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
技術領域：
實施例涉及發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝、以及照明系統(tǒng)。
背景技術：
通過具有將電能轉(zhuǎn)換為光能的特性的p-n結二極管可以實施發(fā)光器件(LED)，并 且通過化合周期表的III族元素和V族元素可以形成發(fā)光器件(LED)。LED可以通過調(diào)整 化合物半導體的組成比率來實現(xiàn)各種顏色。同時，根據(jù)現(xiàn)有技術，在靜電放電(ESD)期間，電流在反方向流動，使得可能損壞 是發(fā)光區(qū)域的有源層。為了解決由于ESD導致的LED的損壞問題，齊納二極管被在與LED相反的方向并 行連接到LED并且然后以封裝類型進行安裝。因此，在正向偏置中，電流流到LED，使得從 LED發(fā)射光。在靜電放電中時，電流流到齊納二極管，從而能夠防止LED被損壞。然而，在現(xiàn)有技術中，由于在封裝上安裝齊納二極管，所以存在光的吸收量減少的 問題。而且，在現(xiàn)有技術的垂直型LED中，η型電極和ρ型電極分別形成在垂直型LED的 上部分和下部分處用于電流注入。這時，通過η型電極和ρ型電極分別注入的電子和空穴流入有源層并且被復合從 而產(chǎn)生光。產(chǎn)生的光被發(fā)射到外部，或者被吸收到η型電極中或者由η型電極反射，并且因 此在LED內(nèi)部丟失。即，根據(jù)現(xiàn)有技術，從η型電極下方的層發(fā)射的光被吸收到η型電極或 者由η型電極反射，并且因此可能減少發(fā)光效率。而且，根據(jù)現(xiàn)有技術，由η型電極反射的 光的重吸收可能引起熱的產(chǎn)生。此外，根據(jù)現(xiàn)有技術，LED的壽命和可靠性會由于電流集邊而降低。

發(fā)明內(nèi)容
實施例提供能夠防止由于靜電放電導致的損壞的發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝、以及 照明系統(tǒng)。實施例還提供能夠增強光提取效率和電流擴展效應的發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝、 以及照明系統(tǒng)。在一個實施例中，發(fā)光器件包括發(fā)光結構，該發(fā)光結構包括第一導電類型半導體 層、第一導電類型半導體層上方的有源層、以及有源層上方的第二導電類型半導體層；電介 質(zhì)層，該電介質(zhì)層形成在通過移除發(fā)光結構的一部分限定的多個空腔中的每一個中；以及 電介質(zhì)層上方的第二電極層。在另一實施例中，發(fā)光器件包括發(fā)光結構，該發(fā)光結構包括第一導電類型半導體 層、第一導電類型半導體層上方的有源層、以及有源層上方的第二導電類型半導體層；電容 器，該電容器分別并行地形成在通過移除發(fā)光結構的一部分限定的多個空腔中；以及發(fā)光 結構上方的第一電極層。
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在又一實施例中，發(fā)光器件封裝包括封裝主體；第三電極層和第四電極層，該第 三電極層和第四電極層被裝配在封裝主體中；以及上述發(fā)光器件，該發(fā)光器件被電氣地連 接到第三電極層和第四電極層。在又一實施例中，照明系統(tǒng)包括發(fā)光模塊，該發(fā)光模塊包括基板，和被安裝在基板 上的發(fā)光器件封裝，其中發(fā)光器件封裝包括封裝主體；第三電極層和第四電極層，該第三 電極層和第四電極層被裝配在封裝主體中；以及上述發(fā)光器件，該發(fā)光器件被電氣地連接 到第三電極層和第四電極層。


圖1是根據(jù)實施例的發(fā)光器件的截面圖。圖2是根據(jù)實施例的發(fā)光器件的電路圖。圖3是當在根據(jù)實施例的發(fā)光器件中發(fā)生靜電放電時的波形圖。圖4至圖7是示出根據(jù)實施例的發(fā)光器件的制造方法的截面圖。圖8是根據(jù)實施例的被提供有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的截面圖。圖9是根據(jù)實施例的照明單元的透視圖。圖10是根據(jù)實施例的背光單元的分解透視圖。
