IrOx/Au/ ITO0而且，如有必要，可以在这些欧姆层之间形成用于阻挡电流的层或图案以使用电流阻挡，例如透光材料或绝缘体。反射层160可以反射从发光结构145发射的光，以提高发光器件100的光提取效率。在导电支撑构件170和反射层160之间可以布置有粘附层(未示出)，以增强两个层之间的界面的粘附性。而且，也可以不提供反射层160，但其不限于此。该粘附层可以由阻挡金属或结合金属形成，例如由以下项中的一种形成Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、 Ag以及Ta。第二导电型半导体层150可以布置在导电支撑构件170或反射层160上。例如，第二导电型半导体层150可以实现为P型半导体层。该P型半导体层可以由具有 InxAlyGa1^yN(0≤χ≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)复合化学式的半导体材料形成，例如由以下项中的一种形成JnAlfeiN、(；aN、AlfeiN、hfeiN、AlN、hN以及AlInN。该P型半导体层可以掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba等的P型掺杂物。当反射层160不与第二导电型半导体层150欧姆接触时，可以在第二导电型半导体层150和反射层160之间布置有用于这两个层之间的欧姆接触的欧姆层(未示出)。有源层140可以布置在第二导电型半导体层150上。有源层140是这样一种层 在该层中，通过第一半导体层130注入的电子(或空穴)与通过第二导电型半导体层150 注入的空穴(或电子)相遇，以利用取决于有源层140的形成材料的能带的带隙差来发射光。例如，有源层140可以由具有InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1) 复合化学式的半导体材料形成。而且，有源层140可以具有单量子阱结构或多量子阱(MQW)结构。当有源层140具有量子阱结构时，例如，该有源层可以具有单量子阱或多量子阱结构其中，具有hxAly(iai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y ( 1)复合化学式的阱层和具有InaAlbGa1J (0彡a彡1，0彡b彡1，0彡a+b彡1)复合化学式的势垒层被堆叠。该阱层可以由其能带隙比势垒层的能带隙小的材料形成。利用从第一导电型半导体层130和第二导电型半导体层150提供的空穴和电子的复合而产生的能量，有源层140可以产生光。第一半导体层130可以布置在有源层140上。第一半导体层130可以仅包括第一导电型半导体层，或者还包括在第一导电型半导体层上的非导电半导体层，但其不限于此。该非导电半导体层可以是这样一种层其导电性明显低于第一和第二导电型半导体层的导电性，因为其未掺杂有导电型掺杂物。例如，该非导电半导体层可以是未掺杂的 GaN 层。例如，该第一导电型半导体层可以包括N型半导体层。该N型半导体层可以由具有Μ/Ι^^ΝΟ)彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)复合化学式的半导体材料形成，例如由以下项中的一种形成InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN, AlN, InN以及AlInN。N型半导体层可以掺杂有诸如Si、Ge或Sn等的N型掺杂物。该第一导电型半导体层可以实现为N型半导体层，而第二导电型半导体层可以实现为P型半导体层，反之亦然。而且，在第二导电型半导体层和反射层之间可以布置有第三导电型半导体层。该第三导电型半导体层可以由其极性与第二导电型半导体层的极性相反的半导体形成。因此，发光器件100可以具有如下结构中的至少一种N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构以及P-N-P结结构，但其不限于此。保护构件125可以布置在第一半导体层130的上部区域的侧表面的至少一部分上。如图2所示，保护构件125可以围绕第一半导体层130的侧表面。而且，阶状结构1 可以布置在第一半导体层130的侧表面的至少一部分上。保护构件125可以布置在第一半导体层130的阶状结构1 上。在发光器件100的制造过程中，可以通过在形成保护构件125之后形成第一导电层130来形成阶状结构128。