專利名稱：發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝及包括發(fā)光器件封裝的照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施方案涉及發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝和包括發(fā)光器件封裝的照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
氮化物半導(dǎo)體因其高的熱穩(wěn)定性和寬的帶隙能而正在光學(xué)器件和高功率電子器 件領(lǐng)域引起眾多 關(guān)注。特別地，使用氮化物半導(dǎo)體的藍(lán)色發(fā)光器件(LED)、綠色LED和UV LED已經(jīng)商業(yè)化并得到廣泛使用。根據(jù)相關(guān)技術(shù)，不僅GaN襯底而且由不同材料(例如硅、藍(lán)寶石和碳化硅(SiC)) 形成的異質(zhì)型襯底均用于生長(zhǎng)GaN外延層。當(dāng)在這類異質(zhì)型襯底上生長(zhǎng)GaN基材料時(shí)，由 于晶體晶格系數(shù)和熱膨脹系數(shù)之間的失配，導(dǎo)致在生長(zhǎng)的薄層中包含如穿透位錯(cuò)(TD)的 許多缺陷。而且，根據(jù)相關(guān)技術(shù)，使用基于干式或濕式蝕刻的隔離工藝來(lái)提供LED芯片之間 的隔離。然而，LED在基于蝕刻的隔離工藝期間可能受到等離子體或化學(xué)品的損害，由此使 芯片可靠性變差。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施方案提供一種具有低晶體缺陷的發(fā)光器件(LED)、LED封裝和照明系統(tǒng)。實(shí)施方案還提供一種包括光提取效率得到改善的LED、LED封裝和照明系統(tǒng)。實(shí)施方案還提供一種用于芯片間隔離的隔離工藝數(shù)目減少和光提取效率改善的 LED、LED封裝和照明系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，一種發(fā)光器件(LED)包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第二 導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、有源層和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；和在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)上的第一電極，其中所 述發(fā)光結(jié)構(gòu)的一部分具有斜面。在另一實(shí)施方案中，一種發(fā)光器件(LED)封裝包括具有發(fā)光結(jié)構(gòu)和在所述發(fā)光 結(jié)構(gòu)上的第一電極的LED，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、有源層和第一導(dǎo)電型半 導(dǎo)體層；和包括所述LED的封裝體，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的一部分具有斜面。在另一實(shí)施方案中，一種照明系統(tǒng)包括發(fā)光模塊，所述發(fā)光模塊包括發(fā)光器件 (LED)封裝，所述發(fā)光器件(LED)封裝包括具有發(fā)光結(jié)構(gòu)和在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)上的第一電極 的LED，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、有源層和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；和包括所 述LED的封裝體，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的一部分具有斜面。一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)在附圖和下文的說(shuō)明中給出。將從說(shuō)明書(shū)和附圖以 及權(quán)利要求中清楚得到其它特征。


圖1是根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件(LED)的截面圖。圖2至6是示出根據(jù)第一實(shí)施方案的LED的制造方法的截視圖。
