專利名稱：發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施例涉及一種發(fā)光器件、制造發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)是將電流轉(zhuǎn)換為光的半導(dǎo)體發(fā)光器件。根據(jù)用于制造LED的半導(dǎo)體材料，可以改變從LED發(fā)射的光的波長。這是因?yàn)榘l(fā)射的光的波長根據(jù)半導(dǎo)體材料的帶隙，即，價(jià)帶電子和導(dǎo)帶電子之間的能量差而進(jìn)行變化。LED能夠產(chǎn)生具有高亮度的光，使得LED已經(jīng)被廣泛地用作用于顯示裝置、車輛或照明裝置的光源。另外，通過采用熒光材料或組合具有各種顏色的LED，LED能夠呈現(xiàn)出具有優(yōu)秀的光效率的白光。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例提供具有新穎結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件、制造發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)。實(shí)施例提供能夠提高光提取效率的發(fā)光器件、制造發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)。實(shí)施例提供能夠提高內(nèi)量子效率的發(fā)光器件、制造發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件包括導(dǎo)電支撐襯底；第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，其在導(dǎo)電支撐襯底上；有源層，其在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上；第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層，其在有源層上，該第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層包括GaN層、InGaN層以及選擇性地去除GaN和InGaN層而形成的粗糙部；以及電極層，其在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝包括主體；第一和第二電極層，其在主體上；發(fā)光器件，其電連接到主體上的第一和第二電極層；以及模制構(gòu)件，其在主體上包圍發(fā)光器件，其中發(fā)光器件包括導(dǎo)電支撐襯底；在導(dǎo)電支撐襯底上的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的有源層；在有源層上的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層，該第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層包括GaN層、 InGaN層以及選擇性地去除GaN和InGaN層而形成的粗糙部；以及在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的電極層。根據(jù)實(shí)施例的照明系統(tǒng)包括板；以及發(fā)光模塊，其包括在板上的發(fā)光器件，其中發(fā)光器件包括導(dǎo)電支撐襯底；在導(dǎo)電支撐襯底上的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的有源層；在有源層上的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層，該第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層包括GaN層、InGaN 層以及選擇性地去除GaN和InGaN層而形成的粗糙部；以及在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的電極層。實(shí)施例能夠提供具有新穎結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件、制造發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)。實(shí)施例能夠提供能提高光提取效率的發(fā)光器件、制造發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)。實(shí)施例能夠提供能提高內(nèi)量子效率的發(fā)光器件、制造發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)。


圖1至圖8是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件及其制造方法的截面圖；圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的具有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的截面圖；圖10是示出根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件封裝的背光單元的分解透視圖；以及圖11是示出根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件封裝的照明系統(tǒng)的透視圖。