当阶状结构1 形成时，第一半导体层130上侧的第一宽度Dl可以小于下侧的第 -~ 宽度D2o而且，如图1所示，第一半导体层130的顶表面可以与保护构件125的顶表面齐平。保护构件125的底表面可以布置在第一半导体层130的周缘部上。保护构件125的底表面的宽度可以等于或大于其顶表面的宽度。保护构件125可以由透光材料或绝缘体形成，例如由以下项中的至少一种形成 SiO2, SixOy、Si3N4, SixNy、SiOxNy 以及 Al2O3,但其不限于此。保护构件125可以防止发光器件100与其它芯片或外部电路电短路。而且，保护构件125可以提高发光器件100的制造工艺的可靠性。详细地，保护构件125可以提高用于将多个发光器件分割成单独的芯片单元的裂片工艺(breaking process)的可靠性以及用于将衬底与发光结构145分离的激光剥离 (LLO)工艺的可靠性，但其不限于此。第一电极180可以布置在第一半导体层130的顶表面的至少一部分上。第一电极 180和导电支撑构件170 —起将电力提供给发光器件100。例如，第一电极180可以由Al、 Ti以及Cr中的至少一种形成，但其不限于此。
而且，在第一半导体层130的顶表面上可以形成有粗糙部，以提高发光器件100的光提取效率。在下文中，将参考图3至图10来详细描述用于制造根据第一实施例的发光器件 100的方法。参考图3，可以在衬底110上形成基础半导体层120。衬底110可以由如下项中的至少一种形成蓝宝石(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN, ZnO, Si、GaP、InP以及Ge，但其不限于此。基础半导体层120可以减少衬底110和第一半导体层130之间的晶格常数差。而且，基础半导体层120可以允许第一半导体层130生长有好的结晶性。例如，基础半导体层120可以包括如下层中的至少一层缓冲层、非导电半导体以及第一导电型半导体层，但其不限于此。该缓冲层可以减少该衬底110和第一半导体层130之间的晶格常数差。该缓冲层可以由具有h/lyGhnNO)彡X彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)复合化学式的半导体材料形成，例如由以下项中的一种形成JnAlfeiN、(；aN、AlfeiN、InGaN, AlN, InN以及AUnN。该非导电半导体层可以是这样一种层其导电性明显低于第二导电型半导体层 150和第一导电型半导体层的导电性，因为其未掺杂有导电型掺杂物。例如，该非导电半导体层可以是例如未掺杂的GaN层的、非导电半导体层，但其不限于此。例如，该第一导电型半导体层可以包括N型半导体层。该N型半导体层可以由具有Μ/Ι^^ΝΟ)彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)复合化学式的半导体材料形成，例如由以下项中的一种形成dnAlfeiNjaNjIfeiNUnfeiN、AlNUnN以及AlInN。该N型半导体层可以掺杂有诸如Si、Ge或Sn等的N型掺杂物。参考图4，可以执行隔离工艺，以在基础半导体层120和衬底110中沿着芯片边界区域形成蚀刻凹部115。形成在芯片边界区域中的蚀刻凹部115可以将多个发光器件分割成单独的芯片单元。这些蚀刻凹部115之间的距离可以基本对应于第二宽度(参见图1的附图标记D2)。在这里，如图4(a)所示，蚀刻凹部115可以穿过基础半导体层120。而且，可以通过蚀刻凹部115来露出或移除衬底110的一部分。替代地，如图4(b)所示，蚀刻凹部115 可以仅穿过基础半导体层120。S卩，蚀刻凹部115的深度不受限制，并且蚀刻凹部115的深度可以根据发光器件100的设计而不同地变化。可以使用包括干法蚀刻工艺和湿法蚀刻工艺在内的蚀刻工艺来形成蚀刻凹部 115。例如，干法蚀刻工艺可以包括电感耦合等离子体工艺或反应离子蚀刻工艺。湿法蚀刻工艺可以包括如下这种工艺其中使用了诸如HF、K0H、H2S04、H202、HCl、Na0H、NH40H、HN03或 BOE等的蚀刻剂。然而，本公开不限于此。替代地，可以使用激光工艺来形成蚀刻凹部115。例如，该激光可以用Nd:YAG激光，但其不限于此。蚀刻凹部115可以将多个发光器件分割成单独的芯片单元，以容易地执行诸如裂片工艺等的后续工艺。