圖7和11是第二實(shí)施方案的LED的截面圖。圖12是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的LED封裝的截面圖。圖13是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的發(fā)光單元的透視圖。圖14是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的背光單元的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參照附圖描述發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝和包括該發(fā)光器件封裝的照明系統(tǒng)。在實(shí)施方案的描述中，應(yīng)理解當(dāng)層(或膜)稱為在另一層或襯底“上/上方”時(shí)， 其可直接在所述另一層或襯底上，也可存在中間層。此外，應(yīng)理解當(dāng)層被稱為在另一層“下 /下方”時(shí)，其可以直接在所述另一層下，也可存在一個(gè)或多個(gè)中間層。另外，也應(yīng)理解當(dāng)層 稱為在兩層“之間，，時(shí)，其可以是在所述兩層之間僅有的層，或也可存在一個(gè)或更多個(gè)中間層。(第一實(shí)施方案)圖1是根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件(LED)的截面圖。根據(jù)該實(shí)施方案的發(fā)光器件(LED) 190可包括發(fā)光結(jié)構(gòu)和設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)上的第 一電極125。所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140、設(shè)置在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140 上的有源層130和設(shè)置在有源層130上的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120。發(fā)光結(jié)構(gòu)可具有斜面。 圖1中未描述的附圖標(biāo)記將在下文參照?qǐng)D2至5描述。根據(jù)該實(shí)施方案的LED和制造LED的方法，可以使用選擇性生長(zhǎng)工藝來(lái)在LED結(jié) 構(gòu)中生長(zhǎng)具有低晶體缺陷的GaN基材料，由此提供高內(nèi)部效率、高可靠性和良好的電流擴(kuò)散。而且，可以減少因通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)表面的斜度獲得的芯片形狀所導(dǎo)致的在 有源層130中產(chǎn)生的光子路徑以改善光提取效率。此外，可以實(shí)施選擇性生長(zhǎng)工藝以獲得高品質(zhì)半導(dǎo)體層，減少在制造垂直型器件 時(shí)用于芯片間隔離的隔離工藝數(shù)目，并且改善光提取效率。在下文中，將參照?qǐng)D2至6描述根據(jù)第一實(shí)施方案的LED方法。參照?qǐng)D2，可以準(zhǔn)備第一襯底100。第一襯底100可以是藍(lán)寶石(Al2O3)單晶襯底、 Si襯底或SiC襯底，其包括半導(dǎo)體層和異質(zhì)型材料，但是不限于此?？梢栽诘谝灰r底100上 實(shí)施濕清洗工藝以除去第一襯底100表面的雜質(zhì)?？梢栽诘谝灰r底100上形成半導(dǎo)體層110。例如，可以在第一襯底100上形成未 摻雜的GaN層，但是不限于此。由于形成該層110，所以可以改善第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120 的生長(zhǎng)。而且，它可以防止晶體缺陷向上延伸。此外，半導(dǎo)體110可以是具有IXlO15 5X IO15Cm-3或更低的摻雜濃度的輕度摻雜的半導(dǎo)體層。在非導(dǎo)電半導(dǎo)體層110上形成第一圖案210以暴露出其部分區(qū)域M。第一圖案210 可以保留在芯片間邊界區(qū)域中。例如，第一圖案210可以是氧化物層(例如，SiO2)或氮化 物層，但是不限于此。例如，可以使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝來(lái)沉積SiO2, 然后可以使用圖案化工藝來(lái)形成暴露出部分區(qū)域M的第一圖案210。在第一實(shí)施方案中，非導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110可具有與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120、有源層130和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140不同的結(jié)晶方向。因此，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120、有 源層130和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140可被蝕刻為垂直圖案形狀，而非導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110 可被蝕刻為保持預(yù)定斜度。 參照?qǐng)D3，在暴露的非導(dǎo)電半導(dǎo)體層110上形成第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120。