具體實(shí)施例方式在實(shí)施例的描述中，將會理解的是，當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)被稱為在另一個(gè)襯底、另一個(gè)層(或膜)、另一個(gè)區(qū)域、另一個(gè)焊盤或另一個(gè)圖案的“上”或“下”時(shí)，它能夠“直接”或“間接”在另一個(gè)襯底、層(或膜)、區(qū)域、焊盤或圖案上，或也可以存在一個(gè)或多個(gè)插入層。已經(jīng)參考附圖描述了這樣的層的位置。為了方便或清楚起見，附圖中所示的每個(gè)層的厚度和尺寸可以被夸大、省略或示意性繪制。另外，元件的尺寸沒有完全反映真實(shí)尺寸。在下文中，將會參考附圖來詳細(xì)地描述根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件和制造發(fā)光器件的方法。圖1至圖8是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件及其制造方法的截面圖。參考圖1，第一 GaN層21可以設(shè)置在襯底10上。襯底10可以包括藍(lán)寶石(Al2O3)、 Si, SiC, GaAs, ZnO以及MgO中的一個(gè)。例如，藍(lán)寶石襯底可以用作襯底10。第一 GaN層21可以被摻雜有導(dǎo)電雜質(zhì)。第一導(dǎo)電雜質(zhì)可以包括諸如硅(Si)的η 型雜質(zhì)。例如，通過將TMfe1氣體、SiH4氣體、氫氣或氨氣注入到腔室中，可以生長第一 GaN 層21。根據(jù)實(shí)施例，第一 GaN層21可以設(shè)置在襯底10上。然而，具有 InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的組成式的化合物半導(dǎo)體層可以設(shè)置在襯底上。在這樣的情況下，化合物半導(dǎo)體層可以包括從由IniUGaN、GaN、AWaN、InGaN、AlN、 InN以及AlInN組成的組中選擇的一種，并且可以被摻雜有諸如Si、Ge、Sn或C的η型摻雜物。盡管在附圖中未示出，但是緩沖層和未摻雜的GaN層可以設(shè)置在襯底10和第一 GaN層21之間。當(dāng)?shù)谝?GaN層21生長在襯底10上時(shí)，由于襯底10和第一 GaN層21之間的晶格失配而導(dǎo)致可能出現(xiàn)位錯(cuò)91。位錯(cuò)91可以傳播到稍后將生長的有源層。位錯(cuò)91可以引起泄漏電流，并且使內(nèi)量子效率或發(fā)光器件的性能劣化。參考圖2，第一 InGaN層31可以設(shè)置在第一 GaN層21上。第一 InGaN層 31可以包括具有較少量的h的低摩爾InGaN層31。例如，第一 InGaN層31滿足 InxGa1^xN(0. 02 ^ χ ^ 0. 05)的組成式。第一 InGaN層31減少通過第一 GaN層21傳播的位錯(cuò)91，從而提高半導(dǎo)體層的質(zhì)量。第一 hGaN層31可以生長在螺旋生長模式下，并且作
5為大量h的第一島層31a可以部分地形成在第一 InGaN層31中。第一 InGaN層31可以包括被摻雜有第一導(dǎo)電雜質(zhì)的InGaN層。第一導(dǎo)電雜質(zhì)可以包括諸如硅(Si)的η型雜質(zhì)。例如，通過將TMGa氣體、TMh氣體、SiH4氣體、氫氣或氨氣注入到腔室中，可以生長第一 InGaN層31。參考圖3，第二 GaN層22可以設(shè)置在第一 hGaN層31。通過使用與第一 GaN層21 的材料相同的材料，可以設(shè)置第二 GaN層22。在第二 GaN層22中，可能出現(xiàn)位錯(cuò)91，但是與第一 GaN層21的位錯(cuò)相比較，可以減少位錯(cuò)91。第二 hGaN層32可以設(shè)置在第二 GaN層22上。第二 hGaN層32可以具有與第
一InGaN層31的成分相同的成分。與第一 InGaN層31相類似，第二島層3 被部分地形成在第二 hGaN層32中。第三GaN層23可以設(shè)置在第二 hGaN層32上。通過使用與第二 GaN層22的材料相同的材料，可以設(shè)置第三GaN層23。在第三GaN層23中，可能出現(xiàn)位錯(cuò)91，但是與第
二GaN層22的位錯(cuò)相比較，可以減少位錯(cuò)91。第三hGaN層33可以設(shè)置在第三GaN層23上。第三hGaN層33可以具有與第二 InGaN層32的成分相同的成分。與第二 InGaN層32相類似，第三島層33a被部分地形成在第三hGaN層33中。第四GaN層M可以設(shè)置在第三InGaN層33上。通過使用與第三GaN層23的材料相同的材料，可以設(shè)置第四GaN層M。在第四6鄉(xiāng)層M中，可能出現(xiàn)位錯(cuò)91，但是與第三GaN層23的位錯(cuò)相比較，可以減少位錯(cuò)91。在根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件中，GaN層21至M以及InGaN層31至33可以組成第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25。GaN層21至M以及hGaN層31至33可以包括諸如硅(Si)的η型雜質(zhì)。根據(jù)實(shí)施例，GaN層21至M與InGaN層31至33交替地堆疊，使得能夠防止位錯(cuò) 91的傳播，同時(shí)提高在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25上設(shè)置的半導(dǎo)體層的質(zhì)量。