具體實施例方式在下文中，將會參考附圖描述根據(jù)本公開的實施例的發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝、以 及照明系統(tǒng)。在實施例的描述中，將會理解的是，當層(或者膜)被稱為在另一層或者基板“上” 時，它能夠直接地在另一層或者基板上，或者也可以存在中間層。此外，將會理解的是，當層 被稱為在另一層的“下方”時，它能夠直接地位于其它層的下方，并且也可以存在一個或者 多個中間層。另外，還將會理解的是，當層被稱為在兩個層“之間”時，它能夠是兩個層之間 的唯一的層，或者也可以存在一個或者多個中間層。(實施例)圖1是根據(jù)實施例的發(fā)光器件100的截面圖，并且圖2是根據(jù)實施例的發(fā)光器件 的電路圖。根據(jù)實施例的發(fā)光器件(LED) 100可以包括發(fā)光結構110，該發(fā)光結構110包括第 一導電類型半導體層102、有源層104以及第二導電類型半導體層106 ；電介質(zhì)層130，該電 介質(zhì)層130形成在通過移除一些發(fā)光結構110來限定的多個空腔中的每一個中；以及電介 質(zhì)層130上的第二電極層120。在實施例中，第一導電類型半導體層102、電介質(zhì)層130、以及第二電極層120可以 分別用作電容器Cl、C2以及C3。通過根據(jù)實施例的LED、LED封裝及其制造方法，能夠防止LED的靜電放電損壞同 時沒有光吸收的任何損耗。根據(jù)實施例，在正向偏置的情況下，電流流入有源層并且因此發(fā)生載流子的復合 以發(fā)射光，但是在脈沖型ESD的影響下，由于射頻(RF)能量通過電容器的電介質(zhì)層的路徑， 所以能夠保護有源層。
即，根據(jù)實施例，電介質(zhì)層形成在LED芯片中的局部區(qū)域上，并且電極形成在電介 質(zhì)層上從而并行地連接發(fā)光二極管和多個MOS電容器。通過上面的組成，在正向DC偏置中， 電流流入是有源區(qū)的發(fā)光層，以產(chǎn)生光，但是在放電中，由于由脈沖型ESD影響產(chǎn)生的RF能 量流入電容器層的電介質(zhì)層，所以能夠保護發(fā)光層。而且，根據(jù)實施例，由于電容器形成在LED芯片中以防止ESD損壞，因此能夠簡化 封裝成本和工藝并且能夠使光的吸收量中的減少最小化。而且，根據(jù)實施例，由于可以有效地控制電流流動，因此能夠增加光提取效率。此外，根據(jù)實施例，電流擴展能夠增強LED的可靠性。圖2是根據(jù)實施例的LED的電路圖。在實施例中，第一導電類型半導體層102、電介質(zhì)層130以及第二電極層120可以 用作MOS (金屬/氧化物/半導體)電容器(C)。例如，第一導電半導體層102、第一電介質(zhì) 層131以及第二電極層120可以用作第一電容器(Cl)，第一導電半導體層102、第二電介質(zhì) 層132以及第二電極層120可以用作第二電容器(C2)，并且第一導電半導體層102、第三電 介質(zhì)層133以及第二電極層120可以用作第三電容器(C3)。雖然當前實施例示出三個電容器的示例，但是本公開不限于此，但是可以具有兩 個或者更多電容器。通過圖2的電路圖可以表示圖1的LED。參考圖2，當在LED的正向方向施加恒壓 時，電流流過LED并且因此從LED發(fā)射光，然而當在LED的反向方向發(fā)生靜電放電時，一些 電流流過MOS電容器(C)。這時，在LED的反向方向發(fā)生靜電放電的情況下，總電容CT。t越大，由于ESD應力 導致流過有源層的電流就越小，從而能夠緩沖影響，這可以通過下面的等式來表示。Qms = CesdVesd(QDis 放電時的電荷，Cesd 放電時的電容)C' T。t = C二極管+C職(有 M0S)CTot = C 二極管(沒有 M0S)I = dQ/dt = Δ Q/t τ = QDis/ (RClot) .·. Clot - I IΛ I' = QDis/(RCTot ‘ ) < I = QDis/(RClot)即，當根據(jù)靜電放電的電壓是反向偏置電壓時，總電容CT。t越大，由于ESD應力導 致流過有源層的電流就越小，從而能夠緩沖影響。圖3是當在根據(jù)實施例的發(fā)光器件中發(fā)生靜電放電時的波形圖。如圖3中所示，對脈沖波形進行傅里葉變換并且因此具有RF分量。上升時間、越 急劇，RF分量就越大。如下面的等式所表示的，頻率越高，由于電容導致的阻抗就越低。因此，在施加電 壓是根據(jù)靜電放電的反向偏置電壓的情況下，隨著MOS電容器的阻抗減少，RF電流可以流 過MOS電容器。阻抗Z = ZE+jZIffl(ZE 實際阻抗，J 虛數(shù)，Zlm 由于電容器導致的阻抗)電容器ZIm,c= l/(joC)(其中 ω = 2 Ji f)即，在施加電壓是根據(jù)靜電放電的反向偏置電壓的情況下，隨著MOS電容器的阻 抗減少，RF電流可以流過MOS電容器。