專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)光器件芯片、發(fā)光器件封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施例涉及發(fā)光器件芯片、發(fā)光器件封裝、以及照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)光器件包括具有將電能轉(zhuǎn)換為光能的特性的p-n結(jié)二極管。通過(guò)組合周期表的 III-V族元素能夠形成P-n結(jié)二極管。發(fā)光器件能夠通過(guò)調(diào)節(jié)化合物半導(dǎo)體的組成比來(lái)呈 現(xiàn)各種顏色。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)白光的發(fā)光器件封裝，呈現(xiàn)出作為光的三原色的紅色、綠色以及藍(lán) 色的發(fā)光器件被相互組合，黃光熒光材料(YAG或者TAG)被添加到藍(lán)光發(fā)光器件，或者在UV 發(fā)光器件中采用紅光/綠光/藍(lán)光熒光材料。同時(shí)，根據(jù)使用現(xiàn)有技術(shù)的熒光材料的白光發(fā)光器件封裝，發(fā)光器件芯片被定位 在反射杯的底表面上，被混合有熒光材料的包封材料被填充在反射杯中，并且通過(guò)將從發(fā) 光器件芯片反射的具有第一波長(zhǎng)的光和具有比第一波長(zhǎng)長(zhǎng)的波長(zhǎng)并且與熒光材料相沖突 的光進(jìn)行混合來(lái)形成白光。然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，被混合有包封材料的熒光材料被填充在反射杯中，因此反射 杯必須被提供在封裝中。另外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，發(fā)光器件與熒光材料層相鄰，因此從發(fā)光器件產(chǎn)生的熱被傳 輸?shù)綗晒獠牧蠈?，從而降低熒光材料層的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換特性。此外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在工藝期間熒光材料的顆?？赡芟鲁粒虼藷晒獠牧系臐舛?可能根據(jù)工藝時(shí)間而發(fā)生變化。另外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，色溫變化可能根據(jù)視角而出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例提供能夠通過(guò)在發(fā)光表面上提供熒光材料層來(lái)自發(fā)地產(chǎn)生白光的發(fā)光器 件芯片、發(fā)光器件封裝、以及照明系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件芯片可以包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電半導(dǎo) 體層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層、以及被插入在第一和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間的有源層；發(fā)光結(jié)構(gòu) 上的透射層；以及透射層上的熒光材料層，其中所述熒光材料層包括圖案，所述熒光材料層 不暴露透射層、部分地暴露透射層、或者部分地暴露透射層和發(fā)光結(jié)構(gòu)。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件芯片可以包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電半導(dǎo) 體層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層、以及被插入在第一和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間的有源層；發(fā)光結(jié)構(gòu) 上的透射層；以及透射層上的熒光材料層，其中，透射層被形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)的頂表面和橫向 側(cè)面上。另外，根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝可以包括封裝主體；封裝主體上的至少一個(gè) 電極層；以及發(fā)光器件，該發(fā)光器件被電氣地連接到電極層。另外，根據(jù)實(shí)施例的照明系統(tǒng)可以包括發(fā)光模塊，該發(fā)光模塊包括基板和基板上的發(fā)光器件封裝，其中，發(fā)光器件封裝包括封裝主體；封裝主體上的第三和第四電極層；以 及發(fā)光器件封裝，所述發(fā)光器件封裝被電氣地連接到第三和第四電極層。


圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件芯片的截面圖；圖2至圖5是示出用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件芯片的方法的截面圖；圖6是示出根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件芯片的截面圖；圖7a是示出根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件芯片的截面圖；圖7b是示出根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件芯片的截面圖；圖是示出根據(jù)第五實(shí)施例的發(fā)光器件芯片的截面圖；圖8b是示出根據(jù)第六實(shí)施例的發(fā)光器件芯片的截面圖；圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件芯片的平面圖；圖10是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的截面圖；圖11是示出根據(jù)實(shí)施例的照明單元的透視圖；以及圖12是示出根據(jù)實(shí)施例的背光單元的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將會(huì)參考附圖描述根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件芯片、發(fā)光器件封裝、以及照 明系統(tǒng)。