发光器件的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种发光器件。所述发光器件包括：发光结构，包括第一导电半导体层、在所述第一导电半导体层下方的有源层和在所述有源层下方的第二导电半导体层；多个第一电极，布置在所述发光结构下方并且穿过所述第二导电半导体层、所述有源层、以及所述第一导电半导体层的一部分而电连接到所述第一导电半导体层；第二电极，布置在所述发光结构下方以电连接到所述第二导电半导体层；第一绝缘层，围绕所述第一电极布置以使所述第一电极和所述第二电极绝缘；接合层，穿过所述第一电极和所述第一绝缘层电连接到所述第二电极；以及第二绝缘层，围绕所述接合层。该发光器件的空穴的扩散得以改善，使得可以提高发光器件的效率。
【专利说明】发光器件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求韩国专利申请号10-2013-0081451(提交于2013年7月11日)的优先权，其全文通过引用合并于此。
【技术领域】
[0003]本实施例涉及一种发光器件，尤其涉及一种用于提高发光效率的照明器件。
【背景技术】
[0004]II1-V族氮化物半导体由于其物理和化学特性，已被广泛用作诸如发光二极管(LED)或激光二极管(LD)等发光器件的主要材料。一般而言，II1-V族氮化物半导体包括具有组成式为InxAlyGanyN(O彡x彡1，0彡y彡1，且O彡x+y彡I)的半导体材料。
[0005]LED是通过使用化合物半导体的特性将电信号转换为红外线或者光来发送/接收信号的半导体器件。LED也被用作光源。
[0006]使用氮化物半导体材料的LED或LD主要用于为发光器件提供光。例如，LED或LD被用作诸如蜂窝电话的键盘发光部分、电子标识牌以及照明器件等各种产品的光源。
[0007]根据现有技术的通孔型LED形成在P型半导体和N型半导体的结结构中，虽然空穴(+)的漂移速度小于电子(_)的漂移速度，但是N型电极被设计为具有大面积。
[0008]出于这个原因，由于空穴的移动瓶颈而减少了空穴的扩散，因此会降低发光器件的光效率。
【发明内容】
[0009]实施例提供了一种发光器件，其空穴的扩散得以改善，使得可以提高发光器件的效率。
[0010]根据实施例，提供一种发光器件，包括:发光结构，包括第一导电半导体层、在所述第一导电半导体层下方的有源层和在所述有源层下方的第二导电半导体层；多个第一电极，布置在所述发光结构下方并且穿过所述第二导电半导体层、所述有源层、以及所述第一导电半导体层的一部分电连接到所述第一导电半导体层；第二电极，布置在所述发光结构下方以电连接到所述第二导电半导体层；第一绝缘层，围绕所述第一电极布置以使所述第一电极和所述第二电极绝缘；接合层，穿过所述第一电极和所述第一绝缘层电连接到所述第二电极；以及第二绝缘层，围绕所述接合层。
[0011]根据实施例的发光器件，所述接合层连接到P型第二电极，使得P型电极构成整个芯片底面，从而改善了空穴的扩散。
[0012]此外，根据实施例的发光器件，接触层连接到所述第一电极，使得可以提高与另一发光器件的相容性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是示出根据实施例的发光器件的平面图。
[0014]图2是沿图1的A-A线截取的剖视图。
[0015]图3是示出根据实施例的经修改的发光器件的一个示例的剖视图。
[0016]图4至图12是示出根据实施例的制造发光器件的方法的剖视图。
[0017]图13是示出根据实施例的发光器件封装的剖视图。
[0018]图14至图16是示出包括根据实施例的发光器件的照明系统的分解立体图。
【具体实施方式】
[0019]在对实施例的描述中，应理解，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、另一衬底或另一图案“上”或“下方”时，其可以“直接地”或“间接地”在其它衬底、层(或膜)、区域、衬底或图案上，或者可以存在一个或多个中间层。参照附图描述这种层的位置。
[0020]在下文中，将参照附图来描述实施例。为方便或清楚起见，可以夸大、省略或示意性地绘制附图中所示的各层的厚度或尺寸。此外，元件的尺寸并不完全反映实际尺寸。
[0021]图1是示出根据实施例的发光器件的平面图。图2是沿图1的A-A线截取的剖视图。
[0022]参照图1和图2，根据实施例的发光器件100包括发光结构110、布置在发光结构110下方的第一电极120、布置在发光结构110与第一电极120之间的第二电极130、围绕第一电极120布置的第一绝缘层121、布置在第一电极120下部的接合层140 (使得该接合层140电连接到第二电极130)、以及围绕接合层140布置的第二绝缘层150。
[0023]发光结构110可以包括第一导电半导体层111、有源层113以及第二导电半导体层115。有源层113可以插在第一导电半导体层111与第二导电半导体层115之间。有源层113可以设置在第一导电半导体层111下方，而第二导电半导体层115可以设置在有源层113下方。
[0024]第一导电半导体层111可以包括掺杂有作为第一导电掺杂剂的N型掺杂剂的N型半导体层，而第二导电半导体层115可以包括掺杂有作为第二导电掺杂剂的P型半导体层的P型掺杂剂。此外，第一导电半导体层111可以包括P型半导体层，而第二导电半导体层115可以包括N型半导体层。
[0025]例如，第一导电半导体层111可以包括N型半导体层。第一导电半导体层111可以通过使用化合物半导体来实现。第一导电半导体层111可以通过使用I1-VI族化合物半导体或II1-V族化合物半导体来实现。