同時，根據(jù)實施例，由于垂直地定位在第一電極140下方的空腔區(qū)域A不具有有源層104，所以沒有發(fā)生由于載流子的復合導致的光的產(chǎn)生。而且，在實施例中，可以從第二導電類型半導體層106到第一導電類型半導體層 102或者有源層104中的一些執(zhí)行發(fā)光結構的蝕刻。因此，由于電介質(zhì)層103之后形成在 空腔中，所以電流沒有被平滑地提供到空腔形成區(qū)域，并且因此沒有從空腔上的有源層104 產(chǎn)生光，從而能夠最小化通過空腔之上存在的第一電極140的光的吸收。通過根據(jù)實施例的LED、LED封裝及其制造方法，能夠防止LED的靜電放電損壞同 時沒有光吸收的任何損耗。即，根據(jù)實施例，電介質(zhì)層形成在LED芯片中的局部區(qū)域上，并且電極形成在電介 質(zhì)層上從而并行地連接發(fā)光二極管和電容器。通過上面的組成，在正向DC偏置中，電流流 入是有源區(qū)的發(fā)光層，以產(chǎn)生光，但是在放電中，由于通過脈沖型ESD影響產(chǎn)生的RF能量流 入電容器層的電介質(zhì)層，所以能夠保護發(fā)光層。而且，根據(jù)實施例，由于電容器形成在LED芯片中以防止ESD損壞，因此能夠簡化 封裝成本和工藝并且能夠使光的吸收量中的減少最小化。而且，根據(jù)實施例，由于可以有效地控制電流流 動，因此能夠增加光提取效率。此 夕卜，根據(jù)實施例，電流擴展能夠增強LED的可靠性。在下文中，將會參考圖4至圖7描述根據(jù)實施例的LED的制造方法。在此實施例中，LED可以由諸如GaN、GaAs、GaAsP、GaP等等的材料形成。例如，藍 綠LED可以由GaN(InGaN)形成，并且紅黃LED可以由InGaAlP或者AlGaAs形成。通過改 變材料的組成，還能夠?qū)崿F(xiàn)全色LED。首先，如圖4中所示，制備第一基板101。第一基板101可以包括導電基板或者絕 緣基板。例如，第一基板 101 可以是藍寶石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、 Ge以及Ga2O3基板中的至少一個。雖然不規(guī)則的結構可以形成在第一基板101的上表面處， 但是本公開不限于此?？梢詫τ诘谝换?01執(zhí)行濕蝕刻以移除第一基板101的表面的雜 質(zhì)。其后，包括第一導電類型半導體層102、有源層104以及第二導電類型半導體層 106的發(fā)光結構110形成在第一基板101上。例如，通過使用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、化學氣相沉積(CVD)、等離子體 增強化學氣相沉積(PECVD)、分子束外延(MBE)、氫化物氣相外延(HVPE)等等可以形成發(fā)光 結構110，但是本公開不限于此。緩沖層(未示出)可以形成在第一基板101上。緩沖層可以緩沖組成發(fā)光結構 110和第一基板101的材料之間的晶格錯配，并且緩沖層可以由例如GaN、ΙηΝ、Α1Ν、InGaN, AlGaN、InAlGaN、以及AlInN中的至少一個的III-V化合物半導體形成。未摻雜的半導體層 可以形成在緩沖層上，但是本公開不限于此。第一導電類型半導體層102可以由摻雜有第一導電類型摻雜物的III-V化合物半 導體形成。在第一導電類型半導體層102是N型半導體層的情況下，第一導電類型摻雜物 是N型摻雜物并且可以包括Si、Ge、Sn、Se、以及/或者Te作為N型摻雜物，但是本公開不 限于此。第一導電類型半導體層102可以包括具有InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1， 0 ^ x+y ^ 1)的組成式的半導體材料。
第一導電類型半導體層102 可以由 GaN、InN、A1N、InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN、 AlGaAs, InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP、以及 InP 中的至少一個形成。第一導電類型半導體層102可以是通過使用CVD、MBE、濺射、HVPE等等形成的N型 GaN層。而且，通過注入包括諸如硅(Si)的N型雜質(zhì)的三甲基鎵(TMGa)氣體、氨氣(NH3)、 氮氣(N2)、以及硅烷(SiH4)氣體可以形成第一導電類型半導體層102。其后，有源層104形成在第一導電類型半導體層102上。