例如，因为通过蚀刻凹部115沿着芯片边界区域暴露衬底110，所以蚀刻凹部115 可以将多个发光器件分割成单独的芯片单元，并且可以减少其中执行用于将衬底110与基础半导体层120分离的LLO工艺的区域面积，以提高发光器件100的制造工艺的可靠性。而且，由于形成该蚀刻凹部115，所以可以确保用于把从发光器件100的基础半导体层120和发光结构145上移除衬底110的LLO工艺中产生的N2气体排出的空间，以防止发光结构145因为队气体而损坏，例如，破裂或劈裂。因此，可以提高LLO工艺和发光器件 100的制造工艺的可靠性。参考图5，可以在蚀刻凹部115中形成掩模构件121。例如，掩模构件121可以由能够通过诸如光刻胶工艺等的简单工艺容易地去除的材料形成。如图5所示，掩模构件121可以形成在基础半导体层120的顶表面的一部分以及蚀刻凹部115中。即，掩模构件121的一部分可以从基础半导体层120的顶表面突出，但其不限于此。参考图6，可以在掩模构件121上形成保护构件125。S卩，可以在基础半导体层120 上沿着蚀刻凹部115形成保护构件125。保护构件125可以与相邻的保护构件125以第一宽度Dl的距离间隔开。保护构件125的宽度可以等于第二宽度D2和第一宽度Dl之差。第二宽度D2可以等于一个芯片的距离(“1芯片”)，但其不限于此。保护构件125可以仅形成在掩模构件121上，或者形成在掩模构件121和基础半导体层120上，但其不限于此。例如，通过光刻工艺，可以使保护构件125形成有沿着芯片边界区域的边界凹槽 126。掩模构件121的一部分可以通过边界凹槽1 暴露。因为保护构件125包括边界凹槽126以容易地执行用于将多个发光器件分割成单独的芯片单元的裂片工艺，所以能够提高发光器件100的制造工艺的可靠性。保护构件125可以由其折射率比半导体材料的折射率低的绝缘体或透光材料形成，例如，由如下项中的至少一种形成Si02、SixOy, Si3N4, SixNy、SiOxNy> Al2O3，但其不限于此。保护构件125可以具有多边形框架形状、连续回路形状或环形形状。参考图7，可以经由边界凹槽126执行蚀刻工艺，以移除掩模构件121。当掩模构件121由光刻胶形成时，可以经由边界凹槽1 注入用于移除该光刻胶的蚀刻溶液或稀释剂，或者可以使用诸如灰化器的工具来移除掩模构件121。因为本领域的技术人员能够容易地理解这一点，所以将省略其详细描述。在掩模构件121被移除之后，蚀刻凹部115可以是填充有空气的气隙。因为蚀刻凹部115形成在气隙中，所以可以确保用于把从基础半导体层120上移除衬底110的LLO工艺中产生的N2气体排出的空间，以提高发光器件100的制造工艺的可靠性。详细地，通过LLO工艺，可以将激光的能量集中在基础半导体层120和衬底110之间的界面上。因此，包含在发光结构145和基础半导体层120中的GaN被分离成( 和N2气体。结果，衬底110可以与基础半导体层120和发光结构145脱离。如果没有确保用于排出N2气体的空间，则N2气体可能渗透到发光结构145中，从而在发光结构145中造成损坏， 例如断裂和劈裂。因此，在本实施例中，由于形成了蚀刻凹部来确保用于排出N2气体的空间，所以可以从基础半导体层120上稳定地移除衬底110，以提高发光器件100的制造工艺的可靠性。参考图8，可以在基础半导体层120和保护构件125上形成发光结构145。
发光结构145可以包括第一半导体层130、有源层140以及第二导电型半导体层 150。可以使用如下工艺中的一种来形成基础半导体层120和发光结构145 金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)工艺、分子束外延(MBE)工艺以及氢化物气相外延(HVPE)工艺，但其不限于此。第一半导体层130的下部分可以具有第一宽度(参见图6的附图标记Dl)，而第一半导体层 130的上部分可以具有第二宽度(参见图6的附图标记D2)。参考图9，可以在发光结构145上形成导电支撑构件170和反射层160中的至少一个。参考图10，可以将衬底110从基础半导体层120分离并移除。可以通过LLO工艺或/和蚀刻工艺来移除衬底110，但其不限于此。当通过LLO工艺来移除衬底110时，因为在LLO工艺中产生的队气体可以排出到蚀刻凹部115中，所以可以提高发光器件100的制造工艺的可靠性。而且，因为队气体填充到蚀刻凹部115中并且填充在该蚀刻凹部115中的队气体由于在激光工艺中产生的热量而膨胀，所以能够在衬底Iio和基础半导体层120之间施加压力，以使衬底110更容易地从基础半导体层120分离。