[0026]例如，第一导电半导体层111可以通过使用具有组成式为InxAlyGa1^yN(O ^ x ^ 1,0 ^ y ^ 1,0彡x+y ( I)的半导体材料来实现。例如，第一导电半导体层111可以包括选自由以下构成的群组中的一个:掺杂有诸如S1、Ge、Sn、Se和Te等 N 型掺杂剂的 GaN、AIN、AlGaN、InGaN, InN、InAlGaN、Al InN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 和AlGaInPo
[0027]根据通过注入第一导电半导体层111的电子(或空穴)和注入第二导电半导体层115的空穴(或电子)的结合而构成有源层113的材料，有源层113发射具有对应于该材料的能带隙差的波长的光。有源层113可以具有单量子阱(SQW)结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构和量子线结构之一，但实施例不限于此。
[0028]例如，有源层113可以通过使用化合物半导体来实现。有源层113可以通过使用具有组成式为InxAlyGa1^N (Ox+y ( I)的半导体材料来实现。当有源层113具有MQW结构时，有源层113可以通过堆叠多个阱层和多个势垒层来形成。例如，有源层113可以具有InGaN阱层/GaN势垒层的循环。
[0029]例如，第二导电半导体层115可以包括P型半导体层。第二导电半导体层115可以通过使用化合物半导体来实现。例如，第二导电半导体层115可以通过使用I1-VI族化合物半导体或πι-v族化合物半导体来实现。
[0030]例如，第二导电半导体层115可以通过使用具有组成式为InxAlyGa1^yN(O ^ x ^ 1,0 ^ y ^ 1,0彡x+y ( I)的半导体材料来实现。例如，第二导电半导体层115可以包括选自由以下构成的群组中的一个:掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba等 P 型掺杂剂的 GaN、AlN、AlGaN、InGaN, InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 和AlGaInPo
[0031]同时，第一导电半导体层111可以包括P型半导体层，而第二导电半导体层115可以包括N型半导体层。此外，可以在第二导电半导体层115下方额外地设置包括N型或P型半导体层的半导体层。因此，发光结构110可以具有NP结结构、PN结结构、NPN结结构以及PNP结结构中的至少一个。
[0032]可以将杂质以均匀或非均匀的掺杂浓度掺杂到第一导电半导体层111和第二导电半导体层115中。换言之，发光结构110可以具有各种结构，但实施例不限于此。
[0033]此外,可以在第一导电半导体层111与有源层113之间形成第一导电InGaN/GaN超晶格结构或InGaN/InGaN超晶格结构。此外，可以在第二导电半导体层115与有源层113之间形成第二导电AlGaN层。
[0034]发光器件可以包括布置在发光结构110下方的第一电极120。第一电极120可以包括N型电极，并且可以穿过第二导电半导体层115和有源层113。例如，第一电极120可以设置在通孔结构中且为通孔插塞型，使得第一电极120可以穿过第二导电半导体层115和有源层113。
[0035]第一电极120可以与第一导电半导体层111形成电接触。第一电极120可以布置在第一导电半导体层111中。第一电极120可以接触第一导电半导体层111。例如，第一电极120可以包括Cr、V、W、T1、Zn、N1、Cu、Al、Au和Mo当中的至少一个。
[0036]根据实施例的发光器件可以包括在发光结构110下方的第二电极130。第二电极130可以包括P型电极，并且可以布置在第二导电半导体层115下方。第二电极130可以电连接到第二导电半导体层115。
[0037]第二电极130可以包括具有高反射率的材料。例如，第二电极130可以包括金属，包括Ag、N1、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Cu、Au和Hf中的至少一个或它们的合金。此夕卜，第二电极130可以形成在多层金属或其合金以及诸如ITO(铟锡氧化物)、ΙΖ0(铟锌氧化物)、IZTO (氧化铟-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)、ΑΖ0 (铝锌氧化物)或ATO (锑锡氧化物)等透射性导电材料中。例如，根据实施例，第二电极130可以包括Ag、Al、Ag-Pd-Cu合金和Ag-Cu合金中的至少一个。
[0038]此外，根据实施例的发光器件可以包括插在第二导电半导体层115与第二电极130之间的欧姆接触层131。欧姆接触层131可以被形成为与发光结构110形成电接触。例如，第二电极130可以通过欧姆接触层131电连接到第二导电半导体层115。第二电极130反射从发光结构110入射的光，使得可以增加提取到外部的光量。
[0039]例如，欧姆接触层131可以包括透明导电氧化物层。例如，欧姆接触层131可以由选自由以下构成的群组中的至少一个形成:ITO (铟锡氧化物)、IZO (铟锌氧化物)、ΑΖ0 (铝锌氧化物)、AGZ0 (铝镓锌氧化物)、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)、ATO (锑锡氧化物)、GZO (镓锌氧化物)、IZON (ΙΖ0氮化物)、Zn。、IrOx、RuOx、N1, Pt、Ag 和 Ti。
[0040]根据实施例的发光器件可以包括第一绝缘层121。第一绝缘层121可以围绕第一电极120布置，第一电极120穿过有源层和第二导电半导体层115。
[0041]第一绝缘层121的上表面可以布置在第一导电半导体层111中。第一绝缘层121的上表面可以被形成为中空状，并且第一电极可以布置在第一绝缘层121的中空区域中。