有源層104是發(fā)射具有能量的光的層，通過當通過第一導電類型半導體層102注 入的電子與通過第二導電類型半導體層106注入的空穴相遇并且復合時組成有源層(即， 發(fā)光層)的材料的本征能帶確定該能量?？梢砸詥瘟孔于褰Y構、多量子阱(MQW)結構、量子線結構、以及量子點結構中的至 少一個形成有源層104。例如，通過注入三甲基鎵(TMGa)氣體、氨氣(NH3)、氮氣(N2)、以及 三甲基銦(TMIn)氣體可以在MQW 結構中形成有源層104，但是本公開不限于此?？梢砸訧nGaN/GaN、InGaN/InGaN、AlGaN/GaN、InAlGaN/GaN、GaAs/ AlGaAs (InGaAs) ,GaP/AlGaP (InGaP)中的至少一個對結構形成有源層104的阱層/阻擋層， 但是本公開不限于此。阱層可以由帶隙低于阻擋層的帶隙的材料形成。導電包覆層可以形成在有源層104的上方或/和下方。導電包覆層可以由AlGaN 基半導體形成，并且可以具有高于有源層104的帶隙。其后，第二導電類型半導體層106形成在有源層104上。第二導電類型半導體 層106可以包括III-V化合物半導體，例如，具有InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1,0 ^ y ^ 1， 0 ^ x+y ^ 1)的組成式的半導體材料。第二導電類型半導體層106可以由GaN、InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、Al InGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、Al InGaP、以 及InP中的至少一個形成。在第二導電類型半導體層106是P型半導體層的情況下，第二 導電類型摻雜物可以包括Mg、Zn、Ca、Sr, Ba等等作為P型摻雜物。第二導電類型半導體層 106可以形成為單或者多層結構，但是本公開不限于此。第二導電類型半導體層106可以是 通過將三甲基鎵(TMGa)氣體、氨氣(NH3)、氮氣(N2)、以及包括諸如Mg的P型雜質(zhì)的環(huán)戊二 烯基鎂((EtCp2Mg) (Mg(C2H5C5H4)2)注入室形成的P型GaN層，但是本公開不限于此。在實施例中，通過N型半導體層可以實施第一導電類型半導體層102并且通過P 型半導體層可以實施第二導電類型半導體層106，但是本公開不限于此。替代地，具有與第 二導電類型相反的導電類型的半導體層，例如，N型半導體層(未示出)可以形成在第二半 導體層106上方。因此，可以以N-P結結構、P-N結結構、N-P-N結結構、以及P-N-P結結構 中的至少一個來實施發(fā)光結構110。接下來，如圖5中所示，第二導電類型半導體層106、有源層104以及第一導電類型 半導體層102被部分地移除以形成多個空腔A?？涨籄可以包括諸如凹陷、槽、溝、溝道等等 的含義。例如，空腔A可以包括第一空腔Al、第二空腔A2、以及第三空腔A3，但是本公開不 限于此。例如，空腔A可以形成為兩個或者更多空腔。例如，為了形成空腔A，可以從被垂直地定位在之后將形成的第一電極140下方的 部分的第二導電類型半導體層106開始執(zhí)行蝕刻直到暴露第一導電類型半導體層102。通 過干或者濕蝕刻可以執(zhí)行用于形成空腔A的蝕刻。根據(jù)實施例，由于電流沒有被平滑地提供到空腔形成區(qū)域，所以在空腔A的上方?jīng)]有產(chǎn)生發(fā)光并且因此能夠最小化通過定位在空腔A的上方的第一電極140的光的吸收。 而且，在實施例中，因為垂直地定位在第一電極140下方的第二空腔區(qū)域A2處不存在有源 層104，所以沒有發(fā)生由于載流子(電子和空穴)的復合導致的光的產(chǎn)生。接下來，如圖6中所示，電介質(zhì) 層130形成在空腔A上。例如，通過使用諸如Si02、 Ti02、Al203、SiN等等的氧化物或者氮化物可以在空腔A上形成電介質(zhì)層130。電介質(zhì)層130 可以包括第一電介質(zhì)層131、第二電介質(zhì)層132、以及第三電介質(zhì)層133，但是本公開不限于 此。在實施例中，由于電介質(zhì)層130部分地形成在第二導電類型半導體層106以及空 腔A的側表面和底表面上，所以可以牢牢地保持電介質(zhì)層130。其后，第二電極層120形成在第二導電類型半導體層106和電介質(zhì)層130上。第二電極層120可以包括歐姆層(未示出)、反射層122、結合層(junction layer)(未示出)、導電支撐基板124等等。