而且，因为通过蚀刻凹部115沿着芯片边界区域暴露该衬底110，所以可以充分减少其中执行LLO工艺的区域面积，以提高发光器件100的制造工艺的可靠性。在衬底110被移除之后，可以通过蚀刻工艺、例如电感耦合等离子体/反应离子蚀刻(ICP/RIE)工艺来去除发光结构145和基础半导体层120的一部分。可以执行蚀刻工艺来抛光发光结构145的表面，并露出具有良好结晶性和导电性的区域。在该蚀刻工艺中，保护构件125可以用作蚀刻停止层，但其不限于此。可以在发光结构145形成之后、在反射层160形成之后或者在导电支撑构件170 形成之后执行移除衬底110的工艺。参考图10和图1，可以执行用于将多个发光器件分割成单独的芯片单元的裂片工艺，以提供根据本实施例的发光器件100。可以沿着多个发光器件之间的芯片边界区域、使用刀具来执行该裂片工艺。在此， 因为可以沿着芯片边界区域形成保护构件125并且边界凹槽1 形成在保护构件125中， 所以可以容易地执行该裂片工艺。〈第二实施例〉在下文中，将详细描述根据第二实施例的发光器件100B及其制造方法。在第二实施例的描述中，将参考第一实施例来描述与第一实施例相同的部分，而它们重复的描述将会省略。图11是根据第二实施例的发光器件100B的截面图。除了是否存在基础半导体层之外，根据第二实施例的发光器件100B与根据第一实施例的发光器件100相同。参考图11，发光器件100B包括导电支撑构件170 ；反射层160，该反射层160位于导电支撑构件170上；第二导电型半导体层150，该第二导电型半导体层150位于反射层 160上；有源层140，该有源层140位于第二导电型半导体层150上；第一半导体层130，该第一半导体层130位于有源层140上；保护构件125，该保护构件125位于第一半导体层130
10的上部区域的侧表面的至少一部分上；基础半导体层120，该基础半导体层120位于第一半导体层130和保护构件125上；以及第一电极180，该第一电极180位于基础半导体层120上。这里，第二导电型半导体层150、有源层140以及第一半导体层130可以构成发光结构。基础半导体层120可以布置在第一半导体层130和保护构件125上。详细地，在从第一半导体层130上移除衬底(未示出)之后，可以对基础半导体层 120执行诸如ICP/RIE工艺的蚀刻工艺。在此，可以执行该蚀刻工艺，以允许基础半导体层 120留在保护构件125和第一半导体层130的顶表面上，由此提供发光器件100B。基础半导体层120可以包括如下层中的至少一个缓冲层、非导电半导体层、以及第一导电型半导体层。然而，因为第一电极180应布置在基础半导体层120上，所以仅会剩余第一导电型半导体层。〈第三实施例〉在下文中，将详细描述根据第三实施例的发光器件100C及其制造方法。在第三实施例的描述中，将参考第一实施例来描述与第一实施例相同的部分，而它们重复的描述将会省略。图12是根据第三实施例的发光器件100C的截面图。除了保护构件的布置结构之外，根据第三实施例的发光器件100C与根据第一实施例的发光器件100相同。参考图12，发光器件100C包括导电支撑构件170 ；反射层160，该反射层160位于导电支撑构件170上；发光结构145，该发光结构145位于反射层160上；保护构件125， 该保护构件125位于发光结构145的上端的侧表面的至少一部分上；以及第一电极180，该第一电极180位于第一半导体层130上。发光结构145包括第二导电型半导体层150、有源层140以及第一半导体层130。 有源层140及第一导电型半导体层130中的每一个、以及第二半导体层150的上部分152 可以具有第一宽度D1，而第二导电型半导体层150的下部分151可以具有第二宽度D2。因此，围绕发光结构145可以形成有阶状结构128。保护构件125的侧表面可以接触第一半导体层130、有源层140以及第二导电型半导体层150中的至少一个。g卩，保护构件125的顶表面可以与第一半导体层130的顶表面齐平。而且，保护构件125的底表面可以布置在第二导电型半导体层150上。而且，围绕保护构件125可以形成有阶状结构129。为了形成上述形状的保护构件125，在发光器件100C的制造工艺中，可以调节保护构件125的厚度，或可以调节第一半导体层130和第二导电型半导体层150的厚度，但其不限于此。〈第四实施例〉在下文中，将详细描述根据第四实施例的发光器件100D及其制造方法。在第四实施例的描述中，将参考第一实施例来描述与第一实施例相同的部分，而它们重复的描述将会省略。图13是根据第四实施例的发光器件100D的截面图。
