專利名稱：發(fā)光器件以及具有該發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施方案涉及發(fā)光器件以及具有該發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。
背景技術(shù)：
III-V族氮化物半導(dǎo)體由于其物理和化學(xué)特性而被廣泛用作用于發(fā)光器件例如發(fā) 光二極管(LED)或者激光二極管(LD)的主要材料。通常，III-V族氮化物半導(dǎo)體包括組成 式為InxAlyGa1^yN (0彡χ彡1，0彡y彡1，和0彡x+y彡1)的半導(dǎo)體材料。LED是通過使用化合物半導(dǎo)體的特性將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為紅外線或者光從而發(fā)出/接 收信號(hào)的半導(dǎo)體器件。LED也用作光源。使用氮化物半導(dǎo)體材料的LED或者LD主要用于發(fā)光器件以提供光。例如，LED或 者LD用作各種產(chǎn)品的光源，例如便攜式電話的小鍵盤發(fā)光部、電布告板和照明裝置。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施方案提供一種用于交流(AC)電壓的發(fā)光器件和具有該發(fā)光器件的發(fā)光器件 封裝。實(shí)施方案提供一種具有m個(gè)(4 ^ m)利用交流電壓驅(qū)動(dòng)的發(fā)光單元的發(fā)光器件以 及具有該發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。實(shí)施方案提供一種具有m個(gè)(4 ^ m)彼此串聯(lián)連接的發(fā)光單元的發(fā)光器件以及具 有該發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。實(shí)施方案提供一種發(fā)光器件以及具有該發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝，所述發(fā)光器件 包括具有多個(gè)彼此串聯(lián)連接的發(fā)光單元的第一組和具有多個(gè)彼此串聯(lián)連接的發(fā)光單元的
第二組，其中第一組與第二組并聯(lián)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的發(fā)光器件包括包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、在所述第一導(dǎo)電半 導(dǎo)體層下的有源層和在所述有源層下的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的多個(gè)發(fā)光單元；與所述多個(gè)發(fā) 光單元的第一發(fā)光單元的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層連接的第一電極層；在所述發(fā)光單元下的多個(gè) 第二電極層，所述第二電極層的一部分與相鄰發(fā)光單元的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層連接；在所述 多個(gè)發(fā)光單元的最后的發(fā)光單元下的第三電極層；與所述第一電極層連接的第一電極；與 所述第三電極層連接的第二電極；在所述第一電極層至所述第三電極層周圍的絕緣層；以 及在所述絕緣層下的支撐構(gòu)件。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的發(fā)光器件包括包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、在所述第一導(dǎo)電半 導(dǎo)體層下的有源層和在所述有源層下的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的多個(gè)發(fā)光單元；在所述發(fā)光單 元下的多個(gè)導(dǎo)電接觸層；與所述多個(gè)發(fā)光單元的第一發(fā)光單元的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層連接的 第一電極層；在所述導(dǎo)電接觸層下的多個(gè)第二電極層，所述第二電極層的一部分與所述多 個(gè)發(fā)光單元的下一個(gè)發(fā)光單元的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層連接；在設(shè)置于所述多個(gè)發(fā)光單元的最 后的發(fā)光單元下的所述導(dǎo)電接觸層之下的第三電極層；與所述多個(gè)第二電極層的中心第二 電極層連接的電極；在所述第一電極層至所述第三電極層周圍的絕緣層；以及在所述絕緣層下的導(dǎo)電支撐構(gòu)件，所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件與所述多個(gè)發(fā)光單元的第一發(fā)光單元和最后的發(fā) 光單元連接。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝包括主體；在所述主體上的多個(gè)引線電極； 與所述引線電極連接的發(fā)光器件；和用于模制所述發(fā)光器件的模制元件，其中所述發(fā)光器 件包括多個(gè)發(fā)光單元，所述發(fā)光單元包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層下 的有源層和在所述有源層下的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；與所述多個(gè)發(fā)光單元的第一發(fā)光單元的 第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層連接的第一電極層；在所述發(fā)光單元下的多個(gè)第二電極層，所述第二電 極層的一部分與相鄰的發(fā)光單元的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層連接；在所述多個(gè)發(fā)光單元的最后的 發(fā)光單元下的第三電極層；與所述第一電極層連接的第一電極；與所述第三電極層連接的 第二電極；在所述第一電極層至所述第三電極層周圍的絕緣層；以及在所述絕緣層下的支 撐構(gòu)件。


圖1是顯示根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件的截面圖；圖2是顯示在圖1中所示的發(fā)光器件的AC驅(qū)動(dòng)電路的電路視圖；圖3 12是顯示制造在圖1中顯示的發(fā)光器件的工序的截面圖；圖13是顯示根據(jù)第二實(shí)施方案的發(fā)光器件的截面圖；圖14是顯示根據(jù)第三實(shí)施方案的發(fā)光器件的截面圖；和圖15是顯示包括在圖1中所示發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的截面圖。圖16是說明具有圖15的發(fā)光器件封裝的顯示設(shè)備的一個(gè)實(shí)例的立體圖。圖17是說明具有圖15的發(fā)光器件封裝的顯示設(shè)備的另一實(shí)例的立體圖。圖18是提供有圖15的發(fā)光器件封裝的照明設(shè)備的立體圖。
具體實(shí)施例方式在實(shí)施方案的描述中，應(yīng)理解，當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案或者結(jié)構(gòu)稱為在另一襯 底、另一層(或者膜)、另一區(qū)域、另一墊或者另一圖案“上”或者“下”時(shí)，其可以“直接地” 或者“間接地”在所述另一襯底、層(或者膜)、區(qū)域、墊或者圖案“上”或者“下”，或也可存 在一個(gè)或者更多個(gè)中間層。所述層的這種位置參考附圖進(jìn)行描述。以下，將參考附圖描述實(shí)施方案。為了方便或清楚的目的，附圖中顯示的各層的厚 度和尺寸可進(jìn)行放大、省略或者示意地繪出。此外，元件的尺寸并不絕對(duì)地反映實(shí)際尺寸。圖1是顯示根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。參考圖1，發(fā)光器件100包括多個(gè)發(fā)光單元Al An和Bl Bru導(dǎo)電接觸層118、 電極層121 125、絕緣層151、155和156、第一電極171、第二電極173以及導(dǎo)電支撐構(gòu)件 170。發(fā)光器件100包括具有至少η個(gè)彼此串聯(lián)連接的發(fā)光單元Al An (η彡2)的第 一組101、以及具有至少η個(gè)彼此串聯(lián)連接的發(fā)光單元Bl Bn (η彡2)第二組103。第一組101的發(fā)光單元Al An和第二組103的發(fā)光單元Bl Bn在導(dǎo)電支撐構(gòu) 件170上形成。