例如，第二電極層120可以包括歐姆層，并且歐姆層(未示出)可以歐姆接觸發(fā)光 結構110以將電力平滑地提供到發(fā)光結構，并且可以通過多重堆疊單金屬層、金屬合金層、 以及/或者金屬氧化層來形成歐姆層。例如，歐姆層可以形成為包括銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鋅錫氧化 物(IZTO)、銦鋁鋅氧化物(IAZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、銦鎵錫氧化物)(IGTO)、鋁鋅氧 化物(AZO)、銻錫氧化物(ATO)、鎵鋅氧化物(GZO)、IZO氮化物(IZON)、Al-Ga ZnO(AGZO)、 In-Ga ZnO (IGZO)、ZnO、IrOx, RuOx, NiO、RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au、Ni/Ir0x/Au/IT0、Ag、Ni、 Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、以及Hf中的至少一個，但是本公開不限于此。而且，包括反射層122的第二電極層120可以反射從發(fā)光結構110入射的光以提 高光提取效率。例如，反射層122 可以由包括 Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、以及 Hf 中 的至少一個的合金或者金屬形成。而且，例如，使用前述的金屬或者合金，和諸如ΙΖ0、ΙΖΤ0、 ΙΑΖ0、IGZ0、IGT0、ΑΖ0、ATO等等的透射導電材料，可以以多層結構形成反射層112。而且，在第二電極層120包括結合層(未示出)的情況下，反射層122可以用作結 合層，或者可以包括阻擋金屬或者結合金屬。例如，結合層可以包括Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、 In、Bi、Cu、Ag、以及Ta中的至少一個。而且，第二電極層120可以包括導電支撐基板124。導電支撐基板124支撐發(fā)光結 構110，并且可以將電力提供到發(fā)光結構110。導電支撐基板124可以包括具有優(yōu)異的導電 性的導電半導體材料、金屬或者金屬合金。例如，導電支撐基板124可以包括銅(Cu)、Cu合金、金(Au)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、 Cu-W、載具晶圓(例如，Si、Ge、GaAs、GaN、ZnO、SiGe、SiC等等)中的至少一個。導電支撐基板124的厚度可以根據(jù)LED 100的設計而變化，但是可以處于30 μ m 到500 μ m的范圍內(nèi)?？梢酝ㄟ^使用共晶金屬的結合方法、電化學金屬沉積方法或者鍍方法形成導電支 撐基板124。接下來，如圖7中所示，第一基板101被移除使得第一導電類型半導體層102被暴 露。通過使用激光剝離方法、或者化學剝離方法可以移除第一基板101。而且，通過物理磨削第一基板101可以移除第一基板101。其后，第一電極140可以形成在通過第一基板101的移除而暴露的第一導電類型 半導體層102上。第一電極140可以包括執(zhí)行引線鍵合的焊盤部分，和從焊盤部分延伸的指部分。 指部分可以以圖案形狀分支，并且可以以各種形狀來形成。用于增強光提取效率的粗糙圖案(未示出)可以位于第一導電類型半導體層102 上。而且，粗糙圖案可以形成在第一電極140上，但是本公開不限于此。第一電極140可以形成在第一導電類型半導體層102上以在空間上重疊空腔A。在實施例中，由于被垂直地定位在第一電極140下方的第二空腔A2區(qū)域不具有有 源層104，因此沒有發(fā)生由于載流子(即，電子和空穴)的復合導致的光的產(chǎn)生。在實施例中，由于是被蝕刻的區(qū)域的空腔A覆蓋有電介質(zhì)層130，所以電流沒有流 動但是流過除了空腔A之外的區(qū)域。S卩，由于空腔被覆蓋有電介質(zhì)層，所以空腔用作電流阻 擋層(CBL)。通過上面的組成，產(chǎn)生有效的電流流動，使得能夠增強可靠性并且能夠最小化 通過第一電極的光的吸收，從而增加光量。在實施例中，可以通過下面的等式表示電容。C= εΧΑ/d，其中ε是電介質(zhì)層的介電常數(shù)，A是電介質(zhì)層的面積，并且d是電 介質(zhì)層的厚度。從上面的等式中可以看出，介電常數(shù)和面積越大并且厚度越小，則電容C就越高。 因此，電介質(zhì)層的結構和性質(zhì)在防止ESD中的有源層的影響方面起到了重要的作用。