例 如，可 使用化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝、分子束外延(MBE)工藝、濺射工藝或氫化物氣相外延(HVPE) 工藝來(lái)形成用于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120的η型GaN層。此外，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120 可以通過(guò)將三甲基鎵氣體(TMGa)、氨氣(NH3)、氮?dú)?N2)或含有η型雜質(zhì)例如硅(Si)的硅 烷氣體(SiH4)注入工藝室內(nèi)來(lái)形成。此時(shí)，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120可以從晶種區(qū)朝第一圖案210橫向生長(zhǎng)。第一圖 案210上的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120具有幾乎沒(méi)有勢(shì)能(potential)的高品質(zhì)結(jié)晶。根據(jù)該實(shí)施方案的LED和制造LED的方法，使用選擇性生長(zhǎng)工藝在LED結(jié)構(gòu)中生 長(zhǎng)具有低晶體缺陷的GaN基材料，由此提供高內(nèi)部效率、高可靠性和良好的電流擴(kuò)散。此外，可以實(shí)施選擇性生長(zhǎng)工藝來(lái)獲得具有低晶體缺陷的半導(dǎo)體層，減少在制造 垂直型器件時(shí)用于芯片間隔離的隔離工藝數(shù)目，并且提高光提取效率。在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120上形成有源層130。有源層130可具有通過(guò)一次或更 多次交替堆疊具有不同能帶的氮化物半導(dǎo)體層來(lái)形成量子阱結(jié)構(gòu)。例如，有源層130可具 有包括通過(guò)注入三甲基鎵氣體(TMGa)、氨氣(NH3)、氮?dú)?N2)或三甲基銦氣體(TMIn)形成 的InGaN/GaN結(jié)構(gòu)的多量子阱結(jié)構(gòu)，但是不限于此。此時(shí)，可以在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120的頂表面上形成有源層130。例如，可以在 第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120的側(cè)表面上形成掩模圖案(未顯示)，并且可以在第一導(dǎo)電型半導(dǎo) 體層120的頂表面上形成有源層130。參照?qǐng)D4，在有源層130和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120上形成第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層 140。例如，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140可以通過(guò)將三甲基鎵氣體(TMGa)、氨氣(NH3)、氮?dú)?N2) 或含有P型雜質(zhì)例如鎂(Mg)的二乙基環(huán)戊二烯鎂(EtCp2Mg) {Mg(C2H5C5H4)2I注入工藝室中 來(lái)形成，但是不限于此。此時(shí)，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140可以形成為圍繞有源層130和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體 層120的側(cè)表面。參照?qǐng)D5，可以在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140、有源層130和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120 的側(cè)表面上實(shí)施濕式或干式蝕刻工藝。在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140、有源層130和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120的側(cè)表面的蝕 刻過(guò)程中，可以移除第一圖案210以允許蝕刻非導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110并同時(shí)保持預(yù)定斜度。根據(jù)第一實(shí)施方案，當(dāng)實(shí)施蝕刻工藝以調(diào)節(jié)所生長(zhǎng)的LED的半導(dǎo)體層120、130和 140的橫向斜度時(shí)，移除暴露于蝕刻溶液的第一圖案210，并且蝕刻作為非導(dǎo)電型半導(dǎo)體層 110的未摻雜GaN以保持預(yù)定斜度。例如，非導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110可具有約55° 89°的 角度，但是不限于此。