實(shí)施例示出包含四個(gè)GaN層21至M和三個(gè)InGaN層31至33的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25。然而，GaN層和hGaN層的數(shù)目可以被改變。例如，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25可以僅包括交替堆疊的第一 GaN層21和第一 InGaN層31或第一和第二 GaN層21和22以及第一 InGaN層31。另外，通過交替地堆疊至少五個(gè)GaN層和四個(gè)InGaN層，可以設(shè)置第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25。有源層40可以設(shè)置在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25上，并且第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50可以設(shè)置在有源層40上。有源層40可以包括單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)以及量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)。通過使用III-V族半導(dǎo)體材料，有源層40可以具有阱/勢壘層。例如，有源層40可以包括hfeiN/feiN結(jié)構(gòu)、hfeiN/AlfeiN結(jié)構(gòu)以及hfeiN/lnfeiN結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。 勢壘層可以包括具有比阱層的帶隙能量高的帶隙能量的材料，但是實(shí)施例不限于此。另外， 例如，有源層40可以包括具有hxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50可以包括被摻雜有第二導(dǎo)電雜質(zhì)的GaN層。第二導(dǎo)電雜質(zhì)包括諸如Mg的ρ型雜質(zhì)。例如，通過將TMGa氣體、^tCp2Mg) {Mg(C2H5C5H4)2}氣體、氫氣以及氨氣注入到腔室中，可以形成第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50。參考圖4，導(dǎo)電支撐襯底60可以設(shè)置在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50上。導(dǎo)電支撐襯底 60可以包括金屬或半導(dǎo)體襯底。例如，導(dǎo)電支撐襯底60可以包括從由Ti、Cr、Ni、Al、Pt、 Au、W、Cu、Mo、Cu-W以及被摻雜有雜質(zhì)且包括Si、Ge、GaN、GaAs、aiO、SiC或SiGe的載體晶片組成的組中選擇的至少一種。通過鍍方案或結(jié)合方案，可以形成導(dǎo)電支撐襯底60。盡管在附圖中未示出，但是歐姆接觸層和/或反射層可以設(shè)置在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50和導(dǎo)電支撐襯底60之間。通過使用包括具有高反射率的Ag、Al、Cu以及Ni中的至少一種的金屬，可以設(shè)置反射層。歐姆接觸層可以包括透明的電極層。例如，歐姆接觸層包括從由ITO(銦錫氧化物)、IZO (銦鋅氧化物)、AZ0 (鋁鋅氧化物),AGZO (鋁鎵鋅氧化物)、IZTO (銦鋅錫氧化物)、 IAZO (銦鋁鋅氧化物)、IGZO (銦鎵鋅氧化物)、IGTO (銦鎵錫氧化物)、ATO (銻錫氧化物)、 GZO (鎵鋅氧化物)、IZON(ΙΖ0氮化物)、Zn0、Ir0x、Ru0x以及NiO組成的組中選擇的至少一種。另外，歐姆接觸層可以包括從由Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru,Mg, Zn、Pt、Au、Hf以及其選擇性組合組成的組中選擇的至少一種。在導(dǎo)電支撐襯底60已經(jīng)設(shè)置在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50之后，襯底10可以被去除。 例如，通過LLO(激光剝離)方案或蝕刻工藝，可以去除襯底10。參考圖5，當(dāng)襯底10被去除時(shí)，與襯底10相鄰的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25的第一 GaN 層21可以被暴露。如果未摻雜的GaN層設(shè)置在襯底10和第一 GaN層21之間，未摻雜的GaN層可以