鈍化層(未示出)可以形成在發(fā)光結構110的至少側表面上。鈍化層可以形成在 第一導電類型半導體層102上，但是本公開不限于此。例如，鈍化層可以由例如SiOx、SiOxNy、Si3N4、或者Al2O3形成以電氣地保護發(fā)光結 構110，但是本公開不限于此。其后，根據(jù)其單元芯片區(qū)域?qū)Πl(fā)光結構110進行隔離蝕刻并且因此發(fā)光結構110 可以被分離成多個發(fā)光結構110。例如，通過諸如感應耦合等離子體(ICP)的干蝕刻方法可 以執(zhí)行隔離蝕刻。通過芯片分離工藝可以將發(fā)光結構110分離成單元芯片區(qū)域，從而制造多個發(fā)光 器件。芯片分離工藝可以包括通過施加物理力將發(fā)光結構分離成單元芯片的切斷工藝、 通過將激光束照射到芯片之間的邊界將發(fā)光結構分離成單元芯片的激光劃片工藝、以及包 括濕蝕刻和干蝕刻的蝕刻工藝，但是本公開不限于此。圖8是根據(jù)實施例的被提供有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝200的截面圖。參考圖8，根據(jù)實施例的發(fā)光器件封裝200包括封裝主體205 ；第三和第四電極層 213和214，該第三和第四電極層213和214被安裝在封裝主體205上方；LED 100，該LED 100被安裝在封裝主體205上方并且被電氣地連接到第三和第四電極層213和214 ；以及成 型構件240 ；該成型構件240包封LED 100。封裝主體205可以形成為包括硅材料、合成樹脂材料、或者金屬材料，并且可以具 有圍繞LED 100的傾斜表面。 第三電極層213和第四電極層214被電氣地分隔，并且用于將電力提供到LED100。而且，第三電極層213和第四電極層214可以反射從LED 100產(chǎn)生的光從而增加光效 率，并且可以發(fā)射從LED 100產(chǎn)生的熱。 LED 100可以是圖1中所示的垂直型LED，但是本公開不限于此。例如，水平型LED 可以被應用于發(fā)光器件封裝200。LED 100可以被安裝在封裝主體上方或者第三電極層213或者第四電極層214上方。通過使用引線鍵合方法、倒裝芯片安裝方法、以及貼片方法中的任何一個可以將 LED 100電氣地連接到第三電極層213和/或第四電極層214。當前實施例示例性地示出 LED 100通過電線230被電氣地連接到第三電極層213，并且通過與第四電極層214的直接 接觸被電氣地連接到第四電極層214。成型構件240可以包封并且保護LED 100。而且，熒光材料可以被包括在成型構件 240中以改變從LED 100發(fā)射的光的波長。根據(jù)實施例的發(fā)光器件封裝可以包括被布置在從發(fā)光器件封裝發(fā)射的光的路徑 上的諸如導光板、棱鏡片、漫射片、熒光片等等的多個光學構件。發(fā)光器件封裝、基板、以及 光學構件可以用作背光單元或者照明單元，并且照明系統(tǒng)可以包括，例如，背光單元、照明 單元、指示器單元、燈、街燈等等。圖9是根據(jù)實施例的照明單元1100的透視圖。圖9中所示的照明單元1100是照 明系統(tǒng)的示例，并且本公開不限于此。參考圖9，燈光單元1100包括殼體1110、裝配在殼體1110中的發(fā)光模塊部件 1130、以及連接端子1120，該連接端子1120被裝配在殼體1110中并且被提供有來自于外部 電源的電力。殼體1110可以由例如金屬材料或者樹脂材料的具有優(yōu)異的熱屏蔽特性的材料形成。發(fā)光模塊部件1130可以包括基板1132和安裝在基板1132上的至少一個發(fā)光器 件封裝200?；?132可以是其上印制有電路圖案的絕緣體基板，并且可以包括，例如，普通 印刷電路板(PCB)、金屬核PCB、柔性PCB、陶瓷PCB等等。而且，基板1132可以由有效地反射光的材料形成，并且其表面可以以例如白色或 者銀色的能夠有效地反射光的顏色形成。至少一個發(fā)光器件封裝200能夠被安裝在基板1132上。每個發(fā)光器件封裝200 可以包括至少一個發(fā)光二極管(LED) 100。發(fā)光二極管100可以包括發(fā)射紅色、綠色、藍色或 者白色的光的彩色LED和發(fā)射紫外(UV)光的UV LED。發(fā)光模塊部件1130的LED可以具有數(shù)個LED的組合以獲得所想要的顏色和亮度。 例如，發(fā)光模塊部件1130可以具有白色LED、紅色LED、以及綠色LED的組合以獲得高顯色 指數(shù)(CRI)。連接端子1120可以被電氣地連接到發(fā)光模塊部件1130以提供電力。如圖9中所 示，連接端子1120可以以插座的形式螺紋耦合到外部電源，但是本公開不限于此。例如，可 以以插頭型制造連接端子1120并且將其插入到外部電源，或者可以通過電源線將其連接 到外部電源。