在下面的描述中，將會(huì)理解的是，當(dāng)層(或膜)被稱(chēng)為在另一層或襯底“上”時(shí)，它 能夠直接地在另一層或者襯底上，或者還可以存在中間層。此外，將會(huì)理解的是，當(dāng)層被稱(chēng) 為在另一層“下”時(shí)，它能夠直接地在另一層下，并且還可以存在一個(gè)或者多個(gè)中間層。另 外，還將會(huì)理解的是，當(dāng)層被稱(chēng)為兩個(gè)層“之間”時(shí)，它能夠是兩個(gè)層之間的唯一層，或者還 可以存在一個(gè)或者多個(gè)中間層。(實(shí)施例)圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件芯片的截面圖。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件芯片100可以包括發(fā)光結(jié)構(gòu)110、發(fā)光結(jié)構(gòu)110上的透射 層130、以及透射層130上的熒光材料層140。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件芯片，熒光材料層140可以被提供在發(fā)光器件芯片中，使 得發(fā)光器件芯片能夠自發(fā)地產(chǎn)生白光。根據(jù)實(shí)施例，透射層130可以具有比熒光材料層140更低的熱傳導(dǎo)性和比其更高 的光透射性。另外，根據(jù)實(shí)施例，具有低的熱傳導(dǎo)性和高的光透射性的透射層130可以被插入 在發(fā)光器件芯片的發(fā)光表面和熒光材料層140之間，使得能夠限制從發(fā)光結(jié)構(gòu)110的發(fā)光 表面產(chǎn)生的光被傳輸?shù)綗晒獠牧蠈?40，從而提高熒光材料的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率。透射層130可以包括硅膠，但是實(shí)施例不限于此。透射層130可以具有大約2 μ m至200 μ m的厚度，但是實(shí)施例不限于此。例如，透 射層130可以具有比被形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)110上的第一電極120厚的大約2 μ m或者更大的 厚度，但是實(shí)施例不限于此。另外，透射層130可以具有與發(fā)光器件芯片的總高度的一半相對(duì)應(yīng)的大約200 μ m或者更小的厚度，但是實(shí)施例不限于此。透射層130可以被形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)110的橫向側(cè)面和頂表面上，但是實(shí)施例不限 于此。例如，透射層130可以被僅僅形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)110的頂表面或者橫向側(cè)面上。熒光材料層140可以具有大約5 μ m至500 μ m的厚度，但是實(shí)施例不限于此。例 如，熒光材料層140可以具有大約5 μ m或者更大的厚度以將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為黃光，或者由于考 慮到發(fā)光器件芯片的尺寸而可以具有大約500 μ m或者更小的厚度，但是實(shí)施例不限于此。根據(jù)實(shí)施例，第一電極120可以包括具有電連接的布線(xiàn)圖案，并且第一電極120的 一部分可以被電氣地連接到被暴露的焊盤(pán)電極(未示出)。根據(jù)實(shí)施例，熒光材料層140被設(shè)置在發(fā)光器件芯片中，使得發(fā)光器件芯片能夠 自發(fā)地產(chǎn)生白光。根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光結(jié)構(gòu)110的橫向?qū)挾瓤梢孕∮诘诙姌O105的橫向?qū)挾龋菍?shí) 施例不限于此。另外，根據(jù)實(shí)施例，能夠限制從發(fā)光器件芯片產(chǎn)生的熱被傳輸?shù)綗晒獠牧蠈?40， 從而提高熒光材料層140的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率。在下文中，將會(huì)參考圖2至圖5描述用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件芯片的 方法。如圖2中所示，根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件芯片可以包括發(fā)光結(jié)構(gòu)110，該發(fā)光結(jié) 構(gòu)110被形成在第二電極105上。第二電極105可以包括歐姆層、反射層、結(jié)合層、以及導(dǎo) 電襯底中的至少一個(gè)。發(fā)光結(jié)構(gòu)110可以包括第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116、有源層114、以及第一導(dǎo)電半導(dǎo)體 層 112。在下文中，將會(huì)描述在第二電極105上形成發(fā)光結(jié)構(gòu)110的方法。首先，制備第一襯底(未示出)。第一襯底可以包括藍(lán)寶石襯底或者SiC襯底，但 是實(shí)施例不限于此。然后，包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112、有源層114以及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116的發(fā)光 結(jié)構(gòu)110被形成在第一襯底上。