發(fā)光單元Al An和Bl Bn可具有相同尺寸或者一些發(fā)光單元具有不同 尺寸。此外，發(fā)光單元Al An和Bl Bn可具有相同的上部和下部寬度，或者發(fā)光單元Al An和Bl Bn的上部寬度窄于下部寬度。第一組101的發(fā)光單元Al An與第二組103的發(fā)光單元Bl Bn串聯(lián)連接。發(fā) 光單元Al An和Bl Bn可具有相同尺寸或者不同尺寸，實(shí)施方案不限于此。發(fā)光單元Al An和Bl Bn可布置為至少一行或者布置為矩陣形。此外，第一 組101和第二組103的發(fā)光單元Al An和Bl Bn可在交流電源的一運(yùn)行周期下或者一 驅(qū)動(dòng)模式下驅(qū)動(dòng)。第一組101和第二組103的發(fā)光單元Al An和Bl Bn可包括多個(gè)包括III-V 族化合物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體層。例如，發(fā)光單元Al An和Bl Bn可包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體 層112、在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112下的有源層114和在有源層114下的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層 116。例如，發(fā)光單元Al An 和 Bl Bn 可包括 GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、 AlInN、AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP或者AlGalnP。如果第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層是N型半導(dǎo)體層， 則第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層是P型半導(dǎo)體層。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112在有源層114上形成。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112的厚度可大 于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116的厚度。如果第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112是N型半導(dǎo)體層，則第一導(dǎo) 電半導(dǎo)體層112摻雜有N型摻雜劑，例如Si、Ge、Sn、Se或者Te。在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112 的上表面上可形成粗糙結(jié)構(gòu)113。粗糙結(jié)構(gòu)113可包括凹凸圖案。粗糙結(jié)構(gòu)113可改善外 部量子效率。此外，由于電極不在發(fā)光單元Al An和Bl Bn的上表面上形成，所以可防 止由于電極導(dǎo)致的外部量子效率的降低。在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層Il2的上表面上可形成透射層。透射層包括折射率低于第一 導(dǎo)電半導(dǎo)體層112的折射率的材料。例如，透射層可包括絕緣材料和/或透明電極層例如 TCO(透明導(dǎo)電氧化物)。有源層114置于第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層117之間，以發(fā)射具 有預(yù)定波段的光。有源層114可具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)或者量子點(diǎn) 結(jié)構(gòu)。有源層114可具有阱層/勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu)，例如InGaN/GaN、GaN/AlGaN、InGaN/ InGaN，但是實(shí)施方案不限于此。阱層的能帶隙可低于勢(shì)壘層的能帶隙。在有源層114和第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112之間可形成第一導(dǎo)電覆層(未顯示)。第 一導(dǎo)電覆層可包括GaN基半導(dǎo)體，并且其能帶隙可高于有源層114的能帶隙。在有源層114和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116之間可形成第二導(dǎo)電覆層(未顯示)。第 二導(dǎo)電覆層可包括GaN基半導(dǎo)體，并且其能帶隙可高于有源層114的能帶隙。在有源層114下設(shè)置第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116包括摻雜有 第二導(dǎo)電摻雜劑的化合物半導(dǎo)體。例如，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116可包括選自GaN、InN、AlN、 InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 禾口 AlGaInP 中的至少一種。如果 第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116是P型半導(dǎo)體層，則第二導(dǎo)電摻雜劑包括P型摻雜劑，例如Mg、Zn、 Ca、Sr 或者 Ba。在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116下可形成第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層(未顯示)。第三導(dǎo)電半導(dǎo) 體層可包括極性與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層極性相反的半導(dǎo)體層。第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層可包括極性 與第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的極性相同的半導(dǎo)體。因此，發(fā)光單元Al An和Bl Bn可具有N-P 結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、N-P-N結(jié)結(jié)構(gòu)和P-N-P結(jié)結(jié)構(gòu)中的一種。為了方便的目的，發(fā)光單元的
6最下層稱作第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116。此外，在發(fā)光單元Al An和Bl Bn中不形成暴露出第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112以 及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116的一部分上表面的階梯部。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116在有源層114下形成并且可摻雜有P型摻雜劑例如Mg、Be 或者Zn。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116或者第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層可設(shè)置在發(fā)光單元Al An和Bl Bn的最下層處。為了方便的目的，發(fā)光單元的最下層稱作第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116。發(fā)光單元Al An和Bl Bn可通過間隔161彼此間隔開。置于第一組101和第 二組103之間的間隔161的寬度可與發(fā)光單元之間的寬度相同或者不同。 在發(fā)光單元Al An和Bl Bn的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116下形成導(dǎo)電接觸層118， 并且在導(dǎo)電接觸層118下形成電極層121 125。導(dǎo)電接觸層118包括歐姆接觸層。導(dǎo)電 接觸層118可與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116的下表面歐姆接觸。