[0042]第一绝缘层121的上表面可以与第一电极120的上表面布置在相同的平面上。与此相反地，第一绝缘层121的上表面可以布置在比第一电极120的上表面更高的位置处。当第一绝缘层121的上表面可以布置在比第一电极120的上表面更高的位置处时,从第一电极120产生的空穴可以被均匀地扩散。
[0043]第一绝缘层121可以使第一电极120和第二电极130相互电绝缘。第一绝缘层121可以插在第一电极120与第二电极130之间。第一电极120的下表面可以布置在比第二电极130的下表面更低的位置处。第一电极可以布置在第二电极130下方。
[0044]例如，第一绝缘层121可以包括氧化物或氮化物。例如，第一绝缘层121可以由选自由以下构成的群组中的至少一个形成:Si02、Six0y、Si3N4、SixNy、Si0具、Al2O3J12和AIN。
[0045]接合层140可以布置在第一电极120下方。接合层140的一部分可以穿过第一电极120和第一绝缘层121而突出。接合层140的突出部可以接触第二电极130的下表面，使得接合层140的突出部电连接到第二电极130的下表面。
[0046]接合层140可以包括阻挡金属或者接合金属。例如，接合层140可以包括T1、Au、Sn、N1、Cr、Ga、In、B1、Cu、Ag、Nb、Pd 和 Ta 中的至少一个。
[0047]接合层140的突出区域可以布置在多个第一电极120之间，并且接合层140的突出区域的直径可以大于第一电极120的直径。
[0048]如上所述，接合层140电连接到第二电极130，使得P型电极可以成为整个底面，从而改善了空穴的扩散。
[0049]绝缘层150可以围绕接合层140形成。第二绝缘层150可以使接合层140和第一电极120相互电绝缘。因此，第二绝缘层150可以布置在接合层140与第一电极120之间，在第一电极120的侧表面与接合层140之间，并且在第一电极120的下表面与接合层140之间。
[0050]例如，第二绝缘层150可以包括氧化物或氮化物。例如，第二绝缘层150可以由选自由以下构成的群组中的至少一个形成:Si02、Six0y、Si3N4、SixNy、Si0具、Al2O3J12和AIN。
[0051]第二绝缘层150可以由与第一绝缘层121相同的材料形成。与此相反地，第二绝缘层150可以由与第一绝缘层121不同的材料形成。
[0052]支撑构件142可以布置在接合层140下方。例如，支撑构件142可以包括注入有T1、Cr、N1、Al、Pt、Au、W、Cu、Mo、Cu-W 或杂质的半导体衬底(例如，S1、Ge、GaN、GaAs、Zn。、SiC和SiGe衬底)中的至少一个。例如，支撑构件142可以由绝缘材料形成。
[0053]根据实施例的发光器件可以包括接触部170。接触部170可以布置在发光结构110的侧表面上。接触部170可以穿过第一绝缘层121，使得接触部170与第一电极120接触。因此，接触部170可以允许电力从外部施加到第一电极120。
[0054]接触部170可以包括Cr、V、W、T1、Zn、N1、Cu、Al、Au和Mo中的至少一个。
[0055]根据现有技术的接触部170连接到P型第二电极，而根据实施例的接触部170却连接到N型第一电极，从而可以提高与另一发光器件的相容性。
[0056]可以在发光结构110的上表面上形成粗糙度。可以在第一导电半导体层111的上表面上形成粗糙度。可以在发光结构110的上表面上设置光提取图案。可以在发光结构110的上表面上设置凹凸图案。例如，可以通过光电化学(PEC)蚀刻工艺来形成设置到发光结构110的光提取图案。因此，根据实施例，可以提高外部光提取效率。
[0057]可以在发光结构110的上表面和侧表面上布置保护层160。保护层160可以布置在第一导电半导体层111的上表面上。保护层160可以布置在第一导电半导体层111的侧表面上。保护层160可以布置在有源层113和第二导电半导体层115的侧表面上。例如，保护层160可以由选自由以下构成的群组中的至少一个形成:Si02、Six0y、Si3N4、SixNy、Si0具、Al2O3^T12 和 AlN0
[0058]如上所述，根据实施例的发光器件，接合层140连接到P型第二电极130，使得P型电极可以成为发光芯片的整个底面，从而改善了空穴的扩散。此外，根据实施例的发光器件，接触层170连接到第一电极120，使得可以提高与另一发光器件的相容性。
[0059]如上所述，一个P型电极形成在第一电极120之间，但是实施例不限于此，并且可以如下实现。
[0060]图3是示出根据实施例的经修改的发光器件的示例的剖视图。
[0061]如图3所示，根据实施例的发光器件100包括发光结构110、布置在发光结构110下方的第一电极120、插在发光结构110与第一电极120之间的第二电极130、围绕第一电极120布置的第一绝缘层121、布置在第一电极120的下部使得接合层140电连接到第二电极130的接合层140、以及围绕接合层140布置的第二绝缘层150。由于发光器件的元件和构造除了接合层140之外与上文所描述的发光器件的元件和构造相同，所以将省略其细节。
[0062]接合层140可以形成在第一电极120下方。接合层140可以包括穿过第一电极120和第一绝缘层121的多个突出部。接合层140的突出部可以与第二电极130的下表面接触，使得这些突起电连接到第二电极130的下表面。
[0063]接合层140可以具有多个突出区域，多个突出区域可以布置在第一电极120之间。接合层140的突出区域的直径可以等于或大于第一电极120的直径。
[0064]接合层140可以包括阻挡金属或者结合金属。例如，接合层140可以包括T1、Au、Sn、N1、Cr、Ga、In、B1、Cu、Ag、Nb、Pd 和 Ta 中的至少一个。