此外，根據(jù)第一實(shí)施方案，可以蝕刻掉通過(guò)移除暴露于蝕刻溶液的第一圖案210 所生長(zhǎng)的GaN的側(cè)表面的一部分以保持預(yù)定斜度。也就是說(shuō)，根據(jù)該實(shí)施方案，當(dāng)實(shí)施選擇 性生長(zhǎng)工藝時(shí)，在側(cè)表面上出現(xiàn)多種模式的生長(zhǎng)平面。因此，生長(zhǎng)平面的一部分與化學(xué)蝕刻 溶液反應(yīng)以形成具有預(yù)定斜度的平面。例如，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140、有源層130和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120可以蝕刻為形成垂直輪廓。可以蝕刻作為非導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110的未 摻雜GaN以保持預(yù)定斜度。此外，根據(jù)該實(shí)施方案，發(fā)光結(jié)構(gòu)的斜面可包括均勻平面或不均勻平面。例如，斜面可以是均勻平面或不均勻平面，其取決于蝕刻。在第一實(shí)施方案中，可以使用KOH蝕刻溶液作為蝕刻溶液，但是不限于此。參照?qǐng)D6，在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140上形成第二電極150。第二電極150可包括 歐姆層、反射層和連接層中的至少其一。例如，第二電極層150可以是ρ型歐姆接觸層152，并且可以通過(guò)多次堆疊單金屬 或金屬合金以提供有效的空穴注入來(lái)形成，但是不限于此。第二電極150可以是反射層或 透明層。例如，當(dāng)?shù)诙姌O150是反射層時(shí)，第二電極150可包括含有Al、Ag的金屬層或包 含Al或Ag的合金的金屬層。此外，第二電極 150 可由 ITO、IZO(In-ZnO)、GZO(Ga-ZnO)、AZO(Al-ZnO)、 AGZO (Al-Ga ZnO)、IGZO (In-Ga ZnO)、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au 和 Ni/Ir0x/Au/IT0 中的至少一種形成，但是不限于此?？梢栽诘诙姌O150上形成第二襯底160以在后續(xù)工藝中有效地實(shí)施第一襯底 100的移除。如果第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120具有大于約70 μ m的厚度，則可以省去第二襯底 160的形成工藝。第二襯底160可由具有良好導(dǎo)電性的金屬、金屬合金或?qū)щ姲雽?dǎo)體材料形成以有 效地注入電子空穴。例如，第二襯底160可由銅(01)、01合金、5丨66、6315丨、66、6&48、2110 或SiC中的一種或更多種形成。第二襯底160可利用電化學(xué)金屬沉積法或利用低共熔金屬 的接合法形成。移除第一襯底100?？衫酶吖β始す饣蚧瘜W(xué)蝕刻工藝移除第一襯底100。此外， 可利用物理研磨工藝移除第一襯底100。移除第一襯底100以暴露出第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層 110。所暴露出的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110可具有在移除第一襯底100時(shí)產(chǎn)生的表面損傷。 該表面損傷可利用濕式或干式蝕刻工藝移除。移除非導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110的一部分，并且在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120上形成第 一電極125。可以在非導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110的頂表面上實(shí)施干式或濕式蝕刻工藝以在除第 一電極125之外的區(qū)域中形成粗糙結(jié)構(gòu)。根據(jù)該實(shí)施方案的LED和制造LED的方法，使用選擇性生長(zhǎng)工藝在LED結(jié)構(gòu)中生 長(zhǎng)具有低晶體缺陷的GaN基材料，由此提供高內(nèi)部效率、高可靠性和良好的電流擴(kuò)散。此外，可以減少因通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)光結(jié)構(gòu)側(cè)表面的斜度獲得的芯片形狀所導(dǎo)致的在有 源層130中產(chǎn)生的光子路徑以提高光提取效率。此外，可以實(shí)施選擇性生長(zhǎng)工藝來(lái)獲得具有低晶體缺陷的半導(dǎo)體層，減少在制造 垂直型器件時(shí)用于芯片間隔離的隔離工藝的數(shù)目，并且改善光提取效率。(第二實(shí)施方案)圖11根據(jù)第二實(shí)施方案的LED的截面圖，圖7和11是根據(jù)第二實(shí)施方案的LED 的截面圖。第二實(shí)施方案可采用第一實(shí)施方案的技術(shù)特征，并且下文將僅主要描述與第一實(shí) 施方案不同的部件。