導(dǎo)電接觸層118可包括選自 ITO (氧化銦錫)、IZO (氧化銦鋅)、IZTO (氧化銦鋅錫)、IAZO (氧化銦鋅鋁)、IGZO (氧化 銦鎵鋅)、IGTO (氧化銦鎵錫)、AZO (氧化鋅鋁)、ATO (氧化銻錫)、GZO (氧化鎵鋅)、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au、Ni/Ir0x/Au/IT0、TCO(透明導(dǎo)電氧化物)和 TCN(透明導(dǎo)電氮 化物)中的一種。導(dǎo)電接觸層118可包括多個(gè)圖案，其中在圖案之間可形成低導(dǎo)電層(未顯示)。低 導(dǎo)電可通過使用材料例如導(dǎo)電率低于導(dǎo)電接觸層118的導(dǎo)電率的絕緣材料而置于導(dǎo)電接 觸層118的圖案之間。導(dǎo)電接觸層118的數(shù)目與發(fā)光單元Al An和Bl Bn的數(shù)目相同。電極層121 125 包括選自 Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、W、Ti 及 其組合中的一種。電極層121 125可制備為單層或者多層。電極層121 125可用作具 有高反射率(50%以上)的具有導(dǎo)電歐姆接觸功能的反射性電極層。電極層121 125中的至少之一部分或者完全地設(shè)置在發(fā)光單元Al An和Bl Bn之下。在布置于第一組101的一側(cè)處的第一發(fā)光單元Al下設(shè)置第一電極層121。第一電 極層121的另一端126穿過導(dǎo)電接觸層118、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116和有源層114與第一導(dǎo) 電半導(dǎo)體層112接觸。第一電極層121可在第一電極層121和第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112之間 的接觸部處包括歐姆接觸材料，但是實(shí)施方案不限于此。第一電極層121的一側(cè)向外延伸超過第一組101的第一發(fā)光單元Al，并且第一電 極171電連接到第一電極層121的一側(cè)上。第一電極層121可用作第一墊，并且可在第一 電極層121的一側(cè)上形成。此外，在第一發(fā)光單元Al的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112上形成第一 電極171。第二電極層122至第五電極層125設(shè)置在發(fā)光單元Al An和Bl Bn下以用作 反射層。第二電極層至第五電極層122 125與設(shè)置在發(fā)光單元Al An和Bl Bn下的 導(dǎo)電接觸層118接觸。第二電極層122至第四電極層124的部分126與下一個(gè)發(fā)光單元的第一導(dǎo)電半導(dǎo) 體層112接觸。第二電極層122至第四電極層124將兩個(gè)相鄰發(fā)光單元串聯(lián)連接。第三電極層123將第一組101和第二組103彼此電連接。具體而言，第三電極層 123將第一組101的發(fā)光單元An與第二組103的發(fā)光單元Bn串聯(lián)電連接。第五電極層125與設(shè)置在第二組103的第一發(fā)光單元Bl下的導(dǎo)電接觸層118接觸，第五電極層125的另一端延伸至第一發(fā)光單元Bl的另一端。第二電極173與第五電極 層125的另一側(cè)電連接。第二電極173與第五電極層125的另一端電連接。第二電極173 用作墊并且設(shè)置在第五電極層125的另一側(cè)上。第一電極171和第二電極173圍繞發(fā)光器件100的中心相對(duì)或者平行，但是實(shí)施 方案不限于此。對(duì)第一電極171施加的電力的極性可與對(duì)第二電極173施加的電力的極性 相反。在第一電極層121至第五電極層125上形成第一絕緣層151以阻擋第一電極層 121至第五電極層125、發(fā)光單元Al An和Bl Bn以及導(dǎo)電接觸層118之間不期望的接 觸。第二絕緣層155置于第一電極層121至第五電極層125與導(dǎo)電支撐構(gòu)件170之間， 以阻擋導(dǎo)電支撐構(gòu)件170與第一電極層121至第五電極層125之間的不期望的接觸。此外， 第二絕緣層155的一部分防止一個(gè)發(fā)光單元的歐姆單元118與另一個(gè)發(fā)光單元的電極層接 觸。第三電極層123與第一組101的第η個(gè)發(fā)光單元An、第二組103的第η個(gè)發(fā)光單 元Bn和導(dǎo)電支撐構(gòu)件170接觸?？梢砸园雮€(gè)運(yùn)行周期的間隔分別對(duì)第三電極層123和第二電極173供給交流電 源，使得第一組101和第二組103可以以半個(gè)運(yùn)行周期的間隔交替運(yùn)行。第一組101的發(fā)光單元Al An與第二組103的發(fā)光單元Bl Bn串聯(lián)連接。第 一電極171與第一組101的第一發(fā)光單元Al連接，導(dǎo)電支撐構(gòu)件170與第η個(gè)發(fā)光單元An 連接，第二電極173與第二組103的第一發(fā)光單元Bl連接，導(dǎo)電支撐構(gòu)件170與第η個(gè)發(fā) 光單元Bn連接。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170支撐發(fā)光器件并且包括選自Cu、Au、Ni、Mo、Cu_W、Pd、In、W、Si、 Ta、Nb以及載體晶片例如Si、Ge、GaAs、ZnO、GaN、Ge2O3或者SiC中的至少一種。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可具有散熱和導(dǎo)電特性。支撐構(gòu)件可涂覆或者以板狀附著導(dǎo)電支撐構(gòu)件170，但是實(shí)施方案不限于此。導(dǎo)電 支撐構(gòu)件170的厚度可為30 500 μ m，但是實(shí)施方案不限于此。在導(dǎo)電支撐構(gòu)件170和第三電極層123之間可插入接合層。接合層可包括Ti、Cr、 Ta及其合金中的至少一種。在發(fā)光單元Al An和Bl Bn周圍形成第三絕緣層156以防止層和單元之間的 短路。此外，第三絕緣層156可覆蓋發(fā)光單元Al An和Bl Bn的上部部分。第一至第三絕緣層151、155和156包括絕緣材料，例如Si02、Si3N4、Al203或者Ti02。在交流電源的半個(gè)運(yùn)行周期期間，對(duì)導(dǎo)電支撐構(gòu)件170施加正電，使得電流通過 第一組101的第η個(gè)至第一個(gè)發(fā)光單元An Al流向第一電極171。因此，第一組101的發(fā) 光單元Al An可發(fā)射光。在交流電源的下一個(gè)半個(gè)運(yùn)行周期期間，對(duì)第二電極173施加負(fù)電，使得電流通 過第二組103的第η個(gè)至第一個(gè)發(fā)光單元Bn Bl流向?qū)щ娭螛?gòu)件170。因此，第二組 103的發(fā)光單元Bl Bn可發(fā)射光。對(duì)發(fā)光器件100施加的交流電源的水平可對(duì)應(yīng)于發(fā)光單元An Al和Bn Bl的 驅(qū)動(dòng)電壓的總和。例如，在220V的交流電壓下，約60個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓為約3. 5V的發(fā)光單元可
8彼此串聯(lián)連接。即，在施加220V的交流電壓下，第一組101的30個(gè)發(fā)光單元Al An彼此 串聯(lián)連接，第二組103的30個(gè)發(fā)光單元Bl Bn彼此串聯(lián)連接。因此，60個(gè)發(fā)光單元彼此 串聯(lián)連接。此外，在IlOV的交流電壓下，30個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓為約3. 5V的發(fā)光單元可彼此串聯(lián)連接。發(fā)光單元Al An和Bl Bn的驅(qū)動(dòng)電壓是可變的，使得發(fā)光單元的數(shù)目也是可 變的。此外，發(fā)光器件100可在沒有附加的整流器的情況下運(yùn)行。根據(jù)交流電源條件下正 電壓和負(fù)電壓的水平，第一組101的發(fā)光單元的數(shù)目可與第二組103的發(fā)光單元的數(shù)目相 同或者不同。根據(jù)該實(shí)施方案，在一個(gè)導(dǎo)電支撐構(gòu)件上形成運(yùn)行周期彼此不同的至少兩個(gè)組 101和103的發(fā)光單元Al An和Bl Bn，使得發(fā)光器件的尺寸可得到最小化，并且用于 交流電源的發(fā)光器件的電路可得到簡(jiǎn)化。此外，可將發(fā)光器件的第一組101與第二組103 連接而不使用附加的導(dǎo)線。此外，由于發(fā)光單元Al An和Bl Bn可通過設(shè)置在發(fā)光單元Al An和Bl Bn下的電極層121 125彼此連接，所以不必在發(fā)光單元Al An和Bl Bn上提供金屬。發(fā)光器件100的第一組101和第二組103可制備為棒形。