除了保护构件及阶状部分的结构之外，根据第四实施例的发光器件100D与根据第一实施例的发光器件100相同。参考图13，发光器件100D包括导电支撑构件170 ；反射层160，该反射层160位于导电支撑构件170上；发光结构145，该发光结构145位于反射层160上；保护构件125， 该保护构件125位于发光结构145的上端的侧表面的至少一部分上；以及第一电极180，该第一电极180位于第一半导体层130上。发光结构145包括第二导电型半导体层150、有源层140以及第一半导体层130。 第一半导体层130的上部分132具有第一宽度D1，而第一半导体层130的下部分具有第二宽度D2。因此，可以围绕发光结构145形成有阶状结构128。这里，阶状结构128可以具有倾斜的侧表面。S卩，具有第一宽度Dl的上部分132的侧表面倾斜并且延伸到具有第二宽度D2的下部分131。保护构件125布置在阶状结构128上。g卩，保护构件125的顶表面可以与第一半导体层130的顶表面齐平，并且保护构件 125的底表面可以接触第一半导体层130的下部分131的顶表面。而且，阶状结构1 可以布置在保护构件125的周缘部125A上。为了形成上述形状的保护构件125，当在图3至图10的制造工艺中的、如图6所示的工艺中形成保护构件125时，可以使保护构件125的侧表面倾斜以具有梯形形状。〈第五实施例〉在下文中，将详细描述根据第五实施例的发光器件100E及其制造方法。在第五实施例的描述中，将参考第一实施例来描述与第一实施例相同的部分，而它们重复的描述将会省略。图14是根据第五实施例的发光器件100E的截面图。除了保护构件125和阶状结构1 之外，根据第五实施例的发光器件100E与根据第一实施例的发光器件100相同。参考图14，发光器件100E包括导电支撑构件170 ；反射层160，该反射层160位于导电支撑构件170上；发光结构145，该发光结构145位于反射层160上；保护构件125， 该保护构件125位于发光结构145的上端的侧表面的至少一部分上；以及第一电极180，该第一电极180位于第一半导体层130上。发光结构145包括第二导电型半导体层150、有源层140以及第一半导体层130。 第一半导体层130的上部分具有第一宽度D1，而第一半导体层130的下部分具有第二宽度 D2。而且，在第一半导体层130中形成有将上部分与下部分相连的凹形槽。S卩，该凹形槽可以形成在发光结构145周围，以实现阶状结构128。保护构件125填入该凹形槽并且布置在阶状结构1 上。g卩，保护构件125的顶表面可以与第一半导体层130的顶表面齐平。保护构件125 沿着阶状结构1 的侧表面填入该凹形槽。为了形成上述形状的保护构件125，当在图3至图10的制造工艺中的、如图6所示的工艺中在掩模构件121上形成保护构件125时，保护构件125的侧表面可以具有凸状弯曲表面以具有钟形形状。而且，阶状结构1 可以布置在保护构件125的周缘部125A上。
尽管在第四和第五实施例中描述了第一实施例的变型例，但第二和第三实施例的变型例也可以适用于第四和第五实施例，但其不限于此。〈发光器件封装〉图15是包括根据实施例的发光器件的发光器件封装的截面图。参考图15，根据实施例的发光器件封装200包括主体部分20 ；第一引线电极31 和第二引线电极32，该第一引线电极31和第二引线电极32布置在主体部分20上；发光器件100，该发光器件100布置在主体部分20上并且电连接到第一引线电极31、第二引线电极32 ；以及成型构件40，该成型构件40包围发光器件100。主体部分20可以由硅材料、合成树脂材料或金属材料形成。围绕该发光器件100 可以布置有倾斜表面。第一引线电极31和第二引线电极32可以彼此电气隔离，并将电力提供给发光器件100。而且，第一引线电极31和第二引线电极32可以反射在发光器件100中产生的光， 以提高光效率。另外，第一引线电极31和第二引线电极32可以将发光器件100中产生的热量排出到外部。发光器件100可以设置在主体部分20上，或者设置在第一引线电极31或第二引线电极32上。尽管示出了通过电线将发光器件100电连接到第一引线电极31和第二引线电极 32的布线方法，但本发明不限于此。例如，也可以通过倒装芯片法或贴片法来将发光器件 100电连接到第一引线电极31和第二引线电极32。