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112 可以包括從由 GaN、InN、A1N、InGaN、AlGaN、InAlGaN, AlInN.AlGaAs, InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP,AlInGaP, InP 組成的組中選擇的至少一個(gè)。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112可以包括通過(guò)CVD、MBE、濺射、或者HVPE形成的N型GaN 層。另外，通過(guò)將三甲基鎵(TMGa)氣體、氨氣(NH3)、氮?dú)? )以及包括諸如硅的η型雜質(zhì) 的硅烷(SiH4)氣體注入腔室中，能夠形成第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112。根據(jù)實(shí)施例，未摻雜的半導(dǎo)體層(未示出)被形成在第一襯底(未示出)，并且第 一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112被形成在未摻雜的半導(dǎo)體層上，以減小第一襯底和發(fā)光結(jié)構(gòu)之間的晶 格失配。有源層114可以包括單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子線(xiàn)結(jié)構(gòu)、或者量子 點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。例如，通過(guò)注入TMGa氣體、NH3氣體、N2氣體、以及三甲基銦(TMIn) 氣體，能夠?qū)⒂性磳?44形成為MQW結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。有源層 114 可以具有包括 hfeiN/feiN、InGaN/InGaN, AlGaN/GaN、InAlGaN/GaN,GaAs/AlGaAs (InGaAs)、以及GaP/AWaP (InGaP)中的至少一個(gè)的阱/勢(shì)壘層，但是實(shí)施例不 限于此。阱層可以包括具有低于勢(shì)壘層的帶隙能的材料。導(dǎo)電包覆層能夠被形成在有源層114上面和/或下面。導(dǎo)電包覆層可以包括具有 高于有源層114的帶隙能的AKiaN基半導(dǎo)體。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116包括被摻雜有第二導(dǎo)電摻雜物的III-V族化合物半導(dǎo) 體。例如，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116可以包括具有^!/明 ^力⑴^ χ ^ 1,0 ^ y ^ 1, O ^ x+y ^ 1)的組成式的半導(dǎo)體材料。詳細(xì)地，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116可以包括從由GaN、 A1N、AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs,GaP, GaAs、GaAsP、以及 AlGaInP 組成的組 中選擇的一個(gè)。如果第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116是P型半導(dǎo)體層，那么第二導(dǎo)電摻雜物包括諸 如Mg、Zn、Ca、Sr、或者Ba的P型摻雜物。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116能夠被制備為單層或者多 層，但是實(shí)施例不限于此。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116可以包括ρ型GaN層，所述ρ型GaN層能夠通過(guò)將TMGa氣 體、NH3氣體、N2氣體以及包括ρ型雜質(zhì)(例如，Mg)的(EtCp2Mg) {Mg(C2H5C5H4)2}氣體注入 腔室中而形成，但是實(shí)施例不限于此。根據(jù)實(shí)施例，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112可以包括N型半導(dǎo)體層并且第二導(dǎo)電半導(dǎo)體 層116可以包括P型半導(dǎo)體層，但是實(shí)施例不限于此。另外，具有與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116 相反的極性的諸如N型半導(dǎo)體層(未示出)的半導(dǎo)體層能夠被形成在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層 116上。因此，發(fā)光結(jié)構(gòu)110可以包括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)、以及P-N-P 結(jié)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)。然后，第二電極105被形成在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層116上。第二電極105可以包括歐姆層(未示出)、反射層(未示出)、結(jié)合層(未示出)、 以及第二襯底(未示出)。第二電極105可以包括Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Mo以及被摻雜 有雜質(zhì)的半導(dǎo)體襯底中的至少一個(gè)。例如，第二電極105可以包括歐姆層。在這樣的情況下，為了有助于空穴注入，通 過(guò)堆疊單金屬、金屬合金、以及金屬氧化物，能夠?qū)W姆層制備為多層。例如，歐姆層可以包 括從由ITO (銦錫氧化物)、IZO (銦鋅氧化物)、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)、AZO (鋁鋅氧化物),ATO (銻錫氧化物)、 GZO (鎵鋅氧化物)、IZON (IZO 氮化物)、AGZO (Al-Ga ZnO)、IGZO (In-Ga ZnO)、ZnO, IrOx, RuOx, NiO、RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au、Ni/Ir0x/Au/IT0、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、 Si、Pt、Au、以及Hf組成的組中選擇的至少一個(gè)，但是實(shí)施例不限于此。