圖10是根 據(jù)實施例的背光單元1200的分解透視圖。圖10中所示的背光單元1200 是照明系統(tǒng)的示例，并且本公開不限于此。根據(jù)實施例的背光單元1200包括導光板1210 ；發(fā)光模塊部件1240，該發(fā)光模塊部 件1240將光提供給導光板1210 ；導光板2110的下方的反射構件1220 ；以及底蓋1230，該 底蓋1230容納導光板1210、發(fā)光模塊部件1240、以及反射構件1220，但是本公開不限于此。導光板1210用于以通過漫射線性光來將線性光變?yōu)槠矫婀狻Ч獍蹇梢园ㄖT 如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸基樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、 COC以及聚萘二甲酸乙二酯樹脂中的一個。發(fā)光模塊部件1240將光提供到導光板1210的至少側表面，并且最終用作其中裝 配背光單元的顯示裝置的光源。發(fā)光模塊部件1240可以接觸導光板1210，但是本公開不限于此。具體地，發(fā)光模 塊部件1240包括基板1242，和安裝在基板1242上的多個發(fā)光器件封裝200?；?242可 以接觸導光板1210，但是本公開不限于此。基板1242可以是包括電路圖案(未示出)的PCB。基板1242可以包括金屬核 PCB (MCPCB)、柔性PCB (FPCB)等等以及普通PCB，但是本公開不限于此。多個發(fā)光器件封裝200可以被安裝在基板1242上從而多個發(fā)光器件封裝200的 發(fā)光表面與導光板1210隔開預定距離。反射構件1220被提供在導光板1210的下方。反射構件1220反射從導光板的底 表面入射的光以允許反射的光被朝著上方向?qū)?，從而能夠增強背光單元的亮度。反射?件1220可以由例如PET、PC、PVC樹脂等等形成，但是本公開不限于此。底蓋1230可以容納導光板1210、發(fā)光模塊部件1240、以及反射構件1220。為此， 底蓋1230可以形成為其上表面開口的盒形狀，但是本公開不限于此。底蓋1230可以由金屬材料或者樹脂材料形成，并且可以通過使用諸如按壓成型 或者注入成型的工藝制造底蓋1230。通過根據(jù)實施例的LED、LED封裝及其制造方法，能夠防止LED的靜電放電損壞同 時沒有光吸收的任何損耗。即，根據(jù)實施例，電介質(zhì)層形成在LED芯片中的局部區(qū)域上，并且電極形成在電介 質(zhì)層上從而并行地連接發(fā)光二極管和電容器。通過上面的組成，在正向DC偏置中，電流流 入是有源區(qū)的發(fā)光層，以產(chǎn)生光，但是在放電中，由于通過脈沖型ESD影響產(chǎn)生的RF能量流 入電容器層的電介質(zhì)層，所以能夠保護發(fā)光層。而且，根據(jù)實施例，由于電容器形成在LED芯片中以防止ESD損壞，因此能夠簡化 封裝成本和工藝并且能夠使光的吸收量中的減少最小化。而且，根據(jù)實施例，由于可以有效地控制電流流動，因此能夠增加光提取效率。此 夕卜，根據(jù)實施例，電流擴展能夠增強LED的可靠性。在本說明書中對于“一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例”等的引用意味著結 合實施例描述的特定特征、結構或特性被包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。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施例。此外，當結合任何實施例描述特定特征、 結構或特性時，都認為結合實施例中的其它實施例實現(xiàn)這樣的特征、結構或特性也是本領 域技術人員所能夠想到的。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的多個示例性實施例描述了實施例，但是應該理解，本領域 的技術人員可以想到多個其它修改和實施例，這將落入本發(fā)明原理的精神和范圍內(nèi)。更加 具體地，在本說明書、附圖和所 附權利要求的范圍內(nèi)的主要內(nèi)容組合布置的組成部件和/ 或布置中，各種變化和修改都是可能的。除了組成部件和/或布置中的變化和修改之外，對 于本領域的技術人員來說，替代使用也將是顯而易見的。
權利要求