成型构件40可以包围发光器件100以保护该发光器件100。而且，成型构件40中可以含有荧光体，以改变从发光器件100发射的光的波长。成型构件40可以接触该发光器件100的阶状结构。尽管在本实施例中示出了顶视型封装，但本公开不限于此。例如，可以使用侧视型封装以提高散热性、导电性以及反射性。当顶视型或侧视型发光器件封装应用于指示装置、 照明装置以及显示装置时，可以提高与散热效率有关的可靠性。根据实施例的发光器件封装可以应用于照明单元。该照明单元具有其中多个发光器件封装排成阵列的结构。因此，该照明单元可以包括图16和图17所示的显示装置以及如图18所示的照明装置。另外，照明单元可以包括照明灯、交通灯、车辆头灯以及标识牌。图16是根据实施例的显示装置的视图。参考图16，根据实施例的显示装置可以包括导光板1041 ；发光模块1031，该发光模块1031将光提供给导光板1041 ；反射构件1022，该反射构件1022位于导光板1041下方； 光学片1051，该光学片1051位于导光板1041上方；显示面板1061，该显示面板1061位于光学片1051上方；以及底盖1011，该底盖1011用于容纳导光板1041、发光模块1031、以及反射构件1022，但其不限于此。底盖1011、反射片1022、导光板1041以及光学片1051可以定义为灯单元1050。导光板1041使光扩散以产生平面光。导光板1041可以由透明材料形成，例如，可以由如下项中的一种形成诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸基树脂材料、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、环烯烃共聚物(COC)树脂，以及聚萘二甲酸乙二酯(PEN)树脂。
发光模块1031布置在导光板1041的至少一个侧表面上以提供光。因此，发光模块1031可以用作显示装置的光源。至少一个发光模块1031可以布置在导光板1041的一个侧表面上，以直接或间接提供光。发光模块1031可以包括根据上述实施例的发光器件封装200和电路板1033。发光器件封装200可以以预定间距排列在电路板1033上。发光器件封装200可以排列在电路板1033上，或者，这些发光器件可以以芯片形状排列在电路板1033上。电路板1033可以是具有电路图案的印制电路板(PCB)。而且，电路板1033可以包括普通PCB、金属芯PCB(MCPCB)、或柔性PCB(FPCB)，但其不限于此。当发光器件封装200 安装在底盖1011的侧表面上或安装在散热板上时，可以省略该电路板1033。在此，该散热板的一部分可以接触底盖1011的顶表面。可以在电路板1033上安装多个发光器件封装30，以允许通过其发射光的出光表面与导光板1041间隔开一段预定距离，但其不限于此。发光器件封装200可以将光直接或间接提供给光入射表面(它是导光板1041的侧表面)，但其不限于此。反射构件1022可以布置在导光板1041下方。反射构件1022把穿过导光板1041 的下表面入射的光向上反射，以提高显示面板1061的亮度。例如，反射构件1022可以由 PET、PC以及PVC中的一个形成，但其不限于此。反射构件1022可以是底盖1011的顶表面， 但其不限于此。底盖1011可以容纳导光板1041、发光模块1031以及反射构件1022。为此，底盖1011可以包括具有盒形形状的容纳部1012，该盒形形状具有敞口的顶表面，但其不限于此。底盖1011可以联接到顶盖，但其不限于此。底盖1011可以由金属材料或树脂材料形成。而且，可以使用压制工艺或挤出工艺来制造底盖1011。底盖1011可以由具有优异导热性的金属或非金属材料形成，但其不限于此。例如，显示面板1061可以是液晶显示(IXD)面板，并且包括由透明材料形成的第一和第二电路板以及位于该第一和第二电路板之间的液晶层。偏振板可以附接到显示面板 1061的至少一个表面。本公开不限于偏振板的附接结构。显示面板1061利用透过光学片 1051的光来显示信息。显示单元1000可以应用于各种便携式终端、笔记本电脑的监视器、 膝上型计算机的监视器、以及电视等。光学片1051布置在显示面板1061和导光板1041之间，并且包括至少一个光透射片。例如，光学片1051可以包括如下片中的至少一种，例如漫射片、水平或竖直棱镜片、以及亮度增强片。该漫射片使入射光漫射，并且水平或/和竖直棱镜片使入射光集中到显示区域。