此外，第一組101和第 二組103可彼此平行或者可彎曲至少一次。如果第一組101和第二組103彼此平行，則第 一電極層121可與第五電極層125電連接。在這種情況下，第一電極171和第二電極173 中的一個(gè)可省略。圖2是顯示在圖1中所示發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)電路的電路視圖。參考圖2，在半個(gè)運(yùn)行周期期間對(duì)第一組101施加交流電源的正電流II，以從第η 個(gè)發(fā)光單元An至第一發(fā)光單元Al依次地驅(qū)動(dòng)第一組101的發(fā)光單元。此外，在余下的半 個(gè)運(yùn)行周期期間對(duì)第二組103施加交流電源的負(fù)電流12，以從第η個(gè)發(fā)光單元Bn至第一發(fā) 光單元Bl依次地驅(qū)動(dòng)第二組103的發(fā)光單元。以此方式，第一組101和第二組103的發(fā)光 單元Al An和Bl Bn可在交流電源的一個(gè)運(yùn)行周期的期間交替地打開/關(guān)閉。在交流電源端子和發(fā)光器件之間可提供電阻器和整流電路，實(shí)施方案不限于此。 此外，發(fā)光器件100可獨(dú)立于第二組103來驅(qū)動(dòng)第一組101。圖3 12是顯示制造在圖1中所示發(fā)光器件的方法的截面圖。在以下描述中，將 參考多個(gè)發(fā)光單元來說明發(fā)光器件的第一組的制造工藝，將省略制造第二組的方法以避免重復(fù)。參考圖3，將襯底110裝載入生長(zhǎng)設(shè)備中，并且在襯底110上以層或者圖案的形式 來形成II VI族化合物半導(dǎo)體。生長(zhǎng)設(shè)備可選自電子束蒸發(fā)器、PVD (物理氣相沉積)設(shè)備、CVD (化學(xué)氣相沉積) 設(shè)備、PLD(等離子體激光沉積)設(shè)備、雙型熱蒸發(fā)器、濺射設(shè)備和MOCVD(有機(jī)金屬化學(xué)氣 相沉積)設(shè)備。然而，實(shí)施方案不限于所述生長(zhǎng)設(shè)備。襯底110可包括絕緣襯底或者導(dǎo)電襯底。例如，襯底110可包括選自A1203、GaN, SiC、Zn0、Si、GaP、InP、Ga203和GaAs中的一種。在襯底110的上表面上可形成凹凸圖案。此外，在襯底110上可形成包括II VI族化合物半導(dǎo)體的層或者圖案。例如，在 襯底110上可形成ZnO層(未顯示)、緩沖層(未顯示)和未摻雜的半導(dǎo)體層(未顯示) 中的至少一種。緩沖層或者未摻雜的半導(dǎo)體層可通過使用III-V族化合物半導(dǎo)體形成。緩沖層可使得相對(duì)于襯底的晶格常數(shù)差減小，未摻雜的半導(dǎo)體層可包括未摻雜的GaN基半導(dǎo) 體。為了方便的目的，以下描述將假定在襯底110上形成第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112。在襯底110上形成用于發(fā)光單元的多個(gè)化合物半導(dǎo)體。在襯底110上形成第一導(dǎo) 電半導(dǎo)體層112，在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112上形成有源層114，并且在有源層114上形成第 二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112可包括摻雜有第一導(dǎo)電摻雜劑的III-V族化合物半導(dǎo)體。 例如，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層 112 可包括選自 GaN, A1N、AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的一種。如果第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112是N型半導(dǎo)體 層，則第一導(dǎo)電摻雜劑是N型摻雜劑，例如Si、Ge、Sn、Se或者Te。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112 可為單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施方案不限于此。在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112上設(shè)置有源層114。有源層114可具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多 量子阱結(jié)構(gòu)、量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)或者量子線結(jié)構(gòu)。有源層114可具有包括阱層和勢(shì)壘層的堆疊結(jié) 構(gòu)，例如InGaN阱層/GaN勢(shì)壘層、GaN阱層/AlGaN勢(shì)壘層或者InGaN阱層/InGaN勢(shì)壘層。 這種堆疊結(jié)構(gòu)可包括2-30對(duì)阱/勢(shì)壘層，但是實(shí)施方案不限于此。阱層可包括能帶隙低于 勢(shì)壘層能帶隙的材料。在有源層114和第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112之間可形成第一導(dǎo)電覆層(未顯示)。第 一導(dǎo)電覆層可包括GaN基半導(dǎo)體，并且其能帶隙可高于有源層114的能帶隙。在有源層114和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116之間可形成第二導(dǎo)電覆層(未顯示)。第 二導(dǎo)電覆層可包括GaN基半導(dǎo)體，并且其能帶隙可高于有源層114的能帶隙。在有源層114上形成第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116包括摻雜有 第二導(dǎo)電摻雜劑的III-V族化合物半導(dǎo)體。例如，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116可包括選自GaN、 AlN, AlGaN, InGaN, InN、InAlGaN、Al InN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 和 AlGaInP 中的至少一 種。如果第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116是P型半導(dǎo)體層，則第二導(dǎo)電摻雜劑包括P型摻雜劑，例如 Mg、Zn、Ca、Sr 或者 Ba。此外，在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116上可形成第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層。第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層 可包括極性與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的極性相反或者與第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的極性相同的半導(dǎo) 體。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112、有源層114和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116的堆疊結(jié)構(gòu)可構(gòu)成發(fā) 光單元區(qū)域。此外，發(fā)光單元可包括N-P結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、N-P-N結(jié)結(jié)構(gòu)和P-N-P結(jié)結(jié)構(gòu) 中的至少一種。參考圖4，在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116上形成多個(gè)導(dǎo)電接觸層118。導(dǎo)電接觸層118 彼此間隔開規(guī)則間隔。歐姆接觸層118的寬度對(duì)應(yīng)于各發(fā)光單元區(qū)域的寬度。歐姆接觸層118在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116的上表面的一部分上形成，同時(shí)與第二 導(dǎo)電半導(dǎo)體層116歐姆接觸。歐姆接觸層118可包括透射性導(dǎo)電材料。例如，歐姆接觸層 118可包括選自ITO (氧化銦錫)、IZO (氧化銦鋅)、IZTO (氧化銦鋅錫)、IAZO (氧化銦鋁 鋅)、IGZO (氧化銦鎵鋅)、IGTO (氧化銦鎵錫)、AZO (氧化鋁鋅)、ATO (氧化銻錫)、GZO (氧 化鎵鋅)、IrOx、RuOx, Ru0x/T0、Ni/IrOx/Au 和 Ni/Ir0x/Au/IT0 中的至少一種。歐姆接觸層118可制備為層或者圖案的形式。層或者圖案可改變相對(duì)于第二導(dǎo)電 半導(dǎo)體層116的歐姆電阻。