1.一種發(fā)光器件，包括發(fā)光結構，所述發(fā)光結構包括第一導電類型半導體層、所述第一導電類型半導體層上 方的有源層、以及所述有源層上方的第二導電類型半導體層；電介質(zhì)層，所述電介質(zhì)層形成在通過移除所述發(fā)光結構的一部分限定的多個空腔中的 每一個中；以及所述電介質(zhì)層上方的第二電極層， 其中所述第二電極層包括 所述電介質(zhì)層上方的反射層；和 所述反射層上方的導電基板。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，其中通過部分地并且順序地移除所述第二導電類 型半導體層和所述有源層直到暴露所述第一導電類型半導體層的一部分來限定所述空腔。
3.一種發(fā)光器件，包括發(fā)光結構，所述發(fā)光結構包括第一導電類型半導體層、所述第一導電類型半導體層上 方的有源層、以及所述有源層上方的第二導電類型半導體層；電介質(zhì)層，所述電介質(zhì)層形成在通過移除所述發(fā)光結構的一部分限定的多個空腔中的 每一個中；所述電介質(zhì)層上方的第二電極層；以及 所述第一導電類型半導體層上方的第一電極， 其中所述第一電極在空間上重疊所述空腔的一部分。
4.一種發(fā)光器件，包括發(fā)光結構，所述發(fā)光結構包括第一導電類型半導體層、所述第一導電類型半導體層上 方的有源層、以及所述有源層上方的第二導電類型半導體層；電介質(zhì)層，所述電介質(zhì)層形成在通過移除所述發(fā)光結構的一部分限定的多個空腔中的 每一個中；以及所述電介質(zhì)層上方的第二電極層；其中在恒壓中，電流流入所述有源層以發(fā)射光，并且在靜電放電中，一些電流流入所述 電介質(zhì)層。
5.一種發(fā)光器件，包括發(fā)光結構，所述發(fā)光結構包括第一導電類型半導體層、所述第一導電類型半導體層上 方的有源層、以及所述有源層上方的第二導電類型半導體層；電容器，所述電容器分別并行地形成在通過移除所述發(fā)光結構的一部分限定的多個空 腔中；以及所述發(fā)光結構上方的第一電極層。
6.根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光器件，其中所述電容器包括 所述第一導電類型半導體層；所述空腔上方的電介質(zhì)層；以及 所述電介質(zhì)層上方的第二電極層。
7.根據(jù)權利要求6所述的發(fā)光器件，其中所述第二電極層包括 所述電介質(zhì)層上方的反射層；和所述反射層上方的導電基板。
8.根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光器件，其中所述第一電極在空間上重疊所述空腔的一部分。
9.一種發(fā)光器件封裝，包括 封裝主體；第三電極層和第四電極層，所述第三電極和第四電極層被裝配在所述封裝主體中；以及根據(jù)權利要求1或者5所述的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件被電氣地連接到所述第三電極 層和所述第四電極層。
10.一種照明系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)包括發(fā)光模塊，所述發(fā)光模塊包括基板，和被安裝在 所述基板上方的發(fā)光器件封裝，其中所述發(fā)光器件封裝包括 封裝主體；第三電極層和第四電極層，所述第三電極層和第四電極層被裝配在所述封裝主體中；以及根據(jù)權利要求1或者5所述的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件被電氣地連接到所述第三電極 層和所述第四電極層。
全文摘要
實施例涉及發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝、以及照明系統(tǒng)。發(fā)光器件包括發(fā)光結構，該發(fā)光結構包括第一導電類型半導體層、第一導電類型半導體層上方的有源層、以及有源層上方的第二導電類型半導體層；電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層形成在通過移除發(fā)光結構的一部分限定的多個空腔中的每一個中；以及電介質(zhì)層上方的第二電極層。
文檔編號H01L33/38GK102097565SQ201010537108
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權日2009年11月6日
發(fā)明者黃盛珉 申請人:Lg伊諾特有限公司