根據(jù)第二實(shí)施方案，發(fā)光結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層127的一部分可以以預(yù)定角 度傾斜。例如，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層127可包括第一導(dǎo)電型第一半導(dǎo)體層121和第一導(dǎo)電 型第二半導(dǎo)體層122。而且，第一導(dǎo)電型第一半導(dǎo)體層121可具有預(yù)定的斜度。在下文中，將參照?qǐng)D7至11描述第二實(shí)施方案。參照?qǐng)D7，準(zhǔn)備第一襯底100?？梢栽诘谝灰r底100上形成第一導(dǎo)電型第一半導(dǎo)體 層121。此時(shí) ，可以在襯底100上形成非導(dǎo)電型半導(dǎo)體層(未顯示)，但是不限于此。在下文中，在第一導(dǎo)電型第一半導(dǎo)體層121上形成第二圖案220以暴露出其部分 區(qū)域M。第二圖案220可以保留在芯片間邊界區(qū)域中。例如，第二圖案220可以是氧化物層 (例如，SiO2)或氮化物層，但是不限于此。在第二實(shí)施方案中，第一導(dǎo)電型第一半導(dǎo)體層121可具有與隨后將形成的第一導(dǎo) 電型第二半導(dǎo)體層122、有源層130和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140不同的結(jié)晶方向。因此，第 一導(dǎo)電型第二半導(dǎo)體層122、有源層130和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140可被蝕刻為垂直圖案形 狀，而第一導(dǎo)電型第一半導(dǎo)體層121可被蝕刻為保持預(yù)定斜度。參照?qǐng)D8，在第一導(dǎo)電型第一半導(dǎo)體層121上形成第一導(dǎo)電型第二半導(dǎo)體層122。 此時(shí)，第一導(dǎo)電型第二半導(dǎo)體層122可以從晶種區(qū)朝第二圖案220橫向生長(zhǎng)。然后，在第一 導(dǎo)電型第二半導(dǎo)體層122上形成有源層130。參照?qǐng)D9，在有源層130和第一導(dǎo)電型第二半導(dǎo)體層122上形成第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體 層140。此時(shí)，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140可以形成為圍繞有源層130和第一導(dǎo)電型第二半導(dǎo) 體層122的側(cè)表面。參照?qǐng)D10，可以在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140、有源層130和第一導(dǎo)電型第二半導(dǎo)體 層122的側(cè)表面上實(shí)施濕式或干式蝕刻工藝。在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140、有源層130和第一導(dǎo)電型第二半導(dǎo)體層122的側(cè)表面 的蝕刻過(guò)程中，可以移除第二圖案220以允許蝕刻第一導(dǎo)電型第一半導(dǎo)體層121并同時(shí)保 持預(yù)定斜度。也就是說(shuō)，在第二實(shí)施方案中，第一導(dǎo)電型第一半導(dǎo)體層121可具有與隨后將形 成的第一導(dǎo)電型第二半導(dǎo)體層122、有源層130和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140不同的結(jié)晶方 向。因此，第一導(dǎo)電型第二半導(dǎo)體層122、有源層130和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140可被蝕刻 為垂直圖案形狀，而第一導(dǎo)電型第一半導(dǎo)體層121可被蝕刻為保持預(yù)定斜度。參照?qǐng)D11，在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層140上形成第二電極150。例如，第二電極層 150可包括歐姆層(未顯示)、反射層(未顯示)、接觸層(未顯示)和第二襯底160。移除第一襯底100。第一襯底100可利用高功率激光剝離或利用化學(xué)蝕刻工藝移 除。移除第一導(dǎo)電型第二半導(dǎo)體層122的一部分，并且在第一導(dǎo)電型第二半導(dǎo)體層 122上形成第一電極125?？梢栽诘谝粚?dǎo)電型第一半導(dǎo)體層121的頂表面上實(shí)施干式或濕 式蝕刻工藝以在除第一電極125之外的區(qū)域中形成粗糙結(jié)構(gòu)。根據(jù)該實(shí)施方案的LED和制造LED的方法，使用選擇性生長(zhǎng)工藝在LED結(jié)構(gòu)中生 長(zhǎng)具有低晶體缺陷的GaN基材料，由此提供高內(nèi)部效率、高可靠性和良好的電流擴(kuò)散。此外，可以減少因通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)光結(jié)構(gòu)側(cè)表面的斜度獲得的芯片形狀所導(dǎo)致的在有 源層130中產(chǎn)生的光子路徑以提高光提取效率。
