專利名稱：具有排列的發(fā)光單元的發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種AC發(fā)光裝置，更具體地講，本發(fā)明涉及一種在其中形 成有橋整流電路(bridge rectifying circuit)的AC發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
如

圖1中所示，傳統(tǒng)的AC發(fā)光裝置包括第一發(fā)光單元塊1200a和第二 發(fā)光單元塊1200b，第一發(fā)光單元塊1200a和第二發(fā)光單元塊1200b中的每個 具有串聯(lián)連接在基底1000上的多個發(fā)光單元。第一發(fā)光單元塊1200a和第二 發(fā)光單元塊1200b在不同方向上從兩個電極1600a和1600b沿著兩條線排列， 即，反向并聯(lián)連接。如圖2中所示，另一傳統(tǒng)AC發(fā)光裝置包括具有發(fā)光單 元塊1200和四個二極管1400的橋整流電路。
如圖1中所示的傳統(tǒng)的反向并聯(lián)的發(fā)光裝置不包括整流電路。當對該發(fā) 光裝置施加AC電壓時，第一發(fā)光單元塊1200a和第二發(fā)光單元塊1200b交 替地導通/截止。由于在這種傳統(tǒng)的反向并聯(lián)的發(fā)光裝置中，僅第一發(fā)光單元 塊1200a和第二發(fā)光單元塊1200b中的任何一個導通，所以存在每單位面積 的發(fā)光效率低的問題。
在如圖2中所示的傳統(tǒng)的發(fā)光裝置中，為了提高每單位面積的發(fā)光效率， 將橋整流電路與發(fā)光單元塊1200連接。然而，在這種傳統(tǒng)的發(fā)光裝置中，對 橋整流電^各的二才及管1400施加反向電壓。尤其地，當對該發(fā)光裝置施加過電 壓時，問題在于該傳統(tǒng)的發(fā)光裝置被過電壓損壞，因此該發(fā)光裝置不進行操 作。
發(fā)明公開 技術(shù)問題
本發(fā)明意在解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。本發(fā)明的一個目的在于提供一 種具有橋整流電路的發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置可通過控制橋整流電路中設(shè)置的 二極管的尺寸和Z或數(shù)目來有效地提高操作的可靠性和/或亮度。本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有橋整流電路的發(fā)光裝置，該發(fā)光裝 置可通過設(shè)置二極管的尺寸以及在二極管的所設(shè)置的尺寸下控制二極管的數(shù) 目來提高操作的可靠性和/或亮度。
技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置包括發(fā)光單元塊，具有多個發(fā)光單元；橋整流 電路，連接到發(fā)光單元塊的輸入端和輸出端，其中，橋整流電路包括處于節(jié) 點之間的多個二極管。
的100%至130% 。
優(yōu)選地，每個二極管的尺寸為發(fā)光單元的尺寸的80%或小于發(fā)光單元的 尺寸的80%。
優(yōu)選地，發(fā)光單元塊和橋整流電路形成在相同的基底上。 優(yōu)選地，多個二極管中包括至少一個發(fā)光二極管。 優(yōu)選地，在橋整流電路中包括的多個二極管被排列為圍繞發(fā)光單元塊。 更優(yōu)選地，至少兩個構(gòu)成各節(jié)點的電極位于多個二極管的排列內(nèi)。 優(yōu)選地，該發(fā)光裝置的整體形狀為四邊形。
有益的效果
根據(jù)本發(fā)明，當制造AC發(fā)光裝置時，可通過控制在橋整流電路中設(shè)置 的二極管的尺寸和數(shù)目來提高AC發(fā)光裝置的操作的可靠性和亮度。此外， 可通過將二極管的尺寸設(shè)置為小于特定的尺寸并控制二極管的數(shù)目來大大提 高發(fā)光裝置的亮度和可靠性。
附圖簡要說明 圖1是傳統(tǒng)的反向并聯(lián)的發(fā)光裝置的概念圖。 圖2是傳統(tǒng)的在其中形成有橋整流電路的發(fā)光裝置的概念圖。 圖3是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的俯視圖。 圖4是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的等效電路圖。 圖5至圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法的視圖。 [附圖中所示出的主要部分的標號的說明] 100:基底120橋整流電路