而且，亮度增强片重新使用所损耗的光以提高亮度。而且，在显示面板1061上可以布置有保护片，但其不限于此。在此，诸如导光板1041和光学片1051灯的光学构件可以布置在发光模块1031的光学路径上，但其不限于此。图17是示出根据实施例的显示装置的另一示例的视图。参考图17，显示单元1100包括底盖1152、发光模块1060、光学构件IlM以及显示面板1155，该发光模块1060包括前述的发光器件封装200和电路板1120。电路1120和发光器件封装200可以定义为发光模块1060。底盖1152、至少一个发光模块1060、以及光学构件IlM可以定义为照明单元。这些封装或单独的芯片可以排列在该电路板上，但其不限于此。底盖1152可以包括容纳部1153，但其不限于此。在此，光学构件IlM可以包括如下项中的至少一个透镜、导光板、漫射片、水平和竖直棱镜片、以及亮度增强片。该导光板可以由PC材料或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料形成。在这样的情况下，导光板可以省略。该漫射片使入射光漫射，水平和竖直棱镜片使入射光集中到显示区域。亮度增强片重新使用所丢失的光以提高亮度。图18是根据实施例的照明装置的视图。参考图18，照明单元1500可以包括外壳1510 ；发光模块1530，该发光模块1530 位于外壳1510中；以及连接端子1520，该连接端子1520布置在外壳1510中以接收来自外部电源的电力。优选地，外壳1510可以由具有良好散热性的材料形成，例如，由金属材料或树脂材料形成。发光模块1530可以包括电路板1532以及安装在该电路板1532上的发光器件封装200。可以提供多个发光器件封装200，并且多个发光器件封装200可以以矩阵的形状排列或彼此间隔开一段预定距离。或者，多个发光器件封装200在电路板1532上排列为芯片单元。电路板1532可以是其上印制有电路图案的绝缘体。例如，该电路板可以包括普通的印制电路板(PCB)、金属芯PCB、柔性PCB、陶瓷PCB，FR-4等。而且，电路板1532可以由能够有效反射光的材料形成，并且其表面可以形成为能够有效反射光的颜色。例如，电路板1532可以是具有白色或银色的涂层。至少一个发光器件封装200可以安装在电路板1532上。每个发光器件封装200 可以包括至少一个发光二极管(LED)芯片。LED芯片可以包括发射红光、绿光、蓝光或白光的彩色LED以及发射紫外(UV)射线的UV LED。发光模块1530可以具有若干个发光器件封装200的组合，以获得期望的颜色和亮度。例如，发光模块1530可以具有白光LED、红光LED以及绿光LED的组合，以获得高显色指数(CRI)。连接端子1520可以电连接到发光模块1530以提供电力。连接端子1520可以螺纹联接到插座型的外部电源，但其不限于此。例如，连接端子1520可以以插头的形式制成并插入到外部电源中，或者可以通过电线连接到该外部电源。可以使用诸如成型构件灯的树脂材料来封装根据实施例的、排列在基板上的芯片。该成型构件可以用作透镜。实施例可以提供具有提高的可靠性的发光器件、用于制造发光器件的方法以及发光器件封装。实施例还可以提供具有高的制造工艺产率的发光器件、用于制造发光器件的方法以及发光器件封装。在本说明书中对于“一个实施例”、“一实施例”、“示例性实施例”等的任何引用均意味着结合该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。 在说明书中各处出现的这类短语不必都指向同一实施例。此外，当结合任一实施例描述特定特征、结构或特性时，认为结合这些实施例中的其它实施例来实现这样的特征、结构或特性也是本领域技术人员所能够想到的。 虽然已经参照本发明的多个示例性实施例描述了实施例，但应当理解，本领域的技术人员可以想到许多将落入本公开原理的精神和范围内的其它修改和实施例。更特别地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内，主题组合布置结构的组成部件和/或布置结构方面的各种变化和修改都是可能的。对于本领域的技术人员来说，除了组成部件和/或布置结构方面的变化和修改之外，替代用途也将是显而易见的。
权利要求