10
參考圖5，形成多個(gè)凹陷119。凹陷119具有從第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116至第一導(dǎo)電 半導(dǎo)體層112的上表面的深度。在凹陷119之間間隔Tl是預(yù)定的。例如，間隔Tl對(duì)應(yīng)于 各電極層的一部分。在通過凹陷119分成數(shù)個(gè)部分的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116的上表面上形 成歐姆接觸層118。形成凹陷119和歐姆接觸層118的次序是可改變的，實(shí)施方案不限于此。參考圖6，在其中未形成歐姆接觸層118的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116的上表面的預(yù)定 區(qū)域上形成第一絕緣層151。例如，在形成掩模層之后，通過光刻工藝在其中未形成掩模層 的區(qū)域上形成第一絕緣層151。即，第一絕緣層151可在沒有歐姆接觸層118的第二導(dǎo)電半 導(dǎo)體層116的上表面上和在凹陷119中形成。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112通過形成于凹陷119 中的第一絕緣層151而暴露出。參考圖7和8，在第一絕緣層151和歐姆接觸層118上形成電極層121、122和123。電極層121、122和123彼此物理地間隔開并且用作反射電極層。電極層121、122 和 123 可包括選自 Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、W、Ti 及其組合中的材料。第一電極層121在第一絕緣層151上形成并且通過凹陷119與第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層 112部分地接觸。第二電極層122在第一絕緣層151和歐姆接觸層118上形成并且通過凹 陷119與第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112部分接觸。此外，可提供多個(gè)電極層121、122和123以與 第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112接觸。在歐姆接觸層118和第一絕緣層151上形成第三電極層123。在圖1中，第三電極 層123定位為對(duì)應(yīng)于在發(fā)光器件的中心處的第三電極層123。第二電極層122和第三電極層123定位為各自對(duì)應(yīng)于發(fā)光單元。此外，如圖1所 示，第二電極層122和第三電極層123將相鄰發(fā)光單元串聯(lián)連接。參考圖8，在第一電極層121和第二電極層122上形成第二絕緣層155。第三電極 層123的上表面是打開的。第一絕緣層151和第二絕緣層155可包括選自Si02、Si3N4、Al203和TiO2中的材料。參考圖9，在第二絕緣層155和第三電極層123上形成導(dǎo)電支撐構(gòu)件170。導(dǎo)電支 撐構(gòu)件170支撐發(fā)光器件并且包括選自Cu、Au、Ni、Mo、Cu-W、Pd、In、W、Si、Ta、Nb以及載體 晶片例如 Si、Ge、GaAs、Zn0、SiC、SiGe、Ge203 或者 GaN 中的至少一種。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可具有散熱和導(dǎo)電特性。支撐構(gòu)件可涂覆或者以板狀附著導(dǎo)電 支撐構(gòu)件170，但是實(shí)施方案不限于此。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170的厚度可為約30 500 μ m，但 是實(shí)施方案不限于此。在導(dǎo)電支撐構(gòu)件170和第三電極層123之間可插入接合層。接合層可包括Ti、Cr、 Ta及其合金中的至少一種。參考圖9和10，在基底上設(shè)置導(dǎo)電支撐構(gòu)件170之后，通過物理/化學(xué)方案將襯底 110移除。為了移除襯底110，可使用物理和/或化學(xué)方案。物理方案包括激光剝離(LLO)方 案，其中將具有預(yù)定波段的激光束輻照在襯底110上，從而將襯底110與第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層 112分離?；瘜W(xué)方案包括濕蝕刻方案，其中通過濕的蝕刻工藝將形成于襯底110和第一導(dǎo)電 半導(dǎo)體層112之間的半導(dǎo)體層(例如緩沖層)移除，從而將襯底110分離。在移除襯底110之后，可對(duì)第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112的表面實(shí)施感應(yīng)耦合等離子體
11/反應(yīng)性離子蝕刻(ICP/RIE)工藝。在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116下設(shè)置歐姆接觸層118和第一至第三電極層121、122和 123，從而保護(hù)其免受外部沖擊影響。即，當(dāng)移除襯底110時(shí)，保護(hù)歐姆接觸層118和第一至 第三電極層121、122和123免受到外部沖擊影響。參考圖11，實(shí)施蝕刻工藝以形成用于發(fā)光單元Al An的間隔161。繼續(xù)蝕刻工 藝直至暴露出設(shè)置在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116下的第一絕緣層151。因此，發(fā)光單元Al An 可彼此隔離。各發(fā)光單元可與電極層121、122和123的部分126間隔開預(yù)定距離D1。如 果距離Dl增加，則可另外形成歐姆接觸層。此外，第一絕緣層151可暴露于發(fā)光單元Al An的外側(cè)，但是實(shí)施方案不限于此。在發(fā)光單元Al An之間形成的間隔161可具有彼此相同或者不同的寬度，但實(shí) 施方案不限于此。當(dāng)從頂部觀察時(shí)，發(fā)光單元Al An可為圓形或者多邊形，例如矩形或者 正方形。第一電極層121的部分126與第一發(fā)光單元Al的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112連接。第 二電極層122與設(shè)置在第一發(fā)光單元Al下的歐姆接觸層118連接，第二電極層122的部分 126與第二發(fā)光單元A2的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112連接。以此方式，第二電極層122將兩個(gè) 相鄰發(fā)光單元串聯(lián)連接。第三電極層123與設(shè)置在第η個(gè)發(fā)光單元An下的導(dǎo)電支撐構(gòu)件170和歐姆接觸 層118連接。以此方式，η個(gè)發(fā)光單元Al An可彼此串聯(lián)連接。參考圖12，在發(fā)光單元Al An的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112的上表面上形成粗糙結(jié) 構(gòu)113。粗糙結(jié)構(gòu)113可通過干的和/或濕的蝕刻工藝制備為凹凸圖案形式。此外，粗糙結(jié) 構(gòu)113可包括附加的凹凸結(jié)構(gòu)。粗糙結(jié)構(gòu)113可改善外部量子效率。第一絕緣層151從第一發(fā)光單元Al部分地暴露出。通過蝕刻工藝將部分第一絕 緣層151打開。在這種情況下，可暴露出第一電極層121。在第一電極層121上形成第一電 極171。第一電極171可包括墊。N個(gè)發(fā)光單元Al An在第一電極171和導(dǎo)電支撐構(gòu)件170之間彼此串聯(lián)連接。 因此，通過所述制造工藝獲得如圖1所示的發(fā)光器件。該實(shí)施方案可提供包括可在交流電源下驅(qū)動(dòng)的第一組和第二組的發(fā)光單元的發(fā) 光器件，使得即使使用交流電源也可不是必需要附加的部件并且可改善光提取效率。圖13是顯示根據(jù)第二實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。在以下描述中，在第一實(shí) 施方案中已經(jīng)說明的元件和結(jié)構(gòu)將省略以避免重復(fù)。參考圖13，發(fā)光器件100Α包括在形成于發(fā)光器件100Α的中心處的第三電極層 123與支撐構(gòu)件170Α之間提供的第二絕緣層155。支撐構(gòu)件170Α包括具有散熱和絕緣特 性的材料，使得支撐構(gòu)件170Α可有效散熱。支撐構(gòu)件170Α由導(dǎo)電金屬形成，但是實(shí)施方案 不限于此。發(fā)光單元Al An和Bn Bl在提供于發(fā)光器件100Α的兩端處的第一電極171 和第二電極173之間彼此串聯(lián)連接，使得發(fā)光器件100Α可在交流電源的半個(gè)運(yùn)行周期期間 發(fā)射光。在這種情況下，兩個(gè)發(fā)光器件100Α彼此平行設(shè)置，使得其可在交流電源下驅(qū)動(dòng)。圖14是顯示根據(jù)第三實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。在以下描述中，在第一實(shí) 施方案中已經(jīng)說明的元件和結(jié)構(gòu)將省略以避免重復(fù)。