[0065]在下文中，将参照附图描述根据实施例的制造发光器件的方法。图4至图12是示出根据实施例的制造发光器件的方法的剖视图。
[0066]根据实施例的制造发光器件的方法，如图4所示，第一导电半导体层111、有源层113以及第二导电半导体层115可以形成在衬底S上。第一导电半导体层111、有源层113以及第二导电半导体层115可以被定义为发光结构110。
[0067]例如，衬底S 可以包括蓝宝石衬底(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、S1、GaP、InP 和 Ge中的至少一个，但实施例不限于此。缓冲层(未不出)可以插在第一导电半导体层111与衬底S之间。
[0068]例如，第一导电半导体层111可以包括掺杂有作为第一导电掺杂剂的N型掺杂剂的N型半导体层，而第二导电半导体层115可以包括掺杂有作为第二导电掺杂剂的P型掺杂剂的P型半导体层。与此相反地，第一导电半导体层111可以包括P型半导体层，而第二导电半导体层115可以包括N型半导体层。
[0069]例如，第一导电半导体层111可以包括N型半导体层。第一导电半导体层111可以包括具有组成式为InxAlyGa^N(O ^ x ^ I, O ^ y ^ I, O ^ x+y ^ I)的半导体材料。例如，第一导电半导体层111可以包括选自由以下构成的群组中的一个:InAlGaN、GaN> AlGaN、Al InN、InGaN, AlN和InN，并且可以掺杂有诸如S1、Ge、Sn、Se和Te等N型掺杂剂。
[0070]根据通过注入第一导电半导体层111的电子(或空穴)和注入第二导电半导体层115的空穴(或电子)的结合而构成有源层113的材料，有源层113发射具有对应于该材料的能带隙差的波长的光。有源层113可以具有单量子阱(SQW)结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构和量子线结构之一，但实施例不限于此。
[0071]有源层113可以通过使用具有组成式为InxAlyGa^N(O彡x彡1，0彡y彡1，O ^ x+y ^ I)的半导体材料来实现。当有源层113具有MQW结构时，有源层113可以通过堆叠多个阱层和多个势垒层来形成。例如，有源层113可以具有InGaN阱层/GaN势垒层的循环。
[0072]例如，第二导电半导体层115可以通过使用P型半导体层来实现。第二导电半导体层115可以通过使用具有组成式为InxAlyGa^N(O ^ x ^ I,O ^ y ^ I,O ^ x+y ^ I)的半导体材料来实现。例如，第二导电半导体层115可以包括选自由以下构成的群组中的一个:InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN, Al InN、AlN 和 InN，并且可以掺杂有诸如 Mg、Zn、Ca、Sr和Ba等P型掺杂剂。
[0073]同时，第一导电半导体层111可以包括P型半导体层，而第二导电半导体层115可以包括N型半导体层。此外，可以在第二导电半导体层115上额外地设置包括N型或P型半导体层的半导体层。因此，发光结构110可以具有NP结结构、PN结结构、NPN结结构以及PNP结结构中的至少一个。此外，可以将杂质以均匀或非均匀的掺杂浓度掺杂到第一导电半导体层111和第二导电半导体层115中。换言之，发光结构110可以具有各种结构，但实施例不限于此。
[0074]此外,可以在第一导电半导体层111与有源层113之间形成第一导电InGaN/GaN超晶格结构或InGaN/InGaN超晶格结构。此外，可以在第二导电半导体层115与有源层113之间形成第二导电AlGaN层。
[0075]然后，如图5所示，可以顺序地在发光结构110上形成欧姆接触层131和第二电极130。在发光结构110的整个表面上已经形成欧姆接触层131和第二电极130之后，可以部分地去除欧姆接触层131和第二电极130。此外，欧姆接触层131和第二电极130可以通过使用掩模而仅形成在发光结构110的预定区域上。
[0076]例如，欧姆接触层131可以由选自由以下构成的群组中的至少一个形成:ΙΤ0(铟锡氧化物)、IZO (铟锌氧化物)、AZO (铝锌氧化物)、AGZO (铝镓锌氧化物)、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)、ATO (锑锡氧化物)、GZO (镓锌氧化物)、ΙΖ0Ν(ΙΖ0 氮化物)、Zn。、IrOx、RuOx、Ni。、Pt 和 Ag。
[0077]第二电极130可以包括具有高反射率的材料。例如，第二电极130可以包括金属，包括Ag、N1、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Cu、Au和Hf中的至少一个或它们的合金。此夕卜，第二电极130可以形成在多层金属或其合金以及诸如ITO(铟锡氧化物)、ΙΖ0(铟锌氧化物)、IZTO (氧化铟-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)、ΑΖ0 (铝锌氧化物)或ATO (锑锡氧化物)等透射性导电材料中。例如，根据实施例，第二电极130可以包括Ag、Al、Ag-Pd-Cu合金和Ag-Cu合金中的至少一个。
[0078]接着，如图6所示，可以执行在发光结构110中形成通孔Hl的步骤。通孔Hl可以通过网状蚀刻发光结构110来形成。可以在第二导电半导体层115、有源层113和第一导电半导体层111的多个部分中形成通孔H1。
[0079]然后，如图7所示，可以通过沉积方法在第二电极130上形成第一绝缘层121。第一绝缘层121可以是第二电极130的上部并且位于形成在第二电极和欧姆接触层131中的通孔Hl中。