被暴露。參考圖6和圖7，通過使用蝕刻劑，可以蝕刻第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25。例如，蝕刻劑包括KOH、H3PO4以及K2S2O8中的至少一種。當(dāng)通過蝕刻工藝來蝕刻第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25時(shí)，粗糙部70形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25上。這時(shí)，InGaN層相對于GaN層具有蝕刻選擇性。具體地，在hGaN層上形成的島層被容易地蝕刻，使得第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25的表面上的粗糙度增加。另外，因?yàn)镚aN層和InGaN層交替地堆疊在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25中，所以蝕刻速率可以根據(jù)第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25的區(qū)域而變化，從而可以進(jìn)一步增加表面粗糙度。第一 GaN層21和第一 InGaN層31可以具有諸如位錯(cuò)91的缺陷，因?yàn)榈谝?GaN層 21和第一 InGaN層31被生長成與襯底10相鄰。通過蝕刻工藝，可以去除第一 GaN層21和第一 InGaN層31，因此具有高質(zhì)量的第四GaN層M主要用作第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25。因此， 能夠增加發(fā)光器件的內(nèi)量子效率。參考圖8，電極層80可以設(shè)置在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25上。以這種方式，能夠制造根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件。詳細(xì)地，如圖8中所示，根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件包括導(dǎo)電支撐襯底60、第二導(dǎo)電支撐襯底60上的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50上的有源層40、有源層40上的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25以及第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25上的電極層80。導(dǎo)電支撐襯底60可以包括金屬或半導(dǎo)體襯底。例如，導(dǎo)電支撐襯底60包括從由 Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu、Mo、Cu-W 以及被摻雜有雜質(zhì)且包括 Si、Ge、GaN、GaAs, ZnO、SiC 或SiGe的載體晶片組成的組中選擇的至少一種。
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反射層和歐姆接觸層可以設(shè)置在導(dǎo)電支撐襯底60和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50之間。 通過使用包括具有高反射率的Ag、Al、Cu以及Ni中的至少一種的金屬，可以形成反射層。歐姆接觸層可以包括透明的電極層。例如，歐姆接觸層包括從由ITO(銦錫氧化物)、IZO(銦鋅氧化物)、AZO (鋁鋅氧化物)、AGZO (鋁鎵鋅氧化物)、IZTO (銦鋅錫氧化物)、IAZO (銦鋁鋅氧化物)、IGZO (銦鎵鋅氧化物)、IGTO (銦鎵錫氧化物),ATO (銻錫氧化物)、GZ0 (鎵鋅氧化物)、ΙΖ0Ν(ΙΖ0氮化物)、aiO、IrOx, RuOx以及NiO組成的組中選擇的至少一種。另外， 歐姆接觸層可以包括從由Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf以及其選擇性組合組成的組中選擇的一種。沒有必要要求有反射層和歐姆接觸層，而是能夠省略反射層和歐姆接觸層中的至少一個(gè)。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50可以包括包含ρ型雜質(zhì)的GaN基氮化物半導(dǎo)體層。有源層 40是發(fā)光層，并且包括單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)以及量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25可以包括包含η型雜質(zhì)的GaN基氮化物半導(dǎo)體層。根據(jù)實(shí)施例，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25包括InGaN層和GaN層。參考圖8，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25包括第二 GaN層22、第二 InGaN層32、第三GaN層 23、第三InGaN層33以及第四GaN層對。粗糙部70形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25的頂表面上。根據(jù)實(shí)施例，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25包括交替堆疊的InGaN層和GaN層，并且粗糙部70被形成為第二 GaN層22、第二 InGaN層32、第三GaN層23、第三InGaN層33以及第四GaN層M被選擇性地去除。粗糙部70可以具有傾斜的表面，因此朝向上的方向部分地暴露第二 GaN層22、第二 InGaN層32、第三GaN層23、第三InGaN層33以及第四GaN層對。另外，因?yàn)槎鄠€(gè)粗糙部70被形成，同時(shí)彼此隔開，所以朝側(cè)面的方向部分地暴露第二 GaN層22、第二 InGaN層 32、第三GaN層23、第三hGaN層33以及第四GaN層對。例如，可以朝向上的方向或側(cè)面的方向暴露第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25的GaN層和 InGaN層。