1.一种发光器件，包括导电支撑构件；发光结构，所述发光结构位于所述导电支撑构件上，所述发光结构包括第一导电型半导体层、在所述第一导电型半导体层下方的有源层、以及在所述有源层下方的第二导电型半导体层；以及保护构件，所述保护构件围绕所述发光结构的一部分，其中，所述发光结构具有第一顶表面和第二顶表面，所述第二顶表面位于所述第一顶表面下方，所述第一顶表面和所述第二顶表面形成了阶状结构，并且所述保护构件布置在所述发光结构的第二顶表面上。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一导电型半导体层包括围绕所述发光结构的阶状结构。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一导电型半导体层、所述有源层以及所述第二导电型半导体层具有与所述第一顶表面的宽度相同的宽度，并且所述阶状结构布置在所述第二导电型半导体层周围。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一导电型半导体层的顶表面与所述保护构件的顶表面齐平。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述保护构件由至少一种透光材料形成，该透光材料选自由以下项组成的组Si02、SixOy, Si3N4, SixNy、SiOxNy以及Al2O3,其中，所述透光材料的折射率小于所述发光结构的半导体材料的折射率。
6.根据权利要求2所述的发光器件，其中，在所述第一导电型半导体层中，所述第二顶表面布置得更靠近所述有源层。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述保护构件包括在其周围的倾斜结构或阶状结构。
8.根据权利要求7所述的发光器件，其中，所述保护构件具有围绕所述发光结构的多边形框架形状、连续回路形状或环形形状。
9.根据权利要求1所述的发光器件，还包括在所述第一导电型半导体层上的第一电极；以及，在所述第二导电型半导体层和所述导电支撑构件之间的如下层中的至少一个层 欧姆层、反射层以及粘附层。
10.根据权利要求9所述的发光器件，还包括具有导电型掺杂物的III-V族化合物半导体层，所述III-V族化合物半导体层位于所述第一电极、所述第一导电型半导体层以及所述保护构件之间。
11.一种发光器件封装，包括发光器件；主体，所述发光器件安装在所述主体上；第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极布置在所述主体上，所述第一电极和所述第二电极电连接到所述发光器件；以及成型构件，所述成型构件包围所述发光器件，其中，所述发光器件是根据权利要求1至10中的任一项所述的发光器件。
12.一种用于制造发光器件的方法，所述方法包括在衬底上形成基础半导体层；在所述基础半导体层中形成蚀刻凹部，所述蚀刻凹部以大于第二宽度的距离相互间隔开；在所述基础半导体层上沿着所述蚀刻凹部形成保护构件，所述保护构件以第一宽度的距离相互间隔开；在所述基础半导体层和所述保护构件上形成发光结构； 形成反射层和导电支撑构件中的至少一个；以及在形成所述发光结构、所述反射层和所述导电支撑构件中的一个之后，移除所述衬底。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述蚀刻凹部穿过所述基础半导体层而暴露所述衬底，并且在所述蚀刻凹部中形成掩膜构件。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述掩膜构件的下端布置在所述衬底的顶表面下方。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括执行裂片工艺，以便以所述第二宽度的距离来分割所述发光结构，所述第二宽度的距离大于所述第一宽度的距离。
全文摘要
本发明提供一种发光器件、用于制造发光器件的方法以及发光器件封装。该发光器件包括发光结构，该发光结构包括第一导电型半导体层、在第一导电型半导体层下方的有源层、以及在有源层下方的第二导电型半导体层；导电支撑构件；以及在发光结构上的保护构件。该发光结构具有第一宽度和第二宽度。该第一宽度和第二宽度之差形成了阶状结构或倾斜结构。保护构件布置在由发光结构的第一宽度和第二宽度之差形成的阶状结构或倾斜结构上。
文档编号H01L33/32GK102214758SQ201110062218
公开日2011年10月12日 申请日期2011年3月11日 优先权日2010年4月9日
发明者朴径旭, 裵贞赫, 郑炳学, 金青松 申请人:Lg伊诺特有限公司