[0080]第一绝缘层121可以包括氧化物或氮化物。例如，第一绝缘层121可以由选自由以下构成的群组中的至少一个形成:Si02、SixOy, Si3N4, Si具、S1xNy> A1203、T12和AIN。
[0081]然后，如图8所示，可以在第一绝缘层121中形成第一电极120。第一电极120可以电连接到第一导电半导体层111。第一电极120可以接触第一导电半导体层111。例如，第一电极120可以包括Cu、N1、T1、T1-W、Cr、W、Pt、V、Fe和Mo中的至少一个。
[0082]然后，如图9所示，可以通过沉积方法在第一电极120上形成第二绝缘层150。第二绝缘层150可以被形成为覆盖第一电极120的整个上表面。第二绝缘层150可以由氧化物或氮化物形成。例如，第二绝缘层150可以包括选自由以下构成的群组中的至少一个:S12, SixOy、Si3N4' SixNy、S1xNy' Al2O3' T12 和 A1N。
[0083]然后，如图10所示，可以执行在第二绝缘层150上形成接合层140和支撑构件142的步骤。接合层140可以被形成为与第二绝缘层150和第二电极130的上部接触。为此，可以通过蚀刻方法去除第二绝缘层150、第一电极120和第一绝缘层121的多个部分。
[0084]为了使接合层140和第一电极120相互绝缘，在蚀刻第二绝缘层150和第一电极120之后，可以在第二绝缘层150上以及在第一电极120的内表面上额外地形成第二绝缘层150。与此相反地,在蚀刻第一电极120的一部分以去除该部分之后,可以在第一电极120的上部形成第二绝缘层150。
[0085]然后，如图11所示，从第一导电半导体层111去除衬底S。例如，可以通过激光剥离(LLO)工艺去除衬底S。LLO工艺是通过将激光照射到衬底S的下表面来从第一导电半导体层111剥离衬底S的工艺。
[0086]然后，通过隔离蚀刻工艺蚀刻发光结构110的侧表面以暴露第一绝缘层121的一部分。例如，可以通过诸如感应耦合等离子体(ICP)等干法蚀刻工艺执行隔离蚀刻工艺，但实施例不限于此。
[0087]可以在发光结构110的上表面上形成粗糙度。可以在第一导电半导体层111的上表面上形成粗糙度。可以在发光结构110的上表面上设置光提取图案。可以在发光结构110上设置凹凸图案。例如，可以通过光电化学(PEC)蚀刻工艺来形成设置到发光结构110上的光提取图案。因此，根据实施例，可以提高外部光提取效率。
[0088]可以在发光结构100上形成保护层160。保护层160可以被形成为覆盖有源层113和第二导电半导体层115的侧表面。例如，保护层160可以包括选自由以下构成的群组中的至少一个:Si02、SixOy、Si3N4' SixNy、S1xNy' Al2O3' T12 和 AlN0
[0089]然后，如图12所示，可以在第一电极120上形成接触部170。电力可以从外部通过接触部170施加到第一电极120。接触部170可以包括Cr、V、W、T1、Zn，N1、Cu、Al和Au中的至少一个。
[0090]提供形成上述每个层的工艺用于举例说明的目的，并且可以对工艺顺序进行各种修改。
[0091]图13是示出根据实施例的发光器件封装的剖视图。根据实施例的发光器件可以安装在根据实施例的发光器件封装上。
[0092]发光器件封装400包括封装体405、布置在封装体405上的第三电极层413和第四电极层414、电连接到第三电极层413和第四电极层414的发光器件100、以及围绕发光器件100的模制构件430。
[0093]封装体405可以包括硅材料、合成树脂材料或金属材料，并且倾斜面可以形成在发光器件100的附近。
[0094]第三电极层413和第四电极层414相互电隔离，以将电力提供给发光器件100。此夕卜，第三电极层413和第四电极层414可以通过反射从发光器件100产生的光来提高光效率，并且可以将从发光器件100产生的热散发到外部。
[0095]发光器件100可以布置在封装体405上或者第三电极层413或第四电极层414上。
[0096]发光器件100可以通过布线方法、倒装芯片方法和裸片(die)接合方法之一电连接到第三电极层413和/或第四电极层414。虽然作为示例提出通过导线将发光器件100电连接到第三电极层413和第四电极层414，但实施例不限于此。
[0097]模制构件430可以围绕发光器件100以保护发光器件100。此外，模制构件430可以包括荧光体432以改变从发光器件100发射的光的波长。
[0098]图14至图16是包括根据实施例的发光器件的照明系统的分解立体图。
[0099]参照图14，根据实施例的照明装置可以包括盖2100、光源模块2200、散热器2400、电源部2600、内壳2700和插座2800。根据实施例的照明装置还可以包括构件2300和保持器2500中的至少一个。光源模块2200可以包括根据实施例的发光器件100或发光器件封装 400。
[0100]例如，盖2100可以具有球泡状或半球状。盖2100可以具有部分开口的中空结构。盖2100可以光学耦接到光源模块2200。例如，盖2100可以漫射、散射或激发由光源模块2200提供的光。盖2100可以是光学构件。盖2100可以耦接到散热器2400。盖2100可以包括耦接到散热器2400的耦接部。
[0101]盖2100可以包括涂覆有乳白色颜料的内表面。乳白色颜料可以包括漫射材料以漫射光。盖2100的内表面的粗糙度可以大于盖2100的外表面的粗糙度。设置表面粗糙度用于充分地散射和漫射来自光源模块2200的光。
[0102]盖2100可以包括玻璃、塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或聚碳酸酯(PC)。上述材料中聚碳酸酯(PC)具有优良的耐光性、耐热性和强度。盖2100可以是透明的，使得用户可以从外部看到光源模块2200，或者也可以是不透明的。盖2100可以通过吹塑成型方法来形成。