121二極管
140發(fā)光單元塊
141發(fā)光單元
160電極
200N型半導體層
220有源層
240P型半導體層
260布線
實施本發(fā)明的最佳方式 在下文中，將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選的實施例。
來實施。提供本實施例僅為了示出的目的并且為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員充分理 解本發(fā)明的范圍。在整個附圖中，相同的標號表示相同的元件。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的俯視圖，圖4是圖3的等效電路圖。
如圖3中所示，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置包括基底100、發(fā)光單元塊140、 橋整流電路120和布線260。發(fā)光單元塊140設(shè)置在基底100上，并包括串 聯(lián)連接的多個發(fā)光單元141。橋整流電路120設(shè)置在基底100上，并包括圍 繞發(fā)光單元塊140的外圍部分的多個二極管121。發(fā)光單元塊140和橋整流 電路120通過布線260連接。此時，發(fā)光裝置還可包括電極]60,電極160 用于對橋整流電^各120施加外部功率(external power )并用于對發(fā)光單元塊 140施加被橋整流電路120整流為DC的正常施加電 流(application current )。
發(fā)光單元塊140包括多個發(fā)光單元141，其中，當對發(fā)光單元塊140施 加外部功率時，多個發(fā)光單元141作為主要發(fā)光源來用于發(fā)光。優(yōu)選地，發(fā) 光單元塊140形成在基底100的大約中心區(qū)域處，以提高發(fā)光裝置的亮度。 此外，每個發(fā)光單元]41的寬度和長度為大約50至500口。
多個二極管121組成橋整流電路120，橋整流電路120用于將從外部施 力口的AC功率整流為具有正常施加正弦波(application sine wave )。發(fā)光二極 管以及普通的二極管可用作多個二極管121。
多個二極管121設(shè)置在橋整流電路120中的各節(jié)點之間。即，橋整流電路120包括第一二極管塊120a、第二二極管塊120b、第三二極管塊120c和 第四二極管塊120d,第一二極管塊120a、第二二極管塊120b、第三二極管塊 120c和第四二極管塊120d中的每個為一組二極管121。此時，由于橋整流電 路120使得光從四個二極管塊中的兩個二極管塊發(fā)射，所以橋整流電路120 對整個發(fā)光裝置的亮度的影響小于發(fā)光單元塊140對整個發(fā)光裝置的亮度的 影響。因此，每個二極管121的尺寸被設(shè)置為發(fā)光單元141的尺寸的80%或 小于發(fā)光單元141的尺寸的80% ,使得大量發(fā)光單元141可形成在尺寸有限 的基底100上，發(fā)光單元141的數(shù)目的增加提高了整個發(fā)光裝置的亮度。此 外，雖然由于橋整流電路120的光的量小于發(fā)光單元塊140的光的量，但是 橋整流電路120—直發(fā)射來自四個二極管塊中的兩個二極管塊的光，所以可 提高發(fā)光裝置的亮度。
如果二極管121的數(shù)目大于發(fā)光單元141的數(shù)目，例如，二極管121的 數(shù)目約略為發(fā)光單元141的數(shù)目的大約100%至130% ，當對發(fā)光裝置施加反 向偏置電壓時，可有效地防止二極管121的擊穿。同時，雖然每個二極管121 的尺寸被保持為相對小，但是由于對整個發(fā)光效率的影響相對小，所以仍可 保持發(fā)光裝置的適當?shù)陌l(fā)光效率。然而，如果二極管121的數(shù)目遠遠大于發(fā) 光單元141的數(shù)目，那么會降低發(fā)光裝置的發(fā)光效率，且由于用于發(fā)光單元 的驅(qū)動電壓的過度增大，所以會增大功耗。因此，優(yōu)選地，二極管121的數(shù) 目不超過發(fā)光單元141的數(shù)目的200%。