當(dāng)?shù)诙姌O105包括反射層時(shí)，反射層可以包括包含從由Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、 Ru、Mg、Si、Pt、Au以及Hf組成的組中選擇的至少一個(gè)的金屬合金或者金屬。另外，通過(guò)使 用上面的金屬或者金屬合金，以及諸如ΙΖ0、ΙΖΤ0、ΙΑΖ0、IGZ0、IGT0、ΑΖ0、或者ATO的透射 導(dǎo)電材料，能夠?qū)⒎瓷鋵又苽錇槎鄬?。例如，反射層可以具有包括IZ0/Ni、AZ0/Ag、IZ0/Ag/ Ni、或者AZ0/Ag/Ni的堆疊結(jié)構(gòu)。另外，如果第二電極層120包括結(jié)合層，那么反射層可以用作結(jié)合層或者結(jié)合層 可以包括從由Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、h、Bi、Cu、Ag以及Ta組成的組中選擇的至少一個(gè)。另外，第二電極105可以包括第二襯底。第二襯底可以包括具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性的 金屬、金屬合金、或者導(dǎo)電半導(dǎo)體材料以有助于空穴注入。例如，第二襯底可以包括從由Cu、Cu合金、Au、Ni、Mo、Cu-W、以及諸如Si、Ge、GaAs、GaN、SiO、SiGe、以及SiC晶圓的載流子晶 圓組成的組中選擇的至少一個(gè)。使用共晶金屬，通過(guò)電化學(xué)金屬沉積方案或者結(jié)合方案能夠形成第二襯底。然后，第一襯底被移除，使得第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層112能夠被暴露。通過(guò)激光剝離方 案或者化學(xué)剝離方案能夠移除第一襯底。另外，通過(guò)物理地磨削第一襯底也能夠移除第一 襯底。因此，發(fā)光結(jié)構(gòu)110能夠被形成在如圖1中所示的第二電極105上。在第一襯底已經(jīng)被移除之后，能夠相對(duì)于發(fā)光結(jié)構(gòu)110執(zhí)行蝕刻工藝，使得發(fā)光 結(jié)構(gòu)110可以具有傾斜的內(nèi)側(cè)壁，但是實(shí)施例不限于此。然后，第一電極120被形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)110上。第一電極120可以包括具有電連 接的布線(xiàn)圖案。第一電極120能夠被電氣地連接到焊盤(pán)電極(未示出)。然后，如圖3中所示，透射層130被形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)110上。例如，第一圖案310被形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)110的橫向側(cè)處，并且通過(guò)使用第一圖案 310作為阻礙物形成透射層130。透射層130可以具有大約2 μ m至200 μ m的厚度，但是實(shí)施例不限于此。例如，透 射層130可以具有比被形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)110上的第一電極120厚的大約2 μ m或者更大的 厚度，但是實(shí)施例不限于此。另外，透射層130可以具有與發(fā)光器件芯片的總高度的一半相 對(duì)應(yīng)的大約200 μ m或者更小的厚度，但是實(shí)施例不限于此。透射層130可以包括硅膠，但是實(shí)施例不限于此。根據(jù)實(shí)施例，具有低的熱傳導(dǎo)性和高的光透射性的透射層130被插入在發(fā)光器件 芯片的發(fā)光表面和熒光材料層140之間，使得能夠限制從發(fā)光結(jié)構(gòu)110的發(fā)光表面產(chǎn)生的 熱被傳輸?shù)綗晒獠牧蠈?40，從而提高熒光材料的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率。然后，如圖4中所示，第一圖案310可以被移除，并且第二圖案320可以被形成。然 后，通過(guò)使用第二圖案320作為阻礙物，可以將熒光材料層140形成在透射層130上。熒光材料層140可以具有大約5μπι至500μπι的厚度，但是實(shí)施例不限于此。例 如，熒光材料層140可以具有大約5 μ m或者更大的厚度以將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為黃光，或者由于考 慮到發(fā)光器件芯片的尺寸所以可以具有大約500 μ m或者更小的厚度，但是實(shí)施例不限于 此。熒光材料層140可以包括包含熒光材料的包封材料，以保護(hù)芯片并且提高光提取效率。包封材料可以包括環(huán)氧包封材料或者硅包封材料，但是實(shí)施例不限于此。熒光材料可以包括主體材料和活性材料。例如，熒光材料可以包括釔鋁石榴石 (YAG)或者硅酸鹽基材料的主體材料，以及銫(Ce)或者銪(Eu)的活性材料，但是實(shí)施例不 限于此。為了對(duì)包封材料進(jìn)行包封，可以執(zhí)行點(diǎn)膠(dispensing)、模制成型、傳遞成型、真 空印刷、或者絲網(wǎng)印刷。然后，如圖5中所示，第二圖案320被移除，從而提供了根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器 件芯片100。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件芯片，熒光材料層140被設(shè)置在發(fā)光器件芯片中，使得發(fā)光器件芯片能夠自發(fā)地產(chǎn)生白光。另外，根據(jù)實(shí)施例，能夠限制從發(fā)光器件芯片產(chǎn)生的熱被傳輸?shù)綗晒獠牧蠈樱瑥亩?提高熒光材料層的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率。圖6是示出根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件芯片102的截面圖。