另外，可以朝向上的方向或側(cè)面的方向暴露第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25的多個(gè)GaN層禾口 LGaN層。因此，由于第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層25的粗糙部而使從有源層40產(chǎn)生的光能夠有效地提取到外部，從而能夠提高發(fā)光器件的光提取效率。粗糙部70可以用作發(fā)光器件的光子晶體。通過使用包括Au、Al以及Pt中的至少一種的金屬，可以形成電極層80以有助于引線結(jié)合。電極層80與導(dǎo)電支撐構(gòu)件60 —起將電力提供給有源層40。圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝200的截面圖。參考圖9，發(fā)光器件封裝200包括主體150 ；第一和第二電極層210和220，該第一和第二電極層210和220形成在主體150上；發(fā)光器件100，該發(fā)光器件100設(shè)置在主體 150上并且電連接到第一和第二電極層210和220 ；以及模制構(gòu)件400，該模制構(gòu)件400包圍發(fā)光器件100。主體150可以包括硅、合成樹脂或金屬材料。傾斜表面可以形成在發(fā)光器件100 的周圍。第一和第二電極層210和220彼此電隔離，以將電力提供給發(fā)光器件100。另外，
8第一和第二電極層210和220反射從發(fā)光器件100發(fā)射的光以提高光效率并且將從發(fā)光器件100產(chǎn)生的熱散發(fā)到外部。可以采用圖8中所示的發(fā)光器件作為發(fā)光器件100。發(fā)光器件100可以設(shè)置在主體150上或者第一或第二電極層210或220上。通過布線300，發(fā)光器件100可以被電連接到第一電極層210和/或第二電極層 220。根據(jù)實(shí)施例，兩個(gè)布線300被采用。模制構(gòu)件400包圍發(fā)光器件100，以保護(hù)發(fā)光器件100。另外，模制構(gòu)件40可以包括熒光材料，以改變從發(fā)光器件100發(fā)射的光的波長。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝200采用能夠提高光提取效率和內(nèi)量子效率的發(fā)光器件100，從而能夠提高發(fā)光器件封裝200的光效率。根據(jù)實(shí)施例的多個(gè)發(fā)光器件或發(fā)光器件封裝可以被排列在板上，并且包括導(dǎo)光板、棱鏡片以及擴(kuò)散片或熒光片的光學(xué)構(gòu)件可以設(shè)置在從發(fā)光器件或發(fā)光器件封裝發(fā)射出的光的光學(xué)路徑上。發(fā)光器件或發(fā)光器件封裝、基板以及光學(xué)構(gòu)件可以用作背光單元或照明單元。例如，照明系統(tǒng)可以包括背光單元、照明單元、指示器、燈或街燈。圖10是示出根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件封裝的背光單元1100的分解透視圖。圖 10中所示的背光單元1100是照明系統(tǒng)的示例并且實(shí)施例不限于此。參考圖10，背光單元1100可以包括底部框架1140、在底部框架1140中設(shè)置的導(dǎo)光構(gòu)件1120以及在導(dǎo)光構(gòu)件1120的一側(cè)或底表面上設(shè)置的發(fā)光模塊1110。另外，反射片 1130可以設(shè)置在導(dǎo)光構(gòu)件1120下方。底部框架1140具有盒形形狀，該盒形形狀具有開口的頂表面，以在其中容納導(dǎo)光構(gòu)件1120、發(fā)光模塊1110以及反射片1130。另外，底部框架1140可以包括金屬材料或樹脂材料，但本實(shí)施例不限于此。發(fā)光模塊1110可以包括基板300和在基板300上設(shè)置的多個(gè)發(fā)光器件封裝200 或多個(gè)發(fā)光器件100。發(fā)光器件100或發(fā)光器件封裝200能夠?qū)⒐馓峁┙o導(dǎo)光構(gòu)件1120。 根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件封裝200設(shè)置在基板300上。如圖10中所示，發(fā)光模塊1110設(shè)置在底部框架1140的至少一個(gè)內(nèi)側(cè)上，以將光提供給導(dǎo)光構(gòu)件1120的至少一側(cè)。另外，發(fā)光模塊1110能夠設(shè)置在底部框架1140下方以向?qū)Ч鈽?gòu)件1120的底表面提供光。能夠根據(jù)背光單元1100的設(shè)計(jì)，對該布置進(jìn)行各種修改，并且實(shí)施例不限于此。導(dǎo)光構(gòu)件1120設(shè)置在底部框架1140中。導(dǎo)光構(gòu)件1120將從發(fā)光模塊1110發(fā)射的光轉(zhuǎn)化為表面光以向顯示面板弓I導(dǎo)表面光。導(dǎo)光構(gòu)件1120可以包括導(dǎo)光板。例如，通過使用諸如PMAA(聚甲基丙烯酸甲酯) 的丙烯酸基樹脂、PET (聚對苯二甲酸乙二酯)、PC (聚碳酸酯)、COC或PEN(聚萘二甲酸乙二酯)樹脂，可以制造導(dǎo)光板。光學(xué)片1150可以設(shè)置在導(dǎo)光構(gòu)件1120上方。光學(xué)片1150可以包括擴(kuò)散片、聚光片、亮度增強(qiáng)片以及熒光片中的至少一個(gè)。