此外，可以實(shí)施選擇性生長(zhǎng)工藝以獲得具有低晶體缺陷的半導(dǎo)體層，減少在制造 垂直型器件時(shí)用于芯片間隔離的隔離工藝的數(shù)目，并且提高光提取效率。圖12是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的LED封裝的截面圖。參照?qǐng)D12，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的LED封裝包括主體205、設(shè)置在主體205中的第三 電極層211和第四電極層212、設(shè)置在主體205中且電連接至第三電極層211和第四電極層 212的LED 190以及圍繞LED 190的模制件240。主體205可由硅材料、合成樹(shù)脂或金屬材料形成?？稍贚ED 190周圍設(shè)置傾斜表面。第三電極層211和第四電極層212彼此電隔離并向LED 190供電。此外，第三電 極層211和第四電極層212可反射LED 190中產(chǎn)生的光以改善發(fā)光效率。此外，第三電極 層211和第四電極層212可將LED 190中產(chǎn)生的熱釋放到外部。圖1中顯示的垂直型LED可用作LED 190，但是不限于此。例如，橫向型LED可用 作 LED 190。LED 190可設(shè)置在主體205上或第三電極層211和第四電極層212上。LED 190可通過(guò)導(dǎo)線230電連接至第三電極層211和/或第四電極層212。在該 實(shí)施方案中，以垂直型LED 190為例進(jìn)行說(shuō)明，并且可以使用一根導(dǎo)線230作為例子，但是 不限于此。模制件240可圍繞LED 190以保護(hù)LED 190。此外，模制件240中可包含磷光體以 改變從LED 190發(fā)射的光的波長(zhǎng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的LED封裝可應(yīng)用于照明系統(tǒng)。照明系統(tǒng)可包括圖13中所示 的發(fā)光單元和圖14中所示的背光單元。此外，照明系統(tǒng)可包括交通燈、車頭燈和標(biāo)牌。圖13是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的發(fā)光單元1100的透視圖。參照?qǐng)D13，發(fā)光單元1100可包括殼體1110、設(shè)置在殼體1110中的發(fā)光模塊1130 和設(shè)置在殼體1110中用以接收來(lái)自外部電源的電力的連接端子1120。殼體1110可由具有改善的熱耗散特性的材料形成。例如，殼體1110可由金屬材 料或樹(shù)脂材料形成。發(fā)光模塊1130可包括襯底1132和安裝在襯底1132上的至少一個(gè)發(fā)光器件封裝 200?？梢栽诮^緣材料上印刷電路圖案以形成襯底1132。例如，襯底1132可包括印刷電 路板(PCB)、金屬芯PCB、柔性PCB或陶瓷PCB。此外，襯底1132可由能夠有效反射光的材料形成。襯底1132的表面可涂覆有彩 色材料，例如，有效反射光的白色或銀色材料。所述至少一個(gè)發(fā)光器件封裝200可以安裝在襯底1132上。LED封裝200可包括至 少一個(gè)發(fā)光二極管100。發(fā)光二極管100可包括發(fā)射紅光、綠光、藍(lán)光或白光的彩色發(fā)光二 極管和發(fā)射紫外(UV)光的UV發(fā)光二極管。發(fā)光模塊1130可包括多個(gè)發(fā)光器件封裝200以獲得各種顏色和亮度。例如，白色LED、紅色LED和綠色LED可相互組合設(shè)置以確保高顯色指數(shù)(CRI)。連接端子1120可電連接至發(fā)光模塊1130以供電。如圖13所示，雖然連接端子1120以插座方式螺旋插入外部電源中，但是本公開(kāi)不限于此。例如，連接端子1120可具有銷的形狀。因此，連接端子1120可插入外部電源中或利用互連裝置連接至外部電源。圖14是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的背光單元1200的分解透視圖。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的背光單元1200可包括導(dǎo)光板1210、發(fā)光模塊1240、反射構(gòu) 件1220和底蓋1230，但是不限于此。發(fā)光模塊1240可為導(dǎo)光板1210提供光。反射構(gòu)件 1220可設(shè)置在導(dǎo)光板1210下方。底蓋1230可容納導(dǎo)光板1210、發(fā)光模塊1240和反射構(gòu) 件 1220。導(dǎo)光板1210擴(kuò)散光以產(chǎn)生平面光。導(dǎo)光板1210可由透明材料形成。