第二實(shí)施例可以采用第一實(shí)施例的技術(shù)特征。根據(jù)第二實(shí)施例，熒光材料層包括第一熒光材料層141，該第一熒光材料層141 被形成在透射層130上；和第二熒光材料層142，該第二熒光材料層142被形成在發(fā)光結(jié)構(gòu) 110的橫向側(cè)面的一部分或者整個(gè)區(qū)域上。盡管為了示例性的目的，示出了被形成在發(fā)光結(jié) 構(gòu)110的橫向側(cè)面的整個(gè)區(qū)域上的第二熒光材料層142，但是實(shí)施例不限于此。根據(jù)第二實(shí)施例，在透射層130被形成之后，與透射層130隔開(kāi)的第三圖案(未示 出)被形成為阻礙物，以形成熒光材料層140，但是實(shí)施例不限于此。根據(jù)第二實(shí)施例，能夠調(diào)節(jié)諸如從發(fā)光器件芯片的發(fā)光表面發(fā)射并且通過(guò)透射層 的橫向側(cè)面提取的藍(lán)光的光的比例，使得能夠控制諸如取決于視角的色溫變化的光學(xué)特 性。例如，第一熒光材料層141可以具有第一厚度Tl并且第二熒光材料層142可以具
有第二厚度T2。根據(jù)第二實(shí)施例，第二厚度T2是第一厚度Tl的兩倍或者更少。盡管圖6示出 了比第一厚度Tl薄的第二厚度T2，這僅是示例性用途。實(shí)際上，第二厚度T2被限定為0 < T2 彡 2T1。根據(jù)第二實(shí)施例，通過(guò)調(diào)節(jié)第二熒光材料層142的第二厚度T2能夠調(diào)節(jié)通過(guò)透射 層的橫向側(cè)面提取的光的比率，從而能夠控制諸如取決于視角的色溫變化的光學(xué)特性。另外，根據(jù)第二實(shí)施例，根據(jù)被形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)110的橫向側(cè)面的一部分或者整 個(gè)區(qū)域上的第二熒光材料層142的比例，能夠調(diào)節(jié)通過(guò)透射層的橫向側(cè)面提取的光的比 率，從而能夠控制諸如取決于視角的色溫變化的光學(xué)特性。圖7a是示出根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件芯片103的截面圖。第三實(shí)施例可以采用第一和第二實(shí)施例的技術(shù)特征。根據(jù)第三實(shí)施例，熒光材料層143可以包括被構(gòu)圖的熒光材料層。根據(jù)第三實(shí)施例，與第一實(shí)施例相類(lèi)似，在熒光材料層已經(jīng)被形成之后來(lái)執(zhí)行預(yù) 定的構(gòu)圖工藝，或者在第四圖案(未示出)已經(jīng)被形成之后來(lái)形成熒光材料層，并且通過(guò)激 光剝離方案來(lái)移除第四圖案，但是實(shí)施例不限于此。根據(jù)第三實(shí)施例，被構(gòu)圖的熒光材料層143被形成在發(fā)光器件芯片上，使得由于 被構(gòu)圖的熒光材料層143而導(dǎo)致可以擴(kuò)大光提取面積，從而提高光提取效率。根據(jù)第三實(shí)施例，如圖7a中所示，通過(guò)被構(gòu)圖的熒光材料層143可以部分地暴露 透射層130，但是實(shí)施例不限于此。另外，通過(guò)被構(gòu)圖的熒光材料層143可以部分地暴露透 射層130和發(fā)光結(jié)構(gòu)110。另外，根據(jù)第三實(shí)施例，被構(gòu)圖的熒光材料層143還能夠被形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)110的 橫向側(cè)面上。因此，通過(guò)發(fā)光結(jié)構(gòu)110的橫向側(cè)面發(fā)射的光可以被轉(zhuǎn)換為白光。另外，除了 在發(fā)光結(jié)構(gòu)110的橫向側(cè)面的整個(gè)區(qū)域上之外，被構(gòu)圖的熒光材料層143也可以被形成在 發(fā)光結(jié)構(gòu)110的橫向側(cè)面的一部分上，使得通過(guò)調(diào)節(jié)被形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)110的橫向側(cè)面上的被構(gòu)圖的熒光材料層143的厚度，能夠控制從發(fā)光器件芯片發(fā)射的光的色溫。根據(jù)第三實(shí)施例，在基于發(fā)光器件芯片的發(fā)光面積的30 %至90 %內(nèi)調(diào)節(jié)被構(gòu)圖 的熒光材料層143的面積，從而能夠控制從發(fā)光器件發(fā)射的光的色溫。圖7b是示出根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件芯片104的截面圖。第四實(shí)施例可以采用第一至第三實(shí)施例的技術(shù)特征。在根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件芯片104中，被構(gòu)圖的熒光材料層14 可以不暴露 透射層130。根據(jù)第四實(shí)施例，被構(gòu)圖的熒光材料層14 被形成在發(fā)光器件芯片上，使得由于 被構(gòu)圖的熒光材料層14 而導(dǎo)致可以擴(kuò)大光提取面積，從而提高光提取效率。圖是示出根據(jù)第五實(shí)施例的發(fā)光器件芯片200的截面圖。第五實(shí)施例是橫向型發(fā)光器件芯片的示例，并且可以采用第一至第四實(shí)施例的技 術(shù)特征。根據(jù)第五實(shí)施例的發(fā)光器件芯片200包括發(fā)光結(jié)構(gòu)210，該發(fā)光結(jié)構(gòu)210被形成 在非導(dǎo)電襯底205上，并且被設(shè)置有第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層212、有源層214、以及第二導(dǎo)電半導(dǎo) 體層216 ；發(fā)光結(jié)構(gòu)210上的透射層230 ；以及透射層230上的熒光材料層M0。第三電極 222被形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層212上，并且第四電極2 被形成在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層216上。