例如，光學(xué)片1150具有擴(kuò)散片、聚光片、亮度增強(qiáng)片以及熒光片的堆疊結(jié)構(gòu)。在這樣的情況下，擴(kuò)散片1150使從發(fā)光模塊1110發(fā)射出的光均勻地?cái)U(kuò)散，從而能夠通過聚光片將擴(kuò)散的光聚集在顯示面板上。從聚光片輸出的光被任意地偏振，并且亮度增強(qiáng)片增加從聚光片輸出的光的偏振度。聚光片可以包括水平和/或豎直棱鏡片。另外，亮度增強(qiáng)片可以包括雙亮度增強(qiáng)膜，并且熒光片可以包括包含熒光材料的透射膜或透射板。反射片1130能夠設(shè)置在導(dǎo)光構(gòu)件1120下方。反射片1130將通過導(dǎo)光構(gòu)件1120 的底表面發(fā)射的光向?qū)Ч鈽?gòu)件1120的出光表面反射。反射片1130可以包括諸如PET、PC或PVC樹脂的具有高反射率的樹脂材料，但是本實(shí)施例不限于此。圖11是示出根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件封裝的照明單元1200的透視圖。圖11 中所示的照明單元1200僅是一個(gè)示例并且實(shí)施例不限于此。參考圖11，照明單元1200包括殼體1210、在殼體1210中安裝的發(fā)光模塊1230以及在殼體1210中設(shè)置的用以接收來自于外部電源的電力的連接端子1220。優(yōu)選地，殼體1210包括具有優(yōu)異的散熱性的材料。例如，殼體1210包括金屬材料或樹脂材料。發(fā)光模塊1230可以包括板300以及在板300上設(shè)置的至少一個(gè)發(fā)光器件100或發(fā)光器件封裝200。板300包括印刷有電路圖案的絕緣構(gòu)件。例如，板300包括PCB (印刷電路板)、 MC (金屬芯)PCB、柔性PCB或陶瓷PCB。另外，板300可以包括有效反射光的材料。板300的表面能夠涂有諸如白色或銀色的顏色，以有效地反射光。至少一個(gè)發(fā)光器件100或發(fā)光器件封裝200可以設(shè)置在板300上。每個(gè)發(fā)光器件封裝200可以包括至少一個(gè)發(fā)光器件100。發(fā)光器件100可以包括發(fā)射具有紅、綠、藍(lán)或白色的光的有色LED以及發(fā)射UV (紫外線)光的UV LED。發(fā)光模塊1230可以不同地組合成提供各種顏色和亮度。例如，白光LED、紅光LED 以及綠光LED可以被組合成實(shí)現(xiàn)高顯色指數(shù)(CRI)。另外，熒光片能夠設(shè)置在從發(fā)光模塊 1230發(fā)射的光的路徑中，以改變從發(fā)光模塊1230發(fā)射的光的波長。例如，如果從發(fā)光模塊 1230發(fā)射的光具有藍(lán)光的波長帶，那么熒光片可以包括黃熒光材料。在這樣的情況下，從發(fā)光模塊1230發(fā)射的光通過熒光片，從而光被視為白光。連接端子1220電連接至發(fā)光模塊1230，以將電力提供給發(fā)光模塊1230。參考圖 11，連接端子1220可以具有與外部電源插座螺紋耦接的形狀，但是實(shí)施例不限于此。例如， 可以以插入到外部電源的插頭形式來制備連接端子1220，或通過布線將連接端子1220連接至外部電源。根據(jù)如上所述的照明系統(tǒng)，導(dǎo)光構(gòu)件、擴(kuò)散片、聚光片、亮度增強(qiáng)片以及熒光片中的至少一個(gè)設(shè)置在從發(fā)光模塊發(fā)射的光的路徑中，從而能夠?qū)崿F(xiàn)想要的光學(xué)效果。如上所述，照明系統(tǒng)包括根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件，因此照明系統(tǒng)能夠發(fā)射具有較少的顏色變化和高光效率的光。在本說明書中對于“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”等的引用意味著結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中， 在各處出現(xiàn)的這類短語不必都表示相同的實(shí)施例。此外，當(dāng)結(jié)合任何實(shí)施例描述特定特征、 結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，認(rèn)為結(jié)合實(shí)施例中的其他實(shí)施例實(shí)現(xiàn)這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特性也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所能夠想到的。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例描述了實(shí)施例，但是應(yīng)該理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到多個(gè)其他修改和實(shí)施例，這將落入本發(fā)明原理的精神和范圍內(nèi)。更加具體地，在本公開、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的主題組合布置的組成部件和/或布置中，各種變化和修改是可能的。