參考圖14，發(fā)光器件100B包括在形成于發(fā)光器件100B的中心處的第三電極層 123與支撐構(gòu)件170之間提供的第二絕緣層155。第三電極175可在位于第一組IOlA和第二組103A之間的間隔161中形成。第三 電極175在第三電極層123上形成并且通過第三電極層123與第一組IOla的第η個(gè)發(fā)光 單元An和第二組103a的第η個(gè)發(fā)光單元Bn連接。設(shè)置在第一組IOlA的第一發(fā)光單元Al下的第一電極層121與支撐構(gòu)件170連接， 設(shè)置在第二組103Α的第一發(fā)光單元Bl下的第五電極層125與支撐構(gòu)件170連接。因此， 在交流電源的半個(gè)運(yùn)行周期期間，第一組IOlA的發(fā)光單元Al An運(yùn)行，在交流電源的其 余半個(gè)運(yùn)行周期期間，第二組103Α的發(fā)光單元Bl Bn運(yùn)行。運(yùn)行的細(xì)節(jié)已經(jīng)在第一實(shí)施 方案中描述過。圖15是顯示包括根據(jù)上述實(shí)施方案的發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的截面圖。參考圖15，發(fā)光器件封裝30包括主體20、形成在主體20上的第一引線電極32 和第二引線電極33、提供在主體20上并且與第一引線電極32和第二引線電極33電連接的 發(fā)光器件100、以及包圍發(fā)光器件100的模制元件40。主體20可包括硅、合成樹脂、金屬藍(lán)寶石(Al2O3)和PCB(印刷電路板)中的至少 一種。在發(fā)光器件100周圍可形成傾斜表面。主體20可具有腔22，但是實(shí)施方案不限于 此。第一引線電極32和第二引線電極33彼此電隔離以對(duì)發(fā)光器件100供電。此外， 第一引線電極32和第二引線電極33將由發(fā)光器件100發(fā)射的光反射，以改善光效率，并且 將由發(fā)光器件100產(chǎn)生的熱散發(fā)至外部。雖然圖15顯示第一引線電極32和第二引線電極33設(shè)置在主體20的下表面上， 實(shí)施方案不限于此。例如，第一引線電極32和第二引線電極33可提供在主體20上，第一墊和第二墊 可形成在主體20的下表面上。在這種情況下，第一引線電極32和第二引線電極33可通過 穿過主體20形成的第一導(dǎo)電通孔和第二導(dǎo)電通孔與第一墊和第二墊電連接。發(fā)光器件100可安置在主體20上或者第一引線電極32和第二引線電極33上。發(fā)光器件100可通過至少一個(gè)導(dǎo)線25與第一引線電極32和第二引線電極33的 至少之一電連接。例如，在圖1中顯示的發(fā)光器件100的第一電極和第二電極可通過導(dǎo)線 與第二引線電極33連接，并且通過芯片接合方案可在第一引線電極32上形成發(fā)光器件100 的導(dǎo)電支撐構(gòu)件。此外，發(fā)光器件100可通過倒裝芯片接合方案或者芯片接合方案與第一 引線電極32和第二引線電極33電連接。根據(jù)上述實(shí)施方案的發(fā)光器件之一可選擇性地用 作發(fā)光器件100，但實(shí)施方案不限于此。模制元件40包括具有透射性能的硅或樹脂。模制元件40包圍發(fā)光器件100以保 護(hù)發(fā)光器件100。此外，模制元件40可包括磷光體以改變從發(fā)光器件100發(fā)射的光的波長(zhǎng)。雖然在實(shí)施方案中公開了頂視型發(fā)光器件封裝，但是側(cè)視型發(fā)光器件封裝可用于 改善散熱、導(dǎo)電和反射特性。根據(jù)頂視型發(fā)光器件封裝或者側(cè)視型發(fā)光器件封裝，通過使用 樹脂層封裝發(fā)光器件并然后將透鏡形成于樹脂層上與或者與樹脂層接合，但是實(shí)施方案不 限于此。封裝發(fā)光器件100并且設(shè)置于基板上以提供發(fā)光模塊，或者發(fā)光器件制備為L(zhǎng)ED形式以提供發(fā)光模塊。光單元的發(fā)光模塊包括發(fā)光器件封裝。發(fā)光器件封裝具有如圖15所示的結(jié)構(gòu)。否 則，根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件設(shè)置在基板上并且通過模制元件封裝。〈照明系統(tǒng)〉根據(jù)上述實(shí)施方案的發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝可應(yīng)用于光單元。所述光單元可具 有包括多個(gè)發(fā)光器件或者多個(gè)發(fā)光器件封裝的陣列結(jié)構(gòu)。除了照明燈、信號(hào)燈、車輛前燈、 電子顯示器等之外，照明系統(tǒng)還可包括圖16和17中顯示的顯示設(shè)備、圖18中顯示的光單元。圖16是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的顯示設(shè)備的分解立體圖。參考圖16，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的顯示設(shè)備1000可包括導(dǎo)光板1041、為導(dǎo)光板 1041提供光的發(fā)光模塊1031、在導(dǎo)光板1041下的反射元件1022、在導(dǎo)光板1041上的光學(xué) 片1051、在光學(xué)片1051上的顯示面板1061、以及容納導(dǎo)光板1041、發(fā)光模塊1031和反射元 件1022的底蓋1011，但是本公開不限于此。底蓋1011、反射片1022、導(dǎo)光板1041和光學(xué)片可定義為光單元1050。導(dǎo)光板1041用于通過將線性光散射以將線性光轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫婀?。?dǎo)光板1041可由 透明材料制成，并且可包括丙烯酰系樹脂例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、COC和聚萘二甲酸乙二醇酯樹脂。發(fā)光模塊1031為導(dǎo)光板1041的至少一側(cè)表面提供光，并最終用作顯示設(shè)備的光源。發(fā)光模塊1031可包括至少一個(gè)發(fā)光模塊，并且從導(dǎo)光板1041的一側(cè)表面直接或 者間接地提供光。發(fā)光模塊1031可包括板1033、根據(jù)上述實(shí)施方案公開的發(fā)光器件封裝 30，并且發(fā)光器件封裝30可布置為在板1033上彼此間隔開預(yù)定間隔。板1033可為包括電路圖案(未顯示)的印刷電路板(PCB)。板1033可包括金屬 芯PCB (MCPCB)、柔性PCB (FPCB)以及普通的PCB等，但是本公開不限于此。在其中發(fā)光器件 封裝30安裝在側(cè)表面或者散熱板上的情況下，可移除板1033。此處，一些散熱板可與底蓋 1011的上表面接觸。在板1033上可安裝多個(gè)發(fā)光器件封裝30，使得多個(gè)發(fā)光器件封裝30的發(fā)光表面 與導(dǎo)光板1041間隔開預(yù)定距離，但是本公開不限于此。發(fā)光器件封裝30可直接或者間接 地將光提供至作為導(dǎo)光板1041的一個(gè)側(cè)表面的光入射部，但是本公開不限于此。在導(dǎo)光板1041下可提供反射元件1022。反射元件1022反射從導(dǎo)光板1041的下 表面入射的光，以使得反射光朝向向上，由此能夠提高光單元1050的亮度。反射元件1022 可由例如PET、PC、PVC樹脂等形成，但是本公開不限于此。底蓋1011可容納導(dǎo)光板1041、發(fā)光模塊1031和反射元件1022等。為此，底蓋 1011可具有形成為其上表面打開的盒狀的容納部1012，但是本公開不限于此。底蓋1011 可與頂蓋相連，但是本公開不限于此。底蓋1011可由金屬材料或者樹脂材料形成，并且可通過使用諸如壓?；蛘咦⒛?的工藝制造。而且，底蓋1011可包括金屬或者具有高熱導(dǎo)率的非金屬材料，但是本公開不 限于此。顯示面板1061是例如IXD面板，并且包括彼此相對(duì)的第一透明基板和第二透明基板、以及介于第一襯基板和第二基板之間的液晶層。在顯示面板1061的至少一個(gè)表面處可 附著偏振板，但是本公開不限于此。顯示面板1061利用通過光學(xué)片1051的光顯示信息。