[0103]光源模块220可以布置在散热器2400的一个表面上。因此，热量从光源模块220被传递到散热器2400。光源模块2200可以包括光源2210、连接板2230和连接器2250。
[0104]构件2300布置在散热器2400的顶面上，并且包括引导槽2310，连接器2250和多个光源2210插入引导槽2310。引导槽2310分别对应于光源2210和连接器2250的衬底。
[0105]构件2300的表面可以涂覆有光反射材料。例如，构件2300的表面可以涂覆有白色颜料。构件2300将被盖2100的内表面反射并返回到光源模块2200方向的光再次反射到盖2100的方向。因此，可以提高根据实施例的照明装置的光效率。
[0106]例如，构件2300可以包括绝缘材料。光源模块2200的连接板2230可以包括导电材料。因此，散热器2400可以电连接到连接板2230。构件2300可以由绝缘材料形成，从而防止连接板2230与散热器2400电短路。散热器2400从光源模块2200和电源部2600接收热量并且散发该热量。
[0107]保持器2500覆盖内壳2700的绝缘部2710的容纳槽2719。因此，被容纳在内壳2700的绝缘部2710中的电源部2600得以密封。夹持器2500包括引导突出部2510。引导突出部2510具有孔并且电源部2600的突出部穿过该孔延伸。
[0108]电源部2600处理或转换从外部接收的电信号，并将经处理或转换的电信号提供给光源模块2200。电源部2600被容纳在内壳2700的容纳槽2719中，并且被保持器2500密封在内壳2700内部。
[0109]电源部2600可以包括突出部2610、引导部2630、基座2650和延伸部2670。
[0110]引导部2630具有从基座2650的一侧突出到外部的形状。引导部2630可以插入保持器2500。可以在基座2650的一个表面上布置多个组件。例如，这些组件可以包括用以将从外部电源提供的AC电源转换为DC电源的DC转换器、用以控制光源模块2200的驱动的驱动芯片、以及用以保护光源模块2200的静电放电(ESD)保护器件，但实施例不限于此。
[0111]延伸部2670具有从基座2650的另一侧突出到外部的形状。延伸部2670插入到内壳2700的连接部2750的内部，并且从外部接收电信号。例如，延伸部2670的宽度可以小于或等于内壳2700的连接部2750的宽度。“+电线”和“一电线”的第一端子电连接到延伸部2670，并且“+电线”和“一电线”的第二端子可以电连接到插座2800。
[0112]内壳2700可以包括内壳2700中的模制部分(与电源部2600 —起)。该模制部分通过硬化模制液体来制备，并且电源部2600可以通过该模制部分固定在内壳2700内部。
[0113]此外，如图15所述，根据实施例的照明装置可以包括盖3100、光源部3200、散热器3300、电路部3400、内壳3500和插座3600。光源部3200可以包括根据实施例的发光器件或发光器件模块。
[0114]盖3100可以具有球泡形状并且是中空的。盖3100具有开口 3110。光源部3200和构件3350可以通过开口 3110插入。
[0115]盖3100可以耦接到散热器3300，并且可以围绕光源部3200和构件3350。可以通过在盖3100与散热器3300之间的耦接从外部挡住光源部3200和构件3350。盖3100可以通过粘合剂或各种方法(诸如旋转耦接方法和挂钩耦接方法)耦接到散热器3300。旋转耦接方法是将盖3100的螺纹与散热器3300的螺纹槽啮合、并且通过旋转盖3100将盖3100耦接到散热器3300的方法。挂钩耦接方法是将盖3100的突起插入散热器3300的凹槽中，使得盖3100耦接到散热器3300的方法。
[0116]盖3100可以光学耦接到光源部3200。详细而言，盖3100可以漫射、散射或激发从发光器件3200的光源部3230提供的光。盖3100可以是一种类型的光学构件。盖3100可以在内/外表面或在其内部设置有荧光材料以便激发从光源部3200提供的光。
[0117]盖3100可以包括涂覆有乳白色涂料的内表面。乳白色涂料可以包括用以漫射光的漫射材料。盖3100可以具有表面粗糙度大于其外表面的内表面。设置表面粗糙度用于充分地散射和漫射来自光源部3200的光。
[0118]例如，盖3100的材料可以包括玻璃、塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)。上述材料中聚碳酸酯(PC)具有优良的耐光性、耐热性和强度。盖3100可以是透明的，使得用户可以从外部看到光源模块2200，或者是不透明的。盖3100可以通过吹塑成型方法来形成。
[0119]光源部3200布置在散热器3300的构件3350处，并且可以布置多个光源部。详细而言，光源部3200可以布置在构件3350的多个侧表面中的至少一个中。光源部3200的顶端可以布置在构件3350的侧表面处。
[0120]光源部3200可以布置在构件3350的六个侧表面中的三个处。然而，实施例不限于此，并且光源部3200可以布置在构件3350的所有侧面处。光源部3200可以包括衬底3210和发光器件3230。发光器件3230可以布置在衬底3210的一个表面上。
[0121]衬底3210具有矩形形状，但实施例不限于此。衬底3210可以具有各种形状。例如，衬底3210可以具有圆形形状或多边形形状。衬底3210可以通过在绝缘体上印制电路图案来设置。例如，典型的印刷电路板(PCB)可以包括金属芯PCB、柔性PCB以及陶瓷PCB。此外，衬底可以具有COB (板上芯片)类型，其中LED芯片(没有被封装)直接接合在PCB上。此外，衬底3210可以包括用于有效地反射光的材料，或衬底的表面可以具有诸如金色或银色等颜色以有效地反射光。衬底3210可以电连接到被容纳在散热器3300中的电路部3400。例如，衬底3210和电路部3400可以通过导线相互连接。该导线可以通过散热器3300相互连接衬底3210和电路部3400。