圖8b是示出根據(jù)第六實(shí)施例的發(fā)光器件芯片202的截面圖。第六實(shí)施例可以采用第一至第五實(shí)施例的技術(shù)特征。根據(jù)第六實(shí)施例，通過(guò)被構(gòu)圖的熒光材料層MOb可以部分地暴露透射層230，但 是實(shí)施例不限于此。另外，通過(guò)被構(gòu)圖的熒光材料層MOb可以部分地暴露透射層230和發(fā) 光結(jié)構(gòu)210。另外，根據(jù)第六實(shí)施例，PSS(構(gòu)圖藍(lán)寶石襯底)207被形成在非導(dǎo)電襯底205上， 以提高光提取效率。根據(jù)發(fā)光器件芯片、發(fā)光器件封裝以及制造實(shí)施例的發(fā)光器件芯片的方法，熒光 材料層被形成在發(fā)光器件芯片中，使得發(fā)光器件芯片能夠自發(fā)地產(chǎn)生光。另外，根據(jù)實(shí)施例，能夠限制從發(fā)光器件芯片產(chǎn)生的熱被傳輸?shù)綗晒獠牧蠈?，從?提高熒光材料層的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率。此外，根據(jù)實(shí)施例，能夠形成具有各種形狀的熒光材料層，從而能夠控制諸如取決 于視角的色溫變化的光學(xué)特性。另外，根據(jù)實(shí)施例，熒光材料層被構(gòu)圖在發(fā)光器件芯片上，使得能夠提高光提取效率。圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件芯片的平面圖。根據(jù)本實(shí)施例，發(fā)光器件芯片進(jìn)一步包括焊盤(pán)電極125，該焊盤(pán)電極125被電氣地 連接到第一電極120并且向上暴露透射層130。例如，在垂直型發(fā)光器件的情況下，當(dāng)發(fā)光 器件具有大容量存貯器時(shí)可以提供至少兩個(gè)焊盤(pán)電極125，但是實(shí)施例不限于此。圖10是示出根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件芯片的發(fā)光器件封裝500的視圖。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝500包括封裝主體505 ；第五和第六電極層510和 520，該第五和第六電極層510和520形成在封裝主體505上；發(fā)光器件100，該發(fā)光器件芯片100被設(shè)置在封裝主體505上并且電氣地連接到第五和第六電極層510和520 ；以及成 型構(gòu)件M0，該成型構(gòu)件540包圍發(fā)光器件芯片100。封裝主體505可以包括硅、合成樹(shù)脂、或者金屬材料。傾斜表面可以形成在發(fā)光器 件芯片100的周?chē)?。第五和第六電極層510和520被相互電氣地隔離，以將電力提供給發(fā)光器件100。 另外，第五和第六電極層510和520反射從發(fā)光器件芯片100發(fā)射的光以提高光效率，并且 將從發(fā)光器件芯片100生成的熱散發(fā)到外部。根據(jù)第一至第四實(shí)施例的發(fā)光器件芯片100、102、103以及200能夠被應(yīng)用于發(fā)光 器件封裝500，并且發(fā)光器件芯片100能夠被安裝在封裝主體505上或者第五或者第六電極 層510或者520上。發(fā)光器件芯片100能夠通過(guò)布線(xiàn)530而被電氣地連接到第五電極層510和/或第 六電極層520。盡管在圖10中僅示出一條布線(xiàn)530，但是實(shí)施例不限于此。如果采用根據(jù) 第四實(shí)施例的發(fā)光器件芯片，那么能夠使用多條布線(xiàn)。成型構(gòu)件540包圍發(fā)光器件100芯片，以保護(hù)發(fā)光器件芯片100。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件芯片和發(fā)光器件封裝，熒光材料層被提供在發(fā)光器件芯片 中，使得發(fā)光器件芯片能夠自發(fā)地產(chǎn)生白光。另外，根據(jù)實(shí)施例，能夠限制從發(fā)光器件芯片產(chǎn)生的熱被傳輸?shù)綗晒獠牧蠈?，從?提高熒光材料層的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率。此外，根據(jù)實(shí)施例，能夠形成具有各種形狀的熒光材料層，從而能夠控制諸如取決 于視角的色溫變化的光學(xué)特性。另外，根據(jù)實(shí)施例，熒光材料層被構(gòu)圖在發(fā)光器件上，從而能夠提高光提取效率。多個(gè)根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝可以排列在基板上，并且包括導(dǎo)光板、棱柱片、散 射片、或者熒光片的光學(xué)構(gòu)件可以被提供在從發(fā)光器件封裝發(fā)射的光的光學(xué)路徑上。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者照明單元。例如，照明系統(tǒng)可以包括 背光單元、照明單元、指示器、燈、或者街燈。圖11是示出根據(jù)實(shí)施例的照明單元1100的透視圖。圖11中所示的照明單元1100 是照明系統(tǒng)的示例，并且實(shí)施例不限于此。參考圖11，照明單元1100包括殼體1110、安裝在殼體1110中的發(fā)光模塊1130、以 及連接端子1120，該連接端子1120被安裝在殼體1110中以接收來(lái)自于外部電源的功率。優(yōu)選地，殼體1110包括具有優(yōu)秀的散熱性能的材料。例如，殼體1110包括金屬材 料或者樹(shù)脂材料。發(fā)光模塊1130可以包括基板1132和安裝在基板1132上的至少一個(gè)發(fā)光器件封 裝 500?；?132包括印制有電路圖案的絕緣構(gòu)件。例如，基板1132包括PCB(印刷電路 板)、MC (金屬核)PCB、F (柔性)PCB、或者陶瓷PCB。另外，基板1132可以包括有效地反射光的材料。基板1132的表面能夠涂有諸如 白色或者銀色的預(yù)定的顏色，以有效地反射光。至少一個(gè)發(fā)光器件封裝500能夠被安裝在基板1132上。