例如，導(dǎo)光 板1210可由丙烯酸樹(shù)脂類材料如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET) 樹(shù)脂、聚碳酸酯(PC)樹(shù)脂、環(huán)烯烴共聚物(COC)樹(shù)脂和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)樹(shù)脂中 的一種形成。發(fā)光模塊1240可為導(dǎo)光板1210的至少一個(gè)表面提供光。因此，發(fā)光模塊1240可 用作包括背光單元的顯示設(shè)備的光源。發(fā)光模塊1240可接觸導(dǎo)光板1210，但是不限于此。特別地，發(fā)光模塊1240可包括 襯底1242和安裝在襯底1242上的多個(gè)發(fā)光器件封裝200。襯底1242可接觸導(dǎo)光板1210， 但是不限于此。襯底1242可以是包括電路圖案的PCB(未顯示)。然而，襯底1242也可包括金屬 芯PCB (MCPCB)或柔性PCB (FPCB)以及PCB，但是不限于此。多個(gè)發(fā)光器件封裝200中每一個(gè)的發(fā)光表面可以與導(dǎo)光板1210間隔預(yù)定的距離。反射構(gòu)件1220可設(shè)置在導(dǎo)光板1210下方。反射構(gòu)件1220反射入射到導(dǎo)光板1210 底表面上的光以使其沿向上的方向行進(jìn)，由此改善背光單元的亮度。例如，反射構(gòu)件1220 可由PET、PC和PVC樹(shù)脂中的一種形成，但是不限于此。底蓋1230可容納導(dǎo)光板1210、發(fā)光模塊1240和反射構(gòu)件1220。為此，底蓋1230 可具有上側(cè)開(kāi)放的盒形狀，但是不限于此。底蓋1230可由金屬材料或樹(shù)脂材料形成。此外，底蓋1230可利用壓制成型工藝或擠出成型工藝制成。一種發(fā)光器件(LED)包括第一半導(dǎo)體層、與第一半導(dǎo)體層相鄰的有源層和與有源 層相鄰的第二半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層是第一導(dǎo)電型，所述第二半導(dǎo)體層是第二導(dǎo)電 型。第三半導(dǎo)體層設(shè)置為與第一半導(dǎo)體層相鄰。第一半導(dǎo)體層、有源層、第二半導(dǎo)體層和第 三半導(dǎo)體層形成在第一方向上。第三半導(dǎo)體在第二方向上具有平坦表面，并且該平坦表面面向第一半導(dǎo)體層。第 三半導(dǎo)體層具有至少一個(gè)傾斜的側(cè)表面，并且第三半導(dǎo)體層的至少一個(gè)側(cè)表面的傾角在第 一方向和第二方向之間。第一半導(dǎo)體層、有源層或第二半導(dǎo)體層中的至少其一具有側(cè)表面， 該側(cè)表面的傾角大于所述第三半導(dǎo)體層的至少一個(gè)側(cè)表面的傾角。第一和第二方向相互垂直。所述傾角可以為55° 89°。至少一個(gè)側(cè)表面可以是均勻的表面或不均勻的表 面。第三半導(dǎo)體層可以是未摻雜的半導(dǎo)體層或輕度摻雜的半導(dǎo)體層。如果摻雜，則輕度摻 雜的半導(dǎo)體層具有IX IO15 5X IO15CnT3或更低的摻雜濃度。第三半導(dǎo)體層可具有未摻雜 的GaN層。第三半導(dǎo)體層可具有比第二半導(dǎo)體層更大的寬度?？稍诘谌雽?dǎo)體層中形成凹陷，并且可在凹陷中提供第一電極。該凹陷可延伸到第一半導(dǎo)體層中。該凹陷的高度可以大于第一電極的厚度。第二電極可以設(shè)置為與第二半導(dǎo)體層相鄰。第二電極可以是歐姆層、反射層和 連接層中的至少其一。第二電極可由 ITO、IZO (In-ZnO)、GZO (Ga-ZnO)、AZO (Al-ZnO)、 AGZO (Al-Ga ZnO)、IGZO (In-Ga ZnO)、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au 和 Ni/Ir0x/Au/IT0 中的至少一種形成。本說(shuō)明書(shū)中提及的“ 一個(gè)實(shí)施方案”、“實(shí)施方案”、“示例性實(shí)施方案，，等是指關(guān)于 實(shí)施方案所描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特征包含在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案中。說(shuō)明書(shū)中 各處使用的這類措辭不一定都是指相同的實(shí)施方案。此外，當(dāng)針對(duì)任意實(shí)施方案描述具體 特征、結(jié)構(gòu)或特征時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將預(yù)見(jiàn)到對(duì)于實(shí)施方案的其它特征、結(jié)構(gòu)或特性實(shí)現(xiàn) 該特征、結(jié)構(gòu)或特性。 雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施方案說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)理解本領(lǐng)域的 技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)多種其它修改方案和實(shí)施方案，它們也在本公開(kāi)內(nèi)容的原理的精神和范 圍內(nèi)。更具體地，可以對(duì)本公開(kāi)內(nèi)容、附圖和所附權(quán)利要求中的主題組合排列的組成部件和 /或布置進(jìn)行各種變化和修改。除了對(duì)組成部件和/或布置進(jìn)行變化和修改之外，替代應(yīng)用 對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言也是明顯的。