[0122]发光器件3230可以包括发射红色、绿色、蓝色光的发光二极管芯片或者发射UV的发光二极管芯片。发光二极管可以具有横向型或垂直型。发光二极管可以发射蓝色、红色、黄色和绿色光之一。
[0123]发光器件3230可以包括荧光材料。荧光材料可以包括石榴石基荧光体(YAG或者TAG)、硅酸盐基荧光体、氮化物基荧光体和氧氮化物基荧光体中的至少一个。荧光材料可以包括红色荧光材料、黄色荧光材料和绿色发光材料中的至少一个。
[0124]散热器3300耦接至盖3100，并且可以散发来自光源部3200的热量。散热器330具有预定的体积，并且包括顶面3310和侧表面3330。构件3350可以布置在散热器3310的顶面3310上。散热器3300的顶面3310可以耦接到盖3100。散热器3300的顶面3310可以具有对应于盖3100的开口 3110的形状。
[0125]可以在散热器3300的侧表面3330处布置多个散热销3370。散热销3370可以从散热器3300的侧表面向外延伸，或者可以连接到散热器3300的侧表面。散热销3370可以通过增加散热器3300的散热面积来提高散热效率。侧表面3330可以不包括散热销3370。
[0126]构件3350可以布置在散热器3300的顶表面上。构件3350可以和散热器3300的顶面3310 —体形成，或者耦接到散热器3300的顶面3310。构件3350可以具有多边形棱柱的形状。详细而言，构件3350可以具有六角棱柱的形状。具有六角棱柱形状的构件3350包括顶面、底面和六个侧表面。构件3350可以具有圆形棱柱的形状或椭圆形棱柱的形状以及六角棱柱的形状。当构件3350具有圆形棱柱的形状或椭圆形棱柱的形状时，光源部3200的衬底3210可以是柔性衬底。
[0127]光源部3200可以布置在构件3350的六个侧表面处。光源部3200可以布置在构件3350六个侧表面的所有或一些侧表面处。图16不出布置在构件3350的六个侧表面中的三个侧表面处的光源部3200。
[0128]衬底3210布置在构件3350的横向侧。构件3350的横向侧可以大致垂直于散热器3300的顶面。因此，衬底3210和散热器3300的顶面可以大致相互垂直。
[0129]构件3350可以包括表示热导率的材料。由此，来自光源部3200的热量可以迅速地传递到构件3350。例如，用于构件3350的材料可包括诸如铝(Al)、镍(Ni)、铜(Cu)、镁(Mg)、银(Ag)或锡(Sn)等金属的合金。构件3350可以包括具有导热性的塑料。具有导热性的塑料比金属轻并且具有单一方向的热导率。
[0130]电路部3400从外部接收电力，并且将接收到的电力转换为适用于光源部3200。电路部3400将转换后的电力提供给光源部3200。电路部3400可以布置在散热器3300处。详细而言，电路部3400可以被容纳在内壳3500中，并且可以同内壳3500 —起被容纳在散热器3300中。电路部3400可以包括电路板3410和安装在电路板3410上的多个部件。
[0131]电路板3410具有圆形形状，但实施例不限于此。也就是说，电路板3410可以具有各种形状。例如，电路板3410可以具有椭圆形或多边形形状。电路板3410可以通过在绝缘体上印制电路图案来提供。
[0132]电路板3410电连接到光源部3200的衬底3210。例如，电路部3410和衬底3210可以通过导线相互电连接。该导线可以布置在散热器3300内部以将衬底3210连接到电路板 3410。
[0133]例如，多个组件3430可以包括用以将从外部电源提供的AC电源转换为DC电源的DC转换器、用以控制光源部3200的驱动的驱动芯片、以及用以保护光源部3200的静电放电(ESD)保护器件。
[0134]内壳3500在其中容纳电路部3400。内壳3500可以包括容纳部3510和电路部3400。
[0135]例如，容纳部3510可以具有圆柱形形状。容纳部3510的形状可以根据散热器3300的形状而改变。内壳3500可以被容纳在散热器3300中。内壳3500的容纳部3510可以被容纳在形成在散热器3300的底面处的容纳部中。
[0136]内壳3500可以与插座3600耦接。内壳3500可以包括与插座3600耦接的连接部3530。连接部3530可以具有对应于插座3600的螺纹槽结构的螺纹结构。内壳3500是绝缘体。因此，内壳3500防止电路部3400与散热器3300短路。例如，内壳3500可以包括塑料或树脂材料。
[0137]插座3600可以与内壳3500耦接。详细而言，插座3600可以与内壳3500的连接部3530耦接。插座3600可以具有与传统的白炽灯泡相同的结构。插座3600电连接到电路部3400。例如，电路部3400和插座3600可以通过导线相互连接。如果将外部电源施加到插座3600，则外部电源可以被传递到电路部3400。插座360可以具有对应于连接部3550的螺纹结构的螺纹槽结构。
[0138]此外，如图16所示，根据实施例的诸如背光等照明装置可以包括导光板1210、用于将光提供到光导板1210的发光模块1240、在导光板1210下方的反射兀件1220、以及用于容纳导光板1210、发光模块1240和反射兀件1220的底盖1011。然而,实施例不限于上述结构。
[0139]导光板1210漫射光以提供表面光。导光板1210可以包括透明材料。例如，导光板1041可以包括诸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PC(聚碳酸酯)、C0C(环烯烃共聚物)和PEN(聚萘二甲酸)树脂等丙烯酸基树脂中的一个。