每個(gè)發(fā)光器件封裝500可 以包括至少一個(gè)LED(發(fā)光二極管)。LED可以包括發(fā)射具有紅、綠、藍(lán)或者白光的彩色LED和發(fā)射UV光的UV (紫外線(xiàn))LED。發(fā)光模塊1130的發(fā)光器件封裝500能夠進(jìn)行各種組合以提供各種顏色和亮度。例 如，能夠組合白光LED、紅光LED、以及綠光LED以實(shí)現(xiàn)高顯色指數(shù)(CRI)。連接端子1120被電氣地連接到發(fā)光模塊1130以將功率提供給發(fā)光模塊1130。參 考圖11，連接端子1120具有與外部電源插座螺紋耦合的形狀，但是實(shí)施例不限于此。例如， 能夠以插入外部電源的插頭或者通過(guò)布線(xiàn)連接至外部電源的形式制備連接端子1120。圖12是示出根據(jù)實(shí)施例的背光單元1200的分解透視圖。圖12中所示的背光單 元1200是照明系統(tǒng)的示例，并且實(shí)施例不限于此。根據(jù)實(shí)施例的背光單元1200包括導(dǎo)光板1210 ；發(fā)光模塊1M0，該發(fā)光模塊1240 用于將光提供給導(dǎo)光板1210 ；反射構(gòu)件1220，該反射構(gòu)件1210被定位在導(dǎo)光板2110的下 方；以及底蓋1230，該底蓋1230用于在其中容納導(dǎo)光板1210、發(fā)光模塊1M0、以及反射構(gòu) 件1220，但是實(shí)施例不限于此。導(dǎo)光板1210散射光以提供表面光。導(dǎo)光板1210包括透明材料。例如，通過(guò)使用 諸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的丙烯酸基樹(shù)脂、PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)、PC(聚碳酸 酯)、C0C、或者PEN(聚萘二甲酸乙二酯)樹(shù)脂能夠制造導(dǎo)光板1210。發(fā)光模塊1240將光提供給導(dǎo)光板1210的橫向側(cè)，并且用作包括背光單元的顯示 裝置的光源。發(fā)光模塊1240能夠與導(dǎo)光板1210相鄰地定位，但是實(shí)施例不限于此。詳細(xì)地， 發(fā)光模塊1240包括基板1242和被安裝在基板1242上的多個(gè)發(fā)光器件封裝500，并且基板 1242能夠與導(dǎo)光板1210相鄰，但是實(shí)施例不限于此。基板1242可以包括具有電路圖案(未示出)的印刷電路板(PCB)。另外，基板 1242還可以包括金屬核PCB (MCPCB)、或柔性PCB (FPCB)，但是實(shí)施例不限于此。另外，發(fā)光器件封裝500被布置使得發(fā)光器件封裝500的出光表面與導(dǎo)光板1210 隔開(kāi)預(yù)定距離。反射構(gòu)件1220被布置在導(dǎo)光板1210的下方。反射構(gòu)件1220將向下行進(jìn)通過(guò)導(dǎo) 光板1210的底表面的光朝著導(dǎo)光板1210反射，從而提高背光單元的亮度。例如，反射構(gòu)件 1220可以包括PET、PC、或者PVC樹(shù)脂，但是實(shí)施例不限于此。底蓋1230可以在其中容納導(dǎo)光板1210、發(fā)光模塊1M0、以及反射構(gòu)件1220。為 此，底蓋1230具有帶有開(kāi)口的上表面的盒形形狀，但是實(shí)施例不限于此。通過(guò)使用金屬材料或者樹(shù)脂材料，通過(guò)按壓工藝或者擠壓工藝能夠制造底蓋 1230。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件芯片、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)，熒光材料層被提供在 發(fā)光器件芯片中，使得發(fā)光器件芯片能夠自發(fā)地產(chǎn)生光。另外，根據(jù)實(shí)施例，能夠限制從發(fā)光器件芯片產(chǎn)生的熱被傳輸?shù)綗晒獠牧蠈樱瑥亩?提高熒光材料層的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率。此外，根據(jù)實(shí)施例，能夠形成具有各種形狀的熒光材料層，從而能夠控制諸如取決 于視角的色溫變化的光學(xué)特性。另外，根據(jù)實(shí)施例，熒光材料層被構(gòu)圖在發(fā)光器件芯片上，使得能夠提高光提取效率。
在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)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(shuō)明書(shū) 中，在各處出現(xiàn)的這類(lèi)短語(yǔ)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)施例中的其它實(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)人員可以設(shè)計(jì)出將落入本發(fā)明原理的精神和范圍內(nèi)的多個(gè)其它修改和實(shí)施例。更加 具體地，在本說(shuō)明書(shū)、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的主題的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(duì)于 本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，替代使用也將是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件芯片，包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層、以及被插入在所 述第一和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間的有源層；所述發(fā)光結(jié)構(gòu)上的透射層；以及所述透射層上的熒光材料層，其中，所述熒光材料層包括圖案，其中，所述熒光材料層不暴露所述透射層、部分地所 