顯 示設(shè)備1000可應(yīng)用于各種移動(dòng)終端、筆記本式電腦的監(jiān)視器、膝上型電腦的監(jiān)視器、電視寸。光學(xué)片1051設(shè)置于顯示面板1061和導(dǎo)光板1041之間并且包括至少一個(gè)透明片。 光學(xué)片1051可包括例如擴(kuò)散片、水平的和/或垂直的棱鏡片和增亮片中的至少一種。擴(kuò)散 片使入射光擴(kuò)散，水平和/或垂直棱鏡片將入射光集中在顯示區(qū)域上，增亮片通過重新利 用損失的光來提高亮度。而且，在顯示面板1061上可設(shè)置保護(hù)片，但是本公開不限于此。此 處，顯示設(shè)備1000可包括導(dǎo)光板1041以及作為光學(xué)元件位于發(fā)光模塊1031的光路上的光 學(xué)片1051，但是本公開不限于此。圖17是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的顯示設(shè)備的橫截面圖。參考圖17，顯示設(shè)備1100包括底蓋1152、其上布置有上述公開的發(fā)光器件封裝 30的板1120、光學(xué)元件1154和顯示面板1155。板1120和發(fā)光器件封裝30可定義為發(fā)光模塊1060。底蓋1152、至少一個(gè)發(fā)光模 塊1060和光學(xué)元件154可定義為光單元。底蓋1152可提供有容納部，但是本公開不限于此。此處，光學(xué)元件1154可包括透鏡、導(dǎo)光板、擴(kuò)散片、水平和垂直棱鏡片、以及增亮 片中的至少一種。導(dǎo)光板可由聚碳酸酯(PC)或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成，并且可 移除。擴(kuò)散片將入射光擴(kuò)散，水平和垂直棱鏡片將入射光集中在顯示區(qū)域上，增亮片通過重 新利用損失的光來提高亮度。光學(xué)元件1154設(shè)置在發(fā)光模塊1060上。光學(xué)元件154將從發(fā)光模塊1060發(fā)射 的光轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫婀?，并且進(jìn)行擴(kuò)散、光集中等。圖18是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的照明單元的立體圖。參考圖18，照明單元1500可包括外殼1510、在外殼1510中設(shè)置的發(fā)光模塊 1530、以及設(shè)置在外殼1510中以從外部電源供給電力的接線端子1520。外殼1510可優(yōu)選由具有良好熱屏蔽特性的材料例如金屬材料或者樹脂材料形 成。發(fā)光元件模塊1530可包括板1532和安裝于板1532上的根據(jù)所述實(shí)施方案的至 少一個(gè)發(fā)光器件封裝30。發(fā)光器件封裝30可包括以矩陣結(jié)構(gòu)布置為彼此間隔開預(yù)定距離 的多個(gè)發(fā)光器件封裝。板1532可為其上印刷有電路圖案的絕緣體基板，并且可包括例如印刷電路板 (PCB)、金屬芯PCB、柔性PCB、陶瓷PCB、FR-4基板等。而且，板1532可由有效反射光的材料形成，并且其表面可形成為能夠有效反射光 的顏色，例如白色或者銀色。在板1532上可安裝至少一個(gè)發(fā)光器件封裝30。各發(fā)光器件封裝30均可包括至少 一個(gè)發(fā)光二極管(LED)芯片。所述LED芯片可包括發(fā)射紅色光、綠色光、藍(lán)色光或者白色光 的彩色LED以及發(fā)射紫外線(UV)的UV LED。發(fā)光模塊1530可具有不同發(fā)光器件封裝的組合以獲得期望顏色和亮度。例如，發(fā) 光模塊1530可具有白色LED、紅色LED和綠色LED的組合以獲得高的顯色指數(shù)(CRI)。
15
接線端子1520可與發(fā)光模塊1530電連接以供電。接線端子1520可以以插座式 旋入并與外部電源連接，但本公開是不限于此。例如，接線端子1520可制成插銷型并插入 外部電源中，或者可通過電線與外部電源連接。光單元的發(fā)光模塊包括發(fā)光器件封裝。發(fā)光器件封裝可具有使用主體的封裝結(jié) 構(gòu)，或者可通過在板上安裝以上公開的發(fā)光器件、然后使用模制元件封裝所述發(fā)光器件來 制備。發(fā)光器件的制造方法包括以下步驟在生長(zhǎng)襯底上形成第一導(dǎo)電半導(dǎo)體、有源層 和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；在所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上形成多個(gè)歐姆接觸層，使得所述歐姆接 觸層彼此間隔開；通過蝕刻工藝形成m(m> 4)個(gè)凹陷以暴露出第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層；在所 述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上和在所述凹陷周圍形成第一絕緣層，在除了其中形成中心電極層 的區(qū)域之外的區(qū)域上形成第二絕緣層；在所述第二絕緣層和所述中心電極層上形成導(dǎo)電 支撐構(gòu)件；移除所述襯底，通過蝕刻工藝使得所述第二絕緣層暴露出以提供m個(gè)發(fā)光單元 (m ^ 4)，并且將所述m個(gè)發(fā)光單元彼此串聯(lián)連接；和形成與第一發(fā)光單元的所述第一導(dǎo)電 半導(dǎo)體層連接的第一電極、以及與設(shè)置在最后的發(fā)光單元下的電極層連接的第二電極。實(shí)施方案可提供在交流電源下驅(qū)動(dòng)的發(fā)光器件。實(shí)施方案可驅(qū)動(dòng)用于高電壓交流 電源的發(fā)光器件。實(shí)施方案可提供具有熱穩(wěn)定性的發(fā)光器件。實(shí)施方案可通過將具有多個(gè) 串聯(lián)發(fā)光單元的多個(gè)發(fā)光器件以串聯(lián)、并聯(lián)或者反平行結(jié)構(gòu)相連接，來提供在交流電源下 運(yùn)行的發(fā)光設(shè)備。在本說明書中對(duì)〃 一個(gè)實(shí)施方案〃、‘‘實(shí)施方案〃、‘‘示例性實(shí)施方案〃等的任 何引用，表示與實(shí)施方案相關(guān)描述的具體的特征、結(jié)構(gòu)或特性包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí) 施方案中。在說明書不同地方出現(xiàn)的這些措詞不必都涉及相同的實(shí)施方案。此外，當(dāng)結(jié)合任 何實(shí)施方案描述具體的特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，認(rèn)為關(guān)于其它的實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)的這種特征、 結(jié)構(gòu)或特性均在本領(lǐng)域技術(shù)人員的范圍之內(nèi)。雖然參考若干說明性的實(shí)施方案已經(jīng)描述了實(shí)施方案，但是應(yīng)理解本領(lǐng)域技術(shù)人 員可設(shè)計(jì)很多的其它改變和實(shí)施方案，這些也將落入本公開的原理的精神和范圍內(nèi)。更具 體地，在本公開、附圖和所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，在本發(fā)明的組合排列的構(gòu)件和/或結(jié)構(gòu) 中可能具有各種的變化和改變。除構(gòu)件和/或結(jié)構(gòu)的變化和改變之外，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員 而言，可替代的用途也會(huì)是明顯的。