布線260通常由Al或Au形成，其中，布線260用于將發(fā)光單元141與 二極管121連接。此時，可通過橋工藝(bridge process )、階梯覆蓋工藝(step coverage process )、普通引線《建合工藝等來形成布線260。
在下文中，將參照圖3和圖4討論被如此構(gòu)造的發(fā)光裝置的操作，其中， 圖4為圖3的等效電路圖。
在根據(jù)本發(fā)明的包括橋整流電路120的發(fā)光裝置中，如果對四個電極160 中的第一電極160a和第三電極160c施加外部AC功率，那么當施加正向電 壓時，第二二極管塊120b和第三二極管塊120c處于導通狀態(tài)，第一二極管 塊120a和第四二極管塊120d處于截止狀態(tài)。因此，由于第一二極管塊120a 關(guān)于施加到第 一 電極160a的電流被反向偏置，所以電流不流經(jīng)第一二極管塊 而是流經(jīng)第二二極管塊120b。此外，由于第四二極管塊120d關(guān)于流經(jīng)第二 二極管塊120b的電流被反向偏置，所以電流流經(jīng)發(fā)光單元塊140。接下來，被施加到發(fā)光單元塊140的電流流出到第三二極管塊i20c。
當施加到第一電極160a和第三電極160c的電壓為反向電壓時，第一二 極管塊120a和第四二極管塊120d處于導通狀態(tài)，第二二極管塊120b和第三 二極管塊120c處于截止狀態(tài)。因此，所施加的電流不流經(jīng)第三二極管塊120c, 而是流經(jīng)第四二極管塊120d。由于第二二極管塊120b關(guān)于流經(jīng)第四二極管 塊120d的電流被反向偏置，所以電流流經(jīng)第二電極160b并流經(jīng)發(fā)光單元塊 140。接下來，電流流出到第一二極管塊120a。
即，當施加正向電壓時，第二二極管塊120b和第三二極管塊120c導通， 以防止反向電壓流經(jīng)第二二極管塊120b和第三二極管塊120c，而當施加反向 電壓時，第一二極管塊120a和第四二極管塊120d導通以將反向電壓轉(zhuǎn)換為 正向電壓。因此，外部施加的AC電壓一皮全波整流。
在下文中，將參照附圖描述具有上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置的制造方法。 下面將參照圖5至圖7討論上述發(fā)光裝置的制造方法。首先，在基底100 上形成作為緩沖層的未摻雜的GaN層(未示出)。N型半導體層200、有源層 220和P型半導體層240順序地在緩沖層上生長晶體(圖5 )。此時，還可在 P型半導體層240上形成透明電極層(未示出)。通過用于沉積上述材料的各 種沉積方法來形成各層。
接下來，通過利用掩模實施光蝕刻工藝使得各單元相互電隔離，從而使 得基底IOO被暴露(圖6)。即，通過利用所述掩模作為蝕刻掩模的蝕刻工藝， 通過去除P型半導體層240、有源層220和N型半導體層200的部分來暴露 基底100。此時，所述掩模由光致抗蝕劑形成，且發(fā)光單元141形成在基底 IOO的中心區(qū)域中，其中，發(fā)光單元141中的每個具有50至500口的寬度和 長度。此外，圍繞發(fā)光單元141的二極管121形成為正方形形狀或矩形形狀， 且每個二極管121的尺寸為發(fā)光單元141的尺寸的80%或小于發(fā)光單元141 的尺寸的80%。此時，二極管121以這樣的方式形成，即，二極管121的數(shù) 目大于發(fā)光單元141的數(shù)目，優(yōu)選地，二極管121的數(shù)目為發(fā)光單元141的 數(shù)目的100%至200%。然而，更優(yōu)選地，考慮到發(fā)光裝置的亮度的損失，二 極管以這樣的方式形成，即，二極管的數(shù)目為發(fā)光單元141的數(shù)目的120% 至130%。
同時，可將濕蝕刻工藝或千蝕刻工藝作為所述蝕刻工藝進行實施。優(yōu)選 地，在該實施例中實施等離子體輔助干蝕刻。在實施該工藝后，P型半導體層240和有源層220被蝕刻，使得用于每 個發(fā)光單元的N型半導體層200被暴露。雖然如上所述可利用單掩模來實施 蝕刻工藝，但是也可利用彼此不同的掩模來實施蝕刻工藝。即，可利用第一 掩模來實施暴露基底100的第一蝕刻工藝，然后可利用第二掩模來實施暴露 p型半導體層240和有源層220的預定區(qū)域的第二蝕刻工藝，以暴露N型半 導體層200。
在去除掩模后，在被暴露的N型半導體層200上形成N電極(未示出)， 在P型半導體層240上形成P電極(未示出)。