述暴露透射層、或者部分地暴露所述透射層和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件芯片，其中，所述熒光材料層被形成在所述發(fā)光結(jié) 構(gòu)的橫向側(cè)面的一部分或者整個(gè)區(qū)域上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件芯片，其中，所述透射層具有大約2μπι至大約 200 μ m的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件芯片，其中，所述熒光材料層具有大約5μπι至大約 500 μ m的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件芯片，其中，在構(gòu)圖工藝之后保留的所述熒光材料 層的面積處于基于所述發(fā)光器件芯片的發(fā)光面積的30%至90%的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件芯片，其中，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的橫向側(cè)面處的所述熒 光材料層包括所述圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件芯片，其中，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的橫向側(cè)面處的所述熒 光材料層的厚度是被形成在所述透射層的熒光材料層的厚度的兩倍或者更小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件芯片，進(jìn)一步包括所述發(fā)光結(jié)構(gòu)下面的第二電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件芯片，其中，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的橫向?qū)挾缺人龅诙?電極的小。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件芯片，進(jìn)一步包括在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)下的非導(dǎo)電襯底。
11.一種發(fā)光器件芯片，包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層、以及被插入在所 述第一和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間的有源層；所述發(fā)光結(jié)構(gòu)上的透射層；以及所述透射層上的熒光材料層，其中，所述透射層被形成在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的頂表面和橫向側(cè)面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光器件芯片，其中，所述透射層具有大約2μπι至大約 200 μ m的厚度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光器件芯片，其中，所述熒光材料層包括圖案。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光器件芯片，其中，所述熒光材料層的圖案不暴露所述 透射層、部分地暴露所述透射層、或者部分地暴露所述透射層和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光器件芯片，其中，所述熒光材料層具有大約5μ m至大 約500 μ m的厚度。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光器件芯片，其中，在構(gòu)圖工藝之后保留的所述熒光材 料層的面積處于基于所述發(fā)光器件芯片的發(fā)光面積的30%至90%的范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光器件芯片，進(jìn)一步包括在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)下的第二電極。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)光器件芯片，其中，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的橫向?qū)挾缺人龅?二電極的小。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光器件芯片，進(jìn)一步包括在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)下的非導(dǎo)電襯底。
20.一種發(fā)光器件封裝，包括 封裝主體；在所述封裝主體上的至少一個(gè)電極層；以及根據(jù)權(quán)利要求1至19中的任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件被電氣地連接到所 述電極層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)光器件芯片、發(fā)光器件封裝、以及照明系統(tǒng)。發(fā)光器件芯片包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層、以及被插入在第一和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間的有源層；發(fā)光結(jié)構(gòu)上的透射層；以及透射層上的熒光材料層，其中，熒光材料層包括圖案，所述熒光材料層沒(méi)有暴露透射層、部分地暴露透射層、或者部分地暴露透射層和發(fā)光結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01L33/52GK102130247SQ20111002180
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
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