[0140]发光模块1240将光提供给导光板1210的至少一侧。发光模块1240用作显不设备的光源。
[0141]发光模块1240可以邻近于光导板1210定位，但实施例不限于此。详细而言，发光模块1240包括衬底1242和安装在衬底1242上的多个发光器件封装200，并且衬底1242可以邻近于导光板1210，但实施例不限于此。
[0142]衬底1242可以是包括电路图案的印刷电路板(PCB，未示出)。此外，衬底1242还可以包括金属芯PCB (MCPCB)或柔性PCB (FPCB)以及普通PCB，但实施例不限于此。
[0143]此外，发光器件封装200可以被安装为使得发光器件封装200的发光表面以一预定距离与导光板1041间隔开。
[0144]反射构件1220可以布置在导光板1210下方。反射构件1220将入射到光导板1210的底面上的光向上反射，从而提高灯单元1050的亮度。例如，反射构件1220可以由PET，PC或者PVC树脂形成，但实施例不限于此。
[0145]底盖1230可以在其中容纳导光板1210、发光模块1240以及反射构件1220。为此，底盖1230可以被形成为具有开口的顶面的盒形状，但实施例不限于此。
[0146]底盖1230可以由金属材料或者树脂材料形成，并且可以通过压制工艺或者挤压工艺来制造。
[0147]虽然已经参照多个示例性实施例描述实施例，但是本领域技术人员应当理解，可以在所附权利要求的精神和范围内设想出许多其它修改和实施例。
【权利要求】
1.一种发光器件，包括: 发光结构，包括第一导电半导体层、在所述第一导电半导体层下方的有源层和在所述有源层下方的第二导电半导体层； 多个第一电极，布置在所述发光结构下方并且穿过所述第二导电半导体层、所述有源层、以及所述第一导电半导体层的一部分电连接到所述第一导电半导体层； 第二电极，布置在所述发光结构下方以电连接到所述第二导电半导体层； 第一绝缘层，围绕所述第一电极布置以使所述第一电极和所述第二电极绝缘； 接合层，穿过所述第一电极和所述第一绝缘层电连接到所述第二电极；以及 第二绝缘层，围绕所述接合层。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二绝缘层使所述第一电极与所述接合层绝缘。
3.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述第二绝缘层形成在所述第一电极与所述接合层之间，在所述第一电极的侧表面与所述接合层之间，以及在所述第一电极的下表面与所述接合层之间。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述接合层的突出部形成在所述多个第一电极的突出部之间。
5.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述接合层的直径的长度大于所述第一电极的直径的长度。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中在所述接合层下方布置支撑构件。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其中在所述发光结构的侧表面上布置接触部，并且所述接触部电连接到所述第一电极。
8.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述接触部穿过所述第一绝缘层与所述第一电极接触。
9.根据权利要求1所述的发光器件，其中在所述第二电极与所述第二导电半导体层之间布置欧姆接触层。
10.根据权利要求9所述的发光器件，还包括: 保护层，布置在所述第一导电半导体层的上表面和侧表面上。
11.根据权利要求10所述的发光器件，其中所述保护层被布置在所述有源层和所述第二导电半导体层的侧表面上。
12.根据权利要求1所述的发光器件，其中在所述第一导电半导体层的上表面上形成粗糙度。
13.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一绝缘层的上表面布置在与所述第一电极的上表面相同的平面上。
14.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一绝缘层的上表面比所述第一电极的上表面闻。
15.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一绝缘层和所述第二绝缘层包括选自由以下构成的群组中的至少一个:Si02、SixOy, Si3N4, Si具、S1xNy> A1203> T12和AIN。
16.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一电极包括Cr、V、W、T1、Zn、N1、Cu、Al、Au和Mo中的至少一个。
17.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述接合层包括T1、Au、Sn、N1、Cr、Ga、In、B1、Cu、Ag、Nb、Pd和Ta中的至少一个。
18.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述接触部包括Cr、V、W、T1、Zn、N1、Cu、Al、Au和Mo中的至少一个。
19.根据权利要求10所述的发光器件，其中所述保护层包括选自由以下构成的群组中的至少一个:Si02、SixOy、Si3N4' SixNy、S1xNy' Al2O3' T12 和 AlN0
【文档编号】H01L33/38GK104282815SQ201410327733
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】文智炯 申请人:Lg伊诺特有限公司