接下來，利用預定的橋或階梯覆蓋工藝等，通過布線260將N型半導體 層200上的N電極連接到相鄰的P型半導體層240上的P電極，從而完成圖 3中所示的發(fā)光裝置(圖7)。此時，在透明電極作為P電極形成在P型半導 體層240上的情況下，通過光工藝蝕刻透明電極的一部分來暴露P型半導體 層240，且可形成P型鍵合焊盤(bonding pad)(未示出)。
本發(fā)明的方式
雖然上面已示出發(fā)光單元141和二極管121形成在相同的基底100上， 但是本發(fā)明并不局限于此，而是可以進行各種修改。例如，可通過在基底上
的發(fā)光裝置中，發(fā)光單元141和二極管121形成在四邊形基底上且發(fā)光裝置 的整體形狀為四邊形，但是本發(fā)明并不局限于此，而是可以為菱形。然而， 根據(jù)發(fā)光裝置的用途以及便于制造，可將發(fā)光裝置制造為各種形狀。
商業(yè)適用性
本發(fā)明的權(quán)益不局限于上面所述的實施例，而是由權(quán)利要求進行限定的。 此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解，在由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可 以對本發(fā)明作出各種改變和變化。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光裝置，包括發(fā)光單元塊，具有多個發(fā)光單元；橋整流電路，連接到發(fā)光單元塊的輸入端和輸出端，其中，橋整流電路包括處于節(jié)點之間的多個二極管。
2、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，多個二極管的數(shù)目為發(fā)光單元 塊內(nèi)的發(fā)光單元的數(shù)目的100 %至200%。
3、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，多個二極管的數(shù)目為發(fā)光單元 塊內(nèi)的發(fā)光單元的數(shù)目的100 %至130%。
4、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，每個二極管的尺寸為發(fā)光單元 的尺寸的80%或小于發(fā)光單元的尺寸的80%。
5、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，發(fā)光單元塊和橋整流電路形成 在相同的基底上。
6、 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中的任意一項權(quán)利要求所述的發(fā)光裝置， 其中，在多個二極管中包括至少一個發(fā)光二極管。
7、 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中的任意一項權(quán)利要求所述的發(fā)光裝置， 其中，在橋整流電路中包括的多個二極管被排列為圍繞發(fā)光單元塊。
8、 如權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其中，至少兩個構(gòu)成各節(jié)點的電極位 于多個二極管的排列內(nèi)。
9、 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中的任意一項權(quán)利要求所述的發(fā)光裝置， 其中，發(fā)光裝置的整體形狀為四邊形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置包括發(fā)光單元塊，具有多個發(fā)光單元；橋整流電路，連接到發(fā)光單元塊的輸入端和輸出端，其中，橋整流電路包括處于節(jié)點之間的多個二極管。在制造其中設(shè)置有橋整流電路的AC發(fā)光裝置中，本發(fā)明可提供一種發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置能夠通過將橋整流電路的二極管的尺寸設(shè)置為特定的尺寸并控制所述二極管的數(shù)目來提高該發(fā)光裝置的可靠性和亮度。
文檔編號H01L33/32GK101305476SQ200680041680
公開日2008年11月12日 申請日期2006年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者尹麗鎮(zhèn), 拉克魯瓦·伊夫, 李在皓, 黃義鎮(zhèn) 申請人:首爾Opto儀器股份有限公司