1權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，包括多個(gè)發(fā)光單元，所述發(fā)光單元包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層下的 有源層和在所述有源層下的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；與所述多個(gè)發(fā)光單元的第一發(fā)光單元的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層連接的第一電極層； 在所述發(fā)光單元之下的多個(gè)第二電極層，所述第二電極層的一部分與相鄰發(fā)光單元的 第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層連接；在所述多個(gè)發(fā)光單元的最后的發(fā)光單元之下的第三電極層；與所述第一電極層連接的第一電極；與所述第三電極層連接的第二電極；在所述第一電極層至第三電極層周圍的絕緣層；以及在所述絕緣層下的支撐構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述支撐構(gòu)件包括導(dǎo)電支撐構(gòu)件，其中所述 導(dǎo)電支撐構(gòu)件與設(shè)置在所述多個(gè)發(fā)光單元的中心發(fā)光單元之下的第二電極層連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述支撐構(gòu)件包括由與所述絕緣層不同的材 料所形成的絕緣支撐構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，還包括在各發(fā)光單元與所述第二電極層和所述 第三電極層中之一之間的多個(gè)導(dǎo)電接觸層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光器件，其中所述導(dǎo)電接觸層的數(shù)目與所述發(fā)光單元的數(shù) 目相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述發(fā)光單元為棒形，并且η個(gè)(η>2)發(fā)光 單元彼此平行地設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一電極層設(shè)置在所述第一發(fā)光單元和 所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件之間，所述第一電極設(shè)置在所述第一電極層的上表面上并且與所述第一 發(fā)光單元間隔開。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一電極設(shè)置在所述第一發(fā)光單元的所 述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第二電極設(shè)置在所述第三電極層的上表 面上并且與所述最后的發(fā)光單元間隔開。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第二電極層的一部分從所述第二導(dǎo)電 半導(dǎo)體層延伸至下一個(gè)發(fā)光單元的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的下部，并且所述絕緣層的一部分延 伸至所述第二電極層的所述一部分的周邊。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述多個(gè)發(fā)光單元包括在所述第一電極和 所述第二電極層的中心第二電極層之間彼此串聯(lián)連接的第一組、以及在所述中心第二電極 層和所述第二電極之間彼此串聯(lián)連接的第二組。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述第一組的發(fā)光單元的數(shù)目與所述第二 組的發(fā)光單元的數(shù)目相同。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述第一組和所述第二組的發(fā)光單元在交 流電的半個(gè)運(yùn)行周期期間運(yùn)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一至第三電極層包括選自Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、W、Ti 及其組合中的一種。
15.一種發(fā)光器件，包括多個(gè)發(fā)光單元，所述發(fā)光單元包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層下的 有源層和在所述有源層下的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層； 在所述發(fā)光單元下的多個(gè)導(dǎo)電接觸層；與所述多個(gè)發(fā)光單元的第一發(fā)光單元的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層連接的第一電極層； 在所述導(dǎo)電接觸層下的多個(gè)第二電極層，所述第二電極層的一部分與所述多個(gè)發(fā)光單 元的下一個(gè)發(fā)光單元的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層連接；在設(shè)置于所述多個(gè)發(fā)光單元的最后的發(fā)光單元之下的導(dǎo)電接觸層下的第三電極層； 與所述多個(gè)第二電極層的中心第二電極層連接的電極； 在所述第一電極層至第三電極層周圍的絕緣層；和在所述絕緣層下的導(dǎo)電支撐構(gòu)件，所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件與所述多個(gè)發(fā)光單元的所述第一 發(fā)光單元和所述最后的發(fā)光單元連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光器件，其中所述多個(gè)發(fā)光單元包括在所述中心第二 電極層和第一電極之間的彼此串聯(lián)連接的第一組、以及在所述中心第二電極層和第二電極 之間彼此串聯(lián)連接的第二組。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光器件，其中所述第一組和所述第二組各自包括η個(gè)發(fā) 光單元(η > 2)，其中所述第一組的發(fā)光單元的數(shù)目與所述第二組的發(fā)光單元的數(shù)目相同。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光器件，其中所述第一組和所述第二組的發(fā)光單元的數(shù) 目通過將交流電源的電壓除以各發(fā)光單元的驅(qū)動(dòng)電壓來確定。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光器件，其中所述第一組和所述第二組的發(fā)光單元在交 流電的半個(gè)運(yùn)行周期期間運(yùn)行。
20.一種發(fā)光器件封裝，包括 主體；在所述主體上的多個(gè)引線電極； 與所述引線電極連接的發(fā)光器件；和 用于模制所述發(fā)光器件的模制元件， 其中所述發(fā)光器件包括包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層下的有源層和在所述有源層下的第 二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的多個(gè)發(fā)光單元；與所述多個(gè)發(fā)光單元的第一發(fā)光單元的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體 層連接的第一電極層；在所述發(fā)光單元下的多個(gè)第二電極層，所述第二電極層的一部分與 相鄰發(fā)光單元的所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層連接；設(shè)置在所述多個(gè)發(fā)光單元的最后的發(fā)光單 元下的第三電極層；與所述第一電極層連接的第一電極；與所述第三電極層連接的第二電 極；在所述第一至第三電極層周圍的絕緣層；和在所述絕緣層下的支撐構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明公開一種發(fā)光器件及具有該發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。所述發(fā)光器件包括包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的多個(gè)發(fā)光單元；與所述多個(gè)發(fā)光單元的第一發(fā)光單元的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層連接的第一電極層；在所述發(fā)光單元下的多個(gè)第二電極層，所述第二電極層的一部分與相鄰發(fā)光單元的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層連接；設(shè)置在所述多個(gè)發(fā)光單元的最后的發(fā)光單元下的第三電極層；與所述第一電極層連接的第一電極；與所述第三電極層連接的第二電極；在所述第一電極層至所述第三電極層周圍的絕緣層；和在所述絕緣層下的支撐構(gòu)件。
文檔編號(hào)H01L33/00GK102005465SQ20101027242
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者宋俊午, 文智炯, 李尚烈, 裴貞赫 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司