權(quán)利要求
一種發(fā)光器件(LED)，包括第一半導(dǎo)體層，與所述第一半導(dǎo)體層相鄰的有源層，和與所述有源層相鄰的第二半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層為第一導(dǎo)電型，所述第二半導(dǎo)體層為第二導(dǎo)電型；與所述第一半導(dǎo)體層相鄰的第三半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層、所述有源層、所述第二半導(dǎo)體層和所述第三半導(dǎo)體層形成在第一方向上，所述第三半導(dǎo)體層在第二方向上具有平坦表面并且面向所述第一半導(dǎo)體層，所述第三半導(dǎo)體層具有至少一個(gè)傾斜的側(cè)表面，并且所述第三半導(dǎo)體層的所述至少一個(gè)側(cè)表面的傾角在所述第一方向和所述第二方向之間，所述第一半導(dǎo)體層、所述有源層或所述第二半導(dǎo)體層中的至少其一具有傾角大于所述第三半導(dǎo)體層的所述至少一個(gè)側(cè)表面的傾角的側(cè)表面，并且所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的LED，其中所述傾角為55° 89°。
3.如權(quán)利要求1所述的LED，其中所述至少一個(gè)側(cè)表面是均勻的表面或不均勻的表面。
4.如權(quán)利要求1所述的LED，其中所述第三半導(dǎo)體層是未摻雜的半導(dǎo)體層。
5.如權(quán)利要求1所述的LED，其中所述第三半導(dǎo)體層是摻雜的半導(dǎo)體層。
6.如權(quán)利要求5所述的LED，其中所述摻雜的半導(dǎo)體層具有摻雜濃度為IXIO15 5X IO15Cm-3或更低的輕度摻雜的半導(dǎo)體層。
7.如權(quán)利要求1所述的LED，其中所述第三半導(dǎo)體層包括未摻雜的GaN層。
8.如權(quán)利要求1所述的LED，其中所述第三半導(dǎo)體層具有比所述第一半導(dǎo)體層更大的 寬度。
9.如權(quán)利要求1所述的LED，其中在所述第三半導(dǎo)體層中形成凹陷，并且在所述凹陷中提供第一電極。
10.如權(quán)利要求9所述的LED，其中所述凹陷延伸到所述第一半導(dǎo)體層中。
11.如權(quán)利要求9所述的LED，其中所述凹陷的高度大于所述第一電極的厚度。
12.如權(quán)利要求1所述的LED，包括與所述第二半導(dǎo)體層相鄰的第二電極。
13.如權(quán)利要求12所述的LED，其中所述第二電極包括歐姆層、反射層和連接層中的至少其一。
14.如權(quán)利要求13所述的LED，其中所述第二電極由ITO、IZO(In-ZnO),GZO(Ga-ZnO)、 AZO (Al-ZnO) ,AGZO (Al-Ga ZnO)、IGZO (In-Ga ZnO)、Ir0x、Ru0x、Ru0x/IT0、Ni/Ir0x/Au 和 Ni/ Ir0x/Au/IT0中的至少一種形成。
15.一種發(fā)光器件(LED)封裝，包括如權(quán)利要求1所述的LED并且包括容納所述LED的 封裝體。
16.一種照明系統(tǒng)，包括具有如權(quán)利要求15所述的發(fā)光器件(LED)封裝的發(fā)光模塊。
全文摘要
提供一種發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝和包括該發(fā)光器件封裝的照明系統(tǒng)。發(fā)光器件(LED)包括發(fā)光結(jié)構(gòu)和在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)上的第一電極，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、有源層和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層。所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的一部分以預(yù)定角度傾斜。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK101840983SQ20101013444
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者宋炫暾, 曹賢敬, 洪昶憙, 金炯九 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司