除了組成部件和/或布置中的變化和修改之外，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，替代使用也將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，包括 導(dǎo)電支撐襯底；第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層，所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層在所述導(dǎo)電支撐襯底上； 有源層，所述有源層在所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上；第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層，所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層在所述有源層上，所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層包括GaN層、InGaN層以及選擇性地去除所述GaN和InGaN層而形成的粗糙部；以及電極層，所述電極層在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括在所述導(dǎo)電支撐襯底和所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間的反射層和歐姆接觸層中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中，所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層包括交替堆疊的多個(gè)GaN層和InGaN層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中，朝向上的方向暴露所述GaN層的至少一部分和所述hGaN層的至少一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中，通過所述粗糙部，朝側(cè)面的方向暴露所述GaN層的至少一部分和所述InGaN層的至少一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中，所述導(dǎo)電支撐襯底包括從由Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu、Mo、Cu-W以及被摻雜有雜質(zhì)且包括Si、Ge、GaN, GaAs, ZnO, SiC或SiGe的載體晶片組成的組中選擇的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中，所述反射層包括Ag、Al、Cu以及Ni中的至少一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中，所述歐姆接觸層包括從由ITO (銦錫氧化物)、IZO (銦鋅氧化物)、AZO (鋁鋅氧化物)、 AGZO (鋁鎵鋅氧化物)、IZTO (銦鋅錫氧化物)、IAZO (銦鋁鋅氧化物)、IGZO (銦鎵鋅氧化物)、IGTO (銦鎵錫氧化物)、ATO (銻錫氧化物)、GZO (鎵鋅氧化物)、IZON (ΙΖ0氮化物)、 ZnO, IrOx、RuOx、NiO, Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf 以及其選擇性組合組成的組中選擇的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中，所述InGaN層滿足組成式InxGa1^xN (0. 02彡χ彡0. 05)。
10.一種發(fā)光器件封裝，包括 主體；第一和第二電極層，所述第一和第二電極層在所述主體上；根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，并且所述發(fā)光器件電連接到在所述主體上的第一和第二電極層；以及模制構(gòu)件，所述模制構(gòu)件在所述主體上包圍所述發(fā)光器件。
11.一種照明系統(tǒng)，包括 板；以及發(fā)光模塊，所述發(fā)光模塊包括根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的并且設(shè)置在所述板上的發(fā)光器件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明系統(tǒng)，進(jìn)一步包括在從所述發(fā)光模塊發(fā)射的光的路徑上對準(zhǔn)的導(dǎo)光構(gòu)件、擴(kuò)散片、聚光片、亮度增強(qiáng)片以及熒光片中的至少一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件包括導(dǎo)電支撐襯底；在導(dǎo)電支撐襯底上的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的有源層；在有源層上的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層，該第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層包括GaN層、InGaN層以及選擇性地去除GaN和InGaN層而形成的粗糙部；以及在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的電極層。
文檔編號F21S2/00GK102214759SQ20111008789
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月5日
發(fā